TW202135150A - 利用雷射蝕刻的發光元件製造方法及用於其之製造裝置 - Google Patents

利用雷射蝕刻的發光元件製造方法及用於其之製造裝置 Download PDF

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Abstract

本發明公開一種利用雷射蝕刻的發光元件製造方法及用於其的發光元件製造裝置，本發明的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法包括：第一發光層蒸鍍步驟，在電洞移動層的上部面蒸鍍第一發光層，上述電洞移動層蒸鍍於陽極基板的上部面；第一發光元件形成步驟，利用雷射對上述第一發光層進行蝕刻來形成第一發光元件；第二發光層蒸鍍步驟，在包括向第一發光元件的周邊露出的電洞移動層的上部面在內的區域蒸鍍第二發光層；第二發光元件形成步驟，利用雷射對上述第二發光層進行蝕刻來形成第二發光元件；第三發光層蒸鍍步驟，在包括向上述第一發光元件和第二發光元件的周邊露出的電洞移動層的上部面在內的區域蒸鍍第三發光層；以及第三發光元件形成步驟，利用雷射對上述第三發光層進行蝕刻來形成第三發光元件。

Description

利用雷射蝕刻的發光元件製造方法及用於其之製造裝置
本發明關於構成平板顯示板的發光元件的製造方法及用於其的裝置。
用於平板顯示板的發光元件有有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode；OLED）和量子點發光二極體（Quantum dot light-emitting diodes；QLED）。
有機發光二極體通過依次層疊陽極（Anode）電極、電洞注入層（HIL）、電洞移動層（HTL）、發光層（EML）、電子移動層（ETL）、電子注入層（EIL）以及陰極電極（Cathode）而成。並且，上述有機發光二極體可通過使發光層形成紅色（R）發光元件、綠色（G）發光元件以及藍色（B）發光元件來呈現顏色。
上述紅色（R）發光元件、綠色（G）發光元件以及藍色（B）發光元件（以下統稱為RGB發光元件）分別蒸鍍不同種類的有機物而成。上述RGB發光元件通常可利用精細金屬掩膜板（Fine Metal Mask）來形成。上述精細金屬掩膜板為比紙還薄的金屬材料板，是形成RGB發光元件的消耗型核心部件。上述精細金屬掩膜板具有微米等級大小的很多小元件孔。形成上述RGB發光元件的有機物將在經過精細金屬掩膜板的元件孔的過程中蒸鍍於基板的相應元件的位置，從而可形成RGB發光元件。
在蒸鍍工序之後，將在上述精細金屬掩膜板的微米等級大小的元件孔及其周邊殘留有機物，因而需定期進行清洗。並且，上述精細金屬掩膜板有可能在蒸鍍工序或清洗工序中受損或導致元件孔變形。
並且，上述精細金屬掩膜板的元件孔很難形成幾微米或幾十奈米等級以下的大小，精細金屬掩膜板存在難以適用於製造超高解析度面板的層面。
量子點發光二極體（Quantum dot light-emitting diodes；QLED）由包含量子點（Quantum dot）的發光元件形成。上述量子點發光二極體可通過設置紅色（R）發光元件、綠色（G）發光元件以及藍色（B）發光元件（以下統稱為RGB發光元件）來呈現顏色。上述RGB發光元件各自可通過使包含不同大小的量子點粒子的層分別圖案化而成。但是，尚未開發出可通過圖案化來使發光層形成上述RGB發光元件的商業化等級的圖案化技術。
當前商用的有機發光二極體可通過利用精細金屬掩膜板進行圖案化，但對於量子點發光二極體而言，由於構成發光層的物質特性存在差異，因而很難使用精細金屬掩膜板。目前已開發的RGB發光層圖案化方式主要有印模（stamp）方式、光刻膠（photoresist）方式或噴墨列印（Ink-jet printing）方式等的物理圖案化方式。但是，這些物理圖案化方式將產生掩膜/噴嘴/筆尖的堵塞、產生斑點、形成壁面、圖案縮減等現象，將成為導致工序不良率增加的原因。並且，由於發光層圖案越精緻、微細，將越頻繁發生這種現象，因而成了超高解析度微細圖案化技術的很大障礙。另外，化學圖案化方式為利用量子點物質的化學反應的方式，將利用量子點的化學耐性差異。但是，雖然上述化學圖案化方式可確保圖案化的超微細量子點元件的均勻度，但存在量子點發光特性下降的問題，可使用的量子點物質非常受限。
發明所欲解決之問題。
本發明的目的在於提供利用激光蝕刻製造超高分辨率的發光元件的方法及用於其的製造裝置。
解決問題之技術手段。
本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的特徵在於，包括：第一發光層蒸鍍步驟，在電洞移動層的上部面蒸鍍第一發光層，上述電洞移動層蒸鍍於陽極基板的上部面；第一發光元件形成步驟，利用雷射對上述第一發光層進行蝕刻來形成第一發光元件；第二發光層蒸鍍步驟，在包括向第一發光元件的周邊露出的電洞移動層的上部面在內的區域蒸鍍第二發光層；第二發光元件形成步驟，利用雷射對上述第二發光層進行蝕刻來形成第二發光元件；第三發光層蒸鍍步驟，在包括向上述第一發光元件和第二發光元件的周邊露出的電洞移動層的上部面在內的區域蒸鍍第三發光層；以及第三發光元件形成步驟，利用雷射對上述第三發光層進行蝕刻來形成第三發光元件。
本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的特徵在於，第一發光層塗佈步驟，在陽極基板的上部面塗佈第一發光層；第一發光元件形成步驟，利用雷射對上述第一發光層進行蝕刻來形成第一發光元件；第二發光層塗佈步驟，在包括向第一發光元件的周邊露出的上述陽極基板的上部面在內的區域塗佈第二發光層；第二發光元件形成步驟，利用雷射對上述第二發光層進行蝕刻來形成第二發光元件；第三發光層塗佈步驟，在包括向上述第一發光元件和第二發光元件的周邊露出的上述陽極基板的上部面在內的區域塗佈第三發光層；以及第三發光元件形成步驟，利用雷射對上述第三發光層進行蝕刻來形成第三發光元件。
並且，根據本發明，在上述第三發光元件形成步驟之後，還可包括如下的發光元件蝕刻步驟，即，用雷射對上述第一發光元件和第二發光元件的上部面進行追加蝕刻。
並且，根據本發明，在第三發光元件形成步驟之後，在上述發光元件蝕刻步驟中，還可對上述第三發光元件的上部面用雷射一同進行蝕刻。
並且，根據本發明，能夠以比第一發光元件的厚度大1～20%的厚度蒸鍍第一發光層，能夠以比第二發光元件的厚度大1～20%的厚度蒸鍍第二發光層。
並且，根據本發明，上述第一發光層和第二發光層的厚度可大於第三發光層的厚度。
並且，根據本發明，上述第一發光層和第二發光層可以比第三發光層的厚度大1～20%。
並且，上述發光元件可以是有機發光二極體或量子點發光二極體。
並且，本發明提供一種發光元件製造裝置，用於如上所述的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，本發明的特徵在於，包括：有機物蒸鍍模組，用於向陽極基板蒸鍍有機物；基板冷卻模組，位於用於放置上述陽極基板的基板支撐架的下部，用於將上述陽極基板冷卻至所需溫度；雷射照射模組，用於照射上述雷射；以及氣體吹送模組，用於向照射上述雷射的區域吹送非活性氣體。
並且，本發明提供一種發光元件製造裝置，用於利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，本發明的特徵在於，包括：量子點物質塗佈模組，用於向基板塗佈量子點物質；基板冷卻模組，位於用於放置上述基板的基板支撐架的下部，用於將上述基板冷卻至所需溫度；雷射照射模組，用於照射上述雷射；以及氣體吹送模組，用於向照射上述雷射的區域吹送非活性氣體。
對照先前技術之功效。
本發明的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法及用於其的製造裝置可在不使用精細金屬掩膜板的情況下形成超高解析度的RGB發光元件。
並且，由於本發明可直接在基板形成RGB發光元件，因而可在不使用精細金屬掩膜板或轉印設備等附加裝置的情況下形成超高解析度的RGB發光元件。
