專利名稱：有機電致發光顯示器及其制備方法
技術領域：
本發明涉及有機電致發光顯示領域，特別是涉及有機電致發光顯示器的輔助電極、有機電致發光顯示器及其制備方法。
背景技術：
有機電致發光器件(Organic Electroluminescent Devices，以下簡稱OLED)是通過在第一電極(陽極)上蒸鍍有機電致發光材料，然后覆蓋第二電極(陰極)構成的發光體，第一電極是透明電極，主要由氧化銦錫(ITO)、氧化錫鋅等金屬氧化物或功函較高的金屬構成。通常在無源OLED制作中陽極作為列引線，陰極作為行引線連接到外部引出線，通過驅動芯片提供的信號進行顯示。
ITO是比較常用的透明電極，電阻較低，廣泛應用于平板顯示領域，但是與低電阻金屬，例如Au、Ag、Cu、Al、Cr或Mo等相比，電阻還是要高很多，因此通常情況下，在陽極電極的制備過程中先在玻璃基板上濺射一層ITO再濺射一層低電阻金屬作為輔助電極，通過圖形轉移與蝕刻工藝，使發光區內低電阻金屬層全部蝕刻掉，發光區外ITO引線表面覆蓋低電阻金屬層，從而降低引線電阻，增加顯示亮度。
但由于在發光區內遠離發光區外ITO引線區域的電阻與靠近發光區外ITO引線區域的電阻有很大差別，即遠離ITO引線的區域電阻較大，靠近ITO引線的區域電阻較小，導致流經不同區域的電流值有大的差別，電流值影響有機電致發光器件的發光亮度，造成圖像顯示時電阻大、電流小的區域比電阻小、電流大的區域暗，從而導致顯示器發光亮度不均勻，難以達到較高的顯示質量(ITO引線指位于發光區以外用于將發光區內部電極與外部驅動芯片相連接的引線)。
發明內容
為了解決上述問題，本發明對現有技術中第一電極(陽極)的輔助電極作了改進，目的在于提供一種能夠更好降低電阻，提高顯示區域亮度和顯示均勻性的有機電致發光顯示器。
本發明的另一個目的是提供上述有機電致發光顯示器的制備方法本發明的又一個目的是提供一種上述有機電致發光顯示器的輔助電極。
本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的
一種有機電致發光顯示器，包括透明基片、第一電極，有機功能層，第二電極和設在第一電極上的輔助電極，輔助電極包括在發光區外的第一電極列引線和行引線上覆蓋低電阻金屬層，其特征是輔助電極進一步包括在發光區內第一電極上發光象素間隙區域內覆蓋低電阻金屬層，其中低電阻金屬的電阻小于第一電極的電阻。
在上述有機電致發光顯示器中，第一電極是透明電極，選自氧化銦錫(ITO)、氧化鋅、氧化錫鋅、金、銅或銀的一種，其中最常用優選的是ITO透明電極，第二電極是金屬電極，包括鋰、鎂、鈣、鍶、鋁等功函數較低的金屬或它們與銅、金、銀的合金。
在上述有機電致發光顯示器中，低電阻金屬可以是鋁、鉻、鉬、金、銀或銅中的一種，其中優選金屬鉻，并且低電阻金屬的電阻小于第一電極的電阻。
在上述有機電致發光顯示器中，有機功能層可以是僅包括發光層的單層結構，也可以是包括空穴阻擋層、電子傳輸層和發光層的多層結構。
上述有機電致發光顯示器的制備方法，包括如下步驟在透明基片上形成第一電極層，并在第一電極層上濺射一層低電阻金屬層；制作輔助電極所需的掩膜板，并通過掩膜板光刻出輔助電極所需的圖形，即圖形包括發光區內第一電極上發光象素間隙區域圖形與發光區外第一電極引線圖形；制作第一電極所需的掩膜板，并通過掩膜板光刻出第一電極的圖形；在第一電極上蒸鍍有機功能層，之后蒸鍍第二電極層。
在上述有有機電致發光顯示器的制備方法中，第一電極是透明電極，選自氧化銦錫(ITO)、氧化鋅、氧化錫鋅、金、銅或銀的一種，其中最常用優選的是ITO透明電極，第二電極是金屬電極，包括鋰、鎂、鈣、鍶、鋁等功函數較低的金屬或它們與銅、金、銀的合金。
