专利名称：主动驱动式有机电激发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机电激发光技术，尤其涉及一种适用于主动驱动的有机电激发光装置。
目前在LTPS TFTs与OLED整合设计方面，是在已有的元件结构上，继续由LTPS TFTs上的ITO层作为OLED的阳极基板，成长后续OLED的电洞注入层、电动传输层、发光层、电子传输层、电子注入层与阴极金属层。然而，此种延续传统TFT-LCD array与OLED的单纯合并设计，层数过多，以致制造过程复杂，实非最佳的整合设计。
本发明的另一目的是在提供一种主动驱动式有机电激发光装置，并能利用铝或银具低电阻的特性，以达降低电阻电容延迟效应(RC delay)的效果。
本发明的又一目的是提供一种主动驱动式有机电激发光装置，并能利用阴极接近基材(顶部发光)的设计，以大幅减少所发出光在元件膜层的行进路程中所产生干涉、散射与折射的相消效应，提升发光利用效率与开口率(aperture ratio)。
本发明的又一目的是提供一种主动驱动式有机电激发光装置的制法，并能利用将阴极材料与低温多晶硅面板的导电接线(Bus line)整合在同一道制程，以提升阴极材料与导电接线间的界面匹配特性、减缓残余应力，甚至进而减少在有机电激发光装置(OLED)额外的一道阴极镀膜制程。
为达到上述目的，本发明主动驱动式有机电激发光面板，包含；一基板；复数条第一导电线，是位于基板的表面；复数条第二导电线，位于基板的表面，且第二导电线与第一导电线相交错；复数个功能性元件，是位于第一导电线与第二导电线交错处，且包含一具有汲极，源极以及闸极的电晶体元件；一阴极，是位于基板的表面，并与汲极连结；一阳极，是位于阴极的上方；一有机电激发光介质，是夹置于阴极与阳极之间；其中阴极与第一导电线的材质相同；第一导电线与第二导电线于交错处不直接连接导通；源极，与第一导电线相连接；闸极，是与第二导电线相连接；汲极，是相对应于源极，以于闸极流通电流时与源极导通；且源极，闸极以及汲极于交错处不直接连接导通。
本发明主动驱动式有机电激发光面板的制造方法，包含以下的步骤；先提供一基板；继之于基板形成一非晶硅层；接着依序于非晶硅层以黄光制程，离子掺杂以及激态激光(excimer laser) 回火形成复数个具源极，汲极闸极图样的电晶体元件；于基板表面形成复数条与闸极连接的第二导电线圈样；于闸极层与部分第二导电线上形成一具图样的绝缘层；于基板上同时形成一具图样的复数条第一导电线与具图样的阴极，其中第一导电线与第二导电线间夹置有绝缘层，第一导线与源极连结，阴极与汲极连结；于阴极上形成至少一有机电激发光层；以及于有机电激发光层上形成一阳极层；其中阴极与第一导电线的材质相同；第一导电线与第二导电线相交错，并于交错处不直接连接导通。
本发明主动驱动式有机电激发光面板的基板材质可以是已有的基板材质，较佳为玻璃基板、塑胶基板或透明树脂膜基板。塑胶基板材质可为已有的塑胶基板材质，较佳为聚碳酸酯(PC)、PET、环烯烃共聚物(COC)、含金属的环烯烃共聚物(m-COC)。本发明主动驱动式有机电激发光面板的阴极的材质可为已有的电极材质，较佳为电阻金属；最佳为铝、铝-镁合金(Al-Mg)、银或银-镁合金(Ag-Mg)。本发明主动驱动式有机电激发光面板的阳极可为已有的电极材质，较佳为透明电极材质，最佳为烟锡氧化物(ITO)或铝锌氧化物(AZO)。本发明主动驱动式有机电激发光面板源极与汲极较佳为相同材质所制成，最佳为源极与汲极为低温多晶硅。本发明主动驱动式有机电激发光面板的有机电激发光介质可为已有的机电激发光介质，较佳为更包含有一电子传输层，电子注入层，发光层，电洞传输层或电洞注入层的有机电激发光介质，且电子传输层，电子注入层，发光层，电洞传输层或电洞注入层位于阴极与阳极之间。本发明主动驱动式有机电激发光面板的第二导电线与第一导电线间，较佳具有至少一介质保护(passivation)层。
介质保护(passivation)层可为已有的保护(passivation)层材质，较佳为介质保护(passivation)层为聚亚醯胺层、压克力是树脂层、氟是树脂层、环氧是树脂层或氧化硅层。本发明主动驱动式有机电激发光面板的闸极，源极及汲极的相对高度配置可为已有的配置，较佳为源极及汲极位于闸极与基板之间(亦即top-gate的配置)。本发明主动驱动式有机电激发光面板的源极与闸极之间较佳为具有一绝缘层，且源极与闸极之间较佳为亦具有一绝缘层。本发明主动驱动式有机电激发光面板可视需要地更包含一缓冲层，缓冲层是位于基板的表面，用以隔绝外界的水气、氧气或离子，具保护基板的功能。缓冲层的材质可为已有的隔绝外界的水气、氧气或离子材质，较佳为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。本发明主动驱动式有机电激发光基板的制造方法中，于基板上形成非晶硅的步骤可为已有的非晶硅形成步骤，较佳为以化学蒸气沉积法于基板上形成非晶硅。本发明主动驱动式有机电激发光基板的制造方法中，源极、汲极、轻掺杂界电(LDD)层及通道层(channel)图样的形成是以已有的步骤形成，较佳为以黄光制程，离子掺杂(ion doping)，离子布植的步骤形成；更佳为经黄光制程，离子掺杂(ion doping)，离子布植的步骤后，以激态激光(excimer laser)对源极，汲极，轻掺杂界电(LDD)层及通道层进行回火及活化(activation)。
