CN101764090A - 有机发光显示设备及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
有机发光显示设备及其制造方法。本发明公开了一种具有提高的产量和处理效率的有机发光显示设备及其制造方法,该有机发光显示设备包括:位于有机发光设备中的空穴注入层顶部的中间层,该中间层能够被分隔为亲水区和疏水区;包括发光层的多个层,该有机发光显示设备无需使用荫罩来制造。该制造方法包括以下步骤:制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板;在各个像素区中设置阳极;通过溶解工艺在阳极上形成空穴注入层;通过溶解工艺在所述空穴注入层上形成具有疏水特性的中间层;对所述中间层进行选择性的UV照射,以在所述中间层上限定亲水区;通过溶解工艺在所述中间层上形成发光层;以及在具有所述发光层的所述基板上设置阴极。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光设备,更具体地涉及具有提高的产量和处理效率的有机发光显示设备及其制造方法,该有机发光显示设备包括:位于有机发光设备中的空穴注入层顶部的中间层,该中间层能够被分隔为亲水区和疏水区;包括发光层的多个层,该有机发光显示设备无需使用荫罩来制造。
背景技术
本申请要求2008年12月24日提交的韩国专利申请No.10-2008-0133274和2009年7月7日提交的韩国专利申请No.10-2009-0061771的优先权,此处以引证的方式并入其内容,就像在此进行了完整阐述一样。
近来,随着向发达的信息社会发展,用于电子信息信号的视觉表示的显示器应用正快速增长。响应于这种发展,各种外形薄、重量轻、功耗低和性能优秀的平板显示设备正在被开发并快速取代了现有的诸如阴极射线管(CRT)的产品。
这种平板显示设备(FDD)的例子可以包括液晶显示设备(LCD)、等离子体显示板设备(PDP)、场发射显示设备(FED)、有机发光设备(OLED)等。
其中,OLED用于制造紧凑型设备并呈现清晰的画面质量而不需要诸如背光的附加的光源,因此其被认为在相关应用中具有竞争力。
通常,这种OLED需要有机发光层,以及利用荫罩通过沉积来形成有机发光层。
以下将参考附图通过下面的描述来详细地描述用于制造OLED的常规方法。
图1是例示了普通的荫罩及使用该荫罩沉积发光层的工艺的立体图。
如图1所示,通常使用的荫罩包括平底1,其具有以一定宽度沿一个方向延伸的至少一个狭缝2。
蒸发的发光材料作为气体通过狭缝2排出,进而在基板10上沉积以形成发光层5。
图2是描述具有一些问题的通常使用的荫罩的截面图。
如图2所示,荫罩1位于基板10下方,并且以使荫罩1与基板上的形成有发光层5的一面相对的方式来放置基板10。在这种情况下,蒸发的气体从荫罩1的底部经由狭缝2供给,以形成发光层5。
然而,如图2所示,如果荫罩用于制造大型有机发光显示设备的工艺,则荫罩的沉重重量会造成挠曲(deflection)。因此,荫罩很难重复使用并会在有机发光层上形成图案时造成故障。例如,使用平底1的问题在于,平底会弯曲或变形,在清洗后清洁剂成分会残留,在形成荫罩1的期间在狭缝2的边界会出现损坏,和/或会遇到对准误差。另外,在沉积期间产生的颗粒1a会在随后的沉积期间造成故障。
为了解决上述问题,需要代替常规荫罩的新的替代品。尤其强烈要求开发新的沉积工艺,以代替在用于制造大型有机发光显示设备的设备中使用荫罩,该荫罩由于其重量会造成荫罩的中部的挠曲。
用于制造本领域中通常使用的有机发光显示设备的常规工艺存在以下问题。
用于制造大型有机发光显示设备的工艺在制造产品方面有困难,这是由荫罩的重量造成的,并且由于荫罩的挠曲会造成图案故障。
对于制造大型有机发光显示设备,需要用于形成包括发光层的有机半导体层的新工艺。
此外,对于使用荫罩的普通的蒸发沉积,原料消耗很高。因此,为了提高原料利用率,已经提出了对工艺改变的调研。
发明内容
因此,本发明旨在解决上述问题,本发明的目的是提供一种具有提高的产量和处理效率的有机发光显示设备及其制造方法,该有机发光显示设备包括:位于OLED中的空穴注入层的顶部上的能被分隔为亲水区和疏水区的中间层;以及包括发光层的多个层,该有机发光显示设备无需采用荫罩来制造。
