TWI550932B - 有機發光二極體結構及其製造方法以及有機層金屬遮罩 - Google Patents

Description

有機發光二極體結構及其製造方法以及有機層金 屬遮罩

本發明是有關於一種有機發光二極體結構，特別是有關於一種不會造成電極斷線且在製程中無須考量公差之有機發光二極體結構。

近年來，平面顯示技術的發展不斷的推陳出新，其中有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)，又稱為有機電激發光(organic electroluminescence，OEL)，是擁有其它平面顯示器技術不易達到的優點的新一代技術，包括省電、超薄厚度、重量輕、自發光、無視角限制、反應速度快、光電效率高、無需背光結構與彩色濾光片結構、高對比、高輝度效率、高亮度、多色及彩色(RGB)元件製作能力、使用溫度範圍廣等優點，被視為是未來最具有發展潛力的平面顯示技術之一。

有機發光二極體可區分為正向有機發光二極體(normal OLED)及反向有機發光二極體(inverted OLED)。舉正向有機發光二極體為例，如第1圖所示，正向有機發光二極體的結構依序為陽極電極(或者是反射陽極)、電洞注入/傳輸層、發光層、電子傳 輸層、電子注入層以及陰極電極於晶圓基板上。當施加電壓至陽極電極及陰極電極而使其產生電壓差時，電子及電洞會在發光層結合而產生光線L。一般而言，電洞注入/傳輸層、發光層、電子傳輸層以及電子注入層統稱為有機發光層。

第2圖係為習知蒸鍍有機發光層之示意圖。第2圖中的(a)圖為一有機發光層遮罩，而沿著第2圖中(a)圖的剖面線T1-T1’所得即為第2圖中(b)圖所示之有機發光層遮罩的剖面結構。一般而言，如第2圖所示，在蒸鍍有機發光層時，通常將第2圖中(a)圖所示之呈中空矩形的有機發光層遮罩設置於基板上，並藉由有機蒸鍍源將有機發光材料蒸鍍於基板及陽極電極上(其中，基板可例如為金屬間介電質層)。接著，再藉由第3圖所示之陰極電極遮罩(第3圖中(a)圖)及陰極蒸鍍源，以將具特定圖案之陰極材料蒸鍍於已製備完成之有機發光層上，而完成有機發光二極體結構的製備。

然而，如第4圖所示，在上述習知有機發光二極體結構的製程中，由於陰極電極的厚度通常較薄，因此可能會因陰極襯墊與金屬間介電質層的高度差而使得陰極電極在區域B發生斷線。或者，如第5圖所示，假使將有機發光層的厚度提高(例如為約1000埃)並覆蓋於部分的陰極襯墊上而使得陰極電極不會發生斷線的問題。但是，在有機發光二極體的製備過程中，技術人員卻必須額外考量有機發光層遮罩及陰極電極遮罩與陰極襯墊的對位公差以及陰極襯墊的尺寸，無疑增加製程的繁雜性。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的在於提供一 種有機發光二極體結構，以解決習知有機發光二極體結構可能會造成陰極電極斷線以及有機發光層遮罩及陰極電極遮罩與陰極襯墊的公差的問題。

根據前述目的，本發明提出一種有機發光二極體結構，包含：基板；第一導電層及導電襯墊，分別設置於基板上；有機發光層，設置於第一導電層上且具有複數側，其中複數側分別具有至少一凹陷區及一凸出區；以及第二導電層，設置於有機發光層上。其中，有機發光層之凸出區覆蓋部分之導電襯墊，且第二導電層經由有機發光層之凹陷區以及有機發光層之部分之凸出區而覆蓋導電襯墊，使得第二導電層電性連接導電襯墊。

其中，第一導電層為陽極電極且第二導電層為陰極電極，或者第一導電層為陰極電極且第二導電層為陽極電極。

其中，有機發光層包括依序排列之電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層以及電子注入層。

其中，基板為金屬間介電質層。

本發明更提出一種有機層金屬遮罩，用以蒸鍍如上述有機發光二極體結構中之有機發光層。

此外，本發明也提出一種有機發光二極體結構之製造方法，包含：提供基板；將第一導電層及導電襯墊分別設置於基板上；設置有機發光層於第一導電層上，其中有機發光層具有複數側，且複數側分別具有至少一凹陷區及一凸出區；以及設置第二導電層於有機發光層上。其中，有機發光層之凸出區覆蓋部分之導電襯墊，且第二導電層經由有機發光層之凹陷區以及有機發光層之部分之凸出區而覆蓋導電襯墊，使得第二導電層電性連接導 電襯墊。

