CN101009303A - 有机发光显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机发光显示器及其制造方法，更具体地讲，公开了一种接触到玻璃料的基底的表面被制成不平坦的以提高粘附力的有机发光显示器及其制造方法。该有机发光显示器包括：第一基底，包括其内形成至少一个有机发光二极管(OLED)的像素区和形成在像素区的外围的非像素区，使得非像素区的一个区域被制成具有一个或多个不平坦结构；第二基底，附于第一基底，从而用置于第一基底和第二基底之间并接触到不平坦结构的玻璃料包封所述OLED。

Description

有机发光显示器及其制造方法
本申请要求于2006年1月27日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0008767号韩国专利申请的权益，该申请公开于此，以资参考。
技术领域
本发明涉及有机发光显示装置。更具体地讲，本发明涉及有机发光显示装置的封装。
背景技术
近来，使用有机发光二极管的有机发光显示器(OLED)已成为焦点。
有机发光显示器是电激发有机化合物而发光的自发发射显示器，并且可以以低电压驱动、可易于被制得较薄且具有宽视角和高响应速度。
有机发光显示器包括多个像素，所述多个像素包括形成在基底上的有机发光二极管和用于驱动有机发光二极管的薄膜晶体管(TFT)。有机发光二极管对氧气和湿气较为敏感。因此，设置了密封结构，在这种密封结构中，通过覆盖具有涂覆着吸收剂的金属盖(cap)的沉积基底或密封玻璃基底来防止渗入氧气和湿气。
在第6,998,776号美国专利中公开了一种用玻璃料(frit)涂覆玻璃基底来密封OLED的方法。如第6,998,776号美国专利中所公开的，利用玻璃料将基底和密封基底之间的间隙完全密封，从而能够有效地保护OLED。
虽然第6,998,776号美国专利中的玻璃料确实密封了基底之间的间隙，但是存在着这种密封件的寿命问题。由基底之间的玻璃料提供的粘附力会劣化，使得基底可能会分开。在这种情况下，氧气和湿气会渗入到OLED中，从而缩短有机发光显示器的寿命并降低其发射效率。所需要的是一种提供改善的可靠性和较长寿命的粘附基底的方法。
这方面的讨论是为了提供有机发光显示装置的总体背景，并不是对现有技术的陈述。
发明内容
本发明的一方面提供了一种有机发光装置。该装置包括第一基底、第二基底，以及置于所述第一基底和所述第二基底之间的有机发光像素的阵列。该装置还包括玻璃料密封件，在置于所述第一基底和所述第二基底之间并使这两个基底互相连接的同时包围所述阵列，其中，所述玻璃料密封件和所述第一基底互相结合，并在二者之间形成结合界面，其中，所述结合界面包括三维形貌。
在上述装置中，所述三维形貌可包括至少一个隆起和至少一个凹陷。所述结合界面可全部基本不平坦。所述三维形貌可包括波浪形。所述结合界面可包括所述第一基底的三维接合表面和所述玻璃料的互补的接合表面。所述结合界面可包括粘结的痕迹。所述结合界面基本可使所述玻璃料密封件的材料与所述第一基底的材料分开。所述玻璃料密封件的材料与所述第一基底的材料可沿着所述结合界面混合在一起。
仍参照上述装置，所述第一基底可由单层制成，或者由不同材料的两层或更多层制成。在所述第一基底包括两层或更多层的情况下，所述结合界面可以仅形成在这两层或更多层中的一层内，或者可穿过这些层中的两层或更多层形成。所述第一基底还可包括与所述结合界面分开的结构。所述阵列可设置在所述第一基底上或者设置在所述第二基底上。所述玻璃料密封件和所述第二基底可互相结合界面在一起，并在二者之间形成另一结合界面，其中，所述另一结合界面包括三维形貌。在所述结合界面的附近可以基本不存在气泡，或者在所述结合界面的附近有气泡存在。
本发明的另一方面提供了一种制造电子装置的方法。该方法包括：提供包括三维接合结构的第一基底；提供第二基底；在所述第一基底和所述第二基底之间设置玻璃料和有机发光像素的阵列，其中，所述玻璃料包围所述阵列。该方法还包括：使所述玻璃料与所述第一基底的所述三维接合结构接触；熔化并再固化所述玻璃料的至少部分，使得所述玻璃料与所述三维接合结构结合界面，从而形成包括三维形貌的结合界面。
在上述方法中，所述结合界面可以全部基本不平坦。所述三维形貌可包括波浪形。所述第一基底可包含不同材料的两层或更多层。所述第二基底可包括三维接合结构，在这种情况下，所述方法还包括使所述玻璃料与所述第二基底的所述三维接合结构接触，其中，熔化并再固化的步骤还使所述玻璃料与所述第二基底的所述三维接合结构结合，从而形成包括三维形貌的另一结合界面。所述玻璃料可包括与所述第一基底的所述三维接合结构互补的预先形成的接合结构。玻璃料在熔化之前可包括可模制材料，其中，使所述玻璃料与所述三维接合结构接触的步骤在所述可模制材料中形成互补的三维结构。
