一種oled器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及0LED技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種0LED器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 經(jīng)過近三十年的發(fā)展，有機(jī)電致發(fā)光器件（英文全稱為OrganicLightEmitting Device，簡稱為0LED)作為下一代照明和顯示技術(shù)，具有色域?qū)?、響?yīng)快、廣視角、無污染、 高對(duì)比度、平面化等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在照明和顯示上得到一定程度的應(yīng)用。
[0003] 由于磷光材料的應(yīng)用，其內(nèi)量子效率幾乎達(dá)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(jìn)一步提高的主要因素是器件的光取出效率。
[0004] 現(xiàn)有的光提取方法，大體可分為兩類：外光提取法（EES)和內(nèi)光提取法（IES)。所 述EES在器件的外部，簡單易行，可以和器件的制備過程分別進(jìn)行，成本低而易于大規(guī)模生 產(chǎn)，但只能將困在襯底中的光提取出來，限制了增光效率。而IES建造在器件內(nèi)部，對(duì)工藝 和材料要求高，但I(xiàn)ES可以將器件中損耗的大部分光提取出來，這是EES不可比的。目前主 要的光損失模式分為：襯底模式，波導(dǎo)模式，表面等離子體模式，如何控制器件內(nèi)部的光的 損耗，提高外量子效率，這是本發(fā)明亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為此，為了進(jìn)一步提高0LED器件的光取出效率，提高外量子效率，本發(fā)明提供了 一種0LED器件。
[0006] 所采用的技術(shù)方案如下所述：
[0007] -種0LED器件，包括襯底、第一電極層及位于所述襯底和第一電極層之間的平坦 化層，所述襯底表面形成第一凹凸結(jié)構(gòu)，所述平坦化層的折射率大于等于所述第一電極層 的折射率。
[0008] 所述襯底的表面粗糙度Rq為5nm~1μm。
[0009] 所述襯底的表面粗糙度Rq為8nm~30nm。
[0010] 所述平坦化層的表面成型有規(guī)則的第二凹凸結(jié)構(gòu)。
[0011] 所述平坦化層的折射率為1. 7~3. 0。
[0012] 所述平坦化層的折射率為1. 8~2. 0。
[0013] 所述第二凹凸結(jié)構(gòu)的截面呈三角形、上圓弧形、下圓弧形、波浪形或梯形中的一種 或幾種的組合，所述第二凹凸結(jié)構(gòu)中所形成的夾角均為圓弧過渡連接。
[0014] 所述第二凹凸結(jié)構(gòu)的凸起高度為10nm~100μπ?ο
[0015] 所述第二凹凸結(jié)構(gòu)的凸起高度為100nm~20μπι。
[0016] 所述第二凹凸結(jié)構(gòu)中相鄰兩凹陷間距或相鄰兩凸起間距為1ym~1000μπι。
[0017] 所述第二凹凸結(jié)構(gòu)中相鄰兩凹陷間距或相鄰兩凸起間距為1μπι~100μπι。
[0018] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：
[0019] 本發(fā)明是利用表面粗糙化的襯底制備0LED器件，通過消除波導(dǎo)模式來提高0LED 器件的光取出效率；另外，本發(fā)明還在粗糙化襯底上設(shè)置一層高折射率的平坦化層，平坦化 層設(shè)置為規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)，通過此凹凸結(jié)構(gòu)導(dǎo)致陰極的規(guī)則凹凸，從而消除表面等離子體 模式，進(jìn)一步限制了光的損耗，提高了光的取出效率。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證：在OLED器件上采用凹凸 結(jié)構(gòu)后，其電流效率和流明效率明顯高于常規(guī)OLED器件結(jié)構(gòu)，達(dá)到了至少1. 6倍的光取出 效率。
【附圖說明】
[0020] 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(shí)施例并結(jié)合 附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0021] 圖1是本發(fā)明所提供的0LED器件的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0022] 圖2是圖1中襯底與平坦化層的連接結(jié)構(gòu)圖細(xì)節(jié)圖。
