本公開涉及有機(jī)發(fā)光顯示(oled)裝置,并且更具體地,涉及一種防止有機(jī)發(fā)光二極管的損壞和顯示質(zhì)量劣化問題的柔性oled裝置。
背景技術(shù):
隨著信息技術(shù)和移動通信技術(shù)不斷發(fā)展,能夠顯示視覺圖像的顯示裝置也得到了發(fā)展。開發(fā)并使用了諸如液晶顯示(lcd)裝置和oled裝置這樣的平板顯示裝置。
在這些平板顯示裝置當(dāng)中,由于oled裝置具有在響應(yīng)時間、對比度、視角、功耗等方面的優(yōu)點,因此廣泛地開發(fā)了oled裝置。
包括有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光二極管易受到濕氣而損壞。為了防止?jié)駳鉂B透到發(fā)光二極管中并且為了保護(hù)發(fā)光二極管免受外部沖擊,將玻璃的包封基板附接到發(fā)光二極管上。
近來,已經(jīng)引入了柔性的、可卷曲的或者可彎曲的顯示裝置(在下文中被稱為“柔性顯示裝置”)。
在柔性oled裝置中,使用包括無機(jī)層和有機(jī)層的包封膜來代替包封基板。即,通過使用用于防止?jié)駳鉂B透到發(fā)光二極管中并且保護(hù)發(fā)光二極管的包封膜,顯示裝置具有柔性特性。
圖1是相關(guān)技術(shù)的oled裝置的示意截面圖。
如圖1所示,oled裝置1包括:柔性基板10,在該柔性基板10中限定有顯示區(qū)域aa和在顯示區(qū)域aa的外圍的非顯示區(qū)域na;有機(jī)發(fā)光二極管d,該有機(jī)發(fā)光二極管d位于柔性基板10上面或者位于柔性基板10上方;以及包封膜20,該包封膜20覆蓋有機(jī)發(fā)光二極管d。
柔性基板10可以包含諸如聚酰亞胺這樣的聚合物,并且有機(jī)發(fā)光二極管d形成在柔性基板10上面或者形成在柔性基板10上方。有機(jī)發(fā)光二極管d位于顯示區(qū)域aa中,并且用于驅(qū)動有機(jī)發(fā)光二極管d的驅(qū)動部件(未示出)位于非顯示區(qū)域na中。
雖然未示出,但是有機(jī)發(fā)光二極管d可以包括彼此面對的第一電極和第二電極以及位于第一電極與第二電極之間的有機(jī)發(fā)光層。此外,在柔性基板10上,形成有作為開關(guān)元件的開關(guān)薄膜晶體管(tft)和作為驅(qū)動元件的驅(qū)動tft,并且發(fā)光二極管d的第一電極連接到驅(qū)動tft。
包封膜20覆蓋有機(jī)發(fā)光二極管d并且與顯示區(qū)域aa和非顯示區(qū)域na對應(yīng)。包封膜20防止發(fā)光二極管d在高溫和高濕度的條件下的損壞。
在包封膜20中,無機(jī)層和有機(jī)層交替地堆疊。例如,包封膜20可以具有三層結(jié)構(gòu),該三層結(jié)構(gòu)包括:位于發(fā)光二極管d上的第一無機(jī)層22、位于第一無機(jī)層22上的有機(jī)層24、以及位于有機(jī)層24上的第二無機(jī)層26。
阻擋膜30使用粘合層32附接到包封膜20。
然而,當(dāng)在高溫和高濕度的條件下操作柔性oled裝置1時,發(fā)光二極管d仍然被損壞,從而導(dǎo)致柔性oled裝置1的顯示質(zhì)量和壽命方面的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本公開涉及一種柔性oled裝置及其制造方法,該柔性oled裝置及其制造方法基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的局限性和缺點而導(dǎo)致的一個或更多個問題。
本公開的一個目的在于提供一種能夠防止由于濕氣而導(dǎo)致的損壞的柔性oled裝置及其制造方法。
本公開的另一目的在于提供一種具有薄外形的柔性oled裝置及其制造方法。
本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點將在隨后的描述中被闡述,并且從所述描述部分地將顯而易見,或者可以通過本發(fā)明的實踐而得知。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點將通過在書面的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點,并且根據(jù)本說明書的目的,如在本文中具體實現(xiàn)并廣泛描述的,一種柔性有機(jī)發(fā)光顯示(oled)裝置包括:有機(jī)發(fā)光二極管,該有機(jī)發(fā)光二極管位于柔性基板上;以及包封膜,該包封膜覆蓋所述有機(jī)發(fā)光二極管并且包括第一無機(jī)層和有機(jī)層,其中,所述第一無機(jī)層的上部區(qū)域包含第一摻氮的氧化硅,并且所述第一無機(jī)層的下部區(qū)域包含第二摻氮的氧化硅或者未摻氮的氧化硅。
