TWI708819B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents
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- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
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- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
Abstract
一種顯示裝置，包括有機發光元件及覆蓋層。該有機發光元件包括薄膜封裝層，該薄膜封裝層包含含鋁材料。該覆蓋層設置於該薄膜封裝層上，該覆蓋層包括含矽單元、含鋁單元，及橋接單元，該覆蓋層之含鋁單元與該薄膜封裝層以共價鍵鍵結。一種顯示裝置之製造方法，包括提供一可雙重固化溶膠組合物，該組合物包含含矽單體、含鋁單體、溶劑，及一聚合引發劑；施加該組合物於有機發光元件之薄膜封裝層上；於UV輻射及一固化溫度下固化該組合物，使該薄膜封裝層上形成一覆蓋層，其中該固化溫度是不損壞該有機發光裝置的溫度。
Description
(相關申請案說明)本申請主張2018年06月14日提出之美國專利臨時申請案第62/684,778號的優先權。此處將前述申請案的整體揭示內容納入作為參照。
本揭露係關於一種顯示裝置及其製造方法，特別是關於一種具有覆蓋層的顯示裝置及其製造方法。
顯示裝置(例如包含有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)的顯示裝置)已經被整合於各種電子裝置中，例如智慧型手機，以提供顯示功能。
隨著電子設備演變成各種形式，顯示裝置也相應地改變，例如顯示裝置需要具有可撓性、耐磨性等。此外，消費者需要薄的顯示裝置。除了需將各種功能部件被集成到顯示設備中，更需留意顯示裝置的厚度。
本揭露的實施例提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括一有機發光元件以及一覆蓋層。該有機發光元件包括一電路層及一像素層形成
於該電路層上，以及一薄膜封裝層設置於該像素層上，且該薄膜封裝層包含一含鋁材料。該覆蓋層設置於該有機發光元件的該薄膜封裝層上，該覆蓋層包含含矽單元、含鋁單元，及連接該含矽單元及該含鋁單元的橋接單元。該覆蓋層之含鋁單元與該薄膜封裝層以共價鍵鍵結。
本揭露的實施例還提供一種顯示裝置之製造方法。該製造方法包括提供一可雙重固化溶膠組合物，該可雙重固化溶膠組合物包含含矽單體、含鋁單體、溶劑，及一聚合引發劑；施加該可雙重固化溶膠組合物於一有機發光元件之一薄膜封裝層的一表面上，該薄膜封裝層包含一含鋁材料；及於UV輻射及一固化溫度下固化該可雙重固化溶膠組合物，使該薄膜封裝層的該表面上形成一覆蓋層，其中該固化溫度是不損壞該有機發光元件的溫度。
10:有機發光元件
11:電路層
12:像素層
13:薄膜封裝層
21:覆蓋層
30:基板
111:薄膜電晶體
112:閘極
113:源極
114:汲極
115:半導體層
115c:通道區
115d:汲極區
115s:源極區
116:導電插塞
117:閘極絕緣層
118a:層間絕緣層
118b:層間絕緣層
119:平坦層
121:發光像素
122:像素定義層
122a:凸塊
123:第一電極
124:發光材料層
125:第二電極
126:導電插塞
210:可雙重固化溶膠組合物
為協助讀者達到最佳理解效果，建議在閱讀本揭露時同時參考附件圖示及其詳細文字敘述說明。請注意為遵循業界標準作法，本專利說明書中的圖式不一定按照正確的比例繪製。在某些圖式中，尺寸可能刻意放大或縮小，以協助讀者清楚了解其中的討論內容。
圖1為俯視圖，例示本發明實施例之顯示裝置。
圖2為剖面圖，例示沿著圖1中的線A-A'之顯示裝置，說明本發明的顯示裝置之製造方法；圖3為IR圖譜，例示本發明實施例之分析結果；及圖4及5為剖面圖，例示沿著圖1中的線A-A'之顯示裝置，說明本發明的顯示裝置之製造方法。
