一种有机电致发光器件及其制备方法

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领域，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，一方面因为氧气是淬灭剂，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0LED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，这 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，对封装区内的核心部件实现物理保护。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0LED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SiNx或SiOx等无机材料通过磁控溅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，但在磁控溅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 装以导电玻璃基板制备的有机电致发光器件，也适用于封装以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、阴极层和封装层，所述封装层包括依次层 叠设置的有机阻挡层和无机阻挡层；所述有机阻挡层的材质为氢化碳氮化合物；所述无机 阻挡层的材质为碱土金属氮化物，所述碱土金属氮化物为氮化铍（Be3N2)、氮化镁(Mg3N2)、 氮化钙（Ca3N2)、氮化锶（Sr3N2)或氮化钡（Ba3N2)。
[0007] 优选地，所述有机阻挡层的厚度为400nm~600nm。
[0008] 所述有机阻挡层的材质为氢化碳氮化合物，所述氢化碳氮化合物的结构式为 CNX:H，其中0. 01 <x< 1，所述氢化碳氮化合物为高度交联的固态薄膜，氮原子的掺杂，较 无掺杂的无定型碳膜硬度下降，柔韧性增强，氢化碳氮化合物层对弯曲应力和热应力都具 有很好的缓释作用，可以保证柔性器件在弯折后不会产生裂纹，从而显著提高器件的寿命； 另一方面，氢化碳氮化合物仍然保持了与碳膜相当的化学稳定性，对水汽和氧气具有优良 的阻隔性能；此外，氢化碳氮化合物中的各元素的原子量都比较小，有利于器件向轻质便携 的方向发展。
[0009] 优选地，所述无机阻挡层的厚度为15nm~20nm。
[0010] 所述无机阻挡层的材质为碱土金属氮化物，一方面，碱土金属氮化物与氢化碳氮 化合物层的匹配性好，界面结合强度高，从而有效抑制了水汽和氧气从有机阻挡层/无机 阻挡层界面的渗透造成器件的损害；另一方面，Be3N2、Mg3N2、Ca3N2、Sr3N2和Ba3N2都容易形 成致密的氮化物膜，具有良好的氧气阻隔性能和吸湿性，通过与水汽相互作用，阻止水汽进 一步扩散到器件内部。
[0011] 优选地，所述有机阻挡层和无机阻挡层形成一个结构单元，所述封装层为3~5个 结构单元层叠而成的多层交替复合膜结构。采用所述多层交替结构一方面可以增加水汽和 氧气渗透"通道"的长度，弥补单一膜层缺陷对于整个封装效果的不良影响，有效增强阻挡 层的作用；另一方面，有机阻挡层和无机阻挡层协同作用，优势互补，使器件在高应力状态 下仍然具有优良的阻隔性能，特别适用于柔性器件的封装。
[0012] 优选地，所述阳极导电基板为导电玻璃基板或导电有机薄膜基板，更优选地，所述 导电玻璃基板的材质为铟锡氧化物（IT0)、铝锌氧化物（AZ0)或铟锌氧化物（IZ0)中的一 种；所述导电有机薄膜基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚砜醚（PES)、聚对萘 二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚酰亚胺（PI)中的一种。
[0013] 优选地，所述有机发光功能层包括发光层，以及包括空穴注入层、空穴传输层、电 子传输层和电子注入层中的至少一种。
[0014] 另一方面，本发明提供了一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0015] (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；
[0016] (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阴极 层，蒸镀速率为0.5A/S~ 5A/S,真空度为1x10_6Pa~1X10_4Pa;
