CN102468443A

CN102468443A - 一种白光oled及其制备方法

Info

Publication number: CN102468443A
Application number: CN2010105442876A
Authority: CN
Inventors: 席俭飞; 潘世强; 张方辉; 张麦丽
Original assignee: Xi'an Linzi Semiconductor Lighting Co Ltd
Current assignee: Xi'an Linzi Semiconductor Lighting Co Ltd
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-05-23

Abstract

本发明提出了一种白光OLED，包括上玻璃基板、下玻璃基板，上玻璃基板和下玻璃基板之间设置有发光层，发光层的发光材料是蓝光材料。本发明用有机电致蓝光器件去激发荧光粉来实现全色器件，制备全色器件工艺简单，可以大大提高流明效率。

Description

一种白光OLED及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种发光器件，尤其涉及一种白光OLED以及其制备方法。

背景技术

有机电致发光器件(organic light emitting diodes)的常用结构包括衬底、阳极、有机层和阴极，有机层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层，其工作原理是，给器件两电极间施加电压，阳极释放出空穴，阴极释放出电子，电子和空穴分别经电子传输层和空穴传输层，它们在发光层相遇复合形成激子，激子在电场作用下将能量传递给有机发光分子，并激发有机分子中的电子从基态跃迁到激发态，激发态退激发光。

白光有机发光二极管可以作为固体照明光源，与白炽灯、卤素灯、荧光灯相比较，其具有结构简单，体积小，重量轻，成本低，工艺不复杂，易进行大规模、大面积生产，具有超薄、大面积、便于携带、平板显示的特点，可用作面光源，另外也可以作为显示器的背光源，便携设备的显示屏。

有机电致发光二极管所用发光材料，有荧光和磷光之分，磷光材料效率较高，荧光材料与之相比较差，磷光材料和荧光材料都可以实现白光发射；目前白光有机电致发光二极管器件结构有多种：(1)采用红、绿、蓝三发光层复合实现白光；(2)采用蓝光与黄光双发光层复合发光能够实现白光；(3)对主体材料多重掺杂形成单发光层实现白光；(4)采用单掺杂单发射层得到白光。以上方法都需要几种颜色光材料掺杂，或者单独为了得到白光光源掺杂单种颜色反射层，这种方法都有一定的局限性，用几种颜色复合工艺复杂且使用材料多。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种白光OLED及其制备方法，用有机电致蓝光器件去激发荧光粉来实现全色器件，制备全色器件工艺简单，可以大大提高流明效率。

本发明的技术解决方案是：一种白光OLED，包括上玻璃基板、下玻璃基板，其特殊之处在于：所述上玻璃基板和下玻璃基板之间设置有发光层，所述发光层的发光材料是蓝光材料。

上述发光层包括阳极、有机功能层、阴极和荧光粉层；所述有机功能层设置在阳极和阴极之间，所述荧光粉层设置在阳极上。

上述蓝光材料设置在有机功能层内，所述有机功能层还包括能量转移材料。

上述阳极与荧光粉层之间还设置有光层玻璃基板。

上述蓝光材料为9，10-di-(2-naphthyl)anthracene(ADN)；所述能量转移材料为2，5，8，11-tetra-tertbutylperylene(TBPe)；所述阳极是ITO玻璃；所述阴极是Al。

上述上玻璃基板和下玻璃基板之间还设置有用于密封发光层的密封件。

一种白光OLED制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将阳极光刻成所需的形状，光刻过程采用正性光刻胶，相对应的稀释液和显影液。

