CN111200075B - 光提取结构件、有机发光器件及其制备方法 - Google Patents

光提取结构件、有机发光器件及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111200075B
CN111200075B CN201811384968.3A CN201811384968A CN111200075B CN 111200075 B CN111200075 B CN 111200075B CN 201811384968 A CN201811384968 A CN 201811384968A CN 111200075 B CN111200075 B CN 111200075B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light extraction
layer
perhydropolysilazane
light
oxide
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.)
Active
Application number
CN201811384968.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111200075A (zh
Inventor
隋运武
万方
李宝雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Sunera Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Sunera Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Sunera Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Sunera Technology Co Ltd
Priority to CN201811384968.3A priority Critical patent/CN111200075B/zh
Publication of CN111200075A publication Critical patent/CN111200075A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111200075B publication Critical patent/CN111200075B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光提取结构件，其特征在于，所述的光提取结构件由基板和光提取层构成，所述基板的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层为高折射率的平坦化层，其设置于所述粗化结构表面上，由全氢聚硅氮烷固化形成的平坦化基质和散布其中的高折射率纳米颗粒构成。本发明还涉及包含所述的光提取结构件的有机发光器件。本发明还涉及制备所述光提取结构件和有机发光器件的方法。

Description

光提取结构件、有机发光器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光提取结构件、有机发光器件及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes,OLED)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，其在光电显示以及照明领域有着愈加广泛的应用。目前，典型的有机发光二极管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，有机发光二极管中有机传输层和发光层的总厚度在200nm以下，属于薄膜光电器件。在阴极和阳极两端施加一定的电压时，阴极处的负载流子经电子注入层和电子传输层漂移至发光层处，阳极处的正载流子经空穴注入层和空穴传输层漂移至发光层处，正负载流子在发光层处复合，从而产生激子并辐射发光。
OLED器件具有多层的薄层结构，各层材料间的折射率也有所不同。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，这会导致部分光因电极和基板界面处发生全反射而无法发射出，从而造成基底模式和波导模式引起的出光效率的降低。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的优化，而发光层外部条件仍需要进一步优化。
现有技术中，主要是在基板外侧附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，因此在内部结构上还有很大的优化空间。
发明内容
本发明提供了一种光提取结构件，其特征在于，所述的光提取结构件由基板和光提取层构成，所述基板的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层为高折射率的平坦化层，其设置于所述粗化结构表面上，由全氢聚硅氮烷固化形成的平坦化基质和散布其中的高折射率纳米颗粒构成。
