光學增亮結(jié)構(gòu)與有機發(fā)光二極管照明裝置制造方法
【專利摘要】一種光學增亮結(jié)構(gòu)與有機發(fā)光二極管照明裝置，包含基板、反射層以及聚光微結(jié)構(gòu)陣列?；灏鄬Φ囊坏谝恢鞅砻媾c一第二主表面以及側(cè)面。側(cè)面連接第一主表面和第二主表面。反射層設(shè)置于側(cè)面。聚光微結(jié)構(gòu)陣列設(shè)置于第一主表面，其中聚光微結(jié)構(gòu)陣列包含復數(shù)個聚光單元，每一聚光單元包含中央凸起部以及至少一外環(huán)凸起部。外環(huán)凸起部環(huán)繞中央凸起部。
【專利說明】光學增亮結(jié)構(gòu)與有機發(fā)光二極管照明裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是有關(guān)于一種光學增亮結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)于一種用于有機發(fā)光二極管的光學增亮結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode, OLED)又稱有機電激發(fā)光顯示(Organic Electroluminesence Display),為與液晶顯示器為不同類型的產(chǎn)品，前者具有自發(fā)旋光性、廣視角、高對比、低耗電、高反應速率及制程簡單等優(yōu)點。
[0003]有機發(fā)光二極管基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具半導體特性的銦錫氧化物(IndiumTin Oxide, ITO),與電力的正極相連,再加上另一個金屬陰極,形成如三明治的結(jié)構(gòu)。整個結(jié)構(gòu)層中包括了:電洞傳輸層、發(fā)光層與電子傳輸層。當電力供應至適當電壓時，正極電洞與陰極電子便會在發(fā)光層中結(jié)合，產(chǎn)生激子。OLED的特性是自發(fā)光，不像薄膜晶體管液晶顯示器需要背光，因此可視度和亮度均高，且無視角問題，其次是驅(qū)動電壓低且省電效率高，加上反應快、重量輕、厚度薄，構(gòu)造簡單，成本低等，被視為21世紀最具前途的產(chǎn)品之一。
[0004]然而，因為有機發(fā)光二極管的自發(fā)光特性，使其發(fā)射的光線將不會朝向一特定方向，而用于照明或是顯示時，會有部分光線射到不想要的方向，而使想照射的特定區(qū)域的亮度降低；或是在光線從發(fā)光裝置射入空氣時，因為入射角度過大而發(fā)生全反射的現(xiàn)象，而使光線無法從發(fā)光裝置射入空氣，因而使亮度降低。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提供一種光學增亮結(jié)構(gòu)，用以提升有機發(fā)光二極管照明裝置的發(fā)光效率。
[0006]本實用新型的一態(tài)樣提供了一種光學增亮結(jié)構(gòu)，包含基板、反射層以及聚光微結(jié)構(gòu)陣列?；灏鄬Φ囊坏谝恢鞅砻媾c一第二主表面以及側(cè)面。側(cè)面連接第一主表面和第二主表面。反射層設(shè)置于側(cè)面。聚光微結(jié)構(gòu)陣列設(shè)置于第一主表面，其中聚光微結(jié)構(gòu)陣列包含復數(shù)個聚光單元，每一聚光單元包含中央凸起部以及至少一外環(huán)凸起部。外環(huán)凸起部環(huán)繞中央凸起部。
[0007]本實用新型的另一態(tài)樣提供了一種有機發(fā)光二極管照明裝置，包含前述的光學增亮結(jié)構(gòu)以及有機發(fā)光二極管模組。有機發(fā)光二極管模組設(shè)置于光學增亮結(jié)構(gòu)的第二主表面的一側(cè)。
[0008]在本實用新型一或多個實施方式中，第一主表面的面積大于第二主表面的面積，而側(cè)面為斜面。
[0009]在本實用新型一或多個實施方式中，斜面與第二主表面的間的夾角介于30度至60度之間。
[0010]在本實用新型一或多個實施方式中，第二主表面設(shè)置有凹槽。
