TWI272038B - Organic electroluminescence display element, displays using the same, and methods for fabricating the same - Google Patents

Description

1272038 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 士發明係有關於—種有機電激發絲示技冑，特別有 Γ具有較佳對比表現（contrast)之有才幾電激發光顯示 兀件及其製作方法。 丁 【先前技術】 有機電激發光顯示（Organic Electro-Luminescence &ρ1γ，OELD)元件具有面發光的薄型、量輕特徵以及自發 ，的高發光效率、低驅動電壓等優點，而依據有機電激發 二顯不兀件之有機薄膜材料的材料，可將有_冑激發光顯 示元件區刀為小为子元件（m〇lecuk_based device)及高分子 元件_yn^based device)兩類，其中小分子元件被稱為 = LED(〇rganic light emitting display)，是以染料及顏料為材 料，而高分子元件被稱為PLED(p〇lymer light emhti display)，是以共軛高分子為材料。 習知有機電激發光顯示元件之結構，以〇led元件為 例，通常係由依序形成於基板上之陽極導電層、電洞注二 層、電洞傳輸層、有機發光材料層、電子傳輸層、電子、、主 入層與陰極導電層等膜層所組成。其中，電洞注入厣、二 洞傳輸層與有機發光材料層通稱為—發光層。而陽^ $ 層通常採用銦錫氧化物（In2〇3:Sn，簡稱為IT〇)，其具有 蝕刻性、低成膜溫度、低電阻等優點。當0LED元j牛於外 加偏壓之後’ t子、電洞係分別、經過發光層巾之電子傳輸 層、電洞傳輸層而進入有機發光材料層中並結合成為一4 發光子（exchon)，再將能量釋放出來而回到基態（以⑽^ 0632-A50277-TWf 5 •1272038 s=e) ’至於在這些被釋放出來的能量中，會依據所選 淼光材料的不同而以不同顏色光的型式釋放出來，例如： 紅光（^)、綠光（G)、藍光（B)。一般而言，光發射之方向， 係由陽極端往基板方向發射出來。 。而為了提升發射光之亮度，陰極導電層通常使用 高反射率材料。因此，如此高反射率之陰極導電層亦反 了通過陽極導電層而進入OLED元件中之部份外在環境光 Ϊ射Γ,Γ如大量光照之室内或戶外之高程度環境光線 二射下，為採用高反射率材料之陰極導電層所反射之環境 光線之強度往往超過〇LED元件之光發射強度，因而降低 由旦OLED元件之成像之影像對比度，而無法清晰地呈現實 【發明内容】

本發明之主要目的在於則提出一種電激發光顯示元 係於發光層與陰極導電層之間提供一反射抑制結構， 以改善有機電激發光顯示元件中陰極導電層對於環境光線 之反射f月形’進而改善顯示元件的對比度，因而適用於全 暗至大量光照下等不同之使用環境。 、 於-貫施财，本發明提供了 —種有機電激發光顯示 一陽極，一有機發光層，位於該陽極上；一部份透光 層.位於β有機發光層上；_保護層，位於該部份透光層 ^ ; 一反射抑制層，位於該保護層上；以及-陰極，位於 δ亥反射抑制層上。 一種有機電激發光顯示元 本發明於一實施例中提供了 件之製造方法’其步驟包括： 0632-A50277-TWf 6 1272038 提供一基板；形成一陽極於該基板之一部份上；形成 一有機發光層於該陽極上；形成一部份透光層於該有機發 光層上；形成一保護層於該部份透光層上；形成一反射抑 制層於該保護層上；以及形成一陰極於該反射抑制層上， 其中該保護層防止了於形成該反射抑制層時對於該部份透 光層之氧化情形。 於 μ施例中，一種電激發光顯示元件之顯示裝置， 包括： #

