有機發光二極管顯示裝置及其制造方法

有機發光二極管顯示裝置及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種防止水分和氧氣滲入其中的有機發光二極管(OLED)顯示裝置以及制造有機發光二極管顯示裝置的方法。有機發光二極管顯示裝置包括：基板；有機發光二極管；形成于有機發光二極管上的保護膜；通過粘合劑貼合至所述保護膜的整個表面的封裝基板；以及包括二氧化硅膜的側保護膜；所述有機發光二極管包括順序形成于基板上的第一電極、有機發光層以及第二電極，所述二氧化硅膜通過固化聚硅氮烷溶液而形成以包圍基板和封裝基板之間的元件的外部。
【專利說明】有機發光二極管顯示裝置及其制造方法
[0001]本申請要求享有于2012年12月7日提交的韓國專利申請第10-2012-0141702號的權益，通過引用將該申請結合在此，如同在此完全闡述一樣。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種可以防止水分和氧氣滲入其中的有機發光二極管顯示裝置以及制造有機發光二極管顯示裝置的方法。
【背景技術】
[0003]在屏幕上顯示各種信息的圖像顯示裝置是核心的信息和通信技術，并且圖像顯示裝置正日益變得更薄、更輕、更便攜以及更高性能。因此，通過控制有機發光層(EML)的發光來顯示圖像的有機發光二極管(OLED)顯示裝置受到關注，以作為可能解決與陰極射線管(CRTs)的重量和體積相關方面的問題的平板顯示裝置。
[0004]此類有機發光二極管顯示裝置包括有機發光二極管，有機發光二極管是使用電極之間的薄發光層的自發光裝置并且可以被制成具有類似紙張厚度的薄膜。
[0005]有機發光二極管包括作為陽極的第一電極、發光層以及作為陰極的第二電極，第一電極與形成于基板的多個子像素區的每一個中的薄膜晶體管連接。在此類有機發光二極管中，當電壓施加于第一電極和第二電極之間時，空穴(holes)和電子在有機發光層中重組而形成激子(excitons),并且激子降至基態(ground state),由此發射光。
[0006]然而，有機發光二極管的特性很容易由于外部因素而惡化，諸如外部濕度、氧氣、紫外光、有機發光二極管的制造條件等等。因此，常規的有機發光二極管顯示裝置包括用于覆蓋有機發光二極管的保護膜以及形成于保護膜上的封裝基板，封裝基板由玻璃或塑料制成。然而，封裝基板不能保護有機發光二極管顯示裝置的側面，這樣水分和氧氣會通過其側面滲入有機發光二極管顯示裝置。

【發明內容】

[0007]因此，本發明涉及一種有機發光二極管顯示裝置以及制造有機發光二極管顯示裝置的方法，以基本消除由于現有技術的限制和缺點而產生的一個或更多個問題。
[0008]本發明的一個目的是提供一種可以防止水分和氧氣滲入其側面(由此可以提高可靠性)的有機發光二極管顯示裝置，以及制造該有機發光二極管顯示裝置的方法。
[0009]本發明的另外的優點、目的和特征的一部分將在如下的描述中進行闡述，一部分將是所屬領域技術人員在閱讀如下內容后顯而易見的或者可以通過實施本發明而領悟。本發明的目的和其它優點可以通過本說明書、權利要求書以及附圖中具體指出的結構來實現和獲得。
[0010]為實現這些目的和其它優點，并根據本發明的目的，如這里具體和概括地描述的那樣，一種有機發光二極管(OLED)顯示裝置，包括:基板；有機發光二極管，所述有機發光二極管包括順序形成于基板上的第一電極、有機發光層以及第二電極；形成于有機發光二極管上的保護膜；封裝基板，所述封裝基板通過粘合劑貼合至保護膜的整個表面；以及側保護膜，所述側保護膜包括二氧化硅膜(silica film)，所述二氧化硅膜通過固化聚硅氮烷(polysilazane)溶液而形成以便包圍基板和封裝基板之間的元件的邊緣。
[0011 ] 聚硅氮烷溶液可包括聚硅氮烷，所述聚硅氮烷包括選自丙烯基、環氧基以及硅基中的至少一種物質。
