TW201017876A - Organic light emitting diode display device and manufacturing method thereof - Google Patents

Organic light emitting diode display device and manufacturing method thereof

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TW201017876A
TW201017876A TW98131771A TW98131771A TW201017876A TW 201017876 A TW201017876 A TW 201017876A TW 98131771 A TW98131771 A TW 98131771A TW 98131771 A TW98131771 A TW 98131771A TW 201017876 A TW201017876 A TW 201017876A
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thin film
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TW98131771A
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Wen-Chun Wang
Chun-Chin Chang
Wen-Shuan Lin
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Wintek Corp
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Description

201017876

1 1 XWDllttFA 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種有機發光二極體顯示裝置及其 製造方法,且特別是有關於一種組設兩個基板之有機發光 二極體顯示裝置及其製造方法。 【先前技術】 有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode, φ OLED)顯示裝置可依照其發光方向與結構配置來區分為 底發光式、頂發光式與反頂發光式。底發光式OLED顯示 裝置包括依序疊設之下基板、陽極、有機材料層、陰極與 上基板。由於底發光式OLED顯示裝置的有機材料層發出 的光線通過設置有薄膜電晶體的下基板,因此,底發光式 OLED顯示裝置的開口率受到薄膜電晶體的阻檔而降低。 為了避免面臨上述的開口率降低的情況,頂發光式 OLED顯示裝置更包括一設置於陽極上的反射層,且陰極 • 採用可透光材料。如此,頂發光式OLED顯示裝置的有機 材料層發出的光線可藉由反射層來反射,使得光線朝著未 設置有薄膜電晶體之上基板的方向投射’以避免面臨的開 口率下降的情況。然而’以可透光材料作為陰極的材料往 往面臨電子注入效果不佳的情況,進而影響顯示效果。 另外’頂發光式OLED顯示裝置為陽極電性連接至薄 膜電晶體之共陰(cathode common)結構。當施加於共陰 結構的OLED顯示裝置的電壓增加時,薄膜電晶體的驅動 電壓對應地受到影響而不穩定。雖然,為陰極電性連接至 3 201017876

1 WMIK^A 薄膜電晶體之共陽(anode common)結構的反頂發光式 OLED顯示裝置可避免薄膜電晶體的驅動電壓受到施加於 OLED顯示裝置的電壓的影響,然而,反頂發光式〇leD 顯示裝置的陽極需藉由賤鑛來形成在有機材料層上,使得 有機材料層可能在製造過程中因減錢而受到損害而影響 發光效果。 【發明内容】 本發明係有關於一種有機發光二極體顯示裝置及其 製造方法’其分別形成主動陣列基板與顯示基板,並組設 主動陣列基板與顯示基板來形成有機發光二極體顯示裝 置。 根據本發明之第一方面,提出一種有機發光二極體顯 示裝置’包括一主動陣列基板、一顯示基板與數個導電 件。主動陣列基板包括一第一基板及數個薄膜電晶體。薄 膜電晶體設置於第一基板上。顯示基板包括一第二基板、 一色轉換層、一第一電極層、一有機材料層與一第二電極 層。第二基板之位置對應於第一基板的位置。色轉換層設 置於第二基板上’且具有數個顏色區塊。第一電極層設置 於色轉換層上。有機材料層設置於第一電極上,用以發出 藍光。有機材料層包括數個發光結構,發光結構彼此電性 隔絕。第二電極層設置於有機材料層上,且包括數個電極 結構。電極結構彼此電性隔絕。各導電件接合且電性連接 於一個薄膜電晶體之汲極與一個電極結構。各薄膜電晶體 對應於一個顏色區塊、一個發光結構與一個電極結構。 201017876

