CN114280869B - 一种无机电致发光器件及其uv喷绘打印制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电致发光技术领域，具体而言，涉及一种无机电致发光器件及其UV喷绘打印制备方法。该无机电致发光器件包括PET导电膜，PET导电膜上依次设有发光层、空穴传输层以及背电极；所述发光层和所述空穴传输层的成分中均包括UV光固化胶；所述背电极的成分为UV固化银浆。该无机电致发光器件可以采用UV喷绘打印的方法制备，制备过程简单、高效、无污染，而且还具有成本低、效果好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电致发光技术领域，具体而言，涉及一种无机电致发光器件及其UV喷绘打印制备方法。
背景技术
电致发光器件一般由导电膜、发光层、空穴传输层以及背电极组成。根据这些层的成分，可以将电致发光器件分为有机电致发光器件和无机电致发光器件。
对于采用无机材料的无机电致发光器件而言，现有技术中的制备方法通常有镀膜法和丝网印刷法。
采用镀膜的方法制备无机电致发光器件，对于制备环境的要求很高，而且工艺非常复杂。这种镀膜的方法往往用于具有复杂图案的无机电致发光器件上，使图案清晰。但对于没有图案或者图案简单的无机电致发光器件，该方法会大大提高生产成本，严重制约了无机电致发光器件的发展和应用。
丝网印刷法是更加传统的制备方法。采用丝网印刷时，需要采用油墨作为溶剂，并逐层印刷、烘干。这样的方法虽然工艺简单，但是，使用油墨并烘干，会使有机溶剂挥发至周围空气中，造成环境污染。同时还需单独配备烘干机，增加了能源使用。另外，采用丝网印刷法还可能会引起各层溶液涂布不均匀的问题，导致无机电致发光器件的质量稳定性差。
UV喷绘打印的方法具有环保、快速、工艺简单等有点。目前，UV喷绘打印主要应用在印刷领域，印刷的产品主要是较薄的图案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无机电致发光器件及其UV喷绘打印制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种无机电致发光器件，包括PET导电膜，所述PET导电膜上依次设有发光层、空穴传输层以及背电极；所述发光层和所述空穴传输层的成分中均包括UV光固化胶；所述背电极的成分为UV固化银浆。
本发明的上述技术方案的有益效果在于：在发光层、空穴传输层中添加UV光固化胶，并且采用UV固化银浆作为背电极的成分，使发光层、空穴传输层以及背电极均能够通过UV喷绘打印的方式制备；这样的无机电致发光器件不仅能够采用全新的方法进行制备，使制备过程简单、高效、无污染，而且还能够保证制备的无机电致发光器件具有采用传统制备方法制备的电致发光器件具有相同或更优的功能效果。
本发明还可以通过以下进一步技术方案实现：
进一步，以质量百分数计，所述发光层由以下成分组成：30-70％的UV光固化胶以及30-70％的无机发光粉。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于：采用上述配比的UV光固化胶和无机发光粉，可以保证发光层既能具有良好的发光效果，又能够快速固化。
进一步，以质量百分数计，所述发光层由以下成分组成：50％的UV光固化胶以及50％的无机发光粉。
进一步，以质量百分数计，所述空穴传输层由以下成分组成：30-70％的UV光固化胶以及30-70％的高介电常数无机颗粒。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于：采用上述配比的UV光固化胶和高介电常数无机颗粒，可以保证空穴传输层既能具有良好的迁移率，又能够快速固化。
进一步，以质量百分数计，所述空穴传输层由以下成分组成：50％的UV光固化胶以及50％的高介电常数无机颗粒。
进一步，所述发光层的厚度为10～50微米；所述空穴传输层的厚度为10～50微米；所述背电极的厚度为5～30微米。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于：上述各层的厚度，能够保证无机电致发光器件具有良好的亮度，同时在制备时，各层能够快速固化；还能节省原料。
