TWI588987B - 影像顯示系統 - Google Patents

Description

影像顯示系統

本發明係有關於一種影像顯示系統及其製造方法，特別是關於一種具有有機電激發光裝置的影像顯示系統及其製造方法。

近年來，有機電激發光裝置(organic light emission display，簡稱OLED)已經被大量應用在各式各樣產品的顯示元件上，其具有自發光、高亮度、廣視角、高應答速度及製程容易等特性。然而，有機電激發光裝置容易因水氣滲入而造成損壞，因此可靠度仍不甚理想。

基於上述，在製造有機電激發光裝置時，便會實施一密封製程，用來保護有機電激發光畫素陣列，讓它們不會受到外界的影響。習知的封裝方式係以密封膠(例如環氧樹脂)在有機電激發光裝置邊緣進行囊封，並在封裝基板側形成凹槽，用來容納吸收劑。不過，藉由上述的方法並無法完全防止濕氣與氧氣從外界滲入至有機電激發光裝置，所以，在一段時間後，有機電激發光裝置仍可能會惡化以及變質。

為解決上述問題，業界提出一種利用低溫熔接玻璃作為密封材料的有機電激發光裝置10。請參照第1圖，該有機電激發光裝置10具有一陣列基板12，且有機電激發光畫素陣列14係形成於該陣列基板12之上；一封裝基板16與該陣列基板12對向設置，而一低溫熔接玻璃18係用來封合該陣列基板12與封裝基板16，以形成一空間容納有機電激發光畫素陣列14。值得注意的是，由於該低溫熔接玻璃18係以雷射固合製程加以固合，該低溫熔接玻璃18會與該有機電激發光畫素陣列14保持一特定的距離D(造成空隙15)，以避免該雷射固合製程中所產生的熱影響到該有機電激發光畫素陣列14。為避免由該低溫熔接玻璃18(固合後仍為透明)及該空隙15進入有機電激發光裝置10的環境光25經反射後影響到有機電激發光裝置10的顯示效能，該有機電激發光裝置10必需更進一步配置一偏光膜20於該封裝基板16之上。然而，如此一來導致有機電激發光裝置製造成本及製造時間的增加，並降低產量。

因此，業界急需一種新穎之有機電激發光裝置，解決習知技術之問題。

有鑑於此，本發明提供一種影像顯示系統，其包含一有機電激發光裝置，而該有機電激發光裝置不需要包含一偏光膜，除了可降低製造成本、製造時間、增加產量外，由於射出的光不需經過偏光膜，因此可增加有機電激發光裝置的發光效率。

根據本發明一實施例，該影像顯示系統包括一有機電激發光裝置，而該有機電激發光裝置包括：一第一基板，具有一內側表面；一有機電激發光畫素陣列配置於該第一基板之該內側表面之上；一第二基板具有一內側表面，其中該第一基板之內側表面與該第二基板之內側表面係對向設置；一彩色濾光層配置於該第二基板之內側表面之上；以及，一不透明熔接固合層(frit curing layer)，係配置於該第一基板及該第二基板之間，用以封合該第一基板及該第二基板，其中該不透明熔接固合層與該有機電激發光畫素陣列係以一虛置區相隔，其中該虛置區係由一黑矩陣材料、一熔接封合層、或其組合所填滿。

為使本發明之上述目的、特徵能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下將配合圖示，以說明根據本發明所提供之包含有機電激發光裝置之影像顯示系統。

請參照第2圖，係顯示根據本發明一實施例之影像顯示系統所包含之有機電激發光裝置100的俯視示意圖。該有機電激發光裝置100包含一不透明熔接固合層112與一彩色濾光層120(該彩色濾光層120其下為有機電激發光畫素陣列(未圖示)，其中該不透明熔接固合層112與該彩色濾光層120(及該有機電激發光畫素陣列)之間係係以一虛置區118相隔。該虛置區118具有一特定的寬度W，以避免使用雷射固合製程形成該不透明熔接固合層112所產生的熱影響到該有機電激發光畫素陣列108，該寬度W可介於0.05~0.5μm之間，例如0.1-0.3μm之間。

