TW201338151A - 有機發光二極體顯示面板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種有機發光二極體顯示面板及其製造方法。有機發光二極體顯示面板包括一平坦層、一輔助電極層、一反射電極層、一像素定義層、一有機發光層及一透明電極層。平坦層具有一凹槽。輔助電極層設置於凹槽內。有機發光層延伸至凹槽。位於凹槽之部分有機發光層間斷地鋪設於輔助電極層上。透明電極層設置於有機發光層上。透明電極層延伸至凹槽並電性連接於輔助電極層。

Description

有機發光二極體顯示面板及其製造方法

本發明是有關於一種顯示面板及其製造方法，且特別是有關於一種有機發光二極體顯示面板及其製造方法。

隨著顯示科技的發展，各式顯示技術不斷推陳出新，其中有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)具有厚度薄、自發光性、彩度高及可彎折性等優點，使得有機發光二極體被譽為顯示技術之明日之星。

在有機發光二極體中，電子與電洞注入一有機發光層，電子與電洞在有機發光層結合後激發出光線。有機發光二極體顯面板係以矩陣式排列像素。然而，研究人員發現大面積的面板經常無法獲得均勻的驅動電壓，而造成亮度不均的問題，在有機發光二極體顯示技術的發展上形成一項重大瓶頸。

本發明係有關於一種有機發光二極體顯示面板及其製造方法，其利用輔助電極層及其下的圖案化設計，有機發光層可以間斷地鋪設於輔助電極層上，並降低透明電極層與輔助電極層之間的阻抗，使得有機發光二極體顯示面板的亮度均勻。

根據本發明之一方面，提出一種有機發光二極體顯示面板。有機發光二極體顯示面板包括一基板、一薄膜電晶體、一平坦層、一輔助電極層、一反射電極層、一像素定義層、一有機發光層及一透明電極層。薄膜電晶體設置於基板上。平坦層設置於薄膜電晶體上。平坦層具有一凹槽。輔助電極層設置於凹槽之一底部及一側壁。反射電極層設置於薄膜電晶體上。像素定義層設置於平坦層上。像素定義層具有一貫穿槽，貫穿槽連通凹槽。有機發光層設置於反射電極層上。有機發光層延伸至凹槽。位於凹槽之部份有機發光層間斷地鋪設於輔助電極層上。透明電極層設置於有機發光層上。透明電極層延伸至凹槽並電性連接於輔助電極層。

根據本發明之另一方面，提出一種有機發光二極體顯示面板之製造方法。有機發光二極體顯示面板之製造方法包括以下步驟。提供一基板。形成一薄膜電晶體於基板上。形成一平坦層於薄膜電晶體上。平坦層具有一凹槽。形成一輔助電極層於凹槽之一底部及一側壁。形成一反射電極層於薄膜電晶體上。形成一像素定義層於平坦層上。像素定義層具有一貫穿槽，貫穿槽連通凹槽。形成一有機發光層於反射電極層上。有機發光層延伸至凹槽。位於凹槽之部分有機發光層間斷地鋪設於輔助電極層上。形成一透明電極層於有機發光層上。透明電極層延伸至凹槽並電性連接於輔助電極層。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉各種實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下係提出各種實施例進行詳細說明，其利用輔助電極層及其下的圖案化設計，有機發光層可以間斷地鋪設於輔助電極層上，並降低透明電極層與輔助電極層之間的阻抗，使得有機發光二極體顯示面板的亮度均勻。然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略部份元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

第一實施例

請參照第1～2圖，第1圖繪示第一實施例之有機發光二極體顯示面板100之俯視圖，第2圖繪示第1圖之有機發光二極體顯示面板100沿截面線2-2之剖面圖。有機發光二極體顯示面板100包括一基板110、一薄膜電晶體120、一平坦層130、一輔助電極層140、一反射電極層150、一像素定義層160、一有機發光層170及一透明電極層180。在本實施例中，有機發光二極體顯示面板100係為上發光式(top emission)。如第2圖所示，基板110之材質例如是玻璃或矽(Si)。有機發光二極體顯示面板100之堆疊結構係透過半導體製程的各種程序在基板110上依序形成。

如第2圖所示，薄膜電晶體120設置於基板110上，用以提供點亮畫素P(繪示於第1圖)的開關電路。薄膜電晶體120例如是由閘極121、源極/汲極122、半導體通道層123及數個介電層124所組成。閘極121及源極/汲極122之材質例如是銅(Cu)、鋁(Al)、金(Ag)等金屬。半導體通道層123之材質例如是銦鎵鋅氧(InGaZnO4，IGZO)或氮砷化銦鎵(InGaAsN)。介電層124之材質例如是氧化矽(SiOx)或氮化矽(SiNx)。

