TWI433372B - 有機發光二極體發光設備 - Google Patents

Description

有機發光二極體發光設備

所述的科技大致上關於發光設備，特別是關於使用有機發光二極體的有機發光二極體發光設備。

有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)包括電洞注入電極、有機發射層、電子注入電極。有機發光二極體藉由當有機發射層裡組合電子和電洞而產生的激子落於基態時所產生的能量而發出光。

有機發光二極體發光設備是使用有機發光二極體的發光設備，其係表面光源。由於表面光源固有的優點，有機發光二極體發光設備已經廣泛用於多樣的目的。

一般而言，當有機發光二極體發光設備發出一種顏色的光時，可以控制經由單一線路所供應至有機發光二極體的整個電流。另一方面，當有機發光二極體發光設備應該發出多樣顏色的光以及控制每種顏色成分的明亮度時，此設備應該使用多個線路來供應不同的功率至每種顏色的胞格。

然而，當有機發光二極體發光設備使用多個線路時，其結構因空間限制而變得複雜，並且更容易發生電壓降(IR衰減)。

此外，當有機發光二極體到達其操作壽命終點或是在不良功能狀態時，電流量會增加。此過程造成的結果是經由正向的回饋機制，有機發光二極體來到近似短路的狀態。結果，當有機發光二極體的某一區域是在短路狀態時，大部分可用的電流便集中於該一區域。據此，其他區域得不到足夠的電流，並且不良的影像品質便影響了有機發光二極體。

上面揭示於此【先前技術】一節的資訊只是要增進了解所述科技的背景，因此它可能包含並不構成本國此技藝中之一般技術者所已知的先前技術的資訊。

某一方面是有機發光二極體發光設備。此設備包括：基板主體，其包括發光區域和襯墊區域；多個電極線，其形成於基板主體上；至少一有機發射層，其形成於發光區域中的多個電極線上；共同電極，其形成於有機發射層上；以及襯墊絕緣層，其覆蓋多個電極線；其中襯墊絕緣層具有多個接觸孔，其暴露出襯墊區域中的多個電極線之每一者的部分。此設備也包括可撓性印刷電路板(flexible printed circuit board，FPCB)，其包括經由多個接觸孔而電連接於多個電極線的多個連接線。

70‧‧‧有機發光二極體

101‧‧‧有機發光二極體發光設備

111‧‧‧基板主體

210‧‧‧密封元件

250‧‧‧襯墊絕緣層

251‧‧‧接觸孔

252‧‧‧接觸孔

253‧‧‧接觸孔

350‧‧‧密封劑

450‧‧‧異向性導電膜

451‧‧‧導電球

455‧‧‧黏著層

600‧‧‧可撓性印刷電路板

610‧‧‧連接線

611‧‧‧連接單元

613‧‧‧保險絲單元

615‧‧‧線單元

620‧‧‧連接線

621‧‧‧連接單元

623‧‧‧保險絲單元

625‧‧‧線單元

630‧‧‧連接線

631‧‧‧連接單元

633‧‧‧保險絲單元

635‧‧‧線單元

650‧‧‧基板

710‧‧‧電極線

711‧‧‧第一組電極

712‧‧‧第二組電極

713‧‧‧第三組電極

720‧‧‧有機發射層

721‧‧‧連接單元

723‧‧‧保險絲單元

725‧‧‧線單元

730‧‧‧共同電極

821‧‧‧連接單元

823‧‧‧保險絲單元

825‧‧‧線單元

921‧‧‧連接單元

923‧‧‧保險絲單元

925‧‧‧線單元

d1‧‧‧線寬

EA‧‧‧發光區域

PA‧‧‧襯墊區域

圖1是根據範例性具體態樣之有機發光二極體發光設備的部分佈局圖；圖2是用於圖1有機發光二極體(OLED)顯示器之可撓性印刷電路板的部分佈局圖； 圖3是沿著圖1之線III-III的截面圖；圖4是顯示圖2之連接線的放大佈局圖；圖5到7是根據多樣的具體態樣之連接線的放大佈局圖；以及圖8是顯示根據範例性具體態樣的實驗性範例之保險絲單元線寬對溫度變化的圖形。

於底下的詳細描述，單純以示範說明的方式而僅顯示和敘述特定的範例性具體態樣。就如熟於此技藝者會理解的，所述的具體態樣可以各式各樣的方式加以修改，而不偏離本發明的精神和範圍。

據此，圖式和發明說明本質上是要視為示範性的而非限制性的。全篇說明書中相同的參考數字一般是指相同的元件。

此外，圖式所示之每個元件的尺寸和厚度乃為了更好理解和容易描述而顯示，不過本發明並不限於此。

於圖式，層、膜、板、區域…等的厚度為了明確而有所誇大。將會了解的是當例如層、膜、區域或基板的元件是指在另一元件「上」時，其可以直接在另一元件上，或者也可以存在著中介性元件。

