[发明专利]半球壳状有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电器件领域，尤其涉及一种半球壳状有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

1987年，美国Eastman Kodak公司的Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。他们首次利用真空蒸镀技术把具有空穴传输性的芳香族二胺和荧光效率较高并具有电子传输性的8-羟基喹啉铝(Alq₃)组合制备出了双层有机电致发光器件。器件在10V驱动电压下，发射绿光，亮度高达1000cd/m²，效率达到1.5lm/W，寿命超过1000小时。这个里程碑式的工作使人们看到了机电致发光器件实用化和商业化的美好前景。经过二十多年的发展，由于充分利用单线态和三线态的发光材料，目前器件的内量子效率已经达到了100％。由于器件内外折射率的差别，致使在器件内部发出的光只有小部分可以到达外部空气被我们所利用，而大部分光则被关闭在器件内部，经过反复折射最终被内部物质吸收而变成热量。发光层发出的光经过了各有机层、ITO(氧化铟锡)和玻璃基底的吸收、反射与折射等光耦合的过程。从有机层发出的光射出器件的外部时，只有约17％的光能被人所看见。大多数光子因为衬底与空气界面处的全反射以及有机层内部的横向波导而损失掉了。

已有许多研究来提高机电致发光器件的出光耦合效率，如：增加基底与空气界面的表面粗糙度；在玻璃基底上刻蚀槽，这些槽起着反射镜子的作用，将光重新导出，能提高2倍的效率(Opt.Lett.22，396，1997.)；在玻璃背面使用折光指数相近的圆透镜，通过改变透镜的尺寸，改变临界角，重新将光导出，可以将出光效率提高2.2-3倍(Opt.Exp.14，6564，2000)；采用在衬底表面周期性排列硅微球来提高散射，将横向波导光垂直射出(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层之间插入一层低折射率物质也可以增加器件的出光效率(Adv.Mater.13，1149，2001.)；通过在OLED的玻璃衬底制备光子晶体图形，光取出效率和传统的平板OLED相比提高了25％，即由原来的20％提高到25％(Appl.Phys.Lett.82，3779，2003.)。但是这些方法一般都会使器件的制备过程更加繁琐，并且使发射光谱发生角度依赖型，往往有机电致发光器件的出光效率提高也不够多，往往对机电致发光器件的全反射和横向波导损失不能兼顾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种出光效率高、没有角度依赖性，且制备工艺简单的半球壳状有机电致发光器件。

一种半球壳状有机电致发光器件，包括半球壳状基底，在所述半球壳状基底的内表面依次层叠有阳极层、p型掺杂空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、n型掺杂电子传输层以及阴极层。

上述半球壳状有机电致发光器件中，半球壳状基底的内径为3～10mm，且半球壳状基底的厚度与内径之间的厚径比为0.1～1.0；根据相应的内径调节厚度。

上述半球壳状有机电致发光器件，其功能层的材料如下：

所述阳极层的材料为常用导电材料，如，氧化铟锡、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌或掺铟氧化锌；

所述p型掺杂空穴传输层的材料为空穴传输材料掺杂四氟四氰基对苯醌二甲烷、四氰基对苯醌二甲烷或三氧化钼；

所述空穴传输材料为4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺、N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-4，4′-联苯二胺、4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’-(1-萘基)-N，N’-二苯基-4，4′-联苯二胺；

所述电子阻挡层的材料为1，1-二[4-[N，N’-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-4，4′-联苯二胺或4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺；

所述发光层的材料为4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、1，2，4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑掺杂发光材料；

所述发光材料为4，4′-二(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1，10-二苯基、三(2-苯基吡啶)合铱、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱或三(1-苯基-异喹啉)合铱；

所述空穴阻挡层的材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁二唑、8-羟基喹啉铝、2，5-二(1-萘基)-1，3，4-二唑、4，7-二苯基-1，10-菲罗啉或N-芳基苯并咪唑；