CN103050637B - 半空心球形结构有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光电器件领域，其公开了一种半空心球形结构有机电致发光器件及其制备方法；该半空心球形结构有机电致发光器件包括半空心球形结构基底，在所述半空心球形结构基底的内表面依次层叠有折射率匹配层、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。本发明提供的半空心球形结构有机电致发光器件，可以将由发光层与空气折射率的差别导致的全内反射损失通过曲面折射射出，由有机层的横向波导损失捕获，而折射率匹配层可以使光发生全反射的角度变大，从而减少光全反射并使大部分光折射到基底上，因此出光效率大大提高。

Description

半空心球形结构有机电致发光器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及光电器件领域，尤其涉及一种半空心球形结构有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

1987年，美国EastmanKodak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空心球形结构有机电致发光器件。

一种半空心球形结构有机电致发光器件，包括半空心球形结构基底，在所述半空心球形结构基底的内表面依次层叠有折射率匹配层、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。

上述半空心球形结构有机电致发光器件中，所述半空心球形结构基底的内径为3～10mm，且所述半空心球形结构基底的厚度与内径之间的厚径比为0.2～1.0。

上述半空心球形结构有机电致发光器件，其功能层的材料如下：

所述阳极层的材料选自氧化铟锡、掺铝氧化锌或掺铟氧化锌；

所述折射率匹配层的折射率范围为1.63～1.80，所述折射率匹配层的材料选自氧化镁、氧化铝、氧化钇或者氟化铈；

所述p型掺杂空穴传输层的材料选自空穴传输材料中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]环己烷或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺；

所述发光层的材料为主体材料中掺杂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，所述主体材料选自4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺或者N-芳基苯并咪唑；

所述空穴阻挡层的材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉或N-芳基苯并咪唑；

所述n型掺杂电子传输层的材料为电子传输材料中掺杂碳酸铯、叠氮化铯、氟化铯、氟化锂或碳酸锂，所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉或N-芳基苯并咪唑；

所述阴极层的材料选自银、铝或镁银合金。

本发明的另一目的在于提供上述半空心球形结构有机电致发光器件的制备方法，包括如下步骤：

S1、清洗、干燥半空心球形结构基底；

S2、采用磁控溅射工艺，在所述半空心球形结构基底的内表面溅镀折射率匹配层，然后再所述折射率匹配层表面再溅镀一层阳极层；

S3、在所述阳极层表面依次蒸镀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；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构有机电致发光器件。

本发明提供的半空心球形结构有机电致发光器件，由于是半空心球形结构，可以将由发光层与空气折射率的差别导致的全内反射损失通过曲面折射射出，还可以将有机层的横向波导损失捕获，而折射率匹配层可以使光发生全反射的角度变大，从而减少光全反射并使大部分光折射到基底上，因此出光效率大大提高。

另外，这种半空心球形结构有机电致发光器件没有角度依赖性，这种依赖性由半球形状直接决定的，且该有机电致发光器件制备工艺简单。

附图说明

图1为本发明的半空心球形结构有机电致发光器件的结构示意图；

图2为本发明的半空心球形结构有机电致发光器件的制备工艺流程图；

图3为实施例1与对比例的有机电致发光器件的亮度-电压曲线对比图。

具体实施方式

本发明提供的一种半空心球形结构有机电致发光器件，如图1所示，包括半空心球形结构基底100，在所述半空心球形结构基底100的内表面依次层叠有折射率匹配层101、阳极层102、p型掺杂空穴传输层103、电子阻挡层104、发光层105、空穴阻挡层106、n型掺杂电子传输层107以及阴极层108。

上述半空心球形结构有机电致发光器件中，半空心球形结构基底(如，玻璃)的内径为3～10mm，且基底的厚度与内径之间的关系为：厚径比()为0.2～1.0；根据相应的内径调节厚度。

上述半空心球形结构有机电致发光器件，其功能层的材料如下：

所述折射率匹配层101的折射率范围为1.63～1.80，所述折射率匹配层的材料选自氧化镁(MgO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化钇(Y₂O₃)或者氟化铈(CeF₃)，且氧化镁(MgO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化钇(Y₂O₃)、氟化铈(CeF₃)的折射率(n)分别为1.70、1.63、1.80、1.63；该折射率匹配层的厚度为30～80nm；

