TWI408995B - 有機發光顯示器 - Google Patents

Description

有機發光顯示器 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。

本發明係關於一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。

有機發光顯示器為自發光裝置。有機發光顯示器具有比液晶顯示器高之發光，且比液晶顯示器薄，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，其中陽極、有機層及陰極依次堆疊在上面沈積有諸如薄膜電晶體之像素電路的基板上。有機發光顯示器之結構可為頂部發射結構或底部發射結構。在頂部發射結構中，影像係朝向沈積基板之相反方向(亦即朝向陰極)實現，且因此與影像朝向基板實現之底部發射結構之孔徑比相比，頂部發射結構之孔徑比較高。因此，頂部發射有機發光裝置之發光效率高於底部發射有機發光裝置。然而，在頂部發射結構中，陰極 必須透明，而其較困難。一般而言，陰極之基本要求為陰極必須具有比陽極低之功函數，但具有低功函數之材料一般為具有低透光率之金屬。

習知透明陰極係藉由形成具有低功函數之薄金屬層而產生，但其透光率仍極低，且難以提高透光率。

由於此限制，因此已提出增強自發射層發出之光的微空腔。然而，微空腔之最佳厚度對於每一顏色皆不同，因此安置於陽極與陰極之間的有機層之厚度對於每一顏色亦不同。換言之，在有機發光顯示器中，當電子自陰極注入陽極之電洞而在有機物發射層中形成激子時發出光。為調節距激子之距離及共振厚度，必須改變有機層之厚度，特定言之，電洞注入層或電子注入層、或電洞傳輸層或電子傳輸層之厚度。因為有機層之厚度對於每一顏色必須不同，所以對於每一顏色使用獨立遮罩。然而，該獨立沈積法較複雜，因此生產成本增加。

同樣，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。

此外，有機層之厚度不能僅基於光學效率來確定，因為當電洞層或電子層之厚度不同時，有機發光顯示器之電特性可能劣化。

本發明之一具體實例包括一種頂部發射型有機發光顯示器，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：陽極；該陽極上之有機層，其包括發射層；及在該有機層上形成且透射自有機層之發射層發出之光的陰極。陰極包括依次平行安置於有機層上之第一區域及第二區域。藉由在氧化銦基質上摻雜金屬氧化物來形成第一區域及第二區域。第一區域之金屬氧化物之摻雜密度大於第二區域者，第一區域之金屬氧化物具有密度梯度，且在第一區域與第二區域之間的邊界面中之金屬氧化物之密度相同。

在本發明之具體實例中，金屬氧化物之金屬可為Cs、Ca、Sr、Ba、Y或鑭系元素。

在本發明之具體實例中，金屬氧化物之摻雜密度可為關於第一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，陰極之第一區域中金屬氧化物之摻雜密度之最大值可為約2%至約10%。

在本發明之具體實例中，第二區域之金屬氧化物之摻雜密度可為約0.0%至約2.0%。

在本發明之具體實例中，陰極之金屬氧化物之平均摻雜密度可為約0.5%至約12%。

在本發明之具體實例中，第一區域之厚度可為約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50 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70 nm至約200 nm。

在本發明之具體實例中，第一區域之功函數可在3.6 eV與4.7 eV之間。

在本發明之具體實例中，第二區域之電阻率可為約2.5 Ωm至約4.5 Ωm。

在本發明之具體實例中，陰極之透光率可為約80%至約95%。

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一層，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100℃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，離子束輔助沈積中所使用之離子束源之能量可為約50 eV至約200 eV。

本發明之上述及其他特徵及優點將藉由參考隨附圖式詳細描述其例示性具體實例而變得更顯而易見。

40‧‧‧薄膜電晶體(TFT)

41‧‧‧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

86‧‧‧像素界定層

91‧‧‧基板

92‧‧‧粒子

93‧‧‧離子

95‧‧‧離子束源

97‧‧‧蒸發源

圖1為說明本發明之一具體實例之主動矩陣型有機發光顯示器的剖視圖；圖2為說明本發明之另一具體實例之主動矩陣型有機發光顯示器的剖視圖；圖3為說明根據本發明之一具體實例在玻璃基板上製造之陰極的圖；圖4為比較本發明具體實例之陰極之透光率與習知陰極之透光率的圖；圖5為當根據本發明之具體實例製造鈣摻雜型陰極時根據鈣沈積速率(Ca DR)之功函數的圖；及 圖6為示意性說明離子束輔助沈積(IBAD)之原理的圖。

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。

圖1為說明本發明之一具體實例之主動矩陣型有機發光顯示器60、說明電容器50及薄膜電晶體(TFT)40的剖視圖。

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。

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n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)蝕刻閘極絕緣層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。

