本申请要求于2019年5月24日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0061452号韩国专利申请的权益,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
本公开涉及一种显示设备和一种制造该显示设备的方法,更具体地,涉及其中在保持外围层的拒液性质的同时改善发光器件的可靠性的显示设备以及制造该显示设备的方法。
背景技术:
在各种显示设备之中,有机发光显示设备已经由于其宽视角、高对比度和快响应速度而作为下一代显示设备被关注。
通常,在有机发光显示设备中,薄膜晶体管和有机发光二极管形成在基底上,并且有机发光二极管通过自身发光。有机发光显示设备可以用作具有小的尺寸的显示设备(诸如,移动电话),或者可以用作具有大的尺寸的显示设备(诸如,电视机)。
有机发光二极管(oled)包括像素电极、对电极以及位于像素电极与对电极之间的有机发光层。可以以各种制造工艺(例如,化学气相沉积(cvd)方法、喷墨印刷方法等)来形成有机发光二极管的有机发光层。
技术实现要素:
在根据现有技术的显示设备中,当通过喷墨印刷方法来形成有机发光层时,发光区域的外围层可以具有拒液性质,但是外围层的拒液性质会由于一些制造工艺而劣化。
本公开的一个或更多个实施例包括在保持外围层的拒液性质的同时具有改善的发光器件的可靠性的显示设备以及制造该显示设备的方法。然而,以上技术特征是示例性的,且本公开的范围不限于此。
另外的方面将在下面的描述中部分地进行阐述,并且部分地通过描述将是明显的,或者可以通过本公开的所给出的实施例的实践而被获知。
根据一个或更多个实施例,一种显示设备包括:基底;像素电极,设置在基底上;像素限定层,设置在像素电极上;以及拒液层,设置在像素限定层上。像素限定层具有使像素电极的中心部分暴露的开口。拒液层具有具备凹凸结构的上表面。
拒液层可以包括第一拒液层和第二拒液层,其中,第二拒液层可以定位在第一拒液层上,第一拒液层可以包括第一拒液剂,并且第二拒液层可以包括第二拒液剂。
第一拒液剂可以具有与第二拒液剂的第二表面能不同的第一表面能。
第一拒液剂的第一表面能可以比第二拒液剂的第二表面能大。
第一拒液剂和第二拒液剂中的每者可以具有15达因/厘米或更小的表面能,并且第一拒液剂的第一表面能可以比第二拒液剂的第二表面能大4达因/厘米至10达因/厘米。
拒液层可以包括具有8000与20000之间的分子量的聚合材料。
聚合材料可以具有主链和侧链,并且侧链部分可以具有20%与30%之间的比率。
聚合材料可以具有200℃或更低的玻璃化转变温度(tg)。
拒液层可以具有30nm与70nm之间的厚度。
凹凸结构可以具有其中可重复地布置有凸部和凹部的图案,凸部可以具有0.01μm与3μm之间的第一宽度,并且凹部可以具有0.01μm与3μm之间的第二宽度。
第一拒液层的上表面可以具有凹凸结构,并且第二拒液层的一部分可以存在于第一拒液层的上表面上。
根据一个或更多个实施例,提供了一种制造显示设备的方法,所述方法包括:制备基底;在基底上形成像素电极;在像素电极上形成像素限定层;以及在像素限定层上形成拒液层。像素限定层具有使像素电极的中心部分暴露的开口。拒液层包括具有凹凸结构的上表面。
形成拒液层的步骤可以包括:形成包括用于形成像素限定层的有机材料的有机材料层,有机材料混合有具有彼此不同的表面能的第一拒液剂和第二拒液剂;烘烤有机材料层并使像素限定层、第一拒液剂和第二拒液剂相分离,使得第一拒液剂和第二拒液剂定位在像素限定层上;照射等离子体,以去除残留在像素电极的上表面上的拒液的残留层;以及在照射等离子体之后烘烤像素限定层。
第一拒液剂的第一表面能可以比第二拒液剂的第二表面能大。
混合有第一拒液剂和第二拒液剂的有机材料可以包含2重量百分比(wt%)至5wt%的第一拒液剂以及0.5wt%至1wt%的第二拒液剂。
在相分离的步骤中,第二拒液剂可以定位在第一拒液剂上。
