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    一種可撓性主動元件陣列基板，其包括可撓性基板、主動元件陣列層、阻障層以及多個畫素電極。主動元件陣列層配置於可撓性基板上。阻障層覆蓋主動元件陣列層。阻障層包括多層有機材料層以及多層無機材料層。有機材料層與無機材料層交替堆疊於主動元件陣列層上。畫素電極配置於阻障層上，且各畫素電極與主動元件陣列層電性連接。
    公开号:TW201322515A
    申请号:TW100142005
    申请日:2011-11-17
    公开日:2013-06-01
    发明作者:Chi-Shun Chan；Shih-Hsing Hung；Chih-Jen Hu
    申请人:Au Optronics Corp；
    IPC主号:H01L51-00
    专利说明:
    可撓性主動元件陣列基板以及有機電激發光元件
    本發明是有關於一種主動元件陣列基板，且特別是有關於一種可撓性主動元件陣列基板。
    有機發光裝置具有輕薄、自發光、低消耗功率、不需背光源、無視角限制及高反應速率等優良特性，已被視為平面顯示器的明日之星。現今，為了使有機發光裝置運用的領域更廣，已開發出可撓式有機發光裝置。顯示器是否具備可撓性，取決於其所使用的基板材質。當顯示器所使用的基板為硬質基板(rigid substrate)時，顯示器將不具有可撓性。反之，當顯示器所使用的基板為可撓性基板(如塑膠基板)時，顯示器便具有良好的可撓性。
    一般來說，以無機材料(例如為氮化矽)作為電晶體的鈍化保護層(passivation layer)的技術已相當成熟且廣泛應用於各式顯示器中。然而，在製作可撓式有機發光裝置的製程中，由於無機材料的可撓性不佳，以致於電晶體在經過彎曲之後，鈍化保護層會產生裂縫(crack)。如此一來，水氣會經由裂縫滲入而影響薄膜電晶體的電性。
    若以有機材料作為鈍化保護層，則可擁有較佳的可撓性。然而，有機材料的阻水能力較無機材料差，因此水氣容易滲入薄膜電晶體而影響其電性。此外，相較於一般常見的硬質基板(例如玻璃基板)，使用塑膠基板作為可撓性基板時，水氣容易從塑膠基板的方向滲入薄膜電晶體中而影響電性，因此，如何提升可撓性主動元件陣列基板的信賴性(reliability)實為目前亟欲解決的議題之一。
    本發明提供一種可撓性主動元件陣列基板以及有機電激發光元件，其具有較佳的信賴性。
    本發明提出一種可撓性主動元件陣列基板，其包括可撓性基板、主動元件陣列層、阻障層以及多個畫素電極。主動元件陣列層配置於可撓性基板上。阻障層覆蓋主動元件陣列層。阻障層包括多層有機材料層以及多層無機材料層。有機材料層與無機材料層交替堆疊於主動元件陣列層上。畫素電極配置於阻障層上，且各畫素電極與主動元件陣列層電性連接。
    本發明提出一種有機電激發光元件，包括所述之可撓性主動元件陣列基板、有機電激發光層以及電極層。有機電激發光層配置於可撓性主動元件陣列基板上。電極層配置於有機電激發光層上。電極層與畫素電極電性絕緣。
    在本發明之一實施例中，上述之阻障層之水氣穿透率(Water Vapor Transmission Rate，WVTR)不高於10-2 g/m2‧Day。
    在本發明之一實施例中，上述之可撓性主動元件陣列基板中，位於最底層之有機材料層係與主動元件陣列層接觸。
    在本發明之一實施例中，上述之可撓性主動元件陣列基板中，位於最底層之無機材料層係與該主動元件陣列層接觸。
    在本發明之一實施例中，上述之可撓性主動元件陣列基板更包括內阻障層，配置於可撓性基板與主動元件陣列層之間。
    在本發明之一實施例中，上述之可撓性主動元件陣列基板更包括第一外阻障層。所述第一外阻障層配置於可撓性基板的外表面上，其中內阻障層與第一外阻障層分別位於可撓性基板的兩對側。
    在本發明之一實施例中，上述之可撓性主動元件陣列基板更包括第二外阻障層，配置於第一外阻障層之外表面上，其中第一外阻障層位於第二外阻障層與可撓性基板之間。
    在本發明之一實施例中，上述之可撓性主動元件陣列基板更包括第二外阻障層以及離形層(de-bonding layer)。第二外阻障層配置於第一外阻障層之外表面上，其中第一外阻障層位於第二外阻障層與可撓性基板之間。離形層黏著於第一外阻障層與第二外阻障層之間。