本发明主动驱动式有机电激发光基板的制造方法，较佳为更包含于每一具源极，汲极图样的元件上形成一具图样的绝缘层；以及于每一层绝缘层上形成具图样的闸极层的步骤。
本发明的主动驱动式有机电激发光元件显示器较佳为具有红、绿及蓝复数发光像素(pixel)阵列的显示面板，以显示影像；本发明的有机电激发光元件显示器当然也可以因需要而为单色复数发光像素(pixel)阵列的显示面板。
本发明制造的主动驱动式有机电激发光显示面板可应用于任何影像、图片、符号及文字显示的用途或设备，较佳为电视、电脑、印表机、屏幕、运输载具(vehicle)的显示板、信号机器、通讯设备、电话、灯具、车灯、交谈式电子书、微显示器(microdisplay)、钓鱼(fishing)设备的显示、个人数位助理(personal digital assistant)、游戏机(game)、飞机(airplane)设备的显示及游戏眼罩的显示等。
由于本发明构造新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请发明专利。
具体实施例方式
为能更了解本发明的技术内容，特举有机电激发光装置及其制法较佳具体实施例说明如下。
请参照本发明
图1、2及3，本发明主动式驱动有机电激发光装置，是为一具有复数个图素显示单元110的基板100。每一个图素显示单元110具有一电晶体元件200与一显示电极元件300。电晶体元件200，为具有源极210，闸极230以及汲极220的薄膜电晶体。电晶体元件200于本较佳实施例中为以黄光制程，杂质掺杂的COMS制程所制造。其中源极210以及汲极220为经低温多晶硅制程，并经excimer激光回火及活化处理所形成。而图素的显示电极元件300，则为位于基板100表面，且包含有至少二电极层310，320以及有机发光介质层330。
其中电极层中，位于基板表面为阴极层310，于阴极层的上为阳极层320。而有机电机发光介质层330则夹置于阴极层310与阳极层320之间。在本较佳实施例中，阴极层为铝、铝-镁合金、银或银-镁合金(Ag-Mg)，阳极层320为透明锢锡氧化物(ITO)电极或铝锌氧化物(AZO)。而图素的显示电极元件300的阴极310与图素的电晶体元件200的汲极220相连接，以于电流自源极210流通至汲极220时，提供足够的电流以驱动显示电极元件的有机电机发光介质层330发光。
在各图素显示单元110之间的面板，设置有复数条导电线。导电线，约略分成两组导电线。第一组导电线为源极导电线410，是为复数条平行的导电线，且于本较佳实施例中为相互平行的直条形导电线。每一第一组导电线是与复数个图素显示单元110的电晶体元件200的源极210相连接，以传输显示信号；其中第一组导电线与显示单元300的阴极310的材质相同。于本较佳实施例中，第一组导电线与阴极310的材质均为铝或铝-镁合金、银或银-镁合金(Ag-Mg)。
而第二组导电线为闸极导电线320。闸极导电线320为复数条平行的导电线，且于本较佳实施例中为相互平行的直条形导电线。每一第二组导电线是与复数个图素显示单元110的电晶体元件200的闸极230相连接，以传输信号。
本发明有机电激发光装置的制法，是先于一基板100上形成一非晶硅层，于本较佳实施例中是以化学气相沉积法于玻璃基板表面形成一非晶硅层。之后再以CMOS制程于非晶硅基板上形成多晶硅薄膜电晶体元件200。CMOS制程形成薄膜电晶体元件200的形成，包含利用溅镀或蒸镀，以及涂布光阻，光罩曝光，显影及蚀刻等黄光制程图样(pattern)步骤形成源极图样(pattern)。之后再以黄光制程步骤，杂质掺杂或离子布植，继之以激态激光(excimer laser)回火处理已经形成的源极图样，并同时达成将非晶硅转化为结晶硅与杂质活化的加成功效。随之，重复溅镀或蒸镀，涂布光阻，光罩曝光，显影及蚀刻等黄光制程图样(pattern)，杂质掺杂或离子布植，继之以激态激光(excimer laser)回火处理等相似的步骤，分别形成汲极及轻掺杂介质层(LDD)图样。接着沉积闸极层材料，并以黄光制程形成闸极与闸极导线(第二导电线)的图样。再沉积源极导线层410及阴极电极310材料，其中源极导线层410及阴极电极310材料主成分相同，于本较佳实施例中源极导线层410及阴极电极310材料同时为铝或银，并以黄光制程形成源极导线410及阴极画素电极310的图样。其中源极导线410(第一导电线)与多晶硅源极310或汲极320连接，汲极420与阴极画素电极相连接。如此形成复数个具闸极230，源极210，汲极220图样的电晶体元件于基板，并同时形成画素电极的阴极310，以及面板的源极导线410与闸极导线420于基板。