可以在照射等离子体之后通过去除位于像素限定层上的第二拒液层的至少一部分来在拒液层的上表面上形成凹凸结构。
凹凸结构可以具有其中可重复地布置有凸部和凹部的图案,凸部可以具有0.01μm与3μm之间的第一宽度,并且凹部可以具有0.01μm与3μm之间的第二宽度。
第一拒液剂和第二拒液剂中的每者可以具有15达因/厘米或更小的表面能,并且第一拒液剂的第一表面能可以比第二拒液剂的第二表面能大4达因/厘米至10达因/厘米。
拒液层可以具有30nm与70nm之间的厚度。
通过附图、权利要求和具体实施方式,本公开的其他方面、特征和优点将变得更好理解。
本公开的总体方面和具体方面可以利用系统、方法、计算机可读存储介质和/或它们的任何组合中的一个(种)或更多个(种)来执行。
附图说明
通过下面结合附图的描述,本公开的某些实施例的以上和其他方面、特征和优点将更加明显,在附图中:
图1是根据实施例的显示设备的透视图;
图2是根据实施例的显示设备中包括的像素的等效电路图;
图3是根据实施例的显示设备的剖视图;
图4a至图4c是示出根据实施例的显示设备中的拒液剂的侧链比的图;
图5a至图5b是示出根据实施例的显示设备中的形成在拒液层的上表面中的凹凸结构的图;
图6是根据实施例的显示设备的剖视图;
图7至图11是示出根据实施例的制造显示设备的一些工艺的剖视图;
图12是示出根据另一实施例的在显示设备的制造中的一些工艺的剖视图;以及
图13是示出根据另一实施例的在显示设备的制造中的一些工艺的剖视图。
具体实施方式
现在将对本公开的示例性实施例做出详细参照,在附图中示出了本公开的示例性实施例,其中,同样的附图标记始终表示同样的元件。在这方面,示例性实施例可以具有不同的形式,并且不应被解释为限于在这里阐述的描述。因此,在下面仅通过参照图来描述示例性实施例,以解释本描述的方面。如在这里使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和全部组合。诸如“……中的至少一个(种/者)”的表述位于一列元件之后时,可以修饰该列元件,并且可以不修饰该列中的个别元件。
将在下面参照附图更详细地描述示例实施例。相同或相应的那些组件被提供相同的附图标记,而与图号无关,并且省略了冗余的解释。
尽管可以使用诸如“第一”、“第二”等的术语来描述各种组件,但是这样的组件不受以上术语限制。以上术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。
以单数形式使用的表述包括复数形式的表述,除非其在上下文中具有明显不同的含义。
在本说明书中,将理解的是,术语“包括”、“具有”和“包含”意图表示存在说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合,而不意图排除可以存在或可以添加一个或更多个其他特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合的可能性。
将理解的是,当层、区域或组件被称为“形成在”另一层、区域或组件“上”时,该层、区域或组件可以直接或间接形成在所述另一层、区域或组件上。也就是说,例如,在它们之间可以存在一个或更多个中间层、中间区域或中间组件。
为了便于解释,可以夸大附图中的组件的尺寸。换言之,因为为了便于解释而任意地示出了附图中的组件的尺寸和厚度,所以在附图中示出的实施例不限于此。
当可以不同地实施某些实施例时,可以与所描述的顺序不同地执行具体的工艺顺序。例如,可以基本同时执行或者可以以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。
在说明书中,词组“a和/或b”表示a、b或者a和b。此外,词组“a和b中的至少一个(种/者)”表示a、b或者a和b。
