TWI558267B - 電致發光裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於電致發光裝置之領域，且更特定言之關於有機發光二極體(OLED)裝置。
電致發光裝置包括可在一電流通過其時發射光之電致發光材料。用於電致發光裝置之材料可係發光聚合物或小型有機分子。例如，有機裝置可係在此項技術中已知的有機發光二極體(OLED)。為了啟動電致發光裝置，電流藉由電極而施加至電致發光材料。
電致發光裝置(諸如OLED)包括安置在電極之間的電致發光材料。當施加一合適電壓時，電流自陽極至陰極流動通過電致發光材料。藉由電致發光材料內之電洞及電子之重新組合而產生光。
本發明旨在提供一種具有一電容式無線電源供應器之電致發光裝置。為此，根據本發明之電致發光裝置包括一對電致發光堆疊。各堆疊包括一第一電極層、一第二電極層及定位於該兩個電極層之間的一電致發光層。電致發光裝置亦包括該兩個堆疊之間的一電連接。且第二電極層之各者包括一導電板，兩個導電板形成一對用於電容式電力傳送之接收器電極。
本發明因使用一對彼此電連接之電致發光堆疊而可使用一種具有一電容式無線電源供應器之電致發光裝置，該等
堆疊之第二電極層用作為電容式電力接收器。一堆疊之電致發光層定位於第一電極層與第二電極層之間。根據本發明之實施例，電致發光裝置包括一第一絕緣基板，該對電致發光堆疊定位在該第一基板上。第二電極層可定位於該第一絕緣基板上。
根據本發明之實施例，該第一絕緣基板可係玻璃、塑膠或箔。
根據本發明之實施例，該電致發光裝置可進一步包括覆蓋該對堆疊之一第二基板。
根據本發明之實施例，該電致發光裝置可包括一絕緣外殼，該絕緣外殼包括至少第一絕緣基板及第二絕緣基板。
根據本發明之實施例，該電連接可由該等第一電極層與該等第二電極層之間的一電連接組成。
根據本發明之實施例，一交流電壓藉由電容式耦合而傳送至電極層中。該經傳送電壓施加至定位於該兩個電極層之間的電致發光層。因此，該第一電極層及該第二電極層經調適以將一電壓施加於該電致發光層上。因為該電致發光裝置充當一個二極體且封鎖反方向電流，所以一電流僅在半波之一者期間流動。因此，AC頻率必須足夠高以避免閃爍，例如大於100 Hz。應注意頻率可等於等效電路之共振頻率。
根據本發明之實施例，該電致發光層係一有機發光二極體(OLED)。
根據本發明之實施例，互連包括用於變更共振頻率之一
組件。該共振頻率係電容式電力傳送之電力傳送處於其最高值之一頻率。例如藉由調適該共振頻率，可最小化干擾。因此，藉由應用用於變更該共振頻率之一組件，可最佳化電力傳送程度。例如，該組件可係一電感器元件。
該電致發光層之至少一側係透明的。對於一些應用，可能不必使整個裝置透明。在此情況下，一側可不透明。此側上之電極亦可不透明。
在另一態樣中，本發明係關於一種包括複數個電致發光裝置之實施例之照明設備。
在另一態樣中，本發明係關於一種包括該電致發光裝置及一電容式電力傳輸器之系統。該電容式電力傳輸器包括：一電源，其用於產生一交流AC信號；及兩個導電板，其等電連接至該電源。該電致發光裝置之第二電極與該等導電板經調適以面向彼此以形成用於電容式電力傳送之一電容式耦合。接著，該電容式電力傳輸器對該電致發光裝置提供一無線電源供應器。
例如，可使用該系統以照明一窗或任何其他表面。在一窗中，該電致發光裝置較佳係透明的。因此，電極必須由一透明材料製成，例如氧化銦錫ITO。當該電致發光裝置供應有電容式無線電源時，電致發光層發射光。例如，電容式傳輸器電極可定位於使用者之眼睛看不到的窗框架或任何其他地方中。
將參考隨附圖式藉由實例更詳細描述本發明。
圖1展示一電容式電力傳輸系統之一示意圖。電容式無線電力傳輸需要一電容式傳輸器及一電容式接收器。參考符號200下描繪的電容式傳輸器包括一電源201以及兩個傳輸器電極202及203。電源201包括一電壓產生器。兩個傳輸器電極202及203電連接至電源201。
