專利名稱：電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種電致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光(Organic Light Emitting Diode, OLED)顯示屏由于同時(shí)具備自發(fā)光，不需背光源、對(duì)比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程簡(jiǎn)單等優(yōu)異特性，被認(rèn)為是下一代平面顯示器的新興技術(shù)。然而受限于玻璃襯底的全反射(約30% )和有機(jī)層的橫向?qū)Р?約50% )，只有約20%的光子能夠射出OLED器件，器件的外量子效率最大只能達(dá)到17%。光取出效率及外量子效率低，導(dǎo)致器件光效低，功耗大，芯片發(fā)熱，使用壽命短等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電致發(fā)光器件，可減弱光在有機(jī)層和陽極界面處的全反射及波導(dǎo)效應(yīng)，使出射的光子數(shù)增多，提高器件的光取出效率，從而提高光效，降低功耗。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:一種電致發(fā)光器件，包括:基底；設(shè)置在所述基底上的第一電極、第二電極，以及夾設(shè)在所述第一電極、第二電極之間的電致發(fā)光層；電致發(fā)光器件，包括:基底；設(shè)置在所述基底上的第一電極、第二電極，以及夾設(shè)在所述第一電極、第二電極之間的電致發(fā)光層；所述第一電極和第二電極中的至少一個(gè)為光柵結(jié)構(gòu)，且所述光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期與所述電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)相當(dāng)。優(yōu)選地，所述第一電極包括:第一金屬膜層，第一金屬膜層上設(shè)置有若干呈陣列式分布的孔洞，第一金屬膜層上由此形成光柵結(jié)構(gòu)；第二金屬膜層，覆蓋在所述第一金屬膜層之上，第二金屬膜層對(duì)應(yīng)于第一金屬膜層孔洞的部分向孔洞凸出并使第一金屬膜層另一面形成凹陷，第二金屬膜層由此形成光柵結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選地，所述第一電極設(shè)置在所述基底上。優(yōu)選地，所述孔洞的直徑為Inm lOOOnm?？蛇x地，所述第一金屬膜層采用的材質(zhì)與所述第二金屬膜層采用的材質(zhì)相同?？蛇x地，所述第一金屬膜層為釤金屬膜層，所述第二金屬膜層為銀金屬膜層?？蛇x地，所述第一電極為陽極?？蛇x地，所述電致發(fā)光層為有機(jī)發(fā)光層。本實(shí)用新型提供的電致發(fā)光器件、包括該電致發(fā)光器件的電致發(fā)光顯示裝置，所述電致發(fā)光器件的在光射出方向的第一電極設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)，且光柵的周期與傳導(dǎo)光波長(zhǎng)相當(dāng)，光波矢平面內(nèi)的分量會(huì)受到調(diào)制，從而使傳導(dǎo)光落在出射光錐內(nèi)，被I禹合為出射光，減小光的I禹合損失，增加光子的出射數(shù)目，提高光取出效率，從而減弱光在有機(jī)層和第一電極界面處的全反射及波導(dǎo)效應(yīng)，使出射的光子數(shù)增多，提高器件的光取出效率，從而提高光效，降低功耗。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中有機(jī)電致發(fā)光器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二中有機(jī)電致發(fā)光器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二中有機(jī)電致發(fā)光器件陽極的第一金屬膜層的平面示意圖；圖4(a)為本實(shí)用新型實(shí)施例四中旋涂聚苯乙烯單分子薄膜之后器件的剖面示意圖；圖4(b)為本實(shí)用新型實(shí)施例四中旋涂聚苯乙烯單分子薄膜之后器件平面示意圖；圖5(a)為本實(shí)用新型實(shí)施例四中對(duì)聚苯乙烯單分子薄膜表面進(jìn)行氧等離子處理之后的剖面示意圖；圖5(b)為本實(shí)用新型實(shí)施例四中對(duì)聚苯乙烯單分子薄膜表面進(jìn)行氧等離子處理之后的平面示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例四中蒸鍍完第一金屬膜層之后的剖面示意圖；圖7(a)為本實(shí)用新型實(shí)施例四中使用超聲波清洗之后器件的剖面示意圖；圖7(b)為本實(shí)用新型實(shí)施例四中使用超聲波清洗之后的器件的平面示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例四中蒸鍍完第二金屬膜層之后的剖面示意圖。