631, EP201345477, EP2001344788, DE102004020298,特將以上專利文件中的全部內容并入本文作為參考。
[0227] 在另一個的實施例中,適合于本發明的高聚物是非共輒高聚物。這可以是 所有功能基團都在側鏈上,而主鏈是非共輒的高聚物。一些用作磷光主體或磷光發 光材料的這類非共輒高聚物在US 7250226 B2,JP2007059939A,JP2007211243A2和 JP2007197574A2等專利申請中有公開,一些用作熒光發光材料的這類非共輒高聚物在 JP2005108556, JP2005285661和JP2003338375等專利申請中有公開。另外,非共輒高聚物 也可以是一種高聚物,主鏈上共輒的功能單元通過非共輒的鏈接單元鏈接起來,這種高聚 物的例子在DE102009023154. 4和DE102009023156. 0中有公開。特將以上專利文件中的全 部內容并入本文作為參考。
[0228] 下面將結合優選實施例對本發明進行了說明,但本發明并不局限于下述實施例, 應當理解,所附權利要求概括了本發明的范圍在本發明構思的引導下本領域的技術人員 應意識到,對本發明的各實施例所進行的一定的改變,都將被本發明的權利要求書的精 神和范圍所覆蓋.
【具體實施方式】
[0229] 1.材料
[0230] 下列材料將被用具體實施例中。
[0232] 其中發光體1是藍光熒光發光體(參見W02008006449),主體1是相應的熒光主體 材料,發光體2是綠光磷光發光體,主體2是磷光主體材料(參見US20060208221)。上述材 料的合成方法均為現有技術,詳見現有技術中的參考文獻,在此不再贅述。
[0233] 藍光發光高聚物聚(9, 9-二正辛基芴基-2,7-二基),以下簡稱PF0,Mw 30, 000~ 65, OOOby GPC),購于西安寶萊特光電科技有限公司,或以文獻中熟知的方法合成。PF0也可 作為有機主體材料。
[0234] TFB (poly[ (9, 9-dioctylfluorenyl_2, 7-diyl)-c0-(4, 4'-(N-(4-sec-butylphen yl))diphenylamine)],H. W. Sands Corp)是一種有機空穴傳輸材料,它也可以文獻中熟知 的方法合成,如W0 99/54385的專利申請中所公開的。
[0235] TPBi (1,3, 5-Tris (l-phenyl-lH-benzimidazol-2-yl) benzene,西安寶萊特光電 科技有限公司)作為電子傳輸材料。
[0236] 量子點(QD1)是一個具有核殼結構的紅色量子點,PL-QDN-630 (Plasmachem GmbH,柏林,德國),它具有CdSe球型核,外面包有外延生長的ZnS殼。QD1的表面是由三 辛基氧化膦組成的憎水性層。QD1的發光波長峰值在630nm左右。
[0237] ZnO納米懸浮液的制備:
[0238] 氧化鋅納米粒子按 Weller 等在(Angew. Chem. Int. Ed 2002, 41,1188-1191)報道 的通過在甲醇中用氫氧化鉀水解和縮合二水醋酸鋅的方法合成,了其中Zn2+:0H的比例為 1:1.7。此過程類似于以前 Henglein 等在(J.Phys. Chem. 1988,92,482-487)和 Meulenkamp 在(J. Phys. Chem. 1998, 102, 5566-5572)所報道的方法。由此產生的氧化鋅納米粒子在純 甲醇不溶,但通過添加適量的低極性溶劑如二氯甲烷,氯仿,氯苯等,可得到穩定的溶液。不 需要額外的表面活性劑或配體,氧化鋅納米粒子在這些混合溶劑的溶解度就可達到75毫 克每毫升。由此制備的氧化鋅納米粒子的粒徑大約在5納米,粒徑分布近乎單分散。將此 氧化鋅納米粒子以25毫克每毫升的濃度溶于甲醇和氯苯(1:1重量比)的混合溶劑中以備 后用。
