有机光电器件及有机光电器件的制作方法与流程

本发明实施例涉及有机光电技术，尤其涉及一种有机光电器件及有机光电器件的制作方法。

背景技术：

随着科技的发展，有机光电器件成为人们日常生活中必不可少的一部分。

在大尺寸有机光电器件中，最容易出现的一个问题是对于同一驱动信号，不同光电单元的光电性能不同。导致该问题的一个重要原因是构成光电单元的电极阻值较大，电信号在其上的压降大，造成不同光电单元实际接收到的驱动信号不同。因此，利用低阻值的透明导电膜制作电极是实现大尺寸有机光电器件的一个重要组成部分。

但是在实际中，由于有机材料自身强度的限制，无法使用物理气相沉积、化学气相沉积等高能、高温方法制作低阻值透明导电薄膜。而若采用真空热蒸发的方法制备超薄金属薄膜作为半透明导电层，例如厚度为25nm以内的ag薄膜，或是cu薄膜等。超薄的金属薄膜，因自身光透过率较差，只能通过减小薄膜厚度提高光透过率。但薄膜厚度的降低，又会导致电阻上升。在大尺寸有机光电器件中，超薄透明金属薄膜难以应对高电荷传输能力的要求。而若采用电阻更低的金属网格代替金属薄膜。在制作金属网格时，需要用到精细掩膜(fmm)，精细掩膜的制作成本较高，这大大提升了有机光电器件的制作成本。

技术实现要素：

本发明提供一种有机光电器件及有机光电器件的制作方法，以充分降低有机光电器件中电极阻抗，提高有机光电器件的光电性能，并且该有机光电器件制作过程中不会用到精细掩膜，制作成本低廉。

第一方面，本发明实施例提供了一种有机光电器件，该有机光电器件包括：

衬底基板，所述衬底基板包括多个开口区和围绕所述开口区的非开口区；

形成在所述衬底基板上的多个彼此间隔的第一电极，所述第一电极在所述衬底基板上的垂直投影位于所述开口区内；

形成在所述衬底基板上的像素定义层，所述像素定义层在所述衬底基板上的垂直投影位于所述非开口区内；

形成在所述像素定义层上的辅助电极，且所述辅助电极与所述第一电极电绝缘；

形成在所述辅助电极上的隔离结构；

形成在所述第一电极上的光电功能层，相邻两个所述开口区对应的所述光电功能层被位于所述开口区之间的所述隔离结构隔断；

形成在所述光电功能层上的第二电极，所述第二电极覆盖所述光电功能层，且与所述辅助电极电连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种有机光电器件的制作方法，该有机光电器件制作方法用于制作本发明实施例提供的任一项所述的有机光电器件；

所述有机光电器件的制作方法包括：

提供衬底基板，所述衬底基板包括多个开口区和围绕所述开口区的非开口区；

在所述衬底基板上形成多个彼此间隔的第一电极，所述第一电极在所述衬底基板上的垂直投影位于所述开口区内；

在所述衬底基板上形成像素定义层，所述像素定义层在所述衬底基板上的垂直投影位于所述非开口区内；

在所述像素定义层上形成辅助电极，且所述辅助电极与所述第一电极电绝缘；

在所述辅助电极上形成隔离结构；

在所述第一电极上形成光电功能层，相邻两个所述开口区对应的所述光电功能层被位于所述开口区之间的所述隔离结构隔断；

在所述光电功能层上形成第二电极，所述第二电极覆盖所述光电功能层，且与所述辅助电极电连接。

本发明实施例通过设置第二电极与辅助电极电连接，相当于为第二电极并联一个电阻，从而减小第二电极的阻值，削弱电信号在其上的压降，使得不同光电单元实际接收到的驱动信号趋于相同，进而提高有机光电器件的光电性能。并且该有机光电器件由于不需要利用金属网格制作第二电极，制作过程中不会用到精细掩膜，制作成本低廉。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种有机光电器件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种有机光电器件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种有机光电器件制作方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种有机光电器件的结构示意图。参见图1，该有机光电器件包括：衬底基板10，衬底基板10包括多个开口区11和围绕开口区11的非开口区12；形成在衬底基板10上的多个彼此间隔的第一电极20，第一电极20在衬底基板10上的垂直投影位于开口区11内；形成在衬底基板10上的像素定义层30，像素定义层30在衬底基板10上的垂直投影位于非开口区12内；形成在像素定义层30上的辅助电极40，且辅助电极40与第一电极20电绝缘；形成在辅助电极40上的隔离结构50；形成在隔离结构50以及第一电极20上的光电功能层60，相邻两个开口区11对应的光电功能层60被位于开口区11之间的隔离结构50隔断；形成在光电功能层60上第二电极70，第二电极70覆盖光电功能层60，且与辅助电极40电连接。

