一種有機發(fā)光顯示裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機發(fā)光二極管顯示裝置，包括相對設置的陣列基板和彩膜基板，所述陣列基板包括：薄膜晶體管驅動層，設置于所述基板上；像素定義層，設置于所述有機發(fā)光層上，限定出像素發(fā)光區(qū)域；有機發(fā)光層，設置于所述像素發(fā)光區(qū)域內，且位于所述薄膜晶體管驅動層上；柵格，設置于所述像素發(fā)光區(qū)域的外圍，且圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域四周。本發(fā)明的有機發(fā)光二極管顯示裝置可以減少顯示畫面混色現象，提高白光的利用率。
【專利說明】一種有機發(fā)光顯示裝置及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及平板顯示技術，特別涉及一種有機發(fā)光顯示裝置及其制造方法。
【背景技術】
[0002]近年來，由于白光有機發(fā)光二極管(White Organic Light EmittingDiode，WOLED)可以做成紙一樣薄的光源片，并且可以用來做液晶顯示器的背光源和全彩色有機發(fā)光顯示裝置，因此，白光有機發(fā)光二極管逐漸成為一種重要的顯示技術。
[0003]通常,全彩色有機發(fā)光顯示裝置沿用了液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,LCD)全彩化的原理，利用白光有機發(fā)光二極管發(fā)光，再使用彩色濾光膜濾出三原色，結合現有市場量產技術已經成熟的彩色濾光片技術，來實現全彩化顯示。
[0004]如圖1所示，現有技術的全彩色有機發(fā)光顯示裝置I在陣列基板的薄膜晶體管驅動層11上蒸鍍有機發(fā)光層12，搭配彩色濾光膜基板13 (Color Filter，CF)實現全彩顯示。當有機發(fā)光層12被激發(fā)后發(fā)出白光L，白光L透過彩色濾光膜基板13分別顯示紅(R)綠(G)藍(B)三種顏色。但是由于彩色濾光膜基板13和陣列基板10之間并不是完全貼合，兩者之間散布有間隔物14以進行支撐，因此，彩色濾光膜基板13和陣列基板10之間有盒間隙141的存在。當RGB三種顏色對應的子像素的有機發(fā)光層12部分點亮時，會出現混色現象。具體的，如圖1所示，假設只有G對應的子像素的有機發(fā)光層12被點亮，R和B對應的子像素的有機發(fā)光層12處于關閉狀態(tài)，由于基板間存在盒間隙14，M點發(fā)出的白光L本應該僅通過G彩色濾光膜，但在光線傾斜角較大時，也會有部分白光L從彩色濾光膜基板13上的R彩色濾光膜和B彩色濾光膜透出。
[0005]結合圖2所示，當視角傾斜到70°時，全彩色有機發(fā)光顯示裝置I的亮度約為最大亮度的60%，即在較大視角時，全彩色有機發(fā)光顯示裝置I仍然具有較高的亮度，因此顯示畫面會產生較嚴重的混色現象。另外，由于白光L呈發(fā)散狀出射，使得最終由G彩色濾光膜發(fā)出的光只占M點發(fā)出的白光L的一部分，另一部分白光L則由R彩色濾光膜和B彩色濾光膜射出或者損失在盒間隙14內，從而造成白光利用率的降低。

【發(fā)明內容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供一種有機發(fā)光顯示裝置及其制造方法。
[0007]為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種有機發(fā)光二極管顯示裝置，包括相對設置的陣列基板和彩膜基板，所述陣列基板包括:薄膜晶體管驅動層，設置于所述基板上；像素定義層，設置于所述有機發(fā)光層上，限定出像素發(fā)光區(qū)域；有機發(fā)光層，設置于所述像素發(fā)光區(qū)域內，且位于所述薄膜晶體管驅動層上；柵格，設置于所述像素發(fā)光區(qū)域的外圍，且圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域四周。
[0008]本發(fā)明還提供一種制造有機發(fā)光二極管顯示裝置的制造方法，包括:提供一基板；在所述基板上形成薄膜晶體管驅動層；在所述薄膜晶體管驅動層上形成像素定義層，且所述像素定義層限定出像素發(fā)光區(qū)域；在所述像素發(fā)光區(qū)域的外圍形成柵格，且所述柵格圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域的四周；在所述像素發(fā)光區(qū)域內形成有機發(fā)光層
