使用有机发光二极管的发光设备及其制造方法与流程
本公开涉及显示装置，更具体地，涉及一种使用有机发光二极管的发光设备及其制造方法。尽管本公开适用于广泛的应用，但是其特别适合通过在不使用开口掩模的情况下对有机发光二极管进行构图来简化使用有机发光二极管的发光设备的制造工艺。
背景技术：
当前，荧光灯或白炽灯主要用作发光设备。在这些发光设备中，白炽灯具有良好的显色指数(CRI)，但是具有较低的能量效率。荧光灯效率高，但是显色指数差。此外，荧光灯含有汞，从而引发环境问题。
CRI是表示显色性的指数。CRI是指示在将物体被特定光源照射的情况和物体被参考光源照射的情况进行比较时，色调相对于由光源照射的物体颜色的相似程度的指数。太阳光的CRI是100。
为了解决常规发光设备的问题，近来，已经提出将发光二极管(LED)作为发光设备。LED由无机发光材料制成。LED在蓝色波长带中呈现出最高的发光效率，并且具有朝向红色波长带和绿色波长带逐渐降低的发光效率。因此，当通过将红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管进行组合来发射白光时，发光效率明显降低。
作为替代，目前开发出使用有机发光二极管(OLED)的发光设备。使用有机发光二极管的普通发光设备以如下方式制造：在玻璃基板上形成由ITO制成的阳极，在阳极上形成有机发光层和阴极，并且将钝化层和层压膜附接于其上。
其中，沉积有机发光层和电极的工序在高真空环境下执行，因此需要与要沉积的薄膜的数目一样多的保持高真空的沉积室。
近年来，已经对使用代替玻璃基板的柔性基板进行了积极地研究。在这种情况下，柔性基板主要通过被卷绕在辊上来安装在设备上。发光设备通过使用辊对辊装置来制造，所述辊对辊装置在连续地传送柔性基板的同时将薄膜层沉积在这样的柔性基板上。然而，所有工序的数目都增加。具体地，在形成阳极之后的有机发光二极管工序期间，对于每一层使用不同的开口掩模(金属掩模)来沉积有机发光层、阴极和钝化层。在这种情况下，在使用开口掩模沉积薄膜层之后，每次沉积还需要进行清洗工序，并且需要基板与开口掩模之间的对准工序。另外，当基板和掩模未对准时，会产生阴影和图案公差，这会导致有缺陷的产品。
技术实现要素：
因此，本公开的一个方面是提供一种使用有机发光二极管的发光设备及其制造方法，其中有机发光二极管在不使用开口掩模(金属掩模)的情况下被沉积。
本公开的另一方面是提供一种能够增强可靠性的使用有机发光二极管的发光设备及其制造方法。
将在本公开的以下结构和权利要求中描述本公开的其它方面和特征。
为了实现这些和其它优点，并且根据本说明书的目的，如在此实施和广泛描述的，提供一种使用有机发光二极管的发光设备，该设备包括：基板，该基板被划分成发光部以及第一接触部和第二接触部；第一电极，该第一电极位于所述基板上；以及第一钝化层，该第一钝化层位于所述第一电极上。
另外，发光设备还可包括：有机发光层、第二电极和第二钝化层，该有机发光层、该第二电极和该第二钝化层依次位于所述基板的包括所述第一钝化层的整个表面上；沟槽，该沟槽在所述基板的所述第二接触部处构成，以将所述发光部的所述有机发光层与所述第一接触部和所述第二接触部的所述有机发光层断开；以及金属膜，该金属膜位于所述基板的发光部的所述第二钝化层上。
在本文所公开的一个方面中，所述第一接触部和所述第二接触部可被设置在所述发光部的外侧。所述第二接触部可沿着所述发光部的外周设置，并且所述第一接触部可沿着所述第二接触部的外周设置。
所述第一电极可延伸到所述第一接触部以构成第一接触电极。
在本文所公开的一个方面中，该发光设备还可包括：接触孔，该接触孔通过去除所述第一接触部处的所述有机发光层、所述第二电极和所述第二钝化层的一些部分来构成，并且使所述第一接触电极通过其暴露。
在本文所公开的一个方面中，该发光设备还可包括：保护膜，该保护膜覆盖所述接触孔的内侧表面以及所述第一接触电极和所述第二钝化层的表面的部分。
该发光设备还可包括：第二接触电极，该第二接触电极沿着所述金属膜的外周位于所述金属膜的侧表面上。
在本文所公开的一个方面中，所述金属膜可使用粘合剂来构成在第二钝化层上，所述粘合剂插置于二者之间，并且所述第二接触电极可被构成在所述金属膜和所述粘合剂的侧表面上。
所述第二接触电极可被填充在所述沟槽中以电连接到所述第二电极。
可通过去除所述第二接触部处的所述有机发光层、所述第二电极和所述第二钝化层的一些部分来形成所述沟槽，以使所述第一钝化层通过其暴露。
所述沟槽可被构成为在所述基板的所述第二接触部内的沿着所述发光部的周边的矩形框形状。
另外，该发光设备还可包括：接触孔，该接触孔通过去除所述第二接触部的所述有机发光层、所述第二电极和所述第二钝化层的一些部分来构成，以便使所述第一电极通过其暴露；以及第一接触电极，该第一接触电极位于所述接触孔内，以电连接到所述第一电极。
为了实现这些和其它优点，并且根据本说明书的目的，如在此实施和广泛描述的，提供一种用于制造使用有机发光二极管的发光设备的方法，该方法包括以下步骤：在被划分为发光部以及第一接触部和第二接触部的基板上形成第一电极；在具有所述第一电极的基板上形成第一钝化层；在具有所述第一钝化层的所述基板的整个表面上依次形成有机发光层、第二电极和第二钝化层；将金属膜附接到所述发光部的所述第二钝化层上；以及将金属膜附接到所述发光部的所述第二钝化层，并且去除所述第二接触部的所述有机发光层、所述第二电极和所述第二钝化层的一些部分，以形成将所述发光部的所述有机发光层与所述第一接触部和所述第二接触部的所述有机发光层断开的沟槽。
这里，形成所述沟槽的步骤可在将所述金属膜附接到所述第二钝化层之后执行。
在本文所公开的一个方面中，所述第一电极可朝向所述第一接触部延伸以成为第一接触电极。
可通过激光烧蚀去除所述第二接触部处的所述有机发光层、所述第二电极和所述第二钝化层的一些部分来形成沟槽，以使所述第一钝化层通过其暴露。
