一种有机发光显示面板的制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种有机发光显示面板的制作方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)显示技术具有能耗低、响应速度快、视角宽、更轻薄且具有柔韧性等优点，是一种极具潜力的显示技术。

高效率、低成本OLED器件的制备仍然是制约着OLED技术实现普及化的瓶颈。其中，内、外量子效率是衡量OLED器件性能好坏的基本指标。经过有机发光材料的发展，器件的内量子效率已经由25％的最高理论值提升到了100％。但受制于光波导效应、表面等离子体基元效应和衬底效应而产生的非辐射耦合，OLED外量子效率通常只有20-30％，剩余70-80％的光都被限制在器件内部而转化为热能，严重制约了OLED器件的发光效率和器件稳定性。

OLED传统的制备方法主要分为蒸镀法和溶液法，制备出的有机功能层多为无定形态或多晶态薄膜。薄膜中的杂质和缺陷会造成电荷和载流子的散射、捕获等过程，严重制约了有机功能层的载流子迁移率，进而造成OLED器件效率低下。

发明内容

本发明提供了一种有机发光显示面板的制作方法，用以提高有机发光显示面板的光取出效率和有机功能层的载流子迁移率。

本发明提供一种有机发光显示面板的制作方法，包括：

在阵列基板上形成阳极的图形；

在具有阳极图形的阵列基板上依次涂布有机材料，使有机材料与涂布设备之间形成弯月面，引导形成平整有序的有机功能层；

在所述有机功能层之上形成阴极。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述有机材料采用链状半结晶高分子溶液；

所述在具有阳极图形的阵列基板上依次涂布有机材料，包括：

在具有阳极图形的阵列基板上沿设定方向以设定移动速率依次涂布链状半结晶高分子溶液。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述链状半结晶高分子溶液包括：链状半结晶高分子材料、溶解溶剂和粘度调节剂；

所述链状半结晶高分子材料的分子量为10

所述链状半结晶高分子材料的溶解度为5mg/ml-50mg/ml；

所述链状半结晶高分子溶液的粘度为20cps-200cps。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述有机功能层包括：空穴传输层及有机发光层。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述空穴传输层采用的链状半结晶高分子材料为聚乙烯咔唑。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述有机发光层包括：红色有机发光层、绿色有机发光层和蓝色有机发光层；

所述红色有机发光层采用的链状半结晶高分子材料为聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔；

所述绿色有机发光层采用的链状半结晶高分子材料为聚(2-(4-(3',7'-二甲基辛氧基苯)-1,4-亚苯基乙烯)；

所述蓝色有机发光层采用的链状半结晶高分子材料为聚9,9-二辛基芴。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述涂布设备与所述阵列基板之间的垂直高度为20μm-200μm。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述涂布设备与所述阵列基板之间的相对移动速率为0.01mm/s-5mm/s。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，还包括：

每次涂布形成有机功能层之后，对所述有机功能层进行干燥处理。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述有机材料的涂布方式包括：喷涂法、刮涂法或狭缝涂布法。

本发明有益效果如下：

本发明提供的有机发光显示面板的制作方法，包括：在阵列基板上形成阳极的图形；在具有阳极图形的阵列基板上依次涂布有机材料，使有机材料与涂布设备之间形成弯月面，引导形成平整有序的有机功能层；在有机功能层之上形成阴极。采用弯月面引导涂布法制备有机功能层，通过调控弯月面处的有机材料受到的粘滞力和剪切变形速率，可以使有机功能层中的分子构象趋于平面化和单向有序取向排列。平面化的分子构象将进一步提升OLED发光器件的光取出效率。分子链单向有序取向排列则有利于OLED发光器件中有机功能层的载流子迁移率的提升，从而使得单位时间内复合的激子显著增加，对OLED器件的发光亮度、发光效率等光效性能的提升和工作电压的降低具有显著效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的有机发光显示面板的制作方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的有机功能层的涂布操作的示意图之一；

图3本发明实施例提供的分子构象以及排列示意图之一；

图4本发明实施例提供的分子构象以及排列示意图之二；

图5为本发明实施例提供的OLED面板的截面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的OLED面板的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的干燥处理的实施方式之一；

