CN111755474A - 显示设备 - Google Patents
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Abstract
显示设备包括:基板,所述基板包括组件区、显示区以及提供在组件区和显示区之间的中区;布置在显示区中的薄膜晶体管;显示元件,所述显示元件包括像素电极、中间层和相对电极,其中像素电极电连接至薄膜晶体管;在薄膜晶体管和像素电极之间的彼此顺序堆叠的第一有机绝缘层、第二有机绝缘层和钝化层;以及布置在中区中的槽,其中槽将包括在中间层中的有机材料层分割,其中槽提供在包括有机层和无机层的多层中,其中有机层布置在基板上,并且无机层堆叠在有机层上。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0037311号的优先权,其公开通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本发明构思的一个或多个示例性实施方式涉及显示设备,并且更具体地,涉及包括显示区中的组件区的显示设备。
背景技术
最近,显示设备的用途已经多样化。另外,随着显示设备变得更薄和更轻,显示设备已经被更广泛地使用。
随着显示设备的显示区的尺寸扩大,可添加与显示设备组合或有关的各种功能。根据显示区的尺寸的扩大,正在考虑将各种功能和特征并入显示设备中,并且正在对显示设备的显示区中的各种组件的布置进行研究。
发明内容
根据本发明构思的示例性实施方式,显示设备包括:基板,所述基板包括组件区、显示区以及提供在组件区和显示区之间的中区;布置在显示区中的薄膜晶体管;显示元件,所述显示元件包括像素电极、中间层和相对电极,其中像素电极电连接至薄膜晶体管,其中中间层设置在像素电极上,并且其中相对电极设置在中间层上;在薄膜晶体管和像素电极之间彼此顺序堆叠的第一有机绝缘层、第二有机绝缘层和钝化层;以及布置在中区中的槽,其中槽将包括在中间层中的有机材料层分割,其中槽提供在包括有机层和无机层的多层中,其中有机层布置在基板上,并且无机层堆叠在有机层上。
在本发明构思的示例性实施方式中,无机层包括朝向槽的中心突出的部分。
在本发明构思的示例性实施方式中,有机层包括第一子下层和第二子下层,其中第一子下层是与第二有机绝缘层相同的层,并且第二子下层是与第一有机绝缘层相同的层。
在本发明构思的示例性实施方式中,邻近槽的第二子下层的端部被第一子下层覆盖。
在本发明构思的示例性实施方式中,无机层是与钝化层相同的层。
在本发明构思的示例性实施方式中,显示设备进一步包括覆盖基板上的显示区和中区的薄膜封装层。
在本发明构思的示例性实施方式中,薄膜封装层包括第一无机封装层、第二无机封装层以及布置在第一无机封装层和第二无机封装层之间的有机封装层。
在本发明构思的示例性实施方式中,第一无机封装层覆盖将有机层和无机层分隔的槽的内壁,其中有机封装层填充槽的内部空间,并且其中第二无机封装层覆盖有机封装层的上表面。
在本发明构思的示例性实施方式中,中间层包括发光层、空穴传输层和电子传输层,其中发光层设置在空穴传输层和电子传输层之间,并且其中空穴传输层和电子传输层在无机层上延伸和堆叠。
在本发明构思的示例性实施方式中,空穴传输层和电子传输层中的至少一个被槽分割。
附图说明
通过参考附图详细地描述本发明构思的示例性实施方式,本发明构思的上述和其他特征将变得更加显而易见,其中:
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的显示设备的透视图;
图2和图3是沿着图1的线II-II’截取的显示设备的横截面图;
图4A、图4B、图4C和图4D是图1的显示面板的示意性横截面图;
图5是图1的显示面板的平面图;
图6是图1的显示面板中的像素的电路图;
图7是图5的显示面板的组件区的放大平面图;
图8是图1的显示面板中的像素中的有机发光二极管的示意性横截面图;
图9是图1的显示面板中的槽的横截面图;
图10是沿着图7的线X-X’截取的组件区的横截面图;
图11是邻近图10的显示区的槽的放大横截面图;并且
图12A、图12B、图12C、图12D、图12E、图12F、图12G、图12H和图12I是顺序图解制造图11的槽的工艺的横截面图。
具体实施方式
现在将参考附图更充分地描述本发明构思的示例性实施方式。应理解,本发明构思可以以不同的形式体现,并且因此不应解释为限于本文阐释的示例性实施方式。应理解,遍及说明书,相同的参考数值可指相同的元件,并且因此可省略冗余的描述。如本文所使用,术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。表述,比如“……中的至少一个”,当在一列元件之前时,修饰整列元件而不是修饰该列的单个元件。
应理解,尽管术语“第一”、“第二”等可在本文用于描述各种组件,但是这些组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个组件与另一组件。因此,在不背离本发明构思的精神和范围的情况下,下面讨论的第一组件可被称为第二组件。
如本文所使用,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确指示。
为了清楚起见,附图中元件的尺寸可被放大。换句话说,因为为了清楚起见,附图中组件的尺寸和厚度可被放大,所以本发明构思的下述示例性实施方式不限于此。
当本发明构思的示例性实施方式可不同地实施时,特定的工艺顺序可不同于描述的顺序。例如,连续描述的两个工艺可基本上同时进行或以与描述的顺序相反的顺序进行。
在本说明书中,“A和/或B”指A或B,或A和B。另外,“A和B中的至少一个”指A或B,或A和B。
应理解,当层、区域或组件被称为“连接至”或“耦接至”另一层、区域或组件时,层、区域或组件可“直接连接或耦接”至另一层、区域或组件,或在层、区域或组件与另一层、区域或组件之间可存在中间层、区域或组件。例如,当层、区域或组件被称为电“连接至”或“耦接至”另一层、区域或组件时,层、区域或组件可“直接电连接或耦接”至另一层、区域或组件,和/或用层、区域或组件与另一层、区域或组件之间的中间元件“间接电连接或耦接至”另一层、区域或组件。
