CN103107291A

CN103107291A - 有机电致发光器件的基底及其制备方法

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Publication number: CN103107291A
Application number: CN2011103574786A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 王平; 冯小明; 钟铁涛
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-05-15

Abstract

一种有机电致发光器件的基底，其包括金属衬底及覆盖在所述金属衬底上的平整层，所述平整层为氧化锌薄膜。上述有机电致发光器件的基底采用金属衬底，并在金属衬底上形成由氧化锌构成的平整层，从而基底的粗糙度较低；金属衬底成本低廉且水氧阻隔性能好，由氧化锌构成的平整层耐热性能好，在有机电致发光器件的后续制备过程中不会因为高温破坏基底表面的平整度，不易产生针孔及尖刺，使得使用上述有机电致发光器件的基底的有机电致发光器件的发光效果较好。本发明还提供上述有机电致发光器件的基底的制备方法。

Description

有机电致发光器件的基底及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种有机电致发光器件的基底及其制备方法。

【背景技术】

有机电致发光(Organic Light Emission Diode)器件，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，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。

在现有技术的OLED器件中，使用玻璃基底制作的OLED器件不具备弯曲的特点，而且玻璃易碎，对发光器件的应用造成了影响。采用柔性材料作为金属衬底的OLED器件，比玻璃金属衬底的OLED具有更轻薄、更耐冲击的优点。并且柔性OLED的制备可以采用卷对卷方式生产，从而大幅地降低制造成本。目前柔性显示金属衬底主要有超薄玻璃，聚合物薄膜、金属薄片等。

金属薄片不锈钢薄片的表面比较粗糙，表面均方根粗糙度Ra一般在0.6μm以上，这种粗糙的表面是无法用于制作OLED器件。一般只有粗糙度达到0.02μm以下，金属薄片才能应用于OLED器件，为了达到更好的发光效果，需要对其表面进行进一步的平整化处理。

普通的金属薄片表面呈现高低起伏的形状，直接在其表面蒸镀或者溅射其他材料时，由于覆盖的这些材料的尺寸明显小于薄片表面的起伏程度，因此会产生“共形”效果，常用的如环氧树脂、聚酰亚胺、丙烯酸树脂等有机材料作为的平整不能在高温下使用，在热蒸镀或者溅射制备阳极的过程中，容易对有机层产生破坏，从而破坏金属衬底的平整度，影响后续的OLED制程以及发光效果。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种发光效果较好的有机电致发光器件的基底及其制备方法。

一种有机电致发光器件的基底，其包括金属衬底及覆盖在所述金属衬底上的平整层，所述平整层为氧化锌薄膜。

在优选的实施例中，所述平整层的厚度为0.2μm～5μm。

在优选的实施例中，所述金属衬底的材料为不锈钢、铜或铝。

一种有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供金属衬底及含锌源化合物的胶体；步骤二、将所述含锌源化合物的胶体旋涂在所述金属衬底表面，旋涂的转速为1500转/分钟～4000转/分钟，旋涂时间为20秒～120秒；步骤三、将旋涂后的金属衬底在120℃～200℃下干燥5分钟～20分钟；步骤四、在惰性气体的保护下，将旋涂后的金属衬底在300℃～600℃下烧结使含锌源化合物的胶体转化成由氧化锌构成的平整层。

在优选的实施例中，步骤一中，所述含锌源化合物的胶体的制备过程为：将锌源化合物与溶剂及稳定剂混合搅拌并加热回流2小时形成含锌源化合物的胶体，所述含锌源化合物的胶体中含锌源化合物的浓度为0.2mol/L～2mol/L。

在优选的实施例中，所述锌源化合物为醋酸锌、亚硒酸锌或硝酸锌，所述溶剂为乙醇或乙二醇甲醚，所述稳定剂为乙醇胺类稳定剂，所述锌源化合物与所述稳定剂的摩尔比为1∶2～1∶0.5。

