TWI623121B - 有機發光二極體製備方法和製備裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種有機發光二極體的製備方法，包括提供一基底，在該基底表面形成第一電極；提供一蒸發源，該蒸發源包括奈米碳管膜結構及有機發光層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該有機發光層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載，該有機發光層源材料為該有機發光層的材料或者用於形成該有機發光層的前驅體，該前驅體在蒸鍍的過程中反應生成該有機發光層；將該蒸發源與基底具有第一電極的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成有機發光層；以及在該有機發光層上形成第二電極。本發明還提供一種有機發光二極體的製備裝置。
Description
本發明涉及一種有機發光二極體製備方法和製備裝置。
有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)是一種發光層由有機複合物構成的發光二極體，作為一種高效的發光源，其具有重量輕、厚度薄、多色彩、低製造成本等諸多特點，使得有機發光二極體在大面積面光源的照明應用上逐漸顯露出取代傳統發光二極體的趨勢，已經被廣泛的運用於各種領域。現有技術中形成有機發光層的方法通常為蒸鍍，為了形成均勻的有機發光層，需要在待鍍基底周圍形成均勻的氣態蒸鍍材料。有機發光層尺寸越大，成膜的均勻性越難保證，並且，由於難以控制氣態蒸鍍材料原子的擴散運動方向，大部分蒸鍍材料都不能附著在待鍍基底表面，從而造成蒸鍍率低且蒸鍍速度慢等問題。
有鑑於此，提供一種能夠解決上述問題的有機發光二極體製備方法和製備裝置實為必要。
一種有機發光二極體的製備方法，包括提供一基底，在該基底表面形成第一電極；提供一蒸發源，該蒸發源包括奈米碳管膜結構及有機發光層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該有機發光層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載，該有機發光層源材料為該有機發光層的材料或者用於形成該有機發光層的前驅體，該前驅體在蒸鍍的過程中反應生成該有機發光層；將該蒸發源與基底具有第一電極的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成有機發光層；以及在該有機發光層上形成第二電極。
一種有機發光二極體的製備裝置，包括一蒸發源及加熱裝置，以形成該有機發光二極體的光吸收層，該蒸發源包括奈米碳管膜結構及有機發光層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該有機發光層源材料設置在該奈米碳
管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載，該加熱裝置能夠向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料蒸發從而形成有機發光層，該有機發光層源材料為該有機發光層的材料或者用於形成該有機發光層的前驅體，該前驅體在蒸鍍的過程中反應生成該有機發光層。
相較於先前技術，本發明將自支撐的奈米碳管膜作為有機發光層源材料的載體，利用該奈米碳管膜極大的比表面積及自身的均勻性，使承載在該奈米碳管膜上的有機發光層源材料在蒸發前即實現較為均勻的大面積分布。在蒸發的過程中利用該自支撐奈米碳管膜在電磁波訊號或電訊號的作用下暫態加熱的特性，在極短的時間將有機發光層源材料完全氣化，從而形成均勻且大面積分布的氣態有機發光層源材料。該待鍍表面與該奈米碳管膜間隔距離短，使承載在該奈米碳管膜上的有機發光層源材料基本上均能得到利用，有效節約了有機發光層源材料，提高了蒸鍍速度及均勻性。
100‧‧‧有機發光二極體製備裝置
110‧‧‧蒸發源
112‧‧‧奈米碳管膜結構
114‧‧‧有機發光層源材料
120‧‧‧支撐體
130‧‧‧真空室
140‧‧‧電磁波訊號輸入裝置
150‧‧‧第一電訊號輸入電極
152‧‧‧第二電訊號輸入電極
160‧‧‧圖案化柵網
200‧‧‧有機發光二極體
210‧‧‧基底
220‧‧‧第一電極
230‧‧‧有機發光層
240‧‧‧第二電極
250‧‧‧空穴傳輸層
252‧‧‧空穴注入層
254‧‧‧電子傳輸層
256‧‧‧電子注入層
圖1為本發明實施例有機發光二極體製備方法的流程圖。
圖2為本發明實施例有機發光二極體製備裝置的結構示意圖。
圖3為本發明實施例有機發光二極體的結構示意圖。
圖4為本發明實施例從奈米碳管陣列中拉取獲得的奈米碳管膜的掃描電鏡照片。
圖5為本發明一實施例奈米碳管膜結構的掃描電鏡照片。
圖6為本發明另一實施例有機發光二極體製備裝置的結構示意圖。
圖7為本發明一實施例蒸鍍後的蒸發源的掃描電鏡照片。
圖8為本發明另一實施例有機發光二極體製備裝置的結構示意圖。
圖9為本發明另一實施例有機發光二極體的結構示意圖。
