一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極導電基板、發(fā)光功能層、陰極層和封裝層，所述封裝層包括至少一個封裝單元，所述封裝單元包括依次疊層設置的碳氧化硅阻擋層、第一無機阻擋層和第二無機阻擋層，所述碳氧化硅阻擋層的材質為碳氧化硅化合物，所述第一無機阻擋層的材質為ⅢA族金屬的氧化物，所述第二無機阻擋層的材質為ⅣB族金屬的氧化物。該有機電致發(fā)光器件采用多層材料層交替封裝，致密性高，可有效地減少氧和水汽對有機電致發(fā)光器件的侵蝕，從而顯著地提高有機電致發(fā)光器件的壽命。本發(fā)明還提供了該有機電致發(fā)光器件的制備方法。
【專利說明】一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光器件，具體涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 有機電致發(fā)光器件（0LED)是基于有機材料的一種電流型半導體發(fā)光器件。其典 型結構是在透明陽極和陰極層之間夾有多層有機材料薄膜(空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光 層、電子輸送層和電子注入層)，當電極間施加一定的電壓后，發(fā)光層就會發(fā)光。近年來，有 機電致發(fā)光器件由于本身制作成本低、響應時間短、發(fā)光亮度高、寬視角、低驅動電壓以及 節(jié)能環(huán)保等特點已經在全色顯示、背光源和照明等領域受到了廣泛關注，并被認為是最有 可能在未來的照明和顯示器件市場上占據霸主地位的新一代器件。
[0003] 目前，有機電致發(fā)光器件存在壽命較短的問題，這主要是因為有機材料薄膜很疏 松，易被空氣中的水汽和氧氣等成分滲入后迅速發(fā)生老化。在實際工作時，陰極層被腐蝕 10%就會嚴重影響器件的工作。因此，有必要提供一種能夠有效阻隔水氧滲透的有機電致 發(fā)光器件的封裝方法。


【發(fā)明內容】

[0004] 為克服上述現有技術的缺陷，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件及其制備方 法。該有機電致發(fā)光器件的封裝層采用碳氧化硅阻擋層、第一無機阻擋層和第二無機阻擋 層交替疊層封裝，致密性高，可有效地減少氧和水汽對有機電致發(fā)光器件的侵蝕，從而顯著 地提高有機電致發(fā)光器件的壽命。本發(fā)明方法適用于以導電玻璃為基板制備的有機電致發(fā) 光器件，也適用于以塑料或金屬為基底制備的柔性有機電致發(fā)光器件。本發(fā)明方法尤其適 用于封裝柔性有機電致發(fā)光器件。
[0005] -方面，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極導電基板、發(fā) 光功能層、陰極層和封裝層，所述封裝層包括至少一個封裝單元，所述封裝單元包括依次疊 層設置的碳氧化硅阻擋層、第一無機阻擋層和第二無機阻擋層，所述碳氧化硅阻擋層的材 質為碳氧化硅化合物，所述第一無機阻擋層的材質為III A族金屬的氧化物，所述第二無機 阻擋層的材質為IV B族金屬的氧化物。
[0006] 優(yōu)選地，所述III A族金屬的氧化物為三氧化二硼（B203)、三氧化二鋁（A120 3)、三氧 化二鎵（Ga203)、三氧化二銦（ln203)或三氧化二鉈（T1 203)，所述IV B族金屬的氧化物為二氧 化鈦（Ti02)、二氧化鋯（Zr02)或二氧化鉿（Hf02)。
[0007] 優(yōu)選地，所述碳氧化硅阻擋層的厚度為200nm?300nm，所述第一無機阻擋層的厚 度均為15nm?20nm，所述第二無機阻擋層的厚度均為15nm?20nm。
[0008] 優(yōu)選地，所述封裝層重復設置3?5次。
[0009] 優(yōu)選地，所述發(fā)光功能層包括依次層疊的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子 傳輸層和電子注入層。
[0010] 優(yōu)選地，所述陽極基板為導電玻璃基板或導電塑料或金屬薄膜基板。
[0011] 空穴注入層采用行業(yè)內常用材料，優(yōu)選為N，N' -二苯基-N，N' -(1-萘 基）-1，1' -聯苯-4, 4' -二胺（NPB)摻雜三氧化鑰（M〇03)。
[0012] 空穴傳輸層采用行業(yè)內常用材料，優(yōu)選為4, 4'，4''-三(咔唑-9-基）三苯胺 (TCTA)。
[0013] 發(fā)光層采用行業(yè)內常用材料，優(yōu)選為1，3,5_三（1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基） 苯（TPBI)摻雜三（2-苯基吡啶）合銥（Ir (ppy) 3)。
