有機發光二極體器件的製作方法

2023-10-05 18:13:09 1

有機發光二極體器件的製作方法
【專利摘要】一種有機發光二極體器件，包括：第一電極；第二電極，與所述第一電極相對；以及發射層，在所述第一電極和所述第二電極之間。所述第一電極包括銀-鎂合金，所述銀-鎂合金所包含的銀的體積含量大於所包含的鎂的體積含量。
【專利說明】有機發光二極體器件
【技術領域】
[0001 ] 本發明的實施方式涉及有機發光二極體器件。
【背景技術】
[0002]近來，存在對縮小尺寸和厚度的監視器、電視等的需求，該需求促使用液晶顯示器(LCD)代替陰極射線管(CRT)。然而，液晶顯示器(LCD)不僅需要單獨的背燈(由於其是非發射裝置)，而且在響應速度、視角等方面還受到限制。
[0003]近來，期望通過有機發光二極體器件(OLED)顯示器克服上述缺陷。通常，有機發光二極體器件包括兩個電極和設置在該兩個電極之間的發射層。當從一個電極注入的電子與從另一個電極注入的空穴結合以形成激子時(這導致能量釋放)，OLED顯示器發光。
[0004]兩個電極中的至少一個是向外部傳輸光的透明電極。因此，電極的光學性質會影響有機發光二極體器件的效率。

【發明內容】

[0005]本發明的實施方式的多個方面涉及一種包括具有高透光率和低吸收率的電極的有機發光二極體(OLED)器件。
[0006]根據一個實施方式，有機發光二極體器件，包括:第一電極；第二電極，與所述第一電極相對；以及發射層，在所述第一電極和所述第二電極之間，其中，所述第一電極包括銀-鎂合金，所述銀-鎂合金所包含的銀的體積含量大於所包含的鎂的體積含量。
[0007]所包含的鎂的量可小於或等於所述銀-鎂合金的總量的30%體積比。
[0008]所包括的鎂的量可以為所述銀-鎂合金的總量的5%至30%體積比。
[0009]所述第一電極還可包括鐿。
[0010]所包括的鐿的量可小於或等於所述銀-鎂合金的總量的30%體積比。
[0011]所包括的鐿的量可以為所述銀-鎂合金的總量的5%至30%體積比。
[0012]所述第一電極可具有30埃至300埃的厚度。
[0013]有機發光二極體器件還可包括:包含鐿的輔助層，在所述第一電極和所述發射層之間。
[0014]所述包含鐿的輔助層的厚度可以為5埃至50埃。
[0015]所述第一電極可在450nm至750nm的波長範圍內具有大於或等於60%的透光率。
[0016]所述第一電極可在450nm至750nm的波長範圍內具有60%至85%的透光率。
[0017]所述第一電極可在450nm至750nm的波長範圍內具有小於或等於40%的光反射率。
[0018]所述第一電極可在450nm至750nm的波長範圍內具有小於或等於15%的光吸收率。
[0019]所述第二電極可包括反射電極，以及所述發射層可被配置為發射白光。
[0020]所述第二電極可包括透明電極，以及所述發射層可被配置為發射白光。[0021 ]所述第一電極可以為陰極。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是根據一個實施方式的有機發光二極體器件的截面圖；
[0023]圖2是根據示例1-1至1-4以及對比示例I的銀_鎂合金薄膜的透光率的圖表；
[0024]圖3是根據示例1-1至1-4以及對比示例I的銀_鎂合金薄膜的光反射率的圖表;
[0025]圖4是根據示例1-1至1-4的銀-鎂合金薄膜的光吸收率的圖表；
[0026]圖5是根據示例2-1至2-5的銀-鎂合金薄膜的透光率的圖表；
[0027]圖6是根據示例2-1至2-5的銀-鎂合金薄膜的光反射率的圖表；以及
[0028]圖7是根據示例2-1至2-5的銀-鎂合金薄膜的光吸收率的圖表。
【具體實施方式】
[0029]下面將參照示出本公開示例性實施方式的附圖來詳細地描述本公開。然而，本公開可具體化為多種不同的形式，且不受所描述的示例性實施方式的限制。
[0030]為了清晰的目的，附圖中的層、膜、面板、區域等的厚度可能被誇大。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應理解，當例如層、膜、區域或襯底的元件被稱為在另一個元件「上」時，其可以直接在該另一元件上，或者在該元件與該另一元件之間還可存在其他元件。相反地，當元件被稱為「直接位於另一元件之上」時，在該元件與該另一元件之間不存在其他元件。
[0031]下面參照圖1，描述根據實施方式的有機發光二極體器件。
[0032]圖1是根據一個實施方式的有機發光二極體器件的截面圖。
[0033]參照圖1，根據一個實施方式的有機發光二極體器件包括襯底10、下電極20、面對(例如,相對)下電極20的上電極40、以及設置在下電極20與上電極40之間的發射層30。
[0034]襯底10可由例如無機材料、有機材料、或矽片等製成，無機材料諸如玻璃，有機材料諸如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醯胺、聚醚碸、或者其組合。
[0035]下電極20和上電極40中的一個是陰極，另一個是陽極。例如，下電極20可為陽極，上電極40可為陰極。
