CN114041212A - 透明电极结构和包括该透明电极结构的电气装置 - Google Patents

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CN114041212A CN202080048275.6A CN202080048275A CN114041212A CN 114041212 A CN114041212 A CN 114041212A CN 202080048275 A CN202080048275 A CN 202080048275A CN 114041212 A CN114041212 A CN 114041212A
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Abstract

根据本发明的实施方式的透明电极结构包括：透明基板；透明电极层，所述透明电极层设置在所述透明基板上并且包括包含透明氧化物电极层和金属层的双层结构；以及阻挡结构，所述阻挡结构设置在所述透明基板和所述透明电极层之间并且包括氧化铝‑氧化锌复合物(AlZO)材料、硅氮烷、硅氧烷或含硅无机材料中的至少一种阻挡材料。通过透明电极层和阻挡结构的组合，可以提高电学、光学和化学稳定性。

Description

透明电极结构和包括该透明电极结构的电气装置
技术领域
本发明涉及透明电极结构和包括该透明电极结构的电气装置。更具体地，本发明涉及包括绝缘层和电极层的透明电极结构、以及包括该透明电极结构的电气装置。
背景技术
在诸如电池装置、照明装置、显示装置等的各种电气/电子装置中引入了电极结构。在照明装置和显示装置中，为了光学特性、图像质量等而采用了具有提高的透明度的电极结构。此外，在诸如太阳能电池的电池装置中，也采用了具有提高的透明度的电极结构来提高光效率。
电极结构或功能层(诸如有机发光层、光活性层等)当暴露于从电池装置外部渗透的湿气时可能被氧化，并且功能层中的运转也可能恶化。
在新近的薄层电池装置中，很容易发生由湿气渗透引起的氧化和损坏。
因此，需要进行研究，以提高装置的化学稳定性，同时提高电极的透明度。例如，韩国公开的专利申请No.2018-0014073公开了用于OLED照明装置的金属电极，但不认为对上述特性有所改善。
发明内容
技术目的
根据本发明的一方面，提供了一种具有改善的光学、化学和机械特性的透明电极结构。
根据本发明的一方面，提供了一种包括所述透明电极结构的电气装置，例如照明装置或太阳能电池。
技术手段
1、一种透明电极结构，包括：透明基板；透明电极层，所述透明电极层设置在所述透明基板上，所述透明电极层包括透明氧化物电极层和金属层的多层结构；以及阻挡结构，所述阻挡结构设置在所述透明基板和所述透明电极层之间，所述阻挡结构包括氧化铝-氧化锌复合物(AlZO)材料、硅氮烷、硅氧烷或含硅无机材料中的至少一种阻挡材料。
2、如上述1所述的透明电极结构，其中，所述透明电极层具有由等式1定义的光学比，所述光学比为5或更小：
[等式1]
光学比＝金属层的消光系数/(|透明氧化物电极层的折射率-金属层的折射率|)。
3、如上述1所述的透明电极结构，其中，所述透明氧化物电极层包括第一透明氧化物电极层和第二透明氧化物电极层，所述金属层设置在所述第一透明氧化物电极层和所述第二透明氧化物电极层之间。
4、如上述3所述的透明电极结构，其中，所述金属层与所述第一透明氧化物电极层之间的光学比为5或更小，所述金属层与所述第二透明氧化物电极层之间的光学比为5或更小。
5、如上述3所述的透明电极结构，其中，所述第一透明氧化物电极层和所述第二透明氧化物电极层每一者的厚度为
Figure BDA0003447522890000021
至
Figure BDA0003447522890000022
所述金属层的厚度为
Figure BDA0003447522890000023
至
Figure BDA0003447522890000024
6、如上述1所述的透明电极结构，其中，所述透明氧化物电极层的折射率为1.7至2.2，所述金属层包括银(Ag)合金。
7、如上述1所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括包含所述阻挡材料的阻挡层和堆叠在所述阻挡层上的有机层。