請參照第3圖，係顯示本發明第2圖所述有機電激發光裝置100沿切線3-3’的剖面結構示意圖。該有機電激發光裝置100包含一第一基板102(例如一陣列基板)，該第一基板102具有一內側表面101，而一有機電激發光畫素陣列108配置於該第一基板102之該內側表面101之上。該有機電激發光畫素陣列108可包含複數個有機發光畫素單元104及一平坦層(planarization layer)106包覆該等有機發光畫素單元104。該有機發光畫素單元104可為上發光式(top-emission)白光有機發光畫素單元。該有機電激發光裝置100包含一第一基板102。該有機電激發光裝置100更包含一第二基板110與該第一基板102對向設置，並以一不透明熔接固合層112分隔該第一基板102以及該第二基板110。該第二基板110係為一透明基板，可為玻璃基板、透明塑膠基板、或透明陶瓷基板其中之一者；該第二基板110具有一內側表面103，其中該第一基板102之內側表面101與該第二基板110之內側表面103係對向設置。一彩色濾光層120配置於該第二基板110之內側表面103之上，其中該彩色濾光層120可包含紅色濾光層、藍色濾光層、以及綠色濾光層，並分別對應該白光有機發光畫素單元104，使得該有機電激發光裝置100可進行全彩顯示。此外，在本發明另一實施例中，為加強對比，該彩色濾光層120亦可包含包含紅色濾光層、藍色濾光層、綠色濾光層、以及黑矩陣層。

在第2圖所述之實施例中，該不透明熔接固合層112係用來固合該第一基板102以及該第二基板110。該不透明熔接固合層112的形成方式可為將一熔接材料施以一雷射固合製程所得，其中該熔接材料可包含一玻璃粉末、及一吸光粒子，由於該吸光粒子可吸收可見光，因此所得之熔接固合層112可作為一吸光層，將外界射入之環境光吸收，避免影響到有機電激發光裝置100的發光效能。該玻璃粉末係包含二氧化矽顆粒，以及可更包含K₂O、Sb₂O₃、ZnO、P₂O₅、V₂O₅、TiO₂、B₂O₃、SiO₂、WO₃、Fe₂O₃、Nd₂O₃、La₂O₃、Ce₂O₄、Pr₆O₁₁、Er₂O₃、CeO₂、或其組合，關於上述玻璃粉未，更詳細說明範例組成可參考美國專利10/823331。該吸光粒子可為黑色顏料粒子、或金屬粒子，例如：碳黑、石墨、鐵、銅、釩、鉬等。該熔接材料可更包含一黏接劑(通常為有機物，以增加其黏度)。熔接材料可藉由網板印刷塗覆於第二基板110。

此外，值得注意的是，本發明所述之有機電激發光裝置100其不透明熔接固合層112與該有機電激發光畫素陣列108之間係係以一虛置區118相隔，請參照第3圖(係為第2圖所述之有機電激發光裝置100之俯視示意圖)。該虛置區118具有一特定的寬度W，以避免使用雷射固合製程形成該不透明熔接固合層112所產生的熱影響到該有機電激發光畫素陣列108，該寬度W可介於0.05~0.5μm之間，例如0.1-0.3μm之間。

