CN100372146C - 一种有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机电致发光器件及其制备方法，属于电子半导体元器件技术领域。在器件的第一电极(2)图形上制备双层隔离柱，隔离柱第二层(8)线条的横截面具有上大下小的形状，其上部侧面和下部侧面分别与透明基板(1)具有两个不同的夹角α、β，并且α＞β。然后依次淀积有机功能层(5)和第二电极(6)。因为隔离柱第二层(8)斜边β角的存在使得金属背电极的蒸镀角度和蒸镀厚度的宽容性大大增加，而且通过使用有机功能层和金属背电极不同的的蒸镀角度，可以实现背电极对有机功能层的完全包覆，避免了比金属层更易受水、氧侵蚀的有机功能层边缘暴露在背电极外、从而提高器件的寿命和发光均匀性。双层隔离柱通过两次涂覆有机绝缘薄膜、两次曝光、自上而下显影、一次高温固化制备而成，工艺简单、设备投资和生产成本低、成品率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件，还涉及该器件的制备方法，属于电子半导体元器件技术领域。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Electroluminescent Devices，以下简称OLEDs)通常这样构成：位于透明基板上面的透明的第一电极、淀积在第一电极上的有机电致发光介质(有机功能层)、以及位于有机电致发光介质上面的第二电极(金属电极)。透明电极作为器件的阳极，金属电极作为器件的阴极。给透明电极施加高电平，给金属电极施加低电平使器件发光。一组彼此平行的阳极(或阴极)与一组与之垂直的彼此平行的阴极(或阳极)构成X-Y二维寻址矩阵。
通常透明电极的图案布线由光刻技术来实现。金属电极的图案布线采用金属掩膜蒸镀的方法或光刻的方法来实现。但是在金属电极的图案布线中金属掩膜板的制作工艺复杂、成本高，线条不易做细，在器件实现高分辨率上存在困难。同时金属掩膜板与有机膜接触容易破坏有机功能层，造成透明电极与金属电极之间的短路。若用光刻的方法进行金属布线，又会存在以下几个问题：
①光刻胶的烘烤温度(如120℃)会使有机膜受到破坏；
②光刻胶的溶剂、显影液、腐蚀液会损坏有机膜；
③若采用干法刻蚀，其中的粒子流会击坏有机膜。
以上这些破坏因素都会使器件性能劣化。
欧洲专利EP0732868B1(公告日：2000年5月24日)采用单层隔离柱技术进行金属电极的图案布线。器件结构如图1所示：在透明基板1上淀积透明导电薄膜2，将透明导电薄膜2光刻出一组相互平行的阵列。在透明导电薄膜2上旋转涂覆(以下简称旋涂)光刻胶，将光刻胶光刻出与透明导电膜2的线条相正交的多个平行的直线条。然后通过一定的工艺处理使得直线条的横截面形成上大下小的倒梯形形状(若是正型光刻胶，通过在C6H5Cl溶液中浸泡的方法使图形形成倒梯形形状；若是负型光刻胶，通过曝光后烘烤，即中烘工艺使图形形成倒梯形形状)，此具有倒梯形形状横截面的直线条就是器件的单层隔离柱(阴极隔壁)4。在带有单层隔离柱4的基板上继续淀积有机功能层5和金属层6，由于阴影效应，在隔离柱的侧表面不形成连续的金属薄膜，确保了相邻象素之间的电绝缘，金属层6被有效地分割开。但是这种方案有以下缺点：
(1)隔离柱4是由一层绝缘物质构成，4的线条横截面具有上大下小的倒梯形形状，在淀积了有机功能层5和金属层6之后，部分金属层6有可能越过有机层5落入单层隔离柱4下边与有机层5之间的透明导电薄膜2上(如图2所示)，造成该象素点短路、不发光；
(2)单层隔离柱4只能在与透明电极2相垂直的方向平行分布，在分隔金属电极6的同时降低了金属线条之间的反向抑制电压，但是无法降低第一透明电极2之间的反向抑制电压，使得器件的功耗较高；
(3)在隔离柱材料中掺入黑色染料可以提高器件发光时的对比度，由于单层隔离柱4只在与透明电极2相垂直的方向平行分布，而没有在与透明电极2相平行的方向平行分布，所以无法明显地提高器件的对比度。
美国专利US6,624,567B2(公告日：2003年9月23日)针对单层隔离柱存在的上述问题采用一种双层隔离柱技术进行金属电极的图案布线，如图3所示，该双层隔离柱由具有网状结构的横截面为正梯形形状的绝缘基座3和横截面为倒梯形形状的阴极隔壁4两部分组成。该隔离柱制备工艺过程如下：先在光刻好第一电极线条的透明基板上涂覆一层光刻胶并前烘，此光刻胶可以是正型novolac光刻胶、负型环化橡胶、化学增幅型光刻胶，优选为正型novolac光刻胶；将第一层光刻胶曝光、显影成网状图案；烘烤第一层光刻胶使其不受第二层光刻胶制备过程的影响；涂覆第二层负型光刻胶并前烘；通过曝光、中烘和显影使其线条横截面形成倒梯形的阴极隔壁图案；高温烘烤使隔离柱完全固化，并去除水分和溶剂。但是该方案仍存在下述缺点：
