TWI244355B - Highly efficient organic light emitting device using substrate having nanosized hemispherical recesses and method for preparing the same - Google Patents

Description

I244355 層，為電洞注入層，電洞傳輸層，發光層，電子傳輸層， 如圖1所示。 於圖1提到具有平面結構之有機發光裝置，假如陽極為 透月的陽極和基板為玻璃基板，從有機材料層所產生的光 σ 4此一層在目别情況下，從發光層所產生的光可能 走兩種不同路控。第一條路徑就是光會從有機發光裝置放 射出’第二條路徑就是《會存留在有機發光裝f中，而全 W破玻璃基質或陰極表面反射。從發光層所產生的光中， 大約有1/2^白勺光會從有機發光裝置放射出（其中，n指的 10疋有機發光裝置的折射率）。假如有機發光 υ，從裝置中所產生的光，就會有少於17%從有機發= 置放射出。 "為了解決上述問題以及從有機發光裝置放射出大量的 面的 兩 光，建議使用具有非平面層的有機發光裝置，即非平 15 構造。具有非平面結構的有機發光裝置結構可以用以下 種方法製備。 根據第-種方法，經由黃光製程技術處理，在一透明 陽極在玻璃基板上沈積前，一個具有凹孔形狀的光電晶體 會形成在玻璃基板上（參考’美國專利字號⑽腕則 和2003發行的文件Appl· phys _ % η” ^ γ山⑽ 20 1244355 al.)，或是使用光的阻斷在玻璃基板上形成具有波紋形狀的 晶體（參考，W0 2000/70691和2001發行的文件Adv· Mater 13, 123 by B. J· Matterson et al·)，來改善發光效率。詳細來 說，在於玻璃基板上形成光電晶體和使用SiNx將玻璃基板 5 表面弄平坦之後，前者是形成一陽極層在玻璃基板上。後 者是使用光阻物質和光的阻礙在玻璃物質上形成波紋形狀 的透明聚合體之後，在維持一波紋形狀時，沉積電極層和 有機材料層在玻璃物質上。 根據第二種方法，製造具有平面結構的有機發光裝置 10之後，如圖一所示，微米大小的透鏡結構（參考，w〇 2003/007663 和 2000 發行的文件 j· Αρρ1· phys 91，3324 by Moller et al.)或毫米大小的透鏡結構（參考，w〇2〇〇i/33598) 會被附著在有機發光裝置的玻璃基板表面上，由此改善裝 置的發光效率。 15 以上兩種方法可用來改善發光裝置的發光效率。然 I’為了#效率的發光’以上兩種方法並未使人聯想到在 =反射係數的基板上形成半圓形的凹孔構造。除此之 外，當應用到一可用的發光裝置，以上兩種方法會產生問 1244355 即第一種方法是使用黃光製程處理，所以不可能在大 面積上形成光電晶體結構或波紋形狀結構。為了使用光電 晶體結構來製造發光裝置，_ 疋要知:順序地進行沉積過 程，黃光製程處理和姓刻技術。此時，基板必須在直空下 經過至少兩次的處理。此外，為了使用波紋形狀結構來製 造發光裝置，-定要使用光的阻礙來做黃光製程處理。然 而’黃光製程處理並不適合於具有多於幾平方公分面積的 物質形成一致的波紋形狀結構。 10 15 當第二種方法被應用到顯示器時會有所限制’因為鏡 片結構的大小約是在幾微米到幾毫米的範圍内。此外，因 為製成工作的因素，大尺寸面積並不採用第二種方法。根 據W〇2G()3_7663在鏡片結構上的說明，—鏡片結構之最 小表面尺寸是定義為幾微米，如此鏡片結構之最小表面尺 寸一定會大於從有機發光裝置所放出一最大可見光之波 長。此外，根據W0 2001/335%在鏡片結構上的說明，’一 鏡片結構之大小一定會大於有機發光裝置的一個單位的尺 寸0 【發明内容】 本發明的發明者已經發現，當有機發光裝置的基板和/ 或電極幵> 成半圓形凹孔，特別是奈米級的連續型半圓形凹 孔’有機材料所產生的光可以很有效率的從有機發光裝置 1244355 中放出。除此之外，當電極具有上面所說的結構，電極的 表面積會變大，所以在相同電壓下，通過有機發光裝置電 机的量會增加，因此改善有機發光裝置的亮度。除此之外， 具有上面所說結構的基板可以透過多孔性氧化鋁形成過程 來製作，所以可能會以較低的花費來製作有奈米結構基板 的大尺寸有機發光裝置。 於是，本發明的目的是提供一有機發光裝置，其具有複 數個半圓形凹孔之基板，更好地，是一具有複數個奈米級 半圓形凹孔之基板的有機發光裝置及製作方法。 為了達到上面的目的，根據本發明的一個方實施例，將 提七、有機發光裝置，其包括基板、第一電極、有機材料 層、和第二電極，他們相繼以層狀物形層疊。其中複數個 連續型半圓形凹孔會形成在鄰近排列於基板的上表面。 為了完成上面的目的，根據本發明的另一個實施例， μ將提供製造有機發光裳置的方法，其步驟包括··⑷浸泡含 有至少一鋁金屬表面的基板在酸性溶液中，並施加1〇到4〇〇 伏特氧化電壓到基板上，以便形成氧化鋁層在基板的鋁金 屬表面，且位於氧化鋁層上形成複數個連續型半圓形凹 孔並有相同方向的曲率的複數個連續型半圓形凹孔在氧 20化鋁層和基板的界面形成；（b)從基板將氧化鋁層移除，會 在基板表面形成複數個連續型半圓形凹孔；（c)在形成複 !244355 機材料層和電 數個連續型半圓形凹孔的基板表面上形成有 極0 【實施方式】 本發明之較佳實施例將參照隨附之圖如下所述。 10 15 在有機發光裝置的領域中並沒有為了製作具有非、， 面構造的基板，而在有機發光裝置的基板上形成/半圓形= 孔的例子。此外，錢有為了製作非平面構造的有機發光 I置基板，而使用奈米級結構的例子。本發明的發明者已 經發現會有下列的優點會實現，當形成一具有大量奈米級 半圓形凹孔連續地在鄰近排列於第一電 :而、 而更佳地形成在鄰近排列於有機發光装置的二層面之 第一電極上表面（參考圖二）。 有機發光裝置具有一個層狀結構，而此層狀結構包含 -個具有高折射率的電極，即是讓光輸出的透明電極和高 反射率的不透明電極，而有機材料層介於在兩極之間當注 入電荷時就會放光。如圖四⑷所示，—習知的有機發光裳 G έ具有平面構造的兩電極，所以當光經過透明電 極放射到空氣中時，内部的全反射可能發生在高折射率的 透明電極上。因此’光會存留在有機發光裝置内。然而， 如圖四（b)所示，在有機發光裝置中，其包含有高反射率的 Μ明電極’在此不透明的電極上具有複數個連續型半圓 $凹孔的’光可以輕易地經由高反射率的基板多次反射， 最佳為一次或兩次，放射到空氣中。 20 1244355 此外’如圖二所示，當雷 有複數個連續半圓形凹孔有機材料層被沉積在具 的有機發光裝置的電極表面㈣:口傳統具有平面結構 面積會增加’所以在相同的電壓條件下，輸入 衣置的电k量會增加，因此增加了裝置的亮产。 ^卜，當光從有機發光裝置放出時，:於光的波動 付：成於基板上的半圓形凹孔是奈米大小的有機發 先衣置，#亮度可以更進一步的改善。比方說， 10 15

