CN103367645A

CN103367645A - 一种有机电致发光器件及其制备方法

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Publication number: CN103367645A
Application number: CN2012101048564A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 王平; 黄辉; 陈吉星
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明公开了一种有机电致发光器件及其制备方法。有机电致发光器件包括依次层叠的透光衬底层、散射层、阳极层、有机功能层和阴极层。该有机功能层包括在外加电源的驱动下发光的发光层。散射层层叠在透光衬底层与阳极层之间，其包括质量比为0.5～20∶1～10的纳米金属氧化物与折射率为1.2～1.55的聚合物材料的混合物。本发明有机电致发光器件通过在透光衬底层与阳极层之间层叠散射层，并通过散射层中的纳米金属氧化物与低折射率聚合物材料合理的复配，提高了有机电致发光器件的光取出率和发光效率。该有机电致发光器件制备方法工艺条件易控，有效提高了生产效率，适合产业化生产。

Description

一种有机电致发光器件及其制备方法

技术领域

本发明属于电光源技术领域，具体的说是涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

电光源行业一直是世界各国竞相研究的热点，在世界经济中占据着非常重要的地位。目前广泛使用的光源为气体放电光源，这种光源的原理是将灯的内部经抽真空后充入含汞的混合气体，利用气体放电发光或气体放电产生的紫外光激发荧光粉发光。然而，气体放电光源的脉冲光闪容易导致人视觉疲劳，而且汞污染环境，随着社会和科技的进步，研究开发节能又环保的绿色光源来替代传统光源，成为各国竞相研究的重要课题。

有机电致发光器件是电光源中的一种。有机电致发光(Organic LightEmission Diode)，简称OLED，具有亮度高、材料选择范围宽、驱动电压低、全固化主动发光等特性，同时拥有高清晰、广视角，以及响应速度快等优势，并且OLED拥有极佳的柔韧性，可以折叠弯曲，是一种极具潜力的柔性显示技术和光源，符合信息时代移动通信和信息显示的发展趋势，以及绿色照明技术的要求，是目前国内外众多研究者的关注重点。

1987年，美国Eastman Kodak公司的C.W.Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度，高效率的双层有机电致发光器件(OLED)。在该双层结构的器件中，10V下亮度达到1000cd/m²，其发光效率为1.51lm/W、寿命大于100小时。

但在传统的有机电致发光器件中，研究最多的就是底发射器件结构，以ITO玻璃基底为出光面，这种器件制备技术成熟。有机电致发光器件一般具有一种类似三明治的结构，如图1所示，包括依次结合的透光衬底层11(玻璃基底)，以及与透光衬底层11依次结合的阳极12(ITO阳极层)、有机电致发光层13和阴极14。其中，有机电致发光层13包括发光层131。

上述传统的有机电致发光器件由于光的出射会先经过ITO导电材料的吸收反射，再要进行一次玻璃的吸收和反射，最后才能出射到空气中，而由于玻璃表面比较平整，且玻璃厚度较大，使光程加大，从而使更多的光往玻璃两侧折射出去，造成玻璃中出射到器件的光的几率下降，最终影响发光效率，因此，光出射到空气中的出射率是很低的，大部分的光都损失掉了，导致发光效率低，因此，有必要对该缺陷进行探索与克服。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种发光效率高的有机电致发光器件。

本发明的另一目的在于提供一种条件易控，发光效率高的有机电致发光器件制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种有机电致发光器件，包括依次层叠的透光衬底层、阳极层、有机功能层和阴极层，所述有机功能层包括在外加电源的驱动下发光的发光层；所述有机电致发光器件还包括散射层，所述散射层层叠在所述透光衬底层与阳极层之间，所述散射层包括纳米金属氧化物与折射率为1.2～1.55的聚合物材料的混合物，其中所述纳米金属氧化物与所述聚合物材料的质量比为0.5～20∶1～10。

以及，一种有机电致发光器件制备方法，包括如下步骤：

提供透光衬底层；

在所述透光衬底层一表面旋涂散射层，烘干；所述散射层包括纳米金属氧化物与折射率为1.2～1.55的聚合物材料的混合物，其中所述纳米金属氧化物与所述聚合物材料的质量比为0.5～20∶1～10；

