CN104253245A - 有机发光二极管装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种有机发光二极管装置及其制造方法。有机发光二极管装置的制造方法包括：制备被限定为显示区域和非显示区域的基板；在显示区域中形成包括薄膜晶体管和有机发光层的发光部分，并且在非显示区域中形成焊盘部分；在全部显示区域和非显示区域中顺序地形成牺牲层和包封钝化膜；以及通过激光的照射来从焊盘部分分离牺牲层和包封钝化膜。

Description

有机发光二极管装置及其制造方法
技术领域
本申请涉及一种有机发光二极管装置。更具体地，本申请涉及一种有机发光二极管装置的制造方法，其适于通过实现窄边框来确保设计竞争力，并且本申请还涉及利用该方法制造的有机发光二极管装置。
背景技术
有机发光二极管装置被称为有机发光显示(OLED)装置。有机发光二极管装置通过下述方式来发射光：利用从电子注入电极和空穴注入电极注入到有机发光层的电子和空穴的复合形成激子并且将激子从激发态转变为基态。
因此，有机发光二极管装置具有自发光性质。换言之，有机发光二极管装置不要求任何单独的光源，这与液晶显示装置不同。据此，有机发光二极管装置能够减小厚度和重量。而且，有机发光二极管装置具有低功耗、高亮度、快响应速度等的优异特性。因此，有机发光二极管装置作为移动设备的下一代显示装置受到公众关注。此外，有机发光二极管装置的制造过程简单。因此，与现有的液晶显示装置相比，有机发光二极管装置的制造成本较大地降低。
图1A是示出普通有机发光二极管装置的透视图。图1B是示出沿着图1A的线I-I’截取的有机发光二极管装置的截面图。
参考图1A和图1B，普通有机发光二极管装置包括：第一基板20，第一基板20上形成有发光部分40；以及第二基板(未示出)，第二基板面对第一基板20。第一基板20和第二基板利用密封构件彼此组合。
详细地，第一基板20被限定为显示区域AA和非显示区域NA。显示区域AA用于显示图像。非显示区域NA占用第一基板20的除了显示区域AA之外的剩余区域。非显示区域NA的一部分被限定为焊盘区域PA。
发光部分40形成在显示区域AA上。如果有机发光二极管装置在有源矩阵模式中，则彼此交叉的多条选通线GL和数据线DL形成在发光部分40内。而且，由所述多条选通线GL和数据线DL在发光部分内限定多个像素。薄膜晶体管形成在选通线GL和数据线DL的交叉处。每个薄膜晶体管连接到形成在相应像素内的第一电极31。有机发光层33和第二电极34顺序地形成在第一电极31上。一般来说，第一电极31用作阳极，并且第二电极34用作阴极。当形成了第二电极34时，完成了发光部分40。
同时，焊盘部分30形成在非显示区域NA的焊盘区域PA中。焊盘部分30连接到显示区域AA的选通线GL和数据线DL。这样的焊盘部分30将选通线GL和数据线DL连接到用作驱动电路基板的外部印刷电路板(未示出)。
然而，有机发光二极管装置具有非常容易受到环境中的湿气和氧气的性质。因此，必须包封有机发光二极管装置，以便于防止湿气和氧气的侵入。换言之，有机发光二极管装置需要执行包封处理。
图2是例示根据现有技术的有机发光二极管装置的制造方法的截面图。详细地，图2是例示形成用于防止湿气和氧气侵入的包封钝化膜的方法的截面图。
参考图2，有机发光二极管装置的现有制造方法包括：制备被限定为显示区域AA和非显示区域NA的第一基板20；在显示区域AA上形成发光部分40；在非显示区域NA的焊盘区域PA上形成焊盘部分30；在第一基板20的除了焊盘部分30之外的整个区域上形成包封钝化膜60；以及将其上形成有包封钝化膜60的第一基板与第二基板(未示出)组合。
更具体地，包封钝化膜60的形成包括：在发光部分40的用作阴极的第二电极34上沉积若干有机材料和无机材料。这时，包封钝化膜60形成为充分地覆盖设置有发光部分40的显示区域AA。然而，包封钝化膜60必须未形成在设置有将与驱动IC(集成电路)芯片和FPC(柔性印刷电路)膜接触的焊盘部分30的焊盘区域PA上。
