有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构及其制造方法

专利名称：有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器，特别是有关于一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构及其制造方法。
随着发光材料的不断发展，利用发光材料来作为薄膜晶体管液晶显示器的发光源，成为一项科技发展的潮流。在薄膜晶体管液晶显示器之中使用白光发光有机材料作为发光源，而且使用薄膜晶体管作为控制白光发光有机材料或者供给电压至白光发光有机材料的驱动电路，可以很容易的控制液晶显示器的亮点，再配合彩色滤光板作为色彩调变的工具，将可大幅简化薄膜晶体管液晶显示器的结构与制造方法。
因此，需要一种薄膜晶体管液晶显示器的结构及其制造方法，使用白光发光有机材料作为液晶显示器的发光源，配合遮光图案层与彩色滤光板的组装，达到彩色显像的目的，再者，提出一种将白光发光有机材料作为液晶显示器之发光源的制造方法，有效地组装液晶显示器。
本发明提供一种有机材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，利用白光发光有机材料层作为液晶显示器的发光层，在白光发光有机材料层之上形成一覆盖层，以提供一平坦表面，以期在覆盖层之上直接形成透光导电玻璃图案层，完成整个液晶显示器的组装。
本发明提供一种有机材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，利用白光发光有机材料层作为液晶显示器的发光层，在透光导电玻璃图案层之上形成覆盖层，在覆盖层之上直接形成遮光图案层与彩色滤光板，完成彩色液晶显示器的结构。
本发明提供一种有机材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，在薄膜晶体管之上直接覆盖金属层，在金属层与玻璃基材之上直接沉积白光发光有机材料层，作为液晶显示器的发光材料层，以薄膜晶体管直接控制发光材料的发光与否。
本发明提供一种有机材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，在白光发光有机材料层之上覆盖一平坦膜层，在平坦膜层之上直接形成透光导电玻璃图案层，完成液晶显示器的组装。
本发明提供一种有机材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，在透光导电玻璃图案层之上，直接使用覆盖层以得到一平坦表面，在平坦表面上直接制作遮光图案层与彩色滤光板，完成液晶显示器的组装。
为达成上述目的，本发明的具体技术方案为一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，至少包含一玻璃基材；复数个薄膜晶体管，形成在该玻璃基材的顶面，作为该液晶显示器的控制电路；一金属层，覆盖在该复数个薄膜晶体管的顶面；一白光发光有机材料层，覆盖在该金属层与该玻璃基材之上；一覆盖层，形成在该白光发光有机材料层之上，以形成一平坦膜层；一透光导电玻璃图案层，形成在该覆盖层之上，仅覆盖于该复数个薄膜晶体管之上；一遮光图案层，形成在该覆盖层之上，并填满在该透光导电玻璃层之中的开口；以及一彩色滤光板，形成在该透光导电玻璃图案层与该遮光图案层之上，对于从该白光发光有机材料层所发出的白光进行色彩调变。
本发明的另一技术方案为一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，至少包含一玻璃基材；复数个薄膜晶体管，形成在该玻璃基材的顶面，作为该液晶显示器的控制电路；一金属层，覆盖在该复数个薄膜晶体管的顶面；一白光发光有机材料层，覆盖在该金属层与该玻璃基材之上；一第一覆盖层，形成在该白光发光有机材料层之上，以形成一平坦膜层；一透光导电玻璃图案层，形成在该第一覆盖层之上，仅覆盖于该复数个薄膜晶体管之上；一第二覆盖层，形成在该透光导电玻璃图案层与该第一覆盖层之上；一遮光图案层，形成在该第二覆盖层之上；以及一彩色滤光板，形成在该第二覆盖层与该遮光图案层之上，对于从该白光发光有机材料层所发出的白光进行色彩调变。
本发明还提出一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其步骤至少包含提供一玻璃基材；形成复数个薄膜晶体管在该玻璃基材之上，作为该液晶显示器的控制电路；形成金属层在该复数个薄膜晶体管的顶面；沉积一白光发光有机材料层至该金属层与该玻璃基材之上；形成一第一覆盖层，覆盖在该白光发光有机材料层之上，以形成一平坦的表面；定义一透光导电玻璃图案层，形成在该第一覆盖层之上，其中该透光导电玻璃图案层仅覆盖在该复数个薄膜晶体管的上方；形成一第二覆盖层，覆盖在该透光导电玻璃图案层与该第一覆盖层之上；定义一遮光图案层，形成在该第二覆盖层之上；以及形成一彩色滤光板，在该第二覆盖层与该遮光图案层之上，对于从该白光发光有机材料层所发出的白光进行色彩调变。