一顯不面板，其上設置有至少一有機電激發光顯示元 件、以及一控制器’耦接於該顯示面板，以驅動該顯示面 板並依妝輸入訊號而呈現出一影像，其中該有機發光顯 示元件包括： 一陽極；一有機發光層，位於該陽極上；一半透光層， 位於名有枝發光層上；一保護層，位於該半透光層上；一 反射抑制層，位於該保護層上；以及一陰極，位於該反射 抑制層上。 為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂，下女胜與_ &从—& 、， 文特舉一較佳貫鉍例，並配合所附圖示，作 洋細說明如下： 【實施方式】 1圖至第4圖作一詳細敘 本發明之較佳實施例將配合第 述如下 首±先\第1圖所7F ’顯示依據本發明有機電激發光顯示元件 ^止爲乂么具^例’其包括依序形成於基板100上之陽極導電層102、 部份透光層1%、保護層1G8、反射抑制層11G，以及陰 ’、。基板100例如為一透明之玻璃基板，於基板loo上可形 0632-A50277-TWf 1272038 f有其他主動元件（如薄膜電晶體）或其他金屬電路，在此僅圖 不為—平整之基板。為了簡化圖式，於此發光層104僅繪示為一單 膜層，熟悉此技藝者當能瞭解發光層1〇4實際上更包括一電洞注入 層、電洞傳輸層與發光材料層等膜層。發光層1〇4之材料例如為—有 • 機材料。當應用於0LED元件時，發光層104係由小分子之有機材料 所組成，當應用於PLED元件時，發光層104係由大分子之有機材料 所、、且成。此外，請參照第2圖，於陰極導電層112與反射抑 制層110間可更設置有另_保護層丨14，以避免於形成陰極 鲁 I電層112時影響反射抑制層之結構。 “一般而言，陽極導電層1〇2則通常採用具易蝕刻性、低成膜溫度、 低電阻等優點之銦錫氧化物(In2〇3:Sn，簡稱為IT〇）。不過，陽極導電 層亦可採用如銦鋅氧化物(ΙΖ〇)之其他材料。此外，部份透光層 例如為鋁金屬之一薄金屬層，其具有介於50〜150埃之厚 度丄其具有約介於70〜90%之透光率，可適度降低入射至^ ，導電層112之光量。此外，保護層1〇8與114之材質例如為酞 青銅(CuPc)之有機材料，其厚度約為5〇〜1〇〇〇埃之厚度；而 反射抑制層110之材質例如為經η型雜質摻雜之半導體材 • 料、氧化鋅、硫化鋅、硼化鈣（CaBJ或氮化鑭（LaN)，其厚 度約為100〜埃。 相較於習知有機電激發光顯示元件，於本發明之第1圖 與第2圖所示之有機電激發光顯示元件中，當環境光線入射進 入由部份透光層忉6、保護層108以及反射抑制層110所組成之複合 膜層時’環境光線可先經由部份透光層106而先行降低其光強度，並 藉由通過反射抑制層n〇時所產生之光學干涉效應(optical interferenee effect) ’例如破壞性干涉效應，而降低了為陰極導電層112對於環境光 線之反射率’因此提升了本實施例之有機電激發光元件之對比度表現。 0632-A50277-TWf 8 Ϊ272038 顏色且ί μ &例中’上述複合膜層於外觀上大體呈現1幼黑之 與及封/、有導電特性。此外，於製造過程中，位於部份透光層106 與陰極=層110之間的保護層108以及選擇性地位於反射抑制層110 射^制#電層⑴之間之保護層114則可保護部份透光層106於後續反 米 曰110开少成日守以及保護反射抑制層110於後續陰極導電層112 射於受到製程中之氧化作用的破壞，義確釘複合膜層的反 作㈣元件結構。因此，本實施例之有機電激發光顯示元件具 頁％^之元件可織，其使轉命可較為延長。

如第1圖與第2圖所示之有機電激發光顯示元件之製造 於=則藉由第3圖之流程圖加以說明。請參照第3圖，首先 ;V驟S1所示，提供一基板，例如第1圖與第2圖内所示 之基板100。在此，基板1〇〇基板上可形成有如薄膜電晶體 之主動元件或其他金屬電路。接著，於步驟S2中，接 著幵=成陽極導電層於部份之基板上。陽極導電層之形成首 先藉由如為濺鍍法之物理氣相沉積法形成一層陽極導電材 料，例如為銦錫氧化物，並藉由一後續之微影/蝕刻程序定 義此陽極導電材料，以於部份之基板上形成一陽極導電層。 然後，接著藉由蒸鍍以及/或濺鍍等方法，並搭配適合遮罩 (s^neldmgmask)之使用，依序於陽極導電層上形成一部份透 光層、一保護層以及一反射抑制層，如步驟S3-S5所述。接 著，如步驟S6所示，可更選擇性地形成另一保護層於反射 抑制層上。在此’保護層之形成方法較佳為蒸鍍法。最後， 藉由如錢鍛法之物理器相沉積方式形成如鋁材質之一陰極 導電層於保護層或反射抑制層上，進而完成本發明之有機電 激發光顯示元件的製造。 於如第3圖所示之製造方法中，位於部份透光層與反射抑制 0632-A50277-TWf 9 -'1272038 層之間的保護層以及選擇性地形成於反射抑制層與陰極 保護層具有髓部份透光層於後續反射抑制層形鱗以及^反:抑 制層於後續陰極導電層形成時免於受到氧化作用的破壞，進 複合膜層的反射抑制侧與元件結構。因此，麵了藉由上述製程所 形成之有機電激發光顯不元件之元件可靠度與使用壽命。

