CN1859818A - 有机发光元件电极保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种有机发光元件电极保护装置，包含在外侧区域上之一保护层，该保护层可以为单层结构，或是多层结构，而材质可以为无机或是有机材料，该保护层可以保护外侧区域上之外部阳极走线及/或外部阴极走线，以避免后续制程导致之短路问题。该电极保护装置可更进一步包含位于有机发光元件外部阳极走线及/或外部阴极走线上之一低电阻金属薄膜，该金属薄膜例如可以为铝薄膜，以降低外部阳极走线及/或外部阴极走线之电阻值。本发明亦揭露一种制作该电极保护装置之方法，其中可以用CVD或是PVD等沉积或是镀膜技术形成保护层，而外侧区域上之金属薄膜可在蒸镀有机发光元件阴极时一起形成。

Description

有机发光元件电极保护装置及方法

技术领域

本发明系为一种有机发光元件电极保护装置及方法，特别是关于一种可避免短路问题及降低电极电阻值之有机发光元件电极保护装置及方法。

背景技术

随着平面显示器的需求日益增加，高发光效率、高响应速度及大视角系平面显示器的研发重点，其中尤以有机发光二极管的技术更引人注目。参见图1，系为一昔知有机发光元件(OLED)10之侧视图，该有机发光元件10包含由上至下之阴极层(Cathode layer)140、电子注入层142、电子传输层144、有机发光层100、电洞传输层124、电洞注入层122、阳极层120。再者，该有机发光元件10系制作于一基板20之上，且该基板20可采用透明之刚性或是可挠性材料如玻璃或是塑料等。该有机发光元件10之阳极层120例如可以采用表面功函数较高之透明导电材料，如氧化铟锡(ITO)等材料，以利释出电洞；而阴极层140例如可以采用表面功函数较低之导电材料，如银、铜、铬、钼等材料，以利释出电子，但是上述之电极亦可以采用不同之材料，端视外在驱动条件改变而可以变化。该有机发光元件10经通电流后，在阳极层120及阴极层140产生之电洞及电子分别经由电洞注入层122及电洞传输层124、及分别经由电子注入层142及电子传输层144而在有机发光层100结合发光。

参见图6，为一习知之有机发光元件之制作流程图，该昔知之有机发光元件主要包含下列步骤：在蒸镀透明导线材料于基板之后，再以黄光制程定义在元件上之导线图案(步骤S100)；于所得结构上再以涂布或是蒸镀方式而制作有机元件层于所得结构之上(步骤S110)；此时即可在基板上形成如图1所示之包含阴极层140、有机发光层100、及阳极层120等之有机发光元件10。于制作有机发光元件10之后，即进行后续的封装制程(步骤S120)，例如可以进行封盖清洗、烘干、吸水剂贴附及封盖对位压合等步骤，封装完成后之元件再经切割裂片、电性检测及封装模块接合等步骤，即可形成最后所得之产品，然该黄光制程、有机元件蒸镀及封装制程等，皆为习知步骤，因此在此不再详述。

参见图2A，为有机发光元件10经封装后之上视图，多数呈数组状之有机发光元件10制作于该基板20上后，即形成一主动区域(Active area)。由于有机发光元件10对于水汽及氧气极为敏感，为保护该呈数组状之有机发光元件10，可于其上加上一保护封盖22。如此图所示，外部阴极走线140A及外部阳极走线120A系安置在主动区域外之外侧区域(Externalarea)，且分别由主动区域的两侧及下侧延伸而连接到一驱动集成电路30，以驱动该有机发光元件10，并形成一完整之显示元件模块。参见图2B，为对应于图2A之有机发光元件10经封装后之侧视图，如此图所示，在加上保护封盖22之后，有机发光元件10系包覆在保护封盖22之内，以排除水汽及氧气影响，而外部阴极走线140A及外部阳极走线120A则露出在保护封盖22之外。该有机发光元件10经封装后可以再接受一表面接合(surfacebonding)，以将露出在保护封盖22之外的外部阴极走线140A及外部阳极走线120A电连接到一驱动集成电路30，图3A所示者为有机发光元件10与COF/TCP封装之驱动集成电路30整合成一模块之上视图；而图3B所示者为有机发光元件10与COG封装之驱动集成电路30整合成一模块之上视图。

