TWI231153B - Organic electroluminescence display device and its fabrication method - Google Patents

Description

1231153 發明所屬之技術領域 本發明係有關於一種有機電激發光（〇rganic electroluminescence’ 0EL)顯示器面板的結構及其製造 方法’且特別有關於一種具复塵患層之有機電激發光顯示 器面板的結構及其製造方法。 先前技術 近年來各界對有機電激發光元件（organic electroluminescence device)的研究，使其有足以取代

液晶顯示器，而成為次世代顯示器的潛力。由於其本身為 主動發光元件，因此有機電激發光顯示器不似液晶顯示器 般需要背光模組，有利於顯示器的輕量化。此外，有機 激發光顯示器提供高對比、快反應，以及比液晶顯 寬廣的視角。 & 有機電激發光顯示技術依其元件所使用的載子傳遞声 與發光層等有機薄膜材料之不同可概分成兩系統，一是二 染料或顏料為材料之小分子元件（m〇lecule_based

device)，另一則以共輛性高分子為材料之高分子元件 (polymer-based device),前者一般以真空蒸鍍鍍膜方式 製作元件，而後者則一般採用溶液旋轉塗佈（sp丨η 、》 coating)方式。小分子〇EL元件被稱為〇LED，而高分子〇 兀件則被稱為PLED。由於有機薄膜層皆為具傳導載 料，因此在非發光區域會有漏光之現象。 第1圖為一習知高分子有機電激發光顯示器（pled)i

非晶碎（a-Si) 晶體。且電晶體 係在製作閘極之 或在製作源極與 所製作而成。 激發光層與第二 。且本發明之有 步包含設置一第 1231153

根據本發明，上述驅動陣列係包含一 薄膜電晶體或低溫多 白人Pe ^ 日日矽（LTPS)薄膜電 =了 u極與及極，而上述遮光層 ::二:閘極相同之材質所製作而成； ' 5日才，以與源極與汲極相同之材質 根據本發明，上述第一電極、有機電 電極係構成-㈣錢電激發光顯示元件 機電激發光顯示器的製作方法，較佳進一 一基板於該第二電極上。 為了讓本發明之上述目的、特徵和優點更明顯易懂， 下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖示，作 說明如 下： 實施方式 實施例 以下參考第2A-2E圖，說明本實施例有機電激發光顯 示器及其製作方法。 本發明中之驅動陣列基板例如是包含非晶石夕薄膜電晶 體陣列（a Si TFTs array)的基板（例如，玻璃基板），或 包含低溫多晶矽薄膜電晶體（LTPS —TFT)陣列之基板。本實 施例以低溫多晶矽薄膜電晶體陣列所構成之主動元件基板 為例’並以頂閘極（top gate )的模式為例說明其製作流 程，然而本發明亦可應用於底閘極·（b〇tt〇m gate )之主 動陣列基板。

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首先’請參考第2A圖，提供一透明基板2〇〇，在此透 明基板20 0上形成一緩衝層（buffer layer)2〇2，並在缓衝 層2 0 2上形成複數個低溫多晶矽薄膜電晶體2 2 〇。其中低溫 多晶矽薄膜電晶體220包括··一閘極250、一源極251、一 汲極221、一閘極絕緣層2〇4、一通道255以及一源極/汲極

區（S/D ) 256，且汲極221並經由一介電層2〇β之接觸洞 257而與源極/汲極區256耦接。低溫多晶矽薄膜電晶體22〇 的製作過程如下：首先在緩衝層2〇2上形成複數個由源極/ 沒極區（S/D) 256、通道255所構成之多晶矽區。之後， 在此等多晶矽區上方覆蓋一閘極絕緣層2 〇 4。接著，於閘 極絕緣層204上方形成閘極250。其次，再形成一介電層 206於基板200上方，此介電層206於源極/汲極區（S/D) 256上方分別蝕刻有接觸洞。接著，再於基板2〇〇上方形成 一源極/汲極金屬層（未圖示），並經微影蝕刻後形成源 極251、汲極221。 此外’在形成源極2 5 1、>及極2 2 1的同時，於介電声 206上方晝素區預定區之外圍，形成一金屬遮光層2〇7。 此金屬遮光層207的作用在定義晝素區（有機電激發 光層預定區222 )，並同時遮蔽非畫素區内可能透過透^ 基板200而發出的光。在本較佳實施例中，遮光層別？係在 利用沈積蝕刻方式形成源極251、汲極221的同時餘刻完 成，然而依據本發明精神，此遮光層207亦可在沈積姓刻 閘極250的同時蝕刻完成，如第2E圖.所示。如此可再不^ 增加製程步驟與成本的前提下，輕易實施本發明。此外，