[0023] 圖中：1-襯底，11-第一凹凸結(jié)構(gòu)；2-平坦化層，21-第二凹凸結(jié)構(gòu)；3-第一電極 層；4-有機(jī)層；5-第二電極層。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0025] 本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實(shí)施例。 相反，提供這些實(shí)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(dá)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(huì)夸大層和區(qū) 域的尺寸和相對(duì)尺寸。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)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(shí)，該元件可以直接設(shè)置在所述另一元件上，或者也可以存在中間元件。 相反，當(dāng)元件被稱作"直接形成在"或"直接設(shè)置在"另一元件上時(shí)，不存在中間元件。
[0026] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種高效的0LED器件，依次包括襯底1、平坦化 層2、第一電極層3、有機(jī)層4和第二電極層5。其中襯底1上形成凹凸不平的第一凹凸結(jié)構(gòu) 11，其表面粗糙度Rq為5nm~lum，其優(yōu)選表面粗糙度Rq為8nm-30nm。本發(fā)明中所采用的 襯底為由二氧化硅、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺中的任意一種 材料制作而成。其中平坦化層2的折射率大于或者等于第一電極層3的折射
[0027] 率，第一電極層為透明導(dǎo)電層材料，可以為金屬氧化物薄膜（TC0)，其泛指具有 透明導(dǎo)電性之氧化物、氮化物、氟化物、摻雜氧化物或混合氧化物，其中氧（氮）化物為： In203、Sn02、Zn0、Cd0、TiN。摻雜氧化物為：In203:Sn(IT0)、Zn0:In(IZ0)、Zn0:Ga(GZ0)、ZnO: A1 (AZO)、Zn02:F、Ti02:Ta?；旌涎趸餅椋篒n203_Zn0、(Mln204、Cd2Sn204、Zn2Sn04。；
[0028] 本發(fā)明利用表面粗糙化的襯底1制備OLED器件，通過消除光損失模式中的波導(dǎo)模 式來提高0LED器件的光取出效率，其結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)行。
[0029] 為了消除光損失模式中的表面等離子模式，本發(fā)明將平坦化層2表面設(shè)置為規(guī)則 的第二凹凸結(jié)構(gòu)21，同時(shí)平坦化層2表面具有較高的折射率，其折射率為1. 7~3. 0,本發(fā) 明優(yōu)選的平坦化層折射率為1. 8~2. 0,平坦化層2的材料采用Zr02、Ti02、Ta205、Nb205和 氟化聚酰亞胺中的任意一種。
[0030] 本發(fā)明中的襯底粗糙化是在后期進(jìn)行酸法刻蝕形成，通過稀鹽酸或者稀氫氧化鈉 或者酸的混合液浸泡襯底表面。其中酸法刻蝕溶液為出(：1:似0!1:!1 20=(10:1:10)，浸泡時(shí) 間為3min，通過酸蝕方法可以實(shí)現(xiàn)襯底表面的粗糙化。當(dāng)然也可以通過砂紙等打磨的方 式，使襯底表面粗糙化。
[0031] 其中平坦化層2上的第二凹凸結(jié)構(gòu)21截面為三角形、上圓弧形、下圓弧形、波浪形 或梯形，其中第二凹凸結(jié)構(gòu)21中所形成的帶角度的截面，在其夾角處均為圓弧過渡連接。 第二凹凸結(jié)構(gòu)21的凸起高度在10nm~100μm之間，本發(fā)明優(yōu)選凸起高度范圍在100nm~ 20μπι之間。而第二凹凸結(jié)構(gòu)21中相鄰兩凹陷間距或相鄰兩凸起間距為Ιμπι~1000μπι， 本發(fā)明優(yōu)選間距為1ym~100μπι。
[0032]下面以O(shè)LED器件：ITO/NPB/TCTA/CBP:TBPe/CBP:Ir(ppy)3/Bphen/liF/Al為例進(jìn) 行說明。
[0033] OLED器件結(jié)構(gòu)如下，采用ITO作為器件陽極，NPB作為空穴注入層，TCTA作為空穴 傳輸層，采用CBP:TBPe作為藍(lán)色發(fā)光主體；CBP:Ir(ppy) 3作為綠色發(fā)光層，Bphen作為電子 傳輸層，LiF作為電子注入層，A1作為金屬電極。
[0034] 本發(fā)明優(yōu)選采用在襯底上設(shè)置粗糙度Rq為8nm~30nm，平坦化層上的第二凹凸 結(jié)構(gòu)的凸起高度l〇〇nm~20μm，第二凹凸結(jié)構(gòu)21中相鄰兩凹陷間距或相鄰兩凸起間距為 1μm~100μm。通過采用上述結(jié)構(gòu)的OLED器件與采用上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)OLED器件相比，具 體見下表所示。
[0035]
[0036] 各實(shí)施例與常規(guī)器件對(duì)比效果如下表所示：
[0037]
[0038] 通過上面兩表格可以看出，前三個(gè)參數(shù)在所給定范圍內(nèi)對(duì)0LED器件
[0039] 性能的影響呈現(xiàn)出正態(tài)分布；平坦化層折射率的逐漸增大會(huì)使0LED器件的光取 出效率呈增加的趨勢。
