TWI577071B - 有機發光二極體封裝結構及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是關於一種有機發光二極體封裝結構及其製造方法；具體而言，本發明是關於一種使用金屬薄層封裝有機發光二極體的結構及其封裝方法。
有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED)(有機發光二極體)是一種其發射層由有機複合物構成的發光二極體，目前市面上的相關產品包含照明設備、電子廣告看板、電視螢幕、電子設備顯示器等類型。
相較於一般的發光二極體，有機發光二極體具備輕、薄、可彎曲、柔軟、低發熱量、多色彩等特性，再加上低製造成本等優勢，使得有機發光二極體在大面積面光源的照明應用上逐漸顯露出取代傳統發光二極體的趨勢。而在顯示器領域，相較於傳統的液晶顯示器，有機發光二極體顯示器除了製程簡單、節省成本以外，也由於其可自發光的特性而不需要額外的背光模組作為顯示光源，因而使得使用有機發光二極體顯示器的電子裝置在外觀上更能達到輕、薄、短、小的要求，並具有更省電的優勢，因此特別適用於時下流行的可擕式電子裝置，假以時日或能取代液晶顯示器而成為平面顯示器的主流產品。
然而由於有機發光二極體的特性，空氣中的氧氣及水分等成分會對有機發光二極體的壽命造成很大影響，因此有機發光二極體在使用前必須先加以封裝。一般常使用玻璃作為有機發光二極體的封裝蓋(cover)，但對於較大面積的面光源或較大尺寸的顯示器，或對重量、厚度要求比較高的產品而言，以玻璃作為封裝材料就顯得比較不合適。
本發明的一個目的在於提供一種有機發光二極體封裝結構。此有機發光二極體封裝結構除了能達到隔離空氣的效果以外，相較於先前技術，還具有低厚度、低重量及低成本等優點。
本發明的另一個目的在於提供一種有機發光二極體封裝結構的製造方法。相較於先前技術，可以防止有機發光二極體及其封裝結構在製程中遭受損傷。
本發明的有機發光二極體封裝結構包含基板、有機發光二極體、膜片及金屬層。有機發光二極體設置於基板上。膜片具有一個相對於基板的表面，該表面上具有凹陷部。金屬層設置於該表面上，使金屬層於凹陷部內形成容置空間，以供容納有機發光二極體。本發明使用金屬層來封裝有機發光二極體，具有低厚度、低重量等優點而適用於大型有機發光二極體產品或可攜式電子裝置中。
本發明的有機發光二極體封裝結構製造方法包含下列步驟：將有機發光二極體設置於基板上；製作一膜片，其中膜片的表面上形成有凹陷部；沿膜片表面設置金屬層，使金屬
層於凹陷部內形成容置空間；將膜片設置於基板上，使金屬層貼合於基板，並使有機發光二極體容納於容置空間內。本發明使用金屬層來封裝有機發光二極體，並利用膜片表面的凹陷部設計來避免有機發光二極體及覆蓋於其上的金屬層在製程中進行膜片與基板的壓合時遭受損傷。
本發明提供一種有機發光二極體封裝結構及其製造方法。在較佳實施例中，本發明的有機發光二極體封裝結構可使用於照明裝置或電子顯示裝置，本發明的有機發光二極體封裝結構製造方法則可應用於卷對卷(roll to roll)或卷到單張(roll to sheet)製程中。然而在其他實施例中，本發明的有機發光二極體封裝結構可使用於其他類型的電子裝置中，本發明的有機發光二極體封裝結構製造方法則可應用於其他類型的製程中。
圖1A為本發明有機發光二極體封裝結構的第一實施例的示意圖；圖1B則為圖1A所示有機發光二極體封裝結構的立體剖視圖。如圖1A及圖1B所示，此有機發光二極體封裝結構包含基板10、有機發光二極體20、膜片30及金屬層40。有機發光二極體20設置於基板10上。膜片30相對於基板10的表面上具有凹陷部100。在較佳實施例中，膜片30可為軟性電路(flexible printed circuit，FPC)板、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)膜、聚醯亞胺(poly-imides，PI)膜或萘二甲酸乙二酯(Polyethylene
naphthalate，PEN)膜；然而在其他實施例中，膜片30可以為其他類型的軟性材質薄膜或薄板。在本實施例中，是在軟性材質薄膜或薄板上挖空形成凹陷部100，以採用非拼接的方式製成膜片30。然而在其他實施例中，凹陷部100可視需求以其他方式製作。圖2為本發明有機發光二極體封裝結構的第二實施例的示意圖，如圖2所示，膜片30包含相互貼合的第一膜層31及第二膜層32，第二膜層32具有貫孔321，第一膜層31與第二膜層32相貼合，使得貫孔321與第一膜層31共同形成凹陷部100。第一膜層31與第二膜層32的貼合較佳可使用滾筒(roller)壓合。