为了实现该目的和其它优点并根据本发明的目的,提供了一种用于制造有机发光显示设备的方法,该方法包括以下步骤:制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板;在各个像素区中设置阳极;通过溶解工艺在阳极上形成空穴注入层;通过溶解工艺在所述空穴注入层上形成具有疏水特性的中间层;对所述中间层进行选择性的UV照射,以在所述中间层上限定亲水区;通过溶解工艺在所述中间层上形成发光层;以及在具有所述发光层的所述基板上设置阴极。
更具体地,根据本发明的示例性实施方式的一种用于制造有机发光显示设备的方法包括以下步骤:制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板;在各个像素区中设置阳极;通过溶解工艺在阳极上形成空穴注入层;通过溶解工艺在所述空穴注入层上形成具有70°或更大的水接触角和疏水特性的中间层;对所述中间层进行选择性的UV照射以对所述中间层进行亲水处理,从而在所述中间层的UV照射部分处具有小于70°的水接触角;在除了所述UV照射部分之外的所述中间层上形成发光层;以及在具有所述发光层的所述基板上设置阴极。
形成所述中间层的步骤可以包括以下步骤:将具有所述阳极和所述空穴注入层的所述基板浸入到中间层材料中,或者,通过从由旋涂、滚印、狭缝涂敷、喷嘴涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将所述中间层材料涂到具有所述阳极和所述空穴注入层的所述基板的顶部。
形成所述发光层的步骤可以包括以下步骤:将具有所述阳极、所述空穴注入层以及所述中间层的所述基板浸入到发光材料中,或者,通过从由旋涂、滚印、狭缝涂敷、喷嘴涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将所述发光材料涂到具有所述阳极、所述空穴注入层以及所述中间层的所述基板的顶部。
前述方法还可以包括以下步骤:在形成所述发光层之后,通过从由浸入、旋涂、喷嘴涂敷、狭缝涂敷、滚印、喷墨和蒸发沉积构成的组中选择的至少一种方式,在所述发光层的顶部上形成电子传输层。
上述形成的所述中间层可以由表现出UV吸收或光解性能的材料构成。所述中间层可以包含具有从C-C,C=N,C=C,Si-O,C-O,和C=O中选择的至少一种键的有机物质。所述中间层可以包含从由酰亚胺基、胺基、硅烷基、碳酸酯基、酯基、醋酸酯基、磺酸酯基、硝酸酯基、酮基、氟基、氧杂环丁烷基、和环氧基构成的组中选择的至少一种官能团。优选地,所述中间层可以包含三苯胺。
在从1×10-5托到800托的压力下以150到260nm的波长进行所述UV照射。
为了实现上述的相同目的,根据本发明的另一示例性实施方式的一种用于制造有机发光显示设备的方法包括以下步骤:制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板;在各个像素区中设置阳极;通过溶解工艺在阳极上形成空穴注入层;通过溶解工艺在所述空穴注入层上形成具有疏水特性的中间层;对所述中间层进行选择性的UV照射以对其构图;通过溶解工艺在构图后的中间层上形成发光层;以及在具有所述发光层的所述基板上设置阴极。
所制造的有机发光显示设备可以包括:基板,其具有以矩阵形式限定的多个像素区;阳极,其设置在各个像素区中;空穴注入层,其形成在所述阳极上;具有疏水特性的中间层,其通过溶解工艺形成在所述空穴注入层上,其中,所述中间层在与空穴注入层接触的表面具有基本相同的界面特性,并且在其顶部具有疏水特性,所述中间层包括通过UV照射而分隔出的疏水区和亲水区;形成在所述疏水性的中间层上的发光层和电子传输层;以及阴极,其设置在所述电子传输层上。
根据本发明的前述有机发光显示设备及其制造方法具有以下各种优点。
在阳极上制备空穴注入层之后,然后,可通过溶解工艺在空穴注入层的顶部上形成中间层(下一层)。此处,中间层的表面具有水接触角为70°或更大的疏水特性。中间层由UV活性材料构成,在选择性的UV照射之后,在除了进行将水接触角控制到小于70°的亲水处理的部分之外的中间层上形成疏水性的发光层,从而在中间层的构图区域中精确地对准发光层。简而言之,通过溶解工艺形成的中间层是疏水性的,并可以具有由UV照射选择性地限定的亲水区。因此,即使用于形成顶层的溶剂是疏水性的,该溶剂也能与中间层的疏水部分接触,从而能够在中间层的构图区域中精确地对准该溶剂。