在另一方面,一種制造柔性有機(jī)發(fā)光顯示(oled)裝置的方法包括以下步驟:在柔性基板上形成有機(jī)發(fā)光二極管;在所述有機(jī)發(fā)光層上形成氧化硅層;在所述氧化硅層上執(zhí)行等離子體處理工序,以形成第一無機(jī)層;以及在所述第一無機(jī)層上形成有機(jī)層。
實施方式還涉及一種柔性有機(jī)發(fā)光顯示(oled)裝置,該柔性oled裝置包括:柔性基板;有機(jī)發(fā)光二極管,該有機(jī)發(fā)光二極管位于所述柔性基板上;以及包封膜,該包封膜覆蓋所述有機(jī)發(fā)光二極管。所述包封膜包括第一無機(jī)層和有機(jī)層,該第一無機(jī)層包含第一材料并且包封所述有機(jī)發(fā)光二極管。所述第一無機(jī)層的至少一部分還包含摻雜劑,與未摻雜的第一材料的表面能相比,該摻雜劑使經(jīng)摻雜的第一材料的表面能增加。所述有機(jī)層位于所述第一無機(jī)層上。
實施方式還涉及一種制造柔性有機(jī)發(fā)光顯示(oled)裝置的方法。在柔性基板上形成有機(jī)發(fā)光二極管。在所述有機(jī)發(fā)光二極管上形成第一材料的第一層,以包封所述有機(jī)發(fā)光二極管。在所述第一層上使用包含摻雜劑的氣體來執(zhí)行等離子體處理工序,以形成具有包含所述摻雜劑的至少一部分的第一無機(jī)層。與未摻雜的第一材料的表面能相比,所述摻雜劑使經(jīng)摻雜的第一材料的表面能增加。在所述第一無機(jī)層上形成有機(jī)層。
要理解的是,本發(fā)明的前面的簡要描述和下面的詳細(xì)描述二者是示例性和說明性的,并且旨在提供對要保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。
附圖說明
附圖被包括進(jìn)來以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且被并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,附圖例示了本發(fā)明的實施方式并且與本說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1是相關(guān)技術(shù)的oled裝置的示意截面圖。
圖2是根據(jù)本公開的oled裝置的一個像素區(qū)域的電路圖。
圖3是根據(jù)本公開的第一實施方式的柔性oled裝置的示意截面圖。
圖4是示出根據(jù)本公開的實施方式的具有有機(jī)發(fā)光二極管的一個像素區(qū)域的示意截面圖。
圖5是根據(jù)本公開的第二實施方式的柔性oled裝置的示意截面圖。
圖6a和圖6b是根據(jù)本公開的實施方式的圖5中的部分“a”的放大圖。
圖7a、圖7b、圖7c、圖7d和圖7e是例示了根據(jù)本公開的第二實施方式的柔性oled裝置的制造工序的示意截面圖。
具體實施方式
在相關(guān)技術(shù)的oled裝置中,因為有機(jī)發(fā)光二極管上的顆粒導(dǎo)致包封膜中的裂紋而對有機(jī)發(fā)光二極管造成損壞。
包封膜的與有機(jī)發(fā)光二極管接觸的無機(jī)層通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)處理來形成。通過pecvd處理的無機(jī)層具有不良的臺階覆蓋。因此,無機(jī)層沒有完全覆蓋有機(jī)發(fā)光二極管上的顆粒,使得在包封膜中產(chǎn)生裂紋。結(jié)果,發(fā)光二極管在高溫和高濕度的條件下由于熱和/或濕氣而受到損壞。
可以通過增加無機(jī)層的厚度來完全覆蓋有機(jī)發(fā)光二極管上的顆粒的上部。然而,即使在具有相對高的厚度的無機(jī)層的情況下,顆粒的下部以及顆粒與有機(jī)發(fā)光二極管之間的界面仍然沒有被完全覆蓋。結(jié)果,對有機(jī)發(fā)光二極管的損壞仍然發(fā)生。
此外,由于具有相對高的厚度的無機(jī)層,包封膜上的應(yīng)力增加,使得在折疊、彎曲或者卷曲的操作中可能產(chǎn)生裂紋,并且柔性oled裝置的柔韌性降低。
因此,在相關(guān)技術(shù)的柔性oled裝置中,在包封膜中產(chǎn)生裂紋,使得有機(jī)發(fā)光二極管和/或開關(guān)tft和驅(qū)動tft被損壞,導(dǎo)致顯示質(zhì)量和柔性oled裝置的壽命方面的問題。
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考優(yōu)選實施方式,在附圖中例示了優(yōu)選實施方式的示例。
圖2是根據(jù)本公開的oled裝置的一個像素區(qū)域的電路圖。
