一种含有覆盖层的顶发射有机电致发光器件制造技术

技术编号:31884229 阅读:19 留言:0更新日期:2022-01-15 12:06
本发明专利技术涉及一种含有覆盖层的有机电致发光装置,该装置包括:基板层;第一电极,第一电极在所述基板之上;有机发光功能层,有机发光功能层在所述第一电极之上;第二电极,第二电极在所述有机发光功能层之上;以及覆盖层,该覆盖层在有机电致发光器件光线射出的一侧,所述覆盖层包括二种不同折射率的CPL有机材料。其中一种CPL材料为高折射率有机材料,另一种CPL材料为低折射率有机材料。作为覆盖层应用于OLED后,可有效提升器件的光取出效率,并有效改善器件发光的角度依赖性。效改善器件发光的角度依赖性。效改善器件发光的角度依赖性。

【技术实现步骤摘要】
一种含有覆盖层的顶发射有机电致发光器件


[0001]本专利技术涉及一种顶发射有机电致发光器件,尤其涉及一种含有覆盖层(capping layer)从而可以有效改善光取出效率和角度依赖性的顶发射有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]在顶发光的有机电致发光装置结构中,由于金属阴极层与底部的金属反射层会形成谐振腔(也称微腔),因此存在相长干涉和相消干涉。随着可视角的改变,金属阴极层与底部的金属反射层的距离(即微腔的腔长)随之发生改变,这样会导致在不同可视角下观察的亮度和颜色出现很大差异,严重影响产品性能。
[0003]在这样的发光元件中,在发光层中所发出的光入射到其他膜的情况下,如果以某角度以上入射,则在发光层与其他膜的界面处会发生全反射。因此,只能利用发出的光的一部分。近年来,为了提高光的取出效率和改善色偏,提出在折射率低的半透明电极的外侧设置有折射率高的“覆盖层”的发光元件(例如参照非专利文献1(Appl.Phys.Lett.,78,544(2001))及非专利文献2(Appl.Phys.Lett.,82,466(2003))。
[0004]就顶部发射结构的发光元件中的覆盖层的效果而言,在将Ir(ppy)3用于发光材料的发光元件中,在无覆盖层的情况下电流效率为38cd/A,在使用膜厚60nm的ZnSe作为覆盖层的发光元件中为64cd/A,确认了约1.7倍的效率提高。另外,显示出半透明电极与覆盖层的透射率的极大点与效率的极大点未必一致,显示出光的取出效率的最大点由干涉效应所决定(例如参照非专利文献2(Appl.Phys.Lett.,82,466(2003))。
[0005]在覆盖层的形成中虽然提出使用精细度高的金属掩模,但对于该金属掩模而言,存在着如下问题:由于因热所引起的变形,使对位精度变差。即,ZnSe的熔点高达1100℃以上(例如参照非专利文献2(Appl.Phys.Lett.,82,466(2003)),如果覆盖层蒸镀温度过高,由于因热所引起的变形,使对位精度变差。如果是精细度高的掩模,则不能于正确的位置进行蒸镀。许多无机物的蒸镀温度高,不适于精细度高的掩模的使用,有可能对发光元件本身也造成损伤。进而,对于利用溅射法的成膜而言,由于对发光元件造成损伤,因此不适合使用以无机物作为构成材料的覆盖层。
[0006]作为调节折射率的覆盖层,在使用三(8-羟基喹啉)铝(以下简称为Alq3)的情况下(例如参照非专利文献1(Appl.Phys.Lett.,78,544(2001)),虽然Alq3是作为一般用作绿色的发光材料或者电子传输材料的已知有机EL材料,在蓝色发光元件所使用的450nm附近具有弱的吸收。因此,在蓝色发光元件的情况下,也存在着色纯度和光的取出效率都降低这样的问题。
[0007]即便是在折射率低的半透明电极的外侧设置有折射率高的覆盖层,由此制备而成的装置的色偏虽然有所改善,但改善的程度还是不够,主要是由于高折射率覆盖层可以提高光效率的原因在于可以将在器件内部波导损失和金属阴极界面处的表面等离子体激元损失恢复出来,色偏的原因是微腔效应导致的,主要是相长干涉和相消干涉,因此仅仅依靠单一的高折射率覆盖层无法突破光学限制,在高折射率覆盖层中通过加入低折射率材料可
以改变光程和传播方向,类似于形成漫反射的现象,由此才能突破由于微腔效应导致的色偏光学限制,从而有效解决顶发射器件的色偏问题。
[0008]比如专利文献1(TW201925212A),其覆盖层包括高折射层和低折射层,高折射层的折射率大于1.8,低折射层的折射率为1.5-1.7,高折射层主要由无机化合物和有机化合物如芳胺衍生物、咔唑衍生物、苯并咪唑衍生物或三唑衍生物中的至少一种形成,低折射层由具有硼配位化合物材料形成,利用这样的组合层来提高发光效率和色纯度,硼配位化合物获取难度太大,合成困难,且其本身热稳定性较差,商业量产难度太大,同时这篇文献并没有对折射率的变化和色偏进行深入研究,只是停留在最基础的发光效率的研究,并没有意识到这样的改进方案是否会对色偏存在影响。
[0009]又比如专利文献2(CN102074568A),其覆盖层同样包括具有折射率不同的至少两层的膜,且至少一层高折射膜与至少一层低折射膜的交替叠层。高折射膜具有大于或等于1.7且小于2.7的折射率,高折射膜由无机材料和有机聚合物中的至少一种制成,低折射膜具有大于1.3且小于1.7的折射率,且高折射膜由无机材料和有机聚合物中的至少一种制成,聚合物无法蒸镀,只能利用旋涂等其他方式制备器件,聚合物的致密性不如有机小分子,容易形成空洞,且薄膜均一性较差,对产线工艺制备要求过高。文中记载这样的设计方案是为了改善光效率,没有对折射率的变化和色偏进行深入研究。
[0010]本专利技术人对CPL具有较深入的研究,包括但不限于专利文献3(CN109980085A)。专利文献3中记载了覆盖层通过使用具有不同折射率的两种以上材料层形成,具有相对高折射率的材料层和具有相对低折射率的材料层交替叠加形成两层或多层。但是没有对折射率的变化和色偏进行深入研究,只是停留在单层高折射率覆盖层的研究。
[0011]当前使用覆盖层来提高OLED装置的性能主要存在着如下问题:
[0012]1.光提取效率较低,应用于OLED装置后,装置发光效率提升有限。
[0013]2.应用于OLED装置后,装置色偏改善不明显,出射光的角度依赖性较强,随着角度的变化,亮度衰减,伴随着发光颜色发生变化。
[0014]在半透明电极的外侧设置有折射率高的覆盖层虽然能够在一定程度上提高光的取出效率和改善色偏,但是色偏改善还是较为有限,不能很好地满足商业化需求。
[0015]因此,针对目前顶发射OLED器件光取出效率低、角度依赖性强(视偏角性能较差)的现状,需要找到更好的解决方案。

