一种oled器件结构及其基于3d打印技术的多喷头打印方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种OLED器件结构，包括设于底层的玻璃基板，其特征在于：所述玻璃基板上依次设有阳极层，空穴传输层，有机发光层，电子注入缓存层，阴极层和封装薄膜层。本发明采用在打印头上设置多喷头同时打印的方法，通过计算机预先设计OLED器件及封装薄膜的三维模型，在加热基板上精确定位各层结构的扫描路径，进而打印形成OLED器件，在打印的同时利用加热固化转置进行加热的处理，这种方法较传统器件打印方法大大简化，可一次性成型器件并实现封装，省去了多次装填材料的麻烦，大大缩减了工作时间，成型器件与传统层层打印的器件相比，旋转了90°，并实现了OLED器件的薄膜封装。
【专利说明】—种OLED器件结构及其基于3D打印技术的多喷头打印方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种OLED器件结构及其基于3D打印技术的多喷头打印方法，属于OLED快速制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近几年来，有机电致发光(OLED)逐渐成为国内外广受关注的技术，这是由于OLED器件具有面板薄、色域广、反应时间短、自发光、全固化、发光效率高、驱动电压低和可弯曲面板等特性，OLED有可能成为下一代主流的平板显示器。传统的OLED制备工艺主要是采用真空蒸镀和旋涂工艺，随着技术的发展，也出现了一些层层打印OLED器件的技术，但是这种技术却有着微喷头需要多次状态材料和无法一次成型的缺点。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提供了一种OLED器件结构及其基于3D打印技术的多喷头打印方法，所述OLED器件及封装的实现可以借助多喷头同时打印各层材料并加热固化的技术，结合了 3D打印的优势，解决了层层打印材料装填麻烦，工序复杂的问题，可以实现OLED器件和封装的一次性成型，大大缩减的制备成本并解决了耗时的问题。
[0004]本发明的技术方案在于:
一种OLED器件结构,包括设于底层的玻璃基板,其特征在于:所述玻璃基板上依次设有阳极层，空穴传输层，有机发光层，电子注入缓存层，阴极层和封装薄膜层。
[0005]其中，所述阳极层由ITO粉末构成；所述空穴传输层由NPB粉末、TPD粉末的一种或者两种混合构成；所述有机发光层由Alq3粉末构成；所述电子注入缓冲层由LiF粉末构成；所述阴极层由Al粉末、Ag粉末的一种或两种混合构成；所述封装薄膜层由Al2O3粉末和ZrO2粉末构成。
[0006]本发明还提供了一种基于上述机构下的3D打印技术下的多喷头打印方法，其特征在于，按如下步骤进行:
51:利用计算机设计OLED器件各层结构以及封装薄膜结构的三维数字模型；
52:对OLED器件结构进行横向的编排，在进行3D打印之前，在程序中编排OLED器件的结构，根据各层材料固化后的厚度来进行微喷头的材料的装填；
53:打印头内各个微喷头的精确定位；
54:进行各层材料的微喷打印；
55:加热固化微喷出的OLED材料与封装材料。
[0007]其中，各层材料的厚度在1-1OOnm之间。
[0008]打印头上配备的微喷头数等于材料种类数与封装薄膜种类数之和，材料按照结构顺序进行装填。
[0009]控制微喷头的打印的起始点和截止点来精确控制各层材料的厚度。
[0010]加热固化是采用在喷头的四周配有加热固化成型的装置，来加速材料的成型。
[0011]本发明的优点在于:
本发明其采用多喷头同时打印的方法，通过计算机预先设计OLED器件及封装薄膜的三维模型，并精确定位各层结构的扫描路径，进而打印形成OLED器件，在打印的同时进行加热固化的处理，这种方法较传统方法大大简化，可一次性成型器件并实现封装，省去了多次装填材料的麻烦，大大缩减了工作时间，成型器件与传统层层打印的器件相比，旋转了90°，并实现了 OLED器件的薄膜封装。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明制作的打印OLED器件及封装结构示意图；
图2是本发明制作的多喷头打印装置及加热固化装置示意图。
[0013]图3是本发明制作的喷头装置示意图。
[0014]图4是本发明制作的多喷头打印头装置示意图。
[0015]图5是本发明制作的加热基板装置示意图。
[0016]其中:310-支撑基板；320_加热板。
【具体实施方式】
[0017]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，结合附图作详细说明如下。
[0018]以下将通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述。
[0019]参阅图1至图5，本发明涉及一种OLED器件结构，包括设于底层的玻璃基板，所述玻璃基板上依次设有阳极层，空穴传输层，有机发光层，电子注入缓存层，阴极层和封装薄膜层。
[0020]上述阳极层由ITO粉末构成；所述空穴传输层由NPB粉末、TH)粉末的一种或者两种混合构成；所述有机发光层由Alq3粉末构成；所述电子注入缓冲层由LiF粉末构成；所述阴极层由Al粉末、Ag粉末的一种或两种混合构成；所述封装薄膜层由Al2O3粉末和ZrO2粉末构成。
