CN116234396A - 发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发光器件及其制备方法。该方法包括:提供基板;于基板上形成导向模板,并基于导向模板采用导向自组装工艺于基板上形成发光层。本申请在制备发光层的过程中,基于导向模板且采用导向自组装工艺于基板上形成发光层,无需精密金属掩膜版FMM或者印刷的喷墨头等的条件,即可形成大尺寸且精度高的OLED器件,这样显著的提高了OLED器件的制备工艺精度和增大了OLED器件的尺寸,避免了传统蒸镀工艺中金属掩膜版的工艺节点或者材料本身发生翘曲等问题,以及喷墨印刷工艺中,喷头、喷嘴及墨水材料流动性等的限制的问题。
Description
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域,特别是涉及一种发光器件及其制备方法。
背景技术
近年来,OLED器件(Organic light-emitting diodes,有机电致发光二极管)由于具有自发光、全固态、功耗低、对比度高、质量轻且薄,以及全色显示的优势,可制作大尺寸的柔性显示屏。
目前,OLED显示器件的结构的制备过程,包括:在阴极和阳极之间,通过多种不同材料形成的“三明治”型的多层薄膜结构,其中,多层薄膜结构主要包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。具体的,可以采用精密掩膜(FMM)器件制作工艺、白光+滤光(WOLED+CF)器件制作工艺及印刷工艺,形成OLED显示器件,但是这些工艺均不适用于大规模大尺寸显示屏的制备,且制备工艺精度低。
因此,如何实现大规模大尺寸且精度高的显示屏的制备,是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
基于此,有必要提供一种发光器件及其制备方法,旨在有效实现大规模大尺寸且精度高的显示屏的制备。
本申请实施例提供了一种发光器件的制备方法,包括:
提供基板;
于所述基板上形成导向模板,并基于所述导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成发光层。
上述发光器件的制备方法包括:提供基板;于基板上形成导向模板,并基于导向模板采用导向自组装工艺于基板上形成发光层。本申请在制备发光层的过程中,基于导向模板且采用导向自组装工艺于基板上形成发光层,无需精密金属掩膜版FMM或者印刷的喷墨头等的条件,即可形成大尺寸且精度高的OLED器件,这样显著的提高了OLED器件的制备工艺精度和增大了OLED器件的尺寸,避免了传统蒸镀工艺中金属掩膜版的工艺节点或者材料本身发生翘曲等问题,以及喷墨印刷工艺中,喷头、喷嘴及墨水材料流动性等的限制的问题。
可选地,所述于所述基板上形成导向模板之前,还包括:
于所述基板上形成器件层;
于所述基板上形成阳极层;
于所述阳极层的上表面形成空穴注入层;
于所述空穴注入层的上表面形成空穴传输层;所述导向模板形成于所述空穴传输层的上表面。
可选地,所述于所述基板上形成导向模板之后,还包括:
于所述空穴传输层的上表面形成电子传输层,所述电子传输层覆盖所述发光层;
于所述电子传输层的上表面形成电子注入层;
于所述电子注入层的上表面形成阴极层。
可选地,所述于所述电子注入层的上表面形成阴极层之后,还包括:
形成保护层,所述保护层将所述器件层、所述阳极层、所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述发光层、所述电子注入层、所述电子传输层及所述阴极层塑封。
可选地,所述于所述基板上形成导向模板,并基于所述导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成发光层,还包括:
于所述基板上形成第一导向模板,所述第一导向模板定义出第一发光层的位置及形状;
基于所述第一导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第一发光层;
于所述基板上形成第二导向模板,所述第二导向模板定义出第二发光层的位置及形状;
基于所述第二导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第二发光层;
于所述基板上形成第三导向模板,所述第三导向模板定义出第三发光层的位置及形状;
基于所述第三导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第三发光层;所述第三发光层、所述第二发光层及所述第一发光层受激发发光的颜色互不相同。
可选地,所述第一发光层包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层;所述第二发光层包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层;所述第三发光层包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层。