8、如上述7所述的透明电极结构，其中，所述阻挡层包括AlZO材料或硅氮烷。
9、如上述7所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括交替堆叠的多个所述阻挡层和多个所述有机层。
10、如上述1所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构具有多层结构，所述多层结构包括第一阻挡层和第二阻挡层，其中，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层每一者都包括所述阻挡材料。
11、如上述10所述的透明电极结构，其中，所述第一阻挡层包括含硅无机材料，所述第二阻挡层包括硅氮烷。
12、如上述11所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括彼此面对的一对第一阻挡层，其中，所述第二阻挡层插入所述一对第一阻挡层之间。
13、如上述11所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括交替堆叠的多个所述第一阻挡层和多个所述第二阻挡层。
14、如上述1所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构的表面粗糙度为5nm或更小。
15、如上述14所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构的表面粗糙度为0.2nm至3nm。
16、如上述1所述的透明电极结构，还包括设置在所述透明基板和所述阻挡结构之间的下绝缘层。
17、如上述16所述的透明电极结构，其中，所述下绝缘层包括包含有机聚合物材料的转移中间层。
18、一种照明装置，包括：如权利要求1所述的透明电极结构；设置在所述透明电极结构上的有机发光层；以及设置在所述有机发光层上的上电极。
19、一种太阳能电池，包括：如权利要求1所述的透明电极结构；设置在所述透明电极结构上的光活性层；以及设置在所述光活性层上的上电极。
发明效果
根据本发明的实施方式的透明电极结构可包括包含透明氧化物电极层和金属层的透明电极层。因此，可以同时获得低电阻和高透射率。
此外，可以调整金属层和透明氧化物电极层之间的消光系数和折射率，以便可以减少从金属层产生的光反射，并且可以提高透射率。
在一些实施方式中，透明电极层可包括三层结构，该三层结构包括第一透明氧化物电极层-金属层-第二透明氧化物电极层，以进一步提高透明电极层的透射率和耐腐蚀性。
在一些实施方式中，阻挡结构可插入透明电极层和基板之间，以防止透明电极层的氧化并进一步提高化学稳定性。
此外，阻挡结构的表面粗糙度可调整为5nm或更小，从而可进一步提高透明电极结构的机械稳定性。
可利用所述透明电极结构制造具有提高的光学、化学和机械稳定性的照明装置和电池装置。
附图说明
图1是示出根据示例性实施方式的透明电极结构的示意性横截面图。
图2至图7是示出根据一些示例性实施方式的阻挡结构的示意性横截面图。
图8是示出应用了根据示例性实施方式的透明电极结构的电气装置的示意性横截面图。
图9是示出应用了根据示例性实施方式的透明电极结构的电气装置的示意性横截面图。
具体实施方式
根据本发明的实施方式，提供了一种包含透明氧化物电极层和金属层的多层结构的透明电极结构，以具有改善的光学特性和稳定性。此外，还提供了一种采用该透明电极结构的电气装置，例如照明装置或电池装置。
以下，将参考附图详细描述本发明。然而，本领域技术人员将理解，提供参考附图描述的此类实施方式是为了进一步理解本发明的精神，而不将所要保护的主题限制为如详细描述和所附权利要求中所公开的内容。
图1是示出根据示例性实施方式的透明电极结构的示意性横截面图。
参考图1，透明电极结构100可包括堆叠在透明基板110上的阻挡结构140和透明电极层150。在一些实施方式中，在阻挡结构140和透明基板110之间还可包括下绝缘层120。
