專利名稱：影像顯示裝置、影像顯示系統(tǒng)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置的制造技術(shù)，且特別是涉及適用于電激發(fā)光顯示裝置(electroluminescene display device)的有源矢巨陣型陣列基板(active-matrixtypearray substrate)。
背景技術(shù)：
如有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置(organic light emitting diode display device,OLED display device)的電激發(fā)光顯不裝置(Electro-Uiminescence displaydevice)，因具有薄型、量輕、自發(fā)光的高發(fā)光效率、低驅(qū)動電壓以及工藝簡單等優(yōu)點，因此成為新一代
薄型化平面顯示裝置的選擇之一。而依照驅(qū)動方式，其可大體區(qū)分為被動式(PM-0LED)及有源式有機(jī)發(fā)光二極管(AM-0LED)顯示裝置。 為提升有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置的影像解析度，需要對其顯示像素的發(fā)光輝度進(jìn)行改善。 請參照圖1，日本專利特開2003-257662號揭示一種電激發(fā)光顯示裝置，包括絕緣基板10、柵電極11、柵絕緣層12、有源層13(包括溝道區(qū)13c、漏極區(qū)13d以及源極區(qū)13s)、停止絕緣層14、層間絕緣層15、漏極電極16、平坦化絕緣層17、陽極22、空穴傳輸層23、發(fā)光層24、電子傳輸層25以及陰極26等主要構(gòu)件。 其中，由于平坦化絕緣層17具有凹凸?fàn)畋砻妫枠O22、空穴傳輸層23、發(fā)光層24、電子傳輸層25以及陰極26等膜層順應(yīng)地形成于平坦化絕緣層20之上，因而這些膜層便亦具有相似于平坦化絕緣層17的凹凸?fàn)畋砻娴陌纪範(fàn)钅有蛻B(tài)。具有如此凹凸?fàn)钅有蛻B(tài)的陽極22、空穴傳輸層23、發(fā)光層24、電子傳輸層25以及陰極26等膜層所構(gòu)成的發(fā)光元件有助于其發(fā)光面積S工的增加，因而可提升其發(fā)光輝度。 然而，圖1所示的陽極22作為反射層之用，而其內(nèi)空穴傳輸層23包覆陽極22的設(shè)置情形恐會導(dǎo)致高電池效應(yīng)(battery effect)，造成陽極22邊緣處的腐蝕(corrosion)。另外，由于平坦化絕緣層17具凹凸?fàn)畋砻?，使其上的陽極22與平坦化絕緣層17之間存有膜層脫附異常。前述兩現(xiàn)象將會劣化發(fā)光元件的可靠度。 另外，請參照圖2，在SID 07DIGGEST，pl73-176，標(biāo)題為"A 20. 8-inchWXGA FullColor AM0LED Display by integrating Scattering Reflector withMicro-B咖ps〃的文獻(xiàn)中則揭示的另 一種電激發(fā)光顯示裝置。 在圖2中，上蓋基板66、基板50、密封材68大體定義出空間，在此空間內(nèi)可設(shè)置顯示像素，其由薄膜晶體管52、微凸塊(micro-bumps)層54、反射層56、平坦層58、陽極60、發(fā)光層62以及陰極64等主要構(gòu)件所組成，其中陽極60、發(fā)光層62以及陰極64構(gòu)成了發(fā)光元件，其于操作時形成發(fā)射光70，且通過反射層56的作用而反射地提供了散射光72，因而有助于改善顯示像素的光提取效率(light extraction efficiency)。 由于反射層56具有凹凸?fàn)钅有蛻B(tài)，因此需要實施額外工藝，以形成平坦層58于其上，以利后續(xù)的發(fā)光元件構(gòu)件的制作。另外，由于發(fā)光元件的膜層為平坦膜層型態(tài)，因此