而且,中间层由UV活性材料构成。在对中间层进行UV照射之后,照射层在经表面处理的区域上对准,从而能在期望位置中精确地对准顶层(诸如发光层和电子传输层)。
对于所制造的有机发光显示设备,可以通过溶解工艺在空穴注入层上方形成层(诸如发光层及其上下层),因此,可以省去本领域中通常使用的荫罩。结果,可以有效地防止可能由荫罩造成的工艺故障,因此提高了生产率和产量。本发明可以利用膜特性进行膜处理和构图,并可以有利地应用于大型有机发光显示设备的制造。
将中间层放置在空穴注入层的顶部,在空穴注入层和其上层的界面进行溶解工艺而没有任何困难。利用导电聚合物材料形成空穴注入层,从而提高了相对于电流的亮度并延长显示设备的寿命。
应当理解,本发明的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的,且旨在具体描述所要求保护的本发明。
附图说明
附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解,并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分,附图示出了本发明的实施方式,且与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中:
图1是例示了常规的荫罩及使用该荫罩沉积发光层的工艺的立体图;
图2是例示了具有一些问题的常规的荫罩的截面图;
图3是例示了本发明的有机发光显示设备的截面图;
图4A到4G是例示了用于制造根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示设备的工艺的截面图;
图5A到5C描述了具有不同特性的溶液的水接触角;以及
图6A到6G是例示了用于制造根据本发明的另一示例性实施方式的有机发光显示设备的工艺的截面图。
具体实施方式
在下文中,根据以下对示例性实施方式的描述并结合附图来详细地描述根据本发明的有机发光显示设备及其制造方法。
图3是例示了本发明的有机发光显示设备的截面图。
如图3所示,本发明的有机发光显示设备包括:基板,具有以矩阵形式限定的多个像素区;阳极200,设置在各个像素区中;空穴注入层201,放置在阳极200上;中间层202,具有亲水区203和疏水区;形成在中间层202的疏水区中的发光层204和放置在具有发光层204的基板上的电子传输层205;以及阴极206,设置在电子传输层205上。
尽管初始由溶解工艺(solution process)形成的中间层202具有疏水特性,对中间层202选择性地进行UV照射会使照射部分203变成亲水性的或去除照射部分,由此能通过溶解工艺选择性地形成多种膜。
当空穴注入层201含有诸如掺杂聚苯乙烯磺酸盐的聚乙撑二氧噻吩(PEDOT:PSS)的超亲水导电聚合物时,可以提供具有超亲水特性的中间层202以消除在直接将疏水溶剂涂到空穴注入层201方面的困难。
简言之,中间层202主要包括疏水区和由UV处理形成的亲水区203。在此,当通过溶解工艺将溶液涂到中间层202时,可以将中间层202顶部上的发光层204选择性地形成在没有受到选择性的UV照射的疏水区。
在该情况下,中间层202的顶部,尤其是其上形成有发光层204的表面具有水接触角为70°或更大的疏水特性。
至于原料,中间层202可以包含具有UV吸收或光解性能的材料。或者,中间层202可以具有改变的物理特性,诸如亲水特性,而不需要用UV照射来构图。
中间层202可以含有有机材料,其具有从C-C,C=N,C=C,Si-O,C-O,C=O等中选择的至少一种键。例如,中间层可以具有从由酰亚胺基、胺基、硅烷基、碳酸酯基、酯基、醋酸酯基、磺酸酯基、硝酸酯基、酮基、氟基、氧杂环丁烷基、环氧基等构成的组中选择的至少一种官能团。具有胺基的有机材料的示例是三苯胺。
下面将详细描述中间层202中含有的有机成分的示例。
化学式1
化学式2
化学式3
