专利名称：一种高效发光的电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电致发光器件，具体地说，涉及一种能够提高发光效率的电致发光器件。
背景技术：
电致发光器件(LED)，主要包括以下几种有机电致发光器件(OLED)、高分子电致发光器件(PLED)和无机电致发光器件，例如QD-LED。现有的LED通常包括一个透明基底、一个透明第一电极层、一个发光元件和一个反射第二电极层。当电子和空穴从两个电子穿过发光元件注入到LED中，共同结合或者碰撞而产生光，发光元件通常包括几层材料，其中至少包括一层用于发光的发光层。OLED的发光元件通常包括一个电子注入层、一个电子传输层、一个或多个发光层、一个空穴传输层和一个空穴注入层。可以组合其中一层或几层，也可以去除其中一层或几层，也可以在它们基础上增加电子阻挡层或者空穴阻挡层。一般情况下，第一电极是阳极，第二电极是阴极。发光材料的光折射率通常高于空气的光折射率，在发光层和空气之间通常折射率介于两者之间的一层或者多层材料。当光从高折射率层进入低折射率层会发生全内反射。 全内反射光被困在高折射率层，不能传输进入低折射率层。在OLED中，发光层的光折射率为1.7-1. 8，透明电极层的光折射率为1.9，基底的光折射率为1.5。全内反射发生在透明电极层和基底的界面上，一部分光从发光层到达界面，角度大于正常的临界角，这些光被困在有机层和透明电极层之间，最后被各层的材料吸收或者从OLED的边界射出，没有发挥任何作用，这部分光被称为有机光。全内反射同样发生在基底和空气的界面上，一部分光到达界面，角度大于正常的临界角，这些光被困在基底、透明电极层和有机层之间，最后被各层的材料吸收或者从OLED的边界射出，没有发挥任何作用，这部分光被称为基底光。据估计， 发光层发出的光超过50%成为有机光，超过30%成为基底光，只有不到20%被输出到空气中，成为可被使用的光。这20%的实际上从LED中发出的光被称为空气光，全内反射导致的光阱大大降低了 LED的发光效率。目前也已经采取各种措施来通过降低光阱作用而使得有机光和基底光能够从 LED中输出，从而增加薄膜LED的发光效率，这些尝试详细记载在下列文件中U. S专利文本· Nos. 5，955，837，5，834，893 ；6，091，195 ；6，787，796，6，777，871 ；U. S.专利申请公开文本 Nos. 2004/0217702A1, 2005/001843 Α1, 2001/0026124A1 ；世界专利 WO 02/37580A1, W002/37568A1。总的说来，现有的措施通常是提供一种能够改变光的方向的增光结构，这样一部分由于全内反射而被困住的光能能够传输到空气中。大部分情况下，这些增光结构被设置在透明基底的外表面，由于有机光永远不能到达这些结构，因此这些增光结构仅能使用空气光和基底光。由于有机光占有发出的光的一半，因此这些增光结构不能有效地增加光的输出，为了有效地提取这三种光，增光结构必须设在透明电极的附近，现有发明中的底部发光结构，将增光结构设在靠近电极层，意味着增光结构在LED内必须设在透明电极和基底之间，设计这个内部增光结构意味着复杂的技术挑战，因为除非能保证薄膜LED的完美，将增光结构设在LED内部会导致许多不好的结果，包括设备的完全短路。尽管有许多关于内部增光结构的建议，但是实际现有技术中并没有达到这样的产生更好发光效率的器件。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种能够高效发光的电致发光器件。本发明的高效发光的电致发光器件，包括透明基底、增光结构和LED单元，所述之 LED单元包括透明电极、至少有一个发光层的发光元件和反射电极层，所述之增光结构包括光散射层和具有高折射率的表面平滑层，其中所述之表面平滑层通过溶胶凝胶法制备而成，表面平滑层的材料选自高折射率的无机材料或无机-有机杂化材料，所述之光散射层至少包括两个组成部分一为可以产生光折射的物体，二为基体。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之增光结构还有保护层。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之LED单元还有防短路层。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体的粒径为0.1 5微米。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体的粒径为0.3 2微米。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体与基体的折光指数之差为0. 01-3. 00。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体与基体的折光指数之差为0. 