CN109088010B - 一种银镁合金电极和一种有机发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种银镁合金电极,属于光电材料领域。本发明提供的银镁合金电极中镁的质量百分含量≥50%,从而使合金中同时具有AgMg3相和Mg相,将其应用于底部发射型有机发光二极管的反射电极,所得二极管具有较好的发光效率;本发明还提供了一种银‑银镁合金复合电极,该电极顶部区为银,底部区为银镁合金,将其应用于顶部发射型有机发光二极管的透明电极,所得二极管具有较好的发光效率。

Description

一种银镁合金电极和一种有机发光二极管
技术领域
本发明涉及光电器件的技术领域,特别涉及一种银镁合金电极和一种有机发光二极管。
背景技术
有机发光二极管(OLEDs)器件包括两个电极和设置在该电极之间的发射层。从一个电极注入的电子和从另一个电极注入的空穴结合形成激子,激子退激辐射发出光子,最后光子从器件内部耦合输出,这是有机发光二极管的发光原理。在OLED器件中,两个电极中的至少一个是向外部传输光的透明电极,另外一个电极通常是反射电极,反射电极不透光,具有很强的反射率。
电极的光学性质会直接影响OLED器件的发光效率,目前本领域中应用于OLED器件的电极具有反射率较低或者透光率较差的缺点,因而造成OLED器件的发光效率不高。
发明内容
银镁合金电极已经广泛应用于商业生产中,有鉴于此,本发明目的在于提供一种光学性能优异的银镁合金电极,将本发明提供的银镁合金电极作为反射电极应用于底部发射型有机发光二极管中,可以提高有机发光二极管的发光效率;本发明还提供了一种银-银镁合金电极,将其作为透明电极应用于顶部发射型有机发光二极管中,可以提高有机发光二极管的发光效率。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种银镁合金电极,其特征在于,所述银镁合金电极中镁的质量百分含量≥50%,所述银镁合金电极的晶相为AgMg3相和Mg相。
优选的,所述银镁合金电极中镁的质量百分含量为55~80%。
本发明提供了一种底部发射型有机发光二极管,包括衬底、设置在所述衬底上的透明电极、设置在所述透明电极上的发射层和设置在所述发射层上的反射电极,所述反射电极为上述方案所述的银镁合金电极。
优选的,所述反射电极的厚度≥1000埃。
优选的,所述反射电极和发射层之间还包括电子注入层;所述电子注入层为氟化锂(LiF);所述电子注入层的厚度为1~30埃。
本发明提供了一种银-银镁合金复合电极,包括底部区和顶部区,所述底部区为银镁合金,所述银镁合金中镁的质量百分含量≥50%;所述银镁合金的晶相为AgMg3相和Mg相;
所述顶部区为金属银。
本发明提供了一种顶部发射型有机发光二极管,包括衬底、设置在所述衬底上的反射电极、设置在所述反射电极上的发射层和设置在所述发射层上的透明电极,所述透明电极为上述方案所述的银-银镁合金复合电极。
优选的,所述银-银镁合金复合电极的底部区厚度为5~50埃,顶部区厚度为150~300埃。
优选的,所述透明电极上还设置有耦合输出层。
优选的,所述透明电极和发射层之间还包括电子注入层;所述电子注入层为氟化锂;所述电子注入层的厚度为1~30埃。
本发明提供了一种银镁合金电极,所述银镁合金电极中镁的质量百分含量≥50%;所述银镁合金电极的晶相为AgMg3相和Mg相。本发明基于银-镁合金相图和光学常数来设计银镁合金电极,本发明提供的银镁合金电极中镁的质量百分含量≥50%,可保证银镁合金中同时存在AgMg3相和Mg相,同时具有AgMg3相和Mg相的银镁合金的折射率远小于具有其他晶相的银镁合金。由于合金的折射率实部都小于有机层的折射率(~1.7),所以合金电极的折射率越小,二者界面的折射率差值越大,合金电极和有机层界面的反射率越高,越有利于光从二极管内部耦合输出,因而将本发明的银镁合金电极作为反射电极应用于有机发光二极管中,可以提高二极管的发光效率;并且本发明提供的银镁合金电极中存在Mg单质相,Mg单质相的功函数较低,可降低电子注入势垒,从而进一步提高二极管的电学性能。
