专利名称：有机发光元件的制作方法
技术领域：
本发明关于一种有机发光元件，特别是关于一种具有高出光效率的有机发光元件。
背景技术：
随着科技的进步，平面显示器(Flat Panel Display，FPD)是近年来最受瞩目的显示技术，目前液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为其中的主流技术，然而有机发光显示器因其具有省电、超薄厚度、重量轻、视角宽、反应时间快、高对比、高亮度以及使用温度范围广等优点，已成为平面显示技术的另一选择。
有机发光显示器由复数个有机发光元件所构成，有机发光元件一种利用有机官能性材料(organic functional materials)的自发光特性来达到显示效果的元件，其可依照有机官能性材料的分子量不同分为小分子有机发光元件(small molecule OLED，SM-OLED)与高分子有机发光元件(polymer light-emitting device，PLED)两大类。请参照图1所示，为已知的底部发光的有机发光元件1，包括一透明基板11、一透明阳极12、一有机官能层13以及一金属阴极14；其中透明基板11的材质通常为玻璃，透明阳极12的材质通常为氧化铟锡(ITO)，有机官能层13的材质通常为数层有机薄膜，金属阴极14的材质通常为铝、钙或镁银合金。透明阳极12形成于透明基板11的第一表面111上，有机官能层13形成于透明阳极12上，金属阴极14形成于有机官能层13上；其中有机官能层13通常包括一电洞传输层、一有机发光层以及一电子传输层。
对于有机发光元件而言，有机官能层13的折射率n1和透明阳极12的折射率n2非常的接近(n1≈1.7 n2≈1.8～2.0)，而n1大于透明基板11的折射率n3(n3≈1.5)，并且n3大于空气的折射率(≈1)。由于金属阴极14通常为不透光的反射层，因此有机官能层13所发出的光线15仅能朝透明基板11的方向传出。
依据Snell定律，光线15在入射层的折射率和入射角正弦值的乘积，会等于折射层的折射率和折射角正弦值的乘积；因此，光线15由透明阳极12传入透明基板11时，当入射角大于sin-1(n3/n2)时，光线15将会产生全反射，并被局限在有机官能层13和透明阳极12中传递而形成阳极/有机官能层波导现象；而当入射角小于sin-1(n3/n2)时，光线15将会传入透明基板11。依此类推，当光线15由透明基板传出元件时，若入射角大于sin-1(1/n3)，则光线15会产生全反射，并被局限在透明基板11中而形成基板波导现象；若入射角小于sin-1(1/n3)，光线15将会传出元件外部。
由上述的原理可以得知，仅有约20％的光线可以传出元件外部，而其余约80％的光线将在基板以及阳极中形成波导现象，而从基板与阳极侧面传出元件外部。于此，有机发光元件存在出光效率不足的缺点。
因此，如何减少有机发光元件侧向光的损耗，增加有机发光元件的出光效率，以使有机发光元件可作为显示元件、光源甚至为LCD背光源，实乃当前有机发光元件的重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能作为适当的显示元件、光源或背光源的有机发光元件，以减少有机发光元件侧向光的损耗，增加有机发光元件的出光效率。
为达上述目的，依据本发明的一种有机发光元件包含一基板、至少一反射层、一第一电极、至少一有机官能层以及一第二电极。其中，基板具有一第一表面及一第二表面，第一表面包含至少一出光部，其为形成于基板上的一出光结构；反射层设置于第二表面上；第一电极、有机官能层及第二电极依序设置于基板的第一表面上。
为达上述目的，依据本发明的另一种有机发光元件包含一基板、一第一电极、至少一有机官能层、一第二电极以及至少一反射层。其中，基板具有一第一表面及一第二表面，第二表面包含至少一出光部，其为形成于基板上的一出光结构；第一电极、有机官能层、第二电极及反射层依序设置于基板的第一表面之上。
为达上述目的，依据本发明的再一种有机发光元件包含一基板、一第一反射层、一第一电极、至少一有机官能层、一第二电极以及一第二反射层。其中，基板具有一第一表面及一第二表面，第一表面包含至少一出光部，其为形成于基板上的一出光结构；第一反射层设置于第二表面上；第一电极、有机官能层、第二电极及第二反射层依序设置于基板的第一表面上。