透明基板110可包括具有高透光率的玻璃、透明树脂材料等。透明树脂材料的示例包括环烯烃聚合物(COP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基酯、聚酰亚胺(PI)、醋酸丙酸纤维素(CAP)、聚醚砜(PES)、三醋酸纤维素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
在一些实施方式中，下绝缘层120可设置在透明基板110上。下绝缘层120可以用作中间层，用于将透明电极层150转移到透明基板110同时保护透明电极层150。
例如，下绝缘层120可包括依次堆叠在透明基板110的上表面上的中间层122和保护层125。
中间层122可包括有机聚合物膜。有机聚合物的非限制性示例可包括聚酰亚胺基聚合物、聚乙烯醇基聚合物、聚酰胺酸基聚合物、和聚酰胺基聚合物、聚乙烯基聚合物、聚苯乙烯基聚合物、聚降冰片烯基聚合物、苯基马来酰亚胺共聚物基聚合物、聚偶氮苯基聚合物、聚亚苯基邻苯二甲酰胺(polyphenylene phthalamide)基聚合物、聚酯基聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯基聚合物、聚芳酯基聚合物、肉桂酸酯基聚合物、香豆素基聚合物、苯并吡咯酮(phthalimidine)基聚合物、查尔酮基聚合物、芳香乙炔基聚合物等。这些可以单独使用，也可以组合使用其中两者或更多。
保护层125可形成在中间层122上。保护层125可包括例如有机材料，诸如丙烯酸聚合物。在一实施方式中，可以省略保护层125。
例如，下绝缘层120、阻挡结构140和透明电极层150可以形成在载体基板(未示出)上，然后载体基板可以从下绝缘层120分离。之后，透明基板110可以通过粘合剂层粘附到中间层120的分离表面。
如上所述，透明电极结构100可通过在形成透明电极层150之后结合透明基板110的转移工艺获得。因此，可防止透明基板110被当形成阻挡结构140或透明电极层150时执行的高温沉积工艺(例如溅射工艺)损坏，并且较薄的透明基板110可用于容易地获得透明电极结构100和电气装置的薄层结构。
阻挡结构140可设置在下绝缘层120上。阻挡结构140可包括具有改善的防潮特性的阻挡材料。
在示例性实施方式中，阻挡材料可包括氧化铝(例如，Al2O3)-氧化锌(例如，ZnO)复合物(AlZO)材料、硅氮烷、硅氧烷和/或含硅无机材料。
在本申请中，“硅氮烷”用作包含包括“-Si-N-Si-”结构的化合物或聚合物的术语。“硅氧烷”用作包含包括“-Si-O-Si-”结构的化合物或聚合物的术语。
含硅无机材料的示例包括氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。这些材料可以单独使用，也可以组合使用其中至少两者。优选地，氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少两者可一起使用，并且更优选地，氧化硅、氮化硅和氮氧化硅可一起使用。
阻挡结构140可具有包括上述阻挡材料的单层或多层结构。稍后将参考图2至图7描述具有多层结构的阻挡结构140的示例。
透明电极层150可设置在阻挡结构140上。透明电极层150可包括包含透明氧化物电极层和金属层的多层结构。
在示例性实施方式中，透明电极层150可包括从阻挡结构140的上表面依次堆叠的第一透明氧化物电极层152、金属层154和第二透明氧化物电极层156的堆叠结构。
第一透明氧化物电极层152和第二透明氧化物电极层156可包括透明导电氧化物，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、掺铝氧化锌(AlZO)、掺镓氧化锌(GZO)、锌锡氧化物(ZTO)、铟镓氧化物(IGO)、氧化锡(SnO2)等。
在一些实施方式中，第一透明氧化物电极层152和第二透明氧化物电极层156可包括ITO或IZO。
金属层154可包括银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、钼(Mo)、钙(Ca)或其合金(例如银-钯-铜(APC))。这些可以单独使用，也可以结合使用其中两者或更多。