在本文所公开的一个方面中，该方法还可包括：当形成沟槽时，通过去除所述第一接触部的所述有机发光层、所述第二电极和所述第二钝化层的一些部分来形成使所述第一接触电极暴露的接触孔。
在本文所公开的一个方面中，该方法还可包括：形成覆盖所述接触孔的内侧表面以及所述第一接触电极和所述第二钝化层的表面的部分的保护膜。
该方法还可包括：沿着所述金属膜的外周，在所述金属膜的侧表面上以及所述沟槽内部形成第二接触电极。
另外，该方法还可包括：通过去除所述第一接触部的所述有机发光层、所述第二电极和所述第二钝化层的一些部分来形成使所述第一电极暴露的接触孔；以及形成通过所述接触孔电连接到所述第一电极的第一接触电极。
如上所述，根据依据一个方面的使用有机发光二极管的发光设备及其制造方法，由于不使用作为精细设备的开口掩模(金属掩模)，所以可简化发光设备的制造工艺。因此，可降低制造成本并同时可简化工序和设备，从而制造各种模型而无需附加成本。
根据依据一个方面的使用有机发光二极管的发光设备及其制造方法，可仅通过简单的设备而无需开口掩模等来对有机发光二极管进行构图，从而有效地使用辊对辊工艺来制造发光设备。
另外，根据依据一个方面的使用有机发光二极管的发光设备及其制造方法，由于在封装之后执行激光处理，因此可从根本上防止由激光处理期间产生的颗粒引起的缺陷问题。此外，可能引入湿气的接触部可被覆盖以用于保护，从而确保可靠性。
根据下文给出的详细描述，本申请的进一步适用范围将变得更加明显。然而，应该理解的是，由于对于本领域技术人员而言，本公开的精神和范围内的各种改变和修改将从详细描述中变得显而易见，所以仅通过图示给出指示本公开的优选方面的详细描述和具体示例。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图例示了示例性方面并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
在附图中：
图1是例示根据本公开的一方面的使用有机发光二极管的发光设备的截面图；
图2是示意性地例示根据本公开的一个方面的使用有机发光二极管的发光设备的平面图；
图3是例示使用有机发光二极管的发光设备的沿着图2的线II-II'截取的横截面的示意图；
图4是例示辊对辊设备的概念的截面图；
图5是依次例示根据本公开的一方面的制造使用有机发光二极管的发光设备的方法的流程图；
图6是依次例示根据比较示例的制造使用有机发光二极管的发光设备的方法的流程图；
图7A至图7F是依次例示制造图2所示的使用有机发光二极管的发光设备的方法的平面图；
图8是图7B所示的发光部的一部分的放大图；
图9A至图9F是依次例示制造图3所示的使用有机发光二极管的发光设备的方法的截面图；以及
图10是例示根据本公开的另一方面的使用有机发光二极管的发光设备的横截面的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述根据本公开的使用有机发光二极管(OLED)的发光设备的方面及其制造方法，使得本公开所属领域的技术人员可容易地实践。
将参照稍后将详细说明的附图和示例性方面来显而易见地理解本公开的优点和特征以及实现它们的方法。然而，本发明构思的示例性方面可按照许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为受限于在此阐述的方面；相反，提供这些方面使得本公开将是彻底和完整的，并且将示例方面的概念充分地传达给本领域普通技术人员。在整个说明书中，相同/相似的附图标记指代相同/相似的组件。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。
将理解的是，当元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可位于另一元件上，或者也可存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
为便于描述，本文可使用诸如“在…下面”、“在…下方”、“下部的”、“在…上方”和“上部的”等的空间相对术语来描述附图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意在包含除了在图中描述的方位以外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在…下方”可涵盖上方和下方两个方位。
本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，而不意图成为示例性方面的限制。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意图包括复数形式。将进一步理解的是，如果本文使用的术语“包括”和/或“包含”指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
图1是示例性例示根据本公开的一方面的使用有机发光二极管的发光设备的截面图。
图2是示意性例示根据本公开的一个方面的使用有机发光二极管的发光设备的平面图。
而且，图3是例示使用有机发光二极管的发光设备的沿着图2的线II-II'截取的横截面的示意图。
本公开提供一种使用由有机材料制成的有机发光二极管的发光设备，而不是使用由无机材料制成的无机发光二极管的发光设备。
与无机发光二极管相比，由有机发光材料制成的有机发光二极管具有相对良好的绿光和红光的发光效率。此外，由于有机发光二极管的红色、绿色和蓝色发光峰值的宽度比无机发光二极管相对更宽，因此有机发光二极管具有改进的CRI，因此其发射的光更加类似于太阳光。
在以下描述中，根据本公开的发光设备被描述为具有柔性的柔性发光设备。然而，本公开可应用于柔性发光设备和非柔性发光设备。
如图1至图3所示，根据本公开的一方面的使用有机发光二极管的发光设备100可包括执行表面发光的有机发光二极管部101和对有机发光二极管部101进行封装的封装部102。