此处,中间层202、发光层204和电子传输层205都可以通过溶解工艺来制造,该溶解工艺可以例如包括:将具有阳极200和空穴注入层201的基板(未示出)浸入用于前述膜或层的材料的期望溶剂中;通过旋涂、滚印、喷嘴涂敷、狭缝涂敷、喷墨(ink-jetting)等方式来将前述溶剂涂在具有阳极200和空穴注入层201的基板的顶部上,其中喷嘴涂敷用于将所述溶剂连续喷射在基板上,狭缝涂敷利用扁平狭缝以对与所述狭缝对应的部分进行涂敷,喷墨用于以点为单位喷射所述溶剂。
如上所述,除了阴极206之外,空穴注入层201、中间层202、发光层204和电子传输层205都可通过前述溶解工艺来制造。
通过UV照射可将中间层202选择性地分成亲水区203和疏水区,在照射后,中间层202可以具有亲水区和疏水区。因此,如果将中间层202的疏水区中的UV照射部分改变为具有亲水特性,则剩下的疏水基遇到用于由溶解工艺形成的各层的溶剂的其它疏水基,以能对该层进行涂敷。
图4A到4G是例示了用于制造根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示设备的工艺的截面图,而图5A到5C描述了具有不同特性的溶液的水接触角。
以下描述用于制造根据本发明的另一示例性实施方式的有机发光显示设备的方法。
首先,制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板(未示出)。为基板上的各个像素区设置薄膜晶体管。尽管未示出,薄膜晶体管可以包括:栅极,设置在基板上的期望位置处;半导体层,通过在半导体层和栅极之间夹有栅绝缘膜的方式形成在栅极的顶部;以及源极/漏极,设置在半导体层的两端。
如图4A所示,阳极200形成在各个像素区中。阳极200可以连接到薄膜晶体管。
接下来,将空穴注入层201放置在阳极200上。如上所述,空穴注入层201可以包含具有适度酸性的材料以保护薄膜晶体管免受损害,并且可以由具有提高的导电特性的PEDOT:PSS构成。在该情况下,通过用包括前述材料的溶液以1,000到3,000rpm的转速涂敷阳极并且以不超过200℃的温度烘焙涂层5到30分钟,来形成空穴注入层201。为了提高涂敷能力和控制涂敷厚度,在涂敷期间可以添加水或诸如酒精、乙二醇等任何其它有机溶剂。此处,空穴注入层201的材料不具体限制为PEDOT:PSS,并还可以包括适用于溶解工艺的任何材料。
之后,如图4B所示,在空穴注入层201的顶部形成具有水接触角为70°或更大的疏水表面特性的中间层202。中间层202可由在与将要形成的下一层接触的表面处表现出疏水性的材料构成。
如图5A到5C所示,水接触角指的是,当溶液落到测试板时,经过溶液的表面的切线与测试板之间的角度。
图5A示出了强亲水材料,以例示出前述溶液451完全扩散在测试板上。即,发现该材料的水接触角Θ1非常小,诸如不大于20°
图5B示出了具有对应于亲水性和疏水性之间的边界、约为60°或更小的水接触角Θ2的溶液452。
图5C示出了超疏水溶液453,其中该溶液的水接触角Θ3为90°或更大。这种溶液含有具有以下特征的材料,该材料当往溶液顶部施加疏水材料时,捕捉超疏水溶液453的表面上的疏水成分,而当往溶液顶部施加亲水材料时,将亲水成分排挤出溶液以从超疏水溶液453中基本上消除亲水成分。
简而言之,减少溶液的水接触角可以增加溶液的亲水特性,而增加水接触角会趋于增加溶液的疏水特性。
当材料的水接触角大约不小于70°时,认为该材料表现出疏水倾向。中间层202可以包含从具有如图5B和5C所示的水接触角不小于70°的疏水材料中选择的任意一种。
可通过溶解工艺来形成中间层202,例如,将具有阳极200和空穴注入层201的基板(未示出)浸入到中间层材料,或者,通过从旋涂、滚印、喷嘴涂敷、狭缝涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将中间层材料涂到具有阳极200和空穴注入层201的基板的顶部。
在中间层材料中包含的官能团可以具有从由C-C,C=N,C=C,Si-O,C-O以及C=O构成的组中选择的至少一种键。例如,中间层可以含有从由酰亚胺基、胺基、硅烷基、碳酸酯基、酯基、醋酸酯基、磺酸酯基、硝酸酯基、酮基、氟基、氧杂环丁烷基、环氧基等构成的组中选择的至少一种官能团。更具体地,中间层包含三苯胺。
如图4C所示,使用掩模300(具有透射部分301和遮蔽部分302)对中间层202进行UV照射。