2)在超声波环境中采用丙酮、无水乙醇清洗经步骤1)光刻后的阳极5-10min，烘干待用；

3)将步骤2)中处理后的阳极进行等离子处理；

4)将有机功能层在10^-4Pa的真空室内蒸镀；

上述步骤1)阳极ITO光刻的具体步骤是：

1.1)将阳极表面清洗干净并干燥；

1.2)干燥后的阳极涂上正性光刻胶，于50-150℃下烘干10-40min，使膜坚固；

1.3)将步骤1.2)的阳极冷却后曝光0.5-10min，并将曝光好的阳极ITO玻璃在1％-5％的NaOH显影液中显影，待图像出现后用水冲洗、烘干；

1.4)将步骤1.3)的阳极放在刻蚀液中刻蚀，刻蚀液是浓盐酸∶水按照质量比3-1∶1-3配制而成，刻蚀5-30min，形成所需图案；

1.5)刻蚀后的阳极用1％-8％的NaOH溶液去除表面的光刻胶。

上述步骤3)中对阳极进行等离子处理的具体步骤是：将真空室抽真空至压强为(1-9)×100Pa，充入高纯氧气至压强为(1-5)×101Pa，轰击电压为500-1000V，轰击阳极ITO 5-30min。

上述步骤4)中蒸镀有机功能层的具体步骤是：依次在阳极表面蒸镀2T-NATA、N，N′-di-[(1-naphthalenyl)-N，N′-diphenyl]-(1，1′-bi-phenyl)-4，4′-diamine(NPB)、ADN:TBPe、tris(8-quinolinolato)aluminium complex(Alq3)、LiF、Al，并监测蒸度速率；蓝光材料和能量转移材料采用双源共蒸，各有机层的沉积速率是0.2nm/s，TBPe掺杂浓度通过控制蒸发速率来控制，阴极Al的沉积速率为1nm/s。

本发明的优点是：

1)本发明采用有机电致蓝光器件去激发荧光粉来实现全色器件，这种方法具有制备全色器件工艺简单，提高流明效率6倍左右，可以利用现有的已经成熟的荧光粉技术的特点，有利于工业化大规模生产。只要突破了蓝光器件的瓶颈，就可以实现全色器件，不需要对绿光，红光单色器件投入大量的研发精力。

2)通过调整发光层中的掺杂剂比例和荧光粉层的材料、厚度、和浓度可以实现不同色温的白光光源，可以得到白光色坐标非常接近日光白光色坐标值，具有较高的亮度和效率，适合于照明、显示领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中发光层的结构示意图；

具体实施方式

参见图1、图2，本发明的白光OLED，包括上玻璃基板1、下玻璃基板2、发光层3、密封件4；发光层3的发光材料是蓝光材料，发光层3通过密封件4封装在上玻璃基板1和下玻璃基板2之间；发光层3包括荧光粉层301、发光层玻璃基板302、阳极303、有机功能层304及阴极305；有机功能层304用蓝光材料作为发光材料，并掺杂能量转移材料，从而蓝光激发阳极303上的荧光粉层301得到白光。通过调整发光层3中的能量转移材料的比例和荧光粉层的材料、厚度、和浓度可以改变发光颜色和亮度，实现不同色温的白光光源，可以得到白光色坐标非常接近日光白光色坐标值。发光层3发出的白光可以从玻璃衬底一侧或两侧射出。荧光粉层为喷涂、旋涂或者喷墨打印的方式涂覆于玻璃基板侧或者透明阴极侧。阳极303是ITO玻璃，阴极305是Al。

发光层3内的蓝光材料为9，10-di-(2-naphthyl)anthracene(ADN)；能量转移材料为2，5，8，11-tetra-tertbutylperylene(TBPe)。

一种白光OLED制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将阳极ITO玻璃302光刻成所需的形状，光刻过程采用正性光刻胶，相对应的稀释液和显影液，具体步骤是：

