专利名称：有机发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光器件，尤其涉及一种可提升出光效率的有机发光器件。
背景技术：
近年来，由于有机发光二极管具有自发光、反应速度快与低功率消耗等优点，常被应用在显示及照明的应用上。一般来说，有机发光二极管的类型区分有顶部发光型、底部发光型与双侧发光型。请参照图1，以底部发光型的有机发光二极管100为例，有机发光二极管100包括有金属层10、有机发光层12、透明导电层14与透明基板16。当施加电压于有机发光二极管100后，电子(图中未示)和空穴(图中未示)在有机发光层12结合发光，并产生不同发射角度的光线121、光线123与光线125。由于有机发光层12具有低于透明导电层14的光学折射系数，因此，光线121、光线123与光线125均可顺利由有机发光层12进入透明导电层14。接下来，由于透明导电层14具有高于透明基板16的光学折射系数，因此，具有较大发射角度的光线121则被全反射至有机发光层12或透明导电层14中，而较难进一步发射至空气18中。基于同样的原理，由于透明导电层14具有高于空气18的光学折射系数， 因此，具有较大发射角度的光线123则被全反射至透明导电层14或透明基板16中，所以只剩光线125可通过有机发光层12、透明导电层14与透明基板16至空气18。一般来说，在没有任何光学补偿设计的情况下，从有机发光二极管100的内部到有机发光二极管100的外部(即空气18)的光耦合效率只有约15%至20%左右。目前有部分的光学补偿设计是在有机发光二极100的外侧(即透明基板16的下表面)处，设置具有光散射性的光学膜，借以增加有机发光二极管100的出光效率。
发明内容
本发明提出一种有机发光器件，特别是于有机光二极管的一侧设置具有双稳态的光控制元件，并根据使用需求对应提升有机光二极管的出光效率或穿透性。因此，本发明的有机发光器件包括有第一透明基板、有机发光二极管及双稳态的光控制元件。第一透明基板可为玻璃。有机发光二极管设置于所述的第一透明基板下。双稳态的光控制元件设置于有机发光二极管下。所述的双稳态的光控制元件可根据其所接收的控制信号，改变其所呈现的光学状态，进而对应改变通过双稳态的光控制元件的光量。综上所述，本发明的有机发光器件，于有机光二极管的一侧设置具有双稳态的光控制元件，并根据使用需求使双稳态的光控制元件呈现第一光学状态，以提供外界光线通过有机发光器件，进而改变有机发光器件整体的光线穿透性。或者根据使用需求使双稳态的光控制元件呈现第二光学状态，使双侧发光型的有机发光二极管所产生的光线可集中于一侧出光，且可提升有机光二极管于该侧的出光效率。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
Vl 第一控制电压V2 第二控制电压
具体实施例方式请参照图2，图2为本发明第一实施例的结构示意图。如图2所示，本发明第一实施例的有机发光器件200包括有第一透明基板20、有机发光二极管218、第二透明基板22、 双稳态的光控制元件M与封装膜26。第一透明基板20具有上表面(图中未标示)与下表面(图中未标示)。第一透明基板20较佳者为玻璃，或者由其他透光率大约高于或等于80%的基板材质所构成。所述的第一透明基板20较佳的透光率大约为90%。在第一透明基板20的下表面设置有一个有机发光二极管218。所述的有机发光二极管218包括有第一电极210、有机发光层212与第二电极214。所述的第一电极210可通过沉积方式形成并设置于第二透明基板22的上表面。有机发光层212设置于第一电极210的上表面。所述的有机发光层212实际上由空穴传输层(图中未示)、发光层(图中未示)与电子传输层(图中未示)所构成。第二电极214可通过溅射或沉积方式形成并设置于有机发光层212的上表面。所述的第二电极214可具有与第一电极210相同或相似的材质。所述的第一电极210与第二电极214较佳者可由透明导电氧化物(transparent conducting oxides, TC0)或薄金属构成。所述的透明导电氧化物可包括但不限制为氧化铟锡(ITO)、氧化锌铟(IZO)、氧化锌铝 (AZO)、氧化锌镓(GZO)或加钼氧化铟(IMO)等，而薄金属则包括银(Ag)、铝(Al)或其合金等。借由施加适当的电压至第一电极210与第二电极214，以使有机发光层212发光，图2 中显示为有机发光二极管218不发光的状态。第二透明基板22具有上表面(图中未标示)与下表面(图中未标示)。第二透明基板22较佳者为玻璃，或者由其他透光率高于或等于大约80%的基板材质所构成。所述的第二透明基板22较佳的透光率大约为90%。第二透明基板22设置在有机发光二极管218 的下方。接下来，在第一透明基板20与第二透明基板22之间，以及有机发光二极管218的侧边处分别设置有封装胶沈。