TW201927071A - 有機發光顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種有機發光顯示裝置，包括：一鈍化層；一平坦層；一覆蓋層；以及一堤岸層。該鈍化層可以覆蓋一第一區域和一第二區域，其中，一有機發光二極體設置在該第一區域中，並且該第二區域與該第一區域相鄰。該平坦層可以設置在該第一區域中的該鈍化層上。該覆蓋層可以設置為包圍該鈍化層上的該平坦層。該堤岸層可以覆蓋該平坦層的上部的至少一邊緣，並且分隔該第一區域。

Description

有機發光顯示裝置
本發明涉及一種有機發光顯示裝置。
在平板顯示裝置中的有機發光裝置是藉由電性激發有機化合物而發光的自發光顯示裝置。因為使用有機發光裝置的液晶顯示器不需要背光源，所以可以減小液晶顯示器的重量和厚度，並且可以簡化製程。此外，有機發光裝置可以在低溫下製造，具有1ms或更短的高反應速度，並且具有例如低功耗、寬視角、和高對比度的特性。
最近，提出用於使顯示面板的部分區域形成為允許光通過的透明部分的技術，使得顯示裝置可以用作透明顯示裝置。在透明顯示裝置的顯示面板中的每一個像素包含有機發光二極體，因此分為顯示影像的發光單元和透射光的透光單元。為增加透光率，在有機發光顯示器的透光單元中不設置金屬材料，相反地，陣列層被最小化。因此，在發光單元與透光單元之間的邊界中存在不規則性，並且由於所設置的陣列層的不同而出現新問題。
因此，提出本發明以提供一種有機發光顯示裝置，其解決由於在顯示影像的第一區域與透射光的第二區域之間的邊界中的結構特性而發生的問題。
在本發明的一個一般的態樣中，提供一種有機發光顯示裝置，包括：一鈍化層；一平坦層；一覆蓋層；以及一堤岸層。該鈍化層可以覆蓋一第一區域和一第二區域，其中，該有機發光二極體設置在該第一區域中，並且該第二區域與該第一區域相鄰。該平坦層可以設置該第一區域中的該鈍化層上。 該覆蓋層可以設置為包圍該鈍化層上的該平坦層。該堤岸層可以覆蓋該平坦層的一上部的至少一邊緣，並且分隔該第一區域。
1‧‧‧第一電極材料
2‧‧‧反射層材料
3‧‧‧第二電極材料
5‧‧‧陽極層
10‧‧‧有機發光顯示裝置
12‧‧‧資料驅動電路
14‧‧‧閘極驅動電路
16‧‧‧時序控制器
19‧‧‧主機系統
ACT‧‧‧半導體層
AE‧‧‧輔助電極
ANO‧‧‧陽極
BN‧‧‧堤岸層
BR‧‧‧分隔件
BUF‧‧‧緩衝層
CAT‧‧‧陰極
CM‧‧‧覆蓋層
CN1‧‧‧第一輔助連接器
CN2‧‧‧第二輔助連接器
D、D1~Dm‧‧‧資料線
DE‧‧‧汲極電極
DES‧‧‧資料致能信號
DIS‧‧‧顯示面板
DT‧‧‧驅動電晶體
E1‧‧‧第一電極
E2‧‧‧第二電極
EA‧‧‧發光單元
FT‧‧‧全色調遮罩
G、G1~Gn‧‧‧閘極線
GE‧‧‧閘極電極
GI‧‧‧閘極絕緣膜
GOE‧‧‧閘極輸出致能信號
GSC‧‧‧閘極移位時脈
GSP‧‧‧閘極起動脈衝
Hsync‧‧‧水平同步信號
HT‧‧‧半色調遮罩
IN‧‧‧層間絕緣膜
L‧‧‧寬度
LS‧‧‧遮光層
MCLK‧‧‧主要時脈
OC‧‧‧平坦層
OL‧‧‧有機發光層
OLED‧‧‧有機發光二極體
P‧‧‧像素
PAS‧‧‧鈍化層
RA‧‧‧反射層
RGB‧‧‧數位視訊資料
SC‧‧‧編程單元
SE‧‧‧源極電極
SOE‧‧‧源輸出致能信號
SSC‧‧‧源取樣時脈
SUB‧‧‧基板
T‧‧‧電晶體
TA‧‧‧透光單元
VSS‧‧‧低電位電壓線
Vsync‧‧‧垂直同步信號
