TW201014454A - Organic light emitting display - Google Patents
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- Y10S428/917—Electroluminescent
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201014454 六、發明說明: 相關專利申請案的交互參照 本申請案主張2008年8月20日在韓國智慧財產局申 請之韓國專利申請案第10-2008-0081363號之優先權及權 利’該案之全文以引用的方式併入本文中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種具有頂部發射結構之有機發光顯示 器,其具有改良之發光效率。 【先前技術】 有機發光顯示器為自發异梦罟。古他义 赏尤装置。有機發光顯示器具有 比液晶顯不1§ 1¾之發光,且该曰駐- ^立比夜日日顯不器薄,因為有機發 光顯示器不包括背光單元。 有機發光顯示器具有以下結構,立 m 头肀陽極、有機層及 陰極依次堆疊在上面沈積有諸如镇 4,啫如溥膜電晶體之像素電路的 基板上。有機發光顯示器之姓谌 兔 盜之、〜構可為頂部發射結構或底部 發射結構。在頂部發射結構中,f彡像# hd " • „ p , 私像係朝向沈積基板之相 反方向(亦即朝向陰極)眘目 徑)實現,且因此與影像朝 現之底部發射結構之孔徑比相比,頂部發射結構之孔j 較高。因此:頂部發射有機發光裝置之發光效率高於㈣ 發射有機發光裝置。然而,在頂部發射結構中必 透明,而其較困難。一 & 陰極必須 須具有比陽極低之功函I 乂曰士 脊衣為陰極必 具有低透光率之金屬。 之材科一瓜為 習知透明陰極係藉由女 成具有低功函數之薄金屬層而 201014454 產生’但其透光率彳穴抗 早仍極低,且難以提高透光率。 由於此限制,田a ^ ^ ^ 棱出增強自發射層發出之光的微 空腔。然而,微空將 此安置於陽極蜂極之心厚度對於每一顏色皆不同,因 不同。之間的有機層之厚㈣Μ —顏色亦 陽槁之雷、二 有機發光顯示器中’當電子自陰極注入 1%極之電洞而在右拖 有機物發射層中形成激子時發出光。為調 卽距激子之距離B 4 k @ 4 ^ ^ x厚度,必須改變有機層之厚度,特 疋言之’電洞注入層戍 傳輸層之厚度ΙΛΛ 輸層或電子 因為有機層之厚度對於每一顏色必須不 同,所以對於每—銪洛你m γ J色使用獨立遮罩。然而,該獨立沈積 法較複雜,因此生產成本增加。 拚」:為增加顯示器之解析度,遮罩必須具有較高解 析度圖案,而其在大面積顯示器中難以獲得。 一此外,有機層之厚度不能僅基於光學效率來確定,因 電洞層或電子層之厚度不同日夺’有機發光顯示器之電 特性可能劣化。 【發明内容】 _、w本發月之"'具體實例包括-種頂部發射型有機發光顯 不器,其包含一透明且具有低功函數之陰極,以便在實現 朝向陰極之影像時在不使用共振結構之情況下增加發光效 率。 在本發明之一具體實例中,有機發光顯示器包括:陽 ,°亥陽極上之有機層,其包括發射層;及在該有機層上 成且透射自有機層之發射層發出之光的陰極。陰極包括 201014454 依认千仃女置於有機層上 氧化銦基質上掾η 帛S域及第一&域。藉由在 域。^ ^、金屬氧化物來形成第一區域及第二區 坌一區域之金屬氧化物之摻雜密度大於第二區域者, ==:::化物具有密度梯度,且在第-區域與第 1的邊界面中之金屬氧化物之密度相同。 ^本發明之具體實例中,金屬氧化物之金屬Cs、 Ca、Sr、Ba'Y或鑭系元素。 # 在本發明之具體實例中,金屬氧化物之掺雜密度可為 關於第—區域與有機層之間之距離的線性函數。"’、 在本發明之具體實例中,陰極之第一 物之擦雜密度之最大值可為約2%至約10%。 雜密ΐΐΓ月之具體實例中,第二區域之金屬氧化物之摻 雜密又可為約〇·〇%至約2.0% 〇 在本發明之具體實例中,陰極之金屬氧化物 雜密度可為約〇·5%至約12%。 … 本發明之具體實例中,帛—區域之厚度可為 '約5 nm 至約50 nm。 在本發明之具體實例中,第二區域之厚度可為約5〇nm 至約200 nm。 在本發明之具體實例中,整個陰極之厚度可為約70nm 至約200 nm。
