CN104103670B - 有机发光二极管装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机发光二极管装置及其制造方法。公开了一种有机发光二极管显示器。在一方面中，显示器包括：显示面板；网格层，位于显示面板上，其中，网格层包括由第一凸起和形成在第一凸起的表面上的第二凸起形成的多个凸起；窗口，位于网格层上。

Description

有机发光二极管装置及其制造方法

技术领域

公开的技术涉及一种有机发光二极管装置及制造该发光二极管的方法。更具体地说，有机发光二极管装置包括网格层。

背景技术

有机发光二极管（OLED）是自发光元件并且与液晶显示器（LCD）不同，其不需要单独的光源。因此，OLED装置的厚度和重量减小并且其柔性得以改善。另外，OLED装置具有其它有益质量，例如低功耗、高亮度和高启动速度。

由于OLED装置可以被制造为具有减小了的重量和厚度，所以其在便携式电子装置的一体化方面也是有用的。

然而，当在室外观看OLED装置的图像时，阳光被金属反射层反射，并且装置的对比度和可视性会被折中。

为了解决该问题，可以将圆偏振板形成在OLED装置上。然而，在使用该偏振板的情况下，还需要例如TAC的保护层和粘合层，从而增大装置的厚度和强度。

因此，偏振板的使用能够限制OLED装置的柔性，并且提高由于多个层的层叠而导致的外来颗粒引起的生产缺陷的比率。

在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，因此其可以包括未形成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开已经致力于提供一种具有改善了的柔性特性和减小了的厚度的OLED装置。

另外，本公开已经致力于提供一种具有改善了的可视性和对比度的OLED装置。

这里描述的一些实施例提供了一种有机发光二极管装置，包括：显示面板；网格层，位于显示面板上并且包括多个凸起，所述多个凸起由第一凸起和形成在第一凸起的表面上的第二凸起形成；以及窗口，位于网格层上。

在一些实施例中，第一凸起可以由Al（铝）形成。

在一些实施例中，在第一凸起和第二凸起之间可以设置有保护层，保护层可以由Ti（钛）或Cr（铬）形成。

在一些实施例中，保护层的厚度可以是第一凸起的厚度的1/5或更小。

在一些实施例中，第二凸起可以由铝的氧化物形成并且被着色为黑色。

在一些实施例中，多个凸起的高度可以为150nm或更大，凸起之间的间距可以为50nm或更小。

在一些实施例中，第二凸起的厚度可以从20nm至30nm。

在一些实施例中，有机发光二极管装置还可以包括位于显示面板和网格层之间的触摸面板。

在一些实施例中，有机发光二极管装置还可以包括位于触摸面板和网格层之间的延迟层。

在一些实施例中，有机发光二极管装置还可以包括：位于触摸面板和网格层之间的光学透明胶层。

在一些实施例中，窗口层可由单层或多层形成，包括聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚芳酯（PAR）、聚醚砜（PES）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）中的至少一种。

这里描述的一些实施例还提供了一种制造有机发光二极管装置的方法，该方法包括下述步骤：在基底上形成金属层；在金属层上形成抗蚀层；加热抗蚀层，以允许抗蚀层通过模具成型，并且使成型后的抗蚀层固化，其中，模具包括彼此分隔开的多个凸起；利用成型后的抗蚀层作为掩模来蚀刻金属层，以形成多个第一凸起；通过阳极化工艺在每个第一凸起上形成第二凸起；以及将第二凸起着色为黑色，以形成多个凸起部件。

在一些实施例中，有机发光二极管装置可以具有改善了的对比度而不增加偏振板。

另外，由于去除了厚的偏振板，因此可以改善有机发光二极管装置的柔性特性。

附图说明

图1是根据一些实施例的网格层的剖视图。

图2和图3是根据一些实施例的网格层的剖视图。

图4是示意性地示出根据示例性实施例的网格层的光路的图。

图5至图12是顺序地示出根据示例性实施例的网格层的制造方法的剖视图。

图13是根据一些实施例的有机发光二极管装置的示意性剖视图。

图14是根据示例性实施例的有机发光二极管装置面板的一个像素的等效电路图。

图15和图16是根据一些实施例的有机发光二极管装置的示意性剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图更充分地描述本公开，在附图中示出了说明书的实施例。如本领域技术人员将理解的，描述的实施例可以以许多不同的方式修改，而全部不脱离本公开的精神或范围。

为了描述本公开，省略了与说明书不相关的部分，在整个说明书中，相同或相似的组成元件由相同的参考标号指示。

另外，为了理解和便于描述，在附图中示出的每个组件的尺寸和厚度被任意地示出，但是本公开不限于此。

在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板和区域等的厚度。在附图中，为了理解和便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。

