专利名称：有机发光二极管封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种有机发光二极管(organic light emitting diode, OLED)封装结构，特别是一种可有效阻绝氧气与水气侵入的OLED封装结构。
背景技术：
有机发光二极管(OLED)由于具有高发光效率、不含汞(Hg)和面光源等优点，因此目前已广泛地应用在液晶显示器的背光源以及有机发光二极管显示器上。请参阅图1，图1 为一公知的OLED封装结构的剖面示意图。如图1所示，公知的OLED封装结构100是利用有机官能性材料(organic functional materials)的自发光特性来产生光0LED封装结构100具有一组件基板102，组件基板102上设置有一对电性相反的电极层l(Ma/104b，而在电极层104a/104b之间，则设置一有机发光材料层106。当电子由电极层10 射向有机发光材料层106，而电洞由另一电极层104b射向有机发光材料层106时，电子与电洞即于有机发光材料层106内结合而产生激子(exciton)，进而使有机发光材料层106依照其有机官能性材料特性产生不同的颜色光。与传统灯泡式发光组件相比，OLED不仅具有轻、薄的特色，还具有绝佳的省电能力。然而，OLED中的有机官能性材料极易与空气中的水分及氧气反应，导致组件衰退。 因此，如何去除OLED封装结构100内的水气，或如何避免水气侵入OLED封装结构100，以提升OLED的耐久性(durability) —直是业者致力的课题。举例来说，于组件基板102上形成上述电极层104a/104b与有机发光材料层106时，通常是于真空状态下进行镀膜。之后，提供一玻璃盖板108，并利用一封装胶材110将玻璃盖板108黏合在组件基板102的表面上，使玻璃盖板108与组件基板102封合。值得注意的是，为去除OLED封装结构100内部的水气，玻璃盖板108的内部通常还设置一干燥剂/吸湿剂112。如前所述，在形成电极层104a/104b与有机发光材料层106时，通常是于真空状态下进行镀膜。但是要进行玻璃盖板108的封装制程时，为维持封装体内外压力平衡，必需破除真空，而于一充满钝性气体的低压环境中进行封装制程，此一阶段常有机会让水气进入而附着于OLED封装结构100中。换句话说，该阶段深受钝性气体干燥程度以及制程洁净程度所影响，因此不仅增加制程时间，还增加了制程上的变量。此外，干燥剂/吸湿剂112的污染亦可能导致本身失去吸湿效果或OLED封装结构100因受潮而失效。熟习该技艺的人士还应知公知OLED封装结构100除需设计干燥剂/吸湿剂112的容置空间，还须预留干燥剂/吸湿剂112吸水膨胀的缓冲空间。由此可知，公知OLED封装结构100的结构设计不仅导致良率与可靠度不佳的缺点，此外OLED封装结构100的厚度还因干燥剂/吸湿剂112容置空间与缓冲空间的考虑而无法缩减，而不利于OLED封装结构100的轻薄化趋势。
实用新型内容因此，本实用新型于此提供一种可降低制程变量的影响，且可有效隔绝氧气与水气进入的OLED封装结构。根据本实用新型所提供的权利要求范围，提供一种OLED封装结构，该OLED封装结构包含有一具有至少一凹槽的基板、一设置于该凹槽内的第一电极、一设置于该凹槽内的该第一电极上的有机发光材料层、一填设于该凹槽内且覆盖该有机发光材料层的第二电极、以及一设置于该基板上且覆盖该第二电极并将该凹槽密封的水氧隔绝膜 (moisture-and-oxygen blocking film)。根据本实用新型所提供的OLED封装结构，容易因吸收水气或氧气而导致衰退的有机发光材料层是设置于基板凹槽内的第一电极上，其上则设置有第二电极与水氧隔绝膜。因此，第二电极与基板是作为将有机发光材料层与水气、氧气隔绝的第一层障壁，水氧隔绝膜则作为第二层障壁。由于本实用新型所提供的OLED封装结构具有两层障壁，且有机发光材料层是完全被密封于凹槽内，故可在不需设置吸湿剂的前提下获得最佳的水氧阻绝效果。且本实用新型因无需设吸湿剂，可再省略吸湿剂容置空间与吸湿剂吸水膨胀的缓冲空间等考虑，还降低OLED封装结构的厚度，而有利其轻薄化趋势。
图1为一公知OLED封装结构的剖面示意图。图2为本实用新型所提供的OLED封装结构的一第一较佳实施例的示意图。图3为图2沿A-A，剖线获得的一截面放大图。图4为本实用新型所提供的OLED封装结构的一第二较佳实施例的示意图。
具体实施方式
