CN115715114A - 有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件。其中，有机电致发光器件包括玻璃基板，包括第一侧面，其中所述第一侧面的粗糙度范围为0.2～1微米；平坦层，设置在所述第一侧面；透明电极层，设置在所述平坦层上；有机发光层，设置在所述透明电极层上；以及金属电极层，设置在所述有机发光层上；其中，所述有机发光层发出的光线依次穿过所述透明电极层、所述平坦层以及所述玻璃基板。上述技术方案通过将第一侧面的粗糙度范围设置成0.2～1微米，能有效改变光从透明电极层射入玻璃基板的入射光角度，从而实现散射出光，提高光在透明电极层和玻璃基板之间的出光率。此外，在第一侧面上设置平坦层，能对玻璃基板的第一侧面进行平坦化，也方便后续工艺制作。

Description

有机电致发光器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及有机电致显示技术领域，尤其涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

有机电致发光器件即OLED(Organic light Emitting Display，OLED)发光器件，又称为有机发光二极管。OLED结构具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当电流通过时，有机材料就会发光，而且OLED光源的发光角度大，并且能够显著节省电能，因此OLED光源却具备了许多LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)不可比拟的优势。

有机电致发光器件的基本结构是由一薄而透明且具有半导体特性之锢锡氧化物即透明电极层与电源正极相连，再加上另一个金属阴极即金属阴极层(也称为金属电极层)与电源负极相连，有机发光层置于两层之间，形成如三明治的结构。整个有机发光层包括：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层与电子传输层。当电源供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其有机发光材料不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。OLED发光器件的特性是自己发光，不需要背光，因此发光度和亮度均高，其次是电压需求低且省电效率高，加上反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低等。

但由于有机电致发光器件是多层结构，发光层发射出的光会经过多个膜层，会产生表面等离子态损失、波导模态损失、基态损失、金属损失等。这些光损失的存在会导致有机电致发光器件的整体出光率较低，因此如何减少光损失，提高出光率成了有机电致发光器件亟待解决的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明实施例提供了一种有机电致发光器件及其制备方法，降低了发光层发射出的光会经过多个膜层造成的损失，提高了光的出光效率。

本发明的实施例公开了一种有机电致发光器件，包括：玻璃基板，包括第一侧面，其中所述第一侧面的粗糙度范围为0.2～1微米；平坦层，设置在所述第一侧面；透明电极层，设置在所述平坦层上；有机发光层，设置在所述透明电极层上；以及金属电极层，设置在所述有机发光层上；其中，所述有机发光层发出的光线依次穿过所述透明电极层、所述平坦层以及所述玻璃基板。

本发明实施例提供的上述技术方案通过将第一侧面的粗糙度范围设置成0.2～1微米，以形成比较粗糙的表面，其能有效改变光从透明电极层射入玻璃基板的入射光角度，从而实现散射出光，提高光在透明电极层和玻璃基板之间的出光率。此外，在第一侧面上设置平坦层，能对玻璃基板的第一侧面进行平坦化，也方便后续工艺制作。

在本发明的一个实施例中，所述平坦层的折射率大于所述玻璃基板的折射率。

在本发明的一个实施例中，所述平坦层的折射率范围1.8～2.0，所述玻璃基板的折射率范围为1.4～1.6。

在本发明的一个实施例中，所述透明电极层的折射率范围为1.8～2.0。

在本发明的一个实施例中，所述透明电极层的折射率与所述平坦层的折射率相同。

上述技术方案中通过将平坦层的折射率设置成与透明电极层的折射率设置成相同，能有效抑制光从透明电极层到平坦层之间因折射率差造成的光损失，从而提高了有机电致发光器件的出光率。

