TW201507144A - 有機發光顯示設備 - Google Patents

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Leonid Kaplan
Min-Soo Kim
Ou-Hyen Kim
Jin-Woo Park
Sang-Wook Shin
Il-Sang Lee
Sun-Young Jung
Won-Sik Hyun
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

一種有機發光顯示設備包含基板以及重疊於基板並包含有機層之有機發光裝置。有機發光顯示設備進一步包含重疊於有機發光裝置並包含有機材料的平坦化層，其中有機發光裝置係設置於基板及平坦化層之間。有機發光顯示設備進一步包含重疊於平坦化層且包含無機材料的封裝層，其中平坦化層係設置在有機發光裝置及封裝層的一部分之間。有機發光顯示設備進一步包含設置於平坦化層及封裝層的部分之間的中間層。

Description

有機發光顯示設備
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2013年7月12日向韓國智慧財產局所提出之韓國專利申請號10-2013-0082437之效益，其全部公開內容於此併入做為參考。
本發明有關於一種有機發光顯示設備以及一種製造有機發光顯示設備的方法。
有機發光顯示設備典型地包含有機發光裝置，係包含第一電極、第二電極、以及至少一個設置於第一電極及第二電級之間的有機發射層。有機發光顯示設備可進一步包含用以保護有機發光裝置免於潮濕及/或熱的封裝結構。
本發明之實施例可關於一種具有大致上令人滿意的封裝特性和耐久性的有機發光顯示設備，並可關於一種製造有機發光顯示設備之方法。
本發明之一實施例可有關於一種有機發光顯示設備，其可包含基板及重疊於基板並包含有機層之有機發光裝置。有機發光顯示設備可進一步包含重疊於有機發光裝置並包含有機材料的平坦化層，其中有機發光裝置可設置於基板及平坦化層之間。有機發光顯示設備可進一步包含重疊於平坦化層並包含無機材料的封裝層。其中平坦化層可設置於有機發光裝置及封裝層的一部份之間。有機發光顯示設備可進一步包含設置於平坦化層及封裝層的一部份之間的中間層。
中間層的熱膨脹係數可介於封裝層的熱膨脹係數和平坦化層的熱膨脹係數之間。中間層的熱膨脹係數可大於或等於封裝層的熱膨脹係十倍，及/或可小於或等於平坦化層的熱膨脹係數三十倍。中間層的熱膨脹係數可大於封裝層的熱膨脹係數三十倍，及/或可低於平坦化層的熱膨脹係數。
中間層可包含具有低於平坦化層之有機材料之黏度之黏度的非晶材料或結晶材料。
中間層可包含具有高於封裝層之無機材料之玻璃轉變溫度的玻璃轉變溫度的非晶材料或結晶材料。
中間層的材料的熔點可低於平坦化層的有機材料的熔點。
中間層可包含具有低於封裝層的無機材料之液相溫度的熔化溫度的非晶材料或結晶材料。
中間層可包含彈性模數低於2.5GPa之彈性材料。
中間層可包含具有低於封裝層的無機材料之固相溫度的玻璃轉變溫度，且係高於有機發光顯示設備的工作溫度的非晶材料。
中間層可包含鉻、鈷、氧化鋁、釓(gadolinium)、鍺、銥(iridium)、鉬、鎳、鈮(niobium)、鉑、鈦、釩及鋯(zirconium)至少其中一個。
中間層可包含彼此重疊的丙烯酸材料構件及纖維構件。纖維構件可包含由低溫黏度轉變(low temperature viscosity transition, LVT)無機材料形成的多向纖維(multidirectional fiber)。
中間層可包含低溫黏度轉變無機材料且可比封裝層的部份要薄。
中間層可包含黏合材料。
封裝層之無機材料可為低溫黏度轉變無機材料。
在無機材料開始具有流動性的最小溫度可低於包含在有機發光裝置的有機層內的一或多個材料的變性溫度。
封裝層的無機材料可包含氧化錫、氧化磷、磷酸硼、氟化錫、氧化鈮，及氧化鎢的至少其中一個。
封裝層的無機材料可包含SnO；SnO和P2 O5 ；SnO和BPO4 ；SnO、SnF2 、和P2 O5 ；SnO、SnF2 、P2 O5 、和NbO；或SnO、SnF2 、P2 O5 、和WO3 。
本發明的一實施例可有關於一種用以製造有機發光顯示設備的方法。該方法可包含下列步驟：形成有機發光裝置於基板上，其中有機發光裝置包含有機層；形成平坦化層於有機發光裝置上，其中平坦化層包含有機材料；形成中間層於平坦化層上；以及形成封裝層於中間層上，其中封裝層包含無機材料，且其中中間層的熱膨脹係數係介於封裝層的熱膨脹係數及平坦化層的熱膨脹係數之間。
形成封裝層的步驟可包含下列步驟：形成初步薄膜封裝層於中間層上；於溫度下加熱初步薄膜封裝層，該溫度係高於或等於無機材料的黏度轉變溫度並低於有機發光裝置的有機層的材料的變性溫度；以及在加熱之後，冷卻初步薄膜封裝層。
本發明的一實施例可有關於一種有機發光顯示設備，其包含下列元件：基板；形成於基板上並包含第一電極、第二電極、及含有至少一有機發射層的有機層的有機發光裝置；形成於有機發光裝置上並包含有機材料的平坦化層；形成於平坦化層上並包含至少一種含有低溫黏度轉變無機材料之無機層的薄膜封裝層；以及設置於平坦化層和薄膜封裝層之間的中間層。
中間層可具有熱膨脹係數，係介於薄膜封裝層的熱膨脹係數及平坦化層的熱膨脹係數之間。
中間層可包含具有低黏度或無黏著特性的非晶材料或結晶材料。
非晶材料及結晶材料可具有玻璃轉變溫度，其係高於薄膜封裝層的低溫黏度轉變無機材料的玻璃轉變溫度。
中間層可包含低熔點材料。
低熔點材料可包含非晶材料或結晶材料，其具有較薄膜封裝層的低溫黏度轉變無機材料的液相溫度低的熔化溫度。
中間層可包含橡膠類材料。
橡膠類材料可包含具有玻璃轉變溫度的非晶材料，玻璃轉變溫度係低於薄膜封裝層的低溫黏度轉變無機材料的固相溫度，且高於有機發光顯示設備的工作溫度。
中間層可包含具有低熱膨脹係數的材料。
