CN100573868C - 有机发光显示器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种通过用玻璃料互连第一和第二基板来包封像素阵列而能够阻挡氧和湿气等的渗透的有机发光显示器。该有机发光显示器包括第一基板、与该第一极基板相对的第二基板、置于该第一和第二基板之间的像素阵列、以及位于该第一和该第二基板之间从而将该第一基板粘合到该第二基板的玻璃料。该玻璃料形成为与该扫描驱动器的至少一部分交迭。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光显示器，更特别地，涉及包封有机发光显示器。
背景技术
有机发光显示器是一种平面显示器，其中有机发光层位于彼此相对的电极之间且然后电压施加在电极之间使得从各电极注入到有机发光层中的空穴和电子耦合，这样产生的激发分子返回到基态，由此将所发射的能量作为光来光发射。
上述有机发光显示器在发光效率、亮度、视角和响应速度方面是优良的且可以以轻重量、薄厚度制造，因此，作为下一代显示器而备受关注。有机发光显示器需要像素阵列的包封(encapsulation)。美国专利公开No.6998776公开了一种通过向玻璃基板施加玻璃料(frit)来包封像素区域的结构。
此节中的公开用于提供一般的背景信息，而不构成对现有技术的承认。
发明内容
本发明的一方面提供一种有机发光显示装置，可包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对；有机发光像素的阵列，置于所述第一和第二基板之间；扫描驱动器，置于所述第一基板和所述第二基板之间；及玻璃料密封件，包括置于所述第一和所述第二基板之间的多个延长段(elongatedsegment)，所述多个延长段结合围绕所述阵列，所述多个延长段包括基本沿第一方向延伸的第一延长段，其中当从所述第一基板沿第二方向观察时所述第一延长段与所述扫描驱动器交迭，其中所述第二方向定义所述第一和第二基板之间的最短距离，其中所述第一延长段包括第一部分和第二部分，所述第一部分置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间，所述第二部分置于所述第一基板和所述第二基板之间而没有置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间，其中所述第二部分包括第一端和第二端，所述第一端接触所述第一基板，所述第二端接触所述第二基板，其中所述第一端结合到所述第一基板。
在上述装置中，所述扫描驱动器可包括电路和覆盖所述电路的层，其中所述第一部分可包括第一端和第二端。所述第一端的至少部分可接触所述层。所述第一端的至少部分可不接触所述层。所述第一端的至少部分可不结合到所述层。所述第一部分的所述第二端接触并结合到所述第一基板。所述层不是由玻璃料或玻璃制成。所述第一部分的第二端和所述第二部分的第二端可形成在所述第一和第二部分之间基本没有台阶的表面。所述第一和第二部分是单一件(single piece)。所述第一部分的所述第一端和所述第二部分的所述第一端可在所述第一和第二部分之间形成台阶。所述第一部分可在所述第二部分内。当从所述第一基板沿所述第二方向观察时所述扫描驱动器可具有不与所述第一延长段交迭的部分。所述玻璃料密封件可构造为基本阻止可见光从其通过。
本发明的另一发明提供一种制造有机发光显示装置的方法，该方法可包括：提供未完成的产品，该产品包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对；有机发光像素的阵列，置于所述第一和第二基板之间；扫描驱动器，置于所述第一基板和第二基板之间；及玻璃料，包括置于所述第一和所述第二基板之间的多个延长段，所述多个延长段结合围绕所述阵列，所述多个延长段包括基本沿第一方向延伸的第一延长段，其中当从所述第一基板沿第二方向观察时所述第一延长段与所述扫描驱动器交迭，其中所述第二方向定义所述第一和第二基板之间的最短距离，其中所述第一延长段包括第一部分和第二部分，所述第一部分置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间，所述第二部分置于所述第一基板和所述第二基板之间而没有置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间；及应用激光束到所述第一延长部分的所述第二部分使得所述玻璃料互连所述第一基板和第二基板，其中所述第二部分包括第一端和第二端，所述第一端接触所述第一基板，所述第二端接触所述第二基板，其中所述第一端结合到所述第一基板。
在上述方法中，所述扫描驱动器可包括电路和覆盖所述电路的层，其中所述第一部分可包括第一端和第二端。所述第一端的至少部分可接触所述层。所述第一端的至少部分可不接触所述层。所述第一端的至少部分可不结合到所述层。所述第一部分的所述第二端接触并结合到所述第一基板。所述层可不由玻璃料或玻璃制成。
本发明的一个方面提供一种有机发光显示装置及其制造方法，通过用玻璃料包封第一基板和第二基板而能够阻挡氧和湿气等的渗透，并有效防止光泄漏。