本实施例提供的有机光电器件，通过设置第二电极70与辅助电极40电连接，相当于为第二电极70并联一个电阻，从而减小第二电极70的阻值，削弱电信号在其上的压降，使得不同光电单元实际接收到的驱动信号趋于相同，进而提高有机光电器件的光电性能。在此基础上，可选地，将第二电极70做薄，这样可以使得第二电极70在具有较低阻值的情况下，同时具有较佳的光透过率，进一步提高有机光电器件的光电性能。该有机光电器件由于不需要利用金属网格制作第二电极70，制作过程中不会用到精细掩膜，制作成本低廉。

需要说明的是，上述技术方案中，有机光电器件可以为有机发光显示面板或太阳能电池。若该有机光电器件为有机发光显示面板，则本申请中提及的“有机光电器件的光电性能”是指有机发光显示面板的显示效果。若该有机光电器件为太阳能电池，则本申请中提及的“有机光电器件的光电性能”是指太阳能电池的光电转化效率。

此外，由于上述技术方案中，将辅助电极40和隔离结构50设置在像素定义层30上(即非开口区12内)，不占用开口区11，不会影响有机光电器件的开口率和分辨率。

在上述技术方案中，用于制作衬底基板10的材料有多种，例如，可以为玻璃或塑料等。可选地，在衬底基板10与第一电极20之间还可以设置有驱动电路，以驱动形成在开口区11内的光电单元工作。光电单元包括第一电极20、第二电极70，以及夹设于第一电极20和第二电极70之间的光电功能层60。

可选地，第一电极20为阳极，第二电极70为阴极；或者第一电极20为阴极，第二电极70为阳极。

可选地，第一电极20可利用真空薄膜制备方法制备形成，也可以利用溶液加工法制备形成，本申请对此不作限制。

若第一电极20利用真空薄膜制备方法制备形成，其具体可以为物理气相沉积、真空热蒸发或化学气相沉积等。可用于制作第一电极20的材料包括al，mo，cu，ti，ni，cr，w，ta，au，co，ag以及ito中的至少一种，其可以为单质也可以为合金。若第一电极20利用溶液加工法制备形成，其具体可以为喷墨打印、丝网印刷、凸/凹版印刷或刮涂法等。可用于制作第一电极20的材料可选为al，cu，au，ag，ito的浆料或纳米颗粒悬浮液。

此外，第一电极20可以选用上述材料制作为单层膜结构，或者两层及两层以上的叠层结构。

第二电极70的材料可以为金属氧化物透明导电材料，如azo、gzo、izo、ito及tin等材料。

若有机光电器件为有机发光显示面板，光电功能层60包括发光层。进一步地，光电功能层60还可以包括电子传输层、电子注入层、电子阻挡层、空穴传输层、空穴注入层、空穴阻挡层中的至少一种或多种。

若有机光电器件为太阳能电池，光电功能层60为光电转化成层。

在上述技术方案中，隔离结构50的设置方案有多种，只要能够确保相邻两个开口区11对应的光电功能层60被位于开口区11之间的隔离结构50隔断即可。下面就几个典型示例进行详细说明，但不构成对本申请的限制。

继续参见图1，隔离结构50为具有电绝缘性的隔离柱51，沿由衬底基板10垂直指向辅助电极40的方向(即图1中x轴方向)，隔离柱51的横截面积逐渐增大；光电功能层60包括彼此隔断的第一子光电功能层61和第二子光电功能层62，第一子光电功能层61覆盖隔离柱51，第二子光电功能层62覆盖第一电极20。这样设置的实质是，利用隔离柱51具有一定高度，使得第一子光电功能层61和第二子光电功能层62位于不同水平面上，且被阻断，无法电连接在一起，进而实现相邻两个开口区11对应的光电功能层60被隔断。