图8为本发明实施例提供的干燥处理的实施方式之二；

图9为本发明实施例提供的有机功能层的涂布操作的示意图之二；

图10为本发明实施例提供的有机功能层的涂布操作的示意图之三。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

OLED作为新一代显示技术，相较于液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)，OLED屏幕厚度可以控制在1mm以内，并且重量更加轻盈。OLED屏幕还具有LCD不具备的广视角，可以实现超大可视范围，画面不会失真。其响应速度是LCD屏幕的千分之一。并且OLED屏幕耐低温，可以在-40℃环境下正常显示内容，发光效率更高、能耗低、生态环保，可以制作成曲面屏，给观看者带来不同感受的视觉冲击。

高效率和低成本器件的制备是制约OLED普及化的瓶颈。其中，内、外量子效率是衡量OLED器件性能好坏的基本指标。经过第一代荧光材料、第二代磷光材料和新一代高激子利用率发光材料的发展，OLED器件的内量子效率已经由25％的最高理论值提升到了100％。但受制于光波导效应、表面等离子体基元效应和衬底效应而产生的非辐射耦合，OLED外量子效率通常只有20-30％，剩余70-80％的光都被限制在器件内部而转化为热能，严重制约了OLED器件的发光效率和器件稳定性。因此，提升OLED的光取出效率是改善OLED器件光电性能的重要途径。

传统OLED的制备方法主要分为蒸镀法和溶液法，制备出的有机功能层多为无定形态或多晶态薄膜。这种无定形态薄膜的载流子迁移率远远低于有机晶体，且薄膜中的杂质和缺陷会造成电荷和载流子的散射、捕获等过程，严重制约了有机功能层的载流子迁移率，进而造成OLED器件效率低下。OLED无定形态薄膜的这种固有缺陷也严重制约着OLED器件发光性能的提高。

有鉴于此，本发明实施例提供一种有机发光显示面板制作方法，通过弯月面引导印刷法调控OLED面板的有机功能层中有机材料微观尺度的分子构象和宏观尺度的分子排列取向，不仅可以增加OLED发光器件的光取出效率，还对有机功能层载流子迁移率的提升具有增益效果。

图1为本发明实施例提供的有机发光显示装置的制作方法的流程图之一，如图1所示，该制作方法可以包括：

S10、在阵列基板上形成阳极的图形；

S20、在具有阳极图形的阵列基板上依次涂布有机材料，使有机材料与涂布设备之间形成弯月面，引导形成平整有序的有机功能层；

S30、在有机功能层之上形成阴极。

现有技术中通常更加关注有机功能膜层的表面特征、图案以及微腔效应的调控，由此来提高OLED发光器件的光取出效率，但还没有提出过通过调控OLED发光器件有机功能层中微观尺度的分子构象和宏观尺度的堆积模式来增加光取出效率的方法。这种从器件内部结构角度出发改善OLED发光器件的光取出效率的方法对OLED发光器件性能的进一步提升具有重要作用。

具体来说，OLED发光器件通常可以包括阳极、有机功能层和阴层。其中，阳极具有相互分立的图形，每个阳极所在的区域可以看作一个像素单元，有机功能层用于传输电子和空穴最终使得电子和空穴复合发光，阴极可以整层设置于有机功能层之上。

阵列基板可以采用现有的工艺形成，具体不进行赘述。在阵列基板之上首先形成阳极的图形，而后进行有机功能层的制作。本发明实施例采用弯月面引导涂布法来制备OLED面板中的有机功能层。图2为本发明实施例提供的有机功能层的涂布操作的示意图之一，如图2所示，具有阳极图形的阵列基板11水平放置，涂布设备20位于阵列基板11的上方，涂布装置中具有有机材料，通过压电装置驱动可以将有机材料从涂布设备20中挤压出来，从而流动到阵列基板11之上。

如图2所示，从涂布设备20中挤压出的有机材料与阵列基板11接触时会形成一个接触界面。当涂布设备20移动扫过阵列基板11的表面，或者阵列基板11自涂布设备20下方平行移动，从而使得涂布设备20与阵列基板11之间产生朝相反的两个方向移动的相对位移时，有机材料将在涂布设备20和阵列基板11之间形成一种弯月面s。该弯月面s处的有机材料将受到不同梯度的粘滞力和剪切应力作用，并随之而展现出不同的分子构象和聚集形态。随着涂布设备20和阵列基板11的不断移动，有机材料在基板上涂面成膜，形成平整有序的有机功能层12。

