TW201735346A - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本案揭露一種有機發光顯示裝置及其製造方法。一種有機發光顯示裝置包含基板、第一電極、護堤、間隔物、有機層以及第二電極。基板包含其上定義的複數個畫素。第一電極被放置於每一畫素處。護堤暴露每一畫素之第一電極。間隔物包含順序位於護堤上的第一負光反應的丙烯酸之第一層與第二負光反應的丙烯酸之第二層，第二負光反應的丙烯酸具有比第一負光反應的丙烯酸之光反應性更大的光反應性，其中第一層具有倒錐形且第二層具有正錐形。有機層位於護堤與第一電極上，有機層包含有機發光層。第二電極位於護堤、間隔物與有機層上。

Description

有機發光顯示裝置及其製造方法

本發明係關於一種顯示裝置，特別是一種有機發光顯示裝置及其製造方法。

作為平面顯示裝置之例子，目前存在液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置、電漿顯示裝置、量子點顯示裝置、場發射顯示裝置、電泳顯示裝置等。這些平面顯示裝置的每一個包含用於顯示影像之平面顯示面板，其中彼此面對的一對透明絕緣基板彼此接合，兩者之間放置本質發光層、偏光層或者其他光學材料層。

近來，隨著顯示裝置之尺寸增加，對於具有低空間占有率的平面顯示裝置的各種需求也隨之增加。此外，還有對撓性平面顯示裝置之需求。特別地，因為有機發光顯示裝置為自發光，所以可省略有機發光顯示裝置處單獨的光源。因此，有機發光顯示裝置可用作撓性顯示裝置。

然而，有機發光顯示裝置在沈積有機材料時，使用具有與沈積部對應開口的金屬遮罩。當金屬遮罩接觸定義畫素的護堤時，可能出現顆粒的護堤偏轉（deflection）。為此，在護堤上形成間隔物，使得金屬遮罩的表面不會直接地接觸護堤。

然而，撓性有機發光顯示裝置經歷重複的折疊與展開運動。但是，當提供間隔物時，在折疊動作期間，存在由間隔物造成的缺陷。

因此，本發明在於提供一種有機發光顯示裝置及其製造方法，實質上避免習知技術之限制與缺陷所導致的一或多個問題。

本發明之目的在於提供一種有機發光顯示裝置及其製造方法，其中護堤上間隔物的形狀被改變以避免在沈積有機材料時金屬遮罩直接地影響畫素區域，以及間隔物與金屬遮罩之間的接觸區域被調整以避免顆粒造成的缺陷。

本發明其他的優點和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述，並且本發明其他的優點和特徵對於本領域的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其它優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份，得以實現和獲得。

為了獲得本發明的這些目的和其他優點，現對本發明作具體化和概括性的描述，一種有機發光顯示裝置包含基板，包含其上定義的複數個畫素；第一電極，被放置於每一畫素處；護堤，暴露每一畫素之第一電極；間隔物，包含順序位於護堤上的第一負光反應的丙烯酸之第一層與第二負光反應的丙烯酸之第二層，第二負光反應的丙烯酸具有比第一負光反應的丙烯酸之光反應性更大的光反應性，其中第一層具有倒錐形且第二層具有正錐形；有機層，位於護堤與第一電極上，有機層包含有機發光層；以及第二電極，位於護堤、間隔物與有機層上。

另一方面，一種有機發光顯示裝置之製造方法包含提供其上定義複數個畫素基板；在每一畫素處提供第一電極；形成護堤，暴露每一畫素之第一電極；於護堤上順序地沈積第一負光反應的丙烯酸之第一層與第二負光反應的丙烯酸之第二層，第二負光反應的丙烯酸具有比第一負光反應的丙烯酸之光反應性更大的光反應性；透過於第二層上方施加遮罩形成間隔物，包含具有倒錐形之第一層與具有正錐形的第二層，遮罩於護堤上方具有開口部以開放預定部分；於護堤與第一電極上方形成包含有機發光層之有機層；以及於護堤、間隔物與有機層上方形成第二電極。

可以理解的是，如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明，並且是為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。

現在將結合附圖對本發明的代表性實施例作詳細說明。整個圖式中，相同的參考標號代表相同元件。應注意，如果眾所周知的功能或構造之詳細解釋被視為不必要地混淆本發明之主旨，將省略這種解釋。考慮到準備說明書的便利性從而選擇以下描述中使用的元件名稱。因此，元件名稱可能與實際產品所使用的元件名稱不同。

