CN107665958B - 印刷型oled器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种印刷型OLED器件及其制作方法。该印刷型OLED器件的制作方法是通过在基板上的像素坑内依次印刷第一有机功能层、发光层和第二有机功能层的材料，并在电场强度0.5kV‑5kV的水平均匀电场环境下依次真空干燥成膜，其中，该第一有机功能层、发光层和第二有机功能层的材料在水平均匀电场的环境下真空干燥的过程中，液体材料内部的分子链能有效的自由运动，主、侧链上的偶极矩在水平电场的诱导下进行水平方向的有序排列，干燥后形成分子偶极矩水平有序排列的第一有机功能层、发光层和第二有机功能层，进而使获得的印刷型OLED器件的内部光取出效率显著提高，整体上提高生产效率并降低生产成本。

Description

印刷型OLED器件及其制作方法
技术领域
本发明涉及光电材料技术领域，特别是涉及一种印刷型OLED器件及其制作方法。
背景技术
有机电致发光二极管(OLED)由于其具有自发光、反应快、视角广、亮度高、轻薄等优点，是目前显示技术研究的主要方向。
近年来，印刷电子行业发展迅速，印刷技术被认为是实现显示面板低成本和大面积生产的有效途径。但是，目前印刷工艺制作的OLED器件性能要低于蒸镀工艺制作的OLED器件，其中一个重要的原因在于蒸镀工艺制作的OLED器件中的功能膜层(包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层)，其分子排列存在一定的有序性，即形成面对面π-π堆积结构，这种面对面的π-π堆积结构容易形成水平朝向的分子偶极矩，从而有利于OLED器件内部的光取出，进而提高整个器件的性能。而现有的印刷工艺制作的OLED器件的功能膜层，其分子排列是杂乱无序的，这种杂乱无序的分子排列不利于器件内部的光取出。
因此，现有技术有待进一步改善和发展。
发明内容
基于此，有必要提供一种光取出效果较好的印刷型OLED器件及其制作方法。
一种印刷型OLED器件的制作方法，包括如下步骤：
步骤一：在具有图案化的第一电极层的基板上形成像素界定层，所述像素界定层与所述第一电极层配合形成像素坑；
步骤二：在所述像素坑内打印第一有机功能层的材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成第一有机功能层；
步骤三：在所述第一有机功能层上打印发光材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成发光层；
步骤四：在所述发光层上打印第二有机功能层的材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成第二有机功能层；
步骤五：在所述第二有机功能层上形成第二电极层；
其中，所述水平均匀电场的电场强度为0.5kV-5kV。
在其中一个实施例中，在所述步骤二中，所述第一有机功能层有多层，在打印每一层有机功能层的材料之后，均转移至水平均匀电场的环境下真空干燥，并烘烤后再在其上打印其他层的材料。
在其中一个实施例中，所述第一电极层为阳极层，所述第一有机功能层包括空穴注入层和空穴传输层，所述步骤二包括如下步骤：
在所述像素坑内打印所述空穴注入层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述空穴注入层；
再在所述空穴注入层上打印所述空穴传输层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述空穴传输层。
在其中一个实施例中，在步骤四中，所述第二有机功能层有多层，在打印每一层有机功能层的材料之后，均转移至水平均匀电场的环境下干燥，并烘烤后再在其上打印其他层的材料。
在其中一个实施例中，所述第二电极层为阴极层，所述第二有机功能层包括电子传输层和电子注入层，所述步骤四包括如下步骤：
在所述发光层上打印所述电子传输层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述电子传输层；
再在所述电子传输层上打印所述电子注入层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述电子注入层。
在其中一个实施例中，所述水平均匀电场的电场强度为1kV-3kV。
在其中一个实施例中，所述印刷型OLED器件的制作方法还包括对制作的器件进行封装的步骤。
上述印刷型OLED器件的制作方法制作获得的印刷型OLED器件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在基板上的像素坑内依次通过印刷第一有机功能层、发光层和第二有机功能层的材料，并依次在电场强度为0.5kV-5kV的水平均匀电场环境下真空干燥成膜，其中，该第一有机功能层、发光层和第二有机功能层的材料在水平均匀电场的环境下真空干燥的过程中，液体材料内部的分子链能有效的自由运动，主、侧链上的偶极矩在水平电场的诱导下进行水平方向的有序排列，干燥完后形成分子偶极矩水平有序排列的第一有机功能层、发光层和第二有机功能层，获得的印刷型OLED器件的内部光取出效率显著提高，从而有效提高印刷型OLED器件的性能，整体上提高生产效率并降低生产成本。
