[發明專利]有機光電子器件的卷對卷制備設備及其制備方法

有效

• 申請號: 201410130950.6
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103872266A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 冷重錢;史浩飛;羅偉;邵麗;尹韶云;杜春雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于有機光電子器件領域，具體涉及一種有機光電子器件的卷對卷制備設備及其制備方法。

背景技術

1947年出生于香港的美籍華裔教授鄧青云在實驗室中發現了有機發光二極管，也就是OLED，由此展開了對OLED的研究，1987年，鄧青云教授和Vanslyke采用了超薄膜技術，用透明導電膜作陽極，AlQ3作發光層，三芳胺作空穴傳輸層，Mg/Ag合金作陰極，制成了雙層有機電致發光器件。1990年，Burroughes等人發現了以共軛高分子PPV為發光層的OLED，從此在全世界范圍內掀起了OLED研究的熱潮。

最簡單的OLED結構為：陽極、發光層、陰極。為了提升器件發光效率，需加入注入層和傳輸層。OLED的工作原理是：空穴和電子分別從陽極和陰極注入，經過降低勢壘的注入層到達傳輸層，通過調節空穴電子復合區域的傳輸層到達發光層，空穴和電子在發光層相遇復合，釋放的能量使發光材料的外層電子由基態躍遷到激發態，電子由激發態回到基態的過程會以發光的形式釋放能量，最終形成電致發光現象。OLED的出現給照明、顯示、背光等領域帶來了巨大的商機，同時也提出了很多挑戰。目前，OLED仍有幾大難題需要攻堅：高分子OLED效率低；器件壽命值低；OLED成本高，價格昂貴；柔性透明技術還不成熟。當前OLED多以真空蒸發的方式制作，該工藝成本高，不能實現連續、快速、大規模制備OLED，而成本正是OLED產品能否商業化的重大因素。因此急需一種連續、快速、大規模制備OLED的設備和工藝方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種有機光電子器件的卷對卷制備設備及其制備方法，采用該設備制備OLED，相對現有方法具有連續、快速的優點，可以進行大尺寸、高質量的OLED規模化制備，對OLED的產業化起到極大的推進作用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種有機光電子器件的卷對卷制備設備，包括惰性氣體腔室和設置在惰性氣體腔室內的卷對卷傳輸裝置、有機功能層制備系統和陰極形成系統；所述有機功能層制備系統和陰極形成系統依次沿器件材料傳輸方向先后設置；

進一步，所述惰性氣體腔室內還設置有水分析儀、氧分析儀和用于吸附水和氧的凈化柱；

進一步，所述卷對卷設備還設置有用于對惰性氣體腔室進行抽真空的真空泵和用于向惰性氣體腔室充惰氣的惰性氣瓶；

進一步，所述卷對卷傳輸裝置包括至少一個放料輥和收料輥，所述放料輥與收料輥之間還設置有多個用于傳輸器件材料的傳輸輥軸；

進一步，所述卷對卷傳輸裝置還設置有前后糾偏系統，所述的前后糾偏系統包括材料邊緣感應器和傳送修復裝置，所述材料邊緣感應器設置在放料輥和收料輥上，所述傳送修復裝置連接在放料輥和收料輥的軸上；

進一步，所述卷對卷傳輸裝置還包括張力控制系統，所述張力控制系統包括張力感應裝置和轉速控制裝置；

進一步，所述有機功能層制備系統包括用于形成有機濕膜的狹縫涂布系統和位于其后的有機溶劑揮發系統；

進一步，所述陰極形成系統包括陰極濕膜形成系統和位于其后用于烘干的揮發系統；

進一步，所述陰極濕膜形成系統包括刮刀系統、絲網印刷系統和噴墨打印系統；

進一步，所述揮發系統包括用于加熱陰極濕膜的加熱系統、用于探測溫度的溫度探測器以及用于調節溫度的溫度控制器。

另外，利用本發明的卷對卷制備設備制造有機光電子器件的方法，包括如下步驟：

1）、利用真空泵、惰性氣瓶、水分析儀、氧分析儀和凈化柱使惰性氣體腔室內處于無水無氧狀態；

2）、將帶有陽極層的柔性襯底材料設置于放料輥上，所述襯底材料的開放端纏繞在收料輥上，以相同速度轉動放料輥和收料輥，使襯底材料沿規定路線傳輸；

3）、利用狹縫涂布系統使柔性襯底材料涂布上有機功能層，然后經過有機溶劑揮發系統使柔性襯底材料上的有機功能層形成性質穩定的器件功能層；

4）、最后利用陰極形成系統在柔性襯底材料上制備出器件陰極層。

本發明的有益效果是：本發明的卷對卷設備能實現連續、快速、大規模制備有機光電子器件，沖破傳統工藝成本高，不能連續、快速、大規模制備的產業化障礙，同時為柔性透明有機器件的制備提供了一個極佳方法。

本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。