CN100433361C

CN100433361C - 有机电致发光结构

Info

Publication number: CN100433361C
Application number: CNB2006101056052A
Authority: CN
Inventors: 李兴铨; 李重君; 胡闵杰
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2026-07-10
Also published as: CN1885553A

Abstract

本发明公开了一种有机电致发光结构，包含第一基板、有机电致发光元件、以及控制元件，通过控制元件下方设置垫高层、或有激电机发光元件设置于凹槽，以适于产生高度差，减少显示像素暗点的产生，并提升产品成品率；其中垫高层的厚度约可大于0.5微米，该凹槽可具有约0.1微米至约100微米的深度，以达到该控制元件与该有机电致发光元件的上表面间，具有约大于2微米或约等于2微米的高度差，以达到优选的预期效果。

Description

有机电致发光结构

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光显示结构；特别是一种可明显减少暗点产生的有机电致发光结构。

背景技术

有机电致发光元件(organic electroluminescence device，OELD)显示器的基本显示结构如图1所示，具有多条信号线形成于基板上，信号线最常见者由多条扫描线(scan line)15及数据线(data line)17所组成，以在基板上定义出多个像素区域10，且每一像素区域10上皆有薄膜晶体管(TFT)11及有机电致发光元件13，通过多条扫描线15及数据线17来控制该多个像素区域10的显示。

相较于液晶显示器，由于OELD显示器不需要背光模块，其具备自发光、高对比、省电、广视角、轻薄、以及反应速度快等优点，更符合电子产品的发展趋势，故已被视为下一世代最有潜力的显示器技术之一。

然而，轻薄的OELD显示器仍存在制作上的失败风险；举例而言，由于其第一基板及第二基板(通常称为“盖板(cover substrate)”)距离很近，若因制造过程的操作外力或基板本身重力，使其弯曲，第一、第二基板很容易相互接触，倘若期间夹杂微小粒子(particles)，即非常容易压伤OELD层，进而使像素区域的发光结构，受到损坏，使产品产生暗点的瑕疵。

图2为位于第一基板21与第二基板23之间的像素区域10的剖面示意图。由该图可明显看出，像素区域10包含较高的非发光区域(即TFT及控制元件所在区域)及较低的发光区域(及光线可穿透区域)。当非发光区域上表面存在微小杂质时，第二基板23极有可能压迫该杂质的粒子25，使粒子25接触像素区域10的非发光区上表面，进而对OELD层24产生应力，该应力若传递至发光区域，即可能对发光区域的有机电致发光元件13破坏，使其发光机能出现瑕疵，即所谓“暗点”的产生。

目前作法中，或有考虑增加非发光区域中的各层厚度，以使包含薄膜晶体管11的非发光区域最终具有较高的高度，以延缓应力破坏的时间。但此改变各层厚度的作法需要变更多道工艺，且工艺成品率不易控制，反而增加制造成本，故仍非业界所青睐的方式。

有鉴于此，提供有效解决杂质破坏发光元件的有机电激显示结构，以提升产品成品率及可靠度，乃为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供有机电致发光结构，其可有效降低产生暗点的机率以及暗点的数量，通过提高控制元件与有机电致发光元件上表面间的高度差，可有效减缓由非发光区域传递至发光区域的破坏性应力，减少造成发光区域中，有机电致发光元件失效的可能。

本发明的另一个目的在于提供有机电致发光结构，通过上述的结构安排，不但可于蒸镀(evaporation)工艺中减少因为掩模(mask)压迫粒子所造成有机电致发光元件的破坏，且当产品于封装(encapsulation)工艺后，亦可减少因为弯折造成盖板的干燥剂涂布层压迫粒子所导致类似的损伤，所形成的暗点。

