一種利用微結(jié)構(gòu)提高光萃取效率的oled器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用微結(jié)構(gòu)提高光萃取效率的OLED器件，包括微結(jié)構(gòu)平坦層，所述微結(jié)構(gòu)平坦層被設(shè)置在所述OLED器件的基板和透明陽極之間，并與所述基板和所述透明陽極相貼合；所述微結(jié)構(gòu)平坦層由微結(jié)構(gòu)層和平坦層組成，所述微結(jié)構(gòu)層的一面是非平面結(jié)構(gòu)，所述平坦層用于對所述微結(jié)構(gòu)層進行平坦化，通過微結(jié)構(gòu)平坦層，能夠破壞部分全反射，從而提高OLED的光萃取效率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能有效地提高OLED的出光效率。
【專利說明】—種利用微結(jié)構(gòu)提高光萃取效率的OLED器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及OLED【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種利用微結(jié)構(gòu)提高光萃取效率的OLED器件。

【背景技術(shù)】
[0002]OLED (Organic Light Emitting D1de)即有機發(fā)光二極管，具有自發(fā)光的特性，其反應(yīng)速度快、較易彩色化、用簡單驅(qū)動電路即可達到發(fā)光，并且制程相對簡單，這些優(yōu)點使得OLED器件不管在顯示還是照明上都有著重要的作用。但是OLED的發(fā)展還受到了很多條件的限制。其中最主要的就是整體的出光效率不高，目前常規(guī)的OLED的出光效率僅有約20%。
[0003]針對以上問題，也出現(xiàn)了很多用于提高OLED出光的方法，如:在出光基板上貼上透鏡陣列膜、利用光子晶體結(jié)構(gòu)層、高折射率基底等來提高OLED的光萃取效率。但是以上提到的方法，在提高出光的同時，又引入了一些新的問題，例如:出光光譜的移動、電學特性的改變等，并且工藝流程也較為復(fù)雜，成本也比較高。
[0004]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種能有效提高出光效率，且結(jié)構(gòu)和工藝相對簡單的OLED器件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用微結(jié)構(gòu)來提高光萃取效率的OLED器件?，F(xiàn)有的OLED器件包括基板、微結(jié)構(gòu)平坦層、透明陽極、有機層和金屬陰極。微結(jié)構(gòu)平坦層位于基板和透明陽極之間，微結(jié)構(gòu)平坦層里有周期性的規(guī)則微結(jié)構(gòu)，通過這些微結(jié)構(gòu)，能夠破壞部分全反射，從而提高OLED的光萃取效率。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種OLED器件，包括微結(jié)構(gòu)平坦層，所述微結(jié)構(gòu)平坦層被設(shè)置在所述OLED器件的基板和透明陽極之間，并與所述基板和所述透明陽極相貼合；所述微結(jié)構(gòu)平坦層由微結(jié)構(gòu)層和平坦層組成，所述微結(jié)構(gòu)層的一面是非平面結(jié)構(gòu)，所述平坦層用于對所述微結(jié)構(gòu)層進行平坦化。
[0007]進一步地，所述微結(jié)構(gòu)層遠離所述基板的一面是非平面結(jié)構(gòu)。
[0008]進一步地，所述微結(jié)構(gòu)層由多個重復(fù)單元組成。
[0009]進一步地，所述重復(fù)單元的形狀是是軸對稱的或鏡面對稱的，如半球形、橢球形、金字塔形、棱錐和棱柱等等。
[0010]進一步地，所述微結(jié)構(gòu)平坦層的厚度在1nm?10um之間。
[0011]進一步地，所述平坦層的折射率小于所述透明陽極的折射率，所述微結(jié)構(gòu)層的折射率小于所述平坦層的折射率且大于所述基板的折射率。
[0012]進一步地，所述微結(jié)構(gòu)層通過光刻或壓印工藝形成。
[0013]進一步地，所述平坦層通過旋涂工藝形成。