本发明使用薄膜晶体管作为控制白光发光有机材料或者供给电压至白光发光有机材料的驱动电路，可以很容易的控制液晶显示器的亮点，再配合彩色滤光板作为色彩调变的工具，大幅简化薄膜晶体管液晶显示器的结构与制造方法。降低了制作成本。
图号说明玻璃基材100
薄膜晶体管110薄膜晶体管110白光发光有机材料层130第一覆盖层140透光导电玻璃图案层150第二覆盖层155遮光图案层160彩色滤光板170
本发明揭露一种具有有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，提供一玻璃基材，作为液晶显示器的基底，在玻璃基材的表面定义薄膜晶体管集成电路，在薄膜晶体管的顶面覆盖金属层，作为金属导电材料层，接着，沉积白光发光有机材料层至金属层与玻璃基材之上，作为液晶显示器的发光源。然后，覆盖一第一覆盖层至白光发光有机材料层之上，以形成一个平坦表面。接着，定义一透光导电玻璃图案层至第一覆盖层的表面，并对应至薄膜晶体管的上方，接着直接在透光导电玻璃图案层的开口处形成遮光图案层，或者先沉积一第二覆盖层，在透光导电玻璃图案层之上形成一平坦表面，然后形成遮光图案层。在本发明之中，遮光图案层系直接填入或遮盖住透光导电玻璃图案层的开口处。最后形成彩色滤光板，彩色滤光板系由红光滤光板、绿光滤光板与蓝光滤光板所组成，每一个色彩滤光板对应一个薄膜晶体管，以达成一个色彩亮点的控制。
以下将配合

图1至图3，以及图4A与图4B，来说明本发明的第一具体实施例。
请参阅图1，提供一玻璃基材100，作为薄膜晶体管液晶显示器的基底，接着，在玻璃基材100的表面形成复数个薄膜晶体管110，以形成薄膜晶体管集成电路，作为液晶显示器的控制电路，而复数个薄膜晶体管110为部分覆盖在玻璃基材100之上。其中，薄膜晶体管110的制造方法是使用一般的半导体制程技术，形成在玻璃基材100之上。
请继续参阅图1，全面性沉积导电金属材料至薄膜晶体管110与玻璃基材100之上，再使用微影与蚀刻技术，去除在玻璃基材100之上的金属材料，以形成金属层120，作为薄膜晶体管110的导电金属层，而薄膜晶体管110则是经由金属层120施加电压至液晶显示器的白光发光有机材料，达到控制白光发光有机材料的发光动作。
请参阅图2，形成白光发光有机材料层130至金属层120与玻璃基材100之上，作为液晶显示器的发光材料，此白光发光有机材料层130的组成材料为白光发光二极管有机材料，薄膜晶体管110施加电压于此种材料上时会发出白光，作为液晶显示器的发光源。在沉积白光发光有机材料层130之后，沉积第一覆盖层140至白光发光有机材料层130之上，以形成一平坦表面。根据本发明之一较佳具体实施例，第一覆盖层140的组成材料为Polyimide材料、Acrylize材料或是透明光阻材料，即可达到平坦化的目的。根据本发明之另一较佳具体实施例，第一覆盖层140的组成材料为氮化硅材料，在沉积氮化硅材料至白光发光有机材料层130之后，使用化学机械研磨制程，对氮化硅材料进行平坦化制程，以得到一个平坦的表面，利于进行后续的制程。
请参阅图3，沉积透光导电玻璃材料至第一覆盖层140的顶面，接着使用微影与蚀刻制程，去除不在薄膜晶体管110之上的透光导电玻璃材料，以形成透光导电玻璃图案层150，此透光导电玻璃图案层150对准于薄膜晶体管110，当薄膜晶体管110经由金属层120施加电压至白光发光导电材料层140时，同时白光将经由透光导电玻璃图案层150出射至彩色滤光板。在本发明之中，透光导电玻璃图案层150可以连接白光发光有机材料层140的另一个电极，以完成白光发光有机材料层140的电路连接。
请参阅图4A，沉积遮光材料至第一覆盖层140与透光导电玻璃图案层150之上，接着使用微影与蚀刻技术，去除在透光导电玻璃图案层150之上的遮光材料，以形成遮光图案层160，此遮光图案层160填满在透光导电玻璃图案层150之中的开口，以定义出液晶显示器的亮点位置，避免不同色彩亮点之间的混光。
请参阅图4B，形成彩色滤光板170至遮光图案层160与透光导电玻璃图案层150之上，当白光发光有机材料层130发出白光经由透光导电玻璃图案层150至彩色滤光板170时，将白光转换成红蓝绿三种原色光，然后进行强度大小的调变，达到彩色显像的目的。其中，彩色滤光板170由红光滤光板、绿光滤光板与蓝光滤光板顺序排列于遮光图案层160与透光导电玻璃图案层150之上，每一个薄膜晶体管110对应一个色彩滤光板(例如红光滤光板、绿光滤光板或者是蓝光滤光板)，如图4B所示。
以下将说明本发明的第二具体实施例，并参照图1至图3，以及图5A与图5B。
