CN112216802B - 一种电致发光器件及其制备方法、显示装置及照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供的一种电致发光器件包括叠置的至少两个发光结构以及透明的粘合剂,至少两个发光结构分别用于发射至少两种颜色的光,粘合剂用于粘接相邻的发光结构,其中,所述发光结构位于出光方向上的电极为透明电极,所述透明电极包含金属纳米线,使电致发光器件结构稳固,灵活调控至少两个发光结构发出不同颜色的光,不同颜色的光混合出各种光色,电致发光器件的制备方法简单易行,本申请的电致发光器件既可以有效调节光色,又能提高分辨率,可用于显示装置和照明装置。
Description
技术领域
本申请属于发光技术领域,具体涉及一种电致发光器件及其制备方法、显示装置及照明装置。
背景技术
电致发光器件包括层叠设置的阳极、发光层和阴极。目前主要采用的电致发光器件存在如下问题:
(1)p-n型半导体连接的串联叠层结构。该技术虽然能够实现,但结构复杂,且混合光色会随着电压略有变化,无法发出纯正单色光。
(2)多发光层结构。各发光层中间采用超薄间隔层(氧化锌、聚合物等),大多数间隔层无法平衡空穴和电子迁移率,发光效率低,光色变化范围小,无法发出纯正单色光。
(3)RGB像素结构。高分辨率一直是显示领域的一个重要目标,一度成为手机、电视等产品的重要卖点,然而,将RGB三基色用像素分开,无论采用蒸镀技术还是喷墨打印技术,分辨率的提升都有限,在大面积应用上,仍存在一些技术问题。
由上可知,现有电致发光器件存在光色难以调节、大面积工艺难度大等问题,亟需寻找一种有效调节光色、工艺简单、易于量产的电致发光器件。
发明内容
针对上述技术问题,本申请提供一种电致发光器件,包括:
叠置的至少两个发光结构,所述至少两个发光结构分别用于发射至少两种颜色的光;以及
透明的粘合剂,所述粘合剂用于粘接相邻的发光结构;
其中,所述发光结构靠近所述粘合剂一侧的电极为透明电极,所述透明电极包含金属纳米线。
进一步地,所述透明电极的方阻小于40Ω/□;
优选地,所述金属纳米线为银纳米线;
优选地,所述粘合剂包括光固化胶、热固化胶中的至少一种;
优选地,所述电致发光器件包括两个发光结构,所述两个发光结构分别发射红光、绿光,或,红光、蓝光,或,绿光、蓝光,或,蓝光、黄光;
优选地,所述电致发光器件包括三个发光结构,所述三个发光结构分别发射红光、绿光、蓝光。
本申请还提供一种电致发光器件的制备方法,包括步骤:
S1、提供第一发光结构,所述第一发光结构包括第二电极;
S2、提供第二发光结构,所述第二发光结构包括第三电极;
S3、在叠置方向上,所述第一发光结构与所述第二发光结构通过第一粘合剂粘接,所述第二电极、所述第三电极朝向所述第一粘合剂;
其中,所述第二电极、所述第三电极为透明电极,所述第二电极、所述第三电极中至少之一包含金属纳米线。
进一步地,S3包括步骤:
S31、在所述第二电极上涂覆所述第一粘合剂;
S32、在所述第一粘合剂上贴合所述第二发光结构;或者,
S33、在所述第三电极上涂覆所述第一粘合剂;
S34、在所述第一粘合剂上贴合所述第一发光结构;
优选地,所述第一粘合剂为UV胶。
进一步地,所述第一发光结构的制备方法包括:
S11、在第一基板上形成第一电极;
S12、在所述第一电极上依次形成第一载流子传输层、第一发光层、第二载流子传输层、第二电极,以形成第一发光结构;
优选地,所述第二电极包含金属纳米线。
进一步地,所述第二发光结构的制备方法包括:
S21、在第二基板上涂覆第二粘合剂;
S22、在第三基板上形成第四电极;
S23、将所述第四电极贴在所述第二粘合剂上;
S24、固化所述第二粘合剂,去除所述第三基板;
S25、在所述第四电极上依次形成第三载流子传输层、第二发光层、第四载流子传输层、第三电极,以形成第二发光结构;
优选地,所述第三电极包含金属纳米线。
进一步地,其特征在于,S21包括步骤:
S211、提供一硬质基板;
S212、在所述硬质基板上涂覆第四粘合剂;
S213、在所述第四粘合剂上贴附所述第二基板;
S214、在所述第二基板上涂覆第二粘合剂;
优选地,所述第四粘合剂为冷脱胶。
进一步地,还包括步骤:
S4、提供第三发光结构;
S5、在叠置方向上,将所述第三发光结构与所述第一发光结构或所述第二发光结构通过第三粘合剂粘接;
优选地,所述第三发光结构包括第五电极,所述第五电极朝向所述第三粘合剂,所述第五电极包含金属纳米线。
本申请还提供一种显示装置,包括上述的电致发光器件。
本申请还提供一种照明装置,包括上述的电致发光器件。
有益效果:
(1)本发明的实施例提供一种电致发光器件,包括叠置的至少两个发光结构以及透明的粘合剂,至少两个发光结构分别用于发射至少两种颜色的光,粘合剂用于粘接相邻的发光结构,其中,所述发光结构靠近粘合剂一侧的电极为透明电极,所述透明电极包含金属纳米线,使电致发光器件结构稳固,灵活调控至少两个发光结构发出不同颜色的光,不同颜色的光混合出各种光色,本申请的电致发光器件既可以有效调节光色,简化制备工艺,可用于显示装置、照明装置。
(2)本技术方案可以采用湿法制备电致发光器件的电极,避免使用ITO和昂贵的蒸镀设备,降低电极的方阻,简化结构,减小电致发光器件厚度,降低其生产成本,同时,该方案适用刚性和柔性基材,且对基材本身的粗糙度要求不高。
(3)相比蒸镀或喷墨打印工艺,本申请的电致发光器件的制备方法工艺简单、重复性好,降低了电致发光器件的生产制造成本,适合大规模量产制备电致发光器件。
附图说明
图1为本申请第一种实施方式的电致发光器件的示意图;
图2为本申请第二种实施方式的电致发光器件的示意图;
图3为本申请第三种实施方式的电致发光器件的示意图;
图4为本申请的电致发光器件的示制备流程图;
图5为本申请的一种第一发光结构的示意图;
图6~10为本申请的一种第二发光结构的制备示意图;
图11为本申请的一种电致发光器件的结构示意图;
图12为本申请的另一种电致发光器件的结构示意图。
在附图中相同的部件使用了相同的附图标记,附图仅示意性地显示了本申请的实施方案。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式,对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部实施方式。示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本申请公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本申请公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
针对目前电致发光器件存在的光色难以调节、分辨率低的问题,本申请提供一种电致发光器件,如图1所示为第一种实施方式的电致发光器件的结构示意图,电致发光器件包括叠置的至少两个发光结构31、32,至少两个发光结构31、32用于分别发射至少两种颜色的光;以及透明的粘合剂20,该透明的粘合剂20设置于相邻的发光结构31、32之间,用于粘接相邻的发光结构,其中,发光结构31、32靠近粘合剂一侧的电极为透明电极,所述透明电极包含金属纳米线。本申请的电致发光器件通过灵活调控至少两个发光结构发出多种颜色的光,可对多种颜色的光进行混合以获得所需颜色的光,同时由于发出不同颜色光的发光结构在纵向上排布,理论上应用于显示面板时,可以提高显示面板的分辨率,另外,粘合剂两侧分别粘接相邻发光结构的透明电极上的金属纳米线,使电致发光器件结构耐用、性能稳定。
本申请的电致发光器件中,位于所述粘合剂两侧的电极分别为相邻发光结构的阳极或阴极,电致发光器件的阳极线可以同时连接相邻发光结构的阳极,或者电致发光器件的阴极线可以同时连接相邻发光结构的阴极,极大简化电致发光器件的制备工艺,得到的电致发光器件更为轻薄紧凑。
本申请的一具体实施方式中,透明电极的方阻小于40Ω/□;从而能够很好的保证电致发光器件的电学性能。
可以理解的是,本申请的发光层包括叠置的至少两层,例如如图2所示的第二种电致发光器件,电致发光器件包括自下而上依次堆叠设置的发光结构31、粘合剂21、发光结构32、粘合剂22……粘合剂层2(N-1)、发光结构3N。其中N不小于2,N个发光结构发出N种颜色的光。透明的粘合剂可以使发光结构的N种颜色的光混合出色,也可以根据需要选择性的发出少于N种颜色的混合光色,还可以根据需要发出某种单色光。
在一个具体实施方式中,电致发光器件还包括至少两个控制电路,每个控制电路通过调节流过发光结构的电流强度以调节对应发射光的亮度,控制电路也可以根据需要控制所对应发光结构不发光,控制电路还可以根据时序控制所对应的发光结构的发光与否,当控制电路控制对应发光结构不发光时,电致发光器件的光色将由发光的发光结构发出的光色形成。本实施方式中,控制电路的数量可以根据实际需要设置。例如图3所示的第三种电致发光器件示意图,当控制电路81连接叠置的两个发光结构31、32时,控制电路81将调节两个发光结构31、32的出光同时变化,两个发光结构31、32发出的光色相对稳定,控制电路82连接发光结构33,用于独立控制发光结构33的发光与否。通过多个控制电路调节多个发光结构发出不同亮度的光,这些不同颜色、亮度的光穿过透明的粘合剂混合后形成所需颜色的光。
在一个优选实施方式中,控制电路与发光结构一一对应设置,如此实现对各发光结构的发光亮度的独立控制,从而灵活调节电致发光器件的光色。