之后于基板表面沉积一粘着介面层350及一保护层340(passivation layer)并以黄光制程形成一保护层340图样，以于预定的画素电极位置之外，形成保护层340。随之于画素电极阴极的表面进行有机官能基层的形成，例如于本实施例中以蒸镀方法形成电洞注入层，电洞传输层，有机发光介质层，电子传输层以及电子注入层。并于完成有机官能基层后，再以溅镀或蒸镀的方式于有机官能基层最上层表面形成一阳极电极层。阳极电极层于本实施例中为锢锡氧化物透明电极。
本发明的有机电激发光装置，将阴极材料与低温多晶硅面板的导电接线(Bus line)整合在同一道制程，较之传统的低温多晶硅面板薄膜电晶体的制程，可以减少在有机电激发光面板额外的一道阴极镀膜制程。本发明的有机电激发光装置及其制造方法，利用铝具低电阻的特性，选择铝(或铝镁合金)、银(或银镁合金)作为导线及阴极材料，较之传统的低温多晶硅面板薄膜电晶体所采用的Cr，Mo bus line，可以达降低电阻电容延迟效应(RCdelay)的效果。最后，本发明的有机电激发光装置采用阴极接近基材(顶部发光)的设计，较之传统的主动式有机电激发光装置，可大幅减少所发出光在元件膜层的行进路程中所产生干涉、散射与折射的相消效应，提升发光利用效率与开口率。
应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，包含；一基板；复数条第一导电线，是位于基板的表面；复数条第二导电线，位于基板的表面，且第二导电线与第一导电线相交错；复数个功能性元件，是位于第一导电线与第二导电线交错处，且包含一具有汲极，源极以及闸极的电晶体元件；一阴极，是位于基板的表面，并与汲极连结；一阳极，是位于阴极的上方；一有机电激发光介质，是夹置于阴极与阳极之间；其中阴极与第一导电线的主成分相同；第一导电线与第二导电线于交错处不直接连接导通；源极，是与第一导电线相连接；闸极，是与第二导电线相连接；汲极，是相对应于源极，以于闸极流通电流时与源极导通；且源极，闸极以及汲极于交错处不直接连接导通。
2.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其更包含一缓冲层，是位于基板的表面。
3.如权利要求2所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中缓冲层的材质为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
4.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中阴极为铝或铝-镁合金。
5.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中阴极为银或银-镁合金。
6.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中源极与汲极为相同的主成分所制成。
7.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中有机电激发光介质更包含有一电子传输层，电子注入层，发光层，电洞传输层或电洞注入层；且电子传输层，电子注入层，发光层，电洞传输层或电洞注入层位于阴极，与阳极之间。
8.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中阳极为透明电极。
9.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中阳极为锢锡氧化物。
10.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中阳极为铝锌氧化物。
11.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中第二导电线与第一导电线间，具有至少一介质保护层。
12.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中介质保护层为聚亚醯胺层、压克力是树脂层、氟是树脂层、环氧是树脂层或氧化硅层。
13.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中源极以及汲极为多晶硅。
