CN106784389A - 一种复合透明电极、有机发光二极管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合透明电极、有机发光二极管及其制备方法，属于显示技术领域，其可解决现有的OLED的透明电极溅射工艺中易损伤有机发光功能层或易产生压降的问题。本发明的复合透明电极在金属层与透明导电氧化物层之间设置覆盖层，其中，透明导电氧化物层作为辅助电极通过第一开孔与金属层相连，使导电度增加，减小压降；当OLED中采用该复合透明电极时，覆盖层可以减少金属层界面的等离子体效应，提高出光效率；此外，在形成透明导电氧化物层的溅射工艺中，覆盖层可以保护有机发光功能层，减少溅射工艺过程中对有机发光功能层的损伤。本发明的OLED适用于各种显示装置。

Description

一种复合透明电极、有机发光二极管及其制备方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种复合透明电极、有机发光二极管及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)具有轻薄、响应快、可适用柔性显示等突出的特点，是公认的平板显示和照明领域的新技术。OLED通常包括阳极和阴极，以及位于阳极和阴极之间的有机发光功能层。随着OLED技术的推进和产品的升级需求，市场对低功耗和高分辨率的要求越来越高。
由于顶发射的有源矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic lightemitting diode，AMOLED)可避免薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)的遮挡，可实现较高的开口率和亮度，即顶发射AMOLED可以降低功耗和提升分辨率，同时提高OLED的寿命，所以顶发射AMOLED是目前较优选的技术。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：顶发射AMOLED中一项关键技术是透明电极的制备，目前在中小尺寸显示产品中普遍采用的是薄金属透明电极，由于薄金属电极的阻抗较大，一旦尺寸变大就会产生压降的问题，所以薄金属电极适用于中小尺寸，此外金属电极表面通常存在等离子体产生的热效应使得发光效率降低；而大尺寸显示产品中通常选用透明导电氧化物(transparent conducting oxides，TCO)作为电极，例如氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)等，TCO的优点是透过率高，可以镀比较厚，而厚的TCO导电率比较高，不会有压降问题，但TCO一般要用溅射方式镀膜，溅射工艺过程中的高能粒子对有机发光功能层通常会有损伤，导致漏电、发光效率低、寿命低等问题。
发明内容
本发明针对现有的OLED的透明电极溅射工艺中易损伤有机发光功能层或易产生压降的问题，提供一种复合透明电极、有机发光二极管及其制备方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
一种复合透明电极，包括金属层和透明导电氧化物层，以及设于所述金属层与透明导电氧化物层之间的透明的覆盖层，所述覆盖层具有多个第一开孔，所述金属层与透明导电氧化物层通过所述第一开孔相连。
优选的是，所述覆盖层由金属氧化物构成，所述金属氧化物的介电常数ε范围为ε>10。
优选的是，所述金属氧化物包括Ga2O3、CaO、WO3中的任意一种或几种。
优选的是，所述覆盖层的厚度范围为1-40nm。
优选的是，所述金属层的厚度范围为1-20nm。
优选的是，所述透明导电氧化物层的厚度范围为50-500nm。
本发明还提供一种有机发光二极管，包括第一电极和第二电极，以及设于所述第一电极与第二电极之间的有机发光功能层，所述第二电极为上述的复合透明电极，其中，所述透明导电氧化物层远离所述有机发光功能层设置。
优选的是，所述有机发光功能层包括多个子像素，相邻的子像素之间具有第二开孔，所述覆盖层覆盖所述子像素，所述第一开孔的尺寸小于或者等于所述第二开孔的尺寸。
本发明还提供一种有机发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
形成第一电极和有机发光功能层；
