TWI669815B - 柔性基板側向薄膜封裝 - Google Patents
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Abstract
本發明係為一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有材質可為交連結構之有機材料或低熱膨脹係數之氮化矽的像素定義層；發光元件，設於柔性基板之顯示區上方；阻擋層，材質可為交連結構之有機材料或低熱膨脹係數之氮化矽，且阻擋層設於柔性基板最外圍之像素定義層側邊；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於發光元件及阻擋層的上方，形成可撓式有機發光二極體裝置；據此，本發明利用柔性基板最外圍之像素定義層側邊的阻擋層搭配像素定義層可阻絕水氣由側邊滲透，提高可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置側向對水氧滲透的致密性。
Description
本發明與薄膜封裝技術有關，特別係指一種柔性基板側向薄膜封裝。
有機發光二極體(OLED，Organic Light Emitting Diode)具有自發光性、反應快、高色彩飽和且製程簡單等優點，隨著近年來電子產品需求逐漸擴增以及照明應用技術要求標準提升，使得採用有機發光二極體做為顯示設備或照明裝置已逐漸成為市場主流。
請參閱圖1所示，為傳統的有機發光二極體封裝結構的示意圖，如圖所示，由於有機發光二極體元件92中所使用活性金屬與有機發光材料對於水氣及氧氣非常敏感，因此在傳統的有機發光二極體裝置的封裝方式中，利用熔膠93來封裝位於玻璃基板90以及封裝蓋板91之間的有機發光二極體元件92，藉此達到隔絕水氣與氧氣的效果，避免有機發光二極體元件92因水氣及氧氣滲入造成劣化。
然而，不論是玻璃基板90、封裝蓋板91或是熔膠93皆屬於硬式且為易碎材質，故上述的封裝方式無法適用於可撓式(Flexible)的有機發光二極體裝置；換句話說，對於使用柔性基板的可撓式有機發光二極體裝置來說，必需採用其他種類的封裝方式來達到阻隔水氣及氧氣的效果。
為此，請參閱2所示，為一種可撓式有機發光二極體裝置的
封裝結構，其封裝方式是將OLED設置於基板上，於OLED上覆蓋薄膜封裝層，接著再於薄膜封裝層上覆蓋有機樹脂層，最後於有機樹脂層覆蓋玻璃蓋片，此習知技術的封裝特色在於薄膜封裝層包含了複數組Al2O3薄膜SiNx薄膜依次交疊形成，使得薄膜封裝層具有很高的致密性，可以有效地阻止環境的水氣和氧氣進入OLED內部，造成對金屬與有機發光材料的侵蝕。
請參閱圖3所示，為一種應用於FOLED的封裝膜堆疊，其封裝方式是將OLED102置於柔性基板106上面，接觸層108設在基板106與OLED102之間，第一阻障層110置於OLED102上，以及置於第一阻障層110上的介電層112，置於介電層112上的緩沖層114和置於緩沖層114上的第二阻障層116，此習知技術藉由原子層沈積(Atomic Layer Deposition)ALD形成的介電層及至少兩層的阻障層，提升封裝的阻障性能，阻隔水氣和氧氣進入OLED內部。
以上，關於可撓式有機發光二極體裝置的薄膜封裝，共同的技術手段皆是採用縱向方式在OLED的上方覆蓋多層封裝膜，以圖2的習知技術來說，是在OLED上方覆蓋包含複數組Al2O3薄膜SiNx薄膜依次交疊形成的薄膜封裝層來提升封裝的致密性；以圖3的習知技術來說，是在OLED上方利用介電層及第一、二阻障層提升封裝的阻障性能。然而，不論是採用Al2O3薄膜SiNx薄膜或是介電層在OLED的上方進行薄膜封裝，都僅能改善水氧從OLED的上方滲透，但實際上水氧除了由OLED的上方滲透外，亦會由OLED的側向進行滲透；因此，當水氧由可撓式有機發光二極體裝置的側向滲透時，會導致OLED的外框優先失效，如圖4所示。
因此，若僅採用縱向薄膜封裝方式在OLED的上方覆蓋多層
封裝膜，並無法真正解決可撓式有機發光二極體裝置側向被水氣及氧氣滲透的問題。
