TW201436333A - 用於有機電子裝置之基板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於一有機電子裝置(OED)之基板、一種有機電子系統、一種製造該基板或該系統的方法、一種用於一顯示器的光源、以及一種照明裝置。該用於一OED之基板可形成一種具有包括光萃取效率之優異性能的有機電子系統。

Description

用於有機電子裝置之基板
本發明係關於一種用於一有機電子裝置(OED)之基板、一種有機電子系統、一種製造該基板或該系統的方法、一種光源、及一種照明裝置。
一OED係一裝置，其包括至少一如同日本公開專利申請案第1996-176293號(參考文獻1)中所揭示之能夠傳導電流的有機材料層。這類OEDs包括一有機發光裝置(OLED)、一有機太陽能電池、一有機光導體(OPC)、及一有機電晶體。
一般來說，一代表性的OED，係依序包括一基板、一第一電極層、一有機層、及一第二電極層。在一已知作為一底部發光裝置的結構中，該第一電極層可為一透明電極層，以及該第二電極層可為一反射電極層。此外，在一已知作為一頂部發光裝置的結構中，該第一電極層可形成為一反射電極層，以及該第二電極層可形成為一透明電極層。由該些電極層所注入的電子及電洞在位於該有機層中的發光層中進行再結合，導致光線產生。該光線可發 射至在該底部發光裝置中的基板，或至在該頂部發光裝置中的第二電極。
在該OLED的結構中，銦錫氧化物(ITO)通常用來做為折射率分別約為2.0、1.8、及1.5的該透明電極層、該有機層、以及一般形成為一玻璃的基板。例如，在這類折射率的關係中，由於全內反射現象，在該底部發光裝置的發光層中所產生的光線會被捕捉於一介於該有機層及該第一電極層之間的介面，並且僅發射非常小量的光線。
此外，最近隨著在可撓性OEDs上的關注增加，對於將該OLED的結構中的一玻璃系基板置換為一聚合物系基板的技術之需求已逐漸增加。
專利文件1：日本專利公開第1996-176293號
本發明係針對於提供一種用於一有機電子裝置(OED)之基板、一種有機電子系統、一種製造該基板或該系統的方法、一種光源、及一種照明裝置。
本發明之一方面係提供一種用於一OED(其包括一種有機電子系統)之基板、一種製造該基板或該系統的方法、一種光源、及一種照明裝置。
用於一OED之基板的一實施例包括一第一聚合物基材層、一光學功能層、及一高折射率層。在本發明中，該光學功能層及該高折射率層可依序堆疊於該第一聚合物基材層上，因此該光學功能層可存在於該第一聚合物 基材層及該高折射率層之間。圖1顯示一示範性用於一OED之基板1，包括其中一光學功能層102及一高折射率層103依序形成於一第一聚合物基材層101上的一結構。在另一實施例中，該用於該有機電子裝置之基板可具有其中重複上述結構的一結構，例如，其結構為依序進行堆疊的一第一聚合物基材層、一光學功能層、一高折射率層、一第一聚合物基材層、一光學功能層、及一高折射率層。
在該基板中，可使用一合適的聚合物基材層作為該第一聚合物基材層，沒有特別限制，。例如，當將一基板應用於一底部發光裝置時，可使用一透明聚合物基材層，例如，一對於在可見光區中的光線之透光度為50%以上的聚合物基材層。當有需要時，該聚合物基材層可為一具有一驅動TFT的TFT基板。當將該基板應用於一頂部發光裝置時，該聚合物基材層可以不必然為一透明基材層。當有需要時，可將一利用鋁的反射層形成於該聚合物基材層的一表面上。
例如，作為該第一聚合物基材層，可使用對於波長為633nm之光線的折射率約為1.5以上、1.6以上、1.65以上、或1.7以上的一聚合物基材層。在一實施例中，該第一聚合物層的厚度沒有特別限制，例如，可使用厚度為10至100μm的一聚合物基材層。在一實施例中，作為該第一聚合物基材層，可使用一滿足方程式1的聚合物基材層。
在方程式1中，n係該第一聚合物基材層對於波長為633nm之光線的折射率，以及d係該第一聚合物基材層的厚度。為了滿足方程式1的該聚合物基材層，對於波長為633nm之光線的折射率及該聚合物基材層的厚度的乘積可為15μm至200μm、30μm至100μm、或45μm至60μm。當該第一聚合物基材層滿足上述範圍時，可減緩當將該聚合物基材層應用於一OED來作為一基板時由壓力所導致下列第一電極層(例如，一ITO電極層)的斷裂，因而可實現一具有更優異的耐久度及光萃取性能之OED。
例如，作為該第一聚合物基材層，可使用一包括一聚醯胺酸、聚亞醯胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚硫化物、聚碸或丙烯酸樹脂的基材層，然本發明不以此為限。在一合適的實施例中，針對一製程溫度或一光萃取性能，作為該第一聚合物基材層，可使用一包括一聚亞醯胺的基材層。
在一實施例中，包括一聚亞醯胺的該基材層可包括，例如，對於波長為633nm之光線的折射率約為1.5以上、1.6以上、1.65以上、或1.7以上的一聚亞醯胺。這類高折射率聚亞醯胺之製備可利用，例如，將一除了氟以外的鹵素、一硫原子、或一磷原子導入至其中的一單體。
在一實施例中，作為包括於該基材層中的聚亞醯胺，可使用由將對於波長為633nm之光線的折射率約為1.5以上、1.6以上、1.65以上、或1.7以上的聚醯胺酸進行亞胺化所製備者。在一實施例中，做為該聚醯胺酸，可使 用具有一鍵結至一粒子以增強該粒子的分散安定性的部份(像是一羧基)之一聚醯胺酸。例如，作為該聚醯胺酸，可使用一包括一式1的重複單元之化合物。
在式1中，n可為一正數，例如，1以上的正數。
該重複單元可選擇性地經至少一取代基取代。作為該取代基，可使用包括一氟以外的鹵素原子之官能基；或一包括一鹵素原子之官能基像是一苯基、一苄基、一萘基、或一噻吩基；一包括硫原子之官能基；或一包括磷原子之官能基。
該聚醯胺酸可為一僅由該式1的重複單元所形成的均聚物，或一包括除該式1的重複單元之外的另一單元的嵌段或隨機共聚物。在該共聚物的情況下，可在不會抑制所欲的折射率、耐熱性、或透光度之範圍下適當地選擇額外的重複單元的種類或比例。