具有低熱膨脹係數的材料可包含鉻、鈷、氧化鋁、釓(gadolinium)、鍺、銥(iridium)、鉬、鎳、鈮(niobium)、鉑、鈦、釩或鋯(zirconium)。
中間層可具有包含丙烯酸材料構件及纖維構件的混和結構。
纖維構件可包含低溫黏度轉變無機材料且可全方向地(omnidirectionally)形成。
中間層可包含含有低溫黏度轉變無機材料的玻璃材料。中間層可較薄膜封裝層薄。
中間層可包含黏合材料。
低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度可為在低溫黏度轉變無機材料開始具有流動性時的最小值。
低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度可低於包含在有機發光裝置的有機層的一或多個材料的變性溫度。
低溫黏度轉變無機材料可包含氧化錫。
低溫黏度轉變無機材料可包含氧化磷、磷酸硼、氟化錫、氧化鈮、及氧化鎢的至少其中一個。
低溫黏度轉變無機材料可包含SnO；SnO及P2 O5 ；SnO及BPO4 ；SnO、SnF2 、及P2 O5 ；SnO、SnF2 、P2 O5 、及NbO；或SnO、 SnF2 、P2 O5 、及WO3 。
本發明之一實施例可有關於一種製造有機發光顯示設備的方法。該方法可包含下列步驟：形成有機發光裝置於基板上，其中有機發光裝置包含第一電極、第二電極、和含有至少一有機發射層的有機層；形成平坦化層於有機發光裝置上，其中平坦化層包含有機材料；形成中間層於平坦化層上；以及形成薄膜封裝層於中間層上，其中薄膜封裝層包含至少一個含有低溫黏度轉變無機材料的無機層。
本發明可以許多不同形式實施且不應被解釋為限制於本文所闡述的實施例。
在附圖中，組成元件的尺寸(例如，大小及/或厚度)是為了說明的便利性，且本發明不一定限制於附圖。
在描述中，當一元件(像是層、膜、區域或基板)被指稱為在另一元件「之上(on)」時，其可為直接在其他元件之上，或中介元件亦可存在。當一元件被指稱為在另一元件「之上(on)」時，其可置於其他元件之上或之下，且其可不一定表示該元件於重力方向上在另一元件之上。
該術語「包含(comprises)」、「包含(comprising)」、「含有(includes)」和/或「含有(including)」可指定組件的存在，但不排除一或多個其他組件的存在或添加，除非另有說明。
雖然術語「第一(first)」、「第二(second)」等可於本文使用於描述多種訊號、元件、組件、區域、層、及/或部分，這些訊號、元件、組件、區域、層、及/或部分不應被這些術語限制。這些術語可使用於從其他訊號、元件、組件、區域、層、或部分而區別一訊號、元件、組件、區域、層、或部分。因此，以下所討論的第一訊號、元件、組件、區域、層，或部分可被稱為第二訊號、元件、組件、區域、層或部分，而不背離本發明的指導。一元件的描述為「第一(first)」元件可不需要或意味著第二元件或其他元件的存在。術語「第一(first)」、「第二(second)」等也可於本文使用來區分不同元件的類別。為了簡潔，術語「第一(first)」、「第二(second)」等可分別代表「第一型(first-type)(或第一類別(first-category))」、「第二型(second-type)(或第二類別(second-category))」等。
術語「及/或(and/or)」可包含一或多個相關項目的任何及所有組合。當像是「至少其中之一(at least one of)」的措辭置於元件的列表前時，可修飾整個列表的元件且不修飾該列表的個別元件。
第1圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備100之示意性剖面圖。第2圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備100的有機發光裝置120之示意性剖面圖。
參考第1圖和第2圖，有機發光顯示設備100包含基板101、有機發光裝置120、平坦化層130、中間層140、和薄膜封裝層150。薄膜封裝層150可包含至少一無機層，該無機層包含低溫黏度轉變無機材料。
基板101可由包含SiO2 的透明玻璃材料形成。二擇一地或是額外地，基板101可由透明塑膠材料形成。
有機發光裝置120可形成在基板101上。有機發光裝置120可包含第一電極121、第二電極122、和有機層123。第一電極121可設置在基板101上，第二電極122可重疊於第一電極121，且有機層123可設置在第一電極121及第二電極122之間。
雖然沒有在圖中顯示，緩衝層(未顯示)可設置在第一電極121及基板101之間。緩衝層(未顯示)可提供平坦化的表面於基板101之上及/或可防止濕氣或氣體的穿入大幅地影響第一電極121。
第一電極121可作用為陽極或陰極，且第二電極122可作用為陰極或陽極。
在一實施例，第一電極121作用為陽極。第一電極121可包含具有高功函數的材料。舉例來說，第一電極可由包含ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)、ZnO、In2 O3 等的至少其中之一的材料形成。第一電極121可額外地包含反射層，反射層係由含有銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鐿(Yb)、鈣(Ca)等的至少其中之一的材料所形成。
在一實施例，第二電極122作用為陰極。第二電極122可由包含銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)等的至少其中之一的金屬材料形成。第二電極122可由包含ITO、IZO、ZnO、In2 O3 等的至少其中之一的材料形成，用於光傳輸。
有機層123可包含有機發射層。有機層123可進一步包含電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、及電子注入層的至少其中之一。