可选地,所述发光层包括多个呈阵列排布的像素,各所述像素均包括依次间隔排布的所述第一发光层、所述第二发光层及所述第三发光层。
可选地,所述于所述基板上形成第一导向模板之前,还包括:于所述基板上接枝无规共聚物;
所述于所述基板上形成第一导向模板,包括:于接枝有所述无规共聚物的所述基板上旋涂第一光刻胶层;对所述第一光刻胶层进行曝光显影,以得到所述第一导向模板;
所述于所述基板上形成第二导向模板,包括:于接枝有所述无规共聚物的所述基板上旋涂第二光刻胶层;对所述第二光刻胶层进行曝光显影,以得到所述第二导向模板;
所述于所述基板上形成第三导向模板,包括:于接枝有所述无规共聚物的所述基板上旋涂第三光刻胶层;对所述第三光刻胶层进行曝光显影,以得到所述第三导向模板;
所述于所述基板上形成第二导向模板之前,还包括去除所述第一导向模板;所述于所述基板上形成第三导向模板之前,还包括去除所述第二导向模板;所述于所述基板上形成所述第三发光层之后,还包括去除所述第三导向模板。
可选地,所述基于所述第一导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第一发光层,包括:于所述基板上旋涂含有嵌段共聚物的第一发光材料层;对所述第一发光材料层进行退火处理;选择性刻蚀所述第一发光材料层,以得到所述第一发光层;
所述基于所述第二导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第二发光层,包括:于所述基板上旋涂含有嵌段共聚物的第二发光材料层;对所述第二发光材料层进行退火处理;选择性刻蚀所述第二发光材料层,以得到所述第二发光层;
所述基于所述第三导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第三发光层,包括:于所述基板上旋涂含有嵌段共聚物的第三发光材料层;对所述第三发光材料层进行退火处理;选择性刻蚀所述第三发光材料层,以得到所述第三发光层。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种发光器件,该发光器件采用如上述实施方式中任一实施方式所描述的发光器件的制备方法制备而得到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例中提供的发光器件的制备方法的流程示意图;
图2为一实施例中提供的发光器件的制备方法中提供基板后所得结构的剖面结构示意图;
图3为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成空穴传输层后所得结构的剖面结构示意图;
图4为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成第一导向模板后所得结构的俯视结构示意图;
图5为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成第一发光层后所得结构的俯视结构示意图;
图6为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成第二导向模板后所得结构的俯视结构示意图;
图7为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成第二发光层后所得结构的俯视结构示意图;
图8为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成第三导向模板后所得结构的俯视结构示意图;
图9为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成第三发光层后所得结构的俯视结构示意图;
图10为沿图9中AA方向的剖面结构示意图;
图11为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成阴极层后所得结构的剖面结构示意图;
图12为一实施例中提供的发光器件的制备方法中形成保护层后所得结构的剖面结构示意图。
附图标记说明:10-基板,20-器件层,30-阳极层,40-空穴注入层,50-空穴传输层,601-第一导向模板,602-第二导向模板,603-第三导向模板,70-发光层,701-第一发光层,702-第二发光层,703-第三发光层,80-电子传输层,90-电子注入层,100-阴极层,110-保护层。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是,本申请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申请的公开内容更加透彻全面。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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,不是旨在于限制本申请。
