TW200414824A - Organic light emitting diode flat display with an insulating layer for shielding - Google Patents

Description

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發明所屬技術領域： 9本發明係關於一種有機發光二極體平面 :-種具有絕緣層遮蔽之有機發光 面顯二寺別 構及其製造方法。 體十面顯不為之結 先前技術： 有機電激發光顯示器⑽ganiG EleetrQiumin ，. Qrganic EL Dlsplay)又稱為有機發光 也 〇rganic Light Emitting Diode ; OLED )顯示器 ； 有南売度、螢幕反應速度快、輕薄短小、全私、益 =用左、不需液晶顯示器式背光板以及節省燈源及耗電 里 因此可率先取代扭曲向列（Twist Nematic ;ΤΝ)與 超=曲向列（Super Twist Nematic ; STN )液晶顯示器的 市場’並進一步取代小尺寸薄膜電晶體液晶顯示器，而成 為新代攜帶型資訊產品、行動電話、個人數位處理器以 及攜帶型電腦普遍使用的顯示材料。 其原理是在有機發光材料1 〇上施加電場以產生發光現 象’藉外部（陰極14和陽極12)注入電子（electron)和 電洞（h ο 1 e )，因外加電場所衍生的電位差而促使這些電 子和電洞在薄膜層中移動並相遇及產生再結合 (recombination)現象，請參考圖一所示，此一再結合 所放出的能量將激發發光中心（分子），以使其處於高能 量且非穩定的激發狀態，當能量釋出（以光的型式）時則

200414824 五、發明說明（2) ------- ，回復到低此畺穩定的基怨，其激發機制如以下所述的過 程、，首先從電極向有機薄獏注入載體（電子和電洞），而 所注^之載體將向相反電極移動，因載體之再結合而產生 激發復合體，藉由激發復合體產生發光作用。 i上有機發光二極體平面顯示器的製作方式係先於 氧化錄或濺鍍陽極透明導電電極，其材質通常是 K钔：Tin 0xlde，IT〇)。接著，以一層遮 K=〇::Sk)透過上方定義的開孔來蒸鑛有機發 ==銦錫電極上，請參照圖…，

孑L都具有相同的尺升T，田 ^ 一 J # ϋ # 洛鍍於玻璃基板上的有機發 先材枓膜塊亦會具有相同的 Ί機心 形，導致由遮射；t等因素的影響而下垂變 (例如圖上所示71, ，T2，，、 璃基板上的尺寸發生改變 開孔蒸鍍所形成的有機材料，在此種罩1^兄下，透過 畫素發光尺寸大小不均不-，於是產生發光時各 像的品質變差。為了進一牛=響晝相的均勻性，導致成 何解決上述問豸 二的提昇顯示器的製作品質，如 已成為*可極為重要的製程關鍵。 發明目的及概述： 本發明之目的在提供一 先材質的發光範圍，以維持畫相㈣

第5頁 進而準確控制有機發、具遮蔽作用的絕緣層， 200414824 五、發明說明（3) 勻性。 本發明揭露一種方法，在蒸鍍有機發光材料的步驟 前，先定義一絕緣層，來控制有機材料的發光範圍，使得 遮蔭罩即使因某些因素的影響，導致蒸鍍在電極上的有機 材料尺寸大小不一，且部分有機發光材料會蒸鍍在絕緣層 上，但因絕緣層的阻擋效果進而使發光區域控制在預定的 尺寸範圍，使得晝相的均勻性得以維持。 首先，形成導體層於該透明基板之上表面，經過微影 蝕刻製程形成導體層圖案，做為電極之用。接著沉積絕緣 層於導體層圖案與透明基板上，並對上述絕緣層進行微影 名虫刻程序，以定義特定尺寸開孔’用以裸露部分該導體圖 案的中央部位。然後再蒸鍍有機發光層於該絕緣層上，並 填滿該特定尺寸開孔，做為發光材料。最後，形成第二導 體圖案於上述的有機發光層之上表面，做為另一電極之 用。於是，藉著絕緣層的遮蔽效果得以將發光範圍控制在 特定尺寸的大小，不受遮蔭罩的影響而有所變動，進而維 持晝相的均勻性。 貫施方式· 本發明揭露一種具有絕緣層遮蔽之有機發光二極體平 面顯示器。為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照 下列描述並配合圖三至圖七之圖示。

