有机发光显示设备及相关制造方法

有机发光显示设备及相关制造方法
【专利摘要】有机发光显示设备包括衬底并且包括重叠所述衬底且包括有机层的有机发光装置。所述有机发光显示设备还包括重叠有机发光装置并包括有机材料的平整层，其中所述有机发光装置布置在衬底与平整层之间。有机发光显示设备还包括重叠平整层并包括无机材料的封装层，其中所述平整层布置在有机发光装置与部分封装层之间。有机发光显示设备还包括布置在平整层与该部分的封装层之间的中间层。
【专利说明】有机发光显示设备及相关制造方法
[0001]相关专利申请的引用
[0002]本申请要求于2013年7月12日向韩国知识产权局提交的第10-2013-0082437号韩国专利申请的权益，所述申请的公开内容整体并入本文。
[0003]发明背景
[0004]1.发明领域
[0005]本发明涉及有机发光显示设备以及用于制造所述有机发光显示设备的方法。
[0006]2.相关技术描述
[0007]有机发光显示设备通常包括有机发光装置，其包括第一电极、第二电极以及在第一与第二电极之间布置的至少一有机发射层。有机发光显不设备可以还包括用于使有机发光装置免于水分和/或热的封装结构。
[0008]发明概述
[0009]本发明的实施方案可以涉及具有基本令人满意的封装特性和耐用性的显示设备，以及可以涉及制备所述显示设备的方法。
[0010]本发明的实施方案可以涉及有机发光显示设备，其可以包括衬底并可以包括重叠所述衬底并且包括有机层的有机发光装置。有机发光显示设备可以还包括重叠有机发光装置并且包括有机材料的平整层，其中所述有机发光装置可以布置在衬底与平整层之间。有机发光显示设备可以还包括重叠平整层并且包括无机材料的封装层，其中所述平整层可以布置在有机发光装置与部分封装层之间。有机发光显示设备可以还包括布置在平整层与所述部分封装层之间的中间层。
[0011]中间层的热膨胀系数可以在封装层的热膨胀系数与平整层的热膨胀系数之间。中间层的热膨胀系数可以大于或等于封装层的热膨胀系数的10倍和/或可以小于或等于封装层的热膨胀系数的30倍。中间层的热膨胀系数可以低于封装层的热膨胀系数的30倍和/或可以低于平整层的热膨胀系数。
[0012]中间层可以包括粘度低于平整层的有机材料的粘度的无定形材料或晶体材料。
[0013]中间层可以包括玻璃化转变温度高于封装层的无机材料的玻璃化转变温度的无定形材料或晶体材料。
[0014]中间层的材料的熔点可以低于平整层的有机材料的熔点。
[0015]中间层可以包括熔融温度低于封装层的无机材料的液相线温度的无定形材料或晶体材料。
[0016]中间层可以包括弹性模量低于2.5GPa的弹性材料。
[0017]中间层可以包括玻璃化转变温度低于封装层的无机材料的固相线温度并且高于有机发光显示设备的工作温度的无定形材料。
[0018]中间层可以包括铬、钴、铝氧化物、钆、锗、铱、钥、镍、铌、钼、钛、钒和锆至少之一。
[0019]中间层可以包括彼此重叠的丙烯酸材料元件和纤维元件。纤维元件可以包括由低温粘度转变(LVT)无机材料形成的多向纤维。
[0020]中间层可以包括低温粘度转变(LVT)无机材料并且可以比所述部分封装层更薄。[0021 ] 中间层可以包括粘合材料。
[0022]封装层的无机材料可以是低温粘度转变(LVT)无机材料。
[0023]无机材料开始具有流动性的最低温度可以低于有机发光装置的有机层中包括的一种或多种材料的变性温度。
[0024]封装层的无机材料可以包括钛氧化物、磷氧化物、硼磷酸盐、锡氟化物、铌氧化物和钨氧化物中至少之一。
[0025]封装材料的无机材料可以包括SnO ;SnO和P2O5 ;SnO和BPO4 ;SnO、SnF2和P2O5 ;SnO、SnF2、P2O5 和 NbO ;或 SnO、SnF2、P2O5 和 WO3。
[0026]本发明的实施方案可以涉及用于制造有机发光显示设备的方法。所述方法可以包括以下步骤:在衬底上形成有机发光装置，其中所述有机发光装置包括有机层；在所述有机发光装置上形成平整层，其中所述平整层包括有机材料；在所述平整层上形成中间层；以及在所述中间层上形成封装层，其中所述封装层包括无机材料，并且其中所述中间层的热膨胀系数在所述封装层的热膨胀系数与所述平整层的热膨胀系数之间。
[0027]形成所述封装层的步骤可以包括以下步骤:在所述中间层上形成初始薄膜封装层；在高于或等于所述无机材料的粘度转变温度的温度下加热所述初始薄膜封装层；以及在所述加热之后，将所述初始薄膜封装层冷却至低于所述有机发光装置有机层材料的变形温度的温度。
[0028]本发明的实施方案可以涉及包括以下部件的有机发光显示设备:衬底；有机发光装置，其在所述衬底上形成并且包括第一电极、第二电极和至少包含有机发射层的有机层；平整层，其在所述有机发光装置上形成并且包括有机材料；薄膜封装层，其在所述平整层上形成并且包括至少一包含低温粘度转变(LVT)无机材料的无机层；以及中间层，其布置在所述平整层与所述薄膜封装层之间。
[0029]中间层可以具有在所述薄膜封装层的热膨胀系数与所述平整层的热膨胀系数之间的热膨胀系数。
[0030]中间层可以包括具有低粘度或非粘性的无定形材料或晶体材料。
[0031]无定形材料和晶体材料可以具有高于薄膜封装层的LVT无机材料的玻璃化转变温度的玻璃化转变温度。
[0032]中间层可以包括低熔点材料。
[0033]低熔点材料可以包括具有比薄膜封装层的LVT无机材料的液相线温度更低的熔融温度的无定形材料或晶体材料。
