專利名稱：具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置及側向光利用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置以及有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，特別是一具有光導層的有機電激發(fā)光裝置以及利用一導光器將有機電激發(fā)光裝置中的透明基板的側向光導出的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法。
背景技術：
一般具信息顯示與背光效果裝置為了顯示信息大多包含有一屏幕，例如液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)，液晶顯示器利用發(fā)光二極管(light-emitting diode，LED)或其它發(fā)光源當作背光源，據(jù)以進行信息顯示。
然而，一般具信息顯示與背光效果裝置另外具有一用以作為按鍵照明等用途的背光源，該背光源與屏幕為獨立不同的元件。舉例來說，如圖1所示，傳統(tǒng)移動通訊裝置5(例如手機)的屏幕面板51為一液晶顯示器，而手機按鍵52的背光源必須另外由一發(fā)光二極管發(fā)出。由于必須使用兩個元件，使得手機整體成本增加，而且維護不易。再者，由于按鍵背光源為發(fā)光二極管，所以手機按鍵制作成突起結構，亦不符合手機追求輕薄短小的趨勢。
近來，由于有機電激發(fā)光裝置的技術發(fā)展趨于成熟，亦有業(yè)者選用有機電激發(fā)光裝置作為屏幕的背光源，因為有機電激發(fā)光裝置能夠自發(fā)光、制程簡單以及成本低，所以擁有很大的應用潛力。
現(xiàn)有技術的有機電激發(fā)光裝置中，透明基板的折射率n2(1.4-1.5)大于空氣的折射率n1(1)。根據(jù)Snell定律，光線在入射層的折射率和入射角正弦值的乘積會等于折射層的折射率和折射角正弦值的乘積。當光線由透明基板傳出元件且入射角大于sin-1(1/n2)時，光線會產(chǎn)生全反射，并被限制于透明基板中而形成基板波導的現(xiàn)象。由此可知，有機電激發(fā)光裝置所產(chǎn)生的光線僅有一部份可傳出元件外部，而剩余的另一部份會局限在基板中，無法讓有機電激發(fā)光裝置所產(chǎn)生的光源做最佳化使用。

發(fā)明內容
承上所述，本發(fā)明的目的提供一種可將透明基板的側向光導出做再利用的有機電激發(fā)光裝置。
本發(fā)明的另一目的提供一種利用一導光器將有機電激發(fā)光裝置中的透明基板的側向光導出的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，包含一透明基板、一第一電極、一有機電激發(fā)光層、一第二電極以及一光導層。其中第一電極形成于透明基板之上；有機電激發(fā)光層形成于第一電極之上；第二電極形成于有機電激發(fā)光層之上；光導層形成于與透明基板同一位階的位置。
此外，本發(fā)明提供一種有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其中，有機電激發(fā)光裝置包含一透明基板，本發(fā)明有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法利用一第一導光器將透明基板的側向光導出，以使所導出的側向光形成一光源。
由于有機電激發(fā)光層所產(chǎn)生的光線大部分被局限于裝置中，僅有一小部份的光線傳出裝置外。有鑒于此，本發(fā)明提供一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其利用一光導層將駐留于透明基板中的側向光線導引出來，以使所導出的側向光形成一光源，用在其它用途之上。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明可以增加光線的再利用，提升整個元件的使用效率。另外，將有機電激發(fā)光裝置的側向光導出，使其形成另一背光源的具信息顯示與背光效果裝置，利用導光器將發(fā)光器的側向光導出，以使該側向光形成一光源。在此，將側向光利用于移動通訊裝置與個人行動秘書裝置的按鍵照明的背光源上。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的具信息顯示與背光效果裝置具有整合顯示器以及背光面板的功能，由所導出的側向光作為手機按鍵的背光源，而不需另外使用發(fā)光二極管元件，可以減少裝置的成本。而且，不需利用發(fā)光二極管當移動通訊裝置與個人行動秘書裝置按鍵照明的背光源，亦可減少手機的厚度，使得手機平面化以及更加符合輕薄短小的趨勢。


圖1為現(xiàn)有技術移動通訊裝置或個人行動秘書裝置的結構的示意圖。
圖2a和圖2b為本實施例的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置的示意圖。
圖3為本實施例中光線的行進路線的示意圖。
圖4a和4b為本實施例的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置的另一示意圖。
圖5a和圖5b為本實施例的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置的再一示意圖。
圖6a和圖6b為本實施例的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置的又一示意圖。
圖7～圖9說明本發(fā)明的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法的具側向光利用功能的有機發(fā)光裝置的示意圖。
圖中符號說明1 具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置11 透明基板12 第一電極13 有機電激發(fā)光層
14 第二電極15 光導層16 光通元件17 棱鏡18 傳播層19 反射層2 第一導光器21 光導層22 棱鏡23 傳播層24 反射層3 第二導光器31 光導層32 棱鏡33 傳播層34 反射層具體實施方式
以下將參照相關附圖，說明依據(jù)本發(fā)明實施例的一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置。
如圖2a所示，本發(fā)明的第一實施例提供一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置1，包含一透明基板11、一第一電極12、一有機電激發(fā)光層13、一第二電極14以及一光導層15。其中第一電極12形成于透明基板11之上；有機電激發(fā)光層13形成于第一電極12之上；第二電極14形成于有機電激發(fā)光層13之上；光導層15形成于與透明基板11同一位階的位置。