应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分,这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分;举例来说,可以将第一掺杂类型成为第二掺杂类型,且类似地,可以将第二掺杂类型成为第一掺杂类型;第一掺杂类型与第二掺杂类型为不同的掺杂类型,譬如,第一掺杂类型可以为P型且第二掺杂类型可以为N型,或第一掺杂类型可以为N型且第二掺杂类型可以为P型。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白,当术语“组成”和/或“包括”在该说明书中使用时,可以确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。同时,在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
这里参考作为本发明的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述发明的实施例,这样可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的所示形状的变化。因此,本发明的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制造技术导致的形状偏差。例如,显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度,而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样,通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此,图中显示的区实质上是示意性的,它们的形状并不表示器件的区的实际形状,且并不限定本发明的范围。
近年来,OLED器件(Organic light-emitting diodes,有机电致发光二极管)由于具有自发光、全固态、功耗低、对比度高、质量轻且薄以及全色显示的优势,可制作大尺寸的柔性显示屏。
目前,OLED显示器件的结构的制备过程,包括:在阴极和阳极之间,通过多种不同材料形成的“三明治”型的多层薄膜结构,其中,多层薄膜结构主要包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)。具体的,可以采用精密掩膜(FMM)器件制作工艺、白光+滤光(WOLED+CF)器件制作工艺及印刷工艺,形成OLED显示器件,但是这些工艺均不适用于大规模大尺寸显示屏的制备,且制备工艺精度低。
其中,精密掩膜工艺主要采用真空蒸镀的方式,需要高精度的红、绿、蓝像素的图案掩膜版,由于金属掩膜版自身的翘曲等问题,OLED器件质量会受到掩膜版制作水平、掩膜阴影等问题的影响,并且这种技术手段不适用于大规模大尺寸显示屏的制备。白光+滤光片工艺只能实现白光发射,需要增加彩色滤光片CF及黑色遮光层BM工艺,使OLED器件结构更加复杂,并且不适用于顶发射结构。目前可以通过印刷打印的方式实现发光材料图案化,可以实现大尺寸、顶/底发射不同结构器件的制作,但是技术最大的难点是工艺精确控制难度大。例如,包括喷墨头/喷嘴工艺参数精准控制、墨水铺展图案化控制,具体的,通过精准控制压力传达到喷墨打印头,墨水出喷头收缩为墨滴,这个过程中墨滴的体积精度、飞行轨迹及落点精度都是影响器件性能的关键因素。而且随着显示技术的发展,显示分辨率要求越来越高,像素大小需要做到纳米水平的超微型结构,喷墨打印墨水监控校准,喷墨稳定均匀性控制挑战难度增大。
因此,如何实现大规模大尺寸且精度高的显示屏的制备,是目前亟需解决的技术问题。
请参阅图1,本发明提供一种发光器件的制备方法,包括如下步骤:
S10:提供基板;
S20:于基板上形成导向模板,并基于导向模板采用导向自组装工艺于基板上形成发光层。
上述发光器件的制备方法,包括:提供基板;于基板上形成导向模板,并基于导向模板采用导向自组装工艺于基板上形成发光层。本申请在制备发光层的过程中,基于导向模板且采用导向自组装工艺于基板上形成发光层,无需精密金属掩膜版FMM或者印刷的喷墨头等的条件,即可形成大尺寸且精度高的OLED器件,这样显著的提高了OLED器件的制备工艺精度和增大了OLED器件的尺寸,避免了传统蒸镀工艺中金属掩膜版的工艺节点或者材料本身发生翘曲等问题,以及喷墨印刷工艺中,喷头、喷嘴及墨水材料流动性等的限制的问题。
在步骤S10中,请参阅图1中的步骤S10以及图2,提供基板10。
可选的,基板10可以为刚性基板,也可以为柔性基板。具体的,刚性基板可以为玻璃基板。柔性基板的材料可以为聚酰亚胺,当然,柔性基板的材料还可以为其他的柔性材料,本实施例在此不做限制。
一种可选的实施方式中,请参阅图3,在步骤S10之后,且步骤S20于基板10上形成导向模板之前,还包括:
S101:于基板10上形成器件层20;
