TW200809283A - Luminous panel - Google Patents

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200809283 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於照明領域且更特別關於發光板。 【先前技術】 一種已知的發光板包含由玻璃或塑膠所製成的透明平 面基板，在其中一個其主體面上配備有Ο LED (有機發光二 極體）型的電激發光裝置。該發光板經由在與載有OLED 裝置的面相反的一面上的表面發射均勻的光。 【發明內容】 本發明提出藉由改進光學性能及/或整合新穎光學功 能來拓展發光板的可用範圍。 就該目的而言，本發明的標的爲一種發光板，其包 含： -透明平面基板，其具有邊緣面、兩個主體面及既定 厚度； -至少一個利用與其中一個主體面結合之光源所得之 直接光區域； -可見光及/或紫外光輻射源，該輻射係由基板厚度 的全反射所導引；及 -至少一個用於提取經導引之輻射的提取區，該提取 區係與其中一個主體面結合，以形成與直接光區域分開的 另一發光區域’ -4- (2) (2)200809283 而且，在與提取區結合之主體面的一面上，直接光區 域具有比其他發光區域低的發光強度。 本發明的發光板因此提供基本上以地區分開的發光區 域（然而，有限的重疊區域是可能的）且具有分開或基本上 分開的來源。光源產生在可見光範圍內的輻射。 在基本上直接光區域中，光基本上來自該光源，藉由 來自結合之面的折射直接引導及/或通過基板，並再藉由 折射透過另一面離開 在其他分開的發光區域中，光基本上來自經提取導引 之在可見光及/或紫外光（UV)範圍內的輻射。當然，基板 特別用於導引光及/或UV。 爲了形成該其他發光區域，整個提取區或至少大部分 的提取區當然不會面對光源。提取區可實質上在與光源相 同的基板面上，例如在與光源相同的平面中，尤其與光源 鄰近且相接。提取區也可在基板的另一面上。 發光板可包含數個提取區，以形成數個發光區域。提 取區可爲連續或不連續者。 基本上分開來源的基本上以地區分開的發光區域允許 根據需要調整發光板的光學特徵。這也使得可以獲得不同 色彩及/或不同幾何學及/或具有不同光學功能的發光區 域。這兩種類型的區域可以要或不要同時發光且可以或不 予獨立控制。 提取區可用來例如增強由直接光區域所提供的照明， 尤其是用於建築照明時，或是使發光板更爲顯著。 •5- 200809283 (3) 本發明的發光板可用於戶外與室內，而且透明基板可 具有任何尺寸，例如1平方公尺的尺寸。 直接光可爲均勻的。例如，可選擇一或多種表面光 源。也可選擇實際上爲點狀光源的陣列，這些光源係例如 間歇性變亮，尤其用於裝飾照明。 而且，與其中大量光在基板中失去的先前技藝之發光 板不同的是，本發明的發光板也使用經導引之輻射來產生 光。 根據本發明的發光板可具有例如相當於已知均勻發光 板之發光強度的總平均發光強度，但是在直接光區域中仍 具有低於已知發光板的發光強度。在此方式中，由於經由 提取而供應的光而使電力消耗減低，因此增加發光效率。 根據本發明的發光板也可具有比已知發光板之發光強 度大的總發光強度，而不增加電力消耗。 根據本發明的發光板提供不均勻的照明，換言之，不 均勻地分布於其中一個主體面或兩個主體面上的照明。根 據本發明的發光板可提供有差異的照明，尤其是根據發光 區域的類型來提供，例如產生建築及裝飾用照明二者，或 建築及指示用照明二者，或建築照明及例如設計、標識、 文數字信號類型的展示二者，尤其用於教示目的及緊急出 口之展示。 其中一個或兩個主體面可完全被照亮，但是不均勻。 例如，在結合有光源的面上，直接光區域可與提取區相 接。在直接光區域與提取光區域的邊界上，光可直接從光 -6- (4) (4)200809283 源發出及從經提取導引之輻射（例如在基板中反向散射之 輻射）發出。 其中一個或兩個主體面可進一步包括一或多個連續或 不連續的不發光（黑暗）區域。 該兩個主體面可分別具有直接光區域，而且其發光強 度L 1及L2可實質上相同或故意不相同，例如具有大於 10%或甚至30%之差異。特別地，較佳的是增加引向基板 的光量，以促進導引及因此增加提取區的發光強度。 例如，L 1 (在與光源相對的一面上）經選擇爲至少兩倍 的L2或甚至三倍的L2(在與光源相同的一面上）。 通常，就視覺舒適感而言，L1可相當於1 200 cd/平 方公尺或更小，例如1 000 cd/平方公尺，而L2可相當於 5〇〇 Cd/平方公尺或更小，例如3 00 cd/平方公尺。 在較佳的具體實施例中，直接光區域佔有相當於基板 面積至少50%的面積，或更佳爲80%，且尤其在基板的中 央。 直接光區域可爲連續的。直接光區域也可以不連續， 例如呈具有一些既定的幾何學表面發光區域的形式（長方 形及/或方形及/或圓形等），它們可均勻地間隔且具有 基板面積至少5 0 %的總面積，或甚至8 0 %。 而且，提取區可替代地或另外地佔有基板面積不超過 3 0%的總面積，甚至更佳爲不超過1〇%。 提取區較佳係呈一或多個光帶的形式，尤其爲均勻的 光帶’而且較佳係放置在其中一個面的周圍上。這些光帶 (5) (5)200809283 可例如形成高發光框。 提取區面積越小，則發光強度L 3越大。發光強度L 3 可輕易爲1 5 00 cd/平方公尺或更高，例如約3 00〇 cd/平方 公尺。 