JP2004228034A - 有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造及び方法の提供。
【解決手段】本発明の方法は、上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素が形成されると共に複数のリブを具えた透明基板を提供する工程と、
有機エレクトロルミネッセンス装置画素の表面に無機材料の保護層を形成する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層を、該有機エレクトロルミネッセンス装置画素或いは該保護層の上に形成する工程と、
全体のパッシベーション材料層の表面に、封止材料を塗布して被覆し、該パッシベーション材料層を封止する工程と、
を具えている。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明の方法は、上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素が形成されると共に複数のリブを具えた透明基板を提供する工程と、
有機エレクトロルミネッセンス装置画素の表面に無機材料の保護層を形成する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層を、該有機エレクトロルミネッセンス装置画素或いは該保護層の上に形成する工程と、
全体のパッシベーション材料層の表面に、封止材料を塗布して被覆し、該パッシベーション材料層を封止する工程と、
を具えている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機発光ダイオード(OLED)装置に係り、特に、装置内部が外界環境の影響を受けさせないようにするため、スプレー或いはスクリーン印刷の方式で高分子層を塗布形成し、有機発光ダイオード装置において、基板上に形成された有機エレクトロルミネッセンス装置を保護する目的を達成する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス(EL)装置は層状構造を有する装置であり、各層の材料は外界環境に対していずれも極めて大きな敏感性を有している。電子の注入に有利とするため、カソードには低仕事関数の材料が採用されるが、低仕事関数の材料を使用すると酸化されやすいという問題があり、且つカソード材料の酸化は、大幅に該装置の効率を下げうる。このほか、該装置の蛍光有機固体で形成された発光層及び有機材料で形成された電子、正孔の注入層、輸送層は、水分や酸素及びその他の環境変化の因子に対して極めて敏感であり、該装置中の有機物結晶化が容易に引き起こされ、これにより有機材料層とカソード間に分離の現象が発生し、即ちいわゆるブラックスポットが出現する。ゆえに完全なパッケージによりこの装置内部の各材料層を保護していない状況にあっては、伝統的な有機エレクトロルミネッセンス装置の発光寿命は極めて短くなる。これにより、有機エレクトロルミネッセンス装置の使用寿命を増加するため、該装置中のカソード及び有機層を更に厳密に保護し、水分、酸素その他の外在環境の影響を受けないようにする必要がある。
【0003】
伝統的な有機エレクトロルミネッセンス装置の構造にあって、そのリブの設計はクロストーク現象の発生を帽子するが、層状の有機層とリブ間には多くの階段状及び凹孔状の表面が存在し、このためにパッシベーション(passivation)パッケージを行う製造技術上、相当な困難性がある。有機エレクトロルミネッセンス装置の水分、酸素に対する隔離性を十分に高め、並びに有機エレクトロルミネッセンス装置のパッケージに便利とするには、緻密性の高いパッシベーション構造の形成方式を発明することが必要で、それにより現在の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッケージ及びパッシベーション工程を改善することができ、並びに伝統的な技術中の、金属或いはガラスパッケージ缶を使用した設計を免除できる。このほか、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーション構造の機能を高め、装置が大気のある環境下で露出するのを防止することにより、操作寿命を延長することができる。
【0004】
周知の有機エレクトロルミネッセンス装置及びそのパッシベーション(passivation)構造は以下のような欠点がある。
1.一般に金属或いはガラスパッケージ缶を使用して外在環境の影響より隔離する時、その金属パッケージ缶は製造上高コストで、酸化しやすく、重量が重い等の欠点を有している。ガラスパッケージ缶は、製造上加工しにくく、砕けやすく、体積が大きく、重量が重い欠点を有している。このほか、金属或いはガラスパッケージ缶と基板接合部分の平坦性に精度差があり、このため有機エレクトロルミネッセンス装置の気密性が不良となり、且つパッケージ缶内の乾燥剤の吸湿効果は有限で、金属或いはガラスパッケージ缶の環境保護訴求等、多くの制限がある。
2.一般に使用される多層パッシベーション構造中、その高分子層は熱蒸着、スピンコーティング、浸漬等の方式で形成される。そのうち蒸着法にかかる時間は長く、且つコスト、設備費用も高い。スピンコーティング及び浸漬法は、有機エレクトロルミネッセンス装置に一つずつ形成する必要があり、一貫した連続生産の方式で処理できず、時間が長くかかる。
3.一般に使用される多層パッシベーション構造中、そのエレクトロルミネッセンス装置及びリブ構造は階段効果(step effect)をもたらし、このためパッシベーション層を形成する時、パッシベーション層の被覆性が低くなる。且つCVD方式は階段効果の欠点を克服できるが、時間がかかり、且つ生産コストが高くなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに用いられるパッシベーション構造及びその形成工程の結合技術を提供する。本発明は、多層の防水、酸素隔離構造の概念を基礎とし、並びに実際のエレクトロルミネッセンス装置とリブの表面構造を考慮し、量産に適合する形成方式を提供し、また大葉に外界環境との隔離効果を改善する。最後に封止材料を全体のパッシベーション表面に塗布して密封し、従来のパッケージ缶の設計の代わりとし、これによりエレクトロルミネッセンス装置の最後の保護を提供する。
【0006】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法は、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素が形成されると共に複数のリブを具えた透明基板を提供する工程と、
有機エレクトロルミネッセンス装置画素の表面に無機材料の保護層を形成する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層を、該有機エレクトロルミネッセンス装置画素或いは該保護層の上に形成する工程と、
全体のパッシベーション材料層の表面に、封止材料を塗布して被覆し、該パッシベーション材料層を封止する工程と、
を具えている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、
透明基板(101)とされ、該透明基板(101)の上に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)と、複数のリブ(103)が設けられた、上記透明基板(101)と、
保護層(106)とされ、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の表面に位置すると共に無機材料で形成された、上記保護層(106)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)とされ、該パッシベーション材料層(107)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層(107)が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間を補填するように直接形成されるか、或いは該保護層(106)の上に形成された、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)と、
