CN101955703A - 一种绝缘胶及使用这种绝缘胶制造有机发光器件的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种绝缘胶和一种使用这种绝缘胶制造有机发光器件的方法。所述绝缘胶适合于通过印刷在光电器件中形成绝缘层，所述绝缘胶包含：具有粘度的液相有机绝缘材料；以及被包括在该液相有机绝缘材料中的固体颗粒，其中相对于所述绝缘层的水平平面，所述固体颗粒具有正曲率。由此，通过向所述液相有机绝缘材料添加所述固体颗粒来制备所述绝缘胶并构图所述绝缘胶，可以形成精细绝缘层图案。

Description

一种绝缘胶及使用这种绝缘胶制造有机发光器件的方法

与相关申请的交叉参考

本申请主张享有2009年7月15日提交的韩国专利申请10-2009-0064483的优先权，这里引用其全文作为参考。

背景技术

本发明涉及一种绝缘胶及一种使用这种绝缘胶制造有机发光器件的方法，尤其涉及这样一种绝缘胶，即一种形成在诸如有机发光器件的平板显示器中的有机绝缘层所使用的绝缘墨水。

液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)等被用作平板显示器。

平板显示器通常具有在其内部形成的电器件和电互联线路。因此，需要用于电器件和电互联线路之间的绝缘的绝缘层。近年来，由于器件的尺寸和互联线路之间的间距减小，需要以精细图案形成用于绝缘器件和互联线路的绝缘层。

在相关技术中，使用了一种有机绝缘层，以便以精细图案形成绝缘层。例如，将诸如光刻胶(PR)的有机绝缘材料用作有机绝缘层。也就是，在衬底上涂覆诸如PR的有机绝缘层，然后执行曝光和显影处理，以形成精细绝缘图案。

然而，根据所述相关技术的工艺伴随了光刻工艺，导致制造工艺变得复杂且制造设备的成本增加。由于这些缺点，增加了产品的单位价格和制造的工艺时间，降低了产量。

在上述情况中，近来已经考虑将印刷技术(例如，丝网印刷、胶印、照相凹版印刷、喷墨印刷)作为构图精细绝缘层的方法，而不使用光刻工艺。

根据这些印刷技术，涂覆胶(即，墨水)以形成具有精细图案的有机层，并通过光或热使所述有机层硬化以形成具有精细图案的绝缘层。然而，在相关技术的印刷技术中，胶(即，墨水)处于具有流动性的液体(凝胶)状态。也就是，所述胶处于其粘度等于或小于10000CPS的液体状态。因此，在涂覆(即，构图)期间和胶硬化之前会发生胶的回流(reflow)，因此层图案会扩展超过预定线宽。

发明内容

本公开提供一种包括具有粘度的有机绝缘材料的绝缘胶，所述有机绝缘材料具有添加到其中的具有恒定曲率的微小固体颗粒，并且可以防止胶的回流以形成精细绝缘图案，本公开还提供了一种使用这种绝缘胶制造有机发光器件的方法。

根据一个示范实施例，提供了一种适合于通过印刷在光电器件中形成绝缘层的绝缘胶。所述绝缘胶可以包括：具有粘度的液相有机绝缘材料；以及被包括在所述液相有机绝缘材料中的固体颗粒，其中相对于所述绝缘层的水平平面，所述固体颗粒具有正曲率。

所述绝缘胶可以包括30wt％至85wt％的固体颗粒和15wt％至70wt％的有机绝缘材料。

根据另一个示范实施例，提供了一种包括30wt％至85wt％的固体颗粒以及15wt％至70wt％的液相有机绝缘材料的绝缘胶。其中所述绝缘胶适合于通过印刷在光电器件中形成绝缘层。

所述固体颗粒可以具有范围从10nm到15μm的最大直径。所述固体颗粒可以具有圆形截面、椭圆形截面或多边形截面。所述固体颗粒可以在表面上具有凹槽。绝缘层可具有基本上等于印刷绝缘胶的图案的面积尺寸的面积尺寸。有机绝缘材料可包含30wt％至85wt％的有机溶剂和15wt％至70wt％的绝缘聚合物材料。

