TWI570987B

TWI570987B - 光取出結構及其製造方法、及包含其之有機發光裝置

Info

Publication number: TWI570987B
Application number: TW103138485A
Authority: TW
Inventors: 陳品誠; 李巡宇; 簡珮琪; 林信宏
Original assignee: 財團法人工業技術研究院; 錸寶科技股份有限公司
Priority date: 2014-11-06
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2017-02-11
Also published as: TW201618351A

Description

光取出結構及其製造方法、及包含其之有機發光裝置

本發明係關於一種光取出結構、及包含其之有機發光裝置。

近年來，隨著電子產品發展技術的進步及其日益廣泛的應用，像是行動電話、PDA及筆記型電腦的問市，使得與傳統顯示器相比具有較小體積及電力消耗特性的平面顯示器之需求與日俱增，成為目前最重要的電子應用產品之一。在平面顯示器當中，由於有機發光裝置具有自發光、高亮度、廣視角、高應答速度及製程容易等特性，使得有機發光裝置無疑的將成為下一世代平面顯示器的最佳選擇。

有機發光裝置為使用有機層作為主動層(active layer)的發光二極體，近年來已漸漸使用於平面面板顯示器(flat panel display)上。開發出具有高發光效率及長使用壽命的有機發光裝置是目前平面顯示技術的主要趨勢之一。

然而，在傳統有機發光裝置中，將近70%至80%的光是因為界面反射導致光損失而無法導出裝置外部。如此一來造成有機發光裝置光取出效率(light extraction efficiency)無法提升，不易達到高發光效率的目的。此外，被有機發光裝置吸收的光會被轉換為熱，導致發光效率與壽命的降低。

為增加有機發光裝置的光取出效率，一般係在玻璃基板與空氣的介面形成外部取光結構(即形成散射粒子層、微透鏡結構、或抗反射層)以增加光取出效果。然而，藉由外部取光結構的形成，只能將原先被侷限在玻璃基板中(substrate mode)的光取出，無法處理被侷限在有機發光層中(ITO/organic mode)的光，因此整體光取出效率提昇有限。

當有機發光裝置具有高的發光效率時，可降低驅動電壓進而增加裝置壽命，因此與其他類型的平面顯示器相比，提高光取出效率以增加高發光效率對於有機發光裝置而言係十分重要的。

本發明係揭露一種光取出結構、及利用其所製備之有機發光裝置。該光取出結構包含一高折射率微結構層與一平坦層依序形成一基板上。由於該高折射率微結構層具有高的表面粗糙度(使其表面具有微結構)，且該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率，因此可提高光散射破壞發光裝置內部的全反射現像，有效提高具有該光取出結構的有機發光裝置之光取出效率。因此，本發明所述的有機發光裝置具有較佳的發光效率，可應用於照明與顯示器中。

本發明一實施例提供一種光取出結構，包含：一基板；以及一光取出層配置於該基板之上。其中，該光取出層係由一高折射率微結構層、及一平坦層所構成，且該高折射率微結構層與該基板接觸。其中，該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率。

本發明另一實施例提供一種具有上述光取出結構的有機發光裝置，包含：一基板、一光取出層配置於該基板之上、以及、一有機發光單元配置於該光取出層之上。其中該光取出層包含一高折射率微結構層、及一平坦層。該高折射率微結構層與該基板接觸，且該有機發光單元與該平坦層接觸。其中，該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率。

本發明其他實施例提供上述光取出結構的製造方法，包含：形成一高折射率微結構層於一基板上；以及，形成一平坦層於該高折射率微結構層上，其中該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率。

10‧‧‧光取出結構

11、13、15‧‧‧步驟

12‧‧‧基板

14‧‧‧光取出層

16‧‧‧高折射率微結構層

18‧‧‧平坦層

20‧‧‧有機發光單元

22‧‧‧第一電極

24‧‧‧有機材料層

26‧‧‧第二電極

100‧‧‧有機發光裝置

第1圖為一剖面示意圖，繪示根據本發明一實施例所述之光取出結構。

第2圖為一剖面示意圖，繪示根據本發明一實施例所述之具有光取出結構的有機發光裝置。

第3圖為本發明一實施例所述之光取出結構的製程步驟流程圖。

根據本發明實施例，請參照第1圖，該光取出結構10可包含一基板12；以及一光取出層14配置於該基板之上。其中，該光取出層14由一高折射率微結構層16、及一平坦層18所構成，且該高折射率微結構層16與該基板12接觸。值得注意的是，該高折射率微結構層具有一表面粗糙度介於30-350nm之間，且該高折射率微結構層16的折射率係大於該平坦層18的折射率，以提高後續利用該光取出結構10所形成的有機發光裝置之光取出效率。