封止材料層(110)とされ、全体のパッシベーション材料層(107)の表面を密封するように塗布形成された、上記封止材料層(110)と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項2の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)が低温CVDで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項3の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)がSiOx 、SiNx 、SiOx Ny 、TiOx 、AlOx のいずれかで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項4の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)の膜厚が1〜10000Åの間に制御されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項5の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、高分子のパッシベーション材料層(107)が、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー、ソルゲル或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成された高分子層とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項6の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、高分子のパッシベーション材料層(107)が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項7の発明は、請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項8の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(107)の高分子層の膜厚が、リブの高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項9の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)の材料が、誘電材料或いは金属材料とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項10の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、封止材料が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂のいずれかとされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項11の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成されると共にリブ(603)を具えた透明基板(601)を提供する工程と、
有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に無機材料の保護層(606)を形成する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を形成する工程とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層を高分子層とし、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように各パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を直接形成するか、或いは該保護層(606)の上に形成する工程と、
封止材料層(610)を塗布して全体の該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を被覆封止する工程と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項12の発明は、請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、保護層(606)が低温CVDで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項13の発明は、請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項14の発明は、請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項15の発明は、請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブ(603)の高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項16の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)と複数のリブ(603)を具えた透明基板(601)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように直接形成されるか、或いは保護層(606)の上に形成された、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)と、
封止材料層(610)とされ、全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を密封するよう塗布形成された、上記封止材料層(610)と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項17の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー、ソルゲル或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成された高分子層とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項18の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項19の発明は、請求項18に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(601)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項20の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブの高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項21の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の材料が、誘電材料或いは金属材料とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項22の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、封止材料が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂のいずれかとされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項23の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成されると共にリブ(603)を具えた透明基板(601)を提供する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を形成する工程とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層を高分子層とし、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように各パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を直接形成するか、或いは保護層(606)の上に形成する工程と、
封止材料を塗布して全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を被覆封止する工程と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項24の発明は、請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項25の発明は、請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項26の発明は、請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブ(603)の高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
