专利名称：用于有机发光显示器的像素结构的制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种平面显示装置，特别是有关于一种有机发光显示(OLED)像素结构的制造方法。
背景技术：
由于厚度薄、重量轻、及低耗电的特色，平面显示装置解决了阴极射线管(cathoderay tube, CRT)显示技术而广泛使用于电子装置中，例如手提电脑、个人数字助理(PDA)、电子书(electronic books)、投影机、及手机等。一般而言，平面显示装置包括:有源式阵列液晶显示(active matrix liquid crystal display, AMIXD)装置或有源式阵列有机发光显不(active matrix organic light-emitting display, AMOLED)装置。不同于有源式阵列液晶显示装置，有源式阵列有机发光显示装置为一种使用有机材料的自发光型元件，其不需要背光(backlight)模块，因此可简化制程并进一步缩减平面显示装置的厚度。典型地，有源式阵列有机发光显示装置的像素结构包括:一薄膜晶体管(thin filmtransistor,TFT)阵列基板及设置于其上的多个有机发光二极管。每一有机发光二极管包括:一上电极(阴极或阳极)、一下电极(阳极或阴极)以及设置于二电极之间的有机发光(light-emitting)层。在有源式阵列有机发光显示装置中，通常在显示区(或称为有源区)外侧设置电极接触窗(electrode contact via),使有机发光二极管的上电极与阵列基板上的电子元件形成一回路。由于电流电阻压降(IR drop)效应，导致显示区中心像素区与周围像素区的亮度产生差异(即，亮度均·勻性(brightness uniformity)不佳)。由于上发光型有机发光显示装置中通常使用金属(例如钙、镁、锂、银及其合金)或者搭配使用阻值高于一般金属的透明导电氧化物(例如，铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锌氧化物、锌氧化物)作为有机发光二极管的上电极，因此电流电阻压降效应更为明显。再者，对于大尺寸的有机发光显示器应用来说，亮度均匀性不佳的问题将更为严重。因此，有必要寻求一种有机发光显示(OLED)像素结构的制造方法，其能够改善或解决上述问题。
发明内容
本发明一实施例提供一种用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，包括:提供一基板，其具有平行排列的多个串列子像素区；在基板上形成一辅助电极层，其对应于上述串列子像素区的至少一子像素区；在基板上形成一绝缘层并覆盖辅助电极层，其中绝缘层内具有至少一开口，以局部露出辅助电极层；在上述串列子像素区的每一子像素区的基板上形成一下电极层；在每一下电极层上形成一有机发光层并填入绝缘层的开口 ；在有机发光层上形成一上电极层；以及借由一激光制程，在绝缘层的开口正上方的上电极层及有机发光层内形成至少一开口，使上电极层经由上电极层及有机发光层的开口与辅助电极层熔接。
本发明另一实施例提供一种用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，包括:提供一基板，其具有平行排列的多个串列子像素区；在基板上形成一辅助电极层，其对应于上述串列子像素区的至少一子像素区；在基板上形成一绝缘层并覆盖辅助电极层，其中绝缘层内具有至少一开口，以局部露出辅助电极层；在上述串列子像素区的每一子像素区的基板上形成一下电极层；在每一下电极层上形成一有机发光层并填入绝缘层的开口 ；借由一激光制程，在绝缘层的开口正上方的有机发光层内形成至少一开口，以露出绝缘层的开口底部的辅助电极层；以及在有机发光层上形成一上电极层并填入有机发光层的开口，使上电极层与辅助电极层电性连接。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明，其中:图1A至ID绘示出根据本发明一实施例的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法剖面示意图；图1E绘示出根据本发明另一实施例的用于有机发光显示器的像素结构剖面示意图；图2A至2C绘示出根据本发明另一实施例的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法剖面示意图；图2D绘示出根据本发明又另一实施例的用于有机发光显示器的像素结构剖面示意图；图3绘示出根据本发明一实施例的电极接触窗的排列示意图；图4绘示出根据本发明另一实施例的电极接触窗的排列示意图；以及图5绘示出根据本发明又另一实施例的电极接触窗的排列示意图。主要元件符号说明:
实施例10、10’、20、20’ 像素结构；100 基板；101 绝缘层；102 辅助电极层；104 第一绝缘层；105 第一开口；106 下电极；107 第二绝缘层；107a 第二开口 ； 108 有机发光层；110 上电极；112 激光制程；115、115’ 第三开口 /电极接触窗；
200 串列子像素区；
L 激光装置；P 子像素区。
具体实施例方式以下说明本发明实施例的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法。然而，可轻易了解本发明所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本发明，并非用以局限本发明的范围。请参照图1A至1D，其绘示出根据本发明一实施例的用于有机发光显示器的像素结构10的制造方法剖面示意图。请参照图1A，提供一基板100，其具有平行排列的多个串列子像素区200 (如图3所标示)，以构成一阵列像素区(也称为显示区或有源区)。可以理解的是每一串列子像素区200包括多个相邻的子像素区P。再者，串列子像素区200的数量以及每一串列子像素区200中子像素区P的数量取决于设计需求，而未限定于如图3所示。此处，为了简化图式，仅绘示出具有一子像素区P的单一子像素结构。在本实施例中，基板100可由玻璃、石英、或塑胶所构成，其上具有多个薄膜晶体管(未绘示)，其对应于阵列像素区，因此基板100也称为薄膜晶体管阵列基板。再者，薄膜晶体管的上方覆盖了至少一绝缘层，例如内层介电(interlayer dielectric, ILD)层、金属层间介电(inter-metaldielectric, IMD)层、平坦层、钝化护(passivation)层或其组合。此处，为了简化附图，仅以一平整的绝缘层101表示。接着，借由沉积技术，例如化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)或派镀(sputtering)制程，在绝缘层101上形成一辅助电极层102，其对应于上述串列子像素区200的至少一子像素区P，如图1A所示。在另一实施例中，辅助电极层102可对应于阵列像素区的每一子像素区P。辅助电极层102可耦接至一第一电源电压(未绘示)，而基板100中对应的薄膜晶体管的其中一源极/漏极是耦接至一第二电源电压(未绘示)，其中第二电源电压与第一电源电压存在一电压差。在一实施例中，辅助电极层102可由一导电层所构成，例如，铝、银、金、镍、铬、铜、钛、钥、铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锌氧化物、锌氧化物等，或其他常用的金属、透明导电氧化物电极材料或其组合、合金。借由沉积技术，例如CVD、物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)或湿式制程(Solution process)等,在基板100上形成一第一绝缘层104并覆盖辅助电极层102及下方的绝缘层101。第一绝缘层104是作为一钝化保护(passivation)层，且可由有机物质(例如，光阻材料)、氧化硅、氮化硅、硅的氮氧化物(SiOxNy)、金属氧化物(例如，氧化铝)或其组合所构成。之后，可通过光刻及蚀刻制程，在第一绝缘层104内形成至少一第一开口 105，以局部露出下方的辅助电极层102。在一实施例中，第一开口 105可为一孔洞。另外，在其他实施例中，第一开口 105也可为一条型沟槽，其可延伸跨过多个子像素区P，用以露出位于其他子像素区P的辅助电极层102。请参照图1B，在每一串列子像素区200的每一子像素区P的第一绝缘层104上对应形成一下电极层106，以作为后续有机发光二极管的一下电极(阳极或阴极)。下电极层106的制作方法及材料可相似或相同于辅助电极层102。再者，下电极层106是耦接至基板100中对应的薄膜晶体管的另一源极/漏极。
请再参照图1B，在每一下电极层106上形成一第二绝缘层107，其具有一第二开口107a,以露出部分的下电极106a。接着,在每一下电极层106上方形成一有机发光层108,以覆盖第一绝缘层104及第二绝缘层107，并填入第一开口 105及第二开口 107a，使有机发光层108与辅助电极102及下电极106接触。第二绝缘层107的材质可相似或相同于第一绝缘层104。有机发光层108的厚度在600埃(A)至4000埃的范围，且通常为一多层结构，包括:一空穴注入层(hole injection layer, HIL)、一空穴传输层(hole transport layer,HTL)、有源(active)层、一电子传输层(electron transport layer,ETL)以及一电子注入层(electron injection layer, EIL)。此处为了简化附图,仅以单层结构表示。请参照图1C，借由沉积技术，例如PVD，在有机发光层108上形成一上电极层110，以作为后续有机发光二极管的一上电极(阴极或阳极)。在本实施例中，上电极层110可由金属(例如，镁、银、锂、I丐、银、金或其合金)、透明导电氧化物(transparent conductiveoxide, TC0)(例如，铟锡氧化物(indium tin oxide, ITO)或铟锋氧化物(indium zincoxide, IZO)、招锋氧化物(aluminum-zinc oxide, ΑΖ0)、锋氧化物(zinc oxide, ZnO))或其组合所构成。之后，提供一激光装置L，以对第一开口 105正上方的上电极层110及有机发光层108实施一激光制程112，例如，激光熔接(laser welding)制程。请参照图1D，在进行激光制程112之后，可在第一开口 105正上方的上电极层110及有机发光层108内形成至少一第三开口 115，其露出第一开口 105底部的辅助电极层102。同时，激光制程112使上电极层110经由第三开口 115而与第一开口 105底部的辅助电极层102熔接而构成电性连接。亦即，上电极层110透过辅助电极层102而耦接至第一电源电压。如此一来，便完成本实施例的用于有机发光显示器的像素结构10的制造。在本实施例中，激光制程112中激光的波长及能量分别为532nm及0.2mJ，但激光的种类、波长及能量可有多种选择及搭配，本实施例仅为其中一种组合。再者，第三开口 115是作为电极接触窗，其可为一孔洞。在其他实施例中，第三开口 115也可为一条型沟槽，其可延伸跨过多个子像素区P，用以露出位于其他子像素区P的第一开口 105底部的辅助电极层102。请参照图1E，其绘示出根据本发明另一实施例的用于有机发光显示器的像素结构20剖面示意图。其中，相 同于图1A至ID的部件使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，像素结构20的制造方法相似于像素结构10，不同之处在于下电极层106与辅助电极层102可由图案化同一导电层所构成 ,使下电极层106与辅助电极层102位于同一层位。在此情形中，下电极层106可被第一绝缘层104所覆盖，且第一绝缘层104可具有露出下电极层106的开口，使后续形成的有机发光层108能与其接触。请参照图2A至2C，其绘示出根据本发明另一实施例的用于有机发光显示器的像素结构10’的制造方法剖面示意图，其中相同于图1A至ID的部件使用相同的标号并省略其说明。请参照图2A，提供一结构，其相同于图1B所示的结构，该结构包括具有子像素区P的一基板100。一辅助电极层102位于子像素区P的基板100上。一第一绝缘层104位于基板100上并覆盖辅助电极层102，其中第一绝缘层104内具有至少一第一开口 105，以局部露出辅助电极层102。一下电极层106 (即，有机发光二极管的一下电极(或阳极))位于子像素区P的第一绝缘层104上。一有机发光层108形成于下电极层106上方的第二绝缘层107上并填入第一开口 105及第二开口 107a。在本实施例中，上述结构可通过进行如图1A至IB所示的制程步骤而形成。接着，提供一激光装置L，以对第一开口 105正上方的有机发光层108实施一激光制程112。本实施例中,激光制程112中激光的波长为266nm,且能量在50 μ J至100 μ J的范围，但激光的种类、波长及能量可有多种选择及搭配，本实施例为其中一种组合。请参照图2B，在进行激光制程112之后，可在第一开口 105正上方的有机发光层108内形成至少一第三开口 115’，以露出第一开口 105底部的辅助电极层102。第三开口115’作为电极接触窗，其可为一孔洞。在其他实施例中，第三开口 115’也可为一条型沟槽，其可延伸跨过多个子像素区P，用以露出位于其他子像素区P的第一开口 105底部的辅助电极层102。请参照图2C，在有机发光层108上形成一上电极层110(即，有机发光二极管的一上电极(或阴极))并填入第三开口 115’，使上电极层110与露出的辅助电极层102电性连接。亦即，上电极层110透过辅助电极层102而耦接至第一电源电压。如此一来，便完成本实施例的用于有机发光显示器的像素结构10’的制造。请参照图2D，其绘示出根据本发明另一实施例的用于有机发光显示器的像素结构20’剖面示意图。其中，相同于图2A至2C的部件使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，像素结构20’的制造方法相似于像素结构10’，不同之处在于下电极层106与辅助电极层102可由图案化同一导电层所构成,使下电极层106与辅助电极层102位于同一层位。在此情形中，下电极层106可被第一绝缘层104所覆盖，且第一绝缘层104可具有露出下电极层106的开口，使后续形成的有机发光层108能与其接触。请参照图3，其绘示出根据本发明一实施例的电极接触窗的排列示意图，其中相同于图1A至ID中的部件是使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，像素结构10中，可借由激光制程在有机发光层108 (如图1C至ID所标示)内形成多个电极接触窗(即，第三开口)115，且电极接触窗115可规则或不规则地排列于多个串列子像素区200中的至少一串列子像素区200。举例来说，电极接触窗115可规则地排列于每一串列子像素区200，且每一串列子像素区200中相邻的电极接触窗115被不具有电极接触窗115的至少一子像素区P所隔开。再者，至少一串列子像素区200中每一子像素区P是用以显示相同的颜色，例如红色、绿色、蓝色或白色。在其他实施例中，每一串列子像素区200可包括用以显示不同颜色的子像素区P。·请参照图4，其绘示出根据本发明另一实施例的电极接触窗的排列示意图，其中相同于图3中的部件使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，像素结构10中电极接触窗115可规则地排列于至少二串列子像素区200的每一子像素区P，且上述至少二串列子像素区200被不具有电极接触窗115的至少一串列子像素区200所隔开。请参照图5，其绘示出根据本发明又另一实施例的电极接触窗的排列示意图，其中相同于图3中的部件使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，像素结构10中电极接触窗115可不规则地排列于每一串列子像素区200。再者，电极接触窗115可为条型沟槽，而延伸跨过多个子像素区P。可以理解的是图3至5中电极接触窗115的排列方式可实施于图1E、2C及2D中的像素结构20、10’及20’。再者，需注意的是电极接触窗115的排列可取决于设计需求，而不限定于图3至5中电极接触窗115的排列方式。根据上述实施例，有机发光显示器的显示区内，有机发光二极管的上电极可透过电极接触窗及辅助电极而耦接至一电源电压，因此可透过此电源电压来抑制电流电阻压降效应。也就是说，显示区中心像素区与周围像素区之间亮度的差异得以降低，进而提高亮度均匀性。 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要 求书所界定的为准。
权利要求
1.一种用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，包括: 提供一基板(100)，其具有平行排列的多个串列子像素区； 在该基板上形成一辅助电极层，其对应于所述串列子像素区的至少一子像素区； 在该基板上形成一第一绝缘层并覆盖该辅助电极层，其中该第一绝缘层内具有至少一第一开口，以局部露出该辅助电极层； 在所述串列子像素区的每一子像素区的该基板上形成一下电极层； 在每一下电极层上形成一有机发光层并填入该第一开口； 在该有机发光层上形成一上电极层；以及 借由一激光制程，在该第一开口正上方的该上电极层及该有机发光层内形成至少一第三开口，且使该上电极层经由该第三开口与该辅助电极层熔接。
2.如权利要求1所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，还包括在每一下电极与该有机发光层之间形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层具有对应于每一下电极的一第二开口，使该有机发光层经由该第二开口与每一下电极接触。
3.如权利要求1所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该第一开口为一孔洞或一条型沟槽。
4.如权利要求1所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该第三开口为一孔洞或一条型沟槽。
5.如权利要求1所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，借由该激光制程在该有机发光·层内形成多个第三开口，且所述第三开口排列于所述串列子像素区中的至少一串列子像素区。
6.如权利要求5所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，所述第三开口对应排列于该至少一串列子像素区的每一子像素区。
7.如权利要求5所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，所述第三开口中相邻的第三开口被不具有该第三开口的至少一子像素区所隔开。
8.如权利要求5所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，所述第三开口排列于所述串列子像素区中的至少二串列子像素区，且该至少二串列子像素区被不具有该第三开口的至少一串列子像素区所隔开。
9.如权利要求5所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该串列子像素区的每一子像素区是用以显示相同的颜色。
10.如权利要求5所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该串列子像素区包括用以显示不同颜色的子像素区。
11.如权利要求1所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该辅助电极层与该下电极由同一导电层所定义而成。
12.一种用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，包括: 提供一基板，其具有平行排列的多个串列子像素区； 在该基板上形成一辅助电极层，其对应于所述串列子像素区的至少一子像素区； 在该基板上形成一第一绝缘层并覆盖该辅助电极层，其中该第一绝缘层内具有至少一第一开口，以局部露出该辅助电极层； 在所述串列子像素区的每一子像素区的该基板上形成一下电极层；在每一下电极层上形成一有机发光层并填入该第一开口； 借由一激光制程，在该第一开口正上方的该有机发光层内形成至少一第三开口，以露出该辅助电极层；以及 在该有机发光层上形成一上电极层并填入该第三开口，使该上电极层与该辅助电极层电性连接。
13.如权利要求12所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，还包括在每一下电极与该有机发光层之间形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层具有对应于每一下电极的一第二开口，使该有机发光层经由该第二开口与每一下电极接触。
14.如权利要求12所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该第一开口为一孔洞或一条型沟槽。
15.如权利要求12所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该第三开口为一孔洞或一条型沟槽。
16.如权利要求12所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，借由该激光制程在该有机发光层内形成多个第三开口，且所述第三开口排列于所述串列子像素区中的至少一串列子像素区。
17.如权利要求16所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，所述第三开口对应排列于该至少一串列子像素区的每一子像素区。
18.如权利要求16所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，所述第三开口中相邻的第三开口被不具有该第三开口的至少一子像素区所隔开。
19.如权利要求16所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，所述第三开口排列于所述串列子像素区中的至少二串列子像素区，且该至少二串列子像素区被不具有该第三开口的至少一串列子像素区所隔开。
20.如权利要求16所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该串列子像素区的每一子像素区是用以显示相同的颜色。
21.如权利要求16所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该串列子像素区包括用以显示不同颜色的子像素区。
22.如权利要求12所述的用于有机发光显示器的像素结构的制造方法，其特征在于，该辅助电极层与该下电极由同一导电层所定义而成。
全文摘要
本发明披露一种用于有机发光显示器的像素结构的制造方法。提供一基板，其具有至少一子像素区。在子像素区的基板上依序形成一辅助电极层及一绝缘层，其中绝缘层内具有至少一开口，以局部露出辅助电极层。在基板上依序形成一下电极层、一有机发光层及一上电极层，其中有机发光层填入绝缘层的开口。借由一激光制程，在绝缘层的开口正上方的上电极层及有机发光层内形成一开口，使上电极层经由上电极层及机发光层内的开口与辅助电极层熔接。
文档编号H01L21/77GK103247571SQ20121002532
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者蔡旻翰, 黄浩榕, 朱健慈 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司