TW201603348A - 具表面修飾層之有機發光二極體 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種有機發光二極體(10)，其包括具有第一表面(14)及第二表面(16)之基板(12)、第一電極(32)及第二電極(38)。發射層(36)係位於第一電極(32)與第二電極(38)之間。該有機發光二極體(10)另外包括表面修飾層(18)。該表面修飾層(18)包括不平坦表面(30、52)。

Description

具表面修飾層之有機發光二極體 政府支持公告
本發明係受美國政府支持於能源部授予之契約號DE-EE-0003209下進行。美國政府對本發明享有一定權利。
本發明大體上係關於發光裝置(諸如有機發光二極體)，及更特定言之係關於具有光散射表面之發光裝置以及製造該發光裝置之方法。
有機發光二極體(OLED)係發光裝置之一實例。OLED具有併入活性堆疊物的多層結構，該活性堆疊物具有薄有機膜，例如有機半導體材料的電致發光發射層。該活性堆疊物係位於兩個電極(陽極與陰極)之間。當電流在陽極與陰極之間通過時，發射層響應施加的電流發光，通常為可見光。OLED被用於許多應用中，諸如電視螢幕、電腦監視器、行動電話、PDA、手錶、照明及各種其他電子裝置。
OLED提供許多優於習知無機發光裝置(諸如液晶及白熾燈泡或緊密型螢光燈泡(CLF))的優勢。例如，OLED無需背光即可起作用。在低環境光中，諸如暗室，OLED熒幕可達到高於習知液晶顯示器之對比度。OLED亦比液晶顯示器更薄、更輕，且可撓性更好。與白熾燈泡或緊密型熒光燈泡相比，OLED需要更少能量即可操作，且節約成本。
然而，OLED的一個缺點在於，由於OLED各層間的折射率差異產生光波導效應，活性堆疊物所產生的大量光損失掉了。發射層所發射的一部分光在各個層邊界處被反射回去，並困在該等層中。在習知OLED照明裝置中，有機發光層所發射的80%可見光由於此光波導效應困在OLED內。
因此，提供可自OLED提取比習知OLED所能提取更多的電磁輻射(例如，可見光)之裝置及/或方法將係有利。
當前，改良光提取方法涉及到複雜塗層施加方法與表面圖案化方法之組合。例如，OLED基板外表面可經化學蝕刻(諸如酸蝕刻)或物理蝕刻(諸如藉由工具)來增加該基板表面的表面粗糙度。增加表面粗糙度可增加霧度，其通常可增加自OLED提取的光量。然而，此等當前塗佈及圖案化過程增加製造OLED所需的製造時間及成本，且可導致儲存及處理蝕刻及/或塗佈材料方面的環境問題。此外，此等方法不會對OLED的各個內部層間之波導效應產生任何影響。
因此，提供具有以下優於當前裝置或方法之優勢中之一或多者的發光裝置(諸如OLED)及/或製造發光裝置之方法亦將係有利：波導效應減小；光發射更高；製造方法更簡單；生產成本減少；生產步驟更少；及/或生產步驟較不複雜。
以下編號條項中提供本發明之概述：
條項1：一種有機發光二極體，其包括具有第一表面及第二表面之基板；第一電極；及第二電極。發射層係位於該第一電極與該第二電極之間。該有機發光二極體另外包括表面修飾層，其包括不平坦表面。
條項2：如條項1之有機發光二極體，其中該表面修飾層係位於該第一電極與該基板之間。
條項3：如條項1或2之有機發光二極體，其中該表面修飾層提供至少另一具有不平坦表面(尤其係不平坦內表面)之有機發光二極體層。
條項4：如條項1至3中任一項之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括多層結構。
條項5：如條項1至4中任一項之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括位於該基板之至少一部分上之第一膜及位於該第一膜之至少一部分上之第二膜。較佳地，該第二膜係與該第一膜直接接觸。
條項6：如條項5之有機發光二極體，其中該第一膜具有第一膨脹係數，且該第二膜具有第二膨脹係數。較佳地，該第一膨脹係數大於該第二膨脹係數。
條項7：如條項6之有機發光二極體，其中該第一膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)係至少25，尤其係至少40。
條項8：如條項6或7之有機發光二極體，其中該第一膨脹係數係不超過220，尤其係不超過200。例如，不超過80。
條項9：如條項6至8中任一項之有機發光二極體，其中該第一膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)係在25至220之範圍內，尤其係在40至200之範圍內。
條項10：如條項6至9中任一項之有機發光二極體，其中該第二膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)係至少1，尤其係至少4。
條項11：如條項6至10中任一項之有機發光二極體，其中該第二膨脹係數係不超過100，尤其係不超過80。
條項12：如條項6至11中任一項之有機發光二極體，其中該第二膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)係在1至100之範圍內，尤其係在4至80之範圍內。
條項13：如條項6至12中任一項之有機發光二極體，其中該第一 膨脹係數係大於該第二膨脹係數。
條項14：如條項5至13中任一項之有機發光二極體，其中該第一膜包括選自由以下組成之群之材料：彈性體材料、聚合材料、聚合有機材料及其混合物。例如，該第一膜可包括聚烷基矽氧烷，特定言之聚二甲基矽氧烷。
條項15：如條項5至14中任一項之有機發光二極體，其中該第一膜具有至少1nm，尤其至少10nm之厚度。
條項16：如條項5至15中任一項之有機發光二極體，其中該第一膜具有不超過500nm，諸如不超過100nm之厚度。
條項17：如條項5至16中任一項之有機發光二極體，其中該第一膜具有於1nm至500nm，尤其10nm至100nm範圍內之厚度。
條項18：如條項5至17中任一項之有機發光二極體，其中該第二膜具有高於該第一膜之硬度(durometer)。
條項19：如條項5至18中任一項之有機發光二極體，其中該第二膜包括氧化物、金屬氧化物、氮化物及/或氮氧化物膜，特定言之Zn、Fe、Mn、Al、Ce、Sn、Sb、Hf、Zr、Ni、Zn、Bi、Ti、Co、Cr、Si及In中一或多者之氧化物、氮化物及/或氮氧化物。該第二膜可包括無機材料。
條項20：如條項5至19中任一項之有機發光二極體，其中該第二膜具有至少1nm，尤其至少4nm之厚度。
條項21：如條項5至20中任一項之有機發光二極體，其中該第二膜具有不超過300nm，尤其不超過50nm之厚度。
條項22：如條項5至21中任一項之有機發光二極體，其中該第二膜具有於1nm至300nm，尤其1nm至50nm範圍內之厚度。
