CN100426554C

CN100426554C - 有机发光显示器

Info

Publication number: CN100426554C
Application number: CNB2005100659429A
Authority: CN
Inventors: 游宗烨
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: CN1665353A

Abstract

本发明提供一种有机发光显示器，包括一基板；一有机发光显示元件，设置于该基板上；一光电池元件，设置于该有机发光显示元件上，且该光电池元件将射入的光能转换成电能，以驱动该有机发光显示元件。其中，该有机发光显示元件与该光电池元件共享一共同电极。

Description

有机发光显示器

技术领域

本发明涉及一种有机发光显示器，特别是涉及一种整合光电池元件的有机电激发光显示器。

背景技术

有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)为使用有机层作为有源层(active layer)的发光二极管。近年来，已渐渐使用于平面显示器上。又由于其具有低电压操作、高亮度、轻量薄型、广视野角、以及高对比值等优点，适用于移动电话和个人数字助理(PDA)等可携式装置用途中。

由于有机发光显示器具有自发光的特性，亮度高且不需背光***(backlight system)，其运用领域不同于其它的液晶显示器(LCD)。此外，藉由使用不同的有机材料，有机发光元件可高效能地发出红、绿、蓝等色光以达全彩化的目的。并且，有机发光元件能在低驱动电压的操作条件下运作且在高倾斜视角下可清楚辨别。

传统上，有机发光元件通常具有多层结构，包括至少一有机发光层夹置于一阳极与一阴极之间。有机发光元件的基本操作原理简述如下：当一电压施于阳极与阴极间，电子与空穴个别地被驱使移动至有机发光层中，于此时电子与空穴相互结合而发光。

相对于有机发光元件，太阳能转换元件(solar energy converter)，例如光电流电池(photovoltaic cell)将外界环境所入射的光转换成电能。尤其是对电子元件而言，必须符合轻薄且低耗能的要求。因此，若能将有机发光元件与太阳能电池元件整合至同一***之中，则可降低有机发光元件对主要电池的依赖。

日本早期公开专利第2002-006769号Morio等人揭露一种低耗能的有机发光显示器元件，如图1所示。一电子元件装置100包括一有机发光显示器元件及光电池元件。前述有机发光显示器元件形成于基板10上，由多个有机发光元件20设置于基板10，各个有机发光元件20包括至少一有机发光层24夹置于一阳极22与一阴极26之间。一外框30保护有机发光显示器元件。多个光电池元件40设置于基板10背面，且彼此间电连接。光电池元件40接收外界环境光源以产生电能，并藉由外部电路50供有机发光显示器元件发光。

Morio等人虽将光电池元件与有机发光显示器元件制作于单一电子装置中。然而，现有技术将光电池元件设置在有机发光显示器元件之外。就工艺上考虑，必须等有机发光显示器完成后再行制作光电池元件，或分别制作后再行组装。除了耗费元件空间之外，对工艺的效能而言，亦无效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于整合光电池元件于有机发光显示器内，藉提供一种整合光电池元件与有机发光显示器于单一基板上。并利用光电池所产生的电能以供有机发光显示器使用，降低主要电池的依赖，甚至无需额外的电池。

根据上述目的，本发明提供一种有机发光显示器，包括：一有机发光显示元件；以及一有机光电池元件，设置于该有机发光显示元件上，该光电池元件将射入的光转换成电能，以驱动该有机发光显示元件；其中，该有机发光显示元件与该光电池元件共享一共同电极。

根据上述目的，本发明还提供一种有机发光显示器，包括：一基板；一有机发光显示元件，设置于该基板上；以及一有机光电池元件，设置于该有机发光显示元件上，该光电池元件将射入的光转换成电能，以驱动该有机发光显示元件；其中，该有机发光显示元件与该光电池元件共享一共同电极。

根据上述目的，本发明又提供一种有机发光显示器，包括：一基板；一有机光电池元件，设置于该基板上；以及一有机发光显示元件，设置于该光电池元件上；其中，该光电池元件将射入的光转换成电能，以驱动该有机发光显示元件；及其中，该有机发光显示元件与该光电池元件共享一共同电极。

以下配合图式以及优选实施例，以更详细地说明本发明。

附图说明

图1为显示现有包括有机发光显示器元件及光电池元件的电子元件装置的示意图；

图2为显示根据本发明第一实施例的整合光电池元件的有机发光显示器的剖面示意图；以及

图3为显示根据本发明第二实施例的整合光电池元件的有机发光显示器的剖面示意图。

简单符号说明

现有部分(图1)

100～电子元件装置；10～基板；20～有机发光元件；22～阳极；24～有机发光层；26～阴极；30～外框；40～光电池元件；50～外部电路。

本发明部分(图2～3)

