CN105449116A - Ito基板及制备方法、oled器件及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于显示技术领域，提供了一种ITO基板及制备方法、OLED器件及其制备方法。所述ITO基板包括基板和沉积在所述基板上的ITO，所述ITO的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO的下表面大于上表面。所述ITO基板的制备方法，包括以下步骤：提供一基板，并在所述基板上沉积ITO薄膜；在所述ITO薄膜上沉积光刻胶层，所述光刻胶层为负性光刻胶；对所述光刻胶层依次进行曝光、显影处理，得到侧壁下缘形成弧形的图案化光刻胶层，且所述图案化光刻胶的下表面小于上表面；对所述图案化光刻胶层下的所述ITO薄膜进行刻蚀处理形成ITO图案；进行去胶处理去除所述图案化光刻胶层，得到ITO基板。

Description

ITO基板及制备方法、OLED器件及制备方法

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种ITO基板及制备方法、OLED器件及制备方法。

背景技术

有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode,OLED)具有超轻薄、主动发光、功耗低、响应速度快等优点，目前基于OLED的显示器已经走向了市场。在有机全彩色显示屏领域，国内外研发与生产公司基本采用真空蒸镀和印刷技术制备显示屏，这是当前国际主流的发展技术。小分子的真空蒸镀技术比较成熟，目前已经实现产业化，并有中小尺寸的全彩色显示屏批量推出，应用在MP3、MP4、手机及小尺寸电视机等电子设备领域。但是，该技术设备投资和维护费用高昂、材料浪费严重，难以实现大面积，且成本居高不下，面对残酷的市场环境，难以形成竞争优势。

印刷技术被认为是解决OLED高成本和实现大面积的有效途径，具有广阔的发展前景，这种技术可结合液体功能性材料和先进的印刷设备来制作OLED显示屏，可提高材料的利用率和生产效率，降低制造成本，提高产能。典型的喷墨印刷设备有好几个印刷头，分别用于打印不同颜色的聚合物发光材料，每一个都带有数个微型喷嘴，把红、绿、蓝发光材料溶液分别精确地沉积在ITO玻璃基板的隔离柱槽中，溶剂挥发后形成纳米薄层(厚度在100nm左右)，构成发光像素。

采用印刷工艺开发全彩色显示屏省去了真空蒸镀这一环节，工艺简单，设备投资额节省60％以上，材料节省90％以上。因此，如果该技术能够成为现实，对整个有机发光领域的发展将起到极大的推动作用，更是平板显示技术上的一次革命。

ITO由于其优良的导电性、透光性及较高的硬度，非常适合作为电极材料。因此OLED器件一般都使用ITO作为阳极电极，并采用目前已经非常成熟的光刻技术来制作ITO电极图案。如图1(a)所示(图1中，11’-14’依次表示基板、ITO、墨水材料层和隔离柱)，由于OLED显示是以电流驱动的，而通过光刻工艺完成的ITO电极边缘都比较尖锐(如图1(a)中121’标示处)，这样会形成尖端电流异常，使得在后续喷墨打印工艺沉积其它膜层时，很容易造成尖端放电，这对OLED器件是致命的，而且也会对显示效果造成影响。因此必须消除ITO边缘的尖端放电带来的影响。目前业界消除ITO边缘尖端放电主要采用的方法是，在镀制ITO膜层后，再在其上表面边缘部分制备一层绝缘的隔离柱(Bank)，将ITO膜层边缘的尖端与其上喷墨打印的材料分割开来，如图1(b)所示(其中，15’为隔离柱)。这虽然解决了ITO电极边缘尖端放电的问题，但是在进行喷墨打印后，其形成的膜层边缘就会在ITO电极和Bank的边缘部分出现三点接触形成接触点(WeakPoint)，如图1(b)中的122’标示处。而所述接触点会在OLED器件中形成漏电流路径，严重影响OLED器件的均匀性与可靠性，同时也会对OLED器件的性能造成破坏。因此针对这一问题，有人提出在ITO电极上表面边缘部分增加一层无机绝缘层(如图1(c)中123’标示处)来消除这个接触点、以用于消除漏电流的路径。由此得到的OLED器件具有双层Bank，这样不仅额外增加了一层无机层Bank的制备工艺，使得OLED器件的制备工艺更加复杂、成本增加；同时也会对OLED器件的均匀性造成影响，降低了OLED器件制备的良率，不利于OLED器件的市场化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ITO基板，旨在解决现有ITO电极产生的上述一系列问题，具体的，包括由于边缘尖锐引发ITO边缘尖端放电、影响显示器件性能的问题，以及为了消除ITO边缘尖端放电需在ITO上表面边缘部分设置绝缘隔离柱，导致ITO电极和隔离柱的边缘部分形成接触点、从而影响显示器件性能的问题，以及为了消除ITO边缘尖端放电和因制备一层绝缘隔离柱后造成三点接触形成漏电流路径而需设置双层Bank导致工艺复杂、成本增加，且影响显示器件性能的问题。

