用于有機(jī)電子器件的基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及用于有機(jī)電子器件(0ED)的基板的制造方法，用于0ED的基板、0ED及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002]0ED包括有機(jī)發(fā)光器件(0LED)、有機(jī)光伏電池、有機(jī)光電導(dǎo)體(0PC)或有機(jī)晶體管。例如，通常，具有代表性的0LED依次包含玻璃基板、透明電極層、包含發(fā)光單元的有機(jī)層以及反射電極層。
[0003]在稱為底部發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)中，透明電極層可形成為透明電極層，且反射電極層可形成為反射電極層。此外，在稱為頂部發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)中，透明電極層可形成為反射電極層，且反射電極層可形成為透明電極層。將電子和空穴注入到電極層中，并在發(fā)光單元中重新結(jié)合，從而產(chǎn)生光。該光可被發(fā)射至所述底部發(fā)光器件中的基板，或可被發(fā)射至所述頂部發(fā)光器件中的反射電極層。
[0004]在從有機(jī)層入射的光中，以臨界角或大于臨界角發(fā)射至每層的界面的光由于全內(nèi)反射而被捕獲，且僅僅非常少量的光被發(fā)射出。因此，例如，如專利文獻(xiàn)1中所公開，正嘗試著提高光提取效率。然而，到目前為止已知的提取光的技術(shù)通常前提條件是使用諸如玻璃基板的剛性基板，并且其并未有效地應(yīng)用于使用具有與玻璃基板不同的特性的柔性基板的器件。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3861758號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)目的
[0009]本申請(qǐng)旨在提供一種制造基板的方法，所述基板可提供具有效率得到提尚的兀件的0ED。根據(jù)本申請(qǐng)，可制造具有優(yōu)異表面光滑度以及根據(jù)所需的效果適當(dāng)控制的折射率或光散射特性的基板，并且因此可提供具有優(yōu)異的可靠性及效率的0ED。本申請(qǐng)還旨在提供通過上述方法制造的基板、0ED以及其用途。本申請(qǐng)的制造方法可有效地應(yīng)用于制造，例如柔性元件。
[0010]技術(shù)方案
[0011]在一個(gè)方面，用于0ED的基板的制造方法可包括在柔性基層(例如，聚合物基層或基層的前體層)的至少一個(gè)表面上形成凹凸圖案。此處，基層的前體可(例如)被制備以形成聚合物基層，且可為可形成該聚合物的單體的混合物，或其部分聚合物。此外，0ED的制造方法可包括在基層(例如，柔性基層)的至少一個(gè)表面上形成凹凸圖案，以及使用具有該凹凸圖案的基層作為基板在該基層上形成有機(jī)電子元件。
[0012]例如，當(dāng)0ED為用于發(fā)光的器件(例如，0LED)時(shí)，在所述基層上形成的凹凸圖案可提尚該器件的光提取效率。
[0013]例如，通過上述方法制造的0ED可具有如圖1中所示的結(jié)構(gòu)。在圖1的結(jié)構(gòu)中，由于與外部環(huán)境(例如，空氣)的相互作用，在基板10下方形成的凹凸圖案可具有使從有機(jī)電子元件20發(fā)射的光散射的功能。該功能可通過控制基板10 (例如，基層)的折射率來呈現(xiàn)。也就是說，當(dāng)將基板10的折射率調(diào)節(jié)為不同于外部環(huán)境(例如，空氣)時(shí)，可呈現(xiàn)出由于該凹凸結(jié)構(gòu)而引起的光散射的效果。作為另一種方法，如下文將描述，可應(yīng)用使基層呈現(xiàn)合適的霧度的方法。此外，如下文將描述，當(dāng)在所形成的凹凸圖案中形成額外的元件(其與基層相同或不同)時(shí)，可獲得上述的效果。
