TW201338150A - 有機電致發光裝置 - Google Patents

Abstract

一種有機電致發光裝置，包括基板、有機發光元件層、圖案化結構層以及封裝薄膜。基板具有發光區以及非發光區。有機發光元件層位於基板上並位於發光區中。圖案化結構層位於基板上並位於非發光區中。封裝薄膜位於基板上且覆蓋有機發光元件層以及圖案化結構層。位於圖案化結構層上之封裝薄膜之表面為高低起伏表面，且位於有機發光元件層上之封裝薄膜之表面為平坦表面。

Description

有機電致發光裝置

本發明是有關於一種發光裝置，且特別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(Emissive)之顯示器。由於有機電致發光裝置具有廣視角、高應答速度(約為液晶的百倍以上)、重量輕、可隨硬體設備小型化及薄型化、高發光效率、高演色性(Color rendering index)以及面光源等特性。因此，有機電致發光裝置具有極大的發展潛力，可望成為下一世代的新穎平面顯示器。

一般而言，有機電致發光裝置包括發光區以及非發光區。發光區中會設置有機發光元件層。若是外界的水氣以及氧氣進入有機電致發光裝置中，水氣以及氧氣會與有機發光元件層發生電化學反應，損壞有機發光元件層內部的電極與有機發光材料，造成發光區產生暗點並影響有機電致發光裝置的效能。為了達到阻隔水氧的效果，一般會使用蓋板貼合至承載有機發光元件層的基板上。然而，貼上蓋板後，會使得整個有機電致發光裝置的厚度增加，而且使用蓋板的技術無法應用在可撓式有機電致發光裝置中。

承上所述，也可以使用阻水氧薄膜來覆蓋有機發光元件層以達到阻隔水氣以及氧氣的效果。一般而言，現有封裝薄膜技術是由無機/有機薄膜多層堆疊的方式構成，其中無機材料的阻水性較佳，有機材料具有填平缺陷以及彈性較佳的優點，因此使用封裝薄膜可以增加有機電致發光裝置封裝後的信賴性。目前無機/有機薄膜多採用真空鍍膜的製程。鍍膜製程會使位於非發光區的薄膜邊緣有陰影效應(Shadow Effect)與圖案化覆蓋性差等問題，導致鍍膜邊緣的阻水氧性不佳，因此水氣以及氧氣易從非發光區的鍍膜邊緣滲入元件中造成有機電致發光裝置的損壞。

本發明提供一種有機電致發光裝置，其可延長水氣以及氧氣進入有機發光元件層的路徑以提高阻水氧性。

本發明提出一種有機電致發光裝置，包括基板、有機發光元件層、圖案化結構層以及封裝薄膜。基板具有發光區以及非發光區。有機發光元件層位於基板上並位於發光區中。圖案化結構層位於基板上並位於非發光區中。封裝薄膜位於基板上且覆蓋有機發光元件層以及圖案化結構層。位於圖案化結構層上之封裝薄膜之表面為高低起伏表面。位於有機發光元件層上之封裝薄膜之表面為平坦表面。

本發明再提出一種有機電致發光裝置，包括基板、有機發光元件層、第一無機層、聚集增益層、有機層以及第二無機層。基板具有發光區以及非發光區。有機發光元件層位於基板上並位於發光區中。第一無機層覆蓋有機發光元件層且覆蓋位於非發光區的基板。聚集增益層(aggregated enhanced layer)覆蓋位於非發光區中的第一無機層。有機層覆蓋第一無機層以及聚集增益層。第二無機層覆蓋有機層。位於聚集增益層上之有機層以及第二無機層之表面為高低起伏表面，且位於有機發光元件層上之有機層以及第二無機層之表面為平坦表面。

基於上述，本發明之有機電致發光裝置於非發光區中設置圖案化結構層，而使位於圖案化結構層上之封裝薄膜具有高低起伏之表面。另外，本發明有機電致發光裝置於非發光區中設置聚集增益層，而使位於聚集增益層上之有機層以及第二無機層具有高低起伏之表面。當水氣以及進入非發光區中的封裝薄膜或有機層時，上述高低起伏之結構可以延長水氣以及氧氣進入有機發光元件層的路徑，以進一步提升本發明之有機電致發光裝置的阻水氧性。

