TWI488542B - 發光元件及其修補方法 - Google Patents

Description

發光元件及其修補方法

本發明是有關於一種發光元件及其修補方法，且特別是有關於一種易於修補之發光元件及其修補方法。

有機電激發光二極體(OLED)屬於自發光型態的發光元件，通常被應用於顯示器或是光源。當有機電激發光元件被應用在照明時，通常需具備大面積照明的功能。為了同提供足夠的照明面積，製造者通常會將多個有機電激發光二極體並聯成一發光元件，如圖1A所示。當有機電激發光二極體的一端耦接到一V+之電壓，而另一端耦接到地GND時，有機電激發光二極體便會同時發出光線。然而，當其中一個有機電激發光二極體中的陰極與陽極短路時，驅動電流便會被彼此短路的陰極與陽極導到接地GND，導致有機電激發光二極體無法被點亮，如圖1B所示。

除了將多個有機電激發光二極體並聯之外，亦有製造者將多個有機電激發光二極體串聯成一發光元件，以提供足夠的照明面積，如圖2A所示。當其中一個有機電激發光二極體中的陰極與陽極短路時，驅動電流仍然能夠被傳遞至其他正常的有機電激發光二極體，因此只有異常的有機電激發光二極體無法發光，其他正常的有機電激發光二極體不會面臨無法被點亮之窘境，如圖2B所示。然而， 當串連的有機電激發光二極體之數量與多時，所需要的驅動電壓便越高。假設驅動單一個有機電激發光二極體的驅動電壓為V+，則驅動n個有機電激發光二極體的驅動電壓為V+的n倍，如圖2C所示。

承上述，圖1A與圖2A中的發光元件皆有其無法克服的缺陷，因此如何在不大幅提昇驅動電壓的情況下有效改善有機電激發光二極體無法發光的現象，一直是製造者研發的重點之一。

本發明提供一種發光元件及其修補方法，以有效地改善發光元件的良率。

本發明提供一種發光元件，其包括多個發光單元。發光單元彼此串聯，且各個發光單元包括一第一共用電極層、多個發光層以及一第二共用電極層。第一共用電極層包括多個彼此分離的第一電極圖案以及一橋接導線，其中第一電極圖案透過橋接導線彼此電性連接。各個發光層分別配置於其中一個第一電極圖案上。第二共用電極層配置於發光層上，其中各個發光單元中的第一共用電極層分別與相鄰發光單元中的第二共用電極層電性連接。

在本發明一實施例中，前述之橋接導線包括金屬橋接導線。

在本發明一實施例中，前述之第一電極圖案包括透明導電第一電極圖案。

在本發明一實施例中，前述之發光層包括有機電激發 光層。

在本發明一實施例中，前述之發光元件更包括一覆蓋於第一共用電極層上之保護層，其中保護層具有多個開口以分別暴露出第一電極圖案的至少部分區域，而各個發光層分別配置於其中一開口所暴露出的第一電極圖案上。

在本發明一實施例中，前述之保護層具有多個接觸窗，而各個接觸窗分別暴露出其中一個第一共用電極層之部分區域，且各個第二共用電極層分別透過其中一個接觸窗與相鄰的第一共用電極層電性連接。

在本發明一實施例中，各個接觸窗分別暴露其中一個第一共用電極層中的至少一個第一電極圖案。

在本發明一實施例中，前述之發光元件更包括一第一阻隔圖案(barrier rib)，其中第一阻隔圖案具有多個發光單元定義開口，而各個發光單元分別配置於其中一個發光單元定義開口內，且透過其中一個接觸窗與第二共用電極層連接的至少一第一電極圖案會從其中一發光單元定義開口延伸至相鄰的發光單元定義開口。

在本發明一實施例中，前述之發光元件更包括至少一第二阻隔圖案，其中第二阻隔圖案配置於發光單元定義開口內，且第二阻隔圖案配置於部分未被第一電極圖案覆蓋的橋接導線上方。

