TWI540931B - 有機電激發光元件封裝及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種有機電激發光元件(organic electro-luminescent device)封裝及其封裝方法，且特別是有關於一種使用熔接膠(frit)的有機電激發光元件封裝及其封裝方法。
隨著電子產品的蓬勃發展以及可攜式電子產品的需求日益增加，電子產品的顯示器在反應速度、解析度、影像品質上的表現已逐漸受到重視。除了需具備多功能之外，重量輕、體積小亦是電子產品研發的重點之一。由於有機電激發光顯示器為自發光型態之顯示器，不需要背光模組，因此有機電激發光顯示器十分符合電子產品在重量輕以及體積小方面的要求。
一般的有機電激發光元件(organic electro-luminescent devices)多半使用紫外線固化膠(UV curable sealant)來阻隔水氣進入有機電激發光元件的封裝體內，但是紫外線固化膠的阻水氧能力仍嫌不足，容易影響到有機電激發光元件的信賴性(reliability)。為了確保有機電激發光元件的封裝信賴性，已有習知技術開發出雷射熔接膠(laser frit)，並利用雷射照射熔接膠以使熔接膠分別與上、下基板熔接。雖然使用雷射熔接膠可以獲得較佳的阻水氧能力，但由於雷射熔接膠必須被適當的雷射光照射後才能順利地與上、下
基板熔接，因此雷射熔接膠在應用上有其限制。舉例而言，當佈局於上基板之用以傳遞訊號的導線材質為不透明的金屬或金屬合金時，雷射光容易被這些不透明的金屬或金屬合金所遮蔽，導致雷射光無法順利地照射於熔接膠上，進而造成雷射熔接不完全。雷射熔接不完全會導致熔接膠無法有效地阻隔水氣與氧氣，進而影響有機電激發光元件的壽命以及元件效能。
本發明提供一種有機電激發光元件封裝，其具有允許雷射光穿透的導電層。
本發明提供一種有機電激發光元件封裝的製造方法，以有效降低雷射封裝技術中的製程困難度。
本發明提出一種有機電激發光元件封裝。此有機電激發光元件封裝包括一有機電激發光元件陣列基板、一透明蓋板以及一熔接膠(frit)。其中，有機電激發光元件陣列基板包括一第一基板以及多個陣列排列於第一基板上之有機電激發光元件。透明蓋板配置於有機電激發光元件陣列基板上方，其中透明蓋板包括一第二基板以及一位於第二基板上之導電層，且有機電激發光元件位於第一基板與第二基板之間。熔接膠配置於有機電激發光元件陣列基板與透明蓋板之間，並環繞有機電激發光元件，其中熔接膠位於第一基板與部分該導電層之間，且對應於熔接膠的部分導電層為透明的。
在本發明之一實施例中，上述之有機電激發光元件包括多個有機電激發光二極體。
在本發明之一實施例中，上述之有機電激發光元件陣列基板包括一主動式有機電激發光元件陣列基板或一被動式有機電激發光元件陣列基板。
在本發明之一實施例中，上述之透明蓋板包括一玻璃蓋板。
在本發明之一實施例中，上述之導電層包括觸控線路(touch sensing circuit)。
在本發明之一實施例中，上述之導電層之材質包括透明導電氧化物(transparent conductive oxides)。
在本發明之一實施例中，上述之有機電激發光元件與導電層位於第一基板與第二基板之間。
在本發明之一實施例中，上述之第二基板位於有機電激發光元件與導電層之間。
在本發明之一實施例中，上述之熔接膠包括一玻璃熔接膠(glass frit)。
在本發明之一實施例中，上述之熔接膠之材質包括一膠體以及多個氧化物微粒。其中，多個氧化物微粒摻雜於膠體內，其中氧化物微粒包括金屬氧化物、過渡元素之氧化物或等氧化物之組合。此時，上述之氧化物微粒之粒徑例如介於1微米至5微米之間。
在本發明之一實施例中，上述之熔接膠適於被波長介於800奈米至1000奈米之間的雷射光照射，而與有機電激
發光元件陣列基板或透明蓋板熔接。
本發明另提出一種有機電激發光元件封裝的製造方法，其包括下列步驟。提供一有機電激發光元件陣列基板。於一透明蓋板上形成一熔接膠，其中透明蓋板具有一導電層。將透明蓋板與有機電激發光元件陣列基板對組，以使熔接膠位於有機電激發光元件陣列基板與透明蓋板之間。藉由一波長介於800奈米至1000奈米之間的一雷射光照射熔接膠，以使有機電激發光元件陣列基板與熔接膠接合。