附圖被包含在內以提供對本發明的進一步理解，並且附圖併入在本說明書中並構成本說明書的一部分，以說明本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。在圖式中：圖1為示意性地說明有機發光顯示裝置的方塊圖；圖2為說明像素的分隔區域的示意圖；圖3為說明設置於發光單元的像素的一個示例的示意圖；圖4和圖5為說明根據第一實施例之有機發光顯示裝置的剖面圖；圖6為說明根據第二實施例之有機發光顯示裝置的示意圖；圖7為用於說明在第二實施例中透光率增加的情況的示意圖；以及圖8A至圖8E為說明根據本發明之製造有機發光顯示裝置的方法的示意圖。
在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的例示性實施例，其中，在本說明書和附圖中，相同的元件符號可用於表示相同或基本上相同的元件。在以下說明中，如果會不必要地模糊本發明的主旨，則省略與本發明相關的眾所皆知的功能或構造。
應當理解的是，儘管本文中可以使用第一、第二等術語來描述各種元件，但是這些元件不應受這些術語所限制。這些術語一般而言僅用於將一個元件與另一個元件區分開。
圖1為示意性地說明有機發光顯示裝置的方塊圖。圖2為說明圖1中所示之像素的配置的示意圖。
參照圖1，有機發光顯示裝置10包括顯示驅動電路和顯示面板DIS。
顯示驅動電路包含資料驅動電路12、閘極驅動電路14、以及時序控制器16，並且顯示驅動電路將接收影像的視訊資料電壓寫入顯示面板DIS的像素中。資料驅動電路12藉由將從時序控制器16接收的數位視訊資料RGB 轉換為類比伽瑪補償電壓，來產生資料電壓。從資料驅動電路12輸出的資料電壓提供給資料線D1至Dm。
閘極驅動電路14按順序地將與資料電壓同步的閘極信號提供給閘極線G1至Gn，並選擇寫入資料電壓的顯示面板DIS的像素。
時序控制器16從主機系統19接收時序信號，例如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、資料致能信號DES、以及主要時脈MCLK，以使資料驅動電路12的操作時序與閘極驅動電路14的操作時序彼此同步。用於控制資料驅動電路12的資料時序控制信號包含源取樣時脈SSC、源輸出致能信號SOE等。用於控制閘極驅動電路14的閘極時序控制信號包含閘極起始脈衝GSP、閘極移位時脈GSC、閘極輸出致能信號GOE等。
主機系統19可以由電視系統、機上盒、導航系統、DVD播放器、藍光播放器、個人電腦(PC)、家庭電影院系統、和電話系統中的任一個來執行。主機系統19包含嵌有計數器(scaler)的系統單晶片(System on Chip,SoC)，並將接收影像的數位視訊資料RGB轉換成適合在顯示面板DIS上顯示接收的影像的格式。除了數位視訊資料之外，主機系統19亦將時序信號Vsync、Hsync、DES、和MCLK發送到時序控制器16。
顯示面板DIS包含像素陣列。該像素陣列包含由資料線D1至Dm(m是正整數)和閘極線G1至Gn(n是正整數)界定的像素。每一個像素包含有機發光二極體，該有機發光二極體為自發光元件。
圖2為說明像素的平面陣列的示意圖。
參照圖2，像素P包含：透光單元TA，其透射光並因此呈現為透明；以及發光單元EA，其顯示影像。
所期望的是，透光單元TA並不在其中設置一不透明金屬層，以透射光。
圖3為說明像素之發光單元的配置的示意圖。
