TW522751B - Organic flat light emitting device - Google Patents
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Description
522751 五、發明說明（1) 【發明領域】 本t明係關於'一種有機平面發光择里 類微鏡結構之有機平面發光裝置^裝置’特別是一具有 【習知技術】 如圖1所示，有機平面發光裝置3包含一 一透明陽極32、一有機電激發光層33以一二 由於金屬陰極34係為一反射層，因此右 、屬丢極34。 產峰的伞綠被At各 因此有機電激發光層33所 屋生的先線僅能從透明基板3 1方向傳出。 面裝置中，有機電激發光層33的折射率〜 ^.1.7)與透明陽極32的折射率^ Ul8一2〇)非 ^，而透明基板31的折射率n3 (s 14_15 )小於a，大於 折射率（獲U 。依據SneU定律，光線在入射層之 ^率和人射角正弦值的乘積會等於折射層之折射率和折 射角正弦值的乘積。當光線從透明陽極32傳入透明基板3! 且入射角大於sirr1 (!!〆〜）時，光線會產生全反射，被侷 限於有機電激發光層3 3和透明陽極3 2中傳遞，形成透明陽 極3 2 /有機電激發光層3 3波導現象；當光線由透明基板3工 傳出元件時且入射角大於s i (丨/% )時，光線將會產生 全反射’並被限制於透明基板3丨中而形成基板波導的現 象’然而’當入射角小於s丨n-i ( i /巧）時，光線將會傳出 兀件外部。由上述原理可以了解有機平面發光裝置3所產 生的光線僅有一部份可傳出元件外部，而另外一部份會在 基板中形成基板波導現象，無法讓有機電激發光層3 3所產
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生的光源做最佳化的使用。 習知技術係使用較高折射率的基板以及在發光面上貼 附凸透鏡以增加外部量子效率。如圖2所示，將直徑為2職 到3醒的凸透鏡41貼附於元件4的發光面上，若凸透鏡41的 材質與基，42相同，其元件光通量可增加〇· 6倍至i倍；若 是使用較南折射率的凸透鏡4丨時，其元件光通量可增加至 2倍。於此係使用與折射率相符的油料（refracti〇n iMex matching 〇i 1 )將透鏡貼附於元件發光面上，對於 兀件的使用哥命有所限制。再者，美國專利US5 936347與 US6 080 030提出以熱壓方式在玻璃基板上直接製造出半^ 透鏡或是半凹透鏡的幾何形狀，藉以增進元件的外部量子 效率。然而，玻璃的熱壓操作溫度很高，玻璃的局部容 形成翹曲，而且操作時間（升溫和降溫）亦過長， 上有其限制。 座 在上述習知技術中所使用的透鏡直徑太大、厚度太厚 (數個腿）1其整個元件體積過大，違背發光 ； 短小的趨勢。再去，羽土 θ > /寻 I知技術中具有不利於長久使用以及 1私上良率不佳的缺點，在應用上亦有限制。 【發明概要】 您# ί上f述’、本發明之目的係提供一種發光效率佳、製 間:；仏成本低以及結構輕薄的有機平面發光裝置。x :、、、達上述目的，本發明係提供一種有機平面發光 置’包含-透明基板、—透明陽極、一有機電激發光；以
522751 、發明說明（3) 及 鏡 一金屬陰極。其中透明基板之第一表面具有複數個類微 ’每一類微鏡之端緣至第一表面之最大距離約為100# m;透明陽極係形成於相對於第一表面之透明基板之第二 表面上；有機電激發光層係形成於透明陽極之上；金屬陰 極係形成於有機電激發光層之上。另外，本發明係亦提供 =種有機平面發光裝置，包含一透明基板、一透明薄膜、 一透明陽極、一有機電激發光層以及一金屬陰極。透明薄 膜係著設於透明基板之第一表面上，此透明薄膜之一表面 係具有複數個類微鏡，每一類微鏡之端緣至第一表面之最 大距離約為100 /ΖΠ1 ; —透明陽極係形成於相對於第一表面 之透明基板之第二表面上；有機電激發光層係形成於透明 陽極之上；金屬陰極係形成於有機電激發光層之上。、