所述阳极层的材料为常用导电材料，如，氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)或掺铟氧化锌(IZO)；阳极层的材料优选ITO；阳极层的厚度为100～200nm，厚度优选为150nm；

所述p型掺杂空穴传输层的材料为空穴传输材料(如，4,4′,4″-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺(m-MTDATA)或N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4′-联苯二胺(NPB))中掺杂四氟四氰基对苯醌二甲烷(F4-TCNQ)、四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ)或三氧化钼(MoO₃)；p型掺杂空穴传输层的材料优选为m-MTDATA:F4-TCNQ，p型掺杂空穴传输层的厚度为20～80nm，厚度优选为40nm；

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(TAPC)、N,N’-二(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-4,4′-联苯二胺(TPD)或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)；电子阻挡层的材料优选为TAPC；电子阻挡层的厚度为5～20nm，厚度优选为5nm；

所述发光层的材料为主体材料(如，4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N-芳基苯并咪唑(TPBI))中掺杂发光材料(如，4,4'–二(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,10-二苯基(BCzVBi)或三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)₃))；所述发光层的材料优选为TCTA:Ir(ppy)₃；发光层厚度为30～60nm，优选为40nm；

所述空穴阻挡层的材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)；空穴阻挡层的材料优选为Bphen；空穴阻挡层厚度为5～20nm，厚度优选为10nm；

所述n型掺杂电子传输层的材料为电子传输材料(如，4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)或N-芳基苯并咪唑(TPBI))中掺杂碳酸铯(Cs₂CO₃)、叠氮化铯(CsN₃)、氟化铯(CsF)、氟化锂(LiF)或碳酸锂(Li₂CO₃)；n型掺杂电子传输层的材料优选为Bphen:Cs₂CO₃；n型掺杂电子传输层厚度为40～80nm，厚度优选为40nm；

所述阴极层的材料为常见金属，如，银(Ag)、铝(Al)或镁银合金(Mg:Ag)，其中，镁银合金中，Mg与Ag的质量比为10:1；阴极层的材料优选为镁银合金；阴极层的厚度为100～200nm，厚度优选为150nm。

上述半空心球形结构有机电致发光器件的制备方法，如图2所示，包括如下步骤：

S1、将半空心球形结构基底(如，玻璃基底)，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

S2、采用磁控溅射工艺，将所述半空心球形结构基底放入磁控溅射设备的真空腔体中，在半空心球形结构基底的内表面溅镀折射率匹配层，接着在再折射率匹配层的表面溅镀阳极层；此步骤中，还可以将镀有阳极层的半空心球形结构基底旋涂光刻胶、曝光、显影、王水刻蚀，刻蚀成所需要的图案和大小，然后将刻蚀好的阳极层半空心球形结构基底清洗，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗各15min,清洗干净后对其进行氧等离子处理，氧等离子处理时间为15min，功率为10W，以此提高阳极层半空心球形结构基底的表面功函；此时，得到半空心球形结构阳极基底；

S3、将半空心球形结构阳极基底放入蒸镀设备的有机真空腔体中，在所述阳极层表面依次蒸镀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；随后，基底移入蒸镀设备的真空金属腔体内，在所述n型掺杂电子传输层表面蒸镀一层阴极层；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构有机电致发光器件。

本发明提供的半空心球形结构有机电致发光器件，由于是半球形的，可以将由发光层与空气折射率的差别导致的全内反射损失通过曲面折射射出，还可以将有机层的横向波导损失捕获，因此出光效率大大提高，而且这种方法比现有的光子晶体等方法简单，没有角度依赖性。我们在不改变玻璃基底和导电薄膜的前提下，通过在这两者之间插入一种金属氧化物来提高光取出率，这种金属氧化物的折射率(n)与这两种材料有以下关系：n₁>n>n₂。这样，光从ITO入射到金属氧化物时，其发生全反射的角度变大(由于n>n_2，)，光全反射的部分减少，大部分的光可以折射到玻璃上，而在金属氧化物与玻璃之间，也存在全发射，光从金属氧化物入射，由于n<n₁，因此，与玻璃的折射率差值缩小，发生全发射的角度变大，大部分的光可以折射出界面，因此，经过两次折射，光的提取率得到加强，最终提高了发光效率。