參照圖3，複數條資料線D和複數條閘極線G在顯示面板DIS的發光單元EA中相互交叉，並且像素在資料線D和閘極線G的交會處以陣列的形式排列。每一個像素P包含：有機發光二極體OLED；驅動電晶體DT，用於控制流過有機發光二極體OLED的電流量；以及編程單元SC，用於控制驅動電晶體DT的操作。編程單元SC由一個或多個電晶體以及一個或多個電容器所 組成，並且控制主節點的電壓，該等主節點例如驅動電晶體DT的閘極電極和源極電極。例如，響應於從閘極線G施加的閘極脈衝，編程單元SC將從資料線D接收的資料電壓寫入編程單元SC。驅動電晶體DT向有機發光二極體OLED提供驅動電流，且驅動電流與寫入編程單元SC的資料電壓的大小成比例。有機發光二極體OLED發射與從驅動電晶體DT提供的驅動電流的大小成比例的光。有機發光二極體OLED包含：陽極ANO；陰極CAT；以及有機化合物層，介於陽極ANO與陰極CAT之間。陽極ANO與驅動電晶體DT連接。
圖4和圖5為根據本發明第一實施例之有機發光顯示裝置的剖面圖。圖5為說明圖4中所示之鈍化層的上部區域的示意圖。
參照圖4和圖5，根據本發明的有機發光顯示裝置包含形成在基板SUB上的電晶體T和有機發光二極體OLED。
基板SUB可以由玻璃或塑膠材料形成。例如，基板SUB可以由聚醯亞胺(Polyimide,PI)、聚對酞酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚2,6萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate,PEN)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等形成，因此具有可撓的特性。
遮光層LS和低電位電壓線VSS設置在基板SUB上。遮光層LS設置為在平面上與電晶體T的半導體層重疊，尤其是與通道重疊，以保護氧化物半導體元件免於受到外部光線的影響。
緩衝層BUF設置在基板SUB上，以覆蓋遮光層LS和低電位電壓線VSS。緩衝層BUF防止離子或任何異物在基板SUB上擴散，並防止外部的水氣滲透到基板SUB中。
半導體層ACT設置在緩衝層BUF上。藉由由圖案化形成在緩衝層BUF上的絕緣膜來覆蓋半導體層ACT，因此閘極絕緣膜GI設置在將要形成閘極電極GE和第一輔助連接器CN1的位置。
閘極絕緣膜GI使閘極電極GE絕緣，並且可以由氧化矽膜(SiOx)組成。
閘極電極GE和第一輔助連接器CN1設置在閘極絕緣膜GI上。
閘極電極GE設置為面向半導體層ACT，在該二者之間具有閘極絕緣膜GI。閘極電極GE可以由銅(Cu)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、 金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)、鉭(Ta)、鎢(W)、或其合金所形成的單層或多層組成。
層間絕緣膜IN設置在緩衝層BUF上，以覆蓋閘極電極GE和第一輔助連接器CN1。層間絕緣膜IN使閘極電極GE和源極電極SE/汲極電極DE彼此絕緣，並且可以由氧化矽膜(SiOx)、氮化矽膜(SiNx)、及其多層中的一種形成。
源極電極SE/汲極電極DE和第二輔助連接器CN2設置在層間絕緣膜IN上。
源極電極SE和汲極電極DE彼此以一預定距離隔開。源極電極SE通過穿透層間絕緣膜IN的源極接觸孔與半導體層ACT的一側接觸。汲極電極DE通過穿透層間絕緣膜IN的汲極接觸孔與半導體層ACT的另一側接觸。源極電極SE和汲極電極DE可以由單層或多層組成。如果由單層組成，則源極電極SE和汲極電極DE可以由鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銅(Cu)、或其合金組成。如果由多層組成，則源極電極SE和汲極電極DE可以由兩層的鉬/鋁-釹、鉬/鋁、或鈦/鋁，或者三層的鉬/鋁-釹/鉬、鉬/鋁/鉬、鈦/鋁/鈦、或鉬鈦/銅/鉬鈦組成。