在所述散射层表面依次镀上阳极层、有机功能层和阴极层，得到所述的有机电致发光器件；其中，所述有机功能层包括在外加电源的驱动下发光的发光层。

本发明有机电致发光器件通过在透光衬底层与阳极层之间层叠散射层，并通过散射层中的纳米金属氧化物与低折射率聚合物材料合理的复配，有效降低了散射层对光的折射率，有效缩小了透光衬底层与阳极层之间的折射率差距，降低了从阳极层射出的光线在透光衬底层界面发生的全反射效应，从而有效的提高了有机电致发光器件的光取出率。与此同时，还能使得从有机电致发光器件两侧发射的光通过散射集中到透光衬底层中间并从透光衬底层面集中射出，从而避免了有机电致发光器件侧面的光损失，增强了有机电致发光器件发光效率，有效克服了现有有机电致发光器件光损失大，光出射到空气中的出射率低，导致发光效率低的不足。

本发明有机电致发光器件制备方法采用旋涂的方式将纳米金属氧化物与低折射率聚合物材料的混合物直接旋涂在透光衬底层表面上并形成散射层，使得纳米金属氧化物、低折射率聚合物材料分布均匀，且与透光衬底层、阳极层结合牢固，有效提高了有机电致发光器件的质量，延长了其使用寿命。另外，该旋涂方法工艺，条件易控，有效提高了生产效率，适合产业化生产。

附图说明

图1是现有有机电致发光器件结构示意图；

图2是本发明实施例有机电致发光器件第一种结构示意图；

图3是本发明实施例有机电致发光器件第二种结构示意图；

图4是本发明实施例有机电致发光器件制备方法的流程示意图；

图5是本发明实施例1制备的有机电致发光器件与对比实例中没有散射层的有机电致发光器件的亮度与流明效率的关系图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

有机电致发光器件(OLED)的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUMO)，而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)。电子和空穴在发光层相遇、复合而形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。当发出的光射向基底时，光会在基底或/和与基底结合的阳极界面发生折射和反射，发生反射的光造成有机电致发光器件射出光的损耗，而发生折射的从有机电致发光器件顶端的出光面射出。由于目前OLED的阳极材料一般是以ITO为代表的一类阳极材料，OLED的基底材料一般是玻璃。但是ITO的折射率为1.8～1.9，而玻璃的折射率为1.5，光从ITO经玻璃出射，会玻璃界面产生全反射。ITO与玻璃的折射率相差越大，全反射效应越明显，就有更多的光被局限在器件中不能出射。因此，如果能缩小ITO与玻璃的折射率差值，就能有效的降低玻璃界面产生全反射效应，使原发生全反射的光发生折射，从OLED出光面射出，这样就能有效的提高OLED发光效率。

本发明实施例依据上述原理以及针对现有技术存在的缺陷提供了一种发光效率高的有机电致发光器件，如图2至3所示。该有机电致发光器件包括依次层叠的透光衬底层21、散射层22、阳极层23、有机功能层24和阴极层25，其中，该有机功能层24包括在外加电源的驱动下发光的发光层243，散射层22包括纳米金属氧化物与折射率为1.2～1.55的聚合物材料的混合物，其中所述纳米金属氧化物与所述聚合物材料的质量比为0.5～20∶1～10。

这样，该实施例有机电致发光器件通过在透光衬底层21与阳极层23之间层叠散射层22，并通过散射层22中的纳米金属氧化物与低折射率的聚合物材料合理的复配，有效降低了叠散射层22对光的折射率(约为1.5～1.6)，有效缩小了透光衬底层21与阳极层23之间的折射率差距，降低了从阳极层23射出的光线在透光衬底层21界面发生的全反射效应，从而有效的提高了光取出率。与此同时，还能使得从有机电致发光器件两侧发射的光通过散射集中到透光衬底层21中间并从透光衬底层21面集中射出，从而避免了有机电致发光器件侧面的光损失，增强了有机电致发光器件的发光效率。因此，该实施例有机电致发光器件能有效降低光线在其内部的全反射，避免侧面的光损失，能使得光线集中射出的，其光取出率和发光效率高，有效克服了现有OLED光损失大，光出射到空气中的出射率低，导致发光效率低的不足。