此时，发光设备100还可包括设置在有机发光二极管部101下面以增加雾度(haze)的外部光提取层145。
外部光提取层145可通过将诸如TiO2这样的散射颗粒分散在树脂中来形成，并且使用粘合层(未示出)附接到基板110的下部。
有机发光二极管部101可被配置为设置在基板110上的有机发光二极管，在这种情况下，还可在基板110与有机发光二极管之间设置内部光提取层140。
还可在内部光提取层140上设置平整层(未示出)。
在这种情况下，基板110可包括实际向外部发射光的发光部EA以及通过接触电极127和175电连接到外部以将信号施加到发光部EA的接触部CA1和CA2。
接触部CA1和CA2未被金属膜170的封装装置覆盖，因此可通过接触电极127和175电连接到外部。
此时，接触部CA1和CA2设置在发光部EA的外侧。第二接触部CA2沿着发光部EA的外周设置，而第一接触部CA1设置在第二接触部CA2的外侧。因此，金属膜170可附接到基板110的除接触部CA1和CA2之外的发光部EA的整个表面。
因此，第一接触部CA1可沿着第二接触部CA2的外周设置，并且第一接触电极127可设置在第一接触部CA1的任意位置处。第二接触电极175可沿着金属膜170的外周设置在金属膜170和粘合剂118的侧表面上。
第一电极116和第二电极126可设置在基板110上，并且有机发光层130插置在第一电极116与第二电极126之间，从而实现有机发光二极管。在具有这种结构的发光设备100中，当信号被施加到有机发光二极管的第一电极116和第二电极126时，有机发光层130发出光以通过发光部EA输出。
有机发光层130可以是输出白光的发光层。例如，有机发光层130还可包括蓝色发光层、红色发光层、绿色发光层，或者可具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。然而，本公开的有机发光层130不限于上述结构，并且可采用各种结构。
根据本公开的有机发光层130还可包括用于分别将电子和空穴注入到发光层中的电子注入层和空穴注入层、用于将所注入的电子和空穴传输到发光层的电子传输层和空穴传输层以及用于产生诸如电子和空穴的电荷的电荷产生层。
此时，设置在发光部EA外侧的第二接触部CA2可设置有沟槽T，沟槽T通过去除有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c以使第一钝化层115a暴露来形成。此时，沟槽T被形成为围绕发光部EA，并且用于防止湿气被引入到发光部EA的有机发光层130中。通常，当构成有机发光材料的聚合物与湿气结合时，发光特性迅速劣化，从而降低有机发光层130的发光效率。具体地，当发光设备100的有机发光层130被部分暴露于外部时，湿气沿着有机发光层130被引入到发光设备100中，从而降低发光设备100的发光效率。在本公开中，沟槽T形成在发光部EA的整个外周上。这样防止湿气被引入到发光设备100的发光部EA的实际输出光的有机发光层130中。
在这种情况下，参照图2，沟槽T可具有作为一个整体的矩形框形状，但是本公开不限于此。
有机发光层130沿着发光部EA的外周被沟槽T断开，由此防止湿气沿着有机发光层130被引入到发光部EA中。具体地，沟槽T可通过激光烧蚀形成而无需光刻工艺。这样可简化制造工艺。
此时，第一电极116设置在由透明材料制成的基板110上。可将诸如玻璃的刚性材料用作基板110，但是基板110也可由具有柔性的材料制成，这样可允许制造可弯曲或可卷曲(curvable)的发光设备100。另外，在本公开中，通过使用具有柔性的塑料材料作为基板110，允许使用卷式工艺，从而可快速制造发光设备100。
第一电极116可形成在发光部EA以及第一接触部CA1和第二接触部CA2上，并且由具有高导电性和功函数的透明导电材料制成。例如，在本公开中，第一电极116可由诸如铟锡氧化物(ITO)的锡氧化物基导电材料或者铟锌氧化物(IZO)的锌氧化物基导电材料制成。也可将透明导电聚合物用作第一电极116。
辅助电极111可设置在基板110的发光部EA和第一接触部CA1上以电连接到第一电极116。第一电极116由透明导电材料制成，因此具有使发出的光透射的优点。然而，与不透明金属相比，第一电极116的缺点在于电阻非常高。因此，当制造大型发光设备100时，由于透明导电材料的高电阻，导致施加到宽发光区域的电流不均匀地分布，并且不均匀的电流分布阻止大型发光设备100发出均匀亮度的光。
辅助电极111在整个发光部EA中以薄矩阵、网格、六边形、八边形、圆形等的形式布置。这使电流被均匀地施加到整个发光部EA的第一电极116，从而使得发光设备100能够发出均匀亮度的光。
图3例示了辅助电极111设置在第一电极116的下部。然而，本公开不限于此，并且辅助电极111可另选地设置在第一电极116的上部上。设置在第一接触部CA1上的辅助电极111被用作通过第一接触电极127朝向第一电极116传送电流的路径。然而，辅助电极111也可用作与外部接触以将外部电流施加到第一电极116的接触电极。在这种情况下，第一电极116延伸到基板110的第一接触部CA1以构成第一接触电极127，但是本公开不限于此。
辅助电极111可由诸如Al、Au、Cu、Ti、W、Mo这样的具有良好导电性的金属或其合金制成。辅助电极111可具有包括上辅助电极111a和下辅助电极111b的双层结构。然而，本公开不限于此，并且辅助电极111可被配置为单层。
第一钝化层115a可被层压在基板110的发光部EA以及第一接触部CA1和第二接触部CA2的部分上。在图2中，第一钝化层115a被形成为具有预定宽度的矩形框的形状，但是本公开不限于此。
设置在发光部EA上的第一钝化层115a用于覆盖辅助电极111和辅助电极111上的第一电极116。然而，第一钝化层115a不设置在实际发光的发光区域上。具体地，发光部EA的第一钝化层115a被形成为围绕辅助电极111以减小由辅助电极111引起的阶梯部(或阶梯覆盖)，使得后面要形成的各个层可稳定地形成而不断开。