』凹孔的直徑等於或小於可見光的波長時，藉由光的漫射和 政射’半圓形凹孔會改變光的路徑。因此，和傳統具有平 面結構的有機發光裝置相比時，本發明的有機發光裝置合 降低光在透明電極内部全反射狀態的發生。因&，較多量 的光可以從有機發光裝置放射出。當半圓形凹孔的直徑介 於可見光的半個波長與—個波長之間時，這樣的效應會有 最大的效果。

根據本务明，因為光的波長非常短，為了了解非平面 結構和光波長的關係，較佳的是，半圓形凹孔含有直徑相 同於或疋小於十倍有機材料層的厚度，此有機材料層位於 有桟么光袭置中。也就是說，因為一般的有機發光裝置的 20有执材料層厚度大約是100到500nm，所以半圓形凹孔的直 徑較佳為小於或等於5 # m。此外，為了達到本發明上面所 提到的目標，半圓形凹孔的直徑最佳為介在可見光的半個 波長和一個波長的範圍之内，即200到800 nm。半圓形凹 孔要平均分布在基板上並且最好是在有機發光裝置的電極 11 1244355 B 兒月半圓形凹孔在基板上形成並且最好是在有機 發光裝置的電極上。 5 10 15 20 根據本發明，經由多孔性氧化鋁的形成過程，製作出 八有複數個連績型半圓形凹孔特徵的基板。多孔性氧化鋁 的形成過程是-般所知道的。然而，並沒有利用多孔性氧 化紹的形成過程來製作有機發光裝置的例子。本發明的發 月者第_人已經發現具有大尺寸的非平面形的有機發光裝 置可=用較低花費的多孔性氧化㈣形成過程來製作。 多孔性氧化鋁的形成過程已經被報導在[A p. U 二2^1_?11瓜，84,6023 (1998)]等文件。詳細來說，含有至 少-鋁金屬表面的基板被浸泡在酸性溶液中，如硫酸溶 液，鱗酸溶液，草酸溶液或鉻酸溶液。然後，施加適當的 =電壓在基板上，以致於形成氧化層在基板上的銘金屬 表面，例如施加-電壓介於1〇到彻伏㈣ 約介在__贼間，而最好是介在·到 以及深度大約在數百nm到幾個間分布一致的凹孔。凹 =的喊會隨著形成過程所進行的時間而增加。在此情況 下’乳化層和基板之間的接觸面會形成凹孔具有和半圓形 凹孔曲率一樣方向的凹孔會在氧化層形成。 少 =顯示經由上面的方法氧化銘層的形成過程。在圖 中，到步驟d顯示出氧化層的外形變化是— ::。在剛開始的階段，在結基板上形成一薄且— 匕層（芩考，圖七的幻。然後，當氧 ， 、 化層的表面會不規則的變形(參考：的:貝恥脹時’氧 亏圖七的b)。這樣不規則 12 1244355 表面的氧化層會造成不平稃的命 , 十t的电流密度。即電流密度會在 减層的凹處增加而在氧化層的凸處減少1後，由 %和酸性電解質溶液的作用， .^ L , 甘，、有阿電流密度的凹孔處 會形成半圓形凹孔。半圓形凹 * 丁人$ 孔的直徑在經過預定時間後 並不會再增加（參考，圖七的 目持續地維持不變時，半圓开上外圓形凹孔的數 话主 于+圓形凹孔的深度會快速的以氧化 =的…向增加(參考’圖七的d)。當半圓形凹孔的 在氧㈣層和料板的界面處會形成與在氧 匕層上半圓形凹孔曲率相同方向的凹孔（參考，圖 和d)。 遠择：：形成在基板上的氧化紹層’因此得到具有複數個 =半圓形凹孔的基板(參考，圖七的e)。經由化學姓刻 15 20 1 程，電化學_術製程，或電擊技術製程可以將 二:=除。然而，本發明並不限於這些移除氧化銘層 化學_技術製程’酸性溶液被使用來將氧化層 、、B⑥此’酸性溶液的例子包含石粦酸溶液和鉻酸溶液 物。根據電化學餘刻技術製程，形成氧化層的基板 ? /畜電極，並且基板被浸入酸性溶液，所以經由氧化 二和酸性溶液間的電化學反應，氧化層可以從基板上移 :於此’酸性溶液的例子包含乙醇和過氣酸的混合物。 