一种电致发光器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种电致发光器件及其制作方法。该电致发光器件包括具有透射性的第一电极层、具有反射性的第二电极层以及设置在第一电极层和第二电极层之间的发光层，还包括与所述第二电极层相邻的第二电极层接触层，所述第二电极层与所述第二电极层接触层之间的接触面是粗糙面。本发明专利技术直接将电致发光器件中的第二电极层与第二电极层接触层之间的接触面(即反射面)设置成粗糙面，粗糙面上布满无数的凹陷和凸起，无论是凹陷还是凸起，表面等离子体波都只在其轮廓线的切线方向传播，这就使得表面等离子体波的传播受到限制，表面等离子体波的传播距离被大大缩短，从而有效降低反射光能量衰减程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
，具体涉及一种电致发光器件及其制作方法。
技术介绍
发光二极管(LED)作为新一代照明电源，具有能耗低、产热少、寿命长等优点。发光材料作为LED的核心成分，对LED的性能有着至关重要的影响。有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)是当前新一代LED的研究热点。QLED和OLED的多层结构相似，包括依次叠置的：基板、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、阴极；两者的主要区别即在于发光层所采用的发光材料不同，QLED为无机物量子点材料，OLED为有机小分子与聚合物。发光层产生的光子会朝向阴极和阳极同时发射，为保证一侧出光，通常会将阴极或阳极中的其中一个电极设置为具有反射性的，同时将另一个电极设置为透光。反射性电极一般是金属电极，可以作为阴极，也可以作为阳极。现有技术的QLED和OLED多级结构中，各层之间的接触面都是平面，光线从发光层射出，会在反射性电极的反射平面上发生全反射。实际上，尽管全部入射光被反射，一种叫渐逝波(evanescent wave)的电磁场会穿过界面渗透到反射性电极中，能量呈指数衰减。同时由于反射性电极是金属电极，金属电极表面的自由电子受入射光激发而产生电荷振
荡，进而形成表面等离子体(SP)。当SP与渐逝波的频率和波数相等时，二者便发生能量耦合，形成表面等离子共振。共振时反射界面处的全反射条件将被破坏，入射光能量被转移到表面等离子体波(Surface plasmon Wave，SPW)中，从而导致反射光在传播中急剧下降，呈现衰减全反射(attenuated total reflection，ATR)现象。因此如何降低反射光的能量损失是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电致发光器件及其制作方法，解决了现有电致发光器件中反射光能量在反射电极界面损失的问题。一种电致发光器件，包括具有透射性的第一电极层、具有反射性的第二电极层以及设置在第一电极层和第二电极层之间的发光层，还包括与所述第二电极层相邻的第二电极层接触层，所述第二电极层与所述第二电极层接触层之间的接触面是粗糙面。具有反射性的第二电极层一般采用Ag、Al、Au、Pt、Ni或这五种金属中任意几种金属的合金制成，此时第二电极层可以是阴极，也可以是阳极。本专利技术直接将第二电极层与第二电极层接触层之间的接触面(即反射面)设置成粗糙面，这是因为引起反射光能量衰减的表面等离子体波(Surface plasmon Wave，SPW)是沿着平面传播的，平面越宽，表面等离子体波的传播距离就越长，能量损失就越大。当将反射面设置成粗糙面时，粗糙面上布满无数的凹陷和凸起，无论是凹陷还是凸起，表面等离子体波都只在其轮廓线的切线方向传播，这就使得表面等离子体波的传播受到限制，表面等离子体波的传播距离被大大缩短，从而有效降低反射光的能量衰减程度。作为优选，所述粗糙面的粗糙度(Ra，轮廓算术平均偏差)为30～300
nm。粗糙度小于30nm时很有可能未在第二电极层表面引起足够明显的起伏，而粗糙度大于300nm则会让起伏的表面接近于平面，延长表面等离子体波的传播距离。本专利技术提供了三种使第二电极层产生粗糙反射面的方法：其一、所述第二电极层接触层为设置在所述发光层与所述第二电极层之间的导电粒子层，所述导电粒子层中含有具有至少一种粒径的导电粒子，所述导电粒子用于形成所述粗糙面。两种粒径以上的导电粒子混在一起时，小粒径的导电粒子可以填补大粒径导电粒子间形成的空隙，从而增强导电性。颗粒状的导电粒子使得导电粒子层表面凹凸不平，当将反射性金属经真空镀膜或溅射设置在导电粒子层表面时，第二电极层就具有了粗糙面。虽然导电粒子层将第二电极层与发光层或功能层隔离了，但其本身带有导电性，因此不会降低电致发光器件的导电性，不会影响电致发光器件的发光性能。导电粒子层表面的凹凸不平程度取决于所采用的导电粒子之间粒径的差异程度。粒径越大，相同表面积内产生的凸起少，而凸起与凸起之间的凹陷则较深；粒径越小，相同表面积内产生的凸起多，但凸起与凸起之间的凹陷则较浅。本专利技术中，导电粒子层中含有具有至少一种粒径的导电粒子，导电粒子之间的粒径差异不仅可以减少导电粒子之间的间距从而使导电粒子层的导电性越好，同时能够降低第二电极层材料直接接触功能层的几率。作为优选，所述导电粒子层中导电粒子的粒径为互不相同的30～600nm。作为优选，所述导电粒子层中，导电粒子为氧化钛颗粒、氧化钽颗粒、氧化铌颗粒、氧化锆颗粒、氧化铝颗粒、氧化钨颗粒、氧化锑颗粒、氧化
钒颗粒、氧化钼颗粒、氧化镍颗粒、氧化铬颗粒、氧化铁颗粒、氧化铜颗粒、氧化铅颗粒、氧化钇颗粒、氧化锰颗粒、氧化锡颗粒、氧化锌颗粒、硫化铅颗粒、硫化锌颗粒、硫化镉颗粒、碲化锌颗粒或硒化镉颗粒中的至少一种。本专利技术中所使用的导电粒子表面可以带有用以维持导电粒子化学稳定性的配体，配体可以是油溶性的，如三辛基氧膦、三辛基膦、三丁基膦、十二烷基硫醇、油酸、油胺或巯基己醇；也可以是水溶性的，如乙二硫醇、巯基丙酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或乙醇胺。带油溶性配体的导电粒子在使用时采用油溶性溶剂，带水溶性配体的导电粒子在使用时采用水溶性溶剂。上述导电粒子可以两两混用或多种混用，混用时不同的导电粒子不会相互影响；混用的导电粒子采用相同极性的配体时可以使用一种溶剂配制。本专利技术还提供了所述电致发光器件的制作方法，该制作方法依次包括如下步骤：(1)准备带有第一电极层的基板，在第一电极层上设置发光层，或者在第一电极层上设置发光层、在发光层上设置功能层；(2)在所述发光层或者所述功能层上设置(可以是旋涂、打印或涂布或其他合适的方法)导电粒子溶液，干燥后形成导电粒子层；(3)设置反射性电极材料至所述导电粒子层上，形成第二电极层，所述第二电极层与所述导电粒子层的接触面是粗糙面。在该制作方法中，倘若功能层也是采用导电粒子制备的，则功能层中的导电粒子与导电粒子层中的导电粒子应当带有不同极性的配体，避免设置导电粒子层时导电粒子溶液溶解功能层。作为优选，所述导电粒子溶液的固含量(即导电粒子的浓度)为0.1
mg/ml～300mg/ml。固含量过低或过高均不利于形成具有适宜粗糙度的粗糙面。其二、所述第二电极层接触层为设置在发光层与所述第二电极层之间的功能层，所述功能层内混合有具有至少一种粒径的导电粒子，且所述导电粒子的至少一种粒径大于所述功能层的厚度，所述导电粒子用于形成所述粗糙面。如未作特殊说明，本专利技术中的“发光层”可以是采用无机物量子点材料制成的(即QLED的发光层)，也可以是采用有机小分子与聚合物制成的(即OLED的发光层)；针对第二电极层是阴极或阳极的不同，本专利技术中的“功能层”可以是电子注入层或/和电子传输层(此时第二电极层为阴极)，也可以是空穴注入层或/和空穴传输层(此时第二电极层为阳极)。当功能层为电子注入层和电子传输层或者为空穴注入层和空穴传输层时，导电粒子可以单独混合在电子注入层或空穴注入层内，也可以同时混合到电子传输层或空穴传输层中。作为优选，所述功能层中，导电粒子为氧化钛颗粒、氧化钽颗粒、氧化铌颗粒、氧化锆颗粒、氧化铝颗粒、氧化钨颗粒、氧化锑颗粒、氧化钒颗粒、氧化钼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致发光器件，包括具有透射性的第一电极层、具有反射性的第二电极层以及设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的发光层，其特征在于，还包括与所述第二电极层相邻的第二电极层接触层，所述第二电极层与所述第二电极层接触层之间的接触面是粗糙面。

【技术特征摘要】
1.一种电致发光器件，包括具有透射性的第一电极层、具有反射性的第二电极层以及设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的发光层，其特征在于，还包括与所述第二电极层相邻的第二电极层接触层，所述第二电极层与所述第二电极层接触层之间的接触面是粗糙面。2.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述粗糙面的粗糙度为30～300nm。3.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述第二电极层接触层为设置在所述发光层与所述第二电极层之间的导电粒子层，所述导电粒子层中含有具有至少一种粒径的导电粒子，所述导电粒子用于形成所述粗糙面。4.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述第二电极层接触层为设置在发光层与所述第二电极层之间的功能层，所述功能层内混合有具有至少一种粒径的导电粒子，且所述导电粒子的至少一种粒径大于所述功能层的厚度，所述导电粒子用于形成所述粗糙面。5.如权利要求4所述的电致发光器件，其特征在于，所述功能层中导电粒子的粒径为互不相同的30～600nm。6.如权利要求3～5任一所述的电致发光器件，其特征在于，所述导电粒子为氧化钛颗粒、氧化钽颗粒、氧化铌颗粒、氧化锆颗粒、氧化铝颗粒、氧化钨颗粒、氧化锑颗粒、氧化钒颗粒、氧化钼颗粒、氧化镍颗粒、氧化铬颗粒、氧化铁颗粒、氧化铜颗粒、氧化铅颗粒、氧化钇颗粒、氧化锰颗粒、氧化锡颗粒、氧化锌颗粒、硫化铅颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄常刮，陈超，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33