高開口率有機電激發光裝置及其製作方法

2023-06-06 17:35:41 3

專利名稱：高開口率有機電激發光裝置及其製作方法
技術領域：
本發明涉及有機電激發光顯示器，特別涉及一種具有高開口率的有機電激發光構造及其製作方法。
背景技術：
有機電激發光顯示器(OLED)依其驅動方式不同可分為被動矩陣驅動OLED及主動矩陣驅動OLED，其主要是通過電流驅動有機薄膜來發光，有機電激發光構造結構包括一陽極層、一有機層、與一陰極層。
為獲得高效率的發光特性，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，其使用金屬屏蔽和真空蒸鍍成膜等製程將有機材料微細圖樣化。
請參閱圖1-1、圖1-2、與圖1-3所示，是現有技術的有機電激發光構造的陰極圖樣化示意圖，該基板1上設有一陽極層2與一陰極隔離壁3(如圖1-1所示)，其中該陽極層2是具有長條狀平行排列的圖樣(pattern)，其在Y1-Y2方向具有間隙7(如圖2所示，間隙7與該陰極隔離壁3垂直)，該陰極隔離壁3是在該基板1上形成所謂倒梯形(inverted trapezoid)形狀的長條狀結構物，且呈X1-X2方向的平行排列，其可自動地分隔陰極。接著在該陰極隔離壁3與該陽極層2上真空蒸鍍一有機層4(如圖1-2所示)後，再真空蒸鍍一陰極層5(如圖1-3所示)，該陰極層5即會因為該陰極隔離壁3而自動圖樣化為X1-X2方向的平行排列。
請再一併參閱圖2與圖3所示，為現有技術的有機電激發光構造的像素示意圖，其中P為一個像素6的長度，T為陰極隔離壁3的寬度，V為陽極層2平行排列圖樣的間隙7寬度，若把陰極隔離壁3設於像素6的X1-X2方向，陽極層2平行排列圖樣的間隙7設於像素6的Y1-Y2方向(如圖2所示)，則其有效發光顯示區域為((P-3V)×(P-T))，總面積為(P×P)，也即其開口率為(P-3V)×(P-T)/P×P。此外若把陰極隔離壁3設於像素6的Y1-Y2方向，陽極層2平行排列圖樣的間隙7設於像素6的X1-X2方向(如圖3所示)，則其開口率為(P-3T)×(P-V)/P×P。因此可知如要提高開口率，需要減少陰極隔離壁3的寬度與陽極層2長條狀平行排列圖樣的間隙7的寬度。
此現有技術的製程需要陰極隔離壁3自動圖樣化陰極層5，然而陰極隔離壁3的解析度提高不易，因而開口率很難加以提高，因此顯示器的開口率會因為陰極隔離壁3的存在而減少，且為製造出倒梯形的結構，其需要使用價格昂貴的化學增益放大型光阻，且倒梯形的角度不易控制，因而造成合格率偏低和成本過高的問題。

發明內容
為解決上述現有技術中存在的缺陷，本發明的主要目的在於提供一種有機電激發光裝置，其具有高開口率以發揮有機電激發光顯示器高亮度的特性。
本發明的次要目的在於提供一種有機電激發光裝置的製作方法，以讓其製作出來的有機電激發光顯示器具有高開口率。
本發明是一種高開口率有機電激發光裝置，其包括一承載構造與一具有多個子像素的有機電激發光構造，該承載構造包括一基板，該基板表面設有一信號傳輸層，而該基板及該信號傳輸層表面設有多個條型凸體，且該條型凸體是長條狀且彼此相互平行排列地設於該基板上，該條型凸體分別在軸線方向設有兩相對的一第一側面及一第二側面，該第一側面與該基板的夾角呈一鈍角，該第二側面與該基板夾角呈一銳角，該有機電激發光構造設於該承載構造具有該信號傳輸層的一面，且該有機電激發光構造在各條型凸體的第二側面下方分別形成有一缺口。


圖1-1是現有技術的陰極圖樣化示意圖一。
圖1-2是現有技術的陰極圖樣化示意圖二。
圖1-3是現有技術的陰極圖樣化示意圖三。
圖2是現有技術的有機電激發光構造的像素示意圖一。
圖3是現有技術的有機電激發光構造的像素示意圖二。
圖4是本發明的條型凸體的結構示意圖。
圖5-1到圖5-2是本發明的條型凸體採用負光阻材料的斜向曝光製造示意圖。
圖6-1到圖6-2是本發明的條型凸體採用正光阻材料的斜向曝光製造示意圖。
圖7-1到圖7-4是本發明的條型凸體的斜向蝕刻製造示意圖。
圖8-1是根據本發明第一實施例的像素正面俯視示意圖。
圖8-2是沿圖8-1中的A-A處截取的剖視圖。
圖9-1是根據本發明第二實施例的像素正面俯視示意圖。
圖9-2是沿圖9-1中的B-B處截取的剖視圖。
圖10是本發明應用於主動矩陣驅動OLED的結構示意圖。
具體實施例方式
為能夠對本發明的特徵、目的、及功效有著更加深入地了解與認同，現列舉較佳實施例並結合

如後請參閱圖4所示，其為本發明的條型凸體30的外觀示意圖，其是長條狀，可設於一基板15上，該條型凸體30分別在軸線方向設有兩相對的一第一側面301及一第二側面302，且該第一側面301與該基板15的夾角呈一鈍角，該第二側面302與該基板15夾角呈一銳角。
