TWI429325B - 有機發光二極體 - Google Patents

Description

有機發光二極體

本發明是有關於一種有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode；OLED)，尤指一種出光效率較高且不容易產生漏電流現象之有機發光二極體。

有機發光二極體係為相當新穎之顯示技術，而有機發光二極體發光原理近似於發光二極體(Light-Emitting Diode；LED)，但改用有機材料，其中有機材料會吸收頻率大部分落在可見光頻譜外之光子，故有機發光二極體之出光效率相當高。

一種常見之頂部發光(Top emission)之有機二極體結構，由下而上包含一基板；一設於基板上之陽極；一設於陽極上之發光層；以及一設於發光層上之陰極。發光層發出之部分光線會往上射向陰極，且這些光線被陰極反射後再往下經過發光層、陽極，並且往遠離有機發光二極體之方向射出，而發光層發出之另一部分光線則往下通過陽極，並且往遠離有機發光二極體之方向射出。

此外，另一種常見之穿透式有機二極體結構，由下而上包含一基板；一設於基板上之陽極；一設於陽極上之發光層；以及一設於發光層上之陰極。發光層發出之部分光線往上通過陰極，並且往遠離有機發光二極體之方向射出，而發光層發出之另一部分光線 往下通過陽極，並且往遠離有機發光二極體之方向射出。

然而，光線通往基板時，容易在基板內部因全反射而產生光波導現象，使得光線朝基板側面射出，進而降低了有機發光二極體之出光效率。且新式之有機發光二極體結構中，陽極係為相鄰兩者彼此具有一距離之複數個併排長方體，陽極之間容易產生漏電流現象，進而降低了應用有機發光二極體之顯示器之畫素壽命。

有鑑於習知技術之各項問題，本發明人基於多年研究開發與諸多實務經驗，提出一種有機發光二極體，以作為改善上述缺點之實現方式與依據。

本發明之有機發光二極體至少包括：一基板；複數個設於該基板上之第一電極，兩相鄰該些第一電極之間定義有一空間；複數個設於該基板上之光導引結構，各該些光導引結構設於兩相鄰該些第一電極之間之該些空間內，該些光導引結構具高折射率及電絕緣性；一設於該些第一電極及該些光導引結構上之發光層，該發光層填滿該些光導引結構與該些第一電極之間的間隙；以及複數個設於該發光層上之第二電極，各該些第二電極之間定義有一空間。而該些光導引結構係以熱蒸鍍法或網版印刷法製成；該發光層係以熱蒸鍍法、真空濺鍍法或塗佈方式製成。另外，需特別說明，當第一電極係為陽極時，第二電極係為陰極，而當第一電極係為陰極時，第二電極係為陽極。此外，該些第一電極之材料係選擇性具高反射率或高穿透率，而該些第二電極之材料則係依據該些第一電極之材料而相應地選擇性具高穿透率或高反射率。

本發明之有機發光二極體至少包括下列優點：

1.出光效率較高：由於複數個設於兩相鄰該些第一電極之間之光導引結構具高折射率，故會破壞當光線通往基板時，因全反射而在基板內部產生之光波導現象，並將光波導現象產生之光導引至有機發光二極體之出光平面，進而提高了有機發光二極體之出光效率。

2.不容易產生漏電流現象：由於設於兩相鄰該些第一電極之間之光導引結構具電絕緣性，故該些第一電極之間亦不容易產生漏電流現象，進而增加了配置有該有機發光二極體之顯示器之畫素壽命。

茲為使貴審查委員對本發明之技術特徵及所達到之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明如後。

11‧‧‧基板

12‧‧‧第一電極

13‧‧‧光導引結構

14‧‧‧發光層

15‧‧‧第二電極

A‧‧‧空間

C‧‧‧間隙

第1圖係為本發明有機發光二極體之剖面示意圖；第2圖係為本發明有機發光二極體之部分結構之俯視示意圖。

第3A-3E圖係為本發明有機發光二極體之製作流程之立體示意圖。

以下將參照相關圖式，說明本發明之較佳實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖所示，其係繪示本發明有機發光二極體之剖面示意圖，有機發光二極體由下而上至少包括一基板11以及複數個設於 該基板11上之第一電極12，各第一電極12之間係有一空間A，該些第一電極12係為陽極或陰極，且該些第一電極12之材料可具一預設反射率或一預設穿透率，亦即，本發明中所提到之預設反射率或預設穿透率係為高反射率及高穿透率。請一併參閱第2圖所示，其係繪示本發明有機發光二極體之部分結構之俯視示意圖。有機發光二極體之此部分結構包括基板11、第一電極12及光導引結構13。本發明之有機發光二極體更包括複數個設於該基板11上之光導引結構13，各該些光導引結構13係分別設於兩相鄰之該些第一電極12之間所定義而成之一空間A內，其中該些光導引結構13之材料係具有一預設折射率及電絕緣性，其中此預設折射率係為高折射率，亦即此預設折射率係例如高於空氣折射率；一設於該些第一電極12及該些光導引結構13上之發光層14，其中本發明之該發光層14更如第1圖所示填滿該些光導引結構13與該些第一電極12之間的間隙C；以及複數個設於該發光層14上之第二電極15，兩相鄰該些第二電極15之間定義有一空間(圖中未示)，該些第二電極15係為陽極或陰極，且該些第二電極15之材料可依據該些第一電極12之材質而相應地選擇性具有預設穿透率或預設反射率，亦即具有高穿透率或高反射率。另外，在此需特別說明，當第一電極12係為陽極時，第二電極15係為陰極，而當第一電極12係為陰極時，第二電極15係為陽極。當第一電極12具高反射率時，則第二電極15具高穿透率。相對地，當第二電極15具高反射率時，則第一電極12具高穿透率。惟，前述結構之上下堆疊順序或材料亦僅為舉例而非限制。