在本發明之具體實例中,第一區域之功函數 與 4.7 eV 之間。 ·6 eV 在本發明之具體實例中,第二區域之電阻率可為約25 201014454 Ω m 至約 4.5 Ω m。 在本發明之具體實例中,陰極之透光率可為約8〇%至 約 95% 〇 在本發明之具體實例中,製造有機發光顯示器之方法 包括.形成陽極;在該陽極上形成包括發射層之有機層; 及在該有機層上形成陰極,其中該陰極為透明導電層。陰 極由在有機層上依次平行形成之第一區域及第二區域構 成。陰極係藉由在腔室中形成電漿的同時,使金屬或金屬 氧化物及氧化銦熱沈積而在氧化銦上摻雜金屬或金屬氧化 物來形成。藉由將金屬或金屬氧化物之摻雜量調節以根據 分級沈積法(gradation deposition method )減少或增加來形 成第層,且藉由固定金屬或金屬氧化物之摻雜量以為均 一而在第一層上形成第二區域。 在本發明之具體實例中,金屬可為CS、Ca' Sr、Ba、 Y或鑭系元素。 在本發明之具體實例中,在形成陰極時,可在氧氣氛 圍中利用金屬及銦來源進行熱沈積。 在本發明之具體實例中,在形成陰極時,可在混合氧 氣及氬氣之氛圍中利用金屬及銦作為來源進行熱沈積。 在本發明之具體實例中,可在等於或低於l〇(rc之溫度 下進行熱沈積。 在本發明之具體實例中,在形成陰極時,可藉由離子 束輔助沈積進行熱沈積。 在本發明之具體實例中’自離子束輔助沈積中所使用 201014454 之離子束源發射出之離子可為惰性原子之離子。 在本發明之具體實例中,離子束辅助沈積中所使用之 離子束源之能量可為約5〇eV至約200 eV。 吏用之 本發明之上述及其他特徵 ^ , ^ ^ ^ 及優點將精由參考隨附圖式 洋細描述其例示性具體實例而變得更顯而易見。 【實施方式】 參考展示本發明之例示性具體實例的隨附圖式更充分 地描述本發明。 兄刀
圖1 光顯示器 視圖。 為說明本發明之一具體實例之主動矩陣型有機發 60、說明電容器5〇及薄膜電晶體(TF” 的剖 參看圖1’有機發光顯示器60包括基板81。基板81 可由諸如玻璃或塑料之透明材料形成。緩衝層82在基板81 上形成。電容器50包括緩衝層82上之第一電容器電極51 及第二電容器電極52。 φ 排列成圖案之主動層44在緩衝層82之上表面上形 成。主動層44由閘極絕緣層83覆蓋。主動層44可為p型 或η型半導體。 TFT 40之閘極電極42在對應於主動層44之閘極絕緣 層83之上表面上形成。閘極電極42由中間絕緣層84覆蓋。 形成中間絕緣層84之後,藉由利用蝕刻法(諸如乾式蝕刻) 蚀刻間極絕緣層83及中間絕緣層84在玻璃絕緣層83及中 間絕緣層84中形成接觸孔83a及84a,從而暴露部分主動 層44 〇 201014454 預定之暴露部分利用接觸孔…及⑷各自與以 預疋圖案形成的TFT 40之源極電極41及 與Λ 接。源極電極41及汲極電極43由保護層U 5 43連 護層85之後,利用姓刻法暴露汲極電極以一羞部^成保 保護層85可為絕緣體且由諸如氧切或氮切^ 料形成’或由諸如丙稀酸樹脂或苯并環丁稀(bcb):: 幾材㈣成。亦可另外在保護層Μ上形成獨立絕緣層(未 圖不)以便平坦化保護層85。 © 根據電流之流量,有機發光顯示器6〇藉由發射紅光' /及藍光而顯示影像。有機發光顯示器包括陽極Μ,其 :與TFT 40之汲極電極43連接之像素電極;陰極62,其 為覆蓋全部像素之相對電極;及有制63,其安置於陽極 與陰極62之間且包括發光之發射層(未圖示)。覆蓋陽 "之像素界疋層86包括暴露陽極61之一部分的像素開 D 64 〇 、 陽極61與陰極62彼此絕緣,且對有機層63施加不同 極性之電壓以發光。 有機層63可由低分子有機材料或高分子有機材料形 < §使用低分子有機材料時,可將電洞注入層(HIL )、 電洞傳輸g (HTL)'發射層(EML)、電子傳輸層(ETL) 及電子主入層(EIL )堆疊成單一或複雜結構。適當低分子 有機材料之實例包括鋼酞菁(CuPc )、Ν,Ν'-二(萘-1-基)-ν,ν’-二笨基聯笨胺(ΝΡΒ)及參·8_羥基喹啉鋁(Alq3)。 包含低分子有機材料之有機層可使用真空沈積法形成。 10 201014454 當使用高分子有機材料時,