以下將結合附圖對本發明的有機發光二極體製備方法和製備裝置作進一步的詳細說明。
請參閱圖1至圖3，本發明實施例提供一種有機發光二極體200的製備方法，包括以下步驟：
S1，提供一基底210，在該基底210表面形成第一電極220；S2，提供一蒸發源110，該蒸發源110包括奈米碳管膜結構112及有機發光層源材料114，該奈米碳管膜結構112為一載體，該有機發光層源材料114設置在該奈米碳管膜結構112表面，通過該奈米碳管膜結構112承載；S3，將該蒸發源110與基底210具有第一電極220的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構112輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料114蒸發，在該第一電極220上蒸鍍形成有機發光層230；以及S4，在該有機發光層230上形成第二電極240。
該基底210為絕緣的硬質基底或柔性基底，該第一電極220及第二電極240均為導電層。當該有機發光二極體200的出光面為該基底210一側時，該基底210為透明基底，如玻璃基底、石英基底或透明的塑膠或樹脂基底，該第一電極220為透明導電層或多孔網狀結構，如ITO層、FTO層或奈米碳管膜，該第二電極240為透明或不透明的導電層或多孔網狀結構，如金屬薄膜、金屬網、ITO層、FTO層或奈米碳管膜。當該有機發光二極體200的出光面為該第二電極240一側時，該基底210可以為不透明基底，如矽基底，該第二電極240為透明導電層或多孔網狀結構，如ITO層、FTO層或奈米碳管膜，該第一電極220為透明或不透明的導電層或多孔網狀結構，如金屬薄膜、金屬網、ITO層、FTO層或奈米碳管膜。該第一電極220及第二電極240均可通過現有的蒸鍍、濺射、塗覆或鋪設等方法製備。該有機發光層源材料114為該有機發光層230的材料或者用於形成該有機發光層230的前驅體，該前驅體在蒸鍍的過程中反應生成該有機發光層230的材料。
該有機發光層230為具有高量子效率、良好的半導體性、成膜性以及熱穩定性的高分子聚合物或小分子有機化合物。所述高分子聚合物為分子量在10000-100000之間，通常是導電共軛聚合物或半導體共軛聚合物。小分子有機化合物的分子量在500-2000之間。所述小分子有機化合物主要為有機染料，其具有化學修飾性強、選擇範圍廣、易於提純以及量子效率高等特性。所述小分子有機化合物的紅光材料可以選自：羅丹明類染料、DCM、DCT、DCJT、DCJTB、DCJTI以及TPBD等。所述小分子有機化合物的綠光材料可以選自：香豆素染料Coumarin6、喹吖啶酮(quinacridone，QA)、六苯並苯(Coronene)、苯胺類(naphthalimide)。所述小分子有機化合物的藍光材料可以選自：N-芳香基苯
並咪唑類；以及1，2，4-三唑衍生物(TAZ)以及雙芪類(distyrylarylene)。可以理解，該有機發光層230的材料及該有機發光層源材料114不限於上述材料，只要是在相同條件下氣化溫度低於奈米碳管的氣化溫度，且在蒸鍍過程中不與碳反應的有機半導體發光材料即可，優選是氣化溫度小於或等於300℃的有機半導體發光材料。
該奈米碳管膜結構112為一載體，該有機發光層源材料114設置在該奈米碳管膜結構112表面，通過該奈米碳管膜結構112承載。優選地，該奈米碳管膜結構112優選為自支撐結構，至少部分懸空設置，該有機發光層源材料114設置在懸空的奈米碳管膜結構112表面。在一實施例中，步驟S2進一步包括提供兩個相互間隔的支撐體120，分別設置在該奈米碳管膜結構112的兩端，使該奈米碳管膜結構112在該兩個支撐體120之間的部分懸空設置。
該奈米碳管膜結構112包括單層奈米碳管膜，或多層疊加的奈米碳管膜。每層奈米碳管膜包括多個大致相互平行的奈米碳管。該奈米碳管的延伸方向大致平行於該奈米碳管膜結構112的表面，該奈米碳管膜結構112具有較為均勻的厚度。具體地，該奈米碳管膜包括首尾相連的奈米碳管，是由多個奈米碳管通過凡德瓦爾力相互結合並首尾相連形成的宏觀膜狀結構。該奈米碳管膜結構112及奈米碳管膜具有一宏觀面積和一微觀面積，該宏觀面積指該奈米碳管膜結構112或奈米碳管膜在宏觀上看作一膜狀結構時所具有的膜面積，該微觀面積指該奈米碳管膜結構112或奈米碳管膜在微觀上看作由大量奈米碳管首尾相連搭接形成的多孔網狀結構中所有能夠用於擔載有機發光層源材料114的奈米碳管的表面積。
該奈米碳管膜優選是從奈米碳管陣列中拉取獲得。該奈米碳管陣列為通過化學氣相沉積的方法生長在該生長基底的表面。該奈米碳管陣列中的奈米碳管基本彼此平行且垂直於生長基底表面，相鄰的奈米碳管之間相互接觸並通過凡德瓦爾力相結合。通過控制生長條件，該奈米碳管陣列中基本不含有雜質，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。由於基本不含雜質且奈米碳管相互間緊密接觸，相鄰的奈米碳管之間具有較大的凡德瓦爾力，足以使在拉取一些奈米碳管(奈米碳管片段)時，能夠使相鄰的奈米碳管通過凡德瓦爾力的作用被首尾相連，連續不斷的拉出，由此形成連續且自支撐的宏觀奈米碳管膜。這種能夠使奈米碳管首尾相連的從其中拉出的奈米碳管陣列也稱為超順排奈米