另外，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”及其变形将被理解为暗示包括所述元件，但是不排除任何其它元件。另外，在说明书中，词语“在……上”表示位于目标部分之上或之下，而不实质上表示位于目标部分基于重力方向的上侧上。

在下文中，将参照附图描述根据本公开的一些实施例的光学单元。

图1是根据一些实施例的网格层的剖视图。

如图1中所示，根据本公开的网格层包括形成在基底100上的多个凸起300。基底100可以是包括有机发光二极管的显示面板。

凸起300包括从基底100突出的第一凸起22以及形成在第一凸起22的表面上的第二凸起52。

第一凸起22可以由单种金属材料形成，例如铝。保护层42可以设置在第一凸起和第二凸起之间。保护层42可以由钛、钼、铬或它们的任意组合形成。在一些实施例中，可以形成保护层42来保护第一凸起22的铝。保护层42的厚度可以是第一凸起22的厚度的1/5或更小。

第二凸起52由铝的氧化物形成。在一些实施例中，可以通过阳极化来形成第二凸起52。在一些实施例中，第二凸起52可以是黑色的。

如图1中所示，凸起300的高度（H）可以是150nm或更大，凸起300之间的间距（D）可以是50nm或更小。第二凸起52的厚度可以是20nm至30nm。

图2和图3是根据一些实施例的网格层的剖视图。

如图2中所示，根据本公开的网格层包括形成在基底100上的多个凸起302。

凸起302包括从基底100突出的第一凸起22以及形成在第一凸起22的表面上的第二凸起52。

第一凸起22由诸如铝的单种材料形成，第二凸起52由通过阳极化形成的铝的氧化物形成并且是黑色的。

在一些实施例中，凸起302的高度可以是150nm或更大，凸起302之间的间距可以是50nm或更小。在一些实施例中，第二凸起52的厚度可以是大约20nm至30nm。

如图3中所示的根据本公开的网格层包括形成在基底100上的多个凸起300。

由于图3的凸起与图2的凸起相同，所以将仅具体描述不同的部分。

图3的网格层还包括形成在凸起302上的黑色矩阵层72。黑色矩阵层72由诸如氧化铬的材料形成。

在一些实施例中，当形成网格层时，能够提供从OLED装置到外部传输光的光路，并且防止由于来自外部的入射光而降低OLED装置的亮度。因此，改善了有机发光二极管显示器的对比度。

将参照图4具体地描述上述特征。

图4是示出根据一些实施例的网格层的光路的示意图。

图4的网格层位于OLED装置的阴极730上。因此，从发射层720传输的光穿过凸起302之间的空间以被发射至外部。

另外，由于外部光被黑色的第二凸起52吸收，所以可以减少外部光的反射。因此，可以改善OLED装置的对比度。

同时，由于根据实施例的网格层被形成为具有150nm或更小的厚度，所以网格层可以替代具有几十微米的厚度的偏振板。因此，可以减小有机发光二极管显示器的厚度。另外，在有机发光二极管显示器由柔性基底形成的情况下，由于未使用厚的和刚性材料的已知的偏振板，所以可以改善有机发光二极管装置的柔性特性。

在下文中，将参照图5至图12具体地描述图1的网格层的制造方法。

图5至图12是顺序地示出根据一些实施例的网格层的制造方法的剖视图。

如图5中所示，在基底100上形成金属层2，在金属层2上形成抗蚀层6。金属层2由铝形成。还可包括由例如钼或钛的金属或例如SiO₂的绝缘材料形成的保护层4，以保护金属层2的铝。

抗蚀层6可以由热固性聚合物树脂或热塑性聚合物树脂来形成。

当热固性聚合物树脂与模具500接触时，热固性聚合物树脂以充分可流动的状态前进，使得树脂流至由模具500限定的图案中。另外，在被模具500挤压之前，热塑性聚合物树脂可以被加热以形成可流动状态，并且可以被加热至高于普通树脂的玻璃化转换温度的温度。

热塑性聚合物树脂的示例包括但不限于聚（甲基丙烯酸甲酯）、聚苯乙烯、聚（甲基丙烯酸苯甲酯）、聚（甲基丙烯酸环己酯）或它们的任意组合。

然后，如图6中所示，抗蚀层被模具500挤压，以使树脂流入至由模具500限定的图案中，然后固化以形成牺牲图案62。根据本发明的一个实施例，模具500限定的图案包括彼此分隔开的多个凸起。

在一些实施例中，当抗蚀层由热固性聚合物树脂形成时，抗蚀层可以被模具挤压，加热，固化，然后去除模具。在抗蚀层由热塑性聚合物树脂形成的情况下，可以通过加热使抗蚀层成为液态，然后抗蚀层被模具挤压。然后，在抗蚀层通过冷却而固化之后，去除模具。施加热的过程可以与挤压一起执行。

