專利名稱：互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種微圖案化加工方法，特別是一種用于有機電致發(fā)光矩陣顯示的有機發(fā)光層及電極分隔器制作的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法。
背景技術：
有機發(fā)光顯示由于柔性、輕型、低能耗、寬視角等特點而成為目前熱門的平板顯示技術之一。在將有機電致發(fā)光二極管應用于平板顯示中時，需要將二極管排列成為矩陣形式。矩陣排列的二極管一般采用行電極和列電極垂直交叉的方法規(guī)定。在已圖案化了行電極的基板上，為了實現列電極的分離，并為了保護有機半導體層的性能，需要選擇適用的微圖案化方法。
已有技術一般采用掩模版放置在蒸發(fā)源和沉積基板間，然后進行直接蒸鍍的方法。該方法工藝簡單，可以保護有機發(fā)光二極管的性能，但是加工矩陣精度受到掩模版精度和蒸發(fā)系統精度的限制。
也有采用光刻方法制作倒梯形結構(undercut structure)，該結構的橫截面為倒置的梯形，即上寬下窄的結構，可以在有機半導體層和電極層沉積后作為分隔器，實現有機半導體層及電極層的分離。另外2003年7月4日由Wiley出版社出版的《先進材料》第15卷第1075頁報道了韓國LeeHong H.等人的名為“倒梯形三維結構的制作及其在有機發(fā)光二極管中的應用”的文章。該文章中采用光刻的倒梯形結構制作硅橡膠的軟模板，使用該軟模板并采用毛細微模塑的方法，毛細環(huán)氧樹脂并固化后得到環(huán)氧樹脂的倒梯形結構并用于有機半導體層和電極層沉積后的分離。由于光刻工藝中存在著光刻設備復雜昂貴、加工過程要求控制環(huán)境溫度和潔凈度、加工步驟復雜等缺點，而以上介紹的毛細微模塑制作的環(huán)氧樹脂倒梯形結構，雖然與光刻方法相比克服了對昂貴設備和苛刻環(huán)境的要求，同時簡化了加工步驟，但是環(huán)氧樹脂的倒梯形結構不能用于剝離工藝。

發(fā)明內容
為了克服以上兩種技術的缺點，本發(fā)明提供了一種用于有機電致發(fā)光矩陣顯示的有機發(fā)光層和電極分隔器制作的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，可以實現可溶性有機薄膜的倒梯形結構制作。
首先采用毛細微模塑的方法，在目標基底表面制作具有正梯形橫截面的微結構，然后在其上涂敷另外一層薄膜。然后選用一種溶劑，該溶劑可以溶解毛細微模塑制作的微結構材料，但是對涂敷在其表面的薄膜材料沒有作用。在毛細微模塑制作的微結構從基底上溶解時，帶動涂敷在其表面的薄膜脫落，在基底表面留下具有倒梯形橫截面的微結構。
實施該方法的具體步驟和條件描述如下1)、如圖1所示，選擇表面圖形橫截面為正梯形結構的聚二甲基硅氧烷軟模板2，將聚二甲基硅氧烷軟模板2放置到目標基底1上，聚二甲基硅氧烷軟模板2和目標基底1形成毛細溝道3。將質量濃度為10-30％的聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液加到毛細溝道3端口處，待聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液在毛細力的作用下流進毛細溝道3后，將聚二甲基硅氧烷軟模板2和目標基底1一起放置在30-80℃干燥箱中使聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液干燥。
2)、將聚二甲基硅氧烷軟模板2從干燥后的目標基底1剝離，在具有聚乙烯基吡咯烷酮4圖案的目標基底1上涂敷與聚乙烯基吡咯烷酮微結構的最大高度相當厚度的光刻膠薄膜5，然后將光刻膠薄膜5烘干。
3)、將步驟2)處理后得到的目標基底1放置在水中，聚乙烯基吡咯烷酮4溶解，并帶動涂敷在其表面的光刻膠薄膜5剝落。將經過以上處理后的目標基底1干燥，目標基底1上得到光刻膠的倒梯形結構6。
本發(fā)明的方法所述的目標基板1為玻璃或表面沉積有銦錫氧化物的玻璃。
