专利名称：有机平面发光装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种有机平面发光装置及其制造方法，特别是一具有类微镜结构的有机平面发光装置及其制造方法。
背景技术：
有机平面发光装置制造方法一种利用有机官能性材料(organicfunctional materials)的自发光的特性来达到显示效果的组件，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组件(small moleculeOLED，SM-OLED)与高分子有机发光组件(polymer light-emitting device，PLED)两大类。
在有机平面装置中，有机发光层的折射率n1(1.7)与第一电极的折射率n2(1.8-2.0)非常接近；而基板的折射率n3(1.4-1.5)小于n1，大于空气的折射率(1.0)。依据Snell定律，光线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。当光线从第一电极传入基板且入射角大于sin-1(n3/n2)时，光线会产生全反射，被局限于有机发光层和第一电极中传递，形成第一电极/有机发光层波导现象；当光线由基板传出组件时且入射角大于sin-1(1/n3)时，光线将会产生全反射，并被限制于基板中而形成基板波导的现象；然而，当入射角小于sin-1(1/n3)时，光线将会传出组件外部。由此得知，有机平面发光装置所产生的光线仅有一部分可传出组件外部，而另外一部分会在基板中形成基板波导的现象。在实际测量中发现，有机平面发光装置所发射的光通量约为有机发光层所产生光通量的20％到30％。
现有的有机平面发光装置制造方法中是利用较高折射率的基板以及在发光面上贴附凸透镜以增加外部的量子效率。如图1所示，由现有的制造方法的有机平面发光装置于发光面上贴附直径为2mm到3mm的凸透镜31。若凸透镜31的材质与基板32相同，其发光组件3的光通量可增加0.6倍至1倍；若是使用较高折射率的凸透镜31时，其组件光通量可增加至2倍。在此发光组件3的制造方法上，使用与折射率相符的油料(refraction index matching oil)将凸透镜31贴附于组件发光面上，并不利于长久使用。另外，本发明的另一现有技术为美国专利US5936347与US6080030所提出的发光组件制造方法，以热压方式在玻璃基板上直接制造出半凸透镜或是半凹透镜的几何形状，以增进组件的外部量子效率。然而，玻璃的热压操作温度很高，容易使玻璃局部翘曲，并且操作时间(升温和降温)过长，在产量上有其限制。
综观上述的现有技术，两种制造方法所制造出的组件均有太厚的缺点，不符合发光组件轻薄短小的趋势。又，第一现有技术利用与折射率相符的油料将透镜贴附于组件发光面上，此法所制造出的组件不能长久使用。再，另一现有技术容易使玻璃基板造成局部翘曲，所制造出的组件良率不佳，且制程中需花费很长的时间，实际上并不利于工业界应用。
发明内容
承上所述，本发明的目的是提供一种可缩短制造时间、降低制造成本、且结构轻薄、发光效率佳的有机平面发光装置及其制造方法。
为达上述目的，本发明提供一种有机平面发光装置制造方法，包含下列步骤提供一基板，此基板的第一表面上具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至第一表面的最大距离约为100μm；于相对于第一表面的基板的第二表面上形成一第一电极；于第一电极上形成一有机发光层；及于有机发光层上形成一第二电极。另外，本发明亦提供一种有机平面发光装置制造方法，包含下列步骤将一透明薄膜着设于一基板的第一表面上，其中透明薄膜具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至第一表面的最大距离约为100μm；于相对于第一表面的基板的第二表面形成一第一电极的；于第一电极上形成一有机发光层；及于有机发光层上形成一第二电极。
于本发明的有机平面发光装置制造方法中，有机平面发光装置具有复数个类微镜，可增进其组件外部的量子效率，达到光源节能、省电以及环保的要求。与现有技术相比，本发明所使用的类微镜可减少基板与整个装置的厚度，在制造过程中可缩短制造时间，进而降低制造成本。
另外，本发明提供一种有机平面发光装置，包含一基板、一第一电极、一有机发光层以及一第二电极。其中基板的第一表面具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至第一表面的最大距离约为100μm；第一电极形成于相对于第一表面的基板的第二表面上；有机发光层形成于第一电极之上；第二电极形成于有机发光层之上。另外，本发明亦提供一种有机平面发光装置，包含一基板、一透明薄膜、一第一电极、一有机发光层以及一第二电极。透明薄膜着设于基板的第一表面上，此透明薄膜的一表面具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至第一表面的最大距离约为100μm；一第一电极形成于相对于第一表面的基板的第二表面上；有机发光层形成于第一电极之上；第二电极形成于有机发光层之上。
