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TWI680576B - 有機發光二極體顯示面板及其製造方法 - Google Patents

有機發光二極體顯示面板及其製造方法 Download PDF

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TWI680576B
TWI680576B TW108111075A TW108111075A TWI680576B TW I680576 B TWI680576 B TW I680576B TW 108111075 A TW108111075 A TW 108111075A TW 108111075 A TW108111075 A TW 108111075A TW I680576 B TWI680576 B TW I680576B
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Taiwan
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light
metal
metal oxide
electrochromic
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TW108111075A
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TW202036894A (zh
Inventor
鐘金峰
Chin-Feng Chung
江顯偉
Hsien-Wei Chiang
Original Assignee
大陸商業成科技（成都）有限公司
Interface Technology (Chengdu) Co., Ltd.
大陸商業成光電（深圳）有限公司
Interface Optoelectronics (Shenzhen) Co., Ltd.
英特盛科技股份有限公司
General Interface Solution Limited
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Abstract

本發明提供一種OLED顯示面板，包括：基板；形成述基板上的複數發光單元；每一個發光單元包括發光元件和與發光元件層疊設置的電致變色元件，發光元件位於電致變色元件遠離基板的一側；電致變色元件包括第一陰極、第一陽極以及位於第一陰極和第一陽極之間的電致變色層；發光元件包括第二陰極、第二陽極以及位於第二陰極和第二陽極之間的發光材料；第一陰極與第二陽極共用。本發明還提供一種有機發光二極體顯示面板的製造方法。本發明的有機發光二極體顯示面板利用電致變色元件作顏色補償，可以降低顯示面板的能耗、延長發光材料使用壽命。

Description

有機發光二極體顯示面板及其製造方法
本發明涉及一種OLED顯示面板及一種OLED顯示面板的製造方法。
OLED即有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode)，因為具備輕薄、省電等特性，因此這種顯示裝置在數碼產品上得到了廣泛的運用。OLED顯示技術相比較傳統的LCD(Liquid CrystalDisplay，即液晶顯示器)顯示方式不同，無需背光燈，採用非常薄的有機發光材料塗層和玻璃基板，當有電流通過時，這些有機發光材料就會發光。然而受限於有機發光材料的特性，有機發光材料在使用過程中，尤其是在高功率的狀況下容易劣化。
鑒於此，本發明提供一種能夠降低能耗、延長發光材料使用壽命的OLED顯示面板。
一種有機發光二極體(OLED)顯示面板，包括：基板；形成於所述基板上的複數發光單元；每一個發光單元包括發光元件和與所述發光元件層疊設置的電致變色元件，所述發光元件位於所述電致變色元件遠離所述基板的一側；所述電致變色元件包括第一陰極、第一陽極以及位於所述第一陰極和第 一陽極之間的電致變色層；所述發光元件包括第二陰極、第二陽極以及位於所述第二陰極和第二陽極之間的發光材料；所述第一陰極與所述第二陽極共用。
