专利名称：可挠性有源元件阵列基板以及有机电激发光元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有源元件阵列基板，且特别涉及一种可挠性有源元件阵列基板以及有机电激发光元件。
背景技术：
有机发光装置具有轻薄、自发光、低消耗功率、不需背光源、无视角限制及高反应速率等优良特性，已被视为平面显示器的明日之星。现今，为了使有机发光装置运用的领域更广，已开发出可挠式有机发光装置。显示器是否具备可挠性，取决于其所使用的基板材质。当显示器所使用的基板为硬质基板(rigid substrate)时，显示器将不具有可挠性。反之，当显示器所使用的基板为可挠性基板(如塑胶基板)时，显示器便具有良好的可挠性。一般来说，以无机材料(例如为氮化硅)作为晶体管的钝化保护层(passivation layer)的技术已相当成熟且广泛应用于各式显示器中。然而，在制作可挠式有机发光装置的制造工艺中，由于无机材料的可挠性不佳，以致晶体管在经过弯曲之后，钝化保护层会产生裂缝(crack)。如此一来，水汽会经由裂缝渗入而影响薄膜晶体管的电性。若以有机材料作为钝化保护层，则可拥有较佳的可挠性。然而，有机材料的阻水能力较无机材料差，因此水汽容易渗入薄膜晶体管而影响其电性。此外，相较于一般常见的硬质基板(例如玻璃基板)，使用塑胶基板作为可挠性基板时，水汽容易从塑胶基板的方向渗入薄膜晶体管中而影响电性，因此，如何提升可挠性有源元件阵列基板的可靠性 (reliability)实为目前亟欲解决的议题之一。
发明内容
本发明提供一种可挠性有源元件阵列基板以及有机电激发光元件，其具有较佳的
可靠性。本发明提出一种可挠性有源元件阵列基板，其包括可挠性基板、有源元件阵列层、 阻挡层以及多个像素电极。有源元件阵列层配置于可挠性基板上。阻挡层覆盖有源元件阵列层。阻挡层包括多层有机材料层以及多层无机材料层。有机材料层与无机材料层交替堆叠于有源元件阵列层上。像素电极配置于阻挡层上，且各像素电极与有源元件阵列层电性连接。本发明提出一种有机电激发光元件，包括所述的可挠性有源元件阵列基板、有机电激发光层以及电极层。有机电激发光层配置于可挠性有源元件阵列基板上。电极层配置于有机电激发光层上。电极层与像素电极电性绝缘。在本发明的一实施例中，上述的阻挡层的水汽穿透率(Water Vapor Transmission Rate, WVTR)10-2g/m2 · Day。在本发明的一实施例中，上述的可挠性有源元件阵列基板中，位于最底层的有机材料层与有源元件阵列层接触。在本发明的一实施例中，上述的可挠性有源元件阵列基板中，位于最底层的无机材料层与该有源元件阵列层接触。在本发明的一实施例中，上述的可挠性有源元件阵列基板还包括内阻挡层，配置于可挠性基板与有源元件阵列层之间。在本发明的一实施例中，上述的可挠性有源元件阵列基板还包括第一外阻挡层。 所述第一外阻挡层配置于可挠性基板的外表面上，其中内阻挡层与第一外阻挡层分别位于可挠性基板的两对侧。在本发明的一实施例中，上述的可挠性有源元件阵列基板还包括第二外阻挡层， 配置于第一外阻挡层的外表面上，其中第一外阻挡层位于第二外阻挡层与可挠性基板之间。在本发明的一实施例中，上述的可挠性有源元件阵列基板还包括第二外阻挡层以及离形层(de-bonding layer)。第二外阻挡层配置于第一外阻挡层的外表面上，其中第一外阻挡层位于第二外阻挡层与可挠性基板之间。离形层粘着于第一外阻挡层与第二外阻挡层之间。在本发明的一实施例中，上述的可挠性有源元件阵列基板还包括离形层。离形层配置于第一外阻挡层的外表面上。基于上述，本发明将由多层有机材料层以及多层无机材料层交替堆叠而成的阻挡层整合于可挠性有源元件阵列基板的制作中，因此，本发明的可挠性有源元件阵列基板可具有可挠性以及低水汽穿透率。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
图1为本发明第一实施例的可挠性有源元件阵列基板的剖面示意图。图2是本发明第二实施例的可挠性有源元件阵列基板的剖面示意图。图3是本发明第三实施例的可挠性有源元件阵列基板的剖面示意图。图4是本发明第四实施例的可挠性有源元件阵列基板的剖面示意图。图5是本发明第五实施例的可挠性有源元件阵列基板的剖面示意图。图6为本发明的一实施例的有机电激发光元件的剖面示意图。图7是本发明另一实施例的有机电激发光元件的剖面示意图。图8是本发明的实施例中有机电激发光元件的对数电流-电压关系图。主要附图标记说明100a、100b、100c、IOOcU IOOe 可挠性有源元件阵列基板110:可挠性基板IlOa:内表面110b、160b 外表面120:有源元件列阵层122 栅极124 栅极绝缘层126 沟道层
128a 源极128b 漏极130:阻挡层130S:开口132 有机材料层134 无机材料层140:像素电极15O:内阻挡层160 第一外阻挡层170 第二外阻挡层180 离形层200a、200b 有机电激发光元件210 有机电激发光层220 电极层
具体实施例方式图1为本发明第一实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOa的剖面示意图。请参考图1，本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOa包括可挠性基板110、有源元件阵列层 120、阻挡层130以及像素电极140。有源元件阵列层120配置于可挠性基板110之上。阻挡层130覆盖有源元件阵列层120。阻挡层130包括多层有机材料层132以及多层无机材料层134。有机材料层132与无机材料层134交替堆叠于有源元件阵列层120上。像素电极140配置于阻挡层130之上，且像素电极140与有源元件阵列层120电性连接。可挠性基板110具有内表面IlOa以及外表面110b。可挠性基板110例如是有机基板、薄金属基板或是合金基板。以有机基板为例，本实施例可使用聚酰亚胺基板、聚碳酸酯基板、聚苯二甲酸酯基板、聚奈二甲酸醇酯基板、聚丙烯基板、聚乙烯基板、聚苯乙烯基板或上述聚合物衍生物的基板。有源元件阵列层120配置于可挠性基板110的内表面IlOa上。在本实施例中，有源元件阵列层120例如是薄膜晶体管阵列。有源元件阵列层120包括栅极122、绝缘层124、 沟道层126、源极128a以及漏极128b。栅极122配置在可挠性基板110的内表面IlOa上。 绝缘层1 配置在可挠性基板110的内表面IlOa上，并且覆盖栅极122。沟道层1 配置在绝缘层1 之上，沟道层126的材料例如为非晶硅(amorphous silicon)。源极128a与漏极128b覆盖绝缘层IM与沟道层1 且于沟道层1 上彼此分离。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，有源元件阵列层120可以是有机薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或其他适合的有源元件。阻挡层130覆盖在有源元件阵列层120之上，且其包括多层有机材料层132以及多层无机材料层134，其中有机材料层132与无机材料层134彼此交替堆叠在有源元件阵列层120之上。有机材料层132的形成方法例如为旋转涂布、狭缝涂布或喷墨印刷，而有机材料层132的材料例如为压克力，由于有机材料层132的材料在经过弯曲之后，不易产生破裂的现象，因此十分适于使用在可挠性有源元件阵列基板IOOa中。另外，无机材料层134的形成方法例如为化学气相沉积法、原子层沉积法、溅镀法或是其他适合的薄膜沉积技术，而无机材料层134的材料例如为氧化硅或是氮化硅。由于无机材料层134的材料具有较为致密的堆积结构，因此无机材料层134具有较低的水汽穿透率，其适于保护有源元件阵列层120 不受水汽的影响。整体而言，通过有机材料层132与无机材料层134交替堆叠而形成的阻挡层130不仅具有良好的可挠性，其水汽穿透率不高于10_2g/m2. Day，优选为不高于10_6g/ m2. Day,因此其还具有减缓水汽渗透的保护效果。在本实施例中，有机材料层132的厚度例如大于0. 2微米，而无机材料层134的厚度例如大于0. 1微米，且阻挡层130的厚度例如大于0. 3微米。像素电极140配置于阻挡层130之上。像素电极140的材料例如是透明导电材料或是不透明的导电材料，其中透明导电材料例如为金属氧化物，而不透明导电材料例如为金属。须注意的是，本实施例的阻挡层130可进一步具有开口 130S，以暴露出有源元件阵列层120中的漏极128b。像素电极140覆盖在阻挡层130以及漏极128b之上，且像素电极 140通过开口 130S与有源元件阵列层120电性连接。详细而言，像素电极140是通过位于阻挡层130中的开口 130S与有源元件阵列层120中的漏极128b电性连接。以下将以多个不同的实施例来说明本发明的可挠性有源元件阵列基板100b、 100c、100d、100e。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的附图标记与部分内容， 其中采用相同的附图标记来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述的实施例，下述实施例将不再重述。图2是本发明第二实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOb的剖面示意图。请参考图2，本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOb相似于第一实施例的可挠性有源元件阵列基板100a，差异之处在于本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOb还包括内阻挡层150 以及第一外阻挡层160。内阻挡层150配置于可挠性基板110的内表面IlOa上，且其位于可挠性基板110与有源元件阵列层120之间。第一外阻挡层160配置于可挠性基板110的外表面IlOb上且其具有外表面160b。具体而言，内阻挡层150与第一外阻挡层160分别位于可挠性基板110的内表面IlOa与外表面IlOb之上。换言之，本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOb同时具有内阻挡层150与第一外阻挡层160分别配置可挠性基板110的两对侧边上。然而，本发明不限于此。在其他实施例中(未示出)，可挠性有源元件阵列基板IOOb可仅包括内阻挡层150或第一外阻挡层160配置于可挠性基板110的内表面IlOa 或外表面IlOb之上。图3是本发明第三实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOc的剖面示意图。请参考图3，本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOc相似于第二实施例的可挠性有源元件阵列基板100b，差异之处在于本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOc还包括第二外阻挡层170。第二外阻挡层170配置于第一外阻挡层160的外表面160b上。具体而言，第一外阻挡层160是位于第二外阻挡层170与可挠性基板110之间。图4是本发明第四实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOd的剖面示意图。请参考图4，本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOd相似于第二实施例的可挠性有源元件阵列基板100b，差异之处在于本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOd还包括离形层180。 离形层180配置于第一外阻挡层160的外表面160b上。具体而言，离形层180例如是粘着于第一外阻挡层160的外表面160b上。
图5是本发明第五实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOe的剖面示意图。请参考图5，本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOe相似于第四实施例的可挠性有源元件阵列基板100d，差异之处在于本实施例的可挠性有源元件阵列基板IOOe还包括第二外阻挡层170。具体而言，第二外阻挡层170配置于第一外阻挡层160的外表面160b上，其中第一外阻挡层160位于第二外阻挡层170与可挠性基板110之间。此外，离形层180例如是粘着于第一外阻挡层160与第二外阻挡层180之间。在此特别说明的是，上述的内阻挡层150、第一外阻挡层160、第二外阻挡层170以及离形层180皆具有阻挡水汽从可挠性基板110的方向进入有源元件阵列层120中的效果。因此本发明的可挠性有源元件阵列基板IOOb IOOe被水汽影响的程度可进一步的降低。图6为本发明的一实施例的有机电激发光元件200a的剖面示意图。请参考图6， 本实施例的有机电激发光元件200a包括可挠性有源元件阵列基板100e、有机电激发光层 210以及电极层220。在此，可挠性有源元件阵列基板是以图5的可挠性有源元件阵列基板 IOOe为例说明，当然，于其他实施例中，可挠性有源元件阵列基板亦可为图1的可挠性有源元件阵列基板100a、图2的可挠性有源元件阵列基板100b、图3的可挠性有源元件阵列基板IOOc或图4的可挠性有源元件阵列基板IOOd为例说明，本发明并不以此为限。有机电激发光层210配置于可挠性有源元件阵列基板IOOe之上。在本实施例中， 有机电激发光层210例如是经由像素电极140与有源元件阵列层120电性连接。在本实施例中，有机电激发光层210可包括红色有机发光图案、绿色有机发光图案、蓝色有机发光图案、其他颜色的发光图案或是上述发光图案的组合。有机电激发光层210的形成方法例如是蒸镀法、涂布法、沉积法或其它合适的方法。电极层220配置于有机电激发光层210之上，且电极层220与像素电极140电性绝缘。电极层220例如为透明导电物质。详细而言，可挠性有源元件阵列基板IOOe中的像素电极140例如为阴极，电极层220例如为阳极，再加上有机电激发光层210就可以完成本实施例的有机电激发光元件200a。特别说明的是，在一优选实施例的有机电激发光元件200a中，位于阻挡层130的最底层且与有源元件阵列层120接触的例如是有机材料层132。然而，本发明不限于此。图 7是本发明另一实施例的有机电激发光元件200b的剖面示意图。请参考图7，本实施例的有机电激发光元件200b与前述的有机电激发光元件200a的结构相似，二者主要差异之处在于本实施例中位于阻挡层130的最底层且与有源元件阵列层120接触的是无机材料层 134。图8是本发明的实施例中有机电激发光元件200a与200b的对数电流-电压关系图。请参考图8，曲线a为有机电激发光元件200a的对数电流_电压关系曲线，而曲线b为有机电激发光元件200b的对数电流-电压关系曲线。由曲线a和曲线b可知，有机电激发光元件200a与200b皆具有良好的元件特性。综上所述，本发明的可挠性有源元件阵列基板具有由多层有机材料层与多层无机材料层交替堆叠而成的阻挡层，因而同时具有可挠的性质以及减缓水汽的影响的效能。此夕卜，本发明的可挠性有源元件阵列基板还包括内阻挡层、第一外阻挡层、第二外阻挡层以及离形层，因而具有阻挡水汽从可挠性基板的方向进入有源元件阵列层的功效。如此一来，本发明的可挠性有源元件阵列基板被水汽影响的程度可进一步的降低，进而具有较佳的可靠性。 虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种可挠性有源元件阵列基板，包括一可挠性基板；一有源元件阵列层，配置于该可挠性基板上；一阻挡层，覆盖该有源元件阵列层，该阻挡层包括多层有机材料层；多层无机材料层，其中所述多层有机材料层与所述多层无机材料层交替堆叠于该有源元件阵列层上；以及多个像素电极，配置于该阻挡层上，且各该像素电极与有源元件阵列层电性连接。
2.如权利要求1述的可挠性有源元件阵列基板，其中该阻挡层的水汽穿透率不高于 10-2g/m2 · Day。
3.如权利要求1所述的可挠性有源元件阵列基板，其中位于最底层的有机材料层与该有源元件阵列层接触。
4.如权利要求11所述的可挠性有源元件阵列基板，其中位于最底层的无机材料层与该有源元件阵列层接触。
5.如权利要求1所述的可挠性有源元件阵列基板，还包括一内阻挡层，配置于该可挠性基板与该有源元件阵列层之间。
6.如权利要求5所述的可挠性有源元件阵列基板，还包括一第一外阻挡层，配置于该可挠性基板的一外表面上，其中该内阻挡层与该第一外阻挡层分别位于该可挠性基板的两对侧。
7.如权利要求6所述的可挠性有源元件阵列基板，还包括一第二外阻挡层，配置于该第一外阻挡层的一外表面上，其中该第一外阻挡层位于该第二外阻挡层与该可挠性基板之间。
8.如权利要求6所述的可挠性有源元件阵列基板，还包括一第二外阻挡层，配置于该第一外阻挡层的一外表面上，其中该第一外阻挡层位于该第二外阻挡层与该可挠性基板之间；以及一离形层，粘着于该第一外阻挡层与该第二外阻挡层之间。
9.如权利要求6所述的可挠性有源元件阵列基板，还包括一离形层，配置于该第一外阻挡层的一外表面上。
10.一种有机电激发光元件，包括一权利要求1所述的可挠性有源元件阵列基板；一有机电激发光层，配置于该可挠性有源元件阵列基板上；以及一电极层，配置于该有机电激发光层上，其中该电极层与所述多个像素电极电性绝缘。
11.如权利要求10所述的有机电激发光元件，其中该阻挡层的水汽穿透率不高于 10-2g/m2 · Day。
12.如权利要求10所述的有机电激发光元件，其中位于最底层的有机材料层与该有源元件阵列层接触。
13.如权利要求10所述的有机电激发光元件，其中位于最底层的无机材料层与该有源元件阵列层接触。
14.如权利要求10所述的有机电激发光元件，其中该可挠性有源元件阵列基板还包括一内阻挡层，配置于该可挠性基板与该有源元件阵列层之间。
15.如权利要求14所述的有机电激发光元件，其中该可挠性有源元件阵列基板还包括一第一外阻挡层，配置于该可挠性基板的一外表面上，且该内阻挡层与该第一外阻挡层分别位于该可挠性基板的两对侧。
16.如权利要求15所述的有机电激发光元件，其中该可挠性有源元件阵列基板还包括一第二外阻挡层，配置于该第一外阻挡层的一外表面上，且该第一外阻挡层位于该第二外阻挡层与该可挠性基板之间。
17.如权利要求15所述的有机电激发光元件，其中该可挠性有源元件阵列基板还包括一第二外阻挡层，配置于该第一外阻挡层的一外表面上，其中该第一外阻挡层位于该第二外阻挡层与该可挠性基板之间；以及一离形层，粘着于该第一外阻挡层与该第二外阻挡层之间。
18.如权利要求15所述的有机电激发光元件，其中该可挠性有源元件阵列基板还包括一离形层，配置于该第一外阻挡层的一外表面上。全文摘要
一种可挠性有源元件阵列基板以及有机电激发光元件，该阵列基板包括可挠性基板、有源元件阵列层、阻挡层以及多个像素电极。有源元件阵列层配置于可挠性基板上。阻挡层覆盖有源元件阵列层。阻挡层包括多层有机材料层以及多层无机材料层。有机材料层与无机材料层交替堆叠于有源元件阵列层上。像素电极配置于阻挡层上，且各像素电极与有源元件阵列层电性连接。本发明的可挠性有源元件阵列基板可具有可挠性以及低水汽穿透率。
文档编号H01L51/52GK102522421SQ20111039640
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月17日
发明者洪仕馨, 胡至仁, 詹启舜 申请人:友达光电股份有限公司