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发光器件的制备方法,旨在解决现有单一结构的像素界定层难以满足全彩发光器件制备工艺需要的问题。
本发明的技术方案如下:
一种发光器件的制备方法,其中,包括步骤:
提供初始像素界定层,所述初始像素界定层包括像素界定区、第一像素界定层和位于所述第一像素界定层上的第二像素界定层,所述第一像素界定层的横截面呈正梯形,所述第二像素界定层的横截面呈倒梯形,所述第二像素界定层由形状记忆聚合物组成;
将横截面呈倒梯形的第二像素界定层变形处理成横截面呈正梯形,得到变形像素界定层;
通过溶液法在变形像素界定层的像素界定区沉积第一功能层;
在沉积第一功能层后,将所述横截面呈正梯形的第二像素界定层恢复至成横截面呈倒梯形的第二像素界定层,使得变形像素界定层恢复为初始像素界定层,通过蒸镀法在所述初始像素界定层的像素界定区沉积第二功能层。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述形状记忆聚合物为热致感应型形状记忆聚合物。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述形状记忆聚合物为经改性的氰酸酯、环氧树脂基形状记忆聚合物或聚氨酯。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述步骤将所述第二像素界定层变形处理至横截面呈正梯形的第二像素界定层,包括:
将所述横截面呈倒梯形的第二像素界定层置于可形成所述横截面呈正梯形的第二像素界定层的模具中,加热至温度大于形状记忆聚合物的玻璃化温度Tg,且小于所述形状记忆聚合物的粘流温度Tf,并施压使所述第二像素界定层的横截面变形为正梯形;冷却至温度小于所述形状记忆聚合物的玻璃化温度Tg。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述步骤将所述横截面呈正梯形的第二像素界定层恢复至所述横截面呈倒梯形第二像素界定层,包括:
将所述横截面呈正梯形的第二像素界定层进行加热处理至温度大于形状记忆聚合物的玻璃化温度Tg且小于所述形状记忆聚合物的粘流温度Tf,第二像素界定层的横截面由正梯形恢复至倒梯形。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述变形像素界定层整体的横截面呈正梯形。
将横截面呈倒梯形的第二像素界定层变形处理至横截面呈正梯形,得到变形像素界定层的步骤之前,还包括:通过溶液法在初始像素界定层的像素界定区沉积第三功能层。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述初始像素界定层的由如下步骤制成:
提供横截面呈正梯形的第一像素层;
提供形状记忆聚合物,并利用所述形状记忆聚合物在第一像素界定层上形成横截面呈倒梯形的第二像素界定层,得到初始像素界定层。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述步骤提供形状记忆聚合物包括:
提供氰酸酯及聚二元醇,将所述氰酸酯及聚二元醇混合后,反应得到形状记忆聚合物。
所述的发光器件的制备方法,其中,步骤提供形状记忆聚合物包括:
提供环氧树脂、固化剂和促进剂;
将所述环氧树脂、所述改性剂、所述固化剂和所述促进剂混合后,反应得到形状记忆聚合物。
所述的像素界定层的制备方法,其中,
所述固化剂为邻苯二甲酸酐或其衍生物;和/或
所述促进剂为咪唑衍生物。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述步骤提供形状记忆聚合物包括:
提供软段形状记忆聚合物前体、硬段形状记忆聚合物前体、扩链剂;
将所述软段形状记忆聚合物前体、所述硬段形状记忆聚合物前体、所述扩链剂混合后,反应得到形状记忆聚合物。
所述的发光器件的制备方法,其中,所述软段形状记忆聚合物前体为聚己二酸己二醇脂二醇;和/或
所述扩链剂为二元醇和二苯胺;和/或
所述硬段形状记忆聚合物前体为异氰酸酯。
