CN111816677A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种显示装置和制造该显示装置的方法。所述制造显示装置的方法，包括：准备包括空的空间的硬基板；在所述硬基板上形成软基板；在所述软基板上形成主显示区和传感器区；形成覆盖所述主显示区和所述传感器区的薄膜封装层；以及在所述空的空间的位置处通过去除所述硬基板形成传输孔，所述传输孔从所述软基板穿透到所述薄膜封装层。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月11日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0042669号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
一个或多个实施例涉及显示装置及其制造方法。
背景技术
近来，显示装置的用途已经变得多样化。此外，随着显示装置已经变得更薄和更轻质，它们的使用范围已经逐渐扩展。
随着多样地使用显示装置，在设计显示装置的形状方面可能存在各种方法。此外，正在添加可以与显示装置组合或者相关联的功能。
发明内容
一个或多个实施例包括显示装置和制造所述显示装置的方法，所述显示装置包含其中可以布置有诸如传感器的组件的传感器区。一个或多个实施例包括显示装置和制造所述显示装置的方法，所述显示装置简化制造工艺并改善围绕组件信号所穿过的传输孔的防湿气性能。然而，应当理解，本文中描述的实施例应当仅以描述性的含义来考虑，而非为了限制本公开。
根据一个或多个实施例，显示装置包括：基板；显示单元，所述显示单元包括主显示区和传感器区，所述显示单元设置在所述基板上方，所述主显示区包括主像素，并且所述传感器区包括辅助像素和传输部；薄膜封装层，所述薄膜封装层覆盖并保护所述显示单元的所述主像素和所述辅助像素；以及组件，所述组件通过所述传输部交换信号，其中，所述传输部包括从所述基板穿透到所述薄膜封装层的传输孔。
所述薄膜封装层可以包括堆叠的至少一个有机层和至少一个无机层。
所述显示装置可以还包括围绕所述传输孔的坝，所述坝防止所述薄膜封装层的所述至少一个有机层溢流到所述传输孔。
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层可以覆盖介于所述基板和所述薄膜封装层之间的层的端部，所述端部接触所述传输孔。
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层可以覆盖所述基板的接触所述传输孔的端部。
所述薄膜封装层可以包括多个无机层，且所述至少一个有机层介于所述多个无机层之间。
所述组件可以包括传感器、灯和扬声器其中之一。
根据一个或多个实施例，制造显示装置的方法包括：形成包括主显示区和传感器区的显示单元，所述显示单元设置在基板上方，所述主显示区包括主像素，并且所述传感器区包括辅助像素和传输部；以及将组件布置在所述基板的一侧上，所述组件通过所述传输部传递信号，其中，形成所述显示单元包括：准备包括与所述传输部的位置对应的空的空间的硬基板；在所述硬基板上形成软基板；在所述软基板上形成所述主显示区和所述传感器区；形成覆盖所述主显示区和所述传感器区的薄膜封装层；以及在所述空的空间的位置处通过去除所述硬基板形成传输孔，所述传输孔从所述软基板穿透到所述薄膜封装层。
形成所述薄膜封装层可以包括：堆叠至少一个有机层和至少一个无机层。
所述方法还可以包括：形成围绕所述传输孔的坝，所述坝防止所述薄膜封装层的所述至少一个有机层溢流到所述传输孔。
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层可以覆盖介于所述软基板和所述薄膜封装层之间的层的端部，所述端部接触所述传输孔。
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层可以覆盖所述软基板的接触所述传输孔的端部。
所述薄膜封装层可以包括多个无机层，且所述至少一个有机层介于所述多个无机层之间。
所述硬基板可以包括玻璃基板。
所述空的空间可以包括完全穿透所述硬基板的孔和缩进到所述硬基板的预定深度的凹口之一，所述硬基板包括玻璃基板。
所述空的空间的彼此面对的内壁可以彼此平行地形成。
所述空的空间的彼此面对的内壁可以彼此不平行地形成。
所述组件可以包括传感器、灯和扬声器其中之一。
当安装用于形成所述主显示区和所述传感器区的掩模时，所述空的空间可以用作用于与所述掩模对准的标记。
从以下结合附图对实施例的描述中，这些和/或其他方面将变得更明显和更易于理解。
附图说明
从以下结合附图对实施例的描述中，这些和/或其他方面将变得更明显和更易于理解，在附图中：
图1是根据实施例的显示装置的透视图；
图2是沿着图1的线A-A'和线B-B'截取的显示装置的剖视图；
图3A至图3H是制造图1中所示的显示装置的工艺的顺序剖视图；以及
