CN100514666C - 双侧发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双侧发光装置，该装置包括：下衬底和上衬底；发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；上部偏振材料层，设置在上衬底的内表面和外表面中的至少一个之上；以及下部偏振材料层，设置在下衬底的内表面和外表面中的至少一个之上。
Description
技术领域
本发明涉及一种平板显示器，并且更加特别地，涉及一种能够防止图像清晰度质量由于外部光而下降的双侧有机发光装置。
背景技术
诸如有机发光装置、场发射显示器(FED)等的平板显示器受到由于外部光强度对比度明显下降的影响。为了防止这种现象，例如，已经采用了黑矩阵来阻挡外部光。无论是否使用这种黑矩阵，始终难以完全阻挡发射区上的外部光来形成黑色状态。
同时，在美国专利No.5,596,246中公开了这样一种使用圆偏振片来阻挡外部光的有机发光装置。使用圆偏振片的传统有机发光装置设置有有机电致发光(EL)元件，该元件包括形成在绝缘衬底上的透明电极、有机发射层、以及反射电极。绝缘衬底使用密封剂(未示出)由外封衬底封装，而包括线偏振片和λ/4补偿片的圆偏振片设置在绝缘衬底的外表面上。
如上构造的传统有机发光装置设计为使得λ/4补偿片的延迟轴与线偏振片的偏振轴之间的角度为45度。由此，外部光通过线偏振片而成为线偏振光，并且线偏振光通过λ/4补偿片而成为圆偏振光。圆偏振光经反射电极反射，并经λ/4补偿片成为线偏振光。该线偏振光经线偏振片吸收和阻挡。上述传统有机发光装置的优点在于其可以通过使用圆偏振片阻挡外部光来改善对比度，但其缺点在于其需要独立的反射片来阻挡外部光。
发明内容
因此，本发明的一个方面在于提供一种双侧有机发光装置，能够通过阻挡外部光改善对比度。
本发明的另一个方面在于提供一种双侧有机发光装置，能够阻挡反射外部光以及底部的透射光。
本发明的又一个方面在于提供一种双侧有机发光装置，能够提高图像清晰度质量。
本发明的再一个方面在于提供一种双侧有机发光装置，能够通过在图像观察位置及其相对位置两处阻挡外部光提高图像清晰度质量。
为了实现这些和/或其它方面，提供一种双侧发光装置，包括：下衬底和上衬底；发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；上部偏振材料层，设置在上衬底的内表面和外表面中的至少一个之上；以及下部偏振材料层，设置在下衬底的内表面和外表面中的至少一个之上。
下部偏振材料层和上部偏振材料层为分别涂覆在下衬底和上衬底外表面上的涂层，或者为分别涂覆在下衬底和上衬底内表面上的涂层。上部偏振材料层为涂覆在上衬底内表面上的涂层，下部偏振材料层为涂覆在下衬底外表面上的涂层，以及或者，上部偏振材料层为涂覆在上衬底外表面上的涂层，下部偏振材料层为涂覆在下衬底内表面上的涂层。另外，下部偏振材料层和上部偏振材料层设置为使得其偏振轴彼此垂直，且每一个都是具有从约0.1μm至50.0μm厚度的涂层。
根据本发明的另一方面，提供一种双侧发光装置，包括：下衬底和上衬底；发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；上部偏振片，设置在上衬底的内表面和外表面中的任何一个之上；以及下部偏振片，设置在下衬底的内表面和外表面中的任何一个之上。
下部偏振片和上部偏振片为分别结合在下衬底和上衬底内表面上的偏振膜。上部偏振片可以为结合在上衬底内表面上的偏振膜，下部偏振片可以为结合在下衬底外表面上的偏振膜。另外，上部偏振片可以为结合在上衬底外表面上的偏振膜，下部偏振片可以为结合在下衬底内表面上的偏振膜。或者，下部偏振片和上部偏振片为分别结合在下衬底和上衬底外表面上的偏振膜。另外，下部偏振片和上部偏振片设置为使得其偏振轴彼此垂直，且每一个都是具有从约50μm至300μm厚度的偏振膜。
根据本发明的又一方面，提供一种双侧发光装置，包括：下衬底和上衬底；发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；上部偏振元件，设置在上衬底的内表面和外表面中的任何一个之上；下部偏振元件，设置在下衬底的内表面和外表面中的任何一个之上；上部补偿片，设置在上部偏振元件与发射元件之间；以及下部补偿片，设置在下部偏振元件与发射元件之间，其中下部补偿片和上部补偿片的每一个的延迟值等于λ/4，及下部补偿片和上部补偿片与下衬底和上衬底的每个角。
此处，设置在下部偏振元件与发射元件之间的下部补偿片的延迟轴与下部偏振元件的偏振轴之间的交角与设置在上部偏振元件与发射元件之间的上部补偿片的延迟轴与上部偏振元件的偏振轴之间的交角具有相反的方向。
下部偏振元件设置在下衬底的外表面上，下部补偿片设置在下部偏振元件与下衬底的外表面之间，而上部偏振元件设置在上衬底的外表面上，上部补偿片设置在上部偏振元件与上衬底的外表面之间。或者，下部偏振元件设置在下衬底的外表面上，下部补偿片设置在下部偏振元件与下衬底的外表面之间，而上部偏振元件设置在上衬底的内表面上，上部补偿片设置在上部偏振元件与上衬底的内表面之间。
