有机发光器件及其制备方法与流程

文档序号:18749993发布日期:2019-09-24 20:52阅读:136来源:国知局
有机发光器件及其制备方法与流程

本发明涉及一种有机发光器件及其制备方法。



背景技术:

有机电致发光二极管(oled:organiclightemissiondiodes)因其具有自主发光、效率高、显色性能良好、可柔性制备等优势,已经在照明和显示领域有着越来越多的应用,诸多技术领域上的优势使得oled具有很广泛的应用前景。目前,oled的研究已经受到了广泛的关注和研究热度。

目前oled发光器件大都为多层夹层结构,其包括电极材料膜层以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料层;各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成oled发光器件。作为电流器件,当对oled发光器件的两端电极施加电压,并通过电场作用于有机层功能材料膜层中的正负电荷时,正负电荷在发光层中复合,即产生oled电致发光。当前,oled技术已经在平面照明、智能手机,平板电脑等领域获得应用,进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展,但是,与实际的产品应用要求相比,oled器件的发光效率,使用寿命等性能还需要进一步提升和完善。

对于oled发光器件提高性能的研究包括:降低器件的驱动电压、提升器件的发光效率、提高器件的使用寿命等。为了实现oled器件的性能的不断提升,不但需要在oled相关材料方面上的设计创新,更需要对于oled发光器件的光提取增强结构进行不断研究和创新,以获得高外量子效率性能的oled发光器件光提取结构。

对于oled器件发光效率的提升,器件内部因素和外部因素都需要考虑在内,其中器件的内部结构对于光提取效率有着举足轻重的影响。当前oled器件的主要存在问题为出光效率低和能量损失大。由于oled器件内部结构以及材料特性而产生的表面等离激元效应、波导模式、基板模式等使光子以热量等无辐射形式消耗,从而无法实现高效率的光提取效果。通过混合提取层的引入,在不影响器件内部结构平整度的前提下,能够将因器件内部表面等离激元效应以及波导模式而损耗的能量再次以光子的形式提取出。其具体原理为:首先通过位于电极的覆盖层将有机发光器件中的光子提取出,再经由颗粒散射层对提取光产生散射增强作用,增大光的入射范围从而降低内部全反射的几率,显著提升器件的外量子效率。

因此,针对当前oled器件的产业应用要求,以及oled器件的不同功能膜层和器件的光电特性需求,选择性能优异、制备工艺简单且成本低的光提取材料构筑oled发光器件的内部结构,对于oled发光器件的光提取效率具有重要影响。



技术实现要素:

本发明提供了一种有机发光器件,其包含基板、第一电极、发光功能层和第二电极,其特征在于,所述有机发光器件还包含混合提取层,其由覆盖层和颗粒散射层组成,其中覆盖层设置于第一电极和/或第二电极上方,颗粒散射层设置于覆盖层上方;

其中覆盖层的折射率高于发光功能层中的发光层的折射率或发光功能层中的多层有机材料层的有效折射率;颗粒散射层的折射率低于覆盖层的折射率。

本发明还涉及上述有机发光器件的制造方法,其特征在于所述方法包括:

通过真空热蒸法将覆盖层沉积在包含第一电极、发光功能层和第二电极的有机发光构件的第一电极和/或第二电极上方;以及

将散射性颗粒材料与固化材料按照比例混合后,以刮涂或旋涂的方法沉积在覆盖层上并通过光热法固化成型,形成颗粒散射层。

本发明中提及的覆盖层具有相比oled器件的发光层的折射率或发光功能层中的多层有机材料层的有效折射率更高的折射率,其范围在2.0-2.6之间,覆盖层的高折射率能够初步有效提取出器件中的多数光子,并减小界面全反射和表面等离激元效应等造成的光损失。由固化层和颗粒材料组成的颗粒散射层相比覆盖层具有更低的折射率,其范围在1.2-1.5。覆盖层折射率要高于发光层的折射率或多层有机材料层的有效折射率,因此光会被覆盖层提取出。当经由覆盖层所提取的光入射到散射颗粒层时,部分入射角临界值以下的光会被直接耦合出,由于散射性颗粒材料存在,提取光被散射至各个方向,增大了出光范围,并大大降低了这些返回光再次被散射为各个角度的反射光,减小了二次全反射的几率。由此,相当一部分光子被提取出oled发光器件外部,达到提升oled器件外量子效率的目的。本发明中所涉及的混合提取层,理论上也可视为混合提取层的引入降低了器件整体对于光的吸收,当光从折射率为n1的介质a入射到折射率为n2的介质b中时(n1>n2),则介质对光的吸收率k可用下式表示:

由此公示可以看出,在特定的范围内,当介质折射率n2越小,n1越大时,介质的光吸收率就会越小,即对光的提取效果越好。

本发明通过在发射器件的透明电极上加工混合提取层的方法来增强光提取的效率。通过混合提取层结构的引入,有机发光器件的外量子效率得到了显著提升,达到了光提取的目的。

本发明所涉及的器件结构在oled器件应用时,通过器件结构优化,可保持高的膜层稳定性并有效提升oled器件的光提取效率。本发明所述结构在oled发光器件中具有良好的应用效果以及产业化前景。

附图说明

图1为本发明的一种有机发光器件的结构示意图;

图2为本发明的基板部分以及设置于基板上的第一电极结构示意图;

图3为本发明的设置于第一电极上的空穴注入传输层(其表示空穴传输层和空穴注入层)结构示意图;

图4为本发明设置于空穴注入传输层上的发光层结构示意图;

图5为本发明设置于发光层上的电子传输注入层结构示意图;

图6为本发明设置于电子传输注入层(其表示电子传输层和电子注入层)上的第二电极结构示意图;

图7为本发明设置于第二电极上的混合提取层部分;

图8为在覆盖层上完成封装层设置的有机发光器件结构示意图;

图9本发明实施例1与比较例1和2的外量子效率性能数据对比图;

其中各元件的附图标号说明

1基板

21第二电极

22第一电极

31空穴注入传输层

32发光层

33电子传输注入层

41覆盖层

42颗粒散射层

5封装基板

具体实施方式

本发明提供了一种有机发光器件,其包含基板、第一电极、发光功能层和第二电极,其特征在于,所述有机发光器件还包含混合提取层,其由覆盖层和颗粒散射层组成,其中覆盖层设置于第一电极和/或第二电极上方,颗粒散射层设置于覆盖层上方;

其中覆盖层的折射率高于发光功能层中的发光层的折射率或发光功能层中的多层有机材料层的有效折射率;颗粒散射层的折射率低于覆盖层的折射率。

在本发明中,对于有机发光器件中各组成部件之间的方位描述,例如“上方”,为各组成部件之间的相对位置。对于表述“覆盖层设置于第一电极和/或第二电极上方,颗粒散射层设置于覆盖层上方”是指若以第一电极作为处理基板时,由上至下依次设置颗粒散射层、覆盖层和第一电极;若以第二电极作为处理基板时,由上至下依次设置颗粒散射层、覆盖层和第二电极。

在本发明中,发光功能层中的多层有机材料层的有效折射率是指发光功能层所包含的多层有机层,例如空穴注入层、空穴传输层或电子阻挡层、发光层、电子传输层或空穴阻挡层、以及电子注入的综合模拟的有效折射率,或发光功能层所包含的空穴注入传输层、发光层和电子传输注入层的综合模拟的有效折射率。该有效折射率是通过本领域技术人员所公知的有效折射率方法所得。

在本发明的一个实施方案中,有机发光器件中的所述覆盖层折射率为2.0-2.6,优选2.2-2.6,厚度为50-500nm,优选50-300nm,透光率高于80%;所述颗粒散射层的折射率为1.2-1.5,厚度为10-50μm,优选25-50μm。

在本发明的一个实施方案中,所述的有机发光器件中的所述颗粒散射层由固化材料和散射性颗粒材料组成,其中基于颗粒散射层的总重量计,散射性颗粒占10wt%-50wt%,优选15wt%-35wt%,更优选18wt%-30wt%;