並且，由於本發明不使用精細金屬掩膜板，因而可減少因精細金屬掩膜板的殘留有機物清洗而造成的工序時間增加或因精細金屬掩膜板的變形和損傷而造成的更換時間的增加以及因更換費用而造成的費用增加。 並且，本發明可減少因精細金屬掩膜板的元件孔被堵塞而有可能產生的發光元件的不良。
以下，參照附圖來對本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法及用於其的製造裝置。
首先，對本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法進行說明。
圖1為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的流程圖。圖2為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光層蒸鍍步驟的工序圖。圖3為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光元件形成步驟的工序圖。圖4為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光層蒸鍍步驟的工序圖。圖5為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光元件形成步驟的工序圖。圖6為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光層蒸鍍步驟的工序圖。圖7為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光元件形成步驟的工序圖。圖8為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件蝕刻步驟的工序圖。圖9為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件的部分立體圖。
參照圖1至圖9，本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法可包括第一發光層蒸鍍步驟S110、第一發光元件形成步驟S120、第二發光層蒸鍍步驟S130、第二發光元件形成步驟S140、第三發光層蒸鍍步驟S150以及第三發光元件形成步驟S160。並且，上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法還可包括發光元件蝕刻步驟S170。
上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法可製造的發光元件為有機發光二極體。即，上述發光元件可以是有機發光二極體。因此，上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法可在使電洞注入層（HIL）和電洞移動層（HTL）形成於陽極基板的上部之後進行。並且，可在進行上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法之後進行電子移動層（ETL）形成工序、電子注入層（EIL）形成工序以及陰極形成工序。在作為上述發光元件的有機發光二極體中，其中的其他層可通過進行已知的普通工序來形成。
並且，在上述內容中，第一發光層和第一發光元件可以是R發光層和R發光元件、G發光層和G發光元件、B發光層和B發光元件中的一個，第二發光層和第二發光元件可以是另一個，第三發光層和第三發光元件可以是剩下的一個。
以下，以上述第一發光層和第一發光元件為R發光層和R發光元件、第二發光層和第二發光元件為G發光層和G發光元件、第三發光層和第三發光元件為B發光層和B發光元件作為基準來進行說明。並且，在以下說明內容中，在不需要區分第一發光層、第二發光層以及第三發光層的情況下，將說明為發光層，在不需要區分第一發光元件、第二發光元件以及第三發光元件的情況下，將說明為發光元件。上述發光層意味著分別連續塗佈的層，發光元件可意味著在用雷射對發光層進行蝕刻的過程中互相分離並獨立形成的薄膜。
在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，可通過超精密蝕刻方式進行，即，在將用於形成第一發光層的有機物蒸鍍於陽極基板中的用於形成多個RGB發光元件的整個區域後，在除了形成第一發光元件的區域之外的區域對第一發光層進行蝕刻，從而形成第一發光元件。其中，上述雷射蝕刻可意味著利用雷射對發光層進行蝕刻的步驟。在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，可按RGB發光元件中的各個發光元件反覆執行發光層蒸鍍和蝕刻，從而可形成R發光元件、G發光元件以及B發光元件。
上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法可通過微米或奈米等級大小的雷射蝕刻來實現具有超高解析度的發光元件。在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，可利用雷射對發光層進行蝕刻，從而形成發光元件。因此，上述發光層可由特性上可在雷射蝕刻步驟中被順暢地蝕刻並使得被蝕刻的蝕刻截面維持形態的有機物形成。即，為了通過雷射實現適當的蝕刻，上述發光層的有機物可由最佳的材質形成。
並且，位於上述發光層的下部的電洞移動層可由雷射蝕刻損失最少的物質形成。上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法可通過用雷射對發光層進行超單層蝕刻來形成發光元件。
並且，為了對發光層進行精密蝕刻，可對上述雷射調節雷射的光束形態及大小、雷射的重疊照射、雷射的功率、雷射的波長、雷射照射時間、雷射掃描速度、雷射掃描寬度。例如，可通過控制強度和照射時間來將上述雷射進行蝕刻的發光層的厚度和大小精密調節成奈米等級。例如，在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，以10 nm以下的厚度形成發光層，可通過雷射蝕刻來將發光層均勻地蝕刻成厚度達到10 nm以下。並且，在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，可使發光元件的大小達到8.5微米以下。
並且，在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，若在對發光層進行蝕刻的過程中造成電洞移動層受損，則可在先重新蒸鍍電洞移動層後形成發光層。
並且，上述雷射可在以利用遠心透鏡或陣列透鏡的垂直照射方式進行照射的過程中對發光層進行更準確的蝕刻來實現圖案化。並且，由於是利用遠心透鏡照射上述雷射，因而可在發光層均勻地形成大面積發光元件。並且，上述雷射可利用垂直共振腔面射型雷射（VCSEL，Vertical Cavity Surface Emitting Laser）。
並且，可利用遠心透鏡和雷射透射控制板（reticle）照射上述雷射。上述雷射透射控制板可通過調節雷射的透射面和非透射面的特性來精密地去除發光層中的除了形成發光元件的區域之外的發光層。例如，上述雷射透射控制板可通過控制雷射的透射面和非透射面的透射率來以奈米等級精密地去除除了形成發光元件的區域之外的發光層。
上述雷射透射控制板可在包括揮發的有機物被蒸鍍的區域在內的區域被賦予疏水性。例如，上述雷射透射控制板可形成疏水性塗佈膜。因此，上述雷射透射控制板可使揮發的有機物的殘留最小化，可輕鬆去除所附著的有機物。
並且，位於上述發光層的下部的電洞移動層可由能夠使得因發光層的蝕刻步驟中照射的雷射而產生的損失最小化的材質形成。
