CN106558653A - 有机发光二极管及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光二极管，包含一片基板、一片盖板、一个有机发光单元、一种压敏胶，及一个间隔吸湿单元。该基板与该盖板相配合界定出封装空间。该有机发光单元设置于该基板上表面。该压敏胶设置于该盖板下表面，用于将该盖板稳固地黏着于该基板。该间隔吸湿单元设置于该有机发光单元与该压敏胶之间，并维持该封装空间的干燥。本发明利用该间隔吸湿单元来避免该压敏胶的黏着拉力直接作用于该有机发光单元，且该间隔吸湿单元还兼具干燥封装空间的功能，所以能增加该有机发光单元的使用寿命。本发明另提供一种制备上述有机发光二极管的封装方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管及其封装方法，特别是涉及一种有助于提升产品使用寿命，及封装良率的有机发光二极管，以及该有机发光二极管的封装方法。
背景技术
相较于液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称LCD)技术而言，采用有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)显示器技术具有许多优势，例如：轻薄(厚度能低于1mm)、广视角(能达170度)、毋须背光源、应用温度范围大(-40℃～70℃)、微秒级的反应时间(Response Time)以及应用于可挠式和穿透式领域的优势。然而，有机发光二极管中的有机发光层材料或是高活性阴极金属，因为对水气及氧气分别存有高敏感反应的特性，使得有机发光二极管在成为产品之前皆须加以封装，以便提升产品的稳定度并延长其使用寿命。
现有的封装方法大致有：
一、应用于硬式基板的气密封装，如(a)Glue&Getter封装制程，主要是利用一片玻璃或是金属所制的盖板，在其内表面设置吸气剂(Getter)，并结合于一片已形成有机发光单元且周边涂设有感光胶(Glue)的基板后，再照射紫外光使该感光胶固化而完成封装作业，其中，所述有机发光单元包括一层阳极、一层有机发光层及一层阴极；及(b)Frit glass封装制程，是利用激光束将待烧结玻料(Frit glass)熔融于玻璃所制的该盖板与该基板之间，此封装技术需注意的是待烧结玻料的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion,简称CTE)需接近该基板与该盖板，借此才能避免热膨胀系数过大而导致封装时的对位偏差。
二、能应用于可挠式基板的气密封装，如(a)薄膜封装制程，主要是在已形成有机发光单元的可挠式基板上，继续沉积多层无机薄膜与有机薄膜以阻绝外界的水气与氧气，是一种因应产品薄型化趋势而发展出的一种封装制程，惟其缺点是薄膜沉积过程不但耗时，且所需使用的制膜设备也较昂贵；及(b)压敏胶封装制程，主要是在已形成有机发光单元的可挠式基板上，直接贴上一层不透气的压敏胶带(Pressure Sensitive Adhesive Tape,简称PSA tape)后，便能将该盖板结合于该基板上，是一种特别适合应用于大尺寸平面显示器的封装技术，不仅封装速度快而有助于量产之外，也能有效降低封装成本。
然而，压敏胶带封装制程技术因为是直接将压敏胶带贴附于有机发光单元的顶面，因此，压敏胶带内的黏胶基材实质上会直接伤害有机发光单元而导致其载子迁移率(Mobility)降低，除此之外，因为有机发光单元与基板间的附着力不佳，因此，当压敏胶带直接接触于有机发光单元时，有机发光单元便会因压敏胶带本身黏着拉力(Adhensive Tension)的作用而产生非必要缺陷(Defect)，且在较强黏着拉力的作用下，也会使有机发光单元脱附于基板而产生剥离，从而存有不利于提升产品良率的缺憾。
另外，压敏胶带不仅无法吸收来自于外界的气体之外，也可能因黏胶基材中存有易脱气(Out-gassing)成分的材料，使得由该基板与该盖板所界定出的封装空间内的水气及氧气过多，进一步影响有机发光单元的稳定度并导致其使用寿命缩短。
发明内容
因此，本发明的目的，即在提供一种能提升产品良率、有助于量产，且能保持良好阻气效果并能吸收封装空间中的水气及氧气，借此提升产品使用寿命的有机发光二极管。
本发明的另一目的，即在提供一种有机发光二极管的封装方法。
