專利名稱：顯示器的基板組件及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示器的基板組件及其制作方法，尤其是指一種在顯示器制程中100-260℃加工時防止水分及氣體釋出，而對有機發光組件產生破壞的全彩有機電激發光顯示器的基板組件及其制作方法。
背景技術：
隨著可攜式電子產品如手機、數字相機或是個人數字助理的普及，平面顯示器(FPD)的性能也日益重要。平面顯示器主要包含液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器及有機電激顯示器等，目前較為普及的液晶顯示器因液晶本身不會發光，需要加裝背光板，而對于重量體積及成本上有不利的影響。
1987年美國柯達公司首先發表有機發光二極管(OLED)，在兩片電極間注入有機小分子材料；其后1990年英國劍橋大學發表高分子發光二極管(PLED)，在近十幾年來，由于各廠商的積極研發，因此有機發光組件的材料、特性及相關技術均有大幅突破。由于有機電激顯示器具有自發光、較大操作溫度范圍及廣視角的優點，因此可望成為主流的平面顯示器。
為了實現全彩顯示的效果，對于有機電激顯示器而言，可以采取下列三種方式(1)分別由紅藍綠三基色法有機發光組件發光，由調配不同混光比例，可以實現全彩顯示，但是對于有機發光組件的制作而言，如何達成高精細度是研發瓶頸。
(2)由白光有機發光組件發光，再由紅藍綠三基色的彩色濾光片(Colorfilter，CF)產生紅藍綠三基色，由調配不同混光比例，可以達成全彩顯示。此種方式可以利用現有液晶顯示器的彩色濾光片材料，其技術重點在于白光有機發光組件的色彩純度及其色溫。
(3)由藍光有機發光組件發光，再經由紅綠色的色彩轉換材料(Colorchange media，CCM)產生紅綠色，配合原有的藍光即可產生紅藍綠三基色。此種方式也不須精密地形成有機發光組件圖案，唯色彩轉換材料的效率是研發瓶頸。
參見圖1，是一現有的全彩有機電激發光顯示器的剖視圖。該全彩有機電激發光顯示器10主要包含一玻璃板基板100、位于玻璃板基板100上的一光波長轉換層(wavelength conversion layer)110及與其交錯的黑色矩陣108、位于光波長轉換層110上的一有機覆蓋層(over coat)112、位于有機覆蓋層112上的無機障壁層(barrier layer)114、及位于無機障壁層114上的有機發光組件120。
其中該光波長轉換層110可以為彩色濾光片(CF)、色彩轉換材料(CCM)或是兩者的組合；而相對應的有機發光組件120也須發白光或是藍光。
該有機覆蓋層112的材質可以為有機的聚醯亞胺、丙烯類、異丁烯類、聚酯、聚乙烯對鹼醯、聚乙烯、聚丙烯或其有機合成材料加以制作，且可以旋轉涂覆(Spin coating)等方法覆蓋在光波長轉換層110上。
該無機障壁層114是以物理氣相沉積法(PVD法)或化學氣相沉積法(CVD法)在有機覆蓋層112上沉積，且用來保護該有機發光組件120不會受到來自光波長轉換層110及/或有機覆蓋層112在升溫加熱時的水氣(moisture)或是雜質氣體(outgas)所影響。
更具體而言，有機覆蓋層112在形成后，需要進行清洗程序，而清洗時的水分或雜質很容易吸附在有機材質覆蓋層112的孔洞中，因此在后續制程中，水分及雜質便會蒸發成氣體，進而影響有機發光組件120。再者，在常用全彩有機電激發光顯示器10中，覆蓋層112也為有機材質，因此也會有水氣或是雜質氣體影響有機發光組件120，使基板的合格率無法提升。
本申請的發明人有鑒于上述結構的缺點及制作程序上的不便，乃積極著手進行研究，以期可提供一種能夠解決上述常用缺點的全彩有機電激發光顯示器的基板組件及其制程，經過不斷試驗及努力，終于研發出本發明。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種在顯示器升溫加工時，可減少水分及氣體釋出量的基板組件及其制程。
為了達到上述發明目的，本發明提供了一種顯示器的基板組件，包含一透明基板；一光波長轉換層，位于該基板之上；一無機覆蓋層，包覆于該光波長轉換層之上；其中該基板組件可以用以承載一有機發光組件，以構成一顯示器。本發明顯示器的基板組件是在透明基板及有機發光組件之間設置一具有高透光性的無機覆蓋層，該無機覆蓋層的材質可以為氧化硅、氮化硅、氧化氮硅、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鋯、氮化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化錫、氧化銦、氧化鉛、氧化硼、氧化鈣、SiOXCiHj、SiNyCiHj或是SiOXNyCiHj。
本發明的制造方法乃是在設置有彩色濾光片(Color filter)、色彩轉換材料(CCM)或其兩者組合的基板上，以SOG法、化學氣相沉積法或物理氣相沉積法沉積無機覆蓋層，再于無機覆蓋層上設置有機電激發光組件，其中SOG法可以為旋轉涂布法，化學氣相沉積法可以為PECVD、光CVD、Cat-CVD、ICP-CVD或是SWP-CVD，物理氣相沉積法可以為蒸鍍法、濺鍍法、電子束蒸鍍法或是離子束蒸鍍法。此外制作此無機覆蓋層的操作溫度為20～300℃，壓力為0.0005Torr～1ATM。
