CN1505443A

CN1505443A - 有机电激发光元件及其封装方法、及其涂布机台

Info

Publication number: CN1505443A
Application number: CNA021536856A
Authority: CN
Inventors: 魏茂国; 赖永伟
Original assignee: RiTdisplay Corp
Current assignee: RiTdisplay Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-06-16
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: CN100355110C

Abstract

一种有机电激发光元件、有机电激发光元件封装方法及其涂布机台，是将液态除水剂以喷墨印刷方式喷涂在一盖板上形成具有高表面积的图案，而后可配合有机电激发光元件封装方法，来完成元件的封装，以缩短除水剂的硬化时间，同时通过增加除水剂的表面积，以促进其吸湿速率和吸湿能力。

Description

有机电激发光元件及其封装方法、及其涂布机台

技术领域

本发明是有关于一种有机电激发光元件、有机电激发光元件封装方法及其涂布机台，特别是关于一种缩短除水剂硬化时间，同时通过增加除水剂的表面积(surface area)促进其吸湿速率和吸湿能力的有机电激发光元件、有机电激发光元件封装方法及其涂布机台。

背景技术

有机电激发光二极管(organic light emitting diode，简称OLED)是利用有机官能性材料(organic functional materials)的自发光的特性来达到显示效果的元件，其发光结构都是由一对电极以及有机官能性材料层所构成，而依照有机官能性材料的分子量不同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。当电流通过透明阳极及金属阴极间，使电子和电洞在有机官能性材料层内结合而产生激子时，便可以使有机官能性材料层依照其材料的特性，而产生不同颜色的放光机制，此即为有机电激发光二极管的元件原理。

而有机电激发光二极管常见的用途为手机、PDA以及光源的各种平面显示器元件等等。由于有机电激发光二极管元件具备一些特性，如无视角、工艺简易、低成本、高应答速度、使用温度范围广泛与全彩化等，符合多媒体时代显示器特性的要求，因此近年来已成为研究的热潮。

其中有机电激发光元件的封装方法也是各界注目的研究标的之一，其工艺主要是在惰性气体环境下，于具有有机电激发光元件之玻璃基板四周涂布紫外线硬化型胶，以形成框胶。并借此黏贴一盖板玻璃与基板玻璃，用以保护有机电激发光元件内部不受水气和氧气侵蚀。有机发光二极管结构中的有机官能性材料与作为阴极的第二电极易与空气中的水分及氧气反应(尤其是水分)，导致不发光区域的生成或使元件产生劣化(degradation)，因此，将水分彻底的去除是相当重要的。

然而，由于框胶为高分子材料，且其宽度受限(通常为1mm)，以致其水渗透率偏高，而无法完全阻绝外界环境水气和氧气渗透进入元件内部，以致影响元件寿命。

因此，目前的解决方法是于元件内部置入除水剂(desiccant)，藉以吸收经由外界环境渗透进入元件内部或是原本存在于元件内部的的湿气，其中，置入除水剂的方法有的是用旋转涂布方式，虽然此种方法速度极快，但有90％以上的除水剂被浪费掉，制造成本较昂贵，并易产生环保问题。另外，溶剂在固化时比较不容易扩散出来，亦即所需的固化时间较长，同时其吸湿的表面积较小，因此吸湿能力较差。另外亦有以注胶方式将除水剂涂布在盖板上，虽然此种方法可有效使用除水剂，但制作时间极长，并且厚度通常高达于数百微米，且须使用具有极深凹槽的盖板，故极易因微小外力而产生盖板破裂，并且溶剂在固化时比较不容易扩散出来，亦即所需的固化时间较长。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种有机电激发光元件、有机电激发光元件封装方法及其涂布机台，以同时解决现存封装方法的除水剂置入问题、降低元件制造周期、降低元件制造成本、兼顾环保。

本发明的再一目的是提供一种有机电激发光元件封装方法，以缩短除水剂的硬化时间，同时藉增加除水剂的表面积，以促进其吸湿速率和吸湿能力。

本发明的另一目的是提供一种有机电激发光元件封装方法，以有效保护有机电激发光元件内部不受水气和氧气侵蚀。

根据上述与其它目的，本发明提出一种除水剂的形成方法，包括利用喷墨印刷(inkjet printing)方式将液态除水剂喷涂在基材上形成具有高表面积的图案，而后将图案化除水剂固化，以完成除水剂的喷涂。