如第2圖所示，平坦層130設置於薄膜電晶體120上。平坦層130之材質例如是絕緣光阻。由於薄膜電晶體120係為凸起的堆疊結構。透過平坦層130可以形成一平坦的上表面130a。在本實施例中，平坦層130具有一凹槽130b，凹槽130b位於薄膜電晶體120之外。

如第1圖所示，輔助電極層140電性連接於一驅動電路，以幫助驅動電路之電壓能夠傳遞至整個有機發光二極體顯示面板100。輔助電極層140之材質例如是銅(Cu)、鋁(Al)、金(Ag)等金屬。如第2圖所示，輔助電極層140設置於凹槽130b之底部130c及側壁130d，所以輔助電極層140之下表面140a低於平坦層130之上表面130a。

如第2圖所示，反射電極層150設置於薄膜電晶體120上，並電性連接於薄膜電晶體120之源極/汲極122。反射電極層150之材質例如是銅(Cu)、鋁(Al)、金(Ag)等金屬。當薄膜電晶體120之半導體通道層123導通時，電子或電洞透過源極/汲極122傳輸至反射電極層150。此外，反射電極層150更用以反射光線，使得有機發光層170所發出之光線得以向上反射。

如第2圖所示，像素定義層160設置於平坦層130上。像素定義層160的開口160a定義出一個個的像素P(標示於第1圖)。像素定義層160之材質例如是絕緣光阻。在本實施例中，像素定義層160具有一貫穿槽160b。貫穿槽160b連通凹槽130b。

如第2圖所示，有機發光層170設置於反射電極層150上。電子與電洞在有機發光層170結合時，將會激發出光線。有機材料可以選用蒸鍍的鍍膜方式。在一實施例中，為了讓有機發光層170準確地蒸鍍於反射電極150上，可以採用微細金屬遮罩(fine mask)。在本實施中，可以不採用微細金屬遮罩，而直接將有機發光層170蒸鍍在反射電極層170上。部份的有機發光層170也會延伸至貫穿槽160b及凹槽130b內的輔助電極層140上。由於貫穿槽160b及凹槽130b形成相當深的凹陷結構，所以採用蒸鍍的有機發光層170很自然地不會整面連續地鋪設於輔助電極層140上，而是間斷地鋪設於輔助電極層140上。

如第2圖所示，透明電極層180設置於有機發光層170上。透明電極層180之材質例如是銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)。透明電極層180用以注入電子或電洞至有機發光層170。透明電極層180延伸至凹槽130b並電性連接於輔助電極層140，以使輔助電極層140的電子或電洞能夠傳輸至透明電極層180。

如上所述，由於有機發光層170是間斷地鋪設於輔助電極層140上，因此透明電極層180仍可接觸到輔助電極層140，而降低兩者之間的阻抗。如此一來，輔助電極層140的電訊號可以有效地傳遞至透明電極層180，進而維持有機發光二極體顯示面板100的亮度均勻。

在本實施例中，凹槽130b貫穿平坦層160。凹槽130b之底部130c實質上係為平坦狀。也就是說，凹槽130b實質上為平底錐狀結構。

就有機發光二極體顯示面板100之製造方法而言，本實施例在適當步驟形成凹槽130b以使後續鋪設於凹槽130b內之有機發光層170形成間斷狀。請參照第3～7圖，其繪示第一實施例之有機發光二極體顯示面板100之製造方法的流程圖。首先，如第3圖所示，提供基板110。接著，形成薄膜電晶體120於基板110上。然後，形成平坦層130於薄膜電晶體120上。平坦層130具有凹槽130b，凹槽130b位於薄膜電晶體120之外。在本實施例中，凹槽130b係貫穿平坦層130，而暴露出薄膜電晶體120之介電層124，但不蝕刻任何介電層124。

接著，如第4圖所示，形成輔助電極層140於凹槽130b之底部130c及側壁130d，並形成反射電極層150於薄膜電晶體120上。輔助電極層140及反射電極層150可以在同一步驟形成或者分別在兩個不同步驟形成。

然後，如第5圖所示，形成像素定義層160於平坦層130上。像素定義層160具有貫穿槽160b，貫穿槽160b連通凹槽130b。

接著，如第6圖所示，形成有機發光層170於反射電極層150上。在本實施例中，不採用微細金屬遮罩，所以有機發光層170會延伸至凹槽130b，並間斷地鋪設於輔助電極層140上。

然後，如第7圖所示，形成透明電極層180於有機發光層170上，透明電極層180延伸至凹槽130b並電性連接於輔助電極層140。至此，即完成有機發光二極體顯示面板100。在製作有機發光二極體顯示面板100的過程中不需使用到微細金屬遮罩，因此可以應用於大尺寸面板的製作過程。