其中散射性颗粒为不同粒径的纳米微粒的混合物,其均匀分布在固化材料中,散射性颗粒为粒径范围在10nm-3000nm,优选100nm到1000nm之间的不同粒径的纳米微粒的混合物,其中400-800nm的颗粒占50wt%以上,优选60wt%以上,更优选70wt%以上。

在本发明的一个实施方案中,对于红光发光器件,基于颗粒散射层的总重量计,散射性颗粒为15wt%-20wt%,散射性颗粒的粒径范围在100nm到1000nm之间,优选300nm到1000nm之间,并且在散射性颗粒中,粒径范围在600-800nm,优选620-750nm的颗粒占50wt%以上,优选60wt%以上,更优选70wt%以上;

在本发明的一个实施方案中,对于绿光发光器件,基于颗粒散射层的总重量计,散射性颗粒占20wt%-25wt%,散射性颗粒的粒径范围在100nm到1000nm之间,优选200nm到900nm之间,并且在散射性颗粒中,粒径范围在500-570nm,优选500-550nm的颗粒占50wt%以上,优选60wt%以上,更优选70wt%以上;

在本发明的一个实施方案中,对于蓝光发光器件,基于颗粒散射层的总重量计,散射性颗粒占25wt%-30wt%,散射性颗粒的粒径范围在100nm到1000nm之间,优选100nm到800nm之间,并且在散射性颗粒中,粒径范围在400-530nm,优选430-490nm的颗粒占50wt%以上,优选60wt%以上,更优选70wt%以上。

在本发明的一个实施方案中,有机发光器件中的所述固化材料为可光固化、或可热固化的易塑型高透过率材料;其透光率为80%以上,优选85%以上。所述固化材料通常为可塑性高分子聚合材料,例如选自聚乙烯树脂、环氧树脂、或聚丙烯酸树脂。

在本发明的一个实施方案中,所述散射性颗粒的材料可相同或不同,例如为tio2、sio2、lif或陶瓷,或其任意混合物。

在本发明的一个实施方案中,有机发光器件中的混合提取层上设有封装基板作为封装层。

在本发明的一个实施方案中,所述发光功能层部分包括:空穴注入层、空穴传输层或电子阻挡层、发光层、电子传输层或空穴阻挡层、以及电子注入层。在本发明的另一个实施方案中,所述发光功能层部分包括:空穴注入传输层、发光层和电子传输注入层。发光功能层部分的各层均选自本领域中常规使用的相应功能层,对此没有任何限制。

发光层的材料是一种通过分别接收来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子,并将所接收的空穴和电子结合而能发出可见光的材料,优选对荧光和磷光具有高的量子效率的材料。根据其发光颜色,发光材料分为蓝色、绿色和红色发光材料,此外为了实现更多自然色的需要,另外分为黄色和橙色发光材料。其具体的实例包括羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种金属络合物、蒽衍生物、双苯乙烯苯衍生物、芘衍生物、噁唑衍生物和聚对苯乙烯衍生物等,但不限于此。此外,发光层可以包含主体材料和客体材料。作为本发明有机电致发光器件发光层的主体材料和客体材料,均可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的发光层材料,所述主体材料可为例如噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基芴衍生物或4,4'-双(9-咔唑基)联苯(cbp);所述客体材料可为例如喹吖啶酮、香豆素、红荧烯、苝及其衍生物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物或氨基苯乙烯衍生物。

此外,为了改进荧光或磷光特性,发光材料还可包括磷光或荧光材料。磷光材料的具体实例包括铱、铂等的金属络合物的磷光材料。例如,可以使用ir(ppy)3[fac-三(2-苯基吡啶)铱]等绿色磷光材料,firpic、fir6等蓝色磷光材料和btp2ir(acac)等红色磷光材料。对于荧光材料,可使用本领域中已知的那些。

此外,除了上述所使用的荧光或磷光主客体材料之外,还可以使用本领域中公知的用于有机电致发光器件中发光层的非主客体掺杂体系材料、具有热活化延迟荧光(tadf)功能的主客体材料,以及tadf功能材料和上述荧光、磷光材料相互组合搭配的形式。