本发明另外提出一种有机电激发光元件的封装方法，包括在惰性气体气氛(例如氮气)下利用一喷墨装置在盖板上方喷涂一具有高表面积的图案化除水剂溶液，而后于惰性气体或低压环境下，利用曝光或加热等方式固化盖板上的图案化除水剂。接着，将涂布一框胶的有机电激发光二极管基板与前述具有除水剂的盖板对准后压合，之后固化框胶，以完成有机电激发光元件的封装。此外，通过改变喷墨装置中的喷嘴尺寸、除水剂浓度的控制、以及重复喷墨次数，可将除水剂厚度控制在数十纳米至数百微米间的任意定值。

此外，本发明又提出一种有机电激发光元件，是由一有机电激发光元件基板、位于有机电激发光元件基板上的一盖板、位于盖板上面对有机电激发光元件基板的一图案化除水剂以及配置于有机电激发光元件基板与盖板之间的一框胶所构成。由于盖板上具有图案化除水剂，以缩短图案化除水剂的硬化时间，同时通过增加除水剂的表面积，以促进其吸湿速率和吸湿能力。而且，图案化除水剂的形状系具有高表面积图案，例如连续或不连续之图案及其组合等。

本发明还提出一种涂布机台，是由一喷墨印刷装置、一固化装置以及用以送出或置入盖板的一缓冲室(buffer chamber)所组成；其配置是通过一缓冲室连接喷墨印刷装置与固化装置，且须在兼顾制造流程的顺畅度下分配喷墨喷涂装置、入料口、卸料口与固化装置的位置。此外，于涂布机台中更包括一入料/卸料口。

本发明使用喷墨印刷方式，使得除水剂在基板上形成高表面积的结构。因此，本发明的除水剂中的溶剂在硬化过程中易于扩散出去，同时因表面积大幅增加，因此可有效促进除水剂的吸湿能力。

而且，本发明使用喷墨头或类似装置，直接在基板上喷出具有高表面积图案的除水剂，而后再以固化方法使除水剂固化，此种方法不仅所需制造时间极短，并且可有效使用除水剂(使用率高于90％)，故可同时解决现存封装方法的除水剂置入问题、降低元件制造周期、降低元件制造成本、兼顾环保。

另外，将本发明的除水剂喷涂方法应用于有机电激发光元件的封装工艺时，可有效保护有机电激发光元件内部不受水气和氧气侵蚀。

附图说明

图1是依照本发明的一第一实施例的除水剂的喷涂步骤示意图；

图2是依照本发明的一第二实施例的有机电激发光元件的封装步骤示意图；

图3是根据图2所示的有机电激发光元件的封装流程剖面示意图；

图4是依照本发明的一第三实施例的有机电激发光元件中盖板与除水剂的剖面与俯视示意图；以及

图5是依照本发明的一第四实施例的使用喷墨方式喷涂除水剂于盖板上的机台示意图。

100：提供一基材

102：利用喷墨印刷方式将除水剂喷涂在基材上

104，204：固化除水剂

200：盖板对准

202：利用喷墨印刷方式将除水剂喷涂于盖板上

210：有机电激发光二极管基板对准

212：于有机电激发光二极管基板与盖板之间提供一框胶

214：将有机电激发光二极管基板与具有除水剂的盖板对准

216：压合盖板与基板

218：固化框胶

300，400：盖板

302，402：除水剂

310：有机电激发光二极管基板

312：有机电激发光二极管

314：框胶

500：涂布机台

502：喷墨印刷装置

504：入料口

506：卸料口

508：固化装置

510：缓冲室

具体实施方式

第一实施例

图1是依照本发明的一第一实施例的除水剂的喷涂步骤示意图。

请参照图1，于步骤100中，提供一基材，其中基材可以是平面或具有凹槽的基材。然后，于步骤102中，利用喷墨印刷方式(inkjetprinting)将除水剂(desiccant)喷涂在基材上，本实施例可使用一个(含)以上的喷墨头或类似装置，直接在基材上喷出具有高表面积图案的除水剂，而除水剂可喷涂在平面基材上，亦可喷涂在具有凹槽的基材上，其中除水剂可以是热硬化型或紫外线硬化型。接着，进行步骤104，固化除水剂；若除水剂为热硬化型，则固化除水剂是以一加热的方式进行；若除水剂为紫外线硬化型，则固化除水剂是以一适当波长、适当时间的紫外光照射的方法进行。

此种方法不仅所需制造时间极短，并且可有效使用除水剂(使用率高于90％)；此外，通过喷墨头的喷嘴尺寸的改变、除水剂浓度的控制、以及重复喷墨次数，可将除水剂厚度控制在数十纳米至数百微米间的任意定值。