下面將參考圖1到3來描述範例性具體態樣的多樣方面。

如圖1到3所示，根據範例性具體態樣的有機發光二極體發光設備101包括基板主體111、多個電極線710、有機發射層720、共同電極730、襯墊絕緣層250、可撓性印刷電路板(FPCB)600。在此， 多個電極線710、有機發射層720、共同電極730是有機發光二極體(OLED)70的一部分。此外，有機發光二極體發光設備101進一步包括密封元件210。

基板主體111是由玻璃、石英、陶瓷、塑膠…等做的絕緣基板所形成。然而，本發明並不限於此，並且基板主體111可以由熟於此技藝者已知的多樣材料所形成。再者，基板主體111乃分成發光區域(light emitting area，EA)和襯墊區域(pad area，PA)。

多個電極線710在基板主體111上形成為條狀圖案。多個電極線710同時形成於基板主體111上的發光區域(EA)和襯墊區域(PA)。換言之，多個電極線710乃形成於基板主體111上而從發光區域(EA)延伸至襯墊區域(PA)。

此外，多個電極線710可以分成多組電極711、712、713。於圖1，多個電極線710分成三組電極，其包括第一組電極711、第二組電極712、第三組電極713。然而，其他的具體態樣並不限於此。

多個電極線710是由金屬材料或透明的導電材料所形成。舉例而言，金屬材料可以包括鋰(Li)、鈣(Ca)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)、鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)、金(Au)…等。此外，透明的導電材料可以包括氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In₂O₃)…等。

來自有機發光二極體發光設備101的發光方向乃視多個電極線710的材料而定。此外，於某些具體態樣，多個電極線710是由透明的導電材料所形成，則有機發光二極體發光設備101可以進一步 包括由金屬材料所形成的輔助電極(未顯示)。輔助電極(未顯示)補充了電極線710的導電性，這是因為透明的導電材料可能會有比較大的電極線710片電阻。

再者，多個電極線710的厚度為大約100奈米到200奈米，並且經由沉積過程而形成。

此外，於範例性具體態樣，多個電極線710是電洞注入電極。換言之，多個電極線710是有機發光二極體70的陽極。

有機發射層720形成於基板主體111之發光區域(EA)的多個電極線710上。有機發射層720可以發出單一顏色或多樣顏色的光。當有機發射層720發出多樣顏色的光時，形成於多個電極線710上的有機發射層720便由每組電極711、712、713而發出不同顏色的光。於某些具體態樣，有機發射層720具有分開不同的層以用於各種顏色。換言之，形成於電極線710上的有機發射層720發出不同顏色的光。舉例而言，形成於第一組電極711上的有機發射層720發出基於紅色的光，形成於第二組電極712上的有機發射層720發出基於綠色的光，而形成於第三組電極713上的有機發射層720發出基於藍色的光。然而，具體態樣並不限於此。舉例而言，如果多個電極線720乃分成二組電極，則有機發射層720可以發出基於藍綠色的光和基於橙色的光。除此之外，有機發射層720還可以發出多樣顏色的光。

如上所述，根據範例性具體態樣的有機發光二極體發光設備101可以根據分組的多個電極線710和有機發射層720而發出多樣顏色的光，並且可以控制每個光成分的明亮度。

此外，有機發射層720是由低分子量的有機材料或高分子量的有機材料所做成。有機發射層720可以具有多層的結構，其包括發射層、電洞注入層(hole-injection layer，HIL)、電洞傳輸層(hole-transporting layer，HTL)、電子傳輸層(electron-transporting layer，ETL)、電子注入層(electron-injection layer，EIL)當中至少一者。當有機發射層720包括這幾層時，電洞注入層(HIL)乃配置於做為陽極的電極線710上，而電洞傳輸層(HTL)、發射層、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)則依序堆疊於電洞注入層上。

共同電極730形成於有機發射層720上。共同電極730是電子注入電極。也就是說，共同電極730是有機發光二極體70的陰極。

此外，共同電極730是由金屬材料或透明的導電材料所形成。電極線710和共同電極730當中至少一者應該由透明的導電材料所形成。

如圖3所示，密封元件210覆蓋基板主體111的發光區域(EA)以保護有機發射層720。

密封元件210可以由玻璃、石英、陶瓷、塑膠…等做的絕緣基板所形成，或是由不鏽鋼…等做的金屬基板所形成。密封元件210是以密封劑350而密封於基板主體111。

再者，密封元件210可以由至少一有機層或無機層所形成，或者可以由包括至少一無機層和至少一有機層的密封薄膜所形成。

襯墊絕緣層250覆蓋基板主體111之襯墊區域上的多個電極線710。襯墊絕緣層250具有多個接觸孔251、252、253，每個接觸孔暴 露出多個電極線710當中一者的部分。

