一种有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术涉及一种有机电致发光器件的阴极结构。本发明专利技术提出的一种有机电致发光器件包括基板、阳极、阴极和位于两电极之间的有机功能层，其阴极为包括采用由第一金属材料和／有机材料／第二金属材料交替多层结构形成的复合电极。本发明专利技术的技术方案解决了常规的单层阴极结构中存在的针孔缺陷和弯折时应力不均匀的问题，增加了器件的寿命，提高了柔软ＯＬＥＤ器件的柔韧性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机电致发光器件的阴极结构，属于有机电致发光

技术介绍
当今，随着多媒体技术的发展和信息社会的来临，对平板显示器性能的要求越来越高。 近年来新出现了三种显示技术等离子显示器、场发射显示器和有机电致发光显示器，均 在一定程度上弥补了阴极射线管和液晶显示器的不足。其中，有机电致发光显示器具有自 主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相 比，有机电致发光显示器不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达液晶显示器的 1000倍，其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器。因此，有机电致发光显示器具有广 阔的应用前景，被看作极赋竞争力的未来平板显示技术之一。0LED器件的传统结构是透明阳极/多层有机层/金属阴极。常用的阳极材料多为导电金 属氧化物，如IT0、 IZ0、 Zn0等，也可为高功函数的金属，如Ag、 Au等。常用的金属阴极 材料有Mg: Ag合金、Al等。现有技术中的单层金属阴极存在致密性差的问题，因为单一的金属薄膜存在针孔等缺 陷，水汽、氧气会从针孔处渗透到器件内部，在金属和器件的有机功能层界面，会与金属 或有机材料发生作用，形成金属氧化物或者剥离金属，影响了器件的寿命。另外，OLEDs作为一种全固化的显示器件，其最大优越性在于能够制备出柔性的显示 器件，柔性有机电致发光器件指以柔性材料为基板的有机电致发光器件，由于柔性基片的 特点就给这类器件赋予了独特的应用前景，如柔性的显示器件，柔性的电子报刊，壁纸电 视，可穿戴的显示器等。对于制备在柔软基板上的器件，在弯折使用的过程中，因受到应 力不均的影响，作为阴极的金属层会出现断裂现象，在阴极表面出现裂痕，也可能造成金 属电极从器件中的有机功能层上剥离，进而导致器件出现大量的不发光的条纹，器件弯折 后的性能明显下降，且柔韧性受到影响。目前的解决方案一种是在单层的阴极后可以覆盖一层保护层，例如在A1电极后覆盖一层低功函数的金属Li、 Cs等作为保护层，利用这些金属优越的延展性覆盖A1表面的缺陷； 另一种解决方案是还可以在A1阴极上用溅射等方法制备一层高熔点的金属Mo、 Cr等保护 Al的表面。对于第一种情况，由于Li、 Cs等金属是活泼金属，非常容易与水、氧等发生 化学反应，进而也会影响器件的寿命；对于第二种情况，Mo、 Cr的高熔点特性限制了它们 只能用溅射等工艺进行制备，工艺变得非常复杂，实用性差。
技术实现思路
本专利技术重点针对上述现有OLED器件中阴极存在的问题，提出新的阴极结构，以提高 器件的寿命。本专利技术提出一种有机电致发光器件，包括基板、阳极、阴极和位于两电极之间的有机 功能层，其中阴极为包括第一金属材料和有机材料/第二金属材料交替多层结构形成的复合 电极。阴极中的第一金属材料选自功函数小于4.7eV的金属、合金或金属卤化物与金属的复 合结构。优选的材料为A1、 Ag、 Li、 Mg、 Ca、 Ba、 MgAg合金或LiF/Al结构中的一种。 该第一金属材料层的厚度为100nm 300nm。阴极中的有机材料选自Alq3、 NPB、 CuPc、 PFA、 Teflon中的一种。该有机材料层的 厚度为20nm 200nm。阴极中的第二金属材料选自熔点大于80(TC的金属。优选的材料选自A1、 Ag、 Mo或 Cr中的一种。该第二金属材料层的厚度为20nm 200nm。阴极中的有机材料/第二金属材料交替层数为1-5的整数。本专利技术的有机电致发光器件的基板的材料可为玻璃，也可为柔性材料，柔性材料可选 自塑料、金属箔片或超薄玻璃。柔性基板优选为聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种。本专利技术提出的器件复合阴极结构中，首先在第一金属表面覆盖一层有机材料，由于有 机材料具有很好的延展性，可以覆盖金属表面的缺陷，再将高熔点的金属覆盖在有机层上， 增加了器件阴极的致密性，可以增强阴极对水、氧的阻隔能力，避免水、氧向器件内部的 渗透，进而增强了器件的寿命。