[0034]中间层可以包括类橡胶材料。
[0035]类橡胶材料可以包括玻璃化转变温度低于薄膜封装层的LVT无机材料的固相线温度并且高于有机发光显示设备的工作温度的无定形材料。
[0036]中间层可以包括具有低热膨胀系数的材料。
[0037]具有低热膨胀系数的材料可以包括铬、钴、铝氧化物、钆、锗、铱、钥、镍、铌、钼、钛、
钒或锆。
[0038]中间层可以具有包括丙烯酸材料元件和纤维元件的混合结构。
[0039]纤维元件可以包括LVT无机材料并且可以全向形成。
[0040]中间层可以包括包含LVT无机材料的玻璃材料。中间层可以比薄膜封装层更薄。[0041 ] 中间层可以包括粘合材料。
[0042]LVT无机材料的粘度转变温度可以是LVT无机材料开始具有流动性的最低温度。
[0043]LVT无机材料的粘度转变温度可以低于有机发光装置的有机层中包括的一种或多种材料的变性温度。
[0044]LVT无机材料可以包括锡氧化物。
[0045]LVT无机材料可以包括磷氧化物、硼磷酸盐、锡氟化物、铌氧化物和钨氧化物中至少之一。
[0046]LVT 无机材料可以包括 SnO ；SnO 和 P2O5 ；SnO 和 BPO4 ;SnO、SnF2 和 P2O5 ;SnO、SnF2,P2O5 和 NbO ;或 SnO、SnF2、P2O5 和 WO3。
[0047]本发明的实施方案可以涉及用于制造有机发光显示设备的方法。所述方法可以包括以下步骤:在衬底上形成有机发光装置，其包括第一电极、第二电极以及至少包含有机发射层的有机层；在所述有机发光装置上形成平整层，其包括有机材料；在所述平整层上形成中间层；以及在所述中间层上形成薄膜封装层，其包括至少一包含低温粘度转变(LVT)无机材料的无机层。
[0048]附图简述
[0049]图1为示出本发明实施方案的有机发光显示设备的横截面示意图。
[0050]图2为示出本发明实施方案的图1所示的有机发光显示设备的有机发光装置的横截面示意图。
[0051]图3为示出本发明实施方案的有机发光显示设备的横截面示意图。
[0052]图4为示出图3所示的部分A的横截面示意图。
[0053]图5为示出本发明实施方案的有机发光显示设备的横截面示意图。
[0054]图6为示出本发明实施方案的有机发光显示设备的横截面示意图。
[0055]图7A至7C是依次示出制造本发明实施方案的有机发光显示设备的方法的横截面示意图。
[0056]图8A至SE是依次示出制造本发明实施方案的有机发光显示设备的方法的示意图。
[0057]发明详述
[0058]本发明可以以诸多不同形式实施，并不应解释为受限于本文所述的实施方案。
[0059]在附图中，组成部件的尺寸(例如大小和/或厚度)是为了便于例示，但是本发明不必限于所述附图。
[0060]在说明书中，当部件(例如层、膜、区域或衬底)被称为在另一部件“上”时，其可直接在其他部件上，或还可以存在中介部件。当部件被称为在另一部件“上”时，其可以被置于其他部件上或之下，并且不必表示该部件在重力方向处于其他部件上。
[0061]除非另有所指，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising) ”、“包括(include)”和/或“包括(including) ”可以表明组件的存在，但不排除一个或多个其他组件的存在或添加。
[0062]尽管术语“第一”、“第二”等在本文可以用于描述多种信号、部件、组件、区域、层和/或部分，但这些信号、部件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可以用于使一信号、部件、组件、区域、层或部分与另一部件、区域、层或部件进行区分。因此，以下讨论的第一信号、部件、组件、区域、层或部件在不背离本发明教导的情况下可以被称为第二信号、部件、组件、区域、层或部分。将部件描述为“第一”部件可无需或暗示第二部件或其他部件的存在。术语“第一”、“第二”等在本文还可以用于区分不同种类的部件。为了简明，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类(或第一种类)”、“第二类(或第二种类)”等。
[0063]术语“和/或”可以包括一种或多种相关项的任何及所有组合。诸如“至少一个”的表述当在部件列之前时，可以修饰整个部件列，并可以不修饰该列的单个部件。
[0064]图1为示出本发明实施方案的有机发光显示设备100的横截面示意图。图2为示出本发明实施方案的有机发光显示设备100的有机发光装置120的横截面视图。
[0065]参考图1和2，有机发光显示设备100包括衬底101、有机发光装置120、平整层130、中间层140以及薄膜封装层150。薄膜封装层150可以包括至少一包含低温粘度转变(LVT)无机材料的无机层。
[0066]衬底101可以由包括S12在内透明玻璃材料形成。或者或额外地，衬底101可以由透明塑料材料形成。
[0067]可以在衬底101上形成有机发光装置120。有机发光装置可以包括第一电极121、第二电极122和有机层123。第一电极121可以布置在衬底101上，第二电极122可以重叠第一电极121,并且有机层123可以布置在第一电极121与第二电极122之间。
[0068]尽管在附图中未示出，缓冲层(未示出)可以布置在第一电极121与衬底101之间。缓冲层(未示出)可以在衬底101上提供平整化表面和/或可以使第一电极121基本免受水分或气体的渗透的影响。
