[發(fā)明專(zhuān)利]光電子器件用油墨組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980116785.6
• 申請(qǐng)日: 2009-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102027079A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭光春;趙顯南;柳志勛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 印可得株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C09D11/00
• 分類(lèi)號(hào): C09D11/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術(shù)領(lǐng)域

以下公開(kāi)內(nèi)容涉及一種直接適用于圖案化工藝的印刷油墨組合物，所述組合物通過(guò)將光電子器件用材料形成為油墨而獲得，更具體地，涉及一種光電子器件制造用印刷油墨組合物，所述印刷油墨組合物通過(guò)控制用于制造光電子器件(包括有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)或有機(jī)薄膜晶體管(OTFT))的關(guān)鍵材料的物理性質(zhì)使其適用于印刷工藝并可直接進(jìn)行圖案化而獲得。

背景技術(shù)

近來(lái)，光電子器件已經(jīng)在商業(yè)化方面取得成功，其尺寸增大和富有成本效益的制造也得到了深入研究。所述光電子器件的典型實(shí)例包括有機(jī)電致發(fā)光器件或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，它們是利用自發(fā)發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)光器件，所述現(xiàn)象由對(duì)于在陽(yáng)極與陰極之間包含熒光或磷光類(lèi)發(fā)光層的器件施加電流時(shí)電子與空穴之間的偶合所引起。所述OLED具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝而獲得，并且實(shí)現(xiàn)了高圖像品質(zhì)和寬視角。此外，它們能夠完全實(shí)現(xiàn)視頻圖像和高色純度，并在低電壓下以低能耗驅(qū)動(dòng)，因此適于便攜式電子設(shè)備。

更具體而言，OLED包含依次層疊在基板上的陽(yáng)極、空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層、電子注入層和陰極。此處，陽(yáng)極通常由具有低表面電阻和高透射率的氧化銦錫(ITO)形成。另外，可以在如上所述的兩個(gè)電極之間設(shè)置多個(gè)有機(jī)薄膜，以提高發(fā)光效率和使用壽命。由于有機(jī)薄膜對(duì)于空氣中的水分和氧氣非常脆弱，因此要在器件的最上部分上形成封裝膜，以提高其使用壽命。

需要許多昂貴的真空室來(lái)形成所述高效的多層OLED，并且還需要圖案化掩模。此外，制造OLED的工藝在低溫工作方面具有根本性的限制。基于這些原因，很難增大OLED的尺寸和提高其成本效益。因此，對(duì)于開(kāi)發(fā)解決上述問(wèn)題的新型工藝一直存在需求。

更近一些時(shí)期，為克服上述問(wèn)題已利用印刷工藝進(jìn)行了許多嘗試。例如，取代已知的沉積工藝的噴墨印刷工藝與沉積工藝的不同之處在于，其消耗較少量的材料，顯示較高的效率，并可以實(shí)現(xiàn)尺寸增大和低溫工作。因此，可將如塑料等柔性基板用在噴墨印刷工藝中，從而顯著提高成本效益。結(jié)果，許多韓國(guó)和外國(guó)公司及組織對(duì)這種噴墨印刷工藝進(jìn)行了積極的研究與開(kāi)發(fā)。預(yù)計(jì)噴墨印刷技術(shù)適用于各種工業(yè)領(lǐng)域，包括電氣/電子、能源、顯示器、生物產(chǎn)業(yè)，并有助于生產(chǎn)許多種商品和改善成本效益和環(huán)境友好特性。

噴墨印刷是低噪音、低成本且非接觸的印刷技術(shù)。根據(jù)油墨噴射模式，噴墨印刷工藝分為兩類(lèi)：連續(xù)噴墨工藝和按需滴墨(DOD)工藝。連續(xù)噴墨工藝通過(guò)以下方式進(jìn)行印刷：通過(guò)改變電磁場(chǎng)控制油墨方向同時(shí)用泵連續(xù)噴射油墨。DOD工藝?yán)秒娦盘?hào)僅在需要的時(shí)刻噴射油墨，并且進(jìn)一步分為壓電噴墨工藝和熱噴墨工藝，壓電噴墨工藝?yán)糜呻娨饎?dòng)態(tài)形變的壓電板產(chǎn)生壓力，熱噴墨工藝?yán)檬軣岙a(chǎn)生的氣泡在膨脹時(shí)所產(chǎn)生的壓力。

利用所述噴墨工藝制造OLED的方法可見(jiàn)于各種出版物，例如T.R.Hebner，C.C.Wu，D.Marcy，M.H.Lu和J.C.Sturm，“Ink-jet?Printing?ofdoped?Polymers?for?Organic?Light?Emitting?Devices”，Applied?PhysicsLetters，第72卷，第5期，第519-521頁(yè)，1998。已知方法通常使用聚合物材料，如聚乙烯基咔唑或聚對(duì)苯乙炔(PPV)，但問(wèn)題在于，與其他常規(guī)工藝相比，它們會(huì)造成液滴大小的不均勻和光電性質(zhì)的劣化。這可能源于以下事實(shí)，即，已知工藝未能提供具有適于噴墨工藝的可控的粘度、表面張力、溶解性、干燥后的膜均勻性等的噴墨印刷用油墨組合物。

油墨組合物將光電子器件(包括OLED)的如發(fā)光、電子輸送或空穴輸送用材料等關(guān)鍵材料應(yīng)用于噴墨印刷工藝，需要使油墨組合物具有最優(yōu)的粘度、表面張力、溶解性、干燥后的膜均勻性等。這些性質(zhì)會(huì)影響液滴形成系統(tǒng)、恒定壓力下的液滴大小和速度。例如，當(dāng)使用一般的光電子器件用噴墨系統(tǒng)時(shí)，鑒于良好的噴射性，油墨的最優(yōu)粘度為5cp～15cp。然而，目前作為OLED的關(guān)鍵材料商業(yè)化和使用的最高效的高壽命化合物具有低溶解性和小分子量，因此在將其粘度控制為適于噴墨印刷工藝方面存在困難。基于此原因，使用了各種添加劑來(lái)控制粘度并測(cè)試噴射性。然而，一些添加劑在干燥后未被除去，仍然殘留在油墨中充當(dāng)雜質(zhì)，由此對(duì)電氣和光學(xué)性質(zhì)等產(chǎn)生不利影響。結(jié)果，不能保持獨(dú)特的色坐標(biāo)、高效率和長(zhǎng)使用壽命。另外，難以控制如電介質(zhì)、半導(dǎo)體和導(dǎo)體等有機(jī)材料的溶解性和分子量，鑒于噴墨印刷所需的物理性質(zhì)，難以用作有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)的關(guān)鍵材料。使用各種添加劑的常規(guī)噴墨工藝會(huì)因器件制造后殘留的雜質(zhì)而使介電系數(shù)、電荷轉(zhuǎn)移和導(dǎo)電性劣化。