本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示裝置，且特別是有關(guān)于一種具有良好阻水氧效果的顯示裝置。

背景技術(shù)：

隨著顯示科技的進步，各式顯示器快速的發(fā)展。其中，有機發(fā)光二極管顯示器已成為顯示科技的研究重點之一。因而，將有機發(fā)光二極管設置于可撓式顯示器中的研究與設計亦快速發(fā)展。

然而，有機發(fā)光二極管很容易受到水氣(濕氣)與氧氣的影響而氧化，進而影響其運作功能。此外，基于顯示器的可撓式的需求，不易采用已經(jīng)具有良好阻水氧效果的玻璃框膠(frit)作為阻障結(jié)構(gòu)。因此，可撓式有機發(fā)光二極管顯示器的阻水氧的研究便成為相當大的挑戰(zhàn)。因此，如何提供一種具有良好阻水氧功能的可撓式有機發(fā)光二極管顯示器，是相關(guān)業(yè)者努力的課題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種顯示裝置。顯示裝置中，金屬圍墻位于兩個基板之間并圍繞顯示介質(zhì)，形成側(cè)面方向的阻水氧結(jié)構(gòu)，搭配分別位于顯示介質(zhì)上下方的阻障層，而能夠大幅提高整體顯示裝置的阻水氣效果。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一第一基板、一第二基板、一第一阻障層、一第二阻障層、一顯示介質(zhì)以及一金屬圍墻(metal enclosing wall)。第一阻障層設置于第二基板上，第二阻障層設置于第一基板上，顯示介質(zhì)設置于第一阻障層和第二阻障層之間。金屬圍墻設置于第一基板和第二基板之間，金屬圍墻圍繞顯示介質(zhì)。金屬圍墻包括一第一金屬層、一第二金屬層及一第三金屬層。第一金屬層位于第二阻障層上，第一金屬層具有多個第一開口。第二金屬層位于第一阻障層上。第三金屬層形成于第一金屬層和第二金屬層之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一第一基板、一第二基板、一第一阻障層、一第二阻障層、一顯示介質(zhì)以及一金屬圍墻。第一阻障層設置于第二基板上，第二阻障層設置于第一基板上，顯示介質(zhì)設置于第一阻障層和第二阻障層之間。金屬圍墻設置于第一基板和第二基板之間，金屬圍墻圍繞顯示介質(zhì)。金屬圍墻包括一第一金屬層、一第二金屬層、一第三金屬層及一第一共晶層(cocrystallization layer)。第一金屬層位于第二阻障層上，第二金屬層位于第一阻障層上。第三金屬層形成于第一金屬層和第二金屬層之間。第一共晶層形成于第一金屬層和第三金屬層之間。

附圖說明

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細說明，其中：

圖1A繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的顯示裝置的上視圖。

圖1B繪示圖1A沿剖面線1B-1B’的剖面示意圖。

圖2繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的第一金屬層和第二金屬層的局部上視圖。

圖3A繪示圖2沿剖面線2-2’的剖面示意圖。

圖3B～3D繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的剖面示意圖。

圖4A繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置的上視圖。

圖4B繪示圖4A沿剖面線4B-4B’的剖面示意圖。

圖5繪示根據(jù)本發(fā)明再一實施例的顯示裝置的示意圖。

圖6繪示根據(jù)本發(fā)明又一實施例的顯示裝置的示意圖。

圖7繪示根據(jù)本發(fā)明更一實施例的顯示裝置的示意圖。

圖中元件標號說明如下：

100、200、300、400、500：顯示裝置

110：第二基板

120：第一阻障層

130：第一基板

140：第二阻障層

150：顯示介質(zhì)

160：金屬圍墻

161：第一金屬層

161-1、161-2：第一開口

162：第一共晶層

163：第二金屬層

163-1、163-2：第二開口

164：第二共晶層

165：第三金屬層

170：第三阻障層

170e：外側(cè)邊緣

180：充填材料

191：彩色濾光片

193：薄膜晶體管層

195：扇出結(jié)構(gòu)

