TWI224479B - Method for producing organic light display device having indium tin oxide pixel electrode with gentle pattern edge - Google Patents

Description

1224479 五、發明說明（l) 發明所屬之技術領域： 本發明係關於一種晝素電極之製作方法，尤其是一種 用於有機發光顯示元件，具有平緩圖案邊緣之銦錫氧化物 畫素電極的製作方法。 先前技術： 有機發光二極體顯示面板（Organic Light Emitted D 1 ode )係一自發光之顯示元件，並且具有低驅動電壓、 兩免度、高效率、高對比值與輕薄等優點，被譽為是下一 世代之平面顯示器。 請參照第一圖，此圖顯示一典型有機發光二極體1， 由下而上依序包括一陽極電極板1〇、一發光層2〇與一陰極 電極板3 0，發光層2 0係夾合於電極板1 〇與3 〇之間，形成一 三明治（sandwich )結構。在正向電壓驅動下，陽極電極 板10向發光層20注入電洞（hole)，陰極電極板30向發光 層20注入電子（e 1 ectron )。注入之電洞和電子在發光層 20中相遇結合，使電子由激發態（excite(i sta1:e )降回 基態（base state )，並將多餘能量以光波之形式輻射 (radiation)釋出。 一般而言’為了提高有機發光二極體1的穩定性和效 率’首要在於使電子和電洞的注入達到平衡。為達此目 的，目前最常使用之陽極材料是銦錫氧化物（丨τ〇 )透明

1224479 五、發明說明（2) ::?璃’其具有優良的電洞注入性能。冑常使用之陰極 古；:疋鋁，雖然其功函數（work function )比鈣、鎂為 门，且電子，主入之能力不及鈣與鎂，但是，鋁的化 較穩定，在製作上難度較低。 、 請參照第二圖，顯示一典型有機發光顯示面板ι〇〇， 包括複數個晝素電極122、一有機發光層13〇與一金屬導電 層140/晝素電極122係以陣列分布製作於一基板丨1()上， 用以k供各晝素之操作電壓。有機發光層1 3 〇係製作於基 板110上，並覆蓋畫素電極122。金屬導電層丨4〇係製作於 上述有枝發光層130之上表面，提供各晝素一共同電壓。 此外，每一晝素電極122連接有一薄膜電晶體2〇〇，作為控 制畫素電極122之一開關。 請參照第三圖，係以一低溫多晶矽薄膜電晶體2〇{) (Low Temperature Poly Silicon Thin Film Transistor, LTPS-TFT)為例，針對上述晝素電極122與 薄膜電晶體2 0 0進行說明。此低溫多晶矽薄膜電晶體2 〇 ◦包 括一閘極通道202、一源極204、一汲極206、一第一隔離 層2 08、一閘極210與一第二隔離層212。源極2〇4、汲極 2 0 6與閘極通道202係製作於一基板丨丨〇之上表面，並且， 間極通道2 0 2分別連接源極204與汲極2 0 6。第一隔離層208 係製作於基板11 〇上，並覆蓋上述源極2〇4、汲極2〇6與閘 極通道2 0 2，而閘極2 1 0係製作於第一隔離層2 〇 8上，並且 位於閘極通道2 0 2之正上方。第二隔離層2 1 2係製作於第一 隔離層2 0 8上，並且覆蓋閘極21 〇。 1224479 五、發明說明（3) p ^第一保護層2 2 0係製作於第二隔離層2 1 2上，以保護此 ^膜電晶體2 0 0。晝素電極122係直接製作於上述第一保護 層2 2 0之上表面’並且連接至薄膜電晶體之汲極2 〇 6。然 而’經由傳統微影與蝕刻製程所製作之晝素電極1 2 2，具 有一銳利之圖案邊緣（傾斜角大於6 〇度），再加上有機發 、’材料之卩白梯覆蓋C〇verage)能力不佳，導致製 作有機發光層130覆蓋晝素電極122時，在畫素電極122之 圖案邊緣位置A產生空孔。嚴重時甚至使有機發光層丨3 〇發 生斷裂，而導致暗點（Dark Sp〇t )產生。 • 為了解決上述問題，請參照第四圖，一習知之方法係 製作一第二保護層2 3 0於第一保護層2 2 〇上，並沿著畫素電 ，122之銳利邊緣，延伸至畫素電極122之上表面。由於此 第一保護層230具有較為平緩之表面，因而可以改善有機 考X光材料之階梯覆蓋（St ep Cover age )能力不佳所衍生 之問題。然而，為了製作上述第二俤護層2 3 〇，必須增加 一運沉積、一道微影與一道蝕刻製程。同時，由於第二 護層2 30係延伸至畫素電極122之上表面，因此，在微影蝕 刻製作第二保護層2 3 0之過程中，晝素電極1 2 2之上表面必 然文到顯影液之侵蝕與蝕刻電漿之轟擊而造成傷害。"' 有鑑於此，本發明提出一種製作具有平緩圖案邊緣 錮錫氧化物晝素電極1 22的製作方法，可以省略上述第^二之 保護層2 3 0，同時解決有機發.光層丨3 〇階梯覆蓋能力一 問題。 乜之

