[發明專利]一種有機電致發光二極管及其制作方法

有效

• 申請號: 201310147599.7
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103219476A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 李艷青;周雷;唐建新
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H01L51/52
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐靈;常亮

技術領域

本發明屬于有機電致發光二極管(OLED)器件技術領域，具體涉及一種具有納米結構實現高效耦合出光的OLED器件及其制備方法。

背景技術

有機電致發光器件(Organic?electroluminescence?device)，也稱有機發光器件(Organic?light-emitting?device,OLED)是有機納米薄膜的全固態顯示器，與陰極射線管（CRT）、液晶顯示器（LCD）相比：具有超輕薄(面板厚度小于2mm)、主動發光、廣視角(達170°以上)、反應時間快(1μm量級)、低能耗、可制作大尺寸與可彎曲式面板等優點，被認為是繼CRT、LCD之后的新一代照明和顯示技術。

有機電致發光器件的發光效率可以分為量子效率，流明效率和功率效率。量子效率是器件向外發射的光子數與注入的電子空穴對數量之比。量子效率又分為內量子效率（internal?quantum?efficiency）和外量子效率（external?quantum?efficiency）。

內量子效率是在器件內部由復合產生輻射的光子數與注入的電子空穴對數之比。由于OLED器件是多層結構，有機發光層發出的光經由波導效應(waveguide)或再吸收而損失，在界面處還有一部分被反射。外量子效率是指在觀測方向，射出器件表面的光子數與注入電子數的比。外量子效率不但與所用材料的特性有關，還與器件的結構等關系密切。器件的發光效率最終由其外量子效率來反映。

隨著新型磷光材料的應用，OLED的內量子效率已經接近100％，然而由于受到基底/空氣界面全內反射和有機層波導效應的作用，OLED外量子提取效率通常只能達到20％左右，這在很大程度上限制了OLED的實際應用。為此，如何提高OLED外量子效率成為該領域內的熱點,研究方向也從重點改進材料轉向改進器件結構以提高外量子效率。

提高外量子效率的常用方法包括：（1）分布布拉格反射鏡（Distributed?brag?reflector）結構,在有源層和襯底之間兩種折射率不同的材料周期交替生長成層狀結構，能夠將射向襯底的光反射回表面或側面，可以減少襯底對光的吸收、提高出光效率；（2）采用透明陰極，將OLED的陰極制成透明襯底，使光從下底面出射，增加出光效率；（3）利用等離子體效應，如在金屬陰極摻入銀（Ag）、金（Au）等納米顆粒，提高金屬-介質交界面的表面等離子效應提高OLED光耦合出光效率。

但經文獻檢索，未見有采用納米壓印技術，在OLED器件內部形成耦合出光納米結構的相關報道。

對現有專利的檢索，如肖特股份公司2004年5月公開的發明專利“制作OLED方法”(公開號：200480014086.8)，將襯底做成凹陷狀，把有機發光材料引入到凹陷中，從而提高OLED出光效率；西安交通大學2010年9月公開的發明專利“一種具有亞微米結構的OLED制造工藝”（公開號：201010286694.1）通過在襯底上面引入二氧化硅薄膜，利用二氧化硅小球的散射作用提高外量子效率。

上述提高OLED外量子效率的方法受工藝本身限制，不能在更小精度或者更大幅面上制作納米結構，而且制作方法相對繁瑣、周期長，制造成本較高，重復性較差，不具有普適性。

此外，在日本住友公司2012年5月公開的發明專利“有機場致發光元件”（公開號：201080037435.3）中，在發光層中制作二維周期性結構，從而提高OLED的出光效率。然而，該專利具有如下的缺陷：

1)在制作二維周期性結構時，其實用的是硬質壓模，即硬納米壓印技術，該技術難以實現10nm線寬以下微納結構的精確轉移，硬納米壓印技術的嚴重缺陷在于會在壓印過程造成會界面結構破壞，形成污點，最終導致OLED開啟電壓升高，減短OLED壽命，也就是說該專利提升OLED出光效率是以犧牲OLED壽命為代價的。

2）硬質壓膜在制作時，一方面受本身幅面的限制，另一方面，在脫模過程中，接觸面積越大，較容易產生在壓模和待壓物表面之間出現粘連，因此硬納米壓印技術無法實現大尺寸幅面的壓印工藝。

3）該專利特指周期性結構，周期性微納結構的引入對于OLED容易造成顏色漂移，特別是對于白光OLED，周期性光柵結構容易造成色散和譜帶漂移。

發明內容

有鑒于此，本發明的一個目的在于提出一種OLED器件的制作方法，該制作方法可以克服硬納米壓印工藝制作OLED器件時容易出現的界面結構破壞和無法進行大幅面壓印的問題。本發明的另一個目的在于提出一種能夠實現準周期或非周期的光提取結構的OLED器件制作方法。