CN1315148C - 平面显示器的电极基板 - Google Patents

Abstract

一种平面显示器的电极基板，包含一基板、一电极层、一导线层以及一保护层。其中，电极层形成于基板之上；导线层形成于电极层之上，且导线层的材质为银(＞99.5%)、银合金、铝(＞99.5%)、铝合金、铜(＞99.5%)或铜合金；保护层形成于导线层之上，且保护层的材质为钛、钛合金、钼、铬、硅、氧化硅或氧化钛。

Description

平面显示器的电极基板

技术领域

本发明关于一种电极基板，特别指一种平面显示器的电极基板。

背景技术

如图1所示，目前所使用的平面显示器的电极基板4具有一基板41、一电极层42以及一导线层43，电极层42形成于基板41上，而导线层43形成于电极层42上。其中，导线层43的材质选自低电阻率的金属或其合金，一般常用的如银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)或铝合金等。

于平面显示器的制程中，其利用蚀刻液将电极基板4中的导线层43蚀刻成实际所需的导电线的图样或是辅助导电线的图样。如图2A所示，首先，将一光阻层5形成于导线层43(例如银合金)上，接着再将一具有图样的光罩6设置于光阻层5之上，同时并照射一紫外光(UVlight)，接下来进行显影步骤，最后，再利用蚀刻液进行蚀刻，以使导线层43蚀刻成所需导电线的图样，如图2B所示。

目前，业者在形成光阻层5的前会先利用紫外光(UV light)清洁导线层43的表面，其目的用以增加光阻层5与导线层43之间的附着性，进一步避免光阻层5与导线层43于后续步骤中发生剥离现象而导致组件良率的下降。

然而，导线层43容易因照射紫外光而发生氧化(变黑)的情形，同时亦造成导线层43的电阻值升高以及与光阻层5之间附着性的下降。另外，由于导线层43的厚度约为4000～6000，当进行蚀刻步骤时，蚀刻出的导电线形状不易控制，亦即，导线层43靠近光阻层5部分，其蚀刻量会比导线层43底层(靠近电极层42的部分)的蚀刻量要大(如图2B所示)，而使相邻的导电线底部之间容易发生电子迁移(electronmigration)的情形，进而造成短路(arcing)而降低组件的可靠度。

一般使用的主动驱动平面显示器(例如AM-LCD)其所使用的金属导电线大多为一些过渡金属如锰(Mo)、铬(Cr)或钽(Ta)的合金。在制作这些金属导电线时其薄膜沉积厚度不可太厚才可获得较好的薄膜贴覆性(step-coverage)。然而，薄的金属导电线将导致导电线的阻值升高，致使信号的RC-delay变大。因此，这些过渡金属所制作的平面显示面板的大小将被限制。所以，为了要制作大尺寸平面显示面板，必须发展出具有超低阻值的金属导电线制程或材料。

而从金属导电线制程的角度来看，为了得到较低的阻值，必须采用较厚及较宽的金属薄膜。但是厚的金属薄膜其缺点为将产生较差的贴覆性及孔隙形成(pinhole formation)。目前虽以使用特殊的斜角蚀刻(taper etching)制程加以改善，但如此又将导致制程成本的增加。更有甚者，较宽的金属薄膜则不仅减少像素的开口率而且又增加导电线的寄生电容(parasitic capacitance)。因此，较厚及较宽的金属薄膜制程并不可行。

在TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)的制程中，虽利用铬/铝/铬或是钼/铝/钼的三层金属结构当作导电线的材料，以避免产生上述的问题。但是，在此种导电线的制作上，必须利用到两种不同的蚀刻液。一开始，先利用第一蚀刻液蚀刻上层铬(钼)金属，接着再利用第二蚀刻液蚀刻中间层铝金属，最后再利用第一蚀刻液蚀刻下层铬(钼)金属，亦即必须进行三次的蚀刻步骤，不仅制程步骤复杂，而且亦增加整体的成本，并不适合实际工业上的应用。

