CN107785504A - 一种oled器件的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种OLED器件的制备方法，所述制备方法包括：在阳极基板上制备空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层中的全部三层，或者任意一层或任意两层；利用溶液法，形成可溶性绝缘层封住整个基板；在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，依次形成红/蓝/绿色子像素需要的子像素孔阵列，以形成红/绿/蓝色发光材料层；利用蒸镀法制备电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的全部三层，或任意一层或任意两层；利用蒸镀法制备阴极，最后进行包封，单个OLED器件制备完毕。本发明针对红绿蓝发光层的蒸镀工艺进行了改进，无需使用掩膜板，就能有效定义红、绿、蓝子像素，从而可有效降低生产成本以及有效提高OLED器件发光的色纯度。

Description

一种OLED器件的制备方法
技术领域
本发明涉及一种OLED器件的制备方法。
背景技术
有机发光二极管（OLED）是一种重要的显示技术，其基本结构附图1所示；其一般是在阳极的基板上，依次真空热蒸镀①②③④各层，最后包封而成。其中，核心难点在于蒸镀红绿蓝发光层②。目前，在蒸镀红绿蓝发光层时，其高度依赖精细金属掩膜板（Fine MetalMask，FMM）来定义红（R）、绿（G）、蓝（B）子像素。例如在蒸镀红色发光层时，其蒸镀工艺如附图2所示。其他的绿色发光层和蓝色发光层的蒸镀工艺与红色发光层的蒸镀过程类似。
然而，显示屏普遍要求高分辨率（即像素宽度要小，也即金属丝的宽度要小），大尺寸（即金属丝的长度要长），这样就导致掩膜板上的金属丝容易脱垂。脱垂的金属丝与基板的距离增大，不能有效地定义子像素（例如，蒸镀红色材料时，绿和蓝子像素的位置也会有少许红色材料沉积），这样就会影响发光的色纯度，严重降低显示器的色域。
此外，由于发光材料会不断附着到掩膜板的金属丝上，逐渐堵塞网孔，因此掩膜板必须定时清洗。而掩膜板能被清洗的次数是有限的，到期必须更换，这就使得掩膜板的使用成本高昂。
发明内容
为克服现有技术的不足及存在的问题，本发明提供一种OLED器件的制备方法，该制备方法在采用蒸镀小分子发光材料工艺的同时，还免去蒸镀掩膜板（FMM）的使用，从而可极大地降低生产成本。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种OLED器件的制备方法，所述制备方法的步骤包括：
S10、在阳极基板上制备空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层中的全部三层，或者只制备其中的任意一层或任意两层；
S20、利用溶液法，形成可溶性绝缘层封住整个基板；
S30、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成红色子像素需要的子像素孔阵列，然后蒸镀红色发光材料，以形成红色发光材料层，最后喷墨打印极性溶剂，溶开绿色子像素、蓝色子像素预定位置的红色发光材料；
S40、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成绿色子像素需要的子像素孔阵列，然后蒸镀绿色发光材料，以形成绿色发光材料层，最后喷墨打印极性溶剂，溶开蓝色子像素预定位置的绿色发光材料；
S50、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成蓝色子像素需要的子像素孔阵列，并蒸镀蓝色发光材料，以形成蓝色发光材料层；
S60、利用蒸镀法制备电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的全部三层，或者只制备其中的任意一层或任意两层；
S70、利用蒸镀法制备阴极，最后进行包封，单个OLED器件制备完毕。
优选地，在步骤S10中，利用溶液法或蒸镀法制备所述空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层。
较佳地，所述空穴注入层、空穴传输层以或电子阻挡层的厚度为5-100nm。
优选地，在步骤S20中，所述可溶性绝缘层为氟树脂绝缘层或非极性分子绝缘层。
较佳地，所述可溶性绝缘层的厚度为50-2000nm。
优选地，当所述可溶性绝缘层为氟树脂绝缘层时，利用喷墨打印的溶剂为氟溶剂；当所述可溶性绝缘层为非极性分子绝缘层时，所述溶剂为非极性溶剂。
优选地，所述红色发光材料层的厚度为20-200nm，所述绿色发光材料层的厚度为20-200nm，所述蓝色发光材料层的厚度为20-200nm。
优选地，步骤S60中，所述电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的厚度为1-40nm。
优选地，步骤S70中，所述阴极为金属阴极，该金属阴极的厚度为50-2000nm。
较佳地，所述金属阴极中的金属为Al或Ag。
本发明提供的OLED器件的制备方法，其针对红绿蓝发光层的蒸镀工艺进行了改进，无需使用掩膜板，就能有效定义红、绿、蓝子像素，从而可有效降低生产成本以及有效提高OLED器件发光的色纯度。