①先形成绝缘基座3的图案，再以相同方法形成上面一层阴极隔壁4的图案，工艺复杂，工序较多，而且器件发光区域的第一电极表面先后受到两层光刻胶的污染，不利于器件整体性能和成品率的提高；
②阴极隔壁4的横截面为上大下小的倒梯形形状，由于其倒梯形倾斜角度的限制，只有垂直蒸镀有机功能层，并斜蒸金属层，才能使金属层完全包覆有机功能层边缘，但有机功能层的蒸镀角度在70°左右才能使有机薄膜具有较好的均匀性，阴极隔壁4横截面的这种形状无法同时保证有机功能层的蒸镀均匀性和金属层完全包覆有机功能层边缘的目的，可以说这种阴极隔壁4的隔离效果较差，还不够优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机电致发光器件，从而有效地分割第二电极，提高器件的性能。
本发明的另一目的是提供一种有机电致发光器件的制备方法，改进以往隔离柱制备工艺中存在的工艺复杂、成品率低、成本高等缺点。
为实现上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种有机电致发光器件，由一组彼此平行的第一电极与一组与第一电极垂直的彼此平行的第二电极构成X-Y二维寻址矩阵，该器件具有多个像素，每个像素包括第一电极和第二电极以及夹在所述两个电极之间的有机功能层，在所述第一电极的图形上具有绝缘性的双层隔离柱，其中隔离柱第一层的图形为条状结构或网状结构，所述条状结构为一组与第一电极垂直的相互平行且分隔开的长条形状，所述网状结构为只暴露出器件像素的发光区域和引线连接区域的网状结构，并且网状结构包括两部分：与第一电极垂直的相互平行且分隔开的第一条状结构和与第一电极平行且相互平行的分隔开的第二条状结构，所述隔离柱第一层的线条的横截面具有上小下大的形状；所述隔离柱第二层的图形为一组与第一电极垂直的相互平行且分隔开的条状结构，并且在隔离柱第一层的线条上且位置居中，其特征在于：隔离柱第二层的横截面为上大下小的形状，其中隔离柱第二层上部的侧面与透明基板的夹角为α，下部的侧面与透明基板的夹角为β，且α＞β。
上述技术方案的特征还在于其中所述的α角为45°～80°，所述的β角为20°～60°。
上述技术方案的特征还在于其中所述的隔离柱第一层、第二层的材料均为光敏型有机绝缘材料，并且所述的第二层有机绝缘材料为在涂覆、曝光、显影时均不影响所述的第一层有机绝缘材料光敏性和均匀性的材料；所述的隔离柱第一层的材料一般为光敏型聚酰亚胺(polyimide，以下简称PI)、正型novolac光刻胶、负型环化橡胶、化学增幅型光刻胶中的一种，经过优选为光敏型PI；所述的隔离柱第二层的材料一般为光刻后线条横截面能形成上大下小倒梯形形状的光刻胶中的一种，经过优选为负型光刻胶。
本发明提供的有机电致发光器件中双层隔离柱的第二层线条横截面的侧面与透明基板有两个不同的夹角α、β，因为β角的存在使得金属背电极的蒸镀角度和蒸镀厚度的宽容性大大增加，而且通过使用有机功能层和金属背电极不同的的蒸镀角度，可以实现背电极对有机功能层的完全包覆，避免了比金属层更易受水、氧侵蚀的有机功能层边缘暴露在背电极外，从而提高器件的寿命和发光均匀性。
本发明提供的有机电致发光器件中双层隔离柱可更有效分割第二电极，器件发光均匀，寿命也得到了提高。
本发明的另一个技术方案是提供一种有机电致发光器件的制备方法，该方法包括以下步骤：
①在透明基板上淀积透明导电薄膜作为器件的第一电极，将第一电极光刻出一组相互平行且分割开的直线条；
②在上述第一电极图形上涂覆第一层有机绝缘材料，前烘后曝光，曝光图形为网状结构或条状结构，所述条状结构为与第一电极垂直的一组相互平行且分隔开的长条形状，所述网状结构为只暴露出器件像素的发光区域和引线连接区域的网状结构，并且包括两部分：与第一电极垂直的相互平行且分隔开的第一条状结构和与第一电极平行且相互平行的分隔开的第二条状结构；