本發明還提供一種有機發光二極體顯示面板的製造方法。
一種有機發光二極體(OLED)顯示面板的製造方法，其包括：提供一基板；在所述基板上依次沉積第一金屬氧化物材料層和第一金屬材料層；圖案化所述第一金屬氧化物材料層和所述第一金屬材料層，形成相互絕緣的第一金屬氧化物層和第二金屬氧化物層，以及相互絕緣的第一金屬層和第二金屬層；在所述第一金屬層上形成電致變色層；在所述電致變色層上形成第三金屬氧化物層，所述第三金屬氧化物層與所述第二金屬層及第二金屬氧化物層電連接；所述第一金屬氧化物層和第一金屬層作為第一陽極，所述第三金屬氧化物層作為第一陰極，所述第一陽極、第一陰極和電致變色層形成電致變色元件；在所述第三金屬氧化物層上形成發光材料；在所述發光材料上形成第三金屬層；所述第三金屬氧化物層、第二金屬層和第二金屬氧化物層作為第二陽極，所述第三金屬層作為第二陰極，所述第二陽極、第二陰極和發光材料形成發光元件。
相較於習知技術，本發明的OLED顯示面板的發光單元包括層疊設置的發光元件和電致變色元件，可以利用電致變色元件對發光單元作顏色補償，降低OLED顯示面板的能耗、延長發光材料使用壽命。發光元件的陽極與電致變色元件的陰極共用，還能節約製造成本，簡化了製造工序。
1‧‧‧OLED顯示面板
100‧‧‧發光單元
200‧‧‧基板
11‧‧‧電致變色元件
111‧‧‧第一陽極
112‧‧‧電致變色層
113‧‧‧第一陰極
12‧‧‧發光元件
121‧‧‧第二陽極
122‧‧‧發光材料
123‧‧‧第二陰極
101‧‧‧第一金屬氧化物層
102‧‧‧第二金屬氧化物層
105‧‧‧第三金屬氧化物層
103‧‧‧第一金屬層
104‧‧‧第二金屬層
106‧‧‧第三金屬層
109‧‧‧第四金屬層
107‧‧‧第一絕緣層
108‧‧‧第二絕緣層
31‧‧‧第一光線
32‧‧‧第二光線
4‧‧‧第一金屬氧化物材料層
5‧‧‧第一金屬材料層
圖1是本發明第一實施例的OLED顯示面板的平面示意圖。
圖2是圖1沿II-II線剖開的剖面示意圖。
圖3是本發明第一實施例的發光單元的等效電路圖。
圖4是本發明第二實施例的發光單元的剖面示意圖。
圖5是本發明第一實施例的OLED顯示面板的製造流程圖。
圖6~圖13製造本發明第一實施例的OLED顯示面板的各製造流程步驟的結構示意圖。
請參考圖1，圖1是本發明第一實施例的OLED顯示面板1的平面示意圖。OLED顯示面板1包括基板200及形成於基板200上的複數發光單元100。在本實施例中，三個發光單元100為一組，一組中的三個發光單元100分別發紅光、藍光、綠光，但不限於此。其他實施例中，每一組中的發光單元100的數量並不受限制。在一實施例中，每一組中還可以包括發白光的發光單元100。在本實施例中，基板200為薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)陣列基板。
請參考圖2，圖2是圖1沿II-II線剖開的剖面示意圖。每一個發光單元100包括發光元件12和與發光元件12層疊設置的電致變色元件11，電致變色元件11用於對發光單元100作顏色補償。
如圖2所示，電致變色元件11包括第一陽極111、第一陰極113、以及夾設於第一陽極111和第一陰極113之間的電致變色層112。第一陽極111包括在基板200上依次層疊設置的第一金屬氧化物層101和第一金屬層103。電致變色層112形成於第一金屬層103上。第一陰極包括第三金屬氧化物層105，第三金屬氧化物層105覆蓋電致變色層112。電致變色元件11可以相當於一個電容結構，電致變色層112在第一陽極111和第一陰極113的驅動下進行氧化還原的電化學反應，改變其反射率和透明度，從而實現對發光元件12的顏色補償。
