专利名称：有机发光二极管显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种有机发光二极管显示装置及其制造方法，其分别形成主动阵列基板与显示基板，并组设主动阵列基板与显示基板形成有机发光二极管显示装置。
根据本发明的第一方面，提出一种有机发光二极管显示装置，包括主动阵列基板、显示基板与数个导电件。主动阵列基板包括第一基板及数个薄膜晶体管。薄膜晶体管设置于第一基板上。显示基板包括第二基板、色转换层、第一电极层、有机材料层与第二电极层。第二基板的位置对应于第一基板的位置。色转换层设置于第二基板上，且具有数个颜色区块。第一电极层设置于色转换层上。有机材料层设置于第一电极上，用以发出蓝光。有机材料层包括数个发光结构，发光结构彼此电性隔绝。第二电极层设置于有机材料层上，且包括数个电极结构。电极结构彼此电性隔绝。各导电件接合且电性连接于一个薄膜晶体管的漏极与一个电极结构。各薄膜晶体管对应于一个颜色区块、一个发光结构与一个电极结构。
根据本发明的第二方面，提出一种有机发光二极管显示装置的制造方法，包括以下的步骤。形成数个薄膜晶体管于第一基板上，由此形成主动阵列基板。接着，依序形成色转换层、第一电极层、有机材料层与第二电极层于第二基板上，由此形成显示基板。有机材料层用以发出蓝光。然后，利用数个导电件接合且电性连接主动阵列基板与显示基板，由此 形成有机发光二极管显示装置。 为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细 说明如下
图1绘示根据本发明优选实施例的有机发光二极管显示装置的制造方法的流程 图。 图2A绘示根据本发明优选实施例的主动阵列基板的剖面图。
图2B绘示根据本发明优选实施例的显示基板的剖面图。 图2C绘示组设图2A中的主动阵列基板与图2B中的显示基板的有机发光二极管 显示装置的剖面图。 图3绘示图1中的显示基板的制造方法的流程图。
图4A绘示传统中的共阴结构的0LED显示装置的电路图。
图4B绘示根据图2C中的0LED显示装置的电路图。附图标记说明200 :有机发光二极管显示装置210 :主动阵列基板211 :第一基板213 :薄膜晶体管215 :吸湿件217 :导电层220 :显示基板221 :第二基板222 :辅助电极223 :色转换层224 :保护层225 :第一电极层226 :电性阻隔件227 :有机材料层228:第二电极层230 :导电件B、G、R:颜色区块BM:黑色矩阵D :漏极DATA :数据电压S:源极VDD、VSS :操作电压
具体实施例方式
请参照图1及图2A所示，其分别为本发明优选实施例的有机发光二极管显示装 置的制造方法的流程图及其主动阵列基板的剖面图。于步骤S101中，形成数个薄膜晶体 管(Thin Film Transistor, TFT) 213于第一基板211表面，由此形成主动阵列基板210，其 中这些薄膜晶体管213可以是多晶硅(poly crystalline silicon)薄膜晶体管、微晶硅 (microcrystalline silicon)薄膜晶体管或是非晶硅(amorphous silicon)薄膜晶体管。
请同时参阅图2B所示，其为本发明优选实施例的显示基板的剖面图。步骤S103 中，在第二基板221表面依序形成辅助电极222、色转换层(colorchanging medium) 223、保 护层224、第一电极层225、有机材料层227与第二电极层228，由此形成显示基板220，其中 有机材料层227可为多层材料结构所组成，用以发出蓝光。 再如图2C所示，其为组设图2A中的主动阵列基板210与图2B中的显示基板220的有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示装置200的剖面图。在步 骤S105中，利用数个导电件230接合且电性连接图2A中的主动阵列基板210与图2B中的 显示基板220，由此形成OLED显示装置200。在本实施例中，各导电件230例如经由导电层 217接合且电性连接于与其对应的一个薄膜晶体管213的漏极D与一个电极结构228a。导 电层217的材料可例如是金属或氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)。另外，导电件230为 具导电及粘合性的材料，例如是各向异性导电膜、各向异性导电胶、导电树脂、银胶、或是金 属凸块。导电件230可配置在第一基板211的薄膜晶体管213的漏极D上或第二基板221 的一个电极结构上，以将图2A中的主动阵列基板210及图2B中的显示基板220对应地接 合起来。 进一步说明本发明的实施例的显示基板220，如图3所示，其为图1中的显示基板 的制造方法的流程图。另外，请同时参阅图2B，其中步骤S103a为依序于该第二基板221表 面形成该辅助电极222、该色转换层223、该保护层224与该第一电极层225，其中该辅助电 极222的形状可以是网状或是直条状，且其材料可以是钼(Mo)、铬(Cr)或钼/铝/钼(Mo/ Al/Mo)叠层结构，且该色转换层223在黑色矩阵BM间排列，设有多个红、绿、蓝(R、G、B)颜 色区块，以R、G标示的颜色区块能分别吸收有机材料层227发出的蓝光，以分别激发其内部 的荧光染料放射出红光与绿光，而以B标示的颜色区块可为透明材料层或中空结构，以让 有机材料层227发出的蓝光可直接通过以维持原来的颜色；由此，透过色转换层223的应 用，提供OLED显示装置200可显示全彩的画面，同时该黑色矩阵BM得以避免相邻的颜色区 块的漏光现象，另外，保护层224的材料可为二氧化硅(Si02)，用以保护色转换层223，且提 供平坦化的表面，而第一电极层225的材料可为氧化铟锡(Indium Tin Oxide， ITO)。