本发明另一方面提供了一种有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件内部包含上述的光提取结构件，其还包括第一电极、第二电极和有机发光部分，其中在光提取结构件的光提取层上依次设置第一电极、有机发光部分和第二电极。
本发明又一方面提供了所述的光提取结构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板一侧的表面进行粗化处理；
(2)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液涂覆至粗化结构表面；
(3)对涂覆了的分散液进行干燥；
(4)对已干燥的分散液进行固化；
(5)任选地，在涂层固化后，重复步骤(2)至(4)一次或多次。
本发明还提供了所述的有机发光器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板一侧的表面进行粗化处理；
(2)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液涂覆至粗化结构表面；
(3)对涂覆了的分散液进行干燥；
(4)对已干燥的分散液进行固化；
(5)任选地，在涂层固化后，重复步骤(2)至(4)一次或多次；
(6)在所形成的光提取结构件的光提取层上，依次构筑第一电极、有机发光部分和第二电极。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明中，所述PHPS固化形成二氧化硅(SiO2)网状结构，进而形成高折射率纳米颗粒均匀分散于二氧化硅基质内部的光提取层，其透光率高，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，其还具有致密度均一良好、抗热缩胀、化学稳定性好以及耐磨性良好的特点。
本发明利用表面粗糙化的基板及具有高折射率的平坦化层制备有机发光器件，通过消除光波导模式来提高有机发光器件的光取出效率，可在确保透射率的同时通过消除波导模式来改善有机发光器件的光提取效率，其结构简单，易于实行。
附图说明
图1为本发明的一种有机发光器件的截面示意图。
图2为本发明的一种光提取结构件的截面的示意图。
图中：1-基板，11-基板表面粗糙结构；2-平坦化层，21-平坦化层基质，22-高折射率纳米颗粒；3-第一电极；4-有机发光部分；5-第二电极。
图3为本发明的一种有机发光器件的制备法流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，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发明的其他优点与功效。本发明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，在没有背离本发明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发明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，仅用于描述本发明，而不能理解为对本发明申请的限制条件。
本发明提供了一种光提取结构件，其特征在于，所述的光提取结构件由基板和光提取层构成，所述基板的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层为高折射率的平坦化层，其设置于所述粗化结构表面上，由全氢聚硅氮烷固化形成的平坦化基质和散布其中的高折射率纳米颗粒构成。
在本发明一个优选的实施方案中，所述基板为玻璃；所述基板的表面平均粗糙度Ra为10-1000nm，优选为50-800nm，更优选200至600nm。
本发明中，表面平均粗糙度是指粗糙化处理之后的基板表面具有的微小峰谷的不平度，其代表微小峰谷的高低程度和相邻两波峰或波谷之间间距状况；由轮廓算术平均偏差Ra表示。本发明中，表面平均粗糙度的表征采用原子力显微镜(ATM)。
所述玻璃基板的单表面进行粗糙化处理，处理方式可采用本领域技术人员所公知的方法，例如喷砂、砂纸打磨、压印、模刻、腐蚀等。
对该表面进行处理，实现表面粗化的效果，以增强光提取以及光提取层基质的附着力。本发明中的粗化处理的目的为使基板表面变得不平整，略有凹凸起伏结构，防止取出光在基板的光滑表面产生较多的镜面反射，同时在取出光入射在不平整(例如锯齿状或不规则形状)表面时，会增大其入射范围(即取出光入射角范围增大)并能减少全发射的几率。
在本发明一个优选的实施方案中，所述平坦化层采用先驱体衍生法制备，所述先驱体为含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液。即，全氢聚硅氮烷分散液为含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷溶液。
在本发明一个优选的实施方案中，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。
所述全氢聚硅氮烷数均分子量的测定采用凝胶渗透色谱(GPC)法，按照《中华人民共和国国家标准GB/T 21863-2008》测定(等同于德国标准DIN55672-1:2007《凝胶渗透色谱法(GPC)第1部分：用四氢呋喃(THF)作洗脱溶剂》)。