^ J 堆疊 HTL 及 EML。HTL 可由聚(3,4-伸乙二氧基噻吩 HTL M PED0T)構成且EML可由聚 伸本基伸乙烯基(PP V )啖奄 次聚薙円刀子有機材料構成。ΗΤΧ 及EML可利用網板印刷吱喑 丨^货墨印刷方法形成。然而,有機 層63不限於上述實例。 陽極61可經圖案化以對應各像素之區域,且陰極62 可覆蓋所有像素。 〇 陽極61可為透明的或具反射性。當陽極61為透明的 時,陽極可由氧化銦錫(IT0)、氧化姻辞(ιζ〇)、氧化 鋅Un〇)或氧化銦(In2〇3)形成。當陽極61具反射性時, 可利用 Ag、Mg、AhPt、pd、Au、Ni、NdirCr 或其 混合物形成反射層。隨後可利用IT〇、IZ〇、Zn〇或 在反射層上形成透明電極層。 藉由在氧化銦基質上摻雜氧化辑而使形成之陰極Μ透 明。陰極62中舞之摻雜密度可變化。 春 用於形成透明陰極之材料必須在可見光區中具有高透 射率且具有低功函數以提供適當電導率以便用作電材料且 便於將電子注入有機材料。一般而言,可見光之透射率自 金屬至絕緣體增加,而電導率自金屬至絕緣體降低。眾所 周知之陰極材料Mg/Ag、Al/Li、Yb/Ag及Ca/Ag具有極佳 電特性及功函數。然而,當由此等金屬製成之陰極之厚度 等於或大於10 nm時,透射率為約30%,而因此自有機光 發射出之光之發光效率降低。此外,由於使用金屬電極, 導致生成共振結構,且因此該方法不穩定,驅動電壓增加, 11 201014454 且材料成本增加。 當將金屬摻雜在欲用作读 L ^ 乍透明電極之ITO或Zno之薄層 上時,功函數等於或高於約 _ υ eV。由於尚功函數,因此 可此不能使用該種透明電極。 根據本發明之一且體音点丨 八實例,陰極62為包括金屬氧化物 之透明電極,且以使得金 屬氧化物之摻雜密度具有密度梯 度以便控制功函數之方式 ^ jr g ,, ,, ^成。換言之,接近有機層03之 金屬氧化物之摻雜密度較古 較同以便降低功函數,且當金屬氳 ❹ 化物遠離有機層63時換 雜在度較低以便陰極62變得透明。 陰極62可分成雨個F w ^ 氧化層“… 亦即,第一區域,其中靠近 乳化層63之金屬氧化物 度較尚’及第二區域’其 甲金屬乳化物之摻雜密 度低。 雜密度保持均-但比第-區域之摻雜密 化物金=化物可為Cs、cmY或鋼系元素之氧 之_去 文中所使用,鑭系元素為原子序數為57至71 <凡素。 ❹ ^圖2中’陰極62分成第一區域.及 第-區域62a與第二區 ^ ^ ^ 9 之逯界面上金屬氣化物之撫Μ 密度相同。此外,篦「^ 鸾乳化物之播雜 外第—區域62a及第二區域62b並 兩個獨立厝,;B ^ 亚非Φ成為 疋形成為具有密度梯度之單層。 . 區域Μ3 t金屬氧化物之摻雜密度自接觸有機| 63之表面朝向第, 5接觸::層 化物之拎弟5域62a之金屬氧 降低㈣雜,、度可關於與接觸有機層63之表面的距離線性 12 201014454 層63之表ΐΓ 氧化物之推雜密度可在接觸有機 至約第一區域之最大推雜密度可為約2% 第一區域之最大摻雜密度超過叫透光 率可能會劣卜,处尤 功函數飞^ 胃第―^域之最大摻雜密度缺2%時, 功函數可能會劣化。 了 -區:1,!二區域62b中金屬氧化物之摻雜密度可為第 Ο 參 a金屬氧化物之摻雜密度的最小值。第二區域之 摻雜密度可為約(M%至@ 2()ϋ/ ^域之 過《時,電阻可能會劣化。 