TWI555254B - 施體薄膜、使用該施體薄膜製造有機發光二極體顯示器之方法、以及使用該方法所製造之有機發光二極體顯示器 - Google Patents

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權智英
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Description

施體薄膜、使用該施體薄膜製造有機發光二極體顯示器 之方法、以及使用該方法所製造之有機發光二極體顯示器
本發明通常關於施體薄膜、使用施體薄膜製造有機發光二極體顯示器之方法、以及使用該方法所製造之有機發光二極體顯示器。
用於平板顯示器之有機發光元件包含陽極、陰極以及提供於陽極與陰極之間之有機薄膜。有機薄膜包含發射層、電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、電子傳輸層(ETL)以及電子注入層(EIL)。有機發光元件根據形成有機薄膜，特別是發射層之材料而分類為聚合物有機發光元件以及小分子有機發光元件。
為了使有機發光元件實現全彩，有機薄膜必須圖樣化。圖樣化方法包含於小分子有機發光元件之情況下使用陰影遮罩的方法，以及於有機發光元件之情況下藉著噴墨印刷或雷射光束進行雷射引發熱成像(laser induced thermal imaging,LITI)的方法。雷射引發熱成像的方法具有對有機薄膜精細地圖樣化的優點，且雷射引發熱成像有利地為乾式製程， 而噴墨印刷則為濕式製程。
按照雷射引發熱成像方法用以形成聚合物有機薄膜之圖樣的方法需要光源、受體基板以及施體薄膜。受體基板代表將形成有機薄膜於其上之顯示基板，且施體薄膜包含基底薄膜、光熱轉換層以及由有機薄膜所組成之轉移層。
當由光源輸出之雷射光束被施體薄膜的光熱轉換層吸收並接著轉換成熱能時，有機薄膜會在受體基板上圖樣化，且形成轉移層之有機薄膜藉由熱能會被轉移至受體基板。
然而，所轉移的有機薄膜與其他層具較弱附著力。
揭露於背景技術之上述資訊僅用以增加瞭解所述技藝之背景技術，且因此其可包含不構成為本國所屬領域具有通常知識者所知悉之先前技術之資訊。
本發明係致力於開發以提供一種用以轉移具優異附著力且改善發光效率之有機薄膜的施體薄膜。
本發明亦致力於開發以提供一種藉由使用施體薄膜製造有機發光二極體(OLED)顯示器之方法。
本發明亦致力於開發以提供一種透過此製造方法所製造之具優異的層間附著力以及發光效率的有機發光二極體顯示器。
本發明之例示性實施例提供一種包含施體基板以及形成於施體基板上之轉移層之施體薄膜。
施體基板包含基底薄膜、提供在基底薄膜上之光熱轉換層(LTHC)以及提供在光熱轉換層上且具有皺褶面之曲面夾層薄膜(curved interlayer film)。
轉移層包含形成以在曲面夾層薄膜之皺褶面上沿著皺褶面之外形而彎曲的有機發射層。
轉移層更包含形成於有機發射層上之電荷產生層(CGL)或有機中介層。
轉移層更包含形成於有機發射層與電荷產生層或有機中介層之間之輔助層。
位於有機發射層與輔助層之間之介面之曲面係相較於位於曲面夾層薄膜與有機發射層之間之介面之曲面平緩。
位於輔助層與電荷產生層或有機中介層之間之介面之曲面係相較於位於有機發射層與輔助層之間之介面之曲面平緩。
曲面夾層薄膜係由丙烯酸樹脂(acrylic resin)、酸醇樹脂(alkyd resin)或矽氧聚合物(silicone polymer)所製成。
本發明之另一實施例提供一種製造有機發光二極體顯示器之方法，其包含：形成第一電極於顯示基板上；提供施體薄膜，其包含施體基板及轉移層，施體基板包含基底薄膜、提供於基底薄膜上之光熱轉換層以及提供於光熱轉換層上並具有皺褶面之曲面夾層薄膜，而轉移層包含形成以在曲面夾層薄膜之皺褶面上沿著皺褶面之外形彎曲的有機發射層；設置施體薄膜於顯示基板上以使轉移層可面對第一電極；藉由照射雷射光束於施體薄膜上而轉移轉移層於第一電極上；以及自轉移層分離施體基板。
