专利名称：两面发不同色光的发光单元结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一两面发不同色光的发光单元结构，尤其涉及一两面发出不同色光的平面显示器中发光元件的结构。
背景技术：
平面显示器(Flat Panel Display；FPD)的需求日益迫切，且在当今全世界市场走向轻薄短小及省电的潮流下，阴极射线管(CRT)已经逐渐被平面显示器所取代。现在应用在FPD的技术主要有下列几种电浆显示器(Plasma Display)、液晶显示器(Liquid CrystalDisplay)、电致发光显示器(Electroluminescent Display)、发光二极管(Light Emitting Diode)、真空萤光显示器(Vacuum FluorescentDisplay)、场致发射显示器(Field Emission Display)及电变色显示器(Electrochromic Display)等。
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes；OLED)显示器的种类，依照所采用的发光材料，可划分为两种一为小分子型，另一为高分子型。由于有机发光二极管具有无视角的限制，低制造成本，高应答速度(为液晶的百倍以上)，省电，可使用于可携式机器的直流驱动，可使用的温度范围大，重量轻且可随硬设备小型化及薄型化等特性，符合多媒体时代显示器的特性要求；因此，有机电致发光元件在平面显示器的系统中具有极大的发展潜力，可望成为下一世代的新颖平面显示器，但是有机平面显示器的全彩化一直是技术的关键。
现有的自发光平面显示器的全彩产生方式有如下多种，第一种为RGB并列型在基板上制造RGB元件，各对应画素独自发出RGB各色光。第二种为白光发光元件结合彩色滤光片白光透过彩色滤光片来制造RGB各色光。第三种为蓝光结合光转换层蓝光激发光转换层产生绿光和红光来制造RGB各色光。(RGB＝红、绿、蓝三原色)以上各种方法各有优缺点，在此我们仅讨论相关本发明的第二种方法的缺点。
已知的第二种方法白光结合彩色滤光片的作法如薄膜晶体管(Thin Film Transistor；TFT)显示器的彩色滤光片的制程，是在玻璃基板的内侧以微影蚀刻(Photolithography & Etching)制程的方式，将有颜色的光阻图型化而转印在基板上，当光通过此滤光片后就会显现出该颜色光。此方法却不适合于应用于小分子电激发光元件(Organic Light Emitting Diode；OLED)、高分子电激发光元件(Ploymer Light Emitting Diode；PLED)等自发光的平面显示器上，主要是光阻易吸水会造成OLED、PLED等发光元件的劣化，且光阻会吸收部分的光而降低光的使用效率。
发明内容
本发明的主要目的，在于解决上述的缺陷，避免缺陷的存在，提供一全彩显示器元件制作。本发明采用一无机薄膜制成的薄膜滤光片(Thin film filter)，利用该无机薄膜的滤光片的不吸收水气特性，所以不会对发光元件造成损害，且此光学薄膜材质不具有吸收光的特性，可将所需的光全部加以滤出利用，可提高元件的发光利用效率，配合该光学无机薄膜可设计出三原色(红、蓝、绿)用之滤光片，这可以矫正原来发光不纯的问题，使光透过滤光片后呈现出纯正的三原色，于是，在元件两边电极或透明基板与封装盖外侧的两处以镀膜方式镀上所需的光学无机薄膜，当光从发光元件里面发出时在经过元件两端的光学无机薄膜组成的彩色滤光片就会发出该光学无机薄膜过滤出的颜色光。
图1是本发明的发光单元结构第一种样态示意图。
图2是本发明的发光单元结构第二种样态示意图。
图3是本发明的发光单元结构第三种样态示意图。
图4是本发明的发光单元结构第四种样态示意图。
图5是本发明的发光单元结构第五种样态示意图。
图6是本发明的发光单元结构第六种样态示意图。
具体实施例方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合
如下请参阅图1所示，是本发明的发光单元结构第一种样态示意图，如图所示本发明利用一光学无机薄膜40、40’结构，此光学无机薄膜40、40’结合自发光的透明的发光元件10可实现两面发不同色光的目的。制作的方式如下所述，镀一光学无机薄膜40于透明基板20的外侧，和镀一光学无机薄膜40’于透明封装盖的内侧或外侧使的具有高频滤波(High pass filter)、低频滤波(Low pass filter)或带通滤波(Band pass filter)的特性，利用各种光学无机薄膜40、40’对各色光的过滤作用来达到滤出想要色光的目的。
请参阅图2所示，是本发明的发光单元结构第二种样态示意图，如图所示在发光元件10制作时先镀一光学无机薄膜40于透明基板20的内侧，再制作完整的发光元件10于其上(例如OLED的各层有机、金属蒸镀，或是如PLED的有机旋转涂布和金属蒸镀等)，再镀上所需特性的光学无机薄膜40’，再封装一透明封装盖30后完成。
其中，该光学无机薄膜(40)、(40’)制造方法为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition；PVD)的电子束蒸镀法(Electric BeamEvaporation；EBE)，或物理气相沉积的溅镀法。
