TWI552329B - 有機發光裝置連接方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種光源，且特定言之，本發明係關於一種光源連接，且更特定言之，本發明係關於一種發光裝置(諸如一有機發光二極體板)及連接以及一種電連接至此一板之相關聯方法。
此項技術中大體已知有機發光二極體(OLED)裝置。一OLED裝置通常包含佈置在電極間之一或多個有機發光層。舉例而言，當橫跨陰極及陽極施加電流時，形成於一基板上之一陰極、有機層及一透光陽極發光。由於電流，故電子自陰極注入至該有機層中且電洞自該陽極注入至該有機層中。該等電子及電洞大體行進穿過該有機層直到其等在一發光中心(通常係一有機分子或聚合物)予以重新組合。該重新組合過程導致通常在電磁光譜之紫外線或可見光區域中之一可見光子之發射。
一OLED之層通常經配置使得有機層佈置在陰極層與陽極層間。當產生並發射可見光子時，該等光子移動穿過該有機層。朝向該陰極(大體包括一金屬)移動之此等光子可被反射回至該有機層中。然而，透過該有機層移動至透光陽極且最終移動至基板之此等光子可以光能形式自該OLED發射。一些陰極材料可透光，且在一些實施例中，可自該陰極層發射光，且因此以一多方向方式自該OLED裝置發射。因此該OLED裝置具有至少一陰極層、有機層及陽極層。當然，額外的可選層可包含或不包含在該光源結構中。
陰極大體包括具有一低工作函數之一材料使得一相對小的電壓造成電子之發射。普遍使用的材料包含金屬，諸如金、鎵、銦、錳、鈣、錫、鉛、鋁、銀、鎂、鋰、鍶、鋇、鋅、鋯、釤、銪及其等之任何兩者或多者之混合物或合金。另一方面，陽極層大體由具有一高工作函數值之一材料組成，且此等材料已知用於該陽極層中，這是因為其等係大體透光的。適宜材料包含(但不限於)：透明導電氧化物，諸如氧化銦錫(ITO)、摻鋁氧化鋅(AZO)、摻氟氧化錫(FTO)、摻銦氧化鋅、氧化鎂銦及氧化鎳鎢；金屬，諸如金、鋁及鎳；導電聚合物，諸如聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)；及其等之任何兩者或更多者之混合物及組合或合金。
較佳地，此等發光或OLED裝置係大體撓性，即，能夠彎曲成具有小於約10 cm之一曲率半徑之一形狀。此等發光裝置亦較佳係大面積，此意味著其等具有大於或等於約10 cm2之一面積之一尺寸，且在一些例項中，該等發光裝置耦合在一起以形成由一或多個OLED裝置組成之一大體撓性的大體平坦OLED板，該OLED板具有一大的光發射表面區域。
較佳地，該板係密封的，這是因為濕氣及氧氣對OLED裝置具有負面影響。期望利用發光板建立一電通道，且亦期望該電通道保持撓性、容易且準確予以定位、建立良好電連續性且保持一薄輪廓。
一光板包含具有一大體平坦的發光表面之一光源，該大體平坦的發光表面具有一周邊邊緣。一背層經佈置與該發光表面成大體平行關係，且至少一電饋通區域在與該周邊向內隔開之一位置處延伸穿過該背層。一大體平坦的連接器電纜在該背層上自該周邊延伸至該電饋通區域用於建立與該光源之電連接。
在一實施例中，該發光表面係一OLED，且該連接器電纜係撓性的。
該背層可包含複數個間隔開的電饋通區域，且因此該連接器電纜包含複數個間隔開的導電襯墊用於建立與該板之離散光源部分之電連接。該等導電襯墊之每一者較佳包含一開口，該開口有助於施加一導電黏合劑(諸如銀環氧樹脂)，使其透過該開口用於建立與該光源之電連接。
該連接器電纜具有較佳約10 mils級之一厚度。
一黏合劑可插入在該連接器與該背層間。