塾電i技術製程，藉著電化學調整電壓，基板被加以電 ，所以氧化層可以從鋁基板移除。 13 1244355 經由上面的技術製程製造出具有複數個連續型半圓 、 形凹孔的基板之後，為了避免有機發光裝置的短路，在基 板尖銳邊緣處要平滑地處理。例如，經由電蝕刻技術製程， 使用氯化汞等的化學蝕刻技術製程，或使用聚蔥亞胺為基 5礎的聚合物，光丙烯為基礎的聚合物或BCB(苯並環丁 4的力疋轉塗佈法，可以使基板尖銳邊緣處變為平滑的彎曲 表面。 本發明並不限於基板的物質只要基板至少有一鋁金 屬表面。例如，對於本發明的基板，包含鋁金屬的基板可 鲁 10以被使用，包含玻璃物質的基板可以被使用，和製成薄層 狀位在玻璃基質上的鋁金屬薄層也可以被使用。當鋁基2 被使用時，最好是使用純度高於99%和厚度大於2〇〇 鋁金屬。當玻璃基板被使用時，鋁金屬層可以經由濺鍍法 製成薄層在玻璃基板上。在此情況下，為了增強玻璃基板 15和Μ屬層之間的黏著力，在紹金屬製成薄層在玻璃基板 上之前，在玻璃基板上可以先形成厚度大於2nm的鉻金屬 層或鈦金屬層。 $ 根據本發明的方法，當基板含有至少兩面鋁金屬表 面，藉由保護其餘的表面或只浸入一鋁金屬表面在酸性溶 20液中，可使氧化鋁層只在一鋁金屬表面形成。 根據本發明，藉著使用具有複數個連續型半圓形凹孔 的基板來製作有機發光裝置是可能的。 藉著在基板上相繼製成薄層的第一電極、有機材料 層、和第二電極，本發明的有機發光裝置就可以被製作出。 14 1244355 當含有半圓形凹孔的基板有導電性時，此基板可以用來卷 作弟一電極，所以不需要在基板和有機材料 : 電極。 从乐 10 15 20 根據本發明較佳的實施例，有機發光裝置含有如圖二 所示之-結構。如圖二所示，有機發光裝置可以㈣作出^ 藉由沉積-陽極在具有複數個連續型半圓形凹孔的基板 上，其中此陽極可使用金屬，有導電性的金屬氧化㈣合 金。然而利㈣鑛法或物理蒸氣沉積過程如電子束基以法 等，來保持基板的半圓形凹孔結構，然後沉積_有機^ 層和-透明物質在陽極上，以用來當作陰極。 根據本發明的另一個實施例’有機發光裝置可被彭 成’藉著連續地沉積陰極材料，有機材料層，及沉積陽極 物質在具有複數個連續型半圓形凹孔的基板上（〇 細顧_)。在大部分有機發光裳置所使用有機材料的 例子中，電洞的移動性會快於電子的移動性。於是 部分有機發光裝置的例子中，電洞的密度會高於電子的穷 度。於是’在具有半圓形凹孔的基板上形成陰極時，陰^ 的表面積會變成大於陽極的表面積，所以相對於傳統且有 平面形基板的有機發光裝置，電子注入有機發光裝置：量 會增加。因此’藉著上述的過程，如果在有機發光裝置中 形成電洞的密度和電子的密度一樣時’發光效率就可以被 改善。 本發明的有機發光裝置包括單層結構或多層結構形 式的有機材料層。多層結構的有機材料層包括電洞注入 15 1244355 層，電洞傳輪層，發 如旋轉塗佈勢浐本 傳輸層寻。經由溶液製程， 理蒸氣沉積擊二Γ製程法，或喷墨法製程法取代物 根據本;:二=層數的有機材料層會被形成。 料層的材料都\ f作有機發光裝置陽極’陰極和有機材 材枓都疋一般習知的技術。例如，上 可以使用以下的材料。 、、且成兀件 為了使電洞可以輕易地注入有機材 功函數的物質來制你阻k θ 從用具有南 貝采1作陽極。陽極材料具體地包括金屬，如 10 15 20 气拉鋼金、或上面所提到的合金；金屬氧化物，如 羊、…銦錫氧化物（1丁〇)、銦辞氧化物（ΙΖ〇);或是 =化物的混合物，如氧化辞和ls、氧化錫㈣，和導2 问分子，如令η田甘如 甲基噻吩），聚（3,4-乙烯基]，2-二氧）嗟吩 、…來吡咯，或聚苯胺。