碳管陣列。該生長基底的材料可以為P型矽、N型矽或氧化矽等適合生長超順排奈米碳管陣列的基底。所述能夠從中拉取奈米碳管膜的奈米碳管陣列的製備方法可參閱馮辰等人在2008年8月13日公開的中國專利申請CN101239712A。
從奈米碳管陣列中連續地拉出的該奈米碳管膜可以實現自支撐，該奈米碳管膜包括多個基本沿相同方向排列並首尾相連的奈米碳管。請參閱圖4，在該奈米碳管膜中奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列。所述擇優取向是指在奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於該奈米碳管膜的表面。進一步地，所述奈米碳管膜中多數奈米碳管是通過凡德瓦爾力首尾相連。具體地，所述奈米碳管膜中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡德瓦爾力首尾相連，從而使該奈米碳管膜能夠實現自支撐。當然，所述奈米碳管膜中存在少數隨機排列的奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。在本說明書中凡提及奈米碳管的延伸方向，均是指奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向，即奈米碳管膜中奈米碳管的擇優取向的方向。進一步地，所述奈米碳管膜可包括多個連續且定向排列的奈米碳管片段，該多個奈米碳管片段通過凡德瓦爾力首尾相連，每一奈米碳管片段包括多個相互平行的奈米碳管，該多個相互平行的奈米碳管通過凡德瓦爾力緊密結合。可以理解，所述奈米碳管膜中基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管並非絕對的直線狀，可以適當的彎曲；或者並非完全按照延伸方向上排列，可以適當的偏離延伸方向。因此，不能排除奈米碳管膜的基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管中並列的奈米碳管之間可能存在部分接觸而部分分離的情況。實際上，該奈米碳管膜具有較多間隙，即相鄰的奈米碳管之間具有間隙，使該奈米碳管膜可以具有較好的透明度及較大的比表面積。然而，相鄰奈米碳管之間接觸的部分以及首尾相連的奈米碳管之間連接的部分的凡德瓦爾力已經足夠維持該奈米碳管膜整體的自支援性。
所述自支撐是該奈米碳管膜不需要大面積的載體支撐，而只要一邊或相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀或線狀狀態，即將該奈米碳管膜置於(或固定於)間隔一定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管膜能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管膜中存在連續的通過凡德瓦爾力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。
該奈米碳管膜具有較小且均勻的厚度，約為0.5納米至10微米。由於該從奈米碳管陣列中拉取獲得的奈米碳管膜僅靠奈米碳管間的凡德瓦爾力即可實現自支撐並形成膜狀結構，因此該奈米碳管膜具有較大的比表面積，優選地，該奈米碳管膜的比表面積為200平方米每克~2600平方米每克(採用BET法測得)。該直接拉取獲得的奈米碳管膜的單位面積品質約為0.01克每平方米~0.1克每平方米，優選為0.05克每平方米(此處的面積指奈米碳管膜的宏觀面積)。由於該奈米碳管膜具有較小的厚度，且奈米碳管自身的熱容小，因此該奈米碳管膜具有較小的單位面積熱容(如小於2×10-4焦耳每平方釐米開爾文)。
該奈米碳管膜結構112可包括多層奈米碳管膜相互疊加，層數優選為小於或等於50層，更優選為小於或等於10層。在該奈米碳管膜結構112中，不同的奈米碳管膜中的奈米碳管的延伸方向可以相互平行或交叉設置。請參閱圖5，在一實施例中，該奈米碳管膜結構112包括至少兩層相互層疊的奈米碳管膜，該至少兩層奈米碳管膜中的奈米碳管分別沿兩個相互垂直方向沿伸，從而形成垂直交叉。
該有機發光層源材料114可以通過溶液法、沉積法、蒸鍍法、電鍍法或化學鍍法等方法擔載在該奈米碳管膜結構112表面。該沉積法可以為化學氣相沉積或物理氣相沉積。在優選的實施例中，可通過溶液法在該奈米碳管膜結構112表面擔載該有機發光層源材料114，具體包括以下步驟：S21，將該有機發光層源材料114溶於或均勻分散於一溶劑中，形成一溶液或分散液；S22，將該溶液或分散液均勻附著於該奈米碳管膜結構112表面；以及S23，將附著在該奈米碳管膜結構112表面的溶液或分散液中的溶劑蒸幹，從而將該有機發光層源材料114均勻的附著在該奈米碳管膜結構112表面。該附著的方法可以為噴塗法、旋轉塗覆法或浸漬法。
當該有機發光層源材料114包括多種材料時，該步驟S21可以包括使該多種材料在溶劑中按預定比例預先混合均勻的步驟，從而使擔載在奈米碳管膜結構112不同位置上的該多種材料均具有該預定比例。