在本發明的一個具體實施例中，至少當光源未變亮 時，在直接光區域中的發光板具有半反射性或反射性。發 光板較佳爲在直接光區域中形成鏡子，例如利用附著於其 中一個基板面上的鏡子（例如金屬箔、不鏽鋼板）或利用在 其中一個基板面上的金屬（尤其爲銀）層。 較佳的是，可將該鏡子放置在與光源結合之面上。鏡 子尤其可爲該光源的背面，換言之，比光源更遠離基板。 在此構型中，經導引之輻射不會因鏡子吸收而失去，而可 在提取區獲得特別高的發光強度。在具有電激發光層的裝 置中，離基板最遠的電極可形成鏡子。 如果希望優先選擇只照明在直接光區域中的一個面 上，則可將鏡子放置在與光源相對的一面上。當然，在此 構型中，由光源在基板方向上所產生的直接光係藉由鏡子 反射且然後自該區域離開。 因爲直接光係經由單一面離開，所以這可例如增加房 間內的直接光。例如，發光板爲瓷磚、天花板或發光鏡 子。 當光源變亮時，至少在具有鏡子的那一面上變亮時， 發光板也可形成鏡子。 在本發明的另一具體實施例中，當在直接光區域中的 -8- (6) (6)200809283 光源被關閉時，則發光板是透明的或一般透明的，尤其具 有可能大於20%之總透光率TL(較佳爲50%或更高，而甚 至更佳爲70 %或更咼）及50 %或更低之光反射率rl(較佳爲 30%或更低）。 如果發光板包含能夠吸收或反射大部分可見光的材料 (例如，藉由形成光源的一部分），則發光板在直接光區域 中被稱爲全透明的，然而該材料係分布於該區域中，使得 可見光充分透過。例如，該材料形成篩孔。 當光源未變亮時，則藉由設定高的總透光率Tl而因 此可產生例如照明窗。因此改進房間的照明，而不會損害 透光率。而且，藉由限制光反射（尤其在照明窗的外面）也 得以控制反射等級，例如以使符合強制的建築物立面抗眩 光標準。 而且，在該其他的具體實施例中，特別地，光源可較 佳爲表面光源，尤其爲由有機或無機電激發光層所構成的 裝置。當該表面光源變亮時，則該光源可進一步能夠保護 隱私，至少在晚上或在相對黑暗的環境中。 光源可爲單色，尤其爲藍光及/或綠光及/或紅光， 或可經改造，以產生白色光。 光源可選自至少一種下列光源： -多種發光二極體（LED); -光致發光層，其可在UV中，特別在近-UV(約360 至400奈米）中或在可見光中激發，較佳係與產生激發（初 級）輻射的電激發光裝置（LED，一種具有電激發光層之裝 200809283 (7) 置等）組合，光致發光層較佳係實質透明的；及 -具有有機或無機電激發光層之裝置，尤其爲〇 LED、 PLED型，TFEL裝置或TDEL裝置。 每一種這些光源進一步討論於下。 二極體型光源可經包封，換言之，其可包含半導體晶 片及封裝，例如其中晶片被包封在環氧樹脂或PMMA中 者。該封裝的功能可有幾種：保護免於氧化及水份，擴散 或準直元件，波長轉換等。 二極體可爲例如不具有準直透鏡的半導體晶片，例如 具有1 〇〇微米或1毫米等級之尺寸且可能具有例如保護用 的最小包封。 因此，二極體可特別選自至少一種下列的發光二極 體： -其主要的發射方向與結合之主體面垂直或較佳爲傾 斜於該主體面以促進導引的二極體； -具有傾斜於二極體發射表面及結合之主體面的兩個 主發射方向，而得到似蝙蝠翼形狀的二極體，該兩個方向 係例如集中在介於20至40°之間及介於-20至-40°之間的 角度上，具有約10°至20°之尖頂半角；及 -具有傾斜於二極體發射表面的一或兩個主發射方向 的二極體，兩個方向係集中於例如介於60至8 5°之間及介 於-60至-85°之間的角度上，具有約10°至30°之尖頂半 角。 通常，準直二極體可具有可小至2或3°之尖頂半角。 -10- 200809283 (8) 二極體可爲、、高功率〃二極體，換言之，一種具有功 率大於0.2瓦之二極體或具有發光度大於5流明（lumen)之 二極體。 然而，較佳的是避免過強的光點及選擇例如似蝙蝠翼 型的二極體。 光源（其爲光致發光層）通常爲以在基質中的磷顆粒爲 基礎的層。基質可爲例如無機物，而且可包含例如矽烷氧 化物聚合/聚縮合產物，如四乙氧基矽烷（TEOS)、四甲氧 基矽烷（TMOS)、甲基三乙氧基矽烷（MTEOS)及類似物。 這些基質的前驅體可提供與許多磷顆粒極佳的相容性。 磷顆粒最好可選自寬泛色調的色彩，以確定直接光區 域的色彩。 因此，可選擇發射不同波長的磷顆粒，將顆粒組合、 個別化及均質化，以產生黃或白光。 相同或發射不同波長的磷顆粒也可以不同的組成及/ 或濃度組合，以形成信號，如書寫信號或類似物，或任何 其他目的，尤其是裝飾目的。 較佳的是，爲了維持滿意的透光性，當光致發光層相 對不透明時，其範圍（寬度）受到限制，例如該層以具有數 十毫米寬度的區域形式而爲不連續者。但仍維持發光效 率。 作爲可激發的磷顆粒，尤其是可在近-UV中看見者， 可提及的有：可以發射紅光的Cas : (EU，Tm)2+，發射綠 光的SrAl2〇4: Eu2 +及發射黃光的Y3A15012: Ce。 -11 - 200809283 (9) 磷顆粒最好可具有至多100奈米的尺寸，較佳爲30 奈米，而甚至更佳爲10奈米，而且它們與基質形成的組 合是透明的。這些磷顆粒可在有機（尤其爲水性）醇懸浮液 中。 例如可提及的有所謂的 ''核-殼型〃顆粒，例如以用 於殻的ZnS及用於核的CdSe爲基礎之顆粒。 當然，發光板也可包括光致發光層，以轉換直接光源 的波長。例如，可提及的有發射黃-綠光的ZnS : Cu或發 射藍轉黃的Y3A15012: Ce。 光源可爲具有兩個電極的電激發光裝置，較佳爲呈電 子傳導層形式。 然而，離基板較遠的電極可爲金屬箔或板，而且也可 形成鏡子（尤其由銅、不鏽鋼或鋁所製成者）。 在其中光源產生經導引之光的構型中，較接近基板的 電子傳導層（通常爲底部電極）經選擇爲透明的，尤其具有 50%或更高的透光率TL，尤其爲70%或更高，甚至爲8〇% 或更高。 該電子傳導層可選自金屬氧化物，尤其爲下列材料： 摻雜錫之氧化物，尤其爲摻雜氟之氧化錫S n02 : F或摻雜 銻之氧化錫Sn02: Sb(可在以CVD沉積的例子中使用的 前驅體可爲鹵化錫或結合有氫氟酸或三氟乙酸類型之氟前 驅體的有機金屬）、摻雜之氧化鋅，尤其爲摻雜鋁之氧化 鋅ZnO : Al(可在以CVD沉積的例子中使用的前驅體可爲 鹵化鋅與鋁或有機金屬）或摻雜鎵之氧化鋅ZnO : Ga，或 -12- 200809283 (10) 其他摻雜之氧化銦，尤其爲摻雜錫之氧化銦 CVD沉積的例子中使用的前驅體可爲鹵化錫 金屬）或摻雜鋅之氧化銦（IZO)。 通常可使用任何類型的透明電子傳^ TCO(透明的導電氧化物）層，具有例如2至 度。也可使用薄金屬塗層或TCC(透明導電塗j Ag、Al、Pd、Cu或Au所製成且典型具有介灰 米之間的厚度者。 當然，就其中透明度爲直接光區域中所必 言，兩個電極均是透明的。 離基板較遠的電子傳導層可爲藉由濺射或 的不透明、反射性、金屬層，尤其爲包含A1 Pt或Cr者。 而且，裝置可優先具備至少一個阻擋層， 鹼金屬的阻擋層者，其係插入該經選擇之玻璃 近基板的電極之間。 具有鹼金屬阻擋性質的該層可以選自至少 列化合物的介電質爲基礎：氮化矽或氮氧化矽 氮氧化鋁、氧化矽或氧碳化矽，具有介於2 0 : 之間的厚度。 阻擋層可包括具有介於1.9至2.3之間的 層與具有介於1.4至1 · 7之間的低折射率之層 尤其以 Si3N4/ Si02 或 Si3N4/ Si02/Si3N4 順序 光源可爲具有無機或有機電激發光層的 ITO(可在以 與銦或有機 事層，例如 100奈米厚 罾），例如由 ^ 2與50奈 需的應用而 蒸發所獲得 、A g、C u、 尤其作用爲 基板與較接 其中一種下 、氮化鋁或 至150奈米 高折射率之 的交替層， 〇 電激發光裝 -13- (11) (11)200809283 置。 無機電激發光層稱爲TFEL(薄膜電激發光）層。此系 統通吊包括憐層及至少一'層介電層。 例如，介電層可以下列材料爲基礎：Si3N4、Si02、 Al2〇3、AIN、BaTi〇3、SrTi〇3、HfO、Ti02。 磷層可由例如下列材料所構成：ZnS : Μη、ZnS : TbOF、ZnS : Tb、SrS : Cu，Ag、SrS : Ce 或氧化物諸如 Z π 2 S i Ο 4 · Μη。 無機電激發光多重層的例子爲例如在文件US 6 3 5 8 6 3 2中所述者。 介電層可爲厚層（數微米）。因此稱爲TDEL(厚介電質 電激發光）層。製造TDEL的例子可見於文件EP 1 182 909 ° 具有有機電激發光層的二極體稱爲 OLED。通常 OLED可依據所使用的有機材料而分成兩大家族。如果有 機電激發光層爲聚合物，則該二極體稱爲PLED (聚合物發 光二極體）。如果電激發光層係由小分子所構成，則該二 極體稱爲SM-OLED(小分子有機發光二極體）。 PLED的一個實例係由下述多重層所構成：50奈米以 聚（苯乙烯磺酸酯）摻雜之聚（2,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT : PSS)層及50奈米苯基聚（對-苯乙炔）（Ph-PPV)層。上部電 極可爲Ca層。 通常SM-OLED之結構係由包含電洞注入層、電洞傳 輸層、發射層、電子傳輸層的多重層所構成。 -14- (12) (12)200809283 電洞注入層的一個實例爲酞青銅（CuPC)，電洞傳輸層 可爲例如N，N’-雙（萘-1-基）-N，N’-雙-(苯基）聯苯胺（α -ΝΡΒ)。發射層可爲例如以 fac-參（2-苯基吡啶）銦 [Ir(ppy)3]-摻雜之4,4’，4”-三（N-咔唑基）三苯胺（TcTA)之 層。電子傳輸層可由三-(8-羥基喹啉）鋁（Alq3)或二苯基二 氮雜菲（bathophenanthroline)(BPen)所組成。上部電極可 爲 Mg/Al 或 LiF/Al 層。 有機電激發光多重層的實例爲例如述於文件US 6 645 645中者。 在本發明的第一種有利設計中，該光源可形成（或更 佳爲構成）該經導引之輻射的光源，該輻射經選擇爲可見 光輻射。 在該情況中，因此回收大部分以相當於或大於全反射 角度的角度注入基板中的光，以形成分開的光區域。 該光源可例如具有朗伯（Lambertian)發射圖案。 根據本發明的發光板可具有單一電UV及/或可見光 輻射源，更明確的說，與其中一個主體面結合的該光源可 爲單一來源，而較佳爲電源。 甚至更佳的是，該可見光源可由電激發光裝置所構 成，例如，那些已敘述於上文中的裝置（OLED類型的 LED系列等）。 以此方式，發光板可同時具有簡單設計及高性能，而 且也不貴。 在本發明的第二種設計中，經導引之輻射的來源經選 -15- (13) (13)200809283 擇爲UV(較佳爲近-UV)輻射，且將該來源放置在邊緣面。 該UV源可爲簡單的半導體晶片。該光源可進一步放 置在邊緣面的凹進區域內或可黏合至可爲斜面或凸面的邊 緣面。尤其是，爲了限制反射，選擇具有介於導引物折射 率與外介質折射率中間，或看情況，介於與透鏡折射率中 間的光學折射率的黏著劑。凹進區域可沿著導引物形成狹 縫，以包容許多光源，該狹縫未顯露或顯露在至少一側 上，特別是用以幫助側面固定。洞底部可以是平面、凹 面、凸面、球面、雙曲線或非球面。該光源可位在用於保 護及/或固定光源的裝置中，其係在凹進區域內（尤其爲 U形區域內）及/或其佔有大部分的凹進區域。該裝置可 藉由黏著劑黏合、鈕釦卯合、閂等而緊繫於耦合邊緣面。 在本發明的該第二種設計中，光源包含光致發光層， 其可藉該UV(較佳爲近-UV)輻射激發且較佳係實質透明 的。 光源可引向其中一個主體面上，尤其在就該目的所提 供的凹處內，或在附著元件上。同樣地，提取區可直接在 其中一個主體面上或適合的附著元件上。 在一個有利的具體實施例中，光源可直接位在其中一 個主體面上，使光對基板的入射最佳化。 例如，以電激發光裝置作爲光源，使其中一個電子傳 導層直接沉積在基板（或阻擋子層）上。LED二極體可放置 在例如洞中的面上。光致發光層可直接沉積在主體面上。 爲了易於製造發光板，提取區較佳爲可與具有光源的 -16- (14) (14)200809283 面相反的主體面結合。 光源可與另一平面（較佳爲透明的）基板（如玻璃）以層 合中間層（尤其爲一種極透明層）予以黏合，或較佳爲層 合。 可選擇形成層合玻璃。層合中間層可爲透明的塑膠 膜，如聚乙烯丁醛（PVB)或乙烯/乙酸乙烯酯（EVA)膜。 也可使用透明的黏著劑樹脂。 或者，基板可形成多層中空玻璃（由複合材料或玻璃 製成），較佳爲雙層中空玻璃的玻璃窗格。光源較佳地可 置於具有氣體（尤其爲惰性氣體，例如氬氣）層的雙層中空 玻璃內。 光係藉由至少其中一種放置於該提取區中的下列裝置 提取： -擴散層，較佳係以礦物質顆粒爲基礎且較佳係具有 礦物質黏合劑者； -致使擴散的基板，尤其爲加工或粗糙基板；及 -擴散元件，尤其爲加工或粗糙元件，其附著於基板 上，較佳係與該基板具有實質上相同的折射率。 當經導引之輻射爲可見光輻射時，則擴散層可以散射 可見光的顆粒爲基礎且可爲在可見光中激發的磷顆粒，以 改變色彩。 在可見光中散射的顆粒可特別具有介於1〇〇奈米與1 微米之間的尺寸，尤其介於3 0 0與7 0 0奈米之間，如氧化 鋁顆粒或磷顆粒本身；這些可見光散射顆粒爲介電質、半 -17- (15) (15)200809283 導體或導體。 具有尺寸介於30與500奈米之間（尤其至少400奈米 尺寸）的磷顆粒也能夠散射可見光。如此則沒有必要加入 其他的散射顆粒。 當經導引之輻射爲UV輻射時，則擴散層可以散射顆 粒及發射可見光的以UV激發之磷顆粒爲基礎。提取區也 可包括第一個UV擴散層及以發射可見光的磷爲基礎之外 層。 藉由加工致使擴散的基板通常係由規則的幾何圖案所 形成，具有介於數微米與數毫米之間的尺寸，例如，稜鏡 片或甚至尺寸介於5與10微米之間的微透鏡。 藉由粗糙化致使擴散的基板通常可具有介於數微米與 數毫米之間的粗糙度。 透明基板可爲平行六面體，具有長方形或方形主體面 或甚至任何其他形狀（圓形、橢圓形、多角形等）的主體 面。該基板可具有例如大於〇.5或1平方公尺的大面積。 透明基板可由任何透明塑膠所製成，如聚碳酸酯、聚 乙烯丁醛、聚烯烴，尤其爲聚乙烯、聚丙烯或聚對苯二甲 酸乙二酯，聚胺甲酸酯、丙烯酸聚合物如聚甲基丙烯酸甲 酯，及離子聚合物樹脂，或各種共聚物。 在一個有利的具體實施例中，透明基板爲玻璃’且較 佳爲具有至少一個經微加工、噴砂或酸鈾刻的區域’以形 成擴散提取區。 而且，邊緣面的至少其中一個邊緣（較佳爲兩個邊緣） -18- 200809283 (16) 與結合有光源之主體面成一等於或大於4 5 °的外角，較佳 爲等於或大於8 0 °，但小於9 0 °，以使輻射再引向更寬的 提取區上。邊緣面因此可成斜面。 邊緣面的至少其中一個邊緣（較佳爲邊緣面的兩個邊 緣）可爲反射性且較佳係包含鏡子，以使經導引之輻射適 宜再循環。 位於相反面上面對提取區的區域也可反射，以遮蔽該 提取區及/或將反向散射之光再引向。 爲了限制經導引之輻射損失，故透明基板可爲在經導 引之輻射波長下具有吸收係數小於2.5公尺1之玻璃，較 佳爲小於0.7公尺胃1。 例如，選擇具有小於0.05%之Felll或Fe203的碳酸 鈉-石灰-5夕石玻璃’尤其爲得自Saint-Gobain Glass之玻 璃、'Diamant〃 、得自 Pilkington 之玻璃 ''Optiwhite"或 得自 Schott之玻璃'' B270 "。可選擇在文件 W0 04/02 5 3 34中所述的任何極透明的玻璃組成物。 在本發明的一種有利的設計中，該透明基板的厚度可 爲至少1毫米，較佳爲至少5毫米，以減少內部反射次數 及因此提取更多經導引之輻射，藉此有利於分開的發光區 域。 而且，可能有利的是將既定功能性的塗層倂入本發明 的發光板中。這可爲具有阻斷紅外線波長輪射之功能（例 如使用由介電層或氮化物（如TiN或ZrN)層或金屬氧化物 層或鋼層或Ni-Cr合金層所圍繞的一或多個銀層）、具有 -19- (17) 200809283 低發射功能（例如由摻雜之金屬氧化物，如Sn02 : 錫摻雜之氧化銦（ITO)，或一或多個銀層所製成者: 功能（使用親水性層）、防污功能（包含至少部分以 晶形結晶之 Ti〇2的光觸媒塗層）的塗層，或其 Si3N4 / Si02 / Si3N4 / Si02型的抗反射多重層。 對於具備多個電子傳導層的表面光源而言，其 導電層可具有低發射功能及/或控制太陽光的功能 本發明的發光板可依選擇形成（下列者二擇一 合）：裝飾或建築用發光系統；展示板，例如圖畫 或信號類型，尤其爲文數字類型；及指示元件，例 出口展示板。 通常根據本發明的發光板可裝配任何在建築物 裝置中的窗戶（火車窗、船或飛機艙窗、汽車天窗 車輛側窗或甚至一部分的後窗或擋風玻璃）。 也可理解的是本發明的發光板可裝配鑲嵌玻璃 玻璃的門，尤其爲拉門，在建築物中的兩個房間之 部隔間，尤其在辦公室中，或在陸地、空中或海上 置的兩個區域/隔間之間的內部隔間，或裝配商店 任何類型的容器。 根據本發明的發光板也可用於都市設備及/或 設。 該發光板可特別爲照明磚、天花板、公車候車 商店櫥窗之牆壁、珠寶展示盒或商店櫥窗、櫥架或 件、傢倶項目的面板，照明的冰箱架，魚缸壁或溫 F或以 >、防霧 金紅石 他例如 中一個 〇 或其組 、標識 如緊急 或移動 、工業 ，鑲嵌 間的內 移動裝 櫥窗或 內部陳 亭板、 傢倶元 室。也 -20- 200809283 (18) 可爲照明鏡。發光板可用於照亮浴室壁或廚房檯面。 【實施方式】 藉由詳閱下文對非限制性示範具體實施例的詳細說明 及檢視附圖，將可更瞭解本發明。 爲了清楚起見，應指出的是附圖中所顯示之物體的各 種元件（包括角度）並不一定按尺寸比例畫出。 圖la及lb分別顯示在本發明的第一個具體實施例中 的發光板100之前視圖及橫向截面圖。 該發光板1〇〇首先包含透明平面基板，較佳爲玻璃片 1，較佳爲厚片，例如4或6毫米厚度，且在可見光下具 有2.5公尺^或更小的吸收係數。較佳的是選擇在可見光 或近_UV下具有小於0.7公尺“之吸收係數的極透明碳酸 鈉-石灰-矽石玻璃。該玻璃片1具有第一個及第二個平行 主體面11，12及邊緣面13。 包含插入兩個電極之間的電激發光層的OLED、PLED 及TFEL電激發光裝置2係放置在第二個主體面12上。 作爲一實例，例如OLED型的有機電激發光裝置包含 在面1 2上依序排列的下列者： -隨意選用的鹼性阻擋層，例如氮化矽或氮氧化矽 層、氮化鋁或氮氧化鋁層、氧化矽或氧碳化矽層或其他具 有介於1.9至2 · 3之間的高折射率之層及具有介於1 · 4至 1 . 7之間的低折射率之層的交替層，尤其是根據s i3 N 4 / Si02或Si3N4 / Si02 / Si3N4之順序的交替層； -21 - (19) (19)200809283 -第一個電極（其爲單層或多層），稱爲後或底部電 極； -有機電激發光（OLED)系統，其典型係由下列所形 成： -a -NPD 層， -TCTA + Ir(ppy)3 層， -Bphen 層，及 -LiF 層； -第二個電極（其爲單層或多層），稱爲前或上部電 極。 或者，TFEL型的電激發光裝置包含在面12上依序排 列之下列者： -隨意選用的鹼性阻擋層，例如氮化矽或氮氧化矽 餍、氮化鋁或氮氧化鋁層、氧化矽或氧碳化矽層或其他具 有介於1·9至2.3之間的局折射率之層及具有介於1.4至 卜7之間的低折射率之層的交替層，尤其是根據Si3N4 / Si〇2或Si3N4/ Si02/ Si3N4之順序的交替層； -第一個電極（其爲單層或多層），稱爲後或底部電 極； -無機電激發光（TFEL)系統，其典型係由下列所形 成： -Si3N4 層， -ZnS: Μη 層，及 -Si3N4 層； •22- (20) 200809283 -第二個電極（其爲單層或多層），稱爲前或上部電 極。 裝置2爲在玻璃片丨任一面上的直接表面光源，較佳 爲白光源。因此界定在玻璃1任一面上的第一個直接光區 域 3 1，32。 在與裝置2相反的一面上的第一個直接光區域31覆 蓋第一個主體面11的中央部分，該區域面積超過80%的 玻璃面積，換言之，8 0 %的面1 1之面積。 在與裝置2相同的一面上的第二個直接光區域32延 伸於整個主體面1 2。 裝置2的特徵係經改造，以使得第一個直接光區域 31的發光強度L1較佳係大於第二個直接光區域32的發 光強度L2(如以粗箭頭F1及細箭頭F2所示）。 爲了使L 1大於L2，原則上使裝置經由後電極發射。 例如，就視覺舒適感而言，L1經選擇爲約1 000 cd /平方 公尺，而L2等於約500cd /平方公尺。 例如，選擇例如由具有約8 5 %之透光度的1το所製成 的透明電極作爲後電極’而且前電極經選擇爲半反射金屬 層，例如具有介於1 0與2 0奈米之間的厚度的銀層。 在直接光區域3 1 ’ 3 2中’當裝置2被打開時，則發 光板1 〇 〇是透明的，具有約6 5 %之透光率T L及約1 5 %之 光反射率Rl。 類似的性能水準可藉由選擇薄金屬層作爲後電極而獲 得，例如小於1 〇奈米厚度的銀層。 -23- 200809283 (21) 藉由將例如具有總厚度介於20與40奈米之間的介電 (單層或多層）塗層，例如ZnO或Si3N4塗層，加入例如前 電極中可增加發光板的透光率Tl及減低其光反射率Rl， 而不會大幅改變L1及L2。相反地，藉由變更介電塗層的 厚度及/或指數可增加L2及減低L1。 裝置2也是以玻璃1厚度的全反射所導引之輻射的光 源。 經引導之輻射係利用例如以分散在礦物質黏合劑中的 礦物質散射顆粒爲基礎的礦散層4 1，而自第一個面Π的 邊緣提取。因此界定了形成周圍發光框的光區域3 3，如 圖1 a所示，例如該區域具有相當於玻璃1寬度5 %的寬 度。擴散層41亦可只形成橫向帶或周圍縱向帶，而成另 一種變型。 爲了有利於經導引之輻射的提取，使形成邊緣面1 3 的每一邊緣與結合有光源2的第二個主體面1 2成一大於 8 0 °的外角α，且包含鏡子1 4，例如銀或銅金屬層。 由裝置2發射於第一個面1 1上的光有介於約1 5至 3 0%直接離開該第一個面（直接光），而由裝置2發射於第 一個面11上的光有介於約70至85%被導引。 發光強度L3爲例如約3 000 cd /平方公尺。框33的 發光強度比中央區域31大（如以更粗的箭頭F3的符號表 示）。 發光板1 〇〇可用於建築物的照明窗、照明門、溫室壁 或玻璃屋頂，或另外用於車輛側窗或發光車頂。第一個面 -24- (22) 200809283 11爲內面（最亮的面）。 當裝置2被打開時，中央區域31能夠使在夜間或在 黑暗環境中的房間或乘客區內的人保護隱私。爲了做到這 點’所需要的是由鑲嵌玻璃送出的光通量至少等於由房間 反射及送回的量 發光板100可形成雙層中空玻璃，裝置2較佳爲設置 在介於玻璃1與可能更薄的額外玻璃之間以氣體塡充的內 部空間中。 前及/或後電極可具有低發射功能及/或控制太陽光 的功能。 因此設計的發光板1 00也可用作透明的照明展示架、 發光的冰箱架，在兩個房間之間照明的透明隔間或魚缸 壁。裝置2的特徵可因此改造，以使得第一個直接區域 3 1的發光強度L 1實質上相當於第二個直接光區域3 2的 發光強度L2。 爲做到這點，前及後電極係經選擇爲具有類似或相同 的光學特徵，例如ITO層。 因此，在直接光區域31，32中，當光源被關閉時， 則發光板是透明的，具有約80%之透光率Tl及約之 光反射率Rl。 前及後電極也可選擇爲由具有厚度介於10奈米與20 奈米之間的薄銀膜所製成。 因此，在直接光區域31，32中’當光源2被關閉 時，則發光板具有約50%之透光率TL及約50%之光反射 -25- (23) 200809283 率RL。 光區域31，32是均勻的。發光板100也可具有至少 一個不連續及/或形成一種設計、標識或指示的直接光區 域’而成另一種發光板變型。 發光板100也可在每一個面11，12上具有數個直接 光區域（較佳係佔有至少5 0 %或甚至8 0 %的玻璃面積），可 能具有既定的幾何形狀（長方形、方形、圓形等）及/或經 均勻地分布，以提供裝飾用照明，而成另一種發光板變 型。 發光板1 00也可具有單一照明面1 1，例如具有微弱 發光強度L2的發光體，尤其爲照明磚或天花板，而成另 一種發光板變型。發光板1 00可用於照明浴室壁或廚房檯 面。例如，可選擇由例如鋁或銀所製成具有約1 00奈米厚 度的鏡層作爲上部電極。也可具有面對第二個面1 2的鏡 子。發光板1 〇 〇因此可在白天用作鏡子且在晚上用作照明 光源。 圖2顯示在本發明的第二個具體實施例中的發光板 200之縱向截面圖。 該發光板200係因下列技術特徵而不同於發光板 100 ： -擴散層以具有規則幾何圖案（例如微米尺度的溝槽） 的加工玻璃42代替，或以加入擴散塑膠框代替，而成另 一種變型； -玻璃窗格1與可能更薄及/或成爲斜面的背面玻璃窗 -26- (24) (24)200809283 格1’經由層合中間層5(如PVB中間層，較佳爲極透明 層，以維持滿意的透明度）及第二個照明面1 2予以層合； -裝置2延伸於被限制佔有例如60至70%的玻璃窗格 1面積的中央區域； -在介於直接光區域3 1與光提取區3 3之間有一不發 光的透明區域（黑暗區域）； -背面玻璃窗格Γ的外部面包括面對提取區42的金屬 鏡子1 Γ，以遮蔽該區域及回收能夠折射的反向散射光二 者；及 -較佳爲發光板的整個邊緣面（即玻璃窗格1的邊緣 面、玻璃片的邊緣面及背面玻璃窗格 Γ的邊緣面）包含鏡 子1 4 〇 裝置2係藉由層合保護。可特別藉由以空氣層或較佳 爲惰性氣體層代替PVB而形成雙層中空玻璃，而成另一 種變型。 發光板200可具有與發光板1〇〇或其中一種上述其變 型相同的功能，以特別： -用於建築物的照明窗、照明門、採光口、玻璃屋 頂、溫室壁，或另外用於車輛側窗或發光車頂，尤其具有 大於L2但小於L3的發光強度L1 ; -爲在兩個房間之間照明的透明隔間或另外爲照明 架、冰箱架，魚缸壁，尤其具有實質上相當於L2但小於 L3的發光強度L1 ; -具有至少一個形成一種設計、標識或指示的直接光 -27- (25) (25)200809283 區域，尤其具有小於L3的發光強度LI ; -在每一個面11，12上具有多個直接發光區域；及 -具有單一照明面1 1，例如發光體，尤其爲照明磚或 天花板，玻璃背面窗格Γ例如具備鏡子或以鏡子代替，或 以前電極爲鏡子。 圖3顯示在本發明的第三個具體實施例中的發光板 300之縱向截面圖。 該發光板3 0 0係因下列技術特徵而不同於發光板 100 ： -擴散層以玻璃的粗糙區域43代替，使其擴散，例如 藉由噴砂、化學蝕刻，或藉由加入擴散塑膠框（作爲一種 變型）予以粗糙化； -玻璃窗格1與可能不透明或至少在表面上反射，可 能更薄及/或成爲斜面的平面元件6經由層合中間層5 (如 由P V B所製成，較佳爲薄及/或極透明的中間層）予以層 合； -裝置2延伸於被限制佔有例如60至70%的玻璃窗格 1面積的中央區域且與平面元件6連接，裝置2主要經由 前電極（接近於玻璃窗格1者）發射，該電極經選擇爲透明 的，例如由ITO所製成； -發光板3 00只具有單一照明面1 1 ;及 -隨意地，玻璃窗格1的邊緣13’爲直邊緣。 元件6可爲由銀或鋁所製成的金屬箔，用作後電極。 發光板3 00可具有已敘述的特定功能，以特別： -28- (26) (26)200809283 -爲發光體，尤其爲照明磚或天花板，具有保持比發 光強度L1大的發光強度L3 ; -具有至少一個形成一種設計、標識或指示的直接光 區域；及 -在面11上具有多個直接光區域。 圖4a及4b分別顯示在本發明的第四個具體實施例中 的發光板4 0 0之前視圖及縱向截面圖。 該發光板400係因下列技術特徵而不同於發光板 100： -電激發光裝置2以發光二極體（LED)2’代替，這些二 極體發射例如藍光，具有例如 ''似蝙蝠翼〃發射圖案且形 成指示用發光元件3 Γ，例如箭頭； 擴散層被以散射且發射黃光之發光顆粒爲基礎之層 44代替，以從藍光產生白光，例如Y3A15012 : Ce層，該 層44形成兩個橫向周圍帶； -發光板具有單一照明面1 1，其具有在中央區域中以 發射黃光的透明磷顆粒爲基礎之層7，以從藍光產生白 光，例如所謂的 '核-殼型〃顆粒，例如以用作殻的ZnS 及用作核的CdSe爲基礎之顆粒；及 -面12包含面對擴散帶44的兩個鏡層12’。 當二極體2'被關閉時，在直接光區域31中的發光板 完全透明，具有約85%之總透光率TL及約15%之光反射 率RL。 二極體2’也可具有裝飾功能且可均勻地分布在中央區 29- 200809283 (27) 域中。 在一變型中，因爲二極體2’發射白 省略，而層4 4可簡單地以散射顆粒爲 顆粒。 在另一變型中，因爲二極體2’發射 選擇可在近-UV中激發的透明磷層及可 具有磷之擴散層。 在另一變型中，層7被省略，而電 留且形成發光的信號元件3 Γ。 發光二極體2’也可以形成箭頭3ΓΕ 號元件代替。層7因此被省略。 圖5 a及5 b分別顯示在本發明的第 的發光板500之前視圖及縱向截面圖。 該發光板5 00係因下述技術特穩 100 〇 電激發光裝置2被透明的光致發另 中在中央且延伸於8 0 %的面1 1。該層 多個在可見光波長內的輻射之UV可激 基礎，例如核-殻型顆粒，例如以用作殼 的CdSe爲基礎之顆粒。 L2與L1相同。而且，當層2”未激 區域3 1，3 2中的發光板爲透明的，具; 率TL及約15%之光反射率。 發光板5 0 〇包括經導引之輻射的光

光，所以層7可被 基礎，例如氧化銘 •近-U V，所以因此 在近-UV中激發的 激發光裝置2被保 的T D E L或任何信 五個具體實施例中 t而不同於發光板 3層2 ”代替，其集 2 ”係以發射在一或 發的磷奈米顆粒爲 :的ZnS及用作核 發時，則在直接光 每約8 5 %之總透光 源，經選擇爲UV -30 - (28) (28)200809283 輻射，較佳爲近-UV輻射，並放置在直邊緣上且在邊緣面 1 3上沒有鏡子。這些爲例如黏合於邊緣面上的半導體晶 片形式的二極體20系列。選擇氖管，而成另一種變型。 UV輻射係藉由玻璃窗格1厚度的全反射而傳播，且 經由以轉換UV成爲可見光的發光顆粒及以散射顆粒（例 如發射紅光的 CaS : (Eu，Tm)2+，發射綠光的SrAl204 : Eu2 +與發射藍光的核-殼型顆粒之混合物）爲基礎之橫向擴 散帶44’提取。該提取係在相同的面1 1上進行。 藉由層2 ”朝向基板發射的輻射部分被導引且在區域 44’中提取。L3可爲約1000 cd /平方公尺。 當然，就每一具體實施例而言，可取代或加入一或多 個其他具體實施例的某些特性，尤其是提取類型，發光板 的單塊或多重本質，光源類型，光源排列與範圍，及一或 兩個發光面的選擇。 【圖式簡單說明】 •圖1 a及1 b分別顯示根據本發明第一個具體實施例 的發光板之前視圖及橫向截面圖； •圖2顯示本發明第二個具體實施例的發光板之縱向 截面圖； •圖3顯示本發明第三個具體實施例的發光板之縱向 截面圖示； •圖4a及4b分別顯示本發明第四個具體實施例的發 光板之前視圖及縱向截面圖； -31 . (29) 200809283 •圖5a及5b分別顯示本發明第五個具體實施例的發 光板之前視圖及縱向截面圖。 【主要元件符號說明】 1 :基板 Γ =背面玻璃窗格 2 :光源 2’ ：發光二極體 2 ":光致發光層 5 :層合中間層 6 :平面元件 7 ··層 1 1 :主體面 1 1 ’ ：金屬鏡子 1 2 :主體面 1 2 ’ ：鏡層 13 :邊緣面 1 3 ’ ：邊緣面 1 4 :鏡子 20 :二極體系列 3 1 :直接光區域 3 2 :直接光區域 3 2 1 :直接光區域 3 3 :發光區域 -32- (30) (30)200809283 41 :提取區 42 :加工玻璃 43 :玻璃的粗糙區域 4 4 ··層 44’ ：橫向擴散帶 1 〇 〇 :發光板 2 0 0 :發光板 3 00 :發光板 4 0 0 :發光板 5 0 0 :發光板 F 1 :發光強度L 1 F2 :發光強度L2 F3 :發光強度L3

Claims (1)

