CN102593375A - 高质量有机发光二极管的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种高质量有机发光二极管的制造方法，其至少包含以下步骤：提供一基板；提供至少一转印模，该转印模上刻有一图案；利用一上墨程序，使至少一有机发光染料附着在转印模上的该图案上；利用一接触式压印方式将有机发光染料由转印模上转印至该基板上；在基板上形成至少一有机发光层，使其含有多个并置的像素，该多个并置的像素具有发光光谱互补的特性，使该有机发光二极管具有高演色性、色温可调变、或同时具有高演色性以及色温可调变的特性。

Description

高质量有机发光二极管的制造方法

技术领域

本发明涉及一种高质量有机发光二极管的制造方法，特别是涉及一种利用一接触式压印方式将有机发光染料进行转印并形成多个像素并置的有机发光层的高质量有机发光二极管的制造方法。

背景技术

有机电激发光显示器(Organic Electro-luminescence Display，Organic ELDisplay)又称为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)是在1987年由柯达(Kodak)公司的C.W.Tang与S.A.VanSlyk等人，率先使用真空蒸镀方式制成，分别将电洞传输材料及电子传输材料，镀覆于透明的氧化铟锡(indium tin oxide，简称ITO)玻璃上，其后再蒸镀一金属电极形成具有自发光性的有机发光二极管装置，由于拥有高亮度、屏幕反应速度快、轻薄短小、全彩、无视角差、不需液晶显示器式背光板以节省灯源及耗电量，因而成为极具潜力的新一代显示器。

请参阅图1所示，是一现有习知的有机发光二极管装置的剖面图，该现有习知的有机发光二极管装置A的构造由下至上依序包含一基板A1、一阳极A2(Indium Tin Oxide，ITO)、一电洞传输层A3(Hole TransportingLayer，HTL)、一有机发光层A4(Organic Emitting Layer，EML)、一电子传输层A5(Electron Transporting Layer，ETL)、一电子注入层A6(Electron Injection Layer，EIL)及一阴极A7。当施以一顺向偏压电压时，电洞由阳极A2注入，而电子由阴极A7注入，由于外加电场所造成的电位差，使电子及电洞在薄膜中移动，进而在有机发光层A4中产生覆合(recombination)。部分由电子电洞结合所释放的能量，将有机发光层A4的发光分子激发而成为激发态，当发光分子由激发态衰变至基态时，可将释放出来的能量以光子的形式放出，此发光过程称为有机电致发光。

演色性指标(color rendering index，CRI)为评定一人造光源其光色质量的一重要指针，指的是标准受光物在人造光源照射下所显示的颜色，与在阳光照射下所显示颜色的相对差异。CRI数值愈低，表示人造光源与太阳光源间的差异性愈大，前者光源所呈现的颜色愈失真；相对的，CRI数值愈高，表示前者光源演色性愈好，愈贴近于阳光照射下的表现。

为了能提升有机发光二极管的演色性，现有习知的方式是利用多个有机发光二极管的组合，借此调整各别的色温及波长等参数以达到高演色性的效果。请参阅图2所示，为另一现有习知的有机发光二极管装置的剖面图，此有机发光二极管装置B是在一基板B1上同时设有一红色有机发光二极管B2、一绿色有机发光二极管B3及一蓝色有机发光二极管B4。然而，由于上述的有机发光二极管装置B必须结合多种可发出不同光色的有机发光二极管才可达到高演色性的效果，不仅需花费较多成本，并且可能增加成品的体积。

接着请参阅图3所示，是再一现有习知的有机发光二极管装置的剖面图，此有机发光二极管装置C是在一基板C1、一阳极C2以及一阴极C 3间设有多层有机发光层C4、C5，该多层有机发光层C4、C5所包含的有机发光染料具有发光光谱互补的特性，使有机发光二极管装置C达到高演色性。然而，由于此种堆栈式的结构包含较多的层数，因此会提升制作成本与繁复程度；此外，如何控制发光层的厚度与组件结构，使得C4、C5同时发光，也是制作上的一大难题，因此，以传统的方式制作此类组件，会有制造工艺较为繁杂成本较高的问题。

