CN101924192A

CN101924192A - 有机发光二极管封装结构及其制造方法

Info

Publication number: CN101924192A
Application number: CN 201010273146
Authority: CN
Inventors: 莫尧安
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: CN101924192B

Abstract

本发明提供一种有机发光二极管封装结构及其制造方法。此有机发光二极管封装结构包含基板、有机发光二极管、膜片及金属层。有机发光二极管设置于基板上。膜片具有一个相对于基板的表面，该表面上形成有凹陷部。金属层沿着膜片表面设置，使金属层于凹陷部内形成容置空间，以供容纳有机发光二极管。本发明使用金属层来封装有机发光二极管，具有低厚度及低重量等优点而适用于大型有机发光二极管产品或可携式电子装置中。

Description

有机发光二极管封装结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种有机发光二极管封装结构及其制造方法；具体而言，本发明涉及一种使用金属薄层封装有机发光二极管的结构及其封装方法。

背景技术

有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)(有机发光二极管)是一种其发射层由有机复合物构成的发光二极管，目前市面上的相关产品包含照明设备、电子广告看板、电视屏幕、电子设备显示器等类型。

相较于一般的发光二极管，有机发光二极管具备轻、薄、可弯曲、柔软、低发热量、多色彩等特性，再加上低制造成本等优势，使得有机发光二极管在大面积面光源的照明应用上逐渐显露出取代传统发光二极管的趋势。而在显示器领域，相较于传统的液晶显示器，有机发光二极管显示器除了工艺简单、节省成本以外，也由于其可自发光的特性而不需要额外的背光模块作为显示光源，因而使得使用有机发光二极管显示器的电子装置在外观上更能达到轻、薄、短、小的要求，并具有更省电的优势，因此特别适用于时下流行的可携式电子装置，假以时日或能取代液晶显示器而成为平面显示器的主流产品。

然而由于有机发光二极管的特性，空气中的氧气及水分等成分会对有机发光二极管的寿命造成很大影响，因此有机发光二极管在使用前必须先加以封装。一般常使用玻璃作为有机发光二极管的封装盖(cover)，但对于较大面积的面光源或较大尺寸的显示器，或对重量、厚度要求比较高的产品而言，以玻璃作为封装材料就显得比较不合适。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种有机发光二极管封装结构。此有机发光二极管封装结构除了能达到隔离空气的效果以外，相较于先前技术，还具有低厚度、低重量及低成本等优点。

本发明的另一个目的在于提供一种有机发光二极管封装结构的制造方法。相较于先前技术，可以防止有机发光二极管及其封装结构在工艺中遭受损伤。

本发明的有机发光二极管封装结构包含基板、有机发光二极管、膜片及金属层。有机发光二极管设置于基板上。膜片具有一个相对于基板的表面，该表面上具有凹陷部。金属层设置于该表面上，使金属层于凹陷部内形成容置空间，以供容纳有机发光二极管。本发明使用金属层来封装有机发光二极管，具有低厚度、低重量等优点而适用于大型有机发光二极管产品或可携式电子装置中。

本发明的有机发光二极管封装结构制造方法包含下列步骤：将有机发光二极管设置于基板上；制作一膜片，其中膜片的表面上形成有凹陷部；沿膜片表面设置金属层，使金属层于凹陷部内形成容置空间；将膜片设置于基板上，使金属层贴合于基板，并使有机发光二极管容纳于容置空间内。本发明使用金属层来封装有机发光二极管，并利用膜片表面的凹陷部设计来避免有机发光二极管及覆盖于其上的金属层在工艺中进行膜片与基板的压合时遭受损伤。

