水平串联有机光电元件结构与制程方法

摘要

本发明提供一种水平串联有机光电元件结构与制程方法，其中系将有机层及第二电极层以相同范围沉积后，于部分预定的第二电极层处施以激光扫描与击穿，并使第二电极层与接触电极层形成电性连接区。利用本发明有效的减少金属遮罩定位及更换的次数，大幅降低制程所需的时间以及减少更换金属遮罩时造成的污染，且凭借激光扫描后形成电性连接区域，将复数个有机光电元件形成水平串联。本发明可应用于水平串联有机光电元件，如有机发光二极管元件与有机太阳能电池元件，可以降低有机发光二极管元件的操作电流，或者可以提升有机太阳电池元件的开路电压。

权利要求

1.一种水平串联有机光电元件制程方法，其特征是步骤如下：在一基板上交错沉积复数个第一电极层及复数个接触电极层，其中各该第一电极层与各该接触电极层之间设有复数个间隔空间；

在各该间隔空间内沉积复数个绝缘层；

凭借一金属遮罩于各该第一电极层、各该接触电极层及各该绝缘层的上方，依序沉积一有机层、一第二电极层；

以激光在部分预定的该第二电极层处施以激光扫描，依序将部分第二电极层、有机层、绝缘层与接触电极层去除；以及该第二电极层在激光扫描处与各该接触电极层形成电性连接；

设置至少一连接电极，该连接电极连接各该第一电极层和相邻的各该接触电极层，使第一电极层与相邻接触电极层形成电性连接。

2.根据权利要求1所述的水平串联有机光电元件制程方法，其特征在于：该有机层与该第二电极层的沉积范围相同。

3.根据权利要求1所述的水平串联有机光电元件制程方法，其特征在于：激光扫描的波长是1064nm，激光扫描的功率小于3W。

4.一种水平串联有机光电元件结构，其特征是包含：一基板；

复数个第一电极层，各该第一电极层设于该基板；

复数个接触电极层，各该接触电极层设于该基板，其中各该第一电极层与各该接触电极层之间设有复数个间隔空间；

复数个绝缘层，各该复数个绝缘层设于各该间隔空间内；

一有机层，设于各该第一电极层、该接触电极层及各该绝缘层的上方；以及一第二电极层，设于该有机层的上方，并与各该接触电极层电性连接；

至少一连接电极，该连接电极连接各该第一电极层和相邻的各该接触电极层，使第一电极层与相邻接触电极层形成电性连接；

第二电极层与各该接触电极层电性连接包括：以激光在部分预定的该第二电极层处施以激光扫描，依序将部分第二电极层、有机层、绝缘层与接触电极层去除；以及该第二电极层在激光扫描处与各该接触电极层形成电性连接。

5.根据权利要求4所述的水平串联有机光电元件结构，其特征在于：该第二电极层与各该接触电极层的电性连接处具有透光性。

说明书

水平串联有机光电元件结构与制程方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水平串联的有机光电元件结构与制程方法。

背景技术

[0002] 近年来有机光电元件发展相当迅速，不论是有机发光二极管(OLED)或是有机太阳能电池(OPV)在学界或业界均有长足的进展，与无机光电元件特性的差距逐渐地缩小。有机光电元件结构基本上都是在两层电极之间夹有适当的有机薄膜材料。其中，有机发光二极管施加电压后电子与电洞会于有机化合物层中再结合而发光。有机发光二极管因其自发光、高亮度、低重量、超薄外形、低功耗、宽视角、制造简单、快速反应时间而可应用于平板显示器及照明产业；有机太阳能电池于吸收外界光后，电子会于有机化合物能隙中跃迁，电子与电洞会于有机化合物层中分离、移动而形成光电流。有机太阳电池因其低重量、超薄外形、制造简单、低成本等优点，也逐渐受到工业界的重视。