接着，在步骤103b中，该第一电极层225异于该保护层224的一面间隔设有多个 电性阻隔件226，且这些电性阻隔件226对应于该黑色矩阵BM设置。 然后，在步骤103c中，该第一电极层225表面依序于这些电性阻隔件226间形成 该有机材料层227，以供这些电性阻隔件226电性隔绝该有机材料层227，其中该有机材料 层227包含空穴传输层(Hole Transport Layer, HTL)、发光材料层(Emitting Material Layer, EML)与电子传输层(ElectronTransport Layer, ETL)，并配合该发光材料层的材料 特性选择发出蓝光。 接着，在步骤103d中，该有机材料层227表面形成该第二电极层228，且经由步骤 103a d以形成该显示基板220，其中该第二电极层228的材料可为铝，用以作为阴极，且 该第二电极层228相同于该有机材料层227被该电性阻隔件226区隔成多个对应红、绿、蓝 (R、G、B)的颜色区块的区域。 如图1与图2C所示，步骤S105利用各导电件230接合且电性连接与其对应的一 个薄膜晶体管213的漏极D与一个电极结构，以形成OLED显示装置200。优选地，各导电 件230的功函数(work function)介于各薄膜晶体管213的漏极D的功函数与各电极结构 的功函数之间，以减少相异介面之间接触不良的情况。在本实施例中，导电件230为具导 电及粘合性的材料，例如是各向异性导电膜、各向异性导电胶、导电树脂、银胶、或是金属凸 块。导电件230可配置在第一基板211的薄膜晶体管213的漏极D上或第二基板221的一 个电极结构上，以将图2A中的主动阵列基板210及图2B中的显示基板220对应地接合起 来。此处使用的接合方式可为紫外线照射、热固化、热压合、凸块压合或其他构装接合方式。若选择以紫外线照射作为固化导电件230的方式，则第二基板221则只需预留少部分透光 区域以供紫外线固化。 组设完成的OLED显示装置200的第二基板221的位置对应于第一基板211的位 置，且各薄膜晶体管213对应于一个颜色区块、一个发光结构227a与一个电极结构。
本实施例的OLED显示装置200具有至少下列所述的优点。本实施例的薄膜晶体管 213可为非晶硅薄膜晶体管，以具有均匀发光、制作成本低及易于大面积化的特点。再者，第 一基板211可皆用以形成薄膜晶体管213于其上。或者，第一基板211上可同时形成薄膜 晶体管213及其他的补偿电路，以进一步有效地减少制造成本及工艺时间。
另外，传统中的顶发光式OLED显示装置虽具有开口率高的特性，然而，传统中的 顶发光式OLED显示装置需配置透明电极层且需以倒置的工艺制造。因此，传统中的顶发 光式OLED显示装置往往可能在制造电极层时，伤害到有机层。相较之下，本实施例的OLED 显示装置200不但具有开口率高的优点之外，且OLED显示装置200更无需在有机层上溅镀 电极层，使得有机层可有效地避免受到损害，且形成电极层的成本亦可节省。另外，传统中 的顶发光式OLED显示装置具有封盖，其仅可用以封装或阻止水气进入结构中。相较之下， OLED显示装置200的第二基板221上可配置色转换层223等结构，以进一步提供开口率高、 发光均匀性高、阳极阻抗低及制作成本低的优点。 此外，传统中的OLED大多是直接地连接到薄膜晶体管，使得电极的阻抗大。如此 一来，面板的中间与旁边的发光往往不均匀。本实施例的OLED显示装置200可配置导电性 良好的金属(例如是钼)来作为辅助电极222，以降低阳极的阻抗，且提高面板的发光均匀性。 OLED显示装置200的有机材料层227发出的蓝光可通过色转换层223来达到全彩 的效果。因此，与需更利用到红光及绿光的材料来达到全彩的情况相较，本实施例的OLED 显示装置200仅需一种高亮度且稳定的蓝光发光的材料，使得材料成本可有效地节省。