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的显示设备1的示意性透视图。
参考图1,显示设备1包括组件区OA和显示区DA。组件区OA为第一区并且显示区DA为至少部分围绕组件区OA的第二区。显示设备1可通过使用从布置在显示区DA中的多个像素发射的光提供预定的图像。例如,组件区OA可完全被显示区DA围绕。组件区OA可为其中布置组件的区。后面将参考图2描述组件。
作为第三区的中区MA布置在组件区OA和显示区DA之间。显示区DA可被为第四区的外周区PA围绕。中区MA和外周区PA可为其中未布置像素的一种类型的非显示区。中区MA可至少部分被显示区DA围绕。例如,显示区DA可完全被外周区PA围绕。
下文,有机发光显示设备被解释为根据本发明构思的示例性实施方式的显示设备1的实施例。但是,本公开中的显示设备1不限于此。根据本发明构思的示例性实施方式,本公开中的显示设备1可为显示设备,比如量子点发光显示设备。
图1显示了包括一个组件区OA,并且组件区OA具有圆形形状。但是,本发明构思不限于此。可包括两个或更多个组件区OA,并且它们各自的形状可被不同地修改,以具有圆形形状、椭圆形形状、多边形形状、星形形状、菱形形状等。
图2和图3各自为根据本发明构思的示例性实施方式的显示设备1的横截面图,其可对应于沿着线II-II’截取的显示设备1的横截面。
参考图2,显示设备1可包括显示面板10、显示面板10上的输入检测层40以及光学功能层50。显示面板10、输入检测层40和光学功能层50可被窗口60覆盖。显示设备1可包括在各种类型的电子装置,比如移动电话、笔记本电脑或智能手表中。
显示面板10可显示图像。显示面板10包括显示区DA中的像素。像素可包括显示元件和连接至显示元件的像素电路。显示元件可包括有机发光二极管、量子点有机发光二极管等。
根据外部输入,例如,触摸事件,输入检测层40获得坐标信息。输入检测层40可包括传感电极(或,例如,触摸电极)和连接至传感电极的痕迹线。输入检测层40可布置在显示面板10上。输入检测层40可通过使用互电容法和/或自电容法来检测外部输入。
例如,输入检测层40可直接布置在显示面板10上,或分别形成,并且然后,通过使用粘合剂层,比如光学透明粘合剂与显示面板10组合。例如,输入检测层40可在进行形成显示面板10的工艺之后形成。在该情况下,输入检测层40可理解为显示面板10的一部分,并且粘合剂层可不布置在输入检测层40和显示面板10之间。图2显示输入检测层40布置在显示面板10和光学功能层50之间。但是,根据本发明构思的示例性实施方式,输入检测层40可布置在光学功能层50上。
光学功能层50可包括反射防止层。反射防止层可降低经窗口60从外侧朝向显示面板10入射的光(例如,外部光)的反射性。反射防止层可包括延迟器和/或偏振器。延迟器可为膜型延迟器或液晶涂层型延迟器。延迟器可包括λ/2延迟器和/或λ/4延迟器。偏振器可为膜型偏振器或液晶涂层型偏振器。膜型偏振器可包括拉伸的合成树脂膜。液晶涂层型偏振器可包括以特定布置而布置的液晶。延迟器和偏振器可进一步包括保护膜。延迟器、偏振器或保护膜可为反射防止层的基底层。
根据本发明构思的示例性实施方式,反射防止层可包括黑矩阵和滤色器。滤色器可根据从显示面板10的像素中的每一个发射的光的颜色来布置。根据本发明构思的示例性实施方式,反射防止层可包括相消干涉结构。相消干涉结构可包括彼此布置在不同层上的第一反射层和第二反射层。分别从第一反射层和第二反射层反射的第一反射光和第二反射光可被相消干涉,并且因此,可降低外部光的反射性。
光学功能层50可包括透镜层。透镜层可增加从显示面板10发射的光的发光效率,或降低颜色偏差。透镜层可包括具有凹透镜形状或凸透镜形状的层和/或包括具有不同折射率的多个层。光学功能层50可包括反射防止层和透镜层两者,或反射防止层或透镜层之一。
在本发明构思的示例性实施方式中,光学功能层50可在进行形成显示面板10和/或输入检测层40的工艺之后形成。在该情况下,粘合剂层可不布置在光学功能层50、显示面板10和/或输入检测层40之间。
显示面板10、输入检测层40和/或光学功能层50可包括开口。就此而言,图2显示显示面板10、输入检测层40和光学功能层50各自包括第一至第三开口10H、40H和50H,并且第一至第三开口10H、40H和50H彼此重叠。例如,第一至第三开口10H、40H和50H可彼此对齐。第一至第三开口10H、40H和50H放置为对应于组件区OA。例如,第一至第三开口10H、40H和50H可与组件区OA对齐。根据本发明构思的示例性实施方式,显示面板10、输入检测层40和/或光学功能层50可不包括开口。例如,显示面板10、输入检测层40和光学功能层50中的一个或两个可不包括开口。另外,如图3中显示,显示面板10、输入检测层40和光学功能层50可不包括开口。
如上述,组件区OA可为其中放置组件20的区(例如,所述区可为传感器区、照相机区、扬声器区等)。组件20配置为向显示设备1添加各种功能。如图2中显示,组件20可放置在第一至第三开口10H、40H和50H中。另外,如图3中显示,组件20可布置在显示面板10下面。
组件20可包括电子元件。例如,组件20可为使用光或声音的电子元件。例如,电子元件可包括配置为输出光和/或接收光的传感器(比如红外传感器)、配置为接收光和捕获图像的照相机、配置为测量距离或识别指纹的传感器、配置为输出光的小灯、配置为输出声音的扬声器等。在使用光的电子元件的情况下,可使用各种波长带的光,比如可见光、红外光、紫外光等。另外,电子元件可为温度传感器、气压传感器或心率传感器。在本发明构思的示例性实施方式中,组件区OA可理解为光和/或声音可穿过的传送区。光和/或声音从组件20输出至外侧或从外侧朝向组件20(例如,电子元件)前进。