优选地，作为本发明实施例，如图2至3所示，上述散射层22采用旋涂的方式层叠在透光衬底层21与阳极层23之间，且其厚度为50nm～400nm。散射层22中的纳米金属氧化物为二氧化钛、氧化锌或氧化镁；聚合物材料为聚3，4-亚乙二氧基噻吩(PEDOT)、聚3己基噻吩(P3HT)或聚3甲基噻吩(P3AT)与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)按质量比为1～6∶1的混合物，也即是(PEDOT、P3HT或P3AT)/PSS。发明人在研究中发现，适当的调整纳米金属氧化物、低折射率聚合物材料的比例以及散射层22的厚度，更能有效的改变散射层22的折射率。因此，该实施例中散射层22的旋涂层叠方式和厚度以及纳米金属氧化物、低折射率聚合物材料的比例能进一步使得散射层22具有适当的折射率，有效降低从阳极层23射出的光线在透光衬底层21界面发生的全反射效应，从而有效的提高本实施例OLED光取出率。并使得从本实施例OLED两侧发射的光通过散射集中到透光衬底层21中间并从透光衬底层21面集中射出，进一步增强了发光效率。

发明人在研究中还发现，散射层22可以采用上述两种或两种以上的纳米金属氧化物与上低折射率聚合物材料复配，但是这样所得到的散射层22的对光的折射效果不如选取上述一种纳米金属氧化物与上低折射率聚合物材料复配的效果。

更优选地，作为本发明实施例，如图2至3所示，上述散射层22厚度为100nm～400nm，低折射率聚合物材料质量比为5∶1的PEDOT/PSS。发明人研究发现，该实施例中散射层22厚度以及纳米金属氧化物、低折射率聚合物材料的比例更能显著的降低从阳极层23射出的光线在透光衬底层21界面发生的全反射效应，从而显著的提高本实施例OLED光取出率和发光效率。

优选地，作为本发明实施例，如图2至3所示，上述有机功能层24中的能在外加电源的驱动下发光的发光层243包括电致发光材料与电子传输材料混合掺杂物，以该混合掺杂物总量为基准，该电致发光材料的质量百分含量为1％～20％，发光层243厚度优选为2～30nm。具体的，电致发光材料优选为双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C²)吡啶甲酰合铱(FIrpic)、二(2-甲基-二苯基[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)₃)中至少一种；电子传输材料优选为4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBI)中至少一种。该优选技术方案的发光层243外加电场的作用下更有利于电子和空穴在该发光层243中相遇、复合而形成激子，并将激子能量传递给发光材料，从而激发发光材料的电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能，已达到增强发光层243的发光强度。

更优选地，作为本发明一实施例，如图2至3所示，上述发光层243厚度为20nm，包含Ir(ppy)₃与TPBI的混合掺杂物，以混合掺杂物总量为基准，该Ir(ppy)₃的质量百分含量为10％。本实施例中的发光层243能更进一步提高发光层243的发光强度。与现有技术OLED中的发光层在相同电源的作用下，发光强度能提高80％以上。

进一步地，作为本发明一优选实施例，如图3所示，上述有机功能层24还包括空穴注入层241、空穴传输层242、电子传输层244、电子注入层245，且空穴注入层241、空穴传输层242、电子传输层244、电子注入层245与上述实施例中的发光层243在有机功能层24中的位置关系为：空穴注入层241、空穴传输层242、发光层243、电子传输层244、电子注入层245依次层叠。其中，空穴注入层241的与空穴传输层242相对的表面与阳极层23层叠，电子注入层245的电子传输层244相对的表面与阴极层25层叠。当然，本实施例中空穴注入层241与空穴传输层242、电子传输层244与电子注入层245分别可以选择性的存在，如只存在空穴注入层241和电子注入层245、空穴注入层241和电子传输层244、空穴传输层242和电子注入层245等等。该空穴注入层241、空穴传输层242、电子传输层244、电子注入层245的存在，更有利于电子和空穴传递。

具体地，上述如图3所示的实施例中，空穴注入层241的材料优选为三氧化钼(MoO₃)、三氧化钨(WO₃)、五氧化二钒(V₂O₅)中的至少一种，其厚度优选为20～80nm。更优选地，空穴注入层241的材料为MoO₃，厚度为40nm。

