TW201328408A - 有機電致發光裝置 - Google Patents

Abstract

一種有機電致發光裝置。此裝置包括基板、有機電致發光元件層、第一填充膠材、第二填充膠材以及蓋板。有機電致發光元件層位於基板上，其中有機電致發光元件層具有多個畫素單元區。第一填充膠材塗佈在有機電致發光元件層之畫素單元區內，以局部地覆蓋有機電致發光元件層。第二填充膠材覆蓋在第一填充膠材上。蓋板覆蓋在第二填充膠材上並與第二填充膠材接觸。

Description

有機電致發光裝置

本發明是有關於一種有機電致發光裝置。

有機電致發光裝置是一種自發光性之裝置，其具有廣視角、省電、程序簡易、低成本、操作溫度廣泛、高應答速度以及全彩化等等的優點，使其具有極大的潛力，因此可望成為下一代平面顯示器之主流。一般來說，有機電致發光裝置中包括多個畫素結構，此畫素結構包括多個主動元件(例如：薄膜電晶體)或被動元件(例如：電阻、電容或電感)、與主動元件電性連接的陽極、有機發光層以及陰極。

由於有機電致發光裝置內的有機發光材料容易受到外界氧氣以及水氣的影響而劣化，因此一般在基板上完成有機電致發光元件的製作之後，都會利用蓋板以及密封膠材(sealant)將有機電致發光元件密封起來，並且在基板與蓋板之間設置乾燥劑或是填充膠材(filler)，其中乾燥劑或是填充膠材大面積地覆蓋於有機電致發光元件之表面，以有效阻絕水氣以及氧氣侵入有機電致發光元件內，此技術一般稱為填充材技術(Dam and Fill Technology)。

對於使用填充膠材來阻絕水氣以及氧氣之有機電致發光裝置來說，其所面臨的問題是在於大面積覆蓋之填充膠材在進行固化程序，具有造成有機電致發光元件表面損傷的風險。換言之，由於填充膠材大面積地覆蓋於有機電致發光元件之表面，在後續進行固化填充膠材之程序時，填充膠材的聚合反應使其體積瞬間收縮，導致其與有機電致發光元件之接觸面的表面張力增加，因此易使固化的填充膠材龜裂而無法有效地阻絕水氣及氧氣，且對有機電致發光元件之表面造成損傷，影響裝置效能。

本發明提供一種有機電致發光裝置，其可以降低填充膠材固化後造成有機電致發光元件表面之損傷的風險。

本發明提出一種有機電致發光裝置，此裝置包括基板、有機電致發光元件層、第一填充膠材、第二填充膠材以及蓋板。有機電致發光元件層位於所述基板上，其中所述有機電致發光元件層具有多個畫素單元區。第一填充膠材塗佈在所述有機電致發光元件層之所述畫素單元區內，以局部地覆蓋所述有機電致發光元件層。第二填充膠材覆蓋在所述第一填充膠材上。蓋板覆蓋在所述第二填充膠材上並與所述第二填充膠材接觸。

基於上述，由於本發明將第一填充膠材塗佈在有機電致發光元件層之畫素單元區內，以局部地覆蓋有機電致發光元件層。在固化第一填充膠材後，才將第二填充膠材覆蓋在第一填充膠材上，以避免因大面積設置於基板與蓋板之間的填充膠材在固化後龜裂而損壞有機電致發光元件，以使完整密封有機電致發光元件。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

第一實施例

圖1為根據本發明一實施例之有機電致發光裝置的電路圖。圖2是根據本發明第一實施例之有機電致發光裝置的局部剖面示意圖。圖3是圖2之有機電致發光裝置中對應其中一畫素單元的局部剖面示意圖。

請參照圖1以及圖2，有機電致發光裝置10包括基板100、有機電致發光元件層160、第一填充膠材162、第二填充膠材164以及蓋板170。根據本實施例，有機電致發光裝置10更進一步包括密封膠材180。

