CN109585685B - 光取出结构、其制作方法及发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光取出结构、其制作方法及发光器件。其中，制作方法包括以下步骤：提供基底；利用第一溶液在基底上湿法制作第一膜层，其中，第一溶液包括材料A和溶剂B；对第一膜层进行干燥，形成具有多孔结构的第一膜层，具有多孔结构的第一膜层即为光取出结构。通过在基底上湿法形成无规则的多孔结构的膜层，或者，利用该无规则的多孔结构进一步设置无规则的凸起型的光取出结构，这样的光取出结构不仅有助于提高提升发光器件的发光角度均匀性，而且还有利于提高发光器件的光效。

Description

光取出结构、其制作方法及发光器件

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，具体而言，涉及一种光取出结构、其制作方法及发光器件。

背景技术

有机发光二极管(OLED)经过近30年的发展，在材料开发和器件结构设计上取得了丰富成果，OLED在显示，尤其高端智能手机上已经开始大规模商用，照明领域由于价格及寿命等方面的原因，市场还未形成，但无论用于显示还是照明，OLED器件的效率都有待提高，受器件层状结构特点的限制，电流驱动下产生的光子只有约20％的能够顺利突破射出器件被人眼捕获，其余光子都在器件内部耗散，生热，不仅浪费电能，也影响器件寿命。近几年来，因广色域、高亮度等特点备受瞩目的量子点发光二极管(QLED)同样也是层状结构，要想实现商业化，通过有效的光取出技术来提高器件效率同样十分关键。

根据界面修饰的器件部位不同，光取出技术分为外光取出技术和内光取出技术。其中，外光取出技术主要是通过对衬底外表面进行修饰，利用散射或会聚光束原理抑制界面全反射。常用方法有表面粗化、微透镜阵列、表面图案化薄膜以及表面散射介质层等。这些外部结构只能耦合陷于衬底模式的光。内光取出技术则可以提取如ITO-有机层波导模式和表面等离子体基元模式的光。外光取出技术因工艺简单，且可以独立与有机层加工而广泛被应用。而内光取出涉及到器件内部结构，调控相对复杂，但内光取出可以获得较高的器件效率提升。

但无论是外光取出还是内光取出，现有技术所修饰的界面大多采用光刻等方式进行制作来实现光取出，虽可以提高器件效率，但造价昂贵，而且由于其规整的结构，导致对角度均匀性毫无改善，而无论是显示还是照明领域，显色的一致性都极其重要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光取出结构、其制作方法及发光器件，以解决现有技术中的光取出结构难以改善相应器件的出光角度均匀性的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光取出结构的制作方法，该制作方法包括以下步骤：提供基底；利用第一溶液在基底上湿法制作第一膜层，其中，第一溶液包括材料A和溶剂B；对第一膜层进行干燥，形成具有多孔结构的第一膜层，具有多孔结构的第一膜层即为光取出结构。

进一步地，在形成具有多孔结构的第一膜层的步骤后，制作方法还包括：在具有多孔结构的第一膜层上设置材料C，形成第二膜层，其中部分材料C通过多孔结构设置在基底上；以及去除第一膜层以及设置在第一膜层表面上的第二膜层，保留位于基底上的材料C形成凸起结构，凸起结构即为光取出结构。

进一步地，第一膜层的厚度大于第二膜层的厚度，第一膜层的厚度为10nm～10μm。

进一步地，采用溶剂冲洗或胶带剥离的方式去除第一膜层及设置在第一膜层表面上的第二膜层；优选地，溶剂冲洗采用第一膜层的良溶剂进行冲洗。

进一步地，基底为功能性膜层、电极层或非功能性的载体；优选地，功能性膜层选自空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层及电子阻挡层中的任意一种；优选地，非功能性的载体为透明基材。

进一步地，溶剂B包括第一沸点溶剂，第一沸点溶剂选自沸点为80℃～300℃的有机溶剂中的一种或多种。

进一步地，溶剂B还包括第二沸点溶剂，第二沸点溶剂选自沸点为60℃～120℃的有机溶剂中的一种或多种；优选地，溶剂B中第一沸点溶剂与第二沸点溶剂的体积比为95:5～5:95。

