[发明专利]一种基于OLED光提取的超薄金属透明电极的OLED制造方法

说明书

本发明涉及有机发光二极管领域，具体地涉及一种基于OLED光提取的超薄金属透明电极的OLED制造方法，包括分布有纳米凸起结构的柔性透明基底以及位于柔性透明基底之上的多层电极结构，所述多层电极结构自下而上包括：柔性透明基底上的种子层、位于种子层上的超薄金属层、超薄金属层上的减反增透层。因其随机分布纳米结构的存在，有效降低了全反射，耦合出了被局限在OLED结构中的部分波导模式和表面等离子体模式，实现了较无光提取结构OLED器件出光效率大幅度提升，并且提出的纳米结构制作方法兼容于大面积或者精细小面积的制备过程。

技术领域

本发明涉及有机发光二极管领域，特别是涉及一种用于OLED光提取的超薄金属透明电极及其制作方法。

背景技术

OLED市场化受限的因素主要是器件的使用寿命，制作成本，功率效率等等。OLED的内量子效率几乎可以达到100％，然而外量子效率却依旧很低，归因于全反射，波导效应，表面等离子体效应等原因，OLED较低的输出耦合效率大大限制了整个器件的效率。根据斯涅耳定律，在没有其他手段的情况下，只有大概20％发射光能出射出为我们所利用，约30％的光因玻璃与空气界面处的全反射被限制在玻璃层中，另外有50％的光在ITO层，有机层以及电极附近以波导模式和表面等离子体模式存在。

针对由于基底与空气界面处全反射造成的光损失，一般通过涂布微球粒、制作透镜结构以减少全反射，增大光的萃取效率。对于以导波模式限制在电极附近的光，一般可以通过直接在ITO电极上面构建光栅破坏波导模式，从而有效地将光萃取出来。另外，通过在ITO层和基底之间构建光子晶体或者其他周期性结构则可以有效地提取限制在ITO和有机层中的导波光。近年来的研究大都采取纳米压印的方法在柔性基底上制备周期性结构，制备造价昂贵的纳米压印模板，然后用额外的工艺在基底上制备出用于提高OLED光输出的纳米结构。这样的步骤有效得提高了OLED的器件效率，但同时引入了额外的制备工艺和制备成本。不利于规模化大面积以及精细微小面积高耦合输出OLED的生产。

但是经过文献检索，未见有将纳米结构制备过程集成在电极或者OLED制备过程中而无需额外工艺条件的相关报道。

因此，该专利提出一种在制备透明电极过程中利用工艺过程中的制备环境处理聚合物柔性透明基底，制备出用于OLED光提取的随机性分布的纳米结构。后续叠层电极的制备将结构巧妙得保存了下来，不仅有效减少了基底与透明电极之间的全反射，并且破坏了其中的波导模式，和表面等离子体模式，从而实现OLED器件的光输出的增强。此种结构的制备工艺简单，可控，不需要额外设备和掩膜版，与传统的通过纳米压印制备周期性结构进行光提取相比，大大降低了透明电极结构化的成本，而且为大面积或者精细结构OLED的规模化制备奠定了基础，提供了新的降低成本提高性能的设计思路。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于OLED光提取的柔性超薄金属透明电极的设计思路，该思路以提高OLED的外量子效率，即发光效率为首要目的，以低成本为首要原则，以兼容大面积和精细小面积批量生产为要求。摒弃了通过纳米压印等额外工艺来纳米结构化透明电极的思路，提出一种巧妙利用电极加工工艺，利用过程能量来实现电极结构化的设计思路。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于OLED光提取的超薄金属透明电极，包括分布有随机或者准周期分布的柔性透明基底以及位于柔性透明基底之上的多层电极结构，所述多层电极结构自下而上包括：柔性透明基底上的种子层、位于种子层上的超薄金属层、超薄金属层上的减反增透层。

这里需要说明的是，种子层有的存在使得之后要在其上制备的金属薄膜更容易成膜或者说成膜质量更好，成膜的质量好坏决定了透明电极的两个核心性能：透过率和导电性；超薄金属层指的是厚度在10nm以内的金属薄膜层，其作用是用来导电；减反增透层的作用为通过与金属层的折射率匹配减少光的反射以增加光的透射率。