在示例性实施方式中，金属层154可以包括满足稍后描述的光学比范围的材料，并且可以优选地包括银合金，例如APC。
如上所述，金属层154可包括在透明电极层150中，从而降低电阻以提高例如照明装置和电池装置的激活速率或反应速率。此外，透明电极层150的整体柔性可通过金属层154增强，从而即使在进行重复折叠和弯曲时也可防止对电极的损坏。
具有相对改善的耐化学性的透明氧化物电极层152和156可设置在金属层154的上表面和下表面上，从而可以防止由于金属层154的外部湿气和空气渗透而导致的氧化或腐蚀。此外，透明氧化物电极层152和156可以提高透明电极层150的透射率，从而提高电气装置的光学效率。
在示例性实施方式中，透明氧化物电极层152和156的折射率可分别在约1.7至2.2的范围内调整，以通过与金属层154匹配的折射率来减少反射。例如，在ITO的情况下，可以通过使用控制氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)的重量比的靶材的溅射工艺来控制折射率。
在示例性实施方式中，金属层的消光系数与金属层和透明氧化物电极层之间的折射率差的比率(以下称为光学比)可以为5或更小(由下面的等式1表示)。例如，光学比可以在约1至5的范围内。
[等式1]
光学比＝金属层的消光系数/(|透明氧化物电极层的折射率-金属层的折射率|)
当满足等式1时，可显著增加透射率，同时降低透明电极层150的反射率。在优选实施方式中，光学比可以是约3或更小(例如，1至3)。
消光系数是指示金属层154中每单位路径的光强度的指标，可通过以下公式1和2获得。
[公式1]
I＝I0e(-αT)
在公式1中，α表示吸收系数，T表示厚度，I0表示透射前的光强度，I表示透射后的光强度。
[公式2]
α＝4πk/λ0
在公式2中，α表示吸收系数，k表示消光系数，λ0表示光的波长。
当满足等式1的光学比范围时，可防止透明电极层150中透射光的过度消光，并且可有效抑制由于光反射而导致的发光和光收集效率的降低。
在示例性实施方式中，金属层154和第一透明氧化物电极层152之间的光学比可以为5或更小，并且金属层154和第二透明氧化物电极层156之间的光学比可以为5或更小。
金属层154可以形成为厚度小于第一透明氧化物电极层152和第二透明氧化物电极层156每一者的厚度，以提高透射率。
在一些实施方式中，第一透明氧化物电极层152和第二透明氧化物电极层156每一者的厚度可为约
Figure BDA0003447522890000081
至
Figure BDA0003447522890000082
优选为约
Figure BDA0003447522890000083
至
Figure BDA0003447522890000084
在一些实施方式中，金属层154的厚度可为约
Figure BDA0003447522890000088
至
Figure BDA0003447522890000085
优选为约
Figure BDA0003447522890000086
至
Figure BDA0003447522890000087
结合上述等式1的值和该厚度范围，可以更有效地实现降低反射率和提高透射率的效果。
在一实施方式中，可在透明电极层150上形成保护膜，例如封装膜或离型膜。
如上所述，透明氧化物电极层152和156可与金属层154一起包括在透明电极层150中，从而可利用金属层154的低电阻特性，同时防止受湿气和空气的损坏。
此外，阻挡结构140可设置在透明电极层150上，以便可以通过阻止外部湿气和外部空气渗入透明电极层150而更有效地提高透明电极层150的机械和化学稳定性。
在一些实施方式中，在40℃和90％的相对湿度下，阻挡结构140的透湿度可在10- 6g/m2·24hr至10-1g/m2·24hr的范围内。
在一些实施方式中，阻挡结构140的表面粗糙度可为约5nm或更小。优选地，阻挡结构140的表面粗糙度可为约4nm或更小，且更优选地为约3nm或更小。
当满足表面粗糙度时，可有效防止由于透明电极结构100的粗糙表面引起的电极电阻差异。因此，可以在透明电极结构100中有效地防止由电极电阻差异形成的污渍或暗点。
