CN201114861Y

CN201114861Y - 一种可产生白光的有机电致发光器件

Info

Publication number: CN201114861Y
Application number: CNU2007201210820U
Authority: CN
Inventors: 赵伟明; 陈涛; 杨明生; 刘惠森
Original assignee: Dongguan Color Display Organic Lighting Tech Co Ltd; Dongguan Anwell Digital Machinery Co Ltd
Current assignee: Dongguan Color Display Organic Lighting Tech Co Ltd; Dongguan Anwell Digital Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2017-06-27

Abstract

本实用新型公开了一种可产生白光的有机电致发光器件。发光器件包括基片、透明上盖板以及封装在基片和透明上盖板之间的顶发射结构的有机发光层，于透明上盖板内表面涂有荧光材料层和干燥剂涂层或者荧光材料与干燥剂的混合涂层。本实用新型中有机发光层所产生的光一部分用来激发涂覆在透明上盖板内侧的荧光材料，荧光材料受激发射光和另外一部分来自有机发光层的光调和形成白光，并由上盖板发射出来。同时，本实用新型将干燥剂涂在上盖板内表面，这样可以防止荧光粉暴露于空气中被水份侵蚀和人为的破坏，同时可代替价格高昂的干燥片。本实用新型可实现稳定的白光，并简化工艺过程，提高发光效率，同时降低成本。本实用新型主要应用于背光源，照明等领域。

Description

一种可产生白光的有机电致发光器件

技术领域：

本实用新型涉及白光有机电致发光技术领域，具体地说，涉及一种可产生白光的有机电致发光器件。

背景技术：

目前使用的固态光源，除白光LED灯外，又新发展起来一种高效节能的平面分布式OLED光源。它们不同于玻璃灯泡内抽真空或充气的白炽灯或荧光灯，因为它们发光时不发热。这种固态光源的优点是：效率高、能耗低、工作电压低、安全、没有灯丝断裂，因而寿命长、维护价格低、有高质量的光输出而仅有少量的紫外光和红外光辐射等。

OLED作为显示器的应用研究已有多年，近来已开始它在照明灯方面的应用研究。无机的LED灯能提供很高的能效和特别长的寿命，但制造成本太高，从而被限制在特殊的应用。OLED灯与LED点光源不同，它是很薄的平面分布式光源，且能大规模、大面积、低成本制造，因而可开发新的应用领域。

白光OLED器件被看作是传统白光源的替代品。它是一种高效固态光源，并且其功率、效率已经超过白炽灯。全世界每年要消耗大量的电能。在所有主要电能消耗项目中，照明大约占到了所有电能产量的20％。日光灯和白炽灯作为常用的传统照明光源占据40％的电能消耗。白炽灯将90％的电能转换成热，而日光灯则要好一点，其将70％的电能转换成光。白炽灯和荧光灯的典型发光效率分别是13-201m/W和901m/W。所以为了节省能源消耗，一个办法就是找到传统光源的替代品。研究者们花了数10年研究基于半导体的、更高效的发光二极管(LED)光源，并已经将其推向市场。主要应用于交通灯、汽车尾灯和其它一些小的应用。无机白光二极管也已经存在于市场，但对于应用于一般照明来说，其价格太贵。所以现在基于有机发光二极管的光源作为一个新的替代品进入了人们的视野。

目前，新研发的OLED光源主要有下列几个特点：

①OLED光源不是点光源，而是分布式(散布式)平面固体光源，它重量轻、超薄、柔软、明亮、少阴影；

②能耗低、工作电压低(3～5V)，使用与维护安全；

③能效高、寿命长，没有灯丝断裂而耐用；

④环保，无污染，不发热，仅有少量紫外与红外辐射；

⑤可沉积到任何衬底：玻璃、陶瓷、金属、薄塑料板、织物等柔软和相适应的衬底，能制成任意形状和式样，能调节发光到任何想要的颜色，以及任意色的深浅和强度，包括白色光；

⑥具有良好的色坐标、实现接近甚至超过100的高彩色重现指数(CRI)，能调节白光从冷色到暖色；

⑦属于电流驱动型器件，亮度可以在大于10000cd/m²的动态范围内变化，并且它们均匀发光、不闪烁；

⑧较少的插入元器件，能大规模、大面积、低成本制造等。

OLED是多层膜器件，其通常由基片、有机发光层以及盖板组成。其中所说的有机发光层由夹在两个薄膜电极中间的电荷传输层和发光层组成，其中至少有一个电极是透明的。一般来说，具有高功函、低面电阻，且对可见光透明的氧化铟锡(ITO)被用来作为阳极。阴极一般采用低功函的金属，例如Ca、Mg、Al或它们的合金Mg:Ag、Li:Al。在阴极和发光层之间还放置有一个具有好的电子传输性能和空穴阻挡性能的有机层。空穴传输层和电子阻挡层被用在阳极和发光层中间。当外部被加上偏压时，电子和空穴分别从OLED的阴极和阳极注入。在外部电场的作用下，电子和空穴向相对的方向迁移，在发光区复合形成激子，激子衰减向外辐射出光。以下就是目前一种OLED的制作方法：