其中，第一導電層為陽極電極且第二導電層為陰極電極，或者第一導電層為陰極電極且第二導電層為陽極電極。

其中，有機發光層包括依序排列之電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層以及電子注入層。

承上所述，依本發明之有機發光二極體結構及其製備方法以及有機層金屬遮罩，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之有機發光二極體結構及其製造方法，可避免習知有機發光二極體結構可能會造成陰極電極斷線的問題，且無須考量有機層金屬遮罩及陰極電極遮罩與陰極襯墊的對位公差以及陰極襯墊的尺寸，進而可減小有機發光二極體結構的尺寸，達到窄邊寬的目的。

(2)本發明之有機發光二極體結構及其製造方法，由於有機發光二極體結構具備特定之圖案，因此完全無須考量製程中遮罩與基板間的對位公差問題。

(3)本發明之有機層金屬遮罩，可用以製備上述有機發光二極體結構中的有機發光層。

10‧‧‧基板

20‧‧‧第一導電層

30‧‧‧導電襯墊

40‧‧‧有機發光層

50‧‧‧第二導電層

L‧‧‧光線

T1-T1’、T2-T2’、T3-T3’‧‧‧剖面線

B‧‧‧區域

M‧‧‧有機層金屬遮罩

41、42、43、44‧‧‧有機發光層之側

46‧‧‧凹陷區

48‧‧‧凸出區

AA‧‧‧動作區

S10、S20、S30、S40‧‧‧步驟

第1圖 係為習知發光二極體結構之示意圖。

第2圖 係為習知蒸鍍有機發光層之示意圖。

第3圖 係為習知蒸鍍陰極電極之示意圖。

第4圖 係為習知發光二極體結構之一剖面示意圖。

第5圖 係為習知發光二極體結構之另一剖面示意圖。

第6圖 係為本發明之有機層金屬遮罩之示意圖。

第7圖 係為以本發明之有機層金屬遮罩製得之有機發光層之示意圖。

第8圖 係為本發明之有機發光二極體結構之上視圖。

第9圖 係為沿第8圖之剖面線T3-T3’所得之有機發光二極體結構之剖面示意圖。

第10圖 係為本發明之有機發光二極體結構之製造方法之流程示意圖。

請一併參閱第6圖至第9圖，第6圖係為本發明之有機層金屬遮罩M之示意圖，第7圖係為以本發明之有機層金屬遮罩M製得之有機發光層40之示意圖，第8圖係為本發明之有機發光二極體結構之上視圖，第9圖係為沿第8圖之剖面線T3-T3’所得之有機發光二極體結構之剖面示意圖。

如第8圖及第9圖所示，本發明之有機發光二極體結構包含基板10、第一導電層20、導電襯墊30、有機發光層40及第二導電層50。第一導電層20及導電襯墊30分別設置於基板10上，有機發光層40設置於第一導電層20上且具有複數側41、42、43及44(見第7圖)。並且，如第7圖所示，複數側41、42、43及44分別具有至少一凹陷區46及凸出區48。第二導電層50設置於有機發光層40上。由第7圖至第9圖可知，在本發明之有機發光二極體結構中，有機發光層40之凸出區48覆蓋部分之導 電襯墊30，且第二導電層50經由有機發光層40之凹陷區46以及有機發光層40之部分之凸出區48而覆蓋導電襯墊30，使得第二導電層50電性連接導電襯墊30。

在本發明之有機發光二極體結構中，第一導電層20可例如為陽極電極，而第二導電層50可例如為陰極電極。或者，第一導電層20可例如為陰極電極，而第二導電層50可例如為陽極電極。其中，基板10可例如為金屬間介電質層(inter-metal dielectric layer，IMD)。其中，有機發光層40包括依序排列之電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層以及電子注入層(可參閱第1圖中的有機發光層)。上述有機發光層40所包含之層別為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，故在此不再贅述。

上述本發明之有機發光二極體結構中的有機發光層40可例如藉由第6圖所示之有機層金屬遮罩M而製得。詳細來說，使用者可藉由將第6圖所示之具有特定圖案的有機層金屬遮罩M設置於基板10上，並藉由蒸鍍、沉積或其他本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知道之方法而將有機發光層材料設置於基板10及第一導電層20上，且所製得之有機發光層40具有如第7圖所示之圖案。

續言之，如第7圖所示，在本發明之有機發光二極體結構之一較佳實施例中，有機發光層40之複數側41、42、43及44之一者的凹陷區46係例如與有機發光層40之複數側41、42、43及44之另一者的凸出區48彼此相對。此外，凹陷區46與凸出區48之位置對應關係亦可依據實際需求而改變，並不限於前述之彼此相互對應。因此，當有機層金屬遮罩M與基板10失準 (misalignment)時，彼此相對之有機發光層40的凹陷區46及凸出區48可彌補凹陷區46及凸出區48的失準問題，而不會使第二導電層50斷線，因此不用考量有機層金屬遮罩M及陰極電極遮罩(即製備第二導電層50的遮罩)與基板10間的公差問題。

此外，如第10圖所示，本發明也提出一種有機發光二極體結構之製造方法，包含下列步驟S10、S20、S30及S40。在步驟S10中，提供基板；在步驟S20中，將第一導電層及導電襯墊分別設置於基板上；在步驟S30中，設置有機發光層於第一導電層上；以及在步驟S40中，設置第二導電層於有機發光層上。並且，如前面有機發光二極體結構中的有機發光層所描述，請一併參閱第7圖，有機發光層40具有複數側41、42、43及44，且複數側41、42、43及44分別具有至少一凹陷區46及凸出區48。 此外，如第9圖所示，有機發光層40之凸出區48覆蓋部分之導電襯墊30，且第二導電層50經由有機發光層40之凹陷區46以及有機發光層40之部分之凸出區48而覆蓋導電襯墊30，使得第二導電層50電性連接導電襯墊30。由於本發明所提出之有機發光二極體結構之製造方法是用來製備前述第7圖至第9圖所示之有機發光二極體結構，故在此不再贅述。

綜上所述，本發明可藉由特定圖案之有機層金屬遮罩M製備有機發光層40而完成本發明所請求保護之有機發光二極體結構。並且，本發明之有機發光二極體結構可免於考量製程中遮罩與基板間的公差問題以及陰極襯墊的尺寸，進而可減小有機發光二極體結構的尺寸，達到窄邊寬的目的，且也不會產生習知有機發光二極體結構可能會造成陰極電極斷線的問題。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本 發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧基板

20‧‧‧第一導電層

30‧‧‧導電襯墊

40‧‧‧有機發光層

50‧‧‧第二導電層

Claims (8)

1. 一種有機發光二極體結構，包含：一基板；一第一導電層及一導電襯墊，分別設置於該基板上；一有機發光層，設置於該第一導電層上且具有複數側，其中該複數側分別具有至少一凹陷區及一凸出區；以及一第二導電層，設置於該有機發光層上，其中該有機發光層之該凸出區覆蓋部分之該導電襯墊，且該第二導電層經由該有機發光層之該凹陷區以及該有機發光層之部分之該凸出區而覆蓋該導電襯墊，使得該第二導電層電性連接該導電襯墊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體結構，其中該第一導電層為一陽極電極且該第二導電層為一陰極電極，或者該第一導電層為一陰極電極且該第二導電層為一陽極電極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體結構，其中該有機發光層包括依序排列之一電洞注入層、一電洞傳輸層、一發光層、一電子傳輸層以及一電子注入層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體結構，其中該基板為一金屬間介電質層。
5. 一種有機層金屬遮罩，用以蒸鍍如申請專利範圍第1 項所述之有機發光二極體結構中之該有機發光層。
6. 一種有機發光二極體結構之製造方法，包含：提供一基板；將一第一導電層及一導電襯墊分別設置於該基板上；設置一有機發光層於該第一導電層上，其中該有機發光層具有複數側，且該複數側分別具有至少一凹陷區及一凸出區；以及設置一第二導電層於該有機發光層上，其中該有機發光層之該凸出區覆蓋部分之該導電襯墊，且該第二導電層經由該有機發光層之該凹陷區以及該有機發光層之部分之該凸出區而覆蓋該導電襯墊，使得該第二導電層電性連接該導電襯墊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之有機發光二極體結構之製造方法，其中該第一導電層為一陽極電極且該第二導電層為一陰極電極，或者該第一導電層為一陰極電極且該第二導電層為一陽極電極。
8. 如申請專利範圍第6項所述之有機發光二極體結構之製造方法，其中該有機發光層包括依序排列之一電洞注入層、一電洞傳輸層、一發光層、一電子傳輸層以及一電子注入層。