具体实施方式
本发明的有机电致发光器件的制备方法包括:
在基板上形成一组平行的电极条,由这些平行的电极条构成阳极;在所述电极条上以及电极条之间的基板上覆盖光敏性有机聚合物层,对所得光敏性有机聚合物层进行掩模、曝光和显影,得到一组平行的隔离柱;
所述掩模、曝光和显影的条件使得形成的隔离柱的上表面的宽度为20μm-100μm,相邻两个隔离柱的上表面之间的最短距离为200μm-800μm,所述隔离柱的上表面宽度小于底面宽度,所述隔离柱的中间最小宽度小于或等于上表面宽度,所述隔离柱的长度方向与电极条的长度方向垂直,且该隔离柱的长度方向的横截面与基板垂直,所述上表面为隔离柱的远离基板的表面,所述底面为隔离柱的与上表面相对的表面;
在隔离柱的上表面以及隔离柱之间形成有机功能层;在有机功能层上形成阴极。
优选情况下,所述隔离柱的上表面的宽度为40μm-60μm,相邻两个隔离柱的上表面之间的最短距离为300μm-500μm,所述隔离柱的上表面的宽度与底面的宽度的比值为0.5-0.8,所述隔离柱的中间最小宽度与上表面宽度的比值为0.6-0.8。
优选情况下,所述隔离柱的中间面至所述上表面的垂直距离与所述中间面至所述隔离柱的与电极条接触的底面的垂直距离的比为0.6-0.8,所述中间面为中间最小宽度所在的面。
本发明所述隔离柱的长度方向的横截面可以在一定范围内变动,例如可以是图2(a)所示的两腰内凹的类梯形,也可以是图2(b)所示的矩形与梯形的结合,从有机电致发光器件的实际发光后所观察到的效果以及加工制作简便的角度考虑,本发明所述隔离柱的长度方向的横截面的形状优选是如图2(a)所示的两腰内凹的类梯形。所述类梯形的上边的两个端点在下边上的投影各自不与下边的两个端点重合,这样可以保证该类梯形的下边的两端相对于上边的两端突出。
按照本发明的方法,所述有机功能层完全覆盖隔离柱之间的构成阳极的电极条,同时,所述阴极能够完全覆盖住所述有机功能层,从而可以使得最终得到的有机电致发光器件的各个象素发光均匀,彼此独立性好。
所述基板可以是用于制备有机电致发光器件的各种基板,例如可以是透明的玻璃基板,所述基板可以商购得到。
所述电极条的形成方法可以是常规的任意的用于形成有机电致发光器件的阳极的方法。例如,可以在基板上沉积一层透明导电薄膜,然后通过蚀刻形成平行且间距均匀的一组电极条,由这些电极条构成阳极。所述沉积形成透明导电薄膜的方法以及蚀刻的方法可以是本领域技术人员所公知的方法。所述透明导电薄膜的材料可以是氧化铟锡、氧化锡、金、银、铂、铜中的一种,优选为氧化铟锡。所述电极条的宽度优选为300μm-500μm,所述电极条之间的距离优选为40μm-60μm,所述电极条的厚度优选为10-150nm。
用于形成所述隔离柱的光敏性有机聚合物层可以按照常规的制备隔离柱的方法来形成。例如,只要将所述光敏性有机聚合物的浆料涂布到所述阳极上,然后烘干即可。所述光敏性有机聚合物的浆料可以通过将所述光敏性有机聚合物溶解到适当的溶剂中得到。另外,所述光敏性有机聚合物层的形成工序优选使得从所述电极条的表面开始计算的所述光敏性有机聚合物层的厚度为1-15μm,更优选为2-12μm。本发明所述隔离柱的厚度可以由光敏性聚合物层的厚度来控制。所述隔离柱的厚度为1-15μm,优选为2-12μm,所述隔离柱的厚度为电极条的表面至隔离柱的上表面的垂直距离。
