发光装置的制作方法

1.本发明涉及一种发光装置，特别是涉及一种具有较高透光度之电极设计的发光装置。


背景技术：

2.近年来，发光二极管如有机发光二极管(organic light emitting diode，oled)因其低功耗、寿命长、高亮度等优点而成为显示装置领域中发展的重点之一。一般来说，发光二极管中的电极若使用金属材料，会有透光度较低的问题。随着使用者对于显示装置的需求逐渐增加，如何改善电极的设计以增加其透光率或降低电极的制程需求仍是本领域重要的议题之一。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种发光装置，其中发光装置的电极可由多个导电层组堆叠构成。如此一来，有效改善导电层的致密性与均匀性问题；同时，本发明发光装置的电极制程对于共蒸镀制程的需求可降低，进而改善制程弹性。此外，本发明发光装置中的电极可具有良好的光穿透率，由此，提升显示装置的显示效果。
4.根据一些实施例，本发明提供了一种发光装置。发光装置包括一基底、设置在基底上的一第一电极、相对于第一电极设置的一第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的一发光层。第二电极系由多个导电层组堆叠构成，各导电层组分别包括堆叠设置的一第一导电层和一第二导电层，且第一导电层的材料不同于第二导电层的材料。
附图说明
5.图1为本发明第一实施例的发光装置的剖视示意图。
6.图2为本发明不同实施例的发光装置中光波长与透光率的关系图。
7.图3为本发明一实施例的发光装置的剖视示意图。
8.图4为本发明一实施例的发光装置的剖视示意图。
9.图5为本发明一实施例的发光装置的剖视示意图。
10.附图标记列表：al:辅助层；c1:第一导电层；c2:第二导电层；c3:第三导电层；cp:导电层组；e1:第一电极；e2:第二电极；ld:发光装置；lel:发光层；le1:第一材料层；le2:第二材料层；le3:第三材料层；le4:第四材料层；le5:第五材料层；re:凹槽；sb:基底；t1,t2:厚度。
具体实施方式
11.本领域技术人员能可经由参考以下的详细描述并同时结合所附图式而理解本发明，须注意的是，为了使读者能容易了解及并使图式简洁，本发明的图式只绘出显示装置的一部分，且所附图式中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸
仅作为示意，并非用来限制本发明的范围。
12.应了解到，当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层“上”或“连接到”另一个元件或膜层时，它可以直接在此另一元件或膜层上或直接连接到此另一元件或膜层，或者两者之间存在有插入的元件或膜层。相反地，当元件被称为“直接”在另一个元件或膜层“上”或“直接连接到”另一个元件或膜层时，两者之间不存在有插入的元件或膜层。
13.须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下，将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
14.请参考图1，图1为本发明第一实施例的发光装置的剖视示意图。本发明的发光装置ld可应用于各种显示装置中，例如笔记本电脑、公共显示器、拼接显示器、车用显示器、触控显示器、电视、监视器、智能手机、平板电脑、光源模块、照明设备或例如为应用于上述产品的电子装置，但不以此为限。本实施例的发光装置ld可为有机发光二极管。如图1所示，发光装置ld可包括基底sb、第一电极e1、发光层lel以及第二电极e2，其中第一电极e1设置在基底sb上，第二电极e2相对于第一电极e1设置，而发光层lel设置在第一电极e1和第二电极e2之间。详细来说，第一电极e1、发光层lel和第二电极e2可依序堆叠设置在基底sb上，但不以此为限。
15.基底sb可为软性基底或硬质基底，例如包括玻璃基底、硅基底、有机材料基底。本实施例基底sb例如包括钠钙玻璃(soda lime glass)基底，但不以此为限。