图4A和图4B是在图3A中所示的硬基板中形成的空的空间的修改的示例的剖视图。
具体实施方式
现在，将详细参照实施例，在附图中示出了实施例的示例，在附图中，同样的附图标记始终指示同样的元件。就这一点而言，本实施例可以具有不同的形式，且不应当被解释为限于本文中阐述的说明。因此，下面仅通过参照附图描述了实施例，以解释本说明书的方面。如本文中所使用的，术语“和/或”包括所列相关项中的一个或多个所列相关项的任意组合和所有组合。诸如“至少一个(种)”的表述在置于一列元件之前时，修饰整列元件，而不修饰该列的个别元件。
下文中，将参照其中示出本公开的示例实施例的附图更充分地描述本公开。当参照附图进行描述时，附图中的同样的附图标记指示同样的或对应的元件，并且将省略其重复描述。
如本文中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“该(所述)”旨在也包括复数形式。
还将理解的是，本文中使用的术语“包括/包含”说明存在所陈述的特征或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征或组件。
为了便于说明，可以夸大附图中的元件的尺寸。换言之，由于为了便于说明而任意示出了附图中的组件的尺寸和厚度，因此以下实施例不限于此。
当可以不同地实现特定实施例时，可以与所描述的顺序不同地执行特定工艺顺序。例如，两个连续描述的工艺可以基本上同时执行，或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
图1是根据实施例的显示装置1的透视图。
如图1所示，显示装置1的显示单元DA包括主显示区MDA和传感器区SA。主显示区MDA通过使用从多个主像素Pm发射的光显示主图像。此外，传感器区SA是其中布置有使用光信号或声信号的诸如传感器的组件300(见图2)的区域。传感器区SA包括光信号和/或声信号可通过其传输的传输部TA，光信号和/或声信号从组件300输出到基板100以外的外部或者从外部朝向组件300传播。此外，多个辅助像素Pa也布置在传感器区SA中，传感器区SA通过使用从多个辅助像素Pa发射的光显示图像。即，不仅主显示区MDA而且传感器区SA通过使用辅助像素Pa显示图像。由于传输部TA布置在传感器区SA中，所以通过传感器区SA显示的图像的分辨率可低于通过主显示区MDA显示的图像的分辨率。换言之，由于传输部TA，每单位面积的辅助像素Pa的数量可以小于每单位面积的主像素Pm的数量。
虽然将根据实施例的显示装置1作为示例描述为有机发光显示装置，但是根据实施例的显示装置不限于此。在另一实施例中，根据实施例的显示装置可以是各种类型的显示装置，诸如，无机发光显示器和量子点发光显示器。
图2是沿着图1的线A-A'和线B-B'截取的显示装置1的剖视图。即，示出了传感器区SA的辅助像素Pa和传输部TA的剖面结构以及主显示区MDA的主像素Pm的剖面结构。主像素Pm和辅助像素Pa包括具有基本相同的结构的有机发光二极管OLED和薄膜晶体管TFT。如上所述，主像素Pm和辅助像素Pa仅在每单位面积的布置的数量上不同。为了便于描述，主像素Pm的有机发光二极管OLED还称作主发光元件，并且辅助像素Pa的有机发光二极管OLED还称作辅助发光元件。
首先，显示装置1包括基板100、设置于基板100的主显示区MDA和传感器区SA以及布置在基板100下方的组件300，组件300对应于传感器区SA。
组件300可以包括使用光或声音的电子元件。例如，电子元件可以是发射和/或接收光的诸如红外传感器的传感器、输出和感测光或声音以测量距离或识别指纹的传感器、输出光的小型灯或输出声音的扬声器。使用光的电子元件可以使用在各个波段中的光，诸如，可见光、红外光和紫外光。布置在传感器区SA中的组件300可以提供为多个组件。例如，作为组件300，在一个传感器区SA中可以一起设置发光元件和光接收元件。可替代地，光发射器和光接收器可以同时提供为一个组件300。
接下来，从基板100开始逐一进行描述。基板100可以包括可变形的软基板。软基板可以包括：聚合物树脂。聚合物树脂可以包括聚醚砜(PES)、多芳基化合物(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)以及醋酸丙酸纤维素(CAP)。包含聚合物树脂的基板100可以是柔性的、可卷曲的或可弯曲的。基板100可以具有多层结构，所述多层结构包括包含聚合物树脂的层和包含无机层的层(未示出)。
基板100上的缓冲层111可以减小或阻挡来自基板100下方的外来杂质、湿气或外部空气的渗入并且提供平坦的表面。缓冲层111可以包括诸如氧化物或氮化物的无机材料，或者有机材料，或者有机/无机复合材料，并且包括无机材料和有机材料的单层结构或多层结构。阻挡外部空气的渗入的屏障层(未示出)还可以布置在基板100和缓冲层111之间。如图中所示，缓冲层111可以具有第一缓冲层111a和第二缓冲层111b堆叠于其中的结构。
