CN219574558U - 一种图案化电致发光标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种图案化电致发光标签，包括透明衬底、形成在所述透明衬底上的第一电极层、通过PECVD生长在所述第一电极层上的图案化的绝缘掩膜层、形成在所述绝缘掩膜层上的发光功能层及形成在所述发光功能层上的第二电极层，所述发光功能层覆盖全部所述绝缘掩膜层的图案且在所述图案区域内所述发光功能层与所述第一电极层接触。本实用新型通过采用由PECVD生长的图案化的绝缘掩膜层，能够获得超薄和致密掩膜的图案化电极，可以在溶液法制备标签器件时，有效提高成膜质量，同时绝缘掩膜层的高致密性可以有效防止器件的漏电流和短路，保障该图案化发光标签的发光的完整性和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电致发光标签技术领域，具体涉及一种图案化电致发光标签。
背景技术
随着近些年电致发光器件如有机电致发光二极管(OLED)、量子点发光二极管(QLED)等的发展与兴起，使得发光器件具有更高的色纯度、更加薄膜化(功能层百十纳米厚)、可直接兼容于溶液法工艺(低成本)和柔性化衬底等优势，得到学术界和产业界的广泛关注。其中，具有微尺度横向分辨率或超精细图案化的电致发光标签得到了越来越多的需求，如应用在智能标签、发光LOGO、发光防伪等领域。
目前可以实现图案化的电致发光工艺有转移印刷、喷墨印刷等技术。但这些技术往往会存在一些不确定的因素，增加了制造难度。转移印刷在转移过程中可能衬底之间机械性能不匹配，通常会容易损坏图案化的功能层。而喷墨打印受复杂流体动力学和打印精度的影响，超精细平整的图案化膜层实现比较困难。直接在电极衬底上掩膜图案化光刻胶层是一种理想的解决方案，然而其形成的光刻胶层的厚度一般较厚，达微米级别，用于确保光刻胶层无孔洞缺陷，这和百十纳米厚的电致发光器件相差巨大。这种过高的台阶在溶液法工艺制备发光器件时，极容易伴随成膜不均匀的情况。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，而提供一种成膜质量好的图案化电致发光标签，该图案化电致发光标签具有发光完整性好和使用寿命长的特性。
为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种图案化电致发光标签，包括透明衬底、形成在所述透明衬底上的第一电极层、通过PECVD生长在所述第一电极层上的图案化的绝缘掩膜层、形成在所述绝缘掩膜层上的发光功能层及形成在所述发光功能层上的第二电极层，所述发光功能层覆盖全部所述绝缘掩膜层的图案且在所述图案区域内所述发光功能层与所述第一电极层接触。
所述PECVD是指等离子体增强化学气相沉积。
在一些实施方式中，所述绝缘掩膜层的厚度为20～200nm。
在一些具体实施方式中，所述绝缘掩膜层的厚度为20～100nm。
在一些具体实施方式中，所述绝缘掩膜层的材质为SiOx、SiN、AlO3或有机绝缘材料。所述有机绝缘材料是指能够通过PECVD生长在第一电极层上的有机材料。
本实用新型中，所述绝缘掩膜层的图案是通过形成在所述第一电极层上的图形化的光刻胶牺牲层上生长绝缘掩膜层，并使所述绝缘掩膜层覆盖全部光刻胶牺牲层的图形且在该图形区域内绝缘掩膜层与第一电极层接触，再刻蚀去掉所述光刻胶牺牲层而形成的。采用在图形化的光刻胶牺牲层上生长绝缘掩膜层，再刻蚀去掉光刻胶牺牲层的方式获得图案化的绝缘掩膜层，相比印刷或喷墨打印获得的图案，图案更加清晰和精确。
所述图形化的光刻胶牺牲层是通过在所述第一电极层上旋涂光刻胶，形成光刻胶牺牲层，再对所述光刻胶牺牲层进行掩膜光刻、显影形成图形化的光刻胶牺牲层。所述光刻胶牺牲层的厚度为0.2～2μm。所述光刻胶牺牲层的厚度大于绝缘掩膜层的厚度，有助于获得绝缘掩膜层的精确化的图案。
在一些具体实施方式中，所述透明衬底为刚性衬底或柔性衬底，如所述透明衬底为玻璃、石英、PET、PI或PEN。
在一些具体实施方式中，所述第一电极层的材质为ITO、PEDOT：PSS、石墨烯、Mxene或金属网格。
在一些具体实施方式中，所述第二电极层的材质为铝、银或金。
在另一些具体实施方式中，所述第一电极层包括设置在所述透明衬底上的具有图形化凹槽的压印胶层和电极本体，所述电极本体填充于所述凹槽中，所述电极本体为金属网格型电极，所述金属为金、银、铜、镍、铂或铝。
所述压印胶层采用紫外光固化胶。