或者，下部偏振元件可以设置在下衬底的内表面上，下部补偿片可以设置在下部偏振元件与下衬底的内表面之间，而上部偏振元件可以设置在上衬底的内表面上，上部补偿片可以设置在上部偏振元件与上衬底的内表面之间。或者，下部偏振元件可以设置在下衬底的内表面上，下部补偿片可以设置在下部偏振元件与下衬底的内表面之间，而上部偏振元件可以设置在上衬底的外表面上，上部补偿片可以设置在上部偏振元件与上衬底的外表面之间。
另外，下部补偿片和上部补偿片包括至少一个具有预定相位差延迟轴的补偿膜。当下部补偿片和上部补偿片的每一个的相位差延迟轴为λ/4且下部补偿片和上部补偿片的延迟轴与下部偏振元件和上部偏振元件的偏振轴之间的角度彼此相反时，入射在与从发射元件射出的光的观察位置相对位置处且由其透射的外部光不再朝向观察者透射，不仅对于上部偏振元件的偏振轴与下部补偿片和上部补偿片的相位差延迟轴之间的角度无关，且对于下部偏振元件的偏振轴与下部补偿片和上部补偿片的相位差延迟轴之间的角度无关。
根据本发明的再一方面，提供一种双侧发光装置，包括：下衬底和上衬底；发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；上部偏振元件，设置在上衬底的内表面和外表面中的任何一个之上；下部偏振元件，设置在下衬底的内表面和外表面中的任何一个之上；以及设置在上部偏振元件与发射元件之间的上部补偿片和设置在下部偏振元件与发射元件之间的下部补偿片，其中，下部补偿片的相位差延迟轴与下部偏振元件的偏振轴之间的角与上部补偿片的相位差延迟轴与上部偏振元件的偏振轴之间的角彼此相反，且其中由发射元件射出的光在观察到从发射元件射出的光的位置处透射，而所有入射在该光的观察位置和与该光观察位置相对的位置处的外部光被阻挡，且发射元件内反射的外部光被阻挡。
根据本发明的再一方面，提供一种双侧发光装置，包括：下衬底和上衬底；发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；上部偏振元件，设置在上衬底的内表面和外表面中的任何一个之上；以及下部偏振元件，设置在下衬底的内表面和外表面中的任何一个之上，其中，设置下部偏振元件和上部偏振元件，使得下部偏振元件和上部偏振元件的偏振轴彼此垂直，且其中由发射元件射出的光在观察到从发射元件射出的光的位置处透射，所有入射在该光的观察位置和与该光观察位置相对的位置处的外部光被阻挡。
下部偏振元件和上部偏振元件每一个都为具有从约0.1μm至50.0μm厚度的偏振材料涂层，或者都是具有从约50μm至300μm厚度的偏振膜。下部偏振元件和上部偏振元件分别设置在下衬底和上衬底的内表面，以及下衬底和上衬底的外表面上中的任何一个之上，或者，下部偏振元件和上部偏振元件分别设置在上衬底的内表面上和下衬底的外表面上，或者分别设置在上衬底的外表面上和下衬底的内表面上。
本发明的其它方面和/或优点将部分地在下面的说明书中体现，部分地由说明书可显见，或将通过掌握和实践本发明而明确。
附图说明
通过以下结合附图对实施例进行的说明，将使本发明的这些和/或其它方面及优点变得明显且更加易于理解，附图中：
图1示出根据本发明第一实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图2示出根据本发明第二实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图3示出根据本发明第三实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图4示出根据本发明第四实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图5示出根据本发明第五实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图6示出根据本发明第六实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图7示出根据本发明第七实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图8示出根据本发明第八实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图9A和9B为说明根据本发明第一实施例的双侧有机发光装置中阻挡外部光的原理的视图；
图10示出根据本发明第九实施例的双侧有机发光装置的截面结构
图11示出根据本发明第十实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图12示出根据本发明第十一实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图13示出根据本发明第十二实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图14A和14B为说明根据本发明第九实施例的双侧有机发光装置中阻挡外部光的原理的视图；
图15示出根据本发明第十三实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图16示出根据本发明第十四实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图17示出根据本发明第十五实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图18示出根据本发明第十六实施例的双侧有机发光装置的截面结构；
