有機發光顯示結構及有機發光顯示器的製作方法
2023-04-24 20:40:46 3
專利名稱：有機發光顯示結構及有機發光顯示器的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種有機發光顯示結構及有機發光顯示器，且特別是關於一種含有氧化鎂層的有機發光顯示結構及有機發光顯示器。
背景技術：
有機發光顯示 器(Organic light emitting display, OLED)因其自發光、無視角依存、省電、製作過程簡易、低成本、低溫度操作範圍、高應答速度以及全彩化等優點而具有極大的應用潛力，可望成為下一代的平面顯示器的主流。從驅動方式的觀點來看，OLED可分為被動矩陣式及主動矩陣式驅動方式兩大種類。被動矩陣式OLED結構非常簡單且不需要使用薄膜電晶體(Thin film transistor,TFT)驅動，因而成本較低，但其不適用於高解析度畫質的應用，而且在朝向大尺寸面板發展時，會產生耗電量增加、元件壽命降低、以及顯示性能不佳等的問題。主動矩陣式OLED相較之下可應用於大尺寸的主動矩陣驅動方式，另外，也具備廣視角、高亮度、高應答速度的特性。一般來說,氧化物薄膜電晶體(Oxide thin film transistor ；0xide TFT)具有特殊的載流子傳輸性質，且無論是在結晶或非晶狀態皆能具有高載流子遷移率，故Oxide TFT被廣泛應用於製作高效能的電子元件。因此，為了實現高應答速度特性，主動矩陣式OLED內可使用Oxide TFT作為主動元件。Oxide TFT在結構上的特徵主要在於主動元件內的通道層為氧化物。由於氧化物通道層對水、氧非常敏感，任何製作過程的變化或是環境的影響皆可能造成元件的電性與均勻性變差。據此，適當的保護層在氧化物電晶體中扮演十分重要的角色。
發明內容
本發明提供一種有機發光顯示結構及有機發光顯示器，其利用氧化鎂層具有優良阻氧阻水的能力，保護氧化物通道層，降低氧化物通道層受製作過程變異與環境的影響。本發明提出一種有機發光顯不結構，其中有機發光顯不結構設置於一基板上，包括一主動兀件、一第一絕緣層、一氧化鎂層以及一有機發光單兀。主動兀件設置於基板上，包括一柵極、一源極、一漏極以及一氧化物通道層。第一絕緣層設置於基板上，並覆蓋主動元件。氧化鎂層設置於第一絕緣層上，並覆蓋主動元件的氧化物通道層，氧化鎂層具有一第一開口，暴露出部分第一絕緣層。有機發光單元設置於基板上，且設置於氧化鎂層的第一開口內，有機發光單兀包括一第一電極、一第二電極以及一發光層，發光層位於第一電極與第二電極之間，且第一電極經過第一絕緣層電性連接主動元件的漏極。在本發明的I實施例中，前述氧化鎂層的開口至少暴露出有機發光單元的發光層所在面積。在本發明的I實施例中，前述發光單元位於第一絕緣層上且遠離基板的一側，且第一絕緣層具有一接觸開口，接觸開口暴露出主動元件的漏極以使第一電極透過接觸開口電性連接於漏極。
在本發明的I實施例中，前述有機發光顯示結構，更包括一第二絕緣層，設置於基板上位於第一絕緣層遠離基板的一側。在本發明的I實施例中，前述氧化鎂層位於第二絕緣層與第一絕緣層之間。在本發明的I實施例中，前述有機發光顯示結構更包括一柵極絕緣層，設置於氧化物通道層與柵極之間。在本發明的I實施例中，前述有機發光顯示結構更包括一蝕刻阻擋圖案設置氧化物通道層遠離基板的一側並位於源極與漏極之間。在本發明的I實施例中，前述氧化物通道層至少一部份位於漏極與第一絕緣層之間以及位於源極與柵極絕緣層之間。在本發明的I實施例中，前述源極至少一部份位於氧化物通道層與柵極絕緣層之間且漏極至少一部份位於氧化物通道層與柵極絕緣層之間。在本發明的I實施例中，前述氧化鎂層的厚度由300nm至7_。在本發明的I實施例中，前述第一絕緣層具有一第二開口，連接氧化鎂層的第一開口，且有機發光單元設置於第二開口內。本發明更提出一種有機發光顯不器,其包括一基板、多個主動兀件、一第一絕緣層、一氧化鎂層以及多個有機發光單元，其中多個主動元件設置於基板上，每一主動元件包括一柵極、一源極、一漏極以及一氧化物通道層。第一絕緣層設置於基板上，並覆蓋主動元件。氧化鎂層設置於第一絕緣層上，並覆蓋主動元件的氧化物通道層，氧化鎂層具有多個第一開口，暴露出部分第一絕緣層。有機發光單元設置於基板上，且分別設置於氧化鎂層的第一開口內，每一有機發光單兀包括一第一電極、一第二電極以及一發光層，發光層位於第一電極與第二電極之間，且每一第一電極經過第一絕緣層分別電性連接主動元件的漏極。基於上述，本發明的實施例通過改變氧化鎂層配置的位置，提供氧化物通道層阻絕水、氧的保護效果。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附附圖作詳細說明如下。