[0014]進一步地，所述微結(jié)構(gòu)層和所述平坦層采用有機材料。
[0015]進一步地,所述有機材料是光刻膠、娃膠等。
[0016]本發(fā)明的OLED器件具有以下優(yōu)點:
[0017]1、通過增加微結(jié)構(gòu)平坦層有效提高了 OLED器件的光萃取效率。
[0018]2、微結(jié)構(gòu)平坦層結(jié)構(gòu)簡單，同時工藝上也較容易實現(xiàn)。
[0019]3、可以通過變化微結(jié)構(gòu)層的形狀來對出光光譜進行相應(yīng)的調(diào)整。
[0020]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1 一種現(xiàn)有的OLED器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2圖1所示的OLED器件的光線示意圖；
[0023]圖3本發(fā)明的一個較佳實施例的OLED器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4圖3所示的OLED器件的光線示意圖。

【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，是一個基本的OLED器件結(jié)構(gòu)，包括基板1、透明陽極3、有機層4和金屬陰極5。使用時，在透明陽極3和金屬陰極5上加電壓，這時有機層4激發(fā)的光經(jīng)透明陽極3和基板4后射出。如圖2所示，當光線從透明陽極3進入到基板I的時候，有部分光線(如光線A)通過折射順利進入到基板1，最后通過基板I射出；而在常規(guī)的材料選擇中，一般情況下透明陽極3的折射率大于基板I的折射率，這就使得部分光線(如光線B)由于透明陽極3和基板I界面之間存在的折射率差，而在透明陽極3中形成全反射，這部分光線最終或被有機層4吸收，或在器件內(nèi)部反射過程中損耗，從而無法萃取出來。
[0026]圖3是本發(fā)明的OLED器件的一個較佳實施例，其在圖1中器件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加了位于基板I和透明陽極3之間并與兩者相貼合的微結(jié)構(gòu)平坦層2。微結(jié)構(gòu)平坦層2由微結(jié)構(gòu)層20和平坦層21組成，微結(jié)構(gòu)層20與基板I貼合的面是平面結(jié)構(gòu)，遠離基板I的一面是非平面結(jié)構(gòu)，同時平坦層21對微結(jié)構(gòu)層20的非平坦的一面進行平坦化，并與透明陽極3相貼合。平坦層21、微結(jié)構(gòu)層20的折射率滿足:透明陽極3、平坦層21、微結(jié)構(gòu)層20和基板I的折射率依次降低，從而大大減小了材料選擇的難度。本發(fā)明的OLED器件即是通過微結(jié)構(gòu)層20中的微結(jié)構(gòu)，來破壞部分全反射，從而提高OLED的光萃取效率。
[0027]優(yōu)選地，微結(jié)構(gòu)層20由多個重復(fù)單元組成，圖3中的微結(jié)構(gòu)層20是用多個金字塔形的單元結(jié)構(gòu)組成的，但不限于金字塔形，如半球形、橢球形、棱錐、棱柱等軸對稱或鏡面對稱的結(jié)構(gòu)或具有相同效果的規(guī)則結(jié)構(gòu)均可采用。
[0028]微結(jié)構(gòu)平坦層2的厚度可基于下述的光線出射原理、重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)等，根據(jù)實際需要在1nm?10um之間選擇。
[0029]圖4是本實施例的OLED器件的一個光線示意圖，其中光線C在透明陽極3和平坦層21界面上的入射角與圖2中光線B在透明陽極3和基板I界面上的入射角相同。在圖2的結(jié)構(gòu)中，光線B在透明陽極3中發(fā)生全反射，而在圖4的結(jié)構(gòu)中，光線C雖然與光線B具有相同的入射角，但由于透明陽極3與平坦層21的折射率差小于其與基板I的折射率差，光線C仍可折射進入平坦層21，并進一步地折射進入微結(jié)構(gòu)層20。在微結(jié)構(gòu)層20的內(nèi)部，光線經(jīng)過一次反射來調(diào)整出光角度，并再次折射進入基板1，最后從基板I中射出。
