CN101866945B

CN101866945B - 一种彩色有机发光显示面板及其制备方法

Info

Publication number: CN101866945B
Application number: CN2010102142687A
Authority: CN
Inventors: 李俊
Original assignee: Irico Group Corp
Current assignee: Irico Group Corp
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: CN101866945A

Abstract

本发明公开了一种彩色有机发光显示面板及其制备方法，该有机发光显示面板包括阴极玻璃基板，绝缘柱呈矩形阵列分布在阴极玻璃基板上，绝缘柱的之间分布有排列成阴极图形的ITO/金属层，ITO/金属层上涂覆有机层，并且有机层的高度超过绝缘柱的高度，有机层上涂覆WO₃层和ITO导电层，ITO导电层上封盖刻蚀有阳极图形的阳极玻璃盖板，阴极玻璃基板与阳极玻璃盖板对位贴合，并通过紫外固化胶固化。所制备的有机发光显示面板有效改善有机电致发光器件的寿命，发光效率，减少光电源损耗。

Description

一种彩色有机发光显示面板及其制备方法

技术领域

本发明属于有机电致发光显示技术领域，涉及一种彩色有机发光显示面板及其制备方法。

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，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OLED(Organic Light Emitting Display)，具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、宽视角、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相比，有机电致发光显示器不需要背光源，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的液晶显示器，因此，有机电致发光显示器具有广阔的应用前景。

1987年，美国Kodak公司的C.W.Tang等人(C.W.Tang，S.A.Vanslyke，Appl.Phys.Lett.，1987，51，913)选择具有较好成膜性能的三苯胺类衍生物和Alq₃分别作为空穴传输层和发光层兼电子传输层，制备得到高量子效率(1％)、高发光效率(＞1.51m/W)、高亮度(＞1000cd/m²)和低驱动电压(＜10V)的有机电致发光器件(以下简称OLED)。这一突破性进展为有机电致发光器件的发展注入了新的动力，有机电致发光技术显示出了它潜在的实用价值。1989年，C.W.Tang等人(C.W.Tang，S.A.Vanslyke，J.Appl.Phys，1989，65，913)在发光层中掺杂荧光染料来提高OLED的效率，由于荧光染料的掺杂浓度较低，它能够直接俘获载流子，同时能防止高掺杂浓度时荧光染料自吸收导致的淬灭。这种掺杂荧光染料器件的结构一般为双异质结结构，它们具有独立的空穴传输层和电子传输层，电子-空穴能够在发光层中进行有效复合，使器件的效率达到有机电致荧光器件的理论极限(内量子效率25％，外量子效率5％)。

由于OLED将电流转化为光，当元件覆盖一个大的表面积时，这两个电极必须可以传导大量的电流，典型的电流密度为50mA/cm²。但是，在光透明度的要求和较低薄膜电阻的要求与连接电极的较大的层厚度的要求之间确实存在矛盾。可以理解为，一个比较厚的(金属或导电的氧化物)电极同时具有较低的薄膜电阻和较低的透光率。

到目前为止，OLED虽说发展的较成熟，但是在实际的应用中还有好多令人不满意的地方。例如，如何提高OLED的亮度，寿命，稳定性等性能，人们还在不停的探索中，通过发明新的材料，掺杂，及设计各种的机构和使用特殊的工艺，OLED得到了快速的发展。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种彩色有机发光显示面板及其制备方法，有效改善有机电致发光器件的寿命，发光效率，减少光电源损耗。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种彩色有机发光显示面板，包括阴极玻璃基板，绝缘柱呈矩形阵列分布在阴极玻璃基板上，绝缘柱的之间分布有排列成阴极图形的ITO/金属层，ITO/金属层上涂覆有机层，并且有机层的高度超过绝缘柱的高度，有机层上涂覆WO₃层和ITO导电层，ITO导电层上封盖刻蚀有阳极图形的阳极玻璃盖板，阴极玻璃基板与阳极玻璃盖板对位贴合，并通过紫外固化胶固化。

所述的ITO/金属层为：ITO导电层上依次溅射沉积8～10nm的金属Ni层和180～200nm的金属Al层。

所述的有机层从阴极到阳极依次为：8～10nm的CH₃COOCs层、15～20nm的TPBI层、15～20nm的RGB发光层、15～20nm的TCTA层、55～60nm的NPB层、25～30nm的CuPc层和55～60nm NPB层；

有机层上涂覆的WO₃层厚度为8～10nm，WO₃层上涂覆的ITO导电层厚度为18～20nm。

所述的色素发光层为红色发光层、绿色发光层或蓝色发光层；所述的红色发光层为TPBI：Ir(ppy)层，Ir(ppy)的掺杂量为TPBI质量的11～12％；所述的绿色发光层为TPBI：(FIrpic)层，FIrpic的掺杂量为TPBI质量的28～30％；所述的蓝色发光层为TCTA：Ir(MPQ)2(acac)层，Ir(MPQ)2(acac)的掺杂量为TCTA质量的18～20％。

