專利名稱：柔性顯示裝置及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過使用保護層有效地防止?jié)駳饣蜓鯕鉂B入平坦 層的柔性顯示裝置以及制備該裝置的方法。
本申請要求于2005年12月30日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局遞交的韓國專 利申請10-2005-0134882號的優(yōu)先權(quán)，在此并入其公開的全部內(nèi)容作為參考。
背景技術(shù)：
通常，柔性顯示裝置是一種即使被折疊或彎曲仍然能顯示視覺信 息的顯示裝置，其中的顯示器件是形成在柔性基板上而不是在厚玻璃 基板上。
應(yīng)用于柔性顯示裝置的柔性基板的實例可以包括有機材料制成 的塑料基板、具有由有機材料和無機材料層壓而成的結(jié)構(gòu)的基板以及 包含諸如薄不銹鋼或鋁的金屬的基板。
應(yīng)用于柔性顯示裝置的顯示器件的實例包括膽甾醇型LCD、 PDLC(聚合物分敉型液晶)、電泳器件和OLED(有機發(fā)光器件)。
在顯示器件中，根據(jù)顯示器件的類型，柔性基板對氧氣或濕氣的 透氣性是重要的。
特別是，因為有機發(fā)光二極管非常容易受到氧氣或濕氣的影響， 這就存在由于氧氣或濕氣的滲透降低有機發(fā)光二極管的性能和壽命的 問題。
為了避免上述問題，韓國專利登記0300425號公開了一種設(shè)有多個阻氣層的有機電致發(fā)光器件的塑料基板。
阻氣層可以如韓國專利^^開2004-0111403號所/>開由各種金屬氧 化物制成，或者如韓國專利公開2003-0074783號所公開由有機-無機混 合物制成。
作為具有上述阻氣層的柔性顯示裝置的實例，在圖4所示的柔性 顯示裝置的情況下，在柔性基板110和顯示器件130之間插入了阻氣 層120，且在柔性基板110上設(shè)有保護層140以覆蓋顯示器件130。
同時，可以利用為有效防止氧氣或濕氣滲透而開發(fā)的不銹鋼箔基 板(Z.Xie等人，Chemical Physics Letters,381,691(2003))或者設(shè)有鋁箔層 壓板和塑料基板的柔性基板(Y丄i等人,Applied Physics ' Letters, 86,153508(2005))來制備該柔性顯示裝置。
在使用上述柔性基板的情況下，為了確保柔性顯示裝置中所需的 柔性基板合意的平坦程度，可在柔性基板上設(shè)置有機平坦層。
為了更明確，如圖5所示，在包括塑料基板211和金屬薄層212 的柔性基板210和顯示器件230之間插入平坦層220。在柔性基板210 上設(shè)置保護層240以覆蓋顯示器件230。
與此相關(guān)的，平坦層220的面積幾乎和柔性基板210的面積一樣 大，且該面積大于保護層240的面積。因此，平坦層220的邊緣纟皮暴 露出來。
如圖5所示，保護層240防止了濕氣或氧氣從上方滲入，且柔性 基板210防止了濕氣或氧氣從下方滲入。但是，如上所述，由于平坦 層220的邊緣被暴露出來，因此存在無法防止?jié)駳饣蜓鯕鈴膫?cè)面滲入 平坦層220的問題
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是提供一種利用保護層來有效防止?jié)駳饣蜓鯕鉂B入 平坦層的柔性顯示裝置以及制備該裝置的方法。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案，柔性顯示裝置包括柔性基板；平坦 層，其面積小于柔性基板的面積，且形成在柔性基板上；顯示器件， 其形成在平坦層上；和保護層，其設(shè)在柔性基板上以覆蓋平坦層和顯 示器件。
柔性基板可包括樹脂層和形成在樹脂層上的金屬層。 樹脂層可由選自由PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、聚酯、PEN(聚萘
二曱酸乙二醇酯)、PEEK (聚醚醚酮)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、
PI(聚酰亞胺)、PAR(聚芳酯)、PCO(聚環(huán)烯烴(polycyclic olefm))和聚降
冰片烯組成的組中的至少 一 種制成。
