用于有機(jī)發(fā)光元件的光提取基底、其制造方法以及包括其的有機(jī)發(fā)光元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于有機(jī)發(fā)光裝置(OLED)的光提取基底及其制造方法以及包括該光提取基底的0LED。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)良的光提取效率的用于OLED的光提取基底及其制造方法以及包括該光提取基底的0LED。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光裝置通?？梢苑譃榘l(fā)光層由有機(jī)材料形成的有機(jī)發(fā)光裝置(OLED)和發(fā)光層由無(wú)機(jī)材料形成的無(wú)機(jī)發(fā)光裝置。OLED是基于有機(jī)發(fā)光層中的激子的輻射衰變的自發(fā)光光源，激子通過(guò)經(jīng)由電子注入電極(陰極)注入的電子和經(jīng)由空穴注入電極(陽(yáng)極)注入的空穴的復(fù)合來(lái)產(chǎn)生。OLED具有一系列優(yōu)點(diǎn)，諸如，低電壓驅(qū)動(dòng)、自發(fā)光、寬視角、高分辨率、自然色彩再現(xiàn)性和快速響應(yīng)速率。
[0003]最近，已經(jīng)積極地進(jìn)行將OLED應(yīng)用于諸如便攜式通信裝置、相機(jī)、手表、辦公設(shè)備、車(chē)輛信息顯示裝置、電視(TV)、顯示裝置和照明系統(tǒng)等各種裝置的研究。
[0004]為了改善OLED的發(fā)光效率，需要改善構(gòu)成發(fā)光層的材料的發(fā)光效率或者改善就由發(fā)光層產(chǎn)生的光被提取的水平而言的光提取效率。
[0005]這里，光提取效率取決于構(gòu)成OLED的材料的層的折射率。在典型的OLED中，當(dāng)由發(fā)光層產(chǎn)生的光束以大于臨界角的角度發(fā)射時(shí)，光束會(huì)在高折射率層(諸如透明電極層)和低折射率層(諸如玻璃基底)之間的界面處被全反射。因此這降低了光提取效率，從而降低了OLED的整體的發(fā)光效率，這是有問(wèn)題的。
[0006]更具體地，僅約20%的由OLED產(chǎn)生的光發(fā)射到外部，約80 %的產(chǎn)生的光由于源自玻璃基底與包括陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)射層、電子傳輸層和電子注入層的有機(jī)發(fā)光層之間折射率的差異的波導(dǎo)效應(yīng)以及被源自玻璃基底與環(huán)境空氣之間的折射率的差異的全內(nèi)反射而損失。這里，內(nèi)部的有機(jī)發(fā)光層的折射率在1.7至1.8的范圍內(nèi)，而通常用于陽(yáng)極的氧化銦錫(ITO)的折射率為約1.9。由于這兩層具有顯著低的厚度(在200nm至400nm的范圍內(nèi))且用于玻璃基底的玻璃的折射率為約1.5，所以在OLED內(nèi)部形成平面波導(dǎo)。據(jù)估計(jì)因上述原因引起的在內(nèi)部波導(dǎo)模式中光損失的百分比為約45%。此外，由于玻璃基底的折射率為約1.5，并且環(huán)境空氣的折射率為1.0，所以當(dāng)光在玻璃基底的內(nèi)部出射時(shí)，具有大于臨界角的入射角的光束被全反射并被捕獲在玻璃基底內(nèi)部。捕獲的光的比例通常為約35%，僅約20%的產(chǎn)生的光發(fā)射到外部。
[0007]因此，正在積極地進(jìn)行對(duì)用于改善OLED的光提取效率的方法的研究。
[0008][相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:第2013-0193416號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布(2013年8月I日)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問(wèn)題
[0011]因此，本發(fā)明是考慮到在相關(guān)技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題而做出的，本發(fā)明提出一種具有優(yōu)良的光提取效率的用于有機(jī)發(fā)光裝置的光提取基底、其制造方法以及包括其的有機(jī)發(fā)光裝置。
[0012]技術(shù)方案
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種用于有機(jī)發(fā)光裝置的光提取基底可以包括:第一光提取層，其中形成有多個(gè)氣孔，所述第一光提取層包括第一金屬氧化物和加入到第一金屬氧化物的摻雜劑;第二光提取層，設(shè)置在第一光提取層上，所述第二光提取層包括具有與第一金屬氧化物不同的原子擴(kuò)散速率的第二金屬氧化物。