S102:于基板10上形成阳极层30;
S103:于阳极层30的上表面形成空穴注入层40;
S104:于空穴注入层40的上表面形成空穴传输层50;导向模板形成于空穴传输层50的上表面。
可选的,步骤S101中,器件层20可以包括但不限于TFT(氧化物薄膜晶体管,oxidethin-film transistor)器件。可选的,TFT器件是场效应晶体管的一种,可以在基板10上沉积各种功能薄膜叠加而形成器件层20,例如通过绝缘层、半导体有源层及金属电极层等叠加形成器件层20。
可选的,步骤S102中,于基板10上形成阳极层30。
本实施例中,可以采用全面成膜和图形化工艺相结合于基板10上制备阳极层30,对于类似于ITO等材料的阳极层30,还可以采用溅射的方式于基板10上制备阳极层30。阳极层100的材料可以为氧化铟锡(ITO),可以提升导电性能。可选的,在完成阳极层30的制备后,可以清洗阳极层30,避免阳极层30表面的杂质对后续工序的影响。
需要说明的是,图3仅是器件层20和阳极层30的示例,器件层20可以并非仅是如图3所示的覆盖基板10的上表面,阳极层30可以为并非仅是如图3所示的覆盖器件层20。
可选的,步骤S103中,在完成阳极层30的清洗之后,可以通过真空蒸镀法、喷墨打印法、刮刀涂布法、旋涂法等于阳极层30的上表面形成空穴注入层40,以及于空穴注入层40的上表面形成空穴传输层50。
需要说明的是,图3仅是空穴注入层40和空穴传输层50的示例,空穴注入层40可以并非仅是如图3所示的覆盖阳极层30的上表面,空穴传输层50可以为并非仅是如图3所示的覆盖空穴注入层40。
在步骤S20中,请参阅图1中的步骤S20以及图4-图10,于基板10上形成导向模板,并基于导向模板采用导向自组装工艺于基板10上形成发光层70。
可选的,导向自组装(Directed Self-Assembly,DSA)是基于嵌段聚合物在受限区域内的微相分离机理形成长程有序图案的一种先进微纳器件加工技术,同时作为一种自下而上的图形化技术,一般包括受限模板上涂胶、热或溶剂退火自组装及选择性刻蚀等主要过程。
一种可选的实施方式中,可以采用物理外延法或化学外延法,在基板10上形成纳米阵列的导向模板;其中,物理外延法包括:电子束光刻、深紫外光刻和极紫外光刻等;化学外延法包括:电子束光刻、边界外延法、紫外光刻、深紫外光刻和极紫外光刻等。另一种可选的实施方式中,也可以基于与基板10上表面形成纳米阵列的导向模板相同的工艺,于空穴传输层50的上表面形成纳米阵列的导向模板,具体实现过程,在此不再赘述。
一种可选的实施方式中,在基板10上旋涂含有嵌段共聚物的发光材料层,基于导向模板,采用导向自组装工艺,引导含有嵌段共聚物的发光材料层在基板10上形成发光层70。另一种可选的实施方式中,也可以基于与基板10上表面形成发光层70相同的工艺,于空穴传输层50的上表面形成发光层70,具体实现过程,在此不再赘述。
一种可选的实施方式中,请参阅图4-图9,上述步骤S20可以包括如下步骤:
S201:于基板10上形成第一导向模板601,第一导向模板601定义出第一发光层701的位置及形状,如图4所示;
S202:基于第一导向模板601采用导向自组装工艺于基板10上形成第一发光层701,如图5所示;
S203:于基板10上形成第二导向模板602,第二导向模板602定义出第二发光层702的位置及形状,如图6所示;
S204:基于第二导向模板602采用导向自组装工艺于基板10上形成第二发光层702,如图7所示;
S205:于基板10上形成第三导向模板603,第三导向模板603定义出第三发光层703的位置及形状,如图8所示;
S206:基于第三导向模板603采用导向自组装工艺于基板10上形成第三发光层703;第三发光层703、第二发光层702及第一发光层701受激发发光的颜色互不相同,如图9所示。
可选的,上述步骤S201中,可以采用物理外延法或化学外延法,在基板10上形成纳米结构的第一导向模板601,这样可以精确控制第一导向模板的结构。在上述步骤S202中,可以基于图4所示的第一导向模板601的位置和形状,采用导向自组装工艺,引导第一发光材料层,形成图5所示的第一发光层701。上述步骤S203-步骤S204中,基于与制备第一导向模板601同样的工艺,制备得到第二导向模板602,可以基于图6所示的第二导向模板602的位置和形状,采用导向自组装工艺,引导第二发光材料层,形成图7所示的第二发光层702。在形成第二发光层702之后,上述步骤S205-步骤S206中,可以基于与制备第一导向模板601同样的工艺,制备得到第三导向模板603,可以基于图8所示的第三导向模板603的位置和形状,采用导向自组装工艺,引导第三发光材料层,形成图9所示的第三发光层703。
可选的,针对发光层70中的第三发光层703、第二发光层702及第一发光层701,电子会由阴极层100由电子注入层90注入,并分别经过电子传输层80后在发光层70形成激发态,并在返回基态的过程中,第三发光层703、第二发光层702及第一发光层701受激发发光的颜色互不相同。
