TW201332095A - 有機發光二極體顯示器及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

揭露一種具改善發光效率之有機發光二極體(OLED)顯示器及製造該有機發光二極體顯示器之方法。該有機發光二極體顯示器包含基板、位於該基板上且具凹面部分之絕緣層、位於該絕緣層上之第一電極、位於該絕緣層上並配置以定義第一電極為像素之像素定義層(PDLs)、位於以像素所定義之第一電極上之有機發光層以及位於有機發光層上之第二電極。每一個凹面部分包含底面及傾斜部分。每一個第一電極位於其中之一凹面部分之底面及傾斜部分上。壓紋係位於部分像素定義層之表面上。

Description

有機發光二極體顯示器及其製造方法
本發明之實施例係關於一種有機發光二極體顯示器及一種製造有機發光二極體顯示器之方法，且更特別是一種具改善發光效率之有機發光二極體顯示器及製造該有機發光二極體顯示器之方法。
有機發光二極體顯示器為一種具發光用之有機發光二極體以顯示影像之自發光顯示裝置。不同於液晶顯示器，有機發光二極體顯示器不需要另外個別的光源，故可能減低其相對厚度及重量。此外，有機發光二極體顯示器具有高品質特性，例如低耗功率、高亮度、及高反應速度，故其已作為用於可攜式電子裝置之下一代顯示裝置而受到注目。
有機發光二極體為當電子與電洞結合並消散而同時發光時產生光之二極體。有機發光二極體包含用以注入電洞之電極、用以注入電子之電極、及發光層。有機發光二極體具有一堆疊結構，其中發光層係插設於用以注入電洞之電極的陽極與用以注入電子之電極的陰極之間。
具體而言，於陰極注入之電子及於陽極注入之電洞藉由一外加電場而朝彼此移動，並接著於發光層結合，使得其消散之際發光。有機發光二極體之發光層由單分子有機材料或聚合物所形成。
本發明之實施例係用於提供一種有機發光二極體顯示器及一種製造有機發光二極體顯示器之方法，其藉由於像素定義層上形成壓紋而抑制介於發光層與電極間之全反射(全內反射)，以增進可見度及發光效率。
根據本發明之ㄧ例示性實施例，提供一種有機發光二極體顯示器。此有機發光二極體顯示器包含：基板；於基板上且具凹面部分之絕緣層；於絕緣層上之第一電極；於絕緣層上並配置以定義第一電極為像素之像素定義層；於依像素所定義之第一電極上之有機發光層；以及於有機發光層上之第二電極。每一個凹面部分皆包含底面及傾斜部分。每一個第一電極皆位於其中一凹面部分之底面及傾斜部分上。壓紋係位於部分像素定義層之表面上。
有機發光二極體顯示器可進一步包含半導體裝置於基板上並電性連接至其中ㄧ第一電極。
半導體裝置可為薄膜電晶體。
第一電極之側邊部分可於凹面部分之傾斜部分上。
第一電極之側邊部分可具有與於凹面部分之傾斜部分相同之傾斜角度。
第一電極之側邊部分可被像素定義層覆蓋。
像素定義層可覆蓋凹面部分之傾斜部分。
像素定義層之表面之一部分可對應至凹面部分之傾斜部分。
有機發光層可位於相鄰於第一電極之像素定義層之側邊部分上。
像素定義層之表面之一部分可對應至像素定義層之側邊部分。
於像素定義層之側邊部分上之有機發光層可具有與像素定義層相同之壓紋。
第二電極可具有與有機發光層相同之壓紋。
絕緣層可進一步包含具平坦表面之第一絕緣層及具傾斜部分之第二絕緣層。
凹面部分可由第一絕緣層及第二絕緣層所形成，此第一絕緣層提供凹面部分之底面。
像素定義層上之壓紋可藉著選自由配向製程(rubbing process)、噴砂製程(sand blast process)及遮罩製程(mask process)所組成之群組之方法而形成。
壓紋間之間隔可於10 nm及1000 nm之間。依據一實施例，對應可見光之波長，間隔可介於380 nm及780 nm之間。
壓紋之深度可介於1 nm及100 nm之間。
有機發光二極體顯示器可進一步包含第一輔助發光層於第一電極與有機發光層之間。
第一輔助發光層可包含電洞注入層或電洞傳輸層之至少其一。
有機發光二極體顯示器可進一步包含第二輔助發光層於有機發光層與第二電極間。
第二輔助發光層可包含電子注入層或電子傳輸層之至少其一。
根據本發明之另一例示性實施例，提供一種製造有機發光二極體顯示器之方法。該方法包含：形成具凹面部分之絕緣層於基板上；形成第一電極於絕緣層之凹面部分；形成像素定義層於絕緣層上以劃分第一電極為像素，以具有暴露之第一電極；形成壓紋於像素定義層上；形成有機發光層於暴露之第一電極上；並形成第二電極於有機發光層上。
具凹面部分之絕緣層之形成可包含：形成絕緣層於基板之頂面；並於絕緣層形成凹面部分。
具凹面之絕緣層之形成可包含於對應至第一電極之側邊部分之位置上形成凹面部分之傾斜部分。
第一電極之形成可包含形成第一電極之側邊部分以具有與凹面部分之傾斜部分相同之傾斜角度。
於絕緣層上像素定義層之形成可包含覆蓋第一電極之側邊部分。
有機發光層之形成可包含形成有機發光層於相鄰第一電極之像素定義層之側邊部分上。
此方法可進一步包含形成與像素定義層相同之壓紋於形成在像素定義層之側邊部分上的有機發光層上。
方法可進一步包含形成與有機發光層相同之第二電極之壓紋。
絕緣層之形成可包含：形成具平坦表面之第一絕緣層；及形成具傾斜部分之第二絕緣層。
像素定義層上壓紋之形成可包含配向製程、噴砂製程、或遮罩製程。
像素定義層上壓紋之形成、有機發光層之形成、及第二電極之形成可包含：摩擦像素定義層以形成壓紋；沉積有機發光層於像素定義層上；及沉積第二電極於有機發光層上。
