TWI274525B - Organic electroluminescent apparatus having high aperture ratio and its manufacturing method - Google Patents

Description

二 1274525 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於有機電激發光顯示器，尤其有關於一 種具高開口率之有機電激發光構造及其製作方法。 【先前技術】 有機電激發光顯示器（OLED)，依驅動方式不同可分為 被動矩陣驅動OLED及主動矩陣驅動OLED，其主要係透過 電流驅動有機薄膜來發光，有機電激發光構造包含一陽極 層、一有機層與一陰極層。 為獲得高效率發光特性，有機電激發光顯示器一般所 用的方法是以蒸鍍法將有機材料製成有機電激發光構 造，其係使用金屬遮罩和真空蒸鍍成膜等製程將有機材料 微細圖案化。 請參閱「第1-1圖」、「第1-2圖」與「第1-3圖」 所示，係習知有機電激發光構造之陰極圖案化概要圖，該 基板1上設有一陽極層2與一陰極隔離壁3(如「第1-1圖」 所示），其中該陽極層2係具有長條狀平行排列之圖案 (pattern)，其於具有Y卜Y2方向之間隙7(如「第2圖」 所示，間隙7與該陰極隔離壁3垂直），該陰極隔離壁3 係於該基板1上形成所謂倒梯形（inverted trapezoid) 形狀的長條狀結構物，且呈X1 _X2方向之平行排列，其可 自動地分隔陰極。接著於該陰極隔離壁3與該陽極層2上 真空蒸鍍一有機層4(如「第1-2圖」所示）後，再真空蒸 鍍一陰極層5(如「第1-3圖」所示），該陰極層5即會因 J274525 為該陰極隔離壁3而自動圖案化為Χι_χ2方向之平行排 列。 請再一併參閱「第2圖」與「第3圖」所示，為習知 有機電激發光構造之晝素示意圖，其中p為一個晝素6之 長度，T為陰極隔離壁3之寬度，v為陽極層2平行排列 圖案的間隙7寬度，若把陰極隔離壁3設於晝素6之Π - X2 方向，陽極層2平行排列圖案的間隙7設於畫素6之Y1 -Y2 方向（如第2圖」所不）’則其有效發光顯示區域為 ((P-3V)*(P-T)) ’總面積為（ρ*ρ)，亦即其開口率為 (Ρ-3V)*(P-T)/P*P。此外若把陰極隔離壁3設於畫素6之 Y1-Y2方向，陽極層2平行排列圖案的間隙7設於畫素6 之XI-X2方向（如「第3圖」所示），則立開口率為 (P-3T)*(P-V)/P*P。因此可知如要提升開口率，需要減少 陰極隔離壁3之寬度與陽極層2長條狀平行排列圖案的間 隙7寬度。 此習知之製知，其需要陰極隔離壁3以自動圖案化陰 極層5，然陰極隔離壁3的解析度提升不易，因而開口率 難以加以提升，因此顯示器的開口率會因為陰極隔離壁3 的存在而減少，且為製造出倒梯形之結構，其需要使^價 格昂貴的化學增益放大型光阻，且倒梯形之角度不易^ 制，因而造成良率偏低和成本過高的問題。 【發明内容】 爰是，為解決上述之缺失，本發明之主要目的在於提 供一種有機電激發光裝置，其具高開口率以發揮有機電激 J274525 發光顯示器高亮度之特性。 ，本發明之次要目的在於提供一種有機電激發光裝置 的焱作方法，以讓其製作出來的有機電激發光顯示器呈 開口率。 ^ 本發明係為一種高開口率有機電激發光裝置，其包含 承载構造與一具有複數個子畫素之有機電激發光構 k，忒承載構造包含一基板，該基板表面設有一訊號傳輸 φ 層，而該基板及該訊號傳輪層表面設有複數個條型凸體， 且該條型凸體係為長條狀且彼此相互平行排列地設於該 基板上，該條型凸體分別於軸線方向設有兩相對之一第一 侧面及一第二側面，該第一侧面與該基板之夾角呈一鈍 角，該第二侧面與該基板失角呈一銳角，該有機電激發光 構造没於該承載構造具有該訊號傳輸層之一面，且該有機 電激發光構造於各條型凸體之第二側面下方分別形成有 一缺口0 φ 【實施方式】 為俾使貴委員對本發明之特徵、目的及功效，有著 更加深入之瞭解與認同，茲列舉較佳實施例並配合圖式說 ' 明如后： ' 請參閱「第4圖」所示，其為本發明之條型凸體30 之外觀示意圖，其係為長條狀，其可設於一基板15上， 該條型凸體30分別於軸線方向設有兩相對之一第一側面 301及一第二側面302，且該第一侧面3〇1與該基板15之 夾角呈一純角’該弟一側面302與該基板15夾角呈一銳 ：J274525 角。 