一种有机电致发光器件的新型掩膜体系及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种有机电致发光器件的掩膜体系，其特征在于，包括活动部分和固定部分，所述固定部分为单片小掩膜板，固定设置在基片托架上方和器件衬底下方，它与器件衬底在有机工作层的制备过程中始终固定在基片托架上，掩膜图案与金属电极的待蒸镀区域图形一致；所述活动部分为在蒸镀有机薄膜的过程中导入的大掩膜板，所述大掩膜板与所述小掩膜板的公共暴露部分对应于有机层的蒸镀区域。该体系简化了有机电致发光器件的制备工艺，通过尽量少的不同的掩膜组合实现器件制备图案的多样性，解决了多次掩膜板切换所引起的有机层发光区域和电极区的对位和对准性问题，降低了器件制作的成本，提高了器件良品率和生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子元器件中有机电致发光
，具体涉及一种有机电致发光器件的新 型掩膜体系及制作方法。技术背景第三次工业革命的来临带动了信息技术的空前发展，作为其中重要一环的信息显示技术， 更是在人类的科研和日常生活中扮演着重要角色。随着人类社会的信息化程度的不断提高， 人们对人机界面的载体-信息显示器件的性能要求也越来越高，显示器的大屏幕、高清晰度、 价格低廉、轻便小巧及平板化已成为人们追求的新目标，作为电子工业继微电子和计算机之 后的又一发展热点，显示技术孕育着巨大的市场潜力，它的不断进步和新技术的不断涌现带 动了显示工业的跨越式发展。在经历了一系列的技术革新之后，世界显示产业的规模越来越 大，显示产品的应用领域也越来越广。OLED属于一种崭新的显示器件，是利用一种施加电压就能够进行自行发光的技术，是 近年来在光电化学及材料科学领域内一个热门的研究课题，亦是当前国际显示技术上的一个 研究热点，它将会成为LCD不可低估的强劲竞争对手，也是显示业界公认最有可能替代LCD 的新一代显示技术。OLED器件所用材料可以是有机小分子或聚合物高分子，因而选择范围 宽，通过对有机分子结构的设计、组装和剪裁，能够满足多方面不同的需要，可实现从红光 到蓝光的任何颜色的显示，并易于实现大面积显示。有机发光显示还具有高亮度、高效率、 宽视角、驱动电压低、低耗电、响应速度快、不出现残像，生产成本低、制备工艺简单、分 辨率佳及可制成柔性器件等优点，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术，因此目前全 球有多家厂商投入研发，被誉为未来显示之星。有机电致发光研究开始于20世纪50年代。A. Bernanose等人开始了用有机材料制作电 致发光器件的探索，这是有机EL的最早报道。当时曾经激发人们从分子晶体制备发光器件 的愿望。但起初由于制备高质量的有机物单晶较为困难，且有机物单晶层不容易做得很薄(当 时厚度大于lpm)，再加上注入电极不佳，因此早期的有机EL器件驱动电压很高Ol00V)。 所以，有机EL的研究进展还是十分缓慢。后经改进制成薄膜(lpm以下)，驱动电压降为30 V以内，但最大效率只有0.05%左右。直到1987年，美国柯达公司的邓青云博士在总结前人的基础上专利技术了三明治结构的器 件以联苯二胺为空穴转移层，喹啉铝为电子转移层，制作出的器件在5 V电压驱动下，亮 度超过100cd/m2，寿命大于100小时，驱动电压和亮度达到了商用要求，这一突破性进展重 新激发了人们对于有机EL的热情，使人们看到了有机电致发光器件作为新一代平板显示器 件的希望。从此，有机电致发光走上了迅速发展的道路，数百家机构投入巨资开始研究。1990 年英国Cambridge大学Cavendish实验室的J.H.Burroughe等人首次在《Nature》杂志上用共 轭高分子聚苯乙烯(PPV)为发光材料实现聚合物电致发光(PLED)的报道，引起科技界和 业界极大的兴趣，拉开了聚合物半导体薄膜电致发光研究的序幕；1997年，F6rrest等发现磷 光电致发光现象，突破了有机电致发光材料量子效率低于25%的限制，使有机平板显示器件 的研究进入一个新时期。目前，国际上与OLED有关的专利已经超过1400份，其中最基本的专利有三项。小分 子OLED的基本专利由美国Kodak公司拥有。目前，有机EL器件研究工作主要集中在以下 三个方面开发研究新型发光材料和载流子运输材料；探索新的器件制备工艺和器件结构； 研究有关发光机理。围绕这三个基本方面，包括以下诸多技术专题高效小分子和高分子 OLED材料、磷光OLED、透明OLED和柔性OLED核心技术，Black Layer(TM)技术，有机 TFT、高温OLED材料，OLED器件的密封技术，柔性微孔塑料箔膜技术，树状聚合物OLED 技术、增加器件的寿命和稳定性等。业界普遍认为，在今后的几年是OLED技术走向成熟和 市场需求高速增长的阶段。国际上权威的平板显示器市场分析公司Stanford resource认为，随 着在材料研究、生产工艺、成本控制、市场应用等方面的进展，到2008年，OLED产品的市 场规模可达23亿美元。