該基板12可為一透明基板，可例如為：玻璃基板、陶瓷基板、或塑膠基板。此外，該基板12之上亦可視需要形成任何所需的半導體元件，不過此處為了簡化圖式，僅以平整的基板表示。該高折射率微結構層16之材質可擇自由氧化矽、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈦、及氧化鋁所組成之群組。舉例來說，該高折射率微結構層16可為氧化鋯、或氧化鋅，且具有一透光率大於80%。此外，該高折射率微結構層16的折射率係大於該基板12及該平坦層18，以破壞光的全反射而提高有機發光裝置之光取出效率。舉例來說，該高折射率微結構層16的折射率可介於約1.68至2.10之間。

該平坦層18可包含光敏性高分子，例如聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯、聚醇、環氧樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、或上述之組合。該平坦層18具有一折射率介於該高折射率微結構層16的折射率及該基板12的折射率之間，例如可介於約1.52至1.67之間，以減少基板與玻璃之間光的全反射。此外，形成該平坦層18的另一目的在於提供後續形成於其上的有機發光單元一較平坦的表面，以維持該有機發光單元的效能。因此，該平坦層18可具有一表面粗糙度介於0.1nm-10nm之間。

根據本發明實施例，本發明亦提供利用上述光取出結構所製備之有機發光裝置。請參照第2圖，該有機發光裝置100可包含第1圖所述之光取出結構10、以及一有機發光單元20配置於該光取出結構10之上。該光取出結構10具有一基板12、一高折射率微結構層16、及一平坦層18，而該有機發光單元20係配置於該平坦層18之上並與該平坦層18直接接觸。該有機發光單元20可具有一第一電極22、一有機材料層24、及一第二電極26，依序配置於該光取出結構10之平坦層18上。值得注意的是，為提高有機發光裝置100的光取出率，該第一電極22可為一透明電極，且該第一電極22的折射率係大於該平坦層18的折射率。此外，藉由該光取出結構10，可將有機發光單元20所發出的光線導出，提高有機發光裝置100的光取出率。

該第一電極22可位於有機發光裝置100的出光側，且該有機發光裝置100可為一下發光式有機發光裝置。第一電極22可例如為一陽極，其材質可為透明導電材料，例如為氧化銦(indium oxide)、氧化銦錫(indiurn tin oxide、ITO)、氧化鋅鎵(gallium Zinc Oxide、GZO)、氧化鎵銦(gallium indium oxide、GIO)氧化銦鋅(zinc indium oxide、IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide、AZO)、或氧化銦鎂(magnesium indium oxide)。該第一電極22的形成方式可例如為化學氣相沉積法(chemical vapor deposition、CVD)、物理氣相蒸鍍(physical vapor deposition、PVD)、電漿輔助化學氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapor deposition、PECVD)、常壓化學氣相沉積法(atmospheric pressure chemical vapour deposition、APCVD)、高密度電漿化學氣相沉積法(high density chemical vapor deposition、HDCVD)、低壓化學氣相沉積法(low pressure chemical vapor deposition、LPCVD)、或濺鍍法。

該有機材料層24可至少包含一發光層(light emitting layer)(例如：紅色發光層、藍色發光層、綠色發光層)，且更可以包含其他習用之膜層(例如：電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、或是阻擋層)。有機材料層24之各膜層可分別為小分子有機電激發光材料或高分子有機電激發光材料，均可利用真空蒸鍍方式或使用塗佈、噴墨、網版印刷等方式形成有機發光二極體材料層。此外，有機材料層24之每一發光層可包含一有機電激發光材料及一摻雜物(dopant)，熟悉本技術者可視所使用之有機電激發光材料及所需之特性而改變所搭配的摻雜物之摻雜量。摻雜物可為能量傳移(energy transfer)型摻雜材料或是載體捕集(carrier trapping)型摻雜材料。有機電激發光材料可為螢光(fluorescence)發光材料。而在本發明之某些較佳實施例中，有機電激發光材料亦可為磷光(phosphorescence)發光材料。熟悉本技術者可視所使用之有機電激發光材料及所需之特性而改變有機材料層，因此，有機材料層之膜層組成、材質、及厚度非關本發明之特徵，非為限制本發明範圍之依據。

