专利名称：显示装置、有机发光显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明有关于一种电致发光显示装置，特别是有关于针对光电显示装置的显示单元的电压电源线配置的进一步设计。
背景技术：
典型的电致发光显示器组件是由许多发光二极管(OLED)单元(像素)互相连接并被配置于一行列式矩阵阵列的结构中。以有机发光二极管像素为例，每一像素具有一切换电路和一驱动电路，通常由连接到扫描线、数据线和电压电源线的电容和薄膜晶体管所构成。经由这些电路和线路的结合来提供每个OLED像素显示信号并驱动其发光。图像显示信号经由扫描线和数据线的路径连接传递至OLED像素矩阵并用来驱动每一组OLED像素电路。电源线提供正向电压(Vdd)和负向电压(Vss)来提供驱动电致发光二极管发光所需的能量。更具体地说，Vdd的电源供电是连接到OLED的驱动阳极，而Vss的电源供电则是连接到OLED的阴极。
扫描线、数据线和电源线三种线路由传导性金属合金所组成。传导性金属或合金具有低电阻的材料特性，可用于这些线路来维持低电阻，并使压降的影响降到最低。对于条状或线状的材料的电阻可以用以下的电阻方程式来定义R＝ρ×L/A。在上述方程式中，ρ指电阻常数，依所用的材料而定；L表示条状或线状材料的长度，A是条状或线状材料截面积。而电阻和电压的关系是由欧姆定律(Ohm’s Law)来表示，V＝R×I，其中电压(V)和该传导材料所通过的电流(I)及此材料的电阻(R)有关。
在显示装置矩阵阵列是由不同的金属线和其所交错的面积所构成，而每一个OLED像素的电路是由扫描线、数据线以及(或者)电源线所产生。然而，若OLED像素电路具有不同路径长度的金属线，则OLED像素电路会有不同的电阻值。因此，在EL显示器的矩阵阵列中，对于所有OLED像素和其所对应的电路所施加的电压值会有所不同。
图1a和图1b为常规OLED显示装置的上视图，表示该OLED显示装置的Vdd和Vss电源供电线的路径和分布。该OLED显示装置为底部发光型OLED装置，其中光由该电致发光材料层发出，并穿过OLED显示装置的基板。
由图1a可知，该0LED显示装置100由一基板102和一有源OLED像素区域104所组成。OLED显示单元主要经由与有源OLED像素区域104相邻的一Vdd公共连接线(bus)106及一Vss公共连接线108来提供其电源。如图1a和图1b所示，该Vss公共连接线108和有源OLED像素区域104内的OLED显示单元的连接由像素区域104上方的金属层所连接(无显示)，而该金属层覆盖OLED像素区域104以及部分Vss公共连接线108(由于108上方有绝缘层保护，因此此处部分覆盖意指为将绝缘层挖开使金属露出的地方)。仍请参考图1a和图1b，从Vdd公共连接线106至有源OLED像素区域104的OLED显示单元的连接则经由较小的Vdd线110。值得注意的是，在图1a中，该Vdd线110利用行对准方式配置于该有源OLED像素区域104，而在图1b中，该Vdd线110是利用行对准方式配置于该有源OLED像素区域104。每一条Vdd线110由其主Vdd公共连接线106开始，被配置至该有源OLED像素区域104的所有各个的OLED显示单元。因此，该Vdd和Vss的电源供电线至该有源OLED像素区域104内的每一OLED显示单元位置的距离皆不相同。换句话说，传输电源至每一OLED显示单元所在位置所使用的金属公共连接线的总金属体积亦不相等。因此，由于传导路径的不相等，如此一来使得每一OLED显示单元的电源线传导路径亦产生不同的电阻，导致需供予不同的电压至各个的OLED显示单元以维持均等的电压。再者，由于电压会随着导线长度增加而下降，当显示装置的OLED显示单元在电压供给线110的远方末端，则该电源供给公共连接线106对于此较远的OLED显示单元会有相对较低的电源供电程度，将导致该OLED显示单元的显示质量降低。
图2表示一常规的OLED装置200其有源OLED像素区域的剖面示意图。该OLED装置200具有一基板202，而该基板上具有组件工作区204(包含各薄膜晶体管、电源线等)。此外，一有机电致发光单元206形成于该组件工作区204上，而一OLED阴极208形成于该有机电致发光单元206之上面。然而，为了简化并强调上述发明的特征，在此该组件工作区204的详细结构并没有进一步显示于图1a、图1b和图2中。
