專利名稱：提升出光效率的有機發(fā)光裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光裝置，特別是涉及一種具有提升出光效率的結構的有機發(fā)光裝置，以提升有機發(fā)光裝置的外部量子效率。
背景技術：
有機發(fā)光裝置(organic electroluminescent apparatus)，由于技術的快速發(fā)展，已邁向實用的階段，因其具有自發(fā)光、無視角限制、省電、制程簡易、低成本、操作溫度范圍廣、高應答速度以及全彩化等等的優(yōu)點，使其具有極大的潛力，可望成為下一代平面顯示器的主流。
有機發(fā)光裝置是一種利用有機官能性材料(organic functionalmaterials)的自發(fā)光特性來達到顯示效果的裝置，其可依照有機官能性材料的分子量不同分為小分子有機發(fā)光裝置(small molecule OLED，SM-OLED)與高分子有機發(fā)光裝置(polymer light-emitting device，PLED)兩大類；請參閱圖1所示，現(xiàn)有習知的有機發(fā)光裝置1，其是包括一基板11、一陽極12、一有機官能層13以及一陰極14，而陽極12與陰極14的位置是可相互置換。
由于有機發(fā)光裝置1的有機官能性材料對于水氣與氧氣非常敏感，與大氣接觸后容易產生暗點(Dark Spot)，是以，為了確保有機發(fā)光裝置1的使用壽命，如圖1所示，目前于有機發(fā)光裝置1的制程最后包括一封裝過程，利用紫外光硬化樹脂15將封裝外殼16與有機發(fā)光裝置1的基板11相互封合，俾使有機發(fā)光元件(由陽極12、有機官能層13以及陰極14構成)位于一密閉空間中。
承上所述，當對有機發(fā)光裝置1施以直流電流時，電流通過陽極12及陰極14之間，使電洞和電子在有機官能層13內再結合(recombination)而產生激子時，便可使有機官能層13依照其材料的特性，而產生不同顏色的放光機制，并由一顯示區(qū)域發(fā)出。
對于有機發(fā)光裝置1而言，由于各單位組成與空氣的折射率皆不同，且依據Snell定律，光線在入射層的折射率和入射角正弦值的乘積，相等于折射層的折射率和折射角正弦值的乘積，因此，當光線傳出有機發(fā)光裝置進入觀察者眼睛時，極大部分光線會受限于入射角而使光線發(fā)生全反射而被局限在有機發(fā)光裝置中，以理論值算來，僅約有20％的光線可傳出裝置外部，而其余80％的光線都無法有效利用。
因此，為解決上述外部發(fā)光效率的問題，有許多研究以可促進有機發(fā)光裝置外部量子效率(External Quantum Efficiency，EQE)為目的，來提升有機發(fā)光裝置的發(fā)光效率，其中包括有幾項方法其一，為在有機發(fā)光裝置的基板出光表面蝕刻出特定的結構，方法為先于發(fā)光表面涂布一單層直徑為0.2μm的聚笨乙烯(polystyrene)，之后再以干式蝕刻的方法在出光表面蝕刻出一深度為0.17μm的特殊結構，由理論計算所得結果顯示，其外部量子效率將可由27.06％提高至57.69％；其二，為在有機發(fā)光元件的基板出光面上貼附凸透鏡，此將可使外部量子效率增加1.5倍。
綜上所述，外部量子效率的結構都設置于基板的出光面上，如何有效提升有機發(fā)光裝置的外部量子效率仍有改善的空間，為當前有機發(fā)光裝置的重要課題之一；爰因于此，本發(fā)明提供一種具有提升出光效率的有機發(fā)光裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有提升出光效率的有機發(fā)光裝置，從而更加適于實用。
為達上述目的，依據本發(fā)明的提升出光效率的有機發(fā)光裝置包括一基板、至少一有機發(fā)光元件以及一透明保護層。其中，有機發(fā)光元件是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；透明保護層是覆蓋有機發(fā)光元件及基板，且相對于透明保護層連接第二電極的另一表面，是具有提升出光效率的結構。
為達上述目的，依據本發(fā)明的另一提升出光效率的有機發(fā)光裝置包括一基板、至少一有機發(fā)光元件、一透明保護層以及一透明薄膜。其中，有機發(fā)光元件是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；透明保護層是覆蓋有機發(fā)光元件及基板；透明薄膜是設置于透明保護層之上，且相對于透明薄膜連接透明保護層的另一表面，是具有提升出光效率的結構。