該第二電極26可為一金屬電極(作為陰極)，可例如為一反射電極，其反射率大約為50-99%，例如90-99%。舉例來說，該第二電極26可為具有較高膜厚的金屬層，像是鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、銀(Ag)、金(Au)、鎢(W)、或其合金所形成的不透明金屬層。該第二電極26的形成方式可例為化學氣相沉積法(chemical vapor deposition、CVD)、物理氣相蒸鍍(physical vapor deposition、PVD)、電漿輔助化學氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapor deposition、PECVD)、常壓化學氣相沉積法(atmospheric pressure chemical vapour deposition、APCVD)、高密度電漿化學氣相沉積法(high density chemical vapor deposition、HDCVD)、低壓化學氣相沉積法(low pressure chemical vapor deposition、LPCVD)、或濺鍍法。

根據本發明實施例，本發明亦提供上述光取出結構的製造方法，請參照第3圖。首先，將一高折射率微結構材料組合物塗佈於一基板上(步驟11)。其中，該高折射率微結構材料組合物可包含：1mol%至10mol%之金屬前驅物；2mol%至20mol%(例如)之安定劑；2mol%至20mol%之酸；以及，50mol%至95mol%之溶劑。若該金屬前驅物的比例小於1mol%時，所得之高折射率微結構無法完全均勻覆蓋基板表面；反之，若該金屬前驅物的比例大於10mol%時，所得之高折射率微結構的厚度過大。此外，若該安定劑的比例小於2mol%時，所得之高折射率微結構材料容易水解沉澱以致無法使用；反之，若該安定劑的比例大於20mol%時，所得之高折射率微結構高溫硬化時容易黃變。再者，若該酸的比例小於2mol%時，所得之高折射率微結構材料旋塗時的成膜性很差容易發生去潤濕(dewetting)現象；反之，若該酸的比例大於20mol%時，所得之高折射率微結構高溫硬化時容易黃變。根據本發明其他實施例，該高折射率微結構材料組合物亦可包含：2mol%至10mol%之金屬前驅物；5mol%至15mol%之安定劑；2mol%至20mol%之酸；以及，55mol%至91mol%之溶劑。

將該高折射率微結構材料組合物塗佈於該基板上的方式可為網印、旋轉塗佈法(spin coating)、棒狀塗佈法(bar coating)、刮刀塗佈法(blade coating)、滾筒塗佈法(roller coating)、浸漬塗佈法(dip coating)、噴塗(spray coating)、或刷塗(brush coating)。舉例來說，該高折射率微結構材料組合物可以旋轉塗佈法形成一塗層於該基板上，而所形成之該高折射率微結構層的霧度係與該旋轉塗佈的轉速成反比，且所得之高折射率微結構層的表面粗糙度係亦與該旋轉塗佈的轉速成反比。因此，可藉此來調整該高折射率微結構層的霧度及表面粗糙度。

該金屬前驅物可包含鋅醇鹽、鈦醇鹽、鋯醇鹽、鋁醇鹽、或矽氧烷，例如：乙醇鋯、異丙醇鋯、正丙醇鋯、正丁醇鋯、第三丁醇鋯、乙醇鋅、異丙醇鋅、正丙醇鋅、正丁醇鋅、第三丁醇鋅、乙醇鈦、異丙醇鈦、正丙醇鈦、正丁醇鈦、第三丁醇鈦、乙醇鋁、異丙醇鋁、正丙醇鋁、正丁醇鋁、第三丁醇鋁、四乙氧基矽烷、或四甲氧基矽烷。加入該安定劑的目的在於防止前驅物發生水解，而該安定劑可包含乙醯乙酸乙酯、乙醯丙酮、或乙醇胺。舉例來說，當所選用的金屬前驅物鋯醇鹽時，可使用乙醯丙酮作為安定劑。此外，當所選用的金屬前驅物鋅醇鹽時，可使用乙醇胺作為安定劑。值得注意的是，當所使用的金屬前驅物為鋅醇鹽、鈦醇鹽、鋯醇鹽、或鋁醇鹽時，所得之高折射率微結構層其表面粗糙度或折射率較易較由旋轉塗佈的轉速或是後續熱處理的溫度來控制。加入該酸的目的在於引發金屬前驅物的縮合反應提高成膜性，而該酸可包含草酸、醋酸、檸檬酸、鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、或其組合。該溶劑可為醇類溶劑，例如甲醇、乙醇、丁醇、或其組合。

