專利名稱：彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于一種發(fā)光元件的面板結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)于一種彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode；簡稱OLED)，是一項以有機(jī)薄膜作為電激發(fā)光體的自有光源顯示屏技術(shù)，其能源需求非常低。OLED面板與一般液晶顯示面板相比，具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，例如輕薄、廣視角、自發(fā)光(不需要背景光源)、清晰度佳、反應(yīng)速度快(約為普通液晶的1000倍)、低耗能、可操作溫度廣(可于+60℃～-40℃范圍下作業(yè))、可撓曲、低制造成本等，目前被視為是平面顯示技術(shù)的未來主流。
圖1所示為一有機(jī)發(fā)光二極管面板的基本結(jié)構(gòu)。一OLED元件20結(jié)構(gòu)包括一玻璃基板12，玻璃基板12上方為一由金屬組合物所形成的陰極電極層(cathode)14，例如由Ag、Al、Mg等金屬所組成的電極，一透明且具導(dǎo)電性質(zhì)的銦錫氧化物(ITO)所形成的正極電極層(anode)18，并將有機(jī)材料層16包夾于其中，此有機(jī)材料層16更包括一空穴傳輸層(HTL)、一發(fā)光層(EL)以及一電子傳輸層(ETL)。陰極電極層14之上方再以玻璃基板12覆蓋。此一由上下玻璃基板12包覆所構(gòu)成的部分，即為一OLED元件20。當(dāng)電極通入適當(dāng)?shù)碾妷簳r，注入正極的空穴與來自陰極的電荷會在發(fā)光層產(chǎn)生相互結(jié)合(recombination)，此時電子的狀態(tài)位置將由激態(tài)的高能階回到穩(wěn)態(tài)的低能階，而其能量差異將分別以光或熱量的方式釋放，其中可見光的部分即可被利用作為OLED的自發(fā)光。此外，基于此材料能階差原理，我們可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧献鰹榘l(fā)光層或是在發(fā)光層中摻雜染料以得到我們所需要的發(fā)光顏色，以達(dá)到彩色的效果，目前OLED元件已可做到高亮度、高效率的紅、藍(lán)、綠三原色光，以及白光。
圖2為傳統(tǒng)OLED元件20受外來干擾光源影響的示意圖。如圖2所示，當(dāng)外來干擾光源32入射OLED元件20時，入射光會與OLED元件20底部的陰極電極層14產(chǎn)生反射，而此反射光會與OLED自發(fā)光30發(fā)生交錯及重疊現(xiàn)象，而造成OLED自發(fā)光30產(chǎn)生散亂并降低OLED自發(fā)光30的方向性，導(dǎo)致OLED在對比與色彩飽和度的表現(xiàn)上失去原有水準(zhǔn)，特別是在戶外，入射光強(qiáng)烈的環(huán)境下。因此為維持OLED的亮度及彩度，必須使用較大的能量來使OLED產(chǎn)生更多的電子及空穴，以獲得較大亮度。
雖然OLED元件目前的技術(shù)已應(yīng)用于平面顯示器產(chǎn)業(yè)，但由于其自身關(guān)鍵性能的相互抵觸，使得OLED元件產(chǎn)品無法被廣泛應(yīng)用。例如為增加OLED的亮度而使用較大的偏壓來驅(qū)動時，會使得元件壽命降低，或是在戶外光強(qiáng)烈的場所使用時，會降低OLED的亮度對比等缺點(diǎn)。
針對上述的問題點(diǎn)，目前在OLED元件的研究方向上，大多集中于發(fā)光材料即發(fā)光層的改進(jìn)，如臺灣專利公告第544955號及第543344號等專利案。而本案申請人曾提出包括一碘類偏光板配合一位相差板來吸收外來干擾光源，此一方式雖有效的解決了上述的問題點(diǎn)，但仍有面板結(jié)構(gòu)耐候性及可靠度不佳等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的一主要目的是通過使用一高穿透率的染料類偏光板，配合一位相差板，以濾除由外來光反射形成的干擾光源，以提升OLED自發(fā)光的方向性、對比及色彩飽和度。
本實用新型的另一目的是通過使用高穿透率的染料類偏光板，提升OLED自發(fā)光的使用效率，進(jìn)而達(dá)到省電的目的。
本實用新型的再一目的是通過使用高穿透率的染料類偏光板，以提高OLED面板結(jié)構(gòu)的耐候性，進(jìn)而提升產(chǎn)品的可靠性。
本實用新型將一位相差板及一高穿透率的染料類偏光板形成于彩色有機(jī)發(fā)光二極管元件上。其中位相差板形成于彩色有機(jī)發(fā)光二極管元件上，用來轉(zhuǎn)換干擾光源相位，而染料類偏光板形成于位相差板上，用來吸收干擾光源。通過此一面板結(jié)構(gòu)，可有效降低由于外來干擾光源反射所造成的自發(fā)光散亂，以達(dá)到提升亮度的目的。


圖1為傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光二極管元件基本結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2為傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光二極管元件受外來干擾光源影響的示意圖。
圖3為本實用新型的有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)的一較佳實施例圖式。
圖4為本實用新型的有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)濾除外來干擾光源的示意圖。
圖5為本實用新型的有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)的另一較佳實施例圖式。
圖6所示為在本實用新型的有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)中使用不同偏光率的偏光板，所量測到的外在光剩余率。
圖7所示為在本實用新型的有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)中加上增亮膜對全反射率大小的影響。
圖8表示在本實用新型的有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)中加上附加功能膜對5°角反射率的影響。
圖中符號說明10 彩色有機(jī)發(fā)光二極管面板結(jié)構(gòu)12 玻璃基板
14 陰極電極層16 有機(jī)發(fā)光層18 正極電極層20 OLED元件22 位相差板24 染料類偏光板30 OLED自發(fā)光32 外來干擾光源40 增亮膜42 附加功能膜具體實施方式
本實用新型的一些實施例會詳細(xì)描述如下。然而，除了該詳細(xì)描述外，本實用新型還可以廣泛地在其它的實施例施行。亦即，本實用新型的范圍不受已提出的實施例的限制，而應(yīng)以本實用新型提出的申請專利范圍為準(zhǔn)。
為解決外來干擾光源32與陰極電極層14所產(chǎn)生的反射光，造成OLED自發(fā)光30散亂的問題，本實用新型提供一種OLED的面板結(jié)構(gòu)，可有效降低由于外來干擾光源反射所造成的自發(fā)光散亂，以達(dá)到提升亮度的目的。請參考圖3所示，其為本實用新型的一較佳實施例。此較佳實施例在OLED元件20之上方再形成一位相差板22以及一染料類偏光板24，以構(gòu)成一OLED面板結(jié)構(gòu)10。其中，位相差板22可為一1/4波長單層板、一1/2波長單層板，或是一多層板結(jié)構(gòu)。當(dāng)外來干擾光源32進(jìn)入OLED面板結(jié)構(gòu)10之后，入射光在入射及反射時均會通過位相差板22，因而可達(dá)到轉(zhuǎn)換入射光相位的目的。染料類偏光板24則形成于位相差板22上，此染料類偏光板24由一聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)膜的單面或雙面貼合三醋酸纖維(triacetyl-cellulose；TAC)保護(hù)層所構(gòu)成。染料類偏光板24的制作是將二色性染料(Dichromic Dye)擴(kuò)散滲入PVA膜，經(jīng)加熱及延伸變長后，使其具有偏光的作用，這是因滲入PVA膜中的染料分子會吸收平行于延伸方向的光線，而僅讓垂直于延伸方向的光線通過后，因此具有將非極化光轉(zhuǎn)為極化光的功能。而由于PVA在經(jīng)過延伸之后，其機(jī)械性質(zhì)會降低，變得容易碎裂，所以PVA膜兩側(cè)通常各會貼合一層TAC膜，作為保護(hù)及防止PVA膜回縮。
圖4為本實用新型的OLED面板結(jié)構(gòu)10濾除外來干擾光源的示意圖。如圖所示，當(dāng)外來干擾光源32入射OLED面板10時，先經(jīng)由染料類偏光板24吸收一部分入射光源，并使剩余的入射光源形成具同方向的極化光。當(dāng)極化光在通過位相差板22時，位相差板22會轉(zhuǎn)換此極化光的相位，并使其相位轉(zhuǎn)換成為可被偏光板吸收24的方向。接著，當(dāng)極化光經(jīng)由陰極電極層14反射并再通過位相差板22時，發(fā)生二次相位轉(zhuǎn)換，此時經(jīng)過反射后的極化光又被轉(zhuǎn)換回可被染料類偏光板24吸收的方向，使極化光在最后通過染料類偏光板24時幾乎被完全吸收，藉此來達(dá)到濾除外來干擾光源的效果。而在偏光板的使用上，在本發(fā)明的較佳實施例中，采用偏光度在70％～99％、光穿透率在45％～55％之間的染料類偏光板24，可得到最佳的光使用效率。
此外，本實用新型中使用染料類的偏光板24的另一最主要目的，是增加OLED面板結(jié)構(gòu)10的耐候性。由于，OLED面板結(jié)構(gòu)10的使用溫度范圍的規(guī)格可達(dá)+60℃～-40℃，但是一般的碘類偏光板卻無法承受此一高溫環(huán)境，故當(dāng)?shù)忸惼獍寮友b至OLED元件20后，雖然一樣可以提升OLED的發(fā)光效能，卻降低了整體的耐候性及可靠度。而染料類偏光板24的耐候性可達(dá)60℃/90％RH以上，正好符合OLED的環(huán)境要求。
圖5為本實用新型的另一較佳實施例的附圖。首先，于OLED元件20上形成一位相差板22，然后，形成一增亮膜(Dual BrightnessEnhancement Film；DBEF)40于位相差板22上，接著，再形成一染料類偏光板24于增亮膜40上，最后，形成一附加功能膜42于染料類偏光板24上。在本實施例中，增亮膜40，例如一棱鏡片(prism film)，其主要作用在增加OLED自發(fā)光30的亮度。增亮膜40通過其具有的折射光線的特性，將自發(fā)光層發(fā)出至四面八方的散亂光線，尤其是內(nèi)部全反射的光線，集中至約±35度的正視角(On-axis)方向，使光源能得到更有效的利用。一般來說，放置一片DBEF增亮膜即可增加約60％的輝度(luminance)，使得原本因光線過于發(fā)散而顯黯淡的屏幕，可通過增亮膜40將發(fā)散至上下左右的光線向中間集中，而達(dá)到增亮效果。附加功能膜42，一般由高折射率與低折射率的薄膜材料交互堆棧的多層膜結(jié)構(gòu)，其作用可包含抗眩(Anti-Glare；AG)、抗反射(Anti-Reflection；AR)及抗靜電(Anti-ESD)等。
圖6為本實用新型的OLED面板結(jié)構(gòu)10在使用不同偏光率的偏光板后，所量測到外在光剩余率。其中，橫軸所示數(shù)字表示各偏光板的偏光率大小(0為無使用偏光板24，其余由1到9表示使用偏光板24的偏光率遞增)，而縱軸表示外在光剩余率。此實驗分別對紅、藍(lán)、綠及白光做量測，經(jīng)由實際的量測結(jié)果顯示，于OLED元件20中加上偏光板時，對紅光的影響最大，這是因為紅光波長較長，穿透率最差所致，而對其余色光亦有一定的濾除效果。特別是偏光率在7～8號間，為最穩(wěn)定的區(qū)域，此即為本實用新型的染料類偏光板24所選擇的最佳偏光度70％～99％，光穿透率45％～55％的依據(jù)。
圖7表示在OLED面板結(jié)構(gòu)10的染料類偏光板24與位相板22之間加上增亮膜40時，對全反射率大小的影響圖，其中橫軸表示不同波長的反射光，而縱軸表示全反射率大小。由圖7結(jié)果可知，當(dāng)在OLED面板結(jié)構(gòu)10中僅加上染料類偏光板24時，其可將全反射率由約80％(未加裝任何元件)降至40％～45％。當(dāng)在OLED面板結(jié)構(gòu)10中加上染料類偏光板24、位相差板22及增亮膜40后，其全反射率更可降至30％～35％。由此可的，加上位相差板22或增亮膜40，確實有提升OLED面板結(jié)構(gòu)輝度的效果。
圖8表示在OLED面板結(jié)構(gòu)10中加上附加功能膜42對反射率的影響圖。橫軸表示不同波長的反射光，縱軸表示5°角反射率大小。由圖8的結(jié)果可知，在可見光范圍內(nèi)(即400nm～700nm)，在OLED面板結(jié)構(gòu)10中加上染料類偏光板24及抗反射膜(AR)及抗眩膜(AG)等附加功能膜42后，可較未加上附加功能膜42時的反射率下降約2％，換句話說，亦即可提升2％的光穿透率。由此可知，附加功能膜確實有提升OLED輝度的效果。
綜合上述結(jié)論，本實用新型的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)10可通過于OLED元件20上形成一染料類偏光板24配合一位相差板22，達(dá)到濾除外來干擾光源的目的，更可配合增亮膜40及附加功能膜42，來更進(jìn)一步地提升OLED的輝度、對比及色彩飽和度。另外，通過使用染料類偏光板24取代原先的碘類偏光板，可提升OLED面板結(jié)構(gòu)10的耐候性及可靠度。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型的申請專利范圍。在不脫離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的范疇內(nèi)仍可予以變化而加以實施，此等變化應(yīng)仍屬本實用新型的范圍。因此，本實用新型的范疇由所述的申請專利范圍所界定。
權(quán)利要求1.一種彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，包含一彩色有機(jī)發(fā)光二極管元件；一位相差板，該位相差板形成于該彩色有機(jī)發(fā)光二極管元件上；及一染料類偏光板，該染料類偏光板形成于該位相差板上。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，其中該位相差板為一半波長單層板。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，其中該位相差板為一1/4波長單層板。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，其中該位相差板為一多層板。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，其中該染料類偏光板至少由一聚乙烯醇膜及一三醋酸纖維貼合所構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，其中該染料類偏光板最佳實施透過率為45％～55％。
7.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，其中該染料類偏光板最佳實施偏光度為70％～99％。
8.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，更包含一增亮膜貼合于該位相差板與該染料類偏光板之間。
9.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，更包含一功能膜貼合于該染料類偏光板之上。
10.如權(quán)利要求9所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，其中該功能膜選自下列任一者抗反射膜、抗炫膜、或是抗反射膜加上抗炫膜。
專利摘要本實用新型提供一種彩色有機(jī)發(fā)光二極管的面板結(jié)構(gòu)，包含一彩色有機(jī)發(fā)光二極管元件，一位相差板及一染料類偏光板。其中位相差板形成于彩色有機(jī)發(fā)光二極管元件上，用來轉(zhuǎn)換外來干擾光源相位，而染料類偏光板則形成于位相差板上，用來吸收外來干擾光源。通過本實用新型的結(jié)構(gòu)，可有效地提高偏光板的耐候度以及彩色有機(jī)發(fā)光二極管的對比度和色彩飽和度。
文檔編號H05B33/12GK2682768SQ200420002388
公開日2005年3月2日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者謝家麟, 鄭堯中 申請人:力特光電科技股份有限公司