CN105762290A - 一种有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
一种有机电致发光器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105762290A CN105762290A CN201410795676.4A CN201410795676A CN105762290A CN 105762290 A CN105762290 A CN 105762290A CN 201410795676 A CN201410795676 A CN 201410795676A CN 105762290 A CN105762290 A CN 105762290A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- removing layer
- layer
- organic electroluminescence
- light
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明所述的一种有机电致发光器件，包括基板1、设置在基板上的有机电致发光单元，所述有机电致发光单元包括依次堆叠设置的第一电极层、有机功能层和第二电极层，所述第一电极层靠近所述基板设置；所述基板与所述第一电极层之间还设置有光取出层；所述光取出层包括光取出层本体材料和掺杂在所述光取出层本体材料中的高折射率颗粒。其通过在光取出层中掺杂高阻隔水氧材料减少水汽氧气通道，进而提高器件的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域，具体涉及一种光取出效率高的有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
经过近三十年的发展，有机电致发光器件(英文全称为OrganicLightEmittingDevice，简称为OLED)作为下一代照明和显示技术，具有色域宽、响应快、广视角、无污染、高对比度、平面化等优点，已经在照明和显示上得到一定程度的应用。典型的有机电致发光器件一般包括透明基板1、第一透明电极3、第二电极5、以及设置在两个电极间的有机功能层4。由于磷光材料的应用,其内量子效率几乎达到了理论的极限值100％,但其外量子效率却只有20％左右,制约外量子效率进一步提高的主要因素是器件的光取出效率。
提高光取出效率的方法有以下三种方式：提高基底光取出技术；抑制ITO/有机层波导模式技术；微腔共振技术OLED器件光取出一侧设置一个半透明的金属膜)。提高基底光取出技术，尤其是涂布散射层(光取出层)借助散射膜(光取出膜)回收利用陷于基底波导模式中的光，通过改变光子随机轨道使得基地-空气临界面发生全反射的光可以改变方向重新从基底射出，从而提高总的光取出效率。
OLED器件采用内取出技术可以大幅提高器件效率性能，但由于内取出层材料一般为二氧化钛等无机颗粒与有机溶剂组成，有机物成膜后致密性很差，水汽氧气很容易通过此膜层进入到器件内容，使得器件隔绝水氧能力差，器件稳定性差。
发明内容
为此，本发明所要解决的是OLED器件设置光取出层后存在水汽氧气通道导致的器件稳定性差的问题，提供一种有机电致发光器件，通过在光取出层中掺杂具有高阻隔水氧能力的材料减少水汽氧气通道，进而提高器件的稳定性。
本发明还提供上述有机电致发光器件的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种有机电致发光器件，包括基板、设置在基板上的有机电致发光单元，所述有机电致发光单元包括依次堆叠设置的第一电极层、有机功能层和第二电极层，所述第一电极层靠近所述基板设置；所述基板与所述第一电极层之间还设置有光取出层；所述光取出层包括光取出层本体材料和掺杂在所述光取出层本体材料中的高折射率颗粒。
所述的光取出层本体材料为聚硅氧烷和/或含有取代基的聚硅氮烷。所述聚硅氮烷的数均分子量为100-50,000。所述聚硅氧烷数均分子量为500-60000。
所述聚硅氮烷为式(Ⅰ)所示结构：
R1、R2以及R3各自独立地表示氢原子、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为2-8的烯基、碳原子数为3-10环烷基、碳原子数为6-30的芳基、或这些基团以外的与硅直接连接的基团为碳原子的氟烷基、烷基甲硅烷基、烷基氨基或者烷氧基；
所述聚硅氧烷在聚合物结构内含Si-O单元的这样的聚合物，其中该SiO单元可以在聚合物主链内和/或从聚合物主链侧挂下来。可以使用本领域中已知的硅氧烷聚合物。各种类型的硅氧烷聚合物是本领域中已知的并且在以下引入本文供参考的参考文献中进行了举例：US2006/0194916、US6,069,259、US6,420,088、US6,515,073和US2005/0277058。
所述光取出层中高折射率颗粒为二氧化钛、氧化硅、氧化镁、氧化锆、硫化锌、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氮化硅中的一种或是至少两种的组合。
所述的光取出层高折射率颗粒在本体材料的掺杂质量比为5％-50％。
所述光取出层的厚度为0.2-5μm；所述光取出层掺杂高折射率颗粒的粒径为50-2000nm。
一种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、在基板上形成光取出层，所述的光取出层包括光取出层本体材料和掺杂在所述光取出层本体材料中的高折射率颗粒；
