CN103187533B - 一种有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机电致发光器件及其制备方法，有机电致发光器件包括依次层叠的下述层：基板、第一电极层、有机功能层、第二电极层，并且，其还包括一层低折射率栅格层，所述栅格层的折射率为大于1.0且低于所述有机功能层的折射率，所述栅格层置于第一电极层与有机功能层之间，或者所述栅格层置于基板与第一电极层之间。通过该栅格层对光束光路的调节，使部分原来因全反射损失的光束射入到玻璃到达空气中，从而提高有机发光显示器件的亮度及效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件(Organic Light Emitting Device，以下也简称OLED)，尤其涉及一种包含栅格层的有机电致发光器件。本发明还涉及所述有机电致发光器件的制备方法。
背景技术
OLED具备多层结构，包括基板、阳极层、有机功能层和阴极层。基板通常由折射率小于1.7的材料制成(例如玻璃基板的折射率一般为1.4～1.5)而其上的有机功能层的折射率一般为1.7～1.8。因此，有很大部分的光束在较高折射率的有机功能层与较低折射率的基板之间的界面发生全反射而被局限在有机功能层中，不能射入基板而到达空气中，以致OLED实际发出到空气中的光只有约20％，而有约80％的光被局限或损耗在器件内部，无法被取出应用。要想获得高亮度、高效率的OLED，必须大幅提高OLED的光输出效率。
US20040119402中介绍了通过将基板制作成梯形形状且在梯形上边制作凹槽，将OLED器件制作在其中，以使局限在有机层中、射出到器件侧面的光束通过梯形形状的基板到达基板正表面，从而提高器件的效率及亮度。但这种方法只是取出器件边缘部分的光束，且这种结构的基板形状复杂，制作困难，制作成本高。
CN1498046A介绍了在玻璃基板与第一电极层之间加入一层光散射层，使在有机层与玻璃基板界面之间的由于全反射被局限在有机层中的光束通过散射改变光路，使部分光束进入玻璃基板而到达空气中，提高器件的效率及亮度。但这种方法也使原来能进入玻璃基板的光束由于散射改变光路被局限在有机层中，这种方法整体提高器件效率或亮度的比例较低，同时由于散射层制备工艺复杂，实际应用价值不高。
CN1571595B介绍了在OLED器件内部加入光损耗防止层及微隙层。其中，光损耗防止层由多个带有凸起的衍射光栅组成；微隙层由气体或真空填充组成。但由于衍射光栅的精细度要求较高，因此制造工艺复杂，成品率低。而且器件内部充入气体将会产生产品稳定性问题及耐用性不理想、产品一致性差等问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有改善的光输出性能且易于制备的有机发光显示器件。
本发明的有机发光显示器件包括依次层叠的下述层：基板、第一电极层、有机功能层、第二电极层，并且，其还包括一层低折射率栅格层，所述栅格层的折射率为大于1.0且低于所述有机功能层的折射率，所述栅格层位于第一电极层与有机功能层之间，或者所述栅格层位于基板与第一电极层之间。
本发明还提供所述有机发光显示器件的制备方法，包括在基板上形成所述低折射率栅格层，然后依次沉积彼此层叠的第一电极层、有机功能层和第二电极层；或者在基板上沉积第一电极层，在第一电极层上形成低折射率栅格层，然后依次沉积彼此层叠的有机功能层和第二电极层；然后封装。
本发明的有机发光显示器件通过包含所述低折射率栅格层，使一部分原来在有机功能层与基板界面因为全反射原因损失的光束，通过该低折射率栅格层对光束光路的调节，而射入到基板中从而到达空气中。因此，本发明的有机发光显示器件具有提高的亮度及效率。而且由于该低折射率栅格层对加工工艺精细度要求不高，因此可由简单的工艺例如光刻法制作，且产品一致性好。
附图说明
图1为现有技术中有机发光显示器件的结构(对比例1)的剖面图；
图2为对比例1发光像素图形图；
图3为实施例1的正方形栅格层图案；
图4为实施例1的像素区域中显示出的正方形栅格图案；
图5为本发明一种OLED结构的剖面图；
图6为本发明另一种OLED结构的剖面图；
图7为像素区域中显示出的正方形嵌套状的栅格图案；
图8为像素区域中显示出的六边形嵌套状的栅格图案；
图9为像素区域中显示出的圆形嵌套状的栅格图案；
图10为单个像素区域内以紧密相邻方式排列的六边形栅格图案；
图11为像素区域中示出的以紧密相邻方式排列的六边形栅格图案。
具体实施方式
本发明的有机发光显示器件包括依次层叠的下述层：基板、第一电极层、有机功能层、第二电极层，并且，其还包括一层低折射率栅格层，所述栅格层的折射率为大于1.0且低于所述有机功能层的折射率，所述栅格层位于第一电极层与有机功能层之间，或者所述栅格层位于基板与第一电极层之间。
所述栅格层可用任何具有所述折射率且适用于OLED的材料制成，为了便于在其上形成栅格图案，优选采用光刻胶制备所述栅格层，例如触控面板用感光性绝缘及保护层光阻剂EOC130。
为了使更多的光能够射入基板并到达空气中，优选所述栅格层位于基板与第一电极层之间。
该栅格层的折射率优选为1.0-1.5。栅格层的折射率越低，进入到基板到达空气中的光束越多，显示器件亮度提高的幅度就越大。
为了使经由栅格层调节光路的光更多的射入基板并进入空气中，优选该栅格层的透光率为75％-99％。
为便于制作，优选该栅格层的厚度为0.1μm～20μm，更优选为0.1μm～5μm。
在每个像素区域内，所述栅格层的凸起部分构成的图案优选为：以紧密相邻方式排列的多个相同大小的正N边形(即每个不位于最外周的正N边形均与其他相邻正N边形共用各边)，使得栅格层图案呈网状，且其中正N边形各边为凸起部分；或一系列以同心的形式层层嵌套的形状相同而尺寸不同的多个正N边形或圆形，其中在每个像素区域的边界以内、最大正N边形或圆形以外的区域面积与该像素区域总面积之比优选大于0且不高于1/4。其中N≥3，并且所述正N边形优选为正三角形、正方形或正六边形。