附图说明
通过以下结合附图对优选实施例的描述，本发明的这些和/或其它目的及优点将会变得清楚，并且更易于理解，附图中：
图1是示出了有机发光显示器的实施例的剖视图；
图2A至图2C是示出了制造根据实施例的有机发光显示器的方法的剖视图；
图3A示出了根据实施例的有机发光显示器；
图3B示出了根据另一实施例的有机发光显示器；
图3C示出了根据另一实施例的有机发光显示器；
图4A是根据一个实施例的无源矩阵型有机发光显示装置的示意性分解视图；
图4B是根据一个实施例的有源矩阵型有机发光显示装置的示意性分解视图；
图4C是根据一个实施例的有机发光显示器的示意性俯视图；
图4D是沿着D-D线截取的图4C中的有机发光显示器的剖视图；
图4E是示出了根据一个实施例的有机发光显示装置的批量生产的示意性透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述根据本发明的优选实施例。
有机发光显示器(OLED)是一种包括有机发光二极管的阵列的显示装置。有机发光二极管是包含有机材料的固态器件，当施加适当的电势时，有机发光二极管易于产生并发射光。
根据所提供的激励电流的布置，通常可将OLED分为两种基本类型。图4A示意性地示出了无源矩阵型OLED1000的简化结构的分解视图。图4B示意性地示出了有源矩阵型OLED1001的简化结构。在这两种构造中，OLED1000、1001包括位于基底1002上方的OLED像素，OLED像素包括阳极1004、阴极1006和有机层1010。当对阳极1004施加适当的电势时，电流流经像素，因而从有机层发射可见光。
参照图4A，无源矩阵OLED(PMOLED)设计包括通常垂直于阴极1006的延长带布置的阳极1004的延长带，以及位于阴阳极之间的有机层。阴极1006的带和阳极1004的带的交叉限定单个OLED像素，在单个OLED像素处，通过适当地激发对应的阳极1004的带和阴极1006的带来产生光并发射光。PMOLED提供的优点是制造相对简单。
参照图4B，有源矩阵OLED(AMOLED)包括布置在基底1002和OLED像素的阵列之间的驱动电路1012。在共阴极1006和阳极1004(与其它阳极电绝缘)之间限定AMOLED的单个像素。各驱动电路1012与OLED像素的阳极1004连接，还与数据线1016和扫描线1018连接。在实施例中，扫描线1018提供选择驱动电路的行的选择信号，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，由此激发阳极1004，从而从它们对应的像素发光。
在示出的AMOLED中，局部驱动电路1012、数据线1016和扫描线1018埋在置于像素阵列和基底1002之间的平坦化层1014中。平坦化层1014提供平坦的顶表面，有机发光像素阵列形成在该顶表面上。平坦化层1014可由有机或无机材料形成，虽然示出的平坦化层1014为单层，但是平坦化层可由两层或更多的层形成。局部驱动电路1012通常形成有薄膜晶体管(TFT)，并按栅格或阵列布置在OLED像素阵列的下方。局部驱动电路1012可至少部分地由有机材料制成，并包括有机TFT。
AMOLED具有刷新速率快的优点，快速的刷新速率提高了对它们用于显示数据信号方面的期望。另外，AMOLED具有功耗比无源矩阵OLED的功耗低的优点。
参考PMOLED和AMOLED设计的共同特征，基底1002提供了对OLED像素和电路的结构支撑。在各种实施例中，基底1002可包含刚性材料或柔性材料以及不透明材料或透明材料，例如塑料、玻璃和/或箔。如上面所指出的，每个OLED像素或二极管形成有阳极1004、阴极1006和置于阴阳极之间的有机层1010。当对阳极1004施加适当的电势时，阴极1006注入电子，阳极1004注入空穴。在某些实施例中，阳极1004和阴极1006的位置颠倒，即，阴极形成在基底1002上，而阳极与阴极相对地布置。
置于阴极1006和阳极1004之间的是一层或多层有机层。更具体地讲，至少一层发射层或发光层置于阴极1006和阳极1004之间。发光层可包含一种或多种有机发光化合物。通常，发光层被构造为发射单一颜色(例如蓝色、绿色或红色)的可见光。在示出的实施例中，一层有机层1010形成在阴极1006和阳极1004之间，并用作发光层。可形成在阳极1004和阴极1006之间的另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。
空穴传输层和/或空穴注入层可置于发光层1010和阳极1004之间。电子传输层和/或电子注入层可置于阴极1006和发光层1010之间。电子注入层通过减小从阴极1006注入电子的逸出功(work function)，有助于从阴极1006向发光层1010注入电子。同样地，空穴注入层有助于从阳极1004向发光层1010注入空穴。空穴传输层和电子传输层有助于从各电极向发光层注入的载流子的移动。
