主动矩阵电致发光显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种显示装置，且特别是一种主动矩阵电致发光显示装置。
【背景技术】
[0002]有机发光二极管已被应用于显示器。如图1A所示，基板10上设置发光区域11与三个周边电路区域12、13、14，周边电路区12、13、14邻近发光区域11。然而，由于显示器中的周边电路区(12、13或14)中的薄膜晶体管(TFT)的主动层材料的能隙与紫外光(ultrav1let,UV)光相近,所以薄膜晶体管元件对于紫外光相当敏感。照射紫外光是显示器的工艺中常用的一道手续，而照射紫外光后会产生额外的电子电洞对，使薄膜晶体管的通道(Channel)上多出额外的电子，造成薄膜晶体管元件电性偏移，例如:晶体管临界电压(Threshold Voltage, Vth)负偏、漏电流上升等等。如图1B所示,传统的主动矩阵电致发光显示装置受到紫外光照射后，其对薄膜晶体管的临界电压(Vth)造成明显的偏移。
[0003]因此，薄膜晶体管元件因有机发光二极管工艺中照到紫外光或是外在的紫外光，会造成有机发光二极管显示器在作暗态操作时会有薄膜晶体管无法完全关闭(暗态漏光)、移位寄存器(Shift Register，S/R)、数据多工器(Data Mux)及其他驱动电路无法正常运作等问题。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种主动矩阵电致发光显示装置，利用有机发光层阻挡紫外光直接照射周边电路，以维持周边电路的正常运作。
[0005]本发明实施例提供一种主动矩阵电致发光显示装置，包括基板、多个第一晶体管元件、第一电极层、有机发光层、第二电极层以及多个第二晶体管元件。基板的顶面具有发光区域以及位于发光区域外围的周边电路区域。多个第一晶体管元件位于基板的发光区域。第一电极层位于基板的顶面上。有机发光层叠置于第一电极层上。第二电极层位于有机发光层上，且第一电极层、有机发光层、第二电极层于发光区域中配合形成多个阵列设置的有机发光二极管以形成多个像素，而第一晶体管元件分别与有机发光二极管电连接以控制有机发光二极管发光。多个第二晶体管元件位于基板的周边电路区域。有机发光层覆盖于至少一第二晶体管元件上。
[0006]综上所述，本发明实施例提供一种主动矩阵电致发光显示装置，其利用在有机发光二极管元件镀膜工艺中会用到的有机材料于紫外光波段吸收率高的特性，使有机发光二极管工艺中的紫外光或是外在的紫外光进入到周边电路的这些第二晶体管元件的量减少，也就是将有机发光二极管所使用的有机材料作为紫外光阻挡层，藉此减少电路元件因紫外光破坏造成的电性偏移，例如:晶体管临界电压(Threshold Voltage, Vth)负偏、漏电流上升等问题。
[0007]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
【附图说明】
[0008]图1A是传统的主动矩阵电致发光显示装置的平面图。
[0009]图1B是传统的主动矩阵电致发光显示装置受到紫外光照射后的薄膜晶体管的临界电压的偏移的示意图。
[0010]图2A是本发明第一实施例提供的主动矩阵电致发光显示装置的平面图。
[0011]图2B是本发明第一实施例提供的另一种主动矩阵电致发光显示装置的平面图。
[0012]图3A是本发明第一实施例提供的主动矩阵电致发光显示装置的剖面图。
[0013]图3B是本发明第一实施例提供的另一种主动矩阵电致发光显示装置的剖面图。
[0014]图3C是图3A的主动矩阵电致发光显示装置的顶部发光型有机发光二极管的剖面图。
[0015]图3D是图3B的主动矩阵电致发光显示装置的底部发光型有机发光二极管的剖面图。
[0016]图4是本发明第二实施例提供的主动矩阵电致发光显示装置的剖面图。
[0017]图5是传统的主动矩阵电致发光显示装置的基板的吸收光谱的示意图。
[0018]图6是本发明实例提供的主动矩阵电致发光显示装置有机发光层的吸收光谱的示意图。
[0019]【符号说明】
[0020]10、200:基板
[0021]11,201:发光区域
[0022]12、13、14、202、202a、202b、202c、202d:周边电路区域
[0023]2、2':主动矩阵电致发光显示装置
[0024]250:有机发光二极管
[0025]250a:第一电极层
[0026]250b,29:有机发光层
[0027]250c:第二电极层
[0028]260:金属层
[0029]220:第一晶体管元件
[0030]210:缓冲层
[0031]220a、220a':半导体层
[0032]220b,220c,220d,220b/、220c'、220(1':电极层
[0033]222、224:绝缘层
[0034]240:覆盖层
[0035]220':第二晶体管元件
【具体实施方式】
[0036]〔主动矩阵电致发光显示装置的第一实施例〕