进一步，所述PET导电膜的厚度为100～200微米，方阻为50～500欧姆。
进一步，还包括保护层，所述保护层位于所述背电极上侧；所述保护层的成分为UV固化绝缘油墨。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于：通过设置保护层，可以对背电极提供保护作用，从而使该无机电致发光器件具有良好的耐受性，防止在不同使用环境下收到损坏；采用可紫外固化的UV固化绝缘油墨，可以使保护层也能够同时进行UV喷绘打印，进一步提高无机电致发光器件的制备效率。
本发明还提供一种如上述的无机电致发光器件的UV喷绘打印制备方法，其特征在于，采用UV喷绘打印设备将所述发光层、所述空穴传输层以及所述背电极的溶液依次打印至所述PET导电膜上。
本发明的制备方法的有益效果在于：本发明采用UV喷绘的方法制备无机电致发光器件，步骤简单高效、对制备环境要求低，并且环保无污染。另外，通过UV喷绘打印的方式对无机电致发光器件的各层进行打印，还能够保证各层溶液的均匀分散，避免了传统制备方法中分别涂布各层溶液而导致的涂布不均匀的问题，使无机电致发光器件的性能得到进一步保证。
进一步，包括以下步骤：
分别配制所述发光层、所述空穴传输层以及所述背电极的溶液；
将所述发光层、所述空穴传输层以及所述背电极的溶液加入所述UV喷绘打印设备中；
在所述PET导电膜上依次打印所述发光层、所述空穴传输层以及所述背电极。
附图说明
图1为本发明的无机电致发光器件的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、PET导电膜，2、发光层，3、空穴传输层，4、背电极，5、保护层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明的无机电致发光器件，包括PET导电膜1，PET导电膜1上依次设有发光层2、空穴传输层3以及背电极4；发光层2和空穴传输层3的成分中均包括UV光固化胶；背电极4的成分为UV固化银浆。
本发明的无机电致发光器件，在发光层2、空穴传输层3中添加UV光固化胶，并且采用UV固化银浆作为背电极4的成分，使发光层2、空穴传输层3以及背电极4均能够通过UV喷绘打印的方式制备；这样的无机电致发光器件不仅能够采用全新的方法进行制备，使制备过程简单、高效、无污染，而且还能够保证制备的无机电致发光器件具有采用传统制备方法制备的电致发光器件具有相同或更优的功能效果。
本发明采用的UV光固化胶，是一种通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂，在一定波长的紫外线照射下几秒钟内便可实现固化。同时，UV光固化胶本身无色透明，固化后透光率大于90％。
本发明首次将UV喷绘打印方法应用在制备无机电致发光器件的过程中，并且为了使用该方法，提供了一种适用于UV喷绘打印的无机电致发光器件的各层配方。
在含有UV光固化胶中，UV光固化胶既可以作为发光粉或高介电常数颗粒的分散载体，又具有粘接各层的作用，使发光层2和空穴传输层3的成分中无需添加有机溶剂，也无需添加分散剂、粘结剂等其他成分，大幅度简化了各层配方。
本发明的无机电致发光器件中，发光层2和空穴传输层3中的UV光固化胶可以是完全相同的，也可以是不同品牌的。
优选的，以质量百分数计，发光层2由以下成分组成：30-70％的UV光固化胶以及30-70％的无机发光粉，如ZnS：Cu、Mn；ZnS：Cu；ZnS：Cu、Al；；采用上述配比的UV光固化胶和无机发光粉，可以保证发光层2既能具有良好的发光效果，又能够快速固化。当发光层2的成分中，UV光固化胶的质量百分数低于30％时，含量过低，经过紫外固化后，由于无机发光粉的含量过高，一些无机发光粉可能脱落或分散到与其相邻的空穴传输层3中，这样就会导致发光层2的发光效果难以保证，并且会使整个无机电致发光器件的功能受到影响；而当发光层2中的UV光固化胶的质量百分数大于70％时，无机发光粉的含量过低，导致无机电致发光器件的发光效果较差。