暴露屬於同一組電極711、712、713之電極線710的接觸孔251、252、253乃形成為與發光區域(EA)有相同的距離。此外，暴露屬於不同組電極711、712、713之電極線710的接觸孔251、252、253乃形成為與發光區域(EA)有不同的距離。

詳言之，接觸孔包括第一接觸孔251、第二接觸孔252、第三接觸孔253。第一接觸孔251暴露屬於第一組電極711的電極線710。第二接觸孔252暴露屬於第二組電極712的電極線710。第三接觸孔253暴露屬於第三組電極713的電極線710。第一接觸孔251、第二接觸孔252、第三接觸孔253形成於不同位置，亦即與發光區域(EA)有不同的距離。

此外，襯墊絕緣層250可以由熟於此技藝者已知的多樣絕緣層所形成，例如氮化矽、氧化矽…等。

如圖2所示，可撓性印刷電路板600包括基板650和形成於基板650上的多個連接線610、620、630。雖然未顯示，但是可撓性印刷電路板600可以進一步包括安裝於基板650上的多樣元件和其他線路。

多個連接線610、620、630經由多個接觸孔251、252、253而電連接於多個電極線710。多個連接線610、620、630形成於相交於多個電極線710的方向。連接線610、620、630分別經由接觸孔251、252、253而分別連接於電極組711、712、713的電極線。詳言之，多個連接線包括第一連接線610、第二連接線620、第三連接線630。第一連接線610經由第一接觸孔251而連接於屬於第一組 電極711的電極線710。第二連接線620經由第二接觸孔252而連接於屬於第二組電極712的電極線710。第三連接線630經由第三接觸孔253而連接於屬於第三組電極713的電極線730。

此外，多個連接線610、620、630是由例如銅(Cu)、鋁(Al)…等金屬層所形成。多個連接線610、620、630比多個電極線710還厚。因此，多個連接線610、620、630具有相對極低的比電阻。舉例而言，多個連接線610、620、630的厚度範圍可以為大約0.5微米到大約50微米。如上所述，連接線610、620、630的厚度最好為大約0.5微米，其於某些具體態樣中提供夠低的電阻。然而，於某些具體態樣，連接線610、620、630的厚度可以大於大約50微米。然而，於某些具體態樣，較大的厚度並非必要。

於某些具體態樣，多個連接線610、620、630可以經由鍍覆過程而以比較簡單的方式來形成。

如上所述，電流經由形成於可撓性印刷電路板600上並且具有優異電特性的多個連接線610、620、630而供應至有機發光二極體70。結果，可以避免不良的表現特性，例如多餘的電壓降(IR衰減)。

多個連接線610、620、630分別包括：線單元615、625、635；與線單元615、625、635隔開的連接單元611、621、631；以及連接線單元615、625、635和連接單元611、621、631的保險絲單元613、623、633。連接單元611、621、631經由多個接觸孔251、252、253而電連接於多個電極線710。

圖4是顯示第二連接線620的放大佈局圖。如圖4所示，保險絲單 元623具有線寬d1，其範圍為大約50微米到大約100微米。為了使有機發光二極體70發出光，流經保險絲單元623的電流舉例而言為大約200毫安培。當流到有機發光二極體70的電流量過大時，保險絲單元623便藉由斷連而中斷電流。當有機發光二極體70正常操作時，如果有過大的電流在流動，則設定保險絲單元623的線寬d1成為斷連。

如上所述，由於連接線610、620、630具有保險絲單元613、623、633，則如果缺陷發生於有機發光二極體70的某部分，則連接於對應的有機發光二極體70的電極線710之連接線610、620、630的保險絲單元613、623、633便斷連，藉此避免缺陷散佈於所有的有機發光二極體70。

於圖2和4，連接單元621形成為多邊形，例如四邊形。然而，具體態樣並不限於此。因此，如圖5所示，連接單元721可以形成為圓形或橢圓形。於圖5，參考數字723和725是指保險絲單元和線單元。再者，如圖6所示，保險絲單元823可以形成為平行於線單元825的長度方向。於圖6，參考數字821是指連接單元。

同時，如圖7所示，可以有二個或更多個保險絲單元923連接於一個連接單元921。於圖7，參考數字925是指線單元。

如上所述，根據多樣的具體態樣，圖5到7分別顯示連接單元721、821、921和保險絲單元723、823、923。

此外，有機發光二極體發光設備101可以使用異向性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)450來把可撓性印刷電路板600的連接線有效連接於有機發光二極體70的電極線710。異向 性導電膜450包括黏著層455和混合於黏著層的導電球451。異向性導電膜450的導電球451扮演著把電極線電連接至連接線的角色。