195-1：第三開口

197：絕緣體

310：集成電路元件

320：軟性排線

330：焊接墊

340：封裝膠

350：第一功能性膜

360：第二功能性膜

370、380：無機阻障層

1B-1B’、2-2’、4B-4B’：剖面線D1、D1-1、D2、D2-1：口徑

T1：厚度

W1、W2：剖面寬度

具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置中，金屬圍墻位于兩個基板之間并圍繞顯示介質(zhì)，形成側(cè)面方向的阻水氧結(jié)構(gòu)，搭配分別位于顯示介質(zhì)上下方的阻障層，而能夠大幅提高整體顯示裝置的阻水氣效果。然而，實施例僅用以作為范例說明，并不會限縮本發(fā)明欲保護的范圍。此外，實施例中的附圖是省略部分要的元件，以清楚顯示本發(fā)明的技術(shù)特點。

請參照圖1A～1B，圖1A繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的顯示裝置的上視圖，圖1B繪示圖1A沿剖面線1B-1B’的剖面示意圖。如圖1A～1B所示，顯示裝置100包括一第一基板130、一第二基板110、一第一阻障層120、一第二阻障層140、一顯示介質(zhì)150以及一金屬圍墻(metal enclosing wall)160。第一阻障層120設置于第二基板110上，第二阻障層140設置于第一基板130上，顯示介質(zhì)150設置于第一阻障層120和第二阻障層140之間。金屬圍墻160設置于第一基板130和第二基板110之間，金屬圍墻160圍繞顯示介質(zhì)150，因此可以密封顯示介質(zhì)150于第一基板130和第二基板110之間。

本發(fā)明的實施例中，顯示介質(zhì)150可以是一有機發(fā)光二極管元件或一液晶層，而顯示裝置100可以是一有機發(fā)光二極管顯示裝置或一液晶顯示裝置。然而本發(fā)明的顯示介質(zhì)的類型可以視實際需要做選擇，而不以上述為限。

如圖1A～1B所示，金屬圍墻160包括一第一金屬層161、一第二金屬層163及一第三金屬層165。第一金屬層161位于第二阻障層140上，第一金屬層161具有一第一開口161-1。第二金屬層163位于第一阻障層120上。第三金屬層165形成于第一金屬層161和第二金屬層163之間。

如圖1A～1B所示，第二基板110與第一基板130對組，金屬圍墻160環(huán)繞顯示介質(zhì)150，而形成側(cè)面方向的阻水氧結(jié)構(gòu)。搭配分別位于顯示介質(zhì)150下方和上方的第一阻障層120和第二阻障層140，使得顯示裝置能夠提供具有10^-6的水氣穿透率(WVTR)的阻水氧效果。實施例中，如圖1A所示，金屬圍墻160具有一厚度T1大約540～660微米(μm)，舉例而言，此厚度T1可以是大約600微米。

實施例中，第一基板130和第二基板110的材質(zhì)例如是可撓式透明基材且具有厚度約10～15微米，其材質(zhì)例如是聚亞酰胺(PI)，厚度大約是10～15微米。實施例中，第一阻障層120和第二阻障層140可獨立地分別是例如氮化硅(SiN)或氮化硅與氧化硅的堆疊層(SiN_x/SiO_x)，具有阻水氧效果。

如圖1B所示，顯示裝置100更可包括一第三阻障層170，第三阻障層170形成于顯示介質(zhì)150上并包覆顯示介質(zhì)150。第三阻障層170具有阻水氧效果，有助于防止顯示介質(zhì)150受到水氣與氧氣的影響而氧化。第三阻障層170例如是氮化硅或氮化硅與氧化硅的堆疊層。