該步驟S22和S23可以反復進行多次，以使該有機發光層源材料114在該奈米碳管膜結構112表面具有所需的擔載量。
該有機發光層源材料114附著在該奈米碳管膜結構112表面。在宏觀上該有機發光層源材料114可以看作一層狀結構形成在該奈米碳管膜結構112的至少一個表面，優選為設置在該奈米碳管膜結構112的兩個表面。該有機發光層源材料114與該奈米碳管膜結構112形成的複合膜的宏觀厚度優選為小於或等於100微米，更優選為小於或等於5微米。由於承載在單位面積奈米碳管膜結構112上的有機發光層源材料114的量可以非常少，在微觀上該有機發光層源材料114可以為納米級尺寸的顆粒狀或納米級厚度的層狀，附著在單根或少數幾根奈米碳管表面。例如該有機發光層源材料114為顆粒狀，粒徑尺寸約為1納米~500納米，附著在首尾相連的奈米碳管中的單根奈米碳管112表面。或者該有機發光層源材料114為層狀，厚度尺寸約為1納米~500納米，附著在首尾相連的奈米碳管中的單根奈米碳管112表面。該層狀的有機發光層源材料114可以完全包覆該單根奈米碳管112。該有機發光層源材料114在該奈米碳管膜結構112不但與有機發光層源材料114的量有關，也與有機發光層源材料114的種類，以及與奈米碳管的浸潤性能等多種因素相關。例如，當該有機發光層源材料114在該奈米碳管表面不浸潤時，易於形成顆粒狀，當該有機發光層源材料114在該奈米碳管表面浸潤時，則易於形成層狀。另外，當該有機發光層源材料114是黏度較大的有機物時，也可能在該奈米碳管膜結構112表面形成一完整連續的薄膜。無論該有機發光層源材料114在該奈米碳管膜結構112表面的形貌如何，單位面積的奈米碳管膜結構112擔載的有機發光層源材料114的量應較少，使輸入電訊號或電磁波訊號能夠在瞬間(優選為1秒以內，更優選為10微秒以內)將該有機發光層源材料114完全氣化。該有機發光層源材料114均勻的設置在該奈米碳管膜結構112表面，使該奈米碳管膜結構112不同位置的有機發光層源材料114擔載量基本相等。
在該步驟S3中，該蒸發源110與基底210具有第一電極220的表面相對且間隔設置。該基底210的表面各處均與該奈米碳管膜結構112保持基本相等的間隔，即該奈米碳管膜結構112基本平行於該基底210的表面。具體地，該設置有有機發光層源材料114的奈米碳管膜結構112與待鍍表面相對且間隔設置，間距優選為1微米~10毫米。該奈米碳管膜結構112的宏觀面積大於或等於該待鍍表面的面積，從而使蒸鍍時，有機發光層源材料114的氣體可以在基本相同的時間內到達該待鍍表面。該待鍍表面可以為該第一電極220的表面。
該步驟S3可以在空氣中進行，在優選的實施例中，該步驟S3可進一步包括將該蒸發源110及有機發光層源材料114設置在真空室130中，在真空中向該奈米碳管膜結構112輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料114蒸發，在該第一電極220上蒸鍍形成有機發光層230。
由於該蒸發源110與基底210具有第一電極220的表面相對且間隔設置，且該間隔距離較近，且向該奈米碳管膜結構112輸入電磁波訊號或電訊號能夠使擔載在該奈米碳管膜結構112上的有機發光層源材料114在一瞬間全部蒸發，並迅速附著在該待鍍表面，因此，達到該待鍍表面任意局部位置的有機發光層源材料114就是與該待鍍表面局部位置對應設置的奈米碳管膜結構112的局部位置的全部有機發光層源材料114。由於該奈米碳管膜結構112各處擔載的有機發光層源材料114的量相同，即均勻擔載，在該待鍍表面形成的有機發光層230各處具有均勻的厚度，也就是形成的有機發光層230的厚度和均勻性由該有機發光層源材料114在該奈米碳管膜結構112擔載的量和均勻性決定。當該有機發光層源材料114包括多種材料時，該奈米碳管膜結構112各處擔載的各種材料的比例相同，則在該奈米碳管膜結構112與該待鍍表面之間各局部位置的有機發光層源材料114氣體中各種材料的比例相同，使各局部位置能夠發生均勻的反應，從而在該待鍍表面形成均勻的有機發光層230。
當向該奈米碳管膜結構112輸入電磁波訊號時，可進一步包括提供一電磁波訊號輸入裝置140，向該奈米碳管膜結構112發出電磁波訊號，該電磁波訊號輸入裝置140可以設置在該真空室130中或設置在該真空室130之外，只要能夠使發出的電磁波訊號傳遞至該奈米碳管膜結構112即可。奈米碳管對電磁波的吸收接近絕對黑體，對於各種波長的電磁波具有均一的吸收特性。該電磁波訊號的平均功率密度在100mW/mm2~20W/mm2範圍內。該奈米碳管膜結構112由於具有較小的單位面積熱容，從而迅速根據該電磁波訊號產生熱回應而升溫，由於該奈米碳管膜結構112具有較大的比表面積，可以迅速的與周圍介質進行熱交換，該奈米碳管膜結構112產生的熱訊號可以迅速加熱該有機發光層源材料114至蒸發或昇華溫度。由於該有機發光層源材料114在該奈米碳管膜結構112的單位宏觀面積的擔載量較小，該熱訊號可以在一瞬間使該有機發光層源材料114完全氣化。
