CN103311265B - 有机发光二极管显示面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有机发光二极管显示面板及其制造方法。有机发光二极管显示面板包括平坦层、辅助电极层、反射电极层、像素定义层、有机发光层及透明电极层。平坦层具有凹槽。辅助电极层设置于凹槽内。有机发光层延伸至凹槽。位于凹槽的部分有机发光层间断地铺设于辅助电极层上。透明电极层设置于有机发光层上。透明电极层延伸至凹槽并电性连接于辅助电极层。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示面板及其制造方法，且特别是涉及一种有机发光二极管显示面板及其制造方法。
背景技术
随着显示科技的发展，各式显示技术不断推陈出新，其中有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，OLED)具有厚度薄、自发光性、彩度高及可弯折性等优点，使得有机发光二极管被誉为显示技术的明日的星。
在有机发光二极管中，电子与空穴注入有机发光层，电子与空穴在有机发光层结合后激发出光线。有机发光二极管显面板以矩阵式排列像素。然而，研究人员发现大面积的面板经常无法获得均匀的驱动电压，而造成亮度不均的问题，在有机发光二极管显示技术的发展上形成一项重大瓶颈。
发明内容
本发明有关于一种有机发光二极管显示面板及其制造方法，其利用辅助电极层及其下的图案化设计，有机发光层可以间断地铺设于辅助电极层上，并降低透明电极层与辅助电极层之间的阻抗，使得有机发光二极管显示面板的亮度均匀。
根据本发明的一方面，提出一种有机发光二极管显示面板。有机发光二极管显示面板包括基板、薄膜晶体管、平坦层、辅助电极层、反射电极层、像素定义层、有机发光层及透明电极层。薄膜晶体管设置于基板上。平坦层设置于薄膜晶体管上。平坦层具有凹槽。辅助电极层设置于凹槽的底部及侧壁。反射电极层设置于薄膜晶体管上。像素定义层设置于平坦层上。像素定义层具有贯穿槽，贯穿槽连通凹槽。有机发光层设置于反射电极层上。有机发光层延伸至凹槽。位于凹槽的部分有机发光层间断地铺设于辅助电极层上。透明电极层设置于有机发光层上。透明电极层延伸至凹槽并电性连接于辅助电极层。
根据本发明的另一方面，提出一种有机发光二极管显示面板的制造方法。有机发光二极管显示面板的制造方法包括以下步骤。提供基板。形成薄膜晶体管于基板上。形成平坦层于薄膜晶体管上。平坦层具有凹槽。形成辅助电极层于凹槽的底部及侧壁。形成反射电极层于薄膜晶体管上。形成像素定义层于平坦层上。像素定义层具有贯穿槽，贯穿槽连通凹槽。形成有机发光层于反射电极层上。有机发光层延伸至凹槽。位于凹槽的部分有机发光层间断地铺设于辅助电极层上。形成透明电极层于有机发光层上。透明电极层延伸至凹槽并电性连接于辅助电极层。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举各种实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示第一实施例的有机发光二极管显示面板的俯视图。
图2绘示图1的有机发光二极管显示面板沿截面线2-2的剖面图。
图3～7绘示第一实施例的有机发光二极管显示面板的制造方法的流程图。
图8绘示第二实施例的有机发光二极管显示面板的俯视图。
图9绘示图8的有机发光二极管显示面板沿截面线9-9的示意图。
图10～11绘示第二实施例的有机发光二极管显示面板的制造方法的示意图。
图12绘示图13有机发光二极管显示面板的剖面图。
图13～14绘示第二实施例的有机发光二极管显示面板的制造方法的示意图。
图15～18绘示各种孔洞的形状的示意图。
图19～20绘示各种孔洞的排列方式的示意图。
附图标记说明
100、200、300：有机发光二极管显示面板
110、210、310：基板
120、220、320：薄膜晶体管
121：栅极
122：源极/漏极
123：半导体沟道层
124、324：介电层
130、230、330：平坦层
130a：上表面
130b、230b、330b：凹槽
130c、330c：底部
130d：侧壁
130e、230e、330e、430e、530e、630e、730e、830e、930e：凹洞
140、240、340：辅助电极层
140a：下表面
150、250、350：反射电极层
160、260、360：像素定义层
160a：开口
160b：贯穿槽
170、270、370：有机发光层
180、280、380：透明电极层
322：金属层
P：像素
D1：直径