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，其製作方法包括有機材料塗布、預烤、斜向曝光、顯影、固烤等程序，且該條型凸體30的材料可分為負型光阻與正型光阻兩種，請再參閱圖5-1與圖5-2所示，其為該條型凸體30為負型光阻的製造流程示意圖，首先其是在該基板15上塗布一有機材料62(條型凸體30的材料)，並經適當溫度的烘烤，使其稍微固化，再利用一具有長條狀平行排列圖樣的光罩50與一斜向的曝光光線64的曝光，再經顯影、固烤之後，即完成具有第一側面301與第二側面302的條型凸體30的製作。請再參閱圖6-1與圖6-2所示，為該條型凸體30為正型光阻的製造流程示意圖，其大致流程與前述相同，不同之處在於，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。
請再參閱圖7-1到圖7-4所示，若該條型凸體30為無機材料，則其利用斜向蝕刻加以製作完成，其製作方法包括鍍膜、光阻塗布、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，首先其在該基板15上鍍上一無機材料66(條型凸體30的材料)，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，再利用一具有長條狀平行排列圖樣的光罩52與一曝光光線64的曝光，再經顯影、固烤之後，在該無機材料66上形成長條狀平行排列圖樣且具有保護作用的光阻60，接著利用蝕刻氣體68斜向乾式蝕刻該無機材料66後，再將該光阻60剝離，即完成具有第一側面301與第二側面302的條型凸體30的製作。
請參閱圖8-1與圖8-2所示，其為本發明的有機電激發光裝置的第一實施例，其為被動矩陣驅動OLED，其包括一承載構造10與一具有多個子像素的有機電激發光構造40，該承載構造10包括有一基板15，該基板15表面設有一信號傳輸層20，且該信號傳輸層20具有長條狀平行排列的圖樣以作為電性傳導用，而該基板15與該信號傳輸層20上設有多個條型凸體30，且該信號傳輸層20與該條型凸體30的軸向垂直。
該有機電激發光構造40包括一第一電極層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具有該信號傳輸層20的一面，且藉由該條型凸體30的第一側面301設於該條型凸體30上，同時該有機電激發光構造40鋪設於該信號傳輸層20與該基板15之上，且由該基板15與該信號傳輸層20連續延伸至該條型凸體30上，並在該條型凸體30的第二側面302下方形成一缺口而斷離，又該有機電激發光構造40的第一電極層401具有長條狀平行排列的圖樣，而在垂直該條型凸體30的軸向方向具有多個平行排列的子像素間隙70(請參閱圖8-1所示，子像素間隙70與該條型凸體30的軸向垂直)，讓該第一電極層401藉由該子像素間隙70與該條型凸體30的第二側面302形成多個獨立區域，該多個獨立區域即可作為不同發光區域的子像素(R、G、B)用。
根據第一實施例的有機電激發光構造40的子像素(R、G、B)在垂直該條型凸體30軸向的方向，會因為該條型凸體30的第二側面302上的缺口而斷離，因此在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，提高發光區域的開口率。
在第一實施例中若P為像素80的長度，W為子像素間隙70的寬度，像素80具有R、G、B三個子像素，其分別為有機電激發光構造40的顯示區域，則其開口率為(P-3W)×P/P×P。
請參閱圖9-1與圖9-2所示，其為本發明的有機電激發光裝置的第二實施例，與第一實施例相比較，其各層結構特徵大致與第一實施例相同，其包括有承載構造10、基板15、信號傳輸層20、多個條型凸體30、與有機電激發光構造40等結構，其不同之處在於，該條型凸體30在像素80上的配置方向與第一實施例不同。
因此根據第二實施例的有機電激發光構造40的子像素在平行該條型凸體30軸向的方向，會因為該條型凸體30的第二側面302下的缺口而斷離，因此在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，提高發光區域的開口率。
在第二實施例中，若P為像素80的長度，W為子像素間隙70的寬度，像素80具有R、G、B三個子像素，其分別為有機電激發光構造40的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。
如上所述的兩個實施例，如其應用於下部發光有機電激發光顯示器(Bottom Emission OLED)時，則該基板15、該第一電極層401、與該條型凸體30需為透明材質所製成，而該信號傳輸層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激發光顯示器(Top Emission OLED)時，則該第二電極層403需為透明材質所製成。如其應用於雙面發光有機電激發光顯示器(DoubleEmission OLED)時，則該基板15、該第一電極層401、該第二電極層403、與該條型凸體30需為透明材質所製成，同樣地，該信號傳輸層20可以採用透明材質或是縮小其線寬即可。