像素定義層上壓紋之形成、有機發光層之形成、及第二電極之形成可包含：沉積保護有機層於暴露之第一電極上；對像素定義層執行噴砂製程；於執行噴砂製程後移除保護有機層；沉積有機發光層於像素定義層上；以及沉積第二電極於有機發光層上。
像素定義層上壓紋之形成、有機發光層之形成、及第二電極之形成可包含：藉由遮罩製程之應用而暴露像素定義層；沉積有機發光層於像素定義層上；及沉積第二電極於有機發光層上。
方法可進一步包含於暴露像素定義層之前沉積保護有機層於像素定義層及暴露之第一電極上。
方法更進一步包含於暴露像素定義層之後移除保護有機層。
壓紋間之間隔可於10 nm及1000 nm之間。根據一實施例，對應可見光之波長，間隔可於380 nm及780 nm之間。
壓紋之深度可於1 nm及100 nm之間。
方法可進一步包含形成第一輔助發光層於第一電極與有機發光層間。
方法可進一步包含形成第二輔助發光層於有機發光層與第二電極間。
第二輔助發光層之形成可包含電子注入層或電子傳輸層之至少其一之形成。
因此，於根據本發明一實施例之有機發光二極體顯示器中，形成於絕緣層之傾斜部分及第一電極之側邊部分上之像素定義層具有相同之傾斜角度及壓紋，故其可能避免或減少自有機發光二極體顯示器內部產生之光之全反射，從而增進發光效率。
且，根據本發明一實施例之有機發光二極體顯示器可於增進來自側邊之可見度之同時具有相對簡單之結構。
以下將參照附圖描述本發明之例示性實施例。
本發明可以各種修改並以各種形式實施，故特定實施例係繪示於圖中，且本發明將基於此些實施例而說明。然而，應注意的是本發明之範疇並非以下述實施例及附圖所侷限。此外，將理解的是，所有包含於本發明之精神及技術範圍內之改變、等效物、或替代物皆包含於本發明之範疇內。
雖然此處使用之詞語已盡可能選自頻繁地廣泛使用之通常詞語，本發明之申請人仍會根據特定情況選用一些詞語。於此例中，申請人所選之詞語之意思應藉由考量本發明之詳細描述中使用及說明的意義而理解。
為了便於簡化，與本發明不相關或所屬領域之習知技藝者所充分理解之部分之說明可為清晰而省略。於其後之描述中，整份說明書中將以相同參考符號標記相同或相似之元件。雖然元件及其形狀於圖中會簡化或誇大以有助於本發明之理解，相同參考符號仍用以標記相同或相似之組件。
另外，當描述一層或一元件位於其他層或元件之“上(above)”或“上(on)”時，不只表示該層或元件可能直接地接觸其他層或元件，亦表示可能有一或多個第三層或元件插設於其間。
第1圖為說明有機發光二極體之通常結構之示意圖。
參照第1圖，有機發光二極體包含在用於有機發光二極體之基底10上作為第一電極之陽極20，且陽極被像素定義層30劃分為像素。電洞注入層40形成於陽極20與像素定義層30之間，且發光層形成於電洞注入層40之上。發光層被劃分為紅色發光層51、綠色發光層52及藍色發光層53。電子傳輸層60形成於發光層上，且作為共用電極之陰極70形成於電子傳輸層60上。
電洞傳輸層可額外設置於發光層51、52及53與電洞注入層40之間。於其他實施例中，電洞傳輸層可設置取代電洞注入層40。進一步地，電子注入層可額外設置於電子傳輸層60與陰極70之間。於其他實施例中，電子注入層可設置取代電子傳輸層60。
第2圖為說明包含於有機發光二極體之陽極20、發光層51、52及53、陰極70、像素定義層30及基底10之結構之示意圖。於此處，基底10包含基板11、形成於基板11上之薄膜電晶體層12及形成於薄膜電晶體層12上之平坦絕緣層13。於部份內文中，包含基板11、薄膜電晶體層12及平坦絕緣層13之堆疊體可稱為基板。
如上所述，有機發光二極體顯示器具有其中陽極20及陰極70依序地設置於平坦絕緣層13上之結構，平坦絕緣層13覆蓋於基板上形成之薄膜電晶體層12，而具有多層結構之有機層係設置於陽極20與陰極70之間。
同時，在有機發光二極體顯示器中，因為光在有機層與電極之間係部分地反射或經歷全反射(或全內反射)，於有機層發射所產生之光至外部之效率可能會下降。亦即，在比較性有機發光二極體中，所產生之光約23% 會由於在有機層與電極之間之光反射而損失。
具有共振結構之有機發光二極體顯示器係提出以作為解決上述比較性有機發光二極體之問題之方法。於此方案中，係控制紅色像素、綠色像素及藍色像素中有機層之厚度，使得紅光、綠光及藍光之建設性干涉發生以增進發光效率。
然而，此種具共振結構之有機發光二極體顯示器中，由於共振結構於側面可能產生顏色偏移，因此劣化了可見度。
第3圖為說明根據本發明一實施例之有機發光二極體顯示器之剖面示意圖。
如第3圖可看出，有機發光二極體顯示器包含基板100、設置於基板100上且具有傾斜部分(舉例而言，參見第二絕緣層220暴露之兩側)之絕緣層200、設置於絕緣層200上之第一電極300、設置於絕緣層200上並配置以定義第一電極300為像素之像素定義層400、設置並對應於第一電極300上之有機發光層500、以及設置於有機發光層500上之第二電極600。根據本發明之實施例，壓紋(亦即凸起或是凹陷部分)係形成於像素定義層400之表面，但未繪示於第3圖。
第3圖更進一步說明根據本發明一實施例之有機發光二極體顯示器中之光萃取機制。
