TWI628824B - 修復有機發光顯示設備之方法 - Google Patents
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Abstract
揭露一種修復有機發光顯示設備的方法，有機發光顯示設備包含基板、形成在基板上的有機發光裝置、形成在基板上的薄膜電晶體(TFT)、形成在薄膜電晶體上的有機絕緣層、以及形成在有機絕緣層上的導電圖案，該導電圖案包含在導電圖案中之兩個導電元件之間的短路部分，此方法包含：藉由使用聚焦離子束(FIB)移除短路。
Description
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2013年8月28日向韓國智慧財產局所提出之韓國專利申請案No. 10-2013-0102655之效益，其全部揭露於此併入作為參考。
本發明之一或多個實施例涉及一種修復有機發光顯示設備的方法。
近來，顯示設備被輕薄且便攜式的平板顯示設備所取代。在平板顯示設備中，有機發光顯示設備具有廣視角、優異的對比度、及高響應速度。因此，有機發光顯示設備係作為下一代顯示設備而受到關注。
有機發光顯示設備包含複數個薄膜電晶體(TFT)。有機層可形成在各薄膜電晶體上。導線及電極可形成在發射層上。然而，相較於無機層，有機層可能很容易損壞，且因此，當導線及電極之間發生短路或斷路時，有機發光顯示設備是難以修復的。
提供藉此使下方之有機層受到較少損害的修復有機發光顯示設備之方法。
其他態樣將一部分於下列說明中闡述，且一部分將自說明中顯而易見。
一種修復有機發光顯示設備的方法，有機發光顯示設備包含基板、形成在基板上的有機發光裝置、形成在基板上的薄膜電晶體(TFT)、形成在薄膜電晶體上的有機絕緣層、以及形成在有機絕緣層上的導電圖案，導電圖案包含在導電圖案中之兩個導電元件之間的短路部分，此方法包含：藉由使用聚焦離子束(FIB)移除短路部分。
短路部分的移除可包含：藉由輻射離子束至短路部分發生的位置來蝕刻短路部分。
短路部分的移除可包含：提供含氟氣體至短路部分發生的位置。
含氟氣體可包含二氟化氙(XeF2)。
短路部分的移除可包含：應用電荷中和器至短路部分發生的位置。
短路部分的移除可包含：應用電荷去除器至短路部分發生的位置，其中電荷去除器包含：其中形成開口的接觸單元；以及連接到接觸單元的電荷移動單元。
接觸單元可包含藉由絕緣單元來彼此相互絕緣之第一電極單元與第二電極單元，而其中電荷移動單元連接到第一電極單元或第二電極單元。
有機發光裝置可包含第一電極、第二電極、以及設置在第一電極與第二電極之間的有機發射層，且其中導電圖案包含導線圖案及第一電極。
第一電極及導線圖案可由相同金屬材料形成。
聚焦離子束可使用鎵作為來源。
一種修復有機發光顯示設備的方法，有機發光顯示設備包含基板、形成在基板上的有機發光裝置、形成在基板上的薄膜電晶體、形成在薄膜電晶體上的有機絕緣層、以及形成在有機絕緣層上的導電圖案，導電圖案包含在導電元件中的斷路，該方法包含：藉由使用聚焦離子束(FIB)來修復斷路。
斷路的修復可包含：輻射沉積氣體至斷路發生的位置；以及由聚焦離子束發射離子束至斷路發生的位置。
斷路的修復可包含：提供含氟氣體至斷路發生的位置。
含氟氣體可包含二氟化氙(XeF2)。
斷路的修復可包含：應用電荷中和器到斷路發生的位置。
斷路的修復可包含：應用電荷去除器到斷路發生的位置，其中電荷去除器包含：其中形成開口的接觸單元；以及連接到接觸單元的電荷移動單元。
接觸單元可包含藉由絕緣單元來彼此相互絕緣之第一電極單元及第二電極單元，而其中電荷移動單元連接到第一電極單元或第二電極單元。
有機發光裝置可包含第一電極、第二電極、以及設置在第一電極與第二電極之間的有機發射層，且其中導電圖案包含導線圖案及第一電極。