所述全氢聚硅氮烷溶液的溶剂选自甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二甲苯、正己烷、正戊烷、酯类或醚类。
在本发明一个优选的实施方案中，基于全氢聚硅氮烷溶液总重量计，所述全氢聚硅氮烷(PHPS)的用量为10-50wt％，优选20-40wt％，更优选20-30wt％。
在本发明一个优选的实施方案中，在全氢聚硅氮烷分散液中，基于所用的全氢聚硅氮烷溶液固含量重量计，即所含的全氢聚硅氮烷固含量计，所述高折射率纳米颗粒的用量为5-70wt％，优选10-60wt％，更优选15-30wt％，还更优选15-25wt％。
发明人已发现，PHPS涂层处理后得到的SiO2涂层具有良好的耐磨性和透光性，并且能够使内部纳米颗粒固定于全氢聚硅氮烷溶液中，即固定于平坦化层基质中。
本发明中，对于纳米颗粒要求高折射率的原因为：具有更高的折射率的纳米颗粒与所述二氧化硅基质形成的光提取层为混合光密介质层，因此减少光在电极处的全反射。所以纳米颗粒折射率为2.2以上，例如2.2-2.5。
在本发明中，所述的高折射率纳米颗粒的粒径为1-20nm，优选1-15nm。本发明中的粒度采用购自英国马尔文仪器公司的型号为Malvern Zetasizer Nano-ZS GB/T19077.1的纳米激光粒度仪测定。
所述的高折射纳米颗粒选自氧化锆、氧化铟、氧化铟锡、氧化铈、氧化镉、氧化铝、二氧化锰、氧化锌、二氧化钛、五氧化二铌、五氧化二钽、氧化铬、氧化镍、氧化铅、氧化锡、氧化铜、氧化钼、硅、氧化铪、氧化锰、碳酸钙、钛酸钡、碳化硅、氮化硅、氮化铝、硫化银、硫化锌、硫化钡、硫化钙、硫化镉、钛酸锆、铬酸铅或聚合物颗粒中的一种以上。
本发明中，在所述经粗化处理的基板表面，涂覆至少一层的分散有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液，固化形成SiO2基质的涂层。
所述PHPS分散液的涂覆方式可采用本领域技术人员所公知的方法，例如旋涂，浸涂，线性驱动力刮涂或喷涂。
在本发明一个优选的实施方案中，所述光提取层设置一层或多层，光提取层总厚度为200-1200nm，优选300-800nm，更优选400-700nm。
不囿于任何理论，发明人已发现，采用粗糙化处理的基板结合特定厚度的光提取层的光提取结构件，可在提升发光器件的外量子效率的同时延长发光器件寿命，其中所述基板的表面平均粗糙度Ra为10-1000nm，优选为50-800nm，更优选200至600nm；光提取层厚度为200-1200nm，优选300-800nm，更优选400-700nm；特别优选还符合以下关系式(1)的光提取结构件：
0.15≤Ra/(L1+Ra)≤0.6， (1)
优选0.22≤Ra/(L1+Ra)≤0.45，
其中，L1为光提取层厚度；
或者特别优选还符合以下关系式(2)的光提取结构件：
0.6≤Ra/(L1-Ra)≤1.7， (2)
优选0.9≤Ra/(L1-Ra)≤1.2
其中，L1为光提取层厚度且L1＞Ra，且优选L1比Ra大200nm以上，更优选大280nm以上。
本发明还特别优选同时符合上述关系式(1)和(2)的光提取结构件。
本发明另一方面提供了一种有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件内部包含上述的光提取结构件，其还包括第一电极、第二电极和有机发光部分，其中在光提取结构件的光提取层上依次设置第一电极、有机发光部分和第二电极。
本发明又一方面提供了所述的光提取结构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板一侧的表面进行粗化处理；
(2)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液涂覆至粗化结构表面；
(3)对涂覆了的分散液进行干燥；
(4)对已干燥的分散液进行固化；
(5)任选地，在涂层固化后，重复步骤(2)至(4)一次或多次。
在本发明的一个优选实施方案中，步骤(2)至(4)重复1-3次，即形成具有2-4层的光提取层，以获得所需的光提取层总厚度。
在本发明的一个优选实施方案中，仅涂覆一次全氢聚硅氮烷分散液至粗化结构表面，形成具有所需的厚度的单层光提取层的光提取结构件。
本发明又一方面提供了所述的有机发光器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板一侧的表面进行粗化处理；
(2)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液涂覆至粗化结构表面；
(3)对涂覆了的分散液进行干燥；
(4)对已干燥的分散液进行固化；
(5)任选地，在涂层固化后，重复步骤(2)至(4)一次或多次；
(6)在所形成的光提取结构件的光提取层上，依次构筑第一电极、有机发光部分和第二电极。
