CN213636038U - 一种低色温高效电致发光器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低色温高效电致发光器件，包括基板、层叠设置在基板内侧的第一电极层、有机发光层和第二电极层，在第一电极层上设置有具有图案的辅助电极层，还包括设置在基板内侧或外层的光转换层，有机发光层包括至少一层电子传输层和空穴传输层，光转换层表面为栅格状或者网状结构，光转换层包括色温转换层和内嵌在色温转换层内或设置在色温转换层表面的光取出机构。本实用新型结构简单、设计合理，器件可靠性高，有利于低色温电致发光器件的推广。

Description

一种低色温高效电致发光器件

技术领域

本实用新型涉及电致发光技术领域，具体的说是一种低色温高效电致发光器件。

背景技术

有机电致发光器件（OLED）以其节能、健康、轻薄、环保、自发光、响应时间短、结构简单、可实现柔性等优势，在照明和显示领域受到越来越多的学者和企业的关注，发展前景广阔。

OLED器件的构造一般包括一个基板，在基板上制作了两个薄膜电极极，在两个电极之间制作了多层有机薄膜，在两个电极间通电后器件会发光。最常用的基板是透明玻璃做的，器件通电后发的光透过玻璃基板射入空气作为显示或照明所用，这些被称为底发光器件。也有些器件的光是从器件面发出的，这些被叫做顶发光器件。

研究表明，白光OLED照明器件只适于作为照明灯源使用，若将此白光OLED照明器件用于作为阅读灯源或者床头灯源使用，则其高亮度与高色温将造成眼睛的不适感，严重者，将影响人体褪黑激素的分泌，导致失眠；低色温类烛光色OLED照明器件将成为健康照明的首选。

现有制备低色温类烛光色OLED器件的技术（见专利CN 103811670 A）是在OLED器件内第一发光层和第二发光层之间掺杂多个烛光互补色染料，借由第一发光层光色与第二发光层光色的混光，从而使OLED器件发出低色温的类烛光。

专利（CN 103811670 A）所提供制备低色温OLED器件的技术缺陷有：1、该技术制备的OLED发光器件中需要含多发光层结构，这种多层结构涉及的蒸镀工艺较为复杂，器件成本较高；2、该技术制成的烛光色OLED器件的发光效率较低；3、该技术所涉及的材料和工艺与OLED白光器件相比，还是不够成熟。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种类似于烛光色的低色温高效发光器件。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型是一种低色温高效电致发光器件，包括基板、层叠设置在基板内侧的第一电极层、有机发光层和第二电极层，在第一电极层上设置有具有图案的辅助电极层，还包括设置在基板内侧或外层的光转换层，有机发光层包括至少一层电子传输层和空穴传输层，光转换层表面为栅格状或者网状结构，光转换层包括色温转换层和内嵌在色温转换层内或设置在色温转换层表面的光取出机构。

本实用新型的进一步改进在于：光取出机构为纳米颗粒，纳米颗粒为纳米级无机染料颗粒或纳米金属氧化物颗粒。

本实用新型的进一步改进在于：光取出机构为内含微腔结构的金属或金属氧化物薄膜层，内含微腔结构的金属或金属氧化物薄膜层通过胶粘在色温转换层表面。

本实用新型的进一步改进在于：色温转换层为有机染料涂层、含有纳米无机染料颗粒的纳米无机染料涂层、有机染料与含有纳米无机染料颗粒混合的染料涂层、金属氧化物薄膜层或高分子塑料薄膜层。

本实用新型的进一步改进在于：辅助电极层的材料为MoAlMo，CrAlCr, Al,Cu,Ag,Mo中的一种或者几种的组合。

本实用新型的进一步改进在于：第二电极层的材料为银、铝中的一种或者两种，在第二电极层上设置有封装层。

本实用新型的进一步改进在于：金属氧化物薄膜为氧化钛层或氧化钽层或氧化硅系层或氟化镁层。

本实用新型的进一步改进在于：基板是玻璃基板或者透明柔性基板。

本实用新型的进一步改进在于：第一电极层为透明导电薄膜，为ITO，AZO，TCO，纳米银线，石墨烯，Ag中的至少一种或几种的组合。

本实用新型提供的电致发光器件内部发光材料经电流驱动后，提供色温在3000K-4000K之间的白光，由于玻璃/塑料基板的内反射，出光效率较低；白光经过光转换层内色温转换层与光取出机构的作用，转换成低色温的高效率的类烛光色光。