在本發明一實施例中，不同發光單元中的各個橋接導線彼此不直接連接。

在本發明一實施例中，各個橋接導線包括多個環狀導電圖案以及多個連接於環狀導電圖案之間的連接導電圖案。

在本發明一實施例中，前述之環狀導電圖案為矩形環狀導電圖案。

在本發明一實施例中，各個連接導電圖案與二相鄰矩形環狀導電圖案的一線性部位(linear portion)相連接。

在本發明一實施例中，各個連接導電圖案與二相鄰矩形環狀導電圖案的一轉折部位(corner portion)相連接。

在本發明一實施例中，前述之發光元件更包括一第一阻隔圖案(barrier rib)，其中第一阻隔圖案具有多個發光單元定義開口，而各個發光單元分別配置於其中一發光單元定義開口內，且透過其中一個接觸窗與第二共用電極層連接的至少一第一電極圖案會從其中一個發光單元定義開口延伸至相鄰的發光單元定義開口。

在本發明一實施例中，前述之發光元件更包括至少一第二阻隔圖案，其中第二阻隔圖案配置於發光單元定義開口內，且第二阻隔圖案配置於連接導電圖案的上方。

本發明另提供一種修補方法，用以修補前述之發光元件，當其中一個發光單元中的至少一個第一電極圖案與第二共用電極層短路時，此修補方法包括切除部分的橋接導線，以使與第二共用電極層短路的第一電極圖案和其他第一電極圖案電性絕緣。

在本發明一實施例中，橋接導線的切除方法包括雷射切除(laser cutting)。

基於上述，由於本發明採用橋接導線將彼此分離的第一電極圖案連接以形成第一共用電極層，因此本發明之發光元件具有容易被修補之特性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

【第一實施例】

圖3為本發明第一實施例之發光元件的上視圖示意圖，而圖4A、圖4B與圖4C分別為圖3中I-I’剖面、II-II’剖面與III-III’剖面的剖面示意圖。請參照圖3、圖4A、圖4B與圖4C，本實施例之發光元件100包括多個成陣列排列的發光單元110，且發光元件100中的發光單元110彼此串聯。各個發光單元110包括一第一共用電極層112、多個發光層114以及一第二共用電極層116。第一共用電極層112例如為陽極，且第二共用電極層116為陰極，或者是，第一共用電極層112為陰極，且第二共用電極層116為陽極。第一共用電極層112包括多個彼此分離的第一電極圖案112a以及一橋接導線112b，其中第一電極圖案112a覆蓋於橋接導線112b的部分區域上，且第一電極圖案112a透過橋接導線112b彼此電性連接。然而，可視設計者需求，先將第一電極圖案112a形成於基板S上，再將橋接導線112b形成於第一電極圖案112a上，且各個第一電極圖案112a透過橋接導線112b彼此電性連接。各個發光層114分別配置於其中一個第一電極圖案112a上。第二共用電極層116配置於發光層114上，其中各個發光單元110中的第一共用電極層112分別與相鄰發光單元110中的第二共 用電極層116電性連接。

在本實施例中，第一共用電極層112中的第一電極圖案112a例如是透明導電第一電極圖案，其材質例如是氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或其他透明導電材料，而橋接導線112b例如是金屬橋接導線，且位於不同發光單元110中的各個橋接導線112b彼此不直接連接。當橋接導線112b為金屬橋接導線時，第一電極層的整體電阻值(overall resistance)可獲得進一步的降低。此外，第二共用電極層116的材質例如為金屬或其他導電材料。詳言之，本實施例之第一共用電極層112具有良好的光穿透性，而第二共用電極層116則具有良好的光反射性，因此發光單元110所發出的光線會穿出基板S。

發光層114例如是有機電激發光層。舉例而言，有機電激發光層可透過噴墨印刷製程(Ink-Jet Printing)、蒸鍍製程(evaporation process)等薄膜塗佈製程進行製作。各個發光單元110可被視為彼此並聯，如圖3’所示。

本實施例中之發光元件100可進一步包括一覆蓋於第一共用電極層112上之保護層120，保護層120能夠確保同一個發光單元110的第一共用電極層112與第二共用電極層116彼此不易短路。從圖4A至圖4C可知，保護層120具有多個開口120a以分別暴露出各個第一電極圖案112a的部分區域，而各個發光層114分別配置於其中一個開口120a所暴露出的第一電極圖案112a上。詳言之。保護層120的開口120a可用以定義出發光層114的位置。

