基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化LED漏电流阻挡层及其制备方法与流程

基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led漏电流阻挡层及其制备方法
技术领域
1.本发明属于高分辨led制备技术领域，尤其涉及一种基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led漏电流阻挡层及其制备方法。


背景技术：

2.日常生活中，人类所接收到的外界信息，有80%以上是通过视觉获得的。显示技术与视觉密切相关，其重要性不言而喻。随着科学技术不断发展，人们不再满足于传统的显示设备，柔性显示、可穿戴设备、虚拟/增强现实（ar/vr）技术等方向备受瞩目。
3.近眼显示设备作为ar/vr技术中不可或缺的部分，其响应速度、对比度、色域、分辨率等性能对使用者的视觉体验有着直接的影响。相比于传统显示设备，近眼显示设备的像素点与人眼的距离极短，将传统的高清显示设备的像素密度用于如此短的观看距离，相邻像素与人眼也会形成很大的夹角，像素边界感强，产生“纱窗效应”，影响画面重现真实性的同时，也容易引起使用者的眩晕感。因此，对于智能显示的发展，开发超高分辨率显示技术至关重要。
4.在高分辨显示的发展方向中，led以其主动发光、薄型化、轻量化、色域广、效率高、响应快等独特优势，在与crt、pdp、fed、lcd等显示技术的较量中脱颖而出。然而，薄膜型led器件的发光层在沉积过程中常存在孔洞，则器件在点亮时内部将产生漏电流，使得部分电能以热形式损耗，从而导致器件的发光效率降低。因此，减少漏电流的产生，是提高led发光效率的关键。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led漏电流阻挡层及其制备方法，主要应用于led中可实现高发光效率超高分辨率发光器件的制备。
6.本发明提供的led漏电流阻挡层，主要通过转移印刷绝缘的朗缪尔单层实现高精度图案化及漏电流消除，对开发高发光效率的超高分辨率led具有一定意义。通过转移印刷绝缘的朗缪尔单层实现高精度图案化及漏电流消除，其图案化可定制，应用于led中可实现高发光效率超高分辨率发光器件的制备。
7.其通过在led中利用朗缪尔单层制备技术和转移印刷技术引入高精度图案化的绝缘层，以缩小发光单元尺寸及消除漏电流，可实现高发光效率超高分辨率发光器件的制备。本发明的漏电流阻挡层利用朗缪尔单层制备技术获取，绝缘材料体系局限性小，可选择范围广。利用朗缪尔单层制备技术及转移印刷技术获取的漏电流阻挡层，免去了光刻工艺显影刻蚀过程中的溶剂污染，将其应用于led中，可降低甚至消除器件中的漏电流，减少能量损耗，实现高效发光，配合rgb单色发光材料或白光发光材料，可实现高分辨率全彩led点阵。
8.本发明具体采用以下技术方案：一种基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led漏电流阻挡层的制备方法，其特征在于：通过利用朗缪尔单层制备技术和转移印刷技术引入图案化的绝缘层，以形成漏电流阻挡层，实现图案化及漏电流消除。
9.所述朗缪尔单层制备技术，用于使绝缘材料形成致密且有序排列的绝缘单层；所述转移印刷技术，采用印章对绝缘单层进行抓取和释放，使绝缘单层实现从亚相液面到目标基板的转移。
10.其中印章的图案可根据具体需求定制。
11.进一步地，所述朗缪尔单层制备技术具体包括以下步骤：步骤a1：将绝缘材料分散于亚相溶液与大气间的界面；步骤a2：利用滑障压缩亚相液面的面积，使绝缘材料形成有序排列的致密单层。
12.进一步地，所述转移印刷技术具体包括以下步骤：步骤b1：使用图案化印章对致密绝缘单层进行选择性抓取；步骤b2：将印章与抓取的绝缘单层一同转移到目标基板上；步骤b3：将印章与绝缘单层剥离，完成转移印刷过程。
13.以上两种技术也可以精简为以下步骤表述：步骤1：将绝缘材料分散于亚相溶液与大气间的界面；步骤2：缩小亚相液面的面积，使绝缘材料形成排列紧密的单层；步骤3：使用高精度图案化的印章对步骤2中形成的绝缘单层进行选择性抓取；步骤4：将印章上的绝缘单层释放到目标基板上，完成转移。
14.进一步地，所述图案化印章与绝缘单层的材料间的粘附力大于目标基板与与绝缘单层的材料间的粘附力。
15.以及，一种高精度图案化led，其特征在于，采用如上所述的基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led漏电流阻挡层的制备方法制成，各个功能层依次为：阳极、空穴注入层、空穴传输层、高精度图案化发光层、电子传输层和阴极，其中，所述高精度图案化发光层通过使用电致发光材料填充图案化的绝缘单层形成。