本发明的一个方面提供一种顶发射型有机发光显示装置，包括：第一基板，包括其中设置多个有机发光二极管的像素区和其中设置用于向该像素区提供驱动信号的扫描驱动器的非像素区；第二基板，设置在该第一基板的上部分上从而与该像素区以及该非像素区的至少一区域交迭；以及玻璃料，位于该第一和第二基板之间从而将该第一基板粘合到该第二基板，其中该玻璃料密封件形成为与该非像素区的包括该扫描驱动器上的至少一区域的至少一部分交迭。该玻璃料包括玻璃材料、用于吸收激光或红外线的吸收剂、及用于减小热膨胀系数的填料。
玻璃料当中，对应于其上没有形成元件的第一和第二基板的边缘的玻璃料形成得比与扫描驱动器交迭的玻璃料厚，并且所述第一和第二基板借助于与所述第一和第二基板的所述边缘对应的部分中的玻璃料彼此粘合。第二基板设定为被蚀刻的玻璃，其中其中心部分的厚度薄于其边缘部分的厚度。对应于所述第一和第二基板的边缘部分的玻璃料的厚度设定为跟与扫描驱动器交迭的玻璃料的厚度相同。
本发明的另一方面提供一种用于制造顶发射型有机发光显示装置的方法，该有机发光显示装置包括：第一基板，包括其中设置有机发光二极管的像素区和其中设置扫描驱动器的非像素区；以及第二基板，设置在该第一基板的上部分上从而与该像素区以及该非像素区的至少一区域交迭，该方法包括步骤：通过施加并烧烤(bum)玻璃密封膏至该第一和第二基板的至少一个来形成玻璃料密封件从而对应于包括该扫描驱动器上的至少一区域的所述非像素区，将该第一基板接合到所述第二基板；以及通过辐照激光或红外线至形成在该第一基板和该第二基板之间的该玻璃料的至少一区域来将该第一基板粘合到该第二基板。
玻璃料中与扫描驱动器交迭的玻璃料之外的玻璃料通过激光或红外线辐照。激光和红外线的波长设定为从大约800nm到大约1200nm。白激光或红外线辐照的玻璃料形成为厚于与扫描驱动器交迭的玻璃料。在辐照激光或红外线的步骤中，形成为与扫描驱动器交迭的玻璃料和其中形成了包括像素区的元件的的区域被遮蔽。施加包括吸收激光或红外线的吸收剂的玻璃料膏。玻璃料通过吸收激光或红外线而熔化并因而粘合到第一和第二基板。玻璃料膏的烧烤温度设定为从约300℃到约500℃。玻璃料膏被应用到第二基板。
附图说明
本发明的这些和其他方面和优点将通过下面结合附图对实施例的描述而变得更加易于理解，附图中：
图1是一般有机发光显示器的剖视图；
图2是根据本发明一实施例的有机发光显示器的平面图；
图3是图2所示的像素的主要部分的剖视图；
图4和图5是沿图2的线A-A′截取的有机发光显示器的剖视图；
图6A至图6D是剖视图，示出图4所示的有机发光显示器的制造工艺；
图7A是根据一实施例的无源矩阵型有机发光显示器的示意性分解视图；
图7B是根据一实施例的有源矩阵型有机发光显示器的示意性分解视图；
图7C是根据一实施例的有机发光显示器的示意性顶平面图；
图7D是沿线d-d截取的图7C的有机发光显示器的剖视图；以及
图7E是示意性透视图，示出根据一实施例的有机发光显示器的批量生产。
具体实施方式
下面，将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。
有机发光显示器(OLED)是包括有机发光二极管的阵列的显示器件。有机发光二极管是固态器件，其包括有机材料且适用于当施加适当的电势时产生并且发射光。
OLED根据提供激励电流所利用的布置而一般可分为两种基本类型。图7A示意性示出无源矩阵型OLED 1000的简化结构的分解视图。图7B示意性示出有源矩阵型OLED 1001的简化结构。在两种构造中，OLED 1000、1001包括构建在基板1002上的OLED像素，所述OLED像素包括阳极1004、阴极1006和有机层1010。当适当的电流施加到阳极1004时，电流流经像素且从有机层发射可见光。
参照图7A，无源矩阵OLED(PMOLED)设计包括基本垂直于阴极1006的长条(elongate strip)布置的阳极1004的长条，有机层置于其间。阴极1006和阳极1004的条的交叉处定义各OLED像素，在该处当适当激发阳极1004和阴极1006的对应条时产生并发射光。PMOLED提供制造较简单的优点。
参照图7B，有源矩阵OLED(AMOLED)包括布置在基板1002和OLED像素阵列之间的驱动电路1012。AMOLED的各像素定义在公共阴极1006和阳极1004之间，阳极1004与其他阳极电隔离。每个驱动电路1012与OLED像素的阳极1004耦接且还与数据线1016和扫描线1018耦接。在实施例中，扫描线1018提供选择驱动电路的行的扫描信号，数据线1016提供用于特定驱动电路的数据信号。数据信号和扫描信号激励局部驱动电路1012，其激励阳极1004从而从其对应像素发光。
在所示的AMOLED中，局部驱动电路1012、数据线1016和扫描线1018埋设在平坦化层1014中，其置于像素阵列和基板1002之间。平坦化层1014提供平坦顶表面，其上形成有机发光像素阵列。平坦化层1014可由有机或无机材料形成，且由两个或更多层形成，虽然示出为单个层。局部驱动电路1012通常形成有薄膜晶体管(TFT)且以栅格或阵列布置在OLED像素阵列之下。局部驱动电路1012可至少部分地由有机材料制成，包括有机TFT。AMOLED具有响应时间快的优点，提高了其在显示数据信号中使用的合意性。此外，AMOLED具有比无源矩阵OLED消耗更低功率的优点。
