CN104183746A - 一种白光有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白光有机电致发光器件,包括透明隔离件、第一柔性基板、红光有机发光单元、第二柔性基板及蓝光有机发光单元。该白光有机电致发光器件中间的透明隔离件光透过率高,使红光发光单元和蓝光发光单元的发射光都能穿透透明隔离件,然后混合,形成白光发射,发光颜色稳定,发光效率高。本发明还公开了一种白光有机电致发光器件的制备方法,制备方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域,特别涉及一种白光有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
有机电致发光(Organic Light Emitting Diode,以下简称OLED),具有亮度高、材料选择范围宽、驱动电压低、全固化主动发光等特性,同时拥有高清晰、广视角,以及响应速度快等优势,是一种极具潜力的显示技术和光源,符合信息时代移动通信和信息显示的发展趋势,以及绿色照明技术的要求,是目前国内外众多研究者的关注重点。
通常,双面发光显示的OLED装置采用两个OLED发光单元,通过粘合剂背靠背贴合在一起形成发光,但是该种结构较复杂,同时增加OLED装置的重量和厚度。此外,对于实现白光发射的OLED发光装置而言,这种双面发光的OLED需要同时将多色发光层,如红、蓝、绿等发光材料进行合理配置,否则能量容易在各个发光层之间转移,使发光颜色不稳定,难以控制均一度,并且随着驱动电压的变化,其发光光色也会发生改变,不利于得到稳定的发光。
发明内容
为了解决上述问题,本发明旨在提供一种光色稳定、穿透式白光有机电致发光器件。本发明还提供了一种白光有机电致发光器件的制备方法。
第一方面,本发明提供了一种白光有机电致发光器件,包括透明隔离件、第一柔性基板、第二柔性基板以及可通过独立驱动装置进行控制的红光发光单元和蓝光发光单元,其中:
所述透明隔离件具有相对的第一表面和第二表面;
所述第一柔性基板通过粘结剂与所述透明隔离件第一表面粘结,粘结剂覆 盖第一柔性基板的边缘,使透明隔离件与第一柔性基板之间不存在间隙,形成第一封闭区间;
所述红光有机发光单元设置在所述第一柔性基板上,通过粘结剂与所述透明隔离件第一表面粘结;且所述红光有机发光单元容置于所述第一封闭区间内;
所述第二柔性基板通过粘结剂与所述透明隔离件第二表面粘结,粘结剂覆盖第二柔性基板的边缘,使透明隔离件与第二柔性基板之间不存在间隙,形成第二封闭区间;及
所述蓝光有机发光单元设置在所述第二柔性基板上,通过粘结剂与所述透明隔离件第二表面粘结,且所述蓝光有机发光单元容置于所述第二封闭区间内。
透明隔离件选用的材料对可见光的透过率大于80%,透明隔离件的存在不会影响器件的出光。
优选地,透明隔离件的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚碳酸酯(PC)。
优选地,透明隔离件的厚度为0.1~0.5mm。
第一柔性基板通过粘结剂与透明隔离件的第一表面粘结,粘结剂覆盖第一柔性基板的边缘,使透明隔离件与第一柔性基板之间不存在间隙,形成一个全密封的第一封闭区间,使透明隔离件与第一柔性基板形成一个整体结构,在器件的挠曲过程中,该整体结构进行挠曲操作,不会产生各层间挠曲形变不一致的现象。
粘结剂对可见光具有超过90%的透过率。优选地,粘结剂为可固化材料,选自光固化聚丙烯酸树脂或光固化环氧树脂。
使用柔性衬底作为基板的有机电致发光器件更轻薄。
优选地,第一柔性基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚碳酸酯(PC)。
优选地,第一柔性基板的厚度为0.1~0.5mm。
粘结剂覆盖在透明隔离件的第一表面,以将红光有机发光单元粘结在透明隔离件的第一表面。红光有机发光单元容置于第一封闭区间内。
红光有机发光单元设置在第一柔性基板上。
优选地,红光有机发光单元包括依次层叠的第一阳极、第一空穴注入层、第一空穴传输层、红光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层和第一阴极。
更优选地,第一阳极的材质为透明导电氧化物薄膜,选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)和镓锌氧化物(GZO)。
更优选地,第一阳极的厚度为70~200nm。
更优选地,第一空穴注入层的材质为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧钛(TiOPc)或酞菁铂(PtPc)。
更优选地,第一空穴注入层的厚度为10~30nm。
更优选地,第一空穴传输层的材质为4,4',4''-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)或4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。
更优选地,第一空穴传输层的厚度为30~60nm。
更优选地,红光发光层的材质为掺杂有客体材料的红光主体材料,所述客体材料为4-(二腈甲基)-2-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)或双(2-(苯并[b]噻吩-2-基)吡啶)(乙酰丙酮)合铱Ir(btp)2(acac),所述红光主体材料为8-羟基喹啉铝(Alq3)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)或4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP),所述客体材料在红光主体材料中的掺杂质量分数为1%~10%。
更优选地,红光发光层的厚度为5~20nm。
