CN111041491B - 蚀刻剂和用于使用该蚀刻剂制造显示装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及蚀刻剂和用于使用该蚀刻剂制造显示装置的方法。蚀刻剂包括大约8wt%至大约12wt%的硝酸、大约3wt%至大约8wt%的烷基磺酸、大约7wt%至大约12wt%的硫酸盐、大约40wt%至大约55wt%的有机酸、大约0.5wt%至大约5wt%的有机酸盐和余量的水。
Description
相关申请的交叉引用
于2018年10月11日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0121118号且名称为“蚀刻剂和用于使用该蚀刻剂制造显示装置的方法”的韩国专利申请通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示装置的方法。
背景技术
发光显示器包括两个电极和设置在其间的发光层。从一个电极注入的电子和从另一个电极注入的空穴在发光层中结合以形成激子,并且激子在发射能量的同时发光。使用该发光,发光显示装置显示预定图像。
发光显示器包括多个像素,所述多个像素包括作为光致发光器件的发光二极管。发光二极管包括阳极、发光层和阴极。这里,阳极包括银(Ag)以具有低电阻和高反射率的特性。
发明内容
本公开提供一种蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示装置的方法,能够批量蚀刻包括银或银合金的金属层和包括透明导电材料的金属层,以容易地控制蚀刻速率,并且最小化或防止由银残留物和银再吸附导致的缺陷。
实施例涉及蚀刻剂,所述蚀刻剂包括大约8wt%至大约12wt%的硝酸、大约3wt%至大约8wt%的烷基磺酸、大约7wt%至大约12wt%的硫酸盐、大约40wt%至大约55wt%的有机酸、大约0.5wt%至大约5wt%的有机酸盐和余量的水。
硫酸盐相对于有机酸盐的重量比可以为大约4至大约6。
烷基磺酸可以包括甲磺酸、乙磺酸和丙磺酸中的至少一种。
烷基磺酸可以为甲磺酸。
有机酸可以包括乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸和酒石酸中的至少一种。
有机酸可以包括乙酸和柠檬酸。
有机酸盐可以包括乙酸盐、柠檬酸盐、乙醇酸盐、丙二酸盐、乳酸盐和酒石酸盐中的至少一种。
有机酸盐可以包括柠乙酸盐或柠檬酸盐。
硫酸盐可以包括硫酸氢钾、硫酸氢钠和硫酸镁中的至少一种。
实施例还涉及一种制造显示装置的方法,所述方法包括:在基底上形成晶体管和焊盘;在晶体管上形成平坦化层;在平坦化层和焊盘上形成第一电极材料层;使用蚀刻剂蚀刻第一电极材料层以形成连接到晶体管的第一电极;在第一电极上形成具有与第一电极叠置的开口的像素限定层;在开口中在第一电极上形成发光构件;以及在发光构件上形成第二电极,其中,所述蚀刻剂包括大约8wt%至大约12wt%的硝酸、大约3wt%至大约8wt%的烷基磺酸、大约7wt%至大约12wt%的硫酸盐、大约40wt%至大约55wt%的有机酸、大约0.5wt%至大约5wt%的有机酸盐和余量的水。
第一电极材料层可以包括:下电极材料层,包括透明导电材料;中间电极材料层,位于下电极材料层上,中间电极材料层包括银或银合金材料;以及上电极材料层,位于中间电极材料层上,上电极材料层包括透明导电材料。
在形成第一电极时,蚀刻剂可以批量蚀刻下电极材料层、中间电极材料层和上电极材料层。
硫酸盐相对于有机酸盐的重量比可以为大约4至大约6。
烷基磺酸可以包括甲磺酸、乙磺酸和丙磺酸中的至少一种。
烷基磺酸可以为甲磺酸。
有机酸可以包括乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸和酒石酸中的至少一种。
有机酸可以包括乙酸和柠檬酸。
有机酸盐可以包括乙酸盐、柠檬酸盐、乙醇酸盐、丙二酸盐、乳酸盐和酒石酸盐中的至少一种。
有机酸盐可以包括柠乙酸盐或檬酸盐。
硫酸盐可以包括硫酸氢钾、硫酸氢钠和硫酸镁中的至少一种。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例,特征对于本领域技术人员将变得明显,在附图中:
图1示出了根据实施例的显示装置的示例的示意图;
图2示出了示出根据图1的显示装置的一个像素的剖面的示例的示意图;
图3示出了示出根据图1的显示装置的焊盘部分的示例的示意图;
图4示出了示出沿图3的线IV-IV截取的剖面的示例的示意图;
图5至图7示出了示出根据实施例的制造显示装置的方法的示意图;以及