接著，在將該高折射率微結構材料組合物塗佈於該基板後，對該塗層進行一揮發誘導製程及一熱處理(步驟13)，得到一高折射率微結構層。該揮發誘導製程可為一揮發誘導自組裝(evaporation-induced self-assembly)製程，即利用高折射率微結構材料組合物之溶劑成份的揮發，來形成一具有微結構(或高表面粗糙度)的膜層。該揮發誘導製程的步驟可包含利用氮氣對該高折射率微結構材料組合物所形成的一塗層進行吹拂，氮氣的流量可約為300sccm/min~1000sccm/min、時間可為1min~5min。此外，該熱處理的溫度可介於約200℃-300℃，熱處理的時間可介於約30分鐘-120分鐘之間。根據本發明實施例，所得到的高折射率微結構層之折射率係與該熱處理的溫度成正比。

最後，形成一平坦層於該高折射率微結構層上，得到該光取出結構(步驟15)。該平坦層的形成方式可例如為先將一光敏性高分子(例如；聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯、聚醇、環氧樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、或聚烯烴樹脂)溶於一有機溶劑中，然後塗佈於該高折射率微結構層上，並施以一能量(例如紫外光)使其硬化。塗佈方式可例如為網印、旋轉塗佈法(spin coating)、棒狀塗佈法(bar coating)、刮刀塗佈法(blade coating)、滾筒塗佈法(roller coating)、浸漬塗佈法(dip coating)、噴塗(spray coating)、或刷塗(brush coating)。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例及比較實施例，來說明本發明所述之高折射率微結構材料組合物、光取出結構、及有機發光裝置。

高折射率微結構材料組合物的製備 製備例1

將正丁醇鋯(zirconium butoxide、1莫耳份)、乙醯丙酮(acetylacetone、2莫耳份)、及1-丁醇(n-butanol、12.5莫耳份)加入一反應瓶中。均勻混合後，得到一溶液，其中正丁醇鋯、乙醯丙酮、及1-丁醇的莫耳比為1：2：12.5。接著，加入鹽酸(HCl)水溶液(濃度為35wt%、2莫耳份)調整該溶液的pH值，得到高折射率微結構材料組合物(1)。其中，所加入的鹽酸與正丁醇鋯(zirconium butoxide)的莫耳比為2：1。該高折射率微結構材料組合物(1)的成份及莫耳比例如表1所示。

製備例2

如製備例1所述的方式進行，除了將所加入的鹽酸與正丁醇鋯(zirconium butoxide)的莫耳比由2：1調整為0.5：1。得到高折射率微結構材料組合物(2)，其成份及莫耳比例如表1所示。

製備例3

如製備例1所述的方式進行，除了將所加入的鹽酸與正丁醇鋯(zirconium butoxide)的莫耳比由2：1調整為1：1。得到高折射率微結構材料組合物(3)，其成份及莫耳比例如表1所示。

製備例4

如製備例1所述的方式進行，除了將所加入的鹽酸與正丁醇鋯(zirconium butoxide)的莫耳比由2：1調整為3：1。得到高折射率微結構材料組合物(4)，其成份及莫耳比例如表1所示。

