TWI426815B - 電致發光顯示裝置及其製備方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於電致發光顯示裝置，且特別是有關於封裝此種電致發光顯示裝置的方法。
電致發光顯示裝置特別是有機電致發光顯示裝置的研發與應用近來備受矚目。相較於現有液晶顯示裝置，有機電致發光顯示裝置具有能見角大、對比高、應答速度快、操作溫度廣等優勢。
在電致發光顯示裝置的製造過程中，元件封裝是很重要的環節。特別是有機電致發光顯示裝置，由於其中所使用的有機發光材料和/或電極材料很容易受到水氣、氧氣的影響而降解或氧化，因此對於封裝氣密性的要求比起其他電致發光顯示裝置更為嚴格。
傳統上，在製備有機電致發光顯示裝置時會使用樹脂(如紫外線硬化型樹脂)作成密封結構的材料。然而，樹脂材料的水氧阻隔性較不理想，因此水氣會滲入封裝元件內部。
另一種習知的封裝方法使用了玻璃漿料(glass frit)來形成密封結構。雖然玻璃漿料的水氧阻隔性優於樹脂材料，但其接著強度則不如樹脂材料；因而利用玻璃漿料進行封裝會降低封裝元件通過可靠度測試(如，摔落測試)的機率。
因此，相關領域亟需提出有效率且對電致發光顯示裝置完整保護的封裝方法。
發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。
本發明之一態樣係有關於一種電致發光顯示裝置，此種電致發光顯示裝置具備合宜的水氧阻隔性與接著強度。
依據本發明一實施例，上述電致發光顯示裝置，包含第一基板、第二基板、發光元件陣列、密封件與支撐結構。上述第二基板與第一基板相對設置：而發光元件陣列設置於第一基板與第二基板之間。密封件亦設置於第一基板與第二基板之間，且第一基板、第二基板與密封件共同定義出一封閉空間，以將發光元件陣列密閉於其中。支撐結構同樣設置於第一基板與第二基板之間並和第一基板與第二基板相連接，然而支撐結構並未形成封閉空間，且密封件與支撐結構係由相同的玻璃漿料所製成。
本發明的另一態樣係有關於一種製備電致發光顯示裝置之方法，此製備方法中所採用的封裝技術相較於先前技術較為簡單，且利用此方法製成的電致發光顯示裝置具備合宜的水氧阻隔性與接著強度。
依據本發明一實施例，上述方法包含以下步驟。將玻璃漿料塗佈於第一基板之一表面上，以於此表面上形成一密封件圖樣與一支撐結構圖樣，其中上述密封件圖樣形成一封閉空間，而上述支撐結構圖樣並未形成另一封閉空間。將第一基板之上述表面與第二基板相對設置，並使得一發光元件陣列位於上述第一基板與第二基板之間且位於該封閉空間中。將一光束照射於上述密封件圖樣與支撐結構圖樣，以使得玻璃漿料至少部分熔化進而和上述第一基板與第二基板相接合。
在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。
為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。
實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。
電致發光顯示裝置通常包含由複數個發光元件所組成的發光元件陣列。一般而言，可根據元件配置與驅動方式，將電致發光顯示裝置區分成主動元件陣列(active matrix)顯示裝置與被動元件陣列(passive matrix)顯示裝置。
主動元件陣列型或被動元件陣列型的顯示裝置之間有一些共通的結構特徵。以有機電致發光顯示裝置為例，主動元件陣列有機電致發光顯示裝置(又稱為AMOLED，意指active matrix organic light-emitting display)與被動元件陣列有機電致發光顯示裝置(又稱為PMOLED，意指passive matrix organic light-emitting display)之間共同的的結構特徵包括下基板(或稱陣列基板)、設置於下基板上的發光元件陣列與上基板(或稱封裝蓋板)。
上述位於發光元件陣列可界定出顯示裝置的有效顯示區域。發光陣列中的每一發光元件分別由陰極、陽極以及夾設於其間的發光層所組成。發光層可以是單層或多層，且至少包含一種發光材料。除了發光層之外，亦可在陰極與陽極間設置其他材料層，如電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層和/或電子注入層。
在有效顯示區域的周邊通常設有一密封結構，此一密封結構和上、下基板共同界定出一封閉空間，以提供適當的防護給位於其中的發光元件陣列。以使用壽命約1萬小時的有機電致發光顯示裝置為例，其密封結構的水蒸氣穿透率(water vapor transmission rate,WVTR)較佳應小於10-6
g/m2