③在上述第一层经过曝光的有机绝缘材料上涂覆第二层有机绝缘材料，前烘后对第二层有机绝缘材料进行套刻曝光，曝光图形为与第一电极图形相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，线宽比第一层线条宽度略窄且在其上位置居中；
④对上述两层经过曝光的有机绝缘材料层进行自上而下的湿法显影，显影后隔离柱第一层线条的横截面形成上小下大的形状，隔离柱第二层线条的横截面形成上大下小的形状，其上部的侧面与透明基板的夹角为α，下部的侧面与透明基板的夹角为β，且α＞β；
⑤在上述具有双层隔离柱和第一电极的图形上继续淀积有机功能层；
⑥在上述有机功能层之上继续淀积金属层作为器件的第二电极。
本发明的又一个技术方案是提供另一种有机电致发光器件的制备方法，该方法包括以下步骤：
①在透明基板上淀积透明导电薄膜作为器件的第一电极，将第一电极光刻出一组相互平行且分割开的直线条；
②在上述第一电极图形上涂覆第一层有机绝缘材料，前烘但不曝光；
③在上述第一层有机绝缘材料上涂覆第二层有机绝缘材料，前烘后对第二层有机绝缘材料进行曝光，曝光图形为与第一电极图形相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，湿法显影使第二层形成横截面具有上大下小形状的线条；
④对上述第一层有机绝缘材料进行套刻曝光，曝光图形为网状结构或条状结构，所述条状结构为与第一电极垂直的一组相互平行且分隔开的长条形状，所述网状结构为只暴露出器件像素的发光区域和引线连接区域的网状结构，并且包括两部分：与第一电极垂直的相互平行且分隔开的第一条状结构和与第一电极平行且相互平行的分隔开的第二条状结构，其线宽比第二层的宽度略宽，湿法显影后隔离柱第一层线条的横截面形成上小下大的形状，隔离柱第二层上部的侧面与透明基板的夹角为α，下部的侧面与透明基板的夹角为β，且α＞β，烘烤使上述两层隔离柱完全固化；
⑤在上述具有双层隔离柱和第一电极的图形上继续淀积有机功能层；
⑥在上述有机功能层之上继续淀积金属层作为器件的第二电极。本发明提供的有机电致发光器件的制备方法，具有以下优点：
(1)工艺简单，只是最后才对双层隔离柱进行高温烘烤，与US6,624,567B2提出的技术方案相比，缩短了工艺流程，制备双层隔离柱的时间缩短了10～30％，可以大大提高生产效率，降低生产成本；
(2)工序少，相应的节约了设备投资成本和生产管理成本，更适用于在国内建设投资规模不大、生产灵活的生产线；
(3)连续涂覆两层有机绝缘材料，而且在制备双层隔离柱过程中第二层隔离柱绝缘物质不接触发光区域的第一电极表面，使隔离柱制备过程对发光区域的污染减到最小，有利于提高器件整体性能，成品率很容易达到高水平；
(4)由此工艺方法制备的隔离柱第二层线条横截面的上部侧面和下部侧面分别与透明基板有两个不同的夹角α、β，因为β角的存在使得金属背电极的蒸镀角度和蒸镀厚度的宽容性大大增加，而且通过使用有机功能层和金属背电极不同的的蒸镀角度，可以实现背电极对有机功能层的完全包覆，避免了比金属层更易受水、氧侵蚀的有机功能层边缘暴露在背电极外，从而提高器件的寿命和发光均匀性。
本发明提供的制备方法是通过两次涂覆有机绝缘薄膜、两次曝光、自上而下显影、一次高温固化制备双层隔离柱的工艺方法，工艺简单、设备投资和生产成本低、成品率高。
由此方法制备的有机电致发光器件的第二电极可以被双层隔离柱有效地分割开，器件发光均匀，寿命也得到了提高。
下面结合附图通过具体实施方式、实施例加以说明，本发明可变得更加清楚。
附图说明
图1是背景技术EP0732868B1中提出的有机电致发光器件的结构剖面图。
图2是背景技术EP0732868B1中提出有机电致发光器件的第一电极和第二电极短路时的结构剖面图。
图3是背景技术US6,624,567B2提出的的有机电致发光器件的俯视图。
图4是本发明中有机电致发光器件的结构剖面图。
图5-1a～图5-3是本发明中制备有机电致发光器件的双层隔离柱的制备示意图(和优选制备方法1的步骤②～④一致)。
图6-1～图6-3b是本发明中制备有机电致发光器件的双层隔离柱的制备示意图(和优选制备方法2的步骤②～④一致)。
图7-1是本发明中制备的双层隔离柱显影后烘烤(后烘)前的剖面扫描电镜图，图7-2是图7-1扫描电镜图的局部放大图。
图8是本发明中制备的双层隔离柱后烘后的剖面扫描电镜图。