基板100一般為透明基材，其包括玻璃、石英、有機聚合物或其他可適用的材料。若所述有機電致發光裝置10為向上發光型發光裝置，那麼基材100亦可採用不透光或反射材料(例如：導電材料、金屬、晶圓、陶瓷或其他可適用的材料)或其他可適用的材料。

有機電致發光元件層160位於基板100上，其中有機電致發光元件層160具有多個畫素單元區1001。根據本實施例，有機電致發光元件層160包括多條掃描線SL1～SL2、多條資料線DL1～DL3以及多條電源線PL1～PL3，且有機電致發光元件層160之每一畫素單元區1001中包括至少一主動元件T1、T2、電容器C以及與主動元件T2電性連接之有機發光元件OLED。以第一行第一列的畫素單元區1001為例，主動元件T1與掃描線SL1以及資料線DL1電性連接，主動元件T2與主動元件T1以及電源線PL1電性連接，電容器C與主動元件T1、T2電性連接，且有機發光元件OLED與電容器C以及主動元件T2電性連接。在本實施例中，每一畫素單元區1001是以兩個主動元件搭配一個電容器(2T1C)為例來說明，但並非用以限定本發明，本發明不限每一畫素單元區1001內的主動元件與電容器的個數。

第一填充膠材162塗佈在所述有機電致發光元件層160之畫素單元區1001內，以局部地覆蓋所述有機電致發光元件層160。第二填充膠材164覆蓋在所述第一填充膠材162上。為了清楚地說明本實施例之第一填充膠材162以及第二填充膠材164相對於有機電致發光元件層160的位置，圖3進一步繪示出圖2之有機電致發光裝置中對應其中一畫素單元區1001的局部剖面示意圖。

請同時參照圖1、圖2以及圖3，在本實施例中，有機電致發光元件層160包括畫素陣列層110、有機發光層120以及第二電極層130。在本實施例中，有機電致發光元件層160可進一步包括第一阻隔層140以及保護層150。

畫素陣列層110位於基板100上，且此畫素陣列層110對應每一畫素單元區1001具有至少一主動元件T1、T2、電容器C以及與所述主動元件T2電性連接的第一電極層102。主動元件T1、T2例如是薄膜電晶體，包括閘極G、通道層A、源極S以及汲極D。雖然本實施例之主動元件T1、T2是以底部閘極型薄膜電晶體為例，但本發明不以此為限。換言之，在其他的實施例中，主動元件T1、T2也可以是頂部閘極型薄膜電晶體。另外，畫素陣列層110還包括第一介電層I01、第二介電層I03以及平坦層F。第一介電層I01主要是作為主動元件T1、T2的閘極絕緣層，第二介電層I03主要是作為主動元件T1、T2的保護層，且平坦層F覆蓋第二介電層I03以使後續欲形成的第二電極層102能夠形成在平坦的表面上。

第一電極層102位於平坦層F上。第一電極層102又可稱為畫素電極，其材質可為透明導電材料或是不透明之導電材料。所述透明導電材料包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其他合適的氧化物或上述至少兩者之堆疊層。所述不透明導電材料包括金屬。

有機發光層120位於第一電極層102上。在一實施例中，有機發光層120可包括紅色有機發光圖案、綠色有機發光圖案、藍色有機發光圖案、其他顏色有機發光圖案或上述發光圖案之組合。此外，根據其他實施例，有機發光層120可更包括電子傳輸層、電子注入層、電洞傳輸層、電洞注入層或上述四種模層的組合(未繪示)。由於上述之有機發光層120的詳細結構為所屬技術領域具通常知識者所習知，因此不再贅述。

第二電極層130覆蓋有機發光層120。第二電極層130可為圖案化之電極層或是未圖案化之電極層，其材質可為透明導電材料或是不透明之導電材料。所述透明導電材料包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其他合適的氧化物或上述至少兩者之堆疊層。所述不透明導電材料包括金屬。上述之第一電極層102、第二電極層130以及有機發光層120即構成有機發光元件OLED。一般來說，第一電極層102以及第二電極層130其中之一是作為有機發光元件OLED的陽極且另一是作為有機發光元件OLED的陰極。值得一提的是，若上述第一電極層102與第二電極層130兩者皆採用透明導電材料，那麼所形成之有機電致發光裝置10為雙面發光裝置。若第一電極層102與第二電極層130其中一者採用透明材料，那麼所形成的有機電致發光裝置10可稱為底部發光型或是頂部發光型發光裝置。

