專利名稱：有機發(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光顯示器，特別是涉及一種整合光電池元件的有機電激發(fā)光顯示器。
背景技術(shù)：
有機發(fā)光二極管(organic light emitting diode，OLED)為使用有機層作為有源層(active layer)的發(fā)光二極管。近年來，已漸漸使用于平面顯示器上。又由于其具有低電壓操作、高亮度、輕量薄型、廣視野角、以及高對比值等優(yōu)點，適用于移動電話和個人數(shù)字助理(PDA)等可攜式裝置用途中。
由于有機發(fā)光顯示器具有自發(fā)光的特性，亮度高且不需背光系統(tǒng)(backlight system)，其運用領(lǐng)域不同于其它的液晶顯示器(LCD)。此外，藉由使用不同的有機材料，有機發(fā)光元件可高效能地發(fā)出紅、綠、藍(lán)等色光以達(dá)全彩化的目的。并且，有機發(fā)光元件能在低驅(qū)動電壓的操作條件下運作且在高傾斜視角下可清楚辨別。
傳統(tǒng)上，有機發(fā)光元件通常具有多層結(jié)構(gòu)，包括至少一有機發(fā)光層夾置于一陽極與一陰極之間。有機發(fā)光元件的基本操作原理簡述如下當(dāng)一電壓施于陽極與陰極間，電子與空穴個別地被驅(qū)使移動至有機發(fā)光層中，于此時電子與空穴相互結(jié)合而發(fā)光。
相對于有機發(fā)光元件，太陽能轉(zhuǎn)換元件(solar energy converter)，例如光電流電池(photovoltaic cell)將外界環(huán)境所入射的光轉(zhuǎn)換成電能。尤其是對電子元件而言，必須符合輕薄且低耗能的要求。因此，若能將有機發(fā)光元件與太陽能電池元件整合至同一系統(tǒng)之中，則可降低有機發(fā)光元件對主要電池的依賴。
日本早期公開專利第2002-006769號Morio等人揭露一種低耗能的有機發(fā)光顯示器元件，如圖1所示。一電子元件裝置100包括一有機發(fā)光顯示器元件及光電池元件。前述有機發(fā)光顯示器元件形成于基板10上，由多個有機發(fā)光元件20設(shè)置于基板10，各個有機發(fā)光元件20包括至少一有機發(fā)光層24夾置于一陽極22與一陰極26之間。一外框30保護有機發(fā)光顯示器元件。多個光電池元件40設(shè)置于基板10背面，且彼此間電連接。光電池元件40接收外界環(huán)境光源以產(chǎn)生電能，并藉由外部電路50供有機發(fā)光顯示器元件發(fā)光。
Morio等人雖將光電池元件與有機發(fā)光顯示器元件制作于單一電子裝置中。然而，現(xiàn)有技術(shù)將光電池元件設(shè)置在有機發(fā)光顯示器元件之外。就工藝上考慮，必須等有機發(fā)光顯示器完成后再行制作光電池元件，或分別制作后再行組裝。除了耗費元件空間之外，對工藝的效能而言，亦無效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于整合光電池元件于有機發(fā)光顯示器內(nèi)，藉提供一種整合光電池元件與有機發(fā)光顯示器于單一基板上。并利用光電池所產(chǎn)生的電能以供有機發(fā)光顯示器使用，降低主要電池的依賴，甚至無需額外的電池。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種有機發(fā)光顯示器，包括一有機發(fā)光顯示元件；以及一光電池元件，設(shè)置于該有機發(fā)光顯示元件上，該光電池元件將射入的光轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件；其中，該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享一共同電極。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明還提供一種有機發(fā)光顯示器，包括一基板；一有機發(fā)光顯示元件，設(shè)置于該基板上；以及一光電池元件，設(shè)置于該有機發(fā)光顯示元件上，該光電池元件將射入的光轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件；其中，該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享一共同電極。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明又提供一種有機發(fā)光顯示器，包括一基板；一光電池元件，設(shè)置于該基板上；以及一有機發(fā)光顯示元件，設(shè)置于該光電池元件上；其中，該光電池元件將射入的光轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件；及其中，該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享一共同電極。