在优选的实施例中，所述平整层的厚度为0.2μm～5μm。

在优选的实施例中，重复步骤二和步骤三直至旋涂的含锌源化合物的胶体转化成由氧化锌构成的平整层的厚度达到0.2μm～5μm。

在优选的实施例中，步骤四中，将旋涂后的金属衬底在氮气的保护下在300℃～600℃下烧结0.5小时～1.5小时。

上述有机电致发光器件的基底采用金属衬底，并在金属衬底上形成由氧化锌构成的平整层，从而基底的粗糙度较低；金属衬底成本低廉且水氧阻隔性能好，由氧化锌构成的平整层耐热性能好，在有机电致发光器件的后续制备过程中不会因为高温破坏基底表面的平整度，不易产生针孔及尖刺，使得使用上述有机电致发光器件的基底的有机电致发光器件的发光效果较好；上述有机电致发光器件的基底的制备方法较为简单。

【附图说明】

图1为一实施方式的有机电致发光器件的基底的制备方法流程图；

图2为一实施方式制备的有机电致发光器件的结构示意图；

图3为实施例1及对比例1制备的有机电致发光器件的电流密度与电压特性曲线图。

【具体实施方式】

下面主要结合附图及具体实施例对有机电致发光器件的基底及其制备方法作进一步详细的说明。

一实施方式的有机电致发光器件的基底，其包括金属衬底及覆盖在金属衬底上的平整层，金属衬底的材料为金属，平整层为氧化锌薄膜。

本实施方式中，金属衬底的材料为不锈钢、铜或铝。金属衬底可为不锈钢薄片、铜薄片或铝薄片。

本实施方式中，平整层的厚度为0.2μm～5μm。

上述有机电致发光器件的基底采用金属衬底，并在金属衬底上形成由氧化锌构成的平整层，从而基底的粗糙度较低；金属衬底成本低廉且水氧阻隔性能好，由氧化锌构成的平整层耐热性能好，在有机电致发光器件的后续制备过程中不会因为高温破坏基底表面的平整度，不易产生针孔及尖刺，使得使用上述有机电致发光器件的基底的有机电致发光器件的发光效果较好。

请参阅图1，一实施方式的有机电致发光器件的基底的制备方法，包括如下步骤：

步骤S21、提供金属衬底及含锌源化合物的胶体。

含锌源化合物的胶体的制备过程为：将锌源化合物与溶剂及稳定剂混合搅拌并加热回流2小时形成含锌源化合物的胶体，所述含锌源化合物的胶体中锌离子的浓度为0.2mol/L～2mol/L。本实施方式中，将锌源化合物与溶剂及稳定剂混合搅拌并加热至60℃回流2小时，直至溶液形成均匀透明的溶胶。

本实施方式中，锌源化合物为醋酸锌、亚硒酸锌或硝酸锌。溶剂为乙醇或乙二醇甲醚。稳定剂为乙醇胺类稳定剂，如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。锌源化合物的锌离子与稳定剂的摩尔比为1∶2～1∶0.5。

本实施方式中，对金属衬底进行初步的机械抛光处理，然后用丙酮以及去离子水进行清洗。

步骤S23、将含锌源化合物的胶体旋涂在金属衬底表面，旋涂的转速为1500转/分钟～4000转/分钟，旋涂时间为20秒～120秒。

步骤S25、将旋涂后的金属衬底在120℃～200℃下干燥5分钟～20分钟。

本实施方式中，重复步骤S23和步骤S25直至旋涂的含锌源化合物的胶体转化成由氧化锌构成的平整层的厚度达到0.2μm～5μm。

步骤S27、在惰性气体的保护下，将旋涂后的金属衬底在300℃～600℃下烧结使含锌源化合物的胶体转化成由氧化锌构成的平整层。

本实施方式中，将旋涂后的金属衬底在氮气的保护下在300℃～600℃下烧结0.5小时～1.5小时。平整层的厚度为0.2μm～5μm。

上述有机电致发光器件的基底的制备方法通过旋涂及烧结在金属衬底上形成由氧化锌构成的平整层，降低了金属衬底的粗糙度，，使得使用上述有机电致发光器件的基底的有机电致发光器件的发光效果较好，且该制备方法工艺较为简单。

