專利名稱：一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic Light Emitting Device,以下也簡稱0LED)，尤其涉及一種包含柵格層的有機(jī)電致發(fā)光器件。本發(fā)明還涉及所述有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法。
背景技術(shù)：
OLED具備多層結(jié)構(gòu)，包括基板、陽極層、有機(jī)功能層和陰極層。基板通常由折射率小于1.7的材料制成(例如玻璃基板的折射率一般為1.4 1.5)而其上的有機(jī)功能層的折射率一般為1.7 1.8。因此，有很大部分的光束在較高折射率的有機(jī)功能層與較低折射率的基板之間的界面發(fā)生全反射而被局限在有機(jī)功能層中，不能射入基板而到達(dá)空氣中，以致OLED實(shí)際發(fā)出到空氣中的光只有約20 %，而有約80 %的光被局限或損耗在器件內(nèi)部，無法被取出應(yīng)用。要想獲得高亮度、高效率的0LED，必須大幅提高OLED的光輸出效率。US20040119402中介紹了通過將基板制作成梯形形狀且在梯形上邊制作凹槽，將OLED器件制作在其中，以使局限在有機(jī)層中、射出到器件側(cè)面的光束通過梯形形狀的基板到達(dá)基板正表面，從而提高器件的效率及亮度。但這種方法只是取出器件邊緣部分的光束，且這種結(jié)構(gòu)的基板形狀復(fù)雜，制作困難，制作成本高。CN1498046A介紹了在玻璃基板與第一電極層之間加入一層光散射層，使在有機(jī)層與玻璃基板界面之間的由于全反射被局限在有機(jī)層中的光束通過散射改變光路，使部分光束進(jìn)入玻璃基板而到達(dá)空氣中，提高器件的效率及亮度。但這種方法也使原來能進(jìn)入玻璃基板的光束由于散射改變光路被局限在有機(jī)層中，這種方法整體提高器件效率或亮度的比例較低，同時(shí)由于散射層制備工藝復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不高。CN1571595B介紹了在OLED器件內(nèi)部加入光損耗防止層及微隙層。其中，光損耗防止層由多個(gè)帶有凸起的衍射光柵組成；微隙層由氣體或真空填充組成。但由于衍射光柵的精細(xì)度要求較高，因此制造工藝復(fù)雜，成品率低。而且器件內(nèi)部充入氣體將會產(chǎn)生產(chǎn)品穩(wěn)定性問題及耐用性不理想、產(chǎn)品一致性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有改善的光輸出性能且易于制備的有機(jī)發(fā)光顯示器件。本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器件包括依次層疊的下述層:基板、第一電極層、有機(jī)功能層、第二電極層，并且，其還包括一層低折射率柵格層，所述柵格層的折射率為大于1.0且低于所述有機(jī)功能層的折射率，所述柵格層位于第一電極層與有機(jī)功能層之間，或者所述柵格層位于基板與第一電極層之間。本發(fā)明還提供所述有機(jī)發(fā)光顯示器件的制備方法，包括在基板上形成所述低折射率柵格層，然后依次沉積彼此層疊的第一電極層、有機(jī)功能層和第二電極層；或者在基板上沉積第一電極層，在第一電極層上形成低折射率柵格層，然后依次沉積彼此層疊的有機(jī)功能層和第二電極層；然后封裝。本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器件通過包含所述低折射率柵格層，使一部分原來在有機(jī)功能層與基板界面因?yàn)槿瓷湓驌p失的光束，通過該低折射率柵格層對光束光路的調(diào)節(jié)，而射入到基板中從而到達(dá)空氣中。因此，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器件具有提高的亮度及效率。而且由于該低折射率柵格層對加工工藝精細(xì)度要求不高，因此可由簡單的工藝?yán)绻饪谭ㄖ谱?，且產(chǎn)品一致性好。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中有機(jī)發(fā)光顯示器件的結(jié)構(gòu)(對比例I)的剖面圖；圖2為對比例I發(fā)光像素圖形圖；圖3為實(shí)施例1的正方形柵格層圖案；圖4為實(shí)施例1的像素區(qū)域中顯示出的正方形柵格圖案；圖5為本發(fā)明一種OLED結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖6為本發(fā)明另一種OLED結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖7為像素區(qū)域中顯示出的正方形嵌套狀的柵格圖案；圖8為像素區(qū)域中顯示出的六邊形嵌套狀的柵格圖案；圖9為像素區(qū)域中顯示出的圓形嵌套狀的柵格圖案；圖10為單個(gè)像素區(qū)域內(nèi)以緊密相鄰方式排列的六邊形柵格圖案；圖11為像素區(qū)域中示出的以緊密相鄰方式排列的六邊形柵格圖案。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器件包括依次層疊的下述層:基板、第一電極層、有機(jī)功能層、第二電極層，并且，其還包括一層低折射率柵格層，所述柵格層的折射率為大于1.0且低于所述有機(jī)功能層的折射率，所述柵格層位于第一電極層與有機(jī)功能層之間，或者所述柵格層位于基板與第一電極層之間。所述柵格層可用任何具有所述折射率且適用于OLED的材料制成，為了便于在其上形成柵格圖案，優(yōu)選采用光刻膠制備所述柵格層，例如觸控面板用感光性絕緣及保護(hù)層光阻劑EOC130。為了使更多的光能夠射入基板并到達(dá)空氣中，優(yōu)選所述柵格層位于基板與第一電極層之間。該柵格層的折射率優(yōu)選為1.0-1.5。