CN104993064A - 一种防短路的透明oled器件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防短路的透明OLED器件及其制备方法。具体而言，本发明的OLED器件包括衬底、半透明阳极、兼作抗短路保护层的空穴注入层、空穴传输层、发光层、兼作间隔层的电子传输层、电子注入层和半透明阴极，其通过包括下列步骤的方法制备：1）衬底的预处理；2）阳极的蒸镀；3）空穴注入层的蒸镀；4）空穴传输层的蒸镀；5）发光层的蒸镀；6）电子传输层的蒸镀；7）电子注入层的蒸镀；和8）阴极的蒸镀。该器件利用了银的高透光性和相对高的导电性，有利于提高器件效率，同时优化了银电极的厚度，兼顾了导电能力和透光率；此外，使用氧化铼作为空穴注入层并同时优化其厚度，彻底解决了纯银电极的短路问题。

Description

一种防短路的透明OLED器件及其制备方法
技术领域
本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种防短路的透明OLED器件及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）是极具潜力的新一代发光器件，在平面显示技术、大面积发光照明等方面具有非常广阔的应用前景。它具有自发光、全固态、宽视角、快响应、抗低温、可实现低压驱动及柔性显示等特性，显示出极强的竞争力及发展潜力。
根据器件中光发射方式的不同，OLED器件可以被分成三类：底发射OLED（Bottom-Emitting Organic Light-Emitting Diode，BEOLED）器件、顶发射OLED（Top-Emitting Organic Light-Emitting Diode，TEOLED）器件和透明OLED（Transparent Organic Light-Emitting Diode，TOLED）器件，图1中展示了三种器件的结构示意图。底发射OLED器件一般采用铟锡氧化物（ITO）透明导电玻璃作为衬底，首先在其上沉积各种有机薄膜，再蒸镀一层金属膜作为阴极，起到反射膜的作用，光从底部ITO/玻璃面透射出去；顶发射OLED器件则在玻璃面沉积起反射作用的金属阳极，光从顶部阴极出射；如果光既可从底部发射，也可从顶部发射，则称为透明OLED器件。由于可以双面出光，透明OLED器件开辟了显示领域的一些特殊应用方向，可应用于汽车挡风玻璃显示、建筑物窗户显示等。
制作透明OLED器件是一个比较困难的问题，主要难点在于如何制作透明电极，因为透明电极必须具备两个条件：其一是具有良好的电学性能，包括导电性和载流子注入能力；另一个是具有良好的透光性，以保证器件的发光效率。ITO是一种很好的透明电极材料，在玻璃衬底上沉积阳极ITO是底发射器件生产过程中的成熟工艺。但是ITO作为电极材料存在如下问题：（1）ITO的功函数比较高，作为阴极时，电子不容易注入，从而影响器件的电学性能；（2）ITO一般均采用高能溅射工艺来制备，沉积阴极ITO必然对有机功能层造成损伤；（3）现有工艺中的底部阳极一般采用ITO/Ag/ITO结构，其中两道溅射ITO和光刻的工艺步骤给整个制备过程带来了极大的复杂度；（4）溅射ITO所使用的铟是一种比较稀缺和贵重的元素。因此，如何简化工艺流程，并避免使用高能量的ITO溅射方式和较稀有的金属铟，将是业内努力探索的方向。
众所周知，电极材料必须具有合适的功函数和较强的导电能力。常用于电极的金属主要包括银和铝，其均可作为底发射OLED器件的反射阴极。在一定的厚度条件下，银和铝的薄膜都能够透光，但银的透光性能比铝好，因为其具有较小的折射率和消光系数。此外，银比铝更加稳定，不易被氧化变性，其导电率也优于铝，是一种比较理想的透明电极材料。但是，由于银对玻璃衬底的浸润差，导致了它作为阳极材料时，蒸发在玻璃衬底上时粗糙度太大。器件工作时，容易造成尖端放电，从而导致器件的短路。另外，由于尖端放电的极性效应，它在阳极比阴极更严重，这一问题也一直困扰着广大顶发射OLED研究者。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种防短路的透明OLED器件，其包括衬底以及在所述衬底上由底部至顶部依次蒸镀的阳极、空穴注入层（兼作抗短路保护层）、空穴传输层、发光层、电子传输层（兼作间隔层）、电子注入层和阴极，其特征在于：
所述阳极为半透明的纯银阳极，其厚度为15~25nm；
所述空穴注入层的厚度为20~40nm；
所述空穴传输层的厚度为150~180nm；
所述发光层的厚度为15~25nm；
所述电子传输层的厚度为5~15nm；
所述电子注入层的厚度为15~25nm；
所述阴极为半透明的纯银阴极，其厚度为15~25nm。
优选的，在上述技术方案中，所述衬底可以选用本领域常用的任何衬底材料，例如硅片、二氧化硅、玻璃等，优选硅片或玻璃，更优选玻璃。
优选的，在上述技术方案中，所述阳极的厚度为20nm。
