TWI503810B

TWI503810B - 有機發光二極體發光模組及使用其之發光裝置與互動發光牆

Info

Publication number: TWI503810B
Application number: TW103116006A
Authority: TW
Inventors: Chih Feng Sung
Original assignee: Ultimate Image Corp
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-10-11
Also published as: TW201543439A; US20150351194A1; JP2015213065A

Description

有機發光二極體發光模組及使用其之發光裝置與互動發光牆

本發明是有關於一種有機發光二極體的應用方式，尤其是有關於一種有機發光二極體發光模組及使用其之發光裝置與互動發光牆。

由於有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)具有自發光、高亮度以及可做成比液晶顯示器(Liquid Crystal Display)更薄的顯示面板等優點，在近日來已經越來越受到產業界的重視。以目前的技術發展方向來看，最常使用OLED的地方就在於具備可撓曲性的輕薄顯示面板上。然而，OLED除了應用於顯示器用途，近年因為發光效率逐漸提升已經有愈來愈多的研究與應用轉向照明領域。OLED由於具有驅動電壓低和省電效率高的優點，加上反應快、重量輕、厚度薄和構造簡單等優勢，已經成為次世代新光源的選擇，將有機會取代目前的主流照明產品。

由於OLED照明產品初期產出少、單位成本高，以至於遲遲無法大量應用於一般照明產品。唯有利用其多樣色彩並整合成與使用者互動的智慧型照明系統，才能夠提高其附加價值讓OLED照明產品的優勢被接受。

有鑑於此，本案提供了在其他應用層面上使用OLED技術的巧思。

本發明之一實施例提供了一種有機發光二極體發光模組，其包括一個感測單元、一個訊號源篩選單元以及一個有機發光二極體單元。該感測單元根據一感測環境的結果而產生對應的一個感測訊號。該訊號源篩選單元電性耦接至多個色彩輸入源並提供一個輸出組合，其中每一個色彩輸入源提供與其他色彩輸入源不同色彩的一個色彩輸入訊號，且該訊號源篩選單元接收前述的感測訊號並據此決定是否向外提供所述的輸出組合。該有機發光二極體單元括多個發光電路，每一個發光電路於發光時提供與其他發光電路不同色彩的光。該有機發光二極體單元電性耦接至訊號源篩選單元以接收其提供的輸出組合，並根據所接收到的輸出組合而分別控制每一個發光電路是否發光，以藉由不同發光電路的發光組合而提供相對應的一個最終發光色彩。

本發明之另一實施例提供了一種有機發光二極體發光裝置，其包括一個基板以及多個有機發光二極體發光模組。該些有機發光二極體發光模組都設置在該基板上，且每一個有機發光二極體發光模組包括一個感測單元、一個訊號源篩選單元以及一個有機發光二極體單元。該感測單元根據一感測環境的結果而產生對應的一個感測訊號。該訊號源篩選單元電性耦接至多個色彩輸入源並提供一個輸出組合，其中每一個色彩輸入源提供與其他色彩輸入源不同色彩的一個色彩輸入訊號，且該訊號源篩選單元接收前述的感測訊號並據此決定是否向外提供所述的輸出組合。該有機發光二極體單元括多個發光電路，每一個發光電路於發光時提供與其他發光電路不同色彩的光。該有機發光二極體單元電性耦接至訊號源篩選單元以接收其提供的輸出組合，並根據所接收到的輸出組合而分別控制每一個發光電路是否發光，以藉由不同發光電路的發光組合而提供相對應的一個最終發光色彩。再者，每一個有機發光二極體發光模組中的訊號源篩選單元所提供的輸出組合，是由訊號源篩選單元中的色彩輸入源擇至少其一而成，且在該些有機發光二極體發光模組所提供的所有該些最終發光色彩中，至少存在有兩種不同的色彩。

本發明之另一實施例提供了一種彩色有機發光二極體互動發光牆。該彩色有機發光二極體互動發光牆上具有多個有機發光二極體發光裝置，而每一個有機發光二極體發光裝置則包括一個基板以及多個有機發光二極體發光模組。該些有機發光二極體發光模組都設置在該基板上，且每一個有機發光二極體發光模組包括一個感測單元、一個訊號源篩選單元以及一個有機發光二極體單元。該感測單元根據一感測環境的結果而產生對應的一個感測訊號。該訊號源篩選單元電性耦接至多個色彩輸入源並提供一個輸出組合，其中每一個色彩輸入源提供與其他色彩輸入源不同色彩的一個色彩輸入訊號，且此訊號源篩選單元接收前述的感測訊號並據此決定是否向外提供所述的輸出組合。有機發光二極體單元括多個發光電路，每一個發光電路於發光時提供與其他發光電路不同色彩的光。該有機發光二極體單元電性耦接至訊號源篩選單元以接收其提供的輸出組合，並根據所接收到的輸出組合而分別控制每一個發光電路是否發光，以藉由不同發光電路的發光組合而提供相對應的一個最終發光色彩。再者，在前述的每一個有機發光二極體發光裝置的有機發光二極體發光模組所提供的該最終發光色彩中，至少存在著兩種不同的色彩。