請再參閱第3A圖至第3E圖所示，其係繪示本發明有機發光二極體 之製作流程之立體示意圖，本發明有機發光二極體之製作程序，依序為：如第3A圖所繪示，先準備一基板11。爾後如第3B圖所繪示，於該基板11上製作定義出該些第一電極12。接者如第3C圖所繪示，以熱蒸鍍、網版印刷等等方式定義製作各該些光導引結構13於兩相鄰該些第一電極之間之各該空間A內。再如第3D圖所繪示，以熱蒸鍍、真空濺鍍或塗佈方式沉積該發光層14於該些第一電極12及該些光導引結構13上，最後，如第3E圖所繪示，再於該發光層14上製作該些第二電極15。惟，前述製作方式之程序亦僅為舉例而非限制。

當本發明係為頂部發光之有機二極體結構時，則由該發光層發出之部分光線往上通往第二電極，被第二電極反射後再往下經過發光層、第一電極及基板，爾後由出光平面往遠離有機發光二極體之方向射出，而發光層發出之另一部分光線則往下通過第一電極及基板，爾後由出光平面往遠離有機發光二極體之方向射出。

當本發明係為穿透式之有機二極體結構時，則由該發光層發出之部分光線往上通過第二電極，爾後由出光平面往遠離有機發光二極體之方向射出，而發光層發出之另一部分光線往下通過第一電極及基板，爾後由出光平面往遠離有機發光二極體之方向射出。

由於複數個設於兩相鄰該些第一電極之間之光導引結構之材料具高折射率，故會破壞當光線通往基板時，因全反射而在基板內部產生之光波導現象，並將光波導現象產生之光導引至有機發光二極體之出光平面，進而提高了有機發光二極體之出光效率。且由於複數個設於兩相鄰該些第一電極之間之光導引結構具電絕緣性，故該些第一電極之間亦不容易產生漏電流現象，進而增加了應 用有機發光二極體之顯示器之畫素壽命。

綜上所述，本發明有機發光二極體至少包括下列優點：

1.出光效率較高：由於設於兩相鄰該些第一電極之間之光導引結構之材料具高折射率，會破壞當光線通往基板時，因全反射而在基板內部產生之光波導現象，並可將光波導現象產生之光導引至有機發光二極體之出光平面，進而提高了有機發光二極體之出光效率。

2.不容易產生漏電流現象：由於設於兩相鄰該些第一電極之間之光導引結構具電絕緣性，該些第一電極之間亦不容易產生漏電流現象，並因而提高製作有機發光二極體陣列之製程良率，故能增加配置該有機發光二極體之顯示器之畫素壽命。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

11‧‧‧基板

12‧‧‧第一電極

13‧‧‧光導引結構

14‧‧‧發光層

15‧‧‧第二電極

A‧‧‧空間

C‧‧‧間隙

Claims (8)

1. 一種有機發光二極體，至少包括：一基板；複數個設於該基板上之第一電極，兩相鄰之該些第一電極之間係定義有一空間；複數個設於該基板上之光導引結構，且各該些光導引結構係設於該些第一電極之間之各該些空間內，該些光導引結構具高於空氣折射率之折射率及電絕緣性，其中該些光導引結構與該些第一電極之間存在一間隙；一設於該些第一電極及該些光導引結構上之發光層，且該發光層係填滿該些光導引結構與該些第一電極之間之該間隙；以及複數個設於該發光層上之第二電極。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體，其中該些第一電極係為陽極，且該些第二電極係為陰極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體，其中該些第一電極係為陰極，且該些第二電極係為陽極。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之有機發光二極體，其中該些第一電極之材料係選擇性具一預設反射率或一預設穿透率。
5. 如申請專利範圍第4項所述之有機發光二極體，其中該些第二電極之材料係依據該些第一電極之材料而相應地選擇性具該預設穿透率或該預設反射率。
6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體，其中該些光導引 結構係以熱蒸鍍法或網版印刷法製成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體，其中該發光層係以熱蒸鍍法、真空濺鍍法或塗佈方式製成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體，其中兩相鄰該些第二電極之間係定義有一空間。