第二實施例

請參照第8～9圖，第8圖繪示第二實施例之有機發光二極體顯示面板200之俯視圖，第9圖繪示第8圖之有機發光二極體顯示面板200沿截面線9-9之示意圖。本實施例之有機發光二極體顯示面板200與第一實施例之有機發光二極體顯示面板100不同之處在於凹槽230b之設計，其餘相同之處不再重複敘述。

如第9圖所示，平坦層230具有數個凹洞230e。此些凹洞230e設置於凹槽230b之內。也就是說，凹槽230b之底部230c並非為平坦狀，而是凹凸不平的。由於凹槽230b之底部230c是凹凸不平的，所以有機發光層270會間斷地鋪設於輔助電極層240上，因此透明電極層280仍可接觸到輔助電極層240，而降低兩者之間的阻抗。

如第8圖所示，凹洞230e可以經過適當的設計，而製造出適合的陡坡，使得有機發光層270鋪設於凹洞230e上時，形成間斷狀。研究人員經過數次實驗後，發現此些凹洞230e之直徑D1實質上在4～6微米(μm)時，可以獲得不錯的效果。研究人員也發現相鄰之兩個此些凹洞230e之最小間距D2實質上在2～3微米時，可以獲得不錯的效果。

就有機發光二極體顯示面板200之製造方法而言，請參照第10～11圖，其繪示第二實施例之有機發光二極體顯示面板200之製造方法的示意圖。首先，如第10圖所示，形成基板210、薄膜電晶體220及平坦層230。平坦層230係蝕刻出較大的凹槽230b及較小的凹洞230e。

接著，如第11圖所示，形成輔助電極層240、反射電極層250、像素定義層260、有機發光層270及透明電極層280於輔助電極層240上。在形成有機發光層270之步驟中，不採用微細金屬遮罩，所以有機發光層270會延伸至凹槽230b，並間斷地鋪設於輔助電極層240上。此外，在形成透明電極層280之步驟中，透明電極層280延伸至凹槽230b並電性連接於輔助電極層240。至此，即完成有機發光二極體顯示面板200。在製作有機發光二極體顯示面板200的過程中不需使用到微細金屬遮罩，而可以應用於大尺寸面板。

第三實施例

請參照第12圖，其繪示第13圖有機發光二極體顯示面板300之剖面圖。本實施例之有機發光二極體顯示面板300與第二實施例之有機發光二極體顯示面板200不同之處在於凹槽330b之設計，其餘相同之處不再重複敘述。

如第12圖所示，凹槽330b貫穿平坦層330及部份介電層324。並且用以製作薄膜電晶體320之一金屬層322留在凹槽330b之底部330c，而形成數個凹洞330e於凹槽330b之內。採用這種設計可以形成更陡峭的斜坡。由於凹槽330b之底部330c是凹凸不平的，所以有機發光層370會間斷地鋪設於輔助電極層340上，因此透明電極層380仍可接觸到輔助電極層340，而降低兩者之間的阻抗。

就有機發光二極體顯示面板300之製造方法而言，請參照第13～14圖，其繪示第二實施例之有機發光二極體顯示面板300之製造方法的示意圖。首先，如第13圖所示，形成基板310、薄膜電晶體320及平坦層330。在形成薄膜電晶體320之步驟之後，用以製作薄膜電晶體320之金屬層322留在對應於凹槽330b之位置。在形成平坦層330之步驟中，蝕刻出較大的凹槽330b及較小的凹洞330e。

接著，如第14圖所示，形成輔助電極層340、反射電極層350、像素定義層360、有機發光層370及透明電極層38於輔助電極層340上。在形成有機發光層370之步驟中，不採用微細金屬遮罩，所以有機發光層370會延伸至凹槽330b，並間斷地鋪設於輔助電極層340上。此外，在形成透明電極層380之步驟中，透明電極層380延伸至凹槽330b並電性連接於輔助電極層340。至此，即完成有機發光二極體顯示面板300。在製作有機發光二極體顯示面板300的過程中不需使用到微細金屬遮罩，而可以應用於大尺寸面板。

此外，請參照第15～18圖，其繪示各種孔洞430e、530e、630e、730e之形狀的示意圖。上述實施例之孔洞430e、530e、630e、730e可以是圓形、方形、三角形或長條狀。設計者可以依據產品需求做適當的設計。此外，請參照第19～20圖，其繪示各種孔洞830e、930e之排列方式的示意圖。如第19圖所示，上述孔洞830e可以三個為一組重複排列。或者，如第20圖所示，上述孔洞930e可以蜂巢狀排列，以使每兩個鄰近的孔洞930e都有相同的最近距離。

綜上所述，雖然本發明已以各種實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300．．．有機發光二極體顯示面板