参照PMOLED和AMOLED设计的共同特征，基板1002为OLED像素和电路提供结构支承。在各种实施例中，基板1002可包括刚性或柔性材料以及不透明或透明材料，例如塑料、玻璃、和/或箔。如上所述，每个OLED像素或二极管形成有阳极1004、阴极1006和置于其间的有机层1010。当适当的电流施加到阳极1004时，阴极1006注入电子且阳极1004注入空穴。在某些实施例中，阳极1004和阴极1006被颠倒；即，阴极形成在基板1002上且阳极相对地布置。
置于阴极1006和阳极1004之间的是一个或更多有机层。更具体地，至少一个发射或发光层置于阴极1006和阳极1004之间。发光层可包括一种或更多发光有机化合物。一般地，发光层构造来发射单种颜色的可见光例如蓝、绿、红或白。在所示实施例中，一有机层1010形成在阴极1006和阳极1004之间且充当发光层。可形成在阳极1004和阴极1006之间的额外的层可包括空穴传输层、空穴注入层、电子传输层和电子注入层。
空穴传输和/或注入层可置于发光层1010和阳极1004之间。电子传输和/或注入层可置于阴极1006和发光层1010之间。电子注入层通过减小从阴极1006注入电子的功函数来促进从阴极1006朝向发光层1010的电子注入。类似地，空穴注入层促进了从阳极1004朝向发光层1010的空穴注入。空穴和电子传输层促进了从各电极注入的载流子朝向发光层的移动。
在一些实施例中，单个层可起到电子注入和传输两种功能或者空穴注入和传输两种功能。在一些实施例中，缺乏这些层中的一个或更多。在一些实施例中，一个或更多有机层被掺杂以帮助载流子注入和/或传输的一种或更多材料。在仅一有机层形成在阴极和阳极之间的实施例中，该有机层可不仅包括有机发光化合物，而且包括帮助该层中载流子的注入和传输的某些功能性材料。
已经开发了多种有机材料用于在包括发光层的这些层中使用。另外，正在开发用于在这些层中使用的许多其他有机材料。在一些实施例中，这些有机材料可以是包括低聚物和聚合物的大分子。在一些实施例中，用于这些层的有机材料可以是较小的分子。本领域技术人员将能够考虑到特定设计中各个层的期望功能和用于相邻层的材料来选择适当的材料用于这些层的每个。
操作中，电路提供阴极1006和阳极1004之间的适当电势。这导致电流从阳极1004经(多个)中间有机层流到阴极1006。在一实施例中，阴极1006提供电子到相邻有机层1010。阳极1004注入空穴到有机层1010。空穴和电子在有机层1010中复合(recombine)且产生称为“激子”的能量粒子。激子将其能量转移到有机层1010中的有机发光材料，且该能量用来从有机发光材料发射可见光。通过OLED 1000、1001产生和发射的光的谱特性取决于(多个)有机层中有机分子的性质和成分。本领域技术人员可选择一个或更多有机层的成分从而满足特定应用的需要。
OLED器件还可基于发光方向来分类。在称为“顶发射”型的一种类型中，OLED器件穿过阴极或顶电极1006发光并显示图像。在这些实施例中，阴极1006由相关于可见光透明或至少部分透明的材料制成。在某些实施例中，为了避免损失能穿过阳极或底电极1004的任何光，阳极可由基本反射可见光的材料制成。第二类型的OLED器件穿过阳极或底电极1004发光且被称为“底发射”型。在底发射型OLED器件中，阳极1004由相关于可见光至少部分透明的材料制成。通常，在底发射型OLED器件中，阴极1006由基本反射可见光的材料制成。第三类型的OLED器件沿两个方向发光，例如芽过阳极1004和阴极1006两者。根据发光的方向，基本可由透明、不透明或反射可见光的材料形成。
在许多实施例中，包括多个有机发光像素的OLED像素阵列1021布置在基板1002之上，如图7C所示。在实施例中，阵列1021中的像素通过驱动电路(未示出)被控制来开启和关闭，且所述多个像素作为一个整体在阵列1021上显示信息或图像。在某些实施例中，OLED像素阵列1021相关于其他部件例如驱动和控制电子装置布置从而定义显示区和非显示区。在这些实施例中，显示区指的是基板1002的形成OLED像素阵列1021的区域。非显示区指的是基板1002上的其余区域。在实施例中，非显示区可包含逻辑和/或电源电路。将理解，将有至少部分控制/驱动电路元件布置在显示区内。例如，在PMOLED中，导电部件将延伸到形式区中从而提供适当的电势到阳极和阴极。在AMOLED中，与驱动电路耦接的局部驱动电路和数据/扫描线将延伸到形式区从而驱动和控制AMOLED的各像素。
OLED器件中的一个设计和制造考虑因素是OLED器件的特定有机材料层会由于暴露于水、氧或其他有害气体而受到损坏或加速劣化。因此，公知地，OLED器件被密封或包封以防止暴露于制造或操作环境中的湿气和氧气或其他有害气体。图7D示意性示出沿图7C的线d-d截取的具有图7C的布局的包封OLED器件1011的截面。在此实施例中，基本平坦的顶板或基板1061与密封件1071接合，且密封件1071还与底板或基板1002接合从而围住或包封OLED像素阵列1021。在其他实施例中，一个或更多层形成在顶板1061或底板1002上，密封件1071经这样的层与底或顶基板1002、1061耦合。在所示实施例中，密封件沿OLED像素阵列1021或者底或顶板1002、1061的周边延伸。