本發明之主要目的在於揭露一種柔性基板側向薄膜封裝的技術，在不改變縱向薄膜封裝的結構下，有效解決可撓式有機發光二極體裝置的側向因水氧滲透導致金屬與有機發光材料毀損的問題。
為達前述目的，本發明係為一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有材質可為交連結構之有機材料或低熱膨脹係數之氮化矽的像素定義層；發光元件，設於柔性基板之顯示區上方；阻擋層，材質可為交連結構之有機材料或低熱膨脹係數之氮化矽並設於柔性基板最外圍之像素定義層側邊；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於發光元件及阻擋層的上方，形成可撓式有機發光二極體裝置。
90‧‧‧玻璃基板
91‧‧‧封裝蓋板
92‧‧‧有機發光二極體元件
93‧‧‧熔膠
102‧‧‧OLED
106‧‧‧柔性基板
108‧‧‧接觸層
110‧‧‧第一阻障層
112‧‧‧介電層
114‧‧‧緩沖層
116‧‧‧第二阻障層
10、30、50‧‧‧柔性基板
100、300、500‧‧‧顯示區
101、301、501‧‧‧非顯示區
11、31、51‧‧‧像素定義層
12、32、52‧‧‧發光元件
13、33、53‧‧‧隔離層
14、34、54‧‧‧阻擋層
340、540‧‧‧第一阻擋層
341、541‧‧‧第二阻擋層
15、35、55‧‧‧柔性薄膜蓋板
20、40、60‧‧‧可撓式有機發光二極體裝置
圖1係習知有機發光二極體封裝結構示意圖。
圖2係習知可撓式有機發光二極體裝置的封裝結構示意圖。
圖3係習知應用於FOLED的封裝膜堆疊示意圖。
圖4係習知OLED外框失效示意圖。
圖5係本發明第一實施例之柔性基板側向薄膜封裝示意圖。
圖6係本發明第二實施例之柔性基板側向薄膜封裝示意圖。
圖7係本發明第三實施例之柔性基板側向薄膜封裝示意圖。
請參閱圖5所示，配合以下文字說明本發明第一實施例之柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板10，上方設有像素定義層11，位於柔性基板10之兩像素定義層11之間的區域為顯示區100，位於柔性基板10最外圍之像素定義層11側邊的區域為非顯示區101，本實施例中，像素定義層11係採用具有阻隔水氧特性之材質，可以是一種具有交連結構之有機材料，或可以是低熱膨脹係數之氮化矽；發光元件12，設於柔性基板10之顯示區100上方，本實施例中，發光元件12為OLED；隔離層13，設於像素定義層11上方；阻擋層14，設於柔性基板10最外圍之像素定義層11側邊(即非顯示區101)，本實施例中，阻擋層14採用具有阻隔水氧特性之材質，可以是一種具有交連結構之有機材料，或可以是低熱膨係數之氮化矽；柔性薄膜蓋板15，具有封裝面膠(圖未示)，貼合於發光元件12、隔離層13及阻擋層14的上方，形成可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置20。
關於本發明第一實施例柔性基板側向薄膜封裝的功效，請再配合參閱圖5所示，阻擋層14係設於柔性基板10與柔性薄膜蓋板15之間，並位於柔性基板10最外圍之像素定義層11側邊，因此，當外部水氧欲從可撓式有機發光二極體裝置20的縱向(上方)滲透時，可藉由用柔性薄膜蓋板15進行阻絕，而當外部水氧欲從可撓式有機發光二極體裝置20的側向滲透時，可藉由具有阻隔水氧特性之阻擋層14進行第一道阻絕，若水氧繼續滲入阻擋
層14時，再藉由同樣具有阻隔水氧特性之像素定義層11進行第二道阻絕；據此，本發明利用柔性基板10最外圍之像素定義層11側邊的阻擋層14搭配像素定義層11，可真正提高可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置20側向對水氧滲透的致密性。
據此，在本發明第一實施例中，主要特徵在於不改變縱向薄膜封裝的結構，而是強調對於側邊封裝的緻密性，其係利用阻擋層14設置在柔性基板10最外圍之像素定義層11側邊，且阻擋層14並非為柔性薄膜蓋板15的封裝面膠，而是具有阻隔水氧特性之材質，可以是一種具有交連結構之有機材料，或可以是低熱膨脹係數之氮化矽。
