CN100411218C - 有机电激发光面板的制程及其封装制程 - Google Patents
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Abstract
一种有机电激发光面板的制程及其封装制程，主要是由一印刷电路板、一个或是多个有机电激发光面板以及多个凸块所构成。其中，有机电激发光面板具有多个成阵列排列的聚合焊料接点。印刷电路板具有多个焊垫，而焊垫上则配置有凸块。将一个或是多个有机电激发光面板配置于印刷电路板上，藉由聚合焊料接点与凸块使得有机电激发光面板与印刷电路板电性连接。此外，藉由聚合焊料接点的低回焊温度以及陶瓷印刷电路板的良好散热特性，本发明提出一种适用于有机电激发光面板的低温、低应力的封装制程。
Description
技术领域
本发明是有关于一种有机电激发光(Organic Electroluminescence，OEL)面板的封装制程，且特别是关于一种具有阵列排列(Area array)聚合焊料接点(poly solder interconnection)的有机电激发光面板的封装制程。
背景技术
有机电激发光元件是一种利用有机官能性材料(organic functionalmaterials)的自发光的特性来达到显示效果的元件，依照有机官能性材料的分子量不同，其可分为小分子有机发光元件(small molecule OLED，SM-OLED)与高分子有机发光元件(polymer light-emitting device，PLED)两大类。
有机电激发光元件是利用两个电极包夹具有发光特性的有机膜，当施加适当电压时，空穴会由阳极注入而电子会由阴极注入，因为外加电场所造成的电位差，使得载子在薄膜中移动并产生再结合(recombination)，部分由电子空穴再结合所放出的能量会将发光分子激发形成单一激态分子。当单一激态分子释放能量回到基态时，其中一定比例的能量会以光子的方式放出而发光，此即为有机电激发光元件的发光原理。由于有机电激发光元件具有自发光、广视角、高回应速度、低驱动电压、全色彩等特点，故被誉为下一世纪的平面显示技术。目前有机电激发光元件的发展已经步入实用化的阶段，且将来可望应用于下一代彩色平面显示器，如各种尺寸的显示面板、户外显示看板、电脑及电视屏幕等。然而，由于其发展较其它显示器晚且技术尚未完全成熟，故有机电激发光显示器在商品化的过程还有许多待改善的空间。
请参照图1，其绘示为现有有机电激发光面板的封装结构示意图。美国专利第5,747,363号中揭露一种有机电激发光面板的封装结构，其主要是由一有机电激发光面板100以及一基材108所构成。其中，有机电激发光面板100上具有多个条状的阳极102、一有机发光层104以及多个条状的阴极106，而基材108上则配置有驱动晶片112以及接脚(pin)110。基材108上的接脚110是藉由异方性导电膜(hr-isotropic Conductive Film，ACF)而与有机电激发光面板100上的阳极102与阴极106电性连接。
上述有机电激发光面板的封装结构虽可有效的将驱动晶片整合于同一基材上，但仍会面临到大尺寸化的限制。
请参照图2，其绘示为现有有机电激发光面板的封装结构示意图。美国专利第5,693,170号中揭露一种有机电激发光面板的封装结构，其主要是由多个显示砖200、一共用基材206上以及多个凸块210所构成。其中，显示砖200邻近于共用基材206的表面上具有多个接触垫202，接触垫202例如是藉由插塞204与显示砖200中的电极(阳极、阴极)电性连接。共用基材206上配置有多个对应于接触垫202的接触垫208。而凸块210则配置于接触垫202与接触垫208之间，用以将其电性连接。
上述有机电激发光面板的封装结构虽可藉由多块显示砖的组装达到大尺寸化的目的，但其接触垫与凸块之间接合时的高温回焊制程，往往会使得共用基材产生翘曲(war-page)的现象，且高温回焊制程亦可能会对有机电激发光面板中的有机发光层产生不良的影响。
发明内容
本发明目的在于提出一种有机电激发光面板的封装制程，具有低应力问题以及良好的散热特性。
本发明的另一目的是提出一种有机电激发光面板的封装制程，可将多个有机电激发光面板组装于同一印刷电路板上，以进一步突破大尺寸化的限制，
本发明的再一目的是提出一种有机电激发光面板的封装制程，其为一低温、低应力的封装制程，十分符合有机电激发光面板低温制程的需求。