當電壓施加至第一電極121及第二電極122的至少其中之一時，可見光可在有機層123的有機發射層中產生。
雖然沒有在圖中顯示，有機發光顯示設備100可包含至少一個薄膜電晶體(未顯示)，該薄膜電晶體係電力地連接至有機發光裝置120。
平坦化層130形成在有機發光裝置120上，以提供一大致上平面的表面於有機發光裝置120上，及/或保護有機發光裝置120。平坦化層130可由各種絕緣材料的至少其中之一所形成。平坦化層130可由具有期望的平坦化特性的有機材料形成。在一實施例，平坦化層130可包含丙烯酸聚合材料，為了提供令人滿意的熱絕緣及/或令人滿意的平坦化。
中間層140係形成在平坦化層130上。中間層140的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion, CTE)是介在平坦化層130的CTE及薄膜封裝層150的CTE之間。平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE可大致上與彼此相異。舉例來說，平坦化層130的有機材料(例如，丙烯酸聚合材料)的CTE可在薄膜封裝層150的CTE大約十至三十倍的範圍內。根據本發明的一實施例，插入在薄膜封裝層150和平坦化層130之間的中間層140可大致上防止在薄膜封裝層150裡可藉由與實質的CTE差異相關的壓力所導致的潛在裂縫。
中間層140可由多種材料的一個或更多個而形成。中間層140的CTE可具有介在平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間的值。
根據本發明之一實施例，中間層140可包含低黏度及/或無黏著性材料。相對於用以形成薄膜封裝層150的液體材料，中間層140可具有相對低的黏度及/或可為無黏著性。
低黏度及/或無黏著性材料可包含非晶材料且可特別具有玻璃轉變溫度，其高於薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料的玻璃轉變溫度。可具有低黏度及/或可為無黏性的非晶材料可包含聚合物材料、矽酸鹽、或這些材料的組合。聚合物材料可包含聚醯亞胺(polyimide)、聚醯胺(polyamide)、聚四氯乙烯(Teflon)、 同元聚合物(homopolymer)、及共聚合物(copolymer)的至少其中之一。共聚合物可包含2H-苯並咪唑-2-酮(2H-benzimidazol-2-one)、乙烯合萘(acenaphthylene)、 丙烯醯胺(acrylamide)、雙酚A對苯二甲酸乙二酯(bisphenol A terephthalate)、雙酚A碳酸酯 (bisphenol A carbonate)、雙酚Z碳酸酯(bisphenol Z carbonate)、2,6-二氯苯乙烯(2,6-Dichlorostyrene)、 2,6-二甲基-1,4-亞苯基氧化物(2,6-Dimethyl-1,4-phenylene oxide)、2,5-二甲基苯乙烯(2,5-Dimethylstyrene)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、甲基丙烯酸酐(methacrylic anhydride)、氧基-4,4'-聯苯氧基-1,4-亞苯基磺醯基-1,4-亞苯基(oxy-4,4'-biphenyleneoxy-1,4-phenylenesulfonyl-1,4-phenylene)、氧基-1,4-亞苯基磺醯基-1,4-亞苯基氧基-1,4-亞苯基異亞丙基-1,4 -亞苯基(oxy-1,4-phenylenesulfonyl-1,4-phenyleneoxy-1,4-phenyleneisopropylidene-1,4-phenylene)、氧基-1,4-亞苯基磺醯基-1,4-亞苯基醚(oxy-1,4-phenylenesulfonyl-1,4-phenylene ether)、對亞苯基間苯二甲醯胺(p-Phenylene isophthalamide)、對亞苯基對苯二甲醯胺(p-Phenylene terephthalamide)、丙烯酸鉀(Potassium acrylate)、丙烯酸鈉(Sodium acrylate)、甲基丙烯酸鈉(Sodium methacrylate)、四溴雙酚A碳酸酯(Tetrabromobisphenol A carbonate)、2,4,6-三甲基苯乙烯(2,4,6-Trimethylstyrene)、乙酸乙烯酯(Vinyl acetate)、乙烯縮丁醛(Vinyl butyral)、乙烯基咔唑(Vinyl carbazole)、乙烯二茂鐵(Vinylferrocene)、2-乙烯基萘(2-Vinylnaphthalene)、和4-乙烯基吡啶(4-Vinylpyridine)的至少其中之一。
可包含非晶材料的中間層140可使用多種方法中的一或多個而形成，像是濺鍍法、共蒸鍍法、噴霧法、澆鑄法、塗刷法、滾鍛法(rolling method)、和旋轉塗佈法中的一或多種。
用以形成中間層140的低黏度及/或無黏著性材料可包含結晶材料。結晶材料也可為多晶體。多晶材料可具有玻璃轉變溫度，其係高於薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料的玻璃轉變溫度。可包含結晶材料的中間層140可使用多種方法中的一或多個而形成，像是濺鍍法、共蒸鍍法、噴霧法、澆鑄法、塗刷法、滾鍛法、和旋轉塗佈法中的一或多種。
由於中間層140的低黏度及/或無黏著性材料的玻璃轉變溫度係高於薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料的玻璃轉變溫度，當薄膜封裝層150形成時，中間層140維持固體狀態，因此當薄膜封裝層150形成時，用以形成薄膜封裝層150的液體材料大致上不與中間層140反應或合併。因此，薄膜封裝層150及/或中間層140的期望結構及/或特性可被提供。中間層140可有效地防止或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間實質的差異可產生的潛在壓力及/或裂縫。