本发明中，第一电极为透明电极，其在光提取层上形成，第一电极与第二电极可彼此相对。第一电极可以是阳极。第一电极可以是透射电极、半透射电极或者反射电极。当第一电极是透射电极时，第一电极可使用透明金属氧化物来形成，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或铟锡锌氧化物(ITZO)等。当第一电极是半透射电极或反射电极时，第一电极可包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或金属混合物。若第一电极为铟锡氧化物，则一般为成品图案化结构，也可通过溅射的方式形成。上述第一电极可通过溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法或化学气相沉积(CVD)等方法形成，优选通过溅射法形成。
第一电极优选透明金属氧化物，例如ITO，其透光率良好，其折射率为1.8-2.0范围。
第一电极的厚度为100-200纳米，优选120-200纳米。
第二电极可为阴极，其可为透明或非透明材质，例如为非透明金属电极。作为第二电极的金属电极可为Al或混合MgAg、AlAg金属电极，或是具有较高透过率的其它导电材质。
第二电极的厚度为50-200纳米，优选60-150纳米。
在本发明的一个实施方案中，本发明的有机发光器件为底部发射型器件，第一电极优选透明金属氧化物ITO，第二电极为非透明金属电极。
在本发明中，有机发光部分包含多层有机层，例如空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、以及电子注入层。
发光功能层部分的各层均选自本领域中常规使用的相应功能层，对此没有任何限制。
发光层的材料是一种通过分别接收来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子，并将所接收的空穴和电子结合而能发出可见光的材料，优选对荧光和磷光具有高的量子效率的材料。根据其发光颜色，发光材料分为蓝色、绿色和红色发光材料，此外为了实现更多自然色的需要，另外分为黄色和橙色发光材料。其具体的实例包括羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种金属络合物、蒽衍生物、双苯乙烯苯衍生物、芘衍生物、噁唑衍生物和聚对苯乙烯衍生物等，但不限于此。此外，发光层可以包含主体材料和客体材料。作为本发明有机电致发光器件发光层的主体材料和客体材料，均可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的发光层材料，所述主体材料可为例如噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基芴衍生物或4,4'-双(9-咔唑基)联苯(CBP)；所述客体材料可为例如喹吖啶酮、香豆素、红荧烯、苝及其衍生物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物或氨基苯乙烯衍生物、Ir(ppy)3、BH-1与MQAB的掺杂材料(95:5)。
在本发明的发光层中，所使用的主体材料与客体材料的比例为95:5-70:30，优选90:10-75:25，基于质量计。
此外，为了改进荧光或磷光特性，发光材料还可包括磷光或荧光材料。磷光材料的具体实例包括铱、铂等的金属络合物的磷光材料。例如，可以使用Ir(ppy)3[fac-三(2-苯基吡啶)铱]等绿色磷光材料，FIrpic、FIr6等蓝色磷光材料和Btp2Ir(acac)等红色磷光材料。对于荧光材料，可使用本领域中已知的那些。
此外，除了上述所使用的荧光或磷光主客体材料之外，还可以使用本领域中公知的用于有机电致发光器件中发光层的非主客体掺杂体系材料、具有热活化延迟荧光(TADF)功能的主客体材料，以及TADF功能材料和上述荧光、磷光材料相互组合搭配的形式。
本发明的发光层的厚度可以为20-60nm，优选30-60nm。
在本发明的一个实施方案中，发光层为主客体搭配结构，其中主客体结构为本领域中常规选用的任何结构，优选为单主体+客体，例如主体材料CBP与客体掺杂材料Ir(pq)2acac(重量比为95:5)，或主体材料CBP与客体掺杂材料GD19(重量比为95:5)。
在本发明中，空穴阻挡层为阻挡从阳极注入的空穴穿过发光层而进入阴极，由此延长器件的寿命并提高器件的效能的层。本发明的空穴阻挡层可设置在发光层之上。作为本发明有机电致发光器件的空穴阻挡层材料，可以使用现有技术中公共知的具有空穴阻挡作用的化合物，例如，浴铜灵(称为BCP)等菲咯啉衍生物、铝(III)双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基酚盐(BAlq)等羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种稀土类络合物、噁唑衍生物、三唑衍生物、三嗪衍生物等。本发明的空穴阻挡层的厚度可为2-200nm。
电子传输层材料是一种容易接收阴极的电子并将接收的电子转移至发光层的材料。优选具有高的电子迁移率的材料。作为本发明有机电致发光器件的电子传输层，可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的电子传输层材料，例如，TPBI、以三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、2-甲基-8-羟基喹啉对羟基联苯合铝(BAlq)为代表的羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种金属络合物、三唑衍生物、三嗪衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、碳化二亚胺衍生物、喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物、硅基化合物衍生物等。本发明的电子传输层的厚度可以为20-80nm，优选30-60nm。
