[发明专利]一种高效发光的电致发光器件

说明书

技术领域

    本发明涉及一种高效发光的电致发光器件，具体地说，涉及一种能够提高发光效率的电致发光器件。

背景技术

电致发光器件，主要包括：有机电致发光器件（OLED）、高分子电致发光器件（PLED）和无机电致发光器件。

现有的电致发光器件通常包括透明基底、透明电极层、发光单元层和反射电极层。其发光机理是由两个电极层产生的空穴和电子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。OLED的发光单元层通常包括电子注入层、电子传输层、一个或多个发光层、空穴传输层和空穴注入层。一般情况下，透明电极层是阳极，反射电极层是阴极。

我们知道，当光从高折射率层入射到低折射率层时且入射角大于或等于临界角时会发生全内反射。发生全内反射光被困在高折射率层，不能传输进入低折射率层。在OLED中，发光层的折射率为1.7~1.8，透明电极层的折射率约为1.9~2.0，基底的折射率约为1.5。从发光层发出的光经过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被困在有机层和透明电极层之间，最后被各层的材料吸收或者从OLED的边界射出，没有起到任何作用，这部分光被称为有机模态的光。全内反射同样发生在基底和空气（折射率约为1.0）的界面上，这些光被困在基底、透明电极层和有机层之间，最后被各层的材料吸收或者从OLED的边界射出，也没有起到任何作用，这部分光被称为基底模态的光。据估计，发光层发出的光超过50%成为有机模态的光，超过30%成为基底模态的光，只有不到20%被输出到空气中，成为有用的光，这部分光被称为空气模态的光。由上可知全内反射大大降低了电致发光器件的发光效率，光提取技术势在必行。

目前有一些专利及论文采取各种光提取措施降低器件内的全内反射，使得有机模态的光和基底模态的光能够从电致发光器件中输出，从而增加其发光效率，如： U.S专利文本. Nos. 5,955,837，； 6,777,871；8，427，747 B2；8,538,224 B2； U.S.专利申请公开文本Nos.2004/0217702A1,2005/0018431A1,2001/0026124A1,2012/ 0234460 A1，2013/0051032 A1； 世界专利WO 02/37580 A1，WO02/37568 A1，WO 2012/047054；中国专利CN10254434A，CN102569667A, CN102844904A；Y.S. Tyan,2009 SID,H.W. Chang等2010 SID,T. Komoda 2011 SID，K. Yamae等 2012和 2013 SID ，G. Lecamp等，J. Moon等 2013 SID。

   其中Y.S .Tyan 等在2009 SID 以及专利Nos. 5,955,837中介绍了一种在ITO 与 玻璃基板之间加上光提取结构，包括倒置的光散射层和平滑层，其外量子效率（EQE） 是不加光提取结构时候的2.29倍；H.W. Chang等在2010年的SID论文提到了将光散射颗粒“填埋”在具有平滑作用的母体材料中作为内光提取结构，其EQE是不加光提取结构时候的1.96倍；J. Moon等在2013 SID中在玻璃基板的内外两侧同时用到了光提取层，其中内光提取层包含能提供折光指数差的无机纳米颗粒，其表面通过高折光指数的材料平滑。他们做出的器件EQE接近100%（未给出不加光提取层时候的EQE）。S.S. Jang 在 专利WO 2012/047054 制备出了一种带有导电条纹的光提取层基板，其中导电条纹能够降低电极的表面电阻，光提取层包括散射层和平滑层，均通过化学气相沉积，或物理气相沉积或sol-gel 的方法制备。他们得出光提取的效率与散射颗粒与平滑层的折光指数之差有关，它们之间的差越大，光提取的效率越高，未提到OLED器件的EQE变化。

    以下列举几个与本发明相关的现有技术：

现有技术（一）

如图1所示，现有技术（一）的技术方案如下：H.W. Chang 等在ITO与玻璃基板之间制备了一层内光提取层，由平均粒径为400nm左右的TiO2 颗粒填埋在光阻胶中形成。其制备方法简易，一步就能制既具有散射作用，又具有平滑作用的光提取层。但是TiO2颗粒在母体当中所占的体积较少，绝大部分TiO2 颗粒被光阻胶所覆盖。