[0014]第一金屬氧化物的原子擴(kuò)散速率可以比第二金屬氧化物的原子擴(kuò)散速率快。
[0015]第一金屬氧化物的折射率可以大于第二金屬氧化物的折射率。
[0016]第一金屬氧化物可以是ZnO，第二金屬氧化物可以是Al2O3。
[0017]這里，摻雜劑可以是Ga。
[0018]摻雜劑的含量按重量計(jì)可以在第一金屬氧化物的量的4.1%至11.3%的范圍內(nèi)。
[0019]所述多個(gè)氣孔可以從第一光提取層和第二光提取層之間的邊界沿第一光提取層的向內(nèi)方向形成。
[0020]光提取基底還可以包括設(shè)置在第二光提取層上的平坦化層。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造用于OLED的光提取基底的方法可以包括:第一光提取層形成操作，形成包括第一金屬氧化物和加入到第一金屬氧化物的摻雜劑的第一光提取層;第二光提取層形成操作，形成包括第二金屬氧化物的第二光提取層，第二光提取層的原子擴(kuò)散速率比第一光提取層的原子擴(kuò)散速率慢；以及氣孔形成操作，通過(guò)對(duì)第一光提取層和第二光提取層進(jìn)行熱處理使原子擴(kuò)散而在第一光提取層內(nèi)形成多個(gè)氣孔。
[0022]這里，Ga可以在第一光提取層形成操作中用作摻雜劑。
[0023]第一光提取層形成操作可以包括用按重量計(jì)范圍在第一金屬氧化物的量的4.1%至11.3%的含量的Ga摻雜第一金屬氧化物。
[0024]第一光提取層形成操作可以包括通過(guò)常壓化學(xué)氣相沉積在基底上沉積ZnO。
[0025]第二光提取層形成操作可以包括通過(guò)電子束加工或?yàn)R射在第一光提取層上沉積AI2O3 O
[0026]氣孔形成操作可以包括在范圍為600°C至800°C的溫度內(nèi)對(duì)第一光提取層和第二光提取層進(jìn)行熱處理。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種有機(jī)發(fā)光裝置可以在由其產(chǎn)生的光在向外部發(fā)射的路徑上包括如上描述的用于有機(jī)發(fā)光裝置的光提取基底。
[0028]有益效果
[0029]如上所述，可以對(duì)具有不同的原子熱擴(kuò)散速率的金屬氧化物薄膜進(jìn)行層壓和熱處理，從而在具有較快原子擴(kuò)散速率的金屬氧化物薄膜中形成各種光散射氣孔。
[0030]此外，通過(guò)調(diào)整向具有較快原子擴(kuò)散速率的金屬氧化物薄膜加入的摻雜劑的含量能夠控制形成氣孔的位置和氣孔的濃度。
[0031]此外，當(dāng)其內(nèi)形成有多個(gè)氣孔的金屬氧化物薄膜被應(yīng)用為有機(jī)發(fā)光裝置的光提取層時(shí)，金屬氧化物薄膜可以改善有機(jī)發(fā)光裝置的光提取效率。由此能夠以低電壓驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光裝置，從而降低使用有機(jī)發(fā)光裝置的照明裝置或顯示裝置的功耗并且改善其亮度。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于OLED的光提取基底和包括該光提取基底的OLED的剖視圖。
[0033]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的制造用于OLED的光提取基底的方法的流程圖。
[0034]圖3示出從本發(fā)明的示例得到的表示取決于熱處理溫度的氣孔的形成的差異的FIB-SEM分析結(jié)果。
[0035]圖4示出從圖3的示例得到的透射率和霧度測(cè)量結(jié)果。
[0036]圖5示出從本發(fā)明的示例得到的表示取決于Ga濃度的氣孔的形成的差異的FIB-SEM分析結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0037]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于有機(jī)發(fā)光裝置(OLED)的光提取基底、其制造方法以及包括該光提取基底的OLED。
[0038]此外，在本發(fā)明的描述中，在由于包括已知的功能和組件的詳細(xì)描述使得本發(fā)明的主題呈現(xiàn)不清楚的情況下，將省略這些詳細(xì)描述。
[0039]如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于OLED的光提取基底100為設(shè)置在由OLED 10產(chǎn)生的光發(fā)射到外部的路徑上的基底，以改善僅允許約20%的光發(fā)射到外部的OLED 10的光提取效率。
[0040]雖然沒(méi)有具體地示出，但是OLED10具有陽(yáng)極、有機(jī)發(fā)光層和陰極夾在一對(duì)彼此面對(duì)的相對(duì)基底之間的多層結(jié)構(gòu)。在這種情況下，陽(yáng)極可以由具有較高