调光板与发光器件的制作方法与流程

文档序号:11103061阅读:1061来源:国知局
调光板与发光器件的制作方法与制造工艺

本申请涉及照明与显示领域,具体而言,涉及一种调光板与发光器件的制作方法。



背景技术:

在制作发光器件时,首先在基板上(有的基板上设置有电极层)设置具有开口的像素界定层,像素界定层与基板在开口处形成容纳槽(该区域中的各结构层形成后,该区域形成子像素区域),然后向容纳槽中注入墨水,墨水干燥后形成对应的结构层,这些结构层可以是量子点发光层、空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层或光转换层。

在墨水干燥成膜过程中,由于溶剂率先在墨水区域的边缘挥发,这样中心位置的墨水中的溶剂携带粒子会向边缘位置移动,最终粒子在墨水区域的边缘堆积,形成咖啡环,最后干燥形成中间薄两边厚的不均匀的薄膜。咖啡环的产生不仅对器件的发光的均匀性造成影响,且积聚在墨水区域(子像素区域)边缘的材料对器件的老化等也会带来很多未知的影响。

现有技术中有许多缓解咖啡环的方法,比如,授权公告号为CN103928497的专利中,在第一电极上构筑横截面呈中部宽、上下部的宽度依次减小的像素界定层结构,发光的时候,子像素区域边缘的咖啡环区域的发光会被像素界定层结构中部的突出结构遮挡,从而减小了咖啡环效应对发光不均匀的影响。

授权公告号为CN105448957B的专利中,通过形成两个叠置的像素界定层来减小发光单元的边缘发光面积来改善咖啡环造成的发光不均的问题。

上述两种方法都只是利用繁琐的工艺结构减小了咖啡环对器件发光不均造成的影响,并没有从根本上解决咖啡环问题。授权公告号为CN105428554B的专利中,采用通电的方法使导电阳极两端生热,待导电阳极之上的容纳槽内的温度稳定后注入墨水,以使其均匀干燥,减少咖啡环效应带来的影响。但是大量研究表明,此种方法改善的效果是非常有限的,却大大增加了电极制备工艺的复杂性。



技术实现要素:

本申请的主要目的在于提供一种调光板与发光器件的制作方法,以解决现有技术中不能以简单的方式解决咖啡环的问题。

为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种调光板,该调光板包括阵列排布的多个调光部,各上述调光部包括中心区域调光部以及边缘区域调光部,上述边缘区域调光部围绕上述中心区域调光部,上述中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量。

进一步地,上述中心区域调光部的厚度小于上述边缘区域调光部的厚度。

进一步地,各上述调光部设有至少一个开孔,上述边缘区域调光部的总开孔面积小于上述中心区域调光部的总开孔面积。

进一步地,上述边缘区域调光部的开孔密度小于上述中心区域调光部的开孔密度,和/或,上述边缘区域调光部的开孔孔径小于上述中心区域调光部的开孔孔径。

进一步地,上述调光板包括调光层,上述调光层包括各上述调光部。

进一步地,上述调光部的材料为光反射型材料或光吸收型材料。

进一步地,上述调光板还包括辅助层,上述辅助层设置在各上述调光部的表面上,上述辅助层的透光率不小于90%,优选上述辅助层为玻璃。

进一步地,上述辅助层和/或上述调光层的热膨胀系数范围为10-6~10-7m/K。

进一步地,上述中心区域调光部的厚度大于上述边缘区域调光部的厚度,且上述调光部的厚度由上述边缘区域调光部向上述中心区域调光部逐渐增大。

进一步地,上述边缘区域调光部的单位面积的光透过量沿着朝向上述中心区域调光部的方向逐渐递增。

进一步地,上述调光板包括第一表面以及与上述第一表面相对设置的第二表面,上述第二表面为光出射的平整表面,各上述调光部平行于上述第二表面的截面的形状为圆形、椭圆形、三角形、圆角矩形或者多边形。

根据本申请的另一方面,提供了一种发光器件的制作方法,该发光器件包括多个由像素隔离结构围成的子像素区域,在各上述子像素区域中设置多个结构层,至少一个上述结构层的制作方法包括:在各上述子像素区域中设置上述多个结构层中的一个上述结构层的原料墨水;将上述任一种调光板设置在上述子像素区域上方,使上述调光板的各调光部与各上述子像素区域一一对应;在上述调光板的远离上述子像素区域的一侧设置光源,控制上述光源的出射光经过上述调光部照射到上述原料墨水上,以对上述原料墨水进行干燥,形成上述结构层。

