TW200536431A - Organic light-emitting diode and method of fabricating the same - Google Patents
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Description
200536431 五、發明說明α) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於—種光電裳 機發光顯示器及其製造方法。 【先前技術】 當光線在玻璃、介電層以及外― 射率物質進入一較低折射率物質二氣間傳遞，由一較高折 h * s i η 61 丨=n2 * s i η <9 2 的原理（η 代 τ 根據 S n e 1 1，s 1 a w : 射率，A代表較低折射率物質之^表較高折射率物質之折 射角，〜代表光線之折射角^，二射率，h代表光線之入 在較高折射率（Πι )物質中的朵二發生全反射的現象，即 臨界角度而產生一 90度折射角入射角（01)過大超過一 法穿透進入該較低折射率（η2)的^質的光線，使入射光線無 對屬於自發光性質的有機發光顯示器（〇led)而古， Ϊ於3現象的存在，使例如在-晝素電極(二1) :，：心的内部光源即會因全反射之故而無法發散出 來，以成部分光的損耗，影響發光效率。此外，一般〇led 所使用的陰極（cathode)為易反射光線的金屬鋁（A1 )，遂 當0LED在有外部光源的環境下，其灰階的顯示或對比度會 因铭的反射光加上玻璃面的反射光而大大降低。傳統上有 加設一偏光膜來減少外部光源對顯示效果的影響，但貼上 偏光膜後，又會造成内部光線穿透率的下降，同樣不利於 發光效率的提升。 習知的有機發光顯示器構造如美國專利第6, 36 6, 〇17
0632-A50050TWf(4.5) ； AU0308026 ； davidptd 特別是有關於一種有
200536431 五、發明說明（2) 號所揭露者，如第1圖所示，在基板10上依序形成有一陽 極（anode)12、一發光層（emissive layer)13 以及一透明 導電層（transparent conducting 1 ayer) 1 4。發光層 13 產 生光線後，部分光線會穿過透明導電層1 4從正面照射出 來，而部分光線則在内部產生全反射，使整體的透光量減 少，導致元件效率變差。為解決此一問題，習知方法即在 透明導電層14上加設一分散式布拉格反射層（Distributed Bragg Reflector，DBR)15，用以減少内部全反射的光 線，增加元件效率，使正面獲得較大的光量，提升畫面亮 度。 但由於分散式布拉格反射層1 5會使光線集中於某個角 度，產生外部炫光的現象，而破壞灰階顯示或對比的品 質，因此，對整體顯示效果的提升並無幫助，且提高了製 作上的成本。 【發明内容】 有鑑於此’本發明之目的在於提供一種有機發光顯示 為’期透過結構上的修飾，減少全反射的機率，並降低外 部炫光的影響，使0LED有更佳的表現。 為了達成上述目的，本發明提供一種有機發光顯示器 結構，包括一基板，於該基板之一第一面上形成有複數個 突起結構；一第一電極，設置於該基板之一第二面上，該 第二面係相對於該第一面；一有機發光層，設置於該第一 電極上；以及一第二電極，設置於該有機發光層上。
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本發明&基板上形&的複 圖案定義而成包括圓弧形、 =起^構，係利用光罩 適當的尺寸大小，今笑★ ^3矩形等的數種形狀且具 施例中。請參照圖2， 特敛將坪远於後載之實 結構20，可促入射条9 土反"空氣介面形成的突起 丨文八射角Θ1變小以及 而大幅降低内部光線的令 =角^跟著變小， 光線在到達表面後，呈現一均平整’使外部 炫光的可能。 ^ q的放射現象，避免了外部 本發明另提供一種有機 下列步驟：提供一基板；形 一第一面上；定義該基板以 第一電極於該基板之一第二 一面；形成一有機發光層於 二電極於該有機發光層上。 發光顯示器之製造方法，包括 成一圖案化光阻層於該基板之 形成複數個突起結構；形成一 面上，該第二面係相對於該第 該第一電極上；以及形成一第 本發明再提供一種有機發光顯示器之製造方法，包栝 下列步驟·提供一基板；形成一介電層於該基板之一第一 面上，定義該介電層以形成複數個突起結構，·形成一第/ 電極於該基板之一第二面上，該第二面係相對於該第一面 ’形成一有機發光層於該第一電極上；以及形成一第二電 極於該有機發光層上。 本發明有機發光顯示器的製作方式，係直接將有助於 增加穿透率的微小突起製作於基板上，免除習知方法中須 另加設一分散式布拉格反射層等半導體層的繁複過程，實