16.进一步地，所述阳极为金属氧化物材料，在可见光波段透明，方阻值小于300 ω；厚度为100 ~ 200 nm；所述空穴注入层的材料为pedot:pss、氧化钼、氧化镍、硫氰亚铜中的一种。
17.进一步地，所述空穴传输层的价带能级结构与空穴注入层和高精度图案化发光层相匹配；所述电子传输层的导带能级结构与阴极和高精度图案化发光层相匹配。
18.进一步地，所述电致发光材料的能级结构与空穴传输层和电子传输层相匹配。
19.进一步地，所述电致发光材料为无机发光材料、有机发光材料中的一种，或多种的混合物；所述绝缘材料采用绝缘有机材料或绝缘无机材料。其中，无机发光材料可以采用包括钙钛矿、钙钛矿量子点、磷化铟量子点、镉系量子点。
20.进一步地，其制备方法包括以下步骤：步骤s1：在基板上沉积led的阳极；步骤s2：在led的阳极上沉积空穴注入层；步骤s3：在led的空穴注入层上沉积空穴传输层；步骤s4：将基于朗缪尔单层制备技术的绝缘单层用高精度图案化印章转移印刷到
led的空穴传输层上；步骤s5：使用电致发光材料填充图案化的绝缘单层，形成led的高精度图案化发光层；步骤s6：在led的高精度图案化发光层上沉积电子传输层；步骤s7：在led的电子传输层上沉积金属阴极。
21.与现有技术相比，本发明及其优选方案的优势包括：1）本发明的漏电流阻挡层利用朗缪尔单层制备技术获取，绝缘材料体系局限性小，可选择范围广。
22.2）本发明的漏电流阻挡层利用朗缪尔单层制备技术及转移印刷技术获取，与高精度图案化常用的光刻工艺相比，免去了显影刻蚀过程中的溶剂污染。
23.3）本发明的漏电流阻挡层，应用于led中，可降低甚至消除器件中的漏电流，减少能量损耗，实现高效发光。
24.4）本发明的高精度图案化，可配合rgb单色发光材料或白光发光材料，实现高分辨率全彩led点阵。
附图说明
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：图1为本发明实施例朗缪尔单层制备技术及转移印刷技术示意图；图2为本发明实施例基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led结构示意图。
26.图中，101是转移印刷技术中使用的印章；102是朗缪尔单层制备技术中用于控制亚相液面面积的滑障；103是朗缪尔单层制备技术中使用的亚相溶液：104是制备漏电流阻挡层所使用的绝缘材料；105是转移印刷技术中使用的目标基板；201是图案化led的金属阴极；202是图案化led的电子传输层；203是图案化led中采用朗缪尔单层制备技术及转移印刷技术制备的图案化绝缘层；204是图案化led中的发光单元；205是图案化led的空穴传输层；206是图案化led的空穴注入层；207是图案化led的阳极；208是图案化led的基板；209是图案化led的直流驱动电源。
具体实施方式
27.为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：实施例1本实施例提供的基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led漏电流阻挡层，其制备过程如图1所示，按如下步骤进行：
s11：将绝缘材料分散于亚相溶液103与大气间的界面；s12：利用滑障102压缩亚相液面的面积，使绝缘材料104形成有序排列的致密单层；s13：使用高精度图案化印章101对s12中形成的致密绝缘单层进行选择性抓取；s14：将印章与抓取的绝缘单层一同转移到目标基板105上；s15：将印章与绝缘单层剥离，完成转移印刷过程。
28.实施例2本实施例提供的基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led，其结构如图2所示，其制备过程按如下步骤进行：s21：在基板208上沉积led的阳极207；s22：在led的阳极上沉积空穴注入层206；s23：在led的空穴注入层上沉积空穴传输层205；s24：将基于朗缪尔单层制备技术的绝缘单层用高精度图案化印章转移印刷到led的空穴传输层上；s25：使用电致发光材料填充图案化的绝缘单层203，形成led的高精度图案化发光层204；s26：在led的高精度图案化发光层上沉积电子传输层202；s27：在led的电子传输层上沉积金属阴极201。
29.之后还可以在阴极和阳极之间接入led的直流驱动电源209，以完整实现其工作功能。
30.本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的基于转移印刷绝缘朗缪尔单层的高精度图案化led漏电流阻挡层及其制备方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。