第一钝化层115a可由诸如SiOx或SiNx这样的无机材料制成。然而，第一钝化层115a可由诸如光学丙烯酸这样的有机材料制成，或者可由无机材料和有机材料的多层制成。
在这种情况下，根据本公开的示例性方面的使用有机发光二极管的发光设备100包括设置在基板110的其上设置有第一电极116和第一钝化层115a的整个上表面上的有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c。
也就是说，在根据本发明的方面的使用有机发光二极管的发光设备100中，有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c全部沉积在基板110的整个表面上而无需作为单独的精细设备的开口掩模，然后通过金属膜封装。之后，使用激光烧蚀对所得物进行构图以形成接触电极127和175。
此时，设置在基板110的第二接触部CA2上的有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c的部分通过激光烧蚀被去除以形成沟槽T。在这种情况下，可通过沟槽T使第一钝化层115a的表面暴露。
设置在基板110的第一接触部CA1上的有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c通过激光烧蚀被去除以形成使第一接触电极127的一部分暴露的接触孔114。
可附接诸如阻挡带的非导电保护膜174，或者可在接触孔114内层压钝化层。也就是说，保护膜174可被形成为覆盖接触孔114内的侧表面(即，接触孔114内的有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c的侧表面)，因此用于防止湿气渗透或与沟槽T一起引入。如上所述，本公开提供了通过使用保护膜174覆盖接触孔114的暴露的侧表面的方式防止湿气渗透来提高可靠性的效果。
本公开的特征还在于第二接触电极175通过银印刷工艺沿着金属膜170的外周形成在金属膜170和粘合剂118的侧表面上。此时，即使在沟槽T中也可填充第二接触电极175。然而，本公开不限于印刷工艺，而是可另选地采用诸如丝网印刷和喷墨印刷的各种方法。
如此，第一接触电极127可由第一电极116或附加电极(未示出)形成，并且第二接触电极175可允许阴极接触，保护封装构件(即，金属膜170和粘合剂118)的侧表面并且防止湿气通过沟槽T渗透。
此外，由于激光处理(即，激光烧蚀)在用金属膜170封装之后进行，因此可从根本上防止激光烧蚀期间产生的颗粒引起的缺陷问题。也就是说，在封装之前执行激光处理的情况下，由于在处理有机发光层130和第二电极126的上表面的同时散射的颗粒导致很可能引起缺陷。然而，在封装工序之后没有执行沉积工艺或层压工艺，因此即使产生颗粒也不会引起由颗粒导致的这种缺陷。另外，很可能引入湿气的接触部CA1和CA2由于被保护膜174和第二接触电极175覆盖而受到附加保护，从而确保了可靠性。
此时，在使用常规开口掩模的情况下，必须向有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c分别施加不同的开口掩模。因此，应该制造精细的掩模和设备。此外，在辊对辊工艺中，连续供给应该一次一个辊片地进行，而不是单片进行。因此，需要复杂的生产线设备，而且很难实现精确度。
因此，根据不使用开口掩模的本公开，可降低制造成本。同时，可简化工序和设备，因此可在没有附加成本的情况下制造各种型号。此外，有机发光二极管可仅通过简单的设备而不需要开口掩模等来进行构图，从而使用辊对辊(roll-to-roll)工艺来有效地制造发光设备。
也就是说，即使对于辊对辊工艺和玻璃工艺，本公开也可在不应用精细的掩模和设备的情况下形成精细图案。此外，通常，已经制造了具有不同形状的开口掩模并且被用于产品的每种形状。然而，对于使用激光，可仅改变与激光相关的设计信息并且将其输入到设备，而不需要改变或制造单独的开口掩模。因此，这种方法可简单地应用于各种类型的产品。
如上所述，作为白色有机发光层的有机发光层130可包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层，或者具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。有机发光层130可包括用于将电子和空穴分别注入到发光层中的电子注入层和空穴注入层、用于将所注入的电子和空穴传输到发光层的电子传输层和空穴传输层以及用于产生诸如电子和空穴的电荷的电荷产生层。
第二电极126可由诸如Al、Mo、Cu或Ag这样的金属或诸如MoTi这样的合金制成。
发光部EA的第一电极116、有机发光层130和第二电极126构成有机发光二极管。在这种情况下，第一电极116是有机发光二极管的阳极，而第二电极126是阴极。当电流被施加到第一电极116和第二电极126时，电子从第二电极126被注入到有机发光层130中，并且空穴从第一电极116被注入到有机发光层130中。此后，在有机发光层130中产生激子。当激子衰变时，产生与发光层的最低未占分子轨道(LUMO)与最高占据分子轨道(HOMO)之间的能量差对应的光，并且该光向下(朝向图中的基板110)发射。
此时，由于第一钝化层115a设置在发光部EA的辅助电极111上，所以辅助电极111上的有机发光层130不与第一电极116直接接触，因此有机发光二极管不形成在辅助电极111上。也就是说，发光部EA内的有机发光二极管例如仅形成在通过被形成为矩阵结构的辅助电极111划分的发光区域内。