根據一實施例，中間層140可包含低熔點材料。當薄膜封裝層150形成時，低熔點材料在液體狀態中可具有對於低溫黏度轉變無機材料的低可混性及/或可不與低溫黏度轉變無機材料實質地混和。
低熔點材料可包含非晶材料。非晶材料可具有一熔化溫度，其係低於薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料的液相溫度。非晶材料的熔化溫度可高於有機發光顯示設備100的工作溫度。該非晶材料可為聚合物材料。舉例來說，該聚合物材料可包含順式-氯丁二烯(cis-chlorobutadiene)、氧化乙烯(ethylene oxide)、乙基乙烯基醚(ethyl vinyl ether)、反式異戊二烯(trans-isoprene)、氧化丙烯(propylene oxide)、丙基乙烯基醚(propyl vinyl ether)、和乙烯基縮醛(vinyl acetal)的至少其中之一。
可包含低熔點材料(例如，非晶材料)的中間層140可使用多種方法中的一或多個來形成，像是濺鍍法、共蒸鍍法、噴霧法、澆鑄法、塗刷法、滾鍛法、和旋轉塗佈法中的一或多種。
中間層140的低熔點材料可包含結晶材料。結晶材料可具有一熔化溫度，其係低於薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料的液相溫度並且高於有機發光顯示設備100的工作溫度。結晶材料可包含合金材料，像是費德金屬(Field's metal，鉍32.5%,，銦51.0%，錫16.5%)、利波維茲合金(Lipowitz's alloy，鉍49.5%，鉛Pb 27.3%、錫13.1%、鎘10.1%)、 木氏金屬(Wood's metal，鉍50.0%、鉛25.0%、錫12.5%、鎘12.5%)、銦-鉍合金(In-Bi alloy，銦66.3%、鉍33.7%)、或洋蔥式易熔合金(Onion's Fusible Alloy，鉍50%、鉛30%、錫20%和雜質)。
可包含結晶材料的中間層140可使用例如濺鍍法、共蒸鍍法、雷射削磨(laser ablation)法、急驟沉積(flash deposition)法、噴霧法、澆鑄法、熔塊沉積(frit-deposition)法、汽相沉積(vapor deposition)法、浸塗(dip-coating)法、塗刷法、滾鍛法、和旋轉塗佈法中的一或多種來形成。
在形成薄膜封裝層150的過程中，中間層140可為液體狀態，並且可大致上不和薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料反應。於是，薄膜封裝層150及/或中間層140的期望結構及/或特性可被提供。中間層140可有效地防止及/或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間的實質差異可產生的薄膜封裝層150中的潛在壓力及/或裂縫。
根據實施例，中間層140可包含具有彈性模數(即，楊氏模數)小於或等於2.5GPa的橡膠類材料(或彈性材料)。當薄膜封裝層150被形成時或之後，橡膠類材料可大致上不與薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料反應及/或合併。因此，薄膜封裝層150及/或中間層140的期望結構及/或特性可被提供。中間層140可有效地防止及/或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間的實質差異可產生的薄膜封裝層150中的潛在壓力及/或裂縫。
當薄膜封裝層150形成時，中間層140的橡膠類材料在液體狀態中可具有對於低溫黏度轉變無機材料的低可混性及/或可不與低溫黏度轉變無機材料實質地混和。當薄膜封裝層150形成時，中間層140的橡膠類材料在液體狀態中相對於低溫黏度轉變無機材料可具有低可濕性及/或大致上不被低溫黏度轉變無機材料浸溼。
中間層140可包含橡膠類材料，其包括非晶材料。非晶材料可具有玻璃轉變溫度，其係低於薄膜封裝層150的低溫黏度轉變無機材料的固相溫度，並高於該有機發光顯示設備100的工作溫度。非晶材料可包含聚合物，像是甲基丙烯酸苄酯(benzyl methacrylate)、第三丁基乙烯基醚(tert-butyl vinyl ether)、三氟氯乙烯(chlorotrifluoroethylene)、環己基乙烯基醚(cyclohexyl vinyl ether)、N,N-二甲基丙烯醯胺(N,N-dimethylacrylamide)、對酞酸乙二酯(ethylene terephthalate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、4-氟苯乙烯(4-fluorostyrene)、甲基丙烯酸2-羥丙酯(2-hydropropyl methacrylate)、對苯二酚-ALT-環氧氯丙烷(hydroquinone-alt-epichlorohydrin)、茚(indene)、丙烯酸異莰酯 (isobornyl acrylate)、N-異丙基丙烯醯胺(N-isopropylacrylamide)、甲基丙烯酸異丙酯(isopropyl methacrylate)、亞苯乙炔(phenylene vinylene)、苯基乙烯基酮(phenyl vinyl ketone)、甲基丙烯酸三甲基矽酯(trimethylsilyl methacrylate)、乙烯醇(vinyl alcohol)、苯甲酸乙烯酯(vinyl benzoate)、氯乙烯(vinyl chloride)、環己乙烯酯(vinyl cyclogexanoate)、或新戊酸乙烯酯(vinyl pivalate)。可包含非晶材料的中間層140可使用例如濺鍍法、共蒸鍍法、噴霧法、澆鑄法、塗刷法、滾鍛法、和旋轉塗佈法中的一或多種來形成。