附图说明

图1A为本发明有机发光二极管封装结构的第一实施例的示意图；

图1B为图1A所示有机发光二极管封装结构的立体剖视图；

图2为本发明有机发光二极管封装结构的第二实施例的示意图；

图3A为本发明有机发光二极管封装结构设置干燥单元的一实施例的示意图；

图3B为本发明有机发光二极管封装结构设置干燥单元的另一实施例的示意图；

图4为本发明有机发光二极管封装结构设置防水保护层的一实施例的示意图；

图5为本发明有机发光二极管封装结构设置软性隔离层的一实施例的示意图；

图6A为本发明有机发光二极管封装结构的第三实施例的示意图；

图6B为图6A所示有机发光二极管封装结构设置干燥单元的实施例的示意图；

图7A为本发明有机发光二极管封装结构设置填充层的一实施例的示意图；

图7B为本发明有机发光二极管封装结构设置填充层的另一实施例的示意图；

图8A为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第一实施例的步骤示意图；

图8B为图8A所示有机发光二极管封装结构制造方法中凹陷部的形成步骤的另一实施例的示意图；

图9为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第二实施例的步骤示意图；

图10为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第三实施例的步骤示意图；

图11为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第四实施例的步骤示意图；

图12为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第五实施例的步骤示意图；以及

图13为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第六实施例的步骤示意图。

其中，附图标记说明如下：

10基板

20有机发光二极管

21顶面

30膜片

31第一膜层

32第二膜层

321贯孔

33第三膜层

331凸部

40金属层

50粘合层

60干燥单元

70防水保护层

80软性隔离层

90填充层

100凹陷部

200容置空间

具体实施方式

本发明提供一种有机发光二极管封装结构及其制造方法。在优选实施例中，本发明的有机发光二极管封装结构可使用于照明装置或电子显示装置，本发明的有机发光二极管封装结构制造方法则可应用于卷对卷(roll to roll)或卷到单张(roll to sheet)工艺中。然而在其他实施例中，本发明的有机发光二极管封装结构可使用于其他类型的电子装置中，本发明的有机发光二极管封装结构制造方法则可应用于其他类型的工艺中。

图1A为本发明有机发光二极管封装结构的第一实施例的示意图；图1B则为图1A所示有机发光二极管封装结构的立体剖视图。如图1A及图1B所示，此有机发光二极管封装结构包含基板10、有机发光二极管20、膜片30及金属层40。有机发光二极管20设置于基板10上。膜片30相对于基板10的表面上具有凹陷部100。在优选实施例中，膜片30可为软性电路(flexible printed circuit，FPC)板、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)膜、聚亚胺(poly-imides，PI)膜或酸乙二酯(Polyethylene naphthalate，PEN)膜；然而在其他实施例中，膜片30可以为其他类型的软性材质薄膜或薄板。在本实施例中，是在软性材质薄膜或薄板上挖空形成凹陷部100，以采用非拼接的方式制成膜片30。然而在其他实施例中，凹陷部100可视需求以其他方式制作。图2为本发明有机发光二极管封装结构的第二实施例的示意图，如图2所示，膜片30包含相互贴合的第一膜层31及第二膜层32，第二膜层32具有贯孔321，第一膜层31与第二膜层32相贴合，使得贯孔321与第一膜层31共同形成凹陷部100。第一膜层31与第二膜层32的贴合优选可使用滚筒(roller)压合。

金属层40设置于膜片30上，使金属层40于凹陷部100内形成容置空间200，以供容纳有机发光二极管20。除了容置空间200的部分以外，金属层40的其他部分通过粘合层50粘合于基板10上。容置空间200的大小及形状可随着容纳有机发光二极管20等需求而作调整。在本实施例中，金属层40的材质为铝，粘合层50的材质则为环氧树脂(eposy)或紫外线硬化树脂(UV胶)；然而在其他实施例中，金属层40可采用其他金属材质，粘合层50则可为其他类型的感压胶、感光胶或其他接合材料。本发明使用金属层40来封装有机发光二极管20，除了能避免有机发光二极管20直接与空气接触而受到其成分中的氧气及水分等的影响以外，相较于前述先前技术还具有低厚度、低重量及低成本等优点，因此更适合用于大型有机发光二极管产品或可携式电子装置中。

为了保持容置空间200内的干燥而避免有机发光二极管20受潮，可以在容置空间200内设置干燥剂。图3A为本发明有机发光二极管封装结构设置干燥单元的一实施例的示意图。干燥单元优选为干燥剂，可设置于容置空间200内的金属层40上或容置空间200内的其他位置。如图3A所示，有机发光二极管20背向基板10具有顶面21，干燥单元60设置于金属层40及顶面21之间。然而在其他实施例中，干燥单元60可视需求以其他型式设置。图3B为本发明有机发光二极管封装结构设置干燥单元的另一实施例的示意图。如图3B所示，环状的干燥单元60自金属层40上朝基板10延伸，并沿有机发光二极管20的周缘围绕于其至少一部分侧边。

除了使用干燥剂以外，也可于有机发光二极管20的表面设置防水保护层来达到避免其受潮的目的。图4为本发明有机发光二极管封装结构设置防水保护层的一实施例的示意图。如图4所示，防水保护层70设置于有机发光二极管20及容置空间200内的金属层40之间，以覆盖整个有机发光二极管20。然而在其他实施例中，可以仅覆盖有机发光二极管20的阴极(cathode)等比较容易收到潮湿所影响的部分。