第3圖之有機發光二極體顯示器中，光通常產生於有機發光層500中(以參考符號EL標示)，且所產生之光只有約30% (以參考符號L標示於第3圖)經由頂面發射至外部，而所產生之光其餘70%大部分係藉由全反射而散逸。舉例而言，當滿足有機發光層與其相鄰層之間為不同之反射係數時，會發生全反射並可能於有機發光層500中形成光波導(optical waveguide)。當經由光波導傳播時，大量有機發光層500中所產生之光係接著作為熱而散逸(以參考符號A標示於第3圖)。
為了減少光散逸量，本發明之實施例使經由光波導散播之光脫離光波導並發射至外部。為了使光脫離光波導，本發明之實施例於光波導形成反曲點(inflection point)。詳言之，於形成光波導之有機發光層與其相鄰層之間形成壓紋以作為反曲點。當如上所述形成壓紋時，於具有反曲點之壓紋之區域，光在透過光波導傳播期間不會經歷全反射。因此，光脫離光波導並發射至外部。
如第3圖所繪示，經由路徑A傳輸之光脫離至，舉例而言，具有反曲點之壓紋之區域中之路徑B與路徑C 而被作為反射層之第一電極所反射，並接著經由頂面而發射，故改善了發光效率。亦即，本發明之實施例改變一些可能另外經由路徑A而散逸之光之路徑，並將重新定向之光發射至外部，從而改善發光效率。
第3圖亦說明依據本發明之實施例之有機發光二極體顯示器之通常結構。參照第3圖，半導體裝置900形成於基板100上。舉例而言，半導體裝置900包含具閘極電極、源極電極及汲極電極之薄膜電晶體。於第3圖中，第一電極300為陽極，且第一電極300電性連接至薄膜電晶體之汲極電極910。半導體裝置900可藉由製造薄膜電晶體之傳統方法而形成。因此，為了敘述上之方便，製造半導體裝置900或薄膜電晶體之詳細方法將予於省略，且任何半導體裝置900之進一步描述或特徵可予於省略。
絕緣層200形成於半導體裝置900之上表面上。於第3圖中，絕緣層200具有複數層，亦即，第一絕緣層210及第二絕緣層220。
第4圖及第5圖為說明依據本發明之實施例之有機發光二極體顯示器之剖面圖。
如第4圖所示，具傾斜部分之絕緣層200係設置於基板100上。透明絕緣基板可用於作為基板100。舉例而言，基板100可包含玻璃基板、石英基板、透明樹脂基板等。可用來做為基板100之透明樹脂基板可包含聚亞醯胺樹脂(polyimide resin)、丙烯醯樹脂(acryl resin)、聚丙烯酸樹脂(polyacrylate resin)、聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)、聚醚樹脂(polyether resin)、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(polyethylene terephthalate resin)、磺酸樹脂(sulphonic acid resin)等，以及其組合。
根據本發明之實施例可提供包含開關裝置、接點、焊墊(pad)、插件(plug)、電極、導電圖樣、及絕緣圖樣之下結構於基板100上。於此情況中，絕緣層200可具有足以覆蓋下結構之厚度。
絕緣層200可形成為如第4圖所示之單一結構，但亦可形成為如第5圖所示之包含至少兩絕緣層之多層結構。於第5圖中，絕緣層200包含依序地形成於基板100上之第一絕緣層210及第二絕緣層220。於此情況中，第一絕緣層210及第二絕緣層220可由實質上相同或相似之材料所形成。在其他實施例中，第一絕緣層210及第二絕緣層220可由不同之材料所形成。
依據本發明之實施例，為改善形成於基板100上之絕緣層200之平坦度，可對基板100執行平坦化製程。舉例而言，基板100可透過對基板之化學機械拋光(chemical mechanical polishing, CMP)製程或回蝕(etch-back)製程等之應用而具有平坦表面(例如平坦之上表面)。
根據本發明之實施例，絕緣層200可包含有機材料。舉例而言，絕緣層200可包含選自光阻(photoresist)、丙烯醯系聚合物(acryl-based polymer)、聚亞醯胺系聚合物(polyimide-based polymer)、聚醯胺系聚合物(polyamide-based polymer)、矽氧烷系聚合物(siloxane-based polymer)、含有光感性丙烯醯羧基之聚合物(acryl carboxyl group)、酚醛樹脂(novolak resin)、鹼溶性樹脂(alkali-developable resin)及其組合之材料。
依據本發明之其他實施例，絕緣層200可由無機材料，例如矽化合物、金屬、氧化金屬物等材料所形成。舉例而言，絕緣層200可包含選自氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)、氮氧化矽(SiOxNy)、碳氧化矽(SiOxCy)、氮碳化矽(SiCxNy)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、氧化鋁(AlOx)、氧化鈦(TiOx)、氧化鉭(TaOx)、氧化鎂(MgOx)、氧化鋅(ZnOx)、氧化鉿(HfOx)、及氧化鋯(ZrOx)及其組合之材料。
