本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法、有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板及包含該基板的有機(jī)發(fā)光元件，尤其涉及一種可提高有機(jī)發(fā)光元件的光提取效率，尤其可降低工藝成本的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法、有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板及包含該基板的有機(jī)發(fā)光元件。

背景技術(shù)：

通常，發(fā)光裝置大致可區(qū)分為：有機(jī)發(fā)光裝置，利用有機(jī)物而形成發(fā)光層；無(wú)機(jī)發(fā)光裝置，利用無(wú)機(jī)物而形成發(fā)光層。其中，構(gòu)成有機(jī)發(fā)光裝置的有機(jī)發(fā)光元件是一種如下的元件：從電子注入電極(cathode)注入的電子與從空穴注入電極(anode)注入的空穴在有機(jī)發(fā)光層中結(jié)合而形成激子(exiton)，該激子釋放能量并實(shí)現(xiàn)發(fā)光，作為這種自發(fā)光型元件，具有低電功率驅(qū)動(dòng)、自發(fā)光、寬視場(chǎng)角、高分辨率及天然顏色呈現(xiàn)、迅捷的響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。

近來(lái)，旨在將這種有機(jī)發(fā)光元件應(yīng)用于便攜式信息設(shè)備、像機(jī)、時(shí)鐘、事務(wù)用設(shè)備、汽車等的信息顯示窗口、電視、顯示器或照明用設(shè)備等的研究正在活躍地進(jìn)行。

為了提高如上所述的有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光效率，存在如下的方法：提高構(gòu)成發(fā)光層的材料的發(fā)光效率；或者提高從發(fā)光層發(fā)出的光的光提取效率。

在此，光提取效率取決于構(gòu)成有機(jī)發(fā)光元件的各個(gè)層的折射率。對(duì)于一般的有機(jī)發(fā)光元件而言，當(dāng)從發(fā)光層中釋放的光以臨界角以上的角度發(fā)射時(shí)，在作為陽(yáng)極的透明電極層之類的折射率較高的層與基板玻璃之類的折射率較低的層之間的界面處引起全反射，從而光提取效率降低，因此，存在有機(jī)發(fā)光元件的整體的發(fā)光效率降低的問(wèn)題。

對(duì)此進(jìn)行如下具體說(shuō)明。對(duì)于有機(jī)發(fā)光元件而言，發(fā)光量中只有20％釋放到外部，80％左右的光因波導(dǎo)(waveguiding)效應(yīng)和全反射效應(yīng)而損失，所述波導(dǎo)效應(yīng)由包括基板玻璃和陽(yáng)極及空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層等的有機(jī)發(fā)光層的折射率差異引起，所述全反射效應(yīng)由基板玻璃與空氣的折射率差異引起。即，內(nèi)部有機(jī)發(fā)光層的折射率為1.7～1.8，作為陽(yáng)極而一般使用的ito的折射率約為1.9。此時(shí)，兩層的厚度大約為200～400nm，其非常薄，基板玻璃的折射率則是1.5，因此在有機(jī)發(fā)光元件內(nèi)自然而然形成平面波導(dǎo)通道。據(jù)計(jì)算，由所述原因引起的內(nèi)部波導(dǎo)模式所致?lián)p失的光的比率大約達(dá)到45％。此外，基板玻璃的折射率約為1.5，外部空氣的折射率則是1.0，因此當(dāng)光從基板玻璃向外部逸出時(shí)，以臨界角以上的角度入射的光引起全反射，從而被孤立于基板玻璃內(nèi)部，如此孤立的光的比率大約達(dá)到35％，因此只有尚不足發(fā)光量的20％左右的量被釋放到外界。

為了解決這種問(wèn)題，對(duì)于將因光波導(dǎo)模式而消失的80％的光引出到外界的光提取層的研究正在活躍地進(jìn)行。在此，光提取層大致分為內(nèi)部光提取層和外部光提取層。此時(shí)，對(duì)于外部光提取層而言，將包括多樣的形態(tài)的微透鏡的薄膜設(shè)置在基板外部，從而可以獲取光提取效應(yīng)，然而卻存在不顯著地受透鏡形態(tài)的約束的特性。并且，內(nèi)部光提取層直接提取因光波導(dǎo)模式而消失的光，從而具有效率可增大性遠(yuǎn)比外部光提取層高的優(yōu)點(diǎn)。

在此，以往為了制造這種內(nèi)部光提取層，主要使用了如下的方法：通過(guò)圖案化而在層內(nèi)形成折射率不同的結(jié)構(gòu)；或者涂覆金屬氧化物粒子之類的折射率不同的物質(zhì)。其中，在涂覆折射率不同的物質(zhì)的方法中，例如使用芯(core)和殼(shell)的折射率不同的芯-殼納米粒子，或者使用芯構(gòu)成為中空的納米粒子，從而制造出折射率偏差增大的內(nèi)部光提取層。