[0069]第一电极121可以用作阳极或阴极，并且第二电极122可以用作阴极或阳极。
[0070]在实施方案中，第一电极121用作阳极。第一电极121可以包括具有高功函的材料。例如，第一电极可以由包括ΙΤΟ、ΙΖ0, ZnO, In2O3等至少之一的材料形成。第一电极可以额外地包括反射层，其由包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、N1、Nd、Ir、Cr、L1、Yb、Ca等至少之一的材料形成。
[0071]在实施方案中，第二电极122用作阴极。第二电极122可以由包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、N1、Nd、Ir、Cr、L1、Ca等至少之一的金属材料形成。用于光透射的第二电极122可以由包括ΙΤΟ、IZO、ZnO, In2O3等至少之一的材料形成。
[0072]有机层123可以包括有机发射层。有机层123可以还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中至少之一。
[0073]当向第一电极121和第二电极122中至少之一施加电压时，可以在有机层123的有机发射层中产生可见光。
[0074]尽管在附图中未示出，有机发光显示设备100可以包括与有机发光装置120电连接的至少一薄膜晶体管(未示出)。
[0075]在有机发光装置120上形成平整层130以在有机发光装置120上提供基本平整的表面和/或保护有机发光装置120。平整层130可以由多种绝缘材料中至少之一形成。平整层130可以由具有期望的平整特性的有机材料形成。在实施方案中，平整层130可以包括丙烯酸聚合物材料，从而提供令人满意的热绝缘和/或令人满意的平整化。
[0076]在平整层130上形成中间层140。中间层140的热膨胀系数(CTE)在平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间。平整层130的CTE和薄膜封装层150的CTE可以基本彼此不同。例如，平整层130的有机材料(例如丙烯酸聚合物材料)的CTE可以为薄膜封装层150的CTE的约10倍至30倍。根据本发明的实施方案，插入薄膜封装层150与平整层130之间的中间层140可以基本防止薄膜封装层150中可由与显著CTE差异相关的应力导致的潜在裂纹。
[0077]中间层140可以由多种材料中一种或多种形成。中间层140的CTE可以具有在平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的值。
[0078]根据本发明的实施方案，中间层140可以包括低粘度和/或非粘性材料。对于用于形成薄膜封装层150的液体材料，中间层140可以具有相对低的粘度和/或可以是非粘性的。
[0079]低粘度和/或非粘性材料可以包括无定形材料，并且可以特别具有高于薄膜封装层150的低温粘度转变(LVT)无机材料的玻璃化转变温度Tg的玻璃化转变温度。可以具有低粘度和/或可以为非粘性的无定形材料可以包括聚合物材料、硅酸盐或这些材料的组合。聚合物材料可以包括聚酰亚胺、聚酰胺、特氟龙(Teflon)、均聚物和共聚物中至少之一。共聚物可以包括以下至少之一:2H-苯并咪唑-2-酮、苊烯、丙烯酰胺、双酚A对苯二甲酸酯、双酚碳酸酯、双酚Z碳酸酯、2，6- 二氯苯乙烯、2，6- 二甲基-1，4-苯醚、2，5- 二甲基苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酐、氧基_4，4’ -联亚苯氧基-1，4-亚苯基磺酰基-1，4-亚苯基、氧基-1，4-亚苯基磺酰基-1，4-亚苯氧基-1，4-亚苯基亚异丙基-1，4-亚苯基、氧基-1，4-亚苯基磺酰基-1，4-亚苯醚、对-亚苯基异酞酰胺、对-亚苯基对苯二甲酰胺、丙烯酸钾、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、四溴双酚A碳酸酯、2，4，6-三甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基咔唑、乙烯基二茂铁、2-乙烯基萘以及4-乙烯基吡啶。
[0080]可以包括无定形材料的中间层140可以使用多种方法中一种或多种来形成，例如溅射法、共蒸发法、喷射法、浇注法、刷涂法、压延法和旋涂法中一种或多种。
[0081]用于形成中间层140的低粘度和/或非粘性材料可以包括晶体材料。晶体材料还可以是多晶。晶体材料可以具有高于薄膜封装层150的LVT无机材料的玻璃化转变温度Tg的玻璃化转变温度。可以包括晶体材料的中间层140可以使用多种方法中一种或多种来形成，例如溅射法、共蒸发法、喷射法、浇注法、刷涂法、压延法和旋涂法中一种或多种。
[0082]因为中间层140的低粘度和/或非粘性材料的玻璃化转变温度高于薄膜封装层150的LVT无机材料的玻璃化转变温度Tg，所以中间层140当形成薄膜封装层150时保持固态，以使用于形成封装层150的液体材料当形成薄膜封装层150时基本不与中间层140反应或与其结合。因此，可以提供薄膜封装层150和/或中间层140的期望的结构和/或特性。中间层140可以有效防止或最小化可由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。
