本发明涉及有机电致发光器件技术领域，特别是涉及一种有机电致发光器件及其制备方法和应用。
背景技术：
印刷型电致发光器件在制备过程中，须使用一层用于界定像素的材料，该层材料通常被称为bank。bank层上有众多的凹陷区域作为墨水的“容器”，每个凹陷区域对应于一个像素。目前广泛采用的工艺流程，是采用喷墨打印工艺将墨水填入每个像素区域，墨水在bank所围绕的区域内铺展；随后，在一定温度(例如低温)下进行真空干燥，通过严格控制溶剂的挥发速率、溶剂蒸汽压等参数以尽量保证像素内不同区域、不同像素之间获得均匀的干燥；最后，通过烘烤使薄膜彻底干燥。在有机层、阴极制备完成之后，最后对电致发光器件/面板进行封装。
有时，为了提高电致发光器件的出光效率，还需要增加必要的光学薄膜，以帮助电致发光器件发出的光能更好地从器件中被提取出。常见地，封装结构和光提取薄膜是两个独立的部分，在显示装置的制备过程中分别制备，二者都有各自的厚度，也不利于光的提取。
技术实现要素：
基于此，本发明的目的是提供一种高光提取率的有机电致发光器件。
具体的技术方案如下：
一种有机电致发光器件，包括：基板、阳极阵列层、像素界定层、发光功能层、阴极层和薄膜层；
所述阳极阵列层位于所述基板上；
所述像素界定层形成于所述阳极阵列层上，并于所述阳极阵列层上每个阳极相对应的位置设有像素坑；
所述发光功能层层叠设置于所述像素坑内，并覆盖所述阳极；
所述阴极层覆盖所述发光功能层和所述像素界定层；
所述薄膜层覆盖所述阴极层，所述薄膜层的基部填充于所述像素坑，所述薄膜层的顶部设有多个凸部，相邻的所述凸部之间的距离≤相邻的所述像素坑之间的距离，且所述薄膜层由透明材料制成，所述薄膜层的折射率介于空气折射率与所述阴极层的折射率之间。
在其中一些实施例中，所述凸部对应于所述像素坑。
在其中一些实施例中，所述凸部的形状为凸透镜形，圆柱形，圆锥形，多棱锥型，截圆锥形，截棱锥形或圆弧形。
在其中一些实施例中，所述薄膜层的基部与所述凸部的上表面之间的距离≥0.5μm。
在其中一些实施例中，所述薄膜层由以下材料中的至少一种制成：分子量小于等于2000的有机小分子、分子量大于2000的有机高分子树脂、有机硅、金属氧化物、金属硫化物、金属硒化物、金属碲化物、金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物、金属氢氧化物、硅氧化物、氮氧化硅、氮化硅、石墨烯、薄层石墨、云母类化合物、水滑石类化合物和蒙脱土类化合物。
在其中一些实施例中，所述薄膜层由至少一种基体材料以及至少一种层状材料制成；所述基体材料选自：聚酰胺、聚丙烯氰、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚对苯二乙基砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚苯乙烯、聚砜、聚氯乙烯、聚硅氧烷、聚偏二氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚脲、聚四氟乙烯或环氧树脂；所述层状材料选自：金属硫化物、金属硒化物、金属碲化物、金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物、金属氢氧化物、石墨烯、薄层石墨、云母类化合物、水滑石类化合物和蒙脱土类化合物。
本发明的另一目的是提供上述有机电致发光器件的制备方法。
具体的技术方案如下：
上述有机电致发光器件的制备方法，包括如下步骤：
获取包含tft阵列和阳极阵列层的衬底基板；
制备像素界定层：于所述阳极阵列层上制备像素界定层，并在该像素界定层上制备得到相应的像素坑；
制备发光功能层：在上述像素坑内制备所述发光功能层，所述发光功能层至少包括一层发光层；
制备阴极层：在所述发光功能层和所述像素界定层上制备阴极层，所述阴极层覆盖所述发光功能层和所述像素界定层；
制备薄膜层：在所述阴极层上制备所述薄膜层，所述薄膜层的基部填充于所述像素坑，所述薄膜层的顶部设有多个凸部，相邻的所述凸部之间的距离小于等于相邻的所述像素坑之间的距离。
在其中一些实施例中，所述薄膜层的制备方法为：
将薄膜层材料溶解于溶剂中，然后涂布于所述阴极层上，真空干燥至95-99.9％的溶剂挥发；
获取压印模板，所述压印模板上设有多个凸部，利用压印模板对所述薄膜层进行压印操作，形成所述凸部；
真空干燥除去剩余溶剂，即得所述薄膜层。