更优选地,第一电子传输层的材质为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)、4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)或3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-***(TAZ)。
更优选地,第一电子传输层的厚度为20~60nm。
更优选地,第一电子注入层的材质为氟化锂(LiF)或氟化铯(CsF)。
更优选地,第一电子注入层的厚度为0.5~1nm。
更优选地,第一阴极的材质为银(Ag)、铝(Al)、钐(Sm)或金(Au)。
更优选地,第一阴极的厚度为18~30nm。
第二柔性基板通过粘结剂与透明隔离件的第二表面粘结,粘结剂覆盖第二柔性基板的边缘,使透明隔离件与第二柔性基板之间不存在间隙,形成一个全密封的第二封闭区间,使透明隔离件与第二柔性基板形成一个整体结构,在器件的挠曲过程中,该整体结构进行挠曲操作,不会产生各层间挠曲形变不一致的现象。
粘结剂对可见光具有超过90%的透过率。优选地,粘结剂为可固化材料,选自光固化聚丙烯酸树脂或光固化环氧树脂。
使用柔性衬底作为基板的有机电致发光器件更轻薄。
优选地,第二柔性基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚碳酸酯(PC)。
优选地,第二柔性基板的厚度为0.1~0.5mm。
粘结剂覆盖在透明隔离件的第二表面,以将蓝光有机发光单元粘结在透明隔离件的第二表面。蓝光有机发光单元容置于第二封闭区间内。
蓝光有机发光单元设置在第二柔性基板上。
优选地,蓝光有机发光单元包括依次层叠的第二阳极、第二空穴注入层、第二空穴传输层、蓝光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和第二阴极。
更优选地,第二阳极的材质为透明导电氧化物薄膜,选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)和镓锌氧化物(GZO)。
更优选地,第二阳极的厚度为70~200nm。
更优选地,第二空穴注入层的材质为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧钛(TiOPc)或酞菁铂(PtPc)。
更优选地,第二空穴注入层的厚度为10~30nm。
更优选地,第二空穴传输层的材质为4,4',4''-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺 (2-TNATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)或4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。
更优选地,第二空穴传输层的厚度为10~60nm。
优选地,蓝光发光层的材质为荧光发光材料或掺杂有磷光材料的蓝光主体材料,所述荧光发光材料为4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯(DPVBi)或4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi),所述磷光材料为双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)或双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6);所述蓝光主体材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)或4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP);所述磷光材料在蓝光主体材料中的掺杂质量分数为2%~20%。
优选地,蓝光发光层的厚度为5~20nm。
更优选地,第二电子传输层的材质为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)、4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)或3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-***(TAZ)。
更优选地,第二电子传输层的厚度为20~60nm。
更优选地,第二电子注入层的材质为氟化锂(LiF)或氟化铯(CsF)。
更优选地,第二电子注入层的厚度为0.5~1nm。
更优选地,第二阴极的材质为银(Ag)、铝(Al)、钐(Sm)或金(Au)。
更优选地,第二阴极的厚度为18~30nm。
在第一阳极和第二阳极上分别覆盖第一柔性基板和第二柔性基板,可以防止水氧对有机电致发光器件的腐蚀,提高器件的使用寿命,且不会影响有机电致发光器件的发光。
柔性基板选用的材料在可见光的透过率大于80%,有机电致发光器件透明隔离件为透明柔性材质。红光发光单元和蓝光发光单元分别独立发射红光和蓝光,两种波长的发射光均通过透明隔离件,然后混合形成白光,两个发光单元 均可通过两个独立的驱动装置进行控制,使得到的白光具有较好的可控性和稳定性。同时,本发明制备的电致发光器件呈透明的状态,还可以作为透明件来使用。
本发明制备的有机电致发光器件中,透明隔离件、第一柔性基板和第二柔性基板可以为相同或不同的材质,且均选自对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的一种。
第二方面,本发明提供了一种白光有机电致发光器件的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)提供清洁的透明隔离件,所述透明隔离件具有相对的第一表面和第二表面;
(2)提供第一柔性基板和第二柔性基板,分别在所述第一柔性基板和第二柔性基板上制备可通过独立驱动装置进行控制的红光有机发光单元和蓝光有机发光单元;