圖1係為本發明實施例之有機發光顯示裝置之平面示意圖。圖2係為圖1之剖面示意圖。圖3係為有機發光顯示裝置之詳細剖面示意圖。

如圖1與圖2所示，有機發光顯示裝置包含基板100。基板100具有排列為矩陣的複數個畫素、放置於每一畫素處的第一電極121、暴露第一電極121之護堤122、間隔物125。間隔物125包含順序堆疊於護堤122上的第一層125a與第二層125b。第一層125a由第一光反應丙烯酸（photoreactive acryl）比如負光丙烯酸（negative photo acryl）形成且具有倒錐形（negative tapered shape）。第二層125b由第二光反應丙烯酸形成且具有正錐形（positive tapered shape），比如為具有比第一層125a之光反應性更大的光反應性的負光丙烯酸。有機層123a、123b與123c形成於護堤122與第一電極121上。每一有機層包含有機發光層。第二電極124被放置於護堤122、間隔物125以及有機層123a、123b與123c上。背板400被放置於基板100下方。

圖1所示之畫素沿對角線方向排列於一個平面上。每一畫素中的有機層123a、123b與123c關於顏色具有不同的形狀。隨著有機層123a、123b與123c的發光效率降低，有機層123a、123b與123c的尺寸則增加。舉個例子，具有最大菱形的有機層123c為藍光發光層。有機層123a具有比有機層123c小的菱形。有機層123b可排列於沿對角方向放置的有機層123a或123c之間。本文中，有機層123b為平行四邊形。然而，通常期望具有與有機層123a類似的菱形。有機層123a、有機層123b與有機層123c可分別為紅色發光層、綠色發光層與藍色發光層。其間，當畫素沿對角線方向排列且沈積有機材料時間隔物125接觸沈積遮罩時，向整個面板施加一種對稱的力，由此避免顆粒集中於特定部分且均勻化亮度分佈。

本文中，每一畫素包含有機發光二極體。有機發光二極體OLED包含第一電極121、包含有機發光層之有機層123，以及第二電極124。每一畫素包含電路配置，這種電路配置包含至少兩個薄膜電晶體與至少一個電容器，用於單獨驅動每一有機發光二極體。

此外，每一畫素之電路配置被稱為薄膜電晶體陣列110。如圖3所示，薄膜電晶體陣列110被排列於有機發光二極體OLED下方。即，薄膜電晶體緩衝層105被放置於基板100上。薄膜電晶體陣列110包含彼此交叉以劃分畫素之閘極線與資料線，以及每一畫素處的至少兩個薄膜電晶體TFT。

薄膜電晶體陣列110之畫素中的薄膜電晶體TFT包含位於薄膜電晶體緩衝層105上的主動層111、形成於薄膜電晶體緩衝層105上以覆蓋主動層111之閘極絕緣層112、與主動層111重疊之閘極113、形成於閘極113與閘極絕緣層112上的層間絕緣層114，以及穿透層間絕緣層114與閘極絕緣層112以接觸主動層111兩側之源極115a與汲極115b。本文中，閘極113被放置於與閘極線相同的水平。源極115a及汲極115b被放置於與資料線相同的水平。薄膜電晶體陣列110之周邊區域中，用於閘極線與資料線之墊電極以及用於有機發光顯示陣列120之第二電極之墊電極被提供為接地或者允許被施加特定的電壓。其間，薄膜電晶體TFT被無機保護層116覆蓋。

另外，有機發光顯示陣列120之每一子畫素處放置的有機發光二極體OLED位於有機保護層117上，其中有機保護層117位於無機保護層116上。有機發光顯示陣列120包含連接汲極115b之第一電極121、有機層123以及覆蓋有機層123之第二電極124。有機層123包含形成於定義發光區域之護堤122上之有機層。

本文中，間隔物125被放置於護堤122上。在有機發光材料之沈積製程中，間隔物125避免金屬元素形成的且具有一定開口的沈積遮罩直接接觸護堤122。因此，可避免界定發光區域之護堤122的塌陷（collapse）。

圖4係為本發明實施例之有機發光顯示裝置之護堤與間隔物之剖面示意圖。

如圖4所示，護堤上的間隔物125被形成為具有雙階（bi-level）結構。間隔物125下部的第一層125a由第一光反應的負光丙烯酸形成且具有倒錐形。此外，間隔物125上部之第二層125b由第二光反應的負光丙烯酸形成且具有正錐形，第二層125b之光反應性比第一層125a之光反應性大。因為光反應性不同，第一層125a與第二層125b透過一次曝光被定義為具有不同的形狀。另外，因為第一層125a與第二層125b由負光丙烯酸形成，保留接收光線的部分。由於曝光量的不同設定檔的緣故，第一層125a及第二層125b其中之一的邊緣部與第一層125a及第二層125b另一個的邊緣部具有不同的形狀。

