有機發光二極體顯示裝置的製作方法

2023-10-11 08:23:09

技術領域

本發明涉及一種有機發光二極體(OLED)顯示裝置。特別是，本發明涉及一種有機發光層具有提高的厚度均勻性的OLED顯示裝置。

背景技術：

近來，已研發了平面顯示裝置，比如等離體子顯示面板(PDP)、液晶顯示(LCD)裝置和有機發光二極體(OLED)顯示裝置。

在這些平面顯示裝置中，OLED顯示裝置是自發光的裝置並且可具有薄外形，因為OLED顯示裝置不需要用於LCD裝置的背光。

此外，與LCD裝置相比，OLED顯示裝置具有下述優點：出色的視角和對比度、低功耗、低DC電壓的操作、快速響應速度、由於其固體內部組成而對外部撞擊的抵抗性、以及寬的操作溫度範圍。

特別是，由於製造OLED顯示裝置的工藝簡單，所以OLED顯示裝置的製造成本能夠比LCD裝置降低更多。

圖1是圖解根據相關技術的OLED顯示裝置的平面圖。

如圖1中所示，相關技術的OLED顯示裝置包括多個像素區域P；第一堤部30a和30b，第一堤部30a和30b用於分離像素區域P並且位於每個像素區域P的邊界部分處；以及第二堤部50a和50b，第二堤部50a和50b暴露第一堤部30a和30b的邊緣並且位於第一堤部30a和30b上。

第一堤部30a和30b被劃分為沿像素區域P的長邊的第一部分30a和沿像素區域P的短邊的第二部分30b，並且第二堤部50a和50b被劃分為沿像素區域P的長邊的第三部分50a和沿像素區域P的短邊的第四部分50b。

第一部分30a的邊緣的寬度等於第二部分30b的邊緣的寬度。

圖2是沿圖1的線II-II截取的剖面圖，圖3是沿圖1的線III-III截取的剖面圖。更詳細地說，圖2是沿像素區域的短軸，像素區域P及其邊界部分的剖面圖；圖3是沿像素區域的長軸，像素區域P及其邊界部分的剖面圖。

如圖2和3中所示，相關技術的OLED顯示裝置包括：第一電極20，第一電極20位於基板11上的像素區域P中；第一堤部30a和30b，第一堤部30a和30b位於基板11上的像素區域P的邊界部分處；位於第一堤部30a和30b上的第二堤部50a和50b；以及位於第一電極20上的有機發光層70。

第一堤部30a和30b布置成覆蓋第一電極20的邊緣，並且第二堤部50a和50b布置成暴露第一堤部30a和30b的邊緣。

第一部分30a的邊緣e1的寬度w1等於第二部分30b的邊緣e2的寬度w2。

例如，第一部分30a的邊緣e1的寬度w1和第二部分30b的邊緣e2的寬度w2相等地為1μm到10μm。

此外，第三部分50a的高度h1等於第四部分50b的高度h2。

例如，第三部分50a的高度h1和第四部分50b的高度h2相等地為1μm到10μm。

第一電極20可由具有相對較大功函數的透明導電材料製成，以用作陽極。第一堤部30a和30b可由具有親水性的無機材料製成，第二堤部50a和50b可由具有疏水性的有機材料製成。

OLED顯示裝置進一步包括驅動薄膜電晶體DTr，驅動薄膜電晶體DTr位於基板11與第一電極20之間並且連接至第一電極20。

有機發光層70是使用諸如噴墨印刷方法、噴嘴印刷方法等之類的溶液工藝層疊的。

詳細地說，通過在第一電極20上滴落有機發光材料溶液且之後將有機發光材料溶液乾燥來形成有機發光層70。

在乾燥工藝中發生了有機發光層70的邊緣部分的厚度大於有機發光層70的中心部分的厚度的現象。這種現象被稱為堆積現象(pile-up phenomenon)。

在此情形中，因為第一堤部30a和30b的邊緣e1和e2被第二堤部50a和50b暴露，所以滴落的有機發光材料溶液接觸第一堤部30a和30b的邊緣e1和e2的頂表面。