參照圖2,oled裝置包括選通線“gl”、數(shù)據(jù)線“dl”、電源線“pl”、開關(guān)薄膜晶體管(tft)“ts”、驅(qū)動tft“td”、存儲電容器“cst”以及至少一個有機(jī)發(fā)光二極管“d”。選通線“gl”和數(shù)據(jù)線“dl”彼此交叉以限定像素區(qū)域“p”。
開關(guān)tft“ts”連接到選通線“gl”和數(shù)據(jù)線“dl”,并且驅(qū)動tft“td”和存儲電容器“cst”連接到開關(guān)tft“ts”和電源線“pl”。有機(jī)發(fā)光二極管“d”連接到驅(qū)動tft“td”。
當(dāng)開關(guān)tft“ts”通過經(jīng)由選通線“gl”施加的選通信號而導(dǎo)通時,來自數(shù)據(jù)線“dl”的數(shù)據(jù)信號被施加到驅(qū)動tft“td”的柵極和存儲電容器“cst”的電極。當(dāng)驅(qū)動tft“td”通過數(shù)據(jù)信號導(dǎo)通時,電流從電源線“pl”被提供給有機(jī)發(fā)光二極管“d”。結(jié)果,有機(jī)發(fā)光二極管“d”發(fā)出光。在這種情況下,當(dāng)驅(qū)動tft“td”導(dǎo)通時,確定從電源線“pl”施加給有機(jī)發(fā)光二極管“d”的電流的水平,以使得有機(jī)發(fā)光二極管“d”能夠產(chǎn)生灰度。當(dāng)開關(guān)tft“ts”截止時,存儲電容器“cst”用于保持驅(qū)動tft“td”的柵極的電壓。因此,即使開關(guān)tft“ts”截止,從電源線“pl”施加給有機(jī)發(fā)光二極管“d”的電流的水平也保持至下一幀。
圖3是根據(jù)本公開的第一實施方式的柔性oled裝置的示意截面圖,并且圖4是示出根據(jù)本公開的實施方式的具有有機(jī)發(fā)光二極管的一個像素區(qū)域的示意截面圖。
參照圖3和圖4,根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的柔性oled裝置100包括:柔性基板110,在該柔性基板110中限定有顯示區(qū)域aa以及在顯示區(qū)域aa的外圍處的非顯示區(qū)域na;有機(jī)發(fā)光二極管d,所述有機(jī)發(fā)光二極管d在柔性基板110上;以及包封膜120,所述包封膜120覆蓋有機(jī)發(fā)光二極管d。作為包封膜120的最下層的第一無機(jī)層121通過原子層沉積(ald)方法來形成。
柔性基板110可以由諸如聚酰亞胺這樣的聚合物形成。然而,其不限于此。
雖然未示出,但是可以在柔性基板110上形成由諸如氧化硅或者氮化硅這樣的無機(jī)絕緣材料形成的緩沖層。
在柔性基板110上形成有驅(qū)動tfttd和有機(jī)發(fā)光二極管d。此外,在柔性基板110上還形成有彼此交叉以限定像素區(qū)域的選通線(未示出)和數(shù)據(jù)線(未示出)、與選通線或者數(shù)據(jù)線平行并且分隔開的電源線(未示出)、連接到選通線和數(shù)據(jù)線的開關(guān)tft(未示出)、連接到電源線和開關(guān)tft的電極的存儲電容器(未示出)。
驅(qū)動tfttd連接到開關(guān)tft并且包括半導(dǎo)體層152、柵極160、源極170和漏極172。
半導(dǎo)體層152被設(shè)置在柔性基板110上,并且可以包含氧化物半導(dǎo)體材料或者多晶硅。
當(dāng)半導(dǎo)體層152包含氧化物半導(dǎo)體材料時,可以在半導(dǎo)體層152下面形成遮光圖案(未示出)。到半導(dǎo)體層152的光被遮光圖案遮擋或者阻擋,使得能夠防止半導(dǎo)體層152的熱降解。另一方面,當(dāng)半導(dǎo)體層152包含多晶硅時,可以在半導(dǎo)體層152的兩側(cè)中摻雜雜質(zhì)。
柵極絕緣層154形成在包括半導(dǎo)體層152的柔性基板110的整個表面上。柵極絕緣層154可以由諸如氧化硅或者氮化硅這樣的無機(jī)絕緣材料形成。例如,當(dāng)半導(dǎo)體層152包含氧化物半導(dǎo)體材料時,柵極絕緣層154可以由氧化硅形成。
由導(dǎo)電材料(例如,金屬)形成的柵極160被形成在柵極絕緣層154上,以與半導(dǎo)體層152的中心對應(yīng)。柵極160連接到開關(guān)tft。
在圖4中,柵極絕緣層154被形成在柔性基板110的整個表面上。另選地,可以對柵極絕緣層154進(jìn)行構(gòu)圖,以具有與柵極160相同的形狀。
由絕緣材料形成的層間絕緣層162被形成在包括柵極160的柔性基板110的整個表面上。層間絕緣層162可以由例如氧化硅或者氮化硅的無機(jī)絕緣材料或者例如苯并環(huán)丁烯或者感光亞克力(photo-acryl)的有機(jī)絕緣材料形成。
層間絕緣層162包括使半導(dǎo)體層152的兩側(cè)暴露的第一接觸孔164和第二接觸孔166。第一接觸孔164和第二接觸孔166位于柵極160的兩側(cè)以與柵極160分隔開。