请同时参阅图3、图4、图5、图6所示，是本发明的发光单元结构第三、四、五、六种样态示意图，如图所示如上所述，在发光元件10两边透明基板或透明封装盖两处的内侧或外侧以镀膜方式镀上所需光学无机薄膜40、40’，该光学无机薄膜40、40’的特性如彩色滤光片(Color Filter)，当光从发光元件10里面发出时在经过元件两端由光学无机薄膜40、40’组成的彩色滤光片就会发出该滤光片过滤的颜色。例如发光元件10光源若含红、绿两色光在通过绿色光学无机薄膜40、40’时则只有绿光发出，另一边的红色光学无机薄膜40、40’则只让红光发出，如此就能让元件两端各呈现红光和绿光而实现两面发不同光的目的。
如上所述，若发光元件10光源为白色(由红、蓝光构成)则设计的光学无机薄膜40、40’的搭配可以是(橘、蓝)或是只有一边镀光学滤光片使元件一边呈现滤出的光，而另一边为原来的色光即(橘、白)或(蓝、白)等色光输出。此光学薄膜的材料种类和对应的折射系数可以是硅(Si)n＝3.4、硫化镉(CdS)n＝2.35、二氧化钛(TiO2)n＝2.4、氧化铟锡(ITO)n＝1.9、二氧硅(SiO2)n＝1.45、氧化锌(ZnO)n＝2.1、二氧化锌(ZnO2)n＝2.3、三氧化二铝(Al2O3)n＝1.62、氟化钡(BaF2)n＝1.47、二氧化锡(SnO2)n＝2.0、二氧化锆(ZrO2)n＝2.05、二氧化铈(CeO2)n＝2.22、氟化镁(MgF2)n＝1.38等无机薄膜。
例如一发白光的发光元件10(胜园公司制造)是由蓝光(464nm)和橘光(572nm)所构成如下，其中波谷出现在524nm处，为可滤出524nm以上的橘光，上述的光学无机薄膜40、40’所选用的材料和折射率分别是TiO2(n＝2.55)、MgF2(n＝1.38)，SiO2(n＝1.45)，CdS(n＝2.35)其各层结构和厚度是TiO216.04nm/MgF2250.24nm/TiO2107.02nm/MgF2227.5nm/TiO255.58nm/SiO276.40nm/CdS 32.88nm/SiO279.41nm/CdS 54.38nm/SiO284.82nm/CdS 45.23nm/SiO267nm/CdS 48.85nm/SiO285.05nm/CdS50.52nm/SiO269.6nm/CdS 42.54nm/SiO275.86nm/CdS 43.58nm/SiO2141.7nm。
我们也可以更改各层光学无机薄膜40、40’的厚度或材料顺序来达到一样的效果，所选用的材料和折射率分别是TiO2(n＝2.55)、MgF2(n＝1.38)，SiO2(n＝1.45)，CdS(n＝2.35)其各层结构和厚度是TiO210.5nm/MgF2296.59nm/TiO241.6nm/SiO263.28nm/CdS14.72nm/CdS 30.72nm/SiO279.42nm/CdS 49.78nm/SiO276.98nm/CdS 46.18nm/SiO274.51nm/CdS 48.62nm/SiO279.9nm/CdS49.44nm/SiO273.44nm/CdS 42.67nm/SiO274.58nm/CdS 52.1nm/SiO232.57nm/SiO261.4nm/CdS 10.29nm。
另外，我们也可以更改材料种类或各层厚度来达到一样的效果，各层结构和厚度分别是CdS 24.1nm/SiO262.89nm/CdS16.54nm/CdS 32.11nm/SiO279.9nm/CdS 45.01nm/SiO273.96nm/CdS 47.95nm/SiO278.31nm/CdS 47.57nm/SiO276.12nm/CdS48.14nm/SiO278.88nm/CdS 43.44nm/SiO269.6nm/CdS 54.5nm/SiO217.19nm/SiO246.03nm/CdS 56.02nm。
另外，为可滤出524nm以下的蓝光，上述的光学无机薄膜40、40’所选用的光学无机薄膜40、40’材料和折射率分别是SiO2(n＝1.45)、CdS(n＝2.35)，其各光学无机薄膜40、40’层结构和厚度是SiO243.55nm/CdS 82.38nm/SiO2119.94nm/CdS 78.47nm/SiO2129.5nm/CdS 78.38nm/SiO2121.62nm/CdS 64.18nm/SiO2127.71nm/CdS 49.36nm/SiO2125.35nm/CdS 69.14nm/SiO2134.74nm/CdS 87.78nm/SiO2133.41nm/CdS 66.81nm/SiO2114.91nm/CdS 69.09nm/SiO2138.15nm/CdS 97.03nm/SiO2134.6nm/CdS 67.22nm/SiO2103.7nm/CdS 68.24nm/SiO2102.24nm/CdS 63.79nm/SiO2109.02nm/CdS 62.74nm/SiO2102.8nm/CdS68.61nm/SiO2108.19nm/CdS 69.48nm/SiO2133.73nm/CdS109.22nm/SiO2161.39nm/CdS 91.66nm/SiO260.93nm。
我们亦可以更改各层光学无机薄膜40、40’的种类和各层厚度，这里选用的材料和折射率分别是TiO2(n＝2.55)、MgF2(n＝1.38)，SiO2(n＝1.45)、CdS(n＝2.35)，其光学无机薄膜40、40’各层结构和厚度是TiO23.63nm/MGF216.2nm/CdS 78.93nm/SiO2114.9nm/CdS 83.76nm/SiO2166.79nm/CdS 87.35nm/SiO2110.08nm/CdS66.09nm/SiO2121.73nm/CdS 49.36nm/SiO2127.91nm/CdS73.91nm/SiO2174.07nm/CdS 92.48nm/SiO291.87nm/CdS 73.64nm/SiO2111.61nm/ CdS 60.25nm/SiO2143.67nm/CdS 109.84nm/SiO2126.67nm/CdS 69.39nm/SiO2101.19nm/CdS 65.85nm/SiO2107.78nm/CdS 61.90nm/SIO2104.63nm/CDS 67.67nm/SIO298.81nm/CdS 64.47nm/SIO2117.77nm/CdS 54.65nm/SiO2127.25nm/CdS 161.24nm/SiO2144.95nm/CdS 119.83nm/SiO276.1nm。
