一種具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所述的一種具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，所述的光轉(zhuǎn)換單元包括疊加設(shè)置的半透半反導電層，顏色轉(zhuǎn)換層和反射層。本發(fā)明還涉及設(shè)置有該光轉(zhuǎn)換單元的有機電致發(fā)光器件，包括堆疊設(shè)置的光轉(zhuǎn)換單元、有機功能層和第二電極層，所述光轉(zhuǎn)換單元的半透半反導電層靠近所述有機功能層設(shè)置。使用該光轉(zhuǎn)換單元的有機電致發(fā)光器件具有較高的光轉(zhuǎn)換效率和光取出效率。
【專利說明】-種具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有機電致發(fā)光領(lǐng)域，具體設(shè)及一種具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元， W及該電極層在有機電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 經(jīng)過近S十年的發(fā)展，有機電致發(fā)光器件（英文全稱為化ganic Li曲t血itting Device,簡稱為OL?。┳鳛橄乱淮彰骱惋@示技術(shù)，具有色域?qū)挕㈨憫?yīng)快、廣視角、無污染、 高對比度、平面化等優(yōu)點，已經(jīng)在照明和顯示上得到一定程度的應(yīng)用。典型的有機電致發(fā)光 器件一般包括透明基板、透明陽極、陰極W及設(shè)置在兩個電極間的有機功能層。由于磯光材 料的應(yīng)用，其內(nèi)量子效率幾乎達到了理論的極限值100%,但其外量子效率卻只有20%左 右，制約外量子效率進一步提高的主要因素是器件的光取出效率。
[0003] 此外，受電致發(fā)光材料自身發(fā)光光譜的制約，單一的電致發(fā)光材料往往無法實現(xiàn) 包括白光等在內(nèi)的特定的目標光譜。若想通過單色電致發(fā)光材料實現(xiàn)白光等，調(diào)節(jié)發(fā)光器 件出射光譜的常用方法之一，即在器件的出光一側(cè)引入含有巧光粉等顏色轉(zhuǎn)換材料的顏色 轉(zhuǎn)換層。但是由于光轉(zhuǎn)換效率低，巧光顏色轉(zhuǎn)換層的厚度較厚，該不僅需要消耗較多的光轉(zhuǎn) 換材料，同時也大大降低了出光效率。
[0004] CN200510071721. 2公開了一種可W通過利用具有高透射率的彩色濾光器來提高 顏色分離的顯示器件。包括發(fā)射藍光、紅光和綠光的發(fā)光器件，具有對應(yīng)于藍、紅和綠色的 彩色濾光層W及吸收藍光并發(fā)射綠光的綠色巧顏色轉(zhuǎn)換層，綠色巧顏色轉(zhuǎn)換層設(shè)置于發(fā)光 器件和彩色濾光器之間，吸收藍光并發(fā)送綠光。由于綠色巧顏色轉(zhuǎn)換層具有高透射率，存在 光轉(zhuǎn)換效率和出光效率低的問題，另外由于將綠顏色轉(zhuǎn)換層做成像素大小，也增加了圖形 化工藝制程，提高了成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為此，本發(fā)明所要解決的是0L邸器件的光轉(zhuǎn)換和光取出效率低的問題，提供一種 具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，使用該光轉(zhuǎn)換單元的有機電致發(fā)光器件具有較高的光轉(zhuǎn) 換效率和光取出效率。
[0006] 本發(fā)明還提供設(shè)置有上述具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元的有機電致發(fā)光器件 及其制備方法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[000引一種具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，所述的電極層包括疊加設(shè)置的半透半反導 電層，顏色轉(zhuǎn)換層和反射層。
[0009] 所述的半透半反導電層為Mg/Ag透明導電薄膜層，化/Ag透明導電薄膜層、Sm/Ag 透明導電薄膜層、Au/Ag透明導電薄膜層、Li/Ag透明導電薄膜層或IT0透明導電薄膜層。
[0010] 所述的半透半反導電層的透光率為30 % -80%，反射率為20 % -70%。
[0011] 所述顏色轉(zhuǎn)換層為有機磯光染料層，巧光染料層或巧光量子點層。
[0012] 所述的反射層為Ag和/或A1構(gòu)成的反射膜層，或者由高低折射率膜交替組合而 成的布拉格反射鏡值BR)，其反射率為50% -100%。
[0013] 一種有機電致發(fā)光器件，包括堆疊設(shè)置的光轉(zhuǎn)換單元、有機功能層和第二電極層， 所述光轉(zhuǎn)換單元為所述具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，所述半透半反導電層靠近所述有 機功能層設(shè)置。
[0014] 所述有機電致發(fā)光器件為頂發(fā)光模式，所述反射層設(shè)置在基板上，所述反射層上 方依次為顏色轉(zhuǎn)換層，半透半反導電層，有機功能層和第二電極層。
[0015] 所述有機電致發(fā)光器件為底發(fā)光模式，所述第二電極層設(shè)置在基板上，所述第二 電極層上方依次設(shè)置所述有機功能層、半透半反導電層、顏色轉(zhuǎn)換層和反射層。
[0016] 一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括下述步驟：
[0017] S1、在基板上制作具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元
[0018] 在基板依次制作反射層，顏色轉(zhuǎn)換層和半透半反導電層；
[0019] S2、在半透半反導電層上形成有機功能層；
[0020] S3、在有機功能層上形成第二電極層；
[0021] S4、封裝。
[0022] 一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括下述步驟：
[0023] S1、在基板上制作第二電極層；
[0024] S2、在第二電極層上制作有機功能層；
[0025] S3、在有機功能層上形成半透半反導電層，顏色轉(zhuǎn)換層和反射層；
[0026] S4、封裝。
[0027] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有W下優(yōu)點：
[002引 （1)本發(fā)明所述的具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，包括疊加設(shè)置的半透半反導 電層，顏色轉(zhuǎn)換層和反射層。半透半反導電層、顏色轉(zhuǎn)換層和反射層構(gòu)成微腔結(jié)構(gòu)（法布 里-巧羅諧振腔），該微腔結(jié)構(gòu)可通過對原始光譜中的部分光的吸收和轉(zhuǎn)換實現(xiàn)對OL邸出 射光譜、色度、色溫的調(diào)節(jié)。同時與傳統(tǒng)光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明通過微腔效應(yīng)提高顏色轉(zhuǎn) 換層的光場強度，可提升光轉(zhuǎn)換效率，節(jié)省顏色轉(zhuǎn)換材料用量。
[0029] (2)本發(fā)明可W通過調(diào)節(jié)反射層、半透半反導電層的反射率W及顏色轉(zhuǎn)換層的厚 度，可實現(xiàn)微腔結(jié)構(gòu)對某一波長或波段的吸收增強，通過調(diào)節(jié)吸收增強的波長或波段，使其 與顏色轉(zhuǎn)換層中的一種或幾種顏色轉(zhuǎn)換材料的激發(fā)光譜重疊，從而提高顏色轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換 效率。
[0030] (3)本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的有機功能層的發(fā)光光譜中含有藍光組分，通過 在顏色轉(zhuǎn)換層中添加黃色或紅、綠色顏色轉(zhuǎn)換材料，并調(diào)節(jié)顏色轉(zhuǎn)換層厚度使其對藍光和/ 或綠光組分吸收增強，最終可提高對藍光和/或綠光組分的轉(zhuǎn)換效率，從而調(diào)節(jié)發(fā)光器件 出射光譜。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合 附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0032] 圖1是有顏色轉(zhuǎn)換功能的電極層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2是頂發(fā)光有機電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖3是底發(fā)光有機電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[003引圖中附圖標記表示為；1-基底，2-第二電極層，3-有機功能層，4-半透半反導電 層，5-顏色轉(zhuǎn)換層，6-反射層。

【具體實施方式】
[0036] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實 施方式作進一步地詳細描述。
[0037] 本發(fā)明可許多不同的形式實施，而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實施例。 相反，提供該些實施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本發(fā)明的構(gòu)思充分傳達給 本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由權(quán)利要求來限定。在附圖中，為了清晰起見，會夸大層和區(qū) 域的尺寸和相對尺寸。應(yīng)當理解的是，當元件例如層、區(qū)域或基板被稱作"形成在"或"設(shè)置 在"另一元件"上"時，該元件可W直接設(shè)置在所述另一元件上，或者也可W存在中間元件。 相反，當元件被稱作"直接形成在"或"直接設(shè)置在"另一元件上時，不存在中間元件。
[003引如圖1所示，本發(fā)明的一種具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，包括疊加設(shè)置的半 透半反導電層4,顏色轉(zhuǎn)換層5和反射層6。
[0039] 所述的半透半反導電層為Mg/Ag透明導電薄膜層，化/Ag透明導電薄膜層、Sm/Ag 透明導電薄膜層、Au/Ag透明導電薄膜層、Li/Ag透明導電薄膜層或ITO透明導電薄膜層。 半透半反導電層4對某一光波長范圍具有一定的透過率和反射率，其透光率為30 % -80 %， 反射率為20% -70%。
[0040] 所述顏色轉(zhuǎn)換層5為有機磯光染料層，巧光染料層或巧光量子點層。所述顏色 轉(zhuǎn)換層5中至少包含一種顏色轉(zhuǎn)換材料，顏色轉(zhuǎn)換材料可吸收短波長的光發(fā)射長波長的 光（下轉(zhuǎn)換）或吸收長波長的光發(fā)射短波長的光（上轉(zhuǎn)換）。本發(fā)明中使用的顏色轉(zhuǎn)換 材料沒有特別限定，只要不損害本發(fā)明的效果就可任意選擇。它們可W為無機顏色轉(zhuǎn)換材 料或者有機顏色轉(zhuǎn)換材料中的任一種或幾種。該些顏色轉(zhuǎn)換材料包括但不限于香豆素類、 化rylene類等有機磯光或巧光染料，錠侶石惱石（YAG)、NaYF4:化等無機下轉(zhuǎn)換或上轉(zhuǎn)換 巧光粉，CdS、CdSe等巧光量子點。其中W CdS、CdSe等巧光量子點材料作為優(yōu)選。
[0041] 所述的反射層6為Ag和/或A1等具有高反射率的金屬或其合金構(gòu)成的反射膜層， 或者由高低折射率膜（如Ti化/Si化或SixNy/Si〇2)交替組合而成的布拉格反射鏡DBR(布 拉格發(fā)射是指在兩種不同介質(zhì)的交界面上，具有周期性的反射點，當光入射時，將產(chǎn)生周 期性的反射，該種反射即稱為布拉格發(fā)射），其反射率為50% -100%。
[0042] 如圖2、圖3所示，本發(fā)明的一種有機電致發(fā)光器件，包括堆疊設(shè)置的光轉(zhuǎn)換單元、 有機功能層3和第二電極層2 ;所述光轉(zhuǎn)換單元為圖1所示具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單 元，所述半透半反導電層4靠近所述有機功能層3設(shè)置。
[0043] 實施例1頂發(fā)光模式的有機電致發(fā)光器件
[0044] 圖2所示為頂發(fā)光模式的有機電致發(fā)光器件為，所述反射層6設(shè)置在基板1上， 所述反射層6上方依次為顏色轉(zhuǎn)換層5,半透半反導電層4,有機功能層3和第二電極層2。 光轉(zhuǎn)換單元應(yīng)用于頂發(fā)射白光OL邸，頂發(fā)射白光OL邸包括透明電極層2,發(fā)光層3和圖1 所示光轉(zhuǎn)換單元，所述光轉(zhuǎn)換單元的半透半反導電層4與所述發(fā)光層3接觸。所述發(fā)光層 3電致發(fā)光光譜中至少含有藍光組分，通過在顏色轉(zhuǎn)換層中添加黃色或紅、綠色顏色轉(zhuǎn)換材 料CdSe/CdS量子點（CdS包覆CdSe的核殼結(jié)構(gòu)量子點），并調(diào)節(jié)顏色轉(zhuǎn)換層厚度使其對藍 光和/或綠光組分吸收增強。最終可提高對藍光和/或綠光組分的轉(zhuǎn)換效率，從而調(diào)節(jié)頂 發(fā)光器件出射光譜，實現(xiàn)白光。
[0045] 頂發(fā)光類型的有機電致發(fā)光器件的具體結(jié)構(gòu)為；反射層/顏色轉(zhuǎn)換層/半透半反 導電層/空穴注入層/空穴傳輸層/磯光發(fā)光層/藍光巧光發(fā)光層/電子傳輸層/電子注 入層/陰極。反射層為反射層6,半透半反導電層為半透半反導電層4,陰極為第二電極層 2。
[0046] 其中磯光發(fā)光層為非藍光發(fā)光層，優(yōu)選為紅光、澄紅、黃光、黃綠光、綠光的磯光發(fā) 光層。上述器件結(jié)構(gòu)中的磯光發(fā)光層的主體材料可W為一種或一種W上材料，磯光發(fā)光層 的染料也可W為一種或一種W上材料。
[0047] 其中顏色轉(zhuǎn)換層中的CdSe/CdS量子點對藍光和/或綠光組分進行吸收，發(fā)出紅 光、澄紅、黃光、黃綠光、組分中的一種或幾種。
[0048] 最終出射光譜由電致發(fā)光層中的巧光發(fā)光層和磯光發(fā)光層發(fā)出的光W及顏色轉(zhuǎn) 換層轉(zhuǎn)換的光構(gòu)成白光光譜。
