專利名稱:發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件,且特別是有關(guān)于一種可以提高出光量的發(fā)光元件。
背景技術(shù):
電激發(fā)光元件(electroluminescent device)是一種可將電能轉(zhuǎn)換成光能且具有 高轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體元件,其常見的用途為指示燈、顯示面板以及光學(xué)讀寫頭的發(fā)光元件 等。由于電激發(fā)光元件具備如無視角問題、工藝簡易、低成本、高應(yīng)答速度、使用溫度范圍廣 泛與全彩化等特性,因此符合多媒體時(shí)代顯示器特性的要求,可望成為下一代的平面顯示 器的主流。一般而言,電激發(fā)光元件包括陽極、發(fā)光層以及陰極。電激發(fā)光元件的發(fā)光原理是 將空穴、電子分別由陽極、陰極注入至電激發(fā)光層。當(dāng)電子與空穴在電激發(fā)光層中相遇時(shí), 會(huì)進(jìn)行再結(jié)合而形成光子(photon),進(jìn)而產(chǎn)生發(fā)光的現(xiàn)象。由于電激發(fā)光層與作為電極的透明導(dǎo)電層皆為具有高折射系數(shù)的材料,因此當(dāng)電 子與空穴再結(jié)合時(shí)所發(fā)出的部分光線會(huì)因折射而形成大角度的入射光,因而在透明導(dǎo)電層 與基板之間的界面或基板與空氣之間的界面產(chǎn)生全反射,使得光線無法穿出而造成出光量 不足的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件,其具有較高的出光量。本發(fā)明另提供一種發(fā)光元件,其可以減少光線在元件中的全反射。本發(fā)明又提供一種發(fā)光元件,其可以減少被基板全反射的光線。本發(fā)明提出一種發(fā)光元件,其包括基板以及有機(jī)電激發(fā)光元件?;宓膬?nèi)部具有 多個(gè)經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)(micro-structures)。有機(jī)電激發(fā)光元件配置于基板上。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)的折射率例如 與基板的折射率不同。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)例如是均勻地 分布于基板的內(nèi)部。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)例如是隨機(jī)地 分布于基板的內(nèi)部。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)的尺寸例如介 于0. 1微米至60微米之間。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)例如是以激光 內(nèi)雕法所形成。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)例如未與有機(jī) 電激發(fā)光元件接觸。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的有機(jī)電激發(fā)光元件包括陽極層、有機(jī)功能層以及陰極層。陽極層配置于基板上。有機(jī)功能層配置于陽極層上。陰極層配置于有 機(jī)功能層上。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的有機(jī)功能層包括空穴注入層(hole injecting layer,HIL)、空穴傳輸層(hole transporting layer,HTL)、有機(jī)發(fā)光層(light emitting layer, EML)以及電子注入層(electron injection layer,EIL)??昭ㄗ⑷雽优?置于陽極層上??昭▊鬏攲优渲糜诳昭ㄗ⑷雽由稀S袡C(jī)發(fā)光層配置于空穴傳輸層上。電子 注入層配置于有機(jī)發(fā)光層與陰極層之間。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的有機(jī)電激發(fā)光元件例如為多個(gè)呈陣列 排列的有機(jī)電激發(fā)光顯示單元。本發(fā)明另提出一種發(fā)光元件,其包括基板以及有機(jī)電激發(fā)光元件。基板的內(nèi)部具 有多個(gè)微氣泡(micro-bubbles)。有機(jī)電激發(fā)光元件配置于基板上。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的微氣泡的折射率例如與基板的折射率 不同。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的微氣泡例如是均勻地分布于基板的內(nèi)部。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的微氣泡例如是隨機(jī)地分布于基板的內(nèi)部。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的微氣泡的尺寸例如介于0. 1微米至60 微米之間。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的微氣泡例如未與有機(jī)電激發(fā)光元件接 觸。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,還可以包括摻雜于基板中的多個(gè)發(fā)泡粒子, 其中微氣泡由發(fā)泡粒子所產(chǎn)生。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的發(fā)泡粒子的材質(zhì)例如為碳酸鈣、碳酸 鋇、碳酸氫鈉、碳酸鈉。本發(fā)明再提出一種發(fā)光元件,其包括基板、多個(gè)散射粒子以及有機(jī)電激發(fā)光元件。 散射粒子分布于基板中。有機(jī)電激發(fā)光元件配置于基板上。