此外，為了使各個發光單元110中的第一共用電極層 112分別與相鄰發光單元110中的第二共用電極層116電性連接，保護層120還可具有多個接觸窗120b，而各個接觸窗120b分別暴露出其中一個第一共用電極層112之部分區域，且各個第二共用電極層116分別透過其中一個接觸窗120b與相鄰的第一共用電極層112電性連接。在本實施例中，接觸窗120b分別暴露其中一個第一共用電極層112中的至少一個第一電極圖案112a。當然，為了確保第一共用電極層112與第二共用電極層116之間的電性連接，可透過增加接觸窗120b的數量、增加接觸窗120b的面積，或是增加與第二共用電極層116連接之第一電極圖案112a的數量來達成。

為了有效區分出發光元件100中的多個發光單元110，本實施例中之發光元件100可進一步包括一第一阻隔圖案(barrier rib)130，其中第一阻隔圖案130具有多個發光單元定義開口130a，而各個發光單元110分別配置於其中一個發光單元定義開口130a內，且透過其中一個接觸窗120b與第二共用電極層116連接的至少一第一電極圖案112a會從其中一發光單元定義開口130a延伸至相鄰的發光單元定義開口130a。從圖3可知，第一阻隔圖案130是呈網格狀(meshed shape)，且透過其中一個接觸窗120b與第二共用電極層116連接的至少一第一電極圖案112a會與第一阻隔圖案130交錯。

由圖4A至圖4C可知，第一阻隔圖案130配置於保護層120上，且第一阻隔圖案130具有一頂表面130T、一與保護層120接觸的底表面130B以及多個連接於頂表面 130T與底表面130B之間的傾斜側面130S，其中頂表面130T之面積大於底表面130B之面積。在頂表面130T之面積大於底表面130B之面積的情況下，各個發光單元110中的第二共用電極層116會自然地斷開而相互絕緣。此外，在頂表面130T上存在有一材料層116’，而此材料層116’的材質與第二共用電極層116的材質相同。

在本實施例中，發光元件100可進一步包括至少一第二阻隔圖案140，其中第二阻隔圖案140配置於發光單元定義開口130a內，且第二阻隔圖案140配置於部分未被第一電極圖案112a覆蓋的橋接導線112b上方。同樣地，第二阻隔圖案140具有一頂表面140T、一與保護層120接觸的底表面140B以及多個連接於頂表面140T與底表面140B之間的傾斜側面140S，其中頂表面140T之面積大於底表面140B之面積。此外，在頂表面140T上存在有一材料層116”，而此材料層116”的材質與第二共用電極層116的材質相同。舉例而言，第二阻隔圖案140可與第一阻隔圖案130一併製作，故第二阻隔圖案140的材質與第一阻隔圖案130的材質相同，其材質例如為光阻材料或是金屬氧化物絕緣材料等等。

從圖3可知，本實施例中的各個橋接導線112b包括多個環狀導電圖案RP以及多個連接於環狀導電圖案RP之間的連接導電圖案CP，其中環狀導電圖案RP為矩形環狀導電圖案，且各個連接導電圖案L連接於二相鄰矩形環狀導電圖案RP的轉折部位C相連接。

圖5是發光元件經過修補後的上視示意圖，而圖6A 至圖6B為沿著圖5中的A-A’剖面線之修補過程之剖面示意圖。請參照圖5、圖6A與圖6B，當發光單元110中的其中一個第一電極圖案112a’與第二共用電極層短路116時(如圖5中之黑點所示)，本實施例可透過切除部分的橋接導線112b，以使與第二共用電極層116短路的第一電極圖案112a’和其他第一電極圖案112a電性絕緣。具體而言，本實施例可透過雷射切除的方式切除位於第一電極圖案112a’周圍的連接導電圖案CP，此處，為了使第一電極圖案112a’和其他第一電極圖案112a電性絕緣，需切除8個連接導電圖案CP。在經過上述的修補之後，其他的第一電極圖案112a上方的發光層114皆可被驅動發光，因此，本實施例之發光單元110不會有無法點亮的問題。

