专利名称：有机发光装置、像素结构、接触结构及其制备方法
技术领域：
本发明是关于一种有机发光装置及其制备方法，特别是关于一种具有机发光装
置、像素结构、接触结构及其制备方法。
背景技术：
有机发光显示装置由于具有尺寸轻薄、高解析度、高对比度、省电及主动发光等特 性，已凌驾液晶显示器而成为下一世代平面薄型显示装置的主流产品。图l例示一已知的 有机发光装置1的电路架构。该有机发光装置1包括两个薄膜晶体管Tl、 T2、一电容C及 一发光元件。该薄膜晶体管T1的栅极耦接于一扫描线，而源极和漏极则分别耦接至一数据 线和该薄膜晶体管T2的栅极。该薄膜晶体管T2的源极耦接至一 Vdd电压源，而其漏极则 耦接至该发光元件的阳极。该发光元件的阴极耦接于一Vss电压源。 当有机发光装置需要大面积的发光元件时，研发人员直觉地增加在该薄膜晶体管 T2与该Vss电压源间的发光元件的面积。增加发光元件面积的等效电路为并联多个小型发 光元件，然而只要其中一个小型发光元件的阳极与阴极发生短路，则所有电流都会流经短 路路径，导致发光元件失效而不会发光。因此，研发人另行尝试在该薄膜晶体管T2与该Vss 电压源之间串接多个发光元件。惟欲实现此一串接多个发光元件的电路架构，需要一种串 接技术可将一发光元件的阴极串接于相邻发光元件的阳极。再者，此一电路架构将串接的 多个发光元件设置于该薄膜晶体管T2与该Vss电压源之间，亦导致发光元件的发光强度易 于因该薄膜晶体管T2的电流变化而不稳定。
发明内容
本发明的一目的是提供一种具有多个串联发光元件的有机发光装置。根据本发明 的一实施例的有机发光装置包括一基板及多个相邻的发光元件。各发光元件包括一第一电 极，设置于该基板上，具有一发光区与一接触区；一保护层，局部覆盖该第一电极且裸露该 第一电极的该发光区及该接触区；一分隔物，设置于该保护层上且分隔该发光区与该接触 区；至少一柱体，位于该接触区内的该第一电极上，该柱体具有一顶面与一底面，且该顶面 宽于该底面；一有机发光层，覆盖该发光区的该第一电极，且局部覆盖相邻的该发光元件的 该接触区的该第一电极，暴露出该接触区的该柱体周围的部分该第一电极；以及一第二电 极，覆盖该发光区的该有机发光层，且局部覆盖相邻的该发光元件的该接触区暴露的部分 该第一电极。 本发明的另一目的是提供一种具有多个串联发光元件的有机发光像素结构。根据 本发明的一实施例的有机发光像素结构形成于一基板上，该基板具有相邻的一开关区及一 发光元件区。该有机发光像素结构包括一第一电极，设置于该发光元件区的该基板上，具有 一发光区与一接触区；一保护层，局部覆盖该第一电极，该保护层裸露该第一电极的该发光 区及该接触区；一分隔物，设置于该第二保护层上且环绕该发光区；至少一柱体，位于该接 触区的该第一电极上，该柱体具有一顶面与一底面，且该顶面宽于该底面；一有机发光层，
5覆盖该发光区的该第一电极，以及覆盖相邻的该发光元件的该接触区的该第一电极，暴露 出该接触区的该柱体周围的部分该第一电极；以及一第二电极，覆盖该有机发光层，以及覆 盖该接触区暴露的部分该第一电极。 本发明的另一 目的是提供一种有机发光元件接触结构，包括一第一导电层，具有 一接触区；至少一柱体，位于该接触区的该第一导电层上，该柱体具有一具有一顶面与一底 面，且该顶面宽于该底面；一发光层，覆盖该接触区的该第一导电层，暴露出该接触区的该 柱体周围的部分该第一导电层；以及一第二导电层，覆盖该接触区暴露的部分该第一导电 层。 本发明的另一 目的是提供一种有机发光装置的制造方法，包括在一基板上形成一 第一电极，该第一电极具有一发光区与一接触区；在该第一电极上形成一保护层，该保护层 局部覆盖该第一电极且裸露该第一电极的该发光区及该接触区；形成一分隔物与至少一柱 体，该分隔物位于该保护层上且分隔该发光区与该接触区，该柱体位于该接触区内的该第 一电极上，该柱体具有一顶面与一底面，且该顶面宽于该底面；蒸发一有机发光层，局部覆 盖该发光区的该第一电极，以及覆盖相邻的该发光元件的该接触区的该第一电极，暴露出 该接触区的该柱体周围的部分该第一电极；以及蒸发一第二电极，覆盖该发光区的有机发 光层，以及覆盖相邻的该发光元件的接触区暴露的部分该第一电极。 根据本发明的技术方案，解决了现有技术中发光元件易失效而不发光的技术问 题，本发明发光元件的发光强度稳定。