图8示出了示出根据示例的蚀刻剂的特性的图像。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例;然而,它们可以以不同的形式体现,并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达示例性实施方式。
在附图中,为了清楚说明,可以夸大层和区域的尺寸。还将理解的是,当层或元件被称为“在”另一层或基底“上”时,它可以直接在另一层或基底上,或者也可以存在中间层。此外,还将理解的是,当层被称为“在”另一层“下”时,它可以直接在下面,并且也可以存在一个或更多个中间层。另外,还将理解的是,当层被称为“在”两个层“之间”时,它可以是两个层之间的唯一层,或者也可以存在一个或更多个中间层。同样的附图标记始终表示同样的元件。
在下文中,描述根据实施例的蚀刻剂。
根据本实施例的蚀刻剂可以用于批量蚀刻由包括透明导电材料的金属层和包括银(Ag)或银合金的金属层组成的多层金属层。例如,根据本实施例的蚀刻剂可以用于批量蚀刻电极层,所述电极层由包括透明导电材料的第一金属层、第一金属层上的第二金属层和第二金属层上的第三金属层的三层组成,第二金属层包括银(Ag)或银合金,第三金属层包括电极层。在一些实施方式中,根据本实施例的蚀刻剂可以用于批量蚀刻由双层组成的电极层,所述双层包括第一金属层和第一金属层上的第二金属层,第一金属层包括透明导电材料并且第二金属层包括银(Ag)或银合金。
透明导电材料可包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)和氧化铟镓锌(IGZO)中的一种。银合金可包括作为主要成分的银,并且还可包括金属(诸如钕(Nd)、铜(Cu)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、钼(Mo)、铬(Cr)、镁(Mg)、镤(Pa)或钛(Ti)等)、包括其他金属的合金、银的氮化物、银的硅化物、银的碳化物或银的氧化物。
根据本实施例的蚀刻剂可以包括硝酸、烷基磺酸、有机酸、有机酸盐、硫酸盐和余量的水。
硝酸是氧化剂。硝酸可以用于氧化包括银或银合金的金属层和包括透明导电材料的金属层。基于蚀刻剂的总量,硝酸可以以大约8wt%至大约12wt%的量被包括。当基于蚀刻剂的总量硝酸以大约8wt%至大约12wt%的范围被包括时,可以容易地控制包括银或银合金的金属层和包括透明导电材料的金属层的蚀刻速率。可以均匀地蚀刻包括透明导电材料的金属层。
烷基磺酸是用于蚀刻被硝酸氧化的包括银或银合金的金属层和包括透明导电材料的金属层的蚀刻剂。作为烷基磺酸,可以使用甲磺酸、乙磺酸和丙磺酸中的至少一种。例如,可以期望使用甲磺酸。
基于蚀刻剂的总量,烷基磺酸可以以大约3wt%至大约8wt%的量被包括。当基于蚀刻剂的总量烷基磺酸以3wt%至8wt%的重量范围被包括时,可以容易地控制包括银或银合金的金属层和包括透明导电材料的金属层的蚀刻速率。可以最小化或防止由银残留物和银再吸附导致的缺陷。
有机酸可以用作蚀刻剂以蚀刻由硝酸氧化的包括银或银合金的金属层。有机酸可以包括乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸和酒石酸中的至少一种材料。例如,有机酸可包括乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸和酒石酸中的至少两种材料。例如,可以使用乙酸和柠檬酸。
基于蚀刻剂的总量,有机酸可以以大约40wt%至大约55wt%的量被包括。当基于蚀刻剂的总量有机酸以大约40wt%至大约55wt%的范围被包括时,可以容易地控制包括银或银合金的金属层的蚀刻速率,并且可以最小化或防止由于银残留物的形成和银再吸附导致的缺陷。
有机酸盐可以用作蚀刻剂以蚀刻由硝酸氧化的包括银或银合金的金属层。有机酸盐可以包括乙酸盐、柠檬酸盐、乙醇酸盐、丙二酸盐、乳酸盐和酒石酸盐中的至少一种。例如,有机酸盐可以是柠檬酸盐或乙酸盐。
基于蚀刻剂的总量,有机酸盐可以以大约0.5wt%至大约5wt%的量被包括。当基于蚀刻剂的总量有机酸盐以大约0.5wt%至大约5wt%的范围被包括时,即使在连续使用蚀刻剂的情况下,也可以保持包括银或银合金的金属层的蚀刻速率控制,并且可以最小化或防止由于产生银残留物和银再吸附导致的缺陷。
硫酸盐可以用作蚀刻剂以蚀刻由硝酸氧化的包括透明导电材料的金属层。另外,硫酸盐可以在包括银或银合金的金属层上引起蚀刻停止现象,从而即使在蚀刻工艺中蚀刻时间增加时也防止侧蚀刻的增加(侧蚀刻将在蚀刻剂的性能评价中描述)。例如,在蚀刻剂中包括硫酸盐可以引起蚀刻停止现象,从而控制蚀刻速率并控制侧蚀刻。