圖IA為本發明的第一實施例的有機發光顯示器俯視示意圖；圖IB為沿圖IA的A-A』剖線所繪示的有機發光顯示結構的剖面示意圖；圖2為本發明的第二實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖；圖3為本發明的第三實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖；圖4為本發明的第四實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖；圖5為本發明的第五實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖；圖6為本發明的第六實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖。其中，附圖標記100 :有機發光顯不器110 :基板120 :主動元件122 :柵極124:源極126 :漏極128 :氧化物通道層130 :柵極絕緣層
140:蝕刻阻擋圖案150:第一絕緣層160 :氧化鎂層170 :有機發光單元172:第一電極174:第二電極176 :發光層180 :第二絕緣層280:中間絕緣層Al:第一開口A2:第二開口A3:第三開口W :接觸開口AE :面積A-A』 剖線
具體實施例方式圖IA為本發明的第一實施例的有機發光顯示器俯視示意圖。圖IB為沿圖IA的A-A』剖線所繪示的有機發光顯示結構的剖面示意圖。在圖IA中，多個邊界實質上相同或是相近的膜層堆疊在一起時，俯視圖中僅標示位於最上層的膜層。因此，圖IA省略了部分構件的標示，僅以像素結構中鄰近薄膜電晶體的部分進行說明，其他部分均為本領域技術人員所熟知，因此不再贅述。請參照圖IA與圖1B,有機發光顯不器100包括一基板110、一主動兀件120、一柵極絕緣層130、一蝕刻阻擋圖案140、一第一絕緣層150、一氧化鎂層160、一有機發光單元170以及一第二絕緣層180。主動兀件120設置於基板110上，至少包括一柵極122、一源極124、一漏極126以及一氧化物通道層128。柵極122、源極124、漏極126的材料可以為鑰(Mo)、鋁(Al)、鈦(Ti)等金屬材料及其合金或是金屬疊層。氧化物通道層128位於源極124以及漏極126之間，其材料可以為銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或其組合。在本實施例中，柵極絕緣層130設置於氧化物通道層128與柵極122之間，而蝕刻阻擋圖案140可以選擇性地設置於氧化物通道層128遠離基板110的一側並位於源極124與漏極126之間。然而，在其他實施例中，源極124以及漏極126可以同時地設置於柵極絕緣層130上並且位於氧化物通道層128鄰近於基板110的一側以構成共平面式Oxide TFT。第一絕緣層150設置於基板110上，並覆蓋主動元件120，在本實施例中，漏極126至少一部份位於氧化物通道層128與第一絕緣層150之間且源極124至少一部份位於氧化物通道層128與第一絕緣層150之間。氧化鎂層160設置於第一絕緣層150上，並覆蓋主動兀件120的氧化物通道層128。氧化鎂層160具有一第一開口 Al,以暴露出部分第一絕緣層150。有機發光單元170設置於基板110上，並設置於第一開口 Al內。有機發光單元170包括一第一電極172、一第二電極174以及一發光層176。發光層176位於第一電極172 與第二電極174之間，且第一電極172經過第一絕緣層150電性連接主動元件120的漏極126。在本實施例中，前述發光單元170位於第一絕緣層150遠離基板110的一側，且第一絕緣層150具有一接觸開口 W，其中接觸開口 W暴露出主動元件120的漏極126以使第一電極172透過接觸開口 W電性連接於漏極126。第二絕緣層180設置於基板110上並位於第一絕緣層150遠離基板110的一側。在本實施例中，氧化鎂層160位於第二絕緣層180與第一絕緣層150之間。然而，如圖2所示，在另一實施例中，有機發光顯示器100更具有一中間絕緣層280位於氧化鎂層160與第一絕緣層150之間。此時，氧化鎂層160位於中間絕緣層280相對遠離基板110的一側。中間絕緣層280可以具有第二開口 A2，而有機發光單元170位於第二開口 A2中。也就是說，有機發光單元170在本實施例中是設置於第二開口 A2與第一開口 Al共同暴露出來的區域中。值得一提的是，氧化鎂層160遠離基板110的一側還可選擇性地配置如圖IB所繪示的第二絕緣層180。 此外，如圖3所示，有機發光單元170的第一電極172亦可直接配置於漏極126之上，而不透過上述第一絕緣層150的接觸開口 W電性連接於漏極126。此時，第一絕緣層150可以具有一第三開口 A3，且第三開口 A3可以連通氧化鎂層160的第一開口 Al與中間絕緣層280的第二開口 A2使得有機發光單元170設置於第三開口 A3中。