為達上述目的，依據本發(fā)明的再一提升出光效率的有機發(fā)光裝置包括一基板、至少一有機發(fā)光元件以及一透明保護層。其中，有機發(fā)光元件是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；透明保護層是覆蓋有機發(fā)光元件及基板，且相對于透明保護層連接第二電極的另一表面，是具有提升出光效率的結構，提升出光效率的結構具有復數(shù)個凸出部，凸出部的尺寸范圍是100～0.01μm。又，為達上述目的，依據本發(fā)明的又一提升出光效率的有機發(fā)光裝置包括一基板、至少一有機發(fā)光元件、一透明保護層以及一透明薄膜。其中，有機發(fā)光元件是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；透明保護層是覆蓋有機發(fā)光元件及基板；透明薄膜是形成于透明保護層之上，且相對于透明薄膜連接透明保護層的另一表面，是具有提升出光效率的結構，提升出光效率的結構具有復數(shù)個凸出部，凸出部的尺寸范圍是100～0.01μm。
承上所述，因依據本發(fā)明的提升出光效率的有機發(fā)光裝置是利用提升出光效率的結構設置于透明保護層上或是在透明保護層上的透明薄膜表面上，由于此特殊結構是為尺寸范圍100～0.01μm的凸出部結構，包括不規(guī)則構造(例如波浪狀或是皺折狀)或是至少一凸塊的結構，以此結構來增加光線傳出的機會，進而提升整體有機發(fā)光裝置的外部量子效率；此外，于透明保護層或是透明保護膜上設置提升出光效率的結構，除了使有機發(fā)光裝置具有防止外界水氧以及雜質入侵，減少一片玻璃蓋板的使用，使有機發(fā)光裝置更為輕、薄之外，并同時達到提升外部量子效率的目的。
經上述可知，本發(fā)明是關于一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置，包括一基板、至少一有機發(fā)光元件以及一透明保護層。其中，有機發(fā)光元件是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；透明保護層是覆蓋有機發(fā)光元件及基板，且相對于透明保護層連接第二電極的另一表面，是具有提升出光效率的結構。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1為顯示現(xiàn)有習知有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖2為顯示依據本發(fā)明較佳實施例的第一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖3為顯示依據本發(fā)明較佳實施例的第二種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖4為顯示依據本發(fā)明較佳實施例的第三種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖5為顯示依據本發(fā)明較佳實施例的第四種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖6為顯示依據本發(fā)明另一較佳實施例的第一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖7為顯示依據本發(fā)明另一較佳實施例的第二種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖8為顯示依據本發(fā)明另一較佳實施例的第三種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖9為顯示依據本發(fā)明另一較佳實施例的第四種提升出光效率的有機發(fā)光裝置的一示意圖。
1有機發(fā)光裝置11基板12陽極 13有機官能層14陰極 15紫外光硬化樹脂16封裝外殼 2提升出光效率的有機發(fā)光裝置20基板 21有機發(fā)光元件22第一電極 23有機官能層24第二電極 25透明保護層251表面 252表面253凸塊 253A微透鏡3提升出光效率的有機發(fā)光裝置 30基板31有機發(fā)光元件 32第一電極33有機官能層 34第二電極35透明保護層 353凸塊353A微透鏡 36透明薄膜361表面 362表面具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發(fā)明提出的提升出光效率的有機發(fā)光裝置其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請參閱圖2～圖5所示，本發(fā)明較佳實施例的一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置2包括一基板20、至少一有機發(fā)光元件21及一透明保護層25。
