CN110137226B - 被动式电致有机发光二极管的基板、制造方法和剥离板 - Google Patents

被动式电致有机发光二极管的基板、制造方法和剥离板 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种被动式电致有机发光二极管的基板、制造方法和剥离板。被动式电致发光二极管基板包括衬底、底电极层、多个隔断柱、多个像素定义层和顶电极；底电极层设置于所述衬底上，多个隔断柱形成于所述底电极层上，在相邻两个隔断柱之间形成的像素区域；多个像素定义层形成于像素区域内，分别与所述底电极层和所述隔断柱的侧壁连接；顶电极形成于所述像素区域；所述隔断柱的侧壁与所述底电极垂直；相邻两个所述像素区域内的顶电极隔离。本发明既方便制作被动式电致有机发光二极管的基板，又可以减少像素定义层光阻涂布时发生破膜。

Description

被动式电致有机发光二极管的基板、制造方法和剥离板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种被动式电致有机发光二极管的基板、制作方法和剥离板。
背景技术
有机电致发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)因其高亮度、自发光、响应快以及低驱动电压等优点，已成为显示领域的新兴技术。根据驱动方式的不同，OLED可分为AMOLED主动驱动式OLED(Active Matrix OLED)，和PMOLED被动驱动式OLED(Passive Matrix OLED)。PMOLED单纯地以阴极、阳极构成矩阵状，以扫描方式点亮阵列中的像素,每个像素都是操作在短脉冲模式下,为瞬间高亮度发光。优点是结构简单，可以有效降低制造成本。PMOLED的制作成本及技术门槛较低，产品尺寸主要在约5寸以内，主要应用在低分辨率小尺寸市场。
被动电致二级发光管(PMOLED)衬底主要利用倒梯形的隔断柱(pillar)结构，阴极蒸镀后隔断成条状阴极结构，实现矩阵状驱动方式。在采用喷墨打印(IJP)制作PMOLED时，因喷墨打印(IJP)要求像素定义层具备一定的疏墨性，在IJP PMOLED衬底制作过程中，会遇到一些问题。IJP PMOLED衬底制作中，因像素定义层(PDL)层采用疏水型材料，制作好像素定义层(PDL)层后再制作隔断柱(Pillar)会导致隔断柱(pillar)光阻无法涂布在疏水PDL上；若先制作隔断柱后制作PDL层，隔断柱结构也极易导致PDL层光阻涂布时发生破膜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种被动式电致有机发光二极管的基板、制造方法和剥离板。既方便制作被动式电致有机发光二极管的基板，又可以减少像素定义层光阻涂布时发生破膜。
为实现上述目的，本发明公开一种被动式电致有机发光二极管的基板，包括：
衬底；
底电极层，设置于所述衬底上；
多个隔断柱，形成于底电极层上；
像素区域，形成于相邻两个隔断柱之间；
多个像素定义层，形成于像素区域内，分别与所述底电极层和所述隔断柱的侧壁连接；
顶电极；形成于所述像素区域，覆盖所述多个像素定义层；
所述隔断柱的侧壁与所述底电极垂直；
相邻两个所述像素区域内的顶电极隔离。
可选的，所述像素区域包括：
功能层，形成于两个相对设置的所述像素定义层之间；
所述顶电极覆盖于所述隔断柱的侧壁、所述像素定义层的外表面和所述功能层的上表面；所述功能层的下表面与所述底电极接触。
可选的，所述像素定义层高度在0.2-5um之间，与底电极的倾斜角在10°-80°之间。
可选的，所述顶电极的两端与对应的所述隔断柱的上表面平齐。
可选的，所述隔断柱的横截面为矩形，所述隔断柱的高度在3-5um之间，所述顶电极厚度在10-30nm之间。
本发明还公开一种被动式电致有机发光二极管的基板的制作方法，包括步骤：
提供衬底；
在所述衬底上，形成底电极层；
在所述底电极层上形成多个隔断柱；相邻两个所述隔断柱之间形成多个像素区域；
在所述多个像素区域内形成多个像素定义层；
在所述多个像素区域内形成覆盖所述多个像素定义层的顶电极层；
对所述顶电极层进行隔断，形成多个顶电极；
相邻两个所述像素区域内的所述顶电极隔离；
所述隔断柱的侧壁与所述底电极垂直。
可选的，所述对顶电极层进行隔断，形成多个顶电极的步骤包括：
将剥离板与顶电极层粘合；
移除剥离板，将所述隔断柱的顶部对应的顶电极层剥离，形成多个所述顶电极。
可选的，所述在所述多个像素区域内形成覆盖所述多个像素定义层的顶电极层的步骤包括：
在两个相对设置的所述像素定义层之间形成功能层；