本发明的另一目的，即在提供另一种有机发光二极管的封装方法。
于是，本发明的有机发光二极管，包含一片基板及一片相对应该基板的盖板、一个有机发光单元、一种压敏胶，及一个间隔吸湿单元。
该基板与该盖板彼此相配合界定出一个封装空间，该基板包括一个上表面，该盖板包括一个下表面。
该有机发光单元设置于该基板的上表面。
该压敏胶设置于该盖板的下表面，用于将该盖板稳固地黏着于该基板。
该间隔吸湿单元设置于该压敏胶与该有机发光单元之间，用于将该有机发光单元与该压敏胶隔开，并维持该封装空间的干燥。
本发明的有机发光二极管，该间隔吸湿单元为片状，并包括具间隔吸湿功能的主基材以及用于与该主基材混合而形成片状间隔吸湿单元的次基材。
本发明的有机发光二极管，该次基材为聚乙烯。
本发明的有机发光二极管，该间隔吸湿单元为浆状，并包括具间隔吸湿功能的主基材以及用于与该主基材混合而形成浆状间隔吸湿单元的次基材。
本发明的有机发光二极管，该次基材为无水溶剂。
本发明的有机发光二极管，该压敏胶包括一个底面，该间隔吸湿单元设置于该底面。
本发明的有机发光二极管，该间隔吸湿单元的形态为粉粒状。
本发明的有益效果在于：利用该间隔吸湿单元来避免该压敏胶的黏着拉力直接作用于该有机发光单元，借此提升产品良率，另外，该间隔吸湿单元还兼具用于干燥该封装空间的作用，使得对水气与氧气较具高敏感反应的该有机发光单元，能因较干燥的该封装空间而增加使用寿命。
本发明有机发光二极管的封装方法是用来制造如上述所述的有机发光二极管，并且包含下列步骤：(A)备料作业：准备一片具有一个有机发光单元的基板、一片包括一个下表面的盖板、一个间隔吸湿单元，及一种设置于该盖板下表面的压敏胶，该压敏胶包括一个底面。(B)前置作业：将该间隔吸湿单元设置于该压敏胶的底面。(C)压合作业：利用该压敏胶的黏性将该盖板稳固地结合于该基板。
本发明的有机发光二极管的封装方法，该步骤(A)所准备的该间隔吸湿单元能为片状、浆状，及粉粒状中的其中一者。
本发明的封装方法的有益效果，在于本发明不仅制程步骤少、简单且省时而有助于量产之外，本发明利用该间隔吸湿单元将该有机发光单元与该压敏胶彼此隔开的设计，也能有助于提升封装良率。
本发明另一种有机发光二极管的封装方法是用来制造如上述所述的有机发光二极管，并且包含下列步骤：(A)备料作业：准备一片具有一个有机发光单元的基板、一片包括一个下表面的盖板、一个间隔吸湿单元，及一种设置于该盖板下表面的压敏胶，该有机发光单元包括一个顶面。(B)前置作业：将该间隔吸湿单元置放于该有机发光单元的顶面。(C)压合作业：利用该压敏胶的黏性将该盖板稳固地结合于该基板。
本发明的有机发光二极管的封装方法，该步骤(A)所准备的该间隔吸湿单元能为片状、浆状，及粉粒状中的其中一者。
本发明另一种封装方法的有益效果，在于同样也能达成提升封装良率，以及因为制程步骤简单而有助于量产的目的。
附图说明
图1是一个俯视示意图，说明本发明有机发光二极管的一个实施例；
图2是一个剖面示意图，说明沿图1的II-II剖切线方向；
图3是一个俯视示意图，说明一种采用多个本发明有机发光二极管来显示影像的平面显示器；
图4是一个剖面示意图，说明沿图3的IV-IV剖切线方向；
图5是一个示意图，说明本发明该实施例的一个间隔吸湿单元呈片状；
图6是一个示意图，说明本发明该实施例的该间隔吸湿单元的一个变化例，在该变化例中，该间隔吸湿单元呈浆状；
图7是一个示意图，说明本发明该实施例的该间隔吸湿单元的另一个变化例，在该另一变化例中，该间隔吸湿单元呈粉粒状；
图8是本发明有机发光二极管的封装方法的一个第一实施例的流程图；
图9是本发明有机发光二极管的封装方法的该第一实施例的一个备料作业示意图；
图10是本发明有机发光二极管的封装方法的该第一实施例的一个前置作业示意图；
图11是本发明有机发光二极管的封装方法的该第一实施例的一个压合作业示意图；
图12是本发明有机发光二极管的封装方法的一个第二实施例的流程图；
图13是本发明有机发光二极管的封装方法的该第二实施例的一个备料作业示意图；
图14是本发明有机发光二极管的封装方法的该第二实施例的一个前置作业示意图；
图15是本发明有机发光二极管的封装方法的该第二实施例的一个压合作业示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。需注意的是，各图式中所示厚度及长度等尺寸与实际物品不同。