基於上述，由於對應於熔接膠的部分導電層為透明的，因此本發明可以降低有機電激發光元件封裝利用雷射封裝技術進行封裝時的製程困難度，進而提高雷射封裝技術的可行性。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明一實施例之有機電激發光元件封裝的剖面示意圖。請參照圖1，本實施例之有機電激發光元件封裝100包括一有機電激發光元件陣列基板110、一透明蓋板120以及一熔接膠130。有機電激發光元件陣列基板110包括第一基板112以及多個陣列排列於第一基板112上之有機電激發光元件114，圖1中僅繪示出一個為代表進行說明。第一基板112例如為玻璃基板，且有機電激發光元件114例如為有機電激發光二極體。當然，有機電激發光
元件陣列基板110可視不同的驅動方式而為主動式有機電激發光元件陣列基板或被動式有機電激發光元件陣列基板。舉例來說，主動式有機電激發光元件陣列基板中的每一有機電激發光元件114例如是由一主動元件以及與其電性連接的有機電激發光二極體所構成，藉由主動元件來分別控制有機電激發光二極體的發光特性。
請繼續參照圖1，透明蓋板120配置於有機電激發光元件陣列基板110的上方，其中透明蓋板120例如是玻璃蓋板。透明蓋板120包括一第二基板122以及一位於第二基板122上之導電層124，且有機電激發光元件114位於第一基板112與第二基板122之間。在本實施例中，有機電激發光元件114與導電層124位於第一基板112與第二基板122之間。具體而言，導電層124例如為一觸控線路(touch sensing circuit)，換言之，本實施例之導電層124例如為內建式(in cell)觸控面板。當然，導電層124亦可以是任何導電線路，端視產品需求而定。導電層124之材質例如是透明導電氧化物(transparent conductive oxides)，本發明並不限定導電層124的材質與構成形態。
如圖1所示，熔接膠130配置於有機電激發光元件陣列基板110與透明蓋板120之間，並環繞有機電激發光元件114。在本實施例中，熔接膠130適於被波長介於800奈米至1000奈米之間的雷射光照射，而與有機電激發光元件陣列基板110或透明蓋板120熔接。熔接膠130位於第一基板112與部分導電層124之間，特別的是，對應於熔
接膠130的部分導電層124為透明的，更具體而言，本實施例中位於第二基板122與熔接膠130之間的部分導電層124為透明的，如圖中標示A處的部分。藉此，當有機電激發光元件封裝100利用雷射光來熔接有機電激發光元件陣列基板110與透明蓋板120時，雷射光可以順利地穿透第二基板122以及導電層124而到達導電層124與熔接膠130的接觸處以及第一基板112與熔接膠130的接觸處，因此導電層124與熔接膠130的接觸處以及第一基板112與熔接膠130的接觸處在吸收雷射光能量之後會產生微觀結構的變化，使得有機電激發光元件陣列基板110與透明蓋板120之間可藉由熔接膠130而緊密地接合在一起。舉例來說，如圖1中標示X處，第一基板112與熔接膠130的接觸處在吸收雷射光能量之後會產生淺灰色至黑色的熔接痕跡。
此外，第一基板112以及/或第二基板122例如為玻璃時，且熔接膠130例如為玻璃熔接膠(glass frit)，則熔接膠130之硬度例如與第一基板112以及第二基板122之硬度相近，以進一步增加第一基板112、第二基板122與熔接膠130之間的密合度，但不限於此。於其它實施例中，若第一基板112以及/或第二基板122例如聚合物材料，則熔接膠之硬度，就不一定與上述二基板112/122其中一者之硬度相近。在一實施例中，熔接膠130之材質包括膠體132以及多個氧化物微粒134，其中多個氧化物微粒134摻雜於膠體132內，氧化物微粒134包括金屬氧化物、過渡元
素之氧化物或等氧化物之組合，而氧化物微粒134之粒徑例如是介於1微米至5微米之間。氧化物微粒之材質例如為V2O5、SiO2、Al2O3，膠體之材質例如為酯醇類(例如：Texanol)，乙基纖維素類(例如：Ethyl cellulose T100)。利用上述材料所組成的熔接膠130具有良好的阻隔水氣及氧氣的特性，舉例而言，利用上述材料所組成的熔接膠130於每天的水氧穿透速率(Water/Oxygen Vapor Transmission Rate,WVTR/OTR)小於等於1×10-5g/m2×day。
圖2為本發明另一實施例之有機電激發光元件封裝的剖面示意圖。請參照圖2，本實施例之有機電激發光元件封裝200與圖1之有機電激發光元件封裝100類似，因此相同構件以相同符號表示。惟，在本實施例中，第二基板122位於有機電激發光元件114與導電層124之間，更具體而言，位於熔接膠130正上方的部分導電層124為透明的，本實施例之導電層124例如為整合式(on cell)觸控線路，當然，此處的導電層124不限於觸控線路，其亦可以是其他的線路，端視產品需求而定。此外，其他構件與圖1之有機電激發光元件封裝100相同，可參照前述說明，不再重述。