周知の技術の欠点を鑑み、本発明は一種の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造及び方法を提供する。本発明は、直接多層の水、酸素の透過を防止するパッシベーション層を形成し、並びに該パッシベーション層封止材で該エレクトロルミネッセンス装置を封止し、従来の金属或いはガラス等の材料のパッケージ缶の代わりとし、パッケージ缶空間及び重量を節約するほか、製造プロセスから封止アラインメントの問題を免除し、これによりパッケージ缶を使用するプロセスに較べて簡便である。本発明の方法は、有機エレクトロルミネッセンス装置を透明基板上にITOアノードを形成し、アノードの上に蒸着或いは塗布の方式で有機薄膜を形成し、さらに低仕事関数のカソードを形成した後、スプレー或いはスクリーン印刷の方式で高分子層を塗布し、装置とリブの間の間隙を補填するほか、表面の平坦性を提供して被覆時の階段効果(step effect)を免除し、誘電材料、金属等のパッシベーション材料を形成する時に、パッシベーション構造の緻密性を達成できるようにし、装置を多層パッシベーション材料の保護下で外界環境と完全に隔離させる。
【0009】
本発明に記載のパッシベーション(passivation)構造と形成方式は、装置重量を減らすと共にフレキシブルディスプレイに適合し、且つ、以下の長所を有する。
1.不良率とコストを減らす。
2.製造工程が簡単である。(高分子層形成工程を改善し、全体をまとめた方式でパッシベーション構造を製造でき、一貫化生産を導入できる。)
3.金属或いはガラスのパッケージ缶の使用を免除したことにより、製品重量と厚さを減らせ、体積を縮小でき、且つ撓み性が良好で、プラスチック基板の有機エレクトロルミネッセンス装置に適用でき、さらに携帯式通信等の3C電子製品への応用に適合する。
4.スプレー或いはスクリーン印刷の方式で、全体に高分子パッシベーション層を形成でき、簡便で快速であり、生産効率を高めることができ、量産に適合する。
5.装置とリブの間の構造の不平坦によるパッシベーション材料層形成時の階段効果を改善できる。
【0010】
【実施例】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法の実施例は図1のaからeにに示されるとおりである。
【0011】
図1のaに示されるように、本発明によると、まず、透明基板(101)を提供する工程があり、この透明基板(101)は、上面にすでに複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)が形成されていると共に、複数のリブ(103)を具えている。該透明基板(101)と有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の間にはITOアノード(104)があり、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)のアノードとされ、且つ該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の上表面にカソード8105)があり、該リブ(103)の設計はクロストーク現象の発生を防止する。
【0012】
図1のbに示されるように、次に、保護層(106)を形成する工程がある。それは有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の表面にカソード保護層(106)を形成し、且つ該保護層(106)を無機材料とする工程である。且つ該保護層(106)は低温CVDで形成し、且つ保護層(106)の膜厚は1〜10000Åの間に制御する。該保護層(106)の材料は、SiOx 、SiNx 、SiOx Ny 、TiOx 、AlOx 等の無機材料とする。
【0013】
図1のcに示されるように、さらに、少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)を形成する工程がある。そのうち該パッシベーション材料層(107)は少なくとも一層を高分子層とし、この高分子層のパッシベーション材料層(107)に直接有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間を補填させるか、或いは該保護層(106)の上に形成する。層状の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間には複数の階段状の凹孔状の表面が存在するため、パッシベーションパッケージの製造技術は相当な困難性を有する。ゆえに本発明では少なくとも一層の高分子層の材料を、スプレーにマスクパターンを結合させるか或いはスクリーン印刷の方式で該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の上に形成して有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間の間隙を補填させるほか、表面の平坦性を提供して被覆時の階段効果(step effect)を免除し、他のパッシベーション材料層の誘電材料層(108)或いはパッシベーション材料層の金属材料層(109)等のパッシベーション材料を形成する時に、パッシベーション構造の緻密性を達成する。そのうち該パッシベーション材料層の高分子層は、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー(oligomer)、ソルゲル(sol−gel)或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成した高分子層とし、且つ該高分子層の膜厚はリブの高度以上とすると共に1〜1000μmの間に制御する。このほか、図2、3に示されるように、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数は該透明基板(101)の上に形成された有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の個数と同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)の寸法は有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の寸法より大きくなければならず、そのうち、スプレーのマスク或いはスクリーン(51)の位置合わせ符号(512)が、スプレー或いは印刷時に該透明基板(50)の上の位置合わせ符号(502)と整合されなければならない。そのうち、該有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)には数千以上の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(503)が含まれる。
【0014】
最後に、図1のeに示されるように、全体のパッシベーション材料層の表面を密封する工程があり、封止材料(110)を塗布して該パッシベーション材料層(107)(108)(109)を封止する。そのうち、該封止材料(110)は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂等の封止材料とされる。特に、この方法において、保護層を形成する工程中でカソード保護層(106)の形成、及び、少なくとも一層のパッシベーション材料層中の誘電材料層(108)及び金属材料層(109)等のパッシベーション材料層の形成は、実際の実施要求により、選択的に使用される工程である。
【0015】
このほか、本発明は有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造を提供し、それには、図4のAからDに示されるような実施例がある。
【0016】
図4のAに示される本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造は、以下を含む。即ち、
透明基板(601)とされ、該透明基板(601)の上に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)と複数のリブ(603)があり、該透明基板(601)の表面と該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)間にITOで形成されたアノード(604)があり、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)のアノードとされ、且つ該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上表面にカソード(605)がある、上記透明基板(601)と、