[0011]在本實用新型一或多個實施方式中，中央凸起部為圓柱體、圓錐體或半球形。[0012]在本實用新型一或多個實施方式中，外環(huán)凸起部為立方環(huán)狀結(jié)構(gòu)、三角環(huán)狀結(jié)構(gòu)或類菲涅爾透鏡環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0013]在本實用新型一或多個實施方式中，中央突起部的底部與外環(huán)凸起部的底部相連。
[0014]在本實用新型一或多個實施方式中，第二主表面設(shè)置有凹槽，有機發(fā)光二極管模組設(shè)置于凹槽中。
[0015]本實用新型上述實施方式藉由聚光微結(jié)構(gòu)陣列以及反射層的設(shè)計，不但可以適當?shù)貙⒂袡C發(fā)光二極管的發(fā)射光線引導到一特定方向，因而在照明或是顯示時可以使想照射的特定區(qū)域的亮度提升，同時也可以讓光線在從發(fā)光裝置射入空氣時，不會因為入射角過大而產(chǎn)生全反射，而使光線無法從發(fā)光裝置射入空氣，因而有效提升有機發(fā)光二極管的出光效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1繪示依照本實用新型一實施方式的有機發(fā)光二極管照明裝置的立體示意圖；
[0017]圖2繪示沿圖1的線段A-A的剖面圖；
[0018]圖3A繪示依照本實用新型一實施方式的聚光單元的上視圖；
[0019]圖3B繪示依照本實用新型另一實施方式的聚光單元的上視圖；
[0020]圖4A繪示沿圖3A的線段B-B —實施方式的聚光單元的剖面圖；
[0021]圖4B繪示沿圖3A的線段B-B另一實施方式的聚光單元的剖面圖；
[0022]圖4C繪示沿圖3A的線段B-B又一實施方式的聚光單元的剖面圖；
[0023]圖5A繪示沿圖3B的線段C_C 一實施方式的聚光單元的剖面圖；
[0024]圖5B繪示沿圖3B的線段C_C另一實施方式的聚光單元的剖面圖；
[0025]圖6繪示依照本實用新型另一實施方式的有機發(fā)光二極管照明裝置的剖面圖。
[0026]【主要組件符號說明】
[0027]100:有機發(fā)光二極管照明裝置
[0028]200:光學增亮結(jié)構(gòu)
[0029]210:基板
[0030]211:第一主表面
[0031]212:第二主表面
[0032]213:側(cè)面
[0033]214:凹槽
[0034]215:凹槽側(cè)面
[0035]220:反射層
[0036]230:聚光微結(jié)構(gòu)陣列
[0037]231:聚光單元
[0038]232:中央凸起部
[0039]233:外環(huán)凸起部
[0040]300:有機發(fā)光二極管模組
[0041]A、B、C:線段[0042]D:出光方向
[0043]θ:夾角。
【具體實施方式】
[0044]以下將以圖式公開本實用新型的復數(shù)個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節(jié)不應用以限制本實用新型。也就是說，在本實用新型部分實施方式中，這些實務上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些公知慣用的結(jié)構(gòu)與組件在圖式中將以簡單示意的方式繪示的。
[0045]圖1繪示依照本實用新型一實施方式的有機發(fā)光二極管照明裝置的立體示意圖。本實施方式的光學增亮結(jié)構(gòu)200主要用于提升用于照明的有機發(fā)光二極管的出光效率。光學增亮結(jié)構(gòu)200可與有機發(fā)光二極管模組300組合成有機發(fā)光二極管照明裝置100。
[0046]圖2繪示沿圖1的線段A-A的剖面圖。如圖1與圖2所繪示，光學增亮結(jié)構(gòu)200包含基板210、反射層220以及聚光微結(jié)構(gòu)陣列230?；?10包含相對的第一主表面211與第二主表面212以及側(cè)面213，側(cè)面213連接第一主表面211和第二主表面212。反射層220設(shè)置于側(cè)面213。聚光微結(jié)構(gòu)陣列230設(shè)置于第一主表面211。有機發(fā)光二極管模組300可設(shè)置于光學增亮結(jié)構(gòu)200的第二主表面212的一側(cè)。
