專利名稱：有機(jī)發(fā)光顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種光電裝置，特別有關(guān)于一種有機(jī)發(fā)光顯示器及其制造方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，有機(jī)發(fā)光顯示器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，環(huán)境中的水氣很容易經(jīng)由其背蓋與基板黏合處的接口滲入顯示器內(nèi)，由于組件電極通常采用活性較高的金屬作為材料，于是會(huì)與滲入顯示器內(nèi)的水氣起反應(yīng)，且金屬層本身的結(jié)構(gòu)排列較松散，水氣將經(jīng)由該路徑影響下層的發(fā)光組件，造成包括金屬電極與有機(jī)發(fā)光層之間剝離或材料裂解的現(xiàn)象，導(dǎo)致暗點(diǎn)(dark spot)產(chǎn)生，大幅降低有機(jī)發(fā)光顯示器的發(fā)光強(qiáng)度與均勻度，減少組件壽命。
為延長(zhǎng)有機(jī)發(fā)光顯示器的使用壽命，可對(duì)金屬電極表面進(jìn)行一致密化處理，以使該金屬層結(jié)構(gòu)更為緊密，滲入水氣不致因原本的空隙路徑影響內(nèi)部組件，或是置入一強(qiáng)力干燥劑以與金屬電極競(jìng)爭(zhēng)吸附存在于顯示器內(nèi)部的水氣，使水氣在未影響下層組件前先行被吸收。
此外，為進(jìn)一步改善暗點(diǎn)的缺陷，已開發(fā)出多種降低濕度的技術(shù)，例如，在玻璃基板上直接涂布光硬化樹脂、鍍上金屬氧化物、氟化物、硫化物、覆蓋防水性保護(hù)膜或是采用密閉式背蓋板制造等方法，但其成品仍發(fā)現(xiàn)有漏電流、干擾或氧化物溶解的缺點(diǎn)。
美國(guó)專利第5,882,761公開一種有機(jī)發(fā)光顯示器的構(gòu)造，如圖1所示，一有機(jī)發(fā)光顯示器1包括一玻璃基板10、一封膠層9以及一凹槽型式的背蓋板7，其中封膠層9是由紫外線(UV)硬化膠所構(gòu)成，并涂布于玻璃基板10的邊框處，借助封膠層9的黏著性使背蓋板7與玻璃基板10的表面邊框處接合，進(jìn)而制作成一密閉容器。
玻璃基板10的表面上設(shè)置有一積層物6，是由一陽(yáng)極導(dǎo)電層3、一有機(jī)發(fā)光材料層4以及一陰極金屬層5所構(gòu)成，凹型背蓋板7的底部與側(cè)壁上設(shè)置有一干燥層8，且于干燥層8與積層物6形成的一空間11內(nèi)充填干燥的惰性氣體。干燥層8是由固態(tài)化合物所構(gòu)成，例如，氧化鋇(BaO)、氧化鈣(CaO)、硫酸鈣(CaSO4)或氯化鈣(CaCl2)等，其制作成一片狀結(jié)構(gòu)，借助黏貼方式固定于背蓋板7的凹槽內(nèi)，以吸收水氣。
在顯示器封閉空間內(nèi)加設(shè)一干燥層8的公知技術(shù)，若不能確保干燥層8吸收水氣的效率較金屬電極為佳，則滲入的水氣仍會(huì)與金屬電極產(chǎn)生反應(yīng)，且此附上干燥層8的背蓋板7設(shè)計(jì)會(huì)增加整體結(jié)構(gòu)的厚度，不但成本提高亦不符目前平面顯示器輕、薄、短、小的趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器，期通過(guò)對(duì)金屬電極表面的改質(zhì)，致密化該金屬層結(jié)構(gòu)，以確保水氣不致滲入發(fā)光組件內(nèi)。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器結(jié)構(gòu)，包括一第一基板；一設(shè)置于該第一基板的內(nèi)表面上的第一電極；一設(shè)置于該第一電極上的有機(jī)發(fā)光層；一設(shè)置于該有機(jī)發(fā)光層上的第二電極；一形成于該第二電極上的氧化層；以及一第二基板，該第二基板與該第一基板的內(nèi)表面接合，以構(gòu)成一放置該等電極的封閉空間。