电子注入层材料通常是优选具有低功函数的材料，使得电子容易地注入有机功能材料层中。作为本发明有机电致发光器件的电子注入层材料，可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的电子注入层材料，例如，氟化锂(LiF)、氟化铯等碱金属盐、氟化镁等碱土金属盐、氧化铝等金属氧化物等。本发明的电子注入层的厚度可以是0.1-5nm，优选1-5nm。
电子传输层材料例如为TPBI。电子传输层材料和电子注入层材料也可以一层的形式实现，例如将特定材料混合形成电子传输注入层，如TPBI和LiQ两种材料混合，例如按照1:1的质量比混合蒸镀实现。
本发明中，空穴传输区域包括空穴传输层、电子阻挡层和空穴注入层，但不限于此。
通常，具有p型性质的有机材料——其易被氧化且当其被氧化时电化学稳定——主要用作空穴注入材料或空穴传输材料。同时，具有n型性质的有机材料——其易被还原且当被还原时电化学稳定——用作电子注入材料或电子传输材料。作为发光层材料，优选既具有p型性质又具有n型性质的材料，当其被氧化和还原时均稳定，还优选当形成激子时具有较高的用于将激子转化为光的发光效率的材料。
空穴注入层的材料通常是优选具有高功函数的材料，使得空穴容易地注入有机材料层中。空穴注入层的材料的具体实例包括，但不限于，三氧化钼、HAT-CN、酞菁铜、N,N’-二苯基-N,N’-双-[4-(苯基-间甲苯-氨基)-苯基]-联苯-4,4’-二胺(DNTPD)、4,4’,4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4’4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、4,4’,4”-三{N,-(2-萘基)-N-苯基氨基}-三苯胺(2TNATA)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)或(聚苯胺)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PANI/PSS)。本发明的空穴注入层的厚度可以是1-40nm，优选5-20nm。
空穴传输层的材料优选为具有高的空穴迁移率的材料，这能使空穴从阳极或空穴注入层转移到发光层。空穴传输层的材料的具体实例包括，但不限于：基于咔唑的衍生物，例如N-苯基咔唑或聚乙烯咔唑；基于芴的衍生物；基于三苯胺的衍生物，例如N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1-联苯]-4,4’-二胺(TPD)和4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基联苯胺(NPB)、4,4’-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)。本发明的空穴传输层的厚度可以是1-80nm，优选5-40nm。
空穴注入层和/或空穴传输层还可以包含用于改善传导性的电荷产生材料。所述电荷产生材料可以为p-掺杂物。P-掺杂物的非限定性化合物的实例为，例如，醌衍生物，例如四氰基醌二甲烷(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4-TCNQ)；六氮杂三亚苯衍生物，例如2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯(HAT-CN)；环丙烷衍生物，例如4,4’,4”-((1E,1’E,1”E)-环丙烷-1,2,3-三亚甲基三(氰基甲酰亚基))三(2,3,5,6-四氟苄基)；金属氧化物，例如氧化钨和氧化钼。
所述电子阻挡层的材料为本领域常规使用的材料，其可以为含芴类材料，或包括第一有机材料和第二有机材料的混合材料，其中第一有机材料与第二有机材料的比例为0.5:9.5-9.5:0.5，基于质量计。第一有机材料可选自包含芴、吖啶或咔唑中的一种或多种的化合物。第二有机材料可选自包含氮杂芴、三芳胺、或螺氧杂蒽芴中的一种或多种的化合物。
本发明的电子阻挡层的厚度可为10-100nm、优选为20-80nm。
以下实施例中所用材料的缩写以及结构式如下所示：
Figure BDA0001872763150000101
Figure BDA0001872763150000111
本发明中，器件电流效率/EQE/CIE数据通过苏州弗士达科学仪器有限公司提供的型号为FS-1000GA4的IVL测试系统测试；驱动寿命数据通过ZJLS-4型OLED老化寿命测试仪测试。
实施例1制作光提取结构件