本发明还提供了一种底部发射型有机发光二极管,包括衬底、设置在所述衬底上的透明电极、设置在所述透明电极上的发射层和设置在所述发射层上的反射电极,所述反射电极为上述方案所述的银镁合金电极。本发明提供的底部发射型有机发光二极管发光效率高,实施例结果表明,本发明提供的底部发射型有机发光二极管在1000cd/m2亮度时的电流效率可以达到4.1cd/A,功率效率可以达到1.8m/W。
本发明还提供了一种银-银镁合金复合电极,包括底部区和顶部区,所述底部区为银镁合金,所述银镁合金中镁的质量百分含量≥50%;所述顶部区为金属银。本发明提供的复合电极使用银作为电极的顶部区,银具有高导电性和低光吸收率,可以同时提高电极的电学性质和光学性质,从而使本发明提供的复合电极可以作为有机发光二极管的透明电极使用,同时底部区的银镁合金中存在镁单质相,可降低电子注入势垒,从而进一步提高二极管的电学性能。
本发明还提供了一种顶部发射型有机发光二极管,包括衬底、设置在所述衬底上的反射电极、设置在所述反射电极上的发射层和设置在所述发射层上的透明电极,所述透明电极为上述方案所述的银-银镁合金复合电极。本发明提供的顶部发射型有机发光二极管发光效率高,实施例结果表明,本发明提供的顶部发射型有机发光二极管在1000cd/m2亮度时的电流效率可以达到6.2cd/A,功率效率可以达到3.0m/W。
附图说明
图1为本发明的有机发光二极管的结构示意图;
图1中,11-衬底,12-阳极,13-空穴注入层,14-发射层,15-电子注入层,16-阴极,17-耦合输出层;
图2为银-镁相图;
图3为本发明实施例1制备的银薄膜、银镁合金薄膜和镁薄膜的XRD图;
图4为本发明实施例2制备的银薄膜、银镁合金薄膜和镁薄膜的透射比图;
图5为本发明实施例2制备的银薄膜、银镁合金薄膜和镁薄膜在全波段的折射率图;
图6为本发明为本发明实施例2制备的银薄膜、银镁合金薄膜和镁薄膜在550nm波长的折射率图;
图7为本发明实施例3和实施例4制备的底发射型有机发光二极管的效率图;
图8为本发明实施例5和实施例6制备的顶发射型有机发光二极管的效率图。
具体实施方式
本发明提供了一种银镁合金电极,所述银镁合金电极中镁的质量百分含量≥50%。
在本发明中,所述银镁合金电极中镁的质量百分含量优选为55~80%,更优选为60~75%,进一步优选为65~70%。本发明将合金中镁的质量含量控制在50%以上,即镁的比重大于银的比重,在此条件下合金中同时包括AgMg3相和Mg相,此时合金的折射率实部小于具有其他晶相的银镁合金。
本发明提供了一种底部发射型有机发光二极管,包括衬底、设置在所述衬底上的透明电极、设置在所述透明电极上的发射层和设置在所述发射层上的反射电极,所述反射电极为上述方案所述的银镁合金电极。
本发明提供的底部发射型有机发光二极管包括衬底。本发明对所述衬底的材质没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知的二极管用衬底即可。在本发明的具体实施例中,所述衬底优选为无机材料衬底或有机材料衬底;所述无机材料优选为玻璃或硅片;所述有机材料衬底优选由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚酰胺和聚醚砜中的一种或几种制备得到。
本发明对所述衬底的厚度没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知厚度的衬底即可。
本发明提供的底部发射型有机发光二极管包括设置在所述衬底上的透明电极。在本发明中,所述透明电极优选为透明导电氧化物电极,更优选为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等。本发明对透明电极的厚度没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知的厚度即可。