保護層(606)とされ、該保護層(606)は該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に位置し、それは有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に形成されたカソード保護層とされると共に、無機材料で形成されている、上記保護層(606)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層の高分子層が直接有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填するよう形成されるか、或いは該保護層(606)の上に形成され、その後、更にその他の誘電材料のパッシベーション材料層(608)と金属材料のパッシベーション材料層(609)が形成される、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)と、
封止材料層(610)とされ、全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を密封するよう塗布された、上記封止材料層(610)と、
を具えている。
【0017】
そのうち、該保護層とパッシベーション材料層(608)、(609)は、当然選択的に該パッシベーションパッケージ構造中に使用され、これは図4のBからDに示されるとおりである。
【0018】
有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)は、透明基板(601)の上に有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成された後に、選択的に無機材料を使用して有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に形成されて初歩保護装置とされる。また、該保護層(606)の目的は、高分子のパッシベーション材料層(607)の残留溶剤或いは硬化後に発生する化学物質が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)を浸食するのを防止することにある。さらにスプレー或いはスクリーン印刷方式で、直接高分子のパッシベーション材料層(607)が形成されて、熱硬化或いはUV硬化により、高分子のパッシベーション材料層(607)が装置表面の補填性と平坦化を提供し、並びに装置とリブ間の間隙の階段効果を免除し、誘電材料のパッシベーション材料層(608)及び又は金属材料のパッシベーション材料層(609)が形成される時、パッシベーション構造の緻密性を達成し、これにより、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が完全に外界と隔離される。最後の構造をパッケージでは、封止材料層(610)を全体のパッシベーション構造の表面に塗布密封し、これにより有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)に対する最終的保護を提供する。
【0019】
【発明の効果】
これにより、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造及び方法は、確実に以上に記載た技術により、予期された目的と機能を達成し、特許の要件に符合し、新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有している。なお、以上の説明は、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法表示図である。
【図2】本発明の方法中、スプレー或いはスクリーン印刷に使用するマスクパターン表示図である。
【図3】本発明の方法中、透明基板の上に形成した有機エレクトロルミネッセンス装置領域表示図である。
【図4】本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造実施例図である。
【符号の説明】
(101)透明基板
(102)有機エレクトロルミネッセンス装置画素
(103)リブ
(106)保護層
(107)パッシベーション材料層
(110)封止材料層
(50)透明基板
(501)有機エレクトロルミネッセンス装置領域
(511)マスクパターン
(601)透明基板
(602)有機エレクトロルミネッセンス装置画素
(603)リブ
(606)保護層
(607)、(608)、(609)パッシベーション材料層
(610)封止材料層
【発明の属する技術分野】
本発明は有機発光ダイオード(OLED)装置に係り、特に、装置内部が外界環境の影響を受けさせないようにするため、スプレー或いはスクリーン印刷の方式で高分子層を塗布形成し、有機発光ダイオード装置において、基板上に形成された有機エレクトロルミネッセンス装置を保護する目的を達成する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス(EL)装置は層状構造を有する装置であり、各層の材料は外界環境に対していずれも極めて大きな敏感性を有している。電子の注入に有利とするため、カソードには低仕事関数の材料が採用されるが、低仕事関数の材料を使用すると酸化されやすいという問題があり、且つカソード材料の酸化は、大幅に該装置の効率を下げうる。このほか、該装置の蛍光有機固体で形成された発光層及び有機材料で形成された電子、正孔の注入層、輸送層は、水分や酸素及びその他の環境変化の因子に対して極めて敏感であり、該装置中の有機物結晶化が容易に引き起こされ、これにより有機材料層とカソード間に分離の現象が発生し、即ちいわゆるブラックスポットが出現する。ゆえに完全なパッケージによりこの装置内部の各材料層を保護していない状況にあっては、伝統的な有機エレクトロルミネッセンス装置の発光寿命は極めて短くなる。これにより、有機エレクトロルミネッセンス装置の使用寿命を増加するため、該装置中のカソード及び有機層を更に厳密に保護し、水分、酸素その他の外在環境の影響を受けないようにする必要がある。
【0003】
伝統的な有機エレクトロルミネッセンス装置の構造にあって、そのリブの設計はクロストーク現象の発生を帽子するが、層状の有機層とリブ間には多くの階段状及び凹孔状の表面が存在し、このためにパッシベーション(passivation)パッケージを行う製造技術上、相当な困難性がある。有機エレクトロルミネッセンス装置の水分、酸素に対する隔離性を十分に高め、並びに有機エレクトロルミネッセンス装置のパッケージに便利とするには、緻密性の高いパッシベーション構造の形成方式を発明することが必要で、それにより現在の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッケージ及びパッシベーション工程を改善することができ、並びに伝統的な技術中の、金属或いはガラスパッケージ缶を使用した設計を免除できる。このほか、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーション構造の機能を高め、装置が大気のある環境下で露出するのを防止することにより、操作寿命を延長することができる。
【0004】
周知の有機エレクトロルミネッセンス装置及びそのパッシベーション(passivation)構造は以下のような欠点がある。
1.一般に金属或いはガラスパッケージ缶を使用して外在環境の影響より隔離する時、その金属パッケージ缶は製造上高コストで、酸化しやすく、重量が重い等の欠点を有している。ガラスパッケージ缶は、製造上加工しにくく、砕けやすく、体積が大きく、重量が重い欠点を有している。このほか、金属或いはガラスパッケージ缶と基板接合部分の平坦性に精度差があり、このため有機エレクトロルミネッセンス装置の気密性が不良となり、且つパッケージ缶内の乾燥剤の吸湿効果は有限で、金属或いはガラスパッケージ缶の環境保護訴求等、多くの制限がある。
2.一般に使用される多層パッシベーション構造中、その高分子層は熱蒸着、スピンコーティング、浸漬等の方式で形成される。そのうち蒸着法にかかる時間は長く、且つコスト、設備費用も高い。スピンコーティング及び浸漬法は、有機エレクトロルミネッセンス装置に一つずつ形成する必要があり、一貫した連続生産の方式で処理できず、時間が長くかかる。
3.一般に使用される多層パッシベーション構造中、そのエレクトロルミネッセンス装置及びリブ構造は階段効果(step effect)をもたらし、このためパッシベーション層を形成する時、パッシベーション層の被覆性が低くなる。且つCVD方式は階段効果の欠点を克服できるが、時間がかかり、且つ生産コストが高くなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに用いられるパッシベーション構造及びその形成工程の結合技術を提供する。本発明は、多層の防水、酸素隔離構造の概念を基礎とし、並びに実際のエレクトロルミネッセンス装置とリブの表面構造を考慮し、量産に適合する形成方式を提供し、また大葉に外界環境との隔離効果を改善する。最後に封止材料を全体のパッシベーション表面に塗布して密封し、従来のパッケージ缶の設計の代わりとし、これによりエレクトロルミネッセンス装置の最後の保護を提供する。
