CN102054856A - 有机发光二极管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二极管显示器及其制造方法。所述有机发光二极管显示器包括第一基板；置于第一基板上并且包括第一电极、至少具有发光层的有机层、以及第二电极的有机发光二极管；置于所述有机发光二极管的整个表面上且具有羟基或者氨基的有机缓冲层；置于有机缓冲层的整个表面上的密封剂；以及置于所述密封剂上的第二基板。
Description
本申请要求在2009年11月6日提交的韩国专利申请No.10-2009-0107042的权益，在此通过参考的方式援引该专利申请的全部内容。
技术领域
本发明的示例性实施方式涉及一种有机发光二极管显示器及其制造方法，更具体地，涉及一种可防止湿气和氧气从外部渗入的有机发光二极管显示器及其制造方法。
背景技术
近来，平板显示器的重要性随着多媒体的发展而增大。诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、场致发光显示器(FED)以及有机发光二极管(OLED)显示器的各种平板显示器已经投入实际应用。
特别是，OLED显示器具有高响应速度(1ms或者更小)、低功耗以及自发光结构。OLED显示器具有宽视角，由此无论OLED显示器的尺寸如何都可被用作运动图像显示。此外，因为可基于目前的半导体加工技术使用简单的制造工艺来在低温下制造OLED显示器，所以已将OLED显示器视为下一代的显示器。
在现有技术中，通过形成包括在第一基板上的第一电极、有机层以及第二电极的有机发光二极管，将密封剂涂覆在玻璃或金属所形成的第二基板的边缘上，以及将第二基板贴附到第一基板上来制造OLED显示器。
然而，因为有机发光二极管和第二基板之间存在空间，所以外部冲击力会损坏第二基板的中间部分。此外，很难仅使用密封剂来防止湿气和氧气从外部渗入。
发明内容
本发明的示例性实施方式提供了一种有机发光二极管显示器及其制造方法，其可防止有机发光二极管显示器的损坏，并且可防止湿气和氧气从外部渗入。
一方面，本发明提供了一种有机发光二极管显示器，其包括第一基板；置于第一基板上的有机发光二极管，所述有机发光二极管包括第一电极、具有至少一发光层的有机层、以及第二电极；置于所述有机发光二极管的整个表面上的有机缓冲层，所述有机缓冲层具有羟基或者氨基；置于所述有机缓冲层的整个表面上的密封剂；以及置于所述密封剂上的第二基板。
附图说明
所包括的附图提供了对本发明的进一步理解并且被并入构成本申请的一部分，图解了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1图解了根据本发明示例性实施方式的有机发光二极管显示器；
图2图解了根据本发明示例性实施方式的有机发光二极管显示器中的有机层；以及
图3A至3C顺序图解了制造根据本发明示例性实施方式的有机发光二极管显示器的方法。
具体实施方式
现在详细涉及本发明的具体实施方式，其在附图中得到图解。在本发明中，术语“基”可包括“功能基或者原子团”的含义。
根据本发明示例性实施方式的有机发光二极管显示器可包括第一基板；置于第一基板上且包括第一电极、具有至少一发光层的有机层、以及第二电极的有机发光二极管；置于所述有机发光二极管的整个表面上且具有羟基或者氨基的有机缓冲层；置于有机缓冲层的整个表面上的密封剂；以及置于所述密封剂上的第二基板。
所述有机缓冲层可由下列化学式1表示的化合物来形成：
[化学式1]
R-OH R-NH2 
其中，R为包括碳(C)、氮(N)、氧(O)以及硫(S)的芳香族化合物或者脂肪族化合物。
化学式1所表示的化合物可为从下列化合物中选择的一种。
所述化合物可具有200Mw至5,000Mw的分子量。
所述密封剂可为环氧基材料。
所述有机层可进一步包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层中的至少一种。
一种制造根据本发明示例性实施方式的有机发光二极管显示器的方法可包括：在第一基板上形成包括第一电极、具有至少一发光层的有机层、以及第二电极的有机发光二极管；在有机发光二极管的整个表面上形成具有羟基或者氨基的有机缓冲层；在有机缓冲层的整个表面上形成密封剂；以及将与第一基板相对的第二基板贴附到第一基板上。
