TWI578842B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置及其製造方法
本發明是有關於一種顯示裝置及其製造方法，且特別是有關於一種有機發光二極體顯示裝置及其製造方法。
隨著顯示科技的發展，各式顯示裝置不斷推陳出新。其中有機發光二極體具有自發光性、體積小、彩度高等優點，使得有機發光二極體被譽為顯示科技的明日之星。
在發展有機發光二極體的過程中，研究人員發現有機發光二極體相當容易受到水分或氧氣的破壞，而大幅減損有機發光二極體的壽命。研究人員採用各種設計來增加有機發光二極體的阻水性與阻氧性，但卻減慢有機發光二極體的製程速度。因此，有機發光二極體正面臨到一項技術發展的瓶頸。
本發明係有關於一種顯示裝置及其製造方法，其利用膠材填入有機發光二極體面板與框架之間的設計，使得顯示裝置可以達到高阻水性、高阻氧性，且製程速度快的優點。
根據本發明之一方面，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一框架、一有機發光二極體面板、一透光元件及一膠材。有機發光二極體面板設置於框架內。透光元件設置於有機發光二極體面板之上。膠材填充於有機發光二極體面板及透光元件之間，並填充於有機發光二極體面板與框架之間。
根據本發明之另一方面，提出一種顯示裝置之製造方法。顯示裝置之製造方法包括以下步驟。提供一有機發光二極體面板。塗佈一膠材於有機發光二極體面板之上。設置有機發光二極體面板於一框架內。設置一透光元件於膠材上。壓合透光元件及有機發光二極體面板，以使膠材填充於有機發光二極體面板及透光元件之間，並填充於有機發光二極體面板與框架之間。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
以下係提出各種實施例進行詳細說明，其採用膠材填入有機發光二極體面板與框架之間的設計，使得顯示裝置可以達到高阻水性、高阻氧性，且製程速度快的優點。然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略部份元件，以清楚顯示本發明之技術特點。
請參第1圖，其繪示顯示裝置100之示意圖。顯示裝置100包括一框架110、一有機發光二極體面板120、一透光元件130及一膠材140。框架110用以承載並保護顯示裝置100之內部元件，例如是一鐵框。有機發光二極體面板120例如是主動式或被動式。有機發光二極體面板120設置於框架110內。透光元件130例如是一面板或一光學膜片，其中上述面板例如係一觸控面板或一2D/3D切換面板，上述光學膜片例如係一偏光片、一相位延遲片、一光柵片(barrier)或一柱狀透鏡片(lenticular lens)。透光元件130設置於有機發光二極體面板120之上，其中透光元件130可係與有機發光二極體面板120同時設置於框架110內，亦可透光元件130係部份或全部露出於框架110外。膠材140填充於有機發光二極體面板120及透光元件130之間，用以黏合有機發光二極體面板120及透光元件130。此外，膠材140更填充於有機發光二極體面板120與框架110之間。
其中有機發光二極體面板120容易受到水分或氧氣的破壞而減損壽命。本實施例之膠材140不僅填充於有機發光二極體面板120與透光元件130之間以黏合透光元件130與有機發光二極體面板120，更填充於有機發光二極體面板120與框架110之間，使得有機發光二極體面板120的上表面120a與側表面120b都能夠受到進一步的保護。
膠材140填充於有機發光二極體120與框架110之間，一方面，其黏合了有機發光二極體面板120與框架110以使有機發光二極體面板120能夠固設於框架110內，避免因為顯示裝置100晃動造成有機發光二極體面板120在框架內移動並撞擊框架110而受損。另一方面，其覆蓋了有機發光二極體面板120的側面封裝區。由於空氣中的水氣與氧氣容易由有機發光二極體面板120的側面封裝區侵入有機發光二極體面板120內造成壽命減損，因此膠材140覆蓋了有機發光二極體面板120的側面封裝區可更有效的阻擋空氣中水氣與氧氣的侵入。
在本實施例中，為了讓有機發光二極體面板120的側表面120b受到足夠的保護，膠材140於有機發光二極體面板120與框架110之間的填充率至少大於50%，例如是大於70%或大於90%。設計者可以根據膠材140材質的選擇與製程速度的考量來做設計。
就顯示裝置100之製造方法而言，請參照第2～9圖，其繪示顯示裝置100之製造方法的流程圖。首先，如第2～5圖所示，提供有機發光二極體面板120(繪示於第5圖)。在提供有機發光二極體面板120之步驟中，首先如第2圖所示，提供一薄膜電晶體基板121。薄膜電晶體基板121用以提供一驅動電路。
接著，如第2圖所示，設置數個有機發光二極體122於薄膜電晶體基板121上。此些有機發光二極體122可以是白光或是彩色(例如是紅色、綠色、藍色)。在本實施例中，此些發光二極體122係為白光。此些有機發光二極體122可以是陣列排列，以形成一個個矩陣排列的畫素。
然後，如第2圖所示，以一保護層123覆蓋此些有機發光二極體122，以避免後續製程破壞有發光二極體122。
接著，如第3圖所示，設置一框膠124於薄膜電晶體基板121之周圍。框膠124之高度D1大於有機發光二極體122及保護層123之總合厚度D2。
然後，如第3圖所示，在抽真空的環境下，以滴下製程(one drop filling，ODF)將一填充材料126設置於薄膜電晶體基板121上。一般而言，有機發光二極體122會有高低不平的情況，設置於其上的保護層123也有高低不平的情況。採用滴下製程可以確保填充材料126能夠佈滿於高低不平的保護層123。