优选的，在上述技术方案中，所述空穴注入层的材料为氧化铼（ReO3）或聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT:PSS，结构如下所示），优选ReO3；所述空穴注入层的厚度为30nm。
优选的，在上述技术方案中，所述空穴传输层的材料选自N,N'-二苯基-N,N'-二(萘-1-基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB）、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（TPD）、4,4'-二(咔唑-9-基)联苯（CBP）中的任意一种，优选NPB（结构如下所示）；所述空穴传输层的厚度为168nm。
优选的，在上述技术方案中，所述发光层的材料为三(8-羟基喹啉)铝（Alq3）或其与(E)-4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-[2-(l,l,7,7-四甲基久洛尼定-9-基）乙烯基]-4H-吡喃（DCJTB）的掺合物（Alq3:DCJTB），优选Alq3（结构如下所示）；所述发光层的厚度为20nm。
优选的，在上述技术方案中，所述电子传输层的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉（BPhen）、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯（TPBi）、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝（BAlq）中的任意一种，优选BPhen（结构如下所示）；所述电子传输层的厚度为10nm。
优选的，在上述技术方案中，所述电子注入层的材料为所述电子传输层的材料与锂的掺合物，优选4,7-二苯基-1,10-菲罗啉与锂的掺合物（BPhen:Li），其中锂的质量浓度为2%~3%，优选2.5%；所述电子注入层的厚度为20nm。
优选的，在上述技术方案中，所述阴极的厚度为20nm。
另一方面，本发明还提供了一种用于制备上述防短路的透明OLED器件的方法，该方法包括下列步骤：
1）衬底的预处理：将衬底依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗并烘干；
2）阳极的蒸镀：使用银颗粒在步骤1）中所述衬底上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
3）空穴注入层的蒸镀：使用空穴注入层材料在步骤2）中所述阳极上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.02~0.03nm/s，直至达到所需的厚度；
4）空穴传输层的蒸镀：使用空穴传输层材料在步骤3）中所述空穴注入层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
5）发光层的蒸镀：使用发光层材料在步骤4）中所述空穴传输层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
6）电子传输层的蒸镀：使用电子传输层材料在步骤5）中所述发光层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
7）电子注入层的蒸镀：使用作为母体材料的电子传输层材料与掺杂材料掺杂的方式在步骤7）中所述电子传输层上进行共蒸，控制所述电子传输层材料的蒸发速率为0.2~0.3nm/s，同时根据所述掺杂材料的掺杂比率来调节其蒸发速率，直至达到所需的厚度，其中所述掺杂材料为氮化锂，其热分解后释放出的锂被掺入所述电子传输层材料；
8）阴极的蒸镀：使用银颗粒在步骤7）中所述电子注入层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度，即得防短路的透明OLED器件。
优选的，在上述技术方案中，步骤1）中所述超声清洗的时间为5~20分钟，优选10分钟，并且本领域技术人员有能力根据所选的衬底来调整具体的清洗时间。
优选的，在上述技术方案中，步骤1）中所述烘干的温度为110~150℃，优选120℃；时间为10~30分钟，优选20分钟。
优选的，在上述技术方案中，所述蒸镀通过常规的真空热蒸发仪来完成。
优选的，在上述技术方案中，用于所述蒸镀的各种材料如上所定义，并且其纯度均为99%以上；其中步骤2）和步骤8）中所述银颗粒的直径为1mm。
优选的，在上述技术方案中，在获得所述防短路的透明OLED器件之后，将其封装，以便减少氧气和水蒸汽的破坏作用。
与现有技术相比，采用上述技术方案的本发明具有如下优点：
（1）本发明的透明OLED器件无需溅射ITO作为透明阳极和阴极，简化了制备过程；