在一些实施例中，单层可起到电子注入和电子传输的作用或者可以起到空穴注入和空穴传输的作用。在一些实施例中，没有这些层中的一层或多层。在一些实施例中，一层或多层有机层掺杂着有助于载流子的注入和/或传输的一种或多种材料。在仅有一层有机层形成在阴极和阳极之间的实施例中，有机层不仅可包含有机发光化合物，而且还可包含有助于载流子在该层内的注入或传输的特定功能材料。
已经开发了多种有机材料用于这些层(包括发光层)。另外，正在开发多种其它的有机材料用于这结层。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高分子。在一些实施例中，用于这些层的有机材料可以是相当小的分子。技术人员将能够根据在特定的设计中各层的期望功能和相邻层所用的材料来选择用于这些层中的每层的适当的材料。
在操作中，电路在阴极1006和阳极1004之间提供适当的电势。这使得电流通过中间的有机层从阳极1004流到阴极1006。在一个实施例中，阴极1006向相邻的有机层1010提供电子。阳极1004向有机层1010注入空穴。空穴和电子在有机层1010内复合并产生称为“激子”的能量颗粒。激子将它们的能量传递到有机层1010内的有机发光材料，所述能量用于从有机发光材料发射可见光。由OLED1000、1001产生并发射的光的光谱特性取决于有机层内的有机分子的特性和组成。本领域普通技术人员中的一名可选择一层或多层有机层的组成以适于特定应用的需要。
还可根据发光方向对OLED装置进行分类。在称作“顶部发射”型的一种类型中，OLED装置通过阴极或顶部电极1006发光并显示图像。在这些实施例中，阴极1006由相对于可见光透射或至少局部透射的材料制成。在某些实施例中，为了避免损失任何可穿过阳极或底部电极1004的光，阳极可以由对可见光基本反射的材料制成。第二种类型的OLED装置通过阳极或底部电极1004发光，并称为“底部发射”型。在底部发射型OLED装置中，阳极1004可由相对于可见光至少局部透射的材料制成。通常，在底部发射型OLED装置中，阴极1006由对可见光基本反射的材料制成。第三种类型的OLED装置在两个方向上发光，例如通过阳极1004和阴极1006发光。根据发光方向，基底可以由对可见光透射、不透射或反射的材料制成。
在许多实施例中，如图4C中所示，包括多个有机发光像素的OLED像素阵列1021布置在基底1002的上方。在实施例中，通过驱动电路(未示出)控制阵列1021中的像素导通或截止，并且所述多个像素作为整体在阵列1021上显示信息或图像。在某些实施例中，OLED像素阵列1021相对于其它组件(例如驱动和控制电子器件)布置，以限定显示区和非显示区。在这些实施例中，显示区是指基底1002的形成有OLED像素阵列1021的区域。非显示区是指基底1002的剩余区域。在实施例中，非显示区可包含逻辑和/或电源电路。应该明白，控制/驱动电路元件的至少一部分要布置在显示区内。例如，在PMOLED中，导电组件将延伸到显示区内，以向阳极和阴极提供适当的电势。在AMOLED中，与驱动电路连接的局部驱动电路和数据/扫描线将延伸到显示区内，以驱动并控制AMOLED的单个像素。
一种对OLED装置的设计和制造考虑是OLED装置的某些有机材料层会因暴露于水、氧气或其它有害气体受到损坏或加速劣化。因此，通常都明白，要密封或包封OLED装置，以阻止其暴露于在制造或工作环境中存在的湿气和氧气或其它有害气体中。图4D示意性地示出了具有图4C的布局并沿着图4C中的D-D线截取的包封的OLED装置1011的剖视图。在该实施例中，通常平坦的顶板或顶部基底1061与密封件1071接合，该密封件1071还与底板或底部基底1002接合，从而包围或包封OLED像素阵列1021。在其它实施例中，一层或多层形成在顶板1061或底板1002上，密封件1071通过这种层与底部基底1002或顶部基底1061结合。在示出的实施例中，密封件1071沿着底板1002或顶板1061或者OLED像素阵列1021的外围延伸。
在实施例中，密封件1071由玻璃料材料制成，这将在下面进行讨论。在各种实施例中，顶板1061和底板1002包含诸如塑料、玻璃和/或金属箔的材料，这些材料能够对氧气和/或水的通路提供障碍，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装置1011的寿命，通常期望密封件1071与顶板1061和顶板1002提供基本不可渗透氧气或水蒸汽的密封，并提供基本密封的封闭空间1081。在某些实施例中，指出与顶板1061和底板1002结合的玻璃料材料的密封件1071提供小于近似每天10-3cc/m2的透氧率和小于每天10-6g/m2的透水率。假设一些氧气和湿气会渗透到封闭空间1081中，在一些实施例中，在封闭空间1081内形成可吸收氧气和/或湿气的材料。
