专利名称：电致发光显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电致发光显示装置，特别是，涉及一种具有通过更有效地密封显示区域提高电致发光显示装置的使用寿命的结构的电致发光显示装置。
背景技术：
平面显示装置，如液晶显示装置、有机电致发光显示装置和无机电致发光显示装置，根据它们的驱动方法的类型可以是无源矩阵(PM)平板显示装置和有源矩阵(AM)平板显示装置。PM平板显示装置具有成列排列的阳极和成行排列的阴极。行驱动电路提供扫描信号到阴极以及在每次仅驱动一行。列驱动电路驱动全部列中的一列，从而输入数据信号到像素。另一方面，AM平板显示装置使用薄膜晶体管(TFT)控制输入到每个像素的信号以及它适合处理大量的信号。因此，AM平板显示装置广泛地应用到活动图像的显示。
有机电致发光显示装置具有设置在阳极和阴极之间由有机化合物组成的有机发光层。当在阳极和阴极之间施加一电势差，从阳极注入的空穴经由空穴传输层移往有机发光层以及从阴极注入的电子经由电子传输层移往有机发光层。在有机发光层中，空穴和电子复合产生激子(excitons)。当激子从激发态降落到基态时，有机发光层中的荧光分子发射光，从而形成图像。全色有机电致发光显示装置包括发射三种不同颜色的光的像素，如红(R)、绿(G)和蓝(B)。
日本专利公开号No.2004-055365公开了一种电致发光显示装置，其具有应力缓冲层以防止由干燥剂层和密封玻璃基板之间的热膨胀系数不同所引起的干燥剂层的损坏。
日本专利公开号No.2002-299043公开了一种有机电致发光显示装置的密封结构，其中通过光固化树脂接合基板和密封元件以密封有机发光元件。使用玻璃密封元件以克服使用金属密封元件时在制备过程中可能产生的问题。
然而，在上述的常规方法中，基板和密封元件通过密封材料例如粘接剂简单结合。电致发光显示装置因为氧和湿气的渗入而变坏，相当大部分是由于通过作为密封材料的粘接剂、基板和密封元件之间的界面的渗入导致的。因此，前述的公开文献并没有着眼或解决这些问题。
发明内容
本发明提供一种电致发光显示装置，该电致发光显示装置具有通过更有效的密封提高其使用寿命的结构。
本发明的一个实施例提供了一种包括具有显示区域的基板的电致发光显示装置。可以在基板上形成衬垫部。由密封材料组成的密封部分被布置在显示区域的外面。密封基板可以经密封材料与基板结合至少密封显示区域。在密封部分下面的至少部分基板中可以形成凹状部分。
本发明的另一个实施例提供了一种包括具有显示区域的基板的电致发光显示装置。可以在基板上形成衬垫部分。由密封材料组成的密封部分被布置在显示区域的外面。密封基板可以经密封材料与基板结合至少密封显示区域。在基板上会形成一个或多个绝缘层。在密封部分下面的至少部分绝缘层中可以形成凹状部分。
本发明上述或另外的特征和优点将通过结合附图对具体实施例的描述变得更加清楚。
图1A是根据本发明的一个具体实施例的有机电致发光显示装置的透视示意图。
图1B是图1A所示显示装置的像素的平面示意图。
图1C是沿图1B的I-I线的截面示意图。
图2A和图2B是根据本发明的具体实施例具有凹形部分的有机电致发光显示装置的平面示意图。
图2C和图2D是根据本发明的具体实施例沿图2B的II-II线的截面图。
图3A、图3B和图3C是根据本发明的另一具体实施例的有机电致发光显示装置的部分截面示意图。
图4A、图4B和图4C是根据本发明的具体实施例具有密封层的有机电致发光显示装置的图解制备过程的平面图。
图4D是沿图4C的III-III线的截面示意图。
图5A、图5B和图5C是根据本发明的另一具体实施例的有机电致发光显示装置的部分截面示意图。
具体实施例方式
