有机发光装置及阵列基板的制作方法

本发明涉及oled显示技术领域，具体为一种有机发光装置及阵列基板。

背景技术：

目前有机发光装置，简称oled装置内部的发光效率虽然接近于100％，但是能够成功光萃取出oled外部的比例还有待提高。oled装置内部产生的光在其内部进行传播时，由于各材料界面的光学系数(比如折射率)的不匹配，会有反射、折射以及全反射的发生。要想获得高效率的oled装置，其光萃取效率必须大幅提高。

提高oled装置的出光效率(光萃取技术)是提高oled装置各种性能参数的重要手段之一，目前提高光萃取效率的方法主要有减少全反射、微腔共振效应(microcavity)和减少波导效应。通过增加出光面的粗糙度、在出光面涂覆微球颗粒(microspheres)以及覆盖微透镜(microlenses)是主要的减少全反射的方式。

目前特别针对减少全反射、微腔共振效应和减少波导效应有一些公开的专利设计。例如美国专利us8466484通过热感式印刷(thermalprinting)将空穴传输材料(htm,holetransportmaterial)在阳极上做成不同的薄膜形态来调整微腔共振效应以提高有机发光元件的光萃取效率。此方法虽然能够制备不同的薄膜形态，但是对于规整的矩阵形状需求难以实现。美国专利us8917014在出光面基板上通过半月板涂布的方式在平整的表面上增加一层具有散射颗粒的结构层(连接一层平坦层)来提高出光效率。美国专利us9130195b2同样是在出光界面或者是在接近出光界面形成特殊的规律形状来增加元件的出光效率，但是向外凸起的图案想要依靠材料自身的性能形成规律的形状和尺寸具有相当大的难度。

技术实现要素：

为解决上述技术问题：本发明提供一种有机发光装置及阵列基板，在有机发光的出光侧增加光萃取层可以增加有机发光装置的光萃取效率，能够方便和高效率的制备oled显示装置。

解决上述问题的技术方案是：本发明提供了一种有机发光装置，包括发光结构层，具有一出光侧；以及光萃取层，位于所述发光结构层的所述出光侧；所述光萃取层中具有至少一折射层，所述折射层包括若干第一光折射体，阵列式分布在同一层上，每一第一光折射体具有第一入光面和第一出光面，所述第一入光面朝向所述发光结构层；若干第二光折射体，每一第二光折射体均位于相对应的第一光折射体内，每一第二光折射体具有第二入光面和第二出光面，所述第二入光面朝向所述第一入光面，所述第二出光面朝向所述第一出光面；以及聚合物层，覆盖所有的所述第一光折射体的所述第一出光面。

在本发明一实施例中，所述聚合物层的折射率小于或等于所述第一光折射体的折射率，且所述第一光折射体的折射率小于所述第二光折射体的折射率。

在本发明一实施例中，所述光萃取层还包括第一聚合物层，所述折射层中的所述第一光折射体覆于所述第一聚合物层上；所述聚合物层的折射率大于或等于所述第一聚合物层的折射率。

在本发明一实施例中，所述第一光折射体为半球形聚合物结构，具有一平面和第一球面，所述平面为所述第一入光面，所述第一球面为第一出光面；所述半球形聚合物结构的直径为1-50um。

在本发明一实施例中，所述第二光折射体为球形聚合物结构，具有一第二球面，所述第二入光面和所述第二出光面分布于所述第二球面上；所述球形聚合物结构的直径为0.1-20um。

在本发明一实施例中，所述折射层还包括第三无机层，覆于所述聚合物层上；所述光萃取层还包括第一无机层，覆于所述发光结构层上；以及第二无机层，覆于所述第一无机层上；所述折射层的层数在两层或以上，所述折射层叠层分布。

在本发明一实施例中，所述发光结构层包括第一电极；有机发光层，设于所述第一电极上；第二电极，设于所述有机发光层上；以及电极覆盖层，覆盖于所述第二电极上；所述光萃取层设于所述电极覆盖层的上方；所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透明或半透明电极，所述第二电极所在的一侧为所述出光侧；所述第一电极为阴极，所述第二电极为阳极；或所述第二电极为阴极，所述第一电极为阳极。

在本发明一实施例中，从所述阳极至所述阴极，所述有机发光层中依次堆叠有空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光材料层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层；其中，所述有机发光装置中具有若干发光单元；所述发光单元为红光发光单元、蓝光发光单元、滤光发光单元、白光发光单元、黄光发光单元中的至少一种。

在本发明一实施例中，所述发光单元对应于所述第一光折射体，并且能够与所述第一光折射体一一对应的所述发光单元占所有所述发光单元数量的30％或以上；所述发光单元具有一最小宽度，所述第一光折射体的直径与所述发光单元的所述最小宽度的相差1％-20％。