发明人爱因于此，本于积极发明创新的精神，亟思一种可以解决此课题的「平面显示器的电极基板」。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的提供一种具有保护层的平面显示器的电极基板，此保护层能够保护导线层而使导线层不易氧化，同时亦可控制所蚀刻出的导电线的形状。

由此，为达上述目的，依本发明的一种平面显示器的电极基板，包含一基板、一电极层、一导线层以及一保护层。其中，电极层形成于基板之上；导线层形成于电极层之上，且导线层的材质为银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)、铝合金、铜(＞99.5％)或铜合金；保护层形成于导线层之上，且保护层的材质为钛或钛合金。

为达上述目的，依本发明的一种平面显示器的电极基板，包含一基板、一电极层、一导线层以及一保护层。其中，电极层形成于基板之上；导线层形成于电极层之上，且导线层的材质为银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)、铝合金、铜(＞99.5％)或铜合金；保护层形成于导线层之上，且保护层的材质为钼、铬、硅、氧化硅或氧化钛。

为达上述目的，依本发明的一种平面显示器的电极基板，包含一基板、一电极层、一导电线图样以及一保护层。其中，电极层形成于基板之上；导电线图样形成于电极层之上，导电线图样具有至少一导电线，导电线的侧面与电极层的夹角为约90度，且导电线图样的材质为银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)、铝合金、铜(＞99.5％)或铜合金；保护层形成于导电线图样之上。

平面显示器包括但不限定为一有机电激发光(OrganicElectroluminescence，OEL)显示器、无机电激发光(Electroluminescence，EL)显示器、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示器、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、电等离子显示器(Plasma Display Panel，PDP)、真空萤光显示器(Vacuum Fluorescent Display，VFD)、场致发射显示器(Field Emission Display，FED)与电致变色显示器(Electro-chromicDisplay)等。

承上所述，本发明的一种平面显示器的电极基板具有一保护层，用以保护电极层。与现有技术相比，本发明的保护层能够避免导线层因照射紫外光而产生氧化的情形，进而减少导线层电阻值之上升，同时更可增加与光阻层之间的附着性。并且，本发明更可控制蚀刻后导电线的形状(如导电线侧面与电极层的夹角约为90度)，避免因变形的导电线而发生电子迁移的情形，同时亦可避免短路的发生，进一步确保组件的可靠度。另外，当保护层的材质是钛或钛合金时，由于可使用单一的蚀刻液，所以只需进行单次的蚀刻步骤，即可同时蚀刻保护层与电极层。再者，本发明不仅制程简单，而且整体成本的增加亦不高，对于实际工业上的应用极为合适。

以下将参照相关附图，详细说明依据本发明较佳实施例的平面显示器的电极基板。

附图说明

图1为已知的电极基板的一示意图；

图2A与图2B为于电极基板形成导电线或辅助导电线图样的一组剖面示意图；

图3为本发明第一实施例中的电极基板的一示意图；

图4为第一实施例中于电极基板形成导电线或辅助导电线图样的一剖面示意图；

图5为本发明第二实施例中的电极基板的一示意图；以及

图6为本发明第三实施例中的电极基板的一示意图。

图中符号说明

1  电极基板

11 基板

12  电极层

13  导线层

13’导电线

14  保护层

2   电极基板

21  基板

22  电极层

23  导线层

24  保护层

3   电极基板

31  基板

32  电极层

33  导电线图样

331 导电线

34  保护层

4   电极基板

41  基板

42  电极层

43  导线层

5   光阻层

6   光罩

具体实施方式

如图3所示，依据本发明第一实施例的一种平面显示器的电极基板1，包含一基板11、一电极层12、一导线层13以及一保护层14。其中，电极层12形成于基板11之上；导线层13形成于电极层12之上；保护层14形成于导线层13之上，且保护层14的材质钛或钛合金。