与现有技术相比，本发明提供一种具有类微镜的有机平面发光装置制造方法，可增进有机发光装置的外部量子效率，达到光源节能、省电以及环保的要求。又，由于类微镜与基板相结合，使其制程步骤简单化，同时减少制程时间以及降低生产成本，并缩减基板与整个装置的厚度，可达到电子产品轻薄的要求。
图1为现有的有机平面发光装置的示意图；图2为本实施例的有机平面发光装置制造方法的示意图；图3为本发明的步骤S01的示意图；图4A至图4C为本发明的类微镜的示意图；图5为本发明的步骤S02的示意图；图6为本发明的步骤S03的示意图；图7为本发明的步骤S04的示意图、同时表示本发明的有机平面发光装置的示意图；图8为本发明另一实施例的有机平面发光装置制造方法的示意图；图9为本发明另一实施例的制造方法制成的有机平面发光装置的示意图。
图中符号说明1 有机平面发光装置11 基板111第一表面112第二表面113类微镜(部份球形状)114部份柱形状115正多边形周围的凸曲面状(正方形周围的凸曲面状)12 第一电极13 有机发光层14 第二电极2 有机平面发光装置21 基板211第一表面212第二表面22 透明薄膜221类微镜
23第一电极24有机发光层25第二电极3 发光元件31凸透镜32基板具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明实施例的一种有机平面发光装置制造方法。
如图2所示，本实施例的一种有机平面发光装置1制造方法，包含下列步骤提供一基板11(S01)、此基板11的第一表面111上具有复数个类微镜113，每一类微镜113的端缘至第一表面111的最大距离约为100μm；于相对于第一表面11 1的基板11的第二表面112上形成一第一电极12(S02)；于第一电极12上形成一有机发光层13(S03)；及于有机发光层13上形成一第二电极14(S04)。
如图3所示，于步骤S01中，基板11的第一表面111具有复数个类微镜113。其中，基板11可为一塑料基板以及一柔性基板。在此，塑料基板与柔性基板可为一聚碳酸酯(polycarbonate，PC)基板、一聚酯(polyester，PET)基板、一环烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)基板或一金属铬合物基材-环烯共聚物(metallocene-based cyclicolefin copolymer，mCOC)基板，且此基板11的厚度约为0.2mm到5mm。
基板11的第一表面111具有复数个类微镜113，每一类微镜113的端缘至第一表面111的距离约为5μm至100μm。在此，类微镜113具有曲度的表面，而其表面可为一部份球形状113(如图4A所示)，此部份球形状的直径约为10μm至500μm。当然，该等类微镜113亦可为一部份柱形状114(如图4B所示)，此部份柱形状114的直径约为10μm至500μm，以及其长度约为10μm至500μm。同时，该等类微镜113亦可为一正多边形周围的凸曲面状115，例如正方形周围的凸曲面状115(如图4C所示)，此正多边形周围的凸曲面状115的边长约为10μm至500μm。
本实施例中的基板11可以使用注塑成型方式形成。其中，注塑成型方式使用两块模仁(未显示)，第一块模仁的表面为具有光学等级的光滑平面，而第二块模仁的表面则具有类微镜结构。将塑料粒加热熔化后射出置于两块模仁中，以制造具有类微镜结构的基板11。
另外，基板11也可使用热压成型方式形成。热压成型方式使用具有光学等级的机器平台(未显示)，将基板置于机器平台上加热至一工作温度，并将热压模仁置于塑料基板上方施以均匀压力。此热压的模仁具有类微镜结构，以制造出具有类微镜结构的基板11。
本实施例中的类微镜113是在促进有机平面发光装置1的外部量子效率。在有机平面发光装置1中，基板11的折射率(nsub)大于空气的折射率，因此当组件内部所产生的光线在基板11/空气的入射角大于临界角(sin-1(1/nsub))时，则会在基板11中形成全反射，造成基板波导的现象。本实施例中的类微镜113即是将入射角大于临界角的光线聚焦而传出组件外部，因此可大幅提升有机平面发光装置1的外部量子效率。
如图5所示，步骤S02于基板11的第二表面112上形成一第一电极12，此第二表面112为一具有光学等级的光滑平面，而不具有任何几何结构。于本实施例中的第一电极12以溅镀(sputtering)方式或是离子电镀(ion plating)方式形成，其材质可为氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)或氧化铟锌(IZO)的可导电金属氧化物，而第一电极12的厚度约在500以上。
接着，如图6所示，于步骤S03中，有机发光层13使用蒸镀(evaporation)、旋转涂布(spin coating)、喷墨(ink jet printing)或是印刷(printing)等方法形成于第一电极12之上，其厚度约为500至3000。有机发光层13所发射的光线可为蓝光、绿光、红光、白光或是其它的单色光。
再者，如图7所示，于步骤S04中，第二电极14使用蒸镀法或是溅镀法形成于有机发光层13之上，其厚度为500至5000。本实施例中，第二电极14的材质可为铝、铝/氟化锂、钙、镁银合金或是银。