在一个具体实施方式中,透明电极的透光率为50.0%~99.9%,以利于出光方向上的光色有效汇合,从而产生所需光色。透明电极透光率太低将不利于电致发光器件出光方向上的不同颜色光的混合。
在一个具体实施方式中,透明电极的厚度为10nm~1μm,透明电极太薄面阻抗也将过大,影响电致发光器件导电率,造成发光不均匀。透明电极如果太厚,透光率会受影响。
在一个具体实施方式中,发光结构包括发光层,发光层可以为有机发光层或者量子点发光层,发光层也可以为层叠的有机发光层和量子点发光层。发光层的具体材料选择不受特别限制,本领域内任何已知的有机发光材料、量子点材料均可,只要该有机发光材料、量子点材料能将电信号转变为光信号,满足光线发射要求即可。
在一个具体实施方式中,透明电极的材料包括一维或二维纳米材料、金属材料、导电金属氧化物材料中的至少一种。
可以理解的是,一维纳米材料指三个维度中有一个维度的尺寸不在0.1-100nm之间的材料,如银纳米线、铜纳米线其中的一个维度(长度)尺寸大于100nm,另外两个维度的尺寸在0.1-100nm之间,因此纳米线、碳纳米管是一维纳米材料。二维纳米材料指三个维度中有两个维度的尺寸不在0.1-100nm之间的材料,如石墨烯,其中的两个维度(如长度、宽)尺寸大于100nm,另外一个维度(厚度或者高度)的尺寸在0.1-100nm之间,因此石墨烯是二维纳米材料。本申请的金属材料主要指除纳米材料以外具备导电性的金属材料,本申请的金属氧化物材料主要指除纳米材料以外具备导电性的金属氧化物材料。
其中,透明电极根据使用材料的不同选择合适的厚度,例如透明电极使用一维或二维纳米材料时,透明电极的厚度在100nm~300nm;当透明电极使用金属材料时,透明电极的厚度在10nm~20nm;当透明电极使用导电金属氧化物材料时,透明电极的厚度在10nm~100μm。本申请可以使用不同厚度的透明电极材料,只要这些透明电极材料能满足透明电极的透光率的要求即可。
在一个具体实施方式中,透明电极的材料选自纳米银线、纳米铜线、银、石墨烯、铟锡氧化物、元素掺杂的氧化锌、碳纳米管中的一种或多种。这些材料形成的透明电极透光率较高、导电率较高、面阻抗较小,例如透明电极的透光率为50%~99.9%,导电率可达到1000S/m,透明电极的面阻抗小于40Ω/□。
在一个具体实施方式中,电致发光器件包括叠置的两个发光结构,两个发光结构发出的光色可以根据实际需要设置。
在优选实施方式中,电致发光器件包括叠置的两个发光结构,两个发光结构可以分别发射蓝光、黄光,或者两个发光结构可以分别发射蓝光、绿光,或者两个发光结构可以分别发射红光、蓝光,或者两个发光结构可以分别发射绿光、红光,本申请对两个发光结构的发光的顺序不做限定。例如,电致发光器件可以依次包括第一阳极、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层、第一阴极、粘结剂、第二阳极、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二阴极,还包括控制电路。除上述这些功能层外,发光结构还可以包括电子阻挡层、空穴注入层、电子注入层、中间绝缘层等其他功能层,本申请对此不做限定,只要满足电致发光器件的发光要求的功能层均属于本申请的保护范围,本申请的电致发光器件结构简单,并可以充分利用现有成熟工艺,制备简便,利于工业化生产。
在一个更优实施方式中,电致发光器件的第一阳极、第二阳极中至少一个的透光率为50.0%~99.9%,例如电致发光器件的第一阳极的透光率为50.0%~99.9%、第二阳极的透光率小于50.0%,则主要出光方向为第二阳极朝向第一阳极的方向;或者电致发光器件的第一阳极、第二阳极的透光率均为50.0%~99.9%,则电致发光器件双向出光,即出光方向为第二阳极朝向第一阳极的方向,以及第一阳极朝向第二阳极的方向。
在一个具体实施方式中,电致发光器件包括叠置的两个发光结构,电致发光器件可以依次包括第一阴极、第一电子传输层、第一发光层、第一空穴传输层、第一阳极、粘合剂、第二阳极、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二阴极,还包括控制电路。除上述这些功能层外,电致发光器件还可以包括电子阻挡层、空穴注入层、电子注入层、中间绝缘层等其他功能层,本申请对此不做限定,只要满足电致发光器件的发光性能要求的功能层均属于本申请的保护范围。
在一个更优实施方式中,电致发光器件的第一阴极、第二阴极中至少一个的透光率为50.0%~99.9%,例如电致发光器件的第一阴极的透光率为85.0%、第二阴极的透光率为30.0%,则出光方向为第二阴极朝向第一阴极的方向;当电致发光器件的第一阴极、第二阴极的透光率均为75%时,电致发光器件双向出光,即电致发光器件的出光方向为第二阴极朝向第一阴极的方向,以及第一阴极朝向第二阴极的方向。
