專利名稱：頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
有機(jī)電致發(fā)光器件，尤其是一種應(yīng)用于頂部發(fā)光有機(jī)顯示器中的低電阻率陽極結(jié)構(gòu)及 其制造工藝。
背景技術(shù)：
頂部發(fā)光有機(jī)顯示器(OLED)因其具有全固態(tài)、主動(dòng)發(fā)光、高對(duì)比度、超薄、低功耗、 無視角限制、響應(yīng)速度快、抗震、工作范圍寬、易于實(shí)現(xiàn)柔性顯示和3D顯示等諸多優(yōu)點(diǎn)， 逐漸成為未來20年成長(zhǎng)最快的新型顯示技術(shù)。
常規(guī)的頂部發(fā)光OLED結(jié)構(gòu)與其他OLED結(jié)構(gòu)一樣，由陽極(第一電極)、陰極(第 二電極)以及介于陽極和陰極之間的有機(jī)發(fā)光層構(gòu)成。OLED的發(fā)光機(jī)理和過程是從陰、陽 兩極分別注入電子和空穴，被注入的電子和空穴在有機(jī)層內(nèi)傳輸，并在發(fā)光層內(nèi)復(fù)合，從而 激發(fā)發(fā)光層分子產(chǎn)生單態(tài)激子，單態(tài)激子輻射衰減而發(fā)光。目前，現(xiàn)有的底部發(fā)光OLED器 件的陽極大多以氧化銦一錫(ITO)作為原材料，用射頻濺鍍法鍍膜以形成電極，薄膜為單 層膜結(jié)構(gòu)。頂部發(fā)光OLED器件則在透明陽極ITO上再鍍一層反射層。但一般而言，利用射 頻濺鍍法制造ITO陽極，易受工藝控制因素不良的影響而導(dǎo)致其表面不平整，進(jìn)而導(dǎo)致其表 面產(chǎn)生尖端物質(zhì)或突起物。另外，高溫鍛燒及再結(jié)晶的過程亦會(huì)產(chǎn)生表面約10 30nm的突 起層。這些不平整層的細(xì)粒之間所形成的錯(cuò)綜復(fù)雜路徑將會(huì)提供空穴直接射向陰極的機(jī)會(huì)， 從而使漏電流增加，影響OLED的發(fā)光效率。另外，用ITO制作的電極電阻較大，易增加產(chǎn) 熱和功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的就是氧化銦一錫(ITO)作為原材料，用射頻濺鍍法鍍膜所形成的陽 極電極表面不平整，發(fā)光效率低，電阻較大，增加產(chǎn)熱和功耗的問題。提供一種采用了高導(dǎo) 電率、易鍍、經(jīng)濟(jì)以及較高反光、低光吸收的材料制成的多層膜陽極電極結(jié)構(gòu)及用除射頻濺 鍍法外的PVD法制作該陽極電極的制造工藝。
本發(fā)明的頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)，是在硅襯底層上鍍膜形成電極，其特征在于 硅襯底層上鍍的膜為四層膜，所述的四層膜從硅襯底層向上分別是高純鉻膜層、高純鋁膜層、 高純鉻膜層和高純鉬膜層。
其中，四層金屬膜的厚度分別是高純鉻膜層為50 150A，高純鋁膜層為250 400A、 高純鉻膜層為25 75A，高純鉬膜層為50 100A。
頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)制造工藝，其特征在于采用除射頻濺鍍法外的PVD法，(1) 在鍍膜前，對(duì)硅襯底層進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為85°C，鍍膜腔腔體真空度為
10-5Pa;
(2) 金屬鍍膜，鍍膜的順序依次是高純鉻、高純鋁、高純鉻、高純鉬，鍍膜的步驟如
下
A、 硅襯底層預(yù)熱；
B、 在預(yù)熱后的硅襯底層上鍍高純鉻膜層，厚度為50 150A;
C、 在已鍍的高純鉻膜層上鍍高純鋁膜層，厚度為250 400A ;
D、 在已鍍的高純鋁膜層上鍍高純鉻膜層，厚度為25 75A;
