用于有机发光器件的光提取结构及包括其的有机发光器件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于有机发光器件的光提取结构，其特征在于，所述光提取结构包括：基底，其一侧具有粗化结构表面；光提取层，其形成于基底粗化结构表面上，包括全氢聚硅氮烷固化形成的基质和散布其中的高折射率纳米颗粒。本发明专利技术还涉及包括所述的光提取结构的有机发光器件。本发明专利技术还涉及制备所述光提取结构和有机发光器件的方法。

Optical extraction structure for organic light emitting devices and its organic light emitting devices

【技术实现步骤摘要】
用于有机发光器件的光提取结构及包括其的有机发光器件
本专利技术涉及一种用于有机发光器件的光提取结构以及包括该光提取结构的有机发光器件及其制备方法。
技术介绍
有机发光器件(OLED)比起发展较早的无机发光器件而言，具有材料选择范围宽、可实现全彩色显示、驱动电压低、发光亮度和发光效率高、视角宽、响应速度快、制作过程相对简单、费用低，并可实现柔性显示等诸多优点。同时，由于OLED具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性，还是一种理想的平面光源，在未来的节能环保型照明领域也具有广泛的应用前景。OLED的发光原理是，当施加正向直流电压于两电极时，电子和空穴分别从阴极和阳极注入有机薄膜，在电场的作用下，载流子在有机半导体材料中相向迁移，相遇后产生激子，激子在发光区域复合发光，发出的光随机向各个方向射出，在传播过程中由于全反射的作用，形成了外部模式(光从基底表面射出)、基底波导模式和ITO/有机层波导模式。根据经典的射线光学理论，由于玻璃基底以及ITO/有机材料在折射率等方面的差异，导致产生的光只有少部分能从基底出射，而其余的大部分光或以波导模式陷于玻璃基底和器件中，或从器件的边缘出射。根据经典射线光学理论计算，传统经典器件中外部模式、基底波导模式以及ITO/有机层波导模式的比例分别为20％，30％和50％。从基底表面发出的光(外部模式)仅有20％，这远远无法满足照明以及显示应用的需要，从计算结果可以看出，激子复合产生的光大部分无法从基底出射成了限制OLED发光效率最主要的因素，因此，探索提高光取出效率的方法就显得尤为必要。一般光提取方法可以分为两类：外部光提取法和内部光提取法。外部光提取法应用在器件的外部，简单易行，可以和器件的制备过程分别进行，成本低且易于大规模生产，但只能将困在玻璃基底中的光提取出来，限制了增光效率。内部光提取结构建造在器件内部，可以将器件中在光波导模式中损耗的光提取出来。因此，内部光提取法改善光提取效率的能力可以高于外部光提取法改善光提取效率的能力。然而，使用内部光提取法来改善光提取效率的效果相对于向外发散的光的量仍然是不明显的。因此，需要积极研究进一步改善光提取效率的方法或技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于有机发光器件的光提取结构，其特征在于，所述的光提取结构包括基底及光提取层，所述基底的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层形成于基底粗化结构表面上，包括全氢聚硅氮烷固化形成的基质和散布其中的高折射率纳米颗粒。本专利技术另一方面提供了一种有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件内部包含上述的光提取结构，其还包括第一电极、第二电极和有机发光部分，其中在光提取结构的光提取层上依次设置第一电极、有机发光部分和第二电极。本专利技术又一方面提供了所述的光提取结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将基底一侧的表面进行粗糙化处理；(2)将高折射率纳米颗粒与全氢聚硅氮烷溶液进行混合来制备混合液；(3)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷混合液涂覆于基底粗糙化表面；(4)对涂覆了的混合液进行干燥；(5)对已干燥的混合液进行固化形成光提取层；(6)任选地，在涂层固化后，重复步骤(3)至(5)依次或多次。本专利技术还提供了所述的有机发光器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将基底一侧的表面进行粗糙化处理；(2)将高折射率纳米颗粒与全氢聚硅氮烷溶液进行混合来制备混合液；(3)将含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷混合液涂覆于基底粗糙化表面；(4)对涂覆了的混合液进行干燥；(5)对已干燥的混合液进行固化形成光提取层；(6)任选地，在涂层固化后，重复步骤(3)至(5)一次或多次；(7)在所形成的光提取结构的光提取层上，依次构筑第一电极、有机发光部分和第二电极。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术方法制备的高折射率纳米颗粒均匀分散于SiO2基质的光提取层透光率高，将其应用于有机发光器件中会较大程度地提升光取出效率，其还具有致密度均一良好、抗热缩胀、化学稳定性好以及耐磨性良好的特点。本专利技术利用表面粗糙化的基底及具有高折射率的光提取层制备有机发光器件，通过消除光波导模式来提高有机发光器件的光取出效率，其结构简单，易于实行。附图说明图1是示出本专利技术一个实施例的有机发光器件的截面的示意图。图2是示出本专利技术一个实施例的光提取结构的截面的示意图。图中：1-基底，11-基底表面粗糙结构；2-平坦化层，21-平坦化层基质，22-高折射率纳米颗粒；3-第一电极；4-有机发光部分；5第二电极。图3是示出本专利技术一个实施例的有机发光器件的制造过程的示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。以下结合说明书和附图说明对本申请专利技术的具体实施过程进行详细的分解说明。需要注意的是，自始至终同类或类似的标号表示相同或类似的元件或具有类似功能的元件。以下通过参考附图所描述的实施例为示例内容，仅用于描述本专利技术，而不能理解为对本专利技术申请的限制条件。本专利技术提供了一种用于有机发光器件的光提取结构，其特征在于，所述的光提取结构包括基底及光提取层，所述基底的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层形成于基底粗化结构表面上，包括全氢聚硅氮烷固化形成的基质和散布其中的高折射率纳米颗粒。在本专利技术的一个优选的实施方案中，所述基底为柔性基底，其选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜树脂(PES)以及环烯烃共聚物(COC)中的任意一种材料；所述基底的表面平均粗糙度Ra为10～1000nm，优选为50～800nm，更优选200～600nm。本专利技术中，表面平均粗糙度是指粗糙化处理之后的基底表面具有的微小峰谷的不平度，其代表微小峰谷的高低程度和相邻两波峰或波谷之间间距状况；由轮廓算术平均偏差Ra表示。本专利技术中，表面平均粗糙度的表征采用原子力显微镜(ATM)。所述基底的单表面进行粗糙化处理，处理方式可采用本领域技术人员所公知的方法，例如等离子体处理、激光干涉刻蚀、高能离子辐照、电子束刻蚀等。对该表面进行处理，实现表面粗化的效果，以增强光提取以及光提取层基质的附着力。本专利技术中的粗化处理的目的为使基底表面变得不平整，略有凹凸起伏结构，防止取出光在基底的光滑表面产生较多的镜面反射，同时在取出光入射在不平整(例如锯齿状或不规则形状)表面时，会增大其入射范围(即取出光入射角范围增大)并能减少全发射的几率。在本专利技术一个优选的实施方案中，所述光提取层采用先驱体衍生法制备，所述先驱体为含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于有机发光器件的光提取结构，其特征在于，所述的光提取结构包括基底及光提取层，所述基底的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层形成于基底粗化结构表面上，并且包括全氢聚硅氮烷固化形成的基质和散布其中的高折射率纳米颗粒。/n

