CN102881836A - 一种有机发光器件阴极隔离装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机发光器件阴极隔离装置及其制作方法，包括玻璃基板(1)、ITO阳极层(2)、有机材料层(5)和阴极电极层(6)，其特点是：在ITO阳极层(2)和有机材料层(5)之间依次设有水溶性绝缘介质层(3)和感光性绝缘介质层(4)。采用本发明的阴极隔离装置可以有效地隔绝金属电极之间的连接，使其不出现短路，起到分离阴极的目的，且由于底层水溶性绝缘介质较宽，可以代替传统的内置绝缘层的作用，起到使阴极和阳极隔离的目的，防止ITO阳极和金属阴极之问出现短路现象，特别是在电极的边缘部分，由于一些针孔等缺陷的存在，更容易发生短路和漏电流现象，这样的设计有效地防止了交叉效应的发生。

Description

一种有机发光器件阴极隔离装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种有机发光器件阴极隔离装置及其制作方法。

背景技术

有机发光器件是一种性能优良的新型显示器件，它具有亮度高、对比度高、响应速度快、驱动电压低和可实现全彩化等优点，特别是制作方法简单、成本低，目前广泛应用于小尺寸平板显示领域。

一般来说，有机发光器件由一透明导电层、一不透明导电层及在它们之间的一层或多层有机功能层构成的发光装置，该功能叠层形成在一透明基体上。透明导电层的形成图案在第一方向上形成一行阴极，不透明导电层的形成图案在第二方向上形成一列阳极。有机发光器件的像素位于阴极和阳极的重叠处。

制作无源矩阵驱动的有机发光器件，通常采用的方法是在带透明电极的玻璃基板上，依次蒸镀有机功能层，再通过精密掩模技术来蒸镀金属电极材料，达到分离阳极和阴极的目的，形成用于矩阵显示的像素单元。这种方式制作简单，但是受到成膜质量和掩模机械尺寸的限制，阴极线条宽度一般大于100微米，不能实现高分辨率的像素。

为提高有机发光器件的分辨率，像素之间的间距应尽可能的小，例如约小于50微米。像素之间的间距决定于构成阴极的图案形成过程。现有的制作阴极的方法包括印刷法、光刻法、湿刻法、激光烧蚀等方法。但是，现有制作阴极的方法并不适合于制作有机发光器件的阴极图形。例如，光刻法使用的化学物会损坏有机功能层或阴极材料；而印刷法则很难获得高分辨率(小于50微米)。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机发光器件阴极隔离装置，能够有效地隔绝金属电极之间的连接，并且代替传统的内置绝缘层；

本发明的目的之二是提供一种上述阴极隔离装置的制作方法，

一种有机发光器件阴极隔离装置，包括玻璃基板、ITO阳极层、有机材料层和阴极电极层，其特别之处在于：在ITO阳极层和有机材料层之间依次设有水溶性绝缘介质层和感光性绝缘介质层。

其中水溶性绝缘介质层由至少2条水溶性绝缘介质带组成，在每2条水溶性绝缘介质带之间均设有一条有机材料带，而感光性绝缘介质层也由至少2条感光性绝缘介质带组成，并且水溶性绝缘介质带与感光性绝缘介质带的数量相同。

其中水溶性绝缘介质带的横截面为矩形，而感光性绝缘介质带的横截面为倒梯形。

其中水溶性绝缘介质带的宽度10—30um、厚度30—50um，而感光性绝缘介质带的上底10-28um，下底10-30um，高度5—15um。

一种有机发光器件阴极隔离装置的制作方法，其特别之处在于，包括如下步骤：制作阴极隔离装置，首先将玻璃基板上的ITO阳极层刻蚀成所需要的图形，在刻蚀好的ITO阳极层之上制作阴极隔离装置，具体是先涂覆第一层水溶性绝缘介质层，待烧结后在该层上再印刷感光性绝缘介质层，之后利用菲林图形模型做掩膜对感光性绝缘介质层进行光刻，使感光性绝缘介质层形成隔离开的横截面为倒梯形的带状分布，再以该倒梯形图形为掩膜，对水溶性绝缘介质进行湿刻形成隔离开的横截面为矩形的带状分布，最后依次蒸镀各有机材料层和阴极电极层即可。