3其發(fā)光區(qū)域相對較小，而不利于顯示像素的光提取效率以及發(fā)光輝度的提升。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實施例，本發(fā)明提供了一種影像顯示裝置，包括顯示面板，其中顯示面板包 括 基板，包括發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)；層間介電層，設(shè)置于基板上；反射層，位于發(fā)光區(qū)， 且設(shè)置于層間介電層上；平坦層，設(shè)置于反射層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于反射層；第一 電極，位于平坦層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于反射層；像素定義層，位于平坦層上，并露出 第一電極的凹凸?fàn)畋砻妫远x出發(fā)光區(qū)；以及電激發(fā)光層與第二電極，依序堆疊于第一電 極上。 根據(jù)另一實施例，本發(fā)明提供了一種影像顯示裝置的制造方法，包括 形成層間介電層于基板上，其中基板包括發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)；形成反射層于發(fā)光
區(qū)，并設(shè)置于層間介電層上；形成平坦層于反射層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于反射層；形
成第一電極于平坦層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于反射層；形成像素定義層于平坦層上，并
通過露出第一電極的凹凸?fàn)畋砻?，以定義出發(fā)光區(qū)；以及依序形成電激發(fā)光層與第二電極
于第一電極上。
根據(jù)又一實施例中，本發(fā)明提供了一種影像顯示系統(tǒng)，包括 如前述的影像顯示裝置；以及輸入單元，耦接于影像顯示裝置，以控制影像顯示裝 置顯示影像。 為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施 例，并配合附附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1顯示了一種已知的電激發(fā)光顯示裝置；
圖2顯示了另一種已知的電激發(fā)光顯示裝置； 圖3a 3f為一系列示意圖，分別繪示了依據(jù)本發(fā)明實施例的顯示面板于不同制 造階段中的剖面情形；以及圖4為示意圖，用以說明依據(jù)本發(fā)明實施例的影像顯
附圖標(biāo)記說明10 -絕緣基板；11 -柵電極；12 -柵絕緣層；13 -有源層；13c 溝道區(qū)；13d 漏極區(qū)；13s 源極區(qū)；14 -停止絕緣層；15 -層間絕緣層；16 -漏極電極；17 -平坦化絕緣層；22 -陽極；23 -空穴傳輸層；24 -發(fā)光層；25 -電子傳輸；26 -陰極；50 -基板；52 -薄膜晶體管；54 -微凸塊層；56 -反射層；
58 '平坦層；60 陽極;62 '發(fā)光層；64 陰極；66 化蓋基板；68 密封材；70 '發(fā)射光；72 散射光；100 ' 顯示面板；102 基板；104 ' 緩沖層；106 柵介電層；108 ' 柵電極；110 層間介電層；112 ' 層間介電層內(nèi)的開口；114a 導(dǎo)電層;114b 反射層；116 平坦層；118 ' 光致抗蝕劑層；120 表面處理工藝；122 ' 凹凸?fàn)畋砻妫?24 光致抗蝕劑層；126 ' 光致抗蝕劑層內(nèi)的開口；128 平坦層內(nèi)的接觸開口130 ' 陽極；132 像素定義層；134 ' 電激發(fā)光層；136 陰極;138 ' 出光方向；140 發(fā)光元件；150 ' 薄膜晶體管；300 影像顯示裝置；400 ' 輸入單元；500 影像顯示系統(tǒng)；s丄 發(fā)光面積；P 發(fā)光區(qū)域；S/D ' 源極/漏極區(qū)。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的影像顯示裝置及其制造方法將配合圖3a 3f以及下文以做進(jìn)一步 說明，其適用于如電激發(fā)光顯示裝置的顯示裝置的制作。 根據(jù)本發(fā)明的影像顯示裝置，可通過凹凸化發(fā)光元件并于發(fā)光元件下方增設(shè)反射
層，以提高發(fā)光元件的光耦合效率(light out coupling efficiency)與光提取效率。另
外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件設(shè)置，有助于降低甚至避免電池效應(yīng)以及陽極與反射層所可能
遭遇的腐蝕情形。如此有利于影像顯示系統(tǒng)的影像解析度與使用壽命的提升。 請參照圖3a 3f的剖面圖，以說明依據(jù)本發(fā)明實施例，影像顯示裝置的顯示面板
