CN102290533A - 有机发光组件及其制造方法及使用其的照明装置 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光组件的制造方法与结构，此有机发光组件的结构系透过一具弹性的光取出膜包覆镀膜基板的出光面及囊封基板以外的镀膜基板的至少一侧边，以达到预防基板破裂的功效。此光取出膜并可掺杂一种或一种以上与光取出膜材料折射系数不同的粒子，通过粒子将光散射，使得光线进入空气的前减少全反射的比例，进而达到增加光取出效率的效果，提高有机发光组件的整体效率。
Description
【技术领域】
本发明是有关于一种有机发光组件(OLED lighting element)的结构，且特别是有关于一种同时具有保护及增加有机发光组件光取出效率(out-coupling)的结构。
【背景技术】
有机发光二极管(OLED)有轻、薄、高彩度、高对比以及可做在可挠曲的基板上等优点，近年来在照明及显示器领域大量地被应用。
一般传统的有机发光组件(OLED lighting element)结构如图1所示，包含基板1、第一电极层2、有机材料层3以及第二电极层4。因此，有机发光组件通电后，电子和电洞在有机材料层3结合放光后，其中一部分光源会经过第二电极层4反射后，进入有机材料层3，再进入玻璃镀膜基板1；另一部分光源则是直接穿过了第一电极层2后进入玻璃镀膜基板1。当光源要由玻璃镀膜基板1穿出至空气时，在接口上，因为光由高光学折射系数的介质进入如空气(n～1)这种低光学折射系数的介质中，会发生大角度的光被全反射的情形，使得很多光无法穿出镀膜基板进入空气，导致出光量很低。一般来说，有机发光组件的出光效率(external out-coupling efficiency)只有10～20％左右，如何增加OLED组件的出光效率成为竞相研究的课题。且如图2所示，因为一般下方镀膜玻璃基板1尺寸会大于上方囊封基板5，使镀膜玻璃基板1的侧边13在组装、运送或使用时容易发生破裂(crack)或撞碎的问题，所以如何设计在增加光出光效率的同时又能保护镀膜玻璃基板亦是有机发光组件重要的课题。
【发明内容】
本发明的目的就是在提供一种兼具保护有机发光组件基板又同时可增加光取出效率的结构。
本发明的再一目的是提供一种兼具保护有机发光组件基板又同时可增加光取出效率的制作方法。
本发明的又一目的是提供一种组装简便，组件又不易破裂有机发光照明装置。
本发明提出一种具有保护结构的有机发光组件，其包含具有第一表面、与第一表面相对的出光面及至少一侧边的基板，位于第一表面上方的有机发光多层结构，位于第一表面上方并包覆有机发光多层结构的囊封基板，以及位于出光面侧并包覆基板侧边的光取出膜。
本发明另外提出一种具有保护结构的有机发光组件的制作方法，先准备具有第一表面、与第一表面相对的出光面及至少一侧边的基板，再形成有机发光多层结构于第一表面上方，再形成一囊封基板于该第一表面的上方并包覆有机发光多层结构，最后设置一光取出膜于出光面侧并包覆基板侧边。
本发明再提出一种照明装置，除包含上面所述的有机发光组件外，另包含有组装该有机发光组件的支架，在支架上有电性接触点，用于将电力传导至有机发光组件。
在本发明的较佳实施例中，上述的光取出膜为具有弹性的低吸收光学硅胶膜。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
图1绘示为已知的有机发光组件结构的剖面图。
图2绘示为已知的贴上具光散射性的光学膜的有机发光组件结构的剖面图。
图3绘示为本发明的具保护及光散射性的光学膜的有机发光组件结构的剖面图。
图4绘示为利用本发明的有机发光组件模块及利用其模块所组装的照明装置的上视图。
【主要组件符号说明】
1：玻璃镀膜基板(deposition substrate)
2：透明导电层
3：有机材料层
4：反射电极
5：囊封基板
6：光取出膜
7：第一接触电极
8：第二接触电极
9：粒子
10：有机发光多层结构
11：支架
12：电性接触点
13：镀膜基板侧边
15：有机发光组件
16：有机发光模块
20：照明装置
【具体实施方式】