所述顶电极同时覆盖于所述隔断柱的侧壁、所述像素定义层的外表面和所述功能层的上表面；所述功能层的下表面与所述底电极接触。
可选的，所述功能层采用喷墨打印的方法制成。
本发明还公开了一种用于制作上述任意一项被动式电致有机发光二极管的基板的剥离板，包括基板和涂布于所述基本表面的粘合剂。
本发明的隔断柱形成于底电极层上，而像素定义层分别与所述底电极层和所述隔断柱的侧壁连接。可见，本发明先形成隔断柱，再形成像素定义层，避免了先制作像素定义层使得隔断柱无法涂布在像素定义层的问题。将隔断柱的侧壁与底电极垂直设置，在涂布像素定义层的光阻的时候，光阻能跟隔断柱的侧壁有效贴附，且均匀性好，在干燥收缩的时候不容易产生破膜现象。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的作为本发明的一实施方式理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明实施例一种被动式电致有机发光二极管的基板的结构示意图；
图2是本发明实施例隔断柱和底电极配合的示意图；
图3是本发明实施例像素区域内各部件配合的示意图；
图4是本发明实施例顶电极层的示意图；
图5是本发明实施例剥离板与基板粘合的示意图；
图6是本发明实施例移除剥离板的示意图；
图7是本发明实施例一种被动式电致有机发光二极管的基板的流程示意图；
图8是本发明实施例利用喷墨打印在两个相对设置的所述像素定义层之间形成功能层的流程示意图；
图9是本发明实施例对顶电极层进行隔断，形成多个顶电极的流程示意图；
图10是本发明实施例剥离板的结构示意图。
其中，100、基板；101、衬底；200、像素区域；102、底电极层；103、顶电极层；104、隔断柱；105、顶电极层；201、像素定义层；202、像素坑区域；203、功能层；300、剥离板；301、基板；302、粘合剂。
具体实施方式
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
下面参考附图和在一实施例中实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明公开一种被动式有机电致发光二极管的基板100，包括衬底101、底电极层102、多个隔断柱104、多个像素定义层201和顶电极103；底电极层102设置于所述衬底101上，多个隔断柱104形成于所述底电极层102上，在相邻两个隔断柱104之间形成的像素区域200；多个像素定义层201形成于像素区域200内，分别与所述底电极层和所述隔断柱104的侧壁连接；顶电极形成于所述像素区域200；所述隔断柱104的侧壁与所述底电极垂直；相邻两个所述像素区域200内的顶电极隔离。
被动有机电致二级发光管(PMOLED)100衬底通常利用梯形或倒梯形的隔断柱104，而本发明的隔断柱104采用90°设置，即隔断柱104的侧壁与底电极垂直；在涂布像素定义层201的光阻的时候，光阻能跟隔断柱104的侧壁有效贴附，且均匀性好，在干燥收缩的时候不容易产生破膜现象，从而改善倒梯形结构的隔断柱104导致的像素定义层制备困难，特别是光阻涂布时发生破膜的情况。
本发明中底电极102为阳极，顶电极103为阴极，顶电极103为被隔离的结构，在隔断柱104侧壁形成隔断的条状阴极，使制作方式更简单易实现的同时实现阴阳极的矩阵驱动。
当然，其中底电极也可以是阴极，顶电极也可以是阳极，在此不做限定。
所述像素区域200包括形成于两个相对的所述像素定义层201之间的像素坑区域202；功能层203位于所述像素坑区域202内；所述顶电极103覆盖于隔断柱的侧壁、所述像素定义层201的外表面和所述像素坑区域202的上表面；所述功能层的下表面与所述底电极接触。
像素区域200内设置像素定义层201，说明本发明的有机电致发光二极管是先进行制作隔断柱104，如图2至图4所示，再后续制造像素定义层201的，而后在制作OLED功能层203在像素坑区域201；可以避免后制作隔断柱104易发生难以涂布于像素定义层201上，并且在制作喷墨打印被动有机电致二级发光管(IJP PMOLED)时，显示效果更好。
更具体的，功能层包含空穴注入层，空穴传输层和发光层，像素定义层201是疏水性的，作用是进行像素定义。形成红(R)、绿(G)、蓝(B)像素，之后有机发光材料会打印到这些像素中，为了使有机发光材料能够100％进入像素(RGB)中，此像素定义层201需要表面绝对疏水，这样OLED材料打印时才不会停留在像素定义层201的顶部甚至流入相邻的像素区域200中造成混色。所述像素定义层201材料可以是环氧树脂或其他，在此不做限定。
