TWI514564B - 顯示面板及其製作方法 - Google Patents

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TWI514564B
TWI514564B TW102145457A TW102145457A TWI514564B TW I514564 B TWI514564 B TW I514564B TW 102145457 A TW102145457 A TW 102145457A TW 102145457 A TW102145457 A TW 102145457A TW I514564 B TWI514564 B TW I514564B
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Description

顯示面板及其製作方法
本發明係關於一種顯示面板及其製作方法，尤指一種設置有蕭氏硬度(shore hardness)值實質上介於D20至D60之間而可保護發光顯示陣列之輔助層的顯示面板及其製作方法。
有機發光二極體(OLED)顯示面板由於對於水氣極為敏感，因此在製作過程中必須確保能有效阻隔水氣，以避免有機發光二極體元件與水氣接觸而受損。習知有機發光二極體顯示面板係於有機發光二極體元件上形成封裝薄膜(thin film encapsulation)，以阻隔水氧。然而，在製作封裝薄膜的過程中無法避免地會產生一定數量的微粒(particle)，而這些微粒在後續貼附光學膜的過程中會造成封裝薄膜破損，而使得封裝薄膜的阻水氣效果失效，嚴重地影響了有機發光二極體顯示面板的可靠度與壽命，而造成有機發光二極體顯示面板在發展上的一大限制。
本發明之目的之一在於提供一種具有高阻水氣效果的顯示面板及其製作方法。
為達上述目的，本發明提供一種顯示面板，包括一基板、一發光顯示陣列、一封裝膜層、一輔助層(auxiliary layer)、一光學膜以及一光學膠。發光顯示陣列設置於基板上。封裝膜層設置於基板上並包覆發光顯示陣列。輔助層設置於封裝膜層上，其中輔助層具有一平坦上表面，且輔助層之一蕭 氏硬度(shore hardness)值實質上介於D20至D60之間。光學膜設置於輔助層上。光學膠設置於輔助層之平坦上表面與光學膜之間，用以黏著輔助層與光學膜。
為達上述目的，本發明另提供一種製作顯示面板之方法，包括下列步驟。提供一基板。於基板上形成一發光顯示陣列。於基板上形成一封裝膜層，且封裝膜層包覆發光顯示陣列。於基板以及封裝膜層上形成一液態材料層，並對液態材料層進行一乾燥製程以形成一輔助層，其中輔助層具有一平坦上表面，且輔助層之一蕭氏硬度值實質上介於D20至D60之間。提供一光學膜，並於光學膜之一表面形成一光學膠。進行一貼附製程，利用光學膠將光學膜貼附於輔助層之平坦上表面上。
本發明之顯示面板的輔助層可有效減少水氣穿透率(WVTR)，因此可大幅提升顯示面板的可靠度與壽命。
10‧‧‧基板
101‧‧‧第一表面
102‧‧‧第二表面
12‧‧‧阻障層
14‧‧‧驅動陣列
16‧‧‧發光顯示陣列
18‧‧‧封裝膜層
20‧‧‧輔助層
201‧‧‧平坦上表面
22‧‧‧光學膜
24‧‧‧光學膠
30‧‧‧顯示面板
第1圖至第5圖繪示了本發明之一較佳實施例之製作顯示面板的方法示意圖。
第6圖為本發明之輔助層之水氣穿透率的實驗結果。
第7圖繪示了在60℃及相對溼度90%的環境下進行”Ca測試”後輔助層的厚度與鈣膜的面積比例的關係圖。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
請參考第1圖至第5圖。第1圖至第5圖繪示了本發明之較佳實施例之製作顯示面板的方法示意圖。本實施例之製作顯示面板的方法係以製作電激發光顯示面板例如有機發光二極體顯示面板為範例，但不以此為限。本實施例之製作顯示面板的方法亦可用以製作其它類型之電激發光顯示面板(例如高分子發光二極體顯示面板或無機發光二極體顯示面板)或其它類型之顯示面板。如第1圖所示，首先提供基板10，其中基板10具有第一表面(正面)101與第二表面(背面)102。基板10可為可撓式基板例如塑膠基板可其它具有可撓曲特性的基板，或硬式基板例如玻璃基板、石英基板、半導體基板或其它類型之硬式基板。此外，基板10可為透光基板或不透光基板。接著，可選擇性地於基板10之第二表面102形成至少一阻障(barrier)層12。阻障層12的作用在於提供基板10之第二表面102阻障作用，以避免水氣經由基板10之第二表面102滲入。阻障層12的材料可為無機材料、有機材料或有機/無機混成材料。在本實施例中，顯示面板係以主動矩陣式有機發光二極體(AMOLED)顯示面板為範例，因此可於基板10之第一表面101上形成驅動陣列14。驅動陣列14可包括複數個驅動元件(例如薄膜電晶體元件)、電容元件以及必要之導線例如閘極線、資料線以及電源線等。在變化實施例中，顯示面板亦可為被動矩陣式有機發光二極體(PMOLED)顯示面板，則驅動陣列14可包括電容元件以及必要之導線。依據顯示面板的類型不同，驅動陣列14可包括必要之驅動元件以及導線，此為該技術領域具通常知識者所熟悉，在此不再贅述。