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具簡化及降低成本的優點，且該等突起結構除能有效改善 穿透率外，在不增加額外製程設計的情況下，亦可同時提 升元件的散射效果。 為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂， 下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如 下： 【實施方式】 實施例1 請參閱第3a圖至3d圖，說明本發明之第一實施例，有 機發光顯示器之製作。首先，如第3a圖所示，提供一基板 300 °基板3 00係為一透光之玻璃或塑膠基板，其中該塑膠 基板係由？r乙稀對苯二甲醋（p〇lyethyieneterephthalate )、酉曰（polyester)、聚碳酸酯（p〇iyCarb〇nates)、聚乙 醯胺（polyimide)、Arton、聚丙烯酸酯（p〇lyacryiates) 或聚苯乙稀（polystyrene)材質所構成。 接著，於基板30 0之一第一面30 0 1上覆蓋一剖面圖案 例如為圓弧形的圖案化光阻層3 〇 5，其餘圖案化光阻層之 剖面圖案例如為梯形或矩形等，其中以圓弧形為較佳之選 擇。之後’以該圖案化光阻層305為一餘刻罩幕定義基板 3 0 0，以於基板3 0 0之第一面3 0 0 1上形成複數個突起結構 3 1 0。隨後移除該圖案化光阻層3 〇 5，如第3 b圖所示。 接下來，即對該等突起結構310的尺寸大小、形狀特 徵以及功能作一詳細之描述。該等突起結構3丨〇的高度大
0632-A50050TWf(4.5) ； AU0308026 ； david.ptd 第8頁 200536431 五、發明說明（5) 體介於4000〜12000埃，以6000埃為較佳的選， 作 結構3 1 0的寬度大體介於3〜7微米，以5微米為較佳〜:、阳 擇。該等突起結構310的剖面形狀包括有圓弧形、描= 矩形（如3d圖所示）等’其中該圓弧形結構與基板3〇〇的接 觸角係不大於90度，而以45度為較佳的選擇， 係屬-上窄下寬或上寬下窄的形狀結構(如 圖所示），上述該等突起結構310係以圓弧形為較佳之選 擇。 、 該等突起結構310具有一微透鏡（micr〇lens)功能，立 :射：ίΐ介於1,3〜h 9 ’係依據不同材質之基板3 00而變 動。該荨犬起310藉提供具有複數個折射鏡面的結構，以 增加内部光線之穿透率達大體1〇%以上’且同時增加内部 光線或外部光線在介面處的散射現象。形成該等突起結構 3 一1 0之蝕刻步驟係以含例如氫氟酸蝕刻液之濕蝕刻法進 行。蝕刻液濃度大體介於2. 5%，蝕刻溫度大體介於攝氏25 度，蝕刻時間大體介於6〜1〇分鐘，以控制形 高 度與寬度的突起結構31〇。 ^ —續形成一第一電極32〇於基板3〇〇之一第二面3〇〇2上， =第二面30 0 2係相對於該第一面300 1。第一電極32 0係為 一透明電極，該透明電極係為銦錫氡化物（ιτ〇)、錮鋅氧 化物（ΙΖ〇)、鋅鋁氧化物（ΑΖΟ)或氧化鋅（ΖηΟ)，其中以銦 錫氧化物（ιτο)為較佳之選擇。 '-u 接著，形成—有機發光結構層於第一電極3 20上，梦 有機發光結構層由下而上依序係包括有-電子傳遞層（乂 第9頁 0632-A50050TWf(4.5) ； AU0308026 ； david.ptd 200536431 五、發明說明（6) 圖示）、一有機發光層33 0以及一電 _有機發光層33 0係由單#.4. 