組裝一光板之一相關聯方法包含提供具有一發光表面之一大體平坦光源、與該發光表面成大體平行關係延伸之一背層及該背層中之至少一電饋通區域，該電饋通區域定位為與該大體平坦光源之一周邊向内隔開。在該背層上定位一連接器電纜係組裝方法之一部分使得該連接器電纜之一第一部分從該光源周邊向外延伸用於與一相關聯驅動電路之連接。該方法進一步包含電連接該連接器電纜之一第二部分與該背層之該電饋通區域。
該方法包含使導電跡線沿該撓性連接器電纜之一長度絕緣，且提供沿該連接器電纜之一表面之複數個間隔開的導電襯墊用於建立與該背層中之類似間隔的電饋通區域之電接觸。
該連接器電纜可暫時固定於該背層，同時電連接該等饋通區域中之該等導電襯墊。
該電連接步驟包含用一導電材料填充一饋通區域以建立該導電襯墊與該饋通區域間之電接觸。
該填充步驟包含透過該等導電襯墊中之一或多個開口引入一導電流體材料(諸如導電環氧樹脂)，且之後用一電絕緣體覆蓋該導電襯墊及饋通區域。
一主要益處係能夠從OLED板外部之一區域提供用於該OLED板之一有效的可靠電通道同時保持撓性。
另一優點在於能夠個別定址該板中之每一OLED裝置。
又另一優點在於簡單的一級連接，該連接透過一零插入力連接器連接該板中之全部OLED。
又另一益處在於扁型撓性電纜之薄輪廓，連同允許用於合適照明解決方案之導電環氧樹脂及絕緣體蓋帽之撓性。
該扁型撓性電纜之導電鋁襯墊中之開口簡化製造，同時該扁型撓性電纜最初可經定位且接著施加一黏合劑以確保定位準確性。
除了係電附接至該OLED板之一較低成本方法之外，此配置大體均勻照亮一大面積、互連多個裝置且保持該板之撓性。
將在閱讀並理解較佳實施例之以下詳細描述之後瞭解本發明之其他益處及優點。
為以下描述之目的，因為熟習此項技術者已知且先前在[先前技術]中已參考一大體平坦的撓性光源或OLED裝置之特定細節，所以認為本文之進一步描述不必要。本發明需要的此等細節在下文中予以提供且在隨附圖式中予以繪示。更特定言之，且最初參考與1至圖4，一撓性光板100包含一光源102，該光源102至少部分由一第一大體平坦的發光表面102形成，其包含一周邊或邊緣104。在圖1至圖4所繪示的實施例中，該周邊邊緣104具有一大體四邊形構造或矩形構造，在該構造中以平行關係佈置相對邊緣。更特定言之，邊緣104a、104b係平行的且邊緣104c、104d同樣係平行的。在此特定實施例中，該第一邊緣104a及該第二邊緣104b大體垂直於該邊緣104c、該邊緣104d。當然，在不背離本發明之範圍及意圖情況下，該OLED板100可採用一不同構造。
一背層110較佳由一不可滲透空氣及濕氣之材料形成。該背層支撐該發光表面102，且在一較佳實施例中，該背層具有大體覆蓋該光源102之一側或表面之一表面區域。亦考慮到該不可滲透背層在此較佳實施例中亦係不透光的，即，光自與該背層相反之擴大的大體平坦表面102發射，但吾人應認識到在其他例項中該背層可係透光的且因此背面亦可係一發光表面。該光源102之周邊邊緣及背層較佳係經密封。因此，如圖1、圖3及圖4中所見，該發光表面102之邊緣由該背層之一延伸部繞著其整個周邊經密封。在一些例項中，該背層與該發光表面之尺寸共端，而在其他例項中，該背層具有一框架狀結構，該框架狀結構繞著一大體環形的周邊部分密封。該周邊密封之更多特定細節不形成本發明之一部分且不參考共同擁有、同在申請中中的美國申請案第 號(代理檔案241673(GECZ 2 01062 US01))。關於OLED密封囊封之更多細節可在美國申請案第 號(代理檔案237484-1)中找到。
