CN108091770A - 一种含有光提取膜附着力促进层的oled器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含有光提取膜附着力促进层的OLED器件，玻璃基板（100）；制作于玻璃基板上的OLED器件（101），该器件为底发光器件，所发的光通过玻璃基板射入空气；设在玻璃基板上没有OLED器件的一侧的光提取膜（102）；设在光提取膜（102）和玻璃基板（100）之间的附着力促进层（103）。本发明具有如下技术效果：由于附着力促进层透明而厚度较薄，对OLED照明器件的出光效率以及光提取膜的光提取效率几乎没有影响。采用本发明制备的OLED器件其光提取膜在玻璃基板上有很好的附着力，在实用中不易磨损、刮伤，同时附着力促进层制备简单，耗时短，成本低，特别适合大规模生产。

Description

一种含有光提取膜附着力促进层的OLED器件

技术领域

本发明涉及一种OLED器件，尤其涉及一种含有光提取膜和附着力促进层的OLED器件。

背景技术

有机发光二极管（OLED）以发光效率高、反应快、视角广、节能环保、健康无蓝光危害等独特优势正在受到越来越多的关注，其有望取代节能灯、LED等成为第四代照明及特种光源。

OLED器件的构造一般包括一个玻璃基板，在玻璃基板上制作一层底电极、上面制作多层有机发光材料及一层顶电极，在两电极间通电后器件会发光； 所谓底发光器件中的底电极是透明或半透明的，器件发的光透过底电极和玻璃基板射出做为显示或照明所用，OLED器件在光学上是由不同折射率的多层薄膜组成的，其中发光层的光折射率在1.7~1.8，透明电极的光折射率在1.9，玻璃基板的光折射率在1.5。当光从高折射率层进入低折射率层时，其中入射角度大于临界角部分的光会发生全反射而无法进入低折射层，在透明电极与玻璃基板界面、玻璃基板与空气界面便会发生全反射现象，所以有机层发的光有相当一部分不能到达外界。据估计，一般情况下OLED器件产生的光只有20% 到达空气供人们使用。同时，困在器件内部的光线会产生热，减短器件的寿命。所以，利用光提取膜在增加能效的同时还会对OLED器件的品质有很大提升，意义重大。

现有技术中，一种有效的提高出光效率的手段是在器件的表面覆盖一层含有散射能力的光提取膜，光提取膜的散射作用减少了玻璃和空气界面的全反射使更多的光线传输出来。一种有效的光提取膜是用高分子聚合物的载体中混合了散光颗粒制作的，散光颗粒与载体有不同的折射率，导致光的散射，让更多的光打破了临界角的限制进入空气中。光提取膜可以直接用涂抹法制作在玻璃的表面，直接在器件表面制备光提取膜方法比较简单，效果很好而成本较低。但是由于散光颗粒与高分子聚合物为非均相体系，要获得较高的硬度则在玻璃上的附着力会很差；增强附着力则使得光提取膜的硬度变差，膜较容易刮伤，光提取效率会受到影响，因此在硬度与附着力之间很难找到均衡。本发明在光提取膜与OLED器件之间增加了一层附着力促进层，可以得到较高硬度与较强附着力的光提取膜，而光提取效率也不会受到影响。