如上所述，有机发光二极管装置易受到湿气损害。由此，难以在形成发光部分40之后执行湿法蚀刻处理。因此，在形成包封钝化膜60时，使用掩模1来防止包封钝化膜60在焊盘区域PA中的沉积。
使用掩模1能够引起很多问题。例如，掩模1的卷曲或者掩模1的错位能够引起故障，掩模1上的异物能够使所形成的膜的质量劣化，由于掩模1能够导致在腔室中产生弧放电，掩模1的材料质量能够使得沉积膜的质量变得不同，并且由于掩模1能够产生静电。此外，使用掩模1能够在沉积膜中产生阴影区域并且使处理裕减少。
上述问题成为使有机发光二极管装置的产率劣化的因素。而且，掩模1要求昂贵的精细对准系统。因此，额外地需要许多开销来制造和维护该昂贵的设备。此外，精细的对准处理不仅使间隔时间(tact time)增加，而且使有机发光二极管装置的产率劣化。此外，由于在沉积膜中产生阴影区域，因此对于窄边框难以设计面板。
本申请要求2013年6月28日提交的韩国专利申请No.10-2013-0075306的优先权，其通过引用整体并入这里。
发明内容
一种有机发光二极管装置的制造方法。该方法可以包括：在基板的显示区域中形成发光部分；在基板的非显示区域中形成焊盘部分；在发光部分和焊盘部分上方形成牺牲层；在牺牲层上方形成包封钝化膜；以及借助于激光的照射来从焊盘部分移除牺牲层和包封钝化膜。
牺牲层可以具有比包封钝化膜更高的针对照射的激光的吸收速率。
可以仅在基板的非显示区域的一部分中利用激光照射牺牲层和包封钝化膜。
此外，可以以10～500nm的厚度范围形成牺牲层。
此外，可以由非晶硅、氧化锌和氧化锡中的至少一个来形成牺牲层。
该方法可以进一步包括在牺牲层和包封钝化膜之间形成粘附层。
在实施方式中，形成发光部分的步骤可以包括在基板的显示区域中形成有机发光层。
在实施方式中，有机发光二极管装置包括：基板，基板包括显示区域和非显示区域；发光部分，发光部分形成在基板的显示区域中；焊盘部分，焊盘部分形成在基板的非显示区域中；牺牲层，牺牲层形成在发光部分上方；以及包封钝化膜，包封钝化膜形成在牺牲层上方，其中，焊盘部分没有牺牲层和包封钝化膜。
包封钝化膜可以与牺牲层物理接触。
此外，发光部分包括有机发光层。
可以以10～500nm的厚度范围形成牺牲层。
此外，可以由非晶硅、氧化锌和氧化锡中的至少一个来形成牺牲层。
牺牲层可以具有用于提供由发光部分生成的光的相长干涉的厚度。
此外，牺牲层可以具有用于提供由发光部分生成的蓝光的相长干涉的厚度。
在研读以下附图和详细描述之后，将对于本领域普通技术人员而言，其它系统、方法、特征和优点将会(或变得)明显。本说明书中包括的全部这些附加系统、方法、特征和优点均旨在落入本公开的范围内，并且由所附权利要求保护。此部分的内容不应视作对权利要求的限制。其它方面和优点在下面结合实施方式一起讨论。应该理解，对本公开的以上概述和以下详述都是示例性和解释性的，并旨在对所要求保护的本公开提供进一步的解释。
附图说明
附图被包括进来以提供实施方式的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施方式，并且与说明书一起用于说明本公开的原理。在附图中：
图1A是示出普通有机发光二极管装置的透视图；
图1B是示出沿着图1A中的线I-I’截取的有机发光二极管装置的截面图；
图2是示出根据现有技术的有机发光二极管装置的制造方法的截面图；以及
图3A至3H是一步一步地示出根据本公开的实施方式的有机发光二极管装置的制造方法的截面图。
具体实施方式
现在将根据本公开的实施方式详细地说明有机发光二极管装置及其制造方法，在附图中例示了本公开的实施方式的示例。作为示例提供了下文介绍的实施方式，以便向本领域普通技术人员传达本公开的精神。因此，这些实施方式可以以不同形状实现，因而本公开不限于这里描述的这些实施方式。在附图中，为了便于说明，可夸大装置的大小、厚度等。尽可能的，在整个包括附图的本公开中使用相同的附图标记来代表相同或类似部件。