空穴传输层242的材料优选为1，1-二[4-[N，N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’-(1-萘基)-N，N’-二苯基-4，4’-联苯二胺(NPB)中的至少一种，其厚度优选为20～60nm。更优选地，空穴传输层242的材料为TCTA，厚度为50nm。

电子传输层244的材料如上述的发光层243中所述，优选4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBI)中至少一种，其厚度优选为40～80nm。更优选地，电子传输层244优选为Bphen，厚度为60nm。

电子注入层245的材料优选为碳酸铯(Cs₂CO₃)、氟化铯(CsF)、叠氮铯(CsN₃)、氟化锂(LiF)中的至少一种，其厚度优选为0.5～10nm。更优选地，电子注入层245的材料为LiF，厚度为1nm。

由于有机电致发光器件在发光过程中，空穴和电子的传输速率不一致，往往导致了电子-空穴的复合几率偏低，有机电致发光器件的亮度与效率得不到提高。因此，该空穴注入层241、空穴传输层242、电子传输层244、电子注入层245的设置，能有效的调节电子和空穴的注入和传输速率，平衡载流子，控制复合区域，以获得理想的发光亮度和发光效率，同时，还使得本发明实施例有机电致发光器件不但保证了有机功能层分别与阳极层23、阴极层25间的良好附着性，而且还使得来自阳极层23和阴极层25的载流子更容易的注入到有机功能层24中。例如，空穴注入层241优选为过渡金属氧化物，这种材料与有机空穴传输层242能级比较匹配，使得阳极层23的空穴注入得到了明显的加强，有效的调节电子和空穴的注入和传输速率，平衡载流子，控制复合区域，使本发明实施例双面发光的有机电致发光器件获得了理想的发光亮度和发光效率。

优选地，上述实施例中的透光衬底层21的材质为透光玻璃或者透明聚合物薄膜材料，当然还可采用本领域其他材质进行替代。透光基底21的厚度也可以采用本领域常用的厚度，但应该具有优良的透光性为准。

上述实施例中的阳极层23的材质优选为铟锡氧化物(ITO)、掺铝的氧化锌(AZO)或掺锌的氧化锡(IZO)。当然也可以采用掺氟的氧化锡(FTO)等本领域常用的其他材质替代。阳极层23的厚度优选为80～200nm。该阳极层23在通电过程中的能降低热量和提高透光性能。其中，阳极层23的材质更优选为ITO。

上述阴极25的材质优选为银(Ag)、铝(Al)、铂(Pt)、金(Au)或至少两种的合金。阴极25的厚度优选为80～300nm。该优选地阴极25具有优良的导电性，从而降低其在通电过程中的热量。该阴极25更优选为Al，其厚度优选为150nm。

本发明实施例依据上述原理还提供了上述有机电致发光器件的制备方法，该方法工艺流程图如图4所以示，同时参见图2～3，该方法包括如下步骤：

S01：提供透光衬底层21；

S02：在步骤S01的透光衬底层一表面旋涂散射层22，烘干；该散射层22包括质量比为0.5～20∶1～10纳米金属氧化物与折射率为1.2～1.55的聚合物材料的混合物；

S03：在步骤S02的散射层22表面依次镀上阳极层23、有机功能层24和阴极层25，得到本发明实施例有机电致发光器件；其中，有机功能层24包括在外加电源的驱动下发光的发光层243。

具体地，上述S01步骤中，透光衬底层21的结构、材质及规格如上文所述，为了篇幅，在此不再赘述。另外，在该S01步骤中，还包括对透光衬底层21的前期处理步骤，如清洗去污的步骤。

上述S02步骤中，该散射层22的结构、材质及规格如上文所述，为了篇幅，在此不再赘述。其中，旋涂散射层22的旋涂液优选由如下质量百分比的配方组分：

金属氧化物0.5～20％

聚合物材料1～10％

余量为旋涂液溶剂。

其中，金属氧化物、聚合物材料的种类如上文所述，为了篇幅，在此不再赘述。旋涂液溶剂优选为水。当然，该旋涂液溶剂也可以采用能溶解聚合物材料的其他溶剂。但是经发明人研究发现，采用其他溶剂作为本发明的旋涂液溶剂，经旋涂所得到的散射层22效果没有以水作为旋涂液溶剂的高，而且水的成本低。

