具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其包括一第一基底、一第二基底、多個有機發(fā)光單元與至少一太陽能電池單元。第二基底與第一基底相對設置，并具有一內(nèi)表面面對于該第一基底。有機發(fā)光單元呈現(xiàn)矩陣排列于該第二基底的內(nèi)表面上，且任兩個相鄰的有機發(fā)光單元之間具有一非發(fā)光區(qū)。太陽能電池單元設置在該些非發(fā)光區(qū)的至少其中一者的第二基底內(nèi)表面上，用來接收由該些有機發(fā)光單元所產(chǎn)生的光線以產(chǎn)生電流。借此，由太陽能電池單元所產(chǎn)生的電流可以節(jié)省有機發(fā)光顯示器的用電量。
【專利說明】具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光顯示器，特別涉及一種具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器。
【背景技術】
[0002]有機發(fā)光顯示器(organic light-emitting display,0LED)是將有機發(fā)光材料應用在矩陣式顯示面板上，通過控制驅(qū)動電流的大小來達到顯示不同亮度的效果。由于有機發(fā)光顯示器具有省電、較無視角限制、制造成本低、應答速度快、可操作溫度范圍大以及可隨硬設備而小型化及薄型化等優(yōu)點，因此在平面顯示器的系統(tǒng)中具有極大的發(fā)展?jié)摿?。然而，一般有機發(fā)光材料本身多具有較高折射率，所以所產(chǎn)生光線的光線全反射臨界角很小，使得光線有頗高比例會因為發(fā)生全反射而不會射出有機發(fā)光顯示器以顯示畫面，導致現(xiàn)有有機發(fā)光顯示器的發(fā)光效率無法進一步提高。另一方面，在顯示面板內(nèi)因全反射而無法射出的光線也造成了能量浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于提供一種具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其包括至少一太陽能電池單元設置在有機發(fā)光單元之間，通過吸收顯示面板內(nèi)的光線而產(chǎn)生電流，達到節(jié)省耗電的功效。
[0004]為達到上述目的以及解決現(xiàn)有技術問題以及，本發(fā)明的一實施例提供了一種具有太陽能電池的有機發(fā)光顯不器，其包括一第一基底、一第二基底、多個有機發(fā)光單兀以及至少一太陽能電池單兀。其中，第二基底與第一基底相對設置，并具有一內(nèi)表面面對于第一基底。有機發(fā)光單元呈矩陣排列于第二基底的內(nèi)表面上，且任兩個相鄰的有機發(fā)光單元之間具有一非發(fā)光區(qū)。太陽能電池單元設置在該些非發(fā)光區(qū)其中一者的第二基底內(nèi)表面上，用來接收由該些有機發(fā)光單元所產(chǎn)生的光線以產(chǎn)生電流。
[0005]由于本發(fā)明是在有機發(fā)光單元之間設置太陽能電池單元，因此可以在顯示畫面的同時，利用有太陽能電池單元吸收沒有射出顯示器的光線，改善能量浪費問題，并進一步節(jié)省整體有機發(fā)光顯不器的耗電量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第一實施例的結(jié)構剖面示意圖。
[0007]圖2所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第二實施例的結(jié)構剖面示意圖。
[0008]圖3所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第三實施例的結(jié)構剖面示意圖。
[0009]圖4所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第三實施例的結(jié)構剖面示意圖。
[0010]其中，附圖標記說明如下: [0011]10有機發(fā)光顯示器
[0012]12第一基底
[0013]12a第一基底外表面
[0014]12b第一基底內(nèi)表面
[0015]14第二基底
[0016]14a第二基底內(nèi)表面
[0017]14b第二基底外表面
[0018]16像素
[0019]18a、18b發(fā)光區(qū)
[0020]20,20a,20b非發(fā)光區(qū)
[0021]22驅(qū)動組件層
[0022]24a紅色有機發(fā)光材料層
[0023]24b綠色有機發(fā)光材料層
[0024]26擋墻
[0025]28第一電極層
[0026]30吸收層
[0027]32傳輸層
[0028]34第二電極層
[0029]36圓偏光片
