CN101593727B - 制造有机发光显示器的方法及有机发光显示器 - Google Patents

Abstract

公开了一种制造有机发光显示器的方法及有机发光显示器。该方法包括在基板上形成晶体管，在该晶体管上形成将与该晶体管的源极或漏极连接的阴极，在该阴极上形成具有开口的堆积层，去除该阴极上的自然氧化层，在该阴极上形成绝缘缓冲层，在该绝缘缓冲层上形成有机发光层，以及在该有机发光层上形成阳极。

Description

制造有机发光显示器的方法及有机发光显示器

本申请要求享有于2008年5月27日递交的韩国专利申请No.10-2008-0049295的权益，这里引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种制造有机发光显示器的方法及有机发光显示器。

背景技术

用在有机发光显示器中的有机发光元件具有自发光结构，在该结构中，在基板上的两个电极之间形成有发光层。

有机发光器件根据其发光的方向分为顶部发光型有机发光器件和底部发光型有机发光器件。有机发光器件根据显示器被驱动的方式还分为无源矩阵型有机发光器件和有源矩阵型有机发光器件。

在有机发光显示器中，扫描信号、数据信号、电源等被施加给以矩阵形式排列的多个子像素，并且光从选择的子像素发出，从而显示图像。

子像素包括在基板上的晶体管和在该晶体管上的有机发光二极管。有机发光二极管分为包括阳极、有机发光层和阴极的正向有机发光二极管以及包括阴极、有机发光层和阳极的反向有机发光二极管。

在包括反向有机发光二极管的有机发光显示器中，当沉积形成阴极的一些电极时，这些电极间的界面被氧化。因此，有机发光显示器的可靠性和寿命将降低。

发明内容

本发明示范性实施例的其它特征和优点将在随后的描述中给出，它们中的一部分根据随后的说明将是显然的，或者可由本发明的实施例的实施而获悉。通过文字描述和权利要求以及附图中具体给出的结构，可实现和获得本发明的示范性实施例的目的和其它优点。

一方面，一种制造有机发光显示器的方法包括：在基板上形成晶体管；在该晶体管上形成将与该晶体管的源极或漏极连接的阴极；在该阴极上形成具有开口的堆积层；去除该阴极上的自然氧化层，在该阴极上形成绝缘缓冲层；在该绝缘缓冲层上形成有机发光层；以及在该有机发光层上形成阳极。

另一方面，有机发光显示器包括：基板上的晶体管、位于该晶体管上将与该晶体管的源极或漏极连接的阴极、在该阴极上的具有开口的堆积层、在该阴极上的绝缘缓冲层、在该绝缘缓冲层上的有机发光层以及在该有机发光层上的阳极。

应当理解，本发明前面的概括描述和后面的详细描述均为示例性和解释性的，意在提供对所要求保护的本发明的实施例的进一步的说明。

附图说明

用于提供对本发明进一步理解并且被包含在说明书中且构成说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，并与文字描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是依次表示根据本发明实施例的有机发光二极管的平面图；

图2是制造有机发光显示器的方法的流程图；

图3至图8是依次表示在制造有机发光显示器的该方法中的每个步骤的剖视图；

图9是根据本发明另一实施例的子像素的剖视图；以及

图10是图9中所示区域“A”的放大图。

具体实施方式

现在将详细描述附图中所示的本发明示例的详细实施方式。

如图1中所示，有机发光显示器可以包括显示单元130，该显示单元包括多个基板110上的子像素P。每个子像素P可以包括基板110上的晶体管和该晶体管上的有机发光二极管。

基板110上的子像素P容易受潮或氧化。因此，利用形成在显示单元130外面的粘附元件150对基板110和密封基板140进行封装。通过基板110上的驱动器160驱动子像素P，从而显示图像。

响应从外部接收的各种信号，驱动器160能够产生扫描信号、数据信号等，并且能够提供这些产生的信号给子像素P。

驱动器160可以包括提供扫描信号给子像素P的扫描驱动器和提供数据信号给子像素P的数据驱动器。在图1中，扫描驱动器和数据驱动器在一个板上形成，但是扫描驱动器和数据驱动器中的至少一个可以位于基板110上或在基板110之外。

子像素P可以通过下列工艺来形成。

如图2和图3所示，在步骤S101中，在基板110上形成晶体管。

基板110可以由机械强度或尺寸稳定性非常好的材料来形成。基板110可以是玻璃基板、金属基板、陶瓷基板或塑料基板。该塑料基板可以由聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙醇对苯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂、硅树脂以及氟树脂形成，但不限于这些。