[0009]通過在像素發(fā)光區(qū)域之間形成柵格結構，有機發(fā)光層發(fā)出的光線不會從相鄰的像素所對應的彩色濾色層出射，從而減少了顯示畫面混色現象，進而提高了白光的利用率。同時，柵格還可以替代傳統的間隔體，用于支撐陣列基板與彩膜基板。由于在每個像素周圍均設置有柵格，相較傳統的分布在面板不同位置的柱狀間隔體，采用柵格可以形成更加均勻的有機發(fā)光顯示裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為現有技術全彩色有機發(fā)光顯示裝置的結構示意圖；
[0011]圖2為現有技術全彩色有機發(fā)光顯示裝置的光強度-視角曲線圖；
[0012]圖3為本發(fā)明實施例的有機發(fā)光顯示裝置的俯視圖；
[0013]圖4為圖3的有機發(fā)光顯示裝置沿A-A’截面的剖面結構示意圖；
[0014]圖5為本發(fā)明另一實施例的有機發(fā)光顯不裝置的結構不意圖；
[0015]圖6為圖5的有機發(fā)光顯示裝置沿B-B’截面的剖面結構示意圖
[0016]圖7a?7f為本發(fā)明的有機發(fā)光顯示裝置的制造方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的，技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]實施例一
[0019]圖3為本發(fā)明實施例的有機發(fā)光顯示裝置的俯視圖，圖4為圖3的有機發(fā)光顯示裝置沿A-A’截面的剖面結構示意圖。如圖3所示，本發(fā)明實施例一的有機發(fā)光顯示裝置包括陣列基板20，多個由像素定義層(圖中未示出)限定出的像素發(fā)光區(qū)域201在陣列基板20上呈矩陣排列，在每個像素發(fā)光區(qū)域201的外圍設置有柵格202，且柵格202圍繞在每個像素發(fā)光區(qū)域201的四周。在像素之間還設置有用于遮光的黑矩陣211。
[0020]如圖4所示，陣列基板20包括一基板203，在基板203上設置有薄膜晶體管驅動層204，薄膜晶體管驅動層204具體的包括薄膜晶體管開關、數據線和柵極線(圖中未示出)，用來控制有機發(fā)光器件的顯示。其中，薄膜晶體管開關(TFT，Thin Film Transistor，TFT)可以采用低溫多晶硅、氧化物半導體TFT。在薄膜晶體管驅動層204上覆蓋有反射電極層205，在反射電極層205之間設置有像素定義層206，限定出像素發(fā)光區(qū)域201，有機發(fā)光層207設置于像素發(fā)光區(qū)域201內，且覆蓋反射電極層205。反射電極層205具有高反射性，由有機發(fā)光層207發(fā)出的光線經過反射電極層205反射，從有機發(fā)光顯示裝置的上方發(fā)出，光線未經過基板203和薄膜晶體管驅動層204，因此不會受到薄膜晶體管和金屬線的遮擋，即使薄膜晶體管的數量再多，也不會造成開口率下降的問題。
[0021]為了達到有機發(fā)光顯示裝置2全彩化的目的，在陣列基板20相對位置設置彩膜基板21。彩膜基板21包括基板210，形成在基板210上的黑矩陣211，黑矩陣211與陣列基板20的像素定義層206位置相對應，彩色濾光層212形成在黑矩陣211上，本實施例中包括紅色濾光層R、綠色濾光層G和藍色濾光層B。
[0022]在陣列基板20與彩膜基板21之間具有填充體220，本實施例中填充體采用液體干燥劑，液體干燥劑一般為金屬絡合物，根據材料的不同折射率可達到1.8?2.0或者更高。當然，上述僅為本實施例的一種，填充體還可以是空氣層。
[0023]繼續(xù)參考圖4，在像素定義層206上設置有多個透明柵格202，每個柵格202分別圍繞在像素發(fā)光區(qū)域201的四周，即:每個柵格202相互獨立設置于像素發(fā)光區(qū)域201的外圍，且圍繞每個像素發(fā)光區(qū)域201四周。像素發(fā)光區(qū)域201的柵格采用折射率低于填充體的材料，即柵格26的折射率低于填充體220的折射率。優(yōu)選的,柵格折射率與所述填充體的折射率差值Λη > 0.1。由于柵格26的折射率低于填充體220，當有機發(fā)光層207發(fā)出的光線L經由高折射率的填充體220進入低折射率的柵格26，在到達填充體220與柵格26的界面時，一部分光線LI發(fā)生全反射，從發(fā)出光線的像素所對應的綠色(G)濾光層發(fā)出，SP從所期望顏色的濾光層發(fā)出光線；另一部分光線L2進入柵格26，且在柵格26與填充體220的界面處發(fā)生折射，由于光線L入射角α大于折射光線L2折射角β (入射角α為光線L與法線之間的夾角；折射角β為折射光線L2與法線之間的夾角)，因此，光線L2可以被相鄰的兩像素發(fā)光區(qū)域之間的黑矩陣211阻擋，不會從相鄰的像素所對應的藍色(B)濾色層出射，從而減少了顯示畫面混色現象，進而提高了白光的利用率。