进一步地，所述金属网格型电极中的网格可以是任意可设计的连续型线条图案，所述金属网格型电极的表面积占所述第一电极层的总表面积的1～20％。
进一步地，所述第一电极层的光透过率为40～90％。
在一些实施方式中，所述发光功能层至少包含发光层，所述发光层为有机电致发光层或量子点发光层。
在一些具体实施方式中，所述发光功能层还包括电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴注入层、空穴阻挡层中的任意一种或至少两种的组合。
在一些实施方式中，所述图案化电致发光标签为OLED发光标签或QLED发光标签。
在一些具体实施方式中，所述OLED发光标签可以是正置OLED发光标签，所述第一电极层作为阳极，所述第二电极层作为阴极层；也可以是倒置型OLED发光标签，所述第一电极层作为阴极层，所述第二电极层作为阳极层。
在一些具体实施方式中，所述QLED发光标签可以是正置QLED发光标签，所述第一电极层作为阳极，所述第二电极层作为阴极层；也可以是倒置型QLED发光标签，所述第一电极层作为阴极层，所述第二电极层作为阳极层。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型通过采用由PECVD生长的图案化的绝缘掩膜层，能够获得超薄和致密掩膜的图案化电极，可以在溶液法制备标签器件时，有效提高成膜质量，同时绝缘掩膜层的高致密性可以有效防止器件的漏电流和短路，保障该图案化发光标签的发光的完整性和使用寿命。
附图说明
图1为实施例1的图案化电致发光标签的结构示意图；
图2为实施例1的图案化电致发光标签的制备流程示意图；
图3为实施例2的图案化电致发光标签的结构示意图；
图4为实施例3的图案化电致发光标签中的衬底和第一电极层结合的结构示意图；
图中：1、衬底；2、第一电极层；2a、金属网格型电极；3、绝缘掩膜层；4、发光功能层；4a、空穴传输层；4b、发光层；4c、电子传输层；4d、空穴注入层；5、第二电极层；6、光刻胶牺牲层。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本实用新型做进一步描述：
实施例1
如图1～图2所示的图案化电致发光标签，其为OLED发光标签。
参见图1，该图案化电致发光标签，包括透明衬底1、形成在透明衬底1上的第一电极层2、通过PECVD生长在第一电极层2上的图案化的绝缘掩膜层3、形成在绝缘掩膜层3上的发光功能层4及形成在发光功能层4上的第二电极层5，发光功能层4覆盖全部绝缘掩膜层3的图案且在图案区域内发光功能层4与第一电极层2接触。
本例中，绝缘掩膜层3的厚度为50nm，材质采用SiOx；透明衬底1为玻璃；第一电极层2为阳极层，材质为ITO；第二电极层5为阴极层，材质为铝。
本例中，发光功能层4包括依次形成在绝缘掩膜层3上的空穴传输层4a、发光层4b和电子传输层4c，发光层4b为有机电致发光层，发光功能层4的各层均可采用现有的材料通过印刷、旋涂、蒸镀等现有的方法制备得到。如有机电致发光层的材料选用荧光、磷光、TADF、AIE等类型的发光材料体系，空穴传输层的材料为NPB、TAPC等，电子传输层的材料为TPBi、TmPyPB、T2T等。
参见图2，本例的图案化电致发光标签可通过下述方法制备得到：
(1)选择表面制备有ITO的玻璃作为载体，并对其表面进行清洁；
(2)在玻璃表面旋涂上正性光刻胶固化形成1μm光刻胶牺牲层6，并对光刻胶牺牲层6通过光刻、显影制备得到图形化的光刻胶牺牲层6；
(3)在光刻胶牺牲层6上通过PECVD工艺(工艺参数为SiH4、NH3、O2共混气，20-40W射频功率)生长50nm的SiOx绝缘掩膜层3；
(4)通过显影液刻蚀去掉图案化的光刻胶牺牲层6，以得到图案化的绝缘掩膜层3；
(5)在图案化的绝缘掩膜层3上依次旋涂制备50nm的空穴传输层4a、20nm的发光层4b、50nm的电子传输层4c和蒸镀100nm的铝电极，制得图案化电致发光标签。
通过上述制备的图案化电致发光标签具有以下优点：
1)光刻胶牺牲层采用光刻技术进行图案化，相比喷墨打印，精度更高，能够获得超精细的图案；
2)绝缘掩膜层采用PECVD制备，工艺过程温度低，可以兼容绝大部分柔性衬底，沉积速率快，成膜质量好，针孔少，不易龟裂；同时制备的绝缘掩膜层超薄、致密性高，可以保障发光标签器件溶液法制备过程中的成膜质量，且高致密的绝缘掩膜层能够有效防止器件的漏电流和短路，保障器件发光的完整性和使用寿命。
实施例2
本实施例提供的图案化电致发光标签，是QLED发光标签。