[0083]根据实施方案，中间层140可以包括低熔点材料。低熔点材料可以具有与当形成薄膜封装层150时处于液态的LVT无机材料的低可混性和/或可以基本不与所述LVT无机材料混合。
[0084]低熔点材料可以包括无定形材料。无定形材料可以具有低于薄膜封装层150的LVT无机材料的液相线温度的熔融温度。无定形材料的熔融温度可以高于有机发光显示设备100的工作温度。无定形材料可以是聚合物材料。例如，聚合物材料可以包括顺-氯丁二烯、环氧乙烷、乙烯基乙醚、反-异戊二烯、环氧丙烷、乙烯基丙醚和乙烯基缩醛至少之一。
[0085]可以包括低熔点材料(例如无定形材料)的中间层140可以使用多种方法中一种或多种来形成，例如溅射法、共蒸发法、喷射法、浇注法、刷涂法、压延法和旋涂法中一种或多种。
[0086]中间层140的低熔点材料可以包含晶体材料。晶体材料可以具有低于薄膜封装层150的LVT无机材料的液相线温度并且高于有机发光显示设备100的工作温度的熔融温度。晶体材料可以包括合金材料，例如Field金属(Bi32.5% , In51.0% , Snl6.5% ),Lipowitz 合金(Bi49.5 %，Pb27.3 %，Snl3.1 %，Cdl0.1 % ), Wood 合金(Bi50.0 % ,Pb25.0 %，Snl2.5 %，Cdl2.5% ), In-Bi 合金(In66.3 %，Bi33.7 % )或 On1n 低熔合金(Bi50%，Pb30%，Sn20%和杂质)。
[0087]可以包含晶体材料的中间层140可以使用例如以下中一种或多种而形成:溅射法、共蒸发法、激光烧蚀法、闪速沉积法、喷射法、浇注法、熔块沉积法、气相沉积法、浸涂法、刷涂法、压延法和旋涂法。
[0088]中间层140在形成薄膜封装层150的过程中可以为液态，并且可以基本不与薄膜封装层150的LVT无机材料反应。因此，可以提供薄膜封装层150和/或中间层140的期望的结构和/或特性。中间层140可以有效防止和/或最小化薄膜封装层150中可由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。
[0089]根据实施方案，中间层140可以包括弹性模量(即杨氏模量)低于或等于2.5GPa的类橡胶材料(或弹性材料)。类橡胶材料在形成薄膜封装层150期间或之后基本上不与薄膜封装层150的LVT无机材料反应和/或结合。因此，可以提供薄膜封装层150和/或中间层140的期望的结构和/或特性。中间层140可以有效防止和/或最小化薄膜封装层150中可由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。
[0090]中间层140的类橡胶材料可以具有与当形成薄膜封装层150时处于液态的LVT无机材料的低可混性和/或可以基本不与所述LVT无机材料混合。中间层140的类橡胶材料可以具有与当形成薄膜封装层150时处于液态的LVT无机材料的低湿润性和/或可以基本不被所述LVT无机材料湿润。
[0091]中间层140可以包括类橡胶材料，其包括无定形材料。无定形材料可以具有低于薄膜封装层150的LVT无机材料的固相线温度并且高于有机发光显示设备100的工作温度的玻璃化转变温度。无定形材料可以包括聚合物，例如甲基丙烯酸苄酯、乙烯叔丁醚、氯三氟乙烯、乙烯环己醚、N, N- 二甲基丙烯酰胺、对苯二甲酸乙二酯、甲基丙烯酸乙酯、4-氟苯乙烯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、氢醌-表氯醇交替共聚物、茚、丙烯酸异冰片酯、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸异丙酯、苯乙炔、苯基乙烯基酮、三甲基甲硅烷基甲基丙烯酸酯、乙烯醇、苯甲酸乙烯酯、氯乙烯、环己酸乙烯酯或新戊酸乙烯酯。可以包括无定形材料的中间层140可以使用例如溅射法、共蒸发法、喷射法、浇注法、刷涂法、压延法和旋涂法中一种或多种而形成。
[0092]可以包括类橡胶材料的中间层140可以使薄膜封装层150与平整层130之间的机械相互作用最小化。因此，中间层140可以基本防止或最小化薄膜封装层150中可以由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。
[0093]根据实施方案，中间层140包括低CTE材料。例如，中间层140可以由CTE基本等于薄膜封装层150的CTE的材料形成。在实施方案中，中间层140可以包括铬、钴、铝氧化物、钆、锗、铱、钥、镍、铌、钼、钛、钒和锆中至少之一。
[0094]可以包括低CTE材料的中间层140可以使薄膜封装层150与平整层130之间的机械相互作用最小化。因此，中间层140可以基本防止或最小化薄膜封装层150中可以由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。在实施方案中，当冷却时，中间层140的低CTE材料可以具有与薄膜封装层150的LVT无机材料的收缩特性相近的收缩特性。因此，可以基本防止或最小化薄膜封装层150的变形。