进一步优选的，以质量百分数计，发光层2由以下成分组成：50％的UV光固化胶以及50％的无机发光粉；经过实验验证，采用该配比的发光层2具有最佳的发光效果和固化速度。
优选的，以质量百分数计，空穴传输层3由以下成分组成：30-70％的UV光固化胶以及30-70％的高介电常数无机颗粒，如BaTiO3、BaSO4、T iO2等；采用上述配比的UV光固化胶和高介电常数无机颗粒，可以保证空穴传输层3既能具有良好的迁移率，又能够快速固化。与发光层2相似，空穴传输层3中的UV光固化胶含量过高或过低时，均会对无机电致发光器件的整体发光性能造成影响。
进一步优选的，以质量百分数计，空穴传输层3由以下成分组成：50％的UV光固化胶以及50％的高介电常数无机颗粒；经过实验验证，采用该配比的空穴传输层3，能够使本发明的无机电致发光器件具有最佳性能。
优选的，发光层2的厚度为10～50微米；空穴传输层3的厚度为10～50微米；背电极4的厚度为5～30微米；上述各层的厚度，能够保证无机电致发光器件具有良好的亮度，同时在制备时，各层能够快速固化；还能节省原料。
进一步优选的，发光层2的厚度为15微米，空穴传输层3的厚度为25微米，背电极4的厚度为12微米。
优选的，PET导电膜1的厚度为100～200微米，方阻为50～500欧姆。
进一步优选的，PET导电膜1的厚度为150微米，方阻为200欧姆。
本发明的无机电致发光器件，还包括保护层5，保护层5位于背电极4上侧；保护层5的成分为UV固化绝缘油墨；通过设置保护层5，可以对背电极4提供保护作用，从而使该无机电致发光器件具有良好的耐受性，防止在不同使用环境下收到损坏；采用可紫外固化的UV固化绝缘油墨，可以使保护层5也能够同时进行UV喷绘打印，进一步提高无机电致发光器件的制备效率。
本发明的无机电致发光器件的UV喷绘打印制备方法，将发光层2、空穴传输层3以及背电极4的溶液通过UV喷绘打印设备依次打印至PET导电膜1上。
采用UV喷绘打印的方式制备无机电致发光器件，可以使无机电致发光器件的制备环境要求大大降低，只要配备UV喷绘打印机，可以在任何环境下随时打印制备无机电致发光器件。而且，UV喷绘打印的方式简单，使无机电致发光器件的制备方法得到了大幅度的简化，这样也提高了制备效率，并且能够保证在高效率下制备的无机电致发光器件具有良好的使用效果。
同时，将UV喷绘的方法还具有环保无污染、没有废弃物产生、设备成本低的优点。
本发明的无机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
1)分别配制发光层2、空穴传输层3的以及背电极4的溶液。
发光层2的溶液为，在UV光固化胶中按照质量百分比添加无机发光粉，并混合均匀。
空穴传输层3的溶液为，在UV光固化胶中按照质量百分比添加高介电常数无机颗粒，并混合均匀。
背电极4的溶液为，UV固化银浆。
2)将发光层2、空穴传输层3以及背电极4的溶液加入UV喷绘打印设备的涂料盒中；
3)在PET导电膜1上依次打印发光层2、空穴传输层3以及背电极4。
当制备的无机电致发光器件具有保护层5时，在步骤1)中同时配制保护层5的溶液，并在步骤2)中同时向UV喷绘打印设备中加入保护层5，；最后，在步骤3)打印背电极4后继续在背电极4上打印保护层。
本发明采用UV喷绘的方法制备无机电致发光器件，步骤简单高效、对制备环境要求低，并且环保无污染。
另外，通过UV喷绘打印的方式对无机电致发光器件的各层进行打印，还能够保证各层溶液的均匀分散，避免了传统制备方法中分别涂布各层溶液而导致的涂布不均匀的问题，使无机电致发光器件的性能得到进一步保证。
以下通过实施例对本发明的技术方案进行说明：
实施例1
本实施例的无机电致发光器件具有PET导电膜1，PET导电膜1上依次设有发光层2、空穴传输层3、背电极4以及保护层5。
本实施例中，发光层2中含有30％的UV光固化胶以及70％的无机发光粉；空穴传输层3中含有30％的UV光固化胶以及70％的高介电常数无机颗粒。