本发明的另一目的是提供包含上述有机电致发光器件的显示面板。
具体的技术方案如下：
一种显示面板，包含上述有机电致发光器件。
本发明的另一目的是提供包含显示面板的显示装置。
本发明的原理及有益效果如下：
通常，像素界定区域的bank(像素界定层)的厚度为1-1.5μm，所述像素界定层每个像素对应的位置设有像素坑，该像素坑可以容纳50-200pl的墨水(功能薄膜材料)，墨水干燥后形成薄膜，每层有机层薄膜的厚度通常介于10-150nm之间，整个电致发光器件的各层有机层、阴极薄膜总厚度通常介于200nm-500nm之间。因此，电致发光器件完成制备后，像素界定区域内还有0.5-1.3μm深度的凹陷空间未被使用。
本发明通过“印刷+压印”的方法，在整个发光面板上形成一种含有凸起结构(凸部)阵列的透明薄膜层，该薄膜层的特征在于：在该薄膜层的表面，以压印方式在覆盖层的表面形成多个凸部，透明结构上的凸起形状之间的距离等于或者小于像素坑之间的距离；其分布的范围填充了每个像素坑的凹陷空间，该结构至少具有0.5μm以上的厚度；透明结构的组成材料的折射率介于电极材料与空气之间。该透明结构的优势在于，形成阵列的凸起结构能降低光在顶部电极上表面界面处的全发射，同时薄膜层对电致发光器件形成隔绝水和氧气的保护。
上述有机电致发光器件通过设置薄膜层(通过印刷和压印制备)可以隔绝水和氧气，提高了有机电致发光器件的寿命，同时提升了器件的光提取效率和外量子效率。且上述有机电致发光器件将封装和光提取这两个功能集成于一个结构中，有潜力进一步降低整个显示装置的厚度。
附图说明
图1为本发明一实施例有机电致发光器件的结构示意图；
图2为本发明另一实施例有机电致发光器件的结构示意图；
图3为一实施例基板上形成发光功能层和阴极层后的器件结构示意图；
图4为在图3的基础上涂布薄膜层材料后的结构示意图。
附图标记说明：
10、基板；11、阳极阵列层；12、像素界定层；13、发光功能层；14、阴极层；15、薄膜层；16、压印模板。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连通”另一个元件，它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下通过实施例对本发明做进一步阐述。
本实施例一种有机电致发光器件(如图1所示)，包括：基板10、阳极阵列层11、像素界定层12、发光功能层13、阴极层14和薄膜层15；
所述阳极阵列层11位于所述基板10上；
所述像素界定层12形成于所述阳极阵列层11上，并于所述阳极阵列层11上每个阳极相对应的位置设有像素坑；
所述发光功能层13层叠设置于所述像素坑内，并覆盖所述阳极；
所述阴极层14覆盖所述发光功能层13和所述像素界定层12；
所述薄膜层15覆盖所述阴极层14，所述薄膜层15的基部填充于所述像素坑，所述薄膜层的顶部设有多个凸部，相邻的所述凸部之间的距离≤相邻的所述像素坑之间的距离，且所述薄膜层由透明材料制成，所述薄膜层的折射率介于空气折射率与所述阴极层的折射率之间。
可以理解的，所示凸部之间的距离等于或者小于像素坑之间的距离，即每个像素坑可对应于一个或多个凸部。当每个像素坑对应于一个凸部时，如图1所示；当每个像素坑对应于多个凸部时，如图2所示。
可以理解的，该形成阵列的凸部仅需具有向上凸起的形状即可，例如凸透镜形，圆柱形，圆锥形，多棱锥型，截圆锥形，截棱锥形或圆弧形等，但是，如具有凸透镜形圆滑的弧度，具有较好的效果。
对于薄膜层材料的折射率，介于空气折射率与阴极层的折射率之间，且可为折射率均匀分布的单层结构，也可以为折射率梯度变化的多层结构，当所述薄膜层的折射率梯度变化时，折射率在远离基板的方向上逐渐降低，例如折射率逐渐由1.5-2.0的范围降低至1.0-1.5的范围。
同时考虑到有效阻挡水和氧气，以及有效利用像素坑内的空间，所述薄膜层最大厚度不小于0.5μm。所述薄膜层最大厚度指从薄膜层与阴极层接触的基部下表面到薄膜层顶部凸起的上表面的顶点的距离。
所述薄膜层的材质，可以是有机材料，也可以是无机材料，或者多种材料的混合物，例如，可由以下材料中的至少一种制成：有机小分子(分子量低于2000的有机分子)、有机高分子树脂(分子量大于2000)、有机硅、金属氧化物、金属硫化物、金属硒化物、金属碲化物、金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物、金属氢氧化物、硅氧化物、氮氧化硅、氮化硅、石墨烯、薄层石墨、云母类化合物、水滑石类化合物、蒙脱土类化合物。
