CN105720208A - 一种有机电致发光器件 - Google Patents

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刘佰全
李洪濛
徐苗
陶洪
王磊
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Abstract

一种有机电致发光器件，设置有基板、设置于基板一面且依次叠设的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述基板的另一面依次叠设有两层或者三层光输出耦合层。光输出耦合层设置为两层，分别为第一光输出耦合层和第二光输出耦合层，第一光输出耦合层的厚度为λ/2，第二光输出耦合层的厚度λ/4。光输出耦合层设置为三层，第一光输出耦合层的厚度为λ/4，第二光输出耦合层的厚度λ/2，第三光输出耦合层的厚度λ/4。该有机电致发光器件，具有光取出效果良好，制备工艺简单、器件的发光光谱稳定、器件寿命良好的特点。

Description

一种有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，特别是涉及一种有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光器件由于具有主动发光、视角广、重量轻、温度适应范围宽、电压低、制备简单等众多优点，与目前主流的液晶显示器相比，其功耗低、响应速度快，可达液晶响应速度的一千倍以上，并且制造程度低，故有机电致发光器件被认为是下一代的主流显示器。因此OLED受到越来越多学术界和工业界的关注。
在现有技术中，一般选择透明玻璃作为OLED器件的基板，而玻璃的折射率一般为1.52左右，有机材料层的折射率一般为1.66~1.88左右，ITO的折射率一般为1.9~2.2左右。因此有机电致发光材料通电发出的光，不断向外部传播时，即由光密介质向光疏介质传播时，由于存在全反射现象，会有大部分的光线局限在有机电致发光材料层中，这导致OLED的光输出效率大大降低，只有约20%能从玻璃基板中传播出来，有80%的光被局限或者损耗在OLED有机电致发光材料的内部而无法合理应用。因此如何提高OLED的光输出效率成为技术人员的研发热点。
中国专利申请201010606905.5公开了一种增加光出光效率的结构，在发光层与封装层之间增加一光线过渡层，使得发光层与光线过渡层之间、光线过渡层与封装层之间的光折射率差减小，全反射角增大，进而提高OLED器件出光效率。该方式需要在器件内部制备光线过渡层，制备复杂，可操作性差。
因此，针对现有技术不足，提供一种有机电致发光器件以克服现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件具有光取出效果良好，制备工艺简单、器件的发光光谱稳定、器件寿命良好的特点。
本发明的上述目的通过如下技术手段实现。
提供一种有机电致发光器件，设置有基板、设置于基板一面且依次叠设的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述基板的另一面依次叠设有两层或者三层光输出耦合层。
优选的，上述光输出耦合层设置为两层，分别为第一光输出耦合层和第二光输出耦合层，与基板相贴的第一光输出耦合层的厚度为λ/2 ，叠设在第一光输出耦合层上的第二光输出耦合层的厚度λ/4；λ值在发光层为单色光时，等于单色光的波长；λ值在发光层为多个单色光复合时，等于所有单色光波长的平均值。
上述第一光输出耦合层为无机材料制备而成，折射率为1.7-1.9。
上述第二光输出耦合层为无机材料或者有机材料制备而成。
上述第二光输出耦合层为MgF2、LiF、SiO2或是PEDOT材质。
另一优选的，上述光输出耦合层设置为三层，分别为第一光输出耦合层、第二光输出耦合层和第三光输出耦合层，与基板相贴的第一光输出耦合层的厚度为λ/4，叠设在第一光输出耦合层上的第二光输出耦合层的厚度λ/2，叠设在第二光输出耦合层上的第三光输出耦合层的厚度λ/4；λ值在发光层为单色光时，等于单色光的波长；λ值在发光层为多个单色光复合时，等于所有单色光波长的平均值。
上述第一光输出耦合层为无机或者有机材料制备而成，所述第二光输出耦合层为有机材料，折射率为1.7-1.9，所述第三光输出耦合层为无机或者有机材料制备而成。
上述第一光输出耦合层为MgF2或者PEDOT材质，所述第二光输出耦合层为有机材料，折射率为1.7-1.9，所述第三光输出耦合层为MgF2或者PEDOT材质。
上述发光层的发射波长为380nm~499nm，所述光输出耦合层使用有机发光材料制备而成，所述有机发光材料的发射波长不为500~700nm。
上述发光层的发射波长为500nm~599nm，所述光输出耦合层使用有机发光材料制备而成，所述有机发光材料的发射波长不为600~700nm。