(3)用粘结剂将所述第一柔性基板与所述透明隔离件第一表面粘结形成第一封闭区间,将所述红光有机发光单元与所述透明隔离件第一表面粘结,且所述红光有机发光单元容置于所述第一封闭区间内;用粘结剂将所述第二柔性基板与所述透明隔离件第二表面粘结形成第二封闭区间,将所述蓝光有机发光单元与所述透明隔离件第二表面粘结,且所述蓝光有机发光单元容置于所述第二封闭区间内。
步骤(1)中,透明隔离件选用的材料对可见光的透过率大于80%,透明隔离件的存在不会影响器件的出光。
具体地,透明隔离件通过以下方法清洗:将透明隔离件放入含有洗涤剂的去离子水中超声清洗,之后依次用异丙醇、丙酮在超声波中处理20分钟,再用氮气吹干,得到清洁的透明隔离件。
优选地,透明隔离件的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚碳酸酯(PC)。
优选地,透明隔离件的厚度为0.1~0.5mm。
步骤(2)中,使用柔性衬底作为有机电致发光器件的基板,制得的发光器件更轻薄。
优选地,第一柔性基板和第二柔性基板的材质均为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚碳酸酯(PC)。
优选地,第一柔性基板的厚度为0.1~0.5mm。
在第一柔性基板上制备红光有机发光单元。
优选地,红光有机发光单元包括依次层叠的第一阳极、第一空穴注入层、第一空穴传输层、红光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层和第一阴极。
优选地,红光有机发光单元制备方法包括以下步骤:
(1)在第一柔性基板上磁控溅射第一阳极,溅射条件为加速电压300~800V,磁场50~200G,功率密度1~40W/cm2;
(2)在第一阳极上依次热阻蒸镀制备第一空穴注入层、第一空穴传输层、红光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层和第一阴极,热阻蒸镀的条件为压强1×10-5~1×10-3Pa,第一空穴注入层和第一电子注入层的蒸镀速率为0.1~1nm/s,第一空穴传输层、红光发光层和第一电子传输层的蒸镀速率为0.01~1nm/s,第一阴极的蒸镀速率为0.2~2nm/s;
以上步骤完成后,得到设置在第一柔性基板上的红光有机发光单元。
更优选地,第一阳极的材质为透明导电氧化物薄膜,选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)和镓锌氧化物(GZO)。
更优选地,第一阳极的厚度为70~200nm。
更优选地,第一空穴注入层的材质为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧钛(TiOPc)或酞菁铂(PtPc)。
更优选地,第一空穴注入层的厚度为10~30nm。
更优选地,第一空穴传输层的材质为4,4',4''-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)或4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。
更优选地,第一空穴传输层的厚度为10~60nm。
更优选地,红光发光层的材质为掺杂有客体材料的红光主体材料,所述客体材料为4-(二腈甲基)-2-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)或双(2-(苯并[b]噻吩-2-基)吡啶)(乙酰丙酮)合铱Ir(btp)2(acac),所述红光主体材料为8-羟基喹啉铝(Alq3)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)或4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP),所述客体材料在红光主体材料中的掺杂质量分数为1%~10%。
更优选地,红光发光层的厚度为5~20nm。
更优选地,第一电子传输层的材质为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)、4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)或3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-***(TAZ)。
更优选地,第一电子传输层的厚度为20~60nm。
更优选地,第一电子注入层的材质为氟化锂(LiF)或氟化铯(CsF)。
更优选地,第一电子注入层的厚度为0.5~1nm。
更优选地,第一阴极的材质为银(Ag)、铝(Al)、钐(Sm)和金(Au)。
更优选地,第一阴极的厚度为18~30nm。
在第二柔性基板上制备蓝光有机发光单元。
优选地,蓝光有机发光单元包括依次层叠的第二阳极、第二空穴注入层、第二空穴传输层、蓝光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和第二阴极。
优选地,蓝光有机发光单元制备方法包括以下步骤:
(1)在第二柔性基板上磁控溅射第二阳极,溅射条件为加速电压300~800V,磁场50~200G,功率密度1~40W/cm2;
(2)在第二阳极上依次热阻蒸镀制备第二空穴注入层、第二空穴传输层、蓝光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和第二阴极,热阻蒸镀的条件为压强1×10-5~1×10-3Pa,第二空穴注入层和第二电子注入层的蒸镀速率为 0.1~1nm/s,第二空穴传输层、蓝光发光层和第二电子传输层的蒸镀速率为0.01~1nm/s,第二阴极的蒸镀速率为0.2~2nm/s;
以上步骤完成后,得到设置在第二柔性基板上的蓝光有机发光单元。