[0012]側保護膜可具有50 μ m至3000 μ m的厚度。
[0013]側保護膜可與封裝基板下表面的邊緣重疊50 μ m至500 μ m。
[0014]可形成粘合劑以覆蓋保護膜的邊緣。
[0015]本發明的另一個方面中，一種制造有機發光二極管(OLED)顯示裝置的方法，包括:形成有機發光二極管，所述有機發光二極管包括順序形成于基板上的第一電極、有機發光層以及第二電極；在有機發光二極管上形成保護膜；通過粘合劑將封裝基板貼合至保護膜的整個表面；沿基板的邊緣部分涂覆聚硅氮烷溶液；以及通過固化聚硅氮烷溶液而形成側保護膜，所述側保護膜包圍基板和封裝基板之間的元件的外部。
[0016]可以用注射器或分配器進行涂覆。
[0017]聚硅氮烷溶液可包括聚硅氮烷，所述聚硅氮烷包括選自丙烯基、環氧基以及硅基中的至少一種物質。
[0018]側保護膜可包括通過對聚硅氮烷溶液進行光固化或熱固化而形成的二氧化硅膜。
[0019]側保護膜可具有50 μ m至3000 μ m的厚度。
[0020]側保護膜可與封裝基板下表面的邊緣重疊50 μ m至500 μ m。
[0021 ] 可形成粘合劑以覆蓋保護膜的邊緣。
[0022]應當理解，本發明前面的一般性描述和下面的詳細描述都是例示性和解釋性的，意在對本發明要求保護的內容提供進一步的解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]給本發明提供進一步理解并結合在本申請中組成本申請一部分的附圖圖解了本發明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中:
[0024]圖1是根據本發明的有機發光二極管(OLED)顯示裝置的剖視圖；
[0025]圖2A和2B是示出常規的有機發光二極管顯示裝置的可靠性的照片；
[0026]圖3A和3B是示出根據本發明的有機發光二極管顯示裝置的可靠性的照片；
[0027]圖4A至4G是圖解根據本發明的制造有機發光二極管顯示裝置的方法的剖視圖；以及
[0028]圖5圖解了一種通過固化聚硅氮烷溶液而形成的二氧化硅膜。
【具體實施方式】
[0029]現在將詳細描述本發明的優選實施方式，這些優選實施方式的例子在附圖中示出。盡可能地，在全部附圖中用相同的參考數字指代相同或相似的部件。
[0030]下文中，將參照附圖詳細描述一種根據本發明的有機發光二極管(OLED)顯示裝置。
[0031]圖1是根據本發明的有機發光二極管顯示裝置的剖視圖。[0032]如圖1所示，根據本發明的有機發光二極管顯示裝置包括:基板100，形成于基板100上的薄膜晶體管(TFT)，與薄膜晶體管連接的有機發光二極管，形成以覆蓋有機發光二極管的保護膜200，通過粘合劑210貼合至基板100的封裝基板220，以及形成以包圍基板100與封裝基板220之間的元件外部的側保護膜230。
[0033]特別地，薄膜晶體管形成于基板100上。薄膜晶體管包括:柵電極110，形成以覆蓋柵電極110的柵絕緣膜120，形成于柵絕緣膜120上以與柵電極110對應的半導體層130，以及形成于半導體層130上以彼此分開的源電極140a和漏電極140b。
[0034]為覆蓋薄膜晶體管，無機膜150a和有機膜150b順序形成于基板100的整個表面之上。有機膜150b用于使其上形成有薄膜晶體管的基板100平整，無機膜150a用于增強有機膜150b與柵絕緣膜120、源電極140a、漏電極140b中的每一個之間的接口(interface)的穩定性。
[0035]有機發光二極管包括與薄膜晶體管的漏電極140b連接的第一電極160、有機發光層(EML) 180以及第二電極190。第一電極160通過漏接觸孔150H與薄膜晶體管的漏電極140b電連接，漏接觸孔150H通過選擇性地去除無機膜150a和有機膜150b而形成以露出漏電極140b ο