轉移層更包含形成在有機發射層上之電荷產生層或有機中介層。
轉移層更包含於有機發射層與電荷產生層或有機中介層之間之輔助層。
位於有機發射層與輔助層之間之介面之曲面係相較於位於曲面夾層薄膜與有機發射層之間之介面之曲面平緩。
位於輔助層與電荷產生層或有機中介層之間之介面之曲面係相較於位於有機發射層與輔助層之間之介面之曲面平緩。
此方法更包含在轉移轉移層前，形成電洞注入層(HIL)及電洞傳輸層(HTL)之至少其一於第一電極上之步驟。
曲面夾層薄膜由丙烯酸樹脂、酸醇樹脂或矽氧聚合物所製成。
此方法更包含在施體基板分離後，形成第二電極於有機發射層上之步驟。
此方法更包含在第二電極形成前，形成電子傳輸層(ETL)及電子注入層(EIL)之至少其一於有機發射層上之步驟。
位於電子傳輸層及電子注入層之至少其一與第二電極之間之介面之曲面係相較於位於有機發射層與電子傳輸層及電子注入層之至少其一之間之介面之曲面平緩。
本發明之另一個實施例係提供一種有機發光二極體顯示器包含：顯示基板；形成於顯示基板上之第一電極；形成於第一電極上之電荷產生層或有機中介層；形成於電荷產生層或有機中介層上之輔助層；形成於輔助層上且形成以具皺褶之有機發射層；以及形成於有機發射層上之 第二電極。
位於輔助層與電荷產生層或有機中介層之間之介面之曲面係相較於位於有機發射層與輔助層之間之介面之曲面平緩。
有機發光二極體顯示器更包含電子傳輸層及電子注入層之至少其一形成於有機發射層與第二電極之間。
電子傳輸層及電子注入層之至少其一與第二電極之間之介面之曲面係相較於位於有機發射層與電子傳輸層及電子注入層之至少其一之間之介面之曲面平緩。
有機發光二極體顯示器更包含電洞注入層及電洞傳輸層之至少其一形成於第一電極與電荷產生層或有機中介層之間。
根據本發明之實施例，施體薄膜可轉移有機薄膜以具有優異的附著力並改善發光效率。
另外，用以製造有機發光二極體顯示器之方法可穩定地藉著使用施體薄膜而製造有機發光二極體顯示器。
此外，藉由使用施體薄膜以及此製造方法，有機發光二極體顯示器可具有優異的層間附著力及發光效率。
100‧‧‧施體基板
101‧‧‧施體薄膜
110‧‧‧基底薄膜
120‧‧‧光熱轉換層
130‧‧‧曲面夾層薄膜
200‧‧‧轉移層
300‧‧‧有機發光元件
310‧‧‧第一電極
320‧‧‧有機層
321‧‧‧電洞注入層
322‧‧‧電洞傳輸層
323‧‧‧電荷產生層
324‧‧‧輔助層
325‧‧‧有機發射層
326‧‧‧電子傳輸層
327‧‧‧電子注入層
330‧‧‧第二電極
501‧‧‧有機發光二極體顯示器
510‧‧‧顯示基板
800‧‧‧雷射照射裝置
LB‧‧‧雷射光束
藉由於一併考量附圖時參照下列詳細敘述，本發明之更完整評價及其許多隨附優勢將顯而易見且同時變得更好理解，其中相似的參考符號係代表相同或相似的元件，其中：第1圖 係為根據本發明例示性實施例之施體薄膜之剖視 圖；第2圖至第4圖 係為依序地表示用以描述利用第1圖之施體薄膜製造有機發光二極體顯示器之方法之剖視圖；以及第5圖 係為利用第1圖之施體薄膜所製造之有機發光二極體顯示器之剖視圖。
下文中將參照附圖而更完整地描述本發明，其中係呈現了本發明之例示性實施例。本領域具有通常知識者將了解的是，下述的實施例可在未脫離本發明之精神或範疇下以各種不同方式修改。
圖式可能被概略性地繪示，且元件之尺度可能並不精準。於圖式中為了清晰起見，元件之尺寸或比例可能被誇大或縮小。然而，本發明不被圖式中所繪示之元件的尺寸或比例所侷限。於整份說明書中，相似的參考符號係代表相似的元件。其將了解的是，當元件如層、薄膜、區域或基板被稱為在其他元件之上時，其可直接地在其他元件之上，或亦可存在中介元件。
