TWI663759B - 上發光有機電激發光元件 - Google Patents

Abstract

一種上發光有機電激發光元件，係包括第一散射層及依序形成於該第一散射層上之第一電極、至少一有機材料層、第二電極及第二散射層，其中，該第一散射層包含含量為10至90wt%之複數微粒子。

Description

上發光有機電激發光元件

本揭露係有關於一種有機電激發光元件，更詳而言，係關於一種上發光有機電激發光元件。

傳統的上發光之發光元件係採用反射下電極與半穿透上電極組成，此種結構會因兩反射介面間的光學長度而產生對特定波長的出光強化，而對非特定波長則有抑制出光的作用，即形成微共振腔(microcavity)效應。經過該微共振腔效應後，會使發光頻譜之曲線變得比較尖銳、以及色純度提升。例如，對於顯示器RGB三原色畫素之個別發出單一色光時，除了可提升出光及色純度外，並使色域更廣，顏色飽和。

然而，微共振腔效應對於照明的應用則完全沒有好處。因為照明的頻譜是需要在所有可見光範圍(380至780nm)之間都有光譜分布。而微共振腔僅會增強某波長而抑制其他波長，所以會破壞白光照明的顏色分布。

因此，提升發光元件之取光效率，實已成為目前亟欲解決的課題。

本揭露提供一種上發光有機電激發光元件，係包括第一散射層，係具有第一聚合物和複數第一微粒子，且以該第一散射層之總重計，該複數第一微粒子之含量為10至90wt%；第一電極，係形成於該第一散射層上；至少一有機材料層，係形成於該第一電極上；第二電極，係形成於該有機材料層上；以及第二散射層，係形成於該第二電極上，且該第二散射層具有第二聚合物和複數第二微粒子。

本揭露之上發光有機電激發光元件，藉由第一散射層及第二散射層創造出更多新的光行進方向，能有效降低及消除上發光元件的微共振腔效應，使發光頻譜與一般可見光範圍接近，提升取光效率。

10‧‧‧基板

11‧‧‧第一散射層

12‧‧‧第一電極

13‧‧‧有機材料層

13a‧‧‧電洞輔助層

13a’‧‧‧第一電洞輔助層

13a”‧‧‧第二電洞輔助層

13b‧‧‧發光層

13b’‧‧‧第一發光層

13b”‧‧‧第二發光層

13c‧‧‧電子輔助層

13c’‧‧‧第一電子輔助層

13c”‧‧‧第二電子輔助層

13d‧‧‧電荷生成層

14‧‧‧第二電極

15‧‧‧第二散射層

16‧‧‧透明封裝材

17‧‧‧反射層

18‧‧‧絕緣平坦層

19‧‧‧取光覆蓋層

第1圖係顯示本揭露之上發光有機電激發光元件示意圖；第2圖係顯示具有反射層之上發光有機電激發光元件示意圖；第3圖係顯示具有基板之上發光有機電激發光元件示意圖；第4圖係顯示具有透明封裝材之上發光有機電激發光元件示意圖；第5圖係顯示具有基板及透明封裝材之上發光有機電激發光元件示意圖；第6圖係顯示複數有機材料層之示意圖； 第7圖係顯示具有基板、反射層及透明封裝材之上發光有機電激發光元件示意圖；第8圖係顯示具有基板、絕緣平坦層及透明封裝材之上發光有機電激發光元件示意圖；第9圖係顯示具有基板、取光覆蓋層及透明封裝材之上發光有機電激發光元件示意圖；第10圖係顯示具有基板、反射層、絕緣平坦層、取光覆蓋層及透明封裝材之上發光有機電激發光元件示意圖；第11圖係顯示發光元件1及2之亮度測試曲線圖；第12圖係顯示發光元件1及2之波長相對強度曲線圖；第13圖係顯示發光元件3及4之亮度測試曲線圖；第14圖係顯示發光元件3及4之波長相對強度曲線圖；第15圖係顯示發光元件5及6之亮度測試曲線圖；第16圖係顯示發光元件5及6之波長相對強度曲線圖；第17圖係顯示發光元件7及8之亮度測試曲線圖；第18圖係顯示發光元件7及8之波長相對強度曲線圖；第19圖係顯示發光元件9及10之亮度測試曲線圖；第20圖係顯示發光元件9及10之波長相對強度曲線圖；第21圖係顯示發光元件11及12之波長相對強度曲線 圖第22圖係顯示發光元件13及14之波長相對強度曲線圖；第23圖係顯示不同第一微粒子含量之第一散射層微粒子塗佈在反射層鋁之反射率曲線圖；第24圖係顯示不同第一微粒子含量之第一散射層微粒子塗佈在玻璃基板之反射率曲線圖；以及第25圖係顯示不同第一微粒子含量之第一散射層微粒子塗佈在玻璃基板之透光率曲線圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