本揭露提供了數個不同的實施方法或實施例，可用於實現本發明的不同特徵。為簡化說明起見，本揭露也同時描述了特定零組件與佈置的範例。請注意提供這些特定範例的目的僅在於示範，而非予以任何限制。舉例而言，在以下說明第一特徵如何在第二特徵上或上方的敘述中，可能會包括某些實施例，其中第一特徵與第二特徵為直接接觸，而敘述中也可能包括其他不同實施例，其中第一特徵與第二特徵中間另有其他特徵，以致於第一特徵與第二特徵並不直接接觸。此外，本揭露中的各種範例可能使用重複的參考數字和/或文字註記，以使文件更加簡單化和明確，這些重複的參考數字與註記不代表不同的實施例與/或配置之間的關聯性。
再者，應理解當稱元件「連接至」或「耦合至」另一元件時，其可直接連接或耦合至另一元件，或是可有其他中間元件存在。
另外，本揭露在使用與空間相關的敘述詞彙，如「在...之下」、「低」、「下」、「上方」、「之上」、「下」、「頂」、「底」和類似詞彙時，為便於敘述，其用法均在於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(或多個)元件或特徵的相對關係。除了圖示中所顯示的角度方向外，這些空間相對詞彙也用來描述該裝置在使用中以及操作時的可能角度和方向。該裝置的角度方向可能不同(旋轉90度或其它方位)，而在本揭露所使用的這些空間相關敘述可以同樣方式加以解釋。
在本揭露的實施例中，提供具有覆蓋層的顯示裝置及其製造方法。顯示裝置包含該覆蓋層，用以保護有機發光元件。在一些實施例中，顯示裝置為可撓或可彎式，當顯示裝置被彎曲或折疊時，該覆蓋層可被彎折而不斷裂。該覆蓋層還需具有良好的硬度及透光率等。該覆蓋層可
整合且直接形成於顯示裝置的顯示表面上方，而不會破壞顯示裝置。相對於附接至顯示裝置之顯示表面的覆蓋膜，本發明一體成形的覆蓋層可節省使用額外的黏著膜、降低製造成本、以及最小化顯示裝置的整體厚度。
圖1為俯視圖，例示一種顯示裝置，包含一有機發光元件10及一覆蓋層21。該有機發光元件10包含一電路層(圖未示)、一像素層12形成於該電路層上，一薄膜封裝(TFE)層13位於該像素層12上。在一些實施例中，該像素層12包括一像素定義層122以提供用於容納發光材料層124陣列的凹部陣列。該薄膜封裝層13包含一含鋁材料，用以隔絕濕氣及雜質等進入該像素層12。該覆蓋層21包含含矽單元、含鋁單元，及連接該含矽單元及該含鋁單元的橋接單元，且該覆蓋層21之含鋁單元與該薄膜封裝層13以共價鍵鍵結。
在一些實施例中，該覆蓋層21為可撓性硬塗層。該覆蓋層21具有可撓性，在多次彎曲後不會有細微裂縫產生。此外，該覆蓋層具有足夠的硬度，以提供良好的耐磨損性，能耐受於長期使用，例如每天與灰塵、清潔設備、觸控筆等反覆接觸。在一些實施例中，當該顯示裝置為可撓或可彎式，該覆蓋層21具有大於等於3H的鉛筆硬度。在一些實施例中，當該顯示裝置可包含硬質基板及該覆蓋層21，該覆蓋層21具有大於等於7H的鉛筆硬度。
在一些實施例中，該覆蓋層21的透光率是大於等於85%、大於等於90%，或大於等於95%。
該覆蓋層21可例如是由可交聯聚合的材料所形成。在一些實施例中，藉由塗覆一可雙重固化(dual curable)的溶膠組合物於該薄膜封裝層13以形成一體成形的該覆蓋層21，且該可雙重固化溶膠組合物的
固化步驟不會損壞該有機發光裝置10。在一些實施例中，藉由調整該可雙重固化溶膠組合物的組分，該覆蓋層21與該薄膜封裝層13具有良好親合性，兩者能緊密結合，例如以共價鍵連接。
在一些實施例中，該覆蓋層21包含但不限於以下之重覆結構(I)：-X-Y-X-B- (I)
其中，X表示該含矽單元，Y表示該含鋁單元，及B表示該橋接單元。
在一些實施例中，該覆蓋層21包含網狀結構，該網狀結構含有矽、鋁及氧。在一些實施例中，該覆蓋層21包含但不限於以下之重覆結構(II)：
其中，R1，R2，R3和R4各自獨立地表示
或，n為3-20之正整數。在一些實施例中，n為3-8之正整數。在一些實施例中，R1，R2，R3和R4之碳鏈與矽鍵結。
以重覆結構(II)為例，矽氧鍵結與鋁氧鍵結為該覆蓋層21提供良好的硬度，R1，R2，R3和R4的碳鏈為該覆蓋層21提供良好的可撓性。
在一些實施例中，該覆蓋層21包含但不限於以下之重覆結構(III)：
在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物的矽及鋁的重量比例為1：1至1：5。
在一些實施例中，該薄膜封裝層13的含鋁材料包含但不限於氧化鋁。在一些實施例中，該覆蓋層21之含鋁單元與該薄膜封裝層之含鋁材料的鋁鍵結。在一些實施例中，該覆蓋層21包含重覆結構(II)，且該重覆結構(II)之鋁與該薄膜封裝層之含鋁材料的鋁鍵結。