上述配方的旋涂液制备方法优选按照如下方法配制：

先按照旋涂液的配方称取各组分，再将低折射率聚合物材料溶解至旋涂液溶剂中，形成低折射率聚合物材料的溶液，然后将金属氧化物均匀分散至低折射率聚合物材料的溶液中，得到旋涂液。

该优选配方的旋涂液能形成均匀稳定的散射层22，并使得该散射层22具有较低的折射率，能缩小透光衬底层21与阳极层23之间的折射率差距，有效降低从阳极层23射出的光线在透光衬底层21界面发生的全反射效应，从而有效的提高光取出率，并还能使得从本发明实施例OLED两侧发射的光通过散射集中到透光衬底层21中间并从透光衬底层21面集中射出，从而避免了本发明实施例OLED侧面的光损失，增强了其发光效率。

在S02步骤中，由于旋涂液性能稳定，对旋涂工艺条件可以参照本领域常用的工艺参数即可。但是由于旋涂得到的散射层22的厚度对折射率有影响，也即是对本发明实施例OLED出光率有影响，因此，需要控制旋涂时间和转速来控制旋涂层的厚度。优选地，旋涂时间优选在10s～1min之内，转速优选为500～6000rpm。

上述S03步骤中，阳极层23、有机功能层24和阴极层25结构、材质及规格如上文所述，为了篇幅，在此不再赘述。其中，镀阳极层23的方式优选采用电子束或磁控溅射的方式制备形成阳极导电薄膜已构成阳极层23；镀有机功能层24和阴极层25的方式优选采用蒸镀的方式制备形成。

进一步优选地，当有机功能层24还包括空穴注入层241、空穴传输层242、电子传输层244、电子注入层245时，该上述有机电致发光器件的制备方法的S03步骤中还包括按照有机功能层24结构按次序镀空穴注入层241、空穴传输层242、电子传输层244、电子注入层245的步骤。镀空穴注入层241、空穴传输层242、电子传输层244、电子注入层245的方式优选采用蒸镀的方式制备形成各层结构。

上述有机电致发光器件制备方法采用旋涂的方式将纳米金属氧化物与低折射率聚合物材料的混合物直接旋涂在透光衬底层21表面上并形成叠散射层22，使得纳米金属氧化物、低折射率聚合物材料分布均匀，且与透光衬底层21、阳极层23结合牢固，有效提高了有机电致发光器件的质量，延长了其使用寿命。另外，该旋涂方法工艺，条件易控，有效提高了生产效率，适合产业化生产。

现结合具体实例，对本发明有机电致发光器件及其制备方法进行进一步详细说明。折射率为1.2～1.55的聚合物材料

实施例1

本实施例有机电致发光器件结构如图3，该有机电致发光器件包括依次层叠的一透光衬底层21、散射层22、阳极层23、空穴注入层241、空穴传输层242、发光层243、电子传输层244、电子注入层245和阴极25。其中，空穴注入层241、空穴传输层242、发光层243、电子传输层244、电子注入层245构成有机功能层24。

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；散射层22的厚度为250nm，其材料为ZnO为掺杂客体、PEDOT/PSS(PEDOT/PSS的质量比为5∶1)为主体互相掺杂的混合物，该PEDOT/PSS的折射率为1.25～1.30，ZnO的粒径在50纳米以下，ZnO与PEDOT/PSS质量比为5∶6；阳极层23为120nm厚的ITO；空穴注入层241为50nm厚的MoO₃、空穴传输层242为50nm厚的TCTA、发光层243为20nm厚的Ir(ppy)₃与TPBI的混合掺杂物，其中，混合掺杂物总量为基准，该Ir(ppy)₃的质量百分含量为10％；电子传输层244为60nm厚的Bphen；电子注入层245为60nm厚的LiF；阴极25为150nm厚的Al。也即是本实施例有机电致发光器件的层结构为：

