CN111186209B - 转印模具、图案化膜层的制备方法及其应用 - Google Patents

转印模具、图案化膜层的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种转印模具、图案化膜层的制备方法及其应用，转印模具包括衬底和设于所述衬底上的若干隔离柱，若干所述隔离柱围设形成以所述衬底为底、以所述隔离柱为侧壁的凹槽，且所述衬底呈亲液性，所述隔离柱呈疏液性。该转印模具具有亲液性衬底和疏液性隔离柱，隔离柱围设形成的凹槽可用于沉积膜层材料，例如发光层、电子传输层、电子注入层、空穴传输层、空穴注入层等膜层的材料，尤其是可通过溶液制备且可通过蒸镀方式制备的有机材料，然后将膜层材料转印至基板上即可制备图案化膜层，可用于高分辨率大面积的有机电致发光器件的制备，避免了采用FMM制备时因FMM弯曲而造成混色或产生较大阴影区等问题。

Description

转印模具、图案化膜层的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种转印模具、图案化膜层的制备方法及其应用。
背景技术
有机电致发光器件(OLED)由于具有自发光、视角广、对比度高和低功耗等优点，被应用于新一代手机屏幕、电脑显示器、全彩电视等领域，受到行业的广泛关注。目前，蒸镀型的OLED在小尺寸显示屏产品如手机、平板等方面得到广泛应用。蒸镀工艺即在真空腔体内加热有机小分子材料，使其气化，通过金属掩膜板在玻璃基板上形成OLED膜层。随着技术的发展，市场对显示屏提出了更高的要求，比如大尺寸高分辨率显示。虽然采用蒸镀的方式结合FMM(精细金属掩膜版)能够实现高分辨率显示，但当面积增大时，FMM非常容易发生弯曲现象，即使轻微的弯曲也会造成混色或产生较大的阴影区等问题，因此蒸镀结合FMM的方式不利于大面积生产。
发明内容
基于此，有必要提供一种可避免因FMM弯曲而造成混色或产生较大阴影区等问题的制备图案化膜层的转印模具。
一种转印模具，包括衬底和设于所述衬底上的若干隔离柱，若干所述隔离柱围设形成以所述衬底为底、以所述隔离柱为侧壁的凹槽，且所述衬底呈亲液性，所述隔离柱呈疏液性。
本发明的转印模具具有亲液性衬底和疏液性隔离柱，隔离柱围设形成的凹槽可用于沉积膜层材料，例如发光层、电子传输层、电子注入层、空穴传输层、空穴注入层等功能膜层材料，尤其是可通过溶液制备且可通过蒸镀方式制备的有机材料，然后将膜层材料转印至基板上即可制备图案化膜层。该转印模具可用于高分辨率大面积的有机电致发光器件的制备，避免了采用FMM制备时因FMM弯曲而造成混色或产生较大阴影区等问题。具体来说，由于转印模具的衬底呈亲液性，含膜层材料的溶液在其上可以良好地铺展和钉扎，而隔离柱呈疏液性，含膜层材料的溶液无法在其上钉扎，从而使膜层材料仅沉积于隔离柱与衬底之间形成的凹槽。且隔离柱与衬底之间所形成的凹槽的宽度可以达到10μm以内，从而易于实现600ppi以上的高分辨率大面积的有机电致发光器件的制备。
在其中一个实施例中，所述衬底远离所述隔离柱的一面且与所述隔离柱对应的区域设有光反射膜。
在其中一个实施例中，所述隔离柱的高度为5μm～20μm。
在其中一个实施例中，所述凹槽的宽度为10μm以内。
在其中一个实施例中，所述衬底为光热转换衬底，所述隔离柱的材质为含碳氟链基团的有机材料。
本发明还提供了一种图案化膜层的制备方法，包括以下步骤：
提供上述转印模具；
将膜层材料沉积至所述凹槽内以形成薄膜；
将所述薄膜转印至基板上，得到所述图案化膜层。
在其中一个实施例中，所述将膜层材料沉积至所述凹槽内以形成薄膜的步骤包括：将所述转印模具置于含所述膜层材料的溶液中进行浸渍提拉，提拉速度为1mm/s～20mm/s。
在其中一个实施例中，所述将所述薄膜转印至基板上的步骤包括：将基板与形成有薄膜的转印模具对组，使基板置于转印模具设有隔离柱的一侧；将激光打在所述衬底远离所述薄膜的一面，以使所述薄膜蒸发至所述基板上。
在其中一个实施例中，所述转印在真空条件下进行且真空度高于10-2Torr，所述激光的能量密度为2J/cm2～20J/cm2。
本发明还提供了一种所述图案化膜层的制备方法在制备有机电致发光器件中的应用。
附图说明
图1为一实施例的转印模具的侧视图；