S2、在所述光取出层上依次形成第一电极层、有机功能层和第二电极层。
S3、封装，即得OLED器件。
优选地，所述步骤S1为：
S11、将光取出层本体材料和高折射率颗粒掺杂混合后形成光取出材料组合物，光取出层高折射率颗粒在本体材料的掺杂质量比为5％-50％；
S12、光取出材料组合物在基板上旋涂制作形成膜层，烘烤即得光取出层。
所述烘烤是在150-1200℃条件下烘烤。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的有机电致发光器件，在基板与所述第一电极之间还设置有光取出层；所述光取出层包括光取出层本体材料和掺杂的高折射率颗粒，在所述光取出层本体材料为高阻隔水氧材料聚硅氮烷和/或聚硅氧烷，本体材料与高折射率颗粒混合在基板上旋涂制作形成膜层，150-1200℃条件下烘20-60min即得光取出层。采用的聚硅氮烷在烘烤过程中脱去-NH3形成Si-N-Si健,光取出层形成致密结构。与现有的如光刻胶形成的有机光取出层相比，有效减少了氧气水汽通道，增加了OLED器件的稳定性，器件寿命性能提高。
当高阻隔水氧材料采用聚硅氧烷时，在烘烤过程中脱去H2O形成Si-O-Si健，形成致密结构。与如光刻胶形成的有机现有的光取出层相比，有效减少了氧气水汽通道，增加了OLED器件的稳定性。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明有机电致发光器件制备流程中器件的结构示意图；
图中附图标记表示为：1-基板、2-光取出层、3-第一电极层、4-有机功能层、5-第二电极、6-封装胶、7-封装盖板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。
如图1所述，本发明的有机电致发光器件，包括基板和封装盖板7，所述基板与所述封装盖板7通过封装胶6密封连接，所述封装盖板7与所述基板形成的密闭空间内容纳有机电致发光单元，所述有机电致发光单元设置在所述基板上包括依次堆叠设置的第一电极层3、有机功能层4和第二电极层5，所述第一电极层靠近所述基板设置；所述基板与所述第一电极层3之间还设置有光取出层2；所述光取出层2包括光取出层本体材料和掺杂在所述光取出层本体材料中的高折射率颗粒。所述的光取出层本体材料为聚硅氮烷和/或聚硅氧烷。
本发明中使用的含有取代基的聚硅氮烷化合物没有特别限定，只要不损害本发明的效果就可任意选择。它们可以为无机化合物或者有机化合物中的任一种聚硅氮烷化合物。这些聚硅氮烷之中，作为优选的聚硅氮烷具有式(Ⅰ)所示结构，具体为
R1、R2以及R3各自独立地表示氢原子、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为2-8的烯基、碳原子数为3-10环烷基、碳原子数为6-30的芳基、或这些基团以外的与硅直接连接的基团为碳原子的氟烷基、烷基甲硅烷基、烷基氨基或者烷氧基。
具体地，为式(Ⅱ)、式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示结构：
本发明中使用的聚硅氧烷化合物没有特别限定，只要不损害本发明的效果就可任意选择。所述聚硅氧烷在聚合物结构内含SiO单元的这样的聚合物，其中该SiO单元可以在聚合物主链内和/或从聚合物主链侧挂下来。可以使用本领域中已知的硅氧烷聚合物。各种类型的硅氧烷聚合物是本领域中已知的并且在以下引入本文供参考的参考文献中进行了举例：US2006/0194916、US6,069,259、US6,420,088、US6,515,073和US2005/0277058。作为优选的聚硅氧烷具有所述式(Ⅴ)所示结构：
其中a是0-50，b是1-100，q是2-50。
所述光取出层中高折射率颗粒为二氧化钛、氧化硅、氧化镁、氧化锆、硫化锌、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氮化硅中的一种或是至少两种的组合。
所述的光取出层高折射率颗粒在本体材料的掺杂质量比为5％-50％。
所述光取出层的厚度为0.2-5μm；所述光取出层掺杂的高折射率颗粒的粒径为50-2000nm。
一种有机电致发光器件的制备方法，包括如下步骤：
S1、在基板衬底上制作一层光取出层，光取出层的制作方法如下：
S11、将本体材料和高折射率颗粒掺杂混合后形成光取出材料组合物，光取出层高折射率颗粒在本体材料的掺杂质量比为5％-50％；
S12、光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在150-1200℃条件下烘烤即得光取出层2；烘烤时间大于1分钟，时间越长效果越佳。为考虑生产效率，时间一般不超过24小时。
S2、在所述光取出层上依次形成第一电极层、有机功能层和第二电极层。
S3、封装，即得OLED器件。
实施例1
1、光取出层的制作：
1)光取出层中的本体材料为：
其中聚硅氮烷为式(Ⅰ)所示结构：
m1为200-3000，其数均分子量为50000。
2)光取出层中高折射率颗粒为二氧化钛，所述的光取出层本体材料在本体材料的掺杂质量比为5％。所述光取出层的厚度为5μm；所述光取出层本体颗粒的粒径为800nm。
3)其制备方法中步骤S12：光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在1200℃条件下烘烤60min。
2、在其上制作第一电极、有机功能层及第二电极。具体结构如下：
