专利名称：一种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，具体的说是涉及一种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绿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)是电光源中的一种。OLED是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方有一层低功函数的金属电极。当电极上加有电压时，发光层就产生光福射。OLED显示器件具有的主动发光、发光效率较高、功耗低、轻、薄、无视角限制等优点，被业内人士认为是最有可能在未来的显示器件市场上占据霸主地位的新一代显示器件。由于全球越来越多的显示器厂家纷纷投入研发，大大的推动了 OLED的产业化进程，使得OLED产业的成长速度惊人，目前已经到达了大规模量产的前夜。作为一项崭新的显示技术，OLED技术在过去的十多年里发展迅猛，取得了巨大的成就。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下亮度达至IJ lOOOcd/m2，其发光效率为1.511m/W、寿命大于100小时。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乙烯(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年进一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一个全新的领域-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一些优点(I)OLED属于扩散型面光源，不需要像发光二极管(LED) —样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样性，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)OLED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能做成透光器件，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。与现有LED光源相比，OLED还具有以下优点(I)全固态，坚固；(I)全固态、坚固；
(2)光源表面不产生高温；(3)亮光速度快，透过IC驱动可驱动光亮；(4)为柔性光源甚至透明光源；(5)易实现大尺寸化，更适合室内照明使用。虽然目前OLED具有上述所述的优点，但也存在不足之处。其中，比较突出的不足在于现有的OLED发光效率、发光强度不高，发光效率和色坐标随电流密度增大而发生偏移等缺陷。
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，提供一种发光效率、发光亮度高，发光效率和色坐标稳定的有机电致发光器件。以及，上述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一种有机电致发光器件，包括依次叠加设置的透光基底层、阳极层、有机电致发光结构和阴极层；所述透光基底层具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有阵列分布的凸透镜型的凸部，第二表面与所述阳极层叠加设置；所述有机电致发光结构含有激 子平衡层和与激子平衡层叠加设置的至少一发光层。 以及，一种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光基板，在所述透光基板的第一表面形成阵列分布的凸透镜型的凸部，制备成透光基底层；在所述透光基底层的第二面上镀阳极层；在所述阳极层的与透光基底层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激子平衡层和与激子平衡层叠加设置的至少一发光层；在所述有机电致发光结构的与阳极层相对的表面镀阴极层，得到所述的有机电致发光器件。本发明有机电致发光器件的透光基底层表面含有的凸部能有效的降低光线在透光基底层界面发生反射，增强光线的折射，将从发光层发射来的光更多的从该透光基底层射出，从而提高了该有机电致发光器件的发光效率和发光亮度，具体数据请参见实施例3中表I ;含有的与发光层叠加设置的激子平衡层能有效的减少大电流下三线态-三线态湮灭现象，降低发光效率随电流密度的增大而发生的偏移，保证该有机电致发光器件发光率和色坐标的稳定，具体数据请参见实施例3中表2 ;由于含有至少一层发光层，因此，可以灵活调节该有机电致发光器件发光颜色。同时，采用镀层的方式依次在透光基底层上镀层，使得该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，且发光性能稳定，制备方法工序简单，提高了生产效率，降低了生产成本，适于工业化生产。