在下面描述的实施例中,将理解的是,当层、区域、元件等被称为被“连接”时,它们可以直接连接,或者可以在层、区域或元件之间存在一个或更多个中间部分。例如,当层、区域、元件等被称为被“电连接”时,它们可以直接电连接,一个或更多个层、区域或元件可以间接电连接,并且/或者可以存在一个或更多个中间部分。
x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系的三个轴,并且可以以更广泛的含义进行解释。例如,x轴、y轴和z轴可以彼此垂直,或者可以表示彼此不垂直的不同方向。
在下文中,根据实施例的显示设备1被描述为作为示例的有机发光显示设备,但是本公开的显示设备1不限于此。在实施例中,显示设备1可以包括无机发光显示器、无机电致发光(el)显示设备或量子点发光显示设备。例如,包括在显示设备1中的显示元件的发光层可以包括有机材料、量子点或者有机材料和量子点。
图1是根据实施例的显示设备1的透视图。
参照图1,显示设备1包括显示区域da和非显示区域nda,其中,显示区域da显示图像,而非显示区域nda不显示图像。显示设备1可以通过利用从布置在显示区域da中的多个像素p发射的光来提供图像。
在图1中,显示设备1的显示区域da具有方形形状,但是本公开不限于此。显示区域da可以具有圆形形状、椭圆形形状或者诸如三角形、五边形等的多边形形状。此外,图1的显示设备1被示出为包括平坦的面板,但在不脱离本公开的范围的情况下,显示设备1可以被实现为各种类型,例如,柔性显示设备、可折叠显示设备、可卷曲显示设备等。
图2是实施例的显示设备1中包括的像素p的等效电路图。
参照图2,像素p包括连接到扫描线sl和数据线dl的像素电路pc以及连接到像素电路pc的有机发光二极管oled。
像素电路pc包括驱动薄膜晶体管td、开关薄膜晶体管ts和存储电容器cst。开关薄膜晶体管ts连接到扫描线sl和数据线dl,并且根据通过扫描线sl输入的扫描信号sn将通过数据线dl输入的数据信号dm传输到驱动薄膜晶体管td。
存储电容器cst连接到开关薄膜晶体管ts和驱动电压线pl,并且存储同从开关薄膜晶体管ts传输的电压与通过驱动电压线pl输入的第一电源电压elvdd(或驱动电压)之间的电压差对应的电荷量。
驱动薄膜晶体管td连接到驱动电压线pl和存储电容器cst,并且可以响应于存储在存储电容器cst中的电压值而控制从驱动电压线pl流到有机发光二极管oled的驱动电流。有机发光二极管oled可以根据驱动电流来发射具有预定亮度的光。
图2示出了其中像素电路pc包括两个薄膜晶体管和一个存储电容器的示例,但是本公开不限于此。在实施例中,像素电路pc可以包括七个薄膜晶体管和一个存储电容器。在另一实施例中,像素电路pc可以包括两个或更多个存储电容器。
图3是根据实施例的显示设备1的剖视图。
参照图3,根据实施例的显示设备1包括基底100、设置在基底100上的像素电极180、设置在像素电极180上的像素限定层191以及设置在像素限定层191上的拒液层192,其中,像素限定层191具有使像素电极180的中心部分暴露的开口,其中,拒液层192具有具备凹凸结构的上表面。
基底100可以包括玻璃或聚合物树脂。聚合物树脂可以是包括聚醚砜(pes)、聚丙烯酸酯(pa)、聚醚酰亚胺(pei)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯硫醚(pps)、聚芳酯(par)、聚酰亚胺(pi)、聚碳酸酯(pc)和乙酸丙酸纤维素(cap)中的至少一种的透明聚合物树脂。包括聚合物树脂的基底100可以是柔性的、可卷曲的或可弯曲的。基底100可以具有包括包含聚合物树脂的层和无机层的多层结构(未示出)。
缓冲层110设置在基底100上,并且在防止杂质从基底100渗透的同时使基底100的上表面平坦化。缓冲层110可以包括氧化硅(siox)、氮化硅(sinx)和氮氧化硅(sioxny)中的至少一种。
