CN109524567A - 一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升发光二极管光取出率的方法。该方法包括如下步骤：在发光二极管（显示器件，照明器件）出光面衬底上，进行疏水处理，然后利用喷涂工艺制备光取出微透镜元件提升发光二极管的光取出率，调控光取出微透镜尺寸，当透镜尺寸减小到纳米量级时可提升显示器件的光取出率的同时减少由微透镜的尺寸过大引起像素串扰进而导致的像素模糊。喷涂工艺具有成本低、工艺简单、可大面积制备等优点，有利于商业化生产。

Description

一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极 管光取出率的方法
技术领域
本发明涉及平板显示技术、固态照明领域，尤其涉及一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)、量子点发光二极管(QuantumDot Light Emitting Diode)及钙钛矿发光二极管(Perovskite Light Emitting Diode)等双注入型发光二极管，具有自发光、宽色域、广视角、高对比度等优点，使得其成为新一代的固态照明、平板显示技术。这一系列双注入型发光二极管具有相似的结构，依次为玻璃基板、氧化铟锡(ITO)电极、各功能层以及金属电极并加以玻璃进行封装。光取出率是指辐射出发光二极管内部进入到空气中的光占总产生光的比例，由电致发光与光取出两个部分决定。电致发光的过程可分为三个过程，电子与空穴两种载流子分别从器件的阴极与阳极注入，电子与空穴在器件的各个功能层中传输，最终在器件的发光层中电子与空穴复合形成激子，激子辐射衰减发光一个完整过程。所述过程中器件形成的激子数越多，发出的光子数也自然越多，则发光效率越髙，此为器件的内量子效率。而光取出则是由于构成器件的各膜层具有不同的折射率，如：空气的折射率约为1，玻璃的折射率约为1.5，ITO折射率约为1.8-2.2，功能层材料折射率约为1.7-1.8，使得电致发光所得的光在光通路中出现反射、全反射、干涉等现象，同时在金属电极表面存在等离子体共振会减小光在金属电极表面的反射，导致辐射出器件的光约为20％，其余的光最终以非辐射模式消耗掉。因此如何提升面发光二极管自发光的取出利用将是提升面发光二极管的效率与稳定性的关键技术。
以非辐射模式消耗的能量可分为等离子模态(光子与金属电极表面电子共振形成不发光模态)、波导模态(因反射、全反射被局域在ITO及功能层之间的模态)、衬底模态(因反射、全反射被局域在玻璃衬底的模态)，针对不同的非辐射模态，现已发展了多种方法提升OLED的光取出率。
提升衬底模态光取出率，现已有的方法有：玻璃衬底表面粗糙化(如喷砂)，玻璃衬底表面涂布微球粒，玻璃衬底表面涂布散射层，玻璃衬底表面贴付微透镜阵列。玻璃衬底表面贴附微透镜阵列提升光取出率是一种有效的光取出方式，但是其应用需要设计合理的透镜阵列；且微透镜阵列与发光器件是相互独立的单元，因此需要通过压印等方式使他们结合，达到光取出的效果，工艺复杂；且微透镜阵列的尺寸在微米级，运用在显示上会造成像素串扰导致像素模糊。
因此，针对微透镜阵列技术的不足，进一步提供一种低成本的、工艺简单的提升光取出率的微透镜制备方法，有效的提升双注入型发光二极管的光取出率是十分重要的，并且通过控制喷涂变量将光取出微透镜尺度降低至纳米量级在提升光取出率的情况下同时消除显示器件的像素串扰。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法。一种低成本的、工艺简单的、可大面积制备的光取出微透镜制备方法，利用喷涂工艺进行光取出微透镜的制备可有效的提升双注入型发光二极管的光取出率。
本发明的目的通过以下的技术方案实现。
本发明提供的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，其特征在于在双注入型发光二极管的出光面的基板上进行疏水处理后，利用喷涂设备喷涂光取出材料制得光取出微透镜，完成对双注入型发光二极管光取出率的提升。
进一步地，所述利用喷涂设备喷涂光取出材料制得光取出微透镜，包括如下步骤：
(1)溶液配制：将光取出材料溶解在溶剂中，掺入高折射率纳米颗粒，搅拌均匀，得到光取出材料混合液；
(2)疏水处理：在玻璃基板上以2000-5000rpm的转速旋涂1-10nm的CY-top进行疏水处理，其中CY-top是一种非结晶高透明的含氟聚合物，其光谱透过率最高可达95％以上，并且在室温下具有良好的溶解性和成膜性能，成膜后基板具有强的疏水性，疏水性来源于含大量的氟元素；或者在玻璃基板上进行CF4plasma疏水处理，其中CF4为气体，CF4plasma处理后基板具有强的疏水性，疏水性来源于含大量的氟元素；
(3)透镜制备：将光取出材料溶液利用气动式雾化喷涂机配以喷笔喷涂在疏水层上，将喷笔与基板间距离设为10-50cm，将气动式雾化喷涂机气压设为20-50psi，将喷涂的流量大小设为0.02-2mL/min，溶液在喷笔上雾化形成液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到光取出微透镜。
进一步地，所述光取出材料包括树脂类、绝缘聚合物类以及透明材料等，为环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、二甲基硅氧烷等中的一种。
进一步地，所述光取出材料折射率大于1，透明度大于70％，可形成光取出材料体积占溶液的体积百分比大于50％的高固含量溶液。
进一步地，步骤(1)中所述溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、三乙二醇甲醚(TGME)的一种或两种溶剂。
进一步地，步骤(1)中所述光取出材料体积占溶液的体积百分比为50％-90％。
进一步地，步骤(1)所述掺入高折射率纳米颗粒包括Al2O3、ZrO、TiO2、CaO、CaCO3，高折射率纳米颗粒的用量与混合液的质量体积比为0.1-5mg/ml。
进一步地，步骤(3)中所述喷涂设备包括气动式雾化喷涂机配手动喷笔和自动超声雾化喷涂机。
