專利名稱：微透鏡結(jié)構的制造方法及包含其的影像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種影像顯示系統(tǒng)及其制造方法，特別是涉及一種具有微透鏡結(jié)構的影像顯示系統(tǒng)及其制造方法。
背景技術：
近年來，隨著電子產(chǎn)品發(fā)展技術的進步及其日益廣泛的應用，像是移動電話、PDA 及筆記型電腦的問市，使得與傳統(tǒng)顯示器相比具有較小體積及電力消耗特性的平面顯示器的需求與日俱增，成為目前最重要的電子應用產(chǎn)品之一。在平面顯示器當中，由于有機電激發(fā)光元件具有自發(fā)光、高亮度、廣視角、高應答速度及制作工藝容易等特性，使得有機電激發(fā)光件(organic electro-luminescence devices)無疑的將成為下一世代平面顯示器的最佳選擇。一般而言，有機電激發(fā)光件因界面全反射所造成的波導(waveguide)現(xiàn)象，使得約有80%的光量被局限(trap)在元件與基板之間，導致元件的外部效率(external quantum efficiency)僅為內(nèi)部效率(internal quantum efficiency)白勺 20%左右。為了解決此一問題，一種具有微透鏡結(jié)構的有機電激發(fā)光件被提出，其在基板外側(cè)(出光面)制作出多個微透鏡(micro-lens)，以將原先被全反射的光線導出，如此便可提高元件的夕卜部效率(external quantum efficiency)。然而，目前傳統(tǒng)微透鏡的制作方法十分復雜(如美國專利公告號6，271，900所述的微透鏡制作工藝)，需要使用到多種不同的制作工藝步驟(例如沉積、旋轉(zhuǎn)涂布、烘烤、 顯影、曝光及蝕刻)，且需要在不同的制作工藝設備(包括昂貴的光刻設備)中轉(zhuǎn)換，因此除了大幅增加制作工藝困難度及制作工藝所需時間外，也使得制作工藝成本大幅提升。因此，業(yè)界急需一種新穎的微透鏡制作工藝，以解決現(xiàn)有技術所面臨的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種微透鏡結(jié)構的制造方法，其僅需使用單一制作工藝步驟(即化學氣相沉積法)，搭配特定范圍的制作工藝功率及沉積速率，即可在一基板上形成微透鏡結(jié)構，因此也僅需使用單一制作工藝設備。與傳統(tǒng)微透鏡制作工藝相比， 可大幅降低制作工藝復雜度及制作工藝時間，使得制作工藝成本降低。根據(jù)本發(fā)明一實施例，該微透鏡結(jié)構的制造方法，包括使用化學氣相沉積法形成多個不連續(xù)的突起于一基板上，其中該化學氣相沉積法所使用的功率范圍介于0. 5至6kW 間，且沉積速率介于1至200A/S。其中每一突起的直徑介于0. 1 μ m至10 μ m間，且該突起的材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或是氟化碳。根據(jù)本發(fā)明另一實施例，在形成該突起后，可更包含順應性形成至少一層的透明材料層于該基板上，以覆蓋該多個的突起。根據(jù)本發(fā)明其他實施例，本發(fā)明也提供一種影像顯示系統(tǒng)，其包含一顯示裝置，而該顯示裝置包含一基板；以及，一微透鏡結(jié)構形成于該基板之上，其中該透鏡結(jié)構包含多個的突起、以及至少一透明材料層順應性覆蓋該多個的突起。值得注意的是，為增加該微透鏡結(jié)構的光取出效率(light extraction efficiency)，該突起的折射率需要大于形成于其上的透明材料層。舉例來說，若該至少一透明材料層由下到上依序包含一第一透明材料層及一第二透明材料層，則該突起、該第一透明材料層、及該第二透明材料層的折射率關系為該突起的折射率>該第一透明材料層的折射率>該第二透明材料層的折射率。為使本發(fā)明的上述目的、特征能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下


圖Ia及圖Ib為一系列的剖視圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的微透鏡的制造方法；圖加及圖2b為一系列的剖視圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例所述的微透鏡的制造方法；圖3為一剖視圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的具有微透鏡的顯示裝置，其中該顯示裝置為一有機電激發(fā)光件；圖4為本發(fā)明一實施例的影像顯示系統(tǒng)方塊示意圖；圖5為本發(fā)明實施例一所述的微透鏡結(jié)構其掃描式電子顯微鏡(SEM)光譜圖；圖6為本發(fā)明實施例二所述的復合式微透鏡結(jié)構其穿透式電子顯微鏡(TEM)光譜圖。主要元件符號說明10 有機電激發(fā)光件；20 基板；30 微透鏡；40 有機電激發(fā)光二極管；100 基板；102 突起；104 第一透明材料層；106 第二透明材料層；300 顯示裝置；350 輸入單元；以及500 電子裝置。
