CN100342563C - 有机发光二极管的封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种有机发光二极管的封装方法，它包含有机粘结层与无机阻障层与有机发光二极管元件制程分开处理；再利用胶封剂涂布于基板四周，以使阻障层封住有机发光二极管元件，而达到防水、防潮以延长有机发光二极管元件寿命的目的；最后再利用紫外光或低温烘烤，以达到有机粘结层的玻璃转移温度而使两者密合。本发明的方法具有加快有机发光二极管元件的封装周期时间的功效。

Description

有机发光二极管的封装方法
技术领域
本发明是关于一种有机发光二极管(Organic Electro-Luminescence Element；或Light Emitting Diod；OLED)晶片的封装方法，特别是一种有关将保护层与有机发光二极管可个别制作，最后再将两者以粘着剂将两者贴合的技术。
背景技术
有机发光二极管(OLED)或称EL元件，通常是由一有机发光材料层做为一夹层形成于一对电性相反的电极层之中，电子由一电极层射向有机发光材料层，空穴则由另一电极射向有机发光材料层，电子与空穴因此将结合于有机发光材料层，而产生光。EL元件与传统的灯泡式发光元件相比，具有绝佳的耐震能力与轻薄的特色，因此极为适合做为显示元件。其主要缺陷在于：
EL元件在使用一段时间的后发光的特性，特别是发光亮度与均匀度与刚启用初期相比，有某些程度的退化。据研究发现，其中最主要的原因是来自EL元件很容易吸收水气。且一旦吸附于有机EL元件的表面之后，就成为有机EL元件组成的一部分，水气接着往有机EL元件的缺陷入侵，很快地就会发现有不会发光的暗点生成，因为该位置的电力供应被水气所阻隔。
因此，防止有机EL元件遇潮成为重要课题。Kawami等人获得美国专利第5,882,761号，题目为“Organic EL Element”，即为防止水气入侵的一实施例。参考图1所示，有机发光管6包括一ITO(氧化铟锡电极)3、一有机发光层4及一阴极5，以一透明的密合容器1封住，以防止水气入侵。密合容器1包括一玻璃基板2及一承装干燥材质8的玻璃封装盒7，以封装剂9密封。
Kawami所提供的方法简单，但却明显有两大缺点：
1、这一结构将使得整个EL元件完全失去了可柔性；
2、此外，整个元件由于多了一容器，因此也使得厚度增加不少。
另一传统方法可以改善Kawami专利的所述缺陷，参考美国专利第6,198,217号，是由Suzuki等人所获得的专利，题目为“ORGNIC ELECTROLUMINESCENCENT DEVICEHAVING A PROTECTIVE COVERING COMPRISING ORGANIC AND INORGANICLAYERS”
Suzuki所提出的结构，参考图2所示，有机发光元件U包含一阳极10、一空穴传输层12、一有机发光层14、一电子传输层16及一阴极18，依序堆叠于一基板24上。有机发光元件U再以有机阻障层20及一无机阻障层22做为保护层相继披覆。
一般而言，有机阻障层20与金属或合金材质的阴极18的亲和力较佳，而且可以覆盖掉发光元件U的缺陷，并平滑化整个表面。而无机阻障层22例如SiO2、SiO、GeO、Al2O3、TiN、或Si3O4等利用蒸镀法(vapor deposition)或溅镀法(sputtering)形成被覆后的保护层。有机阻障层22具有比有机阻障层20较佳的防水性。
所述的制程中，存在不小的陷阱，主要是必须要特别当心，否则就全功尽弃。例如有机阻障层20通常是一多层膜层。其中起始材料层特别重要，可以选自光固化单体(photocurable monomers)、oligomers、热塑型树脂或有玻璃转移温度高分子或低分子。热塑型树脂需要能抗水气到一定程度，而光固化单体及oligomers则需要低挥发性高熔点。利用注入模(casting)或旋涂式或真空蒸镀形成，以注入模或以旋涂式生产能力比真空蒸镀要快，但必须小心过程中水分直接渗透进入有机发光元件U内。否则不等产品售出，元件就已不会发光了。
而真空蒸镀则没有所述的问题，因为它是在一种减压的条件下进行，因此比较可以防止空气中的水分掺入。不过缺点是对于大面积的显示器，其蒸镀时间将会需要很长，生产能力势必受限。
除此之外，例如高分子材料涂布时，通常就需要热处理至接近其玻璃转移温度，以使其软化，同时也可以修护有机发光元件U的缺陷。不过，高分子材料的玻璃转移温度必需低于有机发光元件U的组成物任一层的玻璃转移温度，否则，将会劣化该有机发光元件U。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机发光二极管的封装方法，包含有机粘结层与无机阻障层与有机发光二极管(EL元件)制程分开处理；再利用胶封剂涂布于基板四周，以使阻障层封住EL元件，而达到防水、防潮以延长EL元件寿命的目的；最后再利用紫外光或低温烘烤，以达到有机粘结层的玻璃转移温度而使两者密合，达到加快EL元件的封装周期时间的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种有机发光二极管的封装方法，其特征是：它依序至少包含以下步骤：
