專利名稱：有機電致發(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光(organic light emitting diode OLED)顯示器，特別涉及一種具有散熱件的有源有機電致發(fā)光(AM-OLED)顯示器，可將有源元件所產(chǎn)生的熱有效地導(dǎo)出有源有機電致發(fā)光顯示器元件。
背景技術(shù)：
在平面顯示器當(dāng)中，由于有機電致發(fā)光件具有自發(fā)光、高亮度、廣視角、高響應(yīng)速度及制作工藝容易等特性，使得有機電致發(fā)光件無疑將成為下一代平面顯示器的最佳選擇。
有機發(fā)光二極管為使用有機層作為有源層(active layer)的發(fā)光二極管，近年來已漸漸被用于平面面板顯示器(flat panel display)，依驅(qū)動方式可區(qū)分為無源有機電致發(fā)光(PM-OLED)及有源有機電致發(fā)光(AM-OLED)顯示器。
無源有機電致發(fā)光元件，主要經(jīng)由XY矩陣電極而被單純驅(qū)動。由于無源有機電致發(fā)光元件以線性依序驅(qū)動方式執(zhí)行，當(dāng)掃瞄線(scanning lines)增加至數(shù)百條以上時，所要求的瞬間亮度(instantaneous brightness)即為觀察亮度的數(shù)百倍，因此，產(chǎn)生的瞬間電流量也高達數(shù)百倍。如此大的電力消耗使得有機發(fā)光二極管產(chǎn)生大量的熱，同時提高了有機發(fā)光二極管的操作溫度。然而，操作溫度的提高易使得有機發(fā)光二極管劣化的速度加快，如此一來，易導(dǎo)致有機電致發(fā)光元件的發(fā)光效率及元件壽命的降低。
開發(fā)出具有高發(fā)光效率及長使用壽命的有機電致發(fā)光元件是目前平面顯示技術(shù)的主要趨勢之一。因此，搭配薄膜晶體管(thin film transistor，TFT)的有源有機電致發(fā)光元件被提出，以避免無源有機電致發(fā)光元件所產(chǎn)生的問題。由于有源有機電致發(fā)光顯示器具有面發(fā)光的特征、自發(fā)光的高發(fā)光效率以及低驅(qū)動電壓(driving voltage)等優(yōu)點，且具有廣視角、高對比、高響應(yīng)速度(high-response speed)、及全彩化等特性。當(dāng)顯示器的尺寸越作越大，分辨率的要求越來越高，以及全彩化需求的情況下，有源有機電致發(fā)光無疑將成為下一代全彩化平面顯示器的最佳選擇。上述有源有機電致發(fā)光元件雖然可以大幅降低通過有機發(fā)光二極管的電流量，進而避免有機發(fā)光二極管因電能消耗而產(chǎn)生大量的熱能。然而，有源有機電致發(fā)光元件以薄膜晶體管作為開關(guān)元件，大量的電流流經(jīng)薄膜晶體管通道(channel)的非晶硅層或多晶硅層。由于非晶硅層或多晶硅層一半導(dǎo)體層，其電阻會導(dǎo)致流經(jīng)的電流產(chǎn)生功耗而轉(zhuǎn)換成大量的熱，使得有源有機電致發(fā)光元件的操作溫度增加。當(dāng)操作溫度上升，對于玻璃轉(zhuǎn)換溫度(Tg)點為100℃左右的OLED材料而言，可明顯地發(fā)現(xiàn)OLED電壓對亮度的特性有著相當(dāng)大的差異，而此特性也直接影響到OLED的使用壽命，也就是說，較高的操作溫度會導(dǎo)致有機發(fā)光二極管的劣化速度加快。
因此，為能使有源有機電致發(fā)光(AM-OLED)顯示器所產(chǎn)生的熱能有效地散逸至外界，美國專利第6,265,820號提出一種多層結(jié)構(gòu)的散熱裝置。另外，美國專利第5,821,692號提出一種于封裝外框上制作鰭片式散熱結(jié)構(gòu)，以提升散熱效率。然而，無論是以何種封裝蓋進行散熱，在厚度上及封合強度上都有一定限制。例如，美國專利第6,265,820號所公開的多層結(jié)構(gòu)的散熱裝置，勢必增加面板元件所占空間而壓縮到系統(tǒng)中其它元件所占的空間。另外，美國專利第5,821,692號所提到的鰭片式散熱結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)強度弱且所占空間大，不僅影響面板的厚度同時亦使得模塊段制程組裝困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光顯示器的導(dǎo)熱及散熱裝置。為了解決上述有機電致發(fā)光顯示器的散熱問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有散熱件的有源有機電致發(fā)光顯示器，可將有源元件所產(chǎn)生的熱有效地導(dǎo)出有源有機電致發(fā)光顯示器元件之外。