[發明專利]半空心球形結構有機電致發光器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201110315015.3
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103050637A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 周明杰;王平
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及光電器件領域，尤其涉及一種半空心球形結構有機電致發光器件及其制備方法。

背景技術

1987年，美國Eastman?Kodak公司的Tang和VanSlyke報道了有機電致發光研究中的突破性進展。他們首次利用真空蒸鍍技術把具有空穴傳輸性的芳香族二胺和熒光效率較高并具有電子傳輸性的8-羥基喹啉鋁(Alq₃)組合制備出了雙層有機電致發光器件。器件在10V驅動電壓下，發射綠光，亮度高達1000cd/m²，效率達到1.5lm/W，壽命超過1000小時。這個里程碑式的工作使人們看到了機電致發光器件實用化和商業化的美好前景。經過二十多年的發展，由于充分利用單線態和三線態的發光材料，目前器件的內量子效率已經達到了100％。由于器件內外折射率的差別，致使在器件內部發出的光只有小部分可以到達外部空氣被我們所利用，而大部分光則被關閉在器件內部，經過反復折射最終被內部物質吸收而變成熱量。發光層發出的光經過了各有機層、ITO(氧化銦錫)和玻璃基底的吸收、反射與折射等光耦合的過程。從有機層發出的光射出器件的外部時，只有約17％的光能被人所看見。大多數光子因為襯底與空氣界面處的全反射以及有機層內部的橫向波導而損失掉了。

已有許多研究來提高機電致發光器件的出光耦合效率，如：增加基底與空氣界面的表面粗糙度；在玻璃基底上刻蝕槽，這些槽起著反射鏡子的作用，將光重新導出，能提高2倍的效率(Opt.Lett.22，396，1997.)；在玻璃背面使用折光指數相近的圓透鏡，通過改變透鏡的尺寸，改變臨界角，重新將光導出，可以將出光效率提高2.2-3倍(Opt.Exp.14，6564，2000)；采用在襯底表面周期性排列硅微球來提高散射，將橫向波導光垂直射出(Appl.Phys.Lett.76，1243，2000)；也可以采用排列分布的布拉格反射面或在玻璃基底和ITO層之間插入一層低折射率物質也可以增加器件的出光效率(Adv.Mater.13，1149，2001.)；通過在OLED的玻璃襯底制備光子晶體圖形，光取出效率和傳統的平板OLED相比提高了25％，即由原來的20％提高到25％(Appl.Phys.Lett.82，3779，2003.)。但是這些方法一般都會使器件的制備過程更加繁瑣，并且使發射光譜發生角度依賴型，往往有機電致發光器件的出光效率提高也不夠多，往往對機電致發光器件的全反射和橫向波導損失不能兼顧。

發明內容

本發明的目的在于提供一種出光效率高、沒有角度依賴性，且制備工藝簡單的半空心球形結構有機電致發光器件。

一種半空心球形結構有機電致發光器件，包括半空心球形結構基底，在所述半空心球形結構基底的內表面依次層疊有折射率匹配層、陽極層、p型摻雜空穴傳輸層、電子阻擋層、發光層、空穴阻擋層、n型摻雜電子傳輸層以及陰極層。

上述半空心球形結構有機電致發光器件中，所述半空心球形結構基底的內徑為3～10mm，且所述半空心球形結構基底的厚度與內徑之間的厚徑比為0.2～1.0。

上述半空心球形結構有機電致發光器件，其功能層的材料如下：

所述陽極層的材料選自氧化銦錫、摻鋁氧化鋅或摻銦氧化鋅；

所述折射率匹配層的折射率范圍為1.63～1.80，所述折射率匹配層的材料選自氧化鎂、氧化鋁、氧化釔或者氧化鈰；

所述p型摻雜空穴傳輸層的材料選自空穴傳輸材料中摻雜四氟四氰基對苯醌二甲烷、四氰基對苯醌二甲烷或三氧化鉬，所述空穴傳輸材料為4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺或N，N’-(1-萘基)-N，N’-二苯基-4，4′-聯苯二胺；

所述電子阻擋層的材料為1，1-二[4-[N，N’-二(p-甲苯基)氨基]苯基]環己烷或4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺；

所述發光層的材料為主體材料中摻雜4，4′-二(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1，10-二苯基、三(2-苯基吡啶)合銥、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥或三(1-苯基-異喹啉)合銥，所述主體材料選自4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺或者N-芳基苯并咪唑；

所述空穴阻擋層的材料為4，7-二苯基-1，10-菲羅啉或N-芳基苯并咪唑；

所述n型摻雜電子傳輸層的材料為電子傳輸材料中摻雜碳酸銫、疊氮化銫、氟化銫、氟化鋰或碳酸鋰，所述電子傳輸材料為4，7-二苯基-1，10-菲羅啉或N-芳基苯并咪唑；

所述陰極層的材料選自銀、鋁或鎂銀合金。