先进的电致发光显示装置具有高效能的显示质量，而此一显示质量取决于，像是亮度、对比、分辨率、色饱和度、光闪烁性、形变以及线性等要素。除此之外，先进的电致发光显示器组件亦以低的反应速度及低的电源消耗为其特征。在先进的电致发光显示器组件其OLED像素位置中，差异性和不平衡的电压，会常限制和影响显示器的图像画质、操作速度和电源消耗。当运用具有低电阻特性的材料作为金属线时，也应需注意其它影响的原因(例如，金属线长度L及截面积A)以减低金属线的电阻R。
当以较低电阻的金属线作为OLED像素显示单元的电源供电线，会有较小的压降。因此，针对电源供电线的路径进行设计，以减低各别OLED显示单元其不同的导线路径和长度对电阻值的影响，是目前亟需研究的重点。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明的主要目的提供一传递电源至显示装置的较佳方法，以避免显示装置因电源供电线造成的压降，所导致的显示质量下降的问题。
在本发明一较佳实施例中，公开一具有较佳电源供电线配置的发光显示装置及其制造方法。该发光显示装置包含一阴极层、一绝缘层及一电源供电平面层(plane)，而该绝缘层至少覆盖一部份的阴极层，且该电源供电平面层形成于与该阴极层重迭的该绝缘层之上，以形成一预定区域，而该预定区域下为显示区域。其中，该电源供电平面层提供该显示器区域一均匀分布的电源。
为使本发明的结构、操作方法及特征能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1a和图1b为常规OLED显示装置的上视图，表示该OLED显示装置的Vdd和Vss电源供电线的路径和分布。
图2表示一常规的OLED装置其有源OLED像素区域的剖面示意图。
图3为本发明所述的有机电致显示装置其有源OLED像素区域的电源线配置的剖面结构示意图。
图4a及4b表示符合本发明所述的显示装置的上视图。
在图5a和图5b表示本发明OLED显示装置其Vdd线及电源供电线的配置及路径的上视图符号说明OLED显示装置100；基板102；有源OLED像素区域104；Vdd公共连接线106；Vss公共连接线108；Vdd线110；OLED装置200；基板202；组件工作区204；有机电致发光单元206；OLED阴极208；有源OLED像素区域300；电致发光单元306；组件工作区304；基板302；介电层310；该阴极308；Vdd电源供电线(电源供电平面层)312；电源供电线(引导连接部分)314；负向电源供电316；显示装置400；Vss电源供电平面层(阴极)402；介电层404；Vdd电源供电平面层406；内连接部分408、410；OLED显示器组件500、520；基板502、522；有源OLED像素区域504、524；外部Vdd供电搭接处506、526；Vss电源公共连接线508、528；内连接部分510、530；Vdd电源线512、532；Vdd电源供电平面层514、534；绝缘层516；536。
具体实施例方式
本发明公开一改善电源供电线配置的方法，以减少电致发光显示装置中电源供电线所造成的压降现象。本发明的特征改善金属线路径的配置，使电源供电线更接近电致发光显示单元，如此可以使电致发光显示单元的压降减低。在本发明中，利用一电源供给平面层来改善电源的传导性，以使电路线的宽度和间距对于所传递的电源不致于有太大的影响，因此本发明适用于所有尺寸的电致发光显示装置，而不需改变其二维的x-y电路布局的配置。
图3为本发明所述的有机电致显示装置其有源OLED像素区域的电源线配置的剖面结构示意图，其表示该Vdd线和Vss线在有源OLED像素区域的路径。图3如示的有源OLED像素区域300为底部发光型像素结构，其中光由一电致发光单元306发出，并穿过OLED显示装置的基板。该有源OLED像素区域300具有一组件工作区304形成于一基板302上，而该电致发光单元306则形成于该组件工作区304上。一OLED阴极308则经由一内连接部分(连接导线或是贯孔(via hole))309接到负向电源供电316或是Vss。如图3所示，该有源OLED像素区域300的组件工作区304中亦有Vdd电源线。