在該光板中所選擇的位置處，提供至少一且較佳多個電饋通區域120(圖1)用於與組成該光板之個別OLED裝置之連通。此等電饋通區域120通常從該周邊向內間隔。有必要提供與一外部驅動電路(圖中未展示)之一有效電連接。此處，一大體平坦或扁型的撓性電纜122互連該外部電路與該等饋通區域120。導電跡線124設置在該電纜中且在該電纜之一端部或相鄰該電纜之一端部處自一標準連接器(諸如一零插入力連接器126)延伸。該連接器較佳具有暴露的導電部分128。可經由該連接器126及透過該等跡線124提供至設置於該電纜中的一或多個導電襯墊130(圖2)的電流而做出與該外部電路(圖中未展示)之適宜連接。應瞭解較佳由塗佈錫之銅或另一導電材料製成的該等導電襯墊130間之間隔匹配該OLED板之該背層中之該等電饋通區域間之尺寸間隔。此等導電襯墊(130)較佳係雙側的(在頂側與底側兩者上皆具有電接觸件)以有助於保持該扁型撓性電纜與該OLED裝置間之電連續性。同樣，該電纜122具有一足夠尺寸使得該連接器126較佳定位在該OLED板之該周邊外部，此處該OLED板可與該外部電路連接。較佳實施例係該OLED裝置之該周邊外部之一連接器，但注意在其他實例中該連接器不延伸超過該裝置之外部尺寸，而是在此周邊內部電連接。此類型連接方法可係必要的，其中該OLED裝置後面之深度不係問題所在且其中該OLED裝置之該周邊外部之面積係限制因素。除了在該連接器之該等暴露導電部分128處及在該等導電襯墊130處之外，該等導電跡線124彼此絕緣且與外部環境絕緣。舉例而言，該電纜可係一薄的聚合物或塑膠構造，該構造有助於使該等跡線彼此電絕緣及與外部環境電絕緣。舉例而言，一較佳的扁型撓性電纜具有10 mils級或更小之一厚度使得其不受該OLED板之撓性性質之負面干擾。該撓性電纜之此等實體特性僅係例示性且不應認為係限制性。
在圖1至圖5之較佳實施例中，舉例而言，導電襯墊130各自包含一或多個開口140，該等開口完全延伸穿過該撓性電纜。電饋通區域120係開放的或暴露於扁型撓性電纜之大體平坦表面。在此方式中，電纜122經定位使得該等導電襯墊130與該OLED板之該等電饋通區域120對準且覆蓋該OLED板之該等電饋通區域120。一旦該電纜視需要經正確定位或對準，則該電纜固持在合適位置。舉例而言，可藉由一外部固持件將該電纜暫時固持在合適位置，或者可在面向該OLED板之該撓性電纜表面上使用一黏合劑使得該撓性電纜暫時貼附至或黏著至該背層。圖4及圖5中描繪黏合劑142。可使用任何適宜黏合劑，但其厚度不應最小以便不會對該OLED板及該撓性電纜之撓性產生負面影響。亦應瞭解可沿該電纜之其他區域定位可選黏合劑使得該黏合劑不會干擾該等襯墊130與該等饋通區域120間之電連接。
一旦如圖3及圖4中所繪示暫時定位在合適位置中，則自該撓性電纜之面向外的表面146(覆蓋且固定至該OLED板之面向內的表面148)填充饋通區域120中之一空腔144，且隨後用一導電材料(例如，一黏貼黏合劑，諸如一撓性銀環氧樹脂160(圖5))填充該空腔。該導電材料160大體填充該空腔144且與一導電覆蓋構件161電接觸，即，繼而，與該OLED裝置102之一導電部分電接觸。該空腔144之部分與絕緣材料162成一直線且另外將該導電材料(諸如銀環氧樹脂160)自該扁型撓性電纜之面向外的表面146透過該導電襯墊130中之該等開口140引入且至該空腔144(圖4)中。若需要，壓力之外部施加可視情況予以施加以將該總成暫時固持在合適位置且同時固化環氧樹脂。此外，且如圖5中顯示，絕緣體部分164(需要在圖中標記)覆蓋銀環氧樹脂材料以允許固化環氧樹脂。