[0014]圖2為示出了通過本申請(qǐng)的方法制造的0ED的另一個(gè)實(shí)例的圖示。在圖2中，在基層10內(nèi)形成空洞(space)，且其可通過在至少一個(gè)表面或其前體層上具有凹凸圖案的基層的表面上形成另一個(gè)基層的方法來制造。在形成有凹凸圖案的基層的表面上形成的基層可為具有或不具有凹凸圖案的基層。如上文所述額外形成的基層可使用與具有凹凸圖案的基層的材料相同或不同的材料來形成。在此結(jié)構(gòu)中，由于在基層內(nèi)所形成的空洞，因此可呈現(xiàn)出散射效果。
[0015]在此制造方法中，在基層的一個(gè)表面上形成凹凸圖案的方法沒有特別的限制。例如，可應(yīng)用在合適的塑料基層上按壓模具的模制方法。在另一方法中，可通過在具有凹凸表面的模具上形成基層或其前體層以對(duì)應(yīng)于該模具的凹凸表面來形成凹凸圖案。當(dāng)基層或其前體為溶液類型時(shí)，可通過涂布方法來形成層，或當(dāng)基層或其前體為膜類型時(shí)，可通過以向下方向按壓置于模具上的膜來形成層。圖3為示出了上述方法的圖示，其中在具有凹凸圖案的模具30上形成基層10或其前體10。在此，應(yīng)用了模制方法或在模具上涂布的基層為用作基板的塑料基層或可形成基層的前體。例如，將可形成聚合物的涂布溶液涂布在模具上并在此狀態(tài)固化，由此形成聚合物，并且因此可形成在一個(gè)表面上具有凹凸圖案的基層。此外，在形成可形成聚合物的前體層時(shí)，可在其表面上按壓模具，并且可使該前體聚合，由此形成凹凸圖案。
[0016]如上所述而形成的凹凸圖案的類型沒有特別的限制，并且考慮到所需的霧度可進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。
[0017]例如，所述凹凸圖案的類型可為球形、半球形、橢圓形或無定形形狀，并且平均尺寸可為lnm至100 μ m。例如，當(dāng)從上方觀察該凹凸圖案時(shí)，平均尺寸可為凹痕或凹槽的長度或直徑，或者高度或深度。
[0018]此外，例如，當(dāng)形成具有與圖2中所示類型相同的基板10時(shí)，通過凹凸圖案形成的基板10內(nèi)的空洞的體積可為30%至91% (基于該基板的總體積計(jì))，但本申請(qǐng)并不限于此。
[0019]在此，作為適用聚合物的前體，可使用聚酰胺酸。所述聚酰胺酸可通過亞胺化而形成聚酰亞胺，并且當(dāng)在可形成凹凸圖案的模具與處于聚酰胺酸狀態(tài)的層接觸時(shí)進(jìn)行亞酰胺化時(shí)，可形成在一個(gè)表面具有凹凸圖案的基層。然而，能夠應(yīng)用于本申請(qǐng)的基層或其前體的類型并不限于此。
[0020]作為可應(yīng)用于該制造方法的基層或其前體，可使用已知的常規(guī)用于在本領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)柔性元件的材料，例如，聚醚醚酮(PEEK)、環(huán)烯烴聚合物(C0P)、聚酰亞胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸樹脂、聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(硫醚化物)(PES)或聚砜(PS)，或能后形成樹脂的前體，而沒有特別的限制。此處，作為前體，可使用能夠形成聚合物的單體的混合物或單體的部分聚合物。
