TWI570983B - 發光裝置及其製作方法 - Google Patents

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吳芳奕
劉正雄
周政旭
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群創光電股份有限公司
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Description

發光裝置及其製作方法
本揭露係關於一種發光裝置及其製作方法，尤指一種具有特殊結構之支撐單元的發光裝置及其製作方法。
有機發光二極體(OLED)裝置具有：重量輕、厚度薄、亮度高、反應速度快、視角大、不需要背光源、製造成本低、及可彎曲等優勢，而極具潛力可應用於各種發光裝置上，如顯示裝置及燈具等。
然而，有機發光二極體裝置容易因碰撞或按壓，而導致有機發光二極體單元表面不平整或破裂，而造成有機發光二極體裝置發光情形不理想的情形發生。
舉例來說，當封裝有機發光二極體的過程中，組裝上蓋的過程因上蓋的彈性，而可能壓到有機發光二極體單元的表面，而造成有機發光二極體單元受到破壞。或者，雖然於製程中已盡量清除附著於有機發光二極體單元表面上的微粒，但仍有可能有少部分微粒仍殘留於有機發光二極體元件表面；當按壓上蓋或彎曲有機發光二極體裝置時，可能導致微粒壓到有機發光二極體單元表面，而導致有機發光二極體單元受到破壞。
有鑑於此，目前急需發展一種應用於有機發光二極體裝置之發光裝置，其可解決前述問題。
本揭露之主要目的係在提供一種發光裝置及其製作方法，其藉由設置一支撐單元，其高度突出於有機發光二極體單元上的保護層，而可避免有機發光二極體單元受到損傷。
本揭露之一實施例的發光裝置包括：一基板，包括一發光區及一封裝區，且該封裝區圍繞該發光區；一有機發光二極體單元，設置於該發光區上；一保護層，設置於該有機發光二極體單元上；一支撐單元，設置於該封裝區上且與該保護層的材料相同，且該支撐單元與該保護層連接；以及一上蓋，設於該保護層及該支撐單元上，；其中，該支撐單元朝該上蓋之表面至該基板之一基板表面具有一第一高度，該保護層朝該上蓋之表面至該基板表面具有一第二高度，且該第一高度大於該第二高度。
此外，本揭露之一實施例的發光裝置之製作方法包括：提供一基板，包括一發光區及一封裝區，且該封裝區圍繞該發光區；形成一有機發光二極體單元於該發光區上；塗佈一膠材於該有機發光二極體單元及該封裝區上；固化該膠材，以於該有機發光二極體單元上形成一保護層且於該封裝區上形成一支撐單元，其中該支撐單元朝之表面至該基板之一基板表面具有一第一高度，該保護層之表面至該基板表面具有一第二高度，且該第一高度大於該第二高度；以及設置一上蓋於該保護層及該支撐單元上。
於本揭露之發光裝置及發光裝置之製作方法中，藉由形成一與有機發光二極體單元上的保護層一體成形之支撐單元，且支撐單元的高度突出於有機發光二極體單元上的保護層；特別是，因支撐單元的高度突出於有機發光二極體單元上的保護層，故於上蓋及保護層間可形成一空間。如此，可避免於上蓋封裝過程中、按壓上蓋時、或於彎曲可撓性裝置時，因擠壓而造成有機發光二極體單元的損害；特別是，可避免當有機發光二極體單元上有微粒時，因 擠壓造成的壓縮會使得微粒碰觸到甚至是壓到有機發光二極體單元表面，而造成有機發光二極體單元的損害，進而造成器件壽命縮短或顯示品質的降低。
11‧‧‧基板
11a‧‧‧基板表面
11b‧‧‧基板邊緣
12‧‧‧有機發光二極體單元
131‧‧‧保護層
131a,132a‧‧‧表面
132‧‧‧支撐單元
132b‧‧‧邊界
132c‧‧‧側壁
14‧‧‧封裝單元
15‧‧‧上蓋
151‧‧‧空間
152‧‧‧延伸側壁
161‧‧‧第一阻障層
162‧‧‧第二阻障層
AA‧‧‧顯示區
B‧‧‧封裝區
D‧‧‧距離
H1‧‧‧第一高度
H2‧‧‧第二高度
H3‧‧‧高度
T1‧‧‧厚度
T2‧‧‧厚度
W‧‧‧寬度
圖1A至1D為本揭露實施例1之顯示裝置之製作流程剖面示意圖。
圖2為本揭露實施例2之顯示裝置之剖面示意圖。
圖3為本揭露實施例3之顯示裝置之剖面示意圖。
圖4A至4C為本揭露實施例4之顯示裝置之製作流程剖面示意圖。
圖5為本揭露實施例5之顯示裝置之剖面示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本揭露之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之其他優點與功效。本揭露亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
再者，說明書與請求項中所使用的序數例如”第一”、”第二”等之用詞，以修飾請求項之元件，其本身並不意含及代表該請求元件有任何之前的序數，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。