基于蚀刻剂的总量,硫酸盐可以以大约7wt%至大约12wt%的量被包括。当基于蚀刻剂的总量硫酸盐以大约7wt%至大约12wt%的范围被包括时,可以容易地控制蚀刻速率,可以规则地展现蚀刻停止现象,并且可以均匀地蚀刻包括银或银合金的金属层和包括透明导电材料的金属层。硫酸盐可包括硫酸氢钾、硫酸氢钠和硫酸镁中的至少一种。
在根据本实施例的蚀刻剂的组合物中,硫酸盐相对于有机酸盐的重量比可以为大约4至大约6。如果硫酸盐相对于有机酸盐的重量比在大约4至大约6的范围之外,则蚀刻剂的性能可能降低。
水可以是去离子水,并且可以是用于半导体加工的水。在实施例中,水可以期望地为18MΩ·cm或更高电阻率的水。基于蚀刻剂的总量,水可以以余量被包括,使得蚀刻剂的总重量可以为100wt%。
通过使用根据本实施例的蚀刻剂,可以有效地批量蚀刻由包括透明导电材料的金属层和包括银(Ag)或银合金的金属层组成的多层金属层。
根据本实施例的蚀刻剂不仅可以用于制造显示器,还可以用于制造存储器半导体显示面板等。另外,根据本实施例的蚀刻剂可以用于制造包括由包括透明导电材料的金属层和包括银(Ag)或银合金的金属层组成的多层金属层的其他电子器件。
在下文中,将描述使用上述实施例中的蚀刻剂制造显示装置的方法。
图1示出了根据实施例的显示装置的示例的示意图。
参照图1,根据本实施例的显示装置1000可以包括基底100,基底100包括显示区域DA和设置在显示区域DA外部的非显示区域NA。
基底100可包括玻璃或塑料。在一些实施方式中,基底100可以是柔性基底,所述柔性基底包括具有改善的耐热性和耐久性的材料,诸如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)或聚酰亚胺(PI)。基底100也可以是由柔性材料制成的柔性基底。
在显示区域DA中,可以设置用于显示图像的元件以显示图像。非显示区域NA不显示图像。非显示区域NA可以包括用于产生和/或传输待施加到显示区域DA的各种信号的元件和/或布线。在图1中,基底100的左侧边缘区域、右侧边缘区域、上侧区域和下侧区域为非显示区域NA。在一些实施方案中,基底100的仅一个侧边缘区域例如下侧区域被示出为非显示区域NA。在一些实施方案中,其他侧边缘区域诸如左侧边缘区域和右侧边缘区域和/或上侧区域可以对应于非显示区域NA。尽管显示区域DA被示出为四边形,但是在一些实施方式中,显示区域DA可以具有其他形状,诸如圆形、椭圆形或多边形。
多个像素PX可以设置在基底100的显示区域DA中。多个像素可以是例如矩阵形式。诸如多条栅极线、多条数据线和多条驱动电压线的信号线可以设置在显示区域DA中。栅极线可以基本在行方向上延伸,并且数据线可以基本在与行方向交叉的列方向上延伸。驱动电压线可以基本在列方向上延伸。每个像素PX可以连接到栅极线和数据线。可以分别从栅极线和数据线接收栅极信号和数据信号。另外,每个像素PX可以连接到驱动电压线以接收驱动电压。
在基底100的非显示区域NA中,可以设置用于产生和/或处理用于驱动显示装置的各种信号的驱动器300以及包括用于从外部接收信号的焊盘的焊盘部分PP。
驱动器300可以包括用于将数据信号施加到数据线的数据驱动器、用于将栅极信号施加到栅极线的栅极驱动器以及用于控制数据驱动器和栅极驱动器的信号控制器。驱动器300可以以芯片形式安装在显示区域DA和焊盘部分PP之间。栅极驱动器可以集成在基底100的左/右边缘的非显示区域NA中。
柔性印刷电路膜的一端可以结合到焊盘部分PP。柔性印刷电路膜的另一端可以连接到外部柔性印刷电路(FPC)板,例如,以接收诸如图像数据的信号,并接收诸如驱动电压(ELVDD)和公共电压的电源电压。
现在将参照图2描述根据图1的显示装置1000的像素的结构。
在基底100中包括若干层、互连和元件。尽管在基底100的显示区域DA中布置了大量像素PX,但是在图2中仅示出了一个像素PX,以避免图的复杂化。每个像素PX包括多个晶体管,但是将主要描述一个晶体管。
图2示出了示出根据图1的显示装置的一个像素的剖面的示例的示意图。
参照图2,缓冲层110可以设置在基底100上。缓冲层110可以由氮化硅(SiNx)的单层形成,或者可以是其中氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)堆叠的双层结构。缓冲层110可以用于防止或最小化诸如杂质或湿气的不期望的组分的渗透,并且同时使表面平坦化。根据基底100的类型和工艺条件,可以省略缓冲层110。
半导体层120可以设置在缓冲层110上。半导体层120可以包括沟道区以及设置在沟道区的两侧上并掺杂有杂质的源区和漏区。半导体层120可以包括多晶硅或氧化物半导体等。
