专利名称：一种提高底发射有机电致发光器件出光率的结构的制作方法
技术领域：
一种提高底发射有机电致发光器件出光率的结构技术领域[0001]本实用新型涉及一种提高发光器件出光率的技术，特别涉及一种提高底发射有机电致发光器件出光率的结构。
背景技术：
[0002]目前，国内外通过对有机电致发光器件(Organic Light-emitting Diode,简称 0LED)外表面的结构进行设计改造以达到提高出光率的研究方向主要有三种，第一种是直接粗糙化OLED玻璃衬底，第二种是引入抗反射膜，第三种是增加微透镜薄膜，这三种方案， 虽然不同程度地提高了 OLED的出光率，但也存在很多的缺陷[0003]对于第一种方案，直接粗糙化OLED玻璃衬底，会存在以下的问题首先，直接对 OLED外表面粗糙化的结构设计方案虽然工艺简单，但是很有可能给器件带来损伤。目前，粗糙化外表面的工艺，有直接腐蚀与喷砂处理两种方法，对于腐蚀法，主要是化学损伤，制备好的OLED假如被置于腐蚀液中腐蚀衬底，很可能会发生功能层材料与腐蚀液反应的情况， 严重影响OLED的性能；喷砂的方法是用定制的喷砂机将微米级别直径的小颗粒以特定角度和速度喷射到玻璃衬底表面，高速颗粒对衬底外表面的冲击会不可避免的给整个器件带来相应的机械震动，造成相应的影响，从而扰乱了 OLED层内分子之间的良好排布，对器件的光电性能会造成相当大的破坏；其次，外表面粗糙化OLED玻璃存底，导致OLED的结构可复制性差，同一批次的器件产品可能会有完全不同的外表面形态，从而导致器件光电性能统一性差，并且，这种结构设计还存在着耐用性差的缺点，粗糙化的外表面微结构容易受到外界外力或者灰尘的破坏，使出光率的提高不理想，并且，OLED的光电性能不稳定，可靠性低。[0004]对于第二种是引入抗反射膜的方法，该方案的基本制作方法是在OLED外表面沉积特定厚度的MgF2膜，利用MgF2折射率I. 38的特性起到折射率匹配层的作用，从而提高出光，但是该结构设计可以提高的出光率不高，而且需要对OLED外表面真空蒸镀一层新的物质，在蒸镀器件，OLED内各功能层的有机高分子性质必然会受到影响，使发光器件性能不稳定，可靠性低，与此同时，这种设计方案也存在工艺复杂，成本高，不利于工业化大批量生产的缺陷。[0005]对于第三种增加微透镜薄膜的方法，微透镜薄膜上有大量尺寸是几十微米级别的微透镜组成的平面矩阵排列，平面矩阵排列的微透镜对光进行散射，该方法存在以下的问题，由于该方案制备的是规整排列的微透镜矩阵，光线的散射不均匀，散射效果很差，容易造成发光器件的出光很模糊，导致显示的图像很模糊，同时，制作规整排列的微透镜膜需要很精细的工艺，大规模工业化生产的难度大，成本高。[0006]由此可见，现有技术主要有以下缺陷[0007]( I)出光效果不理想，对OLED本身的结构或性能会造成破坏。[0008](2)难以实现批量化生产，工艺复杂，成本高。[0009](3)光的散射效果差，图像显示模糊。[0010](4)发光器件的性能不稳定，可靠性低。实用新型内容[0011]本实用新型的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种提高底发射有机电致发光器件出光率的方法，具有工艺简单，避免了对发光器件本身的破坏的优点。[0012]本实用新型的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种实现提高底发射有机电致发光器件出光率方法的结构，具有易于大规模工业化生产，成本低，产品一致性好，出光率高，提高出光率的散射膜更换方便的优点。[0013]本实用新型的首要目的通过下述技术方案实现一种提高底发射有机电致发光器件出光率的方法，包括以下步骤[0014]步骤I、对模板的表面进行粗糙化处理；[0015]步骤2、把制作散射膜的材料通过旋涂或其它方法涂覆在经过所述粗糙化处理的模板的粗糙面，所述材料固化成型形成散射膜后，将所述散射膜与模板分离开；[0016]步骤3、将散射膜贴在发光器件的衬底外表面。[0017]所述步骤I包括以下步骤[0018]SI、通过光学软件模拟，设定不同的散射膜厚度及其表面粗糙度，并且通过计算比较不同散射膜厚度及其表面粗糙度的发光器件的出光率，以确定出光效果最佳的散射膜设计模型；[0019]S2、根据所述最佳的散射膜设计模型，采用腐蚀液腐蚀模板，实现对模板的粗糙化处理。[0020]所述步骤I中，所述模板可以为硅模板、镍模板或者聚合物模板，对所述模板粗糙化处理的粗糙化程度范围在O. 5 3微米之间。