若該條型凸體30為有機材料，則其可利用斜向曝光 加以製作完成，其製作方法包含有機材料塗佈、預烤、斜 向曝光、顯影、固烤等等程序，且該條型凸體30之材料 可分為負型光阻與正型光阻兩種，請再參閱「第5-1圖」 與「第5-2圖」所示，其為該條型凸體30為負型光阻之 製造流程示意圖，首先其係在該基板15上塗佈一有機材 料62(條型凸體30之材料），並經適當溫度之烘烤，使其 稍微固化，再利用一具長條狀平行排列圖案之光罩50與 一斜向之曝光光線64的曝光，再經顯影、固烤之後，即 完成具第一側面301與第二側面302之條型凸體30的製 作。請再參閱「第6-1圖」與「第6-2圖」所示，為該條 型凸體30為正型光阻之製造流程示意圖，其大致流程與 前述者相同，有所不同者在於其使用的光罩51，與前述使 用的光罩50的遮蔽區域剛好為互補。 請再參閱「第7-1圖」到「第7-4圖」所示，若該條 型凸體30為無機材料，則其係利用斜向蝕刻加以製作完 成，其製作方法包含鍍膜、光阻塗佈、預烤、曝光、顯影、 固烤、斜向乾式蝕刻無機材料、剝離光阻等程序，首先其 係在該基板15上鍍上一無機材料66(條型凸體30之材 料），接著再鍍上一光阻60並經適當溫度烘烤該光阻60， 使其稍微固化，再利用一具長條狀平行排列圖案之光罩52 與一曝光光線64的曝光，再經顯影、固烤之後，於該無 機材料66上形成長條狀平行排列圖案且具保護作用之光 :1274525 阻6 Ο ’接著利用蚀刻氣體6 8斜向乾式餘刻該無機材料6 6 後，再將該光阻60剝離，即完成具第一側面301與第二 側面302之條型凸體30的製作。 請參閱「第8-1圖」與「第8-2圖」所示，其為本發 明有機電激發光裝置之第一實施例，其為被動矩陣驅動 OLED，其包含一承載構造10與一具有複數個子晝素之有 機電激發光構造40，該承載構造10包含有一基板15，該 基板15表面設有一訊號傳輸層20,且該訊號傳輸層20係 具有長條狀平行排列之圖案以作為電性傳導之功用，而該 基板15與該訊號傳輸層20上設有複數條型凸體30,且該 訊號傳輸層20並與該條型凸體30之軸向垂直。 該有機電激發光構造40包含一第一電極層401、一有 機層402與一第二電極層403，且該有機電激發光構造40 設於該承載構造10具有該訊號傳輸層20之一面，且藉由 該條型凸體30之第一侧面301設於該條型凸體30上，同 時該有機電激發光構造40舖設於該訊號傳輸層20與該基 板15之上，且由該基板15與該訊號傳輸層20連續延伸 至該條型凸體30上，並於該條型凸體30之第二侧面302 下方形成一缺口而斷離，又該有機電激發光構造40之第 一電極層401具長條狀平行排列之圖案，而於垂直該條型 凸體30之軸向方向具有複數平行排列之子晝素間隙70(請 參閱「第8-1圖」所示，子晝素間隙70與該條型凸體30 之軸向垂直），讓該第一電極層401藉由該子晝素間隙70 與該條型凸體30之第二侧面302形成複數個獨立區域， :1274525 該複數個獨立區域即可作為不同發光區域子晝素（R、G、 B)之用。 第一實施例有機電激發光構造40之子晝素（R、G、B) 於垂直該條型凸體30軸向的方向，會因為該條型凸體30 之第二侧面302上的缺口而斷離，因此於該方向不需要保 留間隙來防止電性連接，因而可減少不發光的區域，提高 發光區域之開口率。 於第一實施例中若P為晝素80之長度，W為子晝素間 隙70之寬度，晝素80具有R、G、B三個子晝素，其分 別為有機電激發光構造40之顯示區域，則其開口率為 (P-3W)* P/P*P。 