1 I WM1»FA 根據本發明之第二方面,提出一種有機發光二極體顯 示裝置之製造方法,包括以下之步驟。形成數個薄臈電晶 體於一第一基板上,藉以形成一主動陣列基板。接著,依 序形成一色轉換層、一第一電極層、一有機材料層與一第 二電極層於一第二基板上,藉以形成一顯示基板。有機材 、 料層用以發出藍光。然後,利用數個導電件接合且電性連 * 接主動陣列基板與顯示基板,藉以形成一有機發光二極體 顯示裝置。 • 為讓本發明之上述内容能更明顯易懂,下文特舉一較 佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下: 【實施方式】 請參照第1圖及第2A圖所示,其分別係本發明一較 佳實施例之有機發光二極體顯示裝置之製造方法的流程 圖及其主動陣列基板的刹面圖。於步驟S101中,形成數 個薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT) 213 於一第一 φ 基板211表面,藉以形成主動陣列基板210,其中該等薄 膜電晶體213可以是多晶發(poly crystalline silicon)薄 膜電晶體、微晶梦(microcrystalline silicon)薄膜電晶體 或是非晶砍(amorphous silicon )薄膜電晶體。 請同時參閱第2B圖所示,其係本發明一較佳實施例 之顯示基板的剖面圖。步驟S103中,於一第二基板221 表面依序形成一輔助電極222、一色轉換層(color changing medium)223、一保護層224、一第一電極層225、一有機 材料層227與一第二電極層228,藉以形成顯示基板220, 201017876

1 WD116rA 其中有機材料層227可為多層材料結構所組成,用以發出 藍光。 再如第2C圖所示,其係組設第2A圖中之主動陣列基 板210與第2B圖中之顯示基板22〇的有機發光二極體 (Organic Light Emitting Diode,OLED )顯示裝置 200 之 剖面圖。於步驟S105中,利用數個導電件230接合且電 性連接第2A圖中之主動陣列基板21〇與第2B圖中之顯示 基板220,藉以形成OLED顯示裝置200。於本實施例中, 各導電件230例如是經由導電層217來接合且電性連接於 與其對應之一個薄膜電晶體213之汲極D與一個電極結構 228a。導電層217之材料可例如是金屬或氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)。另外,導電件23〇為一具導電及黏合性 之材質,例如是異方性導電膜、異方性導電膠、導電樹脂、 銀膠、或是金屬凸塊。導電件230可配置在第一基板211 之薄膜電晶體213的汲極D上或第二基板221之一個電極 結構上’以將第2A圖中之主動陣列基板21〇及第2B圖中 之顯示基板220對應地接合起來。 進一步說明本發明之實施例的顯示基板22〇,如第3 圖所示’其係第1圖中之顯示基板之製造方法的流程圖。 另外,請同時參閱第2B圖,其中步驟S103a為依序於該 第二基板221表面形成該辅助電極222、該色轉換層223、 該保護層224與該第一電極層225,其中該辅助電極222 之形狀可以是網狀或是直條狀,且其材料可以是鉬(M〇)、 鉻(Cr)或鉬/鋁/顧(Mo/Al/Mo)疊層結構,且該色轉換 層223係為一黑色矩陣bm間排列設有複數個紅、綠、藍 201017876 * 1 1 w^nor/v (R、G、B)顏色區塊,以R、G標示的顏色區塊能分別吸 收有機材料層227發出的藍光,以分別激發其内部的螢光 染料來放射出紅光與綠光,而以B標示的顏色區塊可為透 明材料層或中空結構,以讓有機材料層227發出的藍光可 直接通過以維持原來的顏色;藉以,透過色轉換層223的 應用,提供OLED顯示裝置200可顯示全彩的畫面,同時 該黑色矩陣BM得以避免相鄰之顏色區塊的漏光現象,另 ❿ 外,保護層224之材料可為二氧化矽(Si02),用以保護色 轉換層223 ’且提供平坦化的表面,而第一電極層225之 材料可為氧化銦錫(IndiumTin〇xide,IT〇)。 接著,於步驟l03b中,該第一電極層225異於該保 護層224之—面間隔設有複數個電性阻隔件226,且該等 電性阻隔件226對應於該黑色矩陣BM設置。 然後,於步驟103c中,該第一電極層225表面依序 於該等電14阻隔件226間形成該有機材料層227,以供該 ❿ 等電性阻隔件226電性隔絕該有機材料層227,其中該有 機材料層227係包含—電洞傳輸層(麟如阳师

