專利名稱：有機電激發(fā)光顯示器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種有機電激發(fā)光(organic electroluminescence，OEL)顯示器面板的結(jié)構(gòu)及其制作方法，且特別有關(guān)于一種具有遮光層的有機電激發(fā)光顯示器面板的結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
近年來各界對有機電激發(fā)光組件(organic electroluminescencedevice)的研究，使其有足以取代液晶顯示器，而成為次世代顯示器的潛力。由于其本身為主動發(fā)光組件，因此有機電激發(fā)光顯示器不似液晶顯示器般需要背光模塊，有利于顯示器的輕量化。此外，有機電激發(fā)光顯示器提供高對比、快反應(yīng)，以及比液晶顯示器更寬廣的視角。
有機電激發(fā)光顯示技術(shù)依其組件所使用的載子傳遞層與發(fā)光層等有機薄膜材料的不同可概分成兩系統(tǒng)，一是以染料或顏料為材料的小分子組件(molecule-based device)，另一則以共軛性高分子為材料的高分子組件(polymer-based device)，前者一般以真空蒸鍍鍍膜方式制作組件，而后者則一般采用溶液旋轉(zhuǎn)涂布(spin coating)方式。小分子OEL組件被稱為OLED，而高分子OEL組件則被稱為PLED。由于有機薄膜層皆為具傳導(dǎo)載子的材料，因此在非發(fā)光區(qū)域會有漏光的現(xiàn)象。
圖1為一習知高分子有機電激發(fā)光顯示器(PLED)1的部分剖面圖。如圖1所示，此高分子有機電激發(fā)光顯示器1包含一透明基板0、一透明氧化銦錫(Indium tin oxide，ITO)層2作為陽極、一氧化硅層4用以定義像素區(qū)、一有機絕緣層5、一聚乙烯二氧噻吩(polyethylenedioxy thiophene，PEDOT)層6作為緩沖層之用、一高分子發(fā)光材料層8，以及一金屬或合金作為陰極10(如Ca、Al、Mg/Ag或Al/Li)。
由對陽極2與陰極10施予一適當電位差，可使像素區(qū)的高分子發(fā)光材料層8發(fā)出特定顏色的光3，并經(jīng)由陽極2與透明基板0射出。
緩沖層6的作用乃在調(diào)節(jié)ITO陽極2與高分子發(fā)光材料層8間的能階，以提升電洞注入效率并降低操作電壓。一般緩沖層6材質(zhì)的電阻不高，如一般常用的PEDOT是一種導(dǎo)電高分子，因此當電流流經(jīng)圖中箭頭方向，亦會導(dǎo)通該區(qū)的高分子發(fā)光材料層8，而發(fā)出特定顏色的光3’。由于氧化硅層4可透光，因此特定顏色的光3’便通過氧化硅層4與透明基板0而射出，形成漏光現(xiàn)象，使得最后發(fā)出光的區(qū)域比原定像素區(qū)大，因而造成顯示上的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一有機電激發(fā)光顯示器及其制作方法，以改善非像素區(qū)的漏光現(xiàn)象，進而提升顯示器的性能。
本發(fā)明的另一目的在不增加制程困難度與光罩數(shù)的前提下，提供一可改善非像素區(qū)漏光現(xiàn)象的有機電激發(fā)光顯示器及其制作方法。
為達上述目的，本發(fā)明在有機電激發(fā)光顯示器的像素區(qū)外圍設(shè)置一遮光層，以定義上述像素區(qū)，并可同時遮蔽非像素區(qū)域內(nèi)可能發(fā)出的光。
本發(fā)明提供一種有機電激發(fā)光顯示器的制作方法，其步驟包括首先提供一基板，并于基板上制作一驅(qū)動數(shù)組，，形成一遮光層于基板上，且在驅(qū)動數(shù)組間定義出復(fù)數(shù)個像素區(qū)。之后于像素區(qū)上方形成一第一電極，接著于第一電極上形成一有機電激發(fā)光層，以及形成一第二電極于有機電激發(fā)光層上。
本發(fā)明尚提供一種有機電激發(fā)光顯示器，其至少包含一基板；一驅(qū)動數(shù)組形成于該基板上，一一遮光層形成于該基板上，且在驅(qū)動數(shù)組間定義出復(fù)數(shù)個像素區(qū)；一第一電極形成于像素區(qū)上方；一有機電激發(fā)光層形成于第一電極上；以及一第二電極形成于有機電激發(fā)光層上。
根據(jù)本發(fā)明，上述遮光層可由任何不透光的金屬、絕緣體或有機材質(zhì)所構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，上述有機電激發(fā)光層可為OLED或高分子(polymer)有機發(fā)光二極管(PLED)，其中更可包括一電子注入層、一電子傳輸層、一發(fā)光層、一電洞傳輸層以及一電洞注入層。上述第一電極可為一氧化銦錫層(ITO)；上述第二電極的組成材質(zhì)可為Ca、Al、Mg、Mg/Ag合金、Al/Li合金或其組合。上述透明基板可為玻璃基板或塑料基板。
根據(jù)本發(fā)明，上述驅(qū)動數(shù)組是包含一非晶硅(a-Si)薄膜晶體管或低溫多晶硅(LTPS)薄膜晶體管。且晶體管包含一柵極、源極與汲極，而上述遮光層是在制作柵極的同時，以與柵極相同的材質(zhì)所制作而成；或在制作源極與汲極的同時，以與源極與汲極相同的材質(zhì)所制作而成。
根據(jù)本發(fā)明，上述第一電極、有機電激發(fā)光層與第二電極是構(gòu)成一全彩有機電激發(fā)光顯示組件。且本發(fā)明的有機電激發(fā)光顯示器的制作方法，較佳進一步包含設(shè)置一第二基板于該第二電極上。


圖1為一習知高分子有機電激發(fā)光顯示器的部分剖面圖。
圖2A～圖2E是用以說明本發(fā)明高分子有機電激發(fā)光顯示器的制作流程。
符號說明0～透明基板；1～高分子有機電激發(fā)光顯示器；2～陽極；
3、3′～光；4～氧化硅層；5～有機絕緣層；6～PEDOT層；8～高分子發(fā)光材料層；10～陰極；200、200′～基板；202、206～緩沖層；204～柵極絕緣層；206、208～介電層；207～金屬遮光層；212～第一電極；214～第一絕緣層；215～第二絕緣層；217～有機電激發(fā)光層；220～多晶硅薄膜晶體管；221～汲極；222～有機電激發(fā)光層預(yù)定區(qū)；240～第二電極；250～柵極；251～源極；255～通道；256～源極/汲極區(qū)；257、258～接觸洞；300、300′～光；701～電子注入層；
702～電子傳輸層；703～發(fā)光層；704～電洞傳輸層；705～電洞注入層。
具體實施例方式
為了讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖示，作詳細說明如下以下參考圖2A-圖2E，說明本實施例有機電激發(fā)光顯示器及其制作方法。
本發(fā)明中的驅(qū)動數(shù)組基板例如是包含非晶硅薄膜晶體管數(shù)組(a-Si TFTsarray)的基板(例如，玻璃基板)，或包含低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)數(shù)組的基板。本實施例以低溫多晶硅薄膜晶體管數(shù)組所構(gòu)成的主動組件基板為例，并以頂柵極(top gate)的模式為例說明其制作流程，然而本發(fā)明亦可應(yīng)用于底柵極(bottom gate)的主動數(shù)組基板。
首先，請參考圖2A，提供一透明基板200，在此透明基板200上形成一緩沖層(buffer layer)202，并在緩沖層202上形成復(fù)數(shù)個低溫多晶硅薄膜晶體管220。其中低溫多晶硅薄膜晶體管220包括一柵極250、一源極251、一汲極221、一柵極絕緣層204、一通道255以及一源極/汲極區(qū)(S/D)256，且汲極221并經(jīng)由一介電層206的接觸洞257而與源極/汲極區(qū)256耦接。低溫多晶硅薄膜晶體管220的制作過程如下首先在緩沖層202上形成復(fù)數(shù)個由源極/汲極區(qū)(S/D)256、通道255所構(gòu)成的多晶硅區(qū)。之后，在這些多晶硅區(qū)上方覆蓋一柵極絕緣層204。接著，于柵極絕緣層204上方形成柵極250。其次，再形成一介電層206于基板200上方，此介電層206于源極/汲極區(qū)(S/D)256上方分別蝕刻有接觸洞。接著，再于基板200上方形成一源極/汲極金屬層(未圖示)，并經(jīng)微影蝕刻后形成源極251、汲極221。
此外，在形成源極251、汲極221的同時，于介電層206上方像素區(qū)預(yù)定區(qū)的外圍，形成一金屬遮光層207。
此金屬遮光層207的作用在定義像素區(qū)(有機電激發(fā)光層預(yù)定區(qū)222)，并同時遮蔽非像素區(qū)內(nèi)可能透過透明基板200而發(fā)出的光。在本較佳實施例中，遮光層207是在利用沉積蝕刻方式形成源極251、汲極221的同時蝕刻完成，然而依據(jù)本發(fā)明精神，此遮光層207亦可在沉積蝕刻柵極250的同時蝕刻完成，如圖2E所示。如此可再不需增加制程步驟與成本的前提下，輕易實施本發(fā)明。此外，根據(jù)本發(fā)明，遮光層207的材質(zhì)并不限于金屬，任何具有遮旋光性的材質(zhì)皆可適用，如絕緣體、有機等材質(zhì)。上述透明基板200可為玻璃或透光的塑料材質(zhì)。若為塑料基板，其材質(zhì)可為聚乙烯對苯二甲酯(polyethyleneterephthalate)、聚酯(polyester)、聚碳酸酯(polycarbonates)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)或是聚苯乙烯(polystyrene)；而多晶硅薄膜晶體管是作為有機電激發(fā)光顯示器的控制單元，可為以低溫制造技術(shù)完成者。
接著，請參照圖2B，在基板上形成一介電層208，其在對應(yīng)汲極221上方具有一接觸洞258。接著在介電層208上形成一第一電極212，其覆蓋上述金屬遮光層207所定義的像素區(qū)，且耦接于汲極221。其中第一電極212可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)或是氧化鋅(ZnO)。而此第一電極212可由濺鍍法、電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、化學氣相鍍膜法及噴霧熱裂解法所形成。
接著，分別形成一第一絕緣層(insulator layer)214與第二絕緣層215于該第一電極212上，第一絕緣層214的材質(zhì)如為氧化硅；第二絕緣層215的材質(zhì)如為聚亞醯胺(polyimide)。之后以第一電極212作為蝕刻停止層，對此絕緣層214、215進行蝕刻，以暴露出該第一電極212上的有機電激發(fā)光層預(yù)定區(qū)222。
之后，形成一有機電激發(fā)光層217于第一電極212上。此有機電激發(fā)光層217為高分子有機發(fā)光二極管材料，其可利用旋轉(zhuǎn)涂布、噴墨或網(wǎng)版印刷等方式形成。在本實施例中，此有機電激發(fā)光層217更包括一電子注入層701(EIL；electron injection layer)、一電子傳輸層702(ETL；electrontransport layer)、一發(fā)光層703(EL；emitting layer)、一電洞傳輸層704(HTL；hole transport layer)以及一電洞注入層705(HIL；holeinjection layer)。其中有機電激發(fā)光層217亦可為小分子有機發(fā)光二極管(OLED)材料，其可利用真空鍍膜方式形成。
接著，如圖2D所示，在有機電激發(fā)光層217上形成一第二電極層240，其中第二電極層240是作為該有機發(fā)光二極管的陰極。形成第二電極層240的方式可為真空熱蒸鍍或濺鍍方式。為配合作為有機發(fā)光二極管的陰極電極的需求，應(yīng)選用適合將電子注入有機半導(dǎo)體材料者，如Ca、Al、Mg、Mg/Ag合金、Al/Li合金等低功函數(shù)材料，較佳者為Mg或Mg-Ag合金，或為Mg或Mg-Ag合金與氧化銦錫(ITO)的迭層。
最后，設(shè)置一基板200’于陰極電極240之上，至此完成本實施例有機電激發(fā)光顯示器的制作。
本實施例有機電激發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu)，如圖2D所示，包含一第一基板200；一由薄膜晶體管220所構(gòu)成的驅(qū)動數(shù)組，且此驅(qū)動數(shù)組包含一遮光層207，由遮光層207在驅(qū)動數(shù)組間定義出復(fù)數(shù)個像素區(qū)222；一第一電極212形成于像素區(qū)222上方；一有機電激發(fā)光層217形成于第一電極212(陽極)上；一第二電極240形成于有機電激發(fā)光層217上；以及一第二基板200’設(shè)置于第二電極240(陰極)上。其中有機發(fā)光層可為OLED或PLED，上述第一電極212、有機電激發(fā)光層217與第二電極240是構(gòu)成一全彩有機電激發(fā)光顯示組件。
如上述，本發(fā)明的有機電激發(fā)光顯示器及其制作方法，由設(shè)置一遮光層207，不僅定義出像素區(qū)222位置，使有機電激發(fā)光層217發(fā)出的光300在通過其下方的第一電極212及第一基板200后發(fā)射出來；在此同時，并遮蔽非像素區(qū)內(nèi)由于漏電流而產(chǎn)生的光300’，因此避免發(fā)像素區(qū)的漏光現(xiàn)象，達到提升顯示性能的效果。
此外，遮光層207可在制作柵極250、源極251或汲極221的同時制作而成，因此不需增加制程的步驟與成本，即可輕易達到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種有機電激發(fā)光顯示器的制作方法，包括提供一基板；形成一驅(qū)動數(shù)組于該基板上；形成一遮光層于該基板上，且在該驅(qū)動數(shù)組間定義出復(fù)數(shù)個像素區(qū)；于該像素區(qū)上方形成一第一電極；于該第一電極上形成一有機電激發(fā)光層；以及形成一第二電極于該有機電激發(fā)光層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電激發(fā)光顯示器的制作方法，其中該遮光層是由不透光之金屬、絕緣體或有機材質(zhì)所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電激發(fā)光顯示器的制作方法，其中該有機發(fā)光層包括OLED或PLED。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電激發(fā)光顯示器的制作方法，其中該第一電極是氧化銦錫層，而該第二電極之組成材質(zhì)是Ca、Al、Mg、Mg/Ag合金、Al/Li合金或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電激發(fā)光顯示器的制作方法，其中該驅(qū)動數(shù)組是包含一柵極、源極與汲極，而該遮光層是在制作該柵極、源極或汲極的同時，以與該柵極、源極或汲極相同的材質(zhì)所制作而成。
6.一種有機電激發(fā)光顯示器，包括一透明基板；一驅(qū)動數(shù)組形成于該透明基板上，；一遮光層形成于該基板上，且在該驅(qū)動數(shù)組間定義出復(fù)數(shù)個像素區(qū)；一第一電極形成于該像素區(qū)上方；一有機電激發(fā)光層形成于該第一電極上；以及一第二電極形成于該有機電激發(fā)光層上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機電激發(fā)光顯示器，其中該遮光層是由不透光的金屬、絕緣體或有機材質(zhì)所構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機電激發(fā)光顯示器，其中該有機電激發(fā)光層包括OLED或PLED。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機電激發(fā)光顯示器，其中該第一電極是氧化銦錫層，而該第二電極的組成材質(zhì)是Ca、Al、Mg、Mg/Ag合金、Al/Li合金或其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機電激發(fā)光顯示器，其中該驅(qū)動數(shù)組是包含一柵極、源極與汲極，而該遮光層是在制作該柵極、源極或汲極的同時，以與該柵極、源極或汲極相同的材質(zhì)所制作而成。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種有機電激發(fā)光顯示器及其制作方法。其制作方法包括首先提供一透明基板，并于此透明基板上制作一驅(qū)動數(shù)組，此驅(qū)動數(shù)組包含一遮光層，由此遮光層在上述驅(qū)動數(shù)組間定義出復(fù)數(shù)個像素區(qū)。接著于像素區(qū)上方形成一第一電極。之后于第一電極上形成一有機電激發(fā)光層，以及形成一第二電極于有機電激發(fā)光層上。
文檔編號H05B33/26GK1668149SQ200410008630
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者薛瑋杰, 蔡耀銘 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司