    在本發明之一實施例中，上述之可撓性主動元件陣列基板更包括離形層。離形層配置於第一外阻障層之外表面上。
    基於上述，本申請案將由多層有機材料層以及多層無機材料層交替堆疊而成的阻障層整合於可撓性主動元件陣列基板之製作中，因此，本申請案之可撓性主動元件陣列基板可具有可撓性以及低水氣穿透率。
    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。
    圖1為本發明第一實施例之可撓性主動元件陣列基板100a之剖面示意圖。請參考圖1，本實施例之可撓性主動元件陣列基板100a包括可撓性基板110、主動元件陣列層120、阻障層130以及畫素電極140。主動元件陣列層120配置於可撓性基板110之上。阻障層130覆蓋主動元件陣列層120。阻障層130包括多層有機材料層132以及多層無機材料層134。有機材料層132與無機材料層134交替堆疊於主動元件陣列層120上。畫素電極140配置於阻障層130之上，且畫素電極140與主動元件陣列層120電性連接。
    可撓性基板110具有內表面110a以及外表面110b。可撓性基板110例如是有機基板、薄金屬基板或是合金基板。以有機基板為例，本實施例可使用聚亞醯胺基板、聚碳酸酯基板、聚苯二甲酸酯基板、聚奈二甲酸醇酯基板、聚丙烯基板、聚乙烯基板、聚苯乙烯基板或上述聚合物衍生物之基板。
    主動元件陣列層120配置於可撓性基板110之內表面110a上。在本實施例中，主動元件陣列層120例如是薄膜電晶體陣列。主動元件陣列層120包括閘極122、絕緣層124、通道層126、源極128a以及汲極128b。閘極122配置在可撓性基板110之內表面110a上。絕緣層124配置在可撓性基板110之內表面110a上，並且覆蓋閘極122。通道層126配置在絕緣層124之上，通道層126的材料例如為非晶矽(amorphous silicon)。源極128a與汲極128b覆蓋絕緣層124與通道層126且於通道層126上彼此分離。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，主動元件陣列層120可以是有機薄膜電晶體、多晶矽薄膜電晶體、微晶矽薄膜電晶體或其他適合之主動元件。
    阻障層130覆蓋在主動元件陣列層120之上，且其包括多層有機材料層132以及多層無機材料層134，其中有機材料層132與無機材料層134彼此交替堆疊在主動元件陣列層120之上。有機材料層132的形成方法例如為旋轉塗佈、狹縫塗佈或噴墨印刷，而有機材料層132的材料例如為壓克力，由於有機材料層132的材料在經過彎曲之後，不易產生破裂的現象，因此十分適於使用在可撓性主動元件陣列基板100a中。另外，無機材料層134的形成方法例如為化學氣相沉積法、原子層沉積法、濺鍍法或是其他適合的薄膜沉積技術，而無機材料層134的材料例如為氧化矽或是氮化矽。由於無機材料層134的材料具有較為緻密的堆積結構，因此無機材料層134具有較低的水氣穿透率，其適於保護主動元件陣列層120不受水氣的影響。整體而言，藉由有機材料層132與無機材料層134交替堆疊而形成的阻障層130不僅具有良好之可撓性，其水氣穿透率不高於10-2 g/m2‧Day，較佳係不高於10-6 g/m2‧Day，因此其更具有減緩水氣滲透的保護效果。
    在本實施例中，有機材料層132的厚度例如係大於0.2微米，而無機材料層134的厚度例如係大於0.1微米，且阻障層130之厚度例如係大於0.3微米。
    畫素電極140配置於阻障層130之上。畫素電極140的材料例如是透明導電材料或是不透明之導電材料，其中透明導電材料例如為金屬氧化物，而不透明導電材料例如為金屬。須注意的是，本實施例之阻障層130可進一步具有開口130S，以暴露出主動元件陣列層120中的汲極128b。畫素電極140覆蓋在阻障層130以及汲極128b之上，且畫素電極140透過開口130S與主動元件陣列層120電性連接。詳細而言，畫素電極140是透過位於阻障層130中的開口130S與主動元件陣列層120中的汲極128b電性連接。