然而，對(duì)于芯-殼納米粒子或芯構(gòu)成為中空的納米粒子而言，其價(jià)格與一般的納米粒子相比，是高出5倍或10倍以上的高價(jià)，因此如果利用這些粒子制造內(nèi)部光提取層，則存在工藝成本增加的問(wèn)題。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

韓國(guó)授權(quán)專利公報(bào)第1093259號(hào)(2011.12.06.)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明是為了解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法、有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板及包含該基板的有機(jī)發(fā)光元件，其可可以提高有機(jī)發(fā)光元件的光提取效率，尤其可以降低工藝成本。

技術(shù)方案

為此，本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法，其特征在于，包括如下的步驟：混合物制造步驟，將多個(gè)熱可塑性高分子混合于金屬氧化物納米分散液而制造混合物；混合物涂覆步驟，將所述混合物涂覆于基底基板上；以及混合物燒制步驟，將涂覆的所述混合物燒制，其中，在進(jìn)行所述混合物燒制步驟時(shí)，所述多個(gè)熱可塑性高分子被氣化，在所述混合物燒制步驟完成之后，所述金屬氧化物納米分散液被制作成矩陣層，在所述矩陣層的內(nèi)部，在氣化之前曾由所述熱可塑性高分子占據(jù)的位置處形成閉氣孔。

其中，在所述混合物制造步驟中，作為所述金屬氧化物而可使用折射率n為1.5～2.7的金屬氧化物。

在所述混合物制造步驟中，作為所述金屬氧化物，可將包括sio2、tio2、zrox、zno及sno2的金屬氧化物候選組中的任意一個(gè)物質(zhì)或兩個(gè)以上的物質(zhì)組合而使用。

在所述混合物制造步驟中，作為所述金屬氧化物而可使用金紅石(rutile)結(jié)晶相態(tài)或銳鈦礦(anatase)結(jié)晶相態(tài)的所述tio2。

在所述混合物制造步驟中，作為所述熱可塑性高分子而可使用包括如下物質(zhì)的候選組中的任意一種物質(zhì)：聚對(duì)苯二甲酸、聚苯乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸及聚碳酸酯。

并且，在所述混合物涂覆步驟中，可通過(guò)棒涂覆而將所述混合物涂覆于所述基底基板上。

在所述混合物涂覆步驟中，可按層對(duì)層(lbl；layer-by-layer)形態(tài)將所述混合物涂覆于所述基底基板上。

所述混合物涂覆步驟可包括如下的過(guò)程：針對(duì)各個(gè)層，在涂覆所述混合物之后，進(jìn)行干燥。

在所述混合物燒制步驟完成之后，所述方法還可以包括如下的步驟：平坦層形成步驟，在制作成的所述矩陣層上形成平坦層。

在所述平坦層形成步驟中，作為所述平坦層可使用無(wú)機(jī)物或有機(jī)與無(wú)機(jī)雜化物質(zhì)。

而且，在所述平坦層形成步驟之前，所述方法還可以包括：封蓋層形成步驟，在所述矩陣層上形成封蓋層。

在所述封蓋層形成步驟中，作為所述封蓋層，可使用與構(gòu)成所述矩陣層的所述金屬氧化物相同的物質(zhì)。

在所述混合物燒制步驟中，可在所述熱可塑性高分子的熔點(diǎn)溫度以下的溫度下執(zhí)行一次燒制，并在所述熱可塑性高分子的沸點(diǎn)溫度以上的溫度下執(zhí)行二次燒制。

并且，在所述混合物燒制步驟中，可以以單一熱處理工藝進(jìn)行所述一次燒制和二次燒制。

在所述混合物燒制步驟中，可制作形成能夠?qū)λ鰺峥伤苄愿叻肿犹峁饣ǖ?path)的多孔性結(jié)構(gòu)的所述矩陣層，以在所述熱可塑性高分子氣化的情況下構(gòu)成所述閉氣孔被封閉的結(jié)構(gòu)。

作為所述基底基板，可使用柔性基板。

作為所述基底基板，可使用厚度為1.5mm以下的薄板玻璃。

另外，本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板，其特征在于，包括：基底基板；矩陣層，形成于所述基底基板上，并由多孔性結(jié)構(gòu)的金屬氧化物構(gòu)成；以及多個(gè)閉氣孔，形成于所述矩陣層的內(nèi)部，通過(guò)多個(gè)熱可塑性高分子的氣化而形成，其中，所述閉氣孔根據(jù)所述金屬氧化物的粒子大小而形成為球形形狀或盤形狀。

其中，所述矩陣層的厚度可以是200～2000nm。

所述閉氣孔的直徑可以是30nm至1μm。

所述多個(gè)閉氣孔可以以構(gòu)成層的形態(tài)形成于所述矩陣層的內(nèi)部。

而且，所述有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板還可以包括：平坦層，形成于所述矩陣層上，表面與有機(jī)發(fā)光元件相接。