E、 在已鍍的高純鉻膜層上鍍高純鉬膜層，厚度為50 100A。 上述的B、 C、 D、 E步驟按先后順序一次完成生長(zhǎng)過程。
本發(fā)明的制造工藝要求薄膜均勻性^±5%;薄膜厚變化^±10%;鉬噴濺可視條件下為O;
像素點(diǎn)尺寸變化(SEM) S±5%。
一般來說，陽極表面狀態(tài)直接影響空穴的注入和陽極與有機(jī)薄膜層間的界面電子狀態(tài)及 有機(jī)材料的成膜性。如果陽極表面不平整，在不平整層的細(xì)粒之間所形成的路徑會(huì)提供空穴 直接射向陰極的機(jī)會(huì)，而這些錯(cuò)綜復(fù)雜的路徑也會(huì)使漏電流增加。本發(fā)明突破了陽極結(jié)構(gòu)單 一的結(jié)構(gòu)模式，選用了高導(dǎo)電率、易鍍以及經(jīng)濟(jì)的鉻、鋁和鉬為材料，用除射頻濺鍍法外的 PVD法在硅襯底上制作陽極電極，電極主體部分是多層膜結(jié)構(gòu)。在多層膜結(jié)構(gòu)中，由于各種 材料的晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)不同，所以在不同膜的界面存在不同程度的不匹配，而這正是薄 膜內(nèi)部應(yīng)力的來源。就本發(fā)明的陽極結(jié)構(gòu)來說，襯底硅屬正四面體結(jié)構(gòu)，鉻、鉬屬體心立方 結(jié)構(gòu)，鋁屬面心立方結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)至下而上，通過層與層之間的應(yīng)力調(diào)制，降低了薄膜表 面的起伏。與用ITO制作的單層膜或其他雙層膜電極結(jié)構(gòu)相比，減少了空穴直接射向陰極的 機(jī)會(huì)，降低了漏電電流，同時(shí)使面電阻降到5Q/cm'2，降低了顯示器的產(chǎn)熱和功耗。同時(shí)， 電極材料具有高的功函數(shù)，這樣有利于降低空穴發(fā)射的能量。更重要的是，三種材料均有較 低的光吸收系數(shù)和較高的反光系數(shù)。因此，本發(fā)明的陽極結(jié)構(gòu)使得OLED發(fā)光效率增加了 30%，其性能更具有優(yōu)越性。


圖1是本發(fā)明頂部發(fā)光OLED陽極結(jié)構(gòu)示意圖
其中，1是硅襯底層，2是高純鉻膜層，3是高純鋁膜層，4是高純鉻膜層，5是高純鉬
膜層
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1: 一種頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)以硅作為襯底形成硅襯底層1，采用鉻、 鋁和鉬材料鍍膜形成電極主體，在硅襯底層1上分別形成高純鉻膜層2、高純鋁膜層3、高
純鉻膜層4和高純鉬膜層5的四層膜陽極結(jié)構(gòu)。
如果采用電子束蒸鍍法實(shí)施，將包括以下工藝
1、 在鍍膜前，對(duì)硅襯底層1進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為85°C，蒸鍍腔腔體真空度為 10-5Pa;
2、 金屬鍍膜，蒸鍍的順序依次是高純鉻、高純鋁、高純鉻、高純鉬，蒸鍍的步驟如下
A、 硅襯底層1預(yù)熱；
B、 在預(yù)熱后的硅襯底層1上蒸鍍高純鉻膜層2，厚度為140A;
C、 在己蒸鍍的高純鉻膜層2上蒸鍍高純鋁膜層3，厚度為370A;
D、 在已蒸鍍的高純鋁膜層3上蒸鍍高純鉻膜層4，厚度為35A;
E、 在已蒸鍍的高純鉻膜層4上蒸鍍高純鉬膜層5，厚度為60A。
上述的B、 C、 D、 E步驟按先后順序一次完成蒸發(fā)生長(zhǎng)過程，形成總厚度為605A的四 層金屬膜陽極結(jié)構(gòu)。