进一步地，第一沸点溶剂的熔点≥15℃。

进一步地，材料A选自以下材料中的一种或多种：高分子材料、氧化物纳米晶、纳米银线、银墨水、无机颗粒物、光固化胶水组合物、热固化胶水组合物及溶胶凝胶。

进一步地，材料A选自高分子材料中的一种或多种，高分子材料的分子量不小于1000，且玻璃化转变温度T_g≥80℃。

进一步地，材料C选自以下材料中的一种或多种：金属氧化物、氮化物、氮氧化合物、氟化物及金属。

根据本申请的第二个方面，提供了一种光取出结构，该光取出结构采用上述任一种制作方法制作而成。

根据本申请的第三个方面，提供了一种底发射发光器件，底发射发光器件包括由下至上依次设置的非功能性的载体、半透明电极层、功能性膜层和反射电极层，其中功能性膜层包括多个子功能性膜层，底发射发光器件还包括光取出结构，光取出结构位于非功能性的载体、半透明电极层、功能性膜层和反射电极层的任意相邻两层之间，或者位于功能性膜层的任意两个相邻的子功能性膜层之间，或者位于非功能性的载体的远离半透明电极层的一侧表面上，光取出结构为上述光取出结构。

进一步地，光取出结构位于半透明电极层至反射电极层之间的任意层间，光取出结构的折光指数值为1.5～2；或者，光取出结构位于非功能性的载体和半透明电极层之间，光取出结构的折光指数值为1.5～1.8；或者，光取出结构位于非功能性的载体的远离半透明电极层的一侧表面上，光取出结构的折光指数值为1～1.5。

根据本申请的第四个方面，提供了一种顶发射发光器件，顶发射发光器件包括由下至上依次设置的非功能性的载体、反射电极层、功能性膜层、半透明电极层和封装层，顶发射发光器件还包括光取出结构，其中功能性膜层包括多个子功能性膜层，光取出结构位于以上任意相邻两层之间，光取出结构为上述光取出结构。

进一步地，封装层为封装盖板或薄膜；优选地，光取出结构位于半透明电极层至反射电极层之间的任意相邻两层之间，光取出结构的折光指数值为1.5～2；或者，光取出结构位于封装层与半透明电极之间，光取出结构的折光指数值为1～1.8。

应用本发明的技术方案，通过在基底上湿法形成无规则的多孔结构的膜层，或者，利用该无规则的多孔结构进一步设置无规则的凸起型的光取出结构，这样的光取出结构不仅有助于提高提升发光器件的发光角度均匀性，而且还有利于提高发光器件的光效。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例1-5与对比例1和2的发光器件的发光效率随角度变化的比较结果图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

术语解释：

功能性膜层，功能性高分子材料中的功能是针对器件而言，即起到空穴注入、空穴传输、电子注入、电子传输、发光、电子阻挡等功能的膜层或高分子材料。

折光指数，本申请中的折光指数并非指本体材料的折光指数值，而是形成的光取出结构整体折算后的折光指数值。例如，第一膜层中孔洞(空气折光指数为1)和材料A(本身折光指数为1.5)体积比1:1，那么此时第一膜层的折光指数值就近似为1.25。关于混合物膜层的有效折光指数值n_有效可用如下公式做近似计算：n_有效＝f*n₁+(1-f)*n₂，其中，f为材料1的体积分数，材料本身的折光指数为n₁；(1-f)为材料2的体积分数，材料本身的折光指数为n₂。

由于现有的发光器件所采用的光取出技术无法实现出光角度保持均匀一致的问题，为了改善这一现状，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种光取出结构的制作方法，该制作方法包括以下步骤：提供基底；利用第一溶液在基底上湿法制作第一膜层；对第一膜层进行干燥，形成具有多孔结构的第一膜层，具有多孔结构的第一膜层即为光取出结构；其中，第一溶液包括材料A和溶剂B。

上述光取出结构的制作方法，通过采用材料A的溶液在基底上湿法形成无规则的多孔结构的膜层，这种光取出结构不仅有助于提升光的角度均匀性，而且还有利于提高所应用的发光器件的光效。

上述对第一膜层进行干燥，形成具有多孔结构的第一膜层的步骤中，干燥的具体方式不限，包括但不限于采用快速加热或抽真空的方式进行干燥，使得溶剂B挥发。

上述制作方法由于是湿法制作，第一溶液在干燥后溶剂挥发，形成无规则的多孔状的光取出结构，后续应用于发光器件中时，属于凹型的光取出结构。它可以在提高光效的同时提升光的角度均匀性，并且制备工艺简单。

进一步地，凸型的光取出结构也可以实现相同的效果。为了满足更广泛的发光器件的制备需求，在一种优选的实施例中，在形成所述具有多孔结构的第一膜层的步骤后，上述制作方法还包括以下步骤：在具有多孔结构的第一膜层上设置材料C，形成第二膜层，其中部分材料C通过多孔结构设置在基底上；以及去除第一膜层及第一膜层表面上的第二膜层，保留位于基底上的材料C形成凸起结构，该凸起结构即为光取出结构，其属于凸型的光取出结构。

