一种柔性电致发光器件及其制备方法技术

一种柔性电致发光器件及其制备方法，其结构包括柔性基底，附着于柔性基底上的透明电极，发光层，介电层以及背电极层；基于全印刷工艺制备包括透明电极在内的电致发光器件，包括配制墨水；预先绘制电极图案；通过丝网印刷的方式在柔性基底上制备得到透明电极层、发光层、背电极层、介电层等，最终形成电致发光器件。实现了电致发光器件的全印刷制备，避免了气相沉积等复杂工艺，降低了整个器件的制备成本。可以实现电极的各种图形化制备，特别适合于小批量的定制化制备。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性电致发光器件及其制备方法
本专利技术属于光学器件领域，具体涉及一种柔性光学器件，尤其涉及一种柔性电致发光器件及其制备工艺。
技术介绍
电致发光是通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子在能级间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。目前，电致发光器件中的透明电极使用最广泛的是氧化铟锡(ITO)，其通常是在刚性玻璃或柔基材上通过气相沉积的方法生长ITO。例如CN102036434B，一种薄膜电致发光器件及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在ITO导电玻璃层上制备第一绝缘层；S2：在第一绝缘层上制备发光层；S3：在发光层上制备金属层；S4：在金属层上制备第二绝缘层；S5：在第二绝缘层上镀铝，作为金属电极层，形成薄膜电致发光器件。其中，所述步骤S3进一步包括：将金属溅射或蒸镀在发光层表面，然后在50℃～650℃下进行真空退火处理，退火时间为5分钟～5小时，然后自然冷却至室温，从而在发光层上制备出金属层。所述步骤S1、S2和S4中所采用的制备方法为电子束蒸发、溅射、化学气相沉积、脉冲激光沉积或溶胶-凝胶法。然而，沉积过程通常需要高温和真空条件。特别是ITO电极在反复折叠时很容易脱落，且ITO成本较高，限制了ITO电极在作为电致发光器件透明电极的大规模应用。因此，研发取代ITO透明导电电极是柔性电子的主要方向之一，为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种全印刷制造柔性电致发光器件以及制备方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述柔性电致发光器件制备工艺复杂、成本高，材料利用率低等缺点，提供一种基于全印刷工艺制备的柔性电致变色器件以及制备方法，实现大规模化柔性电致发光器件的制备以及应用。本专利技术一方面，提供一种柔性电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制墨水；(2)通过印刷的方式在柔性基底上制备得到透明电极薄膜；(3)干燥步骤(2)制得的透明电极薄膜得到透明电极层；(4)发光层制备：通过丝网印刷方法，将电致发光粉末材料与胶体混合，均匀印刷在透明电极层，干燥制得发光层；(5)介电层制备：通过丝网印刷方法，将介质材料均匀印刷在发光层上，并干燥制得介电层；(6)背电极层制备：根据预先绘制的电极图案，通过丝网印刷、点胶的方法，将电极浆料均匀印刷在柔性基底上，干燥后形成图案化背电极层。本专利技术另一方面，提供一种柔性电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制墨水；(2)通过印刷的方式在柔性基底上制备得到透明电极薄膜；(3)干燥步骤(2)制得的透明电极薄膜得到透明电极层；(4)发光层制备：通过丝网印刷方法，将电致发光粉末材料与胶体混合，均匀印刷在透明电极层，干燥制得发光层；(5)背电极层制备：根据预先绘制的电极图案，通过丝网印刷、点胶的方法，将电极浆料均匀印刷在柔性基底上，干燥后制备成为图案化背电极层；(6)粘结介电层制备：通过丝网印刷方式，在发光层或者背电极层上均匀印刷高介电常数胶水；(7)将印刷粘结介电层与发光层或者背电极层贴合，干燥形成电致发光器件。优选的，所述的柔性基底为塑料薄膜。优选的，所述墨水为PEDOT：PSS、聚苯胺或聚吡咯墨水。优选的，所述电致发光粉末材料为无机交流电致发光粉体。优选的，所述介电层材料为高介电纳米材料与胶体混合制备而成的浆料。优选的，所述高介电纳米材料为钛酸钡、钛白、钛酸铅、钛酸锶中的一种或一种以上混合物粉末材料。优选的，所述背电极层材料包括聚合导电物、碳浆、银浆、金属导电涂料、金属材料中的一种。本专利技术另一方面，提供一种柔性电致发光器件，其结构包括柔性基底，附着于柔性基底上的透明电极，发光层，介电层以及背电极层。优选的，所述的柔性基底为PET(对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneterephthalatePET))、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethylenenaphthalatePEN))、PI(聚酰亚胺(PolyimidePI))基底。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：采用液相方案实现了电致发光器件的全印刷制备，避免了气相沉积等复杂工艺，降低了整个器件的制备成本。液相法可以实现电极的各种图形化制备，特别适合于小批量的定制化制备。而作为ITO潜在的替代者，通过印刷工艺得到的透明电极具有透明度高、电阻率低、空气稳定以及机械性能强等特点，实现发光器件的广泛应用。具体实施方式下面结合具体实施方式详细介绍本专利技术的内容。本专利技术提出的一种全印刷柔性电致发光器件，其特征在于，所述柔性电致变色器件结构包括柔性基底，附着于柔性基底上的透明导电电极，发光层，介电层以及背电极。所述的柔性基底为塑料薄膜。所述的透明导电电极为导电高分子。所述的发光层为无机发光层。所述的介电层为高介电纳米材料。所述的背电极层为导电涂层。基于全印刷工艺制备包括透明电极在内的电致发光器件，包括配制墨水；预先绘制电极图案；通过丝网印刷的方式在柔性基底上制备得到透明电极层、发光层、背电极层、介电层等，最终形成电致发光器件。实施例1透明电极墨水配置：称取0.05g的PEDOT：PSS粉末放置于10ml的玻璃瓶中，通过移液枪量取0.95g的去离子水，缓慢加入上述玻璃瓶中充分搅拌2小时，制备5％浓度的PEDOT：PSS墨水；透明电极层制备：通过丝网印刷方式在PET基底上丝网印刷PEDOT：PSS基墨水，丝网印刷图案预先定制，目数为300目，120℃干燥1h后得到PEDOT：PSS透明导电电极，透明电极可以全面铺展，也可以相互之间形成独立电极带；发光层制备：通过丝网印刷方法，将无机交流电致发光粉末材料与胶体混合，均匀印刷在透明导电层上干燥后完成；介电层制备：通过丝网印刷方法，将介质材料均匀印刷在发光层上，并干燥后完成；背电极层制备：由导电材料制成，包括聚合导电物、碳浆、银浆、金属导电涂料等，通过丝网印刷、点胶的方法形成背电极，干燥后形成背电极，背电极可以全面铺展，也可以相互之间形成独立电极带。实施例2透明电极墨水配置：称取0.03g的PEDOT：PSS粉末放置于10ml的玻璃瓶中。通过移液枪量取2.97g的去离子水，缓慢加入上述玻璃瓶中充分搅拌2小时，制备1％浓度的PEDOT：PSS墨水；透明电极层制备：通过喷墨打印方式在PET基底上打印PEDOT：PSS基墨水，120℃干燥1h后得到PEDOT：PSS电极图案，透明电极可以全面铺展，也可以相互之间形成独立电极带；发光层制备：通过丝网印刷方法，将无机交流电致发光粉末材料与胶体混合，均匀印刷在透明导电层上干燥后完成；背电极层制备：通过丝网印刷方法，将电极浆料均匀印刷在PET上，干燥后制备成为背电极层，背电极可以全面铺展，也可以相互之间形成独立电极带；粘结介电层制备：通过丝网印刷方式，在发光层或者背电极层上均匀印刷无溶剂型高介电常数胶水；将印刷粘结层与发光层或者背电极层贴合，经过辊压去除贴附过程中产生的气泡，干燥后形成电致发光器件。实施例3透明电极墨水配置：称取0.2g的聚吡咯粉末放置于10ml的玻璃瓶中。通过移液枪量取0.8g的去离子水，缓慢加入上述玻璃瓶中充分搅拌3小时，制备20％浓度的聚吡咯墨水；透明电极层制备：通过喷墨打印方式在PEN基底上打印聚吡咯基墨水，100℃干燥1.5h后得到聚吡咯电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制墨水；(2)通过印刷的方式在柔性基底上制备得到透明电极薄膜；(3)干燥步骤(2)制得的透明电极薄膜得到透明电极层；(4)发光层制备：通过丝网印刷方法，将电致发光粉末材料与胶体混合，均匀印刷在透明电极层，干燥制得发光层；(5)介电层制备：通过丝网印刷方法，将介质材料均匀印刷在发光层上，并干燥制得介电层；(6)背电极层制备：根据预先绘制的电极图案，通过丝网印刷、点胶方法，将电极浆料均匀印刷在柔性基底上，干燥形成图案化背电极层。

