[发明专利]具有改进光输出的电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及电致发光器件，尤其是用于改进光输出的平面电致发 光器件结构。

发明背景

本发明涉及电致发光器件。电致发光器件的例子包括小分子有机 发光器件(SMOLED)，聚合物发光器件(PLED)，以及无机电致发光 器件。而“有机发光器件(OLED)”这一术语涉及小分子有机发光器件 和聚合物发光器件两者。

一个典型的现有技术的电致发光器件包含透明的基板(其厚度比 剩余各层厚1-4个数量级)，透明的第一电极层，发光元件，其包括至 少一层发光层，以及反射的第二电极层。当由两个电极注入的电子和 空穴流经发光元件并通过复合或碰撞电离发出光时，电致发光器件发 光。发光元件可以包括多层材料，其包括至少一个产生发射光的发光 层。当为OLED器件时，发光元件例如可以包括电子注入层、电子传 输层、一层或多层发光层、空穴传输层、和空穴注入层。这些层中的 一层或多层可组合，并且可加入其它的层如电子或空穴阻隔层。最常 见的第一电极层是阳极，而第二电极层是阴极。

发光材料的折射率大于空气的折射率。最为常见的是位于发光层 和空气之间的透明基板的折射率小于发光层的折射率但大于空气的折 射率。当光从较高折射率的层向较低折射率的基板传播时，可以发生 全内反射。发生全内反射的光不能传播进入较低折射率的基板，而是 被捕获于较高折射率的层中。例如，在OLED器件中，发光层通常具 有1.7～1.8的折射率；透明电极层具有约1.9的折射率，而基板具有约 1.5的折射率。在透明的电极/基板界面可能会发生全内反射。由发光层 发出的到达该界面的光中，比从法线起测的临界角更大的部分被有机 层和透明的电极层捕获，并最终被这些层中的材料所吸收而未发挥出 有用的作用。这部分光被称为有机模式的光。类似地，全内反射可以 发生在基板/空气界面。到达该界面的光中，比从法线起测的临界角更 大的部分被基板、透明的电极层和有机层捕获，并最终被器件中的材 料所吸收或在OLED器件的边缘射出而未发挥出有用的作用。这部分 光被称为基板模式的光。据估算，由发光层产生的光中超过50％的光 最终成为有机模式的光，超过30％的光最终成为光的基板模式，而由 发光层发出的光中低于20％的光被输出至空气中成为有用的光。从器 件中实际射出的占由发光层发出光的20％的部分被称为空气模式的 光。因此，由于全内反射所致的光捕获大大降低了电致发光器件的输 出效率。

已有人提出了各种通过降低光捕获效应并使得基板模式和有机模 式的光从器件中射出的方式来提高薄膜电致发光器件效率的技术。这 些技术在以下文献中有详细记载：美国专利U.S.5,955,837，5,834,893， 6,091,195，6,787,796和6,777,871；美国专利申请U.S.2004/0217702 A1， 2005/0018431 A1和2001/0026124 A1；WO 02/37580 A1和WO 02/37568 A1。这些文献在此经引用而引入本发明。虽然这些技术中的许多在光 提取效率上取得了提高，但仍存在一些问题。

发明内容

本发明提供了具有改进的光提取效率以及延长的使用时间的电致 发光器件。