一種倒置結構有機發光裝置的製作方法

2023-06-03 03:52:41 1

專利名稱：一種倒置結構有機發光裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機發光裝置及其製作方法，尤其涉及一種倒置結構有機發光裝置及其製作方法。
背景技術：
有機發光器件(OLED)由於具有發光亮度高、驅動電壓低、響應速度快、無視角限制、能效高、超輕超薄等優點，在平板顯示器、平面光源等領域具有巨大的應用前景。現在的OLED器件由兩電極之間夾單層或多層有機薄膜構成，典型的工作電壓是 2-10V。電子從陰極注入到有機層的導帶，陰極一般使用不透明的低功函數金屬，如Mg、Ca、 Li等。由於這些金屬非常活潑，因而常用合金來代替，如Mg-Ag合金或Al-Li合金等，也可採用穩定金屬如Al加上緩衝層如LiF來完成電子注入。空穴從陽極注入到有機層的價帶， 陽極通常是透明的，採用高功函數的Au或ΙΤ0，光從陽極側出射。如

圖1所示，有機發光裝置包括依次排列的基板1、陽極2，有機空穴傳輸層3、電子傳輸和發光層4，以及，陰極層5。目前的OLED有源驅動技術主要是非晶矽薄膜電晶體(a-Si TFT)技術和低溫多晶矽(LTPS TFT)技術。與a-Si TFT技術相比，LTPS TFT技術具有速度快、產品輕薄、成本低、 解析度高、省電和可靠性高等一系列的優點，並且可以克服a-Si TFT技術所不能克服的缺點與限制。儘管LTPSTFT技術有著許多的優越性，但是由於a-Si TFT技術起步較早，並且已經廣泛應用於液晶顯示設備上，因此與LTPS TFT相比，其具有較為成熟的技術。在主動矩陣有機發光二極體面板(AMOLED)中，一般採用ρ溝道電晶體組成恆流源驅動有機發光器件。而一般使用的電晶體，η溝道的特性(如載流子遷移率)明顯優於P溝道電晶體；由於a-Si中載流子遷移率很低，而且其空穴遷移率比電子遷移率低很多，因此 a-Si TFT只能使用η溝道場效應電晶體製作驅動電路。因此採用η溝道電晶體驅動OLED 可以提高AMOLED性能。當用η溝道場效應電晶體作驅動電路時，為了保證其工作在飽和區，必須將有機發光器件接到η溝道場效應電晶體的漏極，即將有機發光器件的陰極與η溝道場效應電晶體的漏極相接，這就要求有機發光器件具有底電極為陰極的倒置結構。在製作採用倒置結構AMOLED時，首先在襯底上製作像素驅動電路，然後製作有機發光器件，這時，有機發光器件可以製作成頂部出光的頂發射器件(透明陽極)和底部出光的底發射器件(透明陰極)。其製作工藝的核心在於電極與有機材料界面以及有機材料/有機材料界面的電荷注入及傳導特性。由於大部分常用的有機光電材料的電子親和勢較小(近似或小於 3eV)，所以有機發光器件的陰極常常使用低功函數的金屬。
如1997年V. Bulovi等人利用鎂銀合金電極作為有機發光器件的陰極，製作出倒置型結構的有機發光組件，但是其陰極的電子注入特性欠佳；又如2002年，X. Zhou等人及S. R. Forrest等人利用在有機材料間摻雜低功函數活潑金屬如鋰(Li)，銫(Cs)作為 η型導電摻雜，增進電子從陰極注入有機材料，從而實現採用活潑金屬的倒置型結構有機發光器件。但是這些低功函數金屬有高活性，在有機發光顯示器大量製造過程中工藝處理困難，而且金屬和有機澱積的先後順序不同，也會影響金屬/有機界面的電子注入能力。且根據報導鋰(Li)，銫(Cs)等金屬原子在有機材料中易於擴散，會影響器件穩定性。總之，到目前為止，倒置結構有機發光器件的陰極結構與製作工藝中皆含有低功函數的活潑金屬，容易起反應而影響器件特性；另一方面在目前有機發光顯示器製造中對於活潑金屬和超薄膜的工藝處理仍然相當困難。