为达本发明的上述目的，提出一种有机电激发光面板的封装制程，首先提供一印刷电路板，印刷电路板上例如为陶瓷印刷电路板，印刷电路板上配置有多个焊垫。接著于焊垫上形成凸块，凸块的形成方式例如藉由焊线机以类似打线的方式形成图钉状凸块，而凸块例如为金凸块。接著提供一个或是多个有机电激发光面板，该有机电激发光面板包括：一基材；于该基材上形成的多个第一电极，其中每一第一电极具有一驱动区域与至少一接点区域，且该接点区域是由该驱动区域凸出；于该基材上形成的至少一图案化有机发光层，其中该图案化有机发光层覆盖该驱动区域并将该至少一接点区域暴露；于该有机发光层上形成的多个第二电极，该多个第二电极不覆盖所述至少一接点区域；以及于该至少一接点区域及该多个第二电极上形成的多个聚合焊料接点；将有机电激发光面板配置于印刷电路板上。最后才进行回焊，以使得面板上的聚合焊料接点与凸块电性连接。
为达本发明的上述目的，提出一种有机电激发光面板的制程，首先提供一基材，接著于基材上形成第一电极，第一电极具有一驱动区域与至少一接点区域，且接点区域是由驱动区域凸出。接著于基材上形成至少一图案化有机发光层，该图案化有机发光层覆盖该驱动区域并将该至少一接点区域暴露，以利第一电极对外连接。之后于有机发光层上形成多个第二电极，该多个第二电极不覆盖所述至少一接点区域。最后于接点区域及第二电极上形成多个聚合焊料接点，其中聚合焊料接点的形成方法例如为网板印刷及点胶，且聚合焊料接点例如是成阵列排列。
本发明中，有机电激发光面板上第一电极的驱动区域以及第二电极例如为条状图案，且第一电极的延伸方向例如是垂直于第二电极的延伸方向。
本发明中，图案化有机发光层例如具有多个开口，且这些开口会使得接点区域暴露，以利第一电极对外连接。此外，图案化有机发光层亦例如成多个条状图案，使得接点区域暴露，以利第一电极对外连接。
本发明中，有机电激发光面板例如为一具有第一电极、有机发光层以及第二电极的单层结构面板。
本发明的有机电激发光面板的制程中，除了有机发光层的制作外，亦可增加空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层的制作，以制作出多层结构的面板。
本发明中，基材可为透明基材，例如为玻璃基材、塑胶基材、或柔性基材，塑胶基材与柔性基材可为聚碳酸酯(polycarbonate，PC)基材、聚酯(polyester，PET)基材、环烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)基材、金属铬合物一环烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer，mCOC)基材或薄型玻璃(Thin Glass)。第一电极的材质例如为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、或铝锌氧化物(AZO)；第二电极的材质例如为金属；聚合焊料接点只要是「回焊温度较低的材质」均可使用，例如为银胶(silverpaste)、金胶(gold paste)、铬胶(chrome paste)、或镍胶(nickel paste)，印刷电路板例如为一陶瓷印刷电路板，而凸块例如为金图钉状凸块(gold studbump)。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示为现有有机电激发光面板的封装结构示意图；
图2绘示为现有有机电激发光面板的封装结构示意图；
图3至图6绘示为依照本发明第一实施例有机电激发光面板的制作流程示意图；
图7(A)与图7(B)绘示为依照本发明第一实施例有机电激发光面板的剖面示意图；
图8(A)与图8(B)绘示为依照本发明第一实施例有机电激发光面板封装结构的剖面示意图；
图9至图12绘示为依照本发明第二实施例有机电激发光面板的制作流程示意图；
图13(A)与图13(B)绘示为依照本发明第二实施例有机电激发光面板的剖面示意图；
图14(A)与图14(B)绘示为依照本发明第二实施例有机电激发光面板封装结构的剖面示意图；以及
图15(A)至图15(B)绘示为依照本发明第一、第二实施例中有机电激发光面板的结构剖面示意图。
具体实施方式
第一实施例
请参照图3至图6，其绘示为依照本发明第一实施例有机电激发光面板的制作流程示意图。首先请参照图3，提供一透明基材300，透明基材300的材质例如为玻璃、压克力或是其他透明材质。于透明基材300上形成多个阳极302，阳极302是由一驱动区域302a以及至少一接点区域302b所构成，而阳极302的材质例如为铟锌氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)等透明导电材质白其中，驱动区域302a例如为条状图案(stripe)且彼此平行排列子透明基材300上，而接点区域302b则是由驱动区域302a凸出，用以作为对外连接的区域。
