有機發光二極體器件及相應的顯示裝置的製作方法
2023-05-25 12:37:11 2
專利名稱：有機發光二極體器件及相應的顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及有機電致發光領域，特別是涉及一種可提高出光效率的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示裝置(LCD, liquid crystal display)在沒有外界光的情況下,顯示效果非常完美。但是當存在外界光時(如太陽光)，顯示效果就會變得很差。因此，針對液晶顯示裝置的這個問題，開發了一種有機發光二極體(OLED, organic light emitting diodes)顯示裝置，該OLED顯示裝置包括陽極、陰極以及設置在陽極和陰極之間的有機發射層。該OLED顯示裝置工作時，陽極的空穴與陰極的電子在有機發射層內複合，從而形成電子-空穴的激勵子，當激勵子返回基態時，就會釋放出能量進而發出光線。因此OLED顯示裝置是一種自發光的顯示裝置,相對於液晶顯示器,OLED顯示裝置的可視度和亮度更高，當存在外界光時也可達到較佳的顯示效果。同時由於OLED顯示裝置不需要單獨設置彩色濾光板及背光模組，因此其還具有更輕薄、高對比、高色彩飽和度、廣視角、快速反應以及低能耗的特點。圖I為現有技術的OLED器件的結構示意圖，其包括基板11、金屬陽極12，透明陰極13以及設置在金屬陽極12和透明陰極13之間的有機發射層14，其中不同的有機發射層14之間還設置有隔離子18。這裡的金屬陽極12為不透明的Ag電極，該金屬陽極12除了作為電極使用外，還可用於將有機發射層14出射的部分光線反射，使這部分光線從透明陰極13射出。為了加強金屬陽極12對光線的反射，也可在金屬陽極12表面設置反射層(圖中未示出)，該反射層的材料一般為銀鈀銅合金，其中銀元素的重量百分比範圍為90%-95%，鈀元素的重量百分比範圍為4%-8%，銅元素的重量百分比為1%左右，由於貴金屬銀的比例很高，這樣使得反射層的成本過高。同時銀鈀銅合金結構體系為固溶結構，金屬原子在材料中為固溶分布，在製備中由於溫度原因銀晶粒容易異常增長，導致反射層表面較為粗糙，影響了反射層的光反射效率，進而影響了相應顯示裝置的出光效率。故，有必要提供一種有機發光二極體器件及相應的顯示裝置，以解決現有技術所存在的問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種製作成本低、出光效率高的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置，解決了現有的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置的製作成本較高、出光效率較低的技術問題。為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下本發明涉及一種有機發光二極體器件，其中包括金屬陽極；有機發射層，設置在所述金屬陽極上；透明陰極，設置在所述有機發射層上；以及反射層，設置在所述金屬陽極與所述有機發射層之間，所述反射層為銀鎂銅合金層。
在本發明所述的有機發光二極體器件中，所述銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的範圍為12%-19%。在本發明所述的有機發光二極體器件中，所述銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的範圍為14%-17%。在本發明所述的有機發光二極體器件中，所述銀鎂銅合金層的厚度範圍為80納米至150納米。
在本發明所述的有機發光二極體器件中，所述有機發光二極體器件還包括設置在所述透明陰極上的緩衝層以及設置在所述緩衝層上的透明保護層。在本發明所述的有機發光二極體器件中，所述有機發射層包括藍色有機發射層、綠色有機發射層以及紅色有機發射層。本發明還涉及一種顯示裝置，其包括多個有機發光二極體器件，包括金屬陽極；有機發射層，設置在所述金屬陽極上；透明陰極，設置在所述有機發射層上；以及反射層，設置在所述金屬陽極與所述有機發射層之間，所述反射層為銀鎂銅合金層；以及驅動電路，用於控制所述多個有機發光二極體器件發光。在本發明所述的顯示裝置中，所述銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的範圍為I2%-19%。在本發明所述的顯示裝置中，所述銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的範圍為I4%-17%。在本發明所述的顯示裝置中，所述銀鎂銅合金層的厚度範圍為80納米至150納米。相較於現有的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置，本發明的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置製作成本低、出光效率高，解決了現有的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置的製作成本較高、出光效率較低的技術問題。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下
