专利名称：有机电激发光面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电激发光面板，特别是涉及一种具有均匀驱动电流的有机电激发光面板。
背景技术：
有机电激发光面板以有机发光二极管为发光元件。有机发光二极管为一种电流驱动的元件，其发光亮度随着通过有机发光二极管的电流而改变。因此，精准地控制通过有机发光二极管的电流是有机电激发光面板发展中的重要课题。
请参照图1A-图1B，图1A为现有主动式有机电激发光面板的像素阵列的电路图，图1B为图1A中任一像素的平面图。每个像素10包括一有机发光二极管11、一开关晶体管12、一驱动晶体管13、一数据线14及一扫描线15、一电源线16及一电容17，彼此的连接关系为该领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
像素阵列中所有的驱动晶体管13皆以其源极或漏极其中一端连接至一共同的显示电压源VDD以获得一显示电位，另一端则连接至有机发光二极管11。有机发光二极管11的一端与驱动晶体管13连接，另一端接地或连接至一参考电压源Vss以获得一参考电位。显示电位与参考电位的差值与数据线14所输入的数据电压共同影响通过有机发光二极管11的电流大小，藉此控制其亮度。
一般而言，参考电位为一定值，因此显示电位的稳定性影响了两者的差值。然而，当显示电压源VDD所输入的电流流经基板上的电源线16而到达不同位置的像素时，受到电源线16材料、厚度及电流传递路径与距离的影响，会产生不同的电压降(IR drop)。如此一来，将使实际输入像素的电位与显示电压源VDD输出的电位不同，而造成的每个像素内的有机发光二极管11通过的电流不均匀，使亮度难以控制。
为了解决上述问题，现行的做法是将基板的金属导线加厚以减少电流大小的不均匀。例如加厚电源线16以使输入驱动晶体管13源极或漏极的电流更稳定。
请参照图1C，为图1B中的A-A剖面图。基板130上方具有缓冲层131，例如氮化硅或氧化硅、栅极氧化层132、介电层133、金属层134、保护层135及平坦层136等结构，其中金属层134为驱动晶体管13源/漏极金属，其厚度增加达6000。
请参照图1D，为面板的显示电位均匀度与金属层厚度的关系图。图1D的纵轴为显示电位均匀度(％)，横轴为金属层厚度()。以平均值而论，金属层134厚度由2000增加至6000时，显示电位的均匀度约由78％提高至88％。因此加厚金属层可减少电阻抗，以减少显示电位传递过程的电压降。
然而，加厚金属导线固然可以解决上述问题，但同时也造成下列问题一、增加物理气相沉积(PVD)及蚀刻工艺的工艺时间及成本；二、由于仍有后工艺的氧化铟锡(ITO)及保护层135，对后工艺的阶梯覆盖(Step Coverage)能力要求较多，或需使用平坦化工艺；三、由于厚度增加导致金属层134的侧壁未能完全被后工艺所覆盖而暴露较多，容易产生腐蚀现象；四、机械应力较强，容易产生剥落问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机电激发光面板，不但可解决前述各种问题，且可避免有机发光二极管的驱动电流受电压降影响而随着传导距离变化。
本发明的有机电激发光面板具有二相对的基板。第一基板上设有一第一导电层及一像素阵列。第二基板位于该像素阵列之上，其下表面设有一第二导电层。像素阵列包括多个有机发光二极管与第一导电层及第二导电层电连接。第二导电层电连接至第一导电层，再通过第一导电层电连接至一电压源。如此一来，由电压源输出的电流可由第一导电层及第二导电层择一阻抗较小的路径传导至该像素阵列中的任一像素，使实际输入像素的电位和显示电压源输出的电位趋于一致。
第二导电层与第一导电层制作于不同基板上可避免因加厚第一导电层，例如电源线等，所导致的蚀刻、阶梯覆盖、易剥落等缺点。第二导电层可采用导电性比第一导电性好的材料以提供电流传递至距离电压源较远的有机发光二极管。因此，可以较简化的工艺达到本发明的目的。
图1A为现有主动式有机电激发光面板的像素阵列的电路图；图1B为图1A中任一像素的平面图；图1C为图1B中的A-A剖面图；图1D为面板的显示电位均匀度与金属层厚度的关系图；图2为本发明的有机电激发光面板的外观上视图；图3为本发明的有机电激发光面板的B-B剖面图；图4为本发明的第二优选实施例；图5为本发明的第三优选实施例；图6根据本发明的有机电激发光面板的像素单元平面图；图7A-7C为各种具有岛状结构的接触垫；图8A-8B为接触垫分布区域的平面图；图9A-9B为第二导电层分布区域的平面图；以及图10依据本发明的有机电激显示面板，其显示电位均匀度改善状况。