1-2. 0。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体为空穴。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之空穴为气泡或者真空孔穴。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之无机材料为高折射率的无机薄膜或者颗粒，无机-有机杂化材料中的有机材料选自有机活性单体或有机聚合物，无机-有机杂化材料中的无机材料选自高折射率的无机颗粒。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之无机-有机杂化材料中无机材料和有机材料间通过物理吸附或者化学键连接。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之高折射率的无机薄膜或者颗粒选自氧化铝、氧化锑、氧化硅、氧化镉、氧化钽、氧化锆、氧化铁、氧化铜、氧化铅、氧化锰、氧化锡、氧化钨、氧化铌、氧化钒、氧化钼、氧化锌、氧化钛中的一种或多种材料构成的薄膜或者颗粒。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之无机-有机杂化材料中的高折射率的无机颗粒选自氧化铝、氧化锑、氧化镉、氧化钽、氧化锆、氧化硅、氧化铁、氧化铜、氧化铅、氧化锰、氧化锡、氧化钨、硒化锌、氧化铌、碲化锌、氧化钒、氧化钼、硫化锌、氧化锌、硫化镉、硒化镉、氧化钛、硫化铅中的一种或多种材料构成的颗粒。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之有机活性单体选自含有硫醚键、硫碳键、碳碳键或者共轭结构的可以反应的有机物。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之有机活性单体选自含有硫磺、巯基乙醇、巯基乙酸、乙二硫醇、苯硫醇、二巯基二苯硫醚、丙烯酸苯硫酯、双甲基丙烯酸苯硫酯、二苯甲烷二胺、乙二胺、二乙胺、苯胺、噻吩、甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酸甲酯、羟甲基丙烯酸乙酯、羟甲基丙烯酸、甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯、马来酸酐、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯缩二脲、乙烯、丙烯、丁烯或苯乙烯等分子链段的有机物。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之有机聚合物选自聚酯、聚醚、聚苯乙烯、聚苯乙烯衍生物、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺或聚氨酯。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之表面平滑层的折射率大于1. 5。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之表面平滑层的折射率大于1. 7。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之表面平滑层的厚度为0. 05 5. 0微米。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之表面平滑层的厚度为0. 5 2. 0微米。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之保护层为光聚合材料或者热聚合材料。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之保护层为紫外光固化聚合物，包括聚氨酯、环氧树脂、聚酯、丙烯酸酯、丙烯酸树脂或压敏粘着剂。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之保护层为基于包含硅烷的紫外光可固化的丙烯酸酯。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之防短路层的厚度为10nm-200nm。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之防短路层的表面电阻率为IX IO6欧姆 /平方-IX IO12欧姆/平方。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之防短路层的材料选自氧化钼、氧化钡、 氧化锑、氧化铋、氧化铼、氧化钽、氧化钨、氧化铌、氧化镍或它们的混合物。