TWI303535B

TWI303535B - Organic light emitting device and method of fabricating the same

Info

Publication number: TWI303535B
Application number: TW095112521A
Authority: TW
Inventors: Seok-Woon Lee; Sung-Soo Park; Biing Seng Wu
Original assignee: Chi Mei El Corp; Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2008-11-21
Also published as: US20070235730A1; TW200740282A; US8624226B2

Description

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* 三達編號：TW2775PA •九、發明說明： _【發明所屬之技術領域】本發明是有關於一種有機發光顯示元件及其製造方法’且特別是有關於一種具有高良率、高開口率及高可靠度之有機發光顯示元件及其製造方法。【先前技術】 • 傳統有機發光顯示器（0LED)之結構及製造方法，是依序將薄膜電晶體（TFT)電路及發光元件形成完整之顯示元件於單一基板上；之後，再以一蓋板將顯示元件密封於 * 内，以防外界水氣進入而劣化發光元件。在製造過程中， . 由於薄膜電晶體製程與發光元件製程在單一基板上先後完成，基板之良率為TFT製程良率與發光元件製程良率的相乘結果，遠低於個別之良率。為了提高有機發光顯示器之良率、開口率及可靠度等特性，目前已發展出將習知製 _ 程分割，並以雙基板接合之技術完成顯示器之製造。請參照第1圖，其繪示一種傳統雙基板接合之有機發光顯示元件之剖面示意圖。如第丨圖所示，雙基板接合技術，主要是將有機發光顯示元件構造區分為第一基板（又稱TFT基板）1〇與第二基板（又稱〇LED基板）2〇。於第一基板10上形成複數個開關電晶體（未顯示）、驅動電晶體12 及電連接單元14。其巾，電連接單元14用以連接提供第一基板20晝素訊號。第二基板2〇上則形成發光元件，包括第-電極2卜發光層（例如可分別發出紅光、綠光和藍 7 1303535

、二達編號：TW2775PA .光之發光層）22、絕緣層23、阻隔壁24及第二電極25。 -其中’絕緣層23係阻絕各光色之發光層和所屬第一、第二電極；阻隔壁24則用以分隔第二電極25。第一基板10與第二基板20對組後，則形成一有機發光顯示器。其中，於第一基板10上之電連接單元14係與聽動電晶體12之源極或没極連接。因此，兩基板組合後，電連接單兀14可使第一基板10之驅動電晶體12之源極 • 或沒極與第二基板20之晝素電極電性連接，以提供第二基板20上發光元件所需之訊號。由於雙基板組合時，電連接單元14係一一與第二基 '板20發光區之發光元件直接接觸，有極高機率會損傷^ ' 光元件，造成良率降低。【發明内容】有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種具有高良鲁率、高開口率及高可靠度之有機發光顯示元件及其製造方法。 σ 根據本發明的目的，提出一種有機發光顯示元件 (OLED)，係由一第一基板和與第一基板相對應設置之一第二基板對組而成。第一基板包括相互電性連接之複數個電晶體，和與該些電晶體之一電性連接之一第一連接電極。第二基板具有複數個次晝素（SUb —pixel)，每一次書素具有叙光區與一非發光區，其中，非發光區係包含一'第二連接屯極’第一連接電極與第一連接電極電性連接，且第 8 “1303535

三達編號：TW2775PA 二連接電極係以一導電複合層包覆一有機層而成。根據本發明的目的’提出一種有機發光顯示元件 (0LED)之製造方法，包括步驟：互電提供-第-基板’並在第-基板上形成複數個相性連接之電晶體；形成第-連接電極於第-基板上，且第—連接電極與該些電晶體之一電性連接；

提供一第二基板，第二基板具有複數個次晝素，每一次f素具有—發錢和—非發光區，並在非發光區中形成一第二連接電極，且第二連接電極係以一導電複合層包覆一有機層而成；及復對組第一基板與第二基板，使第一連接電極和第二連接電極電性連接。為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：、0 【實施方式】本發明係提出一種有機發光顯示元件及其製造方法，使電連接單元在第一、第二基板（分別又稱TFT基板、 0LED基板）對組後，可避免因直接接觸如第1圖之第二基板20上發光區之第二電極25，進而破壞第二電極25及其覆蓋之發光層22。其中，TFT基板之薄膜電晶體（Thin Film Transistor)可為 PM0S(P-Type Metal Oxide 9 • 1303535

三達編號：TW2775PA

Semiconductor) 、 NM0S(N-Type Metal Oxide

Semiconductor)或 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) ’製程上可採用非晶石夕（Amorph〇us 3丄11〇011)或低溫多晶石夕（|^?3)等技術）。以下係以一較佳實施例做為本發明之詳細說明，然而，此實施例並不會限縮本發明欲保護之範圍。另外，圖

不中係省略不必要之元#，以清楚顯示本發明之技術特點0 一一 …尽兔明一較佳員他列I啕微發光顯不兀件之上視圖。第3圖則纷示依照第2圖之剖面線A—八， m:不几件之剖面示意圖。請同時參照第2圖和和一；光顯示元件(〇_，係由-第-基板3〇 :弟-土板40對組而成，顯示元件具有複數個次晝素 Γ:第：所每，發光區、綠^:)發^^素由左至右分別具有紅色⑹ 區。而每一次* 现色他）發光區和紅色（R2)發光其所在之區域it光=分為阻隔壁“之上視圖，第一基板3 〇上係呈古體、以及-第1接電極34目。之複數個電晶體（未顯示）和驅動心 /、甩晶體包括開關電晶利电晶體3?，品铉、土，丄些電晶體之一，H ^ 而弟一連接電極34則與該性連接。另外，第驅$電晶體32之源極或没極，電氧化物、金屬膠脅兒極可為金屬、金屬合金、金屬披以電金屬層之構造物或複合之導電 10 l3〇3535

二達編號：TW2775PA $料層。在此較佳實施例中，第一連接基導電材質），且連接體36朝第二 =〇之方向突起。而連接體36之、弟一連接電極47電性遠基板40之該次晝素連接〜通弟一基板30和第二有是’第二基板4G的非發絲4處，係具合声〇括下#七47 ’且第二連接電極47係以—導電複成^中H極471和上電極包覆一有機層472而全屬ιΓΓ刺1可選自透明之導電材料例如金屬、層板二可m 472 w單—層或複數弁二注入層(HIL)、電洞傳導層(_、笋 =⑽、·電子傳導層鶴、電〜卿及载可奸iicrier blGcking iayer)等。在實際應用時，幾層472與發光區3之發光層‘嚷^ ^ αΓκ^ t^a) ^(Mg) ί：3〇：;!：^4〇,^ 之源L /欧連接，使弟一基板3〇之驅動電晶體32 供第2沒極與第二基板40之晝素電極電性連接，以提〜基板40上發光元件所需之訊號。係1二第所示’第二基板40每-次晝素的發光區3, 屬j弟-電極41(可選擇透明之導電材料例如金屬、全屬口灸、金屬氧化物等）、發光層（例如可分別發出、>、 11 1303535

三達編號：TW2775PA 綠光和藍光之發光層，發光層包含發光元件之有機層，可 .遙自電洞注入層（HIL)、電洞傳導層（HTL)、發光材料層 (EL)、·电子傳導層（ETL)、電子注入層⑻L)及載子阻絕層 (carrier blocking layer))42、絕緣層 43、阻隔壁及第-包極45(例如Al ' Ca、Mg或是雙層結構之UF/A1等導電材料）。其中，絕緣層43係阻絕各光色之發光層42 和所屬之第—電極41，以電性隔絕該些次畫素。另外，在 >此較佳實施例中，阻隔壁44係形成於絕緣層43上並封閉式地將第一連接電槐47包圍，以分隔發光區3的第二電極=和非發光區4的第二連接電極47。而位於阻隔壁料 ^ -基板4 0之間的絕緣層4 3，則可增加阻隔壁4 *之附當然’阻隔壁44也可直接形成於第二基板40上，本發明對此並沒有特別限制。而第一基板40的每—次晝素中，非發光區4之第二電極47係包括—下電極471、一有機層472和二73。其中，下電極471位於第二基板4〇上，並盥於 ^ 3之第—電極41電性連接；有機層472位於下電極^； ^上電極473則覆蓋於有機層472，並與下電極47ι略 :。當第-基板30與第二基板4〇對組後，朝向第= 土 ^40之方向突出之第—連接電極34可與第二連接電= #電性連接，以將驅動訊號透過第二連接電極〇傳導第〜基板40上晝素之第一電極41。、在貝際製作日t，第二基板4〇上之非發光區4之下極471與發光區3之第-電極41可由同一材料製成。^ 12 -1303535

三達編號：TW2775PA .樣的，非發光區4之有機層472與發光區3之發光層42 可由同一材料製成；上電極473與第二電極45可由同一材料製成。第4圖為依照本發明一較佳實施例之有機發光顯示元件（0LED)製造方法之流程圖。請同時參照第2圖和第3 圖。首先，提供一第一基板3 0，並在第一基板上形成複數個相互電性連接之電晶體（包括驅動電晶體32)，如步驟 φ 401所示。接著，形成一第一連接電極34於第一基板30 上，且第一連接電極34與該些電晶體之一電性連接，其中第一連接電極34係朝第二基板40之方向突出，如步驟 ^ 402所示。提供一第二基板40，第二基板具有複數個次晝 . 素，每一次晝素具有一發光區3和一非發光區4,並在非發光區4中形成一第二連接電極47，且第二連接電極47 係以一導電複合層（包括下電極471和上電極473)包覆一有機層472而成，如步驟403所示。接著，對組第一基板參 30與第二基板40,使第一連接電極34和第二連接電極47 電性連接，如步驟404所示。其中，製作第二基板40上的元件時，非發光區4之下電極471與發光區3之第一電極41可同時形成；非發光區4之有機層472與發光區3之發光層42可同時形成，而上電極473與第二電極45可同時形成。另外，由於第二基板40的第二連接電極47部分是由一導電複合層（包括下電極471和上電極473)包覆一有機層472而成，且有機層472可較佳地選擇和發光層42相 13 1303535

、蓮編—：TW2775PA 域，复方 /以不需遮蔽第二連接電極47之區 ”方法可由下_種方法達成，包括：小及上電極473與有機層472蒸錢分子大區域向此、、# 使上電極473在第二連接電極47之 s内可以覆盍的面積較有機之槐㈣才蒸發後之金屬分4:;二上電極极仍的邊緣可以直二動，大鑛之上電流至下電^ 此㈣侧靡473傳導電贫—⑵以，鍛日守與第二基板40距離較近之第二電極基 ΐ以^源2配與弟二基板4G較遠之有機層472蒸鍍源、，、、、5小第一連接電極47之區域内有機層472蒸鍍面、貝’以利上電極473與下電極471電性連接； ⑶利用隔開第二電極45之阻隔壁44之傾 '^層表面或”面（同第二基板之水平面）所夾的又其角度越小越容易使上電極473與下電極471電接，前述角度較佳係小於7〇。，更佳為介於4〇。至6〇。生，佳為介於55。至60。。 ’最右第一連接電極47沒有包括有機層472，則有機，層蒸鍍用的金屬罩幕上須遮擋住此連接點區域，因1 条鍍製程上對位精度及金屬罩幕製作精度，在有機 ^ 42金屬罩幕的設計上需遮擋住較連接點區域更大之範^ 圍如此會縮減原先之發光區，嚴重降低開口率，势 14 -1303535

三達編號：TW2775PA .件更嚴苛，並大幅增加金屬罩幕成本。 _ 因此，應用前述的三種方式皆可達成在蒸鍍發光層 42之金屬罩幕設計上，不需考慮遮擋第二連接電極47之區域。在發光區不需縮減的情形下’成功地將第一基板3 0 之驅動訊號傳導至第二基板40之晝素上，因而使本發明保有高開口率之優點。由於兩基板對組時，第一連接電極34和第二連接電 φ 極47是在非發光區4接觸，因此，不會破壞發光區3之發光元件。再者，第二連接電極47包括一有機層472，因此在蒸鍍發光層42之金屬罩幕設計上，可以不需考慮遮 - 擋第二連接電極47之區域，保有高開口率之優點。根據 . 上述，應用本發明之有機發光顯示元件及其製造方法，可生產出具有高良率、高開口率及高可靠度等特性之顯示器。綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， # 然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 15 1303535

三達編號：TW2775PA 【圖式簡單說明】第1圖繪示一種傳統雙基板接合之有機發光顯示元件之剖面示意圖。第2圖繪示依照本發明一較佳實施例之有機發光顯示元件之上視圖。第3圖則繪示依照第2圖之剖面線A-A’之有機發光顯示元件之剖面示意圖。 0 第4圖為依照本發明一較佳實施例之有機發光顯示元件（0LED)製造方法之流程圖。 , 【主要元件符號說明】 3 :發光區 4 :非發光區 10、30 ··第一基板 12、3 2 :驅動電晶體 φ 14 :電連接單元 20、 40 :第二基板 21、 41 :第一電極 22、 42 :發光層 23、 43 :絕緣層 24、 44 :阻隔壁 25、 45 :第二電極 3 4 :第一連接電極 36 :連接體 16 1303535

三達編號：TW2775PA 47 :第二連接電極 4 71 :下電極 472 :有機層 4 7 3 ·上電極

Claims

1303535 三達編號：TW2775PA .十、申請專利範圍： Γ 1. 一種有機發光顯示元件（0LED)，包括：一第一基板’包括：相互電性連接之複數個電晶體；及一第一連接電極，與該些電晶體之一電性連接；一第二基板’與該第一基板相對應設置’該第二基板具有複數個次晝素（sub-pixel)，每一次晝素具有：一發光區與一非發光區，其中，該非發光區係包含一第二連接電極，該第二連接電極與該第一連接電極電性連接，且該第二連接電極係以一導電複合層包覆一有機層而成。 2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示元件，其中該第一基板上之該些電晶體係包括複數個開關電晶體和複數個驅動電晶體。 3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示元件，其中該第一連接電極係與該些驅動電晶體之源極或汲極電性連接0 4.如申請專利範圍第1項所述之顯示元件，其中該第二基板之每一次晝素的該發光區，包括：一第一電極，位於該第二基板上；一發光層，位於該第一電極上；及 18 .1303535 三達編號：TW2775PA . 一第二電極，位於該發光層上。 5.如申請專利範圍第4項所述之顯示元件，其中該第二基板的每一次晝素中，該非發光區之該第二連接電極包括：一下電極，.位於該第二基板上，並與該發光區之該第一電極電性連接； ^ 該有機層，位於該下電極上；和一上電極，覆蓋於該有機層並與該下電極電性連接。 - 6.如申請專利範圍第5項所述之顯示元件，其中該 _ 第二基板次晝素之該非發光區中該下電極與該發光區中該第一電極係由同一材料製成。 7. 如申請專利範圍第5項所述之顯示元件，其中該 • 第二基板次晝素之該非發光區中該上電極與該發光區中該第二電極係由同一材料製成。 8. 如申請專利範圍第4項所述之顯示元件，其中該第二基板次晝素之該發光區中該發光層與該非發光區之該有機層係由同一材料製成。 9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示元件，其中該第一連接電極之位置係和該第二連接電極之位置相對應。 19 1303535 三達編號·· TW2775PA —10.如申請專利範圍第1JM所述之顯 ; 第一達接雹極孫包覆_遠接、、/、件’其尹該之方向突起。安體朝该弟二基板 11.如申請專利範圍第i項所述之 =晝素樣該第二基板的該非發光區，更包括其:t 壁（bamerwa11)’包圍該第二連接電極。括—阻隔顯 12· —種有機發光步驟：示元件（OLED)之製造方法包括提供一第一基板，並在諛第一電性連接之電晶體； Λ 土板上形成複數個相互形成一第—連接電極於該第一美電極與該些電晶體之—電性連接；▲板上，且該第一連接第一发 -次晝素具有一‘光反區板具有複數個次晝素，每形成—第二連接發光區’並在該非發光區中層包覆-有機層而成^亥第二連接電極係以—導電複合對食且兮繁甘該第二連接二二板與該第二基板’使該第-連接電極和逆镬兔極電性連接。 13 在該第二^申請專利範圍第12項所述之製造方法，其中土板之該發光區中係形成·· —弟—電極，形成於該第二基板上； 20 .1303535 三達編號：TW2775PA ^ 一發光層，形成於該第一電極上；和一第二電極，形成於該發光層上。 14.如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中形成該第二連接電極之步驟包括：形成一下電·極於該第二基板上，且該下電極與該發.光區之該第一電極電性連接； p 形成該有機層於該下電極上；和形成一上電極以覆蓋該有機層並與該下電極電性連接0 15.如申請專利範圍第14項所述之製造方法，其中該非發光區之該下電極和該發光區之該第一電極係同時形成。 • 16.如申請專利範圍第14項所述之製造方法，其中該非發光區之該上電極和該發光區之該第二電極係同時形成。 17.如申請專利範圍第14項所述之製造方法，其中該非發光區之該有機層和該發光區之該發光層係同時形成。 18.如申請專利範圍第12項所述之製造方法，其中 21 1303535 三達編號：TW2775PA _ 該第一基板上係形成複數個開關電晶體和複數個驅動電 19.如申請專利範圍第18項所述之製造方法，其中該第一連接電極係與該些驅動電晶體之源極或没極電性連接。 2 0. —種有機發光顯示元件（0LED)，係由一第一基板和一第二基板對組而成，該第一基板具有相互電性連接之複數個電晶體，該顯示元件具有複數個次晝素，每一次晝素具有一發光區和一非發光區，且該非發光區包括：一第一連接電極，形成於該第一基板上並朝該第二基板之方向突起；和一第二連接電極，形成於該第二基板上，且該第二連接電極係以一導電複合層包覆一有機層而成，該第一基板和該第二基板對組後，該第二連接電極係與該第一連接電極電性連接，以導通該第一基板和該第二基板。 21.如申請專利範圍第20項所述之顯示元件，其中該導電複合層包括一下電極和一上電極，該下電極形成於該第二基板上，該有機層形成於該下電極上，而該上電極則覆蓋該有機層並與該下電極電性連接。 22 .1303535 三達編號：TW2775PA 22. 如申請專利範圍第21項所述之顯示元件，其中每一次晝素之位於該第二基板的該發光區，係包括一第一電極、位於該第一電極上之一發光層、及位於該發光層上之一第二電極。 23. 如申請專利範圍第22項所述之顯示元件，其中 φ 該第二基板上該發光區之該第一電極與該非發光區之該下電極係由同一材料製成。， 24.如申請專利範圍第22項所述之顯示元件，其中，該第二基板上該發光區之該第二電極與該非發光區之該上電極係由同一材料製成。 25. 如申請專利範圍第22項所述之顯示元件，其中 • 該第二基板上，該發光區之該發光層與該非發光區之該有機層係由同一材料製成。 26. 如申請專利範圍第20項所述之顯示元件，其中每一次晝素之位於該第二基板的該非發光區，更包括一阻隔壁（barrier wall)，包圍該第二連接電極。 27. 如申請專利範圍第20項所述之顯示元件，其中該第一連接電極係包覆一連接體，且該連接體朝該第二基 23 1303535 三達編號：TW2775PA 人板之方向突起。 28. 如申請專利範圍第20項所述之顯示元件，其中該第一基板上之該些電晶體係包括複數個開關電晶體和複數個驅動電晶體。 29. 如申請專利範圍第28項所述之顯示元件，其中該第一連接電極係與該些驅動電晶體之源極或汲極電性連接。

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