條項23：如條項5至22中任一項之有機發光二極體，其中該第一膜係藉由濕式沉積法形成，特定言之係選自由下列組成之群之濕式沉 積法：旋塗、噴塗、流塗、槽模塗佈及簾幕式塗佈。
條項24：如條項5至23中任一項之有機發光二極體，其中該第二膜係藉由MSVD形成。
條項25：如條項5至24中任一項之有機發光二極體，其中該第二膜係選自由下列組成之群：氧化鋁、二氧化矽、氧化鋅、氧化鋯及其組合，尤其係氧化鋁與二氧化矽之混合物。
條項26：如條項1之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括單一層。
條項27：如條項26之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括氧化鋁或者氧化鋁及二氧化矽之混合物。
條項28：如條項26或27之有機發光二極體，其中該表面修飾層具有至少1nm，尤其至少10nm之厚度。
條項29：如條項26至28中任一項之有機發光二極體，其中該表面修飾層具有不超過500nm，尤其不超過100nm之厚度。例如，該表面修飾層可具有於1nm至500nm，尤其係10nm至500nm範圍內之厚度。
條項30：如條項1至29中任一項之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括併入其中之奈米粒子。
條項31：如條項30之有機發光二極體，其中該等奈米粒子包括金屬氧化物奈米粒子，特定言之係選自由下列組成之群之奈米粒子：氧化鋁、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋅、氧化錫、二氧化矽、發煙二氧化矽及氧化鋯。
條項32：如條項30或31之有機發光二極體，其中該等奈米粒子係以0.1重量%至50重量%，尤其0.1重量%至10重量%之範圍併入該表面修飾層中。
條項33：如條項1至28中任一項之有機發光二極體，其中該表面 修飾層具有介於該發射層之折射率與該基本之折射率間之折射率。
條項34：如條項1至33中任一項之有機發光二極體，其中該表面修飾層具有平均表面粗糙度於5nm至5000nm，尤其5nm至500nm範圍內之內表面。
條項35：如條項1至34中任一項之有機發光二極體，其包括至少一個位於該表面修飾層與該基板間之底層。
條項36：如條項35之有機發光二極體，其中該底層包括單一層或多層結構。
條項37：如條項35或36之有機發光二極體，其中該底層包括一或多種金屬氧化物材料，特定言之係選自由下列組成之群之金屬氧化物材料：矽、鈦、鋁、鋯、磷、鉿、鈮、鋅、鉍、鉛、銦、錫及其合金以及混合物之氧化物。
條項38：如條項35至37中任一項之有機發光二極體，其中該底層係選自由均質層、梯度層及複數個層組成之群。
條項39：如條項35至38中任一項之有機發光二極體，其中該底層包括至少二氧化矽及氧化鈦之混合物，特定言之二氧化矽、氧化鈦及三氧化二磷之混合物。
條項40：如條項35至39中任一項之有機發光二極體，其中該底層具有於10nm至120nm，尤其30nm至70nm範圍內之厚度。
條項41：如條項1至40中任一項之有機發光二極體，其中該第一電極係陽極。
條項42：如條項1至41中任一項之有機發光二極體，其中該第二電極係選自由鋇、鈣及鎂組成之群。
條項43：如條項1至42中任一項之有機發光二極體，其中該第二電極係不透明。
條項44：如條項1至42中任一項之有機發光二極體，其中該第二 電極係透明。
條項45：如條項1至44中任一項之有機發光二極體，其中該第一電極包括多層結構。
條項46：如條項1至45中任一項之有機發光二極體，其中該第一電極比該第二電極更靠近該基板。
條項47：如條項1至46中任一項之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括隨機定向隆起。
條項48：一種製造有機發光二極體之方法，其包括：在基板之至少一部分上提供表面修飾層；及導致該表面修飾層膨脹及/或收縮，以提供具有不平坦表面之表面修飾層。
條項49：如條項48之方法，其包括在該表面修飾層上提供其他層，以使得該等其他層中之至少一者包括不平坦表面，較佳不平坦內表面。
條項50：如條項48或49之方法，其中該導致步驟係藉由加熱及/或冷卻該表面修飾層完成。
條項51：如條項48至50中任一項之方法，其中該表面修飾層包括於該基板之至少一部分上之第一膜及於該第一膜上之至少一部分上之第二膜。
條項52：如條項48至51中任一項之方法，其中該方法包括：在基板之至少一部分上提供表面修飾層之第一膜，以形成經塗佈基板，其中該第一膜具有第一表面積；將該經塗佈基板加熱至足以導致該第一膜膨脹至第二表面積之高溫；在該第一膜上提供該表面修飾層之第二膜，同時該第一膜之表面積大於該第一表面積；及使該具有該第一膜及該第二膜之經塗佈基板冷卻，以導致該第一膜及該第二膜中至少一者收縮，以使得該第二膜之表面包括不平坦表面。
條項53：如條項51或52之方法，其中該第一膜具有第一膨脹係 數，且該第二膜具有第二膨脹係數。
條項54：如條項53之方法，其中該第一膨脹係數係大於該第二膨脹係數。
條項55：如條項51至54中任一項之方法，其中該第一膜包括選自由以下組成之群之材料：彈性體材料、聚合材料、聚合有機材料及其混合物。例如，聚烷基矽氧烷，特定言之聚二甲基矽氧烷。
條項56：如條項51至55中任一項之方法，其中該第一膜具有於1nm至500nm，尤其1nm至300nm範圍內之厚度。
條項57：如條項51至56中任一項之方法，其中該第二膜具有高於該第一膜之硬度。
條項58：如條項51至57中任一項之方法，其中該第二膜包括氧化物、金屬氧化物、氮化物及/或氮氧化物膜，特定言之Zn、Fe、Mn、Al、Ce、Sn、Sb、Hf、Zr、Ni、Zn、Bi、Ti、Co、Cr、Si及In中一或多者之氧化物、氮化物及/或氮氧化物。
條項59：如條項51至58中任一項之方法，其中該第二膜具有於1nm至300nm，尤其1nm至50nm範圍內之厚度。
條項60：如條項51至59中任一項之方法，其中該第一膜係藉由濕式沉積法形成，特定言之係選自由下列組成之群之濕式沉積法：旋塗、噴塗、流塗、槽模塗佈及簾幕式塗佈。
條項61：如條項51至60中任一項之方法，其中該第二膜係藉由MSVD形成。
條項62：如條項51至61中任一項之方法，其中該第二膜係選自由下列組成之群：氧化鋁、二氧化矽、氧化鋅、氧化鋯及其組合。
條項63：如條項51至62中任一項之方法，其中該表面修飾層具有於10nm至1000nm，尤其10nm至500nm範圍內之厚度。
條項64：如條項51至63中任一項之方法，其中該表面修飾層具 有介於該發射層之折射率與該基板之折射率間之折射率。
條項65：如條項51至64中任一項之方法，其中該第一膜係藉由選自由下列組成之群之方法沉積：旋塗及噴塗，尤其係旋塗。