La%,HTL)、—發光材料層(Emitting Material Layer, L)與電子傳輸層(幻咖如Transp〇rtLayer,etl), 並配合該發光材料層的材料特性選擇發出藍光。 發笛接^ ’於步驟1G3d中,該有機材料層227表面形成 該第一電極層228,且經出+随 220,其中該第二雷㈣/驟以形成該顯示基板 m ° 層228之材料可為鋁,用以作為陰 :阻電「極層228相同於該有機材料請被該電 性陶牛226區隔成多個對應红、綠、藍(R、G、B)的顏 7 201017876

TWM18FA 色區塊之區域。 如第1圖與第2C圖所示,步驟S105利用各導電件 230接合且電性連接與其對應之一個薄膜電晶體213之汲 極D與一個電極結構,以形成〇LED顯示裝置2〇〇。較佳 地,各導電件230的功函數(work function)介於各薄膜電 晶髏213之汲極d的功函數與各電極結構的功函數之間, 以減少相異介面之間接觸不良的情況。於本實施例中導 電件230為一具導電及黏合性之材質,例如是異方性導電 膜、異方性導電膠、導電樹脂、銀膠、或是金屬凸塊。導 電件230可配置在第一基板211的薄膜電晶體213之汲極 D上或第二基板221之一個電極結構上,以將第2A圖中 之主動陣列基板210及第2B圖中之顯示基板220對應地 接合起來。此處使用之接合方式可為紫外線照射、熱固 化、熱壓合、凸塊壓合或其他構裝接合方式。若選擇以紫 外線照射來作為固化導電件230的方式,則第二基板221 則只需預留少部分透光區域以供紫外線固化。 組設完成之OLED顯示裝置200的第二基板221之位 ❹ 置對應於第一基板211的位置,且各薄膜電晶體213對應 於一個顏色區塊、一個發光結構227a與一個電極結構。 本實施例之OLED顯示裝置200具有至少下列所述之 優點。本實施例之薄膜電晶體213係可為一非晶矽薄膜電 晶體,以具有均勻發光、製作成本低及易於大面積化之特 點。再者,第一基板211可皆用以形成薄膜電晶體213於 其上。或者,第一基板211上可同時形成薄膜電晶體213 及其他之補償電路,以進一步有效地減少製造成本及製程 8 201017876 » M. Wt Λ. £~L· 時間。 另外,傳統中之頂發光式OLED顯不裝置雖具有開口 率高之特性,然而,傳統中之頂發光式OLED顯示裝置需 配置透明電極層且需以倒置的製程製造。因此’傳統中之 頂發光式OLED顯示裝置往往可能在製造電極層時’傷害 到有機層。相較之下,本實施例之OLED顯示裝置2〇〇不 但具有開口率高之優點之外,且OLED顯示裝置200更無 需在有機層上濺鍍電極層,使得有機層可有效地避免受到 ❿ 損害,且形成電極層之成本亦可節省。另外,傳統中之頂 發光式OLED顯示裝置具有一封蓋,其僅可用以封裝或阻 止水氣進入結構中。相較之下,OLED顯示裝置200之第 二基板221上可配置色轉換層223等結構,以進一步提供 開口率高、發光的均勻性高、陽極阻抗低及製作成本低之 優點。 此外’傳統中之OLED大多係直接地連接到薄膜電晶

體,使得電極之阻抗大。如此一來,面板之中間與旁邊的 發光往往不均勻。本實施例之〇LED顯示裝置2〇〇係可配 置導電性良好之金屬(例如是麵)來作為辅助電極222, 以降低陽極之阻抗,且提高面板之發光均勻性。 OLED顯7F裝置2GG之有機材料層227發出的藍光可 藉由通過色轉換層223來達到全彩的效果。因此,與需更 利用=紅光及綠光之材料來達到全彩的情 例之OLED顯示裝置2〇〇僅 接一令你 光之材料,使得材料成士 種兩亮度且穩定的藍光發 仔材枓成本可有效地節省。 ;有機材料層227朝著未設置薄膜電晶體2!3的第 201017876