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有散熱件的有源有機電致發(fā)光顯示器，散熱件布置于有機電致發(fā)光顯示器基板的周邊區(qū)域，并藉導(dǎo)熱線與有機電致發(fā)光像素陣列連接，可將有源元件所產(chǎn)生的熱有效地導(dǎo)出有源有機電致發(fā)光顯示器元件。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種有機電致發(fā)光顯示器元件，包括一基板，包括一顯示區(qū)域及一周邊區(qū)域，其中顯示區(qū)域位于基板之主要區(qū)域；一像素陣列，位于顯示區(qū)域；一行控制電路及一列控制電路，位于周邊區(qū)域；以及至少一散熱件，位于基板的周邊區(qū)域，與像素陣列耦接。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明還提供一種有機電致發(fā)光顯示器元件的制造方法，包括下列步驟提供一基板，具有位于基板的主要區(qū)域的一有源元件陣列，及位于基板之周邊區(qū)域的多個散熱件；以及在基板上對應(yīng)有源元件陣列形成一有機發(fā)光二極管陣列，以在主要區(qū)域構(gòu)成有源有機電致發(fā)光像素陣列；其中，于形成有機發(fā)光二極管的同時形成與散熱件連接的多條導(dǎo)熱件。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明還提供一種有機電致發(fā)光顯示器元件的制造方法，包括下列步驟提供一基板，具有位于基板的主要區(qū)域的一有源元件陣列；以及在基板上對應(yīng)該有源元件陣列形成一有機發(fā)光二極管陣列，以在主要區(qū)域構(gòu)成有源有機電致發(fā)光像素陣列；其中，于形成有機發(fā)光二極管的同時在基板的周邊區(qū)域形成多個散熱件與導(dǎo)熱件且與有機發(fā)光二極管陣列連接。
以下配合附圖以及優(yōu)選實施例，以更詳細地說明本發(fā)明。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的具有散熱件的有源有機電致發(fā)光顯示器的示意圖；以及圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的具散熱件結(jié)構(gòu)的有源有機電致發(fā)光顯示器像素區(qū)域的剖面示意圖。
附圖標(biāo)記說明100～有機電致發(fā)光顯示器；110～基板；120～像素陣列；130～行控制電路；140～列控制電路；160～散熱件；170～導(dǎo)熱件；1201～像素區(qū)域；210～薄膜晶體管；250～有機發(fā)光二極管；220～柵極；230～柵極介電層；240～通道；242～一輕摻雜源/漏極；244～一源極/漏極區(qū)域；235～層間介電層；245～保護層；260～源極導(dǎo)線；270～漏極導(dǎo)線；252～陽極；254～有機發(fā)光二極管疊層；256～陰極；280～空白層；290～散熱媒介；300～散熱框。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例是一種具有散熱件的有源有機電致發(fā)光顯示器，可將有源元件所產(chǎn)生的熱有效地導(dǎo)出有源有機電致發(fā)光顯示器元件。有機電致發(fā)光顯示器元件包括一基板，其具有一主要區(qū)域及一周邊區(qū)域；一像素陣列，其位于基板的顯示區(qū)域；一行控制電路及一列控制電路，其位于基板的周邊區(qū)域；以及至少一散熱件，其設(shè)置于基板的周邊區(qū)域，與像素陣列藉導(dǎo)熱件連接。雖然本發(fā)明是以有源有機電致發(fā)光顯示器元件為例，然而，這并非用以限定本發(fā)明，無源有機電致發(fā)光顯示器元件或其它自發(fā)光顯示器元件亦可應(yīng)用本發(fā)明的導(dǎo)熱件與散熱件的布置，達到優(yōu)選的散熱效果。
以下為本發(fā)明所述的具有散熱件的有源有機電致發(fā)光顯示器及其制造方法的一優(yōu)選實施例，茲配合附圖詳細說明如下。
請參閱圖1，一具有散熱件160的有源有機電致發(fā)光顯示器100包括一像素陣列120，其位于基板110的主要區(qū)域；一行控制電路130及一列控制電路140，其位于基板110的周邊區(qū)域；以及至少一散熱件160，例如散熱墊，其于基板110的周邊區(qū)域，與像素陣列120通過一導(dǎo)熱件170，例如導(dǎo)熱線，連接。
有源有機電致發(fā)光顯示器100是大尺寸的顯示器面板，例如面積大于7英寸，以大電流驅(qū)動的高亮度顯示器。由于有源有機電致發(fā)光顯示器100以薄膜晶體管作為其驅(qū)動元件，大量的電流會流經(jīng)作為薄膜晶體管通道(channel)的非晶硅層或多晶硅層。由于非晶硅層或多晶硅層為一半導(dǎo)體層，其電阻會導(dǎo)致流經(jīng)的電流產(chǎn)生功耗而傳換成大量的熱，使得有源有機電致發(fā)光元件的操作溫度增加。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式，利用基板110周邊區(qū)域的散熱件160，與像素陣列120通過一導(dǎo)熱件170連接，可將有源元件所產(chǎn)生的熱，有效地導(dǎo)出有源有機電致發(fā)光顯示器元件，以避免有機發(fā)光二極管因操作溫度過高而劣化。