200414824 五、發明說明（4) 請參照圖三所示之橫截面示意圖，首先於透明基板 100上形成第一導體圖案102。此透明基板1〇〇適用之材料 有玻璃基板和可撓曲性的透光塑膠基板。至於，構成導體 層之材料可選擇鎂（Mg)、鋰（Li)、鋁（A1)之金屬或 合金或是銦錫氧化物（Indium Tin Oxide, ITO)、銦鋅 氧化物（Indium Zinc Oxide， ΙΖΟ )之透明導電材質。其 中上述，體層的成膜方式有乾式的電阻加熱或電子束加熱 的真空蒸鍍法、離子化蒸鍍法和濺鍍法或濕式的鉦電電鍍 法等法來製成。再施以微影及蝕刻製程形成導體層圖案於 基板1 0 0表面，以做為電極之用。 接著，沉積絕緣層104於基板100和第一導 上。.此絕緣層材料可選擇氧化石夕（Si〇2 ) 化石、 (S 1 Nx )三士氧化矽（S i 0N )等適當的絕緣材^來構志。 例如’可藉著化學氣相沉積法（CVD )形成化 來構成此處的絕緣層1G4。接著，塗佈光^ b夕材料’ (photo-res i s t ) i士 制 士入力刀 /办 « , ^ (ex_re)、,二於'緣層10j表面，並藉著曝^ ’ 貝衫（develop )等程庠，杜# 有特定尺寸大小P的複數個開孔1 08於光阻：案i ◦的6 :義具 ’對絕緣層1 〇 4 絕緣層1 〇 4中， 絕緣區塊1 1 〇上 隨後，利用光阻圖案106做為钱刻罩幕 施以非等向性蝕刻，以形成開孔108區域於 亚曝露出部份第-導體圖案1 02。亦即，在

第7頁 200414824 五、發明說明（5) 定義出具特定尺寸大小P的複數個開孔1 0 8。然後去除光阻 圖案1 0 6，得到如圖四所示之結構。 請參照圖五，接著形成有機發光層11 8於第一導體圖 案1 02上。上述有機發光層材料可以使用Alq、DPT、 DCM-2、TMS-SiPc、ΤΡΑΝ、DPAN、TTBND/BTX-1 等螢光色素 或錯合物材料。在製作有機發光層11 8時，首先倒置此基' 板結構1 〇 〇 ’然後在基板1 0 0下方加裝一遮蔭罩11 2 (shadow mask)。此遮蔭罩112上定義有複數個特定尺寸 大小S的開孔1 1 4，使得下方蒸鍍源的有機發光材料1 1 6， 得以透過此開孔1 1 4，將有機發光層1 1 8形成於第一導體圖 案1 0 2上。其中上述之蒸鍍係選擇自真空蒸鍍法、電子束 加熱的真空条鍵法、離子化洛鍛法、有機分子線蒸鐘法、 電漿聚合法、真空蒸鍍聚合法、浸泡被覆法、旋轉被覆 法、Langmuir - Blodgett (LB)薄膜法、Sol-Gel 法、電解 聚合法等方法。 如同上述，由於遮蔭罩112可能會因為溫度或重量等 因素而變形，使得透過遮蔭罩1 1 2上尺寸為S的開孔1 1 4， 蒸鍍於第一導體圖案1〇2上的有機發光層118其尺寸發生誤 差（例如，圖中有機發光層11 8各自具有偏移的尺寸S1 ’ ， S2，，S3’）。 最後再於有機發光層上形成一第二導體層120，請參

第8頁 200414824 五、發明說明（6) 照圖六構=體層之材料可選擇鎂（Mg)、鐘（u ，呂 之， 或合金或是銦錫氧化物（Indium Tin 〇xlde， no)、錮鋅氧化物（Indium Zinc 〇xide, ιζ〇) :透明導電材質。#中，上述導體層之形成係先以濺鍍或 真空瘵鍍的方式將導體材料全面生成於基板1〇〇上表面， 再透過微影、蝕刻等程序將第二導體圖案12〇定義在有機 發光層1 1 8上。 於是，當外加電壓於第一導體層1〇2及第二導體層12〇 時，請參照圖七，根據其發光原理，電子和電洞因外加電 場的驅動而於有機發光層產生再結合現象 (r e c〇m b i n a t i〇η )放出能量激發發光中心而發光。此 時，蒸鍍在絕緣區塊1 1 〇上的部分有機發光材料因絕緣區 塊1 1 0的阻隔，使得在區域1 2 2和區域1 2 4並無電子電洞的 再結合現象’所以上述區域並不發光，發光區域僅限制在 由絕緣區塊1 10定義的特定尺寸Ρ的開孔108上方區域126， 因此各發光區域得以控制在相同的大小，畫相的均勻性得 以維持。 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限 定本發明之申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示之 精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請 專利範圍内。

