具有太阳能电池的有机发光显示器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有太阳能电池的有机发光显示器，其包括一第一基底、一第二基底、多个有机发光单元与至少一太阳能电池单元。第二基底与第一基底相对设置，并具有一内表面面对于该第一基底。有机发光单元呈现矩阵排列于该第二基底的内表面上，且任两个相邻的有机发光单元之间具有一非发光区。太阳能电池单元设置在该些非发光区的至少其中一者的第二基底内表面上，用来接收由该些有机发光单元所产生的光线以产生电流。借此，由太阳能电池单元所产生的电流可以节省有机发光显示器的用电量。
【专利说明】具有太阳能电池的有机发光显示器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有机发光显示器，特别涉及一种具有太阳能电池的有机发光显示器。
【背景技术】
[0002]有机发光显示器(organic light-emitting display,0LED)是将有机发光材料应用在矩阵式显示面板上，通过控制驱动电流的大小来达到显示不同亮度的效果。由于有机发光显示器具有省电、较无视角限制、制造成本低、应答速度快、可操作温度范围大以及可随硬设备而小型化及薄型化等优点，因此在平面显示器的系统中具有极大的发展潜力。然而，一般有机发光材料本身多具有较高折射率，所以所产生光线的光线全反射临界角很小，使得光线有颇高比例会因为发生全反射而不会射出有机发光显示器以显示画面，导致现有有机发光显示器的发光效率无法进一步提高。另一方面，在显示面板内因全反射而无法射出的光线也造成了能量浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一在于提供一种具有太阳能电池的有机发光显示器，其包括至少一太阳能电池单元设置在有机发光单元之间，通过吸收显示面板内的光线而产生电流，达到节省耗电的功效。
[0004]为达到上述目的以及解决现有技术问题以及，本发明的一实施例提供了一种具有太阳能电池的有机发光显不器，其包括一第一基底、一第二基底、多个有机发光单兀以及至少一太阳能电池单兀。其中，第二基底与第一基底相对设置，并具有一内表面面对于第一基底。有机发光单元呈矩阵排列于第二基底的内表面上，且任两个相邻的有机发光单元之间具有一非发光区。太阳能电池单元设置在该些非发光区其中一者的第二基底内表面上，用来接收由该些有机发光单元所产生的光线以产生电流。
[0005]由于本发明是在有机发光单元之间设置太阳能电池单元，因此可以在显示画面的同时，利用有太阳能电池单元吸收没有射出显示器的光线，改善能量浪费问题，并进一步节省整体有机发光显不器的耗电量。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第一实施例的结构剖面示意图。
[0007]图2所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第二实施例的结构剖面示意图。
[0008]图3所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第三实施例的结构剖面示意图。
[0009]图4所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第三实施例的结构剖面示意图。
[0010]其中，附图标记说明如下: [0011]10有机发光显示器
[0012]12第一基底
[0013]12a第一基底外表面
[0014]12b第一基底内表面
[0015]14第二基底
[0016]14a第二基底内表面
[0017]14b第二基底外表面
[0018]16像素
[0019]18a、18b发光区
[0020]20,20a,20b非发光区
[0021]22驱动组件层
[0022]24a红色有机发光材料层
[0023]24b绿色有机发光材料层
[0024]26挡墙
[0025]28第一电极层
[0026]30吸收层
[0027]32传输层
[0028]34第二电极层
[0029]36圆偏光片
[0030]38太阳能电池单元
[0031]40透明介质
[0032]42间隙
[0033]44a、44b有机发光单兀
[0034]110有机发光显不器
[0035]138太阳能电池单元
[0036]210有机发光显不器
[0037]238太阳能电池单元
[0038]310有机发光显不器
[0039]338太阳能电池单元
【具体实施方式】
[0040]请参考图1，图1所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第一实施例的结构剖面示意图。本发明具有太阳能电池的有机发光显示器10包括第一基底12与第二基底14，其中第二基底14与第一基底12相对设置，且第二基底14具有一内表面14a，面对于第一基底12。第二基底14上包括多个像素16定义在第二基底14上，呈矩阵排列。此处所指的像素16也可表示用来产生各原色光线或其它用来组成画面的有色光线的次像素，但不限于此。各像素16分别包括一发光区(图1中以发光区18a、18b为代表)与一非发光区20,其中非发光区20是相对于发光区18a、18b而言,在非发光区20内基本上未设置有机发光材料。在其它实施例中，非发光区20也可不属于像素16的一部份,而视为设于两相邻的像素16之间。