如圖1B所示，顯示裝置100更可包括一充填材料180。充填材料180充填于金屬圍墻160內(nèi)并覆蓋顯示介質(zhì)150。一些實施例中，充填材料180具有多個親水性官能基相鄰于第一阻障層120和第二阻障層140，充填材料180具有多個疏水性官能基相鄰于顯示介質(zhì)150。如此一來，親水性官能基使得充填材料180具有和阻障層120/140之間具有較佳的接著性，而疏水性官能基能夠為顯示介質(zhì)150提供更佳的阻水氧能力。

實施例中，如圖1A～1B所示，第一金屬層161可具有多個第一開口161-1。在制程中，從第一基板側(cè)施加激光以熱固化金屬圍墻160時，此些第一開口161-1使得激光束可以到達第一金屬層161的下的第三金屬層165的材料。

實施例中，如圖1B所示，第二金屬層163具有至少一第二開口163-1。實施例中，如圖1B所示，第二金屬層163可具有多個第二開口163-1。

實施例中，如圖1A～1B所示，顯示裝置100更可包括一彩色濾光片191和/或一薄膜晶體管層193和一扇出(fan-out)結(jié)構(gòu)195。薄膜晶體管層193設置于第一阻障層120和顯示介質(zhì)150之間。扇出結(jié)構(gòu)195設置于第二基板110和第二金屬層163之間。扇出結(jié)構(gòu)195借由一絕緣體197而和第二金屬層163電性絕緣。一實施例中，如圖1B所示，顯示介質(zhì)150例如是白光有機發(fā)光二極管，彩色濾光片191設置于第一基板130和顯示介質(zhì)150之間。另一實施例中，顯示介質(zhì)150例如是紅綠藍(RGB)有機發(fā)光二極管，顯示裝置則可以不設置彩色濾光片于第一基板130和顯示介質(zhì)150之間。

實施例中，第一金屬層161的一材料和第二金屬層163的一材料可分別包括銅。實施例中，第一金屬層161的厚度和第二金屬層163的厚度分別例如是300～1000納米(nm)。

一些實施例中，第三金屬層的一材料可包括一金屬，此金屬滿足以下條件：

1<R_PB<2，其中R_PB＝(M_oxide*ρ_metal)/(n*M_metal*ρ_oxide)，M_metal為此金屬的原子量，M_oxide為此金屬的一金屬氧化物的分子量，ρ_metal為此金屬的密度，ρ_oxide為此金屬的金屬氧化物的密度，n為此金屬的金屬氧化物的單個分子中的原子數(shù)目。

以上的公式可以改寫為：R_PB＝(V_oxide/(V_metal)，其中V_metal為此金屬的分子體積(molar volume)，V_oxide為此金屬的金屬氧化物的分子體積。

實施例中，當金屬圍墻160的第三金屬層165的金屬材料被水/氧所氧化，由于氧化反應開始于金屬層的表面，因此在金屬層的表面會形成一層金屬氧化物覆層。當R_PB<1，金屬氧化物覆層會太薄，導致金屬氧化物覆層很容易斷裂或破碎而無法提供保護效果或阻障效果。另一方面，當R_PB>2，金屬氧化物覆層的結(jié)構(gòu)會太松散而可能會碎落，而無法提供保護效果或阻障效果。根據(jù)本發(fā)明的實施例，用于制作第三金屬層165的金屬滿足1<R_PB<2的條件，因此當?shù)谌饘賹?65從外表面被氧化時，形成在外表面的金屬氧化物覆層夠厚也夠緊密，因此可以提供保護及阻障效果。

表1呈現(xiàn)滿足上述條件的金屬的選擇，表1所列的金屬可以用做制作第三金屬層165的材料。

表1

如圖1B所示，顯示裝置100更可包括一軟性排線320和一焊接墊330。如圖1B所示的實施例中，軟性排線320經(jīng)由焊接墊330接合于扇出結(jié)構(gòu)195。

