一種電極隔離壁及其製作方法
2023-05-28 21:04:41 1
專利名稱：一種電極隔離壁及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電極隔離壁及其製作方法，特別涉及一種製作無機薄膜組成的有機發光二極體的電極隔離壁及其製作方式，可應用於有機發光二極體的面板的製作。
背景技術：
由於有機發光二極體(Organic light emitting diode；OLED)具備自發光、厚度薄、反應速度快、視角廣、解析度佳、高亮度、可用於撓曲性面板、及使用溫度範圍廣等多項優點，被認為是繼薄膜型液晶顯示器(Thin film transistor liquid crystal display；TFT-LCD)之後的新一代的平面顯示器技術，而該有機發光二極體的發光原理是利用材料的特性，將電子電洞在發光層上結合，產生的能量將發光分子由基態提升至激發態，電子由激發態降回基態時，其能量以波的形式釋出，因而達到有不同波長的發光元件的產生。其中陽極為ITO導電玻璃膜，以濺鍍或蒸鍍的方式附著於玻璃或透明塑料基板上，陰極則含有鎂(Mg)、鋁(Al)、鋰(Li)等金屬，在兩個電極間則是多個有機薄膜形成的發光區域，包括電洞注入層(HoleInjection Layer；HIL)、電洞傳遞層(Hole Transport Layer；HTL)、有機發光層(Emitting layer)、及電子傳遞層(Electron TransportLayer；ETL)，在實際應用批量生產時，基於不同需求考慮，有時還會包括其它不同薄膜。
雖然有機發光二極體有許多優點，然而，在有機發光二極體的電極隔離壁的製造技術中，現以日本東北先鋒(Tohoku PioneerElectronic)公司提出的美國專利US 5,701,055、US 5,962,970、US6,099,746、US 6,137,220中披露的利用有機光阻和使用兩道黃光製程完成的技術為主，利用正形光阻先完成一作為基底的絕緣光阻，再用一負形光阻形成具有倒三角形的外懸凸出成為長條狀的隔層。此類技術的缺陷在於，完成的電極隔離壁是由有機光阻構成，但有機光阻的機械強度較脆弱，在後續製程上易受外力而損壞，並且有機光阻製作的電極隔離壁可能會析出有機物質，而影響面板上其它有機物質的性能，同時，也因為有機光阻的物性限制，該電極隔離壁有尺寸不易縮小的缺點。
發明內容
於是，本發明的主要目的在於解決上述現有技術存在的缺陷，利用無機薄膜來製作形成電極隔離壁，藉由無機材料較硬的機械強度，來強化原有機光阻組成的較脆弱的電極隔離壁。
本發明的另一目的在於利用無機材料的物性，使由無機組成的電極隔離壁不會析出有機物質，而影響面板其它有機材料的應有性能。
本發明是在一已形成一橫條狀的第一電極的基板上，形成一與第一電極垂直用以隔斷第二電極，該電極隔離壁由無機電介質材料形成，且剖面成T形結構的電極隔離壁結構。
本發明的製作方法，主要是在一已形成一橫條狀的第一電極的基板上，形成一與第一電極垂直用以隔斷第二電極的電極隔離壁結構，製作流程為(a)、在一塗布感旋光性光阻層的基板上，在欲形成電極隔離壁處利用一第一光罩經蝕刻製程製作出屏蔽。(b)、以鍍膜方式沉積一層具有電性絕緣的無機電介質薄膜，來作為電極隔離壁的基底。(c)、以剝離(Lift-off)法除去該屏蔽，得一無機膜構成柱狀結構的基底。(d)、再用光阻層覆蓋該基板上，及在該光阻層上沉積一層無機薄膜，再在該無機薄膜上塗布另一光阻層。(e)、使用一第二光罩經蝕刻製程在該光阻層形成一凹槽(trough)後，用蝕刻方式去除該凹槽底部的無機薄膜，再以幹蝕刻方式蝕刻該凹槽下方外露的光阻層，直到埋於光阻層內的柱狀基底露出需要的高度為止。(f)、沉積一層無機薄膜至凹槽，形成一包覆該基底露出部分的上蓋。(g)、以剝離法除去該光阻層、無機薄膜、及光阻層，即完成一由基底及上蓋組合的剖面成T形結構的電極隔離壁。