所述有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板還可以包括：封蓋層，形成于所述矩陣層與所述平坦層之間。

所述封蓋層可由與構(gòu)成所述矩陣層的所述金屬氧化物相同的物質(zhì)形成。

所述閉氣孔可根據(jù)所述金屬氧化物的粒子大小而形成為球形形狀或盤形狀。

并且，所述閉氣孔的形狀可根據(jù)所述熱可塑性高分子的形態(tài)和大小而得以確定。

另外，本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光元件，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板配備于光線出射的路徑上。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明，在矩陣層內(nèi)部使熱可塑性高分子氣化，從而在該位置處予以形成可實(shí)現(xiàn)光的散射的閉氣孔，從而可以使從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的路徑復(fù)雜化或者多變化，據(jù)此，可提高有機(jī)發(fā)光元件的光提取效率。

并且，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)混合于金屬氧化物納米分散液的熱可塑性高分子的形態(tài)和大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以控制形成于該位置處的閉氣孔的形態(tài)和大小。

而且，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)金屬氧化物納米分散液與熱可塑性高分子的混合比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以控制形成于矩陣層內(nèi)部的閉氣孔的形成密度。

并且，根據(jù)本發(fā)明，可通過(guò)棒涂覆(barcoating)而將混合物以lbl(層對(duì)層；layer-by-layer)形態(tài)涂覆于基底基板上，據(jù)此，可獲得閉氣孔在內(nèi)部構(gòu)成層的矩陣層。

而且，根據(jù)本發(fā)明，在矩陣層與平坦層之間形成由與矩陣層相同的金屬氧化物構(gòu)成的封蓋層(cappinglayer)，從而可以減小平坦層的形成厚度，據(jù)此，有機(jī)發(fā)光元件的有機(jī)發(fā)光層與作為內(nèi)部光提取層發(fā)揮作用的矩陣層之間的距離被縮小，其結(jié)果可進(jìn)一步提高光提取效率。

并且，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使熱可塑性高分子氣化而形成的閉氣孔取代現(xiàn)有的價(jià)格高昂的散射粒子的作用，從而可以顯著地降低工藝成本。

附圖說(shuō)明

圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工藝順序圖。

圖2至圖4為按照工藝順序表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工序圖。

圖5為將根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而制造的光提取基板應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光元件的情形的剖面圖。

圖6和圖7為利用電子顯微鏡拍攝根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而制造的光提取基板的平面和剖面的照片。

圖8為表示當(dāng)使用構(gòu)成多孔性結(jié)構(gòu)的tio2時(shí)形狀因tio2的大小而異的閉氣孔的電子顯微鏡照片。

圖9為利用電子顯微鏡拍攝當(dāng)矩陣層由非多孔性物質(zhì)構(gòu)成時(shí)制作成的氣孔的形態(tài)的照片。

圖10為表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工藝順序圖。

圖11至圖14為按照工藝順序表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工序圖。

圖15和圖16為利用電子顯微鏡拍攝根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例制造的光提取基板的平面和剖面的照片，圖15和圖16為表示平坦層形成前后的情形的照片。

圖17為表示根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工藝順序圖。

圖18和圖19為按照工藝順序表示根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工序圖。

圖20至圖22為利用電子顯微鏡拍攝根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例制造的光提取基板的平面和剖面的照片，其中，圖20為表示封蓋層形成之前的情形的照片，圖21為表示平坦層形成之前的情形的照片，圖22為表示平坦層形成之后的情形的照片。

圖23為電子顯微鏡照片，表示基于作為熱可塑性高分子使用的聚苯乙烯粒子的大小及作為金屬氧化物使用的tio2與聚苯乙烯粒子的體積比的閉氣孔形成密度。

圖24為表示基于閉氣孔的大小(直徑)的光提取效率的曲線圖。

圖25為表示基于閉氣孔的密度的光提取效率的曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下，參考附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法、有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板及包含該基板的有機(jī)發(fā)光元件。

并且，在描述本發(fā)明的過(guò)程中，如果判斷為對(duì)相關(guān)公知功能或構(gòu)造的具體說(shuō)明有可能使本發(fā)明的要義變得不必要地混亂，則省略其詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法是用于制造光提取基板(圖5的100)的方法，所述光提取基板布置于從有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)發(fā)射的光線向外部出射的路徑上，從而起到用于使從有機(jī)發(fā)光元件10發(fā)射的光線向外部出射的通道作用，并使有機(jī)發(fā)光元件10的光提取效率提高，與此同時(shí)起到將有機(jī)發(fā)光元件10從外界環(huán)境加以保護(hù)的作用。

如圖1所示，上述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法包括混合物制造步驟s1、混合物涂覆步驟s2及混合物燒制步驟s3。