電致變色層112的氧化態和還原態分別對應不同的顏色。電致變色層112的材料可以選自三氧化鎢(WO3，氧化態為透明，還原態為深藍色)、三 氧化鉬(MoO3，氧化態為透明，還原態為深藍色)、二氧化鈦(TiO2，氧化態為透明，還原態為淡藍色)、二氧化銥(IrO2，氧化態為黑色，還原態為透明)、氧化鈷(CoO，氧化態為紅色，還原態為藍色)、三氧化二銠(Rh2O3，氧化態為黃色，還原態為綠色)、氧化鎳(NiO，氧化態為深銅色，還原態為透明)中的任意一種。
電致變色層112可以根據發光元件12的發光顏色選擇合適的材料。例如，當發光單元100發藍光時，電致變色層112可以為三氧化鉬，此時，為了增加藍光的強度，電致變色層112可以被驅動為還原態，當光遇到該電致變色層112時，電致變色層112會吸收深藍色以外的波長的光，並反射深藍色的光。可以理解的，當發光單元100為發紅光或者綠光時，可以選擇其他合適的材料(即還原態或者氧化態為相應的顏色的材料)作為電致變色層112，以補償相應的顏色。OLED顯示面板1包括至少一種電致變色層112。可以理解的，在本實施例中，OLED顯示面板1包括分別對應不同發光顏色的發光單元100的多種電致變色層112。
如圖2所示，第一陽極111中的第一金屬氧化物層101能夠與包含氧化物的基板200更好地附著，而第一陽極111中的第一金屬層103可以增加第一陽極111的導電率。此外，第一金屬層103還作為反射層，將光反射至第一金屬層103遠離基板200的一側。
如圖2所示，在本實施例中，所述發光元件12為有機發光二極體(OLED)，所述發光元件12包括第二陽極121、第二陰極123和夾設於第二陽極121和第二陰極123之間的發光材料122。第二陽極121與第一陰極113部分共用。第二陽極121與第一陰極113共用，使得在製造OLED顯示面板1時，無需分別製造第二陽極121與第一陰極113，節約製造成本，簡化了製造工序。在本實施例中，第二陽極121包括第三金屬氧化物層105、第二金屬氧化物層102、以及將第 二金屬氧化物層102和所述第三金屬氧化物層105電連接的第二金屬層104。可以理解的，第一陽極121中的第三金屬氧化物層105可以作為電致變色元件11的第一陰極113。第二陰極123包括第三金屬層106。在本實施例中，第三金屬層106相當於第二陰極123，第三金屬層106允許光線透過。
發光元件12發光時，一部分光線朝遠離基板200的方向射出，形成第一光線31；一部分朝靠近基板200的方向射出，形成第二光線32。所述第二光線32經過電致變色層112補償之後，可以轉化為強度更大的光，並經過第一金屬層103的反射，朝遠離基板200的方向射出。因此在不影響顯示效果的前提下，發光元件12發光時的功率可以對應減小，有利於延長發光材料122的使用壽命，以及減小OLED顯示面板1的能耗。
如圖2所示，在本實施例中，第一金屬氧化物層101和第二金屬氧化物層102有同一材料層形成且相互絕緣，第一金屬層103和第二金屬層104由同一材料層形成且相互絕緣。第一金屬氧化物層101和第二金屬氧化物層102之間、第一金屬層103和第二金屬層104之間藉由第一絕緣層107絕緣間隔開來。可選地，第一絕緣層107遠離基板200的上表面與第一金屬層103和第二金屬層104遠離基板200的表面平齊。第一絕緣層107、第一金屬層103和第二金屬層104遠離基板200的表面基本形成一平坦的平面，有利於後續元件的製作。
如圖2所示，在本實施例中，電致變色層112覆蓋第一金屬層103以及第一絕緣層107的至少部分，電致變色層112不覆蓋第二金屬層104。第三金屬氧化物層105從電致變色層112遠離第一陽極111的表面沿著與該表面相鄰的側面延伸至第二金屬層104，與第二金屬層104電連接，使得第三金屬氧化物層105與第二金屬層104、第二金屬氧化物層102電連接共同作為第二陽極121。在本實施例中，第一陽極111中的第二金屬氧化物層102能夠與包含氧化物的基板200更 好地附著，而第二陽極121中的第二金屬層104可以增加第二陽極121的導電率，第三金屬氧化物層105有利於第二陽極121的電洞的注入。