[0024]另外，為達到減少顯示畫面混色現象的目的，柵格側邊與底邊之間的夾角不大于90°。本實施例中柵格202的垂直截面為梯形，同時，也可以是矩形或者半圓形。柵格還可以替代傳統的間隔體，用于支撐陣列基板與彩膜基板。由于在每個像素周圍均設置有柵格，相較傳統的分布在面板不同位置的柱狀間隔體，采用柵格可以形成更加均勻的有機發(fā)光顯
示裝置。
[0025]本實施例中，柵格采用透明材料，透過率最好在80%以上，例如可以采用氮化硅、二氧化硅、聚四氟乙烯樹脂或者其溶膠，也可以采用氧化鈦薄膜材料，這是由于這些材料具有較低的折射率，約為1.0?1.8。并且柵格的尺寸可以根據盒厚、像素發(fā)光區(qū)域尺寸以及像素定義層的尺寸進行任意優(yōu)化設計，以達到盡量減小顯示畫面混色以及提高光利用率的目的。
[0026]繼續(xù)參考4所示，在彩膜基板21的彩色濾色層212上形成一層平坦化層213，優(yōu)選的，平坦化層213選擇折射率較低的樹脂類等材料，可以進一步的減小顯示畫面混色以及提高光利用率。具體的，平坦化層的材料可根據柵格材料的折射率進行任意搭配選擇。
[0027]需要說明的是，填充物以及柵格均可以根據理論計算進行選擇合適的材料搭配，以達到顯示效果上的最優(yōu)化，只要滿足柵格的折射率低于填充物的折射率即可。
[0028]實施例二
[0029]圖5為本實施例有機發(fā)光顯示裝置的結構示意圖；圖6為圖5的有機發(fā)光顯示裝置沿Β-Β’截面的剖面結構示意圖。如圖5所示，本發(fā)明實施例二的有機發(fā)光顯示裝置包括陣列基板20，多個由像素定義層(圖中未示出)限定出的像素發(fā)光區(qū)域201在陣列基板20上呈矩陣排列，在每個像素發(fā)光區(qū)域201的外圍設置有柵格202，且柵格202圍繞在每個像素發(fā)光區(qū)域201的四周。在像素之間還設置有用于遮光的黑矩陣211。
[0030]如圖6所示，陣列基板20包括一基板203，在基板203上設置有薄膜晶體管驅動層204，薄膜晶體管驅動層204具體的包括薄膜晶體管開關、數據線和柵極線(圖中未示出)，用來控制有機發(fā)光器件的顯示。其中，薄膜晶體管開關可以采用低溫多晶硅、氧化物半導體TFT。在薄膜晶體管驅動層204上覆蓋有反射電極層205，在反射電極層205之間設置有像素定義層206，限定出像素發(fā)光區(qū)域201，有機發(fā)光層207設置于像素發(fā)光區(qū)域201內，且覆蓋反射電極層205。反射電極層205具有高反射性，由有機發(fā)光層207發(fā)出的光線經過反射電極層205反射，從有機發(fā)光顯示裝置的上方發(fā)出，光線未經過基板203和薄膜晶體管驅動層204，因此不會受到薄膜晶體管和金屬線的遮擋，即使薄膜晶體管的數量再多，也不會造成開口率下降的問題。
[0031]為了達到有機發(fā)光顯示裝置2全彩化的目的，在陣列基板20相對位置設置彩膜基板21。彩膜基板21包括基板210，形成在基板210上的黑矩陣211，黑矩陣211與陣列基板20的像素定義層206位置相對應，彩色濾光層212形成在黑矩陣211上，本實施例中包括綠色濾光層G和藍色濾光層B。
[0032]在陣列基板20與彩膜基板21之間具有填充體220,本實施例中填充體米用液體干燥劑，液體干燥劑一般為金屬絡合物，根據材料的不同折射率可達到1.8?2.0或者更高。當然，上述僅為本實施例的一種，填充體還可以是空氣層。
[0033]繼續(xù)參考圖6，在像素定義層206上設置有柵格202，在本實施例中，柵格22為相互連接的一個整體，圍繞在像素發(fā)光區(qū)域201的四周，即:柵格202設置于像素發(fā)光區(qū)域201的外圍，且圍繞每個像素發(fā)光區(qū)域201四周。同時，像素發(fā)光區(qū)域201的柵格采用不透明材料，例如:黑色金屬鉻(Cr)及其氧化物(CrOx)或者兩者的復合層，也可以是黑色樹脂。當有機發(fā)光層207發(fā)出的光線L經由填充體220到達柵格26的界面時，本應出射的光線被不透明柵格26吸收，不會從相鄰的像素所對應的藍色(B)濾色層出射，從而減少了顯示畫面混色現象，進而提高了白光的利用率。需要說明的是，柵格的尺寸可以根據盒厚、像素發(fā)光區(qū)域尺寸以及像素定義層的尺寸進行任意優(yōu)化設計，以達到盡量減小顯示畫面混色以及提聞光利用率的目的。