在圖4中,第一接觸孔164和第二接觸孔166延伸到柵極絕緣層154中。另選地,當(dāng)柵極絕緣層154被構(gòu)圖以具有與柵極160相同的形狀時,在柵極絕緣層154中可以不存在第一接觸孔164和第二接觸孔166。
由導(dǎo)電材料(例如,金屬)形成的源極170和漏極172被形成在層間絕緣層162上。漏極172和源極170相對于柵極160彼此分隔開并且通過第一接觸孔164和第二接觸孔166分別與半導(dǎo)體層152的兩側(cè)接觸。源極170連接到電源線(未示出)。
半導(dǎo)體層152、柵極160、源極170和漏極172構(gòu)成驅(qū)動tfttd。在圖4中,柵極160、源極170和漏極172位于半導(dǎo)體層152上面。即,驅(qū)動tfttd具有共面結(jié)構(gòu)。
另選地,在驅(qū)動tfttd中,柵極160可以位于半導(dǎo)體層152下面,并且源極170和漏極172可以位于半導(dǎo)體層152上面,使得驅(qū)動tfttd可以具有倒置交錯結(jié)構(gòu)。在這種情況下,半導(dǎo)體層152可以包含非晶硅。
開關(guān)tft(未示出)可以具有與驅(qū)動tfttd基本相同的結(jié)構(gòu)。
包括使驅(qū)動tfttd的漏極172暴露的漏極接觸孔176的鈍化層174被形成為覆蓋驅(qū)動tfttd。
通過漏極接觸孔176連接到驅(qū)動tfttd的漏極172的第一電極180在每個像素區(qū)域中被單獨形成在鈍化層174上。第一電極180可以是陽極,并且可以由具有相對高的功函數(shù)的導(dǎo)電材料形成。例如,第一電極180可以由諸如銦錫氧化物(ito)或銦鋅氧化物(izo)這樣的透明導(dǎo)電材料形成。
當(dāng)柔性oled裝置100按照頂發(fā)射類型操作時,可以在第一電極180下面形成反射電極或者反射層。例如,反射電極或者反射層可以由鋁-鈀-銅(apc)合金形成。
覆蓋第一電極180的邊緣的岸層186被形成在鈍化層174上。像素區(qū)域中的第一電極180的中心通過岸層186的開口暴露。
有機(jī)發(fā)光層182被形成在第一電極180上。有機(jī)發(fā)光層182可以具有由發(fā)光材料形成的發(fā)光材料層的單層結(jié)構(gòu)。另選地,為了提高發(fā)光效率,有機(jī)發(fā)光層182可以具有依次堆疊在第一電極180上的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光材料層、電子傳輸層和電子注入層在內(nèi)的多層結(jié)構(gòu)。
第二電極184被形成在包括有機(jī)發(fā)光層182的柔性基板110上。第二電極184位于顯示區(qū)域aa的整個表面上。第二電極184可以是陰極,并且可以由具有相對低的功函數(shù)的導(dǎo)電材料形成。例如,第二電極184可以由鋁(al)、鎂(mg)或者al-mg合金形成。
第一電極180、有機(jī)發(fā)光層182和第二電極184構(gòu)成有機(jī)發(fā)光二極管d。
包封膜120被形成在第二電極184上,以防止?jié)駳鉂B透到發(fā)光二極管d中。
包封膜120具有第一無機(jī)層121、有機(jī)層122和第二無機(jī)層123的三層結(jié)構(gòu)。然而,包封膜120不限于此。例如,包封膜120還可以包括第二無機(jī)層123上的有機(jī)層以具有四層結(jié)構(gòu),或者還可以包括第二無機(jī)層123上的有機(jī)層和無機(jī)層以具有五層結(jié)構(gòu)。
第一無機(jī)層121與發(fā)光二極管d接觸并且通過ald工序形成以具有優(yōu)良的臺階覆蓋。例如,第一無機(jī)層121可以由氧化硅(siox:h)形成。
即,通過使用諸如雙(乙基甲基氨基)硅烷、二異丙基氨基硅烷、三甲基甲硅烷基疊氮化物或者三(二甲基氨基)硅烷、o2反應(yīng)氣體和n2吹掃氣體這樣的前體(precursor)來執(zhí)行ald工序,形成了氧化硅的第一有機(jī)層121。第一無機(jī)層121可以具有約0.01至0.1微米的厚度,并且有利地具有約0.05微米的厚度。
有機(jī)層122被形成在第一無機(jī)層121上。施加到第一無機(jī)層121的應(yīng)力能夠通過有機(jī)層122減小。例如,有機(jī)層122可以由丙烯醛基類材料或者環(huán)氧樹脂類材料形成。
第二無機(jī)層123被形成在有機(jī)層122上。第二無機(jī)層123通過pecvd工序形成,以使得第二無機(jī)層123的厚度大于第一無機(jī)層121的厚度。通過第二無機(jī)層123進(jìn)一步防止?jié)駳鉂B透到發(fā)光二極管d中。