[0041]举例而言,本发明有机发光显示器10为一上发光型(top emiss1n type)主动式有机发光显示器，因此在第二基底14上包括多个驱动组件，例如开关组件与电容，开关组件又例如薄膜晶体管，这些驱动组件在图1中是以驱动组件层22做表示。在本实施例中，开关组件可以设置在非发光区20的第二基底14内表面14a上。然而，在其它实施例中，开关组件也可位于发光区18a、18b的第二基底14上。再者，第二基底14的内表面14a上包括多个有机发光单元分别设于各发光区18a、18b，例如图1中所示的有机发光单元44a、44b，分别电连接到对应像素16中的开关组件，当开关组件开启时，对应的有机发光单元44a或44b便会产生光线以显示画面或影像，其中，各有机发光单元44a、44b可分别包括单层或复数层有机发光材料。由于各有机发光单元44a、44b是分别对应设置在一像素16中，因此有机发光单元44a、44b也是呈矩阵排列。在本实施例中，各像素16是用来产生三种原色光的其中一种光线，例如红光、蓝光及绿光的其中一种，以用来提供彩色灰阶画面，所以任两个相邻的有机发光单兀44a、44b可包括不同的有机材料，以用来产生不同颜色光线，例如有机发光单元44a可包括红色有机发光材料层24a以用来产生红光，而有机发光单元44b可包括绿色有机发光材料层24b以用来产生绿光。
[0042]本发明有机发光显示器10还包括至少一太阳能电池单元38，设置在至少一非发光区20中，在优选实施例中，本发明有机发光显示器10包括多个太阳能电池单元38，设置在任两相邻的有机发光单元44a、44b之间的非发光区20中，但不限于此。太阳能电池单元38的数量可依不同的需要而设置。太阳能电池单元38包括多个材料层，例如可为一复合膜层结构，并且可包括透明材料或不透明材料，在优选实施例中，太阳能电池单元38可包括有机材料。由于本实施例的有机发光显示器10为上发光型，所以太阳能电池单元38依序由上而下包括第二电极层34、传输层32、吸收层30以及第一电极层28。在优选实施例中，第一电极层28为一反射电极层,包括反射材料,例如包括金属材料,而第二电极层34为一透明电极层(或称穿透电极层)，包括透明材料，举例为氧化铟锡，但不限于此。值得注意的是，太阳能电池单元38中各膜层的对应尺寸与图案、形状并不限于图1所示者。
[0043]在优选实施例中，本发明有机发光显示器10还包括多个挡墙26，分别设置在任两相邻的有机发光单兀44a、44b之间的非发光区20的第二基底14内表面14a上，并且位于太阳能电池单元38与第二基底14之间。在制作有机发光显示器10时，可以先在第二基底14的内表面14a上形成多个挡墙26,然后再以蒸镀方式配合掩膜(shadow mask)分别在第二基底14内表面14a上形成不同颜色的有机发光材料层，以避免在形成有机发光材料层时因掩膜对位或其它因素造成某一颜色的有机发光材料被蒸镀到其它颜色的预定形成区域中。举例而言，挡墙26可包括透明光阻材料。此外，设置在挡墙26上方的太阳能电池单元38可以比有机发光单元44a、44b的有机发光材料层先形成在第二基底14上，也可以在形成有机发光单元44a、44b的有机发光材料层之后，才形成太阳能电池单元38，但不限于此。例如，因为有机发光单元44a、44b与太阳能电池单元38分别包括多个膜层，所以此两者膜层的多道工艺可以互相穿插进行。由于太阳能电池单元38是设置在挡墙26之上，因此以平行于第二基底14表面的水平面来说，太阳能电池单元38的位置会高于有机发光单元44a、44b。值得注意的是，在优选实施例中，在太阳能电池单元38与第一基底12之间或是有机发光单元44a、44b与第一基底12之间具有一透明介质40，其中透明介质40可以是空气或折射率匹配物质(其折射率介于第一基底12的折射率与有机发光单元44a、44b的折射率之间)，透明介质40的功用为减少全反射。并且，各太阳能电池单元38与相邻有机发光单元44a,44b的有机发光材料层(例如红色有机发光材料层24a或绿色有机发光材料层24b)之间也具有间隙42。此外，在太阳能电池单元38与有机发光单元44a、44b表面可选择性设置保护层或平坦层(图未示)，但不限于此。另一方面，在第一基底12的外侧可选择性设置一圆偏光片36，因此可以改善因周围环境光源产生的光线反射问题，使显示的影像更清晰。
[0044]图1中以细箭头表示有机发光单元44a、44b所产生光线的可能行进路线。以发光区18a为例，其产生的光线一部份会经由第一基底12射出以产生画面，但也有一部份光线，会在射出第一基底12时发生全反射而射回第一基底12与第二基底14之间，例如进入透明介质40，此时，射入太阳能电池单元38中的光线便可被太阳能电池单元38转换成光电流，进一步被有机发光显示器10再利用以降低有机发光显示器10的耗电量。图1中另以粗箭头表示有机发光显示器10外部的环境光源的光线的可能行进路线，环境光源的光线可经由第一基底12射入有机发光显示器10中，经过透明介质40后再进入太阳能电池单元38中，并被太阳能电池单元38吸收转换成电能再利用。再者，在第一基底12与第二基底14之间行进的光线若遇到包括反射材料的第一电极层28,也可以被第一电极层28反射到吸收层30中再利用以转换成电能。因此，本发明有机发光显示器10不只可利用由有机发光单元44a、44b产生但无法射出有机发光显示器10的光线，也可以利用环境光源以产生电能，降低有机发光显示器10整体的耗电量。
