CN106867505B - 一种高寿命oled发光材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种高寿命OLED发光材料及制备方法,将有机光电聚对苯乙炔纤维材料做为母体,采用含苯环的甲叉环丙烷诱导体作为改性剂,所述改性剂一旦照以放射线,诱导体的电子将立即分离,环状构造打开、发光,电子若再结合,就会回复原来的环状构造,将这两种材料的分子链缠绕,将提高OLED发光材料的寿命,本发明提供上述方法,补充了现有通过改善封装技术等来提高OLED显示器件寿命的方法,从根本上解决器件寿命短问题。此外,本发明中提供的一种高寿命OLED发光材料单纯的构造可以低成本合成,将有助于在显示器与照明领域的实用化。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,具体涉及一种高寿命OLED发光材料及其制备方法。
背景技术
有机发光显示屏是一种应用有机发光二极管(OLED)作为发光器件的显示屏,相比现在的主流平板显示技术薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD),有机发光显示屏具有高对比度、广视角、低功耗、体积更薄等优点,有望成为继LCD之后的下一代平板显示技术,是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一。OLED器件对水汽、氧气非常敏感,很容易发生衰减,有效的封装可以防止水汽和氧气的浸入的一种途径,防止有机材料老化,延长OLED器件寿命。大量科研人员围绕OLED相关技术进行研发,而作为OLED技术关键技术之一的封装技术也成为研究热点之一。
OLED 器件对水汽、氧气非常敏感,很容易发生衰减,有效的封装可以防止水汽和氧气的浸入,防止有机材料老化,延长 OLED 器件寿命。目前,柔性 OLED 主要有盖板封装和薄膜封装 (TFE) 两种封装方式,盖板封装使用预制盖板进行封装,主要有玻璃材料和膜材料, 薄膜封装主要采用者单层薄膜或多层薄膜进行封装。
传统技术中对柔性显示装置进行封装的方法为,在柔性基板上完成OLED 器件的阴极制造后,先制作一层用以覆盖OLED器件阴极的保护层,然后再在保护层之上贴附防护膜。其中,主要是保护层起封装作用,防止水汽和氧气的浸入 ;防护膜主要用于防止保护层被划伤。然而,这样的保护层在折弯柔性显示装置时容易断裂,从而使得水氧阻隔能力大幅降低,影响显示效果,甚至可能导致 OLED 失效。
中国发明专利申请号201410727845.0公开了一种柔性OLED衬底及柔性OLED封装方法,所述柔性OLED衬底包括:聚合物层,金属箔片和绝缘胶材层。该柔性OLED衬底具有良好柔韧性和防水、氧渗透性能。该发明将衬底制备与封装过程结合在一起,简化了封装工艺,并且器件弯曲时与衬底之间产生的应力将由整个器件分担,提高了封装工艺的可靠性。但是,该发明使用的各层之间,尤其是金属箔片与绝缘胶材层之间,并没有化学键的键合作用,因此在柔性弯折多次后,容易劈裂,导致其安全隐患大。
中国发明专利申请号201510700071.7公开了一种柔性OLED器件的封装结构。该柔性OLED封装结构,它由柔性导电性基板,功能性有机电子层,完整覆盖水氧封装层和柔性封盖薄膜组成的。其中完整地水氧封装层是使用一种或者多种封装树脂胶和密封剂对整体OLED进行全面性的液态覆盖封装工艺,建立一个高效的对水和氧渗透的屏障。但是,该方法使用的一种或者多种封装树脂胶和密封剂长期暴露在紫外光照或者雨淋的环境中时,树脂就会出现老化的情况,保护功能降低。
中国发明专利申请号201610431035.X公开了一种柔性OLED器件及其封装方法。该发明设有第一阻隔层和第二阻隔层,还设有缓冲层,优化了阻隔薄膜结构,具体良好的水氧阻隔性能,使柔性OLED显示器更轻薄、弯折性能更好,而且延长了柔性OLED显示器的使用寿命。然而,该方案操作复杂,成本提高,而且OLED器件的厚度增加,重量增加,损失了它轻便的特点。
目前现有技术中通过改善封装方式不能从根本上解决OLED寿命短的问题,只有从有机OLED发光材料自身出发,才能从根本是提高OLED的寿命。
