[发明专利]具有高光取出率的有机电致发光元件及其最适化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光元件，且尤其涉及一种具有高光取出率的有机电致发光元件及其光取出率的最适化方法。

背景技术

有机电致发光元件，例如有机发光二极管(organic light emitting diode；OLED)元件，具有高亮度、屏幕反应速度快、轻薄短小、全彩、无视角差、不需背光以及节省灯源及耗电量，因而已成为新一代显示器的主要光源。

典型的有机电致发光元件，包含透明基板、透明的阳极、空穴注入层、具电子传输功能的发光层及金属阴极。当施以一顺向偏压电压时，空穴由阳极注入，而电子由阴极注入，由于外加电场所造成的电位差，使电子及空穴在薄膜中移动，进而在发光层中产生覆合。部分由电子空穴结合所释放的能量，将发光层的发光分子激发而成为激发态，当发光分子由激发态衰变至基态时，其中一定比例的能量以光子的形式放出，所放出的光为有机电致发光。

然而，因有机电致发光元件内部全反射的因素，使得发光层所发出的光线，除了部分穿过透明的阳极向外出射外，大部分(约80％)的光线都被元件内部所吸收，进而造成外部光子效率(external quantum efficiency)变差，光取出率无法提升等问题。

发明内容

本发明的目的是在提供一种具有高光取出率的有机电致发光元件及其光取出率最适化方法，以解决现有的有机电致发光元件的外部光子效率不佳以及光取出率低落的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种具有高光取出率的有机电致发光元件，包括：基材、透明电极、有机发光结构、反射层以及光学结构层。其中透明电极位于基材上；有机发光结构位于透明电极上；反射层位于有机发光结构之上；光学结构层位于基材相对于透明电极的一侧，具有雾度(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，与雾度及反射率三者的乘积(Haze×R×(R+T))实质介于20％至35％之间。

在本发明的一实施例中，雾度是：全光穿透率与偏离法线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)。

在本发明的一实施例中，雾度实质大于65％，且反射率实质大于5％。

在本发明的一实施例中，光学结构层包括：一基底材料(matrix)层，以及分散于基底材料层中的多个粒子，且这些粒子的平均粒径实质介于0.1μm到1μm之间。

在本发明的一实施例中，这些粒子的材料，选自于二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化钇(Y₂O₃)、铽钇铝石榴石(Yttrium Aluminium Garnet；YAG；Y₃Al₅O₁₂)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、碳酸钙(CaCO₃)、硫酸钡(BaSO₄)、二氧化锆(ZrO₂)以及上述任意组合所组成的一族群。

在本发明的一实施例中，这些粒子的重量百分浓度实质介于1至10之间；且基底材料层的厚度实质介于0.1mm至1cm之间。

本发明提供一种有机电致发光元件光取出率的最适化方法，包括下述步骤：首先提供一个有机电致发光元件，包括：基材、透明电极、有机发光结构、反射层以及光学结构层。其中透明电极位于基材上；有机发光结构位于透明电极上；反射层位于有机发光结构之上。之后，于基材相对于透明电极的一侧，形成光学结构层，使其具有雾度(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，与雾度及反射率三者的乘积(Haze×R×(R+T))实质介于20％至35％之间。

在本发明的一实施例中，形成光学结构层的步骤，包括下述步骤：先提供基底材料；再将平均粒径实质介于0.1μm到1μm的多个粒子分散于基底材料中；之后，将含有这些粒子的基底材料，涂布于基材相对于透明电极的一侧。

在本发明的一实施例中，构成这些粒子的材料，是选自于二氧化钛、氧化锌、氧化钇、铽钇铝石榴石、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、二氧化锆以及上述任意组合所组成的一族群。

在本发明的一实施例中，形成光学结构层的步骤，更包括调整粒子的浓度以及基底材料的涂布厚度，借以使雾度实质大于65％，且使反射率实质大于5％。