在上述有機電致發光顯示器的制備方法中，低電阻金屬可以是鋁、鉻、鉬、金、銀或銅中的一種，其中優選金屬鉻，并且低電阻金屬的電阻小于第一電極的電阻。
在上述有機電致發光顯示器的制備方法中，有機功能層可以是僅包括發光層的單層結構，也可以是包括空穴阻擋層、電子傳輸層和發光層的多層結構。
一種有機電致發光顯示器的輔助電極，設在第一電極之上，包括在發光區外的第一電極列引線和行引線上覆蓋低電阻金屬層，其特征是進一步包括在發光區內第一電極上發光象素間隙區域內覆蓋低電阻金屬層，其中低電阻金屬的電阻小于第一電極的電阻。
在上述輔助電極中，第一電極是透明電極，選自氧化銦錫(ITO)、氧化鋅、氧化錫鋅、金、銅或銀的一種，其中最常用優選的是ITO透明電極。
在上述輔助電極中，低電阻金屬可以是鋁、鉻、鉬、金、銀、或銅中的一種，其中優選金屬鉻，并且低電阻金屬的電阻小于透明電極的電阻。
本發明在有機電致發光顯示器的發光區內第一電極上發光象素間隙區域內覆蓋了低電阻金屬層，由于低電阻金屬的電阻小于第一電極的電阻，從而有效降低了列引線電阻，同時也減小了發光區內遠離第一電極引線區域與靠近第一電極引線區域電阻的差異，使得有機電致發光器顯示區域的顯示亮度和顯示均勻性都得到了很好的改善，因此本發明有著廣闊的應用前景。
圖1現有技術中無源OLED輔助電極圖形1發光區、2第一電極、3發光象素、4發光象素間隙、5第一電極列引線、6第一電極行引線圖2本發明中無源OLED輔助電極圖形的第一個實施例1發光區、2第一電極、3發光象素、4發光象素間隙、5第一電極列引線、6第一電極行引線圖3本發明無源OLED輔助電極圖形的第二個實施例1發光區、2第一電極、3發光象素、4發光象素間隙、5第一電極列引線、6第一電極行引線圖4本發明有機電致發光顯示器的的結構剖面圖7玻璃基片、2第一電極、9輔助電極、10絕緣層、11隔離柱、12有機功能層、13陰極層圖5圖4中有機功能層的結構剖面圖14空穴傳輸層、15發光層、16電子傳輸層具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
圖1描述了現有技術中無源OLED的輔助電極圖形，從圖1中可以看出，現有技術中第一電極層2上發光區之外的第一電極引線5，6上覆蓋了一層低電阻金屬層作為輔助電極，發光區1內的低電阻金屬層則全部蝕刻掉。由于低電阻金屬的電阻低于第一電極2，所以采用圖1中所示的輔助電極可以降低引線電阻，提高顯示亮度，但由于發光區1內遠離發光區外第一電極列引線5的區域和靠近第一電極列引線5的區域的電阻有較大差別，即圖1中發光區1內上部區域電阻大，下部區域電阻相對小，因此容易造成顯示器在實際顯示時發光亮度不均勻。
圖2是本發明中無源OLED輔助電極圖形的一個優選實施方式，從圖中可以看出在發光區1內第一電極2的全部間隙區域覆蓋了低電阻金屬層，輔助電極在發光區1形成了柵格狀，發光區外的第一電極2引線5，6上也覆蓋低電阻金屬層。由于低電阻金屬層的電阻小于第一電極2電阻，發光區1形成的輔助電極可以降低發光區1內的電阻值，增加顯示亮度，同時也可以使發光區1內遠離發光區外第一電極列引線5的區域和靠近第一電極列引線5的區域的電阻值的差別相應減小，從而流經這些區域的電流值的差別也會減小，電流值影響顯示發光亮度，因此同現有技術相比，本發明在增加顯示器顯示亮度的同時使顯示均勻性也得到了很大的改善。
圖3是本發明中無源OLED輔助電極圖形的另外一個實施方式，如圖3所示是在發光區1內第一電極2的間隙區域(4)內間隔覆蓋了低電阻金屬層，同樣也可以降低發光區1內的電阻值，起到增加顯示亮度提高顯示均勻性的效果，由于覆蓋了低電阻金屬層的一列第一電極2的電阻小于與之相鄰的未覆蓋低電阻金屬層的另一列第一電極2的電阻，因此該實施方式尤其適用于對電阻有不同要求的多色顯示。
