专利名称：有机电激发光元件及其制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种有机电激发光元件(OrganicElectroluminescence，OEL)及其制造方法，且特别是有关于一种具有光检测器(Photo-Detector)的有机电激发光元件以及将有机电激发光元件与光检测器集成化的方法。
背景技术：
通讯产业已成为现今的主流产业，特别是可携帶式的各种通讯产品更是发展的重点。而由于平面显示器是人与机器之间的沟通接口，因此显得特别重要。目前应用在平面显示器的技术包括有电浆显示器(Plasma Display)、液晶显示器(Liquid Crystal Display)、无机电激发光显示器(InorganicElectroluminescence Display)、发光二极管(Light EmittingDiode)、真空螢光显示器(Vacuum Fluorescence Display)、场致发射显示器(Field Emission Display)以及电变色显示器(Electro-Chromic Display)等等。
相较于其他平面显示器，有机电激发光元件以其自发光、无视角、省电、制程简易、低成本、操作溫度广泛、高应答速度以及全彩化等等的优点，使其具有极大的潜力，因此可望成为下一代平面显示器的主流。
有机电激发光元件是一种利用有机发光材料自发光的特性来达到显示效果的显示元件。其主要是由一对电极以及一有机发光层所构成。当电流通过透明阳极及金属阴极间，以使电子和电洞在有机发光层内結合而产生激子时，便可以使有机发光层依照其材料的特性，而产生红、绿、兰三种颜色的放光机制。
然而，对于全彩有机电激发光显示器而言，由于红、绿、兰三种颜色的衰退状況不一。倘若红、绿、兰其中一种颜色衰退快速，便会影响到人眼所見到的有机电激发光显示器的全彩度。因此，如何维持全彩有机电激发光显示器中红、绿、兰三颜色的亮度的稳定度，是目前所遭遇最重要且最需要突破的课题之一。
发明内容
本发明的目的就是提供一种有机电激发光元件及其制造方法，以解決已有全彩有机电激发光显示器因红、绿、兰三颜色因衰退速度不一致，而导致三颜色的亮度不稳定的问题。
本发明提出一种有机电激发光元件，其包括一透明基板、复数个画素结构、一红光检测器、一绿光检测器以及一兰光检测器。其中，画素结构是配置在透明基板的表面上，且画素结构是包括复数个红光画素结构、复数个绿光画素结构以及复数个兰光画素结构，其中每一画素结构是由配置在透明基板上之一透明阳极、配置在透明阳极上之一有机发光层以及配置在有机发光层上之一金属阴极所构成。另外，红光检测器是配置在红光画素结构旁的透明基板上，绿光检测器是配置在绿光画素结构旁的透明基板上，而兰光检测器則是配置在兰光画素结构旁的透明基板上。其中，红光检测器、绿光检测器以及兰光检测器是分别由配置在部分透明基板上之一金属阳极、配置在金属阳极上之一发光层以及配置在发光层上之一金属阴极所构成。而上述光检测器中的金属阳极是为不透光的金属材质，且光检测器的发光层可以是一有机材质亦可以是一无机材质。此外，本发明的有机电激发光元件的每一画素结构更包括连接至一驱动单元，而红光检测器、绿光检测器与兰光检测器更分别连接至一转换单元，且驱动单元与转换单元是连接至一控制单元。如此一來，当其中一种颜色的画素结构的有机发光层开始衰退而造成放出的光亮度減弱时，配置在旁的光检测器(红光、绿光或兰光检测器)便可即时检测到此画素结构亮度減弱的情形。换言之，连接在光检测器上的转换单元会将光检测器所产生之一电流讯号传送至控制单元，而控制单元便会依照上述画素结构亮度減弱的程度，以控制驱动单元提高此画素结构的驱动电流，进而维持此画素结构所放射出的亮度。
本发明提出一种有机电激发光元件的制造方法，此方法是首先提供一透明基板。接着，在透明基板上形成复数个画素结构，其中這些画素结构包括复数个红光画素结构、复数个绿光画素结构以及复数个兰光画素结构。同时，在红光画素结构旁的透明基板上形成一红光检测器，在绿光画素结构旁的透明基板上形成一绿光检测器，並且在兰光画素结构旁的透明基板上形成一兰光检测器。在本发明中，形成画素结构、红光检测器、绿光检测器与兰光检测器的方法是首先在透明基板的表面上形成一图案化的透明阳极层以及一图案化的金属阳极层。之后，在透明阳极层上形成一有机发光层，亚且在金属阳极层上形成一发光层。继之，在有机发光层与发光层上形成一金属阴极层，以分别构成画素结构与光检测器(红光检测器、绿光检测器与兰光检测器)。此外，本发明更包括将每一画素结构连接至一驱动单元，且将红光检测器、绿光检测器与兰光检测器分别连接至一转换单元，而将驱动单元与转换单元连接至一控制单元。如此一來，当其中一种画素结构的有机发光层开始衰退而造成放出的光亮度減弱时，配置在旁的光检测器(红光、绿光或兰光检测器)便可即时检测到此画素结构亮度減弱的情形。换言之，连接在光检测器上的转换单元会将光检测器所产生之一电流讯号传送至控制单元，而控制单元便会依照上述画素结构亮度減弱的程度，以控制驱动单元提高此画素结构的驱动电流，进而维持此画素结构所放射出的亮度。