由此可见，上述现有的高质量有机发光二极管的制造方法在制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般制造方法又没有适切的制造方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的高质量有机发光二极管的制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的高质量有机发光二极管的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的高质量有机发光二极管的制造方法，所要解决的技术问题是提供一种高质量有机发光二极管的制造方法，利用接触式压印方式转印有机发光染料，可达到以简易的制造工艺来制作出高演色性以及色温可调变的有机发光二极管，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明高质量有机发光二极管的制造方法提出的其包含以下步骤：提供一基板；提供至少一转印模，该转印模上刻有一图案；利用一上墨程序，使至少一有机发光染料附着于转印模上的该图案上；利用一接触式压印方式将该有机发光染料由转印模上转印至该基板上；及在基板上形成至少一有机发光层，使其含有多个并置的像素，该多个并置的像素具有发光光谱互补的特性，使该有机发光二极管具有高演色性、色温可调变、或同时具有高演色性以及色温可调变的特性。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的步骤(5)所述的该多个并置的像素，至少包含一红色像素、一橙色像素、一黄色像素、一绿色像素、一蓝色像素、一靛色像素以及一紫色像素。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的步骤(5)所述的该多个并置的像素，至少包含一白色像素及至少一单色像素。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的该白色像素，是为单一的白光发光层或多层的白光发光层。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的该多层的白光发光层间，可包含至少一中间层结构。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的步骤(5)所述的该多个并置的像素，可以为单层结构或多层结构，并且在上下叠层间更包含至少一中间结构层。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的步骤(5)所述的该多个并置的像素，更可分别连接一控制电路，借此该多个控制电路可分别控制多个并置的像素的开关以及发光强度。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的该转印模是一平板型结构，而该图案是设置于转印模的一平面上。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的该转印模是一滚轮式结构，而该图案是设置于转印模的表面上。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的该转印模是以一卷对卷(roll-to-roll)方式进行接触式压印，借此可连续的将该有机发光染料由转印模上转印至该基板上。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的该基板的材质可由以下组合中选择使用：硬质材质以及可挠性材质。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的在进行步骤(4)所述的接触式压印方式时，可借此一外加热源来提高该基板或该转印模的温度，以增加转印效率。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的在进行步骤(4)所述的接触式压印方式时，可对于基板及转印模施加一特定程度的压力，以增加转印效率。

前述的高质量有机发光二极管的制造方法，其中所述的在进行步骤(4)所述的接触式压印方式时，可对于基板及转印模施加一特殊处理以增加转印效率。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种高质量有机发光二极管的制造方法，至少包含以下步骤：(1)提供一基板；(2)提供至少一转印模，该转印模上刻有一图案；(3)利用一上墨程序，使至少一有机发光染料附着于转印模上的该图案上；(4)利用一接触式压印方式将该有机发光染料由转印模上转印至该基板上；(5)在基板上形成至少一有机发光层，使其含有多个并置的像素，该多个并置的像素具有发光光谱互补的特性，使该有机发光二极管具有高演色性、色温可调变、或同时具有高演色性以及色温可调变的特性。

借由上述技术方案，本发明高质量有机发光二极管的制造方法至少具有下列优点及有益效果：

1、借此本发明所提供的接触式压印方式来进行有机发光染料的转印，可达到以简易的制造工艺来制作出高演色性以及色温可调变的有机发光二极管。

2、由于本发明利用简易的制造工艺即可制作出像素并置的有机发光层，成本或制造工艺难度较传统的像素并置的制造工艺低，因此具有大量应用及推广的价值。

3、本发明的接触式压印方式可应用于多种转印模以及转印程序上，并且可根据不同情况而采用不同的接触式转印方式，因此具有非常大的弹性。

综上所述，本发明是有关于一种高质量有机发光二极管的制造方法，其至少包含以下步骤：提供一基板；提供至少一转印模，该转印模上刻有一图案；利用一上墨程序，使至少一有机发光染料附着于转印模上的该图案上；利用一接触式压印方式将有机发光染料由转印模上转印至该基板上；在基板上形成至少一有机发光层，使其含有多个并置的像素，该多个并置的像素具有发光光谱互补的特性，使该有机发光二极管具有高演色性、色温可调变、或同时具有高演色性以及色温可调变的特性。本发明在技术上有显着的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一现有习知的有机发光二极管装置的剖面图；

