顯示面板及應用該顯示面板的圖像顯示系統的製作方法

2023-12-04 17:03:06 4

專利名稱：顯示面板及應用該顯示面板的圖像顯示系統的製作方法
技術領域：
本發明有關於顯示面板，且特別是有關於有源式有機發光二極體面板及應用該顯 示面板的圖像顯示系統。
背景技術：
有源式發光元件，例如發光二極體、有機發光二極體已廣泛地應用於平面顯示器 上。其中，有源矩陣式有機電激發光二極體(AM-OLED)因具有體積薄、重量輕、自發光的高 發光效率、低耗電、廣視角、高對比、高應答速度、及全彩化等特性而受到重視。通常，在AMOLED面板中，會使用寬(例如大於IOOym)且長的金屬線路(metal track)作為圍繞面板周邊區的電源線，以提供顯示所需的電源。周邊區的金屬線路可以與 像素區的電極層(陽極或陰極)同一層且同時形成，由於周邊區的金屬線路具有相對寬的 寬度或相對大的面積，使得其表面型態(topography)與像素區的電極層的表面型態差異 甚大，例如周邊區的金屬線路的表面粗糙度不足，如此會影響後續形成的材料層的品質，例 如形成於周邊區的金屬線路上方的絕緣層的厚度過薄，而造成絕緣層的上方與下方的兩層 金屬線路之間的短路，進而嚴重影響顯示面板的運作。再者，由於周邊區的金屬線路具有相 對大的面積，而容易產生過大的應力。因此，業界亟需一種顯示面板，能夠改善顯示面板的品質。

發明內容
本發明實施例提供一種顯示面板，包括基底，包含像素區及周邊區；控制元件， 位於該像素區的該基底上；導電層，位於該周邊區的該基底上；第一絕緣層，位於該周邊區 的該導電層上，其中該第一絕緣層與該周邊區的該導電層的面積比介於約0. 27至0. 99之 間；下電極層，位於該第一絕緣層上；以及第二絕緣層，位於該下電極層上。本發明另一實施例提供一種圖像顯示系統，包含顯示裝置，其中顯示裝置包括上 述的顯示面板。


圖1A-1E顯示本發明一實施例的顯示面板的一系列工藝剖面圖；圖2A-2D顯示本發明數個實施例中，周邊區中導電層上的絕緣層的上視圖；圖3顯示本發明一實施例的顯示面板的局部上視圖；圖4顯示根據本發明實施例的圖像顯示系統的示意圖。主要元件符號說明1 像素區；2 周邊區；100 基底；102 有源層；
104、106a、106b、106c 介電層；106d、106e 開口；T1、T2 電晶體;C 電容；111 接觸開口；112 導電層；113 第一溝槽；115 第二溝槽；108 第一絕緣層；114 下電極層；110 第二絕緣層；118 發光層；116 上電極層；119 第一絕緣層的開口；121 凹部；123 凸起結構；tl、t3 第二絕緣層110的厚度；400 顯示面板；600 顯示裝置；700 輸入裝置；800 電子裝置。
具體實施例方式本發明實施例的顯示面板藉由形成的周邊區中的例如金屬的導電線路下方的絕 緣層中開口的設計或布局，來改變導電線路的表面型態，進而確保後續形成的絕緣層具有 足夠的厚度，如此可避免作為周邊區導電線路的上電極層與下電極層間發生短路。圖1A-1E顯示本發明一實施例的顯示面板的工藝剖面圖。圖3顯示本發明一實施 例的顯示面板的局部上視圖，A-A』剖面線的剖面顯示於圖1A-1D，再者，為了簡化說明，圖3 的上視圖未繪出像素區的細部元件。首先，如圖IA所示，提供基底100，其具有像素區1及周邊區2。在一實施例中， 可於基底100上形成緩衝層(未顯示)，其材質可例如為氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或前述 的組合。接著，透過習知方法於基底100上形成有源層102、介電層104、柵電極、及電容上 電極以形成面板的控制元件，例如包括電晶體1\、T2、及電容C，並於上述元件上形成介電層 106a及106b。介電層106a及106b可為氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、前述的疊層、或前述的 組合。可透過選區注入依需求於有源層102的不同區域摻雜所需的雜質，以形成例如源極 區、漏極區、及電容下電極區等。在其他實施例中，可先進行輕摻雜，並於柵電極定義後進行 重摻雜以形成輕摻雜源極/漏極區於通道區的兩側。接著，將介電層104、106a、及106b圖 案化以形成露出電晶體T1的源極區以及電晶體T2的漏極區的開口 106d及106e。接著，參照圖IB及圖3，進行導電材料沉積及選擇性蝕刻步驟，以在像素區1及周