上述优选实施例中，由于第一膜层为多孔结构，在其上设置材料C时，部分的材料C通过多孔结构而与基底层接触，待去除第一膜层和第一膜层表面上的第二膜层后，与基底层接触设置的C材料在基底层上形成了凸型的光取出结构。

上述凸型的光取出结构制作过程中，第一膜层和第二膜层的具体厚度不做特殊限定，只要能够实现材料C从第一膜层的多孔结构中漏下去，并且在去除时，第一膜层能够连带第二膜层去除干净即可。在一种优选的实施例中，第一膜层的厚度大于第二膜层的厚度，第一膜层的厚度为10nm～10μm。第一膜层的厚度大于第二膜层利于后续剥离去除。

上述凸型的光取出结构制作过程中，第二膜层的厚度小于第一膜层，有利于后续将第一膜层和第一膜层表面上的第二膜层剥离干净。当该凸型的光取出结构位于器件的任意两功能性膜层之间或电极层与非功能性载体之间时，由于各功能性膜层的厚度只有几纳米到上百纳米，电极层的厚度也只有数十到几百纳米，因此凸型的光取出结构的厚度(对应第二膜层的厚度)也在此范围内，以免较大的起伏造成其他功能性膜层厚度的不均匀；而当该凸型的光取出结构位于其他位置，如位于非功能性的载体的远离器件功能性膜层的一侧时，其厚度可以为数百纳米到数微米，此时光取出结构中较大的起伏不会影响器件各功能性膜层的均匀性，且由于其尺寸与光的波长相当，对器件的出光同样有明显的提升。第一膜层的厚度范围的选取同样遵循上述原则。

利用第一溶液在基底上湿法制作第一膜层的步骤中，基底可以分为功能性的膜层、电极层和非功能性的载体。功能性的膜层可选自空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层及电子阻挡层中的任意一种；而非功能性的载体，可以选自透明基材，优选玻璃或者聚合物薄膜。而湿法形成第一膜层的具体方法包括但仅不限于旋涂、喷墨打印、狭缝涂布、喷涂及压印中的任意一种。

上述在具有多孔结构的第一膜层上设置材料C，形成第二膜层的步骤中，设置材料C的具体方式不限，可以是沉积法，比如CVD(化学气相沉积)或PVD(物理气相沉积)。

上述去除第一膜层及第一膜层表面上的第二膜层，形成凸型的光取出结构的步骤中，具体的去除方式可以是溶剂冲洗或胶带剥离。优选地，溶剂冲洗采用上述第一膜层的良溶剂进行冲洗；需要说明的是，上述良溶剂对于基底材料而言应当是不良溶剂，不会对基底造成损坏。

上述溶剂B根据材料A的种类的不同而有所不同，材料A被溶剂B溶解。在一种或多种实施例中，溶剂B包括第一沸点溶剂，第一沸点溶剂选自沸点为80℃～300℃的有机溶剂中的一种或多种；当第一沸点溶剂沸点在上述范围内时，常规湿法工艺下成膜后，湿膜内必定含有一定量的第一沸点溶剂，此时，用急速干燥(如高温加热或抽真空)的方式处理该湿膜时，湿膜内第一沸点溶剂会迅速从膜内逸出，形成孔洞，从而得到具有多孔结构的第一膜层。优选地，第一沸点溶剂可以选择沸点在上述范围内的芳烃类、酯类、醚类、醇类以及醇醚等有机溶剂。

上述溶剂B在含有第一沸点溶剂的基础上，根据实际需要还可以包括第二沸点溶剂，第二沸点溶剂选自沸点为60℃～120℃的有机溶剂中的一种或多种；优选地，溶剂B中的第一沸点溶剂与第二沸点溶剂的体积比为95:5～5:95，更优选为1:9～8:2。由于第二沸点溶剂沸点较低，在湿法成膜时优先快速挥发，体系粘度迅速上升使湿膜较早定型，此时，第一沸点溶剂由于挥发慢，在湿膜内残留较多，利用急速干燥的方式处理该湿膜后，同样可以得到具有多孔结构的第一膜层。具体地，沸点为60℃～120℃的有机溶剂包括但不仅限于正己烷、环己烷、丙酮、四氢呋喃、甲苯及乙醇等。