图3A至图3H是一步一步地例示根据本公开的实施方式的有机发光二极管装置的制造方法的截面图。换言之，图3A至图3H的截面图主要地示出了显示区域AA的一部分和非显示区域NA的焊盘区域PA，以便于详细地例示根据本公开的实施方式的有机发光二极管装置的制造方法。更详细地，非显示区域NA包括第一非显示区域部分NA1和第二非显示区域部分NA2。第一非显示区域部分NA1被布置为与显示区域AA直接相邻，并且第二非显示区域部分NA2被布置为与显示区域AA相距距离d，其中，第一非显示区域部分NA1被布置在显示区域AA与第二非显示区域部分NA2之间。第二非显示区域部分NA2的最近边缘与显示区域AA的最近边缘之间的距离d可以在数mm到数cm的范围内，例如，在大约5mm至大约5cm的范围内。焊盘区域PA形成在第二非显示区域部分NA2中。
参考图3A，缓冲层201形成在被限定为显示区域AA与非显示区域NA的第一基板200的整个表面上。
第一基板200能够由选自包括玻璃、塑料、聚合物等的材料组的一种材料形成，但是其不限于此。如果第一基板200是受公众关注的柔性基板，则第一基板200能够由选自下述材料组中的任一种来形成，所述材料组包括：聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、透明聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、多环烯烃(PCO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、交联型环氧树脂、交联型氨基甲酸酯等。
缓冲层201在有源层210的形成或有机发光层233(在图3D中)的形成(将在后面执行)时防止第一基板200的杂质的扩散。作为示例，缓冲层201能够形成为氮化硅的单层或者氮化硅层和氧化硅层的堆叠层结构。然而，缓冲层201能够根据需要从第一基板200移除。
晶体管(例如，薄膜晶体管T)形成在显示区域AA内的缓冲层201上。晶体管(例如，薄膜晶体管T)包括形成在缓冲层201上的有源层210、源电极217、漏电极218和栅电极215。有源层210包括源极区域211、漏极区域213和沟道区域212。沟道区域212被设置在源极区域211与漏极区域213之间。换言之，沟道区域212将源极区域211和漏极区域213彼此连接。
接下来，覆盖有源层210的栅极绝缘膜214形成在包括显示区域AA和非显示区域NA的第一基板200的整个表面上。而且，栅电极215形成在显示区域AA内栅极绝缘膜214上，并且在与有源层210相反的一侧。栅电极215能够由金属材料形成。例如，栅电极215能够由选自包括MoW、Al、Cr和Al/Cr的金属组中的任一种形成。之后，覆盖栅电极215的层间绝缘膜216形成在包括显示区域AA和非显示区域NA的第一基板200的整个表面上。
形成穿过层间绝缘膜216和栅极绝缘膜214的主接触孔。主接触孔使有源层210的源极区域211和漏极区域213暴露。源电极217和漏电极218形成在层间绝缘膜上，使得经由主接触孔分别电连接到暴露的源极区域211和漏极区域213。源电极217和漏电极218能够由金属材料形成。例如，源电极217和漏电极218能够由Ti/Al和Ti/Al/Ti中的一种形成。
虽然说明了薄膜晶体管形成为共面结构，但是本公开不限于此。换言之，薄膜晶体管能够形成为目前已知的每种结构。例如，薄膜晶体管能够形成为反向共面结构、交错结构、反向交错结构及其等价结构中的任一种。
同时，与源电极217和漏电极218材料相同的焊盘(未示出)形成在层间绝缘膜216上并对应于焊盘区域PA。焊盘形成焊盘区域300。以另外的方式，焊盘能够在栅电极215形成时由与栅电极215相同的材料同时形成。
