CN102201546A

CN102201546A - 具有凸台界面结构的有机电致发光器件及其制备方法

Info

Publication number: CN102201546A
Application number: CN 201110127486
Authority: CN
Inventors: 郝玉英; 张叶; 房晓红; 刘红利; 王�华; 许并社
Original assignee: Taiyuan University of Technology
Current assignee: Taiyuan University of Technology
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2011-09-28

Abstract

一种具有凸台界面结构的有机电致发光器件，自下向上依次由玻璃基底、阳极层、具有一层或多层界面结构的有机功能层、无机功能层和阴极层组成，其中的有机功能层及阴极层具有凸台界面结构，即每一界面由一个平面层以及一体设于该平面层上的不少于一条的凸台构成，且位于界面下一平面层上的凸台嵌入界面上一平面层中。利用这种凸台界面结构，一方面增加了载流子复合界面的面积，起到了分散激子、减少激子淬灭的作用，另一方面提高了器件波导光的耦合输出，达到提高器件发光效率的目的。实验证明，采用本发明凸台界面结构的有机电致磷光器件发光效率提高约10～80%，有机电致荧光器件的发光效率提高约10～110%。

Description

具有凸台界面结构的有机电致发光器件及其制备方法

技术领域

本发明属于有机电致发光技术领域，涉及一种有机电致发光器件，特别是一种具有凸台界面结构的有机电致发光器件。本发明还涉及该有机电致发光器件的制备方法。

背景技术

有机电致发光器件由于具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富、易与集成电路匹配等优点，在平板显示和照明领域具有十分广泛的应用前景。目前基于有机电致发光的产品已经问世，但离其广泛应用还有距离，器件寿命短、效率低是制约其推广应用的主要因素，要解决这一问题，一方面是开发用于有机电致发光器件的性能优良的材料（包括载流子传输材料、发光材料、电极材料等），另一方面是对发光器件的结构进行优化。

1989年，美国Kodak公司的C.W.Tang等人（J.Appl.Phys.,1989,65,913）在器件的发光层中掺杂荧光染料来提高OLEDs的效率。1999年，普林斯顿大学的Forrest等人在器件的发光层中掺杂磷光染料来提高器件的效率（Nature 1998, 395, 151；Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4）。磷光染料的引入，使得器件能够同时有效地利用单线态和三线态激子，器件的发光效率得到了大幅提升。由于三线态激子扩散长度大，与有机电致荧光器件相比，有机电致磷光器件一般要在空穴传输层与发光层之间插入电子阻挡层，在发光层与电子传输层之间插入空穴阻挡层，以提高器件的发光效率。有机电致磷光器件存在的最大问题是高电流密度下三线态激子的淬灭，因此，与荧光器件相比，磷光器件的稳定性较差。

有机电致发光器件的结构优化也是提高器件发光效率的重要途径。在早期的单层OLED器件里，因注入的电子或空穴在此层的迁移能力相差很大，导致器件的发光效率不佳。后来的双层、三层式结构，由于改善了载流子的注入、输运与复合，使器件效率得到有效提高，后来在器件中插入载流子注入层、激子阻挡层等发展了多层结构，提高载流子的注入，并将载流子有效地限制在发光区内，提高载流子的复合几率，从而提高了器件的发光效率。近年来，又发展了光学微腔结构（Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 1997；J. Appl. Phys. 1999, 86, 2407）、串联式结构（Appl. Phys. Lett. 2004, 84,167；Adv. Funct. Mater. 2010,20,1）以及pin结构（Appl. Phys. Lett. 2006,89, 061111）。利用微腔共振效应可以使器件效率提升，但这种结构制备工艺复杂，而且发光强度和发光颜色随视角而改变；串联式结构可使器件的效率和寿命均得到提升，但这种技术中间连接层制作复杂、成本高，驱动电压高；pin结构可以大大降低器件的工作电压，提高器件的发光效率，但器件的寿命有待改善，而且制作工艺同样复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有凸台界面结构的有机电致发光器件，利用这种凸台界面结构，可以降低器件电流，增加载流子复合界面面积，减少激子淬灭，并能提高器件波导光的耦合输出，从而达到提高器件发光效率的目的。

