CN1852625A - 具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置及制作方法 - Google Patents

Abstract

一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置及其制作方法，该有机电激发光装置包含：玻璃基板、布设于该玻璃基板上的第一电极层、互相间隔布设于该第一电极层上的像素定义层、以多倒梯形结构成型于该像素定义层上的电极隔离层、布设于该第一电极层上的有机发光层、以及设置于该有机发光层上的至少一第二电极层；其中，该像素定义层是作为有机发光层的隔绝与定义像素之用，该电极隔离层可呈多倒梯形结构的多种实施态样，其包括迭层设置的多个倒梯部、或包括互相间隔有隔绝槽的多个倒梯部。本发明的有机电激发光装置可避免边角部分摊垮所造成短路与互相干扰的风险。

Description

具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置及制作方法

技术领域

本发明是涉及一种有机电激发光装置，尤其是一种可加强阴极与阻隔结构上的金属层间的绝缘的有机电激发光装置。

背景技术

有机电激发光组件的运作原理是将有机薄膜包夹于阴阳极之间，通过电流使电子、空穴两载流子(carrier)在有机层相遇结合再放出光线。一般简单的有机电激发光组件的结构是先于塑料，如压克力树脂(Acrylic)、环氧树脂(Epoxy)、聚酯树脂(Polyethylene terephthlate-PET)、聚碳酸树脂(Polycarbonate-PC)等、或玻璃基板的表面镀上一层透明ITO(Indium-tinOxide，铟锡氧化膜)导电电极作为阳极，再于该透明ITO导电电极上镀形成的阻隔结构(rampart)来定义像素图案及其至少形成的一层电极隔离层、至少一层依该图案布设的有机构造、以及于该有机构造上镀制的具低功能函数(low work function)的金属导电电极作为阴极；其中，该有机构造可依序包括：可帮助空穴传输的空穴传输层(hole transport layer，HTL)、于该空穴传输层上形成的有机发光层(emitting layer，EL)、以及可帮助电子传输且于该有机发光层上形成的电子传输层(electron transport layer，ETL)；此外，该电极隔离层为一种上宽下窄、具有逆斜度的倒梯形结构体(taper structure)的结构，其材质为绝缘材，用以分离其在后续蒸镀有机构造与该阴极时，产生遮蔽的功效，进以达成该有机发光层与该阴极之间的绝缘状态。

请参阅图1所示的第一公知的“有机电激发光显示面板及其方法(Organic Electroluminescent Display Panel And Method For ManufacturingThe Same)”，美国专利US 5,701,055号，其包括有成形于玻璃基板10a上的阳极21a、多个成形于该阳极21a上的双层T墙(ramparts)、多个介于双层T墙间的有机发光构造23a、以及同时沉积于该双层T墙22a上的金属层241a与该有机发光构造23a上的阴极242a。其中，该双层T墙包括有由该阳极21a向上延伸的主体部221a(body portion)、以及设于该主体部221a上且侧伸的悬突部222a(over-hanging portion)，利用该悬突部222a的面积比该主体部221a大，则该阴极242a无法于该悬突部222a下方成型而形成隔绝区231a，达成该有机发光构造23a与该阴极24a呈绝缘的状态。然而，该双层T墙在后续制程中容易因轻微受力而导致该悬突部222a的边角部分摊垮，造成该双层T墙上沉积的该金属层241a与该有机发光构造23a上的该阴极242a形成短路与干扰，可参考图6所示的扫描式电子显微镜(scanningelectron microscope，SEM)扫描图，可具体发现因为该边角部分摊垮而使该金属层241a与该阴极242a之间形成的短路；此外，由于其不具备在有机层之间用以定义像素的绝缘层，在制作该第二电极层时会产生偏移(shift)，从而造成该阴极短路等干扰。