焊盘部分300连接到显示区域AA的选通线GL和数据线DL。而且，焊盘部分300使选通线GL和数据线DL与对应于印刷电路板的外部驱动器电路板(未示出)连接。
在完成薄膜晶体管T之后，在包括显示区域AA和非显示区域NA的第一基板200的整个表面上顺序地形成钝化膜220和平坦化膜221。形成穿过平坦化膜221和钝化膜220并且使漏电极218暴露的第二接触孔222。
如图3B中所示，第一电极231形成在显示区域AA内的平坦化膜221上。第一电极231通过第二接触孔222电连接到薄膜晶体管T的漏电极218。
如果第一电极231用作阳极，则第一电极231能够由选自包括ITO(铟锡氧化物)、ITO/Ag、ITO/Ag/ITO、ITO/Ag/IZO(铟锌氧化物)等的材料组中的任一种形成。然而，本公开的第一电极231不限于上述材料。ITO(铟锡氧化物)膜能够成为透明导电薄膜，其用于将空穴注入到有机发光层233(图3D中示出)中。
参考图3C，在第一电极231形成在显示区域AA内的平坦化膜221上之后，形成限定像素的有机堤膜232。有机堤膜232限定红色像素、绿色像素和蓝色像素之间的边界，并且允许像素之间的发光边界域是确定的。而且，有机堤膜232将相邻像素的第一电极231彼此隔离。这样的有机堤膜232能够由聚酰亚胺(PI)或其它材料制成，但是其不限于此。例如，借助于光刻和蚀刻(例如，干法蚀刻)在有机堤膜232中形成使第一电极231的一部分暴露的开口。
如图3D中所示，有机发光层233形成在第一电极231上，第一电极231通过有机堤膜232的开口暴露。接下来，形成覆盖整个显示区域AA的第二电极234。
有机发光层233能够包括发光层EML、电子传输层ETL和空穴传输层HTL。发光层EML通过电子和空穴的复合形成激子，并且通过激子的跃迁发射光。电子传输层ETL适当地控制电子的漂移速度。空穴传输层HTL适当地控制空穴的漂移速度。有机发光层233能够进一步包括形成在电子传输层ETL上的电子注入层EIL以及形成在空穴传输层HTL上的空穴注入层HIL。电子注入层EIL提高电子的注入效率。空穴注入层HIL提高空穴的注入效率。
如果第二电极234用作阴极，则第二电极234能够由选自由Al、Mg和Ag的合金、Mg和Ca的合金等构成的金属组中的任一种来形成。然而，第二电极234不限于上述金属材料。
以此方式，通过顺序地形成第一电极231、有机发光层233和第二电极234完成了发光部分240。
当将电压施加在第一电极231和第二电极234之间时，在第二电极234中产生的电子以及在第一电极231中产生的空穴朝向有机发光层233漂移。因此，通过所施加的电子和空穴的复合，在有机发光层233内产生激子，并且激子从激发态跃迁到基态。因此，在有机发光层233中产生光。如一般情况一样，当第一电极231用作阳极并且第二电极234用作阴极时，能够解释上述发光现象。
参考图3E，在发光部分240形成在显示区域AA中之后，在包括显示区域AA和设置有焊盘区域PA的非显示区域NA的第一基板200的整个表面上方，形成用于激光剥离过程的牺牲层250。因此，牺牲层250覆盖显示区域AA的整个表面，并且(在该阶段)还覆盖非显示区域NA(包括第一非显示区域部分NA1和第二非显示区域部分NA2，因此还包括焊盘部分300)的整个表面。为此，能够使用化学气相沉积(CVD)方法或物理气相沉积(PVD)方法。牺牲层250用于激光剥离过程(如下将更详细描述的)。换言之，牺牲层250允许使用激光的包封钝化膜260(在图3G中示出)的移除过程(将在之后容易地执行)。
优选地，牺牲层250形成为具有大约10～500nm的范围的厚度。如果牺牲层250非常薄，则牺牲层的激光吸收速率劣化，并且不能够完全地实现或执行牺牲层250与焊盘部分300之间的界面分离。此外，通过牺牲层250的激光能够影响元件。