本發明是在基板上設置無機覆蓋層，且無機覆蓋層的結構致密，不易吸收水分及雜質，因此可阻絕基板上的彩色濾光片、色彩轉換材料或其兩者組合所釋放出的水分及氣體，達到保護有機電激發光組件的功效。
圖1為一常用的全彩有機電激發光顯示器的剖視圖；圖2是依據本發明的一較佳具體實例的全彩有機電激發光顯示器的剖視圖；圖3是依據本發明的另一較佳具體實例的全彩有機電激發光顯示器的剖視圖；圖4是依據本發明的再一較佳具體實例的全彩有機電激發光顯示器的剖視圖；圖5是依據本發明的顯示器的制作流程的剖面圖。
其中，附圖標記說明如下10有機電激發光顯示器100基板 108黑色矩陣
110光波長轉換層 112覆蓋層114障壁層120有機發光組件20、30、40有機電激發光顯示器200、300、400基板208、308、408黑色矩陣210、310、410光波長轉換層315、415、419無機障壁層217、317、417無機覆蓋層220、320、420有機發光組件具體實施方式
請參看圖2所示，為依據本發明的全彩有機電激發光顯示器20的剖視圖。該全彩有機電激發光顯示器20主要包含一玻璃板基板200、位于玻璃板基板200上的一光波長轉換層(wavelength conversion layer)210、位于光波長轉換層210上的一無機覆蓋層217、位于無機覆蓋層217上的有機發光組件220，其中該透明基板200的材質可為玻璃(glass)、石英(quartz)、或是塑料(plastic)，或是具有主動陣列(AM)，例如薄膜晶體管(TFT)陣列，或是被動陣列(PM)的玻璃或塑料基板200。此有機發光組件220可以為有機發光二極管(OLED)或是高分子發光二極管(PLED)所構成。
其中該無機覆蓋層217材質可以為氧化硅、氮化硅、氧化氮硅、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鋯、氮化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化錫、氧化銦、氧化鉛、氧化硼、氧化鈣、SiOXCiHj、SiNyCiHj或是SiOXNyCiHj。該無機覆蓋層217的厚度較佳為1～50μm，以防止光波長轉換層210的水氣在加熱制程中逸至有機發光組件220，其中該無機覆蓋層也可為多層結構。再者，該無機覆蓋層217也可以使所得結構具有平坦的上表而，以利后續的有機發光組件220組裝過程。該光波長轉換層210可以為彩色濾光片(CF)、色彩轉換材料(CCM)或是兩者的組合；而相對應的有機發光組件220也須為白色或是藍色。再者，為確保顯示效果，該無機覆蓋層217的透光度須大于80％。
參見圖3，為本發明的另一較佳具體實例，為了確保有機發光組件320可確實防止光波長轉換層310的水氣或雜質氣體的破壞，及防止制作無機覆蓋層前清洗程序對于光波長轉換層310的破壞，可以在光波長轉換層310上設置以PVD方式或是CVD方式沉積一無機障壁層315。此外參見圖4，為本發明的再一較佳具體實例，除了在光波長轉換層410上設置一無機障壁層415，也可以PVD方式或是CVD方式在無機覆蓋層417上沉積一無機障壁層419。除了可以確保來自光波長轉換層410的水氣及雜質氣體不會破壞有機發光組件420外；也可防止制作組件圖案(pattern)時，蝕刻液對于透明電極的破壞。惟該無機障壁層315(或是無機障壁層415、419)不須有如常用障壁層的厚度，僅需在500×10-10m～5000×10-10m即可確實達到所需的果。再者無機障壁層315(或是無機障壁層415、419)也以為多層結構。
參見圖5，為依據本發明的顯示器20的制作流程剖面圖，其包含下列步驟S100預備一玻璃板基板或含TFT陣列的玻璃板基板200，并在該玻璃板基板200上形成一光波長轉換層210，且光波長轉換層210的圖案是以一黑色矩陣208所分隔；S102在光波長轉換層210上形成一無機覆蓋層217；該無機覆蓋層217材質可以為氧化硅、氮化硅、氧化氮硅、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鋯、氮化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化錫、氧化銦、氧化鉛、氧化硼、氧化鈣、SiOXCiHj、SiNyCiHj或是SiOXNyCiHj；該無機覆蓋層217可以利用SOG法、化學氣相沉積法或是物理氣相沉積法等方式形成，且該無機覆蓋層217可為多層結構；S104在無機覆蓋層217上組裝一有機發光組件220，該有機發光組件220主要包含透明電極/電洞注入層/電洞傳輸層/有機發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極；有機發光組件220為常用技術，因此其結構不在此詳述。