上述图1～图6中，1是透明基板，2是第一电极(阳极)，3是背景技术中双层隔离柱的第一层(绝缘基座)，4是背景技术中的单层隔离柱或背景技术中双层隔离柱的第二层(阴极隔壁)，5是有机功能层，6是第二电极(阴极)，7是本发明双层隔离柱的第一层(绝缘基座)，8是本发明双层隔离柱的第二层(阴极隔壁)，9是曝光用掩膜板1，10是曝光用掩膜板2，图5、6中垂直向下的箭头表示用UV光对有机绝缘层进行曝光。
下面结合附图和具体实施方式详细阐述本发明的内容，应该理解本发明并不局限于下述优选实施方式，优选实施方式仅仅作为本发明的说明性实施方案。
具体实施方式
本发明提出的有机电致发光器件的结构剖面图如图4所示，其中：1是透明基板，可以是玻璃或者塑料(柔性基板)；2是第一电极(阳极)，一般为氧化铟锡(以下简称ITO)、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO；5是有机功能层，可以为单层结构或多层结构，为单层结构时由有机电致发光材料组成，可为金属配合物或有机共轭聚合物等，金属配合物如三(8-羟基喹啉)铝(以下简称Alq3)、三(8-羟基喹啉)镓(以下简称Gaq3)、(水杨醛缩邻胺苯酚)-(8-羟基喹啉)合铝(III)(以下简称Al(Saph-q))或(水杨醛缩邻胺苯酚)-(8-羟基喹啉)合镓(III)(以下简称Ga(Saph-q))等，有机共轭聚合物材料主要包括聚乙炔、聚噻吩(以下简称PEDOT)、聚咔唑及其衍生物，如聚苯撑乙炔(以下简称PPV)等，为多层结构时包括一个发光层和至少包括空穴传输层或电子传输层中的一层，其中发光层由有机电致发光材料组成，可为金属配合物或有机共轭聚合物等，空穴传输层的材料主要为三苯胺类化合物，如N，N’-二-(1-萘基)-N，N-二苯基-1，1-联苯基-4，4-二胺(以下简称NPB)、N，N’-二苯基-N，N’-双(间甲基苯基)-1，1’-联苯基-4，4’-二胺(以下简称TPD)、4，4’，4”-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺(以下简称MTDATA)等，电子传输层的材料可为金属配合物，如Alq3、Gaq、Al(Saph-q)或Ga(Saph-q)等；6是第二电极(阴极)，一般为锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属，或它们分别与铜、金、银的合金；7是双层隔离柱的第一层(绝缘基座)，材料为光敏型有机绝缘材料，一般为光敏型PI、正型novolac光刻胶、负型环化橡胶、化学增幅型光刻胶中的一种，经过优选为光敏型PI；8是双层隔离柱的第二层(阴极隔壁)，材料为光敏型有机绝缘材料，一般为光刻后线条横截面能形成上大下小倒梯形形状的光刻胶中的一种，经过优选为负型光刻胶。
结合附图5，本发明提出的有机电致发光器件的优选制备方法1详细阐述如下(说明：OLEDs的整个制备过程均在净化车间实施)：
①在透明基板1上溅射透明导电薄膜作为器件的第一电极2，将第一电极2光刻出一组相互平行且分割开的直线条，其中透明基板1可以是玻璃或者塑料(柔性基板)，第一电极2材料一般为ITO、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO；
②在上述第一电极2图形上旋涂第一层光敏型有机绝缘材料，膜厚为0.5～5μm，一般为光敏型PI、正型novolac光刻胶、负型环化橡胶、化学增幅型光刻胶中的一种，经过优选为光敏型PI，前烘后曝光，曝光图形为网状结构(只暴露出器件象素点的发光区域和引线连接区)或条状结构(一组与第一电极2图形相垂直的相互平行且分割开的直线条)，线条的宽度由显示分辨率即象素之间的间隔所决定，线宽为10～50μm；
③在上述第一层经过曝光的有机绝缘材料上旋涂第二层光敏型有机绝缘材料，膜厚为0.5～5μm，一般为光刻后线条横截面能形成上大下小倒梯形形状的光刻胶中的一种，经过优选为负型光刻胶，前烘后对第二层有机绝缘材料进行套刻曝光，曝光图形为与第一电极2图形相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，线宽比第一层线条宽度略窄且在其上位置居中，线宽为5～45μm，若使用须经中烘的光刻胶还要进行中烘；
④对上述两层经过曝光的有机绝缘材料层进行自上而下的湿法显影，优选显影液为两层有机绝缘材料所用相同，若不相同则自上而下依次显影，显影后绝缘基座7线条的横截面形成上小下大的形状，阴极隔壁8线条的横截面形成上大下小的形状，其上部侧面和下部侧面分别与透明基板有两个不同的夹角α、β，并且α＞β，高温烘烤使绝缘基座7和阴极隔壁8完全固化，烘烤温度为90～350℃；