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之防短路层的材料为混合导电氧化物和绝缘材料，其中所述之混合导电氧化物包括氧化铟、氧化镓、氧化锌、氧化锡、铝掺杂氧化锌或它们的混合物，所述之绝缘材料选自氧化物、氟化物、氮化物、硫化物或它们的混合物。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之防短路层的材料为铟锡氧化物与硫化锌的混合物或者铟锡氧化物与硫化锌、二氧化硅的混合物。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之防短路层的材料为包括PED0T/PSS、聚噻吩或者聚苯胺的有机材料。所述之高效发光的电致发光器件中，所述之反射电极层选自银、铜、铝或者它们的合金。
所述之高效发光的电致发光器件中，所述之LED单元为堆叠式LED。所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备一个基底；2)把光散射层安装在基底之上；3)把表面平滑层安装在光散射层之上；4)把LED单元安装在表面平滑层之上，
所述之步骤幻中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备至少有一个光滑面的载体；2)把光散射层安装在载体的光滑面上；3)在载体的对面安装一个基底，粘结在光散射层上；4)将粘有光散射层的基底与载体分离；5)在分离开的光散射层之上装上表面平滑层；6)在表面平滑层之上装上一个LED单元，所述之步骤6)中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备一个基底；2)在基底上安装上保护层；3)把光散射层安装在保护层之上；4)把表面平滑层安装在光散射层之上；5)把LED单元安装在表面平滑层之上，所述之步骤4)中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备至少有一个光滑面的载体；2)把光散射层安装在载体的光滑面上；3)准备一个基底4)将保护层安装在基底上，5)将载体与基底接合使光散射层和保护层粘合在一起；6)将粘有光散射层的基底与载体分离；7)在光散射层之上装上表面平滑层；8)在表面平滑层之上装上一个LED单元，所述之步骤7)中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。所述的方法中，所述之溶胶-凝胶法制备步骤如下1)前驱体的水解将前驱体和PH值调节剂加入到溶剂中后，加入水进行水解反应，形成透明的水凝胶；2)水解产物的缩合将水凝胶均勻涂布于光散射层上，在加热、辐照、鼓风、真空或者在空气中进行水解物的缩合反应，最终形成结构为M-O-M的交联的高折光指数的表面
平滑层。所述的方法中，所述之制备方法中的原料还包括表面活性剂、抑制剂、高折射率无机颗粒、有机聚合物或者有机活性单体。所述的方法中，所述之前驱体指无机盐或者金属醇盐，其结构式为Mm+Rn_，其中，M 选自钛、铝、铅、锰、铁、硅、锆、镉或锌，R选自氯离子、硝酸根、羧酸根或者烷氧基，m和η分别为大于1的整数。所述的方法中，所述之前驱体选自氯化锡、氯化钛、氯化硅、氯化锆、氯化铁、氯化镉、氯化锌、氯化铝、硝酸铝、氯化铅、氯硅烷、硝酸铅、硝酸锰、氯化锰、硝酸锌、异丙醇铝、硝酸锆、硝酸铝、硝酸锡、硝酸铁、硝酸钛、醋酸锌、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、钛酸丁酯、 钛酸乙酯、钛酸丙酯、锆酸丁酯、丙基三乙氧基硅氧烷、甲基硅氧烷或乙基硅氧烷中的一种或者多种。所述的方法中，所述之PH值调节剂为酸或碱。所述的方法中，所述之溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甘油、THF、DMS0、丙酮、丁酮、丁腈、乙酸乙酯、乙醚、甲苯、环己烷、二氧六环或DMF中的一种或者几种的混合溶剂。所述的方法中，所述之表面活性剂选自阴离子型、阳离子型、两性或非离子型表面活性剂。所述的方法中，所述之表面活性剂选自硬脂酸钠、苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃、聚乙烯醇、司盘或者吐温。 所述的方法中，所述之抑制剂为乙酰丙酮。所述的方法中，所述之高折射率无机颗粒选自氧化铝、氧化锑、氧化镉、氧化钽、氧化锆、氧化硅、氧化铁、氧化铜、氧化铅、氧化锰、氧化锡、氧化钨、硒化锌、氧化铌、碲化锌、氧化钒、氧化钼、硫化锌、氧化锌、硫化镉、硒化镉、氧化钛、硫化铅中的一种或多种材料构成的颗粒。所述的方法中，所述之有机活性单体选自含有硫醚键、碳碳键、硫碳键或者具有共轭结构的可以反应的有机物。