专利名称：一种高分子点阵发光显示屏的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子发光显示屏的制备方法，更详细地是涉及一种高分子点阵显示屏的制备方法。
背景技术：
用高分子薄膜构造的电致发光器件在低电压驱动下可以获得明亮发光的现象逐渐应用于各种类型的平板显示器，如手机、PDA、电脑显示终端、电视、各种仪器仪表显示等。作为显示用的高分子发光器件，具有许多同类器件无法比拟的优点超薄、重量轻，主动发光、宽视角，高效率、高亮度，工艺简单、低功耗、成本低、柔性屏显示等。这种高分子显示器件的基本结构包括正负电极(其中至少一种电极是透明的)，正负电极之间夹有发光高分子薄膜，当正负电极之间加电压时，在电场作用下，高分子发出的光从透明电极侧透射出来(如图1)。通常制备高分子薄膜的技术有旋转涂覆、印刷、喷涂、打印等，这些方法比较容易制成大面积均匀薄膜，但是实现微米尺寸的发光象素阵列比较困难，需要用阴极图形模板(Mask)。这种模板通常采用金属薄板材料，厚度300-500微米。由于模板比较薄，如果图形线条很细，图形分辨率很高，则金属模板容易变形，影响图形质量。特别是对于高分辨率的发光显示屏，要求金属模板骨架线条宽度约100微米，对于大面积模板，这是难以实现的。可以看出，阴极图形模板(mask)的应用在制备高分辨率图形方面具有一定的局限。解决这一难题的途径之一是采用隔离墙方法。这种方法已经广泛使用在小分子有机电致发光显示屏制备工艺上(OLED)，即在制备金属阴极过程中，不需要模板。隔离墙的具体做法是在已经光刻成条状ITO(氧化铟锡)电极的玻璃衬底上，旋涂绝缘性材料浆料(如聚酰亚胺浆料)，制成厚度约3-5微米的膜，干燥后光刻，在ITO条形电极的空档处形成隔离墙。从端面看，隔离墙是上宽下窄，其作用是实现阴极图形化(如图2)。对于高分子发光显示屏，在器件制备工艺中还未发现采用隔离墙衬底工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术存在的缺点，提供一种高分子点阵发光显示屏的制备方法。本发明是在具有隔离墙衬底上用旋转涂覆和印刷方法制备均匀高分子薄膜，进而实现高分子点阵显示屏。这种工艺路线的优点是能够不用阴极模板(Mask)，容易实现大面积高分辨率点阵显示屏。
为达到上述发明目的，本发明采取了如下技术方案一种高分子点阵发光显示屏的制备方法，包括如下步骤(1)在衬底上制备出隔离墙；隔离墙的底下是经过刻蚀的绝缘层薄膜，绝缘层薄膜的厚度为0.8～1.2微米；具体作法为在经过条形光刻的ITO导电玻璃上面，在ITO条形电极的空隙，制备成隔离墙。隔离墙底下是经过刻蚀成一定形状的绝缘层薄膜，其厚度为0.8～1.2微米，隔离墙下面没有ITO薄膜，ITO薄膜条在隔离墙之间。这种具有隔离墙的衬底的俯视图，如图3。
隔离墙的形状是靠近衬底下面窄，墙顶宽，墙的端面是上宽下窄的倒梯形。隔离墙的高度是3～5微米。
(2)在这种具有隔离墙的衬底基础上，直接采用溶液旋涂、印刷或喷涂的方法制备高分子薄膜；(3)在所制备的高分子薄膜上直接真空加热蒸镀金属电极。
金属电极薄膜将覆盖隔离墙上和隔离墙之间的槽ITO/高分子薄膜上。由于倒梯形隔离墙的作用，金属薄膜沿隔离墙被分隔成条状，槽内和墙上的金属电极不能互相连接(图4)。通过隔离墙的作用，实现了制备条形电极的效果。
上述技术方案中的步骤(1)所述的用于制备隔离墙的材料为聚酰亚氨；步骤(2)所述的高分子薄膜可以是单层和多层；高分子材料为聚芴及其衍生物、聚对苯乙炔及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚咔唑及其衍生物、水溶性高分子或导电高分子材料。步骤(3)所述的金属电极为Ca，Ba，Li，Mg，Al，Au或Ag，以及这些金属的合金，与这些金属的盐。
与已有技术相比，本发明是在具有隔离墙衬底上用旋转涂覆和印刷方法制备均匀高分子薄膜，进而实现高分子点阵显示屏。这种工艺路线的优点是能够不用阴极模板(Mask)，容易实现大面积高分辨率点阵显示屏。
图1为高分子器件基本结构示意图；其中，1-透明玻璃，2-ITO薄膜，3-高分子发光薄膜，4-金属阴极薄膜；图2为隔离墙ITO衬底示意图；(a)为衬底刨面图，其中，1-ITO薄膜，2-隔离墙；图3为具有隔离墙的ITO衬底俯视图；其中，1-ITO，2-绝缘层，3-隔离墙；图4为器件剖面图；其中，1-ITO薄膜，2-高分子薄膜，3-金属电极薄膜；图5为实施例1所制得的器件结构；其中，1-透明玻璃，2-ITO薄膜，3-PEDOT薄膜，4-高分子发光薄膜，5-金属Ca电极薄膜，6-金属Al电极薄膜；图6为实施例得到的点阵发光照片。