作為該式1的重複單元的一具體例，可使用一式2的重複單元。
[式2]
在式2中，n係一正數，例如，1以上正數。
例如，由一凝膠滲透層析儀所測量且以標準品聚苯乙烯來進行轉換而得之該聚醯胺酸的重量平均分子量可約為10,000至100,0000或10,000至50,000。此外，該具有該式1的重複單元的聚醯胺酸在可見光區內的透光度為80、85、或90%以上，且具有優異的耐熱性。
在該基板中，該光學功能層可位於該第一聚合物基材層上。作為該光學功能層，可使用霧度為10%至50%、20%至40%、或25%至35%的一光學功能層。測量該霧度的方法沒有特別限制，以及該霧度的測量可利用一一般的霧度計，例如，依據JIS K7105的規格之HM-150。當該光學功能層的霧度在上述範圍內，自一有機層所透射的光線可適當地散射、折射或繞射，因此可克服或減緩介於在一有機層、一光學功能層及一基材層中的兩個膜層之間的一介面上的全反射。
該光學功能層可為，例如，一光散射層。“光散射層”一辭可意旨，例如，形成以將入射至膜層上的光線散射、折射或繞射之任何種類的膜層。該光散射層的一實施態樣沒有特別限制，只要將它實施以具有上述功能即可。
該光散射層可為，例如，一包括一基質材料及一散射區域的膜層。圖2顯示其中一包括由散射粒子所形成的一散射區域1022及一基質材料1021之示範性光散射層形成於該第一聚合物基材層101上的一態樣。用於本說明書中之“散射區域”一辭可意旨，例如，一可具有一不同於一基質材料或一周圍材料(像是將於下文中所述的一高折射率層)的折射率及一合適的大小之區域，藉此將入射光進行散射、折射或繞射。例如，該散射區域可由具有將於下文中所述的折射率及大小的粒子所形成，或可為一空白空間。例如，可利用具有不同於且高於或低於該周圍材料者的折射率之粒子來形成一散射區域。例如，該散射粒子的折射率與周圍材料，例如與基質材料及/或一高折射率層間之折射率的差值可高於0.3或0.3以上。例如，該散射粒子的折射率可約為1.0至3.5、或1.0至3.0。該散射粒子的折射率係對於波長約為550nm之光線所測得的折射率。該散射粒子的折射率可為，例如，1.0至1.6、或1.0至1.3。在另一實施例中，該散射粒子的折射率可約為2.0至3.5或2.2至3.0。例如，作為該散射粒子，粒子的平均粒徑為50nm以上、100nm以上、500nm以上、或1,000nm以上。該散射粒子的平均粒徑可為，例如，10,000nm以下。該散射區域係一具有上述大小的空白空間，並且可由一充滿空氣的空間所形成。
該散射粒子或區域可具有一圓形、橢圓形、多邊形或無定形，然該形狀不特別以此為限。作為該散射粒 子，例如，包括一有機材料(像是一聚苯乙烯或其一衍生物、一丙烯酸樹脂或其一衍生物、一矽樹脂或其一衍生物、或一酚醛清漆樹脂其一衍生物)、或一無機材料(二氧化矽、鋁、氧化鈦、或氧化鋯)的粒子。該散射粒子可包括上述材料中的任一者或其至少兩者。例如，作為該散射粒子，可形成在中空粒子(如中空二氧化矽)中所形成的粒子或核/殼型粒子。
該光散射層可更包括一維持一散射區域(像是散射粒子)的基質材料。該基質材料的形成可利用，例如，一折射率近似於另一鄰近材料(像示該基材層)的折射率之材料或一折射率高於該鄰近材料折射率之材料。該基質材料可為，例如，一熱或光固性之單體的、寡聚的或聚合的有機材料，包括一聚亞醯胺、一具有一茀環的卡多樹脂、胺甲酸乙酯、一環氧化物、一聚酯、或一丙烯酸酯；一無機材料，像是二氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、或聚矽氧烷；或一有機/無機組合材料。
該基質材料可包括一聚矽氧烷、聚醯胺酸或聚亞醯胺。在本發明中，該聚矽氧烷的形成可藉由，例如，將可縮合的一矽烷化合物或一矽氧烷寡聚物進行聚縮和作用，藉此形成一以在矽及氧之間的鍵結(Si-O)為基礎的基質材料。在形成該基質材料的期間，一聚矽氧烷的製備係僅基於一矽氧鍵(Si-O)而藉以控制縮合條件，或者可保留一些有機基團(像是一烷基)或一可縮合的官能基(像是一烷氧基)。此外，作為該基質材料，可使用一聚醯胺酸或聚亞醯胺， 以及關於該聚醯胺酸或聚亞醯胺，可適用上述於該第一聚合物基材層上的說明。
該光散射層可為，例如，一具有不均勻結構的膜層。圖3係一示意圖，顯示一具有形成於一基材層101上之不均勻結構的光散射層1023。當適當地控制該光散射層的不均勻結構，可散射入射光。該具有一不均勻結構的光散射層的製造可藉由，例如，將與一能夠在將一熱或光可固化的材料進行固化的製程中轉印一所欲的不均勻結構之形狀的模具接觸之一熱或光可固化的材料進行固化，或在形成一由一用於形成一光散射層的材料所形成的膜層之後透過一蝕刻製程來形成一不均勻結構。另擇地，該光散射層的形成可藉由將具有合適大小及形狀的粒子在一用於形成該光散射層的黏結劑中進行混合。在此情況下，該粒子不需為具有一散射功能的粒子，然亦可使用具有一散射功能的粒子。
例如，該光散射層的形成可藉由以濕塗佈來塗佈一材料，以及進行熱能的施予或光線的照射、以一溶膠凝膠法來固化該材料、沉積(像是化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD))、奈米壓印或微壓紋，然本發明不以此為限。
當有需要時，該光散射層可更包括高折射率粒子。“高折射率粒子”一辭可意旨折射率為，例如，1.5、2.0、2.5、2.6或2.7以上的粒子。該高折射率粒子的折射率上限可擇自能夠滿足該光散射層之一所欲的折射率之範圍 中。例如，該高折射率粒子的平均粒徑可小於該散射粒子。該高折射率粒子的平均粒徑可約為，例如，1nm至100nm、10nm至90nm、10nm至80nm、10nm至70nm、10nm至60nm、10nm至50nm、或10nm至45nm。作為該高折射率粒子，可使用氧化鋁、鋁矽磚、氧化鈦、或氧化鋯。作為該高折射率粒子，例如，作為折射率為2.5以上的粒子，可使用金紅石型氧化鈦。該金紅石型氧化鈦的折射率高於其他粒子，因此可以一相對低量來控制成一所欲的折射率。該高折射率粒子的折射率係對於波長為550nm之光線進行測量。