缓冲层111可以位于基板110上。缓冲层111阻止在随后的工艺中形成晶体管期间引入杂质(例如，基板110释放出的碱离子)。缓冲层111可以选择地利用二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN_x)或利用其它材料来形成。

栅极112可以位于缓冲层111上。栅极112可以从由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或它们的组合物构成的组中任意选出一种形成，但不限于这些。栅极112可以具有由Mo、Al、Cr、Au、Ti、Ni、Nd或Cu或它们的组合物形成的多层结构。例如，栅极112可以具有包括Mo/Al-Nd或Mo/Al的双层结构。

第一绝缘层113可以位于栅极112上。第一绝缘层113可以包括氧化硅(SiO_x)层、氮化硅(SiN_x)层、或这两种层的多层结构或组合，但不限于这些。

有源层114可以位于第一绝缘层113上。有源层114可以由非晶硅或多晶硅形成。尽管未示出，有源层114可以包括沟道区、源区和漏区。源区和漏区可以掺杂p-型或n-型杂质。有源层114可以包括用于降低接触电阻的欧姆接触层。

源极115a和漏极115b可以位于有源层114上。源极115a和漏极115b可以具有单层或多层结构。当源极115a和漏极115b具有单层结构时，源极115a和漏极115b可以由Mo、Al、Cr、Au、Ti、Ni、Nd或Cu或它们的组合形成。当源极115a和漏极115b具有多层结构时，源极115a和漏极115b可以具有包括Mo/Al-Nd的双层结构或包括Mo/Al/Mo或Mo/Al-Nd/Mo的三层结构。

第二绝缘层116a可以位于源极115a和漏极115b上。第二绝缘层116a可以包括氧化硅(SiO_x)层、氮化硅(SiN_x)层、或这两种层的多层结构或组合，但不限于这些。第二绝缘层116a可以是钝化层。

平整层116b可以位于第二绝缘层116a上以增加平整水平。

如图2和图3所示，在步骤S102中，在晶体管上形成将与该晶体管的源极115a或漏极115b连接的阴极117。阴极117可以由诸如Al的金属形成。

如图2和图3所示，在步骤S103中，在阴极117上形成具有开口的堆积层120。堆积层120可以由诸如苯并环丁烯(BCB)基树脂、丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂的有机材料形成。

如图2至图4所示，在步骤S105中，去除自然氧化层125。

具体地说，如图3所示，在被堆积层120的开口露出的部分阴极117上形成自然氧化层125。在制造工艺期间阴极117暴露给氧气或空气，因此导致自然氧化层125的形成。制造工艺可以包括因反应室的运转在阴极117的表面上自然形成氧化层的情况。自然氧化层125的厚度可以是至

。

如图4所示，可以采用氩(Ar)等离子体来去除自然氧化层125。可以在变压器耦合等离子(TCP)反应室的环境中执行去除自然氧化层125一段超过零和小于或等于90秒的工艺时间，对该反应室施加2至10托的压强、10至50Sccm的Ar注入量、300至1000瓦的反应室功率、以及100至300瓦的偏置功率。反应室功率是施加给TCP反应室的功率，以及偏置功率是施加给基板110下的吸盘(chuck)的功率。

在TCP反应室的环境中执行去除自然氧化层125一段超过零和小于或等于90秒的工艺时间的目的是为了阻止由Ar等离子体溅射造成的阴极117的表面的损坏。

参考表1描述去除自然氧化层125的工艺条件。

表1

如表1中所示，当在TCP反应室环境中执行去除自然氧化层125一段超过零和小于或等于90秒的工艺时间时，就去除了自然氧化层125，而不损坏阴极117的表面。

然而，当在同样的条件下执行去除自然氧化层125达120秒时，损坏1发生。损坏1意味着在发光区之外、即在邻近堆积层120的开口的阴极117之外发生损坏。

当在同样的条件下执行去除自然氧化层125达180秒时，损坏2发生。损坏2意味着在堆积层120以及阴极117中发生损坏。

当在同样的条件下执行去除自然氧化层125达300秒时，损坏3发生。损失3意味着在整个发光区以及阴极117和堆积层120都发生损坏。

因此，当在上述的TCP反应室环境中执行去除自然氧化层125一段超过零和小于或等于90秒的工艺时间时，可以去除自然氧化层125而不损坏阴极117的表面。

如图2至图5所示，在步骤S106中，在阴极117上形成绝缘缓冲层118。形成绝缘缓冲层118的步骤106可以包括氮气(N₂)等离子体或氧气(O₂)等离子体预处理工艺。因此，在执行等离子体预处理工艺后，形成绝缘缓冲层118。在阴极由铝(Al)形成的情况下，绝缘缓冲层118可以由氮化铝(AlN_x)或氧化铝(AlO_x)形成。绝缘缓冲层的厚度可以是5