本發(fā)明的金屬電極通過(guò)一改質(zhì)工序，使其表面結(jié)構(gòu)更形致密，根本解決了水氣會(huì)經(jīng)由孔隙路徑進(jìn)入內(nèi)部發(fā)光組件的問(wèn)題，且不需添加任何干燥劑的設(shè)計(jì)，除節(jié)省裝置空間外亦使制作成本大大降低。
本發(fā)明還提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器結(jié)構(gòu)，包括一基板；一設(shè)置于該基板上的第一電極；一設(shè)置于該第一電極上的有機(jī)發(fā)光層；一第二電極設(shè)置于該有機(jī)發(fā)光層上的第二電極；以及一形成于該第二電極上的氧化層。
本發(fā)明受氧化層保護(hù)的發(fā)光組件，甚至可在無(wú)背蓋板的情況下，持續(xù)曝露于空氣中達(dá)數(shù)百小時(shí)，而不會(huì)有發(fā)光面積減少的現(xiàn)象發(fā)生。
本發(fā)明另提供一種有機(jī)電激發(fā)光顯示器的制造方法，包括有下列步驟提供一基板；設(shè)置一第一電極于該基板上；設(shè)置一有機(jī)發(fā)光層于該第一電極上；設(shè)置一第二電極于該有機(jī)發(fā)光層上；以及對(duì)該第二電極的上表面進(jìn)行一氧氣等離子體工序，以形成一氧化層。
本發(fā)明的一特征在于，施以一能增加金屬電極致密性的氧氣等離子體工序，使水氣在滲入顯示器后，不易再攻擊內(nèi)部組件，且一旦氧化層形成，將可防止金屬電極表面繼續(xù)被氧化，延長(zhǎng)組件壽命。本發(fā)明的另一特征在于，免用干燥層的設(shè)計(jì)，可有效縮小成品結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間，以符平面顯示器輕、薄、短、小的趨勢(shì)。
為使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1是根據(jù)美國(guó)專利第5,882,761號(hào)的一有機(jī)發(fā)光顯示器的剖面示意圖。
圖2～圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示器工藝的剖面示意圖。
圖5～圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示器工藝的剖面示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各種顯示器組件其亮度對(duì)時(shí)間的比較圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明公知部分(圖1)1～有機(jī)發(fā)光顯示器；3～陽(yáng)極導(dǎo)電層；4～有機(jī)發(fā)光材料層；5～陰極金屬層；6～積層物；7～背蓋板；8～干燥層；9～封膠層；10～玻璃基板；11～內(nèi)部空間。
本案實(shí)施例部份(圖2～圖4)20、50～有機(jī)發(fā)光顯示器；22、52～基板；24、54～封膠層；25、55～第一電極；26、56～背蓋板；27、57～有機(jī)發(fā)光層；
29、59～第二電極；30、60～氧化層；32～干燥層；O1～具有單層氧化層的顯示器；O2～具有兩層氧化層的顯示器；S～具有背蓋板與干燥劑的顯示器。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1參閱圖2，說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例，有機(jī)發(fā)光顯示器的制作。首先，如圖2所示，提供一基板22?；?2是為一透光的玻璃或塑料基板，其中該塑料基板是由聚乙烯對(duì)苯二甲酯(polyethyleneterephthalate)、聚酯(polyester)、聚碳酸酯(polycarbonates)、聚乙醯胺(polyimide)、Arton、聚丙烯酸酯(polyacrylates)或聚苯乙烯(polystyrene)材料所構(gòu)成。