[0014] 電子傳輸層采用行業(yè)內常用材料，優(yōu)選為4, 7-二苯基-1，10-菲羅啉（Bphen)。
[0015] 電子注入層采用行業(yè)內常用材料，優(yōu)選為4, 7-二苯基-1，10-菲羅啉（Bphen)摻 雜疊氮化銫（CsN3)。
[0016] 陰極層可以為非透明金屬陰極層(鋁、銀、金等)，也可以為透明陰極層（介質層夾 雜金屬層形成的介質層/金屬層/介質層結構等)。
[0017] 優(yōu)選地，陰極層的材質為鋁、銀或金。
[0018] 優(yōu)選地，陰極層為氧化銦錫（IT0)/Ag/氧化銦錫（IT0)、ZnS/Ag/ZnS形成的夾層結 構。
[0019] 所述第一、二無機阻擋層的材質分別為III A族金屬的氧化物和IV B族金屬的氧化 物，結構致密，能夠有效地阻隔水氧滲透進入器件內部；所述碳氧化硅阻擋層的材質為碳氧 化硅化合物（SiOxCy，其中 0? 01 < X 彡 1. 5,0. 01 < y 彡 0? 8,0. 5 < x+y < 2. 5)，該碳氧化 硅阻擋層內應力小，對氧化物有很好的緩沖作用，此外，該層平整度好，有利于氧化物在其 上成膜，且抗腐蝕能力強，能進一步延長水、氧滲透路徑，總之，所述第一、二無機阻擋層和 所述碳氧化硅阻擋層能協同地有效阻擋外界水汽和氧氣對有機電致發(fā)光器件的侵蝕，從而 延長器件壽命。
[0020] 另一方面，本發(fā)明提供一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟：
[0021] (1)在潔凈的導電基板上制備有機電致發(fā)光器件的陽極圖形形成陽極導電基板； 采用真空蒸鍍的方法在陽極導電基板上制備發(fā)光功能層和陰極層；
[0022] (2)在陰極層上制備封裝層，所述封裝層包括至少一個封裝單元，所述封裝單元的 制備方法如下：
[0023] (a)碳氧化硅阻擋層的制作：
[0024] 采用等離子體增強化學氣相沉積法在所述陰極層表面沉積碳氧化硅阻擋層，所述 碳氧化硅阻擋層的材質為碳氧化硅化合物，在所述沉積碳氧化硅阻擋層的過程中，沉積溫 度為40?60°C，采用的氣源為六甲基二硅氧烷（HMDS0)、四甲基硅烷（TMS)和四乙氧基硅 烷（TE0S)中的一種與一氧化亞氮和氬氣，所述六甲基二硅氧烷、四甲基硅烷或四乙氧基硅 燒的流量為6?14sccm，所述一氧化亞氮和氦氣的流量之和為20?50sccm，其中，所述一 氧化亞氮的流量占所述一氧化亞氮和氬氣流量之和的40%?60% ;
[0025] (b)第一無機阻擋層的制作：
[0026] 通過原子層沉積的方法在所述碳氧化硅阻擋層上沉積第一無機阻擋層，所述第一 無機阻擋層的材質為III A族金屬的氧化物，在所述沉積第一無機阻擋層的過程中，沉積溫 度為40?60°C，采用的前驅體為III A族金屬的三甲基化合物和水蒸氣，所述III A族金屬的 三甲基化合物和水蒸氣的注入時間皆為10?20ms，兩者之間間隔注入惰性氣體，所述惰性 氣體的注入時間為5?10s，所述IIIA族金屬的三甲基化合物、水蒸氣和惰性氣體的的流量 皆為10?20sccm ;
[0027] (c)第二無機阻擋層的制作：
[0028] 通過原子層沉積的方法在所述第一無機阻擋層上沉積第二無機阻擋層，得到有機 電致發(fā)光器件，其中，所述第二無機阻擋層的材質為IV B族金屬的氧化物，在所述沉積第二 無機阻擋層的過程中，沉積溫度為40?60°C，采用的前驅體為IV B族金屬的四（二甲基胺 基)化合物和水蒸氣，所述IV B族金屬的四（二甲基胺基)化合物和水蒸氣的注入時間分別為 0. 2?Is和20?40ms，兩者之間間隔注入惰性氣體，所述惰性氣體的注入時間為5?10s， 所述IV B族金屬的四（二甲基胺基)化合物、水蒸氣和惰性氣體的的流量皆為10?2〇SCCm。
[0029] 所述步驟（a)中，所述HMDSO、TMS和TE0S的化學結構分別為：

【權利要求】
1. 一種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極導電基板、發(fā)光功能層、陰極層和封裝 層，其特征在于，所述封裝層包括至少一個封裝單元，所述封裝單元包括依次疊層設置的碳 氧化硅阻擋層、第一無機阻擋層和第二無機阻擋層，所述碳氧化硅阻擋層的材質為碳氧化 硅化合物，所述第一無機阻擋層的材質為IIIA族金屬的氧化物，所述第二無機阻擋層的材 質為IVB族金屬的氧化物。
2. 如權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述IIIA族金屬的氧化物為三 氧化二硼、三氧化二鋁、三氧化二鎵、三氧化二銦或三氧化二鉈，所述IVB族金屬的氧化物 為二氧化鈦、二氧化鋯或二氧化鉿。