所述的方法中，所述之有机活性单体选自含有硫磺、巯基乙醇、巯基乙酸、乙二硫醇、苯硫醇、二巯基二苯硫醚、丙烯酸苯硫酯、双甲基丙烯酸苯硫酯、二苯甲烷二胺、乙二胺、 二乙胺、苯胺、噻吩、甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酸甲酯、羟甲基丙烯酸乙酯、羟甲基丙烯酸、甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯、马来酸酐、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯缩二脲、乙烯、丙烯、丁烯或苯乙烯等分子链段的有机物。所述的方法中，所述之有机聚合物选自聚酯、聚醚、聚苯乙烯及其衍生物、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺或聚氨酯。所述的方法中，所述之表面平滑层中的有机聚合物或者有机活性单体在水凝胶缩聚的同时进行聚合反应，形成无机纳米材料与聚合物的交联网状结构的无机-有机杂化材料。所述的方法中，还包括加上防短路层这个步骤。所述的方法中，所述之载体为玻璃或者塑料。所述的方法中，所述之载体为软板。所述的方法中，所述之制备电致发光器件的方法还包括在将散射层安装在载体之前，使用脱模剂对载体进行预处理。本发明中，由于光散射层的散射粒子为椭圆形或者无规则形状，因此光散射层与透明电极层之间的界面是不光滑的，在散射粒子之间，散射粒子与透明电极层之间会产生不同的间隙，本发明的保护层接触散射粒子的表面。保护材料填充了大部分的散射粒子之间的间隙以及大部分的散射粒子与透明电极层之间产生的间隙。而表面平滑层更填充了剩下的间隙。当光从发光单元的发光层发出，传输经过透明电极层，撞击在光散射层上，被散射。部分有机光和基底光得以小于临界角的角度散射出去，能够进入到空气中。由于表面平滑层的折射率高于发光层，因此，原本为空气光、基底光和有机光都能透过光散射层，并且能够有效地散射。散射粒子与透明电极层的邻近同样能确保好的光穿透以及好的散射效率。通过选择光折射率小于等于基底的保护层，本发明的光输出效率能够进一步地提高，这样散射光从光散射层进入保护层在保护层/基底或者基底/空气的界面上发生更少的内反射损失。表面平滑层具有高折射率，而且其折射率大于等于发光层的折射率，这样能够促进光结合到光散射层上，能够提高光提取效率。防短路层折射率很高，而且能够减少短路对于发光器件的损害。堆叠型的LED单元带有多个发光元件，每个发光元件至少有一个发光层。当在透明电极层和反射电极层间通电，电流经过多个发光层，使得所有发光层都有发光，从而增加了发光效率。本发明的技术效果1)提高了光输出效率；2)降低了生产成本。
图1为本发明实施例1的OLED的剖面图2为本发明实施例2的OLED的剖面图3为本发明实施例3的OLED的剖面图4为本发明实施例4的OLED的剖面图5为本发明实施例5的OLED的剖面其中，10为基底，12为保护层，12a为保护材料，14为光散射层，15为LED单元，16
为透明电极层，18，18a为发光元件，20为反射电极层，25，2 为发光层，40为表面平滑层， 50为防短路层，70为连接单元。
具体实施例方式实施例1如图1所示，本实施例的电致发光器件，包括透明基底10、增光结构和LED单元 15，LED单元15包括透明电极层16、带有一个发光层25的发光元件18和反射电极层20， 增光结构包括带有光散射层14、具有高折射率的表面平滑层40和保护层12。实施例2如图2所示，本实施例的电致发光器件，包括透明基底10、增光结构和LED单元 15，LED单元15包括透明电极层16、防短路层50、带有一个发光层25的发光元件18和反射电极层20，增光结构包括光散射层14、具有高折射率的表面平滑层40和保护层12。实施例3如图3所示，本实施例的电致发光器件，包括透明基底10、增光结构和LED单元 15，LED单元15包括透明电极层16、防短路层50、带有一个发光层25的发光元件18、连接单元70、带有一个发光层25a的发光元件18a和反射电极层20，增光结构包括带有光散射层14、具有高折射率的表面平滑层40和保护层12。连接单元帮助两个相邻的有机LED单元的电子注射入电子运输层，空穴注射入空穴运输层。优选地，连接单元是透明的，并且串联在OLED上。同样优选地，连接单元没有太多的面内导电性，当OLED用于像素化显示器或者照明设备的时候。光散射层14可以提高两个发光层的光提取效率。实施例4如图4所示，本实施例的电致发光器件，包括透明基底10、增光结构和LED单元 15，LED单元15包括透明电极层16、带有一个发光层25的发光元件18和反射电极层20， 增光结构包括光散射层14和具有高折射率的表面平滑层40。实施例5如图5所示，本实施例的电致发光器件，包括透明基底10、增光结构和LED单元 15，LED单元15包括透明电极层16、防短路层50、带有一个发光层25的发光元件18和反射电极层20，增光结构包括光散射层14和具有高折射率的表面平滑层40。实施例6-12实施例6-12中的OLED器件，使用了相同的透明基底和LED单元，增光结构使用了相同的光散射层和保护层。