柵格層的折射率越低，進(jìn)入到基板到達(dá)空氣中的光束越多，顯不器件売度提聞的幅度就越大。為了使經(jīng)由柵格層調(diào)節(jié)光路的光更多的射入基板并進(jìn)入空氣中，優(yōu)選該柵格層的透光率為75% -99%。為便于制作，優(yōu)選該柵格層的厚度為0.1 μ m 20 μ m,更優(yōu)選為0.1 μ m 5 μ m。在每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)，所述柵格層的凸起部分構(gòu)成的圖案優(yōu)選為:以緊密相鄰方式排列的多個(gè)相同大小的正N邊形(即每個(gè)不位于最外周的正N邊形均與其他相鄰正N邊形共用各邊)，使得柵格層圖案呈網(wǎng)狀，且其中正N邊形各邊為凸起部分；或一系列以同心的形式層層嵌套的形狀相同而尺寸不同的多個(gè)正N邊形或圓形，其中在每個(gè)像素區(qū)域的邊界以內(nèi)、最大正N邊形或圓形以外的區(qū)域面積與該像素區(qū)域總面積之比優(yōu)選大于O且不高于1/4。其中N彡3，并且所述正N邊形優(yōu)選為正三角形、正方形或正六邊形。上述以緊密相鄰方式排列的正N邊形的各邊的寬度、或者上述層層嵌套的圖案中每個(gè)最大正N邊形或圓形內(nèi)各凸起部分的寬度dl優(yōu)選為0.05 μ m 20 μ m，上述緊密相鄰排列的正N邊形網(wǎng)狀柵格中每個(gè)正N邊形空隙的外接圓半徑、或?qū)訉忧短椎膱D案中每個(gè)最大正N邊形或圓形內(nèi)各空隙(不包括最中心的空隙)的寬度d2優(yōu)選為Ιμπι 30μπι，所述最中心的空隙的寬度優(yōu)選小于最大正N邊形或圓形內(nèi)其他各空隙寬度d2的二倍。dl和d2的大小影響器件的亮度。為了提高器件的亮度，dl更優(yōu)選為0.05μπι至5μπι，尤其是0.05 μ m 至 3 μ m，d2 更優(yōu)選為 I μ m 至 IOym0所述柵格層在像素區(qū)域以外的區(qū)域可具有柵格圖案，也可不具有柵格圖案而全部作為凸起部分。所述OLED可具有絕緣層和隔離柱層組成以界定像素區(qū)域，所述絕緣層和隔離柱層彼此層疊并位于柵格層與有機(jī)功能層之間或者第一電極層與有機(jī)功能層之間。然而，當(dāng)所述柵格層在像素區(qū)域以外的部分中不具有柵格圖案時(shí)，所述OLED可不另外包括所述絕緣層。絕緣層和隔離柱層可采用本領(lǐng)域中常規(guī)用于制作絕緣層和隔離柱層的材料和方法制作，例如用光刻膠采用光刻法制作。所述OLED中，可以采用透明的第一電極層和具備反射功能的第二電極層，也可采用具備反射功能的第一電極層和透明的第二電極層，或者采用透明的第一電極層和透明的第二電極層。在本文的實(shí)施方案中，第一電極層和第二電極層中任一者可為陽極，另一者為陰極，并可采用常規(guī)用于制造電極層的材料制備，例如ITO(氧化銦錫)或Ag或Al。有機(jī)功能層通常包括空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層，其均可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用于制造這些層的材 料制備。作為空穴傳輸層的材料，可使用例如芳胺類材料低分子材料等，例如N，N’_ 二-(1-萘基)-N，N’_ 二苯基聯(lián)苯基-4，4’_ 二胺(NPB);作為電子傳輸層的材料，可使用例如金屬有機(jī)配合物、芳香稠環(huán)類或鄰菲咯啉類等，例如三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)。發(fā)光層可由本領(lǐng)域中常用于發(fā)光層的材料組成，例如可由發(fā)光層主體材料和發(fā)光層染料組成。發(fā)光層主體材料可采用本領(lǐng)域中常規(guī)用于此目的的材料，例如小分子材料如金屬有機(jī)配合物、咔唑衍生物、蒽衍生物等，例如9，10- 二(萘-2-基)蒽(ADN)。發(fā)光層染料可采用本領(lǐng)域中常規(guī)用于此目的的材料，例如含有原子序數(shù)大于36小于84的至少一種原子的化合物或茈衍生物，如2，5,8,11-四叔丁基茈(TBPe)。發(fā)光層主體材料和發(fā)光層染料的比例可使用其在本領(lǐng)域中的常規(guī)比例。另外，所述有機(jī)功能層還可進(jìn)一步包括空穴注入層和/或電子注入層，空穴注入層和電子注入層均可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用于空穴注入層或電子注入層的材料?？昭ㄗ⑷雽硬牧峡蔀槔鏼-MTDATA，電子注入層材料可為例如LiF。上述各層的厚度均可采用其在OLED中的常規(guī)厚度。圖5示出本發(fā)明一種OLED結(jié)構(gòu)的剖面圖。其中，10為基板；20為第一電極層；30為低折射率柵格層；40為有機(jī)功能層,可包括空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層；50為第二電極層。圖6示出本發(fā)明另一種器件結(jié)構(gòu)的剖面圖。其中，10為基板；30為柵格層；20為第一電極層；40為有機(jī)功能層,可包括空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層；50為第二電極層。本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器件的制備包括在基板上形成所述低折射率柵格層，然后依次沉積彼此層疊的第一電極層、有機(jī)功能層和第二電極層；或者在基板上沉積第一電極層，在第一電極層上形成低折射率柵格層，然后依次沉積彼此層疊的有機(jī)功能層和第二電極層；然后封裝。所述柵格層可例如由光刻法制備，或由其他任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適合方法制備。