[0095]根据实施方案，中间层140包括混合结构。在实施方案中，混合结构可以包括丙烯酸材料和纤维元件。例如，中间层140可以包括丙烯酸材料和全向纤维元件，并且所述全向纤维元件可以包括LVT无机材料。中间层140可以使用多种方法中的一种或多种而形成。例如，包括LVT无机材料的纤维材料可以使用掩模和/或使用多种方法中一种或多种而形成，例如溅射法、共蒸发法、激光烧蚀法、闪速沉积法、喷射法、浇注法、熔块沉积法、气相沉积法、浸涂法、刷涂法、压延法和旋涂法中一种或多种。
[0096]随后，在纤维元件上可以形成丙烯酸材料。
[0097]中间层140可以基本防止或最小化薄膜封装层150中可以由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。在实施方案中，当冷却时，中间层140可以具有与薄膜封装层150的LVT无机材料的收缩特性相近的收缩特性。因此，可以基本防止或最小化薄膜封装层150的变形。
[0098]根据实施方案，中间层140可以包括玻璃材料。玻璃材料可以包括或可以为LVT无机材料。在实施方案中，中间层140可以具有小于薄膜封装层150的厚度的厚度。例如，中间层140的厚度可以为薄膜封装层150的厚度的约10%至80%。
[0099]中间层140可以使薄膜封装层150与平整层130之间的机械相互作用最小化。因此，中间层140可以基本防止或最小化薄膜封装层150中可以由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。在实施方案中，当冷却时，中间层140可以具有与薄膜封装层150的LVT无机材料的收缩特性相近的收缩特性。因此，可以基本防止或最小化薄膜封装层150的变形。
[0100]根据实施方案，中间层140可以包括粘合材料。粘合材料可以包括或可以为UV固化材料和可见射线固化材料中至少之一。在形成薄膜封装层150之后，可以在固化材料上通过辐射UV和/或可见射线而形成中间层140。
[0101]中间层140可以基本防止或最小化薄膜封装层150中可以由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的潜在应力和/或裂纹。在实施方案中，当冷却时，中间层140可以具有与薄膜封装层150的LVT无机材料的收缩特性相近的收缩特性。因此，可以基本防止或最小化薄膜封装层150的变形。
[0102]在中间层140上形成薄膜封装层150。薄膜封装层150可以包括至少一包含LVT无机材料的无机层。
[0103]在形成薄膜封装层150的过程中，LVT无机材料可以被熔化，然后凝结。薄膜封装层150的粘度转变温度可以低于有机发光装置120中有机层123的变性温度。
[0104]在本说明书中，“低温粘度转变(LVT)温度”可以指LVT无机材料可开始由固体变成流体的最低温度，即LVT无机材料的粘度开始变化的最低温度。LVT温度可以不表示LVT无机材料从固相完全变化成液相的温度。
[0105]LVT无机材料的粘度转变温度可以低于在有机层123中包括的材料的变性温度。在实施方案中，LVT无机材料的粘度转变温度可以低于在有机层123中包括的材料的变性温度之中的最小值。
[0106]有机层123的变性温度可以指在有机层123中包括的材料可以开始物理和/或化学变性的温度，并且根据在有机层123中包括的材料的类型和数量，多个变性温度可以与有机层123相关。例如，LVT无机材料的粘度转变温度和有机层123的变性温度可以分别指LVT无机材料的玻璃化转变温度Tg和在有机层123中包括的有机材料的玻璃化转变温度Tg。
[0107]可以通过在LVT无机材料上进行热重量分析(TGA)和通过在有机层123中包括的有机材料上进行TGA来测量玻璃化转变温度。
[0108]可以由进行热分析的结果来推导玻璃化转变温度，所述热分析包括在以下条件中的TGA和差示扫描量热法(DSC) =N2气氛，TGA的温度设定为室温至600°C (10°C/min)，DSC的温度设定为室温至400°C，用于TGA中的一次性Al盘中的Pt盘，以及用于DSC中的一次性Al盘。
[0109]在有机层123中包括的材料的变性温度可以高于或等于130°C，但不限于此。对于在有机层123中包括的材料，可以通过TGA分析测量变性温度。
[0110]在有机层123中包括的材料的变性温度之中的最小值可以为例如130°C至140°C。例如，在有机层123中包括的材料的变性温度的最小值可以为132°C。可以首先通过经由针对在有机层123中包括的材料的热分析(例如根据上述条件)来计算玻璃化转变温度Tg，然后选择玻璃化转变温度Tg之中的最小值，从而测定有机层123中包括的材料的变性温度的最小值。
[0111]在实施方案中，LVT无机材料的粘度转变温度可以等于或高于80°C并可以低于132°C。在实施方案中，LVT无机材料的粘度转变温度可以为80°C至120°C，或100°C至120°C。在实施方案中，LVT无机材料的粘度转变温度可以为110°C。
[0112]LVT无机材料可以由化合物或包含至少两种类型的化合物的混合物形成。
[0113]LVT无机材料可以包括锡氧化物(例如SnO或SnO2)。在实施方案中，LVT无机材料包括SnO，其为LVT无机材料的约20重量％至约100重量％。
[0114]在实施方案中，LVT无机材料可以包括磷氧化物(例如P2O5)、硼磷酸盐(BPO4)、锡氟化物(例如SnF2)、铌氧化物(例如NbO)、钨氧化物(例如WO3)等至少之一。
[0115]在实施方案中，LVT无机材料可以包括以下:
[0116]-SnO ；
