TW202105716A - 顯示器件及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種顯示器件，包括半導體基底、隔離層、發光層及第二電極。半導體基底具有像素區及位於像素區周圍的外圍區。半導體基底包括多個第一電極及驅動元件層。多個第一電極設置在像素區中且多個第一電極電連接到驅動元件層。隔離層設置在半導體基底上。隔離層包括設置在外圍區中的第一隔離圖案，且第一隔離圖案具有第一側表面及與第一側表面相對的第二側表面。發光層設置在隔離層及多個第一電極上，且覆蓋第一隔離圖案的第一側表面及第二側表面。第二電極設置在發光層上。
Description
近年來，隨著半導體技術快速發展，近眼顯示器（near-eye display）受到歡迎。由於當前製作技術中的限制，難以減小顯示器件的發光元件之間的間距。用於晶圓級近眼顯示器中的顯示器件的製作技術的開發正在進行，以滿足對於尺寸減小及高解析度（resolution）的需求。
以下公開提供用於實施所提供主題的不同特徵的許多不同實施例或實例。以下闡述組件、值、操作、材料、布置等的具體實例以簡化本公開。當然，這些僅為實例且不旨在進行限制。預期存在其他組件、值、操作、材料、布置等。舉例來說，以下說明中將第一特徵形成在第二特徵之上或第二特徵上可包括其中第一特徵與第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且也可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有附加特徵從而使得所述第一特徵與所述第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本公開內容可能在各種實例中重複使用參考編號和/或字母。這種重複使用是出於簡潔及清晰的目的，而不是自身指示所論述的各種實施例和/或配置之間的關係。
此外，為易於說明，本文中可能使用例如「在…之下」、「在…下方」、「下部的」、「在…上方」、「上部的」等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向外更囊括器件在使用或操作中的不同取向。裝置可具有其他取向（旋轉90度或處於其他取向），且本文中所使用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。
另外，為易於說明，本文中可能使用例如「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等用語來闡述圖中所示的相似的元件或特徵或者不同的元件或特徵，且可根據說明的存在次序或上下文互換地使用
圖1是根據本公開一些實施例的顯示器件10的示意性剖視圖。圖2是根據本公開一些實施例的顯示器件10的簡化俯視圖。具體來說，圖1是沿圖2所示線I-I’截取的剖視圖。為使例示簡潔及清晰，在圖2所示簡化俯視圖中僅示出顯示器件10的幾個元件，例如半導體基底、隔離層、第一電極及第二電極，且這些元件未必在同一平面中。
參照圖1及圖2，顯示器件10包括半導體基底100、隔離層110、發光層120及第二電極130。在一些實施例中，顯示器件10更可包括介電包封體140。在一些實施例中，顯示器件10是自發光式顯示器件（self-luminescent display device）。在某些實施例中，顯示器件10是有機發光二極管（organic light-emitting diode，OLED）顯示器件。在一些替代實施例中，顯示器件10更包括其他所需元件，例如覆蓋板、玻璃和/或透明遮蔽罩（shielding）。也就是說，本公開的顯示器件10並不僅限於圖1中所繪示的顯示器件10。在一些實施例中，覆蓋板與半導體基底100彼此相對地設置。在一些實施例中，覆蓋板可為柔性基底，例如聚合物基底或塑料基底。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，覆蓋板是剛性基底，例如玻璃基底、石英基底或矽基底。
在一些實施例中，半導體基底100具有像素區A及位於像素區A周圍的外圍區B。如圖2中所示，在俯視圖中，外圍區B具有環形形狀。在一些實施例中，半導體基底100包括基底102、驅動元件層104、內連線結構106、多個第一電極108a及共用電極108b。在一些實施例中，基底102由以下材料製成：元素半導體材料，例如結晶矽、金剛石或鍺；化合物半導體材料，例如碳化矽、砷化鎵、砷化銦或磷化銦；或者合金半導體材料，例如矽鍺、碳化矽鍺、磷化鎵砷或磷化鎵銦。在一些實施例中，基底102是塊狀半導體材料。舉例來說，基底102可為塊狀矽基底，例如由單晶矽形成的塊狀基底、經摻雜的矽基底、未經摻雜的矽基底或絕緣體上矽（silicon-on-insulator，SOI）基底，其中經摻雜的矽基底的摻雜劑可為N型摻雜劑、P型摻雜劑或其組合。
在一些實施例中，驅動元件層104設置在基底102上。在一些實施例中，驅動元件層104包括形成在驅動元件層104中的主動組件（例如，晶體管等）和/或被動組件（例如，電阻器、電容器、電感器等）。在一些實施例中，驅動元件層104是互補金屬氧化物半導體（complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS）電路層。