當(dāng)所述柵格層由光刻法制備時(shí)，其制備過程主要包括:在基板上或第一電極層上涂布具有所述折射率的光刻膠；烘干；使用具有所需圖案的掩模進(jìn)行曝光；以及顯影。所述沉積可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可將本發(fā)明方法所需物質(zhì)覆蓋在整個(gè)目標(biāo)表面上的任意合適方法，例如真空蒸鍍法。封裝可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意合適方法。以下通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。其中亮度用硅光二極管測量。各實(shí)施例中，所形成的低折射率柵格層的折射率與用于形成其的材料的折射率相同。對比例I以ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形，其中ITO厚度為200nm，通過光刻法制備厚度為1-3 μ m的絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。將該ITO導(dǎo)電玻璃基板放入蒸鍍腔室中，蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa。首先蒸鍍40nm厚N，N’ - 二-(1-萘基)-N，N’ - 二苯基_1，1’ -聯(lián)苯_4，4’ - 二胺(NPB)作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的9，10-二(萘_2_基)蒽(ADN)和2，5，8，11-四叔丁基茈(TBPe)作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7%;蒸鍍20nm的三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。圖1為對比例I器件結(jié)構(gòu)的剖面圖。其中，10為基板；20為第一電極層ITO ；40為有機(jī)功能層，包括空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層；50為第二電極層。圖2為對比例I的發(fā)光像素圖形圖。實(shí)施例1:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(觸控面板用感光性絕緣及保護(hù)層光阻劑E0C130，透光率大于80%，折射率為
1.5)。烘干后，選用連續(xù)的反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；用上述光阻劑的生產(chǎn)商同時(shí)提供的顯影液顯影100秒后得到特定圖形(正方形網(wǎng)格，dl如上文所定義且為I μ m，d2如上文所定義且為8 μ m)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。圖3為實(shí)施例1的柵格層圖案；
圖4為實(shí)施例1的像素區(qū)域中顯示出的柵格圖案；實(shí)施例2:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為0.05 μ m，d2為I μ m)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 %;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例3:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，但dl為lym，d2為4μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 %;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例4:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為I μ m，d2為2 μ m)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28_。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 % ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例5:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為8μπι，d2為25μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 %;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例6:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在基板襯底上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%，折射率為1.5)。烘干后，選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為I μ m，d2為4μ m)的柵格層。在柵格層之上，采用直流磁控濺射法制備150nm的ITO第一電極層，ITO靶材為銦錫合金，其成份比例In: Sn = 90%: 10%。制備過程中氧分壓為0.4Sccm，氬分壓為20Sccm。制備出ITO層后，采用刻蝕方法刻蝕出ITO陽極。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極。