请参阅图2所示的第二公知的“有机发光二极管面板的表面处理制程(Surface Treatment Process For Fabricating A Panel Of An Organic LightEmitting Device)”，美国专利US 6,630,785号，同样揭露以T墙使阴极与金属层呈绝缘状态，其包括成形于玻璃基板10b上的阳极20b、于该阳极20b上依预定图案设置的像素定义层60b(pixel-defining layer)、多个成形于该像素定义层60b的单层T墙(ramparts)50b、多个介于单层T墙50b间的有机发光构造30b、以及同时沉积于该单层T墙50b上的金属层70b与该有机发光构造30b上的阴极40b。如同第一公知技术方案，第二公知技术方案仍然遭遇该T墙50b在后续制程中产生边角部分摊垮的情况，而造成该金属层70b与该阴极40b的短路与干扰(亦可参考图6)。

发明内容

本发明的目的是提供一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置，可利用掩膜设计与微影图像转移技术(Pattern transfer)以制作多倒梯形的电极隔离层(包括阴极隔离层与外部导线的隔离)，可避免边角部分摊垮所造成短路与互相干扰的风险。

本发明提供一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置，其包含：玻璃基板、布设于该玻璃基板上的第一电极层、互相间隔布设于该第一电极层上的像素定义层、以多倒梯形结构成型于该像素定义层上的电极隔离层、布设于该第一电极层上的有机发光层、以及设置于该有机发光层上的至少一第二电极层；其中，该像素定义层是作为有机发光层的隔绝与定义像素之用，该电极隔离层是呈多倒梯形结构，其包括迭层设置的多个倒梯部。

本发明提供一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置，其包含：玻璃基板、布设于该玻璃基板上的第一电极层、互相间隔布设于该第一电极层上的像素定义层、以多倒梯形结构成型于该像素定义层上的电极隔离层、布设于该第一电极层上的有机发光层、以及设置于该有机发光层上的至少一第二电极层；其中，该像素定义层是作为有机发光层的隔绝与定义像素之用，该电极隔离层是呈多倒梯形结构，其包括互相间隔有隔绝槽的多个倒梯部。

本发明提供一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置的制作方法，包含：

置备一玻璃基板；

在该玻璃基板上布设第一电极层；

在该第一电极层上依序成长多个互相间隔的像素定义层与电极隔离层；其中，每一电极隔离层是依照一对应的预定图案微影蚀刻，令每一电极隔离层形成多个倒梯部，该预定图案包括至少一窗口；

在该第一电极层上成形有机发光层；以及

在该有机发光层上沉积至少一第二电极层。

本发明提供一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置的制作方法，包含：

置备一玻璃基板；

在该玻璃基板上布设第一电极层；

在该第一电极层上依序成长多个互相间隔的像素定义层与电极隔离层；其中，每一电极隔离层是依照一对应的预定图案进行微影，令每一电极隔离层形成多个倒梯部，该预定图案包括至少一窗口；

在该第一电极层上成形有机发光层；以及

在该有机发光层上沉积至少一第二电极层。

为了使贵审查委员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明，然而所记载内容仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为第一公知的有机电激发光显示面板的侧视示意图；

图2为第二公知的有机发光二极管面板的侧视示意图；

图3为本发明的具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置的侧视示意图；

图4A至图4H为本发明的电极隔离层的多个实施例的侧视示意图；

图5A与图5B为本发明的掩膜的设计示意图；

图6为公知有机电激发光显示面板的倒梯形结构体(taper structure)，于金属层摊垮而与阴极形成的短路的扫描式电子显微镜(scanning electronmicroscope，SEM)扫描图；以及

图7为本发明的有机电激发光装置的具多倒梯形的电极隔离层的扫描式电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)扫描图。

