CN103024960A

CN103024960A - Oled照明面板及制备方法以及一种oled照明器件

Info

Publication number: CN103024960A
Application number: CN2012105064246A
Authority: CN
Inventors: 邱勇; 王静; 张国辉; 董艳波; 李曼; 段炼
Original assignee: Tsinghua University; Beijing Visionox Technology Co Ltd; Kunshan Visionox Display Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Guan Yeolight Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-04-03

Abstract

一种OLED照明面板及制备方法以及一种OLED照明器件，所述OLED照明面板包括基板、ITO阳极层、辅助电极层以及透明绝缘层。透明绝缘层不但可以保护辅助电极，还起到阳极和阴极间绝缘的作用，而且材料是透明的，该层的设置不会影响开口率，提高了OLED照明器件的发光效率。辅助电极采用电镀工艺，线条宽度控制工艺成熟，降低辅助电极线条的宽度，有效提高开口率；而且金属离子是在电流的作用下以原子的形式非常均匀的沉积在基板上，薄膜结构致密，不会产生细孔，即使在高温烘烤后也不会出现针孔，导电性能更佳，而且粘附力极强。辅助电极层为金属层，不但可以有效提高压降，而且可以很好的将器件的部分热量快速传导出去，改善局部过热的问题，提高器件的稳定性。

Description

OLED照明面板及制备方法以及一种OLED照明器件

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件领域，具体涉及一种带有透明阳极的OLED照明面板及其制备方法，以及应用该OLED面板的OLED照明器件。

背景技术

有机发光器件（英文全称为organic lighting emitting display,简称OLED）具有主动发光、色域宽、响应快、视角广、对比度高、平面化等优点，是下一代显示与照明技术的发展趋势。

在半导体照明领域，OLED除了高效节能、绿色环保等特点，还具有一些独特的优势：（1）平面光源、发光柔和；（2）可实现柔性化：可制备在柔性的基板上，实现大面积、可弯曲光源；（3）制备工艺相对简单：制备过程无需高温处理，甚至可以采用卷对卷工艺制备，未来成本有望低于无机LED器件；（4）材料来源广泛：OLED材料可以通过化学合成或修饰实现功能的更新和优化，发光颜色在可见光区域内可任意调节（包括红、绿、蓝和白光）。因此白光OLED在未来照明领域中具有诱人的应用前景，有机会成为新一代室内固态照明的主角。

OLED器件通常为夹层结构，在玻璃基板或者柔性基板上覆盖透光性较好的阳极，如氧化铟锡（英文全称为Indium Tin Oxide,简称为ITO），ITO阳极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、电子注入层等功能层，然后蒸镀阴极金属材料，最后进行封装。

对于OLED照明面板来说，随着对发光面积不断增大的要求，OLED照明面板的尺寸也随之不断增大，有机发光层的面积也不断提高。根据OLED发光机理，正的载流子经过ITO阳极进入到有机发光层内与经过阴极进入有机发光层内的负的载流子复合后发光。而ITO阳极的方阻较大，约7-20Ω/□，正的载流子在经过ITO阳极进入有机发光层内的过程中，会在ITO阳极上形成压降，且压降的大小与正的载流子通过ITO阳极的距离成正比。在OLED照明面板上，有机发光层离ITO阳极较近的区域，正的载流子通过ITO阳极的路径较短，电压降较小，进入到此处有机发光层内正的载流子较多，正负载流子复合机率增加，亮度较高；有机发光层离ITO阳极较远的区域，正的载流子通过ITO阳极的路径较长，电压降较大，进入到此处正的载流子较少，正负载流子复合机率降低，亮度也较低。因而造成了大面积的OLED照明面板上亮度不均；另外，由于距离ITO阳极的远近不同，导致不同位置的有机发光层内正的载流子量不同，这种电荷的不均匀分布，容易造成局部过热，导致OLED面板发生短路，而影响OLED照明面板的稳定性和寿命。因此，通常情况下，在阳极电极的制备过程中会先在ITO阳极上再溅射一层低电阻金属作为辅助电极用于降低正的载流子在传输过程中的走线电阻以降低压降，通过图形转移与刻蚀工艺，得到所需要的电极图案。然而溅射工艺制备辅助电极会出现不均匀,粘附性差,还会出现细孔等缺陷。