絕緣層200可依據所使用之材料藉由使用旋轉塗布(spin coating)製程、印刷(printing)製程、濺鍍(sputtering)製程、化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)製程、原子層沉積(atomic layer deposition, ALD)製程、電漿輔助化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)製程、高密度電漿化學氣相沉積(high density plasma chemical vapor deposition, HDP-CVD)製程、或真空沉積(vacuum deposition)製程而形成於基板100上。
如第4圖所示，絕緣層200具有凹面部分。當絕緣層200具凹面部分時，包含絕緣層200之有機發光二極體顯示器可以採用頂發光(top emitting)法。凹面部分具有凹陷之底面201及其側邊部分具傾斜角度之傾斜部分202。
同時，於第5圖中，凹面部分是由第一絕緣層210及第二絕緣層220所形成。於此例中，第一絕緣層210形成底面201且第二絕緣層220之側面形成傾斜部分202。
第一電極300形成於具有傾斜部分202之絕緣層200上。第一電極300形成於凹面部分之側邊部分之傾斜部分202及底面201上。亦即第一電極300之側邊部分可形成於凹面部分之傾斜部分上(因此，凹面部分之傾斜部分形成於對應第一電極300之側邊部分之位置)。因此，於傾斜部分202上之第一電極300之側邊部分可具有與凹面部分之傾斜部分實際上相同或相似之傾斜角度。舉例而言，於傾斜部分202之第一電極300之側邊部分之傾斜角度相對於實質上平行基板100之表面之方向可為約20°到70°。
當有機發光二極體顯示器採用頂發光法時，第一電極300可以具反射特性之材料而形成。舉例而言，第一電極300可包含選自金屬之材料，例如鋁(aluminum)、銀(silver)、鉑(platinum)、金(gold, Au)、鉻(chrome)、鎢(tungsten)、鉬(molybdenum)、鈦(titanium)、鈀(palladium, Pd)、銥(iridium, Ir)及其合金，其可僅單獨使用或與其它結構結合以用於作為第一電極300。舉例而言，第一電極300可形成為包含上述金屬及/或合金之單層結構或多層結構。
根據本發明之實施例，第一電極300可透過形成第一電極層於絕緣層200之頂面上並接著圖樣化第一電極層而形成於絕緣層200之一些部分上。於此例中，第一電極層可使用第一電極300之材料透過如濺鍍製程、真空沉積製程、化學氣相沉積製程、脈衝雷射沉積(pulse laser deposition)製程、印刷製程、或原子層沉積製程之方法而形成。第一電極300可延伸至如後所述相鄰於有機發光二極體顯示器之發光區域之非發光區域之一部分。
根據其他實施例，穿過絕緣層200延伸至半導體裝置(參見，舉例而言，第3圖之半導體裝置900)之通孔可形成於絕緣層200。一部分之半導體裝置係經由通孔而暴露，且舉例而言，接點結構或焊墊結構形成於通孔內部及暴露之半導體裝置(例如薄膜電晶體)上，且形成於絕緣層200上之第一電極300連接至接點結構或焊墊結構。因此，第一電極300可透過接點結構或焊墊結構而電性連接至半導體裝置。
接下來，像素定義層410形成於絕緣層200及第一電極300上。像素定義層410可以有機材料或無機材料所形成。舉例而言，像素定義層410可包含選自例如光阻、聚丙烯醯系樹脂、聚亞醯胺系樹脂及丙烯醯樹脂之有機材料，以及例如矽化合物之無機材料的材料。
用於形成像素定義層之材料係整個施加於第一電極300及絕緣層200上，且第一電極300及絕緣層200係部分地蝕刻以形成像素定義層410，使得部分第一電極300係暴露。舉例而言，可使用額外蝕刻遮罩利用微影(photolithography)製程或蝕刻(etching)製程暴露第一電極300，以形成暴露之電極。於例示性實施例中，像素定義層410之開口之側壁可具有與絕緣層之傾斜部分實質上相同或相近之傾斜角度。舉例而言，像素定義層410之開口之側壁相對於實質上平行基板100之方向可具有20°至70°之傾斜角度。
基於像素定義層410之形成，係定義有機發光二極體顯示器之發光區域及非發光區域。亦即，沒有像素定義層410之區域對應至發光區域，而包含像素定義層410之區域對應至非發光區域。
於第4圖及第5圖中，發光區域座落對應至絕緣層200及第一電極300之凹面部分。發光區域均勻地形成於凹面部分之底面201及傾斜部分202上。
像素定義層410形成於第一電極300之間並延伸至一部分發光區域。因此，像素定義層410形成於第一電極300之一部分底面201及第一電極300之傾斜部分202之側壁上。
亦即，在發光區域之像素定義層410亦形成於為第一電極300之側邊部分之傾斜部分上。因此，位於發光區域之像素定義層410之一部分(亦即開口之側壁)具有一傾斜角度實質上相同或相近於傾斜部分202之傾斜角度。舉例而言，位於發光區域之像素定義層410可設置於第一電極300之一部分上，其相對於實質上平行基板100之軸線具大約20°至70°之傾斜角度。
於形成上述像素定義層410後，於像素定義層410之表面上形成壓紋。像素定義層410之表面之壓紋可藉由圖樣形成方法而形成，例如配向製程(rubbing process)、噴砂製程(sand blasting process 或sand blast process)、或遮罩製程(mask process)(例如隨機遮罩製程(random mask process))。舉例而言，像素定義層410之壓紋可實質上具有不同之平面形狀，例如圓形、橢圓形、菱形、或三角形之形狀。此外，壓紋可實質上具有不同之三維形狀，例如長條狀或六面體之形狀。於像素定義層410上形成壓紋之方法將會於下文中參照第6A圖至第8D圖而描述。像素定義層410在至少對應至凹面部分之傾斜部分202 之位置之表面係提供具有壓紋。