請參閱圖6所示，配合以下文字說明本發明第二實施例之柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板30，上方設有像素定義層31，位於柔性基板30之兩像素定義層31之間的區域為顯示區300，位於柔性基板30最外圍之像素定義層31側邊的區域為非顯示區301，本實施例中，像素定義層11係採用具有阻隔水氧特性之材質，可以是一種具有交連結構之有機材料，或可以是低熱膨脹係數之氮化矽；發光元件32，設於柔性基板30之顯示區300上方，本實施例中，發光元件32為OLED；隔離層33，設於像素定義層31上方；阻擋層34，設於柔性基板30最外圍之像素定義層31側邊(即非顯示區301)，且阻擋層34包含兩種不同材質且皆具有阻隔水氧滲透功效之第一阻擋層340及第二阻擋層341，第一阻擋層340疊設於第二阻擋層341上方
且與像素定義層31緊鄰設置，而像素定義層31覆蓋第二阻擋層341部份面積，本實施例中，第一阻擋層340之材質為低熱膨係數之氮化矽，第二阻擋層341之材質為具有交連結構之有機材料，並且第一阻擋層340之透水率係小於第二阻擋層341；柔性薄膜蓋板35，具有封裝面膠(圖未示)，貼合於發光元件32、隔離層33及阻擋層34的上方，形成可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置40。
關於本發明第二實施例柔性基板側向薄膜封裝的功效，請再配合參閱圖6所示，阻擋層34係設於柔性基板30與柔性薄膜蓋板35之間，並位於柔性基板30最外圍之像素定義層31側邊，因此，當外部水氧欲從可撓式有機發光二極體裝置40的縱向(上方)滲透時，藉由用柔性薄膜蓋板35進行阻絕，而當外部水氧欲從可撓式有機發光二極體裝置40的側向滲透時，藉由具有阻隔水氧特性之第一阻擋層340與第二阻擋層341進行阻絕，且第一阻擋層340係疊設於第二阻擋層341上方且與像素定義層31緊鄰設置，而像素定義層31覆蓋第二阻擋層341部份面積，因此當水氧滲入第一阻擋層340時，可再藉由第二阻擋層341進行阻絕，倘若水氧不慎滲入第二阻擋層341時。可藉由具有阻隔水氧特性之像素定義層31再次進行阻絕；據此，本發明利用柔性基板30最外圍之像素定義層31側邊的第一阻擋層340與第二阻擋層341搭配像素定義層31，可真正提高可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置30側向對水氧滲透的致密性。
據此，在本發明第二實施例中，主要特徵在於不改變縱向薄膜封裝的結構，而是強調對於側邊封裝的緻密性，其係利用第一阻擋層340
與第二阻擋層341設置在柔性基板30最外圍之像素定義層31側邊，並且設於柔性基板30與柔性薄膜蓋板35之間，且第一阻擋層340與第二阻擋層341並非為柔性薄膜蓋板35的封裝面膠，而是具有阻隔水氧特性之材質，可以是一種具有交連結構之有機材料，或可以是低熱膨脹係數之氮化矽。
請參閱圖7所示，配合以下文字說明本發明第三實施例之柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板50，上方設有像素定義層51，位於柔性基板50之兩像素定義層51之間的區域為顯示區500，位於柔性基板50最外圍之像素定義層51側邊為非顯示區501，本實施例中，像素定義層51係採用具有阻隔水氧特性之材質，可以是一種具有交連結構之有機材料，或可以是低熱膨脹係數之氮化矽；發光元件52，設於柔性基板50之顯示區500上方，於本實施例中，發光元件52為OLED；隔離層53，設於像素定義層51上方；阻擋層54，設於柔性基板50最外圍之像素定義層51側邊(即非顯示區501)，且阻擋層54包含兩種不同材質且皆具有阻隔水氧滲透功效之第一阻擋層540及第二阻擋層541，第一阻擋層540疊設於第二阻擋層541上方且覆蓋像素定義層51部份面積，像素定義層51覆蓋第二阻擋層541部份面積，本實施例中，第一阻擋層540之材質為低熱膨係數之氮化矽，第二阻擋層541之材質為具有交連結構之有機材料，並且第一阻擋層540之透水率係小於第二阻擋層541；柔性薄膜蓋板55，具有封裝面膠(圖未示)，貼合於發光元件