16.发光层lel可对应发光装置ld的种类包括任何适合的有机材料。本实施例的发光层lel例如包括第一材料层le1、第二材料层le2、第三材料层le3、第四材料层le4及第五材料层le5，其中第一材料层le1的厚度例如为2600埃第二材料层le2的厚度例如为100埃，第三材料层le3的厚度例如为250埃，第四材料层le4的厚度例如为350埃，而第五材料层le5的厚度例如为10埃，但发光层lel各层厚度不以上述为限。举例而言，第一材料层le1可包括电洞注入层材料，第二材料层le2可包括电洞传输层材料，第三材料层le3可包括有机发光层材料，第四材料层le4可包括电子传输层材料，第五材料层le5可包括电子注入层材料，然而上述材料层的数量与设置仅为举例，本发明不以上述为限，例如其中某些层可结合为同一层，或是某些材料层可具有其他功能。根据发光层lel中所包括的材料的特性，发光装置ld可发射任何颜色的光线，例如红光、绿光或蓝光，但不以此为限。
17.根据本实施例，发光装置ld中的第一电极e1和第二电极e2的其中一者可为发光装置ld的阳极，而另外一者可为发光装置ld的阴极。举例来说，本实施例中第一电极e1可例如为发光装置ld的阳极，而第二电极e2可例如为发光装置ld的阴极，但不以此为限。本实施例发光装置ld的第一电极e1可包括透明导电材料，例如氧化铟锡(indium tin oxide，ito)、氧化铟锌(indium zinc oxide，izo)、其他适合的透明导电材料或上述材料的组合，但不以此为限。在此设计下，发光装置ld所产生的光线可朝下侧发光，例如发光装置ld的下侧或是基底sb的下表面可以为发光面或显示面。在另一些实施例中，第一电极e1可包括不透明导电材料。详细来说，本发明的发光装置ld可应用于单面透光的显示装置或双面透光(穿透式)的显示装置，而第一电极e1和第二电极e2的材料可依据发光装置ld所应用到的显示装置的类型而决定。举例来说，当发光装置ld应用于单面透光的显示装置时，第一电极e1或第二电极e2的其中一者可为不透光的电极，而另外一者可为透光的电极；当发光装置ld应用于双面透光的显示装置时，第一电极e1和第二电极e2可皆为透光的电极，但不以此为限。
18.根据本发明，发光装置ld的第二电极e2可由多个导电层组cp堆叠所形成，其中各导电层组cp可分别包括至少两层不同材料的导电层。换言之，本发明的第二电极e2可由至少两层不同材料的导电层交替堆叠所形成。举例来说，如图1所示，本实施例的第二电极e2可包括两个导电层组cp，而各导电层组cp分别包括第一导电层c1和设置在第一导电层c1上的第二导电层c2，亦即第二电极e2可包括由第一导电层c1和第二导电层c2交替堆叠所形成的结构，但不以此为限。须注意的是，图1中第二电极e2包括的导电层组cp的数量以及每一个导电层组cp中包括的导电层的数量仅为示例性的，本发明并不以此为限。在一些实施例中，第二电极e2可由多于两个导电层组cp堆叠形成，或每一个导电层组cp中可包括多于两层导电层。例如，在一些实施例中，一个导电层组cp可包括两个第一导电层c1和一个第二导电层c2，或者数量相反，且本发明不以上述为限。
19.根据本发明，导电层组cp中的第一导电层c1的材料与第二导电层c2的材料不同或不完全相同，其中第一导电层c1的材料和第二导电层c2的材料可包括金属材料，分别选自镁、银、铝、镱、钙、铬、铁、钴、镍、铜、钼、钌、铟、钨、锡、锌。或者，第一导电层c1的材料和第二导电层c2的材料亦可选自上述金属材料的合金。在一些实施例中，第一导电层c1的材料和第二导电层c2的材料的其中一者可选自钼、钌、铟、钨、锡、锌的氧化物或钼、钌、铟、钨、锡或锌的合金的氧化物，而另一者可选自上述的金属材料或金属材料的合金。须注意的是，上述关于第一导电层c1和第二导电层c2的材料叙述仅为示例性的，本发明不以此为限。第二电极e2的导电层组cp中的导电层可依据发光装置ld的实际产品需求而具有任何适合的导电材料。
20.除了上述的膜层外，本实施例的第二电极e2还可包括一辅助层al，设置在第二电极e2相反于发光层lel的一侧，或是说相对于发光层lel设置在由多个导电层组cp堆叠所形成的结构的一侧，也可以说位在第二电极e2的外侧。根据本实施例，辅助层al可包括任何适合的氧化物、氮化物、氮氧化物或有机化合物，但不以此为限。由于本实施例中第二电极e2可包括辅助层al，因此可提供发光装置ld电荷稳定的效果，改善发光装置ld的光学性质，同时能提供阻隔水氧的功能。
21.须注意的是，虽然图1示出的为发光装置ld的第二电极e2由多个导电层组cp堆叠形成的结构，但本发明并不以此为限。在一些实施例中，由多个导电层组cp堆叠所形成的电极结构可应用于第一电极e1而非第二电极e2，或者第一电极e1和第二电极e2可皆由多个导电层组cp堆叠所形成，其中第一电极e1中的导电层组cp中的导电层的材料可与第二电极e2中的导电层组cp中的导电层的材料相同或不同。此外，本发明的发光装置ld所包括的元件和/或膜层并不以图1所示的结构为限，还可包括其他适合的元件和/或膜层。