[0003] 在元件实际的应用上，有机光电元件的串联有其重要性与必要性。通常在固定亮度下，一个发光面积较大的有机发光二极管元件，其操作电流也较大，容易因阻抗的压降差异，导致该发光面的亮度均匀性变差，同时大电流操作也较容易造成有机发光二极管元件中的厚度不均匀处或微粒(particle)附着处发生短路。但若将其分割成数个面积较小的有机发光二极管元件并加以串联，将可以大幅地降低有机发光二极管元件的操作电流，进而改善发光亮度的均匀性，同时也可降低有机发光二极管元件发生短路的风险。类似地，对有机太阳能电池元件而言，将其分割成数个面积较小的有机太阳能电池并加以串联，将可大幅地提高有机太阳电池元件的开路电压，同时也可降低有机太阳能电池元件发生短路的风险。在现有技术中，在水平串联的有机发光二极管的制程中各电极层及有机层并随不同的定义结构及图形而更换不同的金属遮罩并分别沉积，然而每一次的金属遮罩更换，都需花费时间再一次的对准及定位，且更换的过程易造成水平串联的有机发光二极管被微粒附着污染及金属遮罩的受损，因此如何能够有效地简化水平串联的有机发光二极管的制程，并同时兼顾水平串联的机发光二极管稳定合格率，进一步达成减少制程工时及生产成本，为各方所研究的课题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于：提供一种水平串联有机光电元件结构与制程方法，解决现有技术中存在的上述技术问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种水平串联有机光电元件制程方法，其特征是步骤如下：

[0007] 在一基板上交错沉积复数个第一电极层及复数个接触电极层，其中各该第一电极层与各该接触电极层之间设有复数个间隔空间；

[0008] 在各该间隔空间内沉积复数个绝缘层；

[0009] 凭借一金属遮罩于各该第一电极层、各该接触电极层及各该绝缘层的上方，依序沉积一有机层、一第二电极层；

[0010] 以激光在部分预定的该第二电极层处施以激光扫描，依序将部分该第二电极层、该有机层、各该接触电极层、各该绝缘层与各该第一电极层去除；以及

[0011] 该第二电极层在激光扫描处与各该接触电极层形成电性连接；

[0012] 设置至少一连接电极，该连接电极连接各该第一电极层和相邻的各该接触电极层，使第一电极层与相邻接触电极层形成电性连接。

[0013] 该有机层与该第二电极层的沉积范围相同。

[0014] 激光扫描的波长是1064nm，激光扫描的功率系小于3W。

[0015] 一种水平串联有机光电元件结构，其特征是包含：

[0016] 一基板；

[0017] 复数个第一电极层，各该第一电极层设于该基板；

[0018] 复数个接触电极层，各该接触电极层设于该基板，其中各该第一电极层与各该接触电极层之间设有复数个间隔空间；

[0019] 复数个绝缘层，各该复数个绝缘层设于各该间隔空间内；

[0020] 一有机层，设于各该第一电极层、该接触电极层及各该绝缘层的上方；以及[0021] 一第二电极层，设于该有机层的上方，并与各该接触电极层电性连接。

[0022] 该第二电极层经由激光扫描后，在激光扫描处与各该接触电极层形成电性连接；

[0023] 至少一连接电极，该连接电极连接各该第一电极层和相邻的各该接触电极层，使第一电极层与相邻接触电极层形成电性连接。

[0024] 该第二电极层与各该接触电极层的电性连接处具有透光性。

[0025] 与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：利用本发明的有机光电元件制程方法的有机光电元件在制程时，有效的减少金属遮罩定位及更换的次数，大幅降低制程所需的时间以及减少更换金属遮罩时造成的污染，且凭借激光扫描而定义有机光电元件的电性连接区域，将复数个有机光电元件形成水平串联。此外，本发明的有机光电元件制程方法也能够实施于有机太阳能电池元件(OPV)及有机发光二极管元件(OLED)等领域的相关制程，且并依据定义施以任意图案的激光扫描。

附图说明

[0026] 图1为本发明的本发明的水平串联有机光电元件制程方法的流程图。

[0027] 图2为本发明的本发明的水平串联有机光电元件结构的俯视示意图。

[0028] 图3为本发明的本发明的水平串联有机光电元件结构的A-A’剖面示意图。

[0029] 图4为本发明的本发明的另一水平串联有机光电元件结构的俯视示意图。

[0030] 图5为本发明的本发明的另一水平串联有机光电元件结构的B-B’剖面示意图。

[0031] 附图标记说明：100-基板；110-间隔空间；200-第一电极层；300-接触电极层；400-绝缘层；500-金属遮罩；510-激光扫描处；520-激光扫描处；530-激光扫描处；540-激光扫描处；550-激光扫描处；560-激光扫描处；570-激光扫描处；600-有机层；700-第二电极层；800-连接电极；900-沉积范围；S101～S104-步骤流程。