此外，因為第一堤部30a和30b由親水性無機材料製成，所以第一堤部30a和30b具有比第二堤部50a和50b大的表面能，並且有機發光材料溶液在第一堤部30a和30b的邊緣e1和e2的頂表面處的表面張力減小。

因此，從第一堤部30a和30b的邊緣e1和e2的頂表面到第二堤部50a和50b的側壁感生了堆積現象。

因而，能夠在某種程度上緩解像素區域P之中的顯示區域的邊界部分處的堆積現象。

換句話說，能夠在某種程度上提高像素區域P的顯示區域的厚度均勻性。

然而，因為沒有完全改善邊界部分處的堆積現象，所以由於有機發光層70的厚度均勻性的降低，仍產生亮度的非均勻性，並且OLED顯示裝置的發光效率和壽命降低。

此外，因為垂直地布置第一堤部30a和30b與第二堤部50a和50b的雙堤部，所以與LCD裝置相比，OLED顯示裝置的開口率減小。

技術實現要素：

因此，本發明旨在提供一種基本上克服了由於相關技術的限制和缺點而導致的一個或多個問題的OLED顯示裝置。

本發明的一個目的是改善有機發光層的厚度的均勻性和亮度的均勻性。

在下面的描述中將列出本發明其他的特徵和優點，這些特徵和優點的一部分通過所述描述將是顯而易見的，或者可從本發明的實施領會到。通過說明書、權利要求書以及附圖中具體指出的結構可實現和獲得本發明的這些優點。

為了獲得這些和其他優點並根據本發明的意圖，如在此具體化和概括描述的，一種有機發光二極體(OLED)顯示裝置包括：像素區域以及在所述像素區域外部的邊界區域，所述像素區域包括具有短邊和長邊的區域，所述像素區域包括發射光的像素的陣列，所述OLED顯示裝置包括：位於所述 像素區域中和所述邊界區域中的基板；位於所述像素區域中的基板上方的發光裝置的第一電極；第一堤部，所述第一堤部覆蓋所述像素區域中的第一電極的邊緣並且所述第一堤部位於所述邊界區域中的基板上，其中沿所述像素區域的短邊的第一堤部的邊緣的寬度不同於沿所述像素區域的長邊的第一堤部的邊緣的寬度；和第二堤部，所述第二堤部位於所述邊界區域中的第一堤部的一部分上。

在另一個實施方式中，一種有機發光二極體(OLED)顯示裝置包括：像素區域以及在所述像素區域外部的邊界區域，所述像素區域包括具有短尺寸和長尺寸的區域，所述像素區域包括發射光的像素的陣列，所述OLED顯示裝置包括：位於所述像素區域中和所述邊界區域中的基板；位於所述像素區域中的基板上的電極，所述電極具有沿所述像素區域的長尺寸取向的長邊緣部分，並且所述電極具有沿所述像素區域的短尺寸取向的短邊緣部分；第一堤部，所述第一堤部位於所述邊界區域中的基板上並且位於所述像素區域中的電極的長邊緣部分和短邊緣部分上；第二堤部，所述第二堤部位於所述邊界區域中的第一堤部上，所述第二堤部具有沿所述像素區域的長尺寸取向的長邊緣部分以及沿所述像素區域的短尺寸取向的短邊緣部分；以及有機發光層，所述有機發光層位於所述像素區域中的電極和第一堤部上、以及所述邊界區域中的第二堤部的至少一部分上，其中所述第二堤部上的有機發光層的短邊緣部分的平均高度大於所述第二堤部上的有機發光層的長邊緣部分的平均高度。

在另一個實施方式中，一種顯示裝置包括：多個像素區域，每個像素區域包括具有短尺寸和長尺寸的區域，每個像素區域包括發射光的像素的陣列；以及用於分離所述像素區域的多個邊界區域，所述邊界區域包括：圍繞所述像素區域的外周的第一堤部，所述第一堤部包括親水性材料；在圍繞所述像素區域的外周的第一堤部的一部分上的第二堤部，所述第二堤部包括疏水性材料，所述第二堤部具有沿所述長尺寸的長邊緣部分和沿所述短尺寸的短邊緣部分，其中所述第二堤部的短邊緣部分的第一高度大於所述第二堤部的長邊緣部分的第二高度。