ITO(150nm)/HAT-CN(5nm)/NPB(30nm)/MADN(30nm):DAS-Ph(5％)/Bhpen(10nm):Li(2％)/HAT-CN(10nm)/NPB(30nm)/CBP(30nm):Ir(ppy)3(15％):Ir(piq)3(0.5％)/LiF(0.5nm)/Ag(150nm)。
实施例2
本实施例器件结构与实施例1相同，只是光取出层制作方法不同。本实施例中，光取出层中本体材料结构：
其中聚硅氮烷为式(Ⅱ)所示结构：
式(Ⅱ)所述聚硅氮烷中数均分子量为200，n为2-80的整数；
取出层中高折射率颗粒为氧化硅，所述的光取出层本体材料在本体材料的掺杂质量比为50％。所述光取出层的厚度为0.2μm；所述光取出层本体颗粒的粒径为50nm。
其制备方法中步骤S12：光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在150℃条件下烘烤20min。
实施例3
本实施例器件结构与实施例1相同，只是光取出层制作方法不同。本实施例中，光取出层中本体材料结构：
其中聚硅氮烷中数均分子量为5000，n为300-700的整数；。
取出层中高折射率颗粒为氧化镁，所述的光取出层本体材料在本体材料的掺杂质量比为25％。所述光取出层的厚度为2μm；所述光取出层本体颗粒的粒径为100nm。
其制备方法中步骤S12：光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在200℃条件下烘烤20min。
实施例5-6
本实施例器件结构与实施例1相同，只是光取出层中本体材料结构为式(Ⅵ)或(Ⅶ)所述聚硅氮烷结构，
其中式(Ⅵ)所述聚硅氮烷中数均分子量为20000，n为1000-8000的整数；其制备方法中步骤S12：光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在250℃条件下烘烤20min。
其中式(Ⅶ)所述聚硅氮烷中数均分子量为40000，n为3000-8000的整数。其制备方法中步骤S12：光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在500℃条件下烘烤20min。
实施例7
本实施例器件结构与实施例1相同，只是光取出层制作方法不同。本实施例中，光取出层中本体材料结构：
其中聚硅氧烷具有所述式(Ⅴ)所示结构：
其中a是0-50，b是1-100，q是2-50，需要说明的是聚合物在聚合过程中每个分子的重复单元的数量会有差异，因此是链段重复数量不同的聚合物的混合物。本实施例中聚硅氧烷的数均分子量为10000。
取出层中高折射率颗粒为氧化锆，所述的光取出层本体材料在本体材料的掺杂质量比为10％。所述光取出层的厚度为4μm；所述光取出层本体颗粒的粒径为500nm。
其制备方法中步骤S12：光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在150℃条件下烘烤40min。
所述的光取出层中高折射率颗粒还可以为硫化锌、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氮化硅。
实施例8-11
本实施例器件结构与实施例1相同，只是光取出层中本体材料结构为式(Ⅴ)所述聚硅氧烷结构，其数均分子量及步骤A12有所区别，具体为：
实施例8中的聚硅氧烷结构数均分子量为500，步骤S12为光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在150℃条件下烘烤40min。
实施例9中的聚硅氧烷结构数均分子量为15000，步骤S12为光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在250℃条件下烘烤30min。
实施例10中的聚硅氧烷结构数均分子量为60000，步骤S12为光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在300℃条件下烘烤40min。
实施例11中的聚硅氧烷结构数均分子量为30000，步骤S12为光取出材料组合物在基板1上旋涂制作形成膜层，在280℃条件下烘烤40min。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种有机电致发光器件，包括基板(1)、设置在基板上的有机电致发光单元，所述有机电致发光单元包括依次堆叠设置的第一电极层(3)、有机功能层(4)和第二电极层(5)，所述第一电极层靠近所述基板设置；其特征在于，所述基板与所述第一电极层(3)之间还设置有光取出层(2)；所述光取出层(2)包括光取出层本体材料和掺杂在所述光取出层本体材料中的高折射率颗粒。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述的光取出层本体材料为聚硅氧烷和/或含有取代基的聚硅氮烷,所述取代基为氢原子、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为2-8的烯基、碳原子数为3-10环烷基、碳原子数为6-30的芳基、或这些基团以外的与硅直接连接的基团为碳原子的氟烷基、烷基甲硅烷基、烷基氨基或者烷氧基。
3.根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述聚硅氮烷的数均分子量为100-50,000。
