专利名称：一种倒置式透明有机电致发光器件及其制备方法
技术领域：
本发明属于电光源技术领域，具体的说是涉及ー种倒置式透明有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术：
电光源行业一直是世界各国竞相研究的热点，在世界经济中占据着非常重要的地位。目前广泛使用的光源为气体放电光源，这种光源的原理是将灯的内部经抽真空后充入含汞的混合气体，利用气体放电发光或气体放电产生的紫外光激发荧光粉发光。然而，气体放电光源的脉冲光闪容易导致人视觉疲劳，而且汞污染环境，随着社会和科技的进步，研究 开发节能又环保的緑色光源来替代传统光源，成为各国竞相研究的重要课题。有机电致发光器件(OLED)是电光源中的ー种。1987年，美国Eastman Kodak公司的C. ff. Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度，高效率的双层小分子有机电致发光器件。在该双层结构的器件中，IOV下亮度达到lOOOcd/m2，其发光效率为I. 511m/W、寿命大于100小吋。1990年，英国剑桥大学Burronghes等人首次提出用高分子共轭聚合物聚苯撑こ烯(PPV)制成聚合物电致发光(EL)器件，随后，美国加洲大学Heeger教授领导的实验组于1991年进ー步确证了聚合物电致发光特性，并进行了改进。从此有机发光器件的研究开辟了ー个全新的领域-聚合物电致发光器件(PLED)。自此，有机电致发光器件在短短的十几年内得到了迅速的发展。目前，有机电致发光器件已经获得了如下的ー些优点(I)OLED属于扩散型面光源，不需要像发光二极管(LED) —祥通过额外的导光系统来获得大面积的白光光源；(2)由于有机发光材料的多祥性，OLED照明可根据需要设计所需颜色的光；(3) OLED可在多种衬底如玻璃、陶瓷、金属、塑料等材料上制作，这使得设计照明光源时更加自由；(4)采用制作OLED显示的方式制作OLED照明面板，可在照明的同时显示信息；(5)0LED在照明系统中还可被用作可控色，允许使用者根据个人需要调节灯光氛围；(6) OLED能做成透明器件，这样当器件应用在窗户玻璃上时，白天以外光为光源，夜晚则能作为照明光源。虽然目前OLED具有上述所述的优点，但也存在不足之处，如OLED均是通电时双面出光、发光强度不高等。其中，双面出光的OLED不利于光线的集中，限制了该OLED的应用范围，如在照明光源领域的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术之缺陷，提供ー种发光亮度高、发光性能稳定、单面出光的倒置式透明有机电致发光器件。以及，上述倒置式透明有机电致发光器件的制备方法。为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下ー种倒置式透明有机电致发光器件，包括透明基底，所述透明基底具有相対的第一表面和第二表面，所述第一表面开设有阵列分布的凹透镜型的凹部；透明阴极，其结合在所述透明基底的第二表面上；有机电致发光结构，其结合在所述透明阴极的与透明基底相対的表面上；所述有机电致发光结构含有至少ー层发光层；以及透明阳极，其结合在所述有机电致发光结构的与透明阴极相対的表面上。以及，ー种倒置式透明有机电致发光器件制备方法，包括如下步骤提供具有相対的第一表面和第二表面的透明基板，在所述透明基板的第一表面形成阵列分布的凹透镜型的凹部，制备成透明基底；
在所述透明基底的第二表面上镀透明阴极；在所述透明阴极与透明基底相対的表面镀有机电致发光结构，所述有机电致发光结构含有至少ー层发光层；在所述有机电致发光结构与透明阴极相対的表面镀透明阳极，得到所述的倒置式透明有机电致发光器件。本发明倒置式透明有机电致发光器件在其透明基底表面开设有凹透镜型的凹部，该凹部具有凹面，该结构的透明基底能有效的降低光线的折射，起到反射镜的作用，将从发光层发射来的光反射至阳极，并从阳极射出，从而提高了该倒置式透明有机电致发光器件的发光亮度。由于含有至少ー层发光层，因此，可以灵活调节该倒置式透明有机电致发光器件发光颜色。将透明阴极设置在透明基底与有机电致发光结构之间，将透明阳极设置外层，这种倒置式结构的有机电致发光器件能使阴极避免与空气接触，阻止阴极的氧化，提高该倒置式透明有机电致发光器件的寿命和发光稳定性能。未通电时，该倒置式透明有机电致发光器件呈透明，从而扩宽了其应用范围。同时，采用镀层的方式依次在透明基底上镀层，使得该倒置式透明有机电致发光器件各层之间形成良好的欧姆接触，提高了其发光性能，制备方法エ序简单，提高了生产效率，降低了生产成本，适于エ业化生产。