應當理解，前面的大體性描述和下面的詳細描述都是例示性的和解釋性的，意在對要求保護的本發明提供進一步的解釋。

附圖說明

給本發明提供進一步理解並且併入本申請中組成本申請一部分的附圖圖解了本發明的實施方式，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。在附圖中：

圖1是圖解根據相關技術的OLED顯示裝置的平面圖；

圖2是沿圖1的線II-II截取的剖面圖；

圖3是沿圖1的線III-III截取的剖面圖；

圖4是圖解根據本發明實施方式的OLED顯示裝置的平面圖；

圖5是沿圖4的線V-V截取的剖面圖；

圖6是沿圖4的線VI-VI截取的剖面圖；以及

圖7是沿圖4的線VII-VII截取的剖面圖。

具體實施方式

現在將詳細描述實施方式，附圖中圖解了這些實施方式的例子。在整個附圖中可使用相同或相似的參考標記表示相同或相似的部分。

圖4是圖解根據本發明實施方式的OLED顯示裝置的平面圖。

如圖4中所示，實施方式的OLED顯示裝置包括：多個像素區域P，像素區域P包括發射光的像素的陣列；在用於分離像素區域P的邊界區域中的第一堤部130a和130b，第一堤部130a和130b位於每個像素區域P的邊界部分處；以及在邊界區域中的第二堤部150a和150b，第二堤部150a和150b位於第一堤部130a和130b上，並且第二堤部150a和150b不覆蓋(例如，暴露)第一堤部130a和130b的邊緣。未被第二堤部150a和150b覆蓋的第一堤部130a和130b的邊緣可被不同的層，比如下面所述的有機發光層覆蓋。第一堤部130a和130b以及第二堤部150a和150b可圍繞像素區域P的外周設置。

第一堤部130a和130b被劃分為沿像素區域P的長邊(或長尺寸)的第 一部分130a(例如，長邊緣部分)和沿像素區域P的短邊(或短尺寸)的第二部分130b(例如，短邊緣部分)，第二堤部150a和150b被劃分為沿像素區域P的長邊的第三部分150a(例如，長邊緣部分)和沿像素區域P的短邊的第四部分150b(例如，短邊緣部分)。

第二部分130b的邊緣的寬度大於第一部分130a的邊緣的寬度。

圖5是沿圖4的線V-V截取的剖面圖，圖6是沿圖4的線VI-VI截取的剖面圖，圖7是沿圖4的線VII-VII截取的剖面圖。更詳細地說，圖5是沿像素區域的短軸，像素區域P及其邊界部分的剖面圖；圖6是沿像素區域的長軸，像素區域P及其邊界部分的剖面圖；圖7是具有驅動薄膜電晶體的像素區域P及其邊界部分的剖面圖。

如圖5-7中所示，實施方式的OLED顯示裝置包括：第一電極(或發光裝置的第一電極)120，第一電極120位於像素區域P中的基板101上或上方以及用於分離像素區域P的邊界區域中的基板101上或上方；第一堤部130a和130b，第一堤部130a和130b覆蓋像素區域P中的第一電極120的邊緣並且第一堤部130a和130b位於圍繞像素區域P的邊界區域中的基板101上；第二堤部150a和150b，第二堤部150a和150b位於邊界區域中的第一堤部130a和130b的一部分上；以及有機發光層170，有機發光層170位於像素區域中的第一電極120上和第一堤部130a和130b上、以及邊界區域中的第二堤部的至少一部分上。

第一堤部130a和130b布置成覆蓋第一電極120的邊緣，第二堤部150a和150b布置成不覆蓋第一堤部130a和130b的邊緣e1和e2(其可被不同的層，比如有機發光層170覆蓋)。

