TWI424226B - 面光源與顯示面板 - Google Patents

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TWI424226B TW099112680A TW99112680A TWI424226B TW I424226 B TWI424226 B TW I424226B TW 099112680 A TW099112680 A TW 099112680A TW 99112680 A TW99112680 A TW 99112680A TW I424226 B TWI424226 B TW I424226B
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Chun Hsiang Fang
Chen Chi Lin
Chung Wei Liu
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Description

面光源與顯示面板
本發明是有關於一種面光源與顯示面板，且特別是有關於一種可以提高元件的出光量的面光源與顯示面板。
有機電激發光元件(organic electroluminescent device)是一種可將電能轉換成光能且具有高轉換效率的半導體元件，其常見的用途為指示燈、顯示面板以及光學讀寫頭之發光元件等。由於有機電激發光元件具備如無視角問題、製程簡易、低成本、高應答速度、使用溫度範圍廣泛與全彩化等特性，因此符合多媒體時代顯示器特性的要求，可望成為下一代的平面顯示器之主流。
一般而言，有機電激發光元件包括陽極、有機發光層以及陰極。有機電激發光元件的發光原理是將電洞、電子分別由陽極、陰極注入至有機電激發光層。當電子與電洞在有機電激發光層中相遇時，會進行再結合而形成光子(photon)，進而產生放光的現象。
由於有機電激發光層與作為電極的透明導電層皆為具有高折射係數的材料，因此當電子與電洞再結合而發出的部分光線會因折射而形成大角度的入射光，因而在透明導電層與基板之間的界面或基板與空氣之間的界面產生全反射，使得光線無法穿出而造成出光量不足的現象。
本發明提供一種面光源，其可以提高元件的出光量。
本發明另提供一種面光源，其可以減少光線在元件中的全反射。
本發明又提供一種顯示面板，其具有較大的出光量。
本發明提出一種面光源，其包括基板、圖案化散射層以及有機電激發光元件。圖案化散射層配置於基板的部分區域上，其中圖案化散射層具有與基板接觸之底面、相對於底面之頂面以及多個連接底面與頂面之側壁。有機電激發光元件至少配置於側壁上。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之圖案化散射層例如由具有低折射係數的透明光阻與具有高折射係數的散射材料構成或由具有高折射係數的透明光阻與具有低折射係數的散射材料構成。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之各個側壁與底面之夾角例如為銳角。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之銳角例如介於5°至65°之間。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之頂面的面積例如小於底面的面積。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之圖案化散射層的厚度例如介於有機電激發光元件的厚度的0.1至30倍之間。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之圖案化散射層例如為網狀之圖案化散射層。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之圖案化散射層例如為多個條狀之圖案化散射層。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之圖案化散射層之霧度(haze)例如大於10%。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之有機電激發光元件包括第一電極層、有機電激發光疊層以及第二電極層。第一電極層配置於頂面、側壁以及未被圖案化散射層所覆蓋之基板上。有機電激發光疊層配置於第一電極層上。第二電極層配置於有機電激發光疊層上。
依照本發明實施例所述之面光源，上述之有機電激發光元件還可以配置於頂面以及未被圖案化散射層所覆蓋之基板上。
本發明另提出一種面光源，其包括基板、圖案化散射層以及有機電激發光元件。圖案化散射層配置於基板的部分區域上，其中圖案化散射層具有底面、相對於底面之頂面以及多個連接底面與頂面之側壁，其中各個側壁與底面之夾角為銳角。有機電激發光元件配置於圖案化散射層上。
本發明再提出一種顯示面板，其包括基板、圖案化散射層、有機電激發光元件、至少一個開關元件。圖案化散射層配置於基板的部分區域上，其中圖案化散射層具有底面、相對於底面之頂面以及多個連接底面與頂面之側壁。有機電激發光元件至少配置於側壁上。開關元件與有機電激發光元件電性連接。
基於上述，本發明於基板上配置圖案化散射層，並於圖案化散射層上配置有機電激發光元件，使得有機電激發 光元件所發出的光線在穿過圖案化散射層時可以產生散射，因此經散射的光線能夠以各種不同的角度進入基板，以減少產生全反射的機會，進而達到增加出光量的目的。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是為依照本發明實施例所繪示的面光源之剖面示意圖。請參照圖1，本實施例之面光源10包括基板100、圖案化散射層102以及有機電激發光元件104。基板100為透明基板，其例如為玻璃基板。圖案化散射層102舉例係配置於基板100的部分區域上。圖案化散射層102具有與基板100接觸之底面102a、相對於底面102a之頂面102b以及連接底面102a與頂面102b之側壁102c。側壁102c與底面102a之夾角例如為介於5°至65°之間的銳角。此外，頂面102b的面積例如小於底面102a的面積。意即，圖案化散射層102的剖面形狀為梯形。圖案化散射層102例如由具有低折射係數的透明光阻與具有高折射係數的散射材料(例如氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)等等)構成。或者，圖案化散射層102也可以是由具有高折射係數的透明光阻與具有低折射係數的散射材料(例如氧化矽(SiO2)、氟化鎂(MgF2)等等)構成。圖案化散射層102的霧度例如大於10%。圖案化散射層102用以使光線產生散射。在一實施例中，圖案化散射層102之上視圖案例如為網狀的圖案化散射層(如圖2所示)。當然，在其他實施例中，圖案化散射層102 也可以是多個條狀的圖案化散射層、多個圓形的圖案化散射層、多個方形的圖案化散射層或多個多邊形的圖案化散射層。
此外，在本實施例中，有機電激發光元件104配置於頂面102b、側壁102c以及未被圖案化散射層102所覆蓋的基板100上。詳細地說，有機電激發光元件104包括電極層104a、有機電激發光疊層104b以及電極層104c。電極層104a配置於頂面102b、側壁102c以及未被圖案化散射層102所覆蓋的基板100上。電極層104a的材料例如為透明導電氧化物(transparent conductive oxide，TCO)，其可以是銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化鋁鋅(Al doped ZnO，AZO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)或其他透明導電材料。有機電激發光疊層104b配置於電極層104a上。有機電激發光疊層104b可以由電洞注入層(hole injecting layer，HIL)、電洞傳輸層(hole transporting layer，HTL)、有機發光層(light emitting layer，EML)、電子傳輸層(electron transport layer，ETL)、電子注入層(electron injection layer，EIL)以及電洞阻擋層(hole blocking layer，HBL)所構成。電洞注入層、電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層、電子注入層與電洞阻擋層的材料以及配置方式為本領域中具有通常知識者所熟知，於此不另行說明。此外，本領域中具有通常知識者亦可視實際情況而選擇性地使用電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層與電洞阻擋層。此外，電極層104c配置於有機電激發光疊層104b上。電極層104c的材料例如為金屬。
另外，在本實施例中，圖案化散射層102的厚度例如介於有機電激發光元件104的厚度的0.1到30倍之間。圖案化散射層102的厚度例如介於0.02微米至10微米之間。
此外，可依設計者需求，適度調整本實施例，將有機電激發光元件104至少配置於側壁102c上。
以下將以面光源10為例，對圖案化散射層102所產生的功效作說明。
圖3A圖3B與圖3C分別繪示有機電激發光元件所產生的光線的行進路線。如圖3A所示，當電子與電洞再結合而產生的光線L1進入圖案化散射層102之後可產生散射，而能夠以各種不同的角度進入基板100，因而可以增加穿出基板100的機會，以達到增加出光量的目的。此外，原本可直接穿出基板100的光線L2並不會受到任何影響，仍可直接穿出基板100。
如圖3B所示，當電子與電洞再結合而產生的光線L3進入基板100中並被全反射而進入圖案化散射層102之後可產生散射，使得光線L3能夠以不同的角度再次進入基板100，因而可以增加穿出基板100的機會，以達到增加出光量的目的。
如圖3C所示，當電子與電洞再結合而產生的光線L4位於圖案化散射層102之間時，原本不會進入基板100的水平光線在進入圖案化散射層102之後可產生散射，因而能夠產生進入基板100的入射光線，以增加穿出基板100的機會，進而達到增加出光量的目的。
特別一提的是，本發明的面光源亦可應用於顯示面板 中。以下將以面光源10為例來對此顯示面板作說明。
