包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統的製作方法
2023-07-19 03:57:06
專利名稱：包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統的製作方法
技術領域：
本發明關於 一種包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統，特別關 於一種在周邊電路區上具有遮光結構的有源有機電激發光顯示器。
背景技術：
近年來液晶顯示器或有源有機電激發光顯示器(active-matrix organic light emission display,簡稱AMOLED)已經被大量應用在各式各樣產品的顯 示元件上，無論是哪一種顯示器都需要在面板上設置周邊電路區，其中有機 電激發光顯示器的周邊電路區因為其面板結構設計的關係，容易受到外界光 線的照射而使得其中的薄膜電晶體元件引發光電效應，進而導致周邊電路區 產生漏電流等問題。
傳統的有源有機電激發光顯示器主要包含下發光式(bo加m emission) 與上發光式(top emission),其結構剖面示意圖分別如圖1和2所示。參閱圖 1 ，下發光式AMOLED具有顯示區102和周邊區101,有源陣列(active-matrix Array) 12在陣列基板10的顯示區102上，周邊電路區14在陣列基板10的 周邊區101上，有機發光層16在有源陣列12上方，覆蓋玻璃(coverglass)18 在陣列基板上方包覆住顯示區和周邊區。下發光式AMOLED的有機發光層 16的發光方向A穿過陣列基板10向下發光，其顯示面位於陣列基板側。在 傳統的下發光式AMOLED中，外界光線B會穿透陣列基板10到達其周邊 電路區14，使得周邊電路區產生漏電流問題，影響顯示器的正常操作以及顯 示品質。
接著請參閱圖2的上發光式AMOLED，其結構剖面圖與下發光式 AMOLED相似，差別在於其有機發光層16的發光方向A為向上穿過覆蓋玻 璃18，其顯示面位於覆蓋玻璃側。同樣地，外界光線B會穿透覆蓋玻璃18 到達周邊電路區14，進而使得周邊電路區產生漏電流而影響顯示器的顯示品質。
為克服上述問題，目前已有人提出一種改良式的上發光AMOLED，其結構剖面示意圖如圖3所示，其中具有濾色器結構，濾色器基板19取代原
本的覆蓋玻璃，並且在濾色器基板19的周邊區101設置黑色矩陣15，覆蓋 周邊電路區14,在濾色器基板19的顯示區102則設置黑色矩陣15以及紅、 綠、藍彩色光致抗蝕劑17在有機發光層16上。雖然圖3的結構在周邊電路 區上具有黑色矩陣作為遮光層，但是此結構中周邊區的黑色矩陣只適用於在 上發光式AMOLED中產生遮光作用，而且在AMOLED中也必須有濾色器 存在，如此將會限定AMOLED的結構設計與增加製作成本。
因此，業界亟需一種可克服周邊電路區的漏電流問題的有源有機電激發 光顯示器，其可同時適用於上發光式和下發光式的AMOLED，並且可以不 需要濾色器結構中的黑色矩陣作為遮光層，而是利用其他的結構設計產生周 邊電路區的遮光效果，以達到降低漏電流現象和較佳的顯示品質。
發明內容
同時適用於上發光式和下發光式的有機電激發光顯示器，並且可以不需要濾 色器結構中的黑色矩陣作為遮光層，本發明的有源有機電激發光顯示器在周 邊電路區較無漏電流問題產生，因此可提高顯示品質，同時此反射層的製作 可與有源陣列(Array)結構工藝整合在一起，進而降低製作成本。
為達上述目的，本發明提供一種包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯 示系統，該有源有機電激發光顯示器具有發光面，包括陣列基板，具有顯 示區和周邊區；有源陣列，設置於陣列基板的顯示區上；周邊電路，設置於 陣列基板的周邊區上；反射層，設置於陣列基板的周邊區上，介於發光面與 周邊電路之間，且覆蓋周邊電路；有機電激發光層，設置於有源陣列上方； 以及覆蓋層，設置於有機電激發光層之上，覆蓋顯示區與周邊區。
為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂，以下配合所附 圖式，作詳細說明如下。
圖1為習知的下發光式AMOLED的結構剖面圖； 圖2為習知的上發光式AMOLED的結構剖面圖； 圖3為另一習知的上發光式AMOLED的結構剖面圖；圖4為本發明一實施例的上發光式AMOLED的結構剖面圖； 圖5A為本發明 一實施例的下發光式AMOLED的結構剖面圖； 圖5B為本發明另一實施例的下發光式AMOLED的結構剖面圖； 圖6為本發明 一 實施例的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統 的配置示意圖。
主要元件符號說明
10、 20-陣列基板；12、 22~有源陣列；14、 24 周邊電路；16、 30 ~ 有機電激發光層；18、35~覆蓋層；19 濾色器基板；15、32-黑色矩陣； 17、 34~R、 G、 B彩色光致抗蝕劑層；21 、 26 ~反射層；31 ~陰極層；33 ~ 圖案化的金屬層；101、 201~周邊區；102、 202~顯示區；203 ~發光面； 300 本發明的有源有機電激發光顯示器；400-輸入單元；500-包含有 源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統；A -發光方向；B ~外界光線。
