改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法
2023-05-08 08:14:51 1
專利名稱：改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法
技術領域：
本發明是有關於一種有機發光二極體的製造方法，且特別是有關於一種改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法。
有機發光二極體的基本結構包含玻璃基板、金屬電極、氧化銦錫(ITO)電極以及有機發光層(Emitting Layer，EL)。而有機發光二極體的基本發光原理為利用金屬電極為陰極，並以氧化銦錫電極為陽極。當一順向偏壓加諸於兩極之間時，電子與電洞分別由金屬電極與氧化銦錫電極接口注入發光層。兩種載子在發光層中相遇，經過輻射性結合(Radiative Recombination)的方式產生光子(Photon)，進而達到放光現象。
圖1所示，其繪示為公知一種有機發光二極體器件的剖面示意圖。
請參照圖1，公知有機發光二極體器件的製造方法首先提供一基板10。接著，於基板10上形成一陽極層14。其中，形成陽極層14的方法先在基板10的表面上沉積一層氧化銦錫層(ITO)。然後，利用一微影蝕刻製作工藝圖案化氧化銦錫層，而形成數個長條狀的陽極層14。接著，在陽極層14上形成一有機發光層16。最後，再於有機發光層16上形成一陰極層18，以構成一有機發光二極體器件。
在公知方法中，陽極層的成膜方式通常是使用濺鍍法，且為了降低陽極層的片電阻(Sheet Resistance)，大多會利用提高陽極層的膜厚的方式以降低其片電阻。為了沉積膜厚較厚的陽極層，必須提高濺鍍製作工藝中的功率值。然而，濺鍍製作工藝中功率參數的提高，容易使濺鍍製作工藝過程中產生電弧現象(Arcing)。而所謂電弧現象就是一種電極不正常的放電現象。如此，將會使陽極層的表面較為粗糙且使陽極層的膜厚不均勻。同時單一步驟的濺鍍容易造成溫度逐步上升，使表層和底層的結晶性不同，一樣造成表面粗糙的情形。
為了解決上述的問題，美國專利第5929561號專利有提出一種解決的方法。其在以濺鍍的方式形成陽極層之後，再利用化學機械研磨製作工藝，對陽極層的表面做加工處理，藉此以降低其粗糙度。然而，此種方式必須額外再增加一研磨的步驟，因此非但成本較高且較為費時費力。
本發明的另一目的是提供一種改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，以在不需進行額外的研磨加工處理步驟的前提下，便可降低陽極層表面的粗糙度。
本發明提出一種改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，此方法首先提供一基板。之後，在基板上以濺鍍法形成一第一陽極層。緊接著，於第一陽極層上以濺鍍法形成一第二陽極層。而第一陽極層與第二陽極層共同作為器件的陽極電極膜。其中，利用濺鍍法以形成第一陽極層與第二陽極層的功率值可介於230W～680W，較佳的是340W。第一陽極層與第二陽極層的材質例如是銦錫氧化物，且第一陽極層與第二陽極層的厚度例如分別是100埃至1000埃。而在形成第一陽極層與第二陽極層之後，若有需要時可通過一回火製作工藝，以使兩陽極層的接口模糊化。之後，於第二陽極層的表面上形成一發光層，並且於發光層上形成一陰極層，以構成一有機發光二極體器件。
本發明提出一種改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，此方法首先提供一基板，其中基板上已形成有數個薄膜電晶體，且每一薄膜電晶體包括形成有一柵極、一信道層、一源極以及一漏極。接著，在基板的上方形成一保護層，覆蓋住薄膜電晶體。繼之，在保護層中形成一開口，暴露出漏極。之後在保護層上與部分開口內以濺鍍法形成一第一陽極層。緊接著，於第一陽極層上以濺鍍法形成一第二陽極層。第一陽極層與第二陽極層共同作為器件的陽極電極膜。其中，利用濺鍍法以形成第一陽極層與第二陽極層的功率值可介於230W～680W，較佳的是340W。第一陽極層與第二陽極層的材質例如是銦錫氧化物，且第一陽極層與第二陽極層的厚度例如分別是100埃至1000埃。而在形成第一陽極層與第二陽極層之後，若有需要時可通過一回火製作工藝，以使兩陽極層的接口模糊化。接著，在基板上方形成一發光層，覆蓋住陽極層。然後再於發光層上形成一陰極層，以構成一主動式有機發光二極體器件。