图19示出根据本发明第十七实施例的双侧有机发光装置的截面结构；以及
图20A和20B为说明根据本发明第十三实施例的双侧有机发光装置中阻挡外部光的原理的视图。
具体实施方式
下面，将详细介绍本发明的实施例，其示例在附图中示出，附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。下面，将参照附图介绍实施例，从而对本发明进行说明。
图1示出了根据本发明第一实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图1，在作为下衬底110的绝缘衬底上形成阳极电极120。有机薄层130形成在阳极电极120上。阴极电极140形成在有机薄层130上。钝化层150形成在阴极电极140上。作为上衬底的外封衬底160使用密封剂(未示出)与下衬底110结合并将其封装。
下衬底110和上衬底160可以使用诸如玻璃衬底的透明衬底形成。阳极电极120为透明电极，其通过在下衬底110的内表面上沉积并构图ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)等的透明导电层而形成。有机薄层130包括空穴注入层(HIL)、空穴输运层(HTL)、发射层、空穴阻挡层(HBL)、电子输运层(ETL)、以及电子注入层(EIL)中的至少一个。阴极电极140也是透明电极，其通过沉积具有较低功函数的Ca、LiF等金属层而形成。钝化层150使用透明密封剂形成，使得其不仅可以确保薄露在空气中的该有机发光装置的寿命，还可以防止阴极电极140或阳极电极120的氧化。
下部偏振元件170A和上部偏振元件180A分别设置在下衬底110和上衬底160的外表面上。偏振元件170A和180A为分别涂覆在衬底110和160外表面上的偏振材料层。另外，偏振材料层通过以从约0.1μm至50.0μm的厚度涂覆可从OPTIVA INC.获得的偏振溶液而形成。
此处，设置在下衬底110外表面上的下部偏振元件170A和设置在上衬底160外表面上的上部偏振元件180A的偏振轴优选都彼此垂直。因此，下部偏振元件170A和上部偏振元件180A可以与下衬底110和上衬底160整体形成。
在第一实施例中，其上形成有电致发光(EL)元件100的下衬底110由上衬底160所封装，随后通过在下衬底110和上衬底160的外表面上涂覆偏振材料层170A和180A而形成下部偏振元件和上部偏振元件。由此，可以制得该有机发光装置。
或者，下部偏振元件和上部偏振元件可以通过在下衬底110和上衬底160的外表面上涂覆偏振材料层170A和180A而形成，随后可以在下衬底110上形成EL元件100，最后可以用上衬底封装下衬底。由此，可以制得该有机发光装置。
图2示出了根据本发明第二实施例的双侧有机发光装置的截面结构。与第一实施例类似，根据第二实施例的有机发光装置具有其中偏振元件170B和180B分别形成在下衬底110和上衬底160的外表面上的结构。
此处，下部偏振元件170B和上部偏振元件180B分别结合在衬底110和160的外表面上。每个偏振片170B和180B都通过在下衬底110和上衬底160的各个外表面上结合厚度在约50至300μm之间的偏振膜而形成。在此情况下，结合在下衬底110外表面上的下部偏振元件170B和结合在上衬底160外表面上的上部偏振元件180B优选按照使其偏振轴彼此垂直的方式结合。
在第二实施例中，其上形成有发射元件100的下衬底110由上衬底160所封装，随后通过在下衬底110和上衬底160的外表面上结合下部偏振膜170B和上部偏振膜180B而形成下部偏振元件和上部偏振元件。由此，可以制得该有机发光装置。
或者，下部偏振元件和上部偏振元件可以通过在下衬底110和上衬底160的外表面上结合下部偏振膜170B和上部偏振膜180B而形成，随后可以在下衬底110上形成EL元件100，最后可以用上衬底160封装下衬底100。由此，可以制得该有机发光装置。
图3示出了根据本发明第三实施例的双侧有机发光装置的截面结构。根据第三实施例的有机发光装置具有其中下部偏振元件270A设置在下衬底210的外表面上而上部偏振元件280A设置在上衬底260的内表面上的结构。
参照图3，如在第一实施例中，下衬底210的内表面设置有发射元件200，其包括作为下电极的阳极电极220、有机薄层230和作为上电极的阴极电极240。钝化层250形成在阴极电极240上。上衬底260使用密封剂(未示出)与下衬底210结合并将其封装。
偏振元件270A和280A分别设置在下衬底210的外表面上和上衬底260的内表面上。偏振元件270A和280A为分别涂覆在下衬底210的外表面上和上衬底260的内表面上的偏振材料层。另外，偏振材料层通过以从约0.1μm至50.0μm的厚度涂覆可从OPTIVA INC.获得的偏振溶液而形成。
此处，设置在下衬底210外表面上的下部偏振元件270A和设置在上衬底260内表面上的上部偏振元件280A优选按照使其偏振轴彼此垂直的方式形成。因此，其偏振轴彼此垂直的下部偏振元件270A和上部偏振元件280A可以与下衬底210和上衬底260整体形成。