制备有机电致发光器件的基底后在基底的平整层上依次制备阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极即可得到有机电致发光器件。

请参阅图2，图2所示为制备的有机电致发光器件的结构图，有机电致发光器件100包括依次层叠的基底10、阳极20、空穴注入层30、空穴传输层40、发光层50、电子传输层60、电子注入层70及阴极80。基底10包括金属衬底11及平整层13。阳极20的材料为铝(Al)，厚度为80nm。空穴传输层30的材料为4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺(m-MTDATA)。空穴传输层40的材料为N，N′-二(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)。发光层50的材料为2，3，6，7-四氢-1，1，7，7-四甲基-1H，5H，11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9，9A，1GH]香豆素(C545T)：8-羟基喹啉铝(Alq₃)，其中，C545T的质量含量为5％。电子传输层60的材料为8-羟基喹啉铝(Alq₃)。电子注入层70的材料为LiF。阴极80包括依次层叠的铝层及银层。空穴注入层30、空穴传输层40、发光层50、电子传输层60、电子注入层70及阴极80的厚度分别为30nm、60nm、20nm、40nm、1nm、1nm/20nm。

以下为具体实施例部分：

实施例1

将醋酸锌和三乙醇胺加入到乙二醇甲醚中，使锌离子的浓度为1mol/L，锌离子与三乙醇胺的摩尔比为1∶1，然后在60℃加热回流2小时，直至溶液形成均匀透明的溶胶。

取不锈钢薄片，经过抛光后进行清洗，然后将上述制备好的氧化锌胶体滴在不锈钢薄片表面，通过旋涂的方法，使胶体均匀分布在薄片表面。旋涂过程中，旋片旋转速度为2500转/分钟，旋涂时间为40秒。将旋涂好的薄片在150℃下干燥10分钟，然后再次在其表面旋涂胶体，旋涂完毕后，再次干燥，如此反复旋涂过程5次，得到平整层的厚度为1μm。将上述制备好的不锈钢薄片，在N2保护下，升温至500℃并烧结1小时，即可制得覆盖有氧化锌平整层的不锈钢薄片。

在上述制备的覆盖有氧化锌平整层的不锈钢薄片移入真空镀膜系统，在平整层上依次制备阳极、空穴注入层，空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极，得到不锈钢薄片基底的顶发射有机电致发光器件。

实施例2

将硝酸锌和二乙醇胺加入到乙醇中溶解，使锌离子的浓度为0.2mol/L，锌离子与二乙醇胺的摩尔比为1∶0.5，然后在60℃加热回流2小时，直至溶液形成均匀的透明的溶胶。

取不锈钢薄片，经过抛光后进行清洗，然后将上述制备好的氧化锌胶体滴在不锈钢薄片表面，通过旋涂的方法，使胶体均匀分布在薄片表面。旋涂过程中，旋片旋转速度为1500转/分钟，旋涂时间为20秒。将旋涂好的薄片在120℃下干燥5分钟，然后再次在其表面旋涂胶体，旋涂完毕后，再次干燥，如此反复旋涂3次，最后得到平整层的厚度为0.2μm。将上述制备好的不锈钢薄片，在N2保护下，升温至300℃并烧结1小时，即可制得覆盖有氧化锌平整层的不锈钢薄片。

参照实施例1，在平整层上制备有机电致发光器件。

实施例3

将亚硒酸锌和乙醇胺加入到乙醇中溶解，使锌离子的浓度为2mol/L，锌离子与二乙醇胺的摩尔比为1∶2，然后在60℃加热回流2小时，直至溶液形成均匀透明的溶胶。

取不锈钢薄片，经过抛光后进行清洗，然后将上述制备好的氧化锌胶体滴在不锈钢薄片表面，通过旋涂的方法，使胶体均匀分布在薄片表面。旋涂过程中，旋片旋转速度为4000转/分钟，旋涂时间为120秒。将旋涂好的薄片在200℃下干燥20分钟，然后再次在其表面旋涂胶体，旋涂完毕后，再次干燥，如此反复旋涂8次，最后得到平整层的厚度为3μm。将上述制备好的不锈钢薄片，在N2保护下，升温至600℃并烧结1小时，即可制得覆盖有氧化锌平整层的不锈钢薄片。