TW5118FA 二基板221發光,因此,〇lED顯示裝置2〇〇的開口率可 避免因薄膜電晶體213阻擋而造成下降的情況。另外, OLED顯示裝置200為一共陽結構而可避免薄膜電晶體 213的驅動電壓受到0LED顯示裝置200的影響。另外, 為了有效地減少水氣或氧氣損害OLED顯示裝置2〇〇的元 件’ OLED顯示裝置200之製造方法可在步驟si〇5之前更 包括設置數個吸濕件215於第一基板211上的步驟,以保 護OLED顯示裝置200。 請參照第4A圖,其繪示傳統中之共陰結構之〇LED 顯示裝置的電路圖。傳統的共陰結構之〇LED顯示裝置之 陽極係連接到薄膜電晶體之源極S。此處以共陰結構之 OLED顯示裝置之操作電壓範圍在VDD至vss之間為例 說明。當傳統的共陰結構之0LED顯示装置之驅動電壓 VDD欲達到目標電流值時,驅動電壓VDD需根據〇led 之電壓與薄膜電晶體之資料電壓DATA來決定。然而,當 資料電壓DATA增加時,QLED之驗料應_加,使 得OLED之陽極電壓也増加。如此一來,電流的增量被壓 抑而不容易控制。請參照第4B圖,其綠示根據第2C圖中 之OLED顯示裝置之電路圖。相較之下由於顯示 裝置200之薄膜電晶體213之的没極D係直接㈣接到顧 示基板220之第二電極層228 (陰極),因此,薄膜電晶體 213的電Μ不會被顯示基板22()的操作影響。在相同的驅 動情況下,OLED顯示裝置200有較高亮度與對比度,使 得影像表現較好。 本發明上述實施例所揭露之有機發光二極體顯示裝 201017876 « χ τν x x ux x~%. 置及其製造方法,其分別形成主動陣列基板與顯示基板, 並組設主動陣列基板與顯示基板來製成有機發光二極體 顯示裝置。如此,在組設主動陣列基板與顯示基板為有機 發光二極體顯示裝置前,主動陣列基板與顯示基板可透過 預先檢測,分別篩選壞的基板。來有效地提高組設完成之 有機發光二極體顯示裝置的良率。 綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然 其並非用以限定本發明。本發明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内,當可作各種之 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。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示根據本發明一較佳實施例之有機發光二 極體顯示裝置之製造方法的流程圖。 第2A圖繪示根據本發明一較佳實施例之主動陣列基 φ 板的剖面圖。 第2B圖繪示根據本發明一較佳實施例之顯示基板的 剖面圖。 第2C圖繪示組設第2A圖中之主動陣列基板與第2B 圖中之顯示基板的有機發光二極體顯示裝置之剖面圖。 第3圖繪示第1圖中之顯示基板之製造方法的流程 圖。 第4A圖繪示傳統中之共陰結構之OLED顯示裝置的 電路圖。 201017876

1 WM18FA 第4B圖繪示根據第2C圖中之 路圖。 【主要元件符號說明】 200:有機發光二極體顯示裝置 211 :第一基板 215 :吸濕件 220 :顯示基板 222 :辅助電極 224 :保護層 226 :電性阻隔件 228 :第二電極層 B、G、R :顏色區塊 D :汲極 S :源極VDD、VSS :操作電壓 OLED顯示裝置之電 210 :主動陣列基板 213 :薄膜電晶體 217 :導電層 221 :第二基板 223 :色轉換層 _ 225 :第一電極層 227 :有機材料層 230 :導電件 BM :黑色矩陣 D ΑΤΑ :資料電壓 12

Claims (1)