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是根據本發明第一實施例之有機電致發光裝置的上視示意圖。圖2是沿圖1中剖線I-I’的剖面示意圖。須說明的是，為清楚繪示有機電致發光裝置100a的結構，圖1僅繪示基板10以及有機發光元件層20，而省略繪示其他構件。

請同時參照圖1以及圖2，有機電致發光裝置100a包括基板10、有機發光元件層20、圖案化結構層30以及封裝薄膜40。基板10具有發光區12以及非發光區14，其中非發光區14圍繞發光區12。

有機發光元件層20位於基板10上並位於發光區12中。一般來說，有機發光元件層20可包括第一電極、第二電極以及位於第一電極以及第二電極之間的有機發光材料。有機發光材料可包括紅色有機發光材料、綠色有機發光材料以及藍色有機發光材料或是混合各頻譜的光產生的不同顏色發光材料。使用不同顏色發光材料可使有機發光元件層20發出不同的色光。此外，有機發光元件層20可更包括電子輸入層、電洞輸入層、電子傳輸層以及電洞傳輸層等等。

圖案化結構層30位於基板10上並位於非發光區14中。圖案化結構層30包括多個突起結構32。突起結構32圍繞有機發光元件層20設置。圖案化結構層30的厚度為0.5～5微米。圖案化結構層30包括阻水阻氧材料，其可以減少水氣以及氧氣進入有機發光元件層20中。

封裝薄膜40位於基板上且覆蓋有機發光元件層20以及圖案化結構層30。詳細而言，由於圖案化結構層30包括多個突起結構32，因此當封裝薄膜40覆蓋在圖案化結構層30之上時，封裝薄膜10之表面會隨著突起結構32的設置而具有高低起伏之表面。另外，由於有機發光元件層20的表面為平坦表面，因此位於有機發光元件層20上之40封裝薄膜之表面為沿著有機發光元件層20鍍製的平坦表面。

承上所述，封裝薄膜40包括至少一疊層，此疊層包括第一無機層42、第二無機層46以及有機層44。有機層44位於第一無機層42以及第二無機層46之間。第一無機層42以及第二無機層46分別包括金屬氧化物、金屬氮化物、氧化矽或是氮化矽，且其厚度分別介於300埃與1微米之間。第一無機層42以及第二無機層46為具有阻水阻氧特性的材料。有機層44包括壓克力、聚對二甲苯(parylene)。有機層44的厚度介於0.5微米與2微米之間。有機層44為具有可撓性的材料。

在本實施例中，圖案化結構層30具有最外側之側表面30S，且第一無機層42、有機層44以及第二無機層46依序覆蓋圖案化結構層30之最外側之側表面30S。詳細而言，第一無機層42的鍍膜邊界大於圖案化結構層30的邊界，有機層44的鍍膜邊界大於第一無機層42的鍍膜邊界，第二無機層46的鍍膜邊界大於有機層44的鍍膜邊界，例如，各膜層的鍍膜邊界均接觸基板10。

在此說明的是，上述疊層是以第一無機層42、有機層44、第二無機層46的順序依序覆蓋在圖案化結構層30，因此上述疊層會因為圖案化結構層30中的突起結構32具有高低起伏之結構。根據本實施例，第一無機層42、有機層44以及第二無機層46可採用真空鍍膜製程來製作。

本發明不限定封裝薄膜40中疊層的數量以及疊層中無機層以及有機層的數量。舉例而言，在其他未繪示的實施例中，疊層也可以由多層無機層以及多層有機層依序堆疊而成。

承上所述，當水氣和氧氣由封裝薄膜40的鍍膜邊緣進入位於圖案化結構層30之上的有機層44時，由於第一無機層42、有機層44以及第二無機層44具有高低起伏之結構，其可延長水氣和氧氣進入有機發光元件層之路徑，因此可以提升有機電致發光裝置100a的阻水性與阻氧性。

第二實施例

圖3是根據本發明第二實施例之有機電致發光元件的剖面示意圖。請參照圖3，本實施例與上述圖2之實施例相似，因此相同的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。有機電致發光裝置100b包括基板10、有機發光元件層20、圖案化結構層30以及封裝薄膜40。基板10具有發光區12以及非發光區14，其中非發光區14圍繞發光區12。