條項66：如條項51至65中任一項之方法，其中將該基板及該第一膜加熱至一定溫度，或曝露至高溫持續一段時間，以導致該第一膜膨脹，然後施加該第二膜。
條項67：如條項66之方法，其中該高溫係在100℉至1,500℉(38℃至815℃)，尤其300℉至500℉(149℃至260℃)之範圍內。
條項68：如條項66或67之方法，其中該時間段係在1分鐘至10分鐘，尤其1分鐘至5分鐘之範圍內。
條項69：如條項51至68中任一項之方法，其中該第二膜係在該第一膜處於膨脹狀態時形成於該第一膜上。
條項70：如條項51至69中任一項之方法，其中該第二膜係在該第一膜處於高溫下時形成於該第一膜上。
條項71：如條項51至70中任一項之方法，其中該第二膜係藉由MSVD施加。
條項72：如條項48至71中任一項之方法，其包括將至少一個底層置於該表面修飾層與該基板間。
條項73：如條項72之方法，其中該底層包括一或多種金屬氧化物材料，特定言之矽、鈦、鋁、鋯、磷、鉿、鈮、鋅、鉍、鉛、銦、錫及其合金以及混合物之氧化物。
條項74：如條項53之方法，其中該第一膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)係至少25，尤其係至少40。
條項75：如條項74之方法，其中該第一膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)係不超過220，尤其係不超過200。
條項76：如條項74或75之方法，其中該第二膨脹係數(在20℃ 下，10-6m/mK)係至少4，尤其係至少10。
條項77：如條項74至76中任一項之方法，其中該第二膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)係不超過100，尤其係不超過80。
條項78：如條項74至77中任一項之方法，其中該第一膨脹係數係大於該第二膨脹係數。
條項79：如條項48至50中任一項之方法，其中該表面修飾層包括單一層，特定言之包括氧化鋁或者氧化鋁及二氧化矽之混合物之單一層。
條項80：如條項48至79中任一項之方法，其中該表面修飾層具有於1nm至1500nm，尤其1nm至1000nm範圍內之厚度。
條項81：一種如條項1至80中任一項中所述之表面修飾層於發光裝置或太陽能電池中之用途。
條項82：一種具有如條項1至81中任一項中之表面修飾層之有機發光二極體於電子裝置(特定言之，選自由下列組成之群之電子裝置：電腦監視器、電腦螢幕、行動電話、電視螢幕、個人數位助理、手錶及照明裝置)中之用途。
10‧‧‧有機發光二極體(OLED)
12‧‧‧基板
14‧‧‧第一表面/外表面
16‧‧‧第二表面/內表面
18‧‧‧表面修飾層
20‧‧‧第一膜
22‧‧‧第一表面/外表面
24‧‧‧第二表面/內表面
26‧‧‧第二膜
28‧‧‧第一表面/外表面
30‧‧‧第二表面/內表面/不平坦表面
32‧‧‧第一電極
34‧‧‧活性堆疊物
36‧‧‧發射層
38‧‧‧第二電極
42‧‧‧光散射粒子
50‧‧‧單一層
52‧‧‧不平坦內表面/上表面
圖1係呈併入本發明特徵之OLED形式之發光裝置之側截面圖(不按比例)；圖2係圖1之OLED之一變體之側截面圖(不按比例)；圖3係圖1之併入可選奈米粒子之OLED之側截面圖(不按比例)；及圖4係實例1中所述OLED基板之掃描電子顯微圖(SEM)。
本文所使用之空間或方向術語(諸如「左邊」、「右邊」、「上部」、「下部」等)與本發明有關，如在圖式中所示。應理解，本發明可採 取各種替代性定向，且因此此等術語不應視為限制。
本說明書及申請專利範圍中所用所有數字應理解為在所有情形下經術語「約」修飾。本文所揭示之所有範圍應理解為涵蓋開始及結束範圍的數值以及包含在其中的任何及所有子範圍。本文所示範圍表示特定範圍內的平均值。
術語「在...之上(over)」意指「更遠離基板」。例如，第二層位於第一層之上意指該第二層比該第一層的位置更遠離基板。該第二層可與該第一層直接接觸，或者一或多個其他層可位於該第二層與該第一層間。
術語「聚合物」或「聚合的(polymeric)」包括寡聚物、均聚物、共聚物及三元共聚物。
本文所引用的所有文件應視為其全文「以引用的方式併入本文中」。
除非另有指明，否則任何時候提及的量為「重量%」。
術語「膜」意指具有所需或所選組合物之區域。「層」包括一或多個「膜」。「塗層」係由一或多個「層」組成。術語「有機材料」包括可用於製造有機光電裝置之聚合物以及小分子有機材料。
術語「可見光」意指波長在380nm至780nm範圍內之電磁輻射。術語「紅外輻射」意指波長在大於780nm至100,000nm範圍內之電磁輻射。術語「紫外輻射」意指波長在100nm至小於380nm範圍內之電磁能量。
術語「金屬」及「金屬氧化物」分別包括矽及二氧化矽以及傳統上公認的金屬及金屬氧化物，儘管按慣例矽可能不被視為金屬。術語「可固化」意指可聚合或交聯之組合物。所謂「經固化」意指材料至少經部分聚合或交聯，較佳經完全聚合或交聯。所謂「至少」意指「大於或等於」。所謂「不超過」意指「小於或等於」。
除非有相反指示，否則本文所引述之所有膨脹係數針對材料在20℃下，以10-6m/mK表示之膨脹係數。
本文的所有霧度及透射值係彼等利用Haze-Gard Plus霧度計(可自BYK-Gardner USA購得)並按照ASTM D1003-07所測得者。
文中本發明的論述可將某些特徵描述為在一定限制內係「尤其」或「較佳」(例如，在一定限制內「較佳」、「更佳」或「甚至更佳」)。應理解。本發明並不限於此等特定或較佳限制，而涵蓋揭示內容的全部範圍。
本發明包括本發明之以下以任何方式組合之態樣、由其組成或大體上由其組成。不同圖式中說明本發明之各態樣。然而，應理解，此僅係為了便於說明及論述。在本發明之實踐中，本發明之顯示於一圖式中之一或多個態樣可與本發明之顯示於一或多個其他圖式中之一或多個態樣組合。
出於下文論述之目的，本發明將參照OLED進行描述。然而，應理解，本發明並不限於與OLED或其他發光裝置一起使用，而可用於其他領域中，諸如(但不限於)太陽能電池，例如光伏打薄膜太陽能電池。
圖1中顯示併入本發明特徵之OLED 10。OLED 10包括基板12，其具有第一表面(外表面)14及第二表面(內表面)16。所謂「外表面」意指面向OLED 10外部之表面。所謂「內表面」意指面向OLED 10內部之表面。
OLED 10另外包括表面修飾層18。表面修飾層18可為單一層或可為多層。在圖1中，所示示例性表面修飾層18包括具有第一表面(外表面)22及第二表面(內表面)24之第一膜20以及具有第一表面(外表面)28及第二表面(內表面)30之第二膜26。
OLED 10另外包括位於表面修飾層18上之導電第一電極32、併入 有機材料之電致發光發射層36之活性堆疊物34及導電第二電極38。一般技術者將很好地理解習知OLED(不含本發明之表面修飾層18)之一般結構及操作，且因此將不進行詳細描述。