金屬層可由選自由鋁和不銹鋼組成的組中的至少一種制成。 可采用層壓法在樹脂層上形成金屬層，以制備柔性基4反。 平坦層的厚度優(yōu)選為10 口和更小。平坦層的邊緣與柔性基板的邊
纟彖之間的間距優(yōu)選為10cm和更小。
顯示器件可以是膽甾醇型LCD、 PDLC(聚合物分散型液晶)、電泳
器件和OLED(有機發(fā)光器件)中的任何一種。
優(yōu)選地，保護層的面積大于平坦層的面積而小于柔性基板的面積。 保護層可形成包含阻氣性材料的塑料片，并被貼附到柔性基板上。
或者，選自由阻氣性材料、有機材料及其混合物組成的組中的材 料可被涂覆在柔性基板上，以在柔性基板上形成單層型保護層和多層 保護層中的任何一種。
根據(jù)本發(fā)明的另 一技術(shù)方案，用于制備柔性顯示裝置的方法包括
a)制備柔性基板；b)在柔性基板上形成面積小于柔性基板的面積的平坦 層；c)在平坦層上形成顯示器件；和d)在柔性基板上形成保護層，以覆 蓋平坦層和顯示器件。
可使用層壓法在樹脂層上形成金屬層，以制備步驟a)中的柔性基板。
樹脂層可由選自由PET(聚對苯二曱酸乙二酯)、聚酯、PEN (聚萘 二曱酸乙二醇酯)、PEEK (聚醚醚酮)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、 PI(聚酰亞胺)、PAR(聚芳酯)、PCO(聚環(huán)烯烴)和聚降水片烯組成的組中 的至少一種制成。
金屬層可由選自由鋁和不銹鋼組成的組中的至少 一種制成。
步驟b)中，平坦層的厚度可以為IO口和更小。
步驟b)中，可以在柔性基板上形成平坦層，并使平坦層的邊緣與 柔性基板的邊緣之間的間距為10cm和更小。
步驟c)中，顯示器件可以是膽甾醇型LCD、 PDLC(聚合物分散型 液晶)、電泳器件和OLED(有機發(fā)光器件)中的任何一種。
步驟d)中，優(yōu)選地，保護層的面積大于平坦層的面積而小于柔性 基^反的面積。
步驟d)中，保護層可形成包含阻氣性材料的塑料片，并被粘接到 柔性基板上?；蛘?，選自由阻氣性材料、有機材料及其混合物組成的組中的材 料可被涂覆在柔性基板上，以在柔性基板上形成單層型保護層和多層 保護層中的任何一種。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明，因為平坦層位于保護層里面，所以可以有效地防止 濕氣或氧氣滲入平坦層。


參考附圖，通過詳細描述其優(yōu)選實施方案，本發(fā)明的上述和其它
特征及優(yōu)點將變得更明顯，其中
圖l是依據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的側(cè)視圖2是依據(jù)本發(fā)明使用層壓法來結(jié)合塑料基板和金屬薄層的示意
圖3是依據(jù)本發(fā)明的柔性基板和平坦層的俯視圖； 圖4和圖5是現(xiàn)有的柔性顯示裝置的側(cè)視圖。 附圖主要部件的標記說明
10柔性基板 11塑料基板 12金屬薄層 20平坦層 21斜面 30顯示器件
40保護層 51, 52輥
具體實施例方式
下面，將參照附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
如圖l所示，根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置設(shè)有柔性基板10和顯示 器件30。
與此相關(guān)的，在柔性基板10和顯示器件30之間插入了平坦層20。 設(shè)置在柔性基板10上的保護層40覆蓋平坦層20和顯示器件30。
柔性基板10包括為樹脂層的塑料基板11和形成于塑料基板11上 且由金屬層形成的金屬薄層12。
塑料基板11可由選自由PET(聚對苯二曱酸乙二酯)、聚酯、PEN (聚 萘二曱酸乙二醇酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、 PI(聚酰亞胺)、PAR(聚芳酯)、PCO(聚環(huán)烯烴)和聚降冰片蹄組成的組中 的一種或多種制成。
金屬薄層12可以作為防止諸如氧氣或濕氣的氣體滲入塑料基板11 的阻氣層。
金屬薄層12是由選自由鋁和不銹鋼組成的組中的至少一種制成的 薄膜?？紤]到經(jīng)濟效益，優(yōu)選使用鋁薄層作為金屬薄層12。這里，金 屬的類型不限制于此，各種類型的金屬均可以用于金屬薄層12。
