基于nmos晶體管的倒置頂發(fā)射amoled器件及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件，玻璃基板上設置有緩沖層，緩沖層上依次設置有多晶硅溝道、柵極絕緣層和柵極；與柵極同一層設置有下電極，多晶硅溝道兩側有N+摻雜區(qū)，層間絕緣層設置在柵極上，覆蓋住整個基板襯底，層間絕緣層和柵極內(nèi)設置有接觸孔，源極和漏極通過接觸孔和多晶硅溝道進行歐姆接觸，與源極同一層設置有上電極，在源極和漏極上設置有鈍化層，下電極與上電極形成存儲電容。本發(fā)明的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件具有倒置結構的頂發(fā)射AMOLED器件，開口率高，充分利用了比P型晶體管性能更為優(yōu)越的N型晶體管，并采用了具有強n型摻雜效應的含銫化合物，改善電子注入能力，有效提升器件的發(fā)光效率及壽命等優(yōu)點。
【專利說明】基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件及生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光顯示【技術領域】，特別是一種基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件及生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002]有源矩陣型有機發(fā)光二極管(ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode,縮寫:AM0LED)器件是未來制備大尺寸、高清晰度有機顯示設備的一種新型平板顯示器件。典型的有源OLED器件都將薄膜晶體管制作于器件的陽極一側，一般采用P溝道晶體管組成恒流源驅(qū)動有機發(fā)光器件發(fā)光。而常規(guī)的晶體管，η溝道的載流子遷移率明顯大于P溝道，晶體管性能也明顯優(yōu)于P溝道。因此采用NMOS晶體管驅(qū)動有機發(fā)光器件，可提高器件性能。
[0003]當用η溝道薄膜晶體管作驅(qū)動電路時，需要有機發(fā)光器件的陰極與驅(qū)動晶體管的漏極連接，則形成了倒置型結構器件。制備倒置型頂發(fā)射AMOLED器件，首先在玻璃襯底上制作NMOS管像素驅(qū)動，再采用能夠反射的陰極作基底，然后蒸鍍有機材料，最后將透明的ITO薄膜濺射在有機層上作為陽極。此結構器件不僅解決了開口率的問題，還充分利用了性能優(yōu)越的N型晶體管，使其在大尺寸顯示的應用方面更具競爭力。
[0004]一般有機發(fā)光器件的陰極常常采用低功函數(shù)金屬或Al/LiF雙分子層結構，由于低功函數(shù)金屬性質(zhì)活潑，量產(chǎn)成膜工藝控制較難，而且制備倒置型器件時金屬與有機層的沉積順序顛倒，會使得金屬與有機層的界面勢壘增大，不利于電子注入及傳導，導致驅(qū)動電壓增大。而Al/LiF雙分子層陰極結構雖然具有優(yōu)良的電子注入效率，但LiF表現(xiàn)出這種優(yōu)越性完全依賴于相鄰的金屬Al，與其他金屬電極搭配則效果欠佳。而與鋰同主族的銫具有強烈的金屬性及η型重摻雜效應，是非常好的電子注入摻雜候選材料。另外，在有機層上面濺射ITO陽極，濺射過程中產(chǎn)生強烈的輻射能會破壞有機層并且會導致載流子的非輻射馳豫過程，進而會影響器件性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供了一種倒置結構的頂發(fā)射AMOLED器件，在不依賴于陰極金屬材料的前提下提高倒置器件的陰極電子注入及傳導能力，增大開口率，提高器件效率及壽命。
[0006]本發(fā)明的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件，包括含TFT的玻璃基板和OLED器件，所述含TFT的玻璃基板包括玻璃基板、緩沖層、多晶硅溝道、柵極絕緣層、N+摻雜區(qū)、柵極、下電極、源極、上電極、漏極、層間絕緣層、存儲電容和鈍化層；玻璃基板上設置有緩沖層，緩沖層上依次設置有多晶硅溝道、柵極絕緣層和柵極；與柵極同一層設置有下電極，多晶硅溝道兩側有N+摻雜區(qū)，層間絕緣層設置在柵極上，覆蓋住整個基板襯底，層間絕緣層和柵極內(nèi)設置有接觸孔，源極和漏極通過接觸孔和多晶硅溝道進行歐姆接觸，與源極同一層設置有上電極，在源極和漏極上設置有鈍化層，下電極與上電極形成存儲電容。所述OLED器件包括反射陰極、電子注入層、電子傳輸層、有機發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層和ITO陽極；反射陰極、電子注入層、電子傳輸層、有機發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層和ITO陽極依次層疊。
[0007]所述反射陰極材質(zhì)為鋁、銀、銀/鎂復合金屬層或者銀/鋁復合金屬層。