其中烧结步骤中烧结温度为450—65℃，烧结时间为20-40min。

其中水溶性绝缘介质是可以与水进行反应的一类水溶性绝缘介质浆料。

采用本发明的阴极隔离装置可以有效地隔绝金属电极之间的连接，使其不出现短路，起到分离阴极的目的，且由于底层水溶性绝缘介质较宽，可以代替传统的内置绝缘层的作用，起到使阴极和阳极隔离的目的，防止ITO阳极和金属阴极之问出现短路现象，特别是在电极的边缘部分，由于一些针孔等缺陷的存在，更容易发生短路和漏电流现象，这样的设计有效地防止了交叉效应的发生。

本发明阴极隔离装置采用了图案化制作方法，在该器件的结构中，关键是采用了一种阴极隔离装置，提高了发光器件的分辨率，且由于底层水溶性绝缘介质较宽，可以代替传统的内置绝缘层的作用，节省了工艺步骤，节约了工业成本。

附图说明

附图1为本发明装置的使用状态示意图；

附图2为本发明制作方法的示意图；

附图3为本发明制作方法的示意图；

附图4为本发明制作方法的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种有机发光器件阴极隔离装置，包括玻璃基板1、ITO阳极层2、有机材料层5和阴极电极层6，在ITO阳极层2和有机材料层5之间依次设有水溶性绝缘介质层3和感光性绝缘介质层4。

其中水溶性绝缘介质层3由至少2条水溶性绝缘介质带组成，在每2条水溶性绝缘介质带之间均设有一条有机材料带，而感光性绝缘介质层4也由至少2条感光性绝缘介质带组成，并且水溶性绝缘介质带与感光性绝缘介质带的数量相同。其中水溶性绝缘介质带的横截面为矩形，而感光性绝缘介质带的横截面为倒梯形(其不一定是等腰梯形，只是梯形，它的形状不定，图中只是一种理想情况，有可能一边的角度会有所偏移)。水溶性绝缘介质带的宽度10—30um、厚度30—50um，而感光性绝缘介质带的上底宽度10-28um，下底宽度10-30um，高度(厚度)5—15um)。

实施例1：

一种有机发光器件阴极隔离装置的制作方法，包括如下步骤：

如图2、3、4所示，制作阴极隔离装置，首先将玻璃基板1上的ITO阳极层2刻蚀成所需要的图形，在刻蚀好的ITO阳极层2之上制作阴极隔离装置，具体是先涂覆第一层水溶性绝缘介质层3，待烧结后在该层上再印刷感光性绝缘介质层4，之后利用菲林图形模型做掩膜对感光性绝缘介质层4进行光刻，使感光性绝缘介质层4形成隔离开的横截面为倒梯形的带状分布，再以该倒梯形图形为掩膜，对水溶性绝缘介质进行湿刻形成隔离开的横截面为矩形的带状分布，最后依次蒸镀各有机材料层5和阴极电极层6即可。

其中烧结步骤中烧结温度为570℃，烧结时间为30min，无气氛保护，在普通马弗炉中烧结。

其中水溶性绝缘介质是可以与水进行反应的一类水溶性绝缘介质浆料，此产品系上海大洲电子材料有限公司生产的DGP-607W型或DGP-230R型介质浆料。

其中感光性绝缘介质组成为溶剂、高分子树脂、光引发剂和光敏单体、白色无铅玻璃粉。溶剂为Texanol酯醇，光敏单体采用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，光引发剂采用紫外光引发剂907。

本发明所使用的感光性绝缘介质浆料已经在中国申请发明专利，其发明名称为《一种感光型介质粉体涂料及用其制备阴极绝缘层的方法》，申请号为200810232732.8，公开号为CN101435996A，公开日为2009.05.20。

实施例2：

玻璃基板1经过丙酮超声清洗后，进行如下步骤的制作过程：

1、将玻璃基板1上的ITO阳极层2刻蚀成所需要的图形；

2、水溶性绝缘介质层3印刷，烘干(130℃，大气下，15min)；

4、水溶性绝缘介质层3烧结(580℃，大气下，20min)；

5、感光性绝缘介质层4第一次印刷，烘干(100℃，大气下，15min)；

6、感光性绝缘介质层4第二次印刷，烘干(100℃，大气下，15min)；

7、利用菲林图形模型做掩膜对感光性绝缘介质层4进行光刻，曝光能量为800mJ，显影液采用的是0.3％的碳酸钠溶液。

8、再利用得到的感光性绝缘介质层4做掩膜对水溶性绝缘介质层3进行湿法刻蚀，药液采用稀硝酸溶液(浓度为0.3％)，溶液温度为40℃，刻蚀时间为120s；

9、对感光性绝缘介质层4进行烧结(580℃，大气下，20min)；

10、最后依次蒸镀各有机功能层和阴极电极。

其中如附图2所示的水溶性绝缘介质层3，主要指该绝缘介质浆料与水反应，稀硝酸起催化的作用，该绝缘介质可在烧结后进行湿法刻蚀，例如大洲电子材料的DGP-607W型或DGP-230R型介质浆料，本实施例里使用的是大洲电子材料的DGP-607W型水溶性绝缘介质浆料。