1.1)将阳极ITO玻璃303表面清洗干净并干燥；

1.2)干燥后的阳极ITO玻璃303涂上正性光刻胶，于50-150℃下烘干10-40min，使膜坚固；

1.3)将步骤1.2)的阳极ITO玻璃303冷却后曝光0.5-10min，并将曝光好的ITO玻璃在1％-5％的NaOH显影液中显影，待图像出现后用水冲洗、烘干；

1.4)将步骤1.3)的ITO玻璃303放在刻蚀液中刻蚀，刻蚀液是浓盐酸∶水按照质量比3-1∶1-3配制而成，刻蚀5-30min，形成所需图案；

1.5)刻蚀后的阳极ITO玻璃303用1％-8％的NaOH溶液去除表面的光刻胶。

2)在超声波环境中采用丙酮、无水乙醇清洗经步骤1)光刻后的阳极ITO玻璃3035-10min，烘干待用；

3)将步骤2)中处理后的阳极303进行等离子处理，具体步骤是：将真空室抽真空至压强为(1-9)×100Pa，充入高纯氧气至压强为(1-5)×101Pa，轰击电压为500-1000V，轰击阳极ITO玻璃3035-30min。

4)将有机功能层304在10^-4Pa的真空室内蒸镀；具体步骤是：依次在阳极ITO表面蒸镀2T-NATA、N，N′-di-[(1-naphthalenyl)-N，N′-diphenyl]-(1，1′-bi-phenyl)-4，4′-diamine(NPB)、ADN:TBPe、tris(8-quinolinolato)aluminiumcomplex(Alq3)、LiF、Al，并用SI-TM206型六通道膜厚监测仪监测监测蒸度速率，蓝光材料和掺杂材料采用双源共蒸，有机功能层304是好几层的结构，各有机层的沉积速率控制在0.2nm/s，TBPe掺杂浓度通过控制蒸发速率来控制，阴极Al的沉积速率为1nm/s。

Claims

1.一种白光OLED，包括上玻璃基板、下玻璃基板，其特征在于：所述上玻璃基板和下玻璃基板之间设置有发光层，所述发光层的发光材料是蓝光材料。

2.根据权利要求1所述的白光OLED，其特征在于：所述发光层包括阳极、有机功能层、阴极和荧光粉层；所述有机功能层设置在阳极和阴极之间，所述荧光粉层设置在阳极上。

3.根据权利要求2所述的白光OLED，其特征在于：所述蓝光材料设置在有机功能层内，所述有机功能层还包括能量转移材料。

4.根据权利要求3所述的白光OLED，其特征在于：所述阳极与荧光粉层之间还设置有光层玻璃基板。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的白光OLED，其特征在于：所述蓝光材料为9，10-di-(2-naphthyl)anthracene(ADN)；所述能量转移材料为2，5，8，11-tetra-tertbutylperylene(TBPe)；所述阳极是ITO玻璃；所述阴极是Al。

6.根据权利要求5所述的白光OLED，其特征在于：上玻璃基板和下玻璃基板之间还设置有用于密封发光层的密封件。

7.一种白光OLED制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

3)将步骤2)中处理后的阳极进行等离子处理；

4)将有机功能层在10^-4Pa的真空室内蒸镀。

8.根据权利要求7所述的白光OLED制备方法，其特征在于：所述步骤1)阳极ITO光刻的具体步骤是：

1.1)将阳极表面清洗干净并干燥；

1.5)刻蚀后的阳极用1％-8％的NaOH溶液去除表面的光刻胶。

9.根据权利要求8所述的白光OLED制备方法，其特征在于：所述步骤3)中对阳极进行等离子处理的具体步骤是：将真空室抽真空至压强为(1-9)×100Pa，充入高纯氧气至压强为(1-5)×101Pa，轰击电压为500-1000V，轰击阳极ITO5-30min。

10.根据权利要求9所述的白光OLED制备方法，其特征在于：所述步骤4)中蒸镀有机功能层的具体步骤是：依次在阳极表面蒸镀2T-NATA、N，N′-di-[(1-naphthalenyl)-N，N′-diphenyl]-(1，1′-bi-phenyl)-4，4′-diamine(NPB)、ADN:TBPe、tris(8-quinolinolato)aluminium complex(Alq3)、LiF、Al，并监测蒸度速率；蓝光材料和能量转移材料采用双源共蒸，各有机层的沉积速率是0.2nm/s，TBPe掺杂浓度通过控制蒸发速率来控制，阴极Al的沉积速率为1nm/s。