附圖標(biāo)記說明10-基底，11-第一電極，13-第二電極，12-電致發(fā)光層，14-陽極，141-第一金屬膜層，142-第二金屬膜層，143-孔洞，15-陰極，20-聚苯乙烯納米粒子。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電致發(fā)光器件，可減弱光在有機(jī)層和陽極界面處的全反射及波導(dǎo)效應(yīng)，使出射的光子數(shù)增多，提高器件的光取出效率，從而提高電致發(fā)光顯示裝置的光效，降低功耗。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電致發(fā)光器件，該器件包括:基底；設(shè)置在基底上的第一電極、第二電極，以及夾設(shè)在第一電極、第二電極之間的電致發(fā)光層；所述第一電極和第二電極中的至少一個(gè)為光柵結(jié)構(gòu)，且所述光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期與所述電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)相當(dāng)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。此處所描述的具體實(shí)施方式
僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。實(shí)施例一本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電致發(fā)光器件，如圖1所示，該器件包括:基底10 ;設(shè)置在基底10上的第一電極11、第二電極13，以及夾設(shè)在第一電極11、第二電極13之間的電致發(fā)光層12 ;所述第一電極和第二電極中的至少一個(gè)為光柵結(jié)構(gòu)，且所述光柵結(jié)構(gòu)的光柵
周期為第一周期值。本實(shí)施例所述第一電極12若為陽極時(shí)，第二電極13則為陰極；所述第一電極12若為陰極，則第二電極13為陽極。在電致發(fā)光器件中，由于電致發(fā)光材料和電極金屬薄膜的高折射率導(dǎo)致的器件內(nèi)部橫向波導(dǎo)損耗大(約為50% )，因此，要想得到高效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，減少器件內(nèi)部的光耦合損失是非常必要的。另外，根據(jù)光學(xué)知識(shí)知道，當(dāng)光柵周期與傳導(dǎo)光波長(zhǎng)相當(dāng)，光波矢平面內(nèi)的分量會(huì)受到調(diào)制，從而使傳導(dǎo)光落在出射光錐內(nèi)，被I禹合為出射光，可減小光的耦合損失，增加光子的出射數(shù)目，提高光取出效率。基于此思想，在電致發(fā)光器件中引入周期性光柵結(jié)構(gòu)，通過光柵與光的相互作用，來減少器件的耦合損失，進(jìn)而提高光的取出效率。電致發(fā)光器件包括:陽極、陰極以及夾設(shè)在所述陽極、陰極之間的電致發(fā)光層，而電致發(fā)光層又包括一層或者多層功能層，例如空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層等。如果將電致發(fā)光器件中的某一層功能層設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)，可能會(huì)導(dǎo)致該層及其它功能層的性能下降，影響載流子注入或者傳輸能力，因此，本實(shí)施例只將電極(陽極或陰極)設(shè)置成波浪狀，以形成光柵結(jié)構(gòu)。具體而言，如果電致發(fā)光器件發(fā)出的光從陽極射出時(shí)，則可以將陽極設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)；如果電致發(fā)光器件發(fā)出的光從陰極射出時(shí)，則可以將陰極設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步地，如果電致發(fā)光器件發(fā)出的光同時(shí)從陽極和陰極射出時(shí)，則可以將陽極和陰極均設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)，這是對(duì)于透射型光柵結(jié)構(gòu)而言的，若形成反射型光柵結(jié)構(gòu)，則相反，例如若電致發(fā)光器件發(fā)出的光從陰極射出時(shí)，則可以將陽極設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，具體實(shí)施時(shí)，還需要結(jié)合具體工藝流程考慮哪種方式在工藝上容易實(shí)現(xiàn)。