有机电致发光元件和使用所述有机电致发光元件的照明设备的制造方法_5

文档序号:9439737阅读:来源:国知局
凸起部分11和凹下部分12的聚合体 定义。
[0249]关于在光扩散层2中的不平坦结构20,如图IlA和图IlB所示,优选凸起部分11 和凹下部分12的聚合体具有被划分成区段10的阵列的平面,并且凸起部分11或凹下部分 12通过单个地被分配到从阵列中随机选择的区段10而被布置。在运种情况下,能够改进光 扩散影响,而不引起角度依赖,并且因此能够增加露出光的量。在阵列的区段10的一个范 例中,每个区段具有四边形形状。所述四边形形状优选是正方形形状。在运种情况下,所述 阵列是矩阵阵列(正方形阵列),在所述矩阵阵列中,多个四边形在其之间没有间隔的情况 下被布置成行和列。在阵列的区段10的另一范例中,每个区段具有六边形形状。所述六边 形形状优选是正六边形形状。在运种情况下,所述阵列是蜂窝状阵列(六边形网格),在所 述蜂窝状阵列中,多个六边形在其之间没有间隔的情况下被布置。备选地,所述阵列可W是 =角形阵列,在所述=角形阵列中,多个=角形在其之间没有间隔的情况下被布置。然而, 正方形阵列和六边形阵列允许容易控制凸起和凹下。
[0250] 在图IlA和图IlB中示出的不平坦结构20包括被划分成要凸起或要凹下的区段 的矩阵(区段10的阵列)的平面,并且多个凸起部分11具有几乎相同的高度,其单个地被 分配到矩阵的期望区段,使得多个凸起部分11被布置在平面中。额外地,在不平坦结构20 中,关于平面的任意区域,在任意区域中的多个凸起部分11中的一个或一些的总面积与任 意区域的面积的比率几乎恒定。通过提供运样的不平坦结构20,能够有效地改进光外禪合 效率。 阳巧1] 图IlA和图IlB示出了不平坦结构20的范例。图IlA示出了在垂直于基底1的 表面的方向上的视图,并且图IlB示出了在平行于基底1的表面的方向上的视图。在图IlA 中,利用阴影线来图示凸起部分11被提供在其中的区段。由图IlA中的线11、L2和L3指 示的结构分别对应于由图IlB中的线11、L2和L3指示的结构。 阳巧2] 如图IlA所示,不平坦结构20由被分配到不平坦区段的矩阵的期望不平坦区段的 凸起部分11的布置构成,所述期望不平坦区段是在长度和宽度方向上布置的多个正方形 (行和列)。不平坦区段具有相同的面积。一个凸起部分11或一个凹下部分12被分配到 要凸起或要凹下的一个区段(一个不平坦区段)。凸起部分11可W有规律地或随机地被 分配。在图IlA和图IlB的实施的实施例中,凸起部分11随机地被分配。如图IlB所示, 在凸起部分11被分配到其的区段中,凸起部分11通过使不平坦结构20的部分朝向光透射 电极3凸起来形成。另外,多个凸起部分11具有几乎相同的高度。在运一点上,例如,短语 "凸起部分11具有几乎相同的高度"意味着在多个凸起部分11的高度和多个凸起部分11 的高度的平均值之间的差在平均值的±10%的范围内,并且优选在平均值的±5%的范围 内。 阳巧3] 在图IlB中,凸起部分11的区段具有矩形形状,但是可W具有诸如波纹形状、反转 =角形形状、梯形形状、半圆形状、半楠圆形状和正弦形形状的合适的形状。当两个凸起部 分11彼此邻近时,运些凸起部分11被整体地连接W形成更大的凸起部分。当两个凹下部 分12彼此邻近时,运些凹下部分12被整体地连接W形成更大的凹下部分。不具体地限制 凸起部分11的连接数量和凹下部分12的连接数量。然而,当连接数量增加时,不平坦结构 20趋向于不具有精细结构。例如,连接数量可W合适地被设定为等于或小于100、20或10。 注意,能够引入设计规则,所述设计规则定义当对应于凹下部分12和凸起部分11中的一个 的两个或=个或更多个区域是连续的时,紧挨着运些连续区域的区域被设定为对应于凹下 部分12和凸起部分11的另一个(当具体区域被凹下时,下一个区域被凸起,并且当具体区 域被凸起时,下一个区域被凹下)。