應(yīng)了解的是基板110周邊區(qū)域的散熱件160并非整個散熱路徑的終點，散熱件160可通過與外界空氣直接接觸，將熱散逸至外界。根據(jù)本發(fā)明的實施例，亦可涂布一導(dǎo)熱性佳的散熱媒介290(例如散熱膠)于散熱件160上，或連接至散熱框300。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的具散熱件結(jié)構(gòu)的有源有機電致發(fā)光顯示器像素區(qū)域的剖面示意圖。像素區(qū)域1201包括一薄膜晶體管210以及一有機發(fā)光二極管250。薄膜晶體管210優(yōu)選為低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)，形成于一基板110上，包括一柵極220、一柵極介電層230、一通道240、一輕摻雜源/漏極(LDD)242于通道240之兩側(cè)、一源極/漏極區(qū)域244。源極/漏極區(qū)域244分別與源極導(dǎo)線260及漏極導(dǎo)線270電連接，且源極導(dǎo)線260及漏極導(dǎo)線270與薄膜晶體管210間以一層間介電層(ILD)235隔離。源極導(dǎo)線260與顯示器的掃描線連接至列控制元件130，漏極導(dǎo)線270與有機發(fā)光二極管250的陽極252連接。
一保護層245覆蓋基底110與薄膜晶體管210。保護層具有一開口，使漏極導(dǎo)線270與有機發(fā)光二極管250的陽極252電連接。
有機發(fā)光二極管250包括一第一電極252、一有機電致發(fā)光疊層254及一第二電極256，其中該各個有機發(fā)光二極管250的第二電極256與相鄰的有機發(fā)光二極管250的第二電極256相互連接并通過導(dǎo)熱線170連接至散熱墊160。有機發(fā)光二極管250與相連的薄膜晶體管210間相隔以一隔離層(blank layer)280。
請參照圖2，一透明導(dǎo)電層252，即有機發(fā)光二極管250的陽極252，形成于保護層245之上。透明導(dǎo)電層252可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)或是氧化鋅(ZnO)，并且可由濺鍍法、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，一有機電致發(fā)光層254坦覆性地形成于透明電極252之上，以及一金屬電極256依序形成于該基底110上。透明電極252、有機電致發(fā)光層254及金屬電極256所形成的堆壘結(jié)構(gòu)構(gòu)成本發(fā)明所述的有機發(fā)光二極管250。其中，該有機有機電致發(fā)光層254可為小分子或高分子有機電致發(fā)光材料，且可為單層的有機發(fā)光二極管材料層或多層有機電致發(fā)光材料層疊合構(gòu)成。若為小分子有機電致發(fā)光材料，可利用真空蒸鍍方式形成；若為高分子有機電致發(fā)光材料，則可使用旋轉(zhuǎn)涂布、噴墨或網(wǎng)版印刷等方式形成有機發(fā)光二極管材料層。金屬電極256的材料可選自Ca、Ag、Mg、Al、Li及其它低功函數(shù)(work function)的金屬材料或復(fù)合金屬材料，形成方式可為真空熱蒸鍍或濺鍍方式。
于形成金屬電極256的相同步驟中形成多條導(dǎo)熱件170，例如導(dǎo)熱線連接至散熱件160。根據(jù)本實施例，金屬電極256、導(dǎo)熱件170及散熱件160可于相同步驟中形成。各個有機發(fā)光二極管250的第二電極256與相鄰的有機發(fā)光二極管250的第二電極256相互連接并通過導(dǎo)熱件170連接至散熱件160。
有源有機電致發(fā)光元件以薄膜晶體管250作為開關(guān)元件，大量的電流會流經(jīng)作為薄膜晶體管250通道(channel)的多晶硅層240。由于該多晶硅層240為一半導(dǎo)體層，其電阻會導(dǎo)致流經(jīng)的電流產(chǎn)生功耗而轉(zhuǎn)換成大量的熱，使得有源有機電致發(fā)光元件的操作溫度增加。對有源元件所產(chǎn)生的熱而言，必須快速而有效地傳導(dǎo)至外界。然而向上及向下皆為導(dǎo)熱性較差的絕熱層結(jié)構(gòu)，主要為氧化硅(導(dǎo)熱系數(shù)K＝10～20W/mK)或氮化硅(導(dǎo)熱系數(shù)K＝35W/mK)。向上傳遞的終點為有機電致發(fā)光元件的陰極，而向下傳遞的終點為玻璃基板(導(dǎo)熱系數(shù)K＝1.4～2W/mK)。