本发明的有机电致发光器件，设置有基板、设置于基板一面且依次叠设的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述基板的另一面依次叠设有两层或者三层光输出耦合层。该有机电致发光器件，具有光取出效果良好，制备工艺简单、器件的发光光谱稳定、器件寿命良好的特点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明一种有机电致发光器件实施例1的结构示意图。
图2是本发明一种有机电致发光器件实施例2的结构示意图。
图3是本发明一种有机电致发光器件实施例3的器件A1、器件B1的发光效率比对示意图。
在图1至图2中，包括：
基板01、阳极02、空穴注入层03、空穴传输层04、
发光层05、电子传输层06、电子注入层07、阴极08、
第一光输出耦合层1、第二光输出耦合层2、
第三光输出耦合层3。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例 1 。
一种有机电致发光器件，如图1所示，设置有基板01、设置于基板01一面且依次叠设的阳极02、空穴注入层03、空穴传输层04、发光层05、电子传输层06、电子注入层07和阴极08，基板01的另一面依次叠设有两层光输出耦合层，分别为第一光输出耦合层1和第二光输出耦合层2。与基板01相贴的第一光输出耦合层1的厚度为λ/2 ，叠设在第一光输出耦合层1上的第二光输出耦合层2的厚度λ/4；λ值在发光层05为单色光时，等于单色光的波长；λ值在发光层05为多个单色光复合时，等于所有单色光波长的平均值。
第一光输出耦合层为无机材料制备而成，折射率为1.7-1.9，第二光输出耦合层为无机材料或者有机材料制备而成，优选为MgF2、LiF、SiO2或是PEDOT材质。光输出耦合层可以通过蒸镀、旋涂、粘贴等方式制备而成。
该有机电致发光器件，其基板01可为常规玻璃、柔性超薄玻璃或是聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种材料，或是表面经过准硅化处理的聚酯类、聚酰亚胺类化合物。
阳极02可为由金属氧化物或者高功函数金属或者导电聚合物或者单质碳类导电层制备而成；当阳极02设置为由金属氧化物制备而成时，金属氧化物优选为氧化铟锡、氧化锌、氧化铟锌或者氧化镓锌；当阳极02设置为由高功函数金属制备而成时，高功函数金属优选设置为金或者铂；当阳极02设置为由单质碳类导电层制备而成时，单质碳类导电层优选为碳纳米管或石墨烯导电层。
阴极08可由功函数小于3eV的低功函数金属结合铝、银制备的双层电极或者制备的共混电极；或者由碱金属化合物或碱土金属化合物结合铝、银制备的双层电极。
本发明的有机电致发光器件，当发光层05的发射波长为380nm~499nm，光输出耦合层使用有机发光材料制备而成时，有机发光材料的发射波长不为500~700nm。
当发光层05的发射波长为500nm~599nm，光输出耦合层使用有机发光材料制备而成时，有机发光材料的发射波长不为600~700nm。
该有机电致发光器件，在基板01的另一面依次叠设有两层光输出耦合层，第一光输出耦合层1的厚度为λ/2 ，叠设在第一光输出耦合层1上的第二光输出耦合层2的厚度λ/4。通过该结构设置，OLED产生的光经过该衬底后，再经过光输出耦合层到达空气中，有利于光的输出。该结构设置，大大提高了器件的光输出效率，具有光取出效果良好的特点。
该有机电致发光器件，由于在基板表面设置光输出耦合层，故可以采用旋涂、印刷、蒸镀等方式制备，具有制备工艺简单、适合大面积生产的特点。
该有机电致发光器件，不会影响器件的发光光谱，不会造成光谱***现象，具有发光光谱稳定的特点。
由于增透结构是作用于玻璃衬底的背面，即与OLED器件分别设置于玻璃基板的两侧，因此在制备过程中彼此不会受到影响，对器件的寿命、电学性能等均不会造成影响。
此外，该有机电致发光器件所采用的材料来源广泛，具有制备方便、成本低廉的特点。位于最外侧的薄膜还可对整体膜系起到机械保护作用。
综上所述，本发明的有机电致发光器件具有光取出效果良好，制备工艺简单、器件的发光光谱稳定、器件寿命良好的特点。
实施例２。
一种有机电致发光器件，其它结构与实施例１相同，不同之处在于：如图2所示，基板01的另一面依次叠设有三层光输出耦合层，分别为第一光输出耦合层1、第二光输出耦合层2和第三光输出耦合层3。与基板01相贴的第一光输出耦合层1的厚度为λ/4，叠设在第一光输出耦合层1上的第二光输出耦合层2的厚度λ/2，叠设在第二光输出耦合层2上的第三光输出耦合层3的厚度λ/4；λ值在发光层05为单色光时，等于单色光的波长；λ值在发光层05为多个单色光复合时，等于所有单色光波长的平均值。
该有机电致发光器件，在基板01的另一面依次叠设有三层光输出耦合层，第一光输出耦合层1的厚度为λ/4 ，叠设在第一光输出耦合层1上的第二光输出耦合层2的厚度λ/2，叠设在第二光输出耦合层2上的第三光输出耦合层3的厚度λ/4。通过该结构设置，OLED产生的光经过该衬底后，再经过光输出耦合层到达空气中，有利于光的输出。该结构设置，大大提高了器件的光输出效率，具有光取出效果良好的特点。
该有机电致发光器件，由于在基板表面设置光输出耦合层，故可以采用旋涂、印刷、蒸镀等方式制备，具有制备工艺简单、适合大面积生产的特点。