所述的绝缘柱的材料是聚甲基丙烯酸己脂、聚乙烯醇、聚酞氨胺或环氧树脂。

所述的绝缘柱的截面从阴极玻璃板开始到ITO/金属层部分为柱形，ITO/金属层以上的部分为正梯形。

所述的阳极玻璃盖板的折射率为1.65～1.75，玻璃外表面为不规则的磨砂面。

一种彩色有机发光显示面板的制备方法，包括以下步骤：

1)将干净的ITO玻璃基板作为阴极玻璃基板，在其上依次溅射金属Ni层和金属Al层，然后850～900℃激光退火35～40s；

2)在溅射有Ni/Al层的阴极ITO玻璃基板上涂布负性光刻胶，140～150℃预烘烤3～3.5min，曝光40～50s，然后用Na₂CO₃进行显影，洗净，干燥，在150～160℃后烘烤4～5min；用体积比为HCl∶HNO₃∶H₂O₂＝5∶5∶2的刻蚀液对ITO/Ni/Al层进行刻蚀，刻蚀出阴极图形；

3)在步骤2)得到的具有ITO/Ni/Al金属图案的阴极玻璃板上旋涂400～450nm厚的正性光刻胶，在150～170℃烘烤4～5min，曝光60～70s，用Na₂CO₃进行显影，清洗，吹干；在160～180℃再次烘烤5～6min，固化，得到绝缘柱；

4)在遮挡掩膜板的遮挡掩膜下，在ITO/Ni/Al层上进行有机层的蒸镀有机层从下到上依次为：8～10nm的CH₃COOCs层、15～20nm的TPBI层、15～20nm的R/G/B色素发光层、15～20nm的TCTA层、55～60nm的NPB层、25～30nm的CuPc层和55～60nmNPB层；

在NPB层上再真空蒸镀8～10nm的WO₃层，在WO₃层上真空蒸镀18～20nm的ITO导电层；

5)以折射率为1.65～1.75的干净的ITO玻璃基板作为阳极封装盖板，在阳极封装盖板上涂布负性光刻胶，在140～150℃进行预烘烤3～3.5min，曝光40～50s；并用Na₂CO₃进行显影，洗净，干燥，在150～160℃烘烤4～5min；再对该玻璃基板进行ITO刻蚀，用体积比为HCl∶HNO₃∶H₂O₂＝5∶5∶2的刻蚀液刻出阳极图形；

6)在阴极玻璃基板显示区四周的密封区上涂覆紫外固化胶，在真空下与阳极玻璃盖板进行对位贴合；

7)真空下对位贴合后，在50℃～70℃、0.8～1MPa压合10～20min；然后在紫外灯照射下固化紫外固化胶，使得阴极ITO玻璃基板与阳极封装盖板密封粘合。

所述的负性光刻胶为聚合肉桂酸系或橡胶系的光刻胶。

所述的正性光刻胶为聚甲基丙烯酸己脂、聚乙烯醇、聚酞氨胺或环氧树脂；绝缘柱成矩形阵列分布，绝缘柱的截面从阴极玻璃板开始到ITO/Ni/Al部分为柱形，位于ITO/Ni/Al层刻蚀的阴极图形的之间，ITO/Ni/Al层以上的部分为正梯形，等间距置于阴极图形间隙之上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的彩色有机发光显示面板的制备方法，通过溅射退火的方法，得到最佳的接触电极，降低了接触电阻，同时降低了驱动电压，提高了阴极电子的注入能力；同时采用NPB与CuPc多层结构形成的量子阱结构，阻止了空穴大量注入的能力，平衡电子与空穴的注入速率，使器件具有更高的复合效率，提高其发光效率；利用高折射率玻璃，同时采用玻璃的磨砂面，减小了光在有机层内的反射，提高了光从有机层的输出效率，也减小了环境光的反射，提高了显示的效果；由于采用真空压合的工艺，各有机层之间也得到了很好的结合，使电子和空穴在有机层之间具有更好的传输效果；而且在阴极导电层采用Ni/Al，具有很高的反射光效率(＞90％)，最后达到提高显示器件的显示效果。