牺牲层250能够由非晶硅a-Si、氧化锌ZnO、氧化锡SnO2等中的一种来形成。如果牺牲层250由非晶硅a-Si形成，则在激光剥离过程中能够使用波长为大约532nm的绿色激光。当牺牲层250由氧化锌ZnO和氧化锡SnO2中的一种形成时，在激光剥离过程中能够使用波长带为大约710～1550nm的IR(红外)激光。
之后，如图3F中所示，在包括显示区域AA和设置有焊盘区域PA的非显示区域NA的第一基板200的整个表面上形成包封钝化膜260。能够使用化学气相沉积(CVD)方法、旋涂方法、热沉积方法、喷墨印刷方法、溅射方法等中的一种来形成包封钝化膜260。当通过CVD方法形成包封钝化膜260时，没有使用任何掩模。例如，能够通过以大约200nm的厚度在第一基板200的整个表面上(包括显示区域AA和设置有焊盘区域PA的非显示区域NA)沉积氮化硅Si3N4、二氧化硅SiO2等来形成包封钝化膜260。
接下来，如图3G中所示，照射激光以便于移除焊盘部分300上方的包封钝化膜260。优选地，所照射的激光穿过包封钝化膜260，并且被吸收到牺牲层250中。因此，包封钝化膜260由具有高激光透射率的材料(例如，Si3N4、SiO2)形成，例如，可以透射所照射的激光的大约98％，例如，针对具有532nm的波长的激光。然而，应注意的是，包封钝化膜260的透射率独立于所使用的激光的波长。牺牲层250由具有高激光吸收率的材料形成。在各种实施方式中，激光可以聚焦到牺牲层250中，以便于提供高能量传递并且因此将热传递到牺牲层250中。而且，能够选择小于包封钝化膜260的带隙能但是大于牺牲层250的带隙能的激光。在各种实施方式中，牺牲层250薄于包封钝化膜260。例如，包封钝化膜260可以具有在大约500nm至大约2μm的范围内的厚度，例如，在大约750nm至大约1.5μm的范围内的厚度，例如，大约1μm的厚度。此外，牺牲层250可以具有在大约25nm至大约75nm的范围内的厚度，例如，在大约35nm至大约65nm的范围内的厚度，例如，大约50nm的厚度。当牺牲层250的材料变为气态时，牺牲层250的体积膨胀，并且因此产生压力以分离焊盘区域中的包封钝化膜260。
吸收激光L的牺牲层250的体积膨胀。据此，焊盘部分300上的牺牲层250与包封钝化膜260一起能够从焊盘部分300分离。详细地，由于吸收激光L，因此，牺牲层250的表面温度瞬间升高并且牺牲层250的表面相改变。换言之，牺牲层250的表面部分从固相经过液相变为气相。液相被维持非常短的时间。因此，说明牺牲层250的表面部分从固相变为气相。牺牲层250的表面部分变成气相的相变允许牺牲层250的表面部分的一部分被气化并且被移除。据此，牺牲层250和包封钝化膜260能够与焊盘部分300分离。如上所述，第二非显示区域部分NA2中的焊盘区域PA被布置为与显示区域AA的距离至少为d。距离d被选择为足够大以确保非显示区域(特别地第一非显示区域部分NA1)的包封钝化膜260的碎片不会扩展到显示区域AA的包封钝化膜260部分中。
另外，能够在牺牲层250的形成处理与包封钝化膜260的形成处理之间增加形成粘附层(未示出)的处理。粘附层使在包封钝化膜260分离时牺牲层250与包封钝化膜260一起分离。
参考图3H，第二基板320与设置有包封钝化膜260的第一基板200组合。换言之，第二基板320和第一基板200被组装并且固定在一起。第一基板200和第二基板320通过密封材料310彼此组合。据此，完成了根据本公开的有机发光二极管装置。
详细地，第一基板200包括形成在显示区域AA中的发光部分240、牺牲层250和包封钝化膜260。而且，第一基板200包括形成在非显示区域NA的焊盘区域PA中的焊盘部分300。
通过切割处理来移除面对第一基板200的第二基板320的边缘部分。执行切割处理以便外部地使第一基板200上的焊盘部分300暴露。而且，驱动器IC(集成电路)芯片、柔性印刷电路(FPC)板等通过下述处理电连接到焊盘部分300。
以此方式，本公开能够实现窄边框。因此，本公开能够确保有机发光二极管装置的设计竞争力。