在一些實施例中，該薄膜封裝層13包含複數個封裝子層，例如包含封裝有機層及封裝無機層。在一些實施例中，該封裝有機層設置於該像素層12上，包含但不限於丙烯酸樹脂、環氧樹脂、碳氧化矽，或前述之一組合。在一些實施例中，該封裝無機層設置於該封裝有機層上，包含但不限於該含鋁材料及/或氮化矽。
在一些實施例中，該覆蓋層21還包含一添加劑，該添加劑例如但不限於：疏水性單體、奈米二氧化矽、流平劑，或前述之一組合。在一些實施例中，該疏水性單體能使該覆蓋層的表面平滑，並提升該覆蓋層21的硬度，該疏水性單體例如但不限於1H,1H,2H,2H-十三氟辛基三乙氧基矽烷(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltriethoxysilane，簡稱PFOTES)、2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇，或前述之一組合。在一些實施例中，該奈米二氧化矽能平均分散於該覆蓋層21中。
本發明另提供一種顯示裝置之製造方法。在一些實施例中，通過該製造方法製造顯示裝置。該製造方法包括許多操作，以下的描
述和說明應不被視為對該等操作順序的限制。
該製造方法包含：提供一可雙重固化溶膠組合物，該可雙重固化溶膠組合物包含含矽單體、含鋁單體、溶劑，及一聚合引發劑；施加該可雙重固化溶膠組合物於一有機發光元件之一薄膜封裝層的一表面上，該薄膜封裝層包含一含鋁材料；以及於UV輻射及一固化溫度下固化該可雙重固化溶膠組合物，使該薄膜封裝層的該表面上形成一覆蓋層，其中該固化溫度是不損壞該有機發光裝置的溫度。
圖2、4及5為沿著圖1中的線A-A'之剖面圖，例示該顯示裝置之製造方法的示例性操作。在一些實施例中，圖2、4及5的操作可用於提供或製造如圖1所示的顯示裝置。
如圖2所示，該有機發光元件10包含至少兩個主要層。一者為該像素層12，該像素層12包含發光像素121陣列的凹部陣列且用於為該有機發光元件10發光。該發光像素121包含發光材料層124。另一者是電路層11，其電耦合到該像素層12並且與該像素層12垂直堆疊。該電路層11向該像素層12提供電力和控制信號，以便根據需求顯示顏色或圖案。一薄膜封裝層13設置於該有機發光元件10的該像素層12上，以及可雙重固化溶膠組合物210施加於該薄膜封裝層13的一表面上。
在一些實施例中，該電路層11包含一薄膜電晶體(TFT)111設置於一基板30上。在一些實施例中，該基板30為撓性基板，例如但不限於聚合物基板或塑膠基板。在一些實施例中，該基板30為剛性基板，例如但不限於玻璃基板、石英基板或矽基板。
在一些實施例中，該薄膜電晶體111包括閘極112、源極113、汲極114，以及半導體層115。在一些實施例中，該半導體層115包
括與源極113電連接的源極區115s、與汲極114電連接的汲極區115d，以及設置於源極區115s與該汲極區115d之間的通道區115c。在一些實施例中，該閘極112位在該通道區115c上方且與該通道區115c重疊。在一些實施例中，該源極113經由形成在閘極絕緣層117及層間絕緣層118a中的導電插塞116與該源極區115s電性連接，該汲極114經由形成在閘極絕緣層117及層間絕緣層118a中的導電插塞116與該汲極區115d電性連接。
在一些實施例中，該閘極絕緣層117形成在該基板30上，並覆蓋該半導體層115。該閘極絕緣層117可為單層或多層結構，且材質可包括無機材料、有機材料、或其它合適的絕緣材料。在一些實施例中，該層間絕緣層118a形成於該閘極絕緣層117上，並覆蓋該閘極112。該層間絕緣層118a可為單層或多層結構，且材質可包括無機材料、有機材料、或其它合適的材料。
在一些實施例中，一層間絕緣層118b形成於該層間絕緣層118a上，且覆蓋該薄膜電晶體111，以提供絕緣與保護的功能。該層間絕緣層118b可為單層或多層結構，且材質與該層間絕緣層118a相同或不同。
在一些實施例中，一平坦層119形成於層間絕緣層118b上，且覆蓋該薄膜電晶體111，以提供保護與平坦化的功能。該平坦層119可為單層或多層結構。
在一些實施例中，該電路層11包含至少兩個薄膜電晶體111設置於該基板30上。在一些實施例中，該電路層11還包含至少一電容。在一些實施例中，超過一個薄膜電晶體111經配置以與該電容與一發光像素121形成電連接。