所述有机缓冲层可由下列化学式1表示的化合物所形成：
[化学式1]
R-OH R-NH2 
其中，R为包括碳(C)、氮(N)、氧(O)以及硫(S)的芳香族化合物或者脂肪族化合物。
化学式1所表示的化合物可为从下列化合物中选择的一种。
在形成所述密封剂之后，可固化该密封剂。
现在将详细涉及本发明的实施方式，在附图中图解了这些实施方式的实施例。
图1图解了根据本发明示例性实施方式的有机发光二极管(OLED)显示器。图2图解了在图1中示出的OLED显示器中的有机层。
如图1所示，根据本发明示例性实施方式的OLED显示器100包括第一基板110、有机发光二极管120、置于有机发光二极管120的整个表面上且具有羟基或者氨基的有机缓冲层160、置于有机缓冲层160的整个表面上的密封剂170、以及置于密封剂170上的第二基板180。有机发光二极管120包括置于第一基板110上的第一电极130、至少包括发光层的有机层140、以及第二电极150。
第一基板110可使用玻璃、塑料或者导电材料所形成的透明基板。OLED显示器100可包括第一基板110上的缓冲层(未示出)。所述缓冲层可使在随后工序中形成的有机发光二极管120免受杂质损坏，例如免受从第一基板110中释放的碱离子损坏。可使用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNX)或其它材料来形成所述缓冲层。
在第一基板110上设置包括第一电极130、有机层140、以及第二电极150的有机发光二极管120。
第一电极130可为阳极、透明电极或者反射电极。当第一电极130为透明电极时，第一电极130可由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)以及氧化锌(ZnO)中的一种所形成。当第一电极130为反射电极时，第一电极130可包括由ITO、IZO以及ZnO中的一种所形成的层以及置于该层之下的由铝(Al)、银(Ag)或者镍(Ni)中的一种所形成的反射层。此外，作为反射电极的第一电极130可包括在由ITO、IZO以及ZnO中的一种所形成的两个层之间的反射层。
可使用溅射法、蒸发法、气相沉积法或者电子束沉积法来形成第一电极130。
在其上形成第一电极130的第一基板110上形成有机层140。有机层140至少包括发光层143，并且可进一步包括置于发光层上或者发光层下的空穴注入层141、空穴传输层142、电子传输层144、以及电子注入层145。
更具体而言，如图2所示，空穴注入层141可允许空穴从第一电极130平稳地注入发光层143中。空穴注入层141可由选自于由铜酞菁(CuPc)、PEDOT(聚(3，4)-乙撑二氧噻吩)、聚苯胺(PANI)、以及NPD(N，N-二萘基-N，N′-二苯基联苯二胺)构成的组中的至少一种所形成。也可使用其它材料。
可使用蒸发法或者旋涂法来形成空穴注入层141。空穴注入层141可具有5nm至150nm的厚度。
空穴传输层142可平稳地执行空穴的传输。空穴传输层142可由选自于由NPD(N，N-二萘基-N，N′-二苯基联苯二胺)、TPD(N，N′-二-(3-甲基苯基)-N，N′-二-(苯基)-二苯基联苯)、s-TAD、以及MTDATA(4，4′，4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)构成的组中的至少一种所形成。也可使用其它材料。
可使用蒸发法或者旋涂法来形成空穴传输层142。空穴传输层142可具有5nm至150nm的厚度。
发光层143可由能够发红光、绿光以及蓝光的材料所形成，并且可由磷光材料或者荧光材料所形成。
当发光层143发红光时，发光层143包括主材料，其包含咔唑联苯(CBP)或者N，N-二咔唑基-3，5-苯(mCP)。此外，发光层143可由包括掺杂剂的磷光材料或者包含PBD:Eu(DBM)3(苯基)或者二萘嵌苯的荧光材料所形成，其中，所述掺杂剂包含选自于由PIQIr(acac)(二(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(acac)(二(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(三(1-苯基喹啉)铱)以及PtOEP(八乙基卟啉铂)构成的组中的至少一种。也可使用其它材料。