如圖2所示，在基板200方向上，可選地，發光材料122的投影與第三金屬氧化物層105、電致變色層112、第一金屬層103及第一金屬氧化物層101均至少部分重疊；發光材料122的投影與第二金屬層104及第二金屬氧化物層102不重疊。在一實施例中，在基板200的方向上，電致變色層112和第一金屬層103完全覆蓋發光材料122的投影，使發光元件12朝電致變色元件11發出的光能夠全部發射到電致變色元件11並且被第一金屬層103反射，有效提高光的利用率。
發光材料122覆蓋第三金屬氧化物層105的至少部分，發光材料122與其他元件之間的段差可以藉由第二絕緣層108填平，第二絕緣層108還可以作為保護層，保護被覆蓋的元件。在本實施例中，第二絕緣層108覆蓋第三金屬氧化物層105、第二金屬層104和第二金屬氧化物層102。第二絕緣層108遠離基板200的表面與發光材料122遠離基板200的表面平齊，有利於後續元件的製作。
請參考圖3，圖3是本發明第一實施例的發光單元100的等效電路圖。為了描述方便，發光元件12的電路中僅示出了驅動薄膜電晶體(第一薄膜電晶體)T1，可以理解的，發光元件12還包括本領域習知的其他薄膜電晶體，例如開關電晶體等。如圖3所示，電致變色元件11可以由第二薄膜電晶體T2控制，發光元件12的陽極與電致變色元件11的陰極共用。在本實施例中，與第二薄膜電晶體T2的連接的掃描線和資料線不同於控制發光元件12的掃描線和資料線。OLED顯示面板1可以藉由不同的電路，分別控制電致變色元件11和發光元件12。OLED顯示面板1可以根據顯示需要，分別調整發光元件12的亮度以及電致變色元件11的顏色。當利用電致變色元件11對發光元件12作顏色補償時，發光元件12的功率可以降低，實現省電的技術效果。
在本實施例中，第一金屬氧化物層101、第二金屬氧化物層102和第三金屬氧化物層105可以為氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)，第一金屬層103、第二金屬層104和第三金屬層106可以為銀(Ag)，但不限於此。
為了描述方便，以下實施例中，結構和功能與第一實施例相同或者相似的元件沿用相同的元件符號。
請參考圖4，圖4是本發明第二實施例的發光單元100的剖面示意圖。第二實施例的發光單元100的結構與第一實施例的發光單元100的基本相同，區別在於：在本實施例中，第三金屬氧化物層105和電致變色層112之間還包括第四金屬層109。第四金屬層109與第三金屬氧化物層105直接接觸且電性連接，可以增加第一陰極113或者第二陽極121的導電率。在本實施例中，第四金屬層109完全覆蓋電致變色層112，第四金屬層109的厚度小於第一金屬層103和第二金屬層104的厚度，第四金屬層109允許光線透過，基本不影響顯示效果。
請參考圖5~圖13，其中，圖5是本發明第一實施例的OLED顯示面板1的製造流程圖，圖6~圖13製造本發明第一實施例的OLED顯示面板1的各製造流程步驟的結構示意圖。製造本發明第一實施例的OLED顯示面板1的方法包括：
步驟S501：如圖6所示，提供一基板200。
在本實施例中，基板200為TFT陣列基板。
步驟S502：如圖6所示，在基板200上依次沉積第一金屬氧化物材料層4和第一金屬材料層5。
在本實施例中，第一金屬氧化物材料層4能夠與包含氧化物的基板200更好地附著，有利於後續元件的製造。第一金屬材料層5位於第一金屬氧化物材料層4遠離基板200的一側。
步驟S503：如圖7所示，圖案化第一金屬氧化物材料層4和第一金屬材料層5，形成相互絕緣的第一金屬氧化物層101和第二金屬氧化物層102，以及相互絕緣的第一金屬層103和第二金屬層104。
在本實施例中，第一金屬氧化物材料層4和第一金屬材料層5可以在同一制程中藉由黃光蝕刻工藝被圖案化。
如圖8所示，在本實施例中，第一金屬氧化物層101和第二金屬氧化物層102之間、第一金屬層103和第二金屬層104之間藉由第一絕緣層107絕緣間隔開來。可選地，第一絕緣層107遠離基板200的上表面與第一金屬層103和第二金屬層104遠離基板200的表面平齊。第一絕緣層107、第一金屬層103和第二金屬層104遠離基板200的表面基本形成一平坦的平面，有利於後續元件的製作。