实现第二电极70与辅助电极40电连接的方法有多种，例如通过在光电功能层60上形成过孔，利用过孔实现第二电极70与辅助电极40电连接。

继续参见图1，沿图中x轴方向，隔离柱51的横截面积逐渐增大，其会对位于其下方的区域a起到一定的遮挡作用，使得光电功能层60(包括第一子光电功能层61和第二子光电功能层62)无法覆盖被其所遮挡的区域a，这样为实现第二电极70和辅助电极40电连接提供了另一种可能性。

继续参见图1，可选地，辅助电极40包括第一区域a和围绕第一区域a的第二区域b；隔离柱51靠近辅助电极40的表面在衬底基板10上的垂直投影与辅助电极40的第一区域a在衬底基板10上的垂直投影重合；第二电极70覆盖辅助电极40的第二区域b。这样设置的实质是，使得隔离柱51靠近辅助电极40的表面仅直接覆盖a区域，并不覆盖b区域。由于隔离柱51背离辅助电极40的表面横截面较大，其会对b区域起到遮挡作用。此时b区域等价于区域a。这样在形成光电功能层60以后，且辅助电极40位于区域a内的部分被裸露出来，可以将第二电极70直接沉积于辅助电极40被裸露的部分上，以实现第二电极70和辅助电极40电连接。这样设置可以保证第二电极70和辅助电极40电连接的稳定性，结构简单，易于实现。

继续参见图1，可选地，隔离柱51背离辅助电极40的表面在衬底基板10上的垂直投影与辅助电极40在衬底基板10上的垂直投影重合。这样可以使得第二子光电功能层62的侧壁与辅助电极40的侧壁接触，减少因第二子光电功能层62和辅助电极40因存在一定的厚度，造成第二电极70在第二子光电功能层62和/或辅助电极40边缘处断裂，进而提高第二电极70和辅助电极40电连接的稳定性。

在上述技术方案中，可选地，隔离柱51使用光刻工艺制作，用于制作隔离柱51的材料可以为光刻胶类材料，也可以为无机非导电材料，例如sio2或sinx等，本申请对此不作限制。

进一步的，隔离柱51的形状为棱台形或圆台形等。

需要说明的是，由于隔离柱51会遮挡区域a，为了确保第二电极70能够在区域a内充分沉积，可选地，利用原子层沉积法形成第二电极70。这是因为在实际制作时，利用蒸镀法，粒子移动的方向性较强，容易受到隔离柱51遮挡作用的影响，使得第二电极70无法在区域a内充分沉积，第二电极70和辅助电极40电连接的效果差。而原子层沉积法，粒子移动的方向性较弱，受隔离柱51遮挡作用的影响较弱，有助于使得第二电极70在区域a内充分沉积，以提高第二电极70和辅助电极40电连接的效果。

典型地，可选用等离子体增强原子层沉积法形成第二电极，以进一步提高第二电极的品质。在等离子体增强原子层沉积法中，影响所形成的第二电极的品质的关键在于，反应腔的压力控制以及前驱体源的引入时间控制。可选地，在沉积之前，可使用h2o，o2及nh3气体中的至少一种作为等离子的起辉气体，这样可以有效地控制反应腔内等离子气体的引入方式或顺序，同时对透明薄膜进行原位的等离子处理。

图2为本发明实施例提供的又一种有机光电器件的结构示意图。与图1相比，图2中辅助电极的具体结构不同。具体地，参见图2，该有机光电器件中，隔离结构50包括至少一个重复单元52(图2中示例性地包括4个重复单元52)。重复单元52的高度与重复单元52背离像素定义层30的表面的面积的比值大于或等于5:1；重复单元52的材料为导电材料。

将重复单元52视为一个点集，将构成重复单元52的点中距像素定义层30靠近重复单元52的表面距离最大的点为第一点。将经过第一点，且平行于衬底基板10所在平面的平面为第一平面。重复单元52背离像素定义层30的表面，是指重复单元52被第一平面所截的截面的面积。示例性地，在图2中，由于设置重复单元52的形状为球形，重复单元52背离像素定义层30的表面可视为一个点，其面积趋于无穷小。