與習知技術相比，本發 機平面發光裝置，可增進有 率’達到光源節能、省電以 鏡與基板相結合，使其製程 間以及降低生產成本，並縮 達到電子產品輕薄的要求。 使其發光元件的使用壽命增 板，在製程中亦可避免基板 明係提供一種具有類微鏡的有 機電激發光裝置的外部量子效 及環保的要求。又，由於類微 步驟簡單化，同時減少製程時 減基板與整個裝置的厚度，可 再者，改變製造方法及ί驟， 長；不需使用破璃材質的基 局部麵曲的問題。
【較佳實施例之詳細說明 以下將參照相關圖式 有機平面發光裝置。 種 說明依據本發明實施例之
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如圖3所示，本實施例之一種有機平面發光穿置丨，勹 含一透明基板11、一透明陽極12、一有機電;發;^層丨’3 = 及一金屬陰極14。在此，透明基板11之第一表面U1具有 複數個類微鏡11 3，每一類微鏡11 3之端緣至第一表面'丨i i 之最大距離約為1 〇 〇 // m ;透明陽極1 2係形成於相對於第一 表面111之透明基板11之第二表面112上；有機電激發光層 1 3係形成於透明陽極1 2之上；金屬陰極1 4係形成於有機電 激發光層1 3之上。 ' 本實施例中之透明基板11可為一塑膠基板以及一柔性 基板。在此，塑膠基板與柔性基板可為一聚碳酸酉旨 (polycarbonate，PC)基板、一聚 g旨（p〇iyester，pet) 基板、一環烯共聚物（cyclic olefin copolymer，COC) 基板或一金屬鉻合物基材一環烯共聚物（metall〇cene -based cyclic olefin copolymer’mCOC)基板，且該透明 基板11之厚度約為0 · 2 mm到5腿。
透明基板11之第一表面111具有複數個類微鏡11 3，每 一類微鏡113之端緣至第一表面11；[的距離約為5 //in至1〇〇 類微鏡113係具有曲度的表面，而其表面可為一部份 球形狀11 3 (如圖4 A所示），此部份球形狀之直徑約為1 〇 # m至5 0 0 // m。當然，該等類微鏡π 3亦可為一部份柱形狀 11 4 (如圖4 B所示），此部份柱形狀11 4之直徑約為1 0 /z m 至500/zm，以及其長度約為l〇#ms5〇〇//m。同時，該等 類微鏡113亦可為一正多邊形周圍的凸曲面狀115，例如正 方形周圍的凸曲面狀115 (如圖4C所示），此正多邊形周
第8頁 522751 五、發明說明（5) 圍的凸曲面狀115之邊長約為l〇#m至500 /zm。 本實施例中之類微鏡11 3的功能在於促進有機平面發 光裝置1之外部量子效率。在有機平面發光裝置1中，透明 基板11的折射率（nsub )大於空氣的折射率，因此當元件 内部所產生的光線在透明基板11/空氣的入射角大於臨界 角（s i rr1 ( 1 /nsub ))，則會於透明基板11形成全反射， 造成基板波導的現象。本實施例中之該等類微鏡丨丨3即是 將入射角大於臨界角的光線聚焦再傳出元件外部，因此可 大幅提昇有機平面發光裝置1之外部量子效率。
本實施例中之透明基板11可以用射出成型方式形成。 其中，射出成型方式係使用兩塊模仁（未顯示），第一塊 模仁的表面係為具有光學等級的光滑平面，而第二塊模仁 的表面則具有類微鏡結構，將塑膠粒加熱熔化後射出置於 兩塊模仁之中，藉以製造具有類微鏡結構之透明基板丨j。 另外，本實施例中之透明基板11亦可使用熱壓成型方 式形成。其中，熱壓成形方式係使用具有光學等級之機器 平台（未顯示），將透明基板置於機器平台上加熱至一工 作溫度，並將熱壓模仁置於透明塑膠基板上方施以均勻壓
力，此熱壓的模仁具有類微鏡結構，藉以製作出具有類微 鏡結構之透明基板1 1。 A ' 相對於第一表面1 1 1之透明基板丨i之第二表面丨i 2係為 一具有光學等級之光滑平面，而不具有任何幾何結構。2 第二表面112上係以藏錢（SpUttering)方式或是離子電 艘（ion plating)方式形成一透明陽極12，此透明陽極