有源层120设置在缓冲层110上。有源层120可以包括氧化物半导体和/或硅半导体。当有源层120包括氧化物半导体时,有源层120可以包括包含但不限于铟(in)、镓(ga)、锡(sn)、锆(zr)、钒(v)、铪(hf)、镉(cd)、锗(ge)、铬(cr)、钛(ti)和锌(zn)的材料的氧化物。例如,有源层120可以包括铟锡锌氧化物(insnzno,itzo)有源层、铟镓锌氧化物(ingazno,igzo)有源层等。当有源层120包括硅半导体时,有源层120可以包括非晶硅(a-si)或低温多晶硅(ltps)。
第一绝缘层130设置在缓冲层110上,覆盖有源层120。栅电极140设置在第一绝缘层130上,与有源层120的至少一部分叠置。例如,栅电极140可以具有包括一种或更多种金属的单层或多层结构,所述一种或更多种金属选自于铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)、钼(mo)、钛(ti)、钨(w)和铜(cu)。栅电极140可以连接到向栅电极140提供电信号的栅极线(未示出)。
第二绝缘层150设置在第一绝缘层130上,覆盖栅电极140。源电极160和/或漏电极161设置在第二绝缘层150上。源电极160和/或漏电极161可以经由形成在第二绝缘层150和第一绝缘层130中的相应的接触孔电连接到有源层120。
第三绝缘层170设置在第二绝缘层150上。在图3中,第三绝缘层170被示出为具有单层结构,但在其他实施例中,第三绝缘层170可以具有多层结构。第三绝缘层170使像素电路pc的上表面平坦化,从而使其上将形成有机发光二极管oled的表面平坦化。
第三绝缘层170可以包括常规的通用聚合物、具有酚基的聚合物衍生物、丙烯酰类聚合物、酰亚胺类聚合物、芳基醚类聚合物、酰胺类聚合物、氟化物类聚合物、对二甲苯类聚合物、乙烯醇类聚合物和/或它们的共混物,常规的通用聚合物包括但不限于苯并环丁烯(bcb)、聚酰亚胺、六甲基二硅氧烷(hmdso)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)和聚苯乙烯(ps)。在实施例中,第三绝缘层170可以包括有机材料和无机材料。
像素电极180设置在第三绝缘层170上。像素电极180可以是(半)透射电极或反射电极。像素电极180可以经由形成在第三绝缘层170中的接触孔电连接到像素电路pc(例如,漏电极161)。
在实施例中,像素电极180可以包括反射层以及设置在反射层上的透明电极层或半透明电极层,反射层包括但不限于ag、mg、al、pt、pd、au、ni、nd、ir、cr和它们的混合物。透明电极层或半透明电极层可以包括包含但不限于氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟(in2o3)、氧化铟镓和氧化铝锌(azo)中的至少一种的电极材料。例如,像素电极180可以包括包含ito/ag/ito的堆叠结构。
像素限定层191设置在像素电极180上。像素限定层191具有与发光区域aa对应的开口以限定像素p的发光区域,所述开口使像素电极180的中心部分暴露。此外,像素限定层191增大了像素电极180的边缘与位于像素电极180上的对电极210之间的距离,从而防止在像素电极180的边缘处产生电弧。像素限定层191可以包括诸如聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯(bcb)、六甲基二硅氧烷(hmdso)和酚醛树脂的有机绝缘材料,并且可以通过旋涂来获得。
具有凹凸结构的上表面的拒液层192设置在像素限定层191上。拒液层192可以将拒液特性赋予非发光区域naa,以使在制造工艺(例如,喷墨印刷工艺)期间发光材料被施用到发光区域aa而不被施用到非发光区域naa。
参照图6和图9,拒液层192可以包括包含第一拒液剂的第一拒液层193以及设置在第一拒液层193上的包含第二拒液剂的第二拒液层194。这里,包括在第一拒液层193中的第一拒液剂和包括在第二拒液层194中的第二拒液剂具有彼此不同的表面能,并且第一拒液剂的表面能可以比第二拒液剂的表面能大。例如,相对于有机材料,可以包含2重量百分比(wt%)至5wt%的具有相对较高的表面能的第一拒液剂,并且相对于有机材料,可以包含0.5wt%至1wt%的第二拒液剂。
第一拒液层193的第一拒液剂和第二拒液层194的第二拒液剂可以均具有15达因/厘米(dyne/cm)或更小的表面能,并且第一拒液剂的表面能可以比第二拒液剂的表面能大4达因/厘米至10达因/厘米。
包括在拒液层192中的拒液剂(例如,第一拒液剂和第二拒液剂)可以包括其中氟化合物被固定在有机材料(诸如,聚酰亚胺)中的聚合材料。聚合材料可以具有主链和侧链,并且可以具有8000至20000的分子量。聚合材料可以具有20%至30%的侧链比,从而在增大高温下的迁移率的同时将其玻璃化转变温度(tg)降低至200℃或更低,以使拒液剂可以定位在像素限定层191上方。因此,在烘烤工艺期间,可以容易地将拒液剂定位在像素限定层191上方。
通常,可以经由光致抗蚀剂层(未示出)的树脂与拒液剂之间的交联密度来调节玻璃化转变温度(tg),并且为了降低玻璃化转变温度(tg),可减小侧链比以降低光致抗蚀剂层中的树脂与拒液剂的交联密度。
图4a至图4c是示出根据实施例的显示设备1中的拒液剂的侧链比的图。
在图4a中,四个侧链中的仅一个具有丙烯酸酯反应体,因此可以获得25%的侧链。在图4b中,当丙烯酸酯前驱体与羟基(-oh)反应时,可以在丙烯酸酯前驱体的量被限制为-oh位点的50%或更少时获得25%或更少的侧链,并且可以在丙烯酸酯前驱体的量被限制为-oh位点的25%或更少时获得12.5%或更少的侧链。在图4c中,侧链比可以经由m和n之间的比率来调节。例如,当m和n具有1:2或更大的比率时,可以获得16.5%或更多的侧链。
根据实施例的显示设备1,可以通过利用图4a、图4b和图4c中的至少一种的组合来获得拒液剂的20%至30%的侧链,并且可以将聚合材料的玻璃化转变温度(tg)降低至200℃或更低,因此,可以在烘烤工艺期间容易地将拒液剂定位在像素限定层191上方。
由于第一拒液层193的第一拒液剂的表面能与第二拒液层194的第二拒液剂的表面能之间的差异,第二拒液剂可以由于竖直分离而定位在第一拒液剂上。此外,由于马兰戈尼效应(marangonieffect),可以在第一拒液剂与第二拒液剂之间部分地(或局部地)发生横向分离。
当形成像素限定层191和拒液层192时,拒液的残留层181(见图7)会位于像素电极180的上表面上。残留在像素电极180的上表面上的残留层181会影响包括形成在像素电极180与对电极210之间的电子传输层(etl)、空穴传输层(htl)和发射层(eml)的有机发光二极管oled的发光效率和寿命。因此,具有拒液性质并残留在像素电极180的上表面上的残留层181可以通过在等离子体清洗工艺期间向其照射等离子体来去除。然而,形成在像素限定层191上的拒液层192也会被等离子体去除,因此,拒液特性会劣化。
在根据实施例的显示设备1中,第二拒液层194的第二拒液剂用作牺牲层。因此,即使在用于从像素电极180的上表面去除残留层181的等离子体清洗工艺之后,拒液层192也如图3中所示保留在像素限定层191上,并且由于保留在像素限定层191上的拒液层192,拒液特性可以维持或改善。
图5a和图5b是示出根据实施例的显示设备1中的形成在拒液层192的上表面中的凹凸结构的图。
参照图5a和图5b,因为由于马兰戈尼效应,横向分离可以部分地发生在拒液层192上,所以在用于去除像素电极180上的残留层181的等离子体清洗工艺中至少部分地去除了像素限定层191上的第二拒液剂,因此,可以在第一拒液层193的上表面中形成凹凸结构。第一拒液层193的上表面中的凹凸结构具有其中重复地布置有凸部和凹部的图案。凸部可以具有0.01μm至3μm的宽度,并且凹部可以具有0.01μm至3μm的宽度。因为在拒液层192的上表面中形成了凹凸结构,所以表面粗糙度可以增大到10nm与25nm之间的范围,并且由于保留在像素限定层191上的拒液层192,拒液特性可以维持或改善。
