专利名称：平面显示器的施体薄膜及利用其制造oled的方法
技术领域：
本发明涉及一种平面显示器的施体薄膜及利用其制造有机发光器件(OLED)的方法，更为具体地，本发明涉及一种平面显示器的施体薄膜，其与转移层间具有改善的粘结力，以及利用该施体薄膜制造OLED的方法。
背景技术：
通常，作为平面显示器的有机发光器件(下文称为“OLED”)包括阳极、阴极和置于阳极和阴极之间的有机层。有机层必须包括一发射层并可n能还包括空穴注入层、空穴转移层、电子转移层以及电子注入层。根据组成有机层的材料，特别是组成有机层的发射层的材料，可将OLED分为聚合物OLED和小分子OLED。
在为OLED实现全部色彩中，必须将发射层图案化。存在多种图案化OLED的发射层的方法。小分子OLED是用遮光板进行图案化的，而聚合物OLED是通过喷墨印刷或者激光热成像(下文称为“LITI”)来图案化的。在干法处理中，LITI方法具有精细图案化有机层的优点。另一方面，喷墨印刷方法在湿法处理中图案化有机层。
用于利用LITI图案化聚合物有机层的方法需要至少一个光源、一个OLED基板(即受体基板)和一个施体薄膜。在此，施体薄膜包括基膜、光热转化层(下文称为“LTHC”)和包含有机层的转移层。位于受体基板上的有机层是按以下方式图案化的当光源向施体薄膜发射光线时，LTHC层吸收入射光，随后将该光线转化为热能。然后该热能将转移层的有机层转移至受体基板上。该过程已在韩国专利申请NO.10-1998-0051844、美国专利NO.5998085、NO.6214520和NO.6114088中公开了，在此引作参考。
图1A和1B是用于解释通过LITI方法在常规有机层的转移过程中转移机制的剖视图。
参照图1A，利用施主基板S1和有机层S2之间的粘结力W12，将有机层S2附着在施主基板S1上，其中S1包括基膜S1a和LTHC层S1。将受体基板S3置于施主基板S1之下。
参照图1B，除第二区域R2之外，激光照射到基膜S1a的第一区域R1上。穿过基膜S1a的激光被转化为LTHC层中的热能，然后该热量导致在第一区域R1的第一粘结力W12发生变化以使得有机层S2转移到受体基板S3上。在该转移过程中，有机层S2的转移特性依赖于第二区域R2的施主基板S1于有机层S2间的第一粘结力W12、有机层S2内的粘结力W22以及有机层S2和受体基板S3间的第二粘结力W23。
然而，如果第一粘结力W12相对较少，有机层S2就可能容易从施主基板S1上分离。从而，没有经过激光照射的第二区域R2的有机层S2会发生转移，即使不希望这样。这个问题在包括小分子材料的有机层S2中更为严重。
发明内容
本发明为平面显示器提供了一种利用转移层改善粘结特性的施体薄膜。
本发明单独为平面显示器提供了一种利用该施体薄膜制造OLED的方法。
在本发明中，施体薄膜包括基膜、位于基膜上的LTHC层、位于LTHC层上的转移层、以及置于LTHC层和转移层之间的缓冲层，其中缓冲层包括一种其玻璃转换温度(Tg)低于25℃材料。
具有低于25℃的玻璃转换温度的材料可以是硅聚合物。在此情况下，通过在LTHC层上形成液态硅聚合物，然后利用UV固化、室温固化、低温固化和催化剂固化中的任意一种对液态硅聚合物进行固化，来形成缓冲层。缓冲层厚度优选为小于20μm。更为优选地，缓冲层厚度小于5μm。
转移层至少包括发射有机层、空穴注入有机层、空穴转移有机层、电子转移有机层和电子注入有机层之一。更为优选地，转移层是一发射有机层。优选地、每个有机层包括小分子材料。更为优选地，施体薄膜还包括置于LTHC层和缓冲层之间的中间层。
本发明也公开了利用施体薄膜制造OLED的方法。
通过参照附图对本发明的示例性实施例进行详细说明，对于本领域普通技术人员，本发明的上述及其他特性和优点将变得更加明显。
图1A和1B是用于解释通过LITI在常规有机层的转移过程中转移机制的剖视图。