    以下將以多個不同之實施例來說明本申請案之可撓性主動元件陣列基板100b、100c、100d、100e。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述之實施例，下述實施例將不再重述。
    圖2是本發明第二實施例之可撓性主動元件陣列基板100b之剖面示意圖。請參考圖2，本實施例之可撓性主動元件陣列基板100b相似於第一實施例之可撓性主動元件陣列基板100a，差異之處在於：本實施例之可撓性主動元件陣列基板100b更包括內阻障層150以及第一外阻障層160。內阻障層150配置於可撓性基板110之內表面110a上，且其位於可撓性基板110與主動元件陣列層120之間。第一外阻障層160配置於可撓性基板110之外表面110b上且其具有外表面160b。具體而言，內阻障層150與第一外阻障層160分別位於可撓性基板110之內表面110a與外表面110b之上。換言之，本實施例之可撓性主動元件陣列基板100b同時具有內阻障層150與第一外阻障層160分別配置可撓性基板110之兩對側邊上。然而，本發明不限於此。在其他實施例中(未繪示)，可撓性主動元件陣列基板100b可僅包括內阻障層150或第一外阻障層160配置於可撓性基板110之內表面110a或外表面110b之上。
    圖3是本發明第三實施例之可撓性主動元件陣列基板100c之剖面示意圖。請參考圖3，本實施例之可撓性主動元件陣列基板100c相似於第二實施例之可撓性主動元件陣列基板100b，差異之處在於：本實施例之可撓性主動元件陣列基板100c更包括第二外阻障層170。第二外阻障層170配置於第一外阻障層160之外表面160b上。具體而言，第一外阻障層160是位於第二外阻障層170與可撓性基板110之間。
    圖4是本發明第四實施例之可撓性主動元件陣列基板100d之剖面示意圖。請參考圖4，本實施例之可撓性主動元件陣列基板100d相似於第二實施例之可撓性主動元件陣列基板100b，差異之處在於：本實施例之可撓性主動元件陣列基板100d更包括離形層180。離形層180配置於第一外阻障層160之外表面160b上。具體而言，離形層180舉例是黏著於第一外阻障層160之外表面160b上。
    圖5是本發明第五實施例之可撓性主動元件陣列基板100e之剖面示意圖。請參考圖5，本實施例之可撓性主動元件陣列基板100e相似於第四實施例之可撓性主動元件陣列基板100d，差異之處在於：本實施例之可撓性主動元件陣列基板100e更包括第二外阻障層170。具體而言，第二外阻障層170配置於第一外阻障層160之外表面160b上，其中第一外障層160位於第二外阻障層170與可撓性基板110之間。此外，離形層180舉例是黏著於第一外阻障層160與第二外阻障層180之間。
    在此特別說明的是，上述的內阻障層150、第一外阻障層160、第二外阻障層170以及離形層180皆具有阻擋水氣從可撓性基板110的方向進入主動元件陣列層120中的效果。因此本發明之可撓性主動元件陣列基板100b~100e被水氣影響的程度可進一步的降低。
    圖6為本發明之一實施例之有機電激發光元件200a的剖面示意圖。請參考圖6，本實施例之有機電激發光元件200a包括可撓性主動元件陣列基板100e、有機電激發光層210以及電極層220。在此，可撓性主動元件陣列基板是以圖5之可撓性主動元件陣列基板100e為例說明，當然，於其他實施例中，可撓性主動元件陣列基板亦可為圖1之可撓性主動元件陣列基板100a、圖2之可撓性主動元件陣列基板100b、圖3之可撓性主動元件陣列基板100c或圖4之可撓性主動元件陣列基板100d為例說明，本發明並不以此為限。
    有機電激發光層210配置於可撓性主動元件陣列基板100e之上。在本實施例中，有機電激發光層210例如是經由畫素電極140與主動元件陣列層120電性連接。在本實施例中，有機電激發光層210可包括紅色有機發光圖案、綠色有機發光圖案、藍色有機發光圖案、其他顏色之發光圖案或是上述發光圖案之組合。有機電激發光層210的形成方法例如是蒸鍍法、塗佈法、沈積法或其它合適的方法。
