TW200529128A

TW200529128A - Display devices, electroluminescence display devices, and fabrication method thereof

Info

Publication number: TW200529128A
Application number: TW093126481A
Authority: TW
Inventors: Kuo-Sheng Lee
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2005-09-01
Also published as: CN1617638A; TWI292567B; US7027044B2; US20050184672A1; CN100452421C

Description

200529128 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】本發明係有關於一種電激發光顯 r對光電顯示裝置之顯示單元的電壓U線關夕之没計。【先前技術】的電/·^顯示器'元件是由許多發光二極體的結構中。以有機發光二極體晝素為= 車列和雷愚雷I “ ： Ϊ 常由連接到掃瞄、線、資料線 J =電源線的電谷和薄膜電晶體所構成。藉由這些電路至―矩陣並用來 2 二)广負向電壓(V…來提供驅= 毛光一極體發先所需的能量。供應是連接到0LED的驅動陽極，而Vss^^兄，Vdd的電源接到0LED的陰極。勺電源供應則是連掃瞄線、資料線和電源線三種線路金所組成。傳導性金屬或合金具有低電二，性金屬合用於這些線路來維持低電阻，並使M =料特性，可 f条狀或線狀之材料的電阻可以用以下降到最低。疋義xL/A。在上述方程々電阻方程式來的材料而定；L表示條狀或電阻常數，狀或線狀材料截面積。而電阻和電壓:長度，A是條 J係 < 由歐姆定律 ΙΗ 0632-A50147-TWf(5.0) ; AU0309046 ； Phoelip. ptd $ 6頁 200529128 五、發明說明（2) 首(Ohm’ s Law )來表示，V = R χ ；[，其中電壓（v )和該傳導材料所通過的電流（I )及此材料的電阻（r )有關。在顯示裝置矩陣陣列是由不同之金屬線和其所交錯的面積所構成，而每一個0LED晝素的電路是由掃描線、資料線以及（或者）電源線所產生。然而，若〇LED畫素電路具有不同路徑長度的金屬線，則0LED晝素電路會有不同的電阻值。因此，在EL顯示器的矩陣陣列中，對於所有〇LED晝素和其所對應的電路所施予的電壓值會有所不同。第la圖和第lb圖係為習知〇LED顯示裝置的上視圖，係繪示該0LED顯示裝置之Vdd和vss電源供應線的路徑和分佈。該等0LED顯示裝置係為底部發光型〇LED裝置，其中光係由該電激發光材料層發出，並穿過〇LED顯示裝置的基板。由第la圖可知，該〇LED顯示裝置100係由一基板1〇2和主動0LED畫素區域1〇4所組成。0LED顯示單元主要係藉由與主動0LED晝素區域1 〇4相鄰之一Vdd匯流排線1〇6及一 Vss匯流排線1〇8來提供其電源。如第la圖和第lb圖所示，該Vss匯流排線1 〇8和主動〇LED晝素區域1 04内之〇LED顯示單元的連結係由畫素區域1 〇 4上方之金屬層所連結（無顯示）’而該金屬層覆蓋0LED畫素區域104以及部分Vss匯流排線1 0 8 (由於1 〇 8上方有絕緣層保護，因此此處部分覆蓋意指為將絕緣層挖開使金屬露出之地方）。仍請參考第i a 圖和第lb圖，從Vdd匯流排線106至主動0LED畫素區域1〇4 之0LED顯示單元的連結則係經由較小之vdd線11 〇。值得注