請參閱圖6，當向該奈米碳管膜結構112輸入電訊號時，可進一步包括提供第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152，該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152相互間隔並分別與該奈米碳管膜結構112電連接。優選地，該奈米碳管膜結構112在該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152之間懸空設置。該奈米碳管膜結構112為一電阻性元件，具有較小的單位面積熱容，且具有較大比表面積及較小厚度。優選地，該奈米碳管膜結構112的單位面積熱容小於2×10-4焦耳每平方釐米開爾文，更優選為小於1.7×10-6焦耳每平方釐米開爾文，比表面積大於200平方米每克，厚度小於100微米。該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152向該奈米碳管膜結構112輸入電訊號，由於具有較小的單位面積熱容，該奈米碳管膜結構112可以將輸入的電能快速轉換為熱能，使自身溫度快速升高，由於具有較大的比表面積及較小的厚度，該奈米碳管膜結構112可以與有機發光層源材料114進行快速的熱交換，使有機發光層源材料114迅速被加熱至蒸發或昇華溫度。
該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152與該奈米碳管膜結構112電連接，優選為直接設置在該奈米碳管膜結構112表面。該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152向該奈米碳管膜結構112通入一電流，優選為對該奈米碳管膜結構112進行直流通電。相互間隔的第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152可分別設置在該奈米碳管膜結構112兩端。
在優選的實施例中，該奈米碳管膜結構112中至少一層奈米碳管膜中奈米碳管的延伸方向為從第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152方向延伸。該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152可具有一定強度，同時起到支撐該奈米碳管膜結構112的作用，例如該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152可以為導電棒或導電絲，則所述支撐體120可以省略。
在該步驟S3中，該電訊號通過該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152輸入該奈米碳管膜結構112。當該電訊號為直流電訊號時，該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152分別與直流電訊號源的正極和負極電連接。當該電訊號為交流電訊號時，該第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152中一電極與交流電訊號源電連接，另一電極接地。
向該蒸發源110中輸入的電訊號的功率能夠使該奈米碳管膜結構112的回應溫度達到該有機發光層源材料114的氣化溫度，該功率取決於奈米碳管膜結構112的宏觀面積S和需要達到的溫度T，所需功率可根據公式σT4S計算，δ為Stefan-Boltzmann常數，奈米碳管膜結構112面積越大溫度越高需要的功率越大。該奈米碳管膜結構112由於具有較小的單位面積熱容，從而迅速根據該電訊號產生熱回應而升溫，由於該奈米碳管膜結構112具有較大的比表面積，可以迅速的與周圍介質進行熱交換，該奈米碳管膜結構112產生的熱訊號可以迅速加熱該有機發光層源材料114。由於該有機發光層源材料114在該奈米碳管膜結構112的單位宏觀面積的擔載量較小，該熱訊號可以在一瞬間使該有機發光層源材料114完全氣化。
請參閱圖7，可以看到該奈米碳管膜結構112表面的有機發光層源材料114蒸發後該奈米碳管膜結構112仍維持原有的首尾相連的奈米碳管形成的網路狀結構。
請參閱圖8，在優選的實施例中，該步驟S3進一步包括：提供一圖案化柵網160，將該圖案化柵網160設置在該蒸發源110與該基底210具有第一電極220的表面之間，從而形成圖案化的有機發光層230。
該圖案化柵網160設置在該蒸發源110與基底210之間，使圖案化柵網160的通孔與需要形成圖案化蒸鍍層的待鍍表面的預定位置相對設置。該圖案化柵網160可以與分別與該待鍍表面及該奈米碳管膜結構112接觸設置。在優選的實施例中，該圖案化柵網160分別與該待鍍表面及該奈米碳管膜結構112相互間隔設置。由於具有該圖案化柵網160，氣化的蒸發材料130只能從圖案化柵網160的通孔通過並到達該待鍍表面，從而在該待鍍表面與該圖案化柵網160的通孔對應的局部位置形成有機發光層230，從而使該有機發光層230圖案化。該圖案化的有機發光層230的形狀與該圖案化柵網160的通孔的形狀對應。
在優選的實施例中，該圖案化柵網160包括通孔陣列，從而在待鍍表面形成有機發光層230陣列，以製備OLED顯示器。在一實施例中，可以採用多個用於製備不同顏色有機發光層230的蒸發源110，以及多個分別與該蒸發源110對應的圖案化柵網160，通過多次蒸鍍的方式在待鍍表面的預定位置形成不同顏色的有機發光層230陣列，以製備OLED顯示器。每個圖案化柵網160的通孔陣列與某種顏色的有機發光層230陣列的位置對應。