如第1圖所示，本揭露提供一種上發光有機電激發光元件，係包括：第一散射層11、第一電極12、至少一有機材料層13、第二電極14及第二散射層15。

於一實施例中，當該第一散射層11之微粒子之含量為10至小於60wt%時，可進一步形成光學反射率大於80%之反射層17，如第2圖所示，該上發光有機電激發光元件之反射層17係形成於該第一散射層11下，俾使該第一散射層11夾置於該反射層17和第一電極12之間。

於另一實施例中，如第3圖所示，該上發光有機電激發光元件復包括基板10，係形成於該第一散射層11下，俾使該第一散射層11夾置於該基板10和第一電極12之 間。

又，於一實施例中，如第4圖所示，該上發光有機電激發光元件復包括透明封裝材16，係形成於該第二散射層15上。

於一非限制性之實施例中，該基板10、反射層17及透明封裝材16可同時形成於上發光有機電激發光元件，亦或是任選其中兩層同時形成於上發光有機電激發光元件，並無特別限制，其中，當同時形成基板10及反射層17時，該基板10係形成於該反射層17下，俾使該反射層17夾置於該基板10和第一散射層11之間。

以下，本揭露以具有基板及透明封裝材之態樣說明該上發光有機電激發光元件之製法。

首先，如第5圖所示，於基板10上形成厚度為300nm至30μm之第一散射層11，而其形成方式可為塗佈方式形成第一散射層11。本揭露使用之基板10之材料並無特別限制，其可為透明材料或非透明材料，例如，可選自紙、玻璃、金屬及塑膠所組成群組之至少一者。又，該第一散射層11可在發光元件製作完成並封裝後，與該基板10離型分離，而成為一可撓曲元件。

形成於該基板10上之第一散射層11具有第一聚合物和複數第一微粒子，且以該第一散射層11之總重計，該複數第一微粒子之含量為10至90wt%。於一具體實施例中，該第一聚合物係為透明材，且該透明材之可見光光穿透率大於80%。在非限制性之實施例中，該第一聚合物係獨立 選自壓克力樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、矽氧或矽氮烷樹脂、環聚醚化合物、具羥基之聚合物及聚醯亞胺所組成群組之至少一者。

該第一微粒子係獨立選自包含氧化物或第三聚合物之材質，其中，該氧化物之實例係選自二氧化矽、三氧化二鋁、二氧化鋯及二氧化鈦所組成群組之至少一者，該第三聚合物之實例係聚甲基丙烯酸甲酯。此外，該第一微粒子之平均粒徑為100nm至10μm。

以塗佈方式形成第一散射層11時，係可將第一聚合物溶於溶劑中，並混入第一微粒子，接著，即可於塗佈混有第一微粒子及第一聚合物的混合物後，經乾燥得到第一散射層11，其中，該溶劑係選自甲基乙基酮、異丙醇、四氫呋喃、酯類、醇類、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、甲基醚丙二醇醋酸酯、乙酸丙二醇單甲基醚酯、3-甲氧基乙酸丁酯或其混合物。於另一方法，係將第一微粒子直接混入第一聚合物之單體前驅物溶劑，經塗佈並乾燥後，以紫外光或加熱方式啟始單體的聚合而形成第一散射層11。

接著，以例如熱蒸鍍、濺射或電漿強化式化學氣相沉積方式形成第一電極12於該第一散射層11上，且該第一電極12為陽極，其可為透明或半透明形式，例如，可見光波長範圍的光學穿透率為30至90%。該第一電極12係為金屬或雙金屬氧化物，其中，該金屬係選自鋁、銀、金、鉑、鉬、鈣、鎂及鋇所組成群組之其中一者，該雙金屬氧化物係選自銦錫氧化物、銦鋅化合物、銻錫氧化物及銻鋅 化合物所組成群組之其中一者。又，該第一電極12係選自該金屬時，該金屬構成第一金屬層，且該第一金屬層之厚度為5至30nm。