承上所述，因依据本发明的有机发光元件将光线通过反射层导入出光结构，再将光线均匀地射出，以有效地降低光线于基板以及第一电极所形成的波导现象，所以能够有效提升有机发光元件的出光效率并减低其操作电压与耗电量，此时，由于提升了有机发光元件的出光效率，使其可以作为显示元件、光源或背光源。
图1为显示已知的有机发光元件的构造示意图；图2为显示依据本发明第一实施例的有机发光元件的示意图；图3为显示依据本发明第二实施例的有机发光元件的示意图；图4A～4B为显示依据本发明第二实施例的有机发光元件的另一示意图；
图5为显示依据本发明第三实施例的有机发光元件的示意图；以及图6为显示依据本发明较佳实施例的有机发光面板的示意图。
图中符号说明1 有机发光元件11透明基板111 第一表面112 第二表面12透明阳极13有机官能层14金属阴极15光线2 有机发光元件21基板211 第一表面212 第二表面213 出光部22反射层23第一电极24有机官能层25第二电极26阻光层271 第一光线272 第二光线3 有机发光元件31基板311 第一表面312 第二表面313 出光部
32第一电极33有机官能层34第二电极35反射层36阻光层371 第一光线372 第二光线4 有机发光元件41基板411 第一表面412 第二表面413 出光部42第一反射层43第一电极44有机官能层45第二电极46第二反射层47阻光层481 第一光线482 第二光线483 第三光线6 有机发光面板61像素具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的有机发光元件，其结构依改良底部发光、顶部发光、全透光型有机发光元件，分为三种型态。
为使本发明的内容更容易理解，以下将依三种型态各举一实例，以说明依据本发明较佳实施例的有机发光元件。
第一实施例请参照图2所示，本发明第一实施例的有机发光元件2包含一基板21、一反射层22、一第一电极23、一有机官能层24以及一第二电极25。在本实施例中，基板21具有一第一表面211及一第二表面212，其中第一表面211包含一出光部213，其为形成于第一表面211上之一出光结构。反射层22设置于第二表面212上，用以将光线反射至出光部213。第一电极23设置于第一表面211上，接着，在第一电极23上设置有机官能层24。然后，在有机官能层24上设置第二电极25。另外，于基板21的侧边更可设置至少一阻光层26，以限制有机官能层24所发出光线的行进方向，使有机官能层24所发出光线有效率地自出光部213射出；此外，第一电极23、有机官能层24及/或第二电极25的侧边也可以同样设置至少一阻光层26(图未示出)，以限制有机官能层24所发出光线的行进方向，使有机官能层24所发出光线有效率地自出光部213射出。
于本实施例中，基板21可为刚性基板、透明基板、柔性基板、玻璃基板、塑料基板或硅基板。出光结构可为磨砂表面结构、粗糙表面结构、氧化铟锡(ITO)结构、微透镜阵列结构或多层结构，其主要用以将光线均匀且有效率地向外射出。反射层22以及阻光层26的材料为具有高反射率的材料，而具有高反射率的材料可为金属(例如铝)或合金。第一电极23的材质可为导电的金属氧化物，而导电的金属氧化物的材质可为氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)或镉锡氧化物(CdSnO)等。有机官能层24的发光材料可为萤光材料或磷光材料，亦可为小分子有机材料或高分子有机材料。第二电极25的材质可为铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金、含镁的合金、或其组合。其中含镁的合金包括但不限定为镁银(Mg:Ag)合金、镁铟(Mg:In)合金、镁锡(Mg:Sn)合金、镁锑(Mg:Sb)合金或镁碲(Mg:Te)合金。
于本实施例中，由于第二电极25为一不透光的反射层，有机官能层24所发出第一光线271仅能朝基板21的方向射出，然而，又因有反射层22以及阻光层26将第一光线271反射，最后第一光线271则由出光部213射出形成第二光线272。因为形成出光部213的出光结构能将光线均匀化，因此由出光部213所射出的第二光线272为均匀的光线。
再如图6所示，本实施例中，复数个像素(pixel)61构成一有机发光面板6，像素包含至少一有机发光元件2。其中，可搭配由不同的有机官能层24所组成的有机发光元件2，使得有机发光元件2可发出红光、蓝光或绿光，以组成有机发光面板6所需显示的影像。