本发明提供的具有凸台界面结构的有机电致发光器件与现有的有机电致发光器件结构相似，自下向上依次由玻璃基底、阳极层、具有一层或多层界面结构的有机功能层、无机功能层和阴极层组成。其中，有机功能层可以由空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层组成；也可以由空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层组成；也可以由空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层组成；也可以由空穴传输层、发光层、电子传输层组成；还可以单由发光层组成。所述的无机功能层用作电子注入层。

与现有有机电致发光器件结构不同的是，本发明有机电致发光器件所述的有机功能层及阴极层具有凸台界面结构，即每一界面是由一个平面层以及一体设于该平面层上的不少于一条的凸台构成的，且位于界面下一平面层上的凸台嵌入界面上一平面层中。也就是说，除最下一层即与阳极层连接的有机功能层界面具有一个完整的平面层外，本发明所述的平面层并不是绝对意义上的平面层，在界面上一平面层的底部，由于界面下一平面层上凸台的嵌入而形成与嵌入凸台相对应的凹槽。

本发明的有机电致发光器件上，在有机功能层的每一界面以及阴极层的平面层上设有的凸台数量相等，位置相对。

进一步地，上述具有凸台界面结构的有机电致发光器件中，其有机功能层界面下一平面层上的凸台厚度不大于位于其界面上一有机功能层平面层的厚度，以保证界面下一平面层上的凸台能够完全嵌入界面上一平面层中。

需要说明的是，本发明的无机功能层作为电子注入层，其厚度远小于有机功能层的每一界面，所以不能形成像有机功能层及阴极层那样厚度的凸台，只是在与其相邻的有机功能层表面上形成一个与其表面形状一致的均匀厚度的薄层。

本发明提出的具有凸台界面结构的有机电致发光器件中，其所述凸台的形状可以是矩形，也可以是梯形，但是凸台的形状并不局限于此，所有具有凸台特性的形状都应该属于本发明所指的凸台。

制备上述具有凸台界面结构的有机电致发光器件的一种方法是：

1）以常规方法处理带有阳极层的导电玻璃；

2）将处理好的导电玻璃置于真空蒸镀炉中，阳极层面朝下，升华需附着在阳极层表面的有机功能层材料粉体，在阳极层表面沉积生长成一平面膜层；

3）将一具有一条或多条狭缝的模具平行并贴近于上述平面膜层的下方，再次升华上述有机功能层材料粉体，在步骤2）制备的平面膜层上沉积生长形成一条或多条凸台；

4）移去模具，继续蒸镀其他有机功能层、无机功能层和阴极层，升华后的气态分子继续在步骤3）形成的具有凸台的膜层上沉积生长，得到具有凸台界面结构的有机电致发光器件。

本发明还提供了一种适用于上述制备方法使用的专用模具，该模具可以用于制备具有0～3条凸台的有机电致发光器件，且每次可以在同一块导电玻璃上制备出4块具有相同结构的有机电致发光器件。

本发明的上述专用模具为一个圆形模具，分为A、B、C、D四个区域，每个区域再分成三个部分，其中：

区域A的A1处开有一正方形孔，A2处开有上下对称分布的单缝，A3处开有4个长方形孔；

区域B的B1处开有同A1的正方形孔，B2处开有上下对称分布的双缝，B3处开有同A3的4个长方形孔；

区域C的C1处开有同A1的正方形孔，C2处开有上下对称分布的三缝，C3处开有同A3的4个长方形孔；

区域D的D1处开有同A1的正方形孔，D2处无缝，D3处开有同A3的4个长方形孔；

所述区域均布环绕在圆形模具的圆周。

本发明通过在有机电致发光器件的有机功能层界面以及阴极层上构筑凸台界面结构，一方面增加了载流子复合界面的面积，起到了分散激子、减少激子淬灭的作用，另一方面提高了器件波导光的耦合输出，从而达到提高器件发光效率的目的。实验证明，采用本发明凸台界面结构的有机电致磷光器件的发光效率提高约10～80%，采用本发明凸台界面结构的有机电致荧光器件的发光效率提高约10～110%。

附图说明

图1是界面具有一个矩形凸台的有机电致发光器件的截面图。

图2是界面具有两个矩形凸台的有机电致发光器件的截面图。

图3是界面具有三个矩形凸台的有机电致发光器件的截面图。

图4是界面具有一个梯形凸台的有机电致发光器件的截面图。

图5是界面具有两个梯形凸台的有机电致发光器件的截面图。

图6是界面具有三个梯形凸台的有机电致发光器件的截面图。

图7是用于制备具有凸台界面结构有机电致发光器件专用模具的结构示意图；

图8是图7所示模具的区域A结构示意图。

图9是图7所示模具的区域B结构示意图。

图10是图7所示模具的区域C结构示意图。

图11是图7所示模具的区域D结构示意图。

图12是经过刻饰的铟锡氧化物阳极层的形状。

图13是实施例1制备的器件B与对比例器件A的亮度-电流密度曲线。

图14是实施例1制备的器件B与对比例器件A的电流效率-电流密度曲线。

图15是实施例2制备的器件C与对比例器件A的亮度-电流密度曲线。

图16是实施例2制备的器件C与对比例器件A的电流效率-电流密度曲线。

图17是实施例3制备的器件D与对比例器件A的亮度-电流密度曲线。

图18是实施例3制备的器件D与对比例器件A的电流效率-电流密度曲线。

图19是实施例4制备的器件F与对比例器件E1、E2的亮度-电压曲线。

图20是实施例4制备的器件F与对比例器件E1、E2的电流效率-电流密度曲线。

图21是实施例5制备的器件G与对比例器件E1、E2的亮度-电压曲线。

图22是实施例5制备的器件G与对比例器件E1、E2的电流效率-电流密度曲线。

图23是实施例6制备的器件H与对比例器件E1、E3的亮度-电压曲线。

图24是实施例6制备的器件H与对比例器件E1、E3的电流效率-电流密度曲线。

图25是实施例7制备的器件I与对比例器件E1、E4的亮度-电压曲线。

图26是实施例7制备的器件I与对比例器件E1、E4的电流效率-电流密度曲线。

图27是实施例8制备的器件L与对比例器件K1、K2的亮度-电流密度曲线。

图28是实施例8制备的器件L与对比例器件K1、K2的电流效率-电流密度曲线。

图29是实施例9制备的器件M与对比例器件K1、K3的亮度-电流密度曲线。

图30是实施例9制备的器件M与对比例器件K1、K3的电流效率-电流密度曲线。

图31是实施例10制备的器件N与对比例器件K4、K5的亮度-电流密度曲线。

图32是实施例10制备的器件N与对比例器件K4、K5的电流效率-电流密度曲线。

图1～图6中：1为透明玻璃基片，2为阳极层，采用铟锡氧化物（ITO），3为空穴传输层，4为电子阻挡层，5为发光层，可以是主体发光层，也可以是在主体材料中掺杂荧光染料或磷光染料形成的发光层，6为空穴阻挡层，7为电子传输层，8为无极功能层（电子注入层），9为阴极层。3～7层统称为有机功能层。其中，3、4、6、7的有机功能层可根据具体器件选择去留。

具体实施方式

本发明所有实施例均采用下述专用模具，以下述制备方法制备得到具有凸台界面结构的有机电致发光器件。

专用模具的结构如图7，为一个圆形模具，分为A、B、C、D四个区域，每个区域再分成三个部分，所述区域均布环绕在圆形模具的圆周。其中：

区域A的结构如图8，在A1处开有一10mm×10mm的正方形孔，A2处开有上下对称分布的单缝，每个缝的线度为20mm×0.5mm，A3处开有4个3mm×9mm的长方形孔；

区域B的结构如图9，在B1处开有10mm×10mm的正方形孔，B2处开有上下对称分布的双缝，每个缝的线度为20mm×0.5mm，B3处开有4个3mm×9mm的长方形孔；

区域C的结构如图10，在C1处开有10mm×10mm的正方形孔，C2处开有上下对称分布的三缝，每个缝的线度为20mm×0.5mm，C3处开有4个3mm×9mm的长方形孔；

区域D的结构如图11，在D1处开有同A1的10mm×10mm的正方形孔，D2处无缝无孔，D3处开有4个3mm×9mm的长方形孔。

A1，B1，C1，D1相同，均为10mm×10mm的长方形的孔，为除下述特定情况外的蒸镀时使用；A3，B3，C3，D3相同，均为四个3mm×9mm的长方形孔，为蒸镀阴极层用；A2，B2，C2分别具有上下对称分布的单缝、双缝和三缝，每个缝宽均为0.5mm，为蒸镀第一层有机功能层界面以形成凸台用，A2 为蒸镀界面1个凸台用，B2为蒸镀界面2个凸台用，C2为蒸镀界面3个凸台用，D2无缝无孔，为蒸镀平直界面用。

上述尺寸为制备本发明实施例使用的模具尺寸，但上述尺度并不是对模具的限定，实际应用中可以根据制备有机电致发光器件的大小调整模具的尺寸。

A区为蒸镀界面1个凸台用，3个部分中，A1蒸镀有机层和无机层，A2 蒸镀有机层凸台部分，A3蒸镀阴极层，可在各有机功能层界面及阴极层形成一个凸台。

B区为蒸镀2个凸台用，3个部分中，B1蒸镀有机层和无机层，B2 蒸镀有机层凸台部分，B3蒸镀阴极层，可在各有机功能层界面和阴极层形成两个凸台。

C区为蒸镀3个凸台用，3个部分中，C1蒸镀有机层和无机层，C2 蒸镀有机层凸台部分，C3蒸镀阴极层，可在各有机功能层界面和阴极层形成三个凸台。

在D区中制备的有机电致发光器件没有凸台，2个有效部分中，D1蒸镀各有机功能层，D3蒸镀阴极层，可制备界面平直的参比有机电致发光器件，各功能层界面均为平面。

各实施例具有凸台界面结构的有机电致发光器件采用下述制备方法制备。

1、清洗、刻蚀、烘干、紫外光处理导电玻璃

1）用去离子水浸渍清洗规格为20mm×20mm的导电玻璃10～15min，晾干；

2）用丙酮浸渍清洗导电玻璃10～15min，晾干；

3）确定导电玻璃的氧化铟锡面为正面，用宽为8mm的透明胶带粘贴导电玻璃的正面；

4）将盐酸50ml置于烧杯中，加入锌粒5g，搅拌10～15min，配制成刻蚀液；

5）将贴有透明胶带的导电玻璃置于烧杯中，浸没刻蚀未被胶带掩盖的部位，刻蚀后取出晾干，揭去透明胶带，形成图12所示形状的导电膜；

6）将刻蚀后的导电玻璃用棉球擦洗后，置于超声波清洗器中，加入去离子水，超声清洗10～15min，晾干；

7）将晾干后的导电玻璃置于超声波清洗器中，加入丙酮，超声清洗10～15min，晾干；

8）将超声清洗后的导电玻璃置于石英舟中，于真空干燥箱中，40℃±5℃干燥10～15min；

9）将干燥后的导电玻璃置于紫外光照射箱中，氧化铟锡面朝上，开启紫外光源，紫外光功率8W、波长254nm，照射时间8～10min。

2、真空蒸镀制备具有界面凸台结构的有机电致发光器件

1）开启真空蒸镀炉，将四片处理好的导电玻璃置于炉腔顶部的转盘上，导电玻璃氧化铟锡面朝下，并以上述专用膜具固定，膜具与导电玻璃平行，且首先将四片导电玻璃片的正中央分别与开有10mm×10mm方形小孔的A1、B1、C1、D1的中央对准；

2）将蒸镀材料，包括空穴传输层材料、电子阻挡层材料、发光层主体材料、发光层掺杂剂材料、空穴阻挡层材料、电子传输层材料、电子注入层材料、阴极层材料分别置于炉腔底部的各个蒸镀坩埚中；