为此现有专利CN101336023B公开了一种有机电致发光显示器件及其制备方法，其中面板包括基板、第一电极和设置在第一电极上的辅助电极，所述辅助电极由电镀的方法形成，所述辅助电极上还设置一层金属保护层。用电镀的方法制备辅助电极，相比较溅射法较均匀,粘附性好,不会出现细孔等缺陷，而且可以有效控制辅助电极线条的宽度，增加开口率。但是上述方案中，在辅助电极上的金属保护层采用惰性金属层，仍然具有很高的电导率，不利于ITO阳极和阴极的绝缘；而且惰性金属层是不透明的，透光性能差，无疑会降低开口率。中国专利CN200910200738.1公开了一种有机电致发光照明器件的布线方法，其中公开了在辅助电极上添加绝缘层的技术方案，虽然绝缘层可以实现ITO阳极和阴极之间的绝缘，但是该文献明确说明制备得到的器件的最终发光区域为绝缘材料围起来的区域，显然被绝缘层遮挡的区域不能透光，即绝缘层为非透明的，这无疑大大降低了面板的开口率。

发明内容

为此，本发明所要解决的是OLED照明面板中辅助电极保护层采用不具备透光性的惰性金属层或绝缘层，影响器件的开口率的问题，提供一种OLED照明面板；

本发明所要解决的第二个问题是在OLED照明面板的制备过程中，辅助电极的制备采用溅射或者蒸镀工艺，易造成金属沉积层不均匀和粘附力差，并且存在大量材料无法重复使用，靶材利用率低的问题，提供一种OLED照明面板辅助电极的制备方法；

本发明所要解决的第三个问题是现有OLED照明器件所用面板开口率低的问题，提供一种采用开口率有所提高的照明面板。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种OLED照明面板，包括基板、设置于所述基板上的ITO阳极层、通过电镀方法设置在ITO阳极层上的辅助电极层，所述辅助电极层上还设置有透明绝缘层。

所述透明绝缘层为透明光刻胶层。

所述透明光刻胶层透光度为75%-99%。

所述透明绝缘层的厚度为0.5um-1.5um。

所述辅助电极层的厚度为200nm-400nm。

所述辅助电极层的线条宽度为10um-100um。

所述辅助电极层的图案为条状和/或方格状和/或蜂窝状。

所述辅助电极层为金、银、铬、钼、铝或铜层中的任意一种。

所述辅助电极层为铜层。

本发明还提供一种上述的OLED照明面板的制备方法,包括如下步骤：

S1、在经过清洗、烘干的基板上，采用溅射的方法制备ITO阳极层，并刻蚀出阳极图案；

S2、在ITO阳极层上采用电镀工艺制备辅助电极层；

S3、通过狭缝涂布或者旋转涂布的方法在所述辅助电极层上设置一层透明绝缘材料；

S4、刻蚀掉覆盖在所述辅助电极层之外的透明绝缘材料，得到透明绝缘层。

步骤S2具体包括：

S01、在所述ITO阳极层上电镀整面辅助电极材料层；

S02、通过掩膜在所述辅助电极材料层上刻蚀辅助电极图案形成辅助电极层。

步骤S2还可以具体包括：

S11、在所述ITO阳极层上制备与辅助电极图案一致的保护胶层；

S12、在保护胶层电镀出辅助电极层；

S13、除去保护胶层。

步骤S3中所述透明绝缘层为透明光刻胶层。

步骤S3中所述透明光刻胶层为透光度在75%-99%的透明光刻胶。

步骤S3中所述透明绝缘层的厚度为0.5um-1.5um。

步骤S2中所述辅助电极层的厚度为200nm-400nm。

步骤S2中所述辅助电极层的线条宽度为10um-100um。

步骤S2中所述辅助电极层的图案为方格状和/或条状和/或蜂窝状。

步骤S2中所述辅助电极层为金、银、铬、钼、铝或铜层中的任意一种。

步骤S2中所述辅助电极层为铜层。

步骤S3中所述透明绝缘材料的涂布方法为狭缝涂布方法。

本发明还提供一种OLED照明器件，包括照明面板、依次设置在所述面板上的有机层、阴极层和封装层，所述照明面板为上述的OLED照明面板。

所述有机层为发光层。

所述有机层包括发光层和功能层，所述功能层是空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一种或多种的组合。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明所述的OLED照明面板，ITO阳极上依次设置有通过电镀方法制备的辅助电极层、通过涂布工艺或者蒸镀工艺制备的透明绝缘层，透明绝缘层不但可以保护辅助电极，起到阳极和阴极间绝缘的作用，更重要的是，材料是透明的，该层的设置不会影响开口率，提高了发光效率。

