[发明专利]一种有机电致发光点阵显示屏基板结构及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种有机电致发光点阵显示屏，特别涉及一种有机电致发光点阵显示屏基板结构。

背景技术：

近年发展起来的有机电致发光显示技术(OLED)，作为新一代显示技术，与液晶显示技术相比，具有超薄、主动发光、高亮度、高对比度、视角宽、响应速度快、发光效率高、温度适应性好、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低、可弯曲等优点，受到产业界的广泛关注，被认为是最具竞争力的新一代平板显示器，已成为当今显示器研究的热门。OLED发光层由厚度为几十纳米的有机发光薄膜构成，显示屏的厚度可达到1毫米，甚至更薄，可以广泛应用在手机、数码相机、笔记本电脑等便携电子设备的显示，还可应用于坦克、飞机等现代化武器的显示终端。目前已有多种OLED产品推向了市场。专家预测，在不久的将来，OLED将大批量进入市场，给显示领域带来一场划时代的革命。

有机电致发光材料可分为二种，一种为小分子(Small Molecule)发光材料，简称SmOLED，另一种为高分子(Polymer)发光材料，简称PLED。OLED的基本结构是典型夹层式的“三明治”结构，由阳极、有机功能层、以及阴极组成，如图1，图中显示：透明衬底1、阳极2、功能薄膜5和阴极6；衬底1、阳极2、有机功能层(功能薄膜)5和阴极6由下到上依次连接。常用的阳极材料包括透明的铟锡氧化物(Indiumtin oxide，ITO)，铟锌氧化物(Indium zinc oxide，IZO)等；常用的阴极材料包括活泼金属Mg、Ag、Ba、Ca、Al、Cs等，合金MgAg、LiAl等；有机功能层包括发光层和空穴注入层；还包括空穴传输层、电子传输层以及电子注入层等中的一层或者多层。根据有机功能层的构成又可分为单层结构器件、双层结构器件、多层结构器件。有机功能层的材料可以是有机小分子材料、有机金属配合物材料、高分子材料、金属氧化物、无机或有机纳米材料等。

有机发光显示屏制造工艺分为两类，一种是应用于小分子的真空蒸镀技术，另外一种是应用于高分子的溶液加工技术。有机小分子的真空蒸镀技术比较成熟，已经实现产业化，并有中、小尺寸的全彩色显示屏批量上市。但是，该技术所需要的设备投资和维护费用较高，有机材料浪费比较严重，产品成本较高。相比真空蒸镀技术，溶液加工技术具有设备投资相对低廉、能节省材料、易于实现大尺寸和柔性显示等优势。过去使用溶液加工技术制备的显示屏主要是有机高分子材料，目前可溶性小分子材料的溶液加工技术也发展很快，正成为研究的热点。无论是高分子材料还是小分子材料，溶液加工技术是实现低成本、大面积的有机电致发光显示屏的重要途径之一。

有机电致发光点阵显示屏的阴极制备一般都采用真空蒸镀的方法，因为阴极主要是金属薄膜，并且要求的金属阴极具有低功函数特点。阴极的图案化，一般采用蒸镀掩模板(mask)来实现。使用蒸镀掩模板的问题是：第一，较难实现高分辨率的显示屏；第二，较难实现大尺寸显示屏的制作；第三，掩模板的成本较高。针对这些问题，如图2所示，一般需要在显示屏基板上引入隔离柱4，用隔离柱方法实现阴极的图案化，这样在制备阴极过程中，不再需要掩模板，典型的有机发光点阵显示屏基板结构包括：透明衬底1、电极2、绝缘层3、隔离柱4(图2A、2B)。溶液加工型的点阵显示屏基板结构与图2相同，功能薄膜5的制备采用旋转涂覆、印刷、喷涂、打印等方法，目前阴极6还采用金属薄膜，其制备需要在高真空度下通过热蒸发方法获得，在这种情况下，PLED点阵显示屏制备只是部分采用溶液加工方式，在大面积和低成本方面优势不十分明显。如果能够用印刷方法制备阴极，实现全印刷方法制备PLED点阵显示屏，从制备工艺上彻底摆脱真空系统，生产成本将会显著降低。

传统无源OLED基板具有隔离柱4的结构，虽然解决了不用模板制备阴极的问题，但用全印刷技术制备发光显示屏会面临新的问题：

(1)制备隔离柱4需要增加成本；

(2)隔离柱4对用印刷方法制备薄膜有影响，导致功能薄膜5厚度不均匀，降低功能薄膜5的质量；

(3)功能薄膜5的不均匀性容易引起阴极(如银胶材料)的断裂或产生气孔，导致显示屏引线出现断路或短路。

另外，在制备点阵显示屏过程中，电极2(阳极)要制成条状，而条状电极由于面积减少会增加阳极电阻。电极2沿aa’方向被刻蚀成条状(图3)，增大的电极2的电阻，容易引起器件电流注入困难和显示屏工作电流密度的减小，导致显示屏驱动电压增大，发光亮度和发光效率降低等问题。

发明内容：