一种oled器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及0LED技术领域，具体涉及一种0LED器件。
【背景技术】
[0002] 经过近三十年的发展，有机电致发光器件（英文全称为OrganicLightEmitting Device，简称为0LED)作为下一代照明和显示技术，具有色域宽、响应快、广视角、无污染、 高对比度、平面化等优点，已经在照明和显示上得到一定程度的应用。
[0003] 由于磷光材料的应用，其内量子效率几乎达到了理论的极限值100%，但其外量 子效率却只有20%左右，制约外量子效率进一步提高的主要因素是器件的光取出效率。
[0004] 现有的光提取方法，大体可分为两类：外光提取法（EES)和内光提取法（IES)。所 述EES在器件的外部，简单易行，可以和器件的制备过程分别进行，成本低而易于大规模生 产，但只能将困在衬底中的光提取出来，限制了增光效率。而IES建造在器件内部，对工艺 和材料要求高，但IES可以将器件中损耗的大部分光提取出来，这是EES不可比的。目前主 要的光损失模式分为：衬底模式，波导模式，表面等离子体模式，如何控制器件内部的光的 损耗，提高外量子效率，这是本发明亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005] 为此，为了进一步提高0LED器件的光取出效率，提高外量子效率，本发明提供了 一种0LED器件。
[0006] 所采用的技术方案如下所述：
[0007] -种0LED器件，包括衬底、第一电极层及位于所述衬底和第一电极层之间的平坦 化层，所述衬底表面形成第一凹凸结构，所述平坦化层的折射率大于等于所述第一电极层 的折射率。
[0008] 所述衬底的表面粗糙度Rq为5nm~1μm。
[0009] 所述衬底的表面粗糙度Rq为8nm~30nm。
[0010] 所述平坦化层的表面成型有规则的第二凹凸结构。
[0011] 所述平坦化层的折射率为1. 7~3. 0。
[0012] 所述平坦化层的折射率为1. 8~2. 0。
[0013] 所述第二凹凸结构的截面呈三角形、上圆弧形、下圆弧形、波浪形或梯形中的一种 或几种的组合，所述第二凹凸结构中所形成的夹角均为圆弧过渡连接。
[0014] 所述第二凹凸结构的凸起高度为10nm~100μπ?ο
[0015] 所述第二凹凸结构的凸起高度为100nm~20μπι。
[0016] 所述第二凹凸结构中相邻两凹陷间距或相邻两凸起间距为1ym~1000μπι。
[0017] 所述第二凹凸结构中相邻两凹陷间距或相邻两凸起间距为1μπι~100μπι。
[0018] 本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
[0019] 本发明是利用表面粗糙化的衬底制备0LED器件，通过消除波导模式来提高0LED 器件的光取出效率；另外，本发明还在粗糙化衬底上设置一层高折射率的平坦化层，平坦化 层设置为规则的凹凸结构，通过此凹凸结构导致阴极的规则凹凸，从而消除表面等离子体 模式，进一步限制了光的损耗，提高了光的取出效率。经试验验证：在OLED器件上采用凹凸 结构后，其电流效率和流明效率明显高于常规OLED器件结构，达到了至少1. 6倍的光取出 效率。
【附图说明】
[0020] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0021] 图1是本发明所提供的0LED器件的结构简图；
[0022] 图2是图1中衬底与平坦化层的连接结构图细节图。
[0023] 图中：1-衬底，11-第一凹凸结构；2-平坦化层，21-第二凹凸结构；3-第一电极 层；4-有机层；5-第二电极层。
【具体实施方式】
[0024] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0025] 本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。 相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给 本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区 域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作"形成在"或"设置 在"另一元件"上"时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。 相反，当元件被称作"直接形成在"或"直接设置在"另一元件上时，不存在中间元件。
[0026] 如图1和图2所示，本发明提供了一种高效的0LED器件，依次包括衬底1、平坦化 层2、第一电极层3、有机层4和第二电极层5。其中衬底1上形成凹凸不平的第一凹凸结构 11，其表面粗糙度Rq为5nm~lum，其优选表面粗糙度Rq为8nm-30nm。本发明中所采用的 衬底为由二氧化硅、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺中的任意一种 材料制作而成。其中平坦化层2的折射率大于或者等于第一电极层3的折射
[0027] 率，第一电极层为透明导电层材料，可以为金属氧化物薄膜（TC0)，其泛指具有 透明导电性之氧化物、氮化物、氟化物、掺杂氧化物或混合氧化物，其中氧（氮）化物为： In203、Sn02、Zn0、Cd0、TiN。掺杂氧化物为：In203:Sn(IT0)、Zn0:In(IZ0)、Zn0:Ga(GZ0)、ZnO: A1 (AZO)、Zn02:F、Ti02:Ta。混合氧化物为：In203_Zn0、(Mln204、Cd2Sn204、Zn2Sn04。；
[0028] 本发明利用表面粗糙化的衬底1制备OLED器件，通过消除光损失模式中的波导模 式来提高0LED器件的光取出效率，其结构简单，易于实行。
[0029] 为了消除光损失模式中的表面等离子模式，本发明将平坦化层2表面设置为规则 的第二凹凸结构21，同时平坦化层2表面具有较高的折射率，其折射率为1. 7~3. 0,本发 明优选的平坦化层折射率为1. 8~2. 0,平坦化层2的材料采用Zr02、Ti02、Ta205、Nb205和 氟化聚酰亚胺中的任意一种。
