TW591967B - Assembly for a thin-film optical device, organic electroluminescent display device and method of manufacturing same - Google Patents

Description

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玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） 本發明係關於用於薄膜光學裝置之總成，其包括一基板 和複數個細長的邊緣，其間隔排列於該基板之上，以形成 複數個接收物質之通道。 本發明另係關於一有機電激發光顯示裝置以及用於製造 一電激發光顯示裝置之方法。 例如’該總成’顯示裝置及方法由Ep 〇 989 778八1所知_ ’其揭不一基板用於圖樣化薄膜及其表面處理。邊緣分割 區域在該基板表面上，該基板塗佈以一物質，其包括，例 如，一電激發光材料。為防止相鄰區域間的物質溢出，在 邊緣上方部分的上表面有液體微滴貯存器結構。因此該邊 緣必須足夠見以容納這些貯存器，該貯存器的橫截面必須 足夠大以吸收區域之間所有的溢出物。由於通道的存在這 些邊緣而減少間隔的可用區㉟，通道可另外填充—有機電 激發光化合物以產生該顯示裝置的像素。當相鄰通道填充 能發射不同顏色光線的化合物以及可獲得一高解析度的顯 示圖像時，這一問題特別難以解決。 本發明旨在提供_種替代性總成，顯示裝置以及上述類 型之顯示裝置之製造方法。 因此，根據本發 沿者該通道的至少 用於沉積大量物質 明，該總成之特徵為 一位置處區域性變寬 。根據本發明之方法 ’至少有一通道在 ，以定義一沉積點 ’其特徵為，根據 591967

，藉由選擇一總成以及沉 質之一或多個大量，該材 (2) 申請專利範圍第1至5項之任_ 積包括一有機電激發光材料的物 料僅位於沿著一通道的沉積點處 因此’為獲得高解析度的顯示影像，可使用相對於微滴 直徑而言，小寬度的間隔緊密的通道。因為大量物質沉積 為僅於通道較寬之沉積點處的微滴，可防止相鄰通道間的 溢出。 在根據本發明之總成的 均沿著該通道在複數個沉

較佳具體實施例中，每一通道 積點處區域性變寬，以定義複數 個沉積點用於沉積大量物皙。γ i 領八2：物負。因此，可在不同的通道内沉 積不同的光學物質以盤> _ & Λ s _ 工子视貝Μ表&如色顯不裝置，不同物質間不 會發生任何混合。 在該具體實施例的-較佳變化中，相鄰通道的平行沉 積處彼此相對交錯。因此，在由該總成所製造的彩色顯 示裝置中，相鄰通道的總寬度可保持很小，以獲得高解 析度。 根據本發明之總成的一較佳具體實施例中，形成一通道 的邊緣的外側有一區段至少部分突出於該通道之上。因此 ，所增之表面張力的作用使液體沉積為於沉積點處的微滴 ，以更好地填充沉積點之間的通道區段。 圖示簡單說明 本發明將參照其中所列之圖示作更詳細的說明。 圖1係一聚合物發光二極體顯示裝置之部分透視圖，閣釋 (3) (3)591967 该裝置的某些重要概念β 圖2係根據本發明之總成之具體實施例之平面圖，豆 先前技藝所知的一總成。 〃 ^ 圖3係根據本發明之總成之一具體實施例之橫截面圖。 圖4係根據本發明之總成之_替代性具體實施例之平面 圖。 圖5係根據本發明之總成之另_替代性具體實