接下來，有機發光層510形成於暴露之第一電極300及像素定義層410上。有機發光層510可依據有機發光二極體顯示器之各像素，由能夠發射不同顏色光，例如紅光、綠光、及藍光之發光材料所形成。依據其他實施例，有機發光層510可具有其中堆疊能夠發射不同顏色光，例如紅光、綠光、及藍光之多種發光材料以發射白光之多層結構，依據其他實施例，有機發光層510可再包含能隙實質上(band gap)大於發光材料之主體材料。
根據本發明之實施例，有機發光層510位於形成於凹面部分之第一電極300上。又，有機發光層510延伸至發光區域之第一電極300與具壓紋之像素定義層410之側邊部分之間。亦即，如第4圖及第5圖所示，有機發光層510之底面位於第一電極300上，且有機發光層510之側邊部分與像素定義層410接觸。因此，有機發光層510之側邊部分具有與傾斜部分202實質上相同或相近之傾斜角度。舉例而言，有機發光層510之側邊部分相對於實質上平行基板100之表面的表面可具有大約20°至70°之傾斜角度。
依據本發明之實施例，第一輔助發光層可形成於第一電極300與有機發光層510之間。於此例中，第一輔助發光層可包含電洞注入層或電洞傳輸層之至少其一。又，第二輔助發光層可形成於第二電極610與有機發光層510之間。於此例中，第二輔助發光層可包含電子注入層或電子傳輸層之至少其一。
接下來，第二電極610形成於有機發光層510及像素定義層410上。第二電極610可以均勻或不均勻之厚度形成於有機發光層510及像素定義層410上。當有機發光二極體顯示器採用頂發光法時，第二電極610可由透光性導電材料所形成。舉例而言，第二電極610可包含氧化銦錫 (indium tin oxide)、氧化銦鋅 (indium zinc oxide)、氧化鋅錫 (zinc tin oxide)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化錫 (tin oxide)、或氧化鎵(gallium oxide)或其組合之至少其一。
依據本發明之實施例，第二電極610自發光區域延伸至非發光區域。依據其他實施例，第二電極600可僅位於發光區域。舉例而言，第二電極610可設置於有機發光層510及像素定義層410之一部份上(即像素定義層410之側邊部分上)。於此例中，第二電極610可藉由於有機發光層510及像素定義層410之整個表面上形成第二電極層(圖未示)並接著圖樣化第二電極層，而選擇性地僅設置於發光區域。
於發光區域之第二電極610可具有與絕緣層200之傾斜部分202實質上相同或相近之傾斜角度。舉例而言，位於發光區域之像素定義層410上之第二電極610之側邊部分相對於實質上平行基板100之表面之方向可具有大約20°至70°之傾斜角度。
第6A圖至第6F圖為說明依據本發明之一實施例之製造有機發光二極體顯示器之例示性過程之示意圖。
在第6A圖至第6F圖中，依據其中絕緣層200包含第一絕緣層210及第二絕緣層220之例示性情況而描述有機發光二極體顯示器。亦即，第一絕緣層210首先形成於基板100上(參見第6A圖)。具有傾斜部分202之第二絕緣層220接著形成於形成在基板100上之第一絕緣層210上(參見第6B圖)。為了形成具有傾斜部分202之第二絕緣層220，第二絕緣層220首先形成於第一絕緣層210之頂面上，並接著部分地移除第二絕緣層220，以形成具有底面201及傾斜部分202之複數個凹面部分。
如第6B圖所示，當第二絕緣層220部分地移除時，第二絕緣層220係部分地移除至與第一絕緣層210接觸之部分(對應至底面201)，且移除部分之側面具有一傾斜角度(對應至傾斜部分202)。凹面部分經由部分地移除第二絕緣層220而形成，且凹面部分之側邊部分係提供而具傾斜部分202。於此，凹面部分之底面201與第一絕緣層210相符(亦即，第二絕緣層220完全地移除到對應至底面201之位置)。
接著，第一電極300形成於凹面部分之底面201及傾斜部分202上(參見第6C圖)。於第6C圖所示之例子中，第一電極300整個形成於凹面部分之底面201及傾斜部分202上，且第一電極300之末端延伸至絕緣層(亦即，第二絕緣層220)上。於此，第一電極300形成於凹面部分之傾斜部分202上之部分稱為第一電極300之側邊部分，而第一電極300形成於底面201上之部分稱為第一電極300之底部分。
接下來，形成像素定義層400以使得第一電極300劃分為像素(參見第6D圖)，如第6D圖所示，像素定義層400延伸並覆蓋於絕緣層(即第二絕緣層220)之上表面與第一電極300之側邊部分之間(即於水平方向)，且持續延伸至第一電極300之底部的一部分。沒有被像素定義層400所覆蓋之區域稱為開口部分或第一電極300之開口部分。
第6D圖至第6F圖為說明透過配向製程形成壓紋於像素定義層400之表面上之方法之圖式。