第—£域之摻雜密度超 陰極62中金屬氧化物之平均換雜你+ 之間。當陰極之平均摻雜宋^ 在度可在〇.5%與12% 化,且當Ρ極^ 超過12%時,電阻可能會劣 虽陰極之平均摻雜 劣化。 低於ϋ.5/0柃,功函數可能會 ^ 一區域62a之厚度可為約5⑽至約随。 低於5⑽時,不能獲得低功函數,且 田旱又 不能獲得低電阻。 田旱度超過50 nm時, 第二區域62b之厚度可為 度低於別⑽時,不鮮I nm至約200 當厚 不月&獲件低電阻,且合 時,不能獲得低功函數。 田旱度起過200 nm 陰極62之整個厚度可 低於5〇nm日寺,不能獲雷、、,⑽至約200麵。當厚度 不能獲得低功函數。-、阻,且當厚度超過200 nm時, 根據本發明之一且<1*杳y , -Γ5· θ 八貫例’藉由調節第一 F a β贫 一&域6沘之金屬氧化物 £域62a及第 夕雜雄·度及厚度,可將第一區 13 201014454 域62a之功函數調節為約3 6 π至約4 7 ev。第二區域㈣ 之電阻率可為約2.5 至約4.5 Ωιη。陰極62之透光率可 為約80%至約95〇/。。 如上所述’根據本發明之一具體實例,陰極62之透光 率d f增加’且因此發光效率可不藉由應用共振結構來進 "步提同°因此’有機發光顯示器60可使用非共振結構, 從而/、有改良之視角特性且亦可在有機發光顯示器6〇中排 除光學結構。 藉由利用ITO、IZO、ZnO或In2〇3可視情況在陰極62❿ :形成輔助電極層(未圖示)或匯流排電極線(未圖示)。 '、、;、而在本發明之一具體實例中,陰極62僅包含有機層63 上形成之薄層。一般技術者將瞭解如何在本發明之具體實 例中包括電極層或匯_極線。 保護層65可另外在陰極62上形成。在其他具體實例 中’覆蓋層67可介於保護層65與陰極62之間。 '本發明之一具體實例提供一種製造有機發光顯示器之 方法,該方法包括形成一陽極;在該陽極上形成—包括一❹ 發射層之有機層;及在該有機層上形成一陰極。為形成透 明導電層陰極’藉由在腔室中形成電聚的同時使金屬或金 屬氧化物及氧化銦熱沈積而在氧化銦上摻雜金屬或金屬氧 化物1由調節金屬或金屬氧化物之推雜量以根據分級沈 積法減少或增加來形成陰極之第一層,且隨後藉由固定金 屬或金屬氧化物之摻雜量以為均一而形成陰極之第二區 域。第一區域及第二區域依次平行在有機層上形成。 14 201014454 可根據上述方法製造有機發光顯示器6〇。 在本發明之-具體實例中,可利用各種方法 :法或濺鑛法)形成陽極。換言之,參看…及圖 ::極61時尚未形成有機層63,因此可利用任何方法:: 陽極6 1。 7A成 層63 可使用真空沈積法或其類似方法在陽極61上形 2 λ » 機 在有機層63上形成作為透明導電層之陰& α。 62為透明導電層’其中金屬氧化物係掺雜於氧化銦上二 極62習知係使用⑽法形成。然而,若在本發明之具體; 例中使用濺鍍法形成陰極,則由 ^ 蚀則由於濺鍍法之特性而使有機 層63受損。當在本發明之具體 機 之具體實例令使用熱沈積法形成降 極02時,由於在熱沈積過程中 " 、 Τ〈尚/皿而使有機層03受損。 然而’根據本發明之具體實例, J陰極62係使用低溫熱沈積
形成’而因此有機層63未受指撩 m lL 不又相壞。因此,得以製造出具有 參 尚品質之有機發光顯示器6〇。 當使用熱沈積法形成陰搞A, # 取U極62時,上面欲形成有機發光 顯示器60之基板81之溫度遠丨 又建到約300 C,而因此作為中間 層之有機層63被高溫損壞。麻 ^根據本發明之具體實例,在腔 室中形成電漿的同時使金屬惫儿# 乳化物及乳化銦熱沈積,從而 顯著降低基板81之溫度。彳鱼& 挟s之,陰極62係在腔室中形 成電漿的同時形成’從而使降 风^極62之材料電離,以便使沈 積在不提尚沈積溫度之情沉τ i 丨月况下形成。因而,當陰極62係在 腔室中形成電漿的同時埶沈接# ^ ’、、疋積時,基板8丨之溫度僅增加至 15 201014454 i〇〇°c,而因此有機層63未受損壞。