TWI518891B - 有機電致發光裝置及照明設備 - Google Patents

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真常泰
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澤部智明
米原健矢
榎本信太郎
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Description

有機電致發光裝置及照明設備
此處所述的實施例大致上關於有機電致發光裝置及照明設備。
近來，有機電致發光裝置由於其用於表面光源等而引起大量注意。在有機電致發光裝置中，有機薄膜設於二電極之間。當電流施加至有機薄膜時，電子和電洞注入有機薄膜中並於其中結合，藉以產生激子。當激子受到發光鈍化時產生電致發光。
配合有機電致發光裝置，因為其例如薄、輕、及表面發光等特點而可期望目前的照明設備及/或光源無法取得的應用。
10‧‧‧第一電極
10a‧‧‧第一主表面
10b‧‧‧第二主表面
10n‧‧‧部份
10p‧‧‧區域
20‧‧‧第二電極
20s‧‧‧側表面
30‧‧‧互連
40‧‧‧有機發光層
41‧‧‧第一層
42‧‧‧第二層
43‧‧‧發光部
44‧‧‧發光區
45‧‧‧發射光
46‧‧‧外部光
80‧‧‧基底
90‧‧‧光散射層
91‧‧‧光散射部
92‧‧‧非散射部
110‧‧‧有機電致發光裝置
111‧‧‧有機電致發光裝置
112‧‧‧有機電致發光裝置
201‧‧‧電源單元
210‧‧‧照明設備
SP11‧‧‧用於形狀評估的第一樣品
SP12‧‧‧用於形狀評估的第二樣品
SP13‧‧‧用於形狀評估的第三樣品
SP21‧‧‧用於週期評估的第一樣品
SP22‧‧‧用於週期評估的第二樣品
SP23‧‧‧用於週期評估的第三樣品
SP24‧‧‧用於週期評估的第四樣品
SP25‧‧‧用於週期評估的第五樣品
SP31‧‧‧用於振幅評估的第一樣品
SP32‧‧‧用於振幅評估的第二樣品
SP33‧‧‧用於振幅評估的第三樣品
SP34‧‧‧用於振幅評估的第四樣品
SP35‧‧‧用於振幅評估的第五樣品
圖1是剖面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的配置；圖2是平面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發 光裝置的一部份的配置；圖3是剖面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的一部份的配置；圖4是平面視圖，顯示根據第一實施例之另一有機電致發光裝置的一部份的配置；圖5A至5C是平面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的第一測試中使用的樣品；圖6A至6E是平面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的第二測試中使用的樣品；圖7是圖形，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的第二測試的結果；圖8A至8E是平面視圖，顯示評估根據第一實施例之有機電致發光裝置的第三測試中使用的樣品；圖9是圖形，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的第三測試的結果；圖10是圖形，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的特徵；圖11是剖面視圖，顯示根據第一實施例之另一有機電致發光裝置的配置；以及圖12顯示根據第二實施例的照明設備之配置。
根據一實施例，有機電致發光裝置包含第一電極、複數個第二電極及有機發光層。第一電極包含第一主表面且 是光學透明。第二電極在平行於第一主表面的第一方向上延伸以及在平行於第一主表面及垂直於第一方向的第二方向上彼此分離。第二電極的透光率低於第一電極的透光率。沿著在第一方向上延伸的線與各個第二電極的側表面之間的第二方向之距離，沿著第一方向連續地增加及降低。側表面不平行於第一主表面。有機發光層設在第一電極與第二電極之間。
根據另一實施例，照明設備包含有機電致發光裝置及電源單元。有機電致發光裝置包含第一電極、複數個第二電極及有機發光層。第一電極包含第一主表面且是光學透明的。第二電極在平行於第一主表面的第一方向上延伸以及在平行第一主表面及垂直於第一方向的第二方向上彼此分離。第二電極的透光率低於第一電極的透光率。沿著在第一方向上延伸的線與各個第二電極中的側表面之間的第二方向之距離，沿著第一方向連續地增加及降低。側表面不平行於第一主表面。有機發光層設在第一電極與第二電極之間。電源單元電連接於第一電極與第二電極之間以及經由第一電極與第二電極而供應電流給有機發光層。
於下參考附圖，說明不同實施例。
圖式是概要的及概念圖式，以及，各組件的厚度與寬度之間的關係、和組件的比例不一定與真實組件完成相同。此外，即使當相同或類似的組件顯示於多個圖式中，但是，它們在不同圖中以不同尺寸或比例顯示。此外，在本申請案的說明書及圖式中，當與先前所述的圖式中所示 的組件相同的組件在後續圖式中由相同代號表示時，將不再重複其詳細說明。
(第一實施例)
圖1是剖面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的配置。
圖2是平面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的一部份的配置。圖1是圖2的A1-A2剖面視圖。
如圖1及圖2中所示般，有機電致發光裝置110包含第一電極10、複數個第二電極20、及有機發光層40。