由于金屬薄層12是導(dǎo)體，在顯示器件30的電極和驅(qū)動電路(未示 出)之間會出現(xiàn)由金屬薄層12引起的短路。所以，為了防止短路，可使 用等離子體處理方法或電化學方法在金屬薄層12上形成氧化層。
平坦層20設(shè)在柔性基板10和顯示器件30之間，以確保柔性顯示 裝置中所需的柔性基板IO合意的平坦程度。
實質(zhì)上，在柔性顯示裝置中，柔性基板10的粗糙度是重要的因素。 在采用有機發(fā)光二極管的情況下，需要粗糙度為lnm和更小。在采用 LCD的情況下，需要粗糙度為5 nm和更小。
但是，由于制備方法的特點，在使用大部分金屬薄層的情況下，
很難滿足上述的條件。因此，有必要使用平坦層20。
如圖3所示，在柔性基板10上形成平坦層20，并且平坦層20的 邊緣與柔性基板10的邊緣之間的間距(D)為10cm和更小。也就是iJt， 平坦層20的面積小于柔性基板10的面積，且其形成在柔性基板10上。
不限制平坦層20的厚度，只要柔性顯示裝置的柔性沒有明顯被降 低。平坦層的厚度優(yōu)選為IO口和更小。
為了防止顯示器件30的電極線(未示出)的短路，優(yōu)選地，平坦層 20的邊緣具有斜面21。
形成在平坦層20上的顯示器件30的實例可以包括膽甾醇型 LCD(液晶顯示器)、PDLC(聚合物分敎型液晶)、電泳器件和OLED(有 機發(fā)光器件)。
膽甾醇型LCD具有平面配向螺旋結(jié)構(gòu)(planar alignment spiral structure)和依據(jù)扭轉(zhuǎn)方向選擇性地反射光線的特性，并具有一定程度的 重復(fù)結(jié)構(gòu)。
PDLC是可應(yīng)用于液晶顯示器(LCD)的液晶元件，其特征在于，可 依據(jù)光的散射來控制光的透射率，且不需要使用偏振片。
電泳器件的實例可包括由E Ink公司制備的使用膠嚢包裹的粒子 的器件、由Bridgestone公司制備的使用帶電粒子的器件、由Gyricon 公司制備的使用旋轉(zhuǎn)粒子的器件和使用橫向移動粒子的器件。
OLED(有機發(fā)光器件)具有電極和有機層均勻配置的結(jié)構(gòu)。有^L發(fā) 光二極管具有多層的結(jié)構(gòu)，其中包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光
層和電子傳輸層的四層有機層和多個電極被均勻地配置。這沒有在圖1 中示出。如果在兩電極間施加電壓，空穴會從陽才及注入到有機層中， 且電子會從陰極注入到有機層中。所注入的空穴和電子在發(fā)光層中互 相結(jié)合而形成激子后，在激子失活時，就發(fā)出光，而且根據(jù)發(fā)光層的 類型顯示出紅色、綠色和藍色。
如圖1所示，在柔性基板10上設(shè)置保護層40以覆蓋顯示器件30 和平坦層20。因此，顯示器件30和平坦層20設(shè)在由保護層40和柔性 基板10所形成的區(qū)域內(nèi)。也就是說，顯示器件30和平坦層20均被密 封在由保護層40和柔性基板10所形成的區(qū)域內(nèi)。
與此相關(guān)的，保護層40的面積比柔性基板10的面積小而且比平 坦層20的面積大。
以下，將描述制備根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的方法。
制備柔性顯示裝置的方法包括a)制備柔性基板;b)在柔性基板上形 成面積小于柔性基板的面積的平坦層；c)在平坦層上形成顯示器件；和 d)在柔性基板上形成保護層，以覆蓋平坦層和顯示器件。 '
在步驟a)中，可用真空熱蒸發(fā)法、電子束蒸發(fā)法、濺射法等方法 在塑料基板11上形成金屬薄層12。如圖2所示，優(yōu)選用層壓法使塑料 基板11和金屬薄層12相互結(jié)合。使用層壓法就可以在塑料基板11上 簡單地形成金屬薄層12而無需使用昂貴的裝置。
也就是說，如圖2所示，塑料基板11和金屬薄層12在一對旋轉(zhuǎn) 輥51和52之間壓合以簡單地將金屬薄層12設(shè)置在塑料基板11上。 與使用已知的真空裝置的方法相比，使用層壓法在大規(guī)模生產(chǎn)、尺寸 的》文大和經(jīng)濟效益方面更讓人滿意。
與此相關(guān)的，在通過上述層壓法將金屬薄層12與塑料基板11結(jié)