為了方便說明，以下以頂部發(fā)光的有機發(fā)光裝置為例說明，但需注意者，本發(fā)明并不僅限于頂部發(fā)光的有機發(fā)光裝置。
有機發(fā)光元件21是包括一第一電極22、至少一有機官能層23以及一第二電極24依序設置于基板20上；透明保護層25則是覆蓋有機發(fā)光元件21及基板20，以避免有機發(fā)光元件21受外界的雜質以及水氧入侵，而相對于透明保護層25連接第二電極24的另一表面252，是具有提升出光效率的結構。
在本實施例中，提升出光效率的結構是可為不規(guī)則結構，亦即如圖2所示于透明保護層25上形成粗糙表面，其中不規(guī)則結構是具有復數(shù)個凸出部，凸出部的尺寸范圍是100～0.01μm，又此結構可呈波浪狀(如圖2所示)或皺折狀。
又，提升出光效率的結構亦可為具有至少一凸塊253的規(guī)則結構，以遮罩(Mask)等方式形成于透明保護層25的表面上，形成如圖3所示剖面為矩形的凸塊253，或是形成如圖4所示剖面呈圓型的微球狀凸塊253；另外，凸塊253亦可為具有曲度表面的微透鏡253A(如圖5所示)，綜上所述，凸塊253的剖面形狀是可為多邊形、半圓形、圓形或橢圓形。
承上所述，提升出光效率的有機發(fā)光裝置2的基板20是可選自剛性基板、柔性基板、玻璃基板、塑膠基板及硅基板至少其中之一，且基板20的材質是為聚甲基丙烯甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、塑膠、高分子、玻璃及硅至少其中之一。
另外，提升出光效率的有機發(fā)光裝置2的第一電極22通常為陽極，其材質是可為導電物質或導電的金屬氧化物，其中導電的金屬氧化物是選自氧化銦錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅及鎘錫氧化物至少其中之一，且是利用濺鍍(sputtering)或是離子電鍍(ion plating)等方式形成于基板20上，其中導電物質是選自鋁、鈣、鎂、銦、錫、錳、銀、金及含鎂的合金至少其中之一，含鎂的合金包括但不限定為鎂銀合金、鎂銦合金、鎂錫合金、鎂銻合金及鎂碲合金，且是利用蒸鍍或是濺鍍等方法形成于基板20上。
有機官能層23通常包括一電洞注入層、一電洞傳遞層、一發(fā)光層、一電子傳遞層以及一電子注入層(圖中未示)，且有機官能層23是利用蒸鍍(evaporation)、旋轉涂布(spin coating)、噴墨印刷(ink jet printing)、移轉(transfer)或是印刷(printing)等方式形成于第一電極22上。此外，有機官能層23所發(fā)射的光線可為藍光、綠光、紅光、白光、其他的單色光或單色組合的彩色光。
而第二電極24則通常作為陰極，其材質是可為導電物質或導電的金屬氧化物，其中導電的金屬氧化物是選自氧化銦錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅及鎘錫氧化物至少其中之一，且是利用濺鍍(sputtering)或是離子電鍍(ionplating)等方式形成于有機官能層23上，其中導電物質是選自鋁、鈣、鎂、銦、錫、錳、銀、金及含鎂的合金至少其中之一，含鎂的合金包括但不限定為鎂銀合金、鎂銦合金、鎂錫合金、鎂銻合金及鎂碲合金，且是利用蒸鍍或是濺鍍等方法形成于有機官能層23上。綜上所述，在此一提的是，第一電極22亦可作為陰極，而第二電極24則作為陽極。
又，如圖6所示，依據本發(fā)明較佳實施例的另一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置3是包括一基板30、至少一有機發(fā)光元件31、一透明保護層35以及一透明薄膜36。
有機發(fā)光元件31是包括一第一電極32、至少一有機官能層33以及一第二電極34依序設置于基板30上；透明保護層35則是覆蓋有機發(fā)光元件31及基板30；透明薄膜36則是設置于透明保護層35之上，且相對于透明薄膜36連接透明保護層35的另一表面362，是具有提升出光效率的結構。
在本實施例中，有機發(fā)光元件3的第一電極32、有機官能層33以及第二電極34的配置、材質以及制作方法是如前所述，故不再贅述。
不同在于，本實施例的提升出光效率的有機發(fā)光裝置3尚包括一透明薄膜36，其是可以黏著等方式形成于透明保護層35之上，例如將透明薄膜36以熱壓膠或是紫外線硬化型膠黏著固定于透明保護層35之上，且在透明薄膜36的表面上形成具有提升出光效率的結構。
提升出光效率的結構是如前所述，可為波浪狀或皺折狀等不規(guī)則結構(如圖6所示)，不規(guī)則結構是具有復數(shù)個凸出部，亦或是如圖7～8的具有至少一凸塊353的結構來構成，如前所述，凸塊353的剖面可為矩形(如圖7所示)亦或是剖面為圓形的微球狀凸塊353(如圖8所示)，另外，凸塊353亦可為具有曲度表面的微透鏡353A(如圖9所示)。其中，構成不規(guī)則結構的凸出部尺寸范圍是100～0.01μm，且凸塊353的剖面形狀可為多邊形、半圓形、圓形或橢圓形等應用。