接著请参照图4，形成阳极302之后，接著形成一图案化有机发光层304于透明基材300上。图案化有机发光层304例如具有多个开口306，而开口306的位置例如对应于接点区域302b的位置。其中，图案化有机发光层304例如是覆盖于阳极302的驱动区域302a上，并藉由开口306将阳极302的接点区域302b暴露。
接著请参照图5，形成图案化有机发光层304之后，接著形成多个阴极308，阴极308例如具有条状图案且彼此平行排列于图案化有机发光层304上。其中，阴极308例如为金属材质，且阴极308的延伸方向例如垂直于阳极302驱动区域302a的延伸方向。此外，阴极308分布的位置以不覆盖住开口306所暴露出的接点区域302b为原则。
接著请参照图6，形成阴极308之后，接著于开口306所暴露出的接点区域302b上形成聚合焊料接点310，并于阴极308上的适当位置形成至少一个聚合焊料接点3120其中，聚合焊料接点310、312的材质例如为银胶(silverpaste)等回焊温度较低的材质(银胶的回焊温度约低于摄氏100度)。聚合焊料接点310是与接点区域302b电性连接，而聚合焊料接点312则与阴极308电性连接。由图中可以清楚得知，阳极302能够藉由与接点区域302b电性连接的聚合焊料接点310对外连接，而阴极308能够藉由聚合焊料接点312对外连接。此外，面板上的聚合焊料接点310、聚合焊料接点312例如是成阵列排列。
接著请参照图7(A)与图7(B)，其绘示为依照本发明第一实施例有机电激发光面板的剖面示意图。图7(A)绘示为图6中的A-A剖面的剖面示意图，而图7(B)绘示为第6图中的B-B剖面的剖面示意图。由图7(A)可以清楚得知，阳极302的接点区域302b是藉由聚合焊料接点310对外连接，而由图7(B)可以清楚得知，阴极308是藉由聚合焊料接点312对外连接。接著请参照图8(A)与图8(B)，其绘示为依照本发明第一实施例有机电激发光面板封装结构的剖面示意图。有机电激发光面板封装主要是由一印刷电路板314、多个凸块318以及一个或是多个有机电激发光面板所构成。其中，有机电激发光面板上具有呈现阵列排列的聚合焊料接点310、312；印刷电路板314上具有多个焊垫316以及对应的线路(trace)；而凸块318例如配置于焊垫316与聚合焊料接点310、312之间。本实施例中，可将多个有机电激发光面板组装于一印刷电路板314上，以进一步突破大尺寸化的限制。
本实施例中，有机电激发光面板封装的制程，主要先提供一印刷电路板314，在印刷电路板314的焊垫316上形成凸块318，凸块318的形成方式例如是藉由一焊线机以类似打线(wire bonding)的方式将凸块318打在焊垫316上，以形成图钉状凸块(stud bump)，而凸块318的材质例如为金凸块。然而，熟习该项技术者应能轻易了解本实施例中所使用的凸块318并非限定于金图钉状凸块(gold stud bump)，亦可以为其他型态、材质的凸块。
接著将至少一个具有聚合焊料接点310、312的有机电激发光面板翻覆，使得聚合焊料接点310、312朝向印刷电路板314，并将聚合焊料接点310、312与焊垫316上的凸块318对准。之后，进行回焊(renow)以使得聚合焊料接点310、312与凸块318电性连接。由于聚合焊料接点310、312的低回焊温度，使得有机电激发光面板与印刷电路板314之间的接合可在摄氏100度以下完成，十分符合有机电激发光面板低温制程的需求。
此外，上述印刷电路板314例如为一具有良好散热特性的陶瓷(ceramic)印刷电路板，而由于陶瓷印刷电路板上的使用，对于有机电激发光模组(module)的散热机制有所助益。
第二实施例
请参照图9至图12，其绘示为依照本发明第二实施例有机电激发光面板的制作流程示意图。首先请参照图9，提供一透明基材300，透明基材300的材质例如为玻璃、压克力或是其他透明材质。于透明基材300上形成多个阳极302，阳极302是由一驱动区域302a与至少一接点区域302b所构成，而阳极302的材质例如为铟锌氧化物等透明导电材质。其中，驱动区域302a例如为条状图案且彼此平行排列于透明基材300上，而接点区域302b则是由驱动区域302a凸出，用以作为对外连接的区域。
接著请参照图10，形成阳极302之后，接著形成一图案化有机发光层304于透明基材300上。图案化有机发光层304例如为多个条状图案，而图案化有机发光层304分布位置以不覆盖住阳极302的接点区域302b为原则，以使得阳极302的接点区域302b暴露。