栅极绝缘层131可以设置在半导体层120和缓冲层110上。栅极140和第一电容器电极C1可以设置在栅极绝缘层131上并且彼此隔开。栅极140和第一电容器电极C1可以包括相同的材料。栅极140可以在堆叠方向上与半导体层120叠置。栅极140可以在堆叠方向上与半导体层120的沟道区叠置。
电容器绝缘层132可以设置在栅极140、第一电容器电极C1和栅极绝缘层131上。栅极绝缘层131和电容器绝缘层132可以分别包括诸如氮化硅和氧化硅的无机绝缘材料。
第二电容器电极C2可以设置在电容器绝缘层132上。第二电容器电极C2可以与第一电容器电极C1叠置。设置在第二电容器电极C2和第一电容器电极C1之间的电容器绝缘层132可以用作电介质以提供存储电容器Cst。
层间绝缘层150可以设置在第二电容器电极C2和电容器绝缘层132上。层间绝缘层150可以包括诸如氮化硅和氧化硅的无机绝缘材料。
彼此间隔开的源极161和漏极162可以设置在层间绝缘层150上。源极161和漏极162可以分别通过设置在栅极绝缘层131、电容器绝缘层132和层间绝缘层150中的接触孔连接到半导体层120。半导体层120的连接到源极161的部分和半导体层120的连接到漏极162的部分可以分别是源区和漏区。源极161和漏极162可以具有三层结构,其中,包括钛(Ti)或钼(Mo)的下层161p和162p、包括铝(Al)的中间层161q和162q以及包括钛或钼的上层161r和162r顺序堆叠。
栅极140、源极161和漏极162可以与半导体层120一起形成晶体管。晶体管的沟道可以形成在半导体层120的与栅极140叠置的沟道区中。所示晶体管可以是显示装置的像素中的驱动晶体管。所示晶体管可以是具有设置在半导体层120上的栅极140的顶栅晶体管。晶体管的结构可以进行各种改变。在一些实施方案中,栅极可以为设置在半导体层下方的底栅晶体管。
平坦化层170可以设置在源极161、漏极162和层间绝缘层150上。平坦化层170可以包括有机材料。平坦化层170的顶表面可以是平面化的。
发光二极管LD和像素限定层190可以设置在平坦化层170上。发光二极管LD可以根据从晶体管接收的信号发光。发光二极管LD可以包括第一电极180、发光构件181和第二电极182。
第一电极180可以设置在平坦化层170上。第一电极180可以通过形成在平坦化层170中的接触孔电连接到漏极162。第一电极180可以是发光二极管LD的阳极。
第一电极180可以具有三层结构,其中,下电极180p、中间电极180q和上电极180r顺序堆叠。下电极180p和上电极180r可以包括透明导电材料。中间电极180q可以包括银或银合金。
透明导电材料可包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)和氧化铟镓锌(IGZO)中的一种。银合金可包括作为主要成分的银,并且还可包括金属(诸如钕(Nd)、铜(Cu)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、钼(Mo)、铬(Cr)、镁(Mg)、镤(Pa)或钛(Ti)等)、包括其他金属的合金、银的氮化物、银的硅化物、银的碳化物或银的氧化物。
像素限定层190可以设置在平坦化层170上。像素限定层190可以具有与第一电极180叠置的开口。像素限定层190可以包括有机材料。
发光构件181可以设置在与像素限定层190的开口叠置的第一电极180上。发光构件181可以包括发光层、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和电子注入层中的至少一个。当发光构件181包括所有这些层时,空穴注入层可以设置在可以是阳极的第一电极180上,并且空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层可以顺序堆叠在其上。发光层可以包括有机材料或无机材料。
第二电极182可以设置在像素限定层190和发光构件181上。第二电极182可以包括透明导电材料。第二电极182可以用作发光二极管LD的阴极。
覆盖层191可以设置在第二电极182上。覆盖层191有助于有效地将在发光构件181中产生的光朝向外部发射。
封装层200可以设置在覆盖层191上。封装层200可以密封发光二极管LD并防止湿气或氧气从外部渗透。这样的封装层200包括第一无机层201、有机层202和第二无机层203。第一无机层201可以设置在覆盖层191上并且可以包括无机材料。有机层202可以设置在第一无机层201上并且可以包括有机材料。有机层202的上表面可以被平坦化。第二无机层203可以设置在有机层202上并且可以包括无机材料。封装层200还可以包括顺序设置在第二无机层203上的至少一个有机层和至少一个无机层。例如,可以交替地设置有机层和无机层。