金屬層40設置於膜片30上，使金屬層40於凹陷部100內形成容置空間200，以供容納有機發光二極體20。除了容置空間200的部分以外，金屬層40的其他部分藉由黏合層50黏合於基板10上。容置空間200的大小及形狀可隨著容納有機發光二極體20等需求而作調整。在本實施例中，金屬層40的材質為鋁，黏合層50的材質則為環氧樹脂(eposy)或紫外線硬化樹脂(UV膠)；然而在其他實施例中，金屬層40可採用其他金屬材質，黏合層50則可為其他類型的感壓膠、感光膠或其他接合材料。本發明使用金屬層40來封裝有機發光二極體20，除了能避免有機發光二極體20直接與空氣接觸而受到其成分中的氧氣及水分等的影響以外，相較於前述先前技術還具有低厚度、低重量及低成本等優點，因此更適合用於大型有機發光二極體產品或可攜式電子裝置中。
為了保持容置空間200內的乾燥而避免有機發光二極體
20受潮，可以在容置空間200內設置乾燥劑。圖3A為本發明有機發光二極體封裝結構設置乾燥單元的一實施例的示意圖。乾燥單元較佳為乾燥劑，可設置於容置空間200內的金屬層40上或容置空間200內的其他位置。如圖3A所示，有機發光二極體20背向基板10具有頂面21，乾燥單元60設置於金屬層40及頂面21之間。然而在其他實施例中，乾燥單元60可視需求以其他型式設置。圖3B為本發明有機發光二極體封裝結構設置乾燥單元的另一實施例的示意圖。如圖3B所示，環狀的乾燥單元60自金屬層40上朝基板10延伸，並沿有機發光二極體20的週緣圍繞於其至少一部分側邊。
除了使用乾燥劑以外，亦可於有機發光二極體20的表面設置防水保護層來達到避免其受潮的目的。圖4為本發明有機發光二極體封裝結構設置防水保護層的一實施例的示意圖。如圖4所示，防水保護層70設置於有機發光二極體20及容置空間200內的金屬層40之間，以覆蓋整個有機發光二極體20。然而在其他實施例中，可以僅覆蓋有機發光二極體20的陰極(cathode)等比較容易收到潮濕所影響的部分。
由於設置於容置空間200中的有機發光二極體20與金屬層40之間僅相隔一個間隙，為了避免有機發光二極體20直接接觸金屬層40而受到其表面的污物或表面不平滑等狀況所影響，可於兩者之間設置軟性隔離層。圖5為本發明有機發光二極體封裝結構設置軟性隔離層的一實施例的示意圖。如圖5所示，軟性隔離層80覆蓋容置空間200內的金屬層40的一部分，以防止有機發光二極體20接觸金屬層40。軟
性隔離層80較佳採用例如矽膠的軟性材質，以避免有機發光二極體20與軟性隔離層80接觸時造成有機發光二極體20或金屬層40的損傷。
在前述實施例中，當有機發光二極體20容納於容置空間200中時，在有機發光二極體20與金屬層40之間仍然存在有間隙。圖6A為本發明有機發光二極體封裝結構的第三實施例的示意圖。如圖6A所示，膜片30包含第一膜層31、第二膜層32及第三膜層33。第二膜層32具有貫孔321，並貼合於第一膜層31，使貫孔321與第一膜層31共同形成凹陷部100，第三膜層33則設置於凹陷部100中，並貼合於第一膜層31而於凹陷部100中形成凸部331。第一膜層31與第二膜層32之間及第一膜層31與第三膜層33之間的貼合較佳可使用滾筒壓合。凸部331朝機發光二極體20的頂面21延伸，使凸部331上的金屬層40與頂面21連接。凸部331上的金屬層40與頂面21直接連接可避免基板10與膜片30之間因相對運動所造成的有機發光二極體20與金屬層40的損壞。此外，亦可將乾燥單元60設置於此實施例中。圖6B為圖6A所示有機發光二極體封裝結構設置乾燥單元的實施例的示意圖。如圖6B所示，凸部331上的金屬層40與頂面21連接，乾燥單元60則設置於凸部331及其上的金屬層40周圍的容置空間200中。
此外，亦可在容置空間200內設置填充層以填補有機發光二極體20與金屬層40之間的間隙。圖7A為本發明有機發光二極體封裝結構設置填充層的一實施例的示意圖。如圖7A
所示，填充層90填滿有機發光二極體20與金屬層40之間的容置空間200。填充層90的材質較佳為導熱材質，以傳導有機發光二極體20所產生的熱。此外亦可視需求採用例如環氧樹脂等膠材或其他液態填充材質。然而在其他實施例中，填充層90可以不填滿整個容置空間200，例如僅覆蓋有機發光二極體20的一部分。圖7B為本發明有機發光二極體封裝結構設置填充層的另一實施例的示意圖。如圖7B所示，填充層90設置於機發光二極體20的頂面21及與頂面21相對的金屬層40之間，此時填充層90較佳為導熱材質。