需要说明的是,图4、图6、图8所示第一导向模板601的位置和形状,第二导向模板602的位置和形状,第三导向模板603的位置和形状仅是示例。实际应用中,可以根据实际情况,确定各个导向模板的位置和形状,本实施例中对第一导向模板601的位置和形状,第二导向模板602的位置和形状,第三导向模板603的位置和形状可以不做限定。
可选的,各个导向模板(第一导向模板601、第二导向模板602和第三导向模板603)的高度和宽度,可以包括但不限于10nm-500nm,例如,可以为10nm、100nm、200nm、300nm、400nm和500nm。具体各个导向模板的高度和宽度可以根据OLED器件所需制备像素的大小进行设计,本实施例,对导向模板的高度和宽度不做限定。
一种可选的实施方式中,第一发光层701包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层;第二发光层702包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层;第三发光层703包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层;可选的,本实施例中,第一发光层701包括红色发光材料层,第二发光层702包括绿色发光材料层,第三发光层703包括蓝色发光材料层。
可选的,红色发光材料层、蓝色发光材料层和绿色发光材料层是主要包括聚合物型电致发光材料。具体的,主要包括有机小分子材料和聚合物材料两大类,且主要为芳香族衍生物,其中,聚合物材料更易于加工和修饰。本实施例中红色发光材料层、蓝色发光材料层和绿色发光材料层分别与导向模板中嵌段共聚物有很好的润湿性。可选的,增加润湿性的方法包括但不限于对有机发光材料层进行改性,添加相应的嵌段共聚物;或者对导向模板进行接枝改性。
具体的,第一发光层701包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层中的任意发光材料层;第二发光层702包括除第一发光层701对应的发光材料层之外的,红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层中的任意发光材料层;第三发光层703包括除第一发光层701对应的发光材料层和第二发光层702对应的发光材料层之外的,红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层中的剩余任意发光材料层。
一种可选的实施方式中,上述于基板10上形成第一导向模板601之前,还包括:于基板10接枝无规共聚物。可选的,在基板10接枝无规共聚物,其中,无规共聚物可以用于增大发光材料层与基板10的润湿性。可选的,无规共聚物包括:丁二烯-苯乙烯无规共聚物(丁苯橡胶)、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物等。
本实施例中,可以采用物理外延法或化学外延法,在基板10上形成纳米结构的第一导向模板601,可以精确控制第一导向模板的结构。
可选的,可以采用但不限于基于电子束光刻(EBL)、深紫外光刻或者极紫外光刻等,在基板10上形成纳米结构的第一导向模板601,这样可以精确控制导向模板的结构。
具体的,步骤S201中,请参阅图4,于基板10上形成第一导向模板601,包括:
S2011:于接枝有无规共聚物的基板10上旋涂第一光刻胶层(未示出);
其中,第一光刻胶层可以包括正性胶和负性胶,其中,正性胶包括但不限于有机高分子聚合物聚甲基丙烯酸甲酯PMMA,负性胶包括但不限于无机的氢倍半硅氧烷(HSQ)。
S2012:对第一光刻胶层进行曝光显影,以得到第一导向模板601。
本实施例中,在有无规共聚物的基板10上旋涂第一光刻胶层,并对第一光刻胶层进行曝光显影后,可以精确得到纳米级别的第一导向模板601。
可选的,请参阅图5,步骤S202中基于第一导向模板601采用导向自组装工艺于基板10上形成第一发光层701;包括:
S2021:于基板10上旋涂含有嵌段共聚物的第一发光材料层;
S2022:对第一发光材料层(未示出)进行退火处理;
S2023:选择性刻蚀第一发光材料层,以得到第一发光层701。
本实施例中,嵌段共聚物是两种或者两种以上化学性质截然不同的均聚物通过共价键连接形成的特殊聚合物,嵌段共聚物可以包括但不限于A-block-B型,例如聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)、聚苯乙烯-b-聚异戊二烯(PS-b-PI)、聚苯乙烯-b-聚乳酸(PS-b-PLA)、聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷(PS-b-PDMS)等。
可选的,对含有嵌段共聚物的第一发光材料层进行选择性刻蚀,可以跳脱现有紫外光刻(g线436nm,i线365nm),进入深紫外光刻或者极紫外光刻,能够显著地提高深紫外光刻或者极紫外光刻的分辨率,并且在后续图形转移过程不会残留任何光刻胶。