由此可見圖1所示僅為本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例圖1所示的第一電極12設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)，厚度不一，呈波浪狀。本實(shí)施例所述的光柵結(jié)構(gòu)，指可以使入射光的相位受到周期性空間調(diào)制的結(jié)構(gòu)，按工作方式分，光柵又可分為透射光柵結(jié)構(gòu)(透射光受調(diào)制)和反射光柵結(jié)構(gòu)(反射光受調(diào)制)，在具體實(shí)施中存在多種樣式，不能一一列舉，但因無論哪一種光柵結(jié)構(gòu)，在光柵周期與傳導(dǎo)光波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，均能達(dá)到減小光的耦合損失，提高光取出效率的目的，因此本實(shí)施例對(duì)此不作限定。但是，考慮到電致發(fā)光器件出光的均勻性，因此優(yōu)選地，本實(shí)施例所述的光柵結(jié)構(gòu)一般為呈陣列式分布的孔洞結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中“所述光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期為第一周期值”，指光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期與電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)相差不多，所述第一周期值小于等于所述電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)。因此，本實(shí)施例所述的“第一周期值”可以采用在電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)λ取值的基礎(chǔ)上微擾得到，一般在0.9 λ 1.1 λ之間。但優(yōu)選地，所述光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期與電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)相當(dāng)，即所述第一周期值大致等于電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)。相比于傳統(tǒng)器件，本實(shí)用新型提供的電致發(fā)光器件，在器件的光射出方向的電極設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)，從而減弱光在電致發(fā)光層和電極界面處的全反射及波導(dǎo)效應(yīng)，使出射的光子數(shù)增多，提高器件的光取出效率，從而提高光效，降低功耗。實(shí)施例二本實(shí)施例還提供另一電致發(fā)光器件，如圖2所示，該器件包括:基底10 ;設(shè)置在基底10上的陽極14、陰極15，以及夾設(shè)在陽極14、陰極15之間的電致發(fā)光層12 ;電致發(fā)光器件產(chǎn)生的光從底部射出，陽極14設(shè)置在光出射方向上。電致發(fā)光層12包括:設(shè)置有若干孔洞143的第一金屬膜層141，所述孔洞143在第一金屬膜層141中呈陣列式分布，如圖3所不；第二金屬膜層142,覆蓋在第一金屬膜層141之上。第一金屬膜層141為呈陣列式分布的孔洞結(jié)構(gòu)，第二金屬膜層142覆蓋在第一金屬膜層141上，第二金屬膜層142對(duì)應(yīng)于第一金屬膜層141孔洞的部分向孔洞凸出并使第二金屬膜層142另一面形成凹陷，由此陽極14形成光柵結(jié)構(gòu)，且不影響電致發(fā)光器件的發(fā)光。在形成光柵結(jié)構(gòu)時(shí)，需要在半成品器件表面進(jìn)行溶劑浸泡和超聲處理，這會(huì)影響已經(jīng)完成的功能層的結(jié)構(gòu)及性能，因?yàn)榻饘俨牧陷^為堅(jiān)韌，設(shè)計(jì)時(shí)，將電極制備成光柵結(jié)構(gòu)可以有效避免后續(xù)操作對(duì)光柵結(jié)構(gòu)的影響。本實(shí)施例還提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，該有機(jī)電致發(fā)光器件的陽極包括兩層，第一層為設(shè)置有孔洞結(jié)構(gòu)的第一金屬膜層，位于第一金屬膜層之上為第二金屬膜層，該孔洞結(jié)構(gòu)使得電極(如陽極)的透過率增高，而且該設(shè)計(jì)使得陽極形成光柵結(jié)構(gòu)，可以提高器件的光輸出率。其中，陽極第一金屬膜層141與第二金屬膜層142的制備材料可以為金屬材料，并且二者的制備材料可以相同，也可以不同。另外，優(yōu)選地，第一金屬膜層141的厚度為10 20nm,第二金屬膜層142的厚度為10 20nm。例如，第一金屬膜層141為IOnm的衫金屬膜層，第二金屬膜層142為IOnm的銀金屬膜層；或者，第一金屬膜層141為IOnm的銀金屬膜層，第二金屬膜層142為15nm的銀金屬膜層。其中，優(yōu)選地，第一金屬膜層141中孔洞143的直徑為Inm lOOOnm。當(dāng)制備第一金屬膜層141中所采用的納米粒子(聚苯乙烯納米粒子20)的直徑為200nm、300nm和400nm時(shí)，而電致發(fā)光器件的其它層均相同時(shí)，隨著納米粒子的直徑逐漸增大，器件性能有如下變化:最大外量子效率和最大亮度都是逐漸變小，這是由于直徑越小，光柵結(jié)構(gòu)中的微透鏡陣列更能破壞電致發(fā)光器件的微腔效應(yīng)，因此更加有助于提升光輸出率。可選地，所述電致發(fā)光層為有機(jī)發(fā)光層。本實(shí)用新型借助聚苯乙烯納米粒子形成微透鏡陣列的特點(diǎn)，制備了設(shè)置有孔洞結(jié)構(gòu)的第一金屬膜層，在第一金屬膜層上覆蓋第二金屬膜層，從而形成光柵結(jié)構(gòu)的陽極，這樣電致發(fā)光器件發(fā)出的光，通過與光柵的相互作用，減少了器件的耦合損失，進(jìn)而提高了光取出效率。不僅如此，相比于非孔洞結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中的孔洞結(jié)構(gòu)還有助于提升陽極透過率。另外，需注意，電致發(fā)光器件中的陰極也可以采用上述的雙層膜結(jié)構(gòu)，使陰極形成光柵結(jié)構(gòu)，只是制備材料、方法稍有差異。實(shí)施例三本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種電致發(fā)光顯示裝置，其包括上述實(shí)施例中任意一種電致發(fā)光器件。所述顯示裝置可以為:電子紙、OLED面板、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。所述顯示裝置采用了本實(shí)用新型所述高透過率的電致發(fā)光器件，因而具有亮度高、節(jié)能省電等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例四本實(shí)施例還提供該電致發(fā)光器件的制造方法，包括:101、在基底上形成具有光柵結(jié)構(gòu)的第一電極；本步驟中形成具有光柵結(jié)構(gòu)的第一電極，具體形成方法可以采用全息方法、光刻法、干涉曝光法等。102、形成電致發(fā)光層；103、形成第二電極。步驟102和103可根據(jù)現(xiàn)有流程進(jìn)行，具體過程在此不再詳述。本實(shí)用新型電致發(fā)光器件的制備方法，將器件的第一電極設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)，從而減弱光在電致發(fā)光層和電極界面處的全反射及波導(dǎo)效應(yīng)，使出射的光子數(shù)增多，提高器件的光取出效率，從而提高光效，降低功耗。為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型實(shí)施例電致發(fā)光器件的制備方法的技術(shù)方案，下面以實(shí)施例二所述電致發(fā)光器件為例，通過具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的電致發(fā)光器件的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例二所述的電致發(fā)光器件一種的制備方法，具體如下所示:I)清洗基底，將基底依次放入丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗10分鐘，然后置于烘箱烘干；2)旋涂溶有聚苯乙烯納米粒子、甲醇和分散劑的混合物，然后基底進(jìn)行超聲處理，使得納米粒子能夠整齊地排列在基底表面，通過控制納米粒子溶液的濃度和旋涂的速度，經(jīng)靜置后在基底10表面形成一層緊湊的聚苯乙烯單分子薄膜，如圖4(a)和圖4(b)所示聚，聚苯乙烯納米粒子20排列在基