實(shí)施例7:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用反正方形嵌套狀的圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(在每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)一系列以同心的形式層層嵌套的多個(gè)正方形的網(wǎng)格，其中每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)的最大正方形與像素區(qū)域大小相同，dl為Ιμπι，d2為4μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0 X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。圖7為實(shí)施例7的像素區(qū)域的正方形嵌套狀的柵格圖案。實(shí)施例8:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在基板襯底上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%，折射率為1.5)。烘干后，選用反正方形嵌套狀圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例7類似的圖形，dl為I μ m，d2為4ym)的柵格層。在柵格層之上，采用直流磁控濺射法制備150nm的ITO第一電極層，ITO靶材為銦錫合金，其成份比例In: Sn = 90%: 10%。制備過程中氧分壓為0.4Sccm，氬分壓為20Sccm。制備出ITO第一電極層后，采用刻蝕方法刻蝕出ITO第一電極。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例9:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在基板襯底上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%，折射率為1.5)。烘干后，選用反六邊形嵌套狀圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(在每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)一系列以同心的形式層層嵌套的多個(gè)六邊形的網(wǎng)格，其中每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)最大六邊形的兩條平行邊的間距等于像素區(qū)域邊長，dl為Ιμπι，d2為4μπι)的柵格層。在柵格層之上，采用直流磁控濺射法制備150nm的ITO第一電極層，ITO靶材為銦錫合金，其成份比例In: Sn = 90%: 10%。制備過程中氧分壓為0.4Sccm,lS分壓為20Sccm。制備出ITO第一電極層后,采用刻蝕方法刻蝕出ITO第一電極。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為
0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。圖8為實(shí)施例9的像素區(qū)域的六邊形嵌套狀的柵格圖案。實(shí)施例10:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在基板襯底上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%，折射率為1.5)。烘干后，選用反圓形嵌套狀圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(在每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)一系列以同心的形式層層嵌套的多個(gè)圓形的網(wǎng)格，其中每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)的最大圓內(nèi)切于像素區(qū)域，dl為Ιμπι，d2為4 μ m)的柵格層。在柵格層之上，采用直流磁控濺射法制備150nm的ITO第一電極層，ITO靶材為銦錫合金，其成份比例In: Sn = 90%: 10%。制備過程中氧分壓為0.4Sccm，氬分壓為20Sccm。制備出ITO第一電極層后，采用刻蝕方法刻蝕出ITO第一電極。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。圖9為實(shí)施例10的像素區(qū)域的圓形嵌套狀的柵格圖案。實(shí)施例11:
以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(透光率大于80%，折射率為1.3)。烘干后，選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為lym，d2為4μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例12:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在基板襯底上旋涂一層透明光刻膠(透光率大于80%，折射率為1.3)。烘干后，選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為Ιμπι，d2為4μπι)的柵格層。在柵格層之上，采用直流磁控濺射法制備150nm的ITO第一電極層，ITO靶材為銦錫合金，其成份比例In: Sn = 90%: 10%。制備過程中氧分壓為0.4Sccm,気分壓為20Sccm。制備出ITO第一電極層后，采用刻蝕方法刻蝕出ITO第一電極。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例13:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(透光率大于80%，折射率為1.7)。烘干后，選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為lym，d2為4μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。實(shí)施例14:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用連續(xù)的反正六邊形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(正六邊形網(wǎng)格，dl為1μπι，(12為5μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層，蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于