图I是本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件ー种优选结构示意图；图2是本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件另ー种优选结构示意图；图3是本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件又ー种优选结构示意图；图4是本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件制备方法的流程示意图；图5是本发明实施例3制备的本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件与现有的以Al为阴极、基板为平面的有机电致发光器件能量效率-电流密度对比图，其中，曲线A是实施例3制备的倒置式透明有机电致发光器件能量效率-亮度关系曲线，曲线B是现有的以Al为阴极、基板两面为平面的的有机电致发光器件能量效率-亮度关系曲线。
具体实施例方式为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。有机电致发光器件(OLED)的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUMO)，而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光倉^:。本发明实施例依据上述原理提供ー种发光亮度高、发光性能稳定、单面出光的倒置式透明有机电致发光器件。如图I至图3所示，其包括透明基底1，该透明基底I具有相对的第一表面和第二表面，第一表面开设有阵列分布的凹透镜11型的凹部；透明阴极2，其结合在该透明基底I的第二表面上；有机电致发光结构3，其结合在该透明阴极2的与透明基底I相対的表面上，该有机电致发光结构3至少含有ー层发光层33 ;以及透明阳极4，其结合在有机电致发光结构3的与阴极2相対的表面上。这样，本发明倒置式透明有机电致发光器件在其透明基底I 一表面开设有阵列分布的凹透镜11型的凹部，凹部具有凹面12，该种透明基底I能有效的降低光线的折射，起到反射镜的作用，将从发光层33发射来的光反射至透明阳极4，并从透明阳极4射出，从而提高了该倒置式透明有机电致发光器件的发光亮度。由于含有至少ー层发光层33，因此，可以灵活调节该倒置式透明有机电致发光器件 发光颜色。将透明阴极2设置在透明基底I与有机电致发光结构3之间，将透明阳极4设置外层，这种倒置式结构的有机电致发光器件能使透明阴极2避免与空气接触，阻止透明阴极2的氧化，提高该倒置式透明有机电致发光器件的寿命和发光稳定性能。未通电时，该倒置式透明有机电致发光器件呈透明，从而扩宽了其应用范围。具体地，上述透明基底I的第一表面中凹透镜11型的凹部直径优选大于O μ m、小于或等于20 μ m，焦距优选为大于O μ m、小于或等于30 μ m。该优选直径和焦距的凹部能进一歩的降低光线的折射，提高光线的全反射，从而进一歩提高该倒置式透明有机电致发光器件出光強度。该透明基底I的材质可以选取本技术领域中折射率较高的透明材料，如玻璃和透明聚合物薄膜材料等。透明基底I的厚度可以采用本领域常用的厚度。本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件在工作时，由发光层33被激发，发出的光射向透明基底I时，光会在透明基底I界面发生折射和反射，发生折射的光造成该倒置式透明有机电致发光器件射出光的损耗，而发生反射的光反射至有机电致发光器件的透明阳极4射出，能增强有机电致发光器件的发出光的取光效率。因此，该透明基底I能有效地改变光发生折射的界面特性，使原发生折射光射向该透明基底I界面后发生全反射或反射，从而能进ー步增强该倒置式透明有机电致发光器件的发出光的取光效率。上述透明阴极2优选包括依次结合的导电层21以及Ag层22、Al层23中的至少ー层，其中，导电层21结合在透明基底I的与凹面12相对的表面上。