可包含橡膠類材料的中間層140可最小化薄膜封裝層150和平坦化層130之間的機械性的相互作用。因此，中間層140可大致上防止或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間實質差異可產生的薄膜封裝層150中的潛在壓力及/或裂縫。
根據一實施例，中間層140包含低CTE材料。舉例來說，中間層140可由具有大致上和薄膜封裝層150之CTE相等的CTE的材料形成。在一實施例，中間層140可包含鉻(chromium)、鈷(cobalt)、氧化鋁(aluminum oxide)、釓(gadolinium)、鍺(germanium)、銥(iridium)、鉬(molybdenum)、鎳(nickel)、鈮(niobium)、鉑(platinum)、鈦(titanium)、釩(vanadium)、和鋯(zirconium)。
可包含低CTE材料的中間層140可最小化薄膜封裝層150和平面化層130之間的機械性的相互作用。因此，中間層140可大致上防止或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間實質差異可產生薄膜封裝層150中的潛在壓力及/或裂縫。在一實施例，當冷卻時，中間層140之低CTE材料可具有收縮特性(contracting characteristics)，其係相似於薄膜封裝層150之低溫黏度轉變無機材料的收縮特性。因此，薄膜封裝層150的變形可大致上被防止或是最小化。
根據一實施例，中間層140可包含混合結構。在一實施例，混合結構可包含丙烯酸材料和纖維構件。舉例來說，中間層140可包含丙烯酸材料和全方向(omnidirectional)纖維構件或多向的纖維，且全方向纖維構件可包含低溫黏度轉變無機材料。中間層140可使用多種方法的一或多個而形成。舉例來說，包含低溫黏度轉變無機材料的纖維材料可使用遮罩及/或使用多種方法的一或多種而形成，像是濺鍍法、共蒸鍍法、雷射削磨法、急驟沉積法、噴霧法、澆鑄法、熔塊沉積法、汽相沉積法、浸塗法、塗刷法、滾鍛法、和旋轉塗佈法中的一或多種。
後來，丙烯酸材料可形成在纖維構件之上。
中間層140可大致上防止或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間實質差異可產生薄膜封裝層150中的潛在壓力及/或裂縫。在一實施例，當冷卻時，中間層140可具有收縮特性，其係相似於薄膜封裝層150之低溫黏度轉變無機材料的收縮特性。因此，薄膜封裝層150的變形可大致上被防止或是最小化。
根據一實施例，中間層140可包含玻璃材料。玻璃材料可包含或可為低溫黏度轉變無機材料。在一實施例，中間層140可具有小於薄膜封裝層150之厚度的厚度。舉例來說，中間層140的厚度可在薄膜封裝層150之厚度之10%至80%的範圍內。
中間層140可最小化薄膜封裝層150和平坦化層130之間的機械性相互作用。因此，中間層140可大致上防止或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間實質差異可產生薄膜封裝層150中的潛在壓力及/或裂縫。在一實施例，當冷卻時，中間層140可具有收縮特性，其係相似於薄膜封裝層150之低溫黏度轉變無機材料的收縮特性。因此，薄膜封裝層150的變形可大致上被防止或是最小化。
根據一實施例，中間層140可包含黏合材料。黏合材料可包含或可為紫外光(UV)固化材料和可見光固化材料的至少其中之一。薄膜封裝層150形成之後，中間層140可藉由照射紫外光及/或可見光於固化材料之上而形成。
中間層140可大致上防止或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間實質差異可產生薄膜封裝層150中的潛在壓力及/或裂縫。在一實施例，當冷卻時，中間層140可具有收縮特性，其係相似於薄膜封裝層150之低溫黏度轉變無機材料的收縮特性。因此，薄膜封裝層150的變形可大致上被防止或是最小化。
薄膜封裝層150可形成在中間層140上。薄膜封裝層150可包含至少一個含有低溫黏度轉變無機材料的無機層。
在形成薄膜封裝層150的過程中，低溫黏度轉變無機材料可被熔化接著凝固。薄膜封裝層150的黏度轉變溫度可低於有機發光裝置120中的有機層123的變性溫度。
在說明書裡，「低溫黏度轉變(LVT)溫度(low temperature viscosity transition (LVT) temperature)」可指稱為在低溫黏度轉變無機材料可開始從固體改變至液體的最小溫度，即，在低溫黏度轉變無機材料的黏度開始改變的最小溫度。低溫黏度轉變溫度可不表示低溫黏度轉變無機材料完全從固相改變至液相的溫度。
低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度可低於包含在有機層123內的材料的變性溫度。在一實施例，低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度可低於包含在有機層123內的材料的變性溫度中的最小值。
有機層123的變性溫度可指稱為包含在有機層123內的材料之物理及/或化學變性可開始的溫度，並且根據包含在有機層123內的材料的種類和材料的數目，複數個變性溫度可與有機層123有關。舉例來說，低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度和有機層123的變性溫度可分別指稱為低溫黏度轉變無機材料的玻璃轉變溫度及包含在有機層123內的有機材料的玻璃轉變溫度。
玻璃轉變溫度可藉著在低溫黏度轉變無機材料上執行熱重分析(thermogravimetric analysis, TGA)以及藉由在包含在有機層123內的有機材料上執行熱重分析來測量。