同樣，該絕緣體可係一壓敏、溶劑或UV固化材料，其一旦被固化仍可保持充分撓性。因此，該扁型撓性電纜122有效機械且電連接至該OLED板，且以一不會抑制該總成之整體撓性之方式連接至該OLED板。此外，可精確定位該電連接，且從而有效密封最後的總成使其與外部環境隔開。透過該OLED板之背面至該系統之其餘部分(即，透過該背層)建立電連續性而不會折損該結構之剩餘部分。接著該端部連接器係一簡單的一級連接，該連接可用於將包括該板之全部個別OLED裝置連接至該電系統之其餘部分。藉由個別定址電饋通區域120，可個別定址個別OLED裝置。舉例而言，一裝置可需要經調諧且因此區別對待在該板中的一OLED裝置與另一OLED裝置。
該扁型撓性電纜之薄輪廓連同銀環氧樹脂及絕緣體蓋帽164之撓性仍允許該OLED板經調適用於合適照明解決方案。該扁型撓性電纜之鋁襯墊中之該等開口140有助於該OLED板之製造/組裝。如上文描述，該撓性電纜最初定位在該OLED板上，透過該等導電襯墊中之該等開口引入銀環氧樹脂且至該等饋通區域之空腔中，且接著接續一絕緣層。藉由最初或暫時定位該扁型撓性電纜且接著施加一黏合劑，可確保定位準確性。
圖6及圖7中之實施例大體等同於圖1至圖5中之實施例。因此，為闡述之一致性及簡潔，用相同的元件符號指代相同的元件。更特定言之，圖6進一步顯示該光板可由連續的OLED裝置部分組成。該扁型撓性電纜及透過該密封封裝體之一後面建立電連續性之方式在此處予以特定且有利描述。即，在該等OLED裝置部分之每一者中設置電饋通區域120。該撓性電纜122包含導電襯墊130，該等導電襯墊與該等饋通區域具有相同的尺寸間隔。此後，如上文關於圖1至圖5描述且如施加至圖6及圖7之多個OLED裝置部分一樣完成該機械及電互連。以此方式，該撓性電纜能夠沿導電跡線自外部驅動器或電路至個別饋通區域120提供電連續性，且亦有效橋接佈置於個別OLED裝置部分間的密封區域。
已參考較佳實施例描述本發明。明顯，熟習此項技術者可考慮修改及變更，且本發明應不限於上文描述的該等特定實例，而由隨附申請專利範圍所限制。
100．．．光板
102．．．發光表面/光源
104．．．周邊/邊緣
110．．．背層
120．．．電饋通區域
122．．．平坦/扁型撓性電纜
124．．．導電跡線
126．．．零干涉配合連接器
128．．．暴露的導電部分
130．．．導電(鋁)襯墊
140．．．開口
142．．．黏合劑
144．．．空腔
146．．．面向外的表面
148．．．面向內的表面
160．．．導電環氧樹脂
162．．．絕緣材料
164．．．絕緣體部分
圖1係一OLED板之一後表面之一平面圖。
圖2係一較佳扁型撓性電纜之一放大平面圖。
圖3係最初定位在或暫時固定至圖1之該OLED板之該扁型撓性電纜之一平面圖。
圖4係截取圖3之該電纜及OLED板之一部分之一橫截面圖。
圖5係完成該電互連之後類似於圖4之橫截面圖。
圖6係一OLED板總成之後表面之一平面圖。
圖7係圖6之該OLED板總成之一平面圖，且以經安裝配置展示該扁型撓性電纜。
100．．．光板
102．．．發光表面/光源
104a．．．邊緣
104b．．．邊緣
104c．．．邊緣
104d．．．邊緣
122．．．平坦/扁型撓性電纜
124．．．導電跡線
128．．．暴露的導電部分
130．．．導電(鋁)襯墊
Claims (24)
- 一種光板，其包括：一光源，其具有包含一周邊邊緣之一第一大體平坦的發光表面；一背層，其經佈置與該發光表面成大體平行關係；及至少一電饋通區域，其在與該周邊向內隔開之一位置處延伸穿過該背層，且該電饋通區域中的空腔內填充有導電材料；及一大體平坦的連接器電纜，其在該背層上自該周邊延伸至該電饋通區域用於建立與該光源之電連接。