第一部分130a的邊緣e1的寬度w1不同於第二部分130b的邊緣e2的寬度w2。

詳細地說，第二部分130b的邊緣e2的寬度w2大於第一部分130a的邊緣e1的寬度w1。

例如，第二部分130b的邊緣e2的寬度w2可以是大約7.5μm到大約10μm，第一部分130a的邊緣e1的寬度w1可以是大約5μm。在其他示例中，第二部分130b的邊緣e2的寬度w2可以是大約6μm到大約8μm，第一部分130a的邊緣e1的寬度w1可以是大約4μm。在其他示例中，第二部 分130b的邊緣e2的寬度w2可以是大約4.5μm到大約6μm，第一部分130a的邊緣e1的寬度w1可以是大約3μm。因而，在一個實施方式中，寬度w2可處於寬度w1的1.5-2倍的範圍內。

此外，第三部分150a的高度h1不同於第四部分150b的高度h2。

更詳細地說，第四部分150b的高度h2大於第三部分150a的高度h1。

例如，第四部分150b的高度h2可以是大約1.5μm到大約2μm，第三部分150a的高度h1可以是大約1μm。在其他示例中，第四部分150b的高度h2可以是大約2.5μm到大約3μm，第三部分150a的高度h1可以是大約2μm。因而，例如，高度h2可處於高度h1的1.25-2倍的範圍內。此外，在一實施方式中，第四部分150b的高度h2可比第三部分150a的高度h1至少高0.5μm，並且第四部分150b的高度h2可以是3μm或更小。

在此情形中，通過使用包括遮蔽區、半透射區和透射區的半色調掩模等，可不同地形成第二堤部150a和150b的高度h1和h2。

因此，能夠形成具有不同高度h1和h2的第二堤部150a和150b，因而能夠簡化製造工藝。

第一電極120可由具有相對較大功函數的透明導電材料，例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)製成，以用作陽極。

第一堤部130a和130b可由具有親水性的無機材料，例如矽氧化物(SiO2)或矽氮化物(SiNx)形成。第二堤部150a和150b可由具有疏水性的有機材料，例如聚丙烯、聚醯亞胺、聚醯胺(PA)、苯並環丁烯(BCB)或苯酚樹脂製成。

OLED顯示裝置進一步包括驅動薄膜電晶體DTr，驅動薄膜電晶體DTr位於基板101與第一電極120之間並且連接至第一電極120。

參照圖7解釋驅動薄膜電晶體DTr的詳細結構。

半導體層113位於基板101上，半導體層113包括由本徵多晶矽製成的第一區域113a、以及位於第一區域113a兩側的每一側處並且摻雜有高濃度雜質的第二區域113b。

柵極絕緣層115位於整個基板101上並且覆蓋半導體層113。柵極電極125位於與第一區域113a對應的柵極絕緣層115上。層間絕緣層117覆蓋柵極電極125並位於整個基板101上。

在柵極絕緣層115和層間絕緣層117中形成有暴露每個第二區域113b的半導體接觸孔121。

源極電極133和漏極電極136位於層間絕緣層117上，通過各個半導體接觸孔121連接至各個第二區域113b，並且彼此分隔開。

源極電極133和漏極電極136、半導體層113、柵極電極125形成驅動薄膜電晶體DTr。

鈍化層119在整個基板101上方位於驅動薄膜電晶體DTr上，鈍化層119具有平坦化特性。

在鈍化層119中形成有暴露漏極電極136的漏極接觸孔143。漏極電極136通過漏極接觸孔143連接至第一電極120。

有機發光層170位於第一電極120上。第二電極(未示出)位於有機發光層170以及第二堤部150a和150b上。

有機發光層70是使用諸如噴墨印刷方法、噴嘴印刷方法等之類的溶液工藝層疊的。

通過在第一電極120上滴落有機發光材料溶液且之後將有機發光材料溶液乾燥來形成有機發光層170。

在乾燥工藝中發生了有機發光層170的邊緣部分的厚度大於有機發光層170的中心部分的厚度的現象。這種現象被稱為堆積現象。

在此情形中，因為第一堤部130a和130b的邊緣e1和e2通過第二堤部150a和150b暴露，所以滴落的有機發光材料溶液接觸第一堤部130a和130b的邊緣e1和e2的頂表面。