在本发明的一个实施例中，所述平坦层的材料包括二氧化钛和亚克力材料。

上述技术方案中，平坦层的材料包括亚克力材料和二氧化钛，使得其拥有良好的绝缘效果，保证了结构的安全性。

在本发明的一个实施例中，所述玻璃基板为无碱玻璃；其中，所述无碱玻璃的铝硼硅酸盐成分含量小于0.8％。

在本发明的一个实施例中，所述玻璃基板为有碱玻璃；其中，所述有碱玻璃的钠钙硅酸盐含量为11.9％～16.4％。

在本发明的一个实施例中，所述平坦层的厚度为2～3微米。

此外，本发明另一个实施例提供一有机电致发光器件制备方法，包括：对玻璃基板的第一侧面做粗糙化处理，使得所述第一侧面的粗糙度范围为0.2～1微米；对所述第一侧面进行平坦化处理，形成平坦层；在所述平坦层上溅射透明导电材料，形成透明电极层；在所述透明电极层上蒸镀有机发光材料，形成有机发光层；以及在所述有机发光层上蒸镀金属导电材料，形成有金属电极层。

上述技术方案提供了一种有机电致发光器件的制备方法，其通过将第一侧面的粗糙度范围设置成0.2～1微米以形成比较粗糙的表面，能有效改变光从透明电极层射入玻璃基板的入射光角度，从而实现散射出光，提高光在透明电极层和玻璃基板之间的出光率。此外，在第一侧面上设置平坦层，能对玻璃基板的第一侧面进行平坦化，也方便后续工艺制作。

本发明上述实施例公开的一种有机电致发光器件及其制备方法具有如下有益效果：通过将第一侧面的粗糙度范围设置成0.2～1微米，以形成比较粗糙的表面，其能有效改变光从透明电极层射入玻璃基板的入射光角度，从而实现散射出光，提高光在透明电极层和玻璃基板之间的出光率。此外，在第一侧面上设置平坦层，能对玻璃基板的第一侧面进行平坦化，也方便后续工艺制作。更进一步地，将平坦层的折射率设置成与透明电极层的折射率设置成相同，能有效抑制光从透明电极层到平坦层之间因折射率差造成的光损失，从而提高了有机电致发光器件的出光率。最后，平坦层的材料包括亚克力材料和二氧化钛，使得其拥有良好的绝缘效果，保证了结构的安全性。

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为本发明实施例提供的一种有机电致发光器件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种有机电致发光器件的制备流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1所示，本发明一个实施例提供的一种有机电致发光器件10，包括玻璃基板11、平坦层12、透明电极层13、有机发光层14、金属电极层15。具体地，玻璃基板11例如包括第一侧面111，其中第一侧面的粗糙度范围为0.2～1微米。平坦层12设置在所述玻璃基板11上，具体地，平坦层12设置在第一侧面111。透明电极层13设置在所述平坦层12上。有机发光层14设置在所述透明电极层13上。金属电极层15设置在所述有机发光层上。其中，所述有机发光层14发出的光线依次穿过透明电极层13、平坦层12以及玻璃基板11。具体地，有机发光层14发出的光从玻璃基板11的第一侧面111射出。

上述技术方案通过将第一侧面的粗糙度范围设置成0.2～1微米，以形成比较粗糙的表面，其能有效改变光从透明电极层射入玻璃基板的入射光角度，从而实现散射出光，提高光在透明电极层和玻璃基板之间的出光率。此外，在第一侧面上设置平坦层，能对玻璃基板的第一侧面进行平坦化，也方便后续工艺制作。

具体地，上述提到的玻璃基板11例如为AG玻璃(Anti-Glare Glass，防眩光玻璃)。玻璃基板11的折射率例如为1.4～1.6。优选地，玻璃基板的折射率为1.5。玻璃基板11的厚度例如为0.5mm(millimeter，mm)或者是0.7mm，本发明不以此为限。第一侧面111的粗糙度例如为采用现有的刻蚀技术例如为酸刻蚀进行制作，在此不再赘述。玻璃基板11例如玻璃产品经过特殊的化学工艺处理制成AG玻璃，其特点是使玻璃反光表面变为哑光(也称亚光)漫反射表面。AG玻璃又称为防眩光玻璃，其可使反光影响模糊，防止眩光以外还使反光度下降，减少光影，此外，防眩产品表面防腐、防划伤性能强。更具体的，玻璃产品例如可选用无碱玻璃，其中碱金属氧化物含量小于0.8％，具体地，上述提到的碱金属氧化物是一种铝硼硅酸盐成分。它的化学稳定性、电绝缘性能、强度好。可选的，玻璃产品例如为有碱玻璃，其中碱金属氧化物含量为11.9％～16.4％，举例而言，上述提到的碱金属氧化物是一种钠钙硅酸盐成分。