将基板经喷砂粗糙化处理(表面平均粗糙度为300nm)并进行清洗，在基板的粗化表面上，以2000rpm的转速旋涂一层含20wt％的PHPS分散液(PHPS数均分子量为936，溶剂为二甲苯，其中所含纳米颗粒为TiO2，平均粒径为8nm，基于全氢聚硅氮烷固含量重量计，为15wt％)，然后将其置于100℃的烘箱中15分钟，使其在空气气氛下先经过预固化除去溶剂，再在25％氨水蒸汽条件下，进行固化处理120分钟，形成光提取结构件，其光提取层厚度为600纳米。
实施例2制作红光器件
在具有厚度为150nm ITO的透明电极的玻璃基板上，利用真空蒸镀装置，蒸镀膜厚为10nm的三氧化钼MoO3作为空穴注入层；紧接着蒸镀140nm厚度的TAPC作为空穴传输层。
上述空穴传输材料蒸镀结束后，制作OLED发光器件的发光层，其结构包括OLED发光层所使用CBP作为主体材料，Ir(pq)2acac作为掺杂材料，掺杂材料掺杂比例为5％重量比，发光层膜厚为30nm。
在蒸镀上述发光层之后，继续真空蒸镀电子传输层，真空蒸镀膜厚为40nm，使用材料为TPBI。
在电子传输层上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为1nm的氟化锂(LiF)层，此层为电子注入层。
在电子注入层上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为80nm的铝(Al)层，此层作为阴极反射电极层使用。
如上所述完成OLED发光器件后，用驱动电路将阳极和阴极连接起来，测量器件的电流效率以及器件的寿命。
实施例3制作加入光提取结构件的红光器件
将上述玻璃基板换成带有实施例1的光提取结构件的基板重复以上实验，EQE(外量子效率)增加52％，见表1。
表1
Figure BDA0001872763150000121
说明:器件电流效率/EQE/CIE的测试条件为电流密度10mA/cm2；驱动寿命LT95的测试条件为3000nits。
实施例4制作蓝光器件
在具有厚度为150nm ITO的透明电极的玻璃基板上，利用真空蒸镀装置，蒸镀膜厚为10nm的三氧化钼MoO3作为空穴注入层；紧接着蒸镀140nm厚度的TAPC作为空穴传输层。
上述空穴传输材料蒸镀结束后，制作OLED发光器件的发光层，其结构包括OLED发光层所使用BH-1作为主体材料，MQAB作为掺杂材料，掺杂材料掺杂比例为5％重量比，发光层膜厚为25nm。
在蒸镀上述发光层之后，继续真空蒸镀电子传输层，真空蒸镀膜厚为40nm，使用材料为TPBI。
在电子传输层上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为1nm的氟化锂(LiF)层，此层为电子注入层。
在电子注入层上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为80nm的铝(Al)层，此层为阴极反射电极层使用。
如上所述完成OLED发光器件后，用驱动电路将阳极和阴极连接起来，测量器件的电流效率以及器件的寿命。
实施例5制作加入光提取结构件的蓝光器件
将上述玻璃基板换成带有实施例1的光提取结构件的基板重复以上实验，EQE增加58％，见表2。
表2
实施例 电流效率(cd/A) EQE(％) CIE(x,y) 驱动寿命LT90(h) 发光颜色
实施例4 6.8 6.15 0.15,0.18 30 蓝光
实施例5 10.7 9.72 0.16,0.18 43 蓝光
说明：器件电流效率/EQE/CIE的测试条件为电流密度10mA/cm2；驱动寿命LT95的测试条件为1000nits。
实施例6制作绿光器件
在具有厚度为150nm ITO的透明电极的玻璃基板上，利用真空蒸镀装置，蒸镀膜厚为10nm的三氧化钼MoO3作为空穴注入层；紧接着蒸镀140nm厚度的TAPC作为空穴传输层。
上述空穴传输材料蒸镀结束后，制作OLED发光器件的发光层，其结构包括OLED发光层所使用CBP作为主体材料，GD19作为掺杂材料，掺杂材料掺杂比例为5％重量比，发光层膜厚为30nm。
在蒸镀上述发光层之后，继续真空蒸镀电子传输层，真空蒸镀膜厚为40nm，使用材料为TPBI。
在电子传输层上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为1nm的氟化锂(LiF)层，此层为电子注入层。
在电子注入层上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为80nm的铝(Al)层，此层作为阴极反射电极层使用。
如上所述地完成OLED发光器件后，用驱动电路将阳极和阴极连接起来，测量器件的电流效率以及器件的寿命。
实施例7制作加入光提取结构件的绿光器件
将上述玻璃基板换成带有实施例1的光提取结构件的基板重复以上实验，EQE增加55％，见表3。
表3
实施例 电流效率(cd/A) EQE(％) CIE(x,y) 驱动寿命LT95(h) 发光颜色
实施例6 6.5 5.91 0.32,0.61 3.8 绿光
实施例7 10.1 9.16 0.32,0.60 5.2 绿光
说明:器件电流效率/EQE/CIE的测试条件为电流密度10mA/cm2；驱动寿命LT95的测试条件为5000nits。
由上述实验数据表明，加入本发明的光提取结构件之后，将非辐射耦合转化为辐射光，提升外量子效率的同时，减少器件内部的热量积累，并减小了器件电性能劣化，因此器件寿命也有所延长。