更优选地,第二阳极的材质为透明导电氧化物薄膜,选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)和镓锌氧化物(GZO)。
更优选地,第二阳极的厚度为70~200nm。
更优选地,第二空穴注入层的材质为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧钛(TiOPc)或酞菁铂(PtPc)。
更优选地,第二空穴注入层的厚度为10~30nm。
更优选地,第二空穴传输层的材质为4,4',4''-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)或4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。
更优选地,第二空穴传输层的厚度为30~60nm。
优选地,蓝光发光层的材质为荧光发光材料或掺杂有磷光材料的蓝光主体材料,所述荧光发光材料为4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯(DPVBi)或4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi),所述磷光材料为双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)或双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6);所述蓝光主体材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)或4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP);所述磷光材料在蓝光主体材料中的掺杂质量分数为2%~20%。
优选地,蓝光发光层的厚度为5~20nm。
更优选地,第二电子传输层的材质为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)、4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)或3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-***(TAZ)。
更优选地,第二电子传输层的厚度为20~60nm。
更优选地,第二电子注入层的材质为氟化锂(LiF)或氟化铯(CsF)。
更优选地,第二电子注入层的厚度为0.5~1nm。
更优选地,第二阴极的材质为银(Ag)、铝(Al)、钐(Sm)和金(Au)。
更优选地,第二阴极的厚度为18~30nm。
步骤(3)中,用粘结剂将第一柔性基板与透明隔离件第一表面粘结形成第一封闭区间,将红光有机发光单元与透明隔离件第一表面粘结,且红光有机发光单元容置于第一封闭区间内;用粘结剂将所述第二柔性基板与所述透明隔离件第二表面粘结形成第二封闭区间,将所述蓝光有机发光单元与所述透明隔离件第二表面粘结,且所述蓝光有机发光单元容置于所述第二封闭区间内。
粘结剂对可见光具有超过90%的透过率。优选地,粘结剂为可固化材料,选自光固化聚丙烯酸树脂或光固化环氧树脂。
第一柔性基板通过粘结剂与透明隔离件的第一表面粘结,粘结剂覆盖第一柔性基板的边缘,使透明隔离件与第一柔性基板之间不存在间隙,形成一个全密封的第一封闭区间,使透明隔离件与第一柔性基板形成一个整体结构,在器件的挠曲过程中,该整体结构进行挠曲操作,不会产生各层间挠曲形变不一致的现象。
第二柔性基板通过粘结剂与透明隔离件的第二表面粘结,粘结剂覆盖第二柔性基板的边缘,使透明隔离件与第二柔性基板之间不存在间隙,形成一个全密封的第二封闭区间,使透明隔离件与第二柔性基板形成一个整体结构,在器件的挠曲过程中,该整体结构进行挠曲操作,不会产生各层间挠曲形变不一致的现象。
在第一阳极和第二阳极上分别覆盖第一柔性基板和第二柔性基板,可以防止水氧对有机电致发光器件的腐蚀,提高器件的使用寿命,且不会影响有机电致发光器件的发光。
柔性基板选用的材料在可见光的透过率大于80%,有机电致发光器件透明隔离件为透明柔性材质。红光发光单元和蓝光发光单元分别独立发射红光和蓝光,两种波长的发射光均通过透明隔离件,然后混合形成白光,两个发光单元 均可通过两个独立的驱动装置进行控制,使得到的白光具有较好的可控性和稳定性。同时,本发明制备的电致发光器件呈透明的状态,还可以作为透明件来使用。
实施本发明实施例,具有以下有益效果:
(1)本发明制得的白光有机电致发光器件轻薄;
(2)器件的挠曲过程中,不会产生各层间挠曲形变不一致的现象;
(3)两个发光单元均可通过两个独立的驱动装置进行控制,使得到的白光具有较好的可控性和稳定性,不存在多个发光层之间能量转移的问题,均一度好;
(4)器件在不通电的时候,呈现透明的状态,可以作为透明件来使用,极大地拓宽了该器件的使用领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明白光有机电致发光器件的结构示意图;
图2是本发明白光有机电致发光器件红光发光单元结构示意图;
图3是本发明白光有机电致发光器件蓝光发光单元结构示意图;
图4是本发明实施例1~4制备器件的挠曲性能图。
图5是本发明实施例1~4制备的器件发光亮度L与起始亮度L0的比值与弯曲次数的关系图。
图6是弯曲测试的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种白光有机电致发光器件的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)提供厚度为0.1mm的PET作为透明隔离件,将PET放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇,丙酮在超声波中处理 20分钟,然后再用氮气吹干,待用;
(2)提供厚度为0.1mm的PET作为第一柔性基板和第二柔性基板;