本發明提出一種改善膜層表面粗糙度的方法，此方法首先提供一基板。接著，以濺鍍法形成一第一導電層。緊接著，於第一導電層上以濺鍍法形成一第二導電層。而第一導電層與第二導電層共同作為器件的一導電膜層。其中，利用濺鍍法以形成第一導電層與第二導電層的功率值可介於230W～680W，較佳的是340W。且第一導電層與第二導電層的厚度例如分別是100埃至1000埃。而在形成第一導電層與第二導電層之後，若有需要時可通過一回火製作工藝，以使第一導電層與第二導電層之間的接口模糊化。
本發明的改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，利用兩次以上的濺鍍製作工藝而形成多層結構的陽極層，以於低功率的濺鍍條件下形成足夠厚的膜厚的陽極層。如此，可避免電弧現象的產生，也可降低表層和底層溫度差距。進而改善陽極表面的粗糙度。
本發明的改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，由於其不需額外其它的研磨加工步驟，即可明顯的改善陽極表面的粗糙度，因此較公知的方法省時省力且能降低成本。
本發明的改善膜層表面粗糙度的方法，在不需額外製作工藝加工步驟的前提下，即可有效降低膜層表面的粗糙度。
為讓本發明的上述和其它目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明。
圖2，其繪示為依照本發明一較佳實施例的有機發光二極體器件的剖面示意圖。
請參照圖2，本發明的有機發光二極體器件的製造方法首先提供一基板20，其中基板20例如是一玻璃基板或一透明塑料基板。接著，於基板20上形成一第一陽極層22，緊接著於第一陽極層22上形成一第二陽極層24。而第一陽極層22與第二陽極層24共同作為有機發光二極體器件的陽極電極膜。
其中，形成第一陽極層22與第二陽極層24的方法例如是濺鍍法，且在本實施例中利用濺鍍法而形成第一陽極層22與第二陽極層24的功率值可介於230W～680W，較佳的是340W。另外，第一陽極層22與第二陽極層24的材質例如是銦錫氧化物，且第一陽極層22與第二陽極層24的厚度可以相同或不相同。在本實施例中，第一陽極層22與第二陽極層24的厚度例如分別是100埃至1000埃。而在形成第一陽極層22與第二陽極層24之後，若有需要時可通過一回火製作工藝，以使兩陽極層22、24的接口模糊化。
特別值得一提的是，在本實施例中，有機發光二極體器件的陽極層兩次濺鍍步驟而形成兩層結構的陽極層為例以詳細說明之。然而，本發明並不限定僅能以兩次濺鍍步驟的方式形成兩層結構的陽極層。本發明更包括利用兩次以上的濺鍍步驟而形成多層結構的陽極層，藉此以改善陽極層表面的粗糙度。
繼之，利用一微影蝕刻製作工藝圖案化第一陽極層22與第二陽極層24，而形成數個長條狀的陽極層。之後，在第二陽極層24上形成一發光層26。其中，發光層26的材質例如是具有發光特性的有機化合物。最後，再於發光層26上形成一陰極層28，以構成一有機發光二極體器件。
由於本發明形成陽極層的方法，利用多次低功率的濺鍍製作工藝而形成多層結構且厚度足夠的陽極層。因此，非但陽極層的片電阻可降低至所需的要求，而且因低功率的濺鍍製作工藝較不會有電弧現象的產生，也可降低表層和底層溫度差距。陽極層表面的粗糙度與整個膜厚的均勻度都可大幅獲得改善。
本發明的改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法還可應用在主動式有機發光二極體器件上，其詳細說明如下。
圖3所示，其繪示為依照本發明另一較佳實施例的主動式有機發光二極體器件的剖面示意圖。
請參照圖3，本發明的主動式有機發光二極體器件的製造方法，首先在一基板100上形成一柵極102。接著於基板100與柵極102上形成一柵極絕緣層104。並且在柵極102上方的柵極絕緣層104上形成一信道層106。之後，於信道層106上形成一漏極108a/源極108b，以構成一薄膜電晶體。
緊接著，於基板100上方形成一保護層110，覆蓋住薄膜電晶體。之後，於保護層110中形成一開口112，並暴露出源極108b。之後，再於保護層110上與開口112內部形成一陽極層114，而使陽極層114與源極108b電性連接。
