TWI413249B - 有機發光二極體顯示裝置及其製造方法 - Google Patents
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Description
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。
有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，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擋而降低。
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OLED顯示裝置的陽極需藉由濺鍍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濺鍍而受到損害而影響發光效果。
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以形成一陣列。顯示基板包括一第二基板、一彩色濾光層、一第一電極層、一有機材料層與一第二電極層。第二基板對應於第一基板平行設置。彩色濾光層設置於第二基板上，且具有數個顏色區塊。第一電極層設置於彩色濾光層上。有機材料層設置於第一電極上，用以發出白光。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與其對應之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。
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。形成具有數個薄膜電晶體之一陣列於一第一基板上，藉以形成一主動陣列基板。接著，依序形成一彩色濾光層、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白光。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。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1A~1C圖，其分別繪示根據本發明一較佳實施例之主動陣列基板、顯示基板及組設第1A圖中之主動陣列基板與第1B圖中之顯示基板的有機發光二極體顯示裝置之剖面圖。有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)顯示裝置200包括一主動陣列基板210、一顯示基板220及數個導電件230。
如第1A圖所示，主動陣列基板210包括一第一基板211及數個薄膜電機體(Thin Film Transistor，TFT)213。薄膜電晶體213設置於第一基板211上以形成一陣列(array)。
如第1B圖所示，顯示基板220包括一第二基板221、一彩色濾光層223(color filter layer)、一第一電極層225、一有機材料層227及一第二電極層228。第二基板221對應於第一基板211平行設置。彩色濾光層223、第一電極層225、有機材料層227及第二電極層228依序設置於第二基板221上。彩色濾光層223且具有數個顏色區塊。有機材料層227用以發出白光，且包括數個彼此電性隔絕之發光結構227a。第二電極層228包括數個彼此電性隔絕之電極結構228a。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228a。
如第1C圖所示，各導電件230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。如此一來，相較於OLED顯示裝置的上基板僅用以封裝或阻止水氣入侵之情況來說，第二基板221係更用以作為提供全彩顯示畫面之結構。進一步來說，有機材料層227發出的白光可藉由通過配置於第二基板221上之彩色濾光層223來達到全彩的效果，以達到易彩色化、提升解析度、節省材料成本及大幅提昇良率的優點。
另外，由於有機材料層227朝著未設置薄膜電晶體213的第二基板221發光，因此，OLED顯示裝置200的開口率可提高，而避免因薄膜電晶體213之阻擋而下降。進一步來說，由於無需考量到開口率，因此，薄膜電晶體213或其他補償電路配置於第一基板211上的彈性提高，以減少製造成本及時間。
一般來說，共陰(cathode common)結構之OLED顯示裝置的陽極係電性連接至薄膜電晶體。因此，當共陰結構之OLED顯示裝置欲達到目標電流值的驅動電壓時，薄膜電晶體的驅動電壓係對應地受到影響而不穩定，使得電壓之控制不易。相較之下，薄膜電晶體213的汲極D係直接地連接到顯示基板220的陰極(電極結構228a)，因此，薄膜電晶體213的電壓不會被顯示基板220的操作而影響。如此一來，在相同的驅動情況下，OLED顯示裝置200係可有較高的亮度與對比度，而有較好的影像表現。
另外，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形成電極層時，傷害到有機層。相較之下，本實施例之OLED顯示裝置200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損害，且形成電極層之成本亦可節省。
由於本實施例之主動陣列基板210與顯示基板220係可分別製作後，再以導電件230相互接合且電性連接成OLED顯示裝置200，因此，主動陣列基板210與顯示基板220可透過預先檢測來分別篩選出壞的基板而提高組設完成之OLED顯示裝置200的良率。
茲將OLED顯示裝置200進一步說明如下。就主動陣列基板210來說，薄膜電晶體213可以是多晶矽(poly crystalline silicon)、微晶矽(microcrystalline silicon)或非晶矽(amorphous silicon)之薄膜電晶體。另外，OLED顯示裝置200可更包括數個吸濕件215，分佈於第一基板211上，以減少水氣或氧氣損害OLED顯示裝置200的內部元件。
就顯示基板220來說，顯示基板220可更包括一輔助電極222、一保護層224及數個電性阻隔件226。如此一來，顯示基板220之各層配置於第二基板221上的順序係依序為輔助電極222、彩色濾光層223、保護層224、第一電極層225、有機材料層227及第二電極層228。各電性阻隔件226位於相鄰之兩個發光結構227a間與兩個電極結構228a間。顯示基板220之各層係進一步說明如下。
輔助電極222可為網狀或直條狀，且其材料可為鉬(Mo)或鉻(Cr)，或者輔助電極222可為Mo/Al/Mo疊層結構，其中Al用以表示鋁。相較於OLED結構直接地連接於薄膜電晶體的顯示裝置來說，OLED顯示裝置200因配置有輔助電極222，使得陽極(第一電極層225)阻抗降低，進而提高發光之均勻性。
彩色濾光層223例如是包括數個紅色之顏色區塊R、藍色之顏色區塊B、綠色之顏色區塊G，但不限於此三種顏色。各顏色區塊用以讓通過之光線呈現對應之顏色，使得OLED顯示裝置200可顯示全彩的畫面。此外，黑色矩陣BM係配置以避免相鄰之次畫素之產生漏光。其中，黑色矩陣BM之厚度例如與各顏色區塊之厚度相異或相同。
保護層224之材料例如是二氧化矽(SiO2
)，用以保護各顏色區塊與黑色矩陣BM，且填補各顏色區塊與黑色矩陣BM的厚度差異，以提供平坦化的表面。此外，第一電極層225之材料例如是採用氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)，用以作為陽極。