110、210、310．．．基板

120、220、320．．．薄膜電晶體

121．．．閘極

122．．．源極/汲極

123．．．半導體通道層

124、324．．．介電層

130、230、330．．．平坦層

130a．．．上表面

130b、230b、330b．．．凹槽

130c、330c．．．底部

130d．．．側壁

130e、230e、330e、430e、530e、630e、730e、830e、930e．．．凹洞

140、240、340．．．輔助電極層

140a．．．下表面

150、250、350．．．反射電極層

160、260、360．．．像素定義層

160a．．．開口

160b．．．貫穿槽

170、270、370．．．有機發光層

180、280、380．．．透明電極層

322．．．金屬層

P．．．像素

D1．．．直徑

D2．．．最小間距

第1圖繪示第一實施例之有機發光二極體顯示面板之俯視圖。

第2圖繪示第1圖之有機發光二極體顯示面板沿截面線2-2之剖面圖。

第3～7圖繪示第一實施例之有機發光二極體顯示面板之製造方法的流程圖。

第8圖繪示第二實施例之有機發光二極體顯示面板之俯視圖。

第9圖繪示第8圖之有機發光二極體顯示面板沿截面線9-9之示意圖。

第10～11圖繪示第二實施例之有機發光二極體顯示面板之製造方法的示意圖。

第12圖繪示第13圖有機發光二極體顯示面板之剖面圖。

第13～14圖繪示第二實施例之有機發光二極體顯示面板之製造方法的示意圖。

第15～18圖繪示各種孔洞之形狀的示意圖。

第19～20圖繪示各種孔洞之排列方式的示意圖。

100．．．有機發光二極體顯示面板

110．．．基板

120．．．薄膜電晶體

121．．．閘極

122．．．源極/汲極

123．．．半導體通道層

124．．．介電層

130．．．平坦層

130a．．．上表面

130b．．．凹槽

130c．．．底部

130d．．．側壁

140．．．輔助電極層

140a．．．下表面

150．．．反射電極層

160．．．像素定義層

160a．．．開口

160b．．．貫穿槽

170．．．有機發光層

180．．．透明電極層

Claims (12)

1. 一種有機發光二極體顯示面板，包括：一基板；一薄膜電晶體，設置於該基板上；一平坦層，設置於該薄膜電晶體上，該平坦層具有一凹槽；一輔助電極層，設置於該凹槽之一底部及一側壁；一反射電極層，設置於該薄膜電晶體上；一像素定義層，設置於該平坦層上，該像素定義層具有一貫穿槽，該貫穿槽連通該凹槽；一有機發光層，設置於該反射電極層上，該有機發光層延伸至該凹槽，位於該凹槽之部份該有機發光層間斷地鋪設於該輔助電極層上；以及一透明電極層，設置於該有機發光層上，該透明電極層延伸至該凹槽並電性連接於該輔助電極層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示面板，其中該凹槽貫穿該平坦層，該凹槽之該底部實質上係為平坦狀。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示面板，其中該平坦層具有複數個凹洞，此些凹洞設置於該凹槽之內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光二極體顯示面板，其中該些凹洞之直徑實質上係為4～6微米(μm)。
5. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光二極體顯示面板，其中相鄰之兩個該些凹洞之最小間距實質上係為2～3微米。
6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示面板，其中該薄膜電晶體包括複數個介電層，該凹槽貫穿該平坦層及部份該些介電層。
7. 一種有機發光二極體顯示面板之製造方法，包括：提供一基板；形成一薄膜電晶體於該基板上；形成一平坦層於該薄膜電晶體上，該平坦層具有一凹槽；形成一輔助電極層於該凹槽之一底部及一側壁；形成一反射電極層於該薄膜電晶體上；形成一像素定義層於該平坦層上，該像素定義層具有一貫穿槽，該貫穿槽連通該凹槽；形成一有機發光層於該反射電極層上，該有機發光層延伸至該凹槽，位於凹槽之部分該有機發光層間斷地鋪設於該輔助電極層上；以及形成一透明電極層於該有機發光層上，該透明電極層延伸至該凹槽並電性連接於該輔助電極層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光二極體顯示面板之製造方法，其中在形成該平坦層之步驟中，該凹槽更貫穿該平坦層，該凹槽之該底部實質上係為平坦狀。
9. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光二極體顯示面板之製造方法，其中在形成該平坦層之步驟中，該平坦層具有複數個凹洞，此些凹洞設置於該凹槽之內。
10. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光二極體顯示面板之製造方法，其中在形成該平坦層之步驟中，該些凹洞之直徑實質上係為4～6微米(μm)。
11. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光二極體顯示面板之製造方法，其中在形成該平坦層之步驟中，相鄰之兩個該些凹洞之最小間距實質上係為2～3微米。
12. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光二極體顯示面板之製造方法，其中在形成該薄膜電晶體之步驟中，該薄膜電晶體包括複數個介電層；在形成該平坦層之步驟中，該凹槽更貫穿該平坦層及部份該些介電層。