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12的材質為一可導電之金屬氧化物，該可導電之金屬氧化 物可為氧化銦錫（ITO )或是氧化鋁鋅（)，其厚度在 約5 001!以上。 另外’有機電激發光層1 3係形成於透明陽極1 2之上， 有機電激發光層13係使用蒸鍍（evap〇rati〇fl )、旋轉塗 佈（spin coating)、喷墨（ink jetprinting)或是印 刷（print ing )等方法形成，其厚度約為5〇〇 I至3〇〇〇 義。此外，有機電激發光層13所發射的光線可為藍光、綠 光、紅光、白光或是其他的單色光。
再者，金屬陰極1 4係形成於有機電激發光層丨3之上， 金屬陰極14的材質可為鋁、鈣或是鎂：銀。金屬陰極14係 使用蒸鍍或是濺鍍（sputtering )等方法所形成，其厚度 為500表至5000議。當然，金屬陰極14的材質亦可為鋁/ 氟化鐘或是銀。 請參照圖5，在本發明另一實施例中亦提供一種有機 平面發光裝置2，包含一透明基板21、一透明薄膜22、一 透明陽極23、一有機電激發光層24以及一金屬陰極25。透 明薄膜22係著設於透明基板21之第一表面211上，此透明 薄膜2 2之一表面係具有複數個類微鏡2 2 1，每一類微鏡2 21 之知緣至第一表面211之最大距離約為1〇〇 —透明陽 極23係設置於相對於第一表面211之透明基板21之第二表 面2 1 2上；有機電激發光層2 4係形成於透明陽極2 3之上； 金屬陰極25係形成於有機電激發光層24之上。 在此，透明基板2 1可為一塑膠基板、一柔性基板以及
第10頁 522751 五、發明說明（7) 一玻璃基板。塑膠基板與柔性基板可為一聚碳酸酯基板、 一聚酯基板、一環烯共聚物基板或一金屬鉻合物基材—環 稀共聚物基板，且該透明基板21之厚度約為〇.2丽到5mm。 透明薄膜2 2係以黏著法形成於透明基板2 1之第一表面 2 11。其中，黏著法是將透明薄膜2 2以熱壓膠或是紫外線 硬化型膠黏著固定於透明基板21上。透明薄膜22之表面上 係具有複數個類微鏡221，每一類微鏡221之端緣至第一表 面211之距離約為5#111至1〇〇//111。在本實施例中，類微鏡 221的特徵與功能與第一實施例中的類微鏡113相同。此
外，本實施例中之其它元件之特徵與功能亦與第一實施例 中的相同元件之特徵與功能相同。 本發明所提供之有機平面發光裝置係具有類微鏡之多 構，用以增加有機平面發光裝置的外部量子效率，可以3 效地將有機電激發光層所產生之光源傳送至外部。又，它 於類微鏡的體積很小，可減少有機平面發光裝置的厚产 達到輕薄的電子產品之趨勢，且與習知技術相比，減^ 程所需的時間，進而降低製造成本。 上述僅為舉例性，而非為限制性者。
明之精神與範，，而對其進行之等效修改或變J脫以 含於後附之申請專利範圍中。 μ e
第11頁 522751 圖式簡單說明 【圖式之簡單說明】 圖1係習知之有機平面發光裝置的示意圖。 圖2係習知之透明基板的示意圖。 圖3係本實施例之有機平面發光裝置的示意圖。 圖4 A、圖4 B以及圖4 C係本實施例之類微鏡的示意圖< 圖5係本發明另一實施例之有機平面發光裝置的示意 圖0 【圖式符號說明】 1 有機平面發光裝置 11 透明基板 111 第一表面 112 第二表面 113 類微鏡（部份球形狀） 114 部份柱形狀 115 正多邊形周圍的凸曲面狀（正方形周圍的凸曲面 狀） 12 透明陽極 〇 13 有機電激發光層 14 金屬陰極 2 有機平面發光裝置 21 透明基板 211 第一表面 212 第二表面
第12頁 522751 圖式簡單說明 22 透 明 薄 膜 221 類 微 鏡 23 透 明 陽 極 24 有 機 電 激 發 光 層 25 金 屬 陰 極 3 有 機 平 面 發 光 裝置 31 透 明 基 板 32 透 明 陽 極 33 有 機 電 激 發 光 層 34 金 屬 陰 極 4 元 件 41 凸 透 鏡 42 基 板
II
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Claims (1)