进一步地，步骤(3)中所述微透镜尺寸为230纳米-50微米(尺寸是指沉积在基板上的透镜的半球直径)。
进一步地，所述在玻璃基板的玻璃面进行疏水处理，疏水处理可通过引入一层含氟疏水层，或进行CF4Plasma疏水处理。
进一步地，光取出材料在玻璃基板上形成纳米级透镜，在疏水处理的作用下，增大光取出材料与基板之间的接触角，提升材料在基板上形成光取出微透镜。
进一步地，所述光取出微透镜尺寸在230纳米-50微米范围内可以提升光取出率的双注入型发光二极管，包括显示器件、照明器件。
优选地，在光取出微透镜尺寸在230纳米-2微米范围内可以减少由微透镜的尺寸过大引起像素串扰进而导致的像素模糊。
本发明提供一种低成本的、工艺简单的、可大面积制备的光取出微透镜制备方法，有效地提升双注入型发光二极管的光取出率。其制备的透镜，无序的分散在基板上，尺寸具有一定的随机性。通过喷涂工艺将光取出材料沉积在双注入型发光二极管的出光面的玻璃基板上形成光取出微透镜，光取出微透镜通过抑制双注入型发光二极管电致发光产生的光在通过玻璃与空气界面时由于折射率的不同而发生的全反射，将限制在衬底中的光散射到空气中，进而提升双注入型发光二极管的光取出率。
为了将制备光取出微透镜的材料合理的沉积在衬底上，获得良好的光取出微透镜，提升光取出微透镜对光的散射作用，需要材料在基板上沉积后形成的光取出微透镜的形貌为球冠、半球或球缺，因此基板与材料之间的接触角要大，进而提升光取出微透镜的曲率。为了提升光取出微透镜的曲率，增大基板与材料之间的接触角，可在光取出微透镜加工前对基板进行疏水处理，如：添加一层疏水层；也可选用高表面张力溶剂溶解材料。
进一步提升光取出微透镜对光的散射作用提升双注入型发光二极管的光取出率，可在光取出材料制备的溶液中引入高折射率纳米粒子，如：Al2O3、ZrO、TiO2、CaO、CaCO3等，通过多次散射提升出光率。
本发明的具体和主要的步骤，介绍如下：
1.光取出材料溶液配制
制备光取出微透镜的材料可选取树脂类、绝缘聚合物类等，透明材料，如：环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、二甲基硅氧烷等。将材料溶解在醇类溶剂或者含醇类稀释的混合溶剂中，搅拌均匀备用。
2.基础器件制备
基板选择：ITO基板(普通器件)，AM基板(显示器件)
沉积方式：旋涂(普通器件)、打印(显示器件)
(Ⅰ)正装器件
A.在基板电极表面用空穴注入材料制备空穴注入层(多为PEDOT)
B.在空穴注入层表面用空穴传输材料制备空穴传输层(是否需要加工，视器件制备需求而定)
C.在空穴传输层表面用发光材料制备发光层，发光材料可为：有机材料，钙钛矿材料，镉基或无镉量子点材料等材料
D.在发光层表面用电子传输材料制备电子传输层(是否需要加工，视器件制备需求而定)
E.在电子传输层表面用电子注入材料制备电子注入层
F.真空环境下，采用蒸镀的方式在电子注入层表面沉积金属阴极(Al、Ag、Au等)
G.包封
(Ⅱ)倒装器件
A.在基板电极表面用电子注入材料制备电子注入层(是否需要加工，视器件制备需求而定)
B.在电子注入层表面用电子传输材料制备电子传输层(是否需要加工，视器件制备需求而定)
C.在电子传输层表面用发光材料制备发光层，发光材料可为：有机材料，钙钛矿材料，镉基或无镉量子点材
D.在发光层表面用空穴传输材料制备空穴传输层(是否需要加工，视器件制备需求而定)
E.在空穴传输层表面用空穴注入材料制备空穴注入层(是否需要加工，视器件制备需求而定)
F.真空环境下，采用蒸镀的方式在电子注入层表面沉积金属阳极(Al、Ag、Au等)
G.包封
3.透镜制备
A.对基板的玻璃面进行疏水处理，旋涂CY-top或者进行CF4 plasma处理，提升溶液在基板上的接触角，便于溶液在基板上形成曲率较大的透镜。
B.在疏水表面进行喷涂，制备透镜：
(1)喷涂设备：简单气动式雾化喷涂机配手动喷笔，成本低廉、操作简单，雾化能力强，可雾化高固含量溶液；自动超声雾化喷涂机，操作简单、控制参量多，雾化能力强，适用于低固含量溶液。
(2)气动式雾化喷涂机喷涂，喷笔朝下，将喷笔与基板间的距离(喷涂距离)范围调为10-50cm，将喷涂气压范围调为30-120psi，液体在气体动能的破碎下雾化，改变参量对溶液进行雾化喷涂，雾化后的液滴在空气中飞行、干燥，在基板上进一步干燥、固化成型形成光取出微透镜，随着参量的改变透镜的沉积尺寸分布范围在230纳米-50微米范围内改变。
自动超声雾化喷涂机，喷头横向，用气将雾化液滴导向竖直向下，将喷涂的流量范围调为0.02-2mL/min，将喷涂的距离范围调为10-50cm，液体在超声的作用下雾化，雾化后的液滴飞行、干燥、成型过程与气动式喷涂相似。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
本发明提供的一种光取出微透镜制备方法，成本低、工艺简单、可大面积制备，能添加到发光管后有效地提升双注入型发光二极管的光取出率。
附图说明
图1为带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图；
图2为带有光取出微透镜的聚合物发光二极管简图；
图3为带有光取出微透镜的镉基量子点发光二极管简图；
图4为带有光取出微透镜的钙钛矿发光二极管简图；
附图标记表示为：1-透明玻璃基板，2-透明电极层，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于聚合物发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层与黄光聚合物Super yellow作发光层，金属电极层选用Ba作电子传输层与Al作金属阴极，封装后形成对比例a制得的双注入型发光二极管。
在对比例a出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂。
第一、材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％；
第二、参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；