在一个更优实施方式中,所述第一阳极、第二阳极,或,第一阴极、第二阴极的材料分别独立选自一维或二维纳米材料、金属材料、导电金属氧化物材料中的至少一种。更具体的,第一阳极、第二阳极,或者,第一阴极、第二阴极的材料独立选自纳米银线、纳米铜线、银、石墨烯、铟锡氧化物、元素掺杂的氧化锌、碳纳米管中的一种或多种。
在一个具体实施方式中,第一发光结构31发射红光,第二发光结构32发射蓝光;或者,第一发光结构31发射蓝光,第二发光结构32发射绿光;或者,第一发光结构31发射蓝光,第二发光结构32发射红光;或者,第一发光结构31发射蓝光,第二发光结构32发射黄光。叠置的两个发光结构发出的光线混合后,可以观察到所需颜色的光,如需观察单色光,只需把发出另一颜色的发光结构的控制电路关闭即可,如第一发光结构31发射红光、第二发光结构32发射蓝光时,为了观察蓝光,可以把第一发光结构31的控制电路81关闭,第二发光结构32的控制电路打开。
在一个具体实施方式中,电致发光器件包括叠置的三个发光结构,三个发光结构分别发射红光、绿光、蓝光。具体地,电致发光器件可以依次包括第一阳极、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层、第一阴极、第一粘合剂、第二阳极、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二阴极、第二粘合剂、第三阳极、第三空穴传输层、第三发光层、第三电子传输层、第三阴极,还包括控制电路。除上述这些功能层以外,电致发光器件还可以包括电子阻挡层、空穴注入层、电子注入层、中间绝缘层等其他功能层,上述各层结构可以适应性调整,本申请对此不做限定,只要满足电致发光器件的电致发光要求即可。上述叠置的三个发光器件分别发射红光、绿光、蓝光,发出三种颜色光的三个发光器件的位置顺序不做限定。三种光线混合后,可以观察到所需颜色的光。如需观察单色光,只需把发出另两种颜色的发光结构的控制电路关闭即可,如需观察两种光的混合光色,调整对应的两个发光结构的控制电路通电即可。本申请通过透明的粘合剂把三个叠置发光结构粘接,透光率高,有效减少电致发光器件的出光损失,利于调控红光、绿光、蓝光的混合比例,从而获得所需光色,同时,电致发光器件结构简单,工艺简便,利于规模化生产。
在一个更优实施方式中,电致发光器件的第一阳极、第三阴极中至少一个的透光率为50%~99.9%,例如电致发光器件的第三阴极的透光率为85%、第一阳极的透光率为20%,则主要出光方向为第一阳极指向第三阴极的方向;也可以为电致发光器件的第一阳极、第三阴极的透光率均为70%,则电致发光器件双向出光。
在一个更优实施方式中,所述阳极、阴极的材料分别独立选自一维或二维纳米材料、金属材料、导电金属氧化物材料中的至少一种。更具体的,阳极、阴极的材料分别独立选自纳米银线、纳米铜线、银、石墨烯、铟锡氧化物、碳纳米管、氟掺氧化锡、铟锌氧化物、铝掺氧化锌、锑掺氧化锌、镓掺氧化锌、镉掺氧化锌、铜铟氧化物、氧化锡、氧化锆、铝、钙、钡等中的一种或多种,但是本申请不限于此。
本申请的空穴注入层的材料不受特别的限制,本领域内任何已知的空穴注入材料均可根据实际情况进行选用,如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、掺杂聚(全氟乙烯-全氟醚磺酸)的聚噻吩并噻吩、MoO3、VO2、WO3、CrO3、CuO、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2、CuS等中的一种或多种,但是不限于此。
本申请的空穴传输层的材料不受特别的限制,本领域内任何已知的空穴传输材料均可根据实际情况进行选用,如聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4',4"-三(咔唑-9-基)苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺等中的一种或多种,但是不限于此。
本申请的电子传输层的材料不受特别的限制,本领域内任何已知的电子传输材料均可根据实际情况进行选用,如ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、InSnO、Alq3、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO等中的一种或多种,但是不限于此。
本申请还提供一种电致发光器件的制备方法,如图4所示,包括如下步骤:
S1、提供第一发光结构,所述第一发光结构包括第二电极,所述第二电极位于所述第一发光结构远离所述基板的一侧;
第一发光结构为电致发光结构,其中第二电极设置于第一发光结构远离基板的一侧,使后续工艺能在第二电极上继续进行,第二电极为第一发光结构的阴极或阳极。
S2、提供第二发光结构,所述第二发光结构包括第三电极;
第二发光结构为电致发光结构,第三电极为第二发光结构的阴极或者阳极。
S3、在叠置方向上,所述第一发光结构与所述第二发光结构通过第一粘合剂粘接,所述第二电极、所述第三电极朝向所述第一粘合剂;
其中,所述第二电极、所述第三电极为透明电极,所述第二电极、所述第三电极中至少之一包含金属纳米线。
第一粘合剂可以通过先涂覆在其中一个发光结构上,再贴附另一个发光结构的方式粘接,也可以将第一发光结构、第二发光结构同时贴附于第一粘合剂上实现粘接,涂覆第一粘合剂的方式包括但不限于滴涂、刷涂。
固化所述第一粘合剂,以使第一发光结构与第二发光结构形成叠置结构,根据第一粘合剂的性质选择固化方式,例如当第一粘合剂为UV胶粘合剂时,以UV光照射粘合剂,使其固化;当第一粘合剂为热固化胶粘合剂时,以加热形式固化粘合剂;当第一粘合剂为压敏胶粘合剂时,可以通过机械压力,使第一粘合剂固化;由于第一粘合剂两侧的第二电极、所述第三电极中至少之一包含金属纳米线,当接触到液态的第一粘合剂时,会有金属纳米线进入未固化的第一粘合剂中,当将第一粘合剂固化后,该部分金属纳米线嵌入固化的第一粘合剂中,发挥锚定作用,使第一发光结构、第二发光结构结合得更稳固。
本申请一实施例中,在第一粘合剂固化之前,将第一粘合剂脱除气泡,脱泡方式可以采用加热脱泡、真空脱泡、超声波脱泡、离心脱泡等,脱除气泡后的第一粘合剂的粘结性更强,有效粘接电极的金属纳米线,同时有效避免气泡中的氧气对电致发光器件的寿命造成影响,第一粘合剂的脱泡处理可以在固化之前的任一步骤进行,只要能在第一粘合剂固化前将气泡脱除即可,本申请对此并不进行限制。
优选实施方式中,所述第一粘合剂为UV胶,可以利用紫外光对第一粘合剂进行固化,实现快速稳定固化,降低运行成本。
本申请含有金属纳米线的透明电极可以采用涂覆金属纳米线分散液的形式制备,具体的,在基底上涂布金属纳米线分散液,使金属纳米线分散液均匀铺展,将金属纳米线分散液中的有机溶剂挥发从而使金属纳米线留置于基底上形成含有金属纳米线的透明电极,将有机溶剂挥发的方法包括但不限于常压风干、真空干燥或热干燥,从而获得平整性优异的含有金属纳米线的透明电极。
在本申请的一具体实施方式中,S3包括步骤:
S31、在所述第二电极上涂覆所述第一粘合剂;
S32、在所述第一粘合剂上贴合所述第二发光结构;或者,
S33、在所述第三电极上涂覆所述第一粘合剂;
S34、在所述第一粘合剂上贴合所述第一发光结构。
第一粘合剂先涂覆于其中一个发光结构上,再将另一个发光结构贴附于第一粘合剂上。
本申请的第一发光结构的制备方法如图5所示,包括以下步骤:
S11、在基板110上形成第一电极111;
S12、在所述第一电极111上依次形成第一载流子传输层112、第一发光层113、第二载流子传输层114、第二电极115,以形成第一发光结构110;
优选地,所述第二电极115包含金属纳米线。
各层的形成方法包括但不限于喷墨打印、喷涂、旋涂、印刷、刮涂、浸渍提拉、浸泡、滚涂或狭缝打印等,根据材料不同选择相应的形成方法,本申请并不以此为限。
本申请的第二发光结构的制备方法,包括以下步骤:
S21、在第二基板211上涂覆第二粘合剂212,如图6所示;
涂覆第二粘合剂212的方式包括但不限于滴涂、刷涂。
S22、在第三基板213上形成第四电极214,所述第四电极214包含金属纳米线,如图7所示;
S23、将所述第四电极214贴在所述第二粘合剂212上,如图8所示;
通过对位贴附的方式将含有金属纳米线的第四电极214与第二粘合剂212贴附,第四电极214与第二粘合剂212以相互面对的方式对位贴合。
S24、固化所述第二粘合剂212,去除所述第三基板213,如图9所示;
根据第二粘合剂212的性质选择固化方式,例如当第二粘合剂212为UV胶粘合剂时,以UV光照射粘合剂,使其固化;当第二粘合剂212为热固化胶粘合剂时,以加热形式固化粘合剂;当第二粘合剂212为压敏胶粘合剂时,可以通过机械压力,使第二粘合剂212固化。
当去除第三基板213时,相当于把第四电极214的金属纳米线转印至第二粘合剂212上。
优选实施方式中,第三基板的材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺中的至少一种,利于被去除,从而将第二发光结构转印至第一发光结构上,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯,该第三基板疏水性强,便于在金属纳米线转印后将第三基板撕除。