在所述有机发光功能层上形成上述的复合透明电极，其中，所述透明导电氧化物层远离所述有机发光功能层设置。
优选的是，所述金属层通过蒸镀工艺形成，所述覆盖层通过蒸镀工艺形成，所述透明导电氧化物层通过溅射工艺形成。
本发明的复合透明电极在金属层与透明导电氧化物层之间设置覆盖层，其中，透明导电氧化物层作为辅助电极通过第一开孔与金属层相连，使导电度增加，减小压降；当OLED中采用该复合透明电极时，覆盖层可以减少金属层界面的等离子体效应，提高出光效率；此外，在形成透明导电氧化物层的溅射工艺中，覆盖层可以保护有机发光功能层，减少溅射工艺过程中对有机发光功能层的损伤。本发明的OLED适用于各种显示装置。
附图说明
图1为本发明的实施例1的复合透明电极的结构示意图；
图2为本发明的实施例3的有机发光二极管的结构示意图；
其中，附图标记为：1、复合透明电极；11、金属层；12、覆盖层；13、透明导电氧化物层；14、第一开孔；2、第一电极；3、有机发光功能层；31、子像素；32、第二开孔。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种复合透明电极，如图1所示，包括金属层11和透明导电氧化物层13，以及设于所述金属层11与透明导电氧化物层13之间的透明的覆盖层12，所述覆盖层12具有多个第一开孔14，所述金属层11与透明导电氧化物层13通过所述第一开孔14相连。
本实施例的复合透明电极在金属层11与透明导电氧化物层13之间设置覆盖层12，其中，透明导电氧化物层13作为辅助电极通过第一开孔14与金属层11相连，使导电度增加，减小压降；当OLED中采用该复合透明电极时，覆盖层12可以减少金属层11界面的等离子体效应，提高出光效率；此外，在形成透明导电氧化物层13的溅射工艺中，覆盖层12可以保护有机发光功能层3，减少溅射工艺过程中对有机发光功能层3的损伤。
实施例2：
本实施例提供一种复合透明电极，如图1所示，包括金属层11和透明导电氧化物层13，以及设于所述金属层11与透明导电氧化物层13之间的透明的覆盖层12，所述覆盖层12具有多个第一开孔14，所述金属层11与透明导电氧化物层13通过所述第一开孔14相连。其中，覆盖层12由金属氧化物构成，所述金属氧化物的介电常数ε范围为ε>10。
需要说明的是，在上述数值范围内的材料可以减少金属层11界面的等离子体效应，同时可以减少溅射工艺过程中对有机发光功能层3的损伤。具体的，金属氧化物的材料可以选自Ga2O3、CaO、WO3等具有较高的介电常数的材料中的任意一种或几种。
作为本实施例中的一种可选实施方案，具体的，金属层11由Ag材料构成；透明导电氧化物层13由TCO构成。覆盖层12的厚度为1nm，金属层11的厚度为10nm；透明导电氧化物层13的厚度为300nm。
作为本实施例中的另一种可选实施方案，具体的，金属层11由Ag材料构成；透明导电氧化物层13由ITO构成。覆盖层12的厚度为40nm，金属层11的厚度为1nm；透明导电氧化物层13的厚度为500nm。
作为本实施例中的另一种可选实施方案，具体的，金属层11由Ag材料构成；透明导电氧化物层13由IZO构成。覆盖层12的厚度为20nm，金属层11的厚度为20nm；透明导电氧化物层13的厚度为50nm。
作为本实施例中的另一种可选实施方案，具体的，金属层11由Ag材料构成；透明导电氧化物层13由IZO构成。覆盖层12由WO3构成，其厚度为20nm，金属层11的厚度为10nm；透明导电氧化物层13的厚度为300nm。将该复合透明电极与不包含覆盖层的电极同时进行测试，测试结果见表1。其中，复合透明电极的透过率T％使用UV-visible光谱仪(PerkinElmer,Lambda 750S)进行测试，器件性能(电流密度、亮度、效率)使用数字源表Keithley2400和亮度计CS1000进行测试。
表1
实施例3：
本实施例提供一种有机发光二极管及其制备方法，如图2所示，包括第一电极2和第二电极，以及设于所述第一电极2与第二电极之间的有机发光功能层3，所述第二电极为上述实施例的复合透明电极1，其中，所述透明导电氧化物层13远离所述有机发光功能层3设置。
该有机发光二极管的制备方法包括以下步骤：
(1)形成第一电极2；具体的，可以是在基板上形成为ITO/Ag/ITO反射电极或者ITO的透明电极作为第一电极2。