第三、透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例1制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图2所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于聚合物发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的双注入型二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度41.2％。
实施例2
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于聚合物发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层与黄光聚合物Super yellow作发光层，金属电极层选用Ba作电子传输层与Al作金属阴极，封装后形成对比例a。
在对比例a出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂。
第一、材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％，高折射率纳米粒子选用ZrO，ZrO占溶液的质量百分数为3mg/ml；
第二、参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；气动式喷涂机压力固定为45psi；
第三、透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例2制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图2所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于聚合物发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度52.3％。
实施例3
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于聚合物发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层与黄光聚合物Super yellow作发光层，金属电极层选用Ba作电子传输层与Al作金属阴极，封装后形成对比例a。
在对比例a出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂。
第一、材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％，高折射率纳米粒子选用Al2O3，Al2O3占溶液的质量百分数为3mg/ml；
第二、参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；
第三、透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例3制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图2所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于聚合物发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度51.3％。
实施例4
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于镉基量子点发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层、选用PVK作空穴传输层、选用红光镉基量子点作发光层与选用ZnO纳米颗粒作电子传输层，金属电极层选用Al作金属阴极，封装后形成对比例b。
在对比例b出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂。
第一、材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％；
第二、参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；
第三、透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例4制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图3所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于镉基量子点发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度45.1％。
实施例5
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于镉基量子点发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层、选用PVK作空穴传输层、选用红光镉基量子点作发光层与选用ZnO纳米颗粒作电子传输层，金属电极层选用Al作金属阴极，封装后形成对比例b。
在对比例b出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂。
第一、材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％，高折射率纳米粒子选用ZrO，ZrO占溶液的质量百分数为3mg/ml；
第二、参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；