以下配合圖式以及優(yōu)選實施例，以更詳細(xì)地說明本發(fā)明。


圖1為顯示現(xiàn)有包括有機發(fā)光顯示器元件及光電池元件的電子元件裝置的示意圖；
圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的整合光電池元件的有機發(fā)光顯示器的剖面示意圖；以及圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的整合光電池元件的有機發(fā)光顯示器的剖面示意圖。
簡單符號說明現(xiàn)有部分(圖1)100～電子元件裝置；10～基板；20～有機發(fā)光元件；22～陽極；24～有機發(fā)光層；26～陰極；30～外框；40～光電池元件；50～外部電路。
本發(fā)明部分(圖2～3)200、300～有機發(fā)光顯示器；210、310～基板；212、312～第一電極；220、320～有機發(fā)光顯示元件；222、322～第一空穴傳輸層；224、324～有機發(fā)光層；226、326～第一電子傳輸層；230、330～共同電極(第二電極)；240、340～光電池元件；242、342～第二電子傳輸層；244、344～電荷產(chǎn)生層；246、346～第二空穴傳輸層；250、350～第三電極層；260、360～外部電路；265、365～電容器；hv～射入的光；v～發(fā)光顯示面方向。
具體實施例方式
第一實施例圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的整合光電池的有機發(fā)光顯示器200的剖面示意圖，包括一基板210；一有機發(fā)光顯示元件220，設(shè)置于基板210上；及一光電池元件240，設(shè)置于有機發(fā)光顯示元件220上。光電池元件240將射入的光能hv轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件。根據(jù)本發(fā)明的實施例，有機發(fā)光顯示元件220與光電池元件240共享一共同電極230。
基板210為一透明基板，例如玻璃基板或由薄膜晶體管陣列(TFTs array)所構(gòu)成的像素驅(qū)動元件陣列的玻璃基板。
有機發(fā)光顯示元件220的發(fā)光形式優(yōu)選者為底面發(fā)光式有機發(fā)光顯示元件，其發(fā)光顯示面方向如箭頭符號v所示。有機發(fā)光顯示元件220包括一第一電極212，例如透明導(dǎo)電層，設(shè)置于基板210上。第一電極212可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)或是氧化鋅(ZnO)，并且可由濺射法、電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、化學(xué)氣相鍍膜法及噴霧熱裂解法所形成。
有機發(fā)光結(jié)構(gòu)依其組成包括小分子有機發(fā)光結(jié)構(gòu)或高分子有機發(fā)光結(jié)構(gòu)。小分子有機發(fā)光結(jié)構(gòu)包括一第一空穴傳輸層222，設(shè)置于該第一電極212上，一發(fā)光層224，設(shè)置于該第一空穴傳輸層222上。以及一第一電子傳輸層226，設(shè)置于該發(fā)光層224上。若發(fā)光層224為小分子有機電激發(fā)光材料，可利用真空蒸鍍方式形成；然而若發(fā)光層224為高分子有機電激發(fā)光材料，則可使用旋轉(zhuǎn)涂布、噴墨或網(wǎng)版印刷等方式形成有機發(fā)光二極管材料層。
一第二電極230，設(shè)置于該有機發(fā)光層224上，其中該第二電極230為該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享的一共同電極。第二電極230為一不透明導(dǎo)電層，可阻絕外界光源自該光電池元件方向射入，進(jìn)入該有機發(fā)光層而影響有機發(fā)光顯示元件220。第二電極230的材料可選自Ca、Ag、Mg、Al、Li及其它低工作函數(shù)的金屬材料或是具有n-型半導(dǎo)體的金屬氧化物(metal oxide)或復(fù)合金屬材料，形成方式可為真空熱蒸鍍或濺射方式。
光電池元件240包括無機電池元件或有機光電池元件。本發(fā)明實施例中所述的光電池元件240指能將光能轉(zhuǎn)換成電能的元件，包括應(yīng)用pn結(jié)的光伏效應(yīng)(photovoltaic effect)直接轉(zhuǎn)換光能成電能，或間接將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能或電能，最終再轉(zhuǎn)換成電能的元件。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，光電池元件240優(yōu)選者包括有機光電池元件。于工藝上的優(yōu)點為與有機發(fā)光顯示元件的兼容性高。其包括一第二電子傳輸層242，設(shè)置于該第二電極230上。一電荷產(chǎn)生層244，設(shè)置于該第二電子傳輸層242上。一第二空穴傳輸層246，設(shè)置于該電荷產(chǎn)生層244上。電荷產(chǎn)生層244分別形成電子與空穴，個別地進(jìn)入第二電子傳輸層242及第二空穴傳輸層246。一第三電極層250，設(shè)置于第二空穴傳輸層246上。第三電極層250為一透明導(dǎo)電層，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)、或是氧化鋅(ZnO)，并且可由濺射法、電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、化學(xué)氣相鍍膜法及噴霧熱裂解法所形成。
