CN105428554A - 一种印刷oled器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种印刷OLED器件及其制作方法。其中,方法包括步骤:A、在镀有导电阳极的基板上以光刻工艺制作出阳极图案;B、在导电阳极之上以涂布工艺制作像素界定层,然后通过光刻工艺在每个像素的位置形成像素容器;C、将电流源连接到导电阳极的两端并通入电流;D、当导电阳极随着发热升温进入稳定状态后,以喷墨打印工艺往像素容器内注入OLED墨水材料;E、最后去除OLED墨水材料中的溶剂,形成干燥固化的膜层。本发明通过对导电阳极通电的方法,来对像素内的墨水进行局部加热,以提高印刷OLED器件像素内成膜的均匀度,进而提高了印刷OLED器件的性能。

Description

一种印刷OLED器件及其制作方法
技术领域
本发明涉及发光器件领域,尤其涉及一种印刷OLED器件及其制作方法。
背景技术
有机发光器件(OLED)作为下一代平板显示技术,近年来获得了较大的发展。应用于手机等移动显示领域的小尺寸OLED器件,已经实现了量产,进入了市场化阶段。对于面向电视等应用的大尺寸OLED器件,由于材料、工艺尚不够成熟,目前仍处于开发阶段。其中,基于溶液法印刷工艺的OLED技术,因为其高材料利用率、无需使用超精细掩膜(FFM)以及低设备投入成本等优点,被认为是极有潜力的一种大尺寸OLED显示技术。然而,印刷OLED尚有许多技术难题需要克服。其中,印刷OLED的成膜工艺是一项关键技术。因为成膜的质量会直接影响印刷OLED器件的性能、寿命和发光均匀度。如何提高像素内成膜的均匀度是一个难点。
一般印刷OLED器件像素截面结构如图1所示,其制备过程如下:首先,在镀有导电阳极11的基板10上通过光刻工艺制作像素界定层(bank)12,形成用于盛装OLED墨水材料的像素容器。然后,再通过喷墨打印(InkjetPrinting)工艺把OLED墨水材料13注入像素容器内。最后,通过挥发干燥、烘烤去除墨水中的溶剂,形成干燥固化的膜层15,如图2所示。为了防止墨水溢出像素外,bank的表面需具备疏液的特性。如此一来,在表面张力的作用下,墨水在像素内呈向上凸起的分布形态(如图1)。在挥发干燥过程中,处于像素边缘的墨水厚度薄且墨水中溶剂挥发速率较快,而处于像素中间位置的墨水膜层较厚且溶剂挥发较慢,使得边缘处墨水中OLED材料的含量高于中间位置的墨水。这样,会因为浓度差而导致墨水中的OLED材料向像素边缘扩散,在干燥后会形成如图2中所示的中间薄两侧厚的不均匀成膜结构,进而导致发光不均和器件性能降低。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种印刷OLED器件及其制作方法,旨在解决现有的印刷OLED器件制造过程中成膜不均匀的问题。
本发明的技术方案如下:
一种印刷OLED器件的制作方法,其中,包括步骤:
A、在镀有导电阳极的基板上以光刻工艺制作出阳极图案;
B、在导电阳极之上以涂布工艺制作像素界定层,然后通过光刻工艺在每个像素的位置形成像素容器;
C、将电流源连接到导电阳极的两端并通入电流;
D、当导电阳极随着发热升温进入稳定状态后,以喷墨打印工艺往像素容器内注入OLED墨水材料;
E、最后去除OLED墨水材料中的溶剂,形成干燥固化的膜层。
所述的印刷OLED器件的制作方法,其中,所述步骤A中,以光刻工艺制作出呈多个条形结构的阳极图案。
所述的印刷OLED器件的制作方法,其中,所述步骤C中,将电流源连接到每列条形结构的两端并通入电流。
所述的印刷OLED器件的制作方法,其中,所述步骤C中,所述电流源为直流、脉冲或交流形式。
所述的印刷OLED器件的制作方法,其中,电流的绝对值范围从0安培到100安培。
所述的印刷OLED器件的制作方法,其中,所述步骤C中,通过电流源调节通入导电阳极两端的电流来控制发热量的大小。
所述的印刷OLED器件的制作方法,其中,所述导电阳极为ITO阳极。
所述的印刷OLED器件的制作方法,其中,所述像素界定层为疏水性或疏油性材料。
一种印刷OLED器件,其中,采用如上所述的制作方法制成。
有益效果:本发明通过对导电阳极通电的方法,来对像素内的墨水进行局部加热,以提高印刷OLED器件像素内成膜的均匀度,进而提高了印刷OLED器件的性能。
附图说明
图1为现有技术中印刷OLED器件墨水干燥前的像素截面示意图。
图2为现有技术中印刷OLED器件墨水干燥后的像素截面示意图。
图3为本发明印刷OLED器件在制作过程中通电时的结构示意图。
图4为本发明的原理示意图。
具体实施方式
本发明提供一种印刷OLED器件及其制作方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明所提供的一种印刷OLED器件的制作方法,其包括步骤:
S1、在镀有导电阳极的基板上以光刻工艺制作出阳极图案;
S2、在导电阳极之上以涂布工艺制作像素界定层,然后通过光刻工艺在每个像素的位置形成像素容器;
S3、将电流源连接到导电阳极的两端并通入电流;
S4、当导电阳极随着发热升温进入稳定状态后,以喷墨打印工艺往像素容器内注入OLED墨水材料;
S5、最后去除OLED墨水材料中的溶剂,形成干燥固化的膜层。
本发明的主要改进之处在于:在打印墨水和挥发干燥的阶段,向位于像素底部的导电阳极通入电流。由于导电阳极存在电阻,在通入电流时会产生焦耳热,起到对像素内墨水局部加热的效果,从而改变局部墨水的挥发速率,以提高印刷OLED器件像素内成膜的均匀度,进而提高印刷OLED器件的性能。