由於本發明將OLED與感測器搭配在一起使用，因此可以做到與環境或人體動作互動的效果。此外，由於OLED的使用溫度範圍大，而且製程又簡單，所以可以大量運用在室內外牆壁、窗框的裝飾上，透過與周遭環境的互動而隨時變換外觀花樣，達到美化生活環境的效果。

10‧‧‧彩色OLED互動發光牆

20、100、110、120、130、140‧‧‧OLED發光裝置

25‧‧‧基板

40、206‧‧‧OLED單元

102、112、122、132、142、200、210、220、230‧‧‧有機發光二極體發光模組

202‧‧‧感測單元

204、204a、204b、204c‧‧‧訊號源篩選單元

300a、310b‧‧‧篩選電路

300b、310a‧‧‧輸出電路

402、404、406‧‧‧驅動電路

402a~402d、404a~404d、406a~406d‧‧‧發光區塊

CS‧‧‧輸出組合

S1、S2、S3‧‧‧色彩輸入訊號

SS‧‧‧感測訊號

R、G、B‧‧‧色彩輸入源

圖1為根據本發明一實施例之彩色有機發光二極體互動發光牆的電路方塊圖；圖2為根據本發明一實施例之OLED發光裝置的電路方塊圖；圖3A為根據本發明一實施例之訊號源篩選單元的電路方塊圖；圖3B為根據本發明另一實施例之訊號源篩選單元的電路方塊圖；圖3C為根據本發明又一實施例之訊號源篩選單元的電路圖；及圖4為根據本發明一實施例之OLED單元的電路方塊圖。

首先請參照圖1，其為根據本發明一實施例之一個彩色有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)互動發光牆的電路方塊圖。在本實施例中，一彩色OLED互動發光牆10包括了多個OLED發光裝置，例如該些OLED發光裝置100、110、120、130與140。每一個OLED發光裝置會提供多個有機發光二極體發光模組以供發光之用。在本實施例中，OLED發光裝置100提供了多個有機發光二極體發光模組102、OLED發光裝置110提供了多個有機發光二極體發光模組 112、OLED發光裝置120提供了多個有機發光二極體發光模組122、OLED發光裝置130提供了多個有機發光二極體發光模組132，且OLED發光裝置140提供了多個有機發光二極體發光模組142。

接下來將參照圖式以進一步說明各OLED發光裝置的電路架構。請參照圖2，其為根據本發明一實施例之一OLED發光裝置的電路方塊圖。在本實施例中，一OLED發光裝置20之中包括了許多個有機發光二極體發光模組，例如有機發光二極體發光模組200、210、220與230，而該些有機發光二極體發光模組200~230都被設置於一基板25之上。由於本實施例中的每一個有機發光二極體發光模組200、210、220與230的電路架構彼此相同，所以在圖2中僅繪示了有機發光二極體發光模組200的詳細電路方塊圖，而其他有機發光二極體發光模組210、220與230的電路架構則本於簡潔的原則，在此不重複繪製。

在圖2所示的實施例中，該有機發光二極體發光模組200包括一個感測單元202，一個訊號源篩選單元204，以及一個OLED單元206。除此之外，有機發光二極體發光模組200還能接收從多個色彩輸入源R、G、B所提供的多個色彩輸入訊號。其中，該色彩輸入源R提供的色彩輸入訊號所代表的色彩為紅色原色，該色彩輸入源G提供的色彩輸入訊號所代表的色彩為綠色原色，而該色彩輸入源B提供的色彩輸入訊號所代表的色彩則為藍色原色。如此技術領域者所知，色彩輸入源所提供的色彩輸入訊號並非必定要分別表示紅、綠、藍三原色，此處所提者僅為色彩輸入訊號之一例，於實做時自可視需求而加以調整。

