CN103872079B - 有机发光二极管显示器及其制造方法 - Google Patents

有机发光二极管显示器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

有机发光二极管显示器包括基板、布置在所述基板上并包括第一电极、有机发光膜和第二电极的叠层的有机发光单元、形成在所述基板上以覆盖所述有机发光单元的第一无机膜，和形成在所述第一无机膜上的第二无机膜，所述第一无机膜包括SnO2，所述第二无机膜包括SnO并在顶表面包括SnO2，所述SnO的比例沿从所述第二无机膜的顶表面到所述第一无机膜的方向增加。本发明还公开了制造所述有机发光二极管显示器的方法。

Description

有机发光二极管显示器及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年12月14日向韩国知识产权局申请的标题为“有机发光二极管显示器及其制造方法”的韩国专利申请10-2012-0146636的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
实施方式涉及有机发光二极管（OLED）显示器及其制造方法。
背景技术
由于有机发光二极管（OLED）显示器以优异的视角、对比度、响应速度和能耗为特征，它的应用领域已经从例如MP3播放器和移动电话的个人便携装置扩大到电视。
发明内容
实施方式涉及到有机发光二极管显示器，包括基板、布置在所述基板上并包括第一电极、有机发光膜和第二电极的叠层的有机发光单元，形成在所述基板上以覆盖所述有机发光单元的第一无机膜，所述第一无机膜包括SnO2，和形成在所述第一无机膜上的第二无机膜，所述第二无机膜包括SnO并在顶表面包括SnO2，所述SnO的比例沿所述第二无机膜的顶表面到所述第一无机膜的方向增加。
所述第一无机膜和所述第二无机膜可进一步包括P2O5、BPO4、SnF2或WO3的一种或多种。
所述第二无机膜可形成以覆盖所述第一无机膜和所述基板。
所述第二无机膜可直接形成在所述第一无机膜上。
所述第一无机膜和所述第二无机膜具有低于所述有机发光膜的改性温度的从固态到液态的相变温度。
所述第一无机膜和所述第二无机膜可通过熔融和固化处理。
所述第一无机膜可具有约100nm至约500nm的厚度。
实施方式还涉及制造有机发光二极管显示器的方法，所述方法包括在基板上形成有机发光单元，在含氧条件下通过使用低温相变（LPT）无机材料形成第一无机膜，以覆盖所述有机发光单元；和在缺氧条件下通过使用所述LPT无机材料在所述第一无机膜上形成第二无机膜。
所述第一无机膜可包括SnO2。
所述LPT无机材料可包括SnO，SnO和P2O5的混合物，SnO和BPO4的混合物，SnO、SnF2和P2O5的混合物，SnO、SnF2、P2O5和NbO的混合物，或SnO、SnF2、P2O5和WO3的混合物。
可通过溅射法、气相沉积法、低温沉积法、等离子增强化学气相沉积法、等离子体离子辅助沉积法、电子束涂布法或离子电镀法中的一种或多种进行所述第一无机膜的形成和所述第二无机膜的形成。
可使用所述溅射法形成所述第一无机膜，并且，在使用所述溅射法形成所述第一无机膜时，氧和氩的注入量之间的比可为约0.005:1至约1:1。
可通过空气中的氧来氧化所述第二无机膜的顶表面。
所述第一无机膜可具有约100nm至约500nm的厚度。
所述方法可进一步包括，在形成所述第二无机膜后，进行修复过程(healingprocess)，并对所述显示器进行后处理过程，其中在所述修复过程中，通过在高于它的相变温度的温度下加热所述第一无机膜和所述第二无机膜以为所述第一无机膜和所述第二无机膜提供流动性。
所述后处理过程可包括化学处理、等离子体处理、高温含氧室处理,高温保湿室处理或表面掺杂中的一种或多种。
附图说明
通过参照附图详细说明示例性实施方式，以上和其它特征与优点将变得更明显，其中：
图1为说明根据实施方式的有机发光二极管（OLED）显示器的截面示意图；
图2为说明图1中显示的部分A的部分截面图；和
图3为说明根据另一个实施方式的OLED显示器的截面示意图。
具体实施方式
以下将参考附图更完整地描述示例性实施方式；但它们可以以不同形式实施且不应理解为仅限于在此陈述的实施方式。更确切地说，这些实施方式的提供使本公开更为彻底和完全，并将示例性的实施方式的范围充分地呈现给本领域技术人员。
在附图中，为了图示清楚，尺寸可能被放大。应理解的是当某元件被说成是“在”另一元件“上”时，它可直接位于所述另一元件上，或还可能存在一个或多个插入元件。还应理解的是当某元件被说成是“在”另一元件“下”时，它可直接位于该另一元件下，或还可能存在一个或多个插入元件。还应理解的是当某元件被说成是两个元件“之间”时，它可为所述两个元件之间的唯一元件，或还可能存在一个或多个插入元件。全文中相同的附图标记均指代相同的元件。