請參閱圖9，在優選的實施例中，該有機發光二極體200從該基底210依次包括第一電極220、空穴注入層252、空穴傳輸層250、有機發光層230、電子傳輸層254、電子注入層256及第二電極240。該空穴注入層252、空穴傳輸層250、電子傳輸層254及電子注入層256為可選擇結構。
該有機發光二極體200的製備方法可進一步包括在該步驟S3之前在該第一電極220表面預先形成空穴傳輸層250的步驟，則該待鍍表面可以為該空穴傳輸層250的表面。空穴傳輸層250的形成方法可以用現有的蒸鍍及掩模刻蝕法、噴塗法或噴墨列印法，也可採用與本發明實施例中該有機發光層230相同的形成方法，即包括：提供一空穴傳輸層蒸發源，該空穴傳輸層蒸發源包括奈米碳管膜結構及空穴傳輸層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該空穴傳輸層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載；將該空穴傳輸層蒸發源與基底具有第一電極的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該空穴傳輸層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成空穴傳輸層250。
在更為優選的實施例中，該有機發光二極體200的製備方法可進一步包括在該步驟S3之前在該第一電極220表面與該空穴傳輸層250之間預先形成空穴注入層252的步驟。該空穴注入層252的形成方法可以用現有的蒸鍍及掩模刻蝕法、噴塗法或噴墨列印法，也可採用與本發明實施例中該有機發光層230相同的形成方法，即包括：提供一空穴注入層蒸發源，該空穴注入層蒸發源包括奈米碳管膜結構及空穴注入層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該空穴注入層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載；將該空穴注入層蒸發源與基底具有第一電極的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該空穴注入層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成空穴注入層252。
在優選的實施例中，該有機發光二極體200的製備方法在該步驟S3之後及S4之前，可進一步包括在該有機發光層230表面形成電子傳輸層254的步驟，該電子傳輸層254的形成方法可以用現有的蒸鍍及掩模刻蝕法、噴塗
法或噴墨列印法，也可採用與本發明實施例中該有機發光層230相同的形成方法，即包括：提供一電子傳輸層蒸發源，該電子傳輸層蒸發源包括奈米碳管膜結構及電子傳輸層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該電子傳輸層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載；將該電子傳輸層蒸發源與有機發光層230的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該電子傳輸層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成電子傳輸層254。
在更為優選的實施例中，該有機發光二極體200的製備方法可進一步包括在該步驟S3之後及S4之前，在該電子傳輸層254表面形成電子注入層256的步驟。該電子注入層256的形成方法可以用現有的蒸鍍及掩模刻蝕法、噴塗法或噴墨列印法。
所述空穴傳輸層250的材料和空穴傳輸層源材料可以選自具有較強空穴傳輸能力的材料，如NPB(N,N’-二-(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1-聯苯基-4，4-二胺)、TPD(N,N’-二苯基-N,N’-雙(間甲基苯基)-1,1’-聯苯基-4，4’-二胺)、MTDATA(4,4’,4”-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺)等材料。
所述空穴注入層252的材料和空穴注入層源材料可以為銅酞菁(Copper Phthalocyanine，CuPc)或PEDOT：PSS，PEDOT是EDOT(3，4-乙撐二氧噻吩單體)的聚合物，PSS是聚苯乙烯磺酸鹽。
所述電子傳輸層254的材料和電子傳輸層源材料具有適當的電子傳輸能力，並有良好的成膜特性及穩定性，一般採用具有較大共軛平面的芳香族化合物，可以選自：AlQ(8-羥基喹啉鋁)、PBD(2-(4-叔丁基苯)-5-(4-聯苯基)-1，3，4-惡二唑)、Beq2以及DPVBi(4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-聯苯)等。