[0036]堤絕緣膜(bank insulating film) 170形成于有機膜150b上以便露出第一電極160的一部分，并且有機發光層180形成于第一電極160的被堤絕緣膜170露出的部分上。此外，第二電極190形成于有機發光層180上。在上述有機發光二極管中，當電壓施加于第一電極160和第二電極190之間時，空穴和電子在有機發光層180中重組而形成激子，并且激子降至基態，由此發射光。
[0037]就此而言，當從有機發光層180發射的光通過基板100發射到外部時，第一電極160由諸如氧化錫(T0)、氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、氧化銦錫鋅(ITZO)之類的透明導電材料形成，并且第二電極190由具有高反射系數的諸如鋁(Al)之類的不透明導電材料形成。
[0038]另一方面，當自有機發光層180發射的光通過封裝基板220發射到外部時,第一電極160由不透明導電材料形成，并且第二電極190由透明導電材料形成。
[0039]保護膜200形成于有機發光二極管上。保護膜200形成于有機發光二極管和粘合劑210之間，以防止由于水分、氧氣等或有機發光二極管的發光特性的劣化對有機發光二極管造成的損壞。特別地，保護膜200可包圍無機膜150a和有機膜150b的邊緣以使得保護膜200完全覆蓋有機發光二極管。
[0040]保護膜200可形成為單層，該單層由諸如氧化硅(SiO)、氮化硅(SiNx)之類的無機絕緣材料或諸如光致丙烯酸(photoacryl)之類的有機絕緣材料形成；或者保護膜200可具有多層結構，其中一層無機絕緣材料和一層有機絕緣材料彼此堆疊。
[0041]封裝基板220通過粘合劑210貼合至基板100并由樹脂材料(resin-basedmaterial)形成以封裝有機發光二極管，粘合劑210形成于封裝基板220的整個表面上。就此而言，粘合劑210可僅形成于保護膜200的上表面上，或者，如圖1所示，粘合劑210可覆蓋保護膜200的邊緣。
[0042]側保護膜230沿基板100和封裝基板220之間的元件的外部形成。一般來說，有機發光二極管顯示裝置的側面不被封裝基板保護，從而水分和氧氣通過粘合劑滲入有機發光二極管顯示裝置。因此，根據本發明的有機發光二極管顯示裝置包括側保護膜230，從而可防止水分和氧氣滲入有機發光二極管顯示裝置的側面。
[0043]側保護膜230由聚娃氮燒類化合物(polysilazane-based compound)形成。特別地，將通過聚硅氮烷溶解在溶劑中而制備的聚硅氮烷溶液沿基板100的邊緣部分涂覆，聚硅氮烷包括選自丙烯基、環氧基以及硅基中的至少一種物質。
[0044]就此而言，當被施加熱或紫外光時，聚硅氮烷溶液固化以形成作為無機膜的二氧化硅膜，所述二氧化硅膜以氧化硅(S1-O)作為主要成分形成。也就是說，側保護膜230具有無機結構和有機結構彼此化學結合的結構，并具有較高的水分滲透阻力和很好的靈活性。此外，通過改變有機結構可以很容易地調整側保護膜230的粘度、厚度等。
[0045]聚硅氮烷溶液可包括聚硅氮烷、溶劑、光引發劑、固化促進劑(curingaccelerator)等。固化促進劑使聚硅氮烷溶液能夠在低溫下固化，其非限制性的示例包括氮雜環化合物、醇胺、胺、羧酸、鉬基催化劑、鈀基催化劑以及銠基催化劑。