請參閱「第9-1圖」與「第9-2圖」所示，其為本發 明有機電激發光裝置之第二實施例，與第一實施例相較， 其各層結構特徵大致與第一實施例相同，其包含有承載構 造10、基板15、訊號傳輸層20、複數個條型凸體30與有 機電激發光構造40等結構，其有所不同者在於，該條型 凸體30於像素80上的配置方向與第一實施例不同。 因此第二實施例有機電激發光構造40之子晝素於平 行該條型凸體30軸向的方向，會因為該條型凸體30之第 二側面302下的缺口而斷離，因此於該方向不需要保留間 隙來防止電性連接，因而可減少不發光的區域，提高發光 區域之開口率。 於第二實施例中若P為晝素80之長度，W為子晝素間 隙70之寬度，晝素80具有R、G、B三個子晝素，其分 二1274525 ' 別為有機電激發光構造40之顯示區域則其開口率為 (P-W)* P/P*P，相較第一實施例而言，其開口率更高。 如上所述之兩個實施例，如其應用於下部發光有機電 激發光顯示器（Bottom Emission OLED)之時，則古亥美板 15、該第一電極層401與該條型凸體30需為透明材質所 製成，而該訊號傳輸層20，可以採用透明材質或是縮小其 線寬即可。如其應用於上部發光有機電教發光顯示器（τ〇ρ Emission 0LED)之時，則該第二電極層4〇3需為透明材質 鲁所製成。如其應用於雙面發光有機電激發光顯示器 (Double Emission 0LED)之時，則該基板η、該第一電極 層401、該第二電極層403與該條型凸體3〇需為透明材質 所衣成，同樣的該訊號傳輸層2〇,可以採用透明材質或是 小其線寬即可。 、/而如上所述第一實施例與第二實施例之有機電激發 $構裝置的製造方法，其包含：於基板15製作訊號傳輸 • 二20以作為電性傳導之功能；於該訊號傳輸層2〇製作複 數t條型凸體30 ;製作有機電激發光構造40，讓有機電 ’=光構造40藉由條型凸體3〇之第一側面3〇1設於條型 - 〇體3〇卜 仏a ’同時讓有機電激發光構造40鋪設於該訊號傳 製、生，二暴板15之上，即可完成有機電激發光裝置的 ^其詳細方法分述如下。 係具^先為於基板15製作訊號傳輸層20 ;訊號傳輸層20 製作方長條狀平行排列之圖案以作為電性傳導之功能，其 去為先在基板15上鍍上導電性材料，接著利用黃 11 J274525 光餘·程做出長條狀平行排列之圖案。 30 · H為於該A7虎傳輸層20上製作複數個條型凸體 上，# ^ &體3G係為長條狀且平行排列S於該基板15 排石,Ά型凸體3G之轴向與該訊號傳輸層20長條狀平行 2之圖Ϊ垂直，該條型凸體30分別於轴線方向設有兩 鱼^一第一侧面3〇1及一第二側面302,該第一侧面301 H土板15之夾角呈—鈍角，該第二側面302與該基板 :角呈一銳角，且如前文所述，該條型凸體3〇的製作 方法依據材料的不同有「第5—10」、「第5一2圖」與「第 圖^ :「第6-1圖」兩種做法，在此便不再多述。 最後為I作-有機電激發光構造4()，讓該有機電激發 =構造40藉由該條型凸體3〇之第一侧面3〇1設於該條型 梢f 3〇上，同時讓該有機電激發光構造40鋪射於該訊號 人兩^! 20與該基板15之上，該有機電激發光構造4〇包 •第電極層4〇1、一有機層402與一第二電極層403， 該第-電極層4_乍方法係有兩種，其中電一V其： 利用具長條狀平行排列圖案之遮罩（shadQW mask)， 以錢膜方式直接錄上第一電極層4(n，而另—種則是先參 亡導電材料作為第-電極層4(H，再以黃光餘刻方式製‘ 出長條狀平行排列圖案。 若要於該第一電極層4〇1上形成相同材料之該有機居 查〇2 ’則其可以直接蒸鍍即可完成若需依據不同子曰 ,素的發光需求，而於不同之位置鍍上不同之有機材料， 則其可以利用蔽蔭遮罩（shadow mask)將不需鍍膜的區域 12 :1274525 \ 區域遮蔽起來，再予以蒸鍍即可完成。而要在該有機層402 上製作該第二電極403，其可以直接鍍膜一導電材料即 可，如上所述即可完成該有機電激發光構造40的製作。 