中国发明专利申请号200610022410.1 公开了一种新型聚对苯乙炔电致发光材料及其制备方法,主体材料由PPV构成的有机粉末状材料,其结构特征是在PPV的链上引入了恶二唑基团,因其主链含电子传输功能基团,实现了载流子注入速率的匹配,不易失效,使用寿命长。但是,该方案基团反应物有毒,成本高,不利于大规模推广。
综上所述,目前传统解决OLED寿命短的问题的方法,都是从封装的角度出发,减少外界环境对OLED的破坏,但是这些改善只能够有限地延长寿命,并非根本解决的办法。而只有从OLED发光材料的自身稳定性出发,才能够从根本上提高器件的寿命。而现在只有在聚对苯乙炔上引入恶二唑基团,通过提高载流子的传输速率,使得器件不易失效,但是这种方法存在局限性。如果将两种有机链缠绕混合起来,将可能提高OLED的寿命,从根本上解决问题。
发明内容
针对目前现有技术中OLED发光材料寿命短的问题,本发明提出一种高寿命OLED发光材料,所述方法采用常用的有机光电聚对苯乙炔纤维材料做为母体,采用含苯环的甲叉环丙烷诱导体作为改性剂,该改性剂一旦照以放射线,诱导体的电子将立即分离,环状构造打开、发光,电子若再结合,就会回复原来的环状构造。通过加压,将这两种材料的分子链缠绕,将提高OLED发光材料的寿命,从根本上解决器件寿命短问题。
此外,这种新型发光材料单纯的构造可以低成本合成,将有助于在显示器与照明领域的实用化。具有很高的工业应用价值。
本发明提供一种高寿命OLED发光材料的制备方法,所述方法采用聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体共混,悬涂,制备复合高寿命OLED发光材料,包括以下步骤:
(1)将聚对苯乙炔粉体过筛获得粒径为10-20μm,长度为200-300μm聚对苯乙炔纤维粉体A,以及粒径为1-10μm,长度为50-200μm聚对苯乙炔纤维粉体B;
(2)对所述聚对苯乙炔纤维粉体B进行活化;
(3)取重量份为15-40的聚对苯乙炔纤维粉体A用50-80℃的有机容易配置成质量浓度小于2%的粗浆,取活化后的重量份为59-84的聚对苯乙炔纤维粉体B用50-80℃的有机溶剂配置成质量浓度小于1%的细浆,向细浆中加入重量份为1-5的含苯环的甲叉环丙烷诱导体,并不断搅拌;
(4)将粗浆和细浆混合,在反应釜中加压至5-15MPa,通过加压,聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体缠绕混合在一起,经过有机蒸发,得到高寿命OLED发光材料。
优选的,所述对所述聚对苯乙炔纤维粉体B进行活化,具体包括:
取重量百分比为95-99%的所述聚对苯乙炔纤维粉体B和重量百分比为1-5% 的耦合剂加入粉体表面改性机中,设置温度为50-90℃,给料速度为500-800kg/h,转速为800-1500rpm。
优选的,所述耦合剂为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、铝钛复合酯类中的至少一种。
优选的,所述有机溶剂包括氯仿、苯、甲苯、邻二氯苯、对二氯苯、对二甲苯和间二甲苯之中的至少一种。
优选的,所述搅拌处理的搅拌转速为100-600转/分钟。
优选的,所述粗浆和细浆搅拌混合,搅拌时间为3-10分钟。
优选的,所述有机蒸发为对有机溶剂进行蒸发,浓缩溶质,获得高寿命OLED发光材料。
一种高寿命OLED发光材料,其特征是有上述方法制备而得,是聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体的缠绕混合体。含苯环的甲叉环丙烷诱导体作为改性剂,该改性剂一旦照以放射线,诱导体的电子将立即分离,环状构造打开、发光,电子若再结合,就会回复原来的环状构造。将提高OLED发光材料的寿命,从根本上解决器件寿命短问题。
利用本发明所制备的OLED发光材料与未改性的聚对苯乙炔OLED显示器件的性能测试结果对比,如表1所示。
表1:
本发明提出一种柔性OLED显示屏的薄膜封装方法,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:
1、本发明采用常用的有机光电聚对苯乙炔纤维材料做为母体,采用含苯环的甲叉环丙烷诱导体作为改性剂,将利用两种材料的优点,通过加压,而且两者之间相互缠绕,存在电子的交互运动,将达到更好的器件性能。