第一電極及導線圖案可由相同的金屬材料形成。
聚焦離子束可使用鎵作為來源。
現在將詳細參照其示例繪示於附圖中之實施例，其中全文中相同的參考符號表示相同的元件。在這方面，本實施例可具有不同的形式，而不應解釋為侷限於本文闡述的說明。因此，如下所述的實施例僅藉由參照圖式來解釋本說明書的態樣。如本文所用，詞語「及/或(and/or)」包含一或多個相關聯條列項目之任意及所有組合。
第1圖是示出根據一實施例之有機發光顯示設備1的示意性剖面圖。第2圖是示出根據一實施例之有機發光顯示設備1的示意性平面圖。
參考第1圖及第2圖，導電圖案120可形成在有機絕緣層115上，而不會造成缺陷。
參考第1圖，根據本實施例之有機發光顯示設備1包含基板110及有機發光裝置20。
有機發光裝置20及連接至有機發光裝置20的薄膜電晶體(TFT)10設置在基板110上。儘管第1圖及第2圖中為了便於描述而顯示一個有機發光裝置20及一個薄膜電晶體10，然而，根據本實施例的有機發光顯示設備1可包含複數個有機發光裝置20及複數個薄膜電晶體10。
有機發光顯示設備1可基於由薄膜電晶體10驅動有機發光裝置20的方法來劃分成被動矩陣(PM)類型或主動矩陣(AM)類型的任一種。本揭露實施例的方法可用於被動矩陣類型及主動矩陣類型兩者的有機發光顯示設備1。下文中，將詳細描述根據一實施例之主動矩陣類型的有機發光顯示設備1。
由SiO2
及/或SiNx形成的緩衝層111可提供在基板110上，以提供平坦性至基板110，並防止雜質元素滲透入基板110。
薄膜電晶體10的主動層11由半導體材料所形成，並形成在緩衝層111上。主動層11可由多晶矽所形成，但並毋需侷限於此，且可由氧化半導體所形成。例如，氧化半導體可包含由選自像是鋅(Zn)、銦(In)、鎵(Ga)、錫(Sn)、鎘(Cd)、鍺(Ge)以及其組合之12族、13族及14族金屬元素組成之群組之材料所形成的氧化物。例如，主動層11可包含G-I-Z-O[(In2
O3
)a(Ga2
O3
)b(ZnO)c]( a、b及c是滿足a≥0、 b≥0、及c＞0之條件的實數)。
閘極絕緣層112係形成以覆蓋主動層11。閘極電極12設置在閘極絕緣層112上。層間絕緣層113係形成以覆蓋閘極絕緣層112。源極電極13及汲極電極14設置在層間絕緣層113上。鈍化層114及有機絕緣層115係依序地設置，以覆蓋源極電極13及汲極電極14。
閘極絕緣層112、層間絕緣層113、及鈍化層114可為絕緣體，且可形成為單層結構或多層結構，並可包含無機材料、有機材料、及有機/無機化合物。
有機絕緣層115可形成以覆蓋薄膜電晶體10。用於減少包含複數個薄膜電晶體10之基板110之階差的有機絕緣層115可以是具有平坦頂部表面以及單層結構或多層結構的絕緣層。選自包含例如聚醯亞胺、聚醯胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯及酚醛樹脂之群組的一或多種材料可用作有機絕緣層115。
上述薄膜電晶體10的堆疊結構僅僅為示例，且其他各種結構及材料也可用以形成薄膜電晶體10。
為有機發光裝置20之陽極電極的第一電極21係形成在有機絕緣層115上。由絕緣材料形成的像素定義層116係形成以覆蓋第一電極21的一部分。暴露第一電極21的一部分的開口係形成在像素定義層116中，然後有機發光裝置20的有機發射層22係形成於開口界定的區域中。為有機發光裝置20之陰極電極的第二電極23係形成以覆蓋整個像素區域。可互換第一電極21及第二電極23的極性。
電洞及電子分別地由第一電極21及第二電極23注入到有機發射層22中。光會在為注入電洞與電子之混合物的激子從激發狀態轉變為基態時發射。