玻璃轉變溫度可由執行熱分析的結果而得到，其熱分析涉及熱重分析和示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry, DSC)於下列條件：N2 大氣環境、用於熱重分析之從室溫至600℃(10℃/分鐘)之溫度設定、用於示差掃描熱析法之從室溫至400℃之溫度設定、用於熱重分析之拋棄式鋁(Al)盤中的鉑(Pt)盤(pan)、以及用於示差掃描熱析法之拋棄式鋁盤。
包含在有機層123內的材料的變性溫度可大於或等於130℃，但並不限於此。變性溫度可經由用於包含在有機層123內的材料的熱重分析而測量。
包含在有機層123內的材料的變性溫度中的最小值可在例如130℃至140℃的範圍內。舉例來說，包含在有機層123內的材料的變性溫度的最小值可為132℃。包含在有機層123內的材料的變性溫度之最小值可藉由首先經由相對於包含在有機層123的材料的熱分析(例如，根據上述條件)計算玻璃轉變溫度，並接著在玻璃轉變溫度中挑選最小值而決定。
在一實施例，低溫黏度轉變無機材料之黏度轉變溫度可等於或高於80℃且可低於132℃。在一實施例，低溫黏度轉變無機材料之黏度轉變溫度可在80℃至120℃的範圍內或在100℃至120℃的範圍內。在一實施例，低溫黏度轉變無機材料之黏度轉變溫度可為110℃。
低溫黏度轉變無機材料可由包含至少兩種類的化合物之化合物或混合物而形成。
低溫黏度轉變無機材料可包含氧化錫(例如，SnO或SnO2 )。在一實施例，低溫黏度轉變無機材料包含SnO，其為低溫黏度轉變無機材料的約20重量%至約100重量%之範圍內。
在一實施例，低溫黏度轉變無機材料可包含氧化磷(例如，P2 O5 )、磷酸硼(BPO4 )、氟化錫(例如，SnF2 )、氧化鈮(例如，NbO)、氧化鎢(例如，WO3 )等的至少其中之一。
在一實施例，低溫黏度轉變無機材料可包含下列： SnO； SnO和P2 O5 ； SnO和BPO4 ；        SnO、SnF2 、和P2 O5 ； SnO、SnF2 、P2 O5 、和NbO；或 SnO、SnF2 、P2 O5 、和WO3 。
在一實施例，低溫黏度轉變無機材料可具有下列組成： 1)SnO(100重量%)； 2) SnO(80重量%)和P2 O5 (20重量%)； 3) SnO(90重量%)和BPO4 (10重量%)； 4) SnO(20至50重量%)、SnF2 (30至60重量%)和P2 O5 (10至30重量%)(其中SnO、 SnF2 、和P2 O5 的重量比例的總和為100重量%)； 5) SnO(20至50重量%)、SnF2(30至60重量%)、P2 O5 (10至30重量%)、以及 NbO(1至5重量%) (其中SnO、SnF2 、P2 O5 、和NbO的重量比例的總和為100重量%)；或 6) SnO(20至50重量%)、SnF2 (30至60重量%)、P2 O5 (10至30重量%)、以及WO3 (1至5重量%) (其中SnO、SnF2 、P2 O5 、和WO3 的重量比例的總和為100重量%)。
在一實施例，低溫黏度轉變無機材料可包含SnO(42.5重量%)、SnF2 (40重量%)、P2 O5 (15重量%)、和WO3 (2.5重量%)。
在一實施例，包含具有上述組合物的一個之無機層的薄膜封裝層150可具有黏度轉變溫度，其黏度轉變溫度係低於有機層123之變性溫度，使得在薄膜封裝層150內的多種類型的缺陷可在恢復過程中被恢復。
根據本發明的一實施例，平坦化層130係重疊於薄膜封裝層150和有機發光裝置120，以保護該有機發光裝置120及/或以保護在有機發光裝置120上的平面表面。
根據本發明的一實施例，中間層140係設置在薄膜封裝層150和平坦化層130之間。中間層140可大致上防止或最小化由於平坦化層130的CTE和薄膜封裝層150的CTE之間實質差異可產生薄膜封裝層150中的壓力及/或裂縫。有利地，薄膜封裝層150和有機發光顯示設備100的堅固性和耐久性可被最大化。
第3圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備200之示意性剖面圖。第4圖為示出於第3圖所標明的部分A之示意性剖面圖。有機發光顯示設備200可包含元件及/或特徵，其元件及/或特徵是類似於或相同於參照第1圖和第2圖所討論的有機發光顯示設備100的元件及/或特徵。參照第3圖和第4圖，有機發光顯示設備200包含基板201、有機發光裝置220、平坦化層230、中間層240、和薄膜封裝層250。薄膜封裝層250可包含含有低溫黏度轉變無機材料的至少一個無機層。有機發光裝置220包含第一電極221、第二電極222、和有機層223。
薄膜封裝層250的結構可相異於參照第1圖和第2圖所討論的薄膜封裝層150。薄膜封裝層250覆蓋有機發光裝置220、平坦化層230、以及中間層240，並接觸基板201。
第5圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備200’之示意性剖面圖。有機發光顯示設備200’可包含元件及/或特徵，其元件及/或特徵是類似於或相同於參照第3圖和第4圖所討論的有機發光顯示設備200的元件及/或特徵。
參照第5圖，有機發光顯示設備200'包含基板201'、有機發光裝置220'、平坦化層230’、中間層240’、和薄膜封裝層250’。薄膜封裝層250'可包含含有低溫黏度轉變無機材料之至少一個無機層。有機發光裝置220'包含第一電極(未示出)、第二電極(未示出)、和有機層(未示出)。
薄膜封裝層250’的結構可相異於參照第3圖所討論的薄膜封裝層250。在一實施例，薄膜封裝層250’的側表面是傾斜的。
在一實施例，薄膜封裝層250’具有對於基板201’以鈍角傾斜的側表面。在一實施例，側表面可對於基板201’以銳角傾斜。
第6圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備200”之示意性剖面圖。有機發光顯示設備200”可包含元件及/或特徵，其元件及/或特徵是類似於或相同於參照第3圖和第4圖所討論的有機發光顯示設備200的元件及/或特徵。