【第二實施例】

圖7為本發明第二實施例之發光元件的上視圖示意圖，而圖8A、圖8B與圖8C分別為圖7中IV-IV’剖面、V-V’剖面與VI-VI’剖面的剖面示意圖。請參照圖7、圖8A、圖8B與圖8C，本實施例之發光元件100’與第一實施例之發光元件100(繪示於圖3、圖4A、圖4B與圖4C中)相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例之環狀導電圖案RP為矩形環狀導電圖案，且各個連接導電圖案CP與二相鄰矩形環狀導電圖案RP的一線性部位L相連接。

圖9是發光元件經過修補後的上視示意圖，而圖10A至圖10B為沿著B-B’剖面線之修補過程之剖面示意圖。請參照圖9、圖10A與圖10B，當發光單元110中的其中一 個第一電極圖案112a’與第二共用電極層短路116時(如圖9中之黑點所示)，本實施例可透過切除部分的橋接導線112b，以使與第二共用電極層116短路的第一電極圖案112a’和其他第一電極圖案112a電性絕緣。具體而言，本實施例可透過雷射切除的方式切除位於第一電極圖案112a’周圍的連接導電圖案CP，此處，為了使第一電極圖案112a’和其他第一電極圖案112a電性絕緣，需切除4個連接導電圖案CP。在經過上述的修補之後，其他的第一電極圖案112a上方的發光層114皆可被驅動發光，因此，本實施例之發光單元110不會有無法點亮的問題。

基於上述，由於本發明所採用了第一共用電極層的結構容易被修補，因此本發明的發光元件可以透過適當的修補製程而獲得更高的生產良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100’‧‧‧發光元件

110‧‧‧發光單元

112‧‧‧第一共用電極層

114‧‧‧發光層

116‧‧‧第二共用電極層

116’、116”‧‧‧材料層

112a、112a’‧‧‧第一電極圖案

112b‧‧‧橋接導線

120‧‧‧保護層

120a‧‧‧開口

120b‧‧‧接觸窗

130‧‧‧第一阻隔圖案

130a‧‧‧發光單元定義開口

130T‧‧‧頂表面

130B‧‧‧底表面

130S‧‧‧側表面

140‧‧‧第二阻隔圖案

140T‧‧‧頂表面

140B‧‧‧底表面

140S‧‧‧側表面

S‧‧‧基板

RP‧‧‧環狀導電圖案

CP‧‧‧連接導電圖案

C‧‧‧轉折部位

L‧‧‧線性部位

圖1A與圖1B為一種習知發光元件的電路圖。

圖2A至圖2C為另一種習知發光元件的電路圖。

圖3為本發明第一實施例之發光元件的上視圖示意圖。

圖3’為本發明第一實施例之發光元件的電路圖。

圖4A、圖4B與圖4C分別為圖3中I-I’剖面、II-II’剖面與III-III’剖面的剖面示意圖。

圖5是發光元件經過修補後的上視示意圖。

圖6A至圖6B為沿著圖5中的A-A’剖面線之修補過程之剖面示意圖。

圖7為本發明第二實施例之發光元件的上視圖示意圖。

圖8A、圖8B與圖8C分別為圖7中IV-IV’剖面、V-V’剖面與VI-VI’剖面的剖面示意圖。

圖9是發光元件經過修補後的上視示意圖。

圖10A至圖10B為沿著圖9的B-B’剖面線之修補過程之剖面示意圖。

100‧‧‧發光元件

110‧‧‧發光單元

112‧‧‧第一共用電極層

112a‧‧‧第一電極圖案

112b‧‧‧橋接導線

130‧‧‧第一阻隔圖案

130a‧‧‧發光單元定義開口

140‧‧‧第二阻隔圖案

RP‧‧‧環狀導電圖案

CP‧‧‧連接導電圖案

C‧‧‧轉折部位

Claims (24)