图3所示为本发明的有机发光组件(OLED lighting element)结构的剖面图。有机发光组件在制作上，会先将有机发光多层结构10镀在玻璃镀膜基板1的镀膜面上，再覆上囊封基板(cover glass)5后形成有机发光组件15。接着，将有机发光组件15的出光面侧、镀膜基板的侧边及未被囊封基板5覆盖的镀膜面，以光取出膜6包覆，形成一有机发光模块16。其中有机发光多层结构10包含有透明电极层2如铟锡氧化物(ITO，Indium TinOxide)、有机发光层(organic layer)3及金属反射电极4。有机发光层3为高光学折射系数(refractive index，n)的材料，折射系数约为1.8，透明导电层2，如铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)(n～1.9)，玻璃镀膜基板1(n～1.5)也是高光学折射系数的材料。其中ITO电极2及反射电极4会分别电性连接到玻璃镀膜基板1上的第一接触电极(1st contact electrode)7及第二接触电极(2nd contact electrode)8。一般镀膜基板1多为四边形，亦可为三角形、圆形或任意多边形。囊封基板5一般会小于镀膜基板1，使位于镀膜基板1上的第一接触电极(1st contact electrode)7及第二接触电极(2nd contact electrode)8的至少一部份能外露。因外露于囊封基板5外的部分镀膜面与侧边13，有具有弹性的光取出膜6，例如硅胶膜(siliconefilm)做包覆，破裂的情形可大幅改善。
此外，在此弹性光取出膜6中，可掺入一种或多种与此膜材料折射系数不同的粒子9，例如折射系数较高的TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnS、ZnSe、TeO2、HfO2、SiO、SnO2、ZnO或折射系数较低的SiO2、MgF2、LiF等，掺入的粒子9与硅胶膜的重量百分浓度为0.05～10％，粒子9的粒径大小分布则为80～5000nm，使光取出膜6的雾度(Haze)能达60以上。
当有机发光组件15的光由镀膜基板1出射进入弹性光取出膜6时，由于粒子9与光取出膜6的折射率不同，光线会被散射开来，使得当光线穿出光取出膜6进入空气时，光线被全反射的比例变低，所以光取出效率就会大幅增加。
表一为在硅胶膜中掺入与硅胶膜不同折射率的粒子9如TiO2或SiO2，及不同重量百分浓度下所得的光出光效率结果。此实验中所使用的粒子9的粒径大小分布为100～1000nm，平均粒径260nm，Haze为光取出膜6加入粒子9后的雾度，Gain为有机发光组件15有加入光取出膜6比起没光取出膜6时光的出光比率(Power Gain)。
由表中可知当光取出膜6为单纯的光学硅胶膜时，有机发光组件15的出光比率为未加入光取出膜6时的1.06倍，而当掺入SiO2粒子或TiO2于光学硅胶膜时，光取出膜6的雾度大为增加，光线散射情况明显，使得出光比率可增加至1.29～1.51倍，出光效率比起未使用此光取出膜6增加了50％以上。
表一
如图4所示，可使用前述实施例的有机发光组件15以作为照明装置(luminaire)20，如灯具的应用上。先将有机发光组件15置入有弹性的光取出膜6中，形成一有机发光模块(OLED lighting module)16。因为光取出膜6为有弹性的光学硅胶膜，在置入有机发光组件15时，可先拉伸变大，便于将有机发光组件15置入，组完后再恢复成原状如图4虚线所示，充分保护镀膜基板1侧边13。之后再将模块16组装排列在支架11上，支架11上设有多个电性接触点(contact pad)12，各电性接触点12各自与有机发光组件15上的第一接触电极7及第二接触电极8电性连接。当照明装置20通电，即可将电传导至各有机发光组件模块16，点亮此照明装置20。此组装方式非常简便，组件又不易破裂，很适合将有机发光组件15应用在照明装置20上。
综上所述，在本发明以使用弹性光取出膜6做为包覆镀膜基板1的保护，并可在光取出膜6中掺杂不同折射系数的粒子9以增加光取出效率，因而达到兼具保护有机发光组件基板1又同时可增加光取出效率的目的。