图2是根据本发明的平面显示器的施体薄膜的剖视图。
图3是显示根据本发明利用平面显示器的施体薄膜制造OLED的一个步骤的剖视图。
图4A和4B是显示利用分别通过实验性示例1和2制造的施体薄膜在受体基板上形成发射层图案的视图。
图5A和5B是显示利用分别通过对比示例1和2制造的施体薄膜在受体基板上发射层的视图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明进行全面说明，其中显示了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以用不同形式来具体化，而不应当理解为局限于在此列举的实施例。更合理的是，提供这些实施例以使本公开透彻、完整，并且向本领域技术人员全面地传递本发明的范围。附图中，为了清晰的目的夸大了层和区域的厚度。整个说明书中相同标记表示相同元件。
图2是平面显示器的施体薄膜的剖视图。参照图2，提供了基膜50并且在基膜50上形成LTHC层55。
在此，基膜50由透明的聚合物组成。对于基膜，采用聚丙烯、聚环氧树脂、聚乙烯、聚苯乙烯以及诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物。这些聚合物中，主要利用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作基膜50。基膜50作为支撑材料。从而，它应当具有适宜的光学特性和足够的机械稳定性。优选地，基膜50的厚度在10-500μm范围内。
LTHC层55吸收电磁波频谱的红外-可视区域内的光线并且将部分光线转化为热。LTHC层55具有适当的光学密度并且包括光吸收材料。LTHC层55可以包括金属层或有机聚合物层。金属层可包括作为光吸收材料的氧化铝或者硫酸铝。有机聚合物层可包括作为光吸收材料的碳黑、石墨或者红外染料。在此，金属层是通过真空蒸发、电子束沉积或者溅镀形成的。在该示例性实施例中，金属层厚度约为100-5000。同样，有机层形成于常规层涂敷方法中的一种，例如辊涂、照相凹板式涂敷、挤压涂敷、旋转涂敷和刮涂方法。在该示例性实施例中，有机层厚度约为0.1-10μm。
然后，可在LTHC层55上形成中间层60。中间层60可防止在后续过程中形成的转移层受到光吸收材料的污染，其中的光吸收材料，例如包含在LTHC层55中的碳黑。中间层60可形成为丙烯酸树脂或者醇酸树脂。中间层60可以通过诸如溶剂涂敷等公知的涂敷过程和诸如紫外固化过程的固化过程形成的。优选地，在1-2μm的厚度范围内形成中间层60。
然后，在LTHC层55或中间层60上形成缓冲层65。也就是，施主基板70可以是包括LTHC层55和缓冲层65的部分，其中LTHC层55和缓冲层65是按其次序堆叠在基膜50上的；或者可以是包括LTHC层55、中间层60和缓冲层65的部分，其中LTHC层55、中间层60和缓冲层65是按其次序堆叠在基膜50上的。随后，在施主基板70上，也就是缓冲层65上，形成转移层75。这就完成的施体薄膜80。
缓冲层65改善了施主基板70和转移层75之间的粘结力，也就是图1的第一粘结力W12。也就是说，参照图1，改善的粘结力防止在转移过程中转移层75轻易地从施主基板70上分离。这就降低了不希望向受体基板上转移部分的图案缺陷。从而，在本发明中，缓冲层65的导入改善了转移层75的转移特性。同样，缓冲层65在转移过程中对受体基板进行缓冲，从而最小化图案缺陷。
优选地，缓冲层65包括一种材料，该材料的玻璃转换温度(Tg)低于25℃。通常，在该玻璃转换温度(Tg)下，由于冻结了分子的微量布朗运动，所以聚合物材料处于玻璃状态。但是，超过玻璃转换温度(Tg)，由于聚合物材料的塑性或弹性更高，其具有高的粘结强度。因此，通常在25℃以上执行的LITI的转移过程中，具有玻璃转换温度低于25℃的材料的缓冲层65可改善施主基板70和转移层75之间的粘结力，即图1的第一粘结力W12。