上述的沟槽T形成在基板110的第二接触部CA2处，以使发光部EA中的有机发光层130与接触部CA1和CA2中的有机发光层130断开。如此，根据本公开，由于发光部EA中的有机发光层130和接触部CA1和CA2中的有机发光层130通过沟槽T彼此断开，因此可防止从有机发光层130的外部区域渗透的湿气被引入到发光部EA的实际发光的有机发光层130中。此外，在本公开中，有机发光层130通过激光烧蚀断开而无需附加开口掩模或光刻工艺，从而防止附加制造工艺和由此导致的成本增加。
在这种情况下，由于第二电极126也设置在发光部EA的有机发光层130上和接触部CA1和CA2的有机发光层130上，因此发光部EA的第二电极126与接触部CA1和CA2的第二电极126断开。
第二钝化层115b和第三钝化层115c可设置在基板110的其上形成有第二电极126的整个表面上。
第二钝化层115b可由诸如光学丙烯酸这样的有机材料制成。此外，第三钝化层115c可由诸如SiOx或SiNx这样的无机材料制成。然而，本公开不限于此。
可在第三钝化层115c上附加设置预定的密封剂。密封剂可以是环氧化合物、丙烯酸酯化合物、丙烯酸化合物等。
如上所述，通过去除有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c，在基板110的第一接触部CA1上形成接触孔114。连接到第一电极116的第一接触电极127可通过接触孔114被暴露于外部。第二接触电极175沿着金属膜170的外周形成，并且如上所述，也形成在沟槽T内以电连接到第二电极126。因此，第一接触电极127和第二接触电极175电连接到外部电源，使得电流可被施加到第一电极116和第二电极126。
在第三钝化层115c上涂覆诸如压敏粘合剂(PSA)这样的粘合剂118，并且在粘合剂118上设置金属膜170。因此，金属膜170被附接到第三钝化层115c以将发光设备100封装。
粘合剂118可以是光固化粘合剂或热固性粘合剂。
如上所述，有机发光层130层压在基板110的整个表面上，并且用金属膜封装。此后，通过激光烧蚀形成沟槽T，以将有机发光层130断开。这样能防止湿气渗入发光部EA的有机发光层130中。由于激光处理是在封装之后进行，因此可从根本上防止激光处理工序中产生的颗粒引起的缺陷问题。
此外，由于使用由具有柔性的塑料膜制成的基板110，同时有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c被层压在基板110的整个表面上，因此可允许使用辊进行制造。这会使发光设备100快速制造并降低制造成本。
图4是示例性地例示辊对辊设备的概念的截面图，即，例示了用于制造柔性发光设备的辊对辊设备的概念。
如图4所示，用于制造柔性发光设备的辊对辊设备包括：膜供应辊52，其用于供应塑料膜10；膜回收辊54，其用于回收塑料膜10；以及导向辊56，其用于引导塑料膜10。
辊对辊设备还包括：掩模供应辊62，其用于供应开口掩模60(或金属掩模)；掩模回收辊64，其用于回收开口掩模60；以及沉积装置80，其用于沉积有机材料或金属层。
在具有这种构造的辊对辊设备中，用作发光设备的基板的塑料膜10从膜供应辊52被传送沉积装置80，并且同时开口掩模60从掩模供应辊62被传送到沉积装置80，使得开口掩模60被设置在塑料膜10的前表面上。在这种状态下，通过沉积装置80将有机膜或金属沉积在塑料膜10的部分区域上。
在完成沉积之后，将开口掩模60与塑料膜10分离。塑料膜10被膜回收辊54回收，开口掩模60被掩模回收辊64回收。
在使用具有这种结构的辊对辊设备的情况下，塑料膜10可通过膜供应辊52连续供应，以允许连续的工序，从而能够快速制造发光设备。然而，辊对辊设备可能引起以下问题。
辊对辊设备可被用于形成各种金属图案，但是可特别有效地用于形成有机发光层或第二电极。换句话说，有机发光层或第二电极被沉积在基板的整个区域上，而不是通过光刻工艺在预定区域上进行构图，因此可通过辊对辊工艺容易地形成。
然而，当通过使用辊对辊设备在基板的整个表面上沉积有机发光材料来形成有机发光层时，沉积在基板的整个表面上的有机发光层的侧表面形成在与基板的侧表面相同的水平处，并且因此有机发光层通过发光设备的侧表面被暴露于外部。有机发光材料易受潮。当有机发光材料与湿气结合时，发光材料急剧劣化并且有利于湿气渗透。因此，为了防止由于湿气通过暴露于外部的发光层渗透而制造出有缺陷的发光设备，在制造发光设备时，使有机发光层不暴露于外部。
因此，由于开口掩模阻挡基板的外部区域，因此当沉积有机发光材料时，使有机发光层不沉积在基板的外部区域上。并且使用密封剂或粘合剂封装外部区域以将有机发光层的侧表面密封，从而防止有机发光层的外部暴露。
然而，如图4所示，当使用开口掩模60形成有机发光层时，提供用于提供塑料膜10的系统(例如，供应辊、导向辊、回收辊等)和用于提供开口掩模60的系统应该处于串联方式(in-line manner)。这样的缺点是会导致生产线的延伸，甚至是开口掩膜60的长度的延伸。另外，塑料膜10和开口掩膜60应该以同步方式被提供并且在连续的工序中对准。此外，应该对使用过的开口掩模60进行清洗。然而，很难清洗这样长的开口掩模60。
换句话说，应该使用利用开口掩模的辊对辊工艺来快速制造发光设备。然而，开口掩模的使用实际上对使用辊对辊设备制造发光设备造成了实际困难。
然而，在本公开中，通过激光烧蚀去除基板的第二接触部的有机发光层来形成沟槽。因此，即使当有机发光层的侧表面通过在基板的整个表面上沉积有机发光材料而暴露于外部时，有机发光层也被沟槽断开，因此可防止湿气通过暴露的有机发光层而渗透(或引入)到发光部中。因此，可在没有开口掩模的情况下制造根据本发明的发光设备，这可简化发光设备的制造工艺，并且具体地，使用辊对辊工艺容易地制造发光设备。
在下文中，将描述根据本公开的一方面的发光设备以及通过卷式工艺制造具有一般结构的发光设备的方法，以帮助理解根据本公开的一方面的发光设备的制造工艺的优点。
图5是依次例示根据本公开的一方面的制造使用有机发光二极管的发光设备的方法的流程图。