⑤在上述具有双层隔离柱和第一电极2的图形上继续淀积有机功能层5，有机功能层可以为单层结构或多层结构，为单层结构时由有机电致发光材料组成，可为金属配合物或有机共轭聚合物等，金属配合物如Alq3、Gaq3、Al(Saph-q)或Ga(Saph-q)等，有机共轭聚合物材料主要包括聚乙炔、PEDOT、聚咔唑及其衍生物的有机共轭聚合物，如PPV等；为多层结构时包括一个发光层和至少包括空穴传输层或电子传输层中的一层，其中发光层由有机电致发光材料组成，可为金属配合物或有机共轭聚合物等，空穴传输层的材料主要为三苯胺类化合物，如NPB、TPD、MTDATA等，电子传输层的材料可为金属配合物，如Alq3等；
⑥在上述有机功能层5之上继续蒸镀金属层作为器件的第二电极6，金属层一般为锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属，或它们与铜、金、银的合金。
结合附图6，本发明提出的有机电致发光器件的优选制备方法2详细阐述如下(说明：OLEDs的整个制备过程均在净化车间实施)：
①同优选制备方法1；
②在上述第一电极2图形上旋涂第一层光敏型有机绝缘材料，膜厚为0.5～5μm，一般为光敏型PI、正型novolac光刻胶、负型环化橡胶、化学增幅型光刻胶中的一种，经过优选为光敏型PI，前烘但不曝光；
③在上述第一层有机绝缘材料上旋涂第二层光敏型有机绝缘材料，膜厚为0.5～5μm，一般为光刻后线条横截面能形成上大下小倒梯形形状的光刻胶中的一种，经过优选为负型光刻胶，前烘后对第二层有机绝缘材料进行曝光，曝光图形为与第一电极2图形相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，线宽为5～45μm，若使用须经中烘的光刻胶还要进行中烘，湿法显影使第二层形成横截面具有上大下小形状的线条；
④对上述第一层绝缘材料进行套刻曝光，曝光图形为网状结构(只暴露出器件象素点的发光区域和引线连接区)或条状结构(一组与第一电极2图形相垂直的相互平行且分割开的直线条)，线宽比阴极隔壁8线条宽度略宽，为10～50μm，湿法显影后绝缘基座7线条的横截面形成上小下大的形状，阴极隔壁8线条横截面上部的侧面和下部的侧面分别与透明基板形成两个不同的夹角α、β，并且α＞β，高温烘烤使绝缘基座7和阴极隔壁8完全固化，烘烤温度为90～350℃；
⑤同优选制备方法1；
⑥同优选制备方法1。
实施例1.
(OLED的整个制备过程均在净化车间实施)依次用UV照射和含有表面活性剂的洗液对方块电阻为10Ω的ITO玻璃进行清洗，然后烘干，其中ITO的膜厚为180nm，将ITO光刻出一组相互平行且分割开的直线条，线宽为100μm，线条间隙为15μm。再次清洗并烘干，在ITO图形上旋涂第一层有机绝缘材料负型环化橡胶，膜厚为1.1μm，在100℃热板中烘烤90s。将第一层曝光但不显影，曝光图形为网状结构，即只暴露出器件象素点的发光区域和引线连接区，与ITO线条平行方向的线宽为30μm，与ITO线条垂直方向的线宽为30μm。然后在第一有机绝缘层上继续旋涂第二层绝缘材料负型光刻胶ZPN1168，膜厚为3.5μm。在95℃热板中烘烤90s，通过套刻工艺对第二层进行曝光，曝光图形为与ITO线条相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，第二层线条在第一层上位置居中，宽度比第一层线条宽度略窄，线宽为15μm。在95℃热板中烘烤60s，用2.38％四甲基氢氧化铵(以下简称TMAHO)溶液对上层显影90s，然后用负型光刻胶显影液对下层显影，形成各自不同的图形。在150℃对流烘箱中烘烤1h使绝缘基座和阴极隔壁完全固化，绝缘基座线条的横截面形成上小下大的形状，阴极隔壁线条的横截面形成上大下小的形状，其上部侧面和下部侧面分别与透明基板形成两个不同的夹角α、β，α＝45°，β＝20°。最后在真空度为10-4Pa以上的真空炉中蒸镀有机功能层和金属层。有机功能层依次由CuPc、NPB和Alq3组成，膜厚分别为20nm、60nm和40nm。金属层由LiF/Al组成，膜厚分别为1nm和400nm。在惰性气体中对器件进行封装。器件起亮电压为2.8V，发光均匀，器件寿命约5000h。
实施例2.