【0006】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法は、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素が形成されると共に複数のリブを具えた透明基板を提供する工程と、
有機エレクトロルミネッセンス装置画素の表面に無機材料の保護層を形成する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層を、該有機エレクトロルミネッセンス装置画素或いは該保護層の上に形成する工程と、
全体のパッシベーション材料層の表面に、封止材料を塗布して被覆し、該パッシベーション材料層を封止する工程と、
を具えている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、
透明基板(101)とされ、該透明基板(101)の上に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)と、複数のリブ(103)が設けられた、上記透明基板(101)と、
保護層(106)とされ、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の表面に位置すると共に無機材料で形成された、上記保護層(106)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)とされ、該パッシベーション材料層(107)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層(107)が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間を補填するように直接形成されるか、或いは該保護層(106)の上に形成された、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)と、
封止材料層(110)とされ、全体のパッシベーション材料層(107)の表面を密封するように塗布形成された、上記封止材料層(110)と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項2の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)が低温CVDで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項3の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)がSiOx 、SiNx 、SiOx Ny 、TiOx 、AlOx のいずれかで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項4の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)の膜厚が1〜10000Åの間に制御されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項5の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、高分子のパッシベーション材料層(107)が、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー、ソルゲル或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成された高分子層とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項6の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、高分子のパッシベーション材料層(107)が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項7の発明は、請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項8の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(107)の高分子層の膜厚が、リブの高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項9の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)の材料が、誘電材料或いは金属材料とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項10の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、封止材料が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂のいずれかとされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項11の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成されると共にリブ(603)を具えた透明基板(601)を提供する工程と、
有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に無機材料の保護層(606)を形成する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を形成する工程とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層を高分子層とし、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように各パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を直接形成するか、或いは該保護層(606)の上に形成する工程と、
封止材料層(610)を塗布して全体の該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を被覆封止する工程と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項12の発明は、請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、保護層(606)が低温CVDで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項13の発明は、請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項14の発明は、請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項15の発明は、請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブ(603)の高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項16の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)と複数のリブ(603)を具えた透明基板(601)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように直接形成されるか、或いは保護層(606)の上に形成された、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)と、
封止材料層(610)とされ、全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を密封するよう塗布形成された、上記封止材料層(610)と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項17の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー、ソルゲル或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成された高分子層とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項18の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項19の発明は、請求項18に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(601)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項20の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブの高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項21の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の材料が、誘電材料或いは金属材料とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項22の発明は、請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、封止材料が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂のいずれかとされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造としている。