需求强度的是，重复单元52的高度和重复单元52背离像素定义层30的表面的面积需要在相同长度单位下测得的。例如，某个重复单元52的高度与重复单元52背离像素定义层30的表面的面积的比值为6：1，是指若均以nm为单位，测得重复单元52的高度为x1nm，重复单元52背离像素定义层30的表面的面积为x2nm²。x1:x2＝6：1。

通过设置“重复单元52的高度与重复单元52背离像素定义层30的表面的面积的比值大于或等于5:1”，实质是使得重复单元52背离像素定义层30的表面具有“尖刺”。形成光电功能层60时，“尖刺”将光电功能层60“刺破”，使得光电功能层60不能完全覆盖隔离结构50，以达到阻断光电功能层60的目的，进而使得不同开口区内光电功能层60无法电连接在一起。又因为重复单元52的材料为导电材料，在光电功能层60上形成第二电极70后，无论第二电极70是否被“尖刺刺破”，第二电极70都会直接与重复单元52电接触，进而通过重复单元52实现第二电极70与辅助电极40电导通。这样设置结构简单，易于制作，对制作设备要求低。

可选地，重复单元52的形状为柱形、球形、圆锥形、圆台形、棱锥形或棱台形等。隔离结构50可以利用导电线、导电棒、导电片、导电球或导电锥中的一种制作形成。可用于制作重复单元52的材料包括c、ag、cu、sn、ti、au、al、ta等单质材料；或是由以上材料为主体的化合物；也可选用导电的氧化物半导体，如zno，nio，ito或izo；也可选用导电的聚合物，如聚乙炔、聚对苯乙烯、聚吡咯(x＝nh)、聚噻吩(x＝s)、聚苯胺(x＝nh/n)、聚苯硫醚等。本申请不作限制。

类似地，为了确保第二电极70能够与与重复单元52充分电接触，可选地，利用原子层沉积法形成第二电极70。

本发明实施例还提供了一种有机光电器件制作方法。本发明实施例提供的有机光电器件的制作方法用于制作本发明实施例提供的任意一种有机光电器件。

图3为本发明实施例提供的一种有机光电器件制作方法的流程图。

参见图3，该有机光电器件的制作方法包括：

s1、提供衬底基板，衬底基板包括多个开口区和围绕开口区的非开口区。

s2、在衬底基板上形成多个彼此间隔的第一电极，第一电极在衬底基板上的垂直投影位于开口区内。

s3、在衬底基板上形成像素定义层，像素定义层在衬底基板上的垂直投影位于非开口区内。

s4、在像素定义层上形成辅助电极，且辅助电极与第一电极电绝缘。

s5、在辅助电极上形成隔离结构。

s6、在第一电极上形成光电功能层，相邻两个开口区对应的光电功能层被位于开口区之间的隔离结构隔断。

s7、在光电功能层上形成第二电极，第二电极覆盖光电功能层，且与辅助电极电连接。

由于本发明实施例提供的有机光电器件的制作方法用于制作本发明实施例提供的任意一种有机光电器件。其具有其所制作的有机光电器件相同或相应的有益效果，此处不再赘述。

下面示例性地，分别对图1和图2中两种有机光电器件的制作方法进行详细说明，但不构成对本申请的限制。

针对于图1中提供的有机光电器件，其制作方法具体可以为：

1、以玻璃基板为衬底基板10，在衬底基板10上沉积并图形化ito/ag/ito(15nm/200nm/15nm)薄膜叠层结构，作为有机光电器件的第一电极20，使得第一电极20在衬底基板10上的垂直投影位于开口区11内。

