[發明專利]用于發光器件的疊層以及制備所述疊層的處理

在審

• 申請號: 201480054890.2
• 申請日: 2014-10-07
• 公開（公告）號: CN105684181A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 李榮盛;韓鎮宇
• 申請（專利權）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;H01L51/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;劉春元

技術領域

本發明涉及用于發光器件的疊層以及一種用于制備疊層的處理，以用于通過使在玻璃襯底與內部光提取層之間的界面處的光的損失最小化來增強外部光效率。用于本發明的發光器件的疊層特別適合于光學器件（諸如有機發光二極管（OLED）、背光和照明等）的工業領域。

背景技術

取決于發射結構，光學器件（例如OLED）可以被分類為光朝向玻璃襯底發射的底部發射結構以及光在與玻璃襯底相反的方向上發射的頂部發射結構。在底部發射結構中，陰極通過使用鋁等的金屬薄膜而充當反射器，并且陽極通過使用銦錫氧化物（ITO）等的透明氧化物導電膜而充當光發射的路徑。在頂部發射結構中，陰極形成為包括非常薄的銀薄膜的多層薄膜，并且光通過陰極發射。在照明面板的領域中，除了光通過兩個表面發射的透明面板之外，通常使用底部發射結構，其中頂部發射結構是鮮有使用的。

在針對光學器件（諸如OLED）所使用的疊層中，僅大約20%的發射光發射到外部，并且大約80%的發射光損耗。對于光的損失而言存在兩個基礎：（1）歸因于玻璃襯底、透明電極與有機層之間的折射率的差的波導效應；以及（2）歸因于玻璃襯底與空氣之間的折射率的差的全反射效應。

這是因為，平面波導歸因于如下的條件而自然地形成在OLED中：其中，內部有機層的折射率大約是1.7至1.8，通常用作透明電極的ITO的折射率大約是1.9，兩個層的厚度大約是200nm至400nm（非常?。?，并且用作襯底的玻璃的折射率大約是1.5。計算示出因波導效應而損失的光的量大約是45%的發射光。

作為增加光學器件的效率、亮度和服務壽命的核心技術，光提取技術逐漸引起很多關注。提取有機層與電極之間所隔離的光的技術被稱為內部光提取技術。

根據所報導的研究，內部光散射層、襯底表面的形變、折射率調整層、光子晶體、納米結構形成方法等已知對內部光的提取是有效的。內部光提取技術的主要目的是散射、衍射或折射歸因于波導效應所隔離的光，以便形成小于或等于臨界角的入射角，由此將光提取到光學波導的外部。

專利文獻1公開一種具有如下的結構的內部光提取層：其中，光散射納米顆粒應用在具有其上所形成的一維或二維周期性結構的低折射率的襯底上，并且高折射率的平坦層然后應用至其。

專利文獻2公開一種具有如下的結構的內部光提取層：其中，通過使用印刷處理（諸如壓印（可以包括附加散射要素）），具有周期性納米結構的層形成在低折射率的襯底上，并且然后對其應用高折射率的平坦層。

專利文獻3公開一種內部光提取層，其中，凹凸結構形成在襯底上，并且不包括平坦層。

以上引文中所描述的處理不適合于以大面積規模生產光學器件（諸如OLED）。

專利文獻4公開一種具有這樣結構的內部光提取層：其中，襯底的表面被粗糙化，或具有微結構的膜被附接在具有低折射率的襯底的表面上，并且然后對其應用具有高折射率的平坦層。微結構膜通過在PET膜上澆筑光聚合物而被形成，其然后被填充有聚合物。最后，3M疊層粘接劑8141的雙層層疊在其上。

在專利文獻4中，針對經由圖案化處理形成納米結構所使用的材料主要是聚合物或有機黏合劑。然而，使用圖案化處理仍有問題，因為：聚合物或有機黏合劑可能被分解以引起除氣現象，并且在后續的高溫處理期間可能不能保持納米結構的形狀的穩定。

專利文獻5公開常規地使用其中使用沖壓或輥的壓印方法形成具有若干微米至數十微米的范圍中的特征大小的結構化層。中間層可以使用液體溶液在后續平面化步驟中沉積到載體主體上，以減少載體主體的表面的平均粗糙度。

然而，專利文獻5未限制中間層的厚度，并且未描述用于避免各電極之間的短路的問題的中間層的粗糙度。更進一步地，需要附加的圖案化處理（諸如壓?。┮灾谱鹘Y構化層。

專利文獻6公開通過使用玻璃釉料膏形成凸起結構，其中，凸起結構的寬度被限制為200μm。

在專利文獻6中，由于考慮到平坦層的厚度上限而不能形成具有高傾斜角的圖案，因此可以穩定地形成的各凸起結構之間的間距至少是大約200μm。進一步地，凸起結構的高度被限制為5μm至200μm的范圍，以便獲得預定的光提取效果。

如果凸起結構具有小于8.75μm的高度，則低傾斜角（大約5度）示出為在光提取中是無效的（即26.5%）。因此，為了形成具有高傾斜角（大約15度）的凸起結構，凸起結構的高度應大于26.79μm。然而，仍存在如下的問題：形成具有高傾斜角的穩定凸起結構要求平坦層的厚度至少是凸起結構的高度的兩倍，以完全覆蓋凸起結構。