D2：最小间距
具体实施方式
以下提出各种实施例进行详细说明，其利用辅助电极层及其下的图案化设计，有机发光层可以间断地铺设于辅助电极层上，并降低透明电极层与辅助电极层之间的阻抗，使得有机发光二极管显示面板的亮度均匀。然而，实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本发明欲保护的范围。此外，实施例中的附图省略部分元件，以清楚显示本发明的技术特点。
第一实施例
请参照图1～2，图1绘示第一实施例的有机发光二极管显示面板100的俯视图，图2绘示图1的有机发光二极管显示面板100沿截面线2-2的剖面图。有机发光二极管显示面板100包括基板110、薄膜晶体管120、平坦层130、辅助电极层140、反射电极层150、像素定义层160、有机发光层170及透明电极层180。在本实施例中，有机发光二极管显示面板100为上发光式(topemission)。如图2所示，基板110的材料例如是玻璃或硅(Si)。有机发光二极管显示面板100的堆叠结构通过半导体工艺的各种程序在基板110上依序形成。
如图2所示，薄膜晶体管120设置于基板110上，用以提供点亮像素P(绘示于图1)的开关电路。薄膜晶体管120例如是由栅极121、源极/漏极122、半导体沟道层123及数个介电层124所组成。栅极121及源极/漏极122的材料例如是铜(Cu)、铝(Al)、金(Ag)等金属。半导体沟道层123的材料例如是铟镓锌氧(InGaZnO4，IGZO)或氮砷化铟镓(InGaAsN)。介电层124的材料例如是氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)。
如图2所示，平坦层130设置于薄膜晶体管120上。平坦层130的材料例如是绝缘光致抗蚀剂。由于薄膜晶体管120为凸起的堆叠结构。通过平坦层130可以形成平坦的上表面130a。在本实施例中，平坦层130具有凹槽130b，凹槽130b位于薄膜晶体管120之外。
如图1所示，辅助电极层140电性连接于驱动电路，以帮助驱动电路的电压能够传递至整个有机发光二极管显示面板100。辅助电极层140的材料例如是铜(Cu)、铝(Al)、金(Ag)等金属。如图2所示，辅助电极层140设置于凹槽130b的底部130c及侧壁130d，所以辅助电极层140的下表面140a低于平坦层130的上表面130a。
如图2所示，反射电极层150设置于薄膜晶体管120上，并电性连接于薄膜晶体管120的源极/漏极122。反射电极层150的材料例如是铜(Cu)、铝(Al)、金(Ag)等金属。当薄膜晶体管120的半导体沟道层123导通时，电子或空穴通过源极/漏极122传输至反射电极层150。此外，反射电极层150更用以反射光线，使得有机发光层170所发出的光线得以向上反射。
如图2所示，像素定义层160设置于平坦层130上。像素定义层160的开口160a定义出一个个的像素P(标示于图1)。像素定义层160的材料例如是绝缘光致抗蚀剂。在本实施例中，像素定义层160具有贯穿槽160b。贯穿槽160b连通凹槽130b。
如图2所示，有机发光层170设置于反射电极层150上。电子与空穴在有机发光层170结合时，将会激发出光线。有机材料可以选用蒸镀的镀膜方式。在实施例中，为了让有机发光层170准确地蒸镀于反射电极150上，可以采用微细金属掩模(finemask)。在本实施中，可以不采用微细金属掩模，而直接将有机发光层170蒸镀在反射电极层170上。部分的有机发光层170也会延伸至贯穿槽160b及凹槽130b内的辅助电极层140上。由于贯穿槽160b及凹槽130b形成相当深的凹陷结构，所以采用蒸镀的有机发光层170很自然地不会整面连续地铺设于辅助电极层140上，而是间断地铺设于辅助电极层140上。
如图2所示，透明电极层180设置于有机发光层170上。透明电极层180的材料例如是铟锡氧化物(indiumtinoxide，ITO)、铟锌氧化物(indiumzincoxide，IZO)。透明电极层180用以注入电子或空穴至有机发光层170。透明电极层180延伸至凹槽130b并电性连接于辅助电极层140，以使辅助电极层140的电子或空穴能够传输至透明电极层180。
如上所述，由于有机发光层170是间断地铺设于辅助电极层140上，因此透明电极层180仍可接触到辅助电极层140，而降低两者之间的阻抗。如此一来，辅助电极层140的电信号可以有效地传递至透明电极层180，进而维持有机发光二极管显示面板100的亮度均匀。