[0017] (3)在阴极层表面制备封装层，所述封装层包括依次层叠设置的有机阻挡层和无 机阻挡层，所述封装层的制备方法如下：
[0018] (a)采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层表面制备有机阻挡层；采用CH4 和N2作为反应气体，控制CH4流量为5sccm~15sccm，N2流量为5sccm~15sccm，工作压强 为10Pa~80Pa，射频功率为0? lW/cm2~0? 5W/cm2 ;
[0019] (b)采用原子层沉积的方式在有机阻挡层表面制备无机阻挡层，所述无机阻挡层 的材质为碱土金属氮化物，所述碱土金属氮化物为氮化铍（Be3N2)、氮化镁（Mg3N2)、氮化钙 (Ca3N2)、氮化锶（Sr3N2)或氮化钡（Ba3N2);采用双（乙基环戊二烯）碱土金属化合物和氨气 (NH3)作为前驱物，氮气（N2)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：
[0020] A
其中，M为碱土金属。
[0021] 优选地，步骤（a)中所述有机阻挡层的沉积厚度为400nm~600nm。
[0022] 所述步骤（a)中采用等离子体增强化学气相沉积法制备有机阻挡层，主要优点为 沉积温度低，对基体的结构和物理性质影响小；膜的厚度及成分均匀性好，膜组织致密、针 孔少，对水汽和氧气的阻隔能力强；膜层的附着力强，可以有效避免水汽和氧气从界面处渗 入而带来的器件损坏。
[0023] 优选地，步骤（b)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 土金属化合物和氨气的注入时间均为10~20ms，两者之间间隔5~10s的氮气，所述双（乙 基环戊二烯)碱土金属化合物、氨气和氮气的流量均为10~20sccm，控制工作压强为10~ 50Pa，沉积温度为40~60°C。
[0024] 优选地，步骤（b)中所述无机阻挡层的厚度为15nm~20nm。
[0025] 所述步骤（b)中采用原子层沉积技术制备无机阻挡层，原子层沉积的温度低，对基 体的结构和物理性质影响小；生长的薄膜致密度高、均匀性好而且缺陷少，能够有效地阻隔 水氧渗透进入器件内部，具有优良的封装效果；原子层沉积技术制备的膜层附着力强，可以 有效避免水汽和氧气从有机阻挡层/无机阻挡层界面处渗入而带来的器件损坏，有利于器 件寿命的延长；原子层沉积制备的薄膜表面平整度高，连续性好，可以为后续薄膜制备工艺 提供良好的基底。
[0026] 优选地，所述有机阻挡层和无机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)3~5次，制备得到3~5个所述结构单元重复形成的封 装层。
[0027] 优选地，所述导电基板为导电玻璃基板或导电有机薄膜基板，更优选地，所述导电 玻璃基板的材质为铟锡氧化物（IT0)、铝锌氧化物（AZ0)或铟锌氧化物（IZ0)中的一种；所 述导电有机薄膜基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚砜醚（PES)、聚对萘二甲酸 乙二醇酯（PEN)、聚酰亚胺（PI)中的一种。
[0028] 优选地，所述步骤（2)中有机发光功能层包括发光层，以及包括空穴注入层、空穴 传输层、电子传输层和电子注入层中的至少一种。
[0029] 本发明与现有技术相比，其有益效果体现在以下几个方面：
[0030] (1)本发明采用的封装层中无机阻挡层和有机阻挡层交替协同作用，既可以增加 水汽和氧气渗透"通道"的长度，增强阻挡层的作用，从而有效地减少氧气和水汽对有机 电致发光器件的侵蚀，封装后有机电致发光器件的水蒸气渗透率最低仅为4. 50Xl(T6g/ m2?day，寿命达14,800小时以上（[email protected]/m2)，又可以减轻器件的重量，使器件更加便 携化。
[0031] (2)本发明中无机阻挡层采用碱土金属氮化物，所述碱土金属氮化物价格低廉，吸 水性强，可以有效隔绝水汽对有机电致发光器件的损害。
[0032] ( 3)本发明方法适用于封装以导电玻璃基板制备的有机电致发光器件，也适用于 封装以塑料或金属为基底制备的柔性有机电致发光器件，本发明方法尤其适用于封装柔性 有机电致发光器件。
[0033] (4)本发明 提供的制备方法工艺简单，自动化程度高，易大面积制备和量产化。
【附图说明】
[0034] 图1是实施例1中有机电致发光器件的结构示意图；
[0035] 图2是图1中封装层的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0037] 实施例1