面圖。 、 T …圖1係-電激發光矩陣顯示裝置。該裝置可作為一平板顯 丁器的邛刀，例如行動電話’個人數位助理（PDA)、電腦監 視:或相似的電子裝置。單色版本與彩色版本均有。該裝 置包，—基板1 °例如，該基板1可係由繞性或剛性的透明 合:,石英、陶瓷或玻璃製成者。基板1上大量的間隔 的$材料條形成第一電極2。該顯示器裝置另包括一層電 激^光材料3 ’排列成條狀，其在基板1上被邊緣4分隔開來 ^ —電極5排列於電激發光材料層3的頂部。第二電極條5 配極條2’致使在操作中…個別發光裝置（像素） •; 一與第二電極條之相交處。 更佳的情況為梦 ^ . 為第—電極2之方向與第二電極5之方向實 =“直。如圖1所示’第-電極2形成顯示裝置之陰極， 壓Li電極5形成顯示裝置之陽極。當陰極和陽極間設定電 二。盍磁^子^即電洞和電子會分別在陰極和陽極之間流 全屬虽種類載子的發射，陽極適於以功函數高的 金屬或合金製成，^人， 金、鉑、銀。陰極適於以功函數低的 (4) (4)591967 呈:或口金製成。如鏡、妈、鎂、銀、鐘、紹、鎖或可為 :、有不冋層的層壓一種可優先用於陽極的，非常合適的 透明材料為銦錫氧化物_)。製造該電極可使用微影製程 ’使電極成形為特定圖樣。 定義像素6的位置於第一電極2與第二電極5的交叉處。電 子和電洞在第二電極5和第一電極2電壓差的影響下，在兩 極之間流動，兩者結合於電激發光材料層3 ,使光發射。在 被動矩陣顯示裝置中，藉由在適當的第二電極5和第-電極 2之間設$電壓差來定址像素6。纟主動矩陣顯示裝置中， 電曰日體和一電谷器可分別定址一像素6，且各個像素$具 有電晶體和電容器。 可使用不同顏色的像素6,因為邊緣4將電激發光材料層3 分成許多通道，每一通道可包含一不同類型的電激發光材 料〇 圖1的矩陣顯示裝置另包括一載子注入層7。由於該注入 層7之幫助，載子從第一電極2注入電激發光材料層3。無論 第電極2形成陰極或陽極，載子注入層7均能分別增加電 子或電洞’即，載子注入層7分別增加電子和電洞的注入。 未被顯示的一相似層可備於電激發光材料層3和第二電極5 之間。 有機發光二極體裝置可用電激發光材料或其前導材料為 一組成物，藉由注入液體制得，該液體介於邊緣4之間。該 液體可為溶液、懸浮液、乳液或糊狀物。例如，可包括一 可溶性聚合物，其展示電激發光。邊緣4之間的通道填充液 (5) 體之後，根據該液體的合成物而定，電激發光材料層3可藉 由溶劑的蒸發或造成電激發光材料3的化學反應來製成。 本發明集中於製造過程的步驟，其中的液體沉積於邊緣4 之間。該描述集中於用-電激發光材料或㈣導材料作為 組成物的液體沉積。但是，請注意，載子注人層河在另外 的處理步驟中以相似的形式沉積。邊緣之間的液體沉積適 墨£卩| ’丨中;滴通過_噴嘴壓人’其正確位置位 於二邊緣之間的-通道之上。也可使用吸液管，其中滴液 在重力及/或粘著力的作用下沉積於通道内。 邊緣4之間的間隔直接影響該顯示裝置之性質。如果這些 邊緣的間隔方式為非常緊密的通道，則可增強該顯示器的 解析度。，然而’如意味著通道將更為狹窄，則像素6的尺寸 減 > 導致發s低暗。另外’用上述技術很難在將光學物 質的滴液沉積於通道内，而且不使任何物質溢出到相鄰通 道内。 如所需為彩色顯示裝置時，該種取捨至關重要。邊緣4 之間的通道將交替填充不，同液體。處理後，每一液體可使 一電激發光材料條3具有不同的發光特性，特別具有不同的 發光波長。在由邊緣4所形成的圖樣設計中，邊緣*之間沉 積液體之微滴的大小也成為關鍵。必須防止不同通道間液 肢的溢出及後續的混合。因為微滴的大小通常由所使用的 設備決定，例如噴墨印製所用之噴嘴的尺寸，由邊緣4以及 基板1所形成之總成均需適當的設計。 圖2顯示上述兩總成之平面圖。由先前技藝可知一總成包 ⑹ ---- t”道8—1〇。在製造-顯示裝置中，滴液u-13從一個 :固貝嘴中沉積於持續不斷的滴流中。準確以通道8一10 中姊並ϋ著通道縱向移動。例如，在-電激發光材料 液體的弟-微滴U可使發紅光，材料中的第二微滴 可發藍光，且材料中的第三微滴可發綠光。通道8_ 10由間 隔，邊緣U形成’因此通道8_1〇的寬度—致為Wv 通逼8- 10和分隔通道的邊緣14的寬度合計心。該總寬度 Wl決定其生成顯示裝置可以達到的解析度，因為一影像中 的每一點均需三個像素6，每個像素一種顏色。一較小的寬 度^^，表示一較高的解析度。邊緣14不應太寬，因為太寬 會減小通道8— 1〇的寬度Wel ,又會減小像素的大小。圖2 中微滴11- 13的直徑為4。如圖所示，已選擇的寬度值w“ 對於滴液11 一 13的直徑d而言太小。 d值的典型範圍是25 — 30 μπι。一微滴可以10 ]^111級的精確 性來放置，因此滴液排列需要大約50 μιη的區域寬度。在一 彩色顯示裝置的情況下，合乎需要的總寬度值WA1〇〇 — 200 μιη級。這表明一通道的寬度wcl為30— 66 μηι。假定可 獲之最小微滴直彳空和微滴排列之精確度，用所知之總成很 難防止液體溢出及隨後的混合。 在先刖技藝總成之左方’顯示了根據本發明之總成的呈 體實施例。該具體實施例還包括三通道1 5 — 1 7，在製造一 顯示裝置中，微滴1 8 — 20沉積於通道。邊緣2 1 — 24間隔排 列，定義通道15 — 17。邊緣21 — 24與所知總成之邊緣14有 相同的寬度。通道15 — 17的總寬度W2與通道8 — 1〇和所知裝 591967