上述以紧密相邻方式排列的正N边形的各边的宽度、或者上述层层嵌套的图案中每个最大正N边形或圆形内各凸起部分的宽度d1优选为0.05μm～20μm，上述紧密相邻排列的正N边形网状栅格中每个正N边形空隙的外接圆半径、或层层嵌套的图案中每个最大正N边形或圆形内各空隙(不包括最中心的空隙)的宽度d2优选为1μm～30μm，所述最中心的空隙的宽度优选小于最大正N边形或圆形内其他各空隙宽度d2的二倍。d1和d2的大小影响器件的亮度。为了提高器件的亮度，d1更优选为0.05μm至5μm，尤其是0.05μm至3μm，d2更优选为1μm至10μm。
所述栅格层在像素区域以外的区域可具有栅格图案，也可不具有栅格图案而全部作为凸起部分。
所述OLED可具有绝缘层和隔离柱层组成以界定像素区域，所述绝缘层和隔离柱层彼此层叠并位于栅格层与有机功能层之间或者第一电极层与有机功能层之间。然而，当所述栅格层在像素区域以外的部分中不具有栅格图案时，所述OLED可不另外包括所述绝缘层。绝缘层和隔离柱层可采用本领域中常规用于制作绝缘层和隔离柱层的材料和方法制作，例如用光刻胶采用光刻法制作。
所述OLED中，可以采用透明的第一电极层和具备反射功能的第二电极层，也可采用具备反射功能的第一电极层和透明的第二电极层，或者采用透明的第一电极层和透明的第二电极层。
在本文的实施方案中，第一电极层和第二电极层中任一者可为阳极，另一者为阴极，并可采用常规用于制造电极层的材料制备，例如ITO(氧化铟锡)或Ag或Al。
有机功能层通常包括空穴传输层、发光层和电子传输层，其均可采用现有技术中常用于制造这些层的材料制备。作为空穴传输层的材料，可使用例如芳胺类材料低分子材料等，例如N，N’-二-(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-联苯基-4，4’-二胺(NPB)；作为电子传输层的材料，可使用例如金属有机配合物、芳香稠环类或邻菲咯啉类等，例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)。发光层可由本领域中常用于发光层的材料组成，例如可由发光层主体材料和发光层染料组成。发光层主体材料可采用本领域中常规用于此目的的材料，例如小分子材料如金属有机配合物、咔唑衍生物、蒽衍生物等，例如9，10-二(萘-2-基)蒽(ADN)。发光层染料可采用本领域中常规用于此目的的材料，例如含有原子序数大于36小于84的至少一种原子的化合物或苝衍生物，如2，5，8，11-四叔丁基苝(TBPe)。发光层主体材料和发光层染料的比例可使用其在本领域中的常规比例。
另外，所述有机功能层还可进一步包括空穴注入层和/或电子注入层，空穴注入层和电子注入层均可采用现有技术中常用于空穴注入层或电子注入层的材料。空穴注入层材料可为例如m-MTDATA，电子注入层材料可为例如LiF。
上述各层的厚度均可采用其在OLED中的常规厚度。
图5示出本发明一种OLED结构的剖面图。其中，10为基板；20为第一电极层；30为低折射率栅格层；40为有机功能层，可包括空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；50为第二电极层。
图6示出本发明另一种器件结构的剖面图。其中，10为基板；30为栅格层；20为第一电极层；40为有机功能层，可包括空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；50为第二电极层。
本发明的有机发光显示器件的制备包括在基板上形成所述低折射率栅格层，然后依次沉积彼此层叠的第一电极层、有机功能层和第二电极层；或者在基板上沉积第一电极层，在第一电极层上形成低折射率栅格层，然后依次沉积彼此层叠的有机功能层和第二电极层；然后封装。
所述栅格层可例如由光刻法制备，或由其他任何本领域技术人员已知的适合方法制备。当所述栅格层由光刻法制备时，其制备过程主要包括：在基板上或第一电极层上涂布具有所述折射率的光刻胶；烘干；使用具有所需图案的掩模进行曝光；以及显影。
所述沉积可采用本领域技术人员已知的可将本发明方法所需物质覆盖在整个目标表面上的任意合适方法，例如真空蒸镀法。封装可采用本领域技术人员已知的任意合适方法。
以下通过实施例对本发明进行进一步说明。其中亮度用硅光二极管测量。各实施例中，所形成的低折射率栅格层的折射率与用于形成其的材料的折射率相同。
对比例1
以ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形，其中ITO厚度为200nm，通过光刻法制备厚度为1-3μm的绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。将该ITO导电玻璃基板放入蒸镀腔室中，蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa。首先蒸镀40nm厚N，N’-二-(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-联苯-4，4’-二胺(NPB)作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的9，10-二(萘-2-基)蒽(ADN)和2，5，8，11-四叔丁基苝(TBPe)作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
图1为对比例1器件结构的剖面图。其中，10为基板；20为第一电极层ITO；40为有机功能层，包括空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；50为第二电极层。
图2为对比例1的发光像素图形图。
实施例1：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(触控面板用感光性绝缘及保护层光阻剂EOC130，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用连续的反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；用上述光阻剂的生产商同时提供的显影液显影100秒后得到特定图形(正方形网格，d1如上文所定义且为1μm，d2如上文所定义且为8μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