图I是本发明实施例有机电致发光器件一种优选结构示意图；图2是本发明实施例有机电致发光器件另一种优选结构示意图；图3是本发明实施例有机电致发光器件又一种优选结构示意图；图4是本发明实施例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制备的有机电致发光器件的电流效率-亮度关系图；图6是本发明实施例3制备的有机电致发光器件所发出光的亮度从lOOcd/m2 1000cd/m2范围内进行色坐标变化测试分析图；图7是本发明实施例3制备的有机电致发光器件所发出的光在亮度为lOOOcd/m2时的光谱分析图。
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，对本发明进行进一步详细说明。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。本发明实施例提供一种发光效率、发光亮度高，发光效率和色坐标稳定的有机电致发光器件。如图I至图3所示，该有机电致发光器件包括依次叠加设置的透光基底层I、阳极层2、有机电致发光结构3和阴极层4 ;透光基底层I具有相对的第一表面和第二表面，该第一表面设有阵列分布的凸透镜型的凸部11，第二表面与阳极层2叠加设置；有机电致发光结构3含有激子平衡层34和与激子平衡层34叠加设置的至少一发光层33。这样，该有机电致发光器件的透光基底层I表面含有的凸部11能有效的降低光线在透光基底层I界面发生反射，增强光线的折射，将从发光层33发射来的光更多的从该透光基底层I射出，从而提高了该有机电致发光器件的发光效率和发光亮度，具体数据请参见实施例3中表I ;与发光层33叠加设置的激子平衡层34能有效的减少大电流下三线态-三线态湮灭现象，降低发光效率随电流密度的增大而发生的偏移，保证该有机电致发光器件发光率和色坐标的稳定，具体数据请参见实施例3中表2 ;由于含有至少一层发光层33，因此，可以灵活调节该有机电致发光器件发光颜色。具体地，透光基底层I中凸透镜型的凸部11直径均优选大于Oii m、小于或等于20 u m,焦距优选为大于0 m、小于或等于30 u m。该优选直径和焦距的凸透镜型的凸部能进一步的降低光线在透光基底层I界面中的反射，提闻光线的折射，从而进一步提闻该有机电致发光器件出光效率和发光亮度。本发明实施例有机电致发光器件在工作时，由发光层33被激发，当发出的光射向透光基底层I时，光会发生折射和反射，发生折射的光从透光基底层I射出，发生反射的光造成该有机电致发光器件射出光的损耗。因此，该有机电致发光器件中的透光基底层I中凸透镜型的凸部11的机构特性能有效地改变光发生折射和反射的界面特性，使原在透光基底层I界面发生反射的光发生折射并从透光基底层I射出，进一步增强该有机电致发光器件的出光率。上述透光基底层I的材料可以选取本技术领域中折射率较高的透光材料，如玻璃和透光聚合物薄膜材料等，其厚度可以采用本领域常用的厚度。阳极层2的厚度优选为IOOnm 150nm，其材料优选为铟锡氧化物(ITO)、掺铝的氧化锌(AZO)、掺铟的氧化锌(IZO)中的至少一种，更优选为铟锡氧化物(ITO)。该阳极层2优选的厚度和材料能有效的降低其在通电过程中所产生的热量，并且具有优良的透光性能。上述有机电致发光结构3含有的激子平衡层34材料优选为空穴传输材料、电子传输材料和磷光材料的混合物，其厚度优选5nm 30nm。其中，该混合物中，磷光材料的混合物为本领域常用的有机电致磷光材料；空穴传输材料与电子传输材料的质量比优选为 I : 2 I : 3，所述磷光材料优选占混合物总质量的0.5 I. 5wt%。与激子平衡层叠加设置的发光层33可以是一层发光层，也可以是一层以上。该发光层33层厚度优选为5nm 20nm，发光层33的材料可以是本技术领域常用的发光材料。在本发明实施例中有机电致发光结构3中，发光层33优选为两层，其中，该激子平衡层34叠加设置在两层发光层之间，如图3所示，有机电致发光结构含有依次叠加设置的红光发光层331、激子平衡层34、绿光发光层332。在工作过程中，该红光发光层331、激子平衡层34、绿光发光层332共同作用，使得该有机电致发光器件发出白光，可将该有机电致发光器件用于照明领域。其中，红光发光层331的材料为在主体材料中掺杂0. I 2wt %的红色磷光材料的混合物，主体材料为4P-NPD或a-NPD中的至少一种，红色磷光材料为Ir (DBQ) 2 (acac)、Ir (MDQ) 2 (acac)中的至少一种；绿光发光层332的材料为在电子传输材料中掺杂0. 5 I. 5wt%的绿色磷光材料的混合物，绿色磷光材料优选优选为Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)中的至少一种。Ir(DBQ)2(acac)、Ir (MDQ) 2 (acac) > Ir (ppy)3> Ir (ppy) 2 (acac)的分子式分别如下所示