[0021]所述步骤2中，制作散射膜的材料采用聚实施例2，所述聚实施例2由聚二甲基硅氧烷交联剂和固化剂按比例范围为15 1 8:1的比例混合而成。[0022]所述步骤2中，把所述制作散射膜的材料通过旋涂或其它方法涂覆在模板表面之前，对所述模板做疏水化处理，所述涂覆为旋涂、浇筑或其它涂覆方式。[0023]所述步骤3中，粘贴散射膜与衬底外表面的方法可以采用直接粘合法、紫外光照射法、氧离子处理法或粘合剂法。[0024]本实用新型的另一目的通过下述技术方案实现一种实现提高底发射有机电致发光器件出光率方法的结构，包括金属阴极、电子传输层、有机发光层、空穴传输层、ITO阳极、 衬底和散射膜，所述散射膜包括粗糙面和光滑面，所述光滑面贴于衬底外表面，所述散射膜的粗糙面粗糙化程度范围在O. 5 3微米之间,氧化铟锡(Indium-tin-oxide,简称ΙΤ0), 所述散射膜采用直接粘合法、氧离子处理法、紫外光照射处理法或粘合剂法贴于衬底外表面，所述散射膜是通过聚二甲基硅氧烷聚合物涂覆在模板上固化而制成。本实用新型的工作原理通过粗糙化处理的模板，制备出具有一面粗糙的PDMS散射膜，并把该散射膜粘贴在底发射有机电致发光器件的衬底外表面，本实用新型利用了 PDMS折射率为I. 41，介于空气(折射率为I. O左右)和衬底(折射率为I. 58)的特点，使光从衬底射入空气前进过PDMS 散射膜这个介质的折射率递减的过程，有效提高了出光率，并且，PDMS散射膜的粗糙外表面可以破坏光的全反射，根据米氏散射原理，将由于因衬底与空气界面全反射而被限制在发光器件内的光释放出来，有效提高了底发射有机电致发光器件的整体出光率。[0025]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果[0026](I)提高出光率的效果好，光电性能稳定，可靠性高；本实用新型在保护了发光器件不被损坏的基础上，有效提高了发光器件的出光率，进行粗糙化处理的是模板，再通过模板制作散射膜，再把散射膜贴到发光器件的外表面，在整个工艺工程中都不会对发光器件的性能造成任何影响，完全不会破坏器件本身的结构，只进行贴膜即可完成对发光器件出光率的有效提高，既保护了发光器件，又有效提高了发光器件的出光率。[0027](2)本实用新型易于标准化量产，工序简单；粗糙化的过程虽然是随机的，但模板一旦确定下来，就可以多次重复使用，批量制作粗糙度一致的散射膜。[0028](3)本实用新型操作的灵活性强，散射膜更换方便、制作简单，减低了成本；若散射膜膜因外力或灰尘雨水等遭到损坏，可将以损坏的散射膜揭下再粘贴新的散射膜即可更换，其操作方便、快捷，并且，发光器件可再次利用，有效降低了成本。[0029](4)散射膜粗糙的外表面设计可以破坏光的全反射，有效提高出光率，并且使各方向角出光的光强大体一致，有效防止图像模糊。
[0030]图I是提高底发射有机电致发光器件出光率方法的步骤示意图。[0031]图2是提高底发射有机电致发光器件出光率方法的结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。[0033]实施例I[0034]如图I所示，一种提高底发射有机电致发光器件出光率的方法，包括以下步骤步骤I、通过光学设计软件Tracepro，设定不同的散射膜厚度及其表面粗糙度，并且通过计算比较不同散射膜厚度及其表面粗糙度的发光器件的出光率，以确定出光效果最佳的散射膜设计模型，根据确定的最佳的散射膜设计模型，采用NaOH腐蚀液腐蚀模板，对模板的表面进行粗糙化处理，在腐蚀法腐蚀的过程中，通过控制NaOH腐蚀液的浓度和腐蚀时间控制模板的粗糙程度，所述粗糙化的程度采用膜厚测试台阶仪和扫描电子显微镜来测试，并且根据观察的数据，结合光学设计软件Tracepr0模拟出的数据，不断调整上一步腐蚀的过程， 制作出粗糙度不同的模板进行，以确定针对不同发光器件的发光特性所对应的最佳粗糙度，所述模板采用娃模板，所述的散射膜采用聚二甲基娃氧烧(Polydimethylsiloxane,简称PDMS)聚合物制作而成；[0035]步骤2、对所述硅模板做疏水化处理后，把制作散射膜的材料旋涂在经过所述粗糙化处理的硅模板的表面，所述材料固化成具有一面光滑一面粗糙的散射膜后，将散射膜从硅模板上剥离出来；[0036]步骤3、采用紫外光照射法将散射膜粘贴于衬底的外表面。[0037]所述步骤I中，对硅模板粗糙化处理的粗糙化程度范围在O. 5 3微米之间。