CN100448053C - 含有屏蔽掩膜支撑体的有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有屏蔽掩膜支撑体的有机电致发光器件及其制备方法，旨在使用红绿蓝屏蔽掩膜制作全彩有机电致发光器件时增强对屏蔽掩膜的支撑作用，该有机电致发光器件包括：基片；形成在基片上的一组第一电极条；形成在第一电极上的有机发光层；和形成在有机发光层上的一组第二电极条，每个象素由一个第一电极条和一个第二电极条以及夹在两个电极条之间的有机发光层构成，相邻阳极条和/或相邻阴极条之间形成一个或多个用以支撑屏蔽掩膜的支撑体。其制备方法是用光刻的方法形成屏蔽掩膜的支撑体。该器件能延长屏蔽掩膜的使用寿命，减少有机电致发光器件坏点的数量，增强有机电致显示屏的清晰度、色纯度和均匀性。

Description

含有屏蔽掩膜支撑体的有机电致发光器件及其制备方法

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。

背景技术

当今，随着多媒体技术的发展和信息社会的来临，对平板显示器性能的要求越来越高。近年新出现的三种显示技术：等离子显示器、场发射显示器和有机电致发光显示器(OLED)，均在一定程度上弥补了阴极射线管和液晶显示器的不足。其中，有机电致发光显示器具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相比，OLED不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达液晶显示器的1000倍，其制造成本却低于同等分辨率达液晶显示器，因此，有机电致发光显示器势必具有广阔的应用前景。

OLED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。给两个电极分别施加高电平和低电平使器件发光。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。

在制备全彩OLEDs的方法中，比较常用的工艺方法是RGB三色分别蒸镀的方法。RGB三色分别蒸镀是用如图1A到图1C所示的屏蔽掩膜来实现的。通过使用屏蔽掩膜，R、G、B的公共发光层和R、G、B各层形成在对应象素上，对R、G、B象素分别加不同的电压就可以显示彩色图象。

当屏蔽掩膜放到基板上时，由于没有获得足够的支撑，屏蔽掩膜极容易受外力变形和下垂，实践中为固定屏蔽掩膜，往往以磁力使之吸附在基板上，这样就更加重了屏蔽掩膜的变形和下垂，变形和下垂会造成屏蔽掩膜的蹭伤有机层，掩膜上的灰尘容易掉落到有机层，造成象素点的损坏；由于没有足够的支撑，造成不同颜色的发光材料扩散出规定的区域，以致影响到显示屏的清晰度、色纯度及均匀性；造成屏蔽掩膜的使用寿命缩短。

发明内容：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种能够使屏蔽掩膜获得足够支撑的有机电致发光器件，本发明的技术方案是：有机电致发光器件由基片，形成在基片上的一组第一电极条；形成在第一电极上的有机发光层和形成在有机发光层上的一组第二电极条组成，每个象素由一个第一电极条和一个第二电极条以及夹在两个电极条之间的有机发光层构成，在相邻阳极条和/或相邻阴极条之间形成一个或多个用以支撑屏蔽掩膜的支撑体。

支撑体可以由光刻胶，聚酰亚胺，光敏型聚酰亚胺等有机绝缘材料形成，也可以由氮化硅、二氧化硅等无机绝缘材料形成。

有机电致发光器件还可以含有网状绝缘基座，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻阳极条和/或相邻阴极条之间绝缘基座上方。

有机电致发光器件可以含有阴极隔壁，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻阳极条和/或相邻阴极条之间的阴极隔壁上。

有机电致发光器件可以含有网状绝缘基座，绝缘基座上方有阴极隔壁，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻阳极条之间的绝缘基座上和/或相邻阴极条之间的阴极隔壁上。