在本發明一實施例中，有機電致發光元件層160可更包括保護層140。保護層140覆蓋第二電極層130，用以避免第二電極層130受到損壞或污染。保護層140的材質可包括無機介電材料(例如是氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或其它合適的無機介電材料)或有機介電材料。

在本發明一實施例中，有機電致發光元件層160更包括第一阻隔層150。第一阻隔層150位於畫素陣列層110上，且此第一阻隔層150具有多個第一開口C01，且每一第一開口C01暴露出每一畫素單元區1001中的第一電極層102。而每一畫素單元區1001之有機發光層120則是位於第一阻隔層150的第一開口C01內，且第二電極層130覆蓋有機發光層120及第一阻隔層150。一般來說，當有機發光層120是採用噴墨印刷的方式形成時，通常會在形成畫素陣列層110之後形成第一阻隔層150，以避免有機發光層120之墨水溢流到其他的畫素單元區1001內。

由於本實施例之畫素陣列層100上方形成有具有第一開口C01之第一阻隔層150，因此第一填充膠材162可填充於第一阻隔層150之第一開口C01內並覆蓋第二電極層130，如圖3所示。由於第一填充膠材162是填充於第一阻隔層150之第一開口C01，因此第一填充膠材162是局部地覆蓋有機電致發光元件層160。也就是說，第一填充膠材162主要與第一開口C01內之有機電致發光元件層160接觸。

第二填充膠材164覆蓋在第一填充膠材162上。在此，第二填充膠材164是全面地塗佈於第一填充膠材162上，因此第二填充膠材164除了覆蓋第一填充膠材162之外也覆蓋了部分的有機電致發光元件層160。

另外，上述之第一填充膠材162的黏度低於第二填充膠材164的黏度。舉例來說，第一填充膠材162可採用多烷基壓克力樹脂(acrylic resin)或是多烷基環氧樹脂(epoxy resin)膠材，且第二填充膠材164可採用現行用於有機電致發光裝置中的填充膠材。

承上所述，第一填充膠材162與第二填充膠材164之填充膠材性質具有差異，且第一填充膠材162為局部地覆蓋有機電致發光元件層160。因此，當在對第一填充膠材162進行固化程序後，所述有機電致發光元件層160僅受到與第一填充膠材162接觸之表面的張力作用。相較於習知直接大面積地覆蓋填充膠材於有機電致發光元件層上且進行固化之有機電致發光裝置，本發明之有機電致發光裝置10能降低有機發光元件層的損壞風險，且維持較佳地表面均勻度。

蓋板170覆蓋在第二填充膠材164上並與第二填充膠材164接觸。蓋板170之材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是不透光/反射材料(例如：導電材料、金屬、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料)、或是其它可適用的材料。值得一提的是，蓋板170與基板100可以是兩者皆為透明材料，或是其中之一為透明材料。

在本發明一實施例中，有機電致發光裝置10更包括密封膠材180。密封膠材180位於基板100與蓋板170之間，以將有機電致發光元件層160、第一填充膠材162以及第二填充膠材164密封於所述基板100與所述蓋板180之間。密封膠材180可以是玻璃膠(frit material)、紫外光膠、壓克力樹脂(acrylic resin)或環氧樹脂(epoxy resin)。

基於上述，本發明第一實施例之有機電致發光裝置10是將第一填充膠材162局部地覆蓋在有機電致發光元件層160之第一阻隔層150之第一開口C01內。在對第一填充膠材162進行固化後，才將第二填充膠材164覆蓋在第一填充膠材162上並使其固化。因此，本實施例之有機電致發光裝置中的有機電致發光元件層160相較於習知直接大面積地覆蓋填充膠材且進行固化的有機電致發光裝置來說，本實施例之有機電致發光裝置10能降低有機發光元件層160的損壞風險，且維持較佳地表面均勻度。