附图说明

图1为溅射有Ni/Al金属层的阴极ITO玻璃基板示意图；

图2为刻有阴极条形图案的阴极玻璃基板示意图；

图3为刻有阴极图案的阴极玻璃基板的横截面图示意图；

图4为涂有绝缘柱的阴极板横截面示意图；

图5为蒸镀有机色素层RGB的过程示意图；

图6为蒸镀色素层RGB及ITO后的阴极板部分截面图示意图；

图7为刻有阳极条形图案的阳极玻璃基板示意图；

图8为封装后的彩色有机电致发光显示面板截面图示意图。

图中：100、阴极玻璃基板；101、阴极ITO层；102、金属Ni层；103、金属Al层；104、绝缘柱；105、CHCOOCs层；106、TPBI层；107有机色素层，包括红色色素层107R、绿色色素层107G和蓝色色素层107B；108、TCTA层；109、NPB层；110、CuPc层；111、NPB层；112、WO3层；113、ITO层；114、密封区域；115引线；200、阳极玻璃基板；201、阳极ITO层。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参见图1～图8，一种彩色有机发光显示面板的制备方法，包括以下步骤：

1)将一块干净的ITO玻璃基板作为阴极玻璃基板，在O₂/Ar(O₂/Ar的体积比为3～6∶1，氧流量为40sccm，本底气压为2.0Pa，射频功率为10W)等离子体中处理5分钟，然后在阴极玻璃基板100的阴极ITO层101上，依次溅射金属8～10nm的Ni层102和180～200nm金属Al层103，然后850～900℃激光退火35～40s；

该步骤能得到最佳的金属接触电极，提高导电性能，降低其接触电阻，且Al的反光性强，可以使光几乎全部从一面射出。本发明也可以采用其他透明导电薄膜如IZO的玻璃/塑料等替代ITO玻璃基板。

2)在溅射有Ni/Al层的阴极ITO玻璃基板上涂布负性光刻胶，140～150℃预烘烤3～3.5min，曝光40～50s，然后用Na₂CO₃(0.5％)进行显影，洗净，干燥，在150～160℃后烘烤4～5min，用体积比为HCl∶HNO₃∶H₂O₂＝5∶5∶2的刻蚀液对ITO/Ni/Al层进行刻蚀，刻蚀出阴极图形；如图2、图3所示：阴极基板玻璃100上的ITO/Ni/Al成为相互平行的条状像素图形，ITO导电电极延伸出密封区域114，并通过引线115引出。

3)在步骤2)得到的具有ITO/Ni/Al金属图案的阴极玻璃板上旋涂400～450nm厚的正性光刻胶，在150～170℃烘烤4～5min，曝光60～70s，用Na₂CO₃进行显影，清洗，吹干；在160～180℃再次烘烤5～6min，固化，得到绝缘柱；绝缘柱即为固化后的正性光刻胶，所述的正性光刻胶为聚甲基丙烯酸己脂、聚乙烯醇、聚酞氨胺或环氧树脂。

如图4所示，绝缘柱104成矩形阵列分布，绝缘柱的截面从阴极玻璃板开始到ITO/金属层部分(101/102～103)为柱形，位于ITO/Ni/Al层刻蚀的阴极图形的之间，ITO/金属层以上(103以上)的部分为正梯形，等间距置于ITO条形阴极图形间隙之上，以隔开以后涂覆的有机色素层。

4)如图5、图6所示，在遮挡掩膜板的遮挡掩膜下，在ITO/Ni/Al层上进行有机层的蒸镀有机层从下到上依次为：8～10nm的CH₃COOCs层105、15～20nm的TPBI层106、15～20nm的RGB色素发光层107R/G/B、15～20nm的TCTA层108、55～60nm的NPB层109、25～30nm的CuPc层110和55～60nm NPB层111；涂覆的总的有机层的高度超过绝缘柱的高度；

在NPB层111上再真空蒸镀8～10nm的WO₃层112，在WO₃层112上真空蒸镀18～20nm的ITO导电层113；真空蒸镀时的真空度为10^-1Pa，O₂和H₂O的含量小于0.1ppm。

其中，红色素发光层107R、绿色素发光层107G、蓝色素发光层107B被绝缘柱104隔开，在蒸镀时通过掩模板的遮掩来实现不同的RGB发光层的蒸镀，所述的红色发光层107R为TPBI：Ir(ppy)层，Ir(ppy)的掺杂量为TPBI质量的11～12％；所述的绿色发光层107G为TPBI：(FIrpic)层，FIrpic的掺杂量为TPBI质量的28～30％；所述的蓝色发光层107B为TCTA：Ir(MPQ)2(acac)层，Ir(MPQ)2(acac)的掺杂量为TCTA质量的18～20％。

5)以折射率为1.65～1.75的干净的ITO玻璃基板作为阳极封装盖板，在阳极封装盖板上涂布负性光刻胶，在140～150℃进行预烘烤3～3.5min，曝光40～50s；并用Na₂CO₃进行显影(0.5％)，洗净，干燥，在150～160℃烘烤4～5min；再对该玻璃基板进行ITO刻蚀，用体积比为HCl∶HNO₃∶H₂O₂＝5∶5∶2的刻蚀液刻出阳极图形；如图7所示，阴极基板玻璃200上的ITO成为相互平行的条状像素图形，ITO导电电极延伸出密封区域114，并通过引线115引出。