然而，本發明並不限制陽極 2材料。在全部元件中，藉著在有機發光裝置較下方的部 '刀形。成凹孔的結構，使用具有高反射率（>5G%)或高穿透率 (曰>50%)的物質來減少内部全反射狀況。根據本發明，特別 疋具有阿反射率的材料，如銀、鋁、鎳、鉻、金、或上面 所如到的合金，都可以被使用來製作陽極的材料。 此外’為了使電子可以輕易地注入有機材料層，使用 〃、有低功函數的材料來製作陰極。詳細地說，陰極材料包 括金屬，如鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、 銀、錫、雜或上述金屬的合金；及上述金屬添加入電子傳 輸材料，和氟化鋰/鋁，二氧化鋰/鋁等多層材料。然而， 本發明並不限制陰極的物質。根據本發明，為了製備陰極， 16 1244355 取佳是用鎂及銀的混合物，或鋁來形成的透明薄層膜，然 後 >儿積透明導電材料，如1丁0或IZ〇等在透明薄層膜上。 在低電壓的情況下，使用可以從陽極將電洞注入的物 質來製作電洞注入層。電洞注入層的最佳材料是具有最高 5分子填滿軌域（HOM〇)，且最高分子填滿軌域（HOMO)介於 陽極材料功函數和外圍有機材料的H〇M〇。詳細地說，電 洞傳輸層的材料包括，金屬紫質，寡聚噻吩，芳香基胺類 為基礎的有機材料，六腈，六氮三苯基烯，啶__為基礎的 有枝材料，一奈肷本為基礎的有機材料，嗯職為基礎的導 10 電n分子，聚苯胺和聚硫酚為基礎的導電高分子或導電高 分子如摻雜物。然而，本發明並不限制電洞注入層的材料。 發光層是藉著能產生一可見光範圍的材料來製造，此 可見光是結合分別從電洞傳輸層來的電洞和電子傳輸層遷 移來的電子來產生。發光層材料相對於螢光或磷光有較高 15 的里子效率是較好的。詳細地說，發光層的材料包括，8_ 經基-喹啉鋁錯合物（Alq3)，咔唑為基礎的化合物，雙聚合 苯乙烯基化合物，BAlq ，10_羥基苯_喹啉金屬錯合物，苯 並唑’苯並噻唑，和苯並咪唑為基礎的化合物，聚對苯烯 乙烯為基礎的聚合物，聚苯烯乙烯為基礎的聚合物，螺旋 2〇狀化合物，聚氟，黃光材料（mbrene)等。然而，本發明並 不限制發光層的材料。 藉著使用能夠從陰極傳輸電子到發光層的材料來製 作電子傳輸層。具有高電子移動性的材料是較好製作電子 傳輸層的材料。詳細地說，電子傳輸層的材料包括，8_羥 17 1244355 物，和’包括Alq3的錯合物，有機自由基化合 5 15 20 基的實施例，有機發光裝置包括排列在 於可見光-mm膜。;Γ透明薄膜具有相對 率，是較好的透明薄膜。根據本發明射 透射率一輕::::=:整_膜的 料層=姻反侧的無機材 孔相/儿積製程传到的有機材料層，如聚對 ::的广吏用較高耐久力的熱阻材料來對咖 說，透明薄膜是較好的透明薄膜製作方法。詳細地 ::日而’本發明並不限制透明薄膜的材料。-就可以二Γ月的電極時，藉著使用形成第-電極的材料 咖用來當較好的陽極，耿菁::二層料，或 稀可以用來做電洞注人層。H、腈’六氮三苯基 上# i目=列於第—電極的透明薄膜表面會形成和基板 形凹孔的平面基板。;形成在沒有半^ 詳細描述如下。作附的圖五和圖六’透明薄膜將 18 1244355 η Γ考圖五，透明薄膜被層疊在基板和透明的陽極之 替基板上的半圓形凹孔，透明薄膜可經由塗布絕 a 4在具有半圓形凹孔的基板上而得到。透明薄層膜 2圍住半圓形凹孔基板的尖銳部分，如此—來，_發 、’衣置的安全性就會被改善。此外，透明薄膜可以允許使 上部份的電極形成半圓形凹孔1此，電極的表面積會辦 加所：在-低電壓下會有較大量的電流被注入電極。