圖4是本發明有機發光顯示器的結構剖面圖，采用了本發明中描述的輔助電極，如圖所示從下至上其結構依次包括玻璃基板7，第一電極2，輔助電極9，絕緣層10，隔離柱11，有機功能層12，陰極層13，如圖5所示有機功能層可以由發光層15、空穴阻擋層14和電子傳輸層16組成。
以下通過具體實施例進一步說明圖2～圖5所示輔助電極及有機電致發光顯示器的制備方法。
實施例1圖2所示輔助電極的制備過程。(制備過程在凈化車間進行)依次用UV照射和含有表面活性劑的洗液對玻璃基片進行清洗，清洗后的玻璃基片上濺射一層ITO形成透明電極，透明電極的阻值為15Ω，ITO膜厚為170nm，在清洗后的ITO基板上再濺射一層金屬鉻，厚度為100-200nm。制作掩膜板，使得掩膜板經過曝光得到的圖形包括發光區1內第一電極2上除發光象素3外全部間隙區域4圖形與發光區外透明電極引線5，6圖形。將感光膠均勻涂在玻璃基板表面的鉻金屬層上，涂好感光膠的玻璃基板放入高溫潔凈的烘箱中烘烤，溫度控制在95℃左右，時間大約20min，之后取出基板待基板冷卻后，在曝光機上利用前述步驟中做好的掩膜板對鉻金屬層進行有選擇的曝光，對需要保留金屬層的部分進行高溫固化，溫度選在115℃左右，之后將玻璃基板放入顯影設備用2.38％的四甲基氫氧化氨(TMAHO)顯影液除去不需要保留金屬層的部分。用去膠液除去光刻膠，并用清洗液將基板清洗干凈。將基板浸入鉻蝕刻液，將暴露在感光膠以外的鉻去除，利用清洗液去除被固化的感光膠，得到需要的鉻金屬圖形，如圖2所示。
實施例2圖3所示輔助電極的制備過程，具體操作過程同實施例1，區別之處在于掩膜板的制作及選擇鋁作為低電阻金屬，圖3中制作的掩膜板，使得掩膜板經過曝光的到的圖形包括發光區1內透明電極2上間隔的發光象素間隙區域4圖形與發光區外透明電極引線5，6圖形，最后制得的輔助電極圖形如圖3所示。
實施例3圖4所示有機電致發光顯示器的制備過程，在實施例1得到的輔助電極的基礎上進行ITO電極的圖形轉移與蝕刻，光刻出一組相互平行且分隔開的直線條，在上述電極圖形上旋涂一層光敏性有機絕緣材料，可以是光敏型PI、正型novolac光刻膠、負型環化橡膠等，本實施例中選用光敏型PI，前烘后曝光，曝光圖形為網狀結構(只暴露出器件象素的發光區域和引線連接區)或條狀結構(一組與透明電極圖形相垂直的相互平行且分隔開的直線條)，線條的寬度由顯示分辨率即象素之間的間隔所決定，線寬為10-50um。將上述經過曝光的有機絕緣層進行濕法顯影，顯影后絕緣基座的的橫截面形成上大下小的形狀，高溫烘烤使其固化，烘烤溫度為150-350℃。之后在上述具有隔離柱11和第一電極2的圖形上繼續淀積有機功能層12，本實施例中有機功能層12是多層結構，包括發光層15、空穴阻擋層14及電子傳輸層16，如圖5所示，其中發光層15材料由有機電致發光材料組成，可以是金屬配合物或有機共軛聚合物等，本實施例中選用金屬配合物Alq3，空穴傳輸層的材料主要是三苯胺類化合物，如NPB、TPD、MTDATA等，本實施例中選用NPB，電子傳輸層材料是金屬配合物，選用Alq3。在上述有機功能層12上繼續蒸鍍金屬層作為陰極13，金屬層一般為鋰、鎂、鈣、鍶、鋁等功函數較低的金屬或它們與銅、金、銀的合金，本實施例選用金屬鎂，與不采用輔助電極相比，由本實施例得到的有機電致發光顯示器的顯示亮度提高了5％，顯示均勻性提高了10％。(整個制備過程均在凈化車間實施)
權利要求
1.一種有機電致發光顯示器，包括透明基片(7)、第一電極(2)，有機功能層(12)，第二電極(13)和設在第一電極(2)上的輔助電極(9)，輔助電極(9)包括在發光區外的第一電極列引線(5)和行引線(6)上覆蓋低電阻金屬層，其特征是輔助電極(9)進一步包括在發光區(1)內第一電極(2)上發光象素間隙區域(4)內覆蓋低電阻金屬層，其中低電阻金屬的電阻小于第一電極(2)的電阻。