，且氧氣穿透率(oxygen transmission rate,OTR)較佳應小於10-3
cc/m2
。
在先前技術中，以玻璃漿料作為密封結構時，顯示裝置很容易產生牛頓環的現象。牛頓環是指顯示裝置的發光面出現環形的圖樣。當顯示裝置的上基板為玻璃基板時，若是支撐材料的強度不足，會使得整個玻璃基材表面的應力不均而造成上基板略微下凹，當發光元件發出的光線經過此一玻璃基板時，就會呈現出牛頓環的圖樣。
有鑑於此，本發明提出一種製備電致發光顯示裝置之方法。
根據本發明的原理與精神，在陣列基板與封裝蓋板之間除了密封結構之外，另外形成了至少一支撐結構，此種設計可以減少封裝蓋板表面應力不均的問題，因而可以避免牛頓環的產生。
此外，上述密封結構與支承結構都是利用玻璃漿料所形成；如此一來，不但可以得到具有理想水氧阻隔性的顯示裝置，還能提升顯示裝置的接著力。再者，此方法係採用單一種玻璃漿料來製備上述兩種結構，步驟較為簡單，可以減少製備成本與時間。
此處將參照第1A-1D圖的製程示意圖來說明根據本發明一具體實施例的製備電致發光顯示裝置的方法。
請同時參照第1A與1B圖。首先，提供封裝蓋板100以及陣列基板130。如第1A圖所示，陣列基板130上已形成了一發光元件陣列(圖中未繪示)，且此發光元件陣列界定出一有效顯示區域105。
此處所述的陣列基板130可以是任何適當的基板，如軟式(可撓式)或硬式基板、透明或不透光基板。舉例來說，基板的材料包括但不限於熱塑性或熱固性材料、玻璃和/或金屬薄層。
此外，此處所述的發光元件陣列可以是主動元件陣列或被動元件陣列。發光元件可以是任何適當的發光元件，包括但不限於有機發光顯示元件。
上述適合作為陣列基板130的材料亦可作為封裝蓋板100的材料，且陣列基板130的材料與封裝蓋板100的材料可為相同或不同。
接著，將玻璃漿料塗佈於封裝蓋板100的上表面，以於此表面上形成密封件圖樣110與支撐結構圖樣120，如第1B圖所示。密封件圖樣110形成一封閉空間115，並且對應著以及圍繞著第1A圖所示的有效顯示區域105；而支撐結構圖樣120並未形成另一個圍繞住有效顯示區域105的封閉空間。
於一較佳實施例中，密封件圖樣110與支撐結構圖樣120係同時形成於封裝蓋板100的上表面。
根據本發明的原理與精神，可利用任何適當的方法將玻璃漿料塗佈於封裝蓋板100的上表面。作為例示而非限制，可採用網版印刷製程來進行上述塗佈步驟。
具體來說，可先形成具有特定圖樣的遮罩(此圖樣係和上述密封件圖樣110與支撐結構圖樣120相對應)，其後在利用此遮罩進行網版印刷，以於封裝蓋板100的上表面上形成密封件圖樣110與支撐結構圖樣120。所用的遮罩可以是單層遮罩，也可是多層遮罩。
此處並未限定玻璃漿料的具體組成，只要此一漿料經熔化再形成固體之後，能夠提供理想的接著力與水、氧穿透率。然而，本發明提出利用同一種玻璃漿料來形成密封件圖樣110與支撐結構圖樣120，此一方法可大幅降低製程複雜度。
當可注意到，第1B圖所示的支撐結構圖樣120包含兩個支撐件圖樣120a，且此二支撐件圖樣120a位於封閉空間115之中且介於密封件圖樣110與對應之有效顯示區域105之間；然而，本發明不限於此。
舉例來說，支撐結構圖樣亦可位於封閉空間115之外，或者是支撐結構圖樣亦可包含單一個支撐件圖樣或三個以上的支撐件圖樣，關於支撐結構圖樣的其他例示性配置方式，請見後述。再者，支撐件圖樣亦不限於長條狀，可包含其他適當之形狀。
其後，將陣列基板130與封裝蓋板100的上表面相對設置，以使得發光元件陣列(未繪示)夾設於陣列基板130與封裝蓋板100之間，如第1C圖所示。
接著，利用一光束照射密封件圖樣110與支撐結構圖樣120(如第1D圖所示)，以使得其中的玻璃漿料至少部分熔化進而將封裝蓋板100與陣列基板130相接合。
雖然第1D圖中繪示了使用雷射光束(如紅外線雷射)來進行此一步驟，但亦可使用其他光束(如紅外線)來實踐本實施例。
此外，光束可以從封裝蓋板100或陣列基板130的方向甚或同時從上述兩個方向照射到密封件圖樣110與支撐結構圖樣120。在實作中，可以視需求來調整光束的波長、直徑和/或功率。
當光束停止照射後，經熔化的玻璃漿料會逐漸由熔化融態轉變固態；此時上述的密封件圖樣110與支撐結構圖樣120會分別形成密封件110’與支撐結構120’。如此一來，即可得到第1E圖所示的電致發光顯示裝置150，其中，密封件110’可提供適當的氣密封性，以使電致發光顯示裝置150的水、氧穿透率符合需求；而構成支撐結構120’的二支撐件120a’可以提供額外的支撐力，以減低發生牛頓環的機會，此外支撐結構120’亦可進一步接著封裝蓋板100與陣列基板130，進而提升電致發光顯示裝置150的可靠度。