更为优选地，利用硅聚合物形成缓冲层65。硅聚合物中具有硅氧链(Si-O)，高耐热性和化学稳定性，以及低于25℃的玻璃转换温度。通过在LTHC层55或者中间层60上涂敷液态硅聚合物，然后对其进行固化，来形成采用硅聚合物的缓冲层65。在此，通过紫外固化、室温固化、低温固化或者催化剂固化来进行固化过程。
优选地，通过旋转涂敷、辊涂、浸渍涂敷、照相凹板式涂敷、沉积等之一来形成缓冲层65。优选地，缓冲层65厚度小于20μm。更为优选地，其厚度小于5μm。优选地，如果将要转移的部分在受体基板上是均匀的，则缓冲层65厚度形成为小于20μm，其中从施主基板70将转移层转移至受体基板上。但是如果将要转移的部分不是均匀的而是凹陷的，则即使是将要转移的凹陷部分的边缘也必须紧密粘结在施体薄膜上以防止图案缺陷。因此，优选地，缓冲层65厚度必须小于5μm。
转移层75可以至少是发射有机层、空穴注入有机层、空穴转移有机层、电子转移有机层和电子注入有机层中之一。优选地，每个有机层是包括小分子材料的有机层。小分子材料可以是单分子材料或者低聚物。优选地，低聚物具有低于1000的分子量。通常，因为包括小分子材料的有机层显示出差的粘结特性(图1中W12)，缓冲层65的导入极大地改善了该转移特性。同时，存在一些具有相对较低热稳定性的小分子材料。如果转移层75包括具有相对较低热稳定性的小分子材料，在LTHC层55中产生的热量将会破坏它们。但是该缓冲层65可以控制热量，从而保护转移层以免受热破坏。
用于有机层的通常材料可适用于制造发射有机层、空穴注入有机层、空穴转移有机层、电子转移有机层和电子注入有机层。优选地，利用以下小分子材料或者聚合物制造发射有机层，其中的小分子材料为，例如Alq3(主体)/DCJTB(荧光掺杂物)、Alq3(主体)/DCM(荧光掺杂物)和CBP(主体)/PtOEP(荧光金属有机配合物)；聚合物为，例如作为红光发射材料的PFO基聚合物和PPV基聚合物。也可用以下小分子材料或者聚合物制造该发射有机层，其中的小分子聚合物为，例如Alq3、Alq3(主体)/C545t(掺杂物)和CBP(主体)/IrPPy(荧光金属有机配合物)；聚合物为，例如作为绿光发射材料的PFO基聚合物和PPV基聚合物。还可利用以下小分子材料或者聚合物制造该发射有机层，其中小分子材料为，例如DPVBi、spiro-DPVBi、spiro-6P、双苯类(DSB)和双芪类(DSA)；聚合物为，例如作为蓝发光材料的PFO基聚合物和PPV基聚合物。空穴注入有机层可利用以下小分子材料或者聚合物，其中小分子材料为，例如CuPc、TNATA、TCTA和TDAPB；聚合物为，例如PANI和PEDOT。该空穴转移有机层可利用以下小分子材料或者聚合物，其中小分子材料为，例如胺基小分子材料、腙基小分子材料、芪基小分子材料和星爆基小分子材料，如，NPD、TPD、sTAD、MTADATA等；聚合物为，例如咔唑基聚合物、胺基聚合物、芘基聚合物和吡咯基聚合物的聚合物，如PVK等。可利用以下聚合物和小分子材料制造电子转移有机层，其中聚合物为，例如PBD、TAZ和spiro-PBD；小分子材料为，例如Alq3、BAlq和SAlq。同样，利用以下小分子材料或者聚合物制造电子注入有机层，其中小分子材料为，例如Alq3、Ga络合物和PBD；聚合物为，例如二恶唑基聚合物。
利用诸如挤压涂敷、旋转涂敷、刮涂、真空沉积、CVD等通常涂敷过程来形成厚度在100-50000范围内的转移层75。
图3是用于解释根据本发明利用施体薄膜制造OLED的方法的剖视图。
参照图3，受体基板100具有在其上形成的象素电极200。同时，通过在按次序在基膜50上沉积LTHC层55、缓冲层65和转移层75来制造施体薄膜80。在形成缓冲层65之前，还可在LTHC层55上进一步沉积中间层60。如上所述就制成了施体薄膜80。
