TWI250481B - Active matrix organic electroluminescent device, fabrication method thereof and electric device employing the same - Google Patents
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Description
1250481 Μ 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是«於-種主動式有機電激發光元件及絲造方法,特別是 有關於一種全彩化主動式有機電激發光元件及其製造方法。 【先前技術】 目前有機電紐光元制絲切林許錢,—般而言,純三色 發光層(RGB em論g la㈣法及色彩轉換㈣〇r chang· 勢。其中,所謂的色彩轉換層法,係利用一白色有機電激發光二極體陣列 搭配紅色、藍色及綠色的彩色濾光片, 恭 極體陣列後,即產生全彩的效果。 4驅動该有機電激發光二 面社I麥t 1圖’係頒不一種習知全彩化主動式有機電激發光元件的剖 面、、、。構不思圖,該全彩化主動式有機電激發光元件1〇包含 =subs她)12 '複數之薄膜電晶體2G、紅藍綠三色濾光片32、34、% ==色有機發光二極體4G。其中,該白色有機發光二極㈣具有一 祕42形成於該彩_片32、34、36上,並舆_膜電 -没極22電性連結。該彩色縣片32、34、3 紅、籃、綠三色光,以使顯示器全彩化。 W專換成 動切月^第2 w係為第1圖之區域八的剖面示意圖,由於古亥主 動式有機笔激發光元件其晝素結構之彩色遽光層32、 、 -定峨(㈣⑽如,纖 =37有 %的表面上職-ITQ觸42作為娜光:==,二 電極層姆斜坦度_色濾光層_ ^ =το 要求(Ra -般需小於}〇_),且==_極表面平坦度的 短路及漏_纽,進™有機___壽件的 0773-A30418TWF(5.0) 1250481 度的她,其耐熱溫 式,例如峨她躲(叫軸的鏟膜方 過高的溫度將使得該彩色遽光層之材質受熱&^形=光層上時, 層之損傷。 鮮忒擴脹,導致該彩色濾光 衣私/、、、、口構疋有機發光顯示器技術的一項重要課題。 【發明内容】 有鑑於此,為了解決上述問題,本發明之 ==:;平坦層作為___== 進蝴問題, 此外,本發明之另-目的係為提供—種全 件的製造方法,其係以低溫製程方式形成—平發光元 以形所述之高效能全彩化主動式有機電轉Γ轉Γ 再者,本發明之又-目的係提供 主動式有機電激發光元件。 千衣置其包含上述之全彩化 -為達成本發明之上述目的,本發明所述之全 兀件,其包含有複數個陣列之晝素 其 二有機電激發光 域係包含有-緩衝層、—薄膜電晶^基板上,其中每一晝素區 彩色濾光層,其中有機發光二極‘包含有二,層及-連結、-有機電激發光層盘一第二 ‘ Ε。兵薄膜電晶體電性 板上,且彩色遽光層形成電晶體及緩衝層係形成於基 第一電極之载層。而第—電極形成於缓衝層上用來作為 电辦光層與第二電極係依序形成於 〇773-A3〇418TWF(5.〇) 1250481 平坦層上。此外,平坦層可以一低溫製程技術所形成。 , /根據本發明所述之全彩化主動式有機電激 係包含有一閘極絕緣層、一閘極、—源極、、x ”牛,/、中薄膜電晶體 於閘極上,並舆緩衝層相連。 ;及極’且閘極絕緣層係形成 根據本發明所述之全彩化主動式有機電激 之絕緣層形成於第一極電極上,以露 又兀件,更包括一圖形化 根據本發明所述之全彩化主動式有機=色fn方之第—極電極。 面粗链度係不大於10nm。 