所述光敏性有机聚合物可以是公知的各种用于制备有机电致发光器件的隔离柱的光敏性有机聚合物。例如,所述光敏性有机聚合物可以是光敏性聚酰亚胺,也可以是各种光刻胶。本发明优选所述光敏性有机聚合物为光敏性聚酰亚胺。所述光敏性有机聚合物均可以商购得到。
所述掩模是指使用掩模版对所述光敏性有机聚合物层进行局部覆盖,使得能够对所述光敏性有机聚合物进行选择性曝光,然后除去掩模版,再通过显影来形成适当的图案。所述掩模的方法可以是本领域技术人员所公知的方法。所述掩模版控制所述隔离柱的上表面的宽度以及相邻的两个隔离柱的上表面之间的最短距离。
本发明所述的掩模、曝光以及显影的条件只要能够获得本发明所述的隔离柱即可。具体的条件根据光敏性有机聚合物的材料的不同而有所差别。
所述掩模版优选控制所述隔离柱的上表面的宽度可以是20μm-100μm,优选为40μm-60μm,并使得相邻的两个隔离柱的上表面之间的最短距离可以是200μm-800μm,优选为300μm-500μm。在所述光敏性有机聚合物优选为光敏性聚酰亚胺的情况下,所述曝光可以通过例如紫外光来进行,所述曝光的曝光量可以是1-20mJ/cm2,优选为8-20mJ/cm2,曝光的时间可以是5-30s,优选为10-22s。所述显影用的显影液优选为四甲基氢氧化铵,所述显影液的浓度优选为0.5-1.2重量%,所述显影的时间可以是20s-5min,优选为40s-3.5min。在上述条件下,均可以形成本发明所述的隔离柱。此外,在光敏性有机聚合物为光刻胶的情况下,通过调整曝光以及显影的条件,也能获得本发明所述的隔离柱。
优选情况下,本发明的方法还包括在曝光后,将基板在90-120℃下烘烤5-20min。以及在显影后,将基板在100-300℃下加热5-30min。
所述有机功能层可以是本领域技术人员所公知的任意的有机功能层。所述有机功能层至少包括发光层,还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子注入层以及电子传输层。所述发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层以及电子传输层为本领域技术人员所公知。所述发光层的材料例如可以是聚芴(PFO)、聚对苯乙炔(PPV)和八羟基喹啉铝(Aiq3)中的一种或几种,所述发光层的厚度可以是50nm-150nm。所述空穴注入层的材料例如可以是聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)和/或聚苯胺(PANi),所述空穴注入层的厚度可以是20nm-50nm。所述空穴传输层的材料例如可以是二苯基联苯二胺(NPB)和/或三苯基二胺(TPD)中的一种或几种,所述空穴传输层的厚度可以是20nm-80nm。所述电子注入层的材料例如可以是金属配合物、Alq3、LiF中的一种或几种,所述电子注入层的厚度可以是0.5nm-1nm。此外,所述有机功能层的厚度优选为180nm-260nm。
所述阴极可以是本领域技术人员所公知的任意的阴极。形成所述阴极的材料例如可以是铟、铝、镁中的一种或几种。所述阴极的厚度为100nm-200nm。
所述有机功能层以及阴极的制备方法可以是常规的任意的方法。例如可以将形成有隔离柱的基板上蒸镀用于形成有机功能层的材料和形成阴极的材料即可。所述蒸镀可以通过真空蒸镀机来实现。本领域技术人员可以根据本发明的教导,来控制蒸镀的条件形成相应的有机功能层以及阴极。