然而，具體態樣並不限於此，並且可以省略異向性導電膜。電極線710與連接線610、620、630可以採用熟於此技藝者已知的多樣方法來連接。

根據範例性具體態樣的有機發光二極體發光設備可以抑制電壓降，同時又有效發出多樣顏色的光或者控制每種成分的明亮度。

此外，有機發光二極體發光設備101可以避免短路所造成的缺陷散佈開來。

下面將參考圖8來描述根據某些具體態樣的實驗性範例。圖8是顯示範例性具體態樣之保險絲單元線寬對溫度變化的圖形。於實驗性範例，包括保險絲單元的連接線是由鋁所形成，並且厚度為大約10微米。

如圖8所示，當保險絲單元的線寬大於大約100微米時，溫度的變化很小，如此則難以燒斷保險絲以形成開路。另一方面，當保險絲單元的線寬小於大約50微米時，太容易發生斷連。因此，可以體會保險絲單元的最佳線寬範圍為大約50微米到大約100微米。

雖然已經相關於目前視為實際的範例性具體態樣而敘述了具體態樣的多樣方面，但是要了解本發明並不限於揭示的具體態樣，反而想要涵蓋各式各樣的修改和等效的安排。

70‧‧‧有機發光二極體

101‧‧‧有機發光二極體發光設備

111‧‧‧基板主體

251~253‧‧‧接觸孔

710‧‧‧電極線

711‧‧‧第一組電極

712‧‧‧第二組電極

713‧‧‧第三組電極

730‧‧‧共同電極

EA‧‧‧發光區域

PA‧‧‧襯墊區域

Claims (18)

1. 一種有機發光二極體發光設備，其包括：基板主體，其包括發光區域和襯墊區域；多個電極線，其形成於該基板主體上；至少一有機發射層，其形成於該發光區域中的多個電極線上；共同電極，其形成於該有機發射層上；襯墊絕緣層，其覆蓋該等多個電極線，其中該襯墊絕緣層具有多個接觸孔，它們暴露出該襯墊區域中的多個電極線之每一者的部分；以及可撓性印刷電路板(flexible printed circuit board，FPCB)，其包括經由該等多個接觸孔而電連接於該等多個電極線的多個連接線；其中該等多個連接線的每一者包括：線單元、與該線單元隔開的連接單元、連接該線單元與該連接單元的保險絲單元。
2. 如申請專利範圍第1項的有機發光二極體發光設備，其中該等多個電極線分成多組電極線。
3. 如申請專利範圍第2項的有機發光二極體發光設備，其中暴露屬於同一組之該等電極線的接觸孔是與該發光區域有相同的距離來形成。
4. 如申請專利範圍第2項的有機發光二極體發光設備，其中暴露屬於不同組之該等電極線的接觸孔是與該發光區域有不同的距離來形成。
5. 如申請專利範圍第2項的有機發光二極體發光設備，其中該有機發射層發出至少一種顏色的光。
6. 如申請專利範圍第5項的有機發光二極體發光設備，其中形成於屬於不同組之該等電極線上的該有機發射層發出不同顏色的光。
7. 如申請專利範圍第6項的有機發光二極體發光設備，其中該有機發射層發出基於紅色的、基於綠色的、基於藍色的光。
8. 如申請專利範圍第6項的有機發光二極體發光設備，其中該有機發射層發出基於藍綠色的光和基於橙色的光。
9. 如申請專利範圍第2項的有機發光二極體發光設備，其中該等多個連接線形成於相交於該等多個電極線的方向。
10. 如申請專利範圍第9項的有機發光二極體發光設備，其中該等多個連接線當中一個連接線連接屬於該等多組電極線當中一組的電極線。
11. 如申請專利範圍第9項的有機發光二極體發光設備，其中該等多個連接線是由金屬膜所形成，並且其厚度範圍為0.5微米到50微米。
12. 如申請專利範圍第11項的有機發光二極體發光設備，其中該等多個電極線是經由沉積過程而形成，並且該等多個連接線是經由鍍覆過程而形成。
13. 如申請專利範圍第1項的有機發光二極體發光設備，其進一步包括：密封元件，其覆蓋該基板主體上的該發光區域。
14. 如申請專利範圍第1項的有機發光二極體發光設備，其中該連接單元經由該等多個接觸孔當中一者而電連接於該等多個電極線當中一者。
15. 如申請專利範圍第14項的有機發光二極體發光設備，其中該保險絲單元具有的線寬範圍為50微米到100微米。
16. 如申請專利範圍第14項的有機發光二極體發光設備，其中二個或更多個保險絲單元連接於一個連接單元。
17. 如申請專利範圍第14項的有機發光二極體發光設備，其中該連接單元形成為多邊形。
18. 如申請專利範圍第14項的有機發光二極體發光設備，其中該連接單元形成為圓形或橢圓形。