（2）本发明的制备方法无需溅射ITO，避免了对有机发光材料造成损伤，同时避免了使用存量稀少、价格昂贵的金属铟，大大节省了原料成本；
（3）氧化铼是目前发现的所有无机氧化物半导体材料中常温下导电性能最好的，其电阻率为1*10-7Ω·m，约为金属Ag的6倍，是常用空穴注入材料氧化钼（MoO3）的1/60倍，因此采用各种厚度的氧化铼作为阳极Ag的覆盖层兼空穴注入层，优化厚度达到30nm以上时，完全解决短路问题；
（4）本发明的透明OLED器件充分利用了银电极的高透光性和相对高的导电性，有利于提高器件效率；同时优化了银电极的厚度，兼顾了良好的导电能力和较大的透光率；
（5）本发明的透明OLED器件对衬底的选择比较宽松，适用于各种衬底材料，兼容性更好；
（6）以掺杂锂的Bphen作为电子注入层有利于降低电子注入势垒和提高导电能力；同时作为电子传输层的Bphen还兼做间隔层，有利于减小由于锂原子扩散到发光层中而引起的荧光猝灭作用。
附图说明
图1为现有技术中三种OLED器件的层状结构示意图，其中（a）代表底发射OLED器件；（b）代表顶发射OLED器件；且（c）代表透明OLED器件。
图2为本发明的防短路的透明OLED器件的层状结构示意图。
图3显示了两种不同的金属银（Ag）和铝（Al）在不同波长下的折射率（n）及消光系数（k）。
图4显示了铝（Al）和不同厚度的银（Ag）在不同波长下的反射率（T）、透光率（R）、吸收率（A）。
图5为银（Ag）和铝（Al）的透光率与厚度的关系曲线图。
图6为在AFM下观察到的不同金属膜的形貌特征图，其中（a）代表纯铝膜（20nm），（b）代表纯银膜（20nm）。
图7为氧化铼在不同波长下对器件透射率的影响曲线图。
图8为本发明的透明OLED器件的发光强度随电流密度变化的曲线图，其中（a）代表阴极面，（b）代表玻璃面。
图9为本发明的透明OLED器件的电压-电流密度特性和亮度-电流密度的性能曲线图。
图10为本发明的透明OLED器件的电流效率-电流密度和光功率效率-电流密度的性能曲线图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做出详细说明，然而本领域技术人员应当理解的是，本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1：防短路的透明OLED器件的制备。
关于实验材料与仪器的说明如下：
使用常规的真空热蒸发仪（本底真空度读数低于4×10-6 Torr）进行蒸镀，整个器件在同一腔体中于不间断的真空条件下制备而得；将衬底放在齿轮电机驱动的匀速转动（约30RPM）的转盘的卡槽上以倒置（蒸发源在下，衬底在上）的方式依次沉积所蒸发的材料以形成最终器件；有机层和金属电极层分别通过更换掩膜板进行蒸镀；使用石英晶振仪（SI-TM606A）监控膜厚度；使用椭圆偏振光测量仪（Alpha-SE Spectroscopic Ellipsometer）校准实际的蒸镀膜厚度。
具体操作步骤如下：
（1）衬底的预处理：将作为衬底的普通光学玻璃（有效面积为0.09cm2，即0.3cm×0.3cm）依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗10分钟，120℃烘干20分钟；
（2）阳极的蒸镀：使用高纯银颗粒（直径约为1mm，购自alfa，纯度为99.99%），用钽皮蒸发，调整电流加热功率，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在衬底上蒸镀的阳极达到20nm；
（3）空穴注入层的蒸镀：使用高纯ReO3（暗红色粉末，购自alfa，纯度为99.9%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.02~0.03nm/s，直至在阳极上蒸镀的空穴注入层达到30nm；
（4）空穴传输层的蒸镀：使用高纯NPB（淡黄色粉末，购自alfa，纯度为98%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在空穴注入层上蒸镀的空穴传输层达到168nm；
（5）发光层的蒸镀：使用高纯Alq3（黄色粉末，购自alfa，99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在空穴传输层上蒸镀的发光层达到20nm；
（6）电子传输层的蒸镀：使用高纯BPhen（白色粉末，购自alfa，纯度为99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在发光层上蒸镀的电子传输层达到10nm；
（7）电子注入层的蒸镀：使用高纯BPhen（白色粉末，购自alfa，纯度为99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，同时根据掺杂比率来调节掺杂材料氮化锂（Li3N）（棕色粉末，购自alfa，纯度为99.4%，热分解后释放出的锂能够共蒸掺入BPhen）的蒸发速率，直至在电子传输层上蒸镀的电子注入层达到20nm；