於一具體實施例中，該第一電極12係由至少二種金屬堆疊而成，例如選自鋁、銀、金、鉑、鉬、鈣、鎂及鋇所組成群組之至少二種金屬堆疊而成，且該金屬堆疊構成第一金屬層，且該第一金屬層之厚度為5至30nm。

於另一具體實施例中，該第一電極12係金屬與雙金屬氧化物堆疊而成，例如，該第一電極12係由選自鋁、銀、金、鉑、鉬、鈣、鎂及鋇所組成群組之至少一種金屬與選自銦錫氧化物、銦鋅化合物、銻錫氧化物及銻鋅化合物所組成群組之至少一種雙金屬氧化物堆疊而成，且該第一電極12含有該金屬構成之第一金屬層，而該第一金屬層之厚度為5至30nm。

經完成第一電極12之製備後，於該第一電極12上形成至少一有機材料層13。於第5圖所示之態樣中，該有機材料層13係可為複數層，例如，該複數有機材料層13包括電洞輔助層13a、電子輔助層13c及形成於該電洞輔助層13a和電子輔助層13c之間的發光層13b。

於另一態樣中，如第6圖所示，該複數有機材料層13係包括依序形成第一電洞輔助層13a’、第一發光層13b’、第一電子輔助層13c’、電荷生成層13d、第二電洞輔助層13a”、第二發光層13b”及第二電子輔助層13c”，且需特別說明，該複數有機材料層13之堆疊層數 並無特別限制，可依據上述順序持續形成更多層的有機材料層13。

於一非限制性實施例中，上述電洞輔助層13a之實例係選自電洞傳輸層及電洞注入層之至少一者，而上述電子輔助層13c係選自電子傳輸層及電子注入層之至少一者。

根據上述實施例，該有機材料層13可以習知方法製備，例如真空蒸鍍、旋轉塗佈、噴墨或網版印刷等方式形成有機材料層13。

隨後，如第5圖所示，形成第二電極14於該有機材料層13上，其第二電極14係為陰極，且可以與形成第一電極12相同之方式形成第二電極14。

例如以熱蒸鍍、濺射或電漿強化式化學氣相沉積方式形成第二電極14，該第二電極14可為透明或半透明形式，例如，可見光波長範圍的光學穿透率為30至90%。該第二電極14係為金屬或雙金屬氧化物，其中，該金屬係選自鋁、銀、金、鉑、鉬、鈣、鎂及鋇所組成群組之其中一者，該雙金屬氧化物係選自銦錫氧化物、銦鋅化合物、銻錫氧化物及銻鋅化合物所組成群組之其中一者。又，該第二電極14係選自該金屬時，該金屬構成第二金屬層，且該第二金屬層之厚度為5至30nm。

於一具體實施例中，該第二電極14係由至少二種金屬堆疊而成，例如選自鋁、銀、金、鉑、鉬、鈣、鎂及鋇所組成群組之至少二種金屬堆疊而成，且該金屬堆疊構成第二金屬層，且該第二金屬層之厚度為5至30nm。

於另一具體實施例中，該第二電極14係金屬與雙金屬氧化物堆疊而成，例如，該第二電極14係由選自鋁、銀、金、鉑、鉬、鈣、鎂及鋇所組成群組之至少一種金屬與選自銦錫氧化物、銦鋅化合物、銻錫氧化物及銻鋅化合物所組成群組之至少一種雙金屬氧化物堆疊而成，且該第二電極14含有該金屬構成之第二金屬層，而該第二金屬層之厚度為5至30nm。

接著，於該第二電極14上以塗佈方式形成厚度為300nm至30μm之第二散射層15，其所形成之材料亦與該第一散射層11相同或不同。該第二散射層15具有第二聚合物和複數第二微粒子，且以該第二散射層之總重計，該複數第二微粒子之含量為3至50wt%。

於一具體實施例中，該第二聚合物係為透明材，且該透明材之可見光光穿透率大於80%。在非限制性之實施例中，該第二聚合物係獨立選自壓克力樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、矽氧或矽氮烷樹脂、環聚醚化合物、具羥基之聚合物及聚醯亞胺所組成群組之至少一者。

該第二微粒子係獨立選自包含氧化物或第三聚合物之材質，其中，該氧化物之實例係包括二氧化矽、三氧化二鋁、二氧化鋯及二氧化鈦，該第三聚合物之實例係聚甲基丙烯酸甲酯。此外，該第二微粒子之平均粒徑為100nm至10μm。