200、300～有机发光显示器；210、310～基板；212、312～第一电极；220、320～有机发光显示元件；222、322～第一空穴传输层；224、324～有机发光层；226、326～第一电子传输层；230、330～共同电极(第二电极)；240、340～光电池元件；242、342～第二电子传输层；244、344～电荷产生层；246、346～第二空穴传输层；250、350～第三电极层；260、360～外部电路；265、365～电容器；hv～射入的光；v～发光显示面方向。

具体实施方式

第一实施例

图2为显示根据本发明第一实施例的整合光电池的有机发光显示器200的剖面示意图，包括一基板210；一有机发光显示元件220，设置于基板210上；及一光电池元件240，设置于有机发光显示元件220上。光电池元件240将射入的光能hv转换成电能，以驱动该有机发光显示元件。根据本发明的实施例，有机发光显示元件220与光电池元件240共享一共同电极230。

基板210为一透明基板，例如玻璃基板或由薄膜晶体管阵列(TFTs array)所构成的像素驱动元件阵列的玻璃基板。

有机发光显示元件220的发光形式优选者为底面发光式有机发光显示元件，其发光显示面方向如箭头符号v所示。有机发光显示元件220包括一第一电极212，例如透明导电层，设置于基板210上。第一电极212可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)或是氧化锌(ZnO)，并且可由溅射法、电子束蒸镀法、热蒸镀法、化学气相镀膜法及喷雾热裂解法所形成。

有机发光结构依其组成包括小分子有机发光结构或高分子有机发光结构。小分子有机发光结构包括一第一空穴传输层222，设置于该第一电极212上，一发光层224，设置于该第一空穴传输层222上。以及一第一电子传输层226，设置于该发光层224上。若发光层224为小分子有机电激发光材料，可利用真空蒸镀方式形成；然而若发光层224为高分子有机电激发光材料，则可使用旋转涂布、喷墨或网版印刷等方式形成有机发光二极管材料层。

一第二电极230，设置于该有机发光层224上，其中该第二电极230为该有机发光显示元件与该光电池元件共享的一共同电极。第二电极230为一不透明导电层，可阻绝外界光源自该光电池元件方向射入，进入该有机发光层而影响有机发光显示元件220。第二电极230的材料可选自Ca、Ag、Mg、Al、Li及其它低工作函数的金属材料或是具有n-型半导体的金属氧化物(metal oxide)或复合金属材料，形成方式可为真空热蒸镀或溅射方式。

光电池元件240包括无机电池元件或有机光电池元件。本发明实施例中所述的光电池元件240指能将光能转换成电能的元件，包括应用pn结的光伏效应(photovoltaic effect)直接转换光能成电能，或间接将光能转换成化学能或电能，最终再转换成电能的元件。

根据本发明的实施例，光电池元件240优选者包括有机光电池元件。于工艺上的优点为与有机发光显示元件的兼容性高。其包括一第二电子传输层242，设置于该第二电极230上。一电荷产生层244，设置于该第二电子传输层242上。一第二空穴传输层246，设置于该电荷产生层244上。电荷产生层244分别形成电子与空穴，个别地进入第二电子传输层242及第二空穴传输层246。一第三电极层250，设置于第二空穴传输层246上。第三电极层250为一透明导电层，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)、或是氧化锌(ZnO)，并且可由溅射法、电子束蒸镀法、热蒸镀法、化学气相镀膜法及喷雾热裂解法所形成。

第三电极层250通过一外部电路260与第一电极层212电连接，该外部电路包括一电容器265。

根据本发明的一实施方式，第一电极212可以是一第一阴极、第二电极230是共享阳极，及第三电极250是一第二阴极。本发明的另一方式包括第一电极212是一第一阳极，第二电极230是共享阴极，及第三电极250是一第二阳极。

第二实施例

图3为显示根据本发明第二实施例的整合光电池元件的有机发光显示器300的剖面示意图。有机发光显示器元件300，包括一基板310。一光电池元件340，设置于基板310上。一有机发光显示元件320，设置于光电池元件310上，光电池元件340能将射入的光能hv转换成电能，以驱动该有机发光显示元件320。其中，有机发光显示元件320与该光电池元件340共享一共同电极330。

光电池元件340包括无机电池元件或有机光电池元件。本发明实施例中所述的光电池元件340指能将光能转换成电能的元件，包括应用pn结的光伏效应(photovoltaic effect)直接转换光能成电能，或间接将光能转换成化学能或电能，最终再转换成电能的元件。