参阅图1与图2，本发明有机发光二极管的一个实施例，包含一片基板1及一片相对应该基板1的盖板2、一个有机发光单元3、一种压敏胶4，及一个间隔吸湿单元5。在此能理解的是，在该基板1上沉积多个有机发光单元3、3'且以阵列形式展开，便能获得一种用于显示影像的平面显示器，如图3与图4所示。
该基板1与该盖板2均是用来保护及封装该有机发光单元3，且彼此相配合界定出一个封装空间10。该基板1包括一个上表面11，该基板1的材料能采用玻璃、陶瓷、金属与塑料材料中的其中一者，在本实施例中，该基板1采用具有阻气功能的塑料材料。补充说明的是，所述塑料材料能采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneTerephthalate,简称PET)、聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)或聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate,简称PEN)。另外，该基板1不论是透明状或是不透明状皆能实施。
该盖板2包括一个下表面21，该盖板2的材料能采用玻璃、陶瓷、金属与塑料材料中的其中一者，在本实施例中，该盖板2采用具有阻气功能的塑料材料。由于该基板1与该盖板2两者各自材料的选用，为此技术领域者具有通常知识者所熟悉且非本发明的技术重点，在此便不再详细。
该有机发光单元3设置于该基板1的上表面11。该有机发光单元3包括一个顶面31、一层形成于该基板1的阳极32(Anode)、一层形成于该阳极32上的有机发光层33(Light-emitting Layer)，及一层形成于该有机发光层33上的阴极34(Cathode)。较佳地，该有机发光单元3还能包括一层介于该阳极32与该有机发光层33间的空穴传输层(图未示)，及一层介于该有机发光层33与该阴极34间的电子传输层(图未示)，借此提升该有机发光单元3的发光效率。
该阳极32材料并无特别限定，通常为高功函数(Work Function)的金属氧化物，如氧化铟锡(Indium Tin Oxide)、氧化锌锡(Znic TinOxide)、氧化铟锌(Indium Znic Oxide)等透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxides,简称TCOs)。该阴极34材料并无特别限定，通常为低功函数的镁(Mg)、镁银合金(Mg-Ag)、锂(Li)，及钙(Ca)等材料。由于，该有机发光单元3的组成结构及材料的选用非本发明的技术重点，在此便不再赘述。
该压敏胶4设置于该盖板2的下表面21，包括一个底面41并用于将该盖板2稳固地黏着于该基板1。补充说明的是，该压敏胶4除了会黏着于该基板1的上表面11之外，实质上也会黏触于已图案化的阳极32走线，如图2所示。
该间隔吸湿单元5设置于该压敏胶4与该有机发光单元3之间，更具体的说，该间隔吸湿单元5是设置于该压敏胶4的底面41，用于将该有机发光单元3与该压敏胶4隔开，并维持该封装空间10的干燥。详细说明的是，由于该间隔吸湿单元5间隔设置于该有机发光单元3与该压敏胶4之间，使得该压敏胶4本身的黏着拉力实质上仅能影响该间隔吸湿单元5脱附于该有机发光单元3，而无法进一步地连动该有机发光单元3脱附于该基板1的上表面11，也就是说，因为该压敏胶4本身的黏着拉力无法直接影响该有机发光单元3，所以能降低该有机发光单元3因该压敏胶4本身的黏着拉力而产生缺陷的情形发生，以及避免该有机发光单元3与该基板1之间产生剥离。
在本实施例中，该间隔吸湿单元5包括具间隔吸湿功能的主基材51，及用于与该主基材51混合而形成片状间隔吸湿单元的次基材52，如图5所示。该间隔吸湿单元5所含的具间隔吸湿功能的该主基材51能选自于锆(Zr)、钛(Ti)、铪(Hf)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钌(Ru)、镍(Ni)以及钴(Co)所组成的群组，较佳地，也能选自于氧化钙(CaO)、氧化钡(BaO)、碳酸钙(CaCO3)、五氧化二磷(P2O5)、沸石(Zeolite)、硅胶(Silica Gel)以及氧化铝(Alumina)所组成的群组，在本实施例中，该主基材51采用碳酸钙。该间隔吸湿单元5的该次基材52为聚乙烯(Polyethylene,简称PE)、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC)，及聚丙烯(Polypropylene,简称PP)中的其中一者，在本实施例中，该次基材52为聚乙烯，另需说明的是，该次基材52也能采用其他适用于低温加工成型的材料，所以不需以所述塑料为限。