圖2繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的第一金屬層和第二金屬層的局部上視圖，圖3A繪示圖2沿剖面線2-2’的剖面示意圖。本實施例中與前述實施例相同的元件是沿用同樣的元件標號，且相同元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖2和圖3A所示，第一金屬層161的具有剖面寬度W1的一些部分為多個肋部(rib)且形成具有多個第一開口161-1的網(wǎng)格圖案(grid pattern)，第二金屬層163的具有剖面寬度W2的一些部分為多個肋部且形成具有多個第二開口163-1的網(wǎng)格圖案。

一些實施例中，如圖2所示，第一金屬層161的一肋部的剖面寬度W1小于第二金屬層163的一肋部的剖面寬度W2。第一開口161-1的口徑D1大于第二開口163-1的口徑D2。本實施例中，剖面寬度W1例如是大約10±1微米，第一開口161-1的口徑D1例如是大約50±5微米，剖面寬度W2例如是大約30±3微米，第二開口163-1的口徑D2例如是大約30±3微米。本實施例中，如圖3A所示，第一金屬層161的單位面積光穿透率為約66％。

更進一步，實施例中，如圖3A所示，扇出結(jié)構(gòu)195具有多個第三開口195-1，此些第三開口195-1位于第二金屬層163的第二開口163-1的下且對應于此些第二開口163-1。本實施例中，扇出結(jié)構(gòu)195可具有與第二金屬層163實質(zhì)上相同的一圖案，舉例而言，扇出結(jié)構(gòu)195可具有一包含多個第三開口195-1的網(wǎng)格圖案。換言之，扇出結(jié)構(gòu)195并未暴露于第二金屬層163的第二開口163-1之外。如此一來，從第一基板側(cè)施加激光以熱固化金屬圍墻160時，匹配的第二開口163-1和第三開口195-1使得激光加熱第三金屬層165而不會被任何暴露出來的金屬層(例如是扇出結(jié)構(gòu)195)所反射，因而可以良好地控制激光束的加熱效率。

圖3B～3D繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施的例剖面示意圖，其中呈現(xiàn)根據(jù)圖3A的第一金屬層和第二金屬層的一些變化態(tài)樣。本實施例中與前述實施例相同的元件是沿用同樣的元件標號，且相同元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

本實施例中，如圖3B所示的結(jié)構(gòu)具有一網(wǎng)格圖案，其圖案類似于如圖3A所示的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格圖案。本實施例中，第一金屬層161的具有剖面寬度W1的一些部分為多個肋部且形成具有兩種第一開口161-1和161-2的網(wǎng)格圖案，第二金屬層163的具有剖面寬度W2的一些部分為多個肋部且形成具有多個第二開口163-1的網(wǎng)格圖案。如圖3B所示，第一金屬層161的一肋部的剖面寬度W1小于第二金屬層163的一肋部的剖面寬度W2。本實施例中，如圖3B所示，第一金屬層161的單位面積光穿透率為約33％。

實施例中，第一開口161-1的口徑D1實質(zhì)上等于第二開口163-1的口徑D2，第一開口161-2的口徑D1-1小于第二開口163-1的口徑D2。本實施例中，剖面寬度W1例如是大約10±1微米，第一開口161-1的口徑D1例如是大約30±3微米，第一開口161-2的口徑D1-1例如是大約10±1微米，剖面寬度W2例如是大約30±3微米，第二開口163-1的口徑D2例如是大約30±3微米。

本實施例中，如圖3C所示的結(jié)構(gòu)具有一網(wǎng)格圖案，其圖案類似于如圖3A所示的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格圖案。本實施例中，第一金屬層161的具有剖面寬度W1的一些部分為多個肋部且形成具有兩種第一開口161-1和161-2的網(wǎng)格圖案，第二金屬層163的具有剖面寬度W2的一些部分為多個肋部且形成具有多個第二開口163-1的網(wǎng)格圖案。如圖3C所示，第一金屬層161的一部分的剖面寬度W1小于第二金屬層163的一部分的剖面寬度W2。本實施例中，如圖3C所示，第一金屬層161的單位面積光穿透率為約50％。