綜上所述，依據本發(fā)明的提升出光效率的有機發(fā)光裝置是利用一提升出光效率的結構設置于透明保護層或是透明薄膜表面上，其中，提升出光效率的結構可為不規(guī)則的凸出部結構，或是具有至少一凸塊的規(guī)則結構，而此結構的功能是在于增加有機發(fā)光裝置的外部量子效率，以微透鏡組成提升出光效率的結構為例說明，依據Snell理論，由于透明保護層(或是透明薄膜)的折射率(np)與空氣的折射率不同，因此當元件內部所產生的光線在“透明保護層(或是透明薄膜)/空氣”的入射角大于臨界角(sin-1(1/np))，則會于透明保護層(或是透明薄膜)形成全反射，造成外部量子效率降低。而本實施例中的該等微透鏡即是將入射角大于臨界角的光線聚焦進而傳出元件外部，因而可大幅提升有機發(fā)光裝置的外部量子效率。同樣地，其他結構的提升出光效率結構是依據上述的原理而達提高外部量子效率的目的，使此具有提升出光效率結構的保護層或是保護膜形成除了具有防止水氧與雜質入侵，減少一片玻璃蓋板的使用，使有機發(fā)光裝置更為輕、薄之外，同時并具有提升外部量子效率的有機發(fā)光裝置。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其包括一基板；至少一有機發(fā)光元件，其是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；以及一透明保護層，透明保護層是覆蓋有機發(fā)光元件及基板，且相對于透明保護層連接第二電極的另一表面，是具有提升出光效率的結構。
2.根據權利要求1所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中提升出光效率的結構是為不規(guī)則結構。
3.根據權利要求2所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中不規(guī)則結構具有復數(shù)個凸出部，凸出部的尺寸范圍是100～0.01μm。
4.根據權利要求1所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中提升出光效率的結構是具有至少一凸塊，且凸塊的剖面是為多邊形、半圓形、圓形或橢圓形。
5.根據權利要求4所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中凸塊是為微透鏡。
6.一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其包括一基板；至少一有機發(fā)光元件，其是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；一透明保護層，其是覆蓋有機發(fā)光元件及基板；以及一透明薄膜，其是設置于透明保護層之上，且相對于透明薄膜連接透明保護層的另一表面，是具有提升出光效率的結構。
7.根據權利要求6所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中提升出光效率的結構是為不規(guī)則結構。
8.根據權利要求7所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中不規(guī)則結構具有復數(shù)個凸出部，凸出部的尺寸范圍是100～0.01μm。
9.根據權利要求6所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中提升出光效率的結構是具有至少一凸塊，且凸塊的剖面是為多邊形、半圓形、圓形或橢圓形。
10.根據權利要求9所述的提升出光效率的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中凸塊是為微透鏡。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種提升出光效率的有機發(fā)光裝置，包括一基板、至少一有機發(fā)光元件以及一透明保護層。其中，有機發(fā)光元件是包括一第一電極、至少一有機官能層以及一第二電極依序設置于基板上；透明保護層是覆蓋有機發(fā)光元件及基板，且相對于透明保護層連接第二電極的另一表面，是具有提升出光效率的結構。
文檔編號H05B33/02GK1937872SQ20051010496
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權日2005年9月22日
發(fā)明者徐玉女, 楊富祥, 廖信達 申請人:錸寶科技股份有限公司