有機發光組件封裝結構及製作方法
2023-05-05 18:49:06
專利名稱：有機發光組件封裝結構及製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機發光組件封裝結構及製作方法，特別是關於一種可節省成本及提高合格率的有機發光組件封裝結構及製作方法。
背景技術：
隨著平面顯示器的需求日益增加，高發光效率、高響應速度及大視角是平面顯示器的研發重點，其中尤以有機發光二極體的技術更引人注目。圖1是一傳統有機發光二極體(OLED)10的側視圖，該有機發光二極體10包含由上至下的陰極層(Cathode layer)140、電子注入層142、電子傳輸層144、有機發光層100、電穴傳輸層124、電穴注入層122、陽極層120。再者，該有機發光二極體10是製造在一基板20之上，且該基板20可採用透明的剛性或是可撓性材料如矽晶圓、玻璃或是塑料等。該有機發光二極體10的陽極層120一般是採用表面功函數較高的透明導電材料，如氧化銦錫(ITO)等，以利釋出電穴；而陰極層140一般是採用表面功函數較低的導電材料，如銀、銅、鉻、鉬等，以利釋出電子。該機發光二極體10經通電流後，在陽極層120及陰極層140產生的電穴及電子分別經由電穴注入層122及電穴傳輸層124、及分別經由電子注入層142及電子傳輸層144而在有機發光層100結合發光。
圖2A是有機發光二極體10經封裝後的俯視圖，若干呈陣列狀的有機發光二極體10製作於該基板20上後，即形成一主動區域(Activearea)，外部陰極走線140A及外部陽極走線120A分別由主動區域的兩側及下側延伸而連接到一驅動集成電路42。圖2B是對應於圖2A的有機發光二極體10經封裝後的側視圖，由於有機發光二極體10對於溼氣極為敏感，為保護該有機發光二極體10，可在該有機發光二極體10上加上一保護層24，並用黏膠28粘上一個保護封蓋22，並可在保護封蓋22內加上一吸水劑26。該有機發光二極體10可以透過一異方性導電膠(ACF)44而電連接到電路板40上的驅動集成電路42。
圖3是一傳統製作有機發光二極體組件的流程圖，以被動式矩陣有機發光二極體組件為例，包含下列步驟先製備一具有透明導電膜(ITO)的玻璃基板(步驟S100)，再用黃光蝕刻方式將圖案(pattern)製作在鍍有透明導電膜(ITO)的玻璃基板上(步驟S102)，而接下來的有機發光二極體10則利用屏蔽(shadow mask)方式，將有機發光材料以熱蒸鍍方式附著在前述工藝定義的圖形中(步驟S104)。接著在所得結構上加上保護層(passivation)，並視是否需要去除保護層(步驟S110)，而進行去除保護層(步驟S112)，或是直接進行組件基板點膠(步驟S120)，以利後續的封裝。接著將封蓋清洗、烘乾並黏貼上吸水劑(步驟S122)後與已點膠的基板進行對位壓合(步驟S124)。接著進行噴碼辨識(步驟S126)、切割裂片(步驟S128)、電性檢測(步驟S130)、顯示模塊打線(步驟S132)、顯示模塊電性檢測(步驟S134)及出貨包裝工藝(步驟S136)。
在上所述的保護層的做法有許多種，可以全面性覆蓋的成膜方式鍍在陰極層之上，再利用黃光微影、幹蝕刻方式把外部陰極走線140A及外部陽極走線120A上的保護層去除，以方便後續的IC模塊(驅動集成電路42)打線作業；也有直接以屏蔽方式將電極走線的地方遮住，只鍍在覆蓋金屬陰極導電層之上的顯示區域(active area)，省卻保護層的蝕刻(此部分技術可以參考中國臺灣省專利第221678號形成封裝保護結構的方法)；或者利用多層成膜(multi-layer)的方式，如Vitex system公司的Barix隔離層專利。以上所述方式的最終目的都是要保護有機發光組件，阻絕水、氧氣對組件產生侵蝕導致黑點(dark spot)或影響有機組件的發光壽命。
在上述步驟S122中，將一片具有凹槽結構(內置放吸水劑26)的玻璃封蓋22，利用黏著劑(如UV膠材或壓力敏感黏著劑等)與承載組件的基板20上進行對位壓合或者以一小片金屬封蓋(pioneer專利)以一對一的方式黏貼用以保護有機發光組件。然後裁切成面板(panel)的形狀，進行電性測驗，輝度、色坐標與短、斷路的測量，再貼上IC模塊，到包裝出貨。