[0034]另外，為達到減少顯示畫面混色現象的目的，柵格側邊與底邊之間的夾角不大于90°。本實施例中柵格202的垂直截面為梯形，同時，也可以是矩形或者半圓形。柵格還可以替代傳統的間隔體，用于支撐陣列基板與彩膜基板。由于在每個像素周圍均設置有柵格，相較傳統的分布在面板不同位置的柱狀間隔體，采用柵格可以形成更加均勻的有機發(fā)光顯
示裝置。
[0035]繼續(xù)參考4所示，在彩膜基板21的彩色濾色層212上形成一層平坦化層213，優(yōu)選的，平坦化層213選擇折射率較低的樹脂類等材料，可以進一步的減小顯示畫面混色以及提高光利用率。具體的，平坦化層的材料可根據柵格材料的折射率進行任意搭配選擇。
[0036]需要說明的是，填充物以及柵格均可以根據理論計算進行選擇合適的材料搭配，以達到顯示效果上的最優(yōu)化，只要滿足柵格的折射率低于填充物的折射率即可。
[0037]實施例三
[0038]本實施例具體描述了制造以上兩種實施例中有機發(fā)光顯示裝置的制造方法。
[0039]如圖7a所示，提供一基板203，可以采用玻璃基板。在基板203上形成薄膜晶體管驅動層204，薄膜晶體管驅動層204具體的包括薄膜晶體管開關、數據線和柵極線(圖中未示出)，用來控制有機發(fā)光器件的顯示。其中，薄膜晶體管開關(TFT，thin filmtransistor)可以采用低溫多晶娃、氧化物半導體TFT。[0040]接下來，如圖7b所示，薄膜晶體管驅動層204上沉積整面導電層，如氧化銦錫-銀-氧化銦錫復合層(ITO-Ag-1TO)，圖案化導電層，通過濕法刻蝕形成反射電極205。反射電極根據產品分辨率以及發(fā)光區(qū)域大小可以形成任意圖案。
[0041]然后，如圖7c所示，在薄膜晶體管驅動層204，通過涂覆曝光，形成像素定義層(TOL) 206，且所述像素定義層限定出像素發(fā)光區(qū)域。像素定義層的圖形尺寸也可由產品開發(fā)時設定的分辨率等規(guī)格決定。
[0042]然后，可以通過化學氣相沉積、涂覆曝光、溶膠-凝膠或光刻-離子交換等方法制成柵格。本實施例中采用涂覆曝光法，具體包括:如圖7d所示，在整面反射電極層205和像素定義層206上沉積一定厚度的柵格層，之后圖案化柵格層，曝光清洗，在像素發(fā)光區(qū)域的外圍形成柵格202，且柵格202圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域的四周。
[0043]柵格可以采用透明材料，例如可以采用氮化硅、二氧化硅、聚四氟乙烯樹脂或者其溶膠，也可以采用氧化鈦薄膜材料，這是由于這些材料具有較低的折射率，約為1.0?1.8。透明柵格的透過率最好在80%以上。另外，柵格也可以采用不透明材料，例如黑色金屬鉻(Cr)及其氧化物(CrOx)或者兩者的復合層，也可以是黑色樹脂。
[0044]本實施例中，包括多個相互獨立設置的柵格202，分別圍繞在每個像素發(fā)光區(qū)域的四周，也可以將柵格202圖案化為統一連接的整體圖案，只要滿足柵格202形成在像素發(fā)光區(qū)域的外圍，且圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域的四周即可。
[0045]通過在像素發(fā)光區(qū)域之間形成柵格結構，有機發(fā)光層發(fā)出的光線不會從相鄰的像素所對應的彩色濾色層出射，從而減少了顯示畫面混色現象，進而提高了白光的利用率。同時，柵格還可以替代傳統的間隔體，用于支撐陣列基板與彩膜基板。由于在每個像素周圍均設置有柵格，相較傳統的分布在面板不同位置的柱狀間隔體，采用柵格可以形成更加均勻的有機發(fā)光顯示裝置。
[0046]然后，通過熱蒸鍍、噴墨或者旋轉涂布等方法，在所述像素發(fā)光區(qū)域內形成有機發(fā)光層207,如圖7e所不。有機發(fā)光層可以包括多層結構。
[0047]然后，進入貼合封裝階段，在形成柵格202的基板上注入填充體220，填充體220可以采用液體干燥劑，在氮氣或氬氣等保護氣體保護下，在封裝機臺內將陣列基板20與彩膜基板21進行貼合封裝。彩膜基板21包括基板210，形成在基板210上的黑矩陣211，黑矩陣211與陣列基板20的像素定義層206位置相對應，彩色濾光層212形成在黑矩陣211上，本實施例中包括綠色濾光層G和藍色濾光層B。