参照图5，首先，在由具有柔性的透明塑料膜制成的基板上形成辅助电极和第一电极(S110)。此后，将无机材料层压并蚀刻以形成第一钝化层(S120)。此时，辅助电极、第一电极和第一钝化层可通过在辊对辊设备中使用光致抗蚀剂和光掩模的光刻工艺形成。
然后，使用图4所示的辊对辊设备在基板的整个表面上沉积有机发光材料，以形成有机发光层(S130)。在本公开中，由于在沉积有机发光材料时不需要开口掩模，因此在图4所示的辊对辊设备中不需要开口掩模、掩模供应辊和掩模回收辊。
此后，在基板的整个表面上沉积金属以形成第二电极(S140)，然后在基板的整个表面上沉积第二钝化层和第三钝化层(S150)。
随后，通过粘合剂来附接金属膜(S160)，并且通过激光烧蚀去除有机发光层、第二电极以及第二钝化层和第三钝化层，以在基板的第二接触部内形成预定的沟槽并且同时在第一接触部内形成接触孔(S170)。
此后，第二接触电极形成在第二接触部中，以将金属膜的侧表面和沟槽的内部封装，并且同时电连接到第二电极。此外，将保护膜附接到第一接触部的接触孔的侧表面(S180)。
图6是依次例示根据比较示例的制造使用有机发光二极管的发光设备的方法的流程图。
参照图6，首先，在由具有柔性的透明塑料膜制成的基板上形成辅助电极和第一电极(S10)，并且将无机材料层压和蚀刻以形成第一钝化层(S20)。
随后，在将第一开口掩模(金属掩模)安装在基板上的状态下，在基板的整个表面上沉积有机发光材料以形成有机发光层(S30和S40)。
此后，在将安装在基板的整个表面上的第一开口掩模替换为新的第二开口掩模的状态下，沉积金属以形成第二电极(S50和S60)。
然后，在将安装在基板的整个表面上的第二开口掩模替换为新的第三开口掩模的状态下，形成第二钝化层和第三钝化层(S70和S80)。
此后，通过粘合剂来附接金属膜以完全制造发光设备(S90)。
如上所述，由于在使用辊对辊设备制造发光设备时不需要开口掩模，因此与根据比较示例的发光设备相比，不需要安装开口掩模和替换开口掩模的工序。因此，可快速制造根据本公开的方面的发光设备。
此外，对于根据比较示例的发光设备，在供应辊上提供塑料膜的工序完成之后，当再次执行在供应辊上再次提供塑料膜的工序时，必须清洗在前一工序中使用过的开口掩模。另一方面，对于制造根据本公开的方面的发光设备，不需要清洗开口掩模。因此，在制造根据本公开的方面的发光设备时，不需要单独的清洗设备。这样可降低制造成本并防止由于清洗工序造成的环境污染。此外，在沉积工艺和随后的沉积工艺之间不需要清洗工序，从而使得制造工艺更快。
此外，对于根据比较示例的发光设备，需要用于将开口掩模设置在基板的前表面上的单独制造。另一方面，这样的装置对于本公开而言是不必要的，从而可简化制造设备并降低制造成本。
图7A至图7F是依次例示制造图2所示的根据本公开的方面的使用有机发光二极管的发光设备的方法的平面图。
图8是图7B所示的发光部的一部分的放大图。
而且，图9A至图9F是依次例示制造图3所示的根据本公开的方面的使用有机发光二极管的发光设备的方法的截面图。
此时，尽管制造方法被示例性地例示为在辊对辊设备中执行的工序，但是本公开不限于此，并且可类似地应用于使用诸如玻璃这样的基板的一般制造设备。
如图7A和图9A所示，在具有发光部和接触部的基板110上层压诸如Al、Au、Cu、Ti、W、Mo这样的金属或其合金，然后进行蚀刻，从而在发光部和第一接触部上形成由单层或多层制成的辅助电极111。
在这种情况下，图7A和图9A例示了辅助电极111被形成为包括上辅助电极111a和下辅助电极111b的双层结构的示例。然而，本公开不限于此。
此时，辅助电极111可在整个发光部EA上被布置成薄矩阵形状(如图8所示)、网格形状、六边形形状、八边形形状或圆形形状。
此后，在基板110的整个表面上沉积诸如ITO或IZO这样的透明导电材料并对其进行蚀刻，以在发光部以及第一接触部和第二接触部上形成第一电极116。
在这种情况下，图7A和9A例示了辅助电极111形成在第一电极116的下部。然而，本公开不限于此，并且辅助电极111可另选地形成在第一电极116的上部上。设置在第一接触部上的辅助电极111用作向第一电极116传送电流的路径，而且还用作与外部接触以用于将外部电流施加到第一电极116的接触电极。
在这种情况下，第一电极116延伸到基板110的第一接触部以形成第一接触电极127，但是本公开不限于此。
如图7B和图9B所示，在基板110的发光部以及第一接触部和第二接触部的一部分上层压诸如SiNx或SiOx这样的无机材料或者诸如光学丙烯酸这样的有机材料。此后，对无机材料或有机材料进行蚀刻以在发光部的辅助电极111的上部和侧部以及第一接触部和第二接触部的预定区域上形成第一钝化层115a。
在这种情况下，设置在发光部上的第一钝化层115a被形成为覆盖辅助电极111和辅助电极111上的第一电极116，但是不形成在实际发光的发光区域上(然而，参照图8，在发光区域中，第一钝化层115a实际上可按矩阵形式形成以覆盖以矩阵形式布置的辅助电极111)。具体地，发光部的第一钝化层115a可被形成为围绕辅助电极111，以减小由辅助电极111引起的阶梯部。因此，后面要形成的各种层可被稳定地形成而不会断开。第一钝化层115a在图7B中被例示为具有预定宽度的矩形框，但是本公开不限于此。
参照图7C和图9C，在基板110的整个表面上依次沉积有机发光材料、金属、有机绝缘材料和无机绝缘材料，以形成有机发光层130、第二电极126、第二钝化层115b和第三钝化层115c。
作为白色有机发光层的有机发光层130可包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层，或者具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。另外，有机发光层130可包括用于将电子和空穴分别注入到发光层中的电子注入层和空穴注入层、用于将所注入的电子和空穴传输到发光层的电子传输层和空穴传输层以及用于产生诸如电子和空穴的电荷的电荷产生层。