- 522751 Ά 修π1 曰 ^魏 90133403 六、申請專利範圍 7 ·如3請專利範圍第1項所述之有機平面發光裝置，其中 該類微鏡之端緣至該 表面之距離為約5 100 。 8·如申請專利範圍第1項所述之有機平面發光裝置，其中 該類微鏡係具有曲度的表面。 ^ Ϊ :明專利範圍第8項所述之有機平面發光裝置，其中 =八曲度的表面係呈部份球形狀，該球形狀之直徑為約 10从m至約5〇〇 。 3 ·曰如^申％專利範圍第8項所述之有機平面發光裝置，豆中 表面係呈部份柱形狀，該柱形=徑為: 5 0 0 μπι 00 “m，該柱形狀之長度為約10 /zm至約 其中 該凸 U ·具如有申Λ專:/:Λδ項所述之有機平面發光裝置 曲面狀之邊長ί : η ，邊形周圍的凸曲面狀 透長為約1〇 “m至約500 。 明申陽:專利範圍第J項所述之有機平面發光裝置，其中 係為一導電之金屬氧化物陽極。 θ專利fe圍第1項所述之有機平面發光裝置，其中六、 該 14 該 15. 該 16. 該 17. 該， 18. 該' 19. 透 緣 修正，其中 ’其中 其中 边明溥膜 年—月 曰 透明陽極之厚度為約5 0 0囊以上。 ‘如申晴專利範圍第1項所述之有機平面發光裝置，其中 有機電激發光層之厚度為约50 0疆至約300QI。 如申凊專利範圍第1項所述之有機平面發光裝置 金屬陰極的材質為鋁。 如申請專利範圍第1項所述之有機平面發光裝 金屬陰極的材質為鈣。 金如屬申二專Λ範圍第1項所述之有機平面發光裝置 金屬陰極的材質為鎂：銀。 二發光*置，其中 -種有機平面發光裝置，包含·· 一透明基板； 月笼膜夕主係者設於該透明基板之第一表面上，^ ,, 係^有设數個類微鏡，每一類微# $ 4 ^亥第一表面之最大距離 ’頰倣鏡之i 一清昍暗k 離局約1 ϋ 〇 V m ;以及 透月％極，係形成於 τ % A第一表面之該透明I 522751 ___案號 90133403__毛_^日 ^丨下 六、申請專利範圍 板之第二表面上； 一有機電激發光層，係形成於該透明陽極之上；及 一金屬陰極，係形成於該有機電激發光層之上。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 9項所述之有機平面發光裝置，其 中該透明基板為一塑膠基板。 2 1 ·如申請專利範圍第丨9項所述之有機平面發光裝置，其 中該透明基板為一柔性基板。 22.如申請專利範圍第19項所述之有機平面發光裝置，其 中該透明基板為一玻璃基板。 23·如申請專利範圍第19項所述之有機平面發光裝置，其 中該透明基板之厚度為約0 · 2麵到約5 mm。 2 4 ·如申請專利範圍第丨9項所述之有機平面發光裝置，其 中該透明薄膜係以黏著法形成於該第一表面上。 2 5 ·如申請專利範圍第1 9項所述之有機平面發光裝置，其 中該類微鏡係具有曲度的表面。 2 6 ^如申請專利範圍第2 5項所述之有機平面發光裝置，其 中^具有曲度的表面係呈部份球形狀，該球形狀之直徑為第17頁 522751 __座號 9013340.S __年 J 日 條正 六、申請專利範圍 約 10 至約 5〇〇 am。 27.如申請專利範圍第25項所述之有機平面發光裝置，其 中該具有曲度的表面係呈部份柱形狀，該柱形狀之直徑為 約1 〇 # m至約5 0 〇 // m，該柱形狀之長度為約1 0 # m至約 5 0 0 # m 〇 2 8 ·如申請專利範圍第2 5項所述之有機平面發光裝置，其 中該具有曲度的表面係為呈正多邊形周圍的凸曲面狀，該 凸曲面狀之邊長為約1〇 am至约500 //m。 29·如申請專利範圍第19項所述之有機平面發光裝置，其 中該透明陽極係為一導電之金屬氧化物陽極。 3 0 ·如申請專利範圍第1 9項所述之有機平面發光裝置，其 中5亥透明陽極之厚度為約50 〇選以上。 31·如申凊專利範圍第19項所述之有機平面發光裝置，其 中4有機電激發光層之厚度為約50 〇|至約3〇〇〇|。 32·如申請專利範圍第19項所述之有機平面發光裝置，其 中違金屬陰極的厚度為約5 〇 〇|到約5 〇 〇 〇通。第18頁
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