导电层21的材质优选为铟锡氧化物(ITO)、掺铝的氧化锌(AZO)、掺铟的氧化锌(IZO)中的至少ー种，更优选为铟锡氧化物(ITO)，其厚度优选为50 lOOnm。Ag层22厚度优选为10 20nm，Al层23厚度优选为I 2nm。该透明阴极2各层优选的厚度和材质能有效的降低其在通电过程中所产生的热量和具有优良的透光性能，同时，这种倒置式结构的有机电致发光器件能使该透明阴极2避免与空气接触，阻止透明阴极2的氧化，提高该倒置式透明有机电致发光器件的寿命和发光稳定性能。当然，Ag层22和Al层23也可以用镁(Mg)、钡(Ba)或(Ca)等本领域的其他的低功能函数的金属替代。上述有机电致发光结构3含有的发光层33可以是ー层发光层，也可以是两层或者三层发光层。当然，还可以根据实际需要，灵活设置三层以上的发光层。该发光层33的每一层厚度优选为5 20nm，发光层33的材质可以是本技术领域常用的发光材料。本发明实施例中有机电致发光结构3优选含有的三层发光层33，如图3所示，有机电致发光结构含有依次结合的红光发光层331、绿光发光层332、蓝光发光层333。在工作过程中，该红光发光层331、绿光发光层332、蓝光发光层333三层发光层33共同作用，使得该倒置式透明有机电致发光器件发出白光，可将该倒置式透明有机电致发光器件用于照明领域。其中，红光发光层331的材质优选为NPB掺杂红Ir (MDQ) 2 (acac)，绿光发光层332的材质优选为TPBI掺杂绿Ir (ppy)3，蓝光发光层333的材质优选为蓝FIrpic。进ー步地，上述有机电致发光结构3所述有机电致发光结构还包括电子注入层
31、电子传输层32中的至少ー种，和/或空穴传输层34、空穴注入层35中的至少ー种。其中，电子注入层31、电子传输层32中的至少ー种结合在发光层33与透明阴极2之间，空穴传输层34、空穴注入层35中的至少ー种结合在透明阳极4与发光层33之间。
上述电子注入层31的厚度优选为I 2nm，其材质优选为CsF或LiF，当然也可 以用本领域常用的其他材质替代，如，碱土金属氟化物(NaF、CaF2, MgF2)或氯化物(NaCl、KCURbCl)。电子传输层32的厚度优选为20 80nm，其材质优选为8-羟基喹啉铝(Alq3)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁ニ唑(PBD)、2，5-ニ (I-萘基)-1，3，4-ニ唑(BND) ,1,2,4-三唑衍生物(如TAZ等)、N-芳基苯并咪唑(TPBI)、喹喔啉衍生物(TPQ)或η型掺杂无机半导体中的至少ー种。空穴传输层34厚度优选为40 60nm,其材质优选为苯基吗琳(NPB)，当然也可以为N，N’ - ニ(3-甲基苯基)-N，N’ -ニ苯基-4，4’ -联苯ニ胺(TPD)、N，N，- (I-萘基)-N，N，-ニ苯基-4，4’ -联苯ニ胺(TPD)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)、酞菁铜CuPc或P型掺杂无机半导体中的至少ー种。空穴注入层35的厚度优选为10 15nm，其材质优选为过渡金属氧化物，更优选为Mo03、WO3> VOx或W0X。在上述有机电致发光结构3中，空穴和电子彼此相遇并复合，发光材料直接或通过能量传递被激发，激发的发光材料通过发光返回基态。在有机电致发光结构3中加入了载流子注入层来改善载流子的注入效率，不但保证了有机功能层与透明基底I间的良好附着性，而且还使得来自透明阴极2和透明阳极4的载流子更容易的注入到有机功能薄膜中。其中，由于所用的空穴注入层35优选为过渡金属氧化物，这种材料与有机空穴传输层34能级比较匹配，使得阳极4的空穴注入得到了明显的加強，另外，空穴注入层35与阳极4之间能形成欧姆接触，加强了导电性能，进ー步提高该倒置式透明有机电致发光器件的空穴注入能力，提高了其发光亮度和強度，有效的调节电子和空穴的注入和传输速率，平衡载流子，控制复合区域，获得了理想的发光亮度和发光效率。有机电致发光结构3中各层优选为透明色。上述透明阳极4的厚度优选为10 20nm,其材质优选为金(Au)、银(Ag)、钼(Pt)或铝(Al)，更优选银(Ag)。该优选厚度和材质的阳极4能有效的降低在通电时电极的电阻，降低电极的放热与增强电极的散热性能，相应的降低生产成本，同吋，阳极4能有效保证光的穿透，也称为通明电极，从而增强本实施例倒置式透明有机电致发光器件的发光强度和亮度。