參照第6D圖至第6E圖，透過配向製程形成壓紋於像素定義層400上以產生具壓紋之像素定義層410(參見第6E圖)。配向製程可以本發明所屬領域中施行之傳統程序而執行。舉例而言，配向製程可利用以摩擦布(rubbing cloth)纏繞之摩擦滾筒(rubbing roll)而執行。壓紋間之間隔及壓紋之深度可能會依據所使用之摩擦布、摩擦方向、及摩擦速度之種類而不同。於本實施例中，使用棉作為摩擦布。所形成之壓紋間的間隔於300奈米(nm)到400奈米(nm)之範圍內，且於反向旋轉的應用之例子中大約為600 nm，但壓紋間之間隔之範圍並不限於此。舉例而言，於其他實施例中，壓紋間之間隔可為10 nm及1000 nm之間，且壓紋之深度可於1 nm及100 nm之間。
接下來，如第6F圖所示，有機發光層510形成於提供具壓紋之像素定義層410上。於此例中，有機發光層510可具有與形成於壓紋化像素定義層410上具相同形狀之壓紋。且，第二電極610形成於包含壓紋之像素定義層410及有機發光層510上。雖然並無說明，如形成於像素定義層410上之相同壓紋可形成於接觸第二電極610之有機發光層510上。以同樣方式，第二電極610可具有與形成於有機發光層510上具相同形狀之壓紋。
第7A圖至第7E圖為用以說明經由噴砂製程於像素定義層400之表面上形成壓紋之過程圖。
參照第7A圖至第7B圖，於執行上述形成像素定義層400之步驟(參見，例如第6A圖至第6D圖及隨附描述)後，形成保護有機層700於第一電極300之暴露部分(參見第7B圖)。這是為了防止第一電極300由於噴砂製程而受損。保護有機層700可以一般使用用於形成有機層之材料所形成。
參照第7C圖，經由噴砂製程形成壓紋於像素定義層400及保護有機層700上以產生壓紋化像素定義層410及壓紋化保護有機層710。於此，噴砂製程可以本發明所屬領域中一般執行程序執行之。舉例而言，壓紋可藉由對準用於形成圖樣之金屬遮罩於像素定義層400之上表面、以均勻間隔排列複數個噴頭於用於形成圖樣之金屬遮罩之上表面、以及藉由透過噴頭使用研磨噴霧(abrasive sprayed)選擇性拋光像素定義層400以形成期望之圖樣之步驟而形成。
接下來，如第7D圖所示，於完成噴砂製程後，提供具壓紋之保護有機層710係被移除。
接著，參照第7E圖，有機發光層510形成於具壓紋之像素定義層410及第一電極300上。於此例中，有機發光層510可具有與形成於壓紋化像素定義層410上具相同形狀之壓紋。且，第二電極610形成於具壓紋之像素定義層410及有機發光層510上。雖然並無說明，與形成於壓紋化像素定義層410上相同之壓紋可形成於接觸第二電極610之有機發光層510之表面上，且以相同方式，第二電極610可具有與形成於有機發光層510上具相同形狀之壓紋。
第8A圖至第8D圖說明藉由利用遮罩形成壓紋於像素定義層400之表面上之過程。
參照第8A圖至第8B圖，如上所述形成像素定義層400(參見，例如第6A圖至第6D圖及附隨描述)後，形成保護有機層800以整個覆蓋像素定義層400及暴露之第一電極300(參見第8B圖)。這是為了防止第一電極300由於遮罩製程而受損。保護有機層800可一般由用於形成有機層之材料所形成。
參照第8C圖，於像素定義層400上經由遮罩製程形成壓紋以產生壓紋化像素定義層410，並移除保護有機層800。於此，遮罩製程可以本發明所屬領域中一般執行程序執行之。
如第8D圖所示，有機發光層510形成於具壓紋之像素定義層410及第一電極300上。於此例中，有機發光層510可具有與形成於壓紋化像素定義層410上具相同形狀之壓紋。且，第二電極610形成於具壓紋之像素定義層410及有機發光層510上。雖然並無說明，與形成於壓紋化像素定義層410上相同之壓紋可形成於接觸第二電極610之有機發光層510之表面上。以相同方式，第二電極610可具有與形成於有機發光層510上具相同形狀之壓紋。
於包含下電極、有機發光層、及上電極之比較性有機發光二極體顯示器中，因為從有機發光層所產生之光於有機發光層與上電極及下電極之間經歷全反射(例如全內反射)，至少會損失所產生之光之20%。
相對於此，根據本發明之實施例，基於傾斜部分，有機發光層之側邊部分、第一電極、及第二電極具有一傾斜角度，藉其可減低或防止從有機發光層所產生之光之全反射。另外，連經由側邊部分之光損失亦可透過具壓紋之像素定義層、以及有機發光層500及第二電極而減低或防止。因此，根據本發明實施例之有機發光二極體顯示器可達到相較於比較性有機發光二極體顯示器具增進至少38%之發光效率。
且，由於根據本發明實施例之有機發光二極體顯示器並不需要為了從有機發光層所產生之光之光學共振而具有相對複雜之結構，相較於具有光學共振結構之比較性有機發光二極體顯示器可具有較簡單之結構。此亦使本發明之實施例之有機發光二極體顯示器當與具光學共振結構之比較性有機發光二極體顯示器相比達到更改善之側邊可見度。
雖然本發明之實施例已參照附圖而描述，習知技藝者將理解於不改變揭露於附隨申請專利範圍之本發明之技術精神及特徵下，各種修改、附加及取代皆屬可能。因此，應理解的是，前述實施例為說明性且於所有態樣中不受侷限。
10．．．基底
11、100．．．基板
12．．．薄膜電晶體層
13．．．平坦絕緣層
200．．．絕緣層
20．．．陽極
300．．．第一電極
30、400、410．．．像素定義層
40．．．電洞注入層
51、52、53．．．發光層
500、510．．．有機發光層
60．．．電子傳輸層
70．．．陰極
600、610．．．第二電極
201．．．底面
202．．．傾斜部分
210．．．第一絕緣層
220．．．第二絕緣層