⑺ 置之邊緣14的總寬度W!—樣。但是，根據本發明之總成的 通道15—17的見度隨著其長度並非固定。相反地，在圖2 所示的具體實施例中，該寬度在一較小寬度We2和一層寬度 之間變化。通道丨5 一 17沿著其長度在某些位置區域性變 見° 因為通道1 5 — 1 7中各通道沿著該通道在複數個位置處區 域性變寬，為沉積大量液體定義複數個沉積點，每一通道 可填充不同物質，且在通道1 5 — 17内不會發生任何物質混 合。在圖2所示之具體實施例中，通道丨5 —丨7以相當突然的 方式變寬，導致相當急劇的邊角，此處的邊緣22、23偏離 直線·。也可在本發明之範圍内提供能逐漸更加變寬之通道 。這疋有利的’因為急劇的轉角易於吸收更多的液體。 如圖所示，相鄰通道丨5 一丨7的平行沉積點彼此相對交錯 。因此，儘管通道15—17區域性變寬至Wc3,總寬度仍保持 固定。如果通道15 — 17交替填充能發紅光、藍光和綠光的 物貝，相同顏色的相鄰通道間的距離仍然很小且沿著該通 道15-17的長度保持固定。則可因此獲得一高解析度。 根據本發明之總成製造一顯示裝置的過程中，噴嘴又準 確地以通道15 — 17為中心，且沿著通道縱向移動。然而， 在根據本發明之製造方法中，微滴18— 20僅沉積於由其寬 度w。3定義的位置處。如圖2所示，可允許使用與滴液η 一 13的直徑d相同的微滴a 一 2〇，而不會在通道15—17之間造 成溢出。 使用k先的沉積點有一些明顯的優勢。很明顯，根據本 •11- (8)W1967 發明，用一顯示裝置可獲得 的情況下X仔的解析度，在假定滴液直徑d 比所知裝置獲得的解析古甘n t 。另外，π & 解析度要同。其側邊間隔較小 另外可建構一矩陣顯示器，使 在沉積點處重聂以帮占務主 〇弟一宅極5 域，從像素6。由於這些沉積點有-擴大區 竦攸一像素可發射更多光。 4艮明顯’第< μ办 … 、弟一電極5的見度必須選擇足夠小以保證與左通

2和右It暹i 7相關的電極和與中間通道i 6相關的電極絕 、·水、電。然而，在一較佳具體實施例中，為了進一步增加 像素區域，行進實質上與通道15—17平行的第二電極5也在 沉積點處變寬。如此提供更大的像素尺寸，但保持第二電 極5電氣絕緣以保證像素6可個別定址。 圖3顯示根據本發明之總成之一具體實施例之橫截面。顯 不一上述討論類型之基板25。邊緣26 — 28定 義兩通道30、 31。該橫截面取自沿著通道3〇、31的一位置，此處微滴18 —20的沉積點位於左通道3〇内。因此，右通道31的寬度在 5亥處較小。

’邊緣26 — 28係藉由在基板25上塗一層光阻劑製成。然後 用一已知方法使光通過一遮罩投射來決定屏障外形。其結 果為，光阻的圖樣形成於基板，由外凸狀的光阻劑區段32 組成。如有需要，該圖樣可於橫向於邊緣26— 28的位置處 包含另外的邊緣，有效地將通道劃分成段，並且產生棋盤 狀結構。如果在一顯示裝置内可獲得不同的電極和通道結 構是有用的，其中，第二電極嵌入或直接定位於基板之上 ，以及第一電極定位於通道的頂部。 -12- (9)591967 為了減少光阻區段32的可濕度，可採用適 ，如CF4等離子。用該方法，、处理 罕乂 乂哭延至邊緣。當麸 ，邊緣26—28不僅形成通道壁，且 …、 社恶咖^由成、·心成所製之顯示 裝置内的弟二電極5之間提供電絕緣。 在一較佳具體實施例中，與光阻區段咖合的—材料之 邊緣的上方區段33進一步補足邊緣26_28 '總高度可在