在涂布过程中，涂布的有机材料将受到粘滞力和剪切应力的作用，且随着涂布设备20或阵列基板11移动速率的增加，弯月面s处的有机材料受到的粘滞力和剪切变形速率随之增加。

图3和图4为本发明实施例提供的分子构象以及排列的示意图。图3示出了有机材料的分子链在蒸发区的分子构象，弯月面处受到的溶剂蒸发速率影响和剪切速率影响是相互竞争的。当溶剂蒸发速率大于剪切速率时，链状半结晶高分子溶液体系蒸发速率过快，高分子材料倾向于扭曲的分子构象排列。图4示出了有机材料的分子链在过渡区的分子构象，如图4所示，当有机材料而溶剂蒸发速率和剪切速率的竞争处于一种平衡态或者过渡态时，高分子材料可以形成定向有序的分子排列。

也就是说，当弯月面s处的有机材料受到的粘滞力和剪切变形速率随之发生改变时，可以使有机材料中的有机分子的链段将由原有的扭曲结构趋于平面化结构，分子堆积同时由原来的无序堆积向有序取向排列转变。如图4所示，当涂布设备20和阵列基板11之间的相对移动速率达到某一特定值时，这种平面化分子构象和有序取向排列将达到近似完全平面构象和单向有序排列的状态。

有机功能层中平面化的分子构象将进一步提升OLED发光器件的光取出效率，有利于高效率OLED发光器件的制备。而分子链单向有序取向排列则有利于OLED发光器件中有机功能层的载流子迁移率的提升，从而使得单位时间内复合的激子显著增加，对OLED器件的发光亮度、发光效率等光效性能的提升和工作电压的降低具有显著效果。同时弯月面引导涂布法制备OLED面板还可以降低制作成本。

在具体实施时，制备有机功能层时的有机材料可以采用链状半结晶高分子溶液。

采用链状半结晶高分子溶液可以保证在弯月面引导法实施过程中引导链状的高分子材料形成排列规整的微晶态。

链状半结晶高分子溶液通常可以由链状半结晶高分子材料、溶解溶剂和粘度调节剂组成。其中，链状半结晶高分子材料为有机功能层中的主要成份，溶解溶剂和粘度调节剂会在形成有机功能层中之后进行干燥处理，以蒸发掉溶剂。

在具体实施时，溶解溶剂用于溶解高分子材料，可以采用氯苯、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺DMF、丙酮、二甲基亚砜DMSO等。粘度调节剂用于调节高分子溶液的粘度，可以采用聚氧化乙烯PEO或其它聚酯类溶剂等。

不同的链状半结晶高分子材料所需要达到不同的粘滞力和剪切变形速率，才能够在涂布过程中使其分子构象平面化并且使分子链呈单向有序取向的排列。因此针对不同的有机功能层，需要采用不同的链状半结晶高分子材料，且调配的链状半结晶高分子溶液的特性也有所差异。

在实际应用中，可以选用分子量为10

不同的有机功能层在采用不同的链状半结晶高分子材料时，其分子量也会发生变化，而不同的高分子材料需要匹配合适的粘度才能够实施涂布过程中产生弯月面，并通过弯月面引导法形成平整有序的分子结构，因此在具体实施时需要根据所使用的高分子材料对高分子溶液的浓度以及粘度进行调整，本发明实施例不对高分子的分子量、溶液度以及溶液粘度的具体数值进行限定。

除此之外，涂布设备20与阵列基板11之间的垂直高度以及涂布设备20与阵列基板11之间的相对速率也对形成的弯月面的性质具有重要作用。在本发明实施例中，设置涂布设备20与阵列基板11之间的垂直高度设置在20μm-200μm的范围内；且涂布设备20与阵列基板11之间的相对移动速率保持在0.01mm/s-5mm/s的范围内可以在涂布过程中形成弯月面，且引导高分子材料形成平面有序的排列趋势。

