CN103715363A - 有机发光二极管封装结构以及于基板上制作凹穴的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机发光二极管封装结构，包括一第一基板、一第二基板、至少一有机发光二极管组件、以及一框胶。第一基板与第二基板的一表面相对设置，其中第二基板的表面具有多个凹穴，且第二基板于各凹穴内的表面为一透镜面。有机发光二极管组件设置于第一基板上，且具有一发光面，面对第二基板。框胶设置于第一基板与第二基板之间，并接合第一基板与第二基板，且框胶围绕有机发光二极管组件。
Description
技术领域
本发明是涉及一种有机发光二极管封装结构以及于基板上制作凹穴的方法，特别涉及一种上基板的内表面具有凹穴的有机发光二极管封装结构以及于基板上制作凹穴的方法。
背景技术
有机发光二极管组件为自发光性(self emission)组件，且因具有轻薄、低消耗功率、反应时间短(fast response time)以及可挠曲的特性，而可广泛的应用于照明或显示器等领域。
在现有有机发光二极管封装结构中，有机发光二极管组件是密封于上透明基板、下透明基板以及框胶之间。由于各材料接口的折射率不同，有机发光二极管组件的有机发光层所产生的光线会有反射与折射的问题，造成所产生的光线并非全部都能从透明基板射出。因此，目前已有发展出于上透明基板的上表面制作透镜阵列来降低光线从上透明基板进入空气产生全反射的数量。
然而，位于上透明基板的上表面的凸透镜阵列容易在制作过程或移动过程中受到刮伤，进而降低光线从凸透镜阵列射出的亮度。并且，在将现有有机发光二极管封装结构应用于显示器上时，由于透镜阵列是位于上透明基板的上表面，因此有机发光二极管组件所产生的光线容易朝对应其相邻的像素的凸透镜阵列射出，造成两相邻像素所显示的图案有相互干扰的问题。所以，还有发展出将凸透镜阵列设置于有机发光二极管组件上的有机发光二极管封装结构。不过，其整体厚度则会增加，而受到凸透镜阵列的限制。
有鉴于此，降低有机发光二极管封装结构的厚度，且同时提升有机发光二极管封装结构的出光效率实为业界努力的目标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有机发光二极管封装结构以及于基板上制作凹穴的方法，以降低有机发光二极管封装结构的厚度，并同时提升有机发光二极管封装结构的出光效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种有机发光二极管封装结构，包括一第一基板、一第二基板、至少一有机发光二极管组件、以及一框胶。第二基板具有一第一表面与一第二表面，且第一基板与第二基板的第一表面相对设置，其中第二基板的第一表面具有多个凹穴，且第二基板于各凹穴内的第一表面为一透镜面。有机发光二极管组件设置于第一基板上，且有机发光二极管组件具有一发光面，面对第二基板。框胶设置于第一基板与第二基板之间，并接合第一基板与第二基板，且框胶围绕有机发光二极管组件。
为解决上述技术问题，本发明提供一种于基板上制作凹穴的方法。首先，提供一基板。然后，于基板上形成一光阻图案，且光阻图案具有多个开口，曝露出基板。接着，进行一刻蚀工艺，通过各开口刻蚀基板，以形成多个凹穴。随后，移除光阻图案。
为解决上述技术问题，本发明又提供一种于基板上制作凹穴的方法。首先，提供一基板。然后，于基板上涂布一胶膜。接着，提供一模具，且模具具有多个凸块。随后，将模具具有凸块的表面朝胶膜挤压，以于胶膜上形成多个凹穴。之后，进行一固化工艺，以固化胶膜。接下来，移除模具。
本发明的有机发光二极管封装结构在第二基板的第一表面形成凹穴，作为凹透镜面，使有机发光二极管组件从发光面所射出的光线在射入第二基板时可通过凹穴减少光线产生全反射的数量，进而提升有机发光二极管封装结构的出光效率。并且，由于本实施例的有机发光二极管封装结构是利用凹穴作为聚焦光线的透镜面，而非凸透镜面，因此可有效地降低有机发光二极管封装结构的厚度。
附图说明
图1所示为本发明一第一优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。
图2所示为本发明第一优选实施例的有机发光二极管封装结构的上视示意图。
图3所示为本发明一第二优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。
图4所示为本发明一第三优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。