本发明还公开了一种阵列基板，其特征在于，包括基层；阵列层，覆于所述基层上，所述阵列层中具有若干像素单元；以及所述的有机发光装置，设于所述阵列层上；其中，每一发光单元对应一个像素单元。

本发明的有益效果是：本发明的有机发光装置及阵列基板，通过在有机发光结构上增设光萃取层，可以增加有机发光装置的光萃取效率，而且结构设置简单，有效解决现有技术中光萃取难以实现的问题，实现了高效率oled装置的制备。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释。

图1是本发明一实施例的有机发光装置的结构示意图。

图2是本发明一实施例的阵列基板的结构示意图，主要体现阵列基板的阵列层结构和像素单元与发光单元之间的对应关系。

图3是本发明一实施例的光线经光萃取层折射的光路图。

图4是本发明另一实施例的有机发光装置的结构示意图。

其中，

1阵列基板；

10基层；20阵列层；30钝化层；40平坦层；50像素限定层；60有机发光装置；

201阻隔层；202有源层；203第一栅极绝缘层；204第一栅极层；205第二栅极绝缘层；206第二栅极层；207介电层；208源极；209漏极；

51开槽；52像素单元；61发光单元；

610发光结构层；620光萃取层；

611第一电极；612有机发光层；613第二电极；614电极覆盖层；

6121空穴注入层；6122空穴传输层；6123电子阻挡层；6124发光材料层；6125空穴阻挡层；6126电子传输层；6127电子注入层；

621第一无机层；622第二无机层；623第一聚合物层；624折射层；

6241第一光折射体；6242第二光折射体；6243第二聚合物层；6244第三无机层；

62411第一入光面；62412第一出光面；62421第二入光面；62422第二出光面；

611出光侧。

具体实施方式

以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

如图1所示，在其中一实施例中，本发明的有机发光装置60，包括发光结构层610、以及光萃取层620。所述发光结构层610具有一出光侧611，所述光萃取层620位于所述发光结构层610的所述出光侧611。

所述发光结构层610从下到上依次包括第一电极611、有机发光层612、第二电极613、以及电极覆盖层614。其中，所述有机发光层612设于所述第一电极611上；所述第二电极613设于所述有机发光层612上；所述电极覆盖层614覆盖于所述第二电极613上，所述第二电极613就是所述的出光侧611。

本实施例提供的所述发光结构层610采用如下的结构形式：所述第一电极611为阳极，所述阳极为反射电极，所述反射电极为银、铝、铜、铁、锌、金、镱、钼、镁、钛等金属材料所制成的反光的金属栅线。所述第二电极613为阴极，为透明或半透明电极，所述阴极所用材料为氧化铟锡、铝掺杂氧化锌材料、银纳米线、石墨烯纳米线、有机导电材料等制成的明或半透明导电薄膜。从所述阳极至所述阴极，所述有机发光层612中从下至上依次堆叠有空穴注入层6121、空穴传输层6122、电子阻挡层6123、发光材料层6124、空穴阻挡层6125、电子传输层6126、以及电子注入层6127。所述电极覆盖层614为阴极覆盖层，所述阴极覆盖层覆于阴极上以保护阴极，一般可采用银、铝、铜、铁、锌、金、镱、钼、镁等透明的金属纳米材料或透明的金属氧化物材料。

本实施例中，所述有机发光装置60具有若干发光单元61(见图3)；根据发光的颜色选择不同，所述发光单元61为红光发光单元、蓝光发光单元、滤光发光单元、白光发光单元、黄光发光单元中的至少一种，每一发光单元61发出的光的颜色是由其所对应的所述发光材料层6124的材料决定的。

所述光萃取层620设于所述电极覆盖层614的上方；所述光萃取层620具有第一无机层621、第二无机层622、第一聚合物层623以及折射层624。所述第一无机层621覆盖于所述电极覆盖层614上，用以保护所述电极覆盖层614。所述第二无机层622覆于所述第一无机层621上，所述第二无机层622具有阻隔水氧功能。所述第一聚合物层623覆于所述第二无机层622上，所述折射层624覆于所述第一聚合物层623上。

本实施例中，所述第一无机层621为可见光(波长为380-780nm)无吸收的无机薄膜，所述第一无机层621的材料可采用无机盐，如氟化锂、氟化钠、氟化钾、氯化钠、氯化钾等，或者采用金属材料，如铝、银、镱、镁等的透明金属材料，或者采用透明金属氧化物材料，如氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铟锡、氧化锌等材料中的一种。所述第二无机层622的所用材料为可选用氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛等材料中的一种。所述第一聚合物层623所用材料可以选用六甲基二甲基硅醚、聚合体pp-hmdso(plasmapolymerizedhmdso)、聚丙烯酸酯类、聚碳酸脂类、聚苯乙烯类、聚酰亚胺类等材料中的一种。所述第一聚合物层623在制备过程中，可采用化学气相沉积或喷墨打印法或刮刀涂布法形成。

