CN102157543B - 有机发光二极管显示器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种有机发光二极管(OLED)显示器。在一个实施例中,该OLED显示器包括形成在基板上方的有机发光元件以及覆盖所述有机发光元件的封装部。进一步,该封装部可以包括至少一个有机层和至少一个无机层,其中所述无机层和所述有机层的各个端部直接接触所述基板,并且其中所述有机层比所述无机层厚。
Description
技术领域
本发明所描述的技术总体上涉及有机发光二极管(OLED)显示器。更具体地说,所描述的技术总体上涉及采用薄膜封装(TFE)结构的有机发光二极管(OLED)显示器。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器包括具有空穴注入电极(阳极)、有机发射层和电子注入电极(阴极)的有机发光元件。
发明内容
本发明的一方面是有机发光二极管(OLED)显示器,其具有薄膜封装层,用于保护免受外部环境之害,并抑制有机发光元件的恶化。
另一方面是一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:基板,该基板包括有机发光元件;以及覆盖所述有机发光元件且与所述基板相结合的封装部。该封装部具有沉积有有机层和无机层的结构,所述无机层和所述有机层的各个端部直接接触所述基板,并且其中所述有机层比所述无机层厚。
可以提供一个以上无机层和有机层,并可以使它们交替沉积。
所述封装部中布置得离所述有机发光元件最近的第一层和所述封装部中布置得离所述有机发光元件最远的第n层可以是无机层。
无机层和有机层可以作为一对形成子封装部,并且沉积了n个子封装部(最好,n=2)。
在n个子封装部中,第n子封装部的无机层的面积可以大于第n-1子封装部的无机层的面积。
在n个子封装部中,第n子封装部的有机层的面积可以大于第n-1子封装部的有机层的面积。
可以进一步包括布置在所述有机发光元件与所述封装部之间的光功能层,并且所述光功能层可以是紫外(UV)射线阻挡层。
所述光功能层的厚度可以在20nm到200nm之间的范围内,并且所述光功能层的厚度可以在40nm到150nm之间的范围内。
所述光功能层可以包括选自三-8-羟基喹啉铝(Alq3)、二苯甲酮、光压克力(photoacryl)、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2中的一种材料。
所述光功能层可以是沉积有具有不同折射率的第一层和第二层的反射层。
所述有机层可以是紫外(UV)硬化材料,并且所述第一层和所述第二层的光学厚度是用于硬化所述有机层的紫外(UV)波长的λ/4。
第一层可以包括选自三-8-羟基喹啉铝(Alq3)、二苯甲酮、光压克力、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2中的一种材料。
第二层可以包括选自氮化硅(SiN)、Cu2O、Fe2O3、TiO2和ZnSe中的一种材料。
所述有机层的厚度可以至少是所述无机层的厚度的5倍。另一方面是一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:形成在基板上方的有机发光元件;以及覆盖所述有机发光元件的封装部,其中所述封装部包括至少一个有机层和至少一个无机层,其中所述有机层具有端部,其中所述无机层具有端部,其中所述有机层和所述无机层的端部直接接触所述基板,并且其中所述有机层比所述无机层厚。
在上述显示器中,封装部包括多个有机层和相对于所述有机层交替形成的多个无机层。在上述显示器中,所述封装部包括形成得离所述有机发光元件最近的第一层和形成得离所述有机发光元件最远的第n层,并且其中所述第一层和第n层由无机材料形成。
在上述显示器中,一个无机层和一个有机层彼此接触,成一对地形成子封装部,其中所述封装部包括n个子封装部,并且其中所述第n子封装部比第n-1子封装部离所述有机发光元件远。在上述显示器中,所述第n子封装部的无机层的面积大于所述第n-1子封装部的无机层的面积。
在上述显示器中,所述第n子封装部的有机层的面积大于所述第n-1子封装部的有机层的面积。上述显示器进一步包括:插置于所述有机发光元件与所述封装部之间的光功能层。在上述显示器中,所述光功能层是紫外(UV)辐射阻挡层。在上述显示器中,光功能层的厚度在约20nm到约200nm的范围之内。
在上述显示器中,光功能层的厚度在约40nm到150nm的范围之内。在上述显示器中,所述光功能层由下列至少一种形成:三-8-羟基喹啉铝(Alq3)、二苯甲酮、光压克力、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2。在上述显示器中,所述光功能层是包括具有不同折射率的第一层和第二层的反射层。