請參照第4圖之示意圖’顯示了應用上述‘機電激發光 顯示元件之顯示面板200之一實施例，顯示面板2〇〇例如為 一有機電激發光顯示面板’並藉由一控制器2〇2之麵接，而 形成顯示裝置2G4，並依照-輸人訊號（未顯示）而呈現出一 影像。其中，顯示面板200 T包含相對地設置於有機電 光顯示元件之基板⑽之-對板（未圖示）。控制器加料 包括用以控制顯示裝置200以及用於操作顯示面板2〇4之源 極以及閘極驅動電路（未圖示）。由於顯示面板2〇〇中以採用 前述具有較佳對比表現之有機電激發光顯示元件，故顧示面 板中不需要使用如偏光板之額外用於改善對比度之其他顯 示元件。因此，可更為減少顯示面板2〇〇之製造成本與製程 時間。 一、 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明， 任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各X種之 更動與潤#，因此本發明之保護範®當視後附之巾請專利範圍所 者為準。 1 0632-A50277-TWf 10 之較佳實 實施例之

1272038 【圖式簡單說明】 第卜2圖為-系列剖面圖，用以說明依據本發明 施1之有機電激發光顯示元件之結構； 第3圖為一流程圖，用以說明依據本發明之較佳 有機電激發光顯示元件之製造方法； 第4圖為一示意圖，用以圖示本發明一實施例之顯示裝 置，其包含一控制器。 【主要元件符號說明】 100〜基板； 102〜陽極導電層； 104〜發光層； 106〜部份透光層； 108、114〜保護層； 110〜反射抑制層； 112〜陰極導電層； 200〜顯示面板； 202〜控制器； 204〜顯示裝置。 0632-A50277-TWf 11

Claims (1)

1272038 十、申請專利範圍： 1.一種有機電激發光顯示元件，包括： 一陽極； 一有機發光層’位於該陽極上； - 一部份透光層，位於該有機發光層上； 一保護層，位於該部份透光層上； 一反射抑制層，位於該保護層上；以及 一陰極，位於該反射抑制層上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示元件， ► 更包括一第二保護層，設置於該陰極與該反射抑制層之間。 3. 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示元件，其中 該陽極包括銦錫氧化物（ITO)。 4. 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示元件，其中 該部份透光層包括鋁。 > 5.如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示元件，其中 該保護層包括有機材料。 6. 如申請專利範圍第5項所述之有機電激發光顯示元件，其中 該有機材料為酞菁銅(CuPc)。 7. 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示元件，其中 該反射抑制層包括經η型雜質摻雜之半導體材料、氧化鋅、硫 化鋅、硼化#5(CaB6)或氮化鑭（LaN)。 0632-A50277-TWf 12 •1272038 ―8·如申請專利範圍第2項所述之有機電激發光顯示元件， 该第二保護層包括有機材料。 9·如申請專利範圍第8項所述之有機電激發光顯示元件，其中誃 有機材料為酞菁銅(CuPc)。 ’、 μ 1〇·如申請專利範圍第丨項所述之有機電激發光顯示元件，其中 該部份透光層具有大體介於5〇〜15〇埃之厚度。 /、 ;^如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光顯示元件，其中 该保護層具有大體介於50〜1〇〇〇埃之厚度。 12·如申請專利範圍第丨項所述之有機電激發光顯示元件，t 該反射抑制層具有大體介於100〜3000埃之厚度。 ” 示元件，其中 包括下列步 13·如申請專利範圍第2項所述之有機電激發光_ 该弟一保護層具有大體介於50〜1〇〇〇埃之厚度。 14. 一種有機電激發光顯示元件之製造方法， 驟： 提供一基板； 形成一陽極於該基板之一部份上； 形成一有機發光層於該陽極上； 形成一部份透光層於該有機發光層上； 形成一保護層於該部份透光層上； 形成一反射抑制層於該保護層上；以及 0632-A50277-TWf 13 1272038 形成一陰極於該反射抑制層上，龙 該反射抑制層時㈣該部份透切之、Λ Λ相防止了於形成 之氣化情形。 製 造方法 圍第14項所述之有機電激發光顯示元件之 成該陰極於該反射㈣層上 弟二保護層於該反射抑制層上之步驟更:::成-了於形成該陰極時對於該反射抑制層之氧化層防止 製 造二==:==發編元件之 17·如申請專利範圍第15項所述之有 機電激發光顯示元件之製 ^方法其中形成該第二保護層之方法為蒸鍵法 m請專利範圍第14項所述之有機電激發 以方法，其中形成該部份透光層之方法為_法。衣 迕方1: t申:f專利範圍第14項所述之有機電激發光顯示元件之-4方法、、中形成反射抑制層之方法為減錄法。 衣 2〇· —種顯示裝置，包括： 如申請專概圍第1項所述之 一顯示面板，其上設置有至少一 有枝電激發光顯示元件；以及 一控制單元，耦接於該顯示面板 21.如申請專利範圍第2〇項所述之顯示 二保護層，設置於該陰極與該反射抑制層之货。’更匕括—第 0632-A50277-TWf 14