请再参照图3～图7所示，本发明的有机平面发光装置1包含一基板11、一第一电极12、一有机发光层13以及一第二电极14。在此，基板11的第一表面111具有复数个类微镜113，每一类微镜113的端缘至第一表面111的最大距离约为100μm；第一电极12形成于相对于第一表面111的基板11的第二表面112上；有机发光层13形成于第一电极12之上；第二电极14形成于有机发光层13之上。
本实施例中的基板11可为一塑料基板以及一柔性基板。在此，塑料基板与柔性基板可为一聚碳酸酯(polycarbonate，PC)基板、一聚酯(polyester，PET)基板、一环烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)基板或一金属铬合物基材一环烯共聚物(metallocene-based cyclicolefin copolymer，mCOC)基板，且该基板11的厚度约为0.2mm到5mm。
基板11的第一表面111具有复数个类微镜113，每一类微镜113的端缘至第一表面111的距离约为5μm至100μm。类微镜113具有曲度的表面，而其表面可为一部分球形状113(如图4A所示)，此部分球形状的直径约为10μm至500μm。当然，该等类微镜113亦可为一部分柱形状114(如图4B所示)，此部分柱形状114的直径约为10μm至500μm，以及其长度约为10μm至500μm。同时，该等类微镜113亦可为一正多边形周围的凸曲面状115，例如正方形周围的凸曲面状115(如图4C所示)，此正多边形周围的凸曲面状115的边长约为10μm至500μm。
图8所示为本发明的另一实施例，如图8所示，有机平面发光装置2制造方法包含下列步骤将一透明薄膜22着设于一基板21的第一表面211上(S11)，其中透明薄膜22具有复数个类微镜221，每一类微镜221的端缘至第一表面211的最大距离约为100μm；于相对于第一表面211的基板21的第二表面212形成一第一电极23(S12)；于第一电极23上形成一有机发光层24(S13)；及于有机发光层24上形成一第二电极25(S14)。
在此，基板21可为一塑料基板、一柔性基板以及一玻璃基板。塑料基板与柔性基板可为一聚碳酸酯基板、一聚酯基板、一环烯共聚物基板、一金属铬合物基材-环烯共聚物基板或一薄型玻璃基板(ThinGlass)，且该基板21的厚度约为0.2mm到5mm。
又，如图9所示，本发明的有机平面发光装置2的透明薄膜22以黏着法形成于基板21的第一表面211。其中，黏着法是将透明薄膜22以热压胶或是紫外线硬化型胶黏着固定于基板21上。透明薄膜22的表面上具有复数个类微镜221，从透明薄膜22至类微镜221顶端的距离约为5μm至100μm。在本实施例中，类微镜221的特征与功能与第一实施例中的类微镜113相同，而其他相同组件的特性亦与第一实施例相同。
承上所述，本发明所提供的有机平面发光装置制造方法利用简单的步骤来制造具有类微镜的有机平面发光装置。在本实施例中，类微镜的功能在于将有机发光层所产生的光线有效地传至组件外部，增加有机平面发光装置的外部效率。与现有技术相比，本发明的有机平面发光装置制造方法可减少制程时间，降低制造成本，且利用类微镜可使有机平面发光装置的整个结构厚度变薄，符合轻薄短小的电子组件趋势，在工业上的应用性亦高。
上述仅为举例性，而非为限制性。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，均应包含于权利要求书的范围中。
权利要求
1.一种有机平面发光装置制造方法，包含下列步骤提供一基板，该基板的第一表面上具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至该第一表面的最大距离为约100μm；于相对于该第一表面的该基板的第二表面上形成一第一电极；于该第一电极上形成一有机发光层；及于该有机发光层上形成一第二电极。
2.如权利要求1所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该基板以注塑成型法形成。
3.如权利要求1所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该基板以热压成型法形成。
4.如权利要求1所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该基板的厚度为约0.2mm到约5mm。
5.如权利要求1所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该类微镜具有曲度的表面。
6.如权利要求5所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份球形状，该球形状的直径为约10μm至约500μm。
7.如权利要求5所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份柱形状，该柱形状的直径为约10μm至约500μm，该柱形状的长度为约10μm至约500μm。
8.如权利要求5所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该具有曲度的表面为呈正多边形周围的凸曲面状，该凸曲面状的边长为约10μm至约500μm。