权利要求
1.一种有机电致发光器件，包括依次叠加设置的透光基底层、阳极层、有机电致发光结构和阴极层；所述透光基底层具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有阵列分布的凸透镜型的凸部，第二表面与所述阳极层叠加设置；所述有机电致发光结构含有激子平衡层和与激子平衡层叠加设置的至少一发光层。
2.根据权利要求I所述的有机电致发光器件，其特征在于所述透光基底层第一表面的凸透镜型的凸部直径大于O m、小于或等于20 u m,凸部的焦距为大于0 y m、小于或等于.30 u m0
3.根据权利要求I所述的有机电致发光器件，其特征在于所述激子平衡层的材料为空穴传输材料、电子传输材料和磷光材料的混合物。
4.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其特征在于所述空穴传输材料与电子传输材料的质量比为I : 2 I : 3，所述磷光材料占混合物总质量的0. 5 I. 5wt%。
5.根据权利要求I所述的有机电致发光器件，其特征在于还包括增光膜层，所述增光膜层的一表面设有阵列分布的凹透镜型的凹部，所述增光膜层的与设有所述凹部的表面相对另一表面设有阵列分布的凸透镜型的凸部；所述增光膜层设有凹部的表面与所述透光基底层的第一表面叠加设置，所述增光膜层的凹部与所述透光基底层的凸部匹配，所述增光膜层设有的凸部的表面作为所述有机电致发光器件的外表面。
6.根据权利要求I所述的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叠加设置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叠加设置在所述发光层与所述透明阴极之间。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件，其特征在于所述有机电致发光结构还包括电子阻挡层和/或空穴阻挡层，所述电子阻挡层叠加设置在所述空穴注入层、空穴传输层中的至少一种与发光层之间；所述空穴阻挡层叠加设置在电子传输层、电子注入层中的至少一层与发光层之间。
8.一种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光基板，在所述透光基板的第一表面形成阵列分布的凸透镜型的凸部，制备成透光基底层； 在所述透光基底层的第二面上镀阳极层； 在所述阳极层的与透光基底层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激子平衡层和与激子平衡层叠加设置的至少一发光层； 在所述有机电致发光结构的与阳极层相对的表面镀阴极层，得到所述的有机电致发光器件。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件制备方法，其特征在于所述透光基板第一面形成阵列分布凸透镜型的凸部的方法为将光刻胶涂在第一表面上，采用光刻工艺将光刻胶制成阵列分布的光刻胶圆柱体模型，并将光刻胶圆柱体模型放在热板上熔化形成光刻胶凸透镜，然后将光刻胶凸透镜作为掩模板，米用反应离子刻蚀法在透光基板的第一表面制作凸透镜型的凸部，最后去胶。
10.根据权利要求8所述的有机电致发光器件制备方法，其特征在于在所述透光基底层的第一表面还 镀有增光膜层，所述增光膜层的一表面设有阵列分布的凹透镜型的凹部，与设有所述凹部的表面相对另一表面设有阵列分布的凸透镜型的凸部。
全文摘要
本发明公开了一种有机电致发光器件，包括依次叠加设置的透光基底层、阳极层、有机电致发光结构和阴极层；所述透光基底层具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有阵列分布的凸透镜型的凸部，第二表面与所述阳极层叠加设置；所述有机电致发光结构含有激子平衡层和与激子平衡层叠加设置的至少一发光层。本发明有机电致发光器件发光效率、发光亮度高，发光效率和色坐标稳定。该有机电致发光器件制备方法工序简单，提高了生产效率，降低了生产成本，适于工业化生产。
文档编号C09K11/06GK102683608SQ201110060679
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
发明者冯小明, 周明杰, 王平, 钟铁涛 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