CN113571665B - 发光器件及制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例提供了一种发光器件及制作方法、显示装置，涉及显示技术领域，用以解决在保证发光器件的电性能和/或微腔效应的基础上，使得发光器件可以激发SPP耦合出光的问题。该发光器件包括相对设置的第一电极、第二电极，第二电极包括第一表面，第一表面具有第一区域和除了第一区域以外的第二区域，第二电极的第一表面为第二电极远离所述第一电极的表面中的至少一部分。发光器件还包括位于第二电极的第一表面上的成核抑制图案层和金属图案层。成核抑制图案层覆盖第二电极的第一表面的第一区域，且包括间隔分布的多个成核抑制微图案；述金属图案层覆盖第二电极的第一表面的第二区域，且露出成核抑制微图案的至少一部分。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件及制作方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，可以简称为OLED)具有轻便、响应速度快、工作电压低、色域宽、视角广、高亮度、低功耗等众多优点，在固态照明和显示领域都有着巨大的应用前景和市场价值。
然而，OLED器件的耦合出光效率较低，限制了OLED器件的应用。具体地，在OLED器件中，激子发光只有不足20％的光子能够辐射出器件，即大于80％的能量由于被金属吸收、或以基底、波导、金属电极表面等离子体激元(Surface Plasmon Polariton，可以简称为SPP)等模式被损耗。普遍来说，超过40％的光因为SPP模式而被局限在OLED器件中，此外，还有波导模式及基板模式各占15％与23％，4％为由于金属吸收造成的损耗。
SPP存在于金属和介质的界面(例如OLED器件中的金属电极层和与该金属电极相邻的介质层之间的界面)上，是光场和金属表面自由电子相互作用而产生的电子集体震荡行为。为了将SPP模式的光提取出来，可以将金属电极做成光栅结构，或者在OLED器件中内置一些散射结构，例如先在基底上制备出周期性的微结构，然后在其上制作OLED。然而，这些OLED器件内部的微结构会对OLED的电学和光学微腔影响较大。
发明内容
本发明的实施例提供一种发光器件及制作方法、显示装置，用以解决在保证发光器件的电性能和/或微腔效应的基础上，使得发光器件可以激发SPP耦合出光的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种发光器件，该发光器件包括：相对设置的第一电极、第二电极，第二电极包括第一表面，第一表面具有第一区域和除了第一区域以外的第二区域，第二电极的第一表面为第二电极远离所述第一电极的表面中的至少一部分。发光器件还包括位于第二电极的第一表面上的成核抑制图案层和金属图案层。成核抑制图案层覆盖第二电极的第一表面的第一区域，且包括间隔分布的多个成核抑制微图案；述金属图案层覆盖第二电极的第一表面的第二区域，且露出成核抑制微图案的至少一部分。
在一些实施例中，金属图案层为金属光栅。
在一些实施例中，至少一个成核抑制微图案为点状图案。
在一些实施例中，多个成核抑制微图案中，至少两个成核抑制微图案为大小不同的点状图案。
在一些实施例中，成核抑制图案层包括有机分子，有机分子包括一核心部分以及键结至核心部分的一终端部分，且终端部分包括联苯基部分、苯基部分、芴部分或伸苯基部分。
在一些实施例中，成核抑制图案层是透明的。
在一些实施例中，金属图案层包括镁。
在一些实施例中，发光器件还包括位于金属图案层和成核抑制图案层远离第一电极一侧的光耦合层。
在一些实施例中，金属图案层的厚度大于或等于5nm且小于或等于10nm。
在一些实施例中，金属图案层的厚度大于成核抑制图案层的厚度。
第二方面，提供了一种发光器件，该发光器件包括相对设置的第一电极和第二电极，第二电极包括第一表面，第一表面为第二电极远离第一电极的表面中的至少一部分；位于第二电极的第一表面上的金属图案层，金属图案层具有间隔分布的微开口。
第三方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任一实施例提供的发光器件。
第四方面，提供了一种发光器件的制作方法，包括：在衬底基板上制作第一电极；在带有第一电极的衬底基板上制作第二电极，第一电极和第二电极相对设置，第二电极包括第一表面，第一表面具有第一区域和除了第一区域以外的第二区域，第二电极的第一表面为第二电极远离第一电极的表面中的至少一部分；在第二电极的第一表面上制作成核抑制图案层，成核抑制图案层覆盖第二电极的第一表面的第一区域，且包括间隔分布的多个成核抑制微图案；在带有成核抑制图案层的第二电极上沉积金属图案层，金属图案层覆盖第二电极的第二区域，且露出成核抑制微图案的至少一部分。
在一些实施例中，在第二电极上制作成核抑制图案层包括：提供掩膜板，掩膜板具有开口区和遮挡区，开口区对应第二电极的第一表面的第一区域，遮挡区对应第二电极的第一表面的第二区域；通过掩膜板的开口区，向第一表面的第一区域沉积成核抑制材料，以形成成核抑制图案层，成核抑制图案层包括间隔排列的多个条形图案；或者，向第一表面沉积成核抑制材料，使得成核抑制材料随机落在第一表面上，第一表面被成核抑制材料覆盖的区域为第一区域。
