形成納米晶的方法和制造有機發(fā)光顯示裝置的方法
【專利摘要】提供了一種形成納米晶的方法和一種制造包括其中具有納米晶的金屬化合物薄膜的有機發(fā)光顯示裝置的方法。形成納米晶的方法包括：在第一壓力下通過使用反應(yīng)濺射工序形成金屬化合物薄膜；以及在低于第一壓力的第二壓力下通過使用反應(yīng)濺射工序在金屬化合物薄膜中形成納米晶。
【專利說明】形成納米晶的方法和制造有機發(fā)光顯示裝置的方法
[0001]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求于2013年2月8日向韓國專利局提交的第10-2013-0014649號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該韓國申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的實施方式一般涉及形成納米晶的方法和制造包括其中具有納米晶的薄膜的有機發(fā)光顯示裝置的方法，更具體地，涉及通過濺射工序形成納米晶的方法和制造包括其中具有納米晶的薄膜的有機發(fā)光顯示裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]形成在電子設(shè)備中使用的薄膜的工序包括沉積工序、電鍍工序、化學氣相沉積工序或濺射工序。在這些工序中，廣泛使用濺射工序，因為濺射工序容易控制薄膜的微小紋理和成分并且還能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)。
[0005]濺射技術(shù)是膜形成技術(shù)，其中等離子體用于生成離子，離子撞擊濺射目標使得濺射目標的原子堆疊在襯底上作為膜。濺射技術(shù)用于生成特別在半導(dǎo)體和光電工業(yè)中使用的各種制造工序中的金屬膜、氧化膜、氮化膜和半導(dǎo)體膜。
[0006]當薄膜在低溫下使用濺射技術(shù)堆疊時，形成非晶膜。然而，非晶膜在增加非晶膜的密度或光學特性方面具有不足。盡管已經(jīng)嘗試通過摻雜或添加其他的材料克服薄膜形成工序中的不足，但是外 來材料的添加可能惡化薄膜的其它期望特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種低溫下在薄膜中形成納米晶的方法。
[0008]本發(fā)明還提供了一種制造包括具有納米晶的薄膜的有機發(fā)光顯示裝置的方法。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種形成納米晶的方法，該方法包括:在第一壓力下通過執(zhí)行反應(yīng)濺射工序形成金屬化合物薄膜；在低于所述第一壓力的第二壓力下通過執(zhí)行所述反應(yīng)濺射工序在所述金屬化合物薄膜中形成所述納米晶。
[0010]所述金屬化合物可為金屬氧化物或金屬氮化物。
[0011]所述第一壓力可以是所述第二壓力的5倍或更大。
[0012]所述第一壓力可為約0.1Pa至約IPa，并且所述第二壓力可為約0.01Pa至約
0.1Pa0
[0013]所述納米晶的大小和密度中的至少一個可隨著所述第一壓力和所述第二壓力之間的壓力差的增加而增加。
[0014]所述金屬化合物薄膜可為非晶相。
[0015]所述金屬化合物薄膜可具有IOOnm或更小的厚度。
[0016]所述納米晶在100°C或更低的溫度下形成。
[0017]所述金屬化合物薄膜的密度可通過在所述金屬化合物薄膜中形成所述納米晶而增加。
[0018]所述金屬化合物薄膜的光學帶隙能量可通過在所述金屬化合物薄膜中形成所述納米晶而增加。
[0019]所述納米晶可通過使所述金屬化合物薄膜中的金屬晶化而形成。
[0020]所述納米晶可通過使用濺射粒子的動能而形成。
[0021]所述納米晶的大小和密度中的至少一個隨著濺射粒子的動能的增加而增加。
[0022]所述金屬化合物薄膜可包括選自IT0、Zn0、Sn0x、Zr0x、Ti0x、A10x、TiN、SiN和AlN中的至少一種。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種具有根據(jù)上述方法形成的納米晶的金屬化合物薄膜。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種制造有機發(fā)光顯示裝置的方法，該方法包括:在第一壓力下通過使用反應(yīng)濺射工序在襯底上形成金屬化合物薄膜，其中在所述襯底上形成有所述有機發(fā)光顯示裝置的組成元件的至少一部分；以及在低于所述第一壓力的第二壓力下通過使用所述反應(yīng)濺射工序在所述金屬化合物薄膜中形成納米晶。
[0025]所述有機發(fā)光顯示裝置可包括第一電極、包括有機發(fā)光層的中間層、第二電極和所述襯底上的封裝層，所述封裝層包括形成有所述納米晶的所述金屬化合物薄膜。
[0026]所述封裝層可包括無機層和有機層。
[0027]所述無機層可包括具有所述納米晶的所述金屬化合物薄膜。