有益效果:本发明提供的发光器件的制备方法,先提供初始像素界定层,所述初始像素界定层包括第一像素界定层和位于所述第一像素界定层上的第二像素界定层的,所述第一像素界定层横截面呈正梯形,所述第二像素界定层横截面呈倒梯形,所述第二像素界定层由形状记忆聚合物组成,因为由形状记忆聚合物制成,所述第二像素界定层可通过加热及加压作用,处理成正梯形,以满足溶液法制备发光器件功能层的工艺要求,这样的状态容易实现像素均匀性的控制;然后将第二像素界定层处理恢复至横截面为倒梯形时,便于通过蒸镀法制备发光器件功能层,能有效隔离电极,防止电极短路,易于控制像素均匀性,避免开路,从而解决了现有单一结构的像素界定层难以满足全彩发光器件的制备工艺需要的问题。
具体实施方式
本发明提供一种发光器件的制备方法,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。
本发明中像素界定层的横截面是指沿着基板厚度方向上的像素界定层的截面;
本发明中像素界定层的横截面呈正梯形是指所述像素界定层的横截面呈上窄下宽的正梯形状;
本发明中像素界定层的横截面呈倒梯形是指所述像素界定层的横截面呈上宽下窄的倒梯形状。
一种发光器件的制备方法,其中,如图1所示,包括步骤:
S1、提供初始像素界定层,所述初始像素界定层包括像素界定区、第一像素界定层和位于所述第一像素界定层上的第二像素界定层,所述第一像素界定层横截面呈正梯形,所述第二像素界定层横截面呈倒梯形,所述第二像素界定层由形状记忆聚合物组成;
S2、将呈倒梯形的第二像素界定层变形处理至横截面呈正梯形,得到变形像素界定层;
S3、通过溶液法在变形像素界定层的像素界定区沉积第一功能层;
S4、在沉积第一功能层后,将横截面呈正梯形的第二像素界定层恢复至横截面呈倒梯形,使得变形像素界定层恢复为初始像素界定层,通过蒸镀法在所述初始像素界定层的像素界定区沉积第二功能层。
所述步骤S1中,预先提供一种初始像素界定层,所述初始像素界定层包括像素界定区、第一像素界定层101和位于所述第一像素界定层101上的第二像素界定层102,所述第二像素界定层由形状记忆聚合物组成,因为由形状记忆聚合物制成,所述第二像素界定层可通过加热及加压作用,在多个形态之间转换,以满足利用不同制备方法制备发光器件不同功能层的工艺要求。所述第一像素界定层的横截面为正梯形,在此初始像素界定层中,所述第二像素界定层的横截面为倒梯形,且所述第二像素界定层的顶边长于第一像素界定层的底边,此时的初始像素界定层形状如图2所示,在蒸镀过程中,这样结构的像素界定层能够有效分割相邻像素间的阴极等量子点发光功能层,起到隔离的作用,防止污染或短路。
较佳地,所述形状记忆聚合物为热致感应型形状记忆聚合物,以便于通过加热与加压的作用简单实现像素界定层在变形状态或初始状态之间转换。
当然,所述形状记忆聚合物的玻璃化温度不宜过高,应低于量子点薄膜的最高耐受温度,以避免进行像素界定层形状变换时的高温对量子点薄膜造成损害。
更佳地,所述形状记忆聚合物为所述形状记忆聚合物为经改性的氰酸酯、环氧树脂基形状记忆聚合物或聚氨酯,也即所述形状记忆聚合物的基材为氰酸酯、环氧树脂或聚氨酯,而经过改性使之具有更好的形变及恢复形变的特性,以更好地满足像素界定层的功能性要求。
所述初始像素界定层由如下方法制备,包括步骤:
S11、提供横截面呈正梯形的第一像素层;
S12、提供形状记忆聚合物,并利用所述形状记忆聚合物在第一像素界定层上形成呈倒梯形的第二像素界定层,得到初始像素界定层。
所述步骤S11中,第一像素界定层也可以形状记忆聚合物制成。
所述步骤S12中,将形状记忆聚合物加入至置于第一像素界定层上的第一模具中,进行固化处理,位于所述第一像素界定层上的第二像素界定层,得到初始像素界定层,所述第一模具的横截面为倒梯形。
当然,在所述第一像素界定层同样采用形状记忆聚合物制备时,所述初始像素界定层由如下方法制备:
提供形状记忆聚合物;
将形状记忆聚合物加入至置于基板上的第一模具中,进行固化处理,形成第一像素界定层、及位于所述第一像素界定层上的第二像素界定层,得到像素界定层。此时,所述第一模具的截面上部为倒梯形,模具的截面下部为正梯形。如图3所示,所述第一模具的截面呈沙漏状,具体的,其截面上部为倒梯形,截面下部为正梯形,且倒梯形的顶边长于正梯形的底边,从而使得所制备得到的像素界定层10也呈由一正梯形的第一层及位于所述第一次正上方第二层构成的沙漏状结构。
较佳地,所述固化处理采用分阶段升温固化。由于一次固化容易造成材料内应力、在材料内部产生气泡等,分段固化能避免这些情况。
较佳地,所述形状记忆聚合物的基材为氰酸酯、环氧树脂基形状记忆聚合物或聚氨酯。
进一步,当所述形状记忆聚合物的基材为氰酸酯时,所述步骤S1包括:
提供氰酸酯及聚二元醇,将所述氰酸酯及聚二元醇混合后,反应得到形状记忆聚合物。将氰酸酯熔化后加入作为固化剂的聚二元醇如聚乙二醇,尤佳地,所述氰酸酯为双酚A型氰酸酯,所述氰酸酯与聚乙二醇的质量比为8~12:0.5~2(更佳地为10:1),然后混合均匀,反应即得到形状记忆聚合物,再导入第一模具中,即能固化得到所述像素界定层,聚二元醇的加入能够对氰酸酯进行改性,以便于更好固化形成像素界定层。
进一步,当所述形状记忆聚合物的基材为环氧树脂基形状记忆聚合物时,所述步骤S1包括:
提供环氧树脂、固化剂和促进剂;
将所述环氧树脂、所述改性剂、所述固化剂和所述促进剂混合后,反应得到形状记忆聚合物。
较佳地,当所述形状记忆聚合物的基材为环氧树脂时,将作为固化剂的邻苯二甲酸酐或甲基四氢邻苯二甲酸酐等邻苯二甲酸酐的衍生物,以及作为促进剂的2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑衍生物按照质量比为90~110:55~65:0.1~5(更佳地为100:60:1)混合,并加热使之反应,即得到形状记忆聚合物;
进一步,当所述形状记忆聚合物的基材为聚氨酯时,所述步骤S1包括:
提供软段形状记忆聚合物前体、硬段形状记忆聚合物前体、扩链剂;
将所述软段形状记忆聚合物前体、所述硬段形状记忆聚合物前体、所述扩链剂混合后,反应得到改性形状记忆聚合物。
较佳地,当所述形状记忆聚合物的基材为聚氨酯时,将作为软段形状记忆聚合物前体的聚己二酸己二醇脂二醇、作为硬段形状记忆聚合物前体的4,4-二苯甲烷二异氰酸酯等异氰酸酯、以及作为扩链剂的1,4-丁二醇等二元醇以及二苯胺,按照软段形状记忆聚合物前体、硬段形状记忆聚合物前体与扩链剂的质量比为4~6:3~5:2~4(更佳地为5:4:3)的比例混合反应,得到形状记忆聚合物。上述配方能够得到形状记忆性能尤佳且化学稳定性强、不易腐蚀变性的像素界定层。
所述步骤S2中,将横截面呈倒梯形的第二像素界定层变形处理至横截面呈正梯形,是初始像素界定层变形为变形像素界定层。在变形像素界定层中,所述第二像素界定层的横截面为正梯形。优选地,所述第二像素界定层的底边与第一像素界定层的顶边一致。更优选地,在变形像素界定层中,变形像素界定层的横截面整体呈一大的正梯形,此变形像素界定层形状如图4所示,在溶液法如喷墨打印等制备量子点发光功能层的过程中,这样结构的像素界定层容易实现像素均匀性的控制,避免开路,因而便于喷墨打印制备量子点发光功能层。
具体地,对初始像素界定层中的第二像素界定层置于第二模具中,加热至形状记忆聚合物的玻璃化温度Tg以上且小于所述形状记忆聚合物的粘流温度Tf,并使用第二模具加压,所述第二像素界定层的横截面由倒梯形转为正梯形,其中,所述第二模具能够将第二像素界定层的横截面由倒梯形加压为正梯形,具体挤压力大小根据材料在加热温度下的弹性模量及形变量控制。
在所述步骤S2之前,还可以通过蒸镀法在初始像素界定层的像素界定区沉积第三功能层,也即在初始像素界定层进行变形处理,之前通过蒸镀法沉积第三功能层,然后进行变形处理,接着通过溶液法沉积第一功能层,然后将变形像素结构层恢复为初始状态,再通过蒸镀法沉积第二功能层。其中,所述第三功能层可以为电极、空穴功能层、发光功能层、电子功能层中的一层或多层。
所述步骤S3中,因为变形像素界定层中第二像素界定层的横截面呈正梯形,在溶液法制备发光器件功能层的过程中,这样结构的像素界定层容易实现像素均匀性的控制,避免开路,因而便于通过喷墨打印等溶液法制备发光器件的功能层,形成第一功能层,所述第一功能层可以为电极、空穴功能层、发光功能层、电子功能层中的一层或多层,所述溶液法包括:喷墨打印法、旋涂法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法。
所述步骤S4中,对变形像素界定层中的横截面呈正梯形的第二像素界定层进行加热处理至温度大于玻璃化温度Tg且小于所述形状记忆聚合物的粘流温度,第二像素界定层的横截面由正梯形恢复至倒梯形,使得变形像素界定层恢复为初始像素界定层,在蒸镀过程中,这样结构的像素界定层能够有效分割相邻像素间的阴极等量子点发光功能层,起到隔离的作用,防止污染或短路。因而可通过所述初始像素界定层并利用蒸镀法沉积第二功能层,所述第一功能层可以为电极、空穴功能层、发光功能层、电子功能层中的一层或多层。
本发明中的发光器件可以为量子点发光器件或有机发光器件。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