例如，当阻挡结构140的表面粗糙度降低时，阻挡结构140的表面可以密集形成，从而阻挡结构140的透湿度可以降低。因此，可以阻止外部湿气和外部空气渗入透明电极层150，从而可以更有效地提高透明电极层150的机械和化学稳定性。
在一些实施方式中，阻挡结构140的表面粗糙度可为例如0.2nm或更大，且更优选为0.3nm或更大。在上述范围内，可以增大阻挡结构140和透明电极层150之间的粘附力，从而可以改善透明电极结构100的机械特性。
在一些实施方式中，阻挡结构140还可包括包含AlZO材料、硅氧烷、硅氮烷或含硅无机材料的阻挡层以及堆叠在阻挡层上的有机层。更优选地，阻挡层可包括AlZO材料、硅氧烷、或含硅无机材料。
例如，当阻挡层包括AlZO材料、硅氧烷或含硅无机材料时，可进一步提高透明电极结构的防潮性。
例如，如果阻挡层包括AIZO材料，则阻挡结构140的表面粗糙度可为约0.1nm至1.5nm。如果阻挡层包括硅氧烷，则阻挡结构140的表面粗糙度可为约0.2nm至4.0nm。如果阻挡层包括含硅无机材料，则阻挡结构140的表面粗糙度可为约0.2nm至5.5nm。
图2至图7是示出根据一些示例性实施方式的阻挡结构的示意性横截面图。
如上所述，图1所示的阻挡结构140可包括具有包括上述阻挡材料的多层结构的阻挡结构。
参考图2，阻挡结构可包括包含上述阻挡材料的阻挡层80和堆叠在阻挡层80上的有机层90。
有机层90可包括例如丙烯酸树脂或硅氧烷基树脂。有机层90可以形成在阻挡层80上，从而可以防止或减少诸如阻挡材料的蚀刻损坏和热损坏的工艺损坏。在这种情况下，阻挡层80可包括AlZO材料、硅氧烷或含硅无机材料。
此外，如果阻挡层80包括AlZO材料，则可在阻挡层80中产生的寄生电流可被有机层90阻止。有机层90可设置在透明电极层150和阻挡层80之间。
参考图3，阻挡结构可包括多层阻挡层堆叠。例如，有机层90可以形成在包括下阻挡层80a和上阻挡层80b的阻挡层堆叠体上。
在一实施方式中，下阻挡层80a和上阻挡层80b可各自独立地包括AlZO材料或硅氮烷。
参考图4，阻挡层80和有机层90可以交替且重复地堆叠。在这种情况下，多个阻挡层80可以彼此间隔开，从而可以进一步改善防潮特性。如上所述，每个阻挡层80可包括AlZO材料、硅氧烷、含硅无机材料或硅氮烷。
参考图5，阻挡结构可以具有包括第一阻挡层82和第二阻挡层84的多层结构(例如，双层结构)。
在一实施方式中，第一阻挡层82和第二阻挡层84可包括含硅无机材料。
在一实施方式中，第一阻挡层82可包括含硅无机材料，第二阻挡层84可包括硅氮烷。
参考图6，第二阻挡层84可夹置在第一阻挡层82之间。例如，第一阻挡层82可以形成在第二阻挡层84的顶表面和底表面上。
在一实施方式中，包括含硅无机材料的第一阻挡层82可覆盖含硅氮烷的第二阻挡层84的顶表面和底表面，从而可更有效地防止湿气扩散到透明电极层150中。
参考图7，第一阻挡层82和第二阻挡层84可以交替且重复地层压，以形成具有四层或更多层的结构。
在一实施方式中，如图7所示，包括含硅无机材料的第一阻挡层82和包括硅氮烷的第二阻挡层84可交替堆叠以形成用作阻挡结构的四层结构。
图2至图7中所示的各个阻挡层可根据其中包含的材料而具有适当的厚度。例如，如果阻挡层包括AlZO材料，则阻挡层可具有约10nm至约1μm的厚度。如果阻挡层包括硅氮烷，则阻挡层可具有约100nm至2μm的厚度。如果阻挡层包括含硅无机材料，则阻挡层可具有约10nm至约1μm的厚度。
在40℃和90％的相对湿度的条件下，上述阻挡结构的透湿度可在10-6g/m2·24hr至10-1g/m2·24hr的范围内。
图8是示出应用了根据示例性实施方式的透明电极结构的电气装置的示意性横截面图。例如，图8示出了包括根据上述示例性实施方式的透明电极结构的照明装置。
参考图8，照明装置200可包括依次堆叠在上述透明电极结构100上的发光层160和上电极170。
发光层160可以包括例如在相关技术中广为人知的有机发光材料。在这种情况下，照明装置200可以为OLED照明装置。
在一实施方式中，在透明电极层150和发光层160之间还可包括空穴传输层(HTL)。在一实施方式中，在发光层160和上电极170之间还可包括电子传输层(ETL)。