至10

图6和图7是表示依赖于绝缘层118的厚度的电子隧道效应的示例图。在图7中，“buffer”表示绝缘缓冲层118；表示绝缘缓冲层118的“buffer”附近的左边部分和右边部分分别表示阴极区和电子注入区；HOMO和LUMO分别是最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道的首字母缩写。

当绝缘缓冲层118的厚度是

至时，如图7的(a)和(b)所示，可以从阴极117注入电子(e-)到电子注入层。换句话说，尽管绝缘缓冲层118位于阴极117上，但因为电子(e-)的低进入壁垒E_F，电子(e-)可以从阴极117被注入到电子注入层。

当绝缘缓冲层118的厚度大于

时，如图7(c)所示，很难从阴极117注入电子(e-)到电子注入层。换句话说，在绝缘缓冲层的厚度不在

到

的范围内的情况下，因为绝缘缓冲层118具有类似绝缘层的特性的特性，所以难于移动电子(e-)。

因此，当执行在阴极117上形成绝缘缓冲层118的步骤106时，绝缘缓冲层118的厚度可以是

到

，从而发生从阴极117到电子注入层的电子(e-)的隧道效应。

去除自然氧化层的步骤S105和形成绝缘缓冲层118的步骤106可以先后在同一反应室执行，并且在工艺节拍时间里有效。

如图2和图6所示，在步骤S107中，在绝缘缓冲层118上形成有机发光层121，在步骤S108中，在该有机发光层121上形成阳极122。

形成在绝缘缓冲层118和阳极122之间的有机发光层121可具有如图8所示的下列结构。

如图8所示，有机发光层121可以包括电子注入层121a、电子传输层121b、发光层121c、空穴传输层121d和空穴注入层121e。

电子注入层121a起方便电子注入的作用。电子注入层121a可以由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD、TAZ、螺旋-PBD、BAlq或SAlq形成，但不限于这些。

电子传输层121b起方便电子传输的作用。电子传输层121b可以由从Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD、TAZ、螺旋-PBD、BAlq和SAlq构成的组中选择出的至少一种来形成，但不限于这些。

发光层121c可以由能产生红、绿、蓝和白光的材料、例如磷光材料或荧光材料来形成。

在发光层121c产生红光的情况下，发光层121c包括含咔唑联苯(CBP)或N、N-联咔唑基-3、5-苯(mCP)的主体材料。此外，发光层121c可以由含掺杂材料的磷光材料形成，该磷光材料包括从由PIQIr(acac)(二(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(acac)(二(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(三(1-苯基异喹啉)铱)和PtOEP(八乙基卟啉铂)构成的组中选出的任意一种，发光层121c或可以由包括PBD:Eu(DBM)3(Phen)或二萘嵌苯的荧光材料形成，但磷光材料和荧光材料都不限于这些这些材料。

在发光层121c产生绿光的情况下，发光层121c包括含CBP或mCP的主体材料。此外，发光层121c可以由含掺杂材料的磷光材料形成，该磷光材料包括Ir(ppy)3(fac三(2-苯基吡啶)铱)，发光层121c或可以由包括Alq3(三(8-偏苯三酚)铝)的荧光材料形成，但磷光材料和荧光材料都不限于这些材料。

在发光层121c产生蓝光的情况下，发光层121c包括含CBP或mCP的主体材料。此外，发光层121c可以由含掺杂材料的磷光材料形成，该磷光材料包括(4，6-F2ppy)2Irpic，发光层121c或可以由荧光材料形成，该荧光材料包括从由螺旋-DPVBi、螺旋-6P、联苯乙烯-苯(DSB)、联苯乙烯-亚芳基(DSA)、PFO基聚合体、PPV基聚合体以及它们的组合物组成的组中选出的任意一种，但磷光材料和荧光材料都不限于这些材料。

空穴传输层121d起平稳地传输空穴的作用。空穴传输层121d可以从由NPD(N，N-二萘(基)-N，N′-联苯对二氨基联苯)，TPD(N，N′-二-(3-甲苯基)-N，N′-二-(苯基)-对二氨基联苯，s-TAD和MTDATA(4，4′，4＂-三(N-3-甲苯基-N-联苯-氨基)-三苯胺)构成的组中选出的至少一种形成，但磷光材料和荧光材料都不限于这些材料。