在一些實施例中，內連線結構106用於連接到驅動元件層104中的主動組件（未示出）和/或被動組件（未示出）。在一些實施例中，內連線結構106包括絕緣層（未示出）及設置在絕緣層中的多個金屬特徵（未示出）。在一些實施例中，絕緣層包括位於驅動元件層104上的層間介電（inter-layer dielectric，ILD）層以及位於層間介電層之上的至少一個金屬間介電（inter-metal dielectric，IMD）層。在一些實施例中，絕緣層的材料包括氧化矽、氮氧化矽、氮化矽、低介電常數（低k）材料或其組合。絕緣層可為單層或多層式結構。在一些實施例中，金屬特徵包括金屬線及通孔（未示出）。在一些實施例中，金屬特徵的材料包括鎢（W）、銅（Cu）、銅合金、鋁（Al）、鋁合金或其組合。在一些實施例中，內連線結構106通過雙鑲嵌製程（dual damascene process）形成。在替代實施例中，內連線結構106通過多個單鑲嵌製程（single damascene process）形成。在又一些替代實施例中，內連線結構106通過電鍍製程形成。
在一些實施例中，多個第一電極108a設置在像素區A中。在一些實施例中，多個第一電極108a中的一些第一電極108a設置在像素區A中且進一步延伸到外圍區B中，如圖1中所示。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，沒有第一電極108a設置在外圍區B中。在一些實施例中，第一電極108a通過內連線結構106電連接到驅動元件層104中的主動組件（未示出）和/或被動組件（未示出）。也就是說，驅動訊號可通過驅動元件層104中的主動組件（未示出）及內連線結構106傳送到第一電極108a。在一些實施例中，第一電極108a的材料包括透明導電材料。在某些實施例中，透明導電材料可包括金屬氧化物導電材料，例如氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁錫、氧化鋁鋅、氧化銦鎵鋅、其他合適的氧化物或者上述材料中的至少兩者形成的堆疊層。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，第一電極108a的材料包括不透明導電材料。在某些實施例中，不透明導電材料包括金屬。在一些實施例中，第一電極108a設置在內連線結構106的例示頂表面之上，如圖1中所示。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，第一電極108a嵌置在內連線結構106中。在一些實施例中，第一電極108a通過微影製程（photolithography process）及蝕刻製程形成。例如，形成第一電極108a的方法可包括：通過合適的製作技術（例如化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）、物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD）或蒸鍍）將導電材料層完全地形成在內連線結構106上；且接著執行微影製程及蝕刻製程以將導電材料層圖案化。在顯示器件10中，第一電極108a的數目可少於或多於圖2中所繪示的數目，且可基於需求和/或設計佈局來指定；本公開並不特別局限於此。
在一些實施例中，共用電極108b設置在外圍區B中。在一些實施例中，共用電極108b電性接地（例如，0 V）。在一些實施例中，共用電極108b的材料包括透明導電材料。在某些實施例中，透明導電材料包括金屬氧化物導電材料，例如氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁錫、氧化鋁鋅、氧化銦鎵鋅、其他合適的氧化物或者上述材料中的至少兩者形成的堆疊層。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，共用電極108b的材料包括不透明導電材料。在某些實施例中，不透明導電材料包括金屬。在某些實施例中，共用電極108b的材料與第一電極108a的材料相同。在某些實施例中，共用電極108b的材料不同於第一電極108a的材料。在一些實施例中，共用電極108b設置在內連線結構106的例示頂表面之上，如圖1中所示。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，共用電極108b嵌置在內連線結構106中。在一些實施例中，共用電極108b通過微影製程及蝕刻製程形成。形成共用電極108b的方法可包括：通過合適的製作技術（例如化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）或蒸鍍）將導電材料層完全地形成在內連線結構106上；接著執行微影製程及蝕刻製程以將導電材料層圖案化。在一些實施例中，共用電極108b與第一電極108a在同一製程中形成。也就是說，共用電極108b與第一電極108a均源自相同的導電材料層。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，共用電極108b與第一電極108a在獨自的製程中形成。如圖2中所示，在外圍區B中設置一個共用電極108b，但本公開並不僅限於此。共用電極108b的數目可多於圖2中所繪示的數目，且可基於需求和/或設計佈局來指定。
在一些實施例中，隔離層110設置在半導體基底100上。在一些實施例中，隔離層110的材料包括氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合。在某些實施例中，隔離層110是氧化物-氮化物-氧化物（oxide-nitride-oxide，ONO）層。在一些實施例中，隔離層110通過微影製程及蝕刻製程形成。