第二实施例

本发明可应用于有机电激发光元件的显示器元件、光源元件工艺中。于本实施例是将本发明应用于有机电激发光元件的封装工艺，如图2所示。主要先分别进行盖板部分的制备以及有机电激发光二极管(organic light emitting diode，简称OLED)基板的制备，再结合两者以达成元件的封装工艺。

图2是依照本发明的一第二实施例的有机电激发光元件的封装步骤示意图。

于步骤200中，盖板对准，是将用来执行喷墨印刷方式的一喷墨头或类似装置和盖板施行对准，其中盖板可为平面型或具凹槽的玻璃、塑料或可柔性(flexible)基板。然后，于步骤202中，利用喷墨印刷方式将除水剂喷涂于盖板上，此一步骤是在惰性气体气氛下，使用如喷墨头或类似装置在盖板上喷涂一层除水剂的溶液，其中除水剂可以是热硬化型或紫外线硬化型。

接着，进行步骤204，固化除水剂，可在惰性气体或低压环境下，以紫外线照射或加热等方式固化除水剂，其中若除水剂为热硬化型，则将除水剂固化是以一加热的方式进行；若除水剂为紫外线硬化型，则将除水剂固化是以适当波长、适当时间的紫外线照射的方式进行。随后，接续至步骤214。

而于步骤210中，有机电激发光二极管基板对准，是将进行框胶喷涂的针筒与有机电激发光二极管基板对准，其中有机电激发光二极管基板可为玻璃、塑料或可柔性基板。然后，于步骤212中，于有机电激发光二极管基板与盖板之间提供一框胶。框胶可为热硬化型或紫外线硬化型。接着，于步骤214中，将有机电激发光二极管基板与具有除水剂的盖板对准。随后，于步骤216中，压合盖板与基板，之后进行步骤218，固化框胶，当框胶为热硬化型时，则固化框胶是以一加热的方式进行；若框胶为紫外线硬化型时，则固化框胶是以一适当波长、适当时间的紫外光照射的方法进行。

为更详细说明本实施例的制造流程，请参照图3所示的有机电激发光元件的封装流程剖面示意图。

请参照图3，首先在一盖板300上利用喷墨印刷方式将一除水剂302喷涂于盖板300上。然后，固化盖板300上的除水剂302，再于有机电激发光二极管基板310与盖板300之间提供一框胶314。之后，将有机电激发光二极管基板310与具有除水剂302的盖板300对准。随后，压合盖板300与有机电激发光二极管基板310，再将框胶固化，以完成有机电激发光元件的封装。

第三实施例

本发明还提出一种有机电激发光元件，能大幅度地增加除水剂的表面积，以缩短除水剂的固化时间，并增加除水剂的吸湿能力。为简化图标，于图4中仅显示本发明的有机电激发光元件中盖板与除水剂的相关位置，而盖板与有机电激发光元件基板封装后的结构则参照的前的图3所示。

图4是依照本发明的一第三实施例的有机电激发光元件中盖板与除水剂的剖面与俯视示意图，请参照图4的(a)，于一盖板400上具有一层图案化除水剂402。此层除水剂402乃是使用喷墨印刷的方式，使得图案化除水剂402的形状具有高表面积的图案，其中该图案可为连续式图案(如图3除水剂302所示)、不连续式图案，例如三角形、方形、多边形、圆形或是不规则等形状、或是开口图案，例如图4的(b)中的圆形开口图案。因此，本发明的除水剂中所含溶剂于固化过程中易于扩散出去，故可有效促进除水剂的吸湿能力。

第四实施例

本发明另外提出一种涂布机台，如图5所示。

图5是依照本发明的一第四实施例的涂布机台简图，请参照图5，涂布机台500是由一喷墨印刷装置502、一固化装置508以及用以送出或置入盖板的一缓冲室(buffer chamber)510所组成，其中喷墨印刷装置502譬如包含一个(含)以上的喷墨头或类似装置；其配置是通过一缓冲室510分别连接喷墨印刷装置502与固化装置508，且须在兼顾制造流程的顺畅度下分配喷墨印刷装置502与固化装置508的位置，其中更可包含一入料口504与一卸料口506，用以入料与出料，当然为提升机台的使用率，也可以将入料口与卸料口设置成一入料/出料口。而且，上述喷墨印刷装置502、固化装置508、缓冲室510或是入料/卸料口的数量不限定只有一个，可以根据所需于涂布机台500中配置一个以上的装置。