【技术特征摘要】
20181120 CN 20181137967371.一种用于有机发光器件的光提取结构，其特征在于，所述的光提取结构包括基底及光提取层，所述基底的一侧具有粗化结构表面；所述光提取层形成于基底粗化结构表面上，并且包括全氢聚硅氮烷固化形成的基质和散布其中的高折射率纳米颗粒。


2.根据权利要求1所述的光提取结构，其特征在于，所述基底为柔性基底，其选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜树脂(PES)以及环烯烃共聚物(COC)中的任意一种材料；所述基底的表面平均粗糙度Ra为10～1000nm，优选为50～800nm，更优选200～600nm。


3.根据权利要求1所述的光提取结构，其特征在于，所述光提取层采用先驱体衍生法制备，所述先驱体为含有高折射率纳米颗粒的全氢聚硅氮烷混合液。


4.根据权利要求1所述的光提取结构，其特征在于，所述全氢聚硅氮烷的数均分子量为300-3000，优选500-2500，其以溶液的形式使用；所述全氢聚硅氮烷溶液的溶剂选自甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二甲苯、正己烷、正戊烷、酯类或醚类。


5.根据权利要求4所述的光提取结构，其特征在于，全氢聚硅氮烷的用量为，基于全氢聚硅氮烷溶液总重量计的10-50wt％，优选20-40wt％，更优选20-30wt％。


6.根据权利要求5所述的光提取结构，其特征在于，所述高折射率纳米颗粒的用量为，基于全氢聚硅氮烷溶液固含量重量计的5-70wt％，优选10-60wt％，更优选15-50wt％；
所述的高折射率纳米颗粒的粒径为1-20nm，优选1-15nm；
所述高折射率纳米颗粒选自氧化锆、氧化铟、氧化铟锡、氧化铈、氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋运武，万方，
申请(专利权)人：江苏三月光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32