本發(fā)明涉及一種OLED發(fā)光器件的制備方法，特別是涉及一種提高OLED發(fā)光器件光取出的方法，應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

有機(jī)電致發(fā)光器件OLED以其主動(dòng)發(fā)光、視角廣、畫(huà)質(zhì)均勻、反應(yīng)靈敏、較易彩色化、高亮度、色彩豐富、容易制作等優(yōu)異性能而成為當(dāng)今光電顯示領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。制約OLED器件發(fā)光效率的因素除了發(fā)光材料的內(nèi)量子轉(zhuǎn)化效率，還有一個(gè)重要的原因是發(fā)光區(qū)域產(chǎn)生的光子經(jīng)由透明電極發(fā)射出去而產(chǎn)生發(fā)光，光子在穿過(guò)有機(jī)層和透明電極時(shí)，大部分受到反射而損失。隨著新型磷光材料的應(yīng)用，OLED的內(nèi)量子效率已經(jīng)接近100％，然而由于受到基底/空氣界面全反射和有機(jī)層波導(dǎo)效應(yīng)等的作用，OLED外量子提取效率通常只能達(dá)到20％左右，這在很大程度上限制了OLED的實(shí)際應(yīng)用。隨著器件發(fā)光材料和工藝的逐步發(fā)展和完善，提高光取出效率也逐漸成為提高OLED效率的關(guān)鍵的技術(shù)。

已經(jīng)公開(kāi)的OLED光取出技術(shù)，如衍射光柵，微透鏡，光子晶體，增加散射層等，其制造工藝復(fù)雜且不利于大面積OLED器件出光。

光學(xué)薄膜的原理可以分為幾何光學(xué)和物理光學(xué)。幾何光學(xué)是通過(guò)在光學(xué)器件表面形成幾何狀的介質(zhì)層，以改變光路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)整。物理光學(xué)是利用光學(xué)材料的光學(xué)性能，使光在通過(guò)介質(zhì)時(shí)發(fā)生偏振、透射、反射等現(xiàn)象。目前常見(jiàn)的光學(xué)膜有：反射膜、減反射膜、濾光膜、增透膜、擴(kuò)散膜和偏光膜等，氮還未見(jiàn)將光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜應(yīng)用于OLED制備的相關(guān)報(bào)道和文獻(xiàn)記載。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種通過(guò)光學(xué)薄膜來(lái)提高OLED發(fā)光器件光取出的方法，從實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，以擴(kuò)散膜貼覆基底表面，本發(fā)明制備的復(fù)合出光結(jié)構(gòu)具備寬光譜、廣角、色坐標(biāo)穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，從而在OLED器件中實(shí)現(xiàn)高效、廣譜、廣角的OLED光提取，為OLED器件的光調(diào)控方案提供借鑒。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種通過(guò)光學(xué)薄膜來(lái)提高OLED發(fā)光器件光取出的方法，在有機(jī)電致發(fā)光器件出光玻璃基底表面上，采用UV光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜，所選用的UV光學(xué)膠的折射率與OLED發(fā)光器件的出光玻璃基底的折射率相近，擴(kuò)散膜孔徑為6-15um，擴(kuò)散膜的厚度為15um，然后將覆有光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件放入U(xiǎn)V固化機(jī)中，利用紫外線照射接近5min后使UV光學(xué)膠產(chǎn)生聚合反應(yīng)從而固化，使光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜固定結(jié)合在有機(jī)電致發(fā)光器件表面，形成玻璃基底表面結(jié)合厚度薄而均勻的介質(zhì)膜的復(fù)合出光結(jié)構(gòu)。本發(fā)明光學(xué)薄膜是在光的傳播途徑中，附著在有機(jī)電致發(fā)光器件表面的厚度薄而均勻的介質(zhì)膜，光通過(guò)該介質(zhì)層的發(fā)生的反射、折射和偏振等現(xiàn)象，以此來(lái)達(dá)到想要的某一波段或者多個(gè)波段范圍的光透過(guò)率提高或減少全反射或偏振分離等目的，從而提高光取出。在光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜時(shí)，應(yīng)避免氣泡的產(chǎn)生，將擴(kuò)散膜完全貼附在玻璃表面，同時(shí)紫外固化時(shí)間不宜太長(zhǎng)，減少對(duì)器件發(fā)光層的影響，光學(xué)膠完全固化即可，曝光時(shí)間過(guò)短光學(xué)膠容易變形，過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)器件發(fā)光有影響。能用于大面積發(fā)光器件，且擴(kuò)散膜其制造簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，可大批量生產(chǎn)。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，擴(kuò)散膜孔徑為10-12um。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，擴(kuò)散膜使用PET為基材，采用折射率相異的介質(zhì)在基層表面制作出不同的光學(xué)散光結(jié)構(gòu)。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，根據(jù)霧化度對(duì)擴(kuò)散膜進(jìn)行選擇，采用霧度低于5％的光學(xué)薄膜，制備OLED顯示器件。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，在出光玻璃基底表面上利用UV光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜時(shí)，所選用的UV光學(xué)膠折射率接近1.56，在出光玻璃基底和光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜之間的界面內(nèi)應(yīng)避免氣泡的產(chǎn)生，將擴(kuò)散膜完全貼附在出光玻璃基底表面。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所采用的UV固化機(jī)選用合適的波長(zhǎng)，并接近UV光學(xué)膠的固化吸收波長(zhǎng)，遠(yuǎn)離有機(jī)材料吸收波長(zhǎng)，且光強(qiáng)均勻性良好，且控制光強(qiáng)度波動(dòng)在5％范圍內(nèi)。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，控制附著擴(kuò)散膜的OLED器件色坐標(biāo)從0度到80度變化△(x,y)＝(0.012,0.0.004)。光學(xué)膜無(wú)光波長(zhǎng)的依賴性與敏感性，具有良好的色穩(wěn)定性。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，通過(guò)光學(xué)薄膜來(lái)提高OLED發(fā)光器件光取出的方法，步驟如下：