图1A是根据本发明的原理制造的电致发光显示装置的透视示意图。由一个或多个像素组成的显示区域200形成在基板110的表面上，以及由至少一端构成的衬垫部分600设置在基板110上靠近显示区域200的边缘。密封部分300(图2A)设置在显示区域200和衬垫部分600之间，其通过密封材料310至少密封与基板110结合的显示区域200。
为显示区域200提供电信号的电元件，例如，垂直/水平驱动电路如传输扫描信号和/或数据信号到显示区域200的像素的扫描驱动器/数据驱动器，可以被放置到显示区域200和密封部分300之间的密封区域。电元件也可以设置在密封部分300的外面，如图1A中所示的水平驱动电路500。垂直/水平驱动电路500可以有各种各样的构造。例如，垂直/水平驱动电路500可以具有COG形式或包含通过FPC的外部电元件，等等。
图1B是图1A所示的像素A的放大示意图。尽管图1B中示出了像素具有两个顶栅型薄膜晶体管和一个电容器，但这只是为了说明，本发明不限于此。
决定是否选择该像素的第一薄膜晶体管TFT1的栅电极55从提供扫描信号的扫描线延伸。当电信号如扫描信号提供给扫描线时，经数据线输入的数据信号经由第一薄膜晶体管TFT1的半导体有源层53从第一薄膜晶体管TFT1的源电极57a传输到第一薄膜晶体管TFT1的漏电极57b。
第一薄膜晶体管TFT1的漏电极57b的延长部分57c连接到电容器的第一电极58a的末端。电容器第一电极58a的另一端形成作为驱动TFT的第二薄膜晶体管TFT2的栅电极150(图1C)，电容器的第二电极58b被电连接到与驱动电源供给线(未示出)连通的驱动线31。
图1C是沿图1B的I-I线的部分截面图。沿I-I线的附图标记“a”、“b”、“c”、“d”和“e”所示的部分是设置第二薄膜晶体管TFT2的部分的截面图以及由附图标记“e”和“f”所表示的部分为像素开口(pixel opening)194。另，由附图标记“g”和“h”表示的部分为驱动线31的截面。第二薄膜晶体管TFT2包括形成在缓冲层120上的半导体有源层130，该缓冲层形成于基板110的表面上。半导体有源层130可以是非晶硅层或多晶硅层。尽管图1C中未示出，半导体有源层130由掺杂有N+型或P+型掺杂剂的源极和漏极区域以及沟道区域组成。半导体有源层130可以有不同的构造以及可以，例如，由有机半导体组成。
TFT2的栅电极150设置在半导体有源层130上，以及为了邻近层的紧密粘接，层叠层的平表面且便于加工，TFT2的栅电极150可由例如MoW、Al/Cu等组成，但不限于这些材料。
栅绝缘层140可插入到栅电极150和半导体有源层130之间以使它们绝缘。作为绝缘层的中间层160可在栅电极150和栅绝缘层140上形成为单层或多层，以及TFT2源电极和漏电极170a和170b形成在其上。源电极和漏电极170a和170b可包括金属，如MoW，并且之后可进行热处理以便与半导体有源层130形成平滑的欧姆接触。
用于保护和/或平面化的包括钝化层和/或平面化层的保护层180形成在源电极和漏电极170a和170b上并且第一电极层190形成在保护层上。第一电极层190通过形成在保护层180中的通道181与源电极和漏电极170a和170b电连接。第一电极层190可以有各种各样的形式。例如，为了得到底部发射显示装置，第一电极层190可以是由铟锡氧化物(ITO)组成的透明电极等，以及为了得到顶部发射显示装置，第一电极层190可以是由Al/Ca组成的反射电极和由ITO组成的透明电极等。尽管第一电极层190可以作为阳极，但是本发明不限于此且可以有各种各样的构造。例如，第一电极层也可以作为阴极。
同时，保护层180可以有各种各样的构造。例如，保护层180可以包含无机或有机化合物，可以在SiNx层上形成为包括有机化合物的单层或双层，如苯并环丁烯(BCB)或丙烯。
限定除了与第一电极层190相对应的像素开口194的像素的像素限定层191形成于保护层180上。包括发射层的有机电致发光层192设置在开口194内的第一电极层190的表面上。
