TWI502784B - 電致發光裝置之電極基板的製作方法以及電致發光裝置的製作方法 - Google Patents

Description

電致發光裝置之電極基板的製作方法以及電致發光裝置的製 作方法

本發明係關於一種電極基板的製作方法，尤指一種電致發光裝置之電極基板以及電致發光裝置的製作方法。

有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)由於具有高發光效率、不含汞(Hg)和面光源等優點，目前已廣泛地應用在各式發光裝置例如液晶顯示器的背光源以及有機發光二極體顯示器上。習知的有機發光二極體發光裝置係使用透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)來形成電極以降低對於發光效果的影響。然而，一般來說，透明導電材料的電阻率仍較金屬導電材料高，故當有機發光二極體發光裝置因需較大面積之面光源設計而將對應之電極放大時，容易發生因透明電極阻抗較高而導致發光均勻性不佳等問題。

本發明之目的之一在於提供一種電致發光裝置之電極基板的製作方法以及電致發光裝置的製作方法，利用結晶化透明導電圖案當作遮罩來形成金屬電極墊以及金屬輔助電極，以達到提升發光均勻性、簡化製程、提升製程良率以及提升電極基板電性連接的穩定性與信賴性。

本發明之一較佳實施例提供一種電致發光裝置之電極基板的製作方法，包括下列步驟。首先，提供一基板。然後，於基板上形成至少一第一電極與至少一第二電極。接著，形成一金屬層，覆蓋第一電極、第二電極以及基板。之後，於金屬層上形成一非結晶(amorphous)透明導電層。接著，對非結晶透明導電層進行一圖案化製程，以形成一非結晶透明導電圖案。然後，對非結晶透明導電圖案進行一結晶化製程，以使非結晶透明導電圖案轉變為一結晶化透明導電圖案。之後，以結晶化透明導電圖案為遮罩，將未被結晶化透明導電圖案覆蓋之金屬層移除，以於第一電極上形成至少一第一金屬電極墊以及至少一金屬輔助電極，並於第二電極上形成至少一第二金屬電極墊。

本發明之一較佳實施例提供一種電致發光裝置的製作方法，包括下列步驟。首先，提供一基板。然後，於基板上形成至少一第一電極與至少一第二電極。接著，形成一金屬層，覆蓋第一電極、第二電極以及基板。之後，於金屬層上形成一非結晶(amorphous)透明導電層。接著，對非結晶透明導電層進行一圖案化製程，以形成一非結晶透明導電圖案。然後，對非結晶透明導電圖案進行一結晶化製程，以使非結晶透明導電圖案轉變為一結晶化透明導電圖案。之後，以結晶化透明導電圖案為遮罩，將未被結晶化透明導電圖案覆蓋之金屬層移除，以於第一電極上形成至少一第一金屬電極墊以及至少一金屬輔助電極，並於第二電極上形成至少一第二金屬電極墊。然後，於第一電極上形成一發光層，並於發光層上形成一第三電極。第三電極係與第二電極電性連接，以使第二電極透過第三電極驅動位於第一電極與第三電極之間的發光層。