在一种更优选的实施例中，第一沸点溶剂的熔点大于等于15℃。在湿法制作第一膜层时，一般情况下，沸点相对较低的第二沸点溶剂优先挥发；在某些实施例中，第二沸点溶剂与第一沸点溶剂的沸点相同(或第二沸点溶剂的沸点高于第一沸点溶剂，但各自仍在各自的沸点范围内)，且两者挥发性接近，同时逐渐挥发。上述两种情况都会引发溶剂B的体系温度降低，由于第一沸点溶剂的熔点较高，当体系温度下降至其凝固点或湿膜中剩余的第二沸点溶剂量不足以维持其以液态状分布在溶剂B中时，第一沸点溶剂凝固析出。后续这些凝固的第一沸点溶剂被快速除去，原本被“固态”第一沸点溶剂占据的区域被“清空”，在第一膜层上形成了孔洞。因此具有不同大小、数量和分布的多孔结构的第一膜层，都可以通过调节不同的第一沸点溶剂和第二沸点溶剂的组合(包括不同种类或体积的组合)来获取。

在一个或多个实施例中，材料A选自以下材料中的一种或多种：高分子材料、氧化物纳米晶、纳米银线、银墨水、无机颗粒物、光固化胶水组合物、热固化胶水组合物及溶胶凝。

上述具有多孔结构的第一膜层(即凹型的光取出结构)的制备步骤中，材料A包括但不限于以下材料中的一种或多种：高分子材料、氧化物纳米晶、纳米银线、银墨水、无机颗粒物、光固化胶水组合物、热固化胶水组合物及溶胶凝胶。其中，高分子材料为功能性高分子材料或非功能性高分子材料；在一些实施例中，功能性高分子材料选自聚乙烯咔唑(PVK)、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种或多种，非功能性高分子材料选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)中的一种或多种。上述无机颗粒物选自氧化物颗粒、氮化物颗粒、氮氧化合物颗粒及氟化物颗粒中的一种或多种；在一些实施例中，无机颗粒物的粒径为3nm～400nm。需要说明的是，上述光固化胶水组合物或热固化胶水组合物的选择只需要考虑固化后能够耐受器件后续其他膜层制作过程中的加热温度，不发生形变或黄变即可。

上述实施例中，氧化物纳米晶与无机颗粒物的区别在于粒径不同。光取出结构设置在发光器件的不同位置时，选用的粒径要求不同。当光取出结构设置在器件的功能性膜层相邻位置时优选使用氧化物纳米晶，其粒径一般在几纳米到几十纳米，例如，在电子传输层和发光层之间设置凹型的光取出结构，材料A可以选择氧化锌纳米晶，对湿法制备的第一膜层进行干燥后上述材料A(氧化锌纳米晶)作为光取出结构保留在器件中，这样既起到了提升光的角度均匀性的效果，又发挥了第二电子传输层的一定作用，且不会因其带来的起伏度而显著影响器件其他功能性膜层的均匀性。当光取出结构设置在与功能性膜层不相邻的位置时优选使用无机颗粒物，其相对较大的粒径与发光层发光的波长相当，对光的散射能力强，同样可以实现提升出光效率和角度均匀性的效果。

上述功能性高分子材料或非功能性高分子材料中的功能是针对器件而言，能够起到空穴注入、传输等功能。

在另一些实施例中，材料A选自非功能性高分子材料中的一种或多种，上述高分子材料的分子量不小于1000，且玻璃化转变温度T_g≥80℃。进一步地，材料C选自以下材料中的一种或多种：金属氧化物、氮化物、氮氧化合物、氟化物及金属。

上述在形成凸型的光取出结构的步骤中，材料A选自非功能性高分子材料中的一种或多种，上述高分子材料的分子量不小于1000，且玻璃化转变温度T_g≥80℃，控制玻璃化转变温度T_g≥80℃是为了确保在设置第二膜层时，第一膜层的多孔结构形貌可以保持，不会因略微的受热而发生形变，从而导致第二膜层材料不能顺利穿过孔洞沉积在基底上。

上述材料C可以根据该凸起的光取出结构后续所欲在器件中的位置进行合理选择。在一种优选的实施例中，材料C选自以下材料中的一种或多种：金属氧化物、氮化物、氮氧化合物、氟化物及金属。更优选地，材料选自氧化钼(MoO₃)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al₂O₃)、铟锡氧化物氧化铟锡(ITO)、二氧化硅(SiO₂)、AZO(氧化锌铝)、二氧化钛(TiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)、银(Ag)以及铝(Al)中的一种或多种。需要说明的是，材料C对提升器件出光效果的贡献源自于其凸起结构形貌本身，该凸起结构改变了光的传播方向，增加了光线溢出至空气的比例，从而增加出光效率，且由于其大小不一、分布不一，无规的排布利于改善器件发光的角度均匀性。

在本申请第二种典型的实施方式中，提供了一种光取出结构，该光取出结构采用上述任一种制作方法制作而成。采用本申请的方法，不仅制备方法简单，而且所形成的光取出结构为无规多孔结构，有助于提升光的角度均匀性。此外，本申请的方法可以根据实际应用需求，既可以制备出凸型的光取出结构，也可以制备出凹型的光取出结构，而且本申请的光取出结构的适用范围广，在器件的多个位置都可以用，比如可以作为基板的一部分，或者基板电极的一部分，或者做在基板背面，或者可以作为器件内部的一个功能层。