並且，上述陽極基板可由能夠使得因發光層的蝕刻步驟中照射的雷射而產生的損失最小化的材質形成。並且，在發光層的蝕刻步驟中，上述陽極基板可在使發光層順暢地被蝕刻的情況下被冷卻至適當溫度，以使得其他層所受到的影響達到最小。並且，可通過向上述發光層的上部面噴射冷卻至適當溫度的冷卻氣體來對發光層和位於發光層的下部的電洞注入層和電洞移動層進行冷卻。並且，還可借助冷卻氣體對位於上述發光層的上部的電子移動層和電子注入層進行冷卻。上述冷卻氣體可使用非活性氣體。當向上述發光層照射雷射時，可在照射區域的周邊防止在形成於陽極基板上部的電洞注入層和電洞移動層產生劣化現象。
並且，在通過對上述發光層照射雷射來進行蝕刻的步驟中，為了迅速去除因發光層揮發而產生的煙霧或蒸氣，可在靠近雷射照射位置的位置吹送非活性氣體（N2氣體、氬氣體）。並且，可通過吸入上述煙霧或蒸氣來向外部排出。在此情況下，可使得揮發的發光層的有機物重新蒸鍍於電洞移動層或發光層的情況最小化。另一方面，在冷卻並噴射上述吹送氣體的情況下，可一同執行在上述內容中提及的陽極基板或電洞注入層和電洞移動層的冷卻作用。
並且，可在上述發光層的蝕刻步驟中單獨蝕刻發光元件，或可在以行為單位來進行蝕刻後以形成各個元件的方式進行蝕刻。
參照圖2，上述第一發光層蒸鍍步驟S110為在電洞移動層130的上部面蒸鍍第一發光層140a的步驟。上述電洞移動層140a可形成於陽極基板110和電洞注入層120的上部。其中，上述陽極基板110可形成使得陽極電極形成於基層基板的上部面的結構或以陽極電極的方式形成陽極基板110的結構。上述基層基板可以是玻璃基板、可撓性基板。可由為了形成第一發光元件140而通常使用的多種有機物蒸鍍上述第一發光層140a。在上述第一發光層蒸鍍步驟S110中，可採用通常使用的多種有機物蒸鍍方法。上述電洞移動層130可蒸鍍於在陽極基板110的整個面積上所蒸鍍的電洞注入層120的上部面。
參照圖3，上述第一發光元件形成步驟S120為通過用雷射對第一發光層140a進行蝕刻來形成第一發光元件140的步驟。在上述第一發光元件形成步驟S120中，可通過對第一發光層140a中的除了形成第一發光元件140的區域之外的區域照射雷射a來在第一發光層140a中對除了第一發光元件140之外的區域進行蝕刻。因此，在上述第一發光元件形成步驟S120中，可露出第一發光元件140和除了形成第一發光元件140的區域之外的電洞移動層130的上部面。上述第一發光元件140形成於電洞移動層130的上部面中的用於形成第一發光元件140的區域。
優選地，在上述第一發光元件形成步驟S120中，在對第一發光層140a進行蝕刻的過程中使得位於第一發光層140a的下部的電洞移動層30的受損最小化。因此，在上述第一發光元件形成步驟S120中，可在雷射蝕刻過程中利用軟雷射掃描（soft laseRscanning）來控制第一發光層140a的蝕刻厚度。並且，可一邊控制陽極基板110的溫度，一邊進行上述第一發光元件形成步驟S120。例如，可通過在上述陽極基板110的下部面設置控溫單元來按所需工序溫度對陽極基板110進行加熱或冷卻。
參照圖4，上述第二發光層蒸鍍步驟S130為在向第一發光元件140的周邊露出的電洞移動層130的上部面蒸鍍第二發光層150a的步驟。並且，在上述第二發光層蒸鍍步驟S130中，還可在第一發光元件140的上部面蒸鍍第二發光層150a。可由為了形成第二發光元件150而通常使用的多種有機物蒸鍍上述第二發光層150a。上述第二發光層蒸鍍步驟S130可採用與第一發光層蒸鍍步驟S110相同的方法來進行。
參照圖5，上述第二發光元件形成步驟S140為通過對第二發光層150a進行蝕刻來形成第二發光元件150的步驟。在上述第二發光元件形成步驟S140中，可用雷射a對第二發光層150a進行蝕刻。在上述第二發光元件形成步驟S140中，可對除了形成第二發光元件150的區域之外的區域中的蒸鍍於電洞移動層130的上部面的第二發光層150a全部進行蝕刻。並且，在上述第二發光元件形成步驟S140中，還可對在第一發光元件140的上部面所蒸鍍的第二發光層150a一同進行蝕刻。在此情況下，在上述第二發光元件形成步驟S140中，能夠以使得第一發光元件140的上部面不受損的方式對第二發光層150a進行蝕刻。在上述第二發光元件形成步驟S140中，可露出第一發光元件140和第二發光元件150以及除了形成第一發光元件140、第二發光元件150的區域之外的電洞移動層130的上部面。
另一方面，由於上述第二發光層150a將在蒸鍍於第一發光元件140的上部面之後被去除，因而優選地由與形成第一發光層140a的物質之間的反應率低的物質形成。並且，優選地，上述第二發光層150a由便於與形成第一發光層140a的物質分離的物質形成。
參照圖6，上述第三發光層蒸鍍步驟S150為在向第一發光元件140和第二發光元件150的周邊露出的電洞移動層130的上部面蒸鍍第三發光層160a的步驟。並且，在上述第三發光層蒸鍍步驟S150中，還可在第一發光元件140和第二發光元件150的上部面蒸鍍第三發光層160a。可由為了形成第三發光元件160而通常使用的多種有機物蒸鍍上述第三發光層160a。上述第三發光層蒸鍍步驟S150可採用與第一發光層蒸鍍步驟S110相同的方法來進行。
參照圖7，上述第三發光元件形成步驟S160為通過對第三發光層160a進行蝕刻來形成第三發光元件160的步驟。在上述第三發光元件形成步驟S160中，可用雷射a對第三發光層160a進行蝕刻。在上述第三發光元件形成步驟S160中，可對除了形成第三發光元件160的區域之外的區域中的蒸鍍於電洞移動層130的上部面的第三發光層160a全部進行蝕刻。並且，在上述第三發光元件形成步驟S160中，還可對在第一發光元件140和第二發光元件150的上部面所蒸鍍的第三發光層160a一同進行蝕刻。在此情況下，在上述第三發光元件形成步驟S160中，能夠以使得第一發光元件140和第二發光元件150的上部面不受損的方式對第三發光層160a進行蝕刻。在上述第三發光元件形成步驟S160中，可露出第一發光元件140、第二發光元件150、第三發光元件160以及除了形成第一發光元件140、第二發光元件150、第三發光元件160的區域之外的電洞移動層130的上部面。
因此，在上述第三發光元件形成步驟S160之後，可在電洞移動層130的上部面沿著水平方向互相隔開形成第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160。
參照圖8，上述發光元件蝕刻步驟S170為用雷射a對第一發光元件140和第二發光元件150的上部面進行追加蝕刻的步驟。並且，在上述發光元件蝕刻步驟S170中，可用雷射a對第三發光元件160的上部面進行追加蝕刻。由於上述第一發光元件140和第二發光元件150分別在使第二發光層150a或第三發光層160a蒸鍍於上部面之後被蝕刻，因而有可能在上部面殘留第二發光層150a或第三發光層160a的有機物。因此，在上述發光元件蝕刻步驟S170中，可通過對第一發光元件140和第二發光元件150的上部面進行追加蝕刻來去除在各自的上部面所殘留的有機物。為了與第一發光元件140及第二發光元件150的厚度相符合，能夠以相同的高度對上述第三發光元件160進行蝕刻。因此，在上述發光元件蝕刻步驟S170之後，能夠以相同的厚度形成第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160。
並且，上述發光元件蝕刻步驟S170可與通過對第三發光層160a進行蝕刻來形成第三發光元件160的過程中一同進行。為此，當蒸鍍上述第一發光層140a時，能夠以使得第一發光層140a的厚度大於第一發光元件140的最終厚度的方式進行蒸鍍。例如，能夠以比第一發光元件140的最終厚度大1～20%的厚度蒸鍍上述第一發光層140a。並且，同樣能夠以比第二發光元件150的最終厚度大1～20%的厚度蒸鍍上述第二發光層150a。並且，上述第一發光層140a和第二發光層150a的厚度可大於第三發光層160a。上述第一發光層140a和第二發光層150a的厚度可比第三發光層160a的厚度大1～20%。