    電極層220配置於有機電激發光層210之上，且電極層220與畫素電極140電性絕緣。電極層220例如為透明導電物質。詳細而言，可撓性主動元件陣列基板100e中的畫素電極140例如為陰極，電極層220例如為陽極，再加上有機電激發光層210就可以完成本實施例之有機電激發光元件200a。
    特別說明的是，在一較佳實施例之有機電激發光元件200a中，位於阻障層130之最底層且與主動元件陣列層120接觸的例如是有機材料層132。然而，本發明不限於此。圖7是本發明另一實施例之有機電激發光元件200b的剖面示意圖。請參考圖7，本實施例之有機電激發光元件200b與前述之有機電激發光元件200a的結構相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例中位於阻障層130之最底層且與主動元件陣列層120接觸的是無機材料層134。
    圖8是本發明之實施例中有機電激發光元件200a與200b的對數電流-電壓關係圖。請參考圖8，曲線a為有機電激發光元件200a的對數電流-電壓關係曲線，而曲線b為有機電激發光元件200b的對數電流-電壓關係曲線。由曲線a和曲線b可知，有機電激發光元件200a與200b皆具有良好的元件特性。
    綜上所述，本發明之可撓性主動元件陣列基板具有由多層有機材料層與多層無機材料層交替堆疊而成的阻障層，因而同時具有可撓的性質以及減緩水氣之影響的效能。此外，本發明之可撓性主動元件陣列基板更包括內阻障層、第一外阻障層、第二外阻障層以及離形層，因而具有阻擋水氣從可撓性基板之方向進入主動元件陣列層的功效。如此一來，本發明之可撓性主動元件陣列基板被水氣影響的程度可進一步的降低，進而具有較佳的信賴性。
    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。
    100a、100b、100c、100d、100e．．．可撓性主動元件陣列基板
    110．．．可撓性基板
    110a．．．內表面
    110b、160b．．．外表面
    120．．．主動元件列陣層
    122．．．閘極
    124．．．閘絕緣層
    126．．．通道層
    128a．．．源極
    128b．．．汲極
    130．．．阻障層
    130S．．．開口
    132．．．有機材料層
    134．．．無機材料層
    140．．．畫素電極
    150．．．內阻障層
    160．．．第一外阻障層
    170．．．第二外阻障層
    180．．．離形層
    200a、200b．．．有機電激發光元件
    210．．．有機電激發光層
    220．．．電極層
    圖1為本發明第一實施例之可撓性主動元件陣列基板之剖面示意圖。
    圖2是本發明第二實施例之可撓性主動元件陣列基板之剖面示意圖。
    圖3是本發明第三實施例之可撓性主動元件陣列基板之剖面示意圖。
    圖4是本發明第四實施例之可撓性主動元件陣列基板之剖面示意圖。
    圖5是本發明第五實施例之可撓性主動元件陣列基板之剖面示意圖。
    圖6為本發明之一實施例之有機電激發光元件的剖面示意圖。
    圖7是本發明另一實施例之有機電激發光元件的剖面示意圖。
    圖8是本發明之實施例中有機電激發光元件的對數電流-電壓關係圖。
    100e．．．可撓性主動元件陣列基板
    110．．．可撓性基板
    110a．．．內表面
    110b、160b．．．外表面
    120．．．主動元件列陣層
    122．．．閘極
    124．．．絕緣層
    126．．．通道層
    128a．．．源極
    128b．．．汲極
    130．．．阻障層
    132．．．有機材料層
    134．．．無機材料層
    140．．．畫素電極
    150．．．內阻障層
    160．．．第一外阻障層
    170．．．第二外阻障層
    180．．．離形層
    权利要求:
    Claims (18)