在第三实施例中，在下衬底210上形成发射元件200，随后通过在下衬底210的外表面上和上衬底260的内表面上涂覆偏振材料层270A和280A而形成下部偏振元件和上部偏振元件。由此，可以制得该有机发光装置。
或者，下部偏振元件和上部偏振元件通过在下衬底210的外表面上和上衬底260的内表面上涂覆偏振材料层270A和280A而形成，随后可以在下衬底210上形成发射元件200，最后可以用上衬底260封装下衬底210。由此，可以制得该有机发光装置。
图4示出了根据本发明第四实施例的双侧有机发光装置的截面结构。与第三实施例类似，根据第四实施例的有机发光装置具有其中下部偏振元件270B设置在下衬底210的外表面上而上部偏振元件280B设置在上衬底260的内表面上的结构。
此处，下部偏振元件270B和上部偏振元件280B为偏振片，一个偏振元件270B结合在下衬底210的外表面上而另一个偏振元件280B结合在上衬底260的内表面上。偏振片270B和280B通过在下衬底210的外表面上和上衬底260的内表面上结合厚度约50至300μm之间的偏振膜而形成。在此情况下，结合在下衬底210外表面上的下部偏振元件270B和结合在上衬底260内表面上的上部偏振元件280B优选按照使其偏振轴彼此垂直的方式结合。
在第四实施例中，在下衬底210上形成发射元件200，随后通过在下衬底210的外表面上和上衬底260的内表面上结合下部偏振膜270B和上部偏振膜280B形成下部偏振元件和上部偏振元件。由此，可以制得该有机发光装置。
或者，下部偏振元件和上部偏振元件可以通过在下衬底210的外表面上和上衬底260的内表面上结合下部偏振膜270B和上部偏振膜280B形成，随后可以在下衬底210上形成发射元件200，最后可以用上衬底260封装下衬底210。由此，可以制得该有机发光装置。
图5示出了根据本发明第五实施例的双侧有机发光装置的截面结构。根据第五实施例的有机发光装置具有其中下部偏振元件370A设置在下衬底310的内表面上而上部偏振元件380A设置在上衬底360的外表面上的结构。
参照图5，如在第一实施例中，下衬底310的内表面设置有发射元件300，其包括作为下电极的阳极电极320、有机薄层330和作为上电极的阴极电极340。钝化层350形成在阴极电极340上。上衬底360使用密封剂(未示出)与下衬底310结合并将其封装。
偏振元件370A和380A分别设置在下衬底310的内表面上和上衬底360的外表面上。偏振元件370A和380A为分别涂覆在下衬底310的内表面上和上衬底360的外表面上的偏振材料层。另外，偏振材料层通过以从约0.1μm至50.0μm的厚度涂覆可从OPTIVA INC.获得的偏振溶液而形成。
此处，设置在下衬底310内表面上的下部偏振元件370A和设置在上衬底360外表面上的上部偏振元件380A优选按照使其偏振轴彼此垂直的方式形成。因此，其偏振轴彼此垂直的下部偏振元件370A和上部偏振元件380A可以与下衬底310和上衬底360整体形成。
在第五实施例中，通过在下衬底310的内表面上和上衬底360的外表面上涂覆偏振材料层形成下部偏振元件370A和上部偏振元件380A，随后在偏振材料层370A上形成发射元件300，并以其外表面上设置有偏振材料层380A的上衬底360封装。由此，可以制得该有机发光装置。
图6示出了根据本发明第六实施例的双侧有机发光装置的截面结构。与第五实施例类似，根据第六实施例的有机发光装置具有其中下部偏振元件370B设置在下衬底310的内表面上而上部偏振元件380B设置在上衬底360的外表面上的结构。
此处，下部偏振元件370B和上部偏振元件380B为偏振片，一个偏振元件370B结合在下衬底310的内表面上而另一个偏振元件380B结合在上衬底360的外表面上。偏振片370B和380B通过在下衬底310的内表面上和上衬底360的外表面上结合厚度在约50至300μm之间的偏振膜而形成。在此情况下，结合在下衬底310内表面上的下部偏振元件370B和结合在上衬底360外表面上的上部偏振元件380B优选按照使其偏振轴彼此垂直的方式结合。
在第六实施例中，通过在下衬底310的内表面上和上衬底360的外表面上结合下部偏振膜370B和上部偏振膜380B形成下部偏振元件和上部偏振元件，随后在下部偏振膜370B上形成发射元件300，最后以上衬底360封装下衬底310。由此，可以制得该有机发光装置。
图7示出了根据本发明第七实施例的双侧有机发光装置的截面结构。根据第七实施例的有机发光装置具有其中下部偏振元件470A和上部偏振元件480A分别设置在下衬底410和上衬底460的内表面上的结构。
参照图7，如在第一实施例中，下衬底410的内表面设置有发射元件400，其包括作为下电极的阳极电极420、有机薄层430和作为上电极的阴极电极440。钝化层450形成在阴极电极440上。上衬底460使用密封剂(未示出)与下衬底410结合并将其封装。
偏振元件470A和480A分别设置在下衬底410和上衬底460的内表面上。偏振元件470A和480A为分别涂覆在下衬底410和上衬底460的内表面上的偏振材料层。另外，偏振材料层通过以从约0.1μm至50.0μm的厚度涂覆可从OPTIVA INC.获得的偏振溶液而形成。