图2是另一现有习知的有机发光二极管装置的剖面图；

图3是再一现有习知的有机发光二极管装置的剖面图；

图4是本发明高质量有机发光二极管的制造方法一第一较佳实施例的制造方法步骤图标；

图5是本发明高质量有机发光二极管的制造方法该第一较佳实施例中所使用的转印模的示意图；

图6a～图6e是本发明高质量有机发光二极管的制造方法第一较佳实施例中利用转印技术将多种有机发光材料转印至一基板上的流程图；

图7是借此本发明高质量有机发光二极管的制造方法第一较佳实施例的制造方法所制作而成的有机发光二极管的示意图；

图8a～图8b是本发明高质量有机发光二极管的制造方法一第二较佳实施例中所使用的两种转印模的示意图；

图9是本发明高质量有机发光二极管的制造方法一第三较佳实施例的制造方法步骤图标；

图10是本发明高质量有机发光二极管的制造方法该第三较佳实施例中所使用的转印模的示意图。

A、B、C：                                有机发光二极管装置

A1、B1、C1、300、301、302、303、400：    基板

A2、C2：                                 阳极

A3：                                     电洞传输层

A4、C4、C5、330、340、350：              有机发光层

A5：                                     电子传输层

A6：                                     电子注入层

A7、C3：                                 阴极

B2：                                     红色有机发光二极管

B3：                                     绿色有机发光二极管

B4：                                     蓝色有机发光二极管

101～105：                               本发明第一较佳实施例的步骤编号

200、310、500、600、800：                转印模

210、311、510、610：                     图案

211：                                    凸起部分的表面

212：                                    低凹处

320、811～815：                          有机发光染料

4：                                      有机发光二极管

410：                                    红色像素

420：                                    绿色像素

430：                                    蓝色像素

440：                                    橘色像素

450：                    黄色像素

411、421、431、441、451：控制电路

701～705：               本发明第三较佳实施例的步骤编号

801～805：               凸起部分

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的高质量有机发光二极管的制造方法其具体实施方式、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

为达到前述的目的与功效，发明人利用一接触式压印法来转印各式单色光或复合光的有机发光染料，并利用像素并置法来设置有机发光层，在不断的修正与调整之下，始得到本发明的一种高质量有机发光二极管的制造方法。现分别以下列各较佳实施例的一种高质量有机发光二极管的制造方法，对于本发明的技术精神做详细的介绍。

首先请参阅图4所示，是本发明该第一较佳实施例的一种高质量有机发光二极管的制造方法步骤图标，此方法是包含以下步骤：提供一基板(步骤101)，其中，该基板的材质可以是硬质材料，例如镀有ITO电极的玻璃，或是可挠性材质，例如高分子材料；提供一或多个转印模，该一或多个转印模上分别刻有一图案(步骤102)，其中，该一或多个转印模的材质是任何可用的材质，如：聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)；利用一上墨程序，使多种有机发光染料分别附着于一或多个转印模上的该图案上(步骤103)；利用一接触式压印方式将该多种有机发光染料由一或多个转印模上转印至该基板上(步骤104)，其中，在进行接触式压印方式时，可借此任何方式增加发光层的转印效果，如：使用一外加热源来提高该基板或该转印模的温度，以增加转印效率，也可对于基板及转印模施加一特定程度的压力，以增加转印效率，更可同时使用前述两种方式来增加转印效率，或是对于基板及转印模施加一表面改质处理；及在基板上形成至少一有机发光层，其含有多个并置的像素，该多个并置的像素具有发光光谱互补的特性，使该有机发光二极管具有高演色性、色温可调变、或同时具有高演色性以及色温可调变的特性(步骤105)，其中，该多个并置的像素可以为单层结构或多层结构，并且在上下叠层间更包含至少一中间结构层。借此本发明所制作得到的有机发光二极管，其演色性可轻易达到80以上，甚至可达到超高演色性(CRI＞90)，并同时具有色温可调变的特性。

请参阅图5所示，是本发明第一较佳实施例中所使用的转印模的示意图。如图所示，该转印模200是一平板型结构，而该图案210是设置于转印模200的一平面上。有机发光染料是借此附着于该图案210的凸起部分的表面211以后，再由此凸起部分的表面211而转印到基板上。然而，在进行上墨程序时，有机发光染料也可附着于图案210的低凹处212，只要低凹处212的深度设计得当，附着于此低凹处212的有机发光染料将不会影响后续的转印程序。另外，图中虽然显示三个凸起部分，然而凸起部分的数量可根据实际情况而增加或减少。