其間，第一電極121為反射電極，以及第二電極124為透明電極。當外部光線入射時，外部光線穿透有機發光二極體OLED，且在第一電極121處反射。反射時，外部光線穿透透明的第二電極124。此外，封裝層140形成於有機發光顯示陣列120上以覆蓋有機發光二極體OLED之上部與側部。

偏光板形成於有機發光顯示裝置之最外層處以避免外部光線之可見性。舉個例子，如圖所示，有機發光顯示裝置用作顯示裝置。然而，另一面板黏合至封裝層140之上部，其中另一面板與封裝層140之間放置單獨的黏著層。舉個例子，觸控感測陣列面板可用作附著面板。這種情況下下，觸控感測陣列面板中包含偏光板或者最外部的觸控感測陣列面板處包含偏光板。

其間，基板100包含至少一種高分子化合物，係選擇自由聚酯（polyester）或包含聚酯的共聚物、聚醯亞胺或者包含聚醯亞胺的共聚物、烯烴共聚物（olefin copolymer）、聚丙烯酸（polyacrylic acid）或者包含聚丙烯酸的共聚物、聚苯乙烯（polystyrene）或包含聚苯乙烯的共聚物、聚硫酸鹽（polysulfate）或包含聚硫酸鹽的共聚物、聚碳酸酯或包含聚碳酸酯的共聚物、聚醯胺酸（polyamic acid）或包含聚醯胺酸的共聚物、多胺或包含多胺的共聚物、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol）與聚（烯丙胺）（poly(allyamine)）組成的集合。基板100的厚度為5微米（µm）至100微米。這允許有機發光顯示裝置被折疊且具有撓性。當增加觸控感測陣列面板時，觸控感測陣列面板由與基板100相同的材料形成或者由與基板100類似的材料形成。另外，在頂部發射配置中，基板100可以使用有色材料。

其間，如圖所示，包含有機發光層之有機層123相對於間隔物125在每一畫素中彼此分隔開來。特別地，在有機層123中，第一電極121與第二電極124之間的有機發光層相對於畫素彼此分隔開來，以避免混色以及關於畫素單獨地驅動顏色。有機層123由相同的沈積遮罩形成作為有機發光層。或者，有機發光層使用此沈積遮罩，以及剩餘的有機層無須沈積遮罩完全沈積。然後，任何情況下，當間隔物125具有負錐形下部與正錐形上部，以及沈積有機層123時，沈積遮罩的開口與間隔物125的邊緣部之間存在干擾。雖然有機材料對應間隔物125的邊緣部，但是間隔物125的第一層125a具有負錐形，這樣有機材料累積於負錐形的第一層125a上，且與畫素間隔開來。由此，可避免畫素間的有機發光材料的重疊導致的混色。

另外，因為作為間隔物125上層的第二層125b具有正錐形，當有機材料的沈積遮罩接觸第二層125b的表面時，接觸區域小。因此，接觸區域處產生的顆粒顯著減少，以及保護與第一層125a鄰接之包含有機發光層之有機層123。

此外，因為間隔物125具有雙階結構，當施加外力時，例如當折疊裝置時，力透過間隔物125的形成單元被分散。因此，裝置具有增加的對折疊的耐受性。因此，可避免重複的折疊與展開運動導致的發光缺陷。

另外，因為放置於間隔物125上部的第二層125b具有正錐形，且放置於間隔物125下部的第一層125a具有倒錐形，甚至在沈積有機材料以後，有機材料在第一層125a與第二層125b之間被分離。同時，正錐形的第一層125a內部具有高黏合性的有機材料，從而在隨著外力重複折疊與展開運動功能時保持穩定。就是說，當完全沈積有機材料且完成折疊運動時，在局部施加外力的部分處出現有機材料的脫離且脫離會擴散。然而，因為包含每一有機發光層的有機層係單獨地放置於倒錐形的第一層125a的內部處，這樣有機材料的一部分的脫離不會影響整個面板。因此，隨著每一畫素的有機材料的黏合性增加，無論如何重複折疊與展開運動，有機發光顯示裝置處於穩定。