有機材料層227例如是多層材料的堆疊結構。更進一步來說，有機材料層227之各個發光結構227a例如包括電洞傳輸層(Hole Transport Layer，HTL)、發光材料層(Emitting Material Layer，EML)與電子傳輸層(Electron Transport Layer，ETL)。相鄰之發光結構227a藉由一個電性阻隔件226來將彼此電性隔絕。當電壓施加在有機材料層227時，電子與電洞分別通過電子傳輸層與電洞傳輸層，以在發光材料層中形成激子(exciton)。具有高能量的激子以發光的方式釋放能量，以根據發光材料層的材料特性來發出顏色光。此處之有機材料層227係發出白光，且白光的CIE座標值例如是(0.33,0.33)。
第二電極層228之材料例如是鋁，用以作為陰極。第二電極層228之相鄰的電極結構228a係藉由一個電性阻隔件226來彼此電性隔絕。
上述之主動陣列基板210及顯示基板220係利用導電件230來對組。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。另外，各導電件230可為導電性良好的材料，例如是導電間隙子、異方性導電膜、異方性導電膠、導電樹脂、銀膠或金屬凸塊。此外，導電件230之膜厚可約為5~1000nm，且較佳值約150nm。較佳地，各個導電件230的功函數(work function)介於各薄膜電晶體213之汲極D的功函數與各電極結構228a的功函數之間，以減少相異界面間因電子遷移性而導致之接觸問題。另外，本實施例之導電件230亦可用以控制主動陣列基板210及顯示基板220之間的預定間隙，且更可作為薄型化緩衝層，以減少OLED顯示裝置200受壓時導致元件劣化的情況。
請參照第2圖，其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。於步驟S101中，形成具有數個薄膜電晶體213之陣列於第一基板211上，藉以形成主動陣列基板210，如第1A圖所示。另外，於步驟S103中，依序形成彩色濾光層223、第一電極層225、有機材料層227與第二電極層228於第二基板221上，藉以形成顯示基板220，如第1B圖所示。有機材料層227用以發出白光。步驟S101與步驟103例如可同時執行，以節省製成時間。
然後，於步驟S105中，利用數個導電件230接合且電性連接第1A圖中之主動陣列基板210與第1B圖中之顯示基板220，藉以形成OLED顯示裝置200，如第1C圖所示。於本實施例中，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228a，以形成OLED顯示裝置200。各導電件230之接合方式可例如是紫外線照射、熱固化或熱壓合。此處若選擇以紫外線照射固化導電件230，則第二基板221只需預留少部分的透光區域，以供紫外線通過而固化導電件230。
步驟S103例如是包括第3圖中的步驟S103a~S103d。於步驟S103a中，依序形成輔助電極222、彩色濾光層223、保護層224與第一電極層225於第二基板221上。接著，於步驟103b中，形成數個電性阻隔件226於第一電極層225上，以電性隔絕後續形成的有機材料層227之相鄰的發光結構227a與第二電極層228之相鄰的電極結構228a來避免短路的情況。然後，於步驟103c中，形成有機材料層227於第一電極層225上。接著，於步驟103d中，形成第二電極層228於有機材料層227上，以形成顯示基板220。
本發明上述實施例所揭露之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來分別篩選出壞的基板而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，雖然本發明已以一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內，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。
200．．．有機發光二極體顯示裝置
210．．．主動陣列基板
211．．．第一基板
213．．．薄膜電晶體
215．．．吸濕件
217．．．導電層
220．．．顯示基板
221．．．第二基板
222．．．輔助電極
223．．．彩色濾光層
224．．．保護層
225．．．第一電極層
226．．．電性阻隔件
227．．．有機材料層
227a．．．發光結構
228．．．第二電極層
228a．．．電極結構
230．．．導電件
B．．．藍色之顏色區塊
BM．．．黑色矩陣
D．．．汲極
G．．．綠色之顏色區塊
R．．．紅色之顏色區塊
第1A圖繪示根據本發明一較佳實施例之主動陣列基板的剖面圖。
第1B圖繪示根據本發明一較佳實施例之顯示基板的剖面圖。
第1C圖繪示組設第1A圖中之主動陣列基板與第1B圖中之顯示基板的有機發光二極體顯示裝置之剖面圖。
第2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3圖繪示第2圖中之顯示基板之製造方法的流程圖。
200．．．有機發光二極體顯示裝置
211．．．第一基板
213．．．薄膜電晶體
215．．．吸濕件
217．．．導電層
221．．．第二基板
222．．．輔助電極
223．．．彩色濾光層
224．．．保護層
225．．．第一電極層
226．．．電性阻隔件
227．．．有機材料層
227a．．．發光結構
228．．．第二電極層
228a．．．電極結構
230．．．導電件
B．．．藍色之顏色區塊
BM．．．黑色矩陣
D．．．汲極
G．．．綠色之顏色區塊
R．．．紅色之顏色區塊
Claims (5)
- 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以形成一陣列(array)；一顯示基板，包括：一第二基板，對應於該第一基板平行設置；一彩色濾光層(color filter layer)，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，設置於該彩色濾光層上；一有機材料層，設置於該第一電極上，用以發出白光，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與其對應之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，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的功函數與各該電極結構的功函數之間，且該有機材料層為多層材料的堆疊結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，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。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該顯示基板更包括：一輔助電極，設置於該第二基板與該彩色濾光層之間，其中該輔助電極之形狀是網狀及直條狀之其中一者。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該顯示基板更包括：一保護層，設置於該彩色濾光層與該第一電極層之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，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電極結構之間。
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