在一些实施例中，发光器件的制作方法还包括去除成核抑制图案层中被金属图案层露出的部分。
本公开的一些实施例提供了一种发光器件，在该发光器件中，第二电极包括第一表面，第二电极的第一表面为第二电极远离第一电极的表面。第二电极的第一表面具有第一区域和除了第一区域以外的第二区域。进一步地，发光器件还包括成核抑制图案层和金属图案层，其中成核抑制图案层包括间隔分布的多个成核抑制微图案。成核抑制图案层覆盖第二电极中第一表面的第一区域，金属图案层覆盖第二区域且露出成核抑制微图案的至少一部分。这样，在第二电极的第一表面上，金属图案层和各个成核抑制微图案可以形成金属与成核抑制材料交替分布的微结构，该微结构可以将部分SPP模式的光提取出来，提升了发光器件的耦合出光效率。并且，由于成核抑制图案层的表面对金属的亲和力较小，使得金属在成核抑制图案层上的沉积受到抑制，这样，在制作有成核抑制图案层的第二电极上直接沉积金属，即可不通过刻蚀工艺而直接将金属图案化，可以改善刻蚀工艺对第二电极的破坏。进一步地，由于是在第二电极远离第一电极的表面上制作微结构，因此，可以保持第二电极的完整性，使得发光器件的电性能不受影响；此外，由于第二电极靠近第一电极的表面仍可以是光滑表面，因此，也没有破坏发光器件的微腔结构。
本公开的另一些实施例还提供了一种发光器件，在该发光器件的第二电极远离第一电极的表面上设置有金属图案层，并且，该金属图案层具有间隔分布的微开口。这样，在第二电极的第一表面上，带有微开口的金属图案层也可以形成金属与介质(例如，空气；又如，光耦合层)交替分布的微结构，该微结构也可以将部分SPP模式的光提取出来，进而提升发光器件的耦合出光效率。并且，同样地，由于是在第二电极远离第一电极的表面上制作微结构，因此，可以保持第二电极的完整性，使得发光器件的电性能不受影响；此外，由于第二电极靠近第一电极的表面仍可以是光滑表面，因此，也没有破坏发光器件的微腔结构。
可以理解地，第三方面所述的显示装置包括上述的发光器件，第四方面所述的发光器件的制备方法用于制备上述发光器件，因此，其所能达到的有益效果可参考上文中发光器件的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种显示装置的俯视图；
图2为图1中的显示装置的剖视图；
图3为本公开实施例提供的一种发光器件的结构图；
图4A为本公开实施例提供的一种发光器件的俯视图；
图4B为本公开实施例提供的另一种发光器件的俯视图；
图5为本公开实施例提供的一种发光器件中成核抑制微图案的结构图；
图6为本公开实施例提供的又一种发光器件的俯视图；
图7为本公开实施例提供的发光器件中SPP激发的示意图；
图8为本公开实施例提供的又一种发光器件的结构图；
图9为本公开实施例提供的又一种发光器件的结构图；
图10为本公开实施例提供的发光器件的制作方法的流程图；
图11A～图11H为本公开实施例提供的发光器件的制作方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。
“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。
“多个”是指至少两个。
本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。
另外，“基于”的使用意味着开放和包容性，因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。
如本文所使用的那样，“约”、“近似”或“大致”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。
本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如，示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
本公开的实施例提供了一种显示装置。显示装置可以为显示面板，示例性地，显示面板可以是OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板、QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)显示面板、微LED(包括：miniLED或microLED，LED为发光二极管)显示面板等。显示装置还可以为包括显示面板和其他结构的具有显示功能的产品。示例性地，显示装置还可以包括与显示面板耦接的驱动电路，驱动电路被配置为向显示面板提供电信号。示例性地，驱动电路可以包括：源极驱动器(Source Driver IC)，源极驱动器被配置为向显示面板提供数据驱动信号(也称为数据信号)。驱动电路还可以包括与源极驱动器耦接的时序控制器(Timer Control Register，简称为TCON)等。例如，显示装置可以是：显示器，电视机，广告牌，数码相框，具有显示功能的激光打印机，电话，手机，个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)，数码相机，便携式摄录机，取景器，导航仪，车辆，大面积墙壁、家电、信息查询设备(如电子政务、银行、医院、电力等部门的业务查询设备、监视器等。