例示性實施例可詳述以作為理想例示性實施例。因此所述之實施例可以任何未脫離本發明之精神與範疇之各種不同方式修改。因此，例示性實施例並未被圖式中所繪示之區域之特定形狀所限制，舉例來說，形狀可以各種不同方式修改。
第1圖繪示根據本發明之例示性實施例之施體薄膜之剖視圖。
如第1圖所示，施體薄膜101包含施體基板100以及形成於施體基板100上之轉移層200。
施體基板100包含基底薄膜110、光熱轉換層120以及曲面夾層薄膜130。
基底薄膜110是由藉著使用聚酯製造而成之透明聚合物材料所製成，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、聚丙烯醯(polyacryl)、聚環氧(polyepoxy)、聚乙烯(polyethylene)、或聚苯乙烯(polystyrene)。其中，通常係使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。基底薄膜110必須具有適當的光學特性以及足夠的機械穩定性以作為支撐用薄膜。因此，對基底薄膜110厚度的期望在10μm至500μm。
光熱轉換層120係形成在基底薄膜110之上，光熱轉換層120吸收在紅外光至可見光區間之光，並且轉換一部分的光為熱。光熱轉換層120必須具有適當的光學密度且包含光吸收材料。舉例來說，光熱轉換層120可為包含鋁氧化物或鋁硫化物作為光吸收材料之金屬薄膜，或可為包含碳黑(carbon black)、石墨或紅外光染料作為光吸收材料之聚合物有機薄膜。在此例子中，係期望藉著利用真空沉積、電子束沉積(electron beam deposition)或濺鍍以形成100Å至5000Å之厚度之金屬薄膜。係期望藉著利用一般薄膜塗佈方法之輥塗佈(roll coating)、凹版塗佈(gravure coating)、擠壓塗佈(extrusion coating)、旋轉塗佈或刮刀塗佈(knife coating)以形成0.1μm至10μm之厚度之有機薄膜。
曲面夾層薄膜130係形成在光熱轉換層120之上。曲面夾層薄膜130防止包含於光熱轉換層120之光吸收材料(舉例來說，碳黑)汙染在接續過程中形成之轉移層200。另外，曲面夾層薄膜130改善施體基板100與轉移層200之間之附著力。
此外，曲面夾層薄膜130可作用為緩衝以防止受體基板(也就是第2圖所示之顯示基板510或形成在顯示基板510上的一層)被損壞。
曲面夾層薄膜130可以丙烯酸樹脂(acrylic resin)或酸醇樹脂(alkyd resin)所形成，或曲面夾層薄膜130可以矽氧聚合物(silicone polymer)所形成。
曲面夾層薄膜130具有一個皺褶面。詳細的說，曲面夾層薄膜130係形成以具有一個面向光熱轉換層120之皺褶面。曲面夾層薄膜130之皺褶面可以透過為本領域具有通常知識者所習知之各種不同方法所製造。
轉移層200包含有機發射層325。另外，轉移層200可更包含形成在有機發射層325上之電荷產生層323、或有機中介層。此外，轉移層200可更包含在有機發射層325與電荷產生層323或有機中介層之間之輔助層324。也就是說，輔助層324、電荷產生層323或有機中介層可依照情況而略去。
有機發射層325係代表有機發光元件300的一層(如第5圖所示)，用以產生光並且可以本領域具有通常知識者所習知之各種不同材料及形式所形成。