[0047]第二主表面212可為平坦表面，有機發(fā)光二極管模組300可接觸第二主表面212而組成有機發(fā)光二極管照明裝置100。有機發(fā)光二極管模組300可主要往出光方向D發(fā)射光線，因而光線通過第二主表面212而進入基板210。基板210可為透光材質(zhì)，且基板210的折射系數(shù)與有機發(fā)光二極管模組300的折射系數(shù)相近，所以當光線從有機發(fā)光二極管模組300通過第二主表面212進入基板210時，將不會產(chǎn)生明顯的折射或是全反射的現(xiàn)象。具體而言，基板210的折射系數(shù)η介于1.1至1.5之間。
[0048]因為有機發(fā)光二極管的自發(fā)光特性，有機發(fā)光二極管模組300發(fā)射光線的方向?qū)⒉粫砍蛩某龉夥较駾，即第一主表面211的法線方向射出，而是有部分光線的方向會與出光方向D有偏差。于是會有部分光線射到不想要的方向，而使有機發(fā)光二極管照明裝置100無法針對特定的區(qū)域有效進行照射。反射層220可將原本經(jīng)由側(cè)面213射出基板210的光線反射，而將光線方向引導至出光方向D ;聚光微結(jié)構(gòu)陣列230可將原本經(jīng)由第一主表面211射出基板210的光線聚合，而將光線方向引導至出光方向D。于是，藉由反射層220和聚光微結(jié)構(gòu)陣列230引導光線方向至出光方向D，將能提升有機發(fā)光二極管照明裝置100對于特定方向的亮度，而能針對特定的區(qū)域有效進行照射。
[0049]聚光微結(jié)構(gòu)陣列230可為凸出于第一主表面211的結(jié)構(gòu)，且聚光微結(jié)構(gòu)陣列230的折射系數(shù)可與基板210的折射系數(shù)相近或相同，具體而言，聚光微結(jié)構(gòu)陣列230的材質(zhì)可與基板210的材質(zhì)相同。承上所述，部分光線的方向會與出光方向D有偏差，因此在沒有聚光微結(jié)構(gòu)陣列230的情況下，光線從基板210通過第一主表面211進入空氣時，可能會因為入射角度過大而發(fā)生全反射的現(xiàn)象，如此導致部分光線被第一主表面211反射，而無法射出基板210，因而使出光效率下降。為此，在第一主表面211上設(shè)置聚光微結(jié)構(gòu)陣列230，因為聚光微結(jié)構(gòu)陣列230的折射系數(shù)可與基板210的折射系數(shù)相近或相同，所以光線從基板210經(jīng)過第一主表面211進入聚光微結(jié)構(gòu)陣列230時不會發(fā)生明顯的折射或是全反射現(xiàn)象，而當光線從聚光微結(jié)構(gòu)陣列230進入空氣時，將因為入射角度變小，所以不易產(chǎn)生全反射的現(xiàn)象。于是，藉由聚光微結(jié)構(gòu)陣列230破壞原本發(fā)生在第一主表面211的全反射現(xiàn)象，光線將能進入空氣，因而提升有機發(fā)光二極管照明裝置100的出光效率。
[0050]具體而言，第一主表面211的面積可大于第二主表面212的面積，而側(cè)面213可為斜面。更具體地說，斜面與第二主表面212之間的夾角Θ可介于30度至60度之間，如此在搭配有機發(fā)光二極管模組300時，將使有機發(fā)光二極管照明裝置100能有較佳的出光效率。
[0051]具體而言，聚光微結(jié)構(gòu)陣列230可包含復數(shù)個聚光單元231。此處需要注意的是，圖1與圖2所繪示的聚光單元231與基板210的相對大小關(guān)系以及聚光單元231之間的距離僅為示意，實際上聚光單元231應較圖中所繪示小，而聚光單元231之間的距離亦應較圖中所繪示小，甚至相鄰的聚光單元231的底部可互相接觸。
[0052]圖3A繪示依照本實用新型一實施方式的聚光單元的上視圖。圖3B繪示依照本實用新型另一實施方式的聚光單元的上視圖。如圖3A和圖3B所繪示，每一聚光單元231可包含中央凸起部232以及至少一外環(huán)凸起部233。外環(huán)凸起部233環(huán)繞中央凸起部232。中央突起部232的底部可與外環(huán)凸起部233的底部分離(如圖3A所繪示)或相連(如圖3B所繪示)。
