具有混合覆盖层的有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术提供了一种包括混合覆盖层的有机电致发光器件，其中混合覆盖层包括颗粒散射层及多层覆盖层(例如第一覆盖亚层和第二覆盖亚层)。所述颗粒散射层被设置于第一覆盖亚层和顶部透明电极之间，在顶部透明电极上呈不完全覆盖的微纳米颗粒状分布。第一覆盖亚层与顶部电极和颗粒散射层均接触。第一覆盖亚层的折射率高于第二覆盖亚层。本发明专利技术器件中的混合覆盖层具有提升光提取效率的作用。

Organic Electroluminescent Devices with Mixed Cover

【技术实现步骤摘要】
具有混合覆盖层的有机电致发光器件
本专利技术涉及一种具有混合覆盖层的有机电致发光器件(OLED器件)，及其制备方法。
技术介绍
OLED通常包括基底、第一电极层、有机层和第二电极层。OLED可分类为底部发光器件、顶部发光器件和两侧发光器件。在被称为底部发光器件的结构中，第一电极层可形成为透明电极层，并且第二电极层可形成为反射电极层；在被称为顶部发光器件的结构中，第一电极层可形成为反射电极层，并且第二电极层可形成为透明电极层；以及在被称为两侧发光器件的结构中，第一电极层和第二电极层均可为透明电极层。OLED的发光机理是指在器件两端施加电压时，由两个电极层分别产生的电子或空穴在发光材料中复合成激子，激子的能量转移到发光分子，使发光分子中的电子被激发到激发态，而激发态是一个不稳定的状态，去激过程产生可见光。然而，在OLED中所产生的光通常由于器件结构内的工艺而损失掉70％以上。这主要是因为当光从高折射率层入射到低折射率层时，入射角大于或等于临界角时会发生全内发射。发生全内反射的光被困在高折射率层，不能传输进入低折射率层。因此从折射率较高的有机层发出的光经过折射率较低的透明电极层和透明基底的界面时，部分大于临界角的光由于发生全内反射而反复穿行在有机层、透明电极层和透明基底之间，最后被各层的材料吸收，或者这些光从器件边缘发出，没有起到任何作用。仅有相对少量的发射光作为“可用”光被输出到空气中。由此可见，这些界面上发生的全内反射大大降低了有机电致发光器件的光提取效率(也称为外量子效率(EQE))。目前，已经提出多种解决方案来降低全内反射作用，从而有效地提取有机层中产生的光。CN102272973A、CN102844904A为外部膜光提取结构，位于基底的外部，且在底部电极一侧，所述结构为光栅结构和光子晶体结构，通过刻蚀法实现，低折射率的纳米颗粒层为涂敷法沉积；CN102569667A和CN103531720A均为内部光提取结构，所述结构位于基板和电极(例如ITO电极)之间，包括散射颗粒、基质层、平坦层。在现有的OLED器件中，覆盖层主要为设置于顶部透明电极上的单层结构和部分双层结构，属于外部结构；颗粒散射层主要应用于OLED器件内部结构的优化。本专利技术通过将颗粒散射层与多层覆盖层结合，构成混合覆盖层，从而提升OLED的光提取效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有提升光提取效率的OLED器件。本专利技术的目的是通过在OLED的顶部透明电极上并且相对于有机发光功能层，设置混合覆盖层而实现。所述混合覆盖层为OLED的外部结构，包括颗粒散射层，以及多层覆盖层，例如第一覆盖亚层和第二覆盖亚层。第一覆盖亚层的折射率高于第二覆盖亚层。本专利技术涉及一种具有混合覆盖层的有机电致发光器件，其包括：基底层；反射电极层(第一电极层)、顶部透明电极层(第二电极层)；有机发光功能层，布置在反射电极层和顶部透明电极层之间；以及混合覆盖层，布置在顶部透明电极层上并且相对于有机发光功能层；以及在混合覆盖层之上任选地形成封装层。其中，所述有机发光功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；所述混合覆盖层包括颗粒散射层，以及多层覆盖层，例如第一覆盖亚层和第二覆盖亚层。其中，所述颗粒散射层在顶部透明电极层上为不完全覆盖的微纳米颗粒状分布，并且相对于有机发光功能层而设置；将第一覆盖亚层覆盖于顶部透明电极层和颗粒散射层之上，并且与这两层均有接触，即所述颗粒散射层中的散射颗粒之间的间隙以及散射颗粒与顶部透明电极层之间的间隙由第一覆盖亚层的材料填充；第二覆盖亚层被布置在第一覆盖层上，并且相对于顶部透明电极层。所述颗粒散射层为结晶性颗粒散射层，可以用微纳米颗粒单层或微纳米颗粒多层来实施，优选微纳米颗粒单层。散射颗粒在顶部透明电极上的分布呈均匀地不完全覆盖，所占的有效面积比为30％-80％，优选40％-75％，更优选50％-70％。散射颗粒由具有良好透光性和结晶性的材料组成。材料的透光率在80％以上，优选80％-90％。材料选自金属或非金属氧化物，优选SiO2、ZrO2或SnO2。散射颗粒的平均粒径为50-500nm，优选为50-200nm。引入散射颗粒层的目的是为了将第一覆盖亚层/第二覆盖亚层和第二覆盖亚层/封装层或空间界面处，所产生的全反射的光进行散射，从而增大光的入射角范围，减小该界面处全反射的范围，有利于提升OLED器件的光提取效率。所述多层覆盖层包括第一覆盖亚层和第二覆盖亚层。第一覆盖亚层比第二覆盖亚层的折射率更高，折射率之差的绝对值应大于或等于0.3，优选0.3-1.0。与有机层有效折射率相比，第一覆盖亚层具有较高的折射率，在1.8-3.0，优选1.9-2.4，更优选2.0-2.4范围内；第二覆盖亚层的折射率在1.2-1.5范围内，或与有机层有效折射率相近。具有较高折射率的第一覆盖亚层有利于提取从有机发光功能层发出的光，避免光线在顶部透明电极层和第一覆盖层界面处发生全反射，从而提升OLED器件的光提取效率。所形成的多层覆盖层通过光散射振荡而增强光的提取强度，也有利于提升OLED器件的光提取效率。本专利技术的另一个方面，提供了一种制造如上所述的具有混合覆盖层的OLED器件的方法，包括下述步骤：a.在基底层上依次形成反射电极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、顶部透明电极层；b.在顶部透明电极层上，沉积颗粒散射层，然后再依次形成第一覆盖亚层和第二覆盖亚层。其中，采用溅射法制作反射电极层；采用真空热蒸镀法制作空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、顶部透明电极层、第一覆盖亚层和第二覆盖亚层；颗粒散射层可以通过化学气相沉积法、物理气相沉积法实施。本专利技术通过在OLED器件中引入包括颗粒散射层和多层覆盖层的混合覆盖层，以使得由有机发光功能层发出的光能够有效地被提取到第一覆盖亚层，然后在微纳米颗粒的散射作用下减小界面全反射几率，同时在多层覆盖层的光散射振荡作用下，提升OLED的光提取效率。附图说明图1为根据现有技术的普通OLED的结构示意图。图2为本专利技术的具有混合覆盖层的OLED器件的结构示意图。图3为本专利技术的混合覆盖层的示意图，以及其中光线行为的示意图。具体实施方式现在将参考附图，结合具体实施方式阐述本专利技术的优点。光提取效率：也称为外量子效率(EQE)，为与内部产生的光子数相比的结构中发出的光子数。全反射(TIR)：从高折射率材料入射到具有低折射率介质的界面上的光会在所有入射角大于临界角θc的情况下发生全反射(TIR)，临界角的定义为θc＝sin-1(n2/n1)，其中n1和n2分别是高折射率区域和低折射率区域的折射率。术语“折射率”是指对于钠黄光而言(波长5893×10-10m)，材料相对于真空的折射率，为“绝对折射率”。术语“有效面积”即散射颗粒层所附着到顶部透明电极的面积占顶部透明电极面积的百分比。术语“有机层有效折射率”是指第一电极和第二电极之间除去电极的有机发光功能层的折射率的综合值。应当理解，当层或元件被称为在两个层或元件“之间”时，其可以为两个层或元件之间的一个层或元件，或者也可存在一个或多个中间的层或元件。应当理解，当层或元件被称为在另一层或元件“之上”时，表示在从底部向顶部的方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括混合覆盖层的有机电致发光器件，包括：基底层(110)；反射电极层(120)和顶部透明电极层(140)；有机发光功能层(130)，布置在反射电极层(120)和顶部透明电极层(140)之间；以及混合覆盖层(250)，布置在顶部透明电极层(140)上并且相对于有机发光功能层(130)；其中，所述有机发光功能层(130)包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层(131‑135)；所述混合覆盖层(250)包括颗粒散射层(251)和多层覆盖层；其中，所述多层覆盖层包括第一覆盖亚层(252)和第二覆盖亚层(253)。

【技术特征摘要】
1.一种包括混合覆盖层的有机电致发光器件，包括：基底层(110)；反射电极层(120)和顶部透明电极层(140)；有机发光功能层(130)，布置在反射电极层(120)和顶部透明电极层(140)之间；以及混合覆盖层(250)，布置在顶部透明电极层(140)上并且相对于有机发光功能层(130)；其中，所述有机发光功能层(130)包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层(131-135)；所述混合覆盖层(250)包括颗粒散射层(251)和多层覆盖层；其中，所述多层覆盖层包括第一覆盖亚层(252)和第二覆盖亚层(253)。2.根据权利要求1的有机电致发光器件，其中颗粒散射层(251)为结晶性颗粒散射层，在顶部透明电极(140)上呈不完全覆盖的微纳米颗粒状分布，所占的有效面积为30％-80％，优选40％-75％，更优选50％-70％。3.根据权利要求1的有机电致发光器件，其中第一覆盖亚层(252)与顶部透明电极(140)和颗粒散射层(251)均接触。4.根据权利要求1的有机电致发光器件，其中散射颗粒散射层(251)中的散射颗粒的平均粒径为50-500nm，优选50-200nm；散射颗粒优选SiO2、ZrO2或SnO2。5.根据权利要求1的有机电致发光器件，其中第一覆盖亚层(252)的折射率高于第二覆盖亚层(25...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝雨，李崇，张兆超，赵鑫栋，
申请(专利权)人：江苏三月光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32