[发明专利]一种作为光取出层的微透镜、散射层及其制备方法

说明书

本发明属于平板显示及照明技术领域，公开了一种作为光取出层的微透镜、散射层及其制备方法。散射层的制备，包括：采用不良溶剂使溶液在干燥成膜时由于不良溶剂的存在有溶质析出发生微观尺度的聚集，得到所述散射层。微透镜的制备，包括：通过对墨水施加一定强度的电场，增大针尖与基板的距离，以电喷雾的形式得到微透镜。所述光取出层为电喷雾快速大面积制备出的纳米半球状透镜或采用不良溶剂的溶液产生微观聚集颗粒的光散射层。本发明采用不同的喷墨的方式，利用反溶剂的方式，均可制备出纳米尺度的光取出薄膜。也可在墨水中加入发光染料，在提高出光率的同时，实现高效光转换。

技术领域

本发明属于平板显示及照明技术领域，具体涉及一种作为光取出层的微透镜、散射层及其制备方法。

背景技术

有机电致发光器件(organic light emitting diode:OLED)具有自发光、超薄、柔性等优点，受到学术和业界广泛关注，目前成为显示面板的主要技术之一。

一般OLED器件由多层薄膜沉积在ITO玻璃基板上构成。器件的出光率较低是造成器件量子效率低的主要原因。其中一部分发光偶极子被金属层淬灭不发光，另外大部分的光子通过衬底模式和光波导模式损失。

那么其中衬底模式光损失是因为，ITO的折射率为1.8左右，玻璃的折射率在1.55左右。有机层产生的光经过ITO层进入玻璃，在经过玻璃进入空气中时，因为空气的折射率为1，光由光密介质进入光疏介质，当出射角大于临届值时，很容易发生光的全反射现象，最后大约只有很少一部分的光才能够射出正常发光。

针对OLED发光元件的光取出模式中的外光取出方案一般可分为：微透镜、衬底表面粗化、表面图案化薄膜、表面散射介质层等方式。

微透镜阵列(microlens array，MLA)是一种被动光学元件，具有会聚和发散光辐射的作用43-45。它的直径可以做到微米级甚至纳米级，具有轻薄、集成化、阵列化等特点，被广泛用作OLED器件的外光取出层。其光取出原理为：一方面，微透镜阵列薄膜充当了折射率匹配的缓冲层，抑制了全反射；另一方面，出光面增大和透镜会聚使更多的光可以出射。微透镜材料一般选用折射率介于玻璃衬底(n≈1.6)和空气(n＝1)之间、透光性能良好的有机聚合物。例如PDMS(poly-dimethyl-siloxane，聚二甲基硅氧烷，n＝1.4)、PS(polystyrene，聚苯乙烯，n＝1.59)、PMMA(polymethyl-methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯，n＝1.49)、PC(polycarbonate，聚碳酸酯，n＝1.58)等。而且，透镜形状也有半球形、椭球形、金字塔形和柱形等。

衬底表面粗化是一种最简单的增光方法，通过增加衬底表面粗糙度来增强散射和增加光的出射界面面积，提高了光线的出射几率，衬底表面粗化是一种最简单的增光方法，通过增加衬底表面粗糙度来增强散射和增加光的出射界面面积，提高了光线的出射几率。

表面图案化薄膜：随机分布的纳米图案是利用散射原理使射入衬底的光经过多次散射后出射到空气中。

散射介质层贴附于衬底基板表面，可以抑制衬底模式，利用散射中心改变光线传播路径的原理来增光，主要包括微球粒散射介质层和溶胶-凝胶散射介质层。溶胶-凝胶散射介质层是以光学吸收比极低的有机聚合物为基质，掺入无机微米级或纳米级颗粒的复合型薄膜。常用的聚合物基质有PDMS、PMMA、PET、光刻胶等。

其中除微透镜为采用全反射的原理来增加光取出方案，其他如表面粗化、表面散射层介质等方案等更多的应用的是光散射的原理。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种作为光取出层的微透镜、散射层及其制备方法。

本发明的首要目的是提供一种作为光取出层的微透镜、散射层。这是一种可以应用于高分辨率显示的纳米级光取出层。