圖8A為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第一實施例的步驟示意圖。如圖8A所示，步驟710包含將有機發光二極體設置於基板上。步驟720包含製作一膜片，其中膜片的表面上形成有凹陷部。在較佳實施例中，可採用軟性電路板、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚醯亞胺膜或萘二甲酸乙二酯膜作為前述膜片的材料；然而在其他實施例中，可以採用其他類型的軟性材質薄膜或薄板。在本實施例中，是在軟性材質薄膜或薄板上挖空形成凹陷部，以採用非拼接的方式製成膜片。然而在其他實施例中，可貼合數個膜層而形成凹陷部。圖8B為圖8A所示有機發光二極體封裝結構製造方法中凹陷部的形成步驟的另一實施例的示意圖。如圖8B所示，步驟721包含提供第一膜層；步驟722包含於第二膜層上形成貫孔；步驟723包含貼合第一膜層與第二膜層，使貫孔與第一膜層共同形成凹陷部。在較佳實施例中，第一膜層與第二膜層的貼合方式為使用滾筒將第二膜層壓合於第一膜層
上。
如圖8A所示，步驟730包含沿膜片表面設置金屬層，使金屬層於凹陷部內形成容置空間。在較佳實施例中，金屬層的設置方式為使用滾筒將金屬層貼附於膜片表面上。在本實施例中，金屬層的材質為鋁；然而在其他實施例中，金屬層可採用其他金屬材質。步驟740包含將膜片設置於基板上，使金屬層貼合於基板，並使有機發光二極體容納於容置空間內。在較佳實施例中，膜片的設置方式為使用滾筒將膜片壓合於基板上。在本實施例中，金屬層與基板之間藉由黏合層來黏合，黏合層的材質可為環氧樹脂或紫外線硬化樹脂；然而在其他實施例中，黏合層可為其他類型的感壓膠、感光膠或其他接合材料。本發明使用金屬層來封裝有機發光二極體，並利用膜片表面的凹陷部設計來避免有機發光二極體及覆蓋於其上的金屬層在製程進行膜片與基板的壓合時遭受損傷，相較於前述先前技術，更適合使用於較大型的有機發光二極體產品的製程中。
為了保持容置空間內的乾燥而避免有機發光二極體受潮，可以在容置空間內設置乾燥劑。圖9為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第二實施例的步驟示意圖。如圖9所示，除了如前述的步驟710、720、730及740以外，步驟750包含設置乾燥單元於容置空間內的金屬層上，其中乾燥單元較佳可為乾燥劑。乾燥單元可以設置於金屬層及有機發光二極體背向基板的一個頂面之間(如圖3A所示)，或視需求以其他型式設置。例如使環狀的乾燥單元自金屬層上朝基
板延伸，並圍繞於有機發光二極體20的至少一部分側邊(如圖3B所示)。
除了使用乾燥劑以外，亦可於有機發光二極體的表面設置防水保護層來達到避免其受潮的目的。圖10為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第三實施例的步驟示意圖。如圖10所示，除了如前述的步驟710、720、730及740以外，步驟760包含設置防水保護層於有機發光二極體及容置空間內的金屬層之間，以覆蓋整個有機發光二極體。然而在其他實施例中，可以僅覆蓋有機發光二極體的陰極等比較容易收到潮濕所影響的部分。
由於設置於容置空間中的有機發光二極體與金屬層之間僅相隔一個間隙，為了避免有機發光二極體直接接觸金屬層而受到其表面的污物或表面不平滑等狀況所影響，可於兩者之間設置軟性隔離層。圖11為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第四實施例的步驟示意圖。如圖11所示，除了如前述的步驟710、720、730及740以外，步驟770包含設置軟性隔離層於容置空間內的金屬層上，使軟性隔離層覆蓋容置空間內的金屬層的一部分，以防止有機發光二極體接觸金屬層(如圖5所示)。軟性隔離層較佳採用例如矽膠的軟性材質，以避免有機發光二極體與軟性隔離層接觸時造成有機發光二極體或金屬層的損傷。
在前述實施例中，當有機發光二極體容納於容置空間中時，在有機發光二極體與金屬層之間仍然存在有間隙。圖12為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第五實施例的
步驟示意圖。如圖12所示，除了如前述的步驟710、730及740以外，步驟726包含提供第一膜層。步驟727包含於第二膜層上形成貫孔。步驟728包含貼合第一膜層與第二膜層而形成膜片，使貫孔與第一膜層共同形成凹陷部。步驟729包含設置第三膜層設置於凹陷部中，使第三膜層貼合第一膜層而形成凸部，凸部朝有機發光二極體背向基板的一個頂面延伸。步驟741包含使凸部上的金屬層與頂面連接。凸部上的金屬層與頂面直接連接可避免基板與膜片之間因相對運動所造成的有機發光二極體與金屬層的損壞。此外，亦可將乾燥單元設置於凸部及其上的金屬層周圍的容置空間中(如圖6B所示)。在較佳實施例中，第一膜層與第二膜層的貼合方式為使用滾筒將第二膜層壓合於第一膜層上，第一膜層與第三膜層的貼合方式為使用滾筒將第三膜層壓合於第一膜層上。