也就是說，氧化鎂層160、中間絕緣層280以及第一絕緣層150至少暴露出有機發光單元170的發光層176所在面積AE(請參照圖I所示的俯視圖)。當然，在這樣的設計下，氧化鎂層160遠離基板110的一側也可選擇性地配置如圖IB所繪示的第二絕緣層180。或是，氧化鎂層160可以如圖IB所示地配置於第一絕緣層150與第二絕緣層180之間。上述多個實施例都使得氧化鎂層160具有第一開口 Al而暴露出有機發光單元170所在面積，不過本發明不以此為限。舉例而言，在有機發光單元170的第一電極172為透明電極層且第二電極174為不透光電極層時，有機發光顯示器可以具有下發光型(bottomemission type)的發光型態。此時，氧化鎂層160的設置並不會遮蔽有機發光顯示器的顯示光線。因此，氧化鎂層160實質上可以局部地或是完全地覆蓋住有機發光單元170。另外,氧化鎂層160的厚度可以是300納米(nm)至7毫米(mm),若氧化鎂層160的厚度夠薄，可以為500納米，則氧化鎂層160可具有足夠的透光率。因此，在另一實施例中，有機發光單元170的第二電極174為透明電極層而具有上發光型(top emission type)的發光型態時，薄層的氧化鎂層160亦可部份地覆蓋於有機發光單元170上。換言之，本發明不特別地局限氧化鎂層160的面積與有機發光單元170的重疊面積。進一步來說，氧化鎂層160的形成方式可以為利用濺鍍搭配陰影掩模(Shadowmask)等方式將圖案化的鎂(Mg)層直接形成於基板110上，其中鎂層與空氣接觸即會氧化而形成氧化鎂層160。也就是說，氧化鎂層160中的氧取自於周邊環境或是周邊的其他構件。或者是，先於基板110上形成氧化鎂層，然後再以微影與蝕刻製作過程形成圖案化氧化鎂層160。因此，為了避免氧化物通道層128的元件特性發生變異，上述多個實施例中，在氧化物通道層128與氧化鎂層160之間至少存在一絕緣層，可以是第一絕緣層150、中間絕緣層280或是其組合。詳言之，由於氧化物通道層128的材質為金屬氧化物，若氧化物通道層128中的氧成分被鎂層利用，將使金屬氧化物因為氧成分的降低而由半導體特性轉變成導體特性。如此一來，氧化物通道層128可能直接導通源極124與漏極126而使主動元件120無法正常運作。故，本實施例通過上述至少一絕緣層隔開氧化物通道層128與氧化鎂層160，可以避免在鎂層氧化的過程中，氧化物通道層128中的氧成分被鎂層利用而造成氧化物通道層128的變異，藉以維持主動元件120的元件特性。另外，以上數個實施例所記載的結構設計僅是舉例說明之用，並非用以局限本發明的精神與本發明所要涵蓋的範圍。舉例來說，主動元件120的結構設計還可以如以下所述。值得一提的是，以下實施例所描述的構件與前述實施例相似，因此採用相同的元件符號來標示這些構件，不再次詳細說明。圖4為本發明的第四實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖。如圖4所示，並參照前面圖示，在本實施例中，源極124與漏極126同時地配置於柵極絕緣層130上並且氧化物通道層128亦配置於柵極絕緣層130上且覆蓋部分的源極124與漏極126，故實質上位於同一平面以構成共平面式Oxide TFT。也就是說，在本實施例中，源極124至少一部份位與漏極126至少一部份分別位於氧化物通道層128與柵極絕緣層130之間。圖5為本發明的第五實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖。圖5與圖2具有相似的結構，兩圖皆具有一中間絕緣層280位於氧化鎂層160與第一絕緣層150之間。圖5與圖2主要差異在於，本實施例中有機發光顯示結構採用共平面式Oxide TFT,也就是說源極124與漏極126在本實施例中系實質上位於同一平面上。圖6為本發明的第六實施例的有機發光顯示結構剖面示意圖。圖6與圖3具有相 似的結構，兩圖皆具有一中間絕緣層280位於氧化鎂層160與第一絕緣層150之間。此外，有機發光單元170的第一電極172配置於漏極126之上，而位於第一絕緣層150鄰近於基板110的一側。具體而言，圖6與圖3主要差異在於，本實施例中有機發光顯示結構的主動元件120為共平面式Oxide TFT。綜上所述，本發明的實施例通過配置氧化鎂層於有機發光顯示結構與有機發光顯示器中，提供氧化物通道層保護的效用，隔絕外在環境裡水、氧對氧化物通道層造成的影響。此外，本發明更可以通過絕緣層隔開氧化物通道層與氧化鎂層，杜絕製作過程中可能造成氧化物通道層的變異因素，進而保持氧化物通道層的電性。雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許合理變換，故本發明的保護範圍當以權利要求書為準。
權利要求