具体实施方式

本发明提供一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置及其制作方法，可利用掩膜设计与微影图像转移技术(Pattern transfer)提供多倒梯形的电极隔离层(包括阴极隔离层与外部导线的隔离)，进一步避免边角部分摊垮所造成短路与互相干扰的风险。请参阅图3所示，该有机电激发光装置包含：玻璃基板10、布设于该玻璃基板10上的第一电极层20、互相间隔布设于该第一电极层20上的像素定义层40、以多倒梯形结构成型于该像素定义层40上的电极隔离层50、布设于该第一电极层20上的有机发光层30、设置于该有机发光层30上的第二电极层60、与形成于该电极隔离层50上的金属导电层61；其中，该像素定义层40是作为有机发光层30的隔绝与定义像素之用。其中，该电极隔离层50可包括多种实施态样，如迭层设置的多个倒梯部、或包括互相间隔有隔绝槽的多个倒梯部，其效果在于提高该电极隔离层50的边角部分50a的数量、以及提高两两的该第二电极层60的绝缘能力；当该有机电激发光装置在后续制程中遭遇外力或碰撞而可能造成该电极隔离层50的每一倒梯部的边角部分50a摊垮时，由图示可知每一倒梯部具有两边角部分50a，多个层迭或多个不接续或同时兼具层迭与不接续的倒梯部可形成相当于单一倒梯部至少两倍数量的边角部分50a，以机率角度来看，多倒梯形结构的设置可降低同时摊垮造成短路的风险。

如图3所示，该电极隔离层50包括至少多个倒梯部，其可以为上下迭层设置的三倒梯部，包括下倒梯部51、以及布设于该下倒梯部51之上的两上倒梯部52与53，该两上倒梯部52与53互相间隔有一具有预定深度h的隔绝槽54，因此该金属导电层60是呈非连续性覆盖于该三倒梯部51、52与53的上表面，其中覆盖于该两上倒梯部52、53的金属导电层60是通过该隔绝槽54隔开而呈不接续状态，且每一倒梯部51、52或53均具有边角部分50a，因此，任一倒梯部的边角部分50a摊垮时，只能形成局部导通，而不会有短路情况发生。此一实施态样的具多倒梯形的该电极隔离层50的制作步骤包括有：(a)置备该玻璃基板10；(b)在该玻璃基板10上布设该第一电极层20；(c)在该第一电极层20上依序成长多个互相间隔的该像素定义层40与该电极隔离层50；请参阅图5A与图5B，依照一对应至每一电极隔离层50的预定图案的掩膜70’或70”进行微影或再更进一步的蚀刻，令每一电极隔离层50形成多个倒梯部，其中，该预定图案包括多个窗口71’或单一窗口71”；如图5A所示，为图3的上下三倒梯部51、52与53的实施例的掩膜示意图，该掩膜70’在对应至每一电极隔离层50处均备有两间隔设置的窗口71’进行微影；或在微影步骤之后还进一步予以蚀刻，以成形出非连续的倒梯部52、53；(d)在该第一电极层20上成形该有机发光层30；以及(e)在该有机发光层30上沉积至少一第二电极层60，在此沉积步骤中，该金属导电层61与该第二电极层60同时沉积于该电极隔离层50之上，且该金属导电层61依照该电极隔离层50经微影或微影蚀刻后所形成的构样呈现非连续性的覆盖。此外，参阅图4A与图4B，依曝光显影时间或蚀刻时间等条件而决定该隔绝槽54’与54”的深度，且该两上倒梯部52’(或52”)与53’(或53”)各具有互相面对且对称的隔绝面521’(或521”)与531’(或53 1”)，该两隔绝面521’与531’(或521”与531”)具有一预定斜度，该预定斜度可为具有锐角的逆斜度、或该521’(或521”)与531’(或531”)可呈垂直面；此外，该电极隔离层50经较长时间曝光显影或微影蚀刻后可呈互相间隔有该隔绝槽54的多个倒梯部，如图4C与图4D所示的非连续性的两倒梯部55(或55’)与56(56’)，该两倒梯部55(或55’)与56(或56’)同样具有互相面对且对称的隔绝面551(或551’)与561(或561’)；其中，该隔绝面551与561(或551’与561’)的该预定斜度可为具有锐角的逆斜度，或者该隔绝面551与561(551’与561’)可呈垂直面，均可达到形成多个边角部分的要求。