[0008]所述電子注入層材質(zhì)為氧化銫、氫氧化銫、碳酸銫、硝酸銫或者氟化銫。
[0009]本發(fā)明的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
[0010]步驟1、在玻璃基板上形成緩沖層；
[0011]步驟2、在緩沖層上依次多晶硅溝道、柵極絕緣層和柵極；形成柵極同時形成下電極；
[0012]步驟3、通過離子注入形成N+摻雜區(qū)；
[0013]步驟4、將層間絕緣層覆蓋在包括柵極在內(nèi)的基板襯底上；
[0014]步驟5、刻蝕層間絕緣層和柵極絕緣層形成連接孔；
[0015]步驟6、形成源極和漏極，源極和漏極通過連接孔與多晶硅溝道連接；形成源極和漏極同時形成上電極；
[0016]步驟7、在基板上沉積鈍化層，刻蝕該鈍化層形成連接漏極的漏極接觸孔；
[0017]步驟8、形成OLED器件覆蓋在鈍化層上；
[0018]所述步驟包括如下步驟:
[0019]步驟8-1、依次沉積反射陰極和電子注入層；
[0020]步驟8-2、依次蒸鍍形成電子傳輸層、有機發(fā)光層和空穴傳輸層；
[0021]步驟8-3、蒸發(fā)三氧化鎢電極緩沖層形成空穴注入層；
[0022]步驟8-4、濺射形成ITO陽極。
[0023]本發(fā)明提供的一種倒置結構的頂發(fā)射有源矩陣型有機發(fā)光顯示器件，包括:玻璃基板，在基板上形成的N型薄膜晶體管像素驅(qū)動電路，與驅(qū)動薄膜晶體管相連的反射陰極層和電子注入層；以及有機發(fā)光材料層和陽極層。其中，薄膜晶體管的鈍化層覆蓋包含源極、漏極的整個基板，該鈍化層具有暴露一部分漏極的漏極接觸孔。反射陰極層覆蓋在整個鈍化層上，并通過漏極接觸孔連接到漏極；反射陰極層為鋁、銀、銀/鎂、銀/鋁中的任一種，以銀為最優(yōu)，銀電極電阻小且反光性好。電子注入層為銫的金屬化合物，包括氧化銫，氫氧化銫，碳酸銫，硝酸銫，氟化銫，以氧化銫和碳酸銫為最優(yōu)。有機發(fā)光材料層與陽極層間熱蒸發(fā)三氧化鎢電極緩沖層作為空穴注入層，改善空穴注入能力。
[0024]綜上所述，本發(fā)明的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件具有倒置結構的頂發(fā)射AMOLED器件，開口率高，充分利用了比P型晶體管性能更為優(yōu)越的N型晶體管，并采用了具有強η型摻雜效應的含銫化合物，改善電子注入能力，有效提升器件的發(fā)光效率及壽命等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件的橫截面結構圖；
[0026]圖2為基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件正面結構圖。
[0027]其中；1、含TFT的玻璃基板；2、0LED器件；3、玻璃基板；4、緩沖層；5、多晶硅溝道；
6、柵極絕緣層；7、N+摻雜區(qū)；8、柵極；9、下電極；10、源極；11、上電極；12、漏極；13、層間絕緣層；14、漏極接觸孔；15、存儲電容；16、鈍化層；17、反射陰極；18、電子注入層；19、電子 傳輸層；20、有機發(fā)光層；21、空穴傳輸層；22、空穴注入層；23、ITO陽極。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
[0029]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件，包括含TFT的玻璃基板I和OLED器件2，所述含TFT的玻璃基板I包括玻璃基板3、緩沖層4、多晶娃溝道5、柵極絕緣層6、N+摻雜區(qū)7、柵極8、下電極9、源極10、上電極11、漏極12、層間絕緣層13、存儲電容15和鈍化層16 ;玻璃基板3上設置有緩沖層4，緩沖層4上依次設置有多晶硅溝道5、柵極絕緣層6和柵極8 ;與柵極8相對的另一端設置有下電極6，多晶硅溝道5兩側有N+摻雜區(qū)7，層間絕緣層13設置在柵極8上，覆蓋住整個基板襯底，層間絕緣層13和柵極8內(nèi)設置有接觸孔，源極10和漏極12通過接觸孔和多晶硅溝道5進行歐姆接觸，與源極10相對的另一端設置有上電極11，在源極10和漏極12上設置有鈍化層16，下電極6與上電極11形成存儲電容15。
[0030]所述OLED器件2包括反射陰極17、電子注入層18、電子傳輸層19、有機發(fā)光層20、空穴傳輸層21、空穴注入層22和ITO陽極23 ;反射陰極17、電子注入層18、電子傳輸層19、有機發(fā)光層20、空穴傳輸層21、空穴注入層22和ITO陽極23依次層疊。
[0031]所述反射陰極17材質(zhì)為鋁、銀、銀/鎂復合金屬層或者銀/鋁復合金屬層。
[0032]所述電子注入層18材質(zhì)為氧化銫、氫氧化銫、碳酸銫、硝酸銫或者氟化銫。
[0033]本發(fā)明的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
[0034]步驟1、在玻璃基板3上形成緩沖層4;