此处，设置在下衬底410内表面上的下部偏振元件470A和设置在上衬底460内表面上的上部偏振元件480A优选按照使其偏振轴彼此垂直的方式形成。因此，其偏振轴彼此垂直的下部偏振元件470A和上部偏振元件480A可以与下衬底410和上衬底460整体形成。
在第七实施例中，通过在下衬底410和上衬底460的内表面上涂覆偏振材料层形成下部偏振元件470A和上部偏振元件480A，随后在下部偏振材料层470A上形成发射元件400，并以上衬底460封装。由此，可以制得该有机发光装置。
图8示出了根据本发明第八实施例的双侧有机发光装置的截面结构。与第七实施例类似，根据第八实施例的有机发光装置具有其中下部偏振元件470B和上部偏振元件480B分别设置在下衬底410和上衬底460的内表面上的结构。
此处，下部偏振元件470B和上部偏振元件480B为偏振片，分别结合在下衬底410和上衬底460的内表面上。偏振片470B和480B通过在下衬底410和上衬底460的各个内表面上结合厚度在约50至300μm之间的偏振膜而形成。在此情况下，结合在下衬底410内表面上的下部偏振元件470B和结合在上衬底460内表面上的上部偏振元件480B优选按照使其偏振轴彼此垂直的方式结合。
在第八实施例中，通过在下衬底410和上衬底460的内表面上结合下部偏振膜470B和上部偏振膜480B形成下部偏振元件和上部偏振元件，随后在下部偏振元件470B上形成发射元件400，并以上衬底封装。由此，可以制得该有机发光装置。
下面，将参照图9A和9B说明根据本发明第一实施例的双侧有机发光装置中阻挡外部光的原理。
如图9A所示，当观察者190在作为上衬底的外封衬底160一侧观察时，从EL层130射出的内部光191经上部偏振元件180A线偏振，沿箭头方向192行进，使得观察者190看见经上衬底160的光。线偏振的内部光沿着与偏振元件180A的偏振轴相同的方向振动。
同时，从观察者190入射至外封衬底160的外部光195经上部偏振元件180A线偏振，沿箭头方向196行进。经上部偏振元件180A线偏振的内部透射光由EL元件100的层状结构反射，并且反射的外部光沿着不同的方向线偏振，与经外封衬底160入射的光的入射角交叉90度，由此无法透射。
另外，对于在与观察者190相对的位置入射的另一外部光，即，入射在绝缘衬底110上并经其透射的透射外部光，经下部偏振元件170A线偏振。此处，下部偏振元件170A和上部偏振元件180A的偏振轴设置为彼此垂直，使得已经线偏振的透射外部光无法通过上部偏振元件180A。换言之，对于透射外部光，当其已经线偏振时，其偏振轴垂直于其已入射在绝缘衬底110上时的偏振轴。结果，阻挡了在与观察者190相对的位置处通过下衬底110的透射外部光，而不会透过上部偏振元件180A射出。
如图9B所示，当观察者190在作为下衬底的绝缘衬底110一侧观察时，从EL层130射出的内部光191经下部偏振元件170A线偏振，沿箭头方向192行进，使得观察者190看见经下衬底110的光。线偏振的内部光沿着与下部偏振元件170A的偏振轴相同的方向振动。
同时，从观察者190入射至绝缘衬底110的外部光195经下部偏振元件170A线偏振，沿箭头方向196行进。经下部偏振元件170A线偏振的内部透射光由EL元件100的层状结构反射，并且反射的外部光沿着不同的方向线偏振，与经绝缘衬底110入射的光的入射角交叉90度，由此无法透射。
另外，对于在与观察者190相对的位置入射的另一外部光，即，入射在外封衬底160上并经其透射的透射外部光，经上部偏振元件180A线偏振。此处，下部偏振元件170A和上部偏振元件180A的偏振轴设置为彼此垂直，使得已经线偏振的透射外部光无法通过下部偏振元件170A。换言之，对于透射外部光，当其已经线偏振时，其偏振轴垂直于其已入射在外封衬底160上时的偏振轴。结果，阻挡了在与观察者190相对的位置处通过外封衬底160的透射外部光，而不会透过下部偏振元件170A射出。
此处，反射的外部光表示入射在外封衬底160上朝向绝缘衬底110行进并经内部发射元件100反射再次朝向外封衬底160行进的光、或者是入射在绝缘衬底110上朝向外封衬底160行进并经内部发射元件100反射再次朝向绝缘衬底110行进的光。另外，透射的外部光表示经外封衬底160入射朝向绝缘衬底110行进的光、或者经绝缘衬底110入射朝向外封衬底160行进的光。
如上所述，观察者190无论是在下衬底还是在上衬底一侧观察，仅允许从发射层120射出的光通过下衬底110或上衬底160，而不允许反射或透射的外部光通过下衬底110或上衬底160，由此将其消除。因此，可以实现其中防止了对比度由于外部光而下降的双侧发光结构。
上面，已经参照图9A和9B结合第一实施例的双侧有机发光装置介绍了阻挡外部光的原理，但其不限于此。因此，如在第一至八实施例中，对于下部偏振元件设置在下衬底的内外表面中的任意一个上而上部偏振元件设置在上衬底的内外表面中的任意一个上，使得下部偏振元件的偏振轴垂直于上部偏振元件的偏振轴的情况，可以实现上述阻挡外部光的效果。另外，根据本发明第一至八实施例的阻挡外部光原理可以应用于包括其它发射元件的显示装置。