如第2圖所示，接著於基板10上形成發光顯示陣列16。在本實施例中，發光顯示陣列16係形成於驅動陣列14上，且發光顯示陣列16可包括電激發光顯示陣列，例如有機發光二極體陣列，其可包括複數個呈陣列排列之電激發光元件。驅動陣列14係位於發光顯示陣列16之下方，且驅動陣列14係與發光顯示陣列16電性連接，用以驅動發光顯示陣列16。隨後，於 基板10之第一表面101上形成封裝膜層18，其中封裝膜層18包覆發光顯示陣列16。精確地說，封裝膜層18至少包覆發光顯示陣列16的上表面，並可進一步包覆發光顯示陣列16的側壁及/或驅動陣列14的側壁。封裝膜層18可為單層封裝膜層或包括複數層封裝薄膜，且各封裝薄膜之厚度實質上係小於1微米。另外，當封裝膜層18為單層封裝膜層時，則其材料可為無機材料、有機材料或有機/無機混成材料；當封裝膜層18包括複數層封裝薄膜時，則各封裝薄膜的材料可獨立選用無機材料、有機材料或有機/無機混成材料。舉例而言，作為封裝膜層18的有機材料可為例如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚亞醯胺(PI)等，而無機材料可為例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧化鋁等，但不以此為限。
如第3圖所示，接著於基板10以及封裝膜層18上形成液態材料層，並對液態材料層進行乾燥製程以形成輔助層20，其中輔助層20具有平坦上表面201。在本實施例中，輔助層20的厚度係大於1微米，例如輔助層20之厚度實質上係介於2微米至50微米之間，且較佳實質上介於2微米至30微米之間，但不以此為限。此外，輔助層20之蕭氏硬度(shore hardness)值實質上介於D20至D60之間，且輔助層20之彈性係數(Modulus of Elasticity)實質上介於10兆帕(MPa)至3000兆帕之間，但不以此為限。在本實施例中，輔助層20與封裝膜層18兩者具有不同的特性。舉例而言，輔助層20是使用液態製程所形成，並不是利用沉積或貼附等非液態方式所形成，而封裝膜層18則是使用沉積或其它非液態製程所形成。另外，輔助層20的厚度大於封裝膜層18的厚度，且輔助層20的硬度與彈性係數係介於上述範圍內，藉此輔助層20可以發揮緩衝及保護作用，而可有效避免於後續貼附光學膜時微粒造成封裝膜層18的破損而導致封裝膜層18的阻水氣效果失效。在本實施例中，輔助層20可包括利用液態方式形成之膠材(sealing material)，並可利用固化方式加以固化。舉例而言，膠材可包括熱固型膠材(thermal curable sealing material)、光固型膠材(photo curable sealing material)(例如UV固型膠材)、非光非熱固化型膠材(例如非UV非熱固化型膠材)或複合型膠材(hybrid sealing material)。本實施例之輔助層20不是光學膠(optical clear adhesive,OCA)或壓感膠(pressure sensitive adhesive,PSA)等以非液態製程所形成之膠材。輔助層20的材料較佳可包括有機材料，例如環氧樹脂(epoxy resin)或壓克力(acrylic)，但不以此為限。此外，在本實施例中，封裝膜層18具有第一折射率，輔助層20具有第二折射率，且第二折射率可大於或等於第一折射率，藉此可提升出光效率。舉例而言，第一折射率與第二折射率實質上均可介於1.3與3之間，但在選擇封裝膜層18與輔助層20之材料時，較佳應該滿足第二折射率大於第一折射率的條件，才可有效提升出光效率，但不以此為限。
如第4圖所示，接著提供光學膜22，並於光學膜22之表面形成光學膠24。光學膜22可包括偏光膜，用以提高對比度，但不以此為限。光學膜22亦可為任何用以提供光學效果之膜層，例如抗反射膜、抗眩膜、相位補償膜或其它光學膜。