該光學功能層的厚度沒有特別限制，然可約為，例如，500nm至1,000nm、500nm至900nm、或500nm至800nm。
在該基板中，一高折射率層可位於該光學功能層上。該高折射率層可為，例如，對於波長為633nm之光線的折射率為1.6至2.0、2.0至1.8、或1.85至1.90的一模層。該高折射率層可提供一能夠形成一電極的表面於該光學功能層上，並且可透過與折射率在上述範圍內的該光學功能層之交互作用來實現較佳的光萃取效率。
該高折射率層可為，例如，一平坦化層。
該平坦化層可包括，例如，伴隨一黏結劑的高折射率粒子。例如，該平坦化層的形成可使用一藉由將高折射率粒子與該黏結劑進行混合所製得的組成物。該平坦化層可提供一能夠形成一包括一電極層的OED之表面，並 且具有光散射能力，藉此改善該裝置的光萃取效率。該平坦化層的折射率可等於或高於鄰近電極層所具有之折射率，以及可為，例如，1.7以上、1.8至3.5、或2.2至3.0。當該平坦化層形成於呈上述不均勻結構而形成的該光散射層上時，該平坦化層可形成為具有不同於該光散射層的折射率。
作為一黏結劑，可使用一習知的材料而沒有特別限制。作為該黏結劑，可使用，例如，在所屬技術領域中所習知的各種不同有機黏結劑、無機黏結劑、或有機/無機黏結劑。在考量使用壽命或對於在製備該裝置時所進行的一高溫製程、一光刻製程、或一蝕刻製程的優異抗性下，可選擇並使用具有優異化學抗性的一有機黏結劑、一無機黏結劑、或一有機/無機黏結劑。該黏結劑的折射率可約為，例如，1.4、1.45、1.5、1.6、1.65、或1.7以上。在考量一起摻合的粒子之折射率下，該黏結劑的折射率上限可擇自一能夠滿足該平坦化層的折射率之範圍中。作為該黏結劑，可使用，例如，在該光散射層的範疇中所描述之該基質材料、一環氧樹脂、聚矽氧烷或聚亞醯胺。
作為該黏結劑，可使用，例如，一高折射率黏結劑或一低折射率黏結劑。用於本說明書中之“高折射率黏結劑”一辭可意旨折射率約為1.7至2.5、或1.7至2.0的一黏結劑，而用於本說明書中之“低折射率黏結劑”一辭可意旨折射率約為1.4以上且低於1.7的一黏結劑。可選擇並使用在所屬技術領域中所習知的各種不同種類之黏結劑、 或除此之外之的一合適的黏結劑。
該平坦化層可更包括高折射率粒子。在該平坦化層中，“高折射率粒子”一辭可意旨，例如，折射率為1.8、2.0、2.2、2.5、2.6、或2.7以上的粒子。該高折射率粒子的折射率上限可擇自一能夠滿足該平坦化層的折射率之範圍中，例如，考量一起摻合的黏結劑之折射率。該高折射率粒子的平均粒徑可約為，例如，1nm至100nm、10nm至90nm、10nm至80nm、10nm至70nm、10nm至60nm、10nm至50nm、或10nm至45nm。作為該高折射率粒子，可使用氧化鋁、鋁矽磚、氧化鈦、或氧化鋯。作為該高折射率粒子，可使用，例如，折射率為2.5以上的金紅石型氧化鈦。該金紅石型氧化鈦的折射率高於其他粒子，因此可以一相對低量來控制成一所欲的折射率。該高折射率粒子的折射率係對於波長為550或633nm之光線進行測量。在一實施例中，該平坦化層可包括對於波長為633nm之光線的折射率為1.8以上且平均粒徑為50nm以下的高折射率粒子。
高折射率粒子在該平坦化層中的比例沒有特別限制，並且可控制在一能夠確保上述該平坦化層的折射率之範圍內。在考量該平坦化層的物理性質(例如，該平坦化層的水分或蒸氣穿透性質、或脫氣作用)下，相對於100重量份的黏結劑，包括於該平坦化層中知該高折射率粒子可為300、250、200、150、或120的重量份。此外，可包括，例如，40、60、80或100重量份以下的該高折射率粒子。 除非另外特別定義，用於本說明書中之“重量份”單位意旨一在組份之間的重量比。當該黏結劑及高折射率粒子之間係維持如上所述之比例時，例如，當形成一OED時，可增加外部量子效率，可防止氣體或水分自外部環境滲入，以及可減少脫氣作用，藉此提供一具有優異性能及可靠性的裝置。
該平坦化層的形成可藉由，例如，以濕塗佈來塗佈一材料，以及進行熱能的施予或光線的照射、以一溶膠凝膠法來固化該材料、沉積(像是化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD))、或微壓紋，然本發明不以此為限。
在另一實施例中，該平坦化層可由一藉由將一像是一金屬(像是鋯、鈦或鈰)的一烷氧化物或醯化物(acylate)之化合物與一具有一極性基團(像是一羧基或一羥基)的黏結劑進行摻合而製得的材料所形成。該像是一烷氧化物或醯化物的化合物可與在該黏結劑中的一極性基團進行縮合反應以包括該金屬在該黏結劑的主鏈中，藉此實現高折射率。該烷氧化物或醯化物化合物的例子可包括一鈦烷氧化物，像是四-正丁氧基鈦、四異丙氧基鈦、四-正丙氧基鈦、或四乙氧基鈦；一鈦醯化物，像是十八酸鈦；一鈦螯合物、一鋯烷氧化物，像是四-正丁氧基鋯、四-正丙氧基鋯、四異丙氧基鋯、或四乙氧基鋯；一鋯醯化物，像是三丁氧基十八酸鋯；或一鋯螯合物。該平坦化層的形成亦可藉由一溶膠凝膠塗佈法，包括藉由將一金屬烷氧化物(像是一鈦烷氧化物或鋯烷氧化物)與一溶劑(像是一乙醇或水)進行摻合來 製備一塗佈溶液，塗佈該溶液，以及在一合適的溫度下將所塗佈的溶液進行塑化。
作為該高折射率層，可使用，例如，一第二聚合物基材層。作為該第二聚合物基材層，可使用，例如，折射率約為1.5、1.6、1.65、或1.7以上的一聚合物基材層。在該第二聚合物基材層中，除非另外特別定義，“折射率”一辭可意旨一對於波長為633nm之光線的折射率。該第二聚合物基材層可為，例如，一包括一聚醯胺酸、聚亞醯胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚硫化物、聚碸或丙烯酸樹脂的基材層，然本發明不以此為限。在一合適的例子中，作為該第二聚合物基材層，可使用一包括一聚亞醯胺的膜層，以及可將上述的該第一聚合物基材層應用至其中。該第二聚合物基材層的厚度沒有特別限制，並且可小於該第一聚合物基材層所具者，其可為，例如，10μm以下。