而且，上述第一發光元件140和第二發光元件150可在通過對第三發光層160a進行蝕刻來形成第三發光元件160的過程中被過蝕刻，由此形成第一發光元件140和第二發光元件150的所需的厚度。並且，為了能夠實現以與第一發光元件140和第二發光元件150相同的方式進行蝕刻，上述第三發光層160a的厚度可與第三發光元件160的厚度相對應。即，能夠以與第三發光元件160的厚度相同的厚度蒸鍍上述第三發光層160a。在對上述第三發光層160a進行蝕刻的過程中，以使厚度達到第三發光層160a的厚度加上第一發光層140a和第二發光層150a的增加的厚度之和的方式進行蝕刻。在此情況下，在對第一發光元件140和第二發光元件150的上部面進行過蝕刻的過程中不會使其他有機物殘留在上部面。
例如，若假設上述第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160的最終設定厚度為300 nm，則能夠以310 nm的厚度形成第一發光層140a和第二發光層150a。因此，上述第一發光元件140和第二發光元件150可在對第一發光層140a和第二發光層150a進行蝕刻的過程中先以310 nm的厚度形成。接著在以300 nm的厚度蒸鍍上述第三發光層160a之後，可在形成第三發光元件160的過程中以310 nm的厚度進行蝕刻。在此情況下，第一發光元件140和第二發光元件150將被多蝕刻10 nm並可由此一同去除殘留在上部面的其他有機物。最終，上述第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160可分別形成300 nm的厚度。
另一方面，由於上述第三發光層160a將在蒸鍍於第一發光元件140和第二發光元件150的上部面之後被去除，因而優選地由與形成第一發光層140a的物質及形成第二發光層150a的物質之間的反應率低的物質形成。並且，優選地，上述第三發光層160a由便於與形成第一發光層140a及第二發光層150a的物質分離的物質形成。
在上述內容中，以第一發光元件140為R發光元件、第二發光元件150為G發光元件、第三發光元件160為B發光元件的方式進行了說明。即，由於依次形成上述第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160，因而可依次形成R發光元件、G發光元件以及B發光元件。
並且，上述R發光元件、G發光元件以及B發光元件可以有不同的形成順序。即，可先形成上述B發光元件，之後形成R發光元件和G發光元件。另一方面，由於形成上述G發光元件的有機物的特性優秀，形成B發光元件的有機物的特性靈敏，因而可先形成G發光元件並在之後依次形成R發光元件和B發光元件。例如，在形成上述G發光元件的有機物容易被雷射蝕刻且形成B發光元件的有機物相對較難被雷射蝕刻的情況下，可通過最後形成B發光元件來使得通過雷射進行的蝕刻最小化。
並且，以在形成發光層之後進行用於形成發光元件的雷射蝕刻的方式說明瞭上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法。
追加性地，根據上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，可在形成發光層、電子移動層以及電子注入層之後進行雷射蝕刻。即，在形成上述第一發光元件140的過程中，在形成第一發光層140a、電子移動層以及電子注入層之後進行雷射蝕刻。在此情況下，在上述雷射蝕刻過程中，可使得除了形成第一發光元件140的區域之外的區域中的第一發光層140a、電子移動層以及電子注入層被蝕刻。
並且，在形成上述第二發光元件150的過程中，可在形成第二發光層150a、電子移動層以及電子注入層之後進行雷射蝕刻。在此情況下，在上述雷射蝕刻過程中，可使得除了形成第二發光元件150的區域之外的區域中的第二發光層150a、電子移動層以及電子注入層被蝕刻。
並且，在形成上述第三發光元件160的過程中，可在形成第三發光層160a、電子移動層以及電子注入層之後進行雷射蝕刻。在此情況下，在上述雷射蝕刻過程中，可使得除了形成第三發光元件160的區域之外的區域中的第三發光層160a、電子移動層以及電子注入層被蝕刻。
並且，根據上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，在形成第一發光元件140的過程中，可在對第一發光層140a進行蝕刻時一同對位於下部的電洞移動層進行蝕刻。並且，可在蒸鍍上述第二發光層150a時先蒸鍍電洞移動層，之後形成第二發光層150a。並且，可在形成上述第二發光元件150時對第二發光層150a和電洞移動層一同進行蝕刻。並且，可在蒸鍍上述第三發光層160a時先蒸鍍電洞移動層，之後形成第三發光層160a。可在形成上述第三發光元件160時只對第三發光層160a進行蝕刻。
在此情況下，在對上述發光層和電洞移動層進行蝕刻的過程中，若電洞注入層受損，則可先重新蒸鍍電洞注入層。
並且，根據上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，在形成第一發光元件140的過程中，當對第一發光層140a進行蝕刻時，可一同蝕刻位於下部的電洞移動層和電洞注入層。並且，可在蒸鍍上述第二發光層150a時先蒸鍍電洞移動層和電洞注入層，之後形成第二發光層150a。並且，可在形成上述第二發光元件150時對第二發光層150a、電洞移動層以及電洞注入層一同進行蝕刻。並且，可在蒸鍍上述第三發光層160a時先蒸鍍電洞移動層和電洞注入層，之後形成第三發光層160a。可在形成上述第三發光元件160時只對第三發光層160a進行蝕刻。
本發明一實施例的發光元件可通過利用雷射蝕刻的發光元件製造方法來製造。上述發光元件可以是有機發光二極體。因此，上述發光元件有可能殘留被雷射蝕刻的痕跡，即，第一發光元件140和第二發光元件150有可能在上部面殘留被雷射蝕刻的痕跡。並且，在上述第三發光元件160也以如上所述的內容被蝕刻的情況下，同樣有可能在上部面殘留被蝕刻的痕跡。通常，由於第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160通過蒸鍍而成，因而不會在上部面殘留蝕刻痕跡。
並且，上述第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160有可能在側面殘留被雷射蝕刻的痕跡。並且，上述第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160可使得大小的精密度和間隔均勻。
參照圖9，本發明一實施例的發光元件能夠以由第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160形成一個像素的方式形成。並且，作為上述發光元件的有機發光二極體可通過使得由第一發光元件140、第二發光元件150以及第三發光元件160構成的像素排列成格子形狀來形成平板顯示板。
本發明一實施例的發光元件製造裝置可以是用於利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的製造裝置。即，上述發光元件製造裝置可以是用於製造有機發光二極體的裝置。因此，上述發光元件製造裝置可包括用於蒸鍍有機物的蒸鍍模組、雷射照射模組、基板冷卻模組以及氣體吹送模組。
上述蒸鍍模組可由通常所使用的有機物蒸鍍模組來形成。
上述雷射照射模組可照射用於對發光層進行蝕刻的雷射。並且，上述雷射照射模組可調節所照射的雷射的光束形態及大小、雷射的重疊照射、雷射的功率、雷射的波長、雷射照射時間、雷射掃描速度、雷射掃描寬度。
並且，上述雷射照射模組還可包括遠心透鏡或陣列透鏡。並且，上述雷射照射模組可包括遠心透鏡和雷射透射控制板。
上述基板冷卻模組位於用於放置基板的基板支撐架的下部，可將基板冷卻至所需溫度。上述基板冷卻模組可包括形成於基板支撐架的冷卻流路或位於基板支撐架下部的冷卻單元。
上述氣體吹送模組可向照射雷射的區域吹送非活性氣體。上述氣體吹送模組可包括：噴嘴，用於噴射非活性氣體；以及氣體管，用於向噴嘴供給氣體。