在选取该透明阳极4和上述透明阴极2的材料时，应该使作为该透明阳极4的材料的功函数值高于上述透明阴极2的材料的功函数值。进ー步地，在有机电致发光结构3与透明阳极4之间和/或在透明阳极4的与有机电致发光结构3相対的外表面还设有增透膜层5，如图3所示。该增透膜层5设置的能进一步增强透明阳极4的透光性，提高透明阳极4的光输出效率。当在透明阳极4的与有机电致发光结构3相対的外表面还设有增透膜层5时，该增透膜5还能透明阳极4与空气接触，阻止透明阳极4的氧化，保证了透明阳极4的透光性以及延长了倒置式透明有机电致发光器件的寿命。该增透膜5的厚度优选为30 40nm，其材质优选为ZnS、ZnSe, Alq3、TPD,C6Q、Mo03中的至少ー种，更优选为ZnS。上述本实施例倒置式透明有机电致发光器件中各层结构可以不是透明的，也可以是其他顔色的，只要具有良好的透光性能即可。由上所述，本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件可以至少是如下的几种结构的优选实施例，当然不仅仅限于下述结构第一种结构如图I所示，本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件包括依次结合的透明基底I、透明阴极2、电子传输层32、发光层33、空穴传输层34和透明阳极4。其中，该透明基底I具有相対的第一表面和第二表面，该第一表面开设有阵列分布的凹透镜型11的凹部，凹部具有凹面12，第二表面与透明阳极2结合，该第二表面可以是但不限于平面；电子传输层32、发光层33、空穴传输层34构成有机电致发光结构3。第二种结构如图2所示，本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件包括依次结合的透明基底I、透明阴极2、电子注入层31、红光发光层331、蓝光发光层333、空穴注入层35、透明阳极4和增透膜层5。其中，该透明基底I具有相対的第一表面和第二表面，该第一表面开设有阵列分布的凹透镜型11的凹部，凹部具有凹面12，第二表面与透明阳极2结合，该第二表面可以是但不限于平面；电子注入层31、红光发光层331、蓝光发光层333、空穴注入层35构成有机电致发光结构3。第三种结构如图3所示，本发明实施例倒置式透明有机电致发光器件包括依次结合的透明基底I、透明阴极2、电子注入层31、电子传输层32、红光发光层331、绿光发光层
332、蓝光发光层333、空穴传输层34、空穴注入层35、增透膜层5、透明阳极4和另ー增透膜层5。其中，该透明基底I具有相対的第一表面和第二表面，该第一表面开设有阵列分布的凹透镜型11的凹部，凹部具有凹面12，第二表面与透明阳极2结合，该第二表面可以是但不限于平面；电子注入层31、电子传输层32、红光发光层331、绿光发光层332、蓝光发光层
333、空穴传输层34、空穴注入层35构成有机电致发光结构3。本发明实施例还提供了上述倒置式透明有机电致发光器件的制备方法，该方法エ艺流程图如图4所示，同时參见图I或图2或图3，该方法包括如下步骤SI.提供具有相対的第一表面和第二表面的透明基板，在所述透明基板的第一表面形成阵列分布的凹透镜11型的凹部，制备成透明基底I;其中，透明基板的第一表面构成透光基底I的第一表面，透明基板的第二表面既是透光基底I的第二表面；S2.在透明基底I的第二表面上镀透明阴极2 ；S3.在透明阴极2与透明基底I相対的表面镀有机电致发光结构3，该有机电致发光结构3至少含有ー层发光层33 ；S4.在有机电致发光结构3与透明阴极2相対的表面镀透明阳极4，得到所述的倒 置式透明有机电致发光器件。具体地，上述倒置式透明有机电致发光器件制备方法的SI步骤中，透明基底I的结构、材质及规格如上所述，为了篇幅，在此不再赘述。该透明基底I优选按如下方法获取将光刻胶涂在透光基板的第一表面上，再采用掩模板对光刻胶进行曝光并蚀刻，形成有阵列分布的光刻胶，然后采用各向同性反应离子刻蚀(RIE)，在透明基板的第一表面制作凹透镜，最后去胶，得到所述的透光基底I。上述对光刻胶进行曝光并蚀刻和各向同性反应离子刻蚀方法的按本领域现有方法进行处理即可。在对透光基板上 涂光刻胶之前，优选对其前置处理，该前置处理的流程优选为洗洁精清洗一こ醇清洗一丙酮清洗一纯水清洗，每个清洗步骤均用超声波清洗机进行清洗。