触摸感测层可以设置在封装层200上。当物体接近触摸感测层或接触触摸感测层时,触摸感测层可以感测触摸。接触可以不仅包括当诸如用户的手的外部物体直接接触触摸感测层时,还包括当外部物体接近触摸感测层或者在接近触摸感测层时悬停。
在下文中,将参照图3和图4描述根据图1的显示装置1000的焊盘部分PP。
图3示出了示出根据图1的显示装置的焊盘部分的示例的示意图。图4示出了示出沿图3的线IV-IV截取的剖面的示例的示意图。
参照图3和图4,多个焊盘P可以在焊盘部分PP中彼此隔开预定距离。每个焊盘P可以具有基本上四边形的平面形状,并且可以在与基底100的其上设置有焊盘部分PP的边缘垂直的方向上延伸。在一些实施方案中,每个焊盘P可以相对于基底100的其上设置有焊盘部分PP的边缘沿倾斜方向延伸。
每个焊盘P可以包括栅极焊盘电极141、电容器焊盘电极143和接触焊盘电极165。在下文中,为了解释与显示区域DA的关系,没有具体提及,还将参照图1和2。
缓冲层110可以设置在基底100上,并且栅极焊盘电极141可以设置在缓冲层110上。栅极焊盘电极141可以包括与显示区域DA中的栅极140相同的材料。栅极焊盘电极141可以通过相同的工艺与栅极140同时形成。在一些实施方案中,栅极焊盘电极141和栅极140可通过不同工艺分开形成。栅极绝缘层131可以设置在栅极焊盘电极141和缓冲层110之间。
电容器绝缘层132可以设置在栅极焊盘电极141和缓冲层110上,电容器焊盘电极143可以设置在电容器绝缘层132上。电容器焊盘电极143可以通过形成在焊盘部分PP外部的电容器绝缘层132中的接触孔与栅极焊盘电极141接触。电容器焊盘电极143可以包括与设置在显示区域DA中的第二电容器电极C2(参见图5)相同的材料。电容器焊盘电极143可以通过与第二电容器电极C2(参见图5)相同的工艺形成。在一些实施方案中,电容器焊盘电极143可通过另一工艺与第二电容器电极C2(参见图5)分开形成。
层间绝缘层150可以设置在电容器焊盘电极143和电容器绝缘层132上。层间绝缘层150可以包括与电容器焊盘电极143叠置的开口。接触焊盘电极165可以设置在层间绝缘层150和电容器焊盘电极143上。接触焊盘电极165可以通过层间绝缘层150的开口与电容器焊盘电极143接触。接触焊盘电极165可以包括与设置在显示区域DA中的源极161和漏极162相同的材料。接触焊盘电极165可以具有三层结构,其中,包括钛或钼的下层165p、包括铝的中间层165q和包括钛或钼的上层165r顺序堆叠。
现在将参照图5至图7、图2和图4描述根据实施例的制造显示装置的方法。另外,为了解释与显示区域DA的关系而没有具体提及,还参照图1。
图5至图7示出了示出根据实施例的制造显示装置的方法的示意图。
参照图5和图6,可以在基底100上形成缓冲层110,可以在缓冲层110上形成半导体层120,可以在半导体层120上形成栅极绝缘层131。
可以在栅极绝缘层131上形成彼此间隔开的栅极140和第一电容器电极C1。可以在缓冲层110上形成栅极焊盘电极141。栅极140可以与半导体层120叠置。可以在显示区域DA中形成栅极140和第一电容器电极C1。可以在非显示区域NA的焊盘部分PP中形成栅极焊盘电极141。栅极绝缘层131可以设置在栅极焊盘电极141和缓冲层110之间。
可以在栅极绝缘层131、栅极140、第一电容器电极C1和栅极焊盘电极141上形成电容器绝缘层132。可以在电容器绝缘层132上形成第二电容器电极C2和电容器焊盘电极143。第二电容器电极C2可以与第一电容器电极C1叠置,并且电容器焊盘电极143可以与栅极焊盘电极141叠置。第一电容器电极C1和第二电容器电极C2可以使用设置在第二电容器电极C2和第一电容器电极C1之间的电容器绝缘层132作为电介质来形成存储电容器Cst。
在第二电容器电极C2和电容器绝缘层132上形成层间绝缘层150之后,可以在层间绝缘层150上形成彼此隔开的源极161和漏极162以及接触焊盘电极165。源极161和漏极162可以分别通过设置在栅极绝缘层131、电容器绝缘层132和层间绝缘层150中的接触孔连接到半导体层120。接触焊盘电极165可以通过层间绝缘层150的开口接触电容器焊盘电极143。源极161、漏极162和接触焊盘电极165可以具有三层结构,其中,包括钛或钼的下层161p、162p和165p、包括铝的中间层161q、162q和165q以及包括钛或钼的上层161r、162r和165r顺序堆叠。接触焊盘电极165可以与电容器焊盘电极143和栅极焊盘电极141一起形成焊盘P。