在本实施例中，该间隔吸湿单元5呈片状，且制备方式是先将粉粒状的该主基材51与锭状的该次基材52彼此混合并加热融化，接着再利用机器将其滚压成约为20微米(μm)至100微米之间的厚度。补充说明的是，该间隔吸湿单元5的厚度一般实际应用大约在10微米至1毫米(mm)之间，但不以此为限。另外，在俯视状态下，该间隔吸湿单元5周缘邻近于该有机发光单元3周缘，该间隔吸湿单元5周缘能位于该有机发光单元3周缘内，且两者间距不大于1毫米，如图1所示；该间隔吸湿单元5周缘也能围绕该有机发光单元3周缘，且两者间距不大于2毫米；也能理解的是，该间隔吸湿单元5周缘也能实质上重叠于该有机发光单元3周缘。
参阅图6，该间隔吸湿单元5的一个变化例。在此变化例中，该间隔吸湿单元5包括具间隔吸湿功能的该主基材51，及用于与该主基材51混合而形成浆状间隔吸湿单元的次基材53。该次基材53为无水溶剂(Anhydrous Solvent)，如此，便能获得呈浆状的该间隔吸湿单元5。
参阅图7，该间隔吸湿单元5的另一个变化例。在此变化例中，该间隔吸湿单元5的形态为粉粒状，且制备方式是将粒径较小的该主基材51与粒径较大的该次基材52彼此均匀混合，以获得具一定体积的该间隔吸湿单元5。值得说明的是，当该主基材51的粒径具一定尺寸而能有效让该压敏胶4不直接接触于该有机发光单元3时，呈粉粒状的该间隔吸湿单元5也能仅由具有间隔吸湿功能的该主基材51所组成。
参阅图8为本发明有机发光二极管的封装方法的一个第一实施例的流程图，本发明有机发光二极管的封装方法的该第一实施例，包含下列步骤：
步骤一、如图9所示，备料作业100：准备一片具有一个有机发光单元3的基板1、一片包括一个下表面21的盖板2、一个间隔吸湿单元5，及一种设置于该盖板2的下表面21的压敏胶4。该压敏胶4包括一个底面41。
步骤二、如图10所示，前置作业200：将该间隔吸湿单元5设置于该压敏胶4的底面41。
步骤三、如图11所示，压合作业300：于低氧干燥的环境下，利用该压敏胶4的黏性将该盖板2稳固地结合于该基板1。
详细说明的是，当该步骤一所准备的该间隔吸湿单元5是呈片状或粉粒状时，封装人员或机器于该步骤二中，能先将该间隔吸湿单元5设置于该压敏胶4的底面41上的默认位置，并通过精准对位后，再以滚筒(Roller)压合方式进行该步骤三的压合作业300。
也详细说明的是，当该步骤一所准备的该间隔吸湿单元5是呈浆状时，封装人员或机器会于该步骤二中，将该间隔吸湿单元5涂设于该压敏胶4的底面41上的默认位置，呈浆状的该间隔吸湿单元5能经由紫外光固化(Ultraviolet Curing)或是真空固化(VacuumHardening)而成为固体，最后再以滚筒压合方式进行该步骤三的压合作业300。在此需说明的是，固化作业非必要步骤，如此，也能达成相同的目的。
如此，无论该间隔吸湿单元5是呈片状、浆状，或是粉粒状，利用本发明的封装方法便能提供一种低成本而有助于量产，且能保持良好阻气效果并能吸收该封装空间中的水气及氧气的有机发光二极管。
参阅图12为本发明有机发光二极管的封装方法的一个第二实施例的流程图，本发明有机发光二极管的封装方法的该第二实施例，包含下列步骤：
步骤一、如图13所示，备料作业100’：准备一片具有一个有机发光单元3的基板1、一片包括一个下表面21的盖板2、一个间隔吸湿单元5，及一种设置于该盖板2的下表面21的压敏胶4。该有机发光单元3包括一个顶面31。
步骤二、如图14所示，前置作业200’：将该间隔吸湿单元5设置于该有机发光单元3的顶面31。
步骤三、如图15所示，压合作业300’：于低氧干燥的环境下，利用该压敏胶4的黏性将该盖板2稳固地结合于该基板1。
详细说明的是，当该步骤一所准备的该间隔吸湿单元5是呈片状或粉粒状时，封装人员或机器能于该步骤二中，直接将具有预定尺寸的该间隔吸湿单元5置放于该有机发光单元3的顶面后，再以滚筒压合方式进行该步骤三的压合作业300’。