毎次洗涤优选采用清洗5分钟，停止5分钟，分别重复3次的方法。清洗完毕后，用红外烘箱烘干待用。该前处理其主要作用是改善透光基板表面的湿润性和吸附性，而且通过表面处理后能够进一歩去除其表面的有机污染物。上述倒置式透明有机电致发光器件制备方法的S2步骤中，镀透明阴极2的方式优选为蒸镀、溅射或喷镀，更优选为磁控溅射与蒸镀的方式，如在镀导电层21时，优选采用磁控溅射的方式；当镀Ag层22和/或Al层23吋，优选采用蒸镀的方式。在镀阴极2的过程中，真空度优选为5X10_5 5X10_5Pa。透明阴极2的材质以及镀的厚度以在上文中阐述，在此不再赘述。上述倒置式透明有机电致发光器件制备方法的S3步骤中，镀有机电致发光结构3的方式优选为蒸镀、溅射、喷镀或化学沉积方式。当该有机电致发光结构3优选包含依次结合的电子注入层31、电子传输层32、发光层33、空穴传输层34、空穴注入层35时,米用蒸镀、溅射、喷镀或化学沉积方式在透明阴极2上依次镀上电子注入层31、电子传输层32、发光层33、空穴传输层34、空穴注入层35。其中，镀电子注入层31的方式优选米用蒸镀,其蒸镀的エ艺条件优选为真空度5X10_5Pa 7X10_5Pa，蒸发速度O. I 0.5A/S。镀电子传输层32、空穴传输层34的方式优选采用蒸镀，其蒸镀的エ艺条件优选为真空度3X 10_5Pa 5X 10_5Pa，蒸发速度O. I 2A/S。镀发光层33的方式优选采用蒸镀，其蒸镀的エ艺条件优选为真空度3X KT5Pa 5X 10_5Pa，蒸发速度O. I lA/s。镀空穴注入层35的方式优选采用蒸镀，其蒸镀的エ艺条件优选为真空度5X10_5Pa 7X10_5Pa，蒸发速度O. I lA/s。有机电致发光结构3的结构等情况以在上文中阐述，在此不再赘述。上述倒置式透明有机电致发光器件制备方法的S4步骤中，镀透明阳极4的方式优选为蒸镀、溅射或喷镀，更优选为蒸镀方式。在镀透明阳极4的过程中，真空度优选为5X10_5Pa 7X10_5Pa，蒸发速度O. I lA/s。透明阳极4的材质以及镀的厚度以在上文中阐述，在此不再赘述。进ー步地，在上述倒置式透明有机电致发光器件制备方法的S3步骤之后、S4步骤之前，在上述有机电致发光结构3的与透明阴极2相対的外表面优选采用蒸镀的方式还镀有增透膜层5 ;和/或在S4步骤处理之后，在上述透明阳极4的与有机电致发光结构3相对的外表面还镀有增透膜层5。在镀该增透膜层5的过程中，真空度优选为5X10_5Pa 7X 10_5Pa，蒸发速度O. I I Α/s。当然，镀增透膜层5的方式还可以采用喷镀等本领域其他常用的方式。增透膜层5的材质以及镀的厚度以在上文中阐述，在此不再赘述。上述倒置式透明有机电致发光器件采用镀层的方式依次在透明基底I上镀层，使得该倒置式透明有机电致发光器件各层之间形成良好的欧姆接触，提高了其发光性能，制备方法エ序简单，提高了生产效率，降低了生产成本，适于エ业化生产。
现结合具体实例，对本发明进行进一歩详细说明。实施例I本实施例的倒置式透明有机电致发光器件结构如图I所示，该倒置式透明有机电致发光器件包括依次结合的透明基底I、导电层21、Al层23、电子传输层32、发光层33、空穴传输层34和透明阳极4。其中，该透明基底I具有相对的第一表面和第二表面，该第一表面开设凹透镜型11的凹部，凹部具有凹面12，第二表面与透明阳极2结合，该第二表面为平面，凹透镜11在第一表面上呈阵列分布，凹透镜11的直径为20 μ m、焦距为30 μ m ;导电层21、A1层23构成透明阴极2 ;电子传输层32、发光层33、空穴传输层34构成有机电致发光结构3。透明基底I为透明玻璃，凹部的直径为20 μ m;导电层21为IOOnm厚的ΙΤ0，Al层23的厚度为2nm ；电子传输层32为20nm厚的Alq3,发光层33为20nm厚的NPB掺杂红Ir (MDQ)2 (acac)，空穴传输层34为60nm厚的TPD ;透明阳极4为20nm厚的Ag。