在一些實施例中，隔離層110包括第一隔離圖案112及第二隔離圖案114，且第一隔離圖案112位於第二隔離圖案114周圍。在一些實施例中，第一隔離圖案112設置在外圍區B中。如圖2中所示，在俯視圖中，第一隔離圖案112具有環形形狀。在一些實施例中，第一隔離圖案112具有第一側表面S1及與第一側表面S1相對的第二側表面S2。第一隔離圖案112的第二側表面S2面朝第二隔離圖案114，如圖2中所示。第二側表面S2比第一側表面S1更靠近像素區A，如圖1中所示。在一些實施例中，如圖1中所示，第一側表面S1的橫截面輪廓與第二側表面S2的橫截面輪廓實質上彼此對稱。第一側表面S1的橫截面輪廓與第二側表面S2的橫截面輪廓可為彼此的鏡像。利用此種配置，第一側表面S1的橫截面輪廓與第二側表面S2的橫截面輪廓可被認為實質上相同。
在一些實施例中，第二隔離圖案114設置在像素區A中。在一些實施例中，第二隔離圖案114具有多個第一圖案部分114a及多個第二圖案部分114b。在一些實施例中，如圖2中所示，多個第一圖案部分114a沿與半導體基底100的厚度方向Z垂直的方向X排列，且多個第二圖案部分114b沿與厚度方向Z垂直的方向Y排列，其中方向X垂直於方向Y。在一些實施例中，每一第一圖案部分114a沿方向Y延伸，且每一第二圖案部分114b沿方向X延伸，如圖2中所示。如圖2中所示，多個第一圖案部分114a連接到多個第二圖案部分114b以構成網格結構（mesh structure）。
在一些實施例中，每一第一圖案部分114a具有第三側表面S3及與第三側表面S3相對的第四側表面S4，且每一第二圖案部分114b具有第五側表面S5及與第五側表面S5相對的第六側表面S6。在一些實施例中，如圖1中所示，第三側表面S3的橫截面輪廓與第四側表面S4的橫截面輪廓實質上彼此對稱。第三側表面S3的橫截面輪廓與第四側表面S4的橫截面輪廓可為彼此的鏡像。利用此種配置，第三側表面S3的橫截面輪廓與第四側表面S4的橫截面輪廓可被認為實質上相同。相似地，如圖1中所示，第五側表面S5的橫截面輪廓與第六側表面S6的橫截面輪廓實質上彼此對稱，因此第五側表面S5的橫截面輪廓與第六側表面S6的橫截面輪廓可被認為實質上相同。此外，在一些實施例中，如圖1中所示，第三側表面S3的橫截面輪廓與第五側表面S5的橫截面輪廓實質上相同。也就是說，在第二隔離圖案114中，第一圖案部分114a與第二圖案部分114b具有實質上一致的側表面的橫截面輪廓。在一些實施例中，如圖1中所示，第一側表面S1的橫截面輪廓與第三側表面S3的橫截面輪廓實質上相同。也就是說，在隔離層110中，第一隔離圖案112與第二隔離圖案114具有實質上一致的側表面的橫截面輪廓。在某些實施例中，第一隔離圖案112的側表面的橫截面輪廓與第二隔離圖案114的側表面的橫截面輪廓之間的輪廓尺寸差小於約10%。
在一些實施例中，隔離層110具有位於外圍區B中的第一開口O1以及位於像素區A中的多個第二開口O2。在一些實施例中，多個第二開口O2中的一些第二開口O2設置在像素區A中且進一步延伸到外圍區B中，如圖1中所示。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，沒有第二開口O2設置在外圍區B中。
具體來說，一同參照圖1與圖2，第一開口O1是具有由隔離層110界定的單個側壁的未封閉式開口。第一隔離圖案112的第一側表面S1可被視為第一開口O1的側壁。在一些實施例中，如圖1中所示，共用電極108b沿半導體基底100的厚度方向Z在基底102上的垂直投影落在第一開口O1沿半導體基底100的厚度方向Z在基底102上的垂直投影的跨度內。也就是說，在製造顯示器件10的過程期間，在一些階段中，共用電極108b可被第一開口O1暴露出。
另外，一同參照圖1與圖2，每一第二開口O2是封閉式開口，所述封閉式開口沿厚度方向Z在基底102上的垂直投影呈矩形形狀。換句話說，每一第二開口O2具有四個側壁。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，每一第二開口O2沿厚度方向Z在基底102上的垂直投影在俯視圖中可呈現多邊形形狀或任何合適的形狀。在一些實施例中，每一第二開口O2的側壁由隔離層110界定。詳細來說，如圖2中所示，位於像素區A的邊緣處的多個第二開口O2中的每一者的側壁由第一隔離圖案112及第二隔離圖案114二者界定，且位於像素區A的中心處的多個第二開口O2中的每一者的側壁僅由第二隔離圖案114界定。也就是說，第一隔離圖案112的第二側表面S2、第一圖案部分114a的第三側表面S3及第四側表面S4以及第二圖案部分114b的第五側表面S5及第六側表面S6可被視為第二開口O2的側壁。一同參照圖1與圖2，第一隔離圖案112的第二側表面S2、第一圖案部分114a的第三側表面S3及第二圖案部分114b的第五側表面S5可被視為圖1中所示的例示左側第二開口O2的側壁，第一隔離圖案112的第二側表面S2，第一圖案部分114a的第三側表面S3、另一第一圖案部分114a的第四側表面S4及第二圖案部分114b的第五側表面S5可被視為圖1中所示的例示中心第二開口O2的側壁，且第一圖案部分114a的第三側表面S3、另一第一圖案部分114a的第四側表面S4、第二圖案部分114b的第五側表面S5及另一第二圖案部分114b的第六側表面S6可被視為圖1中所示的例示右側第二開口O2的側壁。