请参阅图1至图3，说明在玻璃基板110上形成薄膜晶体管110，然后在薄膜晶体管110的顶端形成金属层120，接着沉积白光发光有机材料层130与第一覆盖层140，最后在第一覆盖层140的表面定义透光导电玻璃图案层150，第二具体实施例从图1至图3的制程步骤，与第一具体实施例完全相同，不再详细叙述。
请参阅图5A，在定义透光导电玻璃图案层150之后，沉积一第二覆盖层155至透光导电玻璃图案层150与第一覆盖层140之上，以形成一个平坦化的表面。在本发明的一较佳具体实施例而言，第二覆盖层155的组成材料为Polyimide材料、Acrylize材料或者是透明光阻材料。本发明的另一较佳具体实施例而言，第二覆盖层155的组成材料为氮化硅材料，在沉积氮化硅材料之后，使用化学机械研磨制程对氮化硅材料进行平坦化处理，以得到一个平坦表面，以利于后续制程动作的进行。
请参阅图5B，沉积遮光材料至第二覆盖层155之上，使用微影与蚀刻制程，蚀刻遮光材料，在第二覆盖层155之上形成遮光图案层160，其中遮光图案层160系位于透光导电玻璃图案层150的开口之上，不会遮挡到从透光导电玻璃图案层150所出射的白光。在定义遮光图案层160之后，形成彩色滤光板170在遮光图案层160与第二覆盖层155之上，其中彩色滤光板170由红光滤光板、绿光滤光板与蓝光滤光板在第二覆盖层155上的顺序排列，而每一个薄膜晶体管110对准一个色彩滤光板(红光滤光板、绿光滤光板或者是蓝光滤光板)，使得每一个薄膜晶体管110形成一个色彩亮点。
本发明以一较佳实施例说明如上，仅用于藉以帮助了解本发明之实施，非用以限定本发明之精神，而熟悉此领域技艺者于领悟本发明之精神后，在不脱离本发明之精神范围内，当可作些许更动润饰及等同之变化替换，其专利保护范围当视权利要求书范围及其等同领域而定。
权利要求
1.一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是至少包含一玻璃基材；复数个薄膜晶体管，形成在该玻璃基材的顶面，作为该液晶显示器的控制电路；一金属层，覆盖在该复数个薄膜晶体管的顶面；一白光发光有机材料层，覆盖在该金属层与该玻璃基材之上；一覆盖层，形成在该白光发光有机材料层之上，以形成一平坦膜层；一透光导电玻璃图案层，形成在该覆盖层之上，仅覆盖于该复数个薄膜晶体管之上；一遮光图案层，形成在该覆盖层之上，并填满在该透光导电玻璃层之中的开口；以及一彩色滤光板，形成在该透光导电玻璃图案层与该遮光图案层之上，对于从该白光发光有机材料层所发出的白光进行色彩调变。
2.如权利要求1所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该金属层的组成材料包含导电金属材料。
3.如权利要求1所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该白光发光有机材料包含白光发光二极管有机材料。
4.如权利要求1所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该覆盖层的组成材料选自polyimide材料、Acrylize材料与透明光阻材料所组成群组的其中之一。
5.如权利要求1所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该覆盖层的组成材料包含氮化硅材料，而使用化学机械研磨制程对该覆盖层的表面进行平坦化处理。
6.如权利要求1所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该透光导电玻璃层的组成材料包含ITO材料。
7.如权利要求1所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该彩色滤光板包含红色滤光板、绿色滤光板与蓝色滤光板。
8.一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是至少包含一玻璃基材；复数个薄膜晶体管，形成在该玻璃基材的顶面，作为该液晶显示器的控制电路；一金属层，覆盖在该复数个薄膜晶体管的顶面；一白光发光有机材料层，覆盖在该金属层与该玻璃基材之上；一第一覆盖层，形成在该白光发光有机材料层之上，以形成一平坦膜层；一透光导电玻璃图案层，形成在该第一覆盖层之上，仅覆盖于该复数个薄膜晶体管之上；一第二覆盖层，形成在该透光导电玻璃图案层与该第一覆盖层之上；一遮光图案层，形成在该第二覆盖层之上；以及一彩色滤光板，形成在该第二覆盖层与该遮光图案层之上，对于从该白光发光有机材料层所发出的白光进行色彩调变。
9.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该金属层的组成材料包含导电金属材料。
10.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该白光发光有机材料包含白光发光二极管有机材料。