第二輔助連接器CN2穿透層間絕緣膜IN以與第一輔助連接器CN1連接。另外，第二輔助連接器CN2穿透緩衝層BUF和層間絕緣膜IN以與低電位電壓線VSS連接。
半導體層ACT、閘極電極GE、和源極電極SE/汲極電極DE形成電晶體T。
鈍化層PAS位於電晶體T上。鈍化層PAS保護電晶體T，並且可以由氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)、或其多層形成。
平坦層OC位於鈍化層PAS上。平坦層OC使其下方的不平整變得平坦，並且可以由例如感光性丙烯酸類材料(photo acryl)、聚醯亞胺、苯環丁烯樹脂、丙烯酸酯樹脂等的有機材料形成。如果有需要，則可以省略鈍化層PAS和平坦層OC中的任一個。
陽極ANO和輔助電極AE設置在平坦層OC上。另外，覆蓋層CM設置在平坦層OC的側表面上。覆蓋層CM可以由與陽極ANO的第一電極E1相同的材料形成。
陽極ANO通過穿透鈍化層PAS和平坦層OC的接觸孔與電晶體T的汲極電極DE連接。陽極ANO可以由包含第一電極E1、反射層RA和第二電極E2的複數個層組成，如圖5和圖6所示，因此能夠作用為反射電極。反射層RA可以由鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉬鈦(MoTi)等組成。
輔助電極AE可以形成在與設置有陽極ANO的層相同的層上，並且可以由與陽極ANO的材料相同的材料形成。在這種情況下，不需要執行另外的製程來形成輔助電極AE，從而減少製造時間和成本。
用於分隔像素P的發光單元EA的堤岸層BN位於基板SUB上，且基板SUB上形成有陽極ANO和輔助電極AE。堤岸層BN可以由例如聚醯亞胺、苯環丁烯樹脂、丙烯酸酯樹脂等有機材料形成。
堤岸層BN可以設置為覆蓋陽極ANO的側端，同時暴露陽極ANO的中心。所期望的是，將陽極ANO的暴露區域設計到最大，以確保足夠的孔徑比。另外，堤岸層BN可以設置為覆蓋輔助電極AE的側端，同時暴露輔助電極AE的中心。
尤其是，為防止透光單元TA的區域中出現偏黃現象，不將堤岸層BN設置在透光單元TA上。偏黃現象是指由於平坦層OC的材料特性而顯示褪色黃色的現象。
另外，為防止平坦層OC中的釋氣(outgassing)現象，堤岸層BN形成為覆蓋平坦層OC的側表面。釋氣現象是指在驅動有機發光顯示裝置的過程中從由有機材料形成的平坦層OC溶解的氣體的釋放。由於堤岸層BN形成為覆蓋平坦層OC的側表面的結構，堤岸層BN的邊緣的下部區域位於鈍化層PAS上。在本發明中，覆蓋層CM位於平坦層OC的側表面上，因此堤岸層BN側表面的一端接觸覆蓋層CM，而不是鈍化層PAS。
如果覆蓋層CM不存在，則堤岸層BN本身接觸鈍化層PAS。為確保用於透光單元TA的區域，堤岸層BN需要具有窄小的寬度，因此，堤岸層BN與鈍化層PAS之間的接觸面積不可避免地狹窄。由於材料的特性，堤岸層BN和鈍化層PAS無法很好地彼此附著，而且甚至只具有窄小的接觸區域，因此，堤岸層BN可能與鈍化層PAS脫離。
相反地，在本發明中，堤岸層BN本身不接觸鈍化層PAS，而是通過覆蓋層CM設置堤岸層BN。因此，可以解決堤岸層BN與鈍化層PAS脫離的問題。
覆蓋層CM可以由幫助堤岸層BN和鈍化層PAS彼此附著的材料形成。例如，覆蓋層CM可以由與陽極ANO的第一電極E1的材料相同的材料形成。如果覆蓋層CM由與陽極ANO的第一電極E1的材料相同的材料形成，則不需要另外的遮罩製程。
