TWI285516B - Organic electro luminescence device and fabrication method thereof - Google Patents

Description

1285516 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種有機電激發光裝置，特別是有關雙面板型 有機電激發光裝置及其製作方法。 【先前技術】 一種新型平板顯示器為有機電激發光裝置。因為有機電激發 光裝置為自發光顯示裝置，其與液晶顯示器（LCD)相比具有高 對比度和寬視角。_寺，由於有機魏發光裝置不t要背光模組， 所以重量輕且薄。此外，有機電激發絲置可崎低功率消耗。 進一步，有機電激發光裝置可以在低直流電壓下驅動而且具 有快的反麟間。所有錢電激發光裝置誠分朗體材料；所 以’裝置可承受外界壓力，可躺在寬範圍的溫度顧，而且可 在低成本下生產。 特別是，有機電激發光裝置透過沉積製程和封裝製程容易製 作。所以’有機電激發光裝置的製作方法和^備比液晶顯示器或 電漿顯示器（PDP)簡單。 所以先如技術的電激發光裝置是由被動矩陣模式驅動不需要 單獨的轉換元件。 在被動矩陣模式中，掃描線和信號線彼此交叉元件以矩陣排 列。為了驅動晝素，掃描線根據時間依序驅動。所以，為了產生 必要的中間亮度，被動矩陣有機電激發光裝置必須相應於中間亮 1285516 度的產物和線的數量提供即時亮度。 然而，在主動矩陣模式中，薄膜電晶體（TFT)作為轉換元件 開啓/關閉晝素位於每個次晝素中。連接到薄膜電晶體的第一電極 根據次晝素開啓/關，朝向第—電極的第二電極是共同電極。 在主動矩陣中，由於施加給晝素的電壓由儲存電容器（cST) 承擔，必須施加電壓直到下一框信號輸入。所以，有機電激發光 .裝置在-圖像中，不管掃描線的數量而必須連續地驅動。 • 如果有機電激發絲置是絲矩_式，甚至在電流低時也 可獲得均勻的亮度。因此，主動矩陣有機電激發光裝置具有低功 率消耗、高清晰度及大尺寸屏幕的優點。 第1圖係為先前技術的直下型有機電激發光裝置的截面示意 圖在第1目中，為了簡化説明只有一個畫素區域包括紅、綠和 藍次晝素。 參考第1圖，第一基板10和第二基板3〇彼此面對排列。第 癱基板10和第二基板30的邊緣部分由封裝圖案4〇封裝。薄膜電 _體了在第—基板1G的次晝素單元的透明基板丨上形成。第一電 極12與薄膜電晶體T相連。有機電激發光層M形成在薄膜電晶 體了和第-電極12上，相應於第_電極12排列。有機電激發光 層14包含發光材料呈現紅、、綠和藍色。第二電極幵多成在有機 電激發光層14上。 第-電極12和第二電極16的作用是為有機電激發光層14提 1285516 緣層2隔物；在形成有機電激發光層的第二基板上的第二電極。 法，製作他方面’提供一種有機電激發光裝置的製作方 心、 括.形成一個陣列元件，其包括至少-個在第- =反=區域每個次晝素中的薄膜電晶體；在第二基板的顯示區 電極；形成—緩衝器分隔第—電極上的每個次書素發 射區域；絕緣層位於每個次晝素發射區域的財區域，·在緩衝器 ^預4域形成—電極分離器及在絕緣層預定區域形成一間隔 射區域包括魏緣層和_物，在每個次畫素發射區域形 電激發光層；在形成有魏激發光層的第二基板形成第二 電極’在帛基板和第二基板的邊緣形朗裝職，及封裝第一 和第二基板。 3、應田明白别面的總體説明和後面的具體説明是舉例和説明， 是為了進一步説明本發明的申請專利範圍。 【貫施方式】 有關本發日㈣特徵與實作，航合圖式作最佳實施例詳細說 明如下。無論什麼情況下，在關中相_參考數字代表相同或 相似的部分。 第囷係為根據本發明實施例的雙面板型有機電激發光裝置 的截面示意圖。 、在第3財’第一基板11〇和第二基板13〇以預定距離彼此 刀開陣列元件120形成在第-基板110的透明基板励的内 12 1285516 高。 