4邊區2的基底100上形成導電層112，其中像素區1的導電層112會填入露出電晶體T1的 源極區以及電晶體T2的漏極區的開口 106d及160e (請參照圖1A)，而與電晶體T1及晶體 管T2電性連接，以作為數據線。另一方面，周邊區2的導電層112則是形成於基底100上， 周邊區2的導電層112中可具有第一溝槽113，此第一溝槽113有助於釋放周邊區2中大面 積的導電層112產生的較高應力，除此之外，亦可增加工藝中光致抗蝕劑去除能力。值得注 意的是，第一溝槽113不限於圖3所示的型式與分布方式。請接著參照圖IC及圖3，進行絕緣材料形成與選擇性蝕刻步驟，在周邊區2的導電 層112上形成第一絕緣層108，同時此第一絕緣層108也形成於像素區1的基底100上，像 素區1的第一絕緣層108具有一接觸開口 111，用以使作為數據線的導電層112露出。值得 注意的是，周邊區2的第一絕緣層108具有至少一露出導電層112的開口 119，使第一絕緣 層108呈現彼此分離的矩形島狀(如圖3的上視圖所示)，使得周邊區2的第一絕緣層108 與其下方的導電層112的面積比介於約0. 27至0. 99之間，較佳者，介於0. 67 0. 80之間。 本實施例的第一絕緣層108的形成方式是利用旋轉塗布法塗覆有機絕緣材料，再利用微影 及蝕刻步驟來完成。在一實施例中，周邊區2的第一絕緣層108會填入導電層112的中的 第一溝槽113。在一實施例中，形成第一絕緣層108之前，可在像素區1的介電層106b上形成介 電層106c。其次，請參照圖ID及圖3，進行導電材料沉積及選擇性蝕刻的步驟，以順應性在像 素區1與周邊區2的第一絕緣層108上形成下電極層114，此下電極層114可以由至少一金 屬層及/或其他導電層構成，且像素區1的下電極層114會填入露出導電層112的接觸開 口 111 (如圖1C)，而與作為數據線的導電層112電性連接。周邊區2的下電極層114會順 應性地形成於第一絕緣層108的上方，而具有至少一凹部121。再者，在周邊區2的下電極 層114與其下方的導電層112共同作為例如電源線等的導電線路使用，其具有相對寬的線 寬與相對大的面積。值得注意的是，由於周邊區2的第一絕緣層108具有開口 119，使得順應性形成的 下電極層114的上表面具有對應於開口 119位置的凹部121，此凹部121的寬度w介於約 2. 5μπι至300μπι之間，其間距b介於約20μπι至80μπι之間，而深度d大於介於0. 08 0. 30 μ m，且較佳值約為0. 1 μ m。總而言的，周邊區2的下電極層114的上表面，因對應於開 口 119(請參照圖1C)的凹部121，而具有凸起結構123。再者，在一實施例中，周邊區2的下電極層114的上表面的表面粗糙度介於約 5% 40%之間，在另一實施例中，下電極層114的表面粗糙度介於約10% 30%。在又一 實施例中，下電極層114的表面粗糙度介於約15% 25%。在此，表面粗糙度的定義為，下 電極層114的凸起結構123的上表面與側表面的面積總和除以整個下電極層114的投影面 積得到數值。亦即，凸起結構123的上表面與側表面所佔的面積比例。由於周邊區2下電極層114的線寬較大(面積較大)，而具有較高的應力，在一實 施例中，周邊區2的下電極層114可定義出第二溝槽115，此第二溝槽115有助於釋放周邊 區2中大面積的下電極層114產生的較高應力。其次，請參照圖1E，利用例如旋轉塗布法將有機絕緣材料塗布於像素區1以及周 邊區2的下電極層114上，接著進行微影及蝕刻步驟以選擇性蝕刻上述有機絕緣材料，以形成第二絕緣層110。像素區1的第二絕緣層110具有露出下電極層114的開口，用來作為 像素定義層(Pixel definition layer ；PDL) 0值得注意的是，由於周邊區2的第一絕緣層 108的開口 119設計，使周邊區2的第一絕緣層108與其下方的導電層112的面積比介於 約0. 27至0. 99之間，進而使後續形成的下電極層114的上表面具有特定尺寸、間距的凹部 121，換言之，使下電極層114具有特定的表面粗糙度，可使第二絕緣層110的旋轉塗布過程 中，容易留住足量的有機絕緣材料，進而使周邊區2的第二絕緣層110具有足夠的厚度t3， 例如約1.5μπι 3μ 之間，較佳地約介於2. 0 μ m 2. 6 μ m。在一實施例中，形成於像素區1的第二絕緣層110的厚度tl以及周邊區2的第二 絕緣層110的厚度t3相當，或者像素區1以及周邊區2的第二絕緣層110的厚度僅有些微差距。然後，在像素區1的第二絕緣層110上形成發光層118及上電極層116而完成本 發明一實施例的顯示面板的製作，上電極層116也形成於周邊區2的第二絕緣層110上方。如上所述，藉由第一絕緣層108開口 119的設計，可改變周邊區2的下電極層114 的表面型態。亦即，周邊區2的下電極層114的上表面具有特定的凹部121及凸起結構123， 在旋轉塗布過程中，有助於留住足量的有機絕緣材料，因此可使周邊區2的第二絕緣層110 具有足夠的厚度，如此一來，可避免周邊區2的下電極層114以及上電極層116之間發生短 路。再者，在周邊區2中的導電層112以及下電極層114的中分別設置第一溝槽113 以及第二溝槽115，可釋放過高的應力，能夠提高顯示面板的可靠度。