專利名稱：一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構的制作方法
技術領域：
一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構技術領域[0001]本實用新型涉及一種提高發(fā)光器件出光率的技術，特別涉及一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構。
背景技術：
[0002]目前，國內(nèi)外通過對有機電致發(fā)光器件(Organic Light-emitting Diode,簡稱 0LED)外表面的結構進行設計改造以達到提高出光率的研究方向主要有三種，第一種是直接粗糙化OLED玻璃襯底，第二種是引入抗反射膜，第三種是增加微透鏡薄膜，這三種方案， 雖然不同程度地提高了 OLED的出光率，但也存在很多的缺陷[0003]對于第一種方案，直接粗糙化OLED玻璃襯底，會存在以下的問題首先，直接對 OLED外表面粗糙化的結構設計方案雖然工藝簡單，但是很有可能給器件帶來損傷。目前，粗糙化外表面的工藝，有直接腐蝕與噴砂處理兩種方法，對于腐蝕法，主要是化學損傷，制備好的OLED假如被置于腐蝕液中腐蝕襯底，很可能會發(fā)生功能層材料與腐蝕液反應的情況， 嚴重影響OLED的性能；噴砂的方法是用定制的噴砂機將微米級別直徑的小顆粒以特定角度和速度噴射到玻璃襯底表面，高速顆粒對襯底外表面的沖擊會不可避免的給整個器件帶來相應的機械震動，造成相應的影響，從而擾亂了 OLED層內(nèi)分子之間的良好排布，對器件的光電性能會造成相當大的破壞；其次，外表面粗糙化OLED玻璃存底，導致OLED的結構可復制性差，同一批次的器件產(chǎn)品可能會有完全不同的外表面形態(tài)，從而導致器件光電性能統(tǒng)一性差，并且，這種結構設計還存在著耐用性差的缺點，粗糙化的外表面微結構容易受到外界外力或者灰塵的破壞，使出光率的提高不理想，并且，OLED的光電性能不穩(wěn)定，可靠性低。[0004]對于第二種是引入抗反射膜的方法，該方案的基本制作方法是在OLED外表面沉積特定厚度的MgF2膜，利用MgF2折射率I. 38的特性起到折射率匹配層的作用，從而提高出光，但是該結構設計可以提高的出光率不高，而且需要對OLED外表面真空蒸鍍一層新的物質(zhì)，在蒸鍍器件，OLED內(nèi)各功能層的有機高分子性質(zhì)必然會受到影響，使發(fā)光器件性能不穩(wěn)定，可靠性低，與此同時，這種設計方案也存在工藝復雜，成本高，不利于工業(yè)化大批量生產(chǎn)的缺陷。[0005]對于第三種增加微透鏡薄膜的方法，微透鏡薄膜上有大量尺寸是幾十微米級別的微透鏡組成的平面矩陣排列，平面矩陣排列的微透鏡對光進行散射，該方法存在以下的問題，由于該方案制備的是規(guī)整排列的微透鏡矩陣，光線的散射不均勻，散射效果很差，容易造成發(fā)光器件的出光很模糊，導致顯示的圖像很模糊，同時，制作規(guī)整排列的微透鏡膜需要很精細的工藝，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的難度大，成本高。[0006]由此可見，現(xiàn)有技術主要有以下缺陷[0007]( I)出光效果不理想，對OLED本身的結構或性能會造成破壞。[0008](2)難以實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，工藝復雜，成本高。[0009](3)光的散射效果差，圖像顯示模糊。[0010](4)發(fā)光器件的性能不穩(wěn)定，可靠性低。實用新型內(nèi)容[0011]本實用新型的首要目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的方法，具有工藝簡單，避免了對發(fā)光器件本身的破壞的優(yōu)點。