有機發射層22可由低分子量或聚合物有機層所形成。當有機發射層22是由低分子量層所形成時，除發射層(EML)之外，有機發射層22可具有其中堆疊電洞注入層(HIL)(未示出)、電洞傳輸層(HTL)(未示出)、電子傳輸層(ETL)(未示出)、及電子注入層(EIL)(未示出)的單層結構或多層結構，且可使用諸如銅酞菁(CuPc)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基聯苯胺(NPB)、及三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)等的各種有機材料。低分子量有機層可藉由使用真空沉積來形成。
當有機發射層22由聚合物有機層形成時，有機發射層22可具有進一步包含朝向陽極電極之電洞傳輸層(未示出)以及發射層(未示出)的結構。在這方面，聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)可用作為電洞傳輸層，且諸如聚對苯乙炔基類材料(poly-phenylenevinylene based material)或聚芴類材料的聚合物有機材料係用作為發射層。
各像素中有機發射層22可以形成在開口中並由額外的發射材料所形成，但毋需侷限於此。無論個別像素的位置，有機發射層22可選擇地共同形成在顯示器中複數個像素區域的整個像素區域上。在這方面，有機發射層22可藉由垂直堆疊或混合包含發射，例如紅光、綠光、及藍光之發光材料的層所形成。假使發射白光，則也有可能是其他顏色的組合。可進一步包含將所發射之白光轉換成色光的色彩轉換層或彩色濾光片。
根據一實施例之有機發光顯示設備1的有機發光裝置20可依朝向封裝層或基板(未示出)之方向發射光，其中封裝層或基板(未示出)相對於基板110位在有機發光顯示設備1上。也就是說，有機發光裝置20可以是頂部發射型。在這方面，為了依朝向封裝層之方向發射光，反射電極係用於作為第一電極21，而透射或半透射電極係用於作為第二電極23。然而，根據實施例的有機發光顯示設備1不限於頂部發射型。因此，有機發光顯示設備1可以是背面發射型或頂部及背面雙發射型。
薄膜封裝層(未示出)可設置在有機發光裝置20上，以保護有機發光裝置20及驅動電路單元。薄膜封裝層可藉由交替地堆疊一或多個有機層以及一或多個無機層來形成。可使用複數個有機層及複數個無機層。
封裝有機發光裝置20的封裝基板(未示出)可設置在包含有機發光裝置20的基板110上，以面對基板110。封裝基板可由玻璃、金屬、或塑料所形成。
參考第1圖及第2圖，導電圖案120可形成在有機絕緣層115的平坦頂部表面上。導電圖案120可包含具有例如導線圖案121及第一電極21的導電元件。導線圖案121及第一電極21可在相同製程期間以相同材料形成。導線圖案121可形成以穿過複數個第一電極21。
第3圖是示出根據一實施例之發生短路之有機發光顯示設備2之一部分的示意性剖面圖。第4圖是示出根據一實施例之發生短路之有機發光顯示設備2之一部分的示意性平面圖。
參考第3圖及第4圖，短路可能發生在導電圖案120的導電元件之間，例如，短路可能發生在設置於有機絕緣層115上的導線圖案121與第一電極21之間。當這樣的短路發生時，引起短路的短路部分123可被切割以移除短路。
聚焦離子束(FIB)130可用於切割短路部分123。可藉由使用聚焦離子束130切割短路部分123而移除短路。可以藉由使用聚焦離子束輻射設備131來輻射聚焦離子束130。聚焦離子束130可使用例如鎵(Ga)作為來源。聚焦離子束130係用以切割短路部分123，從而移除短路，同時降低在移除短路時可能發生於設置於短路部分123下方的有機絕緣層115的損壞。
儘管第3圖及第4圖顯示導線圖案121與第一電極21之間的短路，但短路不限於此。上述的方法可以應用到在設置於有機絕緣層115上之導電圖案120中的導電元件之間所發生的任何短路。