当薄膜层由多种材料混合而成时，其中至少包含一种基体材料，以及至少包含一种层状材料，即原子或分子呈层状排列的单质或化合物。基体材料与层状材料的质量百分比可根据需要调节。
优选的，所述薄膜层的基体材料由以下材料中的至少一种组成：聚酰胺、聚丙烯氰、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚对苯二乙基砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚苯乙烯、聚砜、聚氯乙烯、聚硅氧烷、聚偏二氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚脲、聚四氟乙烯和环氧树脂。具体可采用上述的一种或几种的组合，当使用的是聚合物单体时，应以必要的加热或光照方式使单体聚合形成聚合物。
优选的，所述薄膜层中的层状材料由以下材料中的至少一种组成：石墨烯、薄层石墨、云母类化合物、水滑石类化合物、蒙脱土类化合物、金属硫化物、金属硒化物、金属碲化物、金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物、金属氢氧化物。
可以理解的，所述层状材料的原子或者分子在层内形成密堆积，从而使水或者氧气分子无法透过。这样的层状材料的存在，使得水或者氧气分子在薄膜层内只能穿过层状材料的间隙而无法透过，因此使水或者氧气分子穿过整个薄膜层的路径增加而降低了水氧透过率。
上述有机电致发光器件的制备方法，包括如下步骤：
s1、获取包含tft阵列和阳极阵列层的衬底基板；
s2、制备像素界定层：于所述阳极阵列层上制备像素界定层，并通过光刻工艺在该像素界定层上制备得到相应的像素坑；
s3、制备发光功能层：在上述像素坑内制备所述发光功能层，所述发光功能层至少包括一层发光层；
s4、制备阴极层：在所述发光功能层和所述像素界定层上制备阴极层，所述阴极层覆盖所述发光功能层和所述像素界定层；
1、前处理
在制备发光功能层之前，可进行前处理，具体如下：
将带有阳极阵列层和像素界定层的基板在碱性清洗剂和超纯水中用超声清洗，随后用氮气吹干，100℃下真空烘烤30分钟，用uv/臭氧处理10秒。
2、制备发光功能层和阴极层(如图3所示)
在像素坑内阳极的上方，通过喷墨打印和蒸镀的方式形成顶发射型的电致发光器件。顶发射的电致发光器件由阳极、发光功能层和阴极共同组成。其中顶部的阴极是透明或半透明的，两个电极之间的发光功能层为一层或多层薄膜的有机材料或者无机材料薄膜，至少含有一层发光层，同时可包含以下功能层中的一种或多种：空穴注入层，空穴传输层，电子阻挡层，空穴阻挡层，电子传输层，电子注入层等。而阳极是具有反射作用的金属ag。
可以理解的，上述器件的结构可按照下述方式制备：
(1)空穴注入层：空穴注入层材料的实例包括芳基胺类化合物、酞菁化合物、金属氧化物(例如氧化钨、氧化钼、氧化钒)、聚噻吩类化合物；优选地，空穴注入层材料选自芳基胺类化合物。制备时，将空穴注入材料溶于溶剂制成墨水，所述墨水的溶剂可包含以下溶剂中的至少两种：氯仿、甲苯、二甲苯、氯苯、二苯醚、异丙醇、二甲基苯胺、水。并将得到的空穴注入材料墨水以喷墨打印方式注入像素坑内，经过真空干燥、烘烤而形成均匀的薄膜状结构，该空穴注入层薄膜的厚度为5-150nm，优选的厚度为10-90nm。
(2)空穴传输层：空穴传输材料的实例包括多芳基胺类化合物、聚芳基胺及其衍生物、聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚噻吩及其衍生物；优选地，空穴传输层材料选自芳基胺类化合物。空穴传输材料溶于混合溶剂形成墨水，所述墨水的溶剂可包含以下实例中的至少两种：氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、氯苯、二苯醚、异丙醇、二甲基苯胺。空穴传输材料墨水以喷墨打印方式注入像素坑内，在已经干燥的空穴注入层薄膜上铺展开，经过真空干燥、烘烤，形成覆盖空穴注入层的空穴传输层薄膜，空穴传输层薄膜的厚度为5-150nm，优选的厚度为15-60nm。