参见图3，本实施例的图案化电致发光标签的结构基本同实施例1，不同之处在于：发光功能层的结构不同。
本例中，发光功能层4包括依次形成在绝缘掩膜层3上的空穴注入层4d、空穴传输层4a、发光层4b和电子传输层4c，发光层4b为量子点发光层。发光功能层4中的各层结构均可采用现有的材料通过印刷、旋涂、蒸镀等现有的方法制备得到。如空穴注入层4d的材料为PEDOT：PSS，空穴传输层4a的材料为TFB，量子点发光层4b的材料为CdSe QDs，电子传输层4c的材料为ZnMgO。
实施例3
本实施例提供的图案化电致发光标签，是OLED发光标签。
本实施例的图案化电致发光标签的结构基本同实施例1，不同之处在于：透明衬底1采用PET；参见图4，第一电极层2包括设置在透明衬底1上的具有图形化凹槽的压印胶层和电极本体，电极本体为金属网格型电极2a，电极本体填充于凹槽中，所有凹槽是连续的使得填充于凹槽内的电极本体中的网格是连续的，所有凹槽形成的图案是可以任意可设计的连续型线条图案，第一电极层2的光透过率可以是40～90％。
本例中，第一电极层2的制备为在透明衬底1一侧涂布形成具有图形化凹槽的压印胶层；向凹槽内填充复合导电墨水；其中，复合导电墨水包括铜纳米材料(或银纳米材料)；烧结凹槽内的复合导电墨水，在凹槽内形成金属网格型电极。
本例中的图案化电致发光标签可作为多重防伪发光标签使用。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种图案化电致发光标签，其特征在于：包括透明衬底、形成在所述透明衬底上的第一电极层、通过PECVD生长在所述第一电极层上的图案化的绝缘掩膜层、形成在所述绝缘掩膜层上的发光功能层及形成在所述发光功能层上的第二电极层，所述发光功能层覆盖全部所述绝缘掩膜层的图案且在所述图案区域内所述发光功能层与所述第一电极层接触。
2.根据权利要求1所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述绝缘掩膜层的厚度为20～200nm。
3.根据权利要求2所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述绝缘掩膜层的厚度为20～100nm。
4.根据权利要求1所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述绝缘掩膜层的材质为SiOx、SiN、AlO3或有机绝缘材料。
5.根据权利要求1所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述绝缘掩膜层的图案是通过形成在所述第一电极层上的图形化的光刻胶牺牲层上生长绝缘掩膜层，并使所述绝缘掩膜层覆盖全部光刻胶牺牲层的图形且在该图形区域内绝缘掩膜层与第一电极层接触，再刻蚀去掉所述光刻胶牺牲层而形成的，所述光刻胶牺牲层的厚度大于所述绝缘掩膜层的厚度。
6.根据权利要求1所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述透明衬底为玻璃、石英、PET、PI或PEN；所述第一电极层的材质为ITO、PEDOT：PSS、石墨烯、Mxene或金属网格；所述第二电极层的材质为铝、银或金。
7.根据权利要求1所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述第一电极层包括设置在所述透明衬底上的具有图形化凹槽的压印胶层和电极本体，所述电极本体填充于所述凹槽中，所述电极本体为金属网格型电极，所述金属为金、银、铜、镍、铂或铝。
8.根据权利要求1所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述发光功能层至少包含发光层，所述发光层为有机电致发光层或量子点发光层。
9.根据权利要求8所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述发光功能层还包括电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴注入层、空穴阻挡层中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的图案化电致发光标签，其特征在于：所述图案化电致发光标签为OLED发光标签或QLED发光标签。
Priority Applications (1)
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