在一些實施例中，如圖1及圖2中所示，多個第二開口O2對應於下伏的多個第一電極108a設置。詳細來說，如圖1及圖2中所示，第一電極108a沿半導體基底100的厚度方向Z在基底102上的垂直投影與對應的第二開口O2沿半導體基底100的厚度方向Z在基底102上的垂直投影的跨度局部地交疊。也就是說，在製造顯示器件10的過程期間，在形成第二開口O2的階段中，第一電極108a被第二開口O2局部地暴露出。如上所述，第一電極108a的數目並不僅限於圖2中所繪示的數目，因此與第一電極108a對應的第二開口O2的數目也並不僅限於圖2中所繪示的數目，且可基於需求和/或設計佈局來指定。
在一些實施例中，發光層120設置在隔離層110及多個第一電極108a上。在一些實施例中，發光層120可為可用於顯示器件中且是所屬領域中具有通常知識者衆所周知的任何發光層。在一些實施例中，發光層120的材料可包括呈紅色、綠色、藍色、白色、其他合適顔色的有機發光材料或者所述發光材料的組合。例如，在某些實施例中，發光層120包含白色有機發光材料。在一些實施例中，發光層120更包括其他有機功能層，例如電子傳輸層、電子注入層、孔洞傳輸層、孔洞注入層或所述功能層的組合。
在一些實施例中，發光層120不連續地設置在隔離層110及多個第一電極108a上，如圖1中所示。具體來說，在形成發光層120的過程期間，由於側表面的橫截面輪廓，發光層120會被隔離層110切割。也就是說，隔離層110被配置成使發光層120不連續地設置。只要隔離層110可使發光層120不連續地設置，隔離層110的側表面的橫截面輪廓的配置可並不僅限於圖1中所繪示的配置，且可基於需求和/或設計佈局來指定。
在一些實施例中，發光層120的一些部分設置在多個第二開口O2中。詳細來說，如圖1中所示，設置在多個第二開口O2中的發光層120的一些部分直接接觸下伏的且被第二開口O2暴露出的多個第一電極108a。此外，如圖1中所示，設置在多個第二開口O2中的發光層120的一些部分覆蓋由隔離層110界定的多個第二開口O2的側壁。也就是說，第一隔離圖案112的第二側表面S2、第一圖案部分114a的第三側表面S3及第四側表面S4以及第二圖案部分114b的第五側表面S5及第六側表面S6被發光層120覆蓋。
在一些實施例中，發光層120的一部分設置在第一開口O1中。詳細來說，如圖1中所示，設置在第一開口O1中的發光層120的所述部分覆蓋由隔離層110界定的第一開口O1的側壁（即，第一隔離圖案112的第一側表面S1）及被第一開口O1暴露出的半導體基底100的例示頂表面的一部分。也就是說，設置在第一開口O1中的發光層120的所述部分從第一隔離圖案112的第一側表面S1延伸到外圍區B中未被第一隔離圖案112覆蓋的半導體基底100的例示頂表面。此外，如圖1中所示，設置在第一開口O1中的發光層120的所述部分的外邊緣與第一隔離圖案112的第一側表面S1（即，第一開口O1的側壁）之間的最小距離D等於或大於隔離層110的高度H的一半。也就是說，設置在第一開口O1中的發光層120的所述部分的外邊緣向第一隔離圖案112的第一側表面S1突出最小距離D。換句話說，半導體基底100被設置在第一開口O1中的發光層120的所述部分覆蓋最小距離D的範圍。如圖1中所示，沿與半導體基底100的厚度方向Z垂直的方向X，在半導體基底100的例示頂表面上的垂直投影中，整個發光層120的最外邊緣的投影位置位於整個隔離層110的最外邊緣的投影位置旁邊的最小距離D處。
在一些實施例中，第二電極130設置在發光層120上。在一些實施例中，第二電極130從像素區A朝外圍區B延伸，如圖2中所示。此外，在一些實施例中，第二電極130設置在第一開口O1及多個第二開口O2中，如圖1中所示。在一些實施例中，第二電極130直接接觸下伏的共用電極108b，以與半導體基底100電連接。如上所述，共用電極108b可電接地，使得第二電極130也可電接地。在一些實施例中，第二電極130的材料包括透明導電材料。在某些實施例中，透明導電材料包括或為金屬氧化物導電材料，例如氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁錫、氧化鋁鋅、氧化銦鎵鋅、其他合適的氧化物或者上述材料中的至少兩者形成的堆疊層。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，第二電極130的材料包括不透明導電材料。在某些實施例中，不透明導電材料包括金屬。
在一些實施例中，第一電極108a、設置在第二開口O2中且與下伏的所述第一電極108a直接接觸的發光層120的部分、以及沿厚度方向Z與所述發光層120的部分交疊的第二電極130的部分構成發光元件。在顯示器件10中，在像素區A中設置有多個發光元件。由於第一電極108a的數目並不僅限於圖2中所繪示的數目，因此顯示器件10中的發光元件的數目也並不僅限於圖2中所繪示的數目，且可基於需求和/或設計佈局來指定。在某些實施例中，發光元件可為OLED元件。詳細來說，發光元件的發光層120由在第一電極108a與第二電極130之間産生的電壓差驅動發光。由於驅動訊號可通過驅動元件層104中的主動組件（未示出）傳送到第一電極108a，因此顯示器件10中的發光元件可由驅動元件層104中的主動組件（未示出）控制。在一些實施例中，第一電極108a充當發光元件的陽極，且第二電極130充當發光元件的陰極。然而，本公開並不僅限於此。在一些替代實施例中，根據設計要求，第一電極108a充當發光元件的陰極，且第二電極130充當發光元件的陽極。