如第5圖所示，接著進行貼附製程，利用光學膠24將光學膜22黏著貼附於輔助層20之平坦上表面201上，以製作出本實施例之顯示面板30。如前所述，由於輔助層20的厚度實質上係介於2微米至50微米之間、蕭氏硬度值實質上介於D20至D60之間，且彈性係數實質上介於10兆帕(MPa)至3000兆帕之間，而在此硬度及彈性範圍內，輔助層20可以發揮良好的緩衝及保護作用，而有效避免封裝膜層18所含有的微粒或光學膠24所含有的微粒於貼附製程時造成封裝膜層18的破損而導致封裝膜層18的阻水氣效果失效，進而有效提升顯示面板的可靠度與壽命。
請參考第6圖。第6圖為本發明之輔助層之水氣穿透率的實驗結 果。在本實施例中，水氣穿透率係利用本領域中已為人所熟知的”Ca測試(鈣測試)”來判斷。”Ca測試”是利用活性金屬薄膜上的腐蝕作用來進行滲透率測試。在”Ca測試”中，先於測試基板上形成鈣膜，例如利用蒸鍍方式形成鈣膜，再於鈣膜上形成欲進行測試的樣本，並置放於高溫高溼的儲存空間(high temperature and humidity storage)內。由於鈣很容易與水和氧氣反應，而反應過後的鈣膜的透光率會增加，因此，利用監測透光率的改變即可量化樣本的水氣穿透率。在本實施例中，”Ca測試”係由60℃及相對溼度90%的環境下進行。在第6圖中，樣本1為對照樣本，其係在習知的封裝膜層下形成鈣膜進行測試(結構為：最下方為鈣，接著是封裝膜層，且封裝膜層上未覆蓋輔助層)，樣本2-6是在本發明之輔助層下形成鈣膜進行測試(結構為：最下方為鈣，接著是封裝膜層，最後再於封裝膜層上覆蓋輔助層)，其中樣本2-6分別具有不同蕭氏硬度與不同彈性係數。如第6圖之顯微鏡所觀察到的放大示意圖所示，使用輔助層的樣本2-6所觀察到的白色區域的數量與面積明顯小於未使用輔助層而僅使用習知封裝薄膜的樣本1，顯示出輔助層具有保護封裝膜層的效果，因此封裝膜層可維持較佳的阻水氣效果，使得樣本2-6可具有較低的水氣穿透率。此外，上述樣本2-6的輔助層的蕭式硬度與彈性係數分別如下。樣本2：蕭式硬度值為D83，彈性係數為4400兆帕；樣本3：蕭式硬度值為D69，彈性係數為1800兆帕；樣本4：蕭式硬度值為D69，彈性係數為1280兆帕；樣本5：蕭式硬度值為A74，彈性係數為582兆帕；樣本6：蕭式硬度值為A83，彈性係數為171兆帕。進一步分析樣本2-6後可發現，樣本5-6所觀察到的白色區域的數量與面積小於樣本2-4，因此顯示出輔助層的蕭式硬度與彈性係數係與保護效果有關。表1是蕭式硬度D與蕭式硬度A的對照表。由表1可知，樣本5的蕭式硬度值為A74經換算後約介於D20-D25之間，而樣本6的蕭式硬度值為A83經換算後約介於D30-D35之間，也就是說，樣本5-6的蕭式硬度值均係位於D20至D60之間。此外，樣本5-6的彈性係數係介於10兆帕至3000兆帕之間。由上述可知，在蕭式硬度值位於D20 至D60之間以及彈性係數介於10兆帕至3000兆帕之間的條件下，輔助層經證實可有效提供封裝膜層良好的保護效果，藉此封裝膜層不會受損而可以發揮有效的阻水氣效果。另外，樣本2的蕭式硬度值為D83且彈性係數為4400兆帕，兩者均在上述蕭式硬度值位於D20至D60之間以及彈性係數介於10兆帕至3000兆帕之間的條件之外，因此相較於樣本5-6而言，樣本2對於封裝膜層的保護效果不足。樣本3的蕭式硬度值為D69且彈性係數為1800兆帕，其彈性係數為1800兆帕雖位於10兆帕至3000兆帕之間，但其蕭式硬度值在D20至D60之間的條件之外，因此相較於樣本5-6而言，樣本3對於封裝膜層的保護效果仍不夠理想。樣本4的蕭式硬度值為D69且彈性係數為1280兆帕，其彈性係數為1280兆帕雖位於10兆帕至3000兆帕之間，但其蕭式硬度值在D20至D60之間的條件之外，因此相較於樣本5-6而言，樣本4對於封裝膜層的保護效果也不夠理想。
請參考第7圖。第7圖繪示了進行”Ca測試”後輔助層的厚度與鈣膜的面積比例的關係圖，其中本實施例之”Ca測試”係在60℃及相對溼度90%的環境下進行。由第7圖可知，在輔助層的厚度實質上介於2至50微米時，鈣膜的面積比例明顯地大於輔助層的厚度在上述厚度範圍以外的鈣膜的面積，顯示了在輔助層的厚度在上述厚度範圍以內的情況下，具有較佳的保護封裝膜層的效果，藉此封裝膜層不會受到損傷而使得大部分的鈣膜不會與水氣或氧氣反應。特別是輔助層的厚度實質上介於2至30微米時，輔助層對於封裝膜層顯著地具有極佳的保護效果。