图5所示为本发明一第四优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。
图6所示为本发明一第五优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。
图7所示为本发明第五优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。
图8所示为本发明一第六优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。
图9到图11所示为本发明一优选实施例的制作凹穴的方法示意图。
图12到图14所示为本发明又一优选实施例的制作凹穴的方法示意图。
其中，附图标记说明如下：
100 有机发光二极管封装结构 102 第一基板
104 第二基板 104a 第一表面
104b 第二表面 106 框胶
108 有机发光二极管组件 108a 发光面
110 封闭空间 112 凹穴
114 下电极层 116 有机发光层
118 上电极层 120 保护层
200 有机发光二极管封装结构 202 填充层
300 有机发光二极管封装结构 302 凸透镜面
400 有机发光二极管封装结构 402 下电极层
500 有机发光二极管封装结构 502 凸透镜面
600 有机发光二极管封装结构 702 基板
704 光阻图案 704a 开口
706 凹穴 802 基板
804 胶膜 806 模具
806a 凸块 808 凹穴
d1 开口直径 d2 深度
G 间距 W 宽度
L 长度
具体实施方式
请参考图1与图2，图1所示为本发明一第一优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图，且图2所示为本发明第一优选实施例的有机发光二极管封装结构的上视示意图。如图1与图2所示，有机发光二极管封装结构100包括一第一基板102、一第二基板104、一框胶106、以及至少一有机发光二极管组件108。第二基板104具有一第一表面104a与一第二表面104b，且第一基板102与第二基板104的第一表面104a相对设置。在本实施例中，第一基板102与第二基板104可分别为透明基板，例如：玻璃基板、塑料基板或石英基板，因此第二基板104的折射率大于空气。并且，有机发光二极管组件108设置于第一基板102上，且有机发光二极管组件108具有一发光面108a，面对第二基板104的第一表面104a。框胶106设置于第一基板102与第二基板104之间，并接合第一基板102与第二基板104，且框胶106围绕有机发光二极管组件108，使框胶106、有机发光二极管组件106、第一基板102以及第二基板104围绕出一封闭空间110。本实施例的封闭空间110是由空气所填满，但不限于此。
值得注意的是，第二基板104位于封闭空间110中的第一表面104a具有多个凹穴112，呈阵列排列，且凹穴112的至少一者设置于发光面108a的正上方。在本实施例中，第一表面的凹穴112的一部分，即多个凹穴112，设置在发光面108a的正上方，且另一部分未与发光面108a重叠。并且，第二基板104于各凹穴112内的第一表面104a为一透镜面，使各凹穴112内的第二基板104与封闭空间110的空气形成一凹透镜面。借此，有机发光二极管组件108从发光面108a所射出的光线在射入第二基板104时可通过各凹穴112的凹透镜面朝垂直第二基板104的法线方向聚焦，以进一步减少光线从第二基板104射出至外界空气中产生全反射的数量，且提升有机发光二极管封装结构100的照明能力。本发明的凹穴的排列方式并不限为矩型阵列排列，也可以为六角形排列方式。
在本实施例中，各凹穴112的开口为一圆形，且凹透镜面为一球形透镜面，但不限于此。各凹穴具有一开口直径d1，小于50微米，且各凹穴具有一深度d2，小于50微米。借此，各凹穴112具有足够小的尺寸，使通过各凹穴112的光线不会产生明显的干涉现象。并且，各凹穴112具有一开口面积，且开口面积占封闭空间110内第一表面104a的面积的比例，也就是填充因子(fillfactor)，介于0与1之间。并且，开口面积占第一表面104a于封闭空间110内的面积的比例优选为1，使从有机发光二极管组件108的发光面108a射出的光线皆可朝第二基板104的法线方向聚焦，而可被有效利用，进而提升出光效率。在本发明的其它实施例中，凹穴的开口也可以为其它几何形状，且凹透镜面也可以为棱柱形透镜面、锥形透镜面或椭圆形透镜面。