[0036]下電極20和上電極40中的至少一個可為透明電極。當下電極20為透明電極時，有機發光二極體器件可為底部發射型，其中，光朝襯底10發射。當上電極40為透明電極時，有機發光二極體器件可為頂部發射型，其中，光相對於襯底10發射。另外，當下電極20和上電極40都是透明電極時，光可既朝向襯底10又相對於襯底10發射。
[0037]透明襯底可包括銀-鎂合金。
[0038]銀是具有高導電性和低光吸收率的金屬，因此，銀提供了改進的電性質和光性質。鎂是具有低功函數的金屬，因此，鎂可提供改進的電荷遷移性，並增加電極薄膜的強度，從而改善可靠性。
[0039]在此，銀-鎂合金可為富銀合金(Ag-rich alloy)，其中，銀的體積含量多於鎂。
[0040]所包括的鎂的量可小於或等於銀-鎂合金的總量的30%體積比。在一個實施方式中，所包括鎂的量的範圍可以是銀-鎂合金的總量的約0.001%至約30%體積比。在一些實施方式中，當所包括的鎂在上述範圍中時，通過增加透光率但降低光吸收率並保證電極薄膜的穩定性而改進有機發光二極體器件的效率。
[0041 ] 在一些實施方式中，所包括的鎂的量可以為銀-鎂合金的總量的約5%至約30%體積比。在一些實施方式中，當所包括的鎂在上述範圍時，容易形成銀-鎂合金且使用該合金的有機發光二極體器件的效率也提聞。
[0042]透明電極還可包括鐿(Yb)。鐿可具有相對低的功函數且可容易地將電子注入發射層30，而且在可見光區域還具有低的光吸收率，因此可改善透明電極的透光率。
[0043]所包括的鐿的量可小於或等於銀-鎂合金的總量的30%體積比。在某些實施方式中，所包括的鐿的量可以是銀-鎂合金的總量的約5%至約30%體積比。在一些實施方式中，當所包括的鐿在上述範圍中時，通過平穩地注入電子並維持電極薄膜的穩定性，可降低驅動電壓。
[0044]透明電極可具有約30埃至約300埃的厚度。在一些實施方式中，當透明電極的厚度在上述範圍內時，可同時確保高透光性和低電阻特性。
[0045]透明電極在約450nm至約750nm的波長範圍中可具有大於或等於約60%的透光率。在一些實施方式中，透明電極在可視光區域(即約450nm至約750nm的波長範圍)可具有約60%至約85%的透光率。
[0046]透明電極在約450nm至約750nm的波長範圍中可具有小於或等於約40%的光反射率，並在約450nm至約750nm的波長範圍中可具有小於或等於約15%的光反射率。這樣，當透明電極具有相對低的光反射率和相對低的光吸收率時，可增加向外發射光的效率。
[0047]當下電極20和上電極40都為透明電極時，一個電極由上述銀-鎂合金製成，而另一個電極由上述銀-鎂合金或透明傳導氧化物製成。透明傳導氧化物可以為，例如，銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(IZO)等。
[0048]當下電極20和上電極40中僅有一個是透明電極時，該透明電極可以由上述銀-鎂合金製成，而另一個電極為由不透明導體製成的反射電極。該不透明導體可以為金屬，例如鋁(Al)、銅(Cu)、鑰(Mo)、銀(Ag)、上述金屬的合金或其組合。
[0049]發射層30可由發射原色(例如紅、綠、藍等)中的一種光的有機材料製成。或者，發射層30可由無機材料與有機材料的混合物製成,例如，聚荷衍生物(polyf Iuorenederivative)、聚對苯撐乙烯((poly)paraphenylenevinylene)衍生物、聚亞苯基衍生物(polyphenylene derivative)、聚荷衍生物(polyfluorene derivative)、聚乙烯咔唑(polyvinylcarbazole)、聚噻吩衍生物(polythiophene derivative),或者通過將這些聚合物材料摻雜以下物質而製備的化合物，基於花(perylene)的顏料、基於香豆素(cumarine)的顏料、基於羅瑟邁恩(rothermine)的顏料、紅突烯(rubrene)、花(perylene)、9, 10- 二苯基蒽(9，10-diphenylanthracene)、四苯基丁二烯(tetraphenylbutadiene)、尼羅紅、香豆素、喹卩丫唳酮(quinacridone)等。一般而言，有機發光二極體器件通過其中發射層發射的原色光的組合而顯示期望的圖像。
[0050]發射層30通過結合三原色(例如，紅、綠、藍)可發出白光。具體地，發射層30通過結合相鄰子像素的顏色或通過結合在豎直方向上層疊的顏色可發出白光。
[0051]在發射層30和上電極40之間還可包括輔助層50，以改進發光效率。在圖1中，僅在發射層30和上電極40之間示出輔助層50，但是該結構並不限於此，還可在發射層30和下電極20之間設置輔助層50，或者在發射層30和上電極40之間以及發射層30以及下電極20之間都設置輔助層50。
[0052]輔助層50可包括用於平衡電子和空穴的電子傳輸層(ETL)以及空穴傳輸層(HTL)，和用於加強電子和空穴注入的電子注入層(EIL)和空穴注入層(HIL)等，還可包括從這些層中選出的一個或多個。
[0053]輔助層50可為電子注入層(EIL)和/或包括鐿的電子傳輸層(ETL)。
[0054]鐿具有相對低的功函數，因此相對容易地將電子注入發射層30，並且鐿在可視光區域中具有較低的折射率和較低的光吸收率，因此如上所述，鐿具有高透光率。
[0055]包含鐿的輔助層50的厚度為約5埃至約50埃。在一些實施方式中，當包含鐿的輔助層50的厚度在上述範圍中時，通過增加電荷遷移性和透光率而改善有機發光二極體器件的效率。