1.一種有機發光顯不結構，設置於一基板上，其特徵在於，包括 一主動元件，設置於該基板上，該主動元件包括一柵極、一源極、一漏極以及一氧化物通道層； 一第一絕緣層，設置於該基板上，並覆蓋該主動元件； 一氧化鎂層，設置於該第一絕緣層上，並覆蓋該主動元件的該氧化物通道層，該氧化鎂層具有一第一開口，暴露出部分該第一絕緣層；以及 一有機發光單元，設置於該基板上，且設置於該氧化鎂層的該第一開口內，該有機發光單兀包括一第一電極、一第二電極以及一發光層，該發光層位於該第一電極與該第二電極之間，且該第一電極經過該第一絕緣層電性連接該主動元件的該漏極。
2.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，其中該氧化鎂層的該開口至少暴露出該有機發光單元的該發光層所在面積。
3.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，其中該發光單元位於該第一絕緣層上且遠離該基板的一側，且該第一絕緣層具有一接觸開口，該接觸開口暴露出該主動元件的該漏極以使該第一電極透過該接觸開口電性連接於該漏極。
4.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，更包括一第二絕緣層，設置於該基板上位於該第一絕緣層遠離該基板的一側。
5.如權利要求4所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，其中該氧化鎂層位於該第二絕緣層與該第一絕緣層之間。
6.如權利要求4所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，更包括一中間絕緣層，位於該氧化鎂層與該第一絕緣層之間。
7.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，更包括一柵極絕緣層，設置於該氧化物通道層與該柵極之間。
8.如權利要求7所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，其中該源極至少一部份位於該氧化物通道層與該柵極絕緣層之間且該漏極至少一部份位於該氧化物通道層與該柵極絕緣層之間。
9.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，更包括一蝕刻阻擋圖案，設置於該氧化物通道層遠離該基板的一側並位於該源極與該漏極之間。
10.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，其中該漏極至少一部份位於該氧化物通道層與該第一絕緣層之間以及該源極至少一部份位於該氧化物通道層與該第一絕緣層之間。
11.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，其中該氧化鎂層的厚度^ 300nm,且該厚度< 7_。
12.如權利要求I所述的有機發光顯不結構，其特徵在於，其中該第一絕緣層具有一第二開口，連接該氧化鎂層的該第一開口，且該有機發光單元設置於該第二開口內。
13.如權利要求I所述的有機發光顯示結構，其特徵在於，其中該氧化物通道層的材質包括銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、招鋅氧化物及其組合。
14.一種有機發光顯示器，其特徵在於，包括 一基板； 多個主動元件，設置於該基板上，每一該主動元件包括一柵極、一源極、一漏極以及一氧化物通道層； 一第一絕緣層，設置於該基板上，並覆蓋這些主動元件 一氧化鎂層，設置於該第一絕緣層上，並覆蓋這些主動元件的這些氧化物通道層，該氧化鎂層具有多個第一開口，暴露出部分該第一絕緣層；以及 多個有機發光單元，設置於該基板上，且分別設置於該氧化鎂層的該第一開口內，每一該有機發光單兀包括一第一電極、一第二電極以及一發光層，該發光層位於該第一電極與該第二電極之間，且每一該第一電極經過該第一絕緣層分別電性連接該主動元件的該漏極。
全文摘要
本發明提出一種有機發光顯示結構及有機發光顯示器，其中有機發光顯示結構包括一主動元件、一第一絕緣層、一氧化鎂層以及一有機發光單元。主動元件包括一柵極、一源極、一漏極以及一氧化物通道層。第一絕緣層覆蓋主動元件。氧化鎂層設置於第一絕緣層上，並覆蓋主動元件的氧化物通道層。氧化鎂層具有一第一開口，暴露出部分第一絕緣層。有機發光單元設置於氧化鎂層的第一開口內，有機發光單元包括一第一電極、一第二電極以及一發光層，發光層位於第一電極與第二電極之間，且第一電極經過第一絕緣層電性連接主動元件的漏極。
文檔編號H01L27/32GK102623486SQ20121008417
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月23日 優先權日2011年11月30日
發明者徐偉倫, 謝信弘 申請人:友達光電股份有限公司