[0239] 十八硫醇封裝的焚光金團簇六118的制備可參照Zheng J. 2005. Fluorescent noble metal nanoclusters. PhD thesis. Georgia Inst. Technol.,Atlanta。具體的制備過程 如下:HAuC14 · 5H20 (0· 5 μ mol) (Aldrich)和十八燒硫醇 octadecanethiol (0· 25 μ mol) (Aldrich)共溶解在2mL的氯仿(90% )和乙醇(10% )的溶劑中。該溶液隨后被等量的 NaBH4水溶液還原。被攪拌兩天后,得到一種藍色溶液。將含有十八硫醇封裝的41!8團簇 (Aus-1)的氯仿溶液分離出來,以備后用。
[0240] 用于制備發光電池的材料有,共輒高聚物
[0241] poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1, 4-phenylenevinylene](MEH-PPV, Mw =150,OOOg
[0242] mol \ Aldrich);聚(氧化乙稀)(ΡΕ0, Mv = 1 X 106, Aldrich)是鋰離子導體;三氟 甲磺酸鋰(簡稱LiT,99. 995%,金屬基,Aldrich)作為鋰離子源。
[0243] 2.光纖發光器的制備
[0244] 本發明中使用的光纖是一種硬聚合物包層石英光學纖維Optran Plus 400/440P (CeramOptec Industries, Inc.),它有一個直徑 400 μ m 的二氧化娃芯,包層 (cladding)是摻雜的二氧化娃,厚度為20 μ m,外包層(jacket)是15 μ m厚的聚酰亞胺。在 蒸鍍電極之前,光纖首次使用各種溶劑(氯仿一丙酮一異丙醇)清洗,然后進行紫外臭氧 等離子處理。
[0245] 所有器件都具有 IT0(80nm)/PED0T(80nm)/TFB(20nm)/EML/ETL/ 陰極的結構,其 中EML/ETL/陰極的結構如下表所列。
[0246] 表1: F1-F7的器件結構
[0248] (1):在ZnO的甲醇和氯苯溶液中加入QD1,使得ZnO和QD1的重量比為93:7。
[0249] (2):將PF0的氯仿溶液(10mg/ml)和和前述的Aus_l的氯仿溶液以適當的比例混 合,使得??0和4118-1的重量比為90:10。
[0250] (3) :MEH-PPV:PEO:TiL 的重量比為 1:1. 35:0. 25。
[0251] 纖維發光器件按照圖6所示的一般步驟進行。
[0252] 第一步:陽極(602)的沉積
[0253] 陽極80nm的ΙΤ0通過派射的方法,并通過使用一個金屬掩膜,共形沉積而成。派 射過程中光纖以60rpm的速度沿軸向旋轉。然后,覆蓋有ΙΤ0的光纖依次通過紫外臭氧,氧 等離子處理。第二步:EML及其它功能層(603)的沉積
[0254] HIL:80nmPED0T是通過浸涂PED0T:PSS(CleviosPVPAI4083)懸浮液沉積在IT0 上,然后在180°C的烘箱里熱處理10分鐘來除掉殘留水分。PED0T的厚度可通過PED0T懸 浮液的容度及浸涂時的提拉速度來控制。此步驟在潔凈室進行。
[0255] HTL: 20nm的TFB是通過浸涂TFB在甲苯里的溶液(溶度大約5mg/ml)沉積在 PED0T上,然后在180°C的烘箱里熱處理60分鐘。TFB的厚度可通過PED0T懸浮液的容度及 浸涂時的提拉速度來控制。此步驟在充氮氣的手套箱里進行。
[0256] EML:此步驟因器件而異
[0257] F1器件中的EML為40nm,主體1和發光體1在10 7Torr的真空氣氛中,通過真空 熱蒸發的方法,并通過使用一個金屬掩膜,共形沉積而成。在蒸鍍過程中光纖以60rpm的 速度沿軸向旋轉。F2-F7器件中的EML都是通過浸涂相應的溶液(見表1)沉積在TFB上, 然后在180°C的烘箱里熱處理10分鐘以除掉殘留溶劑。此步驟在充氮氣的手套箱里進行。
[0258] 在纖維上膜的厚度用如下方法確定。在一平板玻璃基板上通過浸涂在同一溶液涂 布一薄膜;薄膜的厚度通過表面輪廓儀測量(dektak3ST)。對溶液的濃度和提拉速度進行 調整,直到獲得期望的厚度。相同的條件,濃度和提拉速度將被應用在纖維上對應的膜。
[0259] F1器件中的ETL為40nm,TPBi在10 7Torr的真空氣氛中,通過真空熱蒸發的方 法,并通過使用一個金屬掩膜,共形沉積而成。在蒸鍍過程中光纖以60rpm的速度沿軸向 旋轉。
