TWI548129B - 有機發光二極體裝置 - Google Patents

Description

有機發光二極體裝置

本發明是有關於一種有機發光二極體裝置，且特別是有關於一種具有低水氣穿透率之有機發光二極體裝置。

有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode；OLED)係一常見之光源，其具有高亮度及省電等優點。再者，有機發光二極體亦可選用軟性基材作為基板，而具有撓曲彎折之特性。

然而，相較於習知之玻璃基材，軟性基材無法有效阻絕水氣穿透。因此，穿透之水氣易腐蝕有機發光二極體之有機發光材料及負極金屬，而降低發光效能。此外，當有機發光二極體元件發生撓曲現象時，撓曲所產生之應力易造成有機發光二極體之偏光板模組翹曲，而降低有機發光二極體之發光效能。

目前常見之解決方法是設置一吸濕層於有機發光二極體元件中，並藉由上述之吸濕層吸收穿透進入有機發光二極體元件之水氣，以避免水氣腐蝕有機發光材料及負極金屬。但此種方法僅可吸收水氣，當吸濕材料達到飽和時，吸濕材料即無法再吸收水氣。

有鑑於此，亟需提出一種有機發光二極體裝置，以改善習知之有機發光二極體裝置的缺陷。

因此，本發明之一態樣是在提供一種有機發光二極體裝置，其係利用具有低水氣穿透率之光學膠層來阻擋水氣，以避免有機發光二極體模組受到水氣影響，而提升有機發光二極體模組之使用壽命。

根據本發明之上述態樣，提出一種有機發光二極體裝置。在一實施例中，此有機發光二極體裝置包含有機發光二極體模組及偏光板模組。此有機發光二極體模組具有一發射光，其中此發射光具有一發光波長。偏光板模組包含偏光板及阻水層，其中阻水層係設置於偏光板與有機發光二極體模組之間，並包含位相差板(Retardation Film)與光學膠(Optically Clear Adhesive；OCA)層。光學膠層係以疏水性高分子製成，並塗覆於位相差板之一側，且相鄰於有機發光二極體模組。

依據本發明一實施例，前述之位相差板為λ/4位相差板，其中λ為上述之發光波長。

依據本發明另一實施例，前述之光學膠層之厚度約為25 μm至50 μm。

依據本發明又一實施例，前述之光學膠層之厚度約為30 μm至35 μm。

依據本發明再一實施例，前述之疏水性高分子包含丙烯酸樹脂及聚異氰酸酯，其中基於丙烯酸樹脂之總重為100重量份，聚異氰酸酯之含量為0.2重量份至0.4重量份。

依據本發明再一實施例，前述之疏水性高分子材料之酸價為0。

依據本發明再一實施例，前述之光學膠層之黏著力約 大於或等於6牛頓/25毫米(N/25mm)。

依據本發明再一實施例，此有機發光二極體裝置更包含液晶層，此液晶層係塗覆於前述之位相差板之另一側。

依據本發明再一實施例，前述之液晶層為λ/2液晶層，其中λ為上述之發光波長。

依據本發明再一實施例，前述之偏光板模組之水氣穿透率約為10^-6(克/平方公尺˙天)(g/m²day)至5g/m²day。

應用本發明之上述實施例，可藉由具低水氣穿透率之光學膠層來阻擋水氣進入有機發光二極體模組中，以避免水氣腐蝕有機發光材料及電極，進而提升有機發光二極體裝置之發光效能及使用壽命。

以下詳細討論本發明實施例之製造和使用。然而，可以理解的是，下列之實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。惟所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

請參照第1圖，其係繪示依照本發明之一實施例之有機發光二極體裝置100的結構示意圖。裝置100包含有機發光二極體模組110及偏光板模組120。有機發光二極體模組110包含透明基板112、銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)膜114、發光材料116及負極金屬118。透明基板112係具可撓性之軟性基材。ITO膜114係利用真空蒸鍍法、濺鍍法或其他合適之方法形成於透明基板112上。發光材料116及負極金屬118則係利用真空蒸鍍、濺 鍍或其他合適之方法依序形成於ITO膜114上。有機發光二極體模組110具有一發射光，且此發射光具有一發光波長。