第二电极126可由诸如Al、Mo、Cu或Ag这样的金属或诸如MoTi这样的合金制成。
发光部的第一电极116、有机发光层130和第二电极126构成有机发光二极管。
由于第一钝化层115a设置在发光部的辅助电极111上，因此辅助电极111上的有机发光层130不直接与第一电极116接触，因此有机发光层二极管不形成在辅助电极111上。也就是说，发光部内的有机发光二极管例如仅形成在由以矩阵形式(如图8所示)形成的辅助电极111划分的发光区域中。
如此，在根据本公开的示例性方面的使用有机发光二极管的发光设备中，有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c可沉积在基板的整个表面上而无需作为单独的精细设备的任何开口掩模。因此，可实现成本的降低以及工序和设备的简化，从而制造各种型号而无需附加成本。此外，有机发光二极管可仅使用简单的设备进行构图而无需开口掩模，因此可通过有效地应用辊对辊工艺来制造发光设备。
此后，如图7D和图9D所示，在基板110的发光部上涂覆由光固化粘合材料或热固性粘合材料制成的粘合剂118。然后，在将金属膜170放置在粘合剂118上之后，通过使粘合剂118固化来附接金属膜170。
此时，第一接触部和第二接触部不被金属膜170的封装装置覆盖，因此可通过稍后形成的接触电极电连接到外部。
如图7E和图9E所示，通过激光烧蚀来去除沉积在基板的整个表面上的有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c的部分区域，从而形成使第一钝化层115a的位于基板110的第二接触部内的表面暴露。
而且，通过激光烧蚀来去除基板110的第一接触部的有机发光层130、第二电极126以及第二钝化层115b和第三钝化层115c来形成使第一接触电极127暴露的接触孔114。
此时，沟槽T可形成在基板110的外部区域上，使得发光部的有机发光层130和接触部的有机发光层130可彼此断开。如上所述，在本公开中，由于发光部内的有机发光层和接触部内的有机发光层130通过沟槽T彼此断开，因此可防止从有机发光层的外部区域渗透的湿气沿着有机发光层130被引入到发光部的实际发光的有机发光层130中。此外，在本公开中，有机发光层130通过激光烧蚀断开而无需附加开口掩模或光刻工艺，这可防止附加制造工艺以及增加制造成本。
如此，本公开的沟槽T可具有沿着发光部EA的外周的矩形框的形状，但是本公开不限于此。
此外，由于激光处理(即，激光烧蚀)在用金属膜170封装之后进行，因此可防止激光处理工序中产生的颗粒导致的缺陷。
此后，如图7F和图9F所示，沿着金属膜170的外周在金属膜170和粘合剂118的侧表面上印刷Ag以形成第二接触电极175。
此时，即使在沟槽T中也可填充第二接触电极175。此外，本公开不限于印刷工艺，并且可采用诸如丝网印刷和喷墨印刷的各种方法。
此外，可通过附接诸如阻挡带这样的非导电保护膜174或者将钝化层层压在接触孔114内来完全制造发光设备。
在这种情况下，第一接触电极127和第二接触电极175电连接到外部以将信号施加到发光部。具体地，第二接触电极175可防止湿气通过侧表面以及沟槽T渗透。也就是说，可能渗透湿气的接触部由于被保护膜和第二接触电极覆盖而受到附加保护，从而确保了可靠性。
如上所述，本公开的方面示例性地例示了第一电极116延伸到基板110的第一接触部以形成第一接触电极127。然而，本公开不限于此。本发明还可通过印刷工艺在设置有保护膜的接触孔内形成第一接触电极，以下将结合本发明的其它方面对其进行详细描述。
图10是例示根据本公开的另一方面的使用有机发光二极管的发光设备的示意截面图。
在这种情况下，除了第一接触电极之外，图10所示的根据本公开的另一方面的使用有机发光二极管的发光设备具有与根据本公开的前述方面的使用有机发光二极管的发光设备基本相同的配置。
也就是说，根据本公开的另一方面的使用有机发光二极管的发光设备可包括用于实际发光的有机发光二极管部和用于对有机发光二极管部进行封装的封装部。
在这种情况下，有机发光二极管部被配置为设置在基板上的有机发光二极管。参照图10，基板210可包括用于实际向外部发光的发光部EA以及通过接触电极227和275电连接到外部以用于将信号施加到发光部EA的接触部CA1和CA2。
接触部CA1和CA2未被金属膜270的封装构件覆盖，因此可通过接触电极227和275电连接到外部。
在这种情况下，接触部CA1和CA2位于发光部EA的外侧，第二接触部CA2沿着发光部EA的外周设置，并且第一接触部CA1位于第二接触部CA2的外侧。因此，金属膜270可附接到基板210的除了接触部CA1和CA2之外的发光部EA的整个表面。
因此，第一接触部CA1可沿着第二接触部CA2的外周设置，并且第一接触电极227可设置在第一接触部CA1的任意位置处。第二接触电极275可沿着金属膜270的外周设置在金属膜270和粘合剂218的侧表面上。
第一电极216和第二电极226可设置在基板210上，并且有机发光层230可设置在第一电极216与第二电极226之间，从而形成有机发光二极管。
在这种情况下，虽然可使用诸如玻璃这样的刚性材料作为基板210，但是可通过使用诸如塑料这样的具有柔性的材料来制造可弯曲或可卷曲的发光设备200。另外，在本公开中，通过使用具有柔性的塑料材料作为基板210，可允许使用卷式工艺，因此可快速地制造发光设备200。
第一电极216形成在发光部EA以及第一接触部CA1和第二接触部CA2上，并且可由具有高导电性和功函数的透明导电材料制成。
辅助电极211可设置在基板210的发光部EA和第一接触部CA1上以电连接到第一电极216。
辅助电极211在整个发光部EA中以薄矩阵形式、网格形式、六边形或八边形形式、圆形形式等布置，使得电流能够被均匀地施加到整个发光部EA上的第一电极216。这可以使大型发光设备200以均匀的亮度发光。