30B顶部32顶面34底面40遮蔽结构62基板64开关区66发光元件区68薄膜晶体管70源极74A-'MB 发光元件76阳极78保护层80发光区81接触区82分隔物84有机发光层86阴极90A柱体92A顶面94A底面90B柱体92B顶面94B底面100A遮蔽结构100B遮蔽结构110有机发光像素
具体实施例方式
上文已相当广泛地概述本发明的技术特征及优点，使下文的本发明详细描述得以 获得较佳了解。构成本发明的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本发明 所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例 可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域的技 术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离权利要求所界定的本发明的精神和范围。
图2至图13例示本发明的一实施例的有机发光装置10的制备方法。首先，在一 基板12上形成多个发光元件14A-14C的第一电极(例如是阳极)16。之后，形成一保护层 18于该基板12上，该保护层18局部覆盖该阳极16且裸露该阳极16的一发光区20及一接 触区22。在向下发光型有机发光装置中，该阳极16的材料是使用透明导电材料，例如氧化 铟锡、氧化铟锌、氧化铝锌或上述材料组合；在向上发光型有机发光装置，该阳极16的材料 可使用金属材料。
参考图3、图4及图5，其中图3是该有机发光装置10的局部俯视图，图4是图3 沿剖面线1-1的剖示图，图5是图3沿剖面线2-2的剖示图。进行一光刻工艺以形成一分 隔物28与一遮蔽结构40。该分隔物28形成于该保护层18上且分隔该阳极16的该发光区 20与该接触区22。该遮蔽结构40包括至少一柱体30且形成于该接触区22内的该阳极16 上。参考图4，该柱体30具有一顶面32与一底面34，且该顶面32的宽度大于该底面34的 宽度，该柱体30剖面的侧壁与基板12的夹角至少有一部分大于90度，例如是该柱体30的 垂直剖面呈上宽下窄的倒置梯形，但本发明并不以此为限。另，参考图3，该分隔物28是环 绕相邻发光元件的发光区及接触区(例如环绕该发光元件14B的该发光区20及该发光元 件14C的该接触区22)。在本发明的一实施例中，该分隔物28及该遮蔽结构40可利用同一 光刻刻蚀工艺予以制备，亦可使用个别的光刻工艺予以制备，但本发明并不以此为限。该柱 体30可包括一圆柱形基部30A及一倒梯形顶部30B，如图6所示，但本发明并不以此为限。
图7至图10例示该遮蔽结构40的多种实施例。在本发明的一实施例中，该遮蔽 结构40的该柱体30的水平剖面呈星形，如图7所示，但本发明并不以此为限。在本发明的 另一实施例中，该遮蔽结构40包括多个柱体30，该些柱体30在该接触区22内排列成mXn 的矩阵，且m、n皆为正整数如图8及图9所示，但本发明并不以此为限。在本发明的一实施 例中，该遮蔽结构40包括多个柱体30，该些柱体30在该接触区22内排列成多列奇数列与 多列偶数列，且各该偶数列的该些柱体30是对应于该些奇数列中相邻的该些柱体30间的 间隔，如图10所示，但本发明并不以此为限。在本发明的一实施例中，该柱体30的水平剖 面呈星形或圆形，如图8和图9所示。 参考图11及图12，其中图12是该阳极16的该接触区22的局部剖示图。在该等 图中，是进行一蒸发工艺以形成一有机发光层24于该阳极16上。通过该遮蔽结构40的该 柱体30的遮蔽效应，该蒸发工艺无需使用金属掩膜即可使得该有机发光层24仅局部覆盖 该发光区20的该阳极16，以及覆盖相邻的发光元件的该接触区22的该阳极16，并暴露出 该接触区22的该柱体30周围的部分该阳极16，如图12所示。 参考图13及图14，其中图14是该阳极16的该接触区22的局部剖示图。在该等 图中，是进行一蒸发工艺以形成一第二电极(例如是阴极26)于该有机发光层24上。该阴 极26覆盖该发光区20的有机发光层24，以及覆盖相邻的该发光元件的该接触区22暴露 的部分该阳极16。由于该遮蔽结构40的该柱体30的遮蔽效应，该有机发光层24并未完 全覆盖该发光元件14B的该接触区22的该阳极16，使得后续形成的该发光元件14C的该 阴极26得以接触相邻的该发光元件14B的该接触区22的该阳极16，因而实现该发光元件 14C的该阴极26串接于相邻的该发光元件14B的该接触区22的该阳极16。同理，该发光 元件14B的该阴极26亦串接于相邻的该发光元件14A的该接触区22的该阳极16，而形成 三个串接的发光元件14A-14C。 图15例示本发明一实施例的有机发光像素110的电路架构，而图16至图26例示 该有机发光像素110的制备方法的一实施例。该有机发光像素结构IIO包括二个薄膜晶体 管T1、T2 (例如NMOS薄膜晶体管)、一电容C、以及多个串联的发光元件。该薄膜晶体管Tl 的栅极耦接于一扫描线，而其源极和漏极则分别耦接至一数据线和一薄膜晶体管T2的栅 极。该薄膜晶体管T2的源极耦接至该多个串接发光元件的阳极，而其漏极则耦接一Vss电 压源。在此一实施例中，该多个串联发光元件设置于该薄膜晶体管T2的源极与一Vdd电压源之间，俾便降低发光元件的跨压上升对该薄膜晶体管T2的影响。 参考图16，该有机发光像素结构110形成于一基板62上，该基板62具有相邻的 一开关区64及一发光元件区66。首先，在该开关区64形成一薄膜晶体管68，并于该发光 元件区66形成多个发光元件74A-74B的第一电极(例如是阳极)76，其中该薄膜晶体管68 的制备方法已广为业界所熟知，在此不再赘述。之后，形成一保护层78于该基板62上，该 保护层78局部覆盖该阳极76，且裸露该阳极76的一发光区80及一接触区81。此外，该保 护层78亦覆盖该薄膜晶体管68，且裸露该薄膜晶体管68的一源极70。
参考图17、图18、图19及图20，其中图17是该有机发光像素110的局部俯视图， 图18是图17沿剖面线3-3的剖示图，图19是图17沿剖面线4-4的剖示图，图20是图17 沿剖面线5-5的剖示图。利用光刻工艺形成一分隔物82、一第一遮蔽结构IOOA及一第二 遮蔽结构IOOB。参考图16，该分隔物82是形成于该保护层18上，该分隔物82分隔该发光 元件74A的该发光区80与该接触区81，该分隔物82亦分隔该发光元件74B的该发光区80 与该接触区81。参考图18，该第一遮蔽结构100A包括至少一柱体90A，且是形成于该接触 区81内的该阳极76上。参考图19，该第二遮蔽结构100B包括至少一柱体90B，且是形成 于该薄膜晶体管68的该源极70上。在本发明的一实施例中，该分隔物82、该第一遮蔽结 构IOOA及该第二遮蔽结构100B可利用同一光刻刻蚀工艺予以制备，亦可使用个别的光刻 工艺予以制备，但本发明并不以此为限。 参考图18，该第一遮蔽结构100A的该柱体90A具有一顶面92A与一底面94A，且 该顶面92A的宽度大于该底面94A的宽度，亦即该柱体90A的垂直剖面呈上宽下窄的倒置 梯形，但本发明并不以此为限。参考图18，该第二遮蔽结构100B的该柱体90B具有一顶面 92B与一底面94B，且该顶面92B的宽度大于该底面94B的宽度，亦即该柱体90B的垂直剖 面呈上宽下窄的倒置梯形，但本发明并不以此为限。另，该分隔物82是环绕该薄膜晶体管 68的该源极70及该发光元件74A的该发光区80，该分隔物82亦环绕该发光元件74A的该 接触区81及该发光元件74B的该发光区80，如图19所示。此外，该第一遮蔽结构IOOA及 该第二遮蔽结构100B可选择性地采用图6至图10例示的多种实施例。
参考图21、图22及图23，其中图22是该阳极76的该接触区81的局部剖示图，图 23是该源极70的局部剖示图。在该等图中，是进行一蒸发工艺以形成一有机发光层84于 该阳极76上。参考图22，通过该第一遮蔽结构100A的该些柱体90A的遮蔽效应，该蒸发工 艺无需使用金属掩膜即可使得该有机发光层84仅局部覆盖该发光区80的该阳极76，以及 覆盖相邻的发光元件的该接触区81的该阳极86，并暴露出该接触区81的该些柱体90A周 围的部分该阳极76。此外，参考图23，通过该第二遮蔽结构100B的该些柱体90B的遮蔽效 应，该蒸发工艺无需使用金属掩膜即可使得该有机发光层84仅局部覆盖该薄膜晶体管68 的该源极70，并暴露出该源极70的该柱体90B周围的部分该源极70。
参考图24、图25及图26，其中图25是该阳极76的该接触区81的局部剖示图，图 26是该源极70的局部剖示图。在该等图中，是进行一蒸发工艺以形成一第二电极(例如是 阴极)86于该基板62上。该阴极86覆盖该发光区80的该有机发光层84，以及覆盖相邻的 该发光元件的该接触区81暴露的部分该阳极76。由于该遮蔽结构100A的遮蔽效应，该有 机发光层84并未完全覆盖该发光元件74A的该接触区81的该阳极76，使得后续形成的该 发光元件74B的阴极86得以接触该发光元件74A的该接触区81的该阳极76，因而实现该
9发光元件74B的该阴极76串接于相邻的该发光元件74A的该接触区81的该阳极76。同 理，由于该遮蔽结构100B的遮蔽效应，该有机发光层84并未完全覆盖该薄膜晶体管68的 该源极70，使得后续形成的该发光元件74A的阴极86得以接触该薄膜晶体管68的该源极 70。 本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本发明所属技术领域的技术人员 应了解，在不背离后附权利要求所界定的本发明精神和范围内，本发明的教示及揭示可作 种种的替换及修饰。例如，上文揭示的许多工艺可以不同的方法实施或以其它工艺予以取 代，或者采用上述二种方式的组合。 此外，本案的权利范围并不局限于上文揭示的特定实施例的工艺、机台、制造、物 质的成分、装置、方法或步骤。本领域技术人员应了解，基于本发明教示及揭示工艺、机台、 制造、物质的成分、装置、方法或步骤，无论现在已存在或日后开发者，其与本案实施例揭示 者是以实质相同的方式执行实质相同的功能，而达到实质相同的结果，亦可使用于本发明。 因此，权利要求是用以涵盖用以此类工艺、机台、制造、物质的成分、装置、方法或步骤。
10
权利要求
一种有机发光装置，其特征在于，所述有机发光装置包括一基板；以及多个相邻的发光元件，各发光元件包括一第一电极，设置于所述基板上，具有一发光区与一接触区；一保护层，局部覆盖所述第一电极且裸露所述第一电极的所述发光区及所述接触区；一分隔物，设置于所述保护层上且分隔所述发光区与所述接触区；至少一柱体，位于所述接触区内的所述第一电极上，所述柱体具有一顶面与一底面，且所述顶面宽于所述底面；一有机发光层，覆盖所述发光区的所述第一电极，且局部覆盖相邻的所述发光元件的所述接触区的所述第一电极，暴露出所述接触区的所述柱体周围的部分所述第一电极；及一第二电极，覆盖所述发光区的所述有机发光层，且局部覆盖相邻的所述发光元件的所述接触区暴露的部分所述第一电极。
2. 如权利要求1所述的有机发光装置，其特征在于，各发光元件的所述第二电极接触 所述相邻发光元件的所述柱体与所述有机发光层间的部分所述第一电极。
3. 如权利要求1所述的有机发光装置，其特征在于，所述柱体的垂直剖面呈上宽下窄 的倒置梯形。
4. 如权利要求1所述的有机发光装置，其特征在于，所述柱体的水平剖面呈星形。
5. 如权利要求1所述的有机发光装置，其特征在于，所述有机发光装置包括多个柱体， 且所述柱体的水平剖面呈星形或圆形。
6. 如权利要求1所述的有机发光装置，其特征在于，所述有机发光装置包括多个柱体， 其中所述柱体在所述接触区排列成mXn的矩阵，且m、n皆为正整数。
7. 如权利要求1所述的有机发光装置，其特征在于，所述有机发光装置包括多个柱体， 其中所述柱体在所述接触区排列成多列奇数列与多列偶数列，且各所述偶数列的所述柱体 是对应于所述奇数列中相邻的所述柱体间的间隔。
8. 如权利要求1所述的有机发光装置，其特征在于，所述有机发光装置更包括一薄膜 晶体管，电性连接所述发光元件的所述第二电极。
9. 一种有机发光像素结构，其特征在于，所述有机发光像素结构形成于一基板上，所述 基板具有相邻的一开关区及一发光元件区，包括一第一电极，设置于所述发光元件区的所述基板上，具有一发光区与一接触区； 一保护层，局部覆盖所述第一电极，所述保护层裸露所述第一电极的所述发光区及所 述接触区；一分隔物，设置于所述第二保护层上且环绕所述发光区；至少一柱体，位于所述接触区的所述第一电极上，所述柱体具有一顶面与一底面，且所 述顶面宽于所述底面；一有机发光层，覆盖所述发光区的所述第一电极，以及覆盖相邻的所述发光元件的所 述接触区的所述第一电极，暴露出所述接触区的所述柱体周围的部分所述第一电极；以及一第二电极，覆盖所述有机发光层，以及覆盖所述接触区暴露的部分所述第一电极。
10. 如权利要求9所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述有机发光层向所述开关 区延伸而局部覆盖所述电极的接触区。
11. 如权利要求io所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述第二电极向所述开关区延伸而接触所述柱体与所述有机发光层间的接触区。
12. 如权利要求9所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述柱体的垂直剖面呈上宽 下窄的倒置梯形。
13. 如权利要求9所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述柱体的水平剖面呈星形。
14. 如权利要求9所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述有机发光像素结构包括 多个柱体，其中所述柱体的水平剖面呈星形或圆形。
15. 如权利要求9所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述有机发光像素结构包括 多个柱体，其中所述柱体在所述接触区排列成mXn的矩阵，且m、n皆为正整数。
16. 如权利要求9所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述有机发光像素结构包括 多个柱体，其中所述柱体在所述接触区排列成多列奇数列与多列偶数列，且各所述偶数列 的所述柱体是对应于所述奇数列中相邻的所述柱体间的间隔。
17. 如权利要求9所述的有机发光像素结构，其特征在于，所述有机发光像素结构更包 括一薄膜晶体管，电性连接所述发光元件的所述第二电极。
18. —种有机发光元件接触结构，其特征在于，所述有机发光元件接触结构包括 一第一导电层，具有一接触区；至少一柱体，位于所述接触区的所述第一导电层上，所述柱体具有一具有一顶面与一 底面，且所述顶面宽于所述底面；一发光层，覆盖所述接触区的所述第一导电层，暴露出所述接触区的所述柱体周围的 部分所述第一导电层；以及一第二导电层，覆盖所述接触区暴露的部分所述第一导电层。
19. 如权利要求18所述的有机发光元件接触结构，其特征在于，所述柱体的垂直剖面 呈上宽下窄的倒置梯形。
20. 如权利要求18所述的有机发光元件接触结构，其特征在于，所述柱体的水平剖面呈星形。
21. 如权利要求18所述的有机发光元件接触结构，其特征在于，所述有机发光元件接 触结构包括多个柱体，其中所述柱体在所述第一导电层上排列成mXn的矩阵，且m、 n皆为 正整数。
22. 如权利要求18所述的有机发光元件接触结构，其特征在于，所述有机发光元件接 触结构包括多个柱体，其中所述柱体在所述接触区排列成多列奇数列与多列偶数列，且各 所述偶数列的所述柱体是对应于所述奇数列中相邻的所述柱体间的间隔。
23. 如权利要求18所述的有机发光元件接触结构，其特征在于，所述有机发光元件接 触结构包括多个柱体，其中所述柱体的水平剖面呈星形或圆形。
24. 如权利要求18所述的有机发光元件接触结构，其特征在于，所述第一导电层是一 第一发光元件的一第一电极，所述第二导电层是一第二发光元件的一第二电极，所述第一 发光元件与所述第二发光元件相邻。
25. 如权利要求18所述的有机发光元件接触结构，其特征在于，所述第一导电层是一 薄膜晶体管的一电极，所述第二导电层是一发光元件的一第二电极。
26. —种有机发光装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括 在一基板上形成一第一电极，所述第一电极具有一发光区与一接触区； 在所述第一电极上形成一保护层，所述保护层局部覆盖所述第一电极且裸露所述第一电极的所述发光区及所述接触区；形成一分隔物与至少一柱体，所述分隔物位于所述保护层上且分隔所述发光区与所述 接触区，所述柱体位于所述接触区内的所述第一电极上，所述柱体具有一顶面与一底面，且 所述顶面宽于所述底面；蒸发一有机发光层，局部覆盖所述发光区的所述第一电极，以及覆盖相邻的所述发光 元件的所述接触区的所述第一电极，暴露出所述接触区的所述柱体周围的部分所述第一电 极；以及蒸发一第二电极，覆盖所述发光区的有机发光层，以及覆盖相邻的所述发光元件的接 触区暴露的部分所述第一电极。
27. 如权利要求26所述的有机发光装置的制造方法，其特征在于，形成一分隔物与至 少一柱体的步骤，包括进行一第一光刻刻蚀 工艺以形成所述分隔物于所述保护层上；以及 进行一第二光刻刻蚀工艺以形成所述柱体于所述接触区内的第一 电极上。
28. 如权利要求26所述的有机发光装置的制造方法，其特征在于，形成一分隔物与至 少一柱体利用 一光刻刻蚀工艺。
29. 如权利要求26所述的有机发光装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括进行 一光刻工艺以形成所述柱体，且所述柱体的垂直剖面呈上宽下窄的倒置梯形。
30. 如权利要求26所述的有机发光装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括进行 一光刻工艺以形成所述柱体，且所述柱体的水平剖面呈星形。
31. 如权利要求26所述的有机发光装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括进行 一光刻工艺以形成多个柱体，其中所述柱体在所述第一导电层上排列成mXn的矩阵，且m、 n皆为正整数。
32. 如权利要求26所述的有机发光装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括进行 一光刻工艺以形成多个柱体，其中所述柱体在所述接触区排列成多列奇数列与多列偶数 列，且各所述偶数列的所述柱体是对应于所述奇数列中相邻的所述柱体间的间隔。
33. 如权利要求26所述的有机发光装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括进行 一光刻工艺以形成多个柱体，其中所述柱体的水平剖面呈星形或圆形。
全文摘要
本发明提供一种有机发光装置、像素结构、接触结构及其制备方法。所述接触结构包括一第一导电层、至少一柱体、一发光层、以及一第二导电层。该导电层具有一接触区，该至少一柱体位于该接触区的该第一导电层上，该发光层局部覆盖该接触区的该第一导电层且暴露出该接触区的该柱体周围的部分该第一导电层，该第二导电层覆盖该接触区暴露的部分该第一导电层。该柱体具有一顶面与一底面，且该顶面宽于该底面。
文档编号H01L51/52GK101771070SQ200910249589
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者方俊雄, 陈介伟 申请人:友达光电股份有限公司