高分子塑料薄膜可以是聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰胺薄膜中的任意一种。

光取出机构可以由纳米金属氧化物颗粒及高分子聚合物制成；纳米金属氧化物颗粒是由与高分子聚合物折射率不同的材料制成，分散在高分子聚合物中；高分子聚合物可以是聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚酰亚胺、聚氨酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸二环戊酯或丙烯酸环己酯中的一种或多种的组合，纳米金属氧化物颗粒是二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、铟锡氧化物、三氧化二砷以及氧化铝中一种或多种的组合，高分子聚合物为胶体。

光转换层可以是将有机染料中掺杂纳米颗粒，然后分散于溶液中，形成胶体溶液，再涂覆在基板内侧/外侧制成；此种情况下，光转换层的表面不仅可以为栅格状或者网状结构，还可以是平滑面。

光转换层也可以是将纳米级无机染料分散于溶液中，形成胶体溶液，再涂覆在基板内侧/外侧制成；

溶液为水、酒精、汽油、苯和有机溶液。有机溶液添加有分散剂，悬浮剂。

光转换层还可以是将有机染料或者纳米级无机染料分散于树脂中，利用网状掩膜版制备而成；树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚酰亚胺、聚氨酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸二环戊酯或丙烯酸环己酯中一种或多种的组合。栅格状或者网状结构的光转换层具有光取出的作用，可以充当光取出机构。

光转换层还可以是通过在基本内侧/外侧制备内含微腔结构的金属或金属氧化物薄膜层，再根据需求选择涂覆有含有机染料的胶体溶液或者含纳米级无机染料的胶体溶液或者含机染料与纳米级无机染料混合的胶体溶液；纳米级无机染料可以为金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐、有色金属中的一种或者几种的组合。

本发明的有益效果：

1、本发明的电致发光器件中在色温转换层中掺杂光取出材料，结构简单，可靠性高，有利于低色温电致发光器件的推广。

2、本发明提供的低色温高效率电致发光器件，基板内部结构运用白光电致发光器件，工艺成熟，器件可靠性高。

本实用新型结构简单、设计合理，器件可靠性高，有利于低色温电致发光器件的推广。

附图说明

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

图1是本发明实施例1的结构示意图

图2是本发明实施例1器件发出光色温为1722K的光谱图

图3是本发明实施例2的结构示意图

图4是本发明实施例2器件发出光色温为1634K的光谱图

其中：10、基板玻璃；20、光转换层；30、第一电极层；31、辅助电极层；40、有机发光层；50、第二电极层；51、封装层；21、色温转换层；22、光取出机构。

具体实施方式

为了加强对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

本实用新型是一种低色温高效电致发光器件，包括基板、层叠设置在基板内侧的第一电极层、有机发光层和第二电极层，在第一电极层上设置有具有图案的辅助电极层，还包括设置在基板内侧或外层的光转换层，有机发光层包括至少一层电子传输层和空穴传输层，光转换层表面为平滑面或栅格状或者网状结构，光转换层包括色温转换层和内嵌在色温转换层内或设置在色温转换层的表面的光取出机构。

实施例1：

本实施例提供本发明电致发光器件的一种结构，包括基板10，依次设置在基板10内侧的第一电极层30、有机发光层40、第二电极层50。

基板外侧还直接设置有光转换层20，光转换层20由两部分组成：第一层是由红光染料与绿光染料共同掺杂，经过溅镀制成，红光染料与绿光染料比例为3:1，形成薄膜层即色温转换层21，折射率为0.5-2之间，透光率80%，厚度为100-200nm；第二层是由氧化锌、氧化钛分散体以及聚氨酯、环氧树脂混合，经过涂覆而形成的光取出机构22，光取出机构为光取出层，厚度500nm。基板10为厚度0.7mm的有碱玻璃。第一电极层由ITO材料制得，厚度为300nm，透光率90%，方阻10Ω/□。第一电极层上还有辅助电极层31，由MoAlMo材料制得，厚度300nm，方阻0.5Ω/□，第一电极层的发光区域有开口设计。

有机发光层40由多层小分子荧光材料和多层功能材料制成的，总厚度在200nm-300nm之间，是电致发光器件可以发光的核心材料。第二电极层50由金属银材料制得，总厚度在100-300nm之间。第二电极层上还设置有封装层51。封装层51为玻璃盖板、UV胶、干燥剂共同制备而得。

本实施例提供的电致发光器件发光层发出的光束经过红光染料与绿光染料的滤色后，再经过光取出层的散射与折射作用，光源色温为1722K，发光效率为63lm/W，光谱图见图2。