接著，形成一第一電極25于基板22上。第一電極25例如為一透明電極，該透明電極可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)或氧化鋅(ZnO)。
接著形成一有機(jī)發(fā)光結(jié)構(gòu)層于第一電極25上，該有機(jī)發(fā)光結(jié)構(gòu)層由下而上依序包括有一電子傳遞層(未圖示)、一有機(jī)發(fā)光層27以及一電動(dòng)傳遞層(未圖示)，其中有機(jī)發(fā)光層27是由單層或多層的有機(jī)發(fā)光材料所構(gòu)成，其材料包括小分子或高分子的熒光(fluorescence)或磷光(phosphorescence)發(fā)光材料。上述覆蓋于第一電極25上的小分子有機(jī)發(fā)光材料例如以真空蒸鍍方式形成，而高分子的有機(jī)發(fā)光材料則以旋轉(zhuǎn)涂布、噴墨或網(wǎng)版印刷方式形成。
之后，形成一第二電極29于有機(jī)發(fā)光層27上，第二電極29可為單層或多層的金屬電極，金屬電極的材料是擇自鋰、鎂、鈣、鋁、銀、銦、金、鎳及鉑所組成的族群或上述兩種以上元素所組成的合金。多層金屬電極的制作，可避免往后形成有結(jié)構(gòu)缺陷的氧化層，如圖3所示。
接下來(lái)，對(duì)第二電極29上表面，實(shí)施一氧氣等離子體工序，以形成一金屬氧化層30覆蓋于第二電極29上。該氧氣等離子體工序的工藝條件如下氧氣流量大體介于10～50sccm之間，較佳為30sccm，工作溫度大體介于攝氏20～30度之間，較佳為攝氏25度，工作壓力大體介于0.05～0.15托之間，較佳為0.1托，工作功率是小于200瓦，較佳為30瓦，工作時(shí)間大體介于800～1000秒之間，較佳為900秒。
金屬氧化層30是上述第二電極29的金屬或合金材料經(jīng)施以氧氣等離子體氧化而得，氧化層30的厚度大體介于10～100埃之間，較佳為50埃。本發(fā)明金屬電極層29與金屬氧化層30的配置除形成單層金屬層29與單層氧化層30外尚包括形成多層金屬層29與單層氧化層30，如圖3所示，以及形成多層金屬層29與多層氧化層30，如圖4所示。
多層金屬層29與單層氧化層30的制作可于沉積數(shù)層金屬層29后，實(shí)施一氧氣等離子體工序，以形成一金屬氧化層30，而多層金屬層29與多層氧化層30的制作則是在沉積各層金屬層29之間，分次施予氧氣等離子體，以形成多層金屬層29與多層氧化層30間隔配置的情形。而上述重復(fù)制作金屬層29或氧化層30的目的，即為使最后形成的氧化層30能避免缺陷結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。
接著，于基板22的邊框處涂布一封膠層24，其中封膠層24是由紫外線(UV)硬化膠所構(gòu)成。最后，提供一背蓋板26，借助封膠層24的黏著性與基板22的表面邊框處接合，進(jìn)而封合成一放置有第一電極25、有機(jī)發(fā)光層27與第二電極29的密閉容器。背蓋板26是為一平板型或凹槽型基板，其材料可選用玻璃、高分子、陶瓷或金屬等。
由基板22、背蓋板26與封膠層24所構(gòu)成的封閉空間中，還包括可設(shè)置一干燥層32于背蓋板26內(nèi)表面上。干燥層32的材料可選用金屬氧化物(例如堿金族氧化物或堿土族氧化物)、金屬硫化物、金屬鹵化物、金屬過(guò)氯酸鹽或是高活性金屬物質(zhì)(例如堿金族或堿土族)等，其厚度是小于10微米，較佳為1～2微米。至此即完成一有機(jī)發(fā)光顯示器20的制作。
與公知技術(shù)相比，須加設(shè)一大量且強(qiáng)力的干燥劑來(lái)吸收水氣，本發(fā)明通過(guò)一改質(zhì)金屬電極致密性的氧氣等離子體工序，使水氣滲入顯示器后，不易再攻擊內(nèi)部組件，于是僅須有一簡(jiǎn)單、微薄的干燥劑即能滿足工藝上的要求，且一旦氧化層形成，將可防止金屬電極表面繼續(xù)被氧化，延長(zhǎng)組件壽命。
實(shí)施例2參閱圖5，說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例，有機(jī)發(fā)光顯示器的制作。首先，如圖5所示，提供一基板52。基板52是為一透光的玻璃或塑料基板，其中該塑料基板是由聚乙烯對(duì)苯二甲酯(polyethyleneterephthalate)、聚酯(polyester)、聚碳酸酯(polycarbonates)、聚乙醯胺(polyimide)、Arton、聚丙烯酸酯(polyacrylates)或聚苯乙烯(polystyrene)材料所構(gòu)成。
接著，形成一第一電極55于基板52上。第一電極55例如為一透明電極，該透明電極可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)或氧化鋅(ZnO)。
接著形成一有機(jī)發(fā)光結(jié)構(gòu)層于第一電極55上，該有機(jī)發(fā)光結(jié)構(gòu)層由下而上依序包括有一電子傳遞層(未圖示)、一有機(jī)發(fā)光層57以及一電動(dòng)傳遞層(未圖示)，其中有機(jī)發(fā)光層57是由單層或多層的有機(jī)發(fā)光材料所構(gòu)成，其材料包括小分子或高分子的熒光(fluorescence)或磷光(phosphorescence)發(fā)光材料。上述覆蓋于第一電極55上的小分子有機(jī)發(fā)光材料例如是以真空蒸鍍方式形成，而高分子的有機(jī)發(fā)光材料則以旋轉(zhuǎn)涂布、噴墨或網(wǎng)版印刷方式形成。
之后，形成一第二電極59于有機(jī)發(fā)光層57上，第二電極可為單層或多層的金屬電極，金屬電極的材料是擇自鋰、鎂、鈣、鋁、銀、銦、金、鎳及鉑所組成的族群或上述兩種以上元素所組成的合金。多層金屬電極的制作，可避免往后形成有結(jié)構(gòu)缺陷的氧化層，如圖6所示。
接下來(lái)，對(duì)第二電極59上表面，實(shí)施一氧氣等離子體工序，以形成一金屬氧化層60覆蓋于第二電極59上。該氧氣等離子體工序的工藝條件如下氧氣流量大體介于10～50sccm之間，較佳為30sccm，工作溫度大體介于攝氏20～30度之間，較佳為攝氏25度，工作壓力大體介于0.05～0.15托之間，較佳為0.1托，工作功率是小于200瓦，較佳為30瓦，工作時(shí)間大體介于800～1000秒之間，較佳為900秒。
金屬氧化層60是上述第二電極59的金屬或合金材料經(jīng)施以氧氣等離子體氧化而得，氧化層60的厚度大體介于10～100埃之間，較佳為50埃。本發(fā)明金屬電極層59與金屬氧化層60的配置除形成單層金屬層59與單層氧化層60外尚包括形成多層金屬層59與單層氧化層60，如圖6所示，以及形成多層金屬層59與多層氧化層60，如圖7所示。
多層金屬層59與單層氧化層60的制作可于沉積數(shù)層金屬層59后，實(shí)施一氧氣等離子體工序，以形成一金屬氧化層60，而多層金屬層59與多層氧化層60的制作則是在沉積各層金屬層59之間，分次施予氧氣等離子體，以形成多層金屬層59與多層氧化層60間隔配置的情形。至此即完成一有機(jī)發(fā)光顯示器50的制作。
本發(fā)明受氧化層保護(hù)的發(fā)光組件，甚至可在無(wú)背蓋板的情況下，持續(xù)曝露于空氣中達(dá)數(shù)百小時(shí)，且不會(huì)有發(fā)光面積減少的現(xiàn)象發(fā)生，此將有助于縮減顯示器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間，以符合其輕、薄、短、小的趨勢(shì)。
接下來(lái)，參閱圖8，說(shuō)明各顯示器組件在長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮下，其壽命的表現(xiàn)，圖8是以時(shí)間對(duì)亮度作圖，橫坐標(biāo)為組件點(diǎn)亮?xí)r間(小時(shí))，縱坐標(biāo)為亮度比值(量測(cè)亮度/起始亮度)，圖中的菱形圖案(S)代表一具有背蓋板與干燥劑的顯示器，三角形圖案(O1)代表一具有單層氧化層組件而無(wú)背蓋板與干燥劑的顯示器，方形圖案(O2)代表一具有兩層氧化層組件而無(wú)背蓋板與干燥劑的顯示器。