接著，對本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法進行說明。
圖10為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的流程圖。圖11為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光層蒸鍍步驟的工序圖。圖12為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光元件形成步驟的工序圖。圖13為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光層蒸鍍步驟的工序圖。圖14為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光元件形成步驟的工序圖。圖15為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光層蒸鍍步驟的工序圖。圖16為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光元件形成步驟的工序圖。圖17為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件蝕刻步驟的工序圖。圖18為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件的部分立體圖。
在本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，與圖1至圖9中的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法相同或相似的結構可直接引用，並可在下述內容中省略具體說明。
參照圖10至圖18，本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法可包括第一發光層塗佈步驟S210、第一發光元件形成步驟S220、第二發光層塗佈步驟S230、第二發光元件形成步驟S240、第三發光層塗佈步驟S250以及第三發光元件形成步驟S260。上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法還可包括發光元件蝕刻步驟S270。
上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法可製造的發光元件為量子點發光二極體。即，上述發光元件可以是量子點發光二極體。上述量子點發光二極體可形成已知的普通結構。例如，可如下形成上述量子點發光二極體，即，RGB發光元件以格子形狀排列在陽極基板的上部面並在各個RGB發光元件的上部面形成上部電極。其中，上述陽極基板可形成使得陽極電極形成於基層基板的上部面的結構或以陽極電極的方式形成陽極基板的結構。並且，上述基層基板可與下部電極形成為一體。並且，上述量子點發光二極體可在基層基板與下部電極之間形成追加層。並且，上述量子點發光二極體可在下部電極與發光層之間或發光層與上部電極之間形成用於提高效率的追加層。例如，可在上述下部電極與發光層之間形成電洞移動層，可在發光層與上部電極之間形成電子傳遞層。
在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，以在量子點發光二極體通過雷射蝕刻形成各個RGB發光元件的方法為中心來進行。因此，利用上述雷射蝕刻進行的RGB發光元件的形成可在形成下部電極之後進行。構成上述量子點發光二極體的其他層可通過進行已知的普通工序來形成。
在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，可利用雷射對發光層進行蝕刻，從而形成發光元件。因此，上述發光層可由特性上可在雷射蝕刻步驟中被順暢地蝕刻並使得被蝕刻的蝕刻截面維持垂直形態的量子點物質形成。即，為了通過雷射實現適當的蝕刻，上述發光層的量子點物質可由最佳的材質形成。
並且，為了對發光層進行精密蝕刻，可對上述雷射調節雷射的光束形態及大小、雷射的重疊照射、雷射的功率、雷射的波長、雷射照射時間、雷射掃描速度、雷射掃描寬度。例如，可通過控制強度和照射時間來將上述雷射進行蝕刻的發光層的厚度和大小精密調節成奈米等級。例如，在上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中，以500 nm以下的厚度形成發光層，可通過雷射蝕刻來將發光層均勻地蝕刻成厚度達到500 nm以下。
並且，上述陽極基板可由能夠使得因發光層的蝕刻步驟中照射的雷射而產生的損失最小化的材質形成。並且，在發光層的蝕刻步驟中，上述陽極基板可在使發光層順暢地被蝕刻的情況下被冷卻至適當溫度，以使得其他層所受到的影響達到最小。並且，可通過向上述發光層的上部面噴射冷卻至適當溫度的冷卻氣體來對被蝕刻的發光層進行冷卻。上述冷卻氣體可使用非活性氣體。
用於上述第一發光層、第二發光層以及第三發光層的量子點物質可由普通的量子點物質形成。上述量子點物質可包含規定大小的量子點和樹脂。並且，上述量子點物質還可包含溶劑。用於上述第一發光層、第二發光層以及第三發光層的量子點物質可包含大小不同的量子點。例如，上述第一發光層中的量子點的大小可相對大，第二發光層中的量子點和第三發光層中的量子點的大小可相對小。
並且，上述量子點物質還可包含對於相應發光層蝕刻中所使用的雷射的波長具有高吸收率的吸光材料。例如，在使用355 nm帶寬的雷射來對上述第一發光層進行蝕刻的情況下，量子點物質可包含能夠相對吸收很多355 nm帶寬雷射的吸光材料。因此，在為了對上述第一發光層進行蝕刻而照射355 nm帶寬的雷射時，第一發光層借助吸光材料的作用來吸收更多的雷射並由此被加熱得更多，從而可提高蝕刻效率。但是，應以不降低量子點的發光效率的方式混合適當的上述吸光材料。
並且，在使用532 nm帶寬的雷射來對上述第二發光層進行蝕刻的情況下，量子點物質可包含能夠相對吸收很多532 nm帶寬光的吸光材料。因此，在為了對上述第二發光層進行蝕刻而照射532 nm帶寬的雷射時，第二發光層借助吸光材料的作用來吸收更多的雷射並由此被加熱得更多，從而可提高蝕刻效率。
並且，在使用1064 m帶寬的雷射來對上述第三發光層進行蝕刻的情況下，量子點物質可包含能夠相對吸收很多1064 nm帶寬光的吸光材料。因此，在為了對上述第三發光層進行蝕刻而照射1064 nm帶寬的雷射時，第三發光層借助吸光材料的作用來吸收更多的雷射並由此被加熱得更多，從而可提高蝕刻效率。
參照圖11，上述第一發光層塗佈步驟S210為在陽極基板210的上部面塗佈第一發光層220a的步驟。可由為了形成R發光元件而通常使用的多種量子點物質塗佈上述第一發光層220a。在上述第一發光層塗佈步驟S210中，可採用通常使用的多種塗佈方法。例如，可通過乾式工序或濕式工序進行上述第一發光層塗佈步驟S210。其中，上述陽極基板210可形成在基層基板的上部面形成陽極電極的結構，或可形成由陽極電極形成的結構。 上述第一發光層塗佈步驟S210還可包括使第一發光層220a固化的過程。上述第一發光層220a可通過照光被加熱並固化。在上述第一發光層塗佈步驟S210中使用的雷射的波長和在對第一發光層進行蝕刻的過程中所使用的雷射的波長可互不相同。這可同樣適用於以下的塗佈第二發光層和第三發光層的過程。
參照圖12，上述第一發光元件形成步驟S220為通過對第一發光層220a進行蝕刻來形成第一發光元件220的步驟。在上述第一發光元件形成步驟S220中，可用雷射a來對第一發光層220a進行蝕刻。在上述第一發光元件形成步驟S220中，可對除了形成第一發光元件220的區域之外的區域中的第一發光層220a全部進行蝕刻。上述第一發光層220a的蝕刻可通過使用355 nm波長帶寬的雷射來進行。在此情況下，上述第一發光層220a可包含能夠相對吸收很多355 nm波長帶寬光的吸光材料。因此，上述第一發光層220a使得光吸收率在被蝕刻的區域中增加並使得溫度上升，從而可更有效地進行蝕刻。
