[发明专利]一种高效发光的电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种电致发光器件，具体地说，涉及一种能够提高发光效率的电致发光器件。

背景技术

电致发光器件(LED)，主要包括以下几种：有机电致发光器件(OLED)、高分子电致发光器件(PLED)和无机电致发光器件，例如QD～LED。

现有的LED通常包括一个透明基底、一个透明第一电极层、一个发光元件和一个反射第二电极层。当电子和空穴从两个电子穿过发光元件注入到LED中，共同结合或者碰撞而产生光，发光元件通常包括几层材料，其中至少包括一层用于发光的发光层。OLED的发光元件通常包括一个电子注入层、一个电子传输层、一个或多个发光层、一个空穴传输层和一个空穴注入层。可以组合其中一层或几层，也可以去除其中一层或几层，也可以在它们基础上增加电子阻挡层或者空穴阻挡层。一般情况下，第一电极是阳极，第二电极是阴极。

发光材料的光折射率通常高于空气的光折射率，在发光层和空气之间通常折射率介于两者之间的一层或者多层材料。当光从高折射率层进入低折射率层会发生全内反射。全内反射光被困在高折射率层，不能传输进入低折射率层。在OLED中，发光层的光折射率为1.7～1.8，透明电极层的光折射率为1.9，基底的光折射率为1.5。全内反射发生在透明电极层和基底的界面上，一部分光从发光层到达界面，角度大于正常的临界角，这些光被困在有机层和透明电极层之间，最后被各层的材料吸收或者从OLED的边界射出，没有发挥任何作用，这部分光被称为有机光。全内反射同样发生在基底和空气的界面上，一部分光到达界面，角度大于正常的临界角，这些光被困在基底、透明电极层和有机层之间，最后被各层的材料吸收或者从OLED的边界射出，没有发挥任何作用，这部分光被称为基底光。据估计，发光层发出的光超过50％成为有机光，超过30％成为基底光，只有不到20％被输出到空气中，成为可被使用的光。这20％的实际上从LED中发出的光被称为空气光，全内反射导致的光阱大大降低了LED的发光效率。

目前也已经采取各种措施来通过降低光阱作用而使得有机光和基底光能够从LED中输出，从而增加薄膜LED的发光效率，这些尝试详细记载在下列文件中：U.S专利文本.Nos.5,955,837，5,834,893；6,091,195；6,787,796，6,777,871；U.S.专利申请公开文本Nos.2004/0217702 A1，2005/0018431 A1，2001/0026124 A1；世界专利WO 02/37580 A1，WO02/37568 A1。

总的说来，现有的措施通常是提供一种能够改变光的方向的增光结构，这样一部分由于全内反射而被困住的光能能够传输到空气中。

大部分情况下，这些增光结构被设置在透明基底的外表面，由于有机光永远不能到达这些结构，因此这些增光结构仅能使用空气光和基底光。由于有机光占有发出的光的一半，因此这些增光结构不能有效地增加光的输出，为了有效地提取这三种光，增光结构必须设在透明电极的附近，现有发明中的底部发光结构，将增光结构设在靠近电极层，意味着增光结构在LED内必须设在透明电极和基底之间，设计这个内部增光结构意味着复杂的技术挑战，因为除非能保证薄膜LED的完美，将增光结构设在LED内部会导致许多不好的结果，包括设备的完全短路。尽管有许多关于内部增光结构的建议，但是实际现有技术中并没有达到这样的产生更好发光效率的器件。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种能够高效发光的电致发光器件。

所述的高效发光的电致发光器件中，包括透明基底、增光结构和LED单元，所述之LED单元包括透明电极、至少有一个发光层的发光元件和反射电极层，所述之增光结构由两层结构组成：光散射层和具有高折射率的表面平滑层，其中光散射层通过溶液涂布法或者溶胶凝胶法制成，所述之表面平滑层选自高折射率的聚合物或者无机-有机复合材料。

所述的高效发光的电致发光器件中，所述之LED单元还有防短路层。

所述的高效发光的电致发光器件中，所述之光散射层选自可产生光散射的无机颗粒，所述之表面平滑层的高折射率的无机-有机复合材料中的无机物为高折射率无机颗粒。

所述的高效发光的电致发光器件中，所述之无机颗粒选自氧化铝、氧化锑、氧化镉、氧化钽、氧化锆、氧化铁、氧化铜、氧化铅、氧化锰、氧化锡、氧化钨、硒化锌、氧化铌、碲化锌、氧化钒、氧化钼、硫化锌、氧化锌、硫化镉、硒化镉、氧化钛、硫化铅中的一种或多种材料构成的材料。

所述的高效发光的电致发光器件中，所述之高折射率的无机颗粒表面修饰有有机物。