(1)制作基片，将预刻有ITO的玻璃基片进行清洗，烘干和预处理。反射金属电极的制备：将上述清洗烘干并经过预处理的ITO玻璃置于真空腔内，在高真空状态下，于上述ITO膜上蒸镀一层金属Ag作为反射电极。

(2)有机发光层的制备：同样，在高真空状态下，于在上述金属电极薄膜上蒸镀一层空穴注入材料，在空穴注入材料上蒸镀一层空穴传输材料在空穴传输材料上蒸镀一层有机发光材料，然后在发光材料上蒸镀一层电子传输材料。

(3)阴极的制备：在上述电子传输层上依次蒸镀金属层AL和Ag作为器件的半反射半透明阴极层。

(4)光偶合输出层的制备：保持上述真空腔内压力不变，在上述金属层上蒸镀一层Alq(八羟基奎磷铝)作为光偶合输出层。

(5)上盖板的制备：上盖板采用玻璃材料。

(6)将上述制备好的基片(上面已经镀膜)与上盖板通过UV胶水进行封装，对胶水曝光固化后形成发光器件。

上述OLED的发光颜色通过有机发光材料控制。目前，由于白光OLED技术在通用固态照明和在平板显示作为液晶背光源中的应用，所以其吸引了越来越多的关注。而在全彩显示的制备中，通过白光过滤出三基色而得到全彩，已经被认为是最廉价和高效的全彩OLED显示器的制造方法。第一个白光OLED器件在1993年由Kido和他的同事制备出来。这个器件包含可以发红、绿、蓝三种光的化合物，共同产生白光。但是这也同时存在一些问题。由于该发光器件的效率低于1lm/W，但是器件产生白光需要大的驱动电压，而且很快就被烧毁，所以要提升器件的效率，同时还需要降低成本，简化器件结构已经成为目前的研究目标。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种可产生白光的有机电致发光器件，以提供更稳定、高效的白光，并同时简化器件结构、提高器件的性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：该发光器件包括基片、透明上盖板以及封装在基片和透明上盖板之间的有机发光层，于透明盖板内表面涂有荧光材料层和干燥剂涂层或者荧光材料与干燥剂的混合涂层。干燥剂可以是粉末状，也可以是透明液体。

于透明上盖板被封装的内表面，即靠近有机发光层的一侧均匀的涂有荧光材料层和干燥剂涂层，且荧光材料层位于透明上盖板内表面与干燥剂涂层之间。

于透明上盖板内表面涂有两层以上、不同颜色的荧光材料层。

于透明上盖板被封装的内表面形成有容置所涂荧光材料和干燥剂的凹槽。凹槽深度一般在0.1～0.2mm。

本实用新型的制造方法包括如下步骤：首先，制作基片，所述的基片采用玻璃，金属或柔性材料：金属由不锈钢，铝合金组成；柔性材料由聚酯类或聚跣亚胺类化合物组成。其次，在基片的一表面上镀膜形成可产生一种单色的有机发光层；接着，制作上盖板，采用透明的玻璃材料制作上盖板，上盖板可以采用玻璃或柔性材料，柔性基片由聚酯类或聚跣亚胺类化合物组成。然后选择与有机发光层所发光颜色组合后可形成白色光的荧光材料，将该荧光材料与UV固化胶或A/B胶均匀混合后均匀涂覆于透明玻璃上盖板内表面，经UV固化或高温烘烤后形成荧光材料层，然后在其表面均匀涂一层透明的液体干燥剂涂层；或者在上盖板内表面涂荧光材料与干燥剂的混合涂层。接着，将制备好的基片与上盖板通过UV胶水进行封装，即有机发光层以及荧光材料、干燥剂材料被封装于内，最后对UV胶水曝光固化后形成发光器件。

本实用新型所提供的一种可产生白光的有机电致发光器件，其有机发光层可产生顶发射蓝光，然后所产生的顶发射蓝光激发涂抹在光线射出方向的透明盖板内侧的黄色荧光材料，这样顶发射蓝色光与黄色荧光调和就形成白光，并由上盖板发射出来。同时，在黄色荧光材料里面或表面涂有透明的干燥剂，可以防止荧光粉暴露于空气中被水份侵蚀和人为的破坏，同时采用这种干燥剂涂层可代替价格高昂的干燥片。综上所述，本实用新型不仅可以实现稳定的白光，还能简化工艺过程，提高发光效率，同时可以降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三的结构示意图；