此处所用的术语“和/或”包括一项或多项相关所列项目的任意和全部组合。
图1为说明根据实施方式的有机发光二极管（OLED）显示器的截面示意图，且图2为说明图1中显示的部分A的部分截面图。
在图1和图2的示例性实施方式中，有机发光单元20形成在基板10的一侧上，并且包括第一无机膜30和第二无机膜40的叠层形成在基板10上，其形成方式使得所述叠层覆盖有机发光单元20。配置叠层以防止氧或湿气透入有机发光单元20。
基板10可为由例如玻璃形成的基板，但不限于此，并可为由例如金属或塑料中的一种形成的基板。同样，基板10可为柔性（可弯曲的）基板。
如图2显示，形成在基板10上的有机发光单元20包括由第一电极22、第二电极26和插入在第一电极22和第二电极26之间的有机发光膜24形成的叠层。
有机发光单元20包括用于每个像素的一个像素电路，并且所述像素电路可包括至少一个薄膜晶体管（未显示）和电容器（未显示）。
第一电极22电连接至薄膜晶体管。
第一电极22和第二电极26彼此相对，并通过有机发光膜24彼此电绝缘。第一电极22的边缘可被绝缘膜28覆盖，并且有机发光膜24和第二电极26形成在绝缘膜28和第一电极22的上方。第二电极26可形成为公共电极，以覆盖整个像素，并且第一电极22可形成为用于每个像素的独立结构。
第一电极22和第二电极26可分别作用为阳极和阴极，或者它们的极性可相互颠倒。
当将第一电极22用作阳极时，将具有高绝对值的功函的材料用作第一电极22。当将第二电极26用作阴极时，将具有低于第一电极22的绝对值的功函的材料用作第二电极26。当颠倒第一电极22和第二电极26的极性时，可将所用的材料颠倒。下文，说明了将第一电极22用作阳极并且将第二电极26用作阴极的情况。
可形成第一电极22以包括ITO、IZO、ZnO和In2O3的至少一种透明金属氧化物。可形成第二电极26以包括Al、Ag、Mg和Cr的至少一种金属。
在以基板10的方向显示图像的底发光结构的情况下，所形成的第二电极26的厚度相对大，这样增加了基板10的方向的发光效率。
在以第一无机膜30的方向显示图像的顶发光结构的情况下，所形成的第二电极26的厚度较小，这样可将第二电极26制造为半透射反射膜，或者除了上述，还可由透明传导材料形成所述第二电极26。在这种情况下，第一电极22可进一步包括反射膜。
有机发光膜24形成为包括发光层的多个有机膜的堆叠结构。在发光层和第二电极26之间，可提供电子传输层、电子注入层等。
在图1和2显示的本实施方式中，有机发光单元20被第一无机膜30和第二无机膜40顺序覆盖，从而被第一无机膜30和第二无机膜40的叠层密封，以屏蔽空气。
第一无机膜30形成在基板10和有机发光单元20上，以覆盖有机发光单元20。
第二无机膜40形成在第一无机膜30上，这样提供第二无机膜40沿平面方向与第一无机膜30接触。
第一无机膜30和第二无机膜40包括低温相变（LPT）无机材料。
可通过熔融和固化而形成无机膜30和40。无机膜30和40的相变温度可低于有机发光膜24的改性温度。在这种情况下，无机膜30和40的相变的出现表现为形成无机膜30和40的LPT无机材料具有了粘度和/或流动性。因此，无机膜30和40的相变温度表现为能够为无机膜30和40提供粘度和/或流动性的最低温度。有机发光膜24的改性温度表现为引起包括在有机发光膜24中的材料的物理改性和/或化学改性的温度。
形成第一无机膜30和第二无机膜40的LPT无机材料可包括玻璃质材料，所述玻璃质材料包括SnO。除了SnO，所述玻璃质材料可进一步包括P2O5、BPO4、SnF2或WO3中的至少一种。
可形成第一无机膜30以覆盖有机发光单元20。如图1显示，第二无机膜40可形成为宽于第一无机膜30，这样它的边缘与基板10接触。因此，第一无机膜30可被第二无机膜40完全覆盖。在这种情况下，由于第二无机膜40与基板10接触，可改善第二无机膜40和基板10之间的连接特性，并且可能更强地阻挡空气透入有机发光单元20。
可使用如下方法制造第一无机膜30和第二无机膜40。
如图2中显示，第一无机膜30和第二无机膜40形成在第二电极26上。
可在含氧（有氧）条件下通过使用LPT无机材料形成第一无机膜30，并且可在缺氧条件下通过使用LPT无机材料形成第二无机膜40。所述LPT无机材料可包括玻璃质材料，所述玻璃质材料可包括SnO。除了SnO，所述玻璃质材料可进一步包括P2O5、BPO4、SnF2或WO3的至少一种。