9 ^圖不），其 成，其材質包括小分子哎莴八工*⑼U 卞尸K構 ^ . rnh , 忒回刀子之螢光（flu〇rescence)或 =n'(phosphorescence)發光材料。上述覆蓋於第一電極 3 2 0上之小分子有機私本±l φ.» 古v 7 機毛先材枓係以真空蒸鍍方式形成，而 南为子之有機發光材料則以旋鐘淨你 命s十⑽ j M敌轉塗佈、喷墨或網版印刷方 式形成。 之後’形成一第二電極34〇於有機發光層33〇上，二 電極係^透明電極、㈣電極錢合電極，其巾複合; 極係由上述複數層電極疊合而成，金屬電極的材質係擇自 鋰、鎂、鈣、鋁、銀、銦、金、鎳及鉑所組成之族群或上 述兩種以上TL素所組成之合金，而複合電極材料即擇自 鋰、鎂、鈣、鋁、銀、銦、金、鎳、鉑銦錫氧化物、銦辞 氧化物、鋅鋁氧化物或氧化鋅所組成之族群。 實施例2 請參閱第4a圖至4c圖，說明本發明之第二實施例，有 機發光顯示器之製作。首先，如第4a圖所示，提供一基板 400。基板400係為一透光之玻璃或塑膠基板，其中該塑膠 基板係由聚乙烯對苯二甲酯（p〇lyethyleneterephthalate )、聚酯（polyester)、聚碳酸酯（polycarbonates)、聚乙 酿胺（polyimide)、Art on、聚丙烯酸酯（polyacrylates) 或聚苯乙烯（p〇lyStyrene)材質所構成。 接著，於基板4 00之一第一面4001上覆蓋一介電層410
0632-A50050TWf(4.5) ； AU0308026 ； david.ptd 第10頁 200536431 五、發明說明（7) 二:：層4』〇係為一透光材質，包括氧化矽、 折射率大體介於"〜，較佳者為u二 據基板之折射率不同而變動，以使基板400與介電声X 410之間維持相同的折射率。介電層410的厚度大體介^ 4_]2_埃，較佳為㈣埃，介電層4 體積I於 成，料後續形成的突起結構之預定區域。一積去形 續形成一圖案化光阻層（未圖示）於介電層41〇上， 圖案化光阻層之剖面圖案例如為圓弧形、 μ 其佳之選擇。之後，以該圖案為 一蝕刻罩幕疋義介電層4丨〇，以形 ·、、' 隨後移除該圖案化光阻層。 ϋ4Η。 接下來’即對該等突起結構410的尺寸大小、 徵以及工力能作-詳細之描述。肖等突起結構41〇的高度^ 體介於4000〜1 20 00埃，以6〇〇〇埃為較佳的選擇，詼又吟 結構410々的寬度大體介於3〜7微米，以5微米為較佳的選大 擇。，該等突起結構41 〇的剖面形狀包括有圓弧形、梯形 矩形（如/第4c圖所示）等，其中該圓弧形結構與基板4〇〇的 ^係不大於90度’而以45度為較佳的選擇，該梯形結 構係屬一上寬下窄或上窄下寬的形狀結構（如第1圖與 4b-2圖所示），上述該等突起結構41〇係以圓弧形為較佳之 選擇。 該等突起結構41〇具有一微透鏡（micr〇lens)功能，藉 提供具有複數個折射鏡面的結構，以增加内部光線之穿^ 率達大體10%以上，且同時增加内部光線或外部光線在介
200536431
，處的散射現象。形成該等突起結構4 1 0之蝕刻步驟係以 乾钮刻法中之感應偶合型電漿或反應性離子蝕刻進行。 該姓刻步驟之溫度大體介於攝氏40度，壓力大體介於 5 100¾托’日$間大體介於6分鐘，功率大體介於1〇〇〜15⑽ 瓦知· γ以控制形成具有期望高度與寬度的突起結構4丨〇。 —續形成一第一電極42〇於基板4〇()之一第二面4〇〇2上， ，第一面40 0 2係相對於該第一面4〇〇1。第一電極42〇係為 一透明電極，該透明電極係為銦錫氧化物（IT〇)、銦辞氧 化物（ιζο)、辞鋁氧化物（ΑΖ〇)或氧化鋅（Ζη〇)，其中以銦 錫氧化物（ΙΤΟ)為較佳之選擇。 形成一有機發光結構層於第一電極4 2 0上 接著 有機發光結構層由下而上依序係包括有一電子傳遞層（Z 圖不）、一有機發光層43〇以及一電動傳遞層（未圖示），苴 中有機發光層43 0係由單層或複數層之有機發光材料所構 ^ ^其材貝包括小分子或高分子之螢光（f luorescence)或 蛳光（Ph〇Sph〇rescence)發光材料。上述覆蓋於第一電極 =()上之小分子有機發光材料係以真空蒸鍍方式形成，而 =分子之有機發光材料則以旋轉塗佈、喷墨或網版印 式形成。 之後，形成一第二電極440於有機發光層43〇上，第二 電極係為-透明電極、金屬電極或複合電極，丨 人； 極係由上述複數層電極疊合而成，金屬電極的材質係 m、銦、金、錄及㈣組成之族群= 述兩種以上元素所組成之合金，#複合電極材料即擇t