当发光层143发绿光时，发光层143包括包含CBP或者mCP的主材料。此外，发光层143可由包括掺杂剂的磷光材料或者包含Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)的荧光材料所形成，其中，所述掺杂剂包含Ir(ppy)3(面式三(2-苯基吡啶)铱)(Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium))。也可使用其它材料。
当发光层143发蓝光时，发光层143包括包含CBP或者mCP的主材料。此外，发光层143可由磷光材料或者荧光材料所形成，其中，该磷光材料包括含有(4，6-F2ppy)2Irpic的掺杂剂，该荧光材料为选自于由螺-DPVBi、螺-6P、二苯乙烯基苯(DSB)、二苯乙烯基-亚芳基(distyryl-arylene，DSA)、PFO基聚合物、PPV基聚合物、及其组合所构成的组中的任何一种。也可使用其它材料。
电子传输层144可平稳地进行电子传输。电子传输层144可由选自于由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝、PBD、TAZ、螺-PBD、BAlq以及SAlq构成的组中的至少一种所形成。也可使用其它材料。
可使用蒸发法或者旋涂法来形成电子传输层144。电子传输层144可具有1nm至50nm的厚度。
电子传输层144可防止从第一电极130被注入然后通过发光层143的空穴移动到第二电极150。换而言之，电子传输层144作为空穴阻止层，从而允许空穴和电子在发光层143有效地彼此结合。
电子注入层145可平稳地进行电子注入。电子注入层145可由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD、TAZ、螺-PBD、BAlq、SAlq或者LiF来形成。也可使用其它材料。
电子注入层145可进一步包含无机材料。该无机材料可进一步包括金属化合物。该金属化合物可包括碱金属或者碱土金属。包括碱金属或者碱土金属的金属化合物可为选自于由LiQ、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、以及RaF2构成的组中的至少一种。也可使用其它材料。
可使用蒸发法或者旋涂法来形成电子注入层145。或者，可通过进行共沉积法来在有机材料和无机材料上形成电子注入层145。电子注入层145可具有1nm至50nm的厚度。
第二电极150可为阴极并且可由具有低功函的镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)以及银(Ag)或其合金所形成。当OLED显示器100具有顶部发光或者双重发光结构时，第二电极150可薄至足以传输光。当OLED显示器100具有底部发光结构时，第二电极150可厚至足以反射光。
位于有机发光二极管120的整个表面上的有机缓冲层160可防止湿气和氧气从外部渗入并且使有机发光二极管120免受外部冲击力。
有机缓冲层160可由具有羟基或者氨基的材料所形成，并且可由下列化学式1表示的化合物所形成。
[化学式1]
R-OH R-NH2 
其中，R为包括碳(C)、氮(N)、氧(O)以及硫(S)的芳香族化合物或者脂肪族化合物。
化学式1所表示的化合物可为从下列化合物中选择的一种。
所述化合物可具有200Mw至5,000Mw的分子量。当构成有机缓冲层160的化合物的分子量等于或者大于200Mw时，在有机缓冲层160的随后沉积工序中可避免由于化合物的极其活跃散布所导致的腔室污染，并且可容易调节沉积速度。当构成有机缓冲层160的化合物的分子量等于或者低于5,000Mw时，该化合物可避免由于在该化合物的沉积工序中的蒸发温度非常高而引起的燃烧。
密封剂170位于有机缓冲层160的整个表面上。密封剂170可为用于将第一基板110贴附到第二基板180上的粘附剂，在第一基板110上形成有机发光二极管120。优选地，密封剂170可为环氧基材料。