图2为一实施例的转印模具的俯视图；
图3为一实施例的图案化膜层的制备方法的流程图；
图4为将膜层材料沉积至凹槽内以形成薄膜的示意图；
图5为凹槽内形成了薄膜的一实施例的转印模具的侧视图；
图6为将薄膜转印至基板上的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1和图2所示，本发明一实施例的转印模具100，包括衬底10和设于衬底10上的若干隔离柱20，若干隔离柱20围设形成以衬底10为底、以隔离柱20为侧壁的凹槽101，且衬底10呈亲液性，隔离柱20呈疏液性。
本实施例的转印模具100具有亲液性衬底10和疏液性隔离柱20，隔离柱20围设形成的凹槽101可用于沉积膜层材料，例如发光层、电子传输层、电子注入层、空穴传输层、空穴注入层等功能膜层材料，尤其是可通过溶液制备且可通过蒸镀方式制备的有机材料，然后将膜层材料转印至基板上即可制备图案化膜层。该转印模具100可用于高分辨率大面积的有机电致发光器件的制备，避免了采用FMM制备时因FMM弯曲而造成混色或产生较大阴影区等问题。具体来说，由于转印模具100的衬底10呈亲液性，含膜层材料的溶液在其上可以良好地铺展和钉扎，而隔离柱20呈疏液性，含膜层材料的溶液无法在其上钉扎，从而使膜层材料仅沉积于隔离柱20与衬底10之间形成的凹槽101。且隔离柱20与衬底10之间所形成的凹槽101的宽度可以达到10μm以内，从而易于实现600ppi以上的高分辨率大面积的有机电致发光器件的制备。
在一个具体示例中，衬底10远离隔离柱20的一面且与隔离柱20对应的区域设有光反射膜(图未示)。如此，在激光转印过程中光反射膜可将发射到此处的激光反射，避免隔离柱20产生蒸发转移，提高了转印的质量。
在一个具体示例中，隔离柱20的高度为5μm～20μm，具有较好的沉积效果。
在一个具体示例中，凹槽101的宽度为10μm以内，可制备高分辨率的图案化膜层，隔离柱20可采用黄光工艺图形化或其他方式得到。
在一个具体示例中，衬底10为光热转换(LTHC)衬底，包括但不限于金属，隔离柱20的材质为含碳氟链基团的有机材料，但不限于此，可根据需要选择。
在一个具体示例中，隔离柱20沿衬底10直线延伸，多个隔离柱20平行间隔设置，从而围设形成直线型凹槽101。可以理解，隔离柱20的形状不限于此，可根据需要选择不同的形状，以得到不同的图案化膜层。
本发明一实施例的图案化膜层的制备方法，如图3所示，包括以下步骤S1～S3：
S1、提供转印模具100。
S2、将膜层材料沉积至凹槽101内以形成薄膜。
S3、将薄膜转印至基板上，得到图案化膜层。
在一个具体示例中，将膜层材料沉积至凹槽101内以形成薄膜的步骤包括：将转印模具100置于含膜层材料的溶液中进行浸渍提拉，提拉速度为1mm/s～20mm/s。具体地，如图4所示，将转印模具100放置在溶液槽200内，在浸渍提拉过程中，由于毛细管效应，转印模具100上的凹槽101内的液面会高于溶液槽200内的液面，同时由于转印模具100的衬底10的亲液性，提拉过程中，凹槽101内的溶液会钉扎悬挂在衬底10上，而隔离柱20由于呈疏液性，提拉过程中，溶液无法钉扎悬挂在隔离柱20上，从而随着浸渍提拉工艺的进行，将在转印模具100上形成凹槽101内填充溶液而隔离柱20上无溶液的情形。随着溶剂的挥发，最终形成如图5所示的情形，转印模具100的凹槽101内形成薄膜300，而隔离柱20表面不形成薄膜。
在一个具体示例中，将薄膜300转印至基板400上的步骤包括：将基板400与形成有薄膜300的转印模具100对组，使基板400置于转印模具100设有隔离柱20的一侧，将激光打在衬底10远离薄膜300的一面，以使薄膜300蒸发至基板400上。具体地，将转印模具100设有隔离柱20的一面与基板400相对放置，通过将激光打在转印模具100远离隔离柱20的一面且与薄膜300位置对应的区域，利用激光产生的高能热量使固态化的薄膜300蒸发至基板400对应的区域上，即可得到图案化膜层。
在一个具体示例中，转印在真空条件下进行且真空度高于10-2Torr，激光的能量密度为2J/cm2～20J/cm2，转印效果较好。
本发明还提供了上述图案化膜层的制备方法在制备有机电致发光器件中的应用。