14.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中源极及汲极位于闸极与基板之间。
15.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中源极与闸极之间具有一绝缘层，且源极与闸极之间亦具有一绝缘层。
16.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中基板的材质为玻璃、塑胶或透明树脂膜。
17.如权利要求1所述的主动驱动式有机电激发光面板，其特征在于，其中基板的材质是为聚碳酸酯、PET、环烯烃共聚物或含金属的环烯烃共聚物。
18.一种主动驱动式有机电激发光面板的制造方法，其特征在于，包含以下的步骤；提供一基板；于基板形成一非晶硅层；于非晶硅层以黄光制程，离子掺杂以及激态激光回火形成复数个具源极，汲极，闸极图样的电晶体元件；于基板表面形成复数条与闸极连接的第二导电线图样；于闸极层与部分第二导电线上形成一具图样的绝缘层；于基板上同时形成一具图样的复数条第一导电线与具图样的阴极，其中第一导电线与第二导电线间夹置有绝缘层，第一导线与源极连结，阴极与汲极连结；于阴极上形成至少一有机电激发光层；以及于有机电激发光层上形成一阳极层；其中阴极与第一导电线的主成分相同；第一导电线与第二导电线相交错，并于交错处不直接连接导通。
19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，更包含在基板上先形成一缓冲层，之后再形成一非晶硅层。
20.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，缓冲层的材质为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
21.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，阴极为铝或铝-镁合金。
22.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，阴极为银或银-镁合金。
23.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，非晶硅是以化学蒸气沉积法于基板上形成。
24.如权利要求18所述的方法，其特征在于，中阳极为透明电极。
25.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，阳极为锢锡氧化物。
26.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，阳极为铝锌氧化物。
27.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，在第一显示电极上形成至少一有机电激发光层前，是先于部分阴极上形成具图样至少一介质保护层。
28.如权利要求27所述的制造方法，其特征在于，介质保护层为聚亚醯胺层、压克力是树脂层、氟是树脂层、环氧是树脂层或氧化硅层。
29.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，更包含于第二电极形成前，于第一电极上形成一电子传输层，电子注入层，电洞传输层或电洞注入层。
30.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，基板的材质为玻璃、塑胶或透明树脂膜。
31.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，基板的材质是为聚碳酸酯、PET、环烯烃至共聚物或含金属的环烯烃共聚物(m-COC)。
全文摘要
一种主动驱动式有机电激发光面板，包含；一基板；复数条第一导电线，位于基板的表面；复数条第二导电线，亦位于基板的表面，且第二导电线与第一导电线相交错；复数个功能性元件，位于第一导电线与第二导电线交错处，且包含一具有汲极，源极以及闸极的电晶体元件；一阴极，位于基板的表面，并与汲极连结；一阳极，位于阴极的上方；一有机电激发光介质，是夹置于阴极与阳极之间；其中阴极与第一导电线的主成分相同；第一导电线与第二导电线于交错处不直接连接导通；源极，是与第一导电线相连接；闸极，是与第二导电线相连接；汲极，是相对应于源极，并于闸极流通电流时与源极导通；且源极，闸极以及汲极于交错处不直接连接导通。
文档编号H05B33/10GK1468037SQ02141050
公开日2004年1月14日 申请日期2002年7月12日 优先权日2002年7月12日
发明者卢添荣 申请人:铼宝科技股份有限公司