3）调整炉壁上的石英测厚探头，高探头对准转盘上的导电玻璃，低探头对准盛放掺杂剂的坩埚；

4）关闭真空蒸镀炉炉盖，并密封；

5）开启机械真空泵，抽炉腔内为真空，使炉内真空度为3Pa；开启分子真空泵，抽炉腔内为真空，使炉内真空度为0.0005Pa，并保持恒定；

6）开启轰击电流控制器，轰击炉腔导电玻璃，电流50mA，时间8～10min，提高导电玻璃功函数，并净化炉腔；

7）开启转盘，使导电玻璃随转盘一起转动；

8）开启石英测厚探头；

9）蒸镀各功能层；

Ⅰ、蒸镀空穴传输层

开启盛有空穴传输材料的坩埚电源，电流保持在28～30mA，空穴传输材料粉体升华，升华后的气态分子在导电玻璃上沉积生长成平面膜层，厚度为10～25nm；然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；

Ⅱ、蒸镀空穴传输层凸台

利用机械手转动放置导电玻璃片的转盘，将四片导电玻璃片分别对准膜具上的A2、B2、C2 、D2，再次开启盛有空穴传输材料的坩埚电源，电流保持在28～30mA，空穴传输材料粉体升华，升华后的气态分子继续在步骤Ⅰ制备的平面膜层上沉积生长，分别形成宽度为0.5mm，高度为5～20nm的凸台一个、两个、三个，然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；由于D2处无缝无孔，所以空穴传输材料不会再在位于D2下的已经沉积有空穴传输材料的平面膜层上继续沉积生长，即D2处导电玻璃片制备的器件不形成界面凸台，界面为一平面；

Ⅲ、蒸镀电子阻挡层

再次转动放置导电玻璃片的转盘，将四片导电玻璃片再次分别对准膜具上的A1、B1、C1，D1，开启盛有电子阻挡层材料的的坩埚电源，电流保持在28～30mA，电子阻挡层材料粉体升华，升华后的气态分子继续在步骤Ⅱ形成具有凸台的膜层上沉积生长，蒸镀厚度为10～20nm，然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；

Ⅳ、蒸镀发光层

对于发光层掺杂器件，开启盛有主体材料和掺杂剂的坩埚电源，电流分别保持在26～28mA和24～26mA，主体材料和掺杂剂均由固态升华变为气态，升华后的主体材料和掺杂剂的气态分子继续在步骤Ⅲ形成的具有凸台的膜层上同时沉积生长，通过高低探头控制掺杂剂在主体中的掺杂比例，蒸镀厚度为20～30nm，形成发光层，然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；对于发光层非掺杂器件，开启盛有发光材料的坩埚电源，电流保持在24～26mA，发光材料由固态升华变为气态，升华后的发光材料的气态分子继续在步骤Ⅲ形成的具有凸台的膜层上沉积生长，蒸镀厚度为20～30nm，形成发光层，然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；

Ⅴ、蒸镀空穴阻挡层

开启盛有空穴阻挡层材料的坩埚电源，电流保持在26～28mA，空穴阻挡层材料由固态升华至气态，升华后气态分子在继续在步骤Ⅳ形成的具有凸台的膜层上沉积生长，蒸镀厚度为10～20nm，然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；

Ⅵ、蒸镀电子传输层

开启盛有电子传输层材料的坩埚电源，电流分别保持在30～32mA，电子传输层材料粉体由固态升华至气态，升华后气态分子在继续在步骤Ⅴ形成的具有凸台的膜层上沉积生长，厚度为30～40nm，然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；

Ⅶ、蒸镀电子注入层

开启盛有电子注入层材料的坩埚电源，电流保持在35～40mA，电子注入层材料粉体由固态升华至气态，升华后气态分子继续在步骤Ⅵ形成的具有凸台的膜层上沉积生长，厚度为1～1.5nm，然后关闭该坩埚电源，停止蒸镀；

Ⅷ、蒸镀阴极层

利用机械手第三次转动放置导电玻璃片的转盘，将四片导电玻璃片分别对准膜具上的A3、B3、C3，D3，开启盛有阴极材料的坩埚电源，电流保持在35～40mA，阴极材料由固态升华至气态，升华后气态分子继续在步骤Ⅶ形成的具有凸台的膜层上沉积生长，厚度为150nm～200nm；