此外，有机发光二极管组件108包括一下电极层114、一有机发光层116、一上电极层118以及一保护层120，依序堆叠于第一基板102上。在本实施例中，有机发光二极管组件108所产生的光线是从保护层120射出，因此保护层120具有发光面108a。另外，下电极层114是由例如金属材料所构成的反射电极，使有机发光层116所产生的光线可通过下电极层114的反射而朝第二基板104射出，以有效利用有机发光层116所产生的光线。由此可知，本实施例的有机发光二极管封装结构100为一单面发光的有机发光二极管封装结构。本发明的有机发光二极管组件并不限于上述结构，而也可以为其它类型，因此并不限为保护层具有发光面。并且，本发明的有机发光二极管组件的数量也可以为多个。
值得一提的是，本实施例的有机发光二极管封装结构100在第二基板104的第一表面104a形成多个凹穴112，作为凹透镜面，使有机发光二极管组件108从发光面108a所射出的光线在射入第二基板104时可通过各凹穴112的凹透镜面朝垂直第二基板104的法线方向聚焦，以减少光线产生全反射的数量，进而提升有机发光二极管封装结构100的出光效率。并且，由于本实施例的有机发光二极管封装结构100是利用凹穴作为聚焦光线的透镜面，也就是凹透镜面，而非凸透镜面，因此可有效地避免使用凸透镜面来聚焦光线，且可降低有机发光二极管封装结构100的厚度。
本发明的有机发光二极管封装结构并不以上述实施例为限。下文将继续揭示本发明的其它实施例或变化形，然为了简化说明并突显各实施例或变化形之间的差异，下文中使用相同标号标注相同组件，并不再对重复部分作赘述。
请参考图3，图3所示为本发明一第二优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。如图3所示，相较于第一实施例，本实施例的有机发光二极管封装结构200还包括一填充层202，覆盖于有机发光二极管组件108的发光面108a上，并填满封闭空间110。借此，本实施例的凹透镜面是由第二基板104与填充层202所构成。在本实施例中，填充层202的折射率介于第二基板104的折射率与保护层120的折射率之间，因此从有机发光二极管组件108所产生的光线在射出保护层120时，可有效降低光线在穿透保护层120与封闭空间110的界面时产生全反射的数量。因此，本实施例的有机发光二极管封装结构200的出光效率较第一实施例为佳。并且，填充层202的折射率优选介于1.6与2.0之间，但不以此为限。
请参考图4，图4所示为本发明一第三优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。如图4所示，相较于第二实施例，本实施例的有机发光二极管封装结构300于第二基板104的第二表面104b上具有多个凸透镜面302，用以将从第二基板104射往外界空气中的光线朝第二基板104的法线方向聚焦，进而避免光线在第二基板104与空气的接面产生全反射，且提升出光效率。在本实施例中，凸透镜面302是设置于发光面108a的正上方，以有效聚焦位于发光面104a正上方的光线。
请参考图5，图5所示为本发明一第四优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。如图5所示，相较于第三实施例，本实施例的有机发光二极管封装结构400的下电极层402为一透明电极，使有机发光层116所产生的光线可穿透下电极层402与第一基板102而朝第一基板102的外侧射出。由此可知，本实施例的有机发光二极管封装结构400为双面发光的有机发光二极管封装结构。
本发明的有机发光二极管封装结构也可以应用到有机发光二极管显示器中，也就是说有机发光二极管封装结构可包括多个有机发光二极管组件，分别作为一像素或次像素，且有机发光二极管组件设置于第一基板与第二基板之间。请参考图6与图7，图6所示为本发明一第五优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图，且图7所示为本发明第五优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。如图6与图7所示，相较于第三实施例，本实施例的有机发光二极管封装结构500的凸透镜面502与凹穴112并未设置于发光面108a的正上方，而围绕发光面108a正上方的区域，且有机发光二极管封装结构500包括多个有机发光二极管组件108，设置于第一基板102与填充层202之间。