具有内部光提取结构的有机发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有内部光提取结构的有机发光器件，所述有机发光器件包括基板、内部光提取结构、第一电极、有机发光部分、第二电极，所述内部光提取结构构筑于基板的任意一侧，其包括多个设有不同粒径散射颗粒的散射层和设有高折射率纳米颗粒的平坦化层，所述散射层和平坦化层利用全氢聚硅氮烷混合液通过先驱体衍生法制备，所述多个设有不同粒径散射颗粒的散射层按照所述基板至所述第一电极的方向层叠，所述设有高折射率纳米颗粒的平坦化层构筑于散射层上用于平坦化不平表面，所述第一电极、有机发光部分、第二电极依次构筑于内部光提取结构上。

Organic light emitting device with internal light extraction structure and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
具有内部光提取结构的有机发光器件及其制备方法
本专利技术涉及一种具有内部光提取结构的有机发光器件及其制备方法。
技术介绍
有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiodes,OLED)为三明治夹层式结构，即在阴极和阳极之间依次蒸镀有机传输层和发光层，其中有机传输层包括电子注入层和电子传输层以及空穴注入层和空穴传输层，通常，有机传输层和发光层的总厚度在200纳米以下，属于薄膜光电器件。当在阴极和阳极两端施加一定的电压时，正负载流子会在内部电场作用下分别向发光层处漂移：阴极处带负电的载流子经电子注入层(ElectronInjectionLayer,EIL)和电子传输层(ElectronTransportLayer,ETL)漂移至发光层(EmittingLayer,EML)处，阳极处带正电的载流子经空穴注入层(HoleInjectionLayer,HIL)和空穴传输层(HoleTransportLayer,HTL)漂移至发光层处，正负载流子在发光层处复合产生激子并辐射发光。因具有高效率、高色纯度和对比度、广视角以及低压驱动等诸多特性优点，在光电显示领域以及照明领域等具有日益广泛的应用。由于OLED器件具有多层的薄层结构，因此各层材料间的折射率也会有所不同。例如，OLED器件的阳极通常采用的铟锡氧化物电极，相对折射率在1.8-2.0之间，比玻璃基板(相对折射率1.5)和空气都要高，由于基底模式和波导模式，这会导致部分光在电极和基板界面处发生全反射而无法发射出，造成出光效率的降低。目前，通过发光层材料分子的设计与搭配已经实现内部因素如效率和寿命的优化，而对于光取出结构等外部条件仍需要进一步改善。在现有技术中，主要是通过在基板外侧添加光提取膜的方式来提升光取出效率，光提取膜能够在一定程度上改善基底模式的光提取效果，但对于波导模式下的光提取效果不佳，同时，对于发射不同波长的有机发光器件，结构对于不同波长的光提取效果也会出现不同的效果，因此在内部结构上还有很大的优化空间。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有内部光提取结构的有机发光器件，所述有机发光器件由基板、内部光提取结构、第一电极、有机发光部分、第二电极构成，所述内部光提取结构构筑于基板的任意一侧，其包括多个设有不同粒径散射颗粒的散射层和设有高折射率纳米颗粒的平坦化层，所述散射层和平坦化层利用全氢聚硅氮烷混合液通过先驱体衍生法制备，所述多个设有不同粒径散射颗粒的散射层按照所述基板至所述第一电极的方向层叠，一个所述散射层包含有同一尺寸的散射颗粒，各所述散射层包含的散射颗粒尺寸按照基板向所述第一电极的方向依次减小，所述设有高折射率纳米颗粒的平坦化层构筑于散射层上用于平坦化不平表面，所述第一电极、有机发光部分、第二电极依次构筑于内部光提取结构上。本专利技术又一方面提供了一种具有内部光提取结构的有机发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对基板进行清洗处理，使其任意一侧表面无附着物；不同粒径的散射颗粒分别与全氢聚硅氮烷混合制备不同散射层的混合液，一种混合液中包含有同一尺寸的散射颗粒，将上述混合液中包含有最大粒径散射颗粒的全氢聚硅氮烷混合液涂布至基板的任意一侧表面，干燥后，在潮湿空气环境或者氨水蒸汽条件下处理上述过程后的基板，使涂层固化，形成第一层散射层，将其余混合液按照所包含的散射颗粒尺寸由基板向第一电极的方向依次减小的方式分别完成涂布、干燥、固化步骤，形成散射层；将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷混合液涂覆至经过上述过程的散射层上，干燥后，在潮湿空气环境或者氨水蒸汽条件下处理上述过程后的基板，使涂层固化，形成平坦化层，即完成光提取层的制备；在已经制作完成的光提取层的表面上，溅镀一层第一电极；对溅镀后的电极表面进行一定的线性力压平处理，随后进行5分钟的紫外臭氧处理；将经过处理后的电极转入真空蒸镀设备的有机腔室中，在真空环境下依次蒸镀沉积空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层和电子注入层，有机发光层制备完成；在依次蒸镀沉积完成以上有机层后将器件通过传送装置转入金属腔室中，在真空环境下蒸镀第二电极，最后经过封装处理完成制备。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术方法中，全氢聚硅氮烷固化形成的SiO2基质的光提取结构透光率高，将其应用于有机发光器件中会较大程度地提升光取出效率。本专利技术利用全氢聚硅氮烷固化形成的SiO2基质与玻璃基板具有相同的热膨胀系数，可以避免蒸镀过程中温度变化造成的膜层膨胀脱落，其还具有致密度均一良好、化学稳定性好、抗热缩胀以及耐磨性良好的特点。附图说明图1为本专利技术的一种有机发光器件的截面的示意图；图2为本专利技术的一种内部光提取结构的截面的示意图；图3为本专利技术的一种有机发光器件的制备方法流程示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。以下结合说明书和附图说明对本申请专利技术的具体实施过程进行详细的分解说明。需要注意的是，自始至终同类或类似的标号表示相同或类似的元件或具有类似功能的元件。以下通过参考附图所描述的实施例为示例内容，仅用于描述本专利技术，而不能理解为对本专利技术申请的限制条件。参阅图1，本专利技术提供的一种具有内部光提取结构的有机发光器件，其由依次层叠的基板1、内部光提取结构2、第一电极3、有机发光层4、第二电极5构成。所述有机发光层4在所述第一电极3和第二电极5的电压驱动下发光，其发出的光线透过所述内部光提取结构2和所述基板1发出。具体的，所述内部光提取结构2构筑于基板的任意一侧，其包括多个设有不同粒径散射颗粒的散射层21和设有高折射率纳米颗粒的平坦化层22，所述多个设有不同粒径散射颗粒的散射层按照所述基板1至所述第一电极3的方向层叠，一个所述散射层包含有同一尺寸的散射颗粒，各所述散射层之间包含的散射颗粒尺寸按照基板向所述第一电极的方向依次减小，所述设有高折射率纳米颗粒的平坦化层22构筑于散射层21上用于平坦化不平表面，所述第一电极3、有机发光部分4、第二电极5依次构筑于内部光提取结构2上。所述散射层21包括第一散射层21a、第二散射层21b和第三散射层21c，所述三个分散射层内散射颗粒尺寸均不相同。在其他实施方式中，所述光提取层还可以包括更多的设有不同粒径及含量的散射颗粒的散射层，例如四个、五个或者六个散射层。在本专利技术一个优选的实施方案中，所述基板无特别限制，例如可以是光透过性塑料基板或玻璃基板，可以是选自以下的柔性材质或刚性材质：聚醚砜树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酯、聚醚酰亚胺、环烯烃聚合物以及玻璃中的一种。在本专利技术一个优选的实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有内部光提取结构的有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件由基板、内部光提取结构、第一电极、有机发光部分、第二电极构成，所述内部光提取结构构筑于基板的任意一侧，其包括多个设有不同粒径散射颗粒的散射层和设有高折射率纳米颗粒的平坦化层，所述多个设有不同粒径散射颗粒的散射层按照所述基板至所述第一电极的方向层叠，一个所述散射层包含有同一尺寸的散射颗粒，各所述散射层包含的散射颗粒尺寸按照基板向所述第一电极的方向依次减小，所述设有高折射率纳米颗粒的平坦化层构筑于散射层上用于平坦化不平表面，所述第一电极、有机发光部分、第二电极依次构筑于内部光提取结构上。/n