具体地，如图6所示，将形成有薄膜300的转印模具与包括像素界定层401的基板400对组，使基板400置于转印模具设有隔离柱20的一侧，且凹槽中的薄膜300对应于像素界定层401围设的像素坑中，将激光打在衬底10远离薄膜300的一面，以使薄膜300蒸发至像素界定层401围设的像素坑中，从而形成有机电致发光器件的功能层。
可选地，形成薄膜300的膜层材料可以是发光层、电子传输层、电子注入层、空穴传输层和空穴注入层等功能膜层材料，尤其是可通过溶液制备且可通过蒸镀方式制备的有机材料。其中，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；空穴传输层的材料包括但不限于聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩酯)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)、单芳基胺、二芳基胺和聚合的芳基胺等；电子传输层的材料包括但不限于金属螯合的喔星类化合物、丁二烯衍生物和吲哚类；电子注入层的材料包括但不限于8-羟基喹啉锂、2-甲基-8羟基喹啉锂和4-羟基菲啶锂等；发光层的材料包括但不限于二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物和芴衍生物等。
将上述图案化膜层的制备方法应用于制备有机电致发光器件，利用具有亲液性衬底10和疏液性隔离柱20的转印模具100沉积膜层材料，然后再转印至基板上，从而实现高分辨率大面积的有机电致发光器件的制备，避免了采用FMM制备时因FMM弯曲而造成混色或产生较大阴影区等问题。由于转印模具100的衬底10呈亲液性，含膜层材料的溶液在其上可以良好地铺展和钉扎，而隔离柱20呈疏液性，含膜层材料的溶液无法在其上钉扎，从而使膜层材料仅沉积于隔离柱20与衬底10之间形成的凹槽101。且隔离柱20与衬底10之间所形成的凹槽101的宽度可以达到10μm以内，从而易于实现600ppi以上的高分辨率大面积的有机电致发光器件的制备。
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 (7)

1.一种图案化膜层的制备方法，其特征在于，所述图案化膜层为有机电致发光器件的功能膜层，所述制备方法包括以下步骤：
提供转印模具，所述转印模具包括衬底和设于所述衬底上的若干隔离柱，若干所述隔离柱围设形成以所述衬底为底、以所述隔离柱为侧壁的凹槽，且所述衬底呈亲液性，所述隔离柱呈疏液性；所述衬底远离所述隔离柱的一面且与所述隔离柱对应的区域设有光反射膜；
将膜层材料沉积至所述凹槽内以形成薄膜；
将所述薄膜转印至基板上，得到所述图案化膜层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述隔离柱的高度为5μm～20μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽的宽度为10μm以内。
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为光热转换衬底，所述隔离柱的材质为含碳氟链基团的有机材料。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将膜层材料沉积至所述凹槽内以形成薄膜的步骤包括：将所述转印模具置于含所述膜层材料的溶液中进行浸渍提拉，提拉速度为1mm/s～20mm/s。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述薄膜转印至基板上的步骤包括：
将基板与形成有薄膜的转印模具对组，使基板置于转印模具设有隔离柱的一侧；
将激光打在所述衬底远离所述薄膜的一面，以使所述薄膜蒸发至所述基板上。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述转印在真空条件下进行且真空度高于10-2Torr，所述激光的能量密度为2J/cm2～20J/cm2。
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