附图说明
图1是现有技术中单个OLED像素的结构示意图。
图2是现有技术中蒸镀红色发光层的示意图。
图3是本发明实施例中所述制备方法的流程示意图。
图4是本发明实施例中根据所述制备方法制得的OLED器件的简要结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如附图3所示，一种OLED器件的制备方法，所述制备方法的步骤包括：
S10、在阳极基板上制备空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层中的全部三层，或者只制备其中的任意一层或任意两层,具体制备哪一层或制备几层根据实际需要选择；
其中，可用溶液法或蒸镀法制备空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层；
例如，在阳极基板上用溶液法（如喷墨打印、丝网印刷、旋涂、喷涂、刮涂、压印等方法）制备聚合物空穴传输层（如PEDOT:PSS），厚度10-100nm；或者在阳极基板上用真空热蒸镀法，制备小分子空穴注入层（如CuPc或HAT-CN），厚度5-100nm。
S20、利用溶液法，形成可溶性绝缘层封住整个基板；
其中，所述可溶性绝缘层可为氟树脂绝缘层或非极性分子绝缘层，该可溶性绝缘层的厚度优选为50-2000nm。
例如可用溶液法（喷墨打印、丝网印刷、旋涂、喷涂、刮涂、压印等）制备氟树脂绝缘层（如CYTOP），其厚度为50-2000nm；或者可用溶液法（喷墨打印、丝网印刷、旋涂、喷涂、刮涂、压印等）制备非极性分子绝缘层（如PS），其厚度50-2000nm。
S30、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成红色子像素需要的子像素孔阵列，然后蒸镀红色发光材料，以形成红色发光材料层，最后喷墨打印极性溶剂，溶开绿色子像素、蓝色子像素预定位置的红色发光材料；
当所述可溶性绝缘层为氟树脂绝缘层时，利用喷墨打印的溶剂为氟溶剂； 例如，喷墨打印氟溶剂（如全氟烷烃、全氟二烷基醚、全氟三烷基胺等），在氟树脂绝缘层（如CYTOP）上形成红色子像素需要的子像素孔阵列。
当所述可溶性绝缘层为非极性分子绝缘层时，所述溶剂为非极性溶剂；例如，喷墨打印非极性溶剂（如甲苯），在非极性分子绝缘层（如PS）上形成红色子像素需要的子像素孔阵列。
在蒸镀红色发光材料时，利用真空热蒸镀红色发光材料使其形成红色发光材料层（如Ir(piq)3），厚度优选20-200nm。此工艺无需任何掩膜板即可实现，因此红色发光材料层将覆盖整个基板。
在完成红色发光材料层工艺后，在绿色、蓝色子像素预定位置的上方喷墨打印极性溶剂（如乙醇），使该处的红色发光材料层溶解，露出可溶性绝缘层。
S40、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成绿色子像素需要的子像素孔阵列，然后蒸镀绿色发光材料，以形成绿色发光材料层，最后喷墨打印极性溶剂，溶开蓝色子像素预定位置的绿色发光材料；
本步骤与步骤S30相类似，只是将需要形成的红色发光材料层替换为绿色发光材料层，且在溶开绿色子像素、蓝色子像素预定位置的红色发光材料替换为溶开蓝色子像素预定位置的绿色发光材料。
如当可溶性绝缘层为氟树脂绝缘层时，，喷墨打印氟溶剂（如全氟烷烃、全氟二烷基醚、全氟三烷基胺等），在氟树脂绝缘层（如CYTOP）上形成绿色子像素需要的子像素孔阵列。
或者当可溶性绝缘层为非极性分子绝缘层时，喷墨打印非极性溶剂（如甲苯），在非极性分子绝缘层（如PS）上形成绿色子像素需要的子像素孔阵列。
在蒸镀绿色发光材料时，利用真空热蒸镀绿色发光材料使其形成绿色发光材料层（如Ir(ppy) 3），厚度优选20-200nm。此工艺无需任何掩膜板即可实现，因此绿色发光材料层将覆盖整个基板。
在完成绿色发光材料层工艺后，在蓝色子像素预定位置的上方喷墨打印极性溶剂（如乙醇），使该处的红色发光材料层溶解，露出可溶性绝缘层。
S50、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成蓝色子像素需要的子像素孔阵列，并蒸镀蓝色发光材料，以形成蓝色发光材料层；
本步骤与步骤S30相类似，只是将需要形成的红色发光材料层替换为蓝色发光材料层，且无需溶开绿色子像素、蓝色子像素预定位置的红色发光材料。
在蒸镀蓝色发光材料时，利用真空热蒸镀蓝色发光材料使其形成绿色发光材料层（如FIrpic），厚度优选20-200nm。此工艺无需任何掩膜板即可实现，因此蓝色发光材料层将覆盖整个基板。
S60、利用蒸镀法制备电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的全部三层，或者只制备其中的任意一层或任意两层；
例如，利用真空热蒸镀小分子电子传输层（如Alq3）和电子注入层（如LiF），厚度优选为1-40nm。
S70、利用蒸镀法制备阴极，最后进行包封，单个OLED器件制备完毕。
本步骤S70中，所述阴极优选为金属阴极，该金属阴极的厚度为50-2000nm。本实施例中，所述金属阴极中的金属为Al（铝）或Ag银）。