有机电致发光层192可以包括低分子或高分子量的有机膜。低分子量有机膜可以是空穴注入层(HIL)，空穴传输层(HTL)，有机发光层(EML)，电子传输层(ETL)，电子注入层(EIL)等等，层叠为单一或复合结构。有机电致发光层192可以包括有机材料如铜酞菁(CuPc)、N，N’-双(1-萘基)-N，N’-二苯基-联苯胺(N，N’-di(naphthalene-1-y1)-N，N’-diphenyl-benzidine(NPB))、或三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。低分子量有机膜通过真空蒸镀形成。
高分子量有机膜可以是包括PEDOT的HTL以及包括高分子量有机材料的EML，如基于聚亚苯基亚乙烯基(PPV)的或基于聚芴的材料。高分子量有机膜可以用丝网印刷或墨喷式印刷方法形成。
作为阴极的第二电极层210沉积在有机电致发光部分192的整个表面上。第二电极层210不只限于整个表面沉积形式，并根据显示装置的发射方法可以包括Al/Ca，ITO，Mg-Ag等。另，第二电极层210可以有多层结构以及可以进一步包括包含碱金属或碱土金属氟化物的层，如LiF。
根据本发明具体实施例的有机电致发光显示装置可至少在相应于基板上的显示区域外的密封部分的部分中具有凹状部分，以防止水汽和氧通过密封部分的边界表面渗入。
图2A和图2B示出了根据本发明的具体实施例具有凹状部分的有机电致发光显示装置的平面示意图。有机电致发光显示装置的局部，如密封材料310和密封基板400，为了容易说明将其省略。凹状部分311至少形成于基板110上的显示区域200外的密封部分300的一部分中。凹状部分311可以如图2A所示不连续地形成在显示区域200的外部，或可以如图2B所示形成闭合曲线以更好地防止氧和水汽渗入密封区域。
图2C和图2D是沿图2B的II-II线的截面图，其中示出了根据本发明具体实施例的凹状部分的可能结构。参照图2C，凹状部分311形成在基板110的表面中。凹状部分311可以在基板110上通过例如蚀刻、激光刻蚀等形成。
基板110和密封基板400通过密封部分300的密封材料310密封。密封部分300的密封材料310填充凹状部分311。凹状部分311的宽Wg可以等于密封部分300的宽Ws。然而，由于大多数水汽和/或氧是通过基板110和密封材料310之间的界面渗入密封区域的，因此最好改变水汽渗入/氧渗入的路线的方向，如果可能，通过设置凹状部分311的宽Wg小于密封部分300的宽Ws以使密封材料310更好地防止水汽和/或氧的渗入。
根据本发明的另一具体实施例，凹状部分具有重复的凹进—突出图案。在图2D中，凹状部分311由多个凹进部分311a、311b和311c组成。凹进部分311a、311b和311c可以有不同的尺寸，但是为了加工方便最好具有相同的尺寸。当凹进部分的数目增加时，密封部分310的密封材料311和基板110之间的接触面积增加。然而，对密封部分310的最小宽度有限制。过分减小凹进部分311a、311b和311c的宽度可能由于保留在凹进部分311a、311b和311c中的气体或密封材料的粘性导致凹进部分311a、311b和311c填充不充分，从而不能形成有效的密封结构。凹状部分311可以设置在显示区域200和衬垫部分600(图2B)之间，以及当电连接到显示区域的布线通过凹状部分311时可能出现的断开可能引起故障发生。考虑到这些可能性，凹状部分311应该有适当的宽度和深度。
根据本发明的另一实施例，形成在基板上的凹状部分311可包括至少一个形成在基板表面上的绝缘层。参照图3A，TFT的缓冲层120(图1C)延伸到基板110表面上的密封部分300。用于使半导体有源层130与栅电极150绝缘的栅绝缘层140形成在缓冲层120的表面上。另，用于使栅电极150和源/漏电极170绝缘的中间层160设置在栅绝缘层140的表面上并且保护层180设置在其上。