雖然第1A至1E圖繪示了單一個電致發光顯示裝置的製備流程，但上述方法亦同樣適用於量產的製程中。
一般來說，在量產時，會在一基板上形成多個發光元件陣列；此時可利用上述方法將其製備成多個顯示裝置單元，之後再進行裁切與其他後續步驟，即可得到多個電致發光顯示裝置150。
此外，雖然第1A至1E圖所提出的製程是將玻璃漿料塗佈於封裝蓋板100的上表面上，本發明不限於此。在替代性的實施例中，可將玻璃漿料塗佈於陣列基板130的一表面上以於此表面上形成密封件圖樣110與支撐結構圖樣120。
其後，將陣列基板130的此一表面與封裝蓋板100的上表面相對設置，而發光元件陣列(未繪示)夾設於陣列基板130與封裝蓋板100之間，且發光元件陣列所界定出的有效顯示區域105位於密封件圖樣110所形成的封閉空間115之內。之後，進行上述光束照射步驟，以得到第1E圖所示的電致發光顯示裝置150。
利用上述方法來製備電致發光顯示裝置時，可以視情形改變支撐件的數目以及配置的位置，以提供適當的支撐力與接著力。舉例來說，在利用網版印刷製程來塗佈玻璃漿料時，可以改變遮罩的圖形，以便於基板上形成不同的支撐結構圖樣。基於說明的目的，下文參照第2A至2H圖的概要圖式，分別說明根據本發明不同具體實施例之電致發光顯示裝置。
在第2A至第2H圖中，電致發光顯示裝置250包含第一基板(如，封裝蓋板)200、第二基板(如，陣列基板230)、發光元件陣列(圖中未繪示)、密封件210與支撐結構220。發光元件陣列界定出顯示裝置的有效顯示區域205。密封件210和第一基板200、第二基板230共同定義出封閉空間215，以將發光元件陣列密閉於其中(如第2A圖中所示，密封件環繞著有效顯示區域205)。
第2A至第2H圖中所示的電致發光顯示裝置250結構上大致和第1E圖所示的電致發光顯示裝置150相同，較大的差異在於其中支撐結構220的設計。由於可利用相似的方法與材料來製備電致發光顯示裝置250和電致發光顯示裝置150；為求簡潔，下文不再贅述各元件製造方法與材料，而僅描述其間的主要差異。應注意，在描述以下實施例時，將密封件210與封閉空間215相接觸的一側稱為密封件210的內側，而將另一側稱為外側。
在第2A圖中，電致發光顯示裝置250的支撐結構220僅具有單一支撐件。此一支撐結構220位於密封件210的一側邊，且位於封閉空間215之外(即，位於密封件210的外側)。
第2B圖所示的電致發光顯示裝置250的支撐結構220包含了八個支撐件220b。此八個支撐件220b皆位於密封件210的外側，且分別設置於鄰近密封件210的角落(轉角)處。
在第2C圖中，電致發光顯示裝置250的支撐結構220包含了四個支撐件220c。這四個支撐件220c分別設置於密封件210的兩個側邊的內、外兩側。更具體來說，有兩個支撐件220c位於封閉空間215之中，且另兩個支撐件220c位於封閉空間215之外。
第2D圖所示的電致發光顯示裝置250的支撐結構220同樣包含了四個支撐件220d。這四個支撐件220d分別設置於密封件210的四個側邊的外側，亦即這四個支撐件220d都位在封閉空間215之外。
在2E圖中，電致發光顯示裝置250的支撐結構220包含了兩個支撐件220e。上述二支撐件220e分別設置於密封件210的兩個側邊的外側，且支撐件220e的延伸方向與相鄰之密封件的一側邊具有一夾角(亦即，兩者不相平行)。
在上述第2A-2E圖所示的電致發光顯示裝置250中，其支撐結構220(或支撐件220b、220c、220d或220e)並未和密封件210相連接；以下第2F-2H圖則繪示了支撐結構220(或支撐件220f、220g或220h)和密封件210連接的實施例。
在第2F圖中，電致發光顯示裝置250的支撐結構220包含了四個支撐件220f。這四個支撐件220f分別設置於密封件220f的四個角落的外側，並向密封件210外側延伸。
第2G圖所示的電致發光顯示裝置250的支撐結構220包含了兩個支撐件220g。這兩個支撐件220g分別設置於密封件210的兩個角落處，並在密封件210的外側與之相切。
在第2H圖中，電致發光顯示裝置250的支撐結構220包含了六個支撐件220h。這六個支撐件220h分別設置於密封件210的側邊上，其中每一支撐件220h的一部份位於封閉空間215之中，且另一部分位於封閉空間215之外。
當支撐結構(或支撐件)並未和密封件相連接時，支撐結構與密封件之間具有一間隙。一般而言，上述間隙在約0μm至約500μm之間。
第1E圖與第2A-2H圖中所示的各種支撐件的配置方式，可以互相組合與替換。舉例來說，可以改變各圖式中所示的支撐件的數目或其位置，且此類變形皆屬於本發明的一部份。