参见图1，显示装置100可以包括多个子像素P。一子像素P(例如，每个子像素P)可以包括一个发光器件E、以及与该发光器件E耦接的像素驱动电路M。像素驱动电路M可以为发光器件E提供驱动信号而控制该发光器件E发光。各个子像素P中的发光器件E可以发射相同颜色的光，也可以发射不同颜色的光。示例性地，对于子像素P1中的发光器件E1、子像素P2中的发光器件E2、子像素P3中的发光器件E3而言，三者可以发射相同颜色的光，例如白光；三者也可以分别发射不同颜色的光，例如分别发射三基色光，具体地，发光器件E1可以发射红光，发光器件E2可以发射绿光，发光器件E3可以发射蓝光。
一个像素驱动电路M可以包括多个晶体管和至少一个(例如一个)电容器，例如，像素驱动电路M可以为“2T1C”、“6T1C”、“7T1C”、“6T2C”或“7T2C”等结构。此处，“T”表示为晶体管，位于“T”前面的数字表示为晶体管的数量，“C”表示为电容器，位于“C”前面的数字表示为电容器的数量。
本公开的一些实施例还提供了一种发光器件。发光器件可以是电致发光器件。示例性地，继续参见图1，发光器件E可以包括有机发光二极管OLED、量子点发光二极管QLED、发光二极管LED等。相应地，可以将显示装置100称为OLED显示装置，QLED显示装置、LED显示装置。下文将以发光器件E为OLED，显示装置100为OLED显示装置加以说明。
参见图2，显示装置100可以包括衬底基板S，发光器件E可以设置在衬底基板S上。具体地，发光器件E包括依次层叠设置在衬底基板S上的第一电极110、发光功能层120、第二电极130。第一电极110和第二电极120可以分别为阴极和阳极，使得第一电极110和第二电极120可以向发光功能层120注入电子和空穴，电子和空穴在发光功能层120中结合形成激子，激子可以通过辐射重组过程衰退，该过程可以释放出光子，使得发光功能层120可以发射光，进而使得发光器件E可以发光。
在一些实施例中，发光功能层120可以包括发光层122，例如有机发光层。发光功能层120还可以包括第一功能层121和/或第二功能层123。其中，当第一电极110是阳极而第二电极130是阴极时，第一功能层121可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、或电子阻挡层(EBL)中的一种或多种；第二功能层123可以包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的一种或多种。而当第一电极110是阴极而第二电极130是阳极时，第一功能层121可以包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的一种或多种；第二功能层123可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、或电子阻挡层(EBL)中的一种或多种。
在一些实施例中，显示装置100可以是顶发射型OLED，即，发光功能层120发射的光以离开衬底基板S的方向(例如图2中的y方向)出射。为了降低光的衰减，在一发光器件E(例如每个发光器件E)中，远离衬底基板S的电极，即第二电极130，可以是透光的。其中，电极是透光的是指电极具有使光透过的性质，例如，电极的对光的透射率为80％以上、85％以上、或者88％以上。示例性地，第二电极130可以是透明电极，透明电极是指该电极对光的透射率为80％或更大。在另一些实施例中，显示装置100还可以是双面发光型OLED显示装置，被配置为可以在相对衬底基板S的两个方向(例如图2中的y方向、以及平行于y方向且与y方向相反的方向)上发光。示例性地，在显示装置100中，对于一发光器件E(例如每个发光器件E)而言，第一电极110和第二电极130均可以是透光的。又示例性地，双面发光型OLED显示装置(例如显示装置100)可以包括被配置为向一方向(例如y方向)发光的第一组像素，以及被配置为在另一方向(例如平行于y方向且与y方向相反的方向)发光的第二组像素，此时，在显示装置100中，对于一发光器件E(例如每个发光器件E)而言，第一电极110或第二电极130可以是透光的。
在一些实施例中，发光器件E的第一电极110可以是阳极，被配置为向发光功能层120注入空穴；相应地，第二电极130是阴极，被配置为向发光功能层120注入电子。在另一些实施例中，发光器件E的第一电极110可以是阴极，相应地，第二电极130是阳极。通常，在OLED发光器件中，为了提高电子和空穴的注入效率，阴极通常选用低功函数的材料，例如金属Ag、Al，或各种金属合金(例如镁银(Mg:Ag)合金、镱银(Yb:Ag)合金)；阳极通常选用高功函数的材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)。