普通玻璃/PEDOT:PSS:ZnO/ITO/MoO₃/TCTA/TPBi:Ir(ppy)₃/Bphen/LiF/Al。

本实施例有机电致发光器件制备方法如下：

S11：获取所需大小的透明玻璃，并将透明玻璃依次用洗洁精、去离子水、超声15min清洗处理，去除玻璃表面的有机污染物，以此作为透明玻璃存底21；

S12：旋涂液的制备：称取质量比为5∶6的ZnO与PEDOT/PSS，再将PEDOT/PSS溶解于水中，形成PEDOT/PSS水溶液，然后将ZnO均匀分散至PEDOT/PSS水溶液中，得到旋涂液；在该旋涂液中，该PEDOT/PSS的质量分数优选为6％，ZnO质量百分数为5％；

S13：采用旋涂的方法将步骤S12制备的旋涂液旋涂在步骤S11的透光衬底层21一表面上，烘干，形成散射层22，形成散射层22；旋涂的时间为30min，转速为1000rpm。

S14：在散射层22表面采用磁控溅射的方式镀上阳极层23后，接着采用蒸镀的方式镀上空穴注入层241、空穴传输层242、发光层243、电子传输层244、电子注入层245，得到本发明实施例有机电致发光器件。

实施例2

本实施例有机电致发光器件结构参见实施例1中有机电致发光器件结构，如图3所示

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；散射层22的厚度为50nm，其材料为MgO为掺杂客体、PEDOT/PSS(PEDOT/PSS的质量比为6∶1)为主体互相掺杂的混合物，该PEDOT/PSS的折射率为1.30～1.35，MgO的粒径在30纳米以下，MgO与PEDOT/PSS质量比为0.5∶2；阳极层23为80nm厚的IZO；空穴注入层241为20nm厚的V₂O₅、空穴传输层242为60nm厚的NPB、发光层243为20nm厚的TAZ:Ir(MDQ)₂(acac)，其中，混合掺杂物总量为基准，该Ir(MDQ)₂(acac)的质量百分含量为2％；电子传输层244为80nm厚的TAZ；电子注入层245为10nm厚的Cs₂CO₃；阴极25为80nm厚的Ag。

本实施例有机电致发光器件制备方法参照实施例1。其中，在该旋涂液中，该PEDOT/PSS的质量分数优选为2％，MgO质量百分数为0.5％；旋涂的时间为1min，转速为4000rpm。

实施例3

本实施例有机电致发光器件结构参见实施例1中有机电致发光器件结构，如图3所示。

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；散射层22的厚度为400nm，其材料为TiO₂为掺杂客体、PEDOT/PSS(PEDOT/PSS的质量比为1∶1)为主体互相掺杂的混合物，该PEDOT/PSS的折射率为1.30～1.35，TiO₂的粒径在80纳米以下，TiO₂与PEDOT/PSS质量比为20∶10；阳极层23为200nm厚的AZO；空穴注入层241为80nm厚的WO₃、空穴传输层242为20nm厚的TAPC、发光层243为20nm厚的TAZ:Firpic，其中，混合掺杂物总量为基准，该Firpic的质量百分含量为20％；电子传输层244为35nm厚的Bphen；电子注入层245为0.5nm厚的CsF；阴极25为80nm厚的Pt。

本实施例有机电致发光器件制备方法参照实施例1。其中，在该旋涂液中，该PEDOT/PSS的质量分数优选为10％，TiO₂质量百分数为20％；旋涂的时间为10s，转速为3000rpm。

实施例4

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为透明聚合物薄膜；散射层22的厚度为300nm，其材料为ZnO为掺杂客体、PEDOT/PSS(PEDOT/PSS的质量比为3∶1)为主体互相掺杂的混合物，该PEDOT/PSS的折射率为1.20～1.25，ZnO的粒径在20纳米以下，ZnO与PEDOT/PSS质量比为10∶5；阳极层23为150nm厚的ITO；空穴注入层241为55nm厚的MoO₃、空穴传输层242为45nm厚的NPB、发光层243为12nm厚的TAZ:Ir(ppy)₃，其中，混合掺杂物总量为基准，该Ir(ppy)₃的质量百分含量为6％；电子传输层244为75nm厚的TPBi；电子注入层245为0.7nm厚的LiF；阴极25为120nm厚的Au。