在本實施例中，該感測單元202用以感測外在環境的狀態。舉例來說，感測單元202可以感測是否有物體存在於感測單元202的附近；或者，換句話說，感測單元202是用來判斷其所能感測到的區域範圍內是否有物體存在。假若在感測單元202的附近感測不到物體存在，那麼感測單元202就會產生具有第一內容的感測訊號SS；相對的，假若在感測單元202的附近感測到物體存在，那麼感測單元202就會產生具有第二內容的感測訊號SS。由於後續電路運作的需求，感測單元202在感測到物體存在與感測不到物體存在時所產生的感測訊號SS必須具有不同的內容，也就是前述的第一內容與第二內容必須是不同的。舉例來說，第一內容可能是持續一段時間的低電位，相對的第二內容則是持續一段時間的高電位；或者，第一內容可能是代表數值0的波形組合，相對的第二內容則是代表數值1的波形組合等等。適於運作的內容組合很多，在此不一一舉出說明。

此外，感測單元202可以是由任何類型的感測元件所組成。例如，依照不同感測距離或對象的需求，可以選擇影像感應器、音波感應器、熱感應器甚或壓力感應器等等，藉此分別感應光影現狀、聲音現狀、溫度現狀或者各類壓力現狀。而對應的，就可以根據環境的光影分布、聲音大小、溫度高低或是否受到按壓等狀態是否符合所預先設定的內容，而提供不同內容的感測訊號。再者，所有的有機發光二極體發光模組200~230可以採用由同樣感測元件所組成的感測單元；而在另一方面，對不同的有機發光二極體發光模組200~230也可以分別採用不完全相同的感測元件來組成其中的感測單元，以使變化更為多樣。

前述由感測單元202所產生的感測訊號SS會被提供至該訊號源篩選單元204。除此之外，訊號源篩選單元204更電性耦接到前述的色彩輸入源R、G、B，並提供一輸出組合CS至該OLED單元206。在本實施例中，訊號源篩選單元204會根據所接收到的感測訊號SS而決定是否把該輸出組合CS提供至OLED單元206。

為了使此領域的技術人員能更進一步瞭解訊號源篩選單元204，以下將參照圖式對訊號源篩選單元204做更詳細的介紹。

請參照圖3A，其為根據本發明一實施例之一訊號源篩選單元的電路方塊圖。如圖所示，一訊號源篩選單元204a包括一個篩選電路300a與一個輸出電路310a。該篩選電路300a電性耦接至如圖2所示的色彩輸入源R、G、B，並決定如何選擇由色彩輸入源R、G、B所提供的色彩輸入訊號而進行整合，並輸出前述的輸出組合CS。該輸出電路310a電性耦接至篩選電路300a以接收由篩選電路300a所提供的輸出組合CS。此外，輸出電路310a還接收前述的感測訊號SS，並根據該感測訊號SS的內容來決定是否把所接收到的輸出組合CS向外提供至如圖2所示的OLED單元206。

在另一個實施例中，請參照圖3B，其為根據本發明另一實施例之一訊號源篩選單元的電路方塊圖，一訊號源篩選單元204b具有與一訊號源篩選單元204a不同的訊號處理邏輯。如圖3B所示，該訊號源篩選單元204b包括一個輸出電路300b與一個篩選電路310b。與圖3A所示者不同，該輸出電路300b電性耦接至前述的色彩輸入源R、G、B以接收色彩輸入源R、G、B所提供的色彩輸入訊號。而且，輸出電路300b還接收前述的感測訊號SS，並根據該感測訊號SS的內容以決定是否將所接收的色彩輸入訊號再次輸出至篩選電路310b。在本實施例中，從輸出電路300b輸出的多個色彩輸入訊號S1、S2與S3分別對應到色彩輸入源R、G、B所提供的色彩輸入訊號。該篩選電路310b則電性耦接至輸出電路300b以接收色彩輸入訊號S1、S2與S3，並決定如何選擇所接收到的色彩輸入訊號S1、S2與S3而進行整合，並輸出為前述的輸出組合CS。

在前述的兩個實施例中，決定如何選擇色彩輸入訊號S1、S2與S3而得到輸出組合CS的機制可以是利用軟體、硬體或韌體來達成，而決定的時機則可以是事先設定、亂數決定或者隨意調整等方式。舉例來說，可以由事先設定好的軟體程式，根據事先紀錄好的查找表來決定每一個訊號源篩選單元204a或204b如何選擇色彩輸入訊號S1、S2與S3而得到輸出組合CS。