步骤2)和5)用到的负性光刻胶为聚合肉桂酸系或橡胶系的光刻胶。其中，聚合肉桂酸系光刻胶为OSR、SVR(东京应用化学工业公司产品)、KPR(柯达公司产品)，橡胶系的光刻胶为OMR-81，OMR-83系列(东京应用化学工业公司产品)、Waycoat-HR-100、200(Hunt化学工业公司产品)及KMR-747(柯达公司产品)。

7)真空环境下(0.1～1.0KPa，O₂和H₂O的含量不小于0.1ppm)，对位贴合后，在50℃～70℃、0.8～1MPa压合10～20min；然后在紫外灯照射下固化紫外固化胶，使得阴极ITO玻璃基板与阳极封装盖板密封粘合。

如图8所制备的彩色有机发光显示面板，包括阴极玻璃基板100，绝缘柱呈矩形阵列分布在阴极玻璃基板上100，绝缘柱的之间分布有排列成阴极图形的ITO/金属层(101/102/103)，ITO/金属层上涂覆有机层，并且有机层的高度超过绝缘柱的高度，有机层上涂覆WO₃层112和ITO导电层113，ITO导电层113上封盖刻蚀有阳极图形ITO导电层201的阳极玻璃盖板200，阴极玻璃基板100与阳极玻璃盖板200对位贴合，并通过紫外固化胶固化。

所述的有机层从阴极到阳极依次为：CH₃COOCs层105、TPBI层106、色素发光层107、TCTA层108、NPB层109、CuPc层110和NPB层112，NPB层112上还涂覆WO₃层112和ITO导电层113；而色素发光层107包括红色素发光层107R、绿色素发光层107G、蓝色素发光层107B被绝缘柱104隔开。

Claims

1.一种彩色有机发光显示面板，其特征在于，包括阴极玻璃基板，绝缘柱呈矩形阵列分布在阴极玻璃基板上，绝缘柱的之间分布有排列成阴极图形的ITO/金属层，ITO/金属层上涂覆有机层，并且有机层的高度超过绝缘柱的高度，有机层上涂覆WO₃层和ITO导电层，ITO导电层上封盖刻蚀有阳极图形的阳极玻璃盖板，阴极玻璃基板与阳极玻璃盖板对位贴合，并通过紫外固化胶固化；

2.如权利要求1所述的彩色有机发光显示面板，其特征在于，所述的RGB发光层为红色发光层、绿色发光层或蓝色发光层；所述的红色发光层为TPBI:Ir(ppy)层，Ir(ppy)的掺杂量为TPBI质量的11～12％；所述的绿色发光层为TPBI:FIrpic层，FIrpic的掺杂量为TPBI质量的28～30％；所述的蓝色发光层为TCTA:Ir(MPQ)2(acac)层，Ir(MPQ)2(acac)的掺杂量为TCTA质量的18～20％。

3.如权利要求1所述的彩色有机发光显示面板，其特征在于，所述的绝缘柱的材料是聚甲基丙烯酸己脂、聚乙烯醇、聚酞氨胺或环氧树脂。

4.如权利要求1所述的彩色有机发光显示面板，其特征在于，所述的绝缘柱的截面从阴极玻璃板开始到ITO/金属层部分为柱形，ITO/金属层以上的部分为正梯形。

5.如权利要求1所述的彩色有机发光显示面板，其特征在于，所述的阳极玻璃盖板的折射率为1.65～1.75，玻璃外表面为不规则的磨砂面。

6.一种彩色有机发光显示面板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4)在遮挡掩膜板的遮挡掩膜下，在ITO/Ni/Al层上进行有机层的蒸镀有机层从下到上依次为：8～10nm的CH₃COOCs层、15～20nm的TPBI层、15～20nm的RGB发光层、15～20nm的TCTA层、55～60nm的NPB层、25～30nm的CuPc层和55～60nm NPB层；

7)真空下对位贴合后，在50℃～70℃、0.9～1MPa压合15～20min；然后在紫外灯照射下固化紫外固化胶，使得阴极ITO玻璃基板与阳极封装盖板密封粘合。

7.如权利要求6所述的彩色有机发光显示面板的制备方法，其特征在于，所述的负性光刻胶为聚合肉桂酸系或橡胶系的光刻胶。

8.如权利要求6所述的彩色有机发光显示面板的制备方法，其特征在于，所述的正性光刻胶为聚甲基丙烯酸己脂、聚乙烯醇、聚酞氨胺或环氧树脂；绝缘柱成矩形阵列分布，绝缘柱的截面从阴极玻璃板开始到ITO/Ni/Al部分为柱形，位于ITO/Ni/Al层刻蚀的阴极图形的之间，ITO/Ni/Al层以上的部分为正梯形，等间距置于阴极图形间隙之上。