100‧‧‧電致發光裝置之電極基板

110‧‧‧基板

110A‧‧‧上表面

110B‧‧‧下表面

120‧‧‧結晶透明導電層

120A‧‧‧第一電極

120C‧‧‧第二電極

130‧‧‧金屬層

130A‧‧‧第一金屬電極墊

130B‧‧‧金屬輔助電極

130C‧‧‧第二金屬電極墊

140‧‧‧非結晶透明導電層

140P‧‧‧非結晶透明導電圖案

141P‧‧‧結晶化透明導電圖案

150‧‧‧絕緣層

160‧‧‧發光層

170‧‧‧第三電極

180‧‧‧封裝材料

190‧‧‧蓋板

200‧‧‧電致發光裝置

Z‧‧‧垂直投影方向

第1圖至第8圖繪示了本發明之一較佳實施例之電致發光裝置之電極基板的製作方法示意圖。

第9圖與第10圖繪示了本發明之一較佳實施例之電致發光裝置的製作方法示意圖。

請參考第1圖至第8圖。第1圖至第8圖繪示了本發明之一較佳實施例之電致發光裝置之電極基板的製作方法示意圖。其中第3圖與第8圖為上視示意圖，第2圖為沿第3圖之剖線A-A’所繪示之剖面示意圖，第7圖為沿第8圖之剖線B-B’所繪示之剖面示意圖。為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。本實施例之電致發光裝置之電極基板的製作方法包括下列步驟。首先，如第1圖所示，提供一基板110，基板具有一上表面110A以及一下表面110B。基板110可包括硬質基板例如玻璃基板與陶瓷基板或可撓式基板(flexible substrate)例如塑膠基板或其他適合材料所形成之基板。然後，於基板110之上表面110A上形成一結晶透明導電層120。結晶透明導電層120較佳可包括氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)或其他適合之透明導電材料。此外，結晶透明導電層120較佳係以一物理氣相沉積製程例如濺鍍製程(sputtering process)直接形成於基板110上，但本發明並不以此為限。在本發明之其他較佳實施例中亦可以其他適合的製程方式例如轉印法形成結晶透明導電層120或亦可先於基板110上形成一非結晶透明導電層，再藉由後續之結晶化製程例如高溫退火或雷射退火等方式使非結晶透明導電層產生結晶化而形成結晶透明導電層120。

然後，如第2圖所示，對結晶透明導電層120進行圖案化以於基板110上形成至少一第一電極120A與至少一第二電極120C。此圖案化製程可包括黃光製程、蝕刻製程或其他適合之圖案化製程方式。在本實施例中， 第一電極120A較佳可為一陽極電極而第二電極120C較佳可為一陰極電極，但本發明並不以此為限而可視需要以第一電極120A當作一陽極電極並以第二電極120C當作一陰極電極。此外，如第3圖所示，本實施例較佳係形成一個第一電極120A與兩個第二電極120C進行搭配，第一電極120A的形狀可為工字型，而兩第二電極120C可分別設至於左右兩側，但並不以此為限。值得說明的是，除了上述以對結晶透明導電層120進行圖案化來形成第一電極120A與第二電極120C之外，第一電極120A與第二電極120C亦可以藉由先對一非結晶透明導電層進行圖案化後再進行結晶化製程而形成。

如第4圖所示，於第一電極120A與第二電極120C形成之後，形成一金屬層130，覆蓋第一電極120A、第二電極120C以及基板110。金屬層130較佳可包括銀、鋁、銅、鎂、鉬、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限。然後，於金屬層130上形成一非結晶(amorphous)透明導電層140。非結晶透明導電層140可包括氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁鋅或其他適合之透明導電材料。接著，如第5圖所示，對非結晶透明導電層140進行一圖案化製程，以形成一非結晶透明導電圖案140P。此圖案化製程較佳可包括一黃光製程與一蝕刻製程，但並不以此為限。舉例來說，當非結晶透明導電層140係使用氧化銦錫所形成時，上述之蝕刻製程較佳可為一使用草酸之濕蝕刻製程。由於草酸對於氧化銦錫與一般金屬之間具有較佳的蝕刻選擇比，故較不會於形成非結晶透明導電圖案140P時破壞到金屬層130以及位於金屬層130之下的第一電極120A與第二電極120C。

然後，如第5圖與第6圖所示，對非結晶透明導電圖案140P進行一結晶化製程，以使非結晶透明導電圖案140P轉變為一結晶化透明導電圖案141P。此結晶化製程可包括高溫退火、雷射退火或其他適合的結晶化製程方式。接著，如第7圖所示，以結晶化透明導電圖案141P為遮罩，將未被結晶 化透明導電圖案141P覆蓋之金屬層130移除，以於第一電極120A上形成至少一第一金屬電極墊130A以及至少一金屬輔助電極130B，並於第二電極120C上形成至少一第二金屬電極墊130C。值得說明的是，移除未被結晶化透明導電圖案141P覆蓋之金屬層130的方式較佳可為一濕式蝕刻製程，但並不以此為限。由於不論是結晶化透明導電圖案141P或第一電極120A與第二電極120C均已是結晶化的透明導電材料，故在蝕刻金屬層130時較不會對結晶化透明導電圖案141P、第一電極120A以及第二電極120C產生破壞。藉由上述製程步驟，即可形成如第7圖與第8圖所示之電致發光裝置之電極基板100。由於本實施例之電致發光裝置之電極基板100的製作方法係利用結晶化透明導電圖案141P當作遮罩來形成第一金屬電極墊130A、第二金屬電極墊130C以及金屬輔助電極130B，故可因此達到簡化製程以及提升製程良率的效果。