具体实施例方式
实施例1本发明最好的实施方式是采用ITO透明导电玻璃作为衬底，将ITO光刻成条形电极。用聚酰亚氨(PI)制成隔离墙，墙的高度5微米，墙的形状是上宽下窄的倒梯形。隔离墙底下是经过刻蚀成一定形状的绝缘层薄膜，其厚度约1微米。然后，用旋转涂覆方法制备PEDOT(聚苯胺衍生物)空穴传输层(厚度70nm)，在真空烘箱中加热70℃，2个小时。选择高发光效率，并具有空穴传输性的桔红色(聚对本乙炔衍生物MEHPPV)的高分子材料，分子结构式如下 将MEHPPV溶解在甲苯溶剂中，制成2mg/ml的甲苯溶液，用旋转涂覆方法分别制备高分子薄膜。在高分子薄膜后面依次真空蒸镀低功函数的背电极(Ca-4nm/Al-200nm两种金属)。在完成薄膜制备基础上，用玻璃板腐蚀制成的封装盒在氮气中封严薄膜，目的是隔离空气，使高分子和背电极薄膜不接触氧气，不被氧化，延长器件的使用寿命，具体结构如图5。在氮气气氛下，在所有背电极薄膜与ITO电极(正极)之间同时施加电压，可以从ITO电极侧观察到点阵发光(如图6)。
实施例2采用ITO透明导电玻璃作为衬底，将ITO光刻成条形电极。用聚酰亚氨(PI)制成隔离墙，墙的高度为3微米，墙的形状是上宽下窄的倒梯形。隔离墙底下是经过刻蚀成一定形状的绝缘层薄膜，其厚度约1.2微米。然后，用旋转涂覆方法制备PEDOT(聚苯胺衍生物)空穴传输层(厚度70nm)，在真空烘箱中加热70℃，2个小时。
其它步骤与实施例1相同。
实施例3
采用ITO透明导电玻璃作为衬底，将ITO光刻成条形电极。用聚酰亚氨(PI)制成隔离墙，墙的高度为4微米，墙的形状是上宽下窄的倒梯形。隔离墙底下是经过刻蚀成一定形状的绝缘层薄膜，其厚度约0.8微米。然后，用旋转涂覆方法制备PEDOT(聚苯胺衍生物)空穴传输层(厚度70nm)，在真空烘箱中加热70℃，2个小时。其它制备方法与实施例1相同。
权利要求
1.一种高分子点阵发光显示屏的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)在衬底上制备出隔离墙；隔离墙的底下是经过刻蚀的绝缘层薄膜，绝缘层薄膜的厚度为0.8～1.2微米；(2)在这种具有隔离墙的衬底基础上，直接采用溶液旋涂、印刷或喷涂的方法制备高分子薄膜；(3)在所制备的高分子薄膜上直接真空加热蒸镀金属电极，即制成了高分子点阵发光显示屏。
2.根据权利要求1所述的高分子点阵发光显示屏的制备方法，其特征在于(1)步骤所述的衬底为ITO透明导电玻璃。
3.根据权利要求1所述的高分子点阵发光显示屏的制备方法，其特征在于(1)步骤所述的用于制备隔离墙的材料为聚酰亚氨。
4.根据权利要求3所述的高分子点阵发光显示屏的制备方法，其特征在于(1)步骤所述的隔离墙的形状是靠近衬底下面窄，墙顶宽；墙的端面是上宽下窄的倒梯形。
5.根据权利要求4所述的高分子点阵发光显示屏的制备方法，其特征在于所述的隔离墙的高度为3～5微米。
6.根据权利要求1所述的高分子点阵发光显示屏的制备方法，其特征在于(2)步骤所述的高分子薄膜可以是单层和多层；高分子材料为聚芴及其衍生物、聚对苯乙炔及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚咔唑及其衍生物、水溶性高分子或导电高分子材料。
7.根据权利要求1所述的高分子点阵发光显示屏的制备方法，其特征在于(3)步骤所述的金属电极为Ca，Ba，Li，Mg，Al，Au或Ag，以及这些金属的合金，与这些金属的盐。
全文摘要
本发明公开了一种高分子点阵发光显示屏的制备方法。本发明的方法包括如下步骤(1)在衬底上制备出隔离墙；(2)在这种具有隔离墙的衬底基础上，直接采用溶液旋涂、印刷或喷涂的方法制备高分子薄膜；(3)在所制备的高分子薄膜上直接真空加热蒸镀金属电极，即制成了高分子点阵发光显示屏。与已有技术相比，本发明是在具有隔离墙衬底上用旋转涂覆和印刷方法制备均匀高分子薄膜，进而实现高分子点阵显示屏。这种工艺路线的优点是能够不用阴极模板，容易实现大面积高分辨率点阵显示屏。
文档编号H05B33/10GK1688182SQ20051003373
公开日2005年10月26日 申请日期2005年3月25日 优先权日2005年3月25日
发明者彭俊彪, 曹镛, 韩绍虎, 孟庆见 申请人:华南理工大学, 信利半导体有限公司