表面修飾層18提供不平坦表面(內表面30)，其上可形成OLED 10之其他層(例如，第一電極32、活性堆疊物34及/或第二電極38)。所謂「不平坦表面」意指具有翹曲或褶皺結構之表面。例如，該不平坦表面可係或可包括具有交替隆起及凹槽之區域。在該不平坦表面上，隆起間之距離可係均勻或不均勻。在該不平坦表面上，凹槽之深度可係均勻或不均勻。該等隆起可隨機定向。藉由在表面修飾層18之不平坦表面30上形成其他OLED層，此等其他層中至少一者(較佳此等其他層中超過一者)亦展現一或多個不平坦表面。該(等)層之不平坦表面減小光波導效應，且容許自OLED 10發射更多光。
基板12較佳係透明基板。所謂「透明」意指霧度小於25%，諸如小於20%，諸如小於15%，諸如小於10%，諸如小於5%。較佳地，霧度小於25%。更佳地，霧度小於15%。甚至更佳地，霧度小於10%。
適用於基板12之材料之實例包括玻璃(諸如習知鈉鈣矽酸鹽玻璃及浮製玻璃)及聚合材料。基板12較佳在550奈米(nm)之參照波長及3.2mm之參照厚度下具有高可見光透射率。所謂「高可見光透射率」意指在550nm及3.2mm參照厚度下之可見光透射率為至少85%，諸如至少87%，諸如至少90%，諸如至少91%，諸如至少92%，諸如至少93%，諸如至少95%。較佳地，基板12在550nm及3.2mm參照厚度下具有至少85%之可見光透射率。更佳地，基板12在550nm及3.2mm參照厚度下具有至少90%之可見光透射率。甚至更佳地，基板12在550nm及3.2mm參照厚度下具有至少93%之可見光透射率。例如，在3.2mm參照厚度及550nm波長下，可見光透射率可在85%至100%，諸如87%至100%，諸如90%至100%，諸如91%至100%，諸如92%至 100%，諸如93%至100%，諸如94%至100%，諸如95%至100%，諸如96%至100%之範圍內。可用於實踐本發明之玻璃之非限制性實例包括Starphire®、Solarphire®、Solarphire® PV及CLEARTM玻璃，其皆可自Pittsburgh,Pennsylvania之PPG Industries,Inc.購得。或者，基板12可為聚合基板，諸如丙烯酸系基板。
基板12可具有任何所需厚度。例如，基板12可具有至少0.5mm之厚度。例如，至少1mm之厚度。例如，至少1.5mm之厚度。例如，至少2mm，諸如至少2.5mm，諸如至少3mm，諸如至少3.5mm，諸如至少4mm，諸如至少5mm，諸如至少6mm，諸如至少7mm，諸如至少8mm，諸如至少9mm，諸如10mm之厚度。
例如，基板12可具有不超過10mm之厚度。例如，不超過9mm，諸如不超過8mm，諸如不超過7mm，諸如不超過6mm，諸如不超過5mm，諸如不超過4mm，諸如3.5mm之厚度。基板12可具有不超過5mm之厚度。
例如，基板12可具有於0.5mm至10mm範圍內之厚度。例如，在1mm至10mm之範圍內。例如，在1.5mm至5mm之範圍內。
第一及第二電極32、38均可係透明，或者一個基板可係透明，且另一基板可係不透明(例如，反射性)。出於討論本發明之目的，將圖中所示OLED 10描述為具有透明第一(底部)電極32及反射性第二(頂部)電極38之「底部發射」OLED。將第一電極32指定為陽極，且第二電極38將指定為陰極。然而，應理解，此僅係為了描述本發明，且本發明並不限於底部發射OLED，或者第一電極32並不限於陽極。
第一電極(例如，陽極)32可為單一導電層或者併入導電層之多層結構。第一電極32可為透明導電層，諸如金屬或金屬氧化物導電層，或者可為併入金屬或金屬氧化物導電層之多層結構。
例如，第一電極32可包含一或多種導電氧化物材料，諸如(但不 限於)鋅(Zn)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鋁(Al)、銫(Ce)、錫(Sn)、銻(Sb)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、鉍(Bi)、鈦(Ti)、鈷(Co)、鉻(Cr)、矽(Si)、銦(In)或者此等材料中兩者或更多者之合金(諸如錫酸鋅)中之一或多者之一或多種氧化物。導電材料亦可包括一或多種摻雜劑材料，諸如(但不限於)氟(F)、In、Al、磷(P)、Zn及/或Sb。適宜材料之具體實例包括氧化銦錫(ITO)、經鋁摻雜之氧化鋅(AZO)、經氟摻雜之氧化錫、經鋅摻雜之氧化銦、經錫摻雜之氧化銦、經釩摻雜之氧化銦以及鋅及錫之氧化物(諸如錫酸鋅或氧化鋅及氧化錫之混合物)。例如，導電氧化物可包括氧化錫，特定言之經氟摻雜之氧化錫。
例如，第一電極32可係或可包括導電金屬層。金屬導電層之實例包括金屬鉑、銥、鋨、鈀、鋁、金、銅、銀或者其混合物、合金或組合。例如，第一電極32可包括位於兩個金屬氧化物層間之金屬導電層。
第二電極(陰極)38可為任何習知OLED陰極。適宜陰極之實例包括金屬，諸如(但不限於)鋇、鈣及鎂。第二電極38通常具有低功函數。就其中僅透過基板12自裝置底部發射出光之OLED而言，第二電極38可係具有高導電率之相對厚及/或具反射性的金屬層。第二電極38可係不透明。所謂「不透明」意指在550nm之參照波長下具有小於5%，例如小於1%，例如0%之透射率。例如，第二電極38可反射至少一部分由活動堆疊物34所產生之光。或者，若需要自OLED 10之頂部發射出光，則第二電極38可係透明材料，諸如彼等上文針對第一電極32所述者。
活性堆疊物34可包括此項技術中已知之任何習知發射層36。適用於發射層36之材料之實例包括(但不限於)小分子，諸如有機金屬螯合物(例如，Alq3)、螢光及磷光染料及共軛樹枝狀聚合物。適宜材料之其他實例包括三苯胺、苝、紅螢烯及喹吖啶酮。或者，可使用電致 發光聚合材料。導電聚合物之實例包括聚(對伸苯基伸乙烯基)及聚茀。亦可使用磷光材料。此等材料之實例包括其中添加有機金屬錯合物(諸如銥錯合物)作為摻雜劑之聚合物，諸如聚(n-乙烯基咔唑)。
OLED 10包括表面修飾層18。在圖1中，將表面修飾層18描繪為多層結構，其具有位於基板12之第二表面16上(例如，與之直接接觸)之第一膜20及位於第一膜20之第二表面24上(例如，與之直接接觸)之第二膜26。第一膜20具有第一膨脹係數(例如，第一熱膨脹係數)，且第二膜26具有第二膨脹係數(例如，第二熱膨脹係數)。所謂「膨脹係數」意指材料之長度或面積或體積在恆定壓力下每單位溫度變化(例如，每度)之分數變化。該等第一及第二膨脹係數可係相同或相似。較佳地，該第一膨脹係數大於該第二膨脹係數。