涂布设备20与阵列基板11之间的相对移动速率的变化影响涂布而成的薄膜厚度及成膜质量，在具体实施时，最优分子构象需要根据不同高分子材料体系进行优化。

相应地，在上述的步骤S20中，在具有阳极图形的阵列基板上依次涂布有机材料，包括：

在具有阳极图形的阵列基板上沿设定方向以设定移动速率依次涂布链状半结晶高分子溶液。

在确定了有机功能层所采用的链状半结晶高分子材料之后，可以根据根所采用材料的性质配制粘度适合的溶液，在具有阳极图像的阵列基板上沿着预先设定好的方向以设定的移动速率进行涂布，以使在该移动速率下链状半结晶高分子材料可以形成平面化的分子构象和单向有序取向的分子链排列，由此提升OLED发光器件的光取出效率和载流子迁移率，有利于提升OLED发光器件的发光效率。

采用本发明实施例提供的弯月面引导法制作的有机功能层的厚度可以达到几十纳米到几百微米之间，根据OLED发光器件的厚度要求，通过可以调整喷头高度、剪切速率和有机高分子溶液的粘度等手段将有机功能层的膜厚控制在几十纳米左右，在此不对有机功能层的厚度的具体数值进行限定。

在实际应用中，OLED面的有机功能层可以包括：空穴注入层、空穴传输层、有机发光层以及电子传输层等。空穴注入层，位于阳极背离阵列基板的一侧；空穴传输层，位于空穴注入层背离阳极的一侧；有机发光层，位于空穴传输层背离空穴注入层的一侧；以及电子传输层，位于有机发光层背离空穴传输层的一侧。

在本发明实施例中上述任一有机功能层均可以采用弯月面引导法涂布形成，且通过本发明实施例提供的弯月面引导法涂布形成的有机功能层可以使OLED发光器件具有更高的光取出效率和载流子迁移率。

以下本发明实施例对一些有机功能层所采用的高分子材料及其制作方法进行举例说明。

图5为本发明实施例提供的OLED面板的截面结构示意图，图6为本发明实施例提供的OLED面板的俯视结构示意图，如图5和图6所示，在具体实施时，在阵列基板上形成了阳极101的图形之后，可以在阳极101之间的间隙形成像素限定层102，像素限定层102用于将阳极101相互间隔，以界定出像素单元所在的位置。

在形成像素界定层之后，可以在阵列基板上形成各有机功能层。在本发明实施例中，空穴传输层所采用的链状半结晶高分子材料可以为聚乙烯咔唑PVK。在制作过程中，涂布设备与阵列基板之间的保持设定距离，且以适合的速率发生相对移动，这样可以使PVK在涂布过程中在弯月面适宜的粘滞力和剪切力的作用下形成平整有序的排列，从而提高载流子迁移率，提高OLED发光器件的光取出效率。

决定OLED发光器件的发光颜色的有机功能层为有机发光层，当采用不同有机发光材料时，可以使得制作的OLED器件出射不同颜色的光，由此可以使OLED面板实现全彩显示。

在实际应用中，有机发光层可以包括：红色有机发光层、绿色有机发光层和蓝色有机发光层。

在本发明实施例中，红色有机发光层采用的链状半结晶高分子材料可以为聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔MEH-PPV；绿色有机发光层采用的链状半结晶高分子材料可以为聚(2-(4-(3',7'-二甲基辛氧基苯)-1,4-亚苯基乙烯)P-PPV；蓝色有机发光层采用的链状半结晶高分子材料可以为聚9,9-二辛基芴PFO。

红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层可以按照既定的顺序进行排列，例如，如图6所示，红色发光层可以沿着y方向排列成一列，绿色发光层可以沿着y方向在红色发光层列的一侧排列成一列，蓝色发光层可以沿着y方向在绿色发光层列的一侧排列成一列。不同颜色的发光层可以沿着x方向排列。那么在具体实施时，可以在涂布设备中加入红色发光层的高分子材料，沿着y方向涂布一列；再在涂布设备中加入绿色发光层的高分子材料，沿着y方向涂布一列；再在涂布设备中加入蓝色发光层的高分子材料，沿着y方向涂布一列。