參考圖六，透明薄層膜被層疊在基板和陽極之間。然 而，不同於如圖五所顯示的有機發光裝置，透明薄層膜的 表面被層疊在相鄰排列平面構造的第一電極。因此，透明 薄層膜可以防止有㈣板尖銳的部分造成有機發光裝置短 路。此外，裝置如薄層膜電晶體可以在透明薄層膜上形成， 如此可用來製作各式各樣的電子設備。 實施例1 15製作大量連續型半圓形凹孔的基板

在鋁基板（100x100mm，厚度介7mm ’純度：99 7%)浸 泡到鱗酸溶液後，150伏肖的氧化電位加在銘基板上，因此 形成具有直徑大約200到40〇nm的凹孔和厚度大約幾個# m 的氧化鋁層在鋁基板上。此時，鋁基板被用來當做操作電 20 極’而銅基板被用來當做相對電極。 然後，藉著使用磷酸溶液和鉻酸溶液的混合物作化學 蝕刻製私，氧化鋁層將從鋁基板上被移除，因此得到複數 個連續型半圓形凹孔的鋁基板。 19 1244355 圖八和九所示，經由以上的過程所製作出來得鋁基板 、 表面結構，圖人是電子顯微鏡（x 5，_)所拍的圖，圖九是 電子顯微鏡（X 6,000)所拍的圖。如圖八和九所示，經由以 上的過程在大面積上一致地形成複數個半圓形凹孔。根據 5第一個例子’絲板有1〇〇xl〇〇mm的尺寸大小。然而，鋁 基板的大小依據相對電極和反應槽的大小而定。因此，藉 著調整相對電極和反應槽的大小來製作比1〇〇xi〇〇mm大乂 寸的鋁基板。但，藉著傳統的方法並不能輕易製作出有 lOOxlOOmm尺寸且非平面結構的基板。 鲁 10 彳心原子力顯微鏡所拍的圖十和圖十一分別表示基板 表面構造和截面構造的測量結果。如圖十和圖十一所示， 形成在鋁基板上的複數個連續型半圓形結構的凹孔是一致 的且連續的。 有機發光裝置的製作 15 以上所提到，具有半圓形凹孔的鋁基板被用來當作基 板和陽極。此外，透過熱真空沉積法，六腈，六氮三苯基 烯（500 A)，4,4 -雙[N-(l_ 奈）苯基胺]二苯基（ΝΡΒ) (4〇〇 φ )q3(500人），以化學式1表示的化合物被連續地沉積 在鋁基板上，因此在鋁基板上形成電洞注入層，電洞傳輸 20層發，層，電子傳輸層。然後，具有厚度12 A的氟化鐘和 /、有异度1 〇〇 A的紹相繼地沉積在發光層，電子傳輸層，因 此形成了有機發光裝置的陰極。因為陰極具有半透明的性 質’經由陰極或許可以看到光的放出。 20 1244355 [化學式1 ]