圖4為依照本發明實施例所繪示的顯示面板之剖面示意圖。請參照圖4，顯示面板40包括面光源10與開關元件400。開關元件400與有機電激發光元件104電性連接。開關元件400例如為薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)。在本實施例中，為了便於說明，僅繪示出一個開關元件400，而在其他實施例中，也可以具有一個以上的開關元件400。
開關元件400包括閘極400a、閘絕緣層400b、通道層400c、源極400d與汲極400e等，其彼此間的配置關係以及各自的材料為本領域中具有通常知識者所熟知，於此不另行說明。保護層402覆蓋開關元件400，並暴露出汲極400e的一部分。有機電激發光元件104與圖案化散射層102位於保護層402上，且有機電激發光元件104中的電極層104a延伸至保護層402所暴露出的汲極400e，以使有機電激發光元件104與開關元件400電性連接。
綜上所述，本發明於基板上配置圖案化散射層，並至少於圖案化散射層的側壁上配置有機電激發光元件，因此有機電激發光元件所發出的光線在穿過圖案化散射層時可以產生散射而能夠以各種不同的角度進入基板，因而可以增加穿出基板的機會，以達到增加出光量的目的。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧面光源
40‧‧‧顯示面板
100‧‧‧基板
102‧‧‧圖案化散射層
102a‧‧‧底面
102b‧‧‧頂面
102c‧‧‧側壁
104‧‧‧有機電激發光元件
104a、104c‧‧‧電極層
104b‧‧‧有機電激發光疊層
400‧‧‧開關元件
400a‧‧‧閘極
400b‧‧‧閘絕緣層
400c‧‧‧通道層
400d‧‧‧源極
400e‧‧‧汲極
402‧‧‧保護層
L1、L2、L3、L4‧‧‧光線
圖1是為依照本發明實施例所繪示的面光源之剖面示意圖。
圖2為依照本發明實施例所繪示的圖案化散射層的上視示意圖。
圖3A、圖3B與圖3C分別繪示有機電激發光元件所產生的光線的行進路線。
圖4為依照本發明實施例所繪示的顯示面板之剖面示意圖。
10‧‧‧面光源
100‧‧‧基板
102‧‧‧圖案化散射層
102a‧‧‧底面
102b‧‧‧頂面
102c‧‧‧側壁
104‧‧‧有機電激發光元件
104a、104c‧‧‧電極層
104b‧‧‧有機電激發光疊層

Claims (13)

  1. 一種面光源，包括：一基板；一圖案化散射層，配置於該基板的部分區域上，其中該圖案化散射層具有一與該基板接觸之底面、一相對於該底面之頂面以及多個連接該底面與該頂面之側壁；以及一有機電激發光元件，至少配置於該些側壁上，其中該有機電激發光元件包括：一第一電極層，配置於該頂面、該些側壁以及未被該圖案化散射層所覆蓋之該基板上；一有機電激發光疊層，配置於該第一電極層上；以及一第二電極層，配置於該有機電激發光疊層上。
  2. 如申請專範圍第1項所述之面光源，其中該圖案化散射層由具有低折射係數的透明光阻與具有高折射係數的散射材料構成或由具有高折射係數的透明光阻與具有低折射係數的散射材料構成。
  3. 如申請專範圍第1項所述之面光源，其中各該側壁與該底面之夾角為一銳角。
  4. 如申請專範圍第3項所述之面光源，其中該銳角介於5°至65°之間。
  5. 如申請專範圍第3項所述之面光源，其中該頂面的面積小於該底面的面積。
  6. 如申請專範圍第1項所述之面光源，其中該圖案化散射層的厚度介於該有機電激發光元件之厚度的0.1至30 倍之間。
  7. 如申請專範圍第1項所述之面光源，其中該圖案化散射層為一網狀之圖案化散射層。
  8. 如申請專範圍第1項所述之面光源，其中該圖案化散射層包括多個條狀之圖案化散射層。
  9. 如申請專範圍第1項所述之面光源，其中該圖案化散射層之霧度大於10%。
  10. 如申請專範圍第1項所述之面光源，其中該有機電激發光元件更配置於該頂面以及未被該圖案化散射層所覆蓋之該基板上。
  11. 一種面光源，包括：一基板；一圖案化散射層，配置於該基板的部分區域上，其中該圖案化散射層具有一底面、一相對於該底面之頂面以及多個連接該底面與該頂面之側壁，其中各該側壁與該底面之夾角為一銳角；以及一有機電激發光元件，配置於該圖案化散射層上，其中該有機電激發光元件包括：一第一電極層，配置於該頂面、該些側壁以及未被該圖案化散射層所覆蓋之該基板上；一有機電激發光疊層，配置於該第一電極層上；以及一第二電極層，配置於該有機電激發光疊層上。
  12. 如申請專範圍第11項所述之面光源，其中該銳角介於5°至65°之間。
  13. 一種顯示面板，包括：一基板；一圖案化散射層，配置於該基板的部分區域上，其中該圖案化散射層具有一底面、一相對於該底面之頂面以及多個連接該底面與該頂面之側壁；一有機電激發光元件，至少配置於該些側壁上，其中該有機電激發光元件包括：一第一電極層，配置於該頂面、該些側壁以及未被該圖案化散射層所覆蓋之該基板上；一有機電激發光疊層，配置於該第一電極層上；以及一第二電極層，配置於該有機電激發光疊層上；以及至少一開關元件，與該有機電激發光元件電性連接。
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