[0021]在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)應(yīng)用于0ED的基層為聚酰亞胺或聚酰胺酸時(shí)，該基層或其前體可包含四羧酸二酐和二胺化合物的縮合單元或其亞胺化單元。聚酰亞胺通?？赏ㄟ^制備聚酰胺酸并使該酰胺酸亞胺化來制備，所述聚酰胺酸通過四羧酸二酐和二胺化合物的縮合而制得。因此，當(dāng)聚酰亞胺或聚酰胺酸用作基層時(shí)，形成凹凸圖案的基層可包含二酐和二胺化合物的縮合單元(即，聚酰胺酸單元)或其亞胺化單元(即，聚酰亞胺單元)。
[0022]可應(yīng)用于本文中的二酐或二胺化合物的類型和比例沒有特別的限制。例如，作為二酐或二胺化合物，考慮到所需的折射率或霧度，合適的類型可選自各種類型。此外，還可在能夠形成聚酰亞胺的范圍內(nèi)選擇兩者之間的比例。
[0023]使用所述材料并將該材料應(yīng)用于該方法具有許多優(yōu)點(diǎn)，且例如，當(dāng)應(yīng)用該材料時(shí)，通過將最小量的光散射顆粒應(yīng)用至基板中或者甚至沒有應(yīng)用該光散射顆粒，均可產(chǎn)生所需的霧度。因此，由于所述材料的使用及所述方法的應(yīng)用，其上形成了有機(jī)電子元件的表面可保持優(yōu)異的表面光滑度，且因此其上所形成有機(jī)電子元件可呈現(xiàn)優(yōu)異的性能。此外，上述的材料可自由地調(diào)節(jié)折射率，當(dāng)需要時(shí)，呈現(xiàn)出霧度，且因此可有效地應(yīng)用于各種應(yīng)用。
[0024]例如，當(dāng)至少兩種類型的形成聚酰亞胺或聚酰胺酸基層的縮合單元或其亞胺化單元包含在基層中時(shí)，可調(diào)節(jié)上述霧度和折射率中的至少一者。在此情況下，基層可包括作為第一單元的第一四羧酸二酐及第一二胺化合物的縮合單元或其亞胺化單元，以及作為第二單元的第二四羧酸二酐及第二二胺化合物的縮合單元或其亞胺化單元。
[0025]當(dāng)然，第一單元及第二單元不必包含在所述基層中，且當(dāng)需要時(shí)，具有合適物理特性的一個(gè)單元可包含在該基層中。例如，當(dāng)需要表現(xiàn)高折射率時(shí)，僅有的具有高折射率的一個(gè)單元可選自以下將描述的單元，由此形成基層。
[0026]第一單元及第二單元可包含在一種聚合物中或單獨(dú)的聚合物中，且因此可存在于基層中。即，該基層可包含一種包含第一單元和第二單元的聚合物，或包含第一單元的聚合物以及包含第二單元的聚合物。此外，該第一單元和第二單元可分別為包含在各個(gè)聚合物中的鏈或聚合物。
[0027]為了調(diào)節(jié)霧度和折射率中的至少一者，第一單元及第二單元可具有不同的物理特性。例如，第一單元及第二單元可具有不同的折射率。除非另有特別限定，本文中所用的術(shù)語“折射率”為相對(duì)于波長為550nm的光所測量的折射率。例如，第一單元與第二單元之間的折射率的差的絕對(duì)值可為0.01以上。在另一個(gè)實(shí)例中，折射率的差的絕對(duì)值可為大約
0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上或0.06以上。折射率的差的絕對(duì)值可為大約
0.02以下、0.15以下、0.1以下或0.08以下。調(diào)節(jié)如上所述的第一單元與第二單元的折射率的方法沒有特別的限制，且例如，折射率可通過選擇構(gòu)成各個(gè)單元的組分來進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，如下文將描述，形成單元的二酐及二胺化合物可分別選自芳族、脂族及脂環(huán)族二酐及二胺化合物。其中，當(dāng)選擇了已知的通常提供高折射率的芳族化合物時(shí)，則可形成相對(duì)較高折射率單元。