[0028] 所述金屬化合物薄膜可為非晶相。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]通過參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式，本發(fā)明的上面和其它特性和優(yōu)點將變得更加明顯，在附圖中:
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有納米晶的金屬化合物薄膜的示意圖；
[0031]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的在薄膜中形成納米晶的方法的工序流程圖；
[0032]圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式在金屬化合物薄膜中形成納米晶的方法的示意性平面圖；
[0033]圖5A是在6.TxlO-1Pa的濺射壓力下生長的氧化錫薄膜的紋理的透射電子顯微鏡圖像；
[0034]圖5B是通過改變?yōu)R射壓力而生長的氧化錫薄膜的紋理的透射電子顯微鏡圖像；
[0035]圖6是示出了非晶薄膜和具有納米晶的非晶薄膜的密度變化的曲線圖；
[0036]圖7是示出了非晶薄膜和具有納米晶的非晶薄膜的光學帶隙能量的曲線圖；
[0037]圖8是示出了薄膜的晶化變化相對于工序壓力的X射線衍射圖樣的圖示；
[0038]圖9是根據(jù)本發(fā)明的原理的被構(gòu)造成實施方式的有機發(fā)光顯示裝置的示意性剖視圖；以及
[0039]圖10是圖9的F部分的放大的剖視圖。
【具體實施方式】
[0040]下面參考附圖更完整地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施方式。[0041]在附圖中，在整個說明書中相似的參考標號用于表示相似的元件。在描述本發(fā)明中，當相對于有關(guān)已知的功能和配置的實際描述可能不一定使本發(fā)明不清楚時，將省略其描述。
[0042]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有納米晶30的金屬化合物薄膜20的示意圖。參考圖1，納米晶30可形成于金屬化合物薄膜20中。這里，金屬化合物薄膜20可以是金屬氧化物或金屬氮化物，并且納米晶30可由金屬形成。
[0043]金屬化合物薄膜20可由金屬(例如，Zn、Cu、In、Ag、Sn、Sb、Ni和Fe)和作為構(gòu)成元素的氧氣或氮氣形成。例如，金屬化合物薄膜20可由選自Zn0、Sn0x、Zr0x、Ti0x和AlOx的金屬氧化物、或選自TiN、SiN和AlN的金屬氮化物形成。
[0044]納米晶30通過分布在金屬化合物薄膜20中而增加薄膜的密度和薄膜的光學特性。這里，納米晶30可由與用于形成金屬化合物薄膜20的金屬相同的金屬形成。例如，納米晶30可由Zn、Cu、In、Ag、Sn、Sb、Ni和Fe中的至少一種形成。而且,納米晶30可具有約Inm至20nm的大小。納米晶30的大小和密度可由反應(yīng)派射工序中派射粒子的動能控制。而且，濺射粒子的動能可由濺射工序中的壓力控制。
[0045]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式在薄膜中形成納米晶的方法的工序流程圖。圖3和圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式形成金屬化合物薄膜中的納米晶的方法的示意性平面圖。
[0046]如圖2至圖4所描繪的，在第一壓力下通過使用反應(yīng)濺射工序在襯底10上形成金屬化合物薄膜20(S210)。襯底10可以是可用于形成薄膜的襯底。襯底10可由選自玻璃、GaAs、石英、LiNb03、 LiTa03、S1、SiC、Si02、ZnO, MgZnO、藍寶石、Pt 和 SiN 的材料形成。襯底10可由藍寶石或SiN形成。第一壓力可以是可在一般反應(yīng)濺射工序中使用的壓力。例如，第一壓力可以在約0.1Pa至約IPa的范圍內(nèi)。而且，反應(yīng)濺射工序可在低溫下(例如，在100°C下)執(zhí)行。
[0047]例如，在將襯底10置于腔室內(nèi)并且在腔室內(nèi)填充濺射氣體的狀態(tài)下，當通過向包括目標的陰極提供直流電或射頻(RF)電生成輝光放電時，可在襯底上形成金屬化合物薄膜20。這里，用于濺射的濺射氣體可以是氬氣和氧氣的混合氣體。在混合氣體流中，氬氣的流速可保持在10~30sccm并且氧氣的流速可保持在5~15sccm。此外，當薄膜被沉積時，壓力可保持在6.TxK^Pa。由于沉積在低溫下執(zhí)行，因此形成的金屬化合物薄膜20可以為非晶相。
[0048]對金屬化合物薄膜20的厚度沒有限制，并且金屬化合物薄膜20的厚度可隨著處理時間的增加而增加。然而，為了處理工序時間并且確保處理的穩(wěn)定性，金屬化合物薄膜20的厚度可近似為IOOnm或更少。