发明内容

本发明的发明目的是克服现有技术的不足，提供一种包含高硬度、高附着力、性能稳定光提取膜的OLED器件。

本发明的技术方案如下：

一种含有光提取膜附着力促进层的OLED器件，包含：

a)玻璃基板（100）；

b)制作于玻璃基板上的OLED器件（101），该器件为底发光器件，所发的光通过玻璃基板射入空气；

c)设在玻璃基板上没有OLED器件的一侧的光提取膜（102）；

d)设在光提取膜（102）和玻璃基板（100）之间的附着力促进层（103）。

优选地，

所述的附着力促进层的主要组成为金属氧化物。

所述的金属氧化物选自氧化锡、氧化铟、氧化铟锡ITO、氧化铝、氧化锌或氧化锆、氧化镁中的一种或至少两种的组合。

所述的附着力促进层的主要组成为氧化铟锡ITO，ITO中铟与锡元素的重量比例在0/1 和1/0 之间；所述的附着力促进层的厚度范围在0.1-200纳米之间。

所述的附着力促进层为氧化铟锡ITO薄膜，所述的ITO中铟与锡元素的重量比例为9：1，厚度在1nm。

所述的附着力促进层为氧化铟锡ITO薄膜，所述的ITO中铟与锡元素的重量比例为1：9，厚度在150nm。

所述的附着力促进层通过溅镀、蒸镀到玻璃基板而形成。

所述的光提取膜的主要组成为散光颗粒及高分子聚合物；所述的散光颗粒是由与高分子聚合物折射率不同的材料制成，分散在高分子聚合物中；所述的光提取膜的厚度为0.5~5微米。

所述的散光颗粒的材料选自氧化钛、氧化锌、氧化锆、氟化镁、硫酸钡、氧化硅、氧化镁、硫化锌、氧化铝、氧化硅、氮化硅中的一种或至少两种的组合；所述的散光颗粒的粒径范围在5到1000纳米之间。

所述的散光颗粒的粒径范围在30到100纳米之间。

所述的高分子聚合物选自聚丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、异氰酸酯中的一种或至少两种的组合。

所述的OLED器件，在光提取膜上还设有硬化膜。

一种含有光提取膜附着力促进层的OLED器件的制作方法，包括下列步骤：

1）.在玻璃基板上蒸镀、溅镀形成附着力促进层；

2）.在玻璃基板非发光面蒸镀OLED发光器件；

3）.在附着力促进层上旋涂或喷涂成膜液、经过至少一次加温或UV固化形成光提取膜。

本发明实际解决的技术问题：主要针对直接在OLED器件玻璃表面制备光提取膜，而光提取膜在较高硬度下容易脱落的问题，本发明解决问题的方法是在玻璃表面上涂抹光提取层之前涂上一层附着力促进层，然后再涂抹光提取层。附着力促进层的作用是改进玻璃的表面活性使得光提取层和玻璃之间的附着力加强。经过发明人相当的研究、试验后，发现最经济、实用、有效的附着力促进层是金属氧化物薄膜。一层很薄的金属氧化物，不到1纳米的厚度，就可将玻璃/光提取层界面变成金属氧化物/光提取层界面，实验发现后者的附着力远大于前者，而金属氧化物的存在不影响光提取层的硬度。发明人实验证实在玻璃和光提取层之间加上金属氧化物可以成功制作包含高硬度、高附着力、性能稳定光提取膜的OLED器件。

发明人发现许多金属有机物，包含但不限于氧化锡、氧化铟、氧化铟锡（ITO）、氧化铝、氧化锌、氧化锆和氧化镁都可用做附着力促进层。其中氧化铟锡（ITO）因已被用来做OLED器件中的透明电极，最为方便适用，而其效用对铟和锡的成分不敏感，基本上铟和锡的比例从 0/1 到1/0都可使用。氧化物的厚度也不敏感，基本上在0.1纳米以就有增强附着力的功能，实际使用上1.0-10.0 纳米的厚度最为适合，但200纳米或更高的厚度也可以使用，只是当附着力促进层的厚度增加，它的吸光也相对增加，会减低器件的光效。氧化物薄膜可以用常用薄膜制作方法如蒸镀、溅镀等，首选的是溅镀。

本发明的OLED器件，所述之光提取膜的主要成分为散光颗粒及高分子聚合物；散光颗粒分散在高分子聚合物中，两者折射率的不同造成光的散射。所述高分子聚合物，为聚丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、异氰酸酯中的一种或两种的组合，所述之散光颗粒的材料首选为折射率高于高分子聚合物的材料，选自氧化钛、氧化锌、氧化锆、氟化镁、硫酸钡、氧化硅、氧化镁、硫化锌、氧化铝、氧化硅、氮化硅中的一种或至少两种的组合，散光颗粒也可选自折射率低于高分子聚合物的材料，如氧化硅、氟化镁、或气泡；散光颗粒的粒径范围在5~1000纳米，首选30-100纳米；散光颗粒和高分子聚合物的体积比是5/90 到90/10；光提取膜的厚度在0.5~5微米。光提取膜的制作可用旋涂法或喷涂法，可以用UV或加温固化。为了提高光提取膜的硬度，防止在使用过程中被刮伤，还可以在光提取膜上添加硬化膜。