4.根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述聚硅氧烷数均分子量为500-60000。
5.根据权利要求1-4任一所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述光取出层中高折射率颗粒为二氧化钛、氧化硅、氧化镁、氧化锆、硫化锌、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氮化硅中的一种或是至少两种的组合。
6.根据权利要求1-4任一所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述的光取出层高折射率颗粒在本体材料的掺杂质量比为5％-50％。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述光取出层的厚度为0.2-5μm；所述光取出层掺杂的高折射率颗粒的粒径为50-2000nm。
8.一种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、在基板(1)上形成光取出层(2)，所述的光取出层(2)包括光取出层本体材料和掺杂在所述光取出层本体材料中的高折射率颗粒；
S2、在所述光取出层上依次形成第一电极层、有机功能层和第二电极层。
S3、封装，即得OLED器件。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述步骤S1为：
S11、将光取出层本体材料和高折射率颗粒掺杂混合后形成光取出材料组合物，光取出层高折射率颗粒在本体材料的掺杂质量比为5％-50％；
S12、光取出材料组合物在基板(1)上旋涂制作形成膜层，烘烤即得光取出层(2)。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述烘烤是在150-1200℃条件下烘烤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410795676.4A CN105762290A (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 一种有机电致发光器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410795676.4A CN105762290A (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 一种有机电致发光器件及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105762290A true CN105762290A (zh) | 2016-07-13 |
Family
ID=56340844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410795676.4A Pending CN105762290A (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 一种有机电致发光器件及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105762290A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102683606A (zh) * | 2011-03-08 | 2012-09-19 | 株式会社东芝 | 有机电致发光器件及其制造方法 |
| CN103608295A (zh) * | 2011-07-14 | 2014-02-26 | Ltc有限公司 | 具有良好的光提取性能的无机粒子散射膜 |
| US20140264416A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Organic Light Emitting Diode With Light Extracting Layer |
-
2014
- 2014-12-18 CN CN201410795676.4A patent/CN105762290A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102683606A (zh) * | 2011-03-08 | 2012-09-19 | 株式会社东芝 | 有机电致发光器件及其制造方法 |
| CN103608295A (zh) * | 2011-07-14 | 2014-02-26 | Ltc有限公司 | 具有良好的光提取性能的无机粒子散射膜 |
| US20140264416A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Organic Light Emitting Diode With Light Extracting Layer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yook et al. | Fabrication and efficiency improvement of soluble blue phosphorescent organic light‐emitting diodes using a multilayer structure based on an alcohol‐soluble blue phosphorescent emitting layer | |