此外，亦以在容置空間內設置填充層以填補有機發光二極體與金屬層之間的間隙。圖13為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第六實施例的步驟示意圖。如圖13所示，除了如前述的步驟710、720、730及740以外，步驟780包含設置填充層於有機發光二極體與該容置空間內的金屬層之間。填充層可以填滿有機發光二極體與金屬層之間的容置空間(如圖7A所示)。填充層的材質較佳為導熱材質，以傳導有機發光二極體所產生的熱。此外亦可視需求採用例如環氧樹脂等膠材或其他液態填充材質。然而在其他實施例中，填充層可以不填滿整個容置空間而僅覆蓋有機發光二極體的一部
分，例如將填充層設置於有機發光二極體背向基板一端的一個頂面及與頂面相對的金屬層之間(如圖7B所示)，此時填充層較佳為導熱材質。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明的範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明的範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明的範圍內。
10‧‧‧基板
20‧‧‧有機發光二極體
21‧‧‧頂面
30‧‧‧膜片
31‧‧‧第一膜層
32‧‧‧第二膜層
321‧‧‧貫孔
33‧‧‧第三膜層
331‧‧‧凸部
40‧‧‧金屬層
50‧‧‧黏合層
60‧‧‧乾燥單元
70‧‧‧防水保護層
80‧‧‧軟性隔離層
90‧‧‧填充層
100‧‧‧凹陷部
200‧‧‧容置空間
圖1A為本發明有機發光二極體封裝結構的第一實施例的示意圖；圖1B為圖1A所示有機發光二極體封裝結構的立體剖視圖；圖2為本發明有機發光二極體封裝結構的第二實施例的示意圖；圖3A為本發明有機發光二極體封裝結構設置乾燥單元的一實施例的示意圖；圖3B為本發明有機發光二極體封裝結構設置乾燥單元的另一實施例的示意圖；圖4為本發明有機發光二極體封裝結構設置防水保護層的一實施例的示意圖；圖5為本發明有機發光二極體封裝結構設置軟性隔離層的一實施例的示意圖；圖6A為本發明有機發光二極體封裝結構的第三實施例的示意圖；
圖6B為圖6A所示有機發光二極體封裝結構設置乾燥單元的實施例的示意圖；圖7A為本發明有機發光二極體封裝結構設置填充層的一實施例的示意圖；圖7B為本發明有機發光二極體封裝結構設置填充層的另一實施例的示意圖；圖8A為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第一實施例的步驟示意圖；圖8B為圖8A所示有機發光二極體封裝結構製造方法中凹陷部的形成步驟的另一實施例的示意圖；圖9為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第二實施例的步驟示意圖；圖10為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第三實施例的步驟示意圖；圖11為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第四實施例的步驟示意圖；圖12為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第五實施例的步驟示意圖；以及圖13為本發明有機發光二極體封裝結構製造方法的第六實施例的步驟示意圖。
10．．．基板
20．．．有機發光二極體
30．．．膜片
40．．．金屬層
50．．．黏合層
100．．．凹陷部
200．．．容置空間
Claims (25)
- 一種有機發光二極體封裝結構之製造方法，包含：設置至少一有機發光二極體於一基板上；製作一膜片，其中自該膜片的一表面上移除部分之該膜片以形成至少一凹陷部；沿該膜片的凹陷部的表面及非凹陷部的表面設置一金屬層，使該金屬層於該凹陷部形成一容置空間；以及設置該膜片於該基板上，使該金屬層貼合該基板，且該容置空間容納該有機發光二極體，其中該金屬層係藉由一黏合層黏貼於該基板。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，其中該金屬層的設置步驟包含使用滾筒(roller)將該金屬層貼附於該表面上。
- 如申請專利範圍第2項所述的製造方法，該膜片設置於該基板上的步驟包含使用滾筒將該膜片壓合於該基板上。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，其中該膜片的製作步驟包含：提供一第一膜層；於一第二膜層上形成至少一貫孔；以及貼合該第一膜層與該第二膜層，使該貫孔與該第一膜層共同形成該凹陷部。