例如,第二無機(jī)層123可以由氧化硅(siox:h)、氮化硅(sinx:h)或者氮氧化硅(sion)形成。第二無機(jī)層123可以具有約0.1至2微米的厚度,并且有利地具有約1微米的厚度。
進(jìn)一步使?jié)駳鉂B透最小化并且保護(hù)包封膜120的阻擋膜130可以使用粘合層140附接到包封膜120上。例如,粘合層140可以是壓敏粘合劑。通過阻擋膜130進(jìn)一步防止?jié)駳獾臐B透,并且通過阻擋膜130保護(hù)包封膜120。阻擋膜130和粘合層140可以被省去。
另選地,觸摸面板(未示出)可以使用粘合層140附接在包封膜120上,和/或偏振板(未示出)還可以附接在包封膜120的外側(cè)上以減少環(huán)境光反射并增加對比度。在這種情況下,偏振板可以是圓形偏振板。
如以上提到的,在根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的柔性oled裝置100中,作為包封膜120的最低層的第一無機(jī)層121通過ald工序形成,以具有優(yōu)良的臺階覆蓋。
因此,即使在有機(jī)發(fā)光二極管d上存在顆粒,顆粒也被第一無機(jī)層121完全覆蓋,使得在包封膜120中不存在裂紋。結(jié)果,防止了由于濕氣滲透對顯示區(qū)域aa中的元件(例如,有機(jī)發(fā)光二極管d)造成的損害,或者使所述損害最小化。
此外,由于通過ald工序形成的第一無機(jī)層121具有呈現(xiàn)優(yōu)良的臺階覆蓋的相對小的厚度,因此不增加包封膜120的厚度。
即,本公開的柔性oled裝置100在沒有增加厚度的情況下具有提高的顯示質(zhì)量和壽命。
然而,由于由氧化硅通過ald工序形成的第一無機(jī)層121,存在有機(jī)層122的涂覆性能或者特性方面的問題。結(jié)果,存在污點或者不均勻問題,使得柔性oled裝置100的顯示質(zhì)量劣化。此外,濕氣通過第一無機(jī)層121與有機(jī)層122之間的界面滲透,使得有機(jī)發(fā)光二極管d被損壞。
圖5是根據(jù)本公開的第二實施方式的柔性oled裝置的示意截面圖,并且圖6a和圖6b是根據(jù)本公開的實施方式的圖5中的部分“a”的放大圖。
參照圖5,根據(jù)本公開的第二實施方式的柔性oled裝置200包括:柔性基板210,在所述柔性基板210中限定有顯示區(qū)域aa以及在顯示區(qū)域aa的外圍處的非顯示區(qū)域na;至少一個有機(jī)發(fā)光二極管d,所述至少一個有機(jī)發(fā)光二極管d位于柔性基板210上;以及包封膜220,所述包封膜220覆蓋所述至少一個有機(jī)發(fā)光二極管d并且包括第一無機(jī)層221和第二無機(jī)層223以及有機(jī)層222。作為包封膜220的最下層的第一無機(jī)層221通過原子層沉積(ald)方法形成并且包括包含摻雜劑的至少一部分,與未摻雜的材料的表面能相比,所述摻雜劑增加了第一無機(jī)層221的摻雜材料的表面能。在整個本申請?zhí)岬降囊粋€特定實施方式中,第一無機(jī)層221的材料是氧化硅,摻雜劑是氮,并且第一無機(jī)層221的至少一部分包含摻氮的氧化硅(sixoynz:h)。
在一種情況下,第一無機(jī)層221的至少頂表面包含摻雜劑。在一種情況下,摻雜劑可以在第一無機(jī)層221中具有濃度梯度。該濃度梯度可以是離散的或者連續(xù)的,使得摻雜劑的濃度從第一無機(jī)層221的靠近有機(jī)發(fā)光二極管d的部分朝向第一無機(jī)層221的遠(yuǎn)離有機(jī)發(fā)光二極管d的部分(諸如第一無機(jī)層221的頂表面)增加。
柔性基板210可以由諸如聚酰亞胺這樣的聚合物形成。然而,柔性基板210不限于此。
在柔性基板210上,形成有(圖4的)驅(qū)動tfttd和連接到驅(qū)動tfttd的有機(jī)發(fā)光二極管d。
如圖4所例示的,驅(qū)動tfttd包括半導(dǎo)體層152、柵極160、源極170和漏極172,并且有機(jī)發(fā)光二極管d包括連接到漏極172的第一電極180、面對第一電極180的第二電極184、以及位于第一電極180和第二電極184之間的有機(jī)發(fā)光層182。
包封膜220被形成在有機(jī)發(fā)光二極管d上,以防止?jié)駳鉂B透到有機(jī)發(fā)光二極管d中。即,包封膜220覆蓋有機(jī)發(fā)光二極管d并且延伸到非顯示區(qū)域na。
包封膜220具有第一無機(jī)層221、有機(jī)層222和第二無機(jī)層223的三層結(jié)構(gòu)。然而,包封膜220不限于此。例如,包封膜220還可以包括第二無機(jī)層223上的有機(jī)層以具有四層結(jié)構(gòu),或者還可以包括第二無機(jī)層223上的有機(jī)層和無機(jī)層以具有五層結(jié)構(gòu)。此外,在沒有第二無機(jī)層223的情況下,包封膜220可以具有第一無機(jī)層221和有機(jī)層222的雙層結(jié)構(gòu)。