舉例來說，小分子材料，像是為紅光發光材料之Alq3(主體)/DCJTB(螢光摻雜劑)、Alq3(主體)/DCM(螢光摻雜劑)、CBP(主體)/PtOEP(磷光有機金屬錯合物)，以及聚合物材料像是PFO系聚合物或PPV系聚合物可用於有機發射層325。此外，小分子材料，像是為綠光發光材料之Alq3、Alq3(主體)/C545t(摻雜劑)、或CBP(主體)/IrPPy(磷光有機金屬錯合物)，以及聚合物材料像是PFO系聚合物或PPV系聚合物 可用於相同地方。此外，小分子材料，像是為藍光發光材料之DPVBi、螺(spiro)-DPVBi、螺(spiro)-6P、二苯乙烯苯(distyrylbenzene,DSB)或二苯乙烯芳香族(distyrylarylene,DSA)，以及聚合物材料像是PFO系聚合物或PPV系聚合物可用於相同地方。
當電壓施加在電荷產生層323時，電洞及電子係產生且與從外部注入之電子或電洞重組而發光。因此，大量的光子藉由於電荷產生層323產生的電荷量所產生。電荷產生層323可以本領域具有通常知識者所習知之材料所製造。
有機中介層包含用以在轉移過程中改善界面特性之預定材料。預定材料包含本領域具有通常知識者所習知之材料。
輔助層324包含電洞傳輸層及電子注入層(EIL)之至少其一。輔助層324作用為保護層，並可為共振層。也就是說，輔助層324包含本領域具有通常知識者所習知之各種不同功能層之至少其一。
有機發射層325在施體基板100上之曲面夾層薄膜130之皺褶面上沿著皺褶面外形以曲折方式形成。位於有機發射層325與輔助層324之間之介面之曲面相較於位於曲面夾層薄膜130與有機發射層325之間之介面之曲面係相對平緩地形成。此外，位於輔助層324與電荷產生層323或有機中介層之間之介面之曲面相較於位於有機發射層325與輔助層324之間之介面之曲面係相對平緩地形成。
根據上述的配置，施體薄膜101可轉移有機薄膜，以使有機薄膜可具有優異的附著力，並且亦可改善發光效率。
詳細的說，藉由曲面有機發射層325，發光效率改善且附著力亦被改善。
根據例示性實施例使用施體薄膜製造有機發光二極體顯示器之方法現將會參考第2圖至第5圖描述。
第2圖至第4圖依序地表示用以描述利用第1圖之施體薄膜製造有機發光二極體顯示器之方法之剖視圖；而第5圖係為藉著利用第1圖之施體薄膜所製造之有機發光二極體顯示器之剖視圖。
第一電極310係形成在顯示基板510上。顯示基板510可以由玻璃、石英、陶瓷或塑膠製成之透明絕緣基板所形成，但本例示性實施例並不受限於此。第一電極310可為陽極電極。第一電極310可由本領域具有通常知識者所習知之各種不同材料所製造。
電洞注入層321及電洞傳輸層322之至少其一係形成於第一電極310上。
舉例來說，小分子材料像是CuPc、TNATA、TCTA或TDAPB，以及聚合物材料像是PANI或PEDOT可用於電洞注入層321，而小分子材料像是包含芳胺基(arylamine)系小分子、腙系(hydrazone)小分子、二苯乙烯(stilbene)系小分子、星爆(starburst)系小分子之NPB、TPD、s-TAD、MTADATA，以及聚合物材料像是包含咔唑(carbazole)聚合物、芳胺基(arylamine)聚合物、苝(perylenes)以及吡咯(pyrrole)聚合物之PVK可用於電洞傳輸層322。
電洞注入層321以及電洞傳輸層322之至少其一可基於特定情況而省略。
參考第1圖所述之施體薄膜101係提供。如第2圖所示，施體薄膜101係設置在顯示基板510上，以使施體薄膜101之轉移層200可面向第一電極310。
如第3圖所示，雷射光束LB藉由使用雷射照射裝置800照射至施體薄膜101上，以轉移轉移層200至第一電極310上。雷射照射的移動係在第3圖以箭頭指示。如第4圖所示，施體基板100自轉移層200分離，轉移層200轉移至在顯示基板510上之第一電極310上。
如第5圖所示，電子傳輸層326與電子注入層327之至少其一係形成於轉移的有機發射層325上。