***面显示器，系以电流方式驱动转换成亮度，故对其走线材料电阻值会有严格要求。为了便利制作于基板20上，现行的外部阴极走线140A系采用铬、钼、银材料，现行的铬、钼、银材料其走线电阻值过大(约为20-50μΩ×cm)，造成有机发光元件在走线上所消耗的功率过大；而走线上所消耗的功率并无法将电能转换成光，尤其在高亮度、高电流或多扫描线驱动下更为明显。再者，如前所述，在形成有机发光元件10后，还要进行封盖接合、基板切割等制程，裸露在主动元件区外侧的外部阴极走线140A容易被破坏而造成短路或是断路等问题。

发明内容

因此本发明的目的为提供一种可避免短路问题及降低电极电阻值之有机发光元件电极保护装置及方法。

为达成上述目的，本发明提出一种有机发光元件保护装置，该有机发光元件包含在一基板上之主动区域，及在主动区域外之外侧区域，而在外侧区域形成有外部阳极走线及外部阴极走线。该保护装置包含位于外侧区域上之一第一保护层，及位于该外部阳极走线及/或该外部阴极走线上之一第一金属薄膜。该第一保护层可以为单层结构或是多层结构，而材质可以为无机或是有机材料；例如二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，及氮氧化硅(SiOxNy)等无机材料，或是Paraylene，Alq3等有机材料。该金属薄膜为低电阻材质，例如铝金属材质。

依据本发明之一特点，上述之第一保护层可以用CVD或是PVD等沉积或是镀膜技术形成。

依据本发明之另一特点，上述之第一金属薄膜可在蒸镀有机发光元件阴极时一起形成。

再者，该有机发光元件保护装置更可以包含在阴极电极上之第二金属薄膜，及在主动区域内之第二保护层。

附图说明

图1为一习知有机发光元件(OLED)之侧视图。

图2A为习知有机发光元件经封装后之上视图。

图2B为习知有机发光元件经封装后之侧视图。

图3A为另一习知有机发光元件经模块化后之上视图。

图3B为另一习知有机发光元件经模块化后之上视图。

图4为依据本发明之有机发光元件电极保护装置之上视图

图5A为本发明之电极保护装置应用在主动区域外之侧视图。

图5B为本发明之电极保护装置应用在主动区域内之侧视图。

图6为一习知制作有机发光二极管元件之流程图。

图7为依据本发明一较佳具体实例之有机发光元件电极保护方法流程。

具体实施方式

为了使贵审查委员能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取之技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明之详细说明与附图，相信本发明之目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体之了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

参见图4，为依据本发明之有机发光元件电极保护装置之上视图，图5A为依据本发明之有机发光元件电极保护装置应用在主动区域外之侧视图；而图5B为依据本发明之有机发光元件电极保护装置应用在主动区域内之侧视图。

参见图5A，当本发明之电极保护装置应用在主动区域外之外侧区域时，可以包含外部导线(如外部阴极走线140A)上之一第一金属薄膜140B(如铝金属薄膜)，及在整个外侧区域上之一第一保护层24。如此图所示，在对应不同图素的阴极导线140A之间，系以一绝缘区180隔开，以维持这些外部阴极走线140A之间的断路，然而在封盖压合的过程中，有可能会把绝缘区180压垮，而造成外部阴极走线140A之间的短路，甚至于同一条外部阴极走线140A被压断而造成断路，因此本发明提供一第一保护层24，以保护在外侧区域上之电极。

此第一保护层24可以为有机或是无机材料，或是可以为单层或是多层材料；例如可以为Paraylene，Alq3，NPB…等有机材料，亦可以为二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，氮氧化硅(SiOxNy)…等无机材料，此第一保护层24可以为单一层之有机材料层，单一层之无机材料层，多层之有机材料层，多层之无机材料层，多层之有机材料层/无机材料层，端视元件需求而定。此第一保护层24可保护已镀上第一金属薄膜140B之阴极，因此可以保护电极不至于在后续制程中被破坏、避免短路及断路之电极保护装置及方法。