例如，透明电极层150可以用作照明装置200的阳极，并且照明装置200可以是光发射通过透明基板110的底部发射类型。在这种情况下，上电极170可用作照明装置200的阴极和反射电极。
图9是示出应用了根据示例性实施方式的透明电极结构的电气装置的示意性横截面图。例如，图9示出了包括根据上述示例性实施方式的透明电极结构的诸如太阳能电池的电池装置。
参考图9，电池装置300可包括依次堆叠在上述透明电极结构100上的光活性层180和上电极190。光活性层180可包括例如光吸收层，该光吸收层包括太阳能电池中包括的在相关技术中广为人知的有机聚合物。
在一实施方式中，在透明电极层150和光活性层180之间还可包括空穴传输层。
在一实施方式中，透明电极层150可用作电池装置300的阳极，上电极190可用作电池装置300的阴极。
以下，提出优选实施例以更具体地描述本发明。然而，给出以下实施例仅用于说明本发明，并且相关领域的技术人员显然将理解，在本发明的范围和精神内可以进行各种改变和修改。所附权利要求书中适当地包括了这种改变和修改。
实施例1
在透明玻璃(载体基板)上依次堆叠包括聚酰亚胺基聚合物的下绝缘层、包括AlZO材料的阻挡结构、和具有三层结构(ITO层、Cu层和ITO层)的电极层。
具体而言，阻挡结构的厚度为2μm，电极层的厚度为84nm。
通过在溅射工艺室中使用AlZO靶材在下绝缘层上沉积阻挡层来形成阻挡结构。之后，在阻挡结构上形成有机层。
在扫描尺寸为1.5μm2、扫描速率为1.0Hz的条件下，使用AFM(PSIA XE-100)测量的阻挡结构的表面粗糙度为0.5nm。
将玻璃基板从下绝缘层、阻挡结构和透明电极层的堆叠结构上分离，然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)被附接到下绝缘层的底部。
实施例2至6
透明电极结构通过与实施例1相同的方法制造，不同的是，如下表1所示，改变了包括在阻挡结构中的阻挡材料的类型并通过控制溅射工艺中的氧气量和功率改变了表面粗糙度。
实施例7至11
透明电极结构通过与实施例1相同的方法制造，不同的是，阻挡结构中包含的阻挡材料改变为含硅无机材料，并且阻挡结构通过CVD方法形成。
实施例12
透明电极结构通过与实施例1相同的方法制造，不同的是，阻挡结构中包含的阻挡材料改变为硅氮烷，并且阻挡结构通过旋涂方法形成。
比较例
透明电极结构通过与实施例1相同的方法制备，不同的是，载体基板上没有形成阻挡结构。
[表1]
阻挡材料 表面粗糙度(nm)
实施例1 AlZO材料 0.5
实施例2 AlZO/硅氧烷复合物 0.7
实施例3 AlZO材料 0.4
实施例4 AlZO材料 0.3
实施例5 AlZO材料 0.2
实施例6 AlZO材料 0.19
实施例7 含硅无机材料 3
实施例8 含硅无机材料 3.1
实施例9 含硅无机材料 4
实施例10 含硅无机材料 5
实施例11 含硅无机材料 5.1
实施例12 含硅无机材料 0.2
实施例13 硅氮烷 3.5
比较例 - -
实验例
<对初始暗点产生的评估>
制备了包括根据实施例1至4和比较例1的透明电极结构的OLED照明装置。
向制造的OLED照明装置施加电压以产生光。当从OLED照明装置的上侧观察时，在温度为60℃、湿度为90％的条件下，视觉上确定所产生的光中随着时间过去是否存在暗点。
未检测到形成初始暗点的情况表示为◎,检测到一个初始暗点的情况表示为○,形成两个初始暗点的情况表示为Δ,形成三个或更多个初始暗点的情况表示为X。测量结果如表2所示。
<透湿度测量>
根据JIS-K7129标准(温度为40℃，湿度为90％RH)，使用MOCON Aquatran2测量根据实施例1至4和比较例的透明电极结构的水蒸气渗透速率。
测量结果如表2所示。
[表2]
初始暗点的产生 透水度(g/m<sup>2</sup>/天)
实施例1 ◎ 0.00005
实施例2 ◎ 0.0007
实施例3 ◎ 0.00007
实施例4 ◎ 0.00007
实施例5 ◎ 0.00005
实施例6 ◎ 0.00005
实施例7 ◎ 0.003
实施例8 ○ 0.0041
实施例9 ○ 0.0054
实施例10 ○ 0.0057