半导体层1130布置在缓冲层111上方，并且栅电极G布置在半导体层1130上方，且第一栅极绝缘层112介于栅电极G和半导体层1130之间。栅电极G可以包括Mo、Al、Cu和Ti中的至少一种，并且包括单层或多层。例如，栅电极G可以包括单个Mo层。
第一栅极绝缘层112可以包括：SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2或ZnO2。
第二栅极绝缘层113可以覆盖栅电极G。第二栅极绝缘层113可以包括：SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2或ZnO2。
源电极S和漏电极D可以布置在层间绝缘层115上。源电极S和漏电极D可以包括包含Mo、Al、Cu和Ti的导电材料，并且包括包含以上材料的单层或多层。
漏电极D连接到有机发光二极管OLED的阳极层210。
平坦化层117定位在源电极S和漏电极D上。有机发光二极管OLED可以定位在平坦化层117上。
平坦化层117可以具有平坦的表面，使得阳极层210可以形成为平坦的。平坦化层117可以包括包含有机材料的单层或多层。平坦化层117可以包括：诸如苯并环丁烯(BCB)、聚酰亚胺、六甲基二硅醚(HMDSO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS)的通用聚合物、具有苯酚基基团的聚合物衍生物、以丙烯醛为基的聚合物、以酰亚胺为基的聚合物、以芳基醚为基的聚合物、以酰胺为基的聚合物、以氟为基的聚合物、以对二甲苯为基的聚合物、以乙烯醇为基的聚合物或者它们的混合物。平坦化层117可以包括无机材料。平坦化层117可以包括：SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2或ZnO2。在平坦化层117包括无机材料的情况下，可以根据情况执行化学平坦化研磨。平坦化层117可以包括有机材料和无机材料两者。
阳极层210可以包括(半)透射电极或反射电极。在实施例中，阳极层210可以包括反射层以及在反射层上的透明或半透明电极层，反射层包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr和它们的化合物中的至少一种。透明或半透明电极层可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化锌铝(AZO)中的至少一种。在实施例中，阳极层210可以具有ITO/Ag/ITO的堆叠结构。
像素限定层119可以布置在平坦化层117上。像素限定层119可以经由使用诸如聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂和HMDSO的有机绝缘材料通过旋转涂覆等形成。
有机发光二极管OLED的中间层220可以包括有机发射层。有机发射层可以包括有机材料，所述有机材料包括发射红光、绿光、蓝光或白光的荧光材料或磷光材料。有机发射层可以包括低分子量有机材料或聚合物有机材料。功能层可以选择性地进一步布置在有机发射层上/下，所述功能层包括空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)以及电子注入层(EIL)。中间层220可以布置为对应于多个阳极层210。然而，实施例不限于此。中间层220可以包括在多个阳极层210上方的作为一体的层。然而，可以进行各种修改。
阴极层230可以包括透射电极或反射电极。在实施例中，阴极层230可以包括透明或半透明电极，并且包括金属薄层，所述金属薄层具有小的功函数并包括Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg以及它们的化合物中的至少一种。阴极层230可以布置在主显示区MDA和传感器区SA上方，并且布置在中间层220和像素限定层119上。
此外，阻挡层BSM布置在半导体层1130和基板100的对应于辅助像素Pa的一部分之间。阻挡层BSM防止薄膜晶体管TFT受到与薄膜晶体管TFT相邻的组件300的光信号或声信号影响。
薄膜封装层120形成在阴极层230上，薄膜封装层120包括堆叠的至少一个无机层121或123和至少一个有机层122。无机层121和123可以包括包含氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锌、氧化硅、氮化硅和氮氧化硅的至少一种无机绝缘材料。有机层122可以包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、多芳基化合物、HMDSO、丙烯酸树脂(例如，PMMA、聚丙烯酸等)或它们的任意组合。薄膜封装层120覆盖主像素Pm和辅助像素Pa，并且阻挡外部氧气或湿气的渗入。