圖I為現有技術的有機發光二極體器件的結構示意圖；圖2為本發明的有機發光二極體器件的優選實施例的結構示意圖；圖3為具有不同含量鎂元素的銀鎂銅合金層的表面粗糙度示意圖；圖4為具有不同厚度的銀鎂銅合金層的反射率圖譜；圖5為熱處理前的銀鎂銅合金層的表面粗糙情況示意圖；圖6為熱處理後的銀鎂銅合金層的表面粗糙情況示意圖；圖7為熱處理前的銀鈀銅合金層的表面粗糙情況示意圖；圖8為熱處理後的銀鈀銅合金層的表面粗糙情況示意圖；圖9為在不同波段下的銀鎂銅合金和銀鈀銅合金的反射率圖譜。
具體實施例方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。請參照圖2，圖2為本發明的有機發光二極體器件的優選實施例的結構示意圖。有機發光二極體器件包括基板21、金屬陽極22、有機發射層24、透明陰極23、反射層25、緩衝層26以及透明保護層27。其中金屬陽極22設置在基板21上；有機發射層24設置在金屬陽極22上；透明陰極23設置在有機發射層24上；緩衝層26設置在透明陰極23上，用於使有機發光二極體器件表面平坦化；透明保護層27設置在緩衝層26上，用於減小有機發光二極體器件受到的外界環境的影響；有機發射層可包括藍色有機發射層、綠色有機發射層以及紅色有機發射層，不同的有機發射層之間通過隔離子28進行隔離。反射層25設置在金 屬陽極22與有機發射層24之間，用於反射有機發射層24發出的光線，使被反射的光線由透明陰極23側射出，從而提高有機發光二極體器件的出光效率。該反射層25為銀鎂銅合金層，其中銀鎂銅合金層中銅元素的重量百分比為1%左右，鎂元素的重量百分比的範圍為12%-19%，優選為14%-17%。銀鎂銅合金層的厚度範圍為80納米至150納米。本發明的有機發光二極體器件使用銀鎂銅合金層作為反射層25，銀鎂銅合金層中的鎂原子為密排六方晶體結構，能夠與銀鎂銅合金層中的銀原子生成穩定的金屬間化合物相，使得銀鎂銅合金層的製備更加穩定。同時製備和使用銀鎂銅合金層時，生成的穩定的銀鎂金屬間化合物能夠有效釘扎和阻礙由於銀金屬表面能引起的，銀鎂銅合金層中銀晶粒的增長。使得銀鎂銅合金層在製備和使用時，銀鎂銅合金層的表面都更加平整，同時鎂與銀類似，均為類白銀色的金屬，這樣能夠大大提高光線的反射效率，進而提高顯示裝置的出光效率。使用本發明的銀鎂銅合金層作為反射層25時，鎂元素在銀鎂銅合金層中的重量百分比不宜太高或太低，如鎂元素的重量百分比過高，可能導致無法和銀原子生成穩定的銀鎂AgMg金屬間化合物,而是生成AgMg及AgMg3的兩相混合物,複雜的多元結構會一定程度的降低了材料製備及使用過程中的穩定性；如鎂元素的重量百分比過低，使得銀元素的重量百分比需要大大增加(這裡摻雜的銅為微量元素，重量百分比為1%左右)，從而使得反射層25的製作成本大大提高。經試驗證明，鎂元素在銀鎂銅合金層中的重量百分比的範圍為12%-19%時，可以達到較佳的效果，當採用鎂元素在銀鎂銅合金層中的重量百分比的範圍為14%-17%時最佳，具體如下所述。請參照圖3，圖3為具有不同含量鎂元素的銀鎂銅合金層的表面粗糙度示意圖。其中對鎂元素在銀鎂銅合金層中的重量百分比的範圍為12%-19%的8個銀鎂銅合金層樣品進行測試，然後對各銀鎂銅合金層樣品進行熱處理，即將上述樣品放置於250°C的氮氣保護爐中加熱一小時，取出後再進行表面粗糙度測試，從圖中可見，鎂元素在銀鎂銅合金層中的重量百分比的範圍為14%-17%的銀鎂銅合金層樣品的粗糙度較低，反射性能較好。同時本發明的銀鎂銅合金反射層的厚度範圍最佳為80納米至150納米。如銀鎂銅合金層的厚度過大，則反射層25的表面粗糙度會過高，使得反射層25的反射效率反而降低。如銀鎂銅合金層的厚度過小，則反射層25的光透過率會提升，導致反射層25的反射效率降低。經試驗證明，銀鎂銅合金反射層的厚度範圍為80納米至150納米時，可以達到較佳的效果，當銀鎂銅合金反射層的厚度範圍為100納米至140納米時最佳，具體如下所述。請參照圖4，圖4為具有不同厚度的銀鎂銅合金層的反射率圖譜。從圖中可見，無論對於長波長的光還是短波長的光，厚度為100納米至140納米的銀鎂銅合金層的反射率均較高，反射性能較好。下面通過圖5至圖8的相應的試驗數據，說明本發明的銀鎂銅合金反射層的光反射性能遠優越於現有技術的銀鈀銅合金反射層。其中圖5為熱處理前的銀鎂銅合金層的表面粗糙情況示意圖，圖6為熱處理後的銀鎂銅合金層的表面粗糙情況示意圖，圖7為熱處理前的銀鈀銅合金層的表面粗糙情況示意圖，圖8為熱處理後的銀鈀銅合金層的表面粗糙情況示意圖。其中銀鈀銅合金層和銀鎂銅合金層均採用濺射法製得，兩者的厚度均為120納米。在進行熱處理前，對銀鈀銅合金層和銀鎂銅合金層進行表面粗糙度測試(使用原子力學 顯微鏡)，圖5中的銀鎂銅合金層的表面粗糙度值(Ra)為0. 72納米，圖7中的銀鈀銅合金層的表面粗糙度值為0. 84納米，可見在反射層厚度相同的情況下，銀鎂銅合金層的表面平整度優於銀鈀銅合金層。