(3)发光层：发光层包含小分子及高分子的发射荧光、磷光的有机材料，以及量子点材料等。发光层可以由一种材料组成，例如量子点发光材料。发光层也可以由两种或两种以上材料组成，其中至少包含一种主体材料，以及至少包含一种掺杂材料。主体材料的实例包括含有芳香取代基的咔唑类化合物或聚合物，含有芳香取代基的苯并菲类化合物或聚合物，含有芳香取代及的苯并噻吩类化合物或聚合物，含有芳香取代基的三嗪类化合物或聚合物等；优选地，主体材料选自含有芳香取代基的咔唑类化合物或聚合物，含有芳香取代基的苯并菲类化合物或聚合物。掺杂材料的实例包括含有ir元素的化合物，含有pt元素的化合物，含有cu(i)的化合物，含有os元素的化合物，延迟荧光类化合物；优选地，掺杂材料选自还有ir元素的金属配合物，含有pt元素的金属配合物，延迟荧光类化合物。发光层材料溶于混合溶剂形成墨水，所述墨水的溶剂包含以下实例中的至少两种：氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、氯苯、二苯醚、异丙醇、二甲基苯胺。发光层材料的墨水以喷墨打印方式注入像素坑内，在已经干燥的空穴传输层薄膜上铺展开，经过真空干燥、烘烤，形成覆盖于空穴传输层上的发光层薄膜，发光层薄膜的厚度为10-100nm，优选的厚度为20-60nm。
(4)电子传输层：电子传输材料的实例包括含有芳香取代基的化合物，含有芳香取代基的噁二唑化合物，含有芳香取代基的苯醌化合物，含有芳香取代基的三嗪化合物，8-羟基喹啉金属配合物等；优选地，电子传输层材料选自含有芳香取代基的三嗪化合物，8-羟基喹啉金属配合物。电子传输层采用蒸镀的方式制备，厚度为10-60nm，优选的厚度为20-50nm。
(5)阴极：透明或半透明的阴极为导电氧化物(例如ito、fto、掺杂的氧化锌)，薄层金属(例如ag，al，mg或这几种金属的合金)，或者石墨烯。在真空条件下以溅射或者气相沉积方式形成阴极，阴极覆盖于发光功能层与像素界定层的上方，形成各个电极共用的顶电极。
s4、制备薄膜层：在所述阴极层上制备所述薄膜层，所述薄膜层的基部填充于所述像素坑，所述薄膜层的顶部设有多个凸部，相邻的所述凸部之间的距离小于相邻的所述像素坑之间的距离。
所述薄膜层的制备方法为：
(1)将薄膜层材料溶解于溶剂中，然后涂布于所述阴极层上，真空干燥至95-99.9％的溶剂挥发；
将所述薄膜层的组成材料均匀混合，使所述薄膜层的组成材料形成液态可以流动以便于印刷涂布，形成液态的方式包括将其中至少一种材料进行加热熔融成液态，或者将所述薄膜层的组成材料加入溶剂中形成液态混合物；
将所述薄膜层材料以印刷方式涂布于电致发光显示基板之上，填充像素坑，并且覆盖像素界定层与阴极层(如图4所示)；
对薄膜层材料进行预处理：当薄膜层材料以熔融其中一种材料组分的方式形成液态，则降低可熔融组分的温度使材料流动性降低，然后保持温度在可熔融组分的玻璃态转变温度与熔点之间；当薄膜层材料以加入溶剂的方式形成液态，则在真空环境下使95％-99.9％的大部分溶剂挥发以降低材料的流动性，同时薄膜层材料中还留有0.1％-5％的少量溶剂而使材料保留加工变形的能力；
(2)获取压印模板16，所述压印模板上设有多个凸部，利用压印模板对所述薄膜层进行压印操作，形成所述凸部；
对薄膜层材料进行压印处理，使薄膜层的顶部获得成阵列状排列的凸部，凸部之间的距离小于或等于像素之间的距离；
(3)真空干燥除去剩余溶剂，即得所述薄膜层。
对薄膜层材料进行真空加热处理，以充分除去其中的水分或残余溶剂，然后在氮气环境下冷却至室温，即得所述薄膜层。
实践中，对于制备薄膜层结构，可以在封装过程之前形成，也可以在封装过程之后形成，或者薄膜层本身是封装结构中的一个组成部分。
可以理解的，上述薄膜层制备完成后，对整个显示基板或装置还可进行进一步封装保护。例如，可采用薄膜封装的方式，即在包括薄膜层结构的整个显示基板上，用pecvd方式沉积5nm-100μm的一层或多层封装材料，封装材料的实例包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、有机硅(聚硅氧烷)、氧化铝、氧化锆、氮化铝中的一种或几种的组合。
本实施例使用“印刷+压印”的加工方式，以具有合适折射率的透明材料形成具有凸部阵列的薄膜层，对有机电致发光器件形成隔绝水氧的封装保护以提高寿命，同时还能增强电致发光器件的光提取效率，即形成一种具有“光提取+封装”双重功能的透明结构。
此发明所采用的印刷+压印的方式的优势在于，可以快速地在大面积的电致发光器件上获得所需要的几何图形。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。