CN103579529A - 有机发光二极管器件 - Google Patents

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Abstract

一种有机发光二极管器件，包括：第一电极；第二电极，与所述第一电极相对；以及发射层，在所述第一电极和所述第二电极之间。所述第一电极包括银-镁合金，所述银-镁合金所包含的银的体积含量大于所包含的镁的体积含量。

Description

有机发光二极管器件
技术领域
本发明的实施方式涉及有机发光二极管器件。
背景技术
近来，存在对缩小尺寸和厚度的监视器、电视等的需求，该需求促使用液晶显示器（LCD）代替阴极射线管（CRT）。然而，液晶显示器（LCD）不仅需要单独的背灯（由于其是非发射装置），而且在响应速度、视角等方面还受到限制。
近来，期望通过有机发光二极管器件（OLED）显示器克服上述缺陷。通常，有机发光二极管器件包括两个电极和设置在该两个电极之间的发射层。当从一个电极注入的电子与从另一个电极注入的空穴结合以形成激子时（这导致能量释放），OLED显示器发光。
两个电极中的至少一个是向外部传输光的透明电极。因此，电极的光学性质会影响有机发光二极管器件的效率。
发明内容
本发明的实施方式的多个方面涉及一种包括具有高透光率和低吸收率的电极的有机发光二极管（OLED）器件。
根据一个实施方式，有机发光二极管器件，包括：第一电极；第二电极，与所述第一电极相对；以及发射层，在所述第一电极和所述第二电极之间，其中，所述第一电极包括银-镁合金，所述银-镁合金所包含的银的体积含量大于所包含的镁的体积含量。
所包含的镁的量可小于或等于所述银-镁合金的总量的30%体积比。
所包括的镁的量可以为所述银-镁合金的总量的5%至30%体积比。
所述第一电极还可包括镱。
所包括的镱的量可小于或等于所述银-镁合金的总量的30%体积比。
所包括的镱的量可以为所述银-镁合金的总量的5%至30%体积比。
所述第一电极可具有30埃至300埃的厚度。
有机发光二极管器件还可包括：包含镱的辅助层，在所述第一电极和所述发射层之间。
所述包含镱的辅助层的厚度可以为5埃至50埃。
所述第一电极可在450nm至750nm的波长范围内具有大于或等于60%的透光率。
所述第一电极可在450nm至750nm的波长范围内具有60%至85%的透光率。
所述第一电极可在450nm至750nm的波长范围内具有小于或等于40%的光反射率。
所述第一电极可在450nm至750nm的波长范围内具有小于或等于15%的光吸收率。
所述第二电极可包括反射电极，以及所述发射层可被配置为发射白光。
所述第二电极可包括透明电极，以及所述发射层可被配置为发射白光。
所述第一电极可以为阴极。
附图说明
图1是根据一个实施方式的有机发光二极管器件的截面图；
图2是根据示例1-1至1-4以及对比示例1的银-镁合金薄膜的透光率的图表；
图3是根据示例1-1至1-4以及对比示例1的银-镁合金薄膜的光反射率的图表；
图4是根据示例1-1至1-4的银-镁合金薄膜的光吸收率的图表；
图5是根据示例2-1至2-5的银-镁合金薄膜的透光率的图表；
图6是根据示例2-1至2-5的银-镁合金薄膜的光反射率的图表；以及
图7是根据示例2-1至2-5的银-镁合金薄膜的光吸收率的图表。
具体实施方式
下面将参照示出本公开示例性实施方式的附图来详细地描述本公开。然而，本公开可具体化为多种不同的形式，且不受所描述的示例性实施方式的限制。
为了清晰的目的，附图中的层、膜、面板、区域等的厚度可能被夸大。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应理解，当例如层、膜、区域或衬底的元件被称为在另一个元件“上”时，其可以直接在该另一元件上，或者在该元件与该另一元件之间还可存在其他元件。相反地，当元件被称为“直接位于另一元件之上”时，在该元件与该另一元件之间不存在其他元件。
下面参照图1，描述根据实施方式的有机发光二极管器件。
图1是根据一个实施方式的有机发光二极管器件的截面图。
参照图1，根据一个实施方式的有机发光二极管器件包括衬底10、下电极20、面对（例如，相对）下电极20的上电极40、以及设置在下电极20与上电极40之间的发射层30。
衬底10可由例如无机材料、有机材料、或硅片等制成，无机材料诸如玻璃，有机材料诸如聚碳酸酯、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、聚醚砜、或者其组合。
下电极20和上电极40中的一个是阴极，另一个是阳极。例如，下电极20可为阳极，上电极40可为阴极。
下电极20和上电极40中的至少一个可为透明电极。当下电极20为透明电极时，有机发光二极管器件可为底部发射型，其中，光朝衬底10发射。当上电极40为透明电极时，有机发光二极管器件可为顶部发射型，其中，光相对于衬底10发射。另外，当下电极20和上电极40都是透明电极时，光可既朝向衬底10又相对于衬底10发射。
透明衬底可包括银-镁合金。
银是具有高导电性和低光吸收率的金属，因此，银提供了改进的电性质和光性质。镁是具有低功函数的金属，因此，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。
在此，银-镁合金可为富银合金（Ag-rich alloy），其中，银的体积含量多于镁。
所包括的镁的量可小于或等于银-镁合金的总量的30%体积比。在一个实施方式中，所包括镁的量的范围可以是银-镁合金的总量的约0.001%至约30%体积比。在一些实施方式中，当所包括的镁在上述范围中时，通过增加透光率但降低光吸收率并保证电极薄膜的稳定性而改进有机发光二极管器件的效率。