高折射率微結構層 實施例1

首先，提供一玻璃基板(由威嚴光學有限公司所製造)，並使用中性清潔劑、丙酮、及乙醇以超音波振盪將玻璃基板洗淨。接著，以旋轉塗佈法(spin coating)將製備例1所得之高折射率微結構材料組合物(1)塗佈於該玻璃基板之上(轉速為3000rpm、時間為15秒)，形成一塗層。接著，對該塗層施以一揮發誘導(evaporation induce)製程(以氮氣(流量為300sccm)吹拂該塗層，維持3分鐘)，並在250℃下烘乾60分鐘，使該塗層硬化成型，得到高折射率微結構層(1)形成於玻璃基板之上。最後，以霧度計量測其霧度(Haze)及穿透率(TT%)，結果如表2所示。

實施例2

如實施例1所述的方式進行，除了將旋轉塗佈的轉速由3000rpm調整至1500rpm。得到高折射率微結構層(2)形成於玻璃基板之上，其霧度(Haze)及穿透率(TT%)的量測結果如表2所示。

實施例3

如實施例1所述的方式進行，除了將旋轉塗佈的轉速由3000rpm調整至1000rpm。得到高折射率微結構層(3)形成於玻璃基板之上，其霧度(Haze)及穿透率(TT%)的量測結果如表2所示。

實施例4

如實施例1所述的方式進行，除了將旋轉塗佈的轉速由3000rpm調整至700rpm。得到高折射率微結構層(4)形成於玻璃基板之上，其霧度(Haze)及穿透率(TT%)的量測結果如表2所示。

實施例5

如實施例1所述的方式進行，除了將旋轉塗佈的轉速由3000rpm調整至500rpm。得到高折射率微結構層(5)形成於玻璃基板之上，其霧度(haze)及穿透率(transmittance)的量測結果如表2所示。

由表2可知，所得之高折射率微結構層其穿透率皆大於80%，因此可允許光穿透該膜層而不會造成太大的效率損耗。另一方面，由表2可知，本發明所述之高折射率微結構層，可以旋轉塗佈的轉速來控制所得膜層的霧度(當旋轉塗佈的轉速降低時，所得之高折射率微結構層具有較大的霧度)。此外，以反射式膜厚量測儀量測高折射率微結構層(1)-(5)的膜厚可知，當旋轉塗佈的轉速降低時，所得之高折射率微結構層具有較高的厚度。

接著，對實施例3及5所得之高折射率微結構層(3)及(5)進行表面粗糙度(roughness)的量測，結果如表3所示。

由表3可知，調整旋轉塗佈的轉速，可控制所得之高折射率微結構層的表面粗糙度。當旋轉塗佈的轉速降低時，所得之高折射率微結構層具有較大的表面粗糙度。

實施例6

如實施例4所述的方式進行，除了將烘乾條件由在250℃下烘乾60分鐘改為在200℃下烘乾60分鐘。得到高折射率微結構層(6)形成於玻璃基板之上。

實施例7

如實施例4所述的方式進行，除了將烘乾條件由在250℃下烘乾60分鐘改為在300℃下烘乾60分鐘。得到高折射率微結構層(7)形成於玻璃基板之上。

接著，以橢偏儀對實施例4、6、及7所得之高折射率微結構層(4)、(6)、及(7)之折射率(量測波長為600nm)進行量測，結果如表4所示。

由表4可知，可利用烘乾製程的溫度來控制所得之高折射率微結構層的折射率。當烘乾製程的溫度增加時，所得之高折射率微結構層具有較高的折射率。

有機發光裝置 比較實施例1

提供一玻璃基板，並使用中性清潔劑、丙酮、及乙醇以超音波振盪將玻璃基板洗淨。接著，於10^-6torr的壓力下形成一氧化銦錫(ITO、厚度為150nm、作為陽極)於玻璃基板之上。接著，選用PEDOT(poly(3,4)-ethylendioxythiophen)：PSS(e-polystyrenesulfonate、厚度為45nm)，以旋轉塗佈方式(轉速2,000rpm)形成於氧化銦錫之上。接著，於10^-6torr的壓力下依序沉積NPB(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine、厚度為30nm、結構為)、EB43(由昱鐳光電製造販售、作為主發光體)摻雜EY53(由昱鐳光電製造販售)(EB43與EY53的重量比例為100：6、厚度為5nm)、EB43(作為主發光體)摻雜EB515(由昱鐳光電製造販售)(EB43與EB515的重量比例為100：6、厚度為5nm)、Alq₃(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum、厚度為20nm、結構為)、及Al(厚度為120nm、作為陰極)於PEDOT之上，封裝後獲致有機發光裝置(1)。有機發光裝置(1)之結構可表示為：玻璃/ /ITO/PEDOT/PEDOT/NPB/EB43：EY53/EB43：EB515/Alq3/Al。