根据另一个示范实施例，提供了一种制造有机发光器件的方法，所述方法包括：在衬底上形成透明电极；在所述透明电极的至少边缘区域上印刷绝缘胶，所述绝缘胶包括有机绝缘材料和固体颗粒；硬化所述绝缘胶以形成绝缘层；以及在被所述绝缘层暴露的透明电极上形成有机发光层。

印刷所述绝缘胶可进一步包括：通过混合所述有机绝缘材料和所述固体颗粒来准备所述绝缘胶；以及在所述衬底上印刷所述绝缘胶。

相对于所述绝缘层的水平平面，所述固体颗粒可以具有正曲率，并且具有范围从10nm到15μm的最大直径。

所述固体颗粒可以具有圆形截面、椭圆形截面或多边形截面。可在透明电极的边缘和在衬底的与透明电极的边缘相邻的部分上以图案印刷绝缘胶，该图案暴露透明电极的中心区域。绝缘层可具有基本上等于该图案的面积尺寸的面积尺寸。有机绝缘材料可包括30wt％至85wt％的有机溶剂和15wt％至70wt％的绝缘聚合物材料。

附图说明

从下面参考附图的描述可以更加详细地理解示范实施例，在附图中：

图1到3是示出根据示范实施例的用于制造有机发光器件的方法的示意截面图。

图4是示出绝缘胶材料的特性的示意图。

图5是示出形成绝缘层的方法的流程图。

具体实施方式

此后，将参考附图更加详细地描述本发明的示范实施例。但是，由于可以以不同形式实现本发明，因此不能将本发明限制为这里阐述的示范实施例。实际上，提供这些示范实施例是为了使本公开对于本领域技术人员来说是彻底的且完全的，并将充分表达本发明的范围。本文中将使用相似参考数字表示相似部分。

图1到3是示出根据示范实施例的制造有机发光器件的方法的示意截面图。图4是示出绝缘胶材料的特性的示意图。图5是示出形成绝缘层的方法的流程图。

参考图1，在衬底100上形成下透明电极110。

衬底100可以是玻璃衬底或塑料衬底，但不限于此。可以将薄硅衬底或蓝宝石衬底用作衬底100。在所述示范实施例中，将透明玻璃衬底用作衬底100。

接下来，通过溅射工艺在衬底100上形成透明导电层。可以通过各种沉积工艺以及所述溅射工艺中的一种来形成所述透明导电层。这里，所述透明导电层是具有50％或更高透光率的薄导电层。可以由ITO、IZO、ZnO、SnO和In2O3中的任意一种形成所述透明导电层。在所述示范实施例中，将ITO层用作所述透明导电层。也就是，通过溅射工艺在所述玻璃衬底上形成ITO层来形成所述透明导电层。

然后，在所述透明导电层上涂覆光刻胶并对光刻胶进行构图，以通过曝光和显影工艺(即光刻工艺)形成具有精细图案(具有大约1μm到大约30μm的线宽)的下透明电极110。

当然，所述示范实施例不限于此。例如，可以通过涂覆透明导电层并执行划线工艺形成下透明电极110。所述划线工艺可以是激光划线工艺。通过所述激光划线工艺，留下在有效区(例如，形成光电器件(例如OLED)的区域)上的下透明电极110并且去除在非有效区上的透明导电层。这里，所述激光划线是通过沿一个方向照射激光来构图所述透明电极110的工艺。通过所述激光划线，精细构图所述下透明电极110，并且可以简化工艺。

接下来，参考图2，在衬底100的暴露区域上和被构图的下透明电极100的边缘区域上形成绝缘层120。

通过印刷工艺形成所述绝缘层120。也就是，通过在衬底100上以预定图案(即，形状)的形式印刷绝缘胶(即，绝缘墨水)并通过照射热或光硬化所印刷的绝缘胶来形成所述绝缘层120。然而，如背景技术部分中所提到的，相关技术的绝缘胶是具有流动性和粘度的有机绝缘材料(即，液相或凝胶相)。因此，由于在硬化之前印刷之后的期间内的回流现象(reflow phenomenon)，绝缘层图案的宽度可能大于初始预定图案宽度且绝缘层图案可能具有非完美的形状。因此，在所述示范实施例中，通过使用向所述有机绝缘材料添加固体颗粒124制备的绝缘胶来防止所述回流现象。