、电_光元件,其中平坦層之表 為達本發明所述之另一目的,本發 激發光元件的製造方式。首先,提供 全彩化絲式有機電 -緩衝層於基板之上,其中薄膜電晶體::人::成複數個薄膜電晶體及 -源極及-汲極。接著,形成_彩色濾光層二_域層、-閑極、 製程技術形成-平坦層於彩以慮光層二二°接著’以-低溫 層上,並與薄膜電晶體電性連結。 ’形成-第-極電極於平坦 根據本發明所述之全彩化主動 製鋪術具造方式,低温 成第振^^所34之全祕主料雜電轉航件的料方式,在 ^弟-㊄極於平坦層後,更包括形成—圖 在形 出位於該彩色遽光層上方之第一極電極。〈巴4於弟一電極上以露 為達本發明所述之另一目的,太 本發明所述之输絲式其包括〜 中有機電激發光元件祕至上述顯 、’以及—電源供應單元,其 有機電激發光元件。 ' 肖以供電至上述全彩化主動式 為使本發明之上述目的、牿矜处 並配合所附圖式,作詳細說明如;"更補易懂,下文特舉較佳實施例, 0773-A30418TWF(5.0) 1250481 【實施方式】 1 錢電激發光元件’係製作單色發光晝素結構,透 過形色濾先片萄而得到紅、藍、綠三種光色。此外,本發明可在^ 該衫色濾以的雜下,提供—平坦層作為該_電極 料 題 =義導錢«面料她麟騎導朗發級率顶及_流= 乂下係為本發明所述之全彩魅動式有機電 法 較佳實闕,兹配合關詳細朗如下: 队方法的 實施例 請參照第―3目,侧示符合本發騎叙全雜絲式有機電激發光 兀之:較佳貫施例的晝素區域平面概要示意圖,該晝素區域则主要包 ^有一薄膜電晶體1〇11禺接於一沿γ方向延伸之資料線1〇2、一電容 益103、-有機發光二極體1〇5及另—薄膜電晶體浙,其中該 雕 浙叙接於該有機發光二極體105。第4a圖至第4e圖為一系列對 圖祕切線的晝素區域剖面結構示意圖,係用來說明本發明所述之絲 有機電激發光元件之一較佳實施例的製造流程。 f先’心考第4a圖’該晝素區域之薄膜電晶體浙係形成於一基板 110上,且該基板110上亦具有—緩衝層112,其中缓衝層112之上表面係 具有-彩色濾光層預定區113,而之後被形成之有機發光二極體發光單元係 成於該彩色濾光層預定區113之上方。該薄膜電晶體術係包含有一問極 12卜-介電層123、一半導體層124、一源極125及一汲極⑶,其中該半 導體層124可為非晶辨導體層、有機半導體薄膜層、或是經由低溫製程 所得之多晶石夕半導體層。此外’該薄膜電晶體1〇7亦包含一源極接觸區S 及-没極接驅126,,_源極接麵125,及驗極接麻126,係分別與 該源極125姐極126冑性連結。本發明對於所使用之薄膜電晶體^類並 無限制,該薄膜電晶體1σ7可例如為嵌入式薄膜電晶體或是堆叠式薄膜電 〇773-A30418TWF(5.0) 8 1250481 :體且圖不之薄膜電晶體結構僅是習知之閑極結構中之 土板‘可為—透光之基板,例如玻璃或趙膠基板。 ^ 著月 第4b圖,形成一彩色濾光層114於該該緩衝層112上的 冰色濾、光層預定區m。其中而該彩色濾、光層之使用可依晝素陣列之 需要而更替,例如可於晝素陣列中依序形成紅色滤光片、綠色濾光片及藍 色滤光片i該彩色濾光層之使用也可為以兩種顏色之濾光片來達到全ς 之效果。該形色渡光層114之形成方式可為綱分散法、染色法、電著法 或疋印刷法。-般來說,彩色濾光層之表面平均粗缝度係為20趣左右,因 此右直接以該形色濾光層114作為發光二極體之透明電極之載層勢必導致 該透明電極之表面平均粗糙度上昇。 、 接著,如第4c圖所示,以一低溫製程技術順應性形成一平坦層ιΐ6於 該彩色濾光層114及缓衝層112上,以完全覆蓋該彩色濾光層114。