舉例來說，聚合物像是PBD、TAZ或螺-PBD，以及小分子材料像是Alq3、BAlq或SAlq可用於電子傳輸層326。此外，小分子材料像是Alq3、鎵(Ga)複合物、或PBD，或噁二唑(oxadiazole)系聚合物材料可用於電子注入層327。
電子傳輸層326及電子注入層327之至少之一可依據特定情況而省略。
第二電極330形成於電子傳輸層326及電子注入層327之至少其一之上。第二電極330可為陰極電極。第二電極330可由本領域具有通常知識者所習知之各種不同材料所製造。
位於電子傳輸層326及電子注入層327之至少其一與第二電極330之間之介面之曲面相較於位於有機發射層325與電子傳輸層326及電子注入層327之至少其一之間之介面之曲面係相對平緩地形成。
形成於第一電極310與第二電極330之間之電洞注入層321、電洞傳輸層322、電荷產生層323、輔助層324、有機發射層325、電子傳輸層326以及電子注入層327係成為用以支持有機發光元件300之發光的有機層320。
根據上述之製造方法，根據例示性實施例使用施體薄膜101製造有機發光二極體(OLED)顯示器之方法可穩定地製造第5圖之有機發光二極體顯示器501。
第5圖之有機發光二極體顯示器501具有優異的層間附著力及發光效率。
詳細的說，有機發光二極體顯示器501包含透過沈積而形成於第一電極310上的電洞注入層321及電洞傳輸層322。透過包含具皺褶面之曲面夾層薄膜130之施體基膜101所轉移的電荷產生層323、輔助層324及有機發射層325具有皺褶或曲面。
形成在具皺褶面之有機發射層325上之電子傳輸層326、電子注入層327以及第二電極330之間之介面具有皺褶或曲面。
因此，當由有機發射層325所產生的光傳輸通過第二電極330時，位於第一電極310與有機發射層325之間之介面之剩餘光子被引致漂浮。剩餘的光子和有機發射層325產生的光一樣產生額外的光。額外的光消失在其上電磁場之方向係平行的第二電極330之表面，且電磁場的方向可藉由界面的皺褶而控制以近似垂直於第二電極330的表面之方向，使得所產生之額外的光係加入有機發射層325所產生之光，以使發光效率提昇。
雖然本發明係連同其現階段考量為可實行的例示性實施例而說明，應了解的是，本發明不應被所揭露之實施例所限制，且相反地，係旨在涵蓋包含於申請專利範圍之精神與範疇內之各種不同修改及等效配置。
100‧‧‧施體基板
101‧‧‧施體薄膜
110‧‧‧基底薄膜
120‧‧‧光熱轉換層
130‧‧‧曲面夾層薄膜
200‧‧‧轉移層
323‧‧‧電荷產生層
324‧‧‧輔助層
325‧‧‧有機發射層

Claims (15)

  1. 一種包含一施體基板及形成於該施體基板上之一轉移層的施體薄膜，其中該施體基板包含：一基底薄膜；一光熱轉換層，係提供於該基底薄膜上；以及一曲面夾層薄膜，係提供於該光熱轉換層上並具有一第一皺褶面；其中該轉移層包含形成以沿著該曲面夾層薄膜之該第一皺褶面之一外形彎曲之一有機發射層、以及沿著該有機發射層的一第二皺褶面的形成於該有機發射層上之一輔助層；其中位於該有機發射層與該輔助層之間之一介面之曲面相較於位於該曲面夾層薄膜與該有機發射層之間之一介面之曲面平緩。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之施體薄膜，其中該轉移層更包含形成在該輔助層上之一電荷產生層及一有機中介層之其中之一。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之施體薄膜，其中位於該輔助層與該電荷產生層及該有機中介層之其中之一之間之一介面之曲面係相較於位於該有機發射層與該輔助層之間之該介面之曲面平緩。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之施體薄膜，其中該曲面夾層薄膜係由丙烯酸樹脂、酸醇樹脂及矽氧聚合物所製成。