图10示出了根据本发明第九实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图10，诸如玻璃衬底的透明下绝缘衬底510上形成有作为阳极电极的下电极520。有机薄层530和作为阴极电极的上电极540形成在下电极520上。下电极520起阳极电极的作用，其形成为包括ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)等的透明导电层的透明电极。有机薄层530包括从空穴注入层(HIL)、空穴输运层(HTL)、发射层、空穴阻挡层(HBL)、电子输运层(ETL)、以及电子注入层(EIL)中选取的至少一个。上电极540起阴极电极的作用，其通过具有较低功函数的Ca、LiF等金属层形成。按此方式，下电极520、有机薄层530和上电极540构成了EL元件500。
诸如玻璃衬底的透明外封衬底560使用密封剂(未示出)结合在下衬底510上，并将其封装。下部圆偏振片570和上部圆偏振片580分别设置在下衬底510和外封衬底560的外表面上。下部圆偏振片570包括下部线偏振片575和下部补偿片571。下部补偿片571由λ/4补偿片形成。类似地，上部圆偏振片580包括上部线偏振片585和上部补偿片581。上部补偿片581由λ/4补偿片形成。
在具有上述构造的双侧有机发光装置中，当下部补偿片571和上部补偿片581中每个的相位差延迟值表示为x时，相位差延迟值x满足以下等式。
nλ/2≤x≤(n+1)λ/2，其中n为整数。
由此，本发明的双侧有机发光装置可以阻挡外部光，无论观察者的观察方向如何。另外，当外部光在发射元件500的内部反射时，可以阻挡反射的外部光。因此，本发明的双侧有机发光装置具有很高的对比度。
下面，将参照图14A和14B说明根据本发明第九实施例的双侧有机发光装置中阻挡外部光的原理。
首先，对于观察者590在外封衬底560一侧观察的情况，从发射层530射出的内部光经上部圆偏振元件580看见。从观察者590入射至外封衬底560的外部光595经线偏振片585和补偿片581圆偏振，沿箭头方向596行进。
按此方式，经上部圆偏振片580圆偏振的外部光由EL元件500的层状结构反射，并沿不同的方向圆偏振。此处，左旋圆偏振光转变为右旋圆偏振光。然后，右旋圆偏振光通过上部补偿片581转变为线偏振光。此处，由上部补偿片581转变的线偏振光与经外封衬底560初始入射的光的入射角交叉90度，因此无法透射。
同时，对于在与观察者590相对的位置入射的另一外部光，即，入射在绝缘衬底510上并经其透射的透射外部光，若下部补偿片571和上部补偿片581中的每一个都具有λ/4的相位差延迟轴，并且若上部补偿片581的相位差延迟轴与上部偏振片585的偏振轴之间的交角与下部补偿片571的相位差延迟轴与下部偏振片575的偏振轴之间的交角相反，通过绝缘衬底510的透射外部光无法透射至观察者590，无论上部偏振片585与下部补偿片571和上部补偿片581之间及下部偏振片575与下部补偿片571和上部补偿片581之间的角度如何。
例如，如图14A所示，当上部圆偏振片580的线偏振片585和下部圆偏振片570的线偏振片575设置为使得其偏振轴彼此平行时，入射在绝缘衬底510上并经其透射的透射外部光596经构成下部圆偏振片570的线偏振片575和补偿片571圆偏振，随后朝向外封衬底560行进。
在此情况下，因为下部补偿片571和上部补偿片581的相位差延迟轴彼此相等，因此透射外部光沿相同方向以λ/4相移两次(即，相移λ/2)，并且转变为线偏振光。对于透射外部光，其线偏振后的偏振轴垂直于其线偏振前(即，当其入射在绝缘衬底510上时)的偏振轴。结果，阻挡了在与观察者590相对位置处通过绝缘衬底510的透射外部光，而不会通过上部圆偏振片580射出。
如图14B所示，即使当上部圆偏振片580的线偏振片585和下部圆偏振片570的线偏振片575设置为使得其偏振轴彼此垂直时，经外封衬底560入射并经EL元件500反射的外部光(即，反射外部光)根据与图14A所示相同的原理而被阻挡。
另外，入射在绝缘衬底510一侧上并通过绝缘衬底510的外部光(即，透射外部光)经构成下部圆偏振片570的线偏振片575和补偿片571圆偏振，随后朝向外封衬底560行进。在此情况下，因为下部补偿片571和上部补偿片581的相位差延迟轴彼此垂直，因此透射的入射光沿与其通过绝缘衬底510时相同的方向线偏振，外封衬底一侧上的上部线偏振片585垂直于下部线偏振片575，使得阻挡了通过绝缘衬底510的透射外部光，而未经上部圆偏振片580朝向观察者590射出。
此处，反射外部光表示入射在外封衬底560上朝向绝缘衬底510行进并经内部EL元件500反射再次朝向外封衬底560行进的光、或者是入射在绝缘衬底510上朝向外封衬底560行进并经内部EL元件500反射再次朝向绝缘衬底510行进的光。另外，透射外部光表示经外封衬底560入射朝向绝缘衬底510行进的光、或者经绝缘衬底510入射朝向外封衬底560行进的光。
结果，仅从发射层530射出的光591为观察者590所见，而阻挡了入射在外封衬底一侧上的外部光。因此，尽管从发射层530沿着相对的两个方向射出光，绝缘衬底一侧的背景未被投射，使得观察者590仅可以识别从发射层530射出的光。这有益于改善图像清晰度质量。
因此，在本发明的双侧有机发光装置中，考虑从与观察者590相对的方向入射的透射外部光，优选下部补偿片571和上部补偿片581的延迟轴与下部线偏振片575和上部线偏振片585的偏振轴之间的交角成为在下衬底和上衬底处彼此相对的转角。