接著请参照图11，形成图案化有机发光层304之后，接著形成多个阴极308于图案化有机发光层304上，阴极308例如具有与图案化有机发光层304相同的条状图案。其中，阴极308的延伸方向例如垂直于阳极302驱动区域302a的延伸方向。
接著请参照图12，形成阴极308之后，接著于接点区域302b上形成聚合焊料接点310，并于阴极308上的适当位置形成至少一个聚合焊料接点312。其中，聚合焊料接点310、312的材质例如为银胶。聚合焊料接点310是与接点区域302b电性连接，而聚合焊料接点312是与阴极308电性连接。由图中可以清楚得知，阳极302能够藉由与接点区域302b电性连接的聚合焊料接点310对外连接，而阴极308能够藉由聚合焊料接点312对外连接。此外，面板上的聚合焊料接点310、聚合焊料接点312例如是成阵列排列。
接著请参照第13A图与第13B图，其绘示为依照本发明第二实施例有机电激发光面板的剖面示意图。第13A图绘示为第12图中的A′-A′剖面的剖面示意图，而第13B图绘示为第12图中的B′-B′剖面的剖面示意图。由第13A图可以清楚得知，阳极302的接点区域302b是藉由聚合焊料接点310对外连接，而由第13B图可以清楚得知，阴极308是藉由聚合焊料接点312对外连接。
接著请参照图14(A)与图14(B)，其绘示为依照本发明第二实施例有机电激发光面板封装结构的剖面示意图。图14(A)与图14(B)所绘示的有机电激发光面板封装结构与图8(A)与图8(B)相似，其差异的处在于有机电激发光面板中的有机发光层304的设计。图8(A)与图8(B)中是藉由图案化有机发光层304中个开口306将接点区域302b暴露，而本实施例则是藉由具有条状图案的图案化有机发光层304将接点区域302b暴露。
最后请参照图15(A)至图15(D)，其绘示为依照本发明第一、第二实施例中有机电激发光面板的结构剖面示意图。本发明上述第一实施例以及第二实施例中，虽仅以单层结构(阳极302与阴极308之间仅配置一有机发光层304)的有机电激发光面板为例说明，然而熟习该项技术者应能轻易了解本发明的有机电激发光面板亦可为具有多层结构的有机电激发光面板。
图15(A)中的有机电激发光面板是架构于一透明基材400上，透明基10材400上配置有阳极402、有机发光层408以及阴极414，属于单层结构面板(阳极402与阴极414之间仅具有单层结构>。第15B图中的有机电激发光面板为一具有阳极402、空穴注入层404、有机发光层408、电子注入层412以及阴极414的三层结构的面板。15(C)图中的有机电激发光面板为一具有阳极402、空穴传输层406、有机发光层408、电子传输层410以及阴极414的三层结构的面板。而图15(D)中的有机电激发光面板为一具有阳极402、空穴注入层404、空穴传输层406、有机发光层408、电子传输层410、电子注入层412以及阴极414的五层结构的面板。
综上所述，本发明有机电激发光面板的封装结构及其制程至少具有下列优点：
1.本发明有机电激发光面板的封装制程，可将多个面板整合于一印刷电路板上，使得有机电激发光面板在大尺寸的显示上更为实用化。
2.本发明有机电激发光面板的封装制程，由于聚合焊料接点的低回焊温度，使得有机电激发光面板与印刷电路板之间的接合可在摄氏100度以下完成，符合有机电激发光面板低温制程的需求。
3.本发明有机电激发光面板的封装制程，陶瓷印刷电路板的使用，对于有机电激发光模组的散热机制有所助益。
4.本发明有机电激发光面板的封装制程，凸块与聚合焊料接点的连接可以大幅缩短电路路径，对于有机电激发光模组的轻薄化有所助益。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (22)
1. 一种有机电激发光面板的封装制程，其特征在于，包括：
提供一印刷电路板，该印刷电路板上配置有多个焊垫；
形成多个凸块于该多个焊垫上；
提供至少一有机电激发光面板，该有机电激发光面板配置于该印刷电路板上；该有机电激发光面板包括：
一基材；
于该基材上形成的多个第一电极，其中每一第一电极具有一驱动区域与至少一接点区域，且该接点区域是由该驱动区域凸出；
于该基材上形成的至少一图案化有机发光层，其中该图案化有机发光层覆盖该驱动区域并将该至少一接点区域暴露；
于该有机发光层上形成的多个第二电极，该多个第二电极不覆盖所述至少一接点区域；以及
于该至少一接点区域及该多个第二电极上形成的多个聚合焊料接点；
以及
进行回焊，以使得该多个聚合焊料接点与该多个凸块电性连接。
2. 如权利要求1所述的有机电激发光面板的封装制程，其特征在于，其中该多个凸块是藉由一焊线机形成于该多个焊垫上。