其中透明基底为光学玻璃。LED单元为堆叠式LED，包括透明电极、发光元件、反射电极层和防短路层透明电极为铟锡氧化物(ITO) ；LED单元为堆叠式 LED ；反射电极层为发光元件中的防短路层为BaSrO3,厚度为150nm，电阻为IXlO8欧姆/平方；反射电极层为银(Ag)电极层。光散射层为二氧化钛(TiO2)颗粒，粒径400nm，与基底折光指数差为0.9。保护层为丙烯酸酯，厚度500nm。表面平滑层厚度400nm。器件制备过程为①在玻璃基底上安装保护层，光散射层安装在保护层之上，在此光散射层之上制备表面平滑层；②蒸镀透明电极，采用激光蚀刻的方法在上述ITO表面刻蚀出电极图案；③在约的真空度下，加热上述基底至250°C，采用直流溅射的方法溅镀防短路层；④通过热载舟(heated boat)源蒸发，依次沉积2nm MoO3空穴注入层/45nm NPB空穴传输层/30nm荧光光主体材料EKl和蓝光掺杂材料EK9 ；⑤蒸镀15nm BCP:Cs/10nm MoO3连接层材料；⑥依次沉积40nm NPB空穴传输层/35nm磷光主体材料EB915和黄光掺杂材料IrCou5/40nm EK-ET604电子传输层/lnm BCPiLiF电子注入层/150nm Ag电极；⑦在 N2气氛保护下对器件进行封装。实施例6-12中溶胶-凝胶法制备表面平滑层的原料及配比如表1和表2所示。溶胶凝胶法制备步骤如下1)前驱体的水解将前驱体、PH值调节剂、抑制剂、表面活性剂、高折射率无机颗粒、有机聚合物或有机活性单体加入到溶剂中后，加入水进行水解反应，形成透明的水凝胶；2)水解产物的缩合将水凝胶均勻涂布于光散射层上，在加热、辐照、鼓风、真空或者在空气中进行水解物的缩合反应，最终形成结构为M-O-M的交联的高折光指数的表面
平滑层。实施例6-12的表面平滑层的折光性能如表3所示。表1实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12前驱体钛酸丁酯钛酸丁酯钛酸丙酯钛酸乙酯锆酸丁酯锆酸乙酯醋酸锌PH调节剂醋酸盐酸---盐酸-溶剂乙醇丁醇丙醇THF乙醇丙醇甲醇和乙醚抑制剂乙酰丙酮乙酰丙酮乙酰丙酮乙酰丙酮乙酰丙酮乙酰丙酮乙酰丙HM表面活性剂聚丙烯醇聚丙烯醇-聚丙二醇司盘司盘无机颗粒氧化钛氧化钛氧化锌氧化锆氧化钛氧化锆硫化铅有机活性单体羟甲基丙烯酸乙酯羟甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸-羟甲基丙烯酸乙酯-有机聚合物--聚乙二醇丁二酸酯-聚内烯酸酯-烷基酚聚乙二醇醚涂布方式旋涂旋涂提拉提拉刮涂旋涂旋涂缩合反应紫外辐照紫外辐照鼓风干燥紫外辐照马弗炉加热紫外辐照鼓风干燥表2
实施例 6(g)实施例 7(g)实施例 8(g)实施例 9(g)实施例 10(g)实施例 11(g)实施例 12(g)前驱体135.00135.00120.00120.00100.00105.00147.00PH调节剂1.201.20---0.60溶剂167.32167.32148.73148.73123.94抑制剂38.2138.2135.3035.3025.7420.0816.72表面活性剂30.5030.5025.65-20.6520.88-无机颗粒70.5967.4260.4260.4255.3535.0942.12有机活性单体70.2061.30-75.20-65.73-有机聚合物--80.35-75.65-表权利要求
1.一种高效发光的电致发光器件，其特征在于，包括透明基底、增光结构和LED单元， 所述之LED单元包括透明电极、至少有一个发光层的发光元件和反射电极层，所述之增光结构包括光散射层和具有高折射率的表面平滑层，其中所述之表面平滑层通过溶胶凝胶法制备而成，表面平滑层的材料选自高折射率的无机材料或无机-有机杂化材料，所述之光散射层至少包括两个组成部分一为可以产生光折射的物体，二为基体。
2.根据权利要求1所述之高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之增光结构还有保护层。
3.根据权利要求1所述之高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之LED单元还有防短路层。
4.根据权利要求2所述之高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之LED单元还有防短路层。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体的粒径为0. Γ5微米。
6.根据权利要求5所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体的粒径为0. 3^2微米。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体与基体的折光指数之差为0. 01-3. 00。