3. 如權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述碳氧化硅阻擋層的厚度 為200nm?300nm，所述第一無機阻擋層的厚度為15nm?20nm，所述第二無機阻擋層的厚 度為15nm?20nm。
4. 如權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述封裝單元重復設置3?5 次。
5. 如權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光功能層包括依次層 疊的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層。
6. -種有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 在潔凈的導電基板上制備有機電致發(fā)光器件的陽極圖形形成陽極導電基板；采用 真空蒸鍍的方法在陽極導電基板上制備發(fā)光功能層和陰極層； (2) 在陰極層上制備封裝層，所述封裝層包括至少一個封裝單元，所述封裝單元的制備 方法如下： (a) 碳氧化娃阻擋層的制作： 采用等離子體增強化學氣相沉積法在所述陰極層表面沉積碳氧化硅阻擋層，所述碳氧 化硅阻擋層的材質為碳氧化硅化合物，在所述沉積碳氧化硅阻擋層的過程中，沉積溫度為 40?60°C，采用的氣源為六甲基二硅氧烷、四甲基硅烷和四乙氧基硅烷中的一種與一氧化 亞氮和氬氣，所述六甲基二硅氧烷、四甲基硅烷或四乙氧基硅烷的流量為6?14sCCm，所述 一氧化亞氮和氬氣的流量之和為20?5〇SCCm，其中，所述一氧化亞氮的流量占所述一氧化 亞氮和氦氣流量之和的40%?60% ; (b) 第一無機阻擋層的制作： 通過原子層沉積的方法在所述碳氧化硅阻擋層上沉積第一無機阻擋層，所述第一無機 阻擋層的材質為IIIA族金屬的氧化物，在所述沉積第一無機阻擋層的過程中，沉積溫度為 40?60°C，采用的前驅體為IIIA族金屬的三甲基化合物和水蒸氣，所述IIIA族金屬的三甲 基化合物和水蒸氣的注入時間皆為10?20ms，兩者之間間隔注入惰性氣體，所述惰性氣體 的注入時間為5?10s，所述IIIA族金屬的三甲基化合物、水蒸氣和惰性氣體的的流量皆為 10 ?20sccm; (C)第二無機阻擋層的制作： 通過原子層沉積的方法在所述第一無機阻擋層上沉積第二無機阻擋層，得到有機電致 發(fā)光器件，其中，所述第二無機阻擋層的材質為IVB族金屬的氧化物，在所述沉積第二無機 阻擋層的過程中，沉積溫度為40?60°C，采用的前驅體為IVB族金屬的四（二甲基胺基） 化合物和水蒸氣，所述IVB族金屬的四（二甲基胺基）化合物和水蒸氣的注入時間分別為 0. 2?Is和20?40ms，兩者之間間隔注入惰性氣體，所述惰性氣體的注入時間為5?10s， 所述IVB族金屬的四（二甲基胺基)化合物、水蒸氣和惰性氣體的的流量皆為10?2〇SCCm。
7. 如權利要求6所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述步驟（b)中， 所述IIIA族金屬的三甲基化合物為三甲基化硼、三甲基化鋁、三甲基化鎵、三甲基化銦或三 甲基化鉈，所述IIIA族金屬的氧化物為三氧化二硼、三氧化二鋁、三氧化二鎵、三氧化二銦 或三氧化二鉈；所述步驟（c)中，所述IVB族金屬的四（二甲基胺基）化合物為四（二甲基胺 基）鈦、四（二甲基胺基）鋯或四（二甲基胺基）鉿，所述IVB族金屬的氧化物為二氧化鈦、二 氧化鋯或二氧化鉿。
8. 如權利要求6所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述碳氧化硅阻 擋層的厚度為200nm?300nm，所述第一無機阻擋層的厚度為15nm?20nm，所述第二無機 阻擋層的厚度為15nm?20nm。
9. 如權利要求6所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述封裝單元重 復設置3?5次。
10. 如權利要求6所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述發(fā)光功能層 包括依次層疊的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層。
【文檔編號】H01L51/54GK104518164SQ201310456873
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】周明杰, 鐘鐵濤, 王平, 張振華 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司