阴极或阳极都可以作为透光的电极，使得发光功能层120发射的光通过该透光的电极而出射。但典型的顶发射型OLED包括透光的阴极。即，在一些实施例中，第二电极130可以是透光的阴极。相应地，第一电极110可以是阳极。
在一些实施例中，发光器件E中可以形成微腔结构。示例性地，第一电极110可以是反射电极，第二电极130可以是半反射电极。这样，在第一电极110和第二电极130之间可以形成微腔结构。又示例性地，第一电极110远离第二电极130的一侧可以设置有反射层，例如，第一电极110是透明电极，例如第一电极的材料为ITO，此时，在第一电极110远离第二电极130的一侧可以设置反射层，例如金属反射层。这样，在该反射层和第二电极130(例如为半反射电极)之间可以形成微腔结构。利用微腔结构，可以增强特定波长，可以提高发光器件E的发光效率。
具体地，对于一发光器件E(例如，每个发光器件E)，参见图3，第二电极130包括上表面131和下表面132。其中，上表面131可以为第二电极130远离第一电极110的表面；相应地，下表面132可以为第二电极130靠近第一电极110的表面。图4A和图4B为图3中发光器件E的俯视图，示出了第二电极的上表面的结构。需要说明的是，图4A和图4B仅示出了发光器件E中的一部分层(例如第二电极130)，而省略了其他层(例如第一电极110、发光功能层120等)。参见图4A和图4B，第二电极的上表面131包括第一表面131’，第一表面131’为第二电极的上表面131中的至少一部分。示例性地，参见图4B，第一表面131’可以为第二电极的上表面131的全部。
继续参见图3，发光器件E还可以包括金属图案层140和成核抑制图案层150。金属图案层140和成核抑制图案层150位于第二电极的第一表面131’上。相应地，第一表面131’具有第一区域131a和除第一区域131a以外的第二区域131b。其中，成核抑制图案层150覆盖第二电极的第一表面的第一区域131a，金属图案层140覆盖第二电极的第一表面的第二区域131b。
其中，成核抑制图案层150可以包括多个间隔分布的成核抑制微图案151。
其中，“微”图案或“微”结构(例如，孔、开口；又如，凹陷)，是指该图案或结构的尺寸为几十纳米的数量级，或者更小，例如几纳米。一微图案或微结构的尺寸可以使用该微图案或微结构对应的最小外接矩形的尺寸来表征。一微图案或微结构对应的最小外接矩形例如为该微图案或微结构在衬底基板上的正投影的外轮廓的最小外接矩形。例如，参见图5，外轮廓U例如为椭圆形，外轮廓U的最小外接矩形例如为M；又例如，该外轮廓为具有多个顶点的凸多边形，则该外轮廓的最小外接矩形为外接该外轮廓(即该外轮廓的顶点中的一个或多个位于相应的最小外接矩形上)且面积最小的矩形。具体地，参见图5，一微图案或微结构的尺寸可以为其对应的最小外接矩形的宽度d。
参见图3，在一些实施例中，成核抑制微图案151的尺寸为几十纳米。示例性地，成核抑制微图案151的尺寸小于或等于50nm、小于或等于30nm、或者小于或等于10nm。由于可见光的波长为大于300nm，例如大于或等于380nm，因此，成核抑制微图案151的尺寸远远小于可见光的波长。
在本公开的实施例中，对成核抑制微图案151的形状不做限制。在一些可能的实现方式中，参见图4A、图4B、以及图5，至少一个(例如，一个；又如，多个)成核抑制微图案151的形状为如图4A、图4B、以及图5所示的点状图案。点状图案是指该图案的最小外接矩形的长宽比较小，例如点状图案的最小外接矩形的长宽比小于或等于10、小于或等于8、小于或等于6、小于或等于5、小于或等于4、小于或等于3、或小于或等于1。在另一些可能的实现方式中，成核抑制微图案151的形状可以为图6所示的间隔排列的多个条形图案。相比于点状图案，条形图案可以具有较大的长宽比，例如大于50，或者大于或等于100。需要说明的是，图4A、图4B、图5以及图6中，成核抑制微图案151的形状只是示意性的，实际上，基于成核抑制材料在第二电极的第一表面131’上沉积时的生长机理，成核抑制微图案151的表面和边缘可以是粗糙的，即，可以具有凹陷或凸起等。
继续参见图3，成核抑制图案层150包括成核抑制材料，成核抑制材料的表面对金属的沉积可以展现出相对低的亲和力，也可以说，金属在成核抑制材料的表面上的起始黏附几率较小。成核抑制材料对金属材料具有相对较低的解吸能，且对金属的扩散具有较高的活化，使得金属材料在成核抑制材料表面的沉积受到抑制。示例性地，金属在成核抑制材料的表面上的起始黏附几率可以使用起始沉积速率来表征，金属在成核抑制图案层上的起始沉积速率可以是金属在成核抑制图案层上的起始沉积速率的大于或等于80倍、大于或等于100倍、大于或等于200倍、大于或等于500倍、大于或等于700倍、大于或等于1000倍、大于或等于1500倍、大于或等于1700倍、或大于或等于2000倍。因此，在包括成核抑制图案层150的第二电极130上沉积金属而制作金属图案层140时，例如通过溅射的方法，向带有成核抑制图案层150的第二电极的第一表面131’溅射金属，由于金属在成核抑制图案层150上的起始沉积速率很小，因此，金属会选择性地沉积在没有被成核抑制图案层150覆盖的第二电极130上，即第二电极第一表面131’的第二区域131b上，使得金属图案化，进而可以不通过掩膜板、以及刻蚀等工艺而直接形成金属图案层140。相比于使用刻蚀工艺将金属图案化而制作金属图案层140，使用成核抑制材料将金属图案化可以减小刻蚀工艺对第二电极130的破坏。