常用的陰極材質(zhì)為金屬，包括Al、Al-Cu、Mg或Mg-Ag合金，其導(dǎo)熱系數(shù)K值大抵大于160W/mK，遠大于玻璃基板導(dǎo)熱系數(shù)K值1.4～2W/mK。因此，薄膜晶體管所產(chǎn)生的熱會向上傳遞至有機電致發(fā)光元件的陰極。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式，于有機電致發(fā)光面板元件基板周邊區(qū)域設(shè)置多個散熱件，并通過導(dǎo)熱件連接至有機電致發(fā)光元件的陰極，致使薄膜晶體管所產(chǎn)生的熱能更進一步傳遞至外界。導(dǎo)熱件的厚度優(yōu)選為大于100埃()，寬度大抵為250微米。
位于基板周邊區(qū)域的散熱件可直接與外接空氣接觸，經(jīng)由空氣熱對流傳導(dǎo)至外界。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式，可涂布一導(dǎo)熱性佳的散熱媒介，例如散熱膠，導(dǎo)熱系數(shù)K值大于50W/mK。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，利用基板周邊區(qū)域的散熱件及導(dǎo)熱件可增加面板整體的散熱效率5～8％。
本發(fā)明的特征與效果在于利用有源有機電致發(fā)光顯示器基板周邊區(qū)域的散熱件，可將有源元件所產(chǎn)生的熱導(dǎo)出有源有機電致發(fā)光顯示器元件之外。使得該薄膜晶體管所產(chǎn)生的熱，向上傳遞至有機電致發(fā)光元件的陰極，進而傳遞至外界，以解決因薄膜晶體管所產(chǎn)生的熱能所導(dǎo)致的有機發(fā)光二極管劣化的問題。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例公開如上，然而，其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，當(dāng)然可作更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以所附權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機電致發(fā)光顯示器元件，包括一基板，包括一顯示區(qū)域及一周邊區(qū)域，其中所述顯示區(qū)域位于所述基板的一主要區(qū)域；一像素陣列，位于所述顯示區(qū)域；一行控制電路和一列控制電路，位于所述周邊區(qū)域；以及至少一散熱件，設(shè)于所述周邊區(qū)域，與所述像素陣列耦接。
2.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光顯示器元件，其中所述像素陣列是一有源有機電致發(fā)發(fā)光像素陣列。
3.如權(quán)利要求2所述的有機電致發(fā)光顯示器元件，其中所述像素陣列還包括一薄膜晶體管陣列；以及一有機發(fā)光二極管陣列，包括一第一電極、一有機電致發(fā)發(fā)光疊層及一第二電極，其中所述第二電極通過一導(dǎo)熱件耦接至所述散熱件。
4.如如權(quán)利要求3所述的有機電致發(fā)光顯示器元件，其中所述薄膜晶體管陣列所生成的熱經(jīng)由所述第二電極傳導(dǎo)至所述散熱件。
5.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光顯示器元件，其中所述散熱件的導(dǎo)熱系數(shù)大于50W/mK。
6.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光顯示器元件，其中所述散熱件為金屬。
7.如權(quán)利要求6所述的有機電致發(fā)光顯示器元件，其中所述散熱件材質(zhì)包括Al、Al-Cu合金、Mg或Mg-Ag合金。
8.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光顯示器元件，其中還包括一覆蓋于所述散熱件上的散熱媒介。
9.覆蓋于所述散熱件上有機電致發(fā)光顯示器元件，其中還包括一與所述散熱件耦接的散熱框。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機電致發(fā)光顯示器元件，該有機電致發(fā)光顯示器元件包括一基板，具有一顯示區(qū)域及一周邊區(qū)域；一像素陣列，位于該基板的顯示區(qū)域；一行控制電路和一列控制電路，位于該基板的周邊區(qū)域；以及至少一散熱件，設(shè)置于該基板的周邊區(qū)域，與該像素陣列耦接。
文檔編號G09F9/33GK1588501SQ200410061
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者張浥塵 申請人:友達光電股份有限公司