当使用该规则时,改进了光扩散影响,并且因此期望能够 改进效率和色差。 阳巧4] 不平坦结构20被形成使得关于平面的任意区域,在任意区域的多个凸起部分11 中的一个或一些的总面积与任意区域的面积的比率几乎恒定。例如,图IlA示出了W10乘 10的矩阵方式布置的总数量为一百个的不平坦区段。由运一百个区段构成的区域被用作单 元区域。在不平坦结构20的平面中,凸起部分11的面积比率关于单元区域是相同的。例 如,如图IlA所示,当五十个凸起部分11被提供到单元区域时,其他约五十(例如,四十五 至五十五或者四十八至五十二)个凸起部分11可W被提供到另一区域,所述另一区域在要 凹下和要凸起的区段的数量和面积方面与单元区域相同。单元区域不限于对应于一百个区 段的区域,而是可W是具有对应于合适数量的区段的尺寸的区域。例如,区段的数量可W是 1000、10000、100000或更多。取决于如何定义区域,凸起部分11的面积比率稍有不同。然 而,在该范例中,面积比率被设定为几乎相同。例如,在面积比率的上限和下限中的每个和 面积比率的平均值之间的差优选等于或小于平均值的10%,并且更优选地等于或小于平均 值的5 %,并且更优选地等于或小于平均值的3 %,并且更优选地等于或小于平均值的1 %。 当面积比率变得彼此更加相等时,光外禪合效率能够在平面中更均匀并且更多地得到改 进。在单元区域中的凸起部分11的面积比率不受特别限制,但是可W在20%至80%的范 围内,并且优选地在30 %至70 %的范围内,并且更优选地在40 %至60 %的范围内。 阳255] 在优选实施例中,凸起部分11和凹下部分12W随机分配方式被布置在每个单元 区域中。在该实施例中,能够允许大量的光露出,而不引起角度依赖。因此,能够实现适合 于白色有机化元件的结构。 阳巧6] 不平坦结构20优选包括精细的凹下和凸起。因此,能够更多地改进光外禪合效 率。例如,当要凹下或要凸起的每个区段被形成为具有在0. 1ym至100Jim范围内的侧面 的正方形时,能够形成精细的不平坦结构。定义要凹下或凸要起的一个区段的正方形的侧 面可W在0. 4ym至10ym的范围内。例如,当正方形的侧面为1ym时,能够精确地形成精 细的不平坦结构20。另外,单元区域可W是WImm正方形或IOmm正方形的形状的区域。注 意,在不平坦结构20中,形成不平坦结构20的材料可W不存在于凹下部分12中。在运种 情况下,不平坦结构20的底层(第一透明材料层21)可W是其中多个精细凸起部分11W 岛的方式被分布在整个表面上的层。例如,第二透明材料层22可W在(一个或多个)凹下 部分12处与基底1直接相接触。
[0257] 凸起部分11的高度不受特别限制,但是例如可W在0.Iym至IOOym的范围内。 因此,能够产生具有高光外禪合效率的不平坦结构20。例如,当凸起部分11的高度被设定 为在1至10ym的范围内时,能够精确地形成精细的凹下和凸起。 阳巧引构成不平坦结构20的多个凸起部分11可W具有相同的形状。在图IlA中,凸起部 分11被提供W覆盖整个不平坦区段,并且因此凸起部分11在平面视图中具有四边形(矩 形或正方形)形状。凸起部分11的平面形状不限于该范例,但是可W是另一形状,例如圆 形和多边形形状(例如,=角形形状、五边形形状、六边形形状和八边形形状)。在运些情况 下,凸起部分11的=维形状可W是合适的形状,例如圆柱形形状、棱柱形状(例如,=角柱 形状和矩形棱柱形状)、棱锥形状(例如,=角棱锥体和矩形棱锥体)、半球形状、半楠圆形 状、具有正弦形区段的凸起。 阳巧9] 在优选实施例中,不平坦结构20被形成为衍射光学结构。在运一点上,优选凸起 部分11被提供为示出某种程度的规律性W给出衍射光学结构。在衍射光学结构中,优选凸 起部分11周期性地被形成。当光扩散层2具有衍射光学结构时,能够改进光外禪合效率。 另外,在实施的实施例中,当光扩散层2具有衍射结构时,在基底1的与光扩散层2相反的 表面上形成的光外禪合层7 (例如,光学膜)能够使光散射,并且因此能够减少视角依赖的 影响。