（8）阴极的蒸镀：使用高纯银颗粒（直径约为1mm，购自alfa，纯度为99.99%），用钽皮蒸发，调整电流加热功率，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在电子注入层上蒸镀的阴极达到20nm，即得防短路的透明OLED器件，其结构如图2所示。
当蒸镀完所有材料制成器件后，为了减少氧气和水蒸汽对器件的破坏，可以将器件粘接玻璃盖板进行简单封装。
实施例2：防短路的透明OLED器件的制备。
具体操作步骤如下：
（1）衬底的预处理：将作为衬底的普通光学玻璃（有效面积为0.09cm2，即0.3cm×0.3cm）依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗10分钟，120℃烘干20分钟；
（2）阳极的蒸镀：使用高纯银颗粒（直径约为1mm，购自alfa，纯度为99.99%），用钽皮蒸发，调整电流加热功率，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在衬底上蒸镀的阳极达到25nm；
（3）空穴注入层的蒸镀：使用高纯ReO3（暗红色粉末，购自alfa，纯度为99.9%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.02~0.03nm/s，直至在阳极上蒸镀的空穴注入层达到40nm；
（4）空穴传输层的蒸镀：使用高纯NPB（淡黄色粉末，购自alfa，纯度为98%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在空穴注入层上蒸镀的空穴传输层达到180nm；
（5）发光层的蒸镀：使用高纯Alq3（黄色粉末，购自alfa，99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在空穴传输层上蒸镀的发光层达到25nm；
（6）电子传输层的蒸镀：使用高纯BPhen（白色粉末，购自alfa，纯度为99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在发光层上蒸镀的电子传输层达到15nm；
（7）电子注入层的蒸镀：使用高纯BPhen（白色粉末，购自alfa，纯度为99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，同时根据掺杂比率来调节掺杂材料氮化锂（Li3N）（棕色粉末，购自alfa，纯度为99.4%，热分解后释放出的锂能够共蒸掺入BPhen）的蒸发速率，直至在电子传输层上蒸镀的电子注入层达到25nm；
（8）阴极的蒸镀：使用高纯银颗粒（直径约为1mm，购自alfa，纯度为99.99%），用钽皮蒸发，调整电流加热功率，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在电子注入层上蒸镀的阴极达到25nm，即得防短路的透明OLED器件。
当蒸镀完所有材料制成器件后，为了减少氧气和水蒸汽对器件的破坏，可以将器件粘接玻璃盖板进行简单封装。
实施例3：防短路的透明OLED器件的制备。
具体操作步骤如下：
（1）衬底的预处理：将作为衬底的普通光学玻璃（有效面积为0.09cm2，即0.3cm×0.3cm）依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗10分钟，120℃烘干20分钟；
（2）阳极的蒸镀：使用高纯银颗粒（直径约为1mm，购自alfa，纯度为99.99%），用钽皮蒸发，调整电流加热功率，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在衬底上蒸镀的阳极达到15nm；
（3）空穴注入层的蒸镀：使用高纯ReO3（暗红色粉末，购自alfa，纯度为99.9%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.02~0.03nm/s，直至在阳极上蒸镀的空穴注入层达到20nm；
（4）空穴传输层的蒸镀：使用高纯NPB（淡黄色粉末，购自alfa，纯度为98%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在空穴注入层上蒸镀的空穴传输层达到150nm；
（5）发光层的蒸镀：使用高纯Alq3（黄色粉末，购自alfa，99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在空穴传输层上蒸镀的发光层达到15nm；
（6）电子传输层的蒸镀：使用高纯BPhen（白色粉末，购自alfa，纯度为99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在发光层上蒸镀的电子传输层达到5nm；