本实施例中,可以于基板10上的第一导向模板601之间涂覆含有嵌段共聚物的第一发光材料层;对第一发光材料层(未示出)进行退火处理;选择性刻蚀第一发光材料层,以得到第一发光层701,其中,第一发光层包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层等中的任意一层。具体的,利用嵌段共聚物热力学互不相容而发生相分离的原理,利用第一导向模板601与第一发光材料层之间的润湿与化学键合力,在不需要金属掩膜版或者印刷喷墨头等的条件下,形成有序的第一发光层701。由于第一导向模板601是纳米级别,所以第一发光层701也是纳米级别,对应的,第一发光层701对应的像素也是纳米级别。显然,本实施例提供的发光器件的制备方法,可以实现像素大小由微米级别向纳米级别的转化,以及第一发光层701也由微米级别向纳米级别的转化。
请参阅图6,在步骤S203中于基板10上形成第二导向模板602,包括:
S2031:于接枝有无规共聚物的基板10上旋涂第二光刻胶层(未示出);
其中,第二光刻胶层可以与第一光刻胶层相同,也可以不同。本实施例中,对第二光刻胶层类型不做限定,具体的第二光刻胶层参考上文描述,在此不再赘述。
S2032:对第二光刻胶层进行曝光显影,以得到第二导向模板602。
本实施例中,在有无规共聚物的基板10上旋涂第二光刻胶层,并对第二光刻胶层进行曝光显影后,可以精确得到纳米级别的第二导向模板602。
可选的,请参阅图7,步骤S204中基于第二导向模板602采用导向自组装工艺于基板10上形成第二发光层702;包括:
S2041:于基板10上旋涂含有嵌段共聚物的第二发光材料层;
S2042:对第二发光材料层(未示出)进行退火处理;
S2043:选择性刻蚀第二发光材料层,以得到第二发光层702。
本实施例中,对含有嵌段共聚物的第二发光材料层进行选择性刻蚀,可以跳脱现有紫外光刻(g线436nm,i线365nm),进入深紫外光刻或者极紫外光刻,能够显著地提高深紫外光刻或者极紫外光刻的分辨率,并且在后续图形转移过程不会残留任何光刻胶。
本实施例中,可以于基板10上的第二导向模板602之间涂覆含有嵌段共聚物的第二发光材料层;对第二发光材料层(未示出)进行退火处理;选择性刻蚀第二发光材料层,以得到第二发光层702,其中,第二发光层702包括除第一发光层颜色之外的,红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层等中的任意一层。假设第一发光层701包括红色发光材料层,则第二发光层702包括红色绿光材料层、蓝光材料层中的任意一层。具体的,利用嵌段共聚物热力学互不相容而发生相分离的原理,以及利用第二导向模板602与第二发光材料层之间的润湿与化学键合力,在不需要金属掩膜版或者印刷喷墨头等的条件下,形成有序的第二发光层702。
可选的,由于第二导向模板602是纳米级别,所以第二发光层702也是纳米级别,对应的,第二发光层702对应的像素也是纳米级别。显然,本实施例提供的发光器件的制备方法,可以实现像素大小由微米级别向纳米级别的转化,以及第二发光层702也由微米级别向纳米级别的转化。
可选的,请参阅图8,步骤S205于基板10上形成第三导向模板603,包括:
S2051:于接枝有无规共聚物的基板10上旋涂第三光刻胶层(未示出);
其中,第三光刻胶层可以与第一光刻胶层或第二光刻胶层相同,也可以不同。本实施例中,对第三光刻胶层类型不做限定。具体的第三光刻胶层参考上文描述,在此不再赘述。
S2052:对第三光刻胶层进行曝光显影,以得到第三导向模板603。
本实施例中,在有无规共聚物的基板10上旋涂第三光刻胶层,并对第三光刻胶层进行曝光显影后,可以精确得到纳米级别的第三导向模板603。
可选的,请参阅上述图9,步骤S206中基于第三导向模板603采用导向自组装工艺于基板10上形成第三发光层703;包括:
S2061:于基板10上旋涂含有嵌段共聚物的第三发光材料层;
S2062:对第三发光材料层(未示出)进行退火处理;
S2063:选择性刻蚀第三发光材料层,以得到第三发光层703。
本实施例中,对含有嵌段共聚物的第三发光材料层进行选择性刻蚀,可以跳脱现有紫外光刻(g线436nm,i线365nm),进入深紫外光刻或者极紫外光刻,能够显著地提高深紫外光刻或者极紫外光刻的分辨率,并且在后续图形转移过程不会残留任何光刻胶。
本实施例中,可以于基板10上的第三导向模板603之间涂覆含有嵌段共聚物的第三发光材料层;对第三发光材料层(未示出)进行退火处理;选择性刻蚀第三发光材料层,以得到第三发光层703,其中,第三发光层703包括除第一发光层701和第二发光层702颜色之外的,红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层等任意一层。假设第一发光层701包括红色发光材料层,第二发光层702包括绿光材料层,则第三发光层703包括蓝光材料层。