S25、在所述第四电极上214依次形成第三载流子传输层215、第二发光层216、第四载流子传输层217、第三电极218,以形成第二发光结构210,具体如图10所示。
上述各层的形成方式可参考第一发光结构中对应结构的形成方式。由于第二粘合剂212两侧的第二电极115、所述第三电极中至少之一包含金属纳米线,当接触到液态第二粘合剂时,会有金属纳米线进入未固化的第二粘合剂中,当将第二粘合剂固化后,该部分金属纳米线嵌入固化的第二粘合剂中,发挥锚定作用,使第一发光结构、第二发光结构结合得更稳固。
本申请的另一具体实施方式中,在S24之前还可以包括步骤:对所述第二粘合剂脱除气泡,第二粘合剂可以采用加热脱泡、真空脱泡、超声波脱泡、离心脱泡等方式脱除气泡,脱除气泡后的第二粘合剂的粘结性更强,有效粘接电极的金属纳米线,同时有效避免氧气对电致发光器件的寿命影响,第二粘合剂的脱泡处理可以在固化之前的任一步骤处理,只要能在第二粘合剂固化前将其中的气泡去除即属于本申请的保护范围。
优选实施方式中,所述第二粘合剂为UV胶。
本申请的电致发光器件制备方法实施方式中,第二电极、第三电极为透明电极,第一电极、第四电极中至少之一为透明电极;使电致发光器件实现顶发光或者底发光,或者双向发光。
在第一发光结构110上涂布第一粘合剂116后,将第二发光结构210的第三电极218贴合至第一粘合剂116上,经过干燥固化后得到本申请一种电致发光器件100,如图11所示。
在本申请的又一具体实施方式中,电致发光器件的制备方法还包括步骤:
S4、提供第三发光结构310;
S5、在叠置方向上,将所述第三发光结构与所述第一发光结构110或所述第二发光结构210通过第三粘合剂311粘接,如图12所示。
第三发光结构的制备方法可以参考第一发光结构或第二发光结构的制备方法。
在本申请的一具体实施方式中,在本申请的第三发光结构的制备例如可以为去掉第二基板211后,在第四电极214上涂覆第三粘合剂311,第三发光结构包括第五电极,第五电极朝向所述第三粘合剂311贴合,所述第五电极包含金属纳米线,将第三粘合剂311固化后即可形成电致发光器件。
可以理解的是,本申请中描述的粘接,指粘合剂先在流体形态下将两个发光结构贴附,之后经过对粘合剂的固化处理,形成电致发光器件。
本申请还提供一种显示装置,包括上述电致发光器件,电致发光器件包括叠置的至少两个发光结构,至少两个发光结构用于发射至少两种颜色的光;及透明的粘合剂,所述透明的粘合剂设置于相邻的发光结构之间,用于粘接相邻的发光结构。显示装置包括但不限于手机、电脑、车载显示器、AR显示器、VR显示器、智能手表、显示屏、QLED显示面板、OLED显示面板、PLED显示面板、Micro-LED显示面板、Mini-LED显示面板等装置。本申请的显示装置可以为顶发光显示装置,也可以为底发光显示装置,还可以为透明显示装置。采用本申请的电致发光器件,叠加发射红光、绿光、蓝光的显示装置的分辨率相较于传统的RGB像素并排设置的显示装置,在相同像素大小的情况下,本申请的显示装置的分辨率提高3倍,显示装置发出的光色可以灵活调节。
本申请还提供一种照明装置,包括上述电致发光器件,电致发光器件包括叠置的至少两个发光结构,至少两个发光结构用于发射至少两种颜色的光;及透明的粘合剂,所述透明的粘合剂设置于相邻的发光结构之间,用于粘接相邻的发光结构。该电致发光器件有利于提高照明装置的出光稳定性,并有效调控出各种光色。
以下更详细地描述根据本申请的一些示例性实施方式的电致发光器件及制备方法;然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
实施例1
电致发光器件的制备:
(1)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基膜上,用规格为10μm的线棒Meyer-rod涂布银纳米线分散液,银纳米线分散液中,银纳米线直径约30nm、长度约20μm,分散剂为乙醇,银纳米线浓度为5mg/mL,去除分散剂后形成方阻为15Ω/□的透明电极,刻蚀成所需图案备用;
(2)在氧化铟锡玻璃(第一电极)上依次旋涂制备聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)层、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)层、红光硒化镉量子点层、氧化锌(ZnO)层;
(3)在ZnO层上,用规格为10μm的线棒Meyer-rod涂布银纳米线分散液,银纳米线直径30μm、长度约30μm,分散剂为乙醇,银纳米线浓度为5mg/mL,去除分散剂后形成第二电极,以形成第一发光结构;