在涂布过程中，涂布设备与阵列基板可以保持垂直的关系，涂布设备的涂布宽度可以根据像素单元的宽度进行设置，例如，涂布宽度可以在10μm-50μm之间，涂布设备的运动长度根据像素单元列的长度决定，例如涂布宽度可以在5mm左右，在此不做限定。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述制作方法还包括：

在每次涂布形成有机功能层之后，对有机功能层进行干燥处理。

在每次涂布有机功能层的有机材料之后，需要对有机材料的薄膜进行干燥处理，这样可以使有机材料溶液中的溶剂蒸发掉，形成有机功能层，从而促进弯月面涂布法的工作效率。

图7为本发明实施例提供的干燥处理的实施方式之一，如图7所示，在采用涂布设备20涂布有机材料的同时，可以在阵列基板11的下方设置一加热设备30，用于加热阵列基板11，这样可以在涂布有机材料的同时加热阵列基板，以提高有机材料溶液中溶剂的蒸发速率。

图8为本发明实施例提供的干燥处理的实施方式之二，如图8所示，本发明实施例还可以采用吹扫氮气的方式来加速溶剂的蒸发。在具体实施时，可以在涂布设备20移动的相对一侧设置吹氮的装置40，在涂布有机材料的同时，向涂布形成的有机薄膜执行吹氮气的处理，加快溶剂的蒸发，提高生产效率。

在形成上述各有机功能层之后，可以在有机功能层的表面制备缓冲层和阴极，由此完成OLED面板的制作。通常情况下，缓冲层和阴极可以采用节镀的方式制作，缓冲层可以采用LiF和LiQ等材料，阴极可以采用Al、Ag等材料，在此不做限定。

在本发明实施例中，可以采用喷涂法、刮涂法或狭缝涂布法来涂布有机材料以形成有机功能层。

如图2所示，可以将喷涂设备(20)的喷头设置在阵列基板之上的设定距离处，根据有机功能层所采用的高分子材料，采用预先确定好的速率进行移动，以使喷头喷出的高分子溶液在接触阵列基板11时形成一个弯月面，通过弯月面来引导高分子材料平整有序的排列，由此来改善有机功能膜层的分子构象和堆积模式，提高OLED发光器件的光取出效率和载流子迁移率。

图9为本发明实施例提供的有机功能层的涂布操作的示意图之二，如图9所示，在另一种可实施的方式中，可以在阵列基板的一端涂布高分子溶液，再采用刮板(20)从阵列基板的一端向另一端移动，以使高分子溶液在刮板和阵列基板11之间形成一个弯月面，通过弯月面来引导高分子材料平整有序的排列，由此来改善有机功能膜层的分子构象和堆积模式，提高OLED发光器件的光取出效率和载流子迁移率。

图10为本发明实施例提供的有机功能层的涂布操作的示意图之三，如图10所示，在另一种可实施的方式中，可以采用狭缝涂布设备(20)挤压出高分子溶液，并使涂布设备沿着设定的方向进行移动，以使挤压出的高分子溶液在接触阵列基板11时形成一个弯月面，通过弯月面来引导高分子材料平整有序的排列，由此来改善有机功能膜层的分子构象和堆积模式，提高OLED发光器件的光取出效率和载流子迁移率。

在具体实施时，可以根据涂布的有机功能层的尺寸选择上述任意一种涂布方式形成有机功能层，在此不做限定。

本发明提供的有机发光显示面板的制作方法，包括：在阵列基板上形成阳极的图形；在具有阳极图形的阵列基板上依次涂布有机材料，使有机材料与涂布设备之间形成弯月面，引导形成平整有序的有机功能层；在有机功能层之上形成阴极。采用弯月面引导涂布法制备有机功能层，通过调控弯月面处的有机材料受到的粘滞力和剪切变形速率，可以使有机功能层中的分子构象趋于平面化和单向有序取向排列。平面化的分子构象将进一步提升OLED发光器件的光取出效率。分子链单向有序取向排列则有利于OLED发光器件中有机功能层的载流子迁移率的提升，从而使得单位时间内复合的激子显著增加，对OLED器件的发光亮度、发光效率等光效性能的提升和工作电压的降低具有显著效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。