本发明所述的方法提供一额外的介电层310形成于该阴极308上。该介电层310用来隔绝该阴极308与位于介电层上方的另一Vdd电源供电线或是电源供电平面层312。该电源供电平面层312经由在显示区平面层旁的内连接部分(连接导线或是贯孔)314连接至该阳极304(或是该电源供电平面层312直接经由一贯孔连接至该阳极304)。本发明使用Vdd电源供电平面层312来提供传递电源电压至OLED像素区域所需的金属体积，因此在显示区会有较低的电阻和较小的压降以及较均匀的电流，以取代传统只使用长金属电源供电线的方式。Vdd电源供电平面层312由与阴极308相同或是相似的金属合金所组成。
此外，本发明所述的有源OLED像素区域300亦可以其它方式表示，例如使用其它绝缘材料来隔绝导线之间的连接。在此为了要简化并强调本发明多层电源供电配置方式及介电层310、内连接部分314、基板302及电致发光层306彼此间的相对位置，因此并无对本发明其它可能的方式作进一步的解释。
图4a表示符合本发明所述的显示装置400的上视图，为了方便说明，图中只显示Vss电源供电平面层(阴极)402、介电层404和Vdd电源供电平面层406。首先，利用一屏蔽进行薄膜制程以形成并定义该阴极402。接着，该绝缘的介电层404形成于该阴极层402上，而该Vdd电源供电平面层406形成于该在绝缘的介电层404上，经由内连接部分408来构成Vdd电源供电平面层406与电源供电总线阳极连接。而阴极层402可经由内连接部分410与Vss电源公共连接线相连。
图4b表示符合本发明所述的显示装置400的另一较佳实施例的上视图。与图4a相同，图中只显示Vss电源供电平面层(阴极)402、介电层404和Vdd电源供电平面层406。在此较佳实施例中，Vss电源供电平面层(阴极)402、介电层404和Vdd电源供电平面层406具有相似的尺寸，因此，可利用同一屏蔽来界定上述膜层。举例来说，阴极402经由该屏蔽定义其边界后，接着，将该掩膜向左移一特定距离，并利用该掩膜形成一绝缘的介电层404于该阴极层402之上，最后，该Vdd电源供电平面层406亦经由相同掩膜向左移另一特定距离后，形成于该介电层404上。上述特定距离以中间三膜层的重迭区域参照考虑，而该层重迭区域经由内连接部分410与一电致发光单元及(或)可利用的空间结构。如图4b所示，内连接部分408被形成以使该Vdd电源供电平面层406与其下作为电源供电的阳极连接。而该阴极层402可经由另一内连接部分410以与该显示装置400的Vss电源公共连接线相接。
图5a和图5b表示本发明OLED显示装置其Vdd线及电源供电线的配置及路径的上视图。该OLED显示器组件500包含一基板502及一有源OLED像素区域504。该OLED显示器组件500亦包括一外部Vdd供电搭接处506。该Vdd电源公共连接线由于与该Vss电源公共连接线508具有相似的配置，故无于图中显示出来。该外部Vdd供电搭接处506与该Vdd电源供电平面层514相连接，而该Vdd电源供电平面层514具有多个内连接部分510而与Vdd电源供电线512相接，以提供电致发光显示单元电压。由于该Vdd电源供电平面层514为具有一相当大的面积且覆盖极大部份的有源OLED像素区域504，因此该连接部分510可被形成于该有源OLED像素区域504相对两侧，如此一来，从该有源OLED像素区域504的一侧至另一侧不会有不均匀电压分布的问题产生。
图5b说明本发明的另一较佳实施例。该OLED显示装置520包含一基板522及一有源OLED像素区域524。该OLED显示器组件520亦包括一外部Vdd供电搭接处526以提供电源至一OLED电致发光单元，并且与一电源供电平面层534相连。其中，该电源供电平面层534具有多个连接部分530而与该电源线532相接，以提供电致发光显示单元电压。由于该电源供电平面层534为具有一相当大的面积且覆盖极大部份的有源OLED像素区域524，因此该连接部分530可被形成于该有源OLED像素区域524的相邻两侧以形成一电源供电网络，如此一来，可避免或减低该有源OLED像素区域524不均匀电压分布的问题。此外，值得注意的是，在本发明中，该电源供电平面层534不需设定为特定的形状，只需覆盖该连接部分530所在的区域即可。虽然第在图5b没有显示出来，然而该电源供电线532经由一导线或是内连接部分以电或物理方式连接至每一有源OLED像素。
