TWI252716B - Organic LED with brightness enhancer - Google Patents

Description

1252716 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種具有增亮膜之有機電激發光元件，特 別是有關於一種利用膽固醇液晶薄膜層為增亮膜之有機電激發 光元件。 【先前技術】 有機電激發光元件（organic electroluminescent devices or polymer electroluminescent devices )有輕薄、自發光、低消耗功 率、不需背光源、無視角限制及高反應速率等優良特性，已被 視為平面顯示器的明日之星。除了顯示器應用外，由於有機電 激發光元件可在輕薄、可撓式的基材上形成陣列結構，所以也 非常適合應用於照明，一般預估有機電激發光元件的發光效率 提昇至100Lm/W以上，即有機會取代一般照明光源，因此效率 的提昇成為有機電激發光元件發展的重要課題之一。 近幾年來雖然有機電激發光元件的壽命及輝度有顯著的提 升，但是有機層發出的光並非全部都能傳到元件外面來，典型 的有機電激發光元件之光取出效應只佔整體元件總發光效率之 一小部份而已。因為有機材料及玻璃基板的折射率較空氣為 高，因此部份的光容易產生全反射而被限制於元件中甚至於從 元件兩侧發出，據估算總共約有80%的光會被限制於元件中，所 以一般有機電激發光元件的外部量子效率不到20%。另外現有的 OLED元件10結構依序為偏光膜層11/基板13/陽極電極14/有機 發光層15/陰極電極16/封裝蓋（未顯示）等如第1圖所示，其係使 用金屬電極，其反射的能力非常好，除反射自身内部因·電子與 電洞結合所放出的光線18外，外在環境的光線射入OLED也會被 0178-A20854TWF(N2)；P05930060TW；uofung 5 1252716 反射，在視覺上造成雙重的影像，為消除此一現象，一般採用 外貼偏光膜11搭配一 1/4波長延遲片的作法來阻絕外界環境光的 干擾。然而偏光膜11的加入也使OLED内部發出的影像暗了下 來，而且減低了一半以上的亮度，因他除阻絕外部環境光，也 阻絕了内部往外的光線。 因此，業界亟需一種在無須增加驅動電力下能先將OLED 内部發出的光作一處理，使其在未進入偏光片元件前，先全部 轉換成可完全穿透偏光片元件的線偏振光，以使入射光的使用 率可大幅提高，進而改善目前OLED亮度欠佳的問題，且仍維持 其使用壽命。 【發明内容】 有鑑於上述問題，本發明的目的在於提供一種具有增亮膜 之有機電激發光元件，以在無須增加驅動電力之下改善目前 OLED亮度欠佳的問題，並維持其使用壽命。 本發明提供一種具有增亮膜之有機電激發光元件，包括： 基板、陽極電極設置於基板之一表面上、有機發光層設置於陽 極電極上、陰極電極設置於有機發光層上，以及增亮膜設置於 基板之另一表面上。 本發明另提供一種具有增亮膜之有機電激發光元件，包 括··基板、陽極電極設置於基板上、有機發光層設置於陽極電 極上、陰極電極設置於有機發光層上，以及增亮膜設置於陰極 電極上。 為讓本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂， 下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 0178-A20854TWF(N2)；P05930060TW；uofung 6 1252716 【實施方式】 下述為本發明較佳實施例之做法以及用途。本發明提供許 多可應用之發明概念，以廣泛實施於不同之具體背景。該具體 實施例僅明確說明製作以及使用本發明之方法，但並非限 定本發明之範圍。 < 本發明係提供-種提昇有機電激發光元件發光效率之全新 技術構想，即在傳統的有機電激發光元件製作過程中，只需在 元件外加入一層膽固醇液晶薄膜層作為增亮膜，則可將陷入於 70件中的光取出於元件外面來，以提昇有機電激發光元件之發 光效率以下請配合參照第2圖、第3圖及第4圖之有機電激發光^ 置剖面圖，以詳細說明本發明。 如第2圖所示，其係顯示本發明之具有增亮膜之有機電激發 光元件的-較佳實施例。首先，提供—基板13，接著在此基板 13^形成陽極電極14，此陽極電極14可為透明電極、金屬電極 或是複合電極。