圖3A-3B為本發明一實施例之有機電激發光元件封裝的製造方法。首先，請參照圖3A，提供一有機電激發光元件陣列基板110以及一透明蓋板120，其中有機電激發光元件陣列基板110上具有第一基板112以及多個陣列排列於第一基板112上之有機電激發光元件114。透明蓋板
120具有第二基板122以及一位於第二基板122上之導電層124。在本實施例中，第一基板112與第二基板122例如是玻璃基板、塑膠基板或其他材質之基板。
之後，於透明蓋板120上形成熔接膠130，其中熔接膠130的硬度與第一基板112以及第二基板122之硬度相近。在本實施例中，熔接膠130是先形成於透明蓋板120的導電層124上，當然，如同前述，熔接膠130也可以先形成於透明蓋板120的第二基板122上，本發明並不以此為限。
值得一提的是，於透明蓋板120上形成熔接膠130時，可以先初步地以雷射光L經由透明蓋板120照射於熔接膠130與透明蓋板120的接觸處Y，使得熔接膠130與透明蓋板120熔接，並使熔接膠130初步固化。
接著，請參照圖3B，將透明蓋板120與有機電激發光元件陣列基板110對組，以使熔接膠130位於有機電激發光元件陣列基板110與透明蓋板120之間。之後，藉由一波長介於800奈米至1000奈米之間的一雷射光L照射熔接膠130，以使有機電激發光元件陣列基板110與熔接膠130接合，而形成有機電激發光元件封裝300。如同前述，有機電激發光元件陣列基板110與熔接膠130的接合處在被雷射光L照射後例如產生黑色熔接痕跡，如標示X處。
值得一提的是，位於第二基板122與熔接膠130之間的部分導電層124例如是透明的，因此本發明之有機電激
發光元件封裝的製造方法可以避免透明蓋板上之導電層遮蔽或吸收雷射光，解決雷射封裝技術無法被使用的問題，進而降低雷射封裝技術的製程困難度，並且確保有機電激發光元件陣列基板與透明蓋板藉由熔接膠熔接的密合度。承上述，本發明可以有效地阻隔外界水氣、氧氣等對有機電激發光元件的破壞，進而提升有機電激發光元件封裝的元件特性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300‧‧‧有機電激發光元件封裝
110‧‧‧有機電激發光元件陣列基板
112‧‧‧第一基板
114‧‧‧有機電激發光元件
120‧‧‧透明蓋板
122‧‧‧第二基板
124‧‧‧導電層
130‧‧‧熔接膠
132‧‧‧膠體
134‧‧‧氧化物微粒
A‧‧‧透明的部分導電層
X‧‧‧第一基板與熔接膠的接觸處
Y‧‧‧熔接膠與透明蓋板的接觸處
L‧‧‧雷射光
圖1為本發明一實施例之有機電激發光元件封裝的剖面示意圖。
圖2為本發明另一實施例之有機電激發光元件封裝的剖面示意圖。
圖3A-3B為本發明一實施例之有機電激發光元件封裝的製造方法。
100‧‧‧有機電激發光元件封裝
110‧‧‧有機電激發光元件陣列基板
112‧‧‧第一基板
114‧‧‧有機電激發光元件
120‧‧‧透明蓋板
122‧‧‧第二基板
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132‧‧‧膠體
134‧‧‧氧化物微粒
A‧‧‧透明的部分導電層
X‧‧‧第一基板與熔接膠的接觸處
Claims (19)
- 一種有機電激發光元件封裝結構，包括：一有機電激發光元件陣列基板，包括一第一基板以及多個陣列排列於該第一基板上之有機電激發光元件；一透明蓋板，配置於該有機電激發光元件陣列基板上方，其中該透明蓋板包括一第二基板以及一位於該第二基板上之導電層，且該些有機電激發光元件位於該第一基板與該第二基板之間；以及一熔接膠，配置於該有機電激發光元件陣列基板與該透明蓋板之間，並環繞該些有機電激發光元件，其中該熔接膠位於該第一基板與部分該導電層之間，且對應於該熔接膠的部分該導電層為透明的，其中該第一基板與該熔接膠的接觸處以及該透明蓋板與該熔接膠的接觸處中的至少一者具有淺灰色至黑色的熔接痕跡。