與習知技術不同，本發明係以一黑矩陣材料114、一熔接封合層116、或其組合來填滿該虛置區118，在第3圖所示之實施例係以黑矩陣材料114、及熔接封合層116來填滿該虛置區118，請參照第4圖(係為第3圖所述區域4之放大示意圖)，其中該有機電激發光畫素陣列108係以該平坦層106與虛置區118相鄰。其中，該熔接封合層116同樣由用來形成該不透明熔接固合層112的熔接材料所構成。該熔接封合層116與該不透明熔接固合層112的製造方式係包含以下步驟：先形成一熔接材料；接著，對熔接材料進行烘烤；接著，再對部份熔接材料(位於該第一基板102及第二基板110邊緣的熔接材料層，即離該有機電激發光畫素陣列108之較遠端)進行雷射固合製程，形成該不透明熔接固合層112，而未經固合的熔接材料則形成該熔接封合層116；換言之，該不透明熔接固合層112與熔接封合層116係由相同材料所形成，差別在於一者有經雷射固合，一者未經雷射固合。該熔接封合層116雖然未經雷射固合，不過由於其同樣包含吸光粒子，同樣可作為一吸光層。基於上述，由於該虛置區118係被該黑矩陣材料114、熔接封合層116、或其組合所填滿，因此當環境光射入該虛置區118時，亦會被該黑矩陣材料114或熔接封合層116所吸收，不會進一步被基板反射而影響到有機電激發光裝置100的發光效能。所以，本發明所述之有機電激發光裝置100不需要額外設置一層偏光膜於該第二基板的外側，與習知技術相比，可減少一道製程。

根據本發明另一實施例，請參照第5圖，該虛置區118可由該熔接封合層116填滿。此外，請參照第6圖，該黑矩陣材料114可為實心的膜層，並直接形成於該第二基板110的內側表面103之上，而該熔接封合層116則形成於該黑矩陣材料114之下。再者，根據本發明其他實施例，請參照第7圖，該虛置區118包含該黑矩陣材料114及熔接封合層116，而該黑矩陣材料114係為點狀、條狀、或網狀結構，而該熔接封合層係填入該點狀、條狀、或網狀結構黑矩陣材料114的縫隙117或網格中。由於該點狀、條狀、或網狀結構的黑矩陣材料114具有縫隙117或網格，可進一步促進熔接封合層116的硬化。若該黑矩陣材料114為點狀結構，則該點狀黑矩陣材料可為橢圓形、三角形、菱形、正方形、長方形、五角形、蜂巢形、或其組合。

第8圖係繪示出根據本發明另一實施例之影像顯示系統300方塊示意圖，其可實施於一電子裝置，例如筆記型電腦、行動電話、數位相機、個人數位助理、桌上型電腦、電視機、車用顯示器、或攜帶式數位影音光碟播放器。本發明所述之有機電激發光裝置100，可設置於顯示裝置300中，一輸入單元200係耦接至有機電激發光裝置100，用以提供輸入信號(例如，影像信號)至有機電激發光裝置100以產生影像。

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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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基準。

3-3’．．．切線

4．．．區域

10．．．有機電激發光裝置

12．．．陣列基板

14．．．有機電激發光畫素陣列

15．．．空隙

16．．．封裝基板

18．．．低溫熔接玻璃

20．．．偏光膜

25．．．環境光

100．．．有機電激發光裝置

101．．．第一基板之內側表面

102．．．第一基板

103．．．第二基板之內側表面

104．．．有機發光畫素單元

106．．．平坦層

108．．．有機電激發光畫素陣列

110．．．第二基板

112．．．不透明熔接固合層

114．．．黑矩陣材料

116．．．熔接封合層

117．．．縫隙

118．．．虛置區

120．．．彩色濾光層

200．．．輸入單元

300．．．影像顯示系統

D．．．距離

以及

W．．．寬度

第1圖係繪示習知有機電激發光裝置之剖面結構示意圖。

第2圖係為本發明一實施例所述之有機電激發光裝置的剖面結構示意圖。

第3圖係為本發明第2圖所述之有機電激發光裝置的俯視結構示意圖。

第4圖係為第2圖所述之有機電激發光裝置其區域4之放大示意圖。

第5-7圖係為一系列有機電激發光裝置部份放大示意圖，係用來說明該虛置區的構成方式。

第8圖係繪示根據本發明一實施例之影像顯示系統方塊示意圖。

3-3’．．．切線

4．．．區域

100．．．有機電激發光裝置

101．．．第一基板之內側表面

102．．．第一基板

103．．．第二基板之內側表面

104．．．有機發光畫素單元

106．．．平坦層

108．．．有機電激發光畫素陣列

110．．．第二基板

112．．．不透明熔接固合層

114．．．黑矩陣材料

116．．．熔接封合層

118．．．虛置區

120．．．彩色濾光層

W．．．寬度

Claims (20)