在一些实施方式中，所包括的镁的量可以为银-镁合金的总量的约5%至约30%体积比。在一些实施方式中，当所包括的镁在上述范围时，容易形成银-镁合金且使用该合金的有机发光二极管器件的效率也提高。
透明电极还可包括镱（Yb）。镱可具有相对低的功函数且可容易地将电子注入发射层30，而且在可见光区域还具有低的光吸收率，因此可改善透明电极的透光率。
所包括的镱的量可小于或等于银-镁合金的总量的30%体积比。在某些实施方式中，所包括的镱的量可以是银-镁合金的总量的约5%至约30%体积比。在一些实施方式中，当所包括的镱在上述范围中时，通过平稳地注入电子并维持电极薄膜的稳定性，可降低驱动电压。
透明电极可具有约30埃至约300埃的厚度。在一些实施方式中，当透明电极的厚度在上述范围内时，可同时确保高透光性和低电阻特性。
透明电极在约450nm至约750nm的波长范围中可具有大于或等于约60%的透光率。在一些实施方式中，透明电极在可视光区域（即约450nm至约750nm的波长范围）可具有约60%至约85%的透光率。
透明电极在约450nm至约750nm的波长范围中可具有小于或等于约40%的光反射率，并在约450nm至约750nm的波长范围中可具有小于或等于约15%的光反射率。这样，当透明电极具有相对低的光反射率和相对低的光吸收率时，可增加向外发射光的效率。
当下电极20和上电极40都为透明电极时，一个电极由上述银-镁合金制成，而另一个电极由上述银-镁合金或透明传导氧化物制成。透明传导氧化物可以为，例如，铟锡氧化物（ITO）、铟锌氧化物（IZO）等。
当下电极20和上电极40中仅有一个是透明电极时，该透明电极可以由上述银-镁合金制成，而另一个电极为由不透明导体制成的反射电极。该不透明导体可以为金属，例如铝（Al）、铜（Cu）、钼（Mo）、银（Ag）、上述金属的合金或其组合。
发射层30可由发射原色（例如红、绿、蓝等）中的一种光的有机材料制成。或者，发射层30可由无机材料与有机材料的混合物制成，例如，聚芴衍生物（polyfluorene derivative）、聚对苯撑乙烯（(poly)paraphenylenevinylene）衍生物、聚亚苯基衍生物（polyphenylene derivative）、聚芴衍生物（polyfluorene derivative）、聚乙烯咔唑（polyvinylcarbazole）、聚噻吩衍生物（polythiophenederivative），或者通过将这些聚合物材料掺杂以下物质而制备的化合物，基于苝（perylene）的颜料、基于香豆素（cumarine）的颜料、基于罗瑟迈恩（rothermine）的颜料、红荧烯（rubrene）、苝（perylene）、9,10-二苯基蒽（9,10-diphenylanthracene）、四苯基丁二烯（tetraphenylbutadiene）、尼罗红、香豆素、喹吖啶酮（quinacridone）等。一般而言，有机发光二极管器件通过其中发射层发射的原色光的组合而显示期望的图像。
发射层30通过结合三原色（例如，红、绿、蓝）可发出白光。具体地，发射层30通过结合相邻子像素的颜色或通过结合在竖直方向上层叠的颜色可发出白光。
在发射层30和上电极40之间还可包括辅助层50，以改进发光效率。在图1中，仅在发射层30和上电极40之间示出辅助层50，但是该结构并不限于此，还可在发射层30和下电极20之间设置辅助层50，或者在发射层30和上电极40之间以及发射层30以及下电极20之间都设置辅助层50。
辅助层50可包括用于平衡电子和空穴的电子传输层（ETL）以及空穴传输层（HTL），和用于加强电子和空穴注入的电子注入层（EIL）和空穴注入层（HIL）等，还可包括从这些层中选出的一个或多个。
辅助层50可为电子注入层（EIL）和/或包括镱的电子传输层（ETL）。
镱具有相对低的功函数，因此相对容易地将电子注入发射层30，并且镱在可视光区域中具有较低的折射率和较低的光吸收率，因此如上所述，镱具有高透光率。
包含镱的辅助层50的厚度为约5埃至约50埃。在一些实施方式中，当包含镱的辅助层50的厚度在上述范围中时，通过增加电荷迁移性和透光率而改善有机发光二极管器件的效率。
透明电极可形成具有反射电极的微腔。因此，从发射层30发出的光在彼此被设定的（例如预设的）间隙分隔的透明电极和反射电极之间反复地反射，这样可引起强干涉效应，从而可放大特定波长区域的光并可提高有机发光二极管器件的效率。
下面举例更详细地说明本发明。然而，这些示例不应被理解为限定本发明的范围。
透明薄膜的形成
示例1-1
通过在玻璃衬底上以95:5（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成60埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例1-2
通过在玻璃衬底上以95:5（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成80埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例1-3
通过在玻璃衬底上以95:5（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成100埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例1-4