2、本发明采用两种有机长链分子相互缠绕,整个结构更加稳定,对水汽和氧气的敏感度降低,避免了有毒基团的引入。
3、本发明采用了常用的有机原料,工业基础强,对于显示屏行业来说,材料应用广泛成本低廉。
4、本发明采用的设备为普通的化学设备,技术门槛低,容易推广学习。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
本实施例包括以下步骤:
(1)将聚对苯乙炔粉体过筛获得粒径为10μm,长度为200μm聚对苯乙炔纤维粉体A,以及粒径为1μm,长度为50μm聚对苯乙炔纤维粉体B;
(2)取重量百分比为95%的所述聚对苯乙炔纤维粉体B和重量百分比为5% 的硅烷类耦合剂加入粉体表面改性机中,设置温度为50℃,给料速度为500kg/h,转速为800rpm。
(3)取重量份为15的聚对苯乙炔纤维粉体A用50℃的有机容剂氯仿配置成质量浓度小于2%的粗浆,取活化后的重量份为84的聚对苯乙炔纤维粉体B用50℃的有机剂溶氯仿配置成质量浓度小于1%的细浆,向细浆中加入重量份为1的含苯环的甲叉环丙烷诱导体,并不断搅拌,搅拌转速为100转/分钟;
(4)将粗浆和细浆混合,在反应釜中加压至5MPa,通过加压,搅拌时间为3分钟,聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体缠绕混合在一起,将氯仿经过有机蒸发,浓缩溶质,得到高寿命OLED发光材料。
实施例2
(1)将聚对苯乙炔粉体过筛获得粒径为18μm,长度为250μm聚对苯乙炔纤维粉体A,以及粒径为7μm,长度为60μm聚对苯乙炔纤维粉体B;
(2)取重量百分比为96%的所述聚对苯乙炔纤维粉体B和重量百分比为4% 的钛酸酯类耦合剂加入粉体表面改性机中,设置温度为60℃,给料速度为600kg/h,转速为900rpm。
(3)取重量份为20的聚对苯乙炔纤维粉体A用60℃的有机溶剂间二甲苯配置成质量浓度小于2%的粗浆,取活化后的重量份为75的聚对苯乙炔纤维粉体B用50℃的有机溶剂间二甲苯配置成质量浓度小于1%的细浆,向细浆中加入重量份为5的含苯环的甲叉环丙烷诱导体,并不断搅拌,搅拌转速为200转/分钟;
(4)将粗浆和细浆混合,在反应釜中加压至10MPa,通过加压,搅拌时间为5分钟,聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体缠绕混合在一起,将间二甲苯经过有机蒸发,浓缩溶质,得到高寿命OLED发光材料。
实施例3
(1)将聚对苯乙炔粉体过筛获得粒径为12μm,长度为220μm聚对苯乙炔纤维粉体A,以及粒径为2μm,长度为180μm聚对苯乙炔纤维粉体B;
(2)取重量百分比为95%的所述聚对苯乙炔纤维粉体B和重量百分比为1% 的铝酸酯类耦合剂加入粉体表面改性机中,设置温度为90℃,给料速度为650kg/h,转速为1000rpm。
(3)取重量份为28的聚对苯乙炔纤维粉体A用70℃的有机溶剂苯、甲苯混合液中配置成质量浓度小于2%的粗浆,取活化后的重量份为70的聚对苯乙炔纤维粉体B用60℃的有机溶剂苯、甲苯混合液配置成质量浓度小于1%的细浆,向细浆中加入重量份为2的含苯环的甲叉环丙烷诱导体,并不断搅拌,搅拌转速为500转/分钟;
(4)将粗浆和细浆混合,在反应釜中加压至15MPa,通过加压,搅拌时间为7分钟,聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体缠绕混合在一起,将有有机溶剂苯、甲苯混合液经过有机蒸发,浓缩溶质,得到高寿命OLED发光材料。
实施例4
(1)将聚对苯乙炔粉体过筛获得粒径为18μm,长度为250μm聚对苯乙炔纤维粉体A,以及粒径为3μm,长度为100μm聚对苯乙炔纤维粉体B;
(2)取重量百分比为97%的所述聚对苯乙炔纤维粉体B和重量百分比为3% 的铝钛复合酯类耦合剂加入粉体表面改性机中,设置温度为80℃,给料速度为700kg/h,转速为1200rpm。
(3)取重量份为30的聚对苯乙炔纤维粉体A用80℃的有机溶剂对二甲苯配置成质量浓度小于2%的粗浆,取活化后的重量份为56的聚对苯乙炔纤维粉体B用50℃的有机溶剂对二甲苯配置成质量浓度小于1%的细浆,向细浆中加入重量份为4的含苯环的甲叉环丙烷诱导体,并不断搅拌,搅拌转速为600转/分钟;