此外請參閱「第10圖」所示，本發明之有機電激發 光構造亦可使用於主動矩陣驅動OLED，其結構包含有基板 15、薄膜電晶體陣列90、條型凸體30與該有機電激發光 構造40，該基板15上配置有該薄膜電晶體陣列90(TFT array)當作訊號傳輸層之功能，該薄膜電晶體陣列90係 ® 包含複數個薄膜電晶體、複數列電極與複數行電極，各個 薄膜電晶體係分別與列電極與行電極連接。 該條型凸體30分別於軸線方向設有兩相對之一第一 側面301及一第二側面302，該第一側面301與該基板15 之夾角呈一鈍角，該第二側面302與該基板15夾角呈一 銳角。 該有機電激發光構造40包含第一電極層401、有機層 I 402與第二電極層403，且該有機電激發光構造40藉由該 條型凸體30之第一側面301設於該條型凸體30上，同時 該有機電激發光構造40舖設於該薄膜電晶體陣列90與該 基板15之上，該有機電激發光構造40會藉著該條型凸體 30之第一側面301，由該基板15與該薄膜電晶體陣列90 連續延伸至該條型凸體30上，且有機電激發光構造40於 該條型凸體30之第二側面302下方形成一缺口而斷離， 因此其同樣可藉由該條型凸體30而增加機電激發光元件 40的顯示區域，以增加開口率。 13 :1274525 ' 如上所述，本發明之有機電激發光構造40於該條型 凸體30之第二侧面302下方形成缺口而斷離，因而於該 方向不同子晝素之有機電激發光構造40不需要間隙來防 止電性連接，其可讓各子晝素於一軸向方向無間距，其可 增加顯示區域，進而提高開口率。 惟上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定 本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均 等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。 *賴單說明】 第1-1圖，係習知陰極圖案化概要圖一。 第1-2圖，係習知陰極圖案化概要圖二。 第1-3圖，係習知陰極圖案化概要圖三。 第2圖，係習知有機電激發光構造之晝素示意圖一。 第3圖，係習知有機電激發光構造之晝素示意圖二。 第4圖，係本發明條型凸體之結構示意圖。 I 第5-1圖到第5-2圖，係本發明條型凸體採用負光阻材 料之斜向曝光製造示意圖。 第6-1圖到第6-2圖，係本發明條型凸體採用正光阻材 料之斜向曝光製造示意圖。 第7-1圖到第7-4圖，係本發明條型凸體之斜向蝕刻製 造不意圖。 第8-1圖，係本發明第一實施例之像素正面俯視示意圖。 第8-2圖，係第8-1圖A-A處之剖視示意圖。 第9-1圖，係本發明第二實施例之像素正面俯視示意圖。 14 ；J274525 ' 第9-2圖，係第9-1圖B-B處之剖視示意圖。 第10圖，係本發明應用於主動矩陣驅動OLED之結構示 意圖。 【主要元件符號說明】 習知 1 :基板 2 :陽極層 3:陰極隔離壁 • 4:有機層 5 :陰極層 6 :晝素 7 :間隙 本發明 10 :承載構造 15 :基板 20 :訊號傳輸層 ® 30 ··條型凸體 301 ··第一侧面 302 :第二側面 40 :有機電激發光構造 401 :第一電極層 402 :有機層 403 :第二電極層 50、51、52 :光罩 15 二1274525 62 :有機材料 64 :曝光光線 6 6 :無機材料 68 :蝕刻氣體 60 :光阻 70 :子晝素間隙 80 :晝素 90 :薄膜電晶體陣列

Claims (1)

1. J274525 ~ 十、申請專利範圍： 1. 一種高開口率有機電激發光裝置，其包含： 一承載構造，該承載構造包含一基板，該基板表面設 有一訊號傳輸層，而該基板及該訊號傳輸層表面設有複數 個條型凸體，且各條型凸體分別於轴線方向設有兩相對之 一第一側面及一第二側面，該第一侧面與該基板之夾角呈 一鈍角，該第二側面與該基板夾角呈一銳角； 一有機電激發光構造，該有機電激發光構造設於該承 ® 載構造具有該訊號傳輸層之一面，且該有機電激發光構造 於各條型凸體之第二側面下方分別形成有一缺口。 2. 