有機薄膜油墨組合物和方法技術

本發明專利技術教導涉及油墨組合物的不同實施方案，一旦印刷和固化，油墨組合物就在基材(例如但不限于OLED裝置基材)上形成有機薄膜。油墨的不同實施方案可用在氣體封閉部內容納的工業噴墨印刷系統印刷，所述氣體封閉部限定內部，所述內部具有保持為惰性和基本低顆粒過程環境的受控環境。在這種受控環境在基材(例如但不限于OLED裝置基材)上圖案化印刷有機薄膜可保證高體積高產率過程用于多種OLED裝置。

Organic thin film ink composition and method

The present invention teaches different embodiments of an ink composition that once printed and cured, an ink composition is formed on an organic substrate (for example, but not limited to the OLED device substrate). Printing industrial inkjet printing system can be used in different embodiments, the ink gas sealing part contained, the gas seal part of the interior is limited within the controlled environment remain inert and basic low particle process environment. In this controlled environment, patterning printed organic films on substrates (e.g., but not limited to OLED device substrates) ensures a high volume and high yield process for a wide variety of OLED devices.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】有機薄膜油墨組合物和方法相關申請本申請要求2014年7月25日提交的美國臨時專利申請62/029,228、2014年8月11日提交的美國臨時專利申請62/035,600和2014年11月26日提交的美國臨時專利申請62/084,751的優先權，其全部內容通過引用結合到本文中。
本專利技術教導涉及油墨組合物的不同實施方案和在基材(例如但不限于OLED裝置基材)上形成的聚合有機薄膜。油墨的不同實施方案可用可在氣體封閉部(gasenclosure)內容納的工業噴墨印刷系統印刷，所述氣體封閉部限定內部，所述內部具有保持為惰性和基本低顆粒過程環境的受控環境。專利技術概述對于有機發光二極管(OLED)顯示器技術潛力的關注由OLED顯示器技術屬性驅動，包括具有高飽和顏色、高對比度、超薄、快響應和能效的顯示器演示。另外，可在OLED顯示器制造技術中使用多種基材材料，包括柔性聚合材料。盡管用于小屏幕應用(主要用于手機)的顯示器演示已著力注重這種技術的潛力，但在一定的基材幅面范圍內以高產率放大大批量制造仍有挑戰。關于幅面的放大，Gen5.5基材具有約130cmX150cm尺寸，并且可得到約8個26”平板顯示器。比較起來，較大幅面基材可包括使用Gen7.5和Gen8.5母玻璃基材尺寸。Gen7.5母玻璃具有約195cmX225cm尺寸，并且可每個基材切成8個42"或6個47”平板顯示器。用于Gen8.5的母玻璃為約220cmX250cm，并且可每個基材切成6個55"或8個46”平板顯示器。在OLED顯示器制造放大到較大幅面方面仍有挑戰的一個標志是，已證明以高產率在大于Gen5.5基材的基材上大批量制造OLED顯示器有相當大挑戰性。原則上，通過用OLED印刷系統在基材上印刷不同有機薄膜和其它材料，可制造OLED裝置。這樣的有機材料可能易被氧化和其它化學過程損傷。因此，需要在惰性環境印刷不同有機堆疊層。另外，為了達到高產率制造過程，需要基本無顆粒環境。除了將不同OLED堆疊層印刷到多個離散像素位置外，還可用工業噴墨系統進行圖案化區域印刷。例如，在制造OLED裝置期間，可噴墨印刷不同包封層。鑒于可被氧化和其它化學過程和由于材料印刷薄層中顆粒物質造成的缺陷損傷的OLED堆疊的不同有機材料的敏感性，也需要在惰性的基本無顆粒環境中圖案化印刷包封層。然而，以可對不同基材尺寸放大并且可在惰性的基本低顆粒印刷環境中進行的方式容納OLED印刷系統可面臨多種工程挑戰。