發明內容
有鑑於此，本發明所要解決的技術問題是提供一種倒置結構的有機發光裝置及其製作方法，提高倒置型有機發光器件的電子注入能力；提高器件承受空氣中水蒸氣和氧氣劣化作用的能力；提高器件的使用壽命和發光亮度與發光效率；使得低功函數的穩定陰極與半導體加工工藝相兼容；在具有良好的性能的前提下，加工簡便，成本較為低廉。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種倒置結構有機發光裝置的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟 沉積步驟將硼化物放置在特定的容器內，加熱硼化物，使其蒸發沉積到基板，以形成一硼化物薄膜；
處理步驟對所述硼化物薄膜進行表面處理；
成型步驟依次在所述硼化物薄膜上形成電子傳輸和發光層、空穴傳輸層、空穴注入層和陽極層。其中，硼化物薄膜作為硼化物陰極層。硼化物材料的電導率高，常溫下與金屬鉛 (Pb)的電導率相當，僅略低於金屬鋁(Al)的電導率。因此，該陰極具有良好的導電性，可以直接作為OLED的反射式電子注入陰極和AMOLED的數據電極，簡化了 AMOLED的製作工藝，搭配透明陽極，可以實現頂發光OLED。其中，沉積步驟中加熱硼化物的方法可以選擇採用電子束蒸發、射頻濺射或雷射蒸發等。處理步驟中可以選擇採用電子束轟擊或等離子處理等方式。同時，硼化物薄膜的光學性能優良，當薄膜厚度小於200 nm時，其透光率高於60%。相對於常用陰極材料，硼化物材料的導電性好、化學穩定性高、功函數低，是極好的陰極材料。常用陰極材料的電子逸出功如下表所示
權利要求
1.一種倒置結構有機發光裝置的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟沉積步驟將硼化物放置在特定的容器內，加熱硼化物，使其蒸發沉積到基板，以形成一硼化物薄膜，所述硼化物選擇採用六硼化鑭或硼化鈰；處理步驟對所述硼化物薄膜進行表面處理；成型步驟依次在所述硼化物薄膜上形成電子傳輸和發光層、空穴傳輸層、空穴注入層和陽極層；所述成型步驟包括如下步驟依次在所述硼化物薄膜上，熱蒸發60納米厚的Alq3薄膜形成電子傳輸和發光層；在所述電子傳輸和發光層上，熱蒸發60納米厚的NPB形成空穴傳輸層；在所述空穴傳輸層上，熱蒸發三氧化鎢形成空穴注入層；在所述空穴注入層上，濺射金屬或ITO薄膜形成陽極層。
2.如權利要求1所述的倒置結構有機發光裝置的製造方法，其特徵在於，所述基板選擇採用玻璃基片、金屬基板、矽片或陶瓷基板。
3.如權利要求2所述的倒置結構有機發光裝置的製造方法，其特徵在於，所述基板還包括附著於所述玻璃基片上的絕緣層或透明電極。
4.如權利要求3所述的倒置結構有機發光裝置的製造方法，其特徵在於，所述沉積步驟還包括電極蝕刻步驟將附著有所述硼化物薄膜的基板浸沒於盛裝有電化學腐蝕液的石墨容器內，所述石墨容器連接電源的負極，所述硼化物薄膜連接電源的正極。
5.如權利要求4所述的倒置結構有機發光裝置的製造方法，其特徵在於，在所述石墨容器內還套有一屏蔽容器，用於屏蔽周圍環境的電場對所述電極蝕刻步驟的幹擾。
全文摘要
本發明提供一種倒置結構有機發光裝置的製作方法，包括如下步驟沉積步驟將硼化物放置在特定的容器內，加熱硼化物，使其蒸發沉積到基板，以上形成一硼化物薄膜；處理步驟對所述硼化物薄膜進行表面處理；成型步驟依次在所述硼化物薄膜上形成電子傳輸和發光層、空穴傳輸層、空穴注入層和陽極層。
文檔編號H01L51/56GK102185121SQ20111011540
公開日2011年9月14日 申請日期2009年8月17日 優先權日2009年8月17日
發明者劉萍, 陳文彬 申請人:深圳丹邦投資集團有限公司