【技术特征摘要】
20181120 CN 20181137967561.一种具有内部光提取结构的有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件由基板、内部光提取结构、第一电极、有机发光部分、第二电极构成，所述内部光提取结构构筑于基板的任意一侧，其包括多个设有不同粒径散射颗粒的散射层和设有高折射率纳米颗粒的平坦化层，所述多个设有不同粒径散射颗粒的散射层按照所述基板至所述第一电极的方向层叠，一个所述散射层包含有同一尺寸的散射颗粒，各所述散射层包含的散射颗粒尺寸按照基板向所述第一电极的方向依次减小，所述设有高折射率纳米颗粒的平坦化层构筑于散射层上用于平坦化不平表面，所述第一电极、有机发光部分、第二电极依次构筑于内部光提取结构上。


2.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述基板是透明基板，例如可以是光透过性塑料基板或玻璃基板，可以是选自以下的柔性材质或刚性材质：聚醚砜树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酯、聚醚酰亚胺、环烯烃聚合物以及玻璃中的一种。


3.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述散射层通过先驱体衍生法制备，所述先驱体为散射颗粒与全氢聚硅氮烷溶液混合制备的全氢聚硅氮烷混合液。


4.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述平坦化层通过先驱体衍生法制备，所述先驱体为高折射率纳米颗粒与全氢聚硅氮烷溶液混合制备的全氢聚硅氮烷混合液。


5.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述全氢聚硅氮烷的数均分子量为300-3000，优选500-2500，其以溶液的形式使用；所述全氢聚硅氮烷溶液的溶剂选自甲苯、四氢呋喃、环己烷、正戊烷、酯类或醚类。


6.根据权利要求5所述的有机发光器件，其特征在于，基于全氢聚硅氮烷溶液总重量计，全氢聚硅氮烷的用量为15-50wt％，优选20-40wt％，更优选20-30wt％。


7.根据权利要求6所述的有机发光器件，其特征在于，在散射层全氢聚硅氮烷混合液中，基于所用的全氢聚硅氮烷溶液固含量的重量计，即所含的全氢聚硅氮烷固含量计，所述散射颗粒的用量为5-70wt％；
所述散射颗粒的粒径范围为10-1000nm；
若所述散射颗粒的粒径范围为10-199nm，则所述散射层内散射颗粒的用量为，基于混合液中全氢聚硅氮烷溶液固含量重量计的5-70wt％，若所述散射颗粒的粒径范围为200-499nm，则所述散射层内散射颗粒的用量为，基于混合液中全氢聚硅氮烷溶液固含量重量计的5-50wt％，若所述散射颗粒的粒径范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋运武，万方，
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