所述折射层624包括若干第一光折射体6241、若干第二光折射体6242、第二聚合物层6243以及第三无机层6244。

所述若干第一光折射体6241阵列式分布在同一层上，本实施例中，所述若干第一光折射体6241阵列式分布在所述第一聚合物层623上。如图2所示，每一第一光折射体6241具有第一入光面62411和第一出光面62412，所述第一入光面62411朝向所述发光结构层610。本实施例中，所述第一光折射体6241为半球形聚合物结构，具有一平面和第一球面，所述平面为所述第一入光面62411，所述第一球面为第一出光面62412。所述半球形聚合物结构的直径为1um-50um，优选为5um-20um。所述第一光折射体6241的所用材料也可以选用六甲基二甲基硅醚、聚合体pp-hmdso(plasmapolymerizedhmdso)、聚丙烯酸酯类、聚碳酸脂类、聚苯乙烯类、聚酰亚胺类等材料中的一种。

再请参照图2所示，每一第二光折射体6242位于相对应的一个第一光折射体6241内，所述第二光折射体6242具有第二入光面62421和第二出光面62422，所述第二入光面62421朝向所述第一入光面62411，所述第二出光面62422朝向所述第一出光面62412。本实施例中，所述第二光折射体6242为球形聚合物结构，具有一第二球面，所述第二入光面62421和所述第二出光面62422分布于所述第二球面上，所述第二入光面62421和所述第二出光面62422构成所述第二球面，并且在所述第二球面上并未限定所述第二入光面62421和所述第二出光面62422之间的分界线。所述球形聚合物结构的直径为0.1um-20um，优选为0.4um-10um。所述第二光折射体6242的所用材料也可以选用六甲基二甲基硅醚、聚合体pp-hmdso(plasmapolymerizedhmdso)、聚丙烯酸酯类、聚碳酸脂类、聚苯乙烯类、聚酰亚胺类等材料中的一种。

如图2所示，所述第二聚合物层6243覆盖所有所述第一光折射体6241的所述第一出光面62412。所述第二聚合物层6243可以通过喷墨打印或者刮涂法形成，所述第二聚合物层6243将所有第一光折射体6241刚好覆盖，使得表面平整。所述第二聚合物层6243的所用材料也可以选用六甲基二甲基硅醚、聚合体pp-hmdso(plasmapolymerizedhmdso)、聚丙烯酸酯类、聚碳酸脂类、聚苯乙烯类、聚酰亚胺类等材料中的一种。

如图1所示，所述第三无机层6244覆于所述第二聚合物层6243上。所述第三无机层6244的所用材料为可选用氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛等材料中的一种。

为了实现较佳的萃光效果，本实施例中，所述第二聚合物层6243的折射率大于或等于所述第一聚合物层623的折射率。所述第二聚合物层6243的折射率小于或等于所述第一光折射体6241的折射率，且所述第一光折射体6241的折射率小于所述第二光折射体6242的折射率。本实施例中，所述第一聚合物层623的折射率一般大于或等于1.5且小于1.6；所述第一折射体的折射率大于或等于1.5，优选为大于1.7且小于等于1.8；所述第二折射体的折射率大于1.8，更倾向于大于2.0小于等于2.5；所述第二聚合物层6243的折射率大于或等于1.5，优选为，所述第二聚合物层6243的折射率大于或等于1.6小于1.7。如图2所示，图2中光线从所述发光结构层610进入所述第一聚合物层623后，进入所述第一光折射体6241，经所述第一光折射体6241折射后，再经过所述第二光折射体6242折射，然后进入所述第二聚合物层6243，经所述第二聚合物层6243折射后，从所述出光侧611出光。

为了实现较佳的萃光效果，本实施例中，所述的若干发光单元61与所述若干第一光折射体6241相对应，能够与所述第一光折射体6241形成一一对应关系的所述发光单元61占所有所述发光单元61数量的30％或以上。

本实施例中，所述光萃取层620可以设置一层，也可以设置多层，当所述光萃取层620的层数在两层或以上时，所述光萃取层620叠层分布。

如图3所示，同时参见图1，本实施例还提供了一种阵列基板1，该阵列基板1包括有基层10、阵列层20、钝化层30、平坦层40、像素限定层50以及有机发光装置60。所述阵列层20覆于所述基层10上，所述阵列层20中具有若干像素单元52。所述有机发光装置60设于所述阵列层20上，其中所述有机发光装置60中的第一电极611形成于所述像素单元52的上方。每一所述发光单元61对应一个像素单元52。