为了描述方便,下面以图3所示的基于5行×6列像素矩阵结构的OLED器件的方案来说明本发明的实施过程。显然本发明的应用范围不局限于此简化结构的器件。
在所述步骤S1中,在镀有导电阳极21的基板20上以光刻工艺制作出呈条形结构的阳极图案。所述导电阳极21可选用ITO阳极。
在所述步骤S2中,在导电阳极21之上以涂布工艺制作像素界定层22,然后通过光刻工艺在每个像素的位置形成像素容器。像素界定层22表面具有疏液的特性,其可以是疏水性或疏油性材料,以防止下一步打印的OLED墨水溢到像素外。
所述步骤S3中,将电流源24连接到每列条形结构(即条形的导电阳极21)的两端并通入电流。由于导电阳极(如ITO阳极)本身存在电阻,当通入电流后会以P=I2R的功率持续产生焦耳热。
由于实际应用中,会在同一显示器件中采用不同沸点的OLED墨水,其挥发速率存在很大差异。本发明可以通过电流源调节通入导电阳极21的电流来控制发热量的大小,以实现对不同OLED墨水成膜质量的微调优化。电流源24产生并通入导电阳极21的电流可以直流、脉冲或交流形式。电流的绝对值范围从0安培到100安培。
在所述步骤S4中,当导电阳极21随着发热升温进入稳定状态后,即可开始以喷墨打印工艺(InkjetPrinting)往像素容器内注入OLED墨水材料23。导电阳极21发出的热量将会从像素底部传入OLED墨水中,对OLED墨水产生加热的作用,并影响墨水的干燥过程和最终的成膜结果。这一过程即实现了本发明欲实现的效果。本步骤中的稳定状态是指导电阳极在经过通电处理后,其温度达到了与P=I2R公式相对应的状态,因为一般在刚通电时,其温度有一个逐渐上升的过程,一般在数秒钟之后,例如1s~10s,能够达到较稳定的状态。
本发明的方法会提高印刷OLED器件像素内成膜的均匀度,其作用机理如下:如前所述,在打印OLED墨水的过程中,像素容器底部的导电阳极通电后产生的热,会持续进入到其上部的OLED墨水中。一般情况下,导电阳极发出的热量呈均匀分布,并且会上下左右各方向扩散,但最终进入到墨水中的热量却存在局部的差异。如图4所示,在像素中间的位置,导电阳极与OLED墨水直接接触,热量从导电阳极向OLED墨水中传导速率会较快。而在像素边缘的位置,光刻工艺制作的像素界定层一般呈楔形结构,像素界定层通常由导热性很差甚至绝热的材料制作。因此,在像素边缘位置,导电阳极向墨水传导热量的速率会明显小于像素中间位置。这种差异导致位于像素中间位置的OLED墨水,单位时间内吸收更多来自导电阳极的热量,进而使得其挥发干燥进程比位于像素边缘的OLED墨水更快。
这种通过导电阳极通电加热而实现像素中间部位OLED墨水加速挥发机制,对于OLED墨水原本存在的像素中间位置挥发较慢的现象,起到了补偿作用。在导电阳极通电加热和OLED墨水自然挥发两种机制共同作用下,OLED墨水在像素中间及边缘位置挥发干燥速率的差异得以缩小,进而提高了像素内OLED材料最终干燥成膜厚度分布的均匀度。这样,印刷OLED器件的发光均匀度和性能均得到了提高,因为像素内OLED器件的有效发光面积会加大,厚度控制更精准。
最后在步骤S5中,去除OLED墨水材料中的溶剂,形成干燥固化的膜层。其主要是通过挥发干燥、烘烤去除墨水中的溶剂,形成干燥固化的膜层,在挥发干燥、烘烤去除溶剂的同时继续通电,以使墨水挥发更均匀,直至形成干燥固化的膜层。
本发明还提供一种印刷OLED器件,其采用如上所述的制作方法制成。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,包括步骤:
A、在镀有导电阳极的基板上以光刻工艺制作出阳极图案;
B、在导电阳极之上以涂布工艺制作像素界定层,然后通过光刻工艺在每个像素的位置形成像素容器;
C、将电流源连接到导电阳极的两端并通入电流;
D、当导电阳极随着发热升温进入稳定状态后,以喷墨打印工艺往像素容器内注入OLED墨水材料;
E、最后去除OLED墨水材料中的溶剂,形成干燥固化的膜层。
2.根据权利要求1所述的印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,所述步骤A中,以光刻工艺制作出呈多个条形结构的阳极图案。
3.根据权利要求2所述的印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,所述步骤C中,将电流源连接到每列条形结构的两端并通入电流。
4.根据权利要求1所述的印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,所述步骤C中,所述电流源为直流、脉冲或交流形式。
5.根据权利要求1所述的印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,电流的绝对值范围从0安培到100安培。
6.根据权利要求1所述的印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,所述步骤C中,通过电流源调节通入导电阳极两端的电流来控制发热量的大小。
7.根据权利要求1所述的印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,所述导电阳极为ITO阳极。
8.根据权利要求1所述的印刷OLED器件的制作方法,其特征在于,所述像素界定层为疏水性或疏油性材料。
9.一种印刷OLED器件,其特征在于,采用如权利要求1所述的制作方法制成。
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