如图4D中所示，密封件1071具有宽度W，该宽度是密封件1071在与顶部基底1061或底部基底1002的表面平行的方向上的厚度。在实施例中宽度是变化的，并且其范围是从大约300μm至大约3000μm，可选地从大约500μm至大约1500μm。另外，在密封件1071的不同位置，该宽度也会不同。在一些实施例中，密封件1071的宽度可以在密封件1071接触底部基底1002和顶部基底1061之一的位置处最大，或者在密封件1071接触形成在底部基底1002或顶部基底1061上的层的位置处最大。可以在密封件1071接触另一部件的位置处的宽度最小。密封件1071的单个截面上的宽度变化与密封件1071的截面形状和其它设计参数有关。
如图4D中所示，密封件1071具有高度H，该高度是密封件1071在与顶部基底1061或底部基底1002的表面垂直的方向上的厚度。在实施例中高度是变化的，并且其范围是从大约2μm至大约30μm，可选地从大约10μm至大约15μm。通常，在密封件1071的不同位置处，高度没有明显的变化。然而，在某些实施例中，密封件1071的高度会在其不同位置处而变化。
在示出的实施例中，密封件1071具有通常的矩形截面。然而，在其它实施例中，密封件1071可具有其它各种截面形状，例如通常的正方形截面、通常的梯形截面、具有一条或多条倒圆的棱边的截面，或者按指定的应用所需而表示的其它构造。为了提高密封性，通常期望增大密封件1071与底部基底1002或顶部基底1061或者形成在底部基底或顶部基底上的层直接接触的界面面积。在一些实施例中，可设计密封件的形状，从而可增大界面面积。
密封件1071可与OLED阵列1021紧邻地布置，在其它实施例中，密封件1071与OLED阵列1021隔开一定距离。在某一实施例中，密封件1071包括连接在一起以包围OLED阵列1021的通常的线性部分。在特定实施例中，密封件1071的这种线性部分通常可平行于OLED阵列1021的各个边界延伸。在另一实施例中，密封件1071的一个或多个线性部分与OLED阵列1021的各个边界呈非平行关系布置。在其它实施例中，密封件1071的至少一部分在顶板1061和底板1002之间以曲线方式延伸。
如上面所指出的，在特定实施例中，利用包括精细玻璃颗粒的玻璃料材料或者简称为“玻璃料”或“玻璃粉”来形成密封件1071。玻璃料颗粒包括以下物质中的一种或多种：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)、五氧化二磷(P2O5)、氧化钌(Ru2O)、氧化铷(Rb2O)、氧化铑(Rh2O)、三氧化二铁(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、磷酸锡玻璃、钒酸盐玻璃和硼硅酸盐等。在实施例中，这些颗粒的大小在从大约2μm至大约30μm的范围内，可选地在从大约5μm至大约10μm的范围内，但是不仅仅局限于此。这些颗粒可以和与玻璃料密封件1071接触的顶部基底1061和底部基底1002之间的距离一样大，或者与形成在这些基底上并与玻璃料密封件1071接触的任何层之间的距离一样大。
用于形成密封件1071的玻璃料材料还可包括一种或多种填充料或添加材料。可提供填充料或添加材料，以调整密封件1071的整体热膨胀特性和/或以调整密封件1071对选择频率的入射辐射能量的吸收特性。填充料或添加材料还可包括转化物(inversion)和/或附加填充料以调整玻璃料的热膨胀系数。例如，填充料或添加材料可包括过渡金属，例如铬(Cr)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、铜(Cu)和/或钒。用于填充料或添加剂的其它材料包括ZnSiO4、PbTiO3、ZrO2、锂霞石。
在实施例中，作为干组份的玻璃料材料包含为大约20wt％至大约90wt％的玻璃颗粒，剩余物包括填充料和/或添加剂。在一些实施例中，玻璃料糊包含大约10-30wt％的有机材料和大约70-90wt％的无机材料。在一些实施例中，玻璃料糊包含大约20wt％的有机材料和大约80wt％的无机材料。在一些实施例中，有机材料可包括大约0-30wt％的粘合剂和大约70-100wt％的溶剂。在一些实施例中，在有机材料中，大约10wt％是粘合剂，大约90wt％是溶剂。在一些实施例中，无机材料可包括大约0-10wt％的添加剂、大约20-40wt％的填充料和大约50-80wt％的玻璃粉末。在一些实施例中，在无机材料中，大约0-5wt％是添加剂，大约25-30wt％是填充料，大约65-75wt％是玻璃粉末。