凹状部分311可以如图3A所示仅延伸通过保护层180或可以如图3B所示延伸通过整个下部绝缘层。与前述实施例相同，在本实施例中，凹状部分311的宽Wg小于设置密封材料311于其中的密封部分300的宽Ws。
凹状部分311具有重复的凹进—突出形状。参照图3C，具有重复的凹进—突出形状的凹状部分311包括多个凹进部分311a、311b和311c。凹进部分可以有不同的尺寸，但是为了加工方便最好具有相同的尺寸。尽管如图3C所示凹状部分311由3个凹进部分311a、311b和311c组成，但是凹进部分的数目不限于此。与前述实施例相同，凹进部分的数目和宽度能根据有机电致发光显示装置的设计规格作适当的选择。
另外，凹状部分可以选择性地至少形成在与基板表面上密封部分相应的位置中形成的至少一个或多个绝缘层的一部分中。换句话说，如图3C所示，凹状部分311可以选择性地形成在与基板110表面上形成的绝缘层120、140、160、180中的一个或多个绝缘层140、160中密封部分300相应的位置中。然而，与图3A相同，凹状部分311的宽Wg小于密封部分300的宽Ws。
根据本发明的有机电致发光显示装置可以进一步包括显示区域的表面上的密封层以确保显示区域的密封。图4A、图4B和图4C是说明形成密封层的方法的平面示意图。首先，参照图4A，遮盖层500’、600’形成在其中垂直/水平驱动电路500和衬垫部分600设置在基板110的表面上的部分中。遮盖层500’、600’可包括粘贴胶带。可选的，当显示区域200包括具有EML和一个或多个有机化合物层的有机电致发光部分时，有机电致发光部分的有机化合物层可被用作遮盖层500’、600’。然后，参照图4B，密封层220形成在包括显示区域200和遮盖层500’、600’的最终产品的整个表面上。密封层220可以通过沉积绝缘材料如SiO2或SiNx形成。参照图4C，形成密封层220后将密封材料310应用到密封部分300，从而将密封基板400和基板110连接起来。然后，移除遮盖层500’、600’以及进行清洗处理以暴露出其上将设置垂直/水平驱动电路部分500的部分和其上将设置衬垫部分600的部分。例如，水平驱动电路500可用COG方法设置。除上述方法之外密封层的设置还可以用其它多种方法形成。
图4D是沿图4C的III-III线的部分截面示意图。参照图4D，覆盖显示区域200的密封层220插入在密封材料310和形成在保护层180中的凹状部分311之间。通过这种结构，由于显示区域200没有任何部分接触密封区域因此被更好地密封。
图5A、图5B、图5C和图5D示意性地示出了具有密封层、从而提高了显示区域的密封结构的有机电致发光显示装置的部分截面示意图。图5A所示为其中凹状部分311形成在基板110中的有机电致发光显示装置。在这个实施例中，密封层220至少覆盖显示区域200的整个表面并且密封层220的一部分至少设置在凹状部分311的底部表面。为了更有效地防止水汽和氧通过密封材料310和密封层220之间和/或通过密封层220渗入，沿着水汽渗入/氧渗入路线的表面可以不连续地形成。参照图5A，与密封材料310接触的密封层220可以通过在基板110上形成深度dg大于密封层220的厚度tp的凹状部分311的方式不连续形成。
图5B所示为有机电致发光显示装置，其中凹状部分311扩展到包括形成在基板110上的缓冲层的一个或多个绝缘层120、140、160、180中。在这种情况下，密封层220覆盖显示区域200的整个表面且至少设置在凹状部分311的底部表面上。凹状部分311的深度dg可大于密封层220的厚度tp。