接着请参阅图6a至图6e所示，是本发明第一较佳实施例中利用转印技术将多种有机发光材料转印至一基板上的流程图示。在图6a中，是提供一基板300以及一转印模310，而转印模310上的图案311包含三个凸起部份，在实际应用时，凸起部分的数量可根据不同情况而增加或减少。接着如图6b所示，是利用一上墨程序而将一有机发光染料320附着于转印模310的图案311上。接着如图6c所示，是利用一接触式压印方式使转印模310的凸起部分与基板300接触，使附着于凸起部分表面的有机发光染料320转印至基板300上，并且同时对于转印模310与基板300加压，以增加转印效率。接着如图6d所示，将转印模310与基板300分离，而有机发光染料320便由转印模310转印至基板300上。最后如图6e所示，重复进行前述步骤数次以后，便可将多种有机发光染料转印至基板300上，以形成一有机发光层。在图6e中，总共包含三个区块的有机发光层330、340、350，此三个区块的有机发光层330、340、350可同时存在于同一个有机发光二极管中，以增加发光强度；也可经由切割程序，将基板切割成三个部份301、302、303，每一部份的基板301、302、303是分别包含一个区块的有机发光层330、340、350，借此此种方式可同时进行多个有机发光二极管的制造。另外，借此此种接触式压印方式，可使每一个区块的有机发光层330、340、350含有多个并置的像素，相较于传统复杂的黄光制造工艺以及堆栈式的方式，本发明的制造工艺较为简易以及省时。

接着请参阅图7所示，是借此本发明第一较佳实施例的制造方法所制作而成的有机发光二极管的示意图。此有机发光二极管4是在基板400上形成有五个并置的像素，包含一红色像素410、一绿色像素420、一蓝色像素430、一橘色像素440以及一黄色像素450。然而，在实际应用时，像素的数量以及颜色不受本实施例的限制，只要多个像素之间具有发光光谱互补的特性(或各像素光谱的总合可更接近太阳光谱)，即可应用于本发明中，以达到高演色性的效果(例如更可加入一靛色像素以及一紫色像素)。另外，如图中所示，每一像素410、420、430、440、450分别经由一线路而连接一控制电路411、421、431、441、451，借此该多个控制电路411、421、431、441、451可分别控制多个并置的像素410、420、430、440、450的开关以及发光强度，借以达到色温可调变的效果。例如，可同时增加每一个像素410、420、430、440、450的电压，以增加整体的色温。又例如，可选择性的关闭其中一个或数个像素的发光，进而改变有机发光二极管4的发光颜色。另外，前述的该多个并置的像素更可包含一白色像素及至少一单色像素，该白色像素是为单一的白光发光层或多层的白光发光层，而该多层的白光发光层间可视需要加入中间层结构。

接着对于本发明的第二较佳实施例进行详细的介绍。本发明第二较佳实施例的制造方法的步骤与第一较佳实施例大致相同，因此不再赘述，其差别在于第二较佳实施例中所使用的转印模是一种滚轮式结构。请参阅图8a以及图8b所示，是分别为本发明第二较佳实施例中所使用的两种转印模的示意图。如此二图所示，该转印模500、600皆为一滚轮式结构，而该图案510、610是设置于转印模500、600的表面上。其中图8a的图案510(即凸起部分)是沿着转印模500的圆周方向设置，而转印模500是以一卷对卷(roll-to-roll)方式进行接触式压印，借此可连续的将有机发光染料由转印模500上转印至基板上。另外，图8b的图案610是轴向设置于转印模600的表面，其也利用卷对卷(roll-to-roll)方式进行接触式压印，借此可将特定长度的像素转印至基板上，并且每一像素之间距皆可视情况而调整。