偏光板模組120包含偏光板120a及阻水層120b，其中阻水層120b係設置於偏光板120a與有機發光二極體模組110之間，且阻水層120b包含位相差板122及光學膠層126。位相差板122可為λ/4位相差板，其中λ為上述之發射光的發光波長。此λ/4位相差板係利用延伸製程來製作。位相差板122可補償裝置100之發光光色，以提高裝置100之發光特性，進而提高裝置100之發光效能。

光學膠層126則係以疏水性高分子所製成，並塗覆於位相差板122之一側，且相鄰於有機發光二極體模組110。光學膠層126之厚度約為25 μm至50 μm。若光學膠層126之厚度小於25 μm時，光學膠層126之黏著力不足，而降低偏光板模組120與有機發光二極體模組110之黏著性。若光學膠層126之厚度大於50 μm時，光學膠層126則會降低偏光板模組110之加工性。在一實施例中，光學膠層126之厚度約為30 μm至35 μm。

上述之疏水性高分子包含丙烯酸樹脂及聚異氰酸酯且此疏水性高分子之酸價等於0，其中基於丙烯酸樹脂之總重為100重量份，聚異氰酸酯之含量為0.2重量份至0.4重量份。聚異氰酸酯係一硬化劑。因此，若聚異氰酸酯之含量小於0.2重量份時，疏水性高分子之硬化性不足，而降低偏光板模組120之加工性，進而進行後續之裁切製程時容易產生溢膠。若聚異氰酸酯之含量大於0.4重量份時， 疏水性高分子之硬化性過高，而降低光學膠層126之黏著力，進而使得裝置100撓曲時，偏光板模組無法與有機發光二極體模組緊密貼合，因此降低裝置100之使用壽命。若疏水性高分子之酸價不等於0時，光學膠層126與負極金屬118接觸時，光學膠層126之疏水性高分子的酸性官能基會腐蝕負極金屬118，而降低裝置100之使用壽命。

在一實施例中，裝置100更包含液晶層124。液晶層124係塗覆於位相差板122之另一側，且此液晶層124可為λ/2液晶層，其中λ為上述之發射光的發光波長。此λ/2液晶層則係藉由濕式塗佈法塗覆於位相差板122上，並經由光配向製程以獲得λ/2之補償效果。同樣地，液晶層124可補償裝置100之發光光色，以提高裝置100之發光特性，進而提高裝置100之發光效能。

在一實施例中，具有光學膠層126的偏光板模組120之水氣穿透率約為10^-6g/m²day至5g/m²day。

請參照第2圖，其係繪示依照本發明之另一實施例之有機發光二極體裝置200的結構示意圖。在本實施例中，裝置200之結構大致上與裝置100相同，差異在於裝置200更包含透明基板230與封裝膠240。透明基板230係具有可撓性之軟性基材。封裝膠240可為UV光硬化之封裝膠、熱硬化之封裝膠或其他合適之封裝膠。當偏光板模組220利用光學膠層226黏著於有機發光二極體模組210後，透明基板230利用封裝膠240封裝有機發光二極體模組210與偏光板模組220，以形成裝置200。

在一實施例中，光學膠層226之黏著力約大於或等於 6N/25mm。若光學膠層226之黏著力小於6N/25mm，且裝置200撓曲時，光學膠層226無法將有機發光二極體模組210與偏光板模組220緊密黏著，而降低裝置200之發光特性且損壞裝置200。

以下利用實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

製備光學膠層

以下係根據表1製備實施例1至3及比較例1至3之光學膠層。

實施例1

將100重量份之丙烯酸樹脂(綜研化學株式會社製，型號為TSH02)與0.2重量份之聚異氰酸酯(日本聚氨酯工業株式會社製，型號為CORONATE L)於常溫(例如：25℃)下攪拌混合，經過30分鐘後，即可製得光學膠層之高分子材料。

然後，將上述之光學膠層的高分子材料塗佈於離型膜上，並於105℃下烘乾以去除溶劑，而形成貼合品，其中光學膠之厚度為25 μm。然後，將另一層離型膜貼附於前述之貼合品的光學膠上，以製得實施例1之光學膠層。所製得之光學膠層的水氣穿透率、溢膠距離、發泡、收縮率、黃化測試、全光線透過率、霧度及黏著力分別以下述之評價方式進行評價，其結果如表1所示。