700、710、800．．．保護有機層
900．．．半導體裝置
910．．．汲極電極
L、EL．．．光
A、B、C．．．路徑
本發明之上述或其他特徵及態樣將藉由以下詳細敘述連同附圖而更加明顯，其中：
第1圖係說明有機發光二極體之結構之示意圖；
第2圖係說明有機發光二極體之結構之示意圖；
第3圖係說明根據本發明一實施例之有機發光二極體顯示器中光萃取機制之示意圖；
第4圖係說明根據本發明一實施例之有機發光二極體顯示器之結構之示意圖；
第5圖係說明根據本發明另一實施例之有機發光二極體顯示器之結構之示意圖；
第6A圖至第6F圖係說明依據本發明一實施例之製造有機發光二極體顯示器之方法之剖面圖；
第7A圖至第7E圖係說明依據本發明另一實施例之製造有機發光二極體顯示器之方法之剖面圖；
第8A圖至第8D圖係說明依據本發明又一實施例之製造有機發光二極體顯示器之方法之剖面圖。
100．．．基板
200．．．絕緣層
201．．．底面
202．．．傾斜部分
300．．．第一電極
410．．．像素定義層
510．．．有機發光層
610．．．第二電極

Claims (41)

  1. 一種有機發光二極體顯示器，其包含：
    一基板；
    一絕緣層，係位於該基板上且具有一凹面部分；
    一第一電極，係位於該絕緣層上；
    一像素定義層，係位於該絕緣層上，並配置以定義該第一電極為一像素；
    一有機發光層，係位於以該像素所定義之該第一電極上；以及
    一第二電極，係位於該有機發光層上，
    其中
    每一個該凹面部分包含一底面及一傾斜部分，
    每一個該第一電極位於該凹面部分之其中之一之該底面及該傾斜部分上，以及
    一壓紋，係位於該像素定義層之一表面之一部分上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其更包含一半導體裝置於該基板上，並電性連接至該第一電極之其中之一。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示器，其中該半導體裝置係一薄膜電晶體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一電極之一側邊部分位於該凹面部分之該傾斜部分。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一電極之該側邊部分具有與該凹面部分之該傾斜部分之ㄧ傾斜角度相同之ㄧ傾斜角度。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一電極之該側邊部分係被該像素定義層所覆蓋。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該像素定義層覆蓋該凹面部分之該傾斜部分。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光二極體顯示器，其中該像素定義層之該表面之該部分對應至該凹面部分之該傾斜部分。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該有機發光層位於相鄰於該第一電極之該像素定義層之一側邊部分上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光二極體顯示器，其中該像素定義層之該表面之該部分對應至該像素定義層之該側邊部分。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光二極體顯示器，其中位於該像素定義層之該側邊部分上之該有機發光層具有與該像素定義層之該壓紋相同之一壓紋。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第二電極具有與該有機發光層之該壓紋相同之一壓紋。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該絕緣層更包含具一平坦表面之ㄧ第一絕緣層及具該傾斜部分之ㄧ第二絕緣層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之有機發光二極體顯示器，其中該凹面部分由該第一絕緣層及該第二絕緣層所形成，該第一絕緣層提供該凹面部分之該底面。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該像素定義層上之該壓紋藉著選自由一配向製程、一噴砂製程、及一遮罩製程所組成之群組之ㄧ方法而形成。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中介於該壓紋間之ㄧ間隔係介於10 nm及1000 nm之間。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該壓紋之一深度係介於1 nm及100 nm之間。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，更包含一第一輔助發光層於該第一電極與該有機發光層之間。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一輔助發光層包含一電洞注入層或一電洞傳輸層之至少其一。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，更包含一第二輔助發光層於該有機發光層與該第二電極之間。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第二輔助發光層包含一電子注入層或一電子傳輸層之至少其一。