根据本发明构思的示例性实施方式,当显示设备1用作智能手表或交通工具仪表板时,组件20可为构件,比如时钟指针或指示预定信息(例如,交通工具速度等)的针。当显示设备1包括时钟或交通工具仪表板时,组件20可穿过窗口60并且可暴露于外侧,并且窗口60可包括对应于组件区OA的开口。
如上述,组件20可包括与显示面板10的功能相关的组件(或多个组件)、增加显示面板10的美感的组件,比如配件等。尽管图2和图3中未显示,但是包括光学透明粘合剂的层可布置在窗口60和光学功能层50之间。
图4A至图4D是根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10的示意性横截面图。
参考图4A,显示面板10包括基板100上的显示层200。例如,基板100可包括玻璃材料或聚合物树脂。基板100可包括多层或可为单层。例如,如图4A的放大图中显示,基板100可包括第一基底层101、第一阻挡层102、第二基底层103和第二阻挡层104。
第一基底层101和第二基底层103可各自包括聚合物树脂。例如,第一基底层101和第二基底层103可包括聚醚砜(PES)、聚芳族酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(TAC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)等。例如,上述聚合物树脂可为透明的。
第一阻挡层102和第二阻挡层104为配置为防止外部外来物质的渗透的阻挡层。第一阻挡层102和第二阻挡层104可包括单层或多层,所述单层或多层包括无机材料,比如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)。
显示层200包括多个像素。显示层200可包括显示元件层200A,所述显示元件层200A包括布置在像素中的每一个中的显示元件;和像素电路层200B,所述像素电路层200B包括像素电路和绝缘层,像素电路和绝缘层二者都布置在像素中的每一个中。显示元件层200A可具有其中堆叠像素电极、相对电极以及布置在像素电极和相对电极之间的中间层的堆叠结构。显示元件中的每一个可为有机发光二极管(OLED)。每一个像素电路可包括薄膜晶体管和存储电容器。
显示层200的显示元件可被封装构件,比如薄膜封装层300覆盖。薄膜封装层300可包括至少一个无机封装层和至少一个有机封装层。当显示面板10包括基板100和薄膜封装层300,所述基板100包括聚合物树脂,所述薄膜封装层300包括无机封装层和有机封装层时,可增加显示面板10的柔性。
显示面板10可包括穿过显示面板10的第一开口10H。第一开口10H可布置在组件区OA中。在该情况下,组件区OA对应于第一开口10H。图4A显示,基板100和薄膜封装层300各自包括对应于显示面板10的第一开口10H的通孔100H和300H。显示层200也可包括对应于组件区OA和第一开口10H的通孔200H。
根据本发明构思的示例性实施方式,如图4B中显示,基板100可不包括对应于组件区OA的通孔。显示层200可包括对应于组件区OA的通孔200H。薄膜封装层300可不包括对应于组件区OA的通孔。根据本发明构思的示例性实施方式,如图4C中显示,显示层200可不包括对应于组件区OA的通孔。
图4A至图4C显示,显示元件层200A未布置在组件区OA中。但是,本发明构思不限于此。根据本发明构思的示例性实施方式,如图4D中显示,辅助显示元件层200C可放置在组件区OA中。辅助显示元件层200C可包括显示元件,所述显示元件具有与显示元件层200A的显示元件的结构不同的结构和/或通过使用与显示元件层200A的显示元件的方法不同的方法的操作。
根据本发明构思的示例性实施方式,显示元件层200A的像素中的每一个包括有源矩阵有机发光二极管。辅助显示元件层200C可包括像素,所述像素包括无源矩阵有机发光二极管。当辅助显示元件层200C包括作为无源矩阵有机发光二极管的显示元件时,像素电路的组件可不存在于无源矩阵有机发光二极管下面。例如,辅助显示元件层200C下面的像素电路层200B的部分可不包括薄膜晶体管和存储电容器。
根据本发明构思的示例性实施方式,辅助显示元件层200C可包括与显示元件层200A(例如,有源矩阵有机发光二极管)的类型相同类型的显示元件。但是,辅助显示元件层200C下面的像素电路的结构可与显示元件层200A下面的像素电路的结构不同。例如,辅助显示元件层200C下面的像素电路(例如,在基板和薄膜晶体管之间具有遮光层的像素电路等)可包括与显示元件层200A下面的像素电路的结构不同的结构。另外,辅助显示元件层200C的显示元件可根据与显示元件层200A的显示元件的控制信号不同的控制信号来操作。在其中布置辅助显示元件层200C的组件区OA中,可布置不需要高透射比的组件(例如,红外传感器等)。在该情况下,组件区OA可理解为组件区以及辅助显示区。
图5是根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10的示意性平面图。图6是根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10中的像素的电路图。
参考图5,显示面板10可包括为第一区的组件区OA、为第二区的显示区DA、为第三区的中区MA和为第四区的外周区PA。应理解,图5显示了显示面板10中的基板100的形状。例如,可理解,基板100包括组件区OA、显示区DA、中区MA和外周区PA。例如,基板100可具有四边形形状,所述四边形形状具有对应于组件区OA的开口。
显示面板10包括显示区DA中的多个像素P。如图6中显示,像素P中的每一个可包括像素电路PC,和连接至像素电路PC的作为显示元件的有机发光二极管OLED。像素电路PC可包括第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2和存储电容器Cst。像素P中的每一个可经有机发光二极管OLED发射,例如,红光、绿光、蓝光或白光。