第一電極10具有第一主表面10a以及第二主表面10b。第二主表面10b是第一主表面10a的相反表面。第一電極10是光學透明的。舉例而言，第一電極10是透明電極。第一主表面10a實質上平行於第二主表面10b。
此處，垂直於第一主表面10a的方向被定義為Z軸方向。平行於第一主表面10a的方向之一被界定為X軸方向(第二方向)。平行於第一主表面10a且垂直於X軸的方向被界定為Y軸方向(第一方向)。X軸方向及Y軸方向垂直於Z軸方向。Z軸方向相當於第一電極10的厚度方向。
複數個第二電極20面對第一電極10的第一主表面10a的一部份。複數個第二電極20的透光率低於第一電極10的透光率。舉例而言，第二電極20是反光的。第二 電極20的反光率高於第一電極10的反光率。舉例而言，複數個第二電極20是金屬電極。在本申請案的說明書中，「面對」狀態意指在相對立的側上的元件彼此經由介於其間的另一元件而間接面對之狀態以及在相對立的側上的元件彼此直接面對而無任何東西介於其間之狀態。在本申請案的說明書中，「設於...之上」之狀態意指一元件與另一元件直接接觸的狀態以及某元件插入於元件之間的狀態。「堆疊」狀態意指元件重疊以致於彼此直接接觸的狀態以及元件彼此重疊而以某元件插入於它們之間的狀態。
如圖2所示，複數個第二電極20均沿著平行於第一主表面10a的第一方向延伸，複數個第二電極20在平行於第一主表面10a及垂直於第一方向的第二方向上彼此分離。藉由此配置，複數個第二電極20形成為帶狀圖案形狀。舉例而言，複數個第二電極20均為相等間距。在本實例中，第一方向是Y軸方向。第二方向是X軸方向。第一方向及第二方向是沿著X-Y平面延伸的任意方向。
在X軸方向上第二電極20的側表面20s與沿著Y軸方向延伸之線L1之間，沿著X軸方向的距離D1沿著Y軸方向連續地增加及降低。複數個第二電極20的各側表面20s以波狀沿著Y軸方向改變。側表面20s是X軸方向上的第二電極20的二側表面。複數個第二電極20中的各個第二電極20的X軸方向上的側邊緣的位置沿著Y軸方向而以波狀變化。距離D1的增加及降低是週期性的。在本實例中，側表面20s的位置以例如正弦波形週期地變 化。舉例而言，距離D1以波狀增加及降低。在X軸方向上的線L1的位置是任意的。
在本實例中，第二電極20的側表面20s是平行於例如Z軸方向的面。亦即，在本實例中，側表面20s是例如垂直於X-Y平面的面。側表面20s可以是例如不平行於Z軸方向的面。側表面20可以是例如曲面。側表面20s是例如在X軸方向上第二電極20的邊緣的位置處具有至少在Z軸方向上變化的分量之面。側表面20s是不平行於第一主表面10a的面。
第二電極20的一側表面的變化實質上同於第二電極20的其它側表面的變化。沿著複數個第二電極20中的各第二電極20的X軸方向之長度(寬度)WD在Y軸方向上的路徑上實質上相同。亦即，複數個第二電極20中的各個第二電極20具有以波狀週期地蜿蜒的帶狀。複數個第二電極20中的各個第二電極20的長度WD之Y軸方向上的變化比例是例如不大於10%。
舉例而言，長度WD不小於1μm且不大於2000μm。在彼此最接近的二個第二電極20之間的X軸方向上的間距(亦即，在第二電極20的X軸方向第一中間軸CA1之間的距離)以P1表示。舉例而言，間距P1不小於0.35mm且不大於3.5mm。沿著複數個第二電極20的各個第二電極20的X軸方向之長度(寬度)以WD表示，側表面20s的變化之振幅以AP表示，以及，側表面20s的變化之一週期的距離以CY表示。對於此情形，在距離CY 與間距PI之間的比例CY/PI是例如不小於2且不大於7。在振幅AP與間距PI之間的比例AP/PI是例如不小於0.2且不大於0.75。
通過第二電極20的X軸方向上頂點之間的X軸方向之寬度Wmax的中心之線段稱為第一中間軸CA1。舉例而言，間距PI是沿著彼此最接近的二個第二電極20的第一中間軸CA1之間的X軸方向之距離。第二電極20的側表面20s的變化的寬度稱為變化帶Wf。通過變化帶Wf的中心之線段稱為第二中間軸CA2。舉例而言，振幅AP是在第二中間軸A2與在X軸方向上最遠離第二中間軸CA2之側表面20s的位置之間沿著X軸的距離。舉例而言，振幅AP是變化帶Wf的1/2倍。舉例而言，距離CY是當第二中間軸CA2與側表面20s的各交會以IP表示時，彼此最接近之交會IP之間的距離的二倍。
有機發光層40設在第一電極10的第一主表面10a與第二電極20之間。舉例而言，在有機發光層40中，當施加電流經過第一電極10及第二電極20時，電子及電洞復合並因此產生激子。舉例而言，藉由使用當激子受到發光鈍化時發射的光，有機發光層40發射光。舉例而言，在有機發光層40未發射光的狀態中，有機發光層40是光學透明的。舉例而言，在有機發光層40未發射光的狀態中，有機發光層40是透明的。
有機電致發光裝置110又包含複數個互連30及基底80。舉例而言，複數個互連30設在第一電極10與有機發 光層40之間。在本實例中，舉例而言，第一電極10設在複數個互連30與基底80之間。基底80是光學上透明的。舉例而言，基底80是透明基底。可以不設置、或是適當地設置複數個互連30及基底80以用於有機電致發光裝置110。
複數個互連30中的各個互連沿著平行於第一主表面10a的平坦表面延伸。亦即，複數個互連30在X-Y平面內延伸。在本實例中，複數個互連30中的各個互連設在第一電極10的第一主表面10a上。複數個互連30中的各個互連設在第一主表面10a的部份10n內的區域10p中，該部份當投影在平行於第一主表面10a的平坦面(X-Y平面)上時(亦即，當在Z軸方向上觀視時)，該部份未與複數個第二電極20中的任一第二電極20重疊。未與複數個第二電極20中的任一第二電極20重疊之部份是存在於當其投影在X-Y平面上時彼此最接近的二電極20之間的部份。複數個互連30可以設在第一電極10的第二主表面10b上。在此情形中，複數個互連30設在第二主表面10b的部份之內的區域中，該部份當其投影在X-Y平面上時未與複數個第二電極20中的任一第二電極20重疊。