然后，将施体薄膜80布置为距受体基板100预定距离，以使施体薄膜80的转移层75面向受体基板100，并且在施体薄膜80的预定区域照射激光300。然后受激光300照射的转移层75被转移至象素电极200上，从而在象素电极上形成有机层图案250。
有机层图案250可包括从一组发射有机层、空穴注入有机层、空穴转移有机层、电子转移有机层和电子注入有机层中选择出来的至少一层。优选地，每个有机层包括小分子材料。
象素电极200可以是阳极。通过LITI过程、旋转涂敷或者真空沉积在象素电极200上形成空穴诸如有机层和/或空穴转移有机层。然后通过利用施体薄膜80在空穴转移有机层上形成有机层图案250，即发射层。在形成该发射层之后，利用LITI过程、真空沉积或旋转涂敷在该发射层上形成电子转移有机层和/或电子注入有机层。随后，在电子转移层上形成作为阴极的公共电极(未显示)，从而制成了OLED。
下面将给出优选示例以更好地理解本发明。然而，下列示例并没有限制本发明的范围。
准备由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成的厚100μm的基膜。在该基膜上形成厚4μm的包括作为光吸收材料的碳黑的LTHC层。随后，作为中间层，在该LTHC层上形成厚1μm的丙烯酸树脂。通过旋转涂敷在中间层涂敷厚1μm的液态硅聚合物2577(康道宁公司，Dow Corning Corporation)。对所涂敷的2577(康道宁公司)在25℃下干燥10分钟，在80℃下加热处理10分钟，并在25℃下放置6小时，从而形成缓冲层。在此，液态硅聚合物2577(康道宁公司)是通过与湿气左右在25℃下固化的聚合物。而且，如果将其在80℃下进行热处理，其固化时间将进一步缩短。利用真空沉积在缓冲层的整个表面沉积包括7％重量IrPPy的CBP(Sigma Aldrich公司)以形成转移层，从而制成了施体薄膜。在此，掺杂IrPPy的CBP是作为电致发光小分子材料之一的绿色光发射材料。
通过旋转涂敷在中间层上涂敷厚1μm的液态硅聚合物UVHC3000(通用电气公司，General Electric Corporation)。对所涂敷的UVHC3000(通用电气公司)在25℃下干燥10分钟，在80℃下加热处理10分钟，并利用紫外灯(最长波长为254nm)固化15分钟，从而形成缓冲层。除了形成缓冲层的步骤外，用于制造施体薄膜的其他过程与实验性示例1相同。
在中间层涂敷厚5μm的具有高于25℃(约为100℃)的玻璃转换温度的紫外固化密封胶68(Norland公司)。对该紫外固化68在80℃下加热处理10分钟，并利用紫外灯(最长波长为254nm)固化15分钟，从而形成缓冲层。除了形成缓冲层的步骤外，用于制造施体薄膜的其他过程与实验性示例1相同。
准备由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成的厚100μm的基膜。在该基膜上形成厚4μm的包括作为光吸收材料的碳黑的LTHC层。随后，作为中间层，在该LTHC层上形成厚1μm的丙烯酸树脂。利用真空沉积在缓冲层的整个表面沉积包括7％重量IrPPy的CBP(Sigma Aldrich公司)以形成转移层，从而制成了施体薄膜。
同时，分别准备在其上形成象素电极的受体基板。随后，将通过实验性示例1和2以及对比示例1和2制造的每个施体薄膜置于每个受体基板上。然后通过LITI步骤将转移层转移到该受体基板上，从而在每个受体基板上形成发射层图案。
图4A和4B是显示利用分别通过实验性示例1和2制造的施体薄膜在受体基板上形成的发射层图案的视图。图5A和5B是显示利用分别通过对比示例1和2制造的施体薄膜在受体基板上形成的发射层图案的视图。