简单符号说明10 像素单元 200 有机电激发光面板11 有机发光二极管 210 第一基板12 开关晶体管 212 第一导电层13 驱动晶体管 214 像素阵列130 基板 216 有机发光二极管131 缓冲层 218 电压源132 栅极氧化层 220 第二基板133 介电层 222 第二导电层134 金属层 230 粘合区135 保护层 231 封装胶136 平坦层 240 软性电路板14 数据线 260 接触垫15 扫描线 261 第三导电层16 电源线 2161 第一电极
17 电容 2162 有机层262 绝缘凸块 2163 第二电极300 像素单元具体实施方式
兹配合图标详述本发明的有机电激发光面板，并列举优选实施例说明。
请参照图2，为本发明的有机电激发光面板的外观上视图。有机电激发光面板200具有一第一基板210及一第二基板220。第一基板210与第二基板220之间有一粘合区230以供该两基板210及220对贴。图2中第一基板210位于第二基板220下方，并且搭接于一软性电路板240。第二基板220可以作为一封装盖以保护第一基板210上的电路结构。
请参照图3，为有机电激发光面板200的B-B剖面图。第一基板210的上表面设有一第一导电层212与一像素阵列214。第二基板220置于像素阵列214之上，其下表面具有一第二导电层222，其电连接于第一导电层212。像素阵列214包括多个有机发光二极管216，其电连接至第一导电层212。第一导电层212再以软性电路板240电连接至一电压源218。如此，由电压源218输入的电流信号可由第一导电层212或第二导电层222中选择电阻较小的路径传递至像素阵列214中的任一有机发光二极管216。
如图3所示，有机发光二极管216的第一电极2161电连接于像素的驱动晶体管(未图标)，再进一步电连接于第一导电层212以接受来自电压源218的电流，接着在第一电极2161上依序形成空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层与电子注入层等有机层2162，最后在该些有机层2162上方形成第二电极2163。各有机层2162的材料可参考相关技术领域的已公开文件，在此不再赘述。在一主动式面板中，像素阵列214也包括多薄膜晶体管(未图标)以作为有机发光二极管216的开关元件或驱动元件。
图3中，第一导电层212与第二导电层222可以是直接接触或间接地透过一接触垫260粘合而彼此电连接。第一导电层212与第二导电层222材料可能为氧化铟锡、铝、铬、钛、钼、银、铜或上述物质的混合物。接触垫260可以设置于第一基板210上表面或第二基板220的下表面，其材料可以是粘胶与导电材的混合物(sealing glue with conductive ball)、银胶(silver paste)、焊锡(solder)或是各向异性导电膜(ACF)等。在本实施例中，接触垫260的材料为一含有金属球的封装胶，兼具封装两基板210及220与导通第一导电层212与第二导电层222的功能。
请参照图4，为本发明的第二优选实施例。两基板210及220边缘以一封装胶231黏合。接触垫260位于封装胶231内侧，主要用于导通两导电层212及222，故不一定兼具封装两基板210及220的功能。本实施例中，接触垫260的材料可选用银胶(silver paste)、焊锡(solder)所制造的球体或是各向异性导电膜(ACF)，不需与粘胶混合。
请参照图5，为本发明的第三优选实施例。接触垫260为一第三导电层261包覆一绝缘凸块262所形成的岛状结构。第三导电层261材料可能为氧化铟锡、铝、铬、钛、钼、银、铜、钯或上述材料的混合物。绝缘凸块262可以由感旋旋光性的有机树脂、硬性树脂或软性树脂所组成。本实施例中，第一导电层212、第二导电层222及第三导电层261以不同材料制作，绝缘凸块262形成于第一导电层212之上。然而，第三导电层261与第一导电层212，或与第二导电层222也可能是一体的，请参照图7A-7C。
请参照图6，根据本发明的有机电激发光面板的像素单元平面图。具体而言，上述第一导电层212为像素单元300中电源线16，其厚度范围约大于100，且小于6000。在本发明中，电源线16连接至接触垫260。图6亦显示了驱动晶体管13、电源线16与接触垫260三元件的连接关系，可能的接触垫260型式请参照图3、图4、图5及下图7A-7C。
请参照图7A-7C，为各种具有岛状结构的接触垫。请比较图5，当第三导电层261与第一导电层212以同一道工艺及同一种材料制作而为一体成型时，则形成如图7A的结构。此时，绝缘凸块262的根部直接形成于第一基板210上，而第三导电层261除了连接第二导电层222之外，亦同时连接了电压源及有机发光二极管。
当第三导电层261与第二导电层222为一体成型时，则形成如图7B的结构。此时，绝缘凸块262的根部设置于第二基板220下表面，而第三导电层261同时具有图5中的第二导电层222的功能。
