TW401631B - Organic light emitting display and its packaging method - Google Patents

Description

401631 五、發明說明（l) 本發明係提供一有機電激發光顯示器及其封裝方法。 有機電激發光顯示器的研究從1 987年Kodak的

Tang(Appl. Phys. Lett.，51 ( 1 98 7)9 14)利用蒸鍍的方式 製成結構為IT0/Diamine/Alq3/Mg: Ag之元件（ΙΤ0為銦錫 氧化物（indium/ tin oxide)，Alq3 為 tris(8-hydroxyquinoline) aluminum)，因該元件具1 % 的外部量子效率及1000 cd/m2的高亮度（l〇 V)，故有機電 激發光元件之研究始有快速發展；三年後英國劍橋大學 Cavendish實驗室亦利用PPV為發光層，製得結構為 ITO/PPV/Ca之元件’其量子效率為〇.〇5 %(Nature， 347(1990) 539; U. S. Pat. 5,247, 190(1993); ’ 5,425,125(1995); 5,401,827(1995))。 有機電激發光元件最基本的結構為有機發光層被置於 一當作正極的透明電極和一當作負極的金屬電極之間所形 成的三層結構元件。此類元件當外加偏壓後，在電場的趨 動下電洞與電子分別從正、負極出發，越過各別的能障後 在發光層相遇而形成激子（exc i ton )，之後激子以輕射的 方式由激態衰退回基態而放出光來。 為了增進元件之特性，元件可藉由引入電洞傳遞層 (hole transport layer、簡稱HTL)或電子傳遞層 (electron transport layer、簡稱ETL)，改善其載子傳 遞特性來達到。如劍橋研究群（Appl. Phys. Lett.， 61(1992)27 9*3 )於該三層結構之二極體中加入—層 2-(4-biphenyl)5-(4-tert-butylphenyl)-1，3,4-oxadiaz

C:\ProgramFiles\Patent\0519-4014-E.ptd第 5 頁 4Q1631 五、發明說明（2) ole (PBD)作為電子傳遞層，而使其量子效率由〇.〇5%大幅 地提升至0.8 %。其餘如Heeger (Nature, 357 ( 1 992) 477 ； J. Appl. Phys. 77(1995) 694; J. Appl. Phys. 79 (1996) 934)及 Mullen (Syn.· Met., 67(1994)181) 等人均有類似的研究報導。 隨著亮度的提昇達到使用要求，元件操作之穩定性及 紅久性則疋工業化需要解決的課題。空氣中的氧氣及水氣 會引起元件電極金屬膜的劣化/剝離及有機發光膜的光化 學劣解反應。貫驗數據顯示，M g : A g金屬在相對溼度 50〜60%環境下3小時，其原光亮的金屬表面逐漸形成剝離 狀’元件也因此不會發光。而氧氣的存在則提供有機發光 體中游離基形成的路徑，除了會與有機發光層之碳_碳雙 鍵形成carbonyl基團，降低發光效率外，亦可使分子鏈斷 裂，造成元件哥命縮短（B.H.Cumpston K.F.Jerisen， Synth.Met. 73 ’195(1995))、 （R.D.Scurl〇ck ，B.ffang , P.R.Ogilb ^ J.R.Sheats > R.L.Clough > J. Am. Chein.

Soc. 117， 1 0 1 94 ( 1 9 95 )。由以上可知水氣及氧 防 可戶有效的延長元件的壽命。 ” 請參閱第la圖至第lc圖，目前一般封裝有機電激笋光 元件的方式係包括下列步驟：（i)如第la圖所示，提供x一 封裝玻璃ίο及一有機電激發光元件20 ; (ii)如第ib圖/所 示，利用印刷的方式，在封裝玻璃〇的四周印上封 1 2，以形成膠框1 4，請同時參閱第2圖，且在上述封^材二 料中加入間隙子13 (spacer) ; (iii)如第lc圖所示，、將封