其間，如圖所示，沿基板的對角線方向排列畫素。另外，每一畫素具有菱形。畫素關於有機發光層的顏色具有不同的尺寸。

發光層的尺寸可依照發光效率而變化。具有低發光效率的有機發光層形成為大畫素，以及具有高發光效率的有機發光層形成為小畫素。每一有機發光層的尺寸由護堤判定。

以下，將解釋有機發光顯示裝置之製造方法。

圖5係為用於形成圖4之間隔物之材料與遮罩之剖面示意圖。圖6A與6B係為剖面示意圖，表示形成本發明實施例之間隔物時相對於相同遮罩之構成間隔物之第一與第二層之光反應性。圖7A至7C係為本發明實施例之間隔物之製造方法之剖面示意圖。

如圖5與圖7A所示，首先，由第一光反應負光丙烯酸形成的第一層1251以及由第二光反應負光丙烯酸形成的第二層1252順序地沈積於護堤122上，其中第二層1252比第一層1251具有更大的光反應性。

然後，如圖7B所示，利用具有開口1300a或開口部且被放置於第二層1252上方的遮罩1300，暴露護堤122上方的特定部或預定部分，同時形成倒錐形的第一層125a以及位於第一層125a上的正錐形的第二層125b，從而形成間隔物125。

本文中，當存在一般遮罩1300的開口1300a時，透過開口1300a完成曝光。通過開口1300a之中央部的光線的強度高，以及通過開口1300a之邊緣部的光線的強度低。因此，與遮罩1300的開口1300a對應的光阻材料被曝光。最終圖案形狀可依照光阻材料的光反應形而變化。

當製造間隔物時，保留曝光部的負光阻材料用於第一層1251與第二層1252。如圖6A與6B所示，第一層1251由低光反應性的負光阻材料形成，以及第二層1252由高反應性的負光阻材料形成，這樣在曝光後第一層1251與第二層1252具有不同的錐形。就是說，曝光後下部的第一層1251具有倒錐形，以及曝光後上部的第二層1252具有正錐形，這樣折疊運動時可減少應力，因為間隔物與沈積遮罩之間的接觸面積減少，所以沈積有機材料時可避免顆粒導致的缺陷。

特別的，間隔物125的負光阻材料包含負光丙烯酸。舉個例子，高光反應性的第二層1252使用HDN-300，以及低光反應性的第一層1251使用ZPN-2464。

曝光以後，如圖7C所示，第一層1251與第二層1252被圖案化，這樣第一層125a與第二層125b分別具有負錐形與正錐形。間隔物125包含第一層125a與第二層125b。

圖8係為本發明實施例之有機發光顯示裝置之製造方法之流程圖。結合圖3與圖8，將解釋有機發光顯示裝置之製造方法。

首先，具有撓性材料的基板100形成於玻璃基板（圖未示）上。形成薄膜電晶體陣列110，在排列為矩陣的複數個畫素的每一處包含如圖3所示至少兩個薄膜電晶體與至少一個電容器(S100)。

然後，形成第一電極121，第一電極121連接薄膜電晶體陣列110之每一畫素處放置的驅動薄膜電晶體(S110)。依序地，在每一畫素之邊界處形成護堤122，護堤122定義有機發光層的形成區域(S120)。

如圖7A所示，在護堤122上順序地沈積第一光反應性的負光丙烯酸形成的第一層1251與第二光反應性的負光丙烯酸形成的第二層1252，其中第二層1252比第一層1251具有更大的光反應性(S130)。

如圖7B所示，在第二層1252上方放置遮罩，遮罩具有開口，暴露與護堤122對應的第二層1252的中央部分。如圖7C所示，利用遮罩，透過照射光線曝光第二層1252，這樣同時形成具有倒錐形狀之第一層125a與位於第一層125a上具有正錐形狀之第二層125b，以形成間隔物125(S140)。

然後，在護堤122與第一電極121上形成包含有機發光層之有機層123(S150)。接下來，於護堤122、間隔物125與有機層123上形成第二電極124 (S160)。在整個第二電極124處形成封裝層140 (S170)，以完成有機發光顯示裝置之製程。

如上所述，本發明代表實施例之有機發光顯示裝置之間隔物形成為雙階結構，具有不同的錐形。詳細地，沈積具有不同光反應性的材料以後，完成一次曝光以形成間隔物，從而減少遮罩的數目。因為間隔物的上部具有正錐形，降低了間隔物與沈積遮罩之間的接觸區域，從而減少了顆粒。同時，因為間隔物的下部具有倒錐形狀，減少了重複折疊與展開運動期間有機材料之脫離。

從以上描述顯然可知，依照本發明之代表性實施例，本案具有例如以下討論之優點。

首先，改變護堤上間隔物的形狀，以避免在沈積有機材料時金屬遮罩直接地影響的畫素區域。

其次，間隔物具有正錐形的上部以減少沈積遮罩的接觸面積，從而避免顆粒造成的缺陷。同時，間隔物具有倒錐形的下部，以避免重複的折疊與展開運動造成的有機材料的脫離。

第三，沈積具有不同光反應性的負光阻材料以具有雙階結構以後，完成一次曝光以形成具有不同錐形的雙階結構之間隔物。因此，減少了遮罩的數目。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