2、本发明所述的OLED照明面板，辅助电极可以降低基板电阻，而且所采用的电镀工艺具有工艺成熟、成本低的优点，尤其是线条宽度控制工艺成熟，降低辅助电极线条的宽度，可以有效提高开口率；与传统的溅射或蒸镀工艺相比，金属离子是在电流的作用下以原子的形式非常均匀的沉积在基板上，薄膜结构致密，不会产生细孔，即使在高温烘烤后也不会出现针孔，导电性能更佳，而且粘附力极强。

3、本发明所述的OLED照明面板，辅助电极层为金属层，不但可以有效有效降低压降，使照明面板不同位置的有机发光层内正的载流子量基本一致，电荷均匀分布，面板发光亮度较均匀，而且可以很好的将器件的部分热量快速传导出去，改善局部过热的问题，提高器件的稳定性和寿命。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1本发明所述OLED照明面板的结构示意图；

图2是本发明所述辅助电极层的图案示意图，其中图2a为方格状，图2b是条状，图2c是蜂窝状。

图1中附图标记表示为：1-基板、2-ITO阳极层、3-辅助电极层、4-透明绝缘层、5-有机层、6-阴极层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

下述实施例中光刻胶EOC130购自台湾永光化学工业股份有限公司、透明OC胶购自DNP精细化工、ZEOCOAT购自日本瑞翁（Zeon）电子材料公司、瑞红RZJ304购自苏州瑞红电子化学品有限公司。

实施例1

本实施例是OLED面板的制备实施例，所述OLED照明面板，如图1所示包括基板1、ITO阳极层2、通过电镀方法设置在ITO阳极上的辅助电极层3以及设置在辅助电极层上的透明绝缘层4，所述辅助电极层是铜金属层，辅助电极图案为方格状，如附图2a所示，所述透明绝缘层是光刻胶EOC130层。

具体制备方法为：

S1：在经过清洗、烘干的基板上，采用溅射的方法制备ITO阳极层，并刻蚀出所需要的阳极图案；

用UV照射和含有表面活性剂的洗液对玻璃基板进行清洗，在清洗后的玻璃基板上溅射ITO阳极层，厚度为170nm，阻值为9Ω/□；并刻蚀出所需要的阳极图案。

其中基板通常为玻璃基板或高分子柔性基板，柔性基板可以采用聚酯类或者聚酰亚胺类化合物中的一种材料。

S2:在ITO阳极层上采用电镀的工艺制备辅助电极层；

电镀铜所用的槽液为硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜的配方，以保证电镀时电镀层厚度分布的均匀性，硫酸含量为180g/L，硫酸铜含量为75g/L，电流密度为2A/dm²；通过相应的掩膜版使用二氯四氨铜刻蚀液进行刻蚀，得到辅助电极的图形。

S3：通过狭缝涂布的方法所述辅助电极层上设置一层透明绝缘材料；

或者使用旋转涂布的方法,1000r/s的转速，时间7s，然后再110摄氏度的环境中烘烤5分钟。

S4：对旋转涂布好的绝缘层，使用相应图形的掩膜版进行曝光、显影，刻蚀掉步骤S3中的透明绝缘材料中除覆盖在辅助电极层外的部分，得到透明绝缘层。

本实施制备的OLED照明面板的表面电阻为0.15Ω/□。

实施例2

本实施例是OLED面板的制备实施例，所述OLED照明面板包括基板、ITO阳极层、通过电镀方法设置在ITO阳极上的辅助电极层以及设置在辅助电极层上的透明绝缘层，所述辅助电极层是金金属层，辅助电极图案为方格状，如附图2a所示，透明绝缘层是光刻胶ZEOCOAT层。

具体实施步骤同实施例1，唯一不同的是步骤S2中，电镀金的槽液为柠檬酸金，金含量为1g/L,PH为4.5，温度为35℃，电流密度为1A/dm²。

本实施制备的OLED照明面板的表面电阻为0.1Ω/□。

实施例3

本实施例是OLED面板的制备实施例，所述OLED照明面板包括基板、ITO阳极层、通过电镀方法设置在ITO阳极上的辅助电极层以及设置在辅助电极层上的透明绝缘层，所述辅助电极层是金金属层，辅助电极图案为方格状，如附图2a所示，透明绝缘层是光刻胶EOC130层。

具体实施步骤同实施例1，唯一不同的是步骤S2中，电镀银的槽液为氯化银AgCl：30-40g/L、氰化钾KCN：45-80g/L、碳酸钾K₂CO₃:18-50g/L、二硫化碳CS₂g/L、氢氧化铵NH₄OH浓度28%：0.8ml/L、氰化钾KCN游离：30-55g/L，温度为室温。