與光刻技術相比，本發(fā)明的方法使用的只需要使用干燥箱和旋涂儀等簡單的設備，并且加工過程只需要三步，因此加工工藝更簡單。由于加工中采用了純水作為主要的溶劑，因此可以有效降低對環(huán)境的污染。同時以上方法已經加工得到了精度為5微米的圖案，高于一般光刻技術加工的倒梯形結構的10微米的精度。與毛細微模塑制作環(huán)氧樹脂倒梯形結構的技術相比，本發(fā)明的方法制作的結構不僅可以用于有機電致發(fā)光矩陣顯示中的有機層和電極分離，也可用于剝離工藝，因此本發(fā)明制作的結構較毛細微模塑制作的環(huán)氧樹脂倒梯形結構具有更廣闊的應用范圍。


圖1互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法的過程示意圖。
圖1的A為聚二甲基硅氧烷軟模板2和目標基底1組成毛細溝道3的示意圖。
圖1的B為聚二甲基硅氧烷軟模板2和目標基底1組成毛細溝道3并填充聚乙烯吡咯烷酮4的示意圖。
圖1的C為在聚乙烯基吡咯烷酮4表面涂敷光刻膠薄膜5后的示意圖。
圖1的D為最終得到的光刻膠的倒梯形結構6的示意圖。
圖1中，1-基底，2-聚二甲基硅氧烷軟模板，3-毛細溝道，4-聚乙烯基吡咯烷酮，5-光刻膠薄膜，6-光刻膠的倒梯形結構。
圖2互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法制作的光刻膠的倒梯形結構6的掃描電子顯微鏡照片。
具體實施例方式
實施例11)、選擇表面圖形橫截面為正梯形結構的聚二甲基硅氧烷軟模板2，將聚二甲基硅氧烷軟模板2放置到玻璃基底1上，聚二甲基硅氧烷軟模板2和玻璃基底1間形成毛細溝道3。將濃度為10％重量含量的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液加到毛細溝道3端口處，待聚乙烯基吡咯烷酮水溶液在毛細力的作用下流進毛細溝道3后，將聚二甲基硅氧烷軟模板2和玻璃基底1一起放置在30攝氏度的干燥箱中使聚乙烯基吡咯烷酮水溶液干燥。
2)、將聚二甲基硅氧烷軟模板2從干燥后的玻璃基底1剝離，在具有聚乙烯基吡咯烷酮4圖案的玻璃基底1上涂敷光刻膠薄膜5，然后將光刻膠薄膜5烘干。
3)、將以上處理的玻璃基底1放置在水中，聚乙烯基吡咯烷酮4溶解，并帶動涂敷在其表面的光刻膠薄膜5剝落。將經過以上處理后的玻璃基底1干燥得到光刻膠圖形的倒梯形結構6。
實施例21)、選擇表面圖形橫截面為正梯形結構的聚二甲基硅氧烷軟模板2，將聚二甲基硅氧烷軟模板2放置到表面沉積有銦錫氧化物的玻璃基底(以下簡稱“ITO玻璃基底”)1上，聚二甲基硅氧烷軟模板2和ITO玻璃基底1間形成毛細溝道3。將濃度為20％重量含量的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液加到毛細溝道3端口處，待聚乙烯基吡咯烷酮水溶液在毛細力的作用下流進毛細溝道3后，將聚二甲基硅氧烷軟模板2和ITO玻璃基底1一起放置在50攝氏度的干燥箱中使聚乙烯基吡咯烷酮水溶液干燥。
2)、將聚二甲基硅氧烷軟模板2從干燥后的ITO玻璃基底1剝離，在具有聚乙烯基吡咯烷酮4圖案的ITO玻璃基底1上涂敷光刻膠薄膜5，然后將光刻膠薄膜5烘干。
3)、將以上處理的ITO玻璃基底1放置在水中，聚乙烯基吡咯烷酮4溶解，并帶動涂敷在其表面的光刻膠薄膜5剝落。將經過以上處理后的ITO玻璃基底1干燥得到光刻膠圖形的倒梯形結構6。
實施例31)選擇表面圖形橫截面為正梯形結構的聚二甲基硅氧烷軟模板2，將聚二甲基硅氧烷軟模板2放置到玻璃基底1上，聚二甲基硅氧烷軟模板2和玻璃基底1間形成毛細溝道3。將濃度為30％重量含量的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液加到毛細溝道3端口處，待聚乙烯基吡咯烷酮水溶液在毛細力的作用下流進毛細溝道3后，將聚二甲基硅氧烷軟模板2和玻璃基底1一起放置在80攝氏度的干燥箱中使聚乙烯基吡咯烷酮水溶液干燥。