在实施例中，密封件1071由下面将进一步论述的玻璃料材料(fritmaterial)制成。在各实施例中，顶和底板1061、1002包括诸如塑料、玻璃和/或金属箔的材料，其可以提供对氧和/或水的通道的阻挡，从而保护OLED像素阵列1021免于暴露于这些物质。在实施例中，顶板1061和底板1002中的至少一个由基本透明的材料形成。
为了延长OLED器件1011的寿命，一般期望密封件1071以及顶和底板1061、1002提供对氧和水汽的基本不渗透的密封且提供基本气密的封闭空间(enclosed space)1081。在某些应用中，表明了与顶和底板1061、1002结合的玻璃料材料的密封件1071提供对氧小于约10-3cc/m2-天、对水小于10-6g/m2-天的阻挡。假定一些氧和湿气可以渗入到封闭空间1081中，在一些实施例中，可以吸收氧和/或湿气的材料形成在封闭空间1081内。
密封件1071具有宽度W，这是其在如图7D所示的与顶或底基板1061、1002的表面平行的方向上的厚度。该宽度在多个实施例中变化，在从约300μm到约3000μm的范围，可选地从约500μm到约1500μm。另外，在密封件1071的不同位置该宽度可以改变。在一些实施例中，密封件1071的宽度可以在密封件1071接触底或顶基板1002、1061之一或者形成在其上的层的位置处最大。该宽度可以在密封件1071接触另一个的位置处最小。在密封件1071的单个截面中该宽度变化与密封件1071的截面形状和其他设计参数有关。
密封件1071具有高度H，这是其在如图7D所示与顶或底基板1061、1002的表面垂直的方向上的厚度。该高度在多个实施例中变化，在从约2μm到约30μm的范围，可选地从约10μm到约15μm。一般地，在密封件1071的不同位置该高度不显著改变。然而，在某些实施例中，密封件1071的该高度可以在其不同位置变化。
在所示实施例中，密封件1071具有基本矩形的截面。然而，在另一些实施例中，密封件1071可具有其他各种截面形状，例如基本正方形的截面、基本梯形的截面、具有一个或更多圆化边缘的截面、或者给定应用的需要所指示的其他构造。为了改善气密性(hermeticity)，一般期望增大密封件1071直接接触底或顶基板1002、1061或形成在其上的层的界面面积。在一些实施例中，可以设计密封件的形状使得该界面面积可以被增大。
密封件1071可以布置得与OLED阵列1021直接相邻，而在另一些实施例中，密封件1071与OLED阵列1021间隔开某一距离。在某些实施例中，密封件1071包括基本线性的段(segment)，其连接到一起从而围绕OLED阵列1021。这样的密封件1071的线性段在某些实施例中可以基本平行于OLED阵列1021的各边界延伸。在另一些实施例中，密封件1071的一个或更多线性段与OLED阵列1021的各边界以非平行关系布置。在再一些实施例中，密封件1071的至少一部分以曲线形式延伸在顶板1061和底板1002之间。
如上所述，在某些实施例中，密封件1071利用玻璃料材料或者简单地“玻璃料”或“玻璃粉”形成，其包括细小玻璃颗粒。玻璃料颗粒包括氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化钡(BaO)、氧化锂(Li2O)、氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O)、氧化硼(B2O3)、氧化钒(V2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化碲(TeO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化铅(PbO)、氧化锡(SnO)、氧化磷(P2O5)、氧化钌(Ru2O)、氧化铷(Rb2O)、氧化铑(Rh2O)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铜(CuO)、氧化钛(TiO2)、氧化钨(WO3)、氧化铋(Bi2O3)、氧化锑(Sb2O3)、硼酸铅玻璃(lead-borate glass)、磷酸锡玻璃(tin-phosphateglass)、钒酸盐玻璃(vanadate glass)、和硼硅酸盐(borosilicate)等中的一种或更多。在实施例中，这些颗粒尺寸在从约2μm到约30μm的范围，可选地约5μm到约10μm，尽管不是仅限于此。该颗粒可以与玻璃料密封件1071接触处顶和底基板1061、1002或形成在这些基板上的任何层之间的距离约一般大。
用来形成密封件1071的玻璃料材料还可包括一种或更多填料或添加剂材料。该填料或添加剂材料可被提供来调节密封件1071的总体热膨胀特性和/或用来调节密封件1071对入射辐射能的选定频率的吸收特性。该填料或(多种)添加剂材料还可包括反型(inversion)和/或加性(additive)填料从而调节玻璃料的热膨胀系数。例如，该填料或添加剂材料可包括过渡金属，例如铬(Cr)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、铜(Cu)和/或钒。用于填料或添加剂的额外材料包括ZnSiO4、PbTiO3、ZrO2、锂霞石。