又或者，請參照圖3C，其為根據本發明又一實施例之一訊號源篩選單元的電路圖，在一訊號源篩選單元204c中，於色彩輸入源R到提供色彩輸入訊號S1的電路中插入一個開關，並由感測訊號SS的內容來決定該開關是否導通；類似的，色彩輸入源G到提供色彩輸入訊號S2的電路中，以及色彩輸入源B到提供色彩輸入訊號S3的電路中都分別插入一個開關，而感測訊號SS的內容也被用來決定該些開關是否導通。應注意的是，感測訊號SS對於同一個訊號源篩選單元204c中的每一個開關的控制效果可以是相同也可以是不同的。例如，同樣內容的感測訊號SS可以使色彩輸入源R到提供色彩輸入訊號S1的電路之間的開關為導通、使色彩輸入源G到提供色彩輸入訊號S2的電路之間的開關為不導通，並且不控制色彩輸入源B到提供色彩輸入訊號S3的電路之間的開關導通狀態。最終，由色彩輸入訊號S1、S2與S3所整合的訊號內容就成為訊號源篩選單元204c所提供的輸出組合CS。

請再度參照圖2，前述由訊號源篩選單元204所提供的輸出組合CS會被一OLED單元206所接收，且該OLED單元206將根據所接收到的輸出組合CS來進行對應的發光操作。一般而言，一個OLED單元中會包含有多個發光電路。請參照圖 4，其為根據本發明一實施例之一OLED單元的電路方塊圖。在本實施例中，一OLED單元40電性耦接至前述的訊號源篩選單元以接收輸出組合CS(包括色彩輸入訊號S1、S2與S3)，並包括了多個驅動電路402、404與406，以及多個發光區塊402a~402d、404a~404d與406a~406d。該OLED單元40的一個發光電路包括了一驅動電路402與多個受該驅動電路402所傳遞之色彩輸入訊號S1所控制並驅動的發光區塊402a~402d；OLED單元40的另一個發光電路包括了一驅動電路404與多個受該驅動電路404所傳遞之色彩輸入訊號S2所控制並驅動的發光區塊404a~404d；且OLED單元40的第三個發光電路包括了一驅動電路406與多個受該驅動電路406所傳遞之色彩輸入訊號S3所控制並驅動的發光區塊406a~406d。其中，對應於一般發光原理，本實施例設計使發光區塊402a、402b、402c與402d被驅動時會發出紅光，使發光區塊404a、404b、404c與404d被驅動時會發出綠光，並使發光區塊406a、406b、406c與406d被驅動時會發出藍光。如此一來，OLED單元40就可以根據所接收的輸出組合CS而控制前述的發光電路各自是否發光，並以所發之光的色彩組合而提供一個相對應的最終發光色彩。

在實際應用上，若想增加色彩的多樣性，可以設計讓每一個有機發光二極體發光模組中的各OLED單元提供的最終發光色彩不完全相同。也就是說，可以設計使有機發光二極體發光模組中的多個OLED單元提供至少兩種以上的最終發光色彩。例如，在一個有機發光二極體發光模組中，可以使其中一部份的OLED單元的最終發光色彩是紅色、一部份的OLED單元的最終發光色彩是紫色(紅色+藍色)，而另一部份的OLED單元的最終發光色彩是淺藍色(藍色+綠色)。

此外，若考慮到電力的節省，則可以在感測單元感測到環境的狀態是預設狀態時，即令所產生的感測訊號使對應之OLED單元不發光；相對的，在感測到環境的狀態產生變化或不是預設狀態時，則令感測單元所產生的感測訊號使對應之訊號源篩選單元提供前述的輸出組合，以使對應之OLED單元發光並提供其所應呈現的最終發光色彩持續一段時間。從另一個角度來看，若考慮到裝飾或照明的需求，可以在感測到環境的狀態是預設狀態時，令所產生的感測訊號使對應之OLED單元提供的最終發光色彩為白色，並在感測到環境的狀態產生變化或不是預設狀態時，令所產生的感測訊號使對應之OLED單元提供的最終發光色彩為其他顏色。

綜合上述，前述之實施例將OLED與各類感測器搭配在一起使用，因此可以做到與外在環境或者人體動作互動的效果。此外，由於OLED的使用溫度範圍大，而且製程又簡單，所以可以大量運用在室內外牆壁、窗框的裝飾上，透過與周遭環境的互動而隨時變換外觀花樣，達到美化生活環境的效果。

