分布布拉格反射鏡結構及製備方法和有機發光二極體結構的製作方法
2023-08-02 23:30:06
分布布拉格反射鏡結構及製備方法和有機發光二極體結構的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種分布布拉格反射鏡結構，所述分布布拉格反射鏡結構包括沿所述分布布拉格反射鏡結構的厚度方向交替設置的不吸收可見光的高折射率層和不吸收可見光的低折射率層，其中，所述低折射率層由有機聚合物製成，且所述低折射率層的折射率不大於1.4。本發明還提供一種分布布拉格反射鏡結構的製備方法和包括所述分布布拉格反射鏡結構的有機發光二極體。由於低折射率層由有機聚合物製成，因此，在製備低折射率層時，工藝相對簡單，從而降低了製造所述分布布拉格反射鏡結構所需的時間成本，提高了生產效率。並且由於所述低折射率層和所述高折射率層均不吸收可見光，所以，所述分布布拉格反射鏡結構可以用於普通的有機發光二極體。
【專利說明】分布布拉格反射鏡結構及製備方法和有機發光二極體結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機發光器件領域，具體地，涉及一種分布布拉格反射鏡結構、該分布布拉格反射鏡結構的製備方法和包括所述分布布拉格反射鏡結構的有機發光二極體。
【背景技術】
[0002]普通的有機發光二極體器件的出光效率僅為20%左右，為了提高有機發光二極體器件的出光率，通常在有機發光二極體的出光面上設置分布布拉格反射鏡結構。
[0003]通常，分布布拉格反射鏡結構包括交替設置的高折射率層和低折射率層，低折射率層通常由不吸收可見光的Si02/SiNx製成，高折射率層通常由不吸收可見光的Si02/Ti02製成。但是，高折射率層和低折射率層均為無機物，需要通過複雜的濺射工藝在基底上形成高折射率層和低折射率層，工藝成本高。
[0004]此外，可以分別利用有機聚合物PVK和PAA製作高折射率層和低折射率層，但是PVK和PAA吸收可見光，只能應用於微腔發光二極體和雷射。
[0005]因此，如何通過簡單的工藝製作用於有機發光二極體的分布布拉格反射鏡結構成為本領域亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種分布布拉格反射鏡結構、該分布布拉格反射鏡結構的製備方法和包括所述分布布拉格反射鏡結構的有機發光二極體。可以利用簡單的工藝製作所述分布布拉格反射鏡結構。
[0007]為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提供一種分布布拉格反射鏡結構，所述分布布拉格反射鏡結構包括沿所述分布布拉格反射鏡結構的厚度方向交替設置的不吸收可見光的高折射率層和不吸收可見光的低折射率層，其中，所述低折射率層由有機聚合物製成，且所述低折射率層的折射率不大於1.5。
[0008]優選地，所述低折射率層為交聯固化的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物。
[0009]優選地，所述高折射率層包括基體和摻雜在所述基體中的無機納米顆粒，所述無機納米顆粒的折射率不小於2.0，所述基體由有機聚合物製成，所述高折射率層的折射率比所述低折射率層的折射率至少大0.1。
[0010]優選地，形成所述高折射率層中的基體的材料與形成所述低折射率層的材料相同。
[0011]優選地，所述無機納米顆粒包括矽的氮化物、二氧化鈦和五氧化二鉭中的一種或幾種。
[0012]作為本發明的另一個方面，提供一種有機發光二極體結構，該有機發光二極體結構包括有機發光二極體和設置在所述有機發光二極體的出光面的分布布拉格反射鏡結構，其中，所述分布布拉格反射鏡結構為本發明所提供的上述分布布拉格反射鏡結構。
[0013]優選地，按照以下公式計算所述高折射率層的厚度:[0014]Cl1=XAn1，其中，Cl1為所述高折射率層的厚度，λ為所述有機發光二極體發出的光線的波長，Ii1為高折射率層的折射率；
[0015]按照以下公式計算所述低折射率層的厚度:
[0016](12=λ/4η2，其中，d2為所述低折射率層的厚度，λ為所述有機發光二極體發出的光線的波長，η2為低折射率層的折射率。
[0017]作為本發明的再一個方面，提供一種分布布拉格反射鏡結構的製備方法，其中，所述製備方法包括交替地進行以下步驟，以形成沿所述分布布拉格反射鏡結構的厚度方向上交替設置的低折射率層和高折射率層:
[0018]S1、利用有機聚合物製成不吸收可見光的低折射率層，所述低折射率層的折射率不大於1.5 ;
[0019]S2、形成不吸收可見光的高折射率層。
[0020]優選地,所述步驟SI包括:
[0021]S11、在基底上塗敷包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物；
[0022]S12、使包括所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物交聯固化，形成所述低折射率層。