如圖2中所示，舉例而言，複數個互連30的各個互連沿著Y軸方向延伸，以及，在X軸方向上彼此分離。亦即，複數個互連30具有帶狀的圖案形狀。舉例而言，在複數個互連30中的各個互連之間的間隙是固定的。複數個互連30中的各個互連具有與第二電極20實質上相同 的形狀。在本實例中，複數個互連30中的各個互連具有以波狀週期地蜿蜒之帶狀。此外，舉例而言，在複數個互連30中的各個互連之間的間隙比複數個第二電極20中各個第二電極20之間的間隙更寬。在本實例中，舉例而言，對每三個第二電極20，設置一互連30。互連30的的圖案形狀是任意的。舉例而言，互連30可以以格狀配置形成。
複數個互連30的導電性高於第一電極10的導電性。複數個互連30是反光的。舉例而言，複數個互連30是金屬互連。舉例而言，複數個互連30作為傳送流過第一電極10的電流之輔助電極。第一電極10從複數個互連30中至少部份地曝露。
複數個互連30比第一電極10具有更高的光學反射率。在本申請案的說明書中，比第一電極10具有更高的光學反射率的狀態稱為光反射的狀態。絕緣層(未顯示)可設於複數個互連30中的各個互連的上面及側表面上。
第一電極10比互連30及第二電極20具有更高的光學透射率。在本申請案的說明書中，比互連30及第二電極20具有更高的光學透射率的狀態稱為光學透明的狀態。舉例而言，基底80的光學透射率高於第二電極20的光學透射率及互連30的光學透射率。
在有機電致發光裝置110中，在第一電極10與第二電極20彼此面對的位置，有機發光層40作為發光區44。從發光區44發射的發射光45經過第一電極10及基 底80而照射有機電致發光裝置110的外部。發射光45的一部份從第二電極20反射，以及，經過第一電極10及基底80而照射外部。
在有機電致發光裝置110中，從外入射的外部光46通過有機發光層40、第一電極10、及基底80。依此方式，有機電致發光裝置110使從外部入射於有機電致發光裝置110上的外部光46透射，並發出發射光45。亦即，有機電致發光裝置110是光學透明的。舉例而言，有機電致發光裝置是透明的。在有機電致發光裝置110中，經過有機電致發光裝置110可以看見背景影像。亦即，有機電致發光裝置110是膜狀或板狀光源或看穿型。
藉由使用實施例的有機電致發光裝置110，提供光學透明的有機電致發光裝置。當此有機電致發光裝置110應用至照明設備時，由於其使背景影像透射的功能而取得照明功能之外的各種新應用。
此外，當假定具有波狀的第二電極20以及具有線性形狀的第二電極20在長度WD及間距PI上彼此相同時，具有波狀的第二電極20與有機發光層40的接觸面積大於具有線性形狀的第二電極20的接觸面積。亦即，在具有波狀的第二電極20的情形中，與使用具有線性形狀的第二電極20的情形相比，發光區44的面積增加。結果，在使用具有波狀的第二電極20的情形中，與使用具有線性形狀的第二直線電極20的情形相比，有機發光層40的亮度增進。此外，相較於具有線性形狀的第二電極20，具 有波狀的第二電極20更均勻地分佈於第一主表面10a上。因此，藉由使用具有波狀的第二電極20比藉由使用具有線性形狀的第二電極20，取得更均勻的亮度。
在有機電致發光裝置中，考慮第二電極20較佳地微小化至不是透明的第二電極20是看不到的程度，以確保透明性。但是，當藉由使用一般金屬遮罩以形成第二電極20時，微小化極限約為100μm。假使使用高度精密的金屬遮罩時，第二電極20微小化至數μm的程度，但這造成另一問題，例如，製程變得複雜。舉例而言，成本增加。
配合人的形狀感知，隨著空間頻率而可感知的亮度變化是不同的。有對比靈敏度與顯示人的形狀感知成比例。一般而言，對比靈敏度在每度2至10循環的近處是最高的，以及，對比靈敏度在較低頻率及較高頻率都下降。特別地，當頻率增加時，靈敏度的下降是可觀的。而且，當其達到極限時，即使對比增加，感知仍然是不可能的。此時的空間頻率被視為每度50至60循環。因此，可見度大幅地取決於與物件的距離、以及線之間的間隙(間距PI)。
舉例而言，在有機電致發光裝置110中，在距離CY與間距PI之間的比例CY/PI設定於例如不小於2且不大於7。在振幅AP與間距PI之間的比例AP/PI設定為例如不小於0.2且不大於0.75。這些條件是經由本申請案的發明人執行之稍後說明的評估測試而導出的。藉由此條件 設，第二電極20變成難以看到，但確保透明性。亦即，在有機電致發光裝置110中，舉例而言，即使當第二電極20的厚度相對大時，仍然難以看到第二電極20。因此，能夠避免以高度精密的金屬遮罩用於形成第二電極20，以及，舉例而言，可以抑制製程的複雜度。
圖3是剖面視圖，顯示根據第一實施例的有機電致發光裝置的一部份之配置。
如圖3中所示，有機發光層40包含發光部43。有機發光層40於需要時又包含第一層41及第二層42中至少之一。發光部43發射包含可見光波長的光。第一層41設在發光部43與第一電極10之間。第二層42設在發光部43與第二電極20之間。
發光部43可由例如Alq3(三(8-羥基喹啉鋁)、F8BT(聚(9,9-茀二辛酯共苯并噻唑))、PPV(聚(對伸苯伸乙烯))等材料製成。發光部43由主材料及添加至主材料的摻雜劑之混合材料製成。主材料的實例包含CBP(4,4’-N,N’-二咔唑基聯苯)、BCP(2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-啡啉)、TPD(2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-啡啉)、PVK(聚(乙烯基咔唑))、及PPT(聚(3-苯基噻吩))。摻雜劑材料的實例包含Flrpic(雙[(4,6-二氟苯基)吡啶-N,C2’]甲基吡啶銥(Ⅲ)、Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)銥)、及Flr6(雙(2,4-二氟苯基)吡啶-銥(Ⅲ)四(1-吡唑基)硼酸鹽。
