CN113782647B - 一种柔性发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性发光器件及其制备方法，该器件包括柔性聚酰亚胺/银（PI/Ag）电极基底即第一电极，与第一电极相隔开的金属对电极即第二电极，设置在第一电极和第二电极之间的至少一层硫化锌层；本发明还公开了该器件的制备方法，PI/Ag电极基底由全溶液法制得，其余各功能层由旋涂工艺制备，工艺简单，成本低廉，器件柔韧性高。
Description
技术领域
本发明为电致发光器件的设计与制造领域，具体设计以硫化锌材料作为发光层材料的柔性电致发光器件以及利用旋涂等方法进行电致发光器件的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及环境情况的多样化产生，对发光照明设备的多样化需求越来越强烈。现有技术的发光器件多为刚性发光器件，不适用弯曲场景，且现有发光器件所占体积较大，此外，现有技术中的柔性发光器件以PET/ITO为电极，但该材料虽具有一定的柔韧性，但柔韧性有限，在许多应用场景中受限。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种柔性发光器及其制备方法，提供了一种基于硫化锌的电致发光器件的结构，结构中采用PI/Ag复合电极来代替现有技术中的刚性玻璃衬底和柔性PET/ITO衬底，从而，大大提高器件本身的柔韧性，同时，各功能层的制备，均采用旋涂工艺，使得制得的功能层更均匀，且工艺流程简化、制备成本更低。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种柔性发光器件的制备方法，该方法包括以下具体步骤：
步骤1：制备柔性聚酰亚胺/银（PI/Ag）电极基底即第一电极；使用去离子水、乙醇、丙酮对PI各超声清洗5分钟，氮气流吹干，将所述PI浸泡于4mol/L的氢氧化钾溶液中3小时，取出，使用去离子水清洗；然后，将所述PI浸泡于0.02mol/L的硝酸银溶液中15分钟，取出，使用去离子水清洗，氮气流吹干备用；接着，使用无痕胶将所述PI粘贴在玻璃衬底上；最后，将粘贴在玻璃衬底上的所述PI浸泡在0.04m mol/L的硼氢化钠溶液中5分钟，取出，使用去离子水清洗，去掉玻璃衬底和无痕胶，氮气流吹干备用；
步骤2：制备硫化锌层；采用匀胶机旋涂的方法在第一电极的PI一侧制备至少一层的硫化锌层，使用的材料为ZnS:Cu粉末和PB胶，将所述ZnS:Cu粉末和所述PB胶按质量比1:1进行混合，使用玻璃棒搅拌10分钟，得到悬浊胶体，将所述悬浊胶体旋涂在第一电极的PI一侧，旋涂速度为前转700r/min，时间12秒，后转1500r/min，时间40秒，旋涂后在100-120℃下退火30分钟；
步骤3：在硫化锌层上制备金属对电极即第二电极；材料为银纳米线溶液，溶剂为乙醇，浓度为10mg/ml，银纳米线直径为30nm；旋涂速度为400r/min，时间15秒，旋涂温度为室温；旋涂后在80℃下退火30分钟；制得所述柔性发光器件。
所述PI的厚度范围为50~800μm。
一种上述方法制得的柔性发光器件。
所述的柔性发光器件包括柔性PI/Ag电极基底即第一电极、与第一电极相隔开的金属对电极即第二电极，设置在第一电极和第二电极之间的至少一层硫化锌层。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
为了满足柔性器件制备的需求，本发明使用的基底为PI/Ag复合电极基底，在此基底上，使用旋涂工艺，依次进行硫化锌层、银纳米线电极层的制备，最终得到高柔韧性、极度轻薄型的电致发光器件；本发明制备方法的主要特点为：将柔性PI/Ag复合电极作为衬底，PI/Ag复合电极中PI与Ag结合紧密，且各功能层的制备均具有高柔韧性的特点，极大的扩展了器件的可应用场景，也避免了现有场景中其他衬底易碎、弯曲度不够的问题。
附图说明 图1为本发明柔性发光器件的结构示意图；
图2为本发明柔性发光器件的实物图；
图3为本发明柔性发光器件通电时的光谱图。