[0023]優選地，在所述步驟S12中對包括所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物加熱，以使所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物交聯固化。
[0024]優選地,所述步驟S2包括:
[0025]S21、向包括有機聚合物的混合物中摻雜無機納米顆粒，所述無機納米顆粒的折射率不小於2.0 ；
[0026]S22、將摻雜有無機納米顆粒的包括有機聚合物的混合物塗敷在所述低折射率層上，並使摻雜有無機納米顆粒的有機聚合物交聯固化，以形成所述高折射率層，該高折射率層包括有機聚合物交聯固化得到的基底和分布在所述基底中的無機納米顆粒，切所述高折射率層的折射率比所述低折射率層的折射率至少大0.1。
[0027]優選地，所述步驟S22中的有機聚合物與製成所述低折射率層的有機聚合物相同。
[0028]優選地，所述無機納米顆粒包括矽的氮化物、二氧化鈦和五氧化二鉭中的一種或幾種。
[0029]由於低折射率層由有機聚合物製成，因此，在製備低折射率層時，工藝相對簡單，從而降低了製造所述分布布拉格反射鏡結構所需的時間成本，提高了生產效率。並且由於所述低折射率層和所述高折射率層均不吸收可見光，所以，本發明所提供的分布布拉格反射鏡結構可以用於普通的有機發光二極體。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0031]圖1為本發明所提供的分布布拉格反射鏡結構的示意圖。
[0032]圖2為製作圖1中所示的分布布拉格反射鏡結構的製備方法的流程圖。
[0033]附圖標記說明[0034]10:低折射率層 20:高折射率層
[0035]30:玻璃基板
【具體實施方式】
[0036]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
[0037]如圖1所示，作為本發明的一個方面，提供一種分布布拉格反射鏡結構，所述分布布拉格反射鏡結構包括沿所述分布布拉格反射鏡結構的厚度方向交替設置的不吸收可見光的高折射率層20和不吸收可見光的低折射率層10，其中，低折射率層10由有機聚合物製成，且低折射率層10的折射率不大於1.5。
[0038]由於低折射率層10由有機聚合物製成，因此，在製備低折射率層10時，工藝相對簡單，從而降低了製造所述分布布拉格反射鏡結構所需的時間成本，提高了生產效率。例如，可以將有機聚合物塗敷在基板上，然後進行交聯固化，形成低折射率層10。由於低折射率層10和高折射率層20均不吸收可見光，因此，本發明所提供的分布布拉格反射鏡結構可以用於有機發光二極體。
[0039]應當理解的是，此處所述的「基板」可以是沒有設置低折射率層10和高折射率層
20的玻璃基板30，也可以是設置有低折射率層10和/或高折射率層20的玻璃基板。並且，在本發明中，對低折射率層10和高折射率層20的層數也沒有具體限制，但是應當確保所述分布布拉格反射鏡結構包括至少一層低折射率層10和至少一層高折射率層20。雖然只限定了低折射率層10的折射率不大於1.5，但是，低折射率層10應當可以實現所述分布布拉格反射鏡結構的功能，即，與高折射率層20配合，提高有機發光二極體的出光效率，並使有機發光二極體的光譜變窄，從而使得有機發光二極體發出的光線的色彩飽和度更高。
[0040]在本發明中，對製成高折射率層20的材料並沒有特殊的限定，例如，可以利用無機物Si02/Ti02製成高折射率層20，也可以利用折射率高於低折射率層10且不吸收可見光的有機物製成高折射率層20，具體將在下文中介紹，這裡先不贅述。
[0041]在本發明中，對形成低折射率層10的材料也沒有特殊限定，例如，可以對聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)進行交聯固化，形成低折射率層10。當然，也可以採用聚乙烯、聚環氧乙烷、聚甲基矽氧烷等形成低折射率層10。
[0042]作為高折射率層20的一種優選實施方式，該高折射率層20可以包括基體和摻雜在所述基體中的無機納米顆粒，所述無機納米顆粒的折射率不小於2.0，所述基體由有機聚合物製成，所述高折射率層的折射率比所述低折射率層的折射率至少大0.1。
[0043]當高折射率層20採用上述實施方式時，可以先將無機納米顆粒混合在製成基體的有機聚合物中，然後將無機納米顆粒和有機聚合物塗敷在基板上，使所述有機聚合物交聯固化，從而可以得到具有上述成分的高折射率層20。由此可知，可以利用簡單的工藝製備高折射率層20。
[0044]為了簡化製備工藝，優選地，形成高折射率層20中的基體的材料可以與形成低折射率層10的材料相同。例如，當利用聚甲基丙烯酸甲酯聚合物製備低折射率層10時，也可以利用聚甲基丙烯酸甲酯聚合物製備高折射率層20的基體。
[0045]在上述實施方式中，可以利用相似的工藝參數製備高折射率層20和低折射率層10，從而簡化了製備工藝，提高了生產效率。