主動層44之暴露部分利用接觸孔83a及84a各自與以預定圖案形成的TFT 40之源極電極41及汲極電極43連接。源極電極41及汲極電極43由保護層85覆蓋。形成保護層85之後，利用蝕刻法暴露汲極電極43之一部分。

保護層85可為絕緣體且由諸如氧化矽或氮化矽之無機材料形成，或由諸如丙烯酸樹脂或苯并環丁烯(BCB)之有機材料形成。亦 可另外在保護層85上形成獨立絕緣層(未圖示)以便平坦化保護層85。

根據電流之流量，有機發光顯示器60藉由發射紅光、綠光及藍光而顯示影像。有機發光顯示器包括陽極61，其為與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；及有機層63，其安置於陽極61與陰極62之間且包括發光之發射層(未圖示)。覆蓋陽極61之像素界定層86包括暴露陽極61之一部分的像素開口64。

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成。當使用低分子有機材料時，可將電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)及電子注入層(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銅酞菁(CuPc)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基聯苯胺(NPB)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。

當使用高分子有機材料時，可堆疊HTL及EML。HTL可由聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)(PEDOT)構成且EML可由聚伸苯基伸乙烯基(PPV)或聚茀高分子有機材料構成。HTL及EML可利用網板印刷或噴墨印刷方法形成。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。

陽極61可為透明的或具反射性。當陽極61為透明的時，陽極61可由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)或氧化銦(In₂O₃)形成。當陽極61具反射性時，可利用Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或其混合物形成反射層。隨後可利用ITO、IZO、ZnO或In₂O₃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鈣而使形成之陰極62透明。陰極62中鈣之摻雜密度可變化。

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，且材料成本增加。

當將金屬摻雜在欲用作透明電極之ITO或ZnO之薄層上時，功函數等於或高於約5.0 eV。由於高功函數，因此可能不能使用該種透明電極。

根據本發明之一具體實例，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 之方式形成。換言之，接近有機層63之金屬氧化物之摻雜密度較高以便降低功函數，且當金屬氧化物遠離有機層63時摻雜密度較低以便陰極62變得透明。

陰極62可分成兩個區域，亦即，第一區域，其中靠近有機層63之金屬氧化物之摻雜密度較高；及第二區域，其中金屬氧化物之摻雜密度保持均一但比第一區域之摻雜密度低。

金屬氧化物可為Cs、Ca、Sr、Ba、Y或鑭系元素之氧化物。如本文中所使用，鑭系元素為原子序數為57至71之元素。

在圖2中，陰極62分成第一區域62a及第二區域62b。第一區域62a與第二區域62b之邊界面上金屬氧化物之摻雜密度相同。此外，第一區域62a及第二區域62b並非形成為兩個獨立層，而是形成為具有密度梯度之單層。

第一區域62a中金屬氧化物之摻雜密度自接觸有機層63之表面朝向第二區域62b降低。第一區域62a之金屬氧化物之摻雜密度可關於與接觸有機層63之表面的距離線性降低。

第一區域62a中金屬氧化物之摻雜密度可在接觸有機層63之表面中最大。第一區域之最大摻雜密度可為約2%至約10%。當第一區域之最大摻雜密度超過10%時，透光率可能會劣化，且當第一區域之最大摻雜密度低於2%時，功函數可能會劣化。

此時，第二區域62b中金屬氧化物之摻雜密度可為第一區域62a中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0.0%至約2.0%。當第二區域之摻雜密度超過2%時，電阻可能會劣 化。

陰極62中金屬氧化物之平均摻雜密度可在0.5%與12%之間。當陰極之平均摻雜密度超過12%時，電阻可能會劣化，且當陰極之平均摻雜密度低於0.5%時，功函數可能會劣化。

第一區域62a之厚度可為約5 nm至約50 nm。當厚度低於5 nm時，不能獲得低功函數，且當厚度超過50 nm時，不能獲得低電阻。

第二區域62b之厚度可為約50 nm至約200 nm。當厚度低於50 nm時，不能獲得低電阻，且當厚度超過200 nm時，不能獲得低功函數。

陰極62之整個厚度可為約70 nm至約200 nm。當厚度低於50 nm時，不能獲得低電阻，且當厚度超過200 nm時，不能獲得低功函數。

根據本發明之一具體實例，藉由調節第一區域62a及第二區域62b之金屬氧化物之摻雜密度及厚度，可將第一區域62a之功函數調節為約3.6 eV至約4.7 eV。第二區域62b之電阻率可為約2.5 Ωm至約4.5 Ωm。陰極62之透光率可為約80%至約95%。

如上所述，根據本發明之一具體實例，陰極62之透光率顯著增加，且因此發光效率可不藉由應用共振結構來進一步提高。因此，有機發光顯示器60可使用非共振結構，從而具有改良之視角特性且亦可在有機發光顯示器60中排除光學結構。