I 一 五、發明說明（3) 裝玻璃10形成有膠框14之— ~ 20，然後加壓並且加埶， 直接面向有機電激發光元件 此種封裝方式為^維^裝材韻固化。 隙子在封裝材料内，此種封穿=的漂壳、平整，必須加間 ⑴間隙子的加入將明顯衣法所產生的缺點包括： (2) 只靠框膠的寬度來隔離次=衣材料的接著強度。 氣進入的路徑仍可能存在，封萝氣及氧氣，故氧氣及水 (3) 若封裝材料印刷時出膠'"可罪度不佳。 弱處（weak poi nt)，增加產品的=，便容易造成封裝脆 有鑑於此，為了降低氧氣及率。 響封裝的接著強度下，本發明之7乳進入的機率，又不影 電激發光顯示器及其封裝方法，发的即在於&供一種有機 勻塗佈於封裝基材上，與元件組;^特徵乃將一封裝材料均 透氣、極低吸水的特性，將空广D固，後’因封裝材料不 到延長元件壽命的目的。 瑕*及水氣完全隔絕於外，達 故本發明係提供一有效的 後，發現其對水氣及氧氣的隔離X法，元件經封裝完成 提高元件的壽命，同時因使用深之2的效果’可有效 的對比，除此之外，因封裝材緊^ 裝材亦可提高元件 電極週圍鈍化（Passivation)的、兀件上，提供元件 亦有所幫助。 的政果，對元件的亮度提昇 為了進一步說明本發明之方法 加址n 附圖說明實施例如下，其中： 木構及特徵，茲配合 第1 a圖至第1 c圖係繪示說明習 乃白知的有機電激發光顯示 C:\ProgramFiles\Patent\0519-4014-E.ptd第 7 頁 401631 五、發明說明（4) 為封裝法的步驟之圖式 第2圖係繪示在習知封 裝材料的示意圖。 中於封裝破螭上形成封 一第3 a圖至第3 c圖係繪示根據太 不器封裝法的步驟之圖式。康本發明之有機電激發光顯 參考標號之說明 10封震基材；12、32封桊妯斬 =…有機電激發光元件；21H;;3間隙子…膠 光層；24金屬電極。 土反，221 TO層；23發 實施例說明 根據本發明之一實施你I，亡地^ 方法係包括下列步K i )請參閱2 f圖發光^示3器的封裝 裝基材10及—有機電激發光元件2〇 θ 提供-封 上的透明導電層22、發光ς L括形成於基板21 SQk π 赞尤增及金屬電極24 ; (i i)嗜夂胡 弟3b圖，利用印刷的方式，在封 凊多閱 封裝材料3 2 ; (i i i)枝夂間筮cj岡、土 、^個面上印上 封梦姑料π夕）明 > 閱第圖，將封裝基材10形成有 光21 直接面向有機電激發光元件2 〇形成有發 ^層23之-面對齊’然後加壓並且加熱，使封裝材料 上述印刷的方式可為各種習知的印刷方式，例如凸 印刷、平版印刷、凹版印刷、移印、轉印、滾筒印刷 轉塗佈印刷、或是網印等。 、 上述基材可為鈉系玻璃、硼系玻璃或是有機塑 材。 夕土

C:\Program F i1es\Patent\0 519-4014-E. ptd 第 8 頁 五、發明說明（5) 上述透明導電層係 射電洞的功能，其使 發光元件的正極，具有發 (WWun 〇xlde，=的材料包括銦錫氧化物 是摻雜態的導電高分子(共)二因=物“ndium OXlde)或 上述發光層可為有機笋/7刀）。 元件在外加電壓時可由❹^ ’所谓有機發光層乃指該 光，使用的材料如小分^層的兩面發出各種光色的 光高分子。 赏 ^料（dye或pigment)或螢 上述金屬電極係作爲蘇 — 〇 的功能，其材料可為A1:Yn%^的負極，具有發射電手 成的合金（alloy)。並在上述令g厘、Ca、或上列各金屬所形 可使用的材料MA1、T . /屬電極上加鍍一保護層， 物。 +如A1 士、Ag、Au等鈍性金屬或金屬氧化 上述封裝材料可為金：色或 效的封裝材料’如環氧樹色之具阻隔水氣及氧氣功 衣虱树月曰或矽糸封裝材料。 的步實際實施本發明之封裝方法的-個例子 m , * u. -- . . B '、、、色之封裝材料，其厚度約10 β kg/cm2的芦/、之對組（金屬膜朝向封裝基材），在0. 5 0. 成元件的全部封裝。 ，’、、小日”使其完全固化’即完 #顧:5 Ϊ 3C圖’利用上述封震方法完成之有機電激發 ..，、J為係包括、有機電激發光元件2〇 ;及一封裝玻璃 10 ’在上述封裝玻璃10與上述有機電激發光元件20間充滿

40i111 有 發明說明（6) 封裝材料3 2 '上述封裝材料32可為有色材料，以 果，且特別地若使用深色或黑色:到不同的顯示致 可以改善元件在顯示時影像的對比。、衣料進行封裝，則 ::上述’本發明之有機電激發光顯 、 :具有車父佳的信賴性，1完全隔絕氧 ：及：封袭方 括. 孔其優點包 (1) 利用網印、移印或是轉印 漂党、平整’其施工容易，故可有效提高產品之‘1條的 (2) 加熱固化後其封裝材保護元件全部面積，&率。 阻隔氧氣及水氣進入的路徑成連續且長’可有效斤形成 的壽命。 、長元件 (3) 因其封裝面為元件全部面積，其貼緊元件八立 發光面積，具有鈍化元件電極週圍的特性，減少元王邛的 流的發生，增加元件的發光效率。 几件漏電 (4) 因封裝#緊密貼住發光區域，若使用深色 材料，則可有效提高元件的對比。 、封數

Claims (1)