具体的,利用嵌段共聚物热力学互不相容而发生相分离的原理,以及利用第三导向模板603与第三发光材料层之间的润湿与化学键合力,在不需要金属掩膜版或者印刷喷墨头等的条件下,形成有序的第三发光层703。由于第三导向模板603是纳米级别,所以第三发光层703也是纳米级别,对应的,第三发光层703对应的像素也是纳米级别。显然,本实施例提供的发光器件的制备方法,可以实现像素大小由微米级别向纳米级别的转化,以及第三发光层703也由微米级别向纳米级别的转化。
本实施例中,利用嵌段共聚物热力学互不相容而发生相分离的原理,以及利用第一导向模板601与第一发光材料层之间的润湿与化学键合力,第二导向模板602与第二发光材料层之间的润湿与化学键合力,第三导向模板603与第三发光材料层之间的润湿与化学键合力,在不需要金属掩膜版或者印刷喷墨头等的条件下,形成有序的第一发光层701、第二发光层702和第三发光层703。即本实施例中,基于导向模板且采用导向自组装工艺于基板上形成发光层70,无需精密金属掩膜版FMM或者印刷的喷墨头等的条件,即可形成大尺寸且精度高的OLED器件,这样显著的提高了OLED器件的制备工艺精度和增大了OLED器件的尺寸,可以避免传统蒸镀工艺中金属掩膜版的工艺节点或者材料本身发生翘曲等问题,以及喷墨印刷工艺中,喷头、喷嘴及墨水材料流动性等的限制的问题。
一种可选的实施方式中,发光层70包括多个呈阵列排布的像素(未示出),各像素均包括依次间隔排布的第一发光层701、第二发光层702及第三发光层703。
可选的,如图9所示,第一发光层701、第二发光层702及第三发光层703呈周期性、间隔排布,基于周期性、间隔排布的第一发光层701、第二发光层702及第三发光层703形成发光器件中的呈阵列排布的像素,基于阵列排布的像素形成发光器件中的发光层70。
需要说明的是,图9仅是发光层70的示例,本实施例中对发光层70结构不做限定。可选的,发光层70的结构中第一发光层701、第二发光层702及第三发光层703可以呈周期性、间隔排布的任意分布。
可选的,于基板10上形成第二导向模板602之前,还包括去除第一导向模板601;于基板10上形成第三导向模板603之前,还包括去除第二导向模板602;于基板10上形成第三发光层703之后,还包括去除第三导向模板603。
具体的,请参阅图5,在形成第一发光层701之后,于基板10上形成第二导向模板602之前,还包括去除第一导向模板601。请参阅图7,在形成第二发光层702之后,基板10上形成第三导向模板603之前,还包括去除第二导向模板602;请参阅图9,于基板10上形成第三发光层703之后,还包括去除第三导向模板603。这样分批次的去除第一导向模板601、第二导向模板602和第三导向模板603,可以精确的避免第一导向模板601、第二导向模板602和第三导向模板603分别对后续工序的影响。
可选的,请参阅图10,图10给出了一种于空穴传输层50的上表面形成发光层70的示例。
一种可选的实施方式中,请参阅图11,于基板10上形成导向模板60之后,还包括:
S105:于空穴传输层50的上表面形成电子传输层80,电子传输层80覆盖发光层70;
S106:于电子传输层80的上表面形成电子注入层90;
S107:于电子注入层90的上表面形成阴极层100。
可选的,在得到发光层70之后,步骤S105中可以通过真空蒸镀法、喷墨打印法、刮刀涂布法、旋涂法等于空穴传输层50的上表面形成电子传输层80,其中,电子传输层80覆盖发光层70。
类似的,步骤S106-S107中,也可以通过真空蒸镀法、喷墨打印法、刮刀涂布法、旋涂法于电子传输层80的上表面形成电子注入层90;以及于电子注入层90的上表面形成阴极层100,其中,阴极层100可以包括Ag和Mg等材料。
一种可选的实施方式中,请参阅图12,于电子注入层90的上表面形成阴极层100之后,还包括:形成保护层110,保护层110将器件层20、阳极层30、空穴注入层40、空穴传输层50、发光层70、电子注入层90、电子传输层80及阴极层100塑封。
本实施例中,保护层110可以对OLED器件中的器件层20、阳极层30、空穴注入层40、空穴传输层50、发光层70、电子注入层90、电子传输层80及阴极层100等进行保护,避免杂质分子对器件层20、阳极层30、空穴注入层40、空穴传输层50、发光层70、电子注入层90、电子传输层80及阴极层100等影响。
本申请还提供了一种发光器件,包括采用上述任一项实施例所述的发光器件的制备方法制备而得到。
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。
Claims (10)
1.一种发光器件的制备方法,其特征在于,包括:
提供基板;
于所述基板上形成导向模板,并基于所述导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成发光层。
2.根据权利要求1所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述于所述基板上形成导向模板之前,还包括:
于所述基板上形成器件层;
于所述基板上形成阳极层;