图4为本实用新型实施例四的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

参见图1，本实施例采用是OLED中的有机发光层2发射蓝光，而荧光材料采用黄光涂层。其中有机发光层2采用的是顶发射技术，即有机发光层2所发出的蓝光向上发射出去。

1、将刻有ITO的玻璃基片1清洗：对透明导电基片ITO玻璃进行清洗、烘干，然后对烘干的ITO玻璃进行预处理。

2、有机发光层2的制备：将上述清洗烘干并经过预处理的ITO玻璃置于真空腔内，于高真空状态下，在上述ITO膜上蒸镀一层高反射率的金属电极，在上述金属电极薄膜上蒸镀一层空穴注入材料，在空穴注入材料上蒸镀一层空穴传输材料，在空穴传输材料上蒸镀一层蓝光有机发光材料，然后在蓝光发光材料上蒸镀一层电子传输材料。

3、阴极的制备：同样，在高真空状态下，在上述电子传输层上依此蒸镀一层或多层金属层作为器件的阴极层。其金属电极层的透过率为20％-25％，反射率为75％--80％。

4、光偶合输出层的制备：保持上述真空腔内压力不变，在上述金属层上蒸镀一层Alq作为光偶合输出层，其中Alq的厚度为10～100nm。

5、上盖板3的制备：上盖板3采用经过酸蚀刻的玻璃，在玻璃的一表面蚀刻形成凹槽，凹槽的深度在0.1～0.2mm。

6、黄光荧光材料涂层4的制备：在上述玻璃盖板3的凹槽内均匀的涂上一层黄光荧光材料涂层4。

7、透明干燥剂涂层5的制备：在上述黄光荧光材料涂层3上均匀的涂抹一层透明干燥剂涂层5。

8、将上述制备好的基片1(上面已经镀膜)与上盖板3通过UV胶水进行封装，对胶水曝光固化后形成发光器件。

本实施例中有机发光层2可产生蓝光，然后所产生的蓝光激发涂抹在光线射出方向的透明上盖板3内侧的黄色荧光材料层4，这样蓝色光与黄色荧光调和就形成白光，并由上盖板3发射出来。

实施例2：

参见图2，本实施例采用是OLED中的有机发光层2发射蓝光，并将透明干燥剂和黄光荧光材料形成混合涂层6。

按照实施例1的方法制作，只要将透明干燥剂和荧光材料按一定比例混合，然后将混合后的材料均匀涂布在上盖板3的凹槽31内即可。

实施例3：

参见图3，本实施例与实施例1类似，所不同的是将透明干燥剂涂层5与黄光荧光材料涂层4涂布的顺序改变，即先涂干燥剂涂层5，然后再在其表面涂黄光荧光材料涂层4。

实施例4：

见图4，本实施例与实施例1所不同的是，本实施例采用两种颜色荧光材料涂层，即绿色荧光涂层41和红色荧光涂层42。本实施例中有机发光层2所产生的蓝光激发涂抹在光线射出方向的透明上盖板3内侧的绿色荧光涂层41和红色荧光涂层42后，这样蓝色光与绿色荧光和红色荧光调和就形成白光，并由上盖板3发射出来。

本实施例中，绿色荧光涂层41和红色荧光涂层42涂布的顺序可以改变，即可以先涂绿色荧光涂层41，也可以先涂红色荧光涂层42，或者如同前面实施例，可以先涂干燥剂层5，再涂荧光涂层。或者将绿色荧光涂层41和红色荧光涂层42混合形成混合的荧光涂层。

实施例5

参照上面实施例1～4，所不同的是将其中的顶发射蓝光有机发光层替换为顶发射紫外发光层或近紫外发光层。

当然，以上所述仅仅为本实用新型的实例而已，并非来限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims

1. 一种可产生白光的有机电致发光器件，该器件包括：基片(1)、透明上盖板(3)以及封装在基片(1)和透明上盖板(3)之间的顶发射蓝色有机发光层(2)，其特征在于：于透明上盖板(3)内表面涂有荧光材料层(4)和干燥剂涂层(5)或者荧光材料与干燥剂的混合涂层(6)。

2. 根据权利要求1所述的一种可产生白光的有机电致发光器件，其特征在于：于透明上盖板(3)被封装的内表面，即靠近有机发光层(2)的一侧均匀的涂有荧光材料层(4)和干燥剂涂层(5)，且荧光材料层(4)位于透明上盖板(3)内表面与干燥剂涂层(5)之间。

3. 根据权利要求1所述的一种可产生白光的有机电致发光器件，其特征在于：于透明上盖板(3)内表面涂有两层以上、不同颜色的荧光材料层(4)。

4. 根据权利要求1～3所述的一种可产生白光的有机电致发光器件，其特征在于：于透明上盖板(3)被封装的内表面形成有容置所涂荧光材料和干燥剂的凹槽(31)。

5. 根据权利要求4所述的一种可产生白光的有机电致发光器件，其特征在于：所述的凹槽深度在0.1～0.2mm。