TWI624050B - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種製造有機發光顯示裝置的方法。該方法包括形成一畫素電極；於該畫素電極上形成一疏水材料層，其中該疏水材料層包括一疏水材料；藉由圖案化該疏水材料層而形成一畫素定義層，以曝露該畫素電極的至少一部分；以及使用表面處理以移除於該畫素電極經曝露之部分上的疏水材料。

Description

有機發光顯示裝置及其製造方法
本發明主要係關於一種有機發光顯示裝置以及其製造方法；更特定言之，係關於一種有機發光顯示裝置，其於畫素電極與中間層之間具有低界面電阻(interfacial resistance)。
各種顯示裝置中，有機發光顯示裝置由於其諸如寬廣可視角度、優異對比色彩、以及短反應時間等優秀特性，而被認為是下一世代顯示裝置。
一般而言，有機發光顯示裝置係包括一具有一覆蓋畫素電極之邊緣以及曝露該畫素電極之中央部分之畫素定義層的結構。在形成該畫素電極後，使用諸如噴墨印刷或噴嘴印刷方法於該畫素電極上形成一包括一發射層的中間層。
在使用既有方法形成中間層時，可能在畫素電極與畫素定義層的表面上形成墨水殘留物。該墨水殘留物可能弱化在後續沉積於畫素定義層與畫素電極上的多個層之間的黏著物。為避免在畫素定義層的表面上形成該墨水殘留物，畫素定義層可包 括一種具有疏水性質的材料，賦予畫素定義層防潑水(liquid-repellent)特性。然而，該疏水材料亦會使畫素電極的表面變為疏水的，這可能造成畫素電極與中間層之間的界面電阻增加。由此，所增加的電阻可能導致有機發光顯示裝置的效率劣化。
本揭露旨在處理至少上述與界面電阻及有機發光顯示裝置效率有關的問題。
根據本發明概念之部分具體實施態樣，係提供一種製造有機發光顯示裝置的方法。該方法包括形成一畫素電極；於該畫素電極上形成一疏水材料層，其中該疏水材料層包括一疏水材料；藉由圖案化該疏水材料層而形成一畫素定義層，以曝露該畫素電極的至少一部分；以及使用表面處理以移除於該畫素電極經曝露之部分上的疏水材料。
於部分具體實施態樣中，該方法可更包括在於該畫素電極上形成該疏水材料層之後，於該疏水材料層上形成一光阻層；以及在一單一處理步驟中，藉由圖案化該光阻層與該疏水材料層而形成該畫素定義層，以曝露該畫素電極的至少該部分，其中，在圖案化後，一部分該光阻層仍保留在該畫素定義層之上表面上。
於部分具體實施態樣中，該方法可更包括在該表面處理之後，移除該光阻層於該畫素定義層之上表面上的部分。
於部分具體實施態樣中，該方法可更包括在該表面 處理之前，在該畫素定義層之上表面上形成一光阻層。
於部分具體實施態樣中，該方法可更包括在該表面處理之後，移除於該畫素定義層之上表面上的該光阻層。
於該方法的部分具體實施態樣中，該表面處理可更包括一電漿清潔法。
於部分具體實施態樣的方法中，該表處處理可更包括一紫外光(UV)輻照法。
根據本發明概念的其他部分具體實施態樣，係提供一種製造有機發光顯示裝置的方法。該方法包括形成一畫素電極；於該畫素電極上形成一光阻層；於該畫素電極與該光阻層上面形成一疏水材料層，其中該疏水材料層包括一疏水材料；以及圖案化該疏水材料層與該光阻層，以曝露該畫素電極的至少一部分。
於部分具體實施態樣中，圖案化該疏水材料層與該光阻層可包括：藉由圖案化該疏水材料層中之一開口而形成一畫素定義層；以及移除該光阻層的一部分，以曝露該畫素電極的至少該部分。
於部分具體實施態樣中，圖案化該疏水材料層與該光阻層可包括：在一單一處理步驟中，圖案化該疏水材料層與該光阻層，以曝露該畫素電極的至少該部分。