[0012]本實用新型的另一目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種實現(xiàn)提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率方法的結構，具有易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，成本低，產(chǎn)品一致性好，出光率高，提高出光率的散射膜更換方便的優(yōu)點。[0013]本實用新型的首要目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的方法，包括以下步驟[0014]步驟I、對模板的表面進行粗糙化處理；[0015]步驟2、把制作散射膜的材料通過旋涂或其它方法涂覆在經(jīng)過所述粗糙化處理的模板的粗糙面，所述材料固化成型形成散射膜后，將所述散射膜與模板分離開；[0016]步驟3、將散射膜貼在發(fā)光器件的襯底外表面。[0017]所述步驟I包括以下步驟[0018]SI、通過光學軟件模擬，設定不同的散射膜厚度及其表面粗糙度，并且通過計算比較不同散射膜厚度及其表面粗糙度的發(fā)光器件的出光率，以確定出光效果最佳的散射膜設計模型；[0019]S2、根據(jù)所述最佳的散射膜設計模型，采用腐蝕液腐蝕模板，實現(xiàn)對模板的粗糙化處理。[0020]所述步驟I中，所述模板可以為硅模板、鎳模板或者聚合物模板，對所述模板粗糙化處理的粗糙化程度范圍在O. 5 3微米之間。[0021]所述步驟2中，制作散射膜的材料采用聚實施例2，所述聚實施例2由聚二甲基硅氧烷交聯(lián)劑和固化劑按比例范圍為15 1 8:1的比例混合而成。[0022]所述步驟2中，把所述制作散射膜的材料通過旋涂或其它方法涂覆在模板表面之前，對所述模板做疏水化處理，所述涂覆為旋涂、澆筑或其它涂覆方式。[0023]所述步驟3中，粘貼散射膜與襯底外表面的方法可以采用直接粘合法、紫外光照射法、氧離子處理法或粘合劑法。[0024]本實用新型的另一目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種實現(xiàn)提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率方法的結構，包括金屬陰極、電子傳輸層、有機發(fā)光層、空穴傳輸層、ITO陽極、 襯底和散射膜，所述散射膜包括粗糙面和光滑面，所述光滑面貼于襯底外表面，所述散射膜的粗糙面粗糙化程度范圍在O. 5 3微米之間,氧化銦錫(Indium-tin-oxide,簡稱ΙΤ0), 所述散射膜采用直接粘合法、氧離子處理法、紫外光照射處理法或粘合劑法貼于襯底外表面，所述散射膜是通過聚二甲基硅氧烷聚合物涂覆在模板上固化而制成。本實用新型的工作原理通過粗糙化處理的模板，制備出具有一面粗糙的PDMS散射膜，并把該散射膜粘貼在底發(fā)射有機電致發(fā)光器件的襯底外表面，本實用新型利用了 PDMS折射率為I. 41，介于空氣(折射率為I. O左右)和襯底(折射率為I. 58)的特點，使光從襯底射入空氣前進過PDMS 散射膜這個介質(zhì)的折射率遞減的過程，有效提高了出光率，并且，PDMS散射膜的粗糙外表面可以破壞光的全反射，根據(jù)米氏散射原理，將由于因襯底與空氣界面全反射而被限制在發(fā)光器件內(nèi)的光釋放出來，有效提高了底發(fā)射有機電致發(fā)光器件的整體出光率。[0025]本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果[0026](I)提高出光率的效果好，光電性能穩(wěn)定，可靠性高；本實用新型在保護了發(fā)光器件不被損壞的基礎上，有效提高了發(fā)光器件的出光率，進行粗糙化處理的是模板，再通過模板制作散射膜，再把散射膜貼到發(fā)光器件的外表面，在整個工藝工程中都不會對發(fā)光器件的性能造成任何影響，完全不會破壞器件本身的結構，只進行貼膜即可完成對發(fā)光器件出光率的有效提高，既保護了發(fā)光器件，又有效提高了發(fā)光器件的出光率。[0027](2)本實用新型易于標準化量產(chǎn)，工序簡單；粗糙化的過程雖然是隨機的，但模板一旦確定下來，就可以多次重復使用，批量制作粗糙度一致的散射膜。[0028](3)本實用新型操作的靈活性強，散射膜更換方便、制作簡單，減低了成本；若散射膜膜因外力或灰塵雨水等遭到損壞，可將以損壞的散射膜揭下再粘貼新的散射膜即可更換，其操作方便、快捷，并且，發(fā)光器件可再次利用，有效降低了成本。[0029](4)散射膜粗糙的外表面設計可以破壞光的全反射，有效提高出光率，并且使各方向角出光的光強大體一致，有效防止圖像模糊。