在一些實施例中，第二電極130連續地設置在發光層120及共用電極108b上，如圖1中所示。具體來說，由於隔離層110的側表面（例如，第一隔離圖案112的第一側表面S1及第二側表面S2、第一圖案部分114a的第三側表面S3及第四側表面S4以及第二圖案部分114b的第五側表面S5及第六側表面S6）被發光層120覆蓋，第二電極130被下伏的發光層120抬高，使得第二電極130遠離將使層（例如，發光層120）不連續的隔離層110的側表面。此外，當設置在第一開口O1中的發光層120的部分的外邊緣與第一隔離圖案112的第一側表面S1之間的最小距離D等於或大於隔離層110的高度H的一半時，被下伏的發光層120提高的第二電極130可避免被隔離層110切割。這樣一來，第二電極130具有良好的連續性，且因此可確保顯示器件10的電良率。
在一些實施例中，介電包封體140包封且覆蓋第二電極130。在一些實施例中，介電包封體140填充到第一開口O1中，以在側向上包封第二電極130。在一些實施例中，介電包封體140包封顯示器件10中的發光元件，以將發光元件與濕氣、雜質等隔離。在一些實施例中，介電包封體140的材料包括氧化矽、氮化矽、氧化鋁、碳氮化矽（SiCN）、氮氧化矽、丙烯酸樹脂（acrylic resin）、六甲基二矽氧烷（hexamethyl disiloxane，HMDSO）或玻璃，但本發明並不僅限於此。
以下將參照圖3A到圖3F以及圖4詳細闡述製造顯示器件10的方法。圖3A到圖3F是根據本公開一些實施例的顯示器件10的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。圖4是根據本公開一些實施例的顯示器件10的製造方法中的中間階段的簡化俯視圖。具體來說，圖3A是沿圖4所示線II-II’截取的剖視圖。
參照圖3A及圖4，提供半導體基底100。在一些實施例中，半導體基底100可為半導體晶圓。這樣一來，圖3A到圖3F中例示的顯示器件10的製造方法可被視為晶圓級製程（wafer level process）。在一些實施例中，如圖4中所示，半導體基底100具有排列成陣列的多個器件單元DU。每一器件單元DU對應於半導體晶圓的一部分。如圖4中所示，多個器件單元DU由多條切割道SL1及多條切割道SL2界定。在一些實施例中，如圖4中所示，多條切割道SL1沿與半導體基底100的厚度方向Z垂直的方向X排列，且多條切割道SL2沿與厚度方向Z垂直的方向Y排列，其中方向X垂直於方向Y。在一些實施例中，每一切割道SL1沿方向Y延伸，且每一切割道SL2沿方向X延伸，如圖4中所示。另外，如圖4中所示，多條切割道SL1交叉穿過多條切割道SL2以提供多個列及多個行。器件單元DU的數目、切割道SL1的數目及切割道SL2的數目可小於或大於圖4中所繪示的數目，且可基於需求和/或設計佈局來指定；本公開並不特別局限於此。
在一些實施例中，如圖4中所示，多個器件單元DU中的每一者內部是像素區A及外圍區B。在圖3A所示的階段處，半導體基底100可具有排列成陣列的多個像素區A。以上已闡述了像素區A及外圍區B的細節，且在本文中將不再予以贅述。在一些實施例中，如圖3A中所示，多個器件單元DU中的每一者可包括基底102、驅動元件層104、內連線結構106、多個第一電極108a及共用電極108b。在一些實施例中，在圖3A所示的階段處，多個器件單元DU的基底102彼此連接。相似地，在一些實施例中，在圖3A所示的階段處，多個器件單元DU的驅動元件層104彼此連接，且多個器件單元DU的內連線結構106彼此連接。以上已闡述了基底102、驅動元件層104、內連線結構106、第一電極108a及共用電極108b的細節，且在本文中將不再予以贅述。
參照圖3B，在半導體基底100上形成隔離層110’，以覆蓋第一電極108a及共用電極108b。在一些實施例中，隔離層110’的材料包括氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合。在某些實施例中，隔離層110’是氧化物-氮化物-氧化物（ONO）層。在一些實施例中，通過化學氣相沉積（CVD）或任何其他合適的膜沉積方法形成隔離層110’。
參照圖3C，將隔離層110’圖案化以形成隔離層110。在一些實施例中，通過執行微影製程及蝕刻製程形成隔離層110。在一些實施例中，通過至少以下步驟形成隔離層110。首先，在隔離層110’之上形成光阻層（未示出）。在一些實施例中，可通過旋轉塗佈或其他合適的方法形成光阻層。此後，將光阻層圖案化以形成經圖案化的光阻層，且使用經圖案化的光阻層作為罩幕對隔離層110’進行蝕刻，以形成隔離層110。接著移除或剝離經圖案化的光阻層。在一些實施例中，通過乾式蝕刻製程、濕式蝕刻製程或其組合來對隔離層110’進行蝕刻。在一些實施例中，可通過例如蝕刻、灰化或其他合適的移除製程來移除或剝離經圖案化的光阻層。
在一些實施例中，如圖3C中所示，隔離層110包括第一隔離圖案112及第二隔離圖案114，且第二隔離圖案114具有多個第一圖案部分114a及多個第二圖案部分114b。在圖3C中，為簡潔起見，示出一個第一圖案部分114a及一個第二圖案部分114b。基於上述對圖1及圖2的說明，所屬領域中具有通常知識者可理解，可形成多個第一圖案部分114a及多個第二圖案部分114b以提供網格結構。