然而目前的有機發光二極體的並列式(side by side)全彩有機發光顯示器的合格率並不高，整個生產成本並無法降低，若使用現有的封裝方式，勢必連不合格品都一起封裝，倘若合格率太低，則消耗的成本就很大。
發明內容
因此本發明的目的為提供一種節省成本及提高合格率的有機發光組件封裝結構及製作方法。
本發明另一目的在於提供一種增加組件的抗水、氧特性，並可以抑制電蝕現象的有機發光組件封裝結構及製作方法。
因此本發明提出一種有機發光組件封裝製作方法，該方法是在一基板上形成若干的有機發光單元後進行，主要在該有機發光單元上形成一抗水氣保護層後再直接將該基板切裁成若干的面板(panel)；接著可以對於已切裁成面板上的有機發光單元進行電性檢測，不合格品可以加以剔除；合格品再打線以電連接至一驅動集成電路。
依據本發明的一個特點，本發明的方法可包含在所得結構上加上一層多層結構的保護層的步驟，其中該多層結構的保護層可以是類似VitexSystems公司的Barix隔離層，且是加在有機發光單元及至少一電極線上。
依據本發明的一個特點，本發明的方法可包含黏貼一封蓋於所得結構上的步驟，其中該封蓋可以是金屬、玻璃或是塑料材質。
圖1是一傳統有機發光組件(OLED)的側視圖。
圖2A是傳統有機發光組件經封裝後的俯視圖。
圖2B是傳統有機發光組件經封裝後的側視圖。
圖3是傳統製作有機發光二極體組件的流程圖。
圖4是依據本發明的有機發光組件製作方法的流程圖。
圖5是依據本發明的有機發光組件經封裝後的側視圖。
具體實施例方式
為了能更進一步了解本發明為達成預定目的所採取的技術、手段及功效，請參考以下有關本發明的詳細說明與附圖，相信本發明的目的、特徵與特點，當可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。
圖4是依據本發明的有機發光組件製作方法的流程圖，本發明流程的重點是在進行封蓋黏貼之前即進行切割，並對切割後的有機發光二極體組件進行電性測試，僅有通過電性測試的合格品才會進行後續的打線及封蓋黏貼工藝，因此可以避免封蓋的浪費，節省成本；再者在傳統封裝技術中在封蓋黏貼後再進行切割會有應力分布不均的問題，本發明的有機發光組件製作方法亦可避免上述問題，提高合格率。
本發明的流程包含下列步驟先製備一具有透明導電膜(ITO)的玻璃基板(步驟S200)，再用黃光蝕刻方式將圖案(pattern)製作在鍍有透明導電膜(ITO)的玻璃基板上(步驟S202)，而接下來的有機發光二極體10則利用屏蔽(shadow mask)方式，將有機發光材料以熱蒸鍍方式附著在前述工藝定義的圖形中，並加上抗水氣保護層(步驟S204)。接著進行噴碼辨識(步驟S206)、切割裂片(步驟S208)及電性檢測(步驟S210)，未通過電性檢測的有機發光二極體面板可加以剔除，通過檢測的部分則進行後續的顯示模塊打線(步驟S212)、多層膜保護(步驟S214)、封蓋黏貼(步驟S216)、外部保護膜成膜(步驟S218)及出貨包裝工藝(步驟220)。
參考圖5，本發明的方法在有機材料蒸鍍之後，可以先鍍上一層或多層簡單結構的抗水氣保護層25，用意在短時間內阻擋水氣對組件的侵蝕，因有機發光組件的製造流程短，一般狀況下48小時之內可以完成全部所有的工藝，所以這一層抗水氣保護層25的結構就不須太複雜即可達成所需效果。由於有機發光組件的最後一層結構上，利用金屬屏蔽方式鍍上一層抗水氣保護層25，因此可將基板取出腔體外，直接進行基板的裁切。由於已經有一層抗水氣層25，可以在工藝進行中抵抗水氧的侵蝕。此時因只有單片基板的裁切，不會有兩片玻璃塗膠壓合後的所產生應力分布不均的問題，可以有非常高的合格率。再者目前的有機發光組件的並列式(sideby side)全彩有機發光顯示器的合格率並不高，整個生產成本並無法降低，若使用現有的封裝方式，勢必連不合格品都一起封裝，倘若合格率太低，則消耗的成本就很大。