8.根据权利要求7所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体与基体的折光指数之差为0. 1-2. 0。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之光散射层中的可以产生光折射的物体为空穴。
10.根据权利要求9所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之空穴为气泡或者真空孔穴。
11.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之无机材料为高折射率的无机薄膜或者颗粒，无机-有机杂化材料中的有机材料选自有机活性单体或有机聚合物，无机-有机杂化材料中的无机材料选自高折射率的无机颗粒。
12.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之无机-有机杂化材料中无机材料和有机材料间通过物理吸附或者化学键连接。
13.根据权利要求11所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之高折射率的无机薄膜或者颗粒选自氧化铝、氧化锑、氧化硅、氧化镉、氧化钽、氧化锆、氧化铁、氧化铜、氧化铅、氧化锰、氧化锡、氧化钨、氧化铌、氧化钒、氧化钼、氧化锌、氧化钛中的一种或多种材料构成的薄膜或者颗粒。
14.根据权利要求11所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之无机-有机杂化材料中的高折射率的无机颗粒选自氧化铝、氧化锑、氧化镉、氧化钽、氧化锆、氧化硅、 氧化铁、氧化铜、氧化铅、氧化锰、氧化锡、氧化钨、硒化锌、氧化铌、碲化锌、氧化钒、氧化钼、 硫化锌、氧化锌、硫化镉、硒化镉、氧化钛、硫化铅中的一种或多种材料构成的颗粒。
15.根据权利要求11所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之有机活性单体选自含有硫醚键、硫碳键、碳碳键或者共轭结构的可以反应的有机物。
16.根据权利要求15所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之有机活性单体选自含有硫磺、巯基乙醇、巯基乙酸、乙二硫醇、苯硫醇、二巯基二苯硫醚、丙烯酸苯硫酯、双甲基丙烯酸苯硫酯、二苯甲烷二胺、乙二胺、二乙胺、苯胺、噻吩、甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酸甲酯、羟甲基丙烯酸乙酯、羟甲基丙烯酸、甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯、马来酸酐、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯缩二脲、乙烯、丙烯、丁烯或苯乙烯等分子链段的有机物。
17.根据权利要求11所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之有机聚合物选自聚酯、聚醚、聚苯乙烯、聚苯乙烯衍生物、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺或聚氨酯。
18.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之表面平滑层的折射率大于1. 5。
19.根据权利要求18所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之表面平滑层的折射率大于1.7。
20.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之表面平滑层的厚度为0. 05飞.0微米。
21.根据权利要求20所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之表面平滑层的厚度为0. 5 2.0微米。
22.根据权利要求2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之保护层为光聚合材料或者热聚合材料。
23.根据权利要求2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之保护层为紫外光固化聚合物，包括聚氨酯、环氧树脂、聚酯、丙烯酸酯、丙烯酸树脂或压敏粘着剂。
24.根据权利要求2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之保护层为基于包含硅烷的紫外光可固化的丙烯酸酯。
25.根据权利要求3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之防短路层的厚度为10nm-200nm。