在胶仅包括液相的情况中，由于所述回流现象，在印刷之后图案的形状和尺寸容易发生改变。

然而，当如图4所示添加具有正曲率的固体颗粒124时，同时存在固体颗粒124的正曲率和粘性液体组分(即，见图4的122)的负曲率。这样，可以抑制所述粘性液体组分的回流现象。

在初始印刷阶段中，固体组分处于液体组分中的松弛状态并经受粘性流动，因此能够容易地执行所述印刷。一旦在所述衬底上印刷所述胶之后，具有所述正曲率的固体组分与液体组分共存，以具有均匀的分布。在相邻固体组分之间存在的液体组分相对于所述固体组分具有负曲率，这使液体组分经受压应力，因此可以防止回流。结果是，在硬化工艺期间及之后，形状和尺寸可以保持不变。就是说，绝缘层具有基本上等于印刷绝缘胶的图案的面积尺寸的面积尺寸。

这里，曲率表示在相邻固体之间的液体吸引固体的效果，例如，表示线的弯曲或弯曲程度。因此，根据本示范实施例的固体具有球形形状而不是多边形形状将是有效的。此时，正曲率表示曲线的至少一部分相对于与所述绝缘层120的上表面平行的水平平面是向上弯曲的，而负曲率表示曲线的至少一部分相对于与所述绝缘层120的上表面平行的水平平面是向下弯曲的。具有正曲率的颗粒可以表示具有凸起曲率的颗粒。

因此，根据本示范实施例的绝缘胶包括有机绝缘材料122和固体颗粒124。这里，通过混合绝缘聚合物材料和有机溶剂制备所述有机绝缘材料122。此时，所述有机胶的整体粘度根据所述有机溶剂的成分而改变。因此，在所述示范实施例中，通过混合30wt％到85wt％的有机溶剂和15wt％到70wt％的绝缘聚合物材料制备所述液态有机绝缘材料122。在所述有机溶剂的重量百分比超过所述范围的上限的情况中，所述胶的粘度减弱，并因此造成在印刷之后的扩展问题，而在所述有机溶剂的重量百分比超过所述范围的下限的情况中，所述胶的粘度太强，以至于不能执行印刷工艺。

在所述绝缘胶中的所述固体颗粒124是球形小颗粒将是有效的，但是，当然本发明不限于此。例如，所述固体颗粒124可以是多边形或椭圆微小颗粒。也就是，所述固体颗粒124具有圆形、椭圆形或多边形形状的截面将是有效的。当然，所述固体颗粒124可以是透明颗粒。在所述示范实施例中使用的固体颗粒124具有球形形状。然而，所述球形固体颗粒124也可以具有在其表面上形成的凹槽。可以在所述凹槽中容纳所述有机绝缘材料以改进固体材料与液体材料之间的曲率的变化。所述固体颗粒124的整个表面具有球形形状(即，相对于所述水平平面的凸起形状)将是有效的。在将具有负曲率的颗粒用作所述固体颗粒124的情况中，可能易于发生所述绝缘胶的回流。因此，优选在所述示范实施例中使用具有正曲率的固体颗粒124。

此时，微小固体颗粒124的尺寸小于印刷所述绝缘胶的印刷设备的喷嘴的直径将是有效的。因此，随所述喷嘴的直径改变所述固体颗粒124的直径将是有效的。优选地，所述固体颗粒124的直径在10nm到15μm的范围内将是有效的。这里，当所述固体颗粒124的直径大于上述直径范围时，所述喷嘴将被所述固体颗粒124阻塞，因此难以执行印刷工艺并且所述固体颗粒的尺寸大于图案尺寸。当所述固体颗粒124的直径小于上述直径范围时，诸如压应力的用于防止回流的力减小，因此将产生回流。