| US10658606B2 (en) | Quantum dot light emitting device, method of manufacturing the same, and quantum dot light emitting display device | |
| Zhang et al. | Inverted quantum-dot light-emitting diodes fabricated by all-solution processing | |
| Dai et al. | Solution-processed, high-performance light-emitting diodes based on quantum dots | |
| Xiang et al. | Extremely efficient transparent flexible organic light‐emitting diodes with nanostructured composite electrodes | |
| CN103311452B (zh) | 具有边缘障壁膜的电子装置和其制备方法 | |
| Cai et al. | Extremely Efficient Indium–Tin‐Oxide‐Free Green Phosphorescent Organic Light‐Emitting Diodes | |
| Kim et al. | Small molecule based and solution processed highly efficient red electrophosphorescent organic light emitting devices | |
| CN105206715B (zh) | 一种激子限域结构的qled及其制备方法 | |
| Tong et al. | Efficient Light Extraction of Organic Light‐Emitting Diodes on a Fully Solution‐Processed Flexible Substrate | |
| CN105449112B (zh) | 量子点电致发光器件、具有其的显示装置与照明装置 | |
| Zhang et al. | Voltage‐dependent multicolor electroluminescent device based on halide perovskite and chalcogenide quantum‐dots emitters | |
| CN102460764A (zh) | 有机电致发光元件 | |
| CN104170114A (zh) | 掺杂有机分子的金属氧化物电荷传输材料 | |
| Kang et al. | Highly efficient hybrid light-emitting device using complex of CdSe/ZnS quantum dots embedded in co-polymer as an active layer | |
| Heo et al. | A First Approach to White Organic Electroluminescence Device from a Single Rod‐Coil Poly [thiophene‐block‐(N‐vinylcarbazole)] Diblock Copolymer | |
| Lin et al. | Air-Stable flexible organic light-emitting diodes enabled by atomic layer deposition | |
| Xue et al. | Highly flexible light emitting diodes based on a quantum dots-polymer composite emitting layer | |
| Li et al. | High-efficiency solution-processed WOLEDs with very high color rendering index based on a macrospirocyclic oligomer matrix host | |
| WO2009084273A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| KR101351109B1 (ko) | 소자용 봉지구조체 및 이의 제조방법 | |
| Zhou et al. | High‐Performance Tandem Quantum‐Dot Light‐Emitting Diodes Based on Bulk‐Heterojunction‐Like Charge‐Generation Layers | |
| CN104681741B (zh) | 有机发光器件和方法 | |
| CN112349853B (zh) | 电致发光器件及其制备方法和显示装置 | |
| KR100923197B1 (ko) | 양면 발광 백색유기발광다이오드 및 그의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160713 |