52、隔離層53及阻擋層54的上方，形成可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置60。
關於本發明第三實施例柔性基板側向薄膜封裝的功效，請再配合參閱圖7所示，阻擋層54係設於柔性基板50與柔性薄膜蓋板55之間，並位於柔性基板50最外圍之像素定義層51側邊，因此，當外部水氧欲從可撓式有機發光二極體裝置60的縱向(上方)滲透時，可藉由用柔性薄膜蓋板55進行阻絕，而當外部水氧欲從可撓式有機發光二極體裝置60的側向滲透時，可藉由具有阻隔水氧特性之第一阻擋層540與第二阻擋層541進行阻絕，第一阻擋層540係疊設於第二阻擋層541上方且覆蓋像素定義層51部份面積，而像素定義層51覆蓋第二阻擋層541部份面積，因此當水氧滲入第一阻擋層540時，可藉由第二阻擋層541進行阻絕，倘若水氧不慎滲入第二阻擋層541時，可再藉由具有阻隔水氧特性之像素定義層51再次進行阻絕；據此，本發明利用柔性基板50最外圍之像素定義層51側邊的第一阻擋層540與第二阻擋層541搭配像素定義層51，可真正提高可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置60側向對水氧滲透的致密性。
據此，在本發明第三實施例中，主要特徵在於不改變縱向薄膜封裝的結構，而是強調對於側邊封裝的緻密性，其係利用第一阻擋層540與第二阻擋層541設置在柔性基板50最外圍之像素定義層31側邊，並且設於柔性基板50與柔性薄膜蓋板55之間，且第一阻擋層540與第二阻擋層541並非為柔性薄膜蓋板55的封裝面膠，而是具有阻隔水氧特性之材質，可以是一種具有交連結構之有機材料，或可以是低熱膨脹係數之氮化矽。
綜合上述說明，本發明第一~第三實施例之柔性基板側向薄
膜封裝，共同的技術特徵皆是利用具有阻隔水氧特性之阻擋層設置在柔性基板最外圍之像素定義層的側邊，並且阻擋層可依實際需求選用兩種不同材質的第一阻擋層及第二阻擋層堆疊設置，因此當水氧由可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置的側邊滲入時，可藉由第一阻擋層及第二阻擋層進行兩層式的阻絕，進而有效提高可撓式(Flexible)有機發光二極體裝置側向對水氧滲透的致性。
上述實施例僅例示性說明本發明原及其功效，而非用於限制本發明，任何熟悉此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變，因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
Claims (10)
- 一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有交連結構之有機材料的像素定義層，位於該柔性基板之兩該像素定義層之間的區域為顯示區，位於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊的區域為非顯示區；發光元件，設於該柔性基板之該顯示區上方；阻擋層，為交連結構之有機材料並設於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於該發光元件及該阻擋層的上方，形成可撓式有機發光二極體裝置。
- 一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有低熱膨脹係數之氮化矽的像素定義層，位於該柔性基板之兩該像素定義層之間的區域為顯示區，位於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊的區域為非顯示區；發光元件，設於該柔性基板之該顯示區上方；阻擋層，為低熱膨係數之氮化矽並設於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於該發光元件及該阻擋層的上方，形成可撓式有機發光二極體裝置。