本发明提供的底部发射型有机发光二极管包括设置在所述透明电极上的发射层。本发明对所述发射层没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知的发射层即可。在本发明的具体实施例中,所述发射层优选由发射原色(例如红、绿、蓝等)光的有机材料制成;所述有机材料优选为聚芴衍生物、聚对苯撑乙烯衍生物、聚亚苯基衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑和聚噻吩衍生物中的一种或几种;在本发明的具体实施例中,还可以将上述有机材料和颜料类物质进行掺杂,将掺杂物作为制备发射层的原料;所述颜料类物质优选为基于苝的颜料、基于香豆素的颜料、基于罗瑟迈恩的颜料、红荧烯、苝、9,10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素和喹吖啶酮中的一种或几种。在本发明中,所述发射层可以通过将三原色结合(如红、绿、蓝结合)发出白光。
本发明对所述发射层的厚度没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知厚度的发射层即可。
本发明提供的有机发光二极管包括设置在所述发射层上的反射电极。在本发明中,所述反射电极为上述方案所述的银镁合金电极。在本发明中,所述反射电极的厚度优选≥1000埃,更优选为1200~1500埃。本发明使用银镁合金电极作为底部发射型有机发光二极管的反射电极,银镁合金电极的折射率实部远小于发射层的折射率,且电极的折射率越小,银镁合金电极和发射层界面的反射率越高,越有利于光从器件内部耦合输出,并且本发明使用的银镁合金电极中存在Mg单质相,Mg具有低的功函数,从而使合金电极更有利于电子的注入,进一步提高底部发射型有机发光二极管的发光效率。
在本发明中,所述底部发射型有机发光二极管的反射电极和发射层之间优选还包括电子注入层;在本发明中,所述电子注入层优选为氟化锂;所述电子注入层的厚度优选为1~30埃,更优选为5~25埃,最优选为10~20埃。
在本发明中,所述底部发射型有机发光二极管的发射层和电子注入层之间优选还包括电子传输层,本发明对所述电子传输层没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知的电子传输层即可。
在本发明中,所述底部发射型有机发光二极管的透明电极和发射层之间优选还包括空穴注入层;所述空穴注入层优选为三氧化钼或三氧化铼。
在本发明中,所述底部发射型有机发光二极管的发射层和空穴注入层之间优选还包括空穴传输层;本发明对所述空穴传输层没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知的空穴传输层即可。
在本发明中,所述电子传输层、电子注入层、空穴传输层、空穴注入层为辅助层,可进一步提高二极管的发光效率。在本发明的具体实施例中,可根据实际要求确定辅助层的种类,具体可以为上述辅助层中的一层或多层。
本发明还提供了一种银-银镁合金复合电极,包括底部区和顶部区,所述底部区为银镁合金,所述银镁合金中镁的质量百分含量≥50%;所述银镁合金的晶相为AgMg3相和Mg相;所述顶部区为金属银。在本发明中,所述银镁合金中镁的质量百分含量和上述方案一致,在此不再赘述。
在本发明中,所述电极的顶部区为金属银。本发明使用金属银为顶部区,银具有高导电性和低光吸收率,可以同时提高电极的电性质和光性质,且银的折射率虚部小于底部区的银镁合金,从而可以显著提高电极的透光率,从而使本发明提供的复合电极可以作为有机发光二极管的透明电极使用。
本发明对所述电极的底部区和顶部区的厚度没有特殊要求,当将电极应用于有机发光二极管中时,优选根据具体需求设置厚度。
本发明还提供了一种顶部发射型有机发光二极管,包括衬底、设置在所述衬底上的反射电极、设置在所述反射电极上的发射层和设置在所述发射层上的透明电极,所述透明电极为上述方案所述的银-银镁合金复合电极。
本发明提供的顶部发射型有机发光二极管包括衬底。在本发明中,所述衬底的种类和上述方案所述底部发射型有机发光二极管的衬底种类一致,在此不再赘述。
本发明提供的顶部发射型有机发光二极管包括设置在所述衬底上的反射电极。在本发明中,所述反射电极电极优选为金属电极,所述金属电极的材质具体为铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)或者合金。本发明对所述反射电极的厚度没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知的厚度即可。