100‧‧‧基板
105‧‧‧薄膜電晶體緩衝層
110‧‧‧薄膜電晶體陣列
111‧‧‧主動層
112‧‧‧閘極絕緣層
113‧‧‧閘極
114‧‧‧層間絕緣層
115a‧‧‧源極
115b‧‧‧汲極
116‧‧‧無機保護層
117‧‧‧有機保護層
120‧‧‧有機發光顯示陣列
121‧‧‧第一電極
22‧‧‧護堤
123‧‧‧有機層
123a、123b、123c‧‧‧有機層
124‧‧‧第二電極
125‧‧‧間隔物
125a‧‧‧第一層
125b‧‧‧第二層
OLED‧‧‧有機發光二極體
TFT‧‧‧薄膜電晶體
400‧‧‧背板
1252‧‧‧第二層
1251‧‧‧第一層
1300‧‧‧遮罩
1300a‧‧‧開口

圖1係為本發明實施例之有機發光顯示裝置之平面示意圖。 圖2係為圖1之剖面示意圖。 圖3係為本發明實施例之有機發光顯示裝置之詳細剖面示意圖。 圖4係為本發明實施例之有機發光顯示裝置之護堤與間隔物之剖面示意圖。 圖5係為用於形成圖4之間隔物之材料與遮罩之剖面示意圖。 圖6A與6B係為剖面示意圖，表示形成本發明實施例之間隔物時相對於相同遮罩之構成間隔物之第一與第二層之光反應性。 圖7A至7C係為本發明實施例之間隔物之製造方法之剖面示意圖。 圖8係為本發明實施例之有機發光顯示裝置之製造方法之流程圖。

100‧‧‧基板

121‧‧‧第一電極

122‧‧‧護堤

123a、123c‧‧‧有機層

124‧‧‧第二電極

125‧‧‧間隔物

125a‧‧‧第一層

125b‧‧‧第二層

OLED‧‧‧有機發光二極體

Claims (8)

1. 一種有機發光顯示裝置，包含：一基板，包含其上定義的複數個畫素；一第一電極，被放置於每一畫素處；一護堤，暴露每一畫素之該第一電極；一間隔物，包含順序位於該護堤上的一第一負光反應的丙烯酸（photoreactive acryl）之一第一層與一第二負光反應的丙烯酸之一第二層，該第二負光反應的丙烯酸具有比該第一負光反應的丙烯酸之光反應性更大的光反應性，其中該第一層具有一負錐形且該第二層具有一正錐形；一有機層，位於該護堤與該第一電極上，該有機層包含一有機發光層；以及一第二電極，位於該護堤、該間隔物與該有機層上。
2. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該有機層包含複數個有機發光層，分別放置於每一畫素處，關於之間的各自間隔物彼此分隔開來。
3. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該等畫素沿對角線方向排列於該基板上。
4. 如請求項3所述之有機發光顯示裝置，其中每一畫素具有菱形，以及其中該等畫素具有依照各個有機發光層的顏色而不同的尺寸。
5. 一種有機發光顯示裝置之製造方法，包含︰提供一基板，該基板包含其上定義的複數個畫素；在每一畫素處提供一第一電極；形成一護堤，暴露每一畫素之該第一電極；於該護堤上順序地沈積一第一負光反應的丙烯酸之一第一層與一第二負光反應的丙烯酸之一第二層，該第二負光反應的丙烯酸具有比該第一負光反應的丙烯酸之光反應性更大的光反應性；透過於該第二層上方施加一遮罩而形成一間隔物，包含具有一倒錐形之該第一層與具有一正錐形之該第二層，該遮罩具有一開口部分以開放該護堤上方的一預定部分；於該護堤與該第一電極上形成包含一有機發光層之一有機層；以及於該護堤、該間隔物與該有機層上形成一第二電極。
6. 如請求項5所述之有機發光顯示裝置之製造方法，其中該有機層包含複數個有機發光層，分別被放置於每一畫素處以關於之間的各個間隔物而彼此分隔開來。
7. 如請求項5所述之有機發光顯示裝置之製造方法，其中該等畫素沿對角線方向排列於該基板上。
8. 如請求項7所述之有機發光顯示裝置之製造方法，其中每一畫素具有菱形，以及其中該等畫素具有依照各個有機發光層之顏色而不同的尺寸。