该有机电致发光器件，不会影响器件的发光光谱，不会造成光谱***现象，具有发光光谱稳定的特点。
由于增透结构是作用于玻璃衬底的背面，即与OLED器件分别位于玻璃基板的两侧，因此在制备过程中彼此不会受到影响，对器件的寿命、电学性能等均不会造成影响。
此外，该有机电致发光器件所采用的材料来源广泛，具有制备方便、成本低廉的特点。位于最外侧的薄膜还可对整体膜系起到机械保护作用。
综上所述，本发明的有机电致发光器件具有光取出效果良好，制备工艺简单、器件的发光光谱稳定、器件寿命良好的特点。
实施例 3 。
为了验证本发明有机电致发光器件的效果，以相同的方法制备两个器件进行比对。
器件A1的结构为 ：Glass（衬底）/ITO（阳极）/NPB(200Å)（空穴传输层）/Bebq2：C545T（绿色荧光发光层）（250Å）/ Bebq2（电子传输层）(400Å)/LiF(10Å)（电子注入层）/Al(1000Å)（阴极）。
器件B1的结构为： MgF2（光耦合层二）/BCP（光耦合层一）/Glass（衬底）/ITO（阳极）/NPB(200Å) （空穴传输层）/ Bebq2：C545T（250Å）（绿色荧光发光层）/ Bebq2 (400Å) （电子传输层）/LiF(10Å) （电子注入层）/Al(1000Å) （阴极）。
器件A1、B1均采用玻璃为衬底，折射率=1.55，其中器件A1是没有光输出耦合层的结构。器件B1的光输出耦合层为MgF2/BCP。从图 1看出，较无光输出耦合层的器件A1，在整个电流密度范围内，器件B1的效率提高了45%。
可见，本发明的有机电致发光器件具有光取出效果良好。此外，本发明的有机电致发光器件还具有制备工艺简单、器件的发光光谱稳定、器件寿命良好的特点。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种有机电致发光器件，其特征在于：设置有基板、设置于基板一面且依次叠设的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述基板的另一面依次叠设有两层或者三层光输出耦合层。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述光输出耦合层设置为两层，分别为第一光输出耦合层和第二光输出耦合层，与基板相贴的第一光输出耦合层的厚度为λ/2 ，叠设在第一光输出耦合层上的第二光输出耦合层的厚度λ/4；λ值在发光层为单色光时，等于单色光的波长；λ值在发光层为多个单色光复合时，等于所有单色光波长的平均值。
3.根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述第一光输出耦合层为无机材料制备而成，折射率为1.7-1.9。
4.根据权利要求3所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述第二光输出耦合层为无机材料或者有机材料制备而成。
5.根据权利要求3所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述第二光输出耦合层为MgF2、LiF、SiO2或是PEDOT材质。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述光输出耦合层设置为三层，分别为第一光输出耦合层、第二光输出耦合层和第三光输出耦合层，与基板相贴的第一光输出耦合层的厚度为λ/4，叠设在第一光输出耦合层上的第二光输出耦合层的厚度λ/2，叠设在第二光输出耦合层上的第三光输出耦合层的厚度λ/4；λ值在发光层为单色光时，等于单色光的波长；λ值在发光层为多个单色光复合时，等于所有单色光波长的平均值。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述第一光输出耦合层为无机或者有机材料制备而成，所述第二光输出耦合层为有机材料，折射率为1.7-1.9，所述第三光输出耦合层为无机或者有机材料制备而成。
8.根据权利要求6所述的有机电致发光器件，其特征在于：
所述第一光输出耦合层为MgF2或者PEDOT材质，所述第二光输出耦合层为有机材料，折射率为1.7-1.9，所述第三光输出耦合层为MgF2或者PEDOT材质。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于：
所述发光层的发射波长为380nm~499nm，所述光输出耦合层使用有机发光材料制备而成，所述有机发光材料的发射波长不为500~700nm。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述发光层的发射波长为500nm~599nm，所述光输出耦合层使用有机发光材料制备而成，所述有机发光材料的发射波长不为600~700nm。
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Application publication date: 20160629