由于有机材料层227朝着未设置薄膜晶体管213的第二基板221发光，因此，OLED 显示装置200的开口率可避免因薄膜晶体管213阻挡而造成下降的情况。另外，0LED显示 装置200为共阳结构而可避免薄膜晶体管213的驱动电压受到OLED显示装置200的影响。 另外，为了有效地减少水气或氧气损害OLED显示装置200的元件，0LED显示装置200的制 造方法可在步骤S105之前还包括设置数个吸湿件215于第一基板211上的步骤，以保护 OLED显示装置200。 请参照图4A，其绘示传统中的共阴结构的0LED显示装置的电路图。传统的共阴结 构的OLED显示装置的阳极连接到薄膜晶体管的源极S。此处以共阴结构的OLED显示装置 的操作电压范围在VDD至VSS之间为例说明。当传统的共阴结构的OLED显示装置的驱动 电压VDD欲达到目标电流值时，驱动电压VDD需根据OLED的电压与薄膜晶体管的数据电压 DATA来决定。然而，当数据电压DATA增加时，OLED的电流对应地增加，使得OLED的阳极电 压也增加。如此一来，电流的增量被压抑而不容易控制。请参照图4B，其绘示根据图2C中 的OLED显示装置的电路图。相较之下，由于OLED显示装置200的薄膜晶体管213的漏极 D直接地连接到显示基板220的第二电极层228 (阴极)，因此，薄膜晶体管213的电压不会 被显示基板220的操作影响。在相同的驱动情况下，0LED显示装置200有较高亮度与对比 度，使得影像表现较好。
本发明上述实施例所披露的有机发光二极管显示装置及其制造方法，其分别形成 主动阵列基板与显示基板，并组设主动阵列基板与显示基板来制成有机发光二极管显示装 置。如此，在组设主动阵列基板与显示基板为有机发光二极管显示装置前，主动阵列基板与 显示基板可透过预先检测，分别筛选坏的基板，来有效地提高组设完成的有机发光二极管 显示装置的良率。 综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明。本发 明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与 润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定为准。
权利要求
一种有机发光二极管显示装置，包括主动阵列基板，包括第一基板；及多个薄膜晶体管，设置于该第一基板上；显示基板，包括第二基板，其位置对应于该第一基板的位置；色转换层，设置于该第二基板上，且具有多个颜色区块；第一电极层，设置于该色转换层上；有机材料层，设置于该第一电极上，用以发出蓝光，该有机材料层包括多个发光结构，该多个发光结构彼此电性隔绝；及第二电极层，设置于该有机材料层上，且包括多个电极结构，该多个电极结构彼此电性隔绝；以及多个导电件，各该导电件接合且电性连接于一个该薄膜晶体管的漏极与一个该电极结构；其中，各该薄膜晶体管对应于一个该颜色区块、一个该发光结构与一个该电极结构。
2. 如权利要求1所述的装置，其中各该导电件的功函数介于各该薄膜晶体管的漏极的功函数与各该电极结构的功函数之间，该有机材料层为多层材料结构所组成。
3. 如权利要求l所述的装置，其中该显示基板还包括辅助电极，设置于该第二基板与该色转换层之间。
4. 如权利要求l所述的装置，其中该显示基板还包括保护层，设置于该色转换层与该第一电极层之间。
5. 如权利要求l所述的装置，其中该显示基板还包括多个电性阻隔件，设置于该第一电极层上，各该电性阻隔件位于相邻的两个该发光结构之间与两个该电极结构之间。
6. —种有机发光二极管显示装置的制造方法，包括形成多个薄膜晶体管于第一基板上，由此形成主动阵列基板；依序形成色转换层、第一电极层、有机材料层与第二电极层于第二基板上，由此形成显示基板，该有机材料层用以发出蓝光，其中该有机材料层为多层材料结构所组成；以及利用多个导电件接合且电性连接该主动阵列基板与该显示基板，由此形成有机发光二极管显示装置。
7. 如权利要求6所述的制造方法，其中形成该显示基板的该步骤包括依序形成该色转换层与该第一电极层于该第二基板上；形成多个电性阻隔件于该第一电极层上；形成该有机材料层于该第一 电极层上，该有机材料层包括多个发光结构，相邻的该多个发光结构通过一个该电性阻隔件来彼此电性隔绝；以及形成该第二电极层于该有机材料层上，该第二电极层包括多个电极结构，相邻的该多个电极结构通过一个该电性阻隔件来彼此电性隔绝。
8. 如权利要求7所述的制造方法，其中形成该显示基板的该步骤还包括形成辅助电极于该第二基板与该色转换层之间。
9. 如权利要求7所述的制造方法，其中形成该显示基板的该步骤还包括形成保护层于该色转换层与该第一电极层之间。
10. 如权利要求7所述的制造方法，其中形成该有机发光二极管显示装置的该步骤是利用各该导电件接合且电性连接于一个该薄膜晶体管的漏极与一个该电极结构。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光二极管显示装置及其制造方法，该有机发光二极管显示装置包括主动阵列基板、显示基板与数个导电件。主动阵列基板包括第一基板与数个薄膜晶体管。薄膜晶体管设置于第一基板上。显示基板包括依序设置的第二基板、色转换层、第一电极层、有机材料层及第二电极层。第二基板的位置对应于第一基板的位置。有机材料层用以发出蓝光，且包括数个彼此电性隔绝的发光结构。第二电极层包括数个彼此电性隔绝的电极结构。各导电件接合且电性连接于一个薄膜晶体管的漏极与一个电极结构。本发明具有开口率高、发光均匀性高、阳极阻抗低、制作成本低和有效提高良率的优点。
文档编号G09F9/33GK101728378SQ200910204828
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月14日 优先权日2008年10月22日
发明者张俊钦, 林芠瑄, 王文俊 申请人:胜华科技股份有限公司