在本实施例中，凹槽130b贯穿平坦层160。凹槽130b的底部130c实质上为平坦状。也就是说，凹槽130b实质上为平底锥状结构。
就有机发光二极管显示面板100的制造方法而言，本实施例在适当步骤形成凹槽130b以使后续铺设于凹槽130b内的有机发光层170形成间断状。请参照图3～7，其绘示第一实施例的有机发光二极管显示面板100的制造方法的流程图。首先，如图3所示，提供基板110。接着，形成薄膜晶体管120于基板110上。然后，形成平坦层130于薄膜晶体管120上。平坦层130具有凹槽130b，凹槽130b位于薄膜晶体管120之外。在本实施例中，凹槽130b贯穿平坦层130，而暴露出薄膜晶体管120的介电层124，但不蚀刻任何介电层124。
接着，如图4所示，形成辅助电极层140于凹槽130b的底部130c及侧壁130d，并形成反射电极层150于薄膜晶体管120上。辅助电极层140及反射电极层150可以在同一步骤形成或者分别在两个不同步骤形成。
然后，如图5所示，形成像素定义层160于平坦层130上。像素定义层160具有贯穿槽160b，贯穿槽160b连通凹槽130b。
接着，如图6所示，形成有机发光层170于反射电极层150上。在本实施例中，不采用微细金属掩模，所以有机发光层170会延伸至凹槽130b，并间断地铺设于辅助电极层140上。
然后，如图7所示，形成透明电极层180于有机发光层170上，透明电极层180延伸至凹槽130b并电性连接于辅助电极层140。至此，即完成有机发光二极管显示面板100。在制作有机发光二极管显示面板100的过程中不需使用到微细金属掩模，因此可以应用于大尺寸面板的制作过程。
第二实施例
请参照图8～9，图8绘示第二实施例的有机发光二极管显示面板200的俯视图，图9绘示图8的有机发光二极管显示面板200沿截面线9-9的示意图。本实施例的有机发光二极管显示面板200与第一实施例的有机发光二极管显示面板100不同之处在于凹槽230b的设计，其余相同之处不再重复叙述。
如图9所示，平坦层230具有数个凹洞230e。该多个凹洞230e设置于凹槽230b之内。也就是说，凹槽230b的底部230c并非为平坦状，而是凹凸不平的。由于凹槽230b的底部230c是凹凸不平的，所以有机发光层270会间断地铺设于辅助电极层240上，因此透明电极层280仍可接触到辅助电极层240，而降低两者之间的阻抗。
如图8所示，凹洞230e可以经过适当的设计，而制造出适合的陡坡，使得有机发光层270铺设于凹洞230e上时，形成间断状。研究人员经过数次实验后，发现该多个凹洞230e的直径D1实质上在4～6微米(μm)时，可以获得不错的效果。研究人员也发现相邻的两个该多个凹洞230e的最小间距D2实质上在2～3微米时，可以获得不错的效果。
就有机发光二极管显示面板200的制造方法而言，请参照图10～11，其绘示第二实施例的有机发光二极管显示面板200的制造方法的示意图。首先，如图10所示，形成基板210、薄膜晶体管220及平坦层230。平坦层230蚀刻出较大的凹槽230b及较小的凹洞230e。
接着，如图11所示，形成辅助电极层240、反射电极层250、像素定义层260、有机发光层270及透明电极层280于辅助电极层240上。在形成有机发光层270的步骤中，不采用微细金属掩模，所以有机发光层270会延伸至凹槽230b，并间断地铺设于辅助电极层240上。此外，在形成透明电极层280的步骤中，透明电极层280延伸至凹槽230b并电性连接于辅助电极层240。至此，即完成有机发光二极管显示面板200。在制作有机发光二极管显示面板200的过程中不需使用到微细金属掩模，而可以应用于大尺寸面板。
第三实施例
请参照图12，其绘示图13有机发光二极管显示面板300的剖面图。本实施例的有机发光二极管显示面板300与第二实施例的有机发光二极管显示面板200不同之处在于凹槽330b的设计，其余相同之处不再重复叙述。
如图12所示，凹槽330b贯穿平坦层330及部分介电层324。并且用以制作薄膜晶体管320的金属层322留在凹槽330b的底部330c，而形成数个凹洞330e于凹槽330b之内。采用这种设计可以形成更陡峭的斜坡。由于凹槽330b的底部330c是凹凸不平的，所以有机发光层370会间断地铺设于辅助电极层340上，因此透明电极层380仍可接触到辅助电极层340，而降低两者之间的阻抗。
就有机发光二极管显示面板300的制造方法而言，请参照图13～14，其绘示第二实施例的有机发光二极管显示面板300的制造方法的示意图。首先，如图13所示，形成基板310、薄膜晶体管320及平坦层330。在形成薄膜晶体管320的步骤之后，用以制作薄膜晶体管320的金属层322留在对应于凹槽330b的位置。在形成平坦层330的步骤中，蚀刻出较大的凹槽330b及较小的凹洞330e。