2、使用标准黄光工艺在衬底基板10的非开口区12内旋涂光刻胶(光刻胶可选用型号为eoc130的光刻胶)，作为像素定义层30。

3、使用溅射方法在像素定义层30上制作mo/al/mo(50nm/300nm/50nm)薄膜叠层结构并图形化处理，作为辅助电极40。

4、使用负性光刻胶(光刻胶可选用型号为az5214的光刻胶)在辅助电极40上制作倒梯形的隔离柱51，隔离柱51的厚度为2μm。

5、使用真空热蒸发方法在隔离柱51和第一电极20上制作光电功能层60。由于有隔离柱51的存在，光电功能层60并不会完全覆盖辅助电极40；

6、在真空保护下将上一步骤完成后形成的基片传送至等离子体原子层沉积设备内，形成第二电极70。

在第二电极70沉积过程中，使用的二乙基锌(dez)及三甲基铝(tma)均为电子级纯度，水源使用电子级去离子水。沉积温度为90℃。反应腔内压力为0.10torr。具体地，在沉积开始后，步骤a，向反应腔内通入二乙基锌，持续时间为0.02s，净化处理35s；步骤b，向反应腔内通入h2o，持续时间为0.015s,净化处理30s；步骤c，向反应腔内通入三甲基铝，持续时间为0.02s，净化处理35s；步骤d，向反应腔内通入h2o，持续时间为0.015s，净化处理30s。以步骤a-d为一个周期，共循环20个周期。在20个周期后得到第二电极70薄膜，其中，第二电极70中，zno与al2o3的原子比为18：1。并且第二电极70与辅助电极40电连接。

针对于图2中提供的有机光电器件，示例性地，给出两种制作方法。其中，第一种制作方法中，利用ag纳米线制作隔离结构50。第二种制作方法中，利用cu纳米球制作隔离结构50。

第一种制作方法具体可以为：

1、以玻璃基板为衬底基板10，在衬底基板10上沉积并图形化ito/ag/ito(15nm/200nm/15nm)薄膜叠层结构，作为有机光电器件的第一电极20，使得第一电极20在衬底基板10上的垂直投影位于开口区11内。

2、使用标准黄光工艺在衬底基板10的非开口区12内旋涂光刻胶(光刻胶可选用型号为eoc130的光刻胶)，作为像素定义层30。

3、使用溅射方法制作mo/al/mo(50nm/300nm/50nm)薄膜叠层结构。

4、使用ag纳米线(直径60nm，长度10um)溶液，旋涂在mo/al/mo薄膜叠层结构表面，在150℃下加热10min，使得ag纳米线与mo/al/mo薄膜叠层结构之间形成良好的电气接触。

5、利用标准的黄光图形化工艺对mo/al/mo薄膜叠层结构与ag纳米线同时图形化处理，使得mo/al/mo薄膜叠层结构仅覆盖像素定义层30，作为辅助电极40，ag纳米线仅覆盖辅助电极40，作为阻隔结构50。

6、使用真空热蒸发方法制作光电功能层60。该光电功能层60包含叠层设置的cupc(20nm)/firpic：cbp(1％)(40nm)/bcp(50nm)/alq3(10nm)。由于有ag纳米线构成阻隔结构50，其具有“尖刺”，光电功能层60并不会完全覆盖ag纳米线。

7、在光电功能层60上沉积镁银合金薄膜，作为第二电极70。第二电极70会与ag纳米线形成电气接触，进而将第二电极70与辅助电极40进行电气连接。

第二种制作方法具体可以为：

1、以玻璃基板为衬底基板10，在衬底基板10上沉积并图形化ito薄膜(150nm)，作为第一电极20。

2、使用标准黄光工艺在衬底基板10的非开口区12内旋涂光刻胶(光刻胶可选用型号为az1610的光刻胶)，作为像素定义层30。

3、使用溅射方法制作moti/cu/moti(50nm/300nm/50nm)薄膜叠层结构。

4、将cu纳米球(直径2000nm)溶液，旋涂在moti/cu/moti薄膜叠层结构表面。在100℃下，加热5min，使得cu纳米球与moti/cu/moti薄膜叠层结构之间形成良好的电气接触。

5、利用标准的黄光图形化工艺，将mo/al/mo薄膜叠层结构与cu纳米球同时图形化处理，使得mo/al/mo薄膜叠层结构仅覆盖像素定义层30，作为辅助电极40，cu纳米球仅覆盖辅助电极40，作为阻隔结构50。

6、使用溶液加工法在阻隔结构50和第一电极20上制备光电功能层60。用于制备光电功能层60的材料包括p3ht(3-己基噻吩的聚合物)和pcbm(富勒烯衍生物)。其中p3ht和pcbm的质量比1：1。由于有cu纳米球构成阻隔结构50，其具有“尖刺”，光电功能层60并不会完全覆盖cu纳米球。

7、在光电功能层60上沉积镁银合金薄膜，作为第二电极70。第二电极70会与cu纳米球形成电气接触，进而将第二电极70与辅助电极40进行电气连接。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。