第5圖是示出根據一實施例之發生斷路之有機發光顯示設備3之一部分的示意性剖面圖。第6圖是示出根據一實施例之發生斷路之有機發光顯示設備3之一部分的示意平面圖。
參考第5圖及第6圖，斷路可能發生在設置於有機絕緣層115上的導線圖案121之間。當發生這樣的斷路時，斷路可藉由在斷路位置127之有機絕緣層115上形成導電材料來修復。
聚焦離子束130可用於在斷路位置127的有機絕緣層115上形成導電材料。聚焦離子束130及沉積氣體140同步地放射到斷路位置127，從而在同時藉由使用聚焦離子束130溶解沉積氣體140下在斷路位置127上沉積導電材料。可藉由使用聚焦離子束輻射設備131而輻射聚焦離子束130。聚焦離子束130可使用，例如鎵(Ga)作為來源。聚焦離子束130係用以在斷路位置127之有機絕緣層115上形成導電材料，因而在修復斷路時，降低可能發生在設置於斷路位置127下方之有機絕緣層115的損壞，並且同時提高沉積的導電材料與有機絕緣層115之間的接合力。
儘管第5圖及第6圖顯示導線圖案121的斷路，但斷路不限於此。上述方法可應用於發生在有機絕緣層115上之導電圖案120的任何斷路。
第7圖是示出應用電荷中和器150之情況的示意圖
當聚焦離子束130應用於修復有機發光顯示設備2及有機發光顯示設備3的製程時，聚焦離子束130之離子束的周圍可能會聚集電荷133。電荷133聚集在包含薄膜電晶體10的區域附近，且可能損害薄膜電晶體10或改變薄膜電晶體10的特性。
參考第7圖，電荷中和器150可應用於聚焦離子束130輻射的位置。由電荷中和器150放電的電荷153與聚焦離子束130之離子束附近所聚集的電荷133結合，且因此，可中和電荷133。在這方面，電荷133可以是正電荷，而由電荷中和器150放電的電荷153可以是負電荷。中和聚焦離子束130之離子束周圍聚集的電荷133，從而防止聚焦離子束130輻射之位置周遭之裝置的損壞或者裝置特性上之改變。
第8圖是示出應用電荷去除器160之情況的示意圖。第9A圖是示出根據一實施例之電荷去除器160的示意性平面圖。第9B圖是示出根據另一實施例之電荷去除器260的示意性平面圖。
參考第8圖，在聚焦離子束130之離子束周圍所聚集的電荷133可藉由在導電圖案120上應用電荷去除器160而從聚焦離子束130輻射之位置移除。
參考第8圖及第9A圖，電荷去除器160係形成為導體且包含接觸單元161及電荷移動單元165。開口163係形成在接觸單元161中。接觸單元161接觸導電圖案120，且係設置使得開口163設置在聚焦離子束130所輻射的區域，也就是說，聚焦離子束130通過開口163來輻射。電荷133朝向接觸單元161移動並進入接觸單元161，且隨後沿著電荷移動單元165放電至外部。聚焦離子束130之離子束周圍聚集的電荷133係藉由使用電荷移動單元165來釋出，從而防止聚焦離子束130輻射之位置周遭之裝置的損壞或者裝置特性上之改變。
參考第9A圖，根據實施例的電荷去除器160可由一體式金屬材料所形成。當聚焦離子束130之離子束周圍所聚集的電荷133是正電荷時，在電荷移動單元165中，電位可依遠離開口163的方向而緩慢地減少，使得電荷133可有效地放電至外部。
參考第9B圖，根據另一實施例之電荷去除器260包含接觸單元161及電荷移動單元165。接觸單元161可包含第一電極單元166、第二電極單元168、及絕緣單元167。第一電極單元166及第二電極單元168係藉由絕緣單元167而彼此相互絕緣。電荷移動單元165連接到第一電極單元166或第二電極單元168。當由聚焦離子束130所聚集的電荷133是正電荷時，第二電極單元168可連接到電荷移動單元165，第一電極單元166可用作為(+)電極，而第二電極單元168及電荷移動單元165可用作為(-)電極，且在電荷移動單元165中，電位可緩慢地依遠離開口163的方向而減小。在這種情況下，聚焦離子束130之離子束周圍所聚集的電荷133首先大部分移動到第二電極單元168，隨後其次沿著電荷移動單元165依遠離開口163之方向移動，且因此電荷133可有效地放電到裝置的外部。