采用本发明提供的方法可以制得如图1所示的有机电致发光器件。该有机电致发光器件包括基板1、阳极2、一组平行的隔离柱3、有机功能层4以及阴极5;所述阳极2由一组平行的电极条构成;所述隔离柱3位于所述阳极2的表面,且所述隔离柱3的长度方向与所述电极条的长度方向垂直;所述有机功能层4位于所述隔离柱3的上表面以及隔离柱3之间;所述阴极5位于所述有机功能层4的表面。
下面通过实施例来进一步说明本发明。
实施例1
本实施例说明本发明的有机电致发光器件及其制备方法。
(1)阳极的制备
在玻璃基板(莱宝高科,ITO_B0.7_STN25_R)上溅射形成厚度为150nm的氧化铟锡(ITO)膜,然后通过光刻形成一组平行的电极条,电极条的线宽为500μm,电极条间距为40μm。然后,清洗,烘干。
(2)隔离柱的制备
在步骤(1)形成的阳极上旋涂一层光敏性聚酰亚胺(北京波米科技有限公司)浆液,然后进行前烘处理,所述前烘的温度为110℃,前烘的时间为15min;在阳极上形成厚度为10μm的光敏性聚酰亚胺层。
然后将不锈钢掩模版(深圳市硕克网版有限公司)与玻璃基板的光敏性聚酰亚胺层进行对位,该掩模版的图形使得所述隔离柱的上表面的宽度为32μm,相邻两个隔离柱的上表面之间的最短距离为700μm。通过紫外光(245纳米)对玻璃基板进行曝光,曝光量为5mJ/cm2,曝光时间为30s;
对曝光后的玻璃基板通过烘箱进行后烘处理,所述后烘温度为110℃,后烘的时间为15min;
将上述经过后烘的玻璃基板放入25℃下的显影液(浓度为0.5重量%的四甲基氢氧化铵水溶液)中静置5min;然后用去离子水清洗玻璃基板,除去玻璃基板上的杂质;
将完成显影后的玻璃基板置入到烘箱中进行坚膜处理,处理温度为220℃,处理时间为35min。发现光敏性聚酰亚胺层被分割成了不连续的一组条状物,该条状物即为隔离柱;通过日本三丰公司的QV测量仪器观察,隔离柱沿其长度方向的横截面的形状如图2(b)所示;
通过日本三丰公司的QV测量仪器检测发现:所述隔离柱的上表面的宽度与底面的宽度的比值为0.8,所述隔离柱的中间最小宽度与上表面宽度的比值为1。所述隔离柱的中间面至所述上表面的垂直距离与所述中间面至所述隔离柱的与电极条接触的底面的垂直距离的比为0.9。
(3)有机功能层和阴极的制备
将步骤(2)得到的玻璃基板在真空度为10-4帕的真空腔中进行有机功能层和阴极的蒸镀。有机功能层厚度为220nm;所述阴极包括依次排列在有机功能层上的LiF层和Al层,所述LiF层的膜厚为0.8nm,所述Al层的膜厚为150nm。最终得到图1所示的有机电致发光器件。
成品率测定:
按照上述(1)-(3)的步骤制备1000个有机电致发光器件。
点亮有机电致发光器件,如果有机电致发光器件的各象素发光均匀,彼此独立性好,则说明隔离柱完全能起到隔离的效果,阴极之间无连接现象出现,判定该有机电致发光器件为合格品,否则计为不合格。
根据成品率=合格品/测试总量×100%计算出成品率,结果成品率为100%。说明本发明提供的方法的成品率高,且制备方法简单,成本较低。
实施例2
按照实施例1的方法制备有机电致发光器件,不同的是,步骤(2)按照如下所述来实施:
在步骤(1)形成的阳极上旋涂一层光敏性聚酰亚胺(北京波米科技有限公司)浆液,然后进行前烘处理,所述前烘的温度为110℃,前烘的时间为15min;在阳极上形成厚度为3μm的光敏性聚酰亚胺层。