本发明提供的顶部发射型有机发光二极管包括设置在所述反射电极上的发射层。在本发明中,所述发射层和上述方案所述底部发射型有机发光二极管的发射层一致,在此不再赘述。
本发明提供的顶部发射型有机发光二极管包括设置在所述发射层上的透明电极。在本发明中,所述透明电极为上述方案所述的银-银镁合金复合电极。当所述透明电极为银-银镁合金复合电极时,所述银-银镁合金复合电极的底部区厚度优选为5~50埃,更优选为10~40埃,进一步优选为15~35埃,顶部区厚度优选为150~300埃,更优选为180~280埃,进一步优选为200~250埃。在本发明中,银-银镁合金复合电极顶部区为银,银的折射率虚部小于底部区的银镁合金,具有高的透射率,但是由于金属银具有较高的功函数,电子注入势垒很大;而底部区的银-镁合金中有功函数较低的镁单质存在,从而可以降低电子注入势垒,因此,本发明将顶部区的银和底部区的银镁合金组合在一起,综合考虑电极的光学性能和电学性能,可以提高二极管的发光效率。
在本发明中,所述顶部发射型有机发光二极管的透明电极和发射层之间优选还包括电子注入层;
所述顶部发射型有机发光二极管的发射层和电子注入层之间优选还包括电子传输层;
所述顶部发射型有机发光二极管的反射电极和发射层之间优选还包括空穴注入层;
所述顶部发射型有机发光二极管的发射层和空穴注入层之间优选还包括空穴传输层。
在本发明中,所述电子注入层、电子传输层、空穴注入层和空穴传输层优选和上述方案所述底部发射型有机发光二极管的上述层相同,在此不再赘述。
在本发明中,所述顶部发射型有机发光二极管的透明电极上优选还设置有耦合输出层;本发明通过设置耦合输出层增强光的耦合输出效率,耦合输出层还可以作为薄膜封装层从而保护有机发光二极管器件。
作为本发明的优选实施例,所述顶部发射型有机发光二极管的结构如图1所示;其中包括基底11、阳极12、空穴注入层13、发射层14、电子注入层15、阴极16。该有机发光二极管结构为顶部发射型时,器件还包括耦合输出层17。
本发明对所述有机发光二极管的制备方法没有特殊要求,使用本领域技术人员熟知的方法进行制备即可,在本发明的具体实施例中,优选使用真空蒸镀的方法衬底依次进行上述各层的制备。
下面结合实施例对本发明提供的一种银镁合金电极和一种有机发光二极管进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1电极晶相检测
实施例1-1
使用真空蒸镀法在硅片上蒸发银,形成100纳米厚度的银薄膜。
实施例1-2
使用真空蒸镀法在硅片上以9:1的重量比热蒸发银和镁而形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-3
使用真空蒸镀法在硅片上以8:2的重量比热蒸发银和镁,形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-4
使用真空蒸镀法在硅片上以7:3的重量比热蒸发银和镁,形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-5
使用真空蒸镀法在硅片上以5:5的重量比热蒸发银和镁,形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-6
使用真空蒸镀法在硅片上以4:6的重量比热蒸发银和镁,形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-7
使用真空蒸镀法在硅片上以3:7的重量比热蒸发银和镁,形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-8
使用真空蒸镀法在硅片上以2:8的重量比热蒸发银和镁,形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-9