应用本申请的技术方案中的调光板,由于该调光板的调光部的边缘区域的光透过量大于上述边缘区域的光透过量,当其应用在制作发光器件的子像素区域中的各结构层时,子像素区域中的边缘区域的结构层的原料墨水接收到的光比中心区域的原料墨水接收到的光少,相比于现有的原料墨水,自然干燥时位于子像素区域的中心区域的比边缘区域的干燥速度慢而导致的边缘沉积溶质的咖啡环现象,加快了子像素区域的中心区域的原料墨水的干燥速度,使得中心区域与边缘区域的原料墨水的溶剂的挥发速度大致相同,即中心区域的原料墨水与边缘区域的原料墨水同步干燥,避免了咖啡环现象的产生,可得到薄厚均匀的结构层,且方式简单,解决了咖啡环的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本申请的一种典型的实施方式提供的调光板的结构示意图;

图2示出了本申请的实施例1提供的调光板的结构示意图;

图3示出了本申请的实施例2提供的调光板的结构示意图;

图4示出了本申请的实施例3提供的调光板的结构示意图;以及

图5示出了本申请的实施例4提供的调光板的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

1、调光板;10、调光部;11、辅助层;12、调光层;01、第一表面;02、第二表面;100、开孔;101、中心区域调光部;102、边缘区域调光部。

具体实施方式

应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的,现有技术中,不能以简单的方式解决咖啡环的问题,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种调光板与发光器件的制作方法。

本申请的一种典型的实施方式中,提供了一种调光板,如图1所示,该调光板1包括阵列排布的多个调光部10,多个调光部可以间隔设置也可以连续设置,本领域技术人员可以根据实际情况设置多个调光部。各上述调光部10包括中心区域调光部以及边缘区域调光部,上述边缘区域调光部围绕上述中心区域调光部,上述中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量,其中,光透过量为入射光通过一定厚度的调光部10后,沿着入射方向射出的光子数量,也就是出射的光子中没有改变方向的光子的数量。

上述的调光板的中心和边缘区域调光部可以根据实际应用情况确定。上述的调光板使中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量,当其应用在制作发光器件的子像素区域中的各结构层时,子像素区域中的边缘区域的原料墨水(原料墨水干燥后形成结构层,以下简称原料墨水为墨水)接收到的光比中心区域的墨水接收到的光少,相比于现有的墨水干燥时中心区域比边缘区域干燥速度慢而导致的边缘沉积溶质的咖啡环现象,加快了子像素区域的中心区域的墨水的干燥速度,使得中心区域与边缘区域的墨水的溶剂的挥发速度大致相同,即中心区域的墨水与边缘区域的墨水同步干燥,避免了咖啡环现象的产生,得到薄厚均匀的结构层。上述的调光板结构简单,并且能够有效避免咖啡环现象的产生。

实现中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量的方式有很多,本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的实现方式。

在本申请的一种实施例中,上述中心区域调光部的厚度小于上述边缘区域调光部的厚度,进而实现中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量,避免了咖啡环现象的产生。调光板中的各调光部可以独立的,通过不同材料的连接部连接,也可以是连成一个层状整体的,优选的,如图3所示,上述调光板1包括调光层12,其中,虚线矩形框所框出的调光板1的部分为调光部10,此时,调光部10的厚度是连续变化的,且中间薄边缘厚。

在本申请中的一种实施例中,上述调光部的材料为挡光材料,即不透明材料,优选的,由该挡光材料制成的调光部的透光率可以小于10%,即透过该挡光材料制成的调光部的光通量与其入射光通量的百分率,通过将中心区域调光部的厚度小于上述边缘区域调光部的厚度,进而使得中心区域调光部对光的遮挡作用较弱,进而透过的光较多,边缘区域调光部对光的遮光作用较强,进而透过的光较少,从而实现中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量。

本申请中的另一种实施例中,上述调光部的材料为透明材料或半透明材料,优选的,由透明材料制成的调光部10的透光率可以大于90%,由半透明材料制成的调光部10的透光率可以在60%~90%之间,通过将中心区域调光部的厚度小于上述边缘区域调光部的厚度,使得调光部类似凹透镜,能够对光发散,进而使得边缘区域调光部的接收到的光较少,中心区域调光部接收到的光较多,进而实现中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量。

本申请的另一种实施例中,如图5所示,上述的调光板的调光层12中的各调光部10设有至少一个开孔100,其中,调光部10包括边缘区域调光部102和中心区域调光部101,上述边缘区域调光部102的总开孔面积小于上述中心区域调光部101的总开孔面积,开孔面积大的位置处光透过的多,开孔面积小的位置处光透过的少,进而实现中心区域调光部101的光透过量大于上述边缘区域调光部102的光透过量。上述的边缘区域调光部的总开孔面积可以为0,中心区域调光部的总开孔面积大于0。