本发明的另一目的在于提供一种ITO基板的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种包括上述ITO基板的OLED器件。

本发明的又一目的在于提供一种包括上述ITO基板的OLED器件的制备方法。

本发明是这样实现的，一种ITO基板，包括基板和沉积在所述基板上的ITO，所述ITO的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO的下表面大于上表面。

相应的，一种ITO基板的制备方法，包括以下步骤：

提供一基板，并在所述基板上沉积ITO薄膜；

在所述ITO薄膜上沉积光刻胶层；

对所述光刻胶层依次进行曝光、显影处理，得到侧壁下缘形成弧形的图案化光刻胶层，且所述图案化光刻胶的下表面小于上表面，其中，所述曝光处理的时间为20-30s；所述显影处理的时间为80-100s；

对所述图案化光刻胶层下的所述ITO薄膜进行刻蚀处理形成ITO图案，其中，所述刻蚀处理的时间为40-70s；

进行去胶处理去除所述图案化光刻胶层，得到ITO基板。

以及，一种OLED器件，包括上述ITO基板、设置在未被所述ITO覆盖的所述基板上的隔离柱、和依次设置在所述ITO上的有机发光层和阴极。

相应的，一种OLED器件的制备方法，包括以下步骤：

提供按权利要求2-6任一所述方法制备的ITO基板；

在所述ITO基板上沉积有机薄膜层，对所述有机薄膜层覆盖所述ITO的区域进行光刻处理，得到隔离柱；

在所述ITO上印刷制备有机发光层；

在所述有机发光层制备阴极。

本发明提供的ITO基板，所述ITO的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO的下表面大于上表面，避免了所述ITO形成垂直边角。本发明提供的ITO基板，一方面，在喷墨打印其他材料时，消除了ITO电极垂直边缘的尖端放电，提高了使用所述ITO基板制备的显示器件的性能；另一方面，使用所述ITO基板制备OLED器件时，不需要额外在电极和隔离柱接触部位设置一层无机绝缘层Bank，从而简化了生产工艺、降低了成本，且所述ITO基板对OLED器件的均匀性没有影响；此外，所述ITO基板可与现有溶液加工法兼容制备OLED，从而很好的保证了OLED器件的显示效果。

本发明提供的ITO基板的制备方法，利用曝光时产生的内邻近效应引起的曝光不足、对光刻胶进行过显影使光刻胶侧壁下边缘变得平滑，进而对所述ITO薄膜进行轻度刻蚀处理，使得所述ITO的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO的下表面大于上表面。从而使得所述ITO基板在不额外设置无机绝缘层Bank的前提下，消除ITO电极边缘的尖端放电，从而提高使用所述ITO基板制备的显示器件的性能。

本发明提供OLED器件，包括上述ITO基板，使得OLED器件在不额外设置无机绝缘层Bank的条件下，消除ITO电极边缘的尖端放电现象，从而保证了OLED器件的性能。