在一實施例中，如上所述，該高折射率層可具有一平坦化層或該第二聚合物基材層形成於其中的一結構，或一平坦化層及該第二聚合物基材層堆疊於其中的一結構。
在一實施例中，該用於該OED之基板可更包括一載體基板。在該用於一OED之基板中，例如，該載體基板可與與該光學功能層相反之該第一聚合物基材層的一側相接觸。亦即，該用於該有機電子裝置之基板可形成於其中該載體基板、該第一聚合物基材層、該光學功能層、及 該高折射率層依序進行堆疊的一結構。
在一實施例中，該載體基板可為，例如，一玻璃基板或一硬基板。作為該玻璃基板，沒有特別限制，可使用一合適的材料，例如，可使用一包括鈉鈣玻璃、含鋇/鍶玻璃、鉛玻璃、鋁矽磚玻璃、硼矽酸玻璃、硼矽酸鋇玻璃、或石英的基材層，然本發明不以此為限。在一實施例中，如在下面製造用於一OED之基板的方法中所述，該載體基板可形成為可自該第一聚合物基材層拆離。
本發明的另一方面提供一種有機電子系統，其包括上述用於一OED之基板。在一實施例中，該示範性有機電子系統可包括上述用於該有機電子裝置之基板、一電極層形成於該基板的一高折射率層上、一功能有機層形成於該第一電極層上、以及一電極層形成於該功能有機層上。下文中，為了區隔，形成於該用於該有機電子裝置之基板上的該電極層可意旨為一第一電極層，以及形成於該功能有機層上的該電極層可意旨為一第二電極層。
該有機層可包括至少一發光層。例如，當一透明電極層用來作為該第一電極層，且一反射電極層用來做為該第二電極層時，可實現一底部發光裝置，其發射通過該光學功能層而自該有機層的一發光層至該基材層所產生的光線。
在一實施例中，該OED可為一OLED。當該OED係一OLED，例如，該OED可具有其中包括至少一發光層的該有機層插設於一電洞注入電極層及一電子注入電極層 之間的一結構。例如，當包括於該基板中的該電極層係一電洞注入電極層時，該第二電極層係一電子注入電極層，相反地，當包括於該基板中的該電極層係一電子注入電極層時，該第二電極層可為一電洞注入電極層。
存在於該電子及電洞注入電極層之間的該有機層可包括至少一發光層。該有機層可包括複數個(例如，至少兩個)發光層。當包括該至少兩個發光層時，該些發光層可由一具有一電荷發光特性或的極間層或一電荷產生層(charge generating layer,CGL)所分隔。
該發光層可由，例如，在所屬技術領域中所習知的各種不同螢光或磷光有機材料所形成。用於該發光層的材料之例子可為，但不限於，一螢光材料，例如一Alq基材料，像是三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(Alg3)、4-MAlq3、或Gaq3；一環戊二烯衍生物，像是C-545T(C26H26N2O2S)、DSA-胺、TBSA、BTP、PAP-NPA、螺旋-FPA、Ph3Si(PhTDAOXD)、1,2,3,4,5-五苯-1,3-環戊二烯(PPCP)；4,4’-雙(2,2’-二苯基乙烯基)-1,1’-聯苯(DPVBi)、二苯乙烯基苯、或其一衍生物；或4-(二氰基亞甲基)-2-三級丁基-6-(1,1,7,7,-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-派喃(DCJTB)、DDP、AAAP、或NPAMLI；或一磷光材料，例如Firpic、m-Firpic、N-Firpic、bon2Ir(acac)、(C6)2Ir(acac)、bt2Ir(acac)、dp2Ir(acac)、bzq2Ir(acac)、bo2Ir(acac)、F2Ir(bpy)、F2Ir(acac)、op2Ir(acac)、ppy2Ir(acac)、tpy2Ir(acac)、fac-三[2-(4,5’-二氟苯基)吡啶-C’2,N]銥(III)(FIrppy)、或雙(2-(2’-苯並[4,5-a]噻吩基)吡啶-N,C3’) 銥(乙醯基丙酮)(Btp2Ir(acac))。該發光層可包括作為一主體的材料、以及一主體-摻雜物系統，其包括作為一摻雜物的苝、二苯乙烯基聯苯、DPT、喹吖酮、紅螢烯、BTX、ABTX、或DCJTB。
該發光層的形成亦可採用擇自將於下文中所述之展現發光特性的電子接受有機化合物及電子供給有機化合物中的一合適類型。
該有機層可形成於各種不同更包括所屬技術領域中所習知的各種不同的功能層之結構，只要包括該發光層即可。能夠包括於該有機層中的膜層可為一電子注入層、一電洞阻隔層、一電子傳輸層、一電洞傳輸層或一電洞注入層。
該電子注入層或該電子傳輸層之形成可使用，例如，一電子接受有機化合物。在本說明書中，作為該電子接受有機化合物，作為一包括於一低折射層中之電子接受有機化合物，可使用一習知的選擇性化合物而沒有特別限制。作為這類有機化合物，可使用一多環化合物，例如，p-三苯、四聯苯或其一衍生物；一多環烴化合物，例如，萘、稠四苯、芘、蔻、1,2-苯并菲(chrysene)、蒽、二苯基蒽、稠四苯(naphthacene)、菲、或其一衍生物；或一雜環化合物，例如，啡啉(phenanthroline)、红菲咯啉(bathophenanthroline)、啡啶(phenanthridine)、吖啶、喹啉、喹噁啉、啡肼(phenazine)或其一衍生物。