使用真空蒸镀法在硅片上以1:9的重量比热蒸发银和镁,形成100纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例1-10
使用真空蒸镀法在硅片上热蒸发镁,形成100纳米厚度的镁薄膜。
图2为银-镁相图,用于和XRD图结合分析合金的晶相;
利用X-射线衍射仪(XRD)来分析实施例1-1~实施例1-10制备的银薄膜、银-镁合金薄膜以及镁薄膜,确认银-镁合金的晶相;所得结果如图3所示。
图3中,位于33.2°的峰是硅衬底带来的。金属银形成3C晶相(PDF#04-0783),金属镁形成六方晶相(PDF#35-0821)。实施例1-2形成AgMg合金相(PDF#29-0871),这与银-镁相图(图2)一致。其他合金在MDI Jade 6软件的数据库中找不到相应的卡片,这是由于合金晶胞结构与衬底之间存在应力,该应力可以改变晶胞参数,从而导致XRD衍射峰为偏移的现象。在此,结合银-镁相图对其他比例的合金进行分析。实施例1-3的峰位在对比例1-2的基础上往小角度方向偏移,因此该示例中包含AgMg相,含量少于对比例1-2,这与相图一致。随着Mg含量的增大,实施例1-4在中出现了另外一个弱的衍射峰(35.3°),对应于相图,该示例合金中存在AgMg相和AgMg3相。当镁的比重大于等于银的时(实施例1-5至1-9),衍射峰位仅在35°左右出现,根据相图,该区域属于相同的相区,在该相区,AgMg3和Mg共存于合金当中。
该实验结果表明,银镁合金中镁的比重大于等于银的比重时,银镁合金中会同时存在AgMg3相和Mg相,即本发明提供的银镁合金电极是一种同时具有AgMg3相和Mg相的电极。
实施例2:电极光学性能测试
实施例2-1
使用真空蒸镀法在在石英片上热蒸发银,形成20纳米厚度的银薄膜。
实施例2-2
使用真空蒸镀法在石英片上以9:1的重量比热蒸发银和镁,形成20纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例2-3
使用真空蒸镀法在石英片上以7:3的重量比热蒸发银和镁,形成20纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例2-4
使用真空蒸镀法在石英片上以5:5的重量比热蒸发银和镁,形成20纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例2-5
使用真空蒸镀法在石英片上以4:6的重量比热蒸发银和镁,形成20纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例2-6
使用真空蒸镀法在石英片上以3:7的重量比热蒸发银和镁,形成20纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例2-7
使用真空蒸镀法在石英片上以2:8的重量比热蒸发银和镁,形成20纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例2-8
使用真空蒸镀法在石英片上以1:9的重量比热蒸发银和镁,形成20纳米厚度的银-镁合金薄膜。
实施例2-9
使用真空蒸镀法在石英片上热蒸发镁而形成20纳米厚度的镁薄膜。
检测实施例2-1~实施例2-9制备的银薄膜、银镁合金薄膜和镁薄膜的透射比,所得结果如图4所示;
检测实施例2-1~实施例2-9制备的银薄膜、银镁合金薄膜和镁薄膜的折射率,结果如图5所示,图5中n表示实部,κ表示虚部。
在波长为550纳米时,检测实施例2-1~实施例2-9制备的银薄膜、银镁合金薄膜和镁薄膜的折射率,结果如图6所示;
根据图4可以看出,银的透射率最高,因此使用银作为银-银镁合金复合电极的顶部区可以提高电极的光学性能。
根据图5可以看出,银薄膜的折射率虚部小于所有的银镁合金。
根据图6可以看出,合金的折射率并不是两种金属单质的折射率的线性叠加,从而进一步证实了银-镁合金的形成;从折射率实部来看,合金的n值随着镁含量的增加而逐渐减小,本领域中发射层用有机材料的折射率大约为1.7左右,合金的折射率实部远小于该值。
根据菲涅尔公式(式I),有机/金属界面的反射率为:
Figure BDA0001776444560000111
式I中,ne为金属的折射率实部,no为有机材料的折射率。由于no通常约为1.7左右,而银、镁金属和银-镁合金的折射率实部都小于1.7,因此ne越小,有机/金属界面的反射率越高;在底发射型的OLED中,微腔效应比较弱,不透明的电极(即反射电极)反射率越高,越有利于光从器件内部耦合输出,从而提高器件的发光效率。
图4~6的结果可以表明:
(1)在底发射型的有机发光二极管中,使用不透明的银-镁合金电极作为反射电极,当合金中镁的比重超过银的比重时,银镁合金电极反射率更高,更有利于提高底发射型器件的发光效率。此外,当镁的比重超过银的比重时,该合金位于AgMg3和Mg的相区之间,因此该合金中具有以单质形式存在的金属镁,由于金属镁具有低的功函数(3.7eV),因此,该相区的合金电极有利于电子的注入,从而能够进一步提高底发射型器件的发光效率。
(2)本发明提供的包含银-镁合金的电极,顶部为银,该电极可以作为顶部发射型二极管的透明电极。银是具有高导电性和低光吸收率的金属,银可以改进电极的电性质和光性质,镁是具有低功函数的金属,镁可提供改进的电荷迁移性,并增加电极薄膜的强度,从而改善可靠性。
参照图6,金属银薄膜具有最小的折射率虚部(κ),因此银金属薄膜具有最高的透射率(和图4所示结果相符合)。因此银可以作为透明电极,但是由于金属银具有较高的功函数(4.3eV),电子注入势垒很大,所以需要引入降低功函数的辅助层。由于银-镁合金中镁的比重大于银的比重时,会有功函数较低的镁单质存在,从而降低电子注入势垒。因此,本发明兼顾电极的电学性质和光学性质,将电极顶部区设置为金属银,底部区设置为银-镁合金。
实施例3:制备不包括电子注入层的底部发射型有机发光二极管
实施例3-1
在具有图案化的ITO的玻璃衬底(ITO相当于透明电极)上依次沉积空穴注入层MoO3,空穴传输层NPB,发射层和电子传输层Alq3(三(8-羟基喹啉)铝),最后以重量比为9:1的比例热蒸发银-镁合金阴极(即反射电极),银镁合金阴极厚度为1000埃,得到OLED器件。
实施例3-2
除以重量比为8:2的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例3-1相同,得到有机发光二极管。
实施例3-3
除以重量比为7:3的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例3-1相同,得到有机发光二极管。
实施例3-4
除以重量比为5:5的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例3-1相同,得到有机发光二极管。
实施例3-5
除以重量比为4:6的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例3-1相同,得到有机发光二极管。
实施例3-6
除以重量比为3:7的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例3-1相同,得到有机发光二极管。
实施例3-7
除以重量比为2:8的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例3-1相同,得到有机发光二极管。
实施例3-8
除以重量比为1:9的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例3-1相同,得到有机发光二极管。
实施例4:制备包括电子注入层的底部发射型有机发光二极管
实施例4-1
在具有图案化的ITO的玻璃衬底(ITO相当于透明电极)上依次沉积空穴注入层MoO3,空穴传输层NPB,发射层电子传输层Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)和电子注入层LiF,最后以重量比为9:1的比例热蒸发银-镁合金阴极(即反射电极),银镁合金阴极厚度为1000埃,得到OLED器件。
实施例4-2
除以重量比为7:3的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例4-1相同,得到有机发光二极管。