Claims (13)

1.一种光提取结构件，其特征在于，所述的光提取结构件由基板和光提取层构成，所述基板的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层为高折射率的平坦化层，其设置于所述粗化结构表面上，由全氢聚硅氮烷固化形成的平坦化基质和散布其中的高折射率纳米颗粒构成，其中所述基板的表面平均粗糙度Ra为200至600nm；光提取层厚度为400-700nm；L1为光提取层厚度，且L1比Ra大280nm以上。
2.根据权利要求1所述的光提取结构件，其特征在于，所述平坦化层采用先驱体衍生法制备，所述先驱体为含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液。
3.根据权利要求1所述的光提取结构件，其特征在于，所述全氢聚硅氮烷的数均分子量为300-3000，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、二氯甲烷、四氢呋喃、二甲苯、正己烷、正戊烷、酯类或醚类。
4.根据权利要求1所述的光提取结构件，其特征在于，所述全氢聚硅氮烷的数均分子量为500-2500。
5.根据权利要求3所述的光提取结构件，其特征在于，全氢聚硅氮烷的用量为，基于全氢聚硅氮烷溶液总重量计的10-50wt％。
6.根据权利要求5所述的光提取结构件，其特征在于，全氢聚硅氮烷的用量为，基于全氢聚硅氮烷溶液总重量计的20-40wt％。
7.根据权利要求1所述的光提取结构件，其特征在于，所述高折射率纳米颗粒的用量为，基于全氢聚硅氮烷溶液固含量重量计的5-70wt％；
所述的高折射率纳米颗粒的粒径为1-20nm；
所述的高折射率纳米颗粒选自氧化锆、氧化铟、氧化铟锡、氧化铈、氧化镉、氧化铝、二氧化锰、氧化锌、二氧化钛、五氧化二铌、五氧化二钽、氧化铬、氧化镍、氧化铅、氧化锡、氧化铜、氧化钼、硅、氧化铪、氧化锰、碳酸钙、钛酸钡、碳化硅、氮化硅、氮化铝、硫化银、硫化锌、硫化钡、硫化钙、硫化镉、钛酸锆、铬酸铅或聚合物颗粒中的一种以上。
8.根据权利要求7所述的光提取结构件，其特征在于，所述高折射率纳米颗粒的用量为，基于全氢聚硅氮烷溶液固含量重量计的10-60wt％。
9.根据权利要求8所述的光提取结构件，其特征在于，所述高折射率纳米颗粒的用量为，基于全氢聚硅氮烷溶液固含量重量计的15-30wt％。
10.根据权利要求1所述的光提取结构件，其特征在于，所述的高折射率纳米颗粒的粒径为1-15nm。
11.一种有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件内部包含权利要求1-10任一项所述的光提取结构件，其还包括第一电极、第二电极和有机发光部分，其中在光提取结构件的光提取层上依次设置第一电极、有机发光部分和第二电极。
12.如权利要求1-10任一项所述的光提取结构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板一侧的表面进行粗化处理；
(2)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液涂覆至粗化结构表面；
(3)对涂覆了的分散液进行干燥；
(4)对已干燥的分散液进行固化；
(5)任选地，在涂层固化后，重复步骤(2)至(4)一次或多次。
13.如权利要求11所述的有机发光器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板一侧的表面进行粗化处理；
(2)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷分散液涂覆至粗化结构表面；
(3)对涂覆了的分散液进行干燥；
(4)对已干燥的分散液进行固化；
(5)任选地，在涂层固化后，重复步骤(2)至(4)一次或多次；
(6)在所形成的光提取结构件的光提取层上，依次构筑第一电极、有机发光部分和第二电极。
CN201811384968.3A 2018-11-20 2018-11-20 光提取结构件、有机发光器件及其制备方法 Active CN111200075B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811384968.3A CN111200075B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 光提取结构件、有机发光器件及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811384968.3A CN111200075B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 光提取结构件、有机发光器件及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111200075A CN111200075A (zh) 2020-05-26
CN111200075B true CN111200075B (zh) 2022-08-09