为达上述目的，本发明的有机电致发光结构包含第一基板、有机电致发光元件、以及至少一控制元件，第一基板上具有多个像素区域，各像素区域具有发光区域及非发光区域，且该非发光区域与该发光区域相邻。有机电致发光元件设置于该发光区域上，而控制元件设置于该非发光区域上，并与该有机电致发光元件呈电连接。其中，该控制元件的上表面与该有机电致发光元件的上表面之间，具有约大于或约等于2微米的高度差。

本发明的有机电致发光结构尚可包含垫高层，设置于该第一基板于非发光区域与该控制元件间，其中，该垫高层具有约大于0.5微米的厚度。

本发明的有机电致发光结构亦可包含凹槽，设置于发光区域，其中凹槽的上表面与非发光区域的上表面之间，具有介于约0.1微米至约100微米间的高度差。

为使本发明的上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文以优选实施例配合所附图式进行详细说明。

附图说明

图1为现有OELD显示器的平面示意图；

图2为图1各像素区域的剖面示意图；

图3为本发明第一实施例的剖面示意图；

图4为本发明第二实施例的剖面示意图；

图5为本发明第三实施例的剖面示意图；及

图6为本发明的OELD显示器于封装工艺后的剖面示意图。

简单符号说明

10像素区域 11薄膜晶体管

13有机电致发光元件 15扫描线

17数据线 21第一基板

23第二基板 24OELD层

25粒子 3有机电致发光结构

30第一基板 31控制元件

311控制元件上表面 33有机电致发光元件

331有机电致发光元件上表面

34OELD层 35连接元件

37垫高层 39凹槽

391凹槽上表面 40像素区域

41非发光区域 411非发光区域上表面

43发光区域 45连接区域

50第二基板 60框胶

a高度差 b厚度

c高度差

具体实施方式

请参阅图3，其为本发明的第一实施例。本发明的有机电致发光结构3包含第一基板30、至少一控制元件31、及有机电致发光元件33。第一基板30具有多个像素区域，为清楚揭露本发明，于各图中皆仅显示其中一像素区域40，而各像素区域40具有非发光区域41及发光区域43，且该非发光区域41与该发光区域43相邻。更进一步来说，像素区域40可还包括连接区域45，连接该非发光区域41与发光区域43。

更明确地来说，控制元件31设置于该非发光区域41上，而有机电致发光元件33设置于该发光区域上43，并与该控制元件31呈电连接，图中即通过设于连接区域45上的连接元件35，来表示有机电致发光元件33及控制元件31间的联系工作。

须说明的是，控制元件31优选包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，本发明的实施例以上栅极型(top-gate type)的多晶硅为范例，但并非用以限制本发明，本发明亦可使用于下栅极型(bottom-gate type)或双栅极型(dual gate type)，而其材料可为多晶硅、单晶硅、微晶硅、非晶硅、或上述组合，且亦可使用于N型(N-type)、P型(P-type)、或上述组合。有机电致发光元件包括有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)或高分子发光二极管(polymer light emitting diode，PLED)。再者，有机电致发光元件可包含(但不限于)下发光型(bottom emitting type)、上发光型(top emitting type)或双发光型(dual emitting type)。

特别的是，于本实施例中，控制元件31的上表面311与有机电致发光元件33的上表面331之间具有高度差a，此高度差a优选者约大于或约等于2微米。更明确地说，于蒸镀(evaporation)工艺后，将掩模(mask)移除而覆上第二基板50(如上所述，通常为“盖板(cover substrate)”)前，通常会以保护层或平坦层(passivation，图未示)覆盖于控制元件31及有机电致发光元件33上，保护层覆盖于二者的上表面后，二者的上表面与该保护层间的距离差(即二者的上表面高度差)，则是约大于或约等于2微米的高度差a。