在步驟S102中，以化學氣相沉積法形成氧化硅(SiOX)無機覆蓋層217為例，其可在溫度為20～300℃，壓力為0.0005Torr～1ATM的條件下，利用TEOS或是硅烷(silane)等反應氣體形成厚度為1～50μm的氧化硅無機覆蓋層217。
在形成無機覆蓋層后，還可以進行一平坦化制程。另外，為了確保有機電激發光組件可確實防止水氣或雜質氣體的破壞，也可加上在無機覆蓋層上施以無機障壁層或是先在光波長轉換層上設置無機障壁層后，再于該無機障壁層上設置無機覆蓋層的步驟(即圖3的無機障壁層315，及圖4的無機障壁層415、419)。該保護層厚度為500×10-10m～5000×10-10m，即可確實達到所需的效果。
綜上所述，本發明利用無機物的特性制作玻璃基板上的無機覆蓋層以取代常用結構的有機覆蓋層及保護層，且無機覆蓋層阻斷水分及異物氣體的效果較常用有機覆蓋層為佳，因此可有效避免有機電激發光裝置因為水分或異物氣體而導致損壞，確實具有產業上的進步性，且本發明結構未見于現有全彩有機電激發光顯示器的基板結構。
權利要求
1.一種顯示器的基板組件，其特征在于，包含一透明基板；一光波長轉換層，位于該基板之上；一無機覆蓋層，包覆于該光波長轉換層之上；其中該基板組件可以用以承載一有機發光組件，以構成一顯示器。
2.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該無機覆蓋層的厚度為1～50μm。
3.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，還包含一置于光波長轉換層上的無機障壁層。
4.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，還包含一置于無機覆蓋層上的無機障壁層。
5.如權利要求3或4所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該無機障壁層的厚度為500×10-10m～5000×10-10m。
6.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該無機覆蓋層的材質可選自由氧化硅、氮化硅、氧化氮硅、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鋯、氮化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化錫、氧化銦、氧化鉛、氧化硼、氧化鈣、SiOXCiHj、SiNyCiHj及SiOXNyCiHj所構成的集合。
7.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該光波長轉換層為一彩色濾光片層、一色彩轉換材料層或其組合。
8.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該無機覆蓋層可為多層結構。
9.如權利要求3或4所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該無機障壁層可為多層結構。
10.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該基板材質可為玻璃、石英或是塑料。
11.如權利要求1所述的顯示器的基板組件，其特征在于，該透明基板為具有如TFT陣列的主動陣列、或是被動陣列的基板。
12.一種顯示器，其特征在于，包含一透明基板；一光波長轉換層，位于該基板之上；一無機覆蓋層，包覆于該光波長轉換層之上；及一有機發光組件，位于該無機覆蓋層之上。
13.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，該無機覆蓋層的厚度為1～50μm。
14.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，還包含一置于光波長轉換層上的無機障壁層。
15.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，還包含一置于無機覆蓋層上的無機障壁層。
16.如權利要求14或15的顯示器，其特征在于，該無機障壁層的厚度為500×10-10m～5000×10-10m。
17.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，該無機覆蓋層的材質可選自由氧化硅、氮化硅、氧化氮硅、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鋯、氮化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化錫、氧化銦、氧化鉛、氧化硼、氧化鈣、SiOXCiHj、SiNyCiHj及SiOXNyCiHj所構成的集合。
18.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，該光波長轉換層為一彩色濾光片層、一色彩轉換材料層或其組合。
