[發明專利]具有高光取出率的有機電致發光元件及其最適化方法

無效

• 申請號: 201110212337.5
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102290532A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 林俊良;李孟庭;江伯軒;陳介偉
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

技術領域

本發明涉及一種有機電致發光元件，且尤其涉及一種具有高光取出率的有機電致發光元件及其光取出率的最適化方法。

背景技術

有機電致發光元件，例如有機發光二極管(organic?light?emitting?diode；OLED)元件，具有高亮度、屏幕反應速度快、輕薄短小、全彩、無視角差、不需背光以及節省燈源及耗電量，因而已成為新一代顯示器的主要光源。

典型的有機電致發光元件，包含透明基板、透明的陽極、空穴注入層、具電子傳輸功能的發光層及金屬陰極。當施以一順向偏壓電壓時，空穴由陽極注入，而電子由陰極注入，由于外加電場所造成的電位差，使電子及空穴在薄膜中移動，進而在發光層中產生覆合。部分由電子空穴結合所釋放的能量，將發光層的發光分子激發而成為激發態，當發光分子由激發態衰變至基態時，其中一定比例的能量以光子的形式放出，所放出的光為有機電致發光。

然而，因有機電致發光元件內部全反射的因素，使得發光層所發出的光線，除了部分穿過透明的陽極向外出射外，大部分(約80％)的光線都被元件內部所吸收，進而造成外部光子效率(external?quantum?efficiency)變差，光取出率無法提升等問題。

發明內容

本發明的目的是在提供一種具有高光取出率的有機電致發光元件及其光取出率最適化方法，以解決現有的有機電致發光元件的外部光子效率不佳以及光取出率低落的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種具有高光取出率的有機電致發光元件，包括：基材、透明電極、有機發光結構、反射層以及光學結構層。其中透明電極位于基材上；有機發光結構位于透明電極上；反射層位于有機發光結構之上；光學結構層位于基材相對于透明電極的一側，具有霧度(Haze)、反射率(R)以及全光穿透率(T)，且反射率和全光穿透率二者之合，與霧度及反射率三者的乘積(Haze×R×(R+T))實質介于20％至35％之間。

在本發明的一實施例中，霧度是：全光穿透率與偏離法線0°到5°的部分光穿透率(T₀)二者之差，除以全光穿透率所得的商((T-T₀)/T)。

在本發明的一實施例中，霧度實質大于65％，且反射率實質大于5％。

在本發明的一實施例中，光學結構層包括：一基底材料(matrix)層，以及分散于基底材料層中的多個粒子，且這些粒子的平均粒徑實質介于0.1μm到1μm之間。

在本發明的一實施例中，這些粒子的材料，選自于二氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y₂O₃)、鋱釔鋁石榴石(Yttrium?Aluminium?Garnet；YAG；Y₃Al₅O₁₂)、氧化鋁(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、碳酸鈣(CaCO₃)、硫酸鋇(BaSO₄)、二氧化鋯(ZrO₂)以及上述任意組合所組成的一族群。

在本發明的一實施例中，這些粒子的重量百分濃度實質介于1至10之間；且基底材料層的厚度實質介于0.1mm至1cm之間。

本發明提供一種有機電致發光元件光取出率的最適化方法，包括下述步驟：首先提供一個有機電致發光元件，包括：基材、透明電極、有機發光結構、反射層以及光學結構層。其中透明電極位于基材上；有機發光結構位于透明電極上；反射層位于有機發光結構之上。之后，于基材相對于透明電極的一側，形成光學結構層，使其具有霧度(Haze)、反射率(R)以及全光穿透率(T)，且反射率和全光穿透率二者之合，與霧度及反射率三者的乘積(Haze×R×(R+T))實質介于20％至35％之間。

在本發明的一實施例中，形成光學結構層的步驟，包括下述步驟：先提供基底材料；再將平均粒徑實質介于0.1μm到1μm的多個粒子分散于基底材料中；之后，將含有這些粒子的基底材料，涂布于基材相對于透明電極的一側。

在本發明的一實施例中，構成這些粒子的材料，是選自于二氧化鈦、氧化鋅、氧化釔、鋱釔鋁石榴石、氧化鋁、二氧化硅、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化鋯以及上述任意組合所組成的一族群。

在本發明的一實施例中，形成光學結構層的步驟，更包括調整粒子的濃度以及基底材料的涂布厚度，借以使霧度實質大于65％，且使反射率實質大于5％。