合适的成核抑制材料包括有机分子，该有机分子包括一核心部分以及键结至该核心部分的一终端部分，且该终端部分包括联苯基部分、苯基部分、芴部分或伸苯基部分。在一些实施例中，成核抑制材料可以包括氟聚合物，例如全氟聚合物或聚四氟乙烯；聚乙烯联苯、聚乙烯咔唑；或者由上述多环芳族化合物中的两种或两种以上聚合形成的聚合物。示例性地，成核抑制材料包括由数个单体形成的聚合物，其中该单体中的至少一个包括一终端部分，该终端部分包括以下结构(I-a)、结构(I-b)、结构(I-c)、以及结构(I-d)中的任一种代表的联苯基或苯基部分：
其中，虚线指的是该联苯基或苯基部分与核心部分之间形成的键。通常，(I-a)、(I-b)、以及(I-c)代表的联苯基部分可以是未经取代的，或者，可以是氢原子中一个或多个经一个或多个取代基团取代的。在(I-a)、(I-b)、以及(I-c)代表的部分中，Ra和Rb独立地代表存在一个或多个取代基团，其中Ra可以代表一、二、三、或四个取代，而Rb可代表一、二、三、四、或五个取代。示例性地，一个或多个取代基、以及Ra和Rb可以独立地选自以下基团：氚、氟、包括C1-C4烷基的烷基、环烷基、芳烷基、硅烷基、芳基、杂芳基、氟烷基、以及其中任意多种的组合。又示例性地，一个或多个取代基、以及Ra和Rb，可独立地选自以下基团：甲基、乙基、叔丁基、三氟甲基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、叔丁苯基、联苯基、甲基联苯基、二甲基联苯基、三甲基联苯基、叔丁基联苯基、氟苯基、二氟苯基、三氟苯基、聚氟苯基、氟联苯基、二氟联苯基、三氟联苯基、以及聚氟联苯基。在一表面上存在露出的联苯基部分可用于调节表面能(例如，解吸能)，以便降低该表面对例如镁等金属材料的沉积的亲和力。因此，可以使用上述材料制作成核抑制图案层。(I-d)代表的苯基部分可以是未经取代的，或可以是氢原子中的一个或多个经一个或多个取代基基团取代的。在(I-d)代表的部分中，Rc可以代表存在一个或多个取代基基团，其中Rc可以代表一、二、三、四、或五个取代。示例性地，一或多个取代基团、Rc，可以独立地选自以下基团：氚、氟、包括C1-C4烷基的烷基、环烷基、硅烷基、氟烷基、以及其中任意多种的组合。又示例性地，一或多个取代基团、Rc，可以独立地选自以下基团：甲基、乙基、叔丁基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基以及聚氟乙基。
终端部分还可以包括含融合环结构的多环芳族部分，例如芴部分或伸苯基部分。例如：螺二芴部分、三伸苯基部分、二苯基芴部分、二甲基芴部分、二氟基芴部分或其中任意多种的组合。
核心部分可以包括杂环部分，例如包括一个或多个氮原子的杂环部分。核心部分还可以包括金属原子，例如铝原子、铜原子、铱原子和/或铂原子。核心部分还可以包括氮原子、氧原子和/或磷原子。核心部分还可以包括环烃部分、经取代或未经取代的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、杂环部分、环醚部分、杂芳基、芴部分、硅烷基或其中任意多种的组合。
合适的金属材料包括镁、或经过改性处理的镁(例如镁与其他金属的合金)，即，在一些实施例中，金属图案层包括镁、或经过改性处理的镁。示例性地，金属材料可以包括镁、铜-镁(Cu-Mg)混合物或Cu-Mg化合物，金属材料还可以包括镁与其他金属的合金，其他金属例如为镱(Yb)、镉(Cd)、锌(Zn)中的一种或多种。
在此基础上，参见图3，金属图案层140可以露出成核抑制微图案151的至少一部分，即，金属图案层140没有完全覆盖一成核抑制微图案151(例如，每个成核抑制微图案)。也可以说，金属图案层140具有间隔分布的微开口141，微开口141中可以设置有成核抑制微图案151。
在一些实施例中，发光器件E还可以包括位于金属图案层140和成核抑制图案层150远离第一电极110一侧的光耦合层160。通过将光耦合层160的折射率与发光器件E中其他结构(例如第二电极130)的折射率相配，可以提高发光器件E的光取出效率。光耦合层160的材料可以为折射率较高的材料，例如，ZnSe、TiO2、SiO2、Si3N4、Alq3其中的一种或至少两种的混合材料。