在陽極電極14上形成有機發光層15，此有機發 光層15可為單層或多層之小分子或高分子有機發光材料，若為 小分子有機發光材料，可利用真空蒸鍍方式形成有機發光二極 體材料層；若為高分子有機發光材料，則可使用旋轉塗佈、喷 墨或網版印刷等方式形成有機發光二極體材料層。此外，有機 毛光層15更包括至少―電子注人層及/或_電子傳輸層於有機發 光層15上以及至少_電洞注人層及/或—電洞傳輸層於有機發光 層15下。 、最後在有機發光層15上形成陰極電極16，此陰極電極16 可為透明電極、金屬電極或是複合電極。上述形成陽極電極Μ 及陰極電極16之方法可為錢鑛法、電子束蒸鍍法、熱蒸鐘法、 化學氣相賴法或是喷霧熱裂解法形成。接著，於基板13之另 0178-A20854TWF(N2)；P05930060TW；uofung 7 1252716 表一 樣品編號 實施例一 實施例二 實施例三 比較例 測試角度 0° 10° 20° 30° 0° 10° 20〇 30° 0° 10° 20〇 30° 0° 10° 20° 30° 亮度 l(cd/m 2) 909 925.3 929.6 851.5 741.6 745.2 744.9 649.3 848.6 851.7 848.2 755.4 578.9 582.9 601.2 567.4 亮度 2(cd/m2) 917.7 934.7 934.4 859.7 743.7 756.3 752 647.4 875.2 887.8 881 756 576.6 569.3 588.5 561.5 亮度 3(cd/m 2) 921.3 932 943.5 830.3 744.3 755 753 644.1 879 890.1 893.6 772.4 564.3 563.6 582.5 549.9 亮度 4(cd/m 2) 912.6 940.9 937 834.1 733.9 741.3 733.1 647.5 884.7 899.4 908.6 798.6 568.2 563 579.6 550.6 平均値 (cd/m2) 915.2 933.2 936.1 843.9 740.9 749.5 745.8 647.1 871.9 882.3 882.9 770.6 572 569.7 588 557.4 綜上所述，本發明採用本身不吸收光的反射式偏光轉換元 件作為OLED的增亮光學元件，即處理圓偏振光的膽固醇液晶反 射式偏光轉換元件，其係利用膽固醇液晶層特殊的圓偏振光的 分離特性，其可將未偏極化的可見光分離出左、右旋圓偏振光， 其中相反旋光性的圓偏振光可穿透膽固醇液晶層，而相同旋光 性的圓偏振光則被反射，OLED内部的金屬層恰好提供了 一簡單 的反射面，即可輕易將原本被膽固醇液晶層反射之圓偏振光反 轉成可穿透之圓偏振光，再透過1/4波長延遲片即可將所有内部 的光送到外面來，理論上可增強原有亮度的兩倍，在本發明中 也證實這樣的安排至少可增強1·6倍的效果，是一種無須增加驅 動電力而使亮度增亮70%以上的增亮技術。 根據本發明可提供一種提昇有機電激發先元件發光效率之 全新技術構想，即在傳統的有機電激發光元件結構中加入膽固 醇液晶薄膜層，將陷入於元件中的光取出於元件外面來，以提 昇有機電激發光元件之發光效率。此外，本發明可應用於有機 電激發光元件顯示器、有機電激發光元件照明光源、及任何有 機電激發光元件中。 11 0178-A20854TWF(N2)；P05930060TW；uofung 1252716 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 内，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申 請專利範圍所界定者為準。 0178-A20854TWF(N2)；P05930060TW；uofung 12 1252716 【圖式簡單說明】 第1圖係繪示出傳統之OLED元件剖面圖。 第2圖係繪示出根據本發明一實施例於具有增亮膜之有機 電激發光元件的結構剖面圖。 第3圖係繪示出根據本發明另一實施例於具有增亮膜之有 機電激發光元件的結構剖面圖。 第4圖係繪示出根據本發明再一實施例於具有增亮膜之有 機電激發光元件的結構剖面圖。 【主要元件符號說明】 10、20、30、40〜有機電激發光元件結構； 11〜偏光膜層； 12〜增亮膜； 13〜基板； 14〜陽極電極； 15〜有機發光層； 16〜陰極電極， 17〜透明封裝蓋； 18〜光線。 0178-A20854TWF(N2)；P05930060TW；uofung 13