在一些實施例中，該像素層12包含像素定義層122。在一些實施例中，該像素定義層122具有數個間隔設置的凸塊122a，兩個相鄰凸塊122a之間的凹部位定義為該發光像素121圖案。熟習此技藝者應理解從剖面圖觀之，該等凸塊122a以斷開的方式繪示，但從圖1的俯視示意圖觀之，該等凸塊122a可經由像素定義層122的其他部分而彼此連接。
在一些實施例中，該發光像素121具有位於電路層11上方的第一電極123。在一些實例中，該第一電極123是該發光像素121的陽極。該第一電極123可局部受到該凸塊122a覆蓋。如圖2所示，該第一電極123的周圍區域由該凸塊122a覆蓋。在一些實施例中，該第一電極123的側壁完全與凸塊122a接觸。第一電極123可包含但不限於Ag、Al、Mg、Au、ITO、IZO、AlCu合金、AgMo合金，或前述之一組合。
在一些實例中，第二電極125位在發光材料層124上方。在一些實例中，第二電極125是發光像素121的陰極。在一些實例中，該第二電極125經圖案化以僅覆蓋各個發光像素121的有效發光區域。在一些實例中，第二電極125與發光材料層124接觸。該第二電極125可為如圖2所示之連續的設置於發光材料層124與凸塊122a上方。換言之，第二電極125為數個發光像素121的共同電極。在一些情況下，第二電極125為像素層12中的所有發光像素121之共同電極。
在一些實例中，每一發光像素121可以發出不同波長的光。在一些實例中，每一發光像素121的發光材料層124包含不同的有機發光材料。例如，一發光像素121可發射紅光，另一發光像素121可發射藍光，又另一發光像素121可發射綠光，但本揭露不限於此。
在一些實例中，第一電極123經由形成在平坦層119及層間
絕緣層118a、118b中的導電插塞126與薄膜電晶體111電連接。需留意的是，較後進行的製程操作不能破壞之前所完成的部分。例如，像素層12之發光材料層124的高溫耐受性較差，在設置該像素層12之後的製程均須考量不要破壞該像素層12。
在一些實施例中，該薄膜封裝層13包含含鋁材料。該薄膜封裝層13是如前所述，為求簡明，在此不再贅述。
該可雙重固化溶膠組合物210是施加於該薄膜封裝層13的一表面上。該可雙重固化溶膠組合物210包含含矽單體、含鋁單體、溶劑，及聚合引發劑。該含矽單體是用於形成該覆蓋層21中的含矽單元及橋接單元，該含鋁單體是用於形成該覆蓋層21中的含鋁單元。該聚合引發劑能使該可雙重固化溶膠組合物在UV輻射及一固化溫度下固化，進而形成該覆蓋層21。
在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物210是將一分散液匀相混合，使該分散液呈溶膠凝膠(sol-gel)態，之後加入該聚合引發劑，製得該可雙重固化溶膠組合物210。
該分散液可例如但不限於是經過水解反應及縮合反應而形成溶膠凝膠態。在一些實施例中，該分散液包含鋁醇鹽、矽醇鹽、醇類溶劑、水，及一酸觸媒。該酸觸媒可例如但不限於鹽酸、硝酸、醋酸、草酸、硫酸，或前述之一組合。該分散液可例如包含35-60wt%的該矽醇鹽、8-25wt%的該鋁醇鹽、20-35wt%的該醇類溶劑、0.1-10wt%的水，及適量酸觸媒。該分散液可例如包含40-55wt%的該矽醇鹽、10-23wt%的該鋁醇鹽、20-30wt%的該醇類溶劑、0.1-5wt%的水，及適量酸觸媒。
在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物210是將一矽
溶膠及一鋁溶膠匀相混合而製得，其中該矽溶膠是將該矽醇鹽、該醇類溶劑、水及該酸觸媒匀相混合並進行聚合反應而製得。該矽溶膠可例如包含30-45wt%的矽醇鹽、5-15wt%的水、45-55wt%的醇類溶劑。該鋁溶膠是將該鋁醇鹽、該醇類溶劑、水及該酸觸媒匀相混合並進行聚合反應而製得。該鋁溶膠可例如包含35-50wt%的矽醇鹽、30-40wt%的醇類溶劑。該鋁溶膠還可包含螯合劑，例如20-30wt%的螯合劑。
在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物210的pH值是小於7，或小於4，例如以酸觸媒的用量來調控pH值。在一些實施例中，該聚合引發劑包含光起始劑。在一些實施例中，該聚合引發劑包含光起始劑及熱固化劑。該可雙重固化溶膠組合物例如包含0.1-0.7wt%的該光起始劑及0-0.5wt%的該熱固化劑，或例如包含0.3-0.6wt%的該光起始劑、0-0.35wt%的該熱固化劑。在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物210的矽及鋁的重量比例為1：1至1：5。