合的情況下，優(yōu)選金屬薄層的厚度為100 口和更小以便確保柔性基板 10合意的柔性。在金屬薄層12非常厚的情況下，可能降低柔性基板 IO的柔性。
在步驟b)中，可使用如棒涂和旋涂的涂布法涂覆基于聚酰亞胺的 聚合物、基于丙烯?；墓饩酆衔?photoacryl-based polymer)、保護涂 層材料或BCB(苯并環(huán)丁烯)，以在柔性基板10設(shè)置平坦層20。因此， 可以改善柔性基板10的粗糙度。此外，可使用SOG(旋涂玻璃)材料來 形成平坦層20。
在步驟c)中，可^f吏用真空沉積法或溶液涂布法(如噴墨印刷法、絲 網(wǎng)印刷法、輥涂法和旋涂法)在平坦層20上形成顯示器件30。
在步驟d)中，可使用包含阻氣性材料的塑料來形成片，然后用粘 合劑將其粘合到柔性基板io上，從而在柔性基板10上形成保護層40。
與此相關(guān)的，該塑料材料的實例可以包括PET(聚對苯二曱酸乙 二酯)、聚酯、PEN(聚萘二曱酸乙二醇酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PC(聚石友 酸酯)、PES(聚醚砜)、PI(聚酰亞胺)、PAR(聚芳酯)、PCO(聚環(huán)烯烴)和 聚降水片烯。
可以使用本領(lǐng)域中任一種已知的阻氣性材料作為阻氣性材料。
粘合劑的實例可以包括能通過熱或紫外線固化的環(huán)氧化合物和丙 烯酸酯。
此外，在步驟d)中，可將選自由阻氣性材料、有機材料及其混合 物組成的組中的材料涂覆在柔性基板10上而形成保護層40。
可使用選自由阻氣性材料、有機材料及其混合物組成的組中的4壬
一種材料，在柔性基板10上形成單層型保護層40?；蛘撸墒褂眠x自
由阻氣性材料、有機材料及其混合物組成的組中的兩種或多種材沖牛，
形成具有兩層或多層的多層保護層40。
與此相關(guān)的，可采用真空熱蒸發(fā)法、電子束蒸發(fā)法、濺射法或溶 膠-凝膠涂布法，使用基于氧化物或氮化物的材料作為阻氣性材料，形 成保護層40。
基于氧化物的材料可以是氧化硅、氧化硼、氧化磷、氧化鈉、氧 化鉀、氧化鉛、氧化鈦、氧化鎂及氧化鋇中的至少一種。基于氮化物 的材料的實例可以包括氮化硅。
采用根據(jù)本發(fā)明的方法制備的柔性顯示裝置中，在柔性基板10上 設(shè)置的保護層40覆蓋平坦層20和顯示器件30。也就是說，平坦層20 和顯示器件30是被密封在保護層40中，因此，可以有效防止?jié)駳饣?氧氣滲入平坦層20中。
權(quán)利要求
1、一種柔性顯示裝置，該裝置包括柔性基板；平坦層，其面積小于所述柔性基板的面積，且形成在所述柔性基板上；顯示器件，其形成在所述平坦層上；和保護層，其形成在所述柔性基板上，以覆蓋所述平坦層和顯示器件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性顯示裝置，其中，所述保護層的面 積大于所述平坦層的面積而小于所述柔性基板的面積。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性顯示裝置，其中，所述平坦層的邊 緣與所述柔性基板的邊緣之間的間距為10 cm和更小。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性顯示裝置，其中，所述保護層形成 包含阻氣性材料的塑料片，并被貼附到所述柔性基板上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性顯示裝置，其中，將選自由阻氣性 材料、有機材料及其混合物組成的組中的材料涂覆在所述柔性基板上， 以在所述柔性基板上形成單層型保護層和多層保護層中的任何一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性顯示裝置，其中，所述平坦層的厚 度是10口和更小。