【技术特征摘要】
1.一种柔性电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制墨水；(2)通过印刷的方式在柔性基底上制备得到透明电极薄膜；(3)干燥步骤(2)制得的透明电极薄膜得到透明电极层；(4)发光层制备：通过丝网印刷方法，将电致发光粉末材料与胶体混合，均匀印刷在透明电极层，干燥制得发光层；(5)介电层制备：通过丝网印刷方法，将介质材料均匀印刷在发光层上，并干燥制得介电层；(6)背电极层制备：根据预先绘制的电极图案，通过丝网印刷、点胶方法，将电极浆料均匀印刷在柔性基底上，干燥形成图案化背电极层。2.一种柔性电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制墨水；(2)通过印刷的方式在柔性基底上制备得到透明电极薄膜；(3)干燥步骤(2)制得的透明电极薄膜得到透明电极层；(4)发光层制备：通过丝网印刷方法，将电致发光粉末材料与胶体混合，均匀印刷在透明电极层，干燥制得发光层；(5)背电极层制备：根据预先绘制的电极图案，通过丝网印刷、点胶方法，将电极浆料均匀印刷在柔性基底上，干燥后制备成为图案化背电极层；(6)粘结介电层制备：通过丝网印刷方式，在发光层或者背电极层上均匀印刷高介电常数胶水；(7)将印刷粘结介电层...

【专利技术属性】
技术研发人员：任大勇，王家林，李胜夏，
申请(专利权)人：上海幂方电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31