本实施例的电致发光器件的制备方法如下：

S11：选合适尺寸的玻璃，然后清洗玻璃基板；

S12：在玻璃基板外侧溅镀色温转换层20，材料为滤光型金属化合物，厚度控制在100-200nm之间；

S13：通过旋涂/喷涂工艺在色温转换层上制备光取出机构22，材料选择氧化锌、氧化钛分散体以及聚氨酯、环氧树脂形成，厚度500nm左右；

S14：通过磁控溅射工艺在玻璃基板上制备厚度为300nm的ITO层；

S15：通过磁控溅射在ITO上制备一层MoAlMo辅助电极图案，图案由掩模板遮挡形成；

S16：通过蒸镀工艺在基板上制备发光材料层，图案由掩模板形成，厚度在200nm-300nm左右；

S17：通过蒸镀工艺在基板上制备第二电极层，图案由掩模板形成，厚度在100-300nm之间；

S18：对制备好的OLED器件进行封装，在真空环境下制备。

实施例2

本实施例提供本发明电致发光器件的另一种结构，包括：基板10，设置在基板10外侧的光转换层20，依次设置在基板10内侧的第一电极层30、有机发光层40、第二电极层50。

光转换层20由氧化锌、氧化钛分散体以及聚氨酯、环氧树脂混合形成成的胶体，再掺杂红光染料和绿光染料，形成具有光转换效果的散射粒子层，其中红光染料与绿光染料的比例为4:1，厚度为600nm。

本实施例其他结构均与实施例1通用。

本实施例提供的电致发光器件发光层发出的光束经过散射粒子与有机染料的共同组成，发出的光束色温为1634K，光谱图见图2所示。

本实施例的电致发光器件的制备方法如下：

S21：选合适尺寸的玻璃，然后清洗玻璃基板；

S22：将氧化锌、氧化钛、聚氨酯、环氧树脂材料按照一定的比例配制成光取出溶液，再加入红光染料与绿光染料，通过球磨与搅拌工艺，制备成胶状溶液；

S23：将制备好的胶体状溶液通过旋涂/喷涂工艺在基板外侧上制备光转换层20；

S24：通过磁控溅射工艺在玻璃基板上制备厚度为300nm的ITO层；

S25：通过磁控溅射在ITO上制备一层MoAlMo辅助电极图案，图案由掩模板遮挡形成；

S26：通过蒸镀工艺在基板上制备发光材料层，图案由掩模板形成，厚度在200nm-300nm左右；

S27：通过蒸镀工艺在基板上制备第二电极层，图案由掩模板形成，厚度在100-300nm之间；

S28：对制备好的OLED器件进行封装，在真空环境下制备。

此外，本发明通过添加红光染料与绿光染料的比例和材料种类的不同，调节低色温器件发出光的色温与光谱。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：包括基板、层叠设置在所述基板内侧的第一电极层、有机发光层和第二电极层，在所述第一电极层上设置有具有图案的辅助电极层，还包括设置在所述基板内侧或外层的光转换层，所述有机发光层包括至少一层电子传输层和空穴传输层，所述光转换层表面为栅格状或者网状结构，所述光转换层包括色温转换层和内嵌在所述色温转换层内或设置在所述色温转换层表面的光取出机构。

2.根据权利要求1所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述光取出机构为纳米颗粒，所述纳米颗粒为纳米级无机染料颗粒或纳米金属氧化物颗粒。

3.根据权利要求1所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述光取出机构为内含微腔结构的金属或金属氧化物薄膜层，所述内含微腔结构的金属或金属氧化物薄膜层通过胶粘在所述色温转换层表面。

4.根据权利要求1所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述色温转换层为有机染料涂层、金属氧化物薄膜层或高分子塑料薄膜层。

5.根据权利要求1所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述辅助电极层的材料为MoAlMo，CrAlCr, Al,Cu,Ag,Mo中的一种。

6.根据权利要求1所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述第二电极层的材料为银、铝中的一种，在所述第二电极层上设置有封装层。

7.根据权利要求3所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述金属氧化物薄膜为氧化钛层或氧化钽层或氧化硅系层或氟化镁层。

8.根据权利要求1所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述基板是玻璃基板或者透明柔性基板。

9.根据权利要求1所述一种低色温高效电致发光器件，其特征在于：所述第一电极层为透明导电薄膜、ITO、AZO、TCO、石墨烯、Ag中的任意一种。

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