參考符號100下描繪的電容式接收器包括一負載R以及電連接至該負載R之兩個接收器電極105及106。當接收器電極105及106經放置非常接近傳輸器電極202及203使得其等面向彼此而無電接觸時，其等分別形成兩個等效電容器C1及C2。接著，可由電源201產生一適當交流AC以對電容式接收器100中之負載R供電。
圖2展示根據本發明之一結構示意電致發光裝置100。電致發光裝置100扮演一電容式接收器之角色。電致發光裝置100包括一對電致發光堆疊101及102。第一堆疊101包括一第一電極層103、一第二電極層105及定位於第一電極層103與第二電極層105之間的一電致發光層107。同樣地，第二堆疊102包括一第一電極層104、一第二電極層106及定位於第一電極層104與第二電極層106之間的一電致發光層108。例如，電致發光層係由有機發光二極體OLED製成。
第二電極層105及106之各者包括一導電板。兩個導電板形成一對用於電容式電力傳送之接收器電極。
板之一側接收電致發光層，而另一側意欲面向亦在圖2中示意地展示的一電容式傳輸器200之傳輸器電極201或
203。電致發光裝置100亦包括兩個堆疊101與102之間的一電連接。後文將更詳細描述電連接。
根據一實施例，第一電極層103、104及第二電極層105、106之材料可係碳、鋁、如聚3,4-乙烯二氧噻吩PEDOT之有機材料、銅、銀。亦可使用一透明導體材料，例如氧化銦錫ITO。
根據本發明之一實施例，電致發光裝置100包括一第一絕緣基板150，例如一薄玻璃板，其之厚度可在100 μm與1 cm之間。第一絕緣基板150接收該對電致發光堆疊101、102。更特定言之，該對堆疊101、102之第二電極層105、106定位於第一絕緣基板150上。根據一製造程序之一實例，第二電極105、106之一薄導電層沈積在玻璃板150上。接著，若干活性有機層形成在OLED頂部作為OLED之活性部分。且接著，OLED之活性部分被第一電極101、102之一導電層覆蓋。第一絕緣基板150之材料可係玻璃、塑膠或箔。
當電致發光裝置100放置在傳輸器電極201、203上時，兩個等效電容經組態：第一電容C1包括第二電極105、第一絕緣基板150及傳輸器電極201。第二電容C2包括第二電極106、第一絕緣基板150及傳輸器電極203。電致發光裝置100可具有用於電容式電力傳輸之一平面無接觸介面，其中以一共面方式配置第二電極105、106。
根據本發明之一實施例，電致發光裝置100包括一第二絕緣基板160。第二絕緣基板160定位於第一絕緣基板150
的對面，且意欲覆蓋該對堆疊101及102之第一電極103、104。第二絕緣基板160之材料可係玻璃、塑膠或箔。
根據本發明之一實施例，電致發光裝置100可包括一絕緣外殼(未展示)。絕緣外殼至少包括第一絕緣基板150及第二絕緣基板160，且提供一隔絕密封的電致發光裝置100。圖3展示圖2之電致發光裝置100之一等效電路。如在先前圖之情況下，相同參考數字用於在圖3中表示的相似組件。在圖3中，電致發光層107包括一電阻器元件109及一個二極體111。電阻器元件109表示光發射功能且二極體111表示一有機發光二極體(OLED)之二極體功能。並聯於電阻器元件109及二極體111之電容器元件113被視為一寄生電容器。點103表示電致發光堆疊101之第一電極。
電阻器元件109、二極體111及視需要寄生電容器元件113形成與電容器C1串聯的一OLED結構。電容器C1表示電容式無線電力傳輸之電力傳輸電容器。此電容器C1之一電極係電致發光堆疊101之第二電極105。電容器C1之另一電極係傳輸器電極202、203之一者。在圖2之實施例中，第一絕緣基板150放置於第二電極105與傳輸器電極202之間。在圖3中，電致發光層108包括一電阻器元件110及一二極體112。電阻器元件110表示光發射功能且二極體112表示一有機發光二極體(OLED)之二極體功能。並聯於電阻器元件110及二極體112之電容器元件114被視為一寄生電容器。點104表示電致發光堆疊102之第一電極。
電阻器元件110、二極體112及視需要寄生電容器元件