具体地，平坦层12的材料例如包括亚克力材料和二氧化钛(TiO₂)。具体地，平坦层12的材料例如为亚克力材料和二氧化钛混合而成的混合微粒子材料，其中TiO₂具有良好的折射率特性。亚克力材料例如为聚甲基丙烯酸甲酯等一类具有较好的透明性、化学稳定性和耐热性、易染色、易加工、绝缘性好的热塑性材料。由亚克力材料和二氧化钛混合而成的混合微粒子材料形成的平坦层其折射率较高，具体地，平坦层的折射率范围例如为1.8～2.0，其能很好的贴合透明导电层的折射率，从而减小透明导电层13和平坦层12之间因折射率差而造成的光损失。平坦层12的折射率大于玻璃基板的折射率。此外，平坦层12的设置起到了对第一侧面111了平坦化的作用，从而方便后续工艺制作。可以理解的是，由于组成平坦层的材料绝缘性好，当玻璃基板11采用有碱玻璃时，平坦层12例如还可以作为绝缘层，从而使得玻璃基板不会进行导电，保证了结构的安全性。此外，平坦层12的厚度例如为2～3μm。将平坦层12的厚度设置成2～3μm，能有效实现第一侧面111的平坦化以及不影响出光率。

具体地，透明电极层13例如为以导电氧化物为原材料通过例如磁膜溅射等方式设置在平坦层12。具体地，透明电极层13的材料例如包括并不限于FTO(氟硅氧化物)、ITO(铟锡氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、GZO(镓锌氧化物)的一种或多种。其具有良好的导电性以及化学及形态的稳定性。更具体地，透明电极层的折射率范围例如为1.8～2.0。

具体地，有机发光层14例如为将有机发光材料通过蒸镀等方式设置在透明导电层上。可以理解的是，有机发光层14例如包括空穴注入层、空穴运输层、发光层、电子注入层和电子运输层。具体地，发光层例如由有机发光材料进行蒸镀等方式形成。有机发光材料例如为荧光发光材料、磷光发光材料或者其他受激发发光的有机材料，本发明不以此为限。空穴注入层、空穴运输层、电子注入层和电子运输层采用现有成熟的材料形成，本发明不以此为限。具体地，有机发光层的发光原理为：当有机电致发光器件通电之后，空穴和电子由透明电极层和金属电极层分别注入，分别进入空穴运输层和电子运输层。从而空穴和电子能与发光层中的有机发光材料复合，从而形成激发态的激子从而向外释放光和热能。因此，可以理解的是，当改变有机发光材料的组成时，能使得有机发光层受激发发出绿光、蓝光、红光、白光等各种颜色的光线，本发明不以此为限。

具体地，金属电极层15例如通过蒸镀等方式设置在有机发光层14上。具体地，金属电极层15的材料例如为常用的具有较好成膜性与稳定性以及抗腐蚀金属的合金，举例而言，其例如为镁银(Mg：Ag)合金或者锂铝(Li：Al)合金等，本发明不以此为限。

下面结合光学原理对本发明实施例提供的一种有机电致发光器件10能提高出光率的具体实现方式进行解释。

本发明实施例提供的一种有机电致发光器件10，其透明电极层与电源正极相连，金属电极层与电源负极相连。整个OLED通上电源之后，有机发光层在电源能量的激发下发出光。其中，发出光的颜色由有机发光层的材料决定，本发明在此不做限制。有机发光层的材料的折射率在2.0～3.5、透明电极层的折射率在1.8～2.0左右，而空气的折射率为1.0左右。

由光学性质可知，当光由光密物质进入光疏介质时，当入射角θ₁增加到某种程度，会发生全反射。折射率为90度所对应的入射角为临界角，亦称全反射角，记做θ₂，有公式:

Sinθ₂＝n/n'，其中n为光疏介质折射率；n'为光密介质折射率。

当光的入射角大于全反射角时，入射光将被反射回入射方面。如前所述，全反射角与相邻介质的折射率之比有关。二者折射率差别愈大，即n'较n大的越多，则全反射角愈小。则可输出光线的角度范围越窄，输出光线越少。此外，通过改变入射角的大小，从而使得入射角小于全反射角的概率增大，其也能增加光的出光率。