第二实施例请参照图3所示，本发明第二实施例的有机发光元件3包含一基板31、一第一电极32、一有机官能层33、一第二电极34以及一反射层35。其中基板31具有一第一表面311及一第二表面312，第二表面312包含至少一出光部313，其为形成于第二表面312上之一出光结构。第一电极32设置于第一表面311上，接着，在第一电极32上设置有机官能层33，接着在有机官能层33上设置第二电极34，再于第二电极34之上设置一反射层35，其中，反射层35亦可如图4A所示设置于第二电极34上，更可如图4B所示，反射层35设置于第二电极34上，并可转折而延设至基板31的方向。另外，更可于基板31的侧边设置至少一阻光层36，以限制有机官能层33所发出光线的行进方向，使有机官能层33所发出光线有效率地自出光部313射出；此外，第一电极32、有机官能层33及/或第二电极34的侧边也可以同样设置至少一阻光层36(图未示出)，以限制有机官能层33所发出光线的行进方向，俾使有机官能层33所发出光线有效率地自出光部313射出。
于本实施例中，基板31可为刚性基板、透明基板、柔性基板、玻璃基板、塑料基板或硅基板。出光结构可为磨砂表面结构、粗糙表面结构、氧化铟锡(ITO)结构、微透镜阵列结构或多层结构。第一电极32的材质可为铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金、含镁的合金、或其组合。其中含镁的合金包括但不限定为镁银(Mg:Ag)合金、镁铟(Mg:In)合金、镁锡(Mg:Sn)合金、镁锑(Mg:Sb)合金或镁碲(Mg:Te)合金。有机官能层33的发光材料可为萤光材料或磷光材料，亦可为小分子有机材料或高分子有机材料。第二电极34的材质可为导电的金属氧化物，而导电的金属氧化物的材质可为氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)或镉锡氧化物(CdSnO)等。反射层35以及阻光层36的材料为具有高反射率的材料，而具有高反射率的材料可为金属(例如铝)或合金。
于本实施例中，由于第一电极32为一不透光的反射层，有机官能层33所发出第一光线371仅能朝第二电极34的方向射出，然而，又因有反射层35以及阻光层36将第一光线371反射，最后第一光线371则由出光部313射出形成第二光线372。因为形成出光部313的出光结构能将光线均匀化，因此由出光部313所射出的第二光线372为均匀的光线。
再如图6所示，本实施例中，复数个像素(pixel)61构成一有机发光面板6，像素包含至少一有机发光元件3。其中，可搭配由不同的有机官能层33所组成的有机发光元件3，使得有机发光元件3可发出红光、蓝光或绿光，以组成有机发光面板6所需显示的影像。
第三实施例请参照图4所示，本发明第三实施例的有机发光元件4包含一基板41、一第一反射层42、一第一电极43、至少一有机官能层44、一第二电极45以及一第二反射层46。其中基板41具有一第一表面411及一第二表面412，第一表面411包含至少一出光部413，其为形成于第一表面411上之一出光结构。第一反射层42设置于第二表面412上，用以将光线反射至出光部413。第一电极43设置于第一表面411上，接着，在第一电极43上设置有机官能层44。接着在有机官能层44上设置第二电极45，最后再将第二反射层46设置于第二电极45上，用以将光线反射至第一反射层42，最后于基板41的侧边设置至少一阻光层47，以限制有机官能层44所发出光线的行进方向，俾使有机官能层44所发出光线有效率地自出光部413射出；此外，第一电极43、有机官能层44及/或第二电极45的侧边也可以同样设置至少一阻光层47(图未示出)，以限制有机官能层44所发出光线的行进方向，使有机官能层44所发出光线有效率地自出光部413射出。
于本实施例中，基板41可为刚性基板、柔性基板、玻璃基板、透明基板、塑料基板或硅基板。出光结构可为磨砂表面结构、粗糙表面结构、氧化铟锡(ITO)结构、微透镜阵列结构或多层结构。第一电极43以及第二电极45的材质可为导电的金属氧化物，而导电的金属氧化物的材质可为氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)或镉锡氧化物(CdSnO)等。有机官能层44的发光材料可为萤光材料或磷光材料，亦可为小分子有机材料或高分子有机材料。第一反射层42、第二反射层46以及阻光层47的材料为具有高反射率的材料，而具有高反射率的材料可为金属(例如铝)或合金。