在说明书及前述的权利要求范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及前述的权利要求范围并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及前述的权利要求中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「电性连接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置电性连接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地连接至该第二装置。请参阅图2与图3，图2与图3为本实用新型的一第一较佳实施例所提供的OLED 封装结构的示意图，其中图2为OLED封装结构的一立体示意图，而图3为沿图2的A-A’剖线所绘示的一剖线示意图。如图2与图3所示，本较佳实施例所提供的OLED封装结构200 包含一基板202，且基板202包含至少一凹槽204。本较佳实施例所提供的基板202是一透明基板，其可包含硬性基板如玻璃基板，或可挠性基板如聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate, PEN)基板、或聚对苯二甲酸乙烯酉旨(poly ethylene ter印hthalate，PET) 基板等。当本较佳实施例采用玻璃基板时，凹槽204可藉由合适的化学性或物理性蚀刻制程形成于基板202上。当本较佳实施例采用可挠性基板如PEN基板或PET基板时，凹槽204除可藉由上述蚀刻制程形成于基板202上，还可藉由例如高分子射出成型(polymer extrusion)制程或是图案转印(stamp imprinting)制程形成于基板202上。凹槽204具有一深度，且该深度是介于0. 5至1. 5微米(micrometer，μ m)之间，但不以此为限。如该领域中具通常知识者所知，在形成凹槽204之后，基板202可选择性地经过清洗、烘干甚或电浆预处理例如氧电浆预处理( plasma pre-treatment)等步骤，以提供一适于形成OLED 膜层的干净表面。本较佳实施例所包含OLED封装结构200还包含一第一电极212，在本较佳实施例中第一电极212为一阳极(anode)，但不以此为限。第一电极212可以是一利用溅镀 (sputtering)或真空蒸镀(vacuum evaporation)等方法形成的透明导电层，如一铟锡氧化物(indium tin oxide, IT0)层或一铟锌氧化物(indium zinc oxide, IZ0)层等，但不限于此。第一电极212的厚度大体上是介于0.1至0.15 μ m之间，但不以此为限。值得注意的是，第一电极212如图3所示，完全设置于凹槽204之内，且其表面是低于凹槽204开口， 亦即低于基板202的表面。请仍然参阅图2与图3。本较佳实施例所提供的OLED封装结构200尚包含一有机发光材料层214，设置于凹槽204内的第一电极212上。有机发光材料层214可为一复合膜层(multilayer)，其可包含电洞注入层(hole injection layer，HIL)、电洞传输层 (hole transport layer, HTL)、发光材料层(emitting material layer, EML)、电子传输层 (electron transport layer, ETL)与电子注人层(electron injection layer, EIL)等， 上述膜层的层数及使用材料可依所需组件性质及产品需要而改变。当有机发光材料层214 包含小分子材料时，其可利用真空蒸镀方式形成；而当有机发光材料层214包含高分子材料时，除可利用真空蒸镀方法之外，尚可利用溶液涂布或喷墨印刷(ink-jet printing)等方法形成，但不以此为限。此外在本较佳实施例中，有机发光材料层214的厚度大体上是介于0.05至0. 1 ym之间，因此本较佳实施例所提供的有机发光材料层214可完全设置于凹槽204之内，且其表面是低于凹槽204开口，即低于基板202的表面。
请继续参阅图2与图3。本较佳实施例所提供的OLED封装结构200还包含一第二电极216，例如一阴极(cathode)，填设于凹槽204内。第二电极216可以是一利用溅镀或真空蒸镀方法形成的导电层，如一铝或镁银合金等金属导电层等，但不限于此。第二电极 216的厚度大体上是介于0.1至0.15 ym之间，但不以此为限。值得注意的是，第二电极 216如图3所示，设置于凹槽204之内并覆盖有机发光材料层214的表面，且第二电极216 的表面约略低于凹槽204开口。换句话说，本实用新型是提供一包含第一电极212、有机发光材料层214与第二电极216的OLED 210，其总体厚度是介于0. 25至0. 4 ym之间。因此 OLED 210的表面约略低于凹槽204的开口，也就是约略低于基板202的表面。由于第一电极212是选用透明导电材质，而第二电极216是选用具反射性的导电材质，因此本较佳实施例所提供的OLED封装结构220具有一如图2与图3所示的发光方向M0。此外，第二电极 216可与一设置于凹槽204内或基板202上的辅助电极206电性连接。请继续参阅图2与图3。本较佳实施例所提供的OLED封装结构200还包含一封装胶材220，设置于基板202上。封装胶材220可包含环氧树脂(印oxy-basied)型有机黏着层或硅基(silicon-based)无机黏着层等。