根據本發明概念的部分具體實施態樣，係提供一種有機發光顯示裝置。該有機發光顯示裝置包括一畫素電極；以及 一畫素定義層，其具有一開口，藉此曝露該畫素電極的至少一部分，其中該畫素定義層包括一疏水材料。
於部分具體實施態樣中，該畫素定義層之上表面與一於該畫素定義層之該開口中的斜表面可具有不同程度的疏水性。
於部分具體實施態樣中，該畫素定義層之上表面相較於該畫素定義層之該斜表面可具有較高程度的疏水性。
於部分具體實施態樣中，該有機發光顯示裝置可更包括一光阻層，設置於該畫素定義層之該開口中的部分畫素電極上。
於部分具體實施態樣中，該於該畫素定義層之開口中的斜表面與該光阻層之一斜表面可排成一共通平面(common plane)上。
於部分具體實施態樣中，該於該畫素定義層之開口中的斜表面與該光阻層之一斜表面可具有不同程度的疏水性。
於部分具體實施態樣中，至少該畫素定義層之一上表面可係疏水的，且該畫素電極經曝露之部分可係非疏水的。
於部分具體實施態樣中，該畫素定義層之該上表面與斜表面可以是疏水的，且該畫素電極經曝露之部分與該光阻層之一斜表面可以是非疏水的。
10‧‧‧畫素電極
100‧‧‧基材
102‧‧‧緩衝層
103‧‧‧半導體層
104‧‧‧閘極絕緣層
105‧‧‧閘極電極
106‧‧‧源極電極
107‧‧‧汲極電極
108‧‧‧間插絕緣層
110‧‧‧保護層
112‧‧‧平坦化層
20‧‧‧畫素定義層
20a‧‧‧畫素定義層的斜表面
20’‧‧‧疏水材料層
30‧‧‧光阻層
30a‧‧‧光阻層的斜表面
40‧‧‧中間層
50‧‧‧相對電極
第1至6圖係顯示例示性有機發光顯示裝置在根據部分有機發光顯示裝置之製造方法的不同製作階段下的截面圖。
第7至9圖係顯示另一例示性有機發光顯示裝置在根據該有機發光顯示裝置之製造方法的不同製作階段下的截面圖。
第10圖係顯示根據本發明概念之另一具體實施態樣之有機發光顯示裝置的截面圖。
在此將參考所附圖式更完整地說明本發明概念，於其中並顯示例示性具體實施態樣。本發明概念可以不同形式體現，不應解釋為僅限於所揭露之具體實施態樣。各具體實施態樣旨在揭露並傳達本發明概念之範圍予本領域技藝人士。在圖式中，可能為了清楚而誇大層及區域的長度與尺寸。
應理解的是，當一元件或層被稱為設置於另一元件或層「上」時，該元件或層可直接地設置於該另一元件或層上，或者也在存在一或多個中介元件或層的情況下設置於該另一元件或層上。
第1至5圖係顯示例示性有機發光顯示裝置在根據部分有機發光顯示裝置之製造方法的不同製作階段下的截面圖。
參考第1圖，一畫素電極10係形成於一基材上(未示出)。一包括一疏水材料之疏水材料層20’係形成並覆蓋畫素電極10。如第1至5圖所示，該疏水材料可包括氟(F)基團。
畫素電極10可包括一透明電極或一反射電極。該透明電極可包括一由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)或In2O3所形成的層。該反射電極可包括一由銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、或其摻合物所形成的反射層。該反射電極亦可包括一由ITO、IZO、ZnO、或In2O3所形成的層。