實施例中，第一開口161-1的口徑D1實質(zhì)上等于第二開口163-1的口徑D2，第一開口161-2的口徑D1-1小于第二開口163-1的口徑D2。本實施例中，剖面寬度W1例如是大約5±1微米，第一開口161-1的口徑D1例如是大約30±3微米，第一開口161-2的口徑D1-1例如是大約5±1微米，剖面寬度W2例如是大約30±3微米，第二開口163-1的口徑D2例如是大約30±3微米。

本實施例中，如圖3D所示的結(jié)構(gòu)具有一網(wǎng)格圖案，其圖案類似于如圖3A所示的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格圖案。本實施例中，第一金屬層161的具有剖面寬度W1的一些部分為多個肋部且形成具有兩種第一開口161-1和161-2的網(wǎng)格圖案，第二金屬層163的具有剖面寬度W2的一些部分為多個肋部且形成具有兩種第二開口163-1和163-2的網(wǎng)格圖案。如圖3D所示，第一金屬層161的一部分的剖面寬度W1實質(zhì)上等于第二金屬層163的一部分的剖面寬度W2。本實施例中，如圖3D所示，第一金屬層161的單位面積光穿透率為約50％。

實施例中，第一開口161-1的口徑D1實質(zhì)上等于第二開口163-1的口徑D2，第一開口161-2的口徑D1-1實質(zhì)上等于第二開口163-2的口徑D2-1。本實施例中，剖面寬度W1例如是大約5±1微米，第一開口161-1的口徑D1例如是大約30±3微米，第一開口161-2的口徑D1-1例如是大約5±1微米，剖面寬度W2例如是大約5±1微米，第二開口163-1的口徑D2例如是大約30±3微米，第二開口163-2的口徑D2-1例如是大約5±1微米。

圖4A繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置200的上視圖，圖4B繪示圖4A沿剖面線4B-4B’的剖面示意圖。本實施例中與前述實施例相同的元件是沿用同樣的元件標號，且相同元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖4A～4B所示，顯示裝置200中，金屬圍墻160可更包括一第一共晶層(cocrystallization layer)162，第一共晶層162形成于第一金屬層161和第三金屬層165之間。在接合第一金屬層161和第三金屬層165時，由第一金屬層161和第三金屬層165的材料發(fā)生共結(jié)晶而形成第一共晶層162。

本發(fā)明的一些實施例中，第一共晶層162可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。

如圖4B所示，金屬圍墻160可更包括一第二共晶層164，第二共晶層164形成于第二金屬層163和第三金屬層165之間。在接合第二金屬層163和第三金屬層165時，由第二金屬層163和第三金屬層165的材料發(fā)生共結(jié)晶而形成第二共晶層164。

本發(fā)明的一些實施例中，第二共晶層164可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。

一實施例中，第一金屬層161和第二金屬層163包括銅，第三金屬層165包括錫(Sn)、錫銀合金(Sn-Ag)或錫銀鉍合金(Sn-Ag-Bi)，因此第一共晶層162和第二共晶層164為銅錫合金層。本實施例中，第一共晶層162和第二共晶層164包括例如六銅五錫合金(Cu₆Sn₅)，其結(jié)構(gòu)緊密度高于三銅錫合金(Cu₃Sn)。

一些實施例中，第一共晶層162和第二共晶層164各自分別具有等于或小于230℃的一共晶溫度，例如是80～230℃。由于共晶溫度相對較低，因此激光固化制程中所產(chǎn)生的熱不會對顯示介質(zhì)150造成損害。