然后将不锈钢掩模版(深圳市硕克网版有限公司)与玻璃基板的光敏性聚酰亚胺层进行对位,该掩模版的图形使得所述隔离柱的上表面的宽度为90μm,相邻两个隔离柱的上表面之间的最短距离为200μm。通过紫外光(245纳米)对玻璃基板进行曝光,曝光量为20mJ/cm2,曝光时间为8s;
对曝光后的玻璃基板通过烘箱进行后烘处理,所述后烘温度为110℃,后烘的时间为15min;
将上述经过后烘的玻璃基板放入25℃下的显影液(浓度为1.2重量%的四甲基氢氧化铵水溶液)中静置1min;然后用去离子水清洗玻璃基板,除去玻璃基板上的杂质;
将完成显影后的玻璃基板置入到烘箱中进行坚膜处理,处理温度为220℃,处理时间为35min。发现光敏性聚酰亚胺层被分割成了不连续的一组条状物,该条状物即为隔离柱;通过日本三丰公司的QV测量仪器观察,隔离柱沿其长度方向的横截面的形状的示意图如图2(a)所示;
通过日本三丰公司的QV测量仪器检测发现:所述隔离柱的上表面的宽度与底面的宽度的比值为0.5,所述隔离柱的中间最小宽度与上表面宽度的比值为0.7。所述隔离柱的中间面至所述上表面的垂直距离与所述中间面至所述隔离柱的与电极条接触的底面的垂直距离的比为0.9。
按照实施例1的方法测定成品率为99%。
实施例3
按照实施例1的方法制备有机电致发光器件,不同的是,步骤(2)按照如下所述来实施:
在步骤(1)形成的阳极上旋涂一层光敏性聚酰亚胺(北京波米科技有限公司)浆液,然后进行前烘处理,所述前烘的温度为110℃,前烘的时间为15min;在阳极上形成厚度为8μm的光敏性聚酰亚胺层。
然后将不锈钢掩模版(深圳市硕克网版有限公司)与玻璃基板的光敏性聚酰亚胺层进行对位,该掩模版的图形使得所述隔离柱的上表面的宽度为40μm,相邻两个隔离柱的上表面之间的最短距离为300μm。通过紫外光(245纳米)对玻璃基板进行曝光,曝光量为15mJ/cm2,曝光时间为15s;
对曝光后的玻璃基板通过烘箱进行后烘处理,所述后烘温度为110℃,后烘的时间为15min;
将上述经过后烘的玻璃基板放入25℃下的显影液(浓度为0.6重量%的四甲基氢氧化铵水溶液)中静置3min;然后用去离子水清洗玻璃基板,除去玻璃基板上的杂质;
将完成显影后的玻璃基板置入到烘箱中进行坚膜处理,处理温度为220℃,处理时间为35min。发现光敏性聚酰亚胺层被分割成了不连续的一组条状物,该条状物即为隔离柱;通过日本三丰公司的QV测量仪器观察,隔离柱沿其长度方向的横截面的形状如图2(a)所示;
通过日本三丰公司的QV测量仪器检测发现:所述隔离柱的上表面的宽度与底面的宽度的比值为0.5,所述隔离柱的中间最小宽度与上表面宽度的比值为0.8。所述隔离柱的中间面至所述上表面的垂直距离与所述中间面至所述隔离柱的与电极条接触的底面的垂直距离的比为1。
按照实施例1的方法测定成品率为99%。
实施例4
按照实施例1的方法制备有机电致发光器件,不同的是,步骤(2)按照如下所述来实施:
在步骤(1)形成的阳极上旋涂一层光敏性聚酰亚胺(北京波米科技有限公司)浆液,然后进行前烘处理,所述前烘的温度为110℃,前烘的时间为15min;在阳极上形成厚度为6μm的光敏性聚酰亚胺层。
然后将不锈钢掩模版(深圳市硕克网版有限公司)与玻璃基板的光敏性聚酰亚胺层进行对位,该掩模版的图形使得所述隔离柱的上表面的宽度为60μm,相邻两个隔离柱的上表面之间的最短距离为500μm。通过紫外光(245纳米)对玻璃基板进行曝光,曝光量为10mJ/cm2,曝光时间为10s;