㈣叫的範圍之内，通常是μ,。邊緣的典型寬度值在 1-50 μιη的範圍内，最好介於5和2〇 之間。 邊緣上方區段33按照邊緣26_ 28形成通道川、3丨的方式 而形成，區段34部分突出於通道3〇、31之上。這使表面= 力的作用增強。沉積於通道3G、31較寬區段内的液體沿著 通道30‘、31更有效迅速的散佈’因而填充於較窄的區段。 因此，關於圖3的橫載面，通道3〇的顯示區段直接用一或多 微滴液體填充，而通道3丨的顯示區段用液體填充，其在寬 度增加的沉積點之間行進。 穴出的邊緣上方區段3 3的另外優點是提供一陰影遮罩以 P々止邊緣附近的電極材料真空沉積。因此可保證位於邊緣 26 — 28之間的電極電絕緣。 或者’該區域性變寬的邊緣僅包括外凸狀的光阻區域。 如果有橫向的邊緣，其可具有突出區段的上方部分。因此 ，也可以突出區段與邊緣成直角的方向來印製。這時的表 面張力不再存在，但較少液體結束於突出的邊緣區段的下 方’這有時是需要的。因為仍然存在區域性變寬的邊緣， 且印製仍需沿著由區域性擴展的邊緣所定義的通道進行， -13- 591967

(ίο) 在本發明之該具體實施例中 保持。 較見沉積點的基本優點得以 圖4-5顯示根據本發明，薄膜總成之另外兩個具體實施例 、。圖4中，邊緣35又定義三通道36— 38，其間可沉積不同的 液體。從該圖底部至頂部沿著通道36·38移動，中間通道π 很明顯地只削減左方通道3 8而在沉積點變寬，圖2的情形也 =如此。相鄰中間通道37的僅有—通道在與中間通道則 沉積點的平行處區域性變窄。 相較下，在圖5的具體實施例中，邊緣39在相同的位置處 縱向偏移。第-通道40以削減兩相鄰通道41、㈣變寬。 當相鄰第-通道40的兩條通道41、42沿著通道Μ、42在與 第一通道40的沉積點平行的位置處區域性變窄，在本具體 實施例中，不會具有如圖2中所示之筆直的邊緣η、：。、與 圖4的具體實施例相比較’不同邊緣39的筆直平行區段且相 同的長度。該對稱排列之優勢在於，從頂部看上去，通道 區的每-通道均完全_•樣。在彩色顯示裝置中，無色將有 一較大的發光區域。 很月顯對於技藝熟練人員而言，本發明不只限於上述具 體實施例’而可在所附的申請專利範圍之内變化運用/、 例如，邊緣的寬度保持固定並非本發明之關鍵所在。 雖然本說明集中於液體的沉積，例如通道内的微滴，但 應明白’本發明之總成同樣能運用於真空沉積的物質沉積 ’如 ΕΡ 0 732 868 Β1 中所示。 另外’雖財說明著重於用於有機電激發光顯示裝置之 -14·

⑼ 薄獏總成，應明白，其同樣能運用於其他的薄膜光學裝置 ，如液晶顯示器，其中不同的染色微滴沉積於通道之内， 或如電聚顯示器’其中的填粒子溶液沉積於通道内。 總之，本發明係關於： 一種用於薄膜光學裝置之總成，其包括一基板（1 ; 25)和 複數個細長的邊緣（4 ;丨4,21-24 ; 26-28 ;乃；39)，這些邊 緣沉積於基板（1 ; 25)之上且分隔開來，以形成複數個通道 (8-10,15-17 , 30,31 ; 36-3 8 ; 40-42)用於接收物質。至少有 :通道（15-Π ; 30,31 ; 36-38 ; 4(M2)在沿著該通道（i5_i7 ’ 30,3 1 ’’ 36-38 ; 40-42)的至少一位置處區域性變寬，為沉 積大量（18-20)物質定義一沉積點。 二-種製造-電激發光顯示裝置之方法，其特徵為，選擇 該總成以及沉積包括一有機電激材料（3)之一或多個大量 (^20)的物質，該材料僅位於沿著一通道（ΐ5·Η ; % = ，3 6-3 8 ; 40-42)的沉積處，以及 一種包括該總成之一有機電激發光顯示裝置。 圖式代表符號說明 1 基板 2 第一電極 3 電激發光材料 4 邊緣 5 第二電極 6 像素 7 載子注入層 、 -15· 591967 (12) 8-10 通道 11-13 微滴 14 邊緣 15 —17 通道 18 — 20 微滴 21-24 邊緣 25 基板 26 一 28 邊緣 30 通道 31 通道 32 光阻劑區段 33 邊緣上方區段 34 區段 35,39 邊緣 36 — 38 通道 40 — 42 通道 d 直徑 Wcl 通道8 — 10之寬度 Wc2 較小寬度 Wc3 層寬度 W1 通道8 —10和邊緣14之寬度 W2 通道15 —17之寬度