a.采用玻璃基底作為襯底，在玻璃基底上濺射高電導(dǎo)率的ITO，其厚度最少為180nm，作為陽(yáng)極電極層；

b.在所述步驟a中制備的陽(yáng)極電極層上蒸鍍MoO₃，其厚度為1-6nm，作為界面修飾層；在陽(yáng)極電極層上蒸鍍MoO₃的厚度優(yōu)選為3-5nm，其功函數(shù)介于ITO與NPB之間，能夠降低ITO與NPB之間的勢(shì)壘，使空穴能夠更加迅速的傳遞到發(fā)光層，提高電子-空穴復(fù)合率；

c.在所述步驟b中制備的界面修飾層上面依次蒸鍍厚度至少為60nm的NPB層、厚度至少為60nm的Alq₃層、厚度至少為0.8nm的LiF層和厚度至少為100nm的Al層分別作為空穴傳輸層、發(fā)光層、電子注入層和陰極電極層；

d.在所述步驟c中制備好的底發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光綠光器件玻璃背面，采用NOA63型UV光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜，放入U(xiǎn)V固化機(jī)，紫外線照射約5min后使膠水產(chǎn)生聚合反應(yīng)從而固化采用NOA63型UV光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜，然后將覆有光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件放入U(xiǎn)V固化機(jī)中，利用紫外線照射5min后使UV光學(xué)膠產(chǎn)生聚合反應(yīng)從而固化。優(yōu)選所制備的附著擴(kuò)散膜的OLED器件的發(fā)光區(qū)域的尺寸至少為5mm×5mm。

本發(fā)明采用的通過(guò)光學(xué)薄膜增強(qiáng)有機(jī)電致發(fā)光器件光取出的方法，光學(xué)薄膜具有優(yōu)秀的光學(xué)性能，在不改變電學(xué)性能的情況下使出光率大幅提高，且可以應(yīng)用于大面積的有機(jī)電致發(fā)光器件的光取出。本發(fā)明選用了常用的擴(kuò)散膜。擴(kuò)散膜使用PET為基材，采用折射率相異的介質(zhì)在基層表面制作出不同的光學(xué)散光結(jié)構(gòu)，使得光可以發(fā)生多次折射、反射與散射現(xiàn)象，可以使更多的光取出。本發(fā)明通過(guò)光學(xué)薄膜增強(qiáng)有機(jī)電致發(fā)光器件光取出，其制造成本低，所采用的光學(xué)膠其折射率與基板相近，且透過(guò)性良好不吸光。對(duì)比貼附擴(kuò)散膜與無(wú)擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件，對(duì)比結(jié)果顯示有擴(kuò)散膜的OLED其亮度，電流效率，功率效率均有超過(guò)25％的明顯的提高，且器件色穩(wěn)定性良好，無(wú)角度依賴現(xiàn)象。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明采用折射率與玻璃折射率相同的UV光學(xué)膠將擴(kuò)散膜貼覆在玻璃基底表面，能避免由于粘附過(guò)程導(dǎo)致光損耗，提高出光效率；

2.本發(fā)明所采用的擴(kuò)散膜，其孔徑在10-12um，能用于大面積發(fā)光器件，且擴(kuò)散膜制造簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，可大批量生產(chǎn)；