参照图5A和5B，存在一发射层图案P和缺陷图案Q，其中缺陷图案Q具有将不会从转移层转移到基板的一个部分。然而，图4A和4B显示一发射层图案P，但是没有缺陷图案，这是由在施体薄膜内采用缓冲层以改进了转移层和施体薄膜之间粘结力而产生的。
如上所述，根据本发明平面显示器的施体薄膜在施主基板的LTHC层和转移层之间插入缓冲层，从而改进了转移层和施主基板之间的粘结力。因此，通过利用根据本发明的施体薄膜对转移层进行转移而在基板上形成的有机层图案不包含任何缺陷。
本发明可以用不同形式来具体化，而不应当理解为局限于在此列举的实施例。更合理的是，提供这些实施例以使本公开透彻、完整，并且向本领域技术人员全面地传递本发明的范围。附图中，为了清晰的目的夸大了层和区域的厚度。整个说明书中相同标记表示相同元件。
权利要求
1.一种平面显示器的施体薄膜，包括一基膜；一置于该基膜上的光-热转化层；一置于该光-热转化层上的转移层；以及一置于该光-热转化层和该转移层之间的缓冲层，其中该缓冲层包括其玻璃转换温度Tg低于25℃的材料。
2.如权利要求1所述施体薄膜，其中具有低于25℃的玻璃转换温度的该材料为硅聚合物。
3.如权利要求2所述施体薄膜，其中该缓冲层这样形成在该光-热转化层上形成液态硅聚合物，然后通过一组UV固化、室温固化、低温固化和催化剂固化中选择的一个过程来固化所形成的该液态硅聚合物。
4.如权利要求1所述施体薄膜，其中该缓冲层厚度小于20μm。
5.如权利要求4所述施体薄膜，其中该缓冲层厚度小于5μm。
6.如权利要求1所述施体薄膜，该缓冲层包括从一组发射有机层、空穴注入有机层、空穴转移有机层、电子转移有机层和电子注入有机层中选择的至少一层。
7.如权利要求6所述施体薄膜，其中该转移层为一发射有机层。
8.如权利要求6所述施体薄膜，其中每个发射有机层包括小分子材料。
9.如权利要求1所述施体薄膜，还包括一插入该光-热转化层和该缓冲层之间的中间层。
10.一种用于制造有机发光器件的方法，包括形成一具有象素电极的受体基板；在受体基板上布置施体薄膜，其中该施体薄膜包括位于基膜上的光-热转化层、缓冲层和转移层；以及利用激光束照射该基膜上的预定区域以进行转移。
11.如权利要求10所述方法，其中该缓冲层包括其玻璃转换温度Tg低于25℃的材料。
12.如权利要求11所述方法，其中该缓冲层包括硅聚合物。
13.如权利要求10所述方法，其中该转移层包括从一组发射有机层、空穴注入有机层、空穴转移有机层、电子转移有机层和电子注入有机层中选择的至少一层。
14.一种制造施体薄膜的方法，包括在基膜上形成光-热转化(LTHC)层；在LTHC层上形成缓冲层；以及在LTHC层上形成转移层。
15.如权利要求14所述的方法，其中该LTHC层包括金属层或有机聚合物层，以及其中通过真空蒸发、电子束沉积或者溅镀来形成该金属层，通过辊涂方法、照相凹板式涂敷方法、挤压涂敷方法、旋转涂敷方法和刮涂方法来形成该有机层。
16.如权利要求14所述的方法，其中该缓冲层包括其玻璃转换温度Tg低于25℃的材料。
17.如权利要求14所述的方法，还包括在该LTHC层和该缓冲层之间形成中间层。
全文摘要
本发明公开了一种平面显示器的施体薄膜及利用其制造有机发光器件的方法。为平面显示器提供的该施体薄膜具有基膜、置于基膜上的光－热转化层、置于光－热转化层上的缓冲层以及置于该光－热转化层和转移层之间的缓冲层，其中缓冲层包括其玻璃转换温度(Tg)低于25℃的材料。为平面显示器提供的该施体薄膜在施主基板的光－热转化层和转移层之间插入该缓冲层，从而改善该转移层和施主基板之间的粘结力。因此，通过利用施体薄膜对转移层进行转移而在受体基板上形成的有机层图案不包含任何缺陷。
文档编号H05B33/12GK1592524SQ20041005874
公开日2005年3月9日 申请日期2004年7月28日 优先权日2003年8月28日
发明者金茂显, 陈炳斗, 徐旼撤, 杨南喆, 李城宅 申请人:三星Sdi株式会社