在实施例中，作为干成分(dry composition)的玻璃料材料包括从约20至约90wt％的玻璃颗粒，剩余物包括填料和/或添加剂。在一些实施例中，玻璃料膏(frit paste)包括约10-30wt％的有机材料和约70-90％的无机材料。在一些实施例中，玻璃料膏包括约20wt％的有机材料和约80wt％的无机材料。在一些实施例中，该有机材料可包括约0-30wt％的(多种)粘合剂和约70-100wt％的(多种)溶剂。在一些实施例中，该有机材料中约10wt％是(多种)粘合剂且约90wt％是(多种)溶剂。在一些实施例中，该无机材料可包括约0-10wt％的添加剂、约20-40wt％的填料和约50-80wt％的玻璃粉末(glasspowder)。在一些实施例中，在该无机材料中，约0-5wt％是(多种)添加剂，约25-30wt％是(多种)填料，约65-75wt％是玻璃粉末。
在形成玻璃料密封件时，液体材料被添加到干玻璃料材料中从而形成玻璃料膏。具有或不具有添加剂的任何有机或无机溶剂可用作该液体材料。在实施例中，该溶剂包括一种或更多有机化合物。例如，可应用的有机化合物是乙基纤维素(ethyl cellulose)、硝化纤维素(nitro cellulose)、羟基丙基纤维素(hydroxyl propyl cellulose)、丁基卡必醇醋酸酯(butyl carbitol acetate)、松油醇、乙二醇单丁醚(butyl cellusolve)、丙烯酸酯化合物。然后，这样形成的玻璃料膏可以应用来在顶和/或底板1061、1002上形成密封件1071的形状。
在一个示例性实施例中，密封件1071的形状最初从玻璃料膏形成且置于顶板1061和底板1002之间。密封件1071在某些实施例中可以预固化或预烧结到顶板和底板1061、1002之一。在顶板1061和底板1002与置于其间的密封件1071的组装之后，密封件1071的部分被选择性加热，使得形成密封件1071的玻璃料材料至少部分熔化。然后使密封件1071重新凝固从而形成顶板1061与底板1002之间稳固的接合，由此抑制了所封闭的OLED像素阵列1021暴露于氧或水。
在一些实施例中，玻璃料密封件的选择加热通过辐照光例如激光或者定向红外灯来实施。如前所述，形成密封件1071的玻璃料材料可以与一种或更多添加剂或填料例如选择来提高对所照射的光的吸收的物质结合从而促进玻璃料材料的加热和熔化以形成密封件1071。
在一些实施例中，OLED器件1011被批量生产。在图7E所示的实施例中，多个单独的OLED阵列1021形成在公共底基板1101上。在所示实施例中，每个OLED阵列1021被将形成密封件1071的成形的玻璃料包围。在实施例中，公共顶基板(未示出)被放置在公共底基板1101和形成在其上的结构之上，使得OLED阵列1021和成形的玻璃料膏置于公共底基板1101和公共顶基板之间。OLED阵列1021例如经前述用于单个OLED显示器的封闭工艺被包封且被密封。所得产品包括通过公共底和顶基板保持在一起的多个OLED器件。然后，所得产品被切割成多块，其每个构成图7D所示的OLED器件1011。在某些实施例中，各OLED器件1011然后进一步经历额外的封装(packaging)操作从而进一步提高玻璃料密封件1071与顶和底基板1061、1002形成的密封。
图1是一般有机发光显示器的剖视图。参照图1，示例性有机发光显示器构造为包括彼此相对地设置的第一基板10和第二基板20，第一和第二基板10和20用包封材料30粘合到一起，其内部因此被包封。第一基板10是其上包括像素区11和驱动电路例如扫描驱动器12和12′的基板，其中像素区11设置有多个像素，该像素具有至少一个有机发光二极管(未示出)；该驱动电路设置在非像素区中，其是除了像素区11之外的区域。第二基板20被粘合成与第一基板10的其上形成像素区11以及扫描驱动器12和12′的所述侧相对。如上所述的第二基板20被粘合到第一基板10，使得第一基板10的至少一个区域，特别地，像素区11被包封。配置为包括环氧树脂的包封材料30沿第一基板10和第二基板20的边缘被应用，通过紫外线等的照射被熔化，且然后被固化，从而将第一基板10粘合到第二基板20。上述包封材料用来防止氧和湿气等渗透到位于第一基板10和第二基板20之间的包封空间内的像素区11等中。
然而，即使包封材料30被应用，氧和湿气等穿过细小裂缝的渗透不能被完全阻止。为了防止该情况，已经使用了湿气吸收剂(未示出)等，其被涂覆在密封基板20上且然后被烧烤。然而，包封材料30与基板10和20之间的粘合由于烧烤湿气吸收剂时产生的除气作用(outgassing)而被劣化，导致像素区11容易暴露于氧和湿气的问题。如上所述的玻璃料被染黑以吸收和阻挡光，且因此能用作黑矩阵BM，防止光泄漏。光泄漏是由于在非像素区中借助于外部光的光反射而导致的模糊地观察到的现象，当产生光泄漏时引起图像质量下降的问题。然而，玻璃料被应用到将被包封的区域的仅最外的边缘，即其上不形成元件的部分，对防止光泄漏无效。由此，存在光泄漏现象仍频繁发生在与像素区105相邻的非像素区中的问题。因此，在用玻璃料包封第一基板10和第二基板20以阻挡氧和湿气渗透到两个基板之间的空间中的同时，需要设计有效防止光泄漏的方案。
图2是平面图，示出根据本发明一实施例的有机发光显示器。图3是图2所示像素的主要部分的剖视图。图2和图3示出有源矩阵有机发光显示器，其中每个像素设置有至少一个薄膜晶体管和有机发光二极管，尽管不限于此。