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性顯示裝置，其中，所述顯示器件為 膽甾醇型LCD、 PDLC(聚合物分軟型液晶)、電泳器件和OLED(有機發(fā) 光器件)中的任何一種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性顯示裝置，其中，所述柔性基板包 括樹脂層和形成在樹脂層上的金屬層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性顯示裝置，其中，所述樹脂層由選 自由PET(聚對苯二曱酸乙二酯)、聚酯、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、 PEEK (聚醚醚酮)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PI(聚酰亞胺)、PAR(聚 芳酯)、PCO(聚環(huán)烯烴)和聚降冰片烯組成的組中的至少一種制成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性顯示裝置，其中，所述金屬層由 選自由鋁和不《秀鋼組成的組中的至少一種制成。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性顯示裝置，其中，用層壓法在所 述樹脂層上形成所述金屬層，以制備所述柔性基板。
12、 一種制備柔性顯示裝置的方法，該方法包括以下步驟a) 制備柔性基板；b) 在所述柔性基板上形成面積小于柔性基板的面積的平坦層；c) 在所述平坦層上形成顯示器件；和d) 在所述柔性基板上形成保護層，以覆蓋所述平坦層和顯示器件。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，在 步驟d)中，所述保護層的面積大于所述平坦層的面積而小于所述柔性 基豐反的面積、。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，在 步驟b)中，所述平坦層形成在所述柔性基板上，并使所述平坦層的邊 緣與所述柔性基板的邊緣之間的間距為10 cm和更小。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，在 步驟d)中，所述保護層形成包含阻氣性材料的塑料片，并^皮貼附到所 述柔性基板上。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，在 步驟d)中，將選自由阻氣性材料、有機材料及其混合物組成的組中的 材料涂覆在所述柔性基板上，以在所述柔性基板上形成單層型保護層 和多層保護層中的任何一種。
17、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，在 步驟b)中，所述平坦層的厚度為IO口和更小。
18、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，在 步驟c)中，所述顯示器件是膽甾醇型LCD、 PDLC(聚合物分散型液晶)、 電泳器件和OLED(有才幾發(fā)光器件)中的任何一種。
19、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，在 步驟a)中，使用層壓法在樹脂層上形成金屬層，以制備柔性基板。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，所 述樹脂層由選自由PET(聚對苯二曱酸乙二酯)、聚酯、PEN(聚萘二曱 酸乙二醇酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PI(聚 酰亞胺)、PAR(聚芳酯)、PCO(聚環(huán)烯烴)和聚降水片烯組成的組中的至 少一種制成。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的制備柔性顯示裝置的方法，其中，所 述金屬層由選自由鋁和不銹鋼組成的組中的至少一種制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性顯示裝置及其制備方法。所述柔性顯示裝置包括柔性基板；平坦層，其面積小于柔性基板的面積且形成在柔性基板上；顯示器件，其形成在平坦層上；和保護層，其設(shè)置在柔性基板上以覆蓋平坦層和顯示器件。
文檔編號G02F1/1333GK101351738SQ200680049738
公開日2009年1月21日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者孫世煥, 賢 崔 申請人:Lg化學株式會社