[发明专利]有机光电子器件的卷对卷制备设备及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机光电子器件领域，具体涉及一种有机光电子器件的卷对卷制备设备及其制备方法。

背景技术

1947年出生于香港的美籍华裔教授邓青云在实验室中发现了有机发光二极管，也就是OLED，由此展开了对OLED的研究，1987年，邓青云教授和Vanslyke采用了超薄膜技术，用透明导电膜作阳极，AlQ3作发光层，三芳胺作空穴传输层，Mg/Ag合金作阴极，制成了双层有机电致发光器件。1990年，Burroughes等人发现了以共轭高分子PPV为发光层的OLED，从此在全世界范围内掀起了OLED研究的热潮。

最简单的OLED结构为：阳极、发光层、阴极。为了提升器件发光效率，需加入注入层和传输层。OLED的工作原理是：空穴和电子分别从阳极和阴极注入，经过降低势垒的注入层到达传输层，通过调节空穴电子复合区域的传输层到达发光层，空穴和电子在发光层相遇复合，释放的能量使发光材料的外层电子由基态跃迁到激发态，电子由激发态回到基态的过程会以发光的形式释放能量，最终形成电致发光现象。OLED的出现给照明、显示、背光等领域带来了巨大的商机，同时也提出了很多挑战。目前，OLED仍有几大难题需要攻坚：高分子OLED效率低；器件寿命值低；OLED成本高，价格昂贵；柔性透明技术还不成熟。当前OLED多以真空蒸发的方式制作，该工艺成本高，不能实现连续、快速、大规模制备OLED，而成本正是OLED产品能否商业化的重大因素。因此急需一种连续、快速、大规模制备OLED的设备和工艺方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种有机光电子器件的卷对卷制备设备及其制备方法，采用该设备制备OLED，相对现有方法具有连续、快速的优点，可以进行大尺寸、高质量的OLED规模化制备，对OLED的产业化起到极大的推进作用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种有机光电子器件的卷对卷制备设备，包括惰性气体腔室和设置在惰性气体腔室内的卷对卷传输装置、有机功能层制备系统和阴极形成系统；所述有机功能层制备系统和阴极形成系统依次沿器件材料传输方向先后设置；

进一步，所述惰性气体腔室内还设置有水分析仪、氧分析仪和用于吸附水和氧的净化柱；

进一步，所述卷对卷设备还设置有用于对惰性气体腔室进行抽真空的真空泵和用于向惰性气体腔室充惰气的惰性气瓶；

进一步，所述卷对卷传输装置包括至少一个放料辊和收料辊，所述放料辊与收料辊之间还设置有多个用于传输器件材料的传输辊轴；

进一步，所述卷对卷传输装置还设置有前后纠偏系统，所述的前后纠偏系统包括材料边缘感应器和传送修复装置，所述材料边缘感应器设置在放料辊和收料辊上，所述传送修复装置连接在放料辊和收料辊的轴上；

进一步，所述卷对卷传输装置还包括张力控制系统，所述张力控制系统包括张力感应装置和转速控制装置；

进一步，所述有机功能层制备系统包括用于形成有机湿膜的狭缝涂布系统和位于其后的有机溶剂挥发系统；

进一步，所述阴极形成系统包括阴极湿膜形成系统和位于其后用于烘干的挥发系统；

进一步，所述阴极湿膜形成系统包括刮刀系统、丝网印刷系统和喷墨打印系统；

进一步，所述挥发系统包括用于加热阴极湿膜的加热系统、用于探测温度的温度探测器以及用于调节温度的温度控制器。

另外，利用本发明的卷对卷制备设备制造有机光电子器件的方法，包括如下步骤：

1）、利用真空泵、惰性气瓶、水分析仪、氧分析仪和净化柱使惰性气体腔室内处于无水无氧状态；

2）、将带有阳极层的柔性衬底材料设置于放料辊上，所述衬底材料的开放端缠绕在收料辊上，以相同速度转动放料辊和收料辊，使衬底材料沿规定路线传输；

3）、利用狭缝涂布系统使柔性衬底材料涂布上有机功能层，然后经过有机溶剂挥发系统使柔性衬底材料上的有机功能层形成性质稳定的器件功能层；

4）、最后利用阴极形成系统在柔性衬底材料上制备出器件阴极层。

本发明的有益效果是：本发明的卷对卷设备能实现连续、快速、大规模制备有机光电子器件，冲破传统工艺成本高，不能连续、快速、大规模制备的产业化障碍，同时为柔性透明有机器件的制备提供了一个极佳方法。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。