此外，於本揭露及下述實施例中，所謂之”高度”、”厚度”及”寬度”，若未特別指名，均指該元件之”最大高度”、”最大厚度”及”最大寬度”。
實施例1
圖1A至1D為本實施例之顯示裝置之製作流程剖面示意圖。如圖1A所示，首先，提供一基板11，包括一顯示區AA及一封裝區B，且封裝區B圍繞顯示區AA。於本實施例中，基板11可使用例如玻璃、塑膠、金屬、可撓性材質等基材材料所製成；且雖圖未示，但基板11上方可形成各種不同元件。例如，基板11上方可設置有薄膜電晶體結構(圖未示)而形成一薄膜電晶體基板、或同時設置有薄膜電晶體結構(圖未示)及彩色濾光層(圖未示)而形成一整合彩色濾光層陣列的薄膜電晶體基板(color filter on array,COA)、或同時設置有薄膜電晶結構(圖未示)及黑色矩陣(圖未示)而形成一整合黑色矩陣的薄膜電晶體基板(black matrix on array,BOA)。
而後，如圖1A所示，於基板11的顯示區AA上形成至少一有機發光二極體單元12。在此，雖圖未示，但有機發光二極體單元12可包括上下電極及夾置於上下電極間的有機發光層，且更可選擇性的包括電子注入層、電子傳輸層、電洞傳輸層、電洞注入層、及其他可幫助電子電洞傳輸結合之層。
接著，如圖1B所示，塗佈一膠材於有機發光二極體單元12及封裝區B上；並固化該膠材，以於有機發光二極體單元12上形成一保護層131且於封裝區B上形成一支撐單元132。於本實施例中，膠材可採用光固化或熱固化樹脂。此外，於本實施例中，膠材之塗佈方法並無特殊限制。舉例來說，可在顯示區AA及封裝區B使用不同模板，而以滴注法塗佈膠材；使用噴射印刷或網版印刷塗佈膠材；控制欲形成保護層131及支撐單元132區域的下方元件表面(也就是有機發光二極體單元12表面及基板表面11a)的親疏水性；或控制塗佈在欲形成保護層131及支撐單元132區域的膠材的黏度等；然而，本揭露並不僅限於此，只要支撐單元132之表面132a至基板11之一基板表面11a具有一第一高度H1，保護層131之表面131a至基板表面11a具有一第二高度H2，且第一高度H1大於第二高度H2。
如圖1C所示，於支撐單元132上形成一封裝單元14。其中，封裝單元14之塗佈方法並無特殊限制，例如，可使用點膠法形成封裝單元14。
而後，如圖1D所示，設置一上蓋15於保護層131及支撐單元132上，且上蓋15係透過封裝單元14與支撐單元132接合。於本實施例中，上蓋15可使用與基板11相同或不同材料，如玻璃、塑膠、可撓性材質等基材。
經由前述步驟後，則完成本實施例之顯示裝置。如圖1D所示，本實施例之顯示裝置包括：一基板11，包括一顯示區AA及一封裝區B，且封裝區B圍繞顯示區AA；一有機發光二極體單元12，設置於顯示區AA上；一保護層131，設置於有機發光二極體單元12上；一支撐單元132，設置於封裝區B上且與保護層131的材料相同，且支撐單元132與保護層131連接；以及一上蓋15，設於保護層131及支撐單元132上，且透過一封裝單元14與支撐單元132接合；其中，支撐單元132朝上蓋15之表面132a至基板11之一基板表面11a具有一第一高度H1，保護層131朝上蓋15之表面131a至基板表面11a具有一第二高度H2，且第一高度H1大於第二高度H2。
於有機發光二極體單元12之製作過程中，難免會有微粒附著於有機發光二極體單元12表面上，而當按壓上蓋15時，若未設置有支撐單元132及保護層131，按壓上蓋15的壓力可能會造成微粒壓到有機發光二極體單元12表面，而造成有機發光二極體單元12損害；此時，若封裝不佳時，外界的水氣、氧氣等可能會透過損害區域而進入有機發光二極體單元12，而影響有機發光二極體單元12的發光效果及器件壽命。因此，於本實施例中，因有機發光二極體單元12表面先塗佈一膠材而後固化膠材而形成保護層131，且於封裝區B形成支撐單元132，由於支撐單元132之表面132a至基板表面11a之第一高度H1大於保護層131之表面131a至基板表面11a之第二高度H2，故上蓋15與保護層131間可形成一空間151，故即便有機發光二極體單元12表面上附著有微粒，此些微粒也會嵌埋 於保護層131中；且空間151可防止當有按壓上蓋15的情形發生時，也僅會壓到保護層131，而不至於產生微粒壓到有機發光二極體單元12表面的情形，進而改善前述有機發光二極體單元12可能發生損害的情形。
如圖1D所示，於本實施例中，保護層131的厚度T2小於支撐單元132的厚度T1，製作過程中壓裝上蓋15時，壓力只施加於支撐單元132上，這樣便可以避免對有機發光二極體單元12造成損傷。
如圖1D所示，於本實施例中，保護層131與支撐單元132係一體成形，使製程變得簡單、容易及低成本。
此外，如圖1D所示，為了達到有效防止按壓上蓋15而壓到有機發光二極體單元12的問題，於本實施例中，上蓋15與保護層131間的空間151的高度H3可介於1μm至5mm之間。
再者，如圖1D所示，於本實施例中，為了提供足夠的支撐力，支撐單元132之寬度W可介於0.1mm至10mm之間。
實施例2