[0049]在腔室內(nèi)的壓力改變至第二壓力之后，在第二壓力下通過使用反應(yīng)濺射工序在金屬化合物薄膜20內(nèi)形成納米晶30(S220)。這里，第二壓力可低于第一壓力。例如，第一壓力可以比第二壓力大5倍或更大，并且可在約0.01Pa至約0.1Pa的范圍內(nèi)。
[0050]以這種方式，當腔室內(nèi)的壓力降低時，濺射粒子的動能增加，因此金屬化合物的金屬可在薄膜內(nèi)被晶化。當在第二壓力下執(zhí)行反應(yīng)濺射工序時，形成納米晶30，結(jié)果可增加薄膜的厚度。
[0051]納米晶30可由下面描述的原理形成。在反應(yīng)濺射工序中，根據(jù)處理壓力變化的濺射粒子(即，目標的金屬原子)的動能可由等式I表示。
[0052][等式1]
【權(quán)利要求】
1.一種形成納米晶的方法，包括: 在第一壓力下通過執(zhí)行反應(yīng)濺射工序形成金屬化合物薄膜； 在低于所述第一壓力的第二壓力下通過執(zhí)行所述反應(yīng)濺射工序在所述金屬化合物薄膜中形成所述納米晶。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬化合物為金屬氧化物或金屬氮化物。
3.如權(quán)利要求1所述的方法 ，其中所述第一壓力是所述第二壓力的5倍或更大。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一壓力為約0.1Pa至約IPa，所述第二壓力為約 0.01Pa 至約 0.1Pa。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米晶的大小和密度中的至少一個隨著所述第一壓力和所述第二壓力之間的壓力差的增加而增加。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬化合物薄膜為非晶相。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬化合物薄膜具有IOOnm或更小的厚度。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米晶在100°C或更低的溫度下形成。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬化合物薄膜的密度通過在所述金屬化合物薄膜中形成所述納米晶而增加。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬化合物薄膜的光學帶隙能量通過在所述金屬化合物薄膜中形成所述納米晶而增加。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米晶通過使所述金屬化合物薄膜中的金屬晶化而形成。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米晶通過使用在所述反應(yīng)濺射工序中生成的濺射粒子的動能而形成。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米晶的大小和密度中的至少一個隨著在所述反應(yīng)濺射工序中生成的濺射粒子的動能的增加而增加。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬化合物薄膜包括選自ITO、ZnO,SnOx,ZrOx、TiOx、AlOx、TiN, SiN 和 AlN 中的至少一種。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在相同的溫度下形成所述金屬化合物和所述納米晶。
16.一種制造有機發(fā)光顯示裝置的方法，包括: 在第一壓力下通過使用反應(yīng)濺射工序，在形成有所述有機發(fā)光顯示裝置的組成元件的至少一部分的襯底上形成金屬化合物薄膜；以及 在低于所述第一壓力的第二壓力下通過使用所述反應(yīng)濺射工序，在所述金屬化合物薄膜中形成納米晶。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述有機發(fā)光顯示裝置包括第一電極、包括有機發(fā)光層的中間層、第二電極和所述襯底上的封裝層，所述封裝層包括形成有所述納米晶的所述金屬化合物薄膜。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述封裝層包括無機層和有機層。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述無機層包括具有所述納米晶的所述金屬化合物薄膜。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述金屬化合物薄膜為非晶相。
【文檔編號】H01L51/56GK103981483SQ201310395548
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月8日
【發(fā)明者】許明洙, 盧喆來, 崔丞鎬 申請人:三星顯示有限公司