1. 一種影像顯示系統，包括：一有機電激發光裝置，包括：一第一基板，具有一內側表面；一有機電激發光畫素陣列配置於該第一基板之該內側表面之上；一第二基板具有一內側表面，其中該第一基板之內側表面與該第二基板之內側表面係對向設置；一彩色濾光層配置於該第二基板之內側表面之上；以及一不透明熔接固合層，係配置於該第一基板及該第二基板之間，用以封合該第一基板及該第二基板，其中該不透明熔接固合層與該有機電激發光畫素陣列係以一虛置區相隔，其中該虛置區係由一黑矩陣材料及一熔接封合層所填滿，其中該熔接封合層為未經雷射固合，其中該黑矩陣材料係形成於該第二基板之內側表面之上，其中該熔接封合層形成於該黑矩陣材料之下。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該虛置區係由該黑矩陣材料及該熔接封合層所填滿，其中該黑矩陣材料及該熔接封合層係水平設置於該第一基板之上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示系統，其中該黑矩陣材料係為點狀、條狀、或網狀結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中 該黑矩陣材料係為點狀、條狀、或網狀結構，而該熔接封合材料係填入該點狀、條狀、或網狀結構黑矩陣材料的縫隙中。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該第二基板係為玻璃基板、透明塑膠基板、或透明陶瓷基板其中之一者。
6. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該有機電激發光畫素陣列包含複數個有機發光畫素單元、以及一平坦層包覆該等有機發光畫素單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統，其中該有機電激發光畫素陣列係以該平坦層與該虛置區相鄰。
8. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該虛置區的寬度係介於0.05~0.5μm。
9. 如申請專利範圍第8項所述之影像顯示系統，其中該虛置區的寬度係介於0.1~0.3μm。
10. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該彩色濾光層包含紅色濾光層、藍色濾光層、及綠色濾光層。
11. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該彩色濾光層包含紅色濾光層、藍色濾光層、綠色濾光層、以及黑矩陣層。
12. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該熔接封合層之材質係為一熔接材料，該熔接材料包含一玻璃粉末、及一吸光粒子。
13. 如申請專利範圍第12項所述之影像顯示系統，其中該玻璃粉末包含二氧化矽。
14. 如申請專利範圍第13項所述之影像顯示系統，其中該玻璃粉末更包含K₂O、Sb₂O₃、ZnO、P₂O₅、V₂O₅、TiO₂、B₂O₃、WO₃、Fe₂O₃、Nd₂O₃、La₂O₃、Ce₂O₄、Pr₆O₁₁、Er₂O₃、CeO₂、或其組合。
15. 如申請專利範圍第12項所述之影像顯示系統，其中該吸光粒子係包含黑色顏料粒子、或金屬粒子。
16. 如申請專利範圍第12項所述之影像顯示系統，其中該不透明熔接固合層係包含該熔接材料經一雷射固合製程後所得的產物。
17. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該虛置區包含該黑矩陣材料，且該黑矩陣材料係為一連續膜層。
18. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該黑矩陣材料係為橢圓形、三角形、菱形、正方形、長方形、五角形、蜂巢形、或其組合。
19. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，更包含：一電子裝置，其中該電子裝置包含：該有機電激發光裝置；以及一輸入單元，與該有機電激發光裝置耦接，其中該輸入單元係傳輸一訊號至該有機電激發光裝置以產生影像。
20. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示系統，其 中該電子裝置為行動電話、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器、或攜帶式數位影音光碟播放器。