須進一步說明，該第二散射層15係因不同的第二聚合物而有不同黏著性質。於一具體實施例中，該第二聚合物 具有封裝膠黏合性質，亦或是另一具體實施例中，該第二聚合物不具有封裝膠黏合性質。

因此，根據上述實施例，除了隨後將透明封裝材16藉由第二散射層15黏合於第二電極14上之外，於一態樣中，亦可先將具有封裝膠黏合性質的第二散射層15塗佈於透明封裝材16上，再將透明封裝材16黏合於該第二電極14上，同時，並將該基板10上所有結構黏合，以形成密閉空間保護元件。

於一實施例中，該透明封裝材16之材料可為玻璃或具阻氣能力之塑膠複合層，且該透明封裝材16之光學穿透率大於80%。

此外，本揭露復提供另一具有基板、反射層及透明封裝材之上發光有機電激發光元件，如第7圖所示，當該第一散射層11之微粒子之含量為10至小於60wt%時，可進一步於該基板10與該第一散射層11之間形成光學反射率大於80%之反射層17，而形成反射層17之材料係選自鋁、銀、鉻及鈦所組成群組之至少一者，使用二種以上材料時，反射層17之材質可為合金，或以多層堆疊方式形成。

於第8圖所示之另一實施例中，本揭露之上發光有機電激發光元件進一步於該第一散射層11與該第一電極12之間形成有至少一層之絕緣平坦層18，且同時具有該基板10及透明封裝材16，其中，該絕緣平坦層18之表面粗糙度Ra小於10nm，而形成之材料係可為壓克力樹脂，或如前述之第一聚合物。

於第9圖所示之另一實施例中，本揭露之上發光有機電激發光元件進一步於該第二電極14與該第二散射層15之間形成有取光覆蓋層19，且同時具有該基板10及透明封裝材16，其中，形成該取光覆蓋層19之材料係選自N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(NPB)、AlQ₃、二氧化鈦、氧化鋅、銦錫氧化物、氧化鎂、硫化鎘、硫化鋅等，或其混合物，亦可為多層堆疊方式，所用之形成方法係以熱蒸鍍、濺射方式形成，且所形成該取光覆蓋層19之材之折射率大於1.6。

於一態樣中，前述之反射層17、絕緣平坦層18及取光覆蓋層19可任選其中兩層同時形成於上發光有機電激發光元件，並無特別限制，亦可同時形成於上發光有機電激發光元件，如第10圖所示，同時具有反射層17、絕緣平坦層18及取光覆蓋層19之上發光有機電激發光元件。

實施例 製備例1 第一散射層之製備方法

取10公克(g)含有壓克力單體的溶液(購自湛康材料科技公司Exceed Material-Tech Corp.，型號ESOC-A03，固含量為22.5%)，加入0.118g的二氧化矽微粒子(購自佳值貿易有限公司Panel Group，型號SI-020，粒徑約2μm)，經充分攪拌形成懸浮溶液後完成含有第一微粒子之第一散射層溶液，其次，在基板或具有反射層之基板上形成離型層，接著將該懸浮溶液經旋轉塗佈法(轉速250rpm、30秒接轉速500rpm、5秒完成)塗佈於基板或具有反射層之基板上， 經100℃、3分鐘加熱前烤(Pre-bake)，UV光啟始聚合3分鐘，及230℃、30分鐘加熱後烤(Post-bake)固化，完成含有5wt%第一微粒子之第一散射層，隨後，待發光元件製作並封裝完成後，利用光、熱或機械力等物理性方法作用於離形層上，使得第一散射層得以脫離基板或具有反射層之基板。反觀，如欲形成具有基板或具有反射層之基板的發光元件，則無須額外形成該離型層於該基板或具有反射層之基板上。

另外，根據上述製法，如欲製備含量為10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、31wt%、40wt%、50wt%、60wt%及70wt%第一微粒子之第一散射層，則於壓克力單體的溶液中分別加入0.248g、0.393g、0.557g、0.742g、0.954g、1.000g、1.484g、2.225g、3.338g及5.192g的二氧化矽微粒子，經同於上述製法即可完成製備。