下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。

实施例1

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的结构为：玻璃/Al₂O₃/ITO/m-MTDATA:F4-TCNQ/TAPC/TCTA:Ir(ppy)₃/Bphen/Bphen:Cs₂CO₃/Mg:Ag。

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的制备步骤如下：

1、将内径为5mm、厚度为4mm的半空心球形结构玻璃材料基底，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

2、将半空心球形结构玻璃材料基底放入磁控溅射设备的有机真空腔体中，依次溅镀50nm厚的折射率匹配层(材料为Al₂O₃)和150nm厚的ITO阳极层，制得半空心球形结构导电玻璃；

3、将ITO半空心球形结构导电玻璃放入蒸镀设备的有机真空腔体中，依次蒸镀p型掺杂空穴传输层(材料为m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度为40nm)、电子阻挡层(材料为TAPC，厚度为5nm)、发光层(材料为TCTA:Ir(ppy)₃；厚度为40nm)、空穴阻挡层(材料为Bphen，厚度为10nm)、n型掺杂电子传输层(材料为Bphen:Cs₂CO₃；厚度40nm)；

4、将基底移入蒸镀设备的真空金属腔体，在n型掺杂电子传输层表面继续蒸镀阴极层(材料选自质量比为10:1的镁银合金，即Mg:Ag；厚度150nm)；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构的有机电致发光器件。

实施例2

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的结构为：玻璃/Al₂O₃/AZO/m-MTDATA:TCNQ/TCTA/TCTA:Ir(ppy)₃/TPBI/Bphen:LiF/Ag。

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的制备步骤如下：

1、将内径为5mm、厚度为2mm的半空心球形结构玻璃材料基底，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

2、将半空心球形结构玻璃材料基底放入磁控溅射设备的有机真空腔体中，依次溅镀30nm厚的折射率匹配层(材料选自氧化铝Al₂O₃)和200nm厚的AZO阳极层；

3、将AZO半空心球形结构导电玻璃放入蒸镀设备的有机真空腔体中，依次蒸镀p型掺杂空穴传输层(材料为m-MTDATA:TCNQ，厚度为20nm)、电子阻挡层(材料为TCTA，厚度为10nm)、发光层(材料为TCTA:Ir(ppy)₃；厚度为40nm)、空穴阻挡层(材料为TPBI，厚度为20nm)、n型掺杂电子传输层(材料为PBD:LiF；厚度60nm)；

4、将基底移入蒸镀设备的真空金属腔体，在n型掺杂电子传输层表面继续蒸镀阴极层(材料为Ag；厚度100nm)；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构的有机电致发光器件。

实施例3

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的结构为：玻璃/MgO/ITO/NPB:MoO₃/TCTA/TPBi:Ir(MDQ)₂(acac)/Bphen/TPBI:CsF/Al。

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的制备步骤如下：

1、将内径为5mm、厚度为1mm的半空心球形结构玻璃材料基底，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

2、将半空心球形结构玻璃材料基底放入磁控溅射设备的有机真空腔体中，依次溅镀40nm厚的折射率匹配层(材料为氧化铝MgO)和100nm厚的ITO阳极层；

3、将ITO半空心球形结构导电玻璃放入蒸镀设备的有机真空腔体中，依次蒸镀p型掺杂空穴传输层(材料为NPB:MoO₃，厚度为60nm)、电子阻挡层(材料为TCTA，厚度为20nm)、发光层(材料为TPBi:Ir(MDQ)₂(acac)；厚度为30nm)、空穴阻挡层(材料为Bphen，厚度为5nm)、n型掺杂电子传输层(材料为TPBI:CsF；厚度50nm)；

4、将基底移入蒸镀设备的真空金属腔体，在n型掺杂电子传输层表面继续蒸镀阴极层(材料为Al；厚度120nm)；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构的有机电致发光器件。