[0030]圖I是提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率方法的步驟示意圖。[0031]圖2是提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率方法的結構示意圖。
具體實施方式
[0032]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。[0033]實施例I[0034]如圖I所示，一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的方法，包括以下步驟步驟I、通過光學設計軟件Tracepro，設定不同的散射膜厚度及其表面粗糙度，并且通過計算比較不同散射膜厚度及其表面粗糙度的發(fā)光器件的出光率，以確定出光效果最佳的散射膜設計模型，根據(jù)確定的最佳的散射膜設計模型，采用NaOH腐蝕液腐蝕模板，對模板的表面進行粗糙化處理，在腐蝕法腐蝕的過程中，通過控制NaOH腐蝕液的濃度和腐蝕時間控制模板的粗糙程度，所述粗糙化的程度采用膜厚測試臺階儀和掃描電子顯微鏡來測試，并且根據(jù)觀察的數(shù)據(jù)，結合光學設計軟件Tracepr0模擬出的數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整上一步腐蝕的過程， 制作出粗糙度不同的模板進行，以確定針對不同發(fā)光器件的發(fā)光特性所對應的最佳粗糙度，所述模板采用娃模板，所述的散射膜采用聚二甲基娃氧燒(Polydimethylsiloxane,簡稱PDMS)聚合物制作而成；[0035]步驟2、對所述硅模板做疏水化處理后，把制作散射膜的材料旋涂在經(jīng)過所述粗糙化處理的硅模板的表面，所述材料固化成具有一面光滑一面粗糙的散射膜后，將散射膜從硅模板上剝離出來；[0036]步驟3、采用紫外光照射法將散射膜粘貼于襯底的外表面。[0037]所述步驟I中，對硅模板粗糙化處理的粗糙化程度范圍在O. 5 3微米之間。[0038]所述步驟2中，制作散射膜的材料采用聚實施例2，所述聚實施例2由聚二甲基硅氧烷交聯(lián)劑和固化劑按10 1的比例混合而成，PDMS交聯(lián)劑和固化劑按10 1的比例混合攪拌均勻，然后使混合物在3KPa 5KPa真空下的干燥器內(nèi)抽真空，以除去攪拌時裹夾在混合物內(nèi)的氣泡，混合物脫氣時，體積會膨脹3 4倍，過一段時間后體檢又會變小，約5min IOmin后，恢復原狀，脫氣過程約需O. 5h左右，脫氣完成后，將混合物旋涂覆或可直接澆筑在模板上，并置于環(huán)境溫度70攝氏度的烘箱中固化2小時，在固化后的冷卻至室溫后，將其小心地從硅模板上剝離。脫模的時候，可以先把PDMS翹起一個小角，然后在酒精里進行超聲振蕩，使散射膜完整地與模板剝離。[0039]所述步驟2中，硅模板雖一般不易與PDMS聚合物粘合，但是為保證固化后的PDMS 聚合物材料容易從硅模板上揭下，對硅模板做疏水化處理，具體疏水化處理的方法如下將硅模板置于氟硅烷溶液(三甲基氯硅烷)泡2個小時以上，然后用溫度設置為150度的烘箱烘干，再用水接觸角測試儀測試硅模板疏水角，以檢驗其疏水性。[0040]所述步驟3中，所述紫外光照射法的具體操作方法如下將散射膜用無水乙醇依次清洗、吹干，并用6W紫外燈照射3小時左右，同時，清潔玻璃襯底表面，在粘貼時，把經(jīng)紫外燈照處理后的散射膜迅速和干凈的玻璃襯底合攏，同時保持一定壓力使它們緊密接觸 4 5小時，以實現(xiàn)散射膜與襯底的永久性粘合和提高成品的合格率。