第三、透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例5制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图3所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于镉基量子点发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度45.1％。
实施例6
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于镉基量子点发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层、选用PVK作空穴传输层、选用红光镉基量子点作发光层与选用ZnO纳米颗粒作电子传输层，金属电极层选用Al作金属阴极，封装后形成对比例b。
在对比例b出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂。
第一、材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％，高折射率纳米粒子选用Al2O3，Al2O3占溶液的质量百分数为3mg/ml；
第二、参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；
第三、透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例6制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图3所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于镉基量子点发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度54.9％。
实施例7
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于钙钛矿发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层、选用绿光钙钛矿材料作发光层与选用TPBI作电子传输层，金属电极层选用Ba作电子传输层与选用Al作金属阴极，封装后形成对比例c。
在对比例c出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂，第一材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％；第二参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；第三透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例7，制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图4所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于钙钛矿发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度48.5％。
实施例8
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于钙钛矿发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层、选用绿光钙钛矿材料作发光层与选用TPBI作电子传输层，金属电极层选用Ba作电子传输层与选用Al作金属阴极，封装后形成对比例c。
在对比例c出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂。
第一、材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％，高折射率纳米粒子选用ZrO，ZrO占溶液的质量百分数为3mg/ml；
第二、参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；
第三、透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例8制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图4所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于钙钛矿发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度61.1％。
实施例9
一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，带有光取出微透镜的双注入型发光二极管简图如图1所示，包括1-透明玻璃基板，2-透明电极，3-功能层，4-金属电极层，5-疏水层，6-光取出微透镜层。
基于钙钛矿发光材料的双注入型发光二极管，选用氧化铟锡(ITO)透明电极作阳极，功能层选用PEDOT作空穴注入层、选用绿光钙钛矿材料作发光层与选用TPBI作电子传输层，金属电极层选用Ba作电子传输层与选用Al作金属阴极，封装后形成对比例c。
在对比例c出光面的玻璃基板上以3000rpm的转速旋涂体积百分比为5％的CY-top溶液，得到3nm厚的CY-top疏水层。利用气动式雾化喷涂机配手动喷笔在疏水层表面进行喷涂，第一材料选择，喷涂材料选取环氧树脂，溶剂选取乙醇，光取出溶液中环氧树脂所占体积比为75％，高折射率纳米粒子选用Al2O3，Al2O3占溶液的质量百分数为3mg/ml；第二参数设置，喷笔与基板间距离固定为30nm，气动式喷涂机压力固定为45psi，将喷涂的流量大小设为0.05-0.1mL/min；第三透镜制备，在疏水层表面喷涂光取出溶液，雾化得到液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到尺寸分布在800nm-1200nm尺度范围内的光取出微透镜。得到实施例9制得的双注入型发光二极管，其结构简图如图4所示。