于本实施例中，有机官能层44所发出的光线，包含射向第一反射层42的第一光线481以及射向第二反射层46的第二光线482，其中射向第二反射层46的第二光线482会再反射至第一反射层42，另外阻光层47会限制第一光线481及第二光线482的行进方向，最后第一光线481及第二光线482由出光部413射出形成第三光线483。因为形成出光部413的出光结构能将光线均匀化，因此由出光部413所射出的第三光线483为均匀的光线。
再如图6所示，本实施例中，复数个像素(pixel)61构成一有机发光面板6，像素包含至少一有机发光元件4。其中，可搭配由不同的有机官能层44所组成的有机发光元件4，使得有机发光元件4可发出红光、蓝光或绿光，以组成有机发光面板6所需显示的影像。
另外，组成像素61的有机发光元件，更可由有机发光元件2、有机发光元件3及有机发光元件4所搭配组成。
综上所述，因依据本发明的有机发光元件将光线通过反射层导入出光结构，再将光线均匀地射出，以有效地降低光线于基板以及第一电极所形成的波导现象，所以能够有效提升有机发光元件的出光效率并减低其操作电压与耗电量，因提升了有机发光元件的出光效率，使其可以作为显示元件、光源或背光源。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所述的权利要求范围中。
权利要求
1.一种有机发光元件，其特征是，包含一基板，其具有一第一表面及一第二表面，第一表面包含至少一出光部，其为形成于基板上的一出光结构；至少一反射层，其设置于第二表面上；以及一第一电极、至少一有机官能层及一第二电极依序设置于基板的第一表面上。
2.如权利要求1所述的有机发光元件，其特征是，出光结构选自磨砂表面结构、粗糙表面结构、氧化铟锡结构、微透镜阵列结构以及多层结构至少其中之一。
3.如权利要求1所述的有机发光元件，其特征是，更包含一阻光层，其设置于基板的至少一侧边。
4.如权利要求1所述的有机发光元件，其特征是，更包含一阻光层，其设置于第一电极、有机官能层及/或第二电极的至少一侧边。
5.如权利要求1所述的有机发光元件，其特征是，反射层的材质为金属或合金。
6.如权利要求1所述的有机发光元件，其特征是，第一电极的材质为导电的金属氧化物，第二电极的材质选自铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金及其合金。
7.一种有机发光元件，其特征是，包含一基板，其具有一第一表面及一第二表面，第二表面包含至少一出光部，其为形成于基板上的一出光结构；一第一电极、至少一有机官能层及一第二电极依序设置于基板的第一表面上；以及一反射层，其设置于第二电极之上。
8.如权利要求7所述的有机发光元件，其特征是，第一电极的材质选自铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金及其合金，第二电极的材质为导电的金属氧化物。
9.一种有机发光元件，其特征是，包含一基板，其具有一第一表面及一第二表面，第一表面包含至少一出光部，其为形成于基板上的一出光结构；一第一反射层，其设置于第二表面上；以及一第一电极、至少一有机官能层、一第二电极及一第二反射层依序设置于基板的第一表面上。
10.如权利要求9所述的有机发光元件，其特征是，第一电极及第二电极的材质为导电的金属氧化物。
全文摘要
一种有机发光元件，包含一基板、至少一反射层、一第一电极、至少一有机官能层以及一第二电极。其中，基板具有一第一表面及一第二表面，第一表面包含至少一出光部，其为形成于基板上的一出光结构；反射层设置于第二表面上。第一电极、有机官能层及第二电极依序设置于基板的第一表面上。本发明的有机发光元件将光线通过反射层导入出光结构，再将光线均匀地射出，以有效地降低光线于基板以及第一电极所形成的波导现象，所以能够有效提升有机发光元件的出光效率并减低其操作电压与耗电量，因提升了有机发光元件的出光效率，使其可以作为显示元件、光源或背光源。
文档编号H05B33/14GK1893750SQ20051008208
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者张毅, 卢添荣 申请人:铼宝科技股份有限公司