图5C所示为有机电致发光显示装置，其中凹状部分311具有重复的凹进—突出图案。在该实例中，密封层220覆盖显示区域200的整个表面且至少设置在凹状部分311的底部表面上，也就是，凹进部分311a、311b和311c的底部表面上。凹状部分311的凹进部分311a、311b和311c的深度dg可大于密封层220的厚度tp。
另外，凹状部分可以选择性地形成在形成于基板表面上的一个或多个绝缘层的至少一部分中的相应于密封部分的位置。换句话说，如图5C所示，凹状部分可以选择性地形成在形成于基板110表面上的绝缘层120、140、160、180中的一个或多个绝缘层140、160中相应于密封部分300的位置。然而，与图5A所示有机电致发光显示装置相同，与密封材料310接触的密封层220可以通过在基板210中形成深度dg大于密封层220的厚度tp的凹状部分311的方式不连续地形成。
上述的实施例只是出于说明目的而本发明不限于此范围。尽管上述实施例描述了AM有机电致发光显示装置，但本发明也能应用于无机电致发光显示装置和PM有机电致发光显示装置。
根据本发明的原理所制造的EL显示装置，可获得如下效果。首先，形成在基板上密封部分中的凹状部分增加了水汽和氧进入密封区域必须经过的路程，以致于更有效地防止了水汽渗入和氧渗入。这极大地增加了密封区域的使用寿命以及延长了有机电致发光显示装置的使用寿命。第二，凹状部分可以形成在密封材料中，因此增加了基板和密封基板之间的结合力。第三，凹状部分可以有重复的凹进-突出图案以增加密封的寿命以及基板和密封基板之间的结合力。第四，凹状部分可以形成闭合曲线形状以有效地密封显示区域。第五，密封层可以覆盖显示区域的整个表面以更好地密封显示区域。凹状部分的深度可以大于密封层的厚度以更好地防止水汽和氧通过密封层和密封材料之间的界面渗入。
本发明已经参照示例性的实施例作了详细的展示和描述，本领域普通技术人员容易理解，没有脱离本发明思想和精神的对形式和细节的各种各样的改变都落入权利要求的范围内。
权利要求
1.一种电致发光显示装置，包括具有显示区域的基板；设置在显示区域外部的包括密封材料的密封部分；以及通过密封材料与基板结合至少密封显示区域的密封基板；其中凹状部分形成在相应于基板侧的密封部分的位置的至少一部分中。
2.一种电致发光显示装置，包括具有显示区域的基板；设置在显示区域外部的包括密封材料的密封部分；以及通过密封材料与基板结合至少密封显示区域的密封基板；其中凹状部分形成在密封部分下面的至少部分基板中。
3.如权利要求2所述的电致发光显示装置，进一步包括设置在显示区域上和凹状部分的至少底部表面上的密封层。
4.如权利要求3所述的电致发光显示装置，其中凹状部分的深度大于密封层的厚度。
5.如权利要求2所述的电致发光显示装置，其中凹状部分具有重复的凹进一突出图案。
6.一种电致发光显示装置，包括具有显示区域的基板；设置在显示区域外部的包括密封材料的密封部分；通过密封材料与基板结合至少密封显示区域的密封基板；以及形成在基板上的一个或多个绝缘层；其中凹状部分形成于密封部分下面的至少部分绝缘层。
7.如权利要求6所述的电致发光显示装置，进一步包括设置在显示区域上和凹状部分的至少底部表面上的密封层。
8.如权利要求7所述的电致发光显示装置，其中凹状部分的深度大于密封层的厚度。
9.如权利要求6所述的电致发光显示装置，其中凹状部分具有重复的凹进一突出图案。
全文摘要
本发明提供一种电致发光显示装置包括具有显示区域的基板。形成于基板上的衬垫。由可以设置在显示区域外面的密封材料组成的密封部分。可以经密封材料与基板结合至少密封显示区域的密封基板。可以在密封部分下至少部分基板形成的凹状部分。
文档编号H05B33/04GK1710999SQ20051008780
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月17日
发明者韩东垣, 金应珍 申请人:三星Sdi株式会社