雖然上文實施方式中揭露了本發明的具體實施例，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本發明之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。
100、200．．．封裝蓋板
130、230．．．陣列基板
105、205．．．有效顯示區域
110．．．密封件圖樣
110’、210．．．密封件
115、215．．．封閉空間
120．．．支撐結構圖樣
120a．．．支撐件圖樣
120’、220．．．支撐結構
120a’、220b、220c、220d、220f、220g、220h．．．支撐件
150、250．．．電致發光顯示裝置
為讓本發明的上述與其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1A至第1E圖為製程示意圖，其闡明了根據本發明一具體實施例之方法來製備電致發光顯示裝置的製程步驟；以及
第2A至2H圖為概要圖式，分別繪示根據本發明不同具體實施例之電致發光顯示裝置。
100．．．封裝蓋板
105．．．有效顯示區域
110’．．．密封件
115．．．封閉空間
120’．．．支撐結構
120a’．．．支撐件
130．．．陣列基板
150．．．電致發光顯示裝置
Claims (11)
- 一種電致發光顯示裝置，包含：一第一基板；一第二基板，係與該第一基板相對設置；一發光元件陣列，係設置於該第一基板與該第二基板之間；一密封件，設置於該第一基板與該第二基板之間，其中該第一基板、該第二基板與該密封件共同定義出一封閉空間，以將該發光元件陣列密閉於其中；以及一支撐結構，係設置於該第一基板與該第二基板之間並和該第一基板與該第二基板相連接，其中該支撐結構並未形成另一封閉空間，且該密封件與該支撐結構係由相同的一玻璃漿料所製成，該支撐結構連接於該密封件，該支撐結構之一部份位於該封閉空間之中且另一部分位於該封閉空間之外。
- 如申請專利範圍第1項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構係位於該密封件之至少一角落。
- 如申請專利範圍第1項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構係位於該密封件之至少一側邊。
- 一種電致發光顯示裝置，包含： 一第一基板；一第二基板，係與該第一基板相對設置；一發光元件陣列，係設置於該第一基板與該第二基板之間；一密封件，設置於該第一基板與該第二基板之間，其中該第一基板、該第二基板與該密封件共同定義出一封閉空間，以將該發光元件陣列密閉於其中；以及一支撐結構，係設置於該第一基板與該第二基板之間並和該第一基板與該第二基板相連接，其中該支撐結構並未形成另一封閉空間，且該密封件與該支撐結構係由相同的一玻璃漿料所製成，該支撐結構包含複數個支撐件，該些支撐件其中一支撐件位於該封閉空間之中而另一支撐件位於該封閉空間之外。
- 如申請專利範圍第4項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構與該密封件之間具有一間隙。
- 如申請專利範圍第4項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構係位於該密封件之至少一角落。
- 如申請專利範圍第4項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構係位於該密封件之至少一側邊。
- 一種電致發光顯示裝置，包含：一第一基板；一第二基板，係與該第一基板相對設置；一發光元件陣列，係設置於該第一基板與該第二基板之間；一密封件，設置於該第一基板與該第二基板之間，其中該第一基板、該第二基板與該密封件共同定義出一封閉空間，以將該發光元件陣列密閉於其中；以及一支撐結構，係設置於該第一基板與該第二基板之間並和該第一基板與該第二基板相連接，其中該支撐結構並未形成另一封閉空間，且該密封件與該支撐結構係由相同的一玻璃漿料所製成，其中該支撐結構之一延伸方向與相鄰之該密封件的一側邊具有一夾角。
- 如申請專利範圍第8項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構與該密封件之間具有一間隙。
- 如申請專利範圍第8項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構係位於該密封件之至少一角落。
- 如申請專利範圍第8項所述之電致發光顯示裝置，其中該支撐結構係位於該密封件之至少一側邊。
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