第三電極層250通過一外部電路260與第一電極層212電連接，該外部電路包括一電容器265。
根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，第一電極212可以是一第一陰極、第二電極230是共享陽極，及第三電極250是一第二陰極。本發(fā)明的另一方式包括第一電極212是一第一陽極，第二電極230是共享陰極，及第三電極250是一第二陽極。
第二實施例圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的整合光電池元件的有機發(fā)光顯示器300的剖面示意圖。有機發(fā)光顯示器元件300，包括一基板310。一光電池元件340，設(shè)置于基板310上。一有機發(fā)光顯示元件320，設(shè)置于光電池元件310上，光電池元件340能將射入的光能hv轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件320。其中，有機發(fā)光顯示元件320與該光電池元件340共享一共同電極330。
光電池元件340包括無機電池元件或有機光電池元件。本發(fā)明實施例中所述的光電池元件340指能將光能轉(zhuǎn)換成電能的元件，包括應(yīng)用pn結(jié)的光伏效應(yīng)(photovoltaic effect)直接轉(zhuǎn)換光能成電能，或間接將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能或電能，最終再轉(zhuǎn)換成電能的元件。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，光電池元件340優(yōu)選者包括有機光電池元件。于工藝上的優(yōu)點為與有機發(fā)光顯示元件的兼容性高。其包括一第一電極312，例如透明導(dǎo)電層，設(shè)置于基板310上。第一電極312可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)、或是氧化鋅(ZnO)，并且可由濺射法、電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、化學(xué)氣相鍍膜法及噴霧熱裂解法所形成。一第二電子傳輸層342，設(shè)置于該第一電極312上。一電荷產(chǎn)生層344，設(shè)置于該第二電子傳輸層342上。一第二空穴傳輸層346，設(shè)置于該電荷產(chǎn)生層344上。電荷產(chǎn)生層344分別形成電子與空穴，個別地進(jìn)入第二電子傳輸層342及第二空穴傳輸層346。
一第二電極330，設(shè)置于有機發(fā)光層324上，其中第二電極330為有機發(fā)光顯示元件與光電池元件共享的一共同電極。第二電極330為一不透明導(dǎo)電層，可阻絕外界光源自光電池元件340方向射入，進(jìn)入該有機發(fā)光層而影響有機發(fā)光顯示元件320。第二電極330的材料可選自Ca、Ag、Mg、Al、Li及其它低工作函數(shù)的金屬材料或復(fù)合金屬材料，形成方式可為真空熱蒸鍍或濺射方式。
有機發(fā)光顯示元件320發(fā)光形式優(yōu)選者為頂面發(fā)光式有機發(fā)光顯示元件，其發(fā)光顯示面方向如箭頭符號v所示。有機發(fā)光顯示元件320包括小分子有機發(fā)光顯示元件或高分子有機發(fā)光顯示元件。小分子有機發(fā)光顯示元件包括一第一空穴傳輸層322，設(shè)置于第二電極330上，一發(fā)光層324，設(shè)置于第一空穴傳輸層322上。一第一電子傳輸層326，設(shè)置于發(fā)光層324上。若發(fā)光層324為小分子有機電激發(fā)光材料，可利用真空蒸鍍方式形成；然而若發(fā)光層324為高分子有機電激發(fā)光材料，則可使用旋轉(zhuǎn)涂布、噴墨或網(wǎng)版印刷等方式形成有機發(fā)光二極管材料層。
一第三電極層350，設(shè)置于第一空穴傳輸層346上。第三電極層250為一透明導(dǎo)電層，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)或是氧化鋅(ZnO)，并且可由濺射法、電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、化學(xué)氣相鍍膜法及噴霧熱裂解法所形成。