0632-A50147-TWf(5.0) ; AU0309046 ； Phoelip.ptd 第 7 頁 200529128 五、發明說明（3) 意的是，在第1 a圖中，該V d d線1 1 0係利用列對準方式配置於該主動OLE D畫素區域104，而在第lb圖中，該Vdd線1 10 是係利用行對準方式配置於該主動0LED畫素區域104。每一條Vdd線11 0係由其主Vdd匯流排線1 06開始，被配置至該主動0LED晝素區域104之所有個別的0LED顯示單元。因此，該Vdd和Vss的電源供應線至該主動〇LED畫素區域1 04 内之每一0LED顯示單元位置的距離皆不相同。換句話說，傳輸電源至每一0LED顯示單元所在位置所使用之金屬匯流排線的總金屬體積係亦不相等。因此，由於傳導路徑的不相等，如此一來使得每一 0LED顯示單元的電源線傳導路徑亦產生不同的電阻，導致需供予不同的電壓至個別的〇LED 顯示單元以維持均等的電壓。再者，由於電壓會隨著導線長度增加而下降，當顯示裝置的0LED顯示單元在電壓供給線1 1 0的运方末端，則該電源供給匯流排線1 〇 6對於此較遠之0LED顯示單元會有相對較低的電源供應程度，將導致該 0LED顯示單元的顯示品質降低。第2圖係顯示一習知之0LED裝置2〇〇其主動〇LED畫素區域的剖面示意圖。該0LED裝置2〇〇係具有一基板2〇2，而該基板上具有元件操作區2 〇4(包含各薄膜電晶體、電源線等等）。此外，一有機電激發光單元2〇6係形成於該元件操作區2 04上，而一〇LED陰極208係形成於該有機電激發光單元 206的上面。然而，為了簡化並強調上述發明之特徵，在此該元件操作區2〇4的詳細結構並沒有進一步顯示於第u 圖、第lb圖和第2圖中。

200529128 五、發明說明（4) 先進的電激發光顯示裝置而此一顯示品質係取決於，像飽和度、光閃燦性、形變以及進的電激發光顯示器元件亦以耗為其特徵。在先進的電激發置中’差異性和不平衡的電壓影像畫質、操作速度和電源消之材料作為金屬線時，也應需如’金屬線長度L及截面積A ) 當以較低電阻之金屬線作供應線，會有較小的壓降。因進行設計，以減低各別〇LED顯長度對電阻值之影響，是目前係具有高效能的顯示品質，是党度、對比、解析度、色線性等要素。除此之外，先低的反應速度及低的電源消光顯示器元件其0LED晝素位 ’會常限制和影響顯示器的耗。當運用具有低電阻特性注意其他影響的原因（例以減低金屬線的電阻R。為0LED畫素顯示單元之電此，針對電源供應線的路= 不單元其不同之導線路4 亟需研究之重點。二和【發明内容】提供因電題。有鑑於此，為了解…一 :傳遞電源至顯示裝置的較佳方* 目的係源供應線造成之壓降，所導致之顯示品質=㊁置在本發明一較佳實施例中，係命一應線配置的發光顯示裝置及其製造方:γ、有較佳電源供係包含-陰極層、一絕緣層及一 J源供庳：：光顯示裝置層係至少覆蓋一部份的陰極層，带…千面，而該絕緣於與該陰極層重疊的該絕緣層 ^ ^源供應平面係形成之上，以形成-預定區域成

麵 0632-A50147-TWf(5.0) ; AU0309046 ； Phoelip.ptd 200529128 五、發明說明（5) 定區域下係為顯示區域 k供；顯示器區域-均句分佈的電：。该電源供應平面係為使本發明之結構、電，、下文特舉較佳實施例木方法及特徵能更明顯易懂，下：並配合所附圖式，作詳細說明如【實施方式】本舍明係揭露一改盖曾> 電激發光顯示裝置中電二徂'藤二應線配置的方法，以減少明之特徵係改善金屬線所造成的壓降現象。本發電激發光顯示單元，如此^、圮置，使電源供應線更接近於有…;i 所傳遞的電源不致顯示裝置，而不需所λ尺寸之電激發光第3圖係為本發明所述一之隹有動 vddED線晝4區=線配置的剖面結構示意圖，其繪示該 Vdd線和Vss線在主舰❿畫素區域的路徑。第3圖如示之 /動0LED畫素區域300係為底部發光型畫素結構，其中光係由一電激發光單元306發出，並穿過〇LED顯示裝置的笑板。該主動OLED畫素區域30 0具有一元件操作區f〇4形成"於一基板302上，而該電激發光單元3 0 6則形成於該元件操作區304上。一OLED陰極30 8則經由一内連結（連結導線或是貫孔（via hole))309接到負向電源供應316或是yss。如第