图6是根据实施例的显示设备1的剖视图。
参照图3和图6,在执行等离子体清洗以去除残留在像素电极180上的残留层181之后,如图3中所示,第二拒液层194的第二拒液剂可以被完全去除并且仅第一拒液剂可以保留在拒液层192中,或者如图6中所示,第二拒液剂可以部分地保留在第一拒液层193上。
保留在像素限定层191上的拒液层192可以具有大约30nm至大约70nm的厚度。
中间层200设置在像素电极180的经由像素限定层191暴露的部分上。中间层200可以包括有机发光层,并且诸如空穴传输层(htl)、空穴注入层(hil)、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)的一个或更多个功能层可以选择性地布置在有机发光层之下和有机发光层之上。
有机发光层可以包括有机材料,所述有机材料包括但不限于发射红光、绿光、蓝光或白光的荧光材料或磷光体材料。有机发光层可以包括低分子量有机材料或聚合材料。
根据一个实施例,设置了多个像素电极180,并且中间层200可以与多个像素电极180中的每个对应。然而,本公开不限于此。在不脱离本公开的范围的情况下,可以各种修改中间层200。例如,中间层200可以遍及多个像素电极180布置。在实施例中,有机发光层可以与多个像素电极180中的每个对应,并且除了有机发光层之外的一个或更多个功能层可以遍及多个像素电极180一体地布置。
如图6中所示,对电极210设置在中间层200上,并且可以延伸以覆盖拒液层192。对电极210可以是透射电极或反射电极。在实施例中,对电极210可以是透明电极或半透明电极,并且可以设置为包括具有小的逸出功的li、ca、lif/ca、lif/al、al、ag、mg以及它们的化合物中的至少一种的金属薄膜。
在可选实施例中,诸如ito、izo、zno或in2o3的透明导电氧化物(tco)可以进一步设置在对电极210上。对电极210可以遍及显示区域da和非显示区域nda设置,与中间层200和像素限定层191叠置。对电极210可以相对于多个有机发光二极管oled而一体地设置,并且可以与多个像素电极180对应。
当像素电极180是反射电极并且对电极210是透射电极时,从中间层200发射的光朝向对电极210发射。在这种情况下,显示设备1可以是顶发射型。
在实施例中,当像素电极180是透明电极或半透明电极并且对电极210是反射电极时,从中间层200发射的光朝向基底100释放。在这种情况下,显示设备1可以是底发射型。然而,本公开不限于此,也就是说,根据实施例的显示设备1可以是朝向前表面和后表面两者发射光的双发射型。
图7至图11是示出根据实施例的制造显示设备1的一些工艺的剖视图。图12是示出根据另一实施例的制造显示设备1的一些工艺的剖视图。图13是示出根据另一实施例的制造显示设备1的一些工艺的剖视图。
在下文中,将参照图7至图13以加工顺序来描述制造显示设备1的方法。
参照图7至图11,根据实施例的制造显示设备1的方法可以包括以下步骤:制备基底100;在基底100上形成像素电极180;在像素电极180上形成具有使像素电极180的中心部分暴露的开口的像素限定层191;以及在像素限定层191上形成拒液层192。拒液层192在其上表面上具有凹凸结构。
可以将用于形成基底100的基底组合物施用到载体基底(未示出)上。可以在堆叠显示设备1中的所有元件之后将载体基底与基底100分离。
基底组合物可以包括聚醚砜(pes)、聚丙烯酸酯(pa)、聚醚酰亚胺(pei)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯硫醚(pps)、聚芳酯(par)、聚酰亚胺(pi)、聚碳酸酯(pc)、乙酸丙酸纤维素(cap)等的前驱体组合物溶液。
