1 引 言

　　典型有机发光二极管( OLED) 具有阳极、有机层和阴极三层结构, 阳极通常为附着在玻璃或者柔性衬底上的氧化铟锡( ITO )薄膜, 在蒸镀有机层以前可用光刻工艺将其制作成列电极图案。阴极通常为铝、银、镁等金属薄膜, 阴极图案不能用光刻工艺加工成行电极图案, 因为有机材料遇水极易失效[ 1] , 并且光刻过程中的烘烤温度也高于有机材料的玻璃化温度。可在蒸发阴极时使用金属掩模来形成阴极图案, 但金属掩模精度低, 不适合100 Lm 尺寸以下高分辨率OLED器件的制备。在带有阳极图案的衬底上制备出阴极分离器可以实现OLED的高分辨率要求。

　　阴极分离器可以通过叠层结构来实现,Chrisohe提出用PECVD 设备在带有阳极图案的衬底上蒸镀两层薄膜[ 2, 3] , 下层为SiO2, 上层为S i3N4, 由于两层薄膜在BOE 腐蚀液中的溶解速度不同, 形成上层S i3N4 宽下层SiO2 窄的分离器图案, 有专利中也提及类似的方法[ 4 ] 。利用弹性模型也可以制作倒梯形的分离器[ 5 ] , 此方法需先准备好模板, 根据模板制作出弹性模型, 再由弹性模型制作OLED器件用的阴极分离器。以上方法制备流程复杂, 所用设备昂贵, 制备成本较高。

　　采用光刻工艺可以制备高分辨率的图案, 但普通工艺制备出的图案都是上窄下宽的正梯形断面形状, 如用图形反转工艺[ 6, 7] 可得到上宽下窄的倒梯形形状。文中首次将图形反转工艺引入OLED 器件的阴极分离器制备流程。图形反转工艺只需六步光刻流程, 工艺简单, 成本低, 可得到高分辨率OLED 器件所需的阴极分离器, 并用此图案的玻璃基板制备出有机电致发光器件。

　　2 实 验

　　衬底为已经刻蚀好阳极图案的200 mm @ 200mm玻璃基板, 光刻胶为AZ5214, 显影液为RZX-3038, 匀胶台为De lta30bm, 热板为De lta300bm, 光刻机为K ar-l SussMA6。先对基板用匀胶台甩胶,胶厚可以用台阶仪测量。而后用热板前烘, 烘烤后用光刻机加掩模进行曝光, 曝光完成后继续用热板加热基板, 此过程为反烘, 然后进行泛曝光,最后经过显影和清洗即可完成阴极分离器的制备。制备好的图案用H ITACH I S-530扫描电镜进行断面测试。在OLED 蒸镀系统中蒸发上有机材料, 然后蒸镀L iF和A l阴极, 最后在低氧、水蒸汽含量的手套箱中封装器件。

　　3 图形反转原理

　　正性光刻胶经紫外线照射后发生光化学反应, 化学键断裂重组, 曝光的区域会溶于显影液,未曝光的区域不溶, 形成的图形与掩模版上图形相同。负性胶性质相反, 得到的图形与掩模版上图形相反。图形反转工艺是指用正性光刻胶来实现用负性光刻胶得到的光刻图形。

　　光刻胶主要由3部分组成: 光敏成分、树脂、溶剂。当掩模曝光时, 掩模曝光区域的光敏成分转变成羧酸, 亲水, 可溶于碱性显影液中。反转烘温度相对较高, 使得光刻胶中的咪唑与以上产生的酸发生交联反应, 产生不溶于碱液的酰胺类化合物, 曝光的区域发生的交联反应比未曝光的区域中多得多, 结果在泛曝光后掩模曝光区域比未掩模曝光区域溶解性低, 从而实现了曝光区域的图像反转。