图3为实施例1的栅格层图案；
图4为实施例1的像素区域中显示出的栅格图案；
实施例2：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为0.05μm，d2为1μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例3：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，但d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10- 3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例4：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为1μm，d2为2μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10- 3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例5：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为8μm，d2为25μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10- 3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例6：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在基板衬底上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在栅格层之上，采用直流磁控溅射法制备150nm的ITO第一电极层，ITO靶材为铟锡合金，其成份比例In∶Sn＝90％∶10％。制备过程中氧分压为0.4Sccm，氩分压为20Sccm。制备出ITO层后，采用刻蚀方法刻蚀出ITO阳极。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极。
实施例7：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形嵌套状的图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(在每个像素区域内一系列以同心的形式层层嵌套的多个正方形的网格，其中每个像素区域内的最大正方形与像素区域大小相同，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
图7为实施例7的像素区域的正方形嵌套状的栅格图案。
实施例8：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在基板衬底上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形嵌套状图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例7类似的图形，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在栅格层之上，采用直流磁控溅射法制备150nm的ITO第一电极层，ITO靶材为铟锡合金，其成份比例In∶Sn＝90％∶10％。制备过程中氧分压为0.4Sccm，氩分压为20Sccm。制备出ITO第一电极层后，采用刻蚀方法刻蚀出ITO第一电极。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例9：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在基板衬底上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反六边形嵌套状图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(在每个像素区域内一系列以同心的形式层层嵌套的多个六边形的网格，其中每个像素区域内最大六边形的两条平行边的间距等于像素区域边长，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在栅格层之上，采用直流磁控溅射法制备150nm的ITO第一电极层，ITO靶材为铟锡合金，其成份比例In∶Sn＝90％∶10％。制备过程中氧分压为0.4Sccm，氩分压为20Sccm。制备出ITO第一电极层后，采用刻蚀方法刻蚀出ITO第一电极。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
图8为实施例9的像素区域的六边形嵌套状的栅格图案。
实施例10：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在基板衬底上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反圆形嵌套状图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(在每个像素区域内一系列以同心的形式层层嵌套的多个圆形的网格，其中每个像素区域内的最大圆内切于像素区域，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在栅格层之上，采用直流磁控溅射法制备150nm的ITO第一电极层，ITO靶材为铟锡合金，其成份比例In∶Sn＝90％∶10％。制备过程中氧分压为0.4Sccm，氩分压为20Sccm。制备出ITO第一电极层后，采用刻蚀方法刻蚀出ITO第一电极。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10- 3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