在制备基底100的步骤中,可以将基底组合物施用到载体基底上并使基底组合物固化以形成基底100。例如,可以使聚酰胺酸组合物溶液固化,以形成聚酰亚胺(pi)基底。
参照图7,可以在基底100上形成缓冲层110、有源层120、第一绝缘层130、栅电极140、第二绝缘层150、源电极160、漏电极161、第三绝缘层170、像素电极180以及具有使像素电极180的中心部分暴露的开口的像素限定层191(见图8)。可以通过本领域公知的一个或更多个光刻工艺来执行以上工艺,因此,省略了它们的详细描述。
在形成像素限定层191之后,可以在像素限定层191上形成拒液层192。拒液层192具有具备凹凸结构的上表面。拒液层192可以将拒液特性赋予非发光区域naa,以使在喷墨印刷工艺期间发光材料不被施用到非发光区域naa。
形成拒液层192的步骤可以包括:将像素限定层191的有机材料与第一拒液剂和第二拒液剂混合,其中,第一拒液剂和第二拒液剂可以具有不同的表面能;使像素限定层191与第一拒液剂和第二拒液剂相(phase)分离,以使第一拒液剂和第二拒液剂形成在像素限定层191上方;照射等离子体以从像素电极180的上表面去除拒液的残留层181;以及在等离子体清洗工艺之后烘烤像素限定层191。
返回参照图7,可以通过使用用于形成像素限定层191的有机材料与具有彼此不同的表面能的第一拒液剂和第二拒液剂的混合物来在像素电极180上设置有机材料层190。有机材料层190是其中混合有光致抗蚀剂材料、有机材料、第一拒液剂和第二拒液剂的层,并且可以用作限定像素区域的像素限定层191。
在与用于形成像素限定层191的有机材料混合的第一拒液剂和第二拒液剂之间,第一拒液剂的表面能可以比第二拒液剂的表面能大。在一个实施例中,相对于有机材料,可以包含2wt%至5wt%的具有相对较高的表面能的第一拒液剂,并且相对于有机材料,可以包含0.5wt%至1wt%的具有相对较低的表面能的第二拒液剂。
第一拒液层193的第一拒液剂和第二拒液层194的第二拒液剂可以均具有15达因/厘米或更小的表面能,并且第一拒液剂的表面能可以比第二拒液剂的表面能大4达因/厘米至10达因/厘米。
拒液层192可以包括其中氟化合物被固定在有机材料(诸如,聚酰亚胺)中的聚合材料。聚合材料可以具有主链和侧链,并且可以具有8000至20000的分子量。聚合材料可以具有20%至30%的侧链比,从而在增大高温下的迁移率的同时将其玻璃化转变温度(tg)降低至200℃或更低,以使拒液剂可以定位在像素限定层191上方。因此,在烘烤工艺期间,拒液剂可以容易地定位在像素限定层191上方。
在将用于形成像素限定层191的有机材料与第一拒液剂和第二拒液剂混合之后,烘烤有机材料层190,可以使像素限定层191、第一拒液剂和第二拒液剂相分离,从而使第一拒液剂和第二拒液剂向上移动到像素限定层191上。
参照图8,在相分离工艺中,烘烤有机材料层190,从而可以使第一拒液剂和第二拒液剂移动到像素限定层191上,并且使具有相对较低的表面能的第二拒液剂移动到第一拒液剂上,以使包括第一拒液剂的第一拒液层193和包括第二拒液剂的第二拒液层194可以彼此竖直分离。
此外,在相分离工艺中,因为第一拒液剂的表面能比第二拒液剂的表面能大,所以第二拒液剂移动到第一拒液剂上(竖直分离),并且由于马兰戈尼效应而部分地发生了横向分离。图9示出了图8中的区域a的放大图。由于竖直分离和横向分离,拒液层192可以在包括第一拒液剂的第一拒液层193与包括第二拒液剂的第二拒液层194之间的边界表面中具有凹凸结构。形成在第一拒液层193与第二拒液层194之间的边界表面中的凹凸结构可以具有包括重复地布置的凸部195和凹部196的图案。凸部195的宽度w1可以为大约0.01μm至大约3μm,并且凹部196的宽度w2可以为大约0.01μm至大约3μm。