首先，混合物制造步驟s1是用于制造將會(huì)構(gòu)成內(nèi)部光提取層的混合物(圖2的120)的步驟。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混合物制造步驟s1中，在金屬氧化物納米分散液(圖2的121)混合多個(gè)熱可塑性高分子(圖2的122)，從而制造混合物120。此時(shí)，在混合物制造步驟s1中，作為用于形成將會(huì)構(gòu)成矩陣層(matrixlayer，圖4的130)的納米分散液121的金屬氧化物，可使用高折射率(highrefractiveindex；hri)金屬氧化物，例如可以使用折射率n為1.5～2.7的金屬氧化物。即，在混合物制造步驟s1中，作為構(gòu)成納米分散液121的金屬氧化物，可將包括sio2、tio2、zrox、zno及sno2的金屬氧化物候選組中的任何一個(gè)或者兩個(gè)以上進(jìn)行組合而使用。尤其，在混合物制造步驟s1中，作為構(gòu)成納米分散液121的金屬氧化物，可使用金紅石(rutile)結(jié)晶相態(tài)或銳鈦礦(anatase)結(jié)晶相態(tài)的tio2。此時(shí)，在作為后續(xù)工序進(jìn)行的混合物燒制步驟s3中，當(dāng)這種tio2納米分散液121構(gòu)成多孔性結(jié)構(gòu)的tio2矩陣層130時(shí)，可以根據(jù)tio2的大小而控制起到光散射體作用的閉氣孔140的形狀，對(duì)此以下將會(huì)更加詳細(xì)地說(shuō)明。

另外，在混合物制造步驟s1中，作為用于使閉氣孔140的形成得以實(shí)現(xiàn)的熱可塑性高分子122，可使用包括如下的物質(zhì)的候選組中的任意一種物質(zhì)：聚對(duì)苯二甲酸(polyethyleneterephthalate)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚丙烯(polypropylene)、聚丙烯酸(poly(acrylicacid))、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate))、聚萘二甲酸(polyethylenenaphthalate)及聚碳酸酯(polycarbonates)。熱可塑性高分子122在作為后續(xù)工序而進(jìn)行的混合物燒制步驟s3中被氣化，對(duì)此以下將會(huì)更加詳細(xì)地說(shuō)明。

其次，如圖2所示，混合物涂覆步驟s2是將通過(guò)混合物制造步驟s1制造的混合物120涂覆于基底基板110上的步驟。此時(shí)，在混合物涂覆步驟s2中，為了使作為后續(xù)工序進(jìn)行的混合物燒制步驟s3中得以制造成閉氣孔(圖4的140)，優(yōu)選將混合物120以充分的厚度涂覆于基底基板110上。例如，在混合物涂覆步驟s2中，為了使基于燒制的收縮后制作而成的矩陣層130的厚度成為200～2000nm，可按與之相比更厚的厚度將混合物120涂覆在基底基板110上。

另外，對(duì)于用于涂覆混合物120的基底基板110而言，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而制造的光提取基板(圖5的100)應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)時(shí)，布置于有機(jī)發(fā)光元件10的前方(即，從有機(jī)發(fā)光元件10發(fā)射的光與外界氣體相接的部分)，從而將發(fā)射的光透射到外部，與此同時(shí)起到將有機(jī)發(fā)光元件10從外界環(huán)境下加以保護(hù)的封裝(encapsulation)基板的作用。這種基底基板110作為透明基板，只要是透光率優(yōu)良且機(jī)械物性優(yōu)良的基板則不受限制。例如，作為基底基板110，可以使用作為能夠?qū)崿F(xiàn)熱固化或uv固化的有機(jī)膜的高分子系列的物質(zhì)。并且，作為基底基板110，可以使用作為化學(xué)鋼化玻璃的鈉鈣玻璃(sio2-cao-na2o)或鋁硅酸鹽系玻璃(sio2-al2o3-na2o)。在此，當(dāng)采用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而制造的光提取基板100的有機(jī)發(fā)光元件10用于照明時(shí)，作為基底基板110可以使用鈉鈣玻璃。此外，作為基底基板110，還可以使用由金屬氧化物或金屬氮化物構(gòu)成的基板。另外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，作為基底基板110可使用柔性(flexible)基板，尤其可以使用厚度為1.5mm以下的薄板玻璃。此時(shí)，可通過(guò)融合(fusion)工藝方法或浮動(dòng)(floating)工藝方法制造如上所述的薄板玻璃。

其次，如圖3所示，混合物燒制步驟s3是對(duì)通過(guò)混合物涂覆步驟s2而涂覆于基底基板110上的混合物120進(jìn)行燒制的步驟。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混合物燒制步驟s3中，對(duì)構(gòu)成混合物120的金屬氧化物納米分散液121進(jìn)行燒制，從而將其制作成矩陣層130。與此同時(shí)，在混合物燒制步驟s3中，使混合于混合物120的多個(gè)熱可塑性高分子122氣化，并在熱可塑性高分子122曾經(jīng)占據(jù)的位置處予以形成閉氣孔140。