通过在玻璃衬底上以95:5（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成120埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例2-1
通过在玻璃衬底上以95:5（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成90埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例2-2
通过在玻璃衬底上以90:10（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成90埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例2-3
通过在玻璃衬底上以85:15（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成90埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例2-4
通过在玻璃衬底上以80:20（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成90埃厚度的银-镁合金薄膜。
示例2-5
通过在玻璃衬底上以75:25（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成90埃厚度的银-镁合金薄膜。
对比示例1
通过在玻璃衬底上以10:90（体积%）的比例热蒸发银和镁而形成115埃厚度的银-镁合金薄膜。
评估：透光率、光反射率和光吸收率。
对根据示例1-1至2-5和对比示例1的银-镁合金薄膜的透光率、光反射率和光吸收率进行测试。用紫外-可见光分光光度法（UV-visiblespectrophotometry）执行测试。
结果示于图2至图7。
图2是根据示例1-1至1-4和对比示例1的银-镁合金薄膜的透光率的图表，图3是根据示例1-1至1-4和对比示例1的银-镁合金薄膜的光反射率的图表，图4是根据示例1-1至1-4和对比示例1的银-镁合金薄膜的光吸收率的图表。
图5是根据示例2-1至2-5的银-镁合金薄膜的透光率的图表，图6是根据示例2-1至2-5的银-镁合金薄膜的光反射率的图表，以及图7是根据示例2-1至2-5的银-镁合金薄膜的光吸收率的图表。
参照图2至图4，根据示例1-1至1-4的银-镁合金薄膜与根据对比示例1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。
根据示例1-1至1-4的银-镁合金薄膜分别用于形成电极，因而可改善透光率，并且降低该电极表面处反射或吸收的光的量，从而改善显示装置的效率。
具体地，根据示例1-1至1-4的银-镁合金薄膜在约550nm的波长处具有大于或等于约75%的透光率，在约450nm至750nm的波长范围中具有小于或等于约30%的光反射率以及小于或等于约12%的光吸收率。
另一方面，参照图5至图7，根据示例2-1至2-5的银-镁合金薄膜在约550nm的波长处具有大于或等于约60%的透光率，在约450nm至750nm的波长范围中具有小于或等于约30%的光反射率以及小于或等于约15%的光吸收率。
有机发光二极管的制备
示例3-1
将ITO阳极溅射在玻璃衬底上并被图案化。接着，通过在图案化的ITO阳极上依次将三苯胺衍生物沉积为红光发射材料、将苝衍生物沉积为蓝光发射材料、将芴衍生物沉积为绿光发射材料，然后，通过在其上沉积喹啉锂以形成电子传输层（ETL），从而形成发射层。然后，将镱沉积为15埃的厚度，并在其上以95:5（体积%）的比例热蒸发银和镁的混合物，以形成80埃厚度的、银-镁合金制成的阴极，以制备有机发光二极管。
示例3-2
除使用以90:10（体积%）的比例提供的银和镁制备银-镁合金阴极之外，根据与上述示例3-1相同的方法制备有机发光二极管。
示例3-3
除使用以85:15（体积%）的比例提供的银和镁制备银-镁合金阴极之外，根据与上述示例3-1相同的方法制备有机发光二极管。
示例3-4
除使用以80:20（体积%）的比例提供的银和镁制备银-镁合金阴极之外，根据与上述示例3-1相同的方法制备有机发光二极管。
示例3-5
除使用以70:30（体积%）的比例提供的银和镁制备银-镁合金阴极之外，根据与上述示例3-1相同的方法制备有机发光二极管。
对比示例2
除使用以10:90（体积%）的比例提供的银和镁制备银-镁合金阴极之外，根据与上述示例3-1相同的方法制备有机发光二极管。
对比示例3
除使用以40:60（体积%）的比例提供的银和镁制备银-镁合金阴极之外，根据与上述示例3-1相同的方法制备有机发光二极管。
评估：有机发光二极管的效率
对根据示例3-1至3-5以及对比示例2和3的有机发光二极管的白光发光效率进行评估。通过设置色坐标和使用亮度计（由美乐达公司（Minota Co.,Ltd.）制造的CA210）测试效率，单位为Cd/A。
表1给出了结果
表1
Figure BDA00003193337500101
参照表1，根据示例3-1至3-5的有机发光二极管比根据对比示例2和3的有机发光二极管，效率提高了约5%至约15%。
虽然利用当前涉及的实践的示例性实施方式描述了本公开，但是应该理解，本发明并不限于所公开的实施方式，相反地，本发明旨在覆盖权利要求的范围和精神所包括的各种变形和等价设置，及其等价物。