实施例11 Δ 0.0062
实施例12 ○ 0.00005或更小
实施例13 ○ 0.75
比较例 X 18
参考表2，不包括阻挡结构的比较例的透明电极结构具有较高的水蒸气渗透速率，并且在该透明电极结构的表面上存在暗点。由此，当通过比较例的透明电极结构施加电流时，该透明电极结构的光学特性由于暗点而逐渐恶化。
在阻挡结构的表面粗糙度值为5nm或更小的实施例1至10以及实施例12和13中，与实施例11的情况相比，抑制了初始暗点的产生，并提供了进一步改善的透湿度结果。
此外，在表面粗糙度小于0.2nm的实施例6中，抑制了初始暗点的产生，并提供了较低的透湿度，但阻挡结构和透明基板之间的粘附力略有降低。

Claims (19)

1.一种透明电极结构，包括：
透明基板；
透明电极层，所述透明电极层设置在所述透明基板上，所述透明电极层包括透明氧化物电极层和金属层的多层结构；以及
阻挡结构，所述阻挡结构设置在所述透明基板和所述透明电极层之间，所述阻挡结构包括氧化铝-氧化锌复合物(AlZO)材料、硅氮烷、硅氧烷或含硅无机材料中的至少一种阻挡材料。
2.如权利要求1所述的透明电极结构，其中，所述透明电极层具有由等式1定义的光学比，所述光学比为5或更小：
[等式1]
光学比＝金属层的消光系数/(|透明氧化物电极层的折射率-金属层的折射率|)。
3.如权利要求1所述的透明电极结构，其中，所述透明氧化物电极层包括第一透明氧化物电极层和第二透明氧化物电极层，以及
所述金属层设置在所述第一透明氧化物电极层和所述第二透明氧化物电极层之间。
4.如权利要求3所述的透明电极结构，其中，所述金属层与所述第一透明氧化物电极层之间的光学比为5或更小，所述金属层与所述第二透明氧化物电极层之间的光学比为5或更小。
5.如权利要求3所述的透明电极结构，其中，所述第一透明氧化物电极层和所述第二透明氧化物电极层每一者的厚度为
Figure FDA0003447522880000011
至
Figure FDA0003447522880000012
所述金属层的厚度为
Figure FDA0003447522880000013
至
Figure FDA0003447522880000014
6.如权利要求1所述的透明电极结构，其中，所述透明氧化物电极层的折射率为1.7至2.2，所述金属层包括银(Ag)合金。
7.如权利要求1所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括包含所述阻挡材料的阻挡层和堆叠在所述阻挡层上的有机层。
8.如权利要求7所述的透明电极结构，其中，所述阻挡层包括AlZO材料或硅氮烷。
9.如权利要求7所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括交替堆叠的多个所述阻挡层和多个所述有机层。
10.如权利要求1所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构具有多层结构，所述多层结构包括第一阻挡层和第二阻挡层，其中，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层每一者都包括所述阻挡材料。
11.如权利要求10所述的透明电极结构，其中，所述第一阻挡层包括含硅无机材料，所述第二阻挡层包括硅氮烷。
12.如权利要求11所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括彼此面对的一对第一阻挡层，其中，所述第二阻挡层插入所述一对第一阻挡层之间。
13.如权利要求11所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构包括交替堆叠的多个所述第一阻挡层和多个所述第二阻挡层。
14.如权利要求1所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构的表面粗糙度为5nm或更小。
15.如权利要求14所述的透明电极结构，其中，所述阻挡结构的表面粗糙度为0.2nm至3nm。
16.如权利要求1所述的透明电极结构，还包括设置在所述透明基板和所述阻挡结构之间的下绝缘层。