22.根据本发明，第二电极e2的透光率会受到第一导电层c1和第二导电层c2的厚度或材料影响，因此可通过控制导电层的厚度，使得第二电极e2的透光率在特定范围内。例如，在本发明中，当第一导电层c1的材料为镱(yb)，而第二导电层c2的材料为银(ag)或镁(mg)时，第一导电层c1的厚度t1的范围可为1埃到2000埃，例如从30埃到300埃，而第二导电层c2的厚度t2的范围可为1埃到1000埃，例如从5埃到200埃，但不以此为限。根据本实施例，通过调整厚度t1和厚度t2，可使第二电极e2具高透光率。详细来说，本实施例的第一导电层c1可包括镱，第二导电层c2可包括银，其中第一导电层c1的厚度t1可为100埃，而第二导电层c2的厚度t2可为20埃。在此情形下，第二电极e2对波长为550奈米(nm)的光线的透光率可
达约69.1％，其中上述透光率是指从辅助层al侧量测出的光线穿透度。相对的，由基底sb侧所量测的光线穿透度为69.0％，亦即包括透明导电材料的第一电极e1的透光率与第二电极e2大致相同。此外，如图2所示，图2示出了本实施例(第一实施例)的第二电极e2对不同波长光线的透光率。从图2可以看出本实施例的第二电极e2在可见光区中(例如390nm到780nm)可具有大于60％的透光率。简言之，本发明可利用第一导电层c1的高透光性与第二导电层c2的低阻值特性，使其互相堆叠而形成具有高透光率与良好导电性的电极结构。
23.如上文所述，本发明的发光装置ld的电极可包括由多个导电层组cp堆叠形成的结构，其中导电层组cp中的第一导电层c1和第二导电层c2可根据发光装置ld的设计需求包括任何适合的导电材料。如此一来，在发光装置ld的电极包括多于一种导电材料的情形下，本发明的发光装置ld的电极制程对于共蒸镀制程的需求可降低，进而改善发光装置ld的制程弹性。此外，导电层的致密性与均匀性问题可被有效改善。详细来说，当欲形成的发光装置ld的电极中包括不易使用共蒸镀制程的材料时，可通过本发明的电极结构设计与形成方法形成包括所述多种材料的多导电层电极，或者，当通过共蒸镀制程形成电极的生产成本较高时，可通过本发明的结构设计形成发光装置ld具多种导电材料的电极，进而降低生产成本。换句话说，本发明的电极形成方法相较于传统的方法可更广泛地应用到各种电极材料，由此，改善制程弹性。此外，根据本发明，由于发光装置ld的电极包括多个堆叠的导电层组cp，使得第一导电层c1的材料和第二导电层c2的材料互相堆叠，可形成类似于共蒸镀第一导电层c1与第二导电层c2的材料的效果。也就是说，本发明的电极制程可在降低对于共蒸镀制程的需求下达到类似于共蒸镀的效果。再者，由于发光装置ld中包括多个导电层组cp的第二电极e2可通过导电层组cp的导电层的材料或厚度设计而具有良好的光穿透率，因此发光装置ld上侧(即第二电极e2侧)发光的效果可获得提升，当发光装置ld应用于显示装置时，其第二电极e2侧的显示效果可获得提升。
24.下文将详述本发明其他实施例的内容，其中为了简化图式，下述实施例中相同的元件或膜层将以相同标号标注，且相同的特征不再赘述。
25.请参考图2和下表1，表1示出了本发明一些实施例与比较例的第二电极e2中各导电层的厚度数值以及其透光率，而图2为本发明不同实施例与比较例(表1中的第一实施例、第二实施例、第五实施例和第二比较例)的发光装置中光波长与透光率的关系图。在表1的各实施例与比较例中，第一导电层c1的材料例如为镱，而第二导电层c2的材料例如为银，但本发明不以此为限。此外，在测量表1中各实施例与比较例的第二电极e2的透光率时，基底sb上可仅设置第二电极e2中由导电层组cp堆叠形成的结构(即图1中交替的第一导电层c1和第二导电层c2)，而其他的元件或膜层(例如第一电极e1、发光层lel等)可被省略，其中基底sb可为玻璃，例如钠钙玻璃，但不以此为限。
26.表1各导电层的厚度及堆叠结构透光率
[0027][0028][0029]