(4)在有机硅疏水改性的PET上涂覆厚度为20μm的U-5506光学固化胶;
(5)将第(1)步制备的纳米银线/PET复合物贴附于步骤(4)里的光学固化胶上,脱除气泡,经光固化后,撕下纳米银线/PET复合物的PET,银纳米线保留在光学固化胶内,形成第四电极。
(6)在第四电极上制备依次旋涂制备40nm的PEDOT:PSS层、40nm的TFB层、25nm的绿光硒化镉量子点层、60nm的ZnO层;
(7)在ZnO层上,用规格为10μm的线棒Meyer-rod涂布银纳米线分散液,银纳米线直径30μm、长度约30μm,分散剂为乙醇,银纳米线浓度为5mg/mL,去除分散剂后形成第三电极,以形成第二发光结构;
(8)在制备的第一发光结构的第二电极上涂覆厚度为20μm的U-5506光学固化胶,脱除气泡;
(9)将第二发光结构的第三电极贴合在步骤(8)中的光学固化胶上;
(10)对步骤(9)中的光学固化胶进行紫外光照射固化,紫外光强度为150mW/cm2,照射时间为60s;
(11)撕下有机硅疏水改性的PET(步骤4),封装,完成电致发光器件的制备,其相关参数如下:
本实施例制备得到透明的电致发光器件,当仅接通第一发光结构的控制电路时,电致发光器件的启动电压为2.2V,获得的红光光色均匀,出光方向由第四电极朝向第二电极时,最大外量子效率为3.72%,5V时的发光亮度为187cd/m2;出光方向由第二电极朝向第四电极时,外量子效率为3.34%,5V时的发光亮度为167cd/m2;即电致发光器件的外量子效率为7.06%,5V时的发光亮度为354cd/m2。
制备得到的电致发光器件仅接通第二发光结构的控制电路时,电致发光器件的启动电压为2.2V,获得的绿光光色均匀,出光方向由第四电极朝向第二电极时,外量子效率为2.00%,5V时的发光亮度为1627cd/m2;出光方向由第二电极朝向第四电极时,外量子效率为1.75%,5V时的发光亮度为1199cd/m2;即电致发光器件的总外量子效率为3.75%,5V时的总发光亮度为2826cd/m2。
实施例2
电致发光器件的制备:
(1)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基膜上,用规格为10μm的线棒Meyer-rod涂布银纳米线分散液,银纳米线分散液中,银纳米线直径约30nm、长度约20μm,分散剂为乙醇,银纳米线浓度为5mg/mL,去除分散剂后形成方阻为15Ω/□的透明电极,刻蚀成所需图案备用;
(2)在氧化铟锡玻璃(第一电极)上依次旋涂制备聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)层、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)层、红光硒化镉量子点层、氧化锌(ZnO)层;
(3)在ZnO层上,用规格为10μm的线棒Meyer-rod涂布银纳米线分散液,银纳米线直径30μm、长度约30μm,分散剂为乙醇,银纳米线浓度为5mg/mL,去除分散剂后形成第二电极,以形成第一发光结构;
(4)在有机硅疏水改性的PET上涂覆厚度为20μm的U-5506光学固化胶;
(5)将第(1)步制备的纳米银线/PET复合物贴附于步骤(4)里的光学固化胶上,脱除气泡,经光固化后,撕下纳米银线/PET/复合物的PET,银纳米线保留在光学固化胶内,形成第四电极。
(6)在第四电极上制备依次旋涂制备40nm的PEDOT:PSS层、40nm的TFB层、25nm的绿光硒化镉量子点层、60nm的ZnO层;
(7)在ZnO层上,用规格为10μm的线棒Meyer-rod涂布银纳米线分散液,银纳米线直径30μm、长度约30μm,分散剂为乙醇,银纳米线浓度为5mg/mL,去除分散剂后形成第三电极,以形成第二发光结构;
(8)在制备的第一发光结构的第二电极上涂覆厚度为20μm的U-5506光学固化胶,脱除气泡;
(9)将第二发光结构的第三电极贴合在步骤(8)中的光学固化胶上;
(10)对步骤(9)中的光学固化胶进行紫外光照射固化,紫外光强度为150mW/cm2,照射时间为60s;
(11)撕下有机硅疏水改性的PET,完成绿光器件制备;
(12)重复步骤(5),形成第五电极;
(13)在第五电极上制备依次旋涂制备40nm的PEDOT:PSS层、40nm的TFB层、25nm的蓝光硒化镉量子点层、60nm的ZnO层;
(14)在ZnO层蒸镀120nm的铝,形成第六电极;
(15)在第六电极上涂覆厚度为20μm的U-5506光学固化胶,脱除气泡,并在其上贴附有机硅疏水改性的PET;
(16)对步骤(15)中的光学固化胶进行紫外光照射固化,紫外光强度为150mW/cm2,照射时间为60s;