為此，在混合物燒制步驟s3中，可在熱可塑性高分子122的熔點(diǎn)溫度以下執(zhí)行一次燒制，然后在熱可塑性高分子122的沸點(diǎn)溫度以上執(zhí)行二次燒制。例如，當(dāng)作為熱可塑性高分子122而使用聚對(duì)苯二甲酸(pet)時(shí)，可在作為其熔點(diǎn)溫度的250℃以下的溫度下一次燒制混合物120，然后在作為其沸點(diǎn)溫度的350℃以上的溫度下二次燒制混合物120。即，在混合物燒制步驟s3中，可將混合物120中包含的熱可塑性高分子122的按種類而異的熔點(diǎn)溫度和沸點(diǎn)溫度作為基準(zhǔn)，執(zhí)行一次燒制和二次燒制。此時(shí)，在混合物燒制步驟中，可對(duì)熱處理工序予以溫度區(qū)段，從而以單一熱處理工序執(zhí)行一次燒制和二次燒制。

如果以如上所述的熱處理工藝執(zhí)行混合物燒制步驟s3，則多個(gè)熱可塑性高分子122被氣化。另外，如圖4所示，構(gòu)成混合物120的金屬氧化物納米分散液121由矩陣層130制成，矩陣層130的內(nèi)部中在被氣化之前曾由熱可塑性高分子122占據(jù)的位置處形成閉氣孔140。這表示閉氣孔140的形態(tài)和大小可通過(guò)控制熱可塑性高分子122的形態(tài)和大小而調(diào)節(jié)。并且，由于在曾經(jīng)被熱可塑性高分子122所占據(jù)的位置處形成閉氣孔140，所以形成于矩陣層130的內(nèi)部的多個(gè)閉氣孔140的形成密度由混合于金屬氧化物納米分散液的熱可塑性高分子122的混合量所確定。這表示，形成于矩陣層130內(nèi)部的閉氣孔140的形成密度可通過(guò)調(diào)節(jié)金屬氧化物納米分散液121與熱可塑性高分子122的混合比例而被控制。

此外，通過(guò)混合物燒制步驟s3，矩陣層130可形成為200～2000nm的厚度，閉氣孔140的直徑可形成為30nm～1μm。

如圖4所示，如果這種混合物燒制步驟s3完畢，則根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板100制造而成。圖6和圖7作為利用電子顯微鏡拍攝了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制造的光提取基板的平面和剖面的照面，圖示出矩陣層和閉氣孔理想地形成的情形。

另外，圖9作為當(dāng)矩陣層由非多孔性物質(zhì)構(gòu)成時(shí)制作而成的氣孔的形態(tài)被電子顯微鏡所拍攝的照片，如果熱可塑性高分子被氣化，則以盤形態(tài)的結(jié)構(gòu)或開放結(jié)構(gòu)形成氣孔。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為了代替開放結(jié)構(gòu)的氣孔而制造可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的散射粒子相同的光散射效果的閉氣孔140結(jié)構(gòu)，按使混合物燒制步驟s3進(jìn)行時(shí)制作而成的矩陣層130具備多孔性結(jié)構(gòu)的方式，控制用于構(gòu)成金屬氧化物納米分散液121的tio2的大小。如此，當(dāng)矩陣層130具有多孔性結(jié)構(gòu)時(shí)，矩陣層130的多孔性結(jié)構(gòu)提供針對(duì)熱可塑性高分子122的氣化通道(path)，從而形成作為封閉結(jié)構(gòu)的氣孔的閉氣孔140，而并非開放結(jié)構(gòu)的氣孔。

圖8為表示當(dāng)使用構(gòu)成多孔性結(jié)構(gòu)的tio2的情況下形成閉氣孔的情形的電子顯微鏡照片。此時(shí)，該照片表示閉氣孔根據(jù)構(gòu)成納米分散液的tio2的大小而形成為不同形狀。右側(cè)照片是以30～50nm大小的tio2粒子構(gòu)成的納米分散液的情形，左側(cè)照片是以5～10nm大小的tio2粒子構(gòu)成的納米分散液的照片。對(duì)于tio2的大小為30～50nm的納米分散液而言，熱可塑性高分子的形狀得以保存，從而制作成球形(spherical)形狀的閉氣孔，對(duì)于tio2的大小為5～10nm的納米分散液而言，制作成作為原形狀的盤(disk)形狀的閉氣孔。當(dāng)如此調(diào)節(jié)用于構(gòu)成納米分散液的tio2的大小時(shí)，閉氣孔的形狀變得不同，因此連閉氣孔的形狀也能夠予以控制。