[0035]步驟2、在緩沖層4上依次多晶硅溝道5、柵極絕緣層6和柵極8 ;形成柵極8同時形成下電極9 ；
[0036]步驟3、通過離子注入形成N+摻雜區(qū)7 ；
[0037]步驟4、將層間絕緣層13覆蓋在包括柵極8在內(nèi)的基板襯底上；
[0038]步驟5、刻蝕層間絕緣層13和柵極絕緣層6形成連接孔；
[0039]步驟6、形成源極10和漏極12，源極10和漏極12通過連接孔與多晶硅溝道5連接；形成源極10和漏極12同時形成上電極11 ；
[0040]步驟7、在基板上沉積鈍化層16，刻蝕該鈍化層16形成連接漏極12的漏極接觸孔14；
[0041]步驟8、形成OLED器件2覆蓋在鈍化層16上；
[0042]所述步驟8包括如下步驟:
[0043]步驟8-1、依次沉積反射陰極17和電子注入層18;反射陰極17使用鋁、銀、銀/鎂、銀/鋁中的任一種，以銀為最優(yōu)，電子注入層18使用氧化銫，氫氧化銫，碳酸銫，硝酸銫，氟化銫，以氧化銫和碳酸銫為最優(yōu)。
[0044]步驟8-2、依次蒸鍍形成電子傳輸層19、有機發(fā)光層20和空穴傳輸層21 ；
[0045]步驟8-3、為防止濺射對有機層的破壞，在有機材料與陽極間蒸發(fā)三氧化鎢電極緩沖層作為空穴注入層22 ；
[0046]步驟8-4、濺射形成ITO陽極23。
[0047]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件，包括含TFT的玻璃基板(I)和OLED器件(2)，其特征在于:所述含TFT的玻璃基板(I)包括玻璃基板(3)、緩沖層(4)、多晶硅溝道(5)、柵極絕緣層(6)、N+摻雜區(qū)(7)、柵極(8)、下電極(9)、源極(10)、上電極(11)、漏極(12)、層間絕緣層(13)、存儲電容(15)和鈍化層(16);玻璃基板(3)上設置有緩沖層(4)，緩沖層(4)上依次設置有多晶硅溝道(5)、柵極絕緣層(6)和柵極(8);與柵極(8)同一層設置有下電極(6)，多晶硅溝道(5)兩側有N+摻雜區(qū)(7)，層間絕緣層(13)設置在柵極⑶上，覆蓋住整個基板襯底，層間絕緣層(13)和柵極⑶內(nèi)設置有接觸孔，源極(10)和漏極(12)通過接觸孔和多晶硅溝道(5)進行歐姆接觸，與源極(10)同一層設置有上電極(11)，在源極(10)和漏極(12)上設置有鈍化層(16)，下電極(6)與上電極(11)形成存儲電容(15)。
2.如權利要求1所述的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件，其特征在于:所述OLED器件(2)包括反射陰極(17)、電子注入層(18)、電子傳輸層(19)、有機發(fā)光層(20)、空穴傳輸層(21)、空穴注入層(22)和ITO陽極(23);反射陰極(17)、電子注入層(18)、電子傳輸層(19)、有機發(fā)光層(20)、空穴傳輸層(21)、空穴注入層(22)和ITO陽極(23)依次層疊。
3.如權利要求2所述的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件，其特征在于:所述反射陰極(17)材質(zhì)為鋁、銀、銀鎂復合 金屬層或者銀鋁復合金屬層。
4.如權利要求2所述的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件，其特征在于:所述電子注入層(18)材質(zhì)為氧化銫、氫氧化銫、碳酸銫、硝酸銫或者氟化銫。
5.一種基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1、在玻璃基板(3)上形成緩沖層(4)； 步驟2、在緩沖層(4)上依次多晶硅溝道(5)、柵極絕緣層(6)和柵極(8);形成柵極(8)同時形成下電極(9)； 步驟3、通過離子注入形成N+摻雜區(qū)(7)； 步驟4、將層間絕緣層(13)覆蓋在包括柵極(8)在內(nèi)的基板襯底上； 步驟5、刻蝕層間絕緣層(13)和柵極絕緣層(6)形成連接孔； 步驟6、形成源極(10)和漏極(12)，源極(10)和漏極(12)通過連接孔與多晶硅溝道(5)連接；形成源極(10)和漏極(12)同時形成上電極(11)； 步驟7、在基板上沉積鈍化層(16)，刻蝕該鈍化層(16)形成連接漏極(12)的漏極接觸孔(14)； 步驟8、形成OLED器件(2)覆蓋在鈍化層(16)上。
6.如權利要求5所述的基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟8包括如下步驟: 步驟8-1、依次沉積反射陰極(17)和電子注入層(18)； 步驟8-2、依次蒸鍍形 成電子傳輸層(19)、有機發(fā)光層(20)和空穴傳輸層(21)； 步驟8-3、蒸發(fā)三氧化鎢電極緩沖層形成空穴注入層(22)； 步驟8-4、濺射形成ITO陽極(23)。
【文檔編號】H01L27/32GK104022141SQ201410260280
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】李莉莉, 敬啟毓, 任海, 魏鋒 申請人:四川虹視顯示技術有限公司