有機發光材料的製作過程中，有機材料的沈積速率保 〇\題至〇.7埃（A)/秒，陰極的氣化鐘之沈積速率保持在 、）心1呂的沈積速率保持在2埃（A)/秒，而在沈殿過 王二真空度保持在2xl〇·7至5xl0_8托耳（t〇rr)。 、75伏特的強烈電場施加於上述的有機發光材料 ^作過程，5G毫安培/平方公分的電流會注進有機發光材料 10 此時，綠色放射光會從Alq3被觀察到，這表示在555 nm 處有一高峰。 實施例2 15

複數個連續型半圓形凹孔之材質製作 經由濺渡法在玻璃材料（100幻〇〇 nm，厚度·· ·〇7 $形成-厚度為1.5 m的鋁層。然後，將鋁層浸泡於磷酸 溶液中，195伏特的氧化電位施加於此材質，因此在鋁層上 均勻的形成直徑約2〇〇至500 nm的氧化鋁層。

圖12是顯示鋁層上形成氧化層的橫斷面構造（X 25000)之電子顯微照片。如圖12所示，氧化層的厚度約工 // m 〇 21 1244355 以磷酸與鉻酸之混合溶液的化學蝕刻法移除鋁層上 的氧化層。圖13是顯示鋁層的表面結構之電子顯微照片， 此時的氧化層已被移除& 50000)。圖13也顯示半圓形凹孔 上均勻地形成於銘層上。 5 有機發光裝置的製作 具有半圓形凹孔的基板，利用上述方法製備成一基板 及一陽極。而製備方法與實施例1相同，電洞注入層，電洞 傳輸層’光放射/電子傳輸層，以及陰極上的材料都相繼地 10 形生於基板上。 在此狀態下，當7.4伏特的電場施加於上述製作過程中 產生的有機發光材料，將有5〇毫安培/平方公分的電流呈 現。此時，綠色放射光在536 11111呈現一高峰的Alq3處被觀 察到，且綠色放射光不會依據視角不同而改變。 15 圖14和15分別表示利用原子力顯微鏡來測量有機發 光裝置的陰極表面構造與截斷面之構造。從圖14和15可以 瞭解，有機發光材料之陰極表面部分奈米級半圓形凹孔被 保留下來。 20 實施例3 具有半圓形凹孔的三種基板（第一種至第三種）之製作 方法與實施例2相同，除了其氧化電位為13〇伏特，195伏特 和220伏特，分別施加於第一種至第三種基板上。 根據電子顯微鏡觀察第一種至第三種材質的結果，其 25半圓形凹孔直徑之平均值與施加於材質上之氧化電壓纽 22 1244355 例除了第種至第二種基板外，第四種基板經由上述方 法形成不具有半圓形凹孔的基板。 此外田入射角设定為3度，利用n & k分析儀（η & ^ 技術）來測里第一種至第四種基板的反射係數。藉由量測在 5反射角度3度反射的光量可得到第一種至第四種基板的反 射係數基板反射或散射可見光。此時，基板對於可見光 的吸收或放射可被忽略。所以當基板的反射係數較低時， 表示基板對於可見光的散射較大。 在尚未形成氧化鋁層之前，基板上的鋁層是經由濺渡 10方法所形成的。在濺渡製程中。可以大範圍的觀察到鋁層 的形成。結果，第四種基板其可見光的反射比範圍在80% 以下。 圖17顯示基板反射係數的測試結果。如同圖丨7所示， 在可見光的範圍下，具有半圓形凹孔的基板其反射比沒有 15半圓形凹孔之基板來得低。另外，當施加在基板的氧化電 壓增加的製作過程中，其基板在可見光範圍之反射係數為 減弱。 根據以上的結果，可見光與奈米級半圓形凹孔可能相 互影響’所以基板的反射係數減弱。因此，假如一具有奈 20 米級半圓形凹孔利用在有機發光材料上時，可能會因為透 明電極上光的分散效應而減弱限制光的全反射。因此可以 製作出高效能的有機發光裝置。 貫施例4 有機發光裝置的製作 23 1244355 具有半圓形凹孔之基板其製作方法與實施例2相同。 藉著熱蒸錢法，鋁（500A)和氟化鋰（15 A)會相繼在基板上 沈殿出來，以作為陰極。化合物依據化學式丨（2〇〇A)，