在本发明的发光层中,所使用的主体材料与客体材料的比例为99:1-70:30,基于质量计。

本发明的发光层的厚度可以为5-60nm。

在本发明的一个实施方案中,发光层为单层发光层或主客体搭配结构,其中主客体结构为本领域中常规选用的任何结构,优选为双主体+客体、单主体+客体、主体+tadf辅助掺杂+客体。

在本发明中,电子传输区域可包括空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层,但不限于此。

空穴阻挡层为阻挡从阳极注入的空穴穿过发光层而进入阴极,由此延长器件的寿命并提高器件的效能的层。本发明的空穴阻挡层可设置在发光层之上。作为本发明有机电致发光器件的空穴阻挡层材料,可以使用现有技术中公共知的具有空穴阻挡作用的化合物,例如,浴铜灵(称为bcp)等菲咯啉衍生物、铝(iii)双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基酚盐(balq)等羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种稀土类络合物、噁唑衍生物、三唑衍生物、三嗪衍生物等。本发明的空穴阻挡层的厚度可为2-200nm。

电子传输层材料是一种容易接收阴极的电子并将接收的电子转移至发光层的材料。优选具有高的电子迁移率的材料。作为本发明有机电致发光器件的电子传输层,可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的电子传输层材料,例如,以三(8-羟基喹啉)铝(alq3)、2-甲基-8-羟基喹啉对羟基联苯合铝(balq)为代表的羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种金属络合物、三唑衍生物、三嗪衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、碳化二亚胺衍生物、喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物、硅基化合物衍生物等。本发明的电子传输层的厚度可以为10-80nm。

电子注入层材料通常是优选具有低功函数的材料,使得电子容易地注入有机功能材料层中。作为本发明有机电致发光器件的电子注入层材料,可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的电子注入层材料,例如,氟化锂(lif)、氟化铯等碱金属盐、氟化镁等碱土金属盐、氧化铝等金属氧化物等。本发明的电子注入层的厚度可以是0.1-5nm。

本发明中,空穴传输区域包括空穴传输层、电子阻挡层和空穴注入层,但不限于此。

通常,具有p型性质的有机材料——其易被氧化且当其被氧化时电化学稳定——主要用作空穴注入材料或空穴传输材料。同时,具有n型性质的有机材料——其易被还原且当被还原时电化学稳定——用作电子注入材料或电子传输材料。作为发光层材料,优选既具有p型性质又具有n型性质的材料,当其被氧化和还原时均稳定,还优选当形成激子时具有较高的用于将激子转化为光的发光效率的材料。

空穴注入层的材料通常是优选具有高功函数的材料,使得空穴容易地注入有机材料层中。空穴注入层的材料的具体实例包括,但不限于,酞菁铜、n,n’-二苯基-n,n’-双-[4-(苯基-间甲苯-氨基)-苯基]-联苯-4,4’-二胺(dntpd)、4,4’,4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-mtdata)、4,4’4”-三(n,n-二苯基氨基)三苯胺(tdata)、4,4’,4”-三{n,-(2-萘基)-n-苯基氨基}-三苯胺(2tnata)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(pedot/pss)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(pani/dbsa)、聚苯胺/樟脑磺酸(pani/csa)或(聚苯胺)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(pani/pss)。本发明的空穴注入层的厚度可以是5-100nm。

空穴传输层的材料优选为具有高的空穴迁移率的材料,这能使空穴从阳极或空穴注入层转移到发光层。空穴传输层的材料的具体实例包括,但不限于:基于咔唑的衍生物,例如n-苯基咔唑或聚乙烯咔唑;基于芴的衍生物;基于三苯胺的衍生物,例如n,n’-双(3-甲基苯基)-n,n’-二苯基-[1,1-联苯]-4,4’-二胺(tpd)和4,4’,4”-三(n-咔唑基)三苯胺(tcta)、n,n’-二(1-萘基)-n,n’-二苯基联苯胺(npb)、4,4’-亚环己基双[n,n-双(4-甲基苯基)苯胺](tapc)。本发明的空穴传输层的厚度可以是5-200nm。