[0056]透明電極可形成具有反射電極的微腔。因此，從發射層30發出的光在彼此被設定的(例如預設的)間隙分隔的透明電極和反射電極之間反覆地反射，這樣可引起強幹涉效應，從而可放大特定波長區域的光並可提高有機發光二極體器件的效率。
[0057]下面舉例更詳細地說明本發明。然而，這些示例不應被理解為限定本發明的範圍。
[0058]透明薄膜的形成
[0059]示例 1-1
[0060]通過在玻璃襯底上以95:5(體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成60埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0061]示例1-2
[0062]通過在玻璃襯底上以95:5(體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成80埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0063]示例1-3
[0064]通過在玻璃襯底上以95:5 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成100埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0065]示例 1-4
[0066]通過在玻璃襯底上以95:5 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成120埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0067]示例2-1
[0068]通過在玻璃襯底上以95:5(體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成90埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0069]示例2-2
[0070]通過在玻璃襯底上以90:10 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成90埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0071]示例2-3
[0072]通過在玻璃襯底上以85:15 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成90埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0073]示例2-4[0074]通過在玻璃襯底上以80:20 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成90埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0075]示例2-5
[0076]通過在玻璃襯底上以75:25 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成90埃厚度的銀-鎂合金薄膜。
[0077]對比示例I
[0078]通過在玻璃襯底上以10:90 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂而形成115埃厚度的
銀-鎂合金薄膜。
[0079]評估:透光率、光反射率和光吸收率。
[0080]對根據示例1-1至2-5和對比示例I的銀-鎂合金薄膜的透光率、光反射率和光吸收率進行測試。用紫外-可見光分光光度法(UV-visible spectrophotometry)執行測試。
[0081]結果示於圖2至圖7。
[0082]圖2是根據示例1-1至1-4和對比示例I的銀-鎂合金薄膜的透光率的圖表，圖3是根據示例1-1至1-4和對比示例I的銀-鎂合金薄膜的光反射率的圖表，圖4是根據示例1-1至1-4和對比示例I的銀-鎂合金薄膜的光吸收率的圖表。
[0083]圖5是根據示例2-1至2-5的銀-鎂合金薄膜的透光率的圖表，圖6是根據示例2-1至2-5的銀-鎂合金薄膜的光反射率的圖表，以及圖7是根據示例2-1至2-5的銀-鎂合金薄膜的光吸收率的圖表。
[0084]參照圖2至圖4，根據示例1-1至1-4的銀-鎂合金薄膜與根據對比示例I的薄膜相比，具有更高的透光率和更低的光反射率以及更低的光吸收率。
[0085]根據示例1-1至1-4的銀-鎂合金薄膜分別用於形成電極，因而可改善透光率，並且降低該電極表面處反射或吸收的光的量，從而改善顯示裝置的效率。
[0086]具體地，根據示例1-1至1-4的銀-鎂合金薄膜在約550nm的波長處具有大於或等於約75%的透光率，在約450nm至750nm的波長範圍中具有小於或等於約30%的光反射率以及小於或等於約12%的光吸收率。
[0087]另一方面，參照圖5至圖7，根據示例2-1至2-5的銀-鎂合金薄膜在約550nm的波長處具有大於或等於約60%的透光率，在約450nm至750nm的波長範圍中具有小於或等於約30%的光反射率以及小於或等於約15%的光吸收率。