用于高通過量大幅面基材印刷(例如，印刷Gen7.5和Gen8.5基材)的制造工具需要相當大的設備。因此，已證明，保持大型設備在惰性氣氛下、需要氣體凈化去除反應氣氛種類（例如水蒸氣和氧及有機溶劑蒸氣)，以及保持基本低顆粒印刷環境有相當大挑戰。正因如此，在一定的基材幅面范圍內以高產率放大大批量制造OLED顯示器技術仍有挑戰。因此，各種實施方案需要本專利技術教導的氣體封閉系統，該系統可在惰性的基本低顆粒環境中容納OLED印刷系統，并且可容易放大，以在多種基材尺寸和基材材料上制造OLED面板。另外，本專利技術教導的各種氣體封閉系統可容易在處理期間從外部進入OLED印刷系統，并容易以最少停機時間進入內部維護。附圖簡述通過參考附圖，可更好地理解本公開的特征和優勢，這些附圖旨在說明而不限制本專利技術教導。圖1為顯示制造的不同方面的光電裝置的示意截面圖。圖2(A)和圖2(B)為根據本專利技術教導的組合物、系統和方法的不同實施方案在基材上形成的聚合薄膜的膜輪廓分布圖。圖2(A)顯示不用結合邊緣補償印刷的8μm厚度膜。圖2(B)顯示使用邊緣補償印刷的16μm厚度膜。圖3為描繪根據本專利技術教導的組合物、系統和方法的不同實施方案在基材上形成聚合薄膜的方法的流程圖。圖4為根據本專利技術教導的不同實施方案的印刷系統工具視圖的前透視圖。圖5為可用于制造發光裝置的UV固化模塊的示意圖。圖6描繪根據本專利技術教導的不同實施方案的印刷系統的擴展等軸透視圖(isoperspectiveview)。圖7為根據本專利技術教導的不同實施方案的印刷系統的等軸透視圖。圖8為根據本專利技術教導的氣體封閉組合件和相關系統部件的不同實施方案的示意圖。圖9(A)為對于鋪展改性劑在22℃和25℃下滴體積作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖9(B)為對于鋪展改性劑在22℃和25℃下滴速度作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖9(C)為對于鋪展改性劑在22℃和25℃下滴軌跡作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖10(A)為對于鋪展改性劑在22℃和25℃下滴體積變化作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖10(B)為對于鋪展改性劑在22℃和25℃下滴速度變化作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖11(A)為對于油墨組合物在25℃下墨滴速度作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖11(B)為對于油墨組合物在25℃下墨滴體積作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖11(C)為對于油墨組合物在25℃下墨滴軌跡作為噴射頻率的函數的曲線圖。圖12為在固化時出現的印刷油墨組合物的體積變化作為光引發劑濃度的函數的曲線圖。圖13為顯示通過熱重量分析測定在120℃固化的膜在失重和光引發劑濃度之間相關性的曲線圖。專利技術詳述本專利技術教導涉及油墨組合物的不同實施方案，一旦印刷和固化，油墨組合物就在基材(例如但不限于OLED裝置基材)上形成聚合薄膜。油墨的不同實施方案可用可在氣體封閉部內容納的工業噴墨印刷系統印刷，所述氣體封閉部限定內部，所述內部具有保持為惰性和基本低顆粒過程環境的受控環境。在這種受控環境在基材(例如但不限于OLED裝置基材)上圖案化印刷有機薄膜可保證大批量高產率過程用于多種OLED裝置。可預期在本專利技術教導的氣體封閉系統的不同實施方案的惰性的基本低顆粒環境內印刷多種油墨制劑。在制造OLED顯示器期間，可形成OLED像素，以包括OLED膜堆疊，在施加電壓時，這些堆疊可發射特定峰波長的光。在陽極和陰極之間的OLED膜堆疊結構可包括空穴注入層(HIL)、空穴輸送層(HTL)、發射層(EL)、電子輸送層(ETL)和電子注入層(EIL)。在OLED膜堆疊結構的一些實施方案中，可使電子輸送層(ETL)與電子注入層(EIL)組合成ETL/EIL層。根據本專利技術教導，對于OLED膜堆疊的不同顏色像素EL膜的EL，可用噴墨印刷來印刷不同油墨制劑。另外，例如但不限于HIL、HTL、EML和ETL/EIL層可具有可用噴墨印刷印刷的油墨制劑。如本文以后更詳細討論，可進一步預期用噴墨印刷在OLED面板上印刷有機包封層。包封油墨可包括聚合物或聚合物組分，例如但不限于各種聚乙二醇單體材料、丙烯酸酯(例如，單齒或多齒丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯(例如，單齒或多齒甲基丙烯酸酯)或其它材料和共聚物及其混合物，可用熱處理(例如，烘烤)、UV曝光及其組合固化。