可以在源极161、漏极162和层间绝缘层150上形成平坦化层170。此时,平坦化层170可以不形成在接触焊盘电极165上。
可以在平坦化层170和接触焊盘电极165上形成第一电极材料层80。第一电极材料层80可以通过形成在平坦化层170中的接触孔电连接到漏极162。第一电极材料层80可以具有三层结构,其中,下电极材料层80p、中间电极材料层80q和上电极材料层80r顺序堆叠。下电极材料层80p和上电极材料层80r可以包括透明导电材料,中间电极材料层80q可以包括银或银合金。
透明导电材料可包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)和氧化铟镓锌(IGZO)中的一种。银合金可包括作为主要成分的银,并且还可包括金属(诸如钕(Nd)、铜(Cu)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、钼(Mo)、铬(Cr)、镁(Mg)、镤(Pa)或钛(Ti)等)、包括其他金属的合金、银的氮化物、银的硅化物、银的碳化物或银的氧化物。
参照图7和图4,可以蚀刻第一电极材料层80以形成第一电极180,第一电极180通过形成在平坦化层170中的接触孔电连接到漏极162。可以使用根据实施例的蚀刻剂来蚀刻第一电极材料层80。可以批量蚀刻下电极材料层80p、中间电极材料层80q和上电极材料层80r。因此,第一电极180可以具有三层结构,其中,下电极180p、中间电极180q和上电极180r顺序堆叠。下电极180p和上电极180r可以包括透明导电材料,中间电极180q可以包括银或银合金。可以去除设置在接触焊盘电极165上的第一电极材料层80。当使用根据实施例的蚀刻剂蚀刻第一电极材料层80时,形成中间电极材料层80q的材料的颗粒,例如,银颗粒,不会吸附在接触焊盘电极165上。因此,它可以能够防止可能由银颗粒的吸附导致的焊盘P的缺陷。
参照图2,可以在平坦化层170上形成具有与第一电极180叠置的开口的像素限定层190,可以在与像素限定层190的开口叠置的第一电极180上形成发光构件181,并且可以在像素限定层190和发光构件181上形成第二电极182。第一电极180、发光构件181和第二电极182可以形成发光二极管LD,其中,第一电极180是发光二极管LD的阳极,第二电极182是发光二极管LD的阴极。第二电极182可以包括透明导电材料。
可以在第二电极182上形成覆盖层191。可以在覆盖层191上形成封装层200。封装层200可以包括顺序堆叠在覆盖层191上的第一无机层201、有机层202和第二无机层203。
现在将参照图8描述根据实施例的蚀刻剂的特性。
图8示出了示出根据示例的蚀刻剂的特性的图像。
在图8中,A示出了包括使用包括磷酸的蚀刻剂蚀刻的第一电极材料层的焊盘的扫描电子显微镜(SEM)图像。B示出了根据本公开的示例的包括使用不包括亚磷酸的蚀刻剂蚀刻的第一电极材料层的焊盘的扫描电子显微镜(SEM)图像。
参照图8,在A中,示出了大量的银颗粒吸附在焊盘上,而在B中,示出了银颗粒没有吸附在焊盘上。
在下文中,将参照具体的实验示例描述根据实施例的蚀刻剂的性能。
示例1
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、2.5wt%的柠檬酸盐、10wt%的硫酸氢钾和余量的水的蚀刻剂。
示例2
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、2wt%的柠檬酸盐、10wt%的硫酸氢钠和余量的水的蚀刻剂。
示例3
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、2wt%的柠檬酸盐、12wt%的硫酸镁和余量的水的蚀刻剂。
示例4
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、2wt%的乙酸盐、10wt%的硫酸氢钠和余量的水的蚀刻剂。
比较示例1
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、2wt%的柠檬酸盐、6wt%的硫酸镁和余量的水的蚀刻剂。
比较示例2
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、2wt%的柠檬酸盐、14wt%的硫酸氢钠和余量的水的蚀刻剂。
比较示例3