在切割完，經過電性檢測後的合格品，可以再進行一打線工藝(步驟S212)，以使此經過電性檢測後的合格品與一驅動集成電路42封裝在一起以形成一顯示模塊。接著可以選擇性的進行顯示模塊的功能性檢測步驟，先保護驅動電路的軟板金手指部，然後再鍍上一多層結構的保護層27(Multi-layer passivation)在有機組件部分與電極線上(步驟S214)，此多層結構的保護層例如可以採用類似於Vitex Systems公司的Barix隔離層，除了可增加組件的抗水、氧特性，並可以抑制電蝕現象的產生，再者該多層結構的保護層也可為氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或其它具有極低透溼性的有機、無機材料、金屬、金屬化合物的多層堆疊結構。
上述步驟完成後再黏貼上封蓋(步驟S216)，此時封蓋的用意是保護組件不被外力所刮傷或撞擊，而不是防止組件遭受水、氧的侵蝕，且該封蓋與基板的結合可以用UV膠材或壓力敏感黏著劑等材料。目前有機發光顯示器的封裝方式主要分成兩大類兩片玻璃(組件基板與封蓋)在塗上黏著膠材後對位壓合；或是利用衝模方式將金屬薄片製作成金屬封蓋。兩片玻璃對位壓合，須考慮到兩片玻璃是否屬於同一種材質(如無鹼玻璃貼合)，若基板與封蓋的材質相同則壓合後的產品彎曲(bending)狀況會降到最低，若材質不同，則會有較嚴重的彎曲現象，便會影響到後面的切割裂片。而小片金屬封蓋對大片基板的封裝方式，在切割裂片上的問題較前者少，但是金屬有延展性、會翹曲(warp)，並不一定會與玻璃完全貼平，所以間隙較兩片玻璃壓合的大，產品壽命會較短一些。在本發明中，封蓋則不限定使用玻璃或金屬，也可以是塑料材質。
如果本發明的有機發光二極體組件是採用頂部發光(Top Emission)組件結構(不限定是主動式或被動式)，也可以蓋上具有彩色濾光片結構的玻璃蓋。具有彩色濾光片結構的玻璃蓋(color filter on cap)，在頂部發光結構，搭配白光發光組件，可以透過彩色濾光片，製作成全彩的有機發光顯示器。若使用並列式矩陣(side by side)的方式，也可以修飾RGB三種顏色，增加顯示器的輝度與色彩飽和度，此頂部發光組件結構因屬於傳統技術，因此詳細結構在此不再贅述。
簡而言之，本發明的有機發光組件封裝結構及製作方法，具有下列優點1.可以簡化工藝在主動式全彩有機發光顯示器，由於基板尺寸較大(以10.4英時的面板而言在2代基板的只成切割成4片)，以本發明的製作方式，可以在完成蒸鍍有機發光組件之後，鍍上一層或多層簡單結構的抗水氧保護層，即可到大氣環境中執行切割、檢測與顯示模塊的打線，待完成之後，再鍍上多層結構的保護層，此時的工藝進行，就不限定於真空腔體中，也可在大氣下完成，完成之後再蓋上保護蓋。
2.大幅降低成本在切割裂片中常會因玻璃絲的產生，而刮傷電極，本發明的有機發光組件在鍍上抗水氧保護層即可在大氣下切割檢測與顯示模塊的打線，因此可以避免電極刮傷、節省大量的材料成本(鍍膜不良的產品就不會往下一道工藝走)。因如果直接在蒸鍍腔體中做完有機組件並直接鍍上多層結構的保護層，並在氮氣環境中封裝完成，便會有封裝到不良產品的可能，封裝到不合格品，材料成本就會增加，所以本方法可以節省部分的材料成本。再者在製造方式上，因為顯示模塊已經在做完簡單結構的抗水氧保護層後再打線，所以省卻傳統多層結構的保護層中為了露出電極而在進行蝕刻的步驟。
3.可以防電蝕問題由於在有機組件部分與電極線上已經加上多層結構的保護層。可增加組件的抗水、氧特性，並可以抑制電蝕現象的產生。
因此，本發明確能藉上述所公開的技術，提供一種迥然不同於傳統的設計，能提高整體的使用價值，並且其申請前未公布於刊物或公開使用，所以已符合發明專利的要件，依法提出發明專利申請。
但是，上述所揭露的附圖、說明，僅是本發明的實施例而已，本領域的一般技術人員可依據上述的說明作出其它種種的改良，而這些改變仍屬於本發明的發明精神及以下所界定的專利範圍中。
權利要求
1.一種有機發光組件封裝製作方法，該方法是在一基板上形成若干的有機發光單元後進行，包含下列步驟在該有機發光單元上形成至少一抗水氣保護層；及將該基板切裁成若干的面板(panel)。
2.如權利要求1所述的有機發光組件封裝製作方法，還包含下述步驟對已切裁成面板上的有機發光單元進行電性檢測。
3.如權利要求2所述的有機發光組件封裝製作方法，還包含下述步驟將該有機發光單元打線以電連接至一驅動集成電路。
4.如權利要求3所述的有機發光組件封裝製作方法，還包含下述步驟在所得結構上加上一層多層結構的保護層。