参照图2和图3，根据本发明一实施例的有机发光显示器包括：第一基板100；以及设置在第一基板的上部分上从而与第一基板100的至少一个区域交迭的第二基板200，该第一基板100和第二基板200借助于其间沿边缘施加的玻璃料300彼此粘合。
在第一基板100上，形成其中设置多个像素110的像素区105、用于向像素110提供驱动信号的扫描驱动器120和120′以及数据驱动器130、以及用于向扫描驱动器120和120′以及数据驱动器130提供控制信号的焊盘(pad)部件102。像素区105意味着形成沿行方向布置的扫描线(S1至Sn)、沿列方向布置的数据线(D1至Dm)、以及位于扫描线(S1至Sn)与数据线(D1至Dm)交叉的点的多个像素110的区域。各像素110产生具有与提供到扫描线(S1至Sn)的扫描信号和提供到数据线(D1至Dm)的数据信号对应的预定亮度的光。由此，预定图像显示在像素区105中。
此处，每个像素110包括作为自发光元件的有机发光二极管118、以及连接到有机发光二极管118的至少一个薄膜晶体管，如图3所示。然而，尽管该像素110的结构是有源矩阵有机发光显示器，但是其结构可以在无源矩阵有机发光显示器中不同地修改。
薄膜晶体管包括：形成在第一基板100上的缓冲层111；形成在缓冲层111上且包括沟道区112a以及源和漏区112b的半导体层112；形成在半导体层112上的栅极绝缘膜113；形成在栅极绝缘膜113上的栅极电极114；形成在栅极电极114上的层间绝缘膜115；形成在层间绝缘膜115上且连接到源和漏区112b的源和漏电极116。在上述薄膜晶体管上，形成具有暴露漏电极的至少一区域的通孔117a的平坦化膜117。
在平坦化膜117上，形成经通孔117a连接到薄膜晶体管的有机发光二极管118。有机发光二极管118包括第一电极118a和第二电极118c、以及位于其间的有机发光层118b。第一电极118a形成在平坦化膜117上且经通孔117a连接到薄膜晶体管的漏电极。在像素110从其顶部发光的情况下，如上所述的第一电极118a可以构造为包括反射层，其未示出。在上述第一电极118a上，形成具有暴露第一电极118a的至少一部分的开口部分的像素定义膜119，有机发光层118b形成在像素定义膜119的开口部分中。且，在有机发光层118b上，形成第二电极118c。此时，在上述第二电极118c上，还可以形成钝化层等，其未示出。上述有机发光二极管118产生具有与从薄膜晶体管提供的电流对应的预定亮度的光。
在除了像素区105之外的非像素区，扫描驱动器120和120′、数据驱动器130、以及焊盘部件102被形成。扫描驱动器120和120′产生与从焊盘部件102提供的控制信号对应的扫描信号且将其提供到扫描线(S1至Sn)。这里，形成在像素区105两侧的两个扫描驱动器120和120′分别提供扫描信号到奇数次序的扫描线(S1、S3、...、Sn-1)和偶数次序的扫描线(S2、S4、...、Sn)。然而，扫描驱动器120和120′的结构不限于此且可以不同地修改。数据驱动器130产生与从焊盘部件102提供的数据和控制信号对应的数据信号且将其提供到数据线(D1至Dm)。焊盘部件102将从外部提供的控制信号提供到扫描驱动器120和120′以及数据驱动器130。
第二基板200设置在第一基板100的至少一个区域上从而与第一基板100的其上形成像素区105以及扫描驱动器120和120′的所述侧相对。这里，形成在第一基板100上的像素110包括有机发光二极管118的有机发光层118a等，导致当氧和湿气渗透时它可以容易地被劣化。因此，为了防止氧和湿气渗透到像素区105中，第二基板200被粘合从而包封像素区105。且，在图2中第二基板200配置为被包封，包括扫描驱动器120和120′，尽管不限于此。即，第二基板200设置在第一基板100的上部分上从而与像素区105和至少一部分非像素区交迭，且然后借助于玻璃料300粘合到第一基板100。假定根据本发明实施例的装置是顶发射型有机发光显示器，则第二基板200由透明材料制成。
玻璃料300应用到第二基板200的边缘且然后被定位为与第一基板100的非像素区交迭，包封像素区105。这里，玻璃料300最初意味着粉末形式的包括添加剂的玻璃原料(row material)，，然而，在玻璃技术领域，它可以一般地意味着通过熔化玻璃料而形成的玻璃，且因此，在本发明的实施例中，它意味着该两者。上述玻璃料300完全包封第一和第二基板100和200之间的空间，有效地阻挡氧和湿气的渗透。另外，由包括过渡金属的材料制成的玻璃料可以被染成防止光穿过的黑色，用作黑矩阵(BM)，防止光泄漏。然而，当玻璃料300仅形成在其中两基板结合的部分的最外边缘中时，光泄漏不能被有效防止，因此，在本发明的实施例中，玻璃料300被应用到与像素区105相邻的部分，例如应用到扫描驱动器120和120′的上部分。即，通过施加玻璃料到其中不形成元件的包封区域的最外轮廓(extreme contour)，玻璃料仅用作用于包封两个基板的附加物，在本发明的实施例中玻璃料300甚至应用到与像素区105相邻的扫描驱动器120和120′且因此用作包封材料以及黑矩阵，有效地阻挡光泄漏。这里，将在下面描述通过施加玻璃料300的包封方法的详细说明。