（7）电子注入层的蒸镀：使用高纯BPhen（白色粉末，购自alfa，纯度为99%），用石英舟在钽皮上蒸发，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，同时根据掺杂比率来调节掺杂材料氮化锂（Li3N）（棕色粉末，购自alfa，纯度为99.4%，热分解后释放出的锂能够共蒸掺入BPhen）的蒸发速率，直至在电子传输层上蒸镀的电子注入层达到15nm；
（8）阴极的蒸镀：使用高纯银颗粒（直径约为1mm，购自alfa，纯度为99.99%），用钽皮蒸发，调整电流加热功率，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至在电子注入层上蒸镀的阴极达到15nm，即得防短路的透明OLED器件。
当蒸镀完所有材料制成器件后，为了减少氧气和水蒸汽对器件的破坏，可以将器件粘接玻璃盖板进行简单封装。
实施例4：半透明电极的厚度优化实验。
采用传输矩阵的方法，通过编写MATLAB仿真程序来计算采用不同金属及厚度时的光学参数，为电极材料及其厚度的选择提供理论依据。由图3可知，在可见光波段，银的折射率（n）和消光系数（k，以绝对值计算）都比铝的小。选择10nm的铝、10nm的银和20nm的银作为实验样本，进行反射率（R）、透光率（T）和吸收率（A）的比较，9条曲线示于图4中。对于528nm的绿光来说，由于10nm的铝具有很高的反射率和吸收率，其透光率只有15%；10nm的银具有很好的透光率，高达70%，即使在厚度为20nm的情况下，其透光率仍然能够达到41%。但是，厚度为20nm以下的银膜的成膜性能较差，导致其电阻率增加，器件驱动电压升高，可靠性较差。因此，采用20nm的厚度兼顾了透光率和导电性能。尽管20nm的银只有41%的透光率，但其反射率增加，考虑到双金属电极中微腔效应的存在，器件出光性能不会下降。图5显示了铝膜和银膜的透射率随厚度变化的情况，从中可知，选择20nm的银作为阴极和阳极，器件综合性能最好。
实施例5：阳极半透明薄膜的粗糙度测试。
为了进一步验证实验设计，本发明制备了20nm的银膜和20nm的铝膜，并用原子力显微镜（AFM）进行形貌观察验证，其结果如图6所示。从中可以发现，铝膜的成膜非常平坦，结晶状态良好，均方根粗糙度为1.32nm；但银膜的粗糙度非常大，均方根粗糙度为11.9nm。因此，必须采用氧化铼覆盖层来平缓尖端放电电场强度，从而克服器件短路的问题。
实施例6：氧化铼透射谱测试。
本发明同时测量了30nm的氧化铼的透射率，以确定它对阳极面出光的影响程度，其结果如图7所示。从中可以发现，在可见光波段中的投射率非常高（均在95%以上）。作为器件的功能层，不会对光产生太大的吸收。
实施例7：采用半透明银膜的双银电极透明OLED器件（无短路现象）的光电性能评测。
本发明的防短路的透明OLED器件以半透明银膜分别作为阴极和阳极，ReO3作为空穴注入和抗短路保护层，NPB作为空穴传输层，Alq3作为发光层，Bphen作为电子传输和电子注入层，掺杂锂的Bphen作为间隔层。由于空穴传输层NPB的导电能力远大于电子传输材料，所以实验中采用改变NPB的厚度来调节光程。经过反复测试，得到了优化后的器件厚度参数（如图2所示），材料的折射率也一并示出。
在自建EL光电测试系统中进行测试，系统由恒流电源（Keithley 2400）、光度计（PR655）和控制软件组成。经EL光电测试得到的OLED器件的各项试验数据如图8~10所示。
由图8可见，器件两出光面的光波长峰值严格一致，均为528nm。阴极侧光谱半高宽FWHM为62nm，玻璃面阳极侧FWHM为68nm，这说明所制备透明器件的光色均匀一致，这对透明器件来说至关重要。FWHM越窄源于微腔效应，其显著优点是光色纯度高。图9进一步说明其符合OLED的电特性，并且两面发光亮度差别并不是太大，表明成功制得了防短路的双银电极绿色透明OLED器件。由图10可以发现，器件两面发光的总效率为4-5cd/A，与常见的底发射器件单面发光效率近似，两面发光效率相差不是太大，驱动电压也接近。相对于TEOLED能增强发光效率而言，这里并没有增强。我们认为，这是由于随着两端电极的减薄，内表面的发射率下降，导致微腔效应的增益因子随之减小，但这并不影响本发明的透明OLED器件发挥其实际功能。

Claims (10)

1.一种防短路的透明OLED器件，其包括衬底以及在所述衬底上由底部至顶部依次蒸镀的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，其特征在于：
所述阳极为半透明的纯银阳极，其厚度为15~25nm；
所述空穴注入层的厚度为20~40nm；
所述空穴传输层的厚度为150~180nm；
所述发光层的厚度为15~25nm；
所述电子传输层的厚度为5~15nm；
所述电子注入层的厚度为15~25nm；
所述阴极为半透明的纯银阴极，其厚度为15~25nm。
