增加有机发光显示器发光效率并保持影像品质之微透镜增光膜设计.PDF

技術學刊 第二十四卷 第二期 民國九十八年 163 Journal of Technology, Vol. 24, No. 2, pp. 163-167 (2009) 增加有機發光顯示器發光效率並保持影像品質之 微透鏡增光膜設計 陳冠宇 林晃巖 李君浩 何羽軒 蕭宇廷 臺灣大學光電所 魏茂國 林家榮 東華大學材料所 摘 要 使用表面微結構的方式來增加有機發光顯示器 (OLED, organic light- emitting displays) 的光萃取效率 (light-extraction efficiency) 或簡稱出光效 2 率，是常為人所熟知或應用的技巧－此外亮度 (luminance or nits = cd/m ) 是顯 示器最重要的規格之一，在這裡我們主要用亮度比值 (luminance ratio) 當作比 較增光膜優劣的基準－然而表面微結構用在顯示器上時，除了效率的提升，還 會因微結構造成雜散光的增加，進而使影像畫質變差。本文的目標即是利用微 結構設計解決增加出光效率與維持影像畫質的兩難。本文第一先定量描述影像 品質變差的程度；第二用光學模擬及實驗量測傳統的單一週期微結構貼附於有 機發光顯示器，探討亮度比值與影像品質變差的關係，及描述前人解決問題的 方法與缺點；第三我們提出創新的微結構排列方式，不但增加了出光效率並且 維持與原來相當的影像品質。我們先由模擬方式得出：63%的正向增光比及 79%的總能量 (正比於出光效率) 增加，同時達成模糊寬度 (blur-width) 在 X 方向為 24 μm 、Y 方向為 9 μm ；實驗上更大為增加120%的發光亮度，也就是 亮度比值為本來的 2.2 倍；影像品質方面，單一像素模糊寬度控制為 15 μm ， 影像品質係數只從 1 稍稍減低為 0.9445 ，與無貼附微結構的對照組相差無幾， 為一成功的解決方式。 關鍵詞：有機發光顯示器，微透鏡，增光膜，影像品質，光線追跡模擬。 PATTERNED MICROLENS-ARRAY FILM ATTACHED TO ORGANIC LIGHT-EMITTING DISPLAY FOR IMPROVING LIGHT-EXTRACTION EFFICIENCY WHILE MAINTAINING IMAGE QUALITY Kuan-Yu Chen Hoang-Yan Lin Jiun-Haw Lee Yu-Hsuan Ho Yu-Ting Hsiao Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics and Department of Electrical Engineering National Taiwan Univers