製備例2 具封裝黏合性質之第二散射層之製備方法

將100g的液態雙酚A環氧樹脂(828EL)與30g 4,4'-二氨基二苯碸(DDS)加入直式反應瓶內，於130℃混合攪拌80分鐘，完成第一混合物。接著，將5g的苯氧樹脂(4250)、20g的甲酚醛環氧樹脂(ECN1299)、5g的固態雙酚A環氧樹脂(R301)、20g的3,3',5,5'-四甲基聯苯二縮水甘油醚的均聚物(YX4000)、25g的液態雙酚A環氧樹脂(828EL)以及15g的壓克力寡聚物(3710)加入直式反應瓶，於160℃混合攪拌均勻，完成第二混合物。最後，將3.75g的第一混合物、16.25g的第二混合物以及2g的二氧化矽微粒 子混合完成具封裝黏合性值之聚合物。接著，將該聚合物經刮刀法塗佈在透明封裝材上，即完成膜厚範圍為300nm至30μm之第二散射層，其中，以該第二散射層之總重計，該二氧化矽微粒子之含量為9wt%。另可改變加入的二氧化矽微粒子比例，調整從3至50wt%。該第二散射層具有封裝黏合的作用，可直接與完成蒸鍍的元件貼合即完成封裝，不需另取封裝膠材黏貼固定。

習知的上發光元件之製備 比較例1

於玻璃基板上塗佈壓克力樹脂(Exceed ESOC-A03)兩次，形成厚度為1至30μm的絕緣平坦層。接著，蒸鍍鋁(50nm)、銀(30nm)及濺鍍銦錫氧化物(ITO)(氬氣為工作氣體，流量為30sccm，直流電源200W，沉積3分鐘，工作壓力為2.0×10^-3Pa，厚度為20nm)，形成具有反射層的第一電極複合層(Al/Ag/ITO)。隨後，使用紫外線臭氧(UV-Ozone)機產生臭氧，將該第一電極複合層表面處理較親水性後，塗佈PEDOT(室溫下旋轉塗佈，轉速500rpm、5秒接轉速2000rpm、30秒後加熱120℃、10分鐘烤乾)。接著，將0.027g的參(4-咔唑基-9-基苯基)胺(Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine,TCTA)(如下化學式1所示)及作為黃色發光材料之0.0030g的PO-08(如下化學式2所示)溶解於6g的甲苯溶劑，旋轉塗佈於PEDOT層上(轉速1500rpm、30秒)，以形成黃色發光層，再依序蒸鍍上50nm的TmPyPb(1,3,5-Tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene)(如下化學式3所示)、1nm的 氟化鋰(LiF)、5nm的Al、15nm的Ag、以及膜厚為27nm的硫化鋅(ZnS)，分別作為電子傳輸層、電子注入層、第二電極(Al/Ag)以及取光覆蓋層。最後，將透明玻璃作為透明封裝材封裝，使用一般市售封裝膠，以黏合該透明玻璃及基板上之元件，完成發光元件1。

比較例2

與比較例1之相同製備方法，但於該取光覆蓋層上面貼上不具黏合性質之第二散射層，取自迎輝公司(EFUN Technology)所製作的增亮型擴散膜(Microlens Film)，再以透明玻璃作為封裝材封裝，完成發光元件2。

比較例3

與比較例1之相同製備方法，但反射層與第一電極分開，係先將厚度為50nm的鋁反射層(反射率R>80%)形成於玻璃基板上，再於形成絕緣平坦層後，形成厚度為180nm的第一電極(ITO)(氬氣為工作氣體，流量為28sccm，直流電源200W，沉積20分鐘，工作壓力為3.0×10^-3Pa)，隨後經由UV-Ozone處理，依序形成PEDOT、黃光發光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極、取光覆蓋層及透明玻璃封裝，完成發光元件3。

比較例4

與比較例3之相同製備方法，但於該取光覆蓋層上面貼上與比較例2相同之第二散射層，再以透明玻璃封裝，即完成發光元件4。

習知的下發光元件之製備

將市售ITO基板經UV-Ozone表面處理後，依序形成如比較例1之PEDOT、黃光發光層、電子傳輸層、電子注入層，接著將厚度為80nm的鋁作為第二電極，並以透明玻璃封裝，即完成習知的下發光元件。

本揭露上發光元件之製備 實施例1

先將厚度為50nm的鋁反射層(反射率R>80%)形成於玻璃基板上，再形成二氧化矽含量10wt%之第一散射層，隨後，參照比較例3之製法依序形成絕緣平坦層、第一電極、PEDOT、黃光發光層、電子傳輸層、電子注入層、第二電極、取光覆蓋層及透明封裝玻璃，完成發光元件5。