圖1是本發明的電極隔離壁的剖面示意圖。
圖2～圖10是本發明的電極隔離壁製作流程的剖面示意圖。
具體實施例方式
有關本發明的詳細內容及技術說明，現結合
如下請參閱圖1所示，是本發明的電極隔離壁的示意圖，如圖所示，一種電極隔離壁20主要是在一已形成一橫條狀的第一電極的基板10上，形成一與第一電極垂直用以隔斷第二電極的電極隔離壁20，本發明的特徵在於，該電極隔離壁20是由擇自二氧化矽基(SiO2-based)、矽氧烷基(Siloxane-based)、矽化氮基(SiN)及陶瓷類(ceramic-like)等材質的無機電介質材料所形成，且剖面成T形結構。
請參閱圖2～圖10所示，本發明的電極隔離壁20的製作方法，主要是在一已形成一橫條狀的第一電極的基板10上，形成一與第一電極垂直用以隔斷第二電極的T形結構的電極隔離壁20，本發明主要的製作流程為a)、在一塗布感旋光性光阻層31的基板10上，在欲形成電極隔離壁20處利用一第一光罩41作黃光顯影製程形成圖案轉印於該光阻層31上(如圖2所示)，再經蝕刻製程將該光阻層31製成為一屏蔽311。
b)、以鍍膜方式在屏蔽311已形成圖案的基板10上沉積一層具有電性絕緣的無機電介質薄膜，來作為電極隔離壁20的基底21(如圖3所示)。其中，該鍍膜方式為物理氣相沉積(PVD)法或化學氣相沉積(CVD)法沉積一層擇自二氧化矽基、矽氧烷基、矽化氮基及陶瓷類等其中之一具有電性絕緣的無機電介質(dielectric)薄膜材料。
c)、再以剝離法除去該屏蔽311，得一以無機膜構成柱狀結構的基底21(如圖4所示)。
d)、在已形成基底21的基板10上塗布一光阻層32覆蓋該基板10上，且包裹該基底21。再用鍍膜方式在該光阻層32上沉積一層做為緩充層的無機薄膜33，再在該無機薄膜33上塗布另一光阻層34(如圖5所示)。其中，該鍍膜方式為物理氣相沉積法或化學氣相沉積法沉積一層擇自二氧化矽基、矽氧烷基、矽化氮基、及陶瓷類等其中之一具有電性絕緣的無機電介質薄膜材料。
e)、此步驟使用一第二光罩42經作黃光顯影製程形成圖案轉印於該光阻層34(如圖6所示)，再經蝕刻製程在該光阻層34形成一位於該基底21正上方的凹槽50，且該凹槽50的寬度大於該基底21的寬度，其中該無機薄膜33的功用在此作為第二光罩42形成凹槽50圖案時的顯影自動停止用。
再用蝕刻方式(可採用溼式或乾式蝕刻)去除該凹槽50底部的無機薄膜33(如圖7所示)，以乾式蝕刻法為例，當該無機薄膜33是SiO2時可選擇CF4氣體作蝕刻，蝕刻的反應過程如下所示
在上述蝕刻的過程中，可應用表面輪廓儀等設備來測量是否蝕刻完成，當然該蝕刻氣體的選擇需考慮到是否會蝕刻到作為屏蔽的光阻層32的選擇性問題。
接下來利用含氧的氣體作該光阻層32幹蝕刻的反應氣體，以幹蝕刻方式蝕刻該凹槽50下方外露的光阻層32，直到埋於光阻層32內的柱狀基底21露出需要的高度為止(如圖8所示)。此製程的目的在於露出基底21的一段高度，用作後續上蓋22製作時所需要的厚度。
f)、緊接著再用鍍膜方式如物理氣相沉積法或化學氣相沉積法沉積一層具有電性絕緣的介電無機薄膜至凹槽50，形成一包覆該基底21露出部分的上蓋22(如圖9所示)。其中，該介電無機薄膜材質是擇自二氧化矽基、矽氧烷基、矽化氮基及陶瓷類等的其中之一。此處需注意到在沉積該上蓋22時需考慮到該基底21和上蓋22的附著力，和該上蓋22厚度所造成的陰影效應等問題。
g)、最後用剝離法剝離該光阻層34、無機薄膜33、及光阻層32，即完成一由基底21及上蓋22組合的剖面成T形結構的電極隔離壁20(如圖10所示)。
本發明是以兩次無機成膜製造的電極隔離壁20，完成的電極隔離壁20為一T形構造，且該T形構造包括兩部分，一是柱狀的基底21，另一是橫條狀的上蓋22用來形成有外懸凸出的形狀，當後續第二電極鍍膜上去時因橫條狀的橫向凸出，可隔斷第二電極的金屬成膜於兩個電極隔離壁20之間，從而達到電極分隔的目的。