因此，在本发明实施例中采用了折射率在1.4～1.6的玻璃基板11，优选的，玻璃基板11的折射率为1.5。并对玻璃基板11先接触有有机发光层14发出的光线的一面做粗糙化处理，从而得到一个粗糙度范围为0.2～1μm的第一侧面111。其中，通过设置第一侧面111，使得光在穿过玻璃基板11时，在第一侧面111上发生漫反射，即光在第一侧面111上的入射角度多变，从而使得入射角小于全发射角的概率增大。进而增加了光在透明导电层13和玻璃基板11间的出光率，从而提高了整个有机电致发光器件的出光率。

此外，透明电极层的材料例如为ITO、IZO等导电氧化物，其折射率在1.8～2.0的范围之内，即在有机发光层14和透明电极层13之间，其折射率的比值接近1，即全反射角约为90度，即从有机发光层14发出的光在穿过透明电极层13时损耗很小。

进一步地，玻璃基板11的第一侧面111上还设置有折射率范围在1.8～2.0之间的平坦层。通过设置高折射率的平坦层能对AG玻璃的粗糙面即第一侧面111进行平坦化，方便后续增加其他层结构，优化了制作工艺。此外，平坦层12的折射率范围为1.8～2.0，透明电极层13的折射率范围为1.8～2.0，两者的范围接近。优选地，平坦层12折射率和透明电极层13的折射率相同。举例而言，平坦层的折射率为1.8，透明电极层的折射率也为1.8，此时全发射角为90度，即入射光均小于或等于全反射角，全发射将会被抑制，即减小了增加了平坦层12后光在透明电极层13和平坦层12的光损耗，从而增加了出光率。进一步地，玻璃基板11的折射率范围为1.4～1.6，平坦层的折射率大于玻璃基板的折射率，其范围为1.8～2.0。从而在平坦层和玻璃基板之前，光的全反射角约在75度。综上，通过在玻璃基板11的第一侧面111上增加高折射率耦合层即平坦层进行耦合，进一步降低了透明电极层和玻璃基板之间的折射率差异造成的光损失，从而增加了光的出光率。

此外，本发明实施例提供的上述有机电致发光器件，其例如采用一种有机电致发光器件制备方法制成，具体的，如图2所示，有机电致发光器件制备方法包括：

步骤S1：对玻璃基板的第一侧面做粗糙化处理，使得所述第一侧面的粗糙度范围为0.2～1微米；

步骤S2：对所述第一侧面进行平坦化处理，形成平坦层；

步骤S3：在所述平坦层上溅射透明导电材料，形成透明电极层；

步骤S4：在所述透明电极层上蒸镀有机发光材料，形成有机发光层；

步骤S5在所述有机发光层上蒸镀金属导电材料，形成有金属电极层。

通过上述制备方法制备的有机电致发光器件，其通过将第一侧面的粗糙度范围设置成0.2～1微米，能有效改变光从透明电极层射入玻璃基板的入射光角度，从而实现散射出光，提高光在透明电极层和玻璃基板之间的出光率。此外，在第一侧面上设置平坦层，能对玻璃基板的第一侧面进行平坦化，也方便后续工艺制作。

其中，在步骤S1之前例如还包括步骤，对玻璃进行清洗，从而去除玻璃基板表面的微粒污染，其中，选用的玻璃例如为上述提到的有碱玻璃或是无碱玻璃，其折射率范围例如为1.4～1.6。

具体地，步骤S1包括：对已经清洗好的玻璃基板的一个第一侧面例如酸刻蚀法，从而得到包含一粗糙面的玻璃基板，其中该粗糙面的粗糙度范围例如为0.2～1μm。玻璃基板的厚度例如为0.5mm或者0.7mm，其能有良好的透光性以及硬度。可以理解的是，本发明采用的玻璃基板其例如为市场上现有的AG玻璃，具体地，AG玻璃的第一侧面的粗糙度为0.2～1μm。玻璃基板的厚度例如为0.5mm或者0.7mm，折射率范围例如为1.4～1.6。通过采用现有的AG玻璃，其降低了生成成本，节约了生产资源。