在本申请第三种典型的实施方式中，提供了一种底发射发光器件，底发射发光器件包括光取出结构，以及由下至上依次设置的非功能性的载体、半透明电极层、功能性膜层和反射电极层，其中功能性膜层包括多个子功能性膜层，该光取出结构位于非功能性的载体、半透明电极层、功能性膜层和反射电极层的任意相邻两层之间，或者位于功能性膜层的任意两个子功能性膜层之间，或者位于非功能性的载体的远离半透明电极层的一侧表面上，其中，光取出结构为上述任一种光取出结构，既可以是上述凹型的光取出结构，也可以是上述凸型的光取出结构。

进一步地，根据光取出结构的形貌(此处指凹形的光取出结构或凸型的光取出结构)、在器件中的设置位置、使用材料的不同，因而得到的光取出结构具有不同的折光指数，有助于提升底发射发光器件的出光角度均匀性。其应用范围广，能够设置于器件的上述多个位置。

在某些优选的实施例中，光取出结构位于半透明电极层至反射电极层之间的任意两层之间，即光取出结构可以位于半透明电极与功能性膜层之间，或者位于任意两子功能性膜层之间，或者位于功能性膜层与反射电极层之间，位于上述位置的光取出结构的折光指数值为1.5～2。在一个或多个实施例中，将凹型的光取出结构设置于半透明电极层至反射电极层之间的任意两层之间，材料A可以选自各种功能性高分子材料或者氧化物纳米晶，或者纳米银线、银浆、ITO(溶胶凝胶)等电极层材料，其中功能性高分子材料及氧化物纳米晶在上文中已做解释，此处不再赘述。在一个或多个实施例中，将凸型的光取出结构设置于半透明电极层至反射电极层之间的任意两层之间，材料A选自非功能性高分子材料中的一种或多种，上述高分子材料的分子量不小于1000，且玻璃化转变温度Tg≥80℃；材料C选自金属氧化物，如氧化钼、氧化镍、氧化锌等，上述材料C采用CVD或PVD的方法设置，经处理后形成了凸型的光取出结构，根据其在器件中的具***置，同时可以起到空穴注入或电子传输等功能性作用。

而在某些优选的实施例中，光取出结构位于非功能性的载体和半透明电极层之间，光取出结构的折光指数值为1.5～1.8，在该位置之间设置光取出结构需要控制折光指数值在上述范围的原因是一般非功能性载体的折光指数在1.5左右，半透明电极的折光指数为1.8，光取出结构的折光指数位于这两者之间利于提高光的透过率，且由于光取出结构具有非平面性，可以有效改变光线传播方向，抑制器件内部的破坏性干涉和反射电极与功能性膜层的界面的表面等离子模式光损失，从而增加出光效率。

在一个或多个实施例中，将凹型的光取出结构设置于非功能性的载体和半透明电极层之间，材料A可以选自上述非功能性高分子材料、无机颗粒物、光固化胶水组合物及热固化胶水组合物中的一种或多种混合。在一个或多个实施例中，将凸型的光取出结构设置于非功能性的载体和半透明电极层之间，材料A选自非功能性高分子材料中的一种或多种，材料C则可以选自金属氧化物、氮化物、氮氧化合物及氟化物中的一种或多种。

在某些优选的实施例中，光取出结构位于非功能性的载体的远离半透明电极层的一侧表面上，光取出结构的折光指数值为1～1.5。在非功能性的载体的远离半透明电极层的一侧表面上设置光取出结构时，相当于光取出结构位于非功能性的载体与空气之间，非功能性载体的折光指数一般在1.5左右，空气的折光指数为1左右，光取出结构的折光指数位于这两者之间利于提高光的透过率。

在本申请第四种典型的实施方式中，提供了一种顶发射发光器件，该顶发射发光器件包括光取出结构，以及由下至上依次设置的非功能性的载体、反射电极层、功能性膜层、半透明电极层和封装层，其中功能性膜层包括多个子功能性膜层，光取出结构可以位于以上任意相邻两层之间，且光取出结构为上述光取出结构。

上述任意相邻两层包括了多个子功能性膜层的任意相邻两层之间。采用本申请的上述光取出结构的顶发射发光器件具有发光角度均匀一致的优点。

上述封装层采用现有的封装结构即可。在一种优选的实施例中，封装层为封装盖板或薄膜。此处的薄膜是指发光器件常用的薄膜封装工艺中所使用的薄膜，其是有机与无机堆叠的结构，并非单一聚合物。