(2)形成有机发光功能层3；其中，有机发光功能层3包括子像素31，有机发光功能层3可以通过蒸镀的方式形成于第一电极2之上。具体的，有机发光功能层3包括空穴注入层(Hole InjectionLayer，HIL)、空穴传输层(Hole Transport Layer，HTL)、发光材料层(Emitting MaterialLayer，EML)、电子传输层(Electron Transport Layer，ETL)和电子注入层(Electron Injection Layer，EIL)。
(3)在所述有机发光功能层3上形成复合透明电极1。具体的形成复合透明电极1包括以下步骤：
(3.1)采用掩膜版在有机发光功能层3上蒸镀一层厚度为1-20nm的Ag作为金属层11；
(3.2)然后再用精细金属掩模板(FMM)蒸镀由金属氧化物构成的覆盖层12；覆盖层12的厚度为1-40nm，优选的是20nm；其中，覆盖层12低于1nm，太薄会起不到覆盖保护效果，覆盖层12大于40nm，太厚则会导致透过率降低，致使出光效率降低。
(3.3)最后再用溅射的方式形成一层TCO作为透明导电氧化物层13，TCO的厚度为50-500nm，优选是300nm。其中，透明导电氧化物层13若太薄则其电阻会比较大，起不到降低压降的作用；透明导电氧化物层13若太厚，则工艺制备时间增长，不适于量产。
作为本实施例中的一种可选实施方案，所述有机发光功能层3包括多个子像素31，相邻的子像素31之间具有第二开孔32，所述覆盖层12覆盖所述子像素31，所述第一开孔14的尺寸小于或者等于所述第二开孔32的尺寸。
也就是说，在步骤(3.2)中FMM的开孔小于或等于步骤(2)中子像素31的开孔。这样覆盖层12几乎将子像素31所在的位置处全部覆盖，在后续的步骤(3.3)中，覆盖层12可以保护有机发光功能层3的子像素31，减少溅射工艺过程中对有机发光功能层3的损伤。
显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：复合透明电极各层的具体厚度可以根据需要进行调整，复合透明电极各层的材料可以根据产品需要进行选择。
实施例4：
本实施例提供了一种显示装置，其具有与上述实施例的显示装置类似的结构，所述显示装置可以为：电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合透明电极，其特征在于，包括金属层和透明导电氧化物层，以及设于所述金属层与透明导电氧化物层之间的透明的覆盖层，所述覆盖层具有多个第一开孔，所述金属层与透明导电氧化物层通过所述第一开孔相连。
2.根据权利要求1所述的复合透明电极，其特征在于，所述覆盖层由金属氧化物构成，所述金属氧化物的介电常数ε的范围为ε>10。
3.根据权利要求2所述的复合透明电极，其特征在于，所述金属氧化物包括Ga2O3、CaO、WO3中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的复合透明电极，其特征在于，所述覆盖层的厚度范围为1-40nm。
5.根据权利要求1所述的复合透明电极，其特征在于，所述金属层的厚度范围为1-20nm。
6.根据权利要求1所述的复合透明电极，其特征在于，所述透明导电氧化物层的厚度范围为50-500nm。
7.一种有机发光二极管，包括第一电极和第二电极，以及设于所述第一电极与第二电极之间的有机发光功能层，其特征在于，所述第二电极为权利要求1-6任一项所述的复合透明电极，其中，所述透明导电氧化物层远离所述有机发光功能层设置。
8.根据权利要求7所述的有机发光二极管，其特征在于，所述有机发光功能层包括多个子像素，相邻的子像素之间具有第二开孔，所述覆盖层覆盖所述子像素，所述第一开孔的尺寸小于或者等于所述第二开孔的尺寸。
9.一种有机发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成第一电极和有机发光功能层；
在所述有机发光功能层上形成权利要求1-6任一项所述的复合透明电极，其中，所述透明导电氧化物层远离所述有机发光功能层设置。
10.根据权利要求9所述的有机发光二极管的制备方法，其特征在于，所述金属层通过蒸镀工艺形成，所述覆盖层通过蒸镀工艺形成，所述透明导电氧化物层通过溅射工艺形成。
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