[0053]圖4A至圖4C分別繪示本實用新型的聚光單元不同實施例的剖面圖，其剖面位置沿圖3A的線段B-B。如圖4A所繪示，中央凸起部232為圓柱體，而外環(huán)凸起部233為立方環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如圖4B所繪示，中央凸起部232為圓錐體，而外環(huán)凸起部233為三角環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如圖4C所繪示，中央凸起部232為半球形，而外環(huán)凸起部233為類菲涅爾(Fresnel)透鏡環(huán)狀結(jié)構(gòu)。總結(jié)來說，中央凸起部232可為圓柱體、圓錐體或半球形，而外環(huán)凸起部233可為立方環(huán)狀結(jié)構(gòu)、三角環(huán)狀結(jié)構(gòu)或類菲涅爾透鏡環(huán)狀結(jié)構(gòu)。中央凸起部232可與外環(huán)凸起部233的高度相等或不同。當中央凸起部232為半球形，且外環(huán)凸起部233為類菲涅爾透鏡環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，中央凸起部232與外環(huán)凸起部233的曲率可為相同或是不同。
[0054]圖5A至圖5B分別繪示本實用新型的聚光單元不同實施例的剖面圖，其剖面位置沿圖3B的線段C-C。圖5A和圖5B中的聚光單元231與圖4A至圖4C的聚光單元231類似，主要差異在于中央突起部232的底部與外環(huán)凸起部233的底部相連，其他細節(jié)不再贅述。
[0055]圖6繪示依照本實用新型另一實施方式的有機發(fā)光二極管照明裝置的剖面圖。圖6中的有機發(fā)光二極管照明裝置100與前述的有機發(fā)光二極管照明裝置100類似，主要差異在于，第二主表面212可設(shè)置有凹槽214，而有機發(fā)光二極管模組300可設(shè)置于凹槽214中。有機發(fā)光二極管模組300的發(fā)射光線不但可以通過第二主表面212進入基板210，亦可通過凹槽側(cè)面215進入基板210。
[0056]在不具有額外的光學增亮結(jié)構(gòu)的設(shè)計下，傳統(tǒng)的有機發(fā)光二極管模組照度平均值為304.724勒克斯(Lux);若是搭配具有如本實用新型所公開的側(cè)面具有反射層的基板后，有機發(fā)光二極管照明裝置的照度平均值可提升至322.801勒克斯；若是搭配具有如本實用新型所公開的具有聚光微結(jié)構(gòu)陣列(其中的聚光單元僅具有半球形的中央突起部)的基板后，其照度平均值可再提升至341.899勒克斯；若是搭配具有如本實用新型所公開的具有聚光微結(jié)構(gòu)陣列(其中的聚光單元如圖5B所示)的基板后，其照度平均值將提升至369.21勒克斯；若搭配如本實用新型圖2所公開的光學增亮結(jié)構(gòu)后的有機發(fā)光二極管照明裝置，其照度平均值可達374.491勒克斯。[0057]由上述信息可以得知，反射層220以及聚光微結(jié)構(gòu)陣列230確實可以有效提升有機發(fā)光二極管照明裝置100的出光效率。另外亦可得知，相較于不具有外環(huán)凸起部233的聚光單元231，具有外環(huán)凸起部233的聚光單元231將更能提升有機發(fā)光二極管照明裝置100的出光效率；具有外環(huán)凸起部233的聚光單元231相較于不具有外環(huán)凸起部233的聚光單元231，將更能減少光線進入空氣時發(fā)生全反射的情況。
[0058]本實用新型上述實施方式藉由反射層220以及聚光微結(jié)構(gòu)陣列230的設(shè)計，不但可以適當?shù)貙⒂袡C發(fā)光二極管模組300的發(fā)射光線引導到出光方向D，因而在照明或是顯示時可以使想照射的特定區(qū)域的亮度提升，同時也可以讓光線在從有機發(fā)光二極管照明裝置100射入空氣時，不會因為入射角過大而產(chǎn)生全反射，而使光線無法從有機發(fā)光二極管照明裝置100射入空氣，因而有效提升有機發(fā)光二極管照明裝置100的出光效率。
[0059]雖然本實用新型已以實施方式公開如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視前述的申請專利范圍所界定者為準。
【權(quán)利要求】