20‧‧‧OLED發光裝置

25‧‧‧基板

200、210、220、230‧‧‧有機發光二極體發光模組

202‧‧‧感測單元

204‧‧‧訊號源篩選單元

206‧‧‧OLED單元

CS‧‧‧輸出組合

SS‧‧‧感測訊號

R、G、B‧‧‧色彩輸入源

Claims

一種有機發光二極體發光裝置，包括：一基板；以及多個有機發光二極體發光模組，設置於該基板上，每一該些有機發光二極體發光模組包括：一感測單元，感測環境並產生對應的一感測訊號；一訊號源篩選單元，電性耦接至多個色彩輸入源，並提供一輸出組合，其中每一該些色彩輸入源提供與其他該些色彩輸入源不同色彩的一色彩輸入訊號，且該訊號源篩選單元接收該感測訊號，並根據該感測訊號決定是否提供該輸出組合；以及一有機發光二極體單元，包括多個發光電路，每一該些發光電路於發光時提供與其他該些發光電路不同色彩的光，該有機發光二極體單元電性耦接至該訊號源篩選單元，以接收該輸出組合，並根據該輸出組合而控制該些發光電路各自是否發光，以提供對應的一最終發光色彩，其中，每一該些有機發光二極體發光模組中的該訊號源篩選單元所提供的該輸出組合，是由該訊號源篩選單元中的該些色彩輸入源擇至少其一而成，且該些有機發光二極體發光模組所提供的該些最終發光色彩至少有兩種色彩，其中，該訊號源篩選單元包括：一篩選電路，電性耦接至該些色彩輸入源，並決定如何選擇該些色彩輸入訊號而進行整合，並輸出為該輸出組合；以及一輸出電路，接收該感測訊號並電性耦接至該篩選電路，以接收該輸出組合，該輸出電路根據該感測訊號決定是否向外提供該輸出組合。
一種有機發光二極體發光模組，包括：一感測單元，感測環境並產生對應的一感測訊號；一訊號源篩選單元，電性耦接至多個色彩輸入源，並提供一輸出組合，其中每一該些色彩輸入源提供與其他該些色彩輸入源不同色彩的一色彩輸入訊號，且該訊號源篩選單元接收該感測訊號並根據該感測訊號決定是否提供該輸出組合；以及一有機發光二極體單元，包括多個發光電路，每一該些發光電路於發光時提供與其他該些發光電路不同色彩的光，該有機發光二極體單元電性耦接至該訊號源篩選單元以接收該輸出組合，並根據該輸出組合而控制該些發光電路各自是否發光，以提供對應的一最終發光色彩，其中該訊號源篩選單元包括：一篩選電路，電性耦接至該些色彩輸入源，並決定如何選擇該些色彩輸入訊號而進行整合，並輸出為該輸出組合；以及一輸出電路，接收該感測訊號並電性耦接至該篩選電路以接收該輸出組合，該輸出電路根據該感測訊號決定是否向外提供該輸出組合。
一種彩色有機發光二極體互動發光牆，包括：多個有機發光二極體發光裝置，每一該些有機發光二極體發光裝置包括：一基板；以及多個有機發光二極體發光模組，設置於該基板上，每一該些有機發光二極體發光模組包括：一感測單元，感測環境並產生對應的一感測訊號；一訊號源篩選單元，電性耦接至多個色彩輸入源並提供一輸出組合，其中每一該些色彩輸入源提供與其他該些色彩輸入源不同色彩的一色彩輸入訊號，且該訊號源篩選單元接收該感測訊號並根據該感測訊號決定是否提供該輸出組合；以及一有機發光二極體單元，包括多個發光電路，每一該些發光電路於發光時提供與其他該些發光電路不同色彩的光，該有機發光二極體單元電性耦接至該訊號源篩選單元以接收該輸出組合，並根據該輸出組合而控制該些發光電路各自是否發光，以提供對應的一最終發光色彩，其中，每一該些有機發光二極體發光裝置的該些有機發光二極體發光模組所提供的該些最終發光色彩至少有兩種色彩，其中該訊號源篩選單元包括：一篩選電路，電性耦接至該些色彩輸入源，並決定如何選擇該些色彩輸入訊號而進行整合，並輸出為該輸出組合；以及一輸出電路，接收該感測訊號並電性耦接至該篩選電路以接收該輸出組合，該輸出電路根據該感測訊號決定是否向外提供該輸出組合。
如申請專利範圍第3項所述之彩色有機發光二極體互動發光牆，其中該感測單元在感測到附近沒有物體存在時，所產生的該感測訊號使對應之該有機發光二極體單元所提供之該最終發光色彩為白色。
如申請專利範圍第3項所述之彩色有機發光二極體互動發光牆，其中該感測單元在感測到附近沒有物體存在時，所產生的該感測訊號使對應之該有機發光二極體單元不發光。