5.如權利要求4所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該多層結構的保護層可以是為Vitex Systems公司的Barix隔離層或如氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或其它具有極低透溼性的有機、無機材料、金屬、金屬化合物的多層堆疊結構。
6.如權利要求4所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該多層結構的保護層是加在有機發光單元及至少一電極走線上。
7.如權利要求4所述的有機發光組件封裝製作方法，還包含下述步驟黏貼一封蓋於所得結構上。
8.如權利要求7所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該封蓋是以UV膠材或壓力敏感黏著劑等材料結合。
9.如權利要求7所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該封蓋是一玻璃封蓋。
10.如權利要求9所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該玻璃封蓋具有一彩色濾光片。
11.如權利要求7所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該封蓋是一金屬封蓋。
12.如權利要求1所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該有機發光組件是一頂部發光組件結構。
13.如權利要求1所述的有機發光組件封裝製作方法，其中該有機發光組件是一底部發光組件結構。
14.如權利要求2所述的有機發光組件封裝製作方法，還包含下述步驟剔除電性檢測的不合格品。
15.一種有機發光組件封裝結構，該有機發光組件是製作在一基板上，且該有機發光組件包含位於有機發光組件及外部電極走線上的多層結構的保護層。
16.如權利要求15所述的有機發光組件封裝結構，其中該多層結構的保護層可以是Vitex Systems公司的Barix隔離層。
17.如權利要求15所述的有機發光組件封裝結構，其中該多層結構的保護層可以是氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或其它具有極低透溼性的有機、無機材料、金屬、金屬化合物的多層堆疊結構。
18.如權利要求15所述的有機發光組件封裝結構，其中還包含在該有機發光組件及該多層結構的保護層的至少一抗水氣保護層。
19.如權利要求15所述的有機發光組件封裝結構，其中還包含在已切割成面板型式的有機發光組件的一封蓋。
20.如權利要求15所述的有機發光組件封裝結構，其中該有機發光組件是頂部發光組件結構，且可以是主動式或被動式驅動方式。
21.如權利要求19所述的有機發光組件封裝結構，其中該封蓋是具有彩色濾光片結構的透明封蓋。
22.如權利要求21所述的有機發光組件封裝結構，其中該封蓋是玻璃或是塑料材質。
23.如權利要求19所述的有機發光組件封裝結構，其中該封蓋是金屬、玻璃或是塑料材質。
24.如權利要求19所述的有機發光組件封裝結構，其中該封蓋是以UV膠材或壓力敏感黏著劑等材料結合。
全文摘要
一種有機發光組件封裝結構及製作方法，在有機發光單元製作在基板上後即在所得結構上加上簡單結構抗水氣保護層，因此可以在封蓋黏貼之前即進行切割，並對切割後的有機發光二極體組件進行電性測試。僅有通過電性測試的合格品才會進行後續的模塊打線及封蓋黏貼工藝，因此可以避免封蓋的浪費，節省成本。本發明的有機發光組件製作方法可以避免傳統封裝技術中在封蓋黏貼後再進行切割會有應力分布不均的問題，因此亦可提高合格率。依據本發明的有機發光組件封裝結構具有位於有機發光組件及外部電極走線上的多層結構的保護層，以更進一步增加組件的抗水、氧特性，並可以抑制電蝕現象的產生。
文檔編號H05B33/04GK1870843SQ200510072040
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月26日 優先權日2005年5月26日
發明者江建志, 石陞旭, 藍文正, 馮建源, 曾源倉, 陳丁洲, 林志平 申請人:悠景科技股份有限公司