在一些實施例中，如圖3C中所示，第一隔離圖案112的第一側表面S1的橫截面輪廓與第一隔離圖案112的第二側表面S2的橫截面輪廓實質上彼此對稱。第一圖案部分114a的第三側表面S3的橫截面輪廓與第一圖案部分114a的第四側表面S4的橫截面輪廓實質上彼此對稱。第二圖案部分114b的第五側表面S5的橫截面輪廓與第二圖案部分114b的第六側表面S6的橫截面輪廓實質上彼此對稱。第一側表面S1的橫截面輪廓、第三側表面S3的橫截面輪廓及第五側表面S5的橫截面輪廓實質上彼此相同。第二側表面S2的橫截面輪廓、第四側表面S4的橫截面輪廓及第六側表面S6的橫截面輪廓實質上彼此相同。以此種方式進行配置，第一側表面S1的橫截面輪廓、第二側表面S2的橫截面輪廓、第三側表面S3的橫截面輪廓、第四側表面S4的橫截面輪廓、第五側表面S5的橫截面輪廓及第六側表面S6的橫截面輪廓可被認為實質上彼此相同。鑒於此，可通過使用單個罩幕執行微影製程來形成隔離層110。這樣一來，隔離層110的形成過程簡單且成本低。
此外，在一些實施例中，如圖3C中所示，在對隔離層110’執行圖案化步驟之後，在隔離層110中形成第一開口O1及多個第二開口O2。詳細來說，如圖3C中所示，共用電極108b被第一開口O1暴露出，且多個第一電極108a的一些部分被多個第二開口O2暴露出。以上已闡述了隔離層110的其他細節，且在本文中將不再予以贅述。
參照圖3D，在隔離層110上以及第一開口O1及多個第二開口O2中形成發光層120。發光層120設置在像素區A及外圍區B二者中。在一些實施例中，通過蒸鍍或任何其他合適的膜沉積方法形成發光層120。如圖3D中所示，利用具有第一開口圖案OP1的第一罩幕M1來形成發光層120。在圖3D中，為簡潔起見，示出一個第一開口圖案OP1。基於上述對圖3A及圖4的說明，所屬領域中具有通常知識者可理解，在第一罩幕M1中形成與多個器件單元DU對應的多個第一開口圖案OP1。
在一些實施例中，提供第一開口圖案OP1以界定發光層120的位置。在一些實施例中，第一開口圖案OP1在半導體基底100的厚度方向Z上暴露出隔離層110。如圖3D中所示，由於隔離層110的側表面的橫截面輪廓，發光層120不連續地形成在隔離層110上。也就是說，即使整個隔離層110被第一開口圖案OP1暴露出，隔離層110的一些部分110p仍不會被發光層120覆蓋。在一些實施例中，第一開口圖案OP1的邊界與第一隔離圖案112的第一側表面S1之間的最小距離D2等於或大於隔離層110的高度H的一半。使用第一罩幕M1與隔離層110之間的此種位置關係，設置在第一開口O1中的發光層120的部分的外邊緣與第一隔離圖案112的第一側表面S1之間的最小距離D等於或大於隔離層110的高度H的一半。以上已闡述了發光層120的其他細節，且在本文中將不再予以贅述。
參照圖3E，在發光層120上形成第二電極130。在一些實施例中，通過蒸鍍、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）或任何其他合適的膜沉積方法形成第二電極130。詳細來說，如圖3E中所示，利用具有第二開口圖案OP2的第二罩幕M2來形成第二電極130。在圖3E中，為簡潔起見，示出一個第二開口圖案OP2。如圖3A及圖4中例示以及如上所述，在第二罩幕M2中可形成與多個器件單元DU對應的多個第二開口圖案OP2。
在一些實施例中，提供第二開口圖案OP2以界定第二電極130的位置。在一些實施例中，第二開口圖案OP2在半導體基底100的厚度方向Z上暴露出發光層120。如圖3E中所示，第二電極130被形成為在半導體基底100之上從像素區A連續地延伸到外圍區B。具體來說，第二電極130被下伏的發光層120抬高，使得第二電極130遠離導致所述層（例如，發光層120）的不連續性的隔離層110的側表面。此外，在某些實施例中，發光層120延伸到外圍區B中的半導體基底100的例示頂表面上的最小距離D等於或大於隔離層110的高度H的一半，使得被下伏的發光層120抬高的第二電極130可避免被隔離層110切割。這樣一來，第二電極130被形成為具有良好的連續性，且因此可確保顯示器件10的電良率。通過將最小距離D布置成等於或大於隔離層110的高度H的一半，即使使用單個罩幕形成隔離層110以使所有側表面具有會破壞形成在隔離層110上的層的一致的橫截面輪廓，第二電極130仍可連續地形成在半導體基底100之上，以確保顯示器件10的電良率。因此，製造顯示器件10的複雜性及成本得到降低，且顯示器件10的良率及性能得到改善。
在一些實施例中，第二開口圖案OP2在半導體基底100的厚度方向Z上暴露出共用電極108b。利用第二罩幕M2形成的第二電極130直接接觸下伏的共用電極108b，以提供與半導體基底100的電連接。以上已闡述了第二電極130的其他細節，且在本文中將不再予以贅述。
參照圖3F，在第二電極130之上形成介電包封體140。在一些實施例中，如圖3F中所示，介電包封體140完全地形成在半導體基底100之上。在一些實施例中，通過化學氣相沉積（CVD）、蒸鍍或任何其他合適的製作技術形成介電包封體140。以上已闡述了介電包封體140的其他細節，且在本文中將不再予以贅述。
在形成介電包封體140之後，執行單體化製程來切割半導體基底100及介電包封體140，以提供多個顯示器件10。舉例來說，通過沿如圖4中所示的排列在多個器件單元DU之間的多條切割道SL1及多條切割道SL2進行切割來執行單體化製程以將各別顯示器件10隔開。單體化製程可為雷射切割製程、機械切割製程或其他合適的製程。在一些實施例中，單體化製程是通過旋轉刀片或雷射束進行切分。在一些實施例中，顯示器件10適用於近眼顯示應用。