第二實施例

圖4是根據本發明第二實施例之一種有機電致發光裝置之其中一畫素單元區的局部剖面示意圖。特別說明的是，圖4繪示之有機電致發光裝置20與圖3繪示之有機電致發光裝置10具有相同的構件，因此相同的構件以相同的標號表示，且在本實施例中不再重複贅述。請參照圖4，本發明之第二實施例與上述第一實施例不相同之處在於有機電致發光元件層160除了第一阻隔層150之外，還包括第二阻隔層250。在此，第一阻隔層150位於畫素陣列層110上，且第一阻隔層150具有多個第一開口C01。每一第一開口C01暴露出其中一畫素單元區域1001之第一電極層102，且有機發光層120位於第一阻隔層150的第一開口C01內，且第二電極層130覆蓋有機發光層120及第一阻隔層150。

第二阻隔層250位於第二電極層130上方之保護層140上。所述第二阻隔層250具有多個第二開口C03，以暴露出保護層140，且每一第二開口C03對應一個畫素單元區1001設置。換言之，第二阻隔層250之第二開口C03是對應第一阻隔層150之第一開口C01設置。在此，第二阻隔層250之第二開口C03的尺寸可以大於、等於或是小於第一阻隔層150之第一開口C01的尺寸，本發明不特別加以限制。

特別是，第一填充膠材162填充於所述第二阻隔層250之第二開口內C03。詳細地說，第一填充膠材162是填充於第二阻隔層250之第二開口C03內以使第一填充膠材162局部地覆蓋有機電致發光元件層160。也就是說，第一填充膠材162主要與第二開口C03內之有機電致發光元件層160接觸。另外，第二填充膠材164覆蓋在第一填充膠材162上。類似地，本實施例之第一填充膠材162的黏度低於第二填充膠材164的黏度。舉例來說，第一填充膠材162為多烷基壓克力樹脂(acrylic resin)或是多烷基環氧樹脂(epoxy resin)膠材，且第二填充膠材164可採用現行用於有機電致發光裝置中的填充膠材。

基於上述，本發明第二實施例之有機電致發光裝置20是將第一填充膠材162局部地覆蓋在有機電致發光元件層160之第二阻隔層250之第二開口C03內。於第一填充膠材162固化後，才將第二填充膠材164覆蓋在第一填充膠材162上。因此本實施例之有機電致發光裝置20之有機電致發光元件層160相較於習知直接大面積地覆蓋填充膠材且進行固化的有機電致發光裝置來說，本實施例之有機電致發光裝置20能降低有機發光元件層的損壞風險，且維持較佳地表面均勻度。

綜上所述，本發明之有機電致發光裝置具有阻隔層，而第一填充膠材填充於阻隔層之開口內且接觸有機電致發光元件層。此外，第一填充膠材的黏度低於第二填充膠材的黏度。因此，在對第一填充膠材進行固化時，所述有機電致發光元件層僅受到與第一填充膠材接觸之表面的張力作用，相較於習知直接大面積地覆蓋填充膠材於有機電致發光元件層上且進行固化程序之有機電致發光裝置，本發明之有機電致發光裝置能降低有機發光元件層的損壞風險，避免填充膠材固化後龜裂而無法有效地阻絕水氣及氧氣及對有機電致發光元件之表面造成損傷，且能完整密封有機電致發光元件，維持裝置效能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、20．．．有機電致發光裝置