分隔件BR位於輔助電極AE上。分隔件BR將各自即將在稍後形成之有機發光層OL、陰極CAT、和保護膜PAS2彼此物理性地分隔。換句話說，有機發光層OL、陰極CAT、和保護膜PAS2可以透過在輔助電極AE上的分隔件BR彼此物理性地分隔，因此可以破壞其連續性。
有機發光層OL位於形成有分隔件BR的基板SUB上。有機發光層OL可以廣泛地形成在基板SUB的前表面上。
分隔件BR將有機發光層OL在輔助電極AE上物理性地分隔。當被分隔件BR分隔時，有機發光層OL暴露在分隔件BR周邊的輔助電極AE的至少一部分。由分隔件BR分隔的有機發光層OL的部分可以位於分隔件BR的上部。
陰極CAT位於有機發光層OL上。陰極CAT可以在基板SUB的前表面上廣泛地形成。陰極CAT可以由例如氧化錫銦(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的透明導電材料形成，並且可以由鎂(Mg)、鈣(Ca)、鋁(Al)、銀(Ag)、或其合金形成，其厚度足夠薄，以允許光通過。
藉由分隔件BR，陰極CAT在輔助電極AE上被物理性地分隔。當被分隔件BR分隔時，陰極CAT在分隔件BR的周邊暴露輔助電極AE的至少一部分。由分隔件BR分隔的陰極CAT的部分位於分隔件BR的上部。
陰極CAT形成為覆蓋有機發光層OL，而陰極CAT的一端與輔助電極AE直接地接觸。也就是說，因被分隔件BR分隔而暴露的陰極CAT的一端與輔助電極AE的暴露的上表面直接地接觸。由於有機發光層OL的材料與陰極CAT的材料之間的步階覆蓋率的差異，該結構可以被實現。例如，陰極CAT可以由具有比有機發光層OL的材料更高的步階覆蓋率的透明導電材料形成，因此，陰極CAT可以形成為與輔助電極AE直接地接觸。
如上所述，在根據第一實施例的有機發光顯示裝置中，堤岸層BN通過具有良好黏附性的覆蓋層CM附著到鈍化層PAS，因此，可以解決堤岸層BN與鈍化層PAS脫離的問題。
圖6為說明根據第二實施例之覆蓋層的示意圖。在關於第二實施例的說明中，將省略與上述第一實施例的組件類似或基本上相同的組件的詳細描述。
參照圖6，平坦層OC設置在鈍化層PAS上。平坦層OC位於發光單元EA的區域中。覆蓋層CM定位為覆蓋平坦層OC的側表面。覆蓋層CM設置在平坦層OC的端部區域中，以覆蓋鈍化層PAS的一部分。覆蓋層CM可以避免平坦層OC中的釋氣現象。覆蓋層CM可以由與陽極ANO的第一電極E1的材料相同的材料形成。
在上述的第一實施例中，為了避免平坦層OC中的釋氣現象，堤岸層BN設置為覆蓋平坦層OC的側表面。
在第二實施例中，由於覆蓋層CM能夠避免平坦層OC中的釋氣現象，因此堤岸層BN的側表面設置為不超過平坦層OC的區域。例如，堤岸層BN可以僅位於平坦層OC的上部區域上。因此，相較於第一實施例，在第二實施例中，堤岸層BN的寬度減小。如圖7所示，由於堤岸層BN的寬度減小，因此透光單元TA的透光率就與具有寬度「L」的區域增加一樣多。
圖8A至圖8E為說明根據第一實施例之製造有機發光顯示裝置的方法的示意圖。尤其是，圖8A至圖8E說明形成覆蓋層CM的過程。
參照圖8A，在鈍化層PAS上形成陽極層5以覆蓋平坦層OC。陽極層5包含按順序沉積的第一電極材料1、反射層材料2、以及第二電極材料3。第一電極材料1和第二電極材料3可以由ITO形成，並且反射層材料2可以由鉬鈦(MoTi)形成。全色調遮罩FT和半色調遮罩HT在陽極層5上對準，接著執行曝光製程。全色調遮罩FT用於圖案化陽極ANO，並且半色調遮罩HT用於形成覆蓋層CM。
