东芝研发出将有机EL出光率提高至1.6倍的技术

2月23日消息，将微粒子作为掩模使用，蚀刻时（上）。左下方是形成了衍射光栅的4英寸SiO2晶圆。中下部是衍射光栅的截面照片。右下方是微粒子通过自组织化整齐排列的样子。

东芝在“国际纳米科技综合展（nano tech 2009）”上展出了可大幅提高有机EL电视和有机EL照明的光提取效率的技术。该技术能够在二氧化硅（SiO2）底板上形成名为“纳米衍射光栅”的数百纳米间隔图案。

　 　有机EL照明方面一直存在如果不采用特殊方法，其光提取效率非常低，只有25％左右的问题。东芝通过将该纳米衍射光栅用于有机EL元件，使光提取效率提高到了不采用时的1.6倍。衍射光栅能够提取波长与光栅间隔大致相同的光。但此前几乎不存在能够精确制造出与可视光波长间隔相同的衍射光栅技术。

东芝通过名为“自组织化纳米加工”的技术制造该衍射光栅，提高了有机EL元件的光提取效率。具体做法为，首先在SiO2底板上铺上抗蚀剂（Resist），然后在抗蚀剂上铺上热塑性树脂薄层。接下来在树脂上将直径仅几百纳米的SiO2微粒子溶入分散液中并使其沉淀。这时，即使不进行特殊控制，微粒子也会由于相互间的作用力高密度且整齐地排列。东芝将其称为“自组织化”。最后，在蒸发分散液后进行加热，树脂会变软，微粒子的最下层则会嵌入树脂中固定住。

固定在树脂上的微粒子在之后的蚀刻工序中将起到掩模的作用。其结果是，SiO2底板上整齐排列的衍射光栅子能够以与微粒子尺寸基本相同的间隔成形。实际制作的衍射光栅的光栅间隔为700nm，光栅沟槽深440nm。

东芝在4英寸的SiO2晶圆上制成了该衍射光栅。将其用于2mm见方的单色有机EL元件时，全光通量比使用衍射光栅之前提高了60％。如果仅限于发光的峰值波长的话，则发光强度增至原来的2倍左右。（编辑：曾聪）