5.0X 10_3Pa。本實(shí)施例中，有機(jī)層首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。圖10為實(shí)施例14的單個(gè)像素區(qū)域內(nèi)的六邊形網(wǎng)格圖案。圖11為實(shí)施例14的像素區(qū)域的六邊形柵格圖案。實(shí)施例15:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在基板襯底上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%，折射率為1.5)。烘干后，選用反正六邊形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例14類似的正六邊形網(wǎng)格，dl為I μ m，d2為5 μ m)的柵格層。在柵格層之上，采用直流磁控濺射法制備150nm的ITO第一電極層，ITO靶材為銦錫合金，其成份比例In: Sn = 90%: 10%。制備過程中氧分壓為0.4Sccm，氬分壓為20Sccm。制備出ITO層后，采用刻蝕方法刻蝕出ITO第一電極。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的LiF作為電子注入層和150nm的Al作為第二電極層。對比例2:以透明玻璃為基板，在其上采用濺射或蒸鍍方法制作一層IOOnm的銀作為第一電極。刻蝕銀第一電極圖形后，在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 %;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的Li作為電子注入層，后采用濺射方法制作150nm的ITO作為第二電極層。實(shí)施例16:以透明玻璃為基板，采用濺射或蒸鍍方法制作一層IOOnm的銀作為第一電極。亥Ij蝕銀第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2μπι。低折射率柵格層制備過程如下:在銀圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%，折射率為1.5)。烘干后，選用反正六邊形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例14類似的正六邊形網(wǎng)格，dl為I μ m，d2為5μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為
0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的Li作為電子注入層，后采用濺射方法制作150nm的ITO作為第二電極層。實(shí)施例17:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在基板上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后，選用反正六邊形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例14類似的正六邊形網(wǎng)格，dl為I μ m，d2為5μπι)的柵格層。后采用濺射或蒸鍍方法制作一層IOOnm的銀作為第一電極?？涛g銀第一電極圖形后。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為
0.28mmX0.28mm。放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X10_3Pa。本實(shí)施例中，有機(jī)層首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7% ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的Li作為電子注入層，后采用濺射方法制作150nm的ITO作為第二電極層。對比例3:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃作為基板，刻蝕出ITO第一電極后，在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 % ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的Li作為電子注入層,后采用派射方法制作150nm的ITO作為第二電極層。實(shí)施例18:以與對比例I相同的ITO導(dǎo)電玻璃為基板，刻蝕出ITO第一電極圖形后，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格制備過程如下:在ITO圖形上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為lym，d2為4μπι)的柵格層。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 % ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的Li作為電子注入層,后采用派射方法制作150nm的ITO作為第二電極層。