儘管各個製程被示出並闡述為一系列動作或事件，然而應理解，此種動作或事件的例示次序不被解釋為具有限制性意義。另外，並不要求所有所例示的製程均實施本公開的一個或多個實施例。
在圖3A到圖3F中所示的顯示器件10的製造方法中，將發光層120形成為以最小距離D的範圍覆蓋外圍區B中的半導體基底100，同時將隔離層110的第一隔離圖案112形成為不直接接觸共用電極108b。可通過使用罩幕回拉製程（mask pull-back process）來完成隔離層110的形成。在一些實施例中，罩幕回拉製程包括對用於界定隔離層110的第一開口O1的罩幕中的開口圖案進行加寬。然而，本公開並不僅限於此。在下文中，將參照圖5闡述其他實施例。
圖5是根據本公開一些替代實施例的顯示器件的示意性剖視圖。參照圖5及圖1，圖5所示顯示器件20與被例示為沿圖2所示線I-I’截取的橫截面的圖1所示顯示器件10相似。因此，使用相同的參考編號指代相同或類似的部件，且在本文中不再對其予以贅述。以下闡述顯示器件20與顯示器件10之間的差異。
參照圖5，在顯示器件20中，發光層120以最小距離D的範圍覆蓋外圍區B中的半導體基底100，同時隔離層110的第一隔離圖案112被形成為直接接觸共用電極108b。在此種情形中，可通過使用罩幕回拉製程來完成發光層120的形成。在用以形成發光層120的罩幕回拉製程中，用於界定發光層120的位置的第一罩幕M1的第一開口圖案OP1（如圖3D中所示）可被加寬以暴露出隔離層110及共用電極108b二者。
根據一些實施例，一種顯示器件包括半導體基底、隔離層、發光層及第二電極。所述半導體基底具有像素區及位於所述像素區周圍的外圍區，其中所述半導體基底包括多個第一電極及驅動元件層。所述多個第一電極設置在所述像素區中且所述多個第一電極電連接到所述驅動元件層。所述隔離層設置在所述半導體基底上，其中所述隔離層包括設置在所述外圍區中的第一隔離圖案，所述第一隔離圖案具有第一側表面及與所述第一側表面相對的第二側表面。所述發光層設置在所述隔離層及所述多個第一電極上，且覆蓋所述第一隔離圖案的所述第一側表面及所述第二側表面。所述第二電極設置在所述發光層上。
根據一些實施例，一種顯示器件包括半導體基底、隔離層、發光層及第二電極。所述半導體基底具有像素區及位於所述像素區周圍的外圍區，其中所述半導體基底包括多個第一電極及驅動元件層。所述多個第一電極設置在所述像素區中，且所述多個第一電極電連接到所述驅動元件層。所述隔離層設置在所述半導體基底上，其中所述隔離層包括位於所述外圍區中的第一開口及位於所述像素區中的多個第二開口。所述發光層設置在所述隔離層上以及所述第一開口及所述多個第二開口中。所述第二電極設置在所述發光層上。
根據一些實施例，一種顯示器件的製造方法包括至少以下步驟。提供具有多個器件單元的半導體基底，其中所述多個器件單元中的每一者具有像素區及位於所述像素區周圍的外圍區，且所述半導體基底包括多個第一電極及驅動元件層。所述多個第一電極設置在所述像素區中，且所述多個第一電極電連接到所述驅動元件層。在所述半導體基底上形成隔離層。將所述隔離層圖案化，以在所述外圍區中形成第一開口且在所述像素區中形成多個第二開口，其中所述多個第二開口暴露出所述多個第一電極。在經圖案化的所述隔離層上以及在所述第一開口及所述多個第二開口中形成發光層。在所述發光層上形成第二電極。
以上概述了若干實施例的特徵，以使所屬領域中具有通常知識者可更好地理解本公開的各個方面。所屬領域中具有通常知識者應理解，他們可容易地使用本公開作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的和/或實現與本文中所介紹的實施例相同的優點。所屬領域中具有通常知識者還應認識到，這些等效構造並不背離本公開的精神及範圍，而且他們可在不背離本公開的精神及範圍的條件下對其作出各種改變、代替及變更。
10、20:顯示器件
100:半導體基底
102:基底
104:驅動元件層
106:內連線結構
108a:第一電極
108b:共用電極
110、110’:隔離層
110p:部分
112:第一隔離圖案
114:第二隔離圖案
114a:第一圖案部分
114b:第二圖案部分
120:發光層
130:第二電極
140:介電包封體
A:像素區
B:外圍區
D、D2:最小距離
DU:器件單元
H:高度
I-I’、II-II’:線
M1:第一罩幕
M2:第二罩幕
O1:第一開口
O2:第二開口
OP1:第一開口圖案
OP2:第二開口圖案
S1:第一側表面
S2:第二側表面
S3:第三側表面
S4:第四側表面
S5:第五側表面
S6:第六側表面
SL1、SL2:切割道
X、Y:方向
Z:厚度方向
結合附圖閱讀以下詳細說明，會最好地理解本公開的各個方面。應注意，根據本行業中的標準慣例，各種特徵並非按比例繪製。事實上，為使論述清晰起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。
圖1是根據本公開一些實施例的顯示器件的示意性剖視圖。
圖2是根據本公開一些實施例的顯示器件的簡化俯視圖。
圖3A到圖3F是根據本公開一些實施例的顯示器件的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。
圖4是根據本公開一些實施例的顯示器件的製造方法中的中間階段的簡化俯視圖。
圖5是根據本公開一些替代實施例的顯示器件的示意性剖視圖。
10:顯示器件
100:半導體基底
102:基底
104:驅動元件層
106:內連線結構
108a:第一電極
108b:共用電極
110:隔離層