在制备过程中，石英测厚探头测量蒸镀厚度，并由显示屏显示其厚度值；

其中，以上有机功能层的蒸镀步骤可根据具体器件选择去留；

10）关闭蒸镀炉坩埚加热器，真空状态下炉内温度冷却至室温；

11）关闭分子真空泵、机械真空泵，开启放气阀，打开蒸镀炉盖，取出导电玻璃，每块导电玻璃上都有四个相同的发光面积为3mm×3mm的有机电致发光器件；

12）对制备的器件用环氧树脂材料封装，密闭避光，储存于阴凉、干燥、洁净环境，防水、防潮、防氧化、防酸碱盐侵蚀，温度20℃±2℃，相对湿度≤10%。

3、检测、分析、表征、对比

对制备出的有机电致发光器件的光电性能进行检测、分析、表征、对比：用ST-900M型光度计进行发光亮度-电压特性测量；用2400数字源表进行伏安特性测量。

采用上述专用模具和制备方法，每次可以同时制备出分别具有1条凸台、2条凸台、3条凸台和没有凸台的4种有机电致发光器件，且每种器件都是在同一块导电玻璃上制备出4块具有完全相同结构的有机电致发光器件。

实施例1～3。

阳极层采用铟锡氧化物（ITO），空穴传输层材料采用N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB，纯度99.99%），发光层主体材料采用4,4'-二(9-咔唑)-联苯（CBP，纯度99.99%），发光层掺杂剂采用磷光掺杂剂三(2-苯基吡啶)铱（Ir(ppy)₃，纯度99.99%），空穴阻挡层材料采用二(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-联苯酚铝（BAlq，纯度99.99%），电子传输层采用8-羟基喹啉铝（Alq₃，纯度99.99%），电子注入层采用氟化锂（LiF，纯度99.99%），阴极层采用铝电极（Al，纯度99.99%）。氧化铟锡导电玻璃的面电阻为10Ω/□。

对比例器件是由图7所示的D区得到的，其结构为：ITO/NPB(30nm)/CBP：Ir(ppy)₃(30nm，6wt%)/BAlq(10nm)/Alq₃(30nm)/LiF（1nm）/Al(150nm)，各功能层界面为平直界面，器件编号为A。

实施例1是由图7所示的A区得到的具有一条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(20nm)/NPB凸起(10nm)/CBP：Ir(ppy)₃(30nm，6wt%)/BAlq(10nm)/Alq₃(30nm)/LiF /Al(150nm)，凸台厚度10nm，器件编号为B。

图13、14分别为实施例1器件B与对比例器件A的亮度-电流密度、电流效率-电流密度曲线图。在200mA/cm²，实施例1器件B的亮度为24701cd/m²，对比例器件A的亮度为21286cd/m²；实施例1器件B的最大电流效率为20.8cd/A，对比例器件A的最大电流效率为17.3cd/A，效率提高了20.2%。

实施例2是图7所示的B区得到的具有两条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(20nm)/NPB凸起(10nm)/CBP：Ir(ppy)₃(30nm，6wt%)/BAlq(10nm)/Alq₃(30nm)/LiF （1nm）/Al(150nm)，凸台厚度10nm，器件编号为C。

图15、16分别为实施例2器件C与对比例器件A的亮度-电流密度、电流效率-电流密度曲线图。在200mA/cm²，实施例2器件C的亮度为25138cd/m²，对比例器件A的亮度为21286cd/m²；实施例2器件C的最大电流效率为24.3cd/A，对比例器件A的最大电流效率为17.3cd/A，效率提高了40.5%。

实施例3是图7所示的C区得到的具有三条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(20nm)/NPB凸起(10nm)/CBP：Ir(ppy)₃(30nm，6wt%)/BAlq(10nm)/Alq₃(30nm)/LiF（1nm） /Al（150nm），凸台厚度10nm，器件编号为D。