2.根据权利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于：
所述阳极的厚度为20m；
所述空穴注入层的厚度为30nm；
所述空穴传输层的厚度为168nm；
所述发光层的厚度为20nm；
所述电子传输层的厚度为10nm；
所述电子注入层的厚度为20nm；
所述阴极的厚度为20nm。
3.根据权利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于：
所述衬底选自硅片、二氧化硅、玻璃中的任意一种，优选硅片或玻璃，更优选玻璃。
4.根据权利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于：
所述空穴注入层的材料为氧化铼或聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)，优选氧化铼。
5.根据权利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于：
所述空穴传输层的材料选自N,N'-二苯基-N,N'-二(萘-1-基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4'-二(咔唑-9-基)联苯中的任意一种，优选N,N'-二苯基-N,N'-二(萘-1-基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺。
6.根据权利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于：
所述发光层的材料为三(8-羟基喹啉)铝或其与(E)-4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-[2-(l,l,7,7-四甲基久洛尼定-9-基）乙烯基]-4H-吡喃的掺合物，优选三(8-羟基喹啉)铝。
7.根据权利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于：
所述电子传输层的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝）中的任意一种，优选4,7-二苯基-1,10-菲罗啉。
8.根据权利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于：
所述电子注入层的材料为所述电子传输层的材料与锂的掺合物，优选4,7-二苯基-1,10-菲罗啉与锂的掺合物，其中锂的质量浓度为2%~3%，优选2.5%。
9.一种用于制备根据权利要求1至8中任一项所述的防短路的透明OLED器件的方法，其包括下列步骤：
1）衬底的预处理：将衬底依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗并烘干；
2）阳极的蒸镀：使用银颗粒在步骤1）中所述衬底上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
3）空穴注入层的蒸镀：使用空穴注入层材料在步骤2）中所述阳极上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.02~0.03nm/s，直至达到所需的厚度；
4）空穴传输层的蒸镀：使用空穴传输层材料在步骤3）中所述空穴注入层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
5）发光层的蒸镀：使用发光层材料在步骤4）中所述空穴传输层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
6）电子传输层的蒸镀：使用电子传输层材料在步骤5）中所述发光层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度；
7）电子注入层的蒸镀：使用作为母体材料的电子传输层材料与掺杂材料掺杂的方式在步骤7）中所述电子传输层上进行共蒸，控制所述电子传输层材料的蒸发速率为0.2~0.3nm/s，同时根据所述掺杂材料的掺杂比率来调节其蒸发速率，直至达到所需的厚度，其中所述掺杂材料为氮化锂，其热分解后释放出的锂被掺入所述电子传输层材料；
8）阴极的蒸镀：使用银颗粒在步骤7）中所述电子注入层上进行蒸镀，控制其蒸发速率为0.2~0.3nm/s，直至达到所需的厚度，即得防短路的透明OLED器件。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
所述超声清洗的时间为5~20分钟，优选10分钟；
所述烘干的温度为110~150℃，优选120℃；时间为10~30分钟，优选20分钟；
所述蒸镀通过真空热蒸发仪来完成；