对于制备在柔软基板上的OLED器件，采用复合电极结构的器件，增强了器件阴极的 致密性和柔韧性，并使得器件弯折过程中所受到的应力分散均匀，进而增强了柔软OLED 器件的柔韧性，同时提高器件的寿命。阴极中的第一金属材料选择功函数小于4.7eV的金属材料、合金或金属卤化物与金属 的复合结构材料，如Li、 Cs、 Ca、 Mg、 MgAg合金、LiF/Al等，使得阴极与有机功能层中 的材料的LUMO能级形成较小的势垒，有利于电子从阴极向有机功能层中的电子传输层注 入。阴极中的有机材料层选择延展性好、成膜均匀的材料，如Alq3、 NPB、 PFA、 Teflon 等，可以更完整的覆盖在第一金属材料表面。阴极中的第二金属材料层选择熔点大于800 'C金属，高熔点的金属具有稳定、致密的优点，可以最有效地保护其内层的阴极结构，可 以用热蒸镀的方法制备，如A1、 Ag等；也可以用溅射方法制备，如Mo、 Cr等。本专利技术的技术方案解决了常规的单层阴极结构中存在的针孔缺陷和弯折时应力不均匀 的问题，增加了器件的寿命，提高了柔软OLED器件的柔韧性。附图说明图1为现有技术的器件结构示意图，图中1为器件基板、2为阳极、3为有机功能层、4为 阴极。图2为本专利技术的器件结构示意图，图中1为器件基板、2为阳极、3为有机功能层、5为复 合阴极中的第一金属材料层、6为复合阴极中的有机材料层、7为复合阴极中的第二金 属材料层，8为省略的复合阴极中的有机材料层与第二金属材料层交替多层的复合结 构。图3为实施例3和对比例1两个器件在lOmm的曲率半径条件下弯折100次后工作时的亮度 一电压曲线。具体实施例方式有机发光器件OLEDs的制备方法(1)在基板上依次制备阳极、有机功能层和阴极基板透明基片，可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种材料；阳极层可以采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料一般为ITO、氧化锌、氧化锡 锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO，有机导电聚合 物优选为聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠(以下简称PEDOT:PSS)、聚苯胺(以下简称PANI)中 的一种材料；有机功能层，包括发光层，还可以包括电子传输层、空穴传输层等功能层。发光层可以采用小分子材料，也可采用聚合物材料；发光层材料可以为荧光材料，如 金属有机配合物(如Alq3、 Gaq3、 Al (Saph-q)或Ga (Saph-q))类化合物，该小分子材料 中可掺杂有染料，掺杂浓度为小分子材料的0.01wt7。 20wt7。，染料一般为芳香稠环类(如 rubrene)、香豆素类(如DMQA、 C545T)或双吡喃类(如DCJTB、 DCM)化合物中的一 种材料，发光层材料也可采用磷光材料，其中咔唑衍生物如CBP、聚乙烯咔唑(PVK)为 主体材料，该主体材料中可掺杂磷光染料，如三(2 —苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)， 二(2 —苯基吡 啶)(乙酰丙酉同)铱(Ir(ppy)2(acac))，八乙基卟啉铂(PtOEP)等。电子传输层，使用材料一般为小分子电子传输材料，可为金属有机配合物(如Alq3、 Gaq3、 Al (Saph-q)、 BAlq或Ga (Saph-q))，芳香本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电致发光器件，包括基板、阳极、阴极和位于两电极之间的有机功能层，其特征在于，所述阴极为包括第一金属材料和有机材料／第二金属材料交替多层结构形成的复合电极。

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光器件，包括基板、阳极、阴极和位于两电极之间的有机功能层，其特征在于，所述阴极为包括第一金属材料和有机材料/第二金属材料交替多层结构形成的复合电极。12. 根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述基板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱勇，刘嵩，张德强，高裕弟，
申请(专利权)人：清华大学，北京维信诺科技有限公司，昆山维信诺显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]