[0037]请同时参照图2A与图3A，图2A是本发明第一实施例提供的主动矩阵电致发光显示装置的平面图，图3A是本发明实施例提供的主动矩阵电致发光显示装置的剖面图。主动矩阵电致发光显示装置2包括基板200、多个第一晶体管元件220、第一电极层250a、有机发光层250b、第二电极层250c以及多个第二晶体管元件220'。所述基板200可以是玻璃。基板200包括一顶面200a且在该顶面200a形成发光区域201以及位于发光区域201外围的周边电路区域202。基板200的顶面200a面对一环境光入射方向。如图2A所示的周边电路区域202包括在该发光区域201的四周且以这些第二晶体管元件220'设计而成的周边线路202a、202b、202c，以及202d，这些周边线路202a、202b、202c，以及202d用以分别设置例如移位寄存器(Shift Register)或数据多工器(Data Mux)、静电防护电路(ESD Circuit)、快筛电路(Quick Circuit)、电平转换(level shifter)、数字模拟转换器(digitalto analog converter)、输出缓冲器(output buffer)等等。
[0038]参阅图3A,这些第一晶体管兀件220设置于基板200的顶面200a且位于发光区域201中，这些第二晶体管元件220'则设置于基板200的顶面200a且位于周边线路区域202中。第一晶体管元件220与第二晶体管元件220'可以例如是如图3A所示的薄膜晶体管(TFT)结构。
[0039]第一电极层250a形成于这些第一晶体管元件220上，有机发光层250b叠置于第一电极层250a上,第二电极层250c再叠置于有机发光层250b上,且第一电极层250a、有机发光层250b、第二电极层250c于发光区域201中配合形成多个阵列设置的有机发光二极管250以形成多个像素(图未示)，而这些第一晶体管元件220分别与这些有机发光二极管250中的第一电极层250a的一部分电连接以控制相对应的有机发光二极管250发光。。
[0040]在图3A中仅示范性的绘制两个有机发光二极管250，但本发明并不限定发光区域201中的有机发光二极管250的数目。详细地说，用于显示器的主动矩阵电致发光显示装置2其发光区域201内的有机发光二极管250通常以矩阵形式设置，以形成矩阵式的像素。有机发光二极管250是通过第一晶体管元件来驱动。
[0041]参阅图2A与3A,在本发明第一实施例的一种实施态样中,有机发光二极管250的第一电极层250a为阳极(anode),材料可选自金属(例如,钥)或合金，有机发光二极管250的第二电极层250c为阴极(cathode),材料可选自透明导电材料(例如,氧化铟锡),此时有机发光二极管250为顶部发光型(Top emiss1n)。值得一提的是，旧有仅形成在该发光区域201的有机发光层250b会由发光区域201延伸至周边电路区域202并覆盖于这些第二晶体管元件220'上。在图3A所示的实施例中，该有机发光层250b是于工艺中同时形成的一连续膜层，或者如图2B所示的另一实施态样，该有机发光层250b是以多个独立区域的图案化有机发光层29来实现。
[0042]更详细地说，图2A、2B中以虚线表示有机发光层29于工艺中光罩开口以用来蒸镀有机膜层的区域，上述区域即是图3A、图3B的有机发光层250b。有机发光层250b部分覆盖至少一邻近的周边电路区域。也即，原本是有机发光二极管的一部分元件的有机发光层250b可以被延伸至发光二极管的结构之外,而覆盖有机发光二极管周围或位于有机发光二极管之下的电路。有机发光层250b中的有机材料具有阻挡(或吸收)紫外光的作用。例如:在图2A中，有机发光层29覆盖周边电路区域202的左右侧，而周边电路区域202的上下侧则未被有机发光层29所覆盖，周边电路区域202的上下侧可以例如为数据总线，以连接外部的信号处理芯片，换句话说，为了避免其中的部分电路因紫外光的照射而影响电路的正常工作，可将需要被保护的电路以有机发光层29覆盖。同时，一部分电路或许不需要被覆盖，或者于工艺上的考虑，有些周边电路不会被覆盖，例如:有机发光二极管的阴极线路可延伸于基板200的周边，以与其他的外部电路(或集成电路)电性连接，此时有机发光二极管的阴极线路上方不可被其他元件覆盖，以利于连接外部电路。亦或，在工艺上，基板200的板边的部分电路也需要与外部的电路电性连接，故不需要被覆盖。
[0043]参照图2A与图3A，图3A是本发明第一实施例提供的主动矩阵电致发光显示装置的剖面图。除了有机发光层250b可部分覆盖周边电路区域之外，主动矩阵电致发光显示装置2还可使该第一电极层250a形成于周边电路区域202a、202b、202c、202d而位于至少一第二晶体管元件上。如图3A所示，该第一电极层250a位于至少一第二晶体管元件220'与有机发光层250b之间。且在本第一实施例中该第一电极层250a是以不透光的金属构成，而金属也有阻挡(或吸收)紫外光的作用、进一步减低紫外光对这些第二晶体管220'的破坏，如同图2A中的有机发光层29，金属层也可部分覆盖至少周边电路区域202。
[0044]复参照图3A，以进一步说明本实施例的主动矩阵电致发光显示装置2的结构。主动矩阵电致发光显示装置2具有的多个第一晶体管元件220是薄膜晶体管。本发明实施例不限定像素驱动电路的线路设计也不限定薄膜晶体管的种类。薄膜晶体管可例如使用氧化铟嫁锋(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO)技术,也可如低温多晶娃(Low Tempera