接着对于本发明的第三较佳实施例进行详细的介绍。请参阅图9所示，是本发明第三较佳实施例的一种高质量有机发光二极管的制造方法步骤图标，此方法是包含以下步骤：提供一基板(步骤701)，其中，该基板的材质可以是硬质材料，例如玻璃，或是可挠性材质，例如高分子材料；提供一转印模，该转印模上刻有一图案(步骤702)，其中，该转印模的材质是聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)；利用一上墨程序，使多种有机发光染料同时附着于转印模上的该图案上(步骤703)，其中，每一种有机发光染料分别附着于图案的不同突起部分的表面上；利用一接触式压印方式将该多种有机发光染料由转印模上转印至该基板上(步骤704)，其中，在进行接触式压印方式时，可借此一外加热源来提高该基板或该转印模的温度，以增加转印效率，也可对于基板及转印模施加一特定程度的压力，以增加转印效率，更可同时使用前述两种方式来增加转印效率；及在基板上形成一有机发光层，其含有多个并置的像素，该多个并置的像素是为经设计所需的各式光色，而使得该有机发光二极管具有高演色性、色温可调变、或同时具有高演色性以及色温可调变的特性(步骤705)。借此本发明所制作得到的有机发光二极管，其演色性可达到90以上，因此符合超高演色性的标准。

由前述的步骤可得知，本发明第三较佳实施例与第一、第二较佳实施例的差别在于，第三较佳实施例是将多种有机发光染料附着于同一个转印模上，不需利用多个转印模来进行转印程序。请参阅图10所示，是本发明第三较佳实施例中所使用的转印模的示意图。如图所示，该转印模800显示有五个凸起部分801～805，借此上墨程序可分别将五种有机发光染料811～815附着于此五个凸起部分801～805的表面上，接着再利用接触式压印方式同时将此五种有机发光染料811～815转印至基板上。借此此方式，可用一个步骤即完成五种像素的转印，减少转印工时。另外，虽然图10所显示的转印模800是平板型结构，然而在实际应用时，也可利用滚轮式结构的转印模来达成此目的。

接着对于本发明的第四较佳实施例进行详细的介绍。本发明第四较佳实施例的制造方法的步骤与第一较佳实施例大致相同，因此不再赘述，其差别在于第四较佳实施例中所使用的发光染料除由红、黄、蓝、绿像素所构成外，再加上一白光像素。

本发明第五较佳实施例的制造方法的步骤与第一较佳实施例大致相同，其差别在于第五较佳实施例中所使用的发光染料是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种像素所构成，也即单一区块内所并置的像素为七种。

本发明第六较佳实施例的制造方法的步骤与第四较佳实施例大致相同，其差别在于第六较佳实施例中所使用的白光像素是由双层白光所构成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其包含以下步骤：

提供一基板；

提供至少一转印模，该转印模上刻有一图案；

利用一上墨程序，使至少一有机发光染料附着在转印模上的该图案上；

利用一接触式压印方式将该有机发光染料由转印模上转印至该基板上；及

在基板上形成至少一有机发光层，使其含有多个并置的像素，该多个并置的像素具有发光光谱互补的特性，使该有机发光二极管具有高演色性、色温可调变、或同时具有高演色性以及色温可调变的特性。

2.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中步骤(5)所述的该多个并置的像素，至少包含一红色像素、一橙色像素、一黄色像素、一绿色像素、一蓝色像素、一靛色像素以及一紫色像素。

3.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中步骤(5)所述的该多个并置的像素，至少包含一白色像素及至少一单色像素。

4.如权利要求3所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中该白色像素，是为单一的白光发光层或多层的白光发光层。

5.如权利要求4所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中该多层的白光发光层间，可包含至少一中间层结构。

6.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中步骤(5)所述的该多个并置的像素，可以为单层结构或多层结构，并且在上下叠层间更包含至少一中间结构层。

7.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中步骤(5)所述的该多个并置的像素，更可分别连接一控制电路，借此该多个控制电路可分别控制多个并置的像素的开关以及发光强度。

8.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中该转印模是一平板型结构，而该图案是设置于转印模的一平面上。

9.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中该转印模是一滚轮式结构，而该图案是设置于转印模的表面上。

10.如权利要求9所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中该转印模是以一卷对卷方式进行接触式压印，借此可连续的将该有机发光染料由转印模上转印至该基板上。

11.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中该基板的材质可选择硬质材质以及可挠性材质。

12.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中在进行步骤(4)所述的接触式压印方式时，可借此一外加热源来提高该基板或该转印模的温度。

13.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中在进行步骤(4)所述的接触式压印方式时，可对于基板及转印模施加压力。

14.如权利要求1所述的高质量有机发光二极管的制造方法，其特征在于其中在进行步骤(4)所述的接触式压印方式时，可对于基板及转印模施加一表面改质处理。

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