[0021]本发明还涉及一种基于上述机构下的3D打印技术下的多喷头打印方法，按如下步骤进行:
51:利用计算机设计OLED器件各层结构以及封装薄膜结构的三维数字模型；
52:对OLED器件结构进行横向的编排，在进行3D打印之前，在程序中编排OLED器件的结构，根据各层材料固化后的厚度来进行微喷头的材料的装填；
53:打印头内各个微喷头的精确定位；
54:进行各层材料的微喷打印；
55:加热固化微喷出的OLED材料与封装材料。
[0022]各层材料的厚度在1-1OOnm之间。
[0023]打印头上配备的微喷头数等于材料种类数与封装薄膜种类数之和，材料按照结构顺序进行装填。
[0024]控制微喷头的打印的起始点和截止点来精确控制各层材料的厚度。
[0025]加热固化是采用在喷头的四周配有加热固化成型的装置，来加速材料的成型。
[0026]具体实施过程:
本发明包括了以下几个步骤:
(511)利用计算机设计OLED器件各层结构以及封装薄膜结构的三维数字模型，可采用的三维画图软件包括 Pro/E、Solidfforks, CAT I A, UG, Solidege、AUTO CAD ；
(512)将所设计的OLED器件各层结构以及封装薄膜结构模型输入到3D打印机程序中，根据所建数据模型得出每层二维平面上的材料和形状，设计出打印头210内各个微喷头220的打印材料、微喷打印的起始点、截止点、打印路径，加热固化温度，实现下面即将执行的步骤在计算机控制下，完成各层结构的打印成型；
(514)将经过预处理的柔性或玻璃基板110竖直放置于3D打印成型腔内，抽真空并通入惰性气体，如氩气，形成保护气氛；
(515)打印立体OLED器件和封装薄膜。
[0027]所述立体OLED器件的成型材料包括阳极层120，如ITO粉末等；空穴传输层层130，如NPB粉末、TPD粉末等；有机发光层层140，如Alq3粉末等；电子注入缓冲层150，如LiF粉末等；阴极层160，如Al粉末、Ag粉末等；封装薄膜层170，如Al2O3粉末和ZrO2粉末等;
所述立体OLED器件打印成型后各层材料为横向排列，如排列顺序为柔性或玻璃基板，阳极，空穴传输层，有机发光层，电子注入缓存层，阴极，封装薄膜层；
所述立体OLED器件打印可采用热固化微喷打印的方法，在打印的同时进行着加热固化，有利于材料的快速成型；
本实施例优选微喷打印固化加热OLED材料制作旋转90°放置的OLED器件，具体步骤如下:
(S151)各层结构打印参数确定。根据3D建模的数据，确定有序各层结构的参数，包括层结构的厚度、形状以及打印轨迹的路径；本实施优选长方体各层材料的厚度分别为200nm (阳极材料)、40nm (空穴传输材料)、60nm (有机发光材料)、0.4nm (电子注入缓存材料)、300nm (阴极材料)、300nm (薄膜封装材料)。
[0028](S152)各个微喷打印喷头装填材料完毕后，按照程序设定的起始点沿设定路径开始进行材料打印，当各层达到各自的厚度后，各自停止打印。
[0029](S153)在微喷打印的同时，利用四周装配有的加热固化装置240与加热基板230将打印的材料进行固化处理。
[0030](S154)器件表面处理。将制造完成的器件移出3D打印设备，清理器件表面，包括微喷过程中残留在器件表面多余的材料。
[0031]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种OLED器件结构,包括设于底层的玻璃基板,其特征在于:所述玻璃基板上依次设有阳极层，空穴传输层，有机发光层，电子注入缓存层，阴极层和封装薄膜层。
2.根据权利要求1所述的一种OLED器件结构，其特征在于:所述阳极层由ITO粉末构成；所述空穴传输层由NPB粉末、TPD粉末的一种或者两种混合构成；所述有机发光层由Alq3粉末构成；所述电子注入缓冲层由LiF粉末构成；所述阴极层由Al粉末、Ag粉末的一种或两种混合构成；所述封装薄膜层由Al2O3粉末和ZrO2粉末构成。
3.一种基于上述机构下的3D打印技术下的多喷头打印方法，其特征在于，按如下步骤进行: 51:利用计算机设计OLED器件各层结构以及封装薄膜结构的三维数字模型； 52:对OLED器件结构进行横向的编排，在进行3D打印之前，在程序中编排OLED器件的结构，根据各层材料固化后的厚度来进行微喷头的材料的装填； 53:打印头内各个微喷头的精确定位； 54:进行各层材料的微喷打印； 55:加热固化微喷出的OLED材料与封装材料。
4.根据权利要求3所述的多喷头打印方法，其特征在于:各层材料的厚度在1-1OOnm之间。
5.根据权利要求3所述的多喷头打印方法，其特征在于:打印头上配备的微喷头数等于材料种类数与封装薄膜种类数之和，材料按照结构顺序进行装填。
6.根据权利要求3所述的多喷头打印方法，其特征在于:控制微喷头的打印的起始点和截止点来精确控制各层材料的厚度。
7.根据权利要求3所述的多喷头打印方法，其特征在于:加热固化是采用在喷头的四周配有加热固化成型的装置，来加速材料的成型。
【文档编号】H01L51/52GK104409651SQ201410237612
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年5月31日 优先权日:2014年5月31日
【发明者】李福山, 郭太良, 聂晨, 曾群英, 吴家祺 申请人:福州大学