(3)在第一柔性基板上制备红光有机发光单元:
(a)在真空度为5×10-4Pa的溅射镀膜室中,在第一柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜ITO作为第一阳极,厚度为100nm,溅射条件为加速电压500V,磁场100G,功率密度20W/cm2;
(b)在真空度为5×10-4Pa的真空镀膜***中,在第一阳极上依次热阻蒸镀制备第一空穴注入层、第一空穴传输层、红光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层和第一阴极;
具体地,第一空穴注入层的材质为CuPc,厚度为10nm;第一空穴传输层的材质为NPB,厚度为30nm;红光发光层的材质为DCJTB掺杂在Alq3中,DCJTB的掺杂质量分数为1%,厚度为10nm;第一电子传输层的材质为Bphen,厚度为20nm;第一电子注入层的材质为LiF,厚度为0.5nm;第一阴极的材质为Ag,厚度为20nm,结构具体表示为ITO(100nm)/CuPc(10nm)/NPB(30nm)/DCJTB:Alq3(1%,10nm)/Bphen(20nm)/LiF(0.5nm)/Ag(20nm);其中,斜杠“/”表示层状结构,DCJTB:Alq3中的冒号“:”表示混合,下同;
其中,CuPc和LiF的蒸镀速率为0.1nm/s,NPB、DCJTB掺杂在Alq3中形成的混合物和Bphen的蒸镀速率为0.01nm/s,Ag的蒸镀速率为0.2nm/s;
(4)在第二柔性基板上制备蓝光有机发光单元:
(a)在真空度为5×10-4Pa的溅射镀膜室中,在第二柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜ITO作为第二阳极,厚度为100nm,溅射条件为加速电压500V,磁场100G,功率密度20W/cm2;
(b)在真空度为5×10-4Pa的真空镀膜***中,在第二阳极上依次热阻蒸镀制备第二空穴注入层、第二空穴传输层、蓝光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和第二阴极;
具体地,第二空穴注入层的材质为CuPc,厚度为10nm;第二空穴传输层的材质为NPB,厚度为30nm;蓝光发光层的材质为FIrpic掺杂在TPBi中,FIrpic 的质量分数为10%,厚度为20nm;第二电子传输层的材质为Bphen,厚度为30nm;第二电子注入层的材质为LiF,厚度为0.5nm;第二阴极的材质为Ag,厚度为20nm,结构具体表示为ITO(100nm)/CuPc(10nm)/NPB(30nm)/FIrpic:TPBi(10%,20nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.5nm)/Ag(20nm);
其中,CuPc和LiF的蒸镀速率为0.1nm/s,NPB、FIrpic掺杂在TPBi中形成的混合物和Bphen的蒸镀速率为0.01nm/s,Ag的蒸镀速率为0.2nm/s;
(5)在上述制备的两个发光单元表面覆盖光固化聚丙烯酸树脂,将透明隔离件与第一柔性基板和第二柔性基板粘结,并与两个发光单元形成密封结构:第一柔性基板与透明隔离件第一表面粘结形成第一封闭区间,红光有机发光单元与透明隔离件第一表面粘结,红光有机发光单元容置于第一封闭区间内;第二柔性基板与透明隔离件第二表面粘结形成第二封闭区间,蓝光有机发光单元与透明隔离件第二表面粘结,蓝光有机发光单元容置于第二封闭区间内。
得到的白光有机电致发光器件的结构为:PET/ITO(100nm)/CuPc(10nm)/NPB(30nm)/DCJTB:Alq3(1%,10nm)/Bphen(20nm)/LiF(0.5nm)/Ag(20nm)/PET/Ag(20nm)/LiF(0.5nm)/Bphen(30nm)/FIrpic:TPBi(10%,20nm)/NPB(30nm)/CuPc(10nm)/ITO(100nm)/PET。
图1为本实施例制备的白光有机电致发光器件的结构示意图,本实施例制备的白光有机电致发光器件包括透明隔离件10、第一柔性基板20、附着在第一柔性基板20上并且通过粘结剂30与透明隔离件10的第一表面粘结的的红光发光单元40,以及第二柔性基板50、附着在第二柔性基板50上并且通过粘结剂60与透明隔离件10的第二表面粘结的的蓝光发光单元70。
图2为本实施例制备的白光有机电致发光器件中红光发光单元的结构示意图,红光发光单元包括依次层叠的第一阳极401、第一空穴注入层402、第一空穴传输层403、红光发光层404、第一电子传输层405、第一电子注入层406和第一阴极407。
图3为本实施例制备的白光有机电致发光器件中蓝光发光单元的结构示意图,蓝光发光单元包括依次层叠的第二阳极701、第二空穴注入层702、第二空 穴传输层703、蓝光发光层704、第二电子传输层705、第二电子注入层706和第二阴极707。
实施例2
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)提供厚度为0.5mm的PES作为透明隔离件,将PES放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇,丙酮在超声波中处理20分钟,然后再用氮气吹干,待用;
(2)提供厚度为0.5mm的PES作为第一柔性基板和第二柔性基板;
(3)在第一柔性基板上制备红光有机发光单元:
(a)在真空度为1×10-5Pa的溅射镀膜室中,在第一柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜AZO作为第一阳极,厚度为70nm,溅射条件为加速电压300V,磁场50G,功率密度1W/cm2;
(b)在真空度为1×10-5的真空镀膜***中,在第一阳极上依次热阻蒸镀制备第一空穴注入层、第一空穴传输层、红光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层和第一阴极;
