一种有机电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机电致发光器件，具体涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件（0LED)是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典 型结构是在IT0玻璃上制备一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方为金属 电极，当电极上加有电压时，发光层就产生光福射。
[0003] 有机电致发光材料对氧气及水汽侵入特别敏感，一方面因为氧气是浑灭剂，会使 发光的量子效率显著下降，氧气对空穴传输层的氧化作用也会使其传输能力下降；另一方 面，水汽的主要破坏方式是有机化合物的水解作用，使其稳定性下降，从而导致器件失效。 因而，有效抑制0L邸在长期工作过程中的退化和失效，使其稳定工作达到足够的寿命，该 对封装材料的阻隔性提出了极高的要求，起密封保护作用的封装技术成为解决0LED器件 寿命问题的一个突破点。
[0004] 封装技术是通过形成结构致密的隔层，对封装区内的核也部件实现物理保护。柔 性产品是有机电致发光器件的发展趋势，而柔性器件通常所用的塑料基底的阻隔性能都无 法达到0L邸封装的要求，因此柔性有机电致发光器件普遍存在寿命短的问题。目前，已有 报道介绍将SiN,或SiO,等无机材料通过磁控姗射等方法设置在阴极层表面，用作有机电致 发光器件的封装层，但在磁控姗射的高温操作条件下，阴极层表面易遭到破坏；另一方面， 单一的无机层硬度高，无法实现柔性封装，而且在使用过程中残余应力会导致封装层断裂 失效，导致器件寿命大大缩短。鉴于此，解决柔性有机电致发光器件封装过程中面临的问 题，是促进柔性0LED产品发展的关键。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件的封装层采用有机无 机交替复合的模式，可有效地减少氧气及水汽对有机电致发光器件的侵蚀，显著地提高有 机电致发光器件的寿命。本发明还提供了一种有机电致发光器件的制备方法，该方法工艺 简单，易大面积制备和量产化；制备的膜层均匀致密，阻隔性能优良；本发明方法适用于封 装W导电玻璃基板制备的有机电致发光器件，也适用于封装W塑料或金属为基底制备的柔 性有机电致发光器件，尤其适用于封装柔性有机电致发光器件。
[0006] 第一方面，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括阳极导电基板W及在阳极 导电基板表面依次层叠设置的有机发光功能层、金属阴极和封装层，其特征在于，所述封装 层包括依次层叠设置的无机阻挡层和混合阻挡层；所述无机阻挡层的材质为碱±金属氧化 物；所述混合阻挡层的材质包括嫁的环链焼W及惨杂在所述嫁的环链焼中的无机氣化物； 所述无机氣化物为AlFs、HfF4、ZrF4、LiF、CeFs和YFs中的至少一种，所述嫁的环链焼的结构 通式如P所示：
[0007]
【主权项】
1. 一种有机电致发光器件，包括阳极导电基板以及在阳极导电基板表面依次层叠设 置的有机发光功能层、金属阴极和封装层，其特征在于，所述封装层包括依次层叠设置的无 机阻挡层和混合阻挡层；所述无机阻挡层的材质为碱土金属氧化物；所述混合阻挡层的材 质包括镓的环链烷以及掺杂在所述镓的环链烷中的无机氟化物；所述无机氟化物为aif 3、 HfF4、ZrF4、LiF、CeF2和YF3中的至少一种，所述镓的环链烷的结构通式如P所示：
其中，m是5~15的整数，R1既可以相同也可以相异，表示碳原子数为1~6的直链烷 基、支链烷基或环烷基，η是O~m-Ι之间的整数，k是1~10的整数。
2. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述无机阻挡层的厚度为 15nm~20nm，所述混合阻挡层的厚度为200nm~300nm。
3. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述无机氟化物在混合阻 挡层材质中的掺杂摩尔分数为20%~40%。
4. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述无机阻挡层和混合阻 挡层形成一个结构单元，所述封装层为4~6个结构单元层叠而成。
5. -种有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 在洁净的导电基板表面制备有机电致发光器件的阳极图形，形成阳极导电基板； (2) 通过真空蒸镀的方式在阳极导电基板表面依次制备有机发光功能层和金属阴极， 蒸镀速率为0.5 A/S ~ 5 A/S,真空度为I X KT5Pa~I X KT3Pa ; (3) 在金属阴极表面制备封装层，所述封装层包括依次层叠设置的无机阻挡层和混合 阻挡层，所述封装层的制备方法如下： (a) 通过原子层沉积的方式在金属阴极表面制备无机阻挡层，所述无机阻挡层的材质 为碱土金属氧化物；采用双（乙基环戊二烯）碱土金属化合物和水蒸气作为前驱物，N 2作为 载送气体；所述双（乙基环戊二烯）碱土金属化合物的结构通式如A所示：
其中，M为碱土金属； (b) 采用磁控溅射的方式在所述无机阻挡层表面制备混合阻挡层；所述混合阻挡层 的材质包括镓的环链烷以及掺杂在所述镓的环链烷中的无机氟化物；所述无机氟化物为 A1F3、HfF4、ZrF4、LiF、CeF2和YF 3中的至少一种，所述镓的环链烷的结构通式如P所示：
其中，m是5~15的整数，R1既可以相同也可以相异，表示碳原子数为1~6的直链烷 基、支链烷基或环烷基，η是O~m-Ι之间的整数，k是1~10的整数。
6. 根据权利要求5所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤（a)中所述 无机阻挡层的沉积厚度为15nm~20nm，步骤（b)中所述混合阻挡层的沉积厚度为200nm~ 300nm。
7. 根据权利要求5所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤（a)中所述 原子层沉积过程的工艺参数为：控制双（乙基环戊二烯）碱土金属化合物和水蒸气的注入时 间均为10~20ms，两者之间间隔5~IOs的N 2，所述双（乙基环戊二烯）碱土金属化合物、 水蒸气和N2的流量均为10~20sccm，控制工作压强为10~50Pa，沉积温度40~60°C。
8. 根据权利要求5所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤（b)中所述 无机氟化物在混合阻挡层材质中的掺杂摩尔分数为20%~40%。
9. 根据权利要求5所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤（b)中所述 磁控溅射过程的工艺参数为：加速电压控制在300~800V，磁感应强度为50~200G，功率 密度为1~40W/cm 2,本底真空度为I X KT5~I X l(T3Pa。
10. 根据权利要求5所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述无机阻挡 层和混合阻挡层形成一个结构单元，在步骤（b)后依次按步骤（a)、（b)顺序交替重复步骤 (3) 4~6次，制备得到4~6个所述结构单元重复形成的封装层。
【专利摘要】本发明提供了一种有机电致发光器件，包括阳极导电基板以及在阳极导电基板表面依次层叠设置的有机发光功能层、金属阴极和封装层，所述封装层包括依次层叠设置的无机阻挡层和混合阻挡层；所述无机阻挡层的材质为碱土金属氧化物；所述混合阻挡层的材质包括镓的环链烷以及掺杂在所述镓的环链烷中的无机氟化物。该有机电致发光器件的封装层对氧气及水汽具有优良的阻隔性能，封装后有机电致发光器件的水蒸气渗透率最低仅为8.12×10-6g/m2·day，寿命达10,600小时以上（T701000cd/m2）。本发明还提供了一种有机电致发光器件的制备方法，该方法尤其适用于封装柔性有机电致发光器件。
【IPC分类】H01L51-54, H01L51-56, H01L51-52
【公开号】CN104638156
【申请号】CN201310559852
【发明人】周明杰, 钟铁涛, 王平, 冯小明
【申请人】海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月12日