17.如权利要求16所述的透明电极结构，其中，所述下绝缘层包括包含有机聚合物材料的转移中间层。
18.一种照明装置，包括：
如权利要求1所述的透明电极结构；
设置在所述透明电极结构上的有机发光层；以及
设置在所述有机发光层上的上电极。
19.一种太阳能电池，包括：
如权利要求1所述的透明电极结构；
设置在所述透明电极结构上的光活性层；以及
设置在所述光活性层上的上电极。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1843060A (zh) * 2003-06-25 2006-10-04 东海橡胶工业株式会社 有机电致发光元件、制备有机电致发光元件的方法和电极薄膜
CN101682001A (zh) * 2007-05-10 2010-03-24 伊斯曼柯达公司 具有改进光输出的电致发光器件
CN103210498A (zh) * 2010-08-13 2013-07-17 第一太阳能有限公司 光伏装置
CN105244393A (zh) * 2014-06-05 2016-01-13 中物院成都科学技术发展中心 聚酰亚胺太阳能电池及其制备方法
WO2017065251A1 (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 三菱化学株式会社 有機光電変換素子及び有機薄膜太陽電池モジュール
US20170271621A1 (en) * 2014-08-22 2017-09-21 Oledworks Gmbh Light-emitting device
KR101947397B1 (ko) * 2017-11-08 2019-02-13 동우 화인켐 주식회사 투명 전극 적층체 및 이를 포함하는 터치 센서
CN109407876A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 东友精细化工有限公司 透明电极层叠体及其制造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016203403A1 (en) 2015-06-15 2016-12-22 Sabic Global Technologies B.V. Metal electrode formation for oled lighting applications

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1843060A (zh) * 2003-06-25 2006-10-04 东海橡胶工业株式会社 有机电致发光元件、制备有机电致发光元件的方法和电极薄膜
CN101682001A (zh) * 2007-05-10 2010-03-24 伊斯曼柯达公司 具有改进光输出的电致发光器件
CN103210498A (zh) * 2010-08-13 2013-07-17 第一太阳能有限公司 光伏装置
CN105244393A (zh) * 2014-06-05 2016-01-13 中物院成都科学技术发展中心 聚酰亚胺太阳能电池及其制备方法
US20170271621A1 (en) * 2014-08-22 2017-09-21 Oledworks Gmbh Light-emitting device
WO2017065251A1 (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 三菱化学株式会社 有機光電変換素子及び有機薄膜太陽電池モジュール
CN109407876A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 东友精细化工有限公司 透明电极层叠体及其制造方法
KR101947397B1 (ko) * 2017-11-08 2019-02-13 동우 화인켐 주식회사 투명 전극 적층체 및 이를 포함하는 터치 센서

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