接著，如第4圖所示，在抽真空的環境下，設置一彩色濾光片基板125於框膠124上。在其他實施例中，當有機發光二極體122為彩色時，可以在此步驟改設置一透明的保護基板(未繪示)於框膠124上。
然後，如第5圖所示，在抽真空的環境下，隨著彩色濾光片基板125與框膠124的結合，填充材料126在保護層123上擴散，直到填充材料126完全填充於彩色濾光片基板125、框膠124及薄膜電晶體基板121之間，而沒有任何水份或氧氣殘留於彩色濾光片基板125、框膠124及薄膜電晶體基板121之間。
接著，如第5圖所示，以一紫外光L1(或一熱源)固化填充材料126及框膠124。至此，即完成有機發光二極體面板120。此時，有機發光二極體122已受到保護層123及填充材料126完整的保護。
在一實施例中，也可只設置框膠124來組裝彩色濾光片基板125及薄膜電晶體基板121，而不採用滴下製程(ODF)的填充材料126。
在一實施例中，也可使用光學膠膜(optically clear adhesive film，OCA film)(未繪示)直接貼合於有機發光二極體122上，而不採用滴下製程(ODF)的填充材料126。
只設置框膠124的實施方式會在彩色濾光片基板125及薄膜電晶體基板121之間留下空隙，而使水分或氧氣容易滲入此空隙。並且，為確保框膠124之阻水性與阻氧性，必須額外使用雷射光(未繪示)對每一個框膠逐條地加強固化，而增加製造成本並減慢製程速度。
採用光學膠膜(OCA film)的實施方式在高低不平的有機發光二極體122之間仍會存在微小間隙，而使水分或氧氣容易滲入此微小間隙。
相較之下，採用滴下製程(ODF)之填充材料126的實施方式可以避免水分或氧氣殘留於彩色濾光片基板125、框膠124及薄膜電晶體基板121之間，以延長有機發光二極體122的壽命並確保有機發光二極體122的光學表現。並且，採用滴下製程(ODF)之填充材料126的實施方式可以使用紫外光L1(或熱源)做整面地固化，使得製造成本得以低廉且製程速度快速。
以上述各種方式提供了有機發光二極體面板120之後，則進入第6及7圖的步驟。
在第6及7圖中，塗佈膠材140於有機發光二極體面板120之上。此膠材140例如是光學膠脂(OCR)。在第6圖中，可以先平均地塗佈一些區域，再將此些膠材140刷開而佈滿於有機發光二極體面板120上。在第7圖中，可以將膠材140直接做整面性地塗佈。
在此步驟中，由於有機發光二極體面板120的上表面120a相當平整，因此膠材140可以沒有間隙地塗佈於有機發光二極體面板120上。
在此步驟中，膠材140之水穿透率(water vapor transmission rate，WVTR)小於20公克/每平方公尺-每天(g/m2-day)，以確保膠材140的高阻水性。膠材140之氧穿透率(oxygen transmission rate，OTR)小於1×10-3毫升/每平方公尺-每天(cc/m2-day)，以確保膠材140的高阻氧性。膠材140之光學穿透率大於90%，以確保膠材140的高透光性。
然後，如第8圖所示，設置有機發光二極體面板120於框架110內。
接著，如第8圖所示，設置透光元件130於膠材140上。
然後，如第8圖所示，壓合透光元件130及有機發光二極體面板120，以使膠材140填充於有機發光二極體面板120及透光元件130之間，並使膠材140溢出而透過毛細現象填充於有機發光二極體面板120與框架110之間。
在壓合之步驟中，可以控制在減壓抽氣的環境下(例如是50～1 Pa)，以幫助膠材140滲入有機發光二極體面板120與框架110之間。
接著，如第9圖所示，以一紫外光L2(或一熱源)固化膠材140。至此，即完成顯示裝置100。
如上所述，有機發光二極體122至少受到四層的保護：第一層是保護層123的保護，第二層是封裝材料126的保護，第三層是膠材140的保護，第四層是框架110的保護，使得有機發光二極體122可以有效地避免水分與氧氣的破壞。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，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．．．顯示裝置
110．．．框架
120．．．有機發光二極體面板
120a．．．上表面
120b．．．側表面
121．．．薄膜電晶體基板
122．．．發光二極體
123．．．保護層
124．．．框膠
125．．．彩色濾光片基板
126．．．填充材料
130．．．透光元件
140．．．膠材
D1．．．高度
D2‧‧‧總合厚度
L1、L2‧‧‧紫外光
第1圖繪示顯示裝置之示意圖。
第2～9圖繪示顯示裝置之製造方法的流程圖。
100．．．顯示裝置
110．．．框架
120．．．有機發光二極體面板
120a．．．上表面
120b．．．側表面
121．．．薄膜電晶體基板
122．．．發光二極體
123．．．保護層
124．．．框膠
125．．．彩色濾光片基板
126．．．填充材料
130．．．透光元件
140．．．膠材

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包括：一框架；一有機發光二極體面板，設置於該框架內；一透光元件，設置於該有機發光二極體面板之上，且其中該透光元件位於該框架之一圍繞範圍內且小於該框架之該圍繞範圍；以及一膠材，填充於該有機發光二極體面板及該透光元件之間，並填充於該有機發光二極體面板與該框架之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該膠材之水穿透率(water vapor transmission rate，WVTR)小於20公克/每平方公尺-每天(g/m2-day)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該膠材之氧穿透率(oxygen transmission rate，OTR)小於1×10-3毫升/每平方公尺-每天(cc/m2-day)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該膠材之光學穿透率大於90%。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透光元件係為一面板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透光元件係一光學膜片。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該膠材於該有機發光二極體面板與該框架之間的填充率大於90%。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該 膠材係為紫外光固化材料或熱固化材料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該有機發光二極體面板包括：一薄膜電晶體基板；複數個有機發光二極體，設置於該薄膜電晶體基板上，該些有機發光二極體係為白光；一保護層，覆蓋該些有機發光二極體；一框膠，設置於該薄膜電晶體基板之周圍；一彩色濾光片基板，設置於該框膠上；以及一填充材料，設置於該彩色濾光片基板、該框膠及該薄膜電晶體基板之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該有機發光二極體面板包括：一薄膜電晶體基板；複數個有機發光二極體，設置於該薄膜電晶體基板上，該些有機發光二極體係為彩色；一保護層，覆蓋該些有機發光二極體；一框膠，設置於該薄膜電晶體基板之周圍；一保護基板，設置於該框膠上；以及一填充材料，設置於該保護基板、該框膠及該薄膜電晶體基板之間。
  11. 一種顯示裝置之製造方法，包括：提供一有機發光二極體面板；塗佈一膠材於該有機發光二極體面板之上；設置該有機發光二極體面板於一框架內； 設置一透光元件於該膠材上，其中該透光元件位於該框架之一圍繞範圍內且小於該框架之該圍繞範圍；以及壓合該透光元件及該有機發光二極體面板，以使該膠材填充於該有機發光二極體面板及該透光元件之間，並填充於該有機發光二極體面板與該框架之間。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中壓合該透光元件及該有機發光二極體面板的步驟係使該膠材填充於該有機發光二極體面板及該透光元件之間且部分該膠材自該有機發光二極體面板及該透光元件之間溢出以填充於該有機發光二極體面板與該框架之間。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中在塗佈該膠材之步驟中，該膠材之水穿透率(water vapor transmission rate，WVTR)小於20公克/每平方公尺-每天(g/m2-day)。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中在塗佈該膠材之步驟中，該膠材之氧穿透率(oxygen transmission rate，OTR)小於1×10-3毫升/每平方公尺-每天(cc/m2-day)。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中在塗佈該膠材之步驟中，該膠材之光學穿透率大於90%。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中在提供該透光元件之步驟中，該透光元件係為一面板或一光學膜片。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中在壓合該透光元件及該有機發光二極體面板之步驟中，該膠材於該有機發光二極體面板與該框架之間的填充率大於90%。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，更包括：以一紫外光或一熱源固化該膠材。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中提供該機發光二極體面板之步驟包括：提供一薄膜電晶體基板；設置複數個有機發光二極體於該薄膜電晶體基板上，該些有機發光二極體係為白光；以一保護層覆蓋該些有機發光二極體；設置一框膠於該薄膜電晶體基板之周圍；以滴下製程(one drop filling，ODF)將一填充材料設置於該薄膜電晶體基板上；以及設置一彩色濾光片基板於該框膠上，以使該填充材料設置於該彩色濾光片基板、該框膠及該薄膜電晶體基板之間。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之製造方法，其中提供該機發光二極體面板之步驟包括：提供一薄膜電晶體基板；設置複數個有機發光二極體於該薄膜電晶體基板上，該些有機發光二極體係為彩色；以一保護層覆蓋該些有機發光二極體； 設置一框膠於該薄膜電晶體基板之周圍；以滴下製程(one drop filling，ODF)將一填充材料設置於該薄膜電晶體基板上；以及設置一保護基板於該框膠上，以使該填充材料設置於該保護基板、該框膠及該薄膜電晶體基板之間。
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