此外，熒光素(fluoroceine)、苝(perylene)、酞苝(phthaloperylene)、萘苝(naphthaloperylene)、紫環酮 (perynone)，酞苝酮(phthaloperynone)、萘苝酮(naphthaloperynone)、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、噁二唑、醛連氮(aldazine)、雙苯并噁唑(bisbenzoxazoline)、雙苯乙烯基(bisstyryl)、吡嗪、環戊二烯、8-羥喹啉、胺喹啉、亞胺、二苯基乙烯、乙烯蒽、二胺基咔唑、吡喃、噻喃、聚次甲基、部花青素(merocyanine)、喹吖酮、紅螢烯(rubrene)或其一衍生物；一金屬螯合錯合物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1988-295695、日本專利申請案公開號No.1996-22557、日本專利申請案公開號No.1996-81472、日本專利申請案公開號No.1993-009470、或日本專利申請案公開號No.1993-017764，例如，一具有至少一金屬螯合的8-羥喹啉化合物之金屬錯合物，例如，包括三(8-羥基喹啉)鋁、雙(8-羥基喹啉)鎂、雙[苯并(f)-8-羥基喹啉]鋅、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁、三(8-羥基喹啉)銦、三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁、8-羥基喹啉鋁、三(5-氯-8-羥基喹啉)鎵、雙(5-氯-8-羥基喹啉)鈣及其衍生物作為配位體的8-喹啉；一噁二唑化合物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1993-202011、日本專利申請案公開號No.1995-179394、日本專利申請案公開號No.1995-278124或日本專利申請案公開號No.1995-228579；一三氮雜苯化合物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1995-157473；一二苯乙烯衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1994-203963；一二苯乙烯基亞芳基衍生物；一苯乙烯基衍生物，其揭露於專利公開， 例如，日本專利申請案公開號No.1994-132080或日本專利申請案公開號No.1994-88072；一二烯衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1994-100857或日本專利申請案公開號No.1994-207170；一螢光增白劑，例如，一苯并噁唑化合物、一苯并噻唑化合物或一苯并咪唑化合物；一二苯乙烯基苯化合物，例如，1,4-雙(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-雙(3-甲基苯乙烯基)苯、1,4-雙(4-甲基苯乙烯基)苯、二苯乙烯基苯、1,4-雙(2-乙基苯乙烯基)苄基、1,4-雙(3-2-乙基苯乙烯基)苯、1,4-雙(2-甲基苯乙烯基)-2-甲苯或1,4-雙(2-甲基苯乙烯基)-2-乙苯；一二苯乙烯基吡嗪化合物，例如，2,5雙(4-甲基苯乙烯基)吡嗪、2,5-雙(4-乙基苯乙烯基)吡嗪、2,5-雙[2-(1-萘)乙烯基]吡嗪、2,5-雙(4-甲氧基苯乙烯基)吡嗪、2,5-雙[2-(4-聯苯)乙烯基]吡嗪、或2,5-雙[2-(1-芘基)乙烯基]吡嗪；一二亞甲基化合物，例如，1,4-伸苯基二亞甲基、4,4’-伸苯基二亞甲基、2,5-二甲苯二亞甲基，2,6-伸萘基二亞甲基、1,4-二伸苯基二亞甲基、1,4-對-三聯苯二亞甲基、9,10-蒽二基二亞甲基、或4,4’-(2,2-二-丁三級基苯乙烯基)聯苯、4,4’-(2,2-聯苯乙烯基)聯苯、或其一衍生物；一矽胺衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1994-49079或日本專利申請案公開號No.1994-293778；一多官能基團的苯乙烯基化合物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1994-279322或日本專利申請案公開號No.1994-279323；一噁二唑衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號 No.1994-107648或日本專利申請案公開號No.1994-092947；一蒽化合物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1994-206865；一8-羥喹啉衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1994-145146；一四苯基丁二烯化合物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1992-96990；一有機三官能基團的化合物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1991-296595；一薰草素衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1990-191694；一苝衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1990-196885；一萘衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1990-255789；一酞苝酮衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1990-289676或日本專利申請案公開號No.1990-88689；或一苯乙烯基胺衍生物，其揭露於專利公開，例如，日本專利申請案公開號No.1990-250292。此外，在本說明書中，該電子注入層之形成可使用。此外，在本說明書中，該電子注入層之形成可使用，例如，一像是LiF或CsF的材料。