〇632-A50147-TWf(5.0) ； AU0309046 ； Phoelip.ptd 200529128

五、發明說明（6) 3圖所示，該主動0LED畫素區域3〇〇的元件操作區3〇4中亦有Vdd電源線。本發明所述之方法提供一額外之介電層31〇形成於該陰極308上。該介電層310係用來隔絕該陰極3〇8與位於介電層上方之另一Vdd電源供應線或是電源供應平面3 12。該電源供應平面3 1 2係藉由在顯示區平面旁的内連結（連結導線或疋貝孔）3 1 4連接至該陽極3 〇 4 (或是該電源供應平面 312直接經由一貫孔連結至該陽極3〇4)。本發明係使用vdd 電源供應平面31 2來提供傳遞電源電壓至儿⑽晝素區域所品的金屬體積，因此在顯示區會有較低的電阻和較小的壓降以及較均勻的電流，以取代傳統只使用長金屬電源供應線的方式。Vdd電源供應平面312係由與陰極3〇8相同或是相似的金屬合金所組成。此外，本發明所述之主動0LED畫素區域3〇〇亦可以其他方式表示，例如使用其他絕緣材料來隔絕導線之間的連結。在此為了要簡化並強調本發明多層電源供應配置方式及介電層310、内連結314、基板302及電激發光層306彼此間的相對位置，因此並無對本發明其他可能的方式作進一步之解釋。第4 a圖係顯示符合本發明所述之顯示裝置4 〇〇的上視圖’為了方便說明，圖中只顯示V s s電源供應平面（陰極 )402、介電層40 4和Vdd電源供應平面406。首先，利用一遮罩進行薄膜製程以形成並定義該陰極4〇2。接著，該絕緣的介電層404係形成於該陰極層402上，而該Vdd電源供

200529128 五、發明說明（7) 應平面4 0 6係形成於該在絕緣的介電層4 〇 4上，經由内連結 408來構成Vdd電源供應平面40 6與電源供應匯流排陽極連結。而陰極層40 2可藉由内連結41〇與Vss電源匯流排線相連。第4b圖係顯示符合本發明所述之顯示裝置4〇〇之另一較佳實施例的上視圖。與第4a圖相同，圖中只顯示Vss電源供應平面（陰極）402、介電層4 04和Vdd電源供應平面 40 6。在此較佳實施例中，Vss電源供應平面（陰極）4〇2、介電層404和Vdd電源供應平面40 6係具有相似的尺寸，因此’可利用同一遮罩來界定上述膜層。舉例來說，陰極 402經由該遮罩定義其邊界後，接著，將該光罩向左移— 特定距離’並利用該光罩形成一絕緣的介電層4 〇 4於該陰極層40 2之上，最後，該Vd(i電源供應平面4〇6亦經由相同光罩向左移另一特定距離後，形成於該介電層4〇4上。上述特定距離係以中間三膜層之重疊區域作為考量，而該層重疊區域係經由内連結4 1 〇與一電激發光單元及（或）可利曰用之空間共構。如第4b圖所示，内連結4 〇 8被形成以使該 Vdd電源供應平面4 〇 6與其下作為電源供應之陽極連接。而該陰極層402可經由另一内連結41〇以與該顯示裝置4〇〇之 V s s電源匯流排線相接。第5a圖和第5b圖係顯示本發明〇led顯示裝置其Vdd線及電源供應線之配置及路徑的上視圖。該〇LED顯^器元 5一00包含一基板5〇2及一主動〇1^0晝素區域504。該〇1^〇顯不器元件50 0亦包括一外部Vdd供應搭接處5 0 6。該Vdd電綠

200529128 五、發明說明（8) 匯流排線由於與該Vss電源匯流排線5〇8具有相似的配置，故無於圖中顯不出來。該外部v d d供應搭接處5 〇 6係與該 Vdd電源供應平面5 14相連接，而該Vdd電源供應平面51 4係具有複數個内連結510而與Vdd電源供應線512相接，以提供電激發光顯示單元電壓。由於該¥(1(1電源供應平面51 4係為具有一相當大的面積且覆蓋極大部份的主動〇LED晝素區域504 ’因此該連結510可被形成於該主動〇LED晝素區域 5 04相對兩側，如此一來，從該主動〇LED晝素區域5 〇4的一側至另一側不會有不均勻電壓分佈的問題產生。第5b圖係說明本發明之另一較佳實施例。該〇LED顯示裝置520包含一基板5 22及一主動〇LE D晝素區域5 24。該 0LED顯示器元件52 0亦包括一外部Vdd供應搭接處52 6以提供電源至一 0 L E D電激發光單元，並且與一電源供應平面 5 3 4相連。其中，該電源供應平面5 3 4係具有複數個連結 5 3 0而與該電源線5 3 2相接，以提供電激發光顯示單元電壓。由於該電源供應平面534係為具有一相當大的面積且覆蓋極大部份的主動0LED晝素區域5 24，因此該連結5 3 0可被形成於該主動0LED晝素區域524之相鄰兩側以形成一電源供應網絡，如此一來，可避免或減低該主動叽汕畫素區域5 2 4不均勻電壓分佈的問題。此外，值得注意的是，在本發明中，該電源供應平面534不需設定為特定之形狀，只需覆盡该連結5 3 0所在的區域即可。雖然第在第5 b圖沒有顯示出來，然而該電源供應線532係藉由一導線或是内連結以電性或物理方式連結至每一主動〇LEl)畫素。