3. 如权利要求1所述的有机电激发光面板的封装制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点的形成方法包括网板印刷或点胶。
4. 如权利要求1所述的有机电激发光面板的封装制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点的材质包括银胶。
5. 如权利要求1所述的有机电激发光面板的封装制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点是由回焊温度低于摄氏100度的材质构成。
6. 如权利要求1所述的有机电激发光面板的封装制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点是成阵列排列。
7. 一种有机电激发光面板的制程，其特征在于，包括：
提供一基材；
于该基材上形成多个第一电极，其中每一第一电极具有一驱动区域与至少一接点区域，且该接点区域是由该驱动区域凸出；
于该基材上形成至少一图案化有机发光层，其中该图案化有机发光层覆盖该驱动区域并将该至少一接点区域暴露；
于该有机发光层上形成多个第二电极，该多个第二电极不覆盖所述至少一接点区域；以及
于该至少一接点区域及该多个第二电极上形成多个聚合焊料接点。
8. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中每一该多个第一电极的该驱动区域为一条状图案。
9. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中每一该多个第二电极为一条状图案。
10. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个第一电极的延伸方向是垂直于该多个第二电极的延伸方向。
11. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个第一电极的材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物或铝锌氧化物。
12. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个第二电极的材质包括金属。
13. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点的材料包括银胶。
14. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点的形成方法包括网板印刷或点胶。
15. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该图案化有机发光层形成方法包括：
形成一有机发光层；以及
使得该有机发光层具有多个开口，其中该多个开口将该至少一接点区域暴露。
16. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该图案化有机发光层形成方法包括：
形成一有机发光层；以及
使得该有机发光层成多个条状图案，并使得该至少一接点区域暴露。
17. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个第一电极形成之后而该有机发光层形成之前还包括形成一空穴注入层于该多个第一电极与该有机发光层之间。
18. 如权利要求17所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该空穴注入层形成之后而该有机发光层形成之前还包括形成一空穴传输层于该空穴注入层与该有机发光层之间。
19. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该有机发光层形成之后而该多个第二电极形成之前还包括形成一电子传输层于该有机发光层与该多个第二电极之间。
20. 如权利要求19所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该电子传输层形成之后而该多个第二电极形成之前还包括形成一电子注入层于该电子传输层与该多个第二电极之间。
21. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点是由回焊温度低于摄氏100度的材质构成。
22. 如权利要求7所述的有机电激发光面板的制程，其特征在于，其中该多个聚合焊料接点是成阵列排列。
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