[發(fā)明專利]制備藍色熒光有機發(fā)光二極管的方法、裝置及該有機發(fā)光二極管組件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310628968.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104659283A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟心飛;冉曉雯;洪勝富;張宇帆
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人交大思源基金會
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H01L51/50
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種有機發(fā)光二極管及其制備方法及裝置，尤其關(guān)于一種以溶液涂布的方式制作藍色熒光有機發(fā)光二極管。

背景技術(shù)

有機發(fā)光二極管一般是在玻璃基板上設(shè)置一層由銦錫氧化物(ITO)等透明導(dǎo)電材料所形成的陽極，并于該陽極上依序設(shè)置空穴注入層、空穴傳輸層、有機發(fā)光層、電子傳輸層及鋁陰極，并通過在陽極及陰極間施加電壓而發(fā)光。

有機發(fā)光二極管的制造方法多以蒸鍍?yōu)橹鳎鐚TO透明基板置于真空氣相沉積裝置中，將各層材料依序置于該裝置中以真空揮發(fā)而蒸鍍至基板上，形成多層結(jié)構(gòu)。蒸鍍法主要用于具有小分子有機材料層的有機發(fā)光二極管的制程上，可制備多層結(jié)構(gòu)；然而，蒸鍍法的制程所需成本較高，制程操作復(fù)雜，且不適用于制造大面積的組件或裝置。

另外，亦可以旋轉(zhuǎn)涂布(spinning?coating)法制備有機發(fā)光二極管，可參見例如TW?200627666及US?6964592等。旋涂法主要用于具有較大分子有機材料層的有機發(fā)光二極管的制程上；然而，已知以旋涂法制備多層結(jié)構(gòu)時，層與層間會產(chǎn)生嚴(yán)重的互溶現(xiàn)象，故產(chǎn)品無法達到產(chǎn)業(yè)的需求，且造成制程不穩(wěn)定。

已有文獻提出改善層與層間互溶的方法，例如參見Muller,C.David?et?al.,2003,Nature?421,829-833；Huang?et?al.,2002,Advanced?Materials?Vol.14,p.565-569；Yan?et?al.,2004,Advanced?Materials,vol.16,p.1948-1953，揭示改變發(fā)光材料本身溶解性的方法，將有機分子材料進行改變（例如將有機分子材料加入金屬摻雑），再以旋涂方式涂布于玻璃基板上，利用熱處理、紫外燈照射處理，使材料形成團塊聚集而不被后續(xù)材料層溶解，重復(fù)以上步驟得到多層組件，再蒸鍍與封裝而制得多層光電組件。然而，所揭示者針對化學(xué)性材料，因而具有在有機分子結(jié)構(gòu)設(shè)計上受到局限、無法進行大幅變化、且無法廣泛應(yīng)用的缺點。故，以已知方法制造大面積的有機發(fā)光二極管仍存在有上述亟需改善的缺點。

因此，如何于制備大尺寸有機發(fā)光二極管時避免層間互溶的問題，乃成業(yè)界一亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種制備藍色熒光有機發(fā)光二極管的方法，包括下列步驟：于一基板上注布由有機分子溶解于溶劑中所得的有機分子溶液；通過刮刀將該有機分子溶液刮涂于該基板表面，以形成濕膜層；以及在形成該濕膜層后5秒內(nèi)，加熱該基板，并自該濕膜層上方以熱風(fēng)加熱該濕膜層，以去除該溶劑而形成有機分子薄膜。

一具體實施例中，本發(fā)明的方法所使用的有機分子溶液濃度至少為0.05wt%，優(yōu)選為0.5wt%至1wt%，依此濃度形成有機分子薄膜時不會導(dǎo)致膜破裂。

在加熱的步驟中，通常于刮刀刮涂形成濕膜層后立即進行，于優(yōu)選實施例中，可于該濕膜層形成后2至3秒內(nèi)完成加熱步驟。于一具體實施例中，依據(jù)本發(fā)明的方法形成的有機分子薄膜的膜厚為30nm至50nm。

具體而言，依據(jù)本發(fā)明的方法制備具有多層結(jié)構(gòu)的藍色熒光有機發(fā)光二極管時，主要依序重復(fù)有機分子溶液的注布、刮涂以及加熱等步驟，據(jù)此，可形成具有多層結(jié)構(gòu)的藍色熒光有機發(fā)光二極管。當(dāng)然，重復(fù)實施上述步驟，即可形成具有所欲層數(shù)的藍色熒光有機發(fā)光二極管，且以全溶液制程制備均勻涂布的多層結(jié)構(gòu)，適用于大面積光電組件的制程。

本發(fā)明亦提供一種制備藍色熒光有機發(fā)光二極管的裝置，包括：具有加熱單元的載具，用以承載基板；有機分子溶液注料單元，設(shè)置于該載具上方，使該基板位于該載具及該注料單元之間；刮刀，設(shè)置于該載具上方及該注料單元的側(cè)邊；以及熱風(fēng)加熱裝置，設(shè)置于該載具的上方，使該基板位于該載具及該熱風(fēng)加熱裝置之間，且該熱風(fēng)加熱裝置與基板的間距容許該刮刀橫越該基板。

本發(fā)明還提供一種藍色熒光有機發(fā)光二極管組件，包括：陽極；有機發(fā)光層，包括主發(fā)光材料及客發(fā)光材料，該主發(fā)光材料為9,10-二(2-萘基)-2-甲基蒽，且該客發(fā)光材料如式(I)所示；且該有機發(fā)光層以本發(fā)明提供的注布、刮涂與加熱步驟制備；以及陰極，形成于該有機發(fā)光層上，使該有機發(fā)光層位于該陽極與陰極之間：

本發(fā)明的藍色熒光有機發(fā)光二極管組件還可包括形成于該陽極與有機發(fā)光層之間的空穴注入層、空穴傳輸層或其二者，其中，該空穴注入層可為聚(3,4-乙撐二氧噻吩)/聚對苯乙烯磺酸；該空穴傳輸層可如式(II)所示；且該空穴傳輸層以本發(fā)明提供的注布、刮涂與加熱步驟制備：