第8頁 五、發明說明（4) 發明内容： 發明揭露一種有機發 作一氧 光阻層 。隨後 一反應 出光阻 邊緣處 除殘餘 鋼錫層 於本發 式得到 光顯示元件之製 化銦錫層於一基板之上表面， 於氧化銦錫層之上表面，以定 ’透過此光阻層蝕刻氧化銦錫 氣體’增加側向银刻上述光阻 層下方之氧化銦錫層，使餘刻 ’產生一平緩斜坡延伸至基板 之光阻層，製作一有機發光層 ’並製作一導電層於有機發光 明之優點與精神可以藉由以下 進一步的瞭解。 作方法，首 並形成一具有 義氧化銦錫層 層，同時，通 層之速率，以 後氧化銦錫層 之上表面。隨 於基板上，覆 層之上表面。 的發明詳述及 實施方式 =照第五A圖至第则，顯示本發明有機發光顯示 件:作▲程一較佳實施例。首先，請參照第五a圖，製 乍二薄膜電晶體20 〇於一玻璃基板11〇之上表面，並製作一 於玻璃基板110上，並覆蓋此薄膜電晶體20〇以 ^呆護。以較佳實施例而言，此保護層3〇〇可選用氮化 ^為材料。隨後，製作一氧化銦錫層120於保護層3⑽之上 面並且，衣作一光阻層125於上述氧化銦錫層12〇之上 '^面。請參照第五B圖，接著透過一光罩4〇〇部分曝光此光 1224479 五、發明說明（5) 阻層125。此光罩4 0 0之圖案係用以定義各晝素電極之位 置。接著請麥照第五C圖，利用顯影液去除已曝光之部分 光阻層125，藉以將光罩4〇〇之圖案轉移至光阻層125中。 如第五D圖所示，透過光阻層丨2 5，蝕刻去除裸露之部 份氧化銦錫層1 20，以形成晝素電極丨22。此蝕刻製程係^ 用變壓耦式的電漿蝕刻法，並通入一主要為氯氣之反應氣 體。由於上述反應氣體與被蝕刻材料之化學岸 將受到明顯之蝕刻作用，而使開口丨25a逐漸加大。在此同 時，原先被光阻層125所覆蓋之氧化銦錫層12〇亦逐步裸露 於蝕刻環境中.。因此，經此蝕刻製程後所產生之晝素電^ 122，其圖案邊緣處將產生一延伸至保護層3〇〇上表面之斜 面。 、 在第五D圖中，貫線部分顯示進行蝕刻製程後所形成 ^晝素電極1、22與剩餘之光阻層125，，而虛線部份則是進 行蝕刻製程w之氧化銦錫層12〇與光阻層125 (請參照第五 C圖）。藉由適當調整蝕刻壓力、氯氣濃度以及蝕刻電 電壓。可以在晝素電極122之圖案邊緣產生一 1〇至Μ产 平緩斜面延伸至保護層3〇〇之上表面。如第五㈣所示又 除殘餘之上述光阻層125,後，製作一有機發 護層綱^，並覆蓋上述晝素電極122。由於晝素電= 1 22之圖木边緣具有一平緩斜·面延伸至該保護層30 0之上表 2二可以避免在有機發光層130與晝素電極122之間 產生空孔，以防止暗點產生。隨後，製作一導電層“。於門 1224479 五、發明說明（6) 一 ~ 有機發光層130之上表面以提供各畫素一共同電壓。 與傳統之製程相較，本發明具有下列優點： 一、請參照第五E圖，本發明畫素電極1 2 2之圖案邊緣 係以1 0至2 5度之平緩斜面，向下傾斜延伸至保護層3 〇 〇之 上表面。因此，可以解決後續製作之有機發光層} 3〇時， 有機發光2料階梯覆蓋能力不佳所衍生之問題。 一 二、請參照第四圖，在習知技術中，可藉由增加一第 =蔓製作於第一保護層220上，延伸覆蓋畫素電極 、兄 θ案邊緣，以解決上述有機發光材料階梯覆蓋 :之題。然而，請參照第五£圖，若是藉由本發 有機發光層13〇可以直接製作於畫素電極 23〇所恭之1相較之下，本發明可以節省製作第二保護層 二而、咬運沉積、一道微影與一道蝕刻製程。 明參知苐四圖，在習知技術中，由 _ 230係延伸至晝素 7中由於第一保濩層 第二保護層23—^ ± 表面，因此，在微影與蝕刻 表面造成Λ 不可避免亦會對晝素電極122之上 響。 口而使有機發光層1 3 0之發光效果受到影 制本利用較佳實施例詳細說明本發…非限 而作些微的料而且熟知此類技藝人士皆能明瞭，適當 不脫離本發明將不失本發明之要義所在，亦 之精神和範圍。