當陰極62係在腔室中 形成電激的同時熱沈積時,基板81之溫度亦降低,且陰極 62之遷移率得以改良,而因此陰極62之電阻顯著降低。 如上所述’安置於陽極61與陰極62之間的有機層63 不僅包括發射層而且亦包括其他各種層,諸如EIL' ετ[、 HIL及HTL。其他各種層係在考慮陽極61及陰極62之功 函數之情況下,由具有適當最低未佔用分子軌域(LUM〇) 水準之材料形成。因此,為將習知材料用於有機層,使用 本發明之一具體實例之方法製造的有機發光顯示器之陰極 之功函數可具有與利用習知濺鍍方法製造之透明陰極類似 的功函數。 在本發明之一具體實例中,在形成陰極62時,氧化銦 與金屬或金屬氧化物同時熱沈積,而非僅熱沈積氧化銦。 將陰極62分成具有不同金屬氧化物摻雜密度的兩個區域。 圖3為說明根據本發明之一具體實例在玻璃基板上製 :之陰極的圖。在3中,陰極係以單層形成,但當利用 分級沈積法形成陰極時可控制陰極中金屬之密度。分級沈 積法可為(例如)在固定氧化銦之沈積速率時改變金屬之 沈積速率的方法。 圖3說明以單層形式沈積於玻璃上之陰極。藉由在分 級沈積法中降低金屬之沈積速率使第—區域直接沈積在玻 璃上。接著,在均勻保持金屬之低沈積速率的同時沈積第 一區域以便支持第一區域中之高電阻。 、 圖3中之玻璃僅供說明及測試目的,如在本發明之具 201014454 體實例中,陰極係在圖i或圖2之有機層63上形成。 〃在本發明之具體實例中,同時使金屬或金屬氧化物及 氧化銦熱沈積來形成陰極。金屬可為CS、Ca、Sr、Ba、Y 或鑭系元素。金屬氧化物可為氧化鉋、氧化鈣、氧化锶、 氧化鋇、氧化纪或鑭系元素之氧化物。金屬或金屬氧化物 之功函數的絕對值比氧化銦之功函數的絕對值低。 形成該種陰極之方法,亦即形成氧化銦上摻雜有金屬 ❹氧化物之透明導電層的方法可變化。舉例而言,可在氧氣 巩圍或氧氣與氬氣混合之氛圍中以金屬及銦作為來源進行 熱沈積。在此情況下,由於存在氧氣氛圍,銦變成氧化姻 且金屬變成金屬氧化物,而因此,結果為形成氧化姻上換 雜有金屬氧化物之陰極。或者’可在氧氣氛圍或氧氣與氬 氣混合之氛圍令以金屬及氧化銦作為來源進行熱沈積。在 此情況下,金屬在氧氣氛圍中變成金屬氧化物,而因此, 形成氧化銦上摻雜有金屬氧化物之陰極。或者,可在氬氣 _ 氛圍中以金屬氧化物及氧化銦作為來源進行熱沈積,從而 形成氧化銦上摻雜有金屬氧化物之陰極。在此情況下,由 於虱氣為非活性氣體,因此氬氣不影響金屬氧化物或氧化 銦。 圖4為比較使用本發明之具體實例之方法形成之陰極 的透光率與習知陰極之透光率的圖。使用本發明之具體實 例之方法形成之陰極具有1000 Λ之厚度’且出於測試目的 起見其係藉由以0.5 A/s及0.6 A/s之沈積速率將鈣作為 金屬沈積於玻璃上而形成。鈣在與氧氣結合後以氧化鈣形 17 201014454 式摻雜’且因此鈣之透射率與氧化銦之透射率類似。因此, 不g鈣之摻雜量為多少,透射率皆類似。此時,習知陰極 具有160 A之厚度且係藉由共沈積吨及“而形成。參看 圖4省知陰極之透射率為約33%,而使用本發明之具體實 例之方法开y成之陰極的透射率等於或高於約Μ %。因此可 見與省知陰極之透射率相比,使用本發明之具體實例之 方法形成之陰極的透射率得以提高。 圖5為當將的用作圖3之第一區域中之金屬日夺,根據 妈沈積速率(Ca DR)之功函數的圖。#㉝與氧結合形成❹ CaO時功函數降低。根據V.S· Fomenko,熱離子性質手 冊(Handbook of Therm〇i〇nic Pr〇perties ) pl咖瓜 加以