  5. 一種製造有機發光二極體顯示器之方法，其包含下列步驟： 形成一第一電極於一顯示基板上；提供一施體薄膜，係包含一施體基板及一轉移層，該施體基板包含一基底薄膜、提供於該基底薄膜上之一光熱轉換層、以及提供於該光熱轉換層上並具有一第一皺褶面之一曲面夾層薄膜，且該轉移層包含一有機發射層形成以沿著該曲面夾層薄膜之該第一皺褶面之一外形彎曲、以及一輔助層沿著該有機發射層之一第二皺褶面形成於該有機發射層上，位於該有機發射層與該輔助層之間之一介面之曲面相較於位於該曲面夾層薄膜與該有機發射層之間之一介面之曲面平緩；設置該施體薄膜於該顯示基板上以使該轉移層面對該第一電極；藉由照射一雷射光束於該施體薄膜上而轉移該轉移層於該第一電極上；以及自該轉移層分離該施體基板。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該轉移層更包含形成在該輔助層上之一電荷產生層及一有機中介層之其中之一。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中位於該輔助層與該電荷產生層及該有機中介層之其中之一之間之一介面之曲面係相較於位於該有機發射層與該輔助層之間之該介面之曲面平緩。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中更包含在轉移該轉移層前，形成一電洞注入層及一電洞傳輸層之至少其一於該第一電極上之步驟。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該曲面夾層薄膜係由 丙烯酸樹脂、酸醇樹脂及矽氧聚合物所製成。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中更包含在分離該施體基板後，形成一第二電極於該有機發射層上之步驟。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中更包含在該第二電極形成前，形成一電子傳輸層及一電子注入層之至少其一於該有機發射層上之步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中位於該第二電極與該電子傳輸層及該電子注入層之至少其一之間之一介面之曲面係相較於位於該有機發射層與該電子傳輸層及該電子注入層之至少其一之間之一介面之曲面平緩。
  13. 一種有機發光二極體顯示器，其包含一顯示基板；一第一電極，係形成於該顯示基板上；一電荷產生層及一有機中介層之其中之一，係形成在該第一電極上；一輔助層，係形成在該電荷產生層及該有機中介層之其中之一上；一有機發射層，係形成於該輔助層上且形成以具皺褶；以及一第二電極，係形成於該有機發射層上；其中位於該輔助層與該電荷產生層及該有機中介層之其中之一之間之一介面之曲面係相較於位於該有機發射層與該輔助層之間之一介面之曲面平緩。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之有機發光二極體顯示器，其中更包含一電子傳輸層及一電子注入層之至少其一形成於該有機發射層與該第二電極之間。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光二極體顯示器，其中位於該第二電極與該電子傳輸層及該電子注入層之至少其一之間之一介面之曲面係相較於位於該有機發射層與該電子傳輸層及該電子注入層之至少其一之間之一介面之曲面平緩。
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