其中, 該平坦層116可為-介電或絕緣之材質,例如為一低溫介電層⑼w temperature dielectric layer)或是一旋轉塗佈玻璃(spin_〇nglass,s〇G),且該 平坦層116之平均表面粗链度係不大於。此外,該平坦層ns之膜厚 係大於200nm,也就是其膜厚必需維持在該彩色濾光層114之表面平均粗 板度的10倍以上,較佳為20倍以上,以有效降低該平坦層之表面平均粗 糙度。此外,該低溫製程技術係具有一操作溫度T1,而該操作溫度们係 小於該彩色渡光層材料的分解溫度(decomposition temperature)T2,以避免損 害(damage)該彩色濾光層114,而該低溫製程技術可例為液相沉積製程 (liquid phase deposition,LPD)、旋轉塗佈製程(spin_〇n c〇atin幻或是濺鍍 (sputtering)製程。在本發明中,該平坦層116較佳可為一低溫氧化層或是一 低溫氣化層。右以遠低>孤氧化層為例’形成該低溫氣化層較佳方式係為以 矽為靶材,並以氧氣為反應氣體,在操作溫度T1為25〇。(:下,利用一低溫 磁控濺鑛(low temperature magnetron sputtering)設備進行賤鍍。 0773-A30418TWF(5.0) 9 1250481 =卜’ ^形成該平坦層116於該彩色濾光層ιΐ4後,可更對該平坦層 進订-平坦域理,錢—步賴平坦層116之表面粗糙度降至⑽ 以下。料坦化處理係為一退火製程或是研磨處理。 仍晴茶照第4c圖,形成—透明導電層118於該平坦層ιΐ6之上。該透 可為銦錫氧化物_)、銦鋅氧化物_、鋅銘氧化物_ 而此透明導電層118可由濺鍵法、電子束蒸鍍法、熱基 鍍^化學氣相鍍膜法及嘴霧熱裂解法所形成。該透明導電層ιΐ8係作為 後續形成的有機發光二極體的陽極電極。 ...... 接著,如第4d圖所示,順應性形成一圖形化絕緣層140於該薄膜電晶 ^及部細_輪118之上,並露出位於該彩色濾光層Η I =弟極电極118。_緣層14〇可為介電材質或是有機材質,若為介電 則舰緣層14G可為絕緣之氧化物、碳化物、氮化物及其組合 =二群中’像是氧切(叫氧化摩〇χ)、氧化鎂剛、氮切 (i X)、鼠化摩Νχ)或是氣化鎂_χ)等;該絕緣層14〇亦可為有機材
加熱固化之透明光阻材質。 X 最後,請參照第#圖,依序形成一有機電激發光層H2及-全屬電極 歸上述結構,以使該有編嫩層142與該透日卿 觸’ t該金屬電極144係與婦_發光層⑷之上表_。 之全繼喊_激發光元麵造方法。_電極 =、戶=142及該爾極144所形成之糧構係構成本 之有機發光二極體105。其中,該有機電激發光層142可為小分子 層㈣峨:觸料層或複數 二心二、4$ 5構成°若為小分子有機電發光材料’可利用 ^减对料私子錢電總光㈣,啊 墨或網版印刷等方式形成有機發光二極體材料層;該金屬電極144之^ 0773-A30418TWF(5.0) 10 1250481 、Mg、A卜Li及其它低卫作函數之金屬材料或複合金屬材 科,形成方式可為真空熱蒸鍍或機鍍方式。 王 之全’係為第#圖之區域C的剖面示意圖,根據本發明所述 機電纖元件,該斷細紐⑽之表面Π5 平挺層具有平坦表面117(表面粗棱度小於10球平坦層116,而該 免元i短路1助ΐϋ低後績形成之透明電極118表面119的粗缝度,以避 機#光1=°此外’在有機電激發光耕的製程中,為了增加有 電層咖進行氧電絲面改質程序’會先對該透明導 該彩色濾光層114。 序❿該千坦層可進一步避免氧電槳損傷 元件第地絲-好裝置勝其具«述絲式雜電激發光 平板^置2G㈣可以為―可攜讀置,·PDA、筆記型電腦、 千Lblet _pu㈣、行動電 4 子裝置200包括一外妒21〇、 士u 丁-衣置寺寺。