1. 一種發光元件，包括：多個發光單元，其中該些發光單元彼此連接，且各該發光單元包括：一第一共用電極層，包括多個彼此分離的第一電極圖案以及一橋接導線，其中該些第一電極圖案透過該橋接導線彼此電性連接；多個彼此分離的發光層，各該發光層分別配置於其中一第一電極圖案上；以及一第二共用電極層，配置於該些發光層上，其中各該發光單元中的該第一共用電極層分別與相鄰發光單元中的該第二共用電極層電性連接，其中各該發光單元中的該第二共用電極層覆蓋該多個彼此分離的發光層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該橋接導線包括金屬橋接導線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該些第一電極圖案包括透明導電第一電極圖案。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該些發光層包括有機電激發光層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更包括一覆蓋於該第一共用電極層上之保護層，其中該保護層具有多個開口以分別暴露出第一電極圖案的至少部分區域，而各該發光層分別配置於其中一開口所暴露出的第一電極圖案上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發光元件，其中該保護層具有多個接觸窗，而各該接觸窗分別暴露出其中一第一共用電極層之部分區域，且各該第二共用電極層分別透過其中一接觸窗與相鄰發光單元中的該第一共用電極層電性連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光元件，其中各該接觸窗分別暴露其中一第一共用電極層中的至少一第一電極圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光元件，更包括一第一阻隔圖案(barrier rib)，其中該第一阻隔圖案具有多個發光單元定義開口，而各該發光單元分別配置於其中一發光單元定義開口內，且透過其中一接觸窗與該第二共用電極層連接的該至少一第一電極圖案從其中一發光單元定義開口延伸至相鄰的發光單元定義開口。
9. 如申請專利範圍第8項所述之發光元件，更包括至少一第二阻隔圖案，其中該第二阻隔圖案配置於該些發光單元定義開口內，且該第二阻隔圖案配置於部分未被該些第一電極圖案覆蓋的該橋接導線上方。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中不同發光單元中的各該橋接導線彼此不直接連接。
11. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中各該橋接導線包括：多個環狀導電圖案；以及多個連接導電圖案，連接於該些環狀導電圖案之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之發光元件，其中各 該環狀導電圖案為矩形環狀導電圖案。
13. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，其中各該連接導電圖案與二相鄰矩形環狀導電圖案的一線性部位相連接。
14. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，其中各該連接導電圖案與二相鄰矩形環狀導電圖案的一轉折部位相連接。
15. 如申請專利範圍第11項所述之發光元件，更包括一第一阻隔圖案(barrier rib)，其中該第一阻隔圖案具有多個發光單元定義開口，而各該發光單元分別配置於其中一發光單元定義開口內，且透過其中一接觸窗與該第二共用電極層連接的該至少一第一電極圖案從其中一發光單元定義開口延伸至相鄰的發光單元定義開口。
16. 如申請專利範圍第15項所述之發光元件，更包括至少一第二阻隔圖案，其中該第二阻隔圖案配置於該些發光單元定義開口內，且該第二阻隔圖案配置於該些連接導電圖案的上方。
17. 一種修補方法，用以修補如申請專利範圍第1項所述之發光元件，當其中一個發光單元中的至少一個第一電極圖案與該第二共用電極層短路時，該修補方法包括：切除部分的該橋接導線，以使與該第二共用電極層短路的該第一電極圖案和其他第一電極圖案電性絕緣。
18. 如申請專利範圍第17項所述之修補方法，其中該橋接導線的切除方法包括雷射切除。
19. 一種修補方法，用以修補如申請專利範圍第9項所 述之發光元件，當其中一個發光單元中的至少一個第一電極圖案與該第二共用電極層短路時，該修補方法包括：切除部分位於該第二阻隔圖案下方的該橋接導線，以使與該第二共用電極層短路的該第一電極圖案和其他第一電極圖案電性絕緣。
20. 如申請專利範圍第19項所述之修補方法，其中該橋接導線的切除方法包括雷射切除。
21. 一種修補方法，用以修補如申請專利範圍第11項所述之發光元件，當其中一個發光單元中的至少一個第一電極圖案與該第二共用電極層短路時，該修補方法包括：切除部分的該些連接導電圖案，以使與該第二共用電極層短路的該第一電極圖案和其他第一電極圖案電性絕緣。
22. 如申請專利範圍第21項所述之修補方法，其中該橋接導線的切除方法包括雷射切除。
23. 一種修補方法，用以修補如申請專利範圍第16項所述之發光元件，當其中一個發光單元中的至少一個第一電極圖案與該第二共用電極層短路時，該修補方法包括：切除部分位於該第二阻隔圖案下方的該橋接導線，以使與該第二共用電極層短路的該第一電極圖案和其他第一電極圖案電性絕緣。
24. 如申請專利範圍第23項所述之修補方法，其中該橋接導線的切除方法包括雷射切除。