实施例4

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的结构为：玻璃/Y₂O₃/ITO/NPB:MoO₃/TAPC/TCTA:BCzVBi/Bphen/Alq₃:Li₂CO₃/Mg:Ag。

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的制备步骤如下：

1、将内径为3mm、厚度为3mm的半空心球形结构玻璃材料基底，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

2、将半空心球形结构玻璃材料基底放入磁控溅射设备的有机真空腔体中，依次溅镀60nm厚的折射率匹配层(材料为Y₂O₃)和100nm厚的ITO阳极层；

3、将ITO半空心球形结构导电玻璃放入蒸镀设备的有机真空腔体中，依次蒸镀p型掺杂空穴传输层(材料为NPB:MoO₃，厚度为80nm)、电子阻挡层(材料为TAPC，厚度为5nm)、发光层(材料为TCTA:BCzVBi；厚度为60nm)、空穴阻挡层(材料为Bphen，厚度为10nm)、n型掺杂电子传输层(材料为Alq₃:Li₂CO₃；厚度100nm)；

4、将基底移入蒸镀设备的真空金属腔体，在n型掺杂电子传输层表面继续蒸镀阴极层(材料选自质量比为10:1的镁银合金，即Mg:Ag；厚度150nm)；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构的有机电致发光器件。

实施例5

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的结构为：玻璃/CeF₃/ITO/m-MTDATA:F4-TCNQ/TAPC/TCTA:Ir(ppy)₃/Bphen/Bphen:CsN₃/Au。

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的制备步骤如下：

1、将内径为8mm、厚度为4mm的半空心球形结构玻璃材料基底，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

2、将半空心球形结构玻璃材料基底放入磁控溅射设备的有机真空腔体中，依次溅镀50nm厚的折射率匹配层(材料为CeF₃)和150nm厚的ITO阳极层；

3、将ITO半空心球形结构导电玻璃放入蒸镀设备的有机真空腔体中，依次蒸镀p型掺杂空穴传输层(材料为m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度为40nm)、电子阻挡层(材料为TAPC，厚度为5nm)、发光层(材料为TCTA:Ir(ppy)₃；厚度为40nm)、空穴阻挡层(材料为Bphen，厚度为10nm)、n型掺杂电子传输层(材料为Bphen:CsN₃；厚度40nm)；

4、将基底移入蒸镀设备的真空金属腔体，在n型掺杂电子传输层表面继续蒸镀阴极层(材料为质量比为10:1的镁银合金，即Mg:Ag；厚度150nm)；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构的有机电致发光器件。

实施例6

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的结构为：玻璃/Al₂O₃/ITO/m-MTDATA:F4-TCNQ/TAPC/TCTA:Ir(ppy)₃/Bphen/Bphen:CsN₃/Mg:Ag。

本实施例的半空心球形结构有机电致发光器件的制备步骤如下：

1、将内径为10mm、厚度为4mm的半空心球形结构玻璃材料基底，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

2、将半空心球形结构玻璃材料基底放入磁控溅射设备的有机真空腔体中，依次溅镀60nm厚的折射率匹配层(材料为Al₂O₃)和150nm厚的ITO阳极层；接着将镀有ITO阳极层的玻璃旋涂光刻胶、曝光、显影、王水刻蚀，刻蚀成所需要的图案和大小，然后将刻蚀好的导电玻璃清洗，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗各15min,清洗干净后对其进行氧等离子处理，氧等离子处理时间为15min，功率为10W，以此提高ITO半空心球形结构玻璃的表面功函；

3、将ITO半空心球形结构玻璃放入蒸镀设备的有机真空腔体中，依次蒸镀p型掺杂空穴传输层(材料为m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度为40nm)、电子阻挡层(材料为TAPC，厚度为5nm)、发光层(材料为TCTA:Ir(ppy)₃；厚度为40nm)、空穴阻挡层(材料为Bphen，厚度为10nm)、n型掺杂电子传输层(材料为Bphen:CsN₃；厚度40nm)；