第二薄膜晶体管T2为开关薄膜晶体管。第二薄膜晶体管T2连接至扫描线SL和数据线DL。基于从扫描线SL输入的开关电压,当从数据线DL输入数据电压时,第二薄膜晶体管T2可将数据电压传送至第一薄膜晶体管T1。存储电容器Cst连接至第二薄膜晶体管T2和驱动电压线PL。存储电容器Cst可存储对应于从第二薄膜晶体管T2传送的电压和供应至供应电压线PL的第一电力电压ELVDD之间的差的电压。
第一薄膜晶体管T1为驱动薄膜晶体管。第一薄膜晶体管T1连接至驱动电压线PL和存储电容器Cst。与存储在存储电容器Cst中的电压值相对应,第一薄膜晶体管T1可控制从驱动电压线PL流向有机发光二极管OLED的驱动电流。有机发光二极管OLED可根据驱动电流发射具有预定亮度的光。有机发光二极管OLED的相对电极(例如,阴极)可接收第二电力电压ELVSS。
参考图6描述了包括两个薄膜晶体管和一个存储电容器。但是,本发明构思不限于此。薄膜晶体管的数量和存储电容器的数量可根据像素电路PC的设计而不同地变化。例如,像素电路PC可进一步包括4个、5个或更多个薄膜晶体管,而不是上述两个薄膜晶体管。
返回参考图5,在平面图中,中区MA可围绕组件区OA。中区MA为其中未布置配置为发射光的显示元件,比如有机发光二极管的区。信号线可穿过中区MA和/或在中区MA周围,并且信号线将信号提供至组件区OA的外周中的像素P。在外周区PA中,可布置扫描驱动器1100、数据驱动器1200、主电力线等。扫描驱动器1100将扫描信号提供至像素P中的每一个,数据驱动器1200将数据信号提供至像素P中的每一个,并且主电力线将第一电力电压和第二电力电压提供至像素P中的每一个。图5显示数据驱动器1200布置为邻近基板100的侧面。但是,根据本发明构思的示例性实施方式,数据驱动器1200可布置在柔性印刷电路板(FPCB)上,所述柔性印刷电路板(FPCB)电连接至布置在显示面板10的侧面处的焊盘。
图7是根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10的组件区OA的一部分的放大平面图。图8是根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10中的像素P中包括的有机发光二极管OLED的示意性横截面图。为了清楚的目的,图8未显示为封装构件的薄膜封装层。
参考图7,像素P围绕组件区OA布置在显示区DA中。组件区OA可提供在像素P之间。例如,在平面图中,像素P可各自布置在组件区OA下面或上面,并且像素P可各自布置在组件区OA周围。例如,像素P可在第一方向上布置(例如,至组件区OA的左侧)和第二方向上布置(例如,至组件区OA的右侧)。
如图8中显示,像素P中的每一个可包括有机发光二极管OLED。有机发光二极管OLED可包括像素电极221、面向像素电极221的相对电极223以及像素电极221和相对电极223之间的中间层222。
像素电极221放置在平坦化层PNL上。像素电极221可包括导电氧化物,比如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌氧化物(ZnO)、铟氧化物(In2O3)、铟镓氧化物(IGO)和/或铝锌氧化物(AZO)。根据本发明构思的示例性实施方式,像素电极221可包括反射层,所述反射层包括,例如,银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)或其化合物。根据本发明构思的示例性实施方式,像素电极221可进一步在上述反射层上面和/或下面包括层,所述层包括ITO、IZO、ZnO或In2O3。
像素限定层PDL可布置在像素电极221上。像素限定层PDL可包括暴露像素电极221的上表面的开口,并且可覆盖像素电极221的边缘。像素限定层PDL可包括有机绝缘层。另外,像素限定层PDL可包括有机绝缘层或无机绝缘层。
中间层222包括发光层222b。中间层222可包括发光层222b下面的第一功能层222a和/或发光层222b上的第二功能层222c。发光层222b可包括发射预定颜色的光的聚合物有机材料或低分子量有机材料。
第一功能层222a可包括单层或多层。例如,当第一功能层222a由聚合物有机材料形成时,第一功能层222a可具有包括空穴传输层(HTL)的单层结构,并且包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)或聚苯胺(PANI)。当第一功能层222a由低分子量有机材料形成时,第一功能层222a可包括空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)。
可不包括第二功能层222c。例如,当第一功能层222a和发光层222b包括聚合物有机材料时,可不包括第二功能层222c。但是,当包括第二功能层222c时,第二功能层222c可包括单层或多层。第二功能层222c可包括电子传输层(ETL)和/或电子注入层(EIL)。
中间层222中的发光层222b可布置在像素P中的每一个中。例如,发光层222b可被图案化,以对应于像素电极221。例如,发光层222b可与像素电极221重叠。与发光层222b不同,中间层222中的第一功能层222a和/或第二功能层222c可形成为单一体,并且可各自对应于多个像素P。
相对电极223可包括具有低功函的导电材料。例如,相对电极223可包括(半)透明层,所述(半)透明层包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、锂(Li)、钙(Ca)、其合金等。另外,相对电极223可进一步在包括上述材料的(半)透明层上包括层,所述层包括ITO、IZO、ZnO或In2O3。相对电极223可布置在中区MA中以及显示区DA中。例如,第一功能层222a、第二功能层222c和相对电极223可通过使用热沉积方法形成。
