有机薄膜油墨组合物和方法技术

本发明专利技术教导涉及油墨组合物的不同实施方案，一旦印刷和固化，油墨组合物就在基材(例如但不限于OLED装置基材)上形成有机薄膜。油墨的不同实施方案可用在气体封闭部内容纳的工业喷墨印刷系统印刷，所述气体封闭部限定内部，所述内部具有保持为惰性和基本低颗粒过程环境的受控环境。在这种受控环境在基材(例如但不限于OLED装置基材)上图案化印刷有机薄膜可保证高体积高产率过程用于多种OLED装置。

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.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机薄膜油墨组合物和方法相关申请本申请要求2014年7月25日提交的美国临时专利申请62/029,228、2014年8月11日提交的美国临时专利申请62/035,600和2014年11月26日提交的美国临时专利申请62/084,751的优先权，其全部内容通过引用结合到本文中。
本专利技术教导涉及油墨组合物的不同实施方案和在基材(例如但不限于OLED装置基材)上形成的聚合有机薄膜。油墨的不同实施方案可用可在气体封闭部(gasenclosure)内容纳的工业喷墨印刷系统印刷，所述气体封闭部限定内部，所述内部具有保持为惰性和基本低颗粒过程环境的受控环境。专利技术概述对于有机发光二极管(OLED)显示器技术潜力的关注由OLED显示器技术属性驱动，包括具有高饱和颜色、高对比度、超薄、快响应和能效的显示器演示。另外，可在OLED显示器制造技术中使用多种基材材料，包括柔性聚合材料。尽管用于小屏幕应用(主要用于手机)的显示器演示已着力注重这种技术的潜力，但在一定的基材幅面范围内以高产率放大大批量制造仍有挑战。关于幅面的放大，Gen5.5基材具有约130cmX150cm尺寸，并且可得到约8个26”平板显示器。比较起来，较大幅面基材可包括使用Gen7.5和Gen8.5母玻璃基材尺寸。Gen7.5母玻璃具有约195cmX225cm尺寸，并且可每个基材切成8个42"或6个47”平板显示器。用于Gen8.5的母玻璃为约220cmX250cm，并且可每个基材切成6个55"或8个46”平板显示器。在OLED显示器制造放大到较大幅面方面仍有挑战的一个标志是，已证明以高产率在大于Gen5.5基材的基材上大批量制造OLED显示器有相当大挑战性。原则上，通过用OLED印刷系统在基材上印刷不同有机薄膜和其它材料，可制造OLED装置。这样的有机材料可能易被氧化和其它化学过程损伤。因此，需要在惰性环境印刷不同有机堆叠层。另外，为了达到高产率制造过程，需要基本无颗粒环境。除了将不同OLED堆叠层印刷到多个离散像素位置外，还可用工业喷墨系统进行图案化区域印刷。例如，在制造OLED装置期间，可喷墨印刷不同包封层。鉴于可被氧化和其它化学过程和由于材料印刷薄层中颗粒物质造成的缺陷损伤的OLED堆叠的不同有机材料的敏感性，也需要在惰性的基本无颗粒环境中图案化印刷包封层。然而，以可对不同基材尺寸放大并且可在惰性的基本低颗粒印刷环境中进行的方式容纳OLED印刷系统可面临多种工程挑战。用于高通过量大幅面基材印刷(例如，印刷Gen7.5和Gen8.5基材)的制造工具需要相当大的设备。因此，已证明，保持大型设备在惰性气氛下、需要气体净化去除反应气氛种类（例如水蒸气和氧及有机溶剂蒸气)，以及保持基本低颗粒印刷环境有相当大挑战。正因如此，在一定的基材幅面范围内以高产率放大大批量制造OLED显示器技术仍有挑战。因此，各种实施方案需要本专利技术教导的气体封闭系统，该系统可在惰性的基本低颗粒环境中容纳OLED印刷系统，并且可容易放大，以在多种基材尺寸和基材材料上制造OLED面板。另外，本专利技术教导的各种气体封闭系统可容易在处理期间从外部进入OLED印刷系统，并容易以最少停机时间进入内部维护。附图简述通过参考附图，可更好地理解本公开的特征和优势，这些附图旨在说明而不限制本专利技术教导。图1为显示制造的不同方面的光电装置的示意截面图。图2(A)和图2(B)为根据本专利技术教导的组合物、系统和方法的不同实施方案在基材上形成的聚合薄膜的膜轮廓分布图。图2(A)显示不用结合边缘补偿印刷的8μm厚度膜。图2(B)显示使用边缘补偿印刷的16μm厚度膜。图3为描绘根据本专利技术教导的组合物、系统和方法的不同实施方案在基材上形成聚合薄膜的方法的流程图。图4为根据本专利技术教导的不同实施方案的印刷系统工具视图的前透视图。图5为可用于制造发光装置的UV固化模块的示意图。图6描绘根据本专利技术教导的不同实施方案的印刷系统的扩展等轴透视图(isoperspectiveview)。图7为根据本专利技术教导的不同实施方案的印刷系统的等轴透视图。图8为根据本专利技术教导的气体封闭组合件和相关系统部件的不同实施方案的示意图。图9(A)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴体积作为喷射频率的函数的曲线图。图9(B)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴速度作为喷射频率的函数的曲线图。图9(C)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴轨迹作为喷射频率的函数的曲线图。图10(A)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴体积变化作为喷射频率的函数的曲线图。图10(B)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴速度变化作为喷射频率的函数的曲线图。图11(A)为对于油墨组合物在25℃下墨滴速度作为喷射频率的函数的曲线图。图11(B)为对于油墨组合物在25℃下墨滴体积作为喷射频率的函数的曲线图。图11(C)为对于油墨组合物在25℃下墨滴轨迹作为喷射频率的函数的曲线图。图12为在固化时出现的印刷油墨组合物的体积变化作为光引发剂浓度的函数的曲线图。图13为显示通过热重量分析测定在120℃固化的膜在失重和光引发剂浓度之间相关性的曲线图。