在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物210包含溶膠凝膠態的該分散液，且溶膠凝膠態的該分散液包含下列結構(III)：
其中，R5，R6，R7和R8各自獨立地表示一(C3-C20)之碳鏈及與該碳鏈鍵結的一反應性官能基。在一些實施例中，R5，R6，R7和R8各自獨立地表示(C3-C8)之碳鏈及與該碳鏈鍵結的該反應性官能基。該碳鏈例如但不限於包含-(CH2)-，是用於形成該橋接單元。在一些實施例中，該官能基為UV可固化基團。在一些實施例中，R5，R6，R7和R8各自獨立地表示
，或，其中，n為3至20之正整數。
在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物210包含溶膠凝膠態的該分散液，且溶膠凝膠態的該分散液包含下列結構(IV)：
圖3是一IR圖譜。在一些實施例中，如圖3所示的IR圖譜確認溶膠凝膠態的該分散液包含結構(IV)之化合物。
該鋁醇鹽可例如但不限於：丁氧基乙氧基鋁、仲丁醇鋁、乙醇鋁、甲醇鋁，或前述之一組合。
在一些實施例中，該含矽單體包含該(C3-C20)之碳鏈及與該碳鏈鍵結的該反應性官能基。該反應性官能基可例如但不限於：乙烯基、環氧基、苯乙烯基、甲基丙烯醯烯基、丙烯醯氧基、氨基、醯脲基、異氰酸酯基、異氰脲酸酯基、巰基，或前述之一組合。該矽醇鹽可例如但不限於：三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、N-2-(氨基乙
基)-3-氨基丙基、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基、丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基、N-(乙烯基芐基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、3-脲基丙基三烷氧基矽烷、3-異氰酸丙基三乙氧基矽烷、三-(三甲氧基甲矽烷)異氰脲酸酯、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷，或前述之一組合。
該醇類溶劑可例如但不限於甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、甲氧基丙醇、乙二醇和/或二甘醇丁基醚。在一些實施例中，該醇類溶劑為乙醇。
該可雙重固化溶膠組合物210還可包含一添加劑，該添加劑是選自於：疏水性單體、奈米二氧化矽、流平劑、疏水性溶膠，或前述之一組合。該添加劑的種類及用量可視需求調整，不限於添加一種或多種。例如，以該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，可另添加1-95wt%的添加劑。例如，添加1-5wt%的流平劑、5-20wt%的奈米二氧化矽、5-20wt%疏水性單體，及/或10-60wt%的疏水性溶膠。例如，添加1-3wt%的流平劑、5-15wt%的奈米二氧化矽、5-20wt%疏水性單體，及/或30-55wt%的疏水性溶膠。該奈米二氧化矽的粒徑可例如50-900nm、100-500nm。
施加該可雙重固化溶膠組合物210於該薄膜封裝層13上的方式並沒有特別限制，可例如但不限於旋轉塗佈或任何恰當的施加方式。在一些實施例中，該薄膜封裝層13的表面並不平整，例如是與該像素層12共形。在一些實施例中，施加於該薄膜封裝層13上的該可雙重固化溶膠組合物210具有平坦的上表面。
如圖4所示，於UV輻射及一固化溫度下固化該可雙重固化溶膠組合物。在一些實施例中，該可雙重固化溶膠組合物是先以UV輻射進行光固化，之後以該固化溫度進行熱固化。當對該可雙重固化溶膠組合物210施以UV輻射時，該含矽單體的該反應性官能基彼此鍵結形成該橋接單元，例如，形成結構(II)中R1與R2間的鍵結，以及R3與R4間的鍵結，使該可雙重固化溶膠組合物210充分交聯而具有耐磨損性。在一些實施例中，施以UV輻射還不足以形成足夠硬度的網狀結構，因此將該可雙重固化溶膠組合物210加熱至該固化溫度。該固化溫度必須不能損壞該顯示裝置，特別是該有機發光元件10。在一些實施例中，該固化溫度是低於200℃、低於150℃、低於130℃，或是60-130℃。