參照第6圖，有機發光顯示設備200"包含基板201”、有機發光裝置220”、平坦化層230”、中間層240”、和薄膜封裝層250”。薄膜封裝層250"可包含含有低溫黏度轉變無機材料的至少一個無機層。有機發光裝置220"包含第一電極(未示出)、第二電極(未示出)、和有機層(未示出)。
薄膜封裝層250"的結構可相異於參照第3圖所討論的薄膜封裝層250。在一實施例，和基板201”接觸的薄膜封裝層250”的部份比不和基板201”接觸的薄膜封裝層250”的部分寬，為了增加薄膜封裝層250”和基板201”之間的接觸表面，以使得有效地防止濕氣、氣體的穿入，或外來異物透過薄膜封裝層250”和基板201”之間的中介表面進入。和基板201”接觸的薄膜封裝層250”的部分係設置在基板201”及不與基板201”接觸的薄膜封裝層250”的部分之間。
第7A圖至第7C圖為依序地示出根據本發明之實施例的用以製造有機發光顯示設備200的方法之示意性剖面圖。
有機發光顯示設備100、200’、及200”可使用大致上相同的方法或類似的方法製造。
參照第7A圖，有機發光裝置220、平坦化層230、及中間層240形成在基板210上。平坦化層230由有機材料形成。在一實施例，平坦化層230可包含丙烯酸聚合材料，所以平坦化可被滿意地執行且平坦化層230可具有足夠的熱耐久性。
中間層240可由上述多種材料的一或多個形成。
依序地，參考第7B圖和第7C圖，薄膜封裝層250形成了。
參考第7B圖，初步薄膜封裝層251至少形成在中間層240上。初步薄膜封裝層251可由低溫黏度轉變無機材料而形成。初步薄膜封裝層251可使用濺鍍法、真空沉積法(vacuum deposition method)、低溫沉積法(low temperature deposition method)、電子束鍍膜法(electron beam coating method)、和離子鍍法(ion plating method)的至少其中之一而形成。
根據本發明的一實施例，具有SnO-SnF2 -P2 O5 -WO3 的組成的低溫黏度轉變無機材料可以濺鍍過程形成在中間層240上。在濺鍍過程，雙迴旋目標(dual rotary targets)可被應用，基板201可以線性地移動，如此低溫黏度轉變無機材料係濺鍍在中間層240的掃描部分，及/或12kw和0.4Pa的氬漿(argon plasma)可被使用。掃描可執行多次，如此具有期望厚度(例如，約1μm)的初步薄膜封裝層251可被獲得。
雖然沒有在圖中示出，初步薄膜封裝層251可包含多種缺陷，像是異常層形成要素(abnormal layer-forming element)、針孔(pin hole)、或環境要素(environmental element)。異常層形成要素可指稱為當初步薄膜封裝層251形成時，對層形成無貢獻之低溫黏度轉變無機材料凝固的顆粒。針孔可為一區域，其在該區域無提供低溫黏度轉變無機材料。環境要素可為當有機發光顯示設備200形成時，連接至初步薄膜封裝層251的有機材料或無機材料的顆粒。額外地或二擇一地，介於初步薄膜封裝層251和中間層240之間的像是空白空間的缺陷可形成。
上述初步薄膜封裝層251的缺陷，若無處理，可提供外部環境材料像是濕氣或氧氣的一條路徑，以汙染有機發光裝置220且如此可造成有機發光顯示設備200的壽命降低。
參考第7B圖和第7C圖，在初步封裝層251已形成之後，執行恢復操作以形成薄膜封裝層250。
恢復操作可在高於或等於低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度的溫度下執行。在一實施例，恢復操作可包含退火(annealing)，其涉及在一溫度下加熱初步薄膜封裝層251；該溫度係高於或等於低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度並且低於包含在有機發光裝置220的有機層的材料的變形溫度，接著冷卻被加熱的初步薄膜封裝層251。在一實施例，恢復操作可包含退火，其涉及在在一溫度下加熱初步薄膜封裝層251，該溫度係高於或等於低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度並且小於包含在有機發光裝置220的有機層的材料的變形溫度的最小值，接著冷卻加熱的初步薄膜封裝層251。在一實施例，恢復操作可在低溫黏度轉變無機材料的黏度轉變溫度下執行。在一實施例，恢復操作可包含退火，其涉及在80℃至132℃的範圍內(例如，80℃至120℃的範圍內或是100℃至120℃的範圍內)加熱初步薄膜封裝層251於1至3小時(例如，在110℃下2小時)。在一恢復操作，初步薄膜封裝層251的低溫黏度轉變無機材料的流體化可被允許，且有機發光裝置220的變性可被防止。恢復操作可在紅外光烘箱內於真空大氣下或惰性氣體大氣下(例如，氮氣或氬氣大氣)執行，以防止有機發光裝置220透過初步薄膜封裝層251的針孔對於無用的材料或顆粒的暴露。
在恢復操作，包含在初步薄膜封裝層251的低溫黏度轉變無機材料可被流體化。流體化的低溫黏度轉變無機材料可具有流動性。據此，在恢復操作中：1)流體化的低溫黏度轉變無機材料可流至由環境要素所形成的間隙，並可填補間隙；且2)流體化的低溫黏度轉變無機材料可流至針孔，並可填補針孔；且3)異常層形成要素可被流體化，且可填補針孔。恢復操作可大致上消除初步薄膜封裝層251的缺陷，以形成大致上堅固且安全的薄膜封裝層250的結構。
在一實施例，恢復操作可在初步薄膜封裝層251上執行至少兩次以形成薄膜封裝層250。其結果是，薄膜封裝層250的耐熱性和機械強度可被最佳化。
第8A圖至第8E圖為依序地示出根據本發明之實施例的用以製造有機發光顯示設備200的方法之示意性剖面圖。
有機發光顯示設備100、200’、和200”可使用大致上相同的方法或類似的方法來製造。