封盖层230可布置在相对电极223上。例如,封盖层230可包括氟化锂(LiF),并且可通过使用热沉积方法形成。在本发明构思的示例性实施方式中,可不包括封盖层230。
在显示面板10中的层中,包括有机材料的层可提供水分可经其前进的水分渗透路径。因为有机发光二极管OLED的堆叠结构中的第一功能层222a和/或第二功能层222c包括有机材料,所以第一功能层222a和/或第二功能层222c可为水分提供行进路径。但是,因为中区MA中的槽G将第一功能层222a和/或第二功能层222c分割,所以可防止上述水分渗透和由此对有机发光二极管OLED造成的损坏。
如图7中显示,一个或多个槽G可放置在中区MA中。在图7中显示的平面图中,槽G可各自具有围绕组件区OA的环形形状,并且可布置为彼此隔开。
槽G可在包括多个层的多层中形成。在多层的深度的方向上具有凹面形状的槽G可具有底切结构。下文,参考图9描述多层和槽G的结构。
图9是根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10中的槽G的横截面图。为了清楚的目的,图9未显示为封装构件的薄膜封装层。
参考图9,多层ML包括下层LL和上层UL。下层LL可包括第一子下层LL1和其下面的第二子下层LL2。上层UL可为单层。但是,本发明构思不限于此。例如,上层UL可包括多层。
下层LL和上层UL可包括彼此不同的材料。例如,第一子下层LL1和第二子下层LL2可包括有机材料,例如,有机绝缘材料,并且上层UL可包括无机材料。
下层LL的有机绝缘材料可为,例如,通用聚合物,比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS)、包含苯酚基的聚合物衍生物、丙烯酸类聚合物、二酰亚胺类聚合物、芳基醚类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、对二甲苯类聚合物、乙烯基醇类聚合物或其掺混物。
上层UL的无机材料可包括导电氧化物,比如IZO、ITO、ZnO、In2O3、IGO和/或AZO。另外,无机材料可包括金属,比如钼(Mo)、Al、铜(Cu)和/或钛(Ti)。另外,无机材料可包括绝缘材料,比如SiNx、SiOx和/或硅氧氮化物(SiOxNy)。
槽G可布置在多层ML的深度的方向上。例如,槽G可朝向基板100的上表面延伸。槽G可包括上层UL的上孔UL-h、第一子下层LL1的第一下孔LL1-h和第二子下层LL2的第二下孔LL2-h。
槽G的深度d可与下层LL的厚度t基本上相同。槽G的底部表面可布置在与第二子下层LL2的底部表面的表面相同的表面上。但是,本发明构思不限于此;例如,槽G的底部表面可设置在与第二子下层LL2的底部表面的表面不同的表面上。
槽G具有底切结构。上孔UL-h的第一宽度W1可形成为小于下层LL的宽度,例如,第一子下层LL1的第一下孔LL1-h的第二宽度W2。朝向槽G(例如,朝向槽G的中心)突出的上层UL的端部可形成一对尖端PT。例如,该对尖端PT可为上层UL的边缘。例如,尖端PT可朝向槽G的中心延伸超出第一子下层LL1的内表面。该对尖端PT的每一个的突出长度d1可小于槽G的深度d。该对尖端PT的每一个的突出长度d1可小于约2μm。例如,该对尖端PT的每一个的突出长度d1可为约1μm至1.5μm。槽G的深度d可为约2μm或更大,约2.5μm或更大,约3μm或更大,或约3.5μm或更大。
上面参考图7和图8描述的有机发光二极管OLED(图8中显示)的堆叠结构中的有机材料层(或多个有机材料层)可被槽G分割。例如,如图9中显示,第一功能层222a和第二功能层222c可被槽G分割。同样地,相对电极223和封盖层230可被槽G分割。如上述,可不提供第二功能层222c和/或封盖层230。在该情况下,未提供的第二功能层222c和/或封盖层230不存在于槽G的外周中。
返回参考图7,中区MA布置在组件区OA和显示区DA之间,并且多个槽G布置在中区MA中。图7显示了3个槽G。但是,可存在一个槽G。另外,可存在4个或更多个、6个或更多个、9个或更多个、10个或更多个、或11个或更多个槽G。
线可绕行(或绕过)中区MA中的组件区OA的边缘。连接至围绕组件区OA彼此隔开的像素P的信号线可沿着中区MA中的组件区OA的边缘延伸。
在图7的平面图中,穿过显示区DA的至少一条数据线DL可在y方向上延伸,以将数据信号提供至分别布置在组件区OA上方和下面的像素P,并且沿着中区MA中的组件区OA的边缘延伸。类似地,穿过显示区DA的扫描线SL中的至少一条扫描线SL可在x方向上延伸,以将扫描信号提供至分别布置在组件区OA的左侧和右侧处的像素P,并且沿着中区MA中的组件区OA的边缘延伸。
扫描线SL的迂回部分(或,例如,绕过部分或在组件区OA周围延伸的部分)SL-D可布置在与横穿显示区DA的延伸部分SL-L的层相同的层上并且与延伸部分SL-L形成为单一体。数据线DL中的至少一条数据线(下文称为第一数据线DL1)的迂回部分DL-D1可布置在与延伸部分DL-L1的层不同的层上。数据线DL的迂回部分可经接触孔CNT连接至延伸部分DL-L1。数据线DL中的至少一条数据线DL2(下文称为第二数据线)的迂回部分DL-D2可布置在与延伸部分DL-L2的层相同的层上,并且与延伸部分DL-L2形成为单一体。
图10是沿着图7的线X-X’截取的组件区OA的横截面图。图11是邻近图10的显示区DA的槽区的放大横截面图。
参考图10,中区MA布置在组件区OA和显示区DA之间。对应于像素P中的每一个的像素电路PC和有机发光二极管OLED二者(图10中显示)放置在显示区DA中。
首先,参考图10的显示区DA,基板100可包括玻璃材料或聚合物树脂。根据本发明构思的示例性实施方式,如图4A的放大图中显示,基板100可包括多个子层。
在基板100上,可布置缓冲层201,并且缓冲层201可防止杂质渗透到薄膜晶体管TFT的半导体层Act中。缓冲层201可包括无机绝缘层,比如SiNx、SiOxNy或SiOx。缓冲层201可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述无机绝缘材料。