具体地,第一空穴注入层的材质为VOPc,厚度为10nm;第一空穴传输层的材质为NPB,厚度为60nm;红光发光层的材质为Ir(piq)3掺杂在CBP中,Ir(piq)3的质量分数为8%,厚度为12nm;第一电子传输层的材质为TPBi,厚度为60nm;第一电子注入层的材质为CsF,厚度为1nm;第一阴极的材质为Al,厚度为18nm,结构具体表示为AZO(70nm)/VOPc(10nm)/NPB(60nm)/Ir(piq)3:CBP(8%,12nm)/TPBi(60nm)/CsF(1nm)/Al(18nm);
其中,VOPc和CsF的蒸镀速率为0.5nm/s,NPB、Ir(piq)3掺杂在CBP中形成的混合物和TPBi的蒸镀速率为0.5nm/s,Al的蒸镀速率为1nm/s;
(4)在第二柔性基板上制备蓝光有机发光单元:
(a)在真空度为1×10-5Pa的溅射镀膜室中,在第二柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜AZO作为第二阳极,厚度为70nm,溅射条件为加速电压300V,磁场50G,功率密度1W/cm2;
(b)在真空度为1×10-5的真空镀膜***中,在第二阳极上依次热阻蒸镀制备第二空穴注入层、第二空穴传输层、蓝光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和第二阴极;
具体地,第二空穴注入层的材质为ZnPc,厚度为10nm;第二空穴传输层的材质为2-TNATA,厚度为60nm;蓝光发光层的材质为DPVBi,厚度为10nm;第二电子传输层的材质为BCP,厚度为60nm;第二电子注入层的材质为LiF,厚度为0.5nm;第二阴极的材质为Al,厚度为18nm,结构具体表示为AZO(70nm)/ZnPc(10nm)/2-TNATA(60nm)/DPVBi(10nm)/BCP(60nm)/LiF(0.5nm)/Al(18nm);
其中,ZnPc和LiF的蒸镀速率为0.5nm/s,2-TNATA、DPVBi和BCP的蒸镀速率为0.5nm/s,Al的蒸镀速率为1nm/s;
(5)在上述制备的两个发光单元表面覆盖光固化环氧树脂,将透明隔离件与第一柔性基板和第二柔性基板粘结,并与两个发光单元形成密封结构:第一柔性基板与透明隔离件第一表面粘结形成第一封闭区间,红光有机发光单元与透明隔离件第一表面粘结,红光有机发光单元容置于第一封闭区间内;第二柔性基板与透明隔离件第二表面粘结形成第二封闭区间,蓝光有机发光单元与透明隔离件第二表面粘结,蓝光有机发光单元容置于第二封闭区间内。
得到的白光有机电致发光器件的结构为:PES/AZO(70nm)/VOPc(10nm)/NPB(60nm)/Ir(piq)3:CBP(8%,12nm)/TPBi(60nm)/CsF(1nm)/Al(18nm)/PES/Al(18nm)/LiF(0.5nm)/BCP(60nm)/DPVBi(10nm)/2-TNATA(60nm)/ZnPc(10nm)/AZO(70nm)/PES。
实施例3
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)提供厚度为0.2mm的PC作为透明隔离件,将PC放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇,丙酮在超声波中处理20分钟,然后再用氮气吹干,待用;
(2)提供厚度为0.2mm的PC作为第一柔性基板和第二柔性基板;
(3)在第一柔性基板上制备红光有机发光单元:
(a)在真空度为1×10-3Pa的溅射镀膜室中,在第一柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜GZO作为第一阳极,厚度为200nm,溅射条件为加速电压800V,磁场200G,功率密度40W/cm2;
(b)在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜***中,在第一阳极上依次热阻蒸镀制备第一空穴注入层、第一空穴传输层、红光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层和第一阴极;
具体地,第一空穴注入层的材质为PtPc,厚度为30nm;第一空穴传输层的材质为m-MTDATA,厚度为30nm;红光发光层的材质为Ir(btp)2(acac)掺杂在CBP中,Ir(btp)2(acac)的掺杂质量分数为10%,厚度为5nm;第一电子传输层的材质为Bphen,厚度为30nm;第一电子注入层的材质为LiF,厚度为1nm;第一阴极的材质为Au,厚度为25nm,结构具体表示为GZO(200nm)/PtPc(30nm)/m-MTDATA(30nm)/Ir(btp)2(acac):CBP(10%,5nm)/Bphen(30nm)/LiF(1nm)/Au(25nm);
其中,PtPc和LiF的蒸镀速率为1nm/s,m-MTDATA、Ir(btp)2(acac)掺杂在CBP中形成的混合物和Bphen的蒸镀速率为1nm/s,Au的蒸镀速率为2nm/s;
(4)在第二柔性基板上制备蓝光有机发光单元:
(a)在真空度为1×10-3Pa的溅射镀膜室中,在第二柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜GZO作为第二阳极,厚度为200nm,溅射条件为加速电压800V,磁场200G,功率密度40W/cm2;
(b)在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜***中,在第二阳极上依次热阻蒸镀制备第二空穴注入层、第二空穴传输层、蓝光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和第二阴极;