26.根据权利要求3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之防短路层的表面电阻率为1 X IO6欧姆/平方-1 X IO12欧姆/平方。
27.根据权利要求3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之防短路层的材料选自氧化钼、氧化钡、氧化锑、氧化铋、氧化铼、氧化钽、氧化钨、氧化铌、氧化镍或它们的混合物。
28.根据权利要求3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之防短路层的材料为混合导电氧化物和绝缘材料，其中所述之混合导电氧化物包括氧化铟、氧化镓、 氧化锌、氧化锡、铝掺杂氧化锌或它们的混合物，所述之绝缘材料选自氧化物、氟化物、氮化物、硫化物或它们的混合物。
29.根据权利要求3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之防短路层的材料为铟锡氧化物与硫化锌的混合物或者铟锡氧化物与硫化锌、二氧化硅的混合物。
30.根据权利要求3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之防短路层的材料为包括PED0T/PSS、聚噻吩或者聚苯胺的有机材料。
31.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之反射电极层选自银、铜、铝或者它们的合金。
32.根据权利要求1或2或3或4所述的高效发光的电致发光器件，其特征在于，所述之LED单元为堆叠式LED。
33.根据权利要求1所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备一个基底；2)把光散射层安装在基底之上；3)把表面平滑层安装在光散射层之上；4)把LED单元安装在表面平滑层之上，所述之步骤3)中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。
34.根据权利要求1所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备至少有一个光滑面的载体；2)把光散射层安装在载体的光滑面上；3)在载体的对面安装一个基底，粘结在光散射层上；4)将粘有光散射层的基底与载体分离；5)在分离开的光散射层之上装上表面平滑层；6)在表面平滑层之上装上一个LED单元，所述之步骤6)中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。
35.根据权利要求2所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备一个基底；2)在基底上安装上保护层；3)把光散射层安装在保护层之上；4)把表面平滑层安装在光散射层之上；5)把LED单元安装在表面平滑层之上，所述之步骤4)中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。
36.根据权利要求2所述的高效发光的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤1)准备至少有一个光滑面的载体；2)把光散射层安装在载体的光滑面上；3)准备一个基底4)将保护层安装在基底上，5)将载体与基底接合使光散射层和保护层粘合在一起；6)将粘有光散射层的基底与载体分离；7)在光散射层之上装上表面平滑层；8)在表面平滑层之上装上一个LED单元，所述之步骤7)中的表面平滑层是通过溶胶-凝胶法制备。
37.根据权利要求33-36中任一种所述的方法，其特征在于，所述之溶胶-凝胶法制备步骤如下1)前驱体的水解将前驱体和PH值调节剂加入到溶剂中后，加入水进行水解反应，形成透明的水凝胶；2)水解产物的缩合将水凝胶均勻涂布于光散射层上，在加热、辐照、鼓风、真空或者在空气中进行水解物的缩合反应，最终形成结构为M-O-M的交联的高折光指数的表面平滑层。
38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述之制备方法中的原料还包括表面活性剂、抑制剂、高折射率无机颗粒、有机聚合物或者有机活性单体。
39.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述之前驱体指无机盐或者金属醇盐， 其结构式为Mm+Rn_，其中，M选自钛、铝、铅、锰、铁、硅、锆、镉或锌，R选自氯离子、硝酸根、羧酸根或者烷氧基，m和η分别为大于1的整数。