100．．．基板

102．．．第一電極層

110．．．畫素陣列層

120．．．有機發光層

130．．．第二電極層

140．．．保護層

150．．．第一阻隔層

160．．．有機電致發光元件層

162．．．第一填充材料

164．．．第二填充材料

170．．．蓋板

180．．．密封膠材

250．．．第二阻隔層

1001．．．畫素單元區

A．．．通道層

C．．．電容器

C01．．．第一開口

C03．．．第二開口

D．．．汲極

DL1～DL3．．．資料線

F．．．平坦層

G．．．閘極

I01．．．第一介電層

I03．．．第二介電層

OLED．．．有機發光元件

PL1～PL3．．．電源線

S．．．源極

SL1～SL2．．．掃描線

T1、T2．．．主動元件

圖1是依照本發明一實施例之有機電致發光裝置的電路圖。

圖2是依照本發明實施例之有機電致發光裝置的局部剖面示意圖。

圖3是圖2之有機電致發光裝置中其中一畫素單元區的局部剖面示意圖。

圖4是依照本發明第二實施例之有機電致發光裝置中其中一畫素單元區的局部剖面示意圖。

10．．．有機電致發光裝置

100．．．基板

102．．．第一電極層

110．．．畫素陣列層

120．．．有機發光層

130．．．第二電極層

140．．．保護層

150．．．第一阻隔層

160．．．有機電致發光元件層

162．．．第一填充材料

164．．．第二填充材料

170．．．蓋板

180．．．密封膠材

1001．．．畫素單元區

A．．．通道層

C01．．．第一開口

D．．．汲極

F．．．平坦層

G．．．閘極

I01．．．第一介電層

I03．．．第二介電層

S．．．源極

T2．．．主動元件

Claims (12)

1. 一種有機電致發光裝置，包括：一基板；一有機電致發光元件層，位於該基板上，其中該有機電致發光元件層具有多個畫素單元區；一第一填充膠材，塗佈在該有機電致發光元件層之該些畫素單元區內，以局部地覆蓋該有機電致發光元件層；一第二填充膠材，覆蓋在該第一填充膠材上；以及一蓋板，覆蓋在該第二填充膠材上並與該第二填充膠材接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，其中該第一填充膠材的黏度低於該第二填充膠材的黏度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之有機電致發光裝置，其中該第一填充膠材為多烷基壓克力樹脂(acrylic resin)或是多烷基環氧樹脂(epoxy resin)膠材。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，更包括一密封膠材，位於該基板與該蓋板之間，以該將有機電致發光元件層、該第一填充膠材以及該第二填充膠材密封於該基板與該蓋板之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之有機電致發光裝置，其中該密封膠材可為玻璃膠(frit materials)、紫外光膠、壓克力樹脂(acrylic resin)或環氧樹脂(epoxy resin)。
6. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，其中該有機電致發光元件層包括：一畫素陣列層，位於該基板上，該畫素陣列層對應每一畫素單元區具有至少一主動元件以及與該主動元件電性連接的一第一電極層；一有機發光層，位於該第一電極層上；以及一第二電極層，覆蓋該有機發光層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之有機電致發光裝置，更包括一保護層，覆蓋該第二電極層。
8. 如申請專利範圍第6項所述之有機電致發光裝置，其中該有機電致發光元件層更包括一第一阻隔層，位於該畫素陣列層上，該第一阻隔層具有多個第一開口，且每一第一開口暴露出其中一畫素單元區之該第一電極層，其中該有機發光層位於該第一阻隔層的該些第一開口內，且該第二電極層覆蓋該有機發光層及該第一阻隔層。
9. 如申請專利範圍第8項所述之有機電致發光裝置，其中該第一填充膠材填充於該第一阻隔層之該些第一開口內並覆蓋該第二電極層。
10. 如申請專利範圍第8項所述之有機電致發光裝置，更包括一第二阻隔層，位於該第二電極層上，該第二阻隔層具有多個第二開口，每一第二開口對應一個畫素單元區之一第一開口設置，其中該第一填充膠材填充於該第二阻隔層之該些第二開口內。
11. 如申請專利範圍第6項所述之有機電致發光裝置，更包括一阻隔層，位於該第二電極層上，該阻隔層具有多個開口，每一開口對應一個畫素單元區設置，其中該第一填充膠材填充於該阻隔層之該些開口內。
12. 如申請專利範圍第6項所述之有機電致發光裝置，其中該有機電致發光裝置可為雙面發光型、底部發光型(bottom emission type)或是頂部發光型(top emission type)。