所述的封装胶沈设置于有机发光二极管218的边缘并可覆盖有机发光二极管218的侧表面。所述的封装胶沈可由包括无机颗粒的高分子材料所构成， 或由玻璃粉末烧结而成。所述的无机颗粒可包括但不限制为氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)、 氧化铋(Bi2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Tii2O5)和氧化锌(SiO)等材料所构成。如图2所示，双稳态的光控制元件M设置在第二透明基板22的下方。更进一步说，第三电极240较佳者为安装于第二透明基板22的下表面，以避免第二透明基板22与第三电极240之间的出现间隙而使光线穿透时产生反射或偏折。所述的双稳态的光控制元件 24的表面积等于第二透明基板22的表面积。所述的双稳态的光控制元件M中的双稳态材料分子可例如是电致变色材料、胆固醇液晶材料(Chiral Nematic Liquid Crystal,CHLC) 或高分子分散液晶材料(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)。第三电极MO的光学折射率较佳者为低于或等于第二透明基板22的光学折射率，借以减少或避免部分具有大角度的光线30由第三电极240进入第二透明基板22时出现全反射的现象。另外，若有机发光二极管218的工艺条件允许时，也可省略第二透明基板22，也就是直接将双稳态的光控制元件M安装在第一电极210的下表面。在本发明的另一个实施例中，当有机发光器件200的出光面为第二透明基板22的这一侧时，则可将所述的双稳态的光控制元件M设置第一透明基板20的上方。更进一步说，第四电极242较佳者为安装于第二透明基板22的上表面。第四电极242的光学折射率较佳者为低于或等于第一透明基板20的光学折射率。双稳态的光控制元件M包括有第三电极M0、第四电极242与多个液晶材料M4。 更进一步说，在第三电极240与第四电极242之间中分布有多个液晶材料M4。第三电极 240与第四电极242分别耦接至电源观。所述的双稳态的光控制元件M可根据电源观提供的控制信号(例如，电压值或电压电平)，改变液晶材料244的排列状态，进而改变双稳态的光控制元件M所呈现的光学状态(例如，第一光学状态或第二光学状态)。举高分子分散液晶材料为例来说，当所述的控制信号为5伏特或高电压电平时， 液晶材料244改变排列为约略与光线30的行进方向呈平行，进而使双稳态的光控制元件M 呈现第一光学状态，即为透明态。所述的第一光学状态较佳者为光学穿透率大约高于或等于80%。另外，以上控制信号的电压与液晶材料M4的排列方向的关系仅是举例说明。因此，当双稳态的光控制元件对被施加一个控制信号为第一控制电压Vl时，则使双稳态的光控制元件M呈现第一光学状态。所述的第一光学状态使双稳态的光控制元件 M的光学穿透率大约高于或等于80%。借此，以改变有机发光器件200整体的光线穿透性。 另外，当双稳态的光控制元件M呈现第一光学状态时，有机发光二机体218可设定为不发光的状态，借以减少电力的耗费情形。请参照图3，图3为本发明第一实施例的另一结构示意图。举例来说，当所述的电源观提供的控制信号为零伏特(即不通电状态)或低电压电平时，液晶材料244为不规则排列，光线穿过时会看到多个界面而散射，进而使双稳态的光控制元件M呈现第二光学状态，即为散射态或不透明态。所述的第二光学状态较佳者为光学反射率大约高于或等于 60%，而光学反射雾度大约高于或等于10%。另外，以上控制信号的电压与液晶材料244的排列方向的关系仅是举高分子分散液晶材料为例说明。从另一方面说，当双稳态的光控制元件M被施加一个控制信号为第二控制电压 V2时，则使双稳态的光控制元件M呈现第二光学状态，进而使有机发光层212所产生的光线2120较难顺利通过第二透明基板22并反射或折射至第一透明基板20的方向。借此，可增加第一透明基板20的出光量(即光线32的数量)；同时，由于双稳态的光控制元件M于第二光学状态时为一具散射功能的膜层，可以改变入射光的方向，进而提升有机光二极管 218于第一透明基板20侧的出光效率。另外，当双稳态的光控制元件M呈现第二光学状态时，有机发光二极管218可设定为发光的状态，借以增加第一透明基板20这一侧的照明。简单来说，当双稳态的光控制元件M为断电时，第三电极240与第四电极242之间的液晶材料244为不规则排列，使光线30较难穿透双稳态的光控制元件M。同样的，光线2120也较难穿透双稳态的光控制元件M并反射至第一透明基板20的方向，此时双稳态的光控制元件M的外观视觉效果为乳白色的不透明状态。借此，在第一透明基板20侧所增加的光不只是由第二透明基板22侧反射回来的，还增加了部分被困在有机光二极管218