而如上所述的第一實施例與第二實施例的有機電激發光構裝置的製造方法，其包括在基板15製作信號傳輸層20以作為電性傳導的功能；在該信號傳輸層20製作多個條型凸體30；製作有機電激發光構造40，讓有機電激發光構造40藉由條型凸體30的第一側面301設於條型凸體30上，同時讓有機電激發光構造40鋪設於該信號傳輸層20與該基板15之上，即可完成有機電激發光裝置的製造，其詳細方法分述如下。
首先在基板15製作信號傳輸層20；信號傳輸層20具有長條狀平行排列的圖樣以作為電性傳導的功能，其製作方法為先在基板15上鍍上導電性材料，接著利用黃光蝕刻製程做出長條狀平行排列的圖樣。
接著在該信號傳輸層20上製作多個條型凸體30；該條型凸體30是長條狀且平行排列設於該基板15上，該條型凸體30的軸向與該信號傳輸層20長條狀平行排列的圖樣垂直，該條型凸體30分別在軸線方向設有兩相對的一第一側面301及一第二側面302，該第一側面301與該基板15的夾角呈一鈍角，該第二側面302與該基板15夾角呈一銳角，且如前所述，該條型凸體30的製作方法依據材料的不同有圖5-1、圖5-2與圖6-1、圖6-1兩種做法，在此不再多述。
最後為製作一有機電激發光構造40，讓該有機電激發光構造40藉由該條型凸體30的第一側面301設於該條型凸體30上，同時讓該有機電激發光構造40鋪射於該信號傳輸層20與該基板15之上，該有機電激發光構造40包括一第一電極層401、一有機層402、與一第二電極層403，該第一電極層401的製作方法有兩種，其中一種，其可以利用具有長條狀平行排列圖樣的遮光板(shadowmask)，以鍍膜方式直接鍍上第一電極層401，而另一種則是先鍍上導電材料作為第一電極層401，再以黃光蝕刻方式製作出長條狀平行排列圖樣。
若要在該第一電極層401上形成相同材料的該有機層402，則其可以直接利用蒸鍍即可完成，若需依據不同子像素的發光需求，而在不同的位置鍍上不同的有機材料，則其可以利用遮光板(shadow mask)將不需鍍膜的區域遮蔽起來，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。
此外請參閱圖10所示，本發明的有機電激發光構造也可使用於主動矩陣驅動OLED，其結構包括有基板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)當作信號傳輸層，該薄膜電晶體陣列90包括多個薄膜電晶體、多個列電極、與多個行電極，各個薄膜電晶體分別與列電極與行電極連接。
該條型凸體30分別在軸線方向設有兩相對的一第一側面301及一第二側面302，該第一側面301與該基板15的夾角呈一鈍角，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包括第一電極層401、有機層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的第一側面301設於該條型凸體30上，同時該有機電激發光構造40鋪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會借著該條型凸體30的第一側面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在該條型凸體30的第二側面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。
如上所述，本發明的有機電激發光構造40在該條型凸體30的第二側面302下方形成缺口而斷離，因而在該方向不同子像素的有機電激發光構造40不需要間隙來防止電性連接，其可讓各子像素在一軸向方向無間距，其可增加顯示區域，進而提高開口率。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包括在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於包括一承載構造(10)，所述承載構造(10)包括一基板(15)，所述基板(15)表面設有一信號傳輸層(20)，而所述基板(15)及所述信號傳輸層(20)表面設有多個條型凸體(30)，且各條型凸體(30)分別在軸線方向設有兩相對的一第一側面(301)及一第二側面(302)，所述第一側面(301)與所述基板(15)的夾角呈一鈍角，所述第二側面(302)與所述基板(15)夾角呈一銳角；一有機電激發光構造(40)，所述有機電激發光構造(40)設於所述承載構造(10)具有所述信號傳輸層(20)的一面，且所述有機電激發光構造(40)在各條型凸體(30)的第二側面(302)下方分別形成有一缺口。
2.根據權利要求1所述的高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於，所述條型凸體(30)由有機材料所製成，且所述條型凸體(30)的第一側面(301)與第二側面(302)利用斜向曝光而製成。