第一層41作為例如電洞注入層。第一層41作為例如 電洞傳輸層。第一層41具有包含例如作為電洞注入層的層及作為電洞傳輸層的層之堆疊結構。第一層41又包含作為電洞注入層的層以外的及作為電洞傳輸層的層以外的層。
第二層42包含例如作為電子注入層的層。第二層42包含例如作為電子傳輸層的層。第二層42具有包含例如作為電子注入層的層及作為電子傳輸層的層之多層結構。第二層42又包含作為電子注入層的層及作為電子傳輸層的層以外的層。
舉例而言，有機發光層40發射包含可見光的波長成分的光。舉例而言，自有機發光層40發射的光是實質白光。亦即，自有機電致發光裝置110發射的光是白光。此處，「白光」是實質上白色的，以及，包含例如紅色為基礎的、黃色為基礎的、藍色為基礎的、及紫色為基礎的白光。
舉例而言，第一電極10包含氧化物材料，所述氧化物包含選自In、Sn、Zn、及Ti組成的族群中之至少一元素。第一電極10使用由包含氧化銦、氧化鋅、氧化錫、銦錫氧化物(ITO)膜、摻雜氟的錫氧化物(FTO)、及銦鋅氧化物等導電玻璃製備的膜(例如，NESA等)。第一電極10作為例如陽極。
舉例而言，第二電極20包含鋁及銀中至少之一者。舉例而言，以鋁膜用於第二電極20。此外，使用銀及鎂的合金作為第二電極20。鈣可以加入至此合金。第二電 極20作為例如陰極。
舉例而言，互連30包含選自Mo、Ta、Nb、Al、Ni、及Ti組成的族群中之至少一元素。舉例而言，互連30可由包含選自此族群的元素之混合膜製成。互連30可以包含這些元素的多層膜形成。舉例而言，互連30由Nb/Mo/Al/Mo/Nb的多層膜形成。舉例而言，互連30作為例如輔助電極，用於抑制第一電極10的電壓下降。互連30作為導引電極，用於供應電流。
使用例如石英玻璃、鹼性玻璃、及非鹼性玻璃等透明玻璃作為基底80。基底80可為例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、或聚丙烯、聚乙烯、非晶聚烯烴、及氟為基礎的樹脂等透明樹脂。
圖4是平面視圖，顯示根據第一實施例之另一有機電致發光裝置的一部份的配置。
如圖4所示，在根據實施例之另一電致發光裝置111中，側表面20s以例如三角波形週期地變化。在有機電致發光裝置111中，複數個第二電極20中的各第二電極20具有以鋸齒狀週期地曲折之帶狀。舉例而言，距離D1以鋸齒狀增加及下降。例如，第一方向是Y軸方向。第二方向是X軸方向。在均具有鋸齒狀的複數個第二電極20中，長度WD的Y軸方向上的變化比例不大於10%。
在有機電致發光裝置111中，舉例而言，在間距PI與距離CY之間的比例CY/PI小於2且不大於7。舉例而言，在間距PI與振幅AP之間的比例AP/PI不小於0.2且 不大於0.75。
即使以第二電極20具有鋸齒狀的有機電致發光裝置111，仍然能夠提供光學透明的有機電致發光裝置。當假定具有鋸齒狀的第二電極及具有線性形狀的第二電極在長度WD及間距PI上相同時，與使用具有線性形狀的第二電極20的情形相比，有機電致發光裝置111呈現增加的發光效率。在有機電致發光裝置111中，與使用具有線性形狀的第二電極20之情形相比，取得更均勻的亮度。此外，在有機電致發光裝置111中，第二電極20變得更難看到，但確保透明性。舉例而言，在有機電致發光裝置111中，抑制製程的複雜化。
在實施例中，當第二電極20是易見時，難以看見背景影像。因此，本申請案的發明人檢查第二電極20變得難以看見的條件。為了此檢查而執行三種測試。在第一測試中，評估第二電極20的圖案形狀的差異。在第二測試中，評估第二電極20的一週期的距離CY的差異。在第三測試中，評估第二電極20的振幅AP的差異。在各測試中，使用第二電極20的圖案由透明膜上的黑色顏料形成之樣品。為了各測試，製備複數個設有不同圖案的樣品。製作複數個標的以觀察複數個樣品中的各個樣品。在檢查中，複數個標的各個標的是否能辨識樣品、樣品的亮度(彩色亮度的程度)、以及觀看背景的容易度，來評估複數個樣品。
在螢光燈下的室內，在固定發光強度的條件下，執行 第一至第三測試。從第一標的TS1至第五標的TS5之五標的參加測試。第一標的TS1至第五目標TS5的視力平均值為1.0。在第一至第三檢查中，樣品具有各側約10cm長度的方形。在樣品與標的之間的距離設定為5m。在各評估項中，可允許的範圍設定為不小於2。
在圖案是否可辨識的評估中，使用下述四個檢查準則：評估值1：清楚可見；評估值2：模糊可見；評估值3：幾乎看不見；以及評估值4：看不見。
在樣品的亮度評估中，使用下述四評估準則：評估值1：暗(幾乎是黑的)；評估值2：稍暗(深灰色)；評估值3：稍亮(淺灰)；以及評估值4：明亮(幾乎透明)。
觀看背景的容易度之評估時，使用下述四評估準則：評估值1：看不見；評估值2：幾乎看不見；評估值3：看得見；以及評估值4：清楚可見。
圖5A至5C是平面視圖，顯示根據第一實施例的有機電致發光裝置的第一測試中使用的樣品。
如圖5A至圖5C中所示般，在第一測試中，使用用 於形狀評估的第一樣品SP11至用於形狀評估的第三樣品SP13之三個樣品。如圖5A中所示般，在用於形狀評估的第一樣品SP11中，形成條狀圖案。如圖5B中所示般，在用於形狀評估的第二樣品SP12中，形成波紋圖案。如圖5C中所示般，在用於形狀評估的第三樣品SP13中，形成鋸齒圖案。在用於形狀評估的第一樣品SP11中的一線形直線、在用於形狀評估的第二樣品SP12中的一波形線、以及在用於形狀評估的第三樣品SP13中的鋸齒線均對應於一第二電極20。依此方式，在第一測試中，評估條狀、波狀、及鋸齒狀之間的差異。