114形成與電容器C2串聯的一OLED結構。電容器C2表示電容式無線電力傳輸之電力傳輸電容器。此電容器C2之一電極係電致發光堆疊102之第二電極106。電容器C2之另一電極係傳輸器電極202、203之一者。在圖2之實施例中，第一絕緣基板150放置於第二電極106與傳輸器電極203之間。
圖4展示相比於先前圖順時針旋轉90度之一第一電容式無線電力系統之一示意電路。在此圖中，例如當使用低操作頻率時忽略寄生電容113及114。低操作頻率意味著低於寄生電容器之截止頻率之一頻率。圖4描繪圖2之兩個堆疊101與102之間的上文提及的電連接之一實施例。電連接發生在堆疊之電極之間。一第一電連接115製造在一堆疊101之第一電極103與另一堆疊102之第二電極106之間。一第二電連接106製造在另一堆疊102之第一電極104與該堆疊101之第二電極105之間。
圖5展示在圖4之電阻器元件中流動的電流。電流曲線之參考數字對應於圖4中之電阻器元件之參考數字。一電流僅可在半波之一者期間流動，此係因為二極體封鎖反方向電流。圖6展示一第一電容式無線電力系統之一示意電路，其中電致發光裝置100進一步包括寄生電容113及114。電致發光裝置100亦包括額外二極體以考量寄生電容。因為由OLED形成的二極體111(或112)被有關於OLED之寄生電容器113(或114)分流，所以當使用AC電壓時吾人無法依賴於此二極體111(或112)。此實施例改良流動通過
OLED(二極體111及電阻器109或二極體112及電阻器110)而非寄生電容113(或114)之電流。使用額外二極體117及118以整流AC電壓。第一額外二極體117較佳放置於第一電極103與第二電極106之間的第一電連接115中，第二額外二極體118較佳放置於第一電極104與第二電極105之間的第二電連接116中。在圖7中用相關參考數字展示電阻器元件109及110之對應電流曲線。電流曲線展示寄生電容113及114使電阻器元件中之電流信號平穩且引發較少漣波。
根據本發明之其他實施例，電致發光裝置100可包括用於變更裝置100之共振頻率之一組件。參考圖8及圖9，用於變更裝置100之共振頻率之組件係一電感器元件。圖8示意地展示一第一實例，其中一電感器元件分成一第一繞組119及一第二繞組120。第一繞組119定位於第一電連接115中，換言之第一繞組119連接在第一電極103與第二電極106之間。第二繞組120定位於第二電連接116中，換言之第二繞組120連接在第一電極104與第二電極105之間。第一繞組119及第二繞組120強有力地耦合且繞組感測與如在圖8中之點指示的相反。電感值經計算以依一預定頻率形成一共振RLC電路。此具有增大電容式無線電力系統之電力傳送之優點。
圖9示意地展示一第二實例。在此，電感器元件係由一繞組121組成。電感器元件121電連接在二極體117與二極體118各自之輸出125與輸出124之間。此外，第一電連接123製造在點125與第二電極105之間。第一電連接123包括
一個二極體127。對稱地，一第二電連接122製造在點124與第二電極106之間。第二電連接122包括一個二極體126。此第二實例容易製造且可允許較小尺寸的電致發光裝置100。
雖然已在圖式及先前描述中圖解說明及描述本發明，但是此圖解說明及描述被視為闡釋性或例示性且非限制性；本發明不限於所揭示的實施例。
熟習此項技術者可在實踐本發明中自對圖式、本揭示內容及隨附申請專利範圍之一研究而瞭解及實現對所揭示的實施例之其他變動。在申請專利範圍中，字詞「包括」不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一」或「一個」不排除複數個。在相互不同附屬請求項中列舉某些措施之純粹事實並不表示不可有利地使用此等措施之一組合。在申請專利範圍中之任何參考符號不應被解釋為限制範疇。
100‧‧‧電致發光裝置
101‧‧‧電致發光堆疊
102‧‧‧電致發光堆疊
103‧‧‧第一電極層
104‧‧‧第一電極層
105‧‧‧第二電極層
106‧‧‧第二電極層
107‧‧‧電致發光層
108‧‧‧電致發光層
109‧‧‧電阻器元件
110‧‧‧電阻器元件
111‧‧‧二極體