[0088]有機發光二極體的製備
[0089]示例3-1
[0090]將ITO陽極濺射在玻璃襯底上並被圖案化。接著，通過在圖案化的ITO陽極上依次將三苯胺衍生物沉積為紅光發射材料、將茈衍生物沉積為藍光發射材料、將芴衍生物沉積為綠光發射材料，然後，通過在其上沉積喹啉鋰以形成電子傳輸層(ETL)，從而形成發射層。然後，將鐿沉積為15埃的厚度，並在其上以95:5 (體積％)的比例熱蒸發銀和鎂的混合物，以形成80埃厚度的、銀-鎂合金製成的陰極，以製備有機發光二極體。
[0091]示例3-2
[0092]除使用以90:10 (體積％)的比例提供的銀和鎂製備銀-鎂合金陰極之外，根據與上述示例3-1相同的方法製備有機發光二極體。[0093]示例3-3
[0094]除使用以85:15 (體積％)的比例提供的銀和鎂製備銀-鎂合金陰極之外，根據與上述示例3-1相同的方法製備有機發光二極體。
[0095]示例3-4
[0096]除使用以80:20 (體積％)的比例提供的銀和鎂製備銀-鎂合金陰極之外，根據與上述示例3-1相同的方法製備有機發光二極體。
[0097]示例3-5
[0098]除使用以70:30 (體積％)的比例提供的銀和鎂製備銀-鎂合金陰極之外，根據與上述示例3-1相同的方法製備有機發光二極體。
[0099]對比示例2
[0100]除使用以10:90 (體積％)的比例提供的銀和鎂製備銀-鎂合金陰極之外，根據與上述示例3-1相同的方法製備有機發光二極體。
[0101]對比示例3
[0102]除使用以40:60 (體積％)的比例提供的銀和鎂製備銀-鎂合金陰極之外，根據與上述示例3-1相同的方法製備有 機發光二極體。
[0103]評估:有機發光二極體的效率
[0104]對根據示例3-1至3-5以及對比示例2和3的有機發光二極體的白光發光效率進行評估。通過設置色坐標和使用亮度計(由美樂達公司(Minota C0., Ltd.)製造的CA210)測試效率，單位為Cd/A。
[0105]表1給出了結果
[0106]表1::1提高的效率(%)(與
【權利要求】
1.一種有機發光二極體器件，包括: 第一電極； 第二電極，與所述第一電極相對；以及 發射層，在所述第一電極和所述第二電極之間， 其中，所述第一電極包括銀-鎂合金，所述銀-鎂合金所包含的銀的體積含量大於所包含的鎂的體積含量。
2.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所包含的鎂的量小於或等於所述銀-鎂合金的總量的30%體積比。
3.如權利要求2所述的有機發光二極體器件，其中，所包括的鎂的量為所述銀-鎂合金的總量的5%至30%體積比。
4.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第一電極還包括鐿。
5.如權利要求4所述的有機發光二極體器件，其中，所包括的鐿的量小於或等於所述銀-鎂合金的總量的30%體積比。
6.如權利要求4所述的有機發光二極體器件，其中，所包括的鐿的量為所述銀-鎂合金的總量的5%至30%體積比。
7.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第一電極具有30埃至300埃的厚度。
8.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，還包括: 包含鐿的輔助層，在所述第一電極和所述發射層之間。
9.如權利要求8所述的有機發光二極體器件，其中，所述包含鐿的輔助層的厚度為5埃至50埃。
10.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第一電極在450nm至750nm的波長範圍內具有大於或等於60%的透光率。
11.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第一電極在450nm至750nm的波長範圍內具有60%至85%的透光率。
12.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第一電極在450nm至750nm的波長範圍內具有小於或等於40%的光反射率。
13.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第一電極在450nm至750nm的波長範圍內具有小於或等於15%的光吸收率。
14.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第二電極包括反射電極，以及所述發射層被配置為發射白光。
15.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第二電極包括透明電極，以及所述發射層被配置為發射白光。
16.如權利要求1所述的有機發光二極體器件，其中，所述第一電極為陰極。
【文檔編號】H01L51/54GK103579529SQ201310179780
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年5月15日 優先權日:2012年8月2日
【發明者】尹錫奎 申請人:三星顯示有限公司