1231153 五、發明說明（6) 根據本發明，遮光層207的材質並不限於金屬，任 遮光性的材質皆可適用，如絕緣體、有機等材質。上述 明基板200可為玻璃或透光之塑膠#質。& 透 其材質可為聚乙烯對苯二甲醋 (polyethyleneterephthalate)、聚酿（p〇lyester)、聚石山 酸酯（polycarbonates)、聚丙烯酸酯（p〇lyacryiate〇 或反 是聚苯乙烤（P〇lystyrene);而多晶矽薄膜電晶體係作為 有機電激發光顯不的控制單元，可為以低溫製造技 成者。 接著，請參照第2B圖，在基板上形成一介電層2〇8， 其在對應汲極221上方具有一接觸洞258。接著在介電層 2_08上形成一第一電極212，其覆蓋上述金屬遮光層2〇7曰所 定義之晝素區，且耦接於汲極221。其中第一電極212可為 銦錫氧化物（IT0)、銦鋅氧化物（IZ〇)、辞鋁氧化物（Az〇) f是氧化辞UnO)。而此第一電極212可由濺鍍法、電子束 瘵鍍法、熱蒸鍍法、化學氣相鍍膜法及喷霧熱裂解法所形 成0 接著’分別形成一第一絕緣層（insulat〇r layer)214 與第二絕緣層215於該第一電極212上，第一絕緣層214之 材質如為氧化石夕；第二絕緣層2丨5之材質如為聚亞醯胺 (polyimide )。之後以第一電極212作為蝕刻停止層，對 此絕緣層2 1 4、2 1 5進行蝕刻，以暴露出該第一電極2丨2上 之有機電激發光層預定區222。 · 之後’形成一有機電激發光層2 1 7於第一電極2 1 2上。

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此有機電激發光層2 1 7為高分子有機發光二極體材料，其 可利用旋轉塗佈、喷墨或網版印刷等方式形成。在本實施 例中，此有機電激發光層2 1 7更包括··一電子注入層只& 701(EIL; electron injection layer)、一電子傳輸声 70 2 (ETL ; electron transport layer)、一發光芦 703 (EL; emitting layer)、一電洞傳輸層 7〇4(HTL; h〇le transport layer)以及一電洞注入層 7〇5(HIL; h〇le in ject ion layer)。其中有機電激發光層217亦可為小分 子有機發光二極體（0LED)材料，其可利用真空鑛膜方式77形 成0 接著，如第2D圖所示，在有機電激發光層217上形成 一第二電極層240 ’其中第二電極層240係作為該有機發光 二極體之陰極。形成第二電極層240之方式可為真空熱蒸 鑛或’賤鍍方式。為配合作為有機發光二極體之陰極電極之 需求，應選用適合將電子注入有機半導體材料者，如Ca、 Al、Mg、Mg/Ag合金、Al/Li合金等低功函數材料，較佳者 為Mg或Mg-Ag合金，或為Mg或Mg —Ag合金與氧化銦錫（IT〇) 之疊層。 最後，設置一基板200’於陰極電極240之上，至此完 成本實施例有機電激發光顯示器的製作。 本實施例有機電激發光顯示器的結構，如第2D圖所 示，包含一第一基板200 ; —由薄膜電晶體22〇所構成之驅 動陣列，且此驅動陣列包含一遮光層2〇7，藉由遮光層2〇7 在驅動陣列間定義出複數個晝素區222 ; 一第一電極212形

