[發(fā)明專利]電激發(fā)光裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610981440.9
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106848071A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 吳忠?guī)?/a>;呂浚洋;李偉愷;焦閔
• 申請（專利權）人: 吳忠?guī)?/a>
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/52
• 代理公司: 深圳市智享知識產(chǎn)權代理有限公司44361
• 代理人: 馬靜

【技術領域】

本發(fā)明涉及一種電激發(fā)光裝置，特別是關于一種改善光學耦合與外部量子效率的電激發(fā)光裝置。

【背景技術】

從鄧清云博士與VanSlyke博士于1987年發(fā)表第一篇探討有機發(fā)光組件的效率與實用性的報導后，有機發(fā)光二極管(organiclight-emitting diode，以下簡稱OLED)技術已成為顯示器及照明應用上深入研究和開發(fā)的主要課題。

請參照圖1，其繪示已知的一種OLED結構。習知的一種OLED結構1具有一反射金屬電極11(通常作為陰極)、透明導電電極13例如ITO等(通常作為陽極)，及位于兩者間的有機層12所形成的三明治結構，且上述三明治結構位于玻璃基板14上。借著采用高效率的發(fā)光材料例如具磷光機制的材料，OLED的內(nèi)部量子效率可達到接近100％。然而，在傳統(tǒng)典型的OLED結構中，將OLED內(nèi)部發(fā)光萃取到組件外部空氣中的組件出光效率，是實現(xiàn)高效率的外部量子效率的一大課題。通常有機層12及透明導電電極13的折射率高于典型的基板及空氣(折射率一般為1)，例如有機層的光學折射率一般介于1.7至1.8，透明導電電極13的光學折射率一般介于1.8至2.1。至于典型的基板14例如玻璃或塑料等的光學折射率一般介于1.4至1.5。由于傳統(tǒng)典型的OLED結構1中，空氣/基板14的界面以及基板14/透明導電電極13的界面，皆明顯具有折射率不匹配的問題，使得OLED內(nèi)部產(chǎn)生的各個角度的光，常會在上述界面遭遇全反射而被局限在組件而無法出到基板進而出光到空氣；因此大量的內(nèi)部發(fā)光被局限在組件中。

請參照圖2，其繪示圖1的OLED結構中四種不同的光輻射耦合模式的示意圖。一般而言，OLED的內(nèi)部發(fā)光被耦合至四種不同的模式：(1)光輻射模式(radiation modes)是耦合出光至空氣中的有效發(fā)光；(2)基板模式(substrate modes)是被波導局限在基板14中的光；(3)波導模式(waveguid modes，WG modes)是被波導局限在高折射率有機層12/透明導電電極13中的光；以及，(4)表面電漿模式(surface-plasmon modes，SP modes)是被引導沿著有機層12/反射金屬電極11的界面的光。因此，傳統(tǒng)典型的OLED的組件出光效率通常僅有20-25％。然而，特別是應用于對光強功效有強烈需求的產(chǎn)品上，例如照明或移動應用上，如何借著增加組件內(nèi)部發(fā)光真正能萃取到組件外部的光學耦合效率，以達成加強OLED的外部量子效率(external quantum efficiency，EQE)的需求量，是本發(fā)明主要的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

為了克服上述習知技術的缺點，本發(fā)明提供下列各種實施例來解決上述問題。

本發(fā)明提供一種電激發(fā)光裝置，包括一基板或超基板、一光學耦合結構、一第一電極、一功能材料堆疊以及一第二電極。基板或超基板，具有一外側表面及相反的一內(nèi)側表面。光學耦合結構位于基板或超基板的外側表面。第一電極設置于基板或超基板的內(nèi)側表面，其中第一電極為透明并且具有小于或等于1.7的一折射率。功能材料堆疊設置于第一電極上。功能材料堆疊包括一發(fā)光層，發(fā)光層包含一發(fā)光材料，發(fā)光材料具有水平傾向的發(fā)光偶極子(preferential horizontal emitting dipoles)，且發(fā)光材料的一水平發(fā)光偶極率大于或等于70％。第二電極設置于功能材料堆疊上。

在一實施例中，第一電極的折射率最低為基板或超基板的一基板折射率減0.1。

在一實施例中，功能材料堆疊更包括至少一功能層，夾置于發(fā)光層與第二電極間。功能層具有一特定厚度，藉以使發(fā)光層至第二電極間的一光往返路徑顯著地大于(2φ₁+φ_m＝2pπ)，其中p為0或正整數(shù)，φ₁為主發(fā)光波長為λ的一光線由發(fā)光層移動至第二電極時發(fā)生的相變化，φ_m為光線由第二電極反射后的相變化。