请同时参阅图4E所示，该电极隔离层50包括至少上下迭层设置的两倒梯部57、58，该两倒梯部57、58是通过图5B所示的掩膜70”所形成，其形成步骤包括：利用具有单一窗口71”的预定图案的该掩膜70”微影或微影蚀刻每一电极隔离层50，使每一电极隔离层50成形有下倒梯部57；以及上述制程，进一步于该下倒梯部57上进一步形成上倒梯部58。其中，该上下倒梯部57、58可具有相同尺寸或者该下倒梯部57大于该上倒梯部58，形成该上倒梯部58的上表面等于或小于该下倒梯部57的上表面，使该金属导电层61可呈非连续性覆盖于该电极隔离层50；请同时参考图7，为本发明的有机电激发光装置的具多倒梯形的电极隔离层的扫描式电子显微镜(scanningelectron microscope，SEM)扫描图，可明确发现上倒梯部58右侧的边脚部分已连接至该第二电极层60，必须连同下倒梯部57同侧的边脚部分摊垮后，才产生近乎短路(near short)与干扰情况；又，该下倒梯部57的左侧边脚部分已电性连接至该第二电极层60，必于该上梯部58的左侧边脚部分摊垮后才完全短路；因此，本发明以增加边角部分的数量，以降低边角部分摊垮所造成短路与互相干扰的风险；或如图4F所示的该电极隔离层50的另一实施例，设置于该下倒梯部57之上可为迭层设置且具有隔绝槽的倒梯部59(类似图3所示的该电极隔离层50)，以增加边角部分的数量，其中具有隔绝槽的该倒梯部59是通过图5A所揭露的该掩膜70’所微影或微影蚀刻而成；或参阅图4G所示的该电极隔离层50的又一实施例，是揭露三层以上呈层迭设置的该下倒梯部57’，其由图5B的该掩膜70”重复进行所需次数的微影或微影蚀刻而形成；或参阅图4H所示的该电极隔离层50的再一实施例，其揭露两层以上呈层迭设置的该下倒梯部57”，设置于最上层的该下倒梯部57”之上可为具有隔绝槽的倒梯部59，其中迭层设置的该下倒梯部57”是由图5B揭露的方法所形成，该倒梯部59是同图4所揭露、通过具有多个窗口71’的该掩膜70’所形成；上述多个实施例皆以增加倒梯部以提高边角部分的数量。

由前述可知，本发明的该具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置利用掩膜设计与微影图像转移(Pattern transfer)以制作多倒梯形的电极隔离层(包括阴极隔离层与外部导线的隔离)，可避免边角部分摊垮所造成短路与互相干扰的风险。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此拘限本发明的专利范围，故凡应用本发明说明书或附图内容所为的等效结构变化，均同理皆包含于本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置，包含：

玻璃基板；

第一电极层，布设于该玻璃基板上；

像素定义层，互相间隔布设于该第一电极层上；

电极隔离层，设置于该像素定义层之上；

有机发光层，布设于该第一电极层之上；以及

至少一第二电极层，设置于该有机发光层之上；

其中，该像素定义层是作为该有机发光层的隔绝以及定义像素之用；该电极隔离层呈多倒梯形结构，其包括迭层设置的多个倒梯部。

2.如权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于该电极隔离层包括至少上下迭层设置的两倒梯部。

3.如权利要求2所述的有机电激发光装置，其特征在于该上下倒梯部具有相同尺寸；或该下倒梯部大于该上倒梯部。

4.如权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于该电极隔离层包括至少上下迭层设置的多个倒梯部，其包括至少一呈迭层设置的下倒梯部、以及布设于该下倒梯部之上的两上倒梯部，该两上倒梯部互相间隔有一具有预定深度的隔绝槽。

5.如权利要求4所述的有机电激发光装置，其特征在于该两上倒梯部各具有互相面对且对称的隔绝面，该隔绝面具有一预定斜度。

6.如权利要求5所述的有机电激发光装置，其特征在于该隔绝面的该预定斜度为具有锐角的逆斜度、或该隔绝面为垂直面。

7.如权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于该第一电极层是选择性地作为阴极与阳极，则该第二电极层是相对于该第一电极层而选择性地作为阳极与阴极。