(17)在步骤(11)完成的绿光器件上涂覆厚度为20μm的U-5506光学固化胶,脱除气泡;
(18)将步骤(12)中的有机硅疏水改性的PET剥离,并将其贴附在步骤(17)的光学固化胶上;
(19)对光学固化胶进行紫外光照射固化,紫外光强度为150mW/cm2,照射时间为60s,剥离顶部有机硅疏水改性的PET,完成电致发光器件的制备,其相关参数如下:
本实施例制备得到可分别发射三种光的电致发光器件,当仅接通第一发光结构的控制电路时,电致发光器件的启动电压为2.2V,最大外量子效率为6.67%,7V时的发光亮度为1417cd/m2;当仅接通第二发光结构的控制电路时,电致发光器件的启动电压为4.0V,最大外量子效率为3.06%,7V时的发光亮度为446cd/m2;当仅接通第三发光结构的控制电路时,电致发光器件的启动电压为3.6V,最大外量子效率为1.59%,7V时的发光亮度为345cd/m2。
尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举,应当理解,对于本领域技术人员来说,对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的,都不能脱离本申请精神的实质,本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和理解,并不能构成对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括步骤:
S1、提供第一发光结构,所述第一发光结构包括第二电极;
S2、提供第二发光结构,所述第二发光结构包括第三电极;
S3、在叠置方向上,所述第一发光结构与所述第二发光结构通过第一粘合剂粘接,所述第二电极、所述第三电极朝向所述第一粘合剂;
其中,所述第一粘合剂为UV胶,通过紫外光对其照射实现固化,在所述粘合剂进行固化之前,还进行脱除气泡处理,所述第二电极、所述第三电极为透明电极,所述第二电极、所述第三电极中至少之一包含金属纳米线。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S3包括步骤:
S31、在所述第二电极上涂覆所述第一粘合剂;
S32、在所述第一粘合剂上贴合所述第二发光结构;或者,
S33、在所述第三电极上涂覆所述第一粘合剂;
S34、在所述第一粘合剂上贴合所述第一发光结构。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一发光结构的制备方法包括:
S11、在第一基板上形成第一电极;
S12、在所述第一电极上依次形成第一载流子传输层、第一发光层、第二载流子传输层、第二电极,以形成第一发光结构。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第二发光结构的制备方法包括:
S21、在第二基板上涂覆第二粘合剂;
S22、在第三基板上形成第四电极;
S23、将所述第四电极贴在所述第二粘合剂上;
S24、固化所述第二粘合剂,去除所述第三基板;
S25、在所述第四电极上依次形成第三载流子传输层、第二发光层、第四载流子传输层、第三电极,以形成第二发光结构。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,S21包括步骤:
S211、提供一硬质基板;
S212、在所述硬质基板上涂覆第四粘合剂;
S213、在所述第四粘合剂上贴附所述第二基板;
S214、在所述第二基板上涂覆第二粘合剂。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还包括步骤:
S4、提供第三发光结构;
S5、在叠置方向上,将所述第三发光结构与所述第一发光结构或所述第二发光结构通过第三粘合剂粘接。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第二电极包含金属纳米线。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述第三电极包含金属纳米线。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述第四粘合剂为冷脱胶。
10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述第三发光结构包括第五电极,所述第五电极朝向所述第三粘合剂,所述第五电极包含金属纳米线。
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