像素电路PC可布置在缓冲层201上。像素电路PC包括薄膜晶体管TFT和存储电容器Cst。薄膜晶体管TFT可包括半导体层Act、栅电极GE、源电极SE和漏电极DE。像素电路PC的数据线DL可电连接至像素电路PC中包括的开关薄膜晶体管。在本实施方式中,如作为例子的图10中显示,栅电极GE为布置在半导体层Act上方的顶栅型电极,以在栅电极GE和半导体层Act之间具有栅绝缘层203。但是,根据本发明构思的示例性实施方式,薄膜晶体管TFT可为底栅型晶体管。
半导体层Act可包括多晶硅。另外,半导体层Act可包括非晶硅、氧化物半导体、有机半导体等。栅电极GE可包括低电阻金属材料。栅电极GE可包括导电材料,所述导电材料包括Mo、Al、Cu、Ti等。栅电极GE可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述材料。
栅绝缘层203布置在半导体层Act和栅电极GE之间,并且可包括无机绝缘材料,比如SiOx、SiNx、SiOxNy、铝氧化物、钛氧化物、钽氧化物、铪氧化物等。栅绝缘层203可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述材料。
源电极SE和漏电极DE可放置在与数据线DL的层相同的层上,并且包括与数据线DL的材料相同的材料。源电极SE、漏电极DE和数据线DL可包括具有导电性的材料。源电极SE和漏电极DE可包括导电材料,比如Mo、Al、Cu、Ti等。源电极SE和漏电极DE可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述材料。根据本发明构思的示例性实施方式,源电极SE、漏电极DE和数据线DL可包括多层,所述多层包括Ti/Al/Ti。
存储电容器Cst可包括彼此重叠的下电极CE1和上电极CE2,以在下电极CE1和上电极CE2之间具有第一层间绝缘层205。存储电容器Cst可与薄膜晶体管TFT重叠。就此而言,图10显示薄膜晶体管TFT的栅电极GE为存储电容器Cst的下电极CE1。根据本发明构思的示例性实施方式,存储电容器Cst可不与薄膜晶体管TFT重叠。存储电容器Cst可被第二层间绝缘层207覆盖。存储电容器Cst的上电极CE2可包括导电材料,比如Mo、Al、Cu、Ti等。上电极CE2可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述材料。
第一层间绝缘层205和第二层间绝缘层207可包括无机绝缘材料,比如SiOx、SiNx、SiOxNy、铝氧化物、钛氧化物、钽氧化物、铪氧化物等。第一层间绝缘层205和第二层间绝缘层207可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述材料。
像素电路PC包括薄膜晶体管TFT和存储电容器Cst,并且可被第一有机绝缘层209覆盖。第一有机绝缘层209可包括基本上平坦的上表面。
像素电路PC可电连接至像素电极221。例如,如图10中显示,接触金属层CM可布置在薄膜晶体管TFT和像素电极221之间。接触金属层CM可经第一有机绝缘层209中的接触孔连接至薄膜晶体管TFT。像素电极221可经布置在接触金属层CM上的第二有机绝缘层211中的接触孔连接至接触金属层CM。接触金属层CM可包括导电材料,比如Mo、Al、Cu、Ti等。接触金属层CM可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述材料。根据本发明构思的示例性实施方式,接触金属层CM可包括三层,所述三层包括Ti/Al/Ti。
第一有机绝缘层209和第二有机绝缘层211可包括有机绝缘材料,比如通用聚合物比如PMMA或PS、包含苯酚基的聚合物衍生物、丙烯酸类聚合物、二酰亚胺类聚合物、芳基醚类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、对二甲苯类聚合物、乙烯基醇类聚合物,或其掺混物。根据本发明构思的示例性实施方式,第一有机绝缘层209和第二有机绝缘层211可包括PI。
像素电极221可布置在第二有机绝缘层211上。第二有机绝缘层211可理解为上面参考图8描述的平坦化层。像素电极221的边缘可被像素限定层215覆盖。像素限定层215可包括与像素电极221的中心部分重叠的开口。隔离物217可布置在像素限定层215上。隔离物217可包括与像素限定层215的材料不同的材料或与像素限定层215的材料相同的材料。根据本发明构思的示例性实施方式,像素限定层215和隔离物217可包括相同的材料,并且可使用半色调掩模在掩模工艺中一起形成。根据本发明构思的示例性实施方式,像素限定层215和隔离物217可包括PI。
参考图8和图10,中间层222包括发光层222b。中间层222可包括发光层222b下面的第一功能层222a和/或发光层222b上的第二功能层222c。发光层222b可包括发射预定颜色的光的聚合物有机材料或低分子量有机材料。相对电极223可布置在中间层222上。封盖层230可布置在相对电极223上。在本发明构思的示例性实施方式中,可不提供封盖层230。
上面参考图8描述了像素电极221、中间层222和相对电极223的材料、结构和特征。
有机发光二极管OLED被薄膜封装层300覆盖。薄膜封装层300可包括至少一个有机封装层和至少一个无机封装层。图11显示薄膜封装层300包括第一无机封装层310和第二无机封装层330,以及布置在第一无机封装层310和第二无机封装层330之间的有机封装层320。在本发明构思的示例性实施方式中,可改变有机封装层的数量、无机封装层的数量以及堆叠有机封装层和无机封装层的顺序。