- 一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有交連結構之有機材料的像素定義層，位於該柔性基板之兩該像素定義層之間的區域為顯示區，位於該柔 性基板最外圍之該像素定義層側邊的區域為非顯示區；發光元件，設於該柔性基板之該顯示區上方；阻擋層，設於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊，且該阻擋層包含為低熱膨係數之氮化矽的第一阻擋層及為交連結構之有機材料的第二阻擋層，其中，該第一阻擋層疊設於該第二阻擋層上方且與像素定義層緊鄰設置，而像素定義層覆蓋第二阻擋層部份面積；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於該發光元件及該阻擋層的上方，形成可撓式有機發光二極體裝置。
- 如請求項3所述之柔性基板側向薄膜封裝，其中該第一阻擋層之透水率小於該第二阻擋層。
- 一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有低熱膨脹係數之氮化矽的像素定義層，位於該柔性基板之兩該像素定義層之間的區域為顯示區，位於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊的區域為非顯示區；發光元件，設於該柔性基板之顯示區上方；阻擋層，設於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊，且該阻擋層包含為低熱膨係數之氮化矽的第一阻擋層及為交連結構之有機材料的第二阻擋層，其中，該第一阻擋層疊設於該第二阻擋層上方且與該像素定義層緊鄰設置，而該像素定義層覆蓋該第二阻擋層部份面積；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於該發光元件及該阻擋層的 上方，形成可撓式有機發光二極體裝置。
- 如請求項5所述之柔性基板側向薄膜封裝，其中該第一阻擋層之透水率小於該第二阻擋層。
- 一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有交連結構之有機材料的像素定義層，位於該柔性基板之兩該像素定義層之間的區域為顯示區，位於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊的區域為非顯示區；發光元件，設於該柔性基板之顯示區上方；阻擋層，設於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊，且該阻擋層包含為低熱膨係數之氮化矽的第一阻擋層及為交連結構之有機材料的第二阻擋層，其中該第一阻擋層疊設於該第二阻擋層上方且覆蓋該像素定義層部份面積，該像素定義層覆蓋該第二阻擋層部份面積；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於該發光元件及阻擋層的上方，形成可撓式有機發光二極體裝置。
- 如請求項7所述之柔性基板側向薄膜封裝，其中該第一阻擋層之透水率小於該第二阻擋層。
- 一種柔性基板側向薄膜封裝，包括：柔性基板，上方設有低熱膨脹係數之氮化矽的像素定義層，位於該柔性基板之兩該像素定義層之間的區域為顯示區，位於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊的區域為非顯示區；發光元件，設於該柔性基板之該顯示區上方； 阻擋層，設於該柔性基板最外圍之該像素定義層側邊，且該阻擋層包含為低熱膨係數之氮化矽的第一阻擋層及為交連結構之有機材料的第二阻擋層，其中該第一阻擋層疊設於該第二阻擋層上方且覆蓋該像素定義層部份面積，該像素定義層覆蓋第二阻擋層部份面積；柔性薄膜蓋板，藉由封裝面膠貼合於該發光元件及該阻擋層的上方，形成可撓式有機發光二極體裝置。
- 如請求項9所述之柔性基板側向薄膜封裝，其中該第一阻擋層之透水率小於該第二阻擋層。
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