器件的制备工艺和良好的器件结构是关系到发光亮度和效率、寿命和稳定性的最关键因 素。在器件制备流程中，为实现不同的器件结构需要蒸镀不同图形的薄膜，这使得掩膜板的 使用变得非常必要。传统的掩膜板一般为可活动的整块挡板，在制备薄膜时常常根据需要进 行频繁的导入或导出操作，不仅需要花费时间，而且降低了不同功能层蒸镀图案的对称性和 对准精度，也给整个器件制备带来不便。因此，需要探索一种新型的有机电致发光器件掩膜 设计方法，以克服上述器件制备过程中的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种有机电致发光器件的新型掩膜体系及制作 方法，该方法克服了现有技术中所存在的缺陷，简化了有机电致发光器件的制备工艺，解决 了多次导换掩膜板所引起的薄膜蒸镀区域对位和对准性问题，在一定程度上提高器件良品率， 完全满足实际应用的要求。本专利技术所提出的技术问题是这样解决的构造一种有机电致发光器件的掩膜体系，其特 征在于，包括活动部分和固定部分，所述固定部分为单片小掩膜板，固定设置在基片托架上 方和器件衬底下方，它与器件衬底在有机工作层的制备过程中始终固定在基片托架上，掩膜 图案与金属电极的待蒸镀区域图形一致；所述活动部分为在蒸镀有机薄膜的过程中导入的大 掩膜板，所述大掩膜板与所述小掩膜板的公共暴露部分对应于有机层的蒸镀区域。基于上述掩膜体系的有机电致发光器件的制作方法，所述有机电致发光器件包括衬底、 有机工作层和金属电极，其中有机工作层包括阳极层、空穴传输层、发光层和电子传输层， 发光层在外加电场的驱动下发光，其特征在于，包括以下步骤① 、先进行衬底的清洗，清洗后干燥处理；② 、将衬底传送至真空蒸发室中进行电极的制备或其它前期处理，所述电极包括阳极层 或者阴极层；◎、将制备好电极的衬底移入真空室，进行相关的预处理； 、取出基片托架，将单片小掩膜板固定在基片托架上衬底的下方，其掩膜图案与金属 电极的待蒸镀区域图形一致；⑤、将基片送入高真空度的蒸镀室中，将活动的大掩膜板通过机械手导入到基片托架正 下方，然后蒸镀有机功能层； 、有机层蒸镀结束后在高真空度的另一蒸发室中进行金属阴极的制备，该过程无需再 导入大掩膜板，用单片小掩膜板即可实现电极蒸镀的掩膜方案；⑦ 、将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为惰性气体氛围；⑧ 、测试器件的光电特性。按照本专利技术所提供的基于上述掩膜体系的有机电致发光器件的制作方法，其特征在于， 所述有机电致发光器件中还包括空穴或电子传输层、载流子注入层和缓冲层。按照本专利技术所提供的基于上述掩膜体系的有机电致发光器件的制作方法，其特征在于， 所述衬底可以是玻璃或柔性基片或金属薄片等；所述阳极层可以是金属氧化物薄膜或金属薄膜，也可以是PEDOT:PSS或PANI类有机导电聚合物；所述注入层和可以是无机小分子化合 物或者具有低的最高被占据分子轨道的有机化合物；所述阴极层包括缓冲层和金属层，所述缓冲层是无机小分子化合物或者具有高的最低未被占据分子轨道的有机化合物，所述金属层 材料是金属薄膜或合金薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电致发光器件的掩膜体系，其特征在于，包括活动部分和固定部分，所述固定部分为单片小掩膜板，固定设置在基片托架上方和器件衬底下方，它与器件衬底在有机工作层的制备过程中始终固定在基片托架上，掩膜图案与金属电极的待蒸镀区域图形一致；所述活动部分为在蒸镀有机薄膜的过程中导入的大掩膜板，所述大掩膜板与所述小掩膜板的公共暴露部分对应于有机层的蒸镀区域。

【技术特征摘要】
1、一种有机电致发光器件的掩膜体系，其特征在于，包括活动部分和固定部分，所述固定部分为单片小掩膜板，固定设置在基片托架上方和器件衬底下方，它与器件衬底在有机工作层的制备过程中始终固定在基片托架上，掩膜图案与金属电极的待蒸镀区域图形一致；所述活动部分为在蒸镀有机薄膜的过程中导入的大掩膜板，所述大掩膜板与所述小掩膜板的公共暴露部分对应于有机层的蒸镀区域。2、 基于权利要求所述掩膜体系的有机电致发光器件的制作方法，所述有机电致发光器件 包括衬底、有机工作层和金属电极，其中有机工作层包括阳极层、空穴传输层、发光层和电 子传输层，发光层在外加电场的驱动下发光，其特征在于，包括以下步骤① 、先进行衬底的清洗，清洗后干燥处理；② 、将衬底传送至真空蒸发室中进行电极的制备或前期处理，所述电极包括阳极层或者 阴极层；(D、将制备好电极的衬底移入真空室，进行预处理； 、取出基片托架，将单片小掩膜板固定在基片托架上衬底的下方，其掩膜图案与金属 电极的待蒸镀区域图形一致； 、将基片送入高真空度的蒸镀室中，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：于军胜，张磊，孙力，王玉林，钟建，蒋泉，蒋亚东，
申请(专利权)人：电子科技大学，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]