[0040] 當(dāng)襯底粗糙度Rq在8nm-30nm之間時(shí)，0LED器件的性能對(duì)比常規(guī)0LED器件性能 提升較為明顯。
[0041] 平坦化層的凸起高度為100nm-20um之間時(shí)，0LED器件的性能對(duì)比常規(guī)0LED器件 性能提升較為明顯。
[0042] 平坦化層中的凹陷間距（或凸起間距）為lum-lOOum之間時(shí)，0LED器件的性能對(duì) 比常規(guī)0LED器件性能提升較為明顯。
[0043] 通過與常規(guī)0LED器件比較，在0LED器件上采用凹凸結(jié)構(gòu)后，其電流效率和流明效 率明顯高于常規(guī)0LED器件結(jié)構(gòu)，達(dá)到了至少1. 6倍的光取出效率。
[0044] 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施的限定。對(duì)于 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變 動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變 動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種OLED器件，包括襯底（1)、第一電極層（3)及位于所述襯底（1)和第一電極層 (3)之間的平坦化層（2)，其特征在于，所述襯底（1)表面形成第一凹凸結(jié)構(gòu)（11)，所述平坦 化層（2)的折射率大于等于所述第一電極層（3)的折射率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的0LED器件，其特征在于，所述襯底（1)的表面粗糙度Rq為5nm ~1 μ m〇3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的OLED器件，其特征在于，所述襯底（1)的表面粗糙度Rq為 8nm~30nm〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦化層（2)的表面成型有規(guī) 則的第二凹凸結(jié)構(gòu)（21)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦化層（2)的折射率為1. 7~ 3. 0〇6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦化層（2)的折射率為1. 8~ 2. 0〇7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6任一所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸結(jié)構(gòu)（21)的截 面呈三角形、上圓弧形、下圓弧形、波浪形或梯形中的一種或幾種的組合，所述第二凹凸結(jié) 構(gòu)（21)中所形成的夾角均為圓弧過渡連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸結(jié)構(gòu)（21)的凸起高度 為 10nm~100μm。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸結(jié)構(gòu)（21)的凸起高度 為 100nm~20μm。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸結(jié)構(gòu)（21)中相鄰兩 凹陷間距或相鄰兩凸起間距為1ym~1000μπι。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸結(jié)構(gòu)（21)中相鄰兩 凹陷間距或相鄰兩凸起間距為1ym~100μπι。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種OLED器件，包括襯底(1)、第一電極層(3)及位于所述襯底(1)和第一電極層(3)之間的平坦化層(2)，所述襯底(1)表面形成第一凹凸結(jié)構(gòu)(11)，所述平坦化層(2)的折射率大于等于所述第一電極層(3)的折射率。本發(fā)明是利用表面粗糙化的襯底制備OLED器件，通過消除波導(dǎo)模式來提高OLED器件的光取出效率；另外，本發(fā)明還在粗糙化襯底上設(shè)置一層高折射率的平坦化層，平坦化層設(shè)置為規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)，通過此凹凸結(jié)構(gòu)導(dǎo)致陰極的規(guī)則凹凸，從而消除表面等離子體模式，進(jìn)一步限制了光的損耗，大大提高了光的取出效率。
【IPC分類】H01L51/50, H01L51/52
【公開號(hào)】CN105304827
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510732043
【發(fā)明人】朱映光, 張國輝, 李曼, 謝靜, 胡永嵐
【申請(qǐng)人】固安翌光科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月2日