[0038] 图1是本实施例提供的一种有机电致发光器件的结构示意图。如图1所示，该有 机电致发光器件，包括由下往上依次层叠设置的导电玻璃基板10、有机发光功能层20、阴 极层30以及封装层40。其中，所述有机发光功能层20包括自下而上依次层叠设置的空穴 注入层21、空穴传输层22、发光层23、电子传输层24以及电子注入层25。图2是图1中封 装层的结构示意图，如图2所示，所述封装层40包括依次层叠设置的有机阻挡层41和无机 阻挡层42,所述有机阻挡层41和无机阻挡层42形成一个结构单元，所述封装层40为由5 个结构单元层叠而成的复合结构。该有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0039] (1)IT0玻璃基板10前处理：IT0玻璃基板依次经过丙酮、乙醇、去离子水、乙醇清 洗，均用超声波清洗机进行清洗，单项洗涤清洗5分钟，然后用氮气吹干，烘箱烤干待用；对 洗净后的IT0玻璃还需进行表面活化处理，以增加导电表面层的含氧量，提高导电层表面 的功函数；IT0厚度为lOOnm;
[0040] (2)通过真空蒸镀的方式在导电玻璃基板10表面依次制备有机发光功能层20和 阴极层30 :
[0041]空穴注入层21的制备：材质为Mo(U参杂在N，N'_二苯基-N，N'_二（1-萘 基）-1，1' -联苯-4, 4' -二胺（NPB)中形成的混合材料，M〇03在所述混合材料中所占的质量 分数为30%，厚度为10nm，真空度1Xl(T5Pa，蒸发速度0.丨A/s;
[0042]空穴传输层22的制备：材质为4, 4'，4' '-三(咔唑-9-基)三苯胺（TCTA)，蒸发厚 度30nm，真空度1X10_5Pa，蒸发速度〇. 1A/S;
[0043] 发光层23的制备：主体材料采用1，3, 5-三（1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基）苯 (TPBI)，客体材料采用三（2-苯基吡啶）合铱（Ir(ppy) 3)，客体材料占发光层材料总质量的 5%，蒸发厚度20nm，真空度1X10_5Pa，蒸发速度0.2A/S;
[0044] 电子传输层24的制备：材质为4, 7-二苯基-1，10-菲罗啉（Bphen)，厚度为10nm， 真空度1Xl(T5Pa，蒸发速度0.1A/S;
[0045]电子注入层25的制备：材质为CsN3掺杂在Bphen中形成的混合材料，CsN3在所述 混合材料中所占的质量分数为30%，厚度为20nm，真空度1Xl(T5Pa，蒸发速度0. 2A/S;
[0046] 阴极层30的制备：阴极层采用铝（A1)，A1层厚度为100nm，真空度为lXl(T5Pa，蒸 发速度5A/S。
[0047] (3)封装层40的制备：
[0048] (a)有机阻挡层41的制备：采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层30表面 制备有机阻挡层41;采用CH4和N2作为反应气体，控制CH4流量为lOsccm，N2流量为8SCCm， 工作压强为50Pa，射频功率为0. 2W/cm2,沉积厚度为600nm;
[0049] (b)无机阻挡层42的制备：通过原子层沉积的方式在有机阻挡层41表面制备无 机阻挡层42,控制工作压强为40Pa，沉积温度为50°C;所述无机阻挡层的材质为Be3N2 ;采 用双（乙基环戊二烯）铍（Be(CpEt)2)和NH3作为前驱物，N2作为载送气体；控制Be(CpEt)2 和NH3的注入时间均为15ms，两者之间间隔7s的N2，流量均为15sccm，厚度为20nm。
[0050] (4)依次按所述（a)、（b)顺序交替重复步骤（3) 5次。
[0051] 本实施例制备的有机电致发光器件的封装层40为5个结构单元层叠而成，所述结 构单元包括依次层叠设置的厚度为600nm的氢化碳氮化合物层41和厚度为20nm的Be3N2层 42,所述封装层40为氢化碳氮化合物层/Be3N2层交替重复的复合结构，总体厚度为3. 1iim。
[0052] 在充满N2手套箱内，20~25°C温度，水含量和氧含量小于lppm的条件下测试本 实施例封装后的有机电致发光器件的水蒸气渗透率(WVTR)，结果显示本实施例封装后的有 机电致发光器件的水蒸气渗透率为4. 50Xl(T6g/m2 ?day，寿命为14, 890小时。
[0053] 实施例2
[0054] -种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0055](1)、（2)同实施例1 ;
[0056] (3)封装层的制备：
[0057] (a)有机阻挡层的制备：采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层表面制备 有机阻挡层；采用CH4和N2作为反应气体，控制CH4流量为12SCCm，N2流量为lOsccm，工作 压强为20Pa，射频功率为0. 3W/cm2,沉积厚度为550nm;