实施例4-3
除以重量比为5:5的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例4-1相同,得到有机发光二极管。
实施例4-4
除以重量比为3:7的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例4-1相同,得到有机发光二极管。
实施例4-5
除以重量比为1:9的比例热蒸发银-镁合金阴极之外,其他步骤和实施例4-1相同,得到有机发光二极管。
在亮度为1000cd/m2时对实施例3-1~实施例3-8和实施例4-1~实施例4-5所得的二极管的发光效率和电流效率进行评价,将评价结果绘制于简化的银镁相图中,所得结果如图7所示,图7中w/LiF表示有LIF电子注入层的二极管,w/oLiF表示没有电子注入层的二极管。
根据图7可以看出,当银-镁合金电极中镁的比重大于银的比重时,底发射有机发光二极管的效率高于其他比例的合金。这是由于当镁的比重大于银的比重时,合金的折射率实部最小,具有最高的电极反射率,可以增强光的耦合输出,提高器件的效率。而且该相区的合金具有低功函的单质镁的存在,可以增强电子注入,从而进一步提高器件的发光效率。此外,电子注入层LiF的引入能够有效提高器件的效率,电子注入层的引入可以进一步降低注入势垒,使得有机发光二极管器件的起亮电压降低,并提高器件的发光效率。
实施例5:制备不包括电子注入层的顶发射型OLED器件(银-银镁合金复合电极作为透明电极)
实施例5-1
在玻璃衬底上依次沉积金属Al阳极,空穴注入层MoO3,空穴传输层NPB,发射层和电子传输层Alq3,然后沉积银-银镁合金复合电极,复合电极底部区为20埃厚度的重量比为3:7的比例热蒸发银-镁合金薄,顶部区为200埃厚度的金属银薄膜,最后沉积覆盖层NPB,得到有机发光二极管。
实施例5-2
除以重量比为9:1的比例热蒸发银-镁合金(复合电极底部区)之外,其他步骤和实施例5-1相同,得到有机发光二极管。
实施例6:制备包括电子注入层的顶发射型OLED器件(银-银镁合金复合电极作为透明电极)
实施例6-1
在玻璃衬底上依次沉积金属Al阳极,空穴注入层MoO3,空穴传输层NPB,发射层、电子传输层Alq3和电子注入层LiF,然后沉积银-银镁合金复合电极,复合电极底部区为20埃厚度的重量比为3:7的比例热蒸发银-镁合金薄,顶部区为200埃厚度的金属银薄膜,最后沉积覆盖层NPB。
实施例6-2
除以重量比为9:1的比例热蒸发银-镁合金(复合电极底部区)之外,其他步骤和实施例6-1相同,得到有机发光二极管。
对实施例5-1~实施例5-2和实施例6-1~实施例6-2制备的二极管的电流效率和功率效率进行检测,所得结果如图8所示;
根据图8可以看出,当复合电极底部区的银镁合金中镁的比重大于银的比重时,顶发射OLED器件具有更高的效率,并且电子注入层LiF的引入能够有效提高器件的效率。
由以上实施例可知,本发明提供的银镁合金电极中同时具有AgMg3相和Mg相,将其应用于底部发射型二极管的反射电极,所得二极管具有较好的光电效率;本发明提供的银-银镁合金复合电极顶部区为银,底部区为银镁合金,将其应用于顶部发射型二极管的透明电极,所得二极管具有较好的光电效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种银镁合金电极的设计方法,其特征在于,基于银-镁合金相图和光学常数来设计银镁合金电极,所述银镁合金电极中镁的质量百分含量为70~80%,所述银镁合金电极的晶相为AgMg3相和Mg相。
2.一种银-银镁合金复合电极的设计方法,包括底部区和顶部区,其特征在于,所述底部区为银镁合金,基于银-镁合金相图和光学常数来设计银镁合金,所述银镁合金中镁的质量百分含量为55~75%;所述银镁合金的晶相为AgMg3相和Mg相;所述顶部区为金属银;所述银-银镁合金复合电极的底部区厚度为5~20埃,顶部区厚度为150~300埃。
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