儘管未示出，當金屬層進一步形成在導電圖案120上時，可藉由施加電壓至金屬層來放電聚焦離子束130之離子束周圍所聚集的電荷133。
第10圖是說明供給含氟氣體170之情況的示意圖。
參考第10圖，當聚焦離子束130應用在修復有機發光顯示設備2與有機發光顯示設備3之製程時，由於聚焦離子束130之離子束周圍所聚集的電荷133之結果，短路可能發生在導電圖案120上。
當電荷133是正電荷時，含氟氣體170可提供到聚焦離子束130輻射的位置。含氟氣體170可藉由含氟氣體輻射設備171來提供。含氟氣體170中的含氟分子173與藉由聚焦離子束130所聚集的電荷133起化學反應，使得由聚焦離子束130所聚集的電荷133與氟結合，且因此可自聚焦離子束130移除餘下材料。含氟分子173可以是，例如，二氟化氙(XeF2
)。可藉由聚焦離子束130移除餘下材料來防止導電圖案120中由於聚焦離子束130所聚集之電荷133而發生的短路。在聚焦離子束130輻射後，可提供含氟氣體170。另外，可與聚焦離子束130之輻射同步提供含氟氣體170。
如上所述，根據本揭露之一或多個上述實施例，當修復有機層上所設置的導線及電極時，可減少對有機層的損害。
應該理解的是本文描述的例示性實施例應僅認知為描述性意義，而不是限制性目的。各實施例之特徵或態樣的描述通常應視為適用於其他實施例的其他類似特徵或態樣。
儘管一或多個例示性實施例已經透過參考附圖而描述，其將為所屬技術領域中具有通常知識者所了解的是，在不脫離本揭露包含隨附申請專利範圍之精神與範疇下，可對其進行形式及細節上的各種變更。
1、2、3‧‧‧有機發光顯示設備
10‧‧‧薄膜電晶體
11‧‧‧主動層
12‧‧‧閘極電極
13‧‧‧源極電極
14‧‧‧汲極電極
20‧‧‧有機發光裝置
21‧‧‧第一電極
22‧‧‧有機發射層
23‧‧‧第二電極
110‧‧‧基板
111‧‧‧緩衝層
112‧‧‧閘極絕緣層
113‧‧‧層間絕緣層
114‧‧‧鈍化層
115‧‧‧有機絕緣層
116‧‧‧像素定義層
120‧‧‧導電圖案
121‧‧‧導線圖案
123‧‧‧短路部分
127‧‧‧斷路位置
130‧‧‧聚焦離子束
131‧‧‧聚焦離子束輻射設備
133、153‧‧‧電荷
140‧‧‧沉積氣體
150‧‧‧電荷中和器
160、260‧‧‧電荷去除器
161‧‧‧接觸單元
163‧‧‧開口
165‧‧‧電荷移動單元
166‧‧‧第一電極單元
167‧‧‧絕緣單元
168‧‧‧第二電極單元
170‧‧‧含氟氣體
171‧‧‧含氟氣體輻射設備
173‧‧‧含氟分子
10‧‧‧薄膜電晶體
11‧‧‧主動層
12‧‧‧閘極電極
13‧‧‧源極電極
14‧‧‧汲極電極
20‧‧‧有機發光裝置
21‧‧‧第一電極
22‧‧‧有機發射層
23‧‧‧第二電極
110‧‧‧基板
111‧‧‧緩衝層
112‧‧‧閘極絕緣層
113‧‧‧層間絕緣層
114‧‧‧鈍化層
115‧‧‧有機絕緣層
116‧‧‧像素定義層
120‧‧‧導電圖案
121‧‧‧導線圖案
123‧‧‧短路部分
127‧‧‧斷路位置
130‧‧‧聚焦離子束
131‧‧‧聚焦離子束輻射設備
133、153‧‧‧電荷
140‧‧‧沉積氣體
150‧‧‧電荷中和器
160、260‧‧‧電荷去除器
161‧‧‧接觸單元
163‧‧‧開口
165‧‧‧電荷移動單元
166‧‧‧第一電極單元
167‧‧‧絕緣單元
168‧‧‧第二電極單元
170‧‧‧含氟氣體
171‧‧‧含氟氣體輻射設備
173‧‧‧含氟分子