第一無機(jī)層221與發(fā)光二極管d接觸或者相鄰。第一無機(jī)層221的上部包含與未摻雜的材料的表面能相比使第一無機(jī)層221的摻雜材料的表面能增加的摻雜劑,并且第一無機(jī)層221的比上部更靠近有機(jī)發(fā)光二極管d的下部包含濃度比上部中的摻雜劑的濃度低的摻雜劑,或者包含未摻雜的材料。所述上部可以是第一無機(jī)層221的頂表面。
在一個實施方式中,當(dāng)氧化硅是第一無機(jī)層221的材料時,并且當(dāng)摻雜劑是氮時,上部包含摻氮的氧化硅(sixoynz:h),并且第一無機(jī)層221的下部包含摻氮的氧化硅(sixoynz:h)(其中,下部中的氮濃度比上部中的氮濃度小)或者未摻雜的氧化硅。
即,第一無機(jī)層221的上部的化學(xué)式可以是six1oy1nz1:h,并且第一無機(jī)層221的下部的化學(xué)式可以是six2oy2nz2:h。未知的x1、x2、y1、y2、z1和z2滿足以下關(guān)系:
x1≤x2,y1<y2并且z1>z2。
此外,未知的x1、x2、y1、y2、z1和z2還滿足以下關(guān)系:
0.8≤x1,x2≤1.2,1.4≤y1,y2≤1.9,0<z1≤0.5并且0≤z2≤0.5。
例如,通過ald工序沉積氧化硅層并且在該氮化硅層上使用nh3氣體、n2o氣體或者n2氣體來執(zhí)行等離子體處理工序,通過氮向第一無機(jī)層221的上部摻雜。在這種情況下,氮被摻雜到第一無機(jī)層221的下部中或者沒有被摻雜到第一無機(jī)層221的下部中。
在一種情況下,當(dāng)摻雜劑被摻雜到整個第一無機(jī)層221中時,上部中的摻雜劑濃度大于下部中的摻雜劑濃度。即,摻雜劑在第一無機(jī)層221中具有濃度梯度。第一無機(jī)層221中的濃度梯度可以是離散的或者連續(xù)的,使得摻雜劑的濃度從第一無機(jī)層221的靠近有機(jī)發(fā)光二極管d的部分朝向遠(yuǎn)離有機(jī)發(fā)光二極管d的部分增加。例如,當(dāng)摻雜劑被摻雜到整個第一無機(jī)層221中時,摻雜劑的濃度可以從第一無機(jī)層221的與有機(jī)發(fā)光二極管d相鄰的底表面到第一無機(jī)層221的頂表面不斷或者逐漸增加。第一無機(jī)層221的頂表面可以具有在第一無機(jī)層221中濃度最高的摻雜劑。
結(jié)果,第一無機(jī)層221的上部具有比第一無機(jī)層221的下部大的表面能。
另一方面,當(dāng)?shù)谝粺o機(jī)層221的材料是氧化硅,摻雜劑是氮,并且使用n2氣來執(zhí)行等離子體處理工序時,需要高溫條件。即,當(dāng)在低溫條件下執(zhí)行n2氣體等離子體處理工序時,不提供氧化硅層的期望的表面改性。為了防止高溫處理對有機(jī)發(fā)光二極管d的損壞并且提供氧化硅層的期望的表面改性,優(yōu)選地使用nh3氣體或者n2o氣體來執(zhí)行等離子體處理工序。
第一無機(jī)層221可以具有約0.01至0.1微米的厚度,并且有利地具有約0.05微米的厚度。
有機(jī)層222被形成在第一無機(jī)層221上。施加到第一無機(jī)層221的應(yīng)力能夠通過有機(jī)層222來減小。例如,有機(jī)層222可以由丙烯醛基類材料或者環(huán)氧樹脂類材料形成,并且可以通過噴墨涂覆工序、狹縫涂覆工序和棒涂覆(barcoating)工序中的一種來形成。
第二無機(jī)層223被形成在有機(jī)層222上。第二無機(jī)層223通過pecvd工序形成,以使得第二無機(jī)層223的厚度大于第一無機(jī)層221的厚度。例如,第二無機(jī)層223可以由氧化硅(siox:h)、氮化硅(sinx:h)或者氮氧化硅(sion)形成。第二無機(jī)層223可以具有約0.1至2微米的厚度,并且有利地具有約1微米的厚度。
另選地,第二無機(jī)層223可以通過ald工序來形成,并且可以包含氧化硅(siox:h)。
進(jìn)一步使?jié)駳鉂B透最小化并且保護(hù)包封膜220的阻擋膜230可以使用粘合層240附接到包封膜220上。例如,粘合層240可以是壓敏粘合劑。通過阻擋膜230進(jìn)一步防止?jié)駳獾臐B透,并且通過阻擋膜230保護(hù)包封膜220。阻擋膜230和粘合層240可以被省去。
另選地,觸摸面板(未示出)可以使用粘合層240附接在包封膜220上,和/或偏振板(未示出)還可以附接在包封膜220的外側(cè)上以減少環(huán)境光反射并且增加對比度。在這種情況下,偏振板可以是圓形偏振板。
如以上提到的,在根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的柔性oled裝置200中,作為包封膜220的最低層的第一無機(jī)層221通過ald工序形成,以具有優(yōu)良的臺階覆蓋。