具體實施例方式以下將配合圖示，以說明根據(jù)本發(fā)明所提供的微透鏡結(jié)構的制造方法，及包含該微透鏡結(jié)構的影像顯示系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明一實施例，微透鏡結(jié)構的制造方法包含以下步驟首先，請參照圖la， 提供一透明基板100，該基板可例如為玻璃基板、陶瓷基板、或塑膠基板。此外，該基板100 之上也可視需要形成有任何透明的膜層(未圖示)，例如抗反射層、防眩光層、防刮層、或是透明電極(像是銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)、氧化鋅(aiO))。 接著，請參照圖lb，將該基板100傳輸至一化學氣相沉積裝置的制作工藝腔體中，并使用化學氣相沉積法形成多個突起102在該基板100之上，值得注意的是，為形成大體上不連續(xù)的多個突起102，該化學氣相沉積法所使用的功率范圍需介于0. 5至kW間，若化學氣相沉積法所使用的功率范圍高于6kW，則會有成膜不均勻的問題；若化學氣相沉積法所使用的功率范圍低于0. 5Kw,則會導致成膜時間過長。此外，使用該化學氣相沉積法形成該突起的沉積速率可介于ι至200A/S,若沉積速率高于200A/S,則也會造成成膜不均勻；反之，若沉積速率低于lA/s,則同樣會有成膜時間過長的問題。再者，該化學氣相沉積裝置可包含一簇射板(shower plate)，用以沉積該多個突起。每一突起大體上為一半圓形、或半橢圓形的膜層，且每一突起的直徑可不相同，不過皆介于0. 1 μ m至10 μ m間，且每一突起的厚度介于 50A至5000A之間，若每一突起的厚度小于50A,則無法形成微透鏡；若每一突起的厚度大于5000A,則將形成連續(xù)膜，也無法形成微透鏡結(jié)構此外，該突起的材質(zhì)可為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或是氟化碳，其具有一折射率Ii1，范圍可介于1至3之間。再者，該化學氣相沉積法的沉積速率可通過進料氣體的流速來加以控制。根據(jù)本發(fā)明另一實施例，在完成多個的突起102在該基板100之上后，該微透鏡結(jié)構的制造方法可更包含順應性形成至少一層的透明材料層，覆蓋該突起，以形成具有復合結(jié)構的微透鏡結(jié)構。以下以形成兩層透明材料層為例，說明該具有復合結(jié)構的微透鏡結(jié)構的制造方法。請參照圖加，在完成圖Ib所示的多個突起后，順應性形成一第一透明材料層 104在該基板100上，并覆蓋該多個的突起102。其中，該第一透明材料層104的材質(zhì)與該突起102不同，可例如為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或是氟化碳。此外，該第一透明材料層 104具有一折射率n2，且其厚度介于500A至20000A之間。接著，請參照圖2b，在順應性形成該第一透明材料層104之后，順應性形成一第二透明材料106層于該基板100上，并覆蓋該第一透明材料層104。其中，該第二透明材料層106的材質(zhì)與該突起102或該第一透明材料層104不同，可例如為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或是氟化碳。此外，該第二透明材料層106具有一折射率n3，且其厚度介于500A至20000A之間。值得注意的是，為增加該微透鏡結(jié)構的光取出效率(light extraction efficiency)，該突起102、該第一透明材料層104、及該第二透明材料層106的折射率較佳具有以下的關系該突起的折射率！^ >該第一透明材料層的折射率n2 >該第二透明材料層的折射率n3。根據(jù)本發(fā)明一實施例，本發(fā)明提供一種影像顯示系統(tǒng)，其包含一顯示裝置。該顯示裝置可例如為一有機電激發(fā)光件10。請參照圖3，該有機電激發(fā)光件10可包含一基板20， 在該基板的外側(cè)(出光面)可形成本發(fā)明所述的微透鏡結(jié)構30 (例如圖2b所示的微透鏡結(jié)構)，而在該基板20的內(nèi)側(cè)上可形成有機電激發(fā)光二極管40。舉例來說，該有機電激發(fā)光二極管40可包含一第一電極層、一空穴注入層、一空穴傳輸層、一發(fā)光層、一電子傳輸層、 一電子注入層、及一第二電極層。該有機電激發(fā)光二極管40的厚度可介于800 2000A, 但熟悉本技術者可視所需的元件特性而改變該有機電激發(fā)光二極管40的膜層組成、材質(zhì)、 及厚度。值得注意的是，通過該微透鏡結(jié)構30，可將有機電激發(fā)光二極管40的光線導出，如此便可提高元件的夕卜部效率(external quantum efficiency)。以下，系列舉數(shù)個實施例，以說明符合本發(fā)明所述的微透鏡結(jié)構。實施例一具有多個突起的微透鏡結(jié)構使用中性清潔劑、丙酮、及乙醇以超音波振蕩將一玻璃基材洗凈。以氮氣將該基材吹干，并將該基材傳輸至一化學氣相沉積裝置的制作工藝腔體中。在抽真空后，通入第一制作工藝氣體SiH4和N2O,其流速分別為lOOsccm和500sCCm，并進行化學氣相沉積制作工藝， 以形成多個的S^2突起，請參照圖5，為該微透鏡結(jié)構的SEM圖。其中，該化學氣相沉積制作工藝的功率為0. 7kW、沉積速率為175nm/min。實施例二 具有復合結(jié)構的微誘鏡結(jié)構使用中性清潔劑、丙酮、及乙醇以超音波振蕩將一玻璃基材洗凈。以氮氣將該基材吹干，并將該基材傳輸至一化學氣相沉積裝置的制作工藝腔體中。在抽真空后，依實施例1 的制作工藝條件進行化學氣相沉積制作工藝，以形成多個的S^2突起。