图11示出了根据本发明第十实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图11，第十实施例的双侧有机发光装置与第九实施例的类似，除去补偿片。具体而言，在第一实施例中，补偿片由一个λ/4补偿片构成，而在第十实施例中由多个补偿膜构成，每个补偿膜都具有相位差延迟轴，并起到λ/4补偿片的作用。
在根据第十实施例的双侧有机发光装置中，下绝缘衬底610上形成有下电极620。有机薄层630和上电极640形成在下电极620上。外封衬底660使用密封剂结合在下衬底610上，并将其封装。下部圆偏振片670和上部圆偏振片680分别设置在下衬底610和外封衬底660的外表面上。下部圆偏振片670包括下部线偏振片675A和下部补偿片671A。下部补偿片671A使用λ/4补偿片形成。类似地，上部圆偏振片680包括上部线偏振片685A和上部补偿片681A。上部补偿片681A使用多个补偿膜682至684，使其起λ/4补偿片的作用。此处，补偿膜682至684其相位差延迟轴彼此相同或不同。
图12示出根据本发明第十一实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图12，第十一实施例的双侧有机发光装置与第九实施例的类似，除去下部圆偏振片670的补偿片671B。具体而言，在第九实施例中，补偿片671B由一个λ/4补偿膜构成，而在第十一实施例中，由多个补偿膜672至674构成，每个补偿膜都具有相位差延迟轴，并起到λ/4补偿片的作用。
图13示出根据本发明第十二实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图13，第十二实施例的双侧有机发光装置与第九实施例的类似，除去下部圆偏振片670和上部圆偏振片680各自的补偿片671C和681C。具体而言，在第九实施例中，补偿片671C和681C每个都由一个λ/4补偿膜构成，而在第十二实施例中，由多个补偿膜672至674及682至684构成，每个补偿膜都具有相位差延迟轴，并起到λ/4补偿片的作用。
在图11至13所示的根据第十至十二实施例的双侧有机发光装置中，如第九实施例，当下部补偿片671和上部补偿片681的每个相位差延迟值表示为x时，每个相位差延迟值x满足以下等式：
nλ/2≤x≤(n+1)λ/2，其中n为整数。
由此，如第九实施例，透射外部光和反射外部光都可基于图14A和14B所示的原理阻挡，使得可以改善图像清晰度质量。
图15示出根据本发明第十三实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图15，第十三实施例的双侧有机发光装置与第九实施例的类似，但通过仅在外封衬底一侧设置圆偏振片，其可以应用于期望改善外封衬底一侧的光阻挡胜于下衬底一侧的情况。
在根据第十三实施例的双侧有机发光装置中，下绝缘衬底710上形成有下电极720。有机薄层730和上电极740形成在下电极720上。外封衬底760使用密封剂结合在下衬底710上，并将其封装。上部圆偏振片780设置在外封衬底760的外表面上，且下部线偏振片776设置在下衬底710的外表面上。圆偏振片780包括线偏振片785和补偿片781。补偿片781使用λ/4补偿片形成。
在图15所示的第十三实施例中，如图20A和20B所示，其可以实现不仅阻挡仅入射在观察者790(即，在外封衬底一侧)位置处的外部光还可阻挡此外部光的反射光的效果。
图16示出根据本发明第十四实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图16，第十四实施例的双侧有机发光装置与第十三实施例的类似，但其区别在于通过仅在下衬底一侧设置圆偏振片，其应用于期望改善下衬底一侧的光阻挡效果胜于外封衬底一侧的情况。下部圆偏振片770构造为线偏振片775和补偿片771。补偿片771使用λ/4补偿片形成。因此，对于观察者790在下衬底710一侧观察的情况，其可以获得不仅阻挡仅入射在下衬底710一侧的外部光还可阻挡此外部光的反射光的效果。
图17示出根据本发明第十五实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图17，第十五实施例的双侧有机发光装置与第十三实施例的类似，除去上部圆偏振片880的补偿片881B由多个补偿膜882至884构成，每个补偿膜都具有相位差延迟轴。
图18示出根据本发明第十六实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图18，第十六实施例的双侧有机发光装置与第十四实施例的类似，除去下部圆偏振片870的补偿片871构造为多个补偿膜872至874，每个补偿膜都具有相位差延迟轴。
图19示出根据本发明第十七实施例的双侧有机发光装置的截面结构。
参照图19，第十七实施例的双侧有机发光装置与第九实施例的类似。然而，对于构成圆偏振片970和980的偏振片971和981以及补偿片975和985形成为与第一或第二实施例类似的膜或涂层的情况，圆偏振片970和980分别设置在下衬底910和外封衬底960的内表面上。或者，在构成圆偏振片970和980的偏振片971和981以及补偿片975和985之中，偏振片971和981可以分别设置在下衬底910和外封衬底960的外表面上，而补偿片975和985分别设置在下衬底910和外封衬底960的内表面上。