第一无机封装层310和第二无机封装层330可包括至少一种无机材料,比如铝氧化物、钛氧化物、钽氧化物、铪氧化物、锌氧化物、SiOx、SiNx和/或SiOxNy。第一无机封装层310和第二无机封装层330可包括单层或多层,所述单层或多层包括上述材料。有机封装层320可包括聚合物类材料。聚合物类材料可包括丙烯酸类树脂、环氧树脂类树脂、PI、聚乙烯等。根据本发明构思的示例性实施方式,有机封装层320可包括丙烯酸酯。
第一无机封装层310的厚度可与第二无机封装层330的厚度不同。第一无机封装层310的厚度可大于第二无机封装层330的厚度。可选地,第二无机封装层330的厚度可大于第一无机封装层310的厚度,或第一无机封装层310的厚度可与第二无机封装层330的厚度相同。
参考图10的中区MA,中区MA可包括远离组件区OA的第一子中区SMA1,和相比第一子中区SMA1更靠近组件区OA的第二子中区SMA2。例如,第二子中区SMA2提供在组件区OA和第一子中区SMA1之间。
线,例如,信号线可放置在第一子中区SMA1中。上面参考图7描述的第一数据线DL1和第二数据线DL2的迂回部分(例如,迂回部分DL-D1和迂回部分DL-D2)可放置在图10的第一子中区SMA1中。第一子中区SMA1可理解为上述数据线DL沿着其延伸的线区或迂回区。参考图7描述的中区MA中的数据线DL可包括在第一有机绝缘层209上和下面交替布置的第一数据线DL1和第二数据线DL2,以在第一数据线DL1和第二数据线DL2之间具有第一有机绝缘层209。就此而言,图10显示第一数据线DL1的迂回部分DL-D1和第二数据线DL2的迂回部分DL-D2布置为被第一有机绝缘层209彼此分离,并且分别在第一有机绝缘层209上和下面。在该情况下,可降低彼此相邻的第一数据线DL1和第二数据线DL2之间,例如,第一数据线DL1的迂回部分DL-D1和第二数据线DL2的迂回部分DL-D2之间的间隔Δd(或间距)。
槽G布置在第二子中区SMA2中。槽G布置在多层ML上。根据本发明构思的示例性实施方式,如图10中显示,多层ML可包括第一有机绝缘层209、第二有机绝缘层211和无机层213。第一有机绝缘层209和第二有机绝缘层211可对应于上面参考图9描述的多层ML的第二子下层LL2和第一子下层LL1。无机层213可对应于上层UL。
无机层213可包括与像素电极221的材料不同的材料。无机层213可包括导电氧化物,比如铟锌氧化物(IZO)、铟锡氧化物(ITO)、锌氧化物(ZnO)、In2O3、铟镓氧化物(IGO)和/或铝锌氧化物(AZO);金属,比如Mo、Cu和/或Ti;或绝缘材料,比如SiNx、SiOx和/或SiOxNy。无机层213布置在中区MA中。无机层213可通过使用与包括无机绝缘材料的钝化层212的工艺相同的工艺形成。
参考图11,槽G可包括无机层213的孔213h、第二有机绝缘层211的孔211h和第一有机绝缘层209的孔209h。在该情况下,槽G的底部表面可布置在与第一有机绝缘层209的底部表面相同的底部表面上。另外,因为第二有机绝缘层211覆盖第一有机绝缘层209至其端部,所以在第一有机绝缘层209和第二有机绝缘层211中,第二有机绝缘层211的端部朝向槽G暴露。第二有机绝缘层211的端部也被薄膜封装层300覆盖。
无机层213包括朝向槽G延伸的该对尖端PT。如上述,该对尖端PT的突出长度d1可小于约2μm。槽G的深度d可为约2μm或更大,约2.5μm或更大,约3μm或更大,或约3.5μm或更大。后面将描述形成槽G的工艺。
如图10显示,隔断壁PW可放置在中区MA中。隔断壁PW可布置在彼此相邻的槽G(例如,彼此最近的一对槽)之间。隔断壁PW可通过顺序堆叠构成第二有机绝缘层211的层的部分211P、构成像素限定层215的层的部分215P和构成隔离物217的层的部分217P而形成。从基板100的上表面至隔断壁PW的上表面的高度可小于从基板100的上表面至隔离物217的上表面的高度。
中区MA可包括无机接触区域ICR。无机接触区域ICR可布置在彼此相邻的槽G之间。无机接触区域ICR为其中包括无机材料的层彼此直接接触的区。图10显示无机层213与第二层间绝缘层207直接接触。无机层213可经分别布置在第一有机绝缘层209和第二有机绝缘层211中的开口209OP和211OP与第二层间绝缘层207接触。
如上述,第一功能层222a、第二功能层222c、相对电极223和封盖层230可被槽G分割。
在本发明构思的示例性实施方式中,封盖层230可延伸至槽中,以覆盖槽G的内部侧表面,并且可不被分割。例如,封盖层230可为单一体。
第一无机封装层310、有机封装层320和第二无机封装层330可顺序形成。例如,第一无机封装层310可通过使用化学气相沉积方法等形成。与第一功能层222a、第二功能层222c、相对电极223和封盖层230不同,第一无机封装层310具有卓越的阶梯覆盖。因此,如图11中显示,第一无机封装层310可顺序覆盖槽G的内壁。例如,第一无机封装层310可顺序延伸以覆盖无机层213的侧表面和底部表面,并且覆盖第二有机绝缘层211的侧表面和槽G的底部表面。
如图11中显示,第一无机封装层310的第一部分的第一厚度t1可大于第一无机封装层310的第二部分的第二厚度t2,其中第一无机封装层310的第一部分放置在无机层213的上表面上方,并且第一无机封装层310的第二部分放置在无机层213的下表面下面。另外,第一无机封装层310的第一部分的第一厚度t1可大于放置在第二有机绝缘层211的侧表面上的第一无机封装层310的第三部分的第三厚度t3。
第一无机封装层310可包括单层或多个子层。例如,第一无机封装层310可包括两个层,所述两个层包括SiOxNy并且具有不同的层质量。在该情况下,可不提供封盖层230。另外,第一无机封装层310可包括SiOxNy和SiOx,SiOxNy和SiNx,或SiNx和SiOxNy。
如图10中显示,有机封装层320可覆盖显示区DA和中区MA的部分。邻近组件区OA的有机封装层320的端部可布置为邻近隔断壁PW的侧表面。