第三電極層350通過一外部電路360與第一電極層312電連接，該外部電路包括一電容器365。
根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，第一電極312可以是一第一陰極、第二電極330是共享陽極，及第三電極350是一第二陰極。本發(fā)明的另一方式包括第一電極312是一第一陽極，第二電極330是共享陰極，及第三電極350是一第二陽極。
本發(fā)明的特征在于提供一種整合光電池元件與有機發(fā)光二極管于單一有機發(fā)光顯示器元件中。利用光電池所產(chǎn)生的電能以供有機發(fā)光顯示器使用，降低主要電池的依賴，甚至無需額外的電池。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光顯示器，包括一有機發(fā)光顯示元件；以及一光電池元件，設(shè)置于該有機發(fā)光顯示元件上，該光電池元件將射入的光轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件；其中，該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享一共同電極。
2.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光顯示器，其中該有機發(fā)光顯示元件背向該光電池元件的方向發(fā)光。
3.一種有機發(fā)光顯示器，包括一基板；一有機發(fā)光顯示元件，設(shè)置于該基板上；以及一光電池元件，設(shè)置于該有機發(fā)光顯示元件上，該光電池元件將射入的光轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件；其中，該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享一共同電極。
4.如權(quán)利要求3所述的有機發(fā)光顯示器，其中該有機發(fā)光顯示元件為底面發(fā)光式有機發(fā)光顯示元件。
5.如權(quán)利要求4所述的有機發(fā)光顯示器，其中該底面發(fā)光式有機發(fā)光顯示元件包括一第一電極，設(shè)置于該基板上；一有機發(fā)光層，設(shè)置于該第一電極上；以及一第二電極，設(shè)置于該有機發(fā)光層上，其中該第二電極為該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享的一共同電極。
6.一種有機發(fā)光顯示器，包括一基板；一光電池元件，設(shè)置于該基板上；以及一有機發(fā)光顯示元件，設(shè)置于該光電池元件上；其中，該光電池元件將射入的光轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件；及其中，該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享一共同電極。
7.如權(quán)利要求6所述的有機發(fā)光顯示器，其中該有機發(fā)光顯示元件為一頂面發(fā)光式有機發(fā)光顯示元件。
8.如權(quán)利要求6所述的有機發(fā)光顯示器，其中該光電池元件包括一第一電極，設(shè)置于該基板上；一第一空穴傳輸層，設(shè)置于該第一電極上；一電荷產(chǎn)生層，設(shè)置于該第一空穴傳輸層上；一第一電子傳輸層，設(shè)置于該電荷產(chǎn)生層上；以及一第二電極，設(shè)置于第一電子傳輸層上，其中該第二電極被該光電池元件與該有機發(fā)光顯示元件所共享。
9.如權(quán)利要求8所述的有機發(fā)光顯示器，其中該第一電極為一透明導(dǎo)電層。
10.如權(quán)利要求8所述的有機發(fā)光顯示器，其中該第二電極為一不透明導(dǎo)電層，以阻絕自該光電池元件方向射入的光進(jìn)入該有機發(fā)光顯示元件。
11.如權(quán)利要求7所述的有機發(fā)光顯示器，其中該頂面發(fā)光式有機發(fā)光顯示元件包括一第二電子傳輸層，設(shè)置于該第二電極上；一發(fā)光層，設(shè)置于該第二電子傳輸層上；一第二空穴傳輸層，設(shè)置于該發(fā)光層上；以及一第三電極層，設(shè)置于該第二空穴傳輸層上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機發(fā)光顯示器，包括一基板；一有機發(fā)光顯示元件，設(shè)置于該基板上；一光電池元件，設(shè)置于該有機發(fā)光顯示元件上，且該光電池元件將射入的光能轉(zhuǎn)換成電能，以驅(qū)動該有機發(fā)光顯示元件。其中，該有機發(fā)光顯示元件與該光電池元件共享一共同電極。
文檔編號H05B33/02GK1665353SQ20051006594
公開日2005年9月7日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者游宗燁 申請人:友達(dá)光電股份有限公司