CN109065762A - Oled装置的制作方法及oled装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种OLED装置的制作方法及OLED装置，该方法的步骤包括在所述空穴注入层上形成所述第一空穴传输单元，并在所述第一空穴传输单元上形成所述第一发光单元；在所述空穴注入层上形成所述第二空穴传输单元，并在所述第二空穴传输单元上形成所述第二发光单元；在所述空穴注入层上形成所述第三空穴传输单元，并在所述第三空穴传输单元上形成所述第三发光单元；本发明通过光刻技术和喷墨打印技术的结合，以实现材料的高利用率和OLED装置的高分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示技术领域，特别涉及一种OLED装置的制作方法及OLED装置。
背景技术
OLED(Organic light-emitting Diode)，有机发光二极管，通过有机层自主发光显示，由于不需要背光源，因此具有更快的响应时间，更大的可视角度，更高的对比度以及更轻的元器件质量，低功耗等特点，是目前公认的最有潜力的平板显示技术。
目前，有机发光二极管由具有不同功能的多层结构组成。一般通过真空蒸镀或者喷墨打印(IJP)技术完成不同层材料的堆栈过程。高分辨的手机OLED显示屏通过精细金属掩模板和蒸镀技术可以达到接近600ppi的分辨率，但是工艺制程对OLED有机材料的利用率极低；大尺寸OLED电视通过喷墨打印技术完成，虽然材料利用率比蒸镀制程高出很多，但是受喷墨液滴大小以及精度的限制，分辨率较低，一般约在230ppi左右。
所以需要寻找既要提高OLED材料利用率，又要可以实现高分辨的OLED制程工艺。另外，光刻技术发展的历史已经有200余年，技术设备成熟，具有完善的工艺流程。光刻技术中应用的材料(光刻胶，显影液等等)造价低廉。
本发明中提出了一种结合喷墨打印技术和光刻技术的制作而成的高分辨的OLED装置的制程方法。
发明内容
本发明实施例提供一种基于光刻技术以及特殊OLED像素排布，通过喷墨打印技术完成各有机层材料堆栈，以制作出高分辨率的OLED装置的制作方法及OLED装置；该OLED装置不但具有高分辨率而且具有OLED材料的高利用率，另外在制作本OLED装置的过程中，对制程环境的要求也没有真空蒸镀要求的苛刻，有利于提高产品性能以及减低产品成本。
本发明实施例提供在一种OLED装置的制作方法中，所述OLED装置的制作方法的步骤包括：
S1：在阳极层上形成空穴注入层；
S2：在所述空穴注入层上形成第一空穴传输单元，并在所述第一空穴传输单元上形成第一发光单元；
S3：在所述空穴注入层上形成第二空穴传输单元，并在所述第二空穴传输单元上形成第二发光单元；
S4：在所述空穴注入层上形成第三空穴传输单元，并在所述第三空穴传输单元上形成第三发光单元；
S5：在有机发光层上形成所述电子传输层。
在本发明的OLED装置的制作方法中，所述步骤S2包括：
S21：在所述空穴注入层上涂布负性光刻胶；
S22：烘烤所述负性光刻胶，使所述负性光刻胶硬化；
S23：将对应于所述第一发光单元的光刻掩模板放置在所述负性光刻胶的上方，进行曝光和显影处理，洗掉所述负性光刻胶未被曝光的区域，以使所述负性光刻胶出现凹陷区；
S24：在所述凹陷区内形成所述第一空穴传输单元；
S25：在所述第一空穴传输单元上形成所述第一发光单元；
S26：剥离剩下的所述负性光刻胶。
在本发明的OLED装置的制作方法中，所述负性光刻胶的厚度大于所述第一空穴传输单元和所述第一发光单元的厚度之和。
在制作本发明的上述OLED装置的方法中，所述步骤S25中：
在所述第一空穴传输单元上喷涂用于形成四个第一子像素的相应的有机材料，以形成所述第一发光单元。