在此基础上，在发光器件E中，由于成核抑制图案层150覆盖第二电极的第一表面131’的第一区域131a，金属图案层140覆盖第二电极的第一表面131’的第二区域131b，金属图案层140露出成核抑制微图案151的至少一部分，且成核抑制微图案151的尺寸远远小于可见光的波长，因此，在发光器件E中，在第二电极130的第一表面131’上，具体地，在金属与非金属介质的界面(例如金属图案层140与光耦合层160的界面；又例如当不存在光耦合层时，金属图案层140与空气或封装层的界面)上，金属图案层140与成核抑制微图案层150可以形成金属与非金属介质交替分布的微结构。进而，在第二电极130上形成了微散射结构。由于第二电极130上具有这种微散射结构，因此，可以将存在于金属(例如第二电极130、或者金属图案层140)与非金属(例如空气、或者光耦合层160)的界面上的表面等离子体激元(SPP)模式的光提取出来，从而提高发光器件E的光耦合效率。需要说明的是，发光器件的光耦合效率用来表征发光器件的发光效率，具体地，发光器件的光耦合效率(也可以称为提取效率)可以为发光器件中的发光功能层所产生的光子逃离发光器件的比例。发光器件的光耦合效率越大，发光效率也可以越大。
具体地，由于微散射结构的存在，在非金属介质(例如光耦合层160)中传播的光可以发生散射现象，并通过散射产生额外的波矢k。参见图3和图7，当发光器件E的第二电极的第一表面131’上没有设置微散射结构，即此时发光器件E的第二电极130的第一表面131’是光滑的，此时，光在非金属介质(例如光耦合层160)中的色散曲线与SPP的色散曲线没有交点，这代表着此时在非金属介质中传播的光无法将SPP激发并耦合成光出射。当发光器件E的第二电极130的第一表面上设置有微散射结构时，光在非金属介质中的色散曲线与SPP的色散曲线存在交点，这代表着此时在非金属介质中传播的光可以将SPP激发并耦合成光出射，进而可以提高发光器件E的光耦合效率。
此外，继续参见图3，由于第二电极130靠近第一电极110的表面，即下表面132仍可以是光滑表面，因此，也没有破坏发光器件E的微腔结构。
如上文所述，本公开的实施例对成核抑制微图案151的形状不作限制，并且，由于可以通过将成核抑制图案层150来获得金属图案层140的图案，因而相应地，本公开的实施例对金属图案层140的微开口141的形状也不作特别限制。在一些实施例中，参见图6，金属图案层140为金属光栅。光栅可以是一维光栅、二维光栅或准周期光栅。其中，一维光栅可以包括条状图案，二维光栅可以包括有序点阵，准周期光栅可以包括无序点阵。示例性地，金属图案层140的微开口141的边沿141’在第二电极130上的正投影可以是长条形。其中，参见图3，微开口141的边沿141’例如为微开口141的上边沿，即微开口141远离第二电极130的边沿；又例如，边沿141’为微开口141的下边沿，即微开口141靠近第二电极130的边沿。继续参见图6，相应地，此时，在成核抑制图案层150中，成核抑制微图案151可以是间隔分布的长条形。
进一步地，金属光栅可以是有序光栅结构或无序光栅结构。当金属光栅是有序光栅结构时，该光栅结构产生的波矢k较为固定，数值较为集中，使得对提取SPP并耦合出射的光的波长和/或出射角度的选择性较大。当金属光栅是无序光栅结构时，该光栅结构产生的波矢k较为随机，即，光栅结构产生的波矢k是一个不确定的值，并且具有一定的分布，从而对提取SPP而出射的光的波长和/或出射角的选择性较低，可以使得发光器件E发射光的角度范围较大，且发射光的波长范围也较大，可以改善设置光栅结构后，发光器件沿某一视角出射光增强较多的问题。
在另一些实施例中，参见图3、图4A和图4B，金属图案层140的微开口141的形状可以为点状，例如一微开口141(例如，每个微开口141)的边沿141’在第二电极130上的正投影为点状图案。相应地，此时，成核抑制微图案151也可以为点状图案。
在一些可能的实现方式中，在金属图案层中的多个微开口141中，至少两个微开口141是大小不同的微开口；相应地，在多个成核抑制微图案151中，至少两个成核抑制微图案151是大小不同的点状图案。示例性地，在制作成核抑制图案层150时，例如通过蒸镀工艺将成核抑制材料沉积在第二电极的第一表面131’上时，可以通过控制蒸镀工艺的时间和/或蒸镀的成核抑制材料的量，使得成核抑制材料在第二电极的第一表面131’上不连续成膜，即，成核抑制图案层150包括大小和形状随机、且分布随机的多个点状图案。这样，与无序光栅结构类似地，成核抑制图案层150(例如包括成核抑制微图案151)与金属图案层形成的微结构产生的波矢k较为随机，即产生的波矢k是一个不确定的值，并且具有一定的分布，从而对提取SPP而出射的光的波长和/或出射角的选择性降低，可以使得发光器件发射光的角度范围较大，且发射光的波长范围也较大，可以使得显示装置具有更大的视角范围。
在一些实施例中，成核抑制图案层150是透明的。相比于不透明的成核抑制图案层，透明的成核抑制图案层150的吸收系数(也可以称为消光系数)较小，对光的吸收量较小，有利于SPP的激发和耦合出射。
此外，当金属图案层140的厚度较大时，可以在发光器件E中形成微腔，有利于对发光器件E出光的控制。而如果金属图案层140的厚度过大，则不利于光的透过。在一些实施例中，金属图案层140的厚度大于或等于5nm，且小于或等于10nm。此时，发光器件E可以具有微腔结构，且可以根据实际需要，通过调整金属图案层140的厚度来调节微腔结构，例如微腔的腔长，以便调整发光器件E的出光性能。并且，金属图案层140相对较薄，第二电极130以及金属图案层140整体的光透过率也可以满足要求。