該電洞阻隔層可為一能夠增強裝置的使用壽命與效率的膜層，其藉由防止所注入的電洞經由該發光層而靠近至一電子注入電極，並且當有需要時可使用一習知的材料而將該電洞阻隔層形成於一介於該發光層與該電子注入電極之間的合適部分。
該電洞注入層或電洞傳輸層可包括，例如，一 電子供給有機化合物。作為該電子供給有機化合物，可使用N,N’,N’-四苯基-4,4’-二胺基苯基、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲苯)-4,4’-二胺基聯苯、2,2-雙(4-二-p-甲苯基胺基苯基)丙烷、N,N,N’,N’-四-p-甲苯基-4,4’-二胺基聯苯、雙(4-二-p-甲苯基胺基苯基)甲苯、N,N’-聯苯-N,N’-二(4-甲氧基苯基)-4,4’-二胺基聯苯、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-雙(聯苯胺基)四聯苯、4-N,N-聯苯胺基-(2-聯苯乙烯基)苯、3-甲氧基-4’-N,N-聯苯胺基苯乙烯基苯、N-苯基咔唑、1,1-雙(4-二-p-三胺基苯基)環己烷、1,1-雙(4-二-p-三胺基苯基)-4-苯基環己烯、雙(4-二甲基胺基-2-甲苯)甲苯，N,N,N-三(p-甲苯基)胺、4-(二-p-甲苯基胺基)-4’-[4-(二-p-甲苯基胺基)苯乙烯基]二苯乙烯、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二胺基聯苯-N-苯基咔唑、4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-胺基]聯苯、4,4”-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]p-三苯、4,4’-雙[N-(2-萘基1)-N苯基胺基]聯苯、4,4’-雙[N-(3-乙烷合萘基)-N-苯基胺基]聯苯、1,5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]萘、4,4’-雙[N-(9-蒽基)-N-苯基胺基]聯苯苯基胺基]聯苯、4,4”-雙[N-(1-蒽基)-N-苯基胺基]-p-四苯基、4,4’-雙[N-(2-苯基蒽基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4’-雙[N-(8-熒蒽)-N-苯基蒽基]聯苯、4,4’-雙[N-(2-芘基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4’-雙[N-(2-苝基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4’-雙[N-(1-蒄基)-N-苯基胺基]聯苯、2,6-雙(二-p-甲苯基胺基)萘、2,6-雙[二-(1-萘基)胺基]萘、2,6-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)胺基]萘、4,4-雙[N,N-二(2-萘基)胺基]三苯、4,4’-雙{N- 苯基-N-[4-(1-萘基)苯基]胺基}聯苯、4,4’-雙[N-苯基-N-(2-芘基)胺基]聯苯、2,6-雙[N,N-二-(2-萘基)胺基]氟、或4,4’-雙(N,N-二-p-甲苯基胺基)三苯、或一像是雙(N-1-萘基)(N-2-萘基)胺的胺基芳化合物，然本發明不以此為限。
可藉由將有機化合物分散於一聚合物中或使用衍生自有機化合物的一聚合物來形成該電洞注入層或電洞傳輸層。此外，亦可使用一像是聚對伸苯基乙烯與其一衍生物之π-共軛聚合物、一像是聚(N-乙烯基咔唑)的電洞傳輸非-共軛聚合物、或一聚矽烷的σ-共軛聚合物。
該電洞注入層的形成可使用一導電聚合物，例如一像是酞青銅的金屬酞青、或一無-金屬酞青、一碳層或聚苯胺，或者藉由使用作為一氧化劑的該胺基芳化合物來與一路易士酸相反應。
例如，該OLED可形成為下列的類型：(1)一電洞注入電極層/一有機發光層/一電子注入電極層；(2)一電洞注入電極層/一電洞注入層/一有機發光層/一電子注入電極層；(3)一電洞注入電極層/一有機發光層/一電子注入層/一電子注入電極層；(4)一電洞注入電極層/一電洞注入層/一有機發光層/一電子注入層/一電子注入電極層；(5)一電洞注入電極層/一有機半導體層/一有機發光層/一電子注入電極層；(6)一電洞注入電極層/一有機半導體層/一電子障蔽層/一有機發光層/一電子注入電極層；(7)一電洞注入電極層/一有機半導體層/一有機發光層/一黏著-促進層/一電子注入電極層；(8)一電洞注入電極層/一電洞注入層/一電洞傳輸層/一有機 發光層/一電子注入層/一電子注入電極層；(9)一電洞注入電極層/一絕緣層/一有機發光層/一絕緣層/一電子注入電極層；(10)一電洞注入電極層/一無機半導體層/一絕緣層/一有機發光層/一絕緣層/一電子注入電極層；(11)一電洞注入電極層/一有機半導體層/一絕緣層/一有機發光層/一絕緣層/一電子注入電極層；(12)一電洞注入電極層/一絕緣層/一電洞注入層/一電洞傳輸層/一有機發光層/一絕緣層/一電子注入電極層；或(13)一電洞注入電極層/一絕緣層/一電洞注入層/一電洞傳輸層/一有機發光層/一電子注入層/一電子注入電極層，其可依序地形成，以及在一些情況中，該OLED可具有一介於一電洞注入電極層與一電子注入電極層之間的有機層，在該有機層之結構中，至少兩層發光層係藉由一具有一電荷產生特性之極間層或CGL所分隔，然本發明不以此為限。
用來形成一電洞或電子注入電極層以及一有機層之各種不同的材料，例如，一發光層、一電子注入或傳輸層、或一電洞注入或傳輸層，以及形成其的方法係所屬技術領域中所習知的，並且可應用上述的所有方法來製造該有機電子系統。
該有機電子系統可更包括一封裝結構。該封裝結構可為一用來防止一像是水分或氧氣的外部材料流入至該有機電子系統的有機層中之保護結構。該封裝結構可為，例如，覆蓋該有機層的整個表面之一像是一玻璃罐或金屬罐的罐體、或一薄膜。