(1)提供一基板及形成于该基板上的有机发光二极管元件；
(2)提供一不沾膜；
(3)形成一无机阻障层于该不沾膜上；
(4)形成一有机粘结层于该无机阻障层上；(5)涂布一胶封层于该基板的四周；
(6)利用该胶封层及该有机粘结层将该有机粘结层粘贴于该有机发光二极管的外表面；
(7)除去该不沾膜层；
(8)施以热处理，以使该有机粘结层与该有机发光二极管的外表面密合。
所述的无机阻障层是选自ITO、SiO2、SiO、GeO、Al2O3、TiN或Si3O4的其中一种或其任意组合。所述的有机粘结层是选自聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂或无环状树脂的其中一种或其任意组合。所述的胶封层是选自聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂或无环状树脂的其中一种或其任意组合。所述的粘贴步骤(6)是利用滚轴压合。所述的粘贴步骤(6)是利用滚筒压合。所述的热处理是以小于120℃烘烤加热。所述的热处理是以小于120℃的紫外光照射加热。
下面结合较佳实施例和附图详细说明。
附图说明
图1是传统EL元件的防潮封装示意图。
图2是传统EL元件的第二种防潮封装示意图。
图3-图5是本发明的防潮封装流程示意图。
具体实施方式
参阅图3所示，本发明的方法包括将EL元件所需的各层包括：一阳极110、一空穴传输层112、一有机发光层114、一电子传输层116及一阴极118等EL元件层100，依序形成于一基板124上。
随后，参阅图4所示，准备一不沾膜(release film)150，接着利用蒸镀或溅镀法形成一厚度约为小于1μm的无机阻障层122于不沾膜150上，无机阻障层122可以选自ITO、SiO2、SiO、GeO、Al2O3、TiN或Si3O4等其中的一种；
紧接着，再形成一有机粘结层130于无机阻障层122上，有机粘结层130可以是选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、环氧树脂(epoxy resin)或无环状树脂(Acrylic resin)等其中的一种。
紧接着，如图5所示，涂布一层胶封剂(sealing agent)140在基板124的四周围，胶封剂可以选自与所述有机粘结层130相同材质或其它材质；最后，再将所述包含有机粘结层130、无机阻障层122及不沾膜层150以滚筒(未图示)将有机粘结层130粘贴于EL元件的阴极层118上。
最后，在粘贴后，再利用低温烘烤的方式，或以紫外光照光方式加热有机粘结层130，温度控制在小于120℃，以促进有机粘结层130与阴极层118的密合。
依据所述制程，本发明具有以下几点好处：
1、保护层122与130可以先于EL元件制程，也可EL元件制程同时进行，与传统技术相比，可以大辐缩短等候时间。
2、适合于大尺寸化。
3、对于柔和的基板，应用本发明的方法封装，仍可保持其特性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的保护范围，凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种有机发光二极管的封装方法，其特征是：它依序至少包含以下步骤：
(1)提供一基板及形成于该基板上的有机发光二极管元件；
(2)提供一不沾膜；
(3)形成一无机阻障层于该不沾膜上；
(4)形成一有机粘结层于该无机阻障层上；
(5)形成一胶封层于该基板的四周；
(6)利用该胶封层及该有机粘结层将该有机粘结层粘贴于该有机发光二极管的外表面；
(7)除去该不沾膜层；
(8)施以热处理，以使该有机粘结层与该有机发光二极管的外表面密合。
2、根据权利要求1所述的有机发光二极管的封装方法，其特征是：所述的无机阻障层是选自ITO、SiO2、SiO、GeO、Al2O3、TiN或Si3O4的其中一种或其任意组合。
3、根据权利要求1所述的有机发光二极管的封装方法，其特征是：所述的有机粘结层是选自聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂或无环状树脂的其中一种或其任意组合。
4、根据权利要求1所述的有机发光二极管的封装方法，其特征是：所述的胶封层是选自聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂或无环状树脂的其中一种或其任意组合。
5、根据权利要求1所述的有机发光二极管的封装方法，其特征是：所述利用该胶封层及该有机粘结层将该有机粘结层粘贴于该有机发光二极管的外表面的粘贴步骤是利用滚轴压合。
6、根据权利要求1所述的有机发光二极管的封装方法，其特征是：所述利用该胶封层及该有机粘结层将该有机粘结层粘贴于该有机发光二极管的外表面的粘贴步骤是利用滚筒压合。
7、根据权利要求1所述的有机发光二极管的封装方法，其特征是：所述的热处理是以小于120℃烘烤加热。
8、根据权利要求1所述的有机发光二极管的封装方法，其特征是：所述的热处理是以小于120℃的紫外光照射加热。
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