[0045]本发明具有太阳能电池的有机发光显示器并不以上述实施例为限。下文将继续揭示本发明的其它实施例或变化形，然而为了简化说明并突显各实施例或变化形之间的差异，下文中使用相同标号标注相同组件，并不再对重复的组件、设置位置及材料等部分作赘述。
[0046]请参考图2，图2所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第二实施例剖面示意图。与前一实施例不同的是，本实施例的有机发光显示器110为下发光型(bottomemiss1n type)主动式有机发光显示器，因此第二基底14的外表面14b为出光侧,用以显示画面。本实施例的各太阳能电池单元138的各膜层的排列顺序也和前一实施例不同，从挡墙26表面由下而上依序为第二电极层34、传输层32、吸收层30以及第一电极层28。其中第一电极层28较佳为反射电极层,而第二电极层34较佳为透明电极层。圆偏光片36则是设置在第二基底14的外表面14b外侧。图2中细箭头表示由有机发光单元44a、44b所产生的光线，以目前有机发光材料所制作的有机发光单元44a、44b而言，从有机发光单元44a,44b所产生的光线约有20到30%会穿过第二基底14而射出有机发光显示器110并显示画面，而另外约70%的光线会因全反射而无法射出第二基底14，被反射的光线的行进路线可能如细箭头所示，再穿过第二基底14、挡墙26而进入太阳能电池单元138之中，部分光线则可能在第二基底14中持续被反射而横向扩散，最后射入另一个像素16中的太阳能电池单元138中。例如，由发光区18a的有机发光单元44a所产生的光线可能先射入第二基底14中，在其外表面14b发生全反射而在第二基底14中持续被反射，行进到发光区18b或非发光区20b而由第二基底14的内表面14a射出，经过挡墙26再射入非发光区20b内的太阳能电池单元138。图2中粗箭头表示环境光源的光线可能行进路线，环境光线可经由第二基底14进入有机发光显示器110中，经过挡墙26后再行进到太阳能电池单元138，因此环境光线也可以被太阳能电池单元138所利用。经太阳能电池单元138吸收的光线会被转换成电能，没有被吸收的部分光线可能会继续行进到第一电极层28，而再次反射回传输层32或吸收层30，也可以被再利用转换成电能。
[0047]请参考图3，图3所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第三实施例剖面示意图。与前述实施例不同的是，本实施例中太阳能电池单元是设置在挡墙与第二基底之间。如图3所示，第三实施例的有机发光显示器210为上发光型主动式有机发光显示器，因此第一基底12是面向圆偏光片36的一侧，即第一基底12的外表面12a为有机发光显示器210的显示面。太阳能电池单元238设置在第二基底14与挡墙26之间，由下而上依序包括第一电极层28、吸收层30、传输层32以及第二电极层34，其中第一电极层28较佳为反射电极层，第二电极层34较佳为透明电极层。由于本实施例的太阳能电池单元238接近表面设置了驱动组件层22的第二基底14，因此太阳能电池单元238的第一电极层28可与有机发光单元44a、44b的部分驱动组件(例如金属电极、闸极线或源极线)一起制作，甚至共享有机发光单兀44a、44b的金属电极，因此可省略图3中的第一电极层28。
[0048]有机发光材料所产生的光线一部份会经由第一基底12射出有机发光显不器210,一部份会因为全反射而反射回第一基底12与第二基底14之间，经过透明介质40与挡墙26而进入太阳能电池单元238中被吸收而转换成电流，如图3中以细箭头表示的光线路径，而未被吸收的光线行进到第一电极层28时，也可以被反射回吸收层30再利用。第一基底12也可以提供类似导光的功能，无法射出第一基底12的光线即使在第一基底12内横向行进一段距离后，由第一基底12的内表面12b射入透明介质40后，也有机会再射入太阳能电池单元238中被利用。类似地，当环境光源的光线入射到有机发光显示器210时，也可以经过挡墙26而进入太阳能电池单元238中被吸收利用，如粗箭头所示。