另外，如圖5所示，對(duì)于通過(guò)上述工藝制造成的光提取基板100而言，其布置于從有機(jī)發(fā)光元件10發(fā)射的光線出射的有機(jī)發(fā)光元件10的一個(gè)表面，從而作為使有機(jī)發(fā)光元件10的光提取效率提高的光功能性基板發(fā)揮作用。此時(shí)，形成于矩陣層130及其內(nèi)部的多個(gè)閉氣孔140構(gòu)成有機(jī)發(fā)光元件10的內(nèi)部光提取層。此時(shí)，形成于矩陣層130的內(nèi)部的多個(gè)閉氣孔140形成與矩陣層130之間的折射率差異，與此同時(shí)使從有機(jī)發(fā)光元件10發(fā)射的光的路徑復(fù)雜化或者多變化，從而起到提高朝向前方的光的提取效率的作用。如此，對(duì)于通過(guò)使熱可塑性高分子122氣化而形成的閉氣孔140而言，相比于現(xiàn)有的散射粒子，可實(shí)現(xiàn)與之等同的光散射效果，因此可替代以往曾使用于內(nèi)部光提取層的昂貴的散射粒子。即，如果通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光提取基板制造方法制造有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板100，則可以顯著地減少工藝成本。

此外，雖然并未具體圖示，然而為了針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光提取基板100和有機(jī)發(fā)光元件10的封裝(encapsulation)，有機(jī)發(fā)光元件10由在與設(shè)置于對(duì)向的位置處的基板(未圖示)之間布置的陽(yáng)極、有機(jī)發(fā)光層及陰極的層疊結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。在此，陽(yáng)極為了使空穴注入理想地發(fā)生，可由功函數(shù)(workfunction)較大的金屬例如au、in、sn或ito之類的金屬或金屬氧化物構(gòu)成。而且，陰極為了使電子注入理想地發(fā)生而可由功函數(shù)較小的al、al:li或mg:ag的金屬薄膜構(gòu)成。此時(shí)，在有機(jī)發(fā)光元件為全面發(fā)光型的情況下，陰極可以為了使被有機(jī)發(fā)光層發(fā)射的光理想地透射而可由al、al:li或mg:ag的金屬薄膜的半透明電極(semitransparentelectrode)和氧化銦錫(indiumtinoxide；ito)之類的氧化物透明電極(transparentelectrode)薄膜的多層結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。此外，有機(jī)發(fā)光層可包括依次層疊于陽(yáng)極上的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及電子注入層而形成。在此，當(dāng)有機(jī)發(fā)光元件由照明用白色有機(jī)發(fā)光元件構(gòu)成時(shí)，發(fā)光層例如可形成為發(fā)射藍(lán)色區(qū)域的光的高分子發(fā)光層和發(fā)射橙色-紅色區(qū)域的光的低分子發(fā)光層的層疊結(jié)構(gòu)，此外還可以形成為多樣的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)白色發(fā)光。并且，有機(jī)發(fā)光元件可由串聯(lián)(tandem)結(jié)構(gòu)形成。據(jù)此，有機(jī)發(fā)光層可配備為多個(gè)，并可將連接層(interconnectinglayer)作為媒介而交替布置。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，如果在陽(yáng)極與陰極之間被施加正向電壓，則電子從陰極開始通過(guò)電子注入層和電子傳輸層而移動(dòng)到發(fā)光層，空穴則從陽(yáng)極開始通過(guò)空穴注入層和空穴傳輸層移動(dòng)到發(fā)光層。另外，注入到發(fā)光層內(nèi)的電子與空穴在發(fā)光層再結(jié)合而生成激子(exciton)，這種激子從激發(fā)態(tài)(excitedstate)向基態(tài)(groundstate)遷移而發(fā)射光，此時(shí)，所釋放的光的亮度與流過(guò)陽(yáng)極和陰極之間的電流量成比例。

以下，參照?qǐng)D10至圖16而對(duì)根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖10為表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板的制造方法的工藝順序圖，圖11至圖14是以工藝順序表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工序圖，圖15和圖16為利用電子顯微鏡拍攝根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例而制造的光提取基板的平面和剖面的照片，圖15和圖16為表示平坦層形成前后的情形的照片。

如圖10所示，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法包括混合物制造步驟s1、混合物涂覆步驟s2、混合物燒制步驟s3及平坦層形成步驟s4。

與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相比，本發(fā)明的另一實(shí)施例僅在混合物涂覆步驟和平坦層形成步驟上存在區(qū)別，因此省略關(guān)于相同工序的詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖11所示，在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的混合物涂覆步驟s2中，通過(guò)棒涂覆(barcoating)而以層對(duì)層(lbl；layer-by-layer)形態(tài)將混合物120涂覆在基底基板110上。圖11示例性圖示了將混合物120涂覆為三個(gè)層的狀態(tài)，而并非特別地限制構(gòu)成lbl形態(tài)的層的數(shù)量。在混合物涂覆步驟s2中，通過(guò)棒涂覆而對(duì)由混合物120構(gòu)成的一個(gè)層進(jìn)行涂覆，然后在大約100℃的溫度下進(jìn)行干燥并去除溶劑，隨后在其上再次涂覆混合物120，可按這種方式以lbl形態(tài)將混合物120涂覆在基底基板110上。如此，倘若以lbl形態(tài)涂覆混合物120，則混合物120內(nèi)部的熱可塑性高分子122也被排列為構(gòu)成層的形態(tài)。