100的制造。 請參照圖3a，其示出顯示面板(array panel) 100，具有基板102?；?02上形成 有緩沖層104與設(shè)置于緩沖層104之上的薄膜晶體管150。薄膜晶體管150包括柵介電層 106、兩源極/漏極區(qū)S/D、設(shè)置于源極/漏極區(qū)S/D間的溝道區(qū)以及設(shè)置于柵介電層106上 的柵電極108。在此，柵介電層106設(shè)置于整個基板102之上并覆蓋了緩沖層104。接著， 在薄膜晶體管150以及緩沖層104上設(shè)置層間介電層110，使包含薄膜晶體管150的基板 102具有大體平坦的表面，以利后續(xù)工藝的實施。 基板102可包括如玻璃、塑膠或陶瓷的透明絕緣材料。而薄膜晶體管150可為例 如低溫多晶硅(LTPS)、非晶硅(a-Si:H)或是有機(jī)薄膜(OTFT)晶體管。而層間介電層110 則可包括如氧化物、氮化物、碳化物或其組合物等絕緣材料。 請參照圖3b，接著通過光刻與蝕刻工藝，形成穿過層間介電層110的兩開口 112。
5這些開口 112分別露出薄膜晶體管150的各源極/漏極區(qū)S/D的一部分。接著于層間介電 層110的上方坦覆地沉積一層導(dǎo)電材料，并將此導(dǎo)電材料填入各開口 112內(nèi)。接著通過光刻 與蝕刻工藝，以圖案化上述導(dǎo)電材料，在層間介電層110上形成多個圖案化的導(dǎo)電層114a 與114b。其中，導(dǎo)電層114a大體對準(zhǔn)于源極/漏極區(qū)S/D而設(shè)置并填入開口 112內(nèi)，進(jìn)而 與薄膜晶體管150的源極/漏極區(qū)S/D耦接。而導(dǎo)電層114b則形成于鄰近導(dǎo)電層114a旁 基板的一部分上，以作為反射層之用(于下文中稱為反射層114b)，其并未覆蓋薄膜晶體管 150，并具有平坦表面，且與導(dǎo)電層114a間為電性絕緣。反射層114b的材料則例如為鋁、銀、 鎂、鈀、鉬或其含少量一種或一種以上其他元素的合金等高反射率的不透光材料，其光反射 率優(yōu)選地高于80%。 請參照圖3c，在導(dǎo)電層114a與反射層114b之上坦覆地形成平坦層116。平坦 層116可通過如旋轉(zhuǎn)涂布法所形成。平坦層116的材料為例如旋涂玻璃(spin on glass, SOG)的介電材料。接著于平坦層116上形成光致抗蝕劑層118，并通過光刻與顯影工藝，在 光致抗蝕劑層118內(nèi)形成開口 0P1，開口 0P1大體對準(zhǔn)反射層114b而設(shè)置并露出位于反射 層114b上方的平坦層116部分。接著施行表面處理工藝120，采用光致抗蝕劑層118為掩 模，進(jìn)而表面處理為光致抗蝕劑層118所露出的平坦層116的表面，并使之粗糙化而形成凹 凸?fàn)畋砻?22。上述表面處理工藝120可為例如等離子體蝕刻工藝或為搭配適當(dāng)掩模的等 離子體蝕刻工藝等制作方法。 請參照圖3d，在去除光致抗蝕劑層118之后，接著于平坦層116上形成另一光致抗 蝕劑層124，并通過光刻與顯影工藝，在光致抗蝕劑層124內(nèi)形成另一開口 126。開口 126 穿透光致抗蝕劑層124，且大體對準(zhǔn)于薄膜晶體管150的源極/漏極區(qū)S/D之一，例如開口 126大體對準(zhǔn)于鄰近反射層114b的源極/漏極區(qū)S/D。接著，施行蝕刻工藝，例如為干蝕刻 工藝，以光致抗蝕劑層124為蝕刻掩模，蝕刻去除為開口 126所露出的層間介電層116并露 出導(dǎo)電層114a的一部分，進(jìn)而于平坦層116內(nèi)形成接觸開口 128。 SP，接觸開口 128穿透平 坦層116。 請參照圖3e，在去除光致抗蝕劑層124之后，接著于平坦層116的表面形成一層 導(dǎo)電材料，上述導(dǎo)電材料順應(yīng)地形成于平坦層116之上并填入接觸開口 128內(nèi)，實體接觸為 接觸開口 128所露出的導(dǎo)電層114a。接著，施行光刻與蝕刻工藝以圖案化此層導(dǎo)電材料， 在平坦層116的部分表面上留下了導(dǎo)電材料，以作為發(fā)光元件的陽極130。陽極130大體 覆蓋了平坦層116的波浪狀表面122，相對使陽極130亦具有凹凸?fàn)畋砻媾c平坦層116的 波浪狀表面122對應(yīng)。另外，陽極130填入接觸開口 128內(nèi)，通過與導(dǎo)電層114a耦接而電 性接觸薄膜晶體管150的源極/漏極區(qū)S/D。在此，陽極130所包括的導(dǎo)電材料例如為鋁、 銀、鎂、鈀、鉬等金屬材料，或為銦錫氧化物(IT0)、銦鋅氧化物(IZ0)、鋁鋅氧化物(AZ0)或 氧化鋅(Zn0)的金屬氧化物等透光材料，其可單獨地或結(jié)合地使用。當(dāng)陽極130使用如為 鋁、銀、鎂、鈀、鉬等金屬材料時，其優(yōu)選地具有5 200埃(人)的厚度，以提供大于50%的透 光率。另外，陽極130的導(dǎo)電材料可通過濺鍍法、電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、化學(xué)氣相鍍膜法 及噴霧熱裂解法所形成。 