依据本发明实施例的制备方法制得的OLED器件的简要结构如附图4所示（该附图4为表示两个完整OLED像素的结构示意图，而图1为单个像素）。另外，图4中，黑色的一层为可溶性绝缘层（即图4中标号为②的一层，由于被红/绿/蓝色发光材料层遮盖，因此该可溶性绝缘层只显示部分）。另外，需要说明的是，虽然“③红”子像素中实际包含了红绿蓝三层发光材料，“④绿”子像素中实际包含了绿蓝两层发光材料，但由于发光过程中的能量传递效应，最后将按能量最低的材料来出光，即“③红”子像素只出红光，“④绿”子像素只出绿光。
现有主流技术中采用蒸镀小分子发光材料工艺，工艺成熟、性能较好；但必须依靠蒸镀掩膜板（FMM）来实现红绿蓝子像素的分别制备；而使用FMM的成本极高，是整个OLED工艺的最大瓶颈，而且依靠蒸镀掩膜板来实现红绿蓝子像素的制备，容易导致不能有效地定义子像素（例如，蒸镀红色材料时，绿和蓝子像素的位置也会有少许红色材料沉积），这样就会影响发光的色纯度，严重降低显示器的色域。而为了避开FMM的使用，也有技术采用喷墨打印发光材料（聚合物或小分子）工艺，但其工艺不成熟、性能也较差，尚未进入实用阶段。
而本发明实施例提供的制备方法，其利用可溶性绝缘层封住整个基板，并先用喷墨打印溶剂洗开需要的子像素，再蒸镀需要的发光材料，可有效取消现有技术中需要利用蒸镀掩膜板（FMM）来实现红绿蓝子像素的制备这一步骤，从而有效解决了OLED器件制备过程中最核心的难题。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：全程无需使用掩膜板，就能有效定义红、绿、蓝子像素，从而可有效降低生产成本，并且可以有效提高OLED器件发光的色纯度，提示OLED显示器的显示质量。
上述实施例为本发明的较佳的实现方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种OLED器件的制备方法，所述制备方法的步骤包括：
S10、在阳极基板上制备空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层中的全部三层，或者只制备其中的任意一层或任意两层；
S20、利用溶液法，形成可溶性绝缘层封住整个基板；
S30、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成红色子像素需要的子像素孔阵列，然后蒸镀红色发光材料，以形成红色发光材料层，最后喷墨打印极性溶剂，溶开绿色子像素、蓝色子像素预定位置的红色发光材料；
S40、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成绿色子像素需要的子像素孔阵列，然后蒸镀绿色发光材料，以形成绿色发光材料层，最后喷墨打印极性溶剂，溶开蓝色子像素预定位置的绿色发光材料；
S50、在可溶性绝缘层上喷墨打印对应的溶剂，形成蓝色子像素需要的子像素孔阵列，并蒸镀蓝色发光材料，以形成蓝色发光材料层；
S60、利用蒸镀法制备电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的全部三层，或者只制备其中的任意一层或任意两层；
S70、利用蒸镀法制备阴极，最后进行包封，单个OLED器件制备完毕。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S10中，利用溶液法或蒸镀法制备所述空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述空穴注入层、空穴传输层以或电子阻挡层的厚度为5-100nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S20中，所述可溶性绝缘层为氟树脂绝缘层或非极性分子绝缘层。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述可溶性绝缘层的厚度为50-2000nm。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：当所述可溶性绝缘层为氟树脂绝缘层时，利用喷墨打印的溶剂为氟溶剂；当所述可溶性绝缘层为非极性分子绝缘层时，所述溶剂为非极性溶剂。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述红色发光材料层的厚度为20-200nm，所述绿色发光材料层的厚度为20-200nm，所述蓝色发光材料层的厚度为20-200nm。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤S60中，所述电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的厚度为1-40nm。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤S70中，所述阴极为金属阴极，该金属阴极的厚度为50-2000nm。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述金属阴极中的金属为Al或Ag。
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