技术实现思路

[0016]针对现有技术存在的上述问题,本专利技术的专利技术人发现,当采用混掺两种满足特定折射率条件的高低折射率的有机材料制备顶发射有机电致发光器件的覆盖层时,光取出效率提高且角度依赖性得到有效改善。
[0017]本专利技术的目的是通过提供一种具有以下结构的顶发射有机电致发光器件而实现的,其包括:
[0018]基板层;
[0019]第一电极,该第一电极在所述基板之上;
[0020]有机发光功能层,该有机发光功能层在所述第一电极之上;
[0021]第二电极,该第二电极在所述有机发光功能层之上;以及
[0022]覆盖层,该覆盖层在有机电致发光器件光线射出的一侧,
[0023]所述覆盖层包括混掺的高折射率有机材料和低折射率有机材料,
[0024]所述高折射率有机材料满足:2.2≤n1@450nm≤2.6,2.0≤n1@525nm≤2.6,1.9≤n1@620nm≤2.6,

n1=n1@450nm-n1@620nm,

n1≤0.35,且分子量为500-1000的有机小分子,优选分子量为500-900的有本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶发射有机电致发光器件,该顶发射有机电致发光器件包括:基板层;第一电极,该第一电极在所述基板之上;有机发光功能层,该有机发光功能层在所述第一电极之上;第二电极,该第二电极在所述有机发光功能层之上;以及覆盖层,该覆盖层在有机电致发光器件光线射出的一侧,其特征在于,所述覆盖层包括混掺的高折射率有机材料和低折射率有机材料,所述高折射率有机材料满足:2.2≤n1@450nm≤2.6,2.0≤n1@525nm≤2.6,1.9≤n1@620nm≤2.6,

n1=n1@450nm-n1@620nm,

n1≤0.35,且分子量为500-1000的有机小分子,优选分子量为500-900的有机小分子,更优选分子量为500-850的有机小分子;所述低折射率有机材料满足:1.3≤n2@450nm<1.5,1.2≤n2@525nm<1.5,1.2≤n2@620nm<1.5,

n2=n2@450nm-n2@620nm,

n2≤0.1;

n3=n1@620nm-n2@450nm,

n3≥0.5,且分子量为100-1000的有机小分子,优选分子量为150-800的有机小分子,更优选分子量为150-750的有机小分子。2.根据权利要求1的顶发射有机电致发光器件,其特征在于,所述高折射率有机材料满足,2.2≤n1@450nm≤2.4,2.0≤n1@525nm≤2.3,2.0≤n1@620nm≤2.2,

n1=n1@450nm-n1@620nm,

n1≤0.20;所述低折射率有机材料满足:1.3≤n2@450nm<1.5,1.3≤n2@525nm<1.5,1.3≤n2@620nm<1.5,

n2=n2@450nm-n2@620nm,

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海峰张小庆唐丹丹张兆超
申请(专利权)人:江苏三月科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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