200529128 五、發明說明（9) 本發明係揭露一改善電源供應線電激發光顯示裝置中電源供應線所造法係利用一或一以上之電源供應平面電激發光顯示單元中，如此可以降低示單元的壓降情形。本發明所述之電源供應線的配置顯示裝置内的不同的水平高度的金屬線、資料線、電源線及金屬線，且該式及結構亦適用於任何其他類型的電如底部發光型或是頂部發光型有機電、本發明所揭露之改善電源供應線 =供應線中金屬線排列的實際寬度和變（甚至不需要改變），因此對於二維需做太大之改變（甚至不需要改變），尺寸之電激發光顯示裝置。本發明所揭露之電源供應線配置來的各種運用到電源供應線配置的顯不限於（有機）電激發光裝置。本發明應線配置的方法可以提供顯示裝置具善的操作壽命及和較佳的顯示效果品善整體的生產設施效能，以致於在量產品價袼及較具競爭力的量產速度。雖然本發明已以一較佳實施例揭以限定本發明，任何熟習此技藝者，配置的方法，以減少成的壓降現象。該方來傳遞電源電壓至H 或減少該電激發光晨貝方式及結構可應用於線層上，包括掃猫電源供應線的配置方激發光顯示裝置，例激發光顯示裝置。配置的方法，對於電間距不需做太大之改的X-y電路佈局亦不且本發明適用於所有可應用於過去甚至未示裝置技術中，因此所揭露之改善電源供有較高的可靠性、改質’上述的優點將改產時，可保持較低的露如上，然其並非用 4不脫離本發明之精

200529128 五、發明說明GO) 神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此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。 11111 0632-A50147-TWf(5.0) ； AU0309046 ； Phoelip.ptd 第15頁 200529128 圖式簡單說明苐1 a圖和弟1 b圖係為習知〇 L E D顯示裝置的上視圖，係繪示該0LED顯示裝置之Vdd和Vss電源供應線的路徑和分佈。第2圖係顯示一習知之〇LED裝置其主動0LED晝素區域的剖面示意圖。第3圖係為本發明所述之有機電激顯示裝置其主動 0LED晝素區域之電源線配置的剖面結構示意圖。第4a及4b圖係顯示符合本發明所述之顯示裝置的上視圖。在第5a圖和第5b圖係顯示本發明〇LED顯示裝置其Vdd 線及電源供應線之配置及路徑的上視圖。【主要元件符號說明】 0LED顯示裝置〜1〇〇 ; 基板〜102 ; 主動OLED畫素區域〜104 ;

Vdd匯流排線〜106 ; V s s匯流排線〜1 〇 8 ;

Vdd 線〜1 10 ; OLED裝置〜2 0 0 ; 基板〜20 2 ; 元件操作區〜2 04 ; 有機電激發光單元〜20 6 ; OLED陰極〜2 08 ;

0632-A50147-TWf(5.0) ； AU0309046 ； Phoelip.ptd 第16頁 200529128 圖式簡單說明主動0LED畫素區域〜3 0 0 ; 電激發光單元〜3 0 6 ; 元件操作區〜3 0 4 ; 基板〜30 2 ; 介電層〜310 ; 該陰極〜3 0 8 ;

Vdd電源供應線（電源供應平面）〜312 ; 電源供應線（引導連結）〜314 ; 負向電源供應〜3 1 6 ; 顯示裝置〜4 0 0 ;

Vss電源供應平面（陰極）〜402 ; 介電層〜404 ;

Vdd電源供應平面〜4 0 6 ; 内連結〜408、410 ; OLED顯示器元件〜500、520 ; 基板〜5 0 2、52 2 ; 主動OLED畫素區域〜504、52 4 ; 外部Vdd供應搭接處〜5 0 6、5 2 6 ; V s s電源匯流排線〜5 0 8、5 2 8 ; 内連結〜5 1 0、5 3 0 ;