實施例2

與實施例1之相同製備方法，但於該取光覆蓋層上面貼上與比較例2相同之第二散射層，再以透明玻璃封裝，即完成發光元件6。

實施例3

與實施例1之相同製備方法，僅該第一散射層之二氧化矽含量提升至15wt%，即完成發光元件7。

實施例4

與實施例3之相同製備方法，但於該取光覆蓋層上面貼上與比較例2相同之第二散射層，再以透明玻璃封裝，即完成發光元件8。

實施例5

與實施例1之相同製備方法，僅該第一散射層之二氧化矽含量提升至31wt%，即完成發光元件9。

實施例6

與實施例5之相同製備方法，但於該取光覆蓋層上面貼上與比較例2相同之第二散射層，再以透明玻璃封裝，即完成發光元件10。

實施例7

與實施例1之相同製備方法，僅該第一散射層之二氧化矽含量提升至60wt%，即完成發光元件11。

實施例8

與實施例7之相同製備方法，但於該取光覆蓋層上面貼上與比較例2相同之第二散射層，再以透明玻璃封裝，即完成發光元件12。

實施例9

與實施例7之相同製備方法，但不含鋁反射層，即完成發光元件13。

實施例10

與實施例9之相同製備方法，但於該取光覆蓋層上面貼上與比較例2相同之第二散射層，再以透明玻璃封裝，即完成發光元件14。

依上述發光元件1至14之反射層、第一散射層及第二散射層結構，係呈現於表1所示。

測試方式 測試設備

元件測試時使用的電源供應器是Keithley 238電壓電流計，亮度與波長關係則藉由SpectraScan PR-655紀錄，元件效率經由此兩儀器所得數據計算而出。反射率與穿透 率的量測藉由n&k 1280測出。

首先，將習知的發光元件1與發光元件2進行亮度測試，如第11圖所示，含有第二散射層之發光元件2相較於發光元件1，可提升3倍以上的功率效率。

同樣地，分別將發光元件3與發光元件4、發光元件5與發光元件6、發光元件7與發光元件8、發光元件9與發光元件10進行亮度測試，分別如第13、15、17及19圖所示，含有第二散射層之發光元件皆具有較高的功率效率。

惟，如第12圖所示，將亮度為1033尼特(nits)的發光元件1及亮度為1220nits的發光元件2與亮度為2818nits的習知下發光元件之發光光譜相比，除了主發光波峰568nm之外，該發光元件1及發光元件2還包含共振波長600至610nm，即發生微共振腔效應，使整體發光光色偏離原本下發光的光色。

又，如第14圖所示，與習知下發光元件的發光光譜相比，發光元件3及發光元件4以鋁平面金屬作為反射層，依然產生很大的鋸齒狀光學干擾，即便具有第二散射層之發光元件4，也無法完全去除干擾。

反觀，如第16圖所示，本揭露之發光元件結構的發光元件5及發光元件6與習知下發光元件的發光光譜相比，具有二氧化矽含量10wt%的第一散射層之發光元件5及發光元件6明顯與下發光元件的發光光譜差異變小。

同樣地，將發光元件7及發光元件8、發光元件9及發光元件10、發光元件11及發光元件12、發光元件13及 發光元件14與習知下發光元件的發光光譜相比，分別如第18、20、21、22圖所示，具有二氧化矽含量高於15wt%的第一散射層之發光元件可完全消除光學干擾的產生，且光學偏離與下發光發光光譜差異非常小，其中，沒有反射層的發光元件13及14亦具有同樣的特性。

另外，將不同二氧化矽含量之第一散射層分別塗佈於鋁反射層以及玻璃基板上，進行光反射率的測試結果，如第23圖及第24圖所示，當二氧化矽含量為60wt%以上之第一散射層分別塗佈於鋁反射層(即第23圖之60%/鋁所示)以及玻璃基板(即第24圖之60%/玻璃所示)上時，該鋁反射層以及玻璃基板上之光反射率接近於零，代表光源照射到第一散射層時，皆已變成散射，並沒有光源藉由反射層或玻璃基板形成反射光。又，將不同二氧化矽含量之第一散射層塗佈於玻璃基板上，進行透光率的測試結果，如第25圖所示，當二氧化矽含量為60wt%以上之第一散射層塗佈於玻璃基板(即第25圖之60%/玻璃所示)上時，該玻璃基板上之透光率接近於零，代表光源照射到第一散射層時，並沒有光源從玻璃基板上直線射出的情況，由此可知，該上發光之發光元件藉由第一散射層可避免下發光的情況發生。據此，由第23至25圖可知，具有第一散射層的上發光之發光元件已無形成反射層及玻璃基板的必要性。

