銀合金靶材、其制造方法及應用該靶材的有機發光二極管的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種銀合金靶材及其制法與應用，特別是關于一種用于制作有機發光 二極管（Organic Light Emitting diode，0LED)電極的銀合金祀材及其制法與該有機發光 二極管電極。
【背景技術】
[0002] 有機發光二極管為一種自發光元件。不同于需要背光源的液晶顯示器（liquid crystal display，IXD)，有機發光二極管本身即具有高對比的顯示特性，可做為顯示器 (display)的顯示像素，也可制作成為照明（lighting)的產品。
[0003] 現有技術提供一種主動式有機發光二極管（active matrix organic light emitting diode, AMOLED),其將有機發光二極管制作于薄膜晶體管（thin film transistor，TFT)基板上而制成，其運作時以薄膜晶體管驅動有機發光二極管發光。將主 動式有機發光二極管應用于顯示器領域，所能達到的優勢包含：（1)薄、輕量化；（2)自發光 性：主動式有機發光二極管具較高解析度、尖銳對比與較大發光范圍，不須如液晶顯示器的 背光源；（3)高解析度[畫素尺寸小于5微米（μ m)]及快速啟動[反應時間介于1至10 微秒（μ s)] ; (4)寬廣視角：主動式有機發光二極管制的顯示器視角可達180° ; (5)全方 位色彩；(6)低能源消耗：有機發光二極管以低電壓操作，可利用電池驅動，所需電壓約1至 20伏特（volts) ; (7)可撓性：主動式有機發光二極管制的顯示器可使用塑料基板，開啟可 撓式顯示器的可能。
[0004] 依照發光結構，主動式有機發光二極管可分為下發光（bottom emission)型主動 式有機發光二極管與上發光（top emission)型主動式有機發光二極管。
[0005] 如圖4A所不，下發光型主動式有機發光二極管包含有一金屬制的陰極10、一發光 層20、一透光材料制的陽極30及一玻璃基板40,該金屬制的陰極10、該發光層20、該透光 材料制的陽極30及該玻璃基板40由上而下依序貼靠重疊。當該發光層20發光時，其光是 朝向四面八方，但是往上的光被該金屬制的陰極10反射，使得所有的光均朝下穿透該透光 材料制的陽極30及玻璃基板40,最后光從下面發射出去，如圖4A的箭頭所示，故稱為下發 光型。
[0006] 反之，如圖4B所示，上發光型主動式有機發光二極管與下發光型主動式有機發光 二極管不同之處在于：其陰極10A為透光材料所制，其陽極30A為高反射率材料所制。則當 發光層發光時其往下方向的光會被此陽極30A反射，使得所有的光均朝上穿透透光材料制 的陰極10A，最后光從上面發射出去，如圖4B的箭頭所示，故稱為上發光型。
[0007] 由于上發光型主動式有機發光二極管的光線不用穿過薄膜晶體管基板，故上發 光型主動式有機發光二極管具有較大的開口率（aperture ratio);為了能進一步提升 上發光型主動式有機發光二極管的效率，其所需的陽極材料除了要具備高功函數（work function)外，尚需具備高反射率。一般反射率最高的金屬元素為銀，但銀（Ag)的功函數 只有約4. 2至4. 7電子伏特（eV)，比起常用于制作陽極電極的銦錫氧化物（indium tin oxide, ITO)低了約0.6eV。故此，現有技術提供一種由一銦錫氧化物薄膜、一純銀薄膜及一 銦錫氧化物薄膜依序重疊所構成的三層結構陽極（以下簡稱ITO/Ag/ITO陽極），以達到同 時具備高功函數及高反射率的特性的陽極的需求。
[0008] 雖然IT0/Ag/IT0陽極可兼具有高反射率及高功函數的特性，但純銀薄膜在經過 約150°C的加熱工藝后會發生凝聚（agglomeration)而形成島狀的結構，反而造成反射率 的下降；且純銀薄膜另具有容易被硫或硫化物侵蝕及難以附著于一般氧化物（例如：ΙΤ0) 上的缺點。
[0009] 縱然，Κ. Sugawara 等人[Vacuum, 83 (2009), page610_613]提出添加金、銅或錯于 純銀中以改善純銀薄膜凝聚的缺失；T. Suzukia等人[Vacuum, 66 (2002), page501 - 504]則 于純銀中同時添加鈀（Pd)及銅以同時改善純銀薄膜凝聚及受硫侵蝕的缺失。然而，無論是 將金、銅或鋁添加于純銀中所制成的銀薄膜，或是同時添加鈀及銅于純銀中所制成的銀薄 膜，該等銀薄膜與ΙΤ0薄膜之間皆無法獲得足夠的附著性，且該等銀薄膜的反射率皆顯著 低于純銀薄膜。
[0010] 此外，中國臺灣專利公告第1319976號案提供一種以銀為主要成分，并至少包含 錫、鋅、鉛、鉍、銦、鎵，及前述其中之一組合的元素所構成的銀合金材料，可承受300°C的高 溫。但該案僅教示該等銀合金材料適用于閘極與門極布線，并未對適合濺鍍的銀合金靶材 (尤其是銀-銦合金靶材）的特性進行探討。