在衍射光学结构中,优选二维不平坦结构20的间隔P(在不平坦结构20不是周期性 结构的情况下,不平坦结构20的平均间隔)合适地被设定在1/4A至IOOA的范围内,其 中,A是介质中的波长(其通过将真空波长除W介质的折射率获得)。在从发光层E发射 的光的波长在300nm至SOOnm的范围内的情况下可W使用该范围。在运种情况下,几何光 学效应(光在小于全反射角的角度撞击表面的面积的扩大)引起光外禪合效率的增加。或 者,在不小于全反射角度的角度撞击表面的光能够被发射到外部作为衍射光。因此,改进了 光外禪合效率。当间隔P特别小(例如,A/4至A的范围)时,在围绕不平坦结构的部分 的有效折射率随着在部分和基底之间的距离的增大而逐渐减小。运相当于在基底和覆盖凸 起和凹下的层或阳极之间插设薄层,其具有在不平坦结构的中间的折射率和覆盖层或阳极 的折射率之间的折射率。因此,能够抑制菲涅尔反射。简言之,从A/4至IOOA的范围选 择间隔P,能够抑制反射(全反射和/或菲涅尔反射),并且因此改进光外禪合效率。在W 上范围中,当间隔P小于A时,期望能够仅仅抑制菲涅尔损失的影响,并且因此光外禪合效 率很可能减小。相反,当间隔P超过20A时,要求相应地增大凹下和凸起的高度(W确保 相位差),并且因此通过覆盖层(第二透明材料层22)的平坦化很可能变得困难。考虑使用 具有非常大的厚度(例如,IOym或更多)的覆盖层。然而,在运种情况下,存在不良影响, 例如透射率的减小、材料成本的增加W及在树脂材料的情况下的除气的增力日。因此,使覆盖 层变厚可能是不利的。鉴于此,例如,优选将间隔P设定为在A至20A的范围内。
[0260] 不平坦结构20可W是边界衍射结构。边界衍射结构可W通过随机地布置凸起部 分11来形成。备选地,边界衍射结构可W是其中在平面的非常小的区域内形成的衍射结构 被布置在平面中的结构。该结构可W被理解为其中多个独立的衍射结构被布置在平面中的 结构。在边界衍射结构中,由精细衍射结构引起的衍射允许光露出,并且然而防止整个表面 的衍射效应过多,并且因此能够降低光的角度依赖。因此,能够抑制角度依赖,并且仍然能 够改进光外禪合效率。 阳%1] 在如图IlA和图IlB所示的凸起部分11和凹下部分12被随机提供的情况下,如 果连续的凸起部分11或凹下部分12的数量过度增加,则不可能充分地改进光外禪合效率。 鉴于此,下文描述不平坦结构20的更优选范例。 阳262][对不平坦结构的随机控制]
[0263] 优选地,控制不平坦结构20的凸起和凹下的存在的随机性。在运一点上,不平坦 结构20的形状被定义如下。凸起和凹下完美地随机地被布置在其中的结构被定义为完美 随机结构。凸起和凹下在预定规则下随机地被布置在其中的结构被定义为控制随机结构。 凸起和凹下不是随机地而是有规律地被布置在其中W示出预定周期性的结构被定义为周 期性结构。另外,阵列的区段10中的一个被认为是方块,一个方块的尺寸被定义为W。当方 块是四边形时,方块的尺寸意味着四边形的边长。当方块是六边形时,方块的尺寸意味着在 六边形中内切的圆的直径。关于每个由连续凸起部分11定义的大凸起部分,当具有第一大 凸起部分和靠近但是与第一大凸起部分空间隔开的第二大凸起部分时,在第一大凸起部分 和第二大凸起部分的相同侧面之间的距离被定义为平均间隔。总之,平均间隔等于平均间 距。
[0264] 在用于控制随机结构的控制中,优选设定定义连续布置的相同方块(对应于凸起 部分11和凹下部分12中的一个)的数量不必须大于预定数量的规则。换言之,优选凸起 部分11被布置使得通过在相同方向上单个地被分配到阵列的连续区段10布置的凸起部分 11的数量不大于预定数量,并且凹下部分12被布置使得通过在相同方向上单个地被分配 到阵列的连续区段10布置的凹下部分12的数量等于或小于预定数量。因此,能够更多地 改进光外禪合效率。另外,能够减少发射颜色的角度依赖。定义被连续布置的凸起部分11 或凹下部分12的最大数量的预定数量优选等于或小于10,并且更优选等于或小于8,并且 更优选等于或小于5,并且更优选等于或小于4。 阳2化]参考图12A和图12B来描述不平坦结构20的原理。图12A示出了对应于完美随 机结构的不平坦结构20,并且图12B示出了对应于周期性结构的不平坦结构20。阴影部分 指示凸起部分11,并且白色部分指示凹下部分12。运也适用于下面不平坦结构20的解释 性视图。