有機發光元件層20位於基板10上並位於發光區12中。圖案化結構層30位於基板10上並位於非發光區14中。封裝薄膜40位於基板10上且覆蓋有機發光元件層20以及圖案化結構層30。位於圖案化結構層30上之封裝薄膜40之表面為高低起伏表面。位於有機發光元件層20上之封裝薄膜40之表面為沿著有機發光元件層20鍍製的平坦表面。

本實施例有機電致發光裝置100b與第一實施例之有機電致發光裝置100a的結構大致相同，以下針對其不同之處作進一步的說明。根據本實施例，圖案化結構層30具有最外側之側表面30S，第一無機層42覆蓋圖案化結構層30之最外側之側表面30S，有機層44覆蓋圖案化結構層30之最外側之側表面30S但未覆蓋第一無機層42之鍍膜邊界，且第二無機層46覆蓋有機層44之鍍膜邊界，亦即無機層之鍍膜邊界必須大於有機層的鍍膜邊界。

承上所述，根據本實施例，第一無機層42、有機層44以及第二無機層46可採用真空鍍膜製程來製作。第一無機層42的鍍膜邊界大於圖案化結構層30的邊界，有機層44的鍍膜邊界小於第一無機層42的鍍膜邊界，第二無機層46的鍍膜邊界等於第一無機層42的鍍膜邊界。

與第一實施例類似地，上述疊層是以第一無機層42、有機層44、第二無機層46的順序依序覆蓋在圖案化結構層30之上，因此上述疊層會因為圖案化結構層30中的突起結構32具有高低起伏之結構。

承上所述，當水氣和氧氣進入位於圖案化結構層30之上的有機層44時，由於第一無機層42、有機層44以及第二無機層44具有高低起伏之結構，其可延長水氣和氧氣進入有機發光元件層之路徑，因此可以提升有機電致發光裝置100b的阻水性與阻氧性。

第三實施例

圖4是根據本發明第三實施例之有機電致發光元件的剖面示意圖。請參照圖4，有機電致發光裝置100c包括基板10、有機發光元件層20、第一無機層42、聚集增益層50、有機層44以及第二無機層46。基板10具有發光區12以及非發光區14，其中非發光區14圍繞發光區12。

有機發光元件層20位於基板10上並位於發光區12中。一般來說，有機發光元件層20可包括第一電極、第二電極以及位於第一電極以及第二電極之間的有機發光材料。有機發光材料可包括紅色有機發光材料、綠色有機發光材料以及藍色有機發光材料或是混合各頻譜的光產生的不同顏色發光材料。使用不同顏色發光材料可使有機發光元件層20發出不同的色光。此外，有機發光元件層20可更包括電子輸入層、電洞輸入層、電子傳輸層以及電洞傳輸層等等。

第一無機層42覆蓋有機發光元件層20且覆蓋位於非發光區14的基板10。第一無機層42包括金屬氧化物、金屬氮化物、氧化矽或是氮化矽，且其厚度分別介於300埃與1微米之間。第一無機層42為具有阻水阻氧特性的材料。

聚集增益層50覆蓋位於非發光區14中的第一無機層42。聚集增益層50包括鈦、鎂或是鋁。

有機層44覆蓋第一無機層42以及聚集增益層50。有機層44包括壓克力、聚對二甲苯。有機層44的厚度介於0.5微米與2微米之間。有機層44為具有可撓性的材料。

根據本實施例，有機層44與聚集增益層50之間的材料親和力以及有機層44與第一無機層42之間的材料親和力不同，當鍍製有機層44時，因為聚集增益層50不易潤濕(wetting)，因此鍍製於增集增益層50之上的有機層44的表面會產生霧化而在非發光區14中形成高低起伏之表面。另外，位於第一無機層42之上的有機層44的表面不會產生霧化，而在發光區12中形成平坦表面。