請求項23の発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成されると共にリブ(603)を具えた透明基板(601)を提供する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を形成する工程とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層を高分子層とし、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように各パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を直接形成するか、或いは保護層(606)の上に形成する工程と、
封止材料を塗布して全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を被覆封止する工程と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項24の発明は、請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項25の発明は、請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
請求項26の発明は、請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブ(603)の高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
周知の技術の欠点を鑑み、本発明は一種の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造及び方法を提供する。本発明は、直接多層の水、酸素の透過を防止するパッシベーション層を形成し、並びに該パッシベーション層封止材で該エレクトロルミネッセンス装置を封止し、従来の金属或いはガラス等の材料のパッケージ缶の代わりとし、パッケージ缶空間及び重量を節約するほか、製造プロセスから封止アラインメントの問題を免除し、これによりパッケージ缶を使用するプロセスに較べて簡便である。本発明の方法は、有機エレクトロルミネッセンス装置を透明基板上にITOアノードを形成し、アノードの上に蒸着或いは塗布の方式で有機薄膜を形成し、さらに低仕事関数のカソードを形成した後、スプレー或いはスクリーン印刷の方式で高分子層を塗布し、装置とリブの間の間隙を補填するほか、表面の平坦性を提供して被覆時の階段効果(step effect)を免除し、誘電材料、金属等のパッシベーション材料を形成する時に、パッシベーション構造の緻密性を達成できるようにし、装置を多層パッシベーション材料の保護下で外界環境と完全に隔離させる。
【0009】
本発明に記載のパッシベーション(passivation)構造と形成方式は、装置重量を減らすと共にフレキシブルディスプレイに適合し、且つ、以下の長所を有する。
1.不良率とコストを減らす。
2.製造工程が簡単である。(高分子層形成工程を改善し、全体をまとめた方式でパッシベーション構造を製造でき、一貫化生産を導入できる。)
3.金属或いはガラスのパッケージ缶の使用を免除したことにより、製品重量と厚さを減らせ、体積を縮小でき、且つ撓み性が良好で、プラスチック基板の有機エレクトロルミネッセンス装置に適用でき、さらに携帯式通信等の3C電子製品への応用に適合する。
4.スプレー或いはスクリーン印刷の方式で、全体に高分子パッシベーション層を形成でき、簡便で快速であり、生産効率を高めることができ、量産に適合する。
5.装置とリブの間の構造の不平坦によるパッシベーション材料層形成時の階段効果を改善できる。
【0010】
【実施例】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法の実施例は図1のaからeにに示されるとおりである。
【0011】
図1のaに示されるように、本発明によると、まず、透明基板(101)を提供する工程があり、この透明基板(101)は、上面にすでに複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)が形成されていると共に、複数のリブ(103)を具えている。該透明基板(101)と有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の間にはITOアノード(104)があり、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)のアノードとされ、且つ該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の上表面にカソード8105)があり、該リブ(103)の設計はクロストーク現象の発生を防止する。
【0012】
図1のbに示されるように、次に、保護層(106)を形成する工程がある。それは有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の表面にカソード保護層(106)を形成し、且つ該保護層(106)を無機材料とする工程である。且つ該保護層(106)は低温CVDで形成し、且つ保護層(106)の膜厚は1〜10000Åの間に制御する。該保護層(106)の材料は、SiOx 、SiNx 、SiOx Ny 、TiOx 、AlOx 等の無機材料とする。
【0013】
図1のcに示されるように、さらに、少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)を形成する工程がある。そのうち該パッシベーション材料層(107)は少なくとも一層を高分子層とし、この高分子層のパッシベーション材料層(107)に直接有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間を補填させるか、或いは該保護層(106)の上に形成する。層状の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間には複数の階段状の凹孔状の表面が存在するため、パッシベーションパッケージの製造技術は相当な困難性を有する。ゆえに本発明では少なくとも一層の高分子層の材料を、スプレーにマスクパターンを結合させるか或いはスクリーン印刷の方式で該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の上に形成して有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間の間隙を補填させるほか、表面の平坦性を提供して被覆時の階段効果(step effect)を免除し、他のパッシベーション材料層の誘電材料層(108)或いはパッシベーション材料層の金属材料層(109)等のパッシベーション材料を形成する時に、パッシベーション構造の緻密性を達成する。そのうち該パッシベーション材料層の高分子層は、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー(oligomer)、ソルゲル(sol−gel)或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成した高分子層とし、且つ該高分子層の膜厚はリブの高度以上とすると共に1〜1000μmの間に制御する。このほか、図2、3に示されるように、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数は該透明基板(101)の上に形成された有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の個数と同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)の寸法は有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の寸法より大きくなければならず、そのうち、スプレーのマスク或いはスクリーン(51)の位置合わせ符号(512)が、スプレー或いは印刷時に該透明基板(50)の上の位置合わせ符号(502)と整合されなければならない。そのうち、該有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)には数千以上の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(503)が含まれる。