3.本發(fā)明所采用的擴(kuò)散膜是有機(jī)電致發(fā)光器件底發(fā)射器件產(chǎn)生的光在光的傳播途徑中，附著在光學(xué)器件表面的厚度薄而均勻的介質(zhì)膜，光通過(guò)該介質(zhì)層的發(fā)生的反射、折射和偏振等現(xiàn)象，使得原來(lái)沒(méi)有取出的光，在經(jīng)過(guò)反射和折射后從擴(kuò)散膜中取出，從而提高器件亮度，提高發(fā)光效率；

4.本發(fā)明的所采用擴(kuò)散膜的直接透過(guò)率低，霧度高，具有勻光的作用，因此僅適合用于OLED照明，對(duì)于OLED顯示，應(yīng)當(dāng)選用霧度低于5％的光學(xué)薄膜。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例貼附擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明對(duì)比例未貼附擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所采用的擴(kuò)散膜的SEM圖。

圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例和對(duì)比例的有無(wú)擴(kuò)散膜的OLED的電流效率的對(duì)比圖。

圖5為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例和對(duì)比例的有無(wú)擴(kuò)散膜的OLED的功率效率的對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下：

實(shí)施例：

在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1和圖3，一種通過(guò)光學(xué)薄膜來(lái)提高OLED發(fā)光器件光取出的方法，其特征在于，步驟如下：

a.采用玻璃基底作為襯底，在玻璃基底上濺射高電導(dǎo)率的ITO，其厚度為180nm，作為陽(yáng)極電極層；

b.在所述步驟a中制備的陽(yáng)極電極層上蒸鍍MoO₃，其厚度為5nm，作為界面修飾層；其功函數(shù)介于ITO與NPB之間，能夠降低ITO與NPB之間的勢(shì)壘，使空穴能夠更加迅速的傳輸?shù)桨l(fā)光層，提高電子-空穴復(fù)合率；

c.在所述步驟b中制備的界面修飾層上面依次蒸鍍厚度為60nm的NPB層、厚度為60nm的Alq₃層、厚度為0.8nm的LiF層和厚度為100nm的Al層分別作為空穴傳輸層、發(fā)光層、電子注入層和陰極電極層；

d.在所述步驟c中制備好的底發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光綠光器件玻璃背面上，采用NOA63型UV光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜，擴(kuò)散膜孔徑為10um，擴(kuò)散膜的厚度為15um，擴(kuò)散膜使用PET為基材，采用折射率相異的介質(zhì)在基層表面制作出不同的光學(xué)散光結(jié)構(gòu)，所選用的UV光學(xué)膠的折射率為1.56，與顯示玻璃相近，且透過(guò)性良好，不吸光，與OLED發(fā)光器件的出光玻璃基底的折射率相近，在出光玻璃基底和光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜之間的界面內(nèi)應(yīng)避免氣泡的產(chǎn)生，將擴(kuò)散膜完全貼附在出光玻璃基底表面，然后將覆有光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件放入U(xiǎn)V固化機(jī)中，利用紫外線照射5min后使UV光學(xué)膠產(chǎn)生聚合反應(yīng)從而固化，所采用的UV固化機(jī)選用合適的波長(zhǎng)，并接近UV光學(xué)膠的固化吸收波長(zhǎng)，且控制光強(qiáng)度波動(dòng)在5％范圍內(nèi)，使光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜固定結(jié)合在有機(jī)電致發(fā)光器件表面，形成玻璃基底表面結(jié)合厚度薄而均勻的介質(zhì)膜的復(fù)合出光結(jié)構(gòu)，制備得到發(fā)光區(qū)域的尺寸為5mm×5mm的附著擴(kuò)散膜的OLED器件。

采用SEM掃描電子顯微鏡，如圖3所示，獲得擴(kuò)散膜的表面形貌，包括圖3中左圖的擴(kuò)散膜表面形貌和右圖的擴(kuò)散膜斷面形貌，可以看到擴(kuò)散膜表面的孔徑為10um。

本實(shí)施例根據(jù)霧化度對(duì)擴(kuò)散膜進(jìn)行選擇，采用霧度低于5％的光學(xué)薄膜，制備OLED顯示器件。本實(shí)施例用折射率與玻璃折射率相同的光學(xué)膠通過(guò)紫外固化機(jī)將擴(kuò)散膜貼覆在玻璃基底表面，可以使基底模式中損耗的光被取出，從而達(dá)到增強(qiáng)出光的目的。本實(shí)施例采用的光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜時(shí)，應(yīng)避免氣泡的產(chǎn)生，將擴(kuò)散膜完全貼附在玻璃表面，同時(shí)紫外固化時(shí)間不宜太長(zhǎng)，光學(xué)膠完全固化即可，曝光時(shí)間過(guò)短容易變形，紫外固化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響器件的性能。對(duì)于普通無(wú)擴(kuò)散膜器件，也放入紫外固化機(jī)中處理5分鐘后取出，這樣就排除了紫外固化對(duì)器件性能的影響。所述的UV固化機(jī)選用合適的波長(zhǎng)，盡量接近光學(xué)膠固化吸收波長(zhǎng)，遠(yuǎn)離OLED有機(jī)材料吸收波長(zhǎng)，光強(qiáng)均勻性良好，強(qiáng)度波動(dòng)在5％范圍內(nèi)。本實(shí)施例的光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜是在光的傳播途徑中，附著在光學(xué)器件表面的厚度薄而均勻的介質(zhì)膜，光通過(guò)該介質(zhì)層的發(fā)生的反射、折射和偏振等現(xiàn)象，以此來(lái)達(dá)到我們想要的某一波段或者多個(gè)波段范圍的光透過(guò)率提高或全反射或偏振分離等目的。