承上所述，根據本實施例，當鍍製第二無機層46時，由於第二無機層46覆蓋有機層44，因此第二無機層46會沿著有機層44的表面成長。據此，位於非發光區中的第二無機層46的表面為高低起伏之表面，位於發光區中的第二無機層46的表面為平坦表面。第二無機層46包括金屬氧化物、金屬氮化物、氧化矽或是氮化矽。第二無機層的厚度分別介於300埃與1微米之間。第二無機層46為具有阻水阻氧特性的材料。

根據本實施例，第一無機層42、有機層44以及第二無機層46可採用真空鍍膜製程來製作。第一無機層42具有最外側之側表面42S，有機層44及第二無機層46依序覆蓋第一無機層42之最外側之側表面42S。詳細而言，有機層44的鍍膜邊界大於第一無機層42的鍍膜邊界，第二無機層46的鍍膜邊界大於有機層44的鍍膜邊界。

承上所述，當水氣和氧氣進入位於聚集增益層50之上的有機層44時，由於有機層44以及第二無機層44具有高低起伏之結構，其可延長水氣和氧氣進入有機發光元件層之路徑，因此可以提升有機電致發光裝置100c的阻水性與阻氧性。

第四實施例

圖5是根據本發明第四實施例之有機電致發光元件的剖面示意圖。請參照圖5，本實施例與上述圖4之實施例相似，因此相同的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。有機電致發光裝置100d包括基板10、有機發光元件層20、第一無機層42、聚集增益層50、有機層44以及第二無機層46。基板10具有發光區12以及非發光區14，其中非發光區14圍繞發光區12。

有機發光元件層20位於基板10上並位於發光區12中。第一無機層42覆蓋有機發光元件層20且覆蓋位於非發光區14的基板10。聚集增益層50覆蓋位於非發光區14中的第一無機層42。有機層44覆蓋第一無機層42以及聚集增益層50。第二無機層46覆蓋有機層44。位於聚集增益層50上之有機層44以及第二無機層46的表面為高低起伏表面，位於有機發光元件層20上之有機層44以及第二無機層46之表面為平坦表面。

本實施例有機電致發光裝置100d與第三實施例之有機電致發光裝置100c的結構大致相同，以下針對其不同之處作進一步的說明。根據本實施例，第一無機層42、有機層44以及第二無機層46可採用真空鍍膜製程來製作。在本實施例中，第一無機層42具有最外側之側表面42S，有機層44未覆蓋第一無機層42之最外側之側表面42S，且第二無機層46覆蓋第一無機層42之該最外側之側表面42S。詳細而言，有機層44的鍍膜邊界等於第一無機層42的鍍膜邊界，第二無機層46的鍍膜邊界大於有機層44的鍍膜邊界並覆蓋第一無機層42之最外側之側表面42S。

承上所述，當水氣和氧氣進入位於聚集增益層50之上的有機層44時，由於有機層44以及第二無機層46具有高低起伏之結構，其可延長水氣和氧氣進入有機發光元件層之路徑，因此可以提升有機電致發光裝置100d的阻水性與阻氧性。

綜上所述，本發明之有機電致發光裝置於非發光區中設置具有突起結構的圖案化結構層，而使位於非發光區之封裝薄膜具有高低起伏之表面。另外，本發明有機電致發光裝置於非發光區中的第一無機層上設置聚集增益層，而使位於聚集增益層上之有機層產生霧化的表面，並使第二無機層具有高低起伏之表面。當水氣進入非發光區中的封裝薄膜或第二無機層時，上述高低起伏之結構可以延長水氣進入有機發光元件層的路徑，以進一步提升本發明之有機電致發光裝置的阻水性。

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．．．基板

12．．．發光區

14．．．非發光區

20．．．有機發光元件層

30．．．圖案化結構層

30S．．．圖案化結構層之最外側之側表面

32．．．突起結構

40．．．封裝薄膜

42．．．第一無機層

42S．．．第一無機層之最外側之側表面

44．．．有機層

46．．．第二無機層

50．．．聚集增益層

100a、100b、100c、100d．．．有機電致發光裝置

圖1是根據本發明第一實施例之有機電致發光裝置的上視示意圖。

圖2是沿圖1中剖線I-I’的剖面示意圖。

圖3是根據本發明第二實施例之有機電致發光元件的剖面示意圖。

圖4是根據本發明第三實施例之有機電致發光元件的剖面示意圖。

圖5是根據本發明第四實施例之有機電致發光元件的剖面示意圖。

10．．．基板

12．．．發光區

14．．．非發光區

20．．．有機發光元件層

30．．．圖案化結構層

30S．．．圖案化結構層之最外側之側表面

32．．．突起結構

40．．．封裝薄膜

42．．．第一無機層

44．．．有機層

46．．．第二無機層

100a．．．有機電致發光裝置

Claims (19)