之后，请继续参照图5，待喷墨印刷完成后，再移入固化装置508中。最后，盖板从固化装置508进入缓冲室510，再移出涂布机台500。此外，于使用喷墨印刷方式喷涂除水剂于盖板上的机台500中的固化装置508可根据除水剂种类的改变而作更动，例如当除水剂为热硬化型时，固化装置可以是固化炉(oven)；当除水剂为紫外线硬化型时，则固化装置为紫外线曝光装置。

如上所述，本发明的特点在于使用喷墨印刷方式，使得除水剂在基板上形成高表面积的结构。因此，本发明的除水剂中的溶剂在硬化过程中易于扩散出去，同时因表面积大幅增加，因此可有效促进除水剂的吸湿能力。而且，本发明使用如喷墨头或类似装置直接在基板上喷出图案化的除水剂，而后再以固化方法使除水剂固化，此种方法不仅所需制造时间极短，并且可有效使用除水剂(使用率高于90％)，故可同时解决现存封装方法的除水剂置入问题、降低元件制造周期、降低元件制造成本、兼顾环保。另外，将本发明的除水剂喷涂方法应用于有机电激发光元件的封装工艺时，可有效保护有机电激发光元件内部不受水气和氧气侵蚀。而且，本发明不仅可应用于有机电激发光元件的显示器元件、光源元件，更可广泛应用于无机电致发光元件、电场发光元件、液晶显示器等工艺中。

Claims

1.一种有机电激发光元件的封装方法，其特征是，该方法包括：

利用一喷墨印刷方式于一盖板上，以形成一图案化除水剂；

将该图案化除水剂固化；

于该有机电激发光二极管基板与该盖板之间提供一框胶；

压合该盖板与该有机电激发光二极管基板；以及

固化该框胶。

2.如权利要求1所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，该除水剂包括热硬化型除水剂。

3.如权利要求2所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，将该除水剂固化的方法是以一加热的方式进行。

4.如权利要求1所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，该除水剂包括紫外线硬化型除水剂。

5.如权利要求4所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，将该除水剂固化是以一紫外线照射的方式进行。

6.如权利要求1所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，该将固化包括在惰性气体以及低压环境其中之一中执行。

7.如权利要求1所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，该框胶包括热硬化型除水剂。

8.如权利要求7所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，将该框胶固化是以一加热的方式进行。

9.如权利要求1所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，该框胶包括紫外线硬化型除水剂。

10.如权利要求9所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，将该框胶固化是以一紫外线照射的方式进行。

11.如权利要求1所述的有机电激发光元件的封装方法，其特征是，压合该盖板与该有机电激发光二极管基板之前更包括，对准该有机电激发光二极管基板与具有该图案化除水剂的该盖板。

12.一种除水剂的形成方法，包括：

提供一基材；

利用喷墨印刷方式将一除水剂喷涂于该基材上；以及

将该除水剂固化。

13.如权利要求12所述的除水剂的形成方法，其特征是，该除水剂包括热硬化型的除水剂。

14.如权利要求13所述的除水剂的形成方法，其特征是，将该除水剂固化是以一加热的方式进行。

15.如权利要求12所述的除水剂的形成方法，其特征是，该除水剂包括紫外线硬化型的除水剂。

16.如权利要求15所述的除水剂的形成方法，其特征是，将该除水剂固化是以一紫外线照射的方式进行。

17.一种有机电激发光元件，其特征是，该元件包括：

一有机电激发光元件基板；

一盖板，位于该有机电激发光元件基板上；

一图案化除水剂，位于该盖板上，且面对该有机电激发光元件基板；以及

一框胶，配置于该有机电激发光元件基板与该盖板之间。

18.如权利要求17所述的有机电激发光元件，其特征是，该图案化除水剂的图案包括多个开口。

19.如权利要求18所述的有机电激发光元件，其特征是，该些开口的图案包括三角形、方形、多边形、圆形至少其中之一。

20.如权利要求18所述的有机电激发光元件，其特征是，该些开口的图案包括不规则状。

21.一种涂布机台，其特征是，该机台至少包括：

一喷墨印刷装置，其喷涂一图案化除水剂于一盖板上；

一固化装置，其固化该除水剂；以及

一缓冲室，分别连接该喷墨印刷装置以及该固化装置，其送出或置入该盖板。

22.如权利要求21所述的涂布机台，其特征是，该固化装置包括固化炉。

23.如权利要求21所述的涂布机台，其特征是，该固化装置包括紫外线曝光装置。

24.如权利要求21所述的涂布机台，其特征是，更包括一入料/卸料口，连接该缓冲室。

25.如权利要求21所述的涂布机台，其特征是，该喷墨印刷装置包括一喷墨头。