图9为实施例10的像素区域的圆形嵌套状的栅格图案。
实施例11：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(透光率大于80％，折射率为1.3)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例12：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在基板衬底上旋涂一层透明光刻胶(透光率大于80％，折射率为1.3)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在栅格层之上，采用直流磁控溅射法制备150nm的ITO第一电极层，ITO靶材为铟锡合金，其成份比例In∶Sn＝90％∶10％。制备过程中氧分压为0.4Sccm，氩分压为20Sccm。制备出ITO第一电极层后，采用刻蚀方法刻蚀出ITO第一电极。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例13：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(透光率大于80％，折射率为1.7)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
实施例14：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用连续的反正六边形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(正六边形网格，d1为1μm，d2为5μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层，蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa。本实施例中，有机层首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
图10为实施例14的单个像素区域内的六边形网格图案。
图11为实施例14的像素区域的六边形栅格图案。
实施例15：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在基板衬底上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正六边形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例14类似的正六边形网格，d1为1μm，d2为5μm)的栅格层。在栅格层之上，采用直流磁控溅射法制备150nm的ITO第一电极层，ITO靶材为铟锡合金，其成份比例In∶Sn＝90％∶10％。制备过程中氧分压为0.4Sccm，氩分压为20Sccm。制备出ITO层后，采用刻蚀方法刻蚀出ITO第一电极。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10- 3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极层。
对比例2：
以透明玻璃为基板，在其上采用溅射或蒸镀方法制作一层100nm的银作为第一电极。刻蚀银第一电极图形后，在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的Li作为电子注入层，后采用溅射方法制作150nm的ITO作为第二电极层。
实施例16：
以透明玻璃为基板，采用溅射或蒸镀方法制作一层100nm的银作为第一电极。刻蚀银第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在银图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正六边形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例14类似的正六边形网格，d1为1μm，d2为5μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的Li作为电子注入层，后采用溅射方法制作150nm的ITO作为第二电极层。
实施例17：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在基板上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正六边形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例14类似的正六边形网格，d1为1μm，d2为5μm)的栅格层。后采用溅射或蒸镀方法制作一层100nm的银作为第一电极。刻蚀银第一电极图形后。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa。本实施例中，有机层首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的Li作为电子注入层，后采用溅射方法制作150nm的ITO作为第二电极层。
对比例3：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃作为基板，刻蚀出ITO第一电极后，在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的Li作为电子注入层，后采用溅射方法制作150nm的ITO作为第二电极层。