在上述显示器中,所述有机层由紫外(UV)硬化材料形成,并且其中所述第一层和所述第二层的光学厚度约为用于硬化所述有机层的紫外(UV)辐射的波长的λ/4。在上述显示器中,所述第一层由下列至少一种形成:三-8-羟基喹啉铝(Alq3)、二苯甲酮、光压克力、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2,并且其中所述第二层由下列至少一种形成:氮化硅(SiN)、Cu2O、Fe2O3、TiO2和ZnSe。在上述显示器中,所述有机层的厚度至少是所述无机层的厚度的5倍。
再一方面是一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:形成在基板上方的有机发光元件;以及覆盖所述有机发光元件的封装层,其中所述封装层包括多个有机层和与所述有机层交替形成的多个无机层,其中各个有机层具有两个对立的端部,其中各个无机层具有两个对立的端部,其中所述有机层和所述无机层的端部是非直线的,并接触所述基板,并且其中所述无机层之一形成得最接近且直接接触所述有机发光元件。
在上述显示器中,其中所述封装层包括离所述有机发光元件最远的无机层。上述显示器进一步包括插置于所述有机发光元件与所述封装层之间的光功能层,其中所述光功能层接触所述基板以及所述有机层和所述无机层的端部。在上述显示器中,所述光功能层的厚度在约20nm到约200nm之间的范围内。在上述显示器中,所述光功能层具有形成为与所述有机层和所述无机层的端部相邻的非直线部。
附图说明
图1是根据第一示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的透视图。
图2是沿图1的线II-II截取的剖视图。
图3是图1中所示的面板组件的子像素电路结构的示意图。
图4是图1的面板组件的局部放大剖视图。
图5是显示根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的照片。
图6是显示根据对比例的有机发光二极管(OLED)显示器的照片。
图7是根据第二示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的剖视图。
具体实施方式
总体上,有机发光元件设置在一块由例如玻璃制成的基板上,并且为另一块基板所覆盖以防止该元件因从环境渗入的水汽和氧气而劣化。
近来,根据用户的偏好减小OLED显示器面板的尺寸和厚度以及提高清晰度业已成为一种趋势。此外,薄膜封装(TFE)层被用来覆盖OLED器件的有机发光元件。
在薄膜封装结构中,在形成于基板的显示区域中的有机发光元件上分别地并交替地沉积有机层和无机层这二者中的至少一个,以覆盖显示区域从而保护有机发光元件。所沉积的有机层和无机层通常被称为薄膜封装层。
因薄膜封装层和基板通常具有柔性特性,故包括这种柔性元件的OLED显示器提高了整个器件的柔性。此外,使用薄膜封装层降低了OLED器件的厚度。进一步,OLED显示器可用在多种显示应用(例如,折叠型)中。
然而,OLED显示器技术通常在基板所用的薄膜封装层的边缘具有薄弱的封装结构,这使得有机发光元件因从环境渗入的水汽和氧气而劣化。
下文中,将参照示出了示例性实施例的附图更加详细地描述示例性实施例。正如本领域技术人员会认识到的那样,所描述的实施例可按各种不同方式进行修改而均不违背本发明的精神或者范围。
此外,这些示例性实施例中具有相同构造的组成元件,在第一示例性实施例中利用相同的附图标记进行了示例性的描述,而在其他示例性实施例中仅会对不同于第一示例性实施例中的构造加以描述。
为清楚地解释示例性实施例,省略了与解释说明无关的部分,且在整套申请文件中相同或者类似的组成元件被标注以相同的附图标记。
为更好、更容易地理解说明书,附图中各元件的尺寸和厚度皆为大致地显示。因此,示例性实施例并不受限于附图。
为清楚起见,附图中的层、膜、面板、区域等的厚度皆有所夸大。应理解,当诸如层、膜、区域或者基板之类的元件被称之为在另一元件“上”时,可能是此元件直接在该另一元件上,也可能存在中间元件。与此形成对照的是,如果某一元件被称为“直接”在另一元件“上”,则不存在中间元件。
图1是根据第一示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的透视图,而图2是沿图1的线II-II截取的剖视图。
参见图1和图2,有机发光二极管显示器101包括:1)面板组件12,该面板组件12具有显示区域A10和焊盘区域A20,且该面板组件12在显示区域A10处显示预定图像;和2)通过柔性电路板14电连接到面板组件12的印刷电路板16。