空穴注入层121e可起方便注入空穴到发光层121c的作用。空穴注入层121e可以从由铜酞菁(CuPc)、PEDOT(聚乙烯(3，4)-乙烯二氧噻吩)、聚苯胺(PANI)和NPD(N，N-二萘基-N，N′-对二氨基联苯)构成的组中选出的至少一种形成，但不限于这些。

电子注入层121a、电子传输层121b、空穴传输层121d和空穴注入层121e中的至少一个可以被省略。

以上举例描述了被包括在子场P中的晶体管是底部栅极晶体管的情形。以下将描述被包括在子场P中的晶体管是顶部栅极晶体管的情形。

如图9和图10所示，被包括在子场P中的晶体管包括在基板110上的缓冲层111上的有源层114、在该有源层114上的第一绝缘层113、在该第一绝缘层113上的栅极112、在该栅极112上的第二绝缘层116a、在该第二绝缘层116a上的源极115a和漏极115b、和在该源极115a和漏极115b上的第三绝缘层116b。该源极115a和漏极115b与该有源层114接触。

该第二绝缘层116a可以是钝化层，并且该第三绝缘层116b可以是平整层。

顶部栅极晶体管可以通过上述的制造方法形成。更具体地说，去除形成在阴极117上的自然氧化层，在该阴极117上形成绝缘缓冲层118。因此，能够阻止随着时间流逝产生的阴极117的氧化，并且能够提高从阴极117到电子注入层的电子注入效率。

如同在示范性实施例中，绝缘缓冲层118的厚度d1可以是5

至10

当绝缘缓冲层118的厚度是

至

时，如图7(a)和(b)所示，可以从阴极117注入电子(e-)到电子注入层。换句话说，尽管绝缘缓冲层118位于阴极117上，但因为电子(e-)的低进入壁垒E_F，电子(e-)可以从阴极117被注入到电子注入层。当绝缘缓冲层118的厚度d1大于时，如图7(c)所示，很难从阴极117注入电子(e-)到电子注入层。换句话说，在绝缘缓冲层的厚度d1不在

到的范围内的情况下，因为绝缘缓冲层118具有类似绝缘层的特性的特性，所以难于移动电子(e-)。

因此，绝缘缓冲层118的厚度d1可以是

到

，从而发生从阴极117到电子注入层的电子(e-)的隧道效应。

在上述的子像素P的结构中，该绝缘缓冲层118可以由氮化铝(AlN_x)或氧化铝(AlO_x)形成。

如上所述，在包括根据本发明实施例的反向有机发光二极管的子像素中，通过在阴极上形成绝缘缓冲层能够阻止随着时间流逝产生的阴极的氧化，并且也能够提高从阴极到电子注入层的电子注入效率。因此，能够改善有机发光显示器的可靠性和寿命。

在不脱离本发明精神或范围的情况下，在本发明实施例中可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明实施例意在覆盖落入所附权利要求的范围之内及其等效范围内的变型和改变。

Claims (9)

1.一种制造有机发光显示器的方法，所述方法包括：

在基板上形成晶体管；

在所述晶体管上形成将与所述晶体管的源极或漏极连接的阴极；

在所述阴极上形成具有开口的堆积层；

去除所述阴极上的自然氧化层；

在所述阴极上形成绝缘缓冲层，其中所述绝缘缓冲层的厚度大于并小于等于

在所述绝缘缓冲层上形成有机发光层；以及

在所述有机发光层上形成阳极。

2.根据权利要求1所述的方法，其中去除所述自然氧化层包括采用氩(A¨等离子体。

3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述绝缘缓冲层包括采用氮气(N₂)和氧气(O₂)等离子体。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在变压器耦合等离子体(TCP)反应室环境中执行去除所述自然氧化层，对所述反应室施加2至10托的压强，10至50Sccm的Ar注入量，300至1000瓦的反应室功率，以及100至300瓦的偏置功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述TCP反应室环境中执行去除所述自然氧化层一段超过零和小于或等于90秒的工艺时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘缓冲层由氮化铝(AlN_x)或氧化铝(AlO_x)形成。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在同一反应室中先后执行去除所述氧化层和形成所述绝缘缓冲层。

8.一种有机发光显示器，包括：

基板上的晶体管；

位于所述晶体管上、将与所述晶体管的源极或漏极连接的阴极；

所述阴极上的具有开口的堆积层；

所述阴极上的绝缘缓冲层，其中所述绝缘缓冲层的厚度大于

并小于等于

所述绝缘缓冲层上的有机发光层；以及

所述有机发光层上的阳极。

9.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中所述绝缘缓冲层由氮化铝(AlN_x)或氧化铝(AlO_x)形成。

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