2)將聚二甲基硅氧烷軟模板2從干燥后的玻璃基底1剝離，在具有聚乙烯基吡咯烷酮4圖案的玻璃基底1上涂敷光刻膠薄膜5，然后將光刻膠薄膜5烘干。
3)將以上處理的玻璃基底1放置在水中，聚乙烯基吡咯烷酮4溶解，并帶動涂敷在其表面的光刻膠薄膜5剝落。將經過以上處理后的玻璃基底1干燥得到光刻膠圖形的倒梯形結構6。
權利要求
1.互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于，步驟和條件如下1)、選擇表面圖形橫截面為正梯形結構的聚二甲基硅氧烷軟模板(2)，將聚二甲基硅氧烷軟模板(2)放置到目標基底(1)上，聚二甲基硅氧烷軟模板(2)和目標基底(1)形成毛細溝道(3)，將質量濃度為10-30％的聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液加到毛細溝道(3)端口處，待聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液在毛細力的作用下流進毛細溝道(3)后，將聚二甲基硅氧烷軟模板(2)和目標基底(1)一起放置在30-80℃干燥箱中使聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液干燥；2)、將聚二甲基硅氧烷軟模板(2)從干燥后的目標基底(1)剝離，在具有聚乙烯基吡咯烷酮(4)圖案的目標基底(1)上涂敷與聚乙烯基吡咯烷酮微結構的最大高度相當厚度的光刻膠薄膜(5)，然后將光刻膠薄膜(5)烘干；3)、將步驟2)處理后得到的目標基底(1)放置在水中，聚乙烯基吡咯烷酮(4)溶解，并帶動涂敷在其表面的光刻膠薄膜(5)剝落，將經過以上處理后的目標基底(1)干燥，目標基底(1)上得到光刻膠的倒梯形結構(6)。
2.如權利要求1所述的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于所述目標基底(1)為玻璃或表面沉積有銦錫氧化物的玻璃。
3.如權利要求1所述的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于所述水溶液中聚乙烯基吡咯烷酮濃度為10％。
4.如權利要求1所述的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于所述水溶液中聚乙烯基吡咯烷酮濃度為20％。
5.如權利要求1所述的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于所述水溶液中聚乙烯基吡咯烷酮濃度為30％。
6.如權利要求1所述的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于所述軟模板和目標基底(1)干燥的溫度為30攝氏度。
7.如權利要求1所述的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于所述軟模板和目標基底(1)干燥的溫度為50攝氏度。
8.如權利要求1所述的互補結構微圖案化制作倒梯形結構的方法，其特征在于所述軟模板和目標基底(1)干燥的溫度為80攝氏度。
全文摘要
本發(fā)明屬于互補結構微圖案化加工方法。首先利用毛細微模塑在基底表面制作具有正梯形橫截面的微結構。以該結構作為支撐，在其表面涂敷另外一層薄膜。然后選用能溶解毛細微模塑制作的微結構，但是不溶解其表面薄膜的溶劑將微結構溶解，并帶動其表面的薄膜一起剝落，從而在基底表面留下具有倒梯形橫截面的微結構。該結構可以用于有機平板顯示中有機半導體層及電極層的分離。與已有技術相比，本發(fā)明具有設備和工藝簡單，原理上可以制作多種材料的倒梯形結構的特點。
文檔編號H05B33/00GK1877453SQ20061001699
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權日2006年7月7日
發(fā)明者韓艷春, 邢汝博, 于新紅 申請人:中國科學院長春應用化學研究所