第一膜20包括可在經歷溫度(或者其他因素，諸如液體吸收)升高時膨脹，然後在冷卻時收縮(例如，恢復或實質上恢復至其原始尺寸，諸如原始表面積)之材料。適宜材料之實例包括彈性體材料、聚合材料、聚合有機材料及其混合物；熱固性材料、熱塑性材料及其混合物。具體實例包括熱塑性彈性體，諸如苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烴摻合物、彈性體合金、熱塑性聚胺基甲酸酯、熱塑性共聚酯及熱塑性聚醯胺。其他適宜的材料包括聚胺基甲酸酯、聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸系、聚矽氧烷、含矽塗料(諸如含有機矽的塗料)；矽烷、矽氧烷及其水解產物；有機矽烷；經矽基取代之材料；及衍生自任何此等前述材料之聚合物，諸如聚矽烷、聚有機矽烷、聚有機矽氧烷、聚有機矽氮烷(polyorganosilazane)及聚有機矽氮氧烷(polyorganosilazoxane)。具體實例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯并咪唑、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚烷基矽氧烷(諸如聚二甲基矽氧烷)及參[3(三甲氧基矽基)丙基]異氰酸酯。例如，第一膜20可包括聚合材料。例如，第一膜20可包括聚烷基矽氧 烷。例如，第一膜20可包括聚二甲基矽氧烷。適用於第一膜20之材料之一實例係可自PPG Industries,Inc.購得之Hi-Gard®族塗料。
第一膜20可具有提供下文所述之所需不平坦表面之任何所需厚度。第一膜20之厚度可影響第一膜20所吸收、反射或透射之光之量。通常，第一膜20越薄，其對OLED 10之光發射之影響越小。
例如，第一膜20可具有至少1nm，諸如至少5nm，諸如至少15nm，諸如至少20nm，諸如至少25nm，諸如至少30nm，諸如至少40nm，諸如至少50nm，諸如至少75nm，諸如至少100nm，諸如至少200nm，諸如至少300nm，諸如至少400nm，諸如至少500nm之厚度。例如，第一膜20可具有至少1nm之厚度。例如，第一膜20可具有至少15nm之厚度。例如，第一膜20可具有至少25nm之厚度。
例如，第一膜20可具有不超過500nm，諸如不超過400nm，諸如不超過300nm，諸如不超過200nm，諸如不超過100nm，諸如不超過75nm，諸如不超過50nm，諸如不超過40nm，諸如不超過30nm，諸如不超過25nm，諸如不超過20nm，諸如不超過15nm，諸如不超過10nm，諸如不超過5nm之厚度。例如，第一膜20可具有不超過500nm之厚度。例如，第一膜20可具有不超過300nm之厚度。例如，第一膜20可具有不超過100nm之厚度。
例如，第一膜20可具有於1nm至500nm範圍內之厚度。例如，該厚度可於10nm至100nm之範圍內。
例如，第一膜20可具有至少25，諸如至少30，諸如至少40，諸如至少50，諸如至少60，諸如至少80，諸如至少100，諸如至少120，諸如至少140，諸如至少150，諸如至少160，諸如至少180，諸如至少200，諸如至少220之膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)。例如，第一膜20可具有至少25之膨脹係數。例如，第一膜20可具有至少30之膨脹係數。例如，第一膜20可具有至少50之膨脹係數。
例如，第一膜20可具有不超過220，諸如不超過200，諸如不超過180，諸如不超過160，諸如不超過150，諸如不超過140，諸如不超過120，諸如不超過100，諸如不超過80，諸如不超過60，諸如不超過50，諸如不超過40之膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)。例如，第一膜20可具有不超過220之膨脹係數。例如，第一膜20可具有不超過180之膨脹係數。例如，第一膜20可具有不超過100之膨脹係數。
例如，第一膜20可具有於25至220範圍內之膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)。例如，在40至200之範圍內。
第二膜26可係比第一膜20更硬的膜。亦即，第二膜26可具有比第一膜20更高的硬度。
例如，第二膜26可係氧化物、金屬氧化物、氮化物或氮氧化物膜。例如，第二膜26可包括Zn、Fe、Mn、Al、Ce、Sn、Sb、Hf、Zr、Ni、Zn、Bi、Ti、Co、Cr、Si、In中一或多者之氧化物、氮化物或氮氧化物及其組合。具體實例包括氧化鋁、二氧化矽、氧化鋅、氧化鋯及其組合。例如，第二膜26可包括無機材料。例如，第二膜26可包括氧化鋁及/或二氧化矽。
例如，第二膜26可包括氧化鋁及二氧化矽之混合物。例如，第二膜26可包括氧化鋁及二氧化矽之混合物，該混合物具有至少10重量%氧化鋁，諸如至少15重量%氧化鋁，諸如至少20重量%氧化鋁，諸如至少40重量%氧化鋁，諸如至少50重量%氧化鋁，諸如至少60重量%氧化鋁，諸如至少70重量%氧化鋁，諸如至少80重量%氧化鋁。例如，第二膜26可包括50重量%至70重量%氧化鋁及50重量%至30重量%二氧化矽。例如，第二膜26可包括55重量%至65重量%氧化鋁及45重量%至35重量%二氧化矽。例如，第二膜26可包括60重量%氧化鋁及40重量%二氧化矽。
第二膜26可具有任何所需厚度。例如，第二膜26可具有至少1 nm，諸如至少5nm，諸如至少10nm，諸如至少15nm，諸如至少20nm，諸如至少25nm，諸如至少30nm，諸如至少40nm，諸如至少50nm，諸如至少75nm，諸如至少100nm，諸如至少200nm，諸如至少300nm，諸如至少400nm，諸如至少500nm之厚度。例如，第二膜26可具有至少1nm之厚度。例如，第二膜26可具有至少5nm之厚度。例如，第二膜26可具有至少25nm之厚度。
例如，第二膜26可具有不超過500nm，諸如不超過400nm，諸如不超過300nm，諸如不超過200nm，諸如不超過100nm，諸如不超過75nm，諸如不超過50nm，諸如不超過40nm，諸如不超過30nm，諸如不超過25nm，諸如不超過20nm，諸如不超過15nm，諸如不超過10nm，諸如不超過5nm之厚度。例如，第二膜26可具有不超過500nm之厚度。例如，第二膜26可具有不超過100nm之厚度。例如，第二膜26可具有不超過80nm之厚度。第二膜26之厚度可影響第二膜26所吸收、反射或透射之光之量。通常，第二膜26越薄，其對OLED 10之光發射之影響越小。第二膜26可比第一膜20更薄。
例如，第二膜26可具有於1nm至300nm範圍內之厚度。例如，在1nm至50nm之範圍內。
第二膜26可具有至少4之膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)。例如，至少6，諸如至少7，諸如至少10，諸如至少15，諸如至少20，諸如至少40，諸如至少60，諸如至少80，諸如至少100。例如，第二膜26可具有至少4之膨脹係數。例如，第二膜26可具有至少10之膨脹係數。例如，第二膜26可具有至少20之膨脹係數。