步驟S504：如圖9所示，在所述第一金屬層103上形成電致變色層112。
步驟S505：如圖10所示，在電致變色層112上形成第三金屬氧化物層105，第三金屬氧化物層105與第二金屬層104及第二金屬氧化物層102電連接。
第一金屬氧化物層101和第一金屬層103作為第一陽極111，第三金屬氧化物層105、第二金屬層104及第二金屬氧化物層102作為第一陰極113，所述第一陽極111、第一陰極113和電致變色層112形成電致變色元件11。在本實施例中，第一陰極113還包括第二金屬層104和第二金屬氧化物層102，其中第二金屬層可以增加第一陰極113的導電率。
如圖11所示，在形成第三金屬氧化物層105之後，可以形成覆蓋第三金屬氧化物層105的部分的第二絕緣層108。第二絕緣層108還可以作為保護層，保護被其覆蓋的元件。在本實施例中，第二絕緣層108覆蓋第三金屬氧化物層105、第二金屬層104和第二金屬氧化物層102。
在一實施例中，在形成第三金屬氧化物層105之前，還可以在電致變色層112上形成第四金屬層109，再形成第三金屬氧化物層105，第四金屬層109與第三金屬氧化物層105直接接觸且電性連接。
步驟S506：如圖12所示，在第三金屬氧化物層105上形成發光材料122。
在本實施例中，發光材料122形成於第三金屬氧化物層105未被第二絕緣層108覆蓋的部分。發光材料122與第三金屬氧化物層105等元件之間的段差可以藉由第二絕緣層108填平。第二絕緣層108遠離基板200的表面與發光材料122遠離基板200的表面平齊，有利於後續元件的製作。
步驟S506：如圖13所述，在發光材料122上形成第三金屬層106。
在本實施例中，第三金屬氧化物層105、第二金屬層104和第二金屬氧化物層102作為第二陽極121，所述第三金屬層106作為第二陰極123，第二陽極121、第二陰極123和發光材料122形成發光元件12。在本實施例中，電致變色元件11的第一陰極113與發光元件12的第二陽極121共用。電致變色元件11與發光元件12構成發光單元100。
在本實施例中，發光元件12與電致變色元件11在基板的方向上的投影重疊，電致變色層112在第一陽極111和第一陰極113的驅動下進行氧化還原的電化學反應，根據顯示需要改變其反射率和透明度。發光元件12朝靠近基板200的方向射出的第二光線32經過電致變色層112補償之後，可以轉化為強度更大的光，並經過第一金屬層103的反射，朝遠離基板200的方向射出。因此在不影響顯示效果的前提下，發光元件12發光時的功率可以對應減小，有利於延長發光材料122的使用壽命，以及減小OLED顯示面板1的能耗。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

Claims (2)

  1. 一種有機發光二極體顯示面板的製造方法，其包括：提供一基板；在所述基板上依次沉積第一金屬氧化物材料層和第一金屬材料層；圖案化所述第一金屬氧化物材料層和所述第一金屬材料層，形成相互絕緣的第一金屬氧化物層和第二金屬氧化物層，以及相互絕緣的第一金屬層和第二金屬層；在所述第一金屬層上形成電致變色層；在所述電致變色層上形成第三金屬氧化物層，所述第三金屬氧化物層與所述第二金屬層及第二金屬氧化物層電連接；所述第一金屬氧化物層和第一金屬層作為第一陽極，所述第三金屬氧化物層作為第一陰極，所述第一陽極、第一陰極和電致變色層形成電致變色元件；在所述第三金屬氧化物層上形成發光材料；在所述發光材料上形成第三金屬層；所述第三金屬氧化物層、第二金屬層和第二金屬氧化物層作為第二陽極，所述第三金屬層作為第二陰極，所述第二陽極、第二陰極和發光材料形成發光元件。
  2. 如請求項1所述的有機發光二極體顯示面板的製造方法，其中：在電致變色層上形成第三金屬氧化物層之前，在所述電致變色層上形成第四金屬氧化物層。
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