为进一步提高顶发射发光器件的发光角度均匀性，在一种优选的实施例中，光取出结构位于半透明电极层至反射电极层之间的任意相邻两层之间，即光取出结构可以位于半透明电极层与功能性膜层之间，或者位于任意两子功能性膜层之间，或者位于功能性膜层与反射电极层之间，位于上述位置的光取出结构的折光指数值为1.5～2。该优选实施例中光取出结构的材料的选择，与底发射发光器件中光取出结构位于半透明电极层至反射电极层之间的任意两层之间的情况相同，因此不再赘述。

在另一种优选的实施例中，光取出结构位于封装层与半透明电极之间，光取出结构的折光指数值为1～1.8。在又一种优选的实施例中，光取出结构位于非功能性的载体与反射电极层之间，由于反射电极层可以将光反射，光并不经过光取出结构，因此对光取出结构的折光指数值不作要求。

下面将结合具体的实施例来进一步说明本申请的有益效果。

实施例1

凹型的光取出结构应用于底发射发光器件：

将1wt％聚酰亚胺的N-甲基吡咯烷酮溶液以2500rpm的条件旋涂于0.7mm厚度的无碱白玻璃上，旋涂完毕，置于真空干燥箱(DZF台式真空干燥箱)中，150℃下真空干燥60min，得到光取出结构，DEKTAK XT型台阶仪测试其凹坑深度约25nm；

在上述设置有光取出结构的玻璃上(含有便于电极引出的掩模板)射频溅射150nmITO(150W，Ar:48sccm)后，依次旋涂PEDOT:PSS(40nm，Heraeus E100)、TFB的甲苯溶液(膜厚30nm)、绿色量子点(CdSe/CdS)的辛烷溶液(膜厚30nm)和ZnO纳米晶的乙醇溶液(膜厚50nm)后，蒸镀100nm膜厚Ag，封装后得到底发射QLED器件。

实施例2

凸型的光取出结构应用于底发射发光器件：

将聚苯乙烯颗粒溶解于苯甲醚中，配置成5％wt的溶液，以1500rpm的转速在无碱白玻璃上旋涂成膜，100℃下真空干燥30min后，将基板转移到射频溅射腔体，在150W48sccm的氩气流量下溅射1000s，靶材为ITO，溅射完毕，将基板用四氢呋喃溶剂冲洗，将聚苯乙烯材料除去，干燥后得到光取出结构，台阶仪测得凸起最高处高度约为50nm；

在上述设置有光取出结构的基板上(含有便于电极引出的掩模板)射频溅射150nmITO(150W，Ar:48sccm)后，依次旋涂PEDOT:PSS(40nm，Heraeus E100)、TFB的甲苯溶液(膜厚30nm)、绿色量子点(CdSe/CdS)的辛烷溶液(膜厚30nm)和ZnO纳米晶的乙醇溶液(膜厚50nm)后，蒸镀100nm膜厚Ag，封装后得到底发射QLED器件。

实施例3

凹型的光取出结构应用于顶发射发光器件：

将1wt％聚酰亚胺的N-甲基吡咯烷酮溶液以2500rpm的条件旋涂于0.7mm厚度的无碱白玻璃上，旋涂完毕，置于真空干燥箱(DZF台式真空干燥箱)中，150℃下真空干燥60min，得到光取出结构；

在上述设置有光取出结构的玻璃上(含有便于电极引出的掩模板)，依次射频溅射100nm Ag(150W，Ar:48sccm)和15nm ITO(150W，Ar:48sccm)，再旋涂PEDOT:PSS(膜厚40nm，Heraeus E100)、TFB的甲苯溶液(膜厚30nm)、绿色量子点(CdSe/CdS)的辛烷溶液(膜厚30nm)和ZnO纳米晶的乙醇溶液(50nm)后，蒸镀20nm膜厚Ag，封装后得到顶发射QLED器件。

实施例4

凸型的光取出结构应用于顶发射发光器件：

将聚苯乙烯颗粒溶解于苯甲醚中，配置成5％wt的溶液，以1500rpm的转速在无碱白玻璃上旋涂成膜，100℃下真空干燥30min后，将基板转移到射频溅射腔体，在150W48sccm的氩气流量下溅射1000s，靶材为ITO，溅射完毕，将基板用四氢呋喃溶剂冲洗，将聚苯乙烯材料除去，干燥后得到光取出结构；

在上述设置有光取出结构的基板上(含有便于电极引出的掩模板)，依次射频溅射100nm Ag(150W，Ar:48sccm)和15nm ITO(150W，Ar:48sccm)，再旋涂PEDOT:PSS(膜厚40nm，Heraeus E100)、TFB的甲苯溶液(膜厚30nm)、绿色量子点(CdSe/CdS)的辛烷溶液(膜厚30nm)和ZnO的乙醇溶液(膜厚50nm)后，蒸镀20nm膜厚Ag，封装后得到顶发射QLED器件。