例如，第二膜26可具有不超過100，諸如不超過80，諸如不超過60，諸如不超過40，諸如不超過20，諸如不超過15，諸如不超過10，諸如不超過8，諸如不超過6之膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)。例如，第二膜26可具有不超過100之膨脹係數。例如，第二膜26可具有 不超過80之膨脹係數。例如，第二膜26可具有不超過40之膨脹係數。
例如，第二膜26可具有於1至100範圍內之膨脹係數(在20℃下，10-6m/mK)。例如，在4至80之範圍內。
OLED 10之層可藉由任何習知方法形成。實例包括噴霧熱解、化學氣相沉積(CVD)、磁控濺射真空沉積(MSVD)、旋塗、流塗、槽模塗佈及簾幕式塗佈。該等層可藉由相同方法形成，或不同層可藉由不同方法形成。例如，第一膜20可藉由濕式沉積方法(諸如旋塗、噴塗、流塗、槽模塗佈或簾幕式塗佈)形成於基板12上。第二膜26可藉由另一方法(例如藉由MSVD)形成。
現將描述一種就圖1中所示實例而言實踐本發明之方法。表面修飾層18係(例如，直接)形成於基板12上。第一膜20係(例如，直接)施加於基板12之第二表面16上。此可以上述任何習知方法完成。在一較佳方法中，第一膜20係藉由濕式塗佈法(諸如旋塗或噴塗)沉積。使第一膜20固化。
將經塗佈基板(基板12及第一膜20)加熱至一定溫度(或曝露至高溫達選定量時間)，以使第一膜20膨脹。例如，使第一膜20之上表面24之表面積自第一表面積(加熱前)增加至第二表面積(加熱後)，其中該第二表面積大於該第一表面積。該溫度應足以使第一膜20膨脹，但不會高到使第一膜20損傷(例如，熔化或玻璃化)。
例如，可將經塗佈基板加熱至至少100℉(38℃)，諸如至少200℉(93℃)，諸如至少300℉(149℃)，諸如至少500℉(260℃)，諸如至少750℉(399℃)，諸如至少1000℉(538℃)，諸如至少1300℉(704℃)，諸如至少1500℉(815℃)，諸如至少1800℉(982℃)，諸如至少2000℉(1093℃)之溫度。例如，可將經塗佈基板加熱至至少300℉(149℃)之溫度。例如，可將經塗佈基板加熱至至少1000℉(538℃)之溫度。例如，可將經塗佈基板加熱至至少1500℉(815℃)之溫度。
例如，可將經塗佈基板加熱至不超過2000℉(1093℃)，諸如不超過1800℉(982℃)，諸如不超過1500℉(815℃)，諸如不超過1300℉(704℃)，諸如不超過1000℉(538℃)，諸如不超過750℉(399℃)，諸如不超過500℉(260℃)，諸如不超過300℉(149℃)，諸如不超過200℉(93℃)之溫度。例如，可將經塗佈基板加熱至不超過2000℉(1093℃)之溫度。例如，可將經塗佈基板加熱至不超過1300℉(704℃)之溫度。例如，可將經塗佈基板加熱至不超過1000℉(538℃)之溫度。
例如，可將經塗佈基板加熱至於100℉(38℃)至1500℉(815℃)範圍內之溫度。例如，在300℉(149℃)至500℉(260℃)之範圍內。
若不方便測量經塗佈基板之實際溫度，可將經塗佈基板曝露至已知溫度達選定時間段，以使第一膜20膨脹。
例如，可將經塗佈基板曝露至於100℉至2,000℉(38℃至1093℃)，諸如200℉至2,000℉(93℃至1093℃)，諸如300℉至2,000℉(149℃至1093℃)，諸如500℉至2,000℉(260℃至1093℃)，諸如500℉至1800℉(260℃至982℃)，諸如500℉至1500℉(260℃至815℃)，諸如750℉至1500℉(399℃至815℃)，諸如1000℉至1300℉(538℃至704℃)範圍內之溫度。
例如，可將經塗佈基板曝露至於100℉至1500℉(38℃至815℃)範圍內之溫度(諸如在爐中)。例如，在300℉至500℉(149℃至260℃)之範圍內。
例如，可對經塗佈基板加熱持續於1分鐘至30分鐘，諸如1分鐘至20分鐘，諸如1分鐘至10分鐘，諸如1分鐘至8分鐘，諸如1分鐘至6分鐘，諸如1分鐘至5分鐘，諸如1分鐘至4分鐘，諸如2分鐘至4分鐘(諸如3分鐘)範圍內之時間段。
例如，可對經塗佈基板加熱持續於1分鐘至30分鐘範圍內之時間段。例如，在1分鐘至5分鐘之範圍內。
第二膜26係在第一膜20仍處於膨脹狀態時(例如，在高溫下及/或在第二表面積下)形成於第一膜20上。亦即，在第一膜20之表面積大於第一表面積時。第二膜26可藉由任何習知方法形成。例如，第二膜26可藉由MSVD形成。
在沉積第二膜26之後(或期間)，使第一膜20(例如，經塗佈基板)收縮，例如藉由冷卻。所謂「收縮」意指第一膜20之表面積減低或減少至第一表面積。第一膜20之收縮導致第二膜26翹曲或波動(ripple)。此亦導致第二膜26之上表面30翹曲或波動，從而導致形成不平坦上表面30。例如，上表面30可具有經凹槽隔開之脊突(crest)或隆起，其因第二膜26翹曲引起。此等隆起在表面30上可具有隨機定向。翹曲之量可受到第一膜20及/或第二膜26之材料選擇之影響。例如，受到第一及/或第二膜20、26之膨脹係數、厚度間之相對差異，及/或經塗佈基板加熱所達溫度之影響。通常，第一膜20之膨脹係數越高及/或經塗佈基板在形成第二膜26之前加熱所達溫度越高，第二膜26出現翹曲應越大。
當經塗佈基板(基板12、第一膜20及第二膜26)冷卻時，可在表面修飾層18上形成OLED 10之剩餘層。由於此等其他層係形成於第二膜26之不平坦頂表面30上，所以此等層中至少一些(若非全部)亦將呈現不平坦表面(例如，不平坦內表面)。預期，隨著表面修飾層18上形成更多層，後續施加層之表面之波動量(亦即，粗糙度)將隨著添加越來越多的層而逐漸減少。亦即，預期，後續施加層之表面(例如，內表面)將隨著形成越來越多層而呈現越來越小的粗糙度，因為此等多個其他層對由表面修飾層18引起之底下表面圖案之粗糙度具有平滑效應。然而，即使後續層出現此平滑效應，較早施加的層之粗糙表面仍將藉由降低彼等層中之光波導效應而增加OLED之光提取。
圖2中所示實例OLED類似於圖1，但表面修飾層18係作為具有不 平坦表面52之單一層50說明。可將表面修飾層18(例如，直接)沉積於基板12之表面16上。例如，表面修飾層18可藉由MSVD沉積。
表面修飾層18可包括氧化物、金屬氧化物、氮化物及/或氮氧化物膜。例如，表面修飾層18可包括Zn、Fe、Mn、Al、Ce、Sn、Sb、Hf、Zr、Ni、Zn、Bi、Ti、Co、Cr、Si、In中一或多者之氧化物、氮化物及/或氮氧化物及其組合。例如，表面修飾層18可包括無機材料。例如，氧化鋁、二氧化矽、氧化鋅、氧化鋯及其組合。例如，表面修飾層18(單一層50)可包括氧化鋁及/或二氧化矽。例如，氧化鋁及二氧化矽之混合物。