本发明因采用具弹性的光取出膜例如低吸收光学硅胶膜包覆镀膜基板及其侧边结构，将外露于囊封基板外的镀膜基板侧边因弹性硅胶膜包覆而受到良好的保护，因而已知镀膜基板易于组装、运送或使用中发生破裂的问题得以被解决。此外，因为光取出膜使用低吸收光学硅胶膜，不会使得有机发光组件所发出的光因经过此膜被吸收而减损效率。而若进一步在光取出膜中参杂与光取出膜材料不同折射系数的粒子，则可使有机发光组件所发出的光在入射至光取出膜后被散射成更多的角度，减少光因从密介质到疏介质而发生全反射的比例。如此一来，射出至空气中的光出射率将比的前更高，得以增加有机发光组件的光取出效率。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (20)
1.一种有机发光组件，其包含：
一基板，其具有一第一表面、与该第一表面相对的一出光面及至少一侧边；
一有机发光多层结构，位于该第一表面的上方；
一囊封基板，位于该第一表面的上方并包覆该有机发光多层结构；以及
一光取出膜，位于该出光面侧并包覆该基板的该侧边。
2.根据权利要求1所述的有机发光组件，其特征在于，该有机发光多层结构包含：
一透明电极，位于该基板的该第一表面的上方；
一有机发光材料，位于该透明电极的上方；以及
一金属电极，位于该有机发光材料的上方。
3.根据权利要求1所述的有机发光组件，其特征在于，该光取出膜为具有伸展特性的弹性材料。
4.根据权利要求3所述的有机发光组件，其特征在于，该光取出膜为光学硅胶膜。
5.根据权利要求1所述的有机发光组件，其特征在于，该光取出膜掺杂有至少一种与光取出膜材料折射系数不同的微小粒子。
6.根据权利要求5所述的有机发光组件，其特征在于，该微小粒子折射系数大于光取出膜材料的折射系数。
7.根据权利要求5所述的有机发光组件，其特征在于，该微小粒子折射系数小于光取出膜材料的折射系数。
8.根据权利要求5所述的有机发光组件，其特征在于，该微小粒子可选自TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnS、ZnSe、TeO2、HfO2、SiO、SnO2、ZnO、SiO2、MgF2、LiF之一或其混合物。
9.根据权利要求5所述的有机发光组件，其特征在于，该微小粒子与光取出膜材料的重量百分浓度比为0.05～10％。
10.根据权利要求5所述的有机发光组件，其特征在于，该微小粒子粒径为80～5000nm的间。
11.根据权利要求1所述的有机发光组件，其特征在于，该光取出膜的光学雾度在60％以上。
12.根据权利要求2所述的有机发光组件，其特征在于，该基板的该第一表面上具有一第一接触电极及一第二接触电极，分别与该有机发光多层结构的该透明电极与该金属电极电性连接。
13.根据权利要求1所述的有机发光组件，其特征在于，该光取出膜进一步包覆外露于该囊封基板外的该第一表面。
14.一种有机发光组件的制作方法，其步骤包含：
准备一基板，该基板具有一第一表面、与该第一表面相对的一出光面及至少一侧边；
形成一有机发光多层结构于该第一表面上方；
形成一囊封基板于该第一表面的上方，用以包覆该有机发光多层结构；以及
设置一光取出膜于该出光面侧并包覆该囊封基板以外的该镀膜基板的该侧边与部分该第一表面。
15.一种照明装置，包含：
至少一个根据权利要求1所述的有机发光组件；
一支架，用以组装该有机发光组件；以及
一电性接触点，设置于该支架上，用于将电力传导至该有机发光组件。
16.根据权利要求15所述的照明装置，其特征在于，该光取出膜进一步包覆外露于该囊封基板外的该第一表面。
17.根据权利要求15所述的照明装置，其特征在于，该光取出膜为具有伸展特性的光学硅胶膜。
18.根据权利要求15所述的照明装置，其特征在于，该光取出膜掺杂有至少一种与光取出膜材料折射系数不同的微小粒子。
19.根据权利要求18所述的照明装置，其特征在于，该微小粒子可选自TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnS、ZnSe、TeO2、HfO2、SiO、SnO2、ZnO、SiO2、MgF2、LiF之一或其混合物。
20.根据权利要求18所述的照明装置，其特征在于，该微小粒子与光取出膜材料的重量百分浓度比为0.05～10％。
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