本实施例中，PET导电膜1的厚度为100微米，方阻为50欧姆；发光层2的厚度为10微米；空穴传输层3的厚度为10微米；背电极4的厚度为5微米。
采用本发明的UV喷绘打印方法制备得到本实施例的无机电致发光器件。
实施例2
本实施例的无机电致发光器件具有PET导电膜1，PET导电膜1上依次设有发光层2、空穴传输层3、背电极4以及保护层5。
本实施例中，发光层2中含有70％的UV光固化胶以及30％的无机发光粉；空穴传输层3中含有70％的UV光固化胶以及30％的高介电常数无机颗粒。
本实施例中，PET导电膜1的厚度为200微米，方阻为500欧姆；发光层2的厚度为50微米；空穴传输层3的厚度为50微米；背电极4的厚度为30微米。
采用本发明的UV喷绘打印方法制备得到本实施例的无机电致发光器件。
实施例3
本实施例的无机电致发光器件具有PET导电膜1，PET导电膜1上依次设有发光层2、空穴传输层3、背电极4以及保护层5。
本实施例中，发光层2中含有50％的UV光固化胶以及50％的无机发光粉；空穴传输层3中含有50％的UV光固化胶以及50％的高介电常数无机颗粒。
本实施例中，PET导电膜1的厚度为150微米，方阻为200欧姆；发光层2的厚度为15微米；空穴传输层3的厚度为25微米；背电极4的厚度为12微米。
采用本发明的UV喷绘打印方法制备得到本实施例的无机电致发光器件。
实施例1～3的无机电致发光器件的各层成分配比均能够顺利进行打印，并且打印和固化过程快速高效。由于各实施例中，具体的UV光固化胶及其他可紫外固化成分含量不同，各实施例中，每层的具体固化时间也有所差别，但各层之间的固化均不受影响。
本发明的无机电致发光器件及其制备方法，比之常规的电致发光器件，具有制备工艺简单，不受环境制约，随时可打印成目标需求的电致发光产品的优点。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“厚度”、“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“设有”应做广义理解，例如，可以是直接连接，也可以是间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种无机电致发光器件的UV喷绘打印制备方法，其特征在于，采用UV喷绘打印设备将发光层（2）、空穴传输层（3）以及背电极（4）的溶液依次打印至PET导电膜（1）上；
所述制备方法包括以下步骤：
分别配制所述发光层（2）、所述空穴传输层（3）以及所述背电极（4）的溶液；
将所述发光层（2）、所述空穴传输层（3）以及所述背电极（4）的溶液加入所述UV喷绘打印设备中；
在所述PET导电膜（1）上依次打印所述发光层（2）、所述空穴传输层（3）以及所述背电极（4）；
所述发光层（2）和所述空穴传输层（3）的成分中均包括UV光固化胶；所述背电极（4）的成分为UV固化银浆；
所述发光层（2）由以下成分组成：质量百分数为50%的UV光固化胶以及质量百分数为50%的无机发光粉；所述无机发光粉为ZnS：Cu粉末与Mn粉末的混合物，或ZnS：Cu粉末，或ZnS：Cu粉末与Al粉末的混合物；
所述空穴传输层（3）由以下成分组成：质量百分数为50%的UV光固化胶以及质量百分数为50%的高介电常数无机颗粒；所述高介电常数无机颗粒为BaTiO3、BaSO4或TiO2。
2.一种无机电致发光器件，其特征在于，所述无机电致发光器件采用如权利要求1所述的制备方法制备得到。
3.根据权利要求2所述一种无机电致发光器件，其特征在于，所述发光层（2）的厚度为10~50微米；所述空穴传输层（3）的厚度为10~50微米；所述背电极（4）的厚度为5~30微米。
4.根据权利要求2所述一种无机电致发光器件，其特征在于，所述PET导电膜（1）的厚度为100~200微米，方阻为50~500欧姆。
5.根据权利要求2所述一种无机电致发光器件，其特征在于，还包括保护层（5），所述保护层（5）位于所述背电极（4）上侧；所述保护层（5）的成分为UV固化绝缘油墨。
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