[0117]-SnO 和 P2O5 ；
[0118]-SnO 和 BPO4;
[0119]-SnO、SnF2 和 P2O5 ;
[0120]-SnO、SnF2、P2O5 和 NbO ;或者
[0121]-SnO、SnF2、P2O5 和 WO3。
[0122]在实施方案中，LVT无机材料可以具有以下组成:
[0123]l)Sn0(100wt% )；
[0124]2) SnO (80wt % )和 P2O5 (20wt % )；
[0125]3) SnO (90wt% ) BPO4 (1wt % )；
[0126]4) Sn0(20-50wt% ) ,SnF2 (30-60wt% )和 P2O5 (10_30wt% )(其中 SnO、SnF2 和 P2O5的重量比之和为100wt% )；
[0127]5)Sn0(20-50wt% )、SnF2 (30_60wt% ) ,P2O5 (10-30wt% )和 Nb0(l_5wt% )(其中SnO、SnF2'P2O5和NbO的重量比之和为100wt% );或者
[0128]6)Sn0(20-50wt% )、SnF2 (30_60wt% )、P2O5 (10_30wt% )和 TO3(l_5wt% )(其中SnO、SnF2' P2O5和WO3的重量比之和为10wt % )。
[0129]在实施方案中，LVT无机材料可以包括Sn0(42.5wt % ), SnF2(40wt % )、P2O5(15wt% )和 WO3(2.5wt% ) ο
[0130]在实施方案中，包括具有上述组成之一的无机层的薄膜封装层150可以具有低于有机层123的变性温度的粘度转变温度，以便在修整过程中可以修整在薄膜封装层150中的多种类型的缺陷。
[0131]根据本发明的实施方案，平整层130重叠薄膜封装层150和有机发光装置120以保护有机发光装置120和/或提供在有机发光装置120上的平坦表面。
[0132]根据本发明的实施方案，在薄膜封装层150与平整层130之间布置中间层140。中间层140可以基本防止或最小化薄膜封装层150中可以由于平整层130的CTE与薄膜封装层150的CTE之间的显著差异而产生的应力和/或裂纹，有利地，可以最大化薄膜封装层150和有机发光显示设备100的稳固性(robustness)和耐用性。
[0133]图3为示出本发明实施方案的有机发光显示设备200的横截面示意图。图4为示出图3所示的部分A的横截面示意图。有机发光显示设备200可以包括与图1和2所讨论的有机发光显示设备100的部件和/或特征类似或相同的部件和/或特征。参考图3和4，有机发光显示设备200包括衬底201、有机发光装置220、平整层230、中间层240和薄膜封装层250。薄膜封装层250可以包括至少一包含LVT无机材料的无机层。有机发光装置220包括第一电极221、第二电极222和有机层223。
[0134]薄膜封装层250的结构可以与图1和2所讨论的薄膜封装层150不同。薄膜封装层250覆盖有机发光装置220、平整层230和中间层240，并且接触衬底201。
[0135]图5为示出本发明实施方案的有机发光显示设备200’的横截面示意图。有机发光显示设备200’可以包括与图3和4所讨论的有机发光显示设备200的部件和/或特征类似或相同的部件和/或特征。
[0136]参考图5，有机发光显示设备200’包括衬底201’、有机发光装置220’、平整层230’、中间层240’和薄膜封装层250’。薄膜封装层250’可以包括至少一包含LVT无机材料的无机层。有机发光装置220’包括第一电极(未不出)、第二电极(未不出)和有机层(未示出)。
[0137]薄膜封装层250’的结构可以与图3所讨论的薄膜封装层250不同。在实施方案中，薄膜封装层250’的侧表面是倾斜的。
[0138]在实施方案中，薄膜封装层250’的侧表面相对于衬底201’以钝角倾斜。在实施方案中，侧表面相对于衬底201’可以以锐角倾斜。
[0139]图6为示出本发明实施方案的有机发光显示设备200”的横截面示意图。有机发光显示设备200”可以包括与图3和4所讨论的有机发光显示设备200的部件和/或特征类似或相同的部件和/或特征。
[0140]参考图6，有机发光显示设备200”包括衬底201”、有机发光装置220”、平整层230”、中间层240”和薄膜封装层250”。薄膜封装层250”可以包括至少一包含LVT无机材料的无机层。有机发光装置220”包括第一电极(未示出)、第二电极(未示出)和有机层(未示出)。
[0141]薄膜封装层250”的结构可以与图3所讨论的薄膜封装层250不同。在实施方案中，薄膜封装层250”的接触衬底201”的部分比薄膜封装层250”的不接触衬底201”的部分更宽，以增加薄膜封装层250”与衬底201”之间的接触表面，从而有效防止水分、气体或异质物质进入薄膜封装层250”与衬底201”之间的界面。薄膜封装层250”的接触衬底201”的部分布置在衬底201”与薄膜封装层250”的不接触衬底201”的部分之间。
[0142]图7A至7C是依次示出制造本发明实施方案的有机发光显示设备200的方法的横截面示意图。
[0143]可以使用基本相同的方法或相似方法来制造有机发射显示设备100、200’和200”。
[0144]参考图7A，在衬底201上形成有机发光装置220、平整层230和中间层240。平整层230由有机材料形成。在实施方案中，平整层230可以包括丙烯酸聚合物材料，以便可以令人满意地进行平整化并且平整层230可以具有充分的耐热性。