[0030]38太陽能電池單元
[0031]40透明介質(zhì)
[0032]42間隙
[0033]44a、44b有機發(fā)光單兀
[0034]110有機發(fā)光顯不器
[0035]138太陽能電池單元
[0036]210有機發(fā)光顯不器
[0037]238太陽能電池單元
[0038]310有機發(fā)光顯不器
[0039]338太陽能電池單元
【具體實施方式】
[0040]請參考圖1，圖1所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第一實施例的結(jié)構剖面示意圖。本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器10包括第一基底12與第二基底14，其中第二基底14與第一基底12相對設置，且第二基底14具有一內(nèi)表面14a，面對于第一基底12。第二基底14上包括多個像素16定義在第二基底14上，呈矩陣排列。此處所指的像素16也可表示用來產(chǎn)生各原色光線或其它用來組成畫面的有色光線的次像素，但不限于此。各像素16分別包括一發(fā)光區(qū)(圖1中以發(fā)光區(qū)18a、18b為代表)與一非發(fā)光區(qū)20,其中非發(fā)光區(qū)20是相對于發(fā)光區(qū)18a、18b而言,在非發(fā)光區(qū)20內(nèi)基本上未設置有機發(fā)光材料。在其它實施例中，非發(fā)光區(qū)20也可不屬于像素16的一部份,而視為設于兩相鄰的像素16之間。
[0041]舉例而言,本發(fā)明有機發(fā)光顯示器10為一上發(fā)光型(top emiss1n type)主動式有機發(fā)光顯示器，因此在第二基底14上包括多個驅(qū)動組件，例如開關組件與電容，開關組件又例如薄膜晶體管，這些驅(qū)動組件在圖1中是以驅(qū)動組件層22做表示。在本實施例中，開關組件可以設置在非發(fā)光區(qū)20的第二基底14內(nèi)表面14a上。然而，在其它實施例中，開關組件也可位于發(fā)光區(qū)18a、18b的第二基底14上。再者，第二基底14的內(nèi)表面14a上包括多個有機發(fā)光單元分別設于各發(fā)光區(qū)18a、18b，例如圖1中所示的有機發(fā)光單元44a、44b，分別電連接到對應像素16中的開關組件，當開關組件開啟時，對應的有機發(fā)光單元44a或44b便會產(chǎn)生光線以顯示畫面或影像，其中，各有機發(fā)光單元44a、44b可分別包括單層或復數(shù)層有機發(fā)光材料。由于各有機發(fā)光單元44a、44b是分別對應設置在一像素16中，因此有機發(fā)光單元44a、44b也是呈矩陣排列。在本實施例中，各像素16是用來產(chǎn)生三種原色光的其中一種光線，例如紅光、藍光及綠光的其中一種，以用來提供彩色灰階畫面，所以任兩個相鄰的有機發(fā)光單兀44a、44b可包括不同的有機材料，以用來產(chǎn)生不同顏色光線，例如有機發(fā)光單元44a可包括紅色有機發(fā)光材料層24a以用來產(chǎn)生紅光，而有機發(fā)光單元44b可包括綠色有機發(fā)光材料層24b以用來產(chǎn)生綠光。
[0042]本發(fā)明有機發(fā)光顯示器10還包括至少一太陽能電池單元38，設置在至少一非發(fā)光區(qū)20中，在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明有機發(fā)光顯示器10包括多個太陽能電池單元38，設置在任兩相鄰的有機發(fā)光單元44a、44b之間的非發(fā)光區(qū)20中，但不限于此。太陽能電池單元38的數(shù)量可依不同的需要而設置。太陽能電池單元38包括多個材料層，例如可為一復合膜層結(jié)構，并且可包括透明材料或不透明材料，在優(yōu)選實施例中，太陽能電池單元38可包括有機材料。由于本實施例的有機發(fā)光顯示器10為上發(fā)光型，所以太陽能電池單元38依序由上而下包括第二電極層34、傳輸層32、吸收層30以及第一電極層28。在優(yōu)選實施例中，第一電極層28為一反射電極層,包括反射材料,例如包括金屬材料,而第二電極層34為一透明電極層(或稱穿透電極層)，包括透明材料，舉例為氧化銦錫，但不限于此。值得注意的是，太陽能電池單元38中各膜層的對應尺寸與圖案、形狀并不限于圖1所示者。