图4是沿图2的线A-A′截取的有机发光显示器的剖视图。参照图4，形成在第一基板100上的像素区105被第二基板200和玻璃料300完全包封。这里，作为被染黑的材料的玻璃料300位于第一和第二基板100和200的边缘中以及在与像素区105相邻的扫描驱动器120和120′上，有效地阻挡光泄漏到非像素区中。这里，形成在其中不形成元件的边缘部分中的玻璃料300形成得比位于扫描驱动器120和120′上的玻璃料300厚。然而，在某些实施例中，玻璃料300形成在包括扫描驱动器120和120′上部的非像素区的至少一区域中，应用到从其正面发光的有机发光显示器，顶发射型有机发光显示器在像素区105顶部显示预定图像，玻璃料300不应位于像素区105中。
这里，配置为包括玻璃材料、用于吸收激光的吸收剂、以及用于减小热膨胀系数的填料的玻璃料300以玻璃料膏状态施加到第二基板200并被固化；且通过激光或红外线在第一和第二基板100和200之间熔化并被再次固化，将第一基板100粘合到第二基板200。此时，如果激光或红外线甚至照射到位于扫描驱动器120和120′上的玻璃料300，扫描驱动器120和120′的内部电路会被损坏。因此，激光或红外线应照射到仅被应用到其中不形成元件的部分的玻璃料300。即，位于其中不形成元件的边缘中的玻璃料300通过吸收激光或红外线被熔化且再次固化，使得它将第一和第二基板100和200粘合且包封。同时，施加到扫描驱动器120和120′的玻璃料300不粘合到扫描驱动器120和120′，不用作粘合，而仅用作防止光泄漏到像素区105的外周围即非像素区中的黑矩阵。这里，边缘部分中的粘合到第一和第二基板100和200的玻璃料300形成为厚于与扫描驱动器120和120′交迭的玻璃料300。
同时，图4示出第二基板200作为平面板(flat panel)型裸玻璃(bareglass)，然而，第二基板200可以设置为被蚀刻的玻璃(etched glass)，其中其中心部分的厚度薄于其边缘部分的厚度。在此情况下，边缘部分中粘合到第一和第二基板100和200的玻璃料300和与扫描驱动器120和120′交迭部分中的玻璃料300可以以相同厚度形成。
下文中，参照图6A至6D，将详细描述制造图4所示有机发光显示器的方法。为了方便，虽然图6A至图6D示出制造单独有机发光显示器的方法，但是实际上可以以片单位(sheet unit)制造多个显示器单元。参照图6A至6D，玻璃料300施加到第二基板200的边缘。玻璃料300施加到非像素区的不与下述第一基板100的像素区105交迭的至少一个区域。此时，玻璃料300以与第一基板100以及扫描驱动器120和120′的边缘对应的形状施加，使得它还可以位于形成在第一基板100上的扫描驱动器120和120′上。即，玻璃料300的边缘部分施加为厚于将与扫描驱动器120和120′交迭的部分。
上述玻璃料300以玻璃料膏状态施加到第二基板200且被烧烤，在包括在所述膏中的湿气和有机粘合剂被去除之后固化。这里，玻璃料膏通过添加氧化物粉末和有机物质到玻璃粉末中以凝胶体状态制造，玻璃料膏300的烧烤温度优选设置为从约300℃到约500℃。此外，玻璃料300的厚度可以为从约10至约20μm(图6A)。
之后，准备其上形成像素区105以及扫描驱动器120和120′的第一基板100，且第一基板100和第二基板200彼此粘合，使得像素区105被包封。此时，玻璃料300位于彼此相对的第一和第二基板100和200之间的边缘以及扫描驱动器120和120′上，且定位为不与像素区105交迭(图6B)。
之后，激光或红外线照射到其中没有形成元件的部分，也就是位于第一和第二基板100和200之间的边缘中的玻璃料300。然后，激光或红外线照射到其上的玻璃料300通过吸收激光或红外线而熔化。此时，优选地激光或红外线的波长设置为从约800nm至约1200nm(优选地，约810nm)，束尺寸设置为直径从约1.0nm至约3.0nm，输出电功率设置为从约25瓦特至约45瓦特，激光或紫外线不照射到其上的部分将被掩模化。即，与像素区105相邻的部分，特别地，形成为与扫描驱动器120和120′以及像素区105交迭的玻璃料300、以及位于扫描驱动器120和120′与像素区105之间的布线(未示出)被掩模化从而不被激光或红外线照射，使得所述布线和所述元件免于被激光或红外线改变。作为用于掩模化(masking)的材料，铜和铝的双膜可以被使用(图6C)。之后，通过激光或红外线熔化的玻璃料300再次固化，从而它将第一基板100粘合到第二基板200(图6D)。
这样，第一和第二基板100和200通过在前述制造工艺中将玻璃料300施加到第二基板200而被粘合，虽然不限于此。例如，玻璃料300可以首先应用到其上形成像素区105的第一基板100，或者可以应用到第一和第二基板100和200两者，粘合第一和第二基板100和200。另外，当第二基板200设置为如图5所示的被蚀刻基板时，玻璃料300可以以相同厚度施加到第二基板200，使得它对应于第一基板100的边缘以及扫描驱动器120和120′。