然后，如图7中所示，通过使用蚀刻掩模来蚀刻保护层和金属层，来形成第一凸起22和保护层42。

然后，如图1中所示，在第一凸起22上形成第二凸起52。可以通过阳极化工艺来形成第二凸起52。

在阳极化工艺中，其上形成有第一凸起的基底被浸渍到酸溶液（例如，浓度为10%至30%的稀硫酸溶液）中，并且施加电压（例如，2V至10V的电压），以使第一凸起的表面氧化。在一些实施例中，第二凸起被形成为具有20nm至30nm的厚度。

在这种情况下，当硫酸处于10℃至20℃的硫酸溶液的温度时，执行10分钟至2小时的浸渍。

然后，通过着色工艺来使第二凸起52的颜色改变为黑色。

在60℃至70℃的温度下，在包含用于镀覆的染料的水性溶液中执行着色工艺5分钟至50分钟。通过着色工艺使第二凸起被着色为具有黑色。

图8至图12是示出根据一些实施例的网格层的制造方法的图。

如图8中所示，在基底100上形成抗蚀层6，并设置用于压印的模具500。

然后，如图9中所示，通过压印工艺形成牺牲图案62。压印工艺通过与图5中的方法相同的方法来执行。

然后，如图10中所示，形成金属层2以覆盖牺牲图案62。金属层2由铝形成。金属层2被形成为填充牺牲图案62之间的间隙。在图10中，金属层仅由铝形成。在一些实施例中，可以在金属层2上形成保护层。

然后，如图11中所示，通过化学机械抛光（CMP）工艺来执行抛光，直至暴露牺牲图案62。

然后，如图12中所示，去除牺牲图案62，以形成第一凸起22。

然后，如图2中所示，在第一凸起22上形成第二凸起52。可以通过阳极化工艺来形成第二凸起52。然后，通过着色工艺来将第二凸起52着色为具有黑色。

在下文中，将参照图13至图16来具体地描述包括在图1至图3中描述的网格层的OLED装置。

图13是根据一些实施例的OLED装置的示意性剖视图。

如图13中所示，OLED装置可以包括显示面板800、位于显示面板800上的触摸面板820、位于触摸面板820上的网格层840和位于网格层840上的窗口860。

显示面板800可以是包括有机发光二极管的有机发光显示面板。有机发光显示面板可以包括基底100以及形成在基底100上的多个像素（未示出）。

基底100可以是由玻璃、石英、陶瓷或塑料等形成的透明绝缘基底，或者基底100可以是由不锈钢等形成的金属基底。

参照图14，将具体地描述有机发光显示面板中包括的像素。

图14是根据一些实施例的有机发光显示面板的一个像素的等效电路图。

参照图14，有机发光显示面板包括形成在基底上的多条信号线121、171和172以及连接到它们的像素（PX）。

信号线包括传输栅极信号（或扫描信号）的扫描信号线121、传输数据信号的数据信号线171和传输驱动电压的驱动电压线172等。扫描信号线121沿基本水平的方向延伸并且彼此基本平行，数据信号线171沿基本垂直的方向延伸并且彼此基本平行。示出了沿基本垂直的方向延伸的驱动电压线172，但是驱动电压线172可以沿水平方向或垂直方向延伸，或者可以被形成为具有网状。

一个像素（PX）包括开关晶体管（Qs）、驱动晶体管（Qd）、存储电容器（Cst）和有机发光二极管70。

开关晶体管（Qs）具有控制端、输入端和输出端，控制端连接到扫描信号线121，输入端连接到数据线171，输出端连接到驱动晶体管（Qd）。开关晶体管（Qs）响应于从扫描信号线121接收的扫描信号来将从数据线171接收的数据信号传输至驱动晶体管（Qd）。

驱动晶体管（Qd）具有控制端、输入端和输出端，控制端连接到开关晶体管（Qs），输入端连接到驱动电压线172，输出端连接到有机发光二极管70。驱动晶体管（Qd）允许根据施加到控制端和输出端之间的电压来改变将穿过其流动的输出电流（ILD）

电容器（Cst）连接在驱动晶体管（Qd）的控制端和输入端之间。该电容器（Cst）充入施加到驱动晶体管（Qd）的控制端的数据信号并且即使在开关晶体管（Qs）截止之后仍保持该数据信号。

在一些实施例中，有机发光二极管70可具有连接到驱动晶体管（Qd）的输出端的阳极以及连接到共电压（Vss）的阴极。有机发光二极管70通过发光同时使光的强度根据驱动晶体管（Qd）的输出电流（ILD）来改变，来显示图像。有机发光二极管70可以包括本身发射原色（例如，红、绿、蓝三原色）光的至少一种或任意一种的有机材料，有机发光二极管装置通过颜色的空间总和来显示期望的图像。