用于所述蒸镀的各种材料的纯度均为99%以上；其中所述银颗粒的直径为1mm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107948359A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 李国强 一种具有oled显示屏的智能手机
CN109449301A (zh) * 2018-09-19 2019-03-08 云谷（固安）科技有限公司 Oled显示器件的蒸镀方法、oled显示器件及蒸镀设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070141395A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Min-Seung Chun Organic electroluminescent display device and method of preparing the same
CN101094543A (zh) * 2007-07-19 2007-12-26 中国科学院长春应用化学研究所 顶发射结构彩色有机电致发光器件及其制备方法
CN101369635A (zh) * 2008-09-28 2009-02-18 清华大学 一种倒置型oled显示器件及其制备方法
CN101540373A (zh) * 2009-04-22 2009-09-23 南京邮电大学 蓝光顶发光型有机发光二极管结构及其制作方法
WO2009125472A1 (ja) * 2008-04-07 2009-10-15 パイオニア株式会社 発光素子及び表示パネル
CN101800290A (zh) * 2009-02-11 2010-08-11 中国科学院半导体研究所 采用金属氧化物掺杂作为空穴注入结构的有机发光二极管
CN102790180A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 海洋王照明科技股份有限公司 一种外加色转换层穿透式有机电致发光器件
CN103633257A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 海洋王照明科技股份有限公司 绿光有机电致发光器件及其制备方法
CN103682137A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070141395A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Min-Seung Chun Organic electroluminescent display device and method of preparing the same
CN101094543A (zh) * 2007-07-19 2007-12-26 中国科学院长春应用化学研究所 顶发射结构彩色有机电致发光器件及其制备方法
WO2009125472A1 (ja) * 2008-04-07 2009-10-15 パイオニア株式会社 発光素子及び表示パネル
CN101369635A (zh) * 2008-09-28 2009-02-18 清华大学 一种倒置型oled显示器件及其制备方法
CN101800290A (zh) * 2009-02-11 2010-08-11 中国科学院半导体研究所 采用金属氧化物掺杂作为空穴注入结构的有机发光二极管
CN101540373A (zh) * 2009-04-22 2009-09-23 南京邮电大学 蓝光顶发光型有机发光二极管结构及其制作方法
CN102790180A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 海洋王照明科技股份有限公司 一种外加色转换层穿透式有机电致发光器件
CN103633257A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 海洋王照明科技股份有限公司 绿光有机电致发光器件及其制备方法
CN103682137A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107948359A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 李国强 一种具有oled显示屏的智能手机
CN109449301A (zh) * 2018-09-19 2019-03-08 云谷（固安）科技有限公司 Oled显示器件的蒸镀方法、oled显示器件及蒸镀设备
CN109449301B (zh) * 2018-09-19 2021-11-09 云谷（固安）科技有限公司 Oled显示器件的蒸镀方法、oled显示器件及蒸镀设备

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