8.一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置，是包含：

玻璃基板；

第一电极层，布设于该玻璃基板上；

像素定义层，互相间隔布设于该第一电极层上；

电极隔离层，设置于该像素定义层之上；

有机发光层，设于该第一电极层的上；以及

至少一第二电极层，是设置于该有机发光层之上；

其中，该像素定义层作为有机发光层的隔绝以及定义像素之用；该电极隔离层是呈多倒梯形结构，其包括互相间隔有隔绝槽的多个倒梯部。

9.如权利要求8所述的有机电激发光装置，其中该倒梯部各具有两两面对且对称的隔绝面，该隔绝面具有一预定斜度。

10.如权利要求9所述的有机电激发光装置，其中该隔绝面的该预定斜度为具有锐角的逆斜度，或该隔绝面为垂直面。

11.如权利要求8所述的有机电激发光装置，其中该第一电极层是选择性地作为阴极与阳极，则该第二电极层是相对于该第一电极层而选择性地作为阳极与阴极。

12.一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置的制作方法，包含：

置备一玻璃基板；

在该玻璃基板上布设第一电极层；

在该第一电极层上依序成长多个互相间隔的像素定义层与电极隔离层；其中，每一电极隔离层是依照一对应的预定图案微影进行蚀刻，令每一电极隔离层形成多个倒梯部，该预定图案包括至少一窗口；

在该第一电极层上成形有机发光层；以及

在该有机发光层上沉积至少一第二电极层。

13.如权利要求12所述的有机电激发光装置，其中形成该多个倒梯部的步骤进一步包括：

在每一电极隔离层上微影蚀刻具有单一窗口的该预定图案，使每一电极隔离层成形有下倒梯部；以及

重复微影蚀刻制程，进一步在该下倒梯部上进一步形成上倒梯部。

14.如权利要求13所述的有机电激发光装置，其中该上倒梯部的上表面等于或小于该下倒梯部的上表面。

15.如权利要求12所述的有机电激发光装置，其中形成该多个倒梯部的步骤进一步包括：

在每一电极隔离层上微影具有多个窗口的该预定图案；以及

蚀刻每一电极隔离层，使的形成具有非连续的多个倒梯部。

16.如权利要求15所述的有机电激发光装置，其中形成该多个倒梯部的步骤进一步包括：

所述多个倒梯部两两相间有一具预定深度的隔绝槽，使该多个倒梯部呈非连续状态。

17.如权利要求16所述的有机电激发光装置，其中该隔绝槽呈正梯形或矩形。

18.一种具多倒梯形的电极隔离层的有机电激发光装置的制作方法，包含：

置备一玻璃基板；

在该玻璃基板上布设第一电极层；

在该第一电极层上依序成长多个互相间隔的像素定义层与电极隔离层；其中，每一电极隔离层是依照一对应的预定图案进行微影，令每一电极隔离层形成多个倒梯部，该预定图案包括至少一窗口；

在该第一电极层上成形有机发光层；以及

在该有机发光层上沉积至少一第二电极层；

其中，该金属导电层呈非连续性覆盖于该电极隔离层。

19.如权利要求18所述的有机电激发光装置，其中形成该多个倒梯部的步骤进一步包括：

在每一电极隔离层上曝光与显影具有单一窗口的该预定图案，使每一电极隔离层显像出下倒梯部；以及

重复微影制程，进一步于该下倒梯部上进一步形成上倒梯部。

20.如权利要求19所述的有机电激发光装置，其中该上倒梯部的上表面等于或小于该下倒梯部的上表面。

21.如权利要求18所述的有机电激发光装置，其中形成该多个倒梯部的步骤进一步包括：

在每一电极隔离层上曝光与显影具有多个窗口的该预定图案，使之显像出具有非连续的多个倒梯部。

22.如权利要求21所述的有机电激发光装置，其中形成该多个倒梯部的步骤进一步包括：

所述多个倒梯部两两相间有一具预定深度的隔绝槽，使该多个倒梯部呈非连续状态。

23.如权利要求22所述的有机电激发光装置，其中该隔绝槽呈正梯形或矩形。

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