制备的OLED照明面板的表面电阻为0.15Ω/□。

实施例4

本实施例是OLED面板的制备实施例，所述OLED照明面板包括基板、ITO阳极层、通过电镀方法设置在ITO阳极上的辅助电极层以及设置在辅助电极层上的透明绝缘层，所述辅助电极层是金金属层，辅助电极图案为条状，如附图2b所示，透明绝缘层是透明OC胶层。

具体实施步骤同实施例1，唯一不同的是步骤S2中，电镀铝的槽液为按重量百分比计，三氯化铝85%，氯化钠8%，氯化钾7%，在惰性气体的保护下180℃充分融化成液态熔盐，阴极电流密度为1A/dm²，时间为30分钟。

制备的OLED照明面板的表面电阻为0.3Ω/□。

实施例5

本实施例是OLED面板的制备实施例，所述OLED照明面板包括基板、ITO阳极层、通过电镀方法设置在ITO阳极上的辅助电极层以及设置在辅助电极层上的透明绝缘层，所述辅助电极层是金金属层，辅助电极图案为蜂窝状，如附图2c所示，透明绝缘层是透明OC胶层。

具体实施步骤同实施例1，唯一不同的是步骤S2中，电镀铬的槽液为铬酐100g/L、NH₄F3g/L，温度为25-40℃，电流密度25A/dm²，时间为1分钟。

制备的OLED照明面板的表面电阻为0.9Ω/□。

实施例6

本实施例是OLED面板的制备实施例，所述OLED照明面板包括基板、ITO阳极层、通过电镀方法设置在ITO阳极上的辅助电极层以及设置在辅助电极层上的透明绝缘层，所述辅助电极层是金金属层，辅助电极图案为蜂窝状，如附图2c所示，透明绝缘层是ZEOCOAT层。

具体实施步骤同实施例1，唯一不同的是步骤S2中，电镀钼的槽液为重钼酸钾12g/L、氢氧化钠3g/L、碳酸钠2g/L，电流密度1.5A/dm²，温度为室温。

制备的OLED照明面板的表面电阻为0.19Ω/□。

上述实施例中，步骤S3也可使用狭缝涂布法，不但可进行高精度涂布，而且用料节省，同样能达到本发明的目的，属于本发明的保护范围。

作为本发明的其他实施例，透光度达到75%-99%的光刻胶层均能实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。

对比例1

本对比例是OLED面板的制备实施例，所述OLED照明面板包括基板、ITO阳极层、通过溅射方法设置在ITO阳极上的辅助电极层以及设置在辅助电极层上的透明绝缘层，采用溅射工艺制备的Cr层，刻蚀成与实施例1一致的图形，绝缘层材料为光刻胶瑞红RZJ304，旋转涂布加热形成包覆辅助电极边缘的对应图形，本对比例制备的OLED照明面板的表面电阻为1Ω/□。

实施例7-实施例12是OLED照明器件制备的实施例。

实施例7

本实施例提供一种OLED照明器件，包括照明面板，依次设置在所述面板上的有机层5、阴极层6,结构如附图1所示。所述照明面板选择实施例1提供的照明面板；所述有机层5包括发光层和功能层；其中，发光层分别包含绿色、蓝色、红色发光层，其中绿色发光层采用空穴传输性主体材料为N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-(1,1'-联苯基)-4,4'-二胺(简称NPB)，掺杂绿光染料三(2－苯基吡啶)铱（简称Ir(ppy)₃），蓝色发光层采用电子传输性质的主体材料BAlq掺杂蓝光染料TBPe，蓝光过渡层采用双主体材料掺杂蓝光染料，主体之一为电子传输性质的材料BAlq，另一为空穴传输性质的材料NPB，红色发光层采用在三（8-羟基喹啉）铝（Alq₃）中掺杂红光染料4-4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基-久洛尼定-9-乙烯基)-4H-吡喃（简称DCJTB），本实施例中优选的器件结构如下：

ITO/NPB(20nm)/NPB(15nm):C545T[2%]/BAlq(200nm):NPB[20%]:TBPe[5%]/BAlq(20nm):TBPe[5%]/Alq₃(10nm):DCJTB[5%]/Alq₃(50nm)/LiF(0.7)/Al(150nm)。

