本發(fā)明涉及一種通過組合油墨進(jìn)行電子器件、優(yōu)選有機(jī)發(fā)光二極管(oled)的功能層的印刷、優(yōu)選噴墨印刷(ijp)方法。根據(jù)該方法制造的oled可以用于顯示器、優(yōu)選全彩色顯示器的制造。本發(fā)明還涉及一種油墨盒,所述油墨盒可用于本發(fā)明的方法中。
背景技術(shù):
1、oled——有機(jī)發(fā)光二極管——顯示器極薄、重量輕并且節(jié)能。它們提供每個視角的完美圖像,具有非凡的色彩亮度和非常高的對比度。由于能耗低,小型oled顯示屏非常適用于便攜式裝置如智能手機(jī)、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機(jī)中。oled顯示器適合于電視、監(jiān)視器、大面積視頻墻和汽車應(yīng)用。
2、oled顯示器由單獨(dú)控制的發(fā)光元件或像素的陣列組成。對于全彩色顯示器,每個像素將由紅色、綠色和藍(lán)色(rgb)發(fā)光子像素組成,這些子像素可以被單獨(dú)控制,以便共同產(chǎn)生期望的圖像。在這方面,在oled顯示器中有兩種主要的rgb色彩圖案化方法:(a)并置rgb?oled;和(b)白色oled加彩色濾光片。在第一種方法中,每個像素由rgb?oled子像素組成,并且每個器件的總光輸出不經(jīng)修改,直接構(gòu)成最終圖像。在后一種情況下,三個白色oled子像素與三個彩色濾光片組合。
3、形成rgb?oled的基本oled單元結(jié)構(gòu)通常由在玻璃基底或柔性聚合物薄膜基底上的導(dǎo)電電極之間沉積的有機(jī)半導(dǎo)體分子組成。當(dāng)電流在所述電極之間流動時,電子和空穴注入所述有機(jī)半導(dǎo)體中,在兩兩復(fù)合后產(chǎn)生激子,使所述有機(jī)分子轉(zhuǎn)為電子激發(fā)態(tài)。它們通過發(fā)光從電子激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)。所使用的半導(dǎo)體的分子結(jié)構(gòu)決定了發(fā)射的光的顏色。具體地,oled疊層結(jié)構(gòu)包含多個功能有機(jī)層,包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層。所有這些層都位于陽極和陰極之間。
4、oled結(jié)構(gòu)的分解:
5、??基底(可以是塑料、玻璃或金屬箔)——oled的基礎(chǔ)。
6、??陽極(取決于oled的類型,可以是透明的或可以不是透明的)——帶正電荷以將空穴(沒有電子)注入構(gòu)成oled器件的有機(jī)層中。
7、??空穴注入層(hil)——沉積在陽極之上,該層從陽極接收空穴并將其更深地注入到器件中。
8、??空穴傳輸層(htl)——該層支持空穴穿過它傳輸,使空穴可以到達(dá)發(fā)光層。
9、??發(fā)光層(eml)——產(chǎn)生光的層。發(fā)光層由摻雜在主體中的限定顏色的發(fā)光體組成。這是電能直接轉(zhuǎn)化為光的層。
10、??電子傳輸層(etl)——支持電子穿過它傳輸,使電子可以到達(dá)發(fā)光層。
11、??電子注入層(eil)——該層從陰極接收電子,并將其更深地注入到器件中。
12、??陰極(取決于oled的類型,可以是透明的或可以不是透明的)——帶負(fù)電荷以將電子注入構(gòu)成oled器件的有機(jī)層中。
13、由于每個器件的全部光輸出都被用在圖像創(chuàng)建中,因此所述并置方法提供了最佳的功耗效率。然而,這種方法需要在同一基底上并置制作rgb?oled。由于有機(jī)半導(dǎo)體因其容易被溶劑損壞而通常不適用光刻工藝,因此在同一基底上使用不同材料制作oled只能通過使用蔭罩將oled材料熱沉積來完成,或者在聚合物和可溶液處理的小分子材料的情況下,通過基于印刷的技術(shù)、如噴墨印刷來完成。
14、oled噴墨印刷是一種制造大型oled顯示器的成本效益好的方法。oled油墨可以精確地沉積在表面上,從而有效利用材料。與oled蒸發(fā)工藝相比,不需要蔭罩。oled噴墨印刷是一種不太復(fù)雜的工藝,可以在室溫和大氣壓下完成。
15、顯示器制造商對用于顯示應(yīng)用的有機(jī)發(fā)光二極管(oled)具有極大的興趣。特別地,他們對噴墨印刷oled電視感興趣,因為它具有高性能和潛在的低制造成本的高潛力。使用噴墨印刷技術(shù)的優(yōu)勢是高度精確的位置和油墨體積控制,以及它潛在的大規(guī)模生產(chǎn)的高生產(chǎn)量。常規(guī)面板至少含有紅色、綠色和藍(lán)色(r、g和b)。通常,每種顏色具有多層器件結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,它含有陽極、空穴注入層(hil)、空穴傳輸層(htl)、發(fā)光層(eml)、空穴阻擋層(hbl)、電子傳輸層(etl)和陰極。