对曝光后的玻璃基板通过烘箱进行后烘处理,所述后烘温度为110℃,后烘的时间为15min;
将上述经过后烘的玻璃基板放入25℃下的显影液(浓度为0.8重量%的四甲基氢氧化铵水溶液)中静置2min;然后用去离子水清洗玻璃基板,除去玻璃基板上的杂质;
将完成显影后的玻璃基板置入到烘箱中进行坚膜处理,处理温度为220℃,处理时间为35min。发现光敏性聚酰亚胺层被分割成了不连续的一组条状物,该条状物即为隔离柱;通过日本三丰公司的QV测量仪器观察,隔离柱沿其长度方向的横截面的形状如图2(a)所示;
通过日本三丰公司的QV测量仪器检测发现:所述隔离柱的上表面的宽度与底面的宽度的比值为0.7,所述隔离柱的中间最小宽度与上表面宽度的比值为0.8。所述隔离柱的中间面至所述上表面的垂直距离与所述中间面至所述隔离柱的与电极条接触的底面的垂直距离的比为0.7。
按照实施例1的方法测定成品率为100%。
实施例5
本实施例说明本发明的有机电致发光器件及其制备方法。
(1)阳极的制备
在玻璃基板(莱宝高科,ITO_B0.7_STN25_R)上溅射形成厚度为100nm的氧化铟锡(ITO)膜,然后通过光刻形成一组平行的电极条,电极条的线宽为300μm,电极条间距为60μm。然后,清洗,烘干。
(2)隔离柱的制备
在步骤(1)形成的阳极上旋涂一层正性光刻胶(安智,AZT4620),然后进行前烘处理,所述前烘的温度为130℃,前烘的时间为10min;在阳极上形成厚度为10μm的光敏性聚合物层。
然后将不锈钢掩模版(深圳市硕克网版有限公司)与玻璃基板的光敏性聚酰亚胺层进行对位,,该掩模版的图形使得所述隔离柱的上表面的宽度为32μm,相邻两个隔离柱的上表面之间的最短距离为700μm。通过紫外光(245纳米)对玻璃基板进行曝光,曝光量为15mJ/cm2,曝光时间为30s;
对曝光后的玻璃基板通过烘箱进行后烘处理,所述后烘温度为130℃,后烘的时间为10min;
将上述经过后烘的玻璃基板放入25℃下的显影液(浓度为0.8重量%的氢氧化钠水溶液)中静置3min;然后用去离子水清洗玻璃基板,除去玻璃基板上的杂质;
将完成显影后的玻璃基板置入到烘箱中进行坚膜处理,处理温度为240℃,处理时间为25min。发现光敏性聚酰亚胺层被分割成了不连续的一组条状物,该条状物即为隔离柱;通过日本三丰公司的QV测量仪器观察,隔离柱沿其长度方向的横截面的形状如图2(a)所示;
通过日本三丰公司的QV测量仪器检测发现:所述隔离柱的上表面的宽度与底面的宽度的比值为0.6,所述隔离柱的中间最小宽度与上表面宽度的比值为0.9。所述上部分与下部分的高度之比为0.7。所述隔离柱的中间面至所述上表面的垂直距离与所述中间面至所述隔离柱的与电极条接触的底面的垂直距离的比为0.7。
(3)有机功能层和阴极的制备
将步骤(2)得到的玻璃基板在真空度为10-4帕的真空腔中进行有机功能层和阴极的蒸镀。有机功能层厚度为220nm;所述阴极包括依次排列在有机功能层上的LiF层和Al层,所述LiF层的膜厚为0.8nm,所述Al层的膜厚为150nm。最终得到有机电致发光器件。
按照上述(1)-(3)的步骤制备1000个有机电致发光器件。
按照实施例1的方法测定成品率为99%。
对比例1
按照CN 1942031A的实施例公开的方法制备1000个有机电致发光器件,然后按照本发明实施例1的方法测定成品率,结果成品率仅为90%。