传输部TA设置为从基板100完全穿透到薄膜封装层120的传输孔H。即，当从薄膜封装层120上方观察时，通过传输孔H完全暴露和观察到组件300。然而，由于窗(未示出)覆盖产品的上表面，因此在最终产品中未暴露组件300，当形成薄膜封装层120时，通过传输孔H直接暴露组件300。为何形成完全穿透各层的传输孔H的原因在于，因为传输孔H并非通过使用激光等形成到合适的深度，而是在通过使用包括以下描述的空的空间401(见图3A)的硬基板400(见图3A)形成一层的工艺期间自然地形成。以下描述其详细工艺。
此外，接触传输孔H的端部，即，从基板100至薄膜封装层120下面的层的堆叠层的接触传输孔H的端部由薄膜封装层120的无机层121和123覆盖。在接触传输孔H的端部暴露到外部空气的情况下，由于暴露的部分可以用作湿气经由其渗入的湿气传输路径，因此提供无机层121和123的这种覆盖结构以防止湿气传输路径。
附图标记124代表配置为防止有机层122溢流到传输孔H的坝，在薄膜封装层120中，有机层122具有良好的流动性。附图标记110代表显示单元DA的从基板100至有机发光二极管OLED的各层。在以下工艺的描述中，为了便于描述，这些层由显示层110简单地且总体地代表。
如上所述，参照图3A至图3H详细描述制造根据实施例的使用硬基板400的显示装置1的工艺及其结果。
首先，如图3A所示，通过使用激光等在对应于传输部TA的位置处准备硬基板400并形成空的空间401，硬基板400包括玻璃材料。
当准备其中形成有空的空间401的硬基板400时，如图3B所示，例如，在硬基板400上形成从基板100至有机发光二极管OLED的显示层110。在此情况下，基板100是包括诸如聚酰亚胺的可变形材料的软基板。随后左侧的基板变成软基板100，并且在工艺期间去除硬基板400。为了区别于硬基板400，下面将基板100称作软基板。在形成显示层110时，在空的空间401内部同样地形成相关层。由于相关层形成在空的空间401内部，因此相关层与周围不连续地断开。
在形成显示层110之后，如图3C所示，围绕空的空间401形成坝124。坝124可以包括玻璃材料。坝124防止有待接下来形成的薄膜封装层120的有机层122溢流到空的空间401。
随后，如图3D所示，形成薄膜封装层120的第一无机层121。第一无机层121覆盖显示层110和坝124，形成在空的空间401内部，并且覆盖接触空的空间401的显示层110的端部。由于空的空间401稍后变成传输孔H，因此认为显示层110的端部是显示层110的接触传输孔H的端部。通过这种配置，由于第一无机层121覆盖可以提供湿气传输路径的显示层110的端部，因此可以实现具有优异的防湿气性能的显示装置。
接下来，如图3E所示，形成薄膜封装层120的有机层122。在此情况下，由于有机层122具有优异的流动性，因此有机层122可以溢流到空的空间401，但是预先形成的坝124适当地阻挡这种溢流。
如图3F所示，形成薄膜封装层120的第二无机层123，随后，如图3G所示，去除硬基板400。然后，实现其中软基板100用作基体基板的显示装置1，同时，在存在空的空间401的位置处立即形成传输孔H。
因此，如图3H所示，当安装组件300时，形成了其中组件300可以与基板100以外的一侧交换信号的环境。
因此，由于通过形成显示层110和薄膜封装层120的工艺自然地形成传输孔H，因此不需要每当形成显示层110的各个层时将传输孔H图案化，因此简化了操作。此外，由于未执行使用激光等的钻孔操作，因此消除了由于激光导致的布线损坏的危险。此外，由于无机层(即，薄膜封装层120的第一无机层121和第二无机层123)覆盖显示层110的接触传输孔H的端部，因此可以充分地抑制湿气传输的可能性。
因此，根据以上实施例，可以实现通过简单的制造工艺而具有优异的防湿气性能的非常稳定的显示装置。
虽然如图4A和图4B所示，以上实施例提供了其中硬基板400的空的空间401未被完全钻孔而是缩进到预定深度的凹口的情况作为示例，但是可以形成完全的通孔402和403。此外，如图4A所示，可以提供其彼此面对的内壁彼此平行的通孔402，或者如图4B所示，可以提供其彼此面对的内壁彼此不平行的通孔403。同样地，如图3A所示，空的空间401可以是其彼此面对的内壁彼此平行的凹口，或者空的空间401可以是其彼此面对的内壁彼此不平行的凹口。
此外，在沉积显示层110的各个层时，可以利用硬基板400的空的空间401、通孔402和403作为用于对准掩模(未示出)的对准的标记。即，为了形成主显示区MDA和传感器区SA的各个层，利用置于硬基板400上的具有相关图案的掩模(未示出)执行沉积。在此情况下，可以基于空的空间401、通孔402和403执行掩模和硬基板400之间的位置对准。
根据以上描述的结构和制造方法，甚至在对应于组件300的传感器区SA中也可以显示图像，且在没有使用激光等单独的钻孔工艺的情况下，通过在基板100上形成层的工艺自然地形成传输孔H。因此，可以简化制造工艺。此外，由于可以通过利用无机层覆盖传输孔H的周围来可靠地阻挡湿气传输，因此可以防止产品的早期劣化，且可以确保产品的寿命。
