多层高分子电激发光元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种多层高分子电激发光元件及其制造方法,尤指一种借由转贴层压(lamination)方式堆叠制作多层高分子电激发光元件的方法。
背景技术
已知,从传统的采用阴极射线管的电视影像屏,到现阶段高色彩密度的薄膜电晶体平面显示器,高科技产业不仅提升了显示器的质与量,也加速了市场对于下一代显示器元件的期望与需求。近来很多世界知名公司已将目标转向有机小分子(OLED)以及高分子电激发光二极元件(PLED),作为下一代高品质平面显示器的运用,因其不但具有轻、薄、低驱动电压、自发光、高视角…等特性,还有制程相对较为简单和可应用在可挠曲的显示元件上的特点。
高分子电激发光二极元件始于1990年,英国剑桥大学的两位研究生Jerorny Borrough和Donal Brodley,在研究芳香族的聚合物poly(phenylene vinylene)(PPV)的绝缘特性时,无意中发现了共轭高分子的电激发光特性,自此在后来的十几年中,开拓了高分子电激发光二极元件(Polymer Light Emitting Diode;PLED)的研究领域。
所谓共轭高分子,其主链为一连串相间未饱和的π电子共轭长键所组成,在这些高分子内的π电子云共轭体系间的键结和反键结的能带差大约为1.5~2.0eV,其与无机半导体中价带和传导带的能量相近。若将共轭高分子溶解于适当的有机溶剂中,可使用旋转涂模法(spin-coating)将共轭高分子溶液涂盖在清洗过的氧化铟锡(indium tin oxide;ITO)玻璃基板上,形成一片均匀分布在ITO玻璃基板上的共轭高分子薄膜,可借由此法轻易达成,而这种可运用溶液加工的制程,正是PLED相当重要的特性,相对于OLED中需使用真空热蒸镀的方法,蒸镀电荷传导层和发光层的材料,此法简易得多。
尽管能利用共轭高分子的溶液可加工特性,进而快速制作大量的PLED元件,但是非常重要的,对其所使用的高分子溶液的浓度、溶剂的选用、溶剂的挥发的速度、或是在旋转涂膜时的涂膜转速等,都会直接反映在高分子膜内形貌(morphology)的改变上。也即,共轭高分子膜内的不同形貌会使得PLED元件的光电性质有显著的不同,表现出很强的加工条件依赖性。
然而,由于高分子电激发光元件需使用溶液涂布或喷印制程,在涂布另一层高分子溶液于既有的高分子膜上时,高分子膜会受到溶剂破坏,因此无法如同小分子电激发光元件那样,搭配各种载子注入层、层子传输层、载子限制层等材料制作积层元件,改善发光效率。
且现有技术在制作多层PLED元件时,需分别使用水性溶剂涂布电洞传输层,再以油性溶液涂布发光层,最后再蒸镀阴极,由于此溶剂的限制,导致材料开发受到很大限制。
发明内容
于是,本发明的主要目的在于解决上述传统制程的缺陷,避免缺陷存在。本发明借由一转贴层压(lamination)制程将高分子薄膜逐一活化并转移至元件上,再蒸镀阴极于高分子元件上与封装之后,即可得到多层高分子电激发光元件(PLED),以突破PLED无法制作多层的限制,使元件的设计者可搭配各种性质的高分子薄膜制作多层元件,以改善PLED能阶相容性,增加生产设计上的灵活度与制程的方便性。
为实现上述的目的,本发明的多层高分子电激发光元件及其制造方法,是先将高分子溶解于适当的有机溶剂中,再将该高分子溶液涂布于一软性承载基板上,待烘干后予以卷收,并重复上述步骤,即可得多个贴设有高分子薄膜的软性承载基板,再将各软性承载基板借由滚轮转印或透印的方式,依序将该高分子薄膜自软性承载基板转贴于透明导电基板上,待蒸镀阴极与封装后,即可得多层高分子电激发光元件。
附图说明
图1是本发明制造方法的第一步骤示意图。
图2是本发明制造方法的第二步骤示意图。
图3是本发明制造方法的第三步骤示意图。
图4是本发明制造方法的第四步骤示意图。
图5是本发明制造方法的第五步骤示意图。
具体实施方式
有关本发明的详细内容及技术说明,现配合附图说明如下。
参见图1,是本发明制造方法的第一步骤示意图。如图所示:先将一软性承载基板11固定于一涂布机台12上。
参见图2,是本发明制造方法的第二步骤示意图。如图所示:再将高分子溶解于适当的有机溶剂中,借由旋转涂布(图中未示)、图案化滚轮21涂布、网版印刷(图中未示)、刮刀22涂布或是喷墨涂布(图中未示)将该高分子薄膜13溶剂涂布于该软性承载基板11上。
参见图3,是本发明制造方法的第三步骤示意图。如图所示:上述的高分子薄膜13溶剂经烘干后,即形成一贴附于该软性承载基板上的高分子薄膜13,然后借由滚轮15将该软性承载基板11予以卷收。
参见图4,是本发明制造方法的第四步骤示意图。如图所示:重复上述步骤,即可得到多个贴设有高分子薄膜13的软性承载基板11,先将高分子薄膜13加温至略高于高分子软化温度(Tg点),使该高分子薄膜13活化,同时将各软性承载基板11借由滚轮15a转印或透印的方式,依序将该高分子薄膜13自软性承载基板11转贴于透明导电基板14上,并将软性承载基板11予以滚轮15b回收,以利再利用。
参见图5,是本发明制造方法的第五步骤示意图。如图所示:最后将该多层高分子薄膜13及透明导电基板14经由蒸镀阴极与封装后,即可得一多层高分子电激发光元件。
综上所述,本发明为一种多层高分子电激发光元件,是先将高分子溶解于适当的有机溶剂中,再将该高分子溶液涂布于一软性承载基板11上,待烘干后予以卷收,并重复上述步骤,即可得多个贴设有高分子薄膜13的软性承载基板11,再将各软性承载基板11借由滚轮15转印或透印的方式,依序将该高分子薄膜13自软性承载基板11转贴于透明导电基板14上,待蒸镀阴极层16与封装元件17,即可得一多层高分子电激发光元件。
本发明是将高分子薄膜13利用转贴层压(lamination)概念,生产制作多层高分子电激发光元件,元件各层以活化转印方式,制作于透明导电基板14上,使各层材料均不会受到溶剂破坏,最后再蒸镀阴极层16与封装元件17,完成该多层高分子电激发光元件制作。其中,该多层高分子薄膜13可分别作为电洞注入层、电洞传输层、发光层、电子传输层、电洞注入层等以增加发光效率,且此制造方法应用于生产上极具方便性与实用性,可增加PLED的竞争力。
上述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,均为本发明专利范围所涵盖。