[发明专利]用于OLED器件的分层结构，用于制造所述分层结构的方法，以及具有所述分层结构的OLED器件

说明书

技术领域

本发明涉及用于有机发光二极管（OLED）器件的分层结构，并且更具体地，涉及用于OLED器件的分层结构，所述分层结构包括可以对通过由玻璃衬底、ITO层和有机层之间的折射率中的差异引起的波导效应和通过由玻璃衬底和空气之间的折射率中的差异引起的全反射效应而损失到外部的光进行有效提取的内部提取层（IEL），用于制造所述分层结构的方法和具有所述分层结构的OLED器件。

背景技术

有机发光二极管（OLED）是这样一种器件：其中有机层夹在两个电极之间并且当向有机层施加电场时，电子和空穴从电极注入并且在有机层中重组以形成激子，并且激子衰变到基态且发射光。OLED的结构相对简单，需要较少类型的部分，并且对于大规模生产是有利的。OLED已经发展成用于显示目的，并且使用白色OLED的OLED照明的领域近来已经吸引了大量关注。

与OLED面板不同，OLED照明面板不具有分离的红、绿和蓝（RGB）像素并且使用多个有机层而发射白光。在此，使用在OLED照明面板中的有机层根据其功能而包括空穴注入层、空穴输运层、发射层、电子输运层、电子注入层等。

OLED可以取决于所使用的材料、发光机制、发光方向、驱动方法等而分类成各种类型。在此，OLED可以根据发光结构而分类成朝向玻璃衬底发射光的底部发射类型OLED和在与玻璃衬底相反方向上发射光的前部发射类型OLED。在底部发射类型OLED的情况中，诸如铝等之类的金属薄膜用作阴极以充当反射板，并且诸如ITO等之类的透明导电氧化物膜用作阳极以充当光通过其而发射的路径。在前部发射类型OLED的情况中，阴极由包括银薄膜的多层薄膜组成，并且光通过阴极发射。然而，前部发射结构很少用作照明面板，除了从两侧都发射光的透明面板之外，并且底部发射结构被最广泛地使用。

同时，磷光性OLED可以在光发射中使用通过电子和空穴的重组所形成的所有激子，并且因此其理论上的内量子效率逼近100%。然而，即便内量子效率接近100%，大约20%的光被发射到外部，并且大约80%的光通过由玻璃衬底、ITO层和有机层之间的折射率中的差异引起的波导效应和通过由玻璃衬底和空气之间的折射率中的差异引起的全反射效应而损失。

内部有机层的折射率大约为1.7到1.8，并且一般用作阳极的ITO层（即透明电极）的折射率大约为1.9。这两层的厚度像大约200到400nm那样小，玻璃衬底的折射率大约为1.5，并且因此平面波导自然形成在OLED中。根据计算，通过波导效应损失的光的量看似大约45%。

而且，玻璃衬底的折射率大约为1.5，并且外部空气的折射率大约为1.0。作为结果，当光从玻璃衬底逸出到外部时，超过临界角入射的光引起全反射并且在玻璃衬底中被俘获，并且以这种方式被俘获的光总计大约35%。

作为结果，由于玻璃衬底、ITO层和有机层之间的波导效应和由于玻璃衬底和空气层之间的全反射效应，仅大约20%的光被发射到外部，并且因此OLED的外部光效率由于低的光提取效率而停留在低水平。

因此，期望用于提取OLED中所俘获的光的技术来改善OLED的外部光效率。在此，用于将在有机层和ITO层之间俘获的光提取到外部的技术称作内部光提取，并且用于将玻璃衬底中俘获的光提取到外部的技术称作外部光提取。作为能够改善OLED照明面板的效率、亮度和寿命的核心技术，光提取技术已经吸引了大量关注。特别地，内部光提取技术被评估为能够在理论上实现大于三倍的外部光效率的改善的有效技术，但是它敏感地影响OLED的内部界面。因此，内部光提取技术需要满足除光学效应之外的电气、机械和化学属性。

目前，已经建立了将微透镜阵列（MLA）膜、光散射膜等附接到OLED面板的外部表面的外部光提取技术，但是内部光提取技术尚未达到实用阶段。

根据研究报告，已知的是，诸如内部光散射层、衬底表面变形、折射率调制层、光子晶体、纳米结构形成等之类的内部光提取技术对内部光提取具有效果。内部光提取技术的关键点是散射、衍射或折射通过波导效应所俘获的光以形成小于临界角的入射角使得光被提取到光学波导的外部。

然而，以上作为内部光提取技术所介绍的技术仍处于实验室阶段，并且因此急切期望可适用于大规模生产的内部光提取技术的发展。

发明内容

技术问题

本发明的一方面是提供用于OLED器件的分层结构，其可以有效提取在OLED器件中的光学波导和玻璃衬底中被俘获的光以显著改善OLED器件的外部光效率，因此改善OLED器件的效率、亮度和寿命。