綜上所述，藉由第二散射層，可提升上發光元件的出光效率，其次，具有二氧化矽含量為10至60wt%之第一散射層的發光元件，可消除微共振腔效應以及光學偏離，使 得上發光元件的發光光譜與下發光元件的光譜相似。此外，當發光元件的第一散射層之二氧化矽含量為60wt%以上時，可無需形成反射層及基板於上發光之發光元件上。

Claims (15)

1. 一種上發光有機電激發光元件，係包括：第一散射層，係具有第一聚合物和複數第一微粒子，且以該第一散射層之總重計，該複數第一微粒子之含量為15至60wt%；第一電極，係形成於該第一散射層上；至少一有機材料層，係形成於該第一電極上；第二電極，係形成於該有機材料層上；第二散射層，係形成於該第二電極上，且該第二散射層具有第二聚合物和複數第二微粒子，以該第二散射層之總重計，該複數第二微粒子之含量為3至50wt%，其中，該第一電極、至少一有機材料層與第二電極係依序地夾置於該第一散射層與該第二散射層之間；反射層，係形成於該第一散射層下，俾使該第一散射層夾置於該反射層和該第一電極之間；以及基板，係形成於該反射層下，俾使該反射層夾置於該基板和該第一散射層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，形成該反射層之材料係選自鋁、銀、鉻及鈦所組成群組之至少一者，且該反射層之光學反射率大於80%。
3. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，復包括透明封裝材，係形成於該第二散射層上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，復包括形成於該第一散射層與該第一電極之間之絕緣平坦層，且該絕緣平坦層之表面粗糙度小於10nm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，復包括形成於該第二電極與該第二散射層之間之取光覆蓋層，其中，形成該取光覆蓋層之材料係選自N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺、AlQ₃、二氧化鈦、氧化鋅、銦錫氧化物、氧化鎂、硫化鎘及硫化鋅所組成群組之至少一者，且該取光覆蓋層之折射率大於1.6。
6. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該第一聚合物和第二聚合物係為可見光之光穿透率大於80%的透明材，且該第一聚合物和第二聚合物係獨立選自壓克力樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、矽氧或矽氮烷樹脂、環聚醚化合物、具羥基之聚合物及聚醯亞胺所組成群組之至少一者。
7. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該第一微粒子和第二微粒子係獨立選自包含氧化物或第三聚合物之材質。
8. 如申請專利範圍第7項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該氧化物係選自二氧化矽、三氧化二鋁、二氧化鋯及二氧化鈦所組成群組之至少一者。
9. 如申請專利範圍第7項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該第三聚合物係聚甲基丙烯酸甲酯。
10. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該複數第一微粒子之平均粒徑為100nm至10μm，且該複數第二微粒子之平均粒徑為100nm至10μm。
11. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該第一散射層之厚度為300nm至30μm，且該第二散射層之厚度為300nm至30μm。
12. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，形成該第一電極及該第二電極之材料係獨立選自金屬和雙金屬氧化物所組成群組之至少一者，其中，該金屬係選自鋁、銀、金、鉑、鉬、鈣、鎂及鋇所組成群組之至少一者，該雙金屬氧化物係選自銦錫氧化物、銦鋅化合物、銻錫氧化物及銻鋅化合物所組成群組之至少一者。
13. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該第一電極含有金屬構成之第一金屬層，且該第一金屬層之厚度為5至30nm；該第二電極含有金屬構成之第二金屬層，且該第二金屬層之厚度為5至30nm；以及該第一電極及該第二電極之可見光波長範圍的光學穿透率為30至90%。
14. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該至少一有機材料層係包括至少一電洞輔助層、至少一電子輔助層及形成於該至少一電洞輔助層和至少一電子輔助層之間的至少一發光層。
15. 如申請專利範圍第1項所述之上發光有機電激發光元件，其中，該至少一有機材料層係包括依序形成第一電洞輔助層、第一發光層、第一電子輔助層、電荷生成層、第二電洞輔助層、第二發光層及第二電子輔助層。