在本发明的示例性实施方式中，由于密封剂170包围有机缓冲层160的整个表面，因此在密封剂170和有机缓冲层160之间的界面处的粘着特性必须极好。为此，密封剂170可由能够与有机缓冲层160的羟基或者氨基结合的环氧基材料来形成。
密封剂170的环氧基材料可贴附于第二基板180上，然后可通过固化工序来与位于有机缓冲层160端部的羟基或者氨基连接。
因此，在密封剂170和有机缓冲层160之间的界面处的粘着特性可极好。
第二基板180可使用由玻璃、塑料或者导电材料所形成的透明基板。第二基板180可由与第一基板110相同的材料所形成。
如上所述，由于根据本发明示例性实施方式的OLED显示器100包括具有可与密封剂170化学结合的羟基或氨基的有机缓冲层160，因此在密封剂170和有机缓冲层160之间的界面处的粘着特性可得到改善。从而，可防止来自外部的湿气和氧气渗入有机发光二极管120。此外，由于填充了第二基板180和有机发光二极管120之间的空间，因此可保护有机发光二极管120免受外部冲击力。
以下参照图3A至3C来描述根据本发明示例性实施方式的OLED显示器的制造方法。
图3A至3C为顺序图解了根据本发明示例性实施方式的OLED显示器的制造方法的剖视图。
如图3A所示，在由玻璃、塑料或者导电材料形成的透明第一基板210上沉积氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)以及氧化锌(ZnO)中的一种来形成第一电极230。
随后，在第一电极230上沉积上述用于形成各个空穴注入层和空穴传输层的材料来形成空穴注入层和空穴传输层。在空穴传输层上沉积发红光、绿光或蓝光的材料来形成发光层。在发光层上形成电子传输层和电子注入层。结果制成了有机层240。
随后，在包括有机层240的第一基板210上沉积镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、银(Ag)或其合金来形成第二电极250。从而形成了有机发光二极管220。
接下来，如图3B所示，在由此形成的有机发光二极管220的整个表面上形成有机缓冲层260。换而言之，在其上形成有机发光二极管220的第一基板210上形成具有羟基或者氨基的化合物。
有机缓冲层260可使用蒸发法来形成，并且可具有10μm至500μm的厚度。
随后，在其上形成有机缓冲层260的第一基板210上形成密封剂270。密封剂可由糊形或膜形的环氧基材料所形成。
接下来，如图3C所示，对准第二基板280，然后将其贴附在密封剂270上。然后执行用于固化密封剂270的工序。固化工序可包括UV固化工序或者热固化工序。在热固化工序中，工序条件可基于用于形成密封剂270的环氧基材料而改变。在该情形下，当固化环氧基材料时，环氧基材料可与位于有机缓冲层260端部的羟基或者氨基进行化学结合。
从而，在密封剂270和有机缓冲层260之间的界面处的粘着特性可由于环氧基材料和有机缓冲层260之间的化学偶合而得到改善。结果，可制成根据本发明示例性实施方式的OLED显示器200。
如上所述，由于根据本发明示例性实施方式的OLED显示器200包括具有羟基或氨基的有机缓冲层260，其可与密封剂270化学结合，因此可改善密封剂270和有机缓冲层260之间的界面处的粘着特性。从而，可防止来自外部的湿气和氧气渗入有机发光二极管220。此外，第二基板280和有机发光二极管220之间的空间得到填充，可保护有机发光二极管220免受外界冲击力。
本发明的示例性实施方式描述了一种作为实例的无源矩阵型OLED显示器，但并不限于此。例如，本发明的示例性实施方式可被应用于其中第一基板包括薄膜晶体管的有源无源矩阵型OLED显示器。
以下，描述了各种实施例来帮助理解本发明的示例性实施方式。然而，应当注意到，以下实施例仅仅用作说明本发明的示例性实施方式，而本发明的示例性实施方式并不限于此。
<比较实施例1>
在玻璃基板上沉积氧化铟锡(ITO)来形成厚度为130nm的第一电极。通过将作为掺杂剂的2wt％二萘嵌苯混合入作为主体的DPVBi(4，4′-二2，2′-二苯乙烯基)-1，1′-联苯)中，在第一电极上形成厚度为25nm的蓝色发光层。在蓝色发光层上沉积铝(Al)来形成厚度为150nm的第二电极。从而，制成了一有机发光二极管。
接下来，在有机发光二极管的整个表面上沉积Alq3来形成有机缓冲层。在有机缓冲层上沉积环氧树脂来形成密封剂。然而，使用密封剂来将第二基板贴附到玻璃基板上。从而，制成了OLED显示器。