在形成玻璃料密封件过程中，向干玻璃料材料中加入液体材料，以形成玻璃料糊。任何一种具有或没有添加剂的有机或无机溶剂可用作液体材料。在实施例中，溶剂包括一种或多种有机化合物。例如，可应用的有机化合物是乙基纤维素、硝基纤维素、羟丙基纤维素、二甘醇一丁醚乙酸酯(butyl carbitolacetate)、萜品醇、乙二醇单丁醚(butyl cellusolve)、丙烯酸酯化合物。然后，可在顶板1061和/或底板1002上涂敷这样形成的玻璃料糊，以形成一定形状的密封件1071。
在一个示例性实施例中，密封件1071的形状最初由玻璃料糊形成，并置于顶板1061和底板1002之间。在某些实施例中，可将密封件1071预固化或预烧结到顶板1061和底板1002之一上。接下来用置于顶板和底板之间的密封件1071装配顶板1061和底板1002，可选择性地加热密封件1071的部分，使得形成密封件1071的玻璃料材料至少部分地熔化。然后，使密封件1071再固化，以在顶板1061和底板1002之间形成稳固的连接，从而阻止密闭的OLED像素阵列1021暴露于氧气或水。
在实施例中，通过光(例如激光或定向红外灯)的照射来执行对玻璃料密封件的选择性加热。如前面所指出的，形成密封件1071的玻璃料材料可与一种或多种添加剂或填充料(例如，所选择的用来提高对照射光的吸收的物质)结合，以有助于玻璃料材料的加热和熔化，从而形成密封件1071。
在一些实施例中，批量生产OLED装置1011。在如图4E示出的实施例中，在公共底部基底1101上形成多个单独的OLED阵列1021。在示出的实施例中，由成形的玻璃料包围各OLED阵列1021，以形成密封件1071。在实施例中，公共顶部基底(未示出)设置在公共底部基底1101和形成在其上的结构的上方，从而OLED阵列1021和成形的玻璃料糊置于公共底部基底1101和公共顶部基底之间。例如通过前面描述的对于单个OLED显示装置的密闭工艺将OLED阵列1021包封并密封。得到的产品包括由于公共底部基底和公共顶部基底而保持在一起的多个OLED装置。然后，将得到的产品切割成多块，每块构成图4D的OLED装置1011。在某些实施例中，单个OLED装置1011随后还要经过其它的封装操作，以进一步改善通过密封料1071与顶部基底1061和底部基底1002形成的密封。
图1是示出了有机发光显示器的剖视图。参照图1，有机发光显示器包括第一基底10、玻璃料25和第二基底30。第一基底10包括沉积基底11和形成在沉积基底11上方的至少一个有机发光二极管，所述至少一个有机发光二极管包括第一电极20、有机层22和第二电极23。首先，缓冲层12形成在沉积基底11上。沉积基底11可包含玻璃，缓冲层由诸如SiO2和SiNx的绝缘材料形成。形成缓冲层12用来防止沉积基底11受到来自外部的因素(例如，热)的损坏。
包括有源层13a及源区和漏区13b的半导体层13形成在缓冲层12的至少一个区域上。栅极绝缘层14形成在缓冲层12上，以覆盖半导体层13。大小与有源层13a的大小相似的栅电极15形成在栅极绝缘层14的一个区域上。
层间绝缘层16形成在栅极绝缘层14上，以覆盖栅电极15。源电极17a和漏电极17b形成在层间绝缘层16的预定区域上，以接触半导体层13的源区和漏区13b。
平坦化层18形成在层间绝缘层16上，以覆盖源电极17a和漏电极17b。第一电极20形成在平坦化层18的一个区域上。此时，第一电极20通过通孔19连接到源电极17a和漏电极17b之一的一个暴露区域。
包括暴露第一电极20的至少一个区域的孔的像素限定层21形成在平坦化层18上，以覆盖第一电极20。有机层22形成在像素限定层21的孔上，第二电极层23形成在像素限定层21上，以覆盖有机层22。玻璃料25设置在第一基底10的非像素区和第二基底30之间，以使第一基底10和第二基底30互相粘附。
图2A至图2C是示出了制造根据实施例的有机发光显示器的方法的剖视图。有机发光显示器包括第一基底100，第一基底100包括至少一个有机发光二极管110形成在其内的像素区(未示出)。非像素区(未示出)包围像素区。用玻璃料150使第二基底200附于第一基底100的非像素区的部分。根据制造有机发光显示器的第一方法，玻璃料150被涂敷在第二基底200的一个区域上，从而玻璃料150置于第二基底200和第一基底100的非像素区之间。在一些实施例中，玻璃料150可包含用来控制热膨胀系数的添加剂(例如填充料材料)和/或吸收激光或红外线的吸收材料。
在一些实施例中，可利用丝网印刷法形成玻璃料150。根据丝网印刷法，设计要绘制在金属片上的期望的图像，利用感光溶液(emulsion solution)掩盖金属片的除图案之外的那部分，涂敷玻璃料，从而将期望的图案印制在第二基底200上。