[0046]高折射率層20中的無機納米顆粒的主要功能為增加高折射率層20的折射率，從而使得在基底材料與低折射率層10的材料相同的情況下，高折射率層20的折射率可以大於低折射率層10的折射率。在本發明中，所述無機納米顆粒可以選自矽的氮化物(SiNx)、二氧化鈦(TiO2)和五氧化二鉭(Ta2O5)中的一種或幾種。[0047]作為本發明的另一個方面，提供一種有機發光二極體結構，該有機發光二極體結構包括有機發光二極體和設置在所述有機發光二極體的出光面的分布布拉格反射鏡結構，其中，所述分布布拉格反射鏡結構為本發明所提供的上述分布布拉格反射鏡結構。
[0048]所述分布布拉格反射鏡結構中的高折射率層20和低折射率層10均不吸收可見光，因此可以應用於普通的有機發光二極體，以提高有機發光二極體的出光效率，增加有機發光二極體發出的有色光的色彩飽和度。並且，所述分布布拉格反射鏡結構製備工藝簡單，可以降低所述有機發光二極體結構的工藝成本，提高所述有機發光二極體結構的總體生產效率。
[0049]不同的有機發光二極體可以發出不同顏色的光線，可以根據有機發光二極體的光線的顏色確定所述分布布拉格反射鏡中高折射率層20和低折射率層10的厚度。
[0050]具體地，可以按照以下公式(I)計算所述高折射率層的厚度Cl1:
[0051]Cl1= λ /^1(I)
[0052]其中，λ為所述有機發光二極體發出的光線的波長；
[0053]Ii1為高折射率層的折射率。
[0054]並且，可以按照以下公式(I)計算所述低折射率層的厚度d2:
[0055]d2= λ /4η2(2)
[0056]其中，λ為所述有機發光二極體發出的光線的波長；
[0057]η2為低折射率層的折射率。
[0058]上述計算公式與利用無機材料製造所述分布布拉格反射鏡結構時，計算高折射率層和低折射率層的厚度的公式相同，計算原理也相同，這裡不再贅述。
[0059]作為本發明的另一個方面，如圖2所示，提供一種分布布拉格反射鏡結構的製備方法，其中，所述製備方法包括交替地進行以下步驟，以形成沿所述分布布拉格反射鏡結構的厚度方向上交替設置的低折射率層和高折射率層:
[0060]S1、利用有機聚合物製成不吸收可見光的低折射率層，所述低折射率層的折射率不大於1.5 ;
[0061]S2、形成不吸收可見光的高折射率層。
[0062]如上文中所述，此處對形成所述高折射率層的材料和方法均沒有特殊限制，只要形成的高折射率層的折射率大於所述低折射率層的折射率即可。
[0063]與利用濺射的方法將無機材料沉積在基底上相比，利用有機聚合物製成低折射率層工藝簡單，設備成本較低，由此可知，本發明所提供的製備方法具有相對較高的生產效率。
[0064]當所述有機聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯聚合物時，所述步驟SI可以包括:
[0065]S11、在基底上塗敷包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物；
[0066]S12、使包括所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物交聯固化，形成所述低折射率層。
[0067]容易理解的是，所述混合物除了包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物之外還可以包括有機溶劑和固化劑等。
[0068]優選地，在所述步驟S12中對包括所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物加熱，以使所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物交聯固化。
[0069]在所述步驟S12中加熱至少有以下兩個:(1)、使包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物交聯固化；(2)去除所述混合物中的有機溶劑。
[0070]當聚甲基丙烯酸甲酯聚合物交聯固化後，在該層低折射率層上塗敷形成高折射率層的基底的包括有機聚合物的混合物時，該混合物中的有機溶劑不會將低折射率層溶解。
[0071]優選地，在所述步驟Sll中，使用旋塗工藝將包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物塗敷在基板上。旋塗工藝可以精確地控制包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物的厚度，從而可以精確地控制所述低折射率層的厚度。
[0072]具體地，所述步驟S2可以包括:
[0073]S21、向包括有機聚合物的混合物中摻雜無機納米顆粒，所述無機納米顆粒的折射率不小於2.0 ；
[0074]S22、將摻雜有無機納米顆粒的包括有機聚合物的混合物塗敷在所述低折射率層上，並使摻雜有無機納米顆粒的有機聚合物交聯固化，以形成所述高折射率層，該高折射率層包括有機聚合物交聯固化得到的基底和分布在所述基底中的無機納米顆粒，切所述高折射率層的折射率比所述低折射率層的折射率至少大0.1。
[0075]容易理解的是，在步驟S21中，包括有機聚合物的混合物中還可以包括有機溶劑和固化劑等。