圖4顯示形成於一包括依序形成的一第一聚合物基材層101、一光學功能層102、及一高折射率層103的基板上之一第一電極層401、一有機層402及一第二電極層403，係藉由一具有一像是一玻璃罐或一金屬罐的罐體結構之封裝結構404所保護。如圖4所示，該封裝結構404可藉由，例如，一黏著劑，而貼附至該基板上。例如，該封裝結構可貼附於其下方該第一電極層沒有存在該基板中的該高折射率層。例如，如圖4所示，該封裝結構404可藉由一黏著劑405而貼附於該基板的一末端。在這類方法中，可最大化透過該封裝結構的保護效用。
該封裝結構可為，例如，一塗佈該第一電極層、該有機層及該第二電極層的整個表面之薄膜。圖5顯示形成為覆蓋該第一電極層401、該有機層402及該第二電極層403的整個表面之一薄膜類型的一封裝結構501。例如，如圖所示5，該薄膜類型的封裝結構501可具有一塗佈該第一電極層401、該有機層402及該第二電極層403的整個表面之結構，並且其中一包括該第一聚合物基材層101、該光學功能層102以及高折射率層103之基板貼附於一配置在其上的第二基板502。在本發明中，該第二基板可為，例如，一玻璃基板、一金屬基板、一聚合物膜、或一障蔽層。該薄膜型(film-type)的封裝結構之形成可藉由，例如，塗佈一藉由熱或UV照射所固化之像是環氧樹脂的液體材料，以及固化該液體材料，或者使用一先前使用環氧樹脂所製造之呈薄膜類型的黏著片來層壓該基板及上面的基板。
當有需要時，該封裝結構可包括一水分吸附劑或一吸氣劑，例如，一像是氧化鈣或氧化鈹的金屬氧化物、一像是氯化鈣之金屬鹵化物、或五氧化二磷。例如，該水分吸附劑或該吸氣劑可包括於一薄膜型的封裝結構中，或位於一罐體型(can-type)的封裝結構中之一預定位置。該封裝結構可更包括一障蔽膜或導電膜。
本發明的又另一個方面係提供一種製造一用於一OED之基板或一有機電子系統的方法。在一實施例中，該用於該有機電子裝置之基板的製造可藉由形成一第一聚合物基材層於一載體基板上，形成一光學功能層於該第一聚合物基材層上，以及形成一高折射率層於該光學功能層上。
製造用於一OED之基板的示範性方法包括形成一第一聚合物基材層於一載體層上。在本發明中，作為該載體基板，可使用，例如，像是玻璃的一硬基板，然本發明不以此為限。例如，在上述用於一OED之基板的該載體基板之範疇中所述的相同內容可適用至該載體基板。
該第一聚合物基材層的形成可藉由，例如，層疊一聚合物薄膜，或塗佈一包括一聚合物的塗佈溶液於該載體基板上。在此情況下，可形成該載體基板而使得一形成於其上的薄膜或塗佈層係可拆離的。該第一聚合物基材層的形成可透過，例如，上述塗佈方法(像是濕塗佈)、或一沉積方法(像是CVD或PVD)。
在一實施例中，當該第一聚合物基材層包括一 聚亞醯胺，該聚亞醯胺基材層的形成可藉由層疊一聚亞醯胺膜於該載體基板上，或塗佈一藉由將作為一前驅物的聚醯胺酸稀釋於一合適的溶劑中所製得的塗佈溶液於該載體基板上並且進行亞醯胺化。在另一實施例中，該聚亞醯胺基材層的形成可藉由層疊一聚亞醯胺膜於該載體基板上，塗佈一包括聚醯胺酸的塗佈溶液於其上，以及進行亞醯胺化。
該製造方法更包括在形成該第一聚合物基材層之後，形成一光學功能層於該第一聚合物基材層上。在一實施例中，該光學功能層可呈10%至50%、20%至40%、或25%至35%的含量而形成。例如，該光學功能層的形成可藉由上述塗佈方法、一沉積方法(像是CVD或PVD)、奈米壓印或微壓紋。
該製造方法更包括在形成該光學功能層之後，形成一高折射率層於該光學功能層上。在一實施例中，該高折射率層可形成為對於波長為633nm之光線的折射率為1.6至2.0、1.8至1.95、或1.85至1.90。該高折射率層的形成可藉由，例如，上述塗佈方法、一沉積方法(像是CVD或PVD)、奈米壓印或微壓紋。
當有需要時，該製造一OED的方法可更包括依序形成一第一電極層、一包括一發光層的功能有機層、以及一第二電極層於由上述方法所製造的該用於該有機電子裝置之基板上，以及形成一封裝結構。此外，當有需要時，可在製程完成之後移除用於該OED的製造之該載體基板。 形成該第一及第二電極層的方法沒有特別限制，以及可包括一習知的選擇性方法，例如沉積、濺鍍、化學沉積或一電化學方法。此外，可藉由一習知方法來形成該有機層及該封裝結構。
本發明的又另一個方面係提供該有機電子系統的一種用途，例如，有機發光系統。該有機發光系統可有效地應用於一液晶顯示器(LCD)的背光、照明、感測器、一印表機之一光源、一用於一汽車儀表之光源、一信號光、一指示燈、一顯示裝置、一用於一平面發光裝置之光源、一顯示器、裝飾或其他種類的光源。在一實施例中，本發明係關於一種包括該OLED之照明裝置。當該OLED應用於該照明裝置或用於其他用途時，組成該裝置之其他元件或組成該裝置之方法沒有特別限制，而可使用該相關技術領域中所習知的所有選擇性材料或方法，只要它們是用於OLED即可。
依據本發明，一用於一有機電子裝置之基板可形成一具有包括光萃取效率之優異性能的有機電子系統。
1‧‧‧用於OED的基板
101‧‧‧第一聚合物基材層
102‧‧‧光學功能層
103‧‧‧高折射率層
1021‧‧‧基質材料
1022‧‧‧散射區域
1023‧‧‧具有一不均勻結構的光散射層
401‧‧‧第一電極層
402‧‧‧有機層
403‧‧‧第二電極層
404‧‧‧具有罐體結構之封裝結構
501‧‧‧形成為一薄膜類型的封裝結構
502‧‧‧第二基板
圖1係一示範性用於一OED之基板的示意圖；圖2及圖3顯示示範性光學功能層的示意圖；以及圖4及圖5顯示示範性有機電子系統的示意圖。
在下文中，將參照實施例及比較例來更詳細地說明上述基板，然本發明的範疇並不以下列實施例為限
實施例1
用於OED的基板之製造
利用作為一載體基板的玻璃來製造一用於一OED之基板及一OED。首先，於該載體基板上將作為一包括藉由一習知合成聚醯胺酸的方法且使用一式A的化合物(3,3’-磺醯基二苯胺)及一式B的化合物(3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐)所合成的聚醯胺酸且分子量約為50,000之塗佈溶液塗佈至厚度約為30μm並且進行亞醯胺化，藉此形成一對於波長為633nm之光線的折射率約為1.7至1.8之第一聚合物基材層。