Family

ID=70746339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811384968.3A Active CN111200075B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 光提取结构件、有机发光器件及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111200075B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111668285B (zh) * 2020-07-13 2023-09-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示装置及制备方法
CN112965160B (zh) * 2021-02-04 2022-03-08 东莞市元立电子科技有限公司 导光板出光面模仁、纹面导光板的加工工艺及纹面导光板
CN117148481B (zh) * 2023-11-01 2023-12-29 南通创亿达新材料股份有限公司 一种增亮型光学板制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105325056A (zh) * 2013-06-18 2016-02-10 柯尼卡美能达株式会社 有机发光元件

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6028974B2 (ja) * 2012-11-14 2016-11-24 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ナノコンポジット、ナノコンポジットの製造方法、及び面発光素子

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105325056A (zh) * 2013-06-18 2016-02-10 柯尼卡美能达株式会社 有机发光元件

Also Published As

Publication number Publication date
CN111200075A (zh) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2600431B1 (en) Organic electronic device and method of manufacturing the same
KR101003267B1 (ko) 유기발광소자 및 이의 제조 방법
CN111200076A (zh) 具有内部光提取结构的有机发光器件及其制备方法
TWI633691B (zh) 頂部發光型白色有機發光二極體及用於調諧其顏色的方法
CN105552245A (zh) 电致发光器件及其制作方法、显示装置
US9401493B2 (en) Organic electroluminescent element, method for manufacturing same, and organic electroluminescent display device
CN111200075B (zh) 光提取结构件、有机发光器件及其制备方法
CN110492007B (zh) 一种吖啶化合物及其在机电致发光器件中的应用
JP2011173788A (ja) 遷移金属化合物含有ナノ粒子及びその製造方法、正孔注入輸送層用インク、並びに正孔注入輸送層を有するデバイス及びその製造方法
JPWO2008120714A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
Zang et al. Organic–inorganic hybrid thin film light-emitting devices: interfacial engineering and device physics
CN103477714A (zh) 有机电致发光元件
CN104253235A (zh) 有机发光器件
CN103636289A (zh) 有机电致发光元件
WO2007047779A1 (en) Method and apparatus for light emission utilizing an oled with a microcavity
CN105895816A (zh) 一种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件及其制造方法
WO2014187084A1 (zh) 一种有机电致发光器件及显示装置
CN101916830B (zh) 白色有机电致发光器件及其制备方法
CN109616578B (zh) 一种荧光/磷光混合型白光有机发光二极管及其制备方法
Xu et al. Polymer Gating White Flexible Field‐Induced Lighting Device
CN111200077A (zh) 一种内部光提取结构及包括其的有机发光器件及其制造方法
US20160163987A1 (en) Electro-optical device and the use thereof
WO2017181738A1 (zh) 有机发光器件及其制备方法
CN110660923B (zh) 一种基于AIE材料的荧光/磷光混合型白光OLEDs及其制备方法
Ju et al. Quantum dot light-emitting diodes employing phosphorescent organic molecules as double emission layers

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 214112 No. 210, Xinzhou Road, Wuxi, Jiangsu

Applicant after: Jiangsu March Technology Co.,Ltd.

Address before: 214112 No. 210, Xinzhou Road, Wuxi, Jiangsu

Applicant before: JIANGSU SUNERA TECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant