有机发光二极管元件的制作方法

本实用新型有关于一种有机发光二极管元件，特别是有关于有机发光二极管元件的主动元件单元与电极。

背景技术：

常见的有机发光二极管元件的发光层需通过与电极电性连接，接收来自电极所提供的电能与传输的讯号，以达到有机发光二极管元件发光的驱动与控制。更详尽地来说，用以驱动及提供电能给有机发光二极管元件的主动元件可分别通过主动元件与对应的电极相连接，进而控制与驱动有机发光二极管元件的作动。然而，在制作电极、保护层或有机发光二极管元件的其他元件的过程中，易使主动元件在高温下暴露在含有氧气的环境中，让主动元件配置以与电极相连接的活性表面被氧化或损伤。如此一来，会让电极与主动元件间的接触接口具有较高的电阻，而让传递在电极与主动元件间的电讯号或电能产生较高的耗损。进一步地，由于电极与主动元件被包覆在有机发光二极管元件中，让在电极与主动元件间的接触接口耗损的能量无法简单地自有机发光二极管元件被排除。是故，现有的有机发光二极管元件除损耗较多的电能与需求较大的驱动电压外，其电能的耗损所产生的热由于无法逸散，反堆积在有机发光二极管元件内，进而限制了有机发光二极管元件效能的发挥。同时，让有机发光二极管元件需要配置更多设置散热元件的空间，以减少或避免热能的累积。由此可见，上述现有的架构，显然仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道。因此，如何能有效解决上述问题，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是在提供一种有机发光二极管元件。

根据本新型的上述目的，提出一种有机发光二极管元件包含基板、多个主动元件、图案化透明导电层、第一保护层、多个第一电极、第二保护层、多个发光层以及第二电极。主动元件设置于基板上。每一主动元件可包含第一金属层、第一半导体层、第二半导体层及第二金属层。图案化透明导电层设置在主动元件上。图案化透明导电层于一垂直投影于基板的方向上与主动元件的第二金属层重迭设置。第一保护层设置于图案化透明导电层及主动元件上。第一保护层具有多个接触孔。多个第一电极设置于第一保护层上，且第一电极分别通过接触孔与图案化透明导电层电性连接。第二保护层设置于第一电极以及第一保护层上。第二保护层具有多个开口对应第一电极设置。发光层对应开口设置于第一电极上。第二电极设置于发光层与第二保护层上。

依据本新型多个实施例，上述的每一第一电极可包含第一透明导电层、金属导电层以及第二透明导电层，且金属导电层设置于第一透明导电层及第二透明导电层之间。

依据本新型多个实施例，上述的第一金属层可包含第一栅极、电容电极及第二栅极。第二金属层可包含第一源极、第一漏极、第二源极及第二漏极。

依据本新型多个实施例，上述的部分的图案化透明导电层设置于第二漏极与第一电极之间，且第二漏极通过图案化透明导电层与第一电极电性连接。

依据本新型多个实施例，上述的第一栅极、第一源极、第一漏极及第一半导体层形成第一主动元件。

依据本新型多个实施例，上述的电容电极与部分的第二通道层形成电容。

依据本新型多个实施例，上述的第二栅极、第二源极、第二漏极及第二半导体层形成第二主动元件。

由上述本新型实施方式可知，本新型的有机发光二极管元件通过设置图案化透明导电层在主动元件(金属层)上，提供具有较低电阻金属层的导电接口与电极电性连接，以取代传统易氧化而造成高电阻的主动元件(金属层)导电接口。同时，借由主动元件接收电讯号的电极，甚或，发光层与有机发光二极管元件等，可在较低的电能耗损下正常运作。是故，有机发光二极管元件可较节省正常运作所使用的电能。此外，降低有机发光二极管元件的能量耗损也可避免高电阻产生的热积聚在有机发光二极管元件中，让有机发光二极管元件能更佳的保持在工作温度，并减少设置散热元件的配置空间，让本新型的有机发光二极管元件在空间配置上更具有弹性。因此，本新型可解决现有技术中的有机发光二极管元件在主动元件与电极间高电阻所造成的耗损，使得有机发光二极管元件内的电能利用效率能更佳地发挥。

附图说明

图1为依据本新型实施方式绘示的有机发光二极管元件的侧视剖面图。

图2为依据本新型实施方式绘示的有机发光二极管元件的示意图。

图3至图8为依据本新型实施方式绘示的有机发光二极管元件中局部区域DA元件制造方法的示意图。

其中，附图标记：

100、200：有机发光二极管元件

110：基板

120：主动元件

1202：第一主动元件

1204：第二主动元件

130：图案化透明导电层

132：局部的图案化透明导电层

140：第一保护层

142：接触孔

144：无机保护层

146：有机保护层

150：第一电极

160：第二保护层

162：开口

170：发光层

180：第二电极

230：图案化透明导电层

240：保护层

242：接触孔

250：电极

252：第一透明导电层

254：金属导电层

256：第二透明导电层

300：透明导电材料

400：光刻胶

CH1：第一通道区

CH2：第二通道区

Cst：电容电极

D1：第一漏极

D2：第二漏极

DA：局部区域

DR：掺杂区

G1：第一栅极

G2：第二栅极

GI：栅极绝缘层

HD：重掺杂区

IL：绝缘层

LD：轻掺杂区

M1：第一金属层

M2：第二金属层

PS：间隔物

S1：第一源极

S2：第二源极

SE1：第一半导体层

SE2：第二半导体层

TH：接触窗

具体实施方式

以下将以图式及详细说明清楚说明本新型的精神，本领域技术人员在了解本新型的较佳实施例后，当可由本新型所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本新型的精神与范围。

图1绘示依据本新型多个实施方式的有机发光二极管元件100的侧视剖面图。参照图1，有机发光二极管元件100包含基板110、主动元件120、图案化透明导电层130、第一保护层140、多个第一电极150、第二保护层160、多个发光层170以及第二电极180。主动元件120设置于基板110上。在本新型实施方式中，主动元件120可包含第一金属层M1、第一半导体层SE1、第二半导体层SE2及第二金属层M2。在本新型实施方式中，第一金属层M1包含第一栅极G1、电容电极Cst及第二栅极G2。第二金属层M2包含第一源极S1、第一漏极D1、第二源极S2及第二漏极D2。在本新型实施方式中，主动元件120更包含栅极绝缘层GI及绝缘层IL。

在本新型实施方式中，主动元件120设置顺序如下所述。首先，先将第一半导体层SE1及第二半导体层SE2分别设置在基板110上。其中，第一半导体层SE1包含重掺杂区HD、轻掺杂区LD及第一通道区CH1。第二半导体层SE2包含掺杂区DR及第二通道区CH2，在其他实施例中，掺杂区DR及第二通道区CH2间可选择性包含轻掺杂区(图未示)。栅极绝缘层GI覆盖第一半导体层SE1、第二半导体层SE2及基板110。第一栅极G1、电容电极Cst及第二栅极G2分别设置于栅极绝缘层GI上。其中，第一栅极G1对应第一通道区CH1于垂直基板110的方向上重迭设置。亦即，第一栅极G1以及第一通道区CH1在基板110的垂直投影彼此重迭。电容电极Cst对应掺杂区DR于垂直基板110的方向上重迭设置，在其他实施例中，可为部分重迭设置(图未示)，且第二栅极G2对应第二通道层CH2于垂直基板110的方向上重迭设置。绝缘层IL覆盖第一金属层M1与门极绝缘层GI，其中绝缘层IL与门极绝缘层GI还包含多个接触窗TH分别贯穿绝缘层IL与门极绝缘层GI设置。第一源极S1、第一漏极D1、第二源极S2及第二漏极D2分别设置于绝缘层IL上。其中第一源极S1、第一漏极D1分别通过接触窗TH与重掺杂区HD电性连接。第二源极S2及第二漏极D2分别通过接触窗TH与掺杂区DR电性连接。在本新型实施方式中，主动元件120包含第一主动元件1202及第二主动元件1204，其中第一栅极G1、第一源极S1、第一漏极D1及第一半导体层SE1构成第一主动元件1202。第二栅极G2、第二源极S2、第二漏极D2及第二半导体层SE2构成第二主动元件1204。在本新型实施方式中，第一主动元件1202为开关主动元件，且第二主动元件1204则为驱动主动元件，但不限于此。在本新型实施方式中，电容电极Cst与对应其于垂直投影基板110方向重迭设置的第二半导体层SE2的掺杂区DR形成一电容。

继续参照图1，接续地，可将图案化透明导电层130设置在主动元件120上，其中图案化透明导电层130于垂直投影基板110的方向上与主动元件120的第二金属层124重迭设置。第一保护层140覆盖主动元件120及图案化透明导电层130。第一保护层140具有多个接触孔142，以暴露出局部的图案化透明导电层132，例如是暴露出对应第二漏极D2设置的图案化透明导电层130的一部分。在本新型实施方式中，第一保护层140可包含无机保护层144及有机保护层146，但不以此为限。第一电极150设置于第一保护层140上，且第一电极150可分别通过接触孔142与图案化透明导电层130电性连接。第二保护层160设置于第一电极150以及第一保护层140上。第二保护层160具有开口162对应第一电极150设置。发光层170对应开口162设置于第一电极150上。在本新型实施方式中，第二保护层160上还可设置多个间隔物PS。其中，第二电极180设置于间隔物PS、发光层170与第二保护层160上。

在本新型实施方式中，借由设置图案化透明导电层130在第二金属层M2表面，有效地保护第二金属层M2的表面金属材质，可避免第二金属层M2的表面金属材质在制造第一电极150的过程中被氧化成金属氧化物，进而降低第二金属层M2与第一电极150之间的接触电阻。因此，有机发光二极管元件100可降低发光过程所需消耗的电能。同时，也可避免高电阻所产生的热积聚在有机发光二极管元件100中，让有机发光二极管元件100在运作时更佳地保持工作温度，并减少设置散热元件的配置空间。为解决现有有机发光二极管元件因制造过程的环境条件而造成主动元件的金属层与第一电极的交界处产生较高的接触电阻，本新型提出一种在主动元件120的第二金属层M2与第一电极150间设置图案化透明导电层130的有机发光二极管元件100，借此形成较低接触电阻的接口，以降低主动元件120在传输电讯号时的能量损失。

图2为依据本新型实施方式绘示的有机发光二极管元件200的示意图，其中有机发光二极管元件200可为图1中的有机发光二极管元件100在局部区域DA的部分的放大，且图1中的第一电极150以复层结构的第一电极250举例说明。参照图2，第一电极250包含第一透明导电层252、金属导电层254以及第二透明导电层256，且金属导电层254设置于第一透明导电层252及第二透明导电层256之间。在本新型实施方式中，第一透明导电层252以及第二透明导电层256的材料可为透明金属氧化物材料例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铝铟(AIO)、氧化铟(InO)与氧化镓(Gallium Oxide，GaO)其中至少一者、或者其它合适的透明导电材料。在本新型实施方式中，图案化透明导电层230的材料可为透明金属氧化物材料例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铝铟(AIO)、氧化铟(InO)与氧化镓(Gallium Oxide，GaO)其中至少一者、或者其它合适的透明导电材料。在本新型实施方式中，图案化透明导电层230的材料可与前述的第一透明导电层252的材料相同或不同。在本新型实施方式中，第二金属层M2及金属导电层254的材料可包含钛、钼、铝等金属材料或上述材料的组合，例如是钛/铝/钛复合材料、或者其它合适的导电材料，且第二金属层M2及金属导电层254的材料可为相同或不同。

由于传统工艺上将透明导电层(如透明导电层252等)，直接设置于仅有第二金属层M2表面时，在制造过程中，会造成第二金属层M2表面的部分金属层氧化成金属氧化物，进而使得第二金属层M2与透明导电层的接触电阻增加(约10K欧姆)。在本新型实施方式中，借由先设置图案化透明导电层230于第二金属层M2的表面，形成一保护层，避免在后续制造第一电极250的过程中，第二金属层M2表面的金属层被氧化成金属氧化物。因此，图案化透明导电层230的设置可扮演缓冲的角色，以避免后面接续制作第一电极250的工艺造成第二金属层M2的电阻值增加。再者，图案化透明导电层230经过后续第一电极250的工艺后，图案化透明导电层230可能会转变成结晶化的图案化透明导电层230，进而使得接触电阻降低至低于10欧姆(Ohm)以下。因此，有机发光二极管元件200可借由较低接触电阻的接口传送电能，进而降低包含第二金属层M2的主动元件，如图1的主动元件120，传送电能时的能量耗损。

在本案新型实施方式中，图3至图8为依据本新型一实施方式绘示的图2中的有机发光二极管元件200的制造方法的示意图。如图3所示，第二金属层M2形成在绝缘层IL上。本实施例中，第二金属层M2可进一步通过接触窗TH与掺杂区DR电性连接(参照图1)。第二金属层M2的材料可包含钛、钼、铝等金属材料或上述材料的组合，例如是钛/铝/钛复合材料、或者其它合适的导电材料。接着，参照图4，透明导电材料300覆盖在第二金属层M2上。再参照图5，将光刻胶400设置在局部的透明导电材料300上，例如光刻胶400的图案系对应第二金属层M2的图案大小设置。接着，参照图6，例如是利用蚀刻工艺移除光刻胶400及未被光刻胶400覆盖的透明导电材料300，以形成图案化透明导电层230。再参照图7，形成保护层240覆盖图案化透明导电层230及绝缘层IL，且在保护层240中形成接触孔242以暴露出图案化透明导电层230的至少部分。最后，参照图8，在保护层240上接续形成第一透明导电层252、金属导电层254以及第二透明导电层256，其中第一透明导电层252通过接触孔242与图案化透明导电层230电性连接。在本新型一实施方式中，图案化透明导电层230可为未结晶化的透明导电层。在本新型另一实施方式中，图案化透明导电层230经过后续第一透明导电层252、金属导电层254以及第二透明导电层256的工艺后，图案化透明导电层230可能会转变成结晶化的图案化透明导电层230，进而使得接触电阻降低至低于10欧姆(Ohm)以下。因此，有机发光二极管元件200可借由较低接触电阻的接口，进而降低主动元件的能量损失。

由上述本新型实施方式可知，本实用新型的有机发光二极管元件通过设置图案化透明导电层在主动元件的第二金属层与第一电极之间，可避免第二金属层表面在制造第一电极的过程中被氧化成金属氧化物，进而降低第二金属层与第一电极之间的接触电阻。因此，有机发光二极管元件可降低所需的电能。同时，也可避免高电阻所产生的热积聚在有机发光二极管元件中，让有机发光二极管元件在运作时保持更佳地工作温度，并减少设置散热元件的配置空间。本新型可解决现有技术中的有机发光二极管元件在主动元件与电极间高电阻所造成的耗损，使得有机发光二极管元件内的电能利用效率能更佳地发挥。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。