[發明專利]提高有機電致發光器件頂發射出光效率的方法及相應器件

無效

• 申請號: 200810223048.3
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN101369639A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 陳志堅;王紫瑤;肖立新;龔旗煌
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H01L51/50;H01L51/52;H01L51/54
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所
• 代理人: 李稚婷

技術領域

本發明屬于有機電致發光器件(OLED)領域，具體涉及提高有機電致發光器件頂發射出光效率的方法及相應的器件。

背景技術

OLED顯示是目前世界公認極具發展前景的平板顯示技術，尤其是頂出光的OLED適合于高分辨率的主動矩陣顯示。它們常采用的是平面夾層結構，其中由于介面的存在，部分激子失活發光能量會以表面等離激元波(SP)的模式(即局限于金屬介面的表面自由電子的密度振蕩)束縛在金屬電極界面。SP波矢比自由光模式的大，所以如果無納微光學結構將其散射耦合出去，SP模式會最終以焦耳熱的形式耗散掉，限制了器件的出光。已有文獻報道(如文獻1：P.A.Hobson，S.Wedge，J.A.E.Wasey，I.Sage?and?W.L.Barnes，“SurfacePlasmon?Mediated?Emission?from?Oganic?light-emitting?Diodes”，Adv.Mater.14(2002)1393和文獻2：L.H.Smith，J.A.E.Wasey?and?W.L.Barnes，“Light?outcoupling?efficiency?oftop-emitting?organic?light-emitting?diodes”，Appl.phys.Lett.84(2004)2986)，器件的出光效率只有20％。對于有機小分子發光器件而言，約高達40％的激子失活能量會耦合到SP模式；而對于頂發射的有機小分子發光器件而言，SP的損失更為顯著。因此，引入納微結構來散射SP模式成為了提高OLED出光效率的一個有效途徑，尤其是提高頂發射的出光效率，

現在比較常見的將納微結構引入到有機電致發光器件中的方法，就是利用光刻膠的方法先在基底上制備出周期性的納微結構，然后在其上制備有機電致發光器件。相關文章如文獻3(Dawn?K.Gifford?and?Dennis?G.Hall，“Emission?through?one?of?the?two?metal?electrodesof?an?organic?light-emitting?diode?via?surface-plasmon?cross?coupling”，Appl.phys.Lett.81(2002)4315)和文獻4(J.Feng?and?T.Okamoto，“enhancement?of?electroluminescence?through?atwo-dimensional?corrugated?metal?film?by?grating-induced?surface-plasmon?cross?coupling”，Opt.lett.30(2005)2302)。這種方法制備的金屬頂電極的兩個界面都會有相同的納微結構，它在散射表面等離激元波提高頂發射的時候會有以下缺點：一是金屬電極的兩面存在的對稱性的納微結構都可以散射SP模式，而通過這兩個表面耦合出的自由光會產生一個相差，導致耦合出的光強減弱；二是周期性的納微結構散射會改變器件原有的光譜形狀；最后，這種引入納微結構的方法較復雜，還容易影響器件的電學性能。

發明內容

本發明的第一個目的是針對現有技術的上述缺陷，提供一種提高有機電致發光器件頂發射出光效率的方法。具體技術方案如下：

一種提高有機電致發光器件頂發射出光效率的方法，利用單層或多層金屬作為頂發射電極，然后在該電極上真空蒸鍍或涂覆一層室溫下呈固態的小分子芳香族化合物，直接利用該小分子芳香族化合物的自團聚效應形成一層具有納微結構的膜，從而將被束縛在金屬頂發射電極介面的表面等離激元波散射為自由光場，實現頂發射出光的增強。

所述有機電致發光器件為平板層狀結構，該方法特別適用于發光層選用有機小分子材料的有機小分子電致發光器件。

作為頂發射電極的金屬層很薄，優選頂發射電極的厚度范圍為20～60納米，所用金屬優選金、銀、鋁中的一種或多種。