本發明與其它現有技術中的方法相比，具有下列的優點1、利用具有電性絕緣的介電無機薄膜來取代傳統上較脆弱的光阻形成的電極隔離壁，藉由無機材料較硬的機械強度，來強化原有機光阻組成較脆弱的電極隔離壁。
2、由無機薄膜組成的電極隔離壁，除可強化電極隔離壁，並因為無機薄膜組成的電極隔離壁不會析出有機物質，而影響面板其它有機材料應有性能，而造成顯示面板的缺陷。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則的內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包括在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種電極隔離壁，主要是在一已形成一橫條狀的第一電極的基板(10)上，形成一與所述第一電極垂直用以隔斷第二電極的電極隔離壁(20)結構，其特徵在於所述電極隔離壁(20)是由無機電介質材料形成，且剖面成T形結構。
2.根據權利要求1所述的電極隔離壁，其特徵在於，所述無機電介質材料可擇自二氧化矽基、矽氧烷基、矽化氮基、及陶瓷類材質的其中之一。
3.一種電極隔離壁的製作方法，主要是在一已形成一橫條狀的第一電極的基板(10)上，形成一與所述第一電極垂直用以隔斷第二電極的電極隔離壁(20)結構，其特徵在於，所述製作流程為a)、在一塗布感旋光性光阻層(31)的基板(10)上，在欲形成電極隔離壁(20)處利用一第一光罩(41)經蝕刻製程製作屏蔽(311)；b)、以鍍膜方式沉積一層具有電性絕緣的無機電介質薄膜，來作為電極隔離壁(20)的基底(21)；c)、以剝離法除去所述屏蔽(311)，得一無機膜，構成柱狀結構的基底(21)；d)、再用光阻層(32)覆蓋所述基板(10)上，及在所述光阻層(32)上沉積一層無機薄膜(33)，再在所述無機薄膜(33)上塗布另一光阻層(34)；e)、使用一第二光罩(42)經蝕刻製程在所述光阻層(34)形成一凹槽(50)後，用蝕刻方式去除所述凹槽(50)底部的無機薄膜(33)，再以幹蝕刻方式蝕刻所述凹槽(50)下方外露的光阻層(32)，直到埋於所述光阻層(32)內的柱狀基底(21)露出需要的高度為止；f)、沉積一層無機薄膜至凹槽(50)，形成一包覆所述基底(21)露出部分的上蓋(22)；g)、以剝離法除去所述光阻層(34)、無機薄膜(33)、及光阻層(32)，即完成一由基底(21)及上蓋(22)組合的剖面成T形結構的電極隔離壁(20)。
4.根據權利要求3所述的製作方法，其特徵在於，所述鍍膜方式可為物理氣相沉積法、化學氣相沉積法的其中之一。
5.根據權利要求3所述的製作方法，其特徵在於，所述無機電介質薄膜材料可擇自二氧化矽基、矽氧烷基、矽化氮基、及陶瓷類材質的其中之一。
6.根據權利要求3所述的製作方法，其特徵在於，所述凹槽(50)位於所述基底(21)的正上方。
7.根據權利要求3所述的製作方法，其特徵在於，所述凹槽(50)的寬度大於所述基底(21)的寬度。
全文摘要
本發明公開了一種電極隔離壁及其製作方法，本發明是在一已形成一橫條狀的第一電極的基板上，形成一與第一電極垂直用以隔斷第二電極、且由無機電介質材料形成的剖面成T形結構的電極隔離壁結構；其製作方法是以兩次無機成膜製造該電極隔離壁，完成的T形構造電極隔離壁包括兩部分，一是柱狀的基底，另一是橫條狀的上蓋用來形成外懸凸出的形狀，當後續第二電極鍍膜上去時，因橫條狀的橫向凸出，可隔斷第二電極的金屬成膜於兩個電極隔離壁之間，從而達到電極分隔的目的。
文檔編號H05B33/12GK1776931SQ20041008866
公開日2006年5月24日 申請日期2004年11月15日 優先權日2004年11月15日
發明者黃顏明 申請人:勝華科技股份有限公司