用于制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法，更具體來說涉及用于制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法，所述裝置的光提取效率可改善且厚度可顯著降低。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，發(fā)光裝置可一般分成其中發(fā)光層由有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的有機(jī)發(fā)光裝置，和其中發(fā)光層由無機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的無機(jī)發(fā)光裝置。在這些發(fā)光裝置中，發(fā)光層為自發(fā)光層，其使用由激子發(fā)射的能量產(chǎn)生光，所述激子經(jīng)由通過陰極注入的電子和通過陽極注入的空穴的復(fù)合產(chǎn)生。此類有機(jī)發(fā)光裝置具有多種優(yōu)點(diǎn)，諸如，低電壓驅(qū)動(dòng)、自發(fā)射、寬視角、高分辨率、天然色再現(xiàn)和快速響應(yīng)。
[0003]近來，正在進(jìn)行積極的研究以將有機(jī)發(fā)光裝置應(yīng)用至多種裝置，諸如便攜式信息裝置、照相機(jī)、手表、辦公設(shè)備、媒介物的信息顯示窗、電視(TV)、顯示器、或照明系統(tǒng)。
[0004]用于改善有機(jī)發(fā)光裝置的發(fā)光效率的方法包括改善構(gòu)成發(fā)光層的材料的發(fā)光效率的方法以及改善提取由發(fā)光層產(chǎn)生的光的光提取效率的方法。
[0005]光提取效率取決于形成有機(jī)發(fā)光裝置的層的折光率。在典型有機(jī)發(fā)光裝置中，當(dāng)一束由發(fā)光層產(chǎn)生的光以大于臨界角的角度發(fā)射時(shí)，該光束在較高折射率層諸如透明電極層和較低折射率層諸如玻璃基板之間的界面處被全部反射。這因此降低光提取效率，從而降低有機(jī)發(fā)光裝置的總發(fā)光效率，這是有問題的。
[0006]更具體地，僅約20%由發(fā)光層產(chǎn)生的光向外發(fā)射并且約80%的所述光通過如下而被損失掉:源自包括電子注入層、電子傳輸層、發(fā)射層、空穴傳輸層和空穴注入層的發(fā)光層與陽極和玻璃基板之間的折光率的差值的波導(dǎo)效應(yīng)，以及源自玻璃基板和空氣之間的折光率的差值的總內(nèi)反射。在此，內(nèi)部有機(jī)發(fā)光層的折光率范圍為1.7至1.8，而一般用于陽極的氧化銦錫(ITO)的折光率為約1.9。因?yàn)閮蓪泳哂蟹浅Ｐ〉脑?00至400nm范圍內(nèi)的厚度并且用于玻璃基板的玻璃的折光率為約1.5，從而在有機(jī)發(fā)光裝置內(nèi)部導(dǎo)致平面型波導(dǎo)。經(jīng)計(jì)算，由于上述理由所致的以內(nèi)部波導(dǎo)模式損失的光的比率為約45%。此外，因?yàn)椴ＡЩ宓恼酃饴蕿榧s1.5且環(huán)境空氣的折光率為1.0，當(dāng)從玻璃基板的內(nèi)部向外引導(dǎo)光時(shí)，具有大于臨界角的入射角的光束被全部反射且在玻璃基板內(nèi)被捕獲。被捕獲的光的比率高達(dá)約35%，且僅約20%所述產(chǎn)生的光向外發(fā)射。
[0007]有機(jī)發(fā)光裝置由于其纖細(xì)輪廓比其它發(fā)光裝置諸如發(fā)光二極管(LED)的那些更薄而正獲得遞增的關(guān)注。因?yàn)樽园l(fā)光有機(jī)發(fā)光裝置不需要向其加入背光單元(BLU)，所以有機(jī)發(fā)光裝置有利地允許最終產(chǎn)品的厚度為幾毫米。然而，盡管期望進(jìn)一步減小有機(jī)發(fā)光裝置的厚度，但是基于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)或工藝不可能進(jìn)一步減小有機(jī)發(fā)光裝置的厚度，因?yàn)樵跍p小有機(jī)發(fā)光裝置的玻璃基板或封裝玻璃基板的厚度方面有限制。當(dāng)在現(xiàn)有工藝下制造有機(jī)發(fā)光裝置時(shí)，玻璃基板的最小厚度為0.1mm0當(dāng)基于現(xiàn)有工藝制造有機(jī)發(fā)光裝置時(shí)，有機(jī)發(fā)光裝置的厚度必須大于玻璃基板的厚度。
[0008]在發(fā)明背景部分中公開的信息僅為了更好地理解發(fā)明背景而提供且不應(yīng)視為承認(rèn)或任何形式的暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文件
[0010]專利文件I:韓國(guó)專利申請(qǐng)公布N0.10-2007-0051601 (2007年5月18日)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的各個(gè)方面提供了制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法，所述裝置的光提取效率可得以改善且厚度可得以顯著降低。