DiWSlon (New York,1966) ’ Cs、心 ' 仏、γ 及鑭系元素之 功函數類似於以之功函數,在氧化時降低。當純金属氧化 時,純金屬之功函數不降低。如圖5中所示,當Ca〇之量 增加時’,力函數降低。舉例而言,# Ca DR $ 〇·6時,功 函數為4.4 eV。 由於Ca DR在初始沈積過程中較高,因此圖3之玻璃 © 與沈積之薄層陰極之間之界面上的功函數可能會比之 薄層陰極整體之功函數低。3之玻璃與沈積之薄層陰極 之間之界面處的電阻率為3xl0-4 ^也至2〇xl〇·4 圖i之陰極62或圖2之第一區域62a或第二區域_ 可利用蒸發源及離子束源藉由離子束輔助沈積(ibad )來 形成。 圖6為示意性說明IB AD之圖。參看圖6,粒子%自 18 201014454 蒸發源97放出,且沈積於基板91之一個表面上。此日 離子93自離子束源95放出,增加粒子92之表面遷移率 而因此粒子92密集地沈積於基板91上。 根據製造本發明之一具體實例之有機發光顯示器之方 法,可藉由利用IBAD來形成陰極。 特定言之’當藉由利用IBAD來形成圖2之笛_「 〜牙一區域 ㈣時,可首先藉由利用習知沈積方法(諸如真空沈積法或 熱沈積法)形成第一區域62a。接著,可藉由利用ιβα〇在 第-區域62a上形成第二區域62b。在此情況下,陰 之第-區域62a與第二區域62b係由相同材料形成, 與第二區域62b係利用不同方法而形成因此 第一區域62a與第二區域62b之原子排列結構不同。 在IBAD過程中自蒸發源97放出 62 4! ^ . , ^ Z兩形成陰極 物。/ ’ 述可為銦、氧化銦、金屬或金屬氧化 參 此時,自離子束源95放出之離子Μ 成陰極62之基板、有機層 :/、面形 反應。離…為惰性原子之離;==粒子 離子。 J戈Ar 、Kr+或xe + 離子束源95之能量在介於5“ν 内,且可在介於80〜與15n v /、2〇〇eV之間的範圍 於5〇 eV時,由於離子% H ^範圍内。當能量低 遷移率不會增加,*因此不會形成 W子92之表面 度之陰極62。卷能詈扭 呵密度及低表面照 田能量超過2〇〇 eV時,由 由於離子93之能量 19 201014454 太高’因此可能會#刻陰極62。在本發明之— 中,能量可為150eV。 -具體實例 在利用IBAD時,自蒸發源97放出之粒子”的數目與 自離子束源95放出之離子93的數目的比率可在Η與"; (粒子:離子)之間的範圍内。在本發明之一些具體實例中., 97放出之粒子92與自離子束源%放出之離子93 Π的轉可為HU離子93之數目超過…比率 時’陰極62可能會被離子93姓刻。當離子”之數目低於 ❹ 1_1比率時,粒子92之表面遷移率可能不會隨離子93而辦 加’而因此可能不會形成具有高密度及低表面照度之緊密 結構的陰極6 2。 ◎ 可藉由控制離子束源95之電子流動速率或離子生成氣 體之流入速率來改變粒子與離子之比率。舉例而言,當藉 由利用放出A1粒子之蒸發源及放出氬離子之離子束源來J 成A!陰極時,可將離子束源之離子流動速率調節為5〇磁 且可將氬氣之流人速率調節為5 seem。在該陰極中,^粒 子與氬離子之比率為1:1。 在利用IBAD時,將熱蒸發源或電鑛蒸發源用作蒸發源 離子束源95可為Kaufmann型離子搶' 端部霍爾型離 子搶(End-Hall Type I〇n Gun)或叩型離子搶。一般技術 者可選擇適用於IBAD之任何蒸發源97及離子束源95。 本矣明之有機發光顯示器為主動矩陣有機發光顯示 器’但本發明並不限於此。 現參考以下實施例進一步詳細地描述本發明。 20 s 201014454 實施例1 如上所述在TFT上形成具有陽極/有機層/陰極結構之 有機發光顯示器。在實施例1中,利用ibad形成陰極。][BAD 中所用之離子束具有50 V與2〇〇 V之間之電壓,及〇 〇5 a 與0.2 A之間之電流。 提供一種玻璃基板,其中1500 A之ITO、400 A之4,4'-雙(N-(4-(N-(3-甲基苯基)-N_苯基胺基)苯基)_N_苯基胺基) 聯苯(DNTPD)、150 A之NPB、300 A之二苯乙烯基蒽(DSA) + 5% 二苯乙烯基蒽胺(distyrylanthraceneamine, DSAamine )、100 A之雙(1〇羥基苯并[h]喹啉根基鈹 (Bebq2)及1〇 A之LiF依次堆疊在該基板上。