于所述阳极层的上表面形成空穴注入层;
于所述空穴注入层的上表面形成空穴传输层;所述导向模板形成于所述空穴传输层的上表面。
3.根据权利要求2所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述于所述基板上形成导向模板之后,还包括:
于所述空穴传输层的上表面形成电子传输层,所述电子传输层覆盖所述发光层;
于所述电子传输层的上表面形成电子注入层;
于所述电子注入层的上表面形成阴极层。
4.根据权利要求3所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述于所述电子注入层的上表面形成阴极层之后,还包括:
形成保护层,所述保护层将所述器件层、所述阳极层、所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述发光层、所述电子注入层、所述电子传输层及所述阴极层塑封。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述于所述基板上形成导向模板,并基于所述导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成发光层,还包括:
于所述基板上形成第一导向模板,所述第一导向模板定义出第一发光层的位置及形状;
基于所述第一导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第一发光层;
于所述基板上形成第二导向模板,所述第二导向模板定义出第二发光层的位置及形状;
基于所述第二导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第二发光层;
于所述基板上形成第三导向模板,所述第三导向模板定义出第三发光层的位置及形状;
基于所述第三导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第三发光层;所述第三发光层、所述第二发光层及所述第一发光层受激发发光的颜色互不相同。
6.根据权利要求5所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述第一发光层包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层;所述第二发光层包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层;所述第三发光层包括红色发光材料层、蓝色发光材料层或绿色发光材料层。
7.根据权利要求6所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述发光层包括多个呈阵列排布的像素,各所述像素均包括依次间隔排布的所述第一发光层、所述第二发光层及所述第三发光层。
8.根据权利要求5所述的发光器件的制备方法,其特征在于,
所述于所述基板上形成第一导向模板之前,还包括:于所述基板上接枝无规共聚物;
所述于所述基板上形成第一导向模板,包括:于接枝有所述无规共聚物的所述基板上旋涂第一光刻胶层;对所述第一光刻胶层进行曝光显影,以得到所述第一导向模板;
所述于所述基板上形成第二导向模板,包括:于接枝有所述无规共聚物的所述基板上旋涂第二光刻胶层;对所述第二光刻胶层进行曝光显影,以得到所述第二导向模板;
所述于所述基板上形成第三导向模板,包括:于接枝有所述无规共聚物的所述基板上旋涂第三光刻胶层;对所述第三光刻胶层进行曝光显影,以得到所述第三导向模板;
所述于所述基板上形成第二导向模板之前,还包括去除所述第一导向模板;所述于所述基板上形成第三导向模板之前,还包括去除所述第二导向模板;所述于所述基板上形成所述第三发光层之后,还包括去除所述第三导向模板。
9.根据权利要求5所述的发光器件的制备方法,其特征在于,
所述基于所述第一导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第一发光层,包括:于所述基板上旋涂含有嵌段共聚物的第一发光材料层;对所述第一发光材料层进行退火处理;选择性刻蚀所述第一发光材料层,以得到所述第一发光层;
所述基于所述第二导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第二发光层,包括:于所述基板上旋涂含有嵌段共聚物的第二发光材料层;对所述第二发光材料层进行退火处理;选择性刻蚀所述第二发光材料层,以得到所述第二发光层;
所述基于所述第三导向模板采用导向自组装工艺于所述基板上形成第三发光层,包括:于所述基板上旋涂含有嵌段共聚物的第三发光材料层;对所述第三发光材料层进行退火处理;选择性刻蚀所述第三发光材料层,以得到所述第三发光层。
10.一种发光器件,其特征在于,所述发光器件采用如权利要求1至9中任一项所述的发光器件的制备方法制备而得到。
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