一种高折射高导热OLED元件的制作方法

文档序号:11656275阅读:288来源:国知局
一种高折射高导热OLED元件的制造方法与工艺
本发明涉及照明领域,具体而言,涉及一种高折射高导热oled元件。
背景技术
:有机发光二极体(oled)的两个电极之间夹有适当的有机化合物层,施加电压后电子与电洞会在有机化合物层中再结合而发光。有机发光二极体因其高照度、低重量、超薄外形、无背光的自照明、低功耗、宽视角、高对比度、制造简单、反应时间快而应用于平板显示器及照明产业。现有技术中,通常有机发光二极体(oled)多数选用玻璃材质的基板,然而,当有机发光二极体所发射入基板的光线,由玻璃材质的基板的另一侧射出进入大气环境时,会因光线由折射率较高的玻璃介质进入折射率较低的空气介质而产生全反射,使有机发光二极体元件内部所发射的光线大部分(约80%)被局限于基板及有机层内,仅有约20%的光线可透射至空气中。为解决上述问题,现有技术中,大多在基板的另一侧增设(镀膜或贴合)一pet类的塑胶光学膜层,以改变光线发射角度,以降低全反射的现象,然而,虽然光学膜层有助于提升oled整体的发光效率(提升约60~70%),但有机发光二极体发光时所产生的热能,则因pet塑胶光学膜层的导热系数仅约0.2w/m·k比玻璃基板的导热系数(1.1~1.4w/m·k)更低,导致热能散发不易,造成热能累积,影响有机发光二极体的使用品质及寿命,此外,光学膜层与基板所选用的材质不同而具不同的热膨胀收缩率,因长时间或反复的升降温而造成光学膜层与基板分离,亦影响有机发光二极体的使用品质及寿命。因此,如何提高有机发光二极体整体的发光效率、有机发光二极体的使用品质及寿命,为各方所努力研究的课题。技术实现要素:本发明提供一种高折射高导热oled元件,用以提高有机发光二极体的发光效率、有机发光二极体的使用品质及寿命。为达到上述目的,本发明提供了一种高折射高导热oled元件,包括一基板及一发光单元,其中基板的折射率介于1.6~2.8之间,基板的导热系数介于30~600w/m·k之间。基板的一侧设有发光单元,其中发光单元由该基板的一侧依序设有一第一电极、一有机材料层与一第二电极。基板的另一侧设有一微凸结构,其中此微凸结构采用一体成型的方式设于基板的另一侧,微凸结构包含多个微凸单元,各微凸单元相邻且依序排列连接。进一步的,基板的材质为氧化铝(al2o3),其折射率介于1.6~1.8之间,导热系数介于30~60w/m·k之间,其中氧化铝(al2o3)为单晶蓝宝石或多晶蓝宝石。进一步的,基板的材质也可以为碳化硅(sic),其折射率介于2.6~2.8之间,导热系数步介于300~600w/m·k之间。本发明提供一种高折射高导热oled元件,除简化了oled基板的结构外,通过设置微凸结构可调整光线发射角度,以使光线不再被基板所局限及吸收,提升照明亮度且减少能量的耗用。此外,本发明相较于现有技术,进一步降低了基板及微凸结构因热膨胀收缩率,并提高了热能散发率,以及提高了有机发光二极体的使用品质及寿命。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件结构示意图;图2为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件的另一结构示意图;图3为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件的又一结构示意图;图4为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件的亮度及效率关系图;图5为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件的亮度及温度关系图;图6为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件的电流密度及温度关系图。附图标记说明:100-基板;200-发光单元;210-第一电极;220-有机材料层;230-第二电极;300-微凸结构;310-微凸单元。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。图1为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件结构示意图,其主要包含基板100与发光单元200,其中基板100的折射率介于1.6~2.8之间,基板100的导热系数介于30~600w/m·k之间,以及发光单元200设于基板100的一侧,其中发光单元200在基板100的一侧依序设有一第一电极210、一有机材料层220与一第二电极230。其中,本发明中的基板100可由氧化铝(al2o3)材质的单晶蓝宝石或多晶蓝宝石制成,氧化铝(al2o3)基板100的折射率进一步介于1.6~1.8之间,导热系数进一步介于30~60w/m·k之间。其中,本发明中的基板100可由为碳化硅(sic)所制成,其碳化硅(sic)基板100的折射率进一步介于2.6~2.8之间,导热系数进一步介于300~600w/m·k之间。图2为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件另一结构示意图,其主要包含基板100与发光单元200,其中基板100的折射率介于1.6~2.8之间,基板100的导热系数介于30~600w/m·k之间,发光单元200设于基板100的一侧,其中发光单元200由基板100的一侧依序设有一第一电极210、一有机材料层220与一第二电极230。