[0046]對于光引發劑，可以使用安息香醚(benzoin ether)、二乙氧基苯乙酮(diethoxyacetophenone)、安息香(benzoin)、氧雜蒽酮(xanthone)、硫雜蒽酮(thioxanthone)、異丙基硫雜蒽酮(isopropylthioxanthone)、二苯甲酮、醌、含二苯甲酮的硅氧烷或者其類似物。溶劑的非限制性示例包括諸如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、三甲苯、三乙苯以及萘烷之類的芳香化合物；諸如正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、正辛烷、異辛烷、正壬烷、異壬烷、正癸烷以及異癸烷之類的飽和烴類化合物；諸如乙基環己烷、甲基環己烷以及環己烷之類的飽和環狀烴類化合物；諸如環己烯、P-甲烷(p-methane)、二戊烯以及檸檬烯之類的不飽和環狀烴類化合物；諸如丙醚、丁醚、乙醚、甲基叔丁基醚以及苯甲醚之類的乙烷基(ethyls);以及酮類。
[0047]當側保護膜230的厚度太小時，對水分和氧氣滲入的阻力減小。另一方面，當側保護膜230的厚度太大時，開裂的可能性很大。因此,側保護膜230的厚度可以在50 μ m和3000 μ m之間。此外，側保護膜230可與封裝基板220的下表面的邊緣重疊50 μ m至500 μ m。這是因為側保護膜230支撐在封裝基板220和基板100之間以便使其間的間隙保持恒定。
[0048]特別地，當側保護膜230與封裝基板220的下表面的邊緣重疊時，側保護膜230完全包圍粘合劑210的側面，由此可以有效地防止水分和氧氣滲入有機發光二極管顯示裝置。
[0049]圖2A和2B是示出常規的有機發光二極管顯示裝置的可靠性的照片。圖3A和3B是示出根據本發明的有機發光二極管顯示裝置的可靠性的照片。
[0050]圖2A和2B分別示出了將常規的有機發光二極管顯示裝置暴露之前獲取的照片以及將其暴露于高溫和高濕條件下(85°C，85%RH) 800小時的照片。如圖2A和2B所示，水分隨著時間的推移而滲入常規的有機發光二極管顯示裝置的邊緣，因此導致其發光特性劣化。
[0051]然而，根據本發明的有機發光二極管顯示裝置包括側保護膜230，因此，可以防止水分和氧氣通過其側面滲入有機發光二極管顯示裝置。圖3A和3B分別示出了將根據本發明的有機發光二極管顯示裝置暴露之前的照片以及將其暴露于高溫和高濕條件下(850C，85%RH) 1000小時的照片。如圖3A和3B所示，根據本發明的有機發光二極管顯示裝置的邊緣的發光特性隨著時間的推移保持不變。[0052]特別地，常規的有機發光二極管顯示裝置包括厚保護膜以防止水分和氧氣的滲入。然而，該保護膜用真空沉積設備形成，因此制造時間隨保護膜厚度的增加而增加。然而，根據本發明，側保護膜230沿著基板100和封裝基板220之間的元件的外部形成，因此，即使覆蓋有機發光二極管的保護膜200很薄，也可以有效地防止水分和氧氣滲入有機發光二極管顯示裝置。
[0053]下文中，將參照附圖詳細描述一種制造所述有機發光二極管顯示裝置的方法。
[0054]圖4A至4G是圖解根據本發明的制造所述有機發光二極管顯示裝置的方法的剖視圖。
[0055]如圖4A所示，在基板100上形成包括柵電極110、柵絕緣膜120、半導體層130、源電極140a以及漏電極140b的薄膜晶體管。
[0056]特別地，柵金屬層通過諸如濺射(sputtering)之類的沉積形成于基板100上。柵金屬層由諸如鋁(Al)基金屬(例如，鋁Al或AlNcOJIf (Cu)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鎢(W)之類的金屬形成，并且通過光刻和蝕刻來圖案化柵金屬層以形成柵電極110。
[0057]隨后，使用諸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)之類的無機絕緣材料在基板100上形成柵絕緣膜120以覆蓋柵電極110。半導體層130形成于柵絕緣膜120上以與柵電極110對應，在形成有半導體層130的基板100上通過諸如濺射之類的沉積而形成數據金屬層。