上述的高純鉻膜層2、高純鋁膜層3、高純鉻膜層4和高純鉬膜層5還可以分別形成厚 度為120A、 300A、 30A、 75A，總厚度為525 A的四層金屬膜。
本發(fā)明中的陽極電極以硅作為襯底，硅屬于正四面體結(jié)構(gòu)，電極主體是鉻、鋁和鉬作材 料，晶格常數(shù)不同，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有面心立方金屬和體心立方金屬結(jié)構(gòu)。薄膜的光吸收系 數(shù)和導(dǎo)電率不一，形成本發(fā)明透明、高的功函數(shù)和低的光吸收系數(shù)的陽極電極結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)，是在硅襯底層(1)上鍍膜形成電極，其特征在于硅襯底層(1)上鍍的膜為四層膜，所述的四層膜從硅襯底層(1)向上分別是高純鉻膜層(2)、高純鋁膜層(3)、高純鉻膜層(4)和高純鉬膜層(5)。
2、 如權(quán)利要求1所述的頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)，其特征在于高純鉻膜層(2) 厚度為50 150A，高純鋁膜層(3)厚度為250 400A,高純鉻膜層(4)厚度為25 75A，高純鉬膜層(5)厚度為50 100A。
3、 如權(quán)利要求1所述的頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)制造工藝，其特征在于采用 除射頻濺鍍法外的PVD法，包括以下工藝(1) 在鍍膜前，對(duì)硅襯底層(1)進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為85'C，鍍膜腔腔體真空 度為10-5Pa;(2) 金屬鍍膜，鍍膜的順序依次是高純鉻、高純鋁、高純鉻、高純鉬，鍍膜的步驟如下-A、 硅襯底層(1)預(yù)熱；B、 在預(yù)熱后的硅襯底層(1)上鍍高純鉻膜層(2)，厚度為50 150A;C、 在已鍍的高純鉻膜層(2)上鍍高純鋁膜層(3)，厚度為250 400A;D、 在已鍍的高純鋁膜層(3)上鍍高純鉻膜層(4)，厚度為25 75A;E、 在已鍍的高純鉻膜層(4)上鍍高純鉬膜層(5 )，厚度為50 100A。
4、 如權(quán)利要求3所述的頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)制造工藝，其特征在于上述 的B、 C、 D、 E步驟按先后順序一次完成生長(zhǎng)過程。
全文摘要
一種頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)及其制造工藝，涉及一種頂部發(fā)光的有機(jī)電發(fā)光器件，尤其是一種應(yīng)用于頂部發(fā)光有機(jī)顯示器中的低電阻率陽極結(jié)構(gòu)及其制造工藝。本發(fā)明的頂部發(fā)光有機(jī)顯示器的陽極結(jié)構(gòu)，是在硅襯底層上鍍膜形成電極，其特征在于硅襯底層上鍍的膜為四層膜，所述的四層膜從硅襯底層向上分別是高純鉻膜層、高純鋁膜層、高純鉻膜層和高純鉬膜層。采用除射頻濺鍍法外的PVD法，包括對(duì)硅襯底層進(jìn)行預(yù)熱處理、金屬鍍膜過程。新型的陽極結(jié)構(gòu)具有高導(dǎo)電率、易鍍、經(jīng)濟(jì)以及較低的光吸收系數(shù)和較高的反光系數(shù)使得這種新穎的陽極結(jié)構(gòu)的OLED發(fā)光效率增加了30％，其性能比現(xiàn)有的陽極結(jié)構(gòu)更優(yōu)越。
文檔編號(hào)H01L51/52GK101459226SQ200810233758
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者季華夏, 鄧榮斌 申請(qǐng)人:云南北方奧雷德光電科技股份有限公司