具体实施方式

[0032] 为利贵审查委员了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达到的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。

[0033] 请参阅图1，是本发明的水平串联有机光电元件制程方法的流程图，其步骤如下：

[0034] S101：于一基板100上交错沉积多个第一电极层200及多个接触电极层300，以及于各第一电极层200与各接触电极层300之间之间隔空间110内，沉积复数个绝缘层400；

[0035] S102：凭借一金属遮罩500于各第一电极层200、各接触电极层300及各绝缘层400的上方，依序以相同沉积范围，沉积一有机层600、一第二电极层700；

[0036] S103：以激光于部分预定的第二电极层700处施以激光扫描与击穿，依序将部分第二电极层700、有机层600、绝缘层400与接触电极层300去除；以及

[0037] S104：第二电极层700于激光扫描与击穿后，于激光扫描与击穿处与各接触电极层300形成电性连接。

[0038] 请参阅图2、图3为本发明的水平串联有机光电元件结构的俯视示意图及A-A’剖面示意图。其中包含基板100、第一电极层200、接触电极层300、绝缘层400、有机层600、第二电极层700、连接电极800。如图所示，基板100上交错设置多个第一电极层200及多个接触电极层300，于第一电极层200与接触电极层300之间之间隔空间110设有绝缘层400，于第一电极层200、接触电极层300及绝缘层400上方依序设置相同沉积范围900的有机层600、第二电极层700，其中第二电极层700系于激光扫描处510、激光扫描处520与激光扫描处530经由激光扫描后，于激光扫描处520将第二电极层700完全断开，使其第二电极层700能分属不同的元件，于激光扫描处510与激光扫描处530，第二电极层700部分击穿后与接触电极层300形成电性连接，以及于第一电极层200与相邻接触电极层300之间进一步设有连接电极800，使第一电极层200与相邻接触电极层300形成电性连接，其中连接电极800、第一电极层200、接触电极层300可为同一层或多层材料所构成。据此，本发明的水平串联有机光电元件的电流可由图3左侧元件的第一电极层200、有机层600、第二电极层700流经激光扫描处510、接触电极层300，再经由连接电极800(参照图2)流经右侧元件的第一电极层200、有机层600、第二电极层700、激光扫描处530、接触电极层300，达到有机光电元件水平串联的目的。

[0039] 请参阅图4、图5为本发明的水平串联有机光电元件结构的俯视示意图及B-B’剖面示意图。其中包含基板100、第一电极层200、接触电极层300、绝缘层400、有机层600、第二电极层700、连接电极800。如图所示，基板100上由一侧向另一侧连续设置多个第一电极层200后，于基板上的外侧及另一侧设置多个接触电极层300。其中于第一电极层200与相邻的第一电极层200之间之间隔空间110，以及第一电极层200与接触电极层300之间之间隔空间110设有绝缘层400，于第一电极层200、接触电极层300及绝缘层400上方依序设置相同沉积范围900的有机层600、第二电极层700，其中第二电极层700系于激光扫描处540、激光扫描处550、激光扫描处560、激光扫描处570经由激光扫描后，于激光扫描处540将第二电极层
700完全断开，使其第二电极层700能分属不同的元件，于激光扫描处550、激光扫描处560、激光扫描处570第二电极层700经部分击穿后与接触电极层300形成电性连接，以及于第一电极层200与相邻第一电极层200之间进一步设有连接电极800，使其形成电性连接，其中连接电极800、第一电极层200、接触电极层300可为同一层或多层材料所构成。据此，本发明的水平串联有机光电元件的电流可由图5左侧元件的第一电极层200、有机层600、第二电极层
700流经激光扫描处560、激光扫描处570(参照图4)、接触电极层300，再经由连接电极800流经右侧元件的第一电极层200、有机层600、第二电极层700、激光扫描处550、接触电极层
300，达到有机光电元件水平串联的目的。

[0040] 利用本发明的有机光电元件制程方法的有机光电元件于制程时，有效的减少金属遮罩定位及更换的次数，大幅降低制程所需的时间以及减少更换金属遮罩时造成的污染，且凭借激光扫描而定义有机光电元件的电性连接区域，将复数个有机光电元件形成水平串联。此外，本发明的有机光电元件制程方法也能够实施于有机太阳能电池元件(OPV)及有机发光二极管元件(OLED)等领域的相关制程，且并依据定义施以任意图案的激光扫描。

[0041] 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。