[0043]在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明有機發(fā)光顯示器10還包括多個擋墻26，分別設置在任兩相鄰的有機發(fā)光單兀44a、44b之間的非發(fā)光區(qū)20的第二基底14內(nèi)表面14a上，并且位于太陽能電池單元38與第二基底14之間。在制作有機發(fā)光顯示器10時，可以先在第二基底14的內(nèi)表面14a上形成多個擋墻26,然后再以蒸鍍方式配合掩膜(shadow mask)分別在第二基底14內(nèi)表面14a上形成不同顏色的有機發(fā)光材料層，以避免在形成有機發(fā)光材料層時因掩膜對位或其它因素造成某一顏色的有機發(fā)光材料被蒸鍍到其它顏色的預定形成區(qū)域中。舉例而言，擋墻26可包括透明光阻材料。此外，設置在擋墻26上方的太陽能電池單元38可以比有機發(fā)光單元44a、44b的有機發(fā)光材料層先形成在第二基底14上，也可以在形成有機發(fā)光單元44a、44b的有機發(fā)光材料層之后，才形成太陽能電池單元38，但不限于此。例如，因為有機發(fā)光單元44a、44b與太陽能電池單元38分別包括多個膜層，所以此兩者膜層的多道工藝可以互相穿插進行。由于太陽能電池單元38是設置在擋墻26之上，因此以平行于第二基底14表面的水平面來說，太陽能電池單元38的位置會高于有機發(fā)光單元44a、44b。值得注意的是，在優(yōu)選實施例中，在太陽能電池單元38與第一基底12之間或是有機發(fā)光單元44a、44b與第一基底12之間具有一透明介質(zhì)40，其中透明介質(zhì)40可以是空氣或折射率匹配物質(zhì)(其折射率介于第一基底12的折射率與有機發(fā)光單元44a、44b的折射率之間)，透明介質(zhì)40的功用為減少全反射。并且，各太陽能電池單元38與相鄰有機發(fā)光單元44a,44b的有機發(fā)光材料層(例如紅色有機發(fā)光材料層24a或綠色有機發(fā)光材料層24b)之間也具有間隙42。此外，在太陽能電池單元38與有機發(fā)光單元44a、44b表面可選擇性設置保護層或平坦層(圖未示)，但不限于此。另一方面，在第一基底12的外側(cè)可選擇性設置一圓偏光片36，因此可以改善因周圍環(huán)境光源產(chǎn)生的光線反射問題，使顯示的影像更清晰。
[0044]圖1中以細箭頭表示有機發(fā)光單元44a、44b所產(chǎn)生光線的可能行進路線。以發(fā)光區(qū)18a為例，其產(chǎn)生的光線一部份會經(jīng)由第一基底12射出以產(chǎn)生畫面，但也有一部份光線，會在射出第一基底12時發(fā)生全反射而射回第一基底12與第二基底14之間，例如進入透明介質(zhì)40，此時，射入太陽能電池單元38中的光線便可被太陽能電池單元38轉(zhuǎn)換成光電流，進一步被有機發(fā)光顯示器10再利用以降低有機發(fā)光顯示器10的耗電量。圖1中另以粗箭頭表示有機發(fā)光顯示器10外部的環(huán)境光源的光線的可能行進路線，環(huán)境光源的光線可經(jīng)由第一基底12射入有機發(fā)光顯示器10中，經(jīng)過透明介質(zhì)40后再進入太陽能電池單元38中，并被太陽能電池單元38吸收轉(zhuǎn)換成電能再利用。再者，在第一基底12與第二基底14之間行進的光線若遇到包括反射材料的第一電極層28,也可以被第一電極層28反射到吸收層30中再利用以轉(zhuǎn)換成電能。因此，本發(fā)明有機發(fā)光顯示器10不只可利用由有機發(fā)光單元44a、44b產(chǎn)生但無法射出有機發(fā)光顯示器10的光線，也可以利用環(huán)境光源以產(chǎn)生電能，降低有機發(fā)光顯示器10整體的耗電量。
[0045]本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器并不以上述實施例為限。下文將繼續(xù)揭示本發(fā)明的其它實施例或變化形，然而為了簡化說明并突顯各實施例或變化形之間的差異，下文中使用相同標號標注相同組件，并不再對重復的組件、設置位置及材料等部分作贅述。
[0046]請參考圖2，圖2所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第二實施例剖面示意圖。與前一實施例不同的是，本實施例的有機發(fā)光顯示器110為下發(fā)光型(bottomemiss1n type)主動式有機發(fā)光顯示器，因此第二基底14的外表面14b為出光側(cè),用以顯示畫面。本實施例的各太陽能電池單元138的各膜層的排列順序也和前一實施例不同，從擋墻26表面由下而上依序為第二電極層34、傳輸層32、吸收層30以及第一電極層28。其中第一電極層28較佳為反射電極層,而第二電極層34較佳為透明電極層。圓偏光片36則是設置在第二基底14的外表面14b外側(cè)。