如圖5所示，該可雙重固化溶膠組合物210固化後，形成具有可撓性、機械完整性和耐磨損性的覆蓋層21。在一些實施例中，該覆蓋層21具有平坦的上表面。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
將相對重量44wt%的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、0.22wt%的草酸、9.53wt%的去離子水及46.11wt%的2-丁醇，於常溫常壓下經由充分地攪拌使該等反應物均勻混合並進行聚合反應，製得一矽溶膠。(以下簡稱44%矽溶膠)
將相對重量30.56wt%的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、
0.30wt%的草酸、14.42wt%的去離子水及54.7wt%的2-丁醇，於常溫常壓下經由充分地攪拌使該等反應物均勻混合並進行聚合反應，製得一矽溶膠(以下簡稱30%矽溶膠)。
首先，將41.8wt%的仲丁醇鋁[Al[OCH(CH3)C2H5]3，簡稱ASB]與35.0wt%的2-丁醇於85至90℃均勻混合。之後，加入22.05wt%的乙醯乙酸乙酯(EAcAc)作為ASB的螯合劑，以及加入1.13wt%的硝酸作催化劑，在回流7-8小時完成聚合反應後，冷卻該混合物，以0.22μm過濾器過濾該混合物，製得一鋁溶膠。
將4.75g實施例1的44%矽溶膠及0.25g實施例3的鋁溶膠經由充分地攪拌使該等反應物均勻混合並進行聚合反應，形成一溶膠凝膠態的分散液。之後加入0.0164g的Darocur 1173(購自於Sigma-Aldrich)及0.066g的IRGACURE 819(購自於BASF)作為光起始劑，及0.025g的四丁基乙酸銨(Tetrabutylammonium acetate)作為熱固化劑。再加入1g的2-丁醇，均勻混合後獲得一可雙重固化溶膠組合物，其pH值為1.69。
將該可雙重固化溶膠組合物分別塗佈於剛性玻璃基板及一可撓無色聚醯亞胺(CPI)基板(購自於達邁科技股份有限公司Taimide Tech Inc.，型號OT-050，厚度50μm)，塗層厚度為<10μm。在以20mw/cm2的主波長365nm、10mw/cm2的副波長254nm，進行UV輻射固化300秒之後，該可雙重固化溶膠組合物於該玻璃基板及該CPI基板上分別形成覆蓋層。該可雙重固化溶膠組合物的pH值及固化方式紀錄於表1。
對該等覆蓋層分別測試鉛筆硬度，以及對形成於該CPI基
板上的覆蓋層進行彎折測試。進行彎曲測試的方法是，將該CPI基板及形成於其上的覆蓋層平整的置入彎折測試機(購自於日本YUASA，型號DLDM111LHB)的測試台，以彎曲半徑為2mm使該覆蓋層進行300,000次向內彎折，之後觀察該覆蓋層是否有裂痕產生。各項測試結果紀錄於表1，其中彎折測試若無裂痕以○表示，若有裂痕以X表示。
該可雙重固化溶膠組合物之組成各項測試之方式與實施例4相同。與實施例4的不同之處在於，該可雙重固化溶膠組合物僅以130℃的固化溫度進行熱固化2小時，而未施加UV輻射。
該可雙重固化溶膠組合物之固化方式，及各項測試結果紀錄於表1。
實施例6-7之該可雙重固化溶膠組合物的組成與實施例4類似，不同之處在於，實施例6-7都是先以UV輻射進行光固化，之後以該固化溫度進行熱固化。另，實施例7調整酸觸媒(如鹽酸、硝酸、醋酸、草酸、硫酸等)的添加量，使該可雙重固化溶膠組合物的pH值不同於實施例4。
該等可雙重固化溶膠組合物之固化方式及各項測試結果紀錄於表1。
由表1可知，該等可雙重固化溶膠組合物在以UV輻射進行光固化後，僅需以低於等於130℃的固化溫度進行熱固化，即能形成具有良好硬度且耐彎折的覆蓋層。
將相對重量52.74wt%的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、10.46wt%的ASB、適量的酸觸媒、0.76wt%的去離子水及25.52wt%的乙醇，於常溫常壓下充分地攪拌使該等反應物均勻混合並進行聚合反應，製得溶膠凝膠態的分散液。之後加入0.26wt%的Darocur 1173及0.126wt%的IRGACURE 819作為光起始劑、0.32wt%的四丁基乙酸銨作為熱固化劑，均勻混合後獲得一可雙重固化溶膠組合物，其pH值為2.58。