在一些实施例中，参见图8，金属图案层140的厚度h1大于或等于成核抑制图案层150的厚度h2。其中，金属图案层140的厚度h1可以是金属图案层140在平行于y方向上的最大厚度；成核抑制图案层150的厚度h2可以是成核抑制图案层在平行于y方向上的最大厚度。如上文所述，金属材料在成核抑制图案层150上的起始沉积速率较小，因此，当金属图案层140的厚度h1较小时，金属与成核抑制微图案151的边沿容易形成较大的空隙，不利于形成金属与非金属介质的交替分布，且不利于产品结构的控制。当金属图案层140的厚度h1大于成核抑制图案层150的厚度h2时，金属图案层140可以覆盖成核抑制微图案151的一部分，可以减少金属图案层140与成核抑制微图案151之间空隙的形成，有利于形成金属与非金属介质交替分布的微结构，进而有利于激发SPP，提高发光器件的光耦合效率。
本公开的一些实施例还提供了一种发光器件，参见图9，发光器件200包括相对设置的第一电极210和第二电极230，发光器件200还可以包括发光功能层220。其中，第二电极230包括第一表面231’，第一表面231’为第二电极230远离第一电极210的表面231中的至少一部分。发光器件200还可以包括位于第二电极的第一表面231’上的金属图案层240，金属图案层240具有间隔分布的微开口241。该微开口241的结构和性质可以与上文任一实施例中阐述的金属图案层的微开口相同，区别在于，本实施例中的微开口中可以没有成核抑制材料，而是填充有其他介质材料，例如，发光器件200还可以包括光耦合层260，光耦合层260的一部分可以存在于微开口241中。示例性地，为了制备发光器件200，仍然可以在第二电极230上制作成核抑制图案层(图9中未示出)，然后，在带有成核抑制图案层的第二电极230上沉积金属材料，利用成核抑制材料的性质，可以直接将金属图案化，以便得到金属图案层240。在形成金属图案层240后，可以使用刻蚀工艺，将成核抑制图案层除去，进而形成带有间隔分布的微开口241的金属图案层240。例如，当使用的成核抑制材料不透明时，为了进一步提高发光器件的光耦合效率，在利用成核抑制图案层形成金属图案层240后，可以将不透明的成核抑制图案层除去。这样，也可以在第二电极230的第一表面231’上形成金属与介质交替分布的微结构，形成微散射结构，可以激发SPP并以出射光耦合出去，进而提高发光器件200的光耦合效率。并且，在金属图案层240的微开口241中可以填充有透明的非金属介质，可以进一步提高SPP的激发，进一步地提高发光器件200的光耦合效率。此外，由于在第二电极230的表面232上制作金属图案层240，因此没有破坏第二电极230的完整性，并且，由于第二电极230靠近第一电极210的表面232仍可以是光滑表面，因此，也可以不破坏发光器件200的微腔结构。
本公开的实施例还提供了一种发光器件的制作方法。该方法可以用于制作上文任一实施例所述的发光器件。参见图10和图11A～图11H，该方法包括以下步骤：
S101、参见图11A，在衬底基板S上制作第一电极110。
S102(可选的)、参见图11B，在带有第一电极110的衬底基板S上制作发光功能层120。
其中，发光功能层120可以包括发光层122，发光功能层120还可以包括第一功能层121和/或第二功能层123，第一功能层121和第二功能层123的具体结构可以如上文所述，在此不再赘述。
S103、参见图11C，在带有第一电极110的衬底基板S上制作第二电极130。
其中，第一电极110和第二电极130相对设置，第二电极130包括第一表面131’，第一表面131’具有第一区域131a和除了第一区域131a以外的第二区域131b，第二电极的第一表面131’为第二电极130远离第一电极110的表面131中的至少一部分，例如，第一表面131’为表面131的全部。
S104、参见图11D和图11E，在第二电极130的第一表面131’上制作成核抑制图案层150。
其中，成核抑制图案层150覆盖第二电极130的第一表面131’的第一区域131a，且包括间隔分布的多个成核抑制微图案151。
在一些实施例中，参见图11D，可以提供掩膜板M。掩膜板M具有开口区和遮挡区。掩膜板M的开口区对应第二电极的第一表面131’的第一区域131a，掩膜板M的遮挡区对应第二电极的第一表面131’的第二区域131b。可以通过掩膜板M的开口区，向第一表面131’的第一区域131a沉积成核抑制材料，例如，通过蒸发(也可以称为蒸镀)、PVD方法(包括溅射)、CVD方法或其他适合用于沉积成核抑制材料的方法进行沉积，以形成成核抑制图案层150。其中，参见图11D和图6，成核抑制图案层150包括多个条形图案151。
在另一些实施例中，参见图11E，可以不通过掩膜板，向第一表面沉积成核抑制材料，使得成核抑制材料随机落在第一表面131’上，其中，第一表面131’中被成核抑制材料覆盖的区域为第一区域131a。示例性地，可以通过控制蒸镀工艺的时间和/或蒸镀的成核抑制材料的量，使得成核抑制材料随机落在第一表面131’上，即，在第二电极的第一表面131’上成核抑制材料不连续成膜，使得成核抑制图案层150包括大小和形状随机、且分布随机的多个成核抑制微图案151。