[0030] 本发明中的衬底粗糙化是在后期进行酸法刻蚀形成，通过稀盐酸或者稀氢氧化钠 或者酸的混合液浸泡衬底表面。其中酸法刻蚀溶液为出(：1:似0!1:!1 20=(10:1:10)，浸泡时 间为3min，通过酸蚀方法可以实现衬底表面的粗糙化。当然也可以通过砂纸等打磨的方 式，使衬底表面粗糙化。
[0031] 其中平坦化层2上的第二凹凸结构21截面为三角形、上圆弧形、下圆弧形、波浪形 或梯形，其中第二凹凸结构21中所形成的带角度的截面，在其夹角处均为圆弧过渡连接。 第二凹凸结构21的凸起高度在10nm~100μm之间，本发明优选凸起高度范围在100nm~ 20μπι之间。而第二凹凸结构21中相邻两凹陷间距或相邻两凸起间距为Ιμπι~1000μπι， 本发明优选间距为1ym~100μπι。
[0032]下面以OLED器件：ITO/NPB/TCTA/CBP:TBPe/CBP:Ir(ppy)3/Bphen/liF/Al为例进 行说明。
[0033] OLED器件结构如下，采用ITO作为器件阳极，NPB作为空穴注入层，TCTA作为空穴 传输层，采用CBP:TBPe作为蓝色发光主体；CBP:Ir(ppy) 3作为绿色发光层，Bphen作为电子 传输层，LiF作为电子注入层，A1作为金属电极。
[0034] 本发明优选采用在衬底上设置粗糙度Rq为8nm~30nm，平坦化层上的第二凹凸 结构的凸起高度l〇〇nm~20μm，第二凹凸结构21中相邻两凹陷间距或相邻两凸起间距为 1μm~100μm。通过采用上述结构的OLED器件与采用上述结构的常规OLED器件相比，具 体见下表所示。
[0035]
[0036] 各实施例与常规器件对比效果如下表所示：
[0037]
[0038] 通过上面两表格可以看出，前三个参数在所给定范围内对0LED器件
[0039] 性能的影响呈现出正态分布；平坦化层折射率的逐渐增大会使0LED器件的光取 出效率呈增加的趋势。
[0040] 当衬底粗糙度Rq在8nm-30nm之间时，0LED器件的性能对比常规0LED器件性能 提升较为明显。
[0041] 平坦化层的凸起高度为100nm-20um之间时，0LED器件的性能对比常规0LED器件 性能提升较为明显。
[0042] 平坦化层中的凹陷间距（或凸起间距）为lum-lOOum之间时，0LED器件的性能对 比常规0LED器件性能提升较为明显。
[0043] 通过与常规0LED器件比较，在0LED器件上采用凹凸结构后，其电流效率和流明效 率明显高于常规0LED器件结构，达到了至少1. 6倍的光取出效率。
[0044] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施的限定。对于 所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变 动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变 动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1. 一种OLED器件，包括衬底（1)、第一电极层（3)及位于所述衬底（1)和第一电极层 (3)之间的平坦化层（2)，其特征在于，所述衬底（1)表面形成第一凹凸结构（11)，所述平坦 化层（2)的折射率大于等于所述第一电极层（3)的折射率。2. 根据权利要求1所述的0LED器件，其特征在于，所述衬底（1)的表面粗糙度Rq为5nm ~1 μ m〇3. 根据权利要求2所述的OLED器件，其特征在于，所述衬底（1)的表面粗糙度Rq为 8nm~30nm〇4. 根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦化层（2)的表面成型有规 则的第二凹凸结构（21)。5. 根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦化层（2)的折射率为1. 7~ 3. 0〇6. 根据权利要求5所述的OLED器件，其特征在于，所述平坦化层（2)的折射率为1. 8~ 2. 0〇7. 根据权利要求4-6任一所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸结构（21)的截 面呈三角形、上圆弧形、下圆弧形、波浪形或梯形中的一种或几种的组合，所述第二凹凸结 构（21)中所形成的夹角均为圆弧过渡连接。8. 根据权利要求7所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸结构（21)的凸起高度 为 10nm~100μm。9. 根据权利要求8所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸结构（21)的凸起高度 为 100nm~20μm。10. 根据权利要求9所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸结构（21)中相邻两 凹陷间距或相邻两凸起间距为1ym~1000μπι。11. 根据权利要求10所述的OLED器件，其特征在于，所述第二凹凸结构（21)中相邻两 凹陷间距或相邻两凸起间距为1ym~100μπι。
【专利摘要】本发明公开了一种OLED器件，包括衬底(1)、第一电极层(3)及位于所述衬底(1)和第一电极层(3)之间的平坦化层(2)，所述衬底(1)表面形成第一凹凸结构(11)，所述平坦化层(2)的折射率大于等于所述第一电极层(3)的折射率。本发明是利用表面粗糙化的衬底制备OLED器件，通过消除波导模式来提高OLED器件的光取出效率；另外，本发明还在粗糙化衬底上设置一层高折射率的平坦化层，平坦化层设置为规则的凹凸结构，通过此凹凸结构导致阴极的规则凹凸，从而消除表面等离子体模式，进一步限制了光的损耗，大大提高了光的取出效率。
【IPC分类】H01L51/50, H01L51/52
【公开号】CN105304827
【申请号】CN201510732043
【发明人】朱映光, 张国辉, 李曼, 谢静, 胡永岚
【申请人】固安翌光科技有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月2日