200536431 五、發明說明（9) 、鎂、鈣、鋁、銀、銦、金、鎳 '鉑銦錫氧化物、銦鋅氧 化物、鋅鋁氧化物或氧化鋅所組成之族群。 本發明製作而得的顯示器結構，如第3或4圖以及第5 圖所示，當内部光線要射出基板3 0 0或40 0時，由於基板 3 0 0或4 0 0的小突起3 10或410，使射出光線在基板3 0 0或400 介面5 0的入射角變小，遂全反射發生的機率大為降低，提 高發光效率，而當外部光線要進入基板3 〇 〇或4 〇 〇時，亦由 於表面的微小不平整，使外部光線到達該介面5 〇後因產生 不同入射角度而散射60，且此時進入基板3〇〇或4〇〇的光線 已不再疋平行光，如圖5中之70所示，經過陰極反射及基 板3 0 0或400表面50的折射後，亦產生散射的情形，使在" 察顯示器時，不易發生炫光，綜合上述，叽肋可具更佳 顯不表現。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然豆並 :定本發明，任何熟習此項技藝者，纟不脫離本：二 神和範圍β ’當可作更動與潤飾，因此本發明之保精 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 μ 4範圍
200536431 圖式簡單說明 一 α。弟1圖係根據美國專利第6, 3 66, 0 1 7號，一有機發光顯 不益=剖面示意圖。 χ尤‘，貝 ,、，a f 2圖係根據本發明之實施例，内部光源經突起表面 以及:坦表面之示意圖。 有機發光顯示器 有機發光顯示器 制第3a圖係根據本發明之第一實施例 衣程於光阻層移除前之剖面示意圖。 第3 b圖係根據本發明之第一實施例 衣程於光阻層移除後之剖面示意圖。
弟3 c 1圖係根據本發明 一會始也丨» M 器之剖面示意圖。#貝知例，有機發光顯示 第3 c 2圖係根據本發明之一每 顯示器之剖面示意圖。 只也例，另一有機發光 一 第3d圖係根據本發明之第一 ♦斤 不器之剖面示意圖。 也列，另—有機發光顯 第4 a圖係根據本發明之 _ ♦ 製程=剖面示意圖。 男也例，有機發光顯示器 施例’有機發光顯示 弟4 b 1圖係根據本 器之剖面示意圖。 X 5之第 第4 b-2圖係根據本發明 * ’ 顯示器之剖面示意圖。 只施例，另一有機發光 發光顯 第4c圖係根據本發明之每 不器之剖面示意圖。 只施例，另 第5圖係根據本發明之本 之散射現象示意圖。 a也，，外部光源經突起表面 第14頁 0632-A50050TWf(4.5) ； AU0308026 ； davidptd 200536431 圖式簡單說明 【符號說明】 習知部分（第1圖） 1 0〜基板； 1 2〜陽極； 1 3〜發光層； 1 4〜透明導電層； 15〜分散式布拉格反射層。 本案實施例部分（第2圖至5圖） 20、50、31 0、410〜突起結構； 6 0〜散射現象； 7 0〜非平行光束； 3 0 0、40 0〜基板； 3 0 5〜圖案化光阻層； 32 0、42 0〜第一電極； 330、430〜有機發光層； 34 0、44 0〜第二電極； 3 0 0 1、4 0 0 1〜基板之第一面； 3002、4002〜基板之第二面； h〜較高折射率物質之折射率； n2〜較低折射率物質之折射率； 0丨〜光線之入射角； θ2〜光線之折射角。
0632-A50050TWf(4.5) ； AU0308026 ； david.ptd $ 15 頁
Claims (1)