[0012]本發(fā)明的一方面提供了制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法。所述方法包括下列步驟:用聚合物材料涂覆支撐體;用玻璃料(frit)漿料涂覆聚合物材料;在聚合物材料分解的溫度下熱處理所得的結(jié)構(gòu)以使通過熱處理由玻璃料漿料形成的玻璃料基板與支撐體分離；以及在已涂覆聚合物材料的玻璃料基板的一個(gè)表面上形成裝置層，所述裝置層包括順序布置于玻璃料基板的一個(gè)表面上的第一電極、有機(jī)發(fā)光層和第二電極。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，聚合物材料可用玻璃料漿料涂覆以使玻璃料基板的厚度范圍為4至5μηι。
[0014]涂覆支撐體的聚合物材料可以為選自由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、光致抗蝕劑(PR)和聚酰亞胺(PI)組成的候選聚合物材料組中的一種。
[0015]熱處理所得的結(jié)構(gòu)的溫度范圍可以為400至600°C。
[0016]在玻璃料基板與支撐體分離后，玻璃料基板的一個(gè)表面的表面粗糙度可比其上將形成裝置層的玻璃料基板的另一個(gè)表面的表面粗糙度更大。
[0017]玻璃料基板的一個(gè)表面的表面粗糙度范圍可以為0.4至0.5nm。
[0018]玻璃料基板的厚度和裝置層的厚度的總和可為ΙΟμπι或更少。
[0019]在本發(fā)明的另一方面中，提供了制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法。所述方法包括下列步驟:用聚合物材料涂覆支撐體;用其中含有光散射顆粒的金屬氧化物涂覆聚合物材料；用玻璃料漿料涂覆金屬氧化物;在聚合物材料分解的溫度下熱處理所得的結(jié)構(gòu)，以使包括通過熱處理由玻璃料楽料形成的玻璃料基板和金屬氧化物的堆疊物(stack)與支撐體分離，以及在已涂覆聚合物材料的堆疊物的一個(gè)表面上形成裝置層，所述裝置層包括順序布置于金屬氧化物的一個(gè)表面上的第一電極、有機(jī)發(fā)光層和第二電極。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，聚合物材料可用金屬氧化物和玻璃料漿料涂覆以使堆疊物的厚度范圍為5至20μπι。
[0021]涂覆支撐體的聚合物材料可以為選自由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、光致抗蝕劑(PR)和聚酰亞胺(PI)組成的候選聚合物材料組中的一種。
[0022]可熱處理所得的結(jié)構(gòu)的溫度范圍為400至600°C。
[0023]在堆疊物與支撐體分離后，堆疊物的一個(gè)表面的表面粗糙度可比將于其上形成裝置層的堆疊物的另一個(gè)表面的表面粗糙度更高。
[0024]金屬氧化物的一個(gè)表面的表面粗糙度范圍可以為0.4至0.5nm。
[0025]如上文所述的，本發(fā)明利用聚合物的特性:在高溫度下分解且通過涂覆而形成高度平整的表面。可替代常規(guī)玻璃基板的超薄玻璃料基板通過如下制備:用聚合物材料涂覆支撐體，用預(yù)期厚度的玻璃料涂覆聚合物材料，然后在聚合物材料分解的溫度下燒制所得的結(jié)構(gòu)，從而硬化的玻璃料或玻璃料基板與支撐體分離。歸因于形成高度平整的表面的聚合物材料的一種特性，已涂覆聚合物材料的玻璃料基板的一個(gè)表面也形成高度平整的表面，其將鄰接必須具有高水平的平整度的透明電極，從而排除單獨(dú)的平坦化層的必要性。因?yàn)椴ＡЯ匣宓牧硪粋€(gè)表面具有高水平的表面粗糙度，所以不需要單獨(dú)的外部光提取層。因?yàn)椴ＡЯ匣寰哂懈哒酃饴?其等于或類似于透明電極)，也可省略內(nèi)部光提取層。根據(jù)本發(fā)明，玻璃料基板可替代常規(guī)有機(jī)發(fā)光裝置的玻璃基板以及內(nèi)部和外部光提取層，由此可使有機(jī)發(fā)光裝置的厚度最小化。即，可能制作有機(jī)發(fā)光裝置，其厚度為常規(guī)有機(jī)發(fā)光裝置的約1/10，同時(shí)改善有機(jī)發(fā)光裝置的光提取效率。
[0026]此外，包括內(nèi)部光提取層和玻璃料基板的堆疊物可在玻璃料涂覆之前通過用其中含有光散射顆粒的金屬氧化物涂覆聚合物材料來制造。因此可能進(jìn)一步改善有機(jī)發(fā)光裝置的光提取效率。在此，鄰接透明電極的內(nèi)部光提取層的表面在與支撐體分離后形成高度平整的表面。
[0027]本發(fā)明的方法和設(shè)備具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些根據(jù)并入本文的附圖和一起用來解釋本發(fā)明的某些原則的下列【具體實(shí)施方式】將是明顯的或在所述附圖和所述【具體實(shí)施方式】中更詳細(xì)地列出。
【附圖說明】
[0028]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法的工藝流程圖；
[0029]圖2至圖6是順序顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的制造超薄有機(jī)發(fā)光裝置的方法的工藝的示意圖；
[0030]圖7是AFM照片，顯示TOMS(在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的制造超薄有機(jī)發(fā)光