接着，如图14所示，形成辅助电极层340、反射电极层350、像素定义层360、有机发光层370及透明电极层38于辅助电极层340上。在形成有机发光层370的步骤中，不采用微细金属掩模，所以有机发光层370会延伸至凹槽330b，并间断地铺设于辅助电极层340上。此外，在形成透明电极层380的步骤中，透明电极层380延伸至凹槽330b并电性连接于辅助电极层340。至此，即完成有机发光二极管显示面板300。在制作有机发光二极管显示面板300的过程中不需使用到微细金属掩模，而可以应用于大尺寸面板。
此外，请参照图15～18，其绘示各种孔洞430e、530e、630e、730e的形状的示意图。上述实施例的孔洞430e、530e、630e、730e可以是圆形、方形、三角形或长条状。设计者可以依据产品需求做适当的设计。此外，请参照图19～20，其绘示各种孔洞830e、930e的排列方式的示意图。如图19所示，上述孔洞830e可以三个为一组重复排列。或者，如图20所示，上述孔洞930e可以蜂巢状排列，以使每两个邻近的孔洞930e都有相同的最近距离。
综上所述，虽然本发明已以各种实施例披露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。
Claims (12)
1.一种有机发光二极管显示面板，包括：
基板；
薄膜晶体管，设置于该基板上；
平坦层，设置于该薄膜晶体管上，该平坦层具有凹槽；
辅助电极层，设置于该凹槽的底部及侧壁；
反射电极层，设置于该薄膜晶体管上；
像素定义层，设置于该平坦层上，该像素定义层具有贯穿槽，该贯穿槽连通该凹槽；
有机发光层，设置于该反射电极层上，该有机发光层延伸至该凹槽，位于该凹槽的部分该有机发光层间断地铺设于该辅助电极层上；以及
透明电极层，设置于该有机发光层上，该透明电极层延伸至该凹槽，
其中，于该凹槽中，该透明电极层部分接触该辅助电极层并电性连接于该辅助电极层，且该透明电极层部分与该辅助电极层间夹设夹该有机发光层。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其中该凹槽贯穿该平坦层，该凹槽的该底部为平坦状。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其中该平坦层具有多个凹洞，该多个凹洞设置于该凹槽之内。
4.如权利要求3所述的有机发光二极管显示面板，其中该多个凹洞的直径为4～6微米(μm)。
5.如权利要求3所述的有机发光二极管显示面板，其中相邻的两个凹洞的最小间距为2～3微米。
6.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其中该薄膜晶体管包括多个介电层，该凹槽贯穿该平坦层及部分该多个介电层。
7.一种有机发光二极管显示面板的制造方法，包括：
提供基板；
形成薄膜晶体管于该基板上；
形成平坦层于该薄膜晶体管上，该平坦层具有凹槽；
形成辅助电极层于该凹槽的底部及侧壁；
形成反射电极层于该薄膜晶体管上；
形成像素定义层于该平坦层上，该像素定义层具有贯穿槽，该贯穿槽连通该凹槽；
形成有机发光层于该反射电极层上，该有机发光层延伸至该凹槽，位于凹槽的部分该有机发光层间断地铺设于该辅助电极层上；以及
形成透明电极层于该有机发光层上，该透明电极层延伸至该凹槽，
其中，于该凹槽中，该透明电极层部分接触该辅助电极层并电性连接于该辅助电极层，且该透明电极层部分与该辅助电极层间夹设夹该有机发光层。
8.如权利要求7所述的有机发光二极管显示面板的制造方法，其中在形成该平坦层的步骤中，该凹槽更贯穿该平坦层，该凹槽的该底部为平坦状。
9.如权利要求7所述的有机发光二极管显示面板的制造方法，其中在形成该平坦层的步骤中，该平坦层具有多个凹洞，该多个凹洞设置于该凹槽之内。
10.如权利要求9所述的有机发光二极管显示面板的制造方法，其中在形成该平坦层的步骤中，该多个凹洞的直径为4～6微米(μm)。
11.如权利要求9所述的有机发光二极管显示面板的制造方法，其中在形成该平坦层的步骤中，相邻的两个凹洞的最小间距为2～3微米。
12.如权利要求7所述的有机发光二极管显示面板的制造方法，其中
在形成该薄膜晶体管的步骤中，该薄膜晶体管包括多个介电层；
在形成该平坦层的步骤中，该凹槽更贯穿该平坦层及部分该多个介电层。
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