隨後對銀鈀銅合金層和銀鎂銅合金層進行熱處理，將它們放置於250°C的氮氣保護爐中加熱一小時，取出後再進行表面粗糙度測試，圖6中的熱處理後的銀鎂銅合金層的表面粗糙度值為I. 29納米，圖8中的熱處理後的銀鈀銅合金層的表面粗糙度值為2. 71納米。可見經過熱處理後，銀鈀銅合金層的表面粗糙度提高了 3倍多，而銀鎂銅合金層的表面粗糙度只提高了不到2倍，因此銀鎂銅合金層的可靠性或耐受性也優於銀鈀銅合金層。請參照圖9，圖9為在不同波段下的銀鎂銅合金和銀鈀銅合金的反射率圖譜。其中銀鈀銅合金層和銀鎂銅合金層同樣採用濺射法製得，兩者的厚度均為120納米。由圖可見，對於450nm的藍光，銀鎂銅合金層的反射率為95. 3%，銀鈀銅合金層的反射率為92. 1% ；對於550nm的黃綠光，銀鎂銅合金層的反射率為97. 1%，銀鈀銅合金層的反射率為94. 6% ;對於650nm的紅光，銀鎂銅合金層的反射率為97. 9%，銀鈀銅合金層的反射率為96. 2%。從450納米的波段至650納米的波段，銀鎂銅合金層的反射率均優於銀鈀銅合金層。本發明還涉及一種顯示裝置，該顯示裝置包括多個有機發光二極體器件，包括基板；金屬陽極，設置在所述基板上；有機發射層，設置在所述金屬陽極上；透明陰極，設置在所述有機發射層上；以及反射層，設置在所述金屬陽極與所述有機發射層之間，所述反射層為銀鎂銅合金層；以及驅動電路，用於控制所述多個有機發光二極體器件發光。銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的較佳範圍為12%-19%，銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的最佳範圍為14%-17%，該銀鎂銅合金層的較佳厚度範圍為80納米至150納米。本發明的顯示裝置的具體實施方式
和有益效果，與上述的有機發光二極體器件的具體實施例中描述的相同或相似，具體請參見上述有機發光二極體器件的具體實施例。綜上所述，本發明的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置使用金屬鎂代替金屬鈀製作合金反射層，可大大降低反射層的製作成本；同時銀鎂銅合金層作為反射層可以增加反射層的可靠性、耐受性以及反射效率，進而提高了顯示裝置的出光效率。解決了現有有機發光二極體器件及相應的顯示裝置的製作成本較高、出光效率較低的技術問題。綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的 保護範圍以權利要求界定的範圍為準。
權利要求
1.一種有機發光二極體器件，其特徵在於，包括 金屬陽極； 有機發射層，設置在所述金屬陽極上； 透明陰極，設置在所述有機發射層上；以及 反射層，設置在所述金屬陽極與所述有機發射層之間， 所述反射層為銀鎂銅合金層。
2.根據權利要求I所述的有機發光二極體器件，其特徵在於，所述銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的範圍為12%-19%。
3.根據權利要求2所述的有機發光二極體器件，其特徵在於，所述銀鎂銅合金層中鎂元 素的重量百分比的範圍為14%-17%。
4.根據權利要求I所述的有機發光二極體器件，其特徵在於，所述銀鎂銅合金層的厚度範圍為80納米至150納米。
5.根據權利要求I所述的有機發光二極體器件，其特徵在於，所述有機發光二極體器件還包括設置在所述透明陰極上的緩衝層以及設置在所述緩衝層上的透明保護層。
6.根據權利要求I所述的有機發光二極體器件，其特徵在於，所述有機發射層包括藍色有機發射層、綠色有機發射層以及紅色有機發射層。
7.一種顯示裝置，其特徵在於，包括 多個有機發光二極體器件包括 金屬陽極； 有機發射層，設置在所述金屬陽極上； 透明陰極，設置在所述有機發射層上；以及 反射層，設置在所述金屬陽極與所述有機發射層之間， 所述反射層為銀鎂銅合金層；以及 驅動電路，用於控制所述多個有機發光二極體器件發光。
8.根據權利要求7所述的顯示裝置，其特徵在於，所述銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的範圍為12%-19%。
9.根據權利要求8所述的顯示裝置，其特徵在於，所述銀鎂銅合金層中鎂元素的重量百分比的範圍為14%-17%。
10.根據權利要求7所述的顯示裝置，其特徵在於，所述銀鎂銅合金層的厚度範圍為80納米至150納米。
全文摘要
本發明涉及一種有機發光二極體器件及相應的顯示裝置，其中包括金屬陽極；有機發射層，設置在所述金屬陽極上；透明陰極，設置在所述有機發射層上；以及反射層，設置在所述金屬陽極與所述有機發射層之間，所述反射層為銀鎂銅合金層。本發明的有機發光二極體器件及相應的顯示裝置製作成本低，出光效率高。
文檔編號H01L51/52GK102760841SQ201210239098
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月11日 優先權日2012年7月11日
發明者寇浩 申請人:深圳市華星光電技術有限公司