[发明专利]有机电致发光器件的制造方法及基板

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件(OLED)的制造方法及基板。

背景技术

有机电致发光器件(OLED)作为显示器件时具有宽视角、响应快、色域宽等优点，作为照明器件时具有平面化、无汞污染、高效率等特色，是下一代显示和照明的发展趋势。但是在典型的OLED器件结构中，各膜层材料的折射率大致为：玻璃1.46、ITO(氧化铟锡)：1.85、有机层：1.75。由于各膜层材料的折射率不一致，使得反射后通过器件发射层发出的光大部分被限制在器件中不能有效的输出到器件外(即出光耦合率低)。

根据其发出的光在器件内、外部的传播行为及光学计算，可分为(1)外部模式：即出射到空气中的光，占17.93％；(2)衬底模式：即在玻璃衬底和空气界面发生全反射而被局限在衬底中的光，占26.93％；(3)波导模式：即在玻璃衬底/金属电极与ITO/有机层界面发生全反射而被局限在ITO/有机层的光，占55.13％，被局限的光最终因吸收而消失(占82.06％)。所谓出光耦合效率就是外部模式在所有模式中的比例。

以图1所示的平板玻璃为衬底的典型OLED光传播为例，光从金属阴极6发出，经有机层5和ITO(氧化铟锡)构成的导电层4，通过玻璃衬底1射向外界的空气。若光的入射角大于玻璃-空气的临界角(42.8°)时，将被全反射回器件中，此部分光约占整个器件发出光的30％。同样，若从ITO射向玻璃的光，入射角大于ITO-玻璃的临界角(约44～54°)时，光将被全部反射回ITO的导电层4和有机层5，此部分光约占整个器件发出光的约51％。被反射回的光将在各膜层之间来回反射、折射，最终会因吸收而消失。而只有约小于20％的光能输出到器件外。

为提高OLED器件的光耦合效率，针对不同的光限机制，已发展了多种方法来提高OLED的光偶和效率。H.J.Peng等人(SID，04，DIGEST，11.4)报道了以高折射率玻璃(n＝1.7)为衬底，利用光刻-刻蚀工艺在衬底背面制作微透镜阵列，高折射率玻璃增加了ITO-玻璃间的临界角，而微透镜的半球形界面减小了光从玻璃到空气的入射角，从而可以提高出光效率。尽管该器件的光耦合因子较标准的OLED器件提高1.65倍，但是增加了复杂的光刻-刻蚀工艺，增加了生产的难度。其他的方法包括有M.Kitamur等人(Jpn.J.Appl.Phys.，Part14，2844，2005)在有机层和衬底之间通过插入光子晶体(photonic crystal)，和A.Dodablapur等人(J.Appl.Phys.，vol.80，no.12，pp.6954-6964，Dec.1996)，利用微腔(microcavity)结构来提高出光耦合效率，这类方法尽管一定程度上提高了出光效率，但是结构复杂，并且出光颜色随角度变化严重。中国专利CN101647134A公开了一种利用低于衬底或有机材料折射率的低折射率材料以栅格化有机发射区来提高被限在ITO/有机材料和阴极之间的出光耦合效率，再结合衬底背表面微透镜阵列，这种器件的出光耦合效率是标准OLED的2～3倍。但是密集的低折射率材料的栅格制备，一方面光刻工艺增加了工艺复杂性，另一方面也减少了面板的有效发光面积。

发明内容

针对上述出现的工艺复杂、光耦合率低、出光颜色随视角变化等问题，本发明提供了一种有机电致发光器件的制造方法及基板，以简单的工艺，提高OLED器件的出光效率，不需要复杂昂贵的设备，适合大面积制作，可以有效降低生产成本及增加产量。

本发明有机电致发光器件的制造方法，包括：

将有机电致发光器件基板的玻璃衬底的至少一侧表面打磨成粗糙表面，粗糙度Ra为0.1～100μm；

用玻璃刻蚀液钝化所述的粗糙表面，并在所述的粗糙表面上形成弧面凹槽；

在玻璃衬底的内侧设置平坦层、导电层、有机层和阴极。

通常在玻璃衬底的表面会形成多个不均匀的弧面凹槽。当光线入射到所玻璃衬底的表面时，由于其表面的弧面凹槽接触面减小了光线的入射角，从而可以使原来衬底模式的光线变成外部模式的光线，出射到外界中；属于波导模式的光线，在弧面凹槽的表面被反射回玻璃衬底内部，由于玻璃衬底两侧界面的不对称性(两侧界面凹槽的不对称性，或一侧有凹槽一侧平面的不对称性)，光线在器件中来回穿梭一次将被转换成外部模式光线。从而提高了有机电致发光器件的出光耦合效率。通过仿真试验进行出光耦合效率的对比，玻璃衬底两侧有弧面凹槽＞仅玻璃衬底内侧有弧面凹槽＞仅玻璃衬底外侧有弧面凹槽。