[0058] (b)无机阻挡层的制备：通过原子层沉积的方式在有机阻挡层表面制备无机阻挡 层，控制工作压强为l〇Pa，沉积温度为40°C;所述无机阻挡层的材质为Mg3N2 ;采用双（乙基 环戊二烯）铍（Mg(CpEt)2)和NH3作为前驱物，N2作为载送气体；控制Be(CpEt)2和NH3的注 入时间均为20ms，两者之间间隔10s的N2,流量均为20sccm，厚度为19nm。
[0059] (4)依次按所述（a)、（b)顺序交替重复步骤（3) 4次。
[0060] 本实施例制备的有机电致发光器件的封装层为4个结构单元层叠而成，所述结构 单元包括依次层叠设置的厚度为550nm的氢化碳氮化合物层和厚度为19nm的Mg3N2层，所 述封装层为氢化碳氮化合物层/Mg3N2层交替重复的复合结构，总体厚度为2. 276iim。
[0061] 在充满N2手套箱内，20~25°C温度，水含量和氧含量小于lppm的条件下测试本 实施例封装后的有机电致发光器件的水蒸气渗透率(WVTR)，结果显示本实施例封装后的有 机电致发光器件的水蒸气渗透率为4. 53Xl(T6g/m2 ?day，寿命为14, 860小时。
[0062] 实施例3
[0063] 一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0064] (1)、（2)同实施例1 ;
[0065] (3)封装层的制备：
[0066] (a)有机阻挡层的制备：采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层表面制备 有机阻挡层；采用〇14和队作为反应气体，控制CIV流量为8sCCm，N2流量为lOsccm，工作压 强为60Pa，射频功率为0. 4W/cm2,沉积厚度为450nm;
[0067] (b)无机阻挡层的制备：通过原子层沉积的方式在有机阻挡层表面制备无机阻挡 层，控制工作压强为50Pa，沉积温度为60°C;所述无机阻挡层的材质为Ca3N2;采用双（乙基 环戊二烯）钙（Ca(CpEt)2)和NH3作为前驱物，N2作为载送气体；控制Ca(CpEt)2和NH3的注 入时间均为l〇ms，两者之间间隔5s的N2，流量均为lOsccm，厚度为18nm。
[0068] (4)依次按所述（a)、（b)顺序交替重复步骤（3) 3次。
[0069] 本实施例制备的有机电致发光器件的封装层为3个结构单元层叠而成，所述结构 单元包括依次层叠设置的厚度为450nm的氢化碳氮化合物层和厚度为18nm的Ca3N2层，所 述封装层为氢化碳氮化合物层/Ca3N2层交替重复的复合结构，总体厚度为1. 4iim。
[0070] 在充满N2手套箱内，20~25°C温度，水含量和氧含量小于lppm的条件下测试本 实施例封装后的有机电致发光器件的水蒸气渗透率(WVTR)，结果显示本实施例封装后的有 机电致发光器件的水蒸气渗透率为4. 54Xl(T6g/m2 ?day，寿命为14, 847小时。
[0071] 实施例4
[0072] -种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0073] (1)、（2)同实施例1 ;
[0074] (3)封装层的制备：
[0075] (a)有机阻挡层的制备：采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层表面制备 有机阻挡层；采用CH4和N2作为反应气体，控制CH4流量为15SCCm，N2流量为15SCCm，工作 压强为80Pa，射频功率为0. 5W/cm2,沉积厚度为500nm;
[0076] (b)无机阻挡层的制备：通过原子层沉积的方式在有机阻挡层表面制备无机阻挡 层，控制工作压强为20Pa，沉积温度为50°C;所述无机阻挡层的材质为Sr3N2;采用双（乙基 环戊二烯）锶（Sr(CpEt)2)和NH3作为前驱物，N2作为载送气体；控制Sr(CpEt) 2和NH3的注 入时间均为15ms，两者之间间隔7s的N2，流量均为17sccm，厚度为16nm。
[0077] (4)依次按所述（a)、（b)顺序交替重复步骤（3) 3次。
[0078] 本实施例制备的有机电致发光器件的封装层为3个结构单元层叠而成，所述结构 单元包括依次层叠设置的厚度为500nm的氢化碳氮化合物层和厚度为16nm的Sr3N2层，所 述封装层为氢化碳氮化合物层/Sr3N2层交替重复的复合 结构，总体厚度为1. 55ym。
[0079] 在充满N2手套箱内，20~25°C温度，水含量和氧含量小于lppm的条件下测试本 实施例封装后的有机电致发光器件的水蒸气渗透率(WVTR)，结果显示本实施例封装后的有 机电致发光器件的水蒸气渗透率为4. 55Xl(T6g/m2 ?day，寿命为14, 836小时。