9.如权利要求1所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该第一电极为一导电的金属氧化物电极。
10.一种有机平面发光装置制造方法，其特征在于，包含下列步骤将一透明薄膜着设于一基板的第一表面上，该透明薄膜具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至该第一表面的最大距离为约100μm；于相对于该第一表面的该基板的第二表面形成一第一电极；于该第一电极上形成一有机发光层；及于该有机发光层上形成设置一第二电极。
11.如权利要求10所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该基板为一柔性基板。
12.如权利要求10所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该透明薄膜以黏着法形成于该第一表面上。
13.如权利要求10所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该类微镜具有曲度的表面。
14.如权利要求13所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份球形状，该球形状的直径为约10μm至约500μm。
15.如权利要求13所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份柱形状，该柱形状的直径为约10μm至约500μm，该柱形状的长度为约10μm至约500μm。
16.如权利要求13所述的有机平面发光装置制造方法，其特征在于，该具有曲度的表面为呈正多边形周围的凸曲面状，该凸曲面状的边长为约10μm至约500μm。
17.一种有机平面发光装置，其特征在于，包含一基板，该基板的第一表面具有复数个类微镜，其中每一类微镜的端缘至该第一表面的最大距离为约100μm；一第一电极，形成于相对于该第一表面的该基板的第二表面上；一有机发光层，形成于该第一电极之上；及一第二电极，形成于该有机发光层之上。
18.如权利要求17所述的有机平面发光装置，其特征在于，该类微镜的端缘至该第一表面的距离为约5μm至约100μm。
19.如权利要求17所述的有机平面发光装置，其特征在于，该类微镜具有曲度的表面。
20.如权利要求19所述的有机平面发光装置，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份球形状，该球形状的直径为约10μm至约500μm。
21.如权利要求19所述的有机平面发光装置，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份柱形状，该柱形状的直径为约10μm至约500μm，该柱形状的长度为约10μm至约500μm。
22.如权利要求19所述的有机平面发光装置，其特征在于，该具有曲度的表面为呈正多边形周围的凸曲面状，该凸曲面状的边长为约10μm至约500μm。
23.一种有机平面发光装置，其特征在于，包含一基板；一透明薄膜，着设于该基板的第一表面上，该透明薄膜的一表面具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至该第一表面的最大距离为约100μm；以及一第一电极，形成于相对于该第一表面的该基板的第二表面上；一有机发光层，形成于该第一电极之上；及一第二电极，形成于该有机发光层之上。
24.如权利要求23所述的有机平面发光装置，其特征在于，该类微镜具有曲度的表面。
25.如权利要求24所述的有机平面发光装置，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份球形状，该球形状的直径为约10μm至约500μm。
26.如权利要求24所述的有机平面发光装置，其特征在于，该具有曲度的表面呈部份柱形状，该柱形状的直径为约10μm至约500μm，该柱形状的长度为约10μm至约500μm。
27.如权利要求24所述的有机平面发光装置，其特征在于，该具有曲度的表面为呈正多边形周围的凸曲面状，该凸曲面状的边长为约10μm至约500μm。
全文摘要
本发明涉及一种有机平面发光装置制造方法，包含下列步骤提供一基板、此基板的第一表面上具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至第一表面的最大距离约为100μm；于相对于第一表面的基板的第二表面上形成一第一电极，于第一电极上形成一有机发光层；及于有机发光层上形成一第二电极，另外还提供一种有机平面发光装置制造方法，包含下列步骤将一透明薄膜着设于一基板的第一表面上，其中透明薄膜具有复数个类微镜，每一类微镜的端缘至第一表面的最大距离约为100μm；于相对于第一表面的基板的第二表面形成一第一电极；于第一电极上形成一有机发光层；及于有机发光层上形成一第二电极，本发明另提供一种有机平面发光装置。
文档编号H05B33/02GK1503601SQ0215225
公开日2004年6月9日 申请日期2002年11月21日 优先权日2002年11月21日
发明者魏茂国, 王智益 申请人:铼宝科技股份有限公司