空穴注入层和/或空穴传输层还可以包含用于改善传导性的电荷产生材料。所述电荷产生材料可以为p-掺杂物。p-掺杂物的非限定性化合物的实例为,例如,醌衍生物,例如四氰基醌二甲烷(tcnq)和2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(f4-tcnq);六氮杂三亚苯衍生物,例如2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯(hat-cn);环丙烷衍生物,例如4,4’,4”-((1e,1’e,1”e)-环丙烷-1,2,3-三亚甲基三(氰基甲酰亚基))三(2,3,5,6-四氟苄基);金属氧化物,例如氧化钨和氧化钼。

在本发明的一个实施方案中,有机发光器件的基板为柔性基板或刚性基板、透明基板或不透明基板。作为本发明有机电致发光装置的基板,可选用典型的有机发光装置中使用的任何基板,不限于柔性基板和刚性基板。可以是玻璃或透明塑料基板;也可以是不透明材料如硅或不锈钢;还可以是柔性pi膜。不同基板具有不同性质的机械强度、热稳定性、透明性、表面光滑度、防水性,根据性质不同,使用方向不同。

本发明还提供了所述有机发光器件的制造方法,其特征在于所述方法包括:

通过真空热蒸法将覆盖层沉积在包含第一电极、发光功能层和第二电极的有机发光构件的第一电极和/或第二电极上方;以及

将散射性颗粒材料与固化材料按照比例混合后以刮涂或旋涂的方法沉积在覆盖层上并通过光热法固化成型形成颗粒散射层。

在本发明的一个实施方案中,在颗粒散射层上形成封装基板。

在本发明的一个优选实施方案中,散射颗粒层也能够同时对有机发光器件进行封装。

优选的,所述覆盖层位于第一电极和/或第二电极上方,具有相比发光层更高的折射率,以及良好的透光性,其可通过真空热蒸法沉积。

不同粒径的散射颗粒均分布于固化材料内,能够对有机发光器件不同波长的光产生散射增强作用,避免了单一粒径颗粒只对单一波长的光散射增强的作用效果。

颗粒散射层由固化材料和散射性颗粒材料组成,其中固化材料可以是聚乙烯等易塑型材料、聚环氧树脂等光固化材料、聚丙烯酸树脂等热固化材料等。颗粒散射层相比覆盖层具有更低的折射率,例如在1.2-1.5范围内。

对于顶部发射结构,混合提取层结构的加工构筑步骤为:在作为阴极的第二透明电极层构筑完成后,先用真空热蒸法在第二电极上方沉积构筑覆盖层,再用刮涂或旋涂以及光热固化的方法加工构筑颗粒散射层。

本发明的有机发光器件可应用于照明设备,其在电极上方引入了由覆盖层和颗粒散射层组成的混合提取层结构,通过混合提取层对有机发光器件辐射光子的折射以及散射作用,达到光提取增强的效果,显著提升有机发光器件的外量子效率。

有机发光器件基本结构例如为电极/空穴注入传输层/发光层/电子传输注入层/电极。有机发光器件的结构类型不限于顶部发射结构、底部发射结构或双侧发射结构等结构。本发明通过在发射器件的透明电极上加工多层光提取层的方法来增强光提取的效率,例如在顶发射器件的顶部透明电极上加工多层光提取层的方法来增强光提取的效率或在底发射器件的底部透明电极上加工多层光提取层的方法来增强光提取的效率,或对于双侧发射结构,同时在顶部透明电极或底部透明电极加工多层光提取层。

本发明中,第一电极和第二电极中至少一个为透明电极,混合提取层设置在透明电极侧。第一电极和第二电极可均为透明电极,可在第一电极和第二电极上均设置混合提取层。在电极上方引入了由覆盖层和颗粒散射层组成的混合提取层结构,通过混合提取层对有机发光器件辐射光子的折射以及散射作用,达到光提取增强的效果,显著提升有机发光器件的外量子效率。