本实施例的一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升基于钙钛矿发光材料的双注入型发光二极管光取出率的方法，相较于现有技术，本发明的光取出微透镜制备的制备工艺简单、成本低廉，所制得的二极管光取出效果明显，通过电流密度-电压-亮度与电流效率测试，在10mA/cm2电流密度下亮度提升幅度63.3％。
对比例与实施例的相关数据见下表1。
表1
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于喷涂工艺制备光取出微透镜提升双注入型发光二极管光取出率的方法，其特征在于，包括在双注入型发光二极管的出光面的基板上进行疏水处理后，利用喷涂设备喷涂光取出材料制得光取出微透镜，完成对双注入型发光二极管光取出率的提升。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光取出材料包括树脂类、绝缘聚合物类以及透明材料，为环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、二甲基硅氧烷中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光取出材料折射率大于1，透明度大于70%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用喷涂设备喷涂光取出材料制得光取出微透镜，包括如下步骤：
（1）溶液配制：将光取出材料溶解在溶剂中，掺入高折射率纳米颗粒，搅拌均匀，得到光取出材料混合溶液；
（2）疏水处理：在玻璃基板上以2000-5000rpm的转速旋涂1-10nm的CY-top进行疏水处理；或者在玻璃基板上进行CF4 plasma疏水处理；
（3）透镜制备：将光取出材料溶液利用气动式雾化喷涂机配以喷笔喷涂在疏水层上，将喷笔与基板间距离设为10-50cm，将气动式雾化喷涂机气压设为20-50psi，将喷涂的流量大小设为0.02-2mL/min，溶液在喷笔上雾化形成液滴，液滴在空气中飞行、干燥，沉积在基板上，通过抽真空进一步干燥，再利用紫外固化机固化成型，得到光取出微透镜。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、三乙二醇甲醚（TGME）的一种或两种溶剂。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述光取出材料体积占溶液的体积百分比为50%-90%。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述掺入高折射率纳米颗粒包括Al2O3、ZrO、TiO2、CaO、CaCO3，高折射率纳米颗粒的用量与混合液的质量体积比为0.1-5mg/ml。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述喷涂设备包括气动式雾化喷涂机配手动喷笔和自动超声雾化喷涂机。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述微透镜尺寸为230 nm-50 μm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110021648A (zh) * 2019-03-27 2019-07-16 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板
CN110137386A (zh) * 2019-04-17 2019-08-16 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Oled器件的制备方法、oled器件及显示装置
CN111933824A (zh) * 2020-07-06 2020-11-13 华南理工大学 一种作为光取出层的微透镜、散射层及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1719955A (zh) * 2004-07-09 2006-01-11 精工爱普生株式会社 微透镜的制造方法及有机电致发光元件的制造方法
KR20130035538A (ko) * 2011-09-30 2013-04-09 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN106784365A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 武汉华星光电技术有限公司 Oled显示装置及其制作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1719955A (zh) * 2004-07-09 2006-01-11 精工爱普生株式会社 微透镜的制造方法及有机电致发光元件的制造方法
KR20130035538A (ko) * 2011-09-30 2013-04-09 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN106784365A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 武汉华星光电技术有限公司 Oled显示装置及其制作方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110021648A (zh) * 2019-03-27 2019-07-16 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板
CN110137386A (zh) * 2019-04-17 2019-08-16 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Oled器件的制备方法、oled器件及显示装置
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