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的散射粒子的折射率例如與基板的折射 率不同。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的散射粒子例如是均勻地分布于基板的 內(nèi)部。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的散射粒子例如是隨機(jī)地分布于基板的 內(nèi)部。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的散射粒子的尺寸例如介于0. 1微米至 60微米之間。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)光元件,上述的散射粒子例如未與有機(jī)電激發(fā)光元件 接觸。基于上述,由于本發(fā)明的發(fā)光元件中的基板內(nèi)部具有微結(jié)構(gòu)、微氣泡或散射粒子, 因此有機(jī)電激發(fā)光元件所發(fā)出的光線在進(jìn)入基板時(shí)可以產(chǎn)生散射,使得經(jīng)散射的光線能夠以各種不同的角度穿出基板,并減少產(chǎn)生全反射的機(jī)會(huì),因而達(dá)到了增加出光量的目的。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合所附附圖 作詳細(xì)說明如下。
圖1為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的發(fā)光元件的剖面示意圖;圖2為依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的發(fā)光元件的剖面示意圖;圖3為依照本發(fā)明再一實(shí)施例所繪示的發(fā)光元件的剖面示意圖。其中,附圖標(biāo)記10,20,30 發(fā)光元件100,200,300 基板102:有機(jī)電激發(fā)光元件102a:陽極層102b:有機(jī)功能層102c:陰極層104:微結(jié)構(gòu)202:微氣泡302 散射粒子
具體實(shí)施例方式圖1為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的發(fā)光元件的剖面示意圖。請參照圖1,發(fā)光元 件10包括基板100以及有機(jī)電激發(fā)光元件102?;?00例如為玻璃基板?;?00的內(nèi) 部具有多個(gè)經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)104。微結(jié)構(gòu)104的尺寸例如介于0. 1微米至60微米 之間。在本實(shí)施例中,微結(jié)構(gòu)104均勻地分布于基板100的內(nèi)部。在另一實(shí)施例中,微結(jié)構(gòu) 104也可以是隨機(jī)地分布于基板100的內(nèi)部。微結(jié)構(gòu)104例如是以激光內(nèi)雕法所形成,亦即 將一道或多道的激光光聚焦于基板100的內(nèi)部,利用激光加熱的方式來改變基板100的結(jié) 構(gòu)。激光內(nèi)雕法也可控制微結(jié)構(gòu)104在基板100內(nèi)部形成的深度,因此,可以使微結(jié)構(gòu)104 完全形成于基板100內(nèi)部,使得基板100具有平坦的表面。所形成的微結(jié)構(gòu)104的折射率 可不同于基板100的折射率。有機(jī)電激發(fā)光元件102配置于基板100上。有機(jī)電激發(fā)光元件102例如為多個(gè)呈 陣列排列的有機(jī)電激發(fā)光顯示單元。有機(jī)電激發(fā)光元件102例如未與微結(jié)構(gòu)104接觸,或是 部分微結(jié)構(gòu)104與有機(jī)電激發(fā)光元件102接觸。基板100和有機(jī)電激發(fā)光元件102間更可包 含一緩沖層(未繪示),以隔絕有機(jī)電激發(fā)光元件102和基板100表面的微結(jié)構(gòu)104的接觸。 有機(jī)電激發(fā)光元件102包括陽極層102a、有機(jī)功能層102b以及陰極層102c。陽極層102a 配置于基板100上。有機(jī)功能層102b配置于陽極層102a上。陰極層102c配置于有機(jī)功能 層102b上。陽極層102a的材質(zhì)例如為透明導(dǎo)電氧化物(transparent conductiveoxide, TC0),其可以是銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、氧化鋁鋅(A1 dopedZnO,AZ0)、銦鋅 氧化物(indium zinc oxide, IZ0)或其他透明導(dǎo)電材料,但不以此為限。有機(jī)功能層102b 可以由空穴注入層、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子注入層所構(gòu)成。為了使附圖清楚,圖 1中并未繪示出空穴注入層、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子注入層??昭ㄗ⑷雽优渲糜?陽極層102a上。空穴傳輸層配置于空穴注入層上。有機(jī)發(fā)光層配置于空穴傳輸層上。電 子注入層配置于有機(jī)發(fā)光層與陰極層102c之間。此外,有機(jī)功能層102b還可以包括電子 傳輸層(electron transport layer, ETL)以及空穴阻擋層(hole blocking layer, HBL) 電子傳輸層配置于有機(jī)發(fā)光層與電子注入層之間??昭ㄗ钃鯇优渲糜陔娮幼⑷雽优c陰極層 102c之間。上述的空穴注入層、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層與空穴阻 擋層的材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,于此不另行說明。陰極層102c的材質(zhì)例如為金屬, 但不以此為限。當(dāng)有機(jī)電激發(fā)光元件102產(chǎn)生的光線進(jìn)入基板100時(shí),由于微結(jié)構(gòu)104的折射率 不同于基板100的折射率,使得光線遇到微結(jié)構(gòu)104之后會(huì)產(chǎn)生散射。