  1. 201017876 , 七、申請專利範圍: 1. 一種有機發光二極體顯示裝置,包括: 一主動陣列基板,包括: 一第一基板;及 複數個薄膜電晶體,設置於該第一基板上; 一顯示基板,包括: 一第二基板,其位置對應於該第一基板的位置; 一色轉換層(color changing medium),設置於該 • 第二基板上’且具有複數個顏色區塊; 一第一電極層,設置於該色轉換層上; 一有機材料層,設置於該第一電極上,用以發 出藍光’該有機材料層包括複數個發光結構,該些發光結 構彼此電性隔絕;及 一第二電極層,設置於該有機材料層上,且包 括複數個電極結構,該些電極結構彼此電性隔絕;以及 複數個導電件,各該導電件接合且電性連接於一個該 • 薄膜電晶體之汲極與一個該電極結構; 其中’各該薄膜電晶體對應於一個該顏色區塊、一個 該發光結構與一個該電極結構。 2.如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該薄膜 電晶體係為一多晶發(poly crystalline silicon)薄膜電晶 體、一微晶矽(microcrystalline silicon)薄膜電晶體或是 一非晶梦(amorphous silicon )薄膜電晶體。 3·如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中各該導 電件的功函數(work function)介於各該薄膜電晶體之汲極 13 201017876 i WMl»t^A · 的功函數與各該電極結構的功函數之間,該有機材料層為 多層材料結構所組成。 4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該主動 陣列基板更包括: 複數個吸濕件,分佈於該第一基板上。 5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該顯示 基板更包括: 一辅助電極,設置於該第二基板與該色轉換層之間。 6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置,其中該辅助 _ 電極之形狀包括網狀及直條狀之其中一者。 7. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該顯示 基板更包括: 一保護層,設置於該色轉換層與該第一電極層之閟。 8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該顯示 基板更包括: 複數個電性阻隔件,設置於該第一電極層上,各該電 性阻隔件位於相鄰之兩個該些發光結構之間與兩個該些 〇 電極結構之間。 9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該導電 件之材質是異方性導電膜、異方性導電膠、導電樹脂、銀 膠、或是金屬凸塊。 10. —種有機發光二極體顯示裝置之製造方法,包 括: 形成複數個薄膜電晶體於一第一基板上,藉以形成一 主動陣列基板; 14 201017876 -wm ·*1 、 依序形成一色轉換層(c〇1〇r changing 而^、一第 上二开::f機材料層與一第二電極層於-第二基板 其中^有機基板’該有機材料層用以發出藍光, 、以有機材料層為多層材料結構所組成;以 與該導電件接合且電性連接該主動陣列基板 與1不藉以形成一有機發光二極體顯示:板 ,•如申請專利範圍第10項所述之製 形成該顯示基板之該步驟包括: ,其中 上;依序形成該色轉換層與該第一電極層於該第二基板 形成複數個電性阻隔件於該第一電極層上· 形成該有機材料層於該第一電極層 e括複數個發光結構,相鄰之該些發光結構=機:料層 性阻隔件來彼此電性隔絕;以及 構藉由-個該電 形成該第二電極層於該有機材料層上, 極結構,相鄰之該些電極結構:由:二 注阻隔件來彼此電性隔絕。 回该電 12·如申請專利範圍第u項 形成該顯示基板之該步驟更包括: “方法,其中 3成二基板與該色轉換層之間。 如申凊專利範圍第u項所述之 形成該顯示基板之該步驟更包括: ,其中 形成一保護層於該色轉換層與該第〜 K如中請專利範圍第u項所述之製 ^間° 形成該有機發光二極體顯示裝置之該步驟_用各= 15 201017876 1 WM15^A 電件接合且電性連接於一個該薄膜電晶體之汲極與一個 該電極結構。 15.如申請專利範圍第10項所述之製造方法,其中 利用該些個導電件接合且電性連接該主動陣列基板與該 顯示基板之步驟係以紫外線照射、熱固化、壓著、凸塊壓 合、及其他構裝接合方式接合。
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