關於用於形狀評估的第一至第三樣品SP11至SP13，在X軸方向上一線的寬度(長度WD)是0.26mm。關於用於形狀評估的第一至第三樣品SP11至SP13，在X軸方向上彼此最接近的二線之間的間隙(間距PI)是5mm。關於用於形狀評估的第二至第三樣品SP12至SP13，振幅AP是1.25mm。關於用於形狀評估的第二至第三樣品SP12至SP13，一週期的距離CY是20mm。
表1顯示第一測試中圖案是否能辨識之評估結果。表2顯示樣品的亮度之評估結果。表3顯示觀看背景的容易度之評估結果。
表1至表3顯示對於用於形狀評估的第一至第三樣品SP11至SP13中各樣品的第一至第五標的TS1至TS5所給予的評估結果，以及用於形狀評估的第一至第三樣品SP11至SP13中各樣品的平均值Ave。
如表1所示，相較於條紋圖案，波圖案及鋸齒圖案難以辨識。如表2中所示，條紋圖案的亮度比波圖案亮度及鋸齒圖案的亮度稍高。條紋圖案的亮度與波圖案的亮度之間的差異、以及條紋圖案的亮度與鋸齒圖案的亮度之間的差異在實用上是不被視為問題的程度。如表3所示，與條紋圖案相比，波圖案及鋸齒圖案允許背景容易被看到。在各個評估項目中，在波圖案與鋸齒圖案之間未看到顯著差 異。但是，依此方式，當使用鋸齒圖案或波圖案作為第二電極20的圖案形狀時，背景影像容易被看到。
圖6A至6E是平面視圖，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的第二測試中使用的樣品。
如圖6A至6E中所示般，在第二測試中，使用用於週期評估SP21至SP25的第一至第五樣品等五樣品。如圖6A中所示，在用於週期評估的第一樣品SP21中，形成條紋圖案。如圖6B至圖6E中所示，在用於週期評估的第二至第五樣品SP22至SP25中的各樣品中，形成波圖案。
在用於週期評估的第一至第五樣品SP21至SP25中，在X軸方向上的線的寬度(長度WD)是0.26mm。在用於週期評估的第一至第五樣品SP21至SP25中，在X軸方向上彼此最接近的二線之間的間隙(間距PI)是5mm。在用於週期評估的第二至第五樣品SP22至SP25中，振幅AP是1.25mm。在用於週期評估的第二樣品SP22中，一週期的距離CY是50mm。在用於週期評估的第三樣品SP23中，一週期的距離CY是40mm。在用於週期評估的第四樣品SP24中，一週期的距離CY是20mm。在用於週期評估的第五樣品SP25中，一週期的距離CY是10mm。用於週期評估的第一樣品SP21的圖案是距離CY無限的圖案。結果，經由第二測試，評估各第二電極20的一週期的距離CY的差異。
圖7是圖形，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的第二測試的結果； 圖7的垂直軸表示評估值的平均值Ave。水平軸表示距離CY(mm)。在圖7中，特徵曲線CT1是圖案是否能被辨認的評估結果。特徵曲線CT2是樣品的亮度檢查結果。特徵曲線CT3是觀看背景的容易度的評估結果。此外，在第二測試中圖案是否能被辨認的評估結果顯示於表4中。表5顯示樣品亮度的評估結果。表6顯示觀看背景的容易度的評估結果。
如圖7的特徵曲線CT1及表4所示般，距離CY愈小，則第二電極20的圖案形狀愈難看見。如特徵曲線CT2及表5所示般，隨著距離CY降低，樣品的亮度降低。關於觀看背景的容易度，如特徵曲線CT3及表6所示般，隨著距離CY降低，觀看距離的容易度增進。
舉例而言，決定評估圖案是否可辨認時的可允許範圍，以致於評估值的平均值Ave不小於2。在特徵曲線CT1中，舉例而言，當平均值Ave不小於2時，距離CY的範圍不大於35mm。舉例而言，以評估值的平均值Ave的觀點而言，在評估樣品的亮度時的可允許範圍不小於2。在特徵曲線C2中，舉例而言，當平均值Ave不小於2時，距離CY的範圍不小於10mm。舉例而言，以平均值Ave的觀點而言，在評估觀看背景的容易度時的可允許範圍不小於2時。在特徵曲線C3中，舉例而言，當平均值Ave不小於2時，距離CY的範圍不大於35mm。
因此，舉例而言，距離CY設定於不小於10mm且不大於35mm的範圍。在此範圍內，第二電極20的圖案變 成難以看見。舉例而言，亮度的降低受抑制。舉例而言，背景影像變成容易看到。
圖8A至8E是平面視圖，顯示評估根據第一實施例之有機電致發光裝置的第三測試中使用的樣品。
如圖8A至圖8E中所示，在第三測試中，使用用於振幅檢查的第一樣品SP31至用於振幅檢查的第五樣品SP35等五樣品。如圖8A中所示，在用於振幅評估的第一樣品SP31中，形成條紋圖案。如圖8B至圖8E中所示，在用於振幅評估的第二至第五樣品SP32至SP35中的各樣品中，形成波圖案。
在用於振幅評估的第一至第五樣品SP31至SP35中，在X軸方向上的線的寬度(長度WD)是0.26mm。在用於振幅評估的第一至第五樣品SP31至SP35中，在X軸方向上彼此最接近的二線之間的間隙(間距PI)是5mm。在用於振幅評估的第二至第五樣品SP32至SP35中，一週期的距離CY是20mm。在用於振幅評估的第二樣品SP32中，振幅AP是0.625mm。在用於振幅評估的第三樣品SP33中，振幅AP是1.25mm。在用於振幅評估的第四樣品SP34中，振幅AP是2.50mm。在用於振幅評估的第五樣品SP35中，振幅AP是3.75mm。在用於振幅評估的第一樣品SP31的圖案中，振幅AP是0mm。依此方式，在第三測試中，評估第二電極20的振幅AP的差異。
圖9是圖形，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝 置的第三測試的結果。