0773.A30167IW(Nl)；P92146;renee.ptd 第11頁 1231153 圖式簡單說明 第1圖為一習知高分子有機電激發光顯示器的部分剖 面圖。 第2 A〜2E圖係用以說明本發明高分子有機電激發光顯 示器之製作流程。 符號說明 本發明 200 、2 0 0 ’〜基板； 202 、2 0 6〜緩衝層 204 〜閘極絕緣層； 206 、208〜介電層 207 〜金屬遮光層； 212 〜第一電極； 214 〜第一絕緣層； 215 〜第二絕緣層 217 〜有機電激發光層 220 〜多晶矽薄膜電晶體； 221 〜沒極； 222 〜有機電激發光層預定區； 240 〜第二電極； 250 〜閘極； 251 〜源極； 255 〜通道； 256 〜源極/汲極區； 257 、2 5 8〜接觸洞 300 、30 0’〜光； 701 〜電子注入層 702 〜電子傳輸層； 703 〜發光層； 704 〜電洞傳輸層； 705 〜電洞注入層 f技藝 • 0〜 透明基板；

0773-A30167TW(Nl) ;P92146; renee. ptd 第13頁 1231153_ 圖式簡單說明 1〜高分子有機電激發光顯示器； 2〜陽極； 3、3’〜光； 4〜氧化矽層； 5〜有機絕緣層； 6〜PEDOT層； 8〜高分子發光材料層； 1 0〜陰極。

0773-A30167TWF(Nl);P92146;renee.ptd 第14頁

Claims (1)

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1 · 一種有機電激發光顯示器的製作方法，包括： 提供一基板； 形成一驅動陣列於該基板之上； 、 形成一遮光層於基板之上，且在該驅動陣列間定義出 複數個晝素區； 於該晝素區上方形成一第一電極； 於該第一電極上形成一有機電激發光層；以及 形成一第二電極於該有機電激發光層之上。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器

的製作方法’其中該遮光層係由不透光之金屬、絕緣體或 有機材質所構成。 3·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器 、 作方法’其中該有機電激發光層包括OLED或PLED。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器 、 作方法’其中該高分子有機電激發光層更包括一電子 注 js 、 曰、一電子傳輸層、一發光層、一電洞傳輸層以及一 電洞注入層。 5·如申請專利範圍第1項所述之機電激發光顯示器 的製作方法，甘士 走其中該第一電極係為氧化銦錫層（ITO)。

6·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器 μ、乍方法’其中該第二電極之組成材質係C a、A 1、M g、 Mg/Ag合金、/l/Li合金或其組合。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器 的製^作#、么 ^ 々& ’其中該驅動陣列係包含一非晶矽（a_S丨）薄

ί2]153 ------ -， &'申請專利範圍 膜電晶體或低溫多晶矽（Ltps )薄膜電晶體。 8·如申請專利範圍第7項所述之有機電激發光顯示器 的製作方法，其中該電晶體包含一閘極，而該遮光層係在 製作該閘極之同時，以與該閘極相同之材質所製作而成。 9 ·如申請專利範圍第7項所述之有機電激發光顯示器 的製作方法，其中該電晶體包含一源極與汲極，而該遮光 層係在製作該源極與汲極之同時，以與該源極與汲極相同 之材質所製作而成。

I 0 ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器 的製作方法，其中該透明基板係為玻璃基板或塑膠基板。 II ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器 的製作方法，其中該第一電極、該高分子有機電激發光層 與該第二電極係構成一全彩有機電激發光顯示元件。 1 2 ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示器 的製作方法，更包含設置一第二基板於該第二電極上。 1 3 · —種有機電激發光顯示器，包括： 一基板， 一驅動陣列形成於該基板上； 一遮光層形成於該基板上，且在該驅動陣列間定義出 複數個畫素區； · 一第一電極形成於該畫素區上方； 一有機電激發光層形成於該第一電極上；以及 一第二電極形成於該有機電激發光層上。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所述之有機電激發光顯示

0773-A30167TWF(Nl);P92146;renee.ptd 第16頁 1231153 -—--- 六、申請專利範圍 2 3 ·如申請專利範圍第丨3項所述之有機電激發光顯示 器，其中該第一電極、該高分子有機電激發光層與該第二 電極係構成一全彩有機電激發光顯示元件。 一 24·如申請專利範圍第丨3項所述之有機電激發光顯不 器’更包含一第二基板設置於該第二電極上。

0773-A30167TW(Nl) ;P92146; renee.ptd 第18頁