本发明的第二实施例如图4所示，其为上述图3所示实施例的其中一种实施方式。即令有机电致发光结构3还包括垫高层37，设于该第一基板30的非发光区域41与该控制元件31之间，使该垫高层37具有厚度b，优选约大于0.5微米，且所设定的厚度b，加上控制元件31及有机电致发光元件33间原来即已存在的高度差(如图2所示)，即足以使控制元件31的上表面311与有机电致发光元件33的上表面331间所呈现的高度差a，达到所预期的约大于或约等于2微米。前述垫高层37包含有机材料、无机材料、透明材料、不透明材料、或上述组合。

本发明的第三实施例如图5所示，其为上述图3实施例的另一种实施方式。其中令有机电致发光结构3的发光区域43上设凹槽39，该凹槽39的上表面391与该非发光区域41的上表面411之间，具有介于约0.1微米至约100微米间的高度差c。该所设定的高度差c，加上控制元件31及有机电致发光元件33间原来即已存在的高度差(如图2所示)，即足以使控制元件31的上表面311与有机电致发光元件33的上表面331间所呈现的高度差a，达到所预期的约大于或约等于2微米。

可予以了解的是，前述第三实施例的设于发光区域的凹槽39，亦可同时配合第二实施例所揭露的设于非发光区域41上的垫高层37，以期达到于非发光区域41上的控制元件31相对于发光区域43上的有机电致发光元件33所欲设定的高度差，而达到类似的预期效果。

上述凹槽及垫高层间的搭配运用，不限于所载方式，任何可达成类似目的的方式，均属可予接受的结构安排。举例而言，于工艺开始时，可先在整个第一基板30上的所有像素区域40形成凹槽(图未示)。随后，再搭配设置于第二实施例中的垫高层37，以补足所需的高度差a数值，亦属可行的替代方案。

上述的有机电致发光结构3可还包括信号线，设置于该非发光区域41上，更明确地来说，与控制元件31电连接。请一并参阅图1，信号线由多个扫描线15及多个数据线17所组成，将显示信号传递至有机电致发光结构3的每一控制元件31，进而驱动有机电致发光元件33于发光区域43的运作，以达到发光显示的效果。

在后段的封装(encapsulation)工艺中，上述的有机电致发光结构3可结合第二基板50，第二基板50与第一基板30相对设置，如图6所示，该第二基板50及该第一基板30之间且于其周围处以框胶60加以接合。再者，该第二基板50除了具有保护有机电致发光元件33，不受外界环境影响的功能外，尚可包含其它改善有机电致发光元件33可靠度的其它元件的设置，如：干燥剂、吸水剂、吸氧剂或类似的材料。更甚者，该第二基板50可与其它元件结合，如：与有机电致发光元件33结合成为双面显示器、与彩色滤光片或色彩转换层结合成为多色显示器、与反射层结合成为反射型显示器、或与半穿透半反射层结合成为半穿透半反射型显示器。

本发明的设计，利用设定控制元件31的上表面311与有机电致发光元件33的上表面331间的高度差a，至一特定数值或特定数值以上，以使设于第一基板像素区域40的连接区域45上的连接元件35，相较于现有结构，具有一增长的路径(即图式所示的斜向路径)，当工艺中遇上任何状况时，控制元件31的上表面311受到杂质粒子25压迫后，有机电致发光元件33的OELD层34因获得较长路径的连接元件35缓冲，故较不易受到影响；即便控制元件31的上表面311受到杂质粒子25的挤压，造成些许应力破坏，该破坏仍不至于向侧边传递，影响管控显示功能的发光区域，故整体显示品质将不受影响。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施形态，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何本领域技术人员可轻易完成的改变或等同的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求为准。