將該可雙重固化溶膠組合物分別塗佈於硬質玻璃基板及可撓CPI基板(購自於達邁科技，型號OT-050，厚度50μm)，塗層厚度為<10μm。在以20mw/cm2的主波長365nm、10mw/cm2的副波長254nm，進行UV輻射固化300秒之後，再以130℃的固化溫度進行熱固化2小時，使該可雙重固化溶膠組合物於該玻璃基板及該CPI基板上分別形成覆蓋層。
該可雙重固化溶膠組合物的組成及pH值紀錄於表2。
對該等覆蓋層分別測試鉛筆硬度，以及對形成於該CPI基板上的覆蓋層進行彎折測試，測試方法與實施例4相同。並且對CPI基板上的覆蓋層進行透光率測試(於550nm)，各項測試結果紀錄於表2。
實施例9-16之該可雙重固化溶膠組合物的組成與實施例8類似，不同之處在於各組分之添加量。該等可雙重固化溶膠組合物的組成及pH值詳細紀錄於表2。
需特別說明的是，以實施例11該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例11之該可雙重固化溶膠組合物還包含53.6wt%的疏水性溶膠。該疏水性溶膠包含PFOTES、鹽酸及乙醇。
以實施例12該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例12之該可雙重固化溶膠組合物還包含10wt%的奈米二氧化矽顆粒(顆粒尺寸20nm，分散於IPA中)。
以實施例13該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例13之該可雙重固化溶膠組合物還包含53.6wt%的前述疏水性溶膠及10wt%的前述奈米二氧化矽顆粒。
以實施例14該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例14之該可雙重固化溶膠組合物還包含6.8wt%的2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇作為疏水性單體。實施例15之該可雙重固化溶膠組合物還包含17.94wt%的2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇作為疏水性單體。
以實施例16該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例16之該可雙重固化溶膠組合物還包含17.94wt%的2,2,3,3,4,4,4-七氟-
1-丁醇作為疏水性單體、10wt%的前述奈米二氧化矽顆粒，及1wt%的BYK3760作為流平劑。
本實施例的操作步驟如下：將相對重量48.60wt%的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、8.15wt%的四乙氧基矽烷、9.64wt%的ASB、適量的酸觸媒、0.71wt%的去離子水及23.52wt%的乙醇，於常溫常壓下經由充分地攪拌使該等反應物均勻混合並進行聚合反應，製得溶膠凝膠態的分散液。之後加入0.52wt%的Darocur 1173及0.1wt%的IRGACURE 819作為光起始劑，均勻混合後獲得一可雙重固化溶膠組合物，其pH值約為2。
將該可雙重固化溶膠組合物分別塗佈於硬質玻璃基板及可撓CPI基板，經實施例8相同的固化方式，使該可雙重固化溶膠組合物於該玻璃基板及該CPI基板上分別形成覆蓋層。該可雙重固化溶膠組合物的組成及pH值紀錄於表3。
對該等覆蓋層分別測試鉛筆硬度，以及對形成於該CPI基板上的覆蓋層進行彎折測試及透光率測試，各項測試方法與實施例8相同，測試結果紀錄於表3。
實施例18-22之該可雙重固化溶膠組合物的組成與實施例17類似，不同之處在於各組分之添加量。該等可雙重固化溶膠組合物的組成及pH值詳細紀錄於表2。
需特別說明的是，實施例19-22的分散液還包含乙醯乙酸乙酯(EAcAc)作為ASB的螯合劑。實施例21-22的溶膠凝膠態的分散液還包含四丁基乙酸銨作為熱固化劑。此外，以實施例19該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例19之該可雙重固化溶膠組合物還包含10wt%的前述奈米二氧化矽顆粒。