Vdd電源線〜51 2、53 2 ;

Vdd電源供應平面〜514、534 ; 絕緣層〜5 1 6、5 3 6。

0632-A50147-TWf(5.0) ； AU0309046 ； Phoelip.ptd 第17頁

Claims

200529128 六、申請專利範圍 1. 一種顯示裝置一顯不區域，該至少一第至少一第，包含：顯示區域係形成於一基板上· 二型電一陰極耦接至該源匯流排線；一絕緣層形成於一電源供應平面型電源匯流排線，其該陰極，且該電源供的電源。 2·如申請專利範一型電源匯流排線係 3·如申請專利範二型電源匯流排線係 4·如申請專利範或一以上之電源供應該顯示單元。 5.如申請一型電源匯流排線源匯流排線顯示區域之一顯示單元及該第型電該陰極之上；以及形成於該絕緣層之上，並耦接該第二中該絕緣層係隔離該電源供應平面及應平面係提供該顯示單元一均勻分佈專利範一以上之内連結被形線。專利範該顯示專利範及該電源供應 6. 如申請連結係形成於 7. 如申請圍第1項所述之顯示裝置為一負向電源供應線。圍第1項所述之顯示裝置為一正向電源供應線。圍第1項所述之顯示裝置一 w w 線耦接該電源供應平面以提供電源至圍第1項所述之顯示裝置，其中一或成於顯示區域以連結該電源供應平面圍第5項所述之顯示裝置，其中該内區域鄰近區域。圍第1項所述之_ # ^ <〈顯不裝置，其中該電其中該第其中該第更包括一

200529128 六、申請專利範圍之陽極連 =供應平面係利用—導線或引導連結與該顯示區、会吉 0 8· —有機發光顯示裝置，包含：一陰極層；份該的陰極一絕緣層’而該絕緣層係至少覆蓋於一層之上；以及皿、 ……電源：應平面係形成於與該陰極二下；η 上，1定區域，❿該預定區域下係為一顯不區域，直中，該雷湄干考供應平面係提供該顯不裔b域一均勻分佈的電源供應線。甘兮t Ϊ申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示裝置，其該電源供應平面传經由一或一以卜两你、，工田 4 Μ上之内連結與該電源供應線相連。 I 0 ·如申明專利範圍第9項所述之有機發光顯示裝置，其中該内連結係形成於該顯示區域之鄰近區域。 II ·如申请專利範圍第9項所述之有機發光顯示裝置，其中該内連結與該電源供應線係構成一電源供應網絡。 1 2 ·如申請專利範圍第9項所述之有機發光顯示裝置，其中該内連結係形成於未覆蓋於該絕緣層之該電源供應平面0 13.如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，更包括一負向電源供應線與該陰極輕接。 1 4. 一種有機發光顯示裝置的製造方法，包含·· 形成一陰極層；

0632-A50147-TWf(5.0) ， AU0309046 ; Phoelip.ptd 200529128 六、申請專利範圍》形成一絕緣層於該陰極層，以使該絕緣層係至少覆多於一部份該的陰極層之上；以及，形成一電源供應平面於該絕緣層，以使該電源供應半面係形成於與該陰極層重疊的該絕緣層之上，且以形成〆預定區域，而該預定區域下係為/顯示區域，其中，该電源供應平面係提供該顯示器區域/均勻分佈的電源。 1 5 ·如申請專利範圍第丨4項所述之有機發光顯系装爹的製造方法，更包括形成一或一以上之内連結使該電源供應平面與一或一以上之電源供應線相連，以提供正向電源至一或一以上之顯示單元。 1 6 ·如申請專利範圍第丨5項所述之有機發光顯系装^ 的製造方法，其中該内連結係形成於該顯示區域之鄰近隱域。 1 7 ·如申請專利範圍第1 5項所述之有機發光顯示裝置的製造方法，其中該内連結係為一電源供應網絡。 1 8.如申請專利範圍第1 5項所述之有機發光顯示裝置的製造方法，其中該内連結係形成於未覆蓋於該絕緣層之該電源供應平面區域。 1 9 ·如申請專利範圍第1 4項所述之有機發光顯示裝置的製造方法，更包括形成一或一以上之内連結以使該陰極與一或一以上之電源匯流排線在未與該絕緣層重壘之區域相連。