图17、18分别为实施例1器件D与对比例器件A的亮度-电流密度、电流效率-电流密度曲线图。在200mA/cm²，实施例3器件D的亮度为34553cd/m²，对比例器件A的亮度为21286cd/m²；实施例2器件D的最大电流效率为30.8cd/A，对比例器件A的最大电流效率为17.3cd/A，效率提高了78%。

实施例4～7。

阳极层采用铟锡氧化物（ITO），空穴传输层材料采用N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基- 1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB，纯度99.99%），发光层材料采用2-(2-羟基苯基)苯并噻唑锌（Zn(BTZ)₂，纯度99.99%），兼做电子传输层，LiF做电子注入层，阴极层采用Al电极。氧化铟锡导电玻璃的面电阻为10Ω/□。

对比例器件是由图7所示的D区得到，各功能层界面为平直界面，分别为：

ITO/NPB(40nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为E1；

ITO/NPB(30nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为E2；

ITO/NPB(20nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为E3；

ITO/NPB(15nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为E4。

实施例4是由图7所示的A区得到的具有一条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(30nm)/NPB凸起(10nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，凸台厚度10nm，器件编号为F。

图19、20给出了器件E1、E2、F的电压-亮度、电流密度-电流效率曲线，6V下，器件F的亮度1044cd/m²，对比器件E1的亮度为480cd/m²，对比器件E3的亮度为612 cd/m²。器件F的最大电流效率为1.36cd/A，对比器件E1的最大电流效率为1.10cd/A，对比器件E2的最大电流效率为1.16 cd/A，与器件E1相比效率提高了23.6%，与器件E2相比效率提高了14.7%。

实施例5是图7所示的B区得到的具有两条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(30nm)/NPB凸起(10nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，凸台厚度10nm，器件编号为G。

图21、22给出了器件E1、E2、G的电压-亮度、电流密度-电流效率曲线，6V下，器件G的亮度963cd/m²，对比器件E1的亮度为480cd/m²，对比器件E2的亮度为612 cd/m²。器件G的最大电流效率为1.59cd/A，对比器件E1的最大电流效率为1.10cd/A，对比器件E2的最大电流效率为1.16 cd/A，与器件E1相比效率提高了44.5%，与器件E2相比效率提高了37.1%。

实施例6是图7所示的B区得到的具有两条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(20nm)/NPB凸起(20nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，凸台厚度20nm，器件编号为H。

图23、24给出了器件E1、E3、H的电压-亮度、电流密度-电流效率曲线，6V下，器件H的亮度1203cd/m²，对比器件E1的亮度为480cd/m²，对比器件E3的亮度为949 cd/m²。器件H的最大电流效率为1.52cd/A，对比器件E1的最大电流效率为1.10cd/A，对比器件E3的最大电流效率为1.27 cd/A，与器件E1相比效率提高了38.2%，与器件E3相比效率提高了19.7%。

实施例7是图7所示的B区得到的具有两条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(15nm)/NPB凸起(25nm)/Zn(BTZ)₂(60nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，凸台厚度25nm，器件编号为I。

图25、26给出了器件E1、E4、I的电压-亮度、电流密度-电流效率曲线，6V下，器件I的亮度988cd/m²，对比器件E1的亮度为480cd/m²，对比器件E4的亮度为1283 cd/m²，但器件E4不稳定，此后就淬灭了。器件I的最大电流效率为1.38cd/A，对比器件E1的最大电流效率为1.10cd/A，对比器件E4的最大电流效率为1.17 cd/A，与器件E1相比效率提高了25.5%，与器件E4相比效率提高了17.9%。

实施例8～10。

阳极层采用铟锡氧化物（ITO），空穴传输层材料采用N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB，纯度99.99%），发光层材料采用8-羟基喹啉铝（Alq₃，纯度99.99%），兼做电子传输层，电子注入层采用LiF，阴极层采用Al电极。氧化铟锡导电玻璃的面电阻为10Ω/□。

ITO/NPB(50nm)/Alq₃ (70nm)/liF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为K1；

ITO/NPB(40nm)/Alq₃ (70nm)/liF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为K2；