實施例2與3及比較例1至3

同實施例1之光學膠層的製作方法，不同處在於實施例2與3及比較例1至3係改變光學膠層中反應物的使用量及光學膠之厚度，其配方以及前述之各評價方式的評價結果如表1所示，此處不另贅述。

評價方式

1.水氣穿透率

光學膠層之水氣穿透率係藉由JIS-Z0208之標準檢測方式來進行量測，其結果如表1所示。

2.溢膠距離

首先，利用美工刀切割各實施例或比較例之光學膠層，以形成長寬均為2公分之待測試片。然後，將10片待測試片堆疊在一起，並於室溫下(例如：25℃)靜置。靜置3天後，利用光學顯微鏡(KEYENCE公司製造，型號為VHX1000)觀察待測試片之斷面的光學膠之最大溢出距離，並根據以下基準進行評價。其結果如表1所示。

○：溢膠距離<150 μm。

╳：150 μm≦溢膠距離。

3.發泡

首先，將光學膠層貼合於兩片玻璃之間，以形成貼合品。然後，將前述之貼合品放置於Espec公司所生產之烤箱中，其中烤箱之溫度設定為80℃且濕度設定為90%，經過500小時後，以肉眼觀察貼合品之光學膠是否產生氣泡狀缺陷，並根據以下基準進行評價。其結果如表1所示。

○：無氣泡狀缺陷。

╳：有氣泡狀缺陷。

4.收縮率

收縮率之評價方式係相同於前述之發泡的評價方式。不同的是，收縮率係根據下式(I)進行評價，其結果如表1所示：

式(I)中，L_i表示經烘烤前，貼合品之光學膠的長度，L_f表示經烘烤後，貼合品之光學膠的長度。

○：收縮率≦1%。

╳：1%<收縮率。

5.黃化測試

將前述之貼合品放置於紫外線耐候試驗箱(Q-LAB公司製造，型號為QUV-SE)中，其中溫度設定為60℃且照射功率為0.89W，照射500小時後，利用分光光度計(島津公司製造，型號為UV-2450)量測待測試片之b值。並根據以下基準進行評價。其結果如表1所示。

○：b<0.2。

╳：0.2≦b。

6.全光線透過率及霧度

全光線透過率及霧度之評價方式相同於前述發泡之評價方式，不同的是，全光線透過率及霧度係利用日本電色工業株式會社所製造之霧度計來進行量測，並根據以下基準進行評價。其結果如表1所示。

全光線透過率： ○：99%≦全光線透過率。

╳：全光線透過率<99%。

霧度：○：霧度≦1%。

╳：1%<霧度。

7.黏著力

將寬度固定為25mm之光學膠層黏附於被著體上，並利用2公斤之滾輪來回滾壓兩次，以使光學膠層與被著體緊密貼合。然後，進行加壓脫泡製程，其中溫度設定為50℃且壓力為0.5MPa。經過20分鐘後，將前述之被著體於溫度為23℃及溼度為65%之環境下靜置24小時。接著，藉由島津製作所製造之萬能拉力機量測寬度為25mm之光學膠層之黏著力，其中拉伸速度設定為300mm/min且角度為180度，並根據以下基準進行評價。其結果如表1所示。

○：6N/25mm≦黏著力。

╳：黏著力<6N/25mm。

請參閱表1，其係表列各實施例及比較例之組成成分、組成比例、厚度與上述之評價方式之結果。

根據表1之水氣穿透率的評價結果可知，藉由光學膠層可有效阻擋水氣，以避免有機發光二極體模組因穿透之水氣而損壞，進而有效提升有機發光二極體裝置之使用壽命。

其次，根據表1之溢膠距離、發泡及收縮率之評價結 果可知，聚異氰酸酯之含量小於0.2重量份時，光學膠之硬化性不足，而使得光學膠層容易產生溢膠及氣泡狀缺陷。當光學膠放置於高溫高濕之環境時，由於光學膠之硬化性不足，而使得光學膠之尺寸容易產生變化，進而增加光學膠之收縮率，因此降低偏光板模組與有機發光二極體模組之貼合效果。