其中基板100的另一侧设置了微凸结构300,此微凸结构300包含多个微凸单元310,各微凸单元310相邻且依序排列连接。图3为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件又一结构示意图,其主要包含基板100与发光单元200,其中基板100的折射率介于1.6~2.8之间,基板100的导热系数介于30~600w/m·k之间,发光单元200设于基板100的一侧,其中发光单元200由基板100的一侧依序设有一第一电极210、一有机材料层220与一第二电极230。其中基板100的另一侧设置了微凸结构300,此微凸结构300与基板100一体成型,其中微凸结构300包含多个微凸单元310,各微凸单元310相邻且依序排列连接。图4为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件的亮度及效率关系图,为以使用不同基板与微凸结构的有机发光二极体的对照组1、对照组2及比较组1~比较组3的亮度及效率关系图,对照组1为玻璃基板的oled(以实线表示),对照组2为蓝宝石基板的oled(以虚线表示),比较组1为玻璃基板并贴合具有微凸结构的oled(以一点连线表示),比较组2为蓝宝石基板并贴合具有微凸结构的oled(以两点连线表示),比较组3为蓝宝石基板并一体成型的微凸结构的oled(以三点连线表示)。如图4及表1所示,其中对照组1的效率(cd/a)约为33.7,对照组2的效率约为38.6,比较组1的效率约为57.0,比较组2的效率约为58.7,以及比较组3的效率约为76。表1效率(cd/a)提高比例对照组133.7n/a比较组157.069%比较组258.774%比较组376.0126%对照组238.6n/a由图4及表1可见,比较组1~比较组3相较于对照组1,其效率分别提高了69%、74%及126%,故就比较组1相较于对照组1而言,微凸结构能提升oled效率69%,就比较组2相较于对照组1而言,当基板为蓝宝石时,通过微凸结构能将oled的亮度提升74%,就比较组3相较于对照组1而言,当蓝宝石基板与微凸结构一体成型时,能将oled的效率提升126%。图5及图6为本发明一个实施例的高折射高导热oled元件的亮度、电流密度及温度关系图,为以使用不同基板与微凸结构的有机发光二极体的比较组1~比较组3的亮度、电流密度及温度关系图,其中比较组1为玻璃基板并贴合具有微凸结构的pet光学膜的oled(以一点连线表示),比较组2为蓝宝石基板并贴合具有微凸结构的pet光学膜的oled(以两点连线表示),比较组3为蓝宝石基板并一体成型微凸结构的oled(以三点连线表示)。如图5及表2所示,当比较组1中的亮度(nits,尼特)为1000、3000、5000、7000时,其对应的oled温度分别约为26.1℃、32.6℃、37.2℃、41.3℃,其中当比较组2中的亮度(nits,尼特)为1000、3000、5000、7000时,其对应的oled温度分别约为26.7℃、29.8℃、31.9℃、36.8℃,其中当比较组3中的亮度(nits,尼特)为1000、3000、5000、7000时,其对应的oled温度分别约为24.7℃、26.8℃、28.7℃、30.6℃。表2由图5及表2可知,当亮度(nits,尼特)为7000时,即蓝宝石基板与微凸结构一体成型(比较组3)相较于贴有微凸结构pet光学膜的玻璃基板oled(比较组1),温度明显将低约10.7度,由此可知,利用蓝宝石基板与微凸结构一体成型做为oled基板时,明显具有较低的工作温度,也会有较佳的使用品质及寿命。如图6及表2所示,当比较组1中的oled温度分别为26.1℃、32.6℃、37.2℃、41.3℃时,其oled元件对应的电流密度(j,ma/cm2)约为1.69、4.91、7.68、10.22,其中当比较组2中oled温度分别为26.7℃、29.8℃、31.9℃、36.8℃时,其对应的电流密度(j,ma/cm2)约为2.85、5.87、9.03、12.32,其中当比较组3中的oled温度分别约为24.7℃、26.8℃、28.7℃、30.6℃时,其对应的电流密度(j,ma/cm2)约为1.34、3.91、6.50、9.07。由图6及表2可知,oled元件操作在相同电流密度下时,蓝宝石基板与微凸结构一体成型(比较组3)即使较比较组1显示更高亮度,所需的oled温度仍为最低。如下表3所示,为比较组1、比较组2以及比较组3的补寿命测试结果。表3寿命测试比较组1比较组2比较组3亮度(0hr)3000nits3000nits3000nits亮度(450hrs)2356nits2453nits2618nits亮度(450hrs)/亮度(0hr)0.790.820.87本发明提供的一种高折射高导热oled元件,除简化了oled基板的结构外,通过设置微凸结构可调整光线发射角度,以使光线不再被基板所局限及吸收,能够提升照明亮度且减少能量的耗用并能在相同照明条件下具有较低的工作温度,提高了有机发光二极体的使用品质及寿命。当前第1页12
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