[0028]在另一個(gè)實(shí)例中，第一單元和第二單元可具有不同的極性。例如，第一單元和第二單元中的任一者或兩者均可包含至少一種極性官能團(tuán)。在此情況下，第一單元中所包含的極性官能團(tuán)的摩爾數(shù)與第二單元中所包含的極性官能團(tuán)的摩爾數(shù)之間的差的絕對(duì)值可為2以上。在另一個(gè)實(shí)例中，摩爾數(shù)的差的絕對(duì)值可為10以下、8以下、6以下或4以下。可將極性官能團(tuán)取代到上述的二酐或二胺化合物上。極性官能團(tuán)的可適用的類型可為(但并不特別限于)鹵素原子(例如氟或氯)、被鹵素(例如氟或氯)取代的鹵代烷基、氰基、硝基、羥基、烷氧基、氰酸酯基或硫氰酸酯基，且為了應(yīng)用方便，可使用鹵素原子或鹵代烷基。在此，鹵代烷基或烷氧基可為具有1至20個(gè)、1至16個(gè)、1至12個(gè)、1至8個(gè)或1至4個(gè)碳原子的鹵代烷基或烷氧基。被上述的極性官能團(tuán)取代的二酐或二胺化合物可以各種類型已知或通過常規(guī)方法合成。
[0029]如上所述，聚酰亞胺基層的霧度可使用第一單元與第二單元之間的折射率或極性的差值來均勻地調(diào)節(jié)。具有如上所述的折射率或極性的差值的不同類型的聚酰亞胺混合物可形成不透明乳液，且認(rèn)為將乳液的不透明度轉(zhuǎn)移給了膜。因此，可通過調(diào)節(jié)用于形成乳液的組分的折射率或極性的差值來調(diào)節(jié)聚酰亞胺膜的霧度。此外，在此過程中可通過調(diào)節(jié)具有高折射率的單元的比例而容易地調(diào)節(jié)膜的總折射率。當(dāng)使用聚合物的單元，而不通過使用散射顆粒提供霧度的常規(guī)方法來提供霧度時(shí)，可維持該聚合物的優(yōu)異表面光滑度以及均勻的霧度。
[0030]基層中的第一單元與第二單元的比例沒有特別的限制，且可在考慮所需折射率和霧度的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，基層可包含大約3至100、3至80、3至60、3至40、3至20或3至15重量份的第一單元，相對(duì)于100重量份的第二單元計(jì)，但本申請(qǐng)不限于此。
[0031]形成包含第一單元及第二單元的聚酰亞胺的二酐或二胺化合物的類型以及使用其形成單元的方法沒有特別的限制。在聚酰亞胺相關(guān)領(lǐng)域中，能夠合成聚酰亞胺的各種二酐或二胺化合物是已知的，且考慮到所需折射率或極性，可從此類已知的組分選擇并使用合適的類型。
[0032]例如，作為可用作二酐的脂族、脂環(huán)族或芳族四羧酸二酐，可使用丁烷四羧酸二酐、戊烷四羧酸二酐、己烷四羧酸二酐、環(huán)戊烷四羧酸二酐、二環(huán)戊烷四羧酸二酐、環(huán)丙烷四羧酸二酐、甲基環(huán)己烷四羧酸二酐、3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐、3，4，9，10-茈四羧酸二酐、4，4’ -磺?；彵蕉锥?，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐、1，2，5，6-萘四羧酸二酐、2，3，6，7-萘四羧酸二酐、1，4，5，8-萘四羧酸二酐、2，3，5，6，-吡啶四羧酸二酐、間三聯(lián)苯-3，3’，4，4’ -四羧酸二酐、對(duì)三聯(lián)苯_3，3’，4，4’ -四羧酸二酐、4，4’ -氧二鄰苯二甲二酐、1，1，1，3，3，3-六氟-2，2-雙[(2，3或3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、2，2-雙[4- (2, 3-或3，4- 二羧基苯氧基)苯基]丙燒二酐或1，1, 1, 3, 3, 3-六氟_2，2-雙[4- (2, 3或4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二