本发明的有益效果是，通过形成屏蔽掩膜的支撑体，强化了对屏蔽掩膜的支撑作用。由于支撑体的支撑作用，减少了屏蔽掩膜蹭伤有机层，掩膜上的灰尘掉落到有机层的几率，从而降低了器件出现坏点的几率；由于支撑体的支撑作用，屏蔽掩膜能保持原本的形状，使不同颜色的发光材料能够准确地进入规定的区域，从而提高显示屏的清晰度、色纯度及均匀性；由于支撑体的支撑作用，屏蔽掩膜的使用寿命也得到了提高。

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，其技术方案是在基片上形成第一电极图案；在第一电极上涂覆有机绝缘材料，通过不同的掩膜光刻出不同的支撑体；使用屏蔽掩膜淀积公共有机功能材料和RGB三原色材料；在有机发光层上形成第二电极图案。

此方法的有益效果是，通过光刻，可以简单准确地得到预定形状地支撑体，对于同时形成绝缘基座和/或阴极隔壁的器件，可以在光刻绝缘基座和/或阴极隔壁的同时光刻屏蔽掩膜的支撑体。

附图说明：

图1A到图1C是现有技术屏蔽掩膜的示意图；

图2为网状绝缘基座的曝光掩膜；

图3为优选实施例1的阴极隔壁和屏蔽掩膜支撑体的曝光掩膜；

图4为本发明优选实施例1中加了屏蔽掩膜支撑体的有机电致发光器件的示意图；

图5为优选实施例中阴极隔壁的曝光掩膜；

图6为优选实施例2中屏蔽掩膜支撑体的曝光掩膜；

图7为优选实施例2中加了屏蔽掩膜支撑体的有机电致发光器件的示意图。

图中：ITO玻璃401，ITO线条402，网状绝缘基座403，阴极隔壁404，屏蔽掩膜支撑体405，屏蔽掩膜406，屏蔽掩膜支撑体705。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，此描述为含有屏蔽掩膜支撑体的有机电致发光器件的制备方法，从中此有机电致发光器件的结构特征也同时揭示出来：

在透明基板上溅射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，其中透明基板可以是玻璃或者塑料等透明材料，可以使用辅助电极以降低第一电极的电阻；

在第一电极上相邻阳极条和/或相邻阴极条之间形成一个或多个用以支撑屏蔽掩膜的支撑体。此支撑体为绝缘材料，可以为氮化硅、二氧化硅等无机绝缘材料，形成支撑体的方法可以为本领域普通技术人员所熟知的化学气相沉积或物理气相沉积的方法，如等离子化学增强型气相淀积(PECVD)的方法，也可以是光刻胶，形成方法为本领域普通技术人员所熟知的光刻显影的方法。也可以在基板上先形成阴极隔壁，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻阳极条和/或相邻阴极条之间的阴极隔壁上。也可以在基板上先形成网状绝缘基座，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻阳极条和/或相邻阴极条之间绝缘基座上方。还可以在基板上形成网状绝缘基座，绝缘基座上形成阴极隔壁，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻阳极条之间的绝缘基座上和/或相邻阴极条之间的阴极隔壁上。

然后用不同的屏蔽掩膜，蒸镀红、绿、蓝三色材料和公共有机层材料。最后，用蒸镀等方法形成第二电极。

本发明的有益效果是：延长屏蔽掩膜的使用寿命，减少有机电致发光器件坏点的数量，增强有机电致显示屏的清晰度、色纯度和均匀性。本发明的制备方法

下面是本发明优选的实施例，对本发明作更进一步的说明。

实施例1

如图4所示，(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401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402，线宽为80μm，线条间隙为10μm。

再次清洗并烘干，在ITO图形上旋涂第一层光敏型聚酰亚胺，膜厚为1.2μm，在125℃对流烘箱中烘烤25min。用图2所示的网状绝缘基座的曝光掩膜，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，发光区内与ITO线条平行方向的线宽为30μm，与ITO线条垂直方向的线宽为25μm，形成网状绝缘基座403。