实施例18：
以与对比例1相同的ITO导电玻璃为基板，刻蚀出ITO第一电极图形后，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格制备过程如下：在ITO图形上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10- 3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的Li作为电子注入层，后采用溅射方法制作150nm的ITO作为第二电极层。
实施例19：
以透明玻璃为基板，在其上制备一层低折射率栅格层，厚约2μm。低折射率栅格层制备过程如下：在基板衬底上旋涂一层透明光刻胶(与实施例1相同的光刻胶，透光率大于80％，折射率为1.5)。烘干后，选用反正方形网格图形的掩模以150mj/cm2的曝光量曝光；以与实施例1相同的方法显影后得到特定图形(与实施例1类似的正方形网格，d1为1μm，d2为4μm)的栅格层。在栅格层之上，采用直流磁控溅射法制备150nm的ITO第一电极层，ITO靶材为铟锡合金，其成份比例In∶Sn＝90％∶10％。制备过程中氧分压为0.4Sccm，氩分压为20Sccm。制备出ITO层后，采用刻蚀方法刻蚀出ITO第一电极。在其上与对比例1相同地制备绝缘层与隔离柱层，使得像素大小为0.28mm×0.28mm。后放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极层。蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa，首先蒸镀40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7％；蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层；蒸镀0.5nm的Li作为电子注入层，后采用溅射方法制作150nm的ITO作为第二电极层。
表1
注：对比例3、实施例18、实施例19的透明器件亮度为器件基板面的发光亮度。
由以上数据可以看出，通过加入本发明的低折射率栅格层，器件亮度比无栅格层的器件有明显提高，表明低折射率栅格层的使用确实增加了原本被限制在器件内的光的输出。其中栅格层置于基板上的OLED比栅格层置于第一电极层上的OLED的亮度更高。而且栅格层折射率较低时，器件亮度更高，表明采用更低折射率的栅格，可使更多的被限制在器件内的光被输出到达空气中。另外，以上实施例还显示出，栅格图案的d1和d2对器件的亮度也有明显的影响。
Claims (11)
1.一种有机电致发光器件，包括依次层叠的下述层：基板、第一电极层、有机功能层、第二电极层，并且，其还包括一层低折射率栅格层，所述栅格层的折射率为大于1.0且低于所述有机功能层的折射率，所述栅格层位于基板与第一电极层之间，
并且在每个像素区域内，所述栅格层的凸起部分构成的图案为：一系列以同心的形式层层嵌套的形状相同而尺寸不同的多个正N边形或圆形，其中在每个像素区域的边界以内、最大正N边形或圆形以外的区域面积与该像素区域总面积之比大于0且不高于1/4；其中N≥3；所述栅格层的凸起部分构成的图案中每个最大正N边形或圆形内各凸起部分的宽度d1为0.05μm～20μm，每个最大正N边形或圆形内各空隙——不包括最中心的空隙——的宽度d2为1μm～30μm。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述栅格层的折射率为1.0-1.5。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述栅格层的透光率为75％-99％。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述栅格层的厚度为0.1μm～20μm。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述栅格层的厚度为0.1μm～5μm。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述正N边形为正三角形、正方形或正六边形。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，每个最大正N边形或圆形内的所述最中心的空隙的宽度小于最大正N边形或圆形内其他各空隙宽度d2的二倍。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其特征在于，d1为0.05μm至5μm，d2为1μm至10μm。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于，d1为0.05μm至3μm。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述器件采用透明的第一电极层和具备反射功能的第二电极层，或采用具备反射功能的第一电极层和透明的第二电极层，或采用透明的第一电极层和透明的第二电极层。
11.一种制备有机发光显示器件的方法，其特征包括在基板上形成折射率大于1.0且低于有机功能层的折射率的低折射率栅格层，并将低折射率栅格层制成如下图案：其凸起部分构成的图案为一系列以同心的形式层层嵌套的形状相同而尺寸不同的多个正N边形或圆形，其中在每个像素区域的边界以内、最大正N边形或圆形以外的区域面积与该像素区域总面积之比大于0且不高于1/4，其中N≥3，所述凸起部分构成的图案中每个最大正N边形或圆形内各凸起部分的宽度d1为0.05μm～20μm，每个最大正N边形或圆形内各空隙——不包括最中心的空隙——的宽度d2为1μm～30μm；然后依次沉积彼此层叠的第一电极层、有机功能层和第二电极层；然后封装。
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