112:第一隔離圖案
114:第二隔離圖案
114a:第一圖案部分
114b:第二圖案部分
120:發光層
130:第二電極
140:介電包封體
A:像素區
B:外圍區
D:最小距離
H:高度
I-I’:線
O1:第一開口
O2:第二開口
S1:第一側表面
S2:第二側表面
S3:第三側表面
S4:第四側表面
S5:第五側表面
S6:第六側表面
X:方向
Z:厚度方向
Claims (20)
- 一種顯示器件，包括： 半導體基底，具有像素區及位於所述像素區周圍的外圍區，其中所述半導體基底包括多個第一電極及驅動元件層，所述多個第一電極設置在所述像素區中，且所述多個第一電極電連接到所述驅動元件層； 隔離層，設置在所述半導體基底上，其中所述隔離層包括設置在所述外圍區中的第一隔離圖案，且所述第一隔離圖案具有第一側表面及與所述第一側表面相對的第二側表面； 發光層，設置在所述隔離層及所述多個第一電極上，且覆蓋所述第一隔離圖案的所述第一側表面及所述第二側表面；以及 第二電極，設置在所述發光層上。
- 如請求項1所述的顯示器件，其中所述第二側表面比所述第一側表面更靠近所述像素區，且所述發光層的外邊緣與所述第一側表面之間的最小距離等於或大於所述隔離層的高度的一半。
- 如請求項1所述的顯示器件，其中所述隔離層更包括設置在所述像素區中的第二隔離圖案，所述第二隔離圖案具有多個第一圖案部分及多個第二圖案部分，所述多個第一圖案部分沿第一方向排列，所述多個第二圖案部分沿第二方向排列，所述第一方向垂直於所述第二方向，且所述多個第一圖案部分中的每一者具有第三側表面及與所述第三側表面相對的第四側表面。
- 如請求項3所述的顯示器件，其中所述第一側表面的橫截面輪廓、所述第二側表面的橫截面輪廓、所述第三側表面的橫截面輪廓及所述第四側表面的橫截面輪廓實質上相同。
- 如請求項1所述的顯示器件，其中所述半導體基底更包括共用電極，所述共用電極設置在所述外圍區中且電連接到所述第二電極。
- 如請求項1所述的顯示器件，其中所述發光層不連續地設置在所述隔離層及所述多個第一電極上，且所述第二電極連續地設置在所述發光層上。
- 如請求項1所述的顯示器件，其中所述第一隔離圖案具有環形形狀。
- 如請求項1所述的顯示器件，更包括介電包封體，所述介電包封體包封且覆蓋所述第二電極。
- 一種顯示器件，包括： 半導體基底，具有像素區及位於所述像素區周圍的外圍區，其中所述半導體基底包括多個第一電極及驅動元件層，所述多個第一電極設置在所述像素區中，且所述多個第一電極電連接到所述驅動元件層； 隔離層，設置在所述半導體基底上，其中所述隔離層包括位於所述外圍區中的第一開口及位於所述像素區中的多個第二開口； 發光層，設置在所述隔離層上以及所述第一開口及所述多個第二開口中；以及 第二電極，設置在所述發光層上。
- 如請求項9所述的顯示器件，其中所述發光層覆蓋由所述隔離層界定的所述第一開口的側壁及由所述隔離層界定的所述多個第二開口的多個側壁。
- 如請求項9所述的顯示器件，其中設置在所述多個第二開口中的所述發光層接觸所述多個第一電極。
- 如請求項10所述的顯示器件，其中設置在所述第一開口中的所述發光層的外邊緣與由所述隔離層界定的所述第一開口的所述側壁之間的最小距離等於或大於所述隔離層的高度的一半。
- 如請求項10所述的顯示器件，其中由所述隔離層界定的所述第一開口的所述側壁的橫截面輪廓與由所述隔離層界定的所述多個第二開口的所述多個側壁中的每一者的橫截面輪廓實質上相同。
- 如請求項9所述的顯示器件，更包括介電包封體，所述介電包封體包封所述第二電極且填充在所述第一開口中。
- 一種顯示器件的製造方法，包括： 提供具有多個器件單元的半導體基底，其中所述多個器件單元中的每一者具有像素區及位於所述像素區周圍的外圍區，所述半導體基底包括多個第一電極及驅動元件層，所述多個第一電極設置在所述像素區中，且所述多個第一電極電連接到所述驅動元件層； 在所述半導體基底上形成隔離層； 將所述隔離層圖案化，以在所述外圍區中形成第一開口且在所述像素區中形成多個第二開口，其中所述多個第二開口暴露出所述多個第一電極； 在經圖案化的所述隔離層上以及在所述第一開口及所述多個第二開口中形成發光層；以及 在所述發光層上形成第二電極。
- 如請求項15所述的顯示器件的製造方法，其中將所述隔離層圖案化包括：使用單個罩幕對所述隔離層執行微影製程。
- 如請求項15所述的顯示器件的製造方法，其中形成所述發光層包括： 提供具有第一開口圖案的第一罩幕；以及 執行第一沉積製程，以對應於所述第一罩幕的所述第一開口圖案而在經圖案化的所述隔離層上形成所述發光層，其中所述第一開口圖案在所述半導體基底的厚度方向上暴露出經圖案化的所述隔離層。
- 如請求項17所述的顯示器件的製造方法，其中在所述第一沉積製程期間，所述第一罩幕的所述第一開口圖案的邊界與由經圖案化的所述隔離層界定的所述第一開口的側壁之間的最小距離等於或大於經圖案化的所述隔離層的高度的一半。
- 如請求項17所述的顯示器件的製造方法，其中形成所述第二電極包括： 提供具有第二開口圖案的第二罩幕；以及 執行第二沉積製程，以對應於所述第二罩幕的所述第二開口圖案而在所述發光層上形成所述第二電極，其中所述第二開口圖案在所述半導體基底的所述厚度方向上暴露出所述發光層。
- 如請求項15所述的顯示器件的製造方法，更包括： 在所述第二電極之上形成介電包封體；以及 執行單體化製程，以切割所述半導體基底及所述介電包封體。
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