以實施例20該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例20之該可雙重固化溶膠組合物還包含52.8wt%的前述疏水性溶膠及12wt%的前述奈米二氧化矽顆粒。
以實施例21該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例21之該可雙重固化溶膠組合物還包含12.91wt%的2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇作為疏水性單體。
以實施例22該溶膠凝膠態的分散液重量為100wt%計，實施例22之該可雙重固化溶膠組合物還包含11.69wt%的2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇作為疏水性單體10wt%的前述奈米二氧化矽顆粒，及1wt%的BYK3760作為流平劑。
在本揭露的一些實施例中，一顯示裝置設有覆蓋層。該覆蓋層可一體成形的直接形成於該顯示裝置的薄膜封裝層上，而不破壞該顯示裝置(例如有機發光元件)並且不需要額外的黏著層，因而可節省製造成本，並且將顯示面板的厚度最小化。該覆蓋層為可撓硬塗層，可與該薄膜封裝層緊密結合，且具有良好的硬度、可撓性、耐磨損性及透光率。
前述內容概述一些實施方式的特徵，因而熟知此技藝之人士可更加理解本揭露之各方面。熟知此技藝之人士應理解可輕易使用本揭露作為基礎，用於設計或修飾其他製程與結構而實現與本申請案所述之實施例具有相同目的與/或達到相同優點。熟知此技藝之人士亦應理解此均等架構並不脫離本揭露揭示內容的精神與範圍，並且熟知此技藝之人士可進行各種變化、取代與替換，而不脫離本揭露之精神與範圍。
10‧‧‧有機發光元件
12‧‧‧像素層
13‧‧‧薄膜封裝層
21‧‧‧覆蓋層
122‧‧‧像素定義層
124‧‧‧發光材料層
Claims (12)
- 一種顯示裝置，包含：一有機發光元件，包含：一電路層及一像素層形成於該電路層上；一薄膜封裝層設置於該像素層上，且該薄膜封裝層包含一含鋁材料；及一覆蓋層設置於該有機發光元件的該薄膜封裝層上，該覆蓋層包含含矽單元、含鋁單元，及連接該含矽單元及該含鋁單元的橋接單元；其中，該覆蓋層之含鋁單元與該薄膜封裝層以共價鍵鍵結。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層之含鋁單元與該薄膜封裝層之含鋁材料的鋁鍵結。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層包含以下之重覆結構(I)：-X-Y-X-B- (I)其中，X表示該含矽單元，Y表示該含鋁單元，及B表示該橋接單元。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層包含下列結構(II)：
，n為3-20之正整數。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層的矽及鋁的重量比例為1：1至1：5。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層具有可撓性。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層的透光率是大於等於85%。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層具有大於等於3H的鉛筆硬度。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層是藉由塗覆一可雙重固化的溶膠組合物於該薄膜封裝層以形成該覆蓋層。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該覆蓋層包含下列結構(III)：
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該薄膜封裝層的含鋁材料包含氧化鋁。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該薄膜封裝層包含封裝有機層及封裝無機層，該封裝有機層設置於該像素層上且包含丙烯酸樹脂、環氧樹脂、碳氧化矽，或前述之一組合，該封裝無機層設置於該封裝有機層上且包含該含鋁材料。
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