(4)将粗浆和细浆混合,在反应釜中加压至5MPa,通过加压,搅拌时间为4分钟,聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体缠绕混合在一起,将对二甲苯经过有机蒸发,浓缩溶质,得到高寿命OLED发光材料。
实施例5
(1)将聚对苯乙炔粉体过筛获得粒径为12μm,长度为300μm聚对苯乙炔纤维粉体A,以及粒径为10μm,长度为200μm聚对苯乙炔纤维粉体B;
(2)取重量百分比为99%的所述聚对苯乙炔纤维粉体B和重量百分比为1% 的硅烷类与铝钛复合酯类耦合剂混合物加入粉体表面改性机中,设置温度为70℃,给料速度为800kg/h,转速为1500rpm。
(3)取重量份为40的聚对苯乙炔纤维粉体A用80℃的有机容剂邻二氯苯配置成质量浓度小于2%的粗浆,取活化后的重量份为59的聚对苯乙炔纤维粉体B用80℃的有机剂溶邻二氯苯配置成质量浓度小于1%的细浆,向细浆中加入重量份为1的含苯环的甲叉环丙烷诱导体,并不断搅拌,搅拌转速为300转/分钟;
(4)将粗浆和细浆混合,在反应釜中加压至8MPa,通过加压,搅拌时间为10分钟,聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体缠绕混合在一起,将邻二氯苯经过有机蒸发,浓缩溶质,得到高寿命OLED发光材料。
表2:
Claims (8)
1.一种高寿命OLED发光材料的制备方法,其特征在于,所述方法采用聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体共混,悬涂,制备复合高寿命OLED发光材料,包括以下步骤:
(1)将聚对苯乙炔粉体过筛获得粒径为10-20μm,长度为200-300μm聚对苯乙炔纤维粉体A,以及粒径为1-10μm,长度为50-200μm聚对苯乙炔纤维粉体B;
(2)对所述聚对苯乙炔纤维粉体B进行活化;
(3)取重量份为15-40的聚对苯乙炔纤维粉体A用50-80℃的有机溶剂配置成质量浓度小于2%的粗浆,取活化后的重量份为59-84的聚对苯乙炔纤维粉体B用50-80℃的有机溶剂配置成质量浓度小于1%的细浆,向细浆中加入重量份为1-5的含苯环的甲叉环丙烷诱导体,并不断搅拌;
(4)将粗浆和细浆混合,在反应釜中加压至5-15MPa,通过加压,聚对苯乙炔与含苯环的甲叉环丙烷诱导体缠绕混合在一起,经过有机蒸发,得到高寿命OLED发光材料。
2.根据权利要求1所述的一种高寿命OLED发光材料的制备方法,其特征在于,所述对所述聚对苯乙炔纤维粉体B进行活化,具体包括:
取重量百分比为95-99%的所述聚对苯乙炔纤维粉体B和重量百分比为1-5%的耦合剂加入粉体表面改性机中,设置温度为50-90℃,给料速度为500-800kg/h,转速为800-1500rpm。
3.根据权利要求2所述的一种高寿命OLED发光材料的制备方法,其特征在于,所述耦合剂为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、铝钛复合酯类中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种高寿命OLED发光材料的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括氯仿、苯、甲苯、邻二氯苯、对二氯苯、对二甲苯和间二甲苯之中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种高寿命OLED发光材料的制备方法,其特征在于,所述搅拌处理的搅拌转速为100-600转/分钟。
6.根据权利要求1所述的一种高寿命OLED发光材料的制备方法,其特征在于,所述粗浆和细浆搅拌混合,搅拌时间为3-10分钟。
7.根据权利要求1所述的一种高寿命OLED发光材料的制备方法,其特征在于,所述有机蒸发为对有机溶剂进行蒸发,浓缩溶质,获得高寿命OLED发光材料。
8.一种高寿命OLED发光材料,其特征是:所述高寿命OLED发光材料由权利要求1-7任一项所述方法制备而得。
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