Alq3(30〇A)，4,4’-雙[N-(l-奈）_N-苯基胺]二苯基（NPB)(400 5 人）’以及六腈-六氮三苯基稀（700 A )會經由熱真空沈積法 相繼地沈積在陰極上，因此形成電子傳輸層，發光層，電 洞傳輸層，以及電洞注入層。而IZ〇（銦鋅氧化物1500 A) 則是藉由濺鍍法沈澱以作為陽極。IZ〇陽極具有透明的性 質，光的放射情形可經由陽極觀察到。 10 當一 6·7伏特的電場經由上述方法施加於有機發光裝 置上’可觀察到1〇〇毫安培/平方公分的電流，因此可從Alq3 觀察到綠色放光現象，其亮度為5230 cd/m2。 比較實例 有機發光裝置的製作與實施例4的方法相同，不同的 15 是在於紹材質上沒有半圓形凹孔。當一 6.9伏特電場施加於 如上述製程中所說的有機發光裝置，可觀察到100毫安培/ 平方公分的電流’因此可從觀察出綠色放光現象，其 党度為 3340 cd/m2。 比較實施例4與比較實例的結果，有機發光裝置具有 20半圓形凹孔，當相同的電流注入時，需要較低的電壓，此 日守冗度會比沒有半圓形凹孔的有機發光裝置好。 工業上的應用 如前所述’有機發光裝置具有在基板上連續形成的複 數個半圓形凹孔’有機發光裝置的電極產生最大放光，此 1244355 光藉著半圓形凹孔從有機發光裝置的有基材料層發出。另 外’因為電極的表面積範圍變大，在相同電壓下，施加在 有機發光裝置的電流量可能增加，因此改善有機發光材料 的亮度。此外，以上提到基板的結構，經由多孔性鋁化層 5製作過程來產生尺寸大且價格低廉的基板。因此根據本發 明，有機發光裝置可有經濟性地應用在大範圍的製程上。 雖然本發明已經描述最可行及最佳的實施例，但是可 以理解的是本發明並不侷限其中所揭露的實施例及圖示。 反之，本發明在申請專利的精神及範圍内，適用於多樣的 10 修改以及變化。 【圖式簡單說明】 從以下更詳細的敘述並與以

亚Η以下所附的圖連結，本發明 的’特色和優點將會變的更清楚 如圖一所示，一個 置。 如圖二所示，一 例0 •個具有平面結構的習知有機發光裝 個根據本發明有機發光裝置的實施 個具有游私、先& _ ..

圓形凹孔之基板的 如圖三所示，一個肩 板的平面圖和橫 如圖四所示，光在一 的路徑和光在一個具有複 有機發光裝置的路徑。 25 1244355 -個不’根據本發明的—個實施例，在基板和第 :層疊透明薄膜的有機發光裝置。 ^ 圖/、所不，根據本發明的另一個實施例，在基板和 弟-個電極間層疊透明薄膜的有機發光裝置。 如圖七所示，一伽g » … 徊具有複數個連續型半圓形凹孔之基 板的製造過程。 如圖八所示，根據本發明的範例一，顯示一個具有複 數個連續型车圓… 、+ 0形凹孔之基板表面的電子顯微照片（χ 5.000) ° 。斤示根據本發明的範例一，顯示一個具有複 數個連續型车圓r 、+圓形凹孔之基板表面的電子顯微照片（x 60.000) 〇 v 如圖十矛口 tSI| I _ ^ 圚十一所示，根據本發明的範例一，經由原 15 20 鏡所拍攝’其分別表示具有複數個連續型半圓形 凹孔之基板表面結構和橫切面結構的測量結果。 士口 1¾¾ + — 命^ 一 —厅不’根據本發明的範例二，在氧化層形成 土反之後，及氧化層還沒從基板移除之前，基板橫切面 結構的電子顯微照片（x 25,000)。 如圖+ =敗- t 一 所不，根據本發明的範例二，一個具有複數 個半圓形凹子【夕I』 几 < 基板表面結構的電子顯微照片（χ 5,〇〇〇)。 如圖十四和圖十五所示，根據本發明的範例二，經由 鏡所拍攝’其分別表示有機發光 結構和橫切面結構的測量結果。 26 1244355 如圖十六所示，根據本發明的範例三，一個具有複數 半圓形凹孔之基板表面結構的電子顯微照片（X 3〇,〇〇〇)。 固十七所示’根據本發明的範例三，在平面紹基板 和具有複數個半圓形不同大小凹孔之基板的光反射率。 24第二電極 25第一電極上表面 26基板上表面