[0058]數據金屬層由鈦、鎢、鋁基金屬、鑰、銅或其類似物形成。通過光刻和蝕刻而圖案化數據金屬層以形成彼此分離的源電極140a和漏電極140b，以露出半導體層130的上表面。
[0059]隨后，如圖4B所示，使用氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或其類似物，在形成有源電極140a和漏電極140b的基板100上形成無機膜150a。此后，使用丙烯酸基樹脂或其類似物在無機膜150a上形成有機膜150b。然后，通過光刻和蝕刻選擇性地去除無機膜150a和有機膜150b，以形成用于露出漏電極140b的漏接觸孔150H。
[0060]如圖4C所示，第一電極160通過諸如濺射之類的沉積形成于有機膜150b上。第一電極160通過漏接觸孔150H與漏電極140b連接。此后，形成堤絕緣膜170以露出第一電極160的一部分。堤絕緣膜170界定有機發光二極管的發光區域并防止光從非發光區域泄漏。
[0061]如圖4D所不,有機發光層180形成于第一電極160的被堤絕緣膜170露出的部分上，并且第二電極190形成于有機發光層180上。接著，如圖4E所示，在形成有第二電極190的基板100上形成保護膜200。
[0062]保護膜200可形成為單層，該單層由諸如氧化鋁(A10x)、氮氧化硅(SiON)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)之類的無機絕緣材料或諸如苯并環丁烯、光致丙烯酸之類的有機絕緣材料形成；或者保護膜200可具有多層結構，其中一層無機絕緣材料和一層有機絕緣材料彼此堆疊。特別地，可形成保護膜200以覆蓋無機膜150a和有機膜150b的邊緣，以使得保護膜200完全覆蓋有機發光二極管。
[0063]接著，如圖4F所示，其上形成有保護膜200的基板100通過粘合劑210貼合至封裝基板220。特別地，粘合劑210形成于封裝基板220的整個表面之上，并且基板100和封裝基板220經布置后通過粘合劑210彼此貼合，這樣使封裝基板220與其上形成有保護膜200的基板100彼此相對。
[0064]就此而言，封裝基板220與保護膜200的上表面對應，因此，如圖4G所示，側保護膜230沿著基板100和封裝基板220之間的元件的外部形成以包圍粘合劑210的側面。就此而言，通過用注射器或分配器沿著基板100的邊緣部分涂覆聚硅氮烷溶液并對聚硅氮烷溶液進行光固化或熱固化而形成側保護膜230。
[0065]圖5圖解了一種通過固化聚硅氮烷溶液而形成的二氧化硅膜。
[0066]特別地，沿基板100的邊緣部分涂覆通過將聚硅氮烷溶解在溶劑中而制備的聚硅氮烷溶液，聚硅氮烷包括選自丙烯基、環氧基以及硅基中的至少一種物質。此后，通過在100°C至110°c的溫度下加熱以熱固化涂覆的聚硅氮烷溶液，或通過在氧氣、水或過氧化氫的單一氛圍或混合氛圍下紫外(UV)暴露以光固化涂覆的聚硅氮烷溶液，因此，使得聚硅氮烷的S1-N鍵與氧結合并與氮(N)原子分離，從而形成以氧化硅(S1-O)作為主要成分的二氧化硅膜，該二氧化硅膜是無機膜。
[0067]二氧化硅膜具有無機結構和有機結構彼此化學結合的結構，并具有較高的水分滲透阻力和很好的靈活性。此外，通過有機結構的改變可以很容易地調整二氧化硅膜的粘度、
厚度等。
[0068]側保護膜230可具有在50 μ m至3000 μ m之間的厚度。當側保護膜230的厚度太小時，對水分和氧氣滲入的阻力減小。另一方面，當側保護膜230的厚度太大時，開裂的可能性很大。
[0069]此外，側保護膜230可與封裝基板220的下表面的邊緣重疊50 μ m至500 μ m。在這種情況下，側保護膜230支撐在封裝基板220和基板100之間以使其間的間隙保持恒定。