本实施例有机电致发光器件制备方法参照实施例1。其中，在该旋涂液中，该PEDOT/PSS的质量分数优选为5％，ZnO质量百分数为10％；旋涂的时间为40s，转速为6000rpm。

实施例5

本实施例有机电致发光器件结构如图2，该有机电致发光器件包括依次层叠的一透光衬底层21、散射层22、阳极层23、空穴注入层241、发光层243、电子注入层245和阴极25。其中，空穴注入层241、发光层243、电子注入层245构成有机功能层24。

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；散射层22的厚度为250nm，其材料为ZnO为掺杂客体、PEDOT/PSS(PEDOT/PSS的质量比为5∶1)为主体互相掺杂的混合物，该PEDOT/PSS的折射率为1.20～1.25，ZnO的粒径在50纳米以下，ZnO占混合物总质量的5％；阳极层23为180nm厚的ITO；空穴注入层241为50nm厚的MoO₃、发光层243为20nm厚的Ir(ppy)₃与TPBI的混合掺杂物，其中，混合掺杂物总量为基准，该Ir(ppy)₃的质量百分含量为10％；电子注入层245为60nm厚的LiF；阴极25为150nm厚的Al。

本实施例有机电致发光器件制备方法参照实施例1。其中，在该旋涂液中，该PEDOT/PSS的质量分数优选为10％，ZnO质量百分数为10％；旋涂的时间为40s，转速为6000rpm。

实施例6

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；散射层22的厚度为50nm，其材料为MgO为掺杂客体、P3HT/PSS(P3HT/PSS的质量比为2∶1)为主体互相掺杂的混合物，该P3HT/PSS的折射率为1.50～1.55，MgO的粒径在100纳米以下，MgO与P3HT/PSS质量比为1∶2；阳极层23为80nm厚的IZO；空穴注入层241为20nm厚的MoO₃、空穴传输层242为60nm厚的NPB、发光层243为20nm厚的TAZ:Ir(MDQ)₂(acac)，其中，混合掺杂物总量为基准，该Ir(MDQ)₂(acac)的质量百分含量为2％；电子传输层244为65nm厚的Bphen；电子注入层245为5nm厚的Cs₂CO₃；阴极25为80nm厚的Pt。

本实施例有机电致发光器件制备方法参照实施例1。其中，在该旋涂液中，该P3HT/PSS的质量分数优选为5％，MgO质量百分数为0.5％；旋涂的时间为50s，转速为4000rpm。

实施例7

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；散射层22的厚度为50nm，其材料为MgO为掺杂客体、P3AT/PSS(P3AT/PSS的质量比为4∶1)为主体互相掺杂的混合物，该P3AT/PSS的折射率为1.41～1.45，MgO的粒径在100纳米以下，MgO与P3HT/PSS质量比为1∶2；阳极层23为80nm厚的IZO；空穴注入层241为35nm厚的WO₃、空穴传输层242为60nm厚的TAPC、发光层243为20nm厚的TAZ:Firpic，其中，混合掺杂物总量为基准，该Firpic的质量百分含量为15％；电子传输层244为65nm厚的TPBi；电子注入层245为5nm厚的Cs₂CO₃；阴极25为80nm厚的Pt。

本实施例有机电致发光器件制备方法参照实施例1。其中，在该旋涂液中，该P3HT/PSS的质量分数优选为5.5％，MgO质量百分数为15％；旋涂的时间为15s，转速为1500rpm。

实施例8

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；散射层22的厚度为50nm，其材料为MgO为掺杂客体、P3AT/PSS(P3AT/PSS的质量比为1∶1)为主体互相掺杂的混合物，该P3AT/PSS的折射率为1.28～1.32，MgO的粒径在10纳米以下，MgO与P3HT/PSS质量比为0.5∶2；阳极层23为80nm厚的IZO；空穴注入层241为35nm厚的WO₃、空穴传输层242为60nm厚的TCTA、发光层243为15nm厚的Bphen:Firpic，其中，混合掺杂物总量为基准，该Firpic的质量百分含量为12％；电子传输层244为65nm厚的TPBi；电子注入层245为5nm厚的Cs₂CO₃；阴极25为80nm厚的Au。