如图4D所示,对中间层202的材料进行UV照射,中间层的照射部分具有不大于70°的水接触角,其进而将照射部分的疏水特性改变为亲水特性,由此在中间层202中形成了转变部分203。
因此,在UV照射后变化的转变部分203表现出亲水特性,而中间层的其它部分保持疏水性。因此,当在具有转变部分203的中间层202上方形成下一层膜时,可以根据所形成的膜是亲水的还是疏水的来进行选择性构图。
以100到400nm,优选150到260nm的波长对中间层202进行UV照射。而且,UV照射需要的压力的范围为1×10-5托到800托。
如图4E所示,对具有转变部分203的中间层202执行溶解工艺,以在由于未受到UV照射而保留疏水特性的位置处选择性地形成发光层204。发光层204的这种选择性形成不需要特定的外部影响或条件,而是由具有改变成亲水状态的转变部分203的中间层202来实现的。因此,通过中间层202的不同区域的物理特性的区别来形成发光层204。就是说,在中间层202上喷射的溶剂可保留在选择性地排除了转变部分203的中间层202上。
如图4F所示,将电子传输层205放置在具有发光层204的基板上。
可将发光层204和电子传输层205设置成结合膜,其中电子传输层205可以包含疏水成分。
空穴注入层201、中间层202、发光层204以及电子传输层205中的每一个可利用溶解工艺来形成,尤其通过如上所述的浸入、旋涂、喷嘴涂敷、滚印、狭缝涂敷和/或喷墨的方式来形成。
或者,还可通过蒸发沉积来设置能在整个基板上形成的电子传输层205。
接着,如图4G所示,在电子传输层205的顶部上形成阴极206。
可通过溶解工艺单独地制备空穴注入层201、中间层202、发光层204以及电子传输层205,或者形成它们中的两个或更多个的组合。考虑到便利性,中间层202需要UV照射以进行分区,因此,在形成中间层202之前或之后可单独地执行前述溶解工艺。
图6A到6G是例示了用于制造根据本发明的另一示例性实施方式的有机发光显示设备的工艺的截面图。
一种用于制造根据本发明的另一示例性实施方式的有机发光显示设备的方法通过以下步骤进行。
首先,制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板(未示出)。为在基板上的各个像素区设置薄膜晶体管。尽管未示出,薄膜晶体管可以包括:栅极,设置在基板上的期望位置;半导体层,通过在其与栅极之间夹有栅绝缘膜的方式形成在栅极的顶部;以及源极/漏极,设置在半导体层的两端。
如图6A所示,阳极400形成在各个像素区,使得阳极连接到薄膜晶体管。
然后,将空穴注入层401放置在阳极400上。如上所述,空穴注入层401可以包含具有适度酸性的材料以保护薄膜晶体管免受损害,并且可以由具有提高的导电特性的PEDOT:PSS构成。在该情况下,通过用包括前述材料的溶液以1,000到3,000rpm涂敷阳极并且以不超过200℃的温度烘焙涂层5到30分钟,来形成空穴注入层401。为了提高涂敷能力和控制涂敷厚度,在涂敷期间可以添加水或诸如酒精、乙二醇等任何其它有机溶剂。此处,空穴注入层401的材料不特别限制为PEDOT:PSS,并还可以包括具有亲水导电聚合物材料的特性的任何材料。
之后,如图6B所示,在空穴注入层401的顶部形成具有水接触角为70°或更大的疏水表面特性的中间层402。该中间层402可由在与将要形成的下一层接触的表面处表现出疏水性的材料构成。
可通过溶解工艺来形成中间层402,例如,将具有阳极400和空穴注入层401的基板(未示出)浸入到中间层材料中,或者,通过从由旋涂、滚印、狭缝涂敷、喷嘴涂敷、和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将中间层材料涂到具有阳极400和空穴注入层201的基板的顶部。
在UV照射之后,对前述中间层材料进行构图,所述中间层材料可以包括表现UV吸收或光解性能的材料。例如,如果中间层材料具有UV光解性能,则在UV照射后将会适时地去除UV照射部分。相反,当中间层材料具有UV吸收和交联能力时,在UV照射之后仅会保留UV照射部分。
在涂敷期间不管空穴注入层的亲水/疏水特性如何,这种中间层402以卓越的附着性能完全覆盖了空穴注入层401。然后,在UV照射之后形成的保留图案中存在的疏水基可以支持在下面的发光层的形成期间通过溶解工艺而涂敷的成分(疏水基)的附着。