[0030]從以上過程可以看出，透明陽極3與平坦層21的折射率差小于其與基板I的折射率差增加了可折射進入平坦層的光線；微結(jié)構(gòu)層20的形狀設(shè)置使得光線在從平坦層21進入微結(jié)構(gòu)層20時，發(fā)生全反射的幾率大大降低；在微結(jié)構(gòu)層20中光線通過反射來調(diào)整出光角度，也避免了其在微結(jié)構(gòu)層20和基板I界面上發(fā)生全反射。從而相比于圖2中的情況，本實施例中的結(jié)構(gòu)更加容易從OLED器件內(nèi)部萃取出光，有效地提高了光萃取的效率。
[0031]同時本實施例中的OLED器件中微結(jié)構(gòu)平坦層的制備均可采用傳統(tǒng)工藝，并且在材料選擇上沒有嚴苛的要求(如不需要折射率高于透明陽極折射率的材料)。其中微結(jié)構(gòu)層可以通過光刻或壓印工藝形成，材料可以選用光刻膠、硅膠或類似的有機材料(本實施例中采用硅膠，壓印形成微結(jié)構(gòu)層)，平坦層可通過旋涂工藝形成，材料可以選用光刻膠、硅膠或類似的有機材料(本實施例中采用旋涂光刻膠，固化后形成平坦層)，只需在材料折射率的選擇上滿足:透明陽極、平坦層、微結(jié)構(gòu)層和基板的折射率依次降低。通過折射率的漸變，可收集到更多的從透明陽極出射的光線，并且通過微結(jié)構(gòu)層的設(shè)置，使光線在微結(jié)構(gòu)平坦層中發(fā)生了一次反射，減小了光線從微結(jié)構(gòu)層進入基板時發(fā)生全反射的幾率，從而提高了出光效率。
[0032]相比其它提高OLED光萃取率的結(jié)構(gòu)和方法，如在出光基板上貼上透鏡陣列膜、利用光子晶體結(jié)構(gòu)層、高折射率基底等來提高OLED的光萃取效率，本發(fā)明利用微結(jié)構(gòu)平坦層，破壞光線的全反射，從而提高OLED的出光效率，結(jié)構(gòu)簡單，工藝易實現(xiàn)，克服了光譜的移動、電學特性上的改變等提高出光時所引出的問題。
[0033]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種OLED器件，其特征在于，包括微結(jié)構(gòu)平坦層，所述微結(jié)構(gòu)平坦層被設(shè)置在所述OLED器件的基板和透明陽極之間，并與所述基板和所述透明陽極相貼合；所述微結(jié)構(gòu)平坦層由微結(jié)構(gòu)層和平坦層組成，所述微結(jié)構(gòu)層的一面是非平面結(jié)構(gòu)，所述平坦層用于對所述微結(jié)構(gòu)層進行平坦化。
2.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)層遠離所述基板的一面是非平面結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)層由多個重復(fù)單元組成。
4.如權(quán)利要求3所述的OLED器件，其特征在于，所述重復(fù)單元的形狀是軸對稱的或鏡面對稱的。
5.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)平坦層的厚度在1nm?10um之間。
6.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦層的折射率小于所述透明陽極的折射率，所述微結(jié)構(gòu)層的折射率小于所述平坦層的折射率且大于所述基板的折射率。
7.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)層通過光刻或壓印工藝形成。
8.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦層通過旋涂工藝形成。
9.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)層和所述平坦層采用有機材料。
10.如權(quán)利要求9所述的OLED器件，其特征在于，所述有機材料是光刻膠、硅膠。
【文檔編號】H01L51/50GK104362260SQ201410658486
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】俞哲偉, 劉詩雨, 王祎君, 李偉歡, 陸建鋼 申請人:上海交通大學