在本发明的OLED装置的制作方法中，所述负性光刻胶具有光敏组分，所述光敏组分含有卤素溶剂、光致产酸剂化合物、包含至少一个含氟基团的单体与包含至少一个可酸解含酯基团的单体的共聚物。
在本发明的OLED装置的制作方法中，所述空穴传输层通过喷墨打印技术喷涂在所述空穴注入层上，所述有机发光层通过喷墨打印技术喷涂在所述空穴传输层上。
在本发明的OLED装置的制作方法中，所述的OLED装置的制作方法的步骤还包括：
S6：在所述电子传输层上喷涂电子注入层；
S7：在所述电子注入层上蒸镀阴极层。
本发明还涉及一种OLED装置，所述OLED装置由上述方法制得，其包括：
阳极层；
空穴注入层，设置在所述阳极层上；
空穴传输层，形成于所述空穴注入层上；
有机发光层，形成于所述空穴传输层上；以及
电子传输层，形成于所述有机发光层上；
其中，所述有机发光层包括多个第一发光单元、多个第二发光单元和多个第三发光单元；所述第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元的发光颜色不同，所述空穴传输层包括对应于所述第一发光单元的第一空穴传输单元、对应于所述第二发光单元的第二空穴传输单元和对应于所述第三发光单元的第三空穴传输单元；
所述第一空穴传输单元、所述第二空穴传输单元和所述第三空穴传输单元的厚度不同。
在本发明的OLED装置中，所述第一发光单元发红光、第二发光单元发绿光和第三发光单元发蓝光，所述第三空穴传输单元的厚度小于所述第二空穴传输单元的厚度，所述第二空穴传输单元的厚度小于所述第一空穴传输单元的厚度。
在本发明的OLED装置中，所述第一空穴传输单元的厚度为200±2纳米，所述第二空穴传输单元的厚度为160±2纳米，所述第三空穴传输单元的厚度为120±2纳米。
在本发明的OLED装置中，所述第一发光单元包括四个第一子像素，所述第二发光单元包括四个第二子像素，所述第三发光单元包括四个第三子像素。
相较于现有技术的OLED装置，在制作本发明的OLED装置的方法中，通过光刻技术和喷墨打印技术的结合，以实现材料的高利用率和OLED装置的高分辨率，且提高了产品的性能和减低了产品成本；
解决了现有技术的OLED装置，材料利用率低的且分辨率低技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1为本发明的制作OLED装置的方法的实施例的流程图；
图2为本发明的制作OLED装置的方法的实施例的步骤S2的文字流程图；
图3为本发明的制作OLED装置的方法的实施例的步骤S2的图形流程图；
图4为本发明的OLED装置的实施例的结构示意图；
图5为本发明的OLED装置的实施例的像素排布的结构示意图。
具体实施方式
请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。
请参照图1和图3，在本发明的OLED装置的制作方法中，本实施例的所述OLED装置的制作方法的步骤包括：
S1：在阳极层(图上为标识)上形成空穴注入层12；
S2：在空穴注入层12上形成第一空穴传输单元131，并在第一空穴传输单元131上形成第一发光单元141；
S3：在空穴注入层12上形成第二空穴传输单元132，并在第二空穴传输单元132上形成第二发光单元142；
S4：在空穴注入层12上形成第三空穴传输单元133，并在第三空穴传输单元133上形成第三发光单元143；
S5：在有机发光层上形成电子传输层15。
在本实施例中，步骤S2、S3、S4没有先后之分，三个步骤中哪个先哪个后都可以。本实施例以RGB三色(第一发光单元141、第二发光单元142和第三发光单元143)为例，进行阐述，但并不限于此。其中，有机发光层包括第一发光单元141、第二发光单元142和第三发光单元143，第一发光单元141、第二发光单元142和第三发光单元143的发光颜色不同，空穴传输层包括对应于第一发光单元141的第一空穴传输单元131、对应于第二发光单元142的第二空穴传输单元132和对应于第三发光单元143的第三空穴传输单元133。