作为具体的实施例，可在含氧条件下通过使用100wt%的SnO而形成第一无机膜30。在另一个实施方式中，可在含氧条件下通过将20wt%的P2O5加入80wt%的SnO中而形成第一无机膜30。在另一个实施方式中，可在含氧条件下通过将10wt%的BPO4加入90wt%的SnO中而形成第一无机膜30。在另一个实施方式中，可在含氧条件下通过将30至60wt%的SnF2和10至30wt%的P2O5加入20至50wt%的SnO中而形成第一无机膜30。在另一个实施方式中，可在含氧条件下通过将30至60wt%的SnF2、10至30wt%的P2O5和1至5wt%的NbO加入20至50wt%的SnO中而形成第一无机膜30。在另一个实施方式中，可在含氧条件下通过将30至60wt%的SnF2、10至30wt%的P2O5和1至5wt%的WO3加入20至50wt%的SnO中而形成第一无机膜30。
第一无机膜30可通过使用例如溅射、气相沉积、低温沉积、等离子增强化学气相沉积（PECVD）、等离子体离子辅助沉积、电子束涂布或离子电镀法而形成在第二电极26上。详细地，可在具有特定量的氧的条件下通过使用溅射而形成由SnO-SnF2-P2O5-WO3组成的第一无极膜30。对于溅射法，可使用双旋转靶方法，并可使用扫描移动基板的方法。可使用12kw和0.15至1Pa的氩等离子体，注入的氧与氩的量的比例可为0.005:1至1:1，并可通过重复扫描多次而获得期望的厚度。第一无机膜30的厚度可为约100nm至约500nm。第一无机膜30包括在含氧条件下通过使用LPT无机材料形成的SnO2。
可在缺氧条件下通过使用LPT无机材料在第一无机膜30上形成第二无机膜40。
所述LPT无机材料可包括玻璃质材料，所述玻璃质材料可包括SnO。除了SnO，所述玻璃质材料可进一步包括P2O5、BPO4、SnF2或WO3。
作为详细的实施例，可在缺氧条件下通过使用100wt%的SnO而形成第二无机膜40。在另一个实施方式中，可在缺氧条件下通过将20wt%的P2O5加入80wt%的SnO中而形成第二无机膜40。在另一个实施方式中，可在缺氧条件下通过将10wt%的BPO4加入90wt%的SnO中而形成第二无机膜40。在另一个实施方式中，可在缺氧条件下通过将30至60wt%的SnF2和10至30wt%的P2O5加入20至50wt%的SnO中而形成第二无机膜40。在另一个实施方式中，可在缺氧条件下通过将30至60wt%的SnF2、10至30wt%的P2O5和1至5wt%的NbO加入20至50wt%的SnO中而形成第二无机膜40。在另一个实施方式中，可在缺氧条件下通过将30至60wt%的SnF2、10至30wt%的P2O5和1至5wt%的WO3加入20至50wt%的SnO中而形成第二无机膜40。
第二无机膜40可通过使用例如溅射、气相沉积、低温沉积、等离子增强化学气相沉积（PECVD）、等离子体离子辅助沉积、电子束涂布或离子电镀法而形成在第一无机膜30上。详细地，可通过在缺氧条件下溅射而形成由SnO-SnF2-P2O5-WO3组成的第二无机膜40。对于溅射法，应用双旋转靶方法，并可使用扫描移动基板的方法。可使用12kw和0.15至1Pa的氩等离子体，并可通过重复扫描多次而获得期望的厚度。第二无机膜40的厚度可为500nm或更大。
虽然在缺氧条件下通过使用LPT无机材料形成第二无机膜40，LPT无机材料可与空气中的氧结合。因此，第二无机膜40在从顶表面到特定深度具有相对高的SnO2比例，并在邻近第一无机膜30界面处具有高SnO比例。即，在含氧条件下形成的第一无机膜30包括SnO2，并且第二无机膜40的顶表面由于在其顶表面处与空气中的氧的结合而包括SnO2。从在顶表面处的SnO2到与第一无机膜30的界面，第二无机膜可包括SnO。在接近于第一无机膜30的界面处的第二无机膜40中的SnO相对于SnO2的比例可大于邻近第二无机膜40的SnO2顶表面处的比例。在实施方式中，SnO相对于SnO2的浓度在第二无机膜40中可形成梯度。通过包括SnO2，第一无机膜30和第二无机膜40可具有密度屏障特性，并可改善它的光透射率。
可在所述第一无机膜30和第二无机膜40上选择性地进行修复过程和后处理过程。
修复过程为在高于相变温度的温度下加热第一无机膜30和第二无机膜40，以提供流动性的过程。相变温度为能够为LPT无机材料提供流动性的最低温度，并且为低于有机发光膜24的改性温度的温度。因此，在修复过程中，对第一无机膜30和第二无机膜40加热的温度在从LPT无机材料的相变温度或更大到低于有机发光膜24的改性温度的温度的范围内。第一无机膜30和第二无机膜40所升的温度可确定为比LPT无机材料的相变温度高约0℃至约30℃，并可为，例如在约40℃至约150℃的范围内。
可在真空、氮气氛或氩气氛中的一种条件下进行修复过程，并可使用IR炉，并可进行1至3个小时。
可不在一次操作而在多个步骤中进行上述修复过程。
修复过程后，可通过例如化学处理、等离子体处理、高温含氧室处理、高温保湿室处理和/或表面掺杂进行后处理过程。通过后处理过程，可改善第一无机膜30和第二无机膜40之间的粘合力及LPT无机材料之间的粘合力。