1. (1) 200809283 十、申請專利範圍 1· 一種發光板（100至500)，其包含： -透明平面基板（1)，其具有邊緣面（13，13，）、兩個 主體面（1 1，12)及既定厚度； -至少一個利用與其中一個主體面（1 1，1 2)結合之光 源（2，2’，2”）所得之直接光區域（31，32，32，）；及 •可見光及/或紫外光輻射源（2，2’，2")，該輻射係 由基板厚度的全反射所導引， 其特徵爲該基板包括至少一個用於提取經導引之輻射 的提取區（41至44’），該提取區係與其中一個主體面 (1 1)結合，以形成與直接光區域分開的另一發光區域 (33)，而且，在與提取區（41至44·)結合之主體面（11)的面 上，直接光區域（3 1)具有比其他發光區域（3 3)低的發光強 度。 2.根據申請專利範圍第1項之發光板（100至5 00)，其 中直接光區域（31，32，32’）佔有相當於基板（1)主體面至 少5 0%的面積，尤其在中央區域。 3 .根據申請專利範圍第1及2項中任一項之發光板 (100、200、400、500)，其中在直接光區域（31，3Γ)中， 當光源（2，2')被關閉時，則發光板是透明的或一般透明 的，尤其具有可能大於20%之總透光率Tl及低於50%之 光反射率Rl，且其中光源（2)較佳爲表面光源，尤其爲由 有機或無機電激發光層所構成的裝置。 4.根據申請專利範圍第1及2項中任一項之發光板 -34- (2) (2)200809283 (3 00)，其中當在直接光區域（3丨）中的光源（2)被關閉時， 則發光板形成鏡子。 5·根據申請專利範圍第丨或2項之發光板（100至 4 0 0)，其中光源爲單一光源，且較佳爲由電激發光裝置所 構成者。 6 .根據申請專利範圍第〗或2項之發光板（1 0 0至 400) ’其中光源（2，2’）形成（更佳爲構成）該經導引之輻射 的來源，該輻射經選擇爲可見光輻射。 7 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（5 0 0 )，其中 所選擇之紫外光輻射源（20)係放置在邊緣（13)上且光源（2，，） 爲可藉該UV輻射激發之光致發光層。 8 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（1 0 0， 200，400，500)，其中光源（2，2，，2”）係直接放置在其中 一個主體面上，且提取區（41，42，44)較佳爲與具有光源 之主體面相反的主體面結合。 9·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（200， 3 0 0)，其中將光源（2)與另一（尤其爲透明的）平面基板 (Γ，6 )使用層合中間層（5 )(尤其爲一種極透明中間層） 予以黏合，或較佳爲層合，或其中基板形成雙層中空玻璃 的玻璃片且光源係較佳爲放置於該雙層中空玻璃內。 1 〇 .根據申請專利範圍第1或2項之發光板（1 〇 〇至 5 0 0)，其中藉由下列至少一種放置於該提取區中的裝置進 行光提取：擴散層（4 1，4 4，4 4 ·)，較佳爲礦物質層；致使 擴散的基板，尤其爲加工基板（4 2 )或粗糙基板（4 3);擴 -35- (3) (3)200809283 散元件，尤其爲加工或粗糙元件，其附著於透明基板上。 η ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（i 0 0至 5 0 0) ’其中透明基板（1)係由玻璃所製成，較佳爲具有至 少一個經微加工、噴砂或酸蝕刻的區域，以形成提取區 (42 ， 43) ° 1 2 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（丨〇 〇， 200，400)，其中邊緣面（13)的至少一個邊緣與結合有光 源之主體面成一等於或大於45。的外角（α)，較佳爲等 於或大於8 0 °，但小於9 0 °。 1 3 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（1 〇 〇至 5 0 0)，其中該邊緣面（13)的至少一個邊緣具有反射性，且 較佳爲包含鏡子（1 4)。 1 4 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板，其中該 透明基板爲在經導引之輻射波長下具有吸收係數小於2.5 公尺_1之玻璃，較佳爲小於0.7公尺-1。 1 5 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（1 〇 〇至 5〇〇)，其中該透明基板（1)的厚度爲至少1毫米，較佳爲 至少5毫米。 1 6 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（1 〇 〇至 5〇〇)，其中該發光板形成照明板及/或裝飾板及/或建築板 及/或指示或展示板。 1 7 ·根據申請專利範圍第1或2項之發光板（1 〇 〇至 5 0 0 )，其中該發光板形成用於建築物的鑲嵌玻璃，如帷幕 牆，照明窗；用於運輸工具的鑲嵌玻璃，如後窗、側窗或 -36- (4) 200809283 汽車天窗，或用於任何其他陸地上、海上或空中運輔^ U丄具 的鑲嵌玻璃；用於道路或都市照明的發光板；用於都市％ 家庭傢倶’照明磚’天花板’公車候車亭板，展示櫃、珠 寶展示盒或商店櫥窗之牆壁’櫥架或傢倶元件，傢倶項目 的面板’照明的冰箱架’魚缸壁，溫室，照明鏡的鑲嵌玻 璃。 -37-