其中，陽極層114為多層結構的陽極層。而形成多層結構陽極層114的方法是利用多次濺鍍製作工藝而形成，且在本實施例中利用濺鍍法而形成多層結構陽極層114的功率值可介於230W～680W，較佳的是340W。另外，多層結構陽極層114的材質例如是銦錫氧化物，且多層結構陽極層114中的每一陽極層的厚度可以相同或不相同。在本實施例中，多層結構陽極層114中的每一陽極層的厚度例如是100埃至1000埃。而在形成多層結構陽極層114之後，若有需要時可通過一回火製作工藝，以使每一陽極層之間的接口模糊化。
繼之，於基板100上方依序形成一發光層116以及一陰極層118，以構成一主動式有機發光二極體。
如上所述，由於本發明的方法所形成的陽極層利用多次低功率的濺鍍製作工藝而形成多層結構且厚度足夠的陽極層。因此，非但陽極層的片電阻可降低至所需的要求，而且因低功率的濺鍍製作工藝較不會有電弧現象的產生，也可降低表層和底層溫度差距。陽極層表面的粗糙度與整膜厚的均勻度都可大幅獲得改善。另外，由於本發明不需額外的研磨加工步驟來處理陽極層的表面，因此利用本發明的方法較為省時省力且能降低成本。
為了證明利用本發明的方法確實可以改善陽極層表面的粗糙度，以下列舉三實例以比較說明之。
圖4所示，其為以公知的方法形成有機發光二極體的陽極層的圖片；圖5與圖6所示，其為利用本發明的方法形成有機發光二極體的陽極層的圖片。
請參照圖4、圖5與圖6，圖4為利用一次濺鍍步驟形成1500埃膜厚的銦錫氧化物層，且濺鍍步驟的功率約為680W。圖5為利用兩次濺鍍步驟而依序形成750埃與750埃(共1500埃)膜厚的銦錫氧化物層，且兩次濺鍍步驟的功率皆約為340W。另外，圖6為利用兩次濺鍍步驟而依序形成1000埃與500埃(共1500埃)膜厚的銦錫氧化物層，且兩次濺鍍步驟的功率分別約為450W與230W。
由以上三圖片的比較可明顯看出，圖4以一次濺鍍步驟形成1500埃膜厚的銦錫氧化物層的方式，會使銦錫氧化物層表面的粗糙度較大。另外，在圖5與圖6中，以兩次濺鍍步驟形成1500埃膜厚的方式，可使銦錫氧化物層表面的粗糙度降低。
對圖4、圖5與圖6的銦錫氧化物層進行表面粗糙度的量測結果的數據如表一所示。表一
因此，由以上三個實例可證明，利用多次濺鍍步驟以形成多層結構膜層的方法，確實可以改善膜層表面的粗糙度。
綜合以上所述，本發明具有下列優點1、本發明的改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，可有效改善陽極表面的粗糙度。
2、本發明的改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，由於其不需額外其它的研磨步驟，因此較公知的方法省時省力且能降低成本。
3、本發明的改善膜層表面粗糙度的方法，在不需額外製作工藝加工步驟的前提下，即可有效降低膜層表面的粗糙度。
本發明的實施例以其中一種被動式有機發光二極體器件以及其中一種主動式有機發光二極體器件的製造方法為例以詳細說明之，本發明並不限定僅能用在上述兩種器件之中。本發明可應用在其它任何適用的器件。
雖然本發明已以較佳實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求書所界定為準。
權利要求
1.一種有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其步驟包括提供一基板，在該基板上形成一陽極層，在該陽極層的表面上形成一發光層以及在該發光層上形成一陰極層；其中形成該陽極層的方法為先形成一第一導電層，再於該第一導電層上形成一第二導電層。
2.如權利要求1所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中形成該些導電層的方法包括濺鍍法。
3.如權利要求1所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層材質相同。
4.如權利要求1所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的材質包括銦錫氧化物。
5.如權利要求1所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的厚度分別為相同的膜厚。
6.如權利要求1所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的厚度分別為不相同的膜厚。