本发明的有机电激发光元件及其制造方法，由于光检测器的設計可以随时检测面板上红、绿、兰三元色任一种的亮度是否足夠，以判断是否需增加其电流強度，如此便可以解決已有全彩有机电激发光显示器会有红、绿、兰三颜色因衰退速度不一致，而导致三颜色的亮度不稳定的问题。
附图説明
图1是依照本发明一较佳实施例的有机电激发光元件的结构示意图。
具体实施例方式
实施例图1，其绘示为依照本发明一较佳实施例的有机电激发光元件的结构示意图。
请参照图1，本发明的有机电激发光元件包括一透明基板100、复数个画素结构110a、110b、110c、一红光检测器111a、一绿光检测器111b以及一兰光检测器111c。
其中，透明基板100具有一红光区101a、一绿光区101b以及一兰光区101c。而画素结构110a、110b、110c是包括配置在透明基板100上的红光区101a中的复数个红光画素结构110a、配置在透明基板100上的绿光区101b中的复数个绿光画素结构110b以及配置在透明基板100上的兰光区101c中的复数个兰光画素结构110c。而且，画素结构110a、110b、110c是由配置在部分透明基板100上之一透明阳极102a、102b、102c、配置在透明阳极102a、102b、102c上之一有机发光层104a、104b、104c以及配置在有机发光层104a、104b、104c上之一金属阴极106a、106b、106c所构成。其中，透明阳极102a、102b、102c的材质例如是铟锡氧化物或铟锌氧化物。金属阴极106a、106b、106c的材质例如是铝、铝/氟化锂、钙、镁/银或银。而有机发光层104a、104b、104c中是包括一电洞传输层(未绘示)、一电洞注入层(未绘示)、一发光材料层(未绘示)以及一电子传输层(未绘示)。其中，有机发光层104a中的发光材料层例如是一红光有机分子材料或一红光高分子材料，有机发光层104b中的发光材料层例如是一绿光有机分子材料或一绿光高分子材料，有机发光层104c中的发光材料层例如是一兰光有机分子材料或一兰光高分子材料。
另外，本发明的红光检测器111a是配置在红光画素结构110a旁的透明基板100上(红光区101a中)，绿光检测器111b是配置在绿光画素结构111b旁的透明基板100上(绿光区101b中)，而兰光检测器111c則是配置在兰光画素结构110c旁的透明基板100上(兰光区101c中)。
其中，红光检测器111a、绿光检测器111b以及兰光检测器111c是由配置在部分透明基板100上之一金属阳极112a、112b、112c、配置在金属阳极112a、112b、112c上之一发光层114a、114b、114c以及配置在发光层114a、114b、114c上之一金属阴极116a、116b、116c所构成。在本发明中，光检测器111a、111b、111c中的金属阳极112a、112b、112c是为不透光的金属材质，以避免由透明基板100发出的光线影响光检测器111a、111b、111c的检测。金属阴极116a、116b、116c的材质可以与金属阳极112a、112b、112c的材质相同或不相同。而发光层114a、114b、114c可以是一有机材质亦可以是一无机材质。
在本发明中，于透明基板100上形成画素结构110a、110b、110c、红光检测器111a、绿光检测器111b与兰光检测器111c的方法是首先在透明基板100的表面上形成一图案化的透明阳极层102a、102b、102c以及一图案化的金属阳极层112a、112b、112c。之后，在透明阳极层102a、102b、102c上形成一有机发光层104a、104b、104c，亚且在金属阳极层112a、112b、112c上形成一发光层114a、114b、114c。继之，再分别在有机发光层104a、104b、104c与发光层114a、114b、114c上形成一金属阴极层106a、106b、106c以及一金属阴极层116a、116b、116c，而分别构成画素结构110a、110b、110c与光检测器111a、111b、111c。