本发明公开一改善电源供电线配置的方法，以减少电致发光显示装置中电源供电线所造成的压降现象。该方法利用一或一以上的电源供电平面层来传递电源电压至该电致发光显示单元中，如此可以降低或减少该电致发光显示单元的压降情形。
本发明所述的电源供电线的配置方式及结构可应用于显示装置内的不同的水平高度的金属线层上，包括扫描线、数据线、电源线及金属线，且该电源供电线的配置方式及结构亦适用于任何其它类型的电致发光显示装置，例如底部发光型或是顶部发光型有机电致发光显示装置。
本发明所公开的改善电源供电线配置的方法，对于电源供电线中金属线排列的实际宽度和间距不需做太大的改变(甚至不需要改变)，因此对于二维的x-y电路布局亦不需做太大的改变(甚至不需要改变)，且本发明适用于所有尺寸的电致发光显示装置。
本发明所公开的电源供电线配置可应用于过去甚至未来的各种运用到电源供电线配置的显示装置技术中，因此不限于(有机)电致发光装置。本发明所公开的改善电源供电线配置的方法可以提供显示装置具有较高的可靠性、改善的操作寿命及和较佳的显示效果质量，上述的优点将改善整体的生产设施效能，以致于在量产时，可保持较低的产品价格及较具竞争力的产量速度。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。
权利要求
1.一种显示装置，包含一显示区域，该显示区域形成于一基板上；至少一第一型电源公共连接线；至少一第二型电源公共连接线；一阴极连接至该显示区域的一显示单元及该第一型电源公共连接线；一绝缘层形成于该阴极之上；以及一电源供电平面层形成于该绝缘层之上，并连接该第二型电源公共连接线，其中该绝缘层隔离该电源供电平面层及该阴极，且该电源供电平面层提供该显示单元一均匀分布的电源。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中该第一型电源公共连接线为一负向电源供电线。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中该第二型电源公共连接线为一正向电源供电线。
4.如权利要求1所述的显示装置，更包括一或一以上的电源供电线连接该电源供电平面层以提供电源至该显示单元。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中一或一以上的内连接部分被形成于显示区域以连接该电源供电平面层及该电源供电线。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中该内连接部分形成于该显示区域邻近区域。
7.一有机发光显示装置，包含一阴极层；一绝缘层，而该绝缘层至少覆盖于一部份该的阴极层之上；以及一电源供电平面层，该电源供电平面层形成于与该阴极层重迭的该绝缘层之上，以形成一预定区域，而该预定区域下为一显示区域，其中，该电源供电平面层提供该显示器区域一均匀分布的电源供电线。
8.如权利要求7所述的有机发光显示装置，其该电源供电平面层经由一或一以上的内连接部分与该电源供电线相连。
9.如权利要求8所述的有机发光显示装置，其中该内连接部分形成于该显示区域的邻近区域。
10.如权利要求8所述的有机发光显示装置，其中该内连接部分形成于未覆盖于该绝缘层的该电源供电平面层。
11.如权利要求7所述的有机发光显示装置，更包括一负向电源供电线与该阴极连接。
全文摘要
本发明公开一具有较佳电源线配置的有机发光显示装置及其制造方法。该有机发光显示装置包含有一阴极层、一绝缘层及一电源供电平面层，而该绝缘层至少覆盖一部分的阴极层，且该电源供电平面层形成于与该阴极层重迭的该绝缘层之上，以形成一预定区域，而该预定区域下为显示区域。其中，该电源供电平面层提供该显示器区域一均匀分布的电源。
文档编号H05B33/08GK1617638SQ200410078650
公开日2005年5月18日 申请日期2004年9月14日 优先权日2004年2月20日
发明者李国胜 申请人:友达光电股份有限公司