在完成該突起的制作工藝后，通入一第二制作工藝氣體SiH4、NH3和隊，各氣體流速分別為230sccm、150sccm和 3800sccm,以進行化學氣相沉積制作工藝，形成一第一透明材料層(材質(zhì)為SiNx),覆蓋于該突起之上。在完成該第一透明材料層的制作工藝后，通入一第三制作工藝氣體SiH4、N20、 NH3和N2，各氣體流速分別為lOOsccm、130sccm、120sccm和3800sccm，以進行化學氣相沉積制作工藝，進而形成一第二透明材料層(材質(zhì)為SiON)，覆蓋于該第一透明材料層之上，請參照圖6，為該微透鏡結(jié)構的TEM圖。其中，該突起的折射率Ii1介于1至3之間、該第一透明材料層的折射率n2介于1至3之間、以及該第二透明材料層的折射率n3為1至3之間， 且其關系為Ii1 > n2 > n3。圖4繪示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的影像顯示系統(tǒng)方塊示意圖，其可實施于顯示裝置300或電子裝置500，例如筆記型電腦、移動電話、數(shù)字相機、個人數(shù)字助理、桌上型電腦、電視機、車用顯示器、或攜帶式數(shù)字影音光盤播放器。根據(jù)本發(fā)明的微透鏡結(jié)構，可設置于顯示裝置300。在其他實施例中，顯示裝置300可設置于電子裝置500中。如圖3所示， 電子裝置500包括顯示裝置300及輸入單元350。輸入單元350耦接至顯示裝置300，用以提供輸入信號(例如，影像信號)至顯示裝置300以產(chǎn)生影像。雖然結(jié)合以上實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為基準。
權利要求
1.一種微透鏡結(jié)構的制造方法，包括使用化學氣相沉積法形成多個不連續(xù)的突起于一基板上，其中該化學氣相沉積法所使用的功率范圍介于0. 5至6kw間，且沉積速率介于ι至200A/S。
2.如權利要求1所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，其中每一突起的直徑介于0.1 μ m至 10 μ m 間。
3.如權利要求1所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，其中每一突起的厚度介于50A至 5000A之間。
4.如權利要求1所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，其中該突起的材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、 氮氧化硅、或是氟化碳。
5.如權利要求1所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，在形成該突起后，還包含順應性形成一第一透明材料層于該基板上，覆蓋該多個的突起。
6.如權利要求5所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，其中該第一透明材料層的厚度介于 500Λ 至20000Λ之間。
7.如權利要求5所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，在形成該第一透明材料層后，還包含 順應性形成一第二透明材料層于該基板上，覆蓋該第一透明材料層。
8.如權利要求7所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，其中該第二透明材料層的厚度介于 500Λ 至20000Λ之間。
9.如權利要求7所述的微透鏡結(jié)構的制造方法，其中該突起、該第一透明材料層、及該第二透明材料層的折射率關系為該突起的折射率> 該第一透明材料層的折射率 > 該第二透明材料層的折射率。
10.一種影像顯示系統(tǒng)，包含顯示裝置，其中該顯示裝置包含基板；以及微透鏡結(jié)構形成于該基板之上，其中該透鏡結(jié)構包含多個的突起、以及至少一透明材料層順應性覆蓋該多個的突起。
11.如權利要求10所述的影像顯示系統(tǒng)，其中該至少一透明材料層由下到上依序包含一第一透明材料層及一第二透明材料層，且該突起、該第一透明材料層、及該第二透明材料層的折射率關系為該突起的折射率> 該第一透明材料層的折射率 > 該第二透明材料層的折射率。
12.如權利要求10所述的影像顯示系統(tǒng)，還包含電子裝置，其中該電子裝置包含該顯示裝置；以及輸入單元，其與該顯示裝置耦接，其中該輸入單元傳輸一信號至該顯示裝置以產(chǎn)生影像。
13.如權利要求10所述的影像顯示系統(tǒng)，其中該顯示裝置為一有機電激發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明公開提供一種微透鏡結(jié)構的制造方法及包含該微透鏡結(jié)構的影像顯示系統(tǒng)。該微透鏡結(jié)構的制造方法包括使用化學氣相沉積法形成多個不連續(xù)的突起于一基板上，其中該化學氣相沉積法所使用的功率范圍介于0.5至6kW間，且沉積速率介于1至
文檔編號H01L51/56GK102544390SQ20101057621
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2010年12月7日
發(fā)明者西川龍司, 陳英杰 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司