參照圖8B，在曝光製程之後，執行蝕刻製程以蝕刻陽極層5，同時留下陽極ANO和覆蓋層CM。
參照圖8C，通過灰化製程去除半色調遮罩HT。由於灰化製程，僅留下設置在陽極ANO上的全色調遮罩FT。
參照圖8D，雖然僅留下全色調遮罩FT，但仍執行蝕刻製程以蝕刻位於覆蓋層CM上的反射材料2和第二電極材料3。
參照圖8E，堤岸層被施加在整個前表面上並接著被圖案化以形成堤岸層BN。
甚至製造圖6中所示之第二實施例的製程也可以採用圖8A至圖8E所示的製程。然而，相較於第一實施例，在第二實施例中，僅半色調遮罩HT製造的形狀不同。
如上所述，在本發明中，平坦層僅設置在顯示影像的第一區域中，因此，可以防止作為透光單元的第二區域中的顏色由於平坦層而擴散。尤其是，藉由在平坦層與鈍化層之間佈置覆蓋層，可以防止平坦層與鈍化層脫離。
儘管已經參考其多個說明性實施例來描述實施例，但是應當理解的是，所屬領域中具有通常知識者可以設計出落入本發明的原理的範疇內的許多其他修改和實施例。更具體地說，在本發明的揭露內容、圖式和所附申請專利範圍的範疇內，可以在主體組合排列的組件部件和/或佈置中進行各種變化和修改。除了組件部件和/或佈置的變化和修改之外，替代使用對於所屬領域中具有通常知識者而言也是顯而易見的。

Claims (9)

  1. 一種有機發光顯示裝置，具有彼此相鄰的一第一區域和一第二區域，該有機發光顯示裝置包括：一有機發光二極體，設置在該第一區域；一鈍化層，其覆蓋在該第一區域的該有機發光二極體；一平坦層，其設置在該第一區域中的該鈍化層上；一覆蓋層，其包圍該鈍化層上的該平坦層；以及一堤岸層，其覆蓋該平坦層的一上表面的至少一部分，並且分隔該第一區域。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示裝置，其中，該第二區域為透射光的一透光單元。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示裝置，進一步包括：一陽極，設置在該平坦層上，其中，該覆蓋層由與該陽極的材料相同的材料形成。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的有機發光顯示裝置，其中，該陽極包含：一第一透明電極，設置在該平坦層上；一反射層，設置在該第一透明電極上；以及一第二透明電極，設置在該反射層上，以及其中，該覆蓋層由與該第一透明電極的材料相同的材料形成。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示裝置，其中，該堤岸層覆蓋該平坦層的一側表面，並且具有接觸該覆蓋層的一下端部分。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的有機發光顯示裝置，其中，該堤岸層的該下端部分位於該覆蓋層內。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示裝置，其中，該覆蓋層覆蓋該平坦層的一側表面。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示裝置，其中，該覆蓋層覆蓋該平坦層的一頂表面的一部分。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述的有機發光顯示裝置，其中，該堤岸層具有與該平坦層垂直重疊的一側表面。
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