(OLED的整个制备过程均在净化车间实施)依次用UV照射和含有表面活性剂的洗液对方块电阻为15Ω的ITO玻璃进行清洗并烘干，其中ITO的膜厚为170nm，将ITO光刻出一组相互平行且分割开的直线条，线宽为400μm，线条间隙为30μm。再次清洗并烘干，在ITO图形上旋涂第一层有机绝缘材料光敏型PI DL-1000，膜厚为1.5μm，在125℃对流烘箱中烘烤25min。将第一层曝光但不显影，曝光图形为网状结构，即只暴露出器件象素点的发光区域和引线连接区，与ITO线条平行方向的线宽为45μm，与ITO线条垂直方向的线宽为40μm。然后在第一有机绝缘层上继续旋涂第二层绝缘材料负型光刻胶ZPN1168，膜厚为3μm。在95℃对流烘箱中烘烤15min后，通过套刻工艺对第二层进行曝光，曝光图形为与ITO线条相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，第二层线条在第一层上位置居中，宽度比第一层线条宽度略窄，线宽为2μm。在95℃对流烘箱中烘烤10min后，用2.38％TMAHO溶液对这两层一起显影60s，形成各自不同的图形。在350℃对流烘箱中烘烤15min使绝缘基座和阴极隔壁完全固化，绝缘基座线条的横截面形成上小下大的形状，阴极隔壁线条的横截面形成上大下小的形状，其上部侧面和下部侧面分别与透明基板形成两个不同的夹角α、β，α＝70°，β＝45°。最后在真空度为10-4Pa以上的真空炉中蒸镀有机功能层和金属层。有机功能层依次由CuPc、NPB和Alq3组成，膜厚分别为20nm、50nm和50nm。金属层由LiF/Al组成，膜厚分别为1nm和400nm。在惰性气体中对器件进行封装。器件起亮电压为3V，发光均匀，器件寿命＞5000h。
实施例3.
(OLED的整个制备过程均在净化车间实施)依次用UV照射和含有表面活性剂的洗液对方块电阻＜5Ω的ITO玻璃进行清洗，然后烘干，其中ITO的膜厚为190nm，将ITO光刻出一组相互平行且分割开的直线条，线宽为80μm，线条间隙为10μm。再次清洗并烘干，在ITO图形上旋涂第一层有机绝缘材料负型光刻胶AZ CTP100，膜厚为0.8μm，在100℃热板中烘烤90s。将第一层过曝光，曝光图形为条状结构，即一组与ITO图形相垂直的相互平行且分割开的直线条，线宽为25μm，线条间隙为100μm。在100℃热板中进行中烘烤60s。然后在第一有机绝缘层上继续旋涂第二层有机绝缘材料负型光刻胶Tlor-n，膜厚为4μm。在100℃热板中烘烤90s后，通过套刻工艺对第二层进行曝光，曝光图形为与ITO线条相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，第二层线条在第一层上位置居中，宽度比第一层线宽略窄，线宽为10μm，在100℃热板中烘烤60s。用2.38％TMAHO溶液将两层一起显影70s，形成各自的图形。在200℃对流烘箱中烘烤30min使绝缘基座和阴极隔壁完全固化，绝缘基座线条的横截面形成上小下大的形状，阴极隔壁线条的横截面形成上大下小的形状，其上部侧面和下部侧面分别与透明基板形成两个不同的夹角α、β，α＝80°，β＝60°。最后在真空度为10-4Pa以上的真空炉中蒸镀有机功能层和金属层。有机功能层依次由CuPc、NPB和Alq3组成，膜厚分别为20nm、70nm和50nm。金属层依次由Mg∶Ag合金(蒸镀速率比10∶1，合金质量比4∶1)和Ag组成，膜厚分别为100nm和300nm。在惰性气体中对器件进行封装。器件起亮电压为2.7V，发光均匀，在电流密度为20mA/cm2时发光效率为4.51m/W，器件寿命＞5000
实施例4.