亦即’間隔物136的外表面依序塗覆有隨後形成的有機電激 發光層137和第二電極138。因此，間隔物ΐ3ό變得可傳導，使得 其可以將形成在第一基板的每個次畫素的薄膜電晶體與形成在每 個次晝素中第二基板上的第二電極138電性連接。 有機電激發光層137包括有依序堆疊的一第一載子傳輸層 137a，一發射層137b，和一第二載子傳輸層13九。第一載子傳輸 鲁層137a和第二載子傳輸層137c用於注入電子或電洞到發射層 137b，或是傳輸它們。 第一載子傳輸層137a和第二載子傳輸層137c由陽極和陰極 電極的排列來定義。例如，當發射層137b由高分子化合物形成且 第電極132和第二電極138分別裝配為陽極和陰極電極時，與 第一電極132接觸的第一載子傳輸層137&具有電洞注入層和電洞 傳輸層的堆疊結構，且與第二電極138接觸的第二載子傳輸層脱 '·具有電子注入層和電子傳輸層的堆疊結構。 ’有機f激發光層137可由高分子或低分子化合物形成。 當有機電激發光層137是由低分子化合物形成時，其可以透過氣 相沉積製程形成。其間，當有機電激發光層137由高分子化合物 形成時，可採用喷墨製程形成。 -陣列元件12G包括有薄膜電晶體。為了給有機電激發光二 極體E提供電流，傳導間隔物150位於在每個次晝素中第二電極 .1285516 138和薄膜電晶體τ相連的位置。 如上所述，由於第二電極138覆蓋了形成在第二基板發射區 或、、、邑緣層134上的間隔物136的外表面，間隔物15〇變得可傳導。 與先前技術職晶齡H的間隔物不同，傳導間隔物15G的主要 目的在於電性連接兩個基板而不是保持單元間隔。 亦即，傳導間隔物15〇電性連接每個次晝素第一基板上的薄 膜電晶體τ的汲極電極112和第二基板⑽的第二電極138。透過 在有機絕緣層形成的柱形間隔物塗覆金屬來形成可傳導間隔物 ⑼。傳導間隔物150使得第一基板110和第二基板13〇的晝素以 1 : 1關係附接，使得電流可以通過。 在本實施例中，間隔物136形成在第二基板的次晝素的發射 區域’ _物m的外表面覆蓋了侧於有機電激發光層137的 高分子材料或低分子材料和使用於第二電極138的材料。所以， 間隔物136變得可傳導。 傳導間隔物15〇的連接部分和薄膜電晶體τ將具體説明。一 保護層124形成在覆蓋薄膜電晶體τ的區域。保護層以包括一 沒極接觸電洞122以暴露出沒極· 112的一部分。 圖案m形成在峨124上，因嶋物 電極112相連。 u位 電激發光二極體E的驅 這裡，薄膜電晶體T對應到相連有機 動缚膜電晶體。 15 1285516 5電和連接。卩刀17〇至封裝圖帛14G區域的複數個虛擬間隔物 160 〇 在雙面板型有機電激發光裝置中，陣列元件和有機電激發光 -極體位於不同的基板上。所以，與陣列元件和有機電激發光二 極體位於相同的基板上的例子不同，有機電激發光二極體不受陣 列元件產里㈣響。所以，雙面板型有機電激發光裝置在各自元 — 件的生產管理方面具有優良特徵。 _ 如果在上述條件下完朗部魏屏幕，職輯細電晶體 可以不考慮孔徑比，從而增加陣列製程的效率。同樣，可以生產 出具有高孔徑比和高解析度的產品。由於此有機電激發光二極體 為雙面板型，所以相比於先前技術的頂部發射型，外部空氣可被 更有效封閉，從而增加產品的穩定性。 此外’由於薄膜電晶體和有機電激發光二極體形成在不同的 基板上，考慮到薄膜電晶體排列的自由度可以充分獲得。由於有 麕機電激發光二極體的第-電極形成在透明基板上，相比於先前技 、 術的第一電極形成在陣列元件上的結構，考慮到第一電極的自由 度增加。 第4圖係為第3圖中特殊區域的截面圖。在本發明的雙面板 型有機電激發光裝置中，形成在第二基板顯示區域的一個次晝素 區域如第4圖所示。 參考第4圖，第一電極132形成在第二基板13〇的透明基板

17 1285516 也就是，傳導間隔物150將於每一次畫素中第一基板的薄膜 電晶體的汲極電極112與於第二基板13〇的第二電極138電性連 接。透過將形成在有機絕緣層的柱職隔物用金屬塗覆以形成傳 導間隔物150。傳導間隔物150使得第一基板11〇和第二基板13〇 的-人晝素以1 · 1的比例附接，使得電流通過。 在本實施例中，間隔物136形成在第二基板的次晝素的發射 區域’且間隔物I36的外表面覆蓋有使用在有機電激發光層 的高分子材料或低分子材料和使用在第二電極138的材料。所以， 間隔物136變得可傳導。 有機電激發光層137包括有依序堆疊的第一載子傳輸層 咖’發射層137b和第二載子傳輸層⑽第―載子傳輸層咖 和第二載子傳輸層137e用於注人電子或電洞到發射層⑽，或是 a同樣’有機電激發光層137可㈣分子或低分子化合物形成。 虽有機電激發光層137是由低分子化合物形成時，其可以透過氣 目:積製程形成。其間，當有機電激發光層137由高分子化合物 形成時，其可採用喷墨製程形成。 來在錢魏發光層137上的第二雜m被形成 ^盘傳《隔物⑼的最外絲。第二電極138由傳導材料形 例如’具有延展性和低電阻率的金屬材料。 由於從有機電激發光層137發出的光是向上的，所以第一電 •1285516 極墊180。 第-電極132作為-共同電極，且-電壓必須總是被提供給 第一電極132。如第5圖所示，此共同電壓透過電極墊18〇提供給 第一電極132。 也就是，電極墊180提供的電壓透過形成在第一電極132末 端的共同電極連接部分170來提供給第一電極132。 '同樣，關於顯示區域，傳導間隔物（第4圖中的15〇)分別形 籲成在每個次晝素中以形成-連續間隙。在形成於兩個基板的邊緣 封裝圖案140内部提供玻璃纖維，以維持預定的間隙。可是，在 大尺寸有機電激發光裝置中’難以連續維持第—基板和第二基板 之間的間隙。 為了解決這-問題，在範圍從共同電極連接部分至封裝圖案 140的區域提供複數個虛擬間隔物16〇。採用這種、结構，可以維持 第-基板和第二基板之間的間隙幾乎與顯示區域的内部相同。 .• 也就是’在大尺寸的有機電激發光裝置中，可以避免先前技 . 術出現的顯示失敗。 此時，在齡區域形成絕緣層和間_中，虛_隔物· 形成在第一電極不形成的第二基板的預定部分。 晉的制^至第6F圖係為根據本發明實施例的有機電激發光裝 置的製作方法的截賴，集中在第3 _局部圖。 在第从圖中，陣列元件120形成在第一基板的顯示區域。 21 1285516 ，例如，當陣列元件12〇的薄膜電晶體為多晶梦薄膜電晶體時， 形成陣列元件120的方法包括有：在透明基板100上形成-緩衝 層；在此緩騎上形成—料Μ和-電極；在此半導體 / >成Μ電極、源極電極和汲極電極，以及在電容器電極上 形成-功率雜，此辨電極與雜電極相連。 *後電f生連接圖案1Μ被形成以與陣列元件⑽的驅動薄 膜電晶體的汲極電極112電性連接。

電性連接圖案m和驅動薄膜電晶體的連接部分將更詳細説 明。保護層124形成在覆蓋薄膜電晶體τ的區域。保護層以且 有沒極接觸電_以暴露_電極112的一部分。電性連接 圖案4減在保顧124因此其可透過沒極接觸電洞122以鱼 ^電極112接觸。電性連接圖案114進來與形成在第二基_ 專導間隔物相接觸。因此，其用作電性連接第—基板和第二基板。 電性連接圖案114和沒極電極112可為—體。 同樣，在形成電性連接圖案m時，形成電極塾 與電性連接圖案114相同。 、聋 一電極132形成在第 在第6Β圖中，有機電激發光二極體的第 一基板的透明基板101 b〇 第一電極132可由透明傳暮姑粗 ⑽）。 ”傳導㈣形成，例如銦锡氧化物 由於銦錫氧化物具有高電阻，輔 稀助賴131進—步形成在第

22 1285516 137包括有依序堆疊的電洞傳輸層137a、發射層137b，和電子傳 輸層137c。電洞/電子傳輸層137a和137c用作注入電洞或是電子 到發射層137b，並且傳輸它們。 與第一電極132接觸的電洞傳輸層137a具有電洞注入層和電 洞傳輸層的堆疊結構，而第二電極138接觸的電子傳輸層137c具 有電子注入層和電子傳輸層的堆疊結構。 • 在第6E圖中，在缓衝器133之間形成有機電激發光層137 • 後，有機電激發光二極體的第二電極138形成在有機電激發光層 137 上。 根據次晝素，由於第二電極138是分開的，其作為晝素電極。 這樣’有機電激發光層137和第二電極138覆蓋發射區域的 間隔物136的外表面。 因此，由於間隔物變得可傳導，形成在第一基板的薄膜電晶 體和形成在第二基板的第二電極藉由間隔物136而電性連接。 —_ 傳導間隔物150覆蓋形成在發射區域絕緣層134上的間隔物 • I36的外表面的第二電極138。與先前技術液晶顯示器的間隔物不 同，傳導間隔物150電性連接兩個基板而不是保持單元間隙。 也就是，傳導間隔物150將每個次晝素第一基板的薄膜電晶 體T的及極電極112與第二基板130上的第二電極電性連接。 藉由在與電極分離器相同有機絕緣層所形成的柱形間隔物塗覆金 屬來形成傳導間隔物150。傳導間隔物150使得第一基板11〇和第 24 1285516 内田可作些才之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視 • 本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。 •【圖式簡單說明】 第1圖係為先馳術的訂型有機電激發絲置的截面示意 圖； 第2圖係為第〗圖所示訂财機電激發絲置的一個次晝 〃素區域的放大截面圖。 癱帛3圖係為根據本發明實補的雙面板型錢電激發光裝置 的截面示意圖； 第4圖係為第3圖中特殊區域的截面圖； 第5圖係為第3圖所示的有機電激發光裝置的外部區域截面 圖；及 第6A圖至第6F圖係為根據本發明實施例的有機電激發光裝 置的製作方法的截面圖。 蘑【主要元件符號說明】 - 1透明基板 1〇第一基板 12第一電極 14有機電激發光層 14a電洞注入層 14b電洞傳輸層 26 1285516 132第一電極 133緩衝器 134絕緣層 135電極分離器 136間隔物 137有機電激發光層 137a第一載子傳輸層 137b發射層 137c第二載子傳輸層 138第二電極 140封裝圖案 150傳導間隔物 160虛擬間隔物 170共同電極連接部分 180電極墊 A陣列元件 E有機電激發光二極體 T薄膜電晶體 28

Claims (1)

1285516

涤暖)正替換頁 申請專利範圍： 1. 種有機電激發光裝置，包括有·· 一顯示區域及-非顯示區域，位於第_基板和第二基板， 其中該頒不區域包括次晝素； —一陣列树’包括至少—個位於該第—基板的該顯示區域 的每個次晝素中的薄膜電晶體； «I 一第一電極，位於該第二基板的内表面； —複數個緩衝器，位於預定區域，以分隔位於該第一電極的 每個-人晝素的發射區域’且在該緩衝器上有—電極分離器； 一絕緣層，位於每個次晝素的發魏域，且在該絕緣層上 有一間隔物； 曰 一有機電激發光層，位於每個次晝素的該發射區域，該發 射區域包括該絕緣層和該間隔物；及 x 一第二電極，位於形成該有機電激發光層的該第二基板. =該有機電激發枝和該第二電極依序覆蓋該間隔物 ' 關崎_第—基板之該_電晶體與該第二夷 板的該第二電極電性連接。 土 2. t申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置，i中兮電朽 分離器分隔鄰近的次晝素且具有反錐形。，、中该電極 二申„月專利乾圍第j項所述之有機電激發光裝置，其中形 、、、巴緣層的树無緩衝難 ^ ^ 物的姑祖命兮币s 且心成在該絶緣層上的該間隔 勿的材枓與該電極分離器的材 29 3. 1285516 4.如申請專利範圍第1項所述之ϊϊ電激發ϋ該間隔 物具有錐剌彡狀可㈣免該第二電極被在該第二電極形成中 的該間隔物破壞。 如I專利補第丨項所述之有機電激發絲置，其中該間隔 物高於該電極分離器。 如申π專利乾圍第1項所述之有機電激發光裝置，其中該 物可傳導。 如申請專圍第1項所述之有機電激發光裝置，進-步包括 一輔助電極，位於該第—電極之下的以降低該第-電極的電 /.1 隔 7. 之有機電激發光裝置，其中該辅助二==率的有色金屬，該輔助電㈣成在第二基板 开/成該緩衝器的區域。 9.如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置， 示區域包括有： 其中該非顯 複數個虛擬次晝素，鄰近該顯: 1不區域的最外次晝素； 及傳:=電極連接部分，接收從該第-基板來的-共同電壓 _，、同·到該第—電極，其 該第二基板上的-共同電極； #元成在 基板；及 封裝圖案，位於該基板的邊緣 以封裝該第一基板和第二 30 .!285516 卜科日修»正替換1 — 複數個虛擬間隔物，位於一個範圍從該共同電極連接部分 • 至該封裝圖案的區域。 。申明專利範圍第9項所述之有機電激發光装置，其中該共同 電極連接部分藉由塗覆與該第二電極㈣相_該絕緣層和 . 孤物械，該絕緣層和該間隔物被形成在該第二基板上形 成的該第一電極的末端。 _ 1L如申δ月專利範圍第10項所述之有機電激發光裝置，其中該共 5電極連接邛为與位於該第一基板一表面的一電極墊電性連 接，且接收從該電極墊來的一共同電壓。 12· 一種有機電激發光裝置的製作方法，包括有·· 、域F車列元件’包括至少一個位於一第—基板的一顯示 區域的每個次晝素中的薄膜電晶體； 在一第二基板的一顯示區域形成一第一電極； • 形成複數個緩衝器，以分隔該第一電極的每個次晝素發射 區域，且-絕緣層在每個次晝素的該發射區域中的_預定區域 上； 、 \ S該缓衝裔上的一予頁定區域中形成一電極分離器，且一間 隔物在該絕緣層上的一預定區域中； 縣個次畫素_發射區域中形成—有機電激發光層，該 發射區域包括有該絕緣層和該間隔物； 在該第二基板形成-第二電極，其中形成該有機電激發光 31 1285516 層；及 斗日修浼味.替換頁 在第―基板的邊緣形成1裝圖案，且封裝該第 和第二基板； 的外機電激發光層和該第二_依序覆蓋該間隔物 的外表面，_隔物將該第—基板之該薄膜電晶體 板的該第二電極電性連接。 乐一基 !3.如申請專_第12項所述之製作方法，其 分隔鄰近的次晝素且具有反錐形形狀。 刀離- 14.如申請專利範圍第12項所述之製作方法，其中該絕緣層的材 料與該緩衝器的材料相同，且形成在該絕緣層上的該間隔物的 材料與該電極分離其的材料相同。 Κ如申請專利範圍第12項所述之製作方法，其中該間隔物為— 挪’因此可以避免該第二電極被在該第二電極形成中的該間 隔物的破壞。 16.如申請專利範圍第12項所述之製作方法，其中該間隔物高於 該電極分離器。 如申凊專利範圍第U項所述之製作方法，其中該間隔物可傳 導。 Μ·如申請專利範圍» 12項所述之製作方法，進-步包括位於該 第—電極之下形成一輔助電極以降低該第一電極的電阻。 Ν’如申請專利範圍第18項所述之製作方法，其中該輔助電極為 32 1285516 "-I I 1 , 丄 f择tD月呼y κ)正替換頁 /、有低電卩辑的有色金屬，_助電極在形成於 第二基板上的 電 7衝器的_之下，相應於在該第—基板上形成的該薄膜 晶體的區域。 20. 如申請專利|_12項所述之製作方法，進—步包括： 藉由土讀該第二電極材料相同的該絕緣層和該間隔物 軸一共同電極連接部分，其中該絕緣層和該間隔物配置在該 弟二基板上_第—的末端。 21. 如申請專^圍第20項所述之製作方法，進-步包括： έ μ 土才反的個表面开)成一電極盘此 同Γ連接部分相接觸，且提供-預定的共同電壓。 22. 如申物陶第12酬叙製物，進-步包括： m ㈣封裝圖朗該共同1極連接部分的區域 形成複數個虛擬間隔物。 33 1285516 私(。科日修使}正替換頁 圖式 Φ 137

第3圖 Φ 138

130