CN1549660A - 具侧向光利用功能的有机电激发光装置及侧向光利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置，包含一透明基板、一第一电极、一有机电激发光层、一第二电极以及一光导层。其中第一电极形成于透明基板之上；有机电激发光层形成于第一电极之上；第二电极形成于有机电激发光层之上；光导层形成于与透明基板同一位阶的位置。另外，本发明亦提供一种有机电激发光装置侧向光利用方法，其利用一第一导光器将有机电激发光装置中的透明基板的侧向光导出，以使所导出的侧向光形成一光源。

Description

具侧向光利用功能的有机电激发光装置及侧向光利用方法

技术领域

本发明涉及一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置以及有机电激发光装置侧向光利用方法，特别是一具有光导层的有机电激发光装置以及利用一导光器将有机电激发光装置中的透明基板的侧向光导出的有机电激发光装置侧向光利用方法。

背景技术

一般具信息显示与背光效果装置为了显示信息大多包含有一屏幕，例如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，液晶显示器利用发光二极管( light-emitting diode，LED)或其它发光源当作背光源，据以进行信息显示。

然而，一般具信息显示与背光效果装置另外具有一用以作为按键照明等用途的背光源，该背光源与屏幕为独立不同的元件。举例来说，如图1所示，传统移动通讯装置5(例如手机)的屏幕面板51为一液晶显示器，而手机按键52的背光源必须另外由一发光二极管发出。由于必须使用两个元件，使得手机整体成本增加，而且维护不易。再者，由于按键背光源为发光二极管，所以手机按键制作成突起结构，亦不符合手机追求轻薄短小的趋势。

近来，由于有机电激发光装置的技术发展趋于成熟，亦有业者选用有机电激发光装置作为屏幕的背光源，因为有机电激发光装置能够自发光、制程简单以及成本低，所以拥有很大的应用潜力。

现有技术的有机电激发光装置中，透明基板的折射率n₂(1.4-1.5)大于空气的折射率n₁(1)。根据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。当光线由透明基板传出元件且入射角大于sin^-1(1/n₂)时，光线会产生全反射，并被限制于透明基板中而形成基板波导的现象。由此可知，有机电激发光装置所产生的光线仅有一部份可传出元件外部，而剩余的另一部份会局限在基板中，无法让有机电激发光装置所产生的光源做最佳化使用。

发明内容

承上所述，本发明的目的提供一种可将透明基板的侧向光导出做再利用的有机电激发光装置。

本发明的另一目的提供一种利用一导光器将有机电激发光装置中的透明基板的侧向光导出的有机电激发光装置侧向光利用方法。

为达上述目的，本发明提供一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置，包含一透明基板、一第一电极、一有机电激发光层、一第二电极以及一光导层。其中第一电极形成于透明基板之上；有机电激发光层形成于第一电极之上；第二电极形成于有机电激发光层之上；光导层形成于与透明基板同一位阶的位置。

此外，本发明提供一种有机电激发光装置侧向光利用方法，其中，有机电激发光装置包含一透明基板，本发明有机电激发光装置侧向光利用方法利用一第一导光器将透明基板的侧向光导出，以使所导出的侧向光形成一光源。

由于有机电激发光层所产生的光线大部分被局限于装置中，仅有一小部份的光线传出装置外。有鉴于此，本发明提供一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其利用一光导层将驻留于透明基板中的侧向光线导引出来，以使所导出的侧向光形成一光源，用在其它用途之上。与现有技术相比，本发明可以增加光线的再利用，提升整个元件的使用效率。另外，将有机电激发光装置的侧向光导出，使其形成另一背光源的具信息显示与背光效果装置，利用导光器将发光器的侧向光导出，以使该侧向光形成一光源。在此，将侧向光利用于移动通讯装置与个人行动秘书装置的按键照明的背光源上。与现有技术相比，本发明的具信息显示与背光效果装置具有整合显示器以及背光面板的功能，由所导出的侧向光作为手机按键的背光源，而不需另外使用发光二极管元件，可以减少装置的成本。而且，不需利用发光二极管当移动通讯装置与个人行动秘书装置按键照明的背光源，亦可减少手机的厚度，使得手机平面化以及更加符合轻薄短小的趋势。

附图说明

图1为现有技术移动通讯装置或个人行动秘书装置的结构的示意图。

图2a和图2b为本实施例的具侧向光利用功能的有机电激发光装置的示意图。

图3为本实施例中光线的行进路线的示意图。

图4a和4b为本实施例的具侧向光利用功能的有机电激发光装置的另一示意图。

图5a和图5b为本实施例的具侧向光利用功能的有机电激发光装置的再一示意图。

图6a和图6b为本实施例的具侧向光利用功能的有机电激发光装置的又一示意图。

图7～图9说明本发明的有机电激发光装置侧向光利用方法的具侧向光利用功能的有机发光装置的示意图。

图中符号说明

1  具侧向光利用功能的有机电激发光装置

11 透明基板

12 第一电极

13 有机电激发光层

14 第二电极

15 光导层

16 光通元件

17 棱镜

18 传播层

19 反射层

2  第一导光器

21 光导层

22 棱镜

23 传播层

24 反射层

3  第二导光器

31 光导层

32 棱镜

33 传播层

34 反射层

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具侧向光利用功能的有机电激发光装置。

如图2a所示，本发明的第一实施例提供一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置1，包含一透明基板11、一第一电极12、一有机电激发光层13、一第二电极14以及一光导层15。其中第一电极12形成于透明基板11之上；有机电激发光层13形成于第一电极12之上；第二电极14形成于有机电激发光层13之上；光导层15形成于与透明基板11同一位阶的位置。

本实施例中的透明基板11可为一玻璃基板、一塑料(plastic)基板以及一柔性(flexible)基板。其中，塑料基板和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)基板以及一金属铬合物基材-环烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer，mCOC)基板。

接着，本实施例中的第一电极12藉由溅镀(sputtering)方式或是离子电镀(ion plating)方式形成于透明基板11上，此第一电极12可为透明阳极，其材质为一可导电的金属氧化物，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或是氧化铝锌(AZO)，其厚度在约500以上。

有机电激发光层13以蒸镀(evaporation)、旋转涂布(spincoating)、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。此外，有机电激发光层13所发射的光线可为蓝光、绿光、红光、白光、其它的单色光或单色光组合成的彩色光。

第二电极14使用蒸镀或是溅镀等方法形成于有机电激发光层13之上。第二电极14可为金属阴极，其厚度为500至5000，其材质可为铝、钙、镁：银、铝/氟化锂或是银。

参照图2a，本实施例的光导层15与透明基板11连接于一起，没有与光导层15相连接的其余三侧面则贴附一压克力材质的反射条，藉以将被局限于透明基板11中的光线完全导入光导层15中。另外，光导层15与透明基板11亦可分开设置，两者之间以一光通元件16相连接，如图2b所示。

光导层15的主要材质为丙烯酸树酯，例如polymethyl-methacrylate(PMMA)，其折射率为1.49，而反射的临界角约为42度，对于有机电激发光层13所产生的光线具有很高的穿透率。在此，光导层15的功能在于将有机电激发光层13所产生而被局限于透明基板11的侧向光线导出，进而将光线做更有效的利用，光线的行进路线如图3所示。

请参考图4a及图4b，本实施例的一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置1更包含一棱镜17，其设置于光导层15的一侧，于本实施例中设置于光导层15的下方，其目的增加正向光的强度。

再请参考图5a及图5b，本实施例的一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置1更包含一传播层18，其设置于棱镜17的一侧，于本实施例中设置于棱镜17的下方，其目的将光线均匀化。在此，传播层18的材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)镀上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

另外，如图6a及图6b所示，本实施例的一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置1更包含一反射层19，其设置于相对于棱镜17的光导层15的另一侧，于本实施例中设置于光导层15之上方，其目的控制光线的方向。

另外，有关本发明的有机电激发光装置侧向光利用方法的说明如下。

本发明的有机电激发光装置侧向光利用方法利用一第一导光器2将有机电激发光装置10中的透明基板11的侧向光导出，以使所导出的侧向光形成一光源。

其中有机电激发光装置10包含第一实施例的透明基板11、第一电极12、有机电激发光层13以及第二电极14，该等特征与功能不再赘述。

于本实施例中，如图7所示，第一导光器2包含一光导层21、一棱镜22、一传播层23以及一反射层24。其中，光导层21、棱镜22、传播层23以及反射层24的特征以及功能与第一实施例中的光导层15、棱镜17、传播层18以及反射层19相同，在此不再赘述。

于本实施例中，利用第一导光器2将透明基板11中的侧向光导出，以使所导出的侧向光形成一光源以供再度利用，如手机中的按键，进而增加有机电激发光层13所发出的光线的利用效能。

其中，光导层21形成于与透明基板11同一位阶的位置且相连在一起。透明基板11没有与光导层21相连接的其余三侧面则贴附一压克力材质的反射条，藉以将被局限于透明基板11中的光线完全导入光导层21中。

另外，本实施例中的第一导光器2亦可为一光通元件21’，此光通元件21’可为一光纤，如图8所示。

在此，第一导光器2亦可包含一第二导光器3，如图9所示。第二导光器3包含一光导层31，其特征与功能皆与上述的光导层21相同。此第二导光器3更包含一棱镜32、一传播层33以及一反射层34，该等元件的特征与功能皆与上述的棱镜22、一传播层23以及一反射层24相同。

本发明可应用于移动通讯装置与个人行动秘书装置上，当以有机电激发光装置10当作屏幕的背光源时，即可利用导光器将透明基板11的侧向光导出，并用于移动通讯装置与个人行动秘书装置的另一背光源上，如按键照明的背光源上。此举不仅可以利用侧向光来替代原本利用于按键照明的背光面板的发光二极管(LED)，进而减少整个装置的成本，更因为原本使用发光二极管的按键为突起结构，使以侧向光当作按键背光源时，整个装置能够更加平面化、更加轻薄。

本发明所提供的具侧向光利用功能的有机电激发光装置可将驻留在透明基板中的侧向光线导出，以使所导出的侧向光形成一光源，进而做更有效地再利用，例如将侧向光应用于手机的按键上。与现有技术相比，本发明利用一光导层将原本无法传出的光线由侧面导出，以供资源再利用。此一装置不仅提升有机电激发光装置本身的效能，更可降低装置整体的成本。

另外，本发明亦可应用于移动通讯装置与个人行动秘书装置上，当以有机电激发光装置当作移动通讯装置与个人行动秘书装置的屏幕背光源时，利用导光器将有机电激发光装置的侧向光导出，并使其形成另一背光源，例如应用于按键照明的背光源上。与现有技术相比，本发明整合移动通讯装置与个人行动秘书装置的显示屏幕以及背光面板，此举不仅可以利用侧向光替代发光二极管元件当作按键照明的背光源，以减少整个手机装置的成本；而且原本使用发光二极管为光源的按键照明元件为突起结构，当利用侧向光当作按键照明的背光源后，使整个装置更加平面化、更加轻薄，亦符合目前电子产品的趋势要求。

上述仅为举例性，而非为限制性者。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，均应包含于所述的申请专利范围中。

Claims (23)

1.一种具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，包含

一透明基板；

一第一电极，形成于该透明基板之上；

一有机电激发光层，形成于该第一电极之上；

一第二电极，形成于该有机电激发光层之上；以及

一光导层，形成于与该透明基板同一位阶的位置。

2.如权利要求1所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，更包含：

一棱镜，该用以增加正向光的强度的棱镜形成于光导层的一侧。

3.如权利要求2所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，更包含：

一传播层，该用以使所传输的光线均匀化的传播层形成于相对于光导层的棱镜的另一侧。

4.如权利要求2所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，更包含：

一反射层，该用以控制光线的传输方向的反射层形成于相对于棱镜的光导层的另一侧。

5.如权利要求1所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，该光导层与该透明基板连接一起。

6.如权利要求1所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，该光导层与该透明基板分开设置。

7.如权利要求6所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，该光导层与该透明基板以一光通元件连接。

8.如权利要求1所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，该光导层的材料为一丙烯酸树酯。

9.如权利要求3所述的具侧向光利用功能的有机电激发光装置，其特征在于，该传播层的材料为一聚对苯二甲酸乙二酯镀上聚甲基丙烯酸甲酯。

10.一种有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该有机电激发光装置包含一透明基板，该有机电激发光装置侧向光利用方法利用一第一导光器将该透明基板的侧向光导出，以使所导出的侧向光形成一光源。

11.如权利要求10所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第一导光器包含一光导层。

12.如权利要求11所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第一导光器更包含一棱镜，该用以增加正向光的强度的棱镜形成于光导层的一侧。

13.如权利要求12所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第一导光器更包含一传播层，该用以使所传输的光线均匀化形成于相对于光导层的棱镜的另一侧。

14.如权利要求12所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第一导光器更包含一反射层，该用以控制光线的传输方向的反射层形成于相对于棱镜的光导层的另一侧。

15.如权利要求11所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该光导层设置于与该透明基板同一位阶的位置。

16.如权利要求15所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该光导层与该透明基板连接一起。

17.如权利要求10所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第一导光器为一光通元件。

18.如权利要求17所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该光通元件为一光纤。

19.如权利要求10所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第一导光器更包含一第二导光器。

20.如权利要求19所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第二导光器为一光导层。

21.如权利要求20所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第二导光器更包含一棱镜。

22.如权利要求20所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第二导光器更包含一传播层。

23.如权利要求20所述的有机电激发光装置侧向光利用方法，其特征在于，该第二导光器更包含一反射层。

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