本发明提供OLED器件的制备方法，工艺简单可控，易于实现产业化。

附图说明

图1是现有技术提供的3种ITO基板结构示意图；

图2是本发明实施例提供的曝光时干膜中的UV辐射能量分布图；

图3是本发明实施例提供的ITO基板结构示意图；

图4是本发明实施例提供的印刷有功能层的ITO基板结构示意图；

图5是本发明实施例提供的ITO基板制备方法示意图；

图6是本发明实施例提供的OLED器件制备方法示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，对干膜进行曝光处理的过程中，理想情况下，所述干膜中的UV辐射能量分布是呈现矩形的，即其侧壁是垂直分布的。而实际中，由于电子散射会导致电子的运动方向发生偏离，散射后的电子会超出原有的束斑尺寸范围，对邻近的非曝光区域发生曝光。当显影后，曝光图形尺寸出现偏差，同时干膜轮廓的侧壁陡直度下降。这种由电子散射引起的光刻胶层能量吸收不均匀，称之为邻近效应。电子在干膜中发生散射作用可以认为是干膜吸收电子散射转移能量的过程。由于电子散射对干膜产生的影响范围很大，可以达到几个μm，甚至十几个μm的范围。所以在对大面积图形曝光时，若该图形的尺寸远大于电子散射范围，在该图电子中间部分，由于散射所造成的损失可以从周围曝光区域的电子散射得到补偿，因此图形中间部分干膜吸收的能量是恒定的；但是在该图形边界处，由于电子散射损失的能量得不到足够补偿而产生曝光不足，这一现象在顶角处尤为明显，这种现象称为内邻近效应。由于内邻近效应的作用，大面积曝光图形中，原本设计为方角的顶角在显影后无法获得完全垂直的光刻胶侧壁，而是成为弧状。有鉴于此，本发明实施例利用内邻近效应造成的曝光不足、同时控制ITO电极刻蚀工艺参数来制备边角呈现弧形的ITO电极，从而避免ITO电极的垂直尖端对OLED器件的破坏。

具体的，结合3、4，本发明实施例提供了一种ITO基板1，包括基板11和沉积在所述基板11上的ITO12，所述ITO12的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO12的下表面大于上表面，如图3所示。

本发明实施例提供的ITO基板1，所述ITO12的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO12的下表面大于上表面，避免了所述ITO12形成垂直边角。本发明提供的ITO基板1，一方面，在喷墨打印其他材料时，消除了ITO电极垂直边缘造成的尖端放电现象，提高了使用所述ITO基板1制备的显示器件的性能；另一方面，如图4所示，使用所述ITO基板1制备OLED器件时，所述ITO12和隔离柱2接触部位无接触点(0标示处)，因此不需要额外在所述ITO12和隔离柱2接触部位设置一层无机绝缘层Bank，从而简化了生产工艺、降低了成本，且所述ITO基板1对OLED器件的均匀性没有影响；此外，所述ITO基板1可与现有溶液加工法兼容制备OLED，从而很好的保证了OLED器件的显示效果。

本发明实施例所述ITO基板，可以通过下述方法制备获得。

相应的，结合图5，本发明实施例提供了一种ITO基板的制备方法，包括以下步骤：

S01.提供一基板11，并在所述基板上沉积ITO薄膜120；

S02.在所述ITO薄膜120上沉积光刻胶层130；

S03.对所述光刻胶层130依次进行曝光、显影处理，得到侧壁下缘形成弧形的图案化光刻胶层13，且所述图案化光刻胶13的下表面小于上表面，其中，所述曝光处理的时间为20-30s；所述显影处理的时间为80-100s；

S04.对所述图案化光刻胶层13下的所述ITO薄膜120进行刻蚀处理形成ITO图案12，其中，所述刻蚀处理的时间为40-70s；

S05.进行去胶处理去除所述图案化光刻胶层13，得到ITO基板。

具体的，上述步骤S01中，本发明实施例中，所述基板11可采用本领域常规的基板，如玻璃基板或柔性基板。在所述基板11上沉积ITO薄膜120的方法可采用本领域常规方法实现。作为优选实施例，采用真空磁控溅射方式制备所述ITO薄膜120，具体的，在预先清洗的所述基板11上通过真空镀膜机以磁控溅射的方式形成ITO薄膜120。所述ITO薄膜120的厚度可以采用本领域公知的厚度即可，一般是100nm左右，如80-120nm。

上述步骤S02中，在所述ITO薄膜120上均匀沉积感光性光刻胶形成光刻胶层130。所述光刻胶层130的沉积方式包括但不限于旋转涂覆、印刷等。作为优选实施例，以旋转涂覆的方式在所述ITO薄膜120上沉积光刻胶层130。具体的，涂胶过程中匀胶机的转速设置为：先运行1100r/min、持续时间为3s；之后加速至2500r/min、持续时间30s。

本发明实施例中，所述光刻胶层130可选用正性光刻胶，也可选用负性光刻胶，优选使用负性光刻胶。为了避免下述曝光处理过程中所述ITO12受到影响、同时又保证高效的刻蚀，所述光刻胶层130的膜层优选为1.0-1.2μm。

为了除去所述光刻胶层130中的残留溶剂形成固化膜，同时增加所述ITO薄膜120与光刻胶之间的粘合力，需要分别对形成的所述光刻胶层130和后续显影后的所述图案化光刻胶13进行前烘和后烘处理。作为优选实施，所述前烘处理的温度为90-130℃，时间为5-10min，所述前烘处理可以在烘箱实现，由此可以增加所述光刻胶层130的耐磨性及所述ITO薄膜120的粘附性。