接著，以輝度計(LS110)及色度計(PR655)對有機發光裝置(1)進行功率效率(power efficiency)、及色座標(Color Coordinates)的量測，結果如表5所示。

實施例8

形成一平坦層(成份為壓克力樹脂、商品編號為IN-158、由奇象光學製造)(霧度為6.86%、穿透率為88.84%、折射率為1.58)於實施例5所述之高折射率微結構層(5)，得到一光取出結構。接著，於10^-6torr的壓力下形成一氧化銦錫(ITO、厚度為150nm、作為陽極)於光取出結構之上。接著，選用PEDOT(poly(3,4)-ethylendioxythiophen)：PSS(e-polystyrenesulfonate、厚度為45nm)，以旋轉塗佈方式(轉速2,000rpm)形成於氧化銦錫之上。接著，於10-6torr的壓力下依序沉積NPB(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine、厚度為30nm、結構為)、EB43(由昱鐳光電製造販售、作為主發光體)摻雜EY53(由昱鐳光電製造販售)(EB43與EY53的重量比例為100：6、厚度為5nm)、EB43(由昱鐳光電製造販售、作為主發光體)摻雜EB515(由昱鐳光電製造販售)(EB43與EB515的重量比例為100：6、厚度為5nm)、Alq3(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum、厚度為20nm、結構為 )、及Al(厚度為120nm、作為陰極)於PEDOT之上，封裝後獲致有機發光裝置(2)。有機發光裝置(2)之結構可表示為：玻璃/光取出結構層(ZrO₂/IN-158)/ITO/PEDOT/PEDOT/NPB/EB43：EY53/EB43：EB515/Alq₃/Al。

接著，以輝度計(LS110)及色度計(PR655)對有機發光裝置(2)進行功率效率(power efficiency)、及色座標(color coordinates)的量測，結果如表5所示。

實施例9

形成一聚亞醯胺(polyimide、PI)平坦層(霧度為25.74%、穿透率為88.64%、折射率為1.65)於實施例5所述之高折射率微結構層(4)，得到一光取出結構。接著，於10-6torr的壓力下形成一氧化銦錫(ITO、厚度為150nm、作為陽極)於光取出結構之上。接著，選用PEDOT(poly(3,4)-ethylendioxythiophen)：PSS(e-polystyrenesulfonate、厚度為45nm)，以旋轉塗佈方式(轉速2,000rpm)形成於氧化銦錫之上。接著，於10^-6torr的壓力下依序沉積NPB(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine、厚度為30nm、結構為 )、EB43(由昱鐳光電製造販售、作為主發光體)摻雜EY53(由昱鐳光電製造販售)(EB43與EY53的重量比例為100：6、厚度為5nm)、EB43(由昱鐳光電製造販售、作為主發光體)摻雜EB515(由昱鐳光電製造販售)(EB43與EB515的重量比例為100：6、厚度為5nm)、Alq₃(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum、厚度為20nm、結構為)、及Al(厚度為120nm、作為陰極)於PEDOT之上，封裝後獲致有機發光裝置(3)。有機發光裝置(3)之結構可表示為：玻璃/光取出結構層(ZrO₂/PI)/ITO/PEDOT/PEDOT/NPB/EB43：EY53/EB43：EB515/Alq₃/Al。

接著，以輝度計(LS110)及色度計(PR655)對有機發光裝置(3)進行功率效率(power efficiency)、及色座標(color coordinates)的量測，結果如表5所示。

有機發光裝置(1)與有機發光裝置(2)(或有機發光裝置(3))的差別在於，有機發光裝置(2)(或有機發光裝置(3))具有本發明所述的光取出結構，配置於於氧化銦錫及玻璃基板之間，而有機發光裝置(1)則不具有本發明所述的光取出結構。由表5可知，具有本發明所述的光取出結構的有機發光裝置(2)其功率效率較有機發光裝置(1)增加了1.106倍，而有機發光裝置(3)功率效率甚至增加至1.443倍。