具體實施例方式
為了達到降低顯示器周邊電路區的漏電流現象，使得顯示品質較佳，本 發明的有源有機電激發光顯示器在發光面與周邊電路區之間設置反射層，此 反射層可與目前的有源陣列結構工藝整合在一起，利用一般的陣列(Array) 工藝製作，而不需要額外的工藝或材料，進而節省製作成本，並且可同時適 用於上發光式和下發光式的AMOLED。
請參閱圖4，其為本發明一實施例的上發光式AMOLED的剖面圖，其 發光方向A為向上發光穿過覆蓋層35，發光面203位於覆蓋層35外側。陣 列基板20具有周邊區201和顯示區202,利用陣列工藝在陣列基板20的顯 示區上形成有源陣列22，並且在周邊區上形成周邊電路24,在有源陣列22 和周邊電路24中皆含有多個薄膜電晶體(TFT)結構(未顯示)。
接下來利用陣列工藝在顯示區202的有源陣列22上形成反射層(亦即為 反射陽極)26的同時，在周邊區201的周邊電路24上也形成反射層26，進 而達到工藝整合的目的。反射層26為不透明的金屬層，其材料例如為鉬或 鋁。在周邊電路24上的反射層26介於發光面203與周邊電路24之間，覆 蓋住周邊電路24，其具有遮光效用，可以反射照射到周邊區201的外界光線 B，使得周邊電路24的漏電流現象降低。
接著，在有源陣列22上的反射層26上形成有機電激發光層30，其可為各自獨立(side-by-side)發出紅、綠、藍(RGB)的有機電激發光層，有機電激發 光層可包含電洞傳輸層、發光層以及電子傳輸層。另外，在有機電激發光層 30上尚包括陰極層31，其可為半透明或透明的導電層，適合的材料例如為 ITO、 IZO、 ZnO、 薄的A1-Ag合金，薄的鋁層，薄的銀層，並且基於電性 考量還可在陰極層31上形成圖案化的金屬層(busmeta1)33,其可為條狀排列 的金屬層，可作為輔助陰極，適合的材料例如為Al、 Ag。此外，雖然圖中 未顯示，但圖案化的金屬層(busmeta1)33尚可設置於周邊區的反射層26上。 最後，在整個陣列基板上方形成覆蓋層35,包覆周邊區201與顯示區 202，以保護AMOLED避免外界水氣或氧氣的侵入。覆蓋層35可以是玻璃 基板或保護層，其中保護層為複數層有機層與無機層交替堆迭形成，其可以 取代玻璃基板。
請參閱圖5A,其為本發明一實施例的下發光式AMOLED的剖面圖，其 發光方向A為向下發光穿過陣列基板20,發光面203位於陣列基板20外側。 陣列基板20具有周邊區201和顯示區202,在形成有源陣列22之前，先在 陣列基板20的周邊區201和顯示區202上同時形成反射層21，其中位於顯 示區202上的反射層21為圖案化的反射層，其圍繞在顯示器的各像素區的 周邊形成，若以上視圖觀看，其形狀為格子狀。接下來在陣列基板的顯示區 的反射層21上形成有源陣列22,並且在周邊區201的反射層21上形成周邊 電路24。反射層21為不透明的金屬層，其材料可為反射率大於90%的金屬 材料例如Mo。另外，由於後續的有源陣列22和周邊電路24可使用低溫多 晶矽(LTPS)工藝形成，因此反射層21必須可承受低溫多晶矽工藝中例如準 分子雷射退火(excimer laser anneal, 簡稱ELA)、快速熱退火(rapid thermal anneal,簡稱RTA)、氫化或去氫化(de-hydrogenation)等步驟所使用的高溫， 其熔點需大於40(TC。
在有源陣列22和周邊電路24中皆含有多個薄膜電晶體(TFT)結構(未顯 示)，當周邊電路24受到外界光線B的照射後，會在薄膜電晶體(TFT)元件 的溝道區(channel)界面產生漏電流現象，因此必須在元件的溝道區下設置遮 光層。在此實施例中，設置於陣列基板20的周邊區201上的反射層21介於 發光面203與周邊電路24之間，覆蓋住周邊電路24，由於其具有遮光效用， 可以反射照射到周邊區201的外界光線B，因此可使得周邊電路24的漏電 流現象降低。接著，在有源陣列22上形成有機電激發光層30，其可為各自獨立 (side-by-side)發出紅、綠、藍(RGB)的有機電激發光層，其材料與工藝同前述 的實施例。最後，在整個陣列基板上方形成覆蓋層35，包覆周邊區201與顯 示區202，以保護AMOLED避免外界水氣或氧氣的侵入，覆蓋層35可以是 玻璃基板或保護層。
接著請參閱圖5B,其為本發明另一實施例的下發光式AMOLED的剖面 圖，其與圖5A的差別在於具有陣列上濾色器結構(color filter on array,簡 稱COA)34，有機電激發光層30設置於有源陣列22以及濾色器34的紅、綠、 藍(RGB)彩色光致抗蝕劑上，在顯示區202上沒有黑色矩陣層，在此實施例 中，其有機電激發光層可以是發白光的有機電激發光層。同樣地，在周邊區 201的反射層21可以反射照射到周邊區的外界光線B，使得周邊電路24的 漏電流現象降低。此外，在此實施例中的覆蓋層36包含玻璃基板或保護層。