附图说明
图1为本发明一实施方式的印刷型OLED器件的制作方法的工艺流程图；
图2为采用图1的制作方法时印刷型OLED器件中功能膜层的结构变化示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的印刷型OLED器件及其制作方法作进一步详细的说明。
请结合图1和图2，一实施方式的印刷型OLED器件包括基板100和在基板100上依次形成的第一电极层、像素界定层200、功能膜层300b和第二电极层，该印刷型OLED器件的制作方法包括如下步骤：
步骤一，在具有图案化的第一电极层的基板100上形成像素界定层200，像素界定层200与第一电极层配合形成像素坑。
在本实施方式中，基板100为有源矩阵型(AM)显示衬底的承载结构，设在基板100另一表面(即与设有第一电极层的表面相对的表面)为薄膜晶体管(TFT)。基板100可以是刚性基板或柔性基板。刚性基板可以是陶瓷材质或各类玻璃材质等。柔性基板可以是聚酰亚胺薄膜(PI)及其衍生物、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)或二亚苯基醚树脂等。
该第一电极层为阳极层，其材料可选自ITO、AZO、TZO、纳米银线薄膜或石墨烯等。图案化的第一电极层可以由光刻工艺实现。
在本实施方式中，优选地，对应第一电极层的空白区域设有阻断坑，阻断坑的深度不小于像素坑的深度。像素坑用于填入墨水等材料300a形成功能膜层300b。
步骤二：在像素坑内打印第一有机功能层的材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成第一有机功能层。其中，水平均匀电场的电场强度为0.5kV-5kV。优选地，水平均匀电场的电场强度为1kV-3kV。
在本实施方式中，第一有机功能层可以有多层，在打印每一层有机功能层的材料之后，均转移至水平均匀电场的环境下真空干燥，再在其上打印其他层的材料。其它层可以为第一有机功能层中的其余层，也可以直接为发光层。第一有机功能层的材料打印在像素坑内，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成第一有机功能层。
在本实施方式中，具体地，第一有机功能层可以包括空穴注入层和空穴传输层，在像素坑内打印空穴注入层的材料，然后转移至水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成空穴注入层。再在空穴注入层上打印空穴传输层的材料，然后转移至水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成空穴传输层。可以理解，在其他实施方式中，第一有机功能层也可以包括空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层，也可以仅为前三者结构层的任意一层。
空穴注入层用于改进后续有机层的成膜性质，并且有助于将空穴注入到空穴传输层或者发光层。用于空穴注入层的材料包括但不限于卟啉化合物、碳氟聚合物等。空穴传输层含有至少一种空穴传输化合物，例如芳族叔胺。芳族叔胺为含有至少一个仅与碳原子连接的三价氮原子且上述碳原子中至少一个是芳环的化合物，芳族叔胺可以是芳基胺，例如单芳基胺、二芳基胺或聚合的芳基胺等。
空穴传输层可以由一种芳族叔胺化合物或多种芳族叔胺化合物的混合物形成。另一类空穴传输层材料包括多环芳香族化合物。另外，可以使用聚合的空穴传输材料例如聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯，或共聚类，例如聚(3,4-亚乙二氧基噻吩酯)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PEDOT/PSS)等。
步骤三：在第一有机功能层上打印发光材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成发光层。其中，该水平均匀电场的电场强度与步骤二中的电场强度相同。
在本实施方式中，发光层24包括红色发光层、绿色发光层及蓝色发光层中的至少一种颜色的发光层。优选的，发光层24同时具有红色发光层、绿色发光层及蓝色发光层，以用于发出白光，应用于白光照明或显示装置中。发光层的材料可以是有机电致发光材料，如不含金属元素的有机荧光材料。
步骤四：在发光层上打印第二有机功能层的材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成第二有机功能层。其中，该水平均匀电场的电场强度与步骤二中的电场强度相同。