参照实施例1，在平整层上制备有机电致发光器件。

实施例4

将醋酸锌和三乙醇胺加入到乙二醇甲醚中，使锌离子的浓度为1.5mol/L，锌离子与三乙醇胺的摩尔比为1∶1，然后在60℃加热回流2小时，直至溶液形成均匀透明的溶胶。

参照实施例1，采用旋涂的方法将制备好的胶体覆盖在经过清洗以及抛光的铝薄片表面，然后在150℃下干燥10分钟，然后再次进行旋涂，干燥，如此反复旋涂10次，最后得到平整层的厚度为5μm。

参照实施例1，在平整层上制备有机电致发光器件。

对比例1

对比例1制备的有机电致发光器件与实施例1中制备的有机电致发光器件大致相同，其不同在于：对比例1的对平整层的材料为UV胶，厚度为1μm。

对比例2

对比例2制备的有机电致发光器件与实施例1中制备的有机电致发光器件大致相同，其不同在于：对比例2不采用平整层，直接在金属薄片表面制备有机电致发光器件。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2
							粗糙度Ra(nm)	4.9	8.2	4.1	3.6	5.2	800
电流效率(cd/A)	11.5	10.1	12.5	13.4	8.4	不发光

请参阅图3及表1，图3所示为实施例1及对比例1制备的有机电致发光器件的电流密度-电压特性曲线。表1为实施例1～4及对比例1制备的机电致发光器件的基底的粗糙度及电流效率测试数据。从图3及表1可以看出本发明提供的有机电致发光器件的基底的ZnO平整层能够起到很好的平整效果，降低了基底的粗糙度，并且无机平整层不易在蒸镀过程中被破坏，因此制作的有机电致发光器件不易出现针孔和尖刺，得到的有机电致发光器件的发光性能较好。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种有机电致发光器件的基底，其包括金属衬底，其特征在于，所述有机电致发光器件的基底还包括覆盖在所述金属衬底上的平整层，所述平整层为氧化锌薄膜。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件的基底，其特征在于，所述平整层的厚度为0.2μm～5μm。

3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件的基底，其特征在于，所述金属衬底的材料为不锈钢、铜或铝。

4.一种有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供金属衬底及含锌源化合物的胶体；

步骤二、将所述含锌源化合物的胶体旋涂在所述金属衬底表面，旋涂的转速为1500转/分钟～4000转/分钟，旋涂时间为20秒～120秒；

步骤三、将旋涂后的金属衬底在120℃～200℃下干燥5分钟～20分钟；

步骤四、在惰性气体的保护下，将旋涂后的金属衬底在300℃～600℃下烧结使含锌源化合物的胶体转化成由氧化锌构成的平整层。

5.根据权利要求4所述的有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述含锌源化合物的胶体的制备过程为：将锌源化合物与溶剂及稳定剂混合搅拌并加热回流2小时形成含锌源化合物的胶体，所述含锌源化合物的胶体中含锌源化合物的浓度为0.2mol/L～2mol/L。

6.根据权利要求5所述的有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，所述锌源化合物为醋酸锌、亚硒酸锌或硝酸锌，所述溶剂为乙醇或乙二醇甲醚，所述稳定剂为乙醇胺类稳定剂，所述锌源化合物与所述稳定剂的摩尔比为1∶2～1∶0.5。

7.根据权利要求4所述的有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，所述金属衬底的材料为不锈钢、铜或铝。

8.根据权利要求4所述的有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，所述平整层的厚度为0.2μm～5μm。

9.根据权利要求4所述的有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，重复步骤二和步骤三直至旋涂的含锌源化合物的胶体转化成由氧化锌构成的平整层的厚度达到0.2μm～5μm。

10.根据权利要求4所述的有机电致发光器件的基底的制备方法，其特征在于，步骤四中，将旋涂后的金属衬底在氮气的保护下在300℃～600℃下烧结0.5小时～1.5小时。