S105、参见图11F，在带有成核抑制图案层150的第二电极130上沉积金属图案层140。
其中，金属图案层140覆盖第二电极130的第二区域131b，且露出成核抑制微图案151的至少一部分。
S106(可选的)、参见图11F和图11G，去除成核抑制图案层150中被金属图案层140露出的部分。
在一些实施例中，可以使用刻蚀工艺，将金属图案层140作为掩膜层，将成核抑制图案层150中被金属图案层140露出的部分去除；在另一些实施例中，可以通过改变刻蚀工艺的参数(例如，延长刻蚀工艺的时间)，将成核抑制图案层150全部去除。
S107(可选的)、参见图11H，在带有金属图案层140和成核抑制图案层150的衬底基板上制作光耦合层160。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种发光器件，其特征在于，包括：
相对设置的第一电极和第二电极，所述第二电极包括第一表面，所述第一表面具有第一区域和除了所述第一区域以外的第二区域，所述第二电极的第一表面为所述第二电极远离所述第一电极的表面中的至少一部分；
位于所述第二电极的第一表面上的成核抑制图案层，所述成核抑制图案层覆盖所述第二电极的第一表面的第一区域，且包括间隔分布的多个成核抑制微图案；
位于所述第二电极的第一表面上的金属图案层，所述金属图案层覆盖所述第二电极的第一表面的第二区域，且露出所述成核抑制微图案的至少一部分；其中，
至少一个成核抑制微图案为点状图案；所述多个成核抑制微图案中，至少两个成核抑制微图案为大小不同的点状图案。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述金属图案层为金属光栅。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述成核抑制图案层包括有机分子，所述有机分子包括一核心部分以及键结至所述核心部分的一终端部分，且所述终端部分包括联苯基部分、苯基部分、芴部分或伸苯基部分。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述成核抑制图案层是透明的。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述金属图案层包括镁。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，还包括：
位于所述金属图案层和所述成核抑制图案层远离所述第一电极一侧的光耦合层。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述金属图案层的厚度大于或等于5nm且小于或等于10nm。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述金属图案层的厚度大于或等于所述成核抑制图案层的厚度。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述金属图案层具有间隔分布的微开口；所述成核抑制微图案设置在所述微开口中。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1~9任一项所述的发光器件。
11.一种发光器件的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上制作第一电极；
在带有所述第一电极的衬底基板上制作第二电极，所述第一电极和所述第二电极相对设置，所述第二电极包括第一表面，所述第一表面具有第一区域和除了所述第一区域以外的第二区域，所述第二电极的第一表面为所述第二电极远离所述第一电极的表面中的至少一部分；
在所述第二电极的第一表面上制作成核抑制图案层，所述成核抑制图案层覆盖所述第二电极的第一表面的第一区域，且包括间隔分布的多个成核抑制微图案；
在带有所述成核抑制图案层的第二电极上沉积金属图案层，所述金属图案层覆盖所述第二电极的第二区域，且露出所述成核抑制微图案的至少一部分；其中，至少一个成核抑制微图案为点状图案；所述多个成核抑制微图案中，至少两个成核抑制微图案为大小不同的点状图案。
12.根据权利要求11所述的发光器件的制作方法，其特征在于，
在所述第二电极上制作成核抑制图案层包括：
提供掩膜板，所述掩膜板具有开口区和遮挡区，所述开口区对应所述第二电极的第一表面的第一区域，所述遮挡区对应所述第二电极的第一表面的第二区域；通过所述掩膜板的所述开口区，向第一表面的第一区域沉积成核抑制材料，以形成成核抑制图案层，所述成核抑制图案层包括间隔排列的多个条形图案；
或者，
向第一表面沉积成核抑制材料，使得所述成核抑制材料随机落在所述第一表面上，所述第一表面被所述成核抑制材料覆盖的区域为所述第一区域。
13.根据权利要求11所述的发光器件的制作方法，其特征在于，还包括：
去除所述成核抑制图案层中被所述金属图案层露出的部分。
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