本实施例通过对三个发光单元相对应的调节空穴传输层中第一空穴传输单元131、第二空穴传输单元132和第三空穴传输单元133进行分别喷涂，从而达到调节第一空穴传输单元131、第二空穴传输单元132和第三空穴传输单元133厚度的目的，进而调节不同颜色的微腔效应，以达到平衡颜色的目的。
具体的，请参照图2和图3，在本发明的OLED装置的制作方法中，所述步骤S2包括：
S21：在空穴注入层12上涂布负性光刻胶18；
S22：烘烤负性光刻胶18，使负性光刻胶18硬化；
S23：将对应于第一发光单元141的光刻掩模板19放置在负性光刻胶18的上方，进行曝光和显影处理，洗掉负性光刻胶18未被曝光的区域，以使负性光刻胶18出现凹陷区181；
S24：在凹陷区181内形成第一空穴传输单元131；
S25：在第一空穴传输单元131上形成第一发光单元141；
S26：剥离剩下的负性光刻胶18。
在本实施例中，负性光刻胶为US20140127625A1专利中，公开的一种用于排版有机材料的负性光刻胶18，负性光刻胶18以及配套的显影液和剥离液都与有机材料兼容，不会破坏有机材料的属性。其中负性光刻胶18具有光敏组分，所述光敏组分含有卤素溶剂、光致产酸剂化合物、包含至少一个含氟基团的单体与包含至少一个可酸解含酯基团的单体的共聚物。
在步骤S2中，第一空穴传输单元131和第一发光单元141均通过喷墨打印技术进行喷涂的，且喷墨打印技术中涉及的液体介质不与负性光刻胶发生物理或化学反应，也因为有负性光刻胶18的阻挡，可以直接将有机材料墨滴通过喷墨打印技术喷涂在OLED装置基板的有效区(AA区)，故分辨率由上述光刻制程决定，可以实现600ppi的分辨率，而不受喷墨打印技术中喷墨精度的影响。
在步骤上S3和S4的具体步骤和步骤S2相同或相似。负性光刻胶18通过剥离剂进行剥离，剥离剂只对光刻胶有溶解作用，显影区的有机材料层会留下。
在本发明的OLED装置的制作方法中，负性光刻胶18的厚度大于所述第一空穴传输单元131和所述第一发光单元141的厚度之和。这样的设置有利于后续负性光刻胶18的剥离。同样的，负性光刻胶18的厚度大于第二空穴传输单元132和第二发光单元142的厚度之和、以及第三空穴传输单元133和第二发光单元143的厚度之和。
第一空穴传输单元131的厚度为200±2纳米，第二空穴传输单元132的厚度为160±2纳米，第三空穴传输单元133的厚度为120±2纳米
在本发明的OLED装置的制作方法中，所述步骤S25中：
在所述第一空穴传输单元131上喷涂用于形成四个第一子像素14a的相应的有机材料，以形成第一发光单元141。
同样的，第二发光单元142和第三发光单元143均又四个相同颜色的子像素。
请参照图5，对应于第一发光单元141的光刻掩膜板19的未曝光区域为第一未曝光区21，对应于第二发光单元142的光刻掩膜板19的未曝光区域为第二未曝光区22，对应于第三发光单元143的光刻掩膜板19的未曝光区域为第三未曝光区23。其中，光刻掩膜板19可以实现600ppi的分辨率。
在第一未曝光区21的四个子像素上喷涂相应的红色有机材料，在第二未曝光区22的四个子像素上喷涂相应的绿色有机材料，第三未曝光区23的四个子像素上喷涂相应的蓝色有机材料，从而使整体分辨率提高到光刻掩膜板分辨率的四倍，即2400ppi。
在本发明的OLED装置的制作方法中，所述的OLED装置的制作方法的步骤还包括：
S6：在电子传输层15上喷涂电子注入层16；
S7：在电子注入层16上蒸镀阴极层17。
本发明的OLED装置的制作方法，结合光刻技术和喷墨打印技术，实现了再不需要精细光刻掩膜板的条件下，制作出高分辨率OLED装置；且有效提高了OLED有机材料利用率，降低了成本；简化了OLED装置的制程工艺条件，减低了设备的规格要求。