第二无机封装层330放置在有机封装层320上,并且在中区MA中可与第一无机封装层310直接接触。例如,在组件区OA和隔断壁PW之间的区中,第一无机封装层310可与第二无机封装层330接触。
因为第二无机封装层330具有与第一无机封装层310的阶梯覆盖类似的卓越的阶梯覆盖,所以第二无机封装层330可顺序覆盖放置在组件区OA和隔断壁PW之间的槽G的内部侧表面。与第一无机封装层310类似,第二无机封装层330的第四部分的厚度可大于第二无机封装层330的第五部分的厚度。第二无机封装层330的第四部分放置在无机层213的上表面上方,并且第二无机封装层330的第五部分放置在无机层213的下表面上。
图10中显示的结构可理解为在平面图中围绕组件区OA的结构。例如,当从垂直于如图7中显示的基板100的上表面的方向观察图10的槽G时,槽G可具有围绕组件区OA的环形形状。类似地,当从垂直于基板100的上表面的方向观察隔断壁PW时,隔断壁PW可具有围绕组件区OA的环形形状。
现在,参考图12A至图12I,描述形成槽G的工艺。
如图12A中显示,在基板100上,形成缓冲层201、栅绝缘层203以及第一层间绝缘层205和第二层间绝缘层207。然后,在第一层间绝缘层205和第二层间绝缘层207上形成第一有机绝缘层209。第一有机绝缘层209为与覆盖显示区DA中的薄膜晶体管TFT和电容器Cst的第一有机绝缘层209相同的层。
接下来,如图12B中显示,通过使用光刻工艺在第一有机绝缘层209上形成槽G的图案。
然后,如图12C中显示,在第一有机绝缘层209上形成第二有机绝缘层211。第二有机绝缘层211为与放置在显示区DA中的第一有机绝缘层209上的第二有机绝缘层211相同的层。
通过图案化第二有机绝缘层211,如图12D中显示形成槽G的图案。第一有机绝缘层209中邻近槽G的端部被第二有机绝缘层211覆盖。
然后,如图12E中显示,无机层213沉积在槽G中的第二有机绝缘层211上。无机层213为与显示区DA中的钝化层212相同的层。通过图案化无机层213,如图12F中显示形成了槽G。
接下来,在真空室中进行使用氧等离子体的干蚀。然后,如图12G中显示,不是无机层213,而是作为有机层的第二有机绝缘层211与氧等离子体反应。然后,部分地去除槽G中的第二有机层211的表面,并且因此,形成该对尖端PT。例如,可加宽对应于槽G的第二有机层211的开口。例如,随着通过进行干蚀,部分地去除形成槽G的第二有机绝缘层211的内壁,获得了其中无机层213朝向槽G的中心突出的形式。
然后,如图12H中显示,顺序形成第一功能层222a和第二功能层222c、相对电极223以及封盖层230,并且第一功能层222a和第二功能层222c、相对电极223以及封盖层230中的每一个由于槽G而具有不连续的结构。因此,可提前断开水分可经其从外侧沿着作为有机层的第一功能层222a和第二功能层222c而渗透到显示区DA中的路径。
此后,如图12I中显示,顺序形成第一无机封装层310、有机封装层320和第二无机封装层330,从而覆盖并保护例如有机层避免接触外部空气。
这样,因为当在基板100上形成第一有机绝缘层209和第二有机绝缘层211以及钝化层212时一起形成了槽G,所以可不进行形成槽G的额外工艺。因此,可简化工艺。
因此,根据上述显示设备,可实施包括显示区中的组件区的显示设备,并且各种类型的组件可布置在组件区中。另外,因为可通过进行简单的工艺形成槽,所以槽可将中区中的水分渗透路径(其为组件区和组件区的外周中的显示区之间的边界)断开,并且可增加产品的性能和产率。
虽然已经参考本发明构思的示例性实施方式描述了本发明构思,但是本领域普通技术人员应理解,在不背离本发明构思的精神和范围的情况下,可对其在形式和细节上作出各种改变。
Claims (10)
1.一种显示设备,所述显示设备包括:
基板,所述基板包括组件区、显示区以及提供在所述组件区和所述显示区之间的中区;
布置在所述显示区中的薄膜晶体管;
显示元件,所述显示元件包括像素电极、中间层和相对电极,其中所述像素电极电连接至所述薄膜晶体管,其中所述中间层设置在所述像素电极上,并且其中所述相对电极设置在所述中间层上;
在所述薄膜晶体管和所述像素电极之间彼此顺序堆叠的第一有机绝缘层、第二有机绝缘层和钝化层;以及
布置在所述中区中的槽,其中所述槽将包括在所述中间层中的有机材料层分割,
其中所述槽提供在包括有机层和无机层的多层中,其中所述有机层布置在所述基板上,并且所述无机层堆叠在所述有机层上。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中
所述无机层包括朝向所述槽的中心突出的部分。
3.根据权利要求1所述的显示设备,其中
所述有机层包括第一子下层和第二子下层,其中所述第一子下层为与所述第二有机绝缘层相同的层,并且所述第二子下层为与所述第一有机绝缘层相同的层。
4.根据权利要求3所述的显示设备,其中
邻近所述槽的所述第二子下层的端部被所述第一子下层覆盖。
5.根据权利要求1所述的显示设备,其中
所述无机层为与所述钝化层相同的层。
6.根据权利要求1所述的显示设备,
进一步包括覆盖所述基板上的所述显示区和所述中区的薄膜封装层。
7.根据权利要求6所述的显示设备,其中
所述薄膜封装层包括第一无机封装层、第二无机封装层以及布置在所述第一无机封装层和所述第二无机封装层之间的有机封装层。
8.根据权利要求7所述的显示设备,其中
所述第一无机封装层覆盖将所述有机层和所述无机层分隔的所述槽的内壁,其中所述有机封装层填充所述槽的内部空间,并且其中所述第二无机封装层覆盖所述有机封装层的上表面。
9.根据权利要求1所述的显示设备,其中
所述中间层包括发光层、空穴传输层和电子传输层,其中所述发光层设置在所述空穴传输层和所述电子传输层之间,并且
其中所述空穴传输层和所述电子传输层在所述无机层上延伸和堆叠。
10.根据权利要求9所述的显示设备,其中
所述空穴传输层和所述电子传输层中的至少一个被所述槽分割。
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