接著，藉由將平均粒徑約為200nm的散射粒子(氧化鈦粒子)摻合至一包括作為一可縮合的矽烷之四甲氧基矽烷的溶膠凝膠塗佈溶液中並且充分地分散該摻合物而製造一用於一光散射層的塗佈溶液。藉由將該塗佈溶液塗佈於該第一聚合物基材層上，以及於200℃下進行一溶膠凝膠反應歷時約30分鐘，使一光散射層形成為約300nm的厚度。使用依據JIS K7105之HM-150而將該光散射層的霧度評估為約30%。然後，藉由將平均粒徑約為10nm且折射率約為2.5的高折射率氧化鈦粒子與一包括四甲氧基矽烷的溶膠凝膠塗佈溶液進行摻合所製得的一高折射率塗佈溶液塗佈至如上所述的該光散射層上，以及藉由如上所述的 溶膠凝膠反應來形成對於波長為633nm之光線的折射率約為1.8且厚度約為300nm的一平坦化層。
之後，如同上面在該第一聚合物基材層的形成中所述，藉由利用一聚亞醯胺而形成一第二聚合物基材層於該平坦化層上來將一用於一OED之基板製造為約為1μm的厚度。
OED的製造
藉由一習知濺鍍方法來將一包括銦錫氧化物的電洞注入電極層形成於一第二聚合物基材層上。接著，利用習知的材料及方法來形成一電洞注入層、一電洞傳輸層、一發光層、一電子傳輸層、一電子注入層、及一電子注入電極。然後，以一玻璃罐來封裝該結構，藉此製造一有機發光系統。
比較例1
一用於一OED之基板及一有機發光系統係使用相同於實施例1中所述的方法來進行製造，除了使用一利用依據JIS K7105之HM-150所測量之霧度小於1%之膜層，而沒有使用在一用於一光散射層的塗佈溶液之測量中的散射粒子。
實施例1及比較例1的絕對量子效率及驅動電壓顯示於表1中。表1中的絕對量子效率之評估係藉由一習知的方法所進行。
101‧‧‧第一聚合物基材層
102‧‧‧光學功能層
103‧‧‧高折射率層
401‧‧‧第一電極層
402‧‧‧有機層
403‧‧‧第二電極層
404‧‧‧具有罐體結構之封裝結構

Claims (17)

  1. 一種用於一有機電子裝置(OED)之基板，包括：一第一聚合物基材層；一光學功能層，係形成於該第一聚合物基材層上，且其霧度為10至50%；以及一高折射率層，係形成於該光學功能層上，且其對於波長為633nm之光線的折射率為1.6至2.0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中，該第一聚合物基材層對於波長為633nm之光線的折射率為1.5以上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中，該第一聚合物基材層包括一聚醯胺酸、聚亞醯胺、聚2,6萘二甲酸乙二酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚硫化物、聚碸丙烯酸樹脂、聚苯乙烯，或環氧樹脂。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中，該光學功能層係一光散射層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之基板，其中，該光散射層包括一基質材料以及散射粒子，該些散射粒子的折射率異於該基質材料之折射率。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之基板，其中，該光散射層係一具有一不均勻結構的膜層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中，該高折射率層係一平坦化層。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之基板，其中，該平坦化層包括聚醯胺酸、聚亞醯胺、聚矽氧烷，或環氧樹脂。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之基板，其中，該平坦化層更包括對於波長為633nm之光線的折射率為1.8以上的粒子，且該粒子的平均粒徑為50nm以下。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中，該高折射率層係一第二聚合物基材層。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之基板，更包括：一載體基板，其中，與該光學功能層相反之該第一聚合物基材層之一側係與該載體基板相接觸。
  12. 一種製造一用於一有機電子裝置(OED)之基板的方法，包括：形成一第一聚合物基材層於一載體基板上；形成一霧度為10至50%的光學功能層於該第一聚合物基材層上；以及形成一對於波長為633nm之光線的折射率為1.6至2.0的高折射率層於該光學功能層上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，該第一聚合物基材層係藉由層疊一聚合物薄膜或塗佈一包括一聚合物的塗佈溶液而形成於該載體基板上。
  14. 一種有機電子系統，包括：如申請專利範圍第1項所述之用於該有機電子裝置之基板；一第一電極，係形成於該基板的一高折射率層上；一功能有機層，係形成於該第一電極上；以及 一第二電極，係形成於該功能有機層上。
  15. 一種製造一有機電子系統的方法，包括：依序形成一第一電極、一功能有機層、以及一第二電極於該藉由如申請專利範圍第13項所述之方法所製造之用於該有機電子裝置之基板上。
  16. 一種用於一顯示器的光源，包括：如申請專利範圍第14項所述之有機電子系統。
  17. 一種照明裝置，包括：如申請專利範圍第14項所述之有機電子系統。
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