[0049] 實施例中頂發(fā)光類型的有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下：
[0化0] ①用煮沸的洗漆劑超聲和去離子水超聲的方法對口O/Ag/ITO玻璃基板進行清 洗，并放置在紅外燈下烘干。
[0化1 ] ②把上述帶有Ag反射層的玻璃基片置于真空腔內(nèi)，抽真空至1 X l(T4Pa，采用轉(zhuǎn)印 的方法將量子點孤S薄膜轉(zhuǎn)印到帶有Ag反射層的玻璃基片上，孤薄膜厚度45nm。
[0化2] ⑨把上述基板置于真空腔內(nèi)，抽真空至1 X 10可a,在上述含量子點薄膜的基板上 蒸鍛20nm厚的Ag作為半透半反導電層，速率為0. Inm/s。
[0化3] ④在上述電極層上，繼續(xù)蒸鍛一層空穴注入層，速率為0. 05nm/s，蒸鍛膜厚為 5打m〇
[0化4] ⑥在上述空穴注入層膜上，繼續(xù)蒸鍛一層空穴傳輸層，速率為0. Inm/s，蒸鍛膜厚 為 50nm。
[0化5] ⑧采用雙源共蒸的方法，進行磯光發(fā)光層的蒸鍛。
[0化6] ⑦在上述磯光發(fā)光層之上，繼續(xù)蒸鍛一層阻擋層；
[0化7] ⑨再采用雙源共蒸的方法，進行藍光巧光發(fā)光層的蒸鍛；
[0化引⑨在藍光巧光發(fā)光層之上，繼續(xù)蒸鍛一層化hen和化hen: 10% Cs作為電子傳輸 層。
[0059] ⑩最后，在上述電子傳輸層之上采用雙源共蒸的方法蒸鍛Mg:Ag電極（第二電極 層2)，電極厚度20皿，封裝即得。
[0060] 表1-1對比例和實施例的器件結(jié)構(gòu)
[0061]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述的光轉(zhuǎn)換單元包括疊加設(shè) 置的半透半反導電層（4)，顏色轉(zhuǎn)換層（5)和反射層化）。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述的半透半 反導電層（4)為Mg/Ag透明導電薄膜層，化/Ag透明導電薄膜層、Sm/Ag透明導電薄膜層、 Au/Ag透明導電薄膜層、Li/Ag透明導電薄膜層或ITO透明導電薄膜層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述的半透半 反導電層（4)的透光率為30 %-80%，反射率為20 %-70 %。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述顏色轉(zhuǎn)換 層（5)為有機磯光染料層，巧光染料層或巧光量子點層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述的反射層 (6)為Ag和/或A1構(gòu)成的反射膜層，或者由高低折射率膜交替組合而成的布拉格反射鏡 (DBR)，其反射率為50 % -100 %。
6. -種有機電致發(fā)光器件，包括堆疊設(shè)置的光轉(zhuǎn)換單元、有機功能層（3)和第二電極 層（2)，其特征在于，所述光轉(zhuǎn)換單元為權(quán)利要求1-6任一所述具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換 單元，所述半透半反導電層（4)靠近所述有機功能層（3)設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述有機電致發(fā)光器件為頂 發(fā)光模式，所述反射層（6)設(shè)置在基板（1)上，所述反射層（6)上方依次為顏色轉(zhuǎn)換層巧）， 半透半反導電層（4)，有機功能層（3)和第二電極層（2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述有機電致發(fā)光器件為底 發(fā)光模式，所述第二電極層（2)設(shè)置在基板（1)上，所述第二電極層（2)上方依次設(shè)置所述 有機功能層（3)、半透半反導電層（4)、顏色轉(zhuǎn)換層（5)和反射層化）。
9. 一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括下述步驟： 51、 在基板（1)上制作具有顏色轉(zhuǎn)換功能的光轉(zhuǎn)換單元 在基板（1)依次制作反射層化），顏色轉(zhuǎn)換層（5)和半透半反導電層（4); 52、 在半透半反導電層（4)上形成有機功能層（3); 53、 在有機功能層（3)上形成第二電極層（2); 54、 封裝。
10. -種有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括下述步驟： 51、 在基板（1)上制作第二電極層（2); 52、 在第二電極層（2)上制作有機功能層（3); 53、 在有機功能層（3)上形成半透半反導電層（4)，顏色轉(zhuǎn)換層（5)和反射層化）； 54、 封裝。
【文檔編號】H01L51/52GK104466026SQ201410838136
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】高松, 劉嵩 申請人:北京維信諾科技有限公司