这里，所述固体颗粒的材料不限于陶瓷(SiO2、Al2O3等)、塑料及聚合物，并且可以从不同种类的材料中选择。除金属(即，导电的)颗粒外，可以由从可以以球形形状制造的不同材料中选择的材料制成所述固体颗粒。

同样，所述绝缘胶包括预定重量百分比的所述固体颗粒124和所述有机绝缘材料将是有效的。优选地，所述绝缘胶可以包括30wt％到85wt％的固体颗粒124和15wt％到70wt％的有机绝缘材料122。当所述绝缘固体颗粒124的含量大于所述上限时，在后续处理期间可能降低层的质量并且可能在层中产生裂纹。同样，当所述固体颗粒124的含量小于所述下限时，可能发生胶的回流。

因此，在本示范实施例中，制造并随后通过印刷方法在衬底100上构图前述绝缘胶以形成所述绝缘层。

将参考图5的流程图描述用于形成所述绝缘层的方法。

首先，准备有机绝缘材料122和固体颗粒124(S100)。

在上述范围内搅动并混合所述有机绝缘材料122和固体颗粒124以制备绝缘胶(S110)。

接下来，将所制备的绝缘胶提供给印刷设备。通过所述印刷设备将所述绝缘胶印刷到衬底100上，以形成精细绝缘图案(S120)。此时，通过使用包括所述固体颗粒124的所述胶形成的绝缘图案不会造成回流现象。由此，所述绝缘图案可以保持初始构图形状。因此，可以形成预定的精细图案。

接下来，将热或光照射到所述绝缘胶上，以硬化所述绝缘胶，由此形成绝缘层120(S130)。

通过执行上述步骤，可以在下透明电极110的两个边缘上和在衬底100的暴露的上部区域上形成所述绝缘层120。由于降低了下透明电极110之间的间距，绝缘层图案120也变得精细。也就是，所述绝缘层120的水平宽度变窄。因此，在本示范实施例中，可以通过使用印刷方法印刷包括绝缘固体颗粒和有机绝缘材料的绝缘胶来形成精细绝缘层120。还有，通过防止所述绝缘胶的回流现象能够增强可加工性。

同样，如在本示范实施例中描述的，仅将印刷设备、加热器或光照射设备以及清洗设备用于在被构图的透明电极110的两个边缘上形成绝缘层120，因此可以简化生产设施。

如上所述，在形成下透明电极110和在所述下透明电极110的两个边缘区域上形成所述绝缘层120之后，在被暴露的下透明电极110上形成有机发光层130。

可以通过在所述被暴露的下透明电极110上相继形成空穴注入层(HIL)131、空穴传输层(HTL)132、发射层(EML)133、电子传输层(ETL)134和电子注入层(EIL)135来形成所述有机发光层130。

通过形成CuPc或MTDATA的有机层在下透明电极110上形成HIL 131。通过形成NPB或TPD的有机层在HIL 131上形成HTL 132。在HTL 132上形成EML 133。此时，所述EML 133可以是由Alq3或Alq3:C545T制成的绿EML、由Alq3:DCJTB制成的红EML、由SAlq或DPVBi制成的蓝EML以及它们的组合中的任何一种。通过形成Alq3或相似物的材料层在EML 133上形成ETL134。通过形成LiF、BCP:Cs或相似物的材料层形成EIL 135。通过上述工艺形成有机发光层130是有效的。

此后，在所述有机发光层130上形成上电极140。

也就是，通过使用溅射工艺在所述有机发光层130上沉积金属材料形成所述上电极140。所述金属材料是从由Al、Ag、Cu及它们的合金构成的组中选择的一种将是有效的。当然，本发明并不限于此。例如，可以由透明电极形成所述上电极140。

当然，不能将本发明的技术，即通过使用包含固体颗粒的胶(即墨水)的印刷工艺形成绝缘层以防止电极之间的短路或开路的技术限制在前述有机发光器件，可以将本发明应用到各种光电器件。也就是，根据在透明电极层上形成的光电器件层(即有机发光层、光转换层)，所述技术可以具有各种应用。例如，可以将本发明的技术应用到诸如光传感器、太阳能电池或发光二极管的各种光电器件。