因此,即使在有機(jī)發(fā)光二極管d上存在顆粒,顆粒也被第一無機(jī)層221完全覆蓋,使得在包封膜220中不存在裂紋。結(jié)果,防止了由于濕氣滲透對顯示區(qū)域aa中的元件(例如,有機(jī)發(fā)光二極管d)造成的損害,或者使所述損害最小化。
此外,包封膜220的第一無機(jī)層221的上部包含摻氮的氧化硅,使得第一無機(jī)層221上的有機(jī)層222的涂覆特性提高。
不存在用于通過ald工序形成氮化硅層和氮氧化硅層的前體,并且通過ald工序僅能夠形成氧化硅層。然而,當(dāng)氧化硅的第一無機(jī)層221在沒有進(jìn)行等離子體處理工序的情況下通過ald工序形成時,第一無機(jī)層221上的有機(jī)層222的涂覆特性劣化。
然而,當(dāng)諸如氮這樣的摻雜劑被摻雜到通過ald工序形成的氧化硅層中時,第一無機(jī)層221的表面能增加,使得第一無機(jī)層221上的有機(jī)層222的涂覆特性提高。結(jié)果,防止了oled顯示裝置中的顯示質(zhì)量劣化問題。
參照圖6a,第一無機(jī)層221包括或者被劃分為與有機(jī)發(fā)光二極管d相鄰的下部區(qū)域252、與有機(jī)層222相鄰的上部區(qū)域256、以及位于上部區(qū)域252與下部區(qū)域256之間的中間區(qū)域254。
在這種情況下,中間區(qū)域254中的摻雜劑濃度高于下部區(qū)域252中的摻雜劑濃度并且低于上部區(qū)域256中的摻雜劑濃度。即,摻雜劑在垂直方向上被摻雜到整個第一無機(jī)層221的區(qū)域中,并且摻雜劑濃度可以從下部區(qū)域252至上部區(qū)域256逐漸增加。
在其它實施方式中,第一無機(jī)層221可以包括或者可以被劃分為比上部區(qū)域256、中間區(qū)域254和下部區(qū)域252更少或者更多的區(qū)域。例如,第一無機(jī)層221可以被劃分為下部區(qū)域和上部區(qū)域,其中,上部區(qū)域中的摻雜劑濃度高于下部區(qū)域中的摻雜劑濃度。作為另一示例,第一無機(jī)層221可以被劃分為摻雜劑濃度從下部區(qū)域到上部區(qū)域依次增加的4個或者更多個區(qū)域。
參照圖6b,第一無機(jī)層221包括或者被劃分為與有機(jī)發(fā)光二極管d相鄰的下部區(qū)域252和與有機(jī)層222相鄰的上部區(qū)域256。
在這種情況下,下部區(qū)域252中的材料沒有被摻雜摻雜劑,并且摻雜劑被摻雜到上部區(qū)域256中。此外,在上部區(qū)域256中,摻雜劑濃度可以從上部區(qū)域256的底部到頂部逐漸增加以具有濃度梯度。例如,摻雜劑濃度可以具有從第一無機(jī)層221的頂表面到上部區(qū)域256的底部的梯度。在其它情況下,上部區(qū)域256可以具有均勻的摻雜劑濃度,或者可以被劃分為具有不同摻雜劑濃度的兩個或更多個區(qū)域。
即,在根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的柔性oled裝置200中,第一無機(jī)層221的頂表面包含與未摻雜的材料的表面能相比使第一無機(jī)層221的摻雜材料的表面能增加的摻雜劑,并且摻雜劑可以在第一無機(jī)層221中具有濃度梯度。
因此,第一無機(jī)層221的表面能增加,使得第一無機(jī)層221上的有機(jī)層222的涂覆特性提高。結(jié)果,提高了有機(jī)層22的膜均勻性,并且防止了oled顯示裝置中的顯示質(zhì)量劣化問題。
即,由于通過ald工序的第一無機(jī)層221具有優(yōu)良的臺階覆蓋并且有機(jī)層222的薄外形和涂覆特性被改進(jìn),因此提供了沒有顯示質(zhì)量劣化和對有機(jī)發(fā)光二極管d的損壞的具有薄外形的柔性oled裝置200。
圖7a、圖7b、圖7c、圖7d和圖7e是例示了根據(jù)本公開的第二實施方式的柔性oled裝置的制造工序的示意截面圖。
如圖7a所示,在柔性基板210上形成驅(qū)動tft(未示出),并且在顯示區(qū)域aa中在柔性基板210上形成有機(jī)發(fā)光二極管d。
參照圖4,通過沉積氧化物半導(dǎo)體材料或者多晶硅并且對其進(jìn)行構(gòu)圖,驅(qū)動tftdtr的半導(dǎo)體層152被形成在柔性基板110上。此外,在柔性基板上形成開關(guān)tft的半導(dǎo)體層。
接下來,沉積例如氧化硅或者氮化硅的無機(jī)絕緣材料,以在半導(dǎo)體層152上形成柵極絕緣層154。
接下來,通過在柵極絕緣層154上形成第一金屬層(未示出)并且對其進(jìn)行構(gòu)圖,驅(qū)動tftdtr的形成與半導(dǎo)體層152的中心對應(yīng)的柵極160。此外,形成開關(guān)tft的柵極、選通線和電源線。