[0076]為了簡化製備工藝，所述步驟S22中的有機聚合物與製成所述低折射率層的有機聚合物相同。
[0077]因此，也可以利用旋塗工藝將所述步驟S22中的摻雜有無機納米顆粒的混合物塗敷在基板上。並且，在步驟S22中，也可以利用加熱的方法使得有機聚合物交聯固化。
[0078]當然，也可以利用不同的有機聚合物材料分別製備低折射率層和高折射率等的基體。應當注意的是，相鄰的高折射率層和低折射率層中，應當使用不同的溶劑體系控制旋塗上一層聚合物時，不對下一層聚合物造成溶解。
[0079]作為本發明的一種實施方式，所述無機納米顆粒可以包括矽的氮化物、二氧化鈦和五氧化二鉭中的一種或幾種。
[0080]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種分布布拉格反射鏡結構，所述分布布拉格反射鏡結構包括沿所述分布布拉格反射鏡結構的厚度方向交替設置的不吸收可見光的高折射率層和不吸收可見光的低折射率層，其特徵在於，所述低折射率層由有機聚合物製成，且所述低折射率層的折射率不大於.1.5。
2.根據權利要求1所述的分布布拉格反射鏡結構，其特徵在於，所述低折射率層為交聯固化的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物。
3.根據權利要求1或2所述的分布布拉格反射鏡結構，其特徵在於，所述高折射率層包括基體和摻雜在所述基體中的無機納米顆粒，所述無機納米顆粒的折射率不小於2.0，所述基體由有機聚合物製成，所述高折射率層的折射率比所述低折射率層的折射率至少大0.1。
4.根據權利要求3所述的分布布拉格反射鏡結構，其特徵在於，形成所述高折射率層中的基體的材料與形成所述低折射率層的材料相同。
5.根據權利要求3所述的分布布拉格反射鏡結構，其特徵在於，所述無機納米顆粒包括矽的氮化物、二氧化鈦和五氧化二鉭中的一種或幾種。
6.—種有機發光二極體結構,該有機發光二極體結構包括有機發光二極體和設置在所述有機發光二極體的出光面的分布布拉格反射鏡結構，其特徵在於，所述分布布拉格反射鏡結構為權利要求1至5中任意一項所述的分布布拉格反射鏡結構。
7.根據權利要求6所述 的有機發光二極體結構，其特徵在於，按照以下公式計算所述高折射率層的厚度: Cl1=X An1，其中，屯為所述高折射率層的厚度，λ為所述有機發光二極體發出的光線的波長，H1為高折射率層的折射率； 按照以下公式計算所述低折射率層的厚度: (12=λ/4η2，其中，d2為所述低折射率層的厚度，λ為所述有機發光二極體發出的光線的波長，η2為低折射率層的折射率。
8.一種分布布拉格反射鏡結構的製備方法，其特徵在於，所述製備方法包括交替地進行以下步驟，以形成沿所述分布布拉格反射鏡結構的厚度方向上交替設置的低折射率層和高折射率層: s1、利用有機聚合物製成不吸收可見光的低折射率層，所述低折射率層的折射率不大於 1.5 ; s2、形成不吸收可見光的高折射率層。
9.根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟SI包括: s11、在基底上塗敷包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物； s12、使包括所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物交聯固化，形成所述低折射率層。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於，在所述步驟S12中對包括所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物加熱，以使所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的混合物交聯固化。
11.根據權利要求8至10中任意一項所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟S2包括: s21、向包括有機聚合物的混合物中摻雜無機納米顆粒，所述無機納米顆粒的折射率不小於2.0 ； s22、將摻雜有無機納米顆粒的包括有機聚合物的混合物塗敷在所述低折射率層上，並使摻雜有無機納米顆粒的有機聚合物交聯固化，以形成所述高折射率層，該高折射率層包括有機聚合物交聯固化得到的基底和分布在所述基底中的無機納米顆粒，切所述高折射率層的折射率比所述低折射率層的折射率至少大0.1。
12.根據權利要求11所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟S22中的有機聚合物與製成所述低折射率層的有機聚合物相同。
13.根據權利要求11所述的製備方法，其特徵在於，所述無機納米顆粒包括矽的氮化物、二氧化鈦和五氧化二鉭`中的一種或幾種。
【文檔編號】H01L51/52GK103730601SQ201310739950
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】侯文軍, 劉則, 代青 申請人:京東方科技集團股份有限公司