如上所述，根据所述示范实施例，可以通过向具有粘度的液相(即凝胶)有机材料绝缘添加固体颗粒以制备胶和通过印刷对所述胶进行构图来防止胶的回流现象。

还有，由于本发明可以防止回流现象，因此可以保持所印刷的图案的初始形状，并且由此可以形成精细的绝缘图案。

虽然已经参考特定示范实施例描述了绝缘胶和使用绝缘胶制造有机发光器件的方法，但不限于此。因此，本领域技术人员应该充分理解的是，在不偏离本发明由权利要求确定的精神和范围的情况下可以对本发明进行各种修改和改变。

Claims (20)

1.一种适合于通过印刷在光电器件中形成绝缘层的绝缘胶，所述绝缘胶包含：

具有粘度的液相有机绝缘材料；以及

被包括在所述液相有机绝缘材料中的固体颗粒，

其中相对于所述绝缘层的水平平面，所述固体颗粒具有正曲率。

2.如权利要求1所述的绝缘胶，其中所述绝缘胶包含30wt％到85wt％的固体颗粒和15wt％到70wt％的有机绝缘材料。

3.如权利要求2所述的绝缘胶，其中所述固体颗粒具有范围从10nm到15μm的最大直径。

4.如权利要求2所述的绝缘胶，其中所述固体颗粒具有圆形截面、椭圆形截面或多边形截面。

5.如权利要求2所述的绝缘胶，其中所述固体颗粒在其表面上具有凹槽。

6.如权利要求2所述的绝缘胶，其中所述有机绝缘材料包含30wt％至85wt％的有机溶剂和15wt％至70wt％的绝缘聚合物材料。

7.如权利要求1所述的绝缘胶，其中所述绝缘层具有基本上等于印刷所述绝缘胶的图案的面积尺寸的面积尺寸。

8.一种绝缘胶，包含：

30wt％到85wt％的固体颗粒；以及

15wt％到70wt％的液相有机绝缘材料；

其中所述绝缘胶适合于通过印刷在光电器件中形成绝缘层。

9.如权利要求8所述的绝缘胶，其中所述固体颗粒具有范围从10nm到15μm的最大直径。

10.如权利要求8所述的绝缘胶，其中所述固体颗粒具有圆形截面、椭圆形截面或多边形截面。

11.如权利要求8所述的绝缘胶，其中所述固体颗粒在其表面上具有凹槽。

12.如权利要求8所述的绝缘胶，其中所述有机绝缘材料包含30wt％至85wt％的有机溶剂和15wt％至70wt％的绝缘聚合物材料。

13.如权利要求8所述的绝缘胶，其中所述绝缘层具有基本上等于印刷所述绝缘胶的图案的面积尺寸的面积尺寸。

14.一种用于制造有机发光器件的方法，所述方法包括：

在衬底上形成透明电极；

在所述透明电极的至少边缘区域上印刷绝缘胶，所述绝缘胶包含有机绝缘材料和固体颗粒；

硬化所述绝缘胶以形成绝缘层；以及

在被所述绝缘层暴露的透明电极上形成有机发光层。

15.如权利要求14所述的方法，其中印刷所述绝缘胶包括：

通过混合所述有机绝缘材料和所述固体颗粒准备绝缘胶；以及

在所述衬底上印刷所述绝缘胶。

16.如权利要求14所述的方法，其中相对于所述绝缘层的水平平面，所述固体颗粒具有正曲率和具有范围从10nm到15μm的最大直径。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述固体颗粒具有圆形截面、椭圆形截面或多边形截面。

18.如权利要求14所述的方法，其中在所述透明电极的边缘和在所述衬底的与所述透明电极的边缘相邻的部分上以图案印刷所述绝缘胶，所述图案暴露所述透明电极的中心区域。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述绝缘层具有基本上等于所述图案的面积尺寸的面积尺寸。

20.如权利要求14所述的方法，其中所述有机绝缘材料包含30wt％至85wt％的有机溶剂和15wt％至70wt％的绝缘聚合物材料。

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