面板组件12包括基板18和封装部20,显示区域A10和焊盘区域20限定在基板18的顶面上,封装部20形成在基板18上以覆盖显示区域A10。在一个实施例中,封装部20在面积上比显示区域A10大,并覆盖显示区域A10以及基板18的位于显示区域A10之外的顶面从而保护显示区域A10以及基板18的位于显示区域A10之外的顶面。在一个实施例中,焊盘区域A20未被封装部20覆盖,并且暴露于环境中。
在一个实施例中,在基板18的显示区域A10处以矩阵的形式布置子像素,且在显示区域A10外部设置扫描驱动器(未示出)和数据驱动器(未示出)以驱动这些子像素。可在基板18的焊盘区域A20处布置焊盘电极(未示出)以便将电信号传输给扫描驱动器和数据驱动器。
图3是图1中所示的面板组件的子像素电路结构的示意图,且图4是图1的面板组件的局部放大剖视图。
参见图3和图4,面板组件12的子像素由有机发光二极管L1和驱动电路单元形成。有机发光二极管L1包括第一像素电极(或者说,空穴注入电极(阳极))22、有机发射层24以及第二像素电极(或者说,电子注入电极(阴极))26。
有机发射层24可进一步包括实际发光的发射层(未示出)和有效传送空穴或者电子的载流子(carrier)给发射层的有机层(未示出)。有机层可包括位于第一像素电极22和发射层之间的空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)以及位于第二像素电极26和发射层之间的电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)。
在一个实施例中,驱动电路单元包括至少两个薄膜晶体管T1和T2以及至少一个存储电容器C1。该薄膜晶体管基本上包括开关晶体管T1和驱动晶体管T2。
开关晶体管T1连接到扫描线SL1和数据线DL1,并根据输入到扫描线SL1的开关电压将输入到数据线DL1的数据电压传输到驱动晶体管T2。存储电容器C1连接到开关晶体管T1和电源线VDD,并存储一个其值对应于从开关晶体管T1传输的电压与供应给电源线VDD的电压之间的差值的电压。
驱动晶体管T2连接到电源线VDD和存储电容器C1,以便供应输出电流IOLED给有机发光二极管L1,输出电流IOLED正比于存储在存储电容器C1的电压与阈值电压之差的平方。有机发光二极管L1以输出电流IOLED的形式发光。驱动晶体管T2包括栅电极28、源电极30和漏电极32。有机发光二极管L1的第一像素电极22可连接到驱动晶体管T2的漏电极32。子像素的结构不限于以上所述,而是可以按各种方式加以改变。
参见图1,集成电路芯片34以玻璃上芯片(chip-on-glass)的类型安装在面板组件12的焊盘区域A20上,并且柔性电路板14以膜上芯片(chip-on-film)的类型安装在其上。保护层36形成在集成电路芯片34和柔性电路板14的周围以覆盖和保护形成在焊盘区域A20处的焊盘电极。电子器件(未示出)安装在印刷电路板16上以处理驱动信号,并且连接器38安装在其上以将外部信号传输给印刷电路板16。
震动吸收带(未示出)或沟缘(未示出)可设在面板组件12的背侧以增加面板组件12的抗冲击能力。在一个实施例中,柔性电路板14折叠到面板组件12的背侧,使得印刷电路板16面向面板组件12的后面。
在一个实施例中,封装部20直接形成在基板18的有机发光二极管和驱动电路单元上,以便将它们密封起来,防护它们免受外界之害。该封装部20可以由薄膜制成,并被称为薄膜封装层。
在一个实施例中,薄膜封装层20利用至少一个无机层201和至少一个有机层202形成,无机层201和有机层202彼此交替地逐个沉积。在沉积结构中,一对无机层201和有机层202形成子封装部203,并且该子封装部203的沉积数可以为n(最好,n=2)。
在一个实施例中,封装部20包括沉积数为三的子封装部203。也就是说,三个无机层201和三个有机层202交替沉积。例如,在基板18上涂覆(或形成)覆盖有机发光元件L1的无机层201,上面涂覆有机层202,接着上面涂覆另一无机层201,接着上面涂覆另一有机层202,最后在最上面的有机层202上涂覆无机层201,从而形成封装部20。在该实施例中,覆盖有机发光元件L1且设置得离有机发光元件L1最近的第一层和设置得离有机发光元件L1最远且位于显示区域A10的封装部20最外部的最终层(第n层)为无机层。在另一实施例中,可以采用各种方式修改有机层和无机层的堆叠顺序和个数(例如4个以上或2个以下),只要有机层202和无机层201交替形成即可。
无机层201可以通过溅射、CVD或离子束辅助沉积(IBAD)由金属氧化物或氮化物制成。例如,无机层201可以由选自氧化钙、铝、硅、钛、氧化铟、氧化锡、氧化硅、氮化硅以及氮化铝中的至少一种的材料制成,但是不限于此。
有机层202可以通过沉积液体或蒸发的单体而后通过辐射紫外(UV)射线进行烘焙的工艺来形成。有机层202的材料的示例可以由选择自丙烯酸、甲基丙烯酸、聚酯、PET、聚乙烯、聚丙烯或其混合物中的一种制成。