上述步骤S03中，使用预制的掩膜版14进行所述曝光处理。所述曝光处理使光刻胶层130充分吸收光能后发生光化学反应。所述曝光处理可以采用常规方式实现，如采用紫外线，具体采用i线(365nm)紫外实现曝光处理。所述曝光处理后可在光刻胶层130上形成曝光区域，具体的，当光刻胶层130为负光刻胶时，所述曝光处理后，使光刻胶聚合物发生交联，在下述显影处理时不会受到显影液的影响。

所述曝光处理的加速电压和剂量可采用本领域常规设置，具体的，所述加速电压为30kV，所述剂量为2-5μC/cm²。作为优选实施例，为了形成内邻近效应，所述曝光处理小于常规曝光处理时的曝光时间，具体的，所述曝光处理的时间为20-30s，更优选为25s。该优选时间的曝光处理可引起曝光不足，从而使得经过后续显影处理后得到侧壁下缘形成弧形的图案化光刻胶层13。

所述曝光处理后，经过所述显影处理可以形成图案化光刻胶层13。本发明实施例中，需通过延长所述显影处理达到过显影的效果，从而使显影液渗透到所述光刻胶层130曝光不足的地方，使得得到的图案化光刻胶层13侧壁下缘形成弧形，且所述图案化光刻胶13的下表面小于上表面。具体的，所述显影处理的时间为80-100s。

在所述显影处理后、在对所述图案化光刻胶层13下的所述ITO薄膜120进行刻蚀处理前，还包括对所述图案化光刻胶层13进行后烘处理以坚固膜层。作为优选实施例，所述后烘处理的温度为100-120℃，时间为25-35min；具体的，所述后烘处理的温度为110℃，时间为30min。所述后烘处理可在烘箱中实现。

上述步骤S04中，对所述图案化光刻胶层13下的所述ITO薄膜120进行刻蚀处理形成ITO图案12，所述刻蚀处理为轻度刻蚀处理，具体的，通过调节所述刻蚀处理的时间来实现，即将所述刻蚀时间缩短至40-70s。此外，缩短所述刻蚀时间可以避免对所述ITO12造成钻蚀。本发明实施例结合所述轻度刻蚀处理，以及上述步骤获得的下表面小于上表面所述图案化光刻胶13结构，保证本发明实施例经过所述刻蚀处理形成的所述ITO图案12具有以下特征：所述ITO12的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO12的下表面大于上表面。

优选的，所述刻蚀处理采用湿法刻蚀处理。所述湿法刻蚀处理的刻蚀液为盐酸、硝酸和水形成的混合溶液，其中，所述盐酸、硝酸和水的体积比为(4-6):1:4，且所述刻蚀液的浓度为7.1-8.0mol/L，本发明实施例所述刻蚀液浓度比一般现有的湿法刻蚀中刻蚀液的浓度小10％左右。本发明实施例优选的所述刻蚀液，与常规刻蚀液比，其盐酸含量更高、同时所述刻蚀液浓度更低，从而通过双重手段有效降低刻蚀速率，使得得到的所述ITO图案12的边缘比较整齐。此处，应当理解的是，虽然所述刻蚀液浓度通过氢离子浓度来衡量，但所述刻蚀液并非通过其酸性来完成刻蚀步骤，而是通过所述刻蚀液然具备的高氧化性来实现刻蚀效果。

上述步骤S05中，所述去胶处理的方法可采用本领域常规方法实现，具体的，将刻蚀完毕的ITO基板置于丙酮中，去除多余的光刻胶。

本发明实施例提供的ITO基板的制备方法，利用曝光时产生的内邻近效应引起的曝光不足、对光刻胶进行过显影使光刻胶侧壁下边缘变得平滑，进而对所述ITO薄膜进行轻度刻蚀处理，使得所述ITO的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO的下表面大于上表面。从而使得所述ITO基板在不额外设置无机绝缘层Bank的前提下，消除ITO电极边缘的尖端放电，从而提高使用所述ITO基板制备的显示器件的性能。

以及，本发明实施例提供了一种OLED器件，包括上述ITO基板、设置在未被所述ITO覆盖的所述基板上的隔离柱、和依次设置在所述ITO上的有机发光层和阴极。

本发明实施例中，可根据实际需要，设置空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的至少一层。优选的，同时设置空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层，其中，所述空穴注入层和所述空穴传输层依次设置在所述ITO上，所述电子传输层和所述电子注入层依次设置在所述有机发光层上。作为优选实施例中，所述隔离柱的上表面大于下表面。