于本实施例中，基板11可以是一柔性(flexible)基板或一刚性(rigid)基板。同时，基板11亦可以是一塑料(plastic)基板或是一玻璃基板。其中，柔性基板与塑料基板可为一聚碳酸酯(polycarbonate，PC)基板、一聚酯(polyester，PET)基板、一环烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)基板或一金属铬合物基材一环烯共聚物(metallocene-basedcyclic olefin copolymer，MCOC)基板。

另外，如图3所示，电极层12形成于基板11上。于本实施例中，电极层12利用溅镀(sputtering)方式或是离子电镀(ion plating)方式形成于基板11上。在此，电极层12通常作为阳极且其材质通常为一透明的可导电的金属氧化物，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)或是氧化铟锌(IZO)等等。

再请参照图3，本实施例中的导线层13形成于电极层12之上，其中导线层13的材质可以是银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)或铝合金。由于银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)、铝合金、铜(＞99.5％)或铜合金的电阻值低，同时导电性高，所以非常适合作为导线的用。于此，导线层13的厚度约为4000～6000。

另外，再请参照图3，本实施例的保护层14形成于导线层13之上。于此，保护层14用以保护导线层13，使导线层13在照射紫外光时不会产生氧化的情形。其中，保护层14的材质可以是钛或钛合金，由于钛与钛合金为活性金属，当保护层14图样化后，保护层14与IC之间的接合度会比导线层13(银合金)本身与IC之间的接合度要来得佳。另外，钛的表面上能够形成一层薄且紧密的氧化层(氧化钛)，此致密的氧化层为具有良好抗蚀性的钝化材质。于此，保护层14的厚度约为小于100。

于本实施例中，导线层13与保护层14的厚度，可依照实际情况而做调整。

在平面显示器的电极基板1上形成导电线图样或辅助导电线图样时，首先于保护层14上形成一光阻层，接着于光阻层之上设置一具有图样的光罩，并同时照射一紫外光。接下来，经过显影步骤以形成具有图样的光阻层。最后，利用蚀刻液进行蚀刻。

如图4所示，于本实施例中，当适当地调控保护层14的厚度以及蚀刻参数等因子时，能够控制导线层13蚀刻后所形成的导电线13’的形状，如导电线13’与电极层12之间的夹角约为90度，此举可以避免该等导电线13’底部之间发生电子迁移而造成短路的情形。另外，进行蚀刻步骤时，使用单一的蚀刻液即可同时蚀刻保护层14与导线层13，亦即，只需进行一次蚀刻即可同时蚀刻保护层14与导线层13。另外，在电极基板1上亦可利用相同方式形成其它图样。

另外，如图5所示，本发明第二实施例的一种电极基板2，包含一基板21、一电极层22、一导线层23以及一保护层24。其中，电极层22形成于基板21之上；导线层23形成于电极层22之上，且导线层23的材质为银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)、铝合金、铜(＞99.5％)或铜合金；保护层24形成于导线层23之上，且保护层24的材质为钼、铬、硅、氧化硅或氧化钛。

本实施例中的基板21、电极层22以及导线层23的特征与功能与第一实施例中的相同组件相同，在此不再赘述。

本实施例中的保护层24除了材质为钼、铬、硅、氧化硅或氧化钛之外，其余的特征与功能皆与第一实施例的保护层14相同，在此亦不再赘述。

另外，如图6所示，本发明第三实施例的一种电极基板3，包含一基板31、一电极层32、一导电线图样33以及一保护层34。其中，电极层32形成于基板31之上；导电线图样33形成于电极层32之上，导电线图样33具有至少一导电线331，导电线331的侧面与电极层32的夹角为约90度，且导电线图样33的材质为银(＞99.5％)、银合金、铝(＞99.5％)、铝合金、铜(＞99.5％)或铜合金；保护层34形成于导电线图样33之上。