具体地,第二空穴注入层的材质为TiOPc,厚度为30nm;第二空穴传输层的材质为m-MTDATA,厚度为30nm;蓝光发光层的材质为FIr6掺杂在CBP中,FIr6的掺杂质量分数为2%,厚度为5nm;第二电子传输层的材质为TAZ,厚度为30nm;第二电子注入层的材质为LiF,厚度为1nm;第二阴极的材质为Au, 厚度为25nm,结构具体表示为GZO(200nm)/TiOPc(30nm)/m-MTDATA(30nm)/FIr6:CBP(2%,5nm)/TAZ(30nm)/LiF(1nm)/Au(25nm);
其中,TiOPc和LiF的蒸镀速率为1nm/s,m-MTDATA、FIr6掺杂在CBP中形成的混合物和TAZ的蒸镀速率为1nm/s,Au的蒸镀速率为2nm/s;
(5)在上述制备的两个发光单元表面覆盖光固化聚丙烯酸树脂,将透明隔离件与第一柔性基板和第二柔性基板粘结,并与两个发光单元形成密封结构:第一柔性基板与透明隔离件第一表面粘结形成第一封闭区间,红光有机发光单元与透明隔离件第一表面粘结,红光有机发光单元容置于第一封闭区间内;第二柔性基板与透明隔离件第二表面粘结形成第二封闭区间,蓝光有机发光单元与透明隔离件第二表面粘结,蓝光有机发光单元容置于第二封闭区间内。
得到的白光有机电致发光器件的结构为:PC/GZO(200nm)/PtPc(30nm)/m-MTDATA(30nm)/Ir(btp)2(acac):CBP(10%,5nm)/Bphen(30nm)/LiF(1nm)/Au(25nm)/PC/Au(25nm)/LiF(1nm)/TAZ(30nm)/FIr6:CBP(2%,5nm)/m-MTDATA(30nm)/TiOPc(30nm)/GZO(200nm)/PC。
实施例4
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)提供厚度为0.2mm的PEN作为透明隔离件,将PEN放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇,丙酮在超声波中处理20分钟,然后再用氮气吹干,待用;
(2)提供厚度为0.2mm的PEN作为第一柔性基板和第二柔性基板;
(3)在第一柔性基板上制备红光有机发光单元:
(a)在真空度为1×10-4Pa的溅射镀膜室中,在第一柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜IZO作为第一阳极,厚度为100nm,溅射条件为加速电压600V,磁场150G,功率密度35W/cm2;
(b)在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜***中,在第一阳极上依次热阻蒸镀制备第一空穴注入层、第一空穴传输层、红光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层和第一阴极;
具体地,第一空穴注入层的材质为ZnPc,厚度为20nm;第一空穴传输层的材质为m-MTDATA,厚度为40nm;红光发光层的材质为Ir(MDQ)2(acac)掺杂在NPB中,Ir(MDQ)2(acac)的掺杂质量分数为8%,厚度为20nm;第一电子传输层的材质为BCP,厚度为40nm;第一电子注入层的材质为LiF,厚度为1nm;第一阴极的材质为Sm,厚度为30nm,结构具体表示为IZO(100nm)/ZnPc(20nm)/m-MTDATA(40nm)/Ir(MDQ)2(acac):NPB(8%,20nm)/BCP(40nm)LiF(1nm)/Sm(30nm);
其中,ZnPc和LiF的蒸镀速率为0.1nm/s,m-MTDATA、Ir(MDQ)2(acac)掺杂在NPB中形成的混合物和BCP的蒸镀速率为0.01nm/s,Sm的蒸镀速率为0.2nm/s;
(4)在第二柔性基板上制备蓝光有机发光单元:
(a)在真空度为1×10-4Pa的溅射镀膜室中,在第二柔性基板上磁控溅射透明导电氧化物薄膜IZO作为第二阳极,厚度为100nm,溅射条件为加速电压600V,磁场150G,功率密度35W/cm2;
(b)在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜***中,在第二阳极上依次热阻蒸镀制备第二空穴注入层、第二空穴传输层、蓝光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和第二阴极;
具体地,第二空穴注入层的材质为CuPc,厚度为20nm;第二空穴传输层的材质为NPB,厚度为40nm;蓝光发光层的材质为DPAVBi,厚度为15nm;第二电子传输层的材质为Bphen,厚度为40nm;第二电子注入层的材质为LiF,厚度为1nm;第二阴极的材质为Sm,厚度为30nm,结构具体表示为IZO(100nm)/CuPc(20nm)/NPB(40nm)/DPAVBi(15nm)/Bphen(40nm)/LiF(1nm)/Sm(30nm);
其中,CuPc和LiF的蒸镀速率为0.1nm/s,NPB、DPAVBi和Bphen的蒸镀速率为0.01nm/s,Sm的蒸镀速率为0.2nm/s;
(5)在上述制备的两个发光单元表面覆盖光固化聚丙烯酸树脂,将透明隔离件与第一柔性基板和第二柔性基板粘结,并与两个发光单元形成密封结构:第一柔性基板与透明隔离件第一表面粘结形成第一封闭区间,红光有机发光单 元与透明隔离件第一表面粘结,红光有机发光单元容置于第一封闭区间内;第二柔性基板与透明隔离件第二表面粘结形成第二封闭区间,蓝光有机发光单元与透明隔离件第二表面粘结,蓝光有机发光单元容置于第二封闭区间内。
得到的白光有机电致发光器件的结构为:PEN/IZO(100nm)/ZnPc(20nm)/m-MTDATA(40nm)/Ir(MDQ)2(acac):NPB(8%,20nm)/BCP(40nm)/LiF(1nm)/Sm(30nm)/PEN/Sm(30nm)/LiF(1nm)/Bphen(40nm)/DPAVBi(15nm)/NPB(40nm)/CuPc(20nm)/IZO(100nm)/PEN。