而且，本公开能够省略CVD掩模过程。据此，本公开能够减少有机发光二极管装置的制造成本。
注意的是，牺牲层250可以相对于包封钝化膜260形成有下述厚度，该厚度使得由于牺牲层250在包封钝化膜260中可以导致待发射光的相长干涉。这在顶发射有机发光二极管装置的情况下是特别有利的。
此外，可以实现牺牲层250和包封钝化膜260的针对蓝光的透射率的增加。这对于蓝色光部分的亮度的过度补偿可以是有利的，并且可以使得能够减小相应蓝色子像素的尺寸(特别是在OLED的领域中)。
此外，注意的是，在焊盘区域PA中没有形成堤材料或阴极材料：这些材料仅形成在显示区域AA中。
尽管仅关于以上描述的实施方式有限地说明了本公开，但是本领域普通技术人员应理解的是，本公开不限于这些实施方式，而是在不背离本公开的精神的前提下能够进行本公开的各种修改和变型。因此，本公开的范围将仅由所附的权利要求及其等同物确定，而不限于该详细描述。

Claims (14)

1.一种有机发光二极管装置的制造方法，所述方法包括：
在基板的显示区域中形成发光部分；
在所述基板的非显示区域中形成焊盘部分；
在所述发光部分和所述焊盘部分上方形成牺牲层；
在所述牺牲层上方形成包封钝化膜；以及
借助激光的照射来从所述焊盘部分移除所述牺牲层和所述包封钝化膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述牺牲层具有比所述包封钝化膜高的针对所照射的激光的吸收率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，仅在所述基板的所述非显示区域的一部分中利用所述激光来照射所述牺牲层和所述包封钝化膜。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，以10～500nm的厚度范围形成所述牺牲层。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，由非晶硅、氧化锌和氧化锡中的至少一种来形成所述牺牲层。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在所述牺牲层和所述包封钝化膜之间形成粘附层。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成发光部分的步骤包括在所述基板的所述显示区域中形成有机发光层。
8.一种有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置包括：
基板，所述基板包括显示区域和非显示区域；
发光部分，所述发光部分形成在所述基板的所述显示区域中；
焊盘部分，所述焊盘部分形成在所述基板的所述非显示区域中；
牺牲层，所述牺牲层形成在所述发光部分上方；以及
包封钝化膜，所述包封钝化膜形成在所述牺牲层上方，
其中，所述焊盘部分没有所述牺牲层和所述包封钝化膜。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管装置，
其中，所述包封钝化膜与所述牺牲层物理接触。
10.根据权利要求8所述的有机发光二极管装置，
其中，所述发光部分包括有机发光层。
11.根据权利要求8所述的有机发光二极管装置，
其中，所述牺牲层形成为具有10～500nm的厚度范围。
12.根据权利要求8所述的有机发光二极管装置，
其中，所述牺牲层由非晶硅、氧化锌和氧化锡中的至少一种来形成。
13.根据权利要求8所述的有机发光二极管装置，其中，所述牺牲层具有用于提供由所述发光部分生成的光的相长干涉的厚度。
14.根据权利要求13所述的有机发光二极管装置，其中，所述牺牲层具有用于提供由所述发光部分生成的蓝光的相长干涉的厚度。
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