在将玻璃料150涂敷到基底200上之后，在预定的温度对玻璃料150进行退火。由于对玻璃料150进行退火的工艺，添加到玻璃料150以制成玻璃料150凝胶型糊的有机材料消失在空气中，从而使玻璃料150硬化或固化。对玻璃料150进行退火的工艺优选地在温度为300℃至700℃之间的炉子(furnace)内执行(图2A)。
接着，将第一基底100设置成附于第二基底200。此时，为了密封形成在第一基底100上的有机发光二极管110，布置第一基底100和第二基底200，使得有机发光二极管110位于基底100和200之间并由玻璃料150包围。在图2B和图2C示出的示例中，第一基底100上的非像素区的区域包括形成在玻璃料与基底100接触的表面上的不平坦结构。不平坦结构包括一个或多个凹陷(valley)和隆起(peak)，或者其它形式的三维形貌，用于增大玻璃料150和第一基底100互相连接的结合界面(integrating interface)的接触表面积。增大的接触表面积提高了由将第一基底100粘附到第二基底200的玻璃料150提供的粘附力。第一基底100与玻璃料150接触的表面优选地为无机层。当玻璃料150直接接触到有机层时，有机层会不耐热并会受高温损坏(例如当用激光束照射玻璃料150时)。因此，表面和玻璃料150之间的粘附力会劣化。可通过蚀刻(优选地，干蚀刻)来执行在第一基底100的暴露的表面上制备不平坦结构的工艺。干蚀刻工艺可包括诸如离子束蚀刻、RF溅射蚀刻和反应离子蚀刻的方法。
在通过玻璃料150使基底100和200附着之后，用激光束或红外线照射玻璃料150使其熔化，从而将第一基底100和第二基底200互相粘附。此时，用于熔化玻璃料150的激光束的优选强度在大约20W至大约60W的范围内(图2C)。
图3A示出了根据实施例的有机发光显示器。参照图3A，有机发光显示器包括第一基底100、玻璃料150和第二基底200。
第一基底100包括沉积基底101和形成在沉积基底101上的至少一个有机发光二极管。首先，缓冲层111形成在沉积基底101上。沉积基底101由玻璃形成，缓冲层由诸如SiO2和SiNx的绝缘材料形成。形成缓冲层111用来防止沉积基底101受到来自外部的因素(例如，热)的损坏。
包括有源层112a及源区和漏区112b的半导体层112形成在缓冲层111的至少一个区域上。栅极绝缘层113形成在缓冲层111上，以覆盖半导体层112。与有源层112a的宽度对应的相似大小的栅电极114形成在栅极绝缘层113的一个区域上。
层间绝缘层115形成在栅极绝缘层113上，以覆盖栅电极114。源电极116a和漏电极116b形成在层间绝缘层115的预定区域上。源电极116a连接到源区112b的一个暴露区域，漏电极116b连接到漏区112b的一个暴露区域。平坦化层117形成在层间绝缘层115上，以至少覆盖源电极116a和漏电极116b。
第一电极119形成在平坦化层117的一个区域上，使得第一电极119通过通孔118连接到源电极116a和漏电极116b之一的暴露区域。此时，至少一个不平坦结构155形成在平坦化层117的非像素区的部分上。不平坦结构包括一个或多个凹陷和隆起。如图3A中所示的剖面中，不平坦结构155的凹陷和隆起可以是矩形，但这仅仅是一个示例。不平坦结构155可以呈任一规则或不规则的形状，例如三角形、半圆形、平滑边缘的形状、锐利边缘的形状、波浪形等。
此时，由于平坦化层117形成在第一基底100的粘附到玻璃料150的最上层上，并且包括不平坦结构155的表面直接接触到玻璃料150，所以与不存在不平坦结构的情况相比，在具有不平坦结构的情况下，玻璃料150和平坦化层117之间的粘附力较强。因此，平坦化层117被制成不平坦的，用以增大平坦化层117和玻璃料150互相接触的区域，从而能够提高由第一基底100和第二基底200之间的玻璃料150提供的粘附力。平坦化层117优选地由无机绝缘层形成。因此，当用激光束或红外线照射玻璃料150以熔化玻璃料150时，无机层对热不敏感，不会损坏有机发光二极管。可通过蚀刻(优选地，干蚀刻)在平坦化层内形成不平坦结构155。执行干蚀刻的方法例如可包括离子束蚀刻、RF溅射蚀刻和反应离子蚀刻。
包括暴露第一电极119的至少一个区域的孔的像素限定层120在第一电极119的上方形成在平坦化层117上。
有机层121形成在像素限定层120的孔中。第二电极122形成在像素限定层120上，以覆盖有机层121。
玻璃料150设置在第一基底100和第二基底200之间，以使第一基底100和第二基底200互相粘附。玻璃料150设置在第一基底100的非像素区(未示出)的一部分和第二基底200之间。非像素区是其内没有形成包括第一电极119、有机层121和第二电极122的有机发光二极管的区域。