40.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述之前驱体选自氯化锡、氯化钛、氯化硅、氯化锆、氯化铁、氯化镉、氯化锌、氯化铝、硝酸铝、氯化铅、氯硅烷、硝酸铅、硝酸锰、氯化锰、硝酸锌、异丙醇铝、硝酸锆、硝酸铝、硝酸锡、硝酸铁、硝酸钛、醋酸锌、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、钛酸丁酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、锆酸丁酯、丙基三乙氧基硅氧烷、甲基硅氧烷或乙基硅氧烷中的一种或者多种。
41.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述之PH值调节剂为酸或碱。
42.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述之溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甘油、THF、DMS0、丙酮、丁酮、丁腈、乙酸乙酯、乙醚、甲苯、环己烷、二氧六环或DMF中的一种或者几种的混合溶剂。
43.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述之表面活性剂选自阴离子型、阳离子型、两性或非离子型表面活性剂。
44.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述之表面活性剂选自硬脂酸钠、苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃、聚乙烯醇、司盘或者吐温。
45.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述之抑制剂为乙酰丙酮。
46.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述之高折射率无机颗粒选自氧化铝、 氧化锑、氧化镉、氧化钽、氧化锆、氧化硅、氧化铁、氧化铜、氧化铅、氧化锰、氧化锡、氧化钨、 硒化锌、氧化铌、碲化锌、氧化钒、氧化钼、硫化锌、氧化锌、硫化镉、硒化镉、氧化钛、硫化铅中的一种或多种材料构成的颗粒。
47.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述之有机活性单体选自含有硫醚键、 碳碳键或者硫碳键的可以反应的有机物。
48.根据权利要求47所述的的方法，其特征在于，所述之有机活性单体选自含有硫磺、 巯基乙醇、巯基乙酸、乙二硫醇、苯硫醇、二巯基二苯硫醚、丙烯酸苯硫酯、双甲基丙烯酸苯硫酯、二苯甲烷二胺、乙二胺、二乙胺、苯胺、噻吩、甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酸甲酯、羟甲基丙烯酸乙酯、羟甲基丙烯酸、甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯、马来酸酐、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯缩二脲、乙烯、丙烯、丁烯或苯乙烯等分子链段的有机物。
49.根据权利要求38所述的的方法，其特征在于，所述之有机聚合物选自聚酯、聚醚、 聚苯乙烯及其衍生物、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺或聚氨酯。
50.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述之表面平滑层中的有机聚合物或者有机活性单体在水凝胶缩聚的同时进行聚合反应，形成无机纳米材料与聚合物的交联网状结构的无机-有机杂化材料。
51.根据权利要求33-36中任一种所述的方法，其特征在于，还包括加上防短路层这个步骤。
52.根据权利要求34或36所述的方法，其特征在于，所述之载体为玻璃或者塑料。
53.根据权利要求34或36所述的方法，其特征在于，所述之载体为软板。
54.根据权利要求34或36所述的方法，其特征在于，所述之制备电致发光器件的方法还包括在将散射层安装在载体之前，使用脱模剂对载体进行预处理。
全文摘要
本发明提供了一种高效发光的电致发光器件，包括透明基底、增光结构和LED单元，所述之LED单元包括透明电极、至少有一个发光层的发光元件和反射电极层，所述之增光结构包括光散射层和具有高折射率的表面平滑层，其中所述之表面平滑层通过溶胶凝胶法制备而成，表面平滑层的材料选自高折射率的无机材料或无机-有机杂化材料，所述之光散射层至少包括两个组成部分一为可以产生光折射的物体，二为基体。本发明的技术效果1)提高了光输出效率；2)降低了生产成本。
文档编号H01L51/56GK102544384SQ20121002049
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月29日 优先权日2011年1月31日
发明者张建新, 王锦山, 罗鸣 申请人:南京第壹有机光电有限公司