112‧‧‧二極體
113‧‧‧寄生電容/電容器元件
114‧‧‧寄生電容/電容器元件
115‧‧‧第一電連接
116‧‧‧第二電連接
117‧‧‧第一額外二極體
118‧‧‧第二額外二極體
119‧‧‧第一繞組
120‧‧‧第二繞組
121‧‧‧繞組/電感器元件
122‧‧‧第二電連接
123‧‧‧第一電連接
124‧‧‧點/二極體118之輸出
125‧‧‧點/二極體117之輸出
126‧‧‧二極體
127‧‧‧二極體
150‧‧‧第一絕緣基板
160‧‧‧第二絕緣基板
200‧‧‧電容式電力傳輸器
201‧‧‧電源
202‧‧‧導電板
203‧‧‧導電板
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
R‧‧‧負載
圖1展示用於經由電容式耦合之無線電力傳送之電容式傳輸器及接收器之一示意圖；圖2展示具有兩個電極之一電致發光裝置之一示意圖；圖3展示圖2之一電致發光裝置之一等效電路之一示意圖；圖4展示根據一第一實施例之電容式傳輸器及接收器之一等效電路之一示意圖；圖5展示根據圖4之第一實施例之一電致發光裝置之電阻器元件之電流之一圖表；
圖6展示根據一第二實施例之電容式傳輸器及接收器之一等效電路之一示意圖；圖7展示根據圖6之第二實施例之一OLED裝置之電阻器元件之電流之一圖表；圖8展示根據一第三實施例之一第一實例之電容式傳輸器及接收器之一等效電路之一示意圖；圖9展示根據第三實施例之一第二實例之電容式傳輸器及接收器之一等效電路之一示意圖。
100‧‧‧電致發光裝置
101‧‧‧電致發光堆疊
102‧‧‧電致發光堆疊
103‧‧‧第一電極層
104‧‧‧第一電極層
105‧‧‧第二電極層
106‧‧‧第二電極層
107‧‧‧電致發光層
108‧‧‧電致發光層
150‧‧‧第一絕緣基板
160‧‧‧第二絕緣基板
200‧‧‧電容式電力傳輸器
201‧‧‧電源
203‧‧‧導電板
Claims (9)
- 一種電致發光裝置，其包括：一對電致發光堆疊；各對電致發光堆疊之每一者包括一第一電極層、一第二電極層及定位於該第一電極層與第二電極層之間的一電致發光層；該對電致發光堆疊之間的一電連接；其中該等第二電極層之各者包括一導電板，該兩個導電板形成一對用於電容式電力傳送(capacitive power transfer)之接收器電極，及其中該對電致發光堆疊之間的該電連接包含用於變更該裝置之一共振頻率(resonance frequency)，俾使電力傳送之程度最佳化。
- 如請求項1之電致發光裝置，其進一步包括一第一絕緣基板，該對電致發光堆疊定位於該第一絕緣基板上。
- 如請求項2之電致發光裝置，其中該等第二電極層定位於該第一絕緣基板與該等電致發光層之間。
- 如請求項2之電致發光裝置，其中該第一絕緣基板係玻璃、塑膠及箔(foil)之任一者。
- 如請求項2之電致發光裝置，其進一步包括覆蓋該對堆疊之一第二絕緣基板。
- 如請求項5之電致發光裝置，其進一步包括一絕緣外殼，該絕緣外殼囊封該對電致發光堆疊且包括至少該第一絕緣基板及該第二絕緣基板。
- 如請求項1之電致發光裝置，其中該電連接包含該等第 一電極層及該等第二電極層之間的一電連接。
- 如請求項1之電致發光裝置，其中該電致發光層係一有機發光二極體。
- 一種系統，其包括：一電致發光裝置，其包含：各對電致發光堆疊之每一者包括一第一電極層、一第二電極層及定位於該第一電極層與第二電極層之間的一電致發光層；及該對電致發光堆疊之間的一電連接，其中該等第二電極層之各者包括一導電板，該兩個導電板形成一對用於電容式電力傳送之接收器電極，及其中該對電致發光堆疊之間的該電連接包含用於變更該裝置之一共振頻率，俾使電力傳送之程度最佳化；及一電容式電力傳輸器，其中該傳輸器包括：一電源，其用於產生一交流信號；及兩個導電板，其等電連接至該電源，且其中該電致發光裝置之該等第二電極與該等導電板經組態以面向彼此以形成用於電容式電力傳送之一電容式耦合。
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