如附图3所示的感光性绝缘介质层4是由本公司自主研发的介质浆料(已申请专利，公开号为CN101435996A)，其包括：溶剂；高分子树脂，溶于该溶剂中；光引发剂和光敏单体，具有负型光阻特性，且溶于该溶剂中；白色无铅玻璃粉，悬浮于该溶剂中。其中所调制的该感光性绝缘介质粉体涂料，其黏度控制在10000到30000cps之间，以适应丝网印刷的需求。

前述的一种感光性绝缘介质粉体涂料，该溶剂为Texanol酯醇(2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯)，其重量百分比为5％。该树脂为由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸甲酯及偶氮二异丁腈(AIBN)等共聚制成的树脂，其重量百分比为25％，该光敏单体使用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其重量百分比为4.4％，该光引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮，即紫外光引发剂907，其重量百分比为15％，该白色无铅玻璃粉，其重量百分比为50％。

在本实施例里用一曝光源(紫外灯)对感光性绝缘介质层4进行选择性曝光，使得曝光区中的抗蚀剂发生交联，交联使得抗蚀剂不溶于抗蚀剂显影化合物，所以在显影时曝光区的图案遗留下来，由于曝光区间得到保留，漫射形成的轮廓使显影后的图像为上宽下窄的图像，所以显影后为倒梯形。由于本发明使用的感光介质体系是碱溶性体系，所以利用浓度为0.3％的碳酸钠溶液可实现感光性绝缘介质层的图形化。

如附图4所示利用光刻法形成的感光性绝缘介质层4做掩膜，对烧结后的水溶性绝缘介质层3进行刻蚀，刻蚀液为0.3％的稀硝酸溶液，其中稀硝酸起催化作用，刻蚀时长为120s，最终得到类似“工”形的阴极隔离装置。

Claims (7)

1.一种有机发光器件阴极隔离装置，包括玻璃基板（1）、ITO阳极层（2）、有机材料层（5）和阴极电极层（6），其特征在于：在ITO阳极层（2）和有机材料层（5）之间依次设有水溶性绝缘介质层（3）和感光性绝缘介质层（4）。

2.如权利要求1所述的一种有机发光器件阴极隔离装置，其特征在于：其中水溶性绝缘介质层（3）由至少2条水溶性绝缘介质带组成，在每2条水溶性绝缘介质带之间均设有一条有机材料带，而感光性绝缘介质层（4）也由至少2条感光性绝缘介质带组成，并且水溶性绝缘介质带与感光性绝缘介质带的数量相同。

3.如权利要求1所述的一种有机发光器件阴极隔离装置，其特征在于：其中水溶性绝缘介质带的横截面为矩形，而感光性绝缘介质带的横截面为倒梯形。

4.如权利要求1所述的一种有机发光器件阴极隔离装置，其特征在于：其中水溶性绝缘介质带的宽度10—30um、厚度30—50um，而感光性绝缘介质带的上底10—28um，下底10—30um，高度5—15um。

5.一种有机发光器件阴极隔离装置的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：制作如权利要求1至4中任意一项所述的阴极隔离装置，首先将玻璃基板（1）上的ITO阳极层（2）刻蚀成所需要的图形，在刻蚀好的ITO阳极层（2）之上制作阴极隔离装置，具体是先涂覆第一层水溶性绝缘介质层（3），待烧结后在该层上再印刷感光性绝缘介质层（4），之后利用菲林图形模型做掩膜对感光性绝缘介质层（4）进行光刻，使感光性绝缘介质层（4）形成隔离开的横截面为倒梯形的带状分布，再以该倒梯形图形为掩膜，对水溶性绝缘介质进行湿刻形成隔离开的横截面为矩形的带状分布，最后依次蒸镀各有机材料层（5）和阴极电极层（6）即可。

6.如权利要求5所述的一种有机发光器件阴极隔离装置的制作方法，其特征在于：其中烧结步骤中烧结温度为450—650℃，烧结时间为20—40min。

7.如权利要求5所述的一种有机发光器件阴极隔离装置的制作方法，其特征在于：其中水溶性绝缘介质是可以与水进行反应的一类水溶性绝缘介质浆料。

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