(OLED的整个制备过程均在净化车间实施)依次用UV照射和含有表面活性剂的洗液对方块电阻为5Ω的ITO玻璃进行清洗并烘干，其中ITO的膜厚为200nm，将ITO光刻出一组相互平行且分割开的直线条，线宽为200μm，线条间隙为20μm。再次清洗并烘干，在ITO图形上旋涂第一层有机绝缘材料光敏型PI DL-1000，膜厚为1.2μm，在125℃对流烘箱中烘烤25min。然后在第一有机绝缘层上继续旋涂第二层有机绝缘材料负型光刻胶Tlor-n，膜厚为4μm，在110℃热板中烘烤90s。然后对第二层进行曝光，曝光图形为与ITO线条相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，线宽为15μm，在110℃热板中烘烤60s。用2.38％TMAHO溶液对第二层负型光刻胶显影30s，显出图形即可。通过套刻工艺对第一层进行曝光，曝光线条为在第二层之下且比第二层线条略宽的直线条，线宽为30μm。用2.38％TMAHO溶液再对第一层进行显像30s。在250℃热板中烘烤20min使绝缘基座和阴极隔壁完全固化，绝缘基座线条的横截面形成上小下大的形状，阴极隔壁线条的横截面形成上大下小的形状，其上部侧面和下部侧面分别与透明基板形成两个不同的夹角α、β，α＝70°，β＝45°。最后在真空度为10-4Pa以上的真空炉中蒸镀有机功能层和金属层。有机功能层依次由CuPc、NPB和Alq3组成，膜厚分别为20nm、35nm和40nm。金属层依次由Mg∶Ag合金(蒸镀速率比10∶1，合金质量比4∶1)和Ag组成，膜厚分别为150nm和300nm。在惰性气体中对器件进行封装。器件起亮电压为3V，发光均匀，在电流密度为20mA/cm2时发光效率为4.51m/W，器件寿命＞5000h。
实施例5.
(OLED的整个制备过程均在净化车间实施)依次用无水乙醇和去离子水超声的方法对方块电阻为200Ω的透明ITO软屏进行清洗并用红外烘干，将ITO光刻出一组相互平行且分割开的直线条，线宽为400μm，线条间隙为30μm。再次清洗并烘干，而后在软屏背面(无ITO膜一侧)旋涂一层负型光刻胶AZ CTP100，膜厚为1.0μm，在90℃对流烘箱中烘烤30min，然后对其全面曝光，再次在90℃对流烘箱中烘烤30min使其固化，形成一层保护膜。然后再在ITO图形上旋涂第一层有机绝缘材料负型光刻胶AZ CTP100，膜厚为1.5μm，在90℃对流烘箱中烘烤10min。将第一层背曝光，曝光图形为条状结构，即一组与ITO图形相垂直的相互平行且分割开的直线条，线宽为40μm，线条间隙为500μm。在90℃对流烘箱中进行中烘10min。然后在第一有机绝缘层上继续旋涂第二层有机绝缘材料负型光刻胶Tlor-n，膜厚为3μm。在90℃对流烘箱中烘烤10min后，通过套刻工艺对第二层进行曝光，曝光图形为与ITO线条相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，第二层线条在第一层上位置居中，宽度比第一层线条宽度略窄，线宽为20μm。在90℃对流烘箱中烘烤10min后，用2.38％TMAHO溶液对这两层一起显影70s，形成上下两层各自不同的形状。在90℃对流烘箱中烘烤1h，使绝缘基座和阴极隔壁进一步固化，绝缘基座线条的横截面形成上小下大的形状，阴极隔壁线条的横截面形成上大下小的形状，其上部侧面和下部侧面分别与透明基板形成两个不同的夹角α、β，α＝45°，β＝20°。最后在真空度为10-4Pa以上的真空中蒸镀有机功能层、金属层。有机功能层依次由CuPc、NPB和Alq3组成，膜厚分别为20nm、50nm和60nm。金属层依次由Mg∶Ag合金(蒸镀速率比10∶1，合金质量比4∶1)和Ag组成，膜厚分别为100nm和200nm。然后在真空中交替沉积无机和有机保护层对器件进行封装。器件起亮电压为3V，发光均匀，器件寿命达到500h。
尽管结合优选实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例和附图，尤其是隔离柱第二层8线条横截面的形状并不局限于附图4～6中所示，只要其上部侧面和下部侧面分别与透明基板具有两个不同的角度即可，还有本发明提出的有机电致发光器件的双隔离柱结构还可通过其他方法制备。应当理解，在本发明构思的引导下，本领域技术人员可进行各种修改和改进，所附权利要求概括了本发明的范围。
Claims (11)
1.一种有机电致发光器件，由一组彼此平行的第一电极(2)与一组与第一电极(2)垂直的彼此平行的第二电极(6)构成X-Y二维寻址矩阵，该器件具有多个像素，每个像素包括第一电极(2)和第二电极(6)以及夹在所述两个电极之间的有机功能层(5)，在所述第一电极(2)的图形上具有绝缘性的双层隔离柱，其中隔离柱第一层(7)的图形为条状结构或网状结构，所述条状结构为一组与第一电极(2)垂直的相互平行且分隔开的长条形状，所述网状结构为只暴露出器件像素的发光区域和引线连接区域的网状结构，并且网状结构包括两部分：与第一电极(2)垂直的相互平行且分隔开的第一条状结构和与第一电极(2)平行且相互平行的分隔开的第二条状结构，所述隔离柱第一层的线条的横截面具有上小下大的形状；所述隔离柱第二层(8)的图形为一组与第一电极(2)垂直的相互平行且分隔开的条状结构，并且在隔离柱第一层(7)的线条上且位置居中，其特征在于：隔离柱第二层的横截面为上大下小的形状，其中隔离柱第二层上部的侧面与透明基板(1)的夹角为α，下部的侧面与透明基板(1)的夹角为β，且α＞β。