由于设置于容置空间200中的有机发光二极管20与金属层40之间仅相隔一个间隙，为了避免有机发光二极管20直接接触金属层40而受到其表面的污物或表面不平滑等状况所影响，可于两者之间设置软性隔离层。图5为本发明有机发光二极管封装结构设置软性隔离层的一实施例的示意图。如图5所示，软性隔离层80覆盖容置空间200内的金属层40的一部分，以防止有机发光二极管20接触金属层40。软性隔离层80优选采用例如硅胶的软性材质，以避免有机发光二极管20与软性隔离层80接触时造成有机发光二极管20或金属层40的损伤。

在前述实施例中，当有机发光二极管20容纳于容置空间200中时，在有机发光二极管20与金属层40之间仍然存在有间隙。图6A为本发明有机发光二极管封装结构的第三实施例的示意图。如图6A所示，膜片30包含第一膜层31、第二膜层32及第三膜层33。第二膜层32具有贯孔321，并贴合于第一膜层31，使贯孔321与第一膜层31共同形成凹陷部100，第三膜层33则设置于凹陷部100中，并贴合于第一膜层31而于凹陷部100中形成凸部331。第一膜层31与第二膜层32之间及第一膜层31与第三膜层33之间的贴合优选可使用滚筒压合。凸部331朝机发光二极管20的顶面21延伸，使凸部331上的金属层40与顶面21连接。凸部331上的金属层40与顶面21直接连接可避免基板10与膜片30之间因相对运动所造成的有机发光二极管20与金属层40的损坏。此外，亦可将干燥单元60设置于此实施例中。图6B为图6A所示有机发光二极管封装结构设置干燥单元的实施例的示意图。如图6B所示，凸部331上的金属层40与顶面21连接，干燥单元60则设置于凸部331及其上的金属层40周围的容置空间200中。

此外，也可在容置空间200内设置填充层以填补有机发光二极管20与金属层40之间的间隙。图7A为本发明有机发光二极管封装结构设置填充层的一实施例的示意图。如图7A所示，填充层90填满有机发光二极管20与金属层40之间的容置空间200。填充层90的材质优选为导热材质，以传导有机发光二极管20所产生的热。此外也可视需求采用例如环氧树脂等胶材或其他液态填充材质。然而在其他实施例中，填充层90可以不填满整个容置空间200，例如仅覆盖有机发光二极管20的一部分。图7B为本发明有机发光二极管封装结构设置填充层的另一实施例的示意图。如图7B所示，填充层90设置于机发光二极管20的顶面21及与顶面21相对的金属层40之间，此时填充层90优选为导热材质。

图8A为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第一实施例的步骤示意图。如图8A所示，步骤710包含将有机发光二极管设置于基板上。步骤720包含制作一膜片，其中膜片的表面上形成有凹陷部。在优选实施例中，可采用软性电路板、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚亚胺膜或酸乙二酯膜作为前述膜片的材料；然而在其他实施例中，可以采用其他类型的软性材质薄膜或薄板。在本实施例中，是在软性材质薄膜或薄板上挖空形成凹陷部，以采用非拼接的方式制成膜片。然而在其他实施例中，可贴合数个膜层而形成凹陷部。图8B为图8A所示有机发光二极管封装结构制造方法中凹陷部的形成步骤的另一实施例的示意图。如图8B所示，步骤721包含提供第一膜层；步骤722包含于第二膜层上形成贯孔；步骤723包含贴合第一膜层与第二膜层，使贯孔与第一膜层共同形成凹陷部。在优选实施例中，第一膜层与第二膜层的贴合方式为使用滚筒将第二膜层压合于第一膜层上。

如图8A所示，步骤730包含沿膜片表面设置金属层，使金属层于凹陷部内形成容置空间。在优选实施例中，金属层的设置方式为使用滚筒将金属层贴附于膜片表面上。在本实施例中，金属层的材质为铝；然而在其他实施例中，金属层可采用其他金属材质。步骤740包含将膜片设置于基板上，使金属层贴合于基板，并使有机发光二极管容纳于容置空间内。在优选实施例中，膜片的设置方式为使用滚筒将膜片压合于基板上。在本实施例中，金属层与基板之间通过粘合层来粘合，粘合层的材质可为环氧树脂或紫外线硬化树脂；然而在其他实施例中，粘合层可为其他类型的感压胶、感光胶或其他接合材料。本发明使用金属层来封装有机发光二极管，并利用膜片表面的凹陷部设计来避免有机发光二极管及覆盖于其上的金属层在工艺进行膜片与基板的压合时遭受损伤，相较于前述先前技术，更适合使用于较大型的有机发光二极管产品的工艺中。