在一个实施例中,无机层201的厚度不同于有机层202的厚度。在一个实施例中,有机层202的厚度(d2)大于无机层201的厚度(d1)。例如,厚度d2可以约为厚度d1的5倍。再如,厚度d2可以比厚度d1的5倍小或比厚度d1的5倍大。针对基板18的显示区域和非显示区域,可以相同地维持无机层201和有机层202的厚度关系。
在一个实施例中,如图2所示,每个无机层201的端部和每个有机层202的端部直接接触基板18。有机层的端部和无机层的端部可以是非直线的,例如,每个有机层202的端部和每个无机层201的端部可以被弯曲以便接触基板18。由于所有的端部都接触基板18,因此薄膜封装层20可以更有效地防止湿气或氧通过有机发光元件L1的侧部渗入。
无机层201的厚度d1可以约为100nm,有机层202的厚度d2可以约为500nm。在另一实施例中,无机层201的厚度d1可以小于约100nm,有机层202的厚度d2可以大于约500nm。
在一个实施例中,第n子封装部中包括的有机层的面积大于第n-1子封装部中包括的有机层的面积,并且第n子封装部中包括的无机层的面积也大于第n-1子封装部中包括的无机层的面积。
图5是示出根据一个实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的照片,图6是示出根据对比例的有机发光二极管(OLED)显示器的照片。
在对比例中,封装部的无机层的厚度为100nm,有机层的厚度为70nm,其比无机层的厚度薄。其他情况,例如无机层的端部和有机层的端部直接接触基板的情况与示例性实施例中的情况相同。
图5和图6分别示出将根据一个实施例的OLED设备和根据对比例的OLED设备放在85度高温和85%的高相对湿度的环境下300小时后的结果。
从图5和图6中可以认识到,图5所示的一个创造性实施例与图6所示的对比例相比的优势在于,图5的实施例中没有产生黑点或黑斑,或者产生得少得多。因此,可以显著提高寿命或效率特性。
根据一个实施例,封装部的总厚度是均匀的,并且封装部是密集的。因而可以预先防止污染材料或湿气从有机发光二极管(OLED)显示器的外部渗入。
此外,在一个实施例中,在形成封装部时,无机层和有机层的所有端部直接接触基板,从而可以进一步有效地阻止可能渗入到基板与封装部之间的界面的不期望的材料。
图7是根据第二示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的剖面图。如所示的那样,该有机发光二极管(OLED)显示器与根据第一示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器具有相同的基本结构,并且进一步包括形成在封装部20与有机发光元件L1之间的光功能层400。在一个实施例中,光功能层400具有形成为与有机层202端部和无机层201的端部相邻的非直线部,例如,与有机层202端部和无机层201的端部相邻的光功能层可以被弯曲。
光功能层400可以由紫外(UV)阻挡层制成,以阻挡对有机发光元件L1有不利影响的紫外(UV)辐射。该光功能层400可以制成单层,然而,它也可以形成为包括至少两层的多层结构。光功能层400的厚度可以维持在约20nm到约200nm的范围之内。以上范围对有机发光元件L1的保护、OLED显示器的光提取效率比率或色纯度特性有益。进一步,将光功能层400的厚度设在约50nm到150nm之间对OLED显示器的增强的效率特性是有益的。然而,根据实施例,光功能层400的厚度可以小于约20nm或大于约200nm。
光功能层400可以由包括选自三-8-羟基喹啉铝(Alq3)、二苯甲酮、光压克力、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2中的至少一种制成。
另一方面,当光功能层400由多层结构制成时,实质配置可以具有反射层结构,在该反射层结构中沉积有具有不同折射率的第一层和第二层。
当封装部20的有机层202由可以被紫外(UV)辐射硬化的材料制成时,第一层和第二层的每个光学厚度可以具有用于硬化有机层202的紫外(UV)辐射的波长的λ/4。
作为第一层和第二层的材料的示例,第一层可以三-8-羟基喹啉铝(Alq3)、二苯甲酮、光压克力、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2中的至少一种,第二层可以包括氮化硅(SiN)、Cu2O、Fe2O3、TiO2和ZnSe中的至少一种。
根据至少一个实施例,有机发光二极管(OLED)显示器可以有效地阻挡不期望的材料从环境中渗入。相应地,可以预先防止黑点和黑斑,从而可以改进产品特性,并且可以延长寿命。
尽管已结合目前认为的实用示例性实施例对本公开进行了描述,但是应当理解,本发明不限于所公开的实施例,而是相反,意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改和等同布置。