藉由利用ITO、IZO、ZnO或In₂O₃可視情況在陰極62上形成輔助電 極層(未圖示)或匯流排電極線(未圖示)。然而，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流排電極線。

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；在該陽極上形成一包括一發射層之有機層；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。藉由調節金屬或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。

可根據上述方法製造有機發光顯示器60。

在本發明之一具體實例中，可利用各種方法(諸如沈積法或濺鍍法)形成陽極。換言之，參看圖1及圖2，當形成陽極61時尚未形成有機層63，因此可利用任何方法形成陽極61。

可使用真空沈積法或其類似方法在陽極61上形成有機層63。

在有機層63上形成作為透明導電層之陰極62。陰極62為透明導電層，其中金屬氧化物係摻雜於氧化銦上。陰極62習知係使用濺鍍法形成。然而，若在本發明之具體實例中使用濺鍍法形成陰極， 則由於濺鍍法之特性而使有機層63受損。當在本發明之具體實例中使用熱沈積法形成陰極62時，由於在熱沈積過程中之高溫而使有機層63受損。然而，根據本發明之具體實例，陰極62係使用低溫熱沈積形成，而因此有機層63未受損壞。因此，得以製造出具有高品質之有機發光顯示器60。

當使用熱沈積法形成陰極62時，上面欲形成有機發光顯示器60之基板81之溫度達到約300℃，而因此作為中間層之有機層63被高溫損壞。根據本發明之具體實例，在腔室中形成電漿的同時使金屬氧化物及氧化銦熱沈積，從而顯著降低基板81之溫度。換言之，陰極62係在腔室中形成電漿的同時形成，從而使陰極62之材料電離，以便使沈積在不提高沈積溫度之情況下形成。因而，當陰極62係在腔室中形成電漿的同時熱沈積時，基板81之溫度僅增加至100℃，而因此有機層63未受損壞。當陰極62係在腔室中形成電漿的同時熱沈積時，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、ETL、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(LUMO)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造之陰極的圖。在圖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一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二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，如在本發明之具體實例中，陰極係在圖1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銫、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氧化釔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氧化物之透明導電層的方法可變化。舉例而言，可在氧氣氛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，銦變成氧化銦且金屬變成金屬氧化物，而因此，結果為形成氧化銦上摻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中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，由於氬氣為非活性氣體，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 Å之厚度，且出於測試目的起見，其係藉由以0.5 Å/s及0.6 Å/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式摻雜，且因此鈣之透射率與氧化銦之透射率類似。因此，不管鈣之摻雜量為多少，透射率皆類似。此時，習知陰極具有160 Å之厚度且係藉由共沈積Mg及Ag而形成。參看圖4，習知陰極之透射率為約33%，而使用本發明之具體實例之方法形成之陰極的透射率等於或高於約85%。因此可見，與習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為當將鈣用作圖3之第一區域中之金屬時，根據鈣沈積速率(Ca DR)之功函數的圖。當鈣與氧結合形成CaO時，功函數降低。根據V.S.Fomenko，熱離子性質手冊(Handbook of Thermoionic Properties)Plenum Press Data Division(New York,1966)，Cs、Sr、Ba、Y及鑭系元素之功函數類似於Ca之功函數，在氧化時降低。當純金屬氧化時，純金屬之功函數不降低 。如圖5中所示，當CaO之量增加時，功函數降低。舉例而言，當Ca DR為0.6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沈積之薄層陰極整體之功函數低。圖3之玻璃與沈積之薄層陰極之間之界面處的電阻率為3×10^-4Ωm至20×10^-4Ωm。

圖1之陰極62或圖2之第一區域62a或第二區域62b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IBAD之圖。參看圖6，粒子92自蒸發源97放出，且沈積於基板91之一個表面上。此時，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之第二區域62b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IBAD在第一區域62a上形成第二區域62b。在此情況下，陰極62之第一區域62a與第二區域62b係由相同材料形成，但由於第一區域62a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放出之粒子92為形成陰極62之材料，且如上所述可為銦、氧化銦、金屬或金屬氧化物。

此時，自離子束源95放出之離子93一般不與上面形成陰極62之基板、有機層63或自蒸發源91放出之粒子92反應。離子93可為惰性原子之離子，例如Ar⁺、Kr⁺或Xe⁺離子。

離子束源95之能量在介於50 eV與200 eV之間的範圍內，且可在介於80 eV與150 eV之間的範圍內。當能量低於50 eV時，由於離子93之能量過低，因此粒子92之表面遷移率不會增加，而因此不會形成具有高密度及低表面照度之陰極62。當能量超過200 eV時，由於離子93之能量太高，因此可能會蝕刻陰極62。在本發明之一些具體實例中，能量可為150 eV。