另外，或者下部线偏振片971和上部线偏振片981中的任何一个可以形成在下衬底910和外封衬底960中任何一个的内表面上，而另一个偏振片可形成在另一个衬底的外表面上。另外，下部补偿片和上部补偿片可设置在衬底的内外表面与发射层之间。
考虑其中包括线偏振片和λ/4补偿片的圆偏振片结合在下衬底和上衬底一侧的表面上由此来阻挡透射外部光和反射外部光的双侧有机发光装置，介绍了本发明的第九至十七实施例。然而，此原理对于其它发射元件也适用。另外，可以在发射元件的阴极电极上额外形成钝化层。
由前述可见，根据本发明，通过在双侧有机发光装置的相对两侧上结合偏振片来阻挡外部光，可以实现具有高对比度的双侧有机发光装置。另外，对于用于折叠型双侧显示装置的情况，结合在玻璃衬底两表面上的偏振片不仅可以阻挡外部光，还可以起到保护下和上绝缘衬底的作用，例如抗震。
尽管已示出并介绍了本发明的几个实施例，本领域技术人员应理解，可以在不脱离本发明的原理和精神的基础上对此实施例进行改动，本发明的范围由所附权利要求及其等效物限定。
Claims (16)
1.一种双侧发光装置，包括：
下衬底和上衬底；
光发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；
上部偏振材料层，设置在上衬底的内表面和外表面中的至少一个之上；以及
下部偏振材料层，设置在下衬底的内表面和外表面中的至少一个之上，
其中该上部偏振材料层和该下部偏振材料层中的至少一个设置于衬底的内表面上。
2.如权利要求1所述的双侧发光装置，其中下部偏振材料层和上部偏振材料层为分别涂覆在下衬底和上衬底内表面上的涂层，并且设置为使得下部偏振材料层和上部偏振材料层的偏振轴彼此垂直。
3.如权利要求1所述的双侧发光装置，其中上部偏振材料层为涂覆在上衬底内表面上的涂层，下部偏振材料层为涂覆在下衬底外表面上的涂层，并且设置下部偏振材料层和上部偏振材料层使得下部偏振材料层和上部偏振材料层的偏振轴彼此垂直。
4.如权利要求1所述的双侧发光装置，其中上部偏振材料层为涂覆在上衬底外表面上的涂层，下部偏振材料层为涂覆在下衬底内表面上的涂层，并且设置下部偏振材料层和上部偏振材料层使得下部偏振材料层和上部偏振材料层的偏振轴彼此垂直。
5.如权利要求1所述的双侧发光装置，其中下部偏振材料层和上部偏振材料层每一个都是具有从0.1μm至50.0μm厚度的涂层。
6.一种双侧发光装置，包括：
下衬底和上衬底；
光发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；
上部偏振片，设置在上衬底的内表面和外表面中的任何一个之上；以及
下部偏振片，设置在下衬底的内表面和外表面中的任何一个之上，
其中该上部偏振片和该下部偏振片中的至少一个设置于衬底的内表面上。
7.如权利要求6所述的双侧发光装置，其中下部偏振片和上部偏振片为分别结合在下衬底和上衬底内表面上的偏振膜，并且设置为使得下部偏振片和上部偏振片的偏振轴彼此垂直。
8.如权利要求6所述的双侧发光装置，其中上部偏振片为结合在上衬底内表面上的偏振膜，下部偏振片为结合在下衬底外表面上的偏振膜，并且设置下部偏振片和上部偏振片使得下部偏振片和上部偏振片的偏振轴彼此垂直。
9.如权利要求6所述的双侧发光装置，其中上部偏振片为结合在上衬底外表面上的偏振膜，下部偏振片为结合在下衬底内表面上的偏振膜，并且设置下部偏振片和上部偏振片使得下部偏振片和上部偏振片的偏振轴彼此垂直。
10.如权利要求6所述的双侧发光装置，其中下部偏振片和上部偏振片每一个都是具有从50μm至300μm厚度的偏振膜。
11.如权利要求6所述的双侧发光装置，其中下部偏振片和上部偏振片的偏振轴设置为彼此垂直。
12.一种双侧发光装置，包括：
下衬底和上衬底；
光发射元件，形成在上衬底的内表面与下衬底的内表面之间并发射预定的光；
上部偏振元件，设置在上衬底的内表面或外表面中的任何一个之上；以及
下部偏振元件，设置在下衬底的内表面或外表面中的任何一个之上，
其中该上部偏振元件和该下部偏振元件中的至少一个设置于衬底的内表面上，
其中，设置下部偏振元件和上部偏振元件，使得下部偏振元件和上部偏振元件的偏振轴彼此垂直，以及
在观察位置处，透射由光发射元件射出的光，且阻挡所有入射在观察位置和与观察位置相对的位置处的外部光，在该观察位置处光从光发射元件射出。
13.如权利要求12所述的双侧发光装置，其中下部偏振元件和上部偏振元件每一个都为具有从0.1μm至50.0μm厚度的偏振材料涂层。
14.如权利要求12所述的双侧发光装置，其中下部偏振元件和上部偏振元件每一个都是具有从50μm至300μm厚度的偏振膜。
15.如权利要求12所述的双侧发光装置，其中下部偏振元件和上部偏振元件分别设置在下衬底和上衬底的内表面上。
16.如权利要求12所述的双侧发光装置，其中下部偏振元件和上部偏振元件分别设置在上衬底的内表面上和下衬底的外表面上，或者分别设置在上衬底的外表面上和下衬底的内表面上。
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