根据本发明的实施例，光电池元件340优选者包括有机光电池元件。于工艺上的优点为与有机发光显示元件的兼容性高。其包括一第一电极312，例如透明导电层，设置于基板310上。第一电极312可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)、或是氧化锌(ZnO)，并且可由溅射法、电子束蒸镀法、热蒸镀法、化学气相镀膜法及喷雾热裂解法所形成。一第二电子传输层342，设置于该第一电极312上。一电荷产生层344，设置于该第二电子传输层342上。一第二空穴传输层346，设置于该电荷产生层344上。电荷产生层344分别形成电子与空穴，个别地进入第二电子传输层342及第二空穴传输层346。

一第二电极330，设置于有机发光层324上，其中第二电极330为有机发光显示元件与光电池元件共享的一共同电极。第二电极330为一不透明导电层，可阻绝外界光源自光电池元件340方向射入，进入该有机发光层而影响有机发光显示元件320。第二电极330的材料可选自Ca、Ag、Mg、Al、Li及其它低工作函数的金属材料或复合金属材料，形成方式可为真空热蒸镀或溅射方式。

有机发光显示元件320发光形式优选者为顶面发光式有机发光显示元件，其发光显示面方向如箭头符号v所示。有机发光显示元件320包括小分子有机发光显示元件或高分子有机发光显示元件。小分子有机发光显示元件包括一第一空穴传输层322，设置于第二电极330上，一发光层324，设置于第一空穴传输层322上。一第一电子传输层326，设置于发光层324上。若发光层324为小分子有机电激发光材料，可利用真空蒸镀方式形成；然而若发光层324为高分子有机电激发光材料，则可使用旋转涂布、喷墨或网版印刷等方式形成有机发光二极管材料层。

一第三电极层350，设置于第一空穴传输层346上。第三电极层250为一透明导电层，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)或是氧化锌(ZnO)，并且可由溅射法、电子束蒸镀法、热蒸镀法、化学气相镀膜法及喷雾热裂解法所形成。

第三电极层350通过一外部电路360与第一电极层312电连接，该外部电路包括一电容器365。

根据本发明的一实施方式，第一电极312可以是一第一阴极、第二电极330是共享阳极，及第三电极350是一第二阴极。本发明的另一方式包括第一电极312是一第一阳极，第二电极330是共享阴极，及第三电极350是一第二阳极。

[本发明的特征与优点]

本发明的特征在于提供一种整合光电池元件与有机发光二极管于单一有机发光显示器元件中。利用光电池所产生的电能以供有机发光显示器使用，降低主要电池的依赖，甚至无需额外的电池。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种有机发光显示器，包括：

一有机发光显示元件；以及

一有机光电池元件，设置于该有机发光显示元件上，该光电池元件将射入的光转换成电能，以驱动该有机发光显示元件；

其中，该有机发光显示元件与该光电池元件共享一共同电极。

2.如权利要求1所述的有机发光显示器，其中该有机发光显示元件背向该光电池元件的方向发光。

3.一种有机发光显示器，包括：

一基板；

一有机发光显示元件，设置于该基板上；以及

4.如权利要求3所述的有机发光显示器，其中该有机发光显示元件为底面发光式有机发光显示元件。

5.如权利要求4所述的有机发光显示器，其中该底面发光式有机发光显示元件包括：

一第一电极，设置于该基板上；

一有机发光层，设置于该第一电极上；以及

一第二电极，设置于该有机发光层上，其中该第二电极为该有机发光显示元件与该光电池元件共享的一共同电极。

6.一种有机发光显示器，包括：

一基板；

一有机光电池元件，设置于该基板上；以及

一有机发光显示元件，设置于该光电池元件上；

其中，该光电池元件将射入的光转换成电能，以驱动该有机发光显示元件；及

7.如权利要求6所述的有机发光显示器，其中该有机发光显示元件为一顶面发光式有机发光显示元件。

8.如权利要求6所述的有机发光显示器，其中该光电池元件包括：

一第一电极，设置于该基板上；

一第一空穴传输层，设置于该第一电极上；

一电荷产生层，设置于该第一空穴传输层上；

一第一电子传输层，设置于该电荷产生层上；以及

一第二电极，设置于第一电子传输层上，其中该第二电极被该光电池元件与该有机发光显示元件所共享。

9.如权利要求8所述的有机发光显示器，其中该第一电极为一透明导电层。

10.如权利要求8所述的有机发光显示器，其中该第二电极为一不透明导电层，以阻绝自该光电池元件方向射入的光进入该有机发光显示元件。

11.如权利要求7所述的有机发光显示器，其中该顶面发光式有机发光显示元件包括：

一第二电子传输层，设置于该第二电极上；

一发光层，设置于该第二电子传输层上；

一第二空穴传输层，设置于该发光层上；以及

一第三电极层，设置于该第二空穴传输层上。