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圖示簡單說明： 第一圖係一典型有機發光二極體之示意圖。 第二圖係一典型有機發光顯示面板之示意圖。 第^圖係放大顯示第二圖中之低溫多晶矽薄膜電晶體與製作 於其上之氧化銦錫層。 第四圖係針對第三圖中氧化銦錫層銳利之圖案邊緣，一習知 解決方法之示意圖。 第五A圖至第五E圖係本發明-較佳實施例之示意圖，圖中顯 示有機發光元件與薄膜電晶體之製作流程。 圖號說明：

有機發光二極體1 陽極電極板1 〇 發光層2 0 陰極電極板30 有機發光顯示面板1 0 0 基板11 0 氧化銦錫層1 2 0 有機發光層1 3 0 畫素電極122 導電層140 薄膜電晶體2 00 閘極通道2 02 源極2 0 4 汲極206 第一隔離層2 0 8 閘極2 10 第二隔離層2 1 2 第一榇護層2 2 0 第二保護層230 保護層3 0 0 光阻層1 2 5， 1 2 5 ’ 光阻層開口 125a 第12頁

Claims (1)

1. 〃、申凊專利範圍 申5月專利範圍： 該製作方法至少包 括以ί Ϊ機發光顯示元件之製作方法 枯以下步驟： 提供一基板； =^ 一虱化銦錫層於該基板之上表面； 阻層：有一 ί阻層於該氧化銦錫層之上“，並且，兮光 層-有-開口以暴露該氧化銦錫層； 。亥先 省虫刻該氧化銦錫屙，廿 向蝕刻該光阻#之、#】 W ^ 一 一 …氣體，增加侧 π如# a 層速率，以逐步露出該光阻層下方之# 一 =! 該氧化銦錫層之圖案邊緣處，產生-平Ϊ: 坡延伸至該保護層之上表面； 生千綾斜 去除殘餘之該光阻層； 製作一有機發光層於該基板之上方，且覆蓋 錫層；以及 设现4乳化銦 製作一導電層於該有機發光層之上表面。 2·如申請專利範圍第1項之製作方法，該基板包括至少一 個薄膜電晶體製作於一玻璃基材上方，而一保護層係製作 於该玻璃基材上方，且覆蓋該薄膜電晶體。 3·如申請專利範圍第2項之製作方法，該保護層係以氮化 矽為材質。 4 ·如申請專利範圍第1項之製作方法，其中該平緩斜坡係 以10〜25度向下傾斜延伸至該·基板之上表面。 5 ·如申請專利範圍第1項之製作方法，其中該平緩斜坡係 以小於4 5度之角度向下傾斜延伸至該基板之上表面。

   第13頁 1224479 六、申請專利範圍 一 6 ·+種有機發光顯不兀件與薄膜電晶體之f作方法，$笼 該有機發…:發光:ΐ作= 護基板之上… 晶體； 敬肖基板之上方，且覆蓋該薄膜電 : 一氧化銦錫層於該保護層之上表面； 衣 光阻層於該氧化銦錫層之上声而，廿β ^ 阻層f有一開口以暴露該氧化銦錫層；、^ 姓刻該氧化銦錫層，並诵 向蝕刻該光阻層之速率，以;;二：一反應氣體，增加側 化銦錫層，使該氧化銦錫層；二=阻層下方之該氧 坡延伸i該保護層之上表=圖案邊緣4，產纟-平緩斜 去除殘餘之該光阻層； 製作一有機發光層於該 , 銦錫層；以及 更續之上方，且覆蓋該氧化 製作一導電層於該有機發 其中該第一 在蝕刻該氧 反應氣體， 7. 如申請專利範圍第！項或第$層=上表面 反應氣體係氧氣。 員之製作方法 8. 如申請專利範圍第1項 化銦錫層與該光阻層之步弟6員之製作方法 以增加姓刻言亥氧化銦錫層《遠率更通入—第 9. 如申請專利範圍第8項之。 體係氯氣。 下方法，其中該第二反應氣

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   U•如申請專利範圍第6 象^ 4匕層。 項之製作方法，其中該保護層係一 ΐί利範圍第6項之製作方法，其中該平緩斜坡係 〜兮度向下傾斜延伸至該基板之上表面。 • σ明專利範圍第6項之製作方法，其中該平緩斜坡係 小於45度之角度向下傾斜延伸至該基板之上表面。、 ld. 一種有機發光顯示元件，包括. 一玻璃基板’表面製作有至少一個薄膜電晶體；

   一保護層’製作於該破璃基板之上方，且覆蓋該薄膜 電晶體； ' ^ 一氧化銦錫層，以一圖案製作於該保護層上表面，且 °亥圖案之邊緣處，具有一平緩斜坡延伸至該保護層之上表 面； 一有機發光層，製作於該保護層之上方，並且，沿著 該平緩斜坡緊密貼附於該氧化銦錫層之上表面；.以及 一導電層，製作於該有機發光層上表面。 1 4·如申請專利範圍第丨3項之有機發光顯示元件，其中該 平緩斜坡係以1 0〜2 5度向下傾斜延伸至該基板之上表面。 1 5 ·如申請專利範圍第丨3項之有機發光顯示元件，其中該 平緩斜坡係以小於4 5度之角度向下傾斜延伸至該基板之上 表面。

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