在前述有机发光显示器及其制造方法中，第一和第二基板100和200借助于玻璃料300被粘合，使得氧和湿气等到包括像素区105的内部空间中的渗透可以被有效阻止。另外，被染黑的玻璃料300还形成在与像素区105相邻的扫描驱动器120和120′的上部分上，且因此用作黑矩阵，通过有效防止光泄漏到非像素区而提高了图像质量。另外，激光或红外线不照射到其中可以形成诸如扫描驱动器120和120′等的元件的部分中，而是仅照射到其中不形成元件的玻璃料300的边缘部分，防止了元件的改变。
如上所述，根据所述有机发光显示器及其制造方法，第一和第二基板借助于玻璃料300被粘合，使得氧和湿气等到包括像素区的内部空间中的渗透被有效地阻止。另外，被染黑的玻璃料还形成在与像素区相邻的扫描驱动器的上部分上且因此用作黑矩阵，所以通过有效防止光泄漏到非像素区中而改善了图像质量。
虽然已经显示和描述了本发明的各种实施例，但是本领域技术人员应意识到，在该实施例中可以进行改变而不偏离本发明的原理和思想，本发明的范围由权利要求及其等价物定义。
本申请要求2006年1月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2006-0008764的权益，在此引入其全部内容作为参考。
Claims (16)
1.一种有机发光显示装置，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对；
有机发光像素的阵列，置于所述第一和第二基板之间；
扫描驱动器，置于所述第一基板和所述第二基板之间；及
玻璃料密封件，包括置于所述第一和所述第二基板之间的多个延长段，所述多个延长段结合围绕所述阵列，所述多个延长段包括沿第一方向延伸的第一延长段，其中当从所述第一基板沿第二方向观察时所述第一延长段与所述扫描驱动器交迭，其中所述第二方向定义所述第一和第二基板之间的最短距离，其中所述第一延长段包括第一部分和第二部分，所述第一部分置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间，所述第二部分置于所述第一基板和所述第二基板之间而没有置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间，其中所述第二部分包括第一端和第二端，所述第一端接触所述第一基板，所述第二端接触所述第二基板，其中所述第一端粘合到所述第一基板，
其中所述玻璃料密封件被染黑从而用作黑矩阵。
2.如权利要求1的装置，其中所述扫描驱动器包括电路和覆盖所述电路的层，其中所述第一部分包括第一端和第二端。
3.如权利要求2的装置，其中所述第一部分的所述第一端的至少部分不粘合到所述层。
4.如权利要求2的装置，其中所述第一部分的所述第二端接触并粘合到所述第二基板。
5.如权利要求2的装置，其中所述层不是由玻璃料或玻璃制成。
6.如权利要求2的装置，其中所述第一部分的第二端和所述第二部分的第二端形成一表面，该表面在所述第一和第二部分之间没有台阶。
7.如权利要求1的装置，其中所述第一和第二部分是单一件。
8.如权利要求2的装置，其中所述第一部分的所述第一端和所述第二部分的所述第一端之间形成台阶。
9.如权利要求1的装置，其中所述第一部分在所述第二部分内。
10.如权利要求1的装置，其中当从所述第一基板沿所述第二方向观察时所述扫描驱动器具有不与所述第一延长段交迭的部分。
11.如权利要求1的装置，其中所述玻璃料密封件构造为阻止可见光从其通过。
12.一种制造有机发光显示装置的方法，该方法包括：
提供未完成的产品，该产品包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对；
有机发光像素的阵列，置于所述第一和第二基板之间；
扫描驱动器，置于所述第一基板和第二基板之间；及
玻璃料，包括置于所述第一和所述第二基板之间的多个延长段，所述多个延长段结合围绕所述阵列，所述多个延长段包括沿第一方向延伸的第一延长段，其中当从所述第一基板沿第二方向观察时所述第一延长段与所述扫描驱动器交迭，其中所述第二方向定义所述第一和第二基板之间的最短距离，其中所述第一延长段包括第一部分和第二部分，所述第一部分置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间，所述第二部分置于所述第一基板和所述第二基板之间而没有置于所述扫描驱动器和所述第二基板之间，且所述玻璃料被染黑从而用作黑矩阵；及
应用激光束到所述第一延长部分的所述第二部分使得所述玻璃料互连所述第一基板和第二基板，其中所述第二部分包括第一端和第二端，所述第一端接触所述第一基板，所述第二端接触所述第二基板，其中所述第一端粘合到所述第一基板。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述扫描驱动器包括电路和覆盖所述电路的层，其中所述第一部分包括第一端和第二端。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一部分的所述第一端的至少部分没有粘合到所述层。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述第一部分的所述第二端接触并粘合到所述第二基板。
16.如权利要求13所述的方法，其中所述层不是由玻璃料或玻璃制成。
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