參照第8A圖，有機發光裝置220、平坦化層230、及中間層240形成在基板201上。平坦化層230係由有機材料形成。在一實施例，平坦化層230可包含丙烯酸聚合材料，如此平坦化可被滿意地執行且平坦化層230可具有足夠的熱耐久性。
中間層240可由多種材料的一或多個形成。在本發明的一實施例，中間層240可具有包含丙烯酸材料構件和纖維構件的混合結構。在一實施例，中間層240包含丙烯酸材料構件和全方向纖維構件，其中全方向纖維構件可包含低溫黏度轉變無機材料。
第8B圖是示出用以形成中間層240的方法之流程圖。方法可包含第一操作241和第二操作242。在第一操作241，包含低溫黏度轉變無機材料的纖維構件被形成。第一操作241可包含使用第8C圖示出的遮罩241M。遮罩241M包含主體部分BM和開口部分OM。遮罩241M的開口部分OM可具有一多方向的圖樣(例如，一大致上全方向的圖樣)而非單一方向的圖樣或在預定方向的圖樣。低溫黏度轉變無機材料係提供在平坦化層230上，如根據開口部分OM的圖樣且大致上與開口部分有相同的形狀，以形成纖維構件。低溫黏度轉變無機材料可使用濺鍍法、共蒸鍍法、雷射削磨法、急驟沉積法、噴霧法、澆鑄法、熔塊沉積法、汽相沉積法、浸塗法、塗刷法、滾鍛法、和旋轉塗佈法的一或多種而提供在平坦化層230上。
依序地，在第二操作242，丙烯酸材料可提供在纖維構件上以形成丙烯酸材料構件，使得完成中間層240。
依序地，參照第8D圖和第8E圖，初步薄膜封裝層251形成，且恢復操作在初步薄膜封裝層251上執行以形成薄膜封裝層250。形成初步薄膜封裝層251和薄膜封裝層250的操作可大致上和參照第7B圖和第7C圖描述的那些操作相同或類似。
根據本發明之實施例，令人滿意的封裝特性和有機發光顯示設備的耐久性可被達成。
當本發明已特定地參照示出的實施例而顯示和描述，本領域的通常知識者將理解的是，各種形式和細節的變化可在其中實施，而不悖離如下列申請專利範圍所定義的本發明之精神和範疇。
100、200、200’、200”‧‧‧有機發光顯示設備
101、201、201’、201”‧‧‧基板
120、220、220’、220”‧‧‧有機發光裝置
130、230、230’、230”‧‧‧平坦化層
140、240、240’、240”‧‧‧中間層
150、250、250’、250”‧‧‧薄膜封裝層
121、221‧‧‧第一電極
122、222‧‧‧第二電極
123、223‧‧‧有機層
251‧‧‧初步薄膜封裝層
241‧‧‧第一操作
242‧‧‧第二操作
241M‧‧‧遮罩
BM‧‧‧主體部分
OM‧‧‧開口部分
A‧‧‧部分
第1圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備之示意性剖面圖。
第2圖為示出根據本發明之實施例所描繪於第1圖的有機發光顯示設備的有機發光裝置之示意性剖面圖。
第3圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備之示意性剖面圖。
第4圖為示出於第3圖所標明的部分A之示意性剖面圖。
第5圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備之示意性剖面圖。
第6圖為示出根據本發明之實施例的有機發光顯示設備之示意性剖面圖。
第7A圖至第7C圖為依序地示出根據本發明之實施例的用以製造有機發光顯示設備的方法之示意性剖面圖。
第8A圖至第8E圖為依序地示出根據本發明之實施例的用以製造有機發光顯示設備的方法之示意性剖面圖。
100‧‧‧有機發光顯示設備
101‧‧‧基板
120‧‧‧有機發光裝置
130‧‧‧平坦化層
140‧‧‧中間層
150‧‧‧薄膜封裝層

Claims (10)

  1. 一種有機發光顯示設備，其包含： 一基板； 一有機發光裝置，係重疊於該基板並包含一第一電極、一第二電極、及至少包含一有機發射層的一有機層； 一平坦化層，係重疊於該有機發光裝置並包含一有機材料，其中該有機發光裝置係設置於該基板及該平坦化層之間； 一封裝層，係重疊於該平坦化層並至少包含含有一低溫黏度轉變無機材料的一無機層，其中該平坦化層係設置於該有機發光裝置及該封裝層的一部分之間；以及 一中間層，係設置於該平坦化層及該封裝層的該部分之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層之一熱膨脹係數是介於該封裝層的一熱膨脹係數和該平坦化層的一熱膨脹係數之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層包含具有一低黏度或無黏著特性的一非晶材料或一結晶材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層包含一低熔點材料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層包含一彈性模數低於2.5GPa之一彈性材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層包含具有一低熱膨脹係數的一材料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層包含彼此重疊的一丙烯酸材料構件及一纖維構件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層包含含有一低溫黏度轉變無機材料之一玻璃材料，且該中間層較該封裝層薄。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該中間層包含一黏合材料。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該低溫黏度轉變無機材料的一黏度轉變溫度是流動性提供至該低溫黏度轉變無機材料時的一最小溫度。
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