在基板上形成第一电极,第一电极与第二电极可彼此相对。第一电极可以是阳极。第一电极可以是透射电极、半透射电极或者反射电极。当第一电极是透射电极时,第一电极可使用透明金属氧化物来形成,例如铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)、氧化锌(zno)或铟锡锌氧化物(itzo)等。当第一电极是半透射电极或反射电极时,第一电极可包括ag、mg、al、pt、pd、au、ni、nd、ir、cr或金属混合物。第一电极优选为非透明且具有反光作用的金属电极;若第一电极为铟锡氧化物,则一般为成品图案化结构,也可通过溅射的方式形成。上述第一电极可通过溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法或化学气相沉积(cvd)等方法形成,优选通过溅射法形成。

第二电极可为阴极,其一般为透明材质,如混合mgag、alag金属电极,或是具有较高透过率的其它导电材质。

在本发明的一个实施方案中,在基板上制成作为阳极的第一电极层,基板可以为透明材质或非透明材质。基板可选自任何本领域常规使用的材料,对此并没有限制,例如玻璃或塑料。

在本发明的一个实施方案中,所述第一电极为非透明金属电极,第二电极为透明电极。在所述第一电极上方,利用热蒸沉积构筑空穴注入传输层部分。在所述空穴注入传输层上方利用热蒸法沉积构筑发光层部分。在所述发光层上方利用热蒸法沉积构筑电子传输注入层部分。在所述电子传输注入层上方构筑第二电极部分。在所述第二电极上方构筑混合提取层,通过真空热蒸法将覆盖层沉积在包含第一电极、发光功能层和第二电极的有机发光构件的第一电极和/或第二电极上方;以及将散射性颗粒材料与固化材料按照比例混合后以刮涂或旋涂的方法沉积在覆盖层上并通过光热法固化成型形成颗粒散射层。

实施例

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

以下结合说明书和附图说明对本申请发明的具体实施过程进行详细的分解说明。需要注意的是,自始至终同类或类似的标号表示相同或类似的元件或具有类似功能的元件。以下通过参考附图所描述的实施例为示例内容,仅用于描述本发明,而不能理解为对本发明申请的限制条件。

参见图1,本发明提供了一种顶部发射结构的有机发光器件,包括基板1、电极部分2、功能层部分3、混合提取层部分4和封装基板5;其中电极部分包括第一电极21和第二电极22,功能层部分包括空穴注入传输层31、发光层32和电子传输注入层33,混合提取层部分包括:覆盖层41和颗粒散射层42。

本实施例中所描述的有机发光器件,发射的光以及由非透明第一电极反射的光,首先由折射率较高的覆盖层41初步提取出,再经由于散射颗粒层42处被散射为多个入射角方向的光,降低了界面处全反射的几率,从而使该部分光提取出器件外部。

在有机发光器件的制作过程中使用本实施例的结构时,覆盖层41厚度为50-500nm,可选材料为范围2.0-2.6折射率的材料,例如为sin。可根据实际需求及不同波长的光调节相应的覆盖层厚度。就发光波长而言,发光波长越短,覆盖层厚度越小。例如对于红光,所需的覆盖层厚度要大于绿光所需的覆盖层厚度。

颗粒散射层42的固化材料选自具有折射率1.2-1.5的材料,例如透光率85%以上的聚乙烯树脂、环氧树脂、或聚丙烯酸树脂。

颗粒散射层42中的颗粒可选自粒径在100nm-1000nm范围内的tio2、sio2、lif或陶瓷。

向第一电极21和第二电极22之间施加一定的正向电压后,电子注入传输层31失去电子形成空穴向发光层32移动,电子则由阴极经电子传输注入层33向发光层32移动,二者将在发光层32处复合形成激子,激子再通过辐射跃迁的形式产生光子。

参见图1,具体的,发光功能层3的空穴注入传输层31和电子传输注入层33的结构位置可以相互调换,分别形成标准型和倒置型器件。

图2是在基板上沉积第一电极示意图。需要说明的是,基板材质不限于透明或非透明以及刚性或柔性范畴。第一电极21为非透明且具有反光作用的金属电极,例如为纯金属电极,如金、铝或银,或第一电极为铟锡氧化物。