为了保持容置空间内的干燥而避免有机发光二极管受潮，可以在容置空间内设置干燥剂。图9为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第二实施例的步骤示意图。如图9所示，除了如前述的步骤710、720、730及740以外，步骤750包含设置干燥单元于容置空间内的金属层上，其中干燥单元优选可为干燥剂。干燥单元可以设置于金属层及有机发光二极管背向基板的一个顶面之间(如图3A所示)，或视需求以其他型式设置。例如使环状的干燥单元自金属层上朝基板延伸，并围绕于有机发光二极管20的至少一部分侧边(如图3B所示)。

除了使用干燥剂以外，也可于有机发光二极管的表面设置防水保护层来达到避免其受潮的目的。图10为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第三实施例的步骤示意图。如图10所示，除了如前述的步骤710、720、730及740以外，步骤760包含设置防水保护层于有机发光二极管及容置空间内的金属层之间，以覆盖整个有机发光二极管。然而在其他实施例中，可以仅覆盖有机发光二极管的阴极等比较容易收到潮湿所影响的部分。

由于设置于容置空间中的有机发光二极管与金属层之间仅相隔一个间隙，为了避免有机发光二极管直接接触金属层而受到其表面的污物或表面不平滑等状况所影响，可于两者之间设置软性隔离层。图11为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第四实施例的步骤示意图。如图11所示，除了如前述的步骤710、720、730及740以外，步骤770包含设置软性隔离层于容置空间内的金属层上，使软性隔离层覆盖容置空间内的金属层的一部分，以防止有机发光二极管接触金属层(如图5所示)。软性隔离层优选采用例如硅胶的软性材质，以避免有机发光二极管与软性隔离层接触时造成有机发光二极管或金属层的损伤。

在前述实施例中，当有机发光二极管容纳于容置空间中时，在有机发光二极管与金属层之间仍然存在有间隙。图12为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第五实施例的步骤示意图。如图12所示，除了如前述的步骤710、730及740以外，步骤726包含提供第一膜层。步骤727包含于第二膜层上形成贯孔。步骤728包含贴合第一膜层与第二膜层而形成膜片，使贯孔与第一膜层共同形成凹陷部。步骤729包含设置第三膜层设置于凹陷部中，使第三膜层贴合第一膜层而形成凸部，凸部朝有机发光二极管背向基板的一个顶面延伸。步骤741包含使凸部上的金属层与顶面连接。凸部上的金属层与顶面直接连接可避免基板与膜片之间因相对运动所造成的有机发光二极管与金属层的损坏。此外，也可将干燥单元设置于凸部及其上的金属层周围的容置空间中(如图6B所示)。在优选实施例中，第一膜层与第二膜层的贴合方式为使用滚筒将第二膜层压合于第一膜层上，第一膜层与第三膜层的贴合方式为使用滚筒将第三膜层压合于第一膜层上。

此外，亦以在容置空间内设置填充层以填补有机发光二极管与金属层之间的间隙。图13为本发明有机发光二极管封装结构制造方法的第六实施例的步骤示意图。如图13所示，除了如前述的步骤710、720、730及740以外，步骤780包含设置填充层于有机发光二极管与该容置空间内的金属层之间。填充层可以填满有机发光二极管与金属层之间的容置空间(如图7A所示)。填充层的材质优选为导热材质，以传导有机发光二极管所产生的热。此外也可视需求采用例如环氧树脂等胶材或其他液态填充材质。然而在其他实施例中，填充层可以不填满整个容置空间而仅覆盖有机发光二极管的一部分，例如将填充层设置于有机发光二极管背向基板一端的一个顶面及与顶面相对的金属层之间(如图7B所示)，此时填充层优选为导热材质。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求的精神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。