圖9的垂直軸表示評估值的平均值Ave。水平軸表示振幅AP(mm)。在圖9中，特徵曲線CT4是圖案是否能被辨認的評估結果。特徵曲線CT5是樣品的亮度檢查結果。特徵曲線CT6是觀看背景的容易度的評估結果。此外，在第三測試中圖案是否能被辨認的評估結果顯示於表7中。表8顯示樣品亮度的評估結果。表9顯示觀看背景的容易度的評估結果。
如圖9的特徵曲線CT4及表7所示般，隨著振幅AP增加，第二電極20的圖案形狀愈難看見。如特徵曲線CT5及表8所示般，隨著振幅AP增加，樣品的亮度降低。如特徵曲線CT6及表9所示般，隨著振幅AP增加，觀看背景的容易度增進。
舉例而言，以評估值的平均值Ave的觀點而言，評估圖案是否可辨認的可允許範圍設定為不小於2。在特徵曲線CT4中，舉例而言，當平均值Ave不小於2時，振幅AP的範圍不小於1mm。舉例而言，在評估樣品的亮度時的可允許範圍設定成評估值的平均值Ave不小於2。在特徵曲線CT5中，舉例而言，當平均值Ave不小於2時，振幅AP的範圍最多3.75mm。舉例而言，以評估值的平均值Ave的觀點而言，在評估觀看背景的容易度時的可允許範圍設定為不小於2時。在特徵曲線CT6中，舉例而言，當平均值Ave不小於2時，振幅AP的可允許範圍是不小於1mm的範圍。
因此，舉例而言，振幅AP設定於不小於1mm且不 大於3.75。結果，舉例而言，第二電極20的圖案變成難以看見。舉例而言，亮度的降低受抑制。舉例而言，背景影像變成容易看到。
本申請案的發明人檢查複數個第二電極20中各第二電極20的沿著X軸方向的長度WD。在用於此檢查的樣品中，複數個帶狀銀(Ag)膜設於玻璃基底上。此Ag膜對應於第二電極20。在樣品中，形成條紋圖案。對應於間距PI的Ag膜的帶狀圖案之間距是固定的，其為200μm。使用的樣品是Ag膜的帶狀圖案的寬度(對應於長度WD)在20μm至100μm的範圍之內改變。當Ag膜的帶狀圖案的寬度是100μm時，孔徑比例變成50%。白紙配置在這些樣品之後方，在樣品與標的之間的距離DT設定為0.3m，以及，取得可看見的Ag膜的帶狀圖案的寬度。標的之視力是1.2，以及，評估環境是在螢光燈下的室中。
結果，當Ag膜的帶狀圖案的寬度不小於50μm時，觀察到的Ag膜的複數個帶狀圖案分別為分開的圖案，當圖案的寬度不大於40μm(對應於71%的孔徑比例)時，未觀察到帶狀圖案。亦即，當圖案的寬度不大於40μm時，觀察到整個樣品為具有降低的透光率之灰色區。另一方面，當寬度是20μm(83%的孔徑比例)時，在設置帶狀圖案的區域與其它區域之間的亮度差異是小的，以致於不並容性是弱的。
因此，在實施例中，舉例而言，第二電極20的孔徑 比例不小於71%。亦即，當投影在X-Y平面上時未與複數個第二電極20重疊的部份10n之面積相對於第一主表面10a的面積為不小於71%。此外，舉例而言，第二電極20的孔徑比例不小於83%。隨著第二電極20的孔徑比例增加，有機電致發光裝置的透光率增進。但是，當孔徑比例增加時，發光區44的面積降低。
圖10是圖形，顯示根據第一實施例之有機電致發光裝置的特徵曲線。
圖10顯示在有機電致發光裝置與標的之間的距離DT、與未觀察到圖案處的長度WD之間的關係。水平軸表示距離DT，以及，垂直軸表示長度WD。長度WD對應於未觀察到圖案處的最大寬度。
如圖10中所示，在未觀看到圖案處的長度WD與距離DT成比例。當距離DT是0.3m時，長度WD是40μm。當距離DT是6m時，長度WD變成800μm。亦即，在未觀看到圖案處的最大長度WD以表示式(1)表示。
WD=(400/3)．DT×10-6(m)…(1)
當以根據本實施例的有機電致發光裝置用於照明等等時，在照明設備與使用者之間的距離DT可以改變。在實施例中，根據取決於用途的距離DT，決定長度WD。
本申請案的發明人檢查彼此最接近的二個第二電極20之間的X軸方向上的間距PI。當視角以V表示及有機電致發光裝置與標的之間的距離以DT表示時，間距PI以 表示式(2)表示。
V=2．arctan(PI/2DT)…(2)
在高對比下人眼的空間頻率偵測極限是每度50至60循環(CPD)。當這被轉換成視角V時，其變成0.95×1/60°至1.2×1/60°。舉例而言，當距離DT設定為1m及視角V設定為0.95×1/60°時，從表示式(2)計算而得之在未觀察到圖案處的最大間距PI是350μm。舉例而言，當距離DT設定為10m及視角V設定為0.95×1/60°時，從表示式(2)計算而得之在未觀察到圖案處的最大間距PI是3.5mm。在實施例中，類似於長度WD，根據取決於用途的距離DT而決定間距PI。
當第二電極20的圖案形狀被決定為波狀或鋸齒狀時，與條紋狀相比，圖案變得難以辨認。結果，在看穿型的有機電致發光裝置中，背景影像變得容易看到。這是本申請的發明人經由執行第一測試而發現的新功效。
此外，第二測試顯示之結果為當有機電致發光裝置與使用者之間的距離是5m以及間距PI是5mm時，舉例而言，距離CY是不小於10mm且不大於35mm。第三測試顯示之結果為當有機電致發光裝置與使用者之間的距離是5m以及間距PI是5mm時，舉例而言，振幅AP是不小於1mm且不大於3.75mm。當從1m的距離觀察1mm的標的時視網膜上的影像實質上同於當從5m的距離觀察5mm的標的時視網膜上的影像。因此，舉例而言，在間距PI與距離CY之間的比例CY/PI不小於2且不大於7。 舉例而言，在間距PI與振幅AP之間的比例AP/PI不小於0.2且不大於0.75。根據此設定，第二電極20的圖案形狀變成難以辨認，以及，背景影像變成容易看到。
從上述結果，取得回應有機電致發光裝置的用途之最佳條件。舉例而言，當用途是手持燈等等時，亦即，當期待有機電致發光裝置與使用者之間的距離不小於0.5m且不大於1.0m時，特別是當其為0.5m時，距離CY設定為不小於1mm且不大於3.5mm，以及，振幅AP設定為不小於0.1mm以及不大於0.375mm。