  22. 一種製造有機發光二極體顯示器之方法，該方法包含：
    形成具一凹面部分之ㄧ絕緣層於一基板上；
    形成一第一電極於該絕緣層之該凹面部分；
    形成一像素定義層於該絕緣層上以劃分該第一電極為一像素以具有暴露之該第一電極；
    形成一壓紋於該像素定義層上；
    形成一有機發光層於暴露之該第一電極上；以及
    形成一第二電極於該有機發光層上。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中具該凹面部分之該絕緣層之形成包含：
    形成該絕緣層於該基板之ㄧ頂面；以及
    形成該凹面部分於該絕緣層。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中具該凹面部分之該絕緣層之形成包含於對應至該第一電極之一側邊部分之一位置形成該凹面部分之一傾斜部分。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該第一電極之形成包含形成該第一電極之該側邊部分以具有與該凹面部分之該傾斜部分之一傾斜角度相同之ㄧ傾斜角度。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中於該絕緣層上之該像素定義層之形成包含覆蓋該第一電極之該側邊部分。
  27. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該有機發光層之形成包含形成該有機發光層於相鄰於該第一電極之該像素定義層之一側邊部分上。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之方法，更包含形成與該像素定義層之該壓紋相同之一壓紋於形成在該像素定義層之該側邊部分上之該有機發光層上。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之方法，更包含形成與該有機發光層之該壓紋相同之該第二電極之一壓紋。
  30. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該絕緣層之形成包含：
    形成具一平坦表面之ㄧ第一絕緣層；以及
    形成具一傾斜部分之ㄧ第二絕緣層。
  31. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中在該像素定義層上該壓紋之形成包含一配向製程、一噴砂製程、或一遮罩製程。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之方法，其中在該像素定義層上該壓紋之形成、該有機發光層之形成、及該第二電極之形成包含：
    摩擦該像素定義層以形成該壓紋；
    沉積該有機發光層於該像素定義層上；以及
    沉積該第二電極於該有機發光層上。
  33. 如申請專利範圍第31項所述之方法，其中在該像素定義層上該壓紋之形成、該有機發光層之形成、及該第二電極之形成包含：
    沉積一保護有機層於暴露之該第一電極上；
    對該像素定義層執行該噴砂製程；
    於執行該噴砂製程後移除該保護有機層；
    沉積該有機發光層於該像素定義層上；以及
    沉積該第二電極於該有機發光層上。
  34. 如申請專利範圍第31項所述之方法，其中在該像素定義層上該壓紋之形成、該有機發光層之形成、及該第二電極之形成包含：
    藉由應用該遮罩製程暴露該像素定義層；
    沉積該有機發光層於該像素定義層上；以及
    沉積該第二電極於該有機發光層上。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之方法，更包含於暴露該像素定義層之前沉積一保護有機層於該像素定義層及暴露之該第一電極上。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之方法，更包含於暴露該像素定義層後移除該保護有機層。
  37. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中介於該壓紋間之ㄧ間隔係介於10 nm及1000 nm之間。
  38. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該壓紋之一深度係介於1 nm及100 nm之間。
  39. 如申請專利範圍第22項所述之方法，更包含形成一第一輔助發光層介於該第一電極與該有機發光層之間。
  40. 如申請專利範圍第22項所述之方法，更包含形成一第二輔助發光層介於該有機發光層與該第二電極之間。
  41. 如申請專利範圍第40項所述之方法，其中該第二輔助發光層之形成包含形成一電子注入層或一電子傳輸層之至少其一。
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