- 如請求項1之光板，其中該導電材料為黏貼黏合劑。
- 如請求項1之光板，其中該發光表面係一OLED。
- 如請求項1之光板，其中該連接器電纜係撓性的。
- 如請求項1之光板，其中該背層包含複數個間隔開的電饋通區域。
- 如請求項5之光板，其中該連接器電纜包含複數個間隔開的導電襯墊用於建立與離散光源部分之電連接。
- 如請求項1之光板，其中該連接器電纜包含一導電跡線，該導電跡線沿一電絕緣路徑自一零插入力端連接器延伸，且與一導電襯墊連通。
- 如請求項1之光板，其中該連接器電纜具有約10 mils級之一厚度。
- 如請求項1之光板，其進一步包括插入在該電纜連接器與該背層間之一黏合劑。
- 一種組裝光板之方法，其包括： 提供具有一發光表面之一大體平坦光源、與該發光表面成大體平行關係延伸之一背層及該背層中之至少一電饋通區域，該電饋通區域定位為與該平坦光源之一周邊向內隔開，且該電饋通區域中的空腔內填充有導電材料；在該背層上定位一連接器電纜，藉此該連接器電纜之一第一部分從該光源周邊向外延伸用於與一相關聯驅動電路之連接；及電連接該連接器電纜之一第二部分與該背層中之該電饋通區域。
- 如請求項10之方法，其中該導電材料為黏貼黏合劑。
- 如請求項10之方法，其進一步包括沿自該第一部分至該第二部分之該連接器電纜之一長度使導電跡線絕緣。
- 如請求項10之方法，其進一步包括沿該連接器電纜之一表面提供複數個間隔開的導電襯墊用於建立與該背層中之類似間隔開的電饋通之電接觸。
- 如請求項13之方法，其進一步包括將該連接器電纜暫時固定至該背層同時電連接該等導電襯墊與該等電饋通區域。
- 如請求項14之方法，其中該電連接步驟包含用一導電材料填充一饋通區域以建立該導電襯墊與該饋通區域間之電接觸。
- 如請求項15之方法，其中該填充步驟包含使用一導電環氧樹脂。
- 如請求項16之方法，其進一步包括在該填充步驟之後用一電絕緣體覆蓋該導電襯墊及饋通區域。
- 如請求項16之方法，其中該填充步驟包含施加一壓力至該導電襯墊及饋通區域之至少一者。
- 如請求項13之方法，其進一步包括將該連接器電纜黏合地固定至該背層。
- 如請求項10之方法，其進一步包括在該電連接步驟之後在該連接器電纜之第二部分及該電饋通區域上施加一貼片。
- 一種有機發光二極體板，其包括：一第一大體平坦的撓性發光表面，其包含一密封周邊；一背層，其經佈置與該發光表面成大體平行關係；及一電饋通區域，其在與該周邊向內隔開之一位置處延伸穿過該背層，且該電饋通區域中的空腔內填充有導電材料；及一薄的大體平坦撓性連接器電纜，其在該背層上自該周邊延伸至與該發光表面電連接之該電饋通區域。
- 如請求項21之有機發光二極體板，其中該導電材料為黏貼黏合劑。
- 一種組裝有機發光二極體光源之方法，其包括：提供具有一發光表面之一大體平坦的撓性光源、與該發光表面成大體平行關係延伸之一背層及該背層中之一電饋通區域，該電饋通區域定位為與該平坦光源之一密封周邊向內隔開，且該電饋通區域中的空腔內填充有導 電材料；在該背層上定位一薄的撓性連接器電纜，藉此該連接器電纜之一第一部分從該密封周邊向外延伸用於與一相關聯驅動電路之連接；電連接該連接器電纜之一第二部分與該背層中之該電饋通區域；及在該電連接步驟之後，用一絕緣體覆蓋該連接器電纜之第二部分及該饋通區域。
- 如請求項23之方法，其中該導電材料為黏貼黏合劑。
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