举例来说，在第二实施例中，第二电极e2包括两个导电层组cp，每一个导电层组cp包括第一导电层c1(镱)和第二导电层c2(银)，其中第一导电层c1的厚度t1为100埃，第二导电层c2的厚度t2为5埃，而第二电极e2对波长为550奈米的光线的透光率可达87.9％。其余实施例可依同样方式解读，故不再赘述。根据表1和图2内容所示，第二导电层c2的厚度t2与第二电极e2的透光率大致呈反向相关。由于第一导电层c1包括透光率较大的镱，而第二导电层c2包括透光率较小的银，当第二导电层c2的厚度t2增加时，会导致第二电极e2的透光率下降。因此，在一些实施例中，第一导电层c1的厚度t1可设计为大于第二导电层c2的厚度t2，由此，提升第二电极e2的透光率。举例来说，如表1的第二实施例到第五实施例所示，包括镱的第一导电层c1的厚度t1可大于包括银的第二导电层c2的厚度t2，由此，提升第二电极e2的透光率，但不以此为限。根据本发明的结构设计，根据本发明，导电层组cp中银层或镁层的厚度较佳不超过25埃，或是较佳不超过20埃。由表1与图2可知，在上述厚度t1与厚度t2下，堆叠结构对波长550nm的光线的透光率可以大于等于59.8％，或是说大于等于约60％。更佳的，在厚度t2(即含金属银层)不超过20埃的设计下，堆叠结构对波长550nm的光线的透光率可以超过65％。在一些实施例中，第一导电层c1可包括透光率较大的镱，而第二
导电层c2可包括透光率较小的镁，其中第一导电层c1的厚度t1可大于第二导电层c2的厚度t2。相对的，由第一比较例到第三比较例可知，包含金属银的第二导电层c2的厚度越大，则第二电极e2的透光率就越低。
[0030]
请参考图3，图3为本发明一示范例的发光装置的剖视示意图，其中发光层lel在图3中仅以一层作为示意，其实际所包含的材料层配置与厚度可参考第一实施例，后续其他实施例亦同，不再赘述。如图3所示，发光装置ld的第二电极e2可包括由三个导电层组cp堆叠形成的结构，而各导电层组cp可包括第一导电层c1和第二导电层c2，但不以此为限。本示范例的第一导电层c1和第二导电层c2的材料、厚度可例如参考表1的第四实施例的内容，但不限于此。即，本示范例的第一导电层c1可例如包括镱，第二导电层c2可例如包括银，第一导电层c1的厚度t1可为30埃，而第一导电层c2的厚度t2可为10埃。在此情形下，第二电极e2的透光率可达67.0％。
[0031]
请参考图4，图4为本发明一示范例的发光装置的剖视示意图。根据本示范例，导电层组cp中的第二导电层c2可例如为不连续的，或是说可具有岛状结构，但不以此为限。举例来说，当发光装置ld的导电层组cp的第二导电层c2例如为银，且第二导电层c2的厚度t2(或是说银的厚度)小于140埃时，第二导电层c2可因银的特性或具有较薄的厚度(例如少于25埃)而呈现岛状结构，并可包括至少一凹槽re。由于本示范例的第二导电层c2可包括凹槽re，因此第二电极e2的辅助层al可填入与其相邻的第二导电层c2的凹槽re中，而辅助层al可同时提供平坦层功能，仍具有较为平坦的上表面，但不以此为限。需注意的是，虽然图4中仅示出了邻近辅助层al的第二导电层c2包括凹槽re的特征，但仅为示例性的，在变化结构中，发光装置ld中的第二导电层c2可皆具有岛状结构，并包括凹槽re。
[0032]
请参考图5，图5为本发明一实施例的发光装置的剖视示意图。根据本实施例，如图5所示，发光装置ld的第二电极e2可包括由两个导电层组cp堆叠形成的结构，其中各导电层组cp包括第一导电层c1、第二导电层c2和第三导电层c3，但不以此为限。在变化实施例中，发光装置ld可包括多于两个导电层组cp。在另一变化实施例中，每一个导电层组cp可包括多于三层的导电层。根据本实施例，如图5所示，导电层组cp的第一导电层c1、第二导电层c2和第三导电层c3可依序堆叠述置，其中第一导电层c1、第二导电层c2和第三导电层c3的材料可彼此不相同，但不以此为限。第三导电层c3的材料选择和厚度可参考上文关于第一导电层c1和第二导电层c2的叙述，故不再赘述。
[0033]
综上所述，本发明提供了一种发光装置，其中发光装置的电极可包括由多个导电层组堆叠形成的结构，各导电层组包括至少两层不同材料的导电层，使得电极具有两层以上交替堆叠设置的导电层。通过不同材料导电层的堆叠可以提高材料层的选择弹性，例如依照导电层的透光性、阻值、导电性、粘着性及制程特性来设计堆叠方式。不同材料的导电层可分别交替利用对应的制程所形成，而不需使用制程条件较严苛的共蒸镀制程。通过控制在特定厚度范围的多层不同材料层的堆叠，可以达到类似将这些材料共蒸镀为一层的效果，因此本发明的发光装置的电极制程可降低对于共蒸镀制程的需求，进而改善发光装置的制程弹性。此外，本发明中包括多个导电层组的电极可具有良好的光穿透率，由此，提升显示装置的显示效果。
[0034]
以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。