[0260] 第三步:陰極的沉積
[0261] 陰極因器件而異,如表1所示。所有的陰極都是在10 7Torr的真空氣氛中,通過真 空熱蒸發的方法,并通過使用一個金屬掩膜,共形沉積而成。在蒸鍍過程中光纖以60rpm的 速度沿軸向旋轉。這里150nm的A1既是陰極,也是發射層。必須需注意到,陰極和陽極的 金屬掩膜應相對錯位,以便于電接觸,如圖6所示。陰極和陽極重疊的區域定義發光區域。 在發光區域一端,在沒有陰極沉積的地方,首先用甲苯,然后用乙醇清除EML,HTL及PED0T, 使得陽極裸露,可以電接觸。
[0262] 3.光纖發光器的測量
[0263] 所有的纖維發光器件在手套箱里加電壓,用裸眼觀察或用USB2000光譜儀(Ocean Optics)測量。當加正向電壓6V時,從所有纖維發光器件的兩端發出高強度的光:F1藍 光,F2綠光,F3深藍,F4紅光,F5紅光,F6藍光,F7黃光。
【主權項】
1. 一種纖維發光器件,包含有一纖維體,在纖維體縱向的一個區間上包含有一發光區 域,其中在發光區域中從里到外依次包含有至少部分環繞纖維體的第一電極,發光層和第 二電極,及完全環繞纖維體的反射層,其特征在于: 1) 第二電極和反射層完全覆蓋發光層; 2) 第一電極對發光層所發的光至少部分透明; 3) 反射層將發光層所發的光全部向內反射回纖維體; 4) 纖維體對發光層所發的光至少部分透明; 5) 光從纖維體的一端或兩端逸出。2. 根據權利要求1所述的纖維發光器件,其特征在于:其纖維體橫截面的形狀可以為 圓型,橢圓型,長方形,正方形,或其他多邊形。3. 根據權利要求1-2中任何一個的纖維發光器件,其特征在于:所述的發光層包含有 發光體,它可選自有機焚光發光材料,有機磷光發光材料,發光納米晶體和發光金屬納米團 簇。4. 根據權利要求1-3中任何一個的纖維發光器件,其特征在于:所述的發光層中的發 光體中包含有機磷光發光材料。5. 根據權利要求1-4中任何一個所述的纖維發光器件,其特征在于:所述的發光層中 的發光體中包含有機焚光發光材料。6. 根據權利要求1-5中任何一個所述的纖維發光器件,其特征在于:所述的發光層 中包含一主體材料,它可選自有機材料和無機材料,其中有機材料可優先選自蒽,苯并蒽 類,酮類,咔唑,三芳胺,茚并芴,茚并咔唑,吲哚咔唑,螺二芴,菲,芴,二氫菲類,噻吩,三嗪, 咪挫,異構體及其衍生物,無機主體材料可包含自無機半導體材料選自II-VI族,ΙΙΙ-ν 族,IV-VI族,III-VI族,IV族,它們的合金和/或組合,并優先選自ZnO,ZnS,ZnSe,ZnTe ,GaN,GaP,Ga203,AIN,CdSe,CdS,CdTe,CdZnSe及它們的任何合金和 / 或組合。7. 根據權利要求1-6中任何一個所述的纖維發光器件,其特征在于在電極2和電極4 之間還包含一可移動的離子。8. 根據權利要求1-7中任何一個所述的纖維發光器件,其特征在于:在電極2和電極 4之間還包含一個或多個功能層,所述的功能層可以選自空穴注入層(HIL),空穴傳輸層 (HTL),電子注入層(EIL),電子傳輸層(ETL),電子阻擋層(EBL),空穴阻擋層(HBL),激子 阻擋層(ExBL)和發光層(EML)。9. 根據權利要求1-8中任何一個所述的纖維發光器件,其特征在于:纖維體1是單模 或多模的光纖。10. -種根據權利要求1-9中任何一個所述的纖維發光器件在光電器件及設備中的應 用。11. 一種光電器件及設備,包含有根據權利要求1-9中任何一個所述的纖維發光器件。
【專利摘要】本發明涉及一種新型的纖維發光器件,特別是一種纖維有機發光二極管,纖維量子點發光二極管和纖維發光電池,及其器件結構,其生產方法及其在顯示技術,傳感器及其他場合中的應用。
【IPC分類】F21V8/00, G02B6/122
【公開號】CN105276526
【申請號】CN201510345481
【發明人】潘才法, 其他發明人請求不公開姓名
【申請人】潘才法
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年6月18日