該電子注入層256的材料為具低功函數的鹼金屬或鹼金屬化合物，如氟化鋰(LiF)、鈣(Calcium，Ca)、鎂(Magnesium，Mg)等。
可以理解，通過改變該奈米碳管膜結構112上擔載的材料的種類，以及多次重複該步驟S3，可以在該基底210上形成其他需要的有機材料層。
本發明實施例進一步提供一種有機發光二極體的製備裝置100，包括一蒸發源110及加熱裝置，該蒸發源110包括奈米碳管膜結構112及有機發光層源材料114，該奈米碳管膜結構112為一載體，該有機發光層源材料114設置
在該奈米碳管膜結構112表面，通過該奈米碳管膜結構112承載，該加熱裝置能夠向該奈米碳管膜結構112輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料114蒸發。該加熱裝置可以為能夠向該奈米碳管膜結構112輸入電磁波訊號的電磁波訊號輸入裝置140，或者能夠向該奈米碳管膜結構112通入電訊號的第一電訊號輸入電極150及第二電訊號輸入電極152。
該有機發光二極體製備裝置100可進一步包括一真空室130，該蒸發源110及基底210設置在真空室130中。
該有機發光二極體的製備裝置100可進一步包括兩個相互間隔的支撐體120，分別設置在該奈米碳管膜結構112的兩端，使該奈米碳管膜結構112在該兩個支撐體120之間的部分懸空設置。
該有機發光二極體的製備裝置100可進一步包括一個或多個所述圖案化柵網160，該圖案化柵網160設置在該蒸發源110與該基底210具有第一電極220的表面之間。
該有機發光二極體的製備裝置100可進一步包括多個蒸發源110，該多個蒸發源110分部包括用於製備不同顏色有機發光層230的有機發光層源材料114。
該有機發光二極體的製備裝置100可進一步包括所述空穴傳輸層蒸發源、空穴注入層蒸發源及電子傳輸層蒸發源中的至少一種。
本發明實施例將自支撐的奈米碳管膜作為有機發光層源材料的載體，利用該奈米碳管膜極大的比表面積及自身的均勻性，使承載在該奈米碳管膜上的有機發光層源材料在蒸發前即實現較為均勻的大面積分布。在蒸發的過程中利用該自支撐奈米碳管膜在電磁波訊號或電訊號的作用下暫態加熱的特性，在極短的時間將有機發光層源材料完全氣化，從而形成均勻且大面積分布的氣態有機發光層源材料。該待鍍表面與該奈米碳管膜間隔距離短，使承載在該奈米碳管膜上的有機發光層源材料基本上均能得到利用，有效節約了有機發光層源材料，提高了蒸鍍速度及均勻性。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
Claims (19)
- 一種有機發光二極體的製備方法，包括：步驟S1，提供一基底，在該基底表面形成第一電極；步驟S2，提供一蒸發源，該蒸發源包括奈米碳管膜結構及有機發光層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該有機發光層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載，該有機發光層源材料為有機發光層的材料或者用於形成該有機發光層的前驅體，該前驅體在蒸鍍的過程中反應生成該有機發光層；步驟S3，將該蒸發源與基底具有第一電極的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成有機發光層；以及步驟S4，在該有機發光層上形成第二電極。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，該有機發光層源材料通過溶液法、沉積法、蒸鍍法、電鍍法或化學鍍法等方法承載在該奈米碳管膜結構表面。
- 如請求項第2項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，在該奈米碳管膜結構表面承載該有機發光層源材料包括以下步驟：步驟S21，將該有機發光層源材料溶於或均勻分散於一溶劑中，形成一溶液或分散液；步驟S22，將該溶液或分散液均勻附著於該奈米碳管膜結構表面；以及步驟S23，將附著在該奈米碳管膜結構表面的溶液或分散液中的溶劑蒸乾，從而將該有機發光層源材料均勻的附著在該奈米碳管膜結構表面。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，該步驟S3進一步包括將該蒸發源及有機發光層源材料設置在真空室中，在真空中向該奈米碳管膜結構輸入所述電磁波訊號或電訊號的步驟。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，當向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號時，進一步包括提供一電磁波訊號輸入裝置，使該電磁波訊號輸入裝置向該奈米碳管膜結構發出電磁波訊號的步驟。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，當向該奈米碳管膜結構輸入電訊號時，進一步包括提供第一電訊號輸入電極及第二電訊號輸入電極，使該第一電訊號輸入電極及第二電訊號輸入電極相互間隔並分別與該奈米碳管膜結構電連接的步驟。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，該步驟S3進一步包括提供一圖案化柵網，將該圖案化柵網設置在該蒸發源與該基底具有第一電極的表面之間，從而形成圖案化有機發光層的步驟。