应当理解，本文中描述的实施例应当仅以描述性的含义来考虑，而非为了限制的目的。通常，应当将在每个实施例内的特征或方面的描述视为可适用于其他实施例中的其他类似特征或方面。尽管已经参照附图描述了一个或多个实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由本公开限定的精神和范围的情况下，可以在本文中做出在形式和细节上的各种改变。
Claims (20)
1.一种显示装置，包括：
基板；
显示单元，所述显示单元包括主显示区和传感器区，所述显示单元设置在所述基板上方，所述主显示区包括主像素，并且所述传感器区包括辅助像素和传输部；
薄膜封装层，所述薄膜封装层覆盖并保护所述显示单元的所述主像素和所述辅助像素；以及
组件，所述组件通过所述传输部交换信号，
其中，所述传输部包括从所述基板穿透到所述薄膜封装层的传输孔。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述薄膜封装层包括堆叠的至少一个有机层和至少一个无机层。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述显示装置还包括：
围绕所述传输孔的坝，所述坝防止所述薄膜封装层的所述至少一个有机层溢流到所述传输孔。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层覆盖介于所述基板和所述薄膜封装层之间的层的端部，所述端部接触所述传输孔。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层覆盖所述基板的接触所述传输孔的端部。
6.根据权利要求2所述的显示装置，其中，
所述薄膜封装层包括多个无机层，且所述至少一个有机层介于所述多个无机层之间。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述基板包括可变形的软基板。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述组件包括传感器、灯和扬声器其中之一。
9.一种制造显示装置的方法，所述方法包括：
形成包括主显示区和传感器区的显示单元，所述显示单元设置在基板上方，所述主显示区包括主像素，并且所述传感器区包括辅助像素和传输部；以及
将组件布置在所述基板的一侧上，所述组件通过所述传输部传递信号，
其中，形成所述显示单元包括：
准备包括与所述传输部的位置对应的空的空间的硬基板；
在所述硬基板上形成软基板；
在所述软基板上形成所述主显示区和所述传感器区；
形成覆盖所述主显示区和所述传感器区的薄膜封装层；以及
在所述空的空间中通过去除所述硬基板形成传输孔，所述传输孔从所述软基板穿透到所述薄膜封装层。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，
形成所述薄膜封装层包括：堆叠至少一个有机层和至少一个无机层。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：
形成围绕所述传输孔的坝，所述坝防止所述薄膜封装层的所述至少一个有机层溢流到所述传输孔。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层覆盖介于所述软基板和所述薄膜封装层之间的层的端部，所述端部接触所述传输孔。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，
所述薄膜封装层的所述至少一个无机层覆盖所述软基板的接触所述传输孔的端部。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，
所述薄膜封装层包括多个无机层，且所述至少一个有机层介于所述多个无机层之间。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，
所述硬基板包括玻璃基板。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，
所述空的空间包括完全穿透所述硬基板的孔和缩进到所述硬基板的预定深度的凹口之一，所述硬基板包括玻璃基板。
17.根据权利要求9所述的方法，其中，
所述空的空间的彼此面对的内壁彼此平行地形成。
18.根据权利要求9所述的方法，其中，
所述空的空间的彼此面对的内壁彼此不平行地形成。
19.根据权利要求9所述的方法，其中，
所述组件包括传感器、灯和扬声器其中之一。
20.根据权利要求9所述的方法，其中，当安装用于形成所述主显示区和所述传感器区的掩模时，将所述空的空间用作用于与所述掩模对准的标记。
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