[0080] 实施例5
[0081] 一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0082] (1)、（2)同实施例1 ;
[0083] (3)封装层的制备：
[0084] (a)有机阻挡层的制备：采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层表面制备 有机阻挡层；采用CH4和N2作为反应气体，控制CH4流量为5SCCm，N2流量为5SCCm，工作压 强为l〇Pa，射频功率为0?lW/cm2,沉积厚度为450nm;
[0085] (b)无机阻挡层的制备：通过原子层沉积的方式在有机阻挡层表面制备无机阻挡 层，控制工作压强为30Pa，沉积温度为40°C;所述无机阻挡层的材质为Ba3N2 ;采用双（乙基 环戊二烯）钡（Ba(CpEt)2)和NH3作为前驱物，N2作为载送气体；控制Ba(CpEt) 2和NH3的注 入时间均为15ms，两者之间间隔7s的N2，流量均为llsccm，厚度为15nm。
[0086] (4)依次按所述（a)、（b)顺序交替重复步骤（3) 3次。
[0087] 本实施例制备的有机电致发光器件的封装层为3个结构单元层叠而成，所述结构 单元包括依次层叠设置的厚度为450nm的氢化碳氮化合物层和厚度为15nm的Ba3N2层，所 述封装层为氢化碳氮化合物层/Ba3N2层交替重复的复合结构，总体厚度为1. 4iim。
[0088] 在充满N2手套箱内，20~25°C温度，水含量和氧含量小于lppm的条件下测试本 实施例封装后的有机电致发光器件的水蒸气渗透率(WVTR)，结果显示本实施例封装后的有 机电致发光器件的水蒸气渗透率为4. 57Xl(T6g/m2 ?day，寿命为14, 811小时。
[0089] 实施例6
[0090] 一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0091] (1)、（2)同实施例 1 ;
[0092] (3)封装层的制备：
[0093] (a)有机阻挡层的制备：采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层表面制备 有机阻挡层；采用CH4和N2作为反应气体，控制CH4流量为5%(3111，队流量为1〇8(^111，工作压 强为25Pa，射频功率为0? 2W/cm2,沉积厚度为400nm;
[0094] (b)无机阻挡层的制备：通过原子层沉积的方式在有机阻挡层表面制备无机阻挡 层，控制工作压强为l〇Pa，沉积温度为50°C;所述无机阻挡层的材质为Ba3N2 ;采用双（乙基 环戊二烯）钡（Ba(CpEt)2)和NH3作为前驱物，N2作为载送气体；控制Ba(CpEt) 2和NH3的注 入时间均为l〇ms，两者之间间隔10s的N2,流量均为15sccm，厚度为15nm。
[0095] (4)依次按所述（a)、（b)顺序交替重复步骤（3) 3次。
[0096] 本实施例制备的有机电致发光器件的封装层为3个结构单元层叠而成，所述结构 单元包括依次层叠设置的厚度为400nm的氢化碳氮化合物层和厚度为15nm的Ba3N2层，所 述封装层为氢化碳氮化合物层/Ba3N2层交替重复的复合结构，总体厚度为1. 245iim。
[0097] 在充满N2手套箱内，20~25°C温度，水含量和氧含量小于lppm的条件下测试本 实施例封装后的有机电致发光器件的水蒸气渗透率(WVTR)，结果显示本实施例封装后的有 机电致发光器件的水蒸气渗透率为4. 58Xl(T6g/m2 ?day，寿命为14, 800小时。
[0098] 效果实施例
[0099] 为有效证明本发明有机电致发光器件及其制备方法的有益效果，测试有机电致发 光器件的水蒸气渗透率（WVTR)，并测试有机电致发光器件的使用寿命（[email protected]/m2)，从 初始亮度l〇〇〇cd/m2衰减到70%所需的时间。本发明实施例1~6制备的有机电致发光器 件的水蒸气渗透率和使用寿命如表1所示。
[0100] 表1实施例1~6制备的有机电致发光器件的水蒸气渗透率和使用寿命
[0101]
[0102] 由表1可以看出，经过本发明封装技术封装后的有机电致发光器件的水蒸气渗透 率（WVTR)都在10_6g/m2 .day数量级，最低仅为4. 50X10_6g/m2 .day，使用寿命达14, 800小 时以上（[email protected]/m2)。这主要归因于封装层材料和多层交替结构的选择，外界的氧气和 水汽经过重重阻挡，很难进入器件内部对有机电致发光器件造成侵蚀；另一方面，有机阻挡 层对弯曲应力和热应力都具有良好的缓释作用，可以避免裂纹的产生；无机阻挡层选用碱 土金属氮化物，膜层致密度高，阻隔性能好，这些都大大延长了有机电致发光器件的使用寿 命。