11.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该第一覆盖层的组成材料选自polyimide材料、Acrylize材料与透明光阻材料所组成群组的其中之一。
12.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该第一覆盖层的组成材料包含氮化硅材料，而使用化学机械研磨制程对该覆盖层的表面进行平坦化处理。
13.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该透光导电玻璃层的组成材料包含ITO材料。
14.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该第二覆盖层的组成材料选自polyimide材料、Acrylize材料与透明光阻材料所组成群组的其中之一。
15.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该第二覆盖层的组成材料包含氮化硅材料，而使用化学机械研磨制程对该覆盖层的表面进行平坦化处理。
16.如权利要求8所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构，其特征是该彩色滤光板包含红色滤光板、绿色滤光板与蓝色滤光板。
17.一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是至少包含提供一玻璃基材；形成复数个薄膜晶体管在该玻璃基材之上，作为该液晶显示器的控制电路；形成金属层在该复数个薄膜晶体管的顶面；沉积一白光发光有机材料层至该金属层与该玻璃基材之上；形成一第一覆盖层，覆盖在该白光发光有机材料层之上，以形成一平坦的表面；定义一透光导电玻璃图案层，形成在该第一覆盖层之上，其中该透光导电玻璃图案层仅覆盖在该复数个薄膜晶体管的上方；形成一第二覆盖层，覆盖在该透光导电玻璃图案层与该第一覆盖层之上；定义一遮光图案层，形成在该第二覆盖层之上；以及形成一彩色滤光板，在该第二覆盖层与该遮光图案层之上，对于从该白光发光有机材料层所发出的白光进行色彩调变。
18.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该金属层的组成材料包含导电金属材料。
19.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该白光发光有机材料包含白光发光二极管有机材料。
20.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该第一覆盖层的组成材料选自polyimide材料、Acrylize材料与透明光阻材料所组成群组的其中之一。
21.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该第一覆盖层的组成材料包含氮化硅材料，而使用化学机械研磨制程对该覆盖层的表面进行平坦化处理。
22.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该透光导电玻璃层的组成材料包含ITO材料。
23.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该第二覆盖层的组成材料选自polyimide材料、Acrylize材料与透明光阻材料所组成群组的其中之一。
24.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该第二覆盖层的组成材料包含氮化硅材料，而使用化学机械研磨制程对该覆盖层的表面进行平坦化处理。
25.如权利要求17所述的有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征是该彩色滤光板包含红色滤光板、绿色滤光板与蓝色滤光板。
全文摘要
一种有机发光材料薄膜晶体管液晶显示器的结构及其制造方法,提供一玻璃基材,在玻璃基材上制造薄膜晶体管集成电路,一金属层形成薄膜晶体管的顶面,接着沉积白光发光有机材料层,然后使用一覆盖层来平坦化有机材料层的表面,最后形成遮光图案层与彩色滤光板,完成薄膜晶体管液晶显示器的组装;本发明使用薄膜晶体管作为控制白光发光有机材料或者供给电压至白光发光有机材料的驱动电路,可以很容易的控制液晶显示器的亮点,再配合彩色滤光板作为色彩调变的工具,大幅简化薄膜晶体管液晶显示器的结构与制造方法。降低了制作成本。
文档编号G02F1/1337GK1385741SQ02124338
公开日2002年12月18日 申请日期2002年6月19日 优先权日2002年6月19日
发明者余宗泽, 邝东元, 郑晃忠 申请人:展茂光电股份有限公司