也详细说明的是，当该步骤一所准备的该间隔吸湿单元5是呈浆状时，封装人员或机器会于该步骤二中，将该间隔吸湿单元5涂设于该有机发光单元3的顶面31，呈浆状的该间隔吸湿单元5能经由紫外光固化或是真空固化而成为固体，最后再以滚筒压合方式进行该步骤三的压合作业300’。补充说明的是，固化作业非必要步骤。
如此，本发明封装方法的该第二实施例，也能达到与上述本发明封装方法的该第一实施例相同的目的与功效。
经由以上的说明，能再将本发明有机发光二极管及其封装方法的优点归纳如下：
一、本发明利用该间隔吸湿单元5来避免该有机发光单元3直接受该压敏胶4的黏着拉力的作用而脱附于该基板1，所以能避免该有机发光单元3与该基板1之间产生剥离，也能防止该有机发光单元3受到该压敏胶4本身黏着拉力而产生缺陷的情形，借此提升产品封装作业时的良率。
二、本发明该间隔吸湿单元5除了能吸收来自于该有机发光单元3因老化(Aging)或相态(Phase)变化所产生的气体之外，也能吸收来自该压敏胶4所脱气的气体，也就是说，本发明因为能有效干燥该封装空间10，而更进一步地增加该有机发光单元3的使用寿命。
三、本发明所提供的封装方法，除了步骤简单且不费时而有助于量产之外，也因为封装设备便宜而有利于降低成本，所以能提升产品本身的竞争优势。更佳地，现有的卷对卷贴合(Roll to Roll)、卷对片贴合(Roll to Sheet)，或是片对片贴合(Sheet to Sheet)等生产设备均能采用本发明所提供的封装方法来进行封装作业。
综上所述，本发明有机发光二极管及其封装方法确实能达成本发明的目的。
Claims (10)
1.一种有机发光二极管，包含一片基板及一片相对应该基板的盖板、一个有机发光单元，及一种压敏胶，该基板与该盖板彼此相配合界定出一个封装空间，该基板包括一个上表面，该盖板包括一个下表面，该有机发光单元设置于该基板的上表面，该压敏胶设置于该盖板的下表面，用于将该盖板稳固地黏着于该基板，其特征在于：
该有机发光二极管还包含一个间隔吸湿单元，该间隔吸湿单元设置于该压敏胶与该有机发光单元之间，用于将该有机发光单元与该压敏胶隔开，并维持该封装空间的干燥。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于：该间隔吸湿单元为片状，并包括具间隔吸湿功能的主基材以及用于与该主基材混合而形成片状间隔吸湿单元的次基材。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其特征在于：该次基材为聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于：该间隔吸湿单元为浆状，并包括具间隔吸湿功能的主基材以及用于与该主基材混合而形成浆状间隔吸湿单元的次基材。
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管，其特征在于：该次基材为无水溶剂。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于：该压敏胶包括一个底面，该间隔吸湿单元设置于该底面。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于：该间隔吸湿单元的形态为粉粒状。
8.一种有机发光二极管的封装方法，其特征在于：包含下列步骤：(A)备料作业：准备一片具有一个有机发光单元的基板、一片包括一个下表面的盖板、一个间隔吸湿单元，及一种设置于该盖板下表面的压敏胶，该压敏胶包括一个底面；(B)前置作业：将该间隔吸湿单元设置于该压敏胶的底面；(C)压合作业：利用该压敏胶的黏性将该盖板稳固地结合于该基板。
9.一种有机发光二极管的封装方法，其特征在于：包含下列步骤：(A)备料作业：准备一片具有一个有机发光单元的基板、一片包括一个下表面的盖板、一个间隔吸湿单元，及一种设置于该盖板下表面的压敏胶，该有机发光单元包括一个顶面；(B)前置作业：将该间隔吸湿单元设置于该有机发光单元的顶面；(C)压合作业：利用该压敏胶的黏性将该盖板稳固地结合于该基板。
10.根据权利要求8或9所述的有机发光二极管的封装方法，其特征在于：该步骤(A)所准备的该间隔吸湿单元为片状、浆状，及粉粒状中的其中一者。
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