在本实施例中，各有机发光二极管组件108可分别对应单一次像素，且每三个有机发光二极管组件108为一像素。并且，同一像素的有机发光二极管组件108产生不同颜色，例如：红色、蓝色与绿色，以混合出白色，但不限于此。此外，各凹穴112的开口直径d1是小于各有机发光二极管组件108的长度L与宽度W以及两相邻的有机发光二极管组件108的间距G，且各凹穴112的深度d2小于各凹穴112的开口直径d1的两倍。在本发明的其它实施例中，有机发光二极管组件也可以作为单一像素，且单一有机发光二极管组件可产生不同颜色，但不以此为限。
值得注意的是，当凸透镜面及/或凹穴设置于发光面的正上方时，有机发光二极管封装结构的两相邻有机发光二极管组件所产生的光线在射出有机发光二极管封装结构之后会互相混合，因此有机发光二极管封装结构的两相邻像素所显示的影像会相互干扰，造成显示出模糊影像。借此，本实施例的有机发光二极管封装结构500移除设置于各有机发光二极管组件108的发光面108a正上方的凸透镜面，以避免两相邻像素所显示的影像产生干扰。并且，当从有机发光二极管组件108射出的光线行进到距离有机发光二极管组件108越远的第二基板104与空气的界面时，光线的入射角越大，因此越容易产生全反射。借此，本实施例的有机发光二极管封装结构500在未与发光面108a重叠的区域设置凸透镜面502，可避免入射角接近或大于全反射的临界角的光线产生全反射，使光线射出，进而提升有机发光二极管封装结构500的出光效率。
请参考图8，图8所示为本发明一第六优选实施例的有机发光二极管封装结构的剖视示意图。如图8所示，相较于第五实施例，本实施例的有机发光二极管封装结构600的凹穴112是覆盖于发光面108a的正上方。
本发明还提供一种于基板上制作凹穴的方法，以于第二基板上形成凹穴。请参考图9到图11，图9到图11所示为本发明一优选实施例的制作凹穴的方法示意图。如图9所示，首先，提供一基板702，例如：玻璃基板、塑料基板或石英基板。然后，进行一沉积工艺与一图形曝光工艺，以于基板702上形成一光阻图案704，且光阻图案704具有多个开口704a，曝露出基板702。如图10所示，随后，进行一刻蚀工艺，以通过各开口704a刻蚀基板702，进而于基板702上形成多个凹穴706。在本实施例中，刻蚀工艺为等向性刻蚀或非等向性刻蚀工艺，使所刻蚀出的凹穴706因具有圆弧状，而具有凹透镜的功用。如图11所示，接着，移除光阻图案704。然后，选择性地对已形成有凹穴706的基板702进行一玻璃强化工艺。在本实施例中，玻璃强化工艺是将已形成有凹穴706的基板702置入溶液中，以利用体积较大的离子置换原本位于基板702中且体积较小的离子，例如：利用钾离子置换钠离子，借此强化基板702的强度。
本发明制作凹穴的方法并不以上述实施例为限。请参考图12到图14，图12到图14所示为本发明又一优选实施例的制作凹穴的方法示意图。如图12所示，首先，提供一基板802，例如：玻璃基板、塑料基板或石英基板。然后，进行一涂布工艺，以于基板802上形成一胶膜804，例如紫外光(UV)胶。并且，提供一模具806，且模具具有多个凸块806a，例如：半球状凸块。如图13所示，随后，进行一压印工艺，将模具806具有凸块806a的表面朝胶膜804挤压，以于胶膜804上形成多个凹穴808。然后，进行一固化工艺，例如：紫外光固化工艺或热固化工艺，以固化胶膜804。借此，凹穴808得以固定于胶膜804上。在本实施例中，由于胶膜804为紫外光胶，因此固化工艺是照射一紫外线，以固化胶膜804。如图14所示，接着，移除模具806。在本发明的其它实施例中，固化工艺也可以为热固化工艺，且胶膜的材料也可以为热固化材料，但不限于此。
综上所述，本发明的有机发光二极管封装结构在第二基板的第一表面形成凹穴，作为凹透镜面，使有机发光二极管组件从发光面所射出的光线在射入第二基板时可通过凹穴朝垂直第二基板的法线方向聚焦，以减少光线产生全反射的数量，进而提升有机发光二极管封装结构的出光效率。并且，由于本实施例的有机发光二极管封装结构是利用凹穴作为聚焦光线的透镜面，而非凸透镜面，因此可有效地降低有机发光二极管封装结构的厚度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种有机发光二极管封装结构，其特征在于，包括：
一第一基板；