效果实施例
采用光纤光谱仪(美国海洋光学Ocean Optics公司,型号:USB4000),电流-电压测试仪(美国Keithly公司,型号:2400)、色度计(日本柯尼卡美能达公司,型号:CS-100A)测试有机电致发光器件的发光性能数据。
表1
发光效率(lm/W) | CIE1931色坐标(6.0V) | |
实施例1 | 11.2 | (0.36,0.39) |
实施例2 | 14.8 | (0.36,0.33) |
实施例3 | 10.9 | (0.35,0.37) |
实施例4 | 15.8 | (0.38,0.33) |
表2
电压(V) | CIE X | CIE Y |
4.0 | 0.35 | 0.38 |
5.0 | 0.35 | 0.39 |
6.0 | 0.36 | 0.39 |
7.0 | 0.36 | 0.40 |
8.0 | 0.37 | 0.40 |
9.0 | 0.38 | 0.41 |
10.0 | 0.39 | 0.41 |
表1为实施例1~4的发光效率和CIE1931色坐标数据,该测试在驱动电压为6V的条件下进行。从表1中可以看出,本发明提供的方法制作的有机电致发 光装置具有较高的发光效率,此外,由于本发明将红、蓝两个发光单元分开排布,使红、蓝发光层各自发光不受到能量转移和载流子传输不平衡的影响,因此发光效率较高。并且其色坐标值均在白光发光区内,得到的都是白光发射。
表2为实施例1在不同的驱动电压下,其CIE1931色坐标的变化数据。从表中可看到在不同的驱动电压下,其色坐标的变化幅度很小,说明光色比较稳定,在图4的CIE1931色坐标图中,可以观察到不同电压下色坐标的变化情况。
图5是实施例1~4在经过多次弯曲后,其发光亮度L与起始亮度L0的比值,其中统一起始亮度L0为1000cd/m2。测试过程按照图6进行,弯曲时,OLED器件曲面直线距离长度Lb为初始长度La的二分之一。
从图5中得出,在经过1000次弯曲后,实施例1~4制备的有机电致发光器件发光亮度分别为初始亮度的82%,81%,83%,79%,说明本发明获得的柔性器件具有非常好的挠曲性。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种白光有机电致发光器件,其特征在于,包括透明隔离件、第一柔性基板、第二柔性基板以及可通过独立驱动装置进行控制的红光发光单元和蓝光发光单元,其中:
所述透明隔离件具有相对的第一表面和第二表面;
所述第一柔性基板通过粘结剂与所述透明隔离件第一表面粘结,粘结剂覆盖第一柔性基板的边缘,使透明隔离件与第一柔性基板之间不存在间隙,形成第一封闭区间;
所述红光有机发光单元设置在所述第一柔性基板上,通过粘结剂与所述透明隔离件第一表面粘结;且所述红光有机发光单元容置于所述第一封闭区间内;
所述第二柔性基板通过粘结剂与所述透明隔离件第二表面粘结,粘结剂覆盖第二柔性基板的边缘,使透明隔离件与第二柔性基板之间不存在间隙,形成第二封闭区间;及
所述蓝光有机发光单元设置在所述第二柔性基板上,通过粘结剂与所述透明隔离件第二表面粘结,且所述蓝光有机发光单元容置于所述第二封闭区间内。
2.如权利要求1所述的白光有机电致发光器件,其特征在于,所述透明隔离件的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
3.如权利要求1所述的白光有机电致发光器件,其特征在于,所述第一柔性基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
4.如权利要求1所述的白光有机电致发光器件,其特征在于,所述第二柔性基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
5.如权利要求1所述的白光有机电致发光器件,其特征在于,所述粘结剂对可见光的透过率大于90%。
6.一种白光有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
(1)提供清洁的透明隔离件,所述透明隔离件具有相对的第一表面和第二表面;
(2)提供第一柔性基板和第二柔性基板,分别在所述第一柔性基板和第二柔性基板上制备可通过独立驱动装置进行控制的红光有机发光单元和蓝光有机发光单元;
(3)用粘结剂将所述第一柔性基板与所述透明隔离件第一表面粘结形成第一封闭区间,将所述红光有机发光单元与所述透明隔离件第一表面粘结,且所述红光有机发光单元容置于所述第一封闭区间内;用粘结剂将所述第二柔性基板与所述透明隔离件第二表面粘结形成第二封闭区间,将所述蓝光有机发光单元与所述透明隔离件第二表面粘结,且所述蓝光有机发光单元容置于所述第二封闭区间内。
7.如权利要求6所述的白光有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述透明隔离件的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
8.如权利要求6所述的白光有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述第一柔性基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
9.如权利要求6所述的白光有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述第二柔性基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
10.如权利要求6所述的白光有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述粘结剂对可见光的透过率大于90%。
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