在利用IBAD時，自蒸發源97放出之粒子92的數目與自離子束源95放出之離子93的數目的比率可在1：1與0.9：1(粒子：離子)之間的範圍內。在本發明之一些具體實例中，自蒸發源97放出之粒子92與自離子束源95放出之離子93之數目的比率可為0.9：1。當離子93之數目超過0.9：1比率時，陰極62可能會被離子93蝕刻。當離子93之數目低於1：1比率時，粒子92之表面遷移率可能不會隨離子93而增加，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62。

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Al粒子之蒸發源及放出氬離子之離子束源來形成Al陰極時，可將離子束源之離子流動速率調節為50 mA且可將氬氣之流入速率調節為5 sccm。在該陰極中，Al粒子與氬離子之比率為1：1。

在利用IBAD時，將熱蒸發源或電鍍蒸發源用作蒸發源97。離子束源95可為Kaufmann型離子槍、端部霍爾型離子槍(End-Hall Type Ion Gun)或RF型離子槍。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。

本發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。

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。IBAD中所用之離子束具有50 V與200 V之間之電壓，及0.05 A與0.2 A之間之電流。

提供一種玻璃基板，其中1500 Å之ITO、400 Å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 Å之NPB、300 Å之二苯乙烯基蒽(DSA)+5%二苯乙烯基蒽胺(distyrylanthraceneamine，DSAamine)、100 Å之雙(10-羥基苯并[h]喹啉根基鈹(Bebq2)及10 Å之LiF依次堆疊在該基板上。藉由以0.7 Å/s之初始沈積速率沈積鈣直至沈積速率降至0.2 Å/s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0.0 Å/s與0.2 Å/s之間來形成厚度在60 nm與100 nm之間的陰極第二區域。藉由利用具有3 π之直徑的Al線來製備Al沈積源。接著，製備包括Al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。 將端部霍爾型離子槍(由韓國之Infovion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Al沈積源的基板固持器上之後，在下表1中所示之條件下操作該容器以便在基板上形成具有2000 Å之厚度的Al層。

將實施例1中形成之包括Al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 Å之ITO、400 Å之DNTPD、150 Å之NPB、300 Å之DSA+5%DSAamine、100 Å之Bebq2、10 Å之LiF及1500 Å之Al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Keithlev 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。

量測樣品1之電流效率，且在5 V下偵測得到電流效率為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動電壓。

儘管已參考本發明之例示性具體實例特定展示且描述本發明，但一般技術者應瞭解可在不脫離如由以下申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇的情況下對其形式及細節進行各種改變。

40‧‧‧薄膜電晶體(TFT)

41‧‧‧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

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

86‧‧‧像素界定層

Claims (19)

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區域之第二區域，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；該第一區域之該金屬氧化物之摻雜密度具有一摻雜密度梯度；在該第一區域與該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；且該第二區域之該金屬氧化物之摻雜密度為約2.0%以下。
2. 如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器，其中該金屬氧化物之金屬係選自由Cs、Ca、Sr、Ba、Y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，其中該第一區域之該金屬氧化物之該摻雜密度梯度具有關於與該有機層之距離的線性關係。
4. 如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器，其中該陰極之該第一區域中該金屬氧化物之摻雜密度之最大值為約2%至約10%。
5. 如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器，其中該陰極之金屬氧化物之摻雜密度為約0.5%至約12%。
6. 如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器，其中該第一區域之厚度為約5 nm至約50 nm。
7. 如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器，其中該第二區域之厚度為約50 nm至約200 nm。
8. 如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器，其中該陰極之厚度為約70 nm至約200 nm。
9. 如申請專利範圍第1項之有機發光顯示器，其中該第一區域之功函數在約3.6 eV與約4.7 eV之間。
10. 如申請專利範圍第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 Ωm至約4.5 Ωm。
11. 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%。
12. 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；及藉由在氧氣、氬氣或其組合之氛圍中經熱沈積摻雜有金屬或金屬氧化物之氧化銦而依次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二區域，在該有機層上形成一包含一透明導電層之陰極，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來形成該第一區域，且藉由固定該金屬或該金屬氧化物之摻雜量來形成該第二區域，以及該第二區域之該金屬氧化物之摻雜密度為約2.0%以下。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中在形成該陰極時，可在氧氣氛圍中利用金屬及銦來源進行熱沈積。
14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中在形成該陰極時，可在氧氣及氬氣氛圍中利用金屬及銦作為來源進行熱沈積。
15. 如申請專利範圍第12項之方法，其中基板之溫度在等於或低於100℃下進行該熱沈積。
16. 如申請專利範圍第12項之方法，其中在形成該陰極時，利用離子束輔助沈積進行該熱沈積。
17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中自該離子束輔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。
18. 如申請專利範圍第17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200 eV。
19. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該金屬係選自由Cs、Ca、Sr、Ba、Y及鑭系元素組成之群。