專利名稱：有機(jī)發(fā)光二極管及顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管及其顯示器，特別是涉及一種低電阻的有機(jī)發(fā)光二極管及其顯示器。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管具有低操作電壓及高發(fā)光效率等特性，因此適合作為平面顯示器的發(fā)光元件。有機(jī)發(fā)光二極管的基本構(gòu)造包括多個相互堆棧的有機(jī)層夾置于兩電極之間。在單面發(fā)光的平面顯示器中，有機(jī)發(fā)光二極管具有一個反射電極以及一個透明電極。反射電極通常為低功函數(shù)的金屬材料，以作為陰極供電子注入。由于有機(jī)發(fā)光二極管產(chǎn)生的部分光線被反射電極反射而導(dǎo)向透明電極，故反射電極亦有助于增強(qiáng)亮度。
然而，經(jīng)由透明電極進(jìn)入有機(jī)發(fā)光二極管的環(huán)境光線(ambient light)亦會遭到反射電極反射而降低平面顯示器的對比度。在亮室或室外日照的環(huán)境下，對比度比亮度更會影響顯示效果。因此降低顯示器對環(huán)境光的反射率以提升對比度為業(yè)者注重的發(fā)展方向。
改善對比度的方法之一是在平面顯示器的發(fā)光面外加一抗反射膜。但如此一來，勢必于有機(jī)發(fā)光二極管工藝之外，多加一道粘合步驟，并且增加成本。
另外一個提高對比度的方法是利用具有抗反射或吸光特性的電極，俗稱“黑電極”(black cathode or anode)作為抗反射層來提高對比。黑電極使用多層膜，例如鋁(1nm)/金屬氧化物膜或半導(dǎo)體膜/鋁(100nm)，以形成1/4波長相位差的抗反射光學(xué)性質(zhì)。然而，由于中間層的金屬氧化物膜或半導(dǎo)體膜并非完全導(dǎo)體，其能障較高以至于電子或空穴注入特性變差。當(dāng)面板尺寸變大時，將會造成阻抗升高而產(chǎn)生電流不均的現(xiàn)象，并因熱效應(yīng)的產(chǎn)生而使面板溫度上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)發(fā)光二極管，具有低反射率，以及低阻抗的特性，可以改善電流注入效果。
本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管包括一透明電極、一有機(jī)發(fā)光層、一抗反射電極及一輔助電極。有機(jī)發(fā)光層位于該透明電極與該抗反射電極之間，并包括一低分子有機(jī)材料或是一高分子有機(jī)材料?？狗瓷潆姌O包括一第一導(dǎo)電層、一第二導(dǎo)電層及一非金屬層，并以該第一導(dǎo)電層接觸于該有機(jī)發(fā)光層。該非金屬層夾置于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間。輔助電極貫穿該非金屬層以將該第一導(dǎo)電層電連接至該第二導(dǎo)電層。
輔助電極可以多個材料層疊合而成，優(yōu)選地，輔助電極的高度大于1000埃()，且小于30,000埃，并具有頂部窄、底部寬的結(jié)構(gòu)，其側(cè)壁與底面的夾角介于60度至90度之間。
上述有機(jī)發(fā)光二極管以抗反射電極降低反射率，并以輔助電極提高抗反射電極的電流注入效果。尤其在大尺寸面板應(yīng)用上，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)更能降低整面電阻，減少負(fù)載效應(yīng)(loading effect)。此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與薄膜晶體管無關(guān)，因此不限于運(yùn)用于有源式或無源式顯示器中。


圖1為本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管；圖2為本發(fā)明的有機(jī)電激發(fā)光顯示器；圖3為圖2的俯視圖；以及圖4為輔助電極的細(xì)部結(jié)構(gòu)。
簡單符號說明100 有機(jī)發(fā)光二極管 2041 柵極金屬102 透明電極 2042 源/漏極金屬104 有機(jī)發(fā)光層 2043 源/漏極金屬106 抗反射電極 206 平坦層1062 第一導(dǎo)電層 208 覆蓋圖案1064 非金屬層 209 數(shù)據(jù)線1066 第二導(dǎo)電層 210 半導(dǎo)體層108 輔助電極 2102 通道區(qū)1081 材料層 2104 摻雜區(qū)
1082 材料層 2106 摻雜區(qū)1083 材料層 211 掃描線200 有機(jī)電激發(fā)光顯示器 212 柵極氧化層202 透明基板 213 布設(shè)區(qū)204 晶體管 214 內(nèi)層介電層216 鈍化層220 透光區(qū)域230 不透光區(qū)域具體實(shí)施方式
茲配合圖標(biāo)詳述本發(fā)明“有機(jī)發(fā)光二極管及其顯示器”，并列舉優(yōu)選實(shí)施例說明如下請參照圖1，為本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管。有機(jī)發(fā)光二極管100，包括一透明電極102、一有機(jī)發(fā)光層104及一抗反射電極106。有機(jī)發(fā)光層104位于透明電極102與抗反射電極106之間，并包括一低分子有機(jī)材料或是一高分子有機(jī)材料。
抗反射電極106包括一第一導(dǎo)電層1062、一第二導(dǎo)電層1066及一非金屬層1064。非金屬層1064夾置于第一導(dǎo)電層1062與第二導(dǎo)電層1066之間。第一導(dǎo)電層1062位于有機(jī)發(fā)光層104與非金屬層1064之間，或是直接接觸于有機(jī)發(fā)光層104。特別地，一輔助電極108貫穿非金屬層1064以將第一導(dǎo)電層1062電連接至第二導(dǎo)電層1066。非金屬層1064可以為一半導(dǎo)體層或一金屬氧化物層。第二導(dǎo)電層1066可以為一金屬層。第一導(dǎo)電層1062可以為一金屬層，其優(yōu)選厚度介于100至200埃之間。為了降低抗反射電極106的電阻，且不影響抗反射效果，可以增厚第二導(dǎo)電層1066，使之大于第一導(dǎo)電層1062厚度。
請參照圖2，為本發(fā)明的有機(jī)電激發(fā)光顯示器。有機(jī)電激發(fā)光顯示器200，包括一晶體管204與有機(jī)發(fā)光二極管100設(shè)置于一透明基板202上。晶體管204電連接于透明電極102以控制有機(jī)發(fā)光二極管100。有機(jī)電激發(fā)光顯示器200利用抗反射電極106來降低反射率，并且通過輔助電極108來降低抗反射電極106的阻抗。因此，以輔助電極108配合抗反射電極106可以均勻地傳遞電流，并幫助有機(jī)發(fā)光二極管100的電流注入。
有機(jī)電激發(fā)光顯示器200的工藝大致可分為二階段，第一階段為薄膜晶體管工藝，第二階段為有機(jī)發(fā)光二極管工藝。本發(fā)明的輔助電極108可以在薄膜晶體管工藝中制作，因此進(jìn)行有機(jī)發(fā)光二極管工藝時，即無需再以一道屏蔽來形成非金屬層1064上的貫穿孔以接合第一導(dǎo)電層1062與第二導(dǎo)電層1066。
有機(jī)電激發(fā)光顯示器200的工藝詳細(xì)說明如下。首先，一半導(dǎo)體層210形成于一透明基板202上表面。半導(dǎo)體層210的材料可以是非晶硅或多晶硅，其具有一通道區(qū)2102及兩摻雜區(qū)2101及2103。兩摻雜區(qū)2101及2103施以重?fù)诫s，可視薄膜晶體管的種類而選擇摻雜p型摻雜材料或n型摻雜材料。接著，一柵極氧化層212形成于半導(dǎo)體層210之上。再將一柵極金屬2041制作于柵極氧化層212上。柵極金屬2041以一內(nèi)層介電層214覆蓋。再將兩源/漏極金屬2042及2043制作于內(nèi)層介電層214之上。如圖所示，源/漏極金屬2042及2043貫穿內(nèi)層介電層214與柵極氧化層212而分別接觸于半導(dǎo)體層210的兩摻雜區(qū)2101及2103。如此，薄膜晶體管204即通過上述步驟制作完成。
在形成有機(jī)發(fā)光二極管100之前，將一鈍化層216先形成于源/漏極金屬2042及2043之上，再以一平坦層206覆蓋鈍化層216。
制作有機(jī)發(fā)光二極管100時，透明電極102形成于平坦層206上表面，并具有一部分穿過平坦層206與鈍化層216而電連接于兩源/漏極金屬2042及2043其中之一(圖式中以2043為例)。接著，提供一光掩模以形成覆蓋圖案208于透明電極102表面，覆蓋圖案208材料可以是氮化硅，其具有一開口部以定義一透光區(qū)域220于一部分的透明電極102上方，未開口的部分則為不透光區(qū)域230。輔助電極108形成于覆蓋圖案208之上，并位于不透光區(qū)域230之中。形成有機(jī)發(fā)光層104于覆蓋圖案208之上。值得注意的是，有機(jī)發(fā)光層104的厚度應(yīng)小于輔助電極108高度。
最后，將抗反射電極106形成于有機(jī)發(fā)光層104之上，步驟如下形成第一導(dǎo)電層1062于有機(jī)發(fā)光層104之上，并接觸輔助電極108，使第一導(dǎo)電層1062與有機(jī)發(fā)光層104的總厚度小于輔助電極108的高度；再形成非金屬層1064于第一導(dǎo)電層1062之上，使非金屬層1064、第一導(dǎo)電層1062與有機(jī)發(fā)光層104的總厚度小于輔助電極108高度；以及，形成第二導(dǎo)電層1066于非金屬層1064之上，并接觸輔助電極108。如此，輔助電極108可以同時接觸到第一導(dǎo)電層1062與第二導(dǎo)電層1066以達(dá)到增強(qiáng)電流注入的目的。
請參照圖3，為圖2的俯視圖。除了上述晶體管204及有機(jī)發(fā)光二極管100之外，有機(jī)電激發(fā)光顯示器200尚有其它電路元件，例如數(shù)據(jù)線209、掃描線211、電容、或其它晶體管等。該等電路元件形成于透明基板202上而形成一不透光區(qū)230。如圖3所示，不透光區(qū)230除了包括數(shù)據(jù)線209及掃描線211之外，尚包括一布設(shè)區(qū)213以設(shè)置電容或晶體管。為了不占用有機(jī)電激發(fā)光顯示器200的透光區(qū)220面積，輔助電極108設(shè)置于不透光區(qū)230中，并位于該等電路元件之上。
請參照圖4，為輔助電極的細(xì)部結(jié)構(gòu)。請同時參照圖2，由于有機(jī)發(fā)光層104、第一導(dǎo)電層1062、非金屬層1064及第二導(dǎo)電層1066皆全面形成于覆蓋圖案208上，有一部分的材料會殘留于輔助電極108頂部。因此輔助電極108的高度與結(jié)構(gòu)必須適當(dāng)，以避免第二導(dǎo)電層1066具有較陡的階梯覆蓋，而能防止制造第二導(dǎo)電層1066時于輔助電極108側(cè)壁處斷開。
輔助電極108可以是一島狀結(jié)構(gòu)或一排線(bus-line)結(jié)構(gòu)，其橫截面如圖4所示。無論是島狀結(jié)構(gòu)或排線結(jié)構(gòu)，使輔助電極108的頂部較底部尖細(xì)(taperoff)可防止上述第二導(dǎo)電層1066于輔助電極108側(cè)壁處斷開的問題。優(yōu)選地，輔助電極108的高度H大于1000埃，且小于30,000埃。輔助電極108側(cè)壁與底面的夾角A介于60度至90度之間。
另外，輔助電極108可以多個材料層1081、1082及1083疊合而成，每一材料層1081、1082或1083均可選用鈦、鋁、釹、銀、鉬、鎘、氧化銦錫、鎳或其合金，例如鋁釹合金等材料。形成輔助電極108的步驟在不透光區(qū)域230內(nèi)，堆棧多個材料層1081、1082及1083于覆蓋圖案208上直到總高度大于1000埃。材料層1081、1082及1083可以利用例如黃光技術(shù)成長。
以上所有實(shí)施例中，有機(jī)發(fā)光層104可能包括空穴或電子傳遞的區(qū)域。在空穴傳遞區(qū)域中，可選擇性插入一空穴注入層或一空穴傳輸層。在電子傳遞區(qū)域中，可選擇性插入一電子注入層或一電子傳輸層。透明電極102可為氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等透明導(dǎo)電材料或金屬，而透明基板202可選自玻璃或塑料材料基板。此外，有機(jī)發(fā)光二極管不限于向上發(fā)光或向下發(fā)光形式。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于應(yīng)用在無源式顯示器或有源式顯示器中。
綜上所述，本發(fā)明應(yīng)用在大尺寸面板上，更能降低整面電阻，以及減少負(fù)載效應(yīng)(loading effect)。
上列詳細(xì)說明針對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具體說明，惟上述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光二極管，包括透明電極；有機(jī)發(fā)光層，位于該透明電極之上；抗反射電極，位于該有機(jī)發(fā)光層之上，并至少包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及非金屬層夾置于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間，其中該第一導(dǎo)電層位于該有機(jī)發(fā)光層與該非金屬層之間；以及輔助電極，貫穿該非金屬層以將該第一導(dǎo)電層電連接至該第二導(dǎo)電層。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該輔助電極具有島狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該島狀結(jié)構(gòu)的側(cè)壁與底面的夾角介于60度至90度之間。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該輔助電極的高度大于該有機(jī)發(fā)光層、該第一導(dǎo)電層及該非金屬層的總厚度。
5.一種有機(jī)電激發(fā)光顯示器，包括透明基板；透明電極，位于該透明基板上；有機(jī)發(fā)光層，位于該透明電極之上；抗反射電極，位于該有機(jī)發(fā)光層之上，并至少包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及非金屬層夾置于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間，其中該第一導(dǎo)電層位于該有機(jī)發(fā)光層與該非金屬層之間；以及輔助電極，貫穿該非金屬層以將該第一導(dǎo)電層電連接至該第二導(dǎo)電層；以及晶體管，電連接于該透明電極。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電激發(fā)光顯示器，其中該輔助電極具有島狀結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電激發(fā)光顯示器，其中該島狀結(jié)構(gòu)的頂部較底部尖細(xì)。
8.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電激發(fā)光顯示器，其中該島狀結(jié)構(gòu)的側(cè)壁與底面的夾角介于60度至90度之間。
9.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電激發(fā)光顯示器，其中該輔助電極的高度大于該有機(jī)發(fā)光層、該第一導(dǎo)電層及該非金屬層的總厚度。
10.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電激發(fā)光顯示器，還包括平坦層形成于該晶體管之上，并且該輔助電極與該透明電極均形成于該平坦層之上。
11.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電激發(fā)光顯示器，還包括多個電路元件形成于該透明基板上并形成不透光區(qū)，其中該輔助電極位于該不透光區(qū)中，且位于該等電路元件之上。
12.一種有機(jī)電激發(fā)光顯示器制造方法，包括提供透明基板，該透明基板上具有晶體管；形成透明電極于該透明基板上，并與該晶體管電連接；形成覆蓋圖案以定義透光區(qū)域于部分該透明電極上方及不透光區(qū)域于該晶體管上方；形成輔助電極于該覆蓋圖案上，并位于該不透光區(qū)域之內(nèi)；形成有機(jī)發(fā)光層于該覆蓋圖案之上，使該有機(jī)發(fā)光層厚度小于該輔助電極高度；形成第一導(dǎo)電層于該有機(jī)發(fā)光層之上，使該第一導(dǎo)電層與該有機(jī)發(fā)光層的總厚度小于該輔助電極高度，并接觸該輔助電極；形成非金屬層于該第一導(dǎo)電層之上，使該非金屬層、該第一導(dǎo)電層與該有機(jī)發(fā)光層的總厚度小于該輔助電極高度；以及形成第二導(dǎo)電層于該非金屬層之上，并接觸該輔助電極。
13.如權(quán)利要求12所述的有機(jī)電激發(fā)光顯示器制造方法，其中上述形成該輔助電極的步驟包括堆棧多個金屬層于該覆蓋圖案上，并位于該不透光區(qū)域之內(nèi)。
全文摘要
一種有機(jī)發(fā)光二極管，包括一透明電極、一有機(jī)發(fā)光層、一抗反射電極及一輔助電極。有機(jī)發(fā)光層位于該透明電極與該抗反射電極之間。抗反射電極包括一第一導(dǎo)電層、一第二導(dǎo)電層及一非金屬層。該第一導(dǎo)電層位于該有機(jī)發(fā)光層與該非金屬層之間。該非金屬層夾置于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間。輔助電極貫穿該非金屬層以將該第一導(dǎo)電層電連接至該第二導(dǎo)電層。上述有機(jī)發(fā)光二極管可應(yīng)用于一有機(jī)電激發(fā)光顯示器中。
文檔編號H01L27/28GK1828966SQ200610004229
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者李世昊 申請人:友達(dá)光電股份有限公司