圖2中細箭頭表示由有機發(fā)光單元44a、44b所產(chǎn)生的光線，以目前有機發(fā)光材料所制作的有機發(fā)光單元44a、44b而言，從有機發(fā)光單元44a,44b所產(chǎn)生的光線約有20到30%會穿過第二基底14而射出有機發(fā)光顯示器110并顯示畫面，而另外約70%的光線會因全反射而無法射出第二基底14，被反射的光線的行進路線可能如細箭頭所示，再穿過第二基底14、擋墻26而進入太陽能電池單元138之中，部分光線則可能在第二基底14中持續(xù)被反射而橫向擴散，最后射入另一個像素16中的太陽能電池單元138中。例如，由發(fā)光區(qū)18a的有機發(fā)光單元44a所產(chǎn)生的光線可能先射入第二基底14中，在其外表面14b發(fā)生全反射而在第二基底14中持續(xù)被反射，行進到發(fā)光區(qū)18b或非發(fā)光區(qū)20b而由第二基底14的內(nèi)表面14a射出，經(jīng)過擋墻26再射入非發(fā)光區(qū)20b內(nèi)的太陽能電池單元138。圖2中粗箭頭表示環(huán)境光源的光線可能行進路線，環(huán)境光線可經(jīng)由第二基底14進入有機發(fā)光顯示器110中，經(jīng)過擋墻26后再行進到太陽能電池單元138，因此環(huán)境光線也可以被太陽能電池單元138所利用。經(jīng)太陽能電池單元138吸收的光線會被轉(zhuǎn)換成電能，沒有被吸收的部分光線可能會繼續(xù)行進到第一電極層28，而再次反射回傳輸層32或吸收層30，也可以被再利用轉(zhuǎn)換成電能。
[0047]請參考圖3，圖3所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第三實施例剖面示意圖。與前述實施例不同的是，本實施例中太陽能電池單元是設置在擋墻與第二基底之間。如圖3所示，第三實施例的有機發(fā)光顯示器210為上發(fā)光型主動式有機發(fā)光顯示器，因此第一基底12是面向圓偏光片36的一側(cè)，即第一基底12的外表面12a為有機發(fā)光顯示器210的顯示面。太陽能電池單元238設置在第二基底14與擋墻26之間，由下而上依序包括第一電極層28、吸收層30、傳輸層32以及第二電極層34，其中第一電極層28較佳為反射電極層，第二電極層34較佳為透明電極層。由于本實施例的太陽能電池單元238接近表面設置了驅(qū)動組件層22的第二基底14，因此太陽能電池單元238的第一電極層28可與有機發(fā)光單元44a、44b的部分驅(qū)動組件(例如金屬電極、閘極線或源極線)一起制作，甚至共享有機發(fā)光單兀44a、44b的金屬電極，因此可省略圖3中的第一電極層28。
[0048]有機發(fā)光材料所產(chǎn)生的光線一部份會經(jīng)由第一基底12射出有機發(fā)光顯不器210,一部份會因為全反射而反射回第一基底12與第二基底14之間，經(jīng)過透明介質(zhì)40與擋墻26而進入太陽能電池單元238中被吸收而轉(zhuǎn)換成電流，如圖3中以細箭頭表示的光線路徑，而未被吸收的光線行進到第一電極層28時，也可以被反射回吸收層30再利用。第一基底12也可以提供類似導光的功能，無法射出第一基底12的光線即使在第一基底12內(nèi)橫向行進一段距離后，由第一基底12的內(nèi)表面12b射入透明介質(zhì)40后，也有機會再射入太陽能電池單元238中被利用。類似地，當環(huán)境光源的光線入射到有機發(fā)光顯示器210時，也可以經(jīng)過擋墻26而進入太陽能電池單元238中被吸收利用，如粗箭頭所示。
[0049]請參考圖4，圖4所示為本發(fā)明具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器的第四實施例剖面示意圖，與第三實施例的不同處在于本實施例的有機發(fā)光顯示器310是下發(fā)光型主動有機發(fā)光顯示器，因此顯示面在第二基底14的外表面14b —側(cè)。太陽能電池單元338設置在擋墻26與第二基底14之間，由下而上依序為第二電極層34、傳輸層32、吸收層30以及第一電極層28,其中第二電極層34較佳為透明電極層，而第一電極層28較佳為反射電極層。由于第二電極層34較接近表面設置了驅(qū)動組件層22的第二基底14，因此太陽能電池單元338的第二電極層34可與有機發(fā)光單元44a、44b的透明驅(qū)動組件一起制作，甚至共享有機發(fā)光單元44a、44b的透明驅(qū)動組件，例如透明像素電極，因此可省略圖4中的第二電極層34。類似于第二實施例，由有機發(fā)光單元44a、44b產(chǎn)生的光線一部份會從第二基底14射出有機發(fā)光顯示器310以產(chǎn)生畫面，一部份會因全反射而無法射出第二基底14，被反射的光線可再穿過第二基底14而進入太陽能電池單元338中，如細箭頭所示，另外，第二基底14可提供類似導光板的功能，部分光線也可能在第二基底14中持續(xù)被反射而橫向擴散，最后射入另一個像素16中的太陽能電池單元338中。例如，由發(fā)光區(qū)18a的有機發(fā)光單元44a所產(chǎn)生的光線可能先射入第二基底14，因全反射而沒有射出第二基底14，并且在第二基底14中持續(xù)被反射，行進到發(fā)光區(qū)18b或非發(fā)光區(qū)20b而由第二基底14的內(nèi)表面14a射出，再射入非發(fā)光區(qū)20b中的太陽能電池單元338。此外，環(huán)境光線也可能經(jīng)由第二基底14射入有機發(fā)光顯示器310中，被太陽能電池單元338吸收，如粗箭頭所示。被太陽能電池單元338吸收的光線會被轉(zhuǎn)換成電能，沒有被吸收的部分光線可能會繼續(xù)行進到第一電極層28，而再次反射回吸收層30，也可以被再利用轉(zhuǎn)換成電能。