1. 一種有機電致發光裝置，包括：一基板，其具有一發光區以及一非發光區；一有機發光元件層，位於該基板上並位於該發光區中；一圖案化結構層，位於該基板上並位於該非發光區中；以及一封裝薄膜，位於該基板上且覆蓋該有機發光元件層以及該圖案化結構層，其中位於該圖案化結構層上之該封裝薄膜之表面為一高低起伏表面，且位於該有機發光元件層上之該封裝薄膜之表面為一平坦表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，其中該圖案化結構層包括多個突起結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，其中該圖案化結構層的厚度為0.5～5微米。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，其中該圖案化結構層包括一阻水阻氧材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，其中該封裝薄膜包括至少一疊層，該疊層包括：一第一無機層以及一第二無機層；以及一有機層，位於該第一無機層以及該第二無機層之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之有機電致發光裝置，其中該圖案化結構層具有一最外側之側表面，該第一無機層、該有機層及該第二無機層依序覆蓋該圖案化結構層之該最外側之側表面。
7. 如申請專利範圍第5項所述之有機電致發光裝置，其中該圖案化結構層具有一最外側之側表面，該第一無機層覆蓋該圖案化結構層之該最外側之側表面，該有機層未覆蓋該第一無機層之鍍膜邊界，且該第二無機層覆蓋該有機層之鍍膜邊界。
8. 如申請專利範圍第5項所述之有機電致發光裝置，其中該第一無機層以及該第二無機層分別包括金屬氧化物、金屬氮化物、氧化矽或是氮化矽。
9. 如申請專利範圍第5項所述之有機電致發光裝置，其中該第一無機層以及該第二無機層的厚度分別介於300埃與1微米之間。
10. 如申請專利範圍第5項所述之有機電致發光裝置，其中該有機層包括壓克力、聚對二甲苯。
11. 如申請專利範圍第5項所述之有機電致發光裝置，其中該有機層的厚度介於0.5微米與2微米之間。
12. 一種有機電致發光裝置，包括：一基板，其具有一發光區以及一非發光區；一有機發光元件層，位於該基板上並位於該發光區中；一第一無機層，覆蓋該有機發光元件層且覆蓋位於該非發光區的該基板；一聚集增益層，覆蓋位於該非發光區中的該第一無機層；一有機層，覆蓋該第一無機層以及該聚集增益層；以及一第二無機層，覆蓋該有機層，其中位於該聚集增益層上之該有機層以及該第二無機層之表面為高低起伏表面，且位於該有機發光元件層上之該有機層以及該第二無機層之表面為平坦表面。
13. 如申請專利範圍第12項所述之有機電致發光裝置，其中該聚集增益層包括鈦、鎂或是鋁。
14. 如申請專利範圍第12項所述之有機電致發光裝置，其中該第一無機層具有一最外側之側表面，該有機層及該第二無機層依序覆蓋該第一無機層之該最外側之側表面。
15. 如申請專利範圍第12項所述之有機電致發光裝置，其中該第一無機層具有一最外側之側表面，該有機層未覆蓋該第一無機層之鍍膜邊界，且該第二無機層覆蓋該第一無機層之鍍膜邊界。
16. 如申請專利範圍第12項所述之有機電致發光裝置，其中該第一無機層以及該第二無機層分別包括金屬氧化物、金屬氮化物、氧化矽或是氮化矽。
17. 如申請專利範圍第12項所述之有機電致發光裝置，其中該第一無機層以及該第二無機層的厚度分別介於300埃與1微米之間。
18. 如申請專利範圍第12項所述之有機電致發光裝置，其中該有機層包括壓克力、聚對二甲苯。
19. 如申請專利範圍第12項所述之有機電致發光裝置，其中該有機層的厚度介於0.5微米與2微米之間。