本實(shí)施例在制備好的底發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件玻璃背面，采用與基板折射率相近透光性良好不吸光的UV光學(xué)膠貼附光學(xué)薄膜擴(kuò)散膜，紫外線照射后光學(xué)膠固化，對(duì)比沒(méi)有貼附擴(kuò)散膜的相同器件結(jié)構(gòu)的器件。在光的傳播途徑中，光通過(guò)該擴(kuò)散膜發(fā)生的反射、折射和散射后，使原來(lái)沒(méi)有取出的光能夠從器件中取出，從而提高器件的效率，器件電流效率與亮度提升超過(guò)24％，且色度穩(wěn)定，無(wú)角度依賴現(xiàn)象。本發(fā)明出光方法可以應(yīng)用于大面積發(fā)光器件，且光學(xué)膜出光方法工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，可大批量生產(chǎn)。

對(duì)比例：

在本對(duì)比例中，參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例在玻璃襯底上濺射高電導(dǎo)率的ITO，其厚度約為180nm，作為陽(yáng)極電極層；在陽(yáng)極電極層上蒸鍍MoO3，其厚度為5nm，作為界面修飾層；在界面修飾層上面依次蒸鍍厚度為60nm的NPB層、厚度為60nm的Alq₃層、厚度為0.8nm的LiF層和厚度為100nm的Al層分別作為空穴傳輸層、發(fā)光層、電子注入層和陰極電極層。為了排除紫外固化對(duì)器件性能的影響，將普通無(wú)膜綠光器件也放入紫外固化機(jī)中紫外5分鐘。采用PR650光譜分析儀，獲得器件的電學(xué)特性。

對(duì)比貼附擴(kuò)散膜與無(wú)擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)果顯示，有擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件其亮度，電流效率，功率效率均有超過(guò)25％的明顯的提高，且器件色穩(wěn)定性良好，無(wú)角度依賴現(xiàn)象。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所列舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的等同替代與變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。

采用PR650光譜分析儀，獲得器件的電學(xué)特性，對(duì)比沒(méi)有擴(kuò)散膜的普通器件，其器件結(jié)構(gòu)相同，電流密度與電壓關(guān)系相近，但是亮度有明顯的上升，當(dāng)電壓為10V時(shí)，OLED器件的亮度達(dá)到最大，此時(shí)有光學(xué)薄膜的器件亮度為14580cd/m²，而沒(méi)有光學(xué)薄膜的器件亮度為10560cd/m²，亮度提升高達(dá)41％。

如圖4和圖5所示，位于上方的曲線為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附膜器件，位于下方曲線為對(duì)比例的無(wú)膜器件，當(dāng)OLED器件外接電壓為10v時(shí)，電流效率的提升值為29％；電壓為10v時(shí)，功率效率提升為24％。且附膜器件在整個(gè)視角上都有明顯的亮度提升，在正面效果最佳，證明有最多的光被取出，隨著角度不斷變大，提升也有了明顯的限制。附膜器件的色坐標(biāo)相對(duì)比無(wú)膜器件更加穩(wěn)定，附膜器件色坐標(biāo)從0度到80度變化△(x,y)＝(0.012,0.004)，無(wú)膜器件色坐標(biāo)從0度到80度變化△(x,y)＝(0.02,0.004)，證明擴(kuò)散膜有著亮度的色度穩(wěn)定。

對(duì)比貼附擴(kuò)散膜與無(wú)擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)果顯示，有擴(kuò)散膜的有機(jī)電致發(fā)光器件其亮度，電流效率，功率效率均有超過(guò)24％的明顯的提高，且器件色穩(wěn)定性良好，附膜器件色坐標(biāo)從0度到80度變化△(x,y)＝(0.02,0.004)。附膜器件無(wú)角度依賴現(xiàn)象，在整個(gè)視角亮度都有明顯的提升。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明通過(guò)光學(xué)薄膜來(lái)提高OLED發(fā)光器件光取出的方法的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。