Claims

1.一种有机电致发光结构，包含：

第一基板，具有多个像素区域，各像素区域具有发光区域及非发光区域，且该非发光区域与该发光区域相邻；

有机电致发光元件，设置于该发光区域上；以及

至少一控制元件，设置于该非发光区域上，并与该有机电致发光元件呈电连接；

其中，该控制元件的上表面与该有机电致发光元件的上表面之间，具有实质上大于或等于2微米的高度差。

2.如权利要求1所述的有机电致发光结构，还包括凹槽，设于该第一基板像素区域的发光区域上。

3.如权利要求1所述的有机电致发光结构，还包括凹槽，设于该第一基板像素区域的发光区域及非发光区域上。

4.如权利要求1所述的有机电致发光结构，还包括垫高层，设于该第一基板像素区域的非发光区域上。

5.如权利要求2所述的有机电致发光结构，还包括垫高层，设于该第一基板像素区域的非发光区域上。

6.如权利要求3所述的有机电致发光结构，还包括垫高层，设于该第一基板像素区域的非发光区域上。

7.如权利要求4、5或6所述的有机电致发光结构，其中该垫高层包含有机材料、无机材料、透明材料、不透明材料或上述组合。

8.如权利要求2或3所述的有机电致发光结构，其中该凹槽的深度介于实质上0.1微米至100微米间。

9.如权利要求4、5或6所述的有机电致发光结构，其中该垫高层的厚度实质上大于0.5微米。

10.如权利要求1所述的有机电致发光结构，其中各像素区域还包括连接区域，连接该发光区域与非发光区域。

11.如权利要求10所述的有机电致发光结构，还包括连接元件，设于该第一基板像素区域的连接区域上，连接该有机电致发光元件及该控制元件。

12.如权利要求1所述的有机电致发光结构，还包括信号线，设置于该非发光区域上。

13.如权利要求1所述的有机电致发光结构，还包括第二基板，与该第一基板相对设置，且该第二基板及该第一基板之间，以框胶接合。

14.一种有机电致发光结构，包含：

有机电致发光元件，设于该发光区域上；以及

其中，该发光区域设有凹槽，该凹槽中的该第一基板的上表面与该非发光区域中的该第一基板的上表面之间，具有实质上介于0.1微米至100微米间的高度差。

15.如权利要求14所述的有机电致发光结构，其中各像素区域还包括连接区域，连接该发光区域与非发光区域。

16.如权利要求15所述的有机电致发光结构，还包括连接元件，设于该第一基板像素区域的连接区域上，连接该有机电致发光元件及该控制元件。

17.如权利要求14所述的有机电致发光结构，还包括第二基板，与该第一基板相对设置，且该第二基板及该第一基板之间，以框胶接合。

18.如权利要求14所述的有机电致发光结构，还包括一垫高层，设于该第一基板像素区域的非发光区域上。

19.如权利要求18所述的有机电致发光结构，其中该垫高层包含有机材料、无机材料、透明材料、不透明材料或上述组合。

20.如权利要求18所述的有机电致发光结构，其中该垫高层的厚度实质上大于0.5微米。

21.如权利要求14所述的有机电致发光结构，还包括信号线，设置于该非发光区域上。

22.一种有机电致发光结构，包含：

有机电致发光元件，设于该发光区域上；以及

其中，在该非发光区域上于该第一基板和该控制元件间设有垫高层，该垫高层具有实质上大于0.5微米的厚度。

23.如权利要求22所述的有机电致发光结构，其中各像素区域还包括连接区域，连接该发光区域与非发光区域。

24.如权利要求23所述的有机电致发光结构，还包括连接元件，设于该第一基板像素区域的连接区域上，连接该有机电致发光元件及该控制元件。

25.如权利要求22所述的有机电致发光结构，还包括第二基板，与该第一基板相对设置，且该第二基板及该第一基板之间，以框胶接合。

26.如权利要求22所述的有机电致发光结构，其中该发光区域设有凹槽。

27.如权利要求26所述的有机电致发光结构，其中该凹槽的深度实质上介于0.1微米至100微米间。

28.如权利要求22所述的有机电致发光结构，其中该垫高层包含有机材料、无机材料、透明材料、不透明材料或上述组合。

29.如权利要求22所述的有机电致发光结构，还包括信号线，设置于该非发光区域上。