将双酚A型氰酸酯加入到烧瓶,加热至100摄氏度,完全熔融后,加入聚乙二醇,其中双酚A型氰酸酯、聚乙二醇的质量比为10:1,搅拌混合均匀后放入100~110摄氏度的真空干燥箱中烘0.5~1h,然后将混合物倒进置于基板100上的沙漏状的第一模具20中,如图3所示,在120~130摄氏度加热2~3小时固化,再在210~230摄氏度加热5小时使其后固化,脱去沙漏状的第一模具,得到具有形状记忆的初始像素界定层,其玻璃转化温度为260~270摄氏度;
将初始像素界定层加热至温度T为280~300摄氏度,利用第二模具30,保持施加均匀的压力F,使初始像素界定层达到预设好的形变量(即变成设计好的变形像素界定层),逐渐冷却到低于40摄氏度,得到变形状态的像素界定层,如图5;
再利用喷墨打印技术在基底上依次打印第一发光功能层200如空穴注入层、空穴传输层、量子点层等,如图6所示,由于此时的像素界定层出于变形态,即正梯形结构,能有效控制像素均匀性并避免开路;然后将变形像素界定层上半部分加热至温度T为280~300摄氏度,变形像素界定层变为初始像素界定层,再依次蒸镀如电子传输层和电子注入层及阴极等第二发光功能层300,得到发光器件。
实施例2
将环氧树脂E-51与甲基四氢邻苯二甲酸酐分别预热至60摄氏度,混合搅拌均匀后加入2-乙基-4-甲基咪唑,其中环氧树脂E-51、甲基四氢邻苯二甲酸酐、2-乙基-4-甲基咪唑的质量比为100:60:1,混合搅拌均匀后,将树脂体系置于烘箱中80摄氏度下静置,待脱除气泡;然后将混合物倒进置于基板100上的沙漏状的第一模具20中,如图3,然后分别在80~90摄氏度加热2~3小时、100摄氏度加热2h、150摄氏度加热2h,再脱去第一模具,即得到初始像素界定层,其玻璃转化温度为70~90摄氏度;
将初始像素界定层加热至温度T为100~120摄氏度,利用第二模具30,保持施加均匀的压力F,使初始态形状记忆型像素界定层达到预设好的形变量(即变成设计好的变形像素界定层),逐渐冷却到低于40摄氏度,得到整体呈正梯形的变形像素界定层,如图4;
再利用喷墨打印技术在基底上依次打印空穴注入层、空穴传输层、量子点层,由于此时的像素界定层出于变形态,即正梯形结构,能有效控制像素均匀性并避免开路;然后将像素界定层上半部分加热至温度T为100~120摄氏度,变形像素界定层变为初始状态,再依次蒸镀括电子传输层和电子注入层及阴极,得到发光器件。
实施例3
将聚已二酸己二醇脂二醇(PEA)、1,4-丁二醇(BD)和二苯胺(DPA)按PEA、BD、DPA按质量比5:4:3混合后加热至100~120摄氏度,真空下脱水至水含量低于0.02%;再在室温氮气环境下,加入计量的4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI),MDI以与之前加入的BD质量比为2:1的量加入,然后快速搅拌均匀,再将混合后的混合物倒进置于基板100上的沙漏状第一模具20中,如图3,在室温下固化3小时,放入烘箱内80摄氏度熟化24小时,脱去沙漏状模具后得到初始状态的初始像素界定层,其玻璃转化温度为60~70摄氏度;
将初始状态的像素界定层加热至温度T为80~100摄氏度,利用第二模具30,保持施加均匀的压力F,使初始像素界定层达到预设好的形变量(即变成设计好的变形态),逐渐冷却到低于40摄氏度,得到变形像素界定层,如图4;
再利用喷墨打印技术在基底上依次打印空穴注入层、空穴传输层、量子点层,由于此时的像素界定层处变形态,即正梯形结构,能有效控制像素均匀性并避免开路;然后将像素界定层上半部分加热至80~100摄氏度,像素界定层变为初始状态,再依次蒸镀括电子传输层和电子注入层及阴极,得到发光器件。
综上所述,本发明提供的发光器件的制备方法,先提供初始像素界定层,所述初始像素界定层包括第一像素界定层和位于所述第一像素界定层上的第二像素界定层的,所述第一像素界定层呈正梯形,所述第二像素界定层呈倒梯形,所述第二像素界定层由形状记忆聚合物组成,因为由形状记忆聚合物制成,所述第二像素界定层可通过加热及加压作用,处理成正梯形,以满足溶液法制备量子点薄膜功能层的工艺要求,这样的状态容易实现像素均匀性的控制;然后将第二像素界定层处理恢复至为倒梯形时,便于通过蒸镀法制备薄膜功能层,能有效隔离阴极,防止阴极短路,易于控制像素均匀性,避免开路,从而解决了现有单一结构的像素界定层难以满足全彩QLED的复合制备工艺需要的问题。
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。