6内的光因为散射而可能让入射角度小于临界角后而可顺利地出光，进而提升第一透明基板 20侧的出光效率。从另一方面说，所述的有机发光层212的光学折射率约为1.7，所述的第一电极210与第二电极214的光学折射率约为2. 0，所述的第一透明基板20与第二透明基板22的光学折射率约为1.5。当双稳态的光控制元件M为通电时，第三电极240与第四电极242之间的液晶材料244为平行电场排列，使光线30可以穿透双稳态的光控制元件24。此时双稳态的光控制元件M的外观视觉效果为无色的透明状态。请参照图4，图4为本发明第二实施例的结构示意图。如图4所示，本发明第二实施例与第一实施例的差别在于第二实施例中的双稳态的光控制元件M的表面积大于第一透明基板20的表面积，而有机发光器件400具有相同或相似于有机发光器件200的结构，部分内容不再赘述。更进一步说，所述的双稳态的光控制元件M的表面积包括了第三电极42与第四电极44的表面积。双稳态的光控制元件40的液晶材料46的数量也可多于双稳态的光控制元件M中的液晶材料244的数量，但不以此为限。在第一透明基板20的上方可设置有触控层四。所述的触控层四大致上可由以下几种类型电阻式、电容式、光学式、电磁式、超音波式、内嵌式液晶面板所构成，但不以此为限。触控层四可用以感测相应于使用者操作的触控状态。另外，双稳态的光控制元件M的表面积也可小于第二透明基板22的表面积。值得一提的是，若有其他设计需求，也可将双稳态的光控制元件40设计成可控制局部的区域呈现第一光学状态以及局部的区域呈现第二光学状态的功能。综上所述，本发明的有机发光器件，于有机光二极管的一侧设置具有双稳态的光控制元件，并根据使用需求使双稳态的光控制元件呈现第一光学状态，以提供外界光线通过有机发光器件，进而改变有机发光器件整体的光线穿透性。或者根据使用需求使双稳态的光控制元件呈现第二光学状态，使双侧发光型的有机发光二极管所产生的光线可集中于一侧出光，且可提升有机光二极管的出光效率。虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种有机发光器件，包括有一第一透明基板；一有机发光二极管，设置于该第一透明基板下；及一双稳态的光控制元件，设置于该有机发光二极管下，该双稳态的光控制元件根据其所接收的一控制信号，改变其所呈现的光学状态，进而对应改变通过该双稳态的光控制元件的光量。
2.如权利要求1所述的有机发光器件，还包括一第二透明基板，设置于该有机发光二极管与该双稳态的光控制元件之间。
3.如权利要求1所述的有机发光器件，其中于该双稳态的光控制元件根据该控制信号的电压，呈现一第一光学状态或一第二光学状态。
4.如权利要求3所述的有机发光器件，其中于该第一光学状态为一透明态，且该第二光学状态为一散射态或不透明态。
5.如权利要求3所述的有机发光器件，其中于该控制信号为一第一控制电压时，该双稳态的光控制元件呈现该第一光学状态，且该第一光学状态为光学穿透率大约高于或等于 80%，于该控制信号为一第二控制电压时，该双稳态的光控制元件呈现该第二光学状态，且该第二光学状态为光学反射率大约高于或等于60%，光学反射雾度大约高于或等于10%。
6.如权利要求3所述的有机发光器件，其中于该双稳态的光控制元件呈现该第一光学状态时，该有机发光二机体为不发光的状态。
7.如权利要求3所述的有机发光器件，其中于该双稳态的光控制元件呈现该第二光学状态时，该有机发光二机体为发光的状态，该双稳态的光控制元件使该有机发光二极管产生的光通过该双稳态的光控制元件后，反射至该第一透明基板的方向。
8.如权利要求1或2所述的有机发光器件，其中该双稳态的光控制元件的表面积大于或等于该第一透明基板的表面积。
9.如权利要求2所述的有机发光器件，其中于该第一透明基板与该第二透明基板之间以及该有机发光二机体的侧边处分别设置有封装胶。
10.如权利要求2所述的有机发光器件，其中该有机发光二极管具有设置于该第二透明基板上的一第一透明电极、设置于该第一透明电极上的一有机发光层以及设置于该有机发光层上的一第二透明电极。
11.如权利要求1所述的有机发光器件，其中该双稳态的光控制元件中的双稳态材料分子为电致变色材料、胆固醇液晶材料或高分子分散液晶材料。
12.如权利要求1所述的有机发光器件，还包括一触控层，设置于该第一透明基板上。
全文摘要
一种有机发光器件，包括有一第一透明基板；一有机发光二极管，设置于第一透明基板下；及一双稳态的光控制元件，设置于有机发光二极管下，所述的双稳态的光控制元件根据其所接收的控制信号，改变其所呈现的光学状态，进而对应改变通过双稳态的光控制元件的光量。本发明可提升有机光二极管的出光效率或穿透性。
文档编号H01L51/52GK102447076SQ201110394970
公开日2012年5月9日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月18日
发明者曾信荣, 林俊良, 陈介伟, 陈重嘉 申请人:友达光电股份有限公司