接下來,在柵極160上形成層間絕緣層162,并且在層間絕緣層162和柵極絕緣層154上執(zhí)行掩模工序,以形成使半導(dǎo)體層152的兩側(cè)暴露的第一接觸孔164和第二接觸孔166。例如,層間絕緣層162可以由例如氧化硅或者氮化硅的無機(jī)絕緣材料或者例如苯并環(huán)丁烯或者感光亞克力的有機(jī)絕緣材料形成。
接下來,通過在層間絕緣層162上形成第二金屬層(未示出)并且對其進(jìn)行構(gòu)圖,形成通過第一接觸孔164和第二接觸孔166分別與半導(dǎo)體層152的側(cè)部接觸的漏極172和源極170。此外,形成開關(guān)tft的源極和漏極以及數(shù)據(jù)線。
接下來,在源極170和漏極172上形成鈍化層174,并且在鈍化層174上執(zhí)行掩模工序以形成使漏極172暴露的漏極接觸孔176。例如,鈍化層174可以由例如苯并環(huán)丁烯或者感光亞克力的有機(jī)絕緣材料形成。
接下來,通過沉積透明導(dǎo)電材料(例如,ito或izo)形成透明導(dǎo)電材料層(未示出),并且通過掩模工序?qū)υ撏该鲗?dǎo)電材料層進(jìn)行構(gòu)圖以形成第一電極180。第一電極180通過漏極接觸孔176連接到驅(qū)動tftdtr的漏極172。
接下來,在鈍化層174上形成覆蓋第一電極180的邊緣的岸層186。
接下來,在第一電極180上形成有機(jī)發(fā)光層182。
接下來,沉積例如鋁(al)、鎂(mg)或者al-mg合金的金屬材料以形成第二電極184。結(jié)果,在柔性基板110上或者柔性基板110上方形成驅(qū)動tftdtr以及連接到該驅(qū)動tftdtr的有機(jī)發(fā)光二極管d。
接下來,如圖7b所示,通過ald工序形成覆蓋有機(jī)發(fā)光二極管d的氧化硅層221a。
例如,在ald工序中,使用諸如雙(乙基甲基氨基)硅烷、二異丙基氨基硅烷、三甲基甲硅烷基疊氮化物或者三(二甲基氨基)硅烷、o2反應(yīng)氣體和n2吹掃氣體這樣的前體來形成氧化硅層221a。氧化硅層221a可以具有約0.01至0.1微米的厚度。
接下來,如圖7c所示,使用包含摻雜劑的氣體通過等離子體處理工序來修改(圖7b的)氧化硅層221a的表面,與未摻雜的材料的表面能相比,所述摻雜劑增加了層221a的摻雜材料的表面能。在一個實施方式中,當(dāng)層221a的材料是氧化硅并且摻雜劑是氮時,使用n2、n2o氣體或者nh3氣體通過等離子體處理工序來修改氧化硅層221a的表面,使得第一無機(jī)層221被形成。例如,可以在約2800至3400w條件下執(zhí)行等離子體處理工序達(dá)10至20秒。
結(jié)果,如圖6a所示,摻雜劑被摻雜到整個第一無機(jī)層221中,或者如圖6b所示,摻雜劑被摻雜到第一無機(jī)層221的除了下部區(qū)域以外的上部區(qū)域中。
即,第一無機(jī)層221的頂表面包括摻雜劑,并且所述摻雜劑在第一無機(jī)層221中具有濃度梯度。因此,第一無機(jī)層221的頂表面具有比(圖7b的)氧化硅層221a大的表面能。
接下來,如圖7d所示,通過將例如丙烯醛基類材料或者環(huán)氧樹脂類材料的有機(jī)材料涂覆在第一無機(jī)層221上來形成有機(jī)層222。例如,可以通過噴墨涂覆工序來形成有機(jī)層222。
接下來,如圖7e所示,執(zhí)行pecvd工序以在有機(jī)層222上形成氧化硅(siox:h)、氮化硅(sinx:h)或者氮氧化硅(sion)的第二無機(jī)層223。另選地,第二無機(jī)層223可以通過ald工序形成并且可以包括氧化硅(siox:h)。
如以上所提及的,由于為了氧化硅層(第一無機(jī)層221)的表面改性而摻雜了增加表面能的摻雜劑,因此增加了第一無機(jī)層221的表面能并且改進(jìn)了第一無機(jī)層221上的有機(jī)層222的涂覆特性。因此,提供了沒有顯示質(zhì)量劣化并且對有機(jī)發(fā)光二極管d損壞的具有薄的外形的柔性oled裝置200。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,能夠在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此,本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的落入在所附的權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的修改和變型。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2015年10月29日在韓國提交的韓國專利申請no.10-2015-0151286的權(quán)益,該韓國專利申請通過引用全部被并入到本文中。