因此,降低了光線在 基板100中產(chǎn)生全反射的機(jī)會(huì),使得光線能夠以各種不同的角度穿出基板100,因而提高了 發(fā)光元件10的出光量。特別一提的是,本實(shí)施例中的發(fā)光元件10可使用于各種照明應(yīng)用及色彩顯示中, 較佳是應(yīng)用于照明設(shè)備以及顯示器中。圖2為依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的發(fā)光元件的剖面示意圖。請參照圖2,發(fā)光 元件20包括基板200以及有機(jī)電激發(fā)光元件102。有機(jī)電激發(fā)光元件102配置于基板200 上。關(guān)于有機(jī)電激發(fā)光元件102的相關(guān)說明請參照圖1,于此不另行描述?;?00例如為 透明塑膠基板?;?00的內(nèi)部具有多個(gè)微氣泡202。微氣泡202的尺寸例如介于0. 1微 米至60微米之間。在本實(shí)施例中,微氣泡202均勻地分布于基板200的內(nèi)部。在另一實(shí)施 例中,微氣泡202也可以是隨機(jī)地分布于基板200的內(nèi)部。微氣泡202的折射率與基板200 的折射率不同。此外,微氣泡202未與有機(jī)電激發(fā)光元件102接觸,或是部分微氣泡202與 有機(jī)電激發(fā)光元件102接觸?;?00和有機(jī)電激發(fā)光元件102間更可包含一緩沖層(未 繪示),以隔絕有機(jī)電激發(fā)光元件102和基板200表面的微氣泡202的接觸。微氣泡202例如是由發(fā)泡粒子所產(chǎn)生。詳細(xì)地說,在形成基板200時(shí),先在塑膠材 料中摻雜加熱后會(huì)釋放出氣體的發(fā)泡粒子(例如碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸氫鈉、碳酸鈉)。然 后,使發(fā)泡粒子均勻分散或隨機(jī)分散于塑膠材料中。之后,將塑膠材料加熱熔融并成型,可 以形成表面平坦但內(nèi)部具有微氣泡202的基板200,或是基板202的表面具有部分微氣泡 202。因此,在另一實(shí)施例中,基板200內(nèi)部也可能具有發(fā)泡粒子。當(dāng)有機(jī)電激發(fā)光元件102產(chǎn)生的光線進(jìn)入基板200時(shí),由于微氣泡202的折射率 不同于基板200的折射率,使得光線遇到微氣泡202之后會(huì)產(chǎn)生散射。因此,降低了光線在 基板200中產(chǎn)生全反射的機(jī)會(huì),使得光線能夠以各種不同的角度穿出基板200,因而提高了 發(fā)光元件20的出光量。特別一提的是,本實(shí)施例中的發(fā)光元件20可使用于各種照明應(yīng)用及色彩顯示中, 較佳是應(yīng)用于照明設(shè)備中。圖3為依照本發(fā)明再一實(shí)施例所繪示的發(fā)光元件的剖面示意圖。請照圖3,發(fā)光元 件30包括基板300、散射粒子302以及有機(jī)電激發(fā)光元件102。有機(jī)電激發(fā)光元件102配 置于基板300上。關(guān)于有機(jī)電激發(fā)光元件102的相關(guān)說明請參照圖1,于此不另行描述?;?板300例如為乳白色(opal)玻璃基板或雪花石膏(alabaster)玻璃基板。散射粒子302 分布于基板300中。散射粒子302的尺寸例如介于0.1微米至60微米之間。在本實(shí)施例 中,散射粒子302均勻地分布于基板300的內(nèi)部。在另一實(shí)施例中,散射粒子302也可以是 隨機(jī)地分布于基板300的內(nèi)部。散射粒子302的折射率與基板300的折射率不同。此外, 散射粒子302未與有機(jī)電激發(fā)光元件102接觸,或是部分散射粒子302與有機(jī)電激發(fā)光元 件102接觸?;?00和有機(jī)電激發(fā)光元件102間更可包含一緩沖層(未繪示),以隔絕有機(jī)電激發(fā)光元件102和基板300表面散射粒子302的接觸。。詳細(xì)地說,當(dāng)基板300為乳白色玻璃基板時(shí),內(nèi)含物(inclusion)(即散射粒子 302)可為氟化物(恥?或0&卩2)、21^、0&3(卩04)2、51102、六8205、2102、1102等等;當(dāng)基板300為 雪花石膏玻璃基板時(shí),內(nèi)含物的粒子較大,其可為NaCl、Na2S04等等。當(dāng)有機(jī)電激發(fā)光元件102產(chǎn)生的光線進(jìn)入基板300時(shí),由于散射粒子302的折射 率不同于基板300的折射率,使得光線遇到散射粒子302之后會(huì)產(chǎn)生散射。因此,降低了光 線在基板300中產(chǎn)生全反射的機(jī)會(huì),使得光線能夠以各種不同的角度穿出基板300,因而提 高了發(fā)光元件30的出光量。特別一提的是,本實(shí)施例中的發(fā)光元件30可使用于各種照明應(yīng)用及色彩顯示中, 較佳是應(yīng)用于照明設(shè)備中。綜上所述,本發(fā)明在發(fā)光元件的基板內(nèi)部形成微結(jié)構(gòu)、微氣泡或散射粒子,因此可 以使有機(jī)電激發(fā)光元件所發(fā)出的光線在基板內(nèi)部產(chǎn)生散射,以減少光線在基板內(nèi)部產(chǎn)生全 反射的機(jī)會(huì),使得光線能夠以各種不同的角度穿出基板,并借此提高發(fā)光元件的出光量。當(dāng)然,本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求