所用面板为实施例1所制备的OLED照明面板，具体制备步骤同已公知的OLED器件制备方法。

实施例8

本实施例中OLED照明器件的结构和具体制备方式同实施例7，唯一不同的是所用面板为实施例2所制备的OLED照明面板。

实施例9

本实施例中OLED照明器件的结构和具体制备方式同实施例7，唯一不同的是所用面板为实施例3所制备的OLED照明面板。

实施例10

本实施例中OLED照明器件的结构和具体制备方式同实施例7，唯一不同的是所用面板为实施例4所制备的OLED照明面板。

实施例11

本实施例中OLED照明器件的结构和具体制备方式同实施例7，唯一不同的是所用面板为实施例5所制备的OLED照明面板。

实施例12

本实施例中OLED照明器件的结构和具体制备方式同实施例7，唯一不同的是所用面板为实施例6所制备的OLED照明面板。

对比例2

本实施例中OLED照明器件的结构和制备方式同实施例7，唯一不同的是所用面板为对比例1所制备的OLED照明面板，具体制备步骤同已公知的OLED器件制备方法。

实施例7-实施例12和对比例2中OLED照明器件的测试结果如下表所示：

从上述结果中可以看出，在同等亮度的情况下，采用电镀工艺制备电阻率更低的辅助电极的器件比采用溅射工艺的器件屏表面温度更低，亮度均匀度更高，有利于器件使用寿命的延长；绝缘层使用透明的光刻胶，与非透明绝缘层相比，开口至少增大17%，这样电流效率有一定的提高。除此以外，电镀工艺与溅射工艺相比，工艺更成熟，成本更低。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种OLED照明面板，包括基板、设置于所述基板上的ITO阳极层、通过电镀方法设置在ITO阳极层上的辅助电极层，其特征在于,所述辅助电极层上还设置有透明绝缘层。

2.根据权利要求1所述的OLED照明面板，其特征在于,所述透明绝缘层为透明光刻胶层。

3.根据权利要求2所述的OLED照明面板，其特征在于,所述透明光刻胶层透光度为75%-99%。

4.根据权利要求1-3任一所述的OLED照明面板，其特征在于,所述透明绝缘层的厚度为0.5um-1.5um。

5.根据权利要求1-4任一所述的OLED照明面板，其特征在于,所述辅助电极层的厚度为200nm-400nm。

6.根据权利要求1-5任一所述的OLED照明面板，其特征在于,所述辅助电极层的线条宽度为10um-100um。

7.根据权利要求5或6所述的OLED照明面板，其特征在于,所述辅助电极层的图案为条状和/或方格状和/或蜂窝状。

8.根据权利要求1-7任一所述的OLED照明面板，其特征在于,所述辅助电极层为金、银、铬、钼、铝或铜层中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的OLED照明面板，其特征在于,所述辅助电极层为铜层。

10.一种权利要求1-9任一所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：

S2、在ITO阳极层上采用电镀工艺制备辅助电极层；

11.根据权利要求10所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S2具体包括：

S01、在所述ITO阳极层上电镀整面辅助电极材料层；

12.根据权利要求10所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S2具体包括：

S12、在保护胶层电镀出辅助电极层；

S13、除去保护胶层。

13.根据权利要求10-12任一所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S3中所述透明绝缘层为透明光刻胶层。

14.根据权利要求13所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S3中所述透明光刻胶层为透光度在75%-99%的透明光刻胶。

15.根据权利要求10或13或14任一所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S3中所述透明绝缘层的厚度为0.5um-1.5um。

16.根据权利要求10-15任一所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述辅助电极层的厚度为200nm-400nm。

17.根据权利要求10-16任一所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S2中所述辅助电极层的线条宽度为10um-100um。

18.根据权利要求10-17任一所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S2中所述辅助电极层的图案为方格状和/或条状和/或蜂窝状。

19.根据权利要求10-18任一所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S2中所述辅助电极层为金、银、铬、钼、铝或铜层中的任意一种。

20.根据权利要求19所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S2中所述辅助电极层为铜层。

21.根据权利要求10所述的OLED照明面板的制备方法，其特征在于,步骤S3中所述透明绝缘材料的涂布方法为狭缝涂布方法。

22.一种OLED照明器件，包括照明面板、依次设置在所述面板上的有机层、阴极层和封装层，其特征在于：所述照明面板为权利要求1-9任意所述的OLED照明面板。

23.根据权利要求22所述的OLED照明器件，其特征在于，所述有机层为发光层。

24.根据权利要求22所述的OLED照明器件，其特征在于，所述有机层包括发光层和功能层，所述功能层是空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一种或多种的组合。