接著于陽極130上順應(yīng)性地形成像素定義層132，其材料例如為氧化硅、氮化硅、 氧化氮硅、有機(jī)非導(dǎo)電聚合物或其組合，且可通過如物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法及旋 轉(zhuǎn)涂布的制造方法所形成。接著，通過光刻與蝕刻工藝并配合光致抗蝕劑圖案(未顯示)的使用，以圖案化此像素定義層132并露出陽極130的凹凸?fàn)畋砻?，進(jìn)而定義出發(fā)光區(qū)域P， 而發(fā)光區(qū)域P以外區(qū)域則為非發(fā)光區(qū)。意即，根據(jù)圖3e，反射層114b僅設(shè)置于發(fā)光區(qū)域P， 而薄膜晶體管150、導(dǎo)電層114a設(shè)置于非發(fā)光區(qū)域，其中反射層114b與導(dǎo)電層114a為平坦 層116所絕緣。 請參照圖3f，接著于像素定義層132與陽極130上依序坦覆地形成一層電激發(fā)光 材料以及一層導(dǎo)電材料，并通過光刻與蝕刻工藝，以于為發(fā)光區(qū)域P所露出的陽極130上以 及鄰近發(fā)光區(qū)域P的部分像素定義層132上，形成堆疊的電激發(fā)光層134以及陰極136，其 中陽極130以及形成于其上的電激發(fā)光層134與陰極136便構(gòu)成了發(fā)光元件140，其中電激 發(fā)光層134與陰極136均具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于反射層114b。標(biāo)號138則繪示了此發(fā)光元 件140的主要出光方向，其為遠(yuǎn)離基板102的方向。 電激發(fā)光層134可包括有機(jī)材料或無機(jī)材料，例如為小分子材料、聚合物材料或 有機(jī)金屬錯合物，其可通過熱真空蒸鍍、旋轉(zhuǎn)涂布、噴墨或網(wǎng)版印刷等方式形成，而陰極136 的導(dǎo)電材料則如鋁、銀、鎂、鈀、鉑的金屬材料，或為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或 氧化鋅的金屬氧化物等透光材料，其可單獨地或結(jié)合地使用，并可通過濺鍍或蒸鍍等方式 形成。 如圖3f所示，發(fā)光元件140內(nèi)的陽極130、電激發(fā)光層134與陰極136等構(gòu)件皆具 有凹凸?fàn)畹哪有蛻B(tài)，且于發(fā)光元件140下方對應(yīng)地設(shè)置了具有平坦表面的反射層114b。 通過如此的設(shè)置型態(tài)，有助于提升發(fā)光元件140于主要出光方向138的光耦合效率、光提取 效率、發(fā)光輝度以及可視角。 另外，發(fā)光層134部分設(shè)置于像素定義層132上而不會包覆其下方陽極130的邊 緣，且其未與反射層114b相連接。因此，發(fā)光元件140內(nèi)電極設(shè)置情形并不會產(chǎn)生電池效 應(yīng)，而不會如圖1所示般遭遇不期望的電極毀損，可提升應(yīng)用如圖3f所示的顯示裝置的可靠度。 再者，由于反射層114b埋設(shè)于平坦層116與層間介電層110之間，不會如圖1所
示般遭遇不期望的膜層脫附，可提升應(yīng)用如圖3f所示的顯示裝置的可靠度。 另外，由于反射層114b可與耦接源極/漏極區(qū)S/D的導(dǎo)電層114a同時制作形成，
且同時為平坦層116所覆蓋，因此不需如圖2所示采用額外工藝步驟以形成反射層與平坦
層，有助于簡化陣列基板的制造方法。 圖4繪示了影像顯示系統(tǒng)500，其包括了影像顯示裝置300與輸入單元400等主 要元件。其中，影像顯示裝置300包括如圖3f所示的顯示面板100，且適用于多種電子裝 置的應(yīng)用(在此繪示為影像顯示系統(tǒng)500)。再者，輸入單元400可與影像顯示裝置300耦 接，以提供適當(dāng)?shù)男盘?例如影像信號)至影像顯示面板300處以產(chǎn)生影像。影像顯示系 統(tǒng)500則例如為移動電話、數(shù)字相機(jī)、個人數(shù)字助理PDA、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車 用顯示器、攜帶型DVD播放器、全球定位系統(tǒng)、數(shù)字相框或?qū)Ш綗赡坏入娮友b置。