其制备方法如下(I)获取具有相対的第一表面和第二表面的透明基板，将该透光基板按洗洁精清洗一こ醇清洗一丙酮清洗一纯水清洗的流程进行清洗，每个清洗步骤均用超声波清洗机进行清洗。毎次洗涤优选采用清洗5分钟，停止5分钟，分别重复3次的方法。清洗完毕后，用红外烘箱烘干，将光刻胶涂在该清洗并烤干的透光基板的第一表面，再采用掩模板对光刻胶进行曝光并蚀刻，形成阵列分布的光刻胶，然后采用各向同性反应离子刻蚀(RIE)，在透明基板的第一表面制作出凹透镜11型的凹部，最后去胶，得到该透光基底I ;其中，透明基板的第一表面构成透光基底I的第一表面，透明基板的第二表面既是透光基底I的第二表面；(2)采用磁控溅射方式在透光基底I的第二表面制作ー层ITO层，形成透明导电层21，接着采用蒸镀的方式在ITO层外表面镀上ー层Al层，该导电层21与Al层构成透明阴极2 ;其中，磁控溅射的本底真空度2. 7X 10 ;蒸镀的真空度为5X10_5Pa，蒸发速度为5A/s;(3)在透明阴极2的与透光基底I相対的外表面采用蒸镀方式依次镀上Alq3层
32、NPB掺杂红Ir (MDQ)2 (acac)层33、TPD层34，形成有机电致发光结构3 ;其中，镀Alq3层32的真空度为5父10-ヤ&，蒸发速度为0.5ん3;镀咿8掺杂红Ir (MDQ)2 (acac)层33、TPD层34的真空度为5 X10_5Pa，蒸发速度为O.IA/S;(4)在TH)层34的与NPB掺杂红Ir (MDQ) 2 (acac)层33相対的表面蒸镀Ag层4，从而形成透明阳极4 ；||Ag层4真空度均为5父10_れ，蒸发速度均为1人^。(5)蒸发完成后对器件进行封装，得到本实施例的倒置式透明有机电致发光器件。实施例2本实施例的倒置式透明有机电致发光器件结构如图2所示，该倒置式透明有机电致发光器件包括依次结合的透明基底I、导电层21、Ag层22、A1层23、电子注入层31、红光发光层331、蓝光发光层333、空穴注入层35、透明阳极4和增透膜层5。其中，该透明基底I具有相対的第一表面和第二表面，该第一表面开设凹透镜型11的凹部，凹部具有凹面12，第二表面与透明阳极2结合，该第二表面为平面，凹透镜11在第一表面上呈阵列分布，凹透镜11的直径为10 μ m、焦距为20 μ m ;导电层21、Ag层22、A1层23构成透明阴极2 ;电子注入层31、红光发光层331、蓝光发光层333、空穴注入层35构成有机电致发光结构3。透明基底I为透明玻璃，凹部的直径为IOym;导电层21为IOOnm厚的AZO，Ag层22的厚度为20nm, Al层23的厚度为I. 5nm ；电子注入层31为2nm厚的CsF，红光发光层331为150nm厚的NPB掺杂红Ir (MDQ)2 (acac)，蓝光发光层333为150nm厚的蓝FIrpic，空穴注入层35为15nm厚的WO3 ;透明阳极4为15nm厚的Ag ;增透膜层5为40nm厚的ZnSe。其制备方法如下(I)获取具有相対的第一表面和第二表面的透明基板，将该透光基板按洗洁精清洗一こ醇清洗一丙酮清洗一纯水清洗的流程进行清洗，每个清洗步骤均用超声波清洗机进行清洗。毎次洗涤优选采用清洗5分钟，停止5分钟，分别重复3次的方法。清洗完毕后，用红外烘箱烘干，将光刻胶涂在该清洗并烤干的透光基板的第一表面，再采用掩模板对光刻胶进行曝光并蚀刻，形成阵列分布的光刻胶，然后采用各向同性反应离子刻蚀(RIE)，在透明基板的第一表面制作出玻凹透镜11型的凹部，最后去胶，得到该透光基底I ;其中，透明基板的第一表面构成透光基底I的第一表面，透明基板的第二表面既是透光基底I的第ニ表面；
(2)采用磁控溅射的方式在透光基底I的第二表面制作ー层AZO层21，接着采用蒸镀的方式在AZO层21外表面镀上Ag层22、Al层23，AZO层21、Ag层22、Al层23形成透明阴极2 ;其中，磁控溅射的本底真空度2. 7X 10 ,蒸镀的真空度6X 10 ,蒸发速度为 2A/s;(3)在透明阴极2的与透光基底I相対的外表面采用蒸镀方式依次镀上CsF层31、红光发光层331、蓝光发光层333、WO3层35，构成有机电致发光结构3 ;其中，镀CsF层31的真空度为6\10_ヤ&，蒸发速度为0.3ん3;镀红光发光层331、蓝光发光层333的真空度为4X 10_5Pa，蒸发速度为0.5A/S;镀WO3层35的真空度为6 X 10_5Pa，蒸发速度为0.5A/S;(4)在WO3层35的与蓝光发光层333相対的表面蒸镀Ag层4 ;镀Ag层4的真空度均为6 X 10 ,蒸发速度均为0.5A/S;(5)在Ag层4的与WO3层35相対的表面蒸镀ZnSe层5 ;镀ZnSe层5的真空度均为5 X10_5Pa，蒸发速度均为IA/S;(6)蒸发完成后对器件进行封装，得到本实施例的倒置式透明有机电致发光器件。 