- 200536431 六、申請專利範圍 1 · 一種有機發光顯示器’包括· 一基底，於該基板之一第一面上形成有複數個突起結 構； 、、口 '弟一電極’設置於該基板之^弟二面上，該第二面 係相對於該第一面； 一有機發光層，設置於該第一電極上；以及 一第二電極，設置於該有機發光層上。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示器，其 中上述突起結構之高度大體介於40 0 0〜120 〇〇埃。 3·如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示器，1 中上述突起結構之寬度大體介於3〜7微米。 4·如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示器，其 中上述突起結構係為一圓弧形結構。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之有機發光顯示器，其 中該圓弧形結構與該基板之接觸角（contact angle)係不 大於Θ0度。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示器，其 中上述突起結構係為一上寬下窄或上窄下寬之梯形結構。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示器，其 中上述突起結構係為一矩形結構。 8· —種有機發光顯示器之製造方法，包括： 提供一基板； 形成一圖案化光阻層於該基板之一第一面上； 定義該基板以形成複數個突起結構；200536431 六、申請專利範圍 移除該圖案化光阻層 形 相對於 形 形 9. 造方法 埃。 10 造方法 11 造方法 12 製造方 angle) 13 造方法 梯形結 14 造方法 15 提 形 定 面係 成一第一電極於該基板之一第二面上，該第 該第一面； 成一有機發光層於該第一電極上；以及 成一第二電極於該有機發光層上。 如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示器之製 ’其中上述突起結構之高度大體介於4〇〇〇〜i20〇(p •如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示器之势 ，其中上述突起結構之寬度大體介於3〜7微来。衣 •如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示器之製 ，其中上述突起結構係為一圓弧形結構。 •如申請專利範圍第1丨項所述之有機發光顯示器之 法’其中該圓弧形結構與該基板之接觸角（contact 係不大於90度。 •如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示器之製 ，其中上述突起結構係為一上窄下寬或上寬下窄之 •如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示器之製 ，其中上述突起結構係為一矩形結構。 .一種有機發光顯示器之製造方法，包括： 供一基板； 成*一 "電層於該基板之一第一面上； 義該介電層以形成複數個突起結構；0632-A50050TWf(4.5) ； AU0308026 ； david.ptd 第17頁 200536431 六、申請專利範圍 形 相對於 形 形 16 製造方 埃。 17 製造方 18 製造方 19 製造方 angle) 20 製造方 之梯形 成一第一電極於該基板之/第 該第一面； 面上 該第二面係 第一電極上，以及 成一有機發光層於該 成’"""第一電極於該有機發光廣上 •如申請專利範圍第1 法，其中上述突起結 •如申請專利範圍第1 法’其中上述突起結 .如申請專利範圍第1 法’其中上述突起結 •如申請專利範圍第1 法，其中該圓弧形結 係不大於90度。 .如申請專利範圍第j 法’其中上述突起結 結構。 5項所述之有機發光顯示器之 構之高度大體介於40〇〇〜12 〇〇〇 5項所述之有機發光顯示器之 構之寬度大體介於3〜7微米。 5項所述之有機發光顯示器之 構係為一圓弧形結構。 8項所遂之有機發光顯示器之 構與該基板之接觸角（c〇ntact 5項所述之有機發光顯示器之 構係為一上窄下寬或上寬下窄0632-A50〇5〇TWf(4.5) ϊ AU0308026 ； david.ptd 第18頁
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