Claims (16)

1.一种有机发光二极管器件，包括：
第一电极；
第二电极，与所述第一电极相对；以及
发射层，在所述第一电极和所述第二电极之间，
其中，所述第一电极包括银-镁合金，所述银-镁合金所包含的银的体积含量大于所包含的镁的体积含量。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所包含的镁的量小于或等于所述银-镁合金的总量的30%体积比。
3.如权利要求2所述的有机发光二极管器件，其中，所包括的镁的量为所述银-镁合金的总量的5%至30%体积比。
4.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第一电极还包括镱。
5.如权利要求4所述的有机发光二极管器件，其中，所包括的镱的量小于或等于所述银-镁合金的总量的30%体积比。
6.如权利要求4所述的有机发光二极管器件，其中，所包括的镱的量为所述银-镁合金的总量的5%至30%体积比。
7.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第一电极具有30埃至300埃的厚度。
8.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，还包括：
包含镱的辅助层，在所述第一电极和所述发射层之间。
9.如权利要求8所述的有机发光二极管器件，其中，所述包含镱的辅助层的厚度为5埃至50埃。
10.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第一电极在450nm至750nm的波长范围内具有大于或等于60%的透光率。
11.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第一电极在450nm至750nm的波长范围内具有60%至85%的透光率。
12.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第一电极在450nm至750nm的波长范围内具有小于或等于40%的光反射率。
13.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第一电极在450nm至750nm的波长范围内具有小于或等于15%的光吸收率。
14.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第二电极包括反射电极，以及所述发射层被配置为发射白光。
15.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第二电极包括透明电极，以及所述发射层被配置为发射白光。
16.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其中，所述第一电极为阴极。
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Inventor after: Jin Dongzan

Inventor after: Jin Longzhe

Inventor after: Jin Yuanzhong

Inventor after: Jin Yingdao

Inventor after: Song Yingyu

Inventor after: Li Zhonghe

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