此外，因為第一堤部130a和130b由親水性無機材料製成，所以第一堤部130a和130b具有比第二堤部150a和150b大的表面能，並且有機發光材料溶液在第一堤部130a和130b的邊緣e1和e2的頂表面處的表面張力減小。

因此，從第一堤部130a和130b的邊緣e1和e2的頂表面到第二堤部150a和150b的側壁感生了堆積現象。

此外，如圖中所示，沿像素區域P短邊的第二部分130b的邊緣e2的寬度w2大於沿像素區域P長邊的第一部分130a的邊緣e1的寬度w1。

因此，對於接觸滴落的有機發光材料溶液的區域來說，第二部分130b 的邊緣e2處的區域比第一部分130a的邊緣e1處的區域寬。

此外，如圖中所示，沿像素區域P短邊的第四部分150b的高度h2大於沿像素區域P長邊的第三部分150a的高度h1。

因此，在有機發光材料溶液的乾燥工藝中，第四部分150b的側壁處的堆積現象相對多地發生，而第三部分150a的側壁處的堆積現象相對少地發生。因而，在第二堤部上有機發光層沿其短邊緣部分的平均高度大於在第二堤部上有機發光層沿其長邊緣部分的平均高度。此外，由於堆積現象的不同，在第一堤部上方有機發光層沿其短邊緣部分的寬度大於在第一堤部上方有機發光層沿其長邊緣部分的寬度。

沿短邊緣部分具有較多的堆積現象有利地用於使有機發光材料展開，提高了在像素區域P上的顯示區域的厚度均勻性，並且沿形成一部分可視顯示的長邊緣部分實現減少的堆積現象。此外，在一個實施方式中，沿短邊緣的增加的堆積現象不會顯著影響可視顯示區域，因為沿短邊緣的、驅動薄膜電晶體DTr上方的區域不用於顯示或者代表顯示的不太重要的部分。

因而，實施方式的OLED顯示裝置能夠防止由於厚度均勻性的降低而導致的亮度非均勻性，並且能夠提高有機發光二極體的發光效率和壽命。

此外，驅動薄膜電晶體DTr布置在沿像素區域P的短邊的第二部分130b和第四部分150b的下方。

在圖中，顯示了驅動薄膜電晶體DTr布置在像素區域P的下側的邊界部分處。可選擇地，驅動薄膜電晶體DTr可布置在像素區域P的上側的邊界部分處。因而，例如，驅動薄膜電晶體DTr的至少一部分位於沿像素區域P中的短邊之一的第一堤部130b的邊緣下方。

因此，因為驅動薄膜電晶體DTr布置在沿像素區域P的短邊的、堆積現象發生相對較多的第二部分130b和第四部分150b下方，所以能夠提高OLED顯示裝置的開口率。

此外，儘管垂直地布置第一堤部130a和130b與第二堤部150a和150b的雙堤部，但通過調整沿像素區域P的短邊和長邊的第一部分130a和第二部分130b的寬度w1和w2，能夠進一步提高OLED顯示裝置的開口率。

在上面的實施方式中，描述了為了提高厚度均勻性，OLED顯示裝置被構造成第二部分130b的邊緣e2的寬度w2大於第一部分130a的邊緣e1的 寬度w1並且第四部分150b的高度h2大於第三部分150a的高度h1。在另一個實施方式中，OLED顯示裝置能夠被構造成第二部分130b的邊緣e2的寬度w2大於第一部分130a的邊緣e1的寬度w1或者第四部分150b的高度h2大於第三部分150a的高度h1，而不必配置成同時滿足二者，這種構造能夠充分提高厚度均勻性。換句話說，能夠對第一堤部的寬度w1和w2和/或第二堤部的高度h1和h2在尺寸上進行設置，以提高厚度均勻性。

在不背離本發明的精神或範圍的情況下，在本發明的顯示裝置中可進行各種修改和變化，這對於所屬領域技術人員來說是顯而易見的。因而，本發明意在覆蓋落入所附權利要求書範圍及其等同範圍內的對本發明的修改和變化。