实施例3本实施例的倒置式透明有机电致发光器件结构如图3所示，该倒置式透明有机电致发光器件包括依次结合的透明基底I、导电层21、Ag层22、A1层23、电子注入层31、电子传输层32、红光发光层331、绿光发光层332、蓝光发光层333、空穴传输层34、空穴注入层35、增透膜层5、透明阳极4和另ー增透膜层5。其中，该透明基底I具有相対的第一表面和第二表面，该第一表面开设凹透镜型11的凹部，凹部具有凹面12，第二表面与透明阳极2结合，该第二表面为平面，凹透镜11在第一上呈阵列分布，凹透镜11的直径为5 μ m、焦距为8 μ m ;导电层21、Ag层22、Al层23构成透明阴极2 ;电子注入层31、电子传输层32、红光发光层331、绿光发光层332、蓝光发光层333、空穴传输层34、空穴注入层35构成有机电致发光结构3。透明基底I为透明玻璃，凹部的直径为4 μ m ;导电层21为50nm厚的ΙΤ0，Ag层 22的厚度为10nm，Al层23的厚度为Inm ;电子注入层31为Inm厚的LiF，电子传输层32为60nm厚的Alq3,红光发光层331为IOnm厚的NPB掺杂红Ir (MDQ) 2 (acac)，绿光发光层332为IOnm厚的TPBI掺杂绿Ir (ppy) 3，蓝光发光层333为IOnm厚的蓝FIrpic，空穴传输层34为40nm厚的NPB、空穴注入层35为IOnm厚的MoO3，增透膜层5为30nm厚的ZnS。其制备方法如下(I)获取具有相対的第一表面和第二表面的透明基板，将该透光基板按洗洁精清洗一こ醇清洗一丙酮清洗一纯水清洗的流程进行清洗，每个清洗步骤均用超声波清洗机进行清洗。毎次洗涤优选采用清洗5分钟，停止5分钟，分别重复3次的方法。清洗完毕后，用红外烘箱烘干，将光刻胶涂在该清洗并烤干的透光基板的第一表面，再采用掩模板对光刻胶进行曝光并蚀刻，形成阵列分别的光刻胶，然后采用各向同性反应离子刻蚀(RIE)，在透明基板的第一表面制作出凹透镜11型的凹部，最后去胶，得到该透光基底I ;其中，透明基板的第一表面构成透光基底I的第一表面，透明基板的第二表面既是透光基底I的第二表面；(2)采用磁控溅射的方式在透光基底I的第二表面制作ITO层21，接着采用蒸镀 的方式在ITO层21外表面镀上Ag层22、Al层23，ITO层21、Ag层22、Al层23形成透明阴极2 ;其中，磁控溅射的本底真空度2. 7X 10 ,蒸镀的真空度7X 10_3Pa，蒸发速度为0.5A/s;(3)在透明阴极2的与透光基底I相対的外表面采用蒸镀方式依次镀上LiF层31、Alq3 层 32、NPB 掺杂红 Ir (MDQ)2 (acac)层 33UTPBI 掺杂绿 Ir (ppy) 3 层 332、蓝 FIrpic层333、NPB层34、MoO3层35，构成有机电致发光结构3 ;其中，镀LiF层31的真空度为7 X 10_5Pa，蒸发速度为O. I A/S;镀Alq3层32的真空度为3 X 10_5Pa，蒸发速度为I A/s;镀红光发光层331、绿光发光层332、蓝光发光层333的真空度为3 X 10_5Pa，蒸发速度为0.5A/S;镀、NPB层34的真空度为3 X 10_5Pa，蒸发速度为I A/s;镀MoO3层35的真空度为7 X 10_5Pa，蒸发速度为O.lA/s;(4)在MoO3层35的与蓝光发光层333相対的表面蒸镀ZnS层5 ;镀ZnS层5的真空度均为7 X 10_5Pa，蒸发速度均为0.5A/S;增透膜层5为30nm厚的ZnS。(5)在ZnS层5的与MoO3层35相対的表面蒸镀Ag层4 ;镀Ag层4的真空度均为7 X 10_5Pa，蒸发速度均为0.5A/S;(6)在Ag层4的与ZnS层5相対的表面再次蒸镀ZnS层5 ;镀该ZnS层5的真空度均为5 X10_5Pa，蒸发速度均为IA/S;(7)蒸发完成后对器件进行封装，得到本实施例的倒置式透明有机电致发光器件。现有以Al为阴极、基板两面为平面的有机电致发光器件作为对比例，将本实施例的倒置式透明有机电致发光器件与对比例能量效率-亮度进行对比测试分析。对比测试结果见表I和图5，图5中，曲线A是本实施例制备的倒置式透明有机电致发光器件能量效率-亮度关系曲线，曲线B是现有的以Al为阴极、基板两面为平面的有机电致发光器件能量效率-亮度关系曲线。由表I和图5可知，本实施例的倒置式透明有机电致发光器件的能量效率高达171m/w，与现有的以Al阴极、基板为平面的有机电致发光器件能量效率接近。由此可知，本实施例的倒置式透明有机电致发光器件在不通电时时透明，通电时单面出光，所发出的光线从透明阳极4射出，发光亮度高、发光性能稳定。表I