[0103] 综上，本发明提供的有机电致发光器件的封装层可有效地减少氧气和水汽对有机 电致发光器件的侵蚀，保证器件在高应力状态下仍具有良好的封装效果，显著地提高有机 电致发光器件的寿命。
[0104] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【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、阴极层和封装层，其特征在于，所述封装层包括依次层叠设置的有机阻 挡层和无机阻挡层；所述有机阻挡层的材质为氢化碳氮化合物；所述无机阻挡层的材质为 碱土金属氮化物，所述碱土金属氮化物为氮化铍、氮化镁、氮化钙、氮化锶或氮化钡。2. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机阻挡层的厚度为 400nm ~GOOnm。3. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述无机阻挡层的厚度为 15nm ~20nm〇4. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机阻挡层和无机阻 挡层形成一个结构单元，所述封装层为3~5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阴极层，蒸 镀速率为0.5A/S ~ 5 Α/s,真空度为 I X l〇_6Pa ~I X KT4Pa ; (3) 在阴极层表面制备封装层，所述封装层包括依次层叠设置的有机阻挡层和无机阻 挡层，所述封装层的制备方法如下： (a) 采用等离子增强化学气相沉积的方法在阴极层表面制备有机阻挡层；采用CH4和 N2作为反应气体，控制CH 4流量为5sccm~15sccm，N2流量为5sccm~15sccm，工作压强为 IOPa ~80Pa，射频功率为 0· lW/cm2 ~0· 5W/cm2 ; (b) 采用原子层沉积的方式在有机阻挡层表面制备无机阻挡层，所述无机阻挡层的材 质为碱土金属氮化物，所述碱土金属氮化物为氮化铍、氮化镁、氮化钙、氮化锶或氮化钡；采 用双（乙基环戊二烯）碱土金属化合物和氨气作为前驱物，氮气作为载送气体；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。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 有机阻挡层的沉积厚度为400nm~600nm。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（b)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）碱土金属化合物和氨气的注入时间 均为10~20ms，两者之间间隔5~IOs的氮气，所述双（乙基环戊二烯）碱土金属化合物、 氨气和氮气的流量均为10~2〇 SCCm，控制工作压强为10~50Pa，沉积温度为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 无机阻挡层的厚度为15nm~20nm。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，所述有机阻挡 层和无机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) 3~5次，制备得到3~5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，包括依次层叠设置的阳极导电基板、有机发光功能层、阴极层和封装层，所述封装层包括依次层叠设置的有机阻挡层和无机阻挡层；所述有机阻挡层的材质为氢化碳氮化合物，所述无机阻挡层的材质为碱土金属氮化物，所述碱土金属氮化物为氮化铍、氮化镁、氮化钙、氮化锶或氮化钡。该有机电致发光器件的封装层对氧气及水汽的阻隔能力强，还具有良好的应力缓释作用，封装后有机电致发光器件的水蒸气渗透率最低仅为4.50×10-6g/m2·day，寿命达14,800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】H01L51/56, H01L51/52
【公开号】CN104882560
【申请号】CN201410072256
【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9月2日
【申请日】2014年2月28日