[0038]所述步骤2中，制作散射膜的材料采用聚实施例2，所述聚实施例2由聚二甲基硅氧烷交联剂和固化剂按10 1的比例混合而成，PDMS交联剂和固化剂按10 1的比例混合搅拌均匀，然后使混合物在3KPa 5KPa真空下的干燥器内抽真空，以除去搅拌时裹夹在混合物内的气泡，混合物脱气时，体积会膨胀3 4倍，过一段时间后体检又会变小，约5min IOmin后，恢复原状，脱气过程约需O. 5h左右，脱气完成后，将混合物旋涂覆或可直接浇筑在模板上，并置于环境温度70摄氏度的烘箱中固化2小时，在固化后的冷却至室温后，将其小心地从硅模板上剥离。脱模的时候，可以先把PDMS翘起一个小角，然后在酒精里进行超声振荡，使散射膜完整地与模板剥离。[0039]所述步骤2中，硅模板虽一般不易与PDMS聚合物粘合，但是为保证固化后的PDMS 聚合物材料容易从硅模板上揭下，对硅模板做疏水化处理，具体疏水化处理的方法如下将硅模板置于氟硅烷溶液(三甲基氯硅烷)泡2个小时以上，然后用温度设置为150度的烘箱烘干，再用水接触角测试仪测试硅模板疏水角，以检验其疏水性。[0040]所述步骤3中，所述紫外光照射法的具体操作方法如下将散射膜用无水乙醇依次清洗、吹干，并用6W紫外灯照射3小时左右，同时，清洁玻璃衬底表面，在粘贴时，把经紫外灯照处理后的散射膜迅速和干净的玻璃衬底合拢，同时保持一定压力使它们紧密接触 4 5小时，以实现散射膜与衬底的永久性粘合和提高成品的合格率。[0041]如图2所示，一种实现提高底发射有机电致发光器件出光率方法的结构，包括有机发光层3、衬底2和散射膜1，所述散射膜I包括粗糙面和光滑面，所述光滑面贴于衬底2 外表面，所述散射膜I的粗糙面粗糙化程度范围在O. 5 3微米之间，光从有机发光层3发出后，经过衬底2，再经过散射膜I的散射作用，有效提高了底发射有机电致发光器件的出光率。[0042]实施例2[0043]本实施例除下述特征外同实施例I :所述步骤I中，采用NaoH加添加剂组成的腐蚀液腐蚀硅模板，步骤2中的聚二甲基硅氧烷聚合物由聚二甲基硅氧烷交联剂和固化剂按151的比例混合而成，所述步骤3中采用直接粘合法将散射膜粘贴于衬底的外表面。[0044]实施例3[0045]本实施例除下述特征外同实施例I :步骤I中的光学设计软件采用LightTools,采用喷砂法对模板进行粗糙化处理，所述模板采用镍模板，步骤2中的聚二甲基硅氧烷聚合物由聚二甲基硅氧烷交联剂和固化剂按12 1的比例混合而成，制作散射膜的材料浇筑在经过粗糙化处理的硅模板的表面，所述步骤3中采用氧离子处理法将散射膜粘贴于衬底的外表面。[0046]实施例4[0047]本实施例除下述特征外同实施例I :步骤I中的光学设计软件采用ZEMAX，采用喷砂法对模板进行粗糙化处理，所述模板采用聚合物模板，步骤2中聚二甲基硅氧烷聚合物由聚二甲基硅氧烷交联剂和固化剂按8 1的比例混合而成，所述步骤3中采用粘合剂法将散射膜粘贴于衬底的外表面。[0048]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种提高底发射有机电致发光器件出光率的结构，包括金属阴极、电子传输层、有机发光层、空穴传输层、ITO阳极和衬底，其特征在于，还包括散射膜，所述散射膜包括粗糙面和光滑面，所述光滑面贴于发光器件的衬底外表面。
2.根据权利要求I所述的提高底发射有机电致发光器件出光率的结构，其特征在于，所述散射膜采用直接粘合法、氧离子处理法、紫外光照射处理法或粘合剂法贴于衬底外表面。
3.根据权利要求I所述的提高底发射有机电致发光器件出光率的结构，其特征在于，制作所述散射膜的材料为聚二甲基硅氧烷聚合物，所述散射膜是通过聚二甲基硅氧烷聚合物涂覆在模板的粗糙面固化而制成。
4.根据权利要求3所述的提高底发射有机电致发光器件出光率的结构，其特征在于，所述模板为硅模板、镍模板或聚合物模板。
5.根据权利要求I所述的提高底发射有机电致发光器件出光率的结构，其特征在于，所述散射膜粗糙面的粗糙化程度范围在O. 5 3微米之间。
专利摘要一种提高底发射有机电致发光器件出光率结构，包括有金属阴极、电子传输层、有机发光层、空穴传输层、ITO阳极、衬底和散射膜，所述散射膜包括粗糙面和光滑面，所述散射膜采用直接粘合法、氧离子处理法、紫外光照射处理法或粘合剂法贴于衬底外表面。本实用新型涉及一种提高发光器件出光率的技术，具有散射膜更换方便，制作简单，易于标准化量产，出光率高等优点。
文档编号H01L51/52GK202817032SQ20122036672
公开日2013年3月20日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者林劭阳, 姚日晖, 王丹, 叶伟光, 李冠明, 卓少龙, 谭荣辉 申请人:华南理工大学