藉由以〇 7 A/s之初始沈積速率沈積鈣直至沈積速率降至〇 2人以來形 成厚度在20 nm與30 nm之間的陰極第一層。接著,藉由 使鈣之沈積速率保持在〇.〇 A/s與0.2 A/s之間來形成厚度 在60^11與100nm之間的陰極第二區域。藉由利用具有“ 之直徑的Α1線來製備A1沈積源◊接著’製備包括αι沈積 源、離子束源、熱蒸發源、基板固持器及旋轉基板固持器 之旋轉軸的容器。將端部霍爾型離子搶(由韓國之inf〇vi⑽ 公司製造)用作離子束源,且將Helisys (由韓國之ans公 司製造)用作熱蒸發源.在將基板安裝在面向八丨沈積源 基板固持器上之後,在下表丨中所示之條件下操作該容器 以便在基板上形成具有2000 Α之厚度的A1層。 21 201014454 .--- 表1 ——-— 氣體流動迷率 ~~~—~~~ 1·〇χ1〇-7 托 氧軋流動速率:_2sccm *4: ~~~---- 鼠氣流動速率:-10 seem 鶴晶舟’ BN晶奋 熱蒸發源操作铬株 H 200 A 離子束源 端部霍爾型離子槍 離子束源操作條件 放電電流:-500mA 放電電壓:-300 V 離子束電壓(Beam Voltage) : -150 eV 離子束電流(Beam Current) : -50 mA 沈積角度 90° 基板RPM 4.5 基板溫度 80°C 沈積速率 5 A/s 將實施例1中形成之包括A1層的有機發光顯示器稱為 樣品1。 比較實施例1 提供一種有機發光顯示器,其中1500 A之ITO、400 A 之 DNTPD、150 A 之 NPB、300 A 之 DSA+5%DSAamine、 100 A之Bebq2、10 A之LiF及1500 A之A1以與實施例1 中相同之方式依次堆疊在玻璃基板上。根據比較實施例1 製得之有機發光顯示器稱為比較樣品1。 評估 藉由利用Keithley 238源量測單元(由美國俄亥俄州克 利夫蘭(Cleveland,OH )之 Keithley Instruments 公司製造) 評估樣品1及比較樣品1之電流-電壓特性。樣品1與比較 樣品1相比具有極佳電流密度特性及極佳效率特性。 22 201014454 、量測樣。p 1之電流效率,且在5 v下偵測得到電流致率 為5 cd/A其表明樣品1具有極佳電特性。 如上所述’具有頂部發射結構之有機發光顯示器可在 不使用微空腔結構之情況下具有增加之光耦合效率。另 外’具有頂部發射結構之有機發光顯示器可具有降低之驅 m. 'w Cj …η < Ί〜不性具脱員例付疋展示且描述 ❺ 本^明,但-般技術者應瞭解可在不脫離如由以下申請專 利範圍所界疋之本發明之精神及範嘴的情況下對其形 細節進行各種改變。 【圖式簡單說明】 光顯圖^為說明本發明之""具體實狀主動料型有機發 无顯不盗的剖視圖; 圖2為說明本發明之另―且辦眘加+士& λ ± 具體實例之主動矩陣型有機 發光顯不|§的剖視圖; =3為說明根據本發明之—具財例在玻 造之陰極的圖; 低上衣 圖4為比較本發明具體實例之陰極之透光率盥 極之透光率的圖; 手“知陰 圖5為當根據本發明之具體實例製造 根據鈣沈積诘、东,^ ^ 、 *主U極時 速率(Ca DR )之功函數的圖;及 圖6為不意性說明離子束輔助沈積(ibad 圖。 y •^原理的 【主要元件符號說明】 23 201014454 40 :薄膜電晶體(TFT) 4 1 :源極電極 42 :閘極電極 43 :汲極電極 44 :主動層 50 :電容器 51:第一電容器電極 52:第二電容器電極 60 :有機發光顯示器 61 :陽極 62 :陰極 62a :第一區域 62b :第二區域 63 :有機層 64 :像素開口 65 :保護層 67 :覆蓋層 81 :基板 82 :緩衝層 83 :閘極絕緣層 83a :接觸孔 84 :中間絕緣層 84a :接觸孔 85 :保護層 24 ·« 201014454 86 :像素界定層 91 :基板 92 :粒子 93 :離子 95 :離子束源 97 :蒸發源