Claims (18)
1.一种有机发光二极管显示器,包括:
形成在基板上方的有机发光元件;
覆盖所述有机发光元件的封装部;以及
光功能层,插置于所述有机发光元件与所述封装部之间并且由多层结构制成,在所述多层结构中沉积具有不同折射率的多个层,
其中所述光功能层直接接触所述有机发光元件,其中该封装部包括至少一个有机层和至少一个无机层,其中所述无机层和所述有机层的各个端部直接接触所述光功能层,其中所述光功能层具有形成为与所述有机层的端部和所述无机层的端部相邻的非直线部,并且其中所述有机层比所述无机层厚。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器,其中所述封装部包括多个有机层和相对于所述有机层交替形成的多个无机层。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示器,其中所述封装部包括形成得离所述有机发光元件最近的第一层和形成得离所述有机发光元件最远的最终层,并且其中所述第一层和所述最终层由无机材料形成。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器,其中彼此接触的一个无机层和一个有机层成一对地形成子封装部,其中所述封装部包括n个子封装部并且n大于或等于2,并且其中第n子封装部比第n-1子封装部离所述有机发光元件远。
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管显示器,其中所述第n子封装部的无机层的面积大于所述第n-1子封装部的无机层的面积。
6.根据权利要求4所述的有机发光二极管显示器,其中所述第n子封装部的有机层的面积大于所述第n-1子封装部的有机层的面积。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器,其中所述光功能层是紫外辐射阻挡层。
8.根据权利要求7所述的有机发光二极管显示器,其中所述光功能层的厚度在20nm到200nm的范围之内。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管显示器,其中所述光功能层的厚度在40nm到150nm的范围之内。
10.根据权利要求7所述的有机发光二极管显示器,其中所述光功能层由下列至少一种材料形成:三-8-羟基喹啉铝、二苯甲酮、光压克力、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2。
11.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器,其中所述光功能层是包括具有不同折射率的第一层和第二层的反射层。
12.根据权利要求11所述的有机发光二极管显示器,其中所述有机层由紫外硬化材料形成,并且其中所述第一层和所述第二层的光学厚度为用于硬化所述有机层的紫外辐射的波长的λ/4。
13.根据权利要求11所述的有机发光二极管显示器,其中所述第一层由下列至少一种形成:三-8-羟基喹啉铝、二苯甲酮、光压克力、BaF2、CsF、Na5Al3F14、KCl和SiO2,并且其中所述第二层由下列至少一种形成:氮化硅、Cu2O、Fe2O3、TiO2和ZnSe。
14.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器,其中所述有机层的厚度至少是所述无机层的厚度的5倍。
15.一种有机发光二极管显示器,包括:
形成在基板上方的有机发光元件;
覆盖所述有机发光元件的封装层;以及
光功能层,插置于所述有机发光元件与所述封装层之间并且由多层结构制成,在所述多层结构中沉积具有不同折射率的多个层,
其中所述光功能层直接接触所述有机发光元件,其中所述封装层包括多个有机层和相对于所述有机层交替形成的多个无机层,其中各个有机层具有两个对立的端部,其中各个无机层具有两个对立的端部,其中所述有机层和所述无机层的端部是非直线的并接触所述光功能层,其中所述光功能层具有形成为与所述有机层的端部和所述无机层的端部相邻的非直线部,其中所述无机层之一形成得最接近且直接接触所述光功能层,并且其中所述有机层比所述无机层厚。
16.根据权利要求15所述的有机发光二极管显示器,其中所述封装层包括离所述有机发光元件最远的无机层。
17.根据权利要求16所述的有机发光二极管显示器,其中所述光功能层接触所述基板以及所述有机层的端部和所述无机层的端部。
18.根据权利要求17所述的有机发光二极管显示器,其中所述光功能层的厚度在20nm到200nm之间的范围内。
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