【0014】
最後に、図1のeに示されるように、全体のパッシベーション材料層の表面を密封する工程があり、封止材料(110)を塗布して該パッシベーション材料層(107)(108)(109)を封止する。そのうち、該封止材料(110)は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂等の封止材料とされる。特に、この方法において、保護層を形成する工程中でカソード保護層(106)の形成、及び、少なくとも一層のパッシベーション材料層中の誘電材料層(108)及び金属材料層(109)等のパッシベーション材料層の形成は、実際の実施要求により、選択的に使用される工程である。
【0015】
このほか、本発明は有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造を提供し、それには、図4のAからDに示されるような実施例がある。
【0016】
図4のAに示される本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造は、以下を含む。即ち、
透明基板(601)とされ、該透明基板(601)の上に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)と複数のリブ(603)があり、該透明基板(601)の表面と該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)間にITOで形成されたアノード(604)があり、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)のアノードとされ、且つ該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上表面にカソード(605)がある、上記透明基板(601)と、
保護層(606)とされ、該保護層(606)は該有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に位置し、それは有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に形成されたカソード保護層とされると共に、無機材料で形成されている、上記保護層(606)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層の高分子層が直接有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填するよう形成されるか、或いは該保護層(606)の上に形成され、その後、更にその他の誘電材料のパッシベーション材料層(608)と金属材料のパッシベーション材料層(609)が形成される、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)と、
封止材料層(610)とされ、全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を密封するよう塗布された、上記封止材料層(610)と、
を具えている。
【0017】
そのうち、該保護層とパッシベーション材料層(608)、(609)は、当然選択的に該パッシベーションパッケージ構造中に使用され、これは図4のBからDに示されるとおりである。
【0018】
有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)は、透明基板(601)の上に有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成された後に、選択的に無機材料を使用して有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に形成されて初歩保護装置とされる。また、該保護層(606)の目的は、高分子のパッシベーション材料層(607)の残留溶剤或いは硬化後に発生する化学物質が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)を浸食するのを防止することにある。さらにスプレー或いはスクリーン印刷方式で、直接高分子のパッシベーション材料層(607)が形成されて、熱硬化或いはUV硬化により、高分子のパッシベーション材料層(607)が装置表面の補填性と平坦化を提供し、並びに装置とリブ間の間隙の階段効果を免除し、誘電材料のパッシベーション材料層(608)及び又は金属材料のパッシベーション材料層(609)が形成される時、パッシベーション構造の緻密性を達成し、これにより、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が完全に外界と隔離される。最後の構造をパッケージでは、封止材料層(610)を全体のパッシベーション構造の表面に塗布密封し、これにより有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)に対する最終的保護を提供する。
【0019】
【発明の効果】
これにより、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造及び方法は、確実に以上に記載た技術により、予期された目的と機能を達成し、特許の要件に符合し、新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有している。なお、以上の説明は、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法表示図である。
【図2】本発明の方法中、スプレー或いはスクリーン印刷に使用するマスクパターン表示図である。
【図3】本発明の方法中、透明基板の上に形成した有機エレクトロルミネッセンス装置領域表示図である。
【図4】本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造実施例図である。
【符号の説明】
(101)透明基板
(102)有機エレクトロルミネッセンス装置画素
(103)リブ
(106)保護層
(107)パッシベーション材料層
(110)封止材料層
(50)透明基板
(501)有機エレクトロルミネッセンス装置領域
(511)マスクパターン
(601)透明基板
(602)有機エレクトロルミネッセンス装置画素
(603)リブ
(606)保護層
(607)、(608)、(609)パッシベーション材料層
(610)封止材料層
Claims (26)
- 有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、
透明基板(101)とされ、該透明基板(101)の上に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)と、複数のリブ(103)が設けられた、上記透明基板(101)と、
保護層(106)とされ、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の表面に位置すると共に無機材料で形成された、上記保護層(106)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)とされ、該パッシベーション材料層(107)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層(107)が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)とリブ(103)の間を補填するように直接形成されるか、或いは該保護層(106)の上に形成された、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)と、