綜上所述，本發明之顯示面板的輔助層經實證發現可以發揮緩衝及保護作用，有效避免於貼附製程時微粒造成封裝膜層的破損，因此可有效減少水氣穿透率，進而大幅提升顯示面板的可靠度與壽命。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧基板
101‧‧‧第一表面
102‧‧‧第二表面
12‧‧‧阻障層
14‧‧‧驅動陣列
16‧‧‧發光顯示陣列
18‧‧‧封裝膜層
20‧‧‧輔助層
201‧‧‧平坦上表面
22‧‧‧光學膜
24‧‧‧光學膠
30‧‧‧顯示面板

Claims (20)

  1. 一種顯示面板，包括：一基板；一發光顯示陣列，設置於該基板上；一封裝膜層，設置於該基板上並包覆該發光顯示陣列；一輔助層(auxiliary layer)，設置於該封裝膜層上，其中該輔助層具有一平坦上表面，且該輔助層之一蕭氏硬度(shore hardness)值實質上介於D20至D60之間；一光學膜，設置於該輔助層上；以及一光學膠，設置於該輔助層之該平坦上表面與該光學膜之間，用以黏著該輔助層與該光學膜。
  2. 如請求項1所述之顯示面板，其中該輔助層之一彈性係數(Modulus of Elasticity)實質上介於10兆帕(MPa)至3000兆帕之間。
  3. 如請求項1所述之顯示面板，其中該輔助層之一厚度實質上係介於2微米至50微米之間。
  4. 如請求項1所述之顯示面板，其中該輔助層包括一膠材(sealing material)。
  5. 如請求項4所述之顯示面板，其中該膠材包括熱固型膠材(thermal curable sealing material)、光固型膠材(photo curable sealing material)、非UV非熱固化型膠材或複合型膠材(hybrid sealing material)。
  6. 如請求項1所述之顯示面板，其中該封裝膜層包括複數層封裝薄膜，且各該封裝薄膜之一厚度實質上係小於1微米。
  7. 如請求項1所述之顯示面板，其中該封裝膜層具有一第一折射率，該輔助層具有一第二折射率，且該第二折射率大於或等於該第一折射率。
  8. 如請求項7所述之顯示面板，其中該第二折射率實質上係介於1.3與3之間。
  9. 如請求項1所述之顯示面板，其中該基板包括一可撓式基板。
  10. 如請求項1所述之顯示面板，其中該光學膜包括一偏光膜。
  11. 如請求項1所述之顯示面板，其中該發光顯示陣列包括一電激發光顯示陣列。
  12. 如請求項1所述之顯示面板，另包括一驅動陣列，設置於該基板上並位於該發光顯示陣列之下。
  13. 一種製作顯示面板之方法，包括：提供一基板；於該基板上形成一發光顯示陣列；於該基板上形成一封裝膜層，且該封裝膜層包覆該發光顯示陣列；於該基板以及該封裝膜層上形成一液態材料層，並對該液態材料層進行一乾燥製程以形成一輔助層，其中該輔助層具有一平坦上表面，且該輔助層之一蕭氏硬度(shore hardness)值實質上介於D20至D60之間；提供一光學膜，並於該光學膜之一表面形成一光學膠；以及進行一貼附製程，利用該光學膠將該光學膜貼附於該輔助層之該平坦上表面上。
  14. 如請求項13所述之製作顯示面板之方法，其中該輔助層之一彈性係數(Modulus of Elasticity)實質上介於10兆帕(MPa)至3000兆帕之間。
  15. 如請求項13所述之製作顯示面板之方法，其中該輔助層之一厚度實質上.係介於2微米至50微米之間。
  16. 如請求項13所述之製作顯示面板之方法，其中該輔助層包括一膠材(sealing material)，該膠材包括熱固型膠材(thermal curable sealing material)、光固型膠材(photo curable sealing material)、非UV非熱固化型膠材或複合型膠材(hybrid sealing material)。
  17. 如請求項13所述之製作顯示面板之方法，其中該封裝膜層包括複數層封裝薄膜，且各該封裝薄膜之一厚度實質上係小於1微米。
  18. 如請求項13所述之製作顯示面板之方法，其中該封裝膜層具有一第一折射率，該輔助層具有一第二折射率，且該第二折射率大於或等於該第一折射率。
  19. 如請求項18所述之製作顯示面板之方法，其中該第二折射率實質上係介於1.3與3之間。
  20. 如請求項13所述之製作顯示面板之方法，另包括於形成該發光顯示陣列之前，先於該基板上形成一驅動陣列。
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