【主要元件符號說明】 21基板 22第一電極 23有基材料層

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Claims (1)

1244355 、申請專利範圍： 1. •種有機發光裝置，包括層狀物形的一基板、一第 ’电極"有機材料層、以及-第二電極，其中，複數個 連續型半圓形凹孔形成於鄰接排列於該第—電極的該基板 之上表面。 2· 士申明專利範圍第丨項所述之有機發光裝置，其 中，母個半圓形凹孔具有一介於25至1〇〇〇麵之直徑。 3 · 士申明專利範圍第丨項所述之有機發光裝置，其 中’相鄰排列於該第_電極的該基板上表面由㈣成。 10 15 4·如申請專利範圍第!項所述之有機發光裝置，其 中，該基板以鋁製作而成。 5. 如申請專利範圍第丨項所述之有機發光裝置，其 中，該基板包括一玻璃層及一層疊於玻璃層上的鋁層。 6. 士申明專利範圍第i項所述之有機發光裝置，其 中，纟亥基板有 與該第.雷〜入ί 電極元王相同之功能，使該第一 電極可被該基板所取代。 7. 如申請專利範圍第！項所述之有機發光裝置，更進 -步包括-介於該基板與該第—電極間之透明薄膜。 8. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光裝置，其 中’鄰近排列於該第一電極之該透明薄膜，其上表面形成 28 20 1244355 有半圓形凹孔，且該相對應半圓形凹孔與位於該基板上複 數個連續半圓形凹孔相符合。 9.如申請專利範圍第7項所述之有機發光裝置，其 _ ’該透明薄膜的上表面鄰近排列於該第—電極，且為一 5 平面結構。 10·如申明專利範圍第丨項所述之有機發光裝置，其 中，該基板的製作方法包括以下步驟·· a) /又泡έ有至少一鋁金屬表面的一基板於一酸性 溶液中，並施加10到400伏特氧化電壓至該基板上，以便形 10成-氧化紹層在該基板的該無金屬表面，且位於該氧化紹 層上形成複數個連續型半圓形凹孔，並有相同方向的曲率 的複數個連續型半圓开》凹孔在該氧化銘層和該基板的界面 形成；及 b)從該基板將該氧化鋁層移除，因此在一基板表 15 面形成複數個連續型半圓形凹孔。 11 ·如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置，其 中’該有機材料層包括一單層或至少兩層。 12·如申請專利範圍第11項所述之有機發光裝置，其 中’該有機材料層包含一電洞注入層，一電洞傳輸層，一 2〇 發光層，以及一電子傳導層。 I244355 、u. -種製作-有機發光裝置之方法，其係以術 * 法之步驟所製備： 、4 /又’包3有至 > —鋁金屬表面的一基板於一酸性溶 液中’並施加10到400伏特氧化電壓至該基板上，以便形成 —氧化紹層在該基板的該銘金屬表面，且位於該氧化紹層 上形成複數個連續型半圓形凹孔，並有相同方向的曲率^ 複數個連續型半圓形凹孔在該氧化紹層和該基板的介面形 成·， Φ 10 15 …b)從該基板將該氧化紹層移除，因此在—基板表面形 成複數個連續型半圓形凹孔；及 /)在-形成複數個連續型半圓形凹孔的該基板表面 上形成一有機材料層和一電極。

14·如中請專利範圍第13項所述之方法，其中，於步 驟⑻，經由—程序以移除該基板上的氧化銘層，且該程序 係選自—由化學_電化學_以及—電擊組成之群 B·如申請專利範圍第13項所述之:方法，其中，於步 ..東（）丄由—物理&發沈積程序形成該有機材料層與該電 極0 30 1244355 16.如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，於步 驟（c)，經由一溶解法形成該有機材料層。

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