需要注意的是,上述的中心区域和边缘区域调光部的划分并不限于上述的划分方式,本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的划分,具体的,可以根据实际的溶剂体系和干燥条件等进行划分。

实现边缘区域调光部的总开孔面积小于上述中心区域调光部的总开孔面积的方式包括两种,一种是上述边缘区域调光部的开孔密度小于上述中心区域调光部的开孔密度,另一种是上述边缘区域调光部的开孔孔径小于位于上述中心区域调光部的开孔孔径,本领域技术人员可以根据实际情况选择这两种中的任意一种,或者同时选择两种,如图5所示,通过两种方式的相互配合使得边缘区域调光部的总开孔面积小于上述中心区域调光部的总开孔面积。

本申请的一种具体的实施例中,如图4所示,上述调光板1包括调光层12,上述调光层12包括各上述调光部10。在具体的制作过程中,通过在调光层刻蚀形成多个调光部。

本申请中的调光部可以是挡光材料形成的,也可以是透明材料形成的,还可以是半透明材料形成的,本领域技术人员可以根据实际情况采用合适的材料形成调光部。

对于通过打孔方式实现中心区域调光部的光透过量大于上述边缘区域调光部的光透过量的方案来说,调光部的材料可以是挡光材料也可以是半透明材料,而不采用透明材料。

当调光部是挡光材料时,该挡光材料可以是光反射型材料或光吸收型材料。其中,反射型材料可以为金属或金属氧化物;吸收型材料包括树脂基体与分散在上述树脂基体中的吸收粒子,上述吸收粒子可以为酞菁类、琉代双烯类与醌型有机类染料中的一种或多种。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的挡光材料形成调光部。

为了使调光板或调光板中的调光层的形态固定不变形,且更容易加工,本申请的再一种实施例中,如图4所示,上述调光板1除了调光层12外,还包括辅助层11,上述辅助层11设置在各上述调光部10的表面上,上述辅助层11的透光率不小于90%,通过设置辅助层,可以更好地支撑调光层,使其保持平整,并且这样更容易进行生产和加工。优选上述辅助层11为玻璃,更优选的是石英玻璃。可选的,上述辅助层11比调光层12的厚度更大或者强度更高、热膨胀系数更小。

为了避免光照射调光板时,调光板的辅助层发生较大的形变进而致使调光部的位置发生变化,本申请的一种实施例中,上述辅助层11和/或调光层12的热膨胀系数范围为10-6~10-7m/K。

本领域技术人员也可以根据实际情况选择合适膨胀系数范围的调光部的材料,以减小调光部受热后发生形变对调光板实际使用的不良影响。通过选取热膨胀系数小的材料来控制形变到可以接受的范围。

本申请中的另一种实施例中,如图2所示,上述调光部10的中心区域调光部的厚度可以大于上述边缘区域调光部的厚度,且上述调光部的厚度由上述边缘区域调光部向上述中心区域调光部逐渐增大,其中,调光部10可以不设置在调光层12中,也可以设置在调光板1的调光层12中,该方案中,调光部的材料为透明材料或者是半透明材料,调光部类似于凸透镜或者是三棱镜,主要是通过光的会聚作用实现中心区域的调光部的光透过量多于边缘区域的调光部的光透过量。

为了使得调光部中的光透过量的变化循序渐进,本申请的一种实施例中,上述边缘区域调光部的单位面积的光透过量沿着朝向上述中心区域调光部的方向逐渐递增。

本申请中的又一种实施例中,如图4所示,上述调光板1包括第一表面01以及与上述第一表面相对设置的第二表面02,上述第二表面02为光出射的平整表面,各上述调光部10平行于上述第二表面02的截面的形状为圆形、椭圆形、三角形、圆角矩形或者多边形。

本申请的另一种典型的实施方式中,提供了一种发光器件的制作方法,上述发光器件包括多个由像素隔离结构围成的子像素区域,在各上述子像素区域中设置多个结构层,至少一个上述结构层的制作方法包括:在各上述子像素区域中设置多个结构层中的一个结构层的原料墨水;将上述的调光板设置在上述子像素区域上方,使上述调光板的各调光部10与各上述子像素区域一一对应,优选的,各调光部在调光板的第一表面上的投影与各子像素在第一表面上的投影完全重合,具体的投影形状可以是圆形、椭圆形、三角形或者多边形,也可以是圆角矩形(类似与操场的形状)等;在上述调光板的远离上述子像素区域的一侧设置光源,控制上述光源的出射光经过上述调光部照射到上述原料墨水上,对上述原料墨水进行干燥,形成上述结构层。