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，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，曝光掩膜如图3：在第一层有机绝缘层与ITO线条相垂直方向的正上方居中且略窄的一组直线条，为阴极隔壁404，线宽10μm，在ITO线条之间的第一层有机绝缘层上有三个截面为倒梯形的屏蔽掩膜支撑体405，直径为20μm。

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。在300℃对流烘箱中烘烤30min使绝缘基座和阴极隔壁和屏蔽掩膜支撑体完全固化。

然后在真空度为10^-4Pa以上的真空炉中用屏蔽掩膜406依次蒸镀红、绿、蓝三基色象素和公共有机层，最后淀积第二电极LiF/Al，膜厚分别为1nm和400nm。在惰性气体中对器件进行封装。屏蔽掩膜406使用寿命得到显著提高，并有效减少了坏点的数量，显示屏的清晰度、色纯度和均匀性也得到了提高。

实施例2

在实施例1的基础上，改变对隔离柱第二层的曝光方式：

如图7所示，先用图5所示的阴极隔壁的掩膜对隔离柱第二层进行曝光，形成阴极隔壁的图形，再用图6所示的支撑体的掩膜过量曝光，使屏蔽掩膜支撑体705的截面呈正梯形；之后进行中烘、显影及后烘等工序。支撑体的截面呈上小下大的形状更加有利于阴极的电流传导。

实施例3

在光刻好ITO图形的基板上用等离子化学增强型气相淀积(PECVD)的方法形成一层二氧化硅无机绝缘层，厚度为3μm，利用激光刻蚀的方法，形成一组与ITO正交的平行线条和每个阳极条之间的两个圆柱体屏蔽掩膜支撑体，该平行线条为阴极隔壁，线宽为10μm，屏蔽掩膜的支撑体的直径为20μm，然后在真空度为10^-4Pa以上的真空炉中用屏蔽掩膜406依次蒸镀红、绿、蓝三基色象素和公共有机层，最后淀积第二电极LiF/Al，膜厚分别为1nm和400nm。在惰性气体中对器件进行封装。屏蔽掩膜406使用寿命得到显著提高，并有效减少了坏点的数量，显示屏的清晰度、色纯度和均匀性也得到了提高。

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，还有本发明提到的有机电致发光器件的绝缘基座和阴极隔壁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 (5)

1、一种有机电致发光器件，包括：

基片；

形成在基片上的一组第一电极条；

形成在第一电极条上的有机发光层；和

形成在有机发光层上的一组第二电极条，每个象素由一个第一电极条和一个第二电极条以及夹在两个电极条之间的有机发光层构成，所述的器件含有网状绝缘基座，所述第二电极条由其制备前形成在网状绝缘基座上的阴极隔壁分隔成相互绝缘的条状，其特征是在相邻第一电极条之间的绝缘基座上方形成一个或多个用以支撑屏蔽掩膜的支撑体，所述第二电极条为阴极条。

2、一种有机电致发光器件，包括：

基片；

形成在基片上的一组第一电极条；

形成在第一电极条上的有机发光层；和

形成在有机发光层上的一组第二电极条，每个象素由一个第一电极条和一个第二电极条以及夹在两个电极条之间的有机发光层构成，所述的器件含有阴极隔壁，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻第二电极条之间的阴极隔壁上，所述第二电极条为阴极条。

3、一种有机电致发光器件，包括：

基片；

形成在基片上的一组第一电极条；

形成在第一电极条上的有机发光层；和

形成在有机发光层上的一组第二电极条，每个象素由一个第一电极条和一个第二电极条以及夹在两个电极条之间的有机发光层构成，所述的器件含有网状绝缘基座，绝缘基座上方有阴极隔壁，屏蔽掩膜的支撑体形成在相邻第一电极条之间的绝缘基座上和/或相邻第二电极条之间的阴极隔壁上，所述第二电极条为阴极条。

4、根据权利要求1或2或3所述的有机电致发光器件，其特征是所述的支撑体由绝缘材料形成。

5、根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其特征是所述的绝缘材料为光刻胶、二氧化硅或氮化硅。

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