再次参照图13，触摸面板820可以是电容式或压敏式，并将用户的触摸操作感测至有机发光二极管显示器。

在图13中，网格层840可以是图1至图3中的网格层的任意一种，并且可以是图1的网格层。

网格层840用于减少被发射光的显示面板以及感测触摸操作的触摸面板反射的外部光。因此，网格层的使用可以使从有机发光二极管发射至外部的光的损失最小，并且改善整个显示装置的可视性。

窗口860位于光学膜上，并且由透明材料形成，从而用户可以在显示面板的前面看到显示部分。例如，窗口860可以由包括钢化玻璃或聚合物材料的单层或多层形成。聚合物材料可以是聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚芳酯（PAR）、聚醚砜（PES）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）或它们的任意组合。

窗口860位于显示装置的最外部分，以防止内部显示面板等被外部碰撞损坏。

图15和图16是根据一些实施例的有机发光二极管显示器的示意性剖视图。

由于图15和图16的OLED装置的层间构造与图14的OLED装置的层间构造基本相同，所以将仅具体描述不同的部分。

图15的有机发光二极管显示器包括显示面板800、位于显示面板800上的触摸面板820、位于触摸面板820上的延迟层832、位于延迟层832上的光学透明胶（OCA）层834、位于光学透明胶层834上的网格层840以及位于网格层840上的窗口860。

延迟层832可以使相位延迟λ/4。外部光的一部分穿过网格层，穿过延迟层并在显示面板的电极上反射。反射的光再次穿过延迟层，并且相位被延迟90°，因此，光不穿过网格层并且消散。因此，可以提高有机发光二极管显示器的对比度。

图16的有机发光二极管显示器包括显示面板800、位于显示面板800上的触摸面板820、位于触摸面板820上的网格层840、位于网格层840上的窗口860和位于窗口860上的抗反射层或抗指纹层872。

在上面描述的实施例中，描述了直接在窗口的下方的网格层的位置，但是如果需要，网格层可以被形成在不同的位置，例如在窗口上，在延迟层832下方或直接在延迟层832上，或者直接在触摸面板上。

虽然已经结合当前认为是可实施的示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于公开的实施例，而是相反，本公开意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置包括：

显示面板；

网格层，位于显示面板上并且包括多个凸起，所述多个凸起包括第一凸起和形成在第一凸起的表面上的第二凸起；以及

窗口，位于网格层上，

其中，第二凸起通过阳极化工艺以使第一凸起的表面氧化来形成，第二凸起由铝的氧化物形成。

2.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，在第一凸起和第二凸起之间设置有保护层。

3.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中：

第一凸起由铝形成。

4.如权利要求2所述的有机发光二极管装置，其中：

保护层的厚度是第一凸起的厚度的1/5或更小。

5.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中：

第二凸起具有黑色。

6.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中：

第二凸起的厚度从20nm至30nm。

7.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中：

所述多个凸起的高度等于或大于150nm，凸起之间的间距等于或小于50nm。

8.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置还包括：

触摸面板，位于显示面板和网格层之间。

9.如权利要求8所述的有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置还包括：

延迟层，位于触摸面板和网格层之间。

10.如权利要求8所述的有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置还包括：

光学透明胶层，位于触摸面板和网格层之间。

11.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中：

窗口层由单层或多层形成，包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚芳酯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或它们的任意组合。

12.如权利要求2所述的有机发光二极管装置，其中：

保护层由钛或铬形成。

13.如权利要求8所述的有机发光二极管装置，其中：

光学透明胶层位于触摸面板和网格层之间。

14.一种制造有机发光二极管装置的方法，该方法包括下述步骤：

在基底上形成金属层；

在金属层上形成抗蚀层；

加热抗蚀层，以允许抗蚀层通过模具成型，并且使成型后的抗蚀层固化，其中，模具包括彼此分隔开的多个凸起；

利用成型后的抗蚀层作为掩模来蚀刻金属层，以形成多个第一凸起；

通过阳极化工艺以使第一凸起表面氧化来在每个第一凸起上形成第二凸起；以及

将第二凸起着色为黑色以形成多个凸起部件，

其中，第二凸起由铝的氧化物形成。

15.如权利要求14所述的方法，所述方法还包括在金属层和抗蚀层之间形成保护层，以保护金属层。

16.如权利要求14所述的方法，其中，第一凸起由铝形成。

17.如权利要求14所述的方法，其中：

第二凸起具有黑色。

18.如权利要求14所述的方法，其中：

第二凸起的厚度为20nm至30nm。

19.如权利要求14所述的方法，其中，所述多个凸起部件的高度大于或等于150nm，凸起部件之间的间距小于或等于50nm。

20.如权利要求14所述的方法，其中，通过将其上形成有第一凸起的基底浸渍到酸溶液中，并施加电压来使第一凸起的表面氧化，来执行阳极化工艺。