权利要求
1.一种倒置式透明有机电致发光器件，包括 透明基底，所述透明基底具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面开设有阵列分布的凹透镜型的凹部； 透明阴极，其结合在所述透明基底的第二表面上； 有机电致发光结构，其结合在所述透明阴极的与透明基底相对的表面上；所述有机电致发光结构含有至少一层发光层；以及 透明阳极，其结合在所述有机电致发光结构的与透明阴极相对的表面上。
2.根据权利要求I所述的倒置式透明有机电致发光器件，其特征在于所述凹部直径大于O ii m、小于或等于20 u m,焦距为大于0 y m、小于或等于30 u m。
3.根据权利要求I所述的倒置式透明有机电致发光器件，其特征在于所述透明阴极包括依次结合的Al层、Ag层中的至少一层和导电层；所述导电层结合在所述透明基底的与开设有凹部的凹面相对的表面上。
4.根据权利要求3所述的倒置式透明有机电致发光器件，其特征在于所述导电层厚度为50 IOOnm,其材质为铟锡氧化物、掺招的氧化锌、掺铟的氧化锌中的至少一种；所述Ag层厚度为10 20nm ;所述Al层厚度为I 2nm。
5.根据权利要求I所述的倒置式透明有机电致发光器件，其特征在于在所述有机电致发光结构与所述透明阳极之间和/或在所述透明阳极的与所述有机电致发光结构相对的外表面还设有增透膜层。
6.根据权利要求5所述的倒置式透明有机电致发光器件，其特征在于所述增透膜层的厚度为30 40nm，其材质为ZnS、ZnSe、Alq3、TPD、C6(l、MoO3中的至少一种。
7.根据权利要求I所述的倒置式透明有机电致发光器件，其特征在于所述有机电致发光结构还包括空穴注入层、空穴传输层中的至少一种，和/或电子传输层、电子注入层中的至少一种；所述空穴注入层、空穴传输层中的至少一种结合在所述透明阳极与所述发光层之间，所述电子传输层、电子注入层中的至少一种结合在所述发光层与所述透明阴极之间。
8.一种倒置式透明有机电致发光器件制备方法，包括如下步骤 提供具有相对的第一表面和第二表面的透明基板，在所述透明基板的第一表面形成阵列分布的凹透镜型的凹部，制备成透明基底； 在所述透明基底的第二表面上镀透明阴极； 在所述透明阴极与透明基底相对的表面镀有机电致发光结构，所述有机电致发光结构含有至少一层发光层； 在所述有机电致发光结构与透明阴极相对的表面镀透明阳极，得到所述的倒置式透明有机电致发光器件。
9.根据权利要求8所述的倒置式透明有机电致发光器件制备方法，其特征在于所述透明基板第一表面形成阵列分布的凹透镜型的凹部方法为将光刻胶涂在透明基板的第一表面上，再采用掩模板对光刻胶进行曝光并蚀刻，形成有阵列分布的光刻胶，然后采用各向同性反应离子刻蚀，在透明基板第一表面制作凹透镜型的凹部，最后去胶。
10.根据权利要求8所述的倒置式透明有机电致发光器件制备方法，其特征在于在所述镀有机电致发光结构步骤之后、所述镀透明阳极步骤之前，在所述有机电致发光结构的与所述透明 阴极相对的外表面还镀有增透膜层；和/或在镀透明阳极步骤之后，在所述透明阳极的与所述有机电致发光结构相对的外表面还镀有增透膜层。
全文摘要
本发明公开了一种倒置式透明有机电致发光器件及其制备方法，包括透明基底，所述透明基底具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面开设有阵列分布的凹透镜型的凹部；透明阴极，其结合在所述透明基底的第二表面上；有机电致发光结构，其结合在所述透明阴极的与透明基底相对的表面上；所述有机电致发光结构含有至少一层发光层；以及透明阳极，其结合在所述有机电致发光结构的与透明阴极相对的表面上。本发明倒置式透明有机电致发光器件在不通电时时透明，通电时单面出光，所发出的光线从透明阴极射出，发光亮度高、发光性能稳定。
文档编号H01L51/56GK102683602SQ20111006045
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者周明杰, 王平, 钟铁涛, 陈吉星 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司