如第7圖與第8圖所示，在本實施例之電致發光裝置之電極基板100中，第一金屬電極墊130A以及第二金屬電極墊130C係分別與第一電極120A以及第二電極120C接觸而電性連接。第一金屬電極墊130A以及第二金屬電極墊130C較佳係設置於電致發光裝置之電極基板100的兩側邊，用以與其他外部線路或外部元件電性連接以輸入驅動訊號。第一金屬電極墊130A、金屬輔助電極130B以及第二金屬電極墊130C係以結晶化透明導電圖案141P當作遮罩所形成，因此第一金屬電極墊130A、金屬輔助電極130B以及第二金屬電極墊130C於垂直於基板110之一垂直投影方向Z上均被結晶化透明導電圖案141P所覆蓋。藉由結晶化透明導電圖案141P覆蓋第一金屬電極墊130A、金屬輔助電極130B以及第二金屬電極墊130C之設計可達到提升電致發光裝置之電極基板100電性連接的穩定性與信賴性之效果。此外，第一金屬電極墊130A係與金屬輔助電極130B一體成形並電性相連，且金屬輔助電極130B較佳係環繞第一電極120A之至少一側邊，藉此可補償第 一電極120A電阻值較高所帶來的負面影響，但本發明並不以此為限而可視設計需要調整金屬輔助電極130B的形狀與分布位置以達到所需之電性補償的效果。另請注意，由於結晶化透明導電圖案141P係以非結晶透明導電層(第7圖與第8圖未示)經由圖案化與結晶化而形成，故相較於對直接形成之結晶透明導電層(第7圖與第8圖未示)進行圖案化而形成的第一電極120A與第二電極120C來說，第一電極120A與第二電極120C之片電阻(sheet resistance)係小於或等於結晶化透明導電圖案141P之片電阻。

請參考第9圖與第10圖。第9圖與第10圖繪示了本發明之一較佳實施例之電致發光裝置的製作方法示意圖。其中第9圖為上視示意圖，第10圖為沿第9圖之剖線C-C’所繪示之剖面示意圖。本實施例之電致發光裝置的製作方法包括下列步驟。首先，如上述內容以及第1圖至第8圖所示，於基板110之上表面110A依序形成第一電極120A與第二電極120C、金屬層130、結晶化透明導電圖案141P、第一金屬電極墊130A、金屬輔助電極130B以及第二金屬電極墊130C。此部分之製程步驟細節與各材料特性已於上述內容說明，故在此並不再贅述。接著，如第9圖與第10圖所示，於第一金屬電極墊130A、金屬輔助電極130B以及第二金屬電極墊130C形成之後，於第一電極120A上形成一發光層160，並於發光層160上形成一第三電極170。第三電極170係與第二電極120C電性連接，以使第二電極120C透過第三電極170驅動位於第一電極120A與第三電極170之間的發光層160。換句話說，第二電極120C與第三電極170可視為一整體之陰極電極，但並不以此為限。此外，發光層160可包括有機發光材料、無機發光材料或其他適合之發光材料。本實施例之電致發光裝置的製作方法可更包括於基板110上形成一絕緣層150、一封裝材料180以及一蓋板190，以形成如第9圖與第10圖所示之電致發光裝置200。絕緣層150係形成於第一電極120A與第二電極120C之間，用以避免形成第三電極170時接觸到第一電極120A。封裝材料 180係用以將蓋板190與基板110黏合，用以達到保護發光層160的效果。由於金屬輔助電極130B較佳係環繞第一電極120A之至少一側邊，故可藉此補償第一電極120A電阻值較高所帶來的負面影響，進而達到提升電致發光裝置200發光均勻性的效果。此外，第三電極170可視需要使用透明或非透明之導電材料，用以使電致發光裝置200可朝上或/與朝下(朝基板110之下表面110B的方向)產生發光效果。