请参照图4，图4为本发明的OLED装置的实施例的结构示意图。本发明的OLED装置由上述制作OLED装置的方式制备。本发明的OLED装置，其包括基板(图中未示出)、阳极层11、空穴注入层12、空穴传输层、有机发光层、电子传输层15、电子注入层16和阴极层17。
具体的，阳极层11设置在基板上，空穴注入层12设置在阳极层11上；空穴传输层形成于空穴注入层12上；有机发光层形成于空穴传输层上；电子传输层15形成于有机发光层上；
其中，有机发光层包括多个第一发光单元141、多个第二发光单元142和多个第三发光单元143；第一发光单元141、第二发光单元142和第三发光单元143的发光颜色不同，空穴传输层包括对应于第一发光单元141的第一空穴传输单元131、对应于第二发光单元142的第二空穴传输单元132和对应于第三发光单元143的第三空穴传输单元133；
第一空穴传输单元131、第二空穴传输单元132和第三空穴传输单元133的厚度不同。
本实施例中通过将调节第一空穴传输单元131、第二空穴传输单元132和第三空穴传输单元133的厚度，来调整不同颜色的微腔效应，达到平衡颜色的目的。
具体的，在本实施例的OLED装置中，第一发光单元141发红光、第二发光单元142发绿光和第三发光单元143发蓝光，第三空穴传输单元133的厚度小于第二空穴传输单元132的厚度，第二空穴传输单元132的厚度小于第一空穴传输单元131的厚度。
当将第一空穴传输单元131的厚度设置为最大，第三空穴传输单元133的厚度设置为最小，红绿蓝三种颜色达到平衡。
进一步的，在本实施例的OLED装置中，第一空穴传输单元131的厚度为200±2纳米，第二空穴传输单元132的厚度为160±2纳米，第三空穴传输单元133的厚度为120±2纳米。
请参照图5，图5为本发明的OLED装置的实施例的像素排布的结构示意图。在本实施例的OLED装置中，第一发光单元141包括四个第一子像素14a，第二发光单元142包括四个第二子像素14b，第三发光单元143包括四个第三子像素14c。
其中，第一子像素为发红光的子像素，第二子像素为发绿光的子像素，第三子像素为发蓝光的子像素；且四个第一子像素14a、四个第二子像素14b、四个第三子像素14c均呈阵列式排布；
本实施例中，采用光刻技术和喷墨打印技术的结合以制作本实施例的OLED装置，而在制作本实施例的OLED装置的制程中，由于有负性光刻胶的阻挡，使得喷墨打印技术可以直接将有机材料墨滴喷涂在OLED装置基板的有效区(AA区)，故OLED装置的分辨率由光刻制程决定，而不受喷墨打印技术的喷墨精度的影响，另外，光刻制程中便可以实现600ppi的分辨率。
另外，OLED像素排布采用4IN 1的设置，将分辨率进一步提高至2400ppi。具体的，即将四个相同的子像素作为一个子像素单元(发光单元)的设计。在制程上时，在空穴传输层上的四个子像素上涂布相应的有机材料，从而使得整体分辨率提高到光刻掩膜板19分辨率的四倍，即2400ppi。
进一步的，第三发光单元143设置在奇数列，第二发光单元142和第一发光单元141交替设置在偶数列。且在纵向方向上，一个第一子像素14a的长度加一个第二子像素14b的长度等于一个第三子像素14c的长度。
另外，第一子像素14a的面积小于第三子像素14c的面积，第一子像素14a的面积大于第二子像素14b的面积。这样的设置，提高像素发光的均匀性。
相较于现有技术的OLED装置，在本发明的OLED装置的制作方法中，通过光刻技术和喷墨打印技术的结合，以实现材料的高利用率和OLED装置的高分辨率，且提高了产品的性能和减低了产品成本；解决了现有技术的OLED装置，材料利用率低的且分辨率低技术问题。
