[發明專利]一種柔性無源有機電致發光器件及其制備方法

有效

• 申請號: 200910183769.0
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN101989646A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 邱勇;張粲
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京維信諾科技有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/52;H01L51/54;H01L51/56
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技術領域

本發明涉及一種柔性有機電致發光器件(Flexible?Organic?Light?EmittingDiode，以下簡稱FOLED)的結構，尤其涉及一種柔性無源有機電致發光器件(Flexible?Passive?Matrix?Organic?Light?Emitting?Diode，以下簡稱F-PMOLED)的基片。

背景技術

柔性顯示技術使顯示器件的設計不再局限于平面化，而是提供多元的外形，可以制成人們夢寐以求的電子報刊、墻壁電視、可穿戴的顯示器等。這些柔性顯示器件柔軟可變形，且不易損壞。開發柔性顯示器件的另一重要因素在于，顯示器件的制造工藝可以由Sheet-fed?Batch?Processing(分批裝片式制程)轉換成Roll-to-Roll?Manufacturing(滾動條式制程)，這樣一來，顯示器的制造成本可以大幅降低。因此，柔性顯示技術日益成為國際顯示行業的研究熱點。

有機電致發光器件(Organic?Light?Emitting?Diode，以下簡稱OLED)作為全固化的顯示器件，不含有任何液態的材料，與液晶器件相比，更容易實現柔性顯示，而且是主動發光、視角寬、響應快。按照其驅動方式的不同可分為無源驅動(Passive?Matrix?Organic?Light?Emitting?Diode，以下簡稱PMOLED)和有源驅動(ActiveMatrix?Organic?Light?Emitting?Diode，以下簡稱AMOLED)。傳統的PMOLED用玻璃做基片，如果用柔性基片代替現有基片，則成為F-PMOLED，實現柔性顯示。

F-PMOLED的器件結構通常為基片/陽極/有機功能層/陰極，有機功能層包括發光層，還可以包括電子傳輸層、空穴傳輸層等。基片因為與器件的成本、顯示質量、可靠性、工藝方法等有很大的關聯性而扮演著極為重要的角色。目前，F-PMOLED基片的材料主要有超薄玻璃、塑料、金屬薄片三種，采用金屬基片時，基片與陽極之間要增加絕緣層。玻璃或塑料做基片時，光從基片一側透出，即為底發光(bottom?emission)；金屬做基片時，因金屬的不透光性，光從陰極一側透出，即為頂發光(top?emission)。但是不管采用哪種基片，F-PMOLED在性能方面和制備過程中還存在很多問題：

(1)玻璃基片有良好的光穿透率、表面平坦度高、防水氧性能優異，但是玻璃的彈性不夠，達不到需要的彎曲程度，且在制作過程中易破裂。(2)塑料基片多是有機高分子，柔韌性足夠好，是目前被廣泛采用的F-PMOLED的基片材料。但是其平整度差、表面凸起會給器件膜層結構帶來缺陷，水氧透過率高、造成器件迅速老化。(3)金屬基片有優異的防水氧特性，而且沒有破裂問題。為了避免生銹，通常采用不銹鋼作為金屬基片的材料。但是不銹鋼的表面粗糙度大，不平坦，經過復雜的研磨和電化學拋光工藝，表面平整度仍然不夠好。

絕緣層通常采用聚合物或無機小分子材料，而這些材料在器件制備的后續工藝過程中會被化學物質破壞，如刻蝕網狀絕緣基座或隔離柱過程中用到的堿性顯影液、有機功能層中的發光材料的有機溶劑等，從而影響整個器件的壽命。

發明人經過潛心研究，采用了一種新型的金屬基片，即通過電鑄工藝制造的基片，這種基片無需經過研磨拋光即能有比不銹鋼更好的表面平整度。同時，在絕緣層上增加了保護層，保護絕緣層材料在后續制備過程中不被堿、有機溶劑等所破壞，而且進一步改善了表面平整度，提高了其上的有機功能層的性能。

發明內容

本發明提供一種采用了新型基片的柔性無源有機電致發光器件，這種基片的表面平整度高、無需復雜的研磨拋光工藝。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

柔性無源有機電致發光器件包括基片、絕緣層、陽極、有機功能層、陰極，基片是電鑄形成的金屬箔片。

基片的材料選自鎳、鐵、銅、金、銀、鎳-鐵合金、鉑鎳-鈷合金、鈷-鎢合金，厚度為20μm至700μm，表面粗糙度的Rms(rout?mean?square)值小于10nm。絕緣層上還有保護層。絕緣層的材料為聚合物或無機小分子材料，優選為聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚酰亞胺與聚四氟乙烯的混合物、SiOx或SiNx。保護層的材料為樹脂，優選為環氧樹脂或壓克力樹脂。保護層的厚度為500nm至10um，用涂布的方法制備。

本發明的另一目的在于提供一種制備柔性無源有機電致發光器件的方法，步驟包括：

(1)電鑄形成金屬箔片；

(2)形成絕緣層；

(3)依次形成陽極、有機功能層、陰極；