疏水性的像素定义层201高度在0.2-5um之间，与底电极的倾斜角在10°-80°之间，因此，在同一像素区域内，相对的两个像素定义层201形成的像素坑区域202呈倒梯形结构。
像素定义层201高度与倾斜角达的设定范围有利于与其他部件配合时的参数进行更改，并且倾斜角的目的是用于盛放打印功能层的墨水。
所述顶电极的两端与对应的所述隔断柱104的上表面平齐，隔断柱104的上表面是与底电极相对的表面。每个顶电极完全覆盖像素区域200的内壁，截止于隔断柱104的上表面，其横截面形成类U字型的形状，相邻两个顶电极通过隔断柱104进行隔断。
这种结构的顶电极特别适合于在制作的时候先通过蒸镀在方式形成覆盖基板的电极层，然后通过粘贴的方式将隔断柱104上表面的电极层材料剥离，形成相互隔断的顶电极。这种结构可以提升顶电极的隔断效果，而且又能确保顶电极尽可能覆盖像素区域200，增强电场，提升显示效果。
所述隔断柱104的横截面为矩形，所述隔断柱104的高度在3-5um之间，所述顶电极厚度在10-30nm之间。
进一步的，所述顶电极103的材料可以是Al,Mg等，所述顶电极103厚度在10～30nm；因为用于阴极的材料(如Mg、Ag、Al等)只有在厚度非常薄的情况下才具有很好的透光性，然而，当阴极层很薄时，阴极的表面电阻会随膜厚降低而增大，导致显示出现亮度不均匀的问题。
作为本发明的另一实施例，参考图1和图7，本发明还公开一种被动式电致有机发光二极管的基板的制作方法，其步骤包括：
S1、提供衬底；
S2、在衬底上，形成底电极层；
S3、在底电极层上形成多个隔断柱；相邻两个隔断柱之间形成多个像素区域(如图2所示)；
S4、在多个像素区域内形成多个像素定义层；
S5、在多个像素区域内形成覆盖多个像素定义层的顶电极层；
S6、对顶电极层进行隔断，形成多个顶电极；
相邻两个所述像素区域内的顶电极隔离；所述隔断柱的侧壁与所述底电极垂直。
参考图4，顶电极层103是通过蒸镀覆盖在隔断柱104以及像素区域200中，形成一个整面连续不间断的膜层，需要后期处理隔断后才能实现矩阵驱动；通常是使用60°左右的隔断柱才能使蒸镀的顶电极层105在隔断柱104侧面断开，形成隔断的顶电极103，但制作有难度，容易造成制作失败；因此将隔断柱104为90度(与底电极垂直)时，减少了制作的难度。
利用蒸镀技术蒸镀顶电极103是常用的手段之一，更具体的，所述顶电极层105厚度在10～30nm范围内，以顶电极层105为阴极为例，材料可为银Ag或镁Mg，也可以是其他，在此不做限定；因为用于阴极的材料(如Mg、Ag、Al等)只有在厚度非常薄的情况下才具有很好的透光性，然而，当阴极层很薄时，阴极的表面电阻会随膜厚降低而增大，导致显示出现亮度不均匀的问题。因此，电极厚度决定了器件的透过率和表面电阻，采用蒸镀减少真空时的压力。
像素定义层201分别与所述底电极层和所述隔断柱104的侧壁连接，同一像素区域200内有两个像素定义层201，两个像素定义层201相对设置，形成像素坑区域202。在所述多个像素区域200内形成覆盖所述多个像素定义层201的顶电极层的步骤包括：
在两个相对设置的所述像素定义层之间形成功能层。所述顶电极同时覆盖于所述隔断柱的侧壁、所述像素定义层的外表面和所述功能层的上表面；所述功能层的下表面与所述底电极接触。即功能层填充于像素坑区域内。
功能层包括层叠设置的空穴注入层，空穴传输层和发光层，还可以包括电子传输层以及电子注入层等膜层。功能层可以利用喷墨打印的方法制作形成。采用喷墨打印工艺来制备PMOLED器件的有机功能层，可以大大提高PMOLED材料的使用效率，降低PMOLED的生产成本。
如图8所示，喷墨打印的方法制作功能层的步骤包括：
S7、将墨水滴入像素坑区域；
S8、真空干燥所述墨水，加热形成所述功能层。
PMOLED器件通常采用氧化铟锡(ITO)电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子传输层和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。
参考图4，在多个像素区域内形成顶电极层的步骤包括：采用蒸镀工艺形成覆盖整个基板表面的顶电极层，具体来看，顶电极层沿隔断柱的外表面(包括侧壁和上表面)、像素定义层的外表面和功能层的上表面分布，将多个像素区域连成一片。
如图5至图6，以及图9所示，所述对顶电极层进行隔断，形成多个顶电极的步骤包括：
S61、将剥离板与顶电极层粘合；
S62、移除剥离板，将所述隔断柱的顶部对应的顶电极层剥离，形成多个所述顶电极。