在中间层402的材料中包含的官能团可以具有从由C-C,C=N,C=C,Si-O,C-O以及C=O构成的组中选择的至少一种键。例如,中间层可以含有从由酰亚胺基、胺基、硅烷基、碳酸酯基、酯基、醋酸酯基、磺酸酯基、硝酸酯基、酮基、氟基、氧杂环丁烷基、环氧基等构成的组中选择的至少一种官能团。更具体地,中间层包含三苯胺。
中间层的前述材料可以是具有交联性基团(表现出UV吸收)和/或具有UV光解性能的官能团的材料。
如图6C所示,使用掩模300(具有透射部分301和遮蔽部分302)对中间层402进行UV照射,并且对中间层402构图,以生成中间层图案402a,如图6D所示。通过构图工序获得中间层图案402a以保留下疏水区。从另一方面来说,去除由UV照射激活的部分,而疏水性的中间层图案402a仍保留在空穴注入层的顶部上,如图6D所示。可以100到400nm,优选150到260nm的波长对中间层402进行UV照射。UV照射需要的压力的范围为1×10-5托到800托。在附图中,中间层402是具有光解性能的材料的示意性示例。对于具有吸收性能的材料,以与图6C相反的方式使用掩模300可以生成图6D所示的中间层图案402a。
如图6E所示,通过溶解工艺将发光层404形成在作为疏水区而保留的中间层图案402a上。发光层404的形成不需要特定的外部影响或条件,而是设置在通过UV照射进行构图的疏水性的中间层图案402a上。此处,通过上述疏水性中间层图案402a存在的区域与没有该图案的其它区域之间物理特性的区别,将包括具有高疏水性的有机发光材料的发光层404形成在疏水性中间层图案402a的顶部上。就是说,由于暴露在多个中间层图案402a之间的空穴注入层401是亲水性的,所以在包括前述膜图案402a的整个中间层上喷射的溶液可以选择性地保留在具有疏水特性的膜图案402a上。
用于形成发光层404的溶解工艺可以包括:将具有阳极400、空穴注入层401以及中间层图案402a的基板(未示出)浸入到发光材料中,或者,通过旋涂、喷嘴涂敷、滚印、或喷墨,将发光材料涂到具有阳极400、空穴注入层401以及中间层图案402a的基板的顶部。
然后,如图6F所示,将电子传输层405放置在具有发光层404的基板(未示出)上。
将发光层404与空穴传输层(未示出)和前述电子传输层405组合,以形成一个叠层。
如上所述的中间层402、空穴传输层、发光层404以及电子传输层405中的每一个可利用溶解工艺来形成,尤其通过如上所述的浸入、旋涂、喷嘴涂敷、滚印、狭缝涂敷和/或喷墨来形成。此处,中间层402、发光层404以及电子传输层405可单独形成,或者,可形成由单个构图步骤限定的区域。
或者,还可通过蒸发沉积来设置能在整个基板上形成的电子传输层405。
随后,如图6G所示,在电子传输层405的顶部上形成阴极406。
以下,将更具体地讨论根据本发明的有机发光显示设备中使用的中间层的材料特性。
形成在空穴注入层上的中间层的顶部是疏水性的。如果形成在其上的膜是疏水性的,则所形成的膜的一部分受到UV照射以仅改变照射部分,由此使得仅在疏水区上选择性地形成发光层而无需使用可选的掩模。所形成的中间层的顶部是疏水性的,进而通过UV照射改变成亲水性的,或者具有UV吸收或光解性能,从而仅照射部分被保留或去除。
如上所述,用于制造本发明的有机发光显示设备的方法包括:在阳极200或400上形成空穴注入层201或401;在其上形成中间层202或402;对中间层202或402进行UV照射以在中间层202上限定亲水区203,或者,去除UV照射部分以形成中间层图案402a以选择性地露出底部的空穴注入层401;将所述图案分隔成亲水区和疏水区;以及选择性地仅在中间层的疏水区或中间层图案202或402a中形成发光层204或404。简而言之,对于诸如发光层204或404的膜的形成,即使当用于该膜的期望溶剂是疏水性的,所述溶剂与中间层的经疏水处理的表面接触,进而也能在中间层的构图区域中精确地对准(align)所述溶剂。
中间层202或中间层图案402a可以是用UV活性材料制造的,例如,其在照射位置是交联的或可降解的,或者其具有诸如可变化成亲水性的疏水性的特定物理特性。在对中间层进行UV照射后,照射层在表面处理过的区域上对准,从而能在期望位置中精确地对准顶层(发光层204或404)。