本实施例中的基板31与电极层32的特征与功能与第一实施例中的相同组件相同，在此亦不再赘述。

另外，本实施例中的导电线图样33的特征与功能与第一实施例中的导线层13相同，在此亦不再赘述。

于本实施例中，保护层34的材质可以是钛、钛合金、钼、铬、硅、氧化硅或氧化钛。保护层34其余的特征与功能亦与第一实施例中的保护层14相同，在此亦不再赘述。

于本发明中，平面显示器包括但不限定为一有机电激发光(OrganicElectroluminescence，OEL)显示器、无机电激发光(Electroluminescence，EL)显示器、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示器、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子显示器(Plasma Display Panel，PDP)、真空萤光显示器(Vacuum Fluorescent Display，VFD)、场致发射显示器(Field Emission Display，FED)与电致变色显示器(Electro-chromicDisplay)等。

本发明的一种平面显示器的电极基板具有一保护层，用以保护电极层。与已知技术相比，本发明的保护层能够避免导线层因照射紫外光而产生氧化的情形，进而减少导线层电阻值的上升，同时更可增加与光阻层之间的附着性。并且，本发明更可控制蚀刻后导电线的形状(如导电线侧面与电极层的夹角约为90度)，避免因变形的导电线而发生电子迁移的情形，同时亦可避免短路的发生，进一步确保组件的可靠度。另外，当保护层的材质是钛或钛合金时，由于可使用单一的蚀刻液，所以只需进行单次的蚀刻步骤，即可同时蚀刻保护层与电极层。再者，本发明不仅制程简单，而且整体成本的增加亦不高，对于实际工业上的应用极为合适。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所述的说明书和极利要求范围中。

Claims (12)

1.一种平面显示器的电极基板，其特征在于，包含：

一基板；

一电极层，其形成于该基板之上；

一导线层，其形成于该电极层之上，且该导线层的材质为银、银合金、铝、铝合金、铜或铜合金；其中，银为重量百分比大于等于99.5％的银，而铝为重量百分比大于等于99.5％的铝，且铜为重量百分比大于等于99.5％的铜；以及

一保护层，其形成于该导线层之上，且该保护层的材质是选自于钛、钛合金、钼、铬、硅、氧化硅、氧化钛其中之一。

2.如权利要求1所述的平面显示器的电极基板，其中该基板为一柔性基板、或是一刚性基板。

3.如权利要求1所述的平面显示器的电极基板，其中该基板为一塑料基板、或是一玻璃基板。

4.如权利要求1所述的平面显示器的电极基板，其中该电极层为导电的金属氧化物电极层。

5.如权利要求4所述的平面显示器的电极基板，其中该电极层至少选自氧化铟锡、氧化铝锌及氧化铟锌的一种所形成的电极层。

6.如权利要求1所述的平面显示器的电极基板，其中该导线层的厚度为4000-6000，而该保护层的厚度为小于100。

7.一种平面显示器的电极基板，其特征在于，包含：

一基板：

一电极层，其形成于该基板之上；

一导电线图样，其形成于该电极层之上，该导电线图样具有至少一导电线，该导电线的侧面与该电极层的夹角为90度，且该导电线图样的材质为银、银合金、铝、铝合金、铜或铜合金，其中，银为重量百分比大于等于99.5％的银，而铝为重量百分比大于等于99.5％的铝，且铜为重量百分比大于等于99.5％的铜；以及

一保护层，其形成于该导电线图样之上，且该保护层的材质是选自于钛、钛合金、钼、铬、硅、氧化硅、氧化钛其中之一。

8.如权利要求7所述的平面显示器的电极基板，其中该基板为一柔性基板、或是一刚性基板。

9.如权利要求7所述的平面显示器的电极基板，其中该基板为一塑料基板、或是一玻璃基板。

10.如权利要求7所述的平面显示器的电极基板，其中该电极层为导电的金属氧化物电极层。

11.如权利要求10所述的平面显示器的电极基板，其中该电极层至少选自氧化铟锡、氧化铝锌及氧化铟锌的一种所形成的电极层。

12.如权利要求7所述的平面显示器的电极基板，其中该导电线图样的厚度为4000-6000，而该保护层的厚度为小于100。

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