如圖12和圖13所示，如果對(duì)通過(guò)混合物涂覆步驟s2而在基底基板110上以lbl形態(tài)被涂覆的混合物120進(jìn)行燒制，則金屬氧化物納米分散液121被制作成矩陣層130。并且，以在混合物120內(nèi)部構(gòu)成層的形態(tài)排列的多個(gè)熱可塑性高分子122被氣化，而且在該位置處以構(gòu)成層的形態(tài)形成閉氣孔140。此時(shí)，如同圖15的電子顯微鏡照片所示，隨著在燒制時(shí)構(gòu)成各個(gè)層的混合物120收縮，對(duì)于用于構(gòu)成即將形成矩陣層130的表面的最上端層的混合物120而言，以比排列于內(nèi)部的熱可塑性高分子122的高度更低的高度被收縮。與此同時(shí)，燒制時(shí)熱可塑性高分子122被氣化，因此在燒制完畢之后，在矩陣層130的表面形成凹凸。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光提取基板(圖14的200)是使用為有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)的內(nèi)部光提取層的基板，該基板中的與有機(jī)發(fā)光元件10相接的矩陣層130的表面須由高平坦面構(gòu)成。

據(jù)此，如圖14所示，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法而言，為了使燒制完成之后表面平坦度下降的矩陣層130的表面平坦度提高，包括用于將平坦層250形成于矩陣層130上的平坦層形成步驟s4。

在平坦層形成步驟s4中，作為平坦層250，可使用無(wú)機(jī)物或有機(jī)無(wú)機(jī)雜化物質(zhì)。例如，作為無(wú)機(jī)物可使用sio2或zro2之類的金屬氧化物。而且，作為有機(jī)無(wú)機(jī)雜化物質(zhì)，可使用硅氧烷(siloxane)系聚合物中包含有金屬氧化物的物質(zhì)。

在平坦層形成步驟s4中，可通過(guò)旋涂(spincoating)而將構(gòu)成平坦層250的物質(zhì)涂覆于矩陣層130上。此時(shí)，在旋涂時(shí)調(diào)節(jié)每分鐘的旋轉(zhuǎn)數(shù)，從而可以調(diào)節(jié)所形成的平坦層250的厚度。在此，為了填充矩陣層130的凹凸結(jié)構(gòu)，并使之具備優(yōu)良的表面平整度，優(yōu)選使平坦層250至少具有500nm以上的厚度。圖16為平坦層形成之后的電子顯微鏡照片，當(dāng)與形成平坦層之前拍攝的圖15的照片相比時(shí)，可確認(rèn)通過(guò)平坦層而使表面平坦度得到顯著的提高。

在平坦層形成步驟s4完成之后，制造成根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板200。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板200包括多個(gè)閉氣孔140，而所述多個(gè)閉氣孔140在矩陣層130的內(nèi)部以構(gòu)成層的形態(tài)形成。如此，倘若多個(gè)閉氣孔140在矩陣層130的內(nèi)部構(gòu)成層，則可以使從有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)發(fā)射的光的路徑更加復(fù)雜化或者多變化，據(jù)此可進(jìn)一步提高有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)的光提取效率。

以下，參閱圖17至圖22而對(duì)根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖17為表示根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工藝順序圖，圖18和圖19是以工藝順序示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法的工序圖，圖20至圖22為利用電子顯微鏡拍攝根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例制造的光提取基板的平面和剖面的照片，其中，圖20為表示封蓋層形成之前的情形的照片，圖21為表示平坦層形成之前的情形的照片，圖22為表示平坦層形成之后的情形的照片。

如圖17所示，根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板制造方法包括混合物制造步驟s1、混合物涂覆步驟s2、混合物燒制步驟s3、封蓋層形成步驟s4及平坦層形成步驟s5。

與本發(fā)明的另一實(shí)施例相比而言，本發(fā)明的又一實(shí)施例的區(qū)別僅在于還包括封蓋層形成步驟，因此省略關(guān)于相同工序的詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖18所示，在根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的封蓋層形成步驟s4中，在混合物燒制步驟s3完成之后所制成的矩陣層130上形成平坦層250之前，形成封蓋層(cappinglayer)360，所述封蓋層360可以使表面形成有凹凸的矩陣層130的表面粗糙度得到緩解。此時(shí)，在封蓋層形成步驟s4中，作為封蓋層360，使用與用于構(gòu)成矩陣層130的金屬氧化物相同的物質(zhì)而在矩陣層130上形成封蓋層360。