具体实施方式 描述本发明的实施方案时，为了清楚起见，使用了特定的术语。然而，本发明无意局限于所选择的特定术语。应了解每个特定元件包括类似的方法运行以实现类似目的的所有技术等同物。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明柔性发光器件，包括柔性聚酰亚胺/银（PI/Ag）电极基底即第一电极101，与第一电极101相隔开的金属对电极即第二电极103，设置在第一电极101和第二电极103之间的至少一层硫化锌层102。
本发明柔性发光器件结构的制备方法如下：
步骤1：制备柔性聚酰亚胺/银（PI/Ag）电极基底即第一电极101；使用去离子水、乙醇、丙酮对PI各超声清洗5分钟，氮气流吹干，将所述PI浸泡于4mol/L的氢氧化钾溶液中3小时，取出，使用去离子水清洗；然后，将所述PI浸泡于0.02mol/L的硝酸银溶液中15分钟，取出，使用去离子水清洗，氮气流吹干备用；接着，使用无痕胶将所述PI粘贴在玻璃衬底上；最后，将粘贴在玻璃衬底上的所述PI浸泡在0.04m mol/L的硼氢化钠溶液中5分钟，取出，使用去离子水清洗，去掉玻璃衬底和无痕胶，氮气流吹干备用。
步骤2：制备硫化锌层102；采用匀胶机旋涂的方法在第一电极101的PI一侧制备至少一层的硫化锌层102，使用的材料为ZnS:Cu粉末和PB胶，将所述ZnS:Cu粉末和所述PB胶按质量比1:1进行混合，使用玻璃棒搅拌10分钟，得到悬浊胶体，将所述悬浊胶体旋涂在第一电极的PI一侧，旋涂速度为前转700r/min，时间12秒，后转1500r/min，时间40秒，旋涂后在100-120℃下退火30分钟。
步骤3：在硫化锌层102上制备金属对电极即第二电极103；材料为银纳米线溶液，溶剂为乙醇，浓度为10mg/ml，银纳米线直径为30nm；旋涂速度为400r/min，时间15秒，旋涂温度为室温；旋涂后在80℃下退火30分钟；制得所述柔性发光器件。
根据上述制备方法制备出的柔性发光器件的结构图如图1所示，实物图如图2所示。
在柔性发光器件的电极两端接上交流电压，所述交流电压在100V~500V内可调，启动后，器件发射天蓝色光源，使用光纤光谱仪进行探测，得到的光谱数据，经整理如图3所示。图3为光谱波长与光谱强度的关系图，光谱强度峰值对应的波长位于480nm左右，此波长对应的光谱强度约为2000.a.u，根据硫化锌层102厚度的不同，光谱的强度会出现大小改变，而波长保持不变。
Claims (4)
1.一种柔性发光器件的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：
步骤1：制备柔性聚酰亚胺/银即PI/Ag电极基底即第一电极；使用去离子水、乙醇、丙酮对PI各超声清洗5分钟，氮气流吹干，将所述PI浸泡于4mol/L的氢氧化钾溶液中3小时，取出，使用去离子水清洗；然后，将所述PI浸泡于0.02mol/L的硝酸银溶液中15分钟，取出，使用去离子水清洗，氮气流吹干备用；接着，使用无痕胶将所述PI粘贴在玻璃衬底上；最后，将粘贴在玻璃衬底上的所述PI浸泡在0.04m mol/L的硼氢化钠溶液中5分钟，取出，使用去离子水清洗，去掉玻璃衬底和无痕胶，氮气流吹干备用；
步骤2：制备硫化锌层；采用匀胶机旋涂的方法在第一电极的PI一侧制备至少一层的硫化锌层，使用的材料为ZnS:Cu粉末和PB胶，将所述ZnS:Cu粉末和所述PB胶按质量比1:1进行混合，使用玻璃棒搅拌10分钟，得到悬浊胶体，将所述悬浊胶体旋涂在第一电极的PI一侧，旋涂速度为前转700r/min，时间12秒，后转1500r/min，时间40秒，旋涂后在100-120℃下退火30分钟；
步骤3：在硫化锌层上制备金属对电极即第二电极；材料为银纳米线溶液，溶剂为乙醇，浓度为10mg/ml，银纳米线直径为30nm；旋涂速度为400r/min，时间15秒，旋涂温度为室温；旋涂后在80℃下退火30分钟；制得所述柔性发光器件。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述PI的厚度为50~800μm。
3.一种权利要求1所述方法制得的柔性发光器件。
4.根据权利要求3所述的柔性发光器件，其特征在于，所述器件包括柔性PI/Ag电极基底即第一电极、与第一电极相隔开的金属对电极即第二电极，设置在第一电极和第二电极之间的至少一层硫化锌层。
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