由于有机电激发光元件内部所产生的光线仅有一部份会传出元件外部，一部份的光线会在透明基板100中形成基板波导现象，而另一部份的光线会在透明阳极102a、102b、102c与有机发光层104a、104b、104c之间形成阳极/有机层波导现象。因此，本发明在画素结构110a、110b、110c旁外接一光导器(未绘示)，而将无法传出元件外的光线导出，以提供給光检测器111a、111b、111c检测。当光线进入光检测器111a、111b、111c时，能量小于能隙(Band Gap，Eg)的光子对电子的输出没有贡献。而当光子的能量大于能隙Eg时，将会贡献能量Eg的输出，而其他大于Eg的能量将会以热的形式消耗掉。此时，电子在得到Eg的能量之后，会由价电帶(Valence Band)跳跃至导电帶(Conduction Band)，而产生电子电洞对(Electron-Hole Pair)。因此，借由量测到光检测器111a、111b、111c所产生的电流值大小，便可以判断其对应的画素结构110a、110b、110c所产生的亮度是否足夠。
另外，本发明的有机电激发光元件的画素结构110a、110b、110c更包括连接至一驱动单元108a、108b、108c，且红光检测器111a、绿光检测器111b与兰光检测器111c更分别连接至一转换单元118a、118b、118c，而驱动单元108a、108b、108c与转换单元118a、118b、118c是连接至一控制单元120。
如此一来，倘若画素结构110a、110b、110c中的有机发光层104a、104b、104c开始衰退而造成放出的光亮度減弱时，配置在旁的光检测器111a、111b、111c便可即时检测到画素结构110a、110b、110c亮度減弱的情形。换言之，连接在光检测器111a、111b、111c上的转换单元118a、118b、118c会将光检测器111a、111b、111c所产生之一电流讯号传送至控制单元120，而控制单元120便会依照上述画素结构110a、110b、110c亮度減弱的程度，以控制驱动单元108a、108b、108c提高此画素结构110a、110b、110c的驱动电流，进而维持此画素结构110a、110b、110c所放射出的亮度。
因此，本发明的有机电激发光元件及其制造方法，由于光检测器的設計可以检测面板上红、绿、兰三元色任一种的亮度是否足夠，以判断是否需增加电流強度，如此便可以解決已有全彩有机电激发光显示器会有红、绿、兰三颜色因衰退速度不一致，而导致三颜色的亮度不稳定的问题。
另外，由于本发明的有机电激发光元件中的画素结构与光检测器的制程与材料相仿。因此，本发明的方法具有制程简易且制造成本低的优点。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其亚非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脫离本发明的精神和范围内，当可作些許的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种有机电激发光元件，其特征在于，包括一透明基板；复数个画素结构，配置在该透明基板的表面上，其中该些画素结构包括复数个红光画素结构、复数个绿光画素结构以及复数个兰光画素结构；一红光检测器，配置在该些红光画素结构旁的该透明基板上；一绿光检测器，配置在该些绿光画素结构旁的该透明基板上；以及一兰光检测器，配置在该些兰光画素结构旁的该透明基板上。
2.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中每一该些画素结构包括一透明阳极，配置在部分该透明基板的表面上；一有机发光层，配置在该透明阳极上；以及一金属阴极，配置在该发光层上。
3.如权利要求2所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该透明阳极的材质包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。
4.如权利要求2所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该有机发光层中的材质包括一有机分子发光材料或一高分子发光材料。
5.如权利要求2所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该金属阴极的材质包括铝、铝/氟化锂、钙、镁/银或银。
6.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该红光检测器、该绿光检测器以及该兰光检测器分别包括一金属阳极，配置在部分该基板的表面上；一发光层，配置在该金属阳极上；以及一金属阴极，配置在该发光层上。
7.如权利要求6所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该金属阳极是为一不透光的金属材质层。