参照图10,当形成像素限定层191和拒液层192时,会在像素电极180的上表面上残留残留层181。残留在像素电极180的上表面上的残留层181会影响包括形成在像素电极180与对电极210之间的电子传输层(etl)、空穴传输层(htl)和发射层(eml)的有机发光二极管oled的发光效率和寿命。因此,可以通过在等离子体清洗工艺期间向残留在像素电极180的上表面上的残留层181照射等离子体p来将其去除。然而,形成在像素限定层191上的拒液层192也会被用于从像素电极180的上表面去除残留层181的等离子体p去除,因此,拒液特性会劣化。
在根据实施例的显示设备1中,第二拒液剂用作牺牲层。因此,即使在用于从像素电极180的上表面去除残留层181的等离子体清洗工艺之后,拒液层192也保留在像素限定层191上,并且由于保留在像素限定层191上的拒液层192,拒液特性可以保持。
参照图5a和图5b,因为由于马兰戈尼效应,横向分离可以部分地发生在拒液层192上,并且在用于从像素电极180的上表面去除残留层181的等离子体清洗工艺中至少部分地去除了像素限定层191上的第二拒液剂,因此,可以在第一拒液层193的上表面中形成凹凸结构。第一拒液层193的上表面中的凹凸结构具有其中重复地布置有凸部和凹部的图案。凸部可以具有0.01μm至3μm的宽度,并且凹部可以具有0.01μm至3μm的宽度。因为在拒液层192的上表面中形成了凹凸结构,所以表面粗糙度可以增大到10nm与25nm之间的范围,并且由于保留在像素限定层191上的拒液层192,拒液特性可以维持或改善。
参照图11至图13,根据去除像素限定层191上的第二拒液剂的程度,可以不同地获得凹凸结构。图11示出了凹凸结构可以仅具有第一拒液层193。图12示出了凹凸结构可以通过将第二拒液层194设置到第一拒液层193上来获得。可选地,图13示出了凹凸结构可以包括部分地保留在第一拒液层193上的第二拒液层194。
即使在照射等离子体以从像素电极180的上表面去除残留层181之后,残留层181也可能部分地残留在像素电极180的上表面上。在这种情况下,可以另外地执行烘烤工艺以去除残留在像素电极180上的杂质。此外,存在于像素限定层191中的拒液剂可以通过烘烤工艺而另外向上移动,因此,拒液层192可以如图12中所示具有大约30nm至大约70nm的厚度t。
参照图3和图6,包括有机发光层的中间层200可以设置在像素电极180的经由像素限定层191暴露的部分上,并且对电极210可以设置在中间层200上。与像素电极180不同,对电极210可以遍及多个像素p一体地设置。
根据实施例,对电极210可以包括低反射层。因为对电极210布置在发光区域aa中以及非发光区域naa中,所以对电极210可以降低来自发光区域aa的光反射率,从而降低显示设备1的总光反射率。
薄膜封装层(未示出)可以设置在对电极210上。薄膜封装层可以包括至少一个有机层和至少一个无机层。在根据本公开的实施例的顶发射型的显示设备1中,薄膜封装层可以设置在有机发光二极管oled上,并且从有机发光二极管oled发射的光可以通过薄膜封装层从外部可见。
根据现有技术,外围层的拒液特性会由于用于形成显示设备的一些制造工艺而劣化。根据实施例,拒液层192可以包括具有彼此不同的表面能的第一拒液剂和第二拒液剂,因此,显示设备1可以在保持外围层(例如,像素限定层191)的拒液特性的同时具有改善的有机发光二极管oled的可靠性。
根据实施例,可以提供在保持外围层的拒液特性的同时具有改善的发光器件(例如,有机发光二极管)的可靠性的显示设备及其制造方法。然而,本公开的范围不限于以上效果。
应理解的是,在这里描述的示例性实施例应仅以描述性的含义来考虑,而不是出于限制的目的。在每个实施例内对特征或方面的描述应通常被认为可用于其他实施例中的其他相似特征或方面。尽管已经参照图描述了一个或更多个示例性实施例,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离如由权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在其中做出形式上和细节上的各种改变。