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、3wt%的柠檬酸盐、9wt%的硫酸氢钾和余量的水的蚀刻剂。
比较示例4
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、1.5wt%的柠檬酸盐、10.5wt%的硫酸氢钾和余量的水的蚀刻剂。
比较示例5
如表1所示,制备了包括9.5wt%的硝酸、4.5wt%的甲磺酸、15wt%的乙酸、30wt%的柠檬酸、1wt%的柠檬酸盐、5wt%的硫酸氢钠和余量的水的蚀刻剂。
以相同的重量制备示例1至示例4的蚀刻剂和比较示例1至比较示例5的蚀刻剂。
表1
通过如下方式来制备根据实验示例1至实验示例3的每个样品:在基底上形成包括下Ti层、Al层和上Ti层的焊盘,在焊盘上顺序堆叠下ITO层、Ag层和上ITO层以形成三层金属层,并在上ITO层上形成光致抗蚀剂图案。
实验示例1—侧蚀刻的评价
在样品中,蚀刻由光致抗蚀剂图案曝光的三层金属层。这里,参照完成蚀刻三层金属层时的时间,执行50%(O/E 50%)的额外蚀刻和100%的额外蚀刻(O/E 100%),然后通过使用扫描电子显微镜(SEM)测量从光致抗蚀剂图案的末端到蚀刻的Ag层的距离(侧蚀刻),结果示出在表2中。50%的额外蚀刻(O/E 50%)是执行三层金属层的整个蚀刻时间的50%,并且100%的额外蚀刻(O/E 100%)是执行三层金属层的整个蚀刻时间的100%。期望的是,侧蚀刻在0.15μm至0.25μm的范围内。在表2中,术语“新蚀刻剂”表示直接在制备蚀刻剂之后的状态,术语“传统蚀刻剂”表示在长时间执行蚀刻工艺的假设下1000ppm的Ag粉末完全溶解在蚀刻剂中的状态。
参照表2,当通过使用新蚀刻剂和传统蚀刻剂执行50%的额外蚀刻(O/E 50%)和100%的额外蚀刻(O/E 100%)时,根据示例1至示例4的蚀刻剂示出了在0.15μm至0.25μm的范围内的侧蚀刻。因此,示出了根据示例1至示例4的蚀刻剂具有在期望范围内的侧蚀刻。
当通过使用新蚀刻剂和传统蚀刻剂执行50%的额外蚀刻(O/E 50%)和100%的额外蚀刻(O/E 100%)时,根据比较示例1、比较示例2和比较示例5的蚀刻剂具有0.15μm至0.25μm的范围之外的侧蚀刻。因此,示出了根据比较示例1、比较示例2和比较示例5的蚀刻剂具有期望范围之外的侧蚀刻。
当通过使用新蚀刻剂和传统蚀刻剂执行100%的额外蚀刻(O/E 100%)时,比较示例3的蚀刻剂具有0.15μm至0.25μm的范围之外的侧蚀刻。因此,当比较示例3的蚀刻剂用于执行100%的额外蚀刻(O/E 100%)时,侧蚀刻示出在期望范围之外。
对于比较示例4的蚀刻剂,当使用传统蚀刻剂执行100%的额外蚀刻(O/E 100%)时,侧蚀刻示出在0.15μm至0.25μm的范围之外。因此,与比较示例3的蚀刻剂一样,使用传统蚀刻剂的侧蚀刻示出在期望范围之外。
实验示例2—Ag残留物和ITO残留物的评价
将根据示例1至示例4和比较示例1至比较示例5的蚀刻剂分别放入喷雾蚀刻设备中,然后加热至40℃。随后,当温度达到40±0.1℃时,蚀刻样品中的由光致抗蚀剂图案曝光的三层金属层。蚀刻总共执行85秒。将样品放入设备中,喷雾,当完成85秒的蚀刻时间时取出,用去离子水洗涤,并使用热空气干燥器干燥。然后,通过使用光致抗蚀剂剥离剂(PR剥离剂)从中除去光致抗蚀剂图案。在洗涤和干燥之后,通过使用扫描电子显微镜(SEM)测量光致抗蚀剂未被覆盖的未蚀刻但保留的Ag和ITO残留物,并根据以下参考进行评价,结果示出在表2中。
残留物评价标准
良好:未形成Ag和ITO残留物
低劣:形成Ag和ITO残留物
参照表2,示例1至示例4的蚀刻剂示出良好的Ag和ITO残留物评价结果。
比较示例1和比较示例5的蚀刻剂示出低劣的Ag和ITO残留物评价结果。比较示例2至比较示例4的蚀刻剂示出良好的Ag和ITO残留物评价结果。
实验示例3—Ag再吸附评价
将根据示例1至示例4和比较示例1至比较示例5的蚀刻剂分别放入喷雾蚀刻型设备中,然后加热至40℃。随后,当温度达到40±0.1℃时,蚀刻样品中的由光致抗蚀剂图案曝光的三层金属层。蚀刻总共执行85秒。具体地,将样品放入设备中,喷雾,当完成85秒的蚀刻时间时取出,用去离子水洗涤,并使用热空气干燥器干燥,然后通过使用光致抗蚀剂剥离剂(PR剥离剂)从中除去光致抗蚀剂图案。在洗涤和干燥之后,通过使用扫描电子显微镜(SEM)测量通过蚀刻在曝光的焊盘的下Ti层、Al层和上Ti层中吸附的Ag颗粒的数量,并根据以下参考进行评价,结果示出在表2中。
Ag再吸附评价标准
良好:低于5
中等:大于或等于5且小于50
低劣:大于或等于50