另外，更改光学无机薄膜40、40’材料的种类和厚度也可以得到相同的效果，可滤出524nm以下的蓝光，该光学无机薄膜40、40’所选用的材料和折射率分别是BaF2(n＝1.46)、TiO2(n＝2.55)、MgF2(n＝1.38)、SiO2(n＝1.45)、CdS(n＝2.35)，其各层结构和厚度是BaF2148.25nm/TiO281.47nm/BaF2127.2nm/TiO25.22nm/MgF2151.39nm/CdS 72.68nm/SiO299.55nm/CdS 83.8nm/SiO2205.62nm/CdS 85.9nm/SiO294.3nm/CdS 65.02nm/SiO2123.82nm/CdS 49.36nm/SiO2118.44nm/CdS 78.58nm/SiO2194.43nm/CdS88.4nm/SiO288.8nm/CdS 70.8nm/SiO2117.51nm/CdS 52.51nm/SiO2140.38nm/CdS 124.11nm/SiO2132.54nm/CdS 61.32nm/SiO2109.15/CdS 66.18nm/SiO2100.29nm/CdS 64.98nm/SiO2107.44nm/CdS 62.78nm/SiO2104.68nm/CdS 66.6nm/SiO2103.38nm/CdS66.42nm/SiO2117.92nm/CdS 167.13nm/SiO2142.56nm/CdS105.52nm/SiO278.47nm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种两面发不同色光的发光单元结构，包括有一发光元件(10)；一装置于发光元件(10)发光面的透明基板(20)；一封装上述发光元件(10)的透明封装盖(30)；其特征是在于设置一光学无机薄膜(40)于上述透明基板(20)上；一装置于上述透明封装盖(30)的光学无机薄膜(40’)；当发光元件(10)发光时，借助上述的光学无机薄膜(40)、(40’)的过滤透光，所述发光元件(10)两面各可得到所需的色光。
2.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)是选自硅(Si)、硫化镉(CdS)、二氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O3)、氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、二氧硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、二氧化锌(ZnO2)、三氧化二铝(Al2O3)、氟化钡(BaF2)、二氧化锡(SnO2)、二氧化锆(ZrO2)、二氧化铈(CeO2)、氟化镁(MgF2)等材料的组合。
3.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)制造方法是物理气相沉积之溅镀法。
4.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)制造方法是物理气相沉积之电子束蒸镀法。
5.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)可装置于所述透明基板(20)的外侧。
6.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)可装置于所述透明基板(20)的内侧。
7.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)可装置于所述透明封装盖(30)的外侧。
8.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)可装置于所述透明封装盖(30)的内侧。
9.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)的厚度依其所需的可透色光进行调整。
10.根据权利要求1所述的两面发不同色光的发光单元结构，其特征在于，所述光学无机薄膜(40)、(40’)的层数依其所需的可透色光进行调整。
全文摘要
一种两面发不同色光的发光单元结构，本发明采用一光学无机薄膜制成的薄膜滤光片(Thin film filter)，利用该光学无机薄膜的滤光片的不吸收水气特性，所以不会对发光元件造成损害，且此光学薄膜材质不具有吸收光的特性，可将所需的光全部加以滤出利用，于是在元件两边电极或透明基板与透明封装盖外侧的两处以镀膜方式镀上所需的光学无机薄膜，当光从发光元件里面发出时在经过元件两端的光学无机薄膜组成的彩色滤光片就会发出该光学无机薄膜过滤出的颜色光。
文档编号H05B33/00GK1553522SQ0313723
公开日2004年12月8日 申请日期2003年6月3日 优先权日2003年6月3日
发明者黄颜明, 张俊钦, 刘怡萱 申请人:胜华科技股份有限公司