舉例而言，當用途是室內燈等等時，亦即，當期待有機電致發光裝置與使用者之間的距離不小於1.0m且不大於3.0m時，特別是當其為1.0m時，距離CY設定為不小於2mm以及不大於7mm，且振幅AP設定為不小於0.2mm以及不大於0.75mm。
舉例而言，當用途是天窗燈等等時，亦即，當期待有機電致發光裝置與使用者之間的距離不小於3.0m且不大於5.0m時，特別是當其為3.0m時，距離CY設定為不小於6mm以及不大於21mm，且振幅AP設定為不小於0.6mm以及不大於2.25mm。
舉例而言，當用途是室外燈等等時，亦即，當期待有機電致發光裝置與使用者之間的距離不小於5.0m時，特別是當其為5.0m時，距離CY設定為不小於10mm以及不大於35mm，且振幅AP設定為不小於1mm以及不大於3.75mm。
結果，第二電極20的圖案形狀變成難以辨認且背景影像變成容易看到。此外，減輕第二電極20的微小化。舉例而言，能夠抑制製程免於複雜化。此外，能夠抑制第二電極20之間的間距過度增加以及抑制發光區44的面積降低。
圖11是剖面視圖，顯示根據第一實施例之另一有機電致發光裝置的配置。如圖11所示，根據實施例的另一有機電致發光裝置112又包含光散射層90。在有機電致發光裝置112中，第一電極10設在第二電極20與光散射層90之間。舉例而言，光散射層90設在基底80之下。舉例而言，光散射層90設在與面對第一電極10的另一面相反的基底80的面上。舉例而言，在未包含基底80的配置情形中，光散射層90設於第二主表面10b。
光散射層90包含複數個光散射部91以及複數個非散射部92。複數個光散射部91分別面對複數個第二電極20。亦即，當投射在X-Y平面上時複數個散射部91分別與複數個第二電極20重疊。舉例而言，光散射部91在形狀上與波狀或鋸齒狀的第二電極20匹配。複數個非散射部92中的各個非散射部設在複數個散射部91之間。
舉例而言，光散射部91改變入射的發射光45的行進方向。舉例而言，光散射部91使入射的發射光45散射。舉例而言，非散射部92未實質上改變入射的外部光46的行進方向。舉例而言，非散射部92未實質上散射入射的外部光46。非散射部92的光散射能力低於光散射部91 的光散射能力。
藉由改變發射光45的行進方向以致被導引至光散射部份91，光散射層90抑制在基底80的前表面處的發射光45的總反射。結果，舉例而言，有機電致發光裝置112的光取出效率增進。舉例而言，有機電致發光裝置112的發光效率增進。此外，在有機發光層40未發射光的狀態中，第二電極20變成難以看到。此外，光散射層90包含非散射部92，以及，未實質上改變外部光46的行進方向。結果，舉例而言，有機電致發光裝置112的透明度增進。
舉例而言，複數個粒子散佈於其中的樹脂層可以作為光散射部91。在此情形中，粒子的折射率高於樹脂層的折射率。舉例而言，聚矽烷為基礎的聚合物等等可以用於樹脂層的材料。舉例而言，二氧化矽粒子、聚苯乙烯粒子、等等可以作為粒子。此外，光散射部91具有一配置，在配置中，包含具有微透鏡狀或金字塔狀的起伏。
舉例而言，非散射部92是在光散射層90之內未形成光散射部91的區域。舉例而言，非散射部92具有藉由掩埋微透鏡狀或金字塔狀起伏而取得的平坦表面。
此外，當如同實施例中般互連30是光反射時，互連30可以形成為具有與第二電極20相同的形狀。亦即，在互連30與鄰近第二電極20之間的間距PI與互連30中各互連與鄰近的第二電極20的距離CY之比例CY/PI設定為例如不小於2且不大於7，以及在互連30與鄰近第二 電極20之間的間距PI與各互連30以及鄰近的第二電極20之振幅AP之間的比例AP/PI設定為例如不小於0.2且不大於0.75。
(第二實施例)
圖12顯示根據第二實施例的照明設備之配置。如圖12所示，根據本實施例的照明設備210包含根據第一實施例的有機電致發光裝置(舉例而言，有機電致發光裝置110)及電源單元201。
電源單元201電連接至第一電極10及第二電極20。電源單元201經由第一電極10及第二電極20而供應電流給有機發光層40。藉由使用根據實施例的照明設備210，提供看穿型照明設備，其中，第二電極20的圖案形狀難以辨認且背景影像容易看到。
根據實施例，提供光學透明有機電致發光裝置以及照明設備。
在本申請案的說明書中，「垂直」及「平行」不僅意指嚴格地垂直及嚴格地平行，也包含例如導因於製程的變動、等等。實質上垂直及實質上平行是足夠的。
在上述中，已參考特定實施例，說明本發明的實施例。但是，本發明的實施例不限於這些特定實例。舉例而言，關於例如包含在有機電致發光裝置中的第一電極、第二電極、及有機發光層等各組件、以及包含在照明設備中的電源單元等的特定配置，當由習於此技藝者從習知的範 圍中適當地選取它以類似地實施本發明時，只要能取得相同的效果，則選取是落在本發明的範圍之內。
此外，特定實例的任何二或更多組件可以在技術可行性的程度之內相結合、以及在包括本發明的目的之程度內包含於本發明的範圍之內。
此外，根據作為本發明的實施例之有機電致發光裝置、照明設備及上述有機電致發光裝置的製造方法，習於此技藝者藉由適當的設計修改而可實施的所有有機電致發光裝置、照明設備及有機電致發光裝置的製造方法，在包含本發明的精神之程度內是在本發明的範圍之內。
在本發明的精神之內，習於此技藝者可思及各種其它變化及修改，以及，瞭解這些變異及修改也包含在本發明的範圍之內。
雖然已說明某些實施例，但是，僅藉由舉例說明而非限定發明的範圍之方式，來呈現這些實施例。事實上，於此說明的新穎實施例可以以各種其它形式具體實施；此外，在不悖離本發明的精神之下，可對此處所述的實施例之形式作出各種省略、替代及改變。後附的申請專利範圍及其均等範圍是要涵蓋落在本發明的範圍及精神之內的這些形式或是修改。
10b‧‧‧第二主表面
10a‧‧‧第一主表面
30‧‧‧互連
20s‧‧‧側表面
20‧‧‧第二電極
44‧‧‧發光區
10p‧‧‧區域
110‧‧‧有機電致發光裝置