一種發(fā)光元件,其特征在于,包括一基板,該基板的內(nèi)部具有多個(gè)經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu);以及一有機(jī)電激發(fā)光元件,配置于該基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)的折射 率與該基板的折射率不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)均勻地 分布于該基板的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)隨機(jī)地 分布于該基板的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)的尺寸 介于0.1微米至60微米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)以激光 內(nèi)雕法所形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)未與該 有機(jī)電激發(fā)光元件接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)電激發(fā)光元件包括 一陽極層,配置于該基板上;一有機(jī)功能層,配置于該陽極層上;以及 一陰極層,配置于該有機(jī)功能層上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)功能層包括 一空穴注入層,配置于該陽極層上;一空穴傳輸層,配置于該空穴注入層上; 一有機(jī)發(fā)光層,配置于該空穴傳輸層上;以及 一電子注入層,配置于該有機(jī)發(fā)光層與該陰極層之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)電激發(fā)光元件包括多個(gè)呈陣 列排列的有機(jī)電激發(fā)光顯示單元。
11.一種發(fā)光元件,其特征在于,包括 一基板,該基板的內(nèi)部具有多個(gè)微氣泡;以及 一有機(jī)電激發(fā)光元件,配置于該基板上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些微氣泡的折射率與該基板的 折射率不同。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些微氣泡均勻地分布于該基板 的內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些微氣泡隨機(jī)地分布于該基板 的內(nèi)部。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些微氣泡的尺寸介于0.1微米至 60微米之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些微氣泡未與該有機(jī)電激發(fā)光 元件接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)電激發(fā)光元件包括 一陽極層,配置于該基板上;一有機(jī)功能層,配置于該陽極層上;以及 一陰極層,配置于該有機(jī)功能層上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)功能層包括 一空穴注入層,配置于該陽極層上;一空穴傳輸層,配置于該空穴注入層上; 一有機(jī)發(fā)光層,配置于該空穴傳輸層上;以及 一電子注入層,配置于該有機(jī)發(fā)光層與該陰極層之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)電激發(fā)光元件包括多個(gè)呈 陣列排列的有機(jī)電激發(fā)光顯示單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,更包括多個(gè)發(fā)泡粒子,摻雜于該基 板中,其中這些微氣泡由這些發(fā)泡粒子所產(chǎn)生。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些發(fā)泡粒子的材質(zhì)包括碳酸鈣、 碳酸鋇、碳酸氫鈉、碳酸鈉。
22.一種發(fā)光元件,其特征在于,包括 一基板;多個(gè)散射粒子,分布于該基板中;以及 一有機(jī)電激發(fā)光元件,配置于該基板上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些散射粒子的折射率與該基板 的折射率不同。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些散射粒子均勻地分布于該基 板的內(nèi)部。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些散射粒子隨機(jī)地分布于該基 板的內(nèi)部。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些散射粒子的尺寸介于0.1微米 至60微米之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件,其特征在于,這些散射粒子未與該有機(jī)電激發(fā) 光元件接觸。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)電激發(fā)光元件包括 一陽極層,配置于該基板上;一有機(jī)功能層,配置于該陽極層上;以及 一陰極層,配置于該有機(jī)功能層上。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)功能層包括 一空穴注入層,配置于該陽極層上;一空穴傳輸層,配置于該空穴注入層上; 一有機(jī)發(fā)光層,配置于該空穴傳輸層上;以及 一電子注入層,配置于該有機(jī)發(fā)光層與該陰極層之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件,其特征在于,該有機(jī)電激發(fā)光元件包括多個(gè)呈陣列排列的有機(jī)電激發(fā)光顯示單元。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光元件,其包括基板以及有機(jī)電激發(fā)光元件?;宓膬?nèi)部具有多個(gè)經(jīng)熔融再固化的微結(jié)構(gòu)。有機(jī)電激發(fā)光元件配置于基板上。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101867020SQ20101019336
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者李重君, 林俊良, 陳介偉 申請人:友達(dá)光電股份有限公司