在本较佳实施例中，封装胶材220可设置于基板202的表面的一凹陷部222内，但不以此为限。而在基板202上，本较佳实施例所提供的 OLED封装结构200还提供一水氧隔绝膜230，水氧隔绝膜230是覆盖第二电极216，并藉由封装胶材220黏着于基板202上。水氧隔绝膜230为一具高硬度、高磨损阻抗、优良化学稳定性膜层，较佳为一复合膜层，例如一包含金属材料的水氧隔绝复合层，以充分发挥阻绝水氧的功效，同时避免OLED 210因外力受到压迫或刮损。此外，由于封装胶材220是设置于基板202的凹陷部222内，还可增加水氧隔绝膜230的密封效果。另外请参阅图4，图4为本实用新型的第二较佳实施例所提供的OLED封装结构的示意图。值得注意的是，本较佳实施例中，与前一较佳实施例相同的组件是采用相同的材料，且援用相同的符号说明，故该等相同的组件于此不再赘述。第二较佳实施例与第一较佳实施例不同之处在于本较佳实施例所提供的水氧隔绝膜230除了是一具高硬度、高磨损阻抗、优良化学稳定性的复合膜层外，本较佳实施例所提供的水氧隔绝复合层230还可包含一散热层232，例如一陶瓷层，还可帮助组件散热、维持组件寿命。根据本实用新型所提供的OLED封装结构，容易因吸收水气而衰退的有机发光材料层是完全设置于基板凹槽内的第一电极上，其上则设置有第二电极与水氧隔绝膜。由此可知，有机发光材料层是完全包覆于基板与第一电极、第二电极之内。因此第二电极与基板可作为将有机发光材料层与水气、氧气隔绝的第一层障壁，水氧隔绝膜则进一步将第一电极、有机发光材料层与第二电极密封于基板的凹槽内，而作为第二层障壁。因此，本实用新型所提供的OLED封装结构可在不需设置吸湿剂的前提下有效地防止水气与氧气侵入，而可提升对OLED的防护作用。除此优点之外，本实用新型因无需设置吸湿剂或干燥剂且利用水氧隔绝膜取代公知封盖玻璃，故可再省略吸湿剂/干燥剂容置空间与吸湿剂/干燥剂吸水膨胀的缓冲空间等考虑，并且在维持足够结构强度的前提下，还降低OLED封装结构的厚度而有利其轻薄化趋势。此外由于省却吸湿剂的设置，本实用新型所提供OLED封装结构可全于真空下进行封装作业，降低了制程上的复杂度，因此还可排除众多影响组件寿命的因素，而提升OLED封装结构本身的良率与可靠度。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种有机发光二极管封装结构，其特征在于，包含有一基板，该基板包含至少一凹槽；一第一电极，设置于该凹槽内；一有机发光材料层，设置于该凹槽内的该第一电极上；一第二电极，填设于该凹槽内并覆盖该有机发光材料层；以及一水氧隔绝膜，设置于该基板上，覆盖该第二电极并将该凹槽密封。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，该基板包含玻璃基板、 聚萘二甲酸乙二酯基板、或聚对苯二甲酸乙烯酯基板。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，该第一电极的表面是低于该基板的表面。
4.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其中该有机发光材料层的表面低于该基板的表面。
5.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，该水氧隔绝膜包含一复合膜层。
6.如权利要求5所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，该复合层还包含一散执层。
7.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，还包含一封装胶材，设置于该基板上。
8.如权利要求7所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，该基板还包含一凹陷部，位于该基板的表面，且该封装胶材是填入该凹陷部内。
9.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，还包含一辅助电极，设置于该基板内，且与该第二电极电性连接。
10.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于，该凹槽的深度大体上是介于0.5 1.5微米。
专利摘要一种有机发光二极管封装结构，包含有一具有至少一凹槽的基板、一设置于该凹槽内的第一电极、一设置于该凹槽内的该第一电极上的有机发光材料层、一填设于该凹槽内且覆盖该有机发光材料层的第二电极、以及一设置于该基板上覆盖该第二电极并将该凹槽密封的水氧隔绝膜。
文档编号H01L51/52GK201966252SQ20112004488
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者李怀安, 林家乐, 涂威任, 邱创弘 申请人:中华映管股份有限公司, 华映视讯(吴江)有限公司