与对包括由化学式1到3表示的各个前述材料的中间层进行UV照射相关的以下测试结果将会使以上描述更为明白。
首先,检查利用由化学式1表示的材料形成的各个中间层的像素精度。发现与未经过UV处理的中间层相比,经过UV处理的中间层表现出要高出20%的像素精度。而且,所有受到UV处理的中间层具有不小于95%的像素精度,并且基本上没有检测到对准误差。
表1
处理的序号 | 经过UV处理的中间层的像素精度(%) | 未经过UV处理的中间层的像素精度(%) |
1 | 95 | 72 |
处理的序号 | 经过UV处理的中间层的像素精度(%) | 未经过UV处理的中间层的像素精度(%) |
2 | 96 | 75 |
3 | 98 | 74 |
检查利用由化学式2表示的材料形成的各个中间层的像素精度。发现与未经过UV处理的中间层相比,经过UV处理的中间层表现出要高出20%的像素精度。而且,所有受到UV处理的中间层具有不小于94%的像素精度,并且基本上没有检测到对准误差。
表2
处理的序号 | 经过UV处理的中间层的像素精度(%) | 未经过UV处理的中间层的像素精度(%) |
1 | 94 | 74 |
2 | 95 | 72 |
3 | 97 | 74 |
检查利用由化学式3表示的材料形成的各个中间层的像素精度。与上述结果类似,发现与未经过UV处理的中间层相比,经过UV处理的中间层表现出要高出18%的像素精度。而且,所有受到UV处理的中间层具有不小于94%的像素精度,并且基本上没有检测到对准误差。
表3
处理的序号 | 经过UV处理的中间层的像素精度(%) | 未经过UV处理的中间层的像素精度(%) |
1 | 96 | 78 |
2 | 97 | 74 |
3 | 94 | 76 |
对于所制造的有机发光显示设备,可以通过溶解工艺在空穴注入层上方形成层(诸如中间层、发光层、电子传输层等),因此,可以省去本领域中通常使用的荫罩。结果,可以有效地防止可能由荫罩造成的工艺故障,因此提高了生产率和产量。本发明可以利用膜特性来进行膜处理和构图,并有利地应用于大型有机发光显示设备的制造。
将中间层放置在空穴注入层的顶部,在空穴注入层和其上层的界面进行溶解工艺而没有任何困难。利用导电聚合物材料形成空穴注入层,从而提高了相对于电流的亮度并延长显示设备的寿命。
尽管已经描述了本发明的技术结构和其它特征,但是对本领域的技术人员显而易见的是,本发明不限于如上所述的示例性实施方式和附图,而是在不偏离所附的权利要求中限定的本发明的范围的情况下,可以涵盖其替代物、变型和/或修改。
Claims (21)
1.一种用于制造有机发光显示设备的方法,该方法包括以下步骤:
制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板;
在各个像素区中设置阳极;
通过溶解工艺在阳极上形成空穴注入层;
通过溶解工艺在所述空穴注入层上形成具有疏水特性的中间层;
对所述中间层进行选择性的UV照射,以在所述中间层上限定亲水区;
通过溶解工艺在所述中间层上形成发光层;以及
在具有所述发光层的所述基板上设置阴极。
2.一种用于制造有机发光显示设备的方法,该方法包括以下步骤:
制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板;
在各个像素区中设置阳极;
通过溶解工艺在阳极上形成空穴注入层;
通过溶解工艺在所述空穴注入层上形成具有70°或更大的水接触角和疏水特性的中间层;
对所述中间层进行选择性的UV照射以对所述中间层进行亲水处理,从而在所述中间层的UV照射部分处具有小于70°的水接触角;
在除了所述UV照射部分之外的所述中间层上形成发光层;以及
在具有所述发光层的所述基板上设置阴极。
3.根据权利要求2所述的方法,其中形成所述中间层的步骤包括以下步骤:将具有所述阳极和所述空穴注入层的所述基板浸入到中间层材料中,或者,通过从由旋涂、滚印、狭缝涂敷、喷嘴涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将所述中间层材料涂到具有所述阳极和所述空穴注入层的所述基板的顶部。