本发明具有如下技术效果：由于附着力促进层透明而厚度较薄，对OLED照明器件的出光效率以及光提取膜的光提取效率几乎没有影响。采用本发明制备的OLED器件其光提取膜在玻璃基板上有很好的附着力，在实用中不易磨损、刮伤，同时附着力促进层制备简单，耗时短，成本低，特别适合大规模生产。

本发明用的附着力促进层的功能可以在下面几个实例中显示出来。在这些实例中，发明人采用国标GB/T 9286-1988 《色漆和清漆 漆膜的划格试验》标准来测试光提取膜的实际附着力。按标准将附着力等级分为0到5级：切割边缘完全平滑，无一格脱落为0级；在切口处有脱落但交叉面积小于5%为1级；脱落交叉面积大于5%小于15%为2级；脱落交叉面积大于15%小于35%为3级；脱落交叉面积大于35%小于65%为4级；脱落程度超过4级的为5级。

附图说明

图1是本发明的含有光提取膜附着力促进层的OLED器件的结构示意图。

其中：100为玻璃基板， 101 为OLED器件，102为光提取膜；103为附着力促进层。

图2是不含有光提取膜附着力促进层的OLED器件的制作流程。

图3是本发明的含有光提取膜附着力促进层的OLED器件的制作流程。

具体实施方式

实施例1 制备不含有光提取膜附着力促进层的OLED器件

不含有光提取膜附着力促进层的OLED器件的制备方法，包括如下步骤：（见图2）

步骤1，清洗机清洗370mmX470mm的无碱玻璃基板100，清除表面的油污与颗粒杂质，并去除水分，见图2a；

步骤2, 采用蒸镀方式制备底发光的OLED器件101，所发的光自没有OLED器件的基板表面（发光面）射出，见图2b；

步骤3，在玻璃基板100的发光面旋涂含有氧化锆、氧化钛散光颗粒以及高分子聚合物的旋涂液，UV固化后再次喷涂含有丙烯酸酯、环氧树脂的喷涂液，再次UV固化后得到光提取膜102，光提取膜的厚度在5微米，见图2c；

步骤4，切割大片得到小的OLED器件；完成后光提取膜102和玻璃基板100的附着力经测试为3级。

实施例2 制备含有光提取膜附着力促进层的OLED器件

本发明的含有光提取膜附着力促进层的OLED器件，如图1所示，包含：

a)玻璃基板（100）；

b)制作于玻璃基板上的OLED器件（101），该器件为底发光器件，所发的光通过玻璃基板射入空气；

c)设在玻璃基板上没有OLED器件的一侧的光提取膜（102）；

d)设在光提取膜（102）和玻璃基板（100）之间的附着力促进层（103）。

本发明的OLED器件的制备方法，包括如下步骤 （见图3）：

步骤1，清洗机清洗370mmX470mm的无碱玻璃基板100，清除表面的油污与颗粒杂质，并去除水分，见图3a；

步骤2，利用溅镀设备在玻璃基板100的发光面溅镀一层厚度在1nm，氧化铟锡的薄膜作为附着力促进层103，氧化铟锡中铟和锡的比例是（9：1），溅镀后再次清洗玻璃基板100，见图3b；

步骤3，在玻璃基板100的非发光面用蒸镀方法制备OLED发光器件101，所发的光自没有OLED器件的基板表面（发光面）射出，见图3c；

步骤4，在玻璃基板100的发光面的附着力促进层103上旋涂含有氧化锌、氧化钛分散体以及聚氨酯、环氧树脂的旋涂液，UV固化后再次喷涂含有聚氨酯、环氧树脂的喷涂液，再次UV固化后得到光提取膜102，光提取膜的厚度在5微米，见图3d；