40‧‧‧有機發光層
10‧‧‧第一電極
80‧‧‧基底
10n‧‧‧部份
45‧‧‧發射光
46‧‧‧外部光

Claims (20)

  1. 一種有機電致發光裝置，包括：第一電極，包含第一主表面及為光學透明；複數個第二電極，在平行於該第一主表面的第一方向上延伸以及在平行於該第一主表面及垂直於該第一方向的第二方向上彼此分離，該等第二電極的透光率低於該第一電極的透光率，沿著在該第一方向上延伸的線與各個該等第二電極中的側表面之間的第二方向之距離，沿著該第一方向連續地增加及降低，該側表面不平行於該第一主表面；以及，有機發光層，設在該第一電極與該等第二電極之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該距離的增加及降低是週期性的，以及當在該等第二電極中彼此最接近的二個第二電極之間在第二方向上的間距以PI表示，該距離的增加及降低的一週期的距離以CY表示，以及，該增加及降低的振幅以AP表示，在該距離CY與間距PI之間的比例CY/PI不小於2且不大於7，以及，該間距PI與該振幅AP之間的比例AP/PI不小於0.2且不大於0.75。
  3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該距離CY不小於1mm且不大於3.5mm，以及該振幅AP不小於0.1mm且不大於0.375mm。
  4. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該距離CY不小於2mm且不大於7mm，以及該 振幅AP不小於0.2mm且不大於0.75mm。
  5. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該距離CY不小於6mm且不大於21mm，以及該振幅AP不小於0.6mm且不大於2.25mm。
  6. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該距離CY不小於10mm且不大於35mm，以及該振幅AP不小於1mm且不大於3.75mm。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該距離以波狀增加及降低。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該距離以鋸齒狀增加及降低。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中沿著該第二電極的該第二方向之長度的該第一方向上的變化比例不大於10%。
  10. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中沿著該第二電極的該第二方向的長度不小於1μm且不大於2000μm。
  11. 如申請專利範圍第1項之裝置，又包括：光散射層，包含複數個光散射部以及複數個非散射部，該第一電極設在該等第二電極與該光散射層之間，當該等光散射部投影在平行於該第一主表面的平坦面上時，該等光散射部與該等第二電極重疊，該等非散射部中的各非散射部設在該等光散射部之間，以及 該等非散射部的光散射能力比該等光散射部的光散射能力弱。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置，又包括：互連，設在該第一電極與該有機發光層之間以及配置在部份的區域，該部份的區域當投影在平行於該第一主表面的平坦面上時未與該等第二電極重疊，該互連的導電率高於該第一電極的導電率。
  13. 如申請專利範圍第12項之裝置，其中該互連的光學反射率高於該第一電極的光學反射率。
  14. 如申請專利範圍第12項之裝置，其中該互連包含選自Mo、Ta、Nb、Al、Ni、及Ti組成的族群之至少一元素。
  15. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一電極包含氧化物，該氧化物包括選自In、Sn、Zn、及Ti組成的族群之至少一元素。
  16. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等第二電極包含鋁及銀中至少之一者。
  17. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中當電壓施加於該第一電極與該第二電極之間時，該有機發光層發射白光。
  18. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中在該有機發光層未發光的狀態中，該有機發光層是光學透明。
  19. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中當投影在平行於該第一主表面的平坦面上時，未與該等第二電極重疊的該第一主表面的面積相對於該第一主表面的面積不小於71%。
  20. 一種照明設備，包括：有機電致發光裝置；以及電源單元，該有機電致發光裝置包含：第一電極，包含第一主表面及為光學透明；複數個第二電極，在平行於該第一主表面的第一方向上延伸以及在平行於該第一主表面及垂直於該第一方向的第二方向上彼此分離，該等第二電極的透光率低於該第一電極的透光率，沿著在該第一方向上延伸的線與各個該等第二電極中的側表面之間的第二方向之距離，沿著該第一方向連續地增加及降低，該側表面不平行於該第一主表面；以及，有機發光層，設在該第一電極與該等第二電極之間，該電源單元，電連接在該第一電極與該等第二電極之間以及經由該第一電極和該等第二電極而供應電流給該有機發光層。
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