本发明实施例提供OLED器件，包括上述ITO基板，使得OLED器件在不额外设置无机绝缘层Bank的条件下，消除ITO电极边缘的尖端放电现象，从而保证了OLED器件的性能。

本发明实施例所述OLED器件可以通过下述方法制备获得。

相应的，结合图6，本发明实施例还提供了一种OLED器件的制备方法，包括以下步骤：

Q01.提供按上述方法制备的ITO基板1；

Q02.在所述ITO基板1上沉积有机薄膜层，对所述有机薄膜层覆盖所述ITO12的区域进行光刻处理，得到隔离柱2；

Q03.在所述ITO12上印刷制备有机发光层3；

Q04.在所述有机发光层3制备阴极。

具体的，为了节约篇幅，上述步骤Q01中所述ITO基板1的制备方法不再赘述。

上述步骤Q02中，所述有机薄膜层的材料可选用本领域常规材料，包括但不限于PI。

上述步骤Q03中，在所述ITO12印刷有机发光材料形成有机发光层3。进一步的，本发明实施例还可根据实际需要在所述ITO12上印刷空穴注入层和/或空穴传输层的至少一层后，再印刷制备所述有机发光层3。进一步的，还可以在制备所述阴极前，在所述有机发光层3上制备电子传输层和/或电子注入层。所述各层的材料均不受限制，可采用本领域常规材料。

上述步骤Q04中，在所述有机发光层3制备阴极的方式可采用本领域常规方式实现。

本发明实施例提供OLED器件的制备方法，工艺简单可控，易于实现产业化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种ITO基板，包括基板和沉积在所述基板上的ITO，其特征在于，所述ITO的上边角和与所述上边角相连的侧壁平缓过渡，且所述ITO的下表面大于上表面。

2.一种ITO基板的制备方法，包括以下步骤：

提供一基板，并在所述基板上沉积ITO薄膜；

在所述ITO薄膜上沉积光刻胶层；

对所述光刻胶层依次进行曝光、显影处理，得到侧壁下缘形成弧形的图案化光刻胶层，且所述图案化光刻胶的下表面小于上表面，其中，所述曝光处理的时间为20-30s；所述显影处理的时间为80-100s；

对所述图案化光刻胶层下的所述ITO薄膜进行刻蚀处理形成ITO图案，其中，所述刻蚀处理的时间为40-70s；

进行去胶处理去除所述图案化光刻胶层，得到ITO基板。

3.如权利要求2所述的ITO基板的制备方法，其特征在于，所述刻蚀处理采用湿法刻蚀处理。

4.如权利要求3所述的ITO基板的制备方法，其特征在于，所述湿法刻蚀处理的刻蚀液为盐酸、硝酸和水形成的混合溶液，其中，所述盐酸、硝酸和水的体积比为(4-6):1:4，且所述刻蚀液的浓度为7.1-8.0mol/L。

5.如权利要求2-4任一所述的ITO基板的制备方法，其特征在于，在对所述光刻胶层进行曝光处理前，还包括对所述光刻胶层进行前烘处理，所述前烘处理的温度为90-130℃，时间为5-10min。

6.如权利要求2-4任一所述的ITO基板的制备方法，其特征在于，在对所述图案化光刻胶层下的所述ITO薄膜进行刻蚀处理前，还包括对所述图案化光刻胶层进行后烘处理，所述后烘处理的温度为100-120℃，时间为25-35min。

7.一种OLED器件，其特征在于，包括权利要求1所述ITO基板、设置在未被所述ITO覆盖的所述基板上的隔离柱、和依次设置在所述ITO上的有机发光层和阴极。

8.如权利要求7所述的OLED器件，其特征在于，所述隔离柱的上表面大于下表面。

9.如权利要求7或8所述的OLED器件，其特征在于，还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层，其中，所述空穴注入层和所述空穴传输层依次设置在所述ITO上，所述电子传输层和所述电子注入层依次设置在所述有机发光层上。

10.一种OLED器件的制备方法，包括以下步骤：

提供按权利要求2-6任一所述方法制备的ITO基板；

在所述ITO基板上沉积有机薄膜层，对所述有机薄膜层覆盖所述ITO的区域进行光刻处理，得到隔离柱；

在所述ITO上印刷制备有机发光层；

在所述有机发光层制备阴极。