[0049]请参考图4，图4所示为本发明具有太阳能电池的有机发光显示器的第四实施例剖面示意图，与第三实施例的不同处在于本实施例的有机发光显示器310是下发光型主动有机发光显示器，因此显示面在第二基底14的外表面14b —侧。太阳能电池单元338设置在挡墙26与第二基底14之间，由下而上依序为第二电极层34、传输层32、吸收层30以及第一电极层28,其中第二电极层34较佳为透明电极层，而第一电极层28较佳为反射电极层。由于第二电极层34较接近表面设置了驱动组件层22的第二基底14，因此太阳能电池单元338的第二电极层34可与有机发光单元44a、44b的透明驱动组件一起制作，甚至共享有机发光单元44a、44b的透明驱动组件，例如透明像素电极，因此可省略图4中的第二电极层34。类似于第二实施例，由有机发光单元44a、44b产生的光线一部份会从第二基底14射出有机发光显示器310以产生画面，一部份会因全反射而无法射出第二基底14，被反射的光线可再穿过第二基底14而进入太阳能电池单元338中，如细箭头所示，另外，第二基底14可提供类似导光板的功能，部分光线也可能在第二基底14中持续被反射而横向扩散，最后射入另一个像素16中的太阳能电池单元338中。例如，由发光区18a的有机发光单元44a所产生的光线可能先射入第二基底14，因全反射而没有射出第二基底14，并且在第二基底14中持续被反射，行进到发光区18b或非发光区20b而由第二基底14的内表面14a射出，再射入非发光区20b中的太阳能电池单元338。此外，环境光线也可能经由第二基底14射入有机发光显示器310中，被太阳能电池单元338吸收，如粗箭头所示。被太阳能电池单元338吸收的光线会被转换成电能，没有被吸收的部分光线可能会继续行进到第一电极层28，而再次反射回吸收层30，也可以被再利用转换成电能。
[0050]由上述可知，本发明是在相邻有机发光单元之间、相邻像素之间或是像素的非发光区设置太阳能电池单元，因此可以在显示画面的同时，使没有被射出显示器的光线再利用，将射入太阳能电池单元的光线转换成电能，因此可以改善能量浪费问题，并进一步节省整体有机发光显示器的耗电量。
[0051]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保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，包括: 一第一基底; 一第二基底，与该第一基底相对设置，其中该第二基底具有一内表面面对于该第一基底； 多个有机发光单元，呈矩阵排列在该第二基底的该内表面上，且任两相邻的该些有机发光单元之间具有一非发光区；以及 至少一太阳能电池单元，设置在该些非发光区其中一者的该第二基底的该内表面上。
2.如权利要求1所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，还包括至少一挡墙，设置在任两相邻的该些机发光单元之间的该些非发光区中。
3.如权利要求2所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，其中该太阳能电池单元是设置在该挡墙与该第二基底之间。
4.如权利要求3所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，其中该挡墙与该第一基底之间具有一透明介质。
5.如权利要求2所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，该挡墙是设置在该太阳能电池单元与该第二基底之间。
6.如权利要求5所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，该太阳能电池单元与该第一基底之间具有一透明介质。
7.如权利要求6或权利要求4所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，该透明介质包括空气或一折射率匹配物质，且该折射率匹配物质的折射率介于该第一基底的折射率与该有机发光单元的折射率之间。
8.如权利要求1所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，该有机发光显不器是一上发光型有机发光显不器，且该太阳能电池包括一第一电极层、一吸收层、一传输层以及一第二电极层由下而上依序设置在该第二基底的该内表面上。
9.如权利要求8所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，该第一电极层为一反射电极层，而该第二电极层为一透明电极层。
10.如权利要求1所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，该有机发光显不器为一下发光型有机发光显不器，且该太阳能电池包括一第一电极层、一吸收层、一传输层以及一第二电极层，由上而下依序设置在该第二基底的该内表面上。
11.如权利要求10所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，该第一电极层为一反射电极层，而该第二电极层为一透明电极层。
12.如权利要求1所述的具有太阳能电池的有机发光显示器，其特征在于，包括多个太阳能电池单元，分别设置在该些非发光区的该第二基底的该内表面上。
【文档编号】H01L27/28GK104037189SQ201310075735
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2013年3月8日
【发明者】方崇仰, 陈冰彦, 康恒达, 张嘉雄 申请人:联胜（中国）科技有限公司, 胜华科技股份有限公司