图3至图5是发光功能层的构筑过程示意图,空穴注入传输层31、发光层32、电子传输注入层33均采用真空热蒸发法来沉积形成。发光层区域32为主客体搭配结构,如单主体客体结构,双主体和掺杂客体结构,单主体或辅助共掺杂客体结构。

图6是第二电极22的构筑示意图。第二电极为透明材质,如混合mgag或alag金属电极。

图7是混合提取层的结构构筑示意图,包括覆盖层41,颗粒散射层42,其中颗粒散射层由固化层和颗粒材料混合而成,可通过真空热蒸以及刮涂固化的方法沉积形成。

如图8所示,实线代表实际方向的光线,虚线代表可能发生方向的光线。当器件内部发光层产生的光入射到第二电极表面时,由于覆盖层41的折射率高于发光功能层3的有效折射率,因此入射光不会在界面处发生全反射而被提取出,也就是有一部分全反射光产生,全反射光会在颗粒覆盖层处被散射为多个方向入射角的散射光,再次入射到第一覆盖层,这样就增大了光输出的几率,减小了耦合光再次全反射几率。

封装基板5为刚性材质封装层,其可选自现有封装技术中常用的封装层材料,例如陶瓷基板、铜基板或铝基板。

实施例1:

如图1所示,本发明的顶部发射结构的有机发光器件,包括基板1、电极部分2、功能层部分3、混合提取层部分4和封装基板5;其中电极部分包括第一电极21和第二电极22,功能层部分包括空穴注入传输层31、发光层32和电子传输注入层33,混合提取层部分包括:覆盖层41和颗粒散射层42。

本实施例中的有机发光器件为发绿光器件,其发射的光以及由非透明第一电极反射的光,首先由折射率较高的sin覆盖层41初步提取出,再经由于tio2散射颗粒层42处被散射为多个入射角方向的光,降低了界面处全反射的几率,从而使该部分光提取出器件外部。

在有机发光器件的制作过程中,选取覆盖层41厚度为约300nm(误差为±15nm)。

颗粒散射层42的固化材料选自聚丙烯酸树脂。

颗粒散射层42中的颗粒选自tio2,其粒径在200nm-900nm范围内,其中,粒径在500-570nm的颗粒占75wt%;基于颗粒散射层的总重量计,散射性颗粒占24wt%;颗粒散射层厚度为约30μm(误差为±0.6μm)。

基板材质为非透明的刚性塑料板。第一电极21为非透明且具有反光作用的金属电极银。

本实施例中,空穴注入传输层31、发光层32、电子传输注入层33均采用真空热蒸发法来沉积形成。发光层32为主体客体结构,主体材料为羟基喹啉衍生物的金属络合物,客体材料为磷光材料。

第二电极为透明材质的alag金属电极。

混合提取层由覆盖层41和颗粒散射层42构成,其中颗粒散射层由固化层和颗粒材料混合而成,可通过真空热蒸以及刮涂固化的方法沉积形成。

封装基板5为刚性材质封装层,其可选自封装技术中常用的封装层材料铜基板。

比较例1:

比较例1与实施例1的不同之处仅在于:使用仅含单层覆盖层的混合提取层结构,对比主要体现在外量子效率方面。比较例1的覆盖层所选为折射率相对较高的材料sin。

比较例2:

比较例2与实施例1的不同之处仅在于:使用仅含单层覆盖层的混合提取层结构,对比主要体现在外量子效率方面。比较例2选用折射率相对较低的单层结构覆盖层材料lif。

表1为实施例1、比较例1和比较例2分别在不同温度(℃)下测量得到的最高外量子效率(%)性能值对比汇总表,均以绿光器件为例。

表1

性能如图9所示,本发明的器件的外量子效率值在温度变化范围内基本无明显变化,器件性能稳定。具有由覆盖层和颗粒散射层组成的混合提取层结构的器件展示出了更高的光提取效率。

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