步骤5，切割大片得到小的OLED器件；完成后光提取膜102和玻璃基板100的附着力经测试为1级，比实施例1有显著的改善。

实施例3 制备含有光提取膜附着力促进层的OLED器件

本发明的含有光提取膜附着力促进层的OLED器件，如图1所示，包含：

a)玻璃基板（100）；

b)制作于玻璃基板上的OLED器件（101），该器件为底发光器件，所发的光通过玻璃基板射入空气；

c)设在玻璃基板上没有OLED器件的一侧的光提取膜（102）；

d)设在光提取膜（102）和玻璃基板（100）之间的附着力促进层（103）。

本发明的OLED器件的制备方法，包括如下步骤（见图3）：

步骤1，清洗机清洗370mmX470mm的无碱玻璃基板100，清除表面的油污与颗粒杂质，并去除水分，见图3a；

步骤2，利用溅镀设备在玻璃基板100的发光面溅镀一层厚度在150nm，氧化铟锡的薄膜附着力促进层103，氧化铟锡中铟和锡的比例是（1：9），溅镀后再次清洗玻璃基板，见图3b；

步骤3，在基板的非发光面用蒸镀方法制备OLED发光器件101，见图3c；

步骤4，在玻璃基板100的发光面的附着力促进层103上旋涂含有氧化锌、氧化钛分散体以及聚氨酯、环氧树脂的旋涂液，UV固化后再次喷涂含有聚氨酯、环氧树脂的喷涂液，再次UV固化后得到光提取膜102，光提取膜的厚度在1微米，见图3d；

步骤5，切割大片得到小的OLED器件；完成后光提取膜102和玻璃基板100的附着力经测试为1级，比实施例1有显著的改善。

Claims (13)

1.一种含有光提取膜附着力促进层的OLED器件，其特征在于，包含：

玻璃基板（100）；

制作于玻璃基板上的OLED器件（101），该器件为底发光器件，所发的光通过玻璃基板射入空气；

设在玻璃基板上没有OLED器件的一侧的光提取膜（102）；

设在光提取膜（102）和玻璃基板（100）之间的附着力促进层（103）。

2.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于：所述的附着力促进层的主要组成为金属氧化物。

3.根据权利要求2所述的OLED器件，其特征在于：所述的金属氧化物选自氧化锡、氧化铟、氧化铟锡ITO、氧化铝、氧化锌或氧化锆、氧化镁中的一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于：所述的附着力促进层的主要组成为氧化铟锡ITO，ITO中铟与锡元素的重量比例在0/1 和1/0 之间；所述的附着力促进层的厚度范围在0.1-200纳米之间。

5.根据权利要求4所述的OLED器件，其特征在于：所述的附着力促进层为氧化铟锡ITO薄膜，所述的ITO中铟与锡元素的重量比例为9：1，厚度在1nm。

6.根据权利要求4所述的OLED器件，其特征在于：所述的附着力促进层为氧化铟锡ITO薄膜，所述的ITO中铟与锡元素的重量比例为1：9，厚度在150nm。

7.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于：所述的附着力促进层通过溅镀、蒸镀到玻璃基板而形成。

8.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于：所述的光提取膜的主要组成为散光颗粒及高分子聚合物；所述的散光颗粒是由与高分子聚合物折射率不同的材料制成，分散在高分子聚合物中；所述的光提取膜的厚度为0.5~5微米。

9.根据权利要求8所述的OLED器件，其特征在于：所述的散光颗粒的材料选自氧化钛、氧化锌、氧化锆、氟化镁、硫酸钡、氧化硅、氧化镁、硫化锌、氧化铝、氧化硅、氮化硅中的一种或至少两种的组合；所述的散光颗粒的粒径范围在5到1000纳米之间。

10.根据权利要求9所述的OLED器件，其特征在于：所述的散光颗粒的粒径范围在30到100纳米之间。

11.根据权利要求8所述的OLED器件，其特征在于：所述的高分子聚合物选自聚丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、异氰酸酯中的一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于：在光提取膜上还设有硬化膜。

13.一种含有光提取膜附着力促进层的OLED器件的制作方法，其特征在于，包括下列步骤：

1）.在玻璃基板上蒸镀、溅镀形成附着力促进层；

2）.在玻璃基板非发光面蒸镀OLED发光器件；

3）.在附着力促进层上旋涂或喷涂成膜液、经过至少一次加温或UV固化形成光提取膜。