這些及/或其他態樣將自下列實施例的描述搭配附圖而變得顯而易知且更易於理解，其中：
第1圖是示出根據一實施例之有機發光顯示設備的示意性剖面圖；
第2圖是示出根據一實施例之有機發光顯示設備的示意性平面圖；
第3圖是示出根據一實施例之發生短路之有機發光顯示設備之一部分的示意性剖面圖；
第4圖是示出根據一實施例之發生短路之有機發光顯示設備之一部分的示意性平面圖；
第5圖是示出根據一實施例之發生斷路之有機發光顯示設備之一部分的示意性剖面圖；
第6圖是示出根據一實施例之發生斷路之有機發光顯示設備之一部分的示意性平面圖；
第7圖是示出應用電荷中和器之情況的示意圖；
第8圖是示出應用電荷去除器之情況的示意圖；
第9A圖是示出根據一實施例之電荷去除器的示意性平面圖；
第9B圖是示出根據另一實施例之電荷去除器的示意性平面圖；以及
第10圖是用於說明供給含氟氣體之情況的示意圖。
Claims (10)
- 一種修復有機發光顯示設備之方法，該有機發光顯示設備包含一基板、形成在該基板上的一有機發光裝置、形成在該基板上的一薄膜電晶體(TFT)、形成在該薄膜電晶體上的一有機絕緣層、以及形成在該有機絕緣層上的一導電圖案，該導電圖案包含在該導電圖案中之兩個導電元件之間的一短路部分，該方法包含：藉由使用一聚焦離子束(FIB)移除該短路部分，其中該短路部分的移除包含：藉由輻射一離子束至該短路部分發生的位置來蝕刻該短路部分，以及連接一電荷去除器，該電荷去除器應用於導電圖案至斷路發生的位置上。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該短路部分的移除進一步包含：提供一含氟氣體至該短路部分發生的位置。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該含氟氣體包含二氟化氙(XeF2)。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該短路部分的移除進一步包含：應用一電荷中和器至該短路部分發生的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該短路部分的移除進一步包含：該電荷去除器包含：一接觸單元，在該接觸單元中形成一開口；以及一電荷移動單元，連接到該接觸單元。
- 一種修復有機發光顯示設備之方法，該有機發光顯示設備包含一基板、形成在該基板上的一有機發光裝置、形成在該基板上的一薄膜電晶體、形成在該薄膜電晶體上的一有機絕緣層、以及形成在該有機絕緣層上的一導電圖案，該導電圖案包含在該導電圖案中之一導電元件中的一斷路，該方法包含：藉由使用一聚焦離子束(FIB)來修復該斷路，其中該斷路的修復包含：輻射一沉積氣體至該斷路發生的位置；由該聚焦離子束發射一離子束至該斷路發生的位置；以及連接一電荷去除器，該電荷去除器應用於導電圖案至斷路發生的位置上。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該斷路的修復進一步包含：提供一含氟氣體至該斷路發生的位置。
- 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該含氟氣體包含二氟化氙(XeF2)。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該斷路的修復進一步包含：應用一電荷中和器到該斷路發生的位置。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該斷路的修復進一步包含：該電荷去除器包含：一接觸單元，在該接觸單元中形成一開口；以及一電荷移動單元，連接到該接觸單元。
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