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Claims (1)
- 201014454 七、申請專利範圍: 1. 一種有機發光顯示器,其包含: 一陽極; 一位於該陽極上之有機層,其包含一發射層;及 一位於該有機層上之陰極,其中該陰極包含一鄰接該 有機層之第一區域及一鄰接該第一層之第二區域,該第一 區域及該第二區域包含一以金屬氧化物摻雜之氧化銦基 質,其中:該第一區域之該金屬氧化物之摻雜密度大於該第二區 域之摻雜密度; 。亥第區域之5亥金屬氧化物之摻雜密度具有一摻雜密 度梯度;且 在。亥第區域與该第二區域之間的邊界面處之該金屬 氧化物之摻雜密度相同。 2.如申請專利範圍第丨項之有機發光顯示器,其中該金 屬氧化物之金屬係選自& Cs、Ca、&、以、γ及鑭系元素組成之群。 3.如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器,其中該 =域之該金屬氧化物之該播雜密度梯度具有關於與該 機層之距離的線性關係。 /申叫專利fc圍第1項之有機發光顯示器,其中該 第一區域中該金屬氧化物之摻雜密度之最大值為 2%至約10%。 5 ·如申請專利範圍第 項之有機發光顯示器,其中該第 26 201014454 二區屬“物之摻雜密度為約。·〇%至…。 極之金>1 ^專利111圍第1項之有機發光顯示器,其中該陰 極之金屬氧化物之捧雜密度為約。5%至約12%。 其中該第 其中該第 城如申請專利範圍第i項之有機發光顯示器 ,之厚度為約5nm至約5〇nm。 一「8:如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器 域之厚度為約5〇nm至約200 nm。 9.如申請專利範圍第 極之厚度為約7 0 nm至約 ❹ 1項之有機發光顯示器,其中該陰 200 nm。 =士中'^專利範圍帛1項之有機發光顯示器,其中該 第一區域之功函數在約3.6eV與約4.7以之間。 11 ·如中凊專利範圍帛1項之有機發光顯示器,其中該 第二區域之電阻率為約2.5 Ωηΐ至約4.5 Ωιπ。 I2.如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器,其中該 陰極之透光率為約80%至約95%。13·一種製造一有機發光顯示器之方法,其包含: 形成一陽極; 在該陽極上形成一包含一發射層之有機層;及 藉由經熱沈積摻雜有金屬或金屬氧化物之氧化銦而依 人形成一鄰接該有機層之第一區域及一鄰接該第一區域之 第一區域,在該有機層上形成一包含一透明導電層之陰 極’其中藉由調節該金屬或該金屬氧化物之摻雜量以根據 分級沈積法減少或增加來形成該第一區域,且藉由固定該 金屬或該金屬氧化物之播雜量來形成該第二區域。 27 201014454 14.如申請專利範圍第丨3項之方 時,可在氧氣氛圍由剎用厶思《加 其中在形成該陰極 巩圍中利用金屬及銦來源進行熱、、尤 ^申請專利範圍第13項之方法,其中在料該陰極 了精在氣氣及氣氣氛圍中利用金屬及鋼作為來源進行熱 沈積。 16. 如申请專利範圍第Η項之方法 inn〇r^ ^ 乃忐其中在等於或低於 1 00 C之/皿度下進行該熱沈積。 17. 如申請專利範圍第 ^ m ^ 乃次其中在形成該陰極 ❿ 時,利用離子束輔助沈積進行該熱沈積。 18二申請專利範圍第17項之方法,其中自該離子束辅 助沈積中所使用之離子束源發射出之離子為惰性原子之離 子。 19. 如申請專利範圍第18項之方法,其中該離子束輔助 沈積中所使用之該離子束源之能量為約50 eV至約2〇〇 eV。 20. 如申請專利範圍 固第13項之方法,其中該金屬係選自 由Cs、Ca、Sr、Ba、γ及鑭系元素組成之群。 八、圖式: (如次頁) 28
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