一些實施例中，第一共晶層162和第二共晶層164各自可具有等于或小于5埃的一厚度，例如是2～5埃。當厚度大于5埃，第一共晶層162和第二共晶層164的強度會轉(zhuǎn)弱而容易破裂。根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一共晶層162和/或第二共晶層164具有等于或小于5埃的厚度可以具有良好的均勻性以及良好的強度。

圖5繪示根據(jù)本發(fā)明再一實施例的顯示裝置300的示意圖。本實施例中與前述實施例相同的元件是沿用同樣的元件標號，且相同元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖5所示，實施例中，顯示裝置300可更包括一無機阻障層370，無機阻障層370鄰接金屬圍墻160的一側(cè)壁。更詳細地說，如圖5所示，無機阻障層370鄰接金屬圍墻160的外側(cè)側(cè)壁以防止水氣和氧氣穿過金屬圍墻160而損害顯示介質(zhì)150。

實施例中，如圖5所示，無機阻障層370鄰接金屬圍墻160的側(cè)壁的第一金屬層161和第三金屬層165的接合處及第二金屬層163和第三金屬層165的接合處。由于接合的介面較容易被水氣和氧氣所穿透，無機阻障層370鄰接金屬層的接合處的介面有助于防止顯示介質(zhì)150被水氣和氧氣所氧化造成的傷害。

實施例中，如圖5所示，顯示裝置300更可包括一無機阻障層380，無機阻障層380鄰接顯示裝置150的暴露的側(cè)壁以及第三阻障層170的外側(cè)邊緣170e，此外側(cè)邊緣170e位于與顯示介質(zhì)150接合處。

一些實施例中，無機阻障層370和380的材料可包括金屬、一有機硅烷材料(organo-silane material)、一有機鈦材料(organo-titanium material)、一有機鋁材料(organo-aluminum material)或上述的組合。在上述的有機金屬材料的中，有機部分包括親水性官能基和疏水性官能基，親水性官能基用以接著至金屬圍墻160，而疏水性官能基用以提供阻水氧的效果。

如圖5所示，顯示裝置300可更包括一集成電路元件(IC component)310，集成電路元件310設置于第二基板110上。實施例中，軟性排線320經(jīng)由焊接墊330接合于第二基板110。

圖6繪示根據(jù)本發(fā)明又一實施例的顯示裝置400的示意圖。本實施例中與前述實施例相同的元件是沿用同樣的元件標號，且相同元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖6所示，顯示裝置400可更包括一封裝膠(encapsulating glue)340，封裝膠340形成于第二基板110上。實施例中，封裝膠340具有阻水氧的效果。實施例中，如圖6所示，第一基板130的尺寸例如小于第二基板110的尺寸，封裝膠340包覆第一基板130、第二基板110及金屬圍墻160。實施例中，封裝膠340的上表面例如是平面，有利于在后續(xù)制程中形成膜層于封裝膠340上。

如圖6所示，顯示裝置400更可包括一第一功能性膜(functional film)350。更進一步，如圖6所示，顯示裝置400更可選擇性地包括一第二功能性膜360。封裝膠340具有足夠的粘性，使得第一功能性膜350可粘合于封裝膠340上，無須額外的粘著層。實施例中，第一功能性膜350的厚度例如是約200～300微米。第二功能性膜360設置于第二基板110之下，實施例中，第二功能性膜360的厚度例如是小于第一功能性膜350的厚度。實施例中，第一功能性膜350和第二功能性膜360例如是透明阻水氧膜材，其材質(zhì)例如是聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、乙烯對苯二甲酸酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。

圖7繪示根據(jù)本發(fā)明更一實施例的顯示裝置500的示意圖。本實施例中與前述實施例相同的元件是沿用同樣的元件標號，且相同元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖7所示的顯示裝置500與如圖6所示的顯示裝置400主要的差異在于金屬圍墻160的設計。如圖7所示的金屬圍墻160采用如圖1B所示的設計。更進一步，顯示裝置500中，軟性排線320經(jīng)由焊接墊330接合于第二基板110。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。