綜合以上所述，本發明之電致發光裝置之電極基板的製作方法以及電致發光裝置的製作方法係利用結晶化透明導電圖案當作遮罩來形成金屬電極墊以及金屬輔助電極，藉此達到簡化製程以及提升製程良率的效果。此外，本發明更利用金屬輔助電極補償透明電極電阻值較高的影響，進而達到提升電致發光裝置發光均勻性的效果。另外，本發明亦藉由結晶化透明導電圖案覆蓋第一金屬電極墊、金屬輔助電極以及第二金屬電極墊之設計而達到提升電致發光裝置之電極基板電性連接的穩定性與信賴性之效果。

100‧‧‧電致發光裝置之電極基板

110‧‧‧基板

120A‧‧‧第一電極

120C‧‧‧第二電極

130‧‧‧金屬層

130A‧‧‧第一金屬電極墊

130B‧‧‧金屬輔助電極

130C‧‧‧第二金屬電極墊

141P‧‧‧結晶化透明導電圖案

Z‧‧‧垂直投影方向

Claims (10)

1. 一種電致發光裝置之電極基板的製作方法，包括下列步驟：提供一基板；於該基板上形成至少一第一電極與至少一第二電極；形成一金屬層，覆蓋該第一電極、該第二電極以及該基板；於該金屬層上形成一非結晶(amorphous)透明導電層；對該非結晶透明導電層進行一圖案化製程，以形成一非結晶透明導電圖案；對該非結晶透明導電圖案進行一結晶化製程，以使該非結晶透明導電圖案轉變為一結晶化透明導電圖案；以及以該結晶化透明導電圖案為遮罩，將未被該結晶化透明導電圖案覆蓋之該金屬層移除，以於該第一電極上形成至少一第一金屬電極墊以及至少一金屬輔助電極，並於該第二電極上形成至少一第二金屬電極墊。
2. 如請求項1所述之電致發光裝置之電極基板的製作方法，其中該第一電極與該第二電極的形成方式之步驟更包括對一形成於該基板上之結晶透明導電層進行圖案化。
3. 如請求項2所述之電致發光裝置之電極基板的製作方法，其中該結晶透明導電層係以一物理氣相沉積製程直接形成於該基板上。
4. 如請求項1所述之電致發光裝置之電極基板的製作方法，其中該第一電極與該第二電極之片電阻(sheet resistance)係小於或等於該結晶化透明導電圖案之片電阻。
5. 如請求項1所述之電致發光裝置之電極基板的製作方法，其中該第一金屬電極墊係與該金屬輔助電極電性相連，且該金屬輔助電極係環繞該第一電 極之至少一側邊。
6. 一種電致發光裝置的製作方法，包括下列步驟：提供一基板；於該基板上形成至少一第一電極與至少一第二電極；形成一金屬層，覆蓋該第一電極、該第二電極以及該基板；於該金屬層上形成一非結晶透明導電層；對該非結晶透明導電層進行一圖案化製程，以形成一非結晶透明導電圖案；對該非結晶透明導電圖案進行一結晶化製程，以使該非結晶透明導電圖案轉變為一結晶化透明導電圖案；以該結晶化透明導電圖案為遮罩，將未被該結晶化透明導電圖案覆蓋之該金屬層移除，以於該第一電極上形成至少一第一金屬電極墊以及至少一金屬輔助電極，並於該第二電極上形成至少一第二金屬電極墊；於該第一電極上形成一發光層；以及於該發光層上形成一第三電極，其中該第三電極係與該第二電極電性連接，以使該第二電極透過該第三電極驅動位於該第一電極與該第三電極之間的該發光層。
7. 如請求項6所述之電致發光裝置製作方法，其中該第一電極與該第二電極的形成步驟更包括對一形成於該基板上之結晶透明導電層進行圖案化。
8. 如請求項7所述之電致發光裝置的製作方法，其中該結晶透明導電層係以一物理氣相沉積製程直接形成於該基板上。
9. 如請求項6所述之電致發光裝置的製作方法，其中該第一電極與該第二電極之片電阻係小於或等於該結晶化透明導電圖案之片電阻。
10. 如請求項6所述之電致發光裝置的製作方法，其中該第一金屬電極墊係與該金屬輔助電極電性相連，且該金屬輔助電極係環繞該第一電極之至少一側邊。