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Claims (1)

1. 第091120987號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年η月） 拾、申請專利範圍 1· 一種用於薄膜光學裝置之總成，其包括一基板（1 ; 25) 和複數個細長的邊緣（4 ; 14,21-24 ; 26-28 ; 35 ; 39)，該 等邊緣排列於該基板（1 ; 25)上且分隔開來，以形成複數 個通道（8-10,15-17 ; 30,31 ; 36-38 ; 40-42)，用於接受一 物負’其特徵為：至少一通道（15-17 ; 30，3 1 ; 36-38 ; 40-42)區域性變寬，在沿著該通道（8_1〇，15-17 ; 3〇,31 ; 36-38 ; 40-42)的至少一位置處定義一用於沉積大量 (18-20)之該物質之沉積點。 2·如申請專利範圍第1項之總成，其中每一通道（1 5-17 ; 30.31 ; 36-3 8 ; 40-42)在沿著該通道（15-17 ; 30,31 ; 36-38 ;40-42)的複數個位置處區域性變寬，以定義用於沉積 大量（18-20)之該物質之複數個沉積點。 3 ·如申請專利範圍第2項之總成，其中相鄰通道（1 5-17 ; 30.31 ; 36-38 ; 40-42)之平行沉積點係彼此相對交錯。 4·如申請專利範圍第1，2或3項之總成，其中形成一通道 (8-10，15-17 ; 30,31 ; 36-38 ; 40-42)的邊緣（4 ; 14,21-24 ;26-28 ; 35 ; 39)的外側有一區段（34)至少部分突出於 該通道（8-10，15-17 ; 30,31 ; 36-38 ; 40-42)之上。 5·如申請專利範圍第1，2或3項之總成，其包括在該通道 (40)兩邊的相鄰通道（41,42)，該通道（40)在與該通道（40) 中的沉積點平行的位置處區域性變窄。 6· —種製造一電激發光顯示裝置之方法，其特徵為提供如 591967 申凊專利範園續頁 申請專利範圍第1，2或3項之總成’及沉積包括一有機 電激發光材料之一或多個大量（18-20)的物質，該材料 只位於沿著一通道(15-17 ; 30,31 ; 36-38 ; 40-42)的沉積點處。 7·如申請專利範圍第6項之方法，其中該等大量（18_2〇)的 物質可使用噴墨印製技術來沉積。 8·如申請專利範圍第6項之方法，其中該總成包括至少兩 相鄰通道（15-17 ; 30,31 ; 36-3 8 ; 40-42)有區域性變寬的 沉積點，以及包括不同電激發光材料（3)的物質沉積於相 鄰通道（15-17 ; 30,31 ; 36-38 ; 40-42)。 9· 一種有機電激發光顯示裝置，其包括如申請專利範圍第 1，2或3項之總成。 10·如申請專利範圍第9項之有機電激發光顯示裝置，其進 一步包括至少一第一導電結構，該結構嵌入或沉積於該 基板（1 ; 25)之上，並且包括藉由至少該電激發光材料（3) 從該第一結構分離出的至少另一導電結構，以該種方式 來形成一有機發光二極體之陽極和陰極。 11·如申請專利範圍第1〇項之顯示裝置，其中該第一導電結 構包括第一電極（2)，其實質上橫向行進至該通道（15 — 17 ; 30,31 ; 36 — 38 ; 40 — 42)，以及一第二導電結構， 其包括第二電極（5)，其實質上平行行進至該通道（15 — 17 ’ 30,31 ; 36—38 ; 40 — 42)，並且在重疊點處形成像 素（6)，其中該第二電極（5)區域性變寬，在一或多個沉 積點處，提供一增強的像素區。 -2-