16、多層印刷的主要挑戰(zhàn)之一是確定和調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù),從而獲得基底上均勻沉積的油墨,再加上良好的器件性能。特別地,材料的溶解度、溶劑的物理參數(shù)(表面張力、粘度、沸點(diǎn)等)、印刷技術(shù)、處理條件(空氣、氮?dú)?、溫度?和干燥參數(shù)是可以極大地影響像素圖案并由此影響器件性能的特性。
17、噴墨印刷(ijp)?oled的一個重要應(yīng)用是印刷中大型高分辨率顯示器(>200?ppi)。
18、技術(shù)問題和本發(fā)明的目的
19、由于在高分辨率顯示器中像素較小的事實,所以像素中的油墨體積非常有限。因此,需要高油墨濃度才能達(dá)到目標(biāo)厚度。
20、oled油墨通常含有兩種或更多種不同的固體有機(jī)功能材料,它們在一種溶劑中可以具有不同的溶解限度。作為其結(jié)果,高濃度的oled油墨會具有油墨穩(wěn)定性(保質(zhì)期)較低的風(fēng)險。
21、因此,本發(fā)明的一個目的是提供一種印刷功能層的方法、優(yōu)選經(jīng)由噴墨印刷來印刷功能層的方法,其中一方面使用濃度足夠高的油墨,另一方面,這些油墨不具有低油墨穩(wěn)定性(保質(zhì)期)。
22、該目的的解決在于,不是將用于一個功能層的材料溶解在一種油墨中并用一種油墨印刷,這會導(dǎo)致油墨穩(wěn)定性較低,而是將用于一個功能層的材料溶解在至少兩種不同的油墨中??梢詫⒉煌挠湍粋€接一個地印刷到一個像素中。在該像素中,這些油墨自動混合。之后,干燥所得的油墨,其為印刷的油墨的混合物。由于本發(fā)明的方法中使用的油墨僅混合了短時間段的事實,因此可以避免由油墨穩(wěn)定性(保質(zhì)期)低導(dǎo)致的問題。
23、技術(shù)方案
24、本發(fā)明涉及一種印刷含有至少兩種不同的有機(jī)功能材料a和有機(jī)功能材料b的功能層的方法,所述方法包括以下步驟:
25、(a)?提供基底,所述基底具有至少第一像素類型a,
26、(b)?將第一油墨a印刷到所述第一像素類型a中,所述第一油墨a含有至少一種有機(jī)功能材料a和至少一種有機(jī)溶劑a,
27、(c)?將第二油墨b印刷到所述第一像素類型a中,所述第二油墨b含有至少一種不同于所述有機(jī)功能材料a的有機(jī)功能材料b和至少一種不同于所述有機(jī)溶劑a并且能夠在室溫下以任何混合比與有機(jī)溶劑a混溶的有機(jī)溶劑b,以及
28、(d)?之后干燥所述第一像素類型a,
29、其特征在于
30、所述有機(jī)功能材料a在室溫下在所述有機(jī)溶劑a中的溶解度≥20?g/l,
31、所述有機(jī)功能材料b在室溫下在所述有機(jī)溶劑b中的溶解度≥20?g/l,以及
32、所述有機(jī)功能材料a在室溫下在所述有機(jī)溶劑b中的溶解度<20?g/l。
33、本發(fā)明還涉及一種用于制造oled的方法,所述oled在一對電極之間含有至少空穴注入層(hil)、空穴傳輸層(htl)和發(fā)光層(eml),其特征在于所述發(fā)光層(eml)是根據(jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的。
34、本發(fā)明也涉及一種用于制造顯示器的方法,所述顯示器含有oled,其特征在于所述oled是根據(jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中,所述顯示器為全彩色顯示器。
35、另外,本發(fā)明也涉及一種油墨盒,所述油墨盒含有至少兩種不同的油墨,油墨a和油墨b,
36、-?其中油墨a含有至少第一有機(jī)功能材料a和至少第一有機(jī)溶劑a,
37、-?其中油墨b含有至少第二有機(jī)功能材料b和至少第二有機(jī)溶劑b,
38、-?其中所述第一有機(jī)功能材料a和所述第二有機(jī)功能材料b是不同的,
39、-?其中所述第一有機(jī)溶劑a和所述第二有機(jī)溶劑b是不同的,
40、-?并且其中所述有機(jī)溶劑a和所述有機(jī)溶劑b能夠在室溫下以任何混合比彼此混溶,
41、其特征在于
42、-?所述有機(jī)功能材料a在室溫下在所述有機(jī)溶劑a中的溶解度≥20?g/l,
43、-?所述有機(jī)功能材料b在室溫下在所述有機(jī)溶劑b中的溶解度≥20?g/l,以及
44、-?所述有機(jī)功能材料a在室溫下在所述有機(jī)溶劑b中的溶解度<20?g/l。
技術(shù)實現(xiàn)思路