在周邊區，形成於第一絕緣層108的中的開口 119不限於圖3所示的型式或布局， 例如，在一實施例中，形成於周邊區2的第一絕緣層108中的開口 119可以呈陣列方式排 列，請參照圖2A。在另一實施例中，開口 119也可以是矩形或長條狀，如圖2D所示，也可以 是圖未顯示的圓形、多邊形或其他不規則的形狀。在另一實施例中，形成於周邊區2的第一 絕緣層108中的開口 119也可以使第一絕緣層108呈彼此分離的島狀，且也可呈陣列排列， 如圖2B所示。再者，第一絕緣層108並不限於圖2B所示的方形，具體而言，第一絕緣層108 可以是圓形與方形同時存在的形式，且呈不規則方式排列，如圖2C所示。此外，本發明實施例不限於應用在有源陣列式有機發光二極體面板，亦可應用於 其他顯示面板。圖4顯示根據本發明一實施例的圖像顯示系統方塊示意圖，其可實施於顯示 裝置600或電子裝置800，例如行動電話、數位相機、個人數位助理(personal digital assistant, PDA)、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器、或攜帶型攜帶式數位影音光 碟播放器。在此實施例中，顯示裝置600包含顯示面板400，即上述實施例的顯示面板，例如 圖3所示的顯示面板。此外，在其他實施例中，顯示裝置600可為電子裝置800的一部分， 如圖4所示，電子裝置800包括顯示裝置600及輸入單元700。其中，輸入單元700耦接至 顯示裝置600，用以提供輸入信號(例如，圖像信號)至顯示裝置600以產生圖像。再者，本發明實施例提供的顯示面板可應用於各種電子裝置，例如圖未顯示的行 動電話、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器或攜帶式數 位影音光碟播放器。雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬
6技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作任意的更動與潤飾， 因此本發明的保護範圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
一種顯示面板，包括基底，包含像素區及周邊區；控制元件，位於該像素區的該基底上；導電層，位於該周邊區的該基底上；第一絕緣層，位於該周邊區的該導電層上，其中該第一絕緣層與該周邊區的該導電層的面積比介於約0.27至0.99之間；下電極層，位於該第一絕緣層上；以及第二絕緣層，位於該下電極層上。
2.如權利要求1所述的顯示面板，其中該第一絕緣層為島狀，且該第一絕緣層為方形、 矩形、多邊形、圓形或其組合。
3.如權利要求1所述的顯示面板，其中該第一絕緣層包括至少一開口，且該該開口為 方形、矩形、多邊形、圓形或其組合。
4.如權利要求3所述的顯示面板，其中該開口呈陣列方式排列。
5.如權利要求3所述的顯示面板，其中該下電極層的上表面具有至少一凹部，設置於 對應該開口的位置。
6.如權利要求5所述的顯示面板，其中該凹部的寬度介於約2.5 y m至300 y m之間，其 深度介於0. 08 0. 30 ii m,且該凹部的間距介於約20 ii m至80 ii m之間。
7.如權利要求1所述的顯示面板，其中第二絕緣層的厚度介於約1.5 y m至3. 0 y m之間。
8.如權利要求1所述的顯示面板，其中該下電極層的上表面的表面粗糙度介於約 5%~ 40%之間。
9.如權利要求1所述的顯示面板，其中該第二絕緣層為塗布式有機絕緣層。
10.一種圖像顯示系統，包含一顯示裝置，其中該顯示裝置包括如權利要求1所述的顯 示面板。
11.如權利要求10所述的圖像顯示系統，還包含電子裝置，其中該電子裝置包含 該顯示面板；以及輸入裝置，其與該顯示裝置耦接，並提供信號至該顯示裝置以顯示圖像； 其中該電子裝置為行動電話、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、桌上型電腦、電 視、車用顯示器、或攜帶式數位影音光碟播放器。
全文摘要
本發明實施例提供一種顯示面板，包括基底，包含像素區及周邊區；控制元件，位於該像素區的該基底上；導電層，位於該周邊區的該基底上；第一絕緣層，位於該周邊區的該導電層上，其中該第一絕緣層與該周邊區的該導電層的面積比介於約0.27至0.99之間；下電極層，位於該第一絕緣層上；以及第二絕緣層，位於該下電極層上。
文檔編號H01L27/32GK101872780SQ20091013564
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月23日 優先權日2009年4月23日
發明者戴宇弘, 曾章和, 蘇聰藝 申請人:統寶光電股份有限公司