與傳統的有源有機電激發光顯示器相較之下，本發明的有源有機電激發 光顯示器在周邊電路與發光面之間設置反射層，因此可避免外界光線照射到 周邊電路，進而降低其漏電流現象。此外，本發明的周邊電路的遮光結構不 需利用濾色器中的黑色矩陣，而是利用在陣列基板上方以目前的陣列工藝技 術沉積形成反射層達到遮光效果，因此可與陣列工藝整合在一起而節省製作 成本。並且本發明的反射層結構可同時適用於上發光式和下發光式的 AMOLED，而非如傳統的有源有機電激發光顯示器利用濾色器中的黑色矩陣 作為遮光層，只能適用於上發光式AMOLED。這是因為在下發光式 AMOLED中，濾色器為COA結構，因此其周邊區的黑色矩陣位於周邊電路 上方，而周邊電路的遮光反射層必須介於發光面與周邊電路之間才能達到遮 光效果，因此在下發光式AMOLED中，周邊區的黑色矩陣的無法達到遮光 反射作用。
接著請參閱圖6，其為本發明的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯 示系統500的配置示意圖，其中包含本發明所述的有源有機電激發光顯示器 300,該有源有機電激發光顯示器300可為電子裝置的一部分。 一般而言， 圖像顯示系統500包含有源有機電激發光顯示器300及輸入單元400,輸入 單元與有源有機電激發光顯示器300耦接，並傳輸信號至有機電激發光顯示 器，使有機電激發光顯示器顯示圖像。圖像顯示系統500可為行動電話、數 碼相機、個人數字助理(PDA)、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器或可攜式DVD插_放機。
雖然本發明已揭露優選實施例如上，然其並非用以限定本發明，任何熟 悉此項技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾， 因此本發明的保護範圍當視後附的權利要求所界定為準。
權利要求
1.一種包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統，包含有源有機電激發光顯示器，具有發光面，其中該有源有機電激發光顯示器包括陣列基板，具有顯示區和周邊區；有源陣列，設置於該陣列基板的該顯示區上；周邊電路，設置於該陣列基板的該周邊區上；反射層，設置於該陣列基板的該周邊區和該顯示區上，介於該發光面與該周邊電路之間，且覆蓋該周邊電路；有機電激發光層，設置於該有源陣列上方；以及覆蓋層，設置於該有機電激發光層之上，覆蓋該顯示區與該周邊區。
2. 如權利要求1所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 其中在該周邊區和該顯示區上沒有黑色矩陣層。
3. 如權利要求2所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 其中該有源有機電激發光顯示器為上發光式有源有機電激發光顯示器，具有 一發光方向通過該覆蓋層，該發光面位於該覆蓋層，且該反射層位於該顯示 區的該有源陣列以及該周邊區的該周邊電路上。
4. 如權利要求3所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 其中該反射層包括不透明的金屬層。
5. 如權利要求3所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 還包括陰極層設置於該有機電激發光層上以及圖案化的金屬層(bus metal)設 置於該陰極層上。
6. 如權利要求5所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 其中該圖案化的金屬層設置於該周邊區的反射層上。
7. 如權利要求2所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 其中該有源有機電激發光顯示器為下發光式有源有機電激發光顯示器，具有 一發光方向通過該陣列基板，該發光面位於該陣列基板，且該反射層設置於 該陣列基板與該周邊電路之間以及該陣列基板與該有源陣列之間。
8. 如權利要求7所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 其中該反射層的熔點大於400°C。
9. 如權利要求7所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統，其中設置於該陣列基板與該有源陣列之間的該反射層為圖案化的反射層，且 該圖案化的反射層圍繞在顯示器各像素的周邊。
10. 如權利要求1所述的包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統， 還包含電子裝置，該電子裝置包含該有源有機電激發光顯示器；以及輸入單元，與該有源有機電激發光顯示器耦接，其中該輸入單元傳輸信 號至該有源有機電激發光顯示器，以使該有源有機電激發光顯示器顯示圖像。
全文摘要
本發明關於一種包含有源有機電激發光顯示器的圖像顯示系統，該有源有機電激發光顯示器具有發光面，包括陣列基板，具有顯示區和周邊區；有源陣列設置於陣列基板的顯示區上；周邊電路，設置於陣列基板的周邊區上；反射層，設置於陣列基板的周邊區上，介於發光面與周邊電路之間，且覆蓋周邊電路；有機電激發光層，設置於有源陣列上方；以及覆蓋層，設置於有機電激發光層之上，覆蓋顯示區與周邊區。
文檔編號H01L27/28GK101315943SQ200710105859
公開日2008年12月3日 申請日期2007年6月1日 優先權日2007年6月1日
發明者劉炳麟, 彭杜仁, 詹川逸 申請人:統寶光電股份有限公司