[0070]在上述根據本發明的制造有機發光二極管顯示裝置的方法中，沿著封裝基板220和基板100之間的元件的外部形成側保護膜230，由此可以防止水分和氧氣通過其側面滲入有機發光二極管顯示裝置。特別地，常規的有機發光二極管顯示裝置包括厚保護膜以防止水分和氧氣的滲入。然而，該保護膜用真空沉積設備形成，因此制造時間隨保護膜的厚度的增加而增加。
[0071]然而，根據本發明，側保護膜230可采用簡單的制造工藝形成，即:將聚硅氮烷溶液涂覆于基板100的邊緣區域以包圍基板100和封裝基板220之間的元件的邊緣，然后進行熱固化或光固化。這樣，在根據本發明的有機發光二極管顯示裝置中，即使保護膜200很薄，也可以通過側保護膜230有效地防止水分和氧氣滲入有機發光二極管顯示裝置。
[0072]由上述描述可見，沿封裝基板和基板之間的元件的外部形成側保護膜，從而可以防止水分和氧氣通過其側面滲入有機發光二極管顯示裝置。特別地，可以通過沿基板的邊緣部分涂覆聚硅氮烷溶液、并通過光固化或熱固化該聚硅氮烷溶液而沿著封裝基板和基板之間的元件的外部形成二氧化硅膜，以作為側保護膜，由此，可以采用簡單的制造工藝提高有機發光二極管顯示裝置的可靠性。
[0073]在不脫離本發明精神或范圍的情況下，對本發明可進行各種修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，本發明旨在涵蓋落入所附權利要求書的范圍內的、對本發明的各種修改和變化及其等同物。
【權利要求】
1.一種有機發光二極管(OLED)顯示裝置，包括: 基板； 有機發光二極管，所述有機發光二極管包括順序形成于所述基板上的第一電極、有機發光層以及第二電極； 形成于所述有機發光二極管上的保護膜； 封裝基板，所述封裝基板通過粘合劑貼合至所述保護膜的整個表面；以及 側保護膜，所述側保護膜包括二氧化硅膜，所述二氧化硅膜通過固化聚硅氮烷溶液而形成以包圍所述基板和所述封裝基板之間的元件的邊緣。
2.根據權利要求1所述的有機發光二極管顯示裝置，其中所述聚硅氮烷溶液包括聚硅氮烷，所述聚硅氮烷包括選自丙烯基、環氧基以及硅基中的至少一種物質。
3.根據權利要求1所述的有機發光二極管顯示裝置，其中所述側保護膜具有50μ m至3000 μ m的厚度。
4.根據權利要求1所述的有機發光二極管顯示裝置，其中所述側保護膜與所述封裝基板的下表面的邊緣重疊50 μ m至500 μ m。
5.根據權利要求1所述的有機發光二極管顯示裝置，其中所述粘合劑被形成以覆蓋所述保護膜的邊緣。
6.一種制造有機發光二極管(OLED)顯示裝置的方法，所述方法包括: 形成有機發光二極管，所述有機發光二極管包括順序形成于基板上的第一電極、有機發光層以及第二電極； 在所述有機發光二極管上形成保護膜； 通過粘合劑將封裝基板貼合至所述保護膜的整個表面； 沿所述基板的邊緣部分涂覆聚硅氮烷溶液；以及 通過固化所述聚硅氮烷溶液而形成側保護膜，所述側保護膜包圍所述基板和所述封裝基板之間的元件外部。
7.根據權利要求6所述的方法，其中用注射器或分配器進行所述涂覆步驟。
8.根據權利要求6所述的方法，其中所述聚硅氮烷溶液包括聚硅氮烷，所述聚硅氮烷包括選自丙烯基、環氧基以及硅基中的至少一種物質。
9.根據權利要求6所述的方法，其中所述側保護膜包括二氧化硅膜，所述二氧化硅膜通過對所述聚硅氮烷溶液進行光固化或熱固化而形成。
10.根據權利要求6所述的方法，其中所述側保護膜具有50μ m至3000 μ m的厚度。
11.根據權利要求6所述的方法，其中所述側保護膜與所述封裝基板的下表面的邊緣重疊 50 μ m 至 500 μ m。
12.根據權利要求6所述的方法，其中所述粘合劑被形成以覆蓋所述保護膜的邊緣。
【文檔編號】H01L51/52GK103872258SQ201310595012
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2012年12月7日
【發明者】申榮訓 申請人:樂金顯示有限公司