Claims (1)

12527柯3141345號申請專利範圍修正本十、申請專利範圍： 修正日期：94.11.2

1·一種具有增亮膜之有機電激發光元耳7包括: 一基板； 一陽極電極設置於該基板之一表面上； 一有機發光層設置於該陽極電極上； 一陰極電極設置於該有機發光層上；以及 增7C膜设置於该基板之另一相反表面上，其中該增亮膜 係一反射式偏光轉換元件。 一 2·如f 5青專利|&圍第！項所述之具有增亮膜之有機電激發 光元件，更包括設置一偏光膜層於該增亮膜上。 一 3.如中請專利範圍第丨項所述之具有增亮膜之有機電激發 光το件’纟中該練為透明之破璃⑻叫或塑膠⑻_)基材。 4·如巾請專·圍第丨項所述之具有增亮狀有機電激發 Ά牛’其中該增亮膜包含至少_膽固醇液晶薄膜層。 5·如中請專利範圍第i項所述之具有增亮膜之有機電激發 尤7L件，其中該增亮膜係一多層膜。 _巾請專·圍第1項所述之具有增亮膜之有機電解 其中該多層膜包括-種可分離不同偏極化狀態的光: k成一穿透一反射的膜體 二如”專利_第1項所述之具有增細之有機電 先凡件’其中該陽極電極為銦錫氧化物_)、氧化銦辞（1電= 光元:如範圍第1項所述之具有增亮膜之有㈣ 合物發光二極體(PLED)。 _發先二極體（◦咖)或聚 9·如申請專利範圍第1項所述 光元件，豆中节有擔这之具有增亮膜之有機電激發 八中《枝發先層更包括至少—電子注人層、—電^ 178 A2〇854TWF1(N2);P〇5930〇60TW； kingandchen 1252716 傳輪層、—電洞注入層以及一電ϋ〜輸i乂 光元Γ·如中請專利範圍第1項所述之具有增亮膜之有機電激發 ’其中該陰極電極為Al、Mg、Li或其合金。 光元二h如中請專利範®第2項所述之具有增亮膜之有機電激發 /、中ΰ亥偏光膜層為產生光偏極化效能之膜層。 2.如申睛專利範圍第工項所述之具有增亮膜之有機電激發 y\j 4半，甘 JL* 〃中設置有該增亮膜的有機電激發光元件其輝度增加 15〜1·7倍。 13.種具有增亮膜之有機電激發光元件，包括·· 一基板； 一陽極電極設置於該基板上； —有機發光層設置於該陽極電極上； 一陰極電極設置於該有機發光層上；以及 3曰冗膜设置於該陰極電極上，其中該增亮膜係一反射 偏光轉換元件。 义一 14·如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光疋件，更包括一透明封裝蓋設置於該增亮膜之上、下表面 之一 ° 15. 如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光兀件，其中該有機電激發光元件之最外部更包括一偏光膜。 16. 如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光兀件，其中該基板為透明或不透明之玻璃（glass)或塑膠 (plastic)基材。 17·如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光兀件，其中該增亮膜包含至少一膽固醇液晶薄膜層。 18.如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 0178-A20854TWF1 (N2)；P05930060TW; kingandchen 發光元件，其中該增亮膜係一多層膜。 义一 19·如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 叙光兀件，其中該多層膜包括一種可分離不同偏極化狀態的 光’而造成一穿透一反射的膜體。 乂 20.如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光兀件，其中該陽極電極為鉑、金金屬電極或金、銀、鋁反 射層加上銦錫氧化物（IT〇)、氧化銦辞（IZ〇)電極。 乂 21.如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光兀件，其中該有機發光層為有機電激發光二極體（〇led)或 聚合物發光二極體（PLED)。 / 22·如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光凡件，其中該有機發光層更包括至少一電子注入層、一電 子傳輸層、一電洞注入層以及一電洞傳輸層。 23_如申請專利範圍第13項所述之具有增亮膜之有機電激 發光兀件，其中該陰極電極為鋁、鎂、鋰或其合金或鋁、鎂、 鋰加上銦錫氧化物（IT〇）、氧化錮辞（IZ〇）電極。 24·如申請專利範圍第15項所述之具有增亮膜之有機電激 發光元件，其中該偏光膜層為可產生光偏極化效能之膜層。 25·如申凊專利範圍第丨3項所述之具有增亮膜之有機電激 發光兀件，其中設置有該增亮膜的有機電激發光元件其輝度增 加1.5〜1.7倍。 曰 0178-A20854TWF1 (N2)；P05930060TW； kingandchen