在一个可选的实施例中,上述的光源可以为红外光源,出射的光为红外光。优选的,可以在发光器件的远离结构层的表面上设置用于散热的装置,比如设置冷板,从而可以在需要对原料墨水照射时间较长的情况下,防止过多的热量传递至器件其他结构层,避免了对发光器件的其他结构层产生不良影响。

上述的发光器件的制作方法采用上述的调光板,由于该调光板上的中心区域的光透过量大于上述边缘区域的光透过量,且调光部与子像素区域一一对应,因此,使得子像素区域的边缘区域接收到的光少,中心区域接收到的光多,进而加快了中心区域的墨水的干燥速度,使得中心区域与边缘区域的墨水的溶剂的挥发速度大致相同,即中心区域的墨水与边缘区域的墨水同步干燥,避免了咖啡环现象的产生,得到薄厚均匀的结构层。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例来说明。

实施例1

如图2所示,该调光板包括调光层12,该调光层12由掺杂金溶胶的玻璃(半透明材料)形成,其中调光层12包括多个间隔设置的调光部10,该调光部10为平凸透镜,通过光的会聚作用,实现中心区域调光部的光透过量大于边缘区域调光部的光透过量。

实施例2

如图3所示,该调光板包括调光层12,该调光层12由掺杂钨金属络合物的玻璃(半透明材料)形成,其中调光层12包括多个间隔设置的调光部10,该调光部10为平凹透镜,通过光的发散作用,实现中心区域调光部的光透过量大于边缘区域调光部的光透过量。

实施例3

如图4所示,该调光板包括辅助层11和设置在辅助层11表面上的调光层12,其中,辅助层11为玻璃(透明材料)形成的;调光层12为ITO(在红外区域有很好的阻隔性)形成的,且包括多个间隔设置的调光部10,该调光部10为平凹形,即边缘区域调光部的厚度大于中心区域调光部的厚度,且厚度是逐渐变换化的。

实施例4

如图5所示,该调光板包括辅助层11和设置在辅助层11表面上的调光层12(由于是俯视图,所以只能看到调光层12,看不到辅助层11),其中,辅助层11为透明材料石英玻璃形成的;调光层12为ITO形成的,且包括多个间隔设置的调光部10,该调光部10中,设置有开孔100,其中边缘区域调光部的开孔100密度以及开孔100孔径也小于中心区域调光部的,进而实现中心区域调光部的光透过量大于边缘区域调光部的光透过量。

采用各实施例中的调光板,对TFT基板的各子像素区域喷墨打印后的红色量子点CdSe/ZnS的甲苯溶液进行处理,具体为:将调光板设置在打印后的基板的表面上,使各调光部与子像素区域一一对应,然后采用红外光源对调光板进行照射,部分红外光通过调光部射至红色量子点CdSe/ZnS的甲苯溶液上,1min之后,通过显微镜观察各红色量子点膜层的铺展均匀性,并与自然干燥的红色量子点CdSe/ZnS的甲苯溶液形成的红色量子点膜层进行对比,实施例1至4的膜层铺展均匀性要明显优于自然干燥的红色量子点膜层,消除了咖啡环现象。

从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:

1)、本申请中的调光板将调光部的边缘区域的光透过量大于上述边缘区域的光透过量,当其应用在制作发光器件的子像素区域中的各结构层时,子像素区域中的边缘区域的结构层墨水(对应于上述的原料墨水)接收到的光比中心区域的墨水接收到的光少,相比于现有的墨水干燥时中心区域比边缘区域干燥速度慢而导致的边缘沉积溶质的咖啡环现象,加快了子像素区域的中心区域的墨水的干燥速度,使得中心区域与边缘区域的墨水的溶剂的挥发速度大致相同,即中心区域的墨水与边缘区域的墨水同步干燥,避免了咖啡环现象的产生,得到薄厚均匀的结构层。

2)、本申请中的发光器件的制作方法采用上述的调光板,由于该调光板上的中心区域的光透过量大于上述边缘区域的光透过量,且调光部与子像素区域一一对应,因此,使得子像素区域的边缘区域接收到的光少,中心区域接收到的光多,进而加快了中心区域的墨水的干燥速度,使得中心区域与边缘区域的墨水的溶剂的挥发速度大致相同,即中心区域的墨水与边缘区域的墨水同步干燥,避免了咖啡环现象的产生,得到薄厚均匀的结构层。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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