本发明尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，实施例前的序号，如“第一”、“第二”等仅为描述方便而使用，对本发明各实施例的顺序不造成限制。并且，上述实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种OLED装置的制作方法，其特征在于，所述OLED装置的制作方法的步骤包括：
S1：在阳极层上形成空穴注入层；
S2：在所述空穴注入层上形成第一空穴传输单元，并在所述第一空穴传输单元上形成第一发光单元；
S3：在所述空穴注入层上形成第二空穴传输单元，并在所述第二空穴传输单元上形成第二发光单元；
S4：在所述空穴注入层上形成第三空穴传输单元，并在所述第三空穴传输单元上形成第三发光单元；
S5：在有机发光层上形成所述电子传输层。
2.根据权利要求1所述的OLED装置的制作方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21：在所述空穴注入层上涂布负性光刻胶；
S22：烘烤所述负性光刻胶，使所述负性光刻胶硬化；
S23：将对应于所述第一发光单元的光刻掩模板放置在所述负性光刻胶的上方，进行曝光和显影处理，洗掉所述负性光刻胶未被曝光的区域，以使所述负性光刻胶出现凹陷区；
S24：在所述凹陷区内形成所述第一空穴传输单元；
S25：在所述第一空穴传输单元上形成所述第一发光单元；
S26：剥离剩下的所述负性光刻胶。
3.根据权利要求2所述的OLED装置的制作方法，其特征在于，所述负性光刻胶的厚度大于所述第一空穴传输单元和所述第一发光单元的厚度之和。
4.根据权利要求2所述的OLED装置的制作方法，其特征在于，所述步骤S25中：
在所述第一空穴传输单元上喷涂用于形成四个第一子像素的相应的有机材料，以形成所述第一发光单元。
5.根据权利要求2所述的OLED装置的制作方法，其特征在于，所述负性光刻胶具有光敏组分，所述光敏组分含有卤素溶剂、光致产酸剂化合物、包含至少一个含氟基团的单体与包含至少一个可酸解含酯基团的单体的共聚物。
6.根据权利要求1所述的OLED装置的制作方法，其特征在于，所述空穴传输层通过喷墨打印技术喷涂在所述空穴注入层上，所述有机发光层通过喷墨打印技术喷涂在所述空穴传输层上。
7.一种OLED装置，其特征在于，包括：
阳极层；
空穴注入层，设置在所述阳极层上；
空穴传输层，形成于所述空穴注入层上；
有机发光层，形成于所述空穴传输层上；以及
电子传输层，形成于所述有机发光层上；
其中，所述有机发光层包括多个第一发光单元、多个第二发光单元和多个第三发光单元；所述第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元的发光颜色不同，所述空穴传输层包括对应于所述第一发光单元的第一空穴传输单元、对应于所述第二发光单元的第二空穴传输单元和对应于所述第三发光单元的第三空穴传输单元；
所述第一空穴传输单元、所述第二空穴传输单元和所述第三空穴传输单元的厚度不同。
8.根据权利要求7所述的OLED装置，其特征在于，所述第一发光单元发红光、第二发光单元发绿光和第三发光单元发蓝光，所述第三空穴传输单元的厚度小于所述第二空穴传输单元的厚度，所述第二空穴传输单元的厚度小于所述第一空穴传输单元的厚度。
9.根据权利要求8所述的OLED装置，其特征在于，所述第一空穴传输单元的厚度为200±2纳米，所述第二空穴传输单元的厚度为160±2纳米，所述第三空穴传输单元的厚度为120±2纳米。
10.根据权利要求7所述的OLED装置，其特征在于，所述第一发光单元包括四个第一子像素，所述第二发光单元包括四个第二子像素，所述第三发光单元包括四个第三子像素。
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