尽管在附图中例示了辅助电极211设置在第一电极216的下部的示例，但是本公开不限于此。辅助电极211可另选地设置在第一电极216的上部上。设置在第一接触部CA1上的辅助电极211可被用作用于通过第一接触电极227向第一电极216提供电流的路径。
辅助电极211可由诸如Al、Au、Cu、Ti、W、Mo这样的具有高导电性的金属或其合金制成。辅助电极211可具有包括上辅助电极211a和下辅助电极211b的双层结构，但是本公开不限于此。辅助电极211可另选地被形成为单层。
第一钝化层215a可被层压在基板210的发光部EA以及第一接触部CA1和第二接触部CA2的部分上。
设置在发光部EA上的第一钝化层215a被配置为覆盖辅助电极211和设置在辅助电极211上的第一电极216，但是不布置在实际发射光的发光区域上。具体地，发光部EA的第一钝化层215a被形成为围绕辅助电极211，以便减小由辅助电极211引起的阶梯部(或阶梯覆盖)。因此，可使后来要形成的各种层稳定地形成。
第一钝化层215a可由诸如SiOx或SiNx这样的无机材料制成。然而，第一钝化层215a可由诸如光学丙烯酸这样的有机材料制成，或者可被形成为无机材料和有机材料的多层。
根据本公开的另一方面的使用有机发光二极管的发光设备200可与本公开的前述方面基本相同之处在于：有机发光层230、第二电极226以及第二钝化层215b和第三钝化层215c设置在基板210的其上具有第一电极216和第一钝化层215a的整个表面上。
也就是说，根据本公开另一方面的使用有机发光二极管的发光设备200按以下方式进行配置：有机发光层230、第二电极226以及第二钝化层215b和第三钝化层215c沉积在基板210的整个表面上而无需作为单独的精细设备的开口掩模，用金属膜封装，然后通过激光烧蚀进行构图，以便形成接触电极227和275。
如上所述，作为白色有机发光层的有机发光层230可包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层，或者具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。有机发光层230可包括用于将电子和空穴分别注入到发光层中的电子注入层和空穴注入层、用于将所注入的电子和空穴传输到发光层的电子传输层和空穴传输层以及用于产生诸如电子和空穴的电荷的电荷产生层。
第二电极226可由诸如Al、Mo、Cu、Ag这样的金属或诸如MoTi这样的合金制成。
第二钝化层215b可由诸如光学丙烯酸这样的有机材料制成。此外，第三钝化层215c可由诸如SiOx或SiNx这样的无机材料制成。然而，本公开不限于此。
还可在第三钝化层215c上设置预定密封剂。密封剂可以是环氧化合物、丙烯酸酯化合物、丙烯酸化合物等。
在第三钝化层215c上涂覆诸如PSA这样的粘合剂218，并且在粘合剂218上设置金属膜270，使得金属膜270附接到第三钝化层215c以封装发光设备200。
粘合剂218可以是光固化粘合剂或热固性粘合剂。
此时，通过激光烧蚀来去除基板210的第二接触部CA2的有机发光层230、第二电极226以及第二钝化层215b和第三钝化层215c的部分以形成沟槽T，并且因此可通过沟槽T来使第一钝化层215a的表面暴露。
可通过激光烧蚀去除基板210的第一接触部CA1的有机发光层230、第二电极226以及第二钝化层215b和第三钝化层215c，以形成用于通过其使第一电极216暴露的接触孔214。
可附接诸如阻挡带的非导电保护膜274，或者可将钝化层层压在接触孔214内。也就是说，保护膜274覆盖接触孔214内的侧表面(即，接触孔214内的有机发光层230、第二电极226以及第二钝化层215b和第三钝化层215c的侧表面)以及第三敦化层215c和第一电极216的表面的部分，以便防止水分通过沟槽一起渗透。如此，本公开可通过使用保护膜274覆盖接触孔214的暴露的侧表面的方式防止湿气渗透来提高发光设备的可靠性。
本公开还被配置为使得第二接触电极275通过印刷工艺沿着金属膜270的外围形成在金属膜270和粘合剂218的侧表面上。此时，第二接触电极275也可被填充在沟槽T中。然而，本公开不限于印刷工艺，并且可选择地采用诸如丝网印刷和喷墨印刷的各种方法。
此外，第一接触电极227可通过印刷工艺被附加地形成在具有保护膜274的接触孔214中。此时，第一接触电极227可覆盖保护膜274和第三钝化层215c的上表面的一部分以及接触孔214的内部。
以这种方式，第一接触电极227可通过接触孔214电连接到第一电极216，并且通过填充接触孔214的内部与保护膜274一起来防止湿气渗透。而且，第二接触电极275可允许阴极接触，保护封装装置的侧表面(即，金属膜270和粘合剂218)并且防止通过沟槽T的湿气渗透。
此外，由于激光处理(即，激光烧蚀)在使用金属膜270进行封装之后执行，因此本公开可防止由激光处理期间产生的颗粒引起的缺陷。此外，由于很可能引入湿气的接触部CA1和CA2可通过被保护膜274以及第一接触电极227和第二接触电极275覆盖而受到附加保护，因此可确保发光设备的可靠性。
由于本公开可在不脱离其特征的情况下以多种形式实施，因此还应当理解，除非另外指明，否则上述方面不受前述说明的任何细节的限制，而是应该在所附权利要求限定的范围内被宽泛地解释，因此落入权利要求的范围或者这些范围的等同物内的所有变化和修改因此旨在被所附权利要求所涵盖。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年11月30日提交的韩国申请第10-2016-0162020号的较早提交日期和优先权的权益，该韩国申请的内容通过引用全部并入本文。
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