圖2為本實施例之顯示裝置之剖面示意圖。本實施例之顯示裝置及其製作方法與實施例1相似，除了下述不同點。
於本實施例中，如圖2所示，於完成保護層131及支撐單元132後(如圖1B所示)，更形成一第一阻障層161於保護層131及支撐單元132之表面131a,132a(如圖1B所示)上；而後，再進行形成封裝單元14及設置上蓋15的步驟。因此，本實施例之顯示裝置更包括：一第一阻障層161，設置於保護層131及支撐單元132朝上蓋15之表面上。透過第一阻障層161，可進一步防止水氣及氧氣侵入有機發光二極體單元12。在此，第一阻障層161材料可為一無機層或一無機/有機多層層疊結構；其中，無機層之具體例子包括，但不限於：氮化矽、氧化矽、氧化鋁及類鑽碳。
其中，支撐單元132之邊界132b與基板11之一基板邊緣11b相距有一預定距離D，而第一阻障層161更形成於支撐單元132之邊界132b至基板邊緣11b間的基板表面11a上。如此，可避免水氣及氧氣由支撐單元132之邊界132b與基板表面11a的交界處滲入，而更加降低有機發光二極體單元12劣化的可能性。
實施例3
圖3為本實施例之顯示裝置之剖面示意圖。本實施例之顯示裝置及其製作方法與實施例1相似，除了下述不同點。
於本實施例中，上蓋15具有一延伸側壁152，其朝基板11之一基板邊緣11b延伸。因此，有機發光二極體單元12、保護層131及支撐單元132可容置於由上蓋15及基板11所形成的空間中。
此外，封裝單元14除了如實施例1設置在支撐單元132最頂部之表面132a外，更設置在支撐單元132之側壁132c上；如此，由於封裝單元14之設置面積相較於實施例1及2要大，故更可提升上蓋15與支撐單元132的密封性，而更加防止水氣及氧氣的滲入。
實施例4
圖4A至4C為本實施例之顯示裝置之製作流程剖面示意圖。本實施例之顯示裝置其製作方法與實施例1相似，除了下述不同點。
如圖4A所示，於形成有機發光二極體單元12後，更形成一第二阻障層162於有機發光二極體單元12及封裝區B上。
接著，如圖4B所示，於完成保護層131及支撐單元132後，更形成一第一阻障層161於保護層131及支撐單元132之表面131a,132a上；而後，形成一封裝單元14於支撐單元132之表面132a及側壁132c上，再填充一填充單元17於保護層131上。
最後，如圖4C所示，設置一上蓋15於保護層131及支撐單元132上，使得上蓋15可透過封裝單元14與支撐單元132接合；而後，再固化填充單元17，則完成本實施例之顯示裝置。
如圖4C所示，本實施例之顯示裝置與實施例3的顯示裝置相似，除了下述不同點。於本實施例中，顯示裝置更包括：一第一阻障層161，設置於保護層131及支撐單元132朝上蓋15之表面上；而此第一阻障層161不但覆蓋支撐單元132的側壁，且更設置於支撐單元132之邊界132b至基板邊緣11b間的基板表面11a上方。此外，本實施例之顯示裝置更包括：一第二阻障層162，設置於有機發光二極體單元12與保護層131間；而此第二阻障層162更設置於支撐單元132與基板11間、及支撐單元132之邊界132b至基板邊緣11b間的基板表面11a上。再者，於本實施例之顯示面板中，上蓋15與保護層131間之一空間係設置有一填充單元17。
由於本實施例之顯示裝置中上蓋15與保護層131間係設置有一填充單元17，其可作為一緩衝層也可作為一支撐上蓋15之支撐層，以避免按壓上蓋15造成上蓋15變形而導致有機發光二極體單元12損壞的情形。
於本實施例中，第一阻障層161及第二阻障層162與實施例2所述相同，故在此不再贅述。此外，填充單元17之材料可為一光固化或熱固化樹脂，且填充單元17材料固化前之黏度係小於封裝單元14其固化前之黏度。再者，填充單元17之光固化或熱固化樹脂可選擇性的添加其他成分，如：可提高光萃取率之散射粒子，以提升顯示裝置之顯示品質。
實施例5
圖5為本實施例之顯示裝置之剖面示意圖。本實施例之顯示裝置與實施例1-4相似，主要差別在於本實施例係提供一種可撓性顯示裝置，且基板 11的顯示區上設置有多個有機發光二極體單元12。在此，僅提供一種可能的顯示裝置彎曲狀態，然而，本揭露並不僅限於此。
於本揭露中，前述實施例所製得之顯示裝置，可與觸控面板合併使用，而做為一觸控顯示裝置。同時，本揭露前述實施例所製得之顯示裝置或觸控顯示裝置，可應用於本技術領域已知之任何需要顯示螢幕之電子裝置上，如顯示器、手機、筆記型電腦、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視等需要顯示影像之電子裝置上。
實施例6
本實施例與實施例1-5均揭露一發光裝置，但實施例1-5係提供一顯示裝置，而本實施例則提供一種燈具；其中，本實施例的燈具結構與前述實施例1至5相似，除了下述不同點。
前述實施例顯示裝置中的基板係設置有薄膜電晶體結構，但本實施例之燈具中可無須設置此元件。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本揭露所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
11‧‧‧基板
11a‧‧‧基板表面
12‧‧‧有機發光二極體單元
131‧‧‧保護層
131a,132a‧‧‧表面
132‧‧‧支撐單元
14‧‧‧封裝單元
15‧‧‧上蓋
151‧‧‧空間
AA‧‧‧顯示區
B‧‧‧封裝區
H1‧‧‧第一高度
H2‧‧‧第二高度
H3‧‧‧高度
T1‧‧‧厚度
T2‧‧‧厚度
W‧‧‧寬度

Claims (18)

  1. 一種發光裝置，包括：一基板，包括一發光區及一封裝區，且該封裝區圍繞該發光區；一有機發光二極體單元，設置於該發光區上；一保護層，設置於該有機發光二極體單元上；一支撐單元，設置於該封裝區上且與該保護層的材料相同，且該支撐單元與該保護層連接；一上蓋，設於該保護層及該支撐單元上；其中，該支撐單元朝該上蓋之表面至該基板之一基板表面具有一第一高度，該保護層朝該上蓋之表面至該基板表面具有一第二高度，且該第一高度大於該第二高度；以及一封裝單元，位於該上蓋和該支撐單元之間，該上蓋係透過該封裝單元與該支撐單元接合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該保護層的厚度小於該支撐單元的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該保護層與該支撐單元係一體成形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一第一阻障層，設置於該保護層及該支撐單元朝該上蓋之表面上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中該第一阻障層更設置於該支撐單元之邊界至該基板邊緣間的該基板表面上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一第二阻障層，設置於該有機發光二極體單元與該保護層間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該第二阻障層更設置於該支撐單元與該基板間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該上蓋具有一延伸側壁，該延伸側壁朝該基板之一基板邊緣延伸，其中該有機發光二極體單元、該保護層、以及該支撐單元係容置於由該上蓋和該基板所形成的空間中。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該上蓋與該保護層間之一空間係設置有一填充單元。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該發光裝置為一顯示裝置或一燈具。
  11. 一種發光裝置之製作方法，包括：提供一基板，包括一發光區及一封裝區，且該封裝區圍繞該發光區；形成一有機發光二極體單元於該發光區上；塗佈一膠材於該有機發光二極體單元及該封裝區上；固化該膠材，以於該有機發光二極體單元上形成一保護層且於該封裝區上形成一支撐單元，其中該支撐單元之表面至該基板之一基板表面具有一第一高度，該保護層之表面至該基板表面具有一第二高度，且該第一高度大於該第二高度；以及設置一上蓋於該保護層及該支撐單元上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之製作方法，其中該保護層的厚度小於該支撐單元的厚度。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之製作方法，其中於固化該膠材後，更形成一第一阻障層於該保護層及該支撐單元之表面上。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之製作方法，在設置一上蓋於該保護層上之前，形成一封裝單元於該支撐單元上，該上蓋係透過該封裝單元與該支撐單元接合。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之製作方法，其中於形成該有機發光二極體單元後，更形成一第二阻障層於該有機發光二極體單元與該膠材之間。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之製作方法，其中該上蓋具有一延伸側壁，該延伸側壁朝該基板之一基板邊緣延伸。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之製作方法，其中在設置該上蓋於該保護層及該支撐單元上前，填充一填充單元於該保護層上；並在設置該上蓋於該保護層及該支撐單元上後，固化該填充單元，而該填充單元係設置於該上蓋與該保護層間之一空間中。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之製作方法，其中該發光裝置為一顯示裝置或一燈具。
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