[0048]以上對本發(fā)明實施例所提供的有機發(fā)光顯示裝置及其制造方法進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
【權利要求】
1.一種有機發(fā)光二極管顯示裝置，包括相對設置的陣列基板和彩膜基板，其特征在于，所述陣列基板包括: 薄膜晶體管驅動層，設置于基板上； 像素定義層，設置于所述薄膜晶體管驅動層上，限定出像素發(fā)光區(qū)域； 有機發(fā)光層，設置于所述像素發(fā)光區(qū)域內，且位于所述薄膜晶體管驅動層上； 柵格，設置于所述像素發(fā)光區(qū)域的外圍，且圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域四周。
2.如權利要求1所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，還包括設置于所述陣列基板和彩膜基板之間的填充體。
3.如權利要求2所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述填充體為液體干燥劑。
4.如權利要求2所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格采用透光材料，且其折射率小于所述填充體的折射率。
5.如權利要求4所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格折射率與所述填充體的折射率差值Λ η >0.1。
6.如權利要求4所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格可以為氮化硅、氧化硅、聚四氟乙烯樹脂或者氧化鈦薄膜材料。
7.如權利要求1所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格采用不透光材料。
8.如權利要求7所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格可以為黑色金屬鉻及其金屬氧化物，或黑色樹脂材料。
9.如權利要求4或7所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格為多個且互相獨立設置，或者所述柵格為相互連接的整體。
10.如權利要求1所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格的垂直截面為梯形、矩形或者半圓形。
11.如權利要求1所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置，其特征在于，所述柵格側邊與底邊之間的夾角不大于90°。
12.—種有機發(fā)光二極管顯示裝置的制造方法，包括: 提供一基板； 在所述基板上形成薄膜晶體管驅動層； 在所述薄膜晶體管驅動層上形成像素定義層，其中所述像素定義層限定出像素發(fā)光區(qū)域； 在所述像素發(fā)光區(qū)域的外圍形成柵格，且所述柵格圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域的四周; 在所述像素發(fā)光區(qū)域內形成有機發(fā)光層。
13.如權利要求12所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置的制造方法，其特征在于，在所述薄膜體管驅動層上形成像素定義層之前，還包括:在所述薄膜晶體管驅動層上形成圖案化的反射電極層。
14.如權利要求12所述的有機發(fā)光二極管顯示裝置的制造方法，其特征在于，在所述像素發(fā)光區(qū)域的外圍形成柵格，且所述柵格圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域的四周步驟具體包括:在所述有機發(fā)光層和像素定義層上涂覆柵格層；圖案化所述柵格層，形成圍繞每個所述像素發(fā)光區(qū)域 四周的柵格。
【文檔編號】H01L21/77GK103972262SQ201310580761
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權日:2013年11月19日
【發(fā)明者】王永志, 羅麗媛, 韓立靜 申請人:廈門天馬微電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司