参照表2,示例1至示例4的蚀刻剂在新蚀刻剂中示出良好的Ag吸附结果,并在传统蚀刻剂中示出中等的Ag吸附结果。
根据比较示例1和比较示例5的蚀刻剂示出低劣的Ag吸附结果。根据比较示例2至比较示例4的蚀刻剂在新蚀刻剂中示出良好的Ag吸附结果,并在传统蚀刻剂中示出中等的Ag吸附结果。
表2
<硫酸盐相对于有机酸盐的重量比>
参照表2,在示例1至示例4的蚀刻剂的情况下,当蚀刻剂的组合物中硫酸盐相对于有机酸盐的重量比为4至6时,在新蚀刻剂和传统蚀刻剂中可以表现出良好的侧蚀刻值、ITO残余物和良好/中等的Ag再吸收性能。
另一方面,当硫酸盐与有机酸盐的重量比在4至6的范围之外时,与根据比较示例1至比较示例5的蚀刻剂一样,蚀刻性能劣化,因此侧蚀小,或产生Ag和ITO残留物,或由于不控制蚀刻速率,侧蚀刻变大。
通过总结和回顾,阳极可以具有透明电极层、银层和透明电极层的三层结构。在整个表面上沉积透明电极层、银层和透明电极层之后,通常可以使用以磷酸作为主要成分的通常的蚀刻剂通过干蚀刻来形成这种阳极。利用这种通常的蚀刻剂,银颗粒可能吸附在焊盘部分上,因此可能导致焊盘部分的缺陷。
实施例提供了蚀刻剂,所述蚀刻剂能够批量蚀刻由包括透明导电材料的金属层和包括银或银合金的金属层组成的多层金属层。
实施例还提供了使用所述蚀刻剂制造显示装置的方法。
这里已经公开了示例实施例,并且尽管采用了特定术语,但是它们仅以一般性和描述性意义来使用和解释,而不是出于限制的目的。在一些情况下,对于到提交本申请时为止的本领域的普通技术人员而言将明显的是,可以单独使用结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件,或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用,除非另有明确说明。因此,本领域技术人员将理解的是,在不脱离权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下,可以做出形式上和细节上的各种改变。
Claims (8)
1.一种蚀刻剂,其中,所述蚀刻剂包括:
8wt%至12wt%的硝酸;
3wt%至8wt%的烷基磺酸;
7wt%至12wt%的硫酸盐;
40wt%至55wt%的有机酸;
0.5wt%至5wt%的有机酸盐;以及
余量的水,
其中,所述硫酸盐相对于所述有机酸盐的重量比为4至6。
2.根据权利要求1所述的蚀刻剂,其中,所述烷基磺酸包括甲磺酸、乙磺酸和丙磺酸中的至少一种,
其中,所述有机酸包括乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸和酒石酸中的至少一种,
其中,所述有机酸盐包括乙酸盐、柠檬酸盐、乙醇酸盐、丙二酸盐、乳酸盐和酒石酸盐中的至少一种,以及
其中,所述硫酸盐包括硫酸氢钾、硫酸氢钠和硫酸镁中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的蚀刻剂,其中,所述烷基磺酸为甲磺酸。
4.根据权利要求3所述的蚀刻剂,其中,所述有机酸包括乙酸和柠檬酸。
5.根据权利要求4所述的蚀刻剂,其中,所述有机酸盐包括乙酸盐和柠檬酸盐。
6.一种制造显示装置的方法,所述方法包括:
在基底上形成晶体管和焊盘;
在所述晶体管上形成平坦化层;
在所述平坦化层和所述焊盘上形成第一电极材料层;
使用蚀刻剂蚀刻所述第一电极材料层以形成连接到所述晶体管的第一电极;
在所述第一电极上形成具有与所述第一电极叠置的开口的像素限定层;
在所述开口中在所述第一电极上形成发光构件;以及
在所述发光构件上形成第二电极,
其中,所述蚀刻剂包括:
8wt%至12wt%的硝酸,
3wt%至8wt%的烷基磺酸,
7wt%至12wt%的硫酸盐,
40wt%至55wt%的有机酸,
0.5wt%至5wt%的有机酸盐,以及
余量的水,
其中,所述硫酸盐相对于所述有机酸盐的重量比为4至6。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,
所述第一电极材料层包括:
下电极材料层,包括透明导电材料;
中间电极材料层,位于所述下电极材料层上,所述中间电极材料层包括银或银合金材料;以及
上电极材料层,位于所述中间电极材料层上,所述上电极材料层包括所述透明导电材料。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,在形成所述第一电极时,
所述蚀刻剂批量蚀刻所述下电极材料层、所述中间电极材料层和所述上电极材料层。
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