如上述，在本实施方式中，由于先在含氧条件下诱导第一无机膜30和第二无机膜40的氧化反应，以形成具有特定厚度的第一无机膜30，然后形成第二无机膜40，所以空气中的氧在与第二电极26反应前与第二无机膜40的LPT无机材料反应。同样，由于先氧化的第一无机膜30形成在第二电极26上，可保护第二电极26以免被空气中的氧气氧化，或在修复过程中被氧气氧化。
图3为说明根据另一个实施方式的OLED显示器的截面示意图。
参照图3，与图1不同，可形成第二无机膜40'以直接布置在第一无机膜30上。第一无机膜30可包括先前在含氧条件下形成的SnO2，并且第一无机膜30可作用为用于防止第二电极26和空气中氧之间的氧化反应的屏障膜。
通过总结和回顾，由于氧或水分的渗透，OLED显示器可被劣化。因此，可提供密封结构以防止氧或水分的渗透。
如所述，实施方式可提供具有优异的密封特性的有机发光二极管（OLED）显示器。
尽管参照其示例性实施方式具体示出并说明了本发明，但应理解的是，本领域技术人员可在不违背由以下权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下载其中进行各种形式和细节的改动。

Claims (15)

1.一种有机发光二极管显示器，包括：
基板；
布置在所述基板上并包括第一电极、有机发光膜和第二电极的叠层的有机发光单元；
形成在所述基板上以覆盖所述有机发光单元的第一无机膜，所述第一无机膜包括SnO2；和
形成在所述第一无机膜上的第二无机膜，所述第二无机膜包括SnO并在顶表面包括SnO2，所述SnO的比例沿从所述第二无机膜的顶表面到所述第一无机膜的方向而增加，
其中所述第一无机膜和所述第二无机膜具有低于所述有机发光膜的改性温度的从固态到液态的相变温度。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述第一无机膜和所述第二无机膜进一步包括P2O5、BPO4、SnF2或WO3中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述第二无机膜形成为覆盖所述第一无机膜和所述基板。
4.根据权利要求1所述的显示器，其中，直接在所述第一无机膜上形成所述第二无机膜。
5.根据权利要求1所述的显示器，其中，通过熔融和固化处理所述第一无机膜和所述第二无机膜。
6.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述第一无机膜具有100nm至500nm的厚度。
7.一种制造有机发光二极管显示器的方法，所述方法包括：
在基板上形成有机发光单元；
在含氧条件下通过使用低温相变无机材料形成第一无机膜，以覆盖所述有机发光单元；和
在缺氧条件下通过使用所述低温相变无机材料在所述第一无机膜上形成第二无机膜。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一无机膜包括SnO2。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述低温相变无机材料包括：
SnO；
SnO和P2O5的混合物；
SnO和BPO4的混合物；
SnO、SnF2和P2O5的混合物；
SnO、SnF2、P2O5和NbO的混合物；或
SnO、SnF2、P2O5和WO3的混合物。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，通过溅射法、气相沉积法、低温沉积法、等离子增强化学气相沉积法、等离子体离子辅助沉积法、电子束涂布法或离子电镀法中的一种或多种进行所述第一无机膜的形成和所述第二无机膜的形成。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，使用溅射法形成所述第一无机膜，并且，在使用所述溅射法形成所述第一无机膜时，氧和氩的注入量的比为0.005:1至约1:1。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，通过空气中的氧来氧化所述第二无机膜的顶表面。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一无机膜具有100nm至500nm的厚度。
14.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在形成所述第二无机膜后：
通过在高于它的相变温度的温度下加热所述第一无机膜和所述第二无机膜进行为所述第一无机膜和所述第二无机膜提供流动性的修复过程，
对所述显示器进行后处理过程。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述后处理过程包括化学处理、等离子体处理、高温含氧室处理、高温保湿室处理或表面掺杂中的一种或多种。
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