图7C中，每个接触垫包括二岛状结构，该二岛状结构的根部分别设置于第一基板210上表面及第二基板220下表面，且该二岛状结构的顶部相对并接触。如此，上下两个相接触的第三导电层261分别取代了图5中的第一导电层212与第二导电层222。
请参照图8A-8B，为接触垫分布区域的平面图。图8A中，两基板210及220重叠区域的外缘为粘合区230。接触垫260设于粘合区230内侧而呈带状环绕面板200的主动区202。图8B中，多个接触垫260独立地设置于主动区202内。第一基板210较靠近电压源的一侧与较远离电压源的一侧皆应设置接触垫260，如此方能使电流经由近端的接触垫260往上取道于第二基板220，再由远程的接触垫260回到第一基板210上的目标有机发光二极管。
请参照图9A-9B，为第二导电层分布区域的平面图。图9A显示第二导电层222全面形成于封装盖或前述的第二基板220上。图9B显示第二导电层222经过图案化，例如形成一排线(bus line)型式。第二导电层222厚度范围为2000以上，其可使用电镀工艺先行制作于封装盖上。
附带一提地，以上所述各种接触垫260的材料、型式及位置可任意的组合运用于有机电激发光面板200上。优选的，第二导电层222材料的电阻小于第一导电层212材料的电阻。
请参照图10，依据本发明的有机电激显示面板，其显示电位均匀度改善状况。图10的纵轴为显示电位均匀度(％)，横轴代表三组操作条件。第I组条件为SDTi/Al/Ti＝500/2000/1000；第II组条件为SDTi/Al/Ti＝500/4000/1000；第III组条件为SDTi/Al/Ti＝500/2000/1000，并于上基板或封装盖上制作2000的导电层。上述操作条件以SD表示一连接至源极/漏极的金属导线，其为三层金属Ti/Al/Ti的复合层。比较第I、II组操作条件，增厚源极/漏极的金属导线可增加显示电位的均匀度，但有先前技术所述的各项缺点。比较第I、III组条件，并不加厚源极/漏极的金属导线，而于封装盖上制作2000的导电层，证明本发明的结构可使显示电位的均匀度最佳化，且更容易制作。
本发明与现有技术相互比较时，更具备下列特性及优点1.第一导电层的厚度可减少。
2.第二导电层的厚度没有限制。
3.增加亮度的均匀性。
上列详细说明针对本发明优选实施例的具体说明，惟上述实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。
权利要求
1.一种有机电激发光面板，包括第一基板；第一导电层，设置于该第一基板上；像素阵列，位于该第一基板上，并包括多个有机发光二极管与该第一导电层电连接；第二基板，设置于该像素阵列之上；第二导电层，设置于该第二基板的下表面，并与该第一导电层电连接；以及电压源，电连接于该第一导电层。
2.如权利要求1所述的有机电激发光面板，其中该像素阵列包含多个薄膜晶体管，其电连接于该些有机发光二极管。
3.如权利要求1所述的有机电激发光面板，还包括接触垫，其位于该第一基板与该第二基板之间以电连接该第一导电层与该第二导电层。
4.如权利要求3所述的有机电激发光面板，其中该接触垫包括包覆绝缘凸块的第三导电层。
5.如权利要求3所述的有机电激发光面板，其中该接触垫包括二岛状结构，该二岛状结构的根部分别设置于该第二基板下表面及该第一基板上表面，且该二岛状结构的顶部相对并接触。
6.权利要求1所述的有机电激发光面板，其中该第一导电层直接接触于第二导电层。
7.一种有机电激发光面板，包括基板；第一导电层，设置于该基板上；像素阵列，位于该基板上，并包括多个有机发光二极管与该第一导电层电连接；封装盖，设置于该像素阵列之上；第二导电层，设置于该封装盖的表面，并且电连接于多个接触垫，其中该些接触垫电连接于该第一导电层。
8.如权利要求7所述的有机电激发光面板，其中该像素阵列包含多个薄膜晶体管，其电连接于该些有机发光二极管。
9.如权利要求7所述的有机电激发光面板，其中每个上述的接触垫包括二岛状结构，该二岛状结构的根部分别设置于该封装盖下表面及该基板上，且该二岛状结构的顶部相对并接触。
10.如权利要求7所述的有机电激发光面板，其中该接触垫包括包覆绝缘凸块的第三导电层。
全文摘要
一种有机电激发光面板具有二相对的基板。第一基板上设有一第一导电层及一像素阵列。第二基板位于该像素阵列之上，其下表面设有一第二导电层。像素阵列包括多个有机发光二极管与第一导电层电连接。第二导电层电连接至第一导电层，再通过第一导电层电连接至一电压源。
文档编号H05B33/12GK1825621SQ20061000502
公开日2006年8月30日 申请日期2006年1月18日 优先权日2006年1月18日
发明者李信宏, 吴冠龙 申请人:友达光电股份有限公司