第9頁 200414824 圖式簡單說明 圖式簡單說明： 藉由以下詳細之描述結合所附圖示，將可輕易的了解 上述内容及此項發明之諸多優點，其中： 圖一為有機電發光二極體元件的基本結構圖； 圖二為利用傳統技術形成有機發光層於電極表面之示 意圖， 圖三為根據本發明依序形成第一導體圖案、絕緣層與 光阻圖案之步驟的透明基板截面圖； 圖四為根據本發明定義開孔於絕緣層中之步驟的透明 基板截面圖； 圖五為根據本發明形成有機發光層於電極表面之示意 圖， 圖六為根據本發明形成第二導體圖案於有機發光層表 面之步驟的透明基板截面圖；以及 圖七為根據本發明之絕緣層限制發光範圍的示意圖。 圖號對照表： 12 陽極 1 0 0透明基板 1 0 4 絕緣層 1 0 8、1 1 4 開孔 112遮蔭罩 10有機發光材料 14 陰極 1 02第一導體圖案 I 0 6光阻圖案 II 0絕緣區塊

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Claims (1)

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   構’其中上述之第 (Li )、紹（A1 ) 一電極與 金屬材質 5 ·如申請專利範圍第1項之結 第二電極係選自鎂（Mg )、鋰 之其中一種。 其中上述之絕緣層係選 )、氮氧化矽（SiON ) 6 ·如申請專利範圍第1項之結構， 自氧化矽（S i 02 ) '氮化矽（s i n x 絕緣材質之其中一種。 層 B申請專利範圍第！項之結構，其中上 係選自AU (綠光）、DPT (綠光）、DCM-2 (红光 TMS —S1PC (紅光）、TPAN (藍光）、DPAN (藍光）、 TTBND/BTX-1 (白光）材料之其中—種。 ) 8 · 一種具有絕緣層遮蔽之有機於伞—蝴丁 β\九一極體平面顯示哭的 製造方法，該方法至少包括下列步驟： @ Θ 提供一透明基板； 形成一第一電極圖案於該透明基板之上表面； 形成-絕緣層於該S 1極圖案與 進行微影蝕刻程序於該絕缕思 ^ ^ c、’豕瑨，以定義一特定尺寸關 孔，用以裸露部分該第一電極_安^ 衍疋尺丁间 包炫圖案的中央部位； 形成一有機發光層以覆蓋兮 g 议现。亥弟一電極圖幸·以及 形成一第二電極圖案於該右她 α木，乂及 发有機發光層之上表面； 其中，由於該絕緣層遮蔽部分兮# ^ 々第一電極，使得發光區域 僅侷限於該特定尺寸開孔範圍的加 礼国的部分該有機發光層，進而

   200414824 六、申請專利範圍 控制發光區域的尺寸。 9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中上述之微影蝕 刻程序更包含下列步驟： 形成一光阻圖案於該絕緣層之上，以定義該特定尺寸開 子L ; 參 施以蝕刻技術以該光阻圖案為罩幕，用以移除部分該絕 緣層；以及 去除該光阻圖案。 10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中上述之形成 該有機發光層係透過一遮蔭罩（s h a d 〇 w m a s k )蒸鍍該有 機發光層。 11. 如申請專利範圍第1 0項所述之方法，其中上述之蒸鍍 係選擇自真空蒸鍍法、電子束加熱的真空蒸鍍法、離子化 蒸鍍法、有機分子線蒸鍍法、電漿聚合法、真空蒸鍍聚合 法、浸泡被覆法、旋轉被覆法、L a n g m u i r - B 1 〇 d g e 11 ( L B )薄膜法、S ο 1 - G e 1法、電解聚合法之其中一種。 12. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中上述之形成 第一電極圖案與第二電極圖案係以電阻加熱的真空蒸鍍 法、電子束加熱的真空蒸鍍法、離子化蒸鍍法、濺鍍法、 無電電鍍法之其中一種。

   第14頁 200414824 六、申請專利範圍 13. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中上述之有機 發光層並會覆蓋該第一電極圖案周圍之部份該絕緣層。

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