2.根據權利要求1的有機電致發光顯示器，其特征是所述第一電極(2)是透明電極，選自氧化銦錫(ITO)、氧化鋅、氧化錫鋅、金、銅或銀的一種，所述第二電極(13)是金屬電極。
3.根據權利要求2的有機電致發光顯示器，其特征是所述第一電極(2)是氧化銦錫(ITO)電極。
4.根據權利要求1的有機電致發光顯示器，其特征是所述低電阻金屬選自鋁、鉻、鉬、金、銀、或銅中的一種。
5.根據權利要求4的有機電致發光顯示器，其特征是所述低電阻金屬是鉻。
6.根據權利要求1-5任何一項的有機電致發光顯示器，其特征是所述有機功能層(12)包括發光層(15)、空穴阻擋層(14)和電子傳輸層(16)。
7.一種權利要求1-5任何一項的有機電致發光顯示器的制備方法，其特征是包括如下步驟1)在透明基片(7)上形成第一電極(2)，并在第一電極(2)上濺射一層低電阻金屬層；2)制作輔助電極(9)所需的掩膜板，并通過掩膜板光刻出輔助電極(9)所需的圖形，即圖形包括發光區(1)內第一電極(2)上發光象素間隙區域(4)圖形與發光區外第一電極引線(5，6)圖形；3)制作第一電極(2)所需的掩膜板，并通過掩膜板光刻出第一電極(2)的圖形；4)在第一電極(2)上蒸鍍有機功能層(12)，之后蒸鍍第二電極(13)。
8.根據權利要求7的制備方法，其特征是所述第一電極(2)是透明電極，選自氧化銦錫(ITO)、氧化鋅、氧化錫鋅、金、銅或銀的一種，所述第二電極是金屬電極。
9.根據權利要求8的制備方法，其特征是所述第一電極(2)是銦錫氧化物(ITO)電極。
10.根據權利要求7的制備方法，其特征是所述低電阻金屬選自鋁、鉻、鉬、金、銀、或銅中的一種。
11.根據權利要求10的制備方法，其特征是所述低電阻金屬是鉻。
12.一種有機電致發光顯示器的輔助電極(9)，設在第一電極(2)之上，包括在發光區外的透明電極列引線(5)和行引線(6)上覆蓋低電阻金屬層，其特征是進一步包括在發光區(1)內第一電極(2)上發光象素間隙區域(4)內覆蓋低電阻金屬層，其中低電阻金屬的電阻小于第一電極(2)的電阻。
13.根據權利要求12的輔助電極(9)，其特征是所述第一電極(2)是透明電極，選自氧化銦錫(ITO)、氧化鋅、氧化錫鋅、金、銅或銀的一種。
14.根據權利要求13的輔助電極(9)，其特征是所述第一電極(2)是氧化銦錫(ITO)電極。
15.根據權利要求12的輔助電極(9)，其特征是所述低電阻金屬選自鋁、鉻、鉬、金、銀、或銅中的一種。
16.根據權利要求15的輔助電極(9)，其特征是所述低電阻金屬是鉻。
全文摘要
本發明涉及一種帶有輔助電極的有機電致發光顯示器及其制備方法，顯示器包括透明基片(7)、第一電極(2)，有機功能層(12)，第二電極(13)和設在第一電極(2)上的輔助電極(9)，輔助電極(9)包括在發光區外的透明電極列引線(5)和行引線(6)上覆蓋低電阻金屬層，其特征是輔助電極(9)進一步包括在發光區(1)內第一電極(2)上發光象素間隙區域(4)內覆蓋低電阻金屬層，其中低電阻金屬的電阻小于第一電極(2)的電阻，第一電極(2)是透明電極。本發明的有機電致發光顯示器有效降低了列引線電阻和發光區(1)內不同區域的電阻差異，使得有機電致發光顯示器的顯示亮度和顯示均勻性都得到了很好的改善。
文檔編號H01L51/50GK1917227SQ200610041229
公開日2007年2月21日 申請日期2006年7月25日 優先權日2006年7月25日
發明者邱勇, 徐粵, 吳延德, 段練 申請人:昆山維信諾顯示技術有限公司