[0050]由上述可知，本發(fā)明是在相鄰有機發(fā)光單元之間、相鄰像素之間或是像素的非發(fā)光區(qū)設置太陽能電池單元，因此可以在顯示畫面的同時，使沒有被射出顯示器的光線再利用，將射入太陽能電池單元的光線轉(zhuǎn)換成電能，因此可以改善能量浪費問題，并進一步節(jié)省整體有機發(fā)光顯示器的耗電量。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，包括: 一第一基底; 一第二基底，與該第一基底相對設置，其中該第二基底具有一內(nèi)表面面對于該第一基底； 多個有機發(fā)光單元，呈矩陣排列在該第二基底的該內(nèi)表面上，且任兩相鄰的該些有機發(fā)光單元之間具有一非發(fā)光區(qū)；以及 至少一太陽能電池單元，設置在該些非發(fā)光區(qū)其中一者的該第二基底的該內(nèi)表面上。
2.如權利要求1所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，還包括至少一擋墻，設置在任兩相鄰的該些機發(fā)光單元之間的該些非發(fā)光區(qū)中。
3.如權利要求2所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，其中該太陽能電池單元是設置在該擋墻與該第二基底之間。
4.如權利要求3所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，其中該擋墻與該第一基底之間具有一透明介質(zhì)。
5.如權利要求2所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，該擋墻是設置在該太陽能電池單元與該第二基底之間。
6.如權利要求5所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，該太陽能電池單元與該第一基底之間具有一透明介質(zhì)。
7.如權利要求6或權利要求4所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，該透明介質(zhì)包括空氣或一折射率匹配物質(zhì)，且該折射率匹配物質(zhì)的折射率介于該第一基底的折射率與該有機發(fā)光單元的折射率之間。
8.如權利要求1所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，該有機發(fā)光顯不器是一上發(fā)光型有機發(fā)光顯不器，且該太陽能電池包括一第一電極層、一吸收層、一傳輸層以及一第二電極層由下而上依序設置在該第二基底的該內(nèi)表面上。
9.如權利要求8所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，該第一電極層為一反射電極層，而該第二電極層為一透明電極層。
10.如權利要求1所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，該有機發(fā)光顯不器為一下發(fā)光型有機發(fā)光顯不器，且該太陽能電池包括一第一電極層、一吸收層、一傳輸層以及一第二電極層，由上而下依序設置在該第二基底的該內(nèi)表面上。
11.如權利要求10所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，該第一電極層為一反射電極層，而該第二電極層為一透明電極層。
12.如權利要求1所述的具有太陽能電池的有機發(fā)光顯示器，其特征在于，包括多個太陽能電池單元，分別設置在該些非發(fā)光區(qū)的該第二基底的該內(nèi)表面上。
【文檔編號】H01L27/28GK104037189SQ201310075735
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月8日 優(yōu)先權日:2013年3月8日
【發(fā)明者】方崇仰, 陳冰彥, 康恒達, 張嘉雄 申請人:聯(lián)勝（中國）科技有限公司, 勝華科技股份有限公司