如此，倘若在矩陣層130上以與此相同的物質(zhì)形成封蓋層360，則矩陣層130與封蓋層360具備彼此相同的光學(xué)特性，因此可以消除因在它們的界面的附加性的散射而可能導(dǎo)致無(wú)法預(yù)測(cè)光路徑的變量。并且，如果在矩陣層130上以與此相同的物質(zhì)形成封蓋層360，則封蓋層360可在一定程度上使形成于矩陣層130的表面的凹凸結(jié)構(gòu)平坦化，因此其結(jié)果如同圖19所示，可以減小平坦層250的形成厚度。如果將圖20和圖21的平坦層形成前后的照片進(jìn)行比較，則可用肉眼確認(rèn)基于平坦層的形成的表面粗糙度改善效果。

在封蓋層形成步驟s4之后，如果在封蓋層360上形成平坦層250的平坦層形成步驟s5完成，則制造成根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板300。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件用光提取基板300因封蓋層360而具有平坦層250的厚度相比于本發(fā)明的其他實(shí)施例而縮小的結(jié)構(gòu)。如此，倘若平坦層250的厚度減小，則有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)與矩陣層130之間的距離最小化，從而可以進(jìn)一步提高有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)的光提取效率。并且，將圖22的示出在封蓋層上形成平坦層的情形的照片與圖16的示出以不配置封蓋層方式直接形成平坦層的情形的照片進(jìn)行比較，如果在矩陣層130與平坦層250之間形成封蓋層360，則即使平坦層250的厚度變薄，也反而可以使平坦層250的表面平坦度進(jìn)一步提高，據(jù)此可更加鞏固有機(jī)發(fā)光元件(圖5的10)的元件穩(wěn)定性。

另外，為了了解是否可以控制形成于矩陣層內(nèi)的閉氣孔的密度是，在將聚苯乙烯(ps)珠與tio2混合之后將其涂覆于膜并燒制，從而測(cè)量出所形成的閉氣孔的密度，并將其示于圖23。在此，將300nm、450nm、600nm大小的聚苯乙烯(ps)珠以30wt％分散的分散液與tio2分別以1:1、1:2、1:3、1:4的體積比進(jìn)行混合，然后將其涂覆在膜并執(zhí)行燒制。如同在圖23的電子顯微鏡照片中看到的那樣，可確認(rèn)如下的事實(shí)：聚苯乙烯(ps)珠的濃度越高，所形成的閉氣孔的密度越大。此時(shí)，在聚苯乙烯(ps)珠的大小相同的情況下，可確認(rèn)為在體積比為1:1時(shí)的閉氣孔的密度最大。

圖24為表示與可使有機(jī)發(fā)光元件的光提取效率最大化的閉氣孔的大小相關(guān)的模型化結(jié)果的曲線圖，矩陣層被設(shè)定為折射率取2.6且涂覆厚度為800nm，平坦層被設(shè)定為折射率取1.78且涂覆厚度為400nm。其結(jié)果確認(rèn)了如下的事實(shí)：當(dāng)閉氣孔的直徑大約為400nm時(shí)，光提取效率達(dá)到最大。

并且，圖25為表示與可使有機(jī)發(fā)光元件的光提取效率最大化的閉氣孔的密度相關(guān)的模型化結(jié)果，矩陣層被設(shè)定為折射率取2.6且涂覆厚度為800nm，平坦層被設(shè)定為折射率取1.78且涂覆厚度為400nm，氣孔的直徑則根據(jù)圖24的模型化結(jié)果而被設(shè)定為400nm。其結(jié)果確認(rèn)了如下的事實(shí)：當(dāng)閉氣孔的密度大約為46％時(shí)，光提取效率達(dá)到最大。

基于如上所述的實(shí)驗(yàn)值和模型化結(jié)果，當(dāng)進(jìn)行在金屬氧化物納米分散液中混合多個(gè)熱可塑性高分子而制造混合物的混合物制造步驟時(shí)，如果在金屬氧化物納米分散液中將直徑大約為400nm的熱可塑性高分子與金屬氧化物以1:1的體積比混合，則所形成的閉氣孔的直徑大約可被控制為400nm，且形成于矩陣層的內(nèi)部的閉氣孔的形成密度大約可被控制為46％，據(jù)此，可以實(shí)現(xiàn)光提取效率的極大化。

如上所述，本發(fā)明雖然借助于有限的實(shí)施例和附圖進(jìn)行了說(shuō)明，然而本發(fā)明并非限定于如上所述的實(shí)施例，但凡是在本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中具備基本知識(shí)的人員，即可從以上記載中實(shí)現(xiàn)多樣的修改和變形。

因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)局限于所述的實(shí)施例而予以確定，須借助于權(quán)利要求書以及與權(quán)利要求書均等的內(nèi)容加以確定。