再者，根據表1之全光線透過率之評價結果可知，本發明之光學膠不會降低全光線透過率，進而不影響有機發光二極體裝置之發光效率。

請繼續參閱表1，根據表1之黏著力之評價結果可知，當光學膠之厚度小於25 μm時，光學膠層之黏著力小於6N/25mm。因此，當有機發光二極體裝置發生撓曲現象時，有機發光二極體模組與偏光板模組彼此無法有效緊密黏接，進而影響有機發光二極體裝置之發光效能。

由本發明上述實施例可知，本發明之有機發光二極體裝置係在於利用具低水氣穿透率之光學膠層來阻擋水氣，來避免水氣造成有機發光二極體裝置損壞，進而提升有機發光二極體裝置之使用壽命。

再者，本發明之有機發光二極體裝置藉由光學膠層來將偏光板模組與有機發光二極體模組緊密黏合。因此，當有機發光二極體裝置發生撓曲現象時，光學膠層仍可將偏光板模組緊密黏合於有機發光二極體模組上，而避免偏光板模組因有機發光二極體裝置撓曲所產生之剝離，進而提高有機發光二極體裝置之發光效能。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限 定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此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。

100‧‧‧裝置

110‧‧‧有機發光二極體模組

112‧‧‧透明基板

114‧‧‧銦錫氧化物膜

116‧‧‧發光材料

118‧‧‧負極金屬

120‧‧‧偏光板模組

120a‧‧‧偏光板

120b‧‧‧阻水層

122‧‧‧位相差板

124‧‧‧液晶層

126‧‧‧光學膠層

200‧‧‧裝置

210‧‧‧有機發光二極體模組

212‧‧‧透明基板

214‧‧‧銦錫氧化物膜

216‧‧‧發光材料

218‧‧‧負極金屬

220‧‧‧偏光板模組

220a‧‧‧偏光板

220b‧‧‧阻水層

222‧‧‧位相差板

224‧‧‧液晶層

226‧‧‧光學膠層

230‧‧‧透明基板

240‧‧‧封裝膠

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明之一實施例之有機發光二極體裝置的結構示意圖。

第2圖係繪示依照本發明之另一實施例之有機發光二極體裝置的結構示意圖。

100‧‧‧裝置

110‧‧‧有機發光二極體模組

112‧‧‧透明基板

114‧‧‧銦錫氧化物膜

116‧‧‧發光材料

118‧‧‧負極金屬

120‧‧‧偏光板模組

120a‧‧‧偏光板

120b‧‧‧阻水層

122‧‧‧位相差板

124‧‧‧液晶層

126‧‧‧光學膠層

Claims (9)

1. 一種有機發光二極體裝置，包含：一有機發光二極體模組，其中該有機發光二極體模組具有一發射光，該發射光具有一發光波長；以及一偏光板模組，包含：一偏光板；以及一阻水層，設置於該偏光板與該有機發光二極體模組之間，包含：一位相差板；以及一光學膠層，以一疏水性高分子所製成，並塗覆於該位相差板之一側，且相鄰於該有機發光二極體模組，其中該疏水性高分子材料包含：丙烯酸樹脂；以及基於該丙烯酸樹脂之總重為100重量份，0.2重量份至0.4重量份之聚異氰酸酯。
2. 如請求項1所述之有機發光二極體裝置，其中該位相差板係一λ/4位相差板，且該λ為該發光波長。
3. 如請求項1所述之有機發光二極體裝置，其中該光學膠層之一厚度係實質介於25μm至50μm。
4. 如請求項1所述之有機發光二極體裝置，其中該有機發光二極體模組包含： 一金屬電極，該光學膠層直接相鄰於該金屬電極；一透明基板；以及一發光材料，設於該透明基板及該金屬電極之間。
5. 如請求項1所述之有機發光二極體裝置，其中該疏水性高分子材料之酸價為0。
6. 如請求項1所述之有機發光二極體裝置，其中該光學膠層之黏著力係實質大於或等於6牛頓/25毫米(N/25mm)。
7. 如請求項1所述之有機發光二極體裝置，更包含：一液晶層，塗覆於該位相差板之另一側。
8. 如請求項7所述之有機發光二極體裝置，其中該液晶層係一λ/2液晶層，且該λ為該發光波長。
9. 如請求項1所述之有機發光二極體裝置，其中該偏光板模組之水氣穿透率係實質介於10^-6(克/平方公尺‧天)(g/m²day)至5g/m²day。