一般来说，所述阵列层20从基层10开始依次设置阻隔层201、有源层202、第一栅极绝缘层203、第一栅极层204、第二栅极绝缘层205、第二栅极层206、介电层207、源极208、漏极209等。其中，所述源极208和漏极209设于所述介电层207上且穿过所述介电层207对应连接至所述有源层202上，所述钝化层30覆于所述介电层207、所述源极208、以及所述漏极209上，所述平坦层40覆于所述钝化层30上，所述第一电极611设置在所述平坦层40且穿过所述平坦层40、所述钝化层30连接至所述漏极209上，所述像素限定层50覆于所述第一电极611上，所述像素限定层50上具有一开槽51，该开槽51对应所述第一电极611。本实施例中，所述第一电极611为阳极，且反射电极。然后在所述开槽51中的所述阳极上依次形成所述电子阻挡层6123、所述发光材料层6124、所述空穴阻挡层6125、所述电子传输层6126、所述电子注入层6127、所述第二电极613、所述电极覆盖层614以及所述光萃取层620。所述第二电极613为阴极，且为透明或半透明电极。

在实际制程过程中，为了方便制程，所述发光单元61具有一最小宽度，该最小宽度是根据在所述像素限定层50中的所述开槽51宽度决定的，而所述开槽51宽度是根据发光制程要求设计的，即像素单元52的尺寸设计的，为了方便制程同时提高发光效果，本实施例中所述第一光折射体6241的直径与所述发光单元61的所述最小宽度的相差1％-20％，优选方案为5％-10％。

如图4所示，在本发明的另一实施例中，本发明的有机发光装置60中的发光结构层610的层状结构与上一实施例不同，其他的结构，如所述光萃取层620均可采用上一实施例的方案。

如图4所示，在本实施例中，所述发光结构层610具有一出光侧611，所述光萃取层620位于所述发光结构的所述出光侧611。所述发光结构层610从下至上依次包括第一电极611、有机发光层612、第二电极613、以及电极覆盖层614。其中，所述有机发光层612设于所述第一电极611上；所述第二电极613设于所述有机发光层612上；所述电极覆盖层614覆盖于所述第二电极613上，所述第二电极613为出光侧611。

如图4所示，本实施例提供的所述发光结构层610采用如下的结构形式：所述第一电极611为阴极，所述阴极为反射电极，所述反射电极为银、铝、铜、铁、锌、金、镱、钼、镁、钛等金属材料所制成的反光的金属栅线。所述第二电极613为阳极，为透明或半透明电极，所述反射电极所用材料为氧化铟锡、铝掺杂氧化锌材料、银纳米线、石墨烯纳米线、有机导电材料等制成的明或半透明导电薄膜。从所述阳极至所述阴极，所述有机发光层612中从上至下依次堆叠有电子阻挡层6123、发光材料层6124、空穴阻挡层6125、电子传输层6126、电子注入层6127。所述电极覆盖层614为阴极覆盖层，所述阴极覆盖层覆于阴极上以保护阴极，一般可采用银、铝、铜、铁、锌、金、镱、钼、镁等透明的金属纳米材料或透明的金属氧化物材料。所述光萃取层620设于所述电极覆盖层614的上方。

参见图3以及图4，根据图4所示的实施例也能够提供如图3所示的阵列基板1，该阵列基板1包括有基层10、阵列层20、钝化层30、平坦层40、像素限定层50以及有机发光装置60。所述阵列层20覆于所述基层10上，所述阵列层20中具有若干像素单元52。所述有机发光装置60设于所述阵列层20上，其中所述有机发光装置60中的第一电极611形成于所述像素单元52的上方。每一所述发光单元61对应一所述像素单元52。

在本实施例中，所述阵列层20从基层10开始依次设置阻隔层201、有源层202、第一栅极绝缘层203、第一栅极层204、第二栅极绝缘层205、第二栅极层206、介电层207、源极208、漏极209、等。其中，所述源极208、漏极209设于所述介电层207上且穿过所述介电层207对应连接至所述有源层202上，所述钝化层30覆于所述介电层207以及所述漏极209上，所述平坦层40覆于所述钝化层30上，所述第一电极611设置在所述平坦层40且穿过所述平坦层40、所述钝化层30连接至所述源极208、漏极209上，所述像素限定层50覆于所述第一电极611上，所述像素限定层50上具有一开槽51，该开槽51对应所述第一电极611。本实施例中，所述第一电极611为阴极，且为反射电极。然后在所述开槽51中的所述阴极上依次形成所述电子阻挡层6123、所述发光材料层6124、所述空穴阻挡层6125、所述电子传输层6126、所述电子注入层6127、所述第二电极613、所述电极覆盖层614以及所述光萃取层620。所述第二电极613为阳极，且为透明或半透明电极。

本发明的阵列基板1可以应用在多种显示设备上，比如移动电话、笔记本电脑、电视、智能手表、虚拟显示装置等等。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。