本實施例中的透明基板11可為一玻璃基板、一塑料(plastic)基板以及一柔性(flexible)基板。其中，塑料基板和柔性基板可為一聚碳酸酯(polycarbonate，PC)基板、一聚酯(polyester，PET)基板、一環(huán)烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)基板以及一金屬鉻合物基材-環(huán)烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer，mCOC)基板。
接著，本實施例中的第一電極12藉由濺鍍(sputtering)方式或是離子電鍍(ion plating)方式形成于透明基板11上，此第一電極12可為透明陽極，其材質為一可導電的金屬氧化物，例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或是氧化鋁鋅(AZO)，其厚度在約500以上。
有機電激發(fā)光層13以蒸鍍(evaporation)、旋轉涂布(spincoating)、噴墨(ink jet printing)或是印刷(printing)等方法形成于第一電極12之上，其厚度約為500至3000。此外，有機電激發(fā)光層13所發(fā)射的光線可為藍光、綠光、紅光、白光、其它的單色光或單色光組合成的彩色光。
第二電極14使用蒸鍍或是濺鍍等方法形成于有機電激發(fā)光層13之上。第二電極14可為金屬陰極，其厚度為500至5000，其材質可為鋁、鈣、鎂銀、鋁/氟化鋰或是銀。
參照圖2a，本實施例的光導層15與透明基板11連接于一起，沒有與光導層15相連接的其余三側面則貼附一壓克力材質的反射條，藉以將被局限于透明基板11中的光線完全導入光導層15中。另外，光導層15與透明基板11亦可分開設置，兩者之間以一光通元件16相連接，如圖2b所示。
光導層15的主要材質為丙烯酸樹酯，例如polymethyl-methacrylate(PMMA)，其折射率為1.49，而反射的臨界角約為42度，對于有機電激發(fā)光層13所產(chǎn)生的光線具有很高的穿透率。在此，光導層15的功能在于將有機電激發(fā)光層13所產(chǎn)生而被局限于透明基板11的側向光線導出，進而將光線做更有效的利用，光線的行進路線如圖3所示。
請參考圖4a及圖4b，本實施例的一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置1更包含一棱鏡17，其設置于光導層15的一側，于本實施例中設置于光導層15的下方，其目的增加正向光的強度。
再請參考圖5a及圖5b，本實施例的一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置1更包含一傳播層18，其設置于棱鏡17的一側，于本實施例中設置于棱鏡17的下方，其目的將光線均勻化。在此，傳播層18的材質為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)鍍上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
另外，如圖6a及圖6b所示，本實施例的一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置1更包含一反射層19，其設置于相對于棱鏡17的光導層15的另一側，于本實施例中設置于光導層15之上方，其目的控制光線的方向。
另外，有關本發(fā)明的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法的說明如下。
本發(fā)明的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法利用一第一導光器2將有機電激發(fā)光裝置10中的透明基板11的側向光導出，以使所導出的側向光形成一光源。
其中有機電激發(fā)光裝置10包含第一實施例的透明基板11、第一電極12、有機電激發(fā)光層13以及第二電極14，該等特征與功能不再贅述。
于本實施例中，如圖7所示，第一導光器2包含一光導層21、一棱鏡22、一傳播層23以及一反射層24。其中，光導層21、棱鏡22、傳播層23以及反射層24的特征以及功能與第一實施例中的光導層15、棱鏡17、傳播層18以及反射層19相同，在此不再贅述。
于本實施例中，利用第一導光器2將透明基板11中的側向光導出，以使所導出的側向光形成一光源以供再度利用，如手機中的按鍵，進而增加有機電激發(fā)光層13所發(fā)出的光線的利用效能。
其中，光導層21形成于與透明基板11同一位階的位置且相連在一起。透明基板11沒有與光導層21相連接的其余三側面則貼附一壓克力材質的反射條，藉以將被局限于透明基板11中的光線完全導入光導層21中。
另外，本實施例中的第一導光器2亦可為一光通元件21’，此光通元件21’可為一光纖，如圖8所示。
在此，第一導光器2亦可包含一第二導光器3，如圖9所示。第二導光器3包含一光導層31，其特征與功能皆與上述的光導層21相同。此第二導光器3更包含一棱鏡32、一傳播層33以及一反射層34，該等元件的特征與功能皆與上述的棱鏡22、一傳播層23以及一反射層24相同。
本發(fā)明可應用于移動通訊裝置與個人行動秘書裝置上，當以有機電激發(fā)光裝置10當作屏幕的背光源時，即可利用導光器將透明基板11的側向光導出，并用于移動通訊裝置與個人行動秘書裝置的另一背光源上，如按鍵照明的背光源上。此舉不僅可以利用側向光來替代原本利用于按鍵照明的背光面板的發(fā)光二極管(LED)，進而減少整個裝置的成本，更因為原本使用發(fā)光二極管的按鍵為突起結構，使以側向光當作按鍵背光源時，整個裝置能夠更加平面化、更加輕薄。
本發(fā)明所提供的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置可將駐留在透明基板中的側向光線導出，以使所導出的側向光形成一光源，進而做更有效地再利用，例如將側向光應用于手機的按鍵上。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明利用一光導層將原本無法傳出的光線由側面導出，以供資源再利用。此一裝置不僅提升有機電激發(fā)光裝置本身的效能，更可降低裝置整體的成本。
另外，本發(fā)明亦可應用于移動通訊裝置與個人行動秘書裝置上，當以有機電激發(fā)光裝置當作移動通訊裝置與個人行動秘書裝置的屏幕背光源時，利用導光器將有機電激發(fā)光裝置的側向光導出，并使其形成另一背光源，例如應用于按鍵照明的背光源上。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明整合移動通訊裝置與個人行動秘書裝置的顯示屏幕以及背光面板，此舉不僅可以利用側向光替代發(fā)光二極管元件當作按鍵照明的背光源，以減少整個手機裝置的成本；而且原本使用發(fā)光二極管為光源的按鍵照明元件為突起結構，當利用側向光當作按鍵照明的背光源后，使整個裝置更加平面化、更加輕薄，亦符合目前電子產(chǎn)品的趨勢要求。
上述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含于所述的申請專利范圍中。
權利要求
1.一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，包含一透明基板；一第一電極，形成于該透明基板之上；一有機電激發(fā)光層，形成于該第一電極之上；一第二電極，形成于該有機電激發(fā)光層之上；以及一光導層，形成于與該透明基板同一位階的位置。
2.如權利要求1所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，更包含一棱鏡，該用以增加正向光的強度的棱鏡形成于光導層的一側。
3.如權利要求2所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，更包含一傳播層，該用以使所傳輸?shù)墓饩€均勻化的傳播層形成于相對于光導層的棱鏡的另一側。
4.如權利要求2所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，更包含一反射層，該用以控制光線的傳輸方向的反射層形成于相對于棱鏡的光導層的另一側。
5.如權利要求1所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，該光導層與該透明基板連接一起。
6.如權利要求1所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，該光導層與該透明基板分開設置。
7.如權利要求6所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，該光導層與該透明基板以一光通元件連接。
8.如權利要求1所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，該光導層的材料為一丙烯酸樹酯。
9.如權利要求3所述的具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，其特征在于，該傳播層的材料為一聚對苯二甲酸乙二酯鍍上聚甲基丙烯酸甲酯。
10.一種有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該有機電激發(fā)光裝置包含一透明基板，該有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法利用一第一導光器將該透明基板的側向光導出，以使所導出的側向光形成一光源。
11.如權利要求10所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第一導光器包含一光導層。
12.如權利要求11所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第一導光器更包含一棱鏡，該用以增加正向光的強度的棱鏡形成于光導層的一側。
13.如權利要求12所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第一導光器更包含一傳播層，該用以使所傳輸?shù)墓饩€均勻化形成于相對于光導層的棱鏡的另一側。
14.如權利要求12所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第一導光器更包含一反射層，該用以控制光線的傳輸方向的反射層形成于相對于棱鏡的光導層的另一側。
15.如權利要求11所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該光導層設置于與該透明基板同一位階的位置。
16.如權利要求15所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該光導層與該透明基板連接一起。
17.如權利要求10所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第一導光器為一光通元件。
18.如權利要求17所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該光通元件為一光纖。
19.如權利要求10所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第一導光器更包含一第二導光器。
20.如權利要求19所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第二導光器為一光導層。
21.如權利要求20所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第二導光器更包含一棱鏡。
22.如權利要求20所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第二導光器更包含一傳播層。
23.如權利要求20所述的有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其特征在于，該第二導光器更包含一反射層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具側向光利用功能的有機電激發(fā)光裝置，包含一透明基板、一第一電極、一有機電激發(fā)光層、一第二電極以及一光導層。其中第一電極形成于透明基板之上；有機電激發(fā)光層形成于第一電極之上；第二電極形成于有機電激發(fā)光層之上；光導層形成于與透明基板同一位階的位置。另外，本發(fā)明亦提供一種有機電激發(fā)光裝置側向光利用方法，其利用一第一導光器將有機電激發(fā)光裝置中的透明基板的側向光導出，以使所導出的側向光形成一光源。
文檔編號H05B33/02GK1549660SQ03136539
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月23日 優(yōu)先權日2003年5月23日
發(fā)明者張美濙, 張毅, 李君浩, 魏茂國, 張美 申請人:錸寶科技股份有限公司