[0145]中间层240可以由上述多种材料中的一种或多种形成。
[0146]随后，参考图7B和7C，形成薄膜封装层250。
[0147]参考图7B，至少在中间层240上形成初始薄膜封装层251。初始薄膜封装层251可以由LVT无机材料形成。可以使用溅射法、真空衬底法、低温沉淀法、电子束涂覆法和离子电镀法中至少之一来形成初始薄膜封装层251。
[0148]根据本发明的实施方案，在溅射过程中，可以在中间层240上形成具有SnO-SnF2-P2O5-WO3组成的LVT无机材料。在溅射过程中，可以应用双重旋转靶标，衬底201可以线性移动，以便在中间层240的经扫描的部分上溅射LVT无机材料，和/或可以使用12kw和0.4Pa的氩等离子。扫描可以进行多次，以便可以获得具有期望的厚度(例如约I μ m)的初始薄膜封装层251。
[0149]尽管在附图中未示出，初始薄膜封装层251可以包括多种缺陷，例如形成异常层的成分、小孔或环境成分。形成异常层的成分可以指当形成初始薄膜封装层251时不助于层形成的LVT无机材料凝结的颗粒。小孔可以是其中未提供LVT无机材料的区域。环境成分可以是当形成有机发光显示设备200时粘附于初始薄膜封装层251的有机材料或无机材料的颗粒。此外或可替代地，可以在初始薄膜层251与中间层240之间形成诸如空隙的缺陷。
[0150]上述初始薄膜封装层251的缺陷若未被处理，则可能为外部环境材料、诸如水分或氧气提供途径来污染有机发光装置220，由此可能导致有机发光显示设备200的使用寿命的降低。
[0151]参考图7B和7C，在已形成初始薄膜封装层251之后，进行修整操作以形成薄膜封装层250。
[0152]可以在高于或等于LVT无机材料的粘度转变温度的温度下进行修整操作。在实施方案中，修整操作可以包括:退火，其包括在高于或等于LVT无机材料的粘度转变温度的温度下加热初始薄膜封装层251，然后，将经加热的初始薄膜封装层251冷却至低于有机发光装置220中包括的有机层材料的变性温度的温度。
[0153]在实施方案中，修整操作可以包括:退火，其包括在高于或等于LVT无机材料的粘度转变温度的温度下加热初始薄膜封装层251，然后，将经加热的初始薄膜封装层251冷却至低于有机发光装置220的有机层中包括的材料的变性温度最小值的温度。在实施方案中，可以在LVT无机材料的粘度转变温度下进行修整操作。在实施方案中，修整操作可以包括退火，其包括在80°C至132°C (例如80°C至120°C或100°C至120°C )加热初始薄膜封装层251，并持续I小时至3小时(例如110°C两小时)。在修整操作中，可以使初始薄膜封装层251的LVT无机材料流化，并且可以防止有机发光装置220变性。可以在真空环境或惰性气氛(例如N2气氛或Ar气氛)下于红外(IR)炉中进行修整操作，从而防止有机发光装置220通过初始薄膜封装层251的小孔而暴露于不期望的材料或颗粒。
[0154]在修整操作中，可以使在初始薄膜封装层251中包括的LVT无机材料流化。流化的LVT无机材料可以具有流动性。因此，在修整步骤中，i)流化的LVT无机材料可以流向由环境成分形成的间隙并可以填充该间隙；和ii)流化的LVT无机材料可以流向小孔并可以填充该小孔；以及iii)可以使形成异常层的成分流化并可以填充小孔。修整操作可以基本消除初始薄膜封装层251的缺陷以形成薄膜封装层250的基本稳固且安全的结构。
[0155]在实施方案中，在初始薄膜封装层251上可以至少进行两次修整操作以形成薄膜封装层250。因此，可以使薄膜封装层250的抗热性和机械强度最优化。
[0156]图8A至SE是依次示出制造本发明实施方案的有机发光显示设备200的方法的示意图。
[0157]可以使用基本相同的方法或相似方法来制造有机发射显示设备100、200’和200”。
[0158]参考图8A，在衬底201上形成有机发光装置220、平整层230和中间层240。平整层230由有机材料形成。在实施方案中，平整层230可以包括丙烯酸聚合物材料，以便可以令人满意地进行平整化并且平整层230可以具有充分的耐热性。
[0159]中间层240可以由多种材料中的一种或多种形成。在本发明的实施方案中，中间层240可以具有包括丙烯酸材料元件和纤维元件的混合结构。在实施方案中，中间层240包括丙烯酸材料元件和全向纤维元件，其中所述全向纤维元件可以包括LVT无机材料。
[0160]图SB是示出用于形成中间层240的方法的流程图。所述方法可以包括第一操作241和第二操作242。在第一操作241中，形成包括LVT无机材料的纤维元件。第一操作241可以包括使用图8C所示的掩模241M。掩模241M包括主体部分BM和开口部分0M。掩模241M的开口部分OM可以具有多向图案(例如基本全向的图案)而非单向图案或在预定方向的图案。根据开口部分OM的图案并且以与用于形成纤维元件的开口部分OM基本相同的形状在平整层230上提供LVT无机材料。可以使用以下中一种或多种在平整层230上提供LVT无机材料:溅射法、共蒸发法、激光烧蚀法、闪速沉积法、喷射法、浇注法、熔块沉积法、气相沉积法、浸涂法、刷涂法、压延法和旋涂法。
[0161]随后，在第二操作242中，可以在纤维元件上提供丙烯酸材料以形成丙烯酸材料兀件，从而完成中间层240。