[0266] 如图12B所示,当具有特定尺寸W的方块有规律地周期性地被布置时,平均间隔是 2w。总之,凸起部分11和凹下部分12交替地被布置,并且因此凸起部分11W对应于两个 方块的尺寸的平均间隔被布置。注意,在图12B的范例中,不平坦结构20具有棋盘样式。
[0267] 如图12A所示,当具有特定尺寸W的方块完美地随机地被布置时,平均间隔是4w。 阳268] 参考图13A、图13B和图13C来描述如何计算在完美随机结构中的平均间隔。在 随机布置中,考虑相同方块被连续布置的可能性。如图13A所示,首先,具有宽度W的方块(凸起部分11)存在的可能性是1/2。如图13B所示,两个相同方块被连续布置的可能性是 (1/2)~2。如图13C所示,S个相同方块被连续布置的可能性是(1/2)~3。"~n"指示n次幕。 鉴于四个或更多个相同方块被连续布置的可能性,推导出由W下表达式(13)定义的关系。 悦例[公式16]
(13) 阳271] 在W上表达式中,Wpyp指示其中相同方块被连续布置的区域的宽度的期望值。 阳272] 在W上方法中,具有两种类型的方块,其是凸起部分11和凹下部分12。因此,通过 W下表达式(14)来确定平均间隔。 阳八引[公式17]
[0274] Pe巧=2We邱=4w (14) 悦巧]在W上表达式中,Pexp指示平均间隔的期望值。
[0276] 因此,当方块完全随机地被布置时,平均间隔等于4w。
[0277] 同样在六边形网格的情况下,正如W上所述,能够基于概率性方法来计算出平均 间隔P等于4w。 阳27引类似地,在具有控制随机性的结构(控制随机结构)中,能够计算出平均间隔。
[0279]参考图14A和图14B来描述计算完全随机结构的平均间隔的另一方法。由指 示网格的宽度。在图14A和图14B中,能够基于结构样式来计算平均间隔。
[0280]如图14A所示,能够绘制楠圆Q,从而被内切在与由其中相同方块(凸起部分11或 凹下部分12)是连续的区域的边界定义的形状中。当要绘制的楠圆Q是圆形时,内切圆被绘 审IJ。如图14B所示,根据楠圆Q的长轴的长度ql和短轴的长度q2来计算平均间隔。在内切 圆的情况下,直径被使用。在图14A的范例中,内切楠圆的短轴的长度q2的最小值等于W, 良P,边界宽度。另外,内切楠圆的长轴的长度ql的最大值能够被认为是lOw。注意,当相同 方块被连续布置的可能性是1/2时,相同的方块可W不断地被连续布置。例如,由(l/2rn 表示"n"个凸起部分11被连续布置的可能性。十个凸起部分11被连续布置的可能性为 (1/2)~10 = 1/1028 = 0. 00097。其中十个凸起部分11被连续布置的布置的存在的可能性 等于或小于0.1%。该可能性极低并且能够被忽略。因此,正如W上所述,内切楠圆Q的长 轴的长度ql的最大值可W被认为是lOw。基于结构计算,内切楠圆的轴的长度的平均值被 确定为2w。该2w意味着平均边界宽度。因此平均间距是4w。 阳281] 图15示出了具有六边形网格的完全随机结构(边界衍射结构)的不平坦结构20 的范例。由指示网格的宽度。如四边形网格一样,能够基于内切楠圆Q的轴的长度来 计算平均间隔。因此,内切楠圆的短轴的长度q2的最小值为W,并且等于边界宽度。另外, 内切楠圆的长轴的长度ql的最大值可W被认为是lOw。内切楠圆Q的轴的
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