一第二基板，具有一第一表面与一第二表面，且所述第一基板与所述第二基板的所述第一表面相对设置，其中所述第二基板的所述第一表面具有多个凹穴，且所述第二基板于各所述凹穴内的所述第一表面为一透镜面；
至少一有机发光二极管组件，设置于所述第一基板上，且所述有机发光二极管组件具有一发光面，面对所述第二基板；以及
一框胶，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，并接合所述第一基板与所述第二基板，且所述框胶围绕所述有机发光二极管组件。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述框胶、所述有机发光二极管组件、所述第一基板与所述第二基板围绕出一封闭空间，且所述封闭空间填满空气。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述框胶、所述有机发光二极管组件、所述第一基板与所述第二基板围绕出一封闭空间，且所述有机发光二极管封装结构还包括一填充层，覆盖于所述有机发光二极管组件的所述发光面上，且填满所述封闭空间。
4.如权利要求3所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述有机发光二极管组件包括一保护层，具有所述发光面，且所述填充层的折射率介于所述第二基板的折射率与所述保护层的折射率之间。
5.如权利要求4所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述填充层的折射率介于1.6与2.0之间。
6.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，各所述凹穴具有一开口直径，小于50微米。
7.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其中各所述凹穴具有一深度，小于50微米。
8.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，各所述凹穴具有一开口面积，且所述开口面积占所述第一表面于所述封闭空间内的面积的比例介于0与1之间。
9.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述凹穴的至少一者设置于所述发光面的正上方。
10.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述凹穴未设置于所述发光面的正上方。
11.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述第二基板的所述第二表面具有多个凸透镜面。
12.如权利要求11所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述凸透镜面未设置于所述发光面的正上方。
13.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其中所述有机发光二极管组件包括一下电极层以及一有机发光层，依序堆叠于所述第一基板上。
14.如权利要求13所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述下电极层为一反射电极。
15.如权利要求13所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，所述下电极层为一透明电极。
16.一种于基板上制作凹穴的方法，其特征在于，包括：
提供一基板；
于所述基板上形成一光阻图案，且所述光阻图案具有多个开口，曝露出所述基板；
进行一刻蚀工艺，通过各所述开口刻蚀所述基板，以形成多个凹穴；以及
移除所述光阻图案。
17.如权利要求16所述的于基板上制作凹穴的方法，其特征在于，所述刻蚀工艺为等向性刻蚀工艺或非等向性刻蚀工艺。
18.一种于基板上制作凹穴的方法，其特征在于，包括：
提供一基板；
于所述基板上涂布一胶膜；
提供一模具，且所述模具具有多个凸块；
将所述模具具有所述凸块的表面朝胶膜挤压，以于所述胶膜上形成多个凹穴；
进行一固化工艺，以固化所述胶膜；以及
移除所述模具。
19.如权利要求18所述的于基板上制作凹穴的方法，其特征在于，所述固化工艺为紫外光固化工艺或热固化工艺。
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