玻璃料150直接接触到第一基底100的平坦化层117。在一些实施例中，玻璃料150可包含一种或多种用于控制热膨胀系数的添加剂(如填充料材料)和/或吸收激光束或红外线的吸收材料。可通过将玻璃到加热到高温，然后快速冷却玻璃来形成玻璃粉粉末，从而产生玻璃料粉末。通常，向用于形成玻璃料150的玻璃料材料中加入氧化物粉末。当向加入氧化物粉末的玻璃料150中加入有机材料时，获得凝胶型糊。然后，沿着第二基底200的与第一基底100的形成有不平坦结构155的非像素区对应的密封线涂敷凝胶型糊。在向基底200涂敷玻璃料糊之后，对玻璃料糊执行热处理，以将玻璃料糊加热到预定温度，从而使有机材料消失在空气中，使凝胶型糊硬化，因而获得了固态玻璃粉。这里，对玻璃料150进行退火的温度优选地在大约300℃至大约700℃的范围内。对玻璃料在小于大约300℃的温度下进行退火不能使有机材料完全地从玻璃料中消除。将退火温度提高到大于大约700℃不是优选的。
根据玻璃料的特性和正被粘附的表面，玻璃料和表面之间的结合界面可包括粘结的痕迹(trace)。粘结的痕迹可包括可检测的界面，在该界面处，被接合的材料的特性不同(例如，折射率不同)。此外，根据条件，结合界面基本不会包括气泡，或者可包括气泡。
图3B示出了根据另一实施例的有机发光显示器。在图3B示出的实施例中，(例如通过蚀刻)从基底100的非像素区的部分去除平坦化层117，在层间绝缘层115的表面上形成不平坦结构155。即，根据该实施例，玻璃料150结合到形成在层间绝缘层115上的不平坦结构155的一个或多个凹陷或隆起上。蚀刻层间绝缘层115的表面，以形成一个或多个凹陷或隆起，或者其它的三维几何形状，从而增大层间绝缘层115接触玻璃料150的接触表面积(或结合界面)。因此，提高了由玻璃料150提供的在第一基底100和第二基底200之间的粘附力。
在该实施例中，层间绝缘层115优选地由无机绝缘层形成。即，虽然执行将激光或红外线照射到玻璃料150上以熔化玻璃料150的工艺，但是无机层对热不敏感，使得有机发光二极管没有被损坏。可通过蚀刻(例如，干蚀刻)在层间绝缘层115上形成不平坦结构155。可通过诸如离子束蚀刻、RF溅射蚀刻和/或反应离子蚀刻的方法来执行干蚀刻。
可在形成使源电极116a和漏电极116b与源区和漏区112b相互电连接的接触孔(未示出)的同时形成层间绝缘层115上的不平坦结构155。另外，可在形成使源电极116a和漏电极116b与第一电极119相互连接的通孔118的同时，一起执行蚀刻掉平坦化层117的部分的工艺。因此，为了在层间绝缘层115上制造不平坦结构，无需执行额外的工艺步骤(如，掩模步骤)。
图3C示出了根据另一实施例的有机发光显示器。在图3C示出的实施例中，不平坦结构155形成在沉积基底101的表面上。即，根据该实施例，玻璃料150结合到形成在沉积基底101上的不平坦结构的一个或多个凹陷或隆起。因此，沉积基底101在非像素区中的一个暴露区域包含形成在沉积基底101上的不平坦结构，从而增大了玻璃料150与不平坦结构155结合的接触表面积。因此，提高了由玻璃料150提供的在第一基底100和第二基底200之间的粘附力。
在该实施例中，沉积基底101优选地由无机材料形成。然后，当通过用激光束或红外线照射玻璃料150使玻璃料150固化时，无机层对热不敏感，并且没有损坏有机发光二极管。可通过蚀刻(例如，干蚀刻)来形成沉积基底101的表面上的不平坦结构。可通过诸如包括离子束蚀刻、RF溅射蚀刻和/或反应离子蚀刻的方法来执行干蚀刻。
不平坦结构155可形成在沉积基底101的非像素区内。非像素区可以是没有形成薄膜晶体管(TFT)的栅电极114、源电极116a和漏电极116b以及有机发光二极管层119、121和122的任一区域。首先，缓冲层111形成在沉积基底101上，栅极绝缘层113形成在缓冲层111上。然后，层间绝缘层115形成在栅极绝缘层113上，平坦化层117形成在层间绝缘层115上。去除上部的层111、113、115和117的部分，以暴露沉积基底101的部分。然后，蚀刻暴露的非像素区的一个或多个部分，以在沉积基底101的表面上形成不平坦结构155。不平坦结构155可以由对热不敏感的无机绝缘层形成。虽然没有限制，但是可使用SiNx或SiO2。沉积基底101可以由玻璃形成。增大玻璃料150结合到形成在沉积基底101上的不平坦结构155的接触表面积，从而提高了由玻璃料150提供的在第一基底100和第二基底200之间的粘附力。
关于图2A至图3B中示出的形状，可对上面讨论的不平坦结构进行各种修改。此外，也可在第二基底200上形成三维接合结构，以提高玻璃料对第二基底的粘附力。此外，可在玻璃料上形成三维接合结构，从而玻璃料可包括与基底之一的三维接合结构互补的预先形成的接合结构。玻璃料可包含在熔化之前可模制的材料，其中，玻璃料与三维接合结构的接触在可模制的材料中形成互补的三维结构。
在根据本发明的有机发光显示器和制造该有机发光显示器的方法中，将基底与玻璃料接触的表面制成具有不平坦的结构，以增大玻璃料与形成在基底的表面上的不平坦结构的一个或多个凹陷或隆起结合的接触面积，因而提高了由玻璃料提供的在基底和密封基底之间的粘附力。因此，能够有效地包封有机发光二极管，以防止氧气和湿气渗入，因而，延长了有机发光显示器的寿命并提高了其发光效率。
虽然已经示出和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以在该实施例中进行改变，其中，本发明的范围限定在权利要求及其等同物内。

Claims (26)

1、一种有机发光装置，包括：
第一基底；
第二基底；
有机发光像素的阵列，置于所述第一基底和所述第二基底之间；
玻璃料密封件，在置于所述第一基底和所述第二基底之间并使这两个基底互相连接的同时包围所述阵列，其中，所述玻璃料密封件和所述第一基底互相结合，并在二者之间形成结合界面，其中，所述结合界面包括具有波浪形的三维形貌。
2、如权利要求1所述的装置，其中，所述波浪形包括至少一个隆起和至少一个凹陷。
3、如权利要求1所述的装置，其中，所述结合界面全部基本不平坦。
4、如权利要求1所述的装置，其中，所述三维形貌还包括至少一个隆起和至少一个凹陷。
5、如权利要求1所述的装置，其中，所述结合界面包括所述第一基底的三维接合表面和所述玻璃料的互补的结合表面。
6、如权利要求1所述的装置，其中，所述结合界面包括粘结的痕迹。
7、如权利要求1所述的装置，其中，所述结合界面基本使所述玻璃料密封件的材料与所述第一基底的材料分开。
8、如权利要求7所述的装置，其中，所述玻璃料密封件的材料与所述第一基底的材料沿着所述结合界面混合在一起。
9、如权利要求1所述的装置，其中，所述第一基底由单层制成。
10、如权利要求1所述的装置，其中，所述第一基底包括不同材料的两层或更多层。
11、如权利要求10所述的装置，其中，所述结合界面仅形成在两层或更多层中的一层内。
12、如权利要求10所述的装置，其中，所述结合界面穿过这些层中的两层或更多层形成。
13、如权利要求1所述的装置，其中，所述第一基底还包括与所述结合界面分开的结构。
14、如权利要求1所述的装置，其中，所述阵列设置在所述第一基底上。
15、如权利要求1所述的装置，其中，所述阵列设置在所述第二基底上。
16、如权利要求1所述的装置，其中，所述玻璃料密封件和所述第二基底互相结合界面在一起，并在二者之间形成另一结合界面，其中，所述另一结合界面包括三维形貌。
17、如权利要求1所述的装置，其中，在所述结合界面的附近基本不存在气泡。
18、如权利要求1所述的装置，其中，在所述结合界面的附近有气泡存在。
19、如权利要求1所述的装置，其中，所述玻璃料密封件包括选自于由以下物质组成的组中的一种或多种材料：氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化硼、氧化钒、氧化锌、氧化碲、氧化铝、二氧化硅、氧化铅、氧化锡、五氧化二磷、氧化钌、氧化铷、氧化铑、三氧化二铁、氧化铜、氧化钛、氧化钨、氧化铋、氧化锑、硼酸铅玻璃、磷酸锡玻璃、钒酸盐玻璃和硼硅酸盐等。
20、一种制造电子装置的方法，包括：
提供包括三维接合结构的第一基底；
提供第二基底；
在所述第一基底和所述第二基底之间设置玻璃料和有机发光像素的阵列，同时所述玻璃料包围所述阵列；
使所述玻璃料与所述第一基底的所述三维接合结构接触；
熔化并再固化所述玻璃料的至少部分，使得所述玻璃料与所述三维接合结构结合，从而形成包括具有波浪形的三维形貌的结合界面。
21、如权利要求20所述的方法，其中，所述结合界面全部基本不平坦。
22、如权利要求20所述的方法，其中，所述波浪形包括至少一个隆起和至少一个凹陷。
23、如权利要求20所述的方法，其中，所述第一基底包含不同材料的两层或更多层。
24、如权利要求20所述的方法，其中，所述第二基底包括三维接合结构，其中，所述方法还包括使所述玻璃料与所述第二基底的所述三维接合结构接触，其中，所述熔化并再固化的步骤还使所述玻璃料与所述第二基底的所述三维接合结构结合，从而形成包括三维形貌的另一结合界面。
25、如权利要求20所述的方法，其中，所述玻璃料包括与所述第一基底的所述三维接合结构互补的预先形成的接合结构。
26、如权利要求20所述的方法，其中，熔化之前的玻璃料包括可模制材料，其中，使所述玻璃料与所述三维接合结构接触的步骤在所述可模制材料中形成互补的三维结构。
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