[0162]随后，参考图8D和SE，形成初始薄膜封装层251，然后在初始薄膜封装层251上进行修整操作以形成薄膜封装层250。形成初始薄膜封装层251和薄膜封装层250的操作可以与图7B和7C所述的那些基本相同或类似。
[0163]根据本发明的实施方案，可以实现有机发光显示设备的令人满意的封装特性和耐用性。
[0164]尽管已经参考示例性实施方案特别示出和描述了本发明，但本领域技术人员应理解可以在不背离由下列权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，在其中进行多种形式和细节的改变。
【权利要求】
1.有机发光显示设备，其包括: 衬底； 有机发光装置，其重叠所述衬底并且包括第一电极、第二电极和至少包括有机发射层的有机层； 平整层，其重叠所述有机发光装置并且包括有机材料，其中所述有机发光装置布置在所述衬底与所述平整层之间； 封装层，其重叠所述平整层并且包括至少一包含低温粘度转变(LVT)无机材料的无机层，其中所述平整层布置在所述有机发光装置与部分所述封装层之间；以及 中间层，其布置在所述平整层与所述部分封装层之间。
2.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层的热膨胀系数在所述封装层的热膨胀系数与所述平整层的热膨胀系数之间。
3.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括具有低粘度或非粘性的无定形材料或晶体材料。
4.如权利要求3所述的有机发光显示设备，其中所述无定形材料和所述晶体材料的玻璃化转变温度高于所述封装层的所述LVT无机材料的玻璃化转变温度Tg。
5.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括低熔点材料。
6.如权利要求5所述的有机发光显示设备，其中所述低熔点材料包括具有比所述封装层的所述LVT无机材料的液相线温度更低的熔融温度的无定形材料或晶体材料。
7.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括弹性模量低于2.5GPa的弹性材料。
8.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括玻璃化转变温度低于所述封装层的所述LVT无机材料的固相线温度并且高于所述有机发光显示设备的工作温度的无定形材料。
9.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括具有低热膨胀系数的材料。
10.如权利要求9所述的有机发光显示设备，其中所述具有低热膨胀系数的材料包括铬、钴、招氧化物、礼、锗、铱、钥、镍、银、钼、钛、银或错。
11.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括彼此重叠的丙烯酸材料元件和纤维元件。
12.如权利要求11所述的有机发光显示设备，其中所述纤维元件包括由低温粘度转变(LVT)无机材料形成的多向纤维。
13.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括玻璃材料，其包括LVT无机材料并且比所述封装层更薄。
14.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述中间层包括粘合材料。
15.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述LVT无机材料的粘度转变温度是向所述LVT无机材料提供流动性的最低温度。
16.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述LVT无机材料的粘度转变温度低于所述有机发光装置的有机层中包括的材料的变性温度。
17.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述LVT无机材料包括锡氧化物。
18.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述LVT无机材料还包括磷氧化物、硼磷酸盐、锡氟化物、铌氧化物和钨氧化物中至少之一。
19.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述封装层的所述LVT无机材料包括SnO ；SnO 和 P2O5 ；SnO 和 BPO4 ;SnO、SnF2 和 P2O5 ;SnO、SnF2、P2O5 和 NbO ;或 SnO、SnF2、P2O5 和WO3。
20.用于制造有机发光显示设备的方法，所述方法包括: 在衬底上形成包括第一电极、第二电极和至少包括有机发射层的有机层的有机发光装置； 在所述有机发光装置上形成平整层，其中所述平整层包括有机材料； 在所述平整层上形成中间层；以及 在所述中间层上形成包括至少一包含低温粘度转变(LVT)无机材料的无机层的薄膜封装层。
【文档编号】H01L51/52GK104282714SQ201410199164
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】莱昂尼德·卡普兰, 金旻首, 金佑铉, 朴镇宇, 申尚煜, 李壹相, 丁善英, 玄元植 申请人:三星显示有限公司