實(shí)施例19:以透明玻璃為基板，在其上制備一層低折射率柵格層，厚約2 μ m。低折射率柵格層制備過程如下:在基板襯底上旋涂一層透明光刻膠(與實(shí)施例1相同的光刻膠，透光率大于80%,折射率為1.5)。烘干后,選用反正方形網(wǎng)格圖形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以與實(shí)施例1相同的方法顯影后得到特定圖形(與實(shí)施例1類似的正方形網(wǎng)格，dl為I μ m，d2為4μπι)的柵格層。在柵格層之上，采用直流磁控濺射法制備150nm的ITO第一電極層，ITO靶材為銦錫合金，其成份比例In: Sn = 90%: 10%。制備過程中氧分壓為0.4Sccm，氬分壓為20Sccm。制備出ITO層后，采用刻蝕方法刻蝕出ITO第一電極。在其上與對比例I相同地制備絕緣層與隔離柱層，使得像素大小為0.28mmX0.28mm。后放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極層。蒸鍍過程中腔室壓強(qiáng)低于5.0X 10_3Pa，首先蒸鍍40nm厚NPB作為空穴傳輸層；以雙源共蒸的方法蒸鍍30nm厚的ADN和TBPe作為發(fā)光層，通過速率控制TBPe在ADN中的比例為7 % ;蒸鍍20nm的Alq3作為電子傳輸層；蒸鍍0.5nm的Li作為電子注入層,后采用派射方法制作150nm的ITO作為第二電極層。表I

權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的下述層:基板、第一電極層、有機(jī)功能層、第二電極層，并且，其還包括一層低折射率柵格層，所述柵格層的折射率為大于1.0且低于所述有機(jī)功能層的折射率，所述柵格層位于第一電極層與有機(jī)功能層之間，或者所述柵格層位于基板與第一電極層之間。
2.權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述柵格層的折射率為1.0-1.5。
3.權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，該柵格層的透光率為75%-99%。
4.權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，該柵格層的厚度為0.1 μ m 20 μ m，優(yōu)選為0.1 μ m 5 μ m。
5.權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，在每個(gè)像素區(qū)域內(nèi)，所述柵格層的凸起部分構(gòu)成的圖案為:以緊密相鄰方式排列的多個(gè)相同大小的正N邊形，使得柵格層圖案呈網(wǎng)狀，且其中正N邊形各邊為凸起部分；或一系列以同心的形式層層嵌套的形狀相同而尺寸不同的多個(gè)正N邊形或圓形，其中在每個(gè)像素區(qū)域的邊界以內(nèi)、最大正N邊形或圓形以外的區(qū)域面積與該像素區(qū)域總面積之比優(yōu)選大于O且不高于1/4 ;其中N彡3。
6.權(quán)利要求5的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述正N邊形為正三角形、正方形或正六邊形。
7.權(quán)利要求5的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述以緊密相鄰方式排列的正N邊形的各邊的寬度、或者所述層層嵌套的圖案中每個(gè)最大正N邊形或圓形內(nèi)各凸起部分的寬度dl為0.05 μ m 20 μ m，所述緊密相鄰排列的正N邊形網(wǎng)狀柵格中每個(gè)正N邊形空隙的外接圓半徑、或?qū)訉忧短椎膱D案中每個(gè)最大正N邊形或圓形內(nèi)各空隙——不包括最中心的空隙-的寬度d2 為I μ m 30 μ m,所述最中心的空隙的寬度優(yōu)選小于最大正N邊形或圓形內(nèi)其他各空隙寬度d2的二倍。
8.權(quán)利要求7的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，dl為0.05μπι至5μπι，尤其是0.05 μ m 至 3 μ m, d2 為 I μ m 至 10 μ m。
9.權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述器件采用透明的第一電極層和具備反射功能的第二電極層，或采用具備反射功能的第一電極層和透明的第二電極層，或者采用透明的第一電極層和透明的第二電極層。
10.有機(jī)發(fā)光顯示器件的制備方法，包括在基板上形成折射率大于1.0且低于有機(jī)功能層的折射率的低折射率柵格層，然后依次沉積彼此層疊的第一電極層、有機(jī)功能層和第二電極層；或者在基板上沉積第一電極層，在第一電極層上形成低折射率柵格層，然后依次沉積彼此層疊的有機(jī)功能層和第二電極層；然后封裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，有機(jī)電致發(fā)光器件包括依次層疊的下述層基板、第一電極層、有機(jī)功能層、第二電極層，并且，其還包括一層低折射率柵格層，所述柵格層的折射率為大于1.0且低于所述有機(jī)功能層的折射率，所述柵格層置于第一電極層與有機(jī)功能層之間，或者所述柵格層置于基板與第一電極層之間。通過該柵格層對光束光路的調(diào)節(jié)，使部分原來因全反射損失的光束射入到玻璃到達(dá)空氣中，從而提高有機(jī)發(fā)光顯示器件的亮度及效率。
文檔編號H01L51/52GK103187533SQ20111045604
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者邱勇, 董艷波 申請人:昆山維信諾顯示技術(shù)有限公司, 清華大學(xué), 北京維信諾科技有限公司