ITO/NPB(35nm)/Alq₃ (70nm)/liF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为K3；

ITO/NPB(50nm)/Alq₃ (40nm)/liF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为K4；

ITO/NPB(40nm)/Alq₃ (40nm)/liF(1nm)/Al(150nm)，器件编号为K5。

实施例8是图7所示的B区得到的具有两条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(40nm)/凸起NPB(10nm)/Alq₃(70nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，凸台厚度10nm，器件编号为L。

图27、28给出了器件K1、K2、L的电流密度-亮度、电流密度-电流效率曲线，200mA/cm²下，器件L的亮度4067cd/m²，对比器件K1的亮度为3389cd/m²，对比器件K2的亮度为2633cd/m²。器件L的最大电流效率为2.28cd/A，对比器件K1的最大电流效率为2.09cd/A，对比器件K2的最大电流效率为1.45cd/A，与器件K1相比效率提高了9.1%，与器件K2相比效率提高了57.2%。

实施例9是图7所示的B区得到的具有两条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(35nm)/凸起NPB(15nm)/Alq₃(70nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，凸台厚度15nm，器件编号为M。

图29、30给出了器件K1、K3、M的电流密度-亮度、电流密度-电流效率曲线，200mA/cm²下，器件M的亮度4026cd/m²，对比器件K1的亮度为3389cd/m²，对比器件K3的亮度为2468cd/m²。器件M的最大电流效率为2.72cd/A，对比器件K1的最大电流效率为2.09cd/A，对比器件K3的最大电流效率为1.27cd/A，与器件K1相比效率提高了30%，与器件K3相比效率提高了114%。

实施例10是图7所示的B区得到的具有两条界面凸台的器件，优选结构参数如下：

ITO/NPB(40nm)/凸起NPB(10nm)/Alq₃(40nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)，凸台厚度10nm，器件编号为N。

图31、32给出了器件K4、K5、N的电流密度-亮度、电流密度-电流效率曲线，200mA/cm²下，器件N的亮度5251cd/m²，对比器件K4的亮度为2539cd/m²，对比器件K5的亮度为3078cd/m²。器件N的最大电流效率为2.9cd/A，对比器件K4的最大电流效率为1.50cd/A，对比器件K5的最大电流效率为1.78cd/A，与器件K4相比效率提高了93%，与器件K5相比效率提高了62.6%。

Claims

1.一种具有凸台界面结构的有机电致发光器件，自下向上依次由玻璃基底、阳极层、具有一层或多层界面结构的有机功能层、无机功能层和阴极层组成，其特征在于，所述的有机功能层及阴极层具有凸台界面结构，即每一界面是由一个平面层以及一体设于该平面层上的不少于一条的凸台构成，且位于界面下一平面层上的凸台嵌入界面上一平面层中。

2.根据权利要求1所述的具有凸台界面结构的有机电致发光器件，其特征在于，在有机功能层的每一界面以及阴极层的平面层上设有的凸台数量相等，位置相对。

3.根据权利要求1所述的具有凸台界面结构的有机电致发光器件，其特征在于，有机功能层界面下一平面层上的凸台厚度不大于位于其界面上一有机功能层平面层的厚度。

4.根据权利要求1所述的具有凸台界面结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述凸台的形状是矩形或梯形。

5.根据权利要求1所述的具有凸台界面结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述的有机功能层由空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层组成，或者由空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层组成，或者由空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层组成，或者由空穴传输层、发光层、电子传输层组成，或者单由发光层组成。

6.制备权利要求1所述具有凸台界面结构的有机电致发光器件的方法，包括以下步骤：

1）以常规方法处理带有阳极层的导电玻璃；

7.用于制备权利要求1所述具有凸台界面结构的有机电致发光器件的专用模具，其特征在于，所述专用模具分为A、B、C、D四个区域，每个区域再分成三个部分，其中：

区域D的D1处开有同A1的正方形孔，D2处无缝，D3处开有同A3的4个长方形孔。

8.根据权利要求7所述的专用模具，其特征在于，所述的专用模具为一个圆形模具，所述A、B、C、D四个区域均布环绕在圆形模具的圆周上。