例如，表面修飾層18(單一層50)可包括氧化鋁及二氧化矽之混合物，該混合物具有至少10重量%氧化鋁，諸如至少15重量%氧化鋁，諸如至少20重量%氧化鋁，諸如至少40重量%氧化鋁，諸如至少50重量%氧化鋁，諸如至少60重量%氧化鋁，諸如至少70重量%氧化鋁，諸如至少80重量%氧化鋁。例如，表面修飾層18可包括50重量%至70重量%氧化鋁及50重量%至30重量%二氧化矽。例如，表面修飾層18可包括55重量%至65重量%氧化鋁及45重量%至35重量%二氧化矽。例如，表面修飾層18可包括60重量%氧化鋁及40重量%二氧化矽。
表面修飾層18可具有任何所需厚度。例如，表面修飾層18可具有至少1nm，諸如至少5nm，諸如至少10nm，諸如至少15nm，諸如至少20nm，諸如至少25nm，諸如至少30nm，諸如至少40nm，諸如至少50nm，諸如至少75nm，諸如至少100nm，諸如至少200nm，諸如至少300nm，諸如至少400nm，諸如至少500nm之厚度。例如，表面修飾層18可具有至少5nm之厚度。例如，表面修飾層18可具有至少10nm之厚度。例如，表面修飾層18可具有至少25nm之厚度。
例如，表面修飾層18可具有不超過500nm，諸如不超過400nm，諸如不超過300nm，諸如不超過200nm，諸如不超過100nm， 諸如不超過75nm，諸如不超過50nm，諸如不超過40nm，諸如不超過30nm，諸如不超過25nm，諸如不超過20nm，諸如不超過15nm，諸如不超過10nm，諸如不超過5nm之厚度。例如，表面修飾層18可具有不超過500nm之厚度。例如，表面修飾層18可具有不超過150nm之厚度。例如，表面修飾層18可具有不超過50nm之厚度。
例如，表面修飾層18可具有於1nm至500nm範圍內之厚度。例如，在10nm至50nm之範圍內。
可對經塗佈基板(基板12及表面修飾層18)加熱，並使之冷卻。已發現，當將氧化物膜(尤其金屬氧化物膜)之單一層50表面修飾層18加熱至如上所述溫度，然後冷卻時，表面修飾層18之上表面52形成導致不平坦表面之翹曲或波動。可將經塗佈基板加熱至上文關於圖1之實例所述之溫度及/或持續時間段。
圖3圖解說明本發明之一實例，其中將光散射材料(諸如光散射粒子42)併入表面修飾層18中(例如併入第一膜20中)。此可如下完成：藉由將光散射粒子42添加至塗料組合物，然後將該塗料組合物施加至基板12上，以形成併入光散射粒子42之塗層(例如，第一膜20)。光散射粒子42可隨機分佈在整個塗層中。光散射粒子42之實例包括奈米粒子，諸如無機奈米粒子及不透明聚合物，諸如Celocor®不透明聚合物(可自Arkema Coating Resins購得)。適宜奈米粒子之實例包括氧化物奈米粒子，諸如(但不限於)氧化鋁、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋅、氧化錫、二氧化矽、發煙二氧化矽及氧化鋯。
塗料組合物可為可具有併入其中之光散射材料(諸如奈米粒子)且可形成膜之任何材料。例如，可將奈米粒子溶解、分散或懸浮於塗料中。可藉由將含奈米粒子的塗料施加至基板12上形成第一膜20。適宜塗料組合物之實例包括聚合材料、聚合有機材料及其混合物；熱固性材料、熱塑性材料及其混合物；含矽塗料，諸如含有機矽的塗料；矽 烷、矽氧烷及/或其水解產物；有機矽烷；經矽基取代之材料；及衍生自任何此等前述材料之聚合物。此等聚合物之實例包括聚矽烷、聚有機矽烷、聚有機矽氧烷、聚有機矽氮烷及聚有機矽氮氧烷，例如參[3(三甲氧基矽基)丙基]異氰酸酯。。例如，該塗料組合物可包括聚烷基矽氧烷。例如，該塗料組合物可包括聚二甲基矽氧烷。適宜塗料組合物之實例係可自PPG Industries,Inc.購得之Hi-Gard®族塗料。
光散射材料(諸如奈米粒子)可以任何所需量併入塗料組合物中。例如，基於該塗料組合物之總重計，該等奈米粒子可為至少0.01重量%，諸如至少0.05重量%，諸如至少0.1重量%，諸如至少0.2重量%，諸如至少0.3重量%，諸如至少0.4重量%，諸如至少0.5重量%，諸如至少0.6重量%，諸如至少0.8重量%，諸如至少1重量%，諸如至少2重量%，諸如至少3重量%，諸如至少5重量%，諸如至少10重量%，諸如至少20重量%，諸如至少25重量%，諸如至少30重量%，諸如至少50重量%。
例如，基於該塗料組合物之總重計，該等光散射材料可為不超過50重量%，諸如不超過30重量%，諸如不超過20重量%，諸如不超過10重量%，諸如不超過5重量%，諸如不超過3重量%，諸如不超過2重量%，諸如不超過1重量%，諸如不超過0.8重量%，諸如不超過0.6重量%，諸如不超過0.5重量%，諸如不超過0.4重量%，諸如不超過0.3重量%，諸如不超過0.2重量%，諸如不超過0.1重量%，諸如不超過0.05重量%，諸如不超過0.01重量%。
例如，基於該塗料組合物之總重計，該等粒子可以0.01重量%至50重量%之範圍存在。例如，在0.01重量%至10重量%之範圍內。例如，在0.01重量%至5重量%之範圍內。
表面修飾層18(例如，第一膜20及/或第二膜26)之塗料可具有介於發射層34之折射率與基板12之折射率間之折射率。此可減小由相鄰 層間邊界所引起之波導效應及/或干擾效應。例如，玻璃基板通常具有於1.54至1.56範圍內之折射率。習知有機發射層通常具有於1.55至1.8，諸如1.6至1.8(諸如約1.7)範圍內之折射率。折射率介於1.5與1.7間之表面修飾層18(例如，第一膜20)將介於此等兩個值之間。Hi-Gard® 1600(可自PPG Industries,Inc.購得)具有約1.6之折射率。
表面修飾層18之內表面30、52係不平坦表面。內表面30、52可具有於5nm至5000nm範圍內之平均表面粗糙度(Ra)。例如，5nm至4000nm，諸如5nm至3000nm，諸如5nm至2000nm，諸如5nm至1000nm，諸如5nm至500nm，諸如5nm至300nm，諸如5nm至200nm，諸如5nm至100nm，諸如5nm至50nm。例如，5nm至40nm。例如，5nm至30nm。例如，5nm至20nm。
OLED 10可包括一或多個位於表面修飾層18與基板12間之可選底層。該(等)底層可為單一層或多層結構。該底層可包括一或多種金屬氧化物材料，諸如矽、鈦、鋁、鋯、磷、鉿、鈮、鋅、鉍、鉛、銦、錫及其合金以及混合物之氧化物。該底層可為均質層、梯度層，或可包括複數個層或膜。所謂「均質層」意指其中該等材料係隨機分佈於整個塗層內之層。所謂「梯度層」意指具有兩種或更多種組分，且該等組分之濃度連續地隨著離基板之距離變化而變化(或呈階梯式(stepped))。例如，該底層可為至少二氧化矽及氧化鈦之混合物。例如，二氧化矽、氧化鈦及三氧化二磷之混合物。