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該些有機電激發光元件包括多個有機電激發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該有機電激發光元件陣列基板包括一主動式有機電激發光元件陣列基板或一被動式有機電激發光元件陣列基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該透明蓋板包括一玻璃蓋板。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該導電層包括觸控線路。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該導電層之材質包括透明導電氧化物。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該些有機電激發光元件與該導電層位於該第一基板與該第二基板之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該第二基板位於該些有機電激發光元件與該導電層之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該熔接膠包括一玻璃熔接膠。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該熔接膠之材質包括：一膠體：以及多個氧化物微粒，摻雜於該膠體內，其中該氧化物微粒包括金屬氧化物、過渡元素之氧化物或該等氧化物之組合。
- 如申請專利範圍第10項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該氧化物微粒之粒徑介於1微米至5微米之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該熔接膠適於被波長介於800奈米至1000奈米之間的雷射光照射，而與該有機電激發光元件陣列基板或該透明蓋板熔接。
- 一種有機電激發光元件封裝的製造方法，包括：提供一有機電激發光元件陣列基板； 於一透明蓋板上形成一熔接膠(frit)，其中該透明蓋板具有一導電層，且對應於該熔接膠的部分該導電層為透明的；將該透明蓋板與該有機電激發光元件陣列基板對組，以使該熔接膠位於該有機電激發光元件陣列基板與該透明蓋板之間；以及藉由一波長介於800奈米至1000奈米之間的一雷射光照射該熔接膠，以使該有機電激發光元件陣列基板與該熔接膠接合，其中該第一基板與該熔接膠的接觸處以及該透明蓋板與該熔接膠的接觸處中的至少一者在被該雷射光照射後產生淺灰色至黑色的熔接痕跡。
- 一種有機電激發光元件封裝結構，包括：一有機電激發光元件陣列基板，包括一第一基板以及多個陣列排列於該第一基板上之有機電激發光元件；一透明蓋板，配置於該有機電激發光元件陣列基板上方，其中該透明蓋板包括一第二基板以及位於該第二基板上的一包括觸控線路的導電層，且該些有機電激發光元件位於該第一基板與該第二基板之間；以及一熔接膠，配置於該有機電激發光元件陣列基板與該透明蓋板之間，並環繞該些有機電激發光元件，其中該熔接膠位於該第一基板與部分該包括觸控線路的導電層之間，且對應於該熔接膠的部分該包括觸控線路的導電層為透明的。
- 如申請專利範圍第14項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該導電層之材質包括透明導電氧化物。
- 如申請專利範圍第14項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該些有機電激發光元件與該導電層位於該第一基板與該第二基板之間。
- 如申請專利範圍第14項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該第二基板位於該些有機電激發光元件與該導電層之間。
- 如申請專利範圍第14項所述之有機電激發光元件封裝結構，其中該熔接膠包括一玻璃熔接膠。
- 一種有機電激發光元件封裝的製造方法，包括：提供一有機電激發光元件陣列基板；於一透明蓋板上形成一熔接膠(frit)，其中該透明蓋板具有一包括觸控線路的導電層，且對應於該熔接膠的部分該包括觸控線路的導電層為透明的；將該透明蓋板與該有機電激發光元件陣列基板對組，以使該熔接膠位於該有機電激發光元件陣列基板與該透明蓋板之間；以及藉由一波長介於800奈米至1000奈米之間的一雷射光照射該熔接膠，以使該有機電激發光元件陣列基板與該熔接膠接合。
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