一种OLED可视化阵列呼吸传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及有机发光半导体技术领域，提供了一种OLED可视化阵列呼吸传感器及其制备方法。本发明专利技术的OLED可视化阵列呼吸传感器，其特征在于，包括依次排列的基板、阳极层、湿敏材料薄膜层、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层；所述的阳极层上刻蚀有阵列式排布的多个空位，每个空位内设有湿敏材料薄膜层，每个所述的湿敏材料薄膜层与对应的空位大小相同，且能完全覆盖空位。由于人体的呼吸会改变周围环境的湿度，本发明专利技术的OLED可视化阵列呼吸传感器通过湿敏材料薄膜层实现对呼吸时湿度变化的探测，并将这种变化转换为电信号，从而控制OLED的发光强度，实现呼吸的可视化，制成OLED可视化阵列呼吸传感器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
一种OLED可视化阵列呼吸传感器及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机发光半导体
，特别涉及一种OLED可视化阵列呼吸传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机电致发光器件(Organic Electroluminescence Devices或Organic Light Emitting Diodes，以下简称OLED)属于一种电流型的有机发光器件，具有超轻薄、重量轻、宽视角、自发光、温度特性好、可实现柔软显示等特性，近年来受到大量关注，应用于多个领域。OLED是通过载流子的注入和复合而致发光的器件，发光强度与注入电流成正比。
[0003]现有利用OLED器件制备传感器的技术中，OLED发光强度需要通过压力或者温度等其他因素控制，但其准确度和舒适度较差。且随着病毒细菌的肆虐，上述接触式传感器具有一定的感染性。
[0004]中国专利CN108984015公布了一种OLED集成触摸传感器和包括OLED集成触摸传感器的OLED显示装置，可以通过触摸接受信号，驱动OLED器件；此方法虽然应用了OLED器件的特性制备了传感器，但是由于需要人为接触，此方案具备一定的感染性。
[0005]中国专利CN111458052公布了一种变色OLED温度传感器组件，器件的发光颜色随着温度变化的特性，从而确定被探测物体或周围环境的温度；此方案虽然环境温度的变化，会引起器件颜色变化，但是OLED器件在使用的过程中，器件本身同样会发热，器件发出的热量会引起周围环境温度的变化；
[0006]因此，如何在非接触的条件下，利用OLED器件自发光的特性，制备更加可靠的可视化传感器，成为本领域需解决的技术难点。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种OLED可视化阵列呼吸传感器及其制备方法。
[0008]本专利技术解决技术问题的技术方案如下：
[0009]在本专利技术的第一方面，提供了一种OLED可视化阵列呼吸传感器。
[0010]本专利技术的OLED可视化阵列呼吸传感器，包括依次排列的基板、阳极层、湿敏材料薄膜层、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层；
[0011]所述的阳极层上刻蚀有阵列式排布的多个空位，每个空位内设有湿敏材料薄膜层，每个所述的湿敏材料薄膜层与对应的空位大小相同，且能完全覆盖空位；每个所述的湿敏材料薄膜层上依次设有对应的空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和金属阴极层，形成阵列式排布的器件，所述的阵列器件共用同一个基板和阳极层；
[0012]所述基板为玻璃基板，所述阳极层为透明金属氧化物ITO薄膜，厚度100
‑
200nm；
[0013]所述湿敏材料薄膜层的材质为二维层状过渡金属碳/氮化物家族Mxene或石墨烯二维材料，厚度50
‑
100nm。
[0014]进一步地，所述空穴注入层的材质为NPB或其他芳基胺类材料等，所述空穴注入层的厚度应在30
‑
300nm。
[0015]进一步地，所述空穴传输层的材质为TCTA或其他芳基胺类材料等，所述空穴传输层的厚度为5
‑
50nm。
[0016]进一步地，所述有机发光层为三层DPAVB层和间隔设置于所述DPAVB层之间的TCTA层、TPBi层或π共轭系材料等，所述有机发光层的厚度为5
‑
50nm。
[0017]进一步地，所述电子传输层材料为TPBi或铝配合物等，所述电子传输层的厚度为10
‑
80nm。
[0018]进一步地，所述电子注入层材料为Liq或碱金属等，所述电子注入层的厚度为1
‑
10nm。
[0019]进一步地，所述阴极层材料为具有低功函数的金属铝或镁银合金。
[0020]本专利技术中，基板、阳极层、湿敏材料薄膜层、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和金属阴极层，所用的材料均属于现有材料，可以直接购买。
[0021]在本专利技术的第二方面，提供了如第一方面所述的OLED可视化阵列呼吸传感器的制备方法。