該底層可具有於10nm至120nm範圍內之厚度。例如，30nm至80nm。例如，40nm至80nm。例如，30nm至70nm。
現將特別參考圖3描述OLED 10之操作。
在操作期間，跨陽極32及陰極38施加電壓。電子電流自陰極38經過發射層36流至陽極32。此電流導致發射層36發光(亦即選定波長或波長範圍之電磁輻射)，端視發射層36之組成而定。發射層36所發 射之光波穿過陽極32，穿過表面修飾層18，穿過基板12，且至少一部分光波離開基板12之外表面14。由於表面修飾層18引起之一或多個OLED層之波動或翹曲(不平坦)表面，所以較少光因為波導效應困在OLED 10內，且較多光離開OLED 10。第一膜20中之奈米粒子42(若存在)亦散射光，且增加OLED 10之總光提取。
在本發明之另一態樣中，表面修飾層18可由含兩種或更多種組分之混合物之復合塗料形成，該等組分可被選擇性移除。例如，表面修飾層18可由(i)可溶於第一溶劑但不可溶於或較不溶於第二溶劑之第一組分及(ii)可溶於第二溶劑但不可溶於或較不溶於第一溶劑之第二組分之混合物形成。該第一組分可為(例如)氧化物，諸如矽氧化物，例如矽氧烷。該第一溶劑可為(例如)酸，諸如氫氟酸(HF)或硝酸。該第二組分可為(例如)聚合物，諸如聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯吡咯啶酮(PVP)。若用水沖洗含矽氧烷及PVA之復合表面修飾層18，則PVA被移除(至少在或靠近表面區域處)，且該矽氧烷留下。因移除PVA所導致之空隙留下最終具有不平坦表面之表面修飾層18。或者，可用HF沖洗上述復合塗料，移除至少表面區域之矽氧烷，並留下具有不平坦表面之PVA。
在本發明之另一態樣中，施加塗層之表面可經表面修飾處理而處理，以相對於剩餘的塗層轉變或修飾塗層之表面區域。例如，塗層可為聚二甲基矽氧烷(PDMS)。PDMS塗層可經加熱，且PDMS塗層之表面經歷電漿處理，其將PDMS塗層之表面轉變為硬質二氧化矽區域。當塗層冷卻時，硬質二氧化矽區域將翹曲，從而形成不平坦表面。
下列實例說明本發明。然而，應理解，本發明並不限於具體實例。
實例
實例1
該實例說明在玻璃基板上形成具有翹曲表面之塗層。
該玻璃基板為厚度為2毫米(mm)之STARPHIRE®玻璃(可自PPG Industries Ohio,Inc.購得)。
在氧氣氛中濺鍍具有60重量%鋁及40重量%矽之陰極，以在該玻璃基板上形成厚度為25nm之氧化鋁/二氧化矽表面修飾層。將經塗佈物件(具有二氧化矽及氧化鋁表面修飾層之基板)置於1300℉爐中，持續3分鐘，然後移出。當經塗佈基板冷卻時，該表面修飾層之表面顯示翹曲(不平坦)表面(圖4)。如圖4之SEM圖像中所見，藉由加熱該經塗佈基板及使之冷卻所形成的隆起似乎具有隨機定向。
一般技術者將容易知曉，可在不脫離前述說明中所揭示之概念下對本發明作出修改。因此，本文詳細描述之特定實施例僅具有說明性，且不會限制本發明範圍，本發明範圍將由隨附申請專利範圍及其任何及所有等效項完整給出。
10‧‧‧有機發光二極體(OLED)
12‧‧‧基板
14‧‧‧第一表面/外表面
16‧‧‧第二表面/內表面
18‧‧‧表面修飾層
20‧‧‧第一膜
22‧‧‧第一表面/外表面
24‧‧‧第二表面/內表面
26‧‧‧第二膜
28‧‧‧第一表面/外表面
30‧‧‧第二表面/內表面/不平坦表面
32‧‧‧第一電極
34‧‧‧活性堆疊物
36‧‧‧發射層
38‧‧‧第二電極

Claims (20)

  1. 一種有機發光二極體，其包括：具有第一表面及第二表面之基板；第一電極；第二電極；位於該第一電極與該第二電極間之發射層；及位於該第一電極與該基板間之包括不平坦表面之表面修飾層。
  2. 如請求項1之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括多層結構，其包括於該基板之至少一部分上之第一膜及於該第一膜之至少一部分上之第二膜。
  3. 如請求項2之有機發光二極體，其中該第一膜具有第一膨脹係數，該第二膜具有第二膨脹係數，且該第一膨脹係數大於該第二膨脹係數。
  4. 如請求項2之有機發光二極體，其中該第一膜包括聚合材料。
  5. 如請求項2之有機發光二極體，其中該第一膜包括聚二甲基矽氧烷。
  6. 如請求項2之有機發光二極體，其中該第二膜包括無機膜。
  7. 如請求項2之有機發光二極體，其中該第二膜比該第一膜更薄。
  8. 如請求項2之有機發光二極體，其中該第二膜係藉由MSVD形成。
  9. 如請求項2之有機發光二極體，其中該第一膜係藉由選自由下列組成之群之濕式沉積法形成：旋塗、噴塗、流塗、槽模塗佈及/或簾幕式塗佈。
  10. 如請求項1之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括併入其中 之奈米粒子。
  11. 如請求項1之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括單一層，其包括至少一種無機材料。
  12. 一種有機發光二極體，其包括：具有第一表面及第二表面之基板；第一電極；第二電極；位於該第一電極與該第二電極間之發射層；及位於該第一電極與該基板間之包括不平坦表面之表面修飾層，其中該表面修飾層包括於該基板之至少一部分上之具有第一膨脹係數之第一膜及於該第一膜之至少一部分上之具有第二膨脹係數之第二膜，且其中該第一膨脹係數大於該第二膨脹係數。
  13. 如請求項12之有機發光二極體，其中該第一膜包括聚合材料。
  14. 如請求項12之有機發光二極體，其中該第一膜包括聚二甲基矽氧烷。
  15. 如請求項12之有機發光二極體，其中該第二膜包括無機材料。
  16. 如請求項15之有機發光二極體，其中該無機材料包括金屬氧化物。
  17. 如請求項12之有機發光二極體，其中該第二膜比該第一膜更薄。
  18. 如請求項12之有機發光二極體，其中該表面修飾層包括併入其中之奈米粒子。
  19. 一種製造有機發光二極體之方法，其包括以下步驟：於基板之至少一部分上形成表面修飾層； 引起該表面修飾層膨脹及收縮，以使該表面修飾層具有不平坦表面；及於該表面修飾層上形成包括第一電極、發射層及第二電極之其他層，以使得該等其他層中之至少一者包括不平坦表面。
  20. 如請求項19之方法，其中該表面修飾層包括第一膜及第二膜，其中該第一膜具有大於該第二膜之膨脹係數，且該方法包括：於該基板之至少一部分上形成該第一膜；使該第一膜之表面積自第一表面積增加至第二表面積；在該第一膜具有大於該第一表面積之表面積時於該第一膜上形成該第二膜；及使該第一膜收縮，以使得該第二膜具有不平坦表面。
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