再者，如果外部阴极之电阻要求并不高时，亦可以省却该第一金属薄膜140B，而直接以第一保护层24覆盖在外侧区域上。再者，依据本发明，也可以在外部阳极走线上形成金属薄膜(未图标)，接着再覆盖上第一保护层24，同样可以达成降低外部阳极走线电阻值，及保护外部阳极走线不受破坏之效果。

参见图5B，当本发明之电极保护装置应用在主动区域内之时，可以包含在阴极层140上之第二金属薄膜140C，以更进一步降低阴极层140之电阻；及包含覆盖在主动区域内之第二保护层26。此图所示之图号100A为包含如昔知技术所示之电子注入层、电子传输层、有机发光层、电洞传输层、电洞注入层之有机发光层多层结构，但是该多层结构为昔知技术，因此在此不再详述。

该第二金属薄膜140C为具有高导电系数之材料，如铝金属。该第二保护层26可以为有机或是无机材料，或是可以为单层或是多层材料；例如可以为Paraylene，Alq3，NPB…等有机材料，亦可以为二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，氮氧化硅(SiOxNy)…等无机材料，此第二保护层26可以为单一层之有机材料层，单一层之无机材料层，多层之有机材料层，多层之无机材料层，多层之有机材料层/无机材料层，端视元件需求而定。

参见图7，为依据本发明一较佳具体实例之有机发光元件电极保护方法流程，该方法包含下列步骤：在蒸镀透明导线材料于基板之后，再以黄光制程定义在元件上之导线图案(步骤S200)；于所得结构上再以涂布或是蒸镀方式而制作有机元件层于所得结构之上(步骤S210)。接着于蒸镀主动区域内之之铝阴极导线时，可在外部走线，例如外部阴极走线上同时蒸镀该第一金属薄膜140B(步骤S212)，或是在该外部阳极走线蒸镀金属薄膜，以降低元件电阻值。在蒸镀完金属薄膜后，即可用CVD或是PVD等沉积或是镀膜技术形成单层/多层且材质为无机或是有机之保护层(步骤S214)，以保护在其下之电极结构。接着进行后续的封装制程(步骤S220)，例如可以进行封盖清洗、烘干、吸水剂贴附及封盖对位压合等步骤，封装完之元件再接受切割裂片、电性检测及封装模块接合等步骤，即可形成最后所得之产品，然该黄光制程、有机元件蒸镀及封装制程等，皆为昔知步骤，因此在此不再详述。

职是，本发明提供一种可避免短路问题及降低电极电阻值之有机发光元件电极保护装置及方法，确能藉上述所揭露之技术，提供一种迥然不同于习知者的设计，堪能提高整体之使用价值，又其申请前未见于刊物或公开使用，诚已符合发明专利之要件，爰依法提出发明专利申请。

惟，上述所揭露之图式、说明，仅为本发明之实施例而已，凡精于此项技艺者当可依据上述之说明作其它种种之改良，而这些改变仍属于本发明之发明精神及以下所界定之专利范围中。

Claims (33)

1.一种有机发光元件电极保护方法，该有机发光元件包含在一基板上之主动区域，及在主动区域外之外侧区域，该主动区域内有数组状之有机发光二极管，而在外侧区域形成有外部阳极走线及外部阴极走线，该方法包含下列步骤：

在外侧区域上形成一第一保护层。

2.如权利要求1之有机发光元件电极保护方法，其中该第一保护层为单层结构。

3.如权利要求2之有机发光元件电极保护方法，其中该第一保护层为无机材料。

4.如权利要求3之有机发光元件电极保护方法，其中该无机材料系选自下列材料中的至少一个：二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，及氮氧化硅(SiOxNy)，或上述材料之组合。