<比较实施例2>
按照与上述比较实施例1相同的工艺条件来制造根据比较实施例2的OLED显示器，不同之处在于沉积DNTPD来形成有机缓冲层。
<实验实施例1>
按照与上述比较实施例1相同的工艺条件来制造根据实验实施例1的OLED显示器，不同之处在于沉积下列化学式表示的具有羟基的化合物来形成有机缓冲层。
<实验实施例2>
按照与上述比较实施例1相同的工艺条件来制造根据实验实施例2的OLED显示器，不同之处在于沉积下列化学式表示的具有羟基的化合物来形成有机缓冲层。
<实验实施例3>
按照与上述比较实施例1相同的工艺条件来制造根据实验实施例3的OLED显示器，不同之处在于沉积下列化学式表示的具有氨基的化合物来形成有机缓冲层。
在温度为85℃且湿度为85％的环境下来测量湿气渗入根据比较实施例1和2以及实验实施例1至3制成的各个OLED显示器中的初始渗入时间。在以下表1中表示初始湿气渗入时间。
[表1]
如以上表1所示，包括具有羟基或氨基的有机缓冲层的实验实施例1至3中的初始湿气渗入时间大大晚于包括不具有羟基或氨基的有机缓冲层的比较实施例1和2中的初始湿气渗入时间。
换而言之，在实验实施例1至3中，由于有机缓冲层的羟基或者氨基与密封剂化学结合，因此可改善在有机缓冲层和密封剂之间的界面处的粘着特性。此外，可防止湿气从外部渗入。
尽管已参照许多示例性实施方式来描述了这些实施方式，然而应当理解，本领域技术人员可设计出的许多其它的修改和实施方式将会落入本发明原理的范围内。更特别地，在本说明书、附图及其所附权利要求的范围内可能对主题组合排列的组成部分和/或排列作出各种变型和修改。除了对组成部分和/或排列的变型和修改之外，替代使用对于本领域技术人员来说也是显而易见的。
Claims (10)
1.一种有机发光二极管显示器，包括：
第一基板；
置于第一基板上的有机发光二极管，所述有机发光二极管包括第一电极、至少具有发光层的有机层、以及第二电极；
置于所述有机发光二极管的整个表面上的有机缓冲层，所述有机缓冲层具有羟基或氨基；
置于所述有机缓冲层的整个表面上的密封剂；以及
置于所述密封剂上的第二基板。
2.权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，所述有机缓冲层是由下列化学式1表示的化合物来形成：
[化学式1]
R-OH R-NH2 
其中，R为包括碳(C)、氮(N)、氧(O)以及硫(S)的芳香族化合物或者脂肪族化合物。
3.权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中，化学式1所表示的化合物为从下列化合物构成的组中选择的一种：
4.权利要求3所述的有机发光二极管显示器，其中，所述化合物具有200Mw至5,000Mw的分子量。
5.权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，所述密封剂包括环氧基材料。
6.权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，所述有机层进一步包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、以及电子注入层中的至少一种。
7.一种制造有机发光二极管显示器的方法，包括：
在第一基板上形成包括第一电极、至少具有发光层的有机层、以及第二电极的有机发光二极管；
在有机发光二极管的整个表面上形成具有羟基或者氨基的有机缓冲层；
在有机缓冲层的整个表面上形成密封剂；以及
将与第一基板相对的第二基板贴附到第一基板上。
8.权利要求7所述的方法，其中，所述有机缓冲层由下列化学式1表示的化合物所形成：
[化学式1]
R-OH R-NH2 
其中，R为包括碳(C)、氮(N)、氧(O)以及硫(S)的芳香族化合物或者脂肪族化合物。
9.权利要求8所述的方法，其中，化学式1所表示的化合物为从下列化合物构成的组中选择的一种：
10.权利要求7所述的方法，进一步包括，在形成所述密封剂之后，固化所述密封剂。
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