如申請專利範圍第1項所述之高開口率有機電激 發光裝置，其中該條型凸體係為有機材料所製成，且該條 型凸體之第一側面與第二侧面，係利用斜向曝光所製成。 3. 如申請專利範圍第1項所述之高開口率有機電激 發光裝置，其中該條型凸體係為無機材料所製成，且該條 I 型凸體之第一側面與第二側面，係利用斜向乾式蝕刻所製 成。 4. 如申請專利範圍第1項所述之高開口率有機電激 發光裝置，其中該有機電激發光構造於該基板之上依序包 含一第一電極層、一有機層與一第二電極層，該有機電激 發光構造之第一電極層具長條狀平行排列之圖案，而於垂 直該條型凸體之軸向方向具有複數平行排列之子晝素間 隙，讓該第一電極層藉由該子晝素間隙與該條型凸體之第 二侧面形成複數個獨立區域。 17 1274525 • 5 ·如申晴專利範圍第4項所述之高開口率有機電激 發光裝置，其中該基板、該第一電極層與該條型凸體係為 透明材質所製成。 6 ·如申睛專利範圍第4項所述之高開口率有機電激 發光裝置’其中該第二電極層係為透明材質所製成。 7 ·如申清專利範圍第1項所述之高開口率有機電激 發光裝置，其中該訊號傳輸層係具長條狀平行排列之圖 案，且該條型凸體之軸向與該訊號傳輸層長條狀平行排列 _ 之圖案垂直。 8·如申請專利範圍第1項所述之高開口率有機電激 發光裝置’其中該訊號傳輸層係為一薄膜電晶體陣列。 9· 一種高開口率有機電激發光裝置的製造方法，其 包含有下列步驟： 於一基板製作一訊號傳輸層； 於該訊號傳輸層製作複數個條型凸體，該條型凸體係 • 為長條狀且平行排列設於該基板上，該條型凸體分別於軸 線方向設有兩相對之一第一側面及一第二侧面，該第一侧 面與該基板之夾角呈一鈍角，該第二侧面與該基板夹角呈 一銳角； 製作有機電激發光構造，讓該有機電激發光構造藉 由該條型凸體之第一側面設於該條型凸體上，並鋪設於該 訊號傳輸層與該基板之上。 10·如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中該 訊號傳輸層的製作方法為先在該基板上鍍上導電性材 :1274525 \ 料，接著利用黃光蝕刻製程做出長條狀平行排列之圖案， 並與該條型凸體之軸向垂直。 11. 如申請專利範圍第9、項所述之製造方法，其中該 條型凸體係為有機材料所製成，且利用斜向曝光所製成。 12. 如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中該 條型凸體係為無機材料所製成，且利用斜向乾式蝕刻所製 成。 13. 如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中該 ® 有機電激發光構造於該基板之上依序包含一第一電極 層、一有機層與一第二電極層。 14. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中 該第一電極層的製作方法係利用具長條狀平行排列圖案 之蔽蔭遮罩（shadow mask)，以鍍膜方式直接鍍上形成該 第一電極層。 15. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中 I 該第一電極層的製作方法係先鍍上導電材料作為該第一 電極層材料，再以黃光蝕刻方式製作出長條狀平行排列圖 案。 16. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中 該有機層係直接利用蒸鍍製造完成。 17. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中 該第二電極層係直接於該有機層上鍍上導電材料即可形 成。 18. 如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中該 19 :1274525 ' 訊號傳輸層的製作方法為在該基板上製作一薄膜電晶體 陣列。

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