- 如請求項第7項所述的有機發光二極體的製備方法，其特徵在於，該圖案化柵網包括通孔陣列，該圖案化有機發光層為有機發光層陣列。
- 如請求項第7項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，該步驟S2包括提供多個用於製備不同顏色有機發光層的蒸發源，該步驟S3包括提供分別與該多個蒸發源對應的多個圖案化柵網，以及通過多次蒸鍍在預定位置形成不同顏色的有機發光層陣列。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，在該步驟S3之前，進一步包括提供一空穴傳輸層蒸發源，該空穴傳輸層蒸發源包括奈米碳管膜結構及空穴傳輸層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該空穴傳輸層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載；以及將該空穴傳輸層蒸發源與基底具有第一電極的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該空穴傳輸層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成空穴傳輸層。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，在該步驟S3之前，進一步包括提供一空穴注入層蒸發源，該空穴注入層蒸發源包括奈米碳管膜結構及空穴注入層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該空穴注入層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載；以及將該空穴注入層蒸發源與基底具有第一電極的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該空穴注入層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成空穴注入層。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，在該步驟S3之後及S4之前，進一步包括提供一電子傳輸層蒸發源，該電子傳輸層蒸發源包括奈米碳管膜結構及電子傳輸層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該電子傳輸層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載；以及將該電子傳輸層蒸發源與有機發光層的表面相對且間隔設置，並向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該電子傳輸層源材料蒸發，在該第一電極上蒸鍍形成電子傳輸層。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，該蒸發源與待鍍表面之間的間距為1微米~10毫米。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，該步驟S2進一步包括提供兩個相互間隔的支撐體，分別設置在該奈米碳管膜結構的兩端，使該奈米碳管膜結構在該兩個支撐體之間懸空設置的步驟。
- 如請求項第1項所述的有機發光二極體的製備方法，其中，該奈米碳管膜結構的單位面積熱容小於2×10-4焦耳每平方釐米開爾文，比表面積大於200平方米每克。
- 一種有機發光二極體的製備裝置，包括一蒸發源及加熱裝置，以形成該有機發光二極體的光吸收層，其特徵在於，該蒸發源包括奈米碳管膜結構及有機發光層源材料，該奈米碳管膜結構為一載體，該有機發光層源材料設置在該奈米碳管膜結構表面，通過該奈米碳管膜結構承載，該加熱裝置能夠向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號或電訊號，使該有機發光層源材料蒸發從而形成有機發光層，該有機發光層源材料為該有機發光層的材料或者用於形成該有機發光層的前驅體，該前驅體在蒸鍍的過程中反應生成該有機發光層。
- 如請求項第16項所述的有機發光二極體的製備裝置，其中，該加熱裝置為能夠向該奈米碳管膜結構輸入電磁波訊號的電磁波訊號輸入裝置，或者能夠向該奈米碳管膜結構通入電訊號的第一電訊號輸入電極及第二電訊號輸入電極。
- 如請求項第16項所述的有機發光二極體的製備裝置，其中，進一步包括一真空室，該蒸發源及有機發光層源材料設置在該真空室中。
- 如請求項第16項所述的有機發光二極體的製備裝置，其中，進一步包括一圖案化柵網，該圖案化柵網設置在該蒸發源與基底具有第一電極的表面之間。
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