8.如权利要求6所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该发光层的材质包括一有机材质或一无机材质。
9.如权利要求6所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该金属阴极的材质与该金属阳极的材质相同或不相同。
10.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中在该些画素结构旁更包括配置有一光导器，以利该红光检测器、该绿光检测器以及该兰光检测器检测。
11.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中每一该些画素结构是连接至一驱动单元，且该红光检测器、该绿光检测器与该兰光检测器是分别连接至一转换单元。
12.如权利要求11所述的有机电激发光元件，其特征在于，其中该些驱动单元与该些转换单元是连接至一控制单元。
13.一种有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，包括提供一透明基板；在该透明基板上形成复数个画素结构，其中该些画素结构是包括复数个红光画素结构、复数个绿光画素结构以及复数个兰光画素结构；在该些红光画素结构旁的该透明基板上形成一红光检测器；在该些绿光画素结构旁的该透明基板上形成一绿光检测器；以及在该些兰光画素结构旁的该透明基板上形成一兰光检测器。
14.如权利要求13所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中形成该些画素结构、该红光检测器、该绿光检测器与该兰光检测器的方法包括在该透明基板的表面上形成一图案化的透明阳极层以及一图案化的金属阳极层；在该透明阳极层上形成一有机发光层，並且在该金属阳极层上形成一发光层；在该有机发光层与该发光层上形成一金属阴极层，以分别构成该些画素结构与该些光检测器。
15.如权利要求14所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中该透明阳极的材质包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。
16.如权利要求14所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中该金属阳极是为一不透光的金属材质层。
17.如权利要求14所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中该发光层的材质包括一有机材质或一无机材质。
18.如权利要求14所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中该有机发光层中的材质包括一有机分子发光材料或一高分子发光材料。
19.如权利要求14所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中该金属阴极的材质与该金属阳极的材质相同或不相同。
20.如权利要求14所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中该金属阴极的材质包括铝、铝/氟化锂、钙、镁/银或银。
21.如权利要求13所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中在该些画素结构旁更包括形成有一光导器，以利该红光检测器、该绿光检测器以及该兰光检测器检测。
22.如权利要求13所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中更包括将该些红光画素结构、该绿光画素结构以及该兰光画素结构分别连接至一驱动单元，並且将该红光检测器、该绿光检测器与该兰光检测器分别连接至一转换单元。
23.如权利要求22所述的有机电激发光元件的制造方法，其特征在于，其中更包括将该些驱动单元与该些转换单元连接至一控制单元。
全文摘要
一种有机电激发光元件及其制造方法，此元件包括一透明基板；复数个画素结构，配置在透明基板的表面上，其中画素结构是包括复数个红光画素结构、复数个绿光画素结构以及复数个蓝光画素结构；一红光检测器，配置在红光画素结构旁的透明基板上；一绿光检测器，配置在绿光画素结构旁的透明基板上；以及一蓝光检测器，配置在蓝光画素结构旁的透明基板上。
文档编号H05B33/12GK1607869SQ200310101049
公开日2005年4月20日 申请日期2003年10月13日 优先权日2003年10月13日
发明者庄亭玮, 李君浩, 李志坚, 胡培芝 申请人:铼宝科技股份有限公司