3.根據權利要求1所述的高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於，所述條型凸體(30)由無機材料所製成，且所述條型凸體(30)的第一側面(301)與第二側面(302)利用斜向乾式蝕刻而製成。
4.根據權利要求1所述的高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於，所述有機電激發光構造(40)在所述基板(15)之上依序包括一第一電極層(401)、一有機層(402)、與一第二電極層(403)，所述有機電激發光構造(40)的第一電極層(401)具有長條狀平行排列的圖樣，而在垂直所述條型凸體(30)的軸向方向具有多個平行排列的子像素間隙(70)，讓所述第一電極層(401)藉由所述子像素間隙(70)與所述條型凸體(30)的第二側面(302)形成多個獨立區域。
5.根據權利要求4所述的高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於，所述基板(15)、所述第一電極層(401)、與所述條型凸體(30)由透明材質所製成。
6.根據權利要求4所述的高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於，所述第二電極層(403)由透明材質所製成。
7.根據權利要求1所述的高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於，所述信號傳輸層(20)具有長條狀平行排列的圖樣，且所述條型凸體(30)的軸向與所述信號傳輸層(20)長條狀平行排列的圖樣垂直。
8.根據權利要求1所述的高開口率有機電激發光裝置，其特徵在於，所述信號傳輸層(20)是一薄膜電晶體陣列(90)。
9.一種高開口率有機電激發光裝置的製造方法，其特徵在於包括下列步驟在一基板(15)製作一信號傳輸層(20)；在所述信號傳輸層(20)製作多個條型凸體(30)，所述條型凸體(30)是長條狀且平行排列設於所述基板(15)上，所述條型凸體(30)分別在軸線方向設有兩相對的一第一側面(301)及一第二側面(302)，所述第一側面(301)與所述基板(15)的夾角呈一鈍角，所述第二側面(302)與所述基板(15)夾角呈一銳角；製作一有機電激發光構造(40)，讓所述有機電激發光構造(40)藉由所述條型凸體(30)的第一側面(301)設於所述條型凸體(30)上，並鋪設於所述信號傳輸層(20)與所述基板(15)之上。
10.根據權利要求9所述的製造方法，其特徵在於，所述信號傳輸層(20)的製作方法為先在所述基板(15)上鍍上導電性材料，接著利用黃光蝕刻製程做出長條狀平行排列的圖樣，並與所述條型凸體(30)的軸向垂直。
11.根據權利要求9所述的製造方法，其特徵在於，所述條型凸體(30)由有機材料所製成，且利用斜向曝光所製成。
12.根據權利要求9所述的製造方法，其特徵在於，所述條型凸體(30)由無機材料所製成，且利用斜向乾式蝕刻所製成。
13.根據權利要求9所述的製造方法，其特徵在於，所述有機電激發光構造(40)在所述基板(15)之上依序包括一第一電極層(401)、一有機層(402)、與一第二電極層(403)。
14.根據權利要求13所述的製造方法，其特徵在於，所述第一電極層(401)的製作方法是利用具有長條狀平行排列圖樣的遮光板，以鍍膜方式直接鍍上形成所述第一電極層(401)。
15.根據權利要求13所述的製造方法，其特徵在於，所述第一電極層(401)的製作方法是先鍍上導電材料作為所述第一電極層(401)材料，再以黃光蝕刻方式製作出長條狀平行排列圖樣。
16.根據權利要求13所述的製造方法，其特徵在於，所述有機層(402)是直接利用蒸鍍製造完成。
17.根據權利要求13所述的製造方法，其特徵在於，所述第二電極層(403)是直接在所述有機層(402)上鍍上導電材料即可形成。
18.根據權利要求9所述的製造方法，其特徵在於，所述信號傳輸層(20)的製作方法為在所述基板(15)上製作一薄膜電晶體陣列(90)。
全文摘要
本發明公開了一種承載構造，該承載構造包括一基板，該基板上製作有多個條型凸體，該條型凸體在軸線方向設有兩相對的一第一側面及一第二側面，且該第一側面及該第二側面與該基板的夾角分別為鈍角與銳角，並在該承載構造上製作一具有多個子像素的有機電激發光構造，且該有機電激發光構造在各條型凸體的第二側面下方分別形成有一缺口，其可讓該有機電激發光構造以無間距的形式區分成不同的子像素，進而提高顯示器的開口率。
文檔編號H01L21/70GK1949529SQ20051011281
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月12日 優先權日2005年10月12日
發明者郭建忠 申請人:勝華科技股份有限公司