4、将基底移入蒸镀设备的真空金属腔体，在n型掺杂电子传输层表面继续蒸镀阴极层(材料为质量比为10:1的镁银合金，即Mg:Ag；厚度150nm)；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构的有机电致发光器件。

对比例

本对比例的有机电致发光器件的结构为：玻璃/ITO/m-MTDATA:F4-TCNQ/TAPC/TCTA:Ir(ppy)₃/Bphen/Bphen:Cs₂CO₃/g:Ag。

本对比例的有机电致发光器件的制备步骤如下：

1、将内径为5mm、厚度为4mm的半空心球形结构玻璃材料基底，依次用纯净水、丙酮、乙醇等各超声清洗15min,清洗干净后烘干；

2、将半空心球形结构玻璃材料基底放入磁控溅射设备的有机真空腔体中，溅镀一层150nm厚的ITO阳极层；

3、将ITO玻璃放入蒸镀设备的有机真空腔体中，依次蒸镀p型掺杂空穴传输层(材料为m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度为40nm)、电子阻挡层(材料为TAPC，厚度为5nm)、发光层(材料为TCTA:Ir(ppy)₃；厚度为40nm)、空穴阻挡层(材料为Bphen，厚度为10nm)、n型掺杂电子传输层(材料为Bphen:Cs₂CO₃；厚度40nm)；

4、将基底移入蒸镀设备的真空金属腔体，在n型掺杂电子传输层表面继续蒸镀阴极层(材料选自质量比为10:1的镁银合金，即Mg:Ag；厚度150nm)；

上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构的有机电致发光器件。

图3为实施例1与对比例的半空心球形结构有机电致发光器件的亮度-电压曲线对比图。

本发明所用到的制备与测试仪器为：高真空热阻蒸发镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司，压强<10^-4Pa)、电流-电压测试仪(美国Keithly公司，型号：2602)、电致发光光谱测试仪(美国photoresearch公司，型号：PR650)以及屏幕亮度计(北京师范大学，型号：ST-86LA)。

从图3可以看出，加有折射率匹配层的有机电致发光器件在相同的驱动电压下亮度较高，这说明加有折射率匹配层的器件出光效率大于没有加折射率匹配层的器件。

应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，包括半空心球形结构基底，在所述半空心球形结构基底的内表面依次层叠有折射率匹配层、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；所述折射率匹配层的折射率范围为1.63～1.80，所述折射率匹配层的材料选自氧化镁、氧化铝、氧化钇或者氟化铈。

2.根据权利要求1所述的半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，所述半空心球形结构基底的内径为3～10mm，且所述半空心球形结构基底的厚度与内径之间的厚径比为0.2～1.0。

3.根据权利要求1所述的半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极层的材料选自氧化铟锡、掺铝氧化锌或掺铟氧化锌。

4.根据权利要求1所述的半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，所述p型掺杂空穴传输层的材料选自空穴传输材料中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)三苯胺或N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4′-联苯二胺。

5.根据权利要求1所述的半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，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]环己烷或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺。

6.根据权利要求1所述的半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层的材料为主体材料中掺杂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，所述主体材料选自4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺或者N-芳基苯并咪唑。

7.根据权利要求1所述的半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴阻挡层的材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉或N-芳基苯并咪唑。

8.根据权利要求1所述的半空心球形结构有机电致发光器件，其特征在于，所述n型掺杂电子传输层的材料为电子传输材料中掺杂碳酸铯、叠氮化铯、氟化铯、氟化锂或碳酸锂，所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉或N-芳基苯并咪唑；所述阴极层的材料选自银、铝或镁银合金。

9.一种半空心球形结构有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、清洗、干燥半空心球形结构基底；

S2、采用磁控溅射工艺，在所述半空心球形结构基底的内表面溅镀折射率匹配层，然后再所述折射率匹配层表面再溅镀一层阳极层；

S3、在所述阳极层表面依次蒸镀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；上述工艺完成后，制得所述半空心球形结构有机电致发光器件；

所述折射率匹配层的折射率范围为1.63～1.80，所述折射率匹配层的材料选自氧化镁、氧化铝、氧化钇或者氟化铈。