如本文所用，聚合物和共聚物可包括可配制成油墨并在基材上固化形成有機包封層的任何形式聚合物組分。這些聚合組分可包括聚合物和共聚物及其前體，例如但不限于單體、低聚物和樹脂。根據本專利技術教導，噴墨印刷可提供數個優點。首先，可排除一定范圍真空處理操作，因為可在大氣壓進行這種基于油墨的制造。另外，在噴墨印刷過程期間，有機包封層可定位，以在活性(active)區域上和附近覆蓋OLED基材部分，以有效包封活性區域，包括活性區域的側面邊緣。使用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油墨組合物，所述油墨組合物包含：75?95%重量聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體、聚乙二醇二丙烯酸酯單體或其組合，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體和聚乙二醇二丙烯酸酯單體具有約230g/mol至約430g/mol的數均分子量；4?10%重量季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯或其組合；和1?15%重量鋪展改性劑，所述鋪展改性劑具有在22℃約14至約18cps粘度和在22℃約35至約39達因/cm表面張力。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.07.25 US 62/029228;2014.08.11 US 62/035600;201.一種油墨組合物，所述油墨組合物包含：75-95%重量聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體、聚乙二醇二丙烯酸酯單體或其組合，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體和聚乙二醇二丙烯酸酯單體具有約230g/mol至約430g/mol的數均分子量；4-10%重量季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯或其組合；和1-15%重量鋪展改性劑，所述鋪展改性劑具有在22℃約14至約18cps粘度和在22℃約35至約39達因/cm表面張力。2.權利要求1的油墨組合物，其中所述鋪展改性劑具有在22℃約14至約16cps粘度和在22℃約35至約38達因/cm表面張力。3.權利要求1的油墨組合物，其中所述鋪展改性劑包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯單體、烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯單體或其組合。4.權利要求2的油墨組合物，其中所述鋪展改性劑包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯單體、烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯單體或其組合。5.權利要求1的油墨組合物，其特征在于：鋪展改性劑在22℃具有至少23kHz最大穩定噴墨噴射頻率；并且直到其在22℃的最大穩定噴墨噴射頻率，鋪展改性劑具有不大于15%的最大滴體積變化和不大于15%的最大滴速度變化。6.權利要求1的油墨組合物，所述油墨組合物在25℃具有至少25kHz最大穩定噴墨噴射頻率。7.權利要求1的油墨組合物，所述油墨組合物進一步包含交聯光引發劑，所述交聯光引發劑存在的量在固化從油墨組合物印刷的膜時造成不大于1%體積變化。8.權利要求7的油墨組合物，其中所述光引發劑為2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。9.權利要求8的油墨組合物，其中2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦以油墨組合物約3.75至約4.25%重量的量存在。10.權利要求3的油墨組合物，其中所述光引發劑為2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。11.權利要求10的油墨組合物，所述油墨組合物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R賈因，陳麗仙，I特雷古布，陳江龍，
申請(專利權)人：科迪華公司，
類型：發明
國別省市：美國,US