1. ^01631 六 ------ 申請專利範圍 驟 種有機電激發光顯示 态之封裝方法，包括下列步 件 0提供-封襄基材及一待封裝的有機電激發光元 Q i i)接基 , 裝材料； 上述封裝基材的整個面上均句塗佈一層封 &女B11將上述封裝基材形成有封奘从，， 向有機電激發光元杜你士女1,裝材料之一面直接面 並且加埶，# y有卷光層之—面對齊，麸後加壓 2.如、專;化後完成該元件之二裝 使用之封穿美二靶圍第1項所述之封裴方法，其中，所 对衣基材的主要特性為 ，、甲，所 包括平板破璃哎龙仙.* 透水性低的材料， 3如糞=透先/不透光材質之平板。 述步驟⑴專中第1項所述之封裝方法，其中，上 # t /Λ Λ Λ'"# ^ ^ ^ ^ 發光層 '電子,曰電5曰料於正广上，包括至少-層有機 再鍍上金屬當作負/π ’υ曰，3可增進電子/電洞發射層， 當作保護：乍…並鍵上-層抗氧化膜於負極“上 4·如專利申請範圍第j項所述之封裝 使用的封裝材料可為無色或各種顏色之呈且’，、中，所 功效的封裝材*，如環氧樹脂系、、石夕以且=及氧氣 添加劑於其中的封裝材料。 ’、于裝材枓或含各種 5.如專利申請範圍第丨項所述之 上述步驟Ui)中封裝材料之塗佈方/方去其中，在 、J為凸版印刷、平版 IH

   C:\PrOgramFiIes\Patent\0519-4014-E.ptd第 11 頁 六'申請專利範圍 刷/網=版印刷、移印、轉印、滚筒印刷、旋轉塗佈印 述有機請範圍第3項所述之封裝方法，其中，上 面發出^插=乃指70件在外加電壓時可由該層或該層的兩 子丨C色的★，使用的材料如具有螢光特性的小分 木7Pt*或问分子。 .如專利申請範圍第3項所述之封裝方法，其中，上 U兀件基材可為鈉系玻璃、硼系玻璃或有機塑膠基材。 •如專利申请範圍第3項所述之封裝方法，其中，上 ^正極為一透明導電層（其表面電阻值介於0.卜105 Ω/ ”有發射電洞的功能，其可使用的材料包括銦錫氧 化物（indium/tin oxide，ιτο)、銦氧化物（indium 0 x 1 d e )或是摻雜態的導電高分子（共軛高分子，全部高分 鍵均共輛或部份向分子鍵具共桃結構）。 、9.如專利申請範圍第3項所述之封裝方法，其中，上 $金屬電極係作為發光元件的負極，具有發射電子的功 能’其材料可為Al、In、Mg、Ca、或上列各金屬所形成的 合金（al l〇y)。 1 0 .如專利申請範圍第3項所述之封裝方法，其中，上 述凡件電極保護層可為A丨、I n、Ag、Au等鈍性金屬或金屬 氡化物。 11 · 一種有機電激發光顯示器，包括一有機電激發光 几件’及一封裝基材，並在上述封裝基材與上述有機電激 發光元件間:充滿封裝材料。

   C:\Program Files\Patent\〇519-4014-E.ptd第 12 頁 T 〇月 号列m圍 器，1J’中如專利申請範圍第11項所述之有機電激發光顯示 的材料，自叔ί封裝基材之主要特性為透氣性、透水性低 i3.如衷刹t板破璃或其他透光/不透光材質之平板。 器，Α中，1申請範圍第11項所述之有機電激發光顯示 接著塗佈卜一ί有機電激發光元件係在基材上含一正極， 發光層、電子二或數層材料於正極上，包括至少-層有機 再鍍上金屬者作“网傳遞層，或可增進電子/電洞發射層， 當作保護層Γ負 亚鍍上一層抗氧化膜於負極金屬上 器，盆中★，專^申睛範®第13項所述之有機電激發光顯示 該層:切声的ί 發光層’乃指元件在外加電壓時可由 螢光特性的小分子染料或高分子。使用的材枓為具有 器，中如專广：請範圍第13項所述有機電激發光顯示 塑膠基材。、〔70件基材可為鈉系玻璃、硼系玻璃或有機 ]_』·如專利申請範圍第13項所述有機電激發光顯示 益，、中，上述正極的材料為一透明導電呙彳+ ^^0.1-105 的材料包括銦錫氧化物（indium/tin 〇xide ^ 了使用 化物(indium oxide)或是摻雜態的導電高分子(丘軛古因土 子，全部高分子鏈均共輛或部份高分子鍵呈共扼、^ 时Π•如專.利申請範圍第13項所述有機電激發光顯構 益’其中’上逃金屬電極係作為發光元件的負極，具有發 申請專利範圍 Ca、或上列各金 ::::的功能’其材料可為A!、ln、Mg 屬所形成的合金（al 1〇y)。 器，第13項^有機電激發光顯示 性金屬或氧ϋ牛電極保護層可為M〜、Ag、AuM 1』.如專利申請範圍第丨丨項所述有機 ^其中，所使用的封裝#料可為機m、'頁不 隔水氣及氧氣功效的封裝材料。次各種顏色之具阻 20.如專利申請範圍第19項 器，其中，所使用的封裝材料為環氣H電激發光顯示 料或含各種添加劑的封裝材料。 、月曰糸、矽系封裝材

   C:\ProgramFiles\Patent\0519-4014-E.ptd第 14 頁