[0011] 另外，為使有機發光二極管顯示器的分辨率能更為提升，有機發光二極管電極的 銀合金薄膜的精細度需更為提高。臺灣專利公告第1385263號案提供一種有機發光二極管 元件的反射電極膜形成用銀銦合金靶材，該銀銦合金靶材的銦的含量為〇. 1至1. 5質量百 分比，且該銀銦合金靶材的晶粒平均粒徑為150微米（μπι)至400微米。該銀銦合金靶材 雖可用于制作0LED的電極，但其于濺鍍工藝中容易發生電弧異常放電及噴濺的問題，致使 所制得銀銦合金薄膜的精細度不足，難以具體改善0LED顯示器的分辨率。
[0012] 因此，現有技術仍未見有一種適用于濺鍍工藝的銀合金靶材，亦未見有一種銀合 金靶材可經由濺鍍工藝制得一同時具有良好耐熱性、良好抗硫化性、對氧化物的高附著性、 高反射率及高精細度等符合高分辨率有機發光二極管顯示器需求的銀合金薄膜。
【發明內容】
[0013] 有鑒于上述現有技術的缺點，本發明的主要目的在于提供一種銀合金靶材、其制 造方法及應用該靶材的有機發光二極管，該銀合金靶材適用于濺鍍工藝，且可經由濺鍍工 藝制得能應用于高分辨率有機發光二極管顯示器的有機發光二極管的電極的銀合金薄膜。
[0014] 為了達到前述的發明目的，本發明提供一種銀合金靶材，其實質上由銀及銦所構 成，以該銀合金靶材的總重量為基準，銦的含量為大于等于〇. 25重量百分比（wt%)且不大 于（小于等于）5wt%，且該銀合金靶材的平均晶粒尺寸界于33μπι至126μπι之間。
[0015] 其中，該銀合金靶材的濺鍍面的X光繞射圖譜具有下面的特性：（111)繞射峰的強 度大于（100)繞射峰與（110)繞射峰的強度相加的總和。
[0016] 其中，以該銀合金靶材的總量為基準，該銀合金靶材含有不大于lOOpprn的氮、氧、 碳或硫。
[0017] 本發明另提供一種制造前述的實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材的方法，其步 驟包含：
[0018] 提供一實質上由銀及銦所構成的銀合金鑄錠；
[0019] 以2. 5至3的鍛造比熱鍛造該銀合金鑄錠以制得一鍛造后的胚料；
[0020] 多道次冷軋延該鍛造后的胚料以制得一初胚，其中，多道次冷軋延的各道次冷軋 延的軋延比介于15%至30%之間，且該鍛造后的胚料于相鄰兩道次冷軋延的軋延方向相 差45°至90° ;以及
[0021] 再結晶處理該初胚，得到該實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材。
[0022] 本發明更提供一種有機發光二極管，包含有由前述的實質上由銀及銦所構成的銀 合金靶材經濺鍍形成的銀合金薄膜，且該銀合金薄膜為陽極。
[0023] 借由令該實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材的銦的含量為大于等于0. 25重量 百分比（wt% )且不大于5wt%，且其平均晶粒尺寸界于33μηι至126μηι之間，該實質上 由銀及銦所構成的銀合金靶材具有適用于濺鍍工藝，且可經由濺鍍工藝制得兼具有良好耐 熱性、良好抗硫化性、對氧化物的高附著性、高反射率及高精細度的特性的銀合金薄膜的優 點，且包含以該銀合金薄膜作為陽極的有機發光二極管，能符合高分辨率有機發光二極管 顯示器的需求，則能應用于高分辨率有機發光二極管顯示器。
[0024] 較佳的，該實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材的濺鍍面的X光繞射圖譜具有下 列的特性：（111)繞射峰的強度大于（100)繞射峰與（110)繞射峰的強度相加的總和。據 此，大幅度提高該實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材于濺鍍時的濺鍍速率。
[0025] 所述"實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材"指該銀合金靶材接近完全由銀及銦 所構成。如同本領域技術人員可理解及接受的，該由銀及銦所構成的銀合金靶材于運送或 制造過程中無可避免的接觸而含有難以或無法與銀或銦分離的微量成份，舉例來說，構成 該實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材的原料，無法避免的會含有難以或無法與銀或銦分 離的微量成份，例如：氮、氧、碳或硫，如此使得該由銀及銦所構成的銀合金靶材并非完全但 接近完全為由銀及銦所構成的。
[0026] 較佳的，以該實質上由銀及銦所構成的銀合金靶材的總量為基準，該實質