在上述第一發光元件形成步驟S220中，可露出第一發光元件220和除了形成第一發光元件220的區域之外的陽極基板210（或電洞移動層）的上部面。上述第一發光元件220形成於陽極基板210的上部面中的用於形成第一發光元件220的區域。因此，這裡的上述第一發光元件220可以是R發光元件。
在上述第一發光元件形成步驟S220中，在對第一發光層220a進行蝕刻的過程中，需使得位於第一發光層220a的下部的陽極基板210（或電洞移動層）的受損最小化。因此，在上述第一發光元件形成步驟S220中，可在雷射蝕刻過程中利用軟雷射掃描來控制第一發光層220a的蝕刻厚度。並且，在上述第一發光元件形成步驟S220中，可控制陽極基板210的溫度。例如，可通過在上述陽極基板210的下部面設置控溫單元來按所需工序溫度對陽極基板210進行加熱或冷卻。
參照圖13，上述第二發光層塗佈步驟S230為在向第一發光元件220的周邊露出的陽極基板210（或電洞移動層）的上部面塗佈第二發光層230a的步驟。並且，在上述第二發光層塗佈步驟S230中，還可在第一發光元件220的上部面塗佈第二發光層230a。可由為了形成G發光元件而通常使用的多種量子點物質塗佈上述第二發光層230a。上述第二發光層塗佈步驟S230可採用與第一發光層塗佈步驟S210相同的方法來進行。
上述第二發光層塗佈步驟S230還可包括使第二發光層230a固化的過程。上述第二發光層230a可通過照光被加熱並固化。
參照圖14，上述第二發光元件形成步驟S240為通過對第二發光層230a進行蝕刻來形成第二發光元件230的步驟。在上述第二發光元件形成步驟S240中，可用雷射a來對第二發光層230a進行蝕刻。在上述第二發光元件形成步驟S240中，可對除了形成第二發光元件230的區域之外的區域中的在下部電極的上部面所塗佈的第二發光層230a全部進行蝕刻。並且，在上述第二發光元件形成步驟S240中，可對在第一發光元件220的上部面所塗佈的第二發光層230a進行蝕刻。在此情況下，在上述第二發光元件形成步驟S240中，能夠以不使得第一發光元件220的上部面受損的方式對第二發光層230a進行蝕刻。上述第二發光層230a的蝕刻可通過使用532 nm波長帶寬的雷射來進行。在此情況下，上述第二發光層230a可包含能夠相對吸收很多532 nm波長帶寬光的吸光材料。因此，上述第二發光層230a使得光吸收率在被蝕刻的區域中增加並使得溫度上升，從而可更有效地進行蝕刻。
在上述第二發光元件形成步驟S240中，可露出第一發光元件220和第二發光元件230以及除了形成第一發光元件220和第二發光元件230的區域之外的陽極基板210的上部面。
另一方面，由於上述第二發光層230a將在塗佈於第一發光元件220的上部面之後被去除，因而優選地由與形成第一發光層220a的物質之間的反應率低的物質形成。並且，優選地，上述第二發光層230a由便於與形成第一發光層220a的物質分離的物質形成。
參照圖15，上述第三發光層塗佈步驟S250為在向第一發光元件220和第二發光元件230的周邊露出的陽極基板210（或電洞移動層）的上部面塗佈第三發光層240a的步驟。並且，上述第三發光層240a還可塗佈於第一發光元件220和第二發光元件230的上部面。可由為了形成B發光元件而通常使用的多種量子點物質塗佈上述第三發光層240a。上述第三發光層塗佈步驟S250可採用與第一發光層塗佈步驟S210相同的方法來進行。
上述第三發光層塗佈步驟還可包括使第三發光層240a固化的過程。上述第三發光層240a可通過照光被加熱並固化。
參照圖16，上述第三發光元件形成步驟S260為通過對第三發光層240a進行蝕刻來形成第三發光元件的步驟。在上述第三發光元件形成步驟S260中，可用雷射a來對第三發光層240a進行蝕刻。在上述第三發光元件形成步驟S260中，可對除了形成第三發光元件240的區域之外的區域中的在陽極基板210的上部面所塗佈的第三發光層240a全部進行蝕刻。並且，在上述第三發光元件形成步驟S260中，可對在第一發光元件220和第二發光元件230的上部面所塗佈的第三發光層240a進行蝕刻。在此情況下，在上述第三發光元件形成步驟S260中，能夠以不使得第一發光元件220和第二發光元件230的上部面受損的方式對第三發光層240a進行蝕刻。上述第三發光層240a的蝕刻可通過使用1064 nm波長帶寬的雷射來進行。在此情況下，上述第三發光層240a可包含能夠相對吸收很多1064 nm波長帶寬光的吸光材料。因此，上述第三發光層240a使得光吸收率在被蝕刻的區域中增加並使得溫度上升，從而可更有效地進行蝕刻。
在上述第三發光元件形成步驟S260中，可露出第一發光元件220、第二發光元件230和第三發光元件240以及除了形成第一發光元件220、第二發光元件230和第三發光元件240的區域之外的陽極基板210的上部面。
因此，在上述第三發光元件形成步驟S260之後，可在陽極基板210的上部面形成第一發光元件220、第二發光元件230以及第三發光元件240。
參照圖17，上述發光元件蝕刻步驟S270為用雷射a對第一發光元件220和第二發光元件230的上部面進行追加蝕刻的步驟。在上述發光元件蝕刻步驟S270中，可用雷射a來對第三發光元件240的上部面進行追加蝕刻。由於上述第一發光元件220和第二發光元件230分別在使第二發光層220a或第三發光層230a塗佈於上部面之後被蝕刻，因而有可能在上部面殘留第二發光層220a或第三發光層230a的量子點物質。因此，在上述發光元件蝕刻步驟S270中，可通過對第一發光元件220和第二發光元件230的上部面進行追加蝕刻來去除殘留在上部面的量子點物質。為了與第一發光元件220及第二發光元件230的厚度相符合，能夠以相同的高度對上述第三發光元件240進行蝕刻。因此，在上述發光元件蝕刻步驟S270之後，能夠以相同的厚度形成第一發光元件220、第二發光元件230以及第三發光元件240。
並且，上述發光元件蝕刻步驟S270可與通過對第三發光層240a進行蝕刻來形成第三發光元件240的過程中一同進行。為此，當塗佈上述第一發光層220a時，能夠以使得第一發光層220a的厚度大於第一發光元件220的最終厚度的方式進行塗佈。例如，能夠以比第一發光元件220的厚度大1～20%的厚度塗佈上述第一發光層220a。並且，同樣能夠以比第二發光元件230的厚度大1～20%的厚度塗佈上述第二發光層230a。並且，上述第一發光層220a和第二發光層230a的厚度可大於第三發光層240a的厚度。上述第一發光層220a和第二發光層230a的厚度可比第三發光層240a的厚度大1～20%。
而且，上述第一發光元件220和第二發光元件230可在通過對第三發光層240a進行蝕刻來形成第三發光元件240的過程中被過蝕刻，由此形成第一發光元件220和第二發光元件230的所需厚度。並且，為了能夠實現以與第一發光元件220和第二發光元件230相同的方式進行蝕刻，上述第三發光層240a的厚度可與第三發光元件240的厚度相對應。即，能夠以與第三發光元件240的厚度相同的厚度塗佈上述第三發光層240a。在對上述第三發光層240a進行蝕刻的過程中，以使厚度達到第三發光層240a的厚度加上第一發光層220和第二發光層230a的增加的厚度之和的方式進行蝕刻。在此情況下，在對第一發光元件220和第二發光元件230的上部面進行過蝕刻的過程中不會使其他量子點物質殘留在上部面。
例如，若假設上述第一發光元件220、第二發光元件230以及第三發光元件240的最終設定厚度為300 nm，則能夠以310 nm的厚度形成第一發光層220a和第二發光層230a。因此，上述第一發光元件220和第二發光元件230可在對第一發光層220a和第二發光層230a進行蝕刻的過程中先以310 nm的厚度形成。接著在以300 nm的厚度塗佈上述第三發光層240a之後，可在形成第三發光元件240的過程中以310 nm的厚度進行蝕刻。在此情況下，第一發光元件220和第二發光元件230將被多蝕刻10 nm並可由此一同去除殘留在上部面的其他量子點物質。最終，上述第一發光元件220、第二發光元件230以及第三發光元件240可分別形成300 nm的厚度。