參考第1圖，疏水材料層20’可對應於圖案化之前的狀態(亦即在疏水材料層20’經圖案化而形成一畫素定義層20之前)。於部分具體實施態樣中，疏水材料層20’可包括一由疏水材料構成的層。在一些具體實施態樣中，疏水材料層20’可包括一包含位於有機絕緣層之疏水材料的層。該有機絕緣層可包括丙烯酸系聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚苯乙烯(PS)、具酚基團的聚合物衍生物、醯亞胺系聚合物、芳基醚系聚合物、醯胺系聚合物、氟系聚合物、對二甲苯系聚合物、乙烯醇系聚合物、或其摻合物。
參考第2圖，畫素定義層20係藉由在疏水材料層20’內蝕刻出一開口而形成。畫素定義層20在圖案化疏水材料層20’後形成，以曝露出畫素電極10的至少一部分(包括畫素電極10的中心部分)。
如第1圖所示，疏水材料層20’的頂面存在有氟(F)基團(提供疏水性)。在圖案化疏水材料層20’以形成該畫素定義層20之後，如第2圖所示，除了曝露之畫素定義層20經曝露之表面外，畫素電極10經曝露之表面亦存在有氟(F)基團。
接著，如第3圖所示，在部分畫素定義層20上形成一光阻層30(PR層)。光阻層30可形成於畫素定義層20的上表面，以在後續將參考第4圖說明的表面處理期間，保持畫素定義層20之上表面的疏水性。
如第4圖所示，對第3圖所示之結構進行表面處理(以向下的指向箭號表示)，以移除在畫素電極10經曝露之表面上的氟(F)基團。該表面處理可包括電漿清潔法、紫外光(UV)輻照法、或其他習知的表面處理方法。參考第4圖，畫素定義層20的上表面係受到光阻層30保護，因此，畫素定義層20的上表面不會受到該表面處理影響。
在該表面處理後，移除光阻層30，以曝露出畫素定義層20的上表面。如第5圖所示，畫素定義層20的上表面(先前藉由光阻層30保護)維持其原有的疏水性，而於畫素定義層20的上表面上保留有完整的氟(F)基團。相反地，於該表面處理後，氟(F)基團則沒有保留在畫素電極10經曝露之表面。
如第4與5圖所示，畫素定義層20之開口內的斜表面係經曝露的，因此係經受該表面處理。然而，因為該斜表面係呈一角度地(例如相對電漿場方向是斜的)曝露，因此相對於水平曝露面，該表面處理對該斜表面的影響較少。由此，於該表面處理後，畫素定義層20的斜表面可保留有部分的氟(F)基團。畫素定義層20之斜表面可具有與畫素定義層20之上表面(先前以光阻層30保護)相比較弱的疏水性。據此，畫素定義層20的上表面與斜表面可具有不同程度的疏水性，如第5圖所示。然而，在某些情形中，畫素定義層20的斜表面經該表面處理後可能會完全地失去其疏水性。舉例而言，疏水性損失的程度可受斜表面的角度與所使用的表 面處理類型(及條件)所影響。
根據本發明概念，在後續中間層(未示出)形成期間，畫素定義層20上表面的疏水性質能避免在畫素定義層20上表面形成墨水殘留物。中間層可使用例如噴墨印刷法來形成。如先前已注意到的，若畫素電極10的表面係疏水的，則畫素電極10與中間層之間的界面電阻可能會增加。然而，在前述具體實施態樣中，畫素電極10的疏水性已藉由表面處理移除。據此，可利用第5圖的結構與前述之第一例示性方法來達成畫素電極10與中間層之間的低界面電阻。據此，有機發光顯示裝置的效率可獲得維持。
接著，將描述製造第5圖之有機發光顯示裝置的第二例示性方法。在第一例示性方法與第二例示性方法之比較中值得注意的是，因為第二例示性方法涉及同時地圖案化第6圖結構中的疏水材料層20’以及光阻層30，因此當使用第二例示性方法時，第2圖所示的中間結構將被省略。
參考第6圖，光阻層30係形成於第1圖結構之表面上，具體而言，光阻層30係形成於疏水材料層20’上。
接著，同時圖案化疏水材料層20’與光阻層30以獲得第3圖所示的結構。同前所述，於圖案化疏水材料層20’後，畫素電極10的至少一部分(包括畫素電極10的中心部分)係被曝露出來。此外，在畫素電極10經曝露之表面與畫素定義層20之表面上係存在氟(F)基團。如第3圖所示，(經圖案化的)光阻層30可以形成為覆蓋畫素定義層20的上表面，從而在後續畫素電極10之表面處理中，保持畫素定義層20上表面的疏水性。
接著，如同前述參考第4圖的說明，藉由表面處理移除畫素電極10經曝露之表面上的氟(F)基團，該表面處理包括電漿清潔法、紫外線(UV)輻照法、或其他習知的表面處理方法。
在表面處理後，移除(經圖案化的)光阻層30，以曝露出畫素定義層20的上表面。如第5圖所示，畫素定義層20的上表面(先前以光阻層30保護)保有其原有的疏水性，而於畫素定義層20的上表面留有完整的氟(F)基團。相反地，在表面處理後畫素電極10經曝露之表面已無殘留氟(F)基團。
同前所述，在後續中間層形成期間，畫素定義層20上表面的疏水性質能避免在畫素定義層20上表面上形成墨水殘留物。若畫素電極10的表面係疏水的，則畫素電極10與中間層之間的界面電阻可能會增加。然而，在第5圖的具體實施態樣中，畫素電極10的疏水性已藉由表面處理移除。據此，可利用第5圖的結構與前述之第二例示性方法來達成畫素電極10與該中間層之間的低界面電阻。據此，有機發光顯示裝置的效率可獲得維持。
第7至9圖說明另一例示性有機發光顯示裝置在根據該製造有機發光顯示裝置之方法之不同製作階段下的截面圖。第7至9圖描繪的例示性有機發光顯示裝置係包括與第1至6圖中之元件相似的元件。相同的參考符號係指定給前述具體實施態樣的相同組成元件，因此將省略這些元件的細節描述。
參考第7圖，畫素電極10係形成於一基材(未示出)上，且一光阻層30接著形成於畫素電極10上。接著，形成一包括一疏水材料之疏水材料層20’，其係覆蓋畫素電極10與光阻層 30。如第7至9圖所示，該疏水材料可包括氟(F)基團。
接著，圖案化疏水材料層20’以曝露出畫素電極10的至少中心部分。在部分具體實施態樣中，係藉由於一第一處理步驟(第8圖)中圖案化疏水材料層20’以形成一畫素定義層20，接著於一第二處理步驟中(第9圖)圖案化光阻層30，從而曝露出畫素電極10的該中心部分。如第8圖所示，於第一處理步驟後，光阻層30係位於畫素定義層20之開口中。在部分其他具體實施態樣中，第一與第二處理步驟可結合成一單一處理步驟(亦即，可同時圖案化/蝕刻第7圖中的疏水材料層20’與光阻層30，以形成第9圖的結構)。
如第9圖所示，在曝露出畫素電極10的中心部分後，畫素定義層20上表面與畫素定義層20的開口內的斜表面20a上存在有氟(F)基團。據此，畫素定義層20的上表面與斜表面20a係疏水的。相反地，氟(F)基團並不存在於畫素電極10經曝露之表面以及光阻層30開口內的斜表面30a。據此，畫素電極10經曝露之表面與光阻層30的斜表面30a係非疏水的。可注意到，斜表面20a與30a可排成一共通平面(common plane)，以及斜表面20a與30a可具有不同程度的疏水性，端視各斜表面氟(F)基團存在的數量。另外，在部分具體實施態樣中，畫素定義層20的上表面與斜表面20a可具有不同程度的疏水性。例如，畫素定義層20的上表面可較斜面20a更為疏水。
根據本發明的概念，在後續中間層(未示出)形成過程中，畫素定義層20表面的疏水性質能避免在畫素定義層20之表面上形成墨水殘留物。中間層可使用例如噴墨印刷法來形成。同前所述，當畫素電極10 的表面係疏水的，則畫素電極10與中間層之間的界面電阻可能會增加。然而，在第9圖的具體實施態樣中，畫素電極10經曝露之表面係非疏水的。據此，可利用第9圖的結構與前述方法來達成畫素電極10與中間層之間的低界面電阻。據此，有機發光顯示裝置的效率可獲得維持。
第10圖顯示根據本發明概念之另一具體實施態樣之有機發光顯示裝置的截面圖。第10圖的有機發光顯示裝置包括與第1至9圖中之元件相似的元件。相同的參考符號係指定給前述具體實施態樣的相同組成元件，因此將省略這些元件的細節描述。
參考第10圖，有機發光顯示裝置包括各種元件設置於一基材100上。基材100可包括一透明材料，諸如玻璃、塑膠、或透明金屬材料。有機顯示裝置中的各種元件係描述如下。
如第10圖所示，一緩衝層102係設置於基材100上，一半導體層103係設置於緩衝層102的一部分上，一閘極絕緣層104係設置於緩衝層102與半導體層103上，一閘極電極105係直接設置於閘極絕緣層104上且直接地位於半導體層103上方，一間插絕緣層108係設置於閘極絕緣層104與閘極電極105上。藉由於閘極絕緣104與間插絕緣層108內蝕刻出通孔以曝露部分的半導體層103，並以導電材料填充該通孔以形成一源極電極106與一汲極電極107。半導體層103、閘極電極105、源極電極106、以及汲極電極107共同組成一薄膜電晶體(TFT)。一保護層110係設置於間插絕緣層108、源極電極106以及汲極電極107上。一平坦化層112係設置於保護層110上，以提供一上平整表面。
一種有機發光顯示裝置(OLED)係設置於平面化層112上。該OLED包括一畫素電極10、一畫素定義層20、一中間層40、以及一相 對電極50。
畫素電極10經由平坦化層112與保護層110內所蝕刻的通孔電性連接至TFT。如第10圖所示，畫素電極10係設置於平坦化層112的一部分上，且藉由在該通孔中填入導電材料而形成，俾使畫素電極10與汲極電極107相接觸。畫素定義層20係設置於平坦化層112與畫素電極10上，且係包括一定義畫素電極10之畫素區域的開口。畫素定義層20內之開口的尺寸可小於畫素電極10的尺寸，以使得畫素定義層20可遮蓋畫素電極10的邊緣部分(見第10圖)。中間層40係在畫素定義層20的開口範圍內設置於畫素電極10上。中間層40可包括一發射層，且可使用例如噴墨印刷法形成。最後，相對電極50係設置於畫素定義層20與中間層40上，涵蓋實質上覆蓋基材100之全部表面的區域。
在部分具體實施態樣中，中間層40可包括複數個層。在部分其他具體實施態樣中，中間層40可由單一層構成。在部分進一步的具體實施態樣中，中間層40可形成為具有對應於畫素電極10的寬度。
該有機發光顯示裝置可包括第5至9圖所顯示的具體實施態樣。舉例而言，參考第10圖，可使用第1至9圖所述的方法，使得畫素電極10的表面(與中間層40接觸者)成為非疏水的，且可使畫素定義層20的表面成為疏水的。如前所述，於中間層40形成期間中，畫素定義層20之上表面的疏水性質能避免於畫素定義層20的上表面形成墨水殘留物。當畫素電極10的表面係疏水的，畫素電極10與中間層40之間的界面電阻可能會增加。然而，在第10圖的具體實施態樣中，畫素電極10的疏水性可藉由前述表面處理方法移除。據此，可利用第10圖的結構來達成畫素電極10與中間層40之間低的表面電阻。據此，有機發光顯示裝置的效率可獲得 維持。
雖然已參考例示性具體實施態樣描述本發明概念，但本領域具通常知識者將可了解，在不背離本發明精神及所揭露範圍之情況下，可對所描述之具體實施態樣進行各種改良。

Claims (18)

  1. 一種製造有機發光顯示裝置的方法，該方法包含：形成一畫素電極，於該畫素電極上形成一疏水材料層，其中該疏水材料層包括一疏水材料；藉由圖案化該疏水材料層而形成一畫素定義層，以曝露該畫素電極的至少一部分；以及使用表面處理以移除於該畫素電極經曝露之部分上的疏水材料使得該畫素電極經曝露之部分為非疏水的。
  2. 如請求項1之方法，更包含：在於該畫素電極上形成該疏水材料層之後，於該疏水材料層上形成一光阻層；以及在一單一處理步驟中，藉由圖案化該光阻層與該疏水材料層而形成該畫素定義層，以曝露該畫素電極的至少該部分，其中，在圖案化後，一部分該光阻層仍保留在該畫素定義層之上表面上。
  3. 如請求項1之方法，更包含：在該表面處理前，於該畫素定義層之上表面上形成一光阻層。
  4. 如請求項2之方法，其中該表面處理包括電漿清潔法。
  5. 如請求項3之方法，其中該表面處理包括電漿清潔法。
  6. 如請求項2之方法，其中該表面處理包括紫外光(UV)輻照法。
  7. 如請求項3之方法，其中該表面處理包括紫外光(UV)輻照法。
  8. 如請求項2之方法，更包含：在該表面處理之後，移除該光阻層於該畫素定義層之上表面上的部分。
  9. 如請求項3之方法，更包含：在該表面處理之後，移除於該畫素定義層之上表面上的該光阻層。
  10. 一種製造有機發光顯示裝置的方法，該方法包含：形成一畫素電極；於該畫素電極上形成一光阻層；於該畫素電極與該光阻層上面形成一疏水材料層，其中該疏水材料層包括一疏水材料；以及圖案化該疏水材料層以形成一具有開口之畫素定義層並圖案化該光阻層，以曝露該畫素電極的至少一部分，其中該畫素電極經曝露之部分為非疏水的，以及其中於該畫素定義層之開口中的一斜表面與該光阻層之一斜 表面係排成於一共通平面(common plane)上。
  11. 如請求項10之方法，其中，圖案化該疏水材料層與該光阻層係包含藉由圖案化該疏水材料層中之一開口而形成一畫素定義層；以及移除該光阻層的一部分，以曝露該畫素電極的至少該部分。
  12. 如請求項10之方法，其中圖案化該疏水材料層與該光阻層係包含：在一單一處理步驟中，圖案化該疏水材料層與該光阻層，以曝露該畫素電極的至少該部分。
  13. 一種有機發光顯示裝置，包含：一畫素電極；以及一畫素定義層，其具有一開口，藉此曝露該畫素電極的至少一部分，其中該畫素定義層係包括一疏水材料，其中該畫素定義層之上表面與一於該畫素定義層之該開口中的斜表面係具有不同程度的疏水性，以及其中該畫素電極經曝露之部分係非疏水的，其中於該畫素定義層之開口中的一斜表面係排成於一共通平面上。
  14. 如請求項13之顯示裝置，其中該畫素定義層之上表面相較於 該畫素定義層之該斜表面具有較高程度的疏水性。
  15. 如請求項13之顯示裝置，其中至少該畫素定義層之上表面為疏水的。
  16. 一種有機發光顯示裝置，包含.一畫素電極；一畫素定義層，其具有一開口，藉此曝露該畫素電極的至少一部分，其中該畫素定義層係包括一疏水材料；以及一光阻層，插入於該畫素定義層與該畫素電極之間，其中於該畫素定義層之開口中的一斜表面與該光阻層之一斜表面係排成於一共通平面上，以及其中該畫素電極經曝露之部分為非疏水的。
  17. 如請求項16之顯示裝置，其中該於該畫素定義層之開口中的斜表面與該光阻層之一斜表面係具有不同程度的疏水性。
  18. 如請求項16之顯示裝置，其中該畫素定義層之該上表面與斜表面係疏水的，且該光阻層之一斜表面係非疏水的。
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