实施例5-26参考上述实施例准备，实施例1-26各步骤所使用的原料见表1和表2，各步骤的制备条件见表3。其中，实施例1和3为凹形光取出结构的制作步骤及相应器件的制备步骤，实施例2和4为凸型光取出结构及相应器件的制备步骤。实施例5-26中，奇数实施例为凹形光取出结构，偶数实施例为凸型光取出结构，实施例5-16为顶发射发光器件，实施例17-26为底发射发光器件。

需要说明的是，上述凸型结构的制作方法中，材料A去除时采用前期溶解材料A的溶剂B(或其它对材料A可溶但对材料C不溶的溶剂)进行淋洗或胶带直接去除，表格中不再特殊说明。

表1：

表2：表1中所用原料的物理性质

表3：各实施例的制备条件

此外，由于底发射玻璃基底远离器件各功能层的位置是一个重要的设置凹、凸光取出结构的位置，在器件的制作过程中，其先于所有制程，故设置以下实施例27和28(见表4和表5)。

实施例27和28按照表4和5的制作条件在完成光取出结构的制作后，在玻璃的另一侧依次制作透明电极、功能层及反射电极，最终完成底发射器件的制作。

表4：

表5：

对比例1

在0.7mm玻璃上(含有便于电极引出的掩模板)，射频溅射150nm ITO(150W，Ar:48sccm)后，依次旋涂PEDOT:PSS(40nm，Heraeus E100)、TFB的甲苯溶液(30nm)、绿色量子点(CdSe/CdS)的辛烷溶液(30nm)和ZnO的乙醇溶液(50nm)后，蒸镀100nm Ag，封装后得到底发射QLED器件。

对比例2

在0.7mm玻璃上(含有便于电极引出的掩模板)，依次射频溅射100nm Ag(150W，Ar:48sccm)和15nm ITO(150W，Ar:48sccm)，再旋涂PEDOT:PSS(40nm，Heraeus E100)、TFB的甲苯溶液(30nm)、绿色量子点(CdSe/CdS)的辛烷溶液(30nm)和ZnO的乙醇溶液(50nm)后，蒸镀20nm厚度的Ag，封装后得到顶发射QLED器件。

测试：

对上述对比例1、2及实施例1-5的发光器件用PR670(photo research)在3mA/cm²的电流密度下测试器件的外量子效率EQE(检测结果见表6)，镜头位于器件发光区的正前方(此时定义器件位于零度角)，通过旋转平台，以10°的步长调整器件发光面与镜头的夹角为0-80°(90°时灯片与镜头近似一条直线，镜头显然无法聚焦好发光面，所以无法测试)，测试不同角度的出光效率，归一化处理后得到图1。

表6：

编号	外量子效率EQE(％)
		对比例1	8.8
对比例2	7.5
		实施例1	13.3
实施例2	14.1
		实施例3	9.5
实施例4	9.7
		实施例5	10.1

从图1可以看出，无论在底发射发光器件还是顶发射发光器件添加本申请的制备方法得到的光取出结构，随着角度的变化，效率下降趋势变缓，即本申请的光取出结构及其制备方法不仅可以有效提升器件的发光效果，还可以改善器件不同角度的出光，降低角度依赖性。

上述实施例6-16的顶发射发光器件中，根据光取出结构在器件中的位置的不同，本申请的凹型或凸型的光取出结构，可以设置在基底玻璃与ITO阳极层之间，也可以设置在ITO阳极与空穴注入层之间，还可以设置在电子传输层与反射电极层之间，在这些位置设置时，光取出结构能够直接改善不同角度的出光，提升出光均匀性。

上述实施例17-26的底发射发光器件中，根据光取出结构在器件中的位置的不同，本申请的凹型或凸型的光取出结构，可以设置在基底玻璃与反射电极层之间，也可以设置在反射电极层与空穴注入层之间，还可以设置在电子传输层与半透明电极层之间，在这些位置设置时，光取出结构能够直接改善不同角度的出光，提升出光均匀性。

此外，无论是在底发射发光器件中，还是在顶发射发光器件中，凹型或凸型的光取出结构还可以设置在空穴注入层与空穴传输层之间、空穴传输层与量子点发光层之间以及量子点发光层与电子传输层之间，设置在这些功能层之间时，光取出结构的厚度尺寸相对较小，虽对光传播方向的影响较小，但其对器件出光效果的改善来自于界面接触的改善、载流子注入性能以及传输性能的改善。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过在基底上湿法形成无规则的多孔结构的膜层，或者，利用该无规则的多孔结构进一步设置无规则的凸起型的光取出结构，这样的光取出结构不仅有助于提升发光器件的发光角度均匀性，而且还有利于提高发光器件的光效。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种光取出结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