一般來說,電 -〇 I" ^ -— 激發光元件300。 ,、众應包源至主動式有機電 雖然本發明已以—較佳實施例聽如上,铁 任何熟習此技藝者,在不脫離本 ;非用以限疋本發明, 與_,本發日狀賴顧當m和=内,"倾許之更動 i視伽之申請專利細所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第_顯示習知全彩化主動式有機電激發 弟2圖係顯示第!圖之區域A的剖面放大示意圖。W面〜圖。 =3圖係·根據本發日騎叙全觀主 較佳實施例之平面概要示意圖。 百哉^放杳先兀件之一 弟4a圖至第4e圖係—系列對應於第3 _,切線的剖面結 構示意圖, 0773-A30418TWF(5.0) 11 1250481 顯示根據本發明所述全彩化主動式有機電激發光元件 作流程。 之一 較佳實施例的製 第5圖係顯示第4e圖之區域〇的剖面放大示意圖。 第6圖係為具有本發明之全彩化主動式有機電激發光 白勺示意圖。 元件之電子裳置 【主要元件符號說明】 先前枯術: 10〜有機電激發光元件; 20〜薄膜電晶體; 34〜綠色彩色濾光層; 37〜彩色濾光層之上表面; 42〜ΓΓΟ電極; A〜區域A。 12〜基板; 32〜紅色彩色濾光層; 36〜藍色彩色濾光層; 40〜白光有機發光二極體; 43〜ITO電極之上表面; 本發明拮術·· 1〇〇〜有機電激發光元件之晝素區域; 101、107〜薄膜電晶體; 103〜電容; 110〜基板; 113〜彩色濾、光層預定區; 115〜彩色濾光層之上表面; 117〜平坦層之上表面; 119〜透明電極之上表面; 123〜介電層; 125〜源極; 102〜資料線; 105〜有機發光二極體; 112〜缓衝層; 114〜彩色濾光層; 116〜平坦層; 118〜透明電極; 121〜閘極; 124〜半導體層; 126〜汲極; 0773-A30418TWF(5.0) 1250481 140〜絕緣層; 144〜金屬電極; 210〜外殼; 400〜電源供應單元; C〜區域C。 142〜有機電激發光層; 200〜電子裝置; 300〜主動式有機電激發光元件; B-B’〜延B-B’之剖面線; 0773-A30418TWF(5.0) 13
Claims (1)
1250481 驟 、申請專利範圍: 1.-種全槪均式麵電激發光元件的 製造方法,其包含有下列步 提供一基板; 形成複數_膜電晶體及-緩__基板之上; 形成一彩色濾光層於該緩衝層上; ’ 以-低溫製程技術形成—平坦層於該彩 賴一第一極電極於該平坦層上,並與該薄膜電晶體:二 2.如申請專利範圍第丨項 ^性連、、、°。 造方法’其μ包闕辨轉断麵紐絲元件的製 、3.如申請糊_ 2術述之全彩脸動式錢 造方法’其中該平坦化處理係為-退火製程或研磨處理。Χ 衣 、止4.如申請專利範圍第1項所述之全彩化主動式有機電激發光元件的製 仏方法,更包括形成一圖形化之絕緣層 、 於該彩色絲層上方之鶴-極電極:㈣極之上,用以露出位 侧第丨項所述之全彩化主動式有機電纖元 ==,其中龜溫製鋪術具有—操作溫度且雜作溫度係不大於 6·如申請專利範圍第1項所述全 、、_々κ场化絲式有麵激發統件的製 造方法,其中該平坦層之表面粗糙度係不大於l〇nm。 、7·如料專補圍第丨獅述之全彩化絲式麵電激魏元件的製 造方法,其中該低溫製程技術係為液相沉積製程(liquid細^ d啊出〇n, LPD)、旋轉塗佈製程(sPin-〇ncoating)或是濺鍍(sputtering)。 8·如申請專利範圍第丨項所述之全彩化絲式有機電激發光元件的製 造方法’其中該低溫製程技術係為低溫磁控濺·owtemperatoemagnet_ sputtering)。 0773-A30418TWF(5.0) 14 1250481 範Γ1铜叙蝴獅__光元件的製 k方法,其中斜坦層係為旋轉塗佈玻璃㈣讀細, 、止方第1項職之全雜絲財_激發光元件的製 4法’中該平坦層係為低溫介電層(lowtempe咖⑽― =.如=谋_丨彻奴全㈣絲姑機綠發光元件的製 k方法,射斜坦層係為低溫氧化層献低溫氮化層。 請專機M1撕狀全絲財機電㈣光元件卿 k方法,/、中奸坦層之厚度係賴彩色就狀表她趟度的肿以上。 生方1專利範圍第1項所述之全彩化主動式有機電激發光元件的擎 :方法’更已括接連形成-有機電激發光層及一第二電極於該第一極電極 Η.-種全彩脸動式有機魏發光元件,其包含有魏辦列之 區域形成於一基板上,其中每一晝素區域係包含: 一薄膜電晶體,形成於該基板上; 一緩衝層,形成於該薄膜電晶體外之該基板上; 一彩色濾光層,形成於該緩衝層上; 一平坦層,形成於該彩色濾光層上; 一第一電極形成於該平坦層上,並與該薄膜電晶體電性連結 有枝笔激發光層,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。 15·如申請專利範圍第14項所述之全彩化主動式有機電激發光元 中該薄膜電晶體係包含有一閘極絕緣層、一閘極、_源極及一I極几件’ 其 其 其 16·如申請專利範圍第15項所述之全彩化主動式有機電激發光 中該閘極絕緣層係形成於該閘極上,並與該緩衝層相連。 17.如申請專利範圍第14項所述之全彩化主動式有機電激發光元 中該平坦層係以一低溫製程技術所製成。 &凡件 〇773-A30418TWF(5.0) 15 1250481 18.如申請專利範圍第17項所述之全彩化主動式有機電激發光元件 中該低溫製程技術具有一操作溫度,該操作溫度係不大於35〇〇C。 其 19·如申請專利範圍第14項所述之全彩化主動式有機電激發光元件 中該平坦層之表面粗糙度係不大於10nm。 其 20·如申請專利範圍第14項所述之全彩化主動式有機電激發光元件 中該平坦層之厚度係為該彩色濾光層之表面粗糙度的10倍以上。 ’其 21·如申請專利範圍第17項所述之全彩化主動式有機電激發光元件 中該低温製程技術係為液相沉積製程(liquid phase dep〇sitbn ’其 佈裟程(spin-on coating)或是藏鍍(sputtering)。 卞之 其 22.如申請專利範圍第17項所述之全彩化主動式有機電激發光元 中該低溫製程技術係為低溫磁控濺鍍(low tempemtoe ’ sputtering) 〇 ma§Qetr〇i 其 ^ 23·如申請專利範圍第w項所述之全彩化主動式有機電激發光 中口亥平坦層係為旋轉塗佈玻璃(spin-on glass,SOG) 〇 士 24·如申請專利範圍第M項所述之全彩化主動式有機電激發光 中3平坦層係為低溫介電層(l〇w temperature出也也^ 其 25·如申請專纖M丨4項所述之全彩脸喊麵電激發 中該平坦層係為低溫氧化層或是低溫氮化層。 %件,其 26·如申請專利範圍第14項所述之全彩化主動式有機 包括-圖形化之絕緣層,形成於該第一極電極上 付料凡件,更 層上方之該第—極電極。 〜出位於_色據光 27.—種電子裝置,包括·· 及 以 一如申請翻朗第14項所述之全彩化主動式有機電激發光元件, 電至該全彩化絲式有有機電激發光元件’用以供 〇773-A3〇418TWF(5.0) 16
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MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |