CN101673759B - 有机发光二极管显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种OLED显示器，根据本发明的OLED显示器包括：基板构件；绝缘层，形成在基板构件上；金属布线，形成在绝缘层上并具有多个接合增强孔；密封剂，形成在金属布线上；密封构件，附着在密封剂上。在一些实施例中，接合增强孔有效地抑制密封剂从金属布线剥离，这是因为密封剂和层间绝缘层可以通过接合增强孔一体化结合。这样的特征可以补偿密封剂和金属布线之间的任何弱结合粘结性。在一些实施例中，接合增强孔的区域可以为金属布线的整个区域的大约5％至大约60％的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)显示器。更具体地讲，本发明涉及一种具有改善的机械强度的OLED显示器。
背景技术
OLED显示器是自发光型显示器，因此，OLED显示器不需要单独的光源。这样的特性使得OLED显示器与其他类型的显示器相比能够具有减小的厚度和重量。此外，OLED显示器具有其他优点，诸如相对低的功耗、高亮度、高反应速度。出于这些和其他原因，OLED显示器被用于诸如移动电子装置的许多应用中。
通常，OLED显示器包括：显示基板，在显示基板中形成薄膜晶体管和有机发光元件；密封构件，用于覆盖显示基板；密封剂，将显示基板和密封构件进行结合。密封剂沿着基板的边缘涂敷，并在显示基板和密封构件之间形成密封空间。然而，密封剂部分地接触形成在显示基板中的任一金属布线。
缺点在于，密封剂和金属布线由不同的材料制成，因此，在密封剂和金属布线之间的界面粘结性通常很弱。因此，显示基板和密封构件会变得容易在密封剂和金属布线彼此接触处剥离或分离。
上面在背景技术部分中公开的信息仅用于增强对于本发明的背景技术的理解，因此，这样的信息可以包含不形成在该国对于本领域技术人员来说已经公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的实施例提供一种具有通过抑制剥离而改善机械强度的有机发光二极管(OLED)显示器。在一个实施例中，一种示例性OLED显示器包括：基板构件；绝缘层，形成在基板构件上；金属布线，形成在绝缘层上并具有多个接合增强孔；密封剂，形成在金属布线上；密封构件，附着在密封剂上。
绝缘层和密封剂可以通过金属布线的接合增强孔彼此接触。形成有接合增强孔的区域的比率可以在金属布线的区域的大约5％至大约60％的范围内。在各种实施例中，绝缘层和密封剂均可以由陶瓷类材料制成。密封构件也可以由陶瓷类材料制成。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施例的有机发光二极管(OLED)的俯视图。
图2是图1的显示区域的一部分的放大布局图。
图3是沿III-III线截取的图2的剖视图。
图4是形成有图1的密封剂的区域的一部分的放大布局图。
图5是沿V-V线截取的图4的剖视图。
具体实施方式
将参照示出了本发明的示例性实施例的附图来描述本发明。如本领域技术人员将会理解的，在全部不脱离本发明的精神或范围的情况下，描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改。参照一个或多个实施例代表性地描述具有相同构造的组成元件。从而可以通过参照实施例之间的各种差异来描述其他的示例实施例。
附图和描述被认为本质上是示意性的而不是限制性的。在整个说明书中，相同的标号表示相同的元件。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、板、区域等的厚度。另外，为了更好地理解和方便地描述各种实施例，在附图中提供了每个元件的尺寸和厚度，且不意图限制本发明。例如，应该理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上或者也可以存在中间元件。当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
另外，在附图中，有机发光二极管(OLED)显示器被示出为2Tr-1Cap结构(其中，在一个像素中形成两个薄膜晶体管(TFT)和一个电容器)的有源矩阵(AM)型OLED显示器。但是，本发明不限于此，OLED显示器的一些实施例可以具有各种结构。例如，在OLED显示器的一个像素中可以设置三个或更多个TFT以及两个或更多个电容器，且在OLED显示器中可以进一步设置单独的布线。
如图1中所示，有机发光二极管(OLED)显示器100包括：显示基板110；密封构件210，覆盖显示基板110；密封剂350，设置在显示基板110和密封构件210之间。密封剂350沿密封构件210的边缘设置，并将基板110和密封构件210进行附着，从而进行密封。下文中，显示基板110和密封构件210之间的由密封剂350围绕的内部区域将被称为显示区域DA。多个像素可以形成在显示区域DA中以显示图像。
密封构件210小于显示基板110。因此，一些组件可以在密封构件210的外部。例如，集成电路(IC)芯片301可以安装在基板110的一侧的边缘上，因此没有被密封构件210覆盖。
现在参照图2和图3，针对形成在显示区域DA中的多个像素来描述OLED显示器100的内部结构。如图2中所示，显示基板110包括形成在每个像素中的开关薄膜晶体管(TFT)10、驱动TFT 20、OLED 70、电容器80。另外，显示基板110还包括沿一个方向设置的栅极线151、分别与栅极线151交叉并与栅极线151绝缘的数据线171和共电源线172。在该示例中示出的是，可以通过栅极线151、数据线171、共电源线172来限定一个像素的边界。
开关TFT 10用作选择将要发光的像素的开关。开关TFT 10包括开关半导体层131、开关栅电极152、开关源电极173、开关漏电极174，驱动TFT 20包括驱动半导体层132、驱动栅电极155、驱动源电极176、驱动漏电极177。开关栅电极152连接到栅极线151。开关源电极173连接到数据线171。开关漏电极174设置在距开关源电极173的一定距离处并连接到第一电容板158。
驱动TFT 20将驱动电压施加到第一电极710，以用于在选择的像素中的OLED 70的有机发射层720的发光。驱动栅电极155连接到第一电容板158。驱动源电极176和第二电容板178分别连接到共电源线172。驱动漏电极177通过接触孔182连接到OELD 70的第一电极710。在上述结构的情况下，开关TFT 10由施加到栅极线151的栅极电压驱动，以将施加到数据线171的数据电压传输到驱动TFT 20。虽然图2的驱动薄膜晶体管20是包括多晶硅层的多晶薄膜晶体管，但是开关薄膜晶体管10(在图2中示出)可以为多晶薄膜晶体管或包括非晶硅层的非晶薄膜晶体管。
OLED 70包括：第一电极710；有机发射层720(在图3中示出)，形成在第一电极710上；第二电极730(在图3中示出)，形成在有机发射层720上。这里，第一电极710是作为空穴注入电极的正(+)电极，第二电极730是作为电子注入电极的负(-)电极。然而，本发明不限于此。例如，第一电极710可以是负电极，第二电极730可以是正电极。空穴和电子分别从第一电极710和第二电极730注入到有机发射层720中并形成激子。当激子从激发态改变为基态时发光。
电容器80存储与从共电源线172传输到驱动薄膜晶体管20的共电压和从开关薄膜晶体管10传输的数据电压之间的电压差对应的电压。从而电容器80可以通过驱动薄膜晶体管20将电流提供到OLED 70，使得OLED 70发光。电容器80包括第一电容板158和第二电容板178以及设置在第一电容板158和第二电容板178之间的栅极绝缘层140。这里，栅极绝缘层140作为介电材料。电容器80的电容可以通过电容器80中充有的电荷以及第一电容板158和第二电容板178之间的电压来确定。
参照图3，现在将以堆叠的顺序进一步详细描述OLED显示器100的结构。另外，将进一步描述TFT 20的结构。
首先，将描述显示基板110。第一基板构件111形成为由玻璃、石英、陶瓷、塑料等制成的绝缘基板。然而，本发明不限于此。例如，第一基板构件111可以由诸如不锈钢的金属形成。
缓冲层120形成在第一基板构件111上。缓冲层120防止杂质渗透。缓冲层120还提供平坦化表面。缓冲层120可以由执行这样的功能的各种材料制成。例如，缓冲层120可以包括硅氮化物(SiNx)层、二氧化硅(SiO2)层、硅氧氮化物(SiOxNy)层之一。然而，缓冲层120并不总是必需的。因此，根据第一基板构件111的类型和工艺条件，可以省略缓冲层120。
驱动半导体层132形成在缓冲层120上。驱动半导体层132由多晶硅层形成。另外，驱动半导体层132包括没有掺杂杂质的沟道区域135。源极区域136和漏极区域137在沟道区域135的各侧部处掺杂有p+型杂质。掺杂的离子材料可以为p-型杂质，诸如B2H6的硼(B)材料，以作为掺杂离子材料。可以根据使用的薄膜晶体管的类型而采用不同的杂质。在一个实施例中，将使用p-型杂质的PMOS结构薄膜晶体管作为驱动薄膜晶体管20。然而，也可以将NMOS结构薄膜晶体管或CMOS结构薄膜晶体管用作驱动薄膜晶体管20。
由硅氮化物(SiNx)或二氧化硅(SiO2)制成的栅极绝缘层140形成在驱动半导体层132上。包括驱动栅电极155的栅极布线形成在栅极绝缘层140上。栅极布线还包括栅极线151、第一电容板158以及其他的布线。另外，驱动栅电极155形成为与驱动半导体层132的至少一部分叠置，具体地讲，驱动栅电极155形成为与沟道区域135叠置。
覆盖驱动栅电极155的层间绝缘层160形成在栅极绝缘层140上。栅极绝缘层140和层间绝缘层160共享暴露驱动半导体层132的源极区域136和漏极区域137的通孔。与栅极绝缘层140相同，层间绝缘层160由陶瓷类材料制成，诸如硅氮化物(SiNx)或二氧化硅(SiO2)。
包括驱动源电极176和驱动漏电极177的数据布线形成在层间绝缘层160上。数据电极还包括数据线171、共电源线172、第二电容板178以及其他的布线。另外，驱动源电极176和驱动漏电极177分别通过分别形成在层间绝缘层160和栅极绝缘层140中的通孔连接到驱动半导体层132的源极区域136和漏极区域137。
覆盖数据布线172、176、177、178的平坦化层180形成在层间绝缘层160上。平坦化层180去除了台阶并执行了平坦化，以增加OLED 70的发光效率。另外，平坦化层180具有接触孔182，漏电极177通过接触孔182部分地暴露。
平坦化层180可以由聚丙烯酸脂树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯撑醚树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)中的至少一种制成。本发明的第一示例性实施例不限于上述结构。
有机发光元件70的第一电极710形成在平坦化层180上。即，在OLED显示器100中，多个像素电极710设置在对应的像素的每个像素中。在这样的情况下，多个第一电极710分别设置为彼此相距一定距离。第一电极710通过平坦化层180的接触孔182连接到漏电极177。
另外，具有暴露像素电极710的开口的像素限定层190形成在平坦化层180上。即，像素限定层190包括形成在每个像素中的多个开口。另外，第一电极710设置为与像素限定层190的开口对应。因此，第一电极710可以设置在像素限定层190下方，以与像素限定层190部分地叠置。像素限定层190可以由树脂或硅石类的无机材料制成，诸如聚丙烯酸脂树脂和聚酰亚胺。
如上所述，OLED 70包括像素电极710、有机发射层720、共电极730。有机发射层720形成在第一电极710上，第二电极730形成在有机发射层720上。
有机发射层720由低分子有机材料或高分子有机材料制成。有机发射层720以多层结构形成，所述多层结构包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)中的至少一种。当有机发射层720以包括所有的层HIL、HTL、ETL、EIL的多层结构形成时，HIL形成在作为正电极的像素电极710上，HTL、ETL、EIL顺序堆叠在HIL上。
另外，如图3中所示，有机发射层720仅设置在像素限定层190的开口中。然而，有机发射层720不仅可以形成在像素限定层190的开口中的第一电极170上，而且可以形成在像素限定层190和第二电极730之间。有机发射层720还可以包括几个层，所述几个层包括发射层、HIL、HTL、ETL、EIL。在这样的情况下，与第二电极730相同，在制造工艺中，通过利用开口掩模，除了发射层之外，HIL、HTL、ETL、EIL不仅可以形成在第一电极710上，而且可以形成在像素限定层190上。即，包括在有机发射层720中的至少一个层可以设置在像素限定层190和第二电极730之间。
第一电极710和第二电极730中的每个电极可以由透明导电材料或者透反或反射导电材料制成。根据形成第一电极710和第二电极730的材料，OLED显示器100可以分为顶部发光型、底部发光型、双侧发光型。
在一个实施例中，OLED显示器100为顶部发光型OLED显示器。因此，OLED向包封基板210发光以显示图像。另外，第一电极710由反射导电材料制成。
可以将氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟(In2O3)用于透明导电材料。可以将锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂/钙(LiF/Ca)、氟化锂/铝(LiF/Al)、铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)或金(Au)用于反射或透反材料。
密封构件210形成在第二电极730上，密封构件210和第二电极730彼此面对。密封构件210可以由诸如玻璃和塑料的透明材料制成。密封构件210通过沿密封构件210的边缘形成的密封剂350(在图1中示出)而结合到显示基板110。
现在，参照图4和图5，将针对形成有密封剂350的区域来描述OLED显示器100的内部结构。如图4和图5中所示，缓冲层120、栅极绝缘层140、层间绝缘层160顺序形成在基板构件111上。已经在前面详细地描述过缓冲层120、栅极绝缘层140、层间绝缘层160。另外，金属布线179形成在层间绝缘层160上。
金属布线179可以为在设置有密封剂350的区域中形成的TFT 20的源电极176和漏电极177、电容器80的第二电容板178、数据线171、共电源线172以及其他连接线中的一种或多种。这里，可以将连接线称为将分别形成在由密封剂350围绕的显示区域DA和密封剂350的外部周边区域中的组件连接的布线。金属布线179可以由与形成在显示区域DA中的TFT 20的源电极176和漏电极177、电容器80的第二电容板178、数据线171、共电源线172中的至少一种的材料相同的材料制成。另外，金属布线179可以包括多个接合增强孔1795。接合增强孔1795暴露金属布线179下方的层间绝缘层160。本领域技术人员应该理解，术语“孔”应该在广泛的意义上来解释。例如，任何开口或形状均可以用作接合增强孔1795。另外，接合增强孔1795可以为一致的或根据接合增强孔1795在金属布线179上的位置以及期望的结合强度而变化。如图4中所示，接合增强孔1795可以为圆形形状、尺寸一致、分布均匀，这些本质上是示例性的。本领域技术人员应该理解，用作接合增强孔1795的开口还可以以其他的形状形成，诸如椭圆形、方形、矩形、六边形等。另外，接合增强孔1795的尺寸和分布可以变化。