7.如權利要求1所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的厚度分別為100埃至1000埃。
8.如權利要求1所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中在形成該些導電層之後，還包括進行一回火製作工藝。
9.一種有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其步驟包括提供一基板，該基板上已形成有複數個薄膜電晶體，且每一該些薄膜電晶體包括形成有一柵極、一信道層、一源極以及一漏極；在該基板的上方形成一保護層，覆蓋住該些薄膜電晶體；在該保護層中形成一開口，暴露出該漏極；在該些保護層上與部分該開口內形成一陽極層；在該基板上方形成一發光層，覆蓋該些陽極層；在該發光層上形成一陰極層；其中形成該陽極層的方法為先形成一第一導電層，再於該第一導電層上形成一第二導電層。
10.如權利要求9所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中形成該些導電層的方法包括濺鍍法。
11.如權利要求9所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層材質相同。
12.如權利要求9所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的材質包括銦錫氧化物。
13.如權利要求9所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的厚度分別為相同的膜厚。
14.如權利要求9所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的厚度分別為不相同的膜厚。
15.如權利要求9所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中該些導電層的厚度分別為100埃至1000埃。
16.如權利要求9所述的有機發光二極體的製造方法，其特徵在於其中在形成該些導電層之後，還包括進行一回火製作工藝。
17.一種改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於包括提供一基板；在該基板上形成一第一導電層；在該第一導電層上形成一第二導電層，其中該第一導電層與該第二導電層共同作為一器件的一導電膜層。
18.如權利要求17所述的改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於其中形成該第一導電層與該第二導電層的方法包括濺鍍法。
19.如權利要求17所述的改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於其中該些導電層材質相同。
20.如權利要求17所述的改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於其中該第一導電層與該第二導電層的材質包括銦錫氧化物。
21.如權利要求17所述的改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於其中該些陽極層的厚度分別為相同的膜厚。
22.如權利要求17所述的改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於其中該些陽極層的厚度分別為不相同的膜厚。
23.如權利要求17所述的改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於其中該第一導電層與該第二導電層的厚度分別為100埃至1000埃。
24.如權利要求17所述的改善膜層表面粗糙度的方法，其特徵在於其中在形成該第一導電層與該第二導電層之後，還包括進行一回火製作工藝。
全文摘要
一種改善有機發光二極體的陽極表面粗糙度的方法，此方法首先提供一基板。接著，在基板上以多次濺鍍步驟形成至少二陽極層。之後在陽極層的表面上形成一發光層，並且在發光層上形成一陰極層。
文檔編號H01L33/00GK1472825SQ0212758
公開日2004年2月4日 申請日期2002年8月1日 優先權日2002年8月1日
發明者李信宏, 蘇志鴻, 陳宗輝 申請人:友達光電股份有限公司