Claims

1.一种有机发光二极管封装结构的制造方法，包含：

设置至少一有机发光二极管于一基板上；

制作一膜片，该膜片的一表面上形成至少一凹陷部；

沿该膜片的表面设置一金属层，使该金属层于该凹陷部形成一容置空间；以及

设置该膜片于该基板上，使该金属层贴合该基板，且该容置空间容纳该有机发光二极管。

2.如权利要求1所述的制造方法，其中该金属层的设置步骤包含使用滚筒将该金属层贴附于该表面上。

3.如权利要求2所述的制造方法，该膜片设置于该基板上的步骤包含使用滚筒将该膜片压合于该基板上。

4.如权利要求1所述的制造方法，其中该膜片的制作步骤包含：

提供一第一膜层；

于一第二膜层上形成至少一贯孔；以及

贴合该第一膜层与该第二膜层，使该贯孔与该第一膜层共同形成该凹陷部。

5.如权利要求4所述的制造方法，其中该第一膜层与该第二膜层的贴合步骤包含使用滚筒将该第二膜层压合于该第一膜层上。

6.如权利要求1所述的制造方法，还包含设置至少一干燥单元于该容置空间内的该金属层上。

7.权利要求6所述的制造方法，其中该有机发光二极管背向该基板具有一顶面，且该干燥单元设置于该金属层及该顶面之间。

8.如权利要求6所述的制造方法，其中使该干燥单元朝该基板延伸，并围绕该有机发光二极管的至少一部分。

9.如权利要求1所述的制造方法，还包含设置一防水保护层于该有机发光二极管及该容置空间内的该金属层之间，使该防水保护层覆盖该有机发光二极管的至少一部分。

10.如权利要求1所述的制造方法，还包含形成至少一凸部于该凹陷部中，其中该有机发光二极管背向该基板具有一顶面，该凸部朝该顶面延伸，并且设置该膜片的步骤还包含使该凸部上的该金属层与该顶面连接。

11.如权利要求1所述的制造方法，还包含设置一软性隔离层于该容置空间内的该金属层上，使该软性隔离层至少覆盖该金属层的一部分，并阻挡该有机发光二极管接触该金属层。

12.如权利要求1所述的制造方法，还包含设置一填充层于该有机发光二极管与该容置空间内的该金属层之间。

13.如申请专利范围第12项所述的制造方法，其中该填充层至少部分覆盖该有机发光二极管，且该填充层的材质包含导热材质。

14.如权利要求1所述的制造方法，其中该膜片包含软性电路板、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚亚胺膜或酸乙二酯膜。

15.一种有机发光二极管封装结构，包含：

一基板；

至少一有机发光二极管，设置于该基板上；

一膜片，具有一表面相对于该基板，该表面具有至少一凹陷部；以及

一金属层，设置于该表面上，使该金属层于该凹陷部形成一容置空间，以容纳该有机发光二极管。

16.如权利要求15所述的有机发光二极管封装结构，其中该膜片包含相互贴合的一第一膜层及一第二膜层，该第二膜层具有至少一贯孔，该贯孔与该第一膜层共同形成该凹陷部。

17.如权利要求15所述的有机发光二极管封装结构，还包含至少一干燥单元，设置于该容置空间内的该金属层上。

18.如权利要求17所述的有机发光二极管封装结构，其中该有机发光二极管背向该基板具有一顶面，该干燥单元设置于该金属层及该顶面之间。

19.如权利要求17所述的有机发光二极管封装结构，其中该干燥单元朝该基板延伸，并沿该有机发光二极管的周缘围绕该有机发光二极管的至少一部分。

20.如权利要求15所述的有机发光二极管封装结构，还包含一防水保护层，设置于该有机发光二极管及该容置空间内的该金属层之间，覆盖该有机发光二极管的至少一部分。

21.如权利要求15所述的有机发光二极管封装结构，还包括至少一凸部，位于该凹陷部中，其中该有机发光二极管背向该基板具有一顶面，该凸部朝该顶面延伸，使该凸部上的该金属层与该顶面连接。

22.如权利要求15所述的有机发光二极管封装结构，还包含一软性隔离层，至少覆盖该容置空间内的该金属层的一部分，以阻挡该有机发光二极管接触该金属层。

23.如权利要求15所述的有机发光二极管封装结构，还包含一填充层，设置于该有机发光二极管及该容置空间内的该金属层之间。

24.如权利要求23所述的有机发光二极管封装结构，其中该填充层至少部分覆盖该发光元件，且该填充层的材质包含导热材质。

25.如权利要求15所述的有机发光二极管封装结构，其中该膜片包含软性电路板、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚亚胺膜或酸乙二酯膜。