由圖中可看出，具有單層金屬氧化層保護(hù)的組件壽命與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)封裝工序制作的組件壽命有相當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)，而具有兩層金屬氧化層的組件壽命則較標(biāo)準(zhǔn)封裝工序者有更佳的表現(xiàn)，此金屬氧化層暴露于完全無(wú)背蓋板與干燥劑保護(hù)的環(huán)境下，顯見其保護(hù)內(nèi)部組件的效果非常良好，能將水氣確實(shí)隔絕在外，避免了滲入水氣對(duì)發(fā)光組件的影響，進(jìn)而延長(zhǎng)其使用壽命。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)然可作些允許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光顯示器，包括一第一基板；一設(shè)置于該第一基板的內(nèi)表面上的第一電極；一設(shè)置于該第一電極上的有機(jī)發(fā)光層；一設(shè)置于該有機(jī)發(fā)光層上的第二電極；以及一形成于該第二電極上的第一氧化層。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光顯示器，其特征在于還包括一設(shè)置于該第一氧化層上的金屬層，和一形成在該金屬層上的第二氧化層。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)發(fā)光顯示器，其特征在于該第一或第二氧化層是由這些金屬或合金的氧化物所組成。
4.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)發(fā)光顯示器，其特征在于該第一或第二氧化層的厚度大體介于10～100埃之間。
5.一種有機(jī)發(fā)光顯示器的制造方法，包括提供一基板；設(shè)置一第一電極于該基板上；設(shè)置一有機(jī)發(fā)光層于該第一電極上；設(shè)置一第二電極于該有機(jī)發(fā)光層上；以及對(duì)該第二電極的上表面進(jìn)行一氧氣等離子體工序，以形成一第一氧化層。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)發(fā)光顯示器的制造方法，其特征在于還包括設(shè)置一金屬層于該第一氧化層上，并于該金屬層的上表面進(jìn)行一氧氣等離子體工序，以形成一第二氧化層。
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)發(fā)光顯示器的制造方法，其特征在于該氧氣等離子體工序的氣體流量大體介于10～50sccm之間。
8.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)發(fā)光顯示器的制造方法，其特征在于該氧氣等離子體工序的功率小于200瓦。
9.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)發(fā)光顯示器的制造方法，其特征在于該第一或第二氧化層是由該等金屬或合金的氧化物所組成。
10.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)發(fā)光顯示器的制造方法，其特征在于該第一或第二氧化層的厚度大體介于10～100埃之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器及其制造方法，該有機(jī)發(fā)光顯示器包括一第一基板；一設(shè)置于該第一基板的內(nèi)表面上的第一電極；一設(shè)置于該第一電極上的有機(jī)發(fā)光層；一設(shè)置于該有機(jī)發(fā)光層上的第二電極；一形成于該第二電極上的氧化層；以及一第二基板，該第二基板與該第一基板的內(nèi)表面接合，以構(gòu)成一放置這些電極的封閉空間。
文檔編號(hào)H05B33/10GK1571602SQ20041003844
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者蘇志鴻 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司