封止材料層(110)とされ、全体のパッシベーション材料層(107)の表面を密封するように塗布形成された、上記封止材料層(110)と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。 - 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)が低温CVDで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)がSiOx 、SiNx 、SiOx Ny 、TiOx 、AlOx のいずれかで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、保護層(106)の膜厚が1〜10000Åの間に制御されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、高分子のパッシベーション材料層(107)が、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー、ソルゲル或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成された高分子層とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、高分子のパッシベーション材料層(107)が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(102)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(107)の高分子層の膜厚が、リブの高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、少なくとも一層のパッシベーション材料層(107)の材料が、誘電材料或いは金属材料とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、封止材料が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂のいずれかとされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成されると共に複数のリブ(603)を具えた透明基板(601)を提供する工程と、
有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の表面に無機材料の保護層(606)を形成する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を形成する工程とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層を高分子層とし、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように各パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を直接形成するか、或いは該保護層(606)の上に形成する工程と、
封止材料層(610)を塗布して全体の該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を被覆封止する工程と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。 - 請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、保護層(606)が低温CVDで形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。
- 請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。
- 請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。
- 請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブ(603)の高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。
- 有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)と複数のリブ(603)を具えた透明基板(601)と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層が高分子層とされ、且つ該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)が有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように直接形成されるか、或いは保護層(606)の上に形成された、上記少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)と、
封止材料層(610)とされ、全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を密封するよう塗布形成された、上記封止材料層(610)と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。 - 請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、熱硬化性、UV硬化、無溶剤型オリゴマー、ソルゲル或いは有機/無機混成のいずれかの材料で形成された高分子層とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項18に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(601)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブの高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の材料が、誘電材料或いは金属材料とされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造において、封止材料が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂或いは熱硬化性樹脂、UV樹脂のいずれかとされたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ構造。
- 有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、
上面に複数の有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)が形成されると共にリブ(603)を具えた透明基板(601)を提供する工程と、
少なくとも一層のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を形成する工程とされ、該パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の少なくとも一層を高分子層とし、有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)とリブ(603)の間を補填させるように各パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)を直接形成するか、或いは保護層(606)の上に形成する工程と、
封止材料を塗布して全体のパッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の表面を被覆封止する工程と、
を具えたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。 - 請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層が、スプレーにマスクパターン(511)を結合した方式或いはスクリーン印刷方式で有機エレクトロルミネッセンス装置画素(602)の上に形成されたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。
- 請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、スプレー或いはスクリーン印刷のマスクパターン(511)の個数と透明基板(50)の上に形成される有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)の個数が同じで且つ位置が対応し、且つマスクパターン(511)寸法が有機エレクトロルミネッセンス装置領域(501)寸法より大きいことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。
- 請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法において、パッシベーション材料層(607)、(608)、(609)の高分子層の膜厚が、リブ(603)の高度以上とされ、並びに1〜1000μmの間に制御されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置のパッシベーションパッケージ方法。
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