在本实施方式中，第二有机功能层有多层，在打印每一层有机功能层的材料之后，均转移至水平均匀电场的环境下干燥，再在其上打印其他层的材料。该其它层指的主要是第一有机功能层的其余层。
在本实施方式中，第二有机功能层包括电子传输层和电子注入层，在发光层上打印电子传输层的材料，然后转移至水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成电子传输层。再在电子传输层上打印电子注入层的材料，然后转移至水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成电子注入层。
电子传输层选自但不限于金属螯合的喔星类化合物、丁二烯衍生物、杂环荧光增白剂、吲哚类等。在有些情况下，发光层和电子传输层可任选重叠一起成为保证发光和电子传输作用的一个单层，在小分子有机电致发光器件体系和聚合有机电致发光器件体系中，都可以发生重叠。电子注入层可以为含有缺电子的含氮芳环结构有机物，例如8-羟基喹啉锂、2-甲基-8羟基喹啉锂、4-羟基菲啶锂等。
步骤五：在第二有机功能层上形成第二电极层。该第二电极层材料选自但不限于银、铝或银基合金等。
步骤六：对制作的器件进行封装，即得。
采用上述印刷型OLED器件的制作方法，第一有机功能层、发光层和第二有机功能层的材料在水平均匀电场的环境下真空干燥的过程中，液体材料内部的分子链能有效的自由运动，主、侧链上的偶极矩在水平均匀电场的诱导下进行水平方向的有序排列，能够显著提高印刷型OLED器件的内部光取出效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种印刷型OLED器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：在具有图案化的第一电极层的基板上形成像素界定层，所述像素界定层与所述第一电极层配合形成像素坑；
步骤二：在所述像素坑内打印第一有机功能层的材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成第一有机功能层；
所述第一有机功能层包括空穴传输层；
步骤三：在所述第一有机功能层上打印发光材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成发光层；
步骤四：在所述发光层上打印第二有机功能层的材料，然后转移至具有水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成第二有机功能层；
所述第二有机功能层包括电子传输层；
步骤五：在所述第二有机功能层上形成第二电极层；其中，所述水平均匀电场的电场强度为0.5kV-5kV。
2.如权利要求1所述的印刷型OLED器件的制作方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述第一有机功能层有多层，在打印每一层有机功能层的材料之后，均转移至水平均匀电场的环境下真空干燥，并烘烤后再在其上打印其他层的材料。
3.如权利要求2所述的印刷型OLED器件的制作方法，其特征在于，所述第一电极层为阳极层，所述第一有机功能层还包括空穴注入层，所述步骤二包括如下步骤：
在所述像素坑内打印所述空穴注入层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述空穴注入层；
再在所述空穴注入层上打印所述空穴传输层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述空穴传输层。
4.如权利要求1所述的印刷型OLED器件的制作方法，其特征在于，在步骤四中，所述第二有机功能层有多层，在打印每一层有机功能层的材料之后，均转移至水平均匀电场的环境下干燥，并烘烤后再在其上打印其他层的材料。
5.如权利要求4所述的印刷型OLED器件的制作方法，其特征在于，所述第二电极层为阴极层，所述第二有机功能层还包括电子注入层，所述步骤四包括如下步骤：
在所述发光层上打印所述电子传输层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述电子传输层；
再在所述电子传输层上打印所述电子注入层的材料，然后转移至所述水平均匀电场的环境下真空干燥，烘烤形成所述电子注入层。
6.如权利要求1所述的印刷型OLED器件的制作方法，其特征在于，所述水平均匀电场的电场强度为1kV-3kV。
7.如权利要求1至6中任一项所述的印刷型OLED器件的制作方法，其特征在于，还包括对制作的器件进行封装的步骤。
8.一种权利要求1至7中任一项所述的印刷型OLED器件的制作方法制作获得的印刷型OLED器件。
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