底10的表面；3)對(duì)基底表面進(jìn)行氧等離子處理，使聚苯乙烯納米粒子20的粒徑變小，同時(shí)加強(qiáng)聚苯乙烯納米粒子20與襯底表面的粘著力，使在后面的蒸鍍過程中聚苯乙烯納米粒子20不會(huì)從襯底表面剝落，如圖5(a)和圖5(b)所不；4)將基底放入真空箱，在基底表面蒸鍍或者沉積一層金屬膜層，其的厚度不超過聚苯乙烯納米粒子的直徑，該金屬膜層為陽極的第一金屬膜層141，由于第一金屬膜層141比較薄(一般不超過20nm)，最終形成聚苯乙烯納米粒子20嵌設(shè)在第一金屬膜層141內(nèi)的結(jié)構(gòu)，如圖6所示；5)在乙醇和異丙醇的溶液中，采用超聲波除掉第一金屬膜層141嵌設(shè)的聚苯乙烯納米粒子20，如圖7(a)和圖7(b)所示；6)如圖8所示，在器件表面(第一金屬膜層141上)再蒸鍍或者沉積一層金屬膜層(即第二金屬膜層142)，該金屬膜層的材料可以與第一金屬膜層的材料相同，也可以不同，但為方便制備，優(yōu)選地第二金屬膜層142采用與第一金屬膜層141相同的材料；7)在器件表面(第二金屬膜層142上)蒸鍍或者旋涂電致發(fā)光層；8)在電致發(fā)光層上蒸鍍或者沉積陰極。本實(shí)施例提供有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，該有機(jī)電致發(fā)光器件的陽極包括兩層，第一層為設(shè)置有孔洞結(jié)構(gòu)的第一金屬膜層，位于第一金屬膜層之上為第二金屬膜層，該孔洞結(jié)構(gòu)使得電極(如陽極)的透過率增高，而且該設(shè)計(jì)使得陽極形成光柵結(jié)構(gòu)，可以提高器件的光輸出率。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的技術(shù)特征，在不沖突的情況下，可任意相互組合使用。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種電致發(fā)光器件，包括:基底；設(shè)置在所述基底上的第一電極、第二電極，以及夾設(shè)在所述第一電極、第二電極之間的電致發(fā)光層；其特征在于， 所述第一電極和第二電極中的至少一個(gè)為光柵結(jié)構(gòu)，且所述光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期與所述電致發(fā)光層產(chǎn)生的光波的波長(zhǎng)相當(dāng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一電極包括: 第一金屬膜層，第一金屬膜層上設(shè)置有若干呈陣列式分布的孔洞，第一金屬膜層上由此形成光柵結(jié)構(gòu)； 第二金屬膜層，覆蓋在所述第一金屬膜層之上，所述第二金屬膜層對(duì)應(yīng)于第一金屬膜層孔洞的部分向孔洞凸出并使第二金屬膜層另一面形成凹陷，第二金屬膜層由此形成光柵結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述孔洞的直徑為Inm lOOOnm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述第一金屬膜層采用的材質(zhì)與所述第二金屬膜層采用的材質(zhì)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述第一金屬膜層為釤金屬膜層，所述第二金屬膜層為銀金屬膜層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述第一電極為陽極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述電致發(fā)光層為有機(jī)發(fā)光層。
專利摘要本實(shí)用新型開了一種電致發(fā)光器件，涉及顯示領(lǐng)域，可減弱光在有機(jī)層和陽極界面處的全反射及波導(dǎo)效應(yīng)，使出射的光子數(shù)增多，提高器件的光取出效率，從而提高光效，降低功耗。本實(shí)用新型所述電致發(fā)光器件，包括基底；設(shè)置在所述基底上的第一電極、第二電極，以及夾設(shè)在所述第一電極、第二電極之間的電致發(fā)光層；靠近所述基底的所述第一電極設(shè)置成光柵結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L51/52GK203026559SQ20132003912
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者郭遠(yuǎn)輝, 王輝, 王春, 張一三 申請(qǐng)人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團(tuán)股份有限公司