4.根据权利要求2所述的方法,其中形成所述发光层的步骤包括以下步骤:将具有所述阳极、所述空穴注入层以及所述中间层的所述基板浸入到发光材料中,或者,通过从由旋涂、滚印、狭缝涂敷、喷嘴涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将所述发光材料涂到具有所述阳极、所述空穴注入层以及所述中间层的所述基板的顶部。
5.根据权利要求2所述的方法,该方法还包括以下步骤:在形成所述发光层之后,通过从由浸入、旋涂、喷嘴涂敷、狭缝涂敷、滚印、喷墨和蒸发沉积构成的组中选择的至少一种方式,在所述发光层的顶部上形成电子传输层。
6.根据权利要求2所述的方法,其中所述中间层由表现出UV吸收或光解性能的材料构成。
7.根据权利要求2所述的方法,其中所述中间层包含具有从C-C,C=N,C=C,Si-O,C-O,和C=O中选择的至少一种键的有机物质。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述中间层包含从由酰亚胺基、胺基、硅烷基、碳酸酯基、酯基、醋酸酯基、磺酸酯基、硝酸酯基、酮基、氟基、氧杂环丁烷基、和环氧基构成的组中选择的至少一种官能团。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述中间层包含三苯胺。
10.根据权利要求2所述的方法,其中以150到260nm的波长进行所述UV照射。
11.根据权利要求2所述的方法,其中UV照射的压力的范围为1×10-5托到800托。
12.一种用于制造有机发光显示设备的方法,该方法包括以下步骤:
制备具有以矩阵形式限定的多个像素区的基板;
在各个像素区中设置阳极;
通过溶解工艺在阳极上形成空穴注入层;
通过溶解工艺在所述空穴注入层上形成具有疏水特性的中间层;
对所述中间层进行选择性的UV照射以对其构图;
通过溶解工艺在构图后的中间层上形成发光层;以及
在具有所述发光层的所述基板上设置阴极。
13.根据权利要求12所述的方法,其中形成所述中间层的步骤包括以下步骤:将具有所述阳极和所述空穴注入层的所述基板浸入到中间层材料中,或者,通过从由旋涂、滚印、喷嘴涂敷、狭缝涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将所述中间层材料涂到具有所述阳极和所述空穴注入层的所述基板的顶部。
14.根据权利要求12所述的方法,其中形成所述发光层的步骤包括以下步骤:将具有所述阳极、所述空穴注入层以及所述中间层的所述基板浸入到发光材料中,或者,通过从由旋涂、滚印、喷嘴涂敷、狭缝涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,将所述发光材料涂到具有所述阳极、所述空穴注入层以及所述中间层的所述基板的顶部。
15.根据权利要求12所述的方法,该方法还包括以下步骤:在形成所述发光层之前或之后,通过从由浸入、旋涂、喷嘴涂敷、滚印、狭缝涂敷和喷墨构成的组中选择的至少一种方式,在所述发光层的顶部上形成电子传输层。
16.根据权利要求12所述的方法,其中所述中间层由表现出UV吸收或光解性能的材料构成。
17.根据权利要求12所述的方法,其中所述中间层包含具有从C-C,C=N,C=C,Si-O,C-O,和C=O中选择的至少一种键的有机物质。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述中间层包含从由酰亚胺基、胺基、硅烷基、碳酸酯基、酯基、醋酸酯基、磺酸酯基、硝酸酯基、酮基、氟基、氧杂环丁烷基、和环氧基构成的组中选择的至少一种官能团。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述中间层包含三苯胺。
20.根据权利要求12所述的方法,其中在从1×10-5托到800托的压力下以150到260nm的波长进行所述UV照射。
21.一种有机发光显示设备,该有机发光显示设备包括:
基板,其具有以矩阵形式限定的多个像素区;
阳极,其设置在各个像素区中;
空穴注入层,其形成在所述阳极上;
具有疏水特性的中间层,其通过溶解工艺形成在所述空穴注入层上,其中,所述中间层包括通过UV照射而分隔出的疏水区和亲水区;
形成在所述疏水性的中间层上的发光层和电子传输层;以及
阴极,其设置在所述电子传输层上。
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