綜合上述，本發明係所述之光取出結構，由於其高折射率微結構層具有高的表面粗糙度(表面具有微結構)，且該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率，因此可提高光散射破壞發光裝置內部的全反射現像，導致具有該光取出結構的有機發光裝置之光取出效率增加。此外，本發明所述之光取出結構的製造方法，係利用揮發誘導與熱處理的方法製作出具微結構的膜層，與傳統光學微結構的製程相比，不需用到微影製程步驟及設備，可大幅減化製程複雜度並降低製程成本。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧光取出結構

12‧‧‧基板

14‧‧‧光取出層

16‧‧‧高折射率微結構層

18‧‧‧平坦層

Claims

一種光取出結構，包含：一基板；以及一光取出層配置於該基板之上，其中該光取出層由一高折射率微結構層、及一平坦層構成，且該高折射率微結構層與該基板接觸，其中該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率，其中該高折射率微結構層之透光率係大於80%。
如申請專利範圍第1項所述之光取出結構，其中該高折射率微結構層之材質係擇自由氧化矽、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈦、及氧化鋁所組成之群組。
如申請專利範圍第1項所述之光取出結構，其中該平坦層包含光敏性高分子。
如申請專利範圍第1項所述之光取出結構，其中該平坦層包含聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯、聚醇、環氧樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、或上述之組合。
如申請專利範圍第1項所述之光取出結構，其中該高折射率微結構層的折射率大於該基板的折射率。
如申請專利範圍第1項所述之光取出結構，其中該平坦層的折射率大於該基板的折射率。
如申請專利範圍第1項所述之光取出結構，其中該高折射率微結構層具有一表面粗糙度介於30-350nm之間。
一種有機發光裝置，包含：一基板；一光取出層配置於該基板之上，其中該光取出層包含一高折射率微結構層、及一平坦層，且該高折射率微結構層與該基板接觸，其中該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率，其中該高折射率微結構層之透光率係大於80%；以及一有機發光單元，配置於該平坦層上。
如申請專利範圍第8項所述之有機發光裝置，其中該有機發光單元包含一第一電極、一有機材料層、及一第二電極，依序配置於該光取出結構之上。
如申請專利範圍第9項所述之有機發光裝置，其中該第一電極係為一透明電極，且該第一電極的折射率大於該平坦層的折射率。
一種光取出結構的製造方法，包含：形成一高折射率微結構層於一基板上；以及形成一平坦層於該高折射率微結構層上，其中該高折射率微結構層的折射率大於該平坦層的折射率，其中該高折射率微結構層之透光率係大於80%。
如申請專利範圍第11項所述之光取出結構的製造方法，其中該高折射率微結構層的形成方式包含：將一高折射率微結構材料組合物塗佈於該基板上，形成一塗層；以及對該塗層進行一揮發誘導製程，並進行一熱處理，得到該高折射率微結構層，其中該高折射率微結構材料組合物包含：1mol%至10mol%之金屬前驅物；2mol%至20mol%之安定劑； 2mol%至20mol%之酸；以及50mol%至95mol%之溶劑。
如申請專利範圍第12項所述之光取出結構的製造方法，其中該金屬前驅物包含鋅醇鹽、鈦醇鹽、鋯醇鹽、鋁醇鹽、或矽氧烷。
如申請專利範圍第12項所述之光取出結構的製造方法，其中該安定劑包含乙醯乙酸乙酯、乙醯丙酮、或乙醇胺。
如申請專利範圍第12項所述之光取出結構的製造方法，其中該酸包含草酸、醋酸、檸檬酸、鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、或其組合。
如申請專利範圍第12項所述之光取出結構的製造方法，其中該高折射率微結構材料組合物係利用旋轉塗佈形成於該基板上。
如申請專利範圍第16項所述之光取出結構的製造方法，其中該高折射率微結構層的霧度與該旋轉塗佈的轉速成反比。
如申請專利範圍第16項所述之光取出結構的製造方法，其中該高折射率微結構層的表面粗糙度與該旋轉塗佈的轉速成反比。
如申請專利範圍第16項所述之光取出結構的製造方法，其中該高折射率微結構層的折射率與該熱處理的溫度成正比。