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(shè)置有緩沖層，緩沖層上依次設(shè)置有多晶硅溝道、柵極絕緣層和柵極；與柵極同一層設(shè)置有下電極，多晶硅溝道兩側(cè)有N+摻雜區(qū)，層間絕緣層設(shè)置在柵極上，覆蓋住整個(gè)基板襯底，層間絕緣層和柵極內(nèi)設(shè)置有接觸孔，源極和漏極通過接觸孔和多晶硅溝道進(jìn)行歐姆接觸，與源極同一層設(shè)置有上電極，在源極和漏極上設(shè)置有鈍化層，下電極與上電極形成存儲(chǔ)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(jié)構(gòu)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(qiáng)n型摻雜效應(yīng)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(diǎn)。
【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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光顯示【技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002]有源矩陣型有機(jī)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(jī)顯示設(shè)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(cè)，一般采用P溝道晶體管組成恒流源驅(qū)動(dòng)有機(jī)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(dòng)有機(jī)發(fā)光器件，可提高器件性能。
[0003]當(dāng)用η溝道薄膜晶體管作驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，需要有機(jī)發(fā)光器件的陰極與驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極連接，則形成了倒置型結(jié)構(gòu)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(dòng)，再采用能夠反射的陰極作基底，然后蒸鍍有機(jī)材料，最后將透明的ITO薄膜濺射在有機(jī)層上作為陽極。此結(jié)構(gòu)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(yīng)用方面更具競(jìng)爭(zhēng)力。
[0004]一般有機(jī)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(jié)構(gòu)，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(shí)金屬與有機(jī)層的沉積順序顛倒，會(huì)使得金屬與有機(jī)層的界面勢(shì)壘增大，不利于電子注入及傳導(dǎo)，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電壓增大。而Al/LiF雙分子層陰極結(jié)構(gòu)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(qiáng)烈的金屬性及η型重?fù)诫s效應(yīng)，是非常好的電子注入摻雜候選材料。另外，在有機(jī)層上面濺射ITO陽極，濺射過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的輻射能會(huì)破壞有機(jī)層并且會(huì)導(dǎo)致載流子的非輻射馳豫過程，進(jìn)而會(huì)影響器件性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種倒置結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(chǔ)電容和鈍化層；玻璃基板上設(shè)置有緩沖層，緩沖層上依次設(shè)置有多晶硅溝道、柵極絕緣層和柵極；與柵極同一層設(shè)置有下電極，多晶硅溝道兩側(cè)有N+摻雜區(qū)，層間絕緣層設(shè)置在柵極上，覆蓋住整個(gè)基板襯底，層間絕緣層和柵極內(nèi)設(shè)置有接觸孔，源極和漏極通過接觸孔和多晶硅溝道進(jìn)行歐姆接觸，與源極同一層設(shè)置有上電極，在源極和漏極上設(shè)置有鈍化層，下電極與上電極形成存儲(chǔ)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(jī)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(jī)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(fù)合金屬層或者銀/鋁復(fù)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(shí)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(shí)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(jī)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(jié)構(gòu)的頂發(fā)射有源矩陣型有機(jī)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(dòng)電路，與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管相連的反射陰極層和電子注入層；以及有機(jī)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(gè)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(gè)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(jī)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(jié)構(gòu)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(qiáng)η型摻雜效應(yīng)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(diǎn)。
【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(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2為基于NMOS晶體管的倒置頂發(fā)射AMOLED器件正面結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(jī)發(fā)光層；21、空穴傳輸層；22、空穴注入層；23、ITO陽極。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)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(chǔ)電容15和鈍化層16 ;玻璃基板3上設(shè)置有緩沖層4，緩沖層4上依次設(shè)置有多晶硅溝道5、柵極絕緣層6和柵極8 ;與柵極8相對(duì)的另一端設(shè)置有下電極6，多晶硅溝道5兩側(cè)有N+摻雜區(qū)7，層間絕緣層13設(shè)置在柵極8上，覆蓋住整個(gè)基板襯底，層間絕緣層13和柵極8內(nèi)設(shè)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(jìn)行歐姆接觸，與源極10相對(duì)的另一端設(shè)置有上電極11，在源極10和漏極12上設(shè)置有鈍化層16，下電極6與上電極11形成存儲(chǔ)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(jī)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(jī)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(fù)合金屬層或者銀/鋁復(fù)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(shí)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(shí)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(jī)發(fā)光層20和空穴傳輸層21 ；
[0045]步驟8-3、為防止濺射對(duì)有機(jī)層的破壞，在有機(jī)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)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(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)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(chǔ)電容(15)和鈍化層(16);玻璃基板(3)上設(shè)置有緩沖層(4)，緩沖層(4)上依次設(shè)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(shè)置有下電極(6)，多晶硅溝道(5)兩側(cè)有N+摻雜區(qū)(7)，層間絕緣層(13)設(shè)置在柵極⑶上，覆蓋住整個(gè)基板襯底，層間絕緣層(13)和柵極⑶內(nèi)設(shè)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(jìn)行歐姆接觸，與源極(10)同一層設(shè)置有上電極(11)，在源極(10)和漏極(12)上設(shè)置有鈍化層(16)，下電極(6)與上電極(11)形成存儲(chǔ)電容(15)。
2.如權(quán)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(jī)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(jī)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(quán)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(fù)合 金屬層或者銀鋁復(fù)合金屬層。
4.如權(quán)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(shí)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(shí)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(quán)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(jī)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(hào)】H01L27/32GK104022141SQ201410260280
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】李莉莉, 敬啟毓, 任海, 魏鋒 申請(qǐng)人:四川虹視顯示技術(shù)有限公司