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種影像顯示裝置，包括顯示面板，該顯示面板包括基板，包括發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)；層間介電層，設(shè)置于該基板上；反射層，位于該發(fā)光區(qū)，且設(shè)置于該層間介電層上；平坦層，設(shè)置于該反射層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于該反射層；第一電極，位于該平坦層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于該反射層；像素定義層，位于該平坦層上，并露出該第一電極的該凹凸?fàn)畋砻?，以定義出該發(fā)光區(qū)；以及電激發(fā)光層與第二電極，依序堆疊于該第一電極上。
2. 如權(quán)利要求1所述的影像顯示裝置，還包括薄膜晶體管，具有源極/漏極區(qū)，且位于該非發(fā)光區(qū)，并設(shè)置于該層間介電層下；以及導(dǎo)電層，位于該非發(fā)光區(qū)，且設(shè)置于該層間介電層上，其中該層間介電層具有第一開口 ，該導(dǎo)電層通過該第一開口耦接該源極/漏極區(qū)，而該平坦層具有第二開口 ，該第一電極通過該第二開口耦接該導(dǎo)電層。
3. 如權(quán)利要求2所述的影像顯示裝置，其中該導(dǎo)電層與該反射層包括相同材料。
4. 如權(quán)利要求1所述的影像顯示裝置，其中該第一電極為陽極，該第二電極為陰極，且該第一 電極、該電激發(fā)光層與該第二電極構(gòu)成電激發(fā)光元件。
5. 如權(quán)利要求1所述的影像顯示裝置，其中該反射層具有平坦表面。
6. —種影像顯示裝置的制造方法，包括形成層間介電層于基板上，其中該基板包括發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)；形成反射層于該發(fā)光區(qū)，并設(shè)置于該層間介電層上；形成平坦層于該反射層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于該反射層；形成第一電極于該平坦層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于該反射層；形成像素定義層于該平坦層上，并通過露出該第一電極的該凹凸?fàn)畋砻?，以定義出該發(fā)光區(qū)；以及依序形成電激發(fā)光層與第二電極于該第一 電極上。
7. 如權(quán)利要求6所述的影像顯示裝置的制造方法，還包括形成薄膜晶體管于該非發(fā)光區(qū)，并設(shè)置于該層間介電層下；以及形成導(dǎo)電層于該非發(fā)光區(qū)，且設(shè)置于該層間介電層上，其中，該層間介電層具有第一開口 ，通過該第一開口 ，耦接該導(dǎo)電層與該薄膜晶體管的源極/漏極區(qū)，而該平坦層具有第二開口 ，該第一 電極通過該第二開口耦接該導(dǎo)電層。
8. 如權(quán)利要求7所述的影像顯示裝置的制造方法，其中該導(dǎo)電層與該反射層同時形成且為該平坦層所絕緣。
9. 如權(quán)利要求6所述的影像顯示裝置的制造方法，其中該平坦層的該凹凸?fàn)畋砻娼?jīng)由表面處理工藝所形成。
10. —種影像顯示系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的影像顯示裝置；以及輸入單元，耦接該影像顯示裝置，以控制該影像顯示裝置顯示影像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種影像顯示裝置、影像顯示系統(tǒng)及其制造方法。一種具有顯示面板的影像顯示裝置，該顯示面板包括具有發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)的基板；層間介電層，設(shè)置于基板上；反射層，位于發(fā)光區(qū)，且設(shè)置于層間介電層上；平坦層，設(shè)置于反射層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于反射層；第一電極，位于平坦層上，并具有凹凸?fàn)畋砻鎸?yīng)于該反射層；像素定義層，位于平坦層上，并露出第一電極的凹凸?fàn)畋砻妫远x出發(fā)光區(qū)；以及電激發(fā)光層與第二電極，依序堆疊于第一電極上。
文檔編號H01L21/70GK101752400SQ20081018265
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者徐湘?zhèn)? 西川龍司 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司