提供基底；

利用第一溶液在所述基底上湿法制作第一膜层，其中，所述第一溶液包括材料A和溶剂B；

对所述第一膜层进行干燥，形成具有多孔结构的第一膜层，且至少部分所述多孔结构直接连通所述基底，在形成所述具有多孔结构的第一膜层的步骤后，所述制作方法还包括：

在所述具有多孔结构的第一膜层上设置材料C，形成第二膜层，其中部分所述材料C通过所述多孔结构设置在所述基底上；以及

去除所述第一膜层以及设置在所述第一膜层表面上的第二膜层，保留位于所述基底上的所述材料C形成凸起结构，所述凸起结构即为所述光取出结构。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一膜层的厚度大于所述第二膜层的厚度，所述第一膜层的厚度为10nm~10μm。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，采用溶剂冲洗或胶带剥离的方式去除所述第一膜层及设置在所述第一膜层表面上的第二膜层。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述溶剂冲洗采用所述第一膜层的良溶剂进行冲洗。

5.根据权利要求1至4任一所述的制作方法，其特征在于，所述基底为功能性膜层、电极层或非功能性的载体。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述功能性膜层选自空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层及电子阻挡层中的任意一种。

7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于， 所述非功能性的载体为透明基材。

8.根据权利要求1至4任一所述的制作方法，其特征在于，所述溶剂B包括第一沸点溶剂，所述第一沸点溶剂选自沸点为80℃~300℃的有机溶剂中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述溶剂B还包括第二沸点溶剂，所述第二沸点溶剂选自沸点为60℃~120℃的有机溶剂中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述溶剂B中所述第一沸点溶剂与所述第二沸点溶剂的体积比为95:5~5:95。

11.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述第一沸点溶剂的熔点≥15℃。

12.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述材料A选自以下材料中的一种或多种：高分子材料、氧化物纳米晶、纳米银线、银墨水、无机颗粒物、光固化胶水组合物、热固化胶水组合物及溶胶凝胶。

13.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述材料A选自高分子材料中的一种或多种，所述高分子材料的分子量不小于1000，且玻璃化转变温度T_g≥80℃。

14.根据权利要求1或12任一所述的制作方法，其特征在于，所述材料C选自以下材料中的一种或多种：金属氧化物、氮化物、氮氧化合物、氟化物及金属。

15.一种光取出结构，其特征在于，所述光取出结构采用权利要求1至14任一所述的制作方法制作而成。

16.一种底发射发光器件，所述底发射发光器件包括由下至上依次设置的非功能性的载体、半透明电极层、功能性膜层和反射电极层，其中所述功能性膜层包括多个子功能性膜层，所述底发射发光器件还包括光取出结构，所述光取出结构位于所述非功能性的载体、所述半透明电极层、所述功能性膜层和所述反射电极层的任意相邻两层之间，或者位于所述功能性膜层的任意两个相邻的所述子功能性膜层之间，或者位于所述非功能性的载体的远离所述半透明电极层的一侧表面上，其特征在于，所述光取出结构为权利要求15所述的光取出结构。

17.根据权利要求16所述的底发射发光器件，其特征在于，

所述光取出结构位于所述半透明电极层至所述反射电极层之间的任意层间，所述光取出结构的折光指数值为1.5~2；

或者，所述光取出结构位于所述非功能性的载体和所述半透明电极层之间，所述光取出结构的折光指数值为1.5~1.8；

或者，所述光取出结构位于所述非功能性的载体的远离所述半透明电极层的一侧表面上，所述光取出结构的折光指数值为1~1.5。

18.一种顶发射发光器件，所述顶发射发光器件包括由下至上依次设置的非功能性的载体、反射电极层、功能性膜层、半透明电极层和封装层，所述顶发射发光器件还包括光取出结构，其中所述功能性膜层包括多个子功能性膜层，所述光取出结构位于以上任意相邻两层之间，其特征在于，所述光取出结构为权利要求15所述的光取出结构。

19.根据权利要求18所述的顶发射发光器件，其特征在于，所述封装层为封装盖板或薄膜。

20.根据权利要求18所述的顶发射发光器件，其特征在于，所述光取出结构位于所述半透明电极层至所述反射电极层之间的任意相邻两层之间，所述光取出结构的折光指数值为1.5~2；

或者，所述光取出结构位于所述封装层与所述半透明电极之间，所述光取出结构的折光指数值为1~1.8。

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