专利技术详述本专利技术教导涉及油墨组合物的不同实施方案，一旦印刷和固化，油墨组合物就在基材(例如但不限于OLED装置基材)上形成聚合薄膜。油墨的不同实施方案可用可在气体封闭部内容纳的工业喷墨印刷系统印刷，所述气体封闭部限定内部，所述内部具有保持为惰性和基本低颗粒过程环境的受控环境。在这种受控环境在基材(例如但不限于OLED装置基材)上图案化印刷有机薄膜可保证大批量高产率过程用于多种OLED装置。可预期在本专利技术教导的气体封闭系统的不同实施方案的惰性的基本低颗粒环境内印刷多种油墨制剂。在制造OLED显示器期间，可形成OLED像素，以包括OLED膜堆叠，在施加电压时，这些堆叠可发射特定峰波长的光。在阳极和阴极之间的OLED膜堆叠结构可包括空穴注入层(HIL)、空穴输送层(HTL)、发射层(EL)、电子输送层(ETL)和电子注入层(EIL)。在OLED膜堆叠结构的一些实施方案中，可使电子输送层(ETL)与电子注入层(EIL)组合成ETL/EIL层。根据本专利技术教导，对于OLED膜堆叠的不同颜色像素EL膜的EL，可用喷墨印刷来印刷不同油墨制剂。另外，例如但不限于HIL、HTL、EML和ETL/EIL层可具有可用喷墨印刷印刷的油墨制剂。如本文以后更详细讨论，可进一步预期用喷墨印刷在OLED面板上印刷有机包封层。包封油墨可包括聚合物或聚合物组分，例如但不限于各种聚乙二醇单体材料、丙烯酸酯(例如，单齿或多齿丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯(例如，单齿或多齿甲基丙烯酸酯)或其它材料和共聚物及其混合物，可用热处理(例如，烘烤)、UV曝光及其组合固化。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机包封层的任何形式聚合物组分。这些聚合组分可包括聚合物和共聚物及其前体，例如但不限于单体、低聚物和树脂。根据本专利技术教导，喷墨印刷可提供数个优点。首先，可排除一定范围真空处理操作，因为可在大气压进行这种基于油墨的制造。另外，在喷墨印刷过程期间，有机包封层可定位，以在活性(active)区域上和附近覆盖OLED基材部分，以有效包封活性区域，包括活性区域的侧面边缘。使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油墨组合物，所述油墨组合物包含：75‑95%重量聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体、聚乙二醇二丙烯酸酯单体或其组合，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体和聚乙二醇二丙烯酸酯单体具有约230g/mol至约430g/mol的数均分子量；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组合；和1‑15%重量铺展改性剂，所述铺展改性剂具有在22℃约14至约18cps粘度和在22℃约35至约39达因/cm表面张力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.25 US 62/029228;2014.08.11 US 62/035600;201.一种油墨组合物，所述油墨组合物包含：75-95%重量聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体、聚乙二醇二丙烯酸酯单体或其组合，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体和聚乙二醇二丙烯酸酯单体具有约230g/mol至约430g/mol的数均分子量；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组合；和1-15%重量铺展改性剂，所述铺展改性剂具有在22℃约14至约18cps粘度和在22℃约35至约39达因/cm表面张力。2.权利要求1的油墨组合物，其中所述铺展改性剂具有在22℃约14至约16cps粘度和在22℃约35至约38达因/cm表面张力。3.权利要求1的油墨组合物，其中所述铺展改性剂包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯单体、烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯单体或其组合。4.权利要求2的油墨组合物，其中所述铺展改性剂包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯单体、烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯单体或其组合。5.权利要求1的油墨组合物，其特征在于：铺展改性剂在22℃具有至少23kHz最大稳定喷墨喷射频率；并且直到其在22℃的最大稳定喷墨喷射频率，铺展改性剂具有不大于15%的最大滴体积变化和不大于15%的最大滴速度变化。6.权利要求1的油墨组合物，所述油墨组合物在25℃具有至少25kHz最大稳定喷墨喷射频率。7.权利要求1的油墨组合物，所述油墨组合物进一步包含交联光引发剂，所述交联光引发剂存在的量在固化从油墨组合物印刷的膜时造成不大于1%体积变化。8.权利要求7的油墨组合物，其中所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。9.权利要求8的油墨组合物，其中2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦以油墨组合物约3.75至约4.25%重量的量存在。10.权利要求3的油墨组合物，其中所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。11.权利要求10的油墨组合物，所述油墨组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：R贾因，陈丽仙，I特雷古布，陈江龙，
申请(专利权)人：科迪华公司，
类型：发明
国别省市：美国,US