本实施例有机电致发光器件制备方法参照实施例1。其中，在该旋涂液中，该P3HT/PSS的质量分数优选为4％，MgO质量百分数为12％；旋涂的时间为35s，转速为500rpm。

对比实例

本实施例有机电致发光器件结构如图5，该有机电致发光器件包括依次层叠的一透光衬底层21、阳极层23、空穴注入层241、空穴传输层242、发光层243、电子传输层244、电子注入层245和阴极25。其中，空穴注入层241、空穴传输层242、发光层243、电子传输层244、电子注入层245构成有机功能层24。

本实施例有机电致发光器件中的透光衬底层21为普通玻璃；阳极层23为120m厚的ITO；空穴注入层241为50nm厚的MoO₃、空穴传输层242为50nm厚的TCTA、发光层243为20nm厚的Ir(ppy)₃与TPBI的混合掺杂物，其中，混合掺杂物总量为基准，该Ir(ppy)₃的质量百分含量为10％；电子传输层244为60nm厚的Bphen；电子注入层245为60nm厚的LiF；阴极25为150nm厚的Al。也即是本实施例有机电致发光器件的层结构为：

普通玻璃/ITO/MoO₃/TCTA/TPBi:Ir(ppy)₃/Bphen/LiF/Al。

将本发明实施例1制备的有机电致发光器件与对比实例中的有机电致发光器件进行发光强度的对比测定，测定结果如图5所示。在图5中，曲线1为实施例1有机电致发光器件的亮度与流明效率的关系图；曲线2为对比实例有机电致发光器件的电亮度与流明效率的关系图。由图5可知，在不同亮度下，实施例1的流明效率都比对比例的要大，最大的流明效率为15.2lm/W，而对比实例的仅为10.6lm/W，而且对比例的电流效率随着电流密度的增大而快速下降，这说明，在阳极和玻璃之间制备这种低折射率聚合物材料与纳米金属复配的散射层，可有效缩小玻璃与ITO之间的折射率差距，使光从ITO到达低折射率的散射层再到达玻璃之间的全反射效应减弱，同时，纳米金属材料还可以对光进行散射，使两侧光线可以往中间集中，进一步提高出光效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种有机电致发光器件，包括依次层叠的透光衬底层、阳极层、有机功能层和阴极层，所述有机功能层包括在外加电源的驱动下发光的发光层，其特征在于：还包括散射层，所述散射层层叠在所述透光衬底层与阳极层之间，所述散射层包括纳米金属氧化物与折射率为1.2～1.55的聚合物材料的混合物，其中所述纳米金属氧化物与所述聚合物材料的质量比为0.5～20∶1～10。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述纳米金属氧化物为粒径在100纳米以下的二氧化钛、氧化锌或氧化镁。

3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述聚合物材料为聚3，4-亚乙二氧基噻吩、聚3己基噻吩或聚3甲基噻吩与聚苯乙烯磺酸钠按质量比为1～6∶1的混合物。

4.根据权利要求1～3任一所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述散射层的厚度为50nm～400nm。

5.根据权利要求1～3任一所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述发光层包括电致发光材料与电子传输材料混合掺杂物，以所述混合掺杂物总量为基准，所述电致发光材料的质量百分含量为1％～20％。

6.根据权利要求5所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述电致发光材料为双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C²)吡啶甲酰合铱、二(2-甲基-二苯基[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱、三(2-苯基吡啶)合铱中至少一种；

所述电子传输材料为4，7-二苯基-1，10-菲罗啉、1，2，4-三唑衍生物、N-芳基苯并咪唑中至少一种。

7.根据权利要求5所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述电致发光材料为三(2-苯基吡啶)合铱，所述电子传输材料为N-芳基苯并咪唑，以所述混合掺杂物总量为基准，所述三(2-苯基吡啶)合铱质量百分含量为0.5～30％。

8.一种有机电致发光器件制备方法，包括如下步骤：

提供透光衬底层；

9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述旋涂散射层的旋涂液由如下质量百分比的配方组分：

所述金属氧化物0.5～20％

所述聚合物材料1～10％

余量为旋涂液溶剂。

10.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述聚合物材料为聚3，4-亚乙二氧基噻吩、聚3己基噻吩或聚3甲基噻吩与聚苯乙烯磺酸钠按质量比为1～6∶1的混合物。