另一方面，由於上述第三發光層240a將在塗佈於第一發光元件220和第二發光元件230的上部面之後被去除，因而優選地由與形成第一發光層220a的物質即形成第二發光層230a的物質之間的反應率低的物質形成。並且，優選地，上述第三發光層240a由便於與形成第一發光層220a及第二發光層230a的物質分離的物質形成。
在上述內容中，以第一發光元件220為R發光元件、第二發光元件230為G發光元件、第三發光元件240為B發光元件的方式進行了說明。即，由於依次形成上述第一發光元件220、第二發光元件230以及第三發光元件240，因而可依次形成R發光元件、G發光元件以及B發光元件。
並且，上述R發光元件、G發光元件以及B發光元件可以有不同的形成順序。即，可先形成上述B發光元件，之後形成R發光元件和G發光元件。
另一方面，若在上述陽極基板210與發光層220a、230a、240a之間形成電子移動層並在發光層220a、230a、240a與上部電極之間形成電子注入層，則可進行如下工序。
例如，根據上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，可在使電子移動層及電子注入層形成於陽極基板210的上部面之後，通過形成發光層220a、230a、240a來進行雷射蝕刻。即，在形成上述第一發光元件220的過程中，在形成第一發光層220a、電子移動層以及電子注入層之後進行雷射蝕刻。在此情況下，在上述雷射蝕刻過程中，可使得除了形成第一發光元件220的區域之外的區域中的第一發光層220a、電子移動層以及電子注入層被蝕刻。
並且，在形成上述第二發光元件230的過程中，可在形成第二發光層230a、電子移動層以及電子注入層之後進行雷射蝕刻。在此情況下，在上述雷射蝕刻過程中，可使得除了形成第二發光元件230的區域之外的區域中的第二發光層230a、電子移動層以及電子注入層被蝕刻。
並且，在形成上述第三發光元件240的過程中，可在形成第三發光層240a、電子移動層以及電子注入層之後進行雷射蝕刻。在此情況下，在上述雷射蝕刻過程中，可使得除了形成第三發光元件240的區域之外的區域中的第三發光層240a、電子移動層以及電子注入層被蝕刻。
並且，根據上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，在形成第一發光元件220的過程中，當對第一發光層220a進行蝕刻時，可一同蝕刻位於下部的電洞移動層。並且，可在塗佈上述第二發光層230a時先塗佈電洞移動層，之後形成第二發光層230a。並且，可在形成上述第二發光元件230時對第二發光層230a和電洞移動層一同進行蝕刻。並且，可在塗佈上述第三發光層240a時先塗佈電洞移動層，之後形成第三發光層240a。可在形成上述第三發光元件240時只對第三發光層240a進行蝕刻。在此情況下，在對上述第三發光層240a和電洞移動層進行蝕刻的過程中，若電洞注入層受損，則可先重新塗佈電洞注入層。
並且，根據上述利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，在形成第一發光元件220的過程中，當對第一發光層220a進行蝕刻時，可一同蝕刻位於下部的電洞移動層和電洞注入層。並且，可在塗佈上述第二發光層230a時先塗佈電洞移動層和電洞注入層，之後形成第二發光層230a。並且，可在形成上述第二發光元件230時對第二發光層230a、電洞移動層以及電洞注入層一同進行蝕刻。並且，可在塗佈上述第三發光層240a時先塗佈電洞移動層和電洞注入層，之後形成第三發光層240a。可在形成上述第三發光元件240時只對第三發光層進行蝕刻。
本發明一實施例的發光元件可通過利用雷射蝕刻的發光元件製造方法來製造。因此，上述發光元件有可能殘留被雷射蝕刻的痕跡，即，第一發光元件和第二發光元件有可能在上部面殘留被雷射蝕刻的痕跡。並且，在上述第三發光元件也以如上所述的方式被蝕刻的情況下，同樣有可能在上部面殘留被蝕刻的痕跡。通常，由於第一發光元件、第二發光元件以及第三發光元件通過塗佈而成，因而不會在上部面殘留蝕刻痕跡。
並且，上述第一發光元件、第二發光元件以及第三發光元件有可能在側面殘留被雷射蝕刻的痕跡。並且，上述第一發光元件、第二發光元件以及第三發光元件可使得大小的精密度和間隔均勻。
參照圖18，本發明一實施例的發光元件能夠以由第一發光元件220、第二發光元件230以及第三發光元件240形成一個像素的方式形成。並且，通過使得由作為上述發光元件的第一發光元件220、第二發光元件230以及第三發光元件240構成的像素排列成格子形狀來形成平板顯示板。
本發明一實施例的發光元件製造裝置可以是用於利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的製造裝置。因此，上述發光元件製造裝置可包括用於塗佈量子點的塗佈模組、雷射照射模組、基板冷卻模組以及氣體吹送模組。
上述塗佈模組可由通常所使用的量子點物質塗佈模組來形成。例如，上述塗佈模組可由乾式塗佈模組或濕式塗佈模組來形成。
上述雷射照射模組可照射用於對發光層進行蝕刻的雷射。並且，上述雷射照射模組可調節所照射的雷射的光束形態及大小、雷射的重疊照射、雷射的功率、雷射的波長、雷射照射時間、雷射掃描速度、雷射掃描寬度。
並且，上述雷射照射模組可包括遠心透鏡或陣列透鏡。並且，上述雷射照射模組可包括垂直共振腔面射型雷射。並且，上述雷射照射模組可包括遠心透鏡和雷射透射控制板。
上述基板冷卻模組位於用於放置基板的基板支撐架的下部，可將基板冷卻至所需溫度。上述基板冷卻模組可包括形成於基板支撐架的冷卻流路或位於基板支撐架下部的冷卻單元。
上述氣體吹送模組可向照射雷射的區域吹送非活性氣體。上述氣體吹送模組可包括：噴嘴，用於噴射非活性氣體；以及氣體管，用於向噴嘴供給氣體。
以上，以附圖中的多個優選實施例為中心來詳細說明瞭本發明。但這些實施例僅屬於例示，並不用於限定本發明，應從說明的角度進行考慮而不是限定的角度。本發明的真正的技術保護範圍應根據所附的申請專利範圍中的技術思想來定，而不是以上所述的說明。
110、210:陽極基板 120、130:電洞注入層 140a、220a:第一發光層 140、220:第一發光元件 150a、230a:第二發光層 150、230:第二發光元件 160a、240a:第三發光層 160、240:第三發光元件 a:雷射 S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170、S210、S220、S230、S240、S250、S260、S270:步驟
圖1為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的流程圖。 圖2為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光層蒸鍍步驟的工序圖。 圖3為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光元件形成步驟的工序圖。 圖4為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光層蒸鍍步驟的工序圖。 圖5為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光元件形成步驟的工序圖。 圖6為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光層蒸鍍步驟的工序圖。 圖7為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光元件形成步驟的工序圖。 圖8為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件蝕刻步驟的工序圖。 