[0041]如圖2所示，一種實現(xiàn)提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率方法的結構，包括有機發(fā)光層3、襯底2和散射膜1，所述散射膜I包括粗糙面和光滑面，所述光滑面貼于襯底2 外表面，所述散射膜I的粗糙面粗糙化程度范圍在O. 5 3微米之間，光從有機發(fā)光層3發(fā)出后，經(jīng)過襯底2，再經(jīng)過散射膜I的散射作用，有效提高了底發(fā)射有機電致發(fā)光器件的出光率。[0042]實施例2[0043]本實施例除下述特征外同實施例I :所述步驟I中，采用NaoH加添加劑組成的腐蝕液腐蝕硅模板，步驟2中的聚二甲基硅氧烷聚合物由聚二甲基硅氧烷交聯(lián)劑和固化劑按151的比例混合而成，所述步驟3中采用直接粘合法將散射膜粘貼于襯底的外表面。[0044]實施例3[0045]本實施例除下述特征外同實施例I :步驟I中的光學設計軟件采用LightTools,采用噴砂法對模板進行粗糙化處理，所述模板采用鎳模板，步驟2中的聚二甲基硅氧烷聚合物由聚二甲基硅氧烷交聯(lián)劑和固化劑按12 1的比例混合而成，制作散射膜的材料澆筑在經(jīng)過粗糙化處理的硅模板的表面，所述步驟3中采用氧離子處理法將散射膜粘貼于襯底的外表面。[0046]實施例4[0047]本實施例除下述特征外同實施例I :步驟I中的光學設計軟件采用ZEMAX，采用噴砂法對模板進行粗糙化處理，所述模板采用聚合物模板，步驟2中聚二甲基硅氧烷聚合物由聚二甲基硅氧烷交聯(lián)劑和固化劑按8 1的比例混合而成，所述步驟3中采用粘合劑法將散射膜粘貼于襯底的外表面。[0048]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構，包括金屬陰極、電子傳輸層、有機發(fā)光層、空穴傳輸層、ITO陽極和襯底，其特征在于，還包括散射膜，所述散射膜包括粗糙面和光滑面，所述光滑面貼于發(fā)光器件的襯底外表面。
2.根據(jù)權利要求I所述的提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構，其特征在于，所述散射膜采用直接粘合法、氧離子處理法、紫外光照射處理法或粘合劑法貼于襯底外表面。
3.根據(jù)權利要求I所述的提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構，其特征在于，制作所述散射膜的材料為聚二甲基硅氧烷聚合物，所述散射膜是通過聚二甲基硅氧烷聚合物涂覆在模板的粗糙面固化而制成。
4.根據(jù)權利要求3所述的提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構，其特征在于，所述模板為硅模板、鎳模板或聚合物模板。
5.根據(jù)權利要求I所述的提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率的結構，其特征在于，所述散射膜粗糙面的粗糙化程度范圍在O. 5 3微米之間。
專利摘要一種提高底發(fā)射有機電致發(fā)光器件出光率結構，包括有金屬陰極、電子傳輸層、有機發(fā)光層、空穴傳輸層、ITO陽極、襯底和散射膜，所述散射膜包括粗糙面和光滑面，所述散射膜采用直接粘合法、氧離子處理法、紫外光照射處理法或粘合劑法貼于襯底外表面。本實用新型涉及一種提高發(fā)光器件出光率的技術，具有散射膜更換方便，制作簡單，易于標準化量產(chǎn)，出光率高等優(yōu)點。
文檔編號H01L51/52GK202817032SQ20122036672
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權日2012年7月26日
發(fā)明者林劭陽, 姚日暉, 王丹, 葉偉光, 李冠明, 卓少龍, 譚榮輝 申請人:華南理工大學