密封剂350形成在金属布线179上，密封构件210附着在密封剂350上。另外，密封剂350和层间绝缘层160通过金属布线179的接合增强孔1795一体化接触。密封剂350的一侧接触密封构件210，另一侧连接金属布线179、通过金属布线179的接合增强孔1795暴露的层间绝缘层160、形成在没有形成金属布线179的区域中的层间绝缘层160。因此，密封剂350将密封构件210和显示基板110进行结合，从而进行密封。另外，密封剂350可以由例如玻璃料的陶瓷类材料制成。
当密封剂350由陶瓷类材料制成时，密封剂350和金属布线179的界面粘结性可以相对弱。然而，密封剂350和层间绝缘层160的界面粘结性相对更强。
多个接合增强孔1795可以形成在金属布线179上，以有效地抑制彼此结合的密封剂350和金属布线179的剥离。这是因为密封剂350和层间绝缘层160通过金属布线179的接合增强孔1795一体化结合。因此，这样的特征可以补偿密封剂350和金属布线179之间的相对弱的结合粘结性。
另外，形成有接合增强孔1795的区域与金属布线179的整个区域的比率可以在从大约5％至大约60％的范围内。当形成有接合增强孔1795的区域的比率小于大约5％时，则通常不能补偿密封剂350和金属布线179之间的弱结合状态。然而，当形成有接合增强孔1795的区域的比率大于大约60％时，可以改善结合力，增加金属布线179的电阻。
与密封剂350相同，密封构件210可以由陶瓷类材料制成。因此，密封构件210和密封剂350可以具有相对高的界面粘结性。
在上述构造的情况下，OLED显示器100可以通过抑制剥离来改善机械强度。下文中，将参照下面的表来描述实验性示例和对比性示例。
在实验中，使根据实验性示例的多个OLED显示器和根据对比性示例的多个OLED显示器经受导致剥离的力。在这样的实验中，根据本发明的示例性实施例的OLED显示器(即，实验性示例)采用在金属布线中的接合增强孔。另外，形成有接合增强孔的区域的比率为金属布线的整个区域的大约10％。作为对比的OLED显示器(即，对比性示例)没有采用在金属布线中的接合增强孔。在下面的表1中示出了实验的结果。
表1
| 测试 | 剥离 | 剥离率(％) | 平均剥离压强(Mpa) | |
| 实验性示例 | 620 | 3 | 0.5 | 162 |
| 对比性示例 | 694 | 14 | 2 | 129 |
如表1中所示，与对比性示例相比，实验性示例的剥离出现的次数相对少。另外，在实验性示例中，需要造成剥离故障的剥离压强较高，即，162Mpa比之129Mpa。因此，与对比性示例相比，实验性示例能够耐受更高的压力。因此，至少根据这样的实验性数据，可以得出OLED显示器100具有改善的机械强度和对剥离的阻止力或抑制力。
虽然已经结合当前视为可实施的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等价布置。
Claims (6)
1.一种有机发光二极管显示器，包括：
基板构件；
绝缘层，形成在基板构件上；
金属布线，形成在绝缘层上并具有多个接合增强孔；
密封剂，形成在金属布线上；
密封构件，附着在密封剂上，
其中，绝缘层和密封剂分别由陶瓷类材料制成，密封剂与金属布线接触，绝缘层和密封剂通过金属布线的接合增强孔彼此接触，形成有接合增强孔的区域与金属布线的区域的比率大于5％，从而抑制彼此结合的密封剂和金属布线的剥离，密封构件由陶瓷类材料制成。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，接合增强孔为圆形形状。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，接合增强孔尺寸一致。
4.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，接合增强孔在金属布线中均匀分布。
5.如权利要求4所述的有机发光二极管显示器，其中，接合增强孔的区域为金属布线的区域的10％。
6.一种有机发光二极管显示器，包括：
基板构件；
绝缘层，形成在基板构件上；
金属布线，形成在绝缘层上并具有多个接合增强孔；
密封剂，形成在金属布线上；
密封构件，附着在密封剂上，
其中，绝缘层和密封剂分别由陶瓷类材料制成，密封剂与金属布线接触，绝缘层和密封剂通过金属布线的接合增强孔彼此接触，形成有接合增强孔的区域与金属布线的区域的比率在5％至60％的范围内，从而抑制彼此结合的密封剂和金属布线的剥离，密封构件由陶瓷类材料制成。
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