    [1] 一種可撓性主動元件陣列基板，包括：一可撓性基板；一主動元件陣列層，配置於該可撓性基板上；一阻障層，覆蓋該主動元件陣列層，該阻障層包括：多層有機材料層；多層無機材料層，其中該些有機材料層與該些無機材料層交替堆疊於該主動元件陣列層上；以及多個畫素電極，配置於該阻障層上，且各該畫素電極與主動元件陣列層電性連接。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之可撓性主動元件陣列基板，其中該阻障層之水氣穿透率不高於10-2 g/m2‧Day。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之可撓性主動元件陣列基板，其中位於最底層之有機材料層係與該主動元件陣列層接觸。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之可撓性主動元件陣列基板，其中位於最底層之無機材料層係與該主動元件陣列層接觸。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之可撓性主動元件陣列基板，更包括一內阻障層，配置於該可撓性基板與該主動元件陣列層之間。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之可撓性主動元件陣列基板，更包括一第一外阻障層，配置於該可撓性基板的一外表面上，其中該內阻障層與該第一外阻障層分別位於該可撓性基板的兩對側。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之可撓性主動元件陣列基板，更包括一第二外阻障層，配置於該第一外阻障層之一外表面上，其中該第一外阻障層位於該第二外阻障層與該可撓性基板之間。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之可撓性主動元件陣列基板，更包括：一第二外阻障層，配置於該第一外阻障層之一外表面上，其中該第一外阻障層位於該第二外阻障層與該可撓性基板之間；以及一離形層，黏著於該第一外阻障層與該第二外阻障層之間。
    [9] 如申請專利範圍第6項所述之可撓性主動元件陣列基板，更包括一離形層，配置於該第一外阻障層之一外表面上。
    [10] 一種有機電激發光元件，包括：一申請專利範圍第1項所述之可撓性主動元件陣列基板；一有機電激發光層，配置於該可撓性主動元件陣列基板上；以及一電極層，配置於該有機電激發光層上，其中該電極層與該些畫素電極電性絕緣。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述之有機電激發光元件，其中該阻障層之水氣穿透率不高於10-2 g/m2‧Day。
    [12] 如申請專利範圍第10項所述之有機電激發光元件，其中位於最底層之有機材料層係與該主動元件陣列層接觸。
    [13] 如申請專利範圍第10項所述之有機電激發光元件，其中位於最底層之無機材料層係與該主動元件陣列層接觸。
    [14] 如申請專利範圍第10項所述之有機電激發光元件，其中該可撓性主動元件陣列基板更包括一內阻障層，配置於該可撓性基板與該主動元件陣列層之間。
    [15] 如申請專利範圍第14項所述之有機電激發光元件，其中該可撓性主動元件陣列基板更包括一第一外阻障層，配置於該可撓性基板的一外表面上，且該內阻障層與該第一外阻障層分別位於該可撓性基板的兩對側。
    [16] 如申請專利範圍第15項所述之有機電激發光元件，其中該可撓性主動元件陣列基板更包括一第二外阻障層，配置於該第一外阻障層之一外表面上，且該第一外阻障層位於該第二外阻障層與該可撓性基板之間。
    [17] 如申請專利範圍第15項所述之有機電激發光元件，其中該可撓性主動元件陣列基板更包括：一第二外阻障層，配置於該第一外阻障層之一外表面上，其中該第一外阻障層位於該第二外阻障層與該可撓性基板之間；以及一離形層，黏著於該第一外阻障層與該第二外阻障層之間。
    [18] 如申請專利範圍第15項所述之有機電激發光元件，其中該可撓性主動元件陣列基板更包括一離形層，配置於該第一外阻障層之一外表面上。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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