圖9為本發明一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件的部分立體圖。 圖10為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法的流程圖。 圖11為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光層蒸鍍步驟的工序圖。 圖12為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第一發光元件形成步驟的工序圖。 圖13為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光層蒸鍍步驟的工序圖。 圖14為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第二發光元件形成步驟的工序圖。 圖15為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光層蒸鍍步驟的工序圖。 圖16為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的第三發光元件形成步驟的工序圖。 圖17為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件蝕刻步驟的工序圖。 圖18為本發明另一實施例的利用雷射蝕刻的發光元件製造方法中的發光元件的部分立體圖。
S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170:步驟

Claims (19)

  1. 一種利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，包括： 一第一發光層蒸鍍步驟，在一電洞移動層的上部面蒸鍍一第一發光層，該電洞移動層蒸鍍於一陽極基板的上部面； 一第一發光元件形成步驟，利用雷射對該第一發光層進行蝕刻來形成一第一發光元件； 一第二發光層蒸鍍步驟，在包括向第一發光元件的周邊露出的電洞移動層的上部面在內的區域蒸鍍一第二發光層； 一第二發光元件形成步驟，利用雷射對該第二發光層進行蝕刻來形成一第二發光元件； 一第三發光層蒸鍍步驟，在包括向該第一發光元件和第二發光元件的周邊露出的電洞移動層的上部面在內的區域蒸鍍一第三發光層；以及 一第三發光元件形成步驟，利用雷射對該第三發光層進行蝕刻來形成一第三發光元件。
  2. 如請求項1之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，在該第三發光元件形成步驟之後，還包括如下的發光元件蝕刻步驟，即，用雷射對該第一發光元件和第二發光元件的上部面進行追加蝕刻。
  3. 如請求項2之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，在第三發光元件形成步驟之後，在該發光元件蝕刻步驟中，還對該第三發光元件的上部面用雷射一同進行蝕刻。
  4. 如請求項3之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中， 以比第一發光元件的厚度大1%～20%的厚度蒸鍍第一發光層， 以比第二發光元件的厚度大1%～20%的厚度蒸鍍第二發光層。
  5. 如請求項3之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，該第一發光層和第二發光層的厚度大於第三發光層的厚度。
  6. 如請求項3之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，該第一發光層和第二發光層的厚度比第三發光層的厚度大1%～20%。
  7. 如請求項1之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，該發光元件為有機發光二極體。
  8. 一種發光元件製造裝置，用於如請求項1之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，包括： 一有機物蒸鍍模組，用於向一陽極基板蒸鍍有機物； 一基板冷卻模組，位於用於放置該陽極基板的基板支撐架的下部，用於將該陽極基板冷卻至所需溫度； 一雷射照射模組，用於照射該雷射；以及 一氣體吹送模組，用於向照射該雷射的區域吹送非活性氣體。
  9. 一種利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，包括： 一第一發光層塗佈步驟，在一陽極基板的上部面塗佈一第一發光層； 一第一發光元件形成步驟，利用雷射對該第一發光層進行蝕刻來形成一第一發光元件； 一第二發光層塗佈步驟，在包括向第一發光元件的周邊露出的該陽極基板的上部面在內的區域塗佈一第二發光層； 一第二發光元件形成步驟，利用雷射對該第二發光層進行蝕刻來形成一第二發光元件； 一第三發光層塗佈步驟，在包括向該第一發光元件和第二發光元件的周邊露出的該陽極基板的上部面在內的區域塗佈一第三發光層；以及 一第三發光元件形成步驟，利用雷射對該第三發光層進行蝕刻來形成一第三發光元件。
  10. 如請求項9之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，在該第三發光元件形成步驟之後，還包括如下的發光元件蝕刻步驟，即，用雷射對該第一發光元件和第二發光元件的上部面進行追加蝕刻。
  11. 如請求項10之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，在第三發光元件形成步驟之後，在該發光元件蝕刻步驟中，還對該第三發光元件的上部面用雷射一同進行蝕刻。
  12. 如請求項10之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中， 以比第一發光元件的厚度大1%～20%的厚度塗佈第一發光層， 以比第二發光元件的厚度大1%～20%的厚度塗佈第二發光層。
  13. 如請求項10之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，該第一發光層和第二發光層的厚度大於第三發光層的厚度。
  14. 如請求項10之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，該第一發光層和第二發光層的厚度比第三發光層的厚度大1%～20%。
  15. 如請求項9之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，該第一發光元件形成步驟、該第二發光元件形成步驟以及第三發光元件形成步驟在對該基板進行冷卻或向該發光層的上部噴射冷卻氣體的情況下進行。
  16. 如請求項9之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，在向照射該雷射的區域吹送非活性氣體的情況下進行工序。
  17. 如請求項9之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，通過遠心透鏡或陣列透鏡照射該雷射。
  18. 如請求項9之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，該發光元件為量子點發光二極體。
  19. 一種發光元件製造裝置，用於如請求項9之利用雷射蝕刻的發光元件製造方法，其中，包括： 一量子點物質塗佈模組，用於向一陽極基板塗佈量子點物質； 一基板冷卻模組，位於用於放置該陽極基板的基板支撐架的下部，用於將該陽極基板冷卻至所需溫度； 一雷射照射模組，用於照射該雷射；以及 一氣體吹送模組，用於向照射該雷射的區域吹送非活性氣體。
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