2.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述的α角为45°～80°，所述的β角为20°～60°。
3.根据权利要求1或2的有机电致发光器件，其特征在于，所述的双层隔离柱第一层(7)、隔离柱第二层(8)的材料均为光敏型有机绝缘材料，并且所述的第二层有机绝缘材料为在涂覆、曝光、显影时均不影响所述的第一层有机绝缘材料光敏性和均匀性的材料。
4.根据权利要求3的有机电致发光器件，其特征在于，所述的隔离柱第一层(7)的材料为光敏型聚酰亚胺、正型novolac光刻胶、负型环化橡胶、化学增幅型光刻胶中的一种。
5.根据权利要求3的有机电致发光器件，其特征在于，所述的隔离柱第二层(8)的材料为光刻后线条横截面能形成上大下小倒梯形形状的光刻胶中的一种。
6.根据权利要求3的有机电致发光器件，其特征在于，所述的隔离柱第一层(7)的材料为光敏型聚酰亚胺，所述的隔离柱第二层(8)的材料为负型光刻胶。
7.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述的有机功能层为单层结构或为多层结构。
8.一种制备权利要求1所述的有机电致发光器件的方法，该方法包括以下步骤：
①在透明基板(1)上淀积透明导电薄膜作为器件的第一电极(2)，将第一电极(2)光刻出一组相互平行且分割开的直线条；
②在上述第一电极(2)图形上涂覆第一层有机绝缘材料，前烘后曝光，曝光图形为条状结构或网状结构，所述条状结构为与第一电极(2)垂直的一组相互平行且分隔开的长条形状，所述网状结构为只暴露出器件像素的发光区域和引线连接区域的网状结构，并且包括两部分：与第一电极(2)垂直的相互平行且分隔开的第一条状结构和与第一电极(2)平行且相互平行的分隔开的第二条状结构；
③在上述第一层经过曝光的有机绝缘材料上涂覆第二层有机绝缘材料，前烘后对第二层有机绝缘材料进行套刻曝光，曝光图形为与第一电极(2)图形垂直的一组相互平行且分割开的直线条，线宽比第一层线条宽度窄且在其上位置居中；
④对上述两层经过曝光的有机绝缘材料层进行自上而下的湿法显影，显影后隔离柱第一层(7)线条的横截面形成上小下大的形状，隔离柱第二层(8)线条的横截面形成上大下小的形状，其中隔离柱第二层上部的侧面与透明基板(1)的夹角为α，下部的侧面与透明基板(1)的夹角为β，且α＞β；
⑤在上述具有双层隔离柱和第一电极(2)的图形上继续淀积有机功能层(5)；
⑥在上述有机功能层(5)之上继续淀积金属层作为器件的第二电极(6)。
9.一种制备权利要求1所述的有机电致发光器件的方法，该方法包括以下步骤：
①在透明基板(1)上淀积透明导电薄膜作为器件的第一电极(2)，将第一电极(2)光刻出一组相互平行且分割开的直线条；
②在上述第一电极(2)图形上涂覆第一层有机绝缘材料，前烘但不曝光；
③在上述第一层有机绝缘材料上涂覆第二层有机绝缘材料，前烘后对第二层有机绝缘材料进行曝光，曝光图形为与第一电极(2)图形相垂直的一组相互平行且分割开的直线条，湿法显影使第二层形成横截面具有上大下小形状的线条；
④对上述第一层有机绝缘材料进行套刻曝光，曝光图形为条状结构或网状结构，所述条状结构为与第一电极(2)垂直的一组相互平行且分隔开的长条形状，所述网状结构为只暴露出器件像素的发光区域和引线连接区域的网状结构，并且包括两部分：与第一电极(2)垂直的相互平行且分隔开的第一条状结构和与第一电极(2)平行且相互平行的分隔开的第二条状结构，其线宽比第二层的宽度宽，湿法显影后隔离柱第一层(7)线条的横截面形成上小下大的形状，隔离柱第二层(8)线条横截面的上部的侧面与透明基板(1)的夹角为α，下部的侧面与透明基板(1)的夹角为β，且α＞β，烘烤使上述两层隔离柱完全固化；
⑤在上述具有双层隔离柱和第一电极(2)的图形上继续淀积有机功能层(5)；
⑥在上述有机功能层(5)之上继续淀积金属层作为器件的第二电极(6)。
10.根据权利要求8或9的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤④中所述湿法显影后烘烤使上述两层隔离柱完全固化的烘烤温度为90～350℃。
11.根据权利要求8或9的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤②、③中所述的涂覆两层有机绝缘材料均可采用旋转涂覆的方法。
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