19.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，該無機覆蓋層可為多層結構。
20.如權利要求14或15所述的顯示器，其特征在于，該無機障壁層可為多層結構。
21.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，此有機發光組件可以為有機發光二極管或是高分子發光二極管所構成。
22.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，該基板材質可為玻璃、石英、或是塑料。
23.如權利要求12所述的顯示器，其特征在于，該透明基板為具有如TFT陣列的主動陣列，或是被動陣列的基板。
24.一種顯示器的基板組件制作方法，其特征在于，包含下列步驟預備一透明基板；在該基板上形成一光波長轉換層；及在該光波長轉換層上形成一無機覆蓋層。
25.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該形成無機覆蓋層步驟可用化學氣相沉積法，且無機覆蓋層的厚度為1～50μm。
26.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該形成無機覆蓋層步驟可用物理氣相沉積法形成，且無機覆蓋層的厚度為1～50μm。
27.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該形成無機覆蓋層步驟可用SOG法形成，且無機覆蓋層的厚度為1～50μm。
28.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該形成無機覆蓋層步驟是在溫度為20～300℃，壓力為0.0005Torr～1ATM的環境下進行。
29.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該無機覆蓋層可選自由氧化硅、氮化硅、氧化氮硅、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鋯、氮化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化錫、氧化銦、氧化鉛、氧化硼、氧化鈣、SiOXCiHj、SiNyCiHj及SiOXNyCiHj所構成的集合。
30.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，還包含一在光波長轉換層上形成無機障壁層的步驟。
31.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，還包含一在無機覆蓋層上形成無機障壁層的步驟。
32.如權利要求30或31所述的基板組件制作方法，其特征在于，該無機障壁層的厚度為500×10-10m～5000×10-10m。
33.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該光波長轉換層為一彩色濾光片層、一色彩轉換材料層或其組合。
34.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該無機覆蓋層可為多層結構。
35.如權利要求30或31所述的基板組件制作方法，其特征在于，該無機障壁層可為多層結構。
36.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，在形成無機覆蓋層后，還可以進行一平坦化制程。
37.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該透明基板材質可為玻璃、石英或是塑料。
38.如權利要求24所述的基板組件制作方法，其特征在于，該透明基板為具有如TFT陣列的主動陣列或是被動陣列的基板。
39.如權利要求25所述的基板組件制作方法，其特征在于，形成該無機覆蓋層的步驟可用PECVD、光CVD、Cat-CVD、ICP-CVD或是SWP-CVD。
40.如權利要求26所述的基板組件制作方法，其特征在于，形成該無機覆蓋層的步驟可用蒸鍍法、濺鍍法、電子束蒸鍍法或是離子束蒸鍍法。
全文摘要
本發明公開了一種顯示器的基板組件及其制作方法，該顯示器的基板組件包含一透明基板；一光波長轉換層，位于該基板之上；一無機覆蓋層，包覆于該光波長轉換層之上；其中該基板組件可以用以承載一有機發光組件，以構成一顯示器。此基板組件是在一包含波長轉換層的透明基板及一有機發光組件之間設置一無機覆蓋層，因此可以在顯示器后續升溫制程(100－260℃)時，減少自波長轉換層的水分及雜質氣體釋出量，并有效保護該有機發光組件。該無機覆蓋層可以SOG法、化學氣相沉積法沉積或物理氣相沉積法形成，其中制作該無機覆蓋層的操作溫度為20～300℃，壓力為0.0005Torr～1ATM。
文檔編號H05B33/10GK1652642SQ20041000327
公開日2005年8月10日 申請日期2004年2月3日 優先權日2004年2月3日
發明者陳學文, 鄭啟民, 江建志 申請人:悠景科技股份有限公司