[0022]所述OLED可视化阵列呼吸传感器的制备方法，是在玻璃基板ITO上，依次制作湿敏薄膜层、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，将制备的器件连接成阵列，包括如下步骤：
[0023]1)对玻璃基板ITO进行丙酮和异丙醇预处理，在使用之前，用液态洗涤液清洗基板，洗净后放入将片子依次放入去离子水、丙酮和异丙酮中用超声仪分别进行超声清洁60min；与此同时，用酒精棉擦拭培养皿，对培养皿进行清洁，并高温烘干；将超声完成的ITO基板正面朝上放入培养皿内，用高温烤灯烘干约5min，紫外线照射约10min；
[0024]2)将预处理好的玻璃基板用胶带缠绕并留出刻蚀空位后，放入王水中进行刻蚀，刻蚀时间约为5min；刻蚀完成后，依次放入NaOH溶液和去离子水中简单冲洗；去除胶带，重复步骤1)的清洗过程；
[0025]3)将湿敏材料滴入处理好的玻璃基板的空位处，并确保完全覆盖空位；随后将玻璃基板放入烘箱中，烘干时间约为30min；
[0026]4)真空条件下，在ITO玻璃基板上依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，得到可视化呼吸传感器；
[0027]5)将上述器件连接成阵列，制成可视化呼吸阵列传感器。
[0028]本专利技术的工作原理及技术效果如下：
[0029]1)由于人体的呼吸会改变周围环境的湿度，本专利技术的OLED可视化阵列呼吸传感器通过湿敏材料薄膜层实现对呼吸时湿度变化的探测，并将这种变化转换为电信号，从而控制OLED的发光强度，实现呼吸的可视化，制成OLED可视化阵列呼吸传感器。
[0030]2)本专利技术中，湿敏材料薄膜制备于阳极层之上，连接阳极层与有机发光层，当器件检测到局部湿度增加时，其电阻相应的增加/降低，从而影响器件局部的显示亮度。
[0031]3)本专利技术中，通过湿敏材料薄膜层的设置，缓冲了有机发光层与阳极层的接触，降低了阳极层的尖峰直接刺穿有机层从而造成器件短路的风险。
附图说明
[0032]图1是本专利技术所述OLED可视化阵列呼吸传感器的结构示意图，其中区域1为电阻块，区域2为湿敏材料，区域3为OLED器件。
[0033]图2是本专利技术所述OLED可视化阵列呼吸传感器的发光示意图，其中区域4为具有湿度的物体。
[0034]图3是实施例1的结构示意图。
[0035]图4是实施例1的阵列排布图。
[0036]图3
‑
4中：10为基板，20为阳极层，30为湿敏材料薄膜层，41为空穴注入层，42为空穴传输层，43为有机发光层，44为电子传输层，45为电子注入层，50为阴极层。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术的目的、技术方案及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种OLED可视化阵列呼吸传感器，其特征在于，包括依次排列的基板、阳极层、湿敏材料薄膜层、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层；所述的阳极层上刻蚀有阵列式排布的多个空位，每个空位内设有湿敏材料薄膜层，每个所述的湿敏材料薄膜层与对应的空位大小相同，且能完全覆盖空位；每个所述的湿敏材料薄膜层上依次设有对应的空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层和金属阴极层，形成阵列式排布的器件，所述的阵列器件共用同一个基板和阳极层；所述基板为玻璃基板，所述阳极层为透明金属氧化物ITO薄膜，厚度100
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200nm；所述湿敏材料薄膜层的材质为二维层状过渡金属碳/氮化物家族Mxene或石墨烯二维材料，厚度50
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100nm。2.根据权利要求1所述的OLED可视化阵列呼吸传感器，其特征在于，所述空穴注入层的材质为NPB，所述空穴注入层的厚度在30
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300nm。3.根据权利要求1所述的OLED可视化阵列呼吸传感器，其特征在于，所述空穴传输层的材质为TCTA，所述空穴传输层的厚度为5
‑
50 nm。4.根据权利要求1所述的OLED可视化阵列呼吸传感器，其特征在于，所述有机发光层为三层DPAVB层和间隔设置于所述DPAVB层之间的TCTA层、TPBi层或π共轭系材料等，所述有机发光层的厚度为5
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50nm。5.根据权利要求1所述的OLED可视化阵列呼吸传感器，其特征在于，所述电子传输层材料为TPBi或铝配合物，所述电子传输层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚晨，叶子云，封晓猛，魏斌，
申请(专利权)人：南京迪视泰光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：