5.如权利要求2之有机发光元件电极保护方法，其中该第一保护层为有机材料。

6.如权利要求5之有机发光元件电极保护方法，其中该有机材料系选自下列材料中的至少一个：Paraylene，Alq3，NPB或上述材料之组合。

7.如权利要求1之有机发光元件电极保护方法，其中该第一保护层为多层结构。

8.如权利要求7之有机发光元件电极保护方法，其中该多层结构为有机材质，无机材质，或是有机与无机材质之组合。

9.如权利要求8之有机发光元件电极保护方法，其中该有机材质系选自下列材料中的至少一个：Paraylene，Alq3，NPB或上述材料之组合；而该无机材质系选自下列材料中的至少一个：二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，及氮氧化硅(SiOxNy)，或上述材料之组合。

10.如权利要求1之有机发光元件电极保护方法，更包含：

在形成该保护层之前，于外部阳极走线及/或外部阴极走线上形成一第一金属薄膜。

11.如权利要求10之有机发光元件电极保护方法，其中该第一金属薄膜系在有机发光二极管阴极形成过程中同时形成。

12.如权利要求10之有机发光元件电极保护方法，其中该第一金属薄膜为铝金属薄膜。

13.如权利要求1之有机发光元件电极保护方法，其中该第一保护层系用CVD或是PVD等沉积或是镀膜技术形成。

14.如权利要求1之有机发光元件电极保护方法，更包含：

在主动区域内形成第二保护层。

15.如权利要求14之有机发光元件电极保护方法，其中该第二保护层为单层结构。

16.如权利要求15之有机发光元件电极保护方法，其中该第二保护层为无机材料。

17.如权利要求16之有机发光元件电极保护方法，其中该无机材料系选自下列材料中的至少一个：二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，及氮氧化硅(SiOxNy)，或上述材料之组合。

18.如权利要求15之有机发光元件电极保护方法，其中该第二保护层为有机材料。

19.如权利要求18之有机发光元件电极保护方法，其中该有机材料系选自下列材料中的至少一个：Paraylene，Alq3，NPB或上述材料之组合。

20.如权利要求14之有机发光元件电极保护方法，其中该第二保护层为多层结构。

21.如权利要求20之有机发光元件电极保护方法，其中该多层结构为有机材质，无机材质，或是有机与无机材质之组合。

22.如权利要求21之有机发光元件电极保护方法，其中该有机材质系选自下列材料中的至少一个：Paraylene，Alq3，NPB或上述材料之组合；而该无机材质系选自下列材料中的至少一个：二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，及氮氧化硅(SiOxNy)，或上述材料之组合。

23.一种有机发光元件电极保护装置，该有机发光元件包含在一基板上之主动区域，及在主动区域外之外侧区域，该主动区域内有数组状之有机发光二极管，而在外侧区域形成有外部阳极走线及外部阴极走线，该保护装置包含：

位于外侧区域上之一第一保护层。

24.如权利要求23之有机发光元件电极保护装置，其中该第一保护层为单层结构。

25.如权利要求24之有机发光元件电极保护装置，其中该第一保护层为无机材料。

26.如权利要求25之有机发光元件电极保护装置，其中该无机材料系选自下列材料中的至少一个：二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，及氮氧化硅(SiOxNy)，或上述材料之组合。

27.如权利要求24之有机发光元件电极保护装置，其中该第一保护层为有机材料。

28.如权利要求27之有机发光元件电极保护装置，其中该有机材料系选自下列材料中的至少一个：Paraylene，Alq3，NPB或上述材料之组合。

29.如权利要求23之有机发光元件电极保护方法，其中该第一保护层为多层结构。

30.如权利要求29之有机发光元件电极保护装置，其中该多层结构为有机材质，无机材质，或是有机与无机材质之组合。

31.如权利要求30之有机发光元件电极保护装置，其中该有机材质系选自下列材料中的至少一个：Paraylene，Alq3，NPB或上述材料之组合；而该无机材质系选自下列材料中的至少一个：二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)，氮化硅(Si3N4)，及氮氧化硅(SiOxNy)，或上述材料之组合。

32.如权利要求23之有机发光元件电极保护装置，更包含，位于该外部阳极走线及/或该外部阴极走线上之一第一金属薄膜。

33.如权利要求32之有机发光元件电极保护装置，其中该第一金属薄膜为铝薄膜。

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