- 如申請專利範圍第4項所述的製造方法，其中該第一膜層與該第二膜層的貼合步驟包含使用滾筒將該第二膜層壓合於該第一膜層上。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，更包含設置至少一乾 燥單元於該容置空間內的該金屬層上。
- 如申請專利範圍第6項所述的製造方法，其中該有機發光二極體背向該基板具有一頂面，且該乾燥單元設置於該金屬層及該頂面之間。
- 如申請專利範圍第6項所述的製造方法，其中使該乾燥單元朝該基板延伸，並圍繞該有機發光二極體的至少一部分。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，更包含設置一防水保護層於該有機發光二極體及該容置空間內的該金屬層之間，使該防水保護層覆蓋該有機發光二極體的至少一部分。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，更包含形成至少一凸部於該凹陷部中，其中該有機發光二極體背向該基板具有一頂面，該凸部朝該頂面延伸，並且設置該膜片的步驟更包含使該凸部上的該金屬層與該頂面連接。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，更包含設置一軟性隔離層於該容置空間內的該金屬層上，使該軟性隔離層至少覆蓋該金屬層的一部分，並阻擋該有機發光二極體接觸該金屬層。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，更包含設置一填充層於該有機發光二極體與該容置空間內的該金屬層之間。
- 如申請專利範圍第12項所述的製造方法，其中該填充層至少部分覆蓋該有機發光二極體，且該填充層的材質包含導熱材質。
- 如申請專利範圍第1項所述的製造方法，其中該膜片包含軟性電路(flexible printed circuit，FPC)板、聚對苯二甲酸乙二酯 (polyethylene terephthalate，PET)膜、聚醯亞胺(poly-imides，PI)膜或萘二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate，PEN)膜。
- 一種有機發光二極體封裝結構，包含：一基板；至少一有機發光二極體，設置於該基板上；一膜片，具有一表面相對於該基板，其中自該膜片的一表面上移除部分之該膜片以形成至少一凹陷部；以及一金屬層，設置於凹陷部的表面及非凹陷部的表面上，使該金屬層於該凹陷部形成一容置空間，以容納該有機發光二極體，其中該金屬層係藉由一黏合層黏貼於該基板。
- 如請求項15所述的有機發光二極體封裝結構，其中該膜片包含相互貼合的一第一膜層及一第二膜層，該第二膜層具有至少一貫孔，該貫孔與該第一膜層共同形成該凹陷部。
- 如請求項15所述的有機發光二極體封裝結構，更包含至少一乾燥單元，設置於該容置空間內的該金屬層上。
- 如請求項17所述的有機發光二極體封裝結構，其中該有機發光二極體背向該基板具有一頂面，該乾燥單元設置於該金屬層及該頂面之間。
- 如請求項17所述的有機發光二極體封裝結構，其中該乾燥單元朝該基板延伸，並沿該有機發光二極體的週緣圍繞該有機發光二極體的至少一部分。
- 如請求項15所述的有機發光二極體封裝結構，更包含一防水保護層，設置於該有機發光二極體及該容置空間內的該金屬層之間，覆蓋該有機發光二極體的至少一部分。
- 如請求項15所述的有機發光二極體封裝結構，更包括至少一凸部，位於該凹陷部中，其中該有機發光二極體背向該基板具有一頂面，該凸部朝該頂面延伸，使該凸部上的該金屬層與該頂面連接。
- 如請求項15所述的有機發光二極體封裝結構，更包含一軟性隔離層，至少覆蓋該容置空間內的該金屬層的一部分，以阻擋該有機發光二極體接觸該金屬層。
- 如請求項15所述的有機發光二極體封裝結構，更包含一填充層，設置於該有機發光二極體及該容置空間內的該金屬層之間。
- 如請求項23所述的有機發光二極體封裝結構，其中該填充層至少部分覆蓋該有機發光二極體，且該填充層的材質包含導熱材質。
- 如請求項15所述的有機發光二極體封裝結構，其中該膜片包含軟性電路板、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚醯亞胺膜或萘二甲酸乙二酯膜。
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