具体地，步骤S2包括，将亚克力材料和TiO₂微粒子混合，从而得到折射率范围为1.8～2.0的平坦层材料，将平坦层材料溶解到溶剂中，在玻璃基板的粗糙面即第一侧面将平坦层材料进行涂布，从而实现了对粗糙面的平坦化，得到了厚度例如为2μm～3μm的平坦层。可以理解的是，上述提到的溶剂例如为醚类有机溶剂等现有的常用溶剂，本发明不做限制。通过设置该种厚度的平坦层，能实现对粗糙面的平坦化，方便后续工艺实施以及不影响透光率。

具体地，步骤S3包括，采用例如磁膜溅射等方式将导电氧化物涂覆在平坦层上，从而形成了透明导电层。透明导电层的折射率为1.8～2.0。

具体地，步骤S4包括，采用例如蒸镀等方式将有机发光材料镀膜至透明导电层上，形成了有机发光层。可以理解的是，有机发光层例如包括单层有机发光材料或者多层有机发光材料。选用的有机发光材料例如为荧光发光材料、磷光发光材料或者其他受电源激发能发出光线的材料，本发明不以此为限。通过设置多层有机发光材料蒸镀至透明导电层，可以使得有机发光层发出例如为白光、红光、绿光等各种颜色的光线，从而能制作成发不同颜色光的光源。

具体地，步骤S5包括，采用例如蒸镀等方式将常用的具有较好成膜性与稳定性以及抗腐蚀金属的合金镀膜至有机发光层上，从而形成了金属电极层。采用蒸镀的方式进行镀膜，其形成的膜层均匀性好且厚度低，当然本发明也可以采用其他方式进行镀膜，并不以此为限。

本发明上述实施例公开的一种有机电致发光器件及其制备方法具有如下有益效果：通过将第一侧面的粗糙度范围设置成0.2～1微米，以形成比较粗糙的表面，其能有效改变光从透明电极层射入玻璃基板的入射光角度，从而实现散射出光，提高光在透明电极层和玻璃基板之间的出光率。此外，在第一侧面上设置平坦层，能对玻璃基板的第一侧面进行平坦化，也方便后续工艺制作。更进一步地，将平坦层的折射率设置成与透明电极层的折射率设置成相同，能有效抑制光从透明电极层到平坦层之间因折射率差造成的光损失，从而提高了有机电致发光器件的出光率。最后，平坦层的材料包括亚克力材料和二氧化钛，使得其拥有良好的绝缘效果，保证了结构的安全性。

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说明，本领域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；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 (10)

1.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括：

玻璃基板，包括第一侧面，其中所述第一侧面的粗糙度范围为0.2～1微米；

平坦层，设置在所述第一侧面；

透明电极层，设置在所述平坦层上；

有机发光层，设置在所述透明电极层上；以及

金属电极层，设置在所述有机发光层上；

其中，所述有机发光层发出的光线依次穿过所述透明电极层、所述平坦层以及所述玻璃基板。

2.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述平坦层的折射率大于所述玻璃基板的折射率。

3.如权利要求2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述平坦层的折射率范围为1.8～2.0，所述玻璃基板的折射率范围为1.4～1.6。

4.如权利要求3所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述透明电极层的折射率范围为1.8～2.0。

5.如权利要求4所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述透明电极层的折射率与所述平坦层的折射率相同。

6.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述平坦层的材料包括二氧化钛和亚克力材料。

7.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述玻璃基板为无碱玻璃；其中，所述无碱玻璃的铝硼硅酸盐成分含量小于0.8％。

8.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述玻璃基板为有碱玻璃；其中，所述有碱玻璃的钠钙硅酸盐含量为11.9％～16.4％。

9.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述平坦层的厚度为2～3微米。

10.一种有机电致发光器件制备方法，其特征在于，包括：

对玻璃基板的第一侧面做粗糙化处理，使得所述第一侧面的粗糙度范围为0.2～1微米；

对所述第一侧面进行平坦化处理，形成平坦层；

在所述平坦层上溅射透明导电材料，形成透明电极层；

在所述透明电极层上蒸镀有机发光材料，形成有机发光层；以及

在所述有机发光层上蒸镀金属导电材料，形成有金属电极层。

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