对于倒梯形的隔断柱104，由于有向内倾斜的斜面，在形成顶电极膜层的时候，在倒梯形的根部位置会自然断裂，形成相互隔离的顶电极层。而本申请的隔断柱104底电极垂直，无法自然断裂，且由于功能层的特性，不宜用蚀刻的方式进行隔断。发明人经过多方尝试，最终采用黏合剥离的方式进行隔断。
具体如图5所示，剥离板300与隔断柱104顶部的顶电极层105(阴极)粘合，并施加一定压力贴紧；然后将剥离板向上移除，将剥离板与有机电致二级发光管分离，这时如图6所示，剥离板将隔断柱104顶部的顶电极剥离，将顶电极层105分成多个相互隔断的顶电极103。顶电极的两端与对应的隔断柱的上表面平齐，这种结构可以提升顶电极的隔断效果，而且又能确保顶电极尽可能覆盖像素区域，增强电场，提升显示效果。
隔断柱104的高度在3-5um之间，顶电极厚度在10-30nm之间，隔断柱104在这个区间范围内，隔断柱104的高度可以便于与涂布剥离板300粘合的同时又不至于使隔断柱104过长影响基板对组后的显示面板的厚度。顶电极在10-30nm区间范围内，既能保障顶电极的导电性能，又可以在粘合的时候方便剥离顶电极层形成顶电极。
作为本发明的另一实施例，参考图10所示，本分明还公开了一种用于制作上述任意一项有电致有机发光二极管的剥离板300，包括，基板301和涂布于所述基板301表面的粘合剂302。
更具体的，所述粘合剂材料可以是丁苯胶，聚氨酯，聚醋酸乙烯等，当然也可以是其他，在此不做限定。
更进一步的，所述粘合剂302可采用刮涂，旋涂等方式制备，厚度在2～6um之间，这样才能充分的保证粘合剂302与顶电极103挤压紧贴从而实现后期剥离，形成隔断的顶电极103即阴极。
需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本发明的保护范围。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种被动式电致有机发光二极管的基板，其特征在于，包括：
衬底；
底电极层，设置于所述衬底上；
多个隔断柱，形成于底电极层上；
像素区域，形成于相邻两个隔断柱之间；
多个像素定义层，形成于像素区域内，分别与所述底电极层和所述隔断柱的侧壁连接；
顶电极；形成于所述像素区域，覆盖所述多个像素定义层；
所述隔断柱的侧壁与所述底电极层垂直，且所述顶电极的两端与对应的所述隔断柱的上表面平齐；
相邻两个所述像素区域内的顶电极隔离。
2.如权利要求1所述的一种被动式电致有机发光二极管的基板，其特征在于，所述像素区域包括：
功能层，形成于两个相对设置的所述像素定义层之间；
所述顶电极覆盖于所述隔断柱的侧壁、所述像素定义层的外表面和所述功能层的上表面；所述功能层的下表面与所述底电极层接触。
3.如权利要求2所述的一种被动式电致有机发光二极管的基板，其特征在于，所述像素定义层高度在0.2-5um之间，与所述底电极层的倾斜角在10°-80°之间。
4.如权利要求1所述的一种被动式电致有机发光二极管的基板，其特征在于，所述隔断柱的横截面为矩形，所述隔断柱的高度在3-5um之间，所述顶电极厚度在10-30nm之间。
5.一种被动式电致有机发光二极管的基板的制作方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成底电极层；
在所述底电极层上形成多个隔断柱；相邻两个所述隔断柱之间形成多个像素区域；
在所述多个像素区域内形成多个像素定义层；
在所述多个像素区域内形成覆盖所述多个像素定义层的顶电极层；
对所述顶电极层进行隔断，形成多个顶电极；
相邻两个所述像素区域内的所述顶电极隔离，且所述顶电极的两端与对应的所述隔断柱的上表面平齐；
所述隔断柱的侧壁与所述底电极层垂直。
6.如权利要求5所述的一种被动式电致有机发光二极管的基板的制作方法，其特征在于，所述对所述顶电极层进行隔断，形成多个顶电极的步骤包括：
将剥离板与顶电极层粘合；
移除剥离板，将所述隔断柱的顶部对应的顶电极层剥离，形成多个所述顶电极。
7.如权利要求5所述的一种被动式电致有机发光二极管的基板的制作方法，其特征在于，所述在所述多个像素区域内形成覆盖所述多个像素定义层的顶电极层的步骤包括：
在两个相对设置的所述像素定义层之间形成功能层；
所述顶电极同时覆盖于所述隔断柱的侧壁、所述像素定义层的外表面和所述功能层的上表面；所述功能层的下表面与所述底电极层接触。
8.如权利要求7所述的一种被动式电致有机发光二极管的基板的制作方法，其特征在于，所述功能层采用喷墨打印的方法制成。
9.一种用于制作如权利要求1-4任意一项所述被动式电致有机发光二极管的基板的剥离板，其特征在于，包括：
基板；
粘合剂，涂布于所述基板的表面。
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