1.一種光學增亮結(jié)構(gòu)，包含:一基板，包含:相對的一第一主表面與一第二主表面；以及一側(cè)面，連接該第一主表面和該第二主表面；一反射層，設(shè)置于該側(cè)面；以及一聚光微結(jié)構(gòu)陣列，設(shè)置于該第一主表面，其中該聚光微結(jié)構(gòu)陣列包含復數(shù)個聚光單元，每一該些聚光單元包含:一中央凸起部；以及至少一外環(huán)凸起部，環(huán)繞該中央凸起部。
2.如權(quán)利要求1所述的光學增亮結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一主表面的面積大于該第二主表面的面積，該側(cè)面為一斜面。
3.如權(quán)利要求2所述的光學增亮結(jié)構(gòu)，其特征在于，該斜面與該第二主表面之間的夾角介于30度至60度之間。
4.如權(quán)利要求1所述的光學增亮結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第二主表面設(shè)置有一凹槽。
5.如權(quán)利要求1所述的光學增亮結(jié)構(gòu)，其特征在于，該中央凸起部為圓柱體、圓錐體或半球形。
6.如權(quán)利要求1所述的光學增亮結(jié)構(gòu)，其特征在于，該外環(huán)凸起部為立方環(huán)狀結(jié)構(gòu)、三角環(huán)狀結(jié)構(gòu)或類菲涅爾透鏡環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的光學增亮結(jié)構(gòu)，其特征在于，該中央突起部的底部與該外環(huán)凸起部的底部相連。
8.一種有機發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于，包含:一光學增亮結(jié)構(gòu)，包含:一基板，具有相對的一第一主表面與一第二主表面，以及連接該第一主表面和該第二主表面的一側(cè)面；一反射層，設(shè)置于該側(cè)面；以及一聚光微結(jié)構(gòu)陣列，設(shè)置于該第一主表面，其中該聚光微結(jié)構(gòu)陣列包含復數(shù)個聚光單元，每一該些聚光單元包含:一中央凸起部；以及至少一外環(huán)凸起部，環(huán)繞該中央凸起部；以及一有機發(fā)光二極管模組，設(shè)置于該光學增亮結(jié)構(gòu)的該第二主表面的一側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的有機發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于，該第一主表面的面積大于該第二主表面的面積，該側(cè)面為一斜面。
10.如權(quán)利要求9所述的有機發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于，該斜面與該第二主表面之間的夾角介于30度至60度之間。
11.如權(quán)利要求8所述的有機發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于，該第二主表面設(shè)置有一凹槽，該有機發(fā)光二極管模組設(shè)置于該凹槽中。
12.如權(quán)利要求8所述的有機發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于，該中央凸起部為圓柱體、圓錐體或半球形。
13.如權(quán)利要求8所述的有機發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于，該外環(huán)凸起部為立方環(huán)狀結(jié)構(gòu)、三角環(huán)狀結(jié)構(gòu)或類菲涅爾透鏡環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求8所述的有機發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于，該中央突起部的底部與該外環(huán)凸起部的底部相連 。
【文檔編號】H01L51/52GK203521481SQ201320639508
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
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