复合阴极结构及有机电致发光器件的制作方法

本实用新型涉及显示领域，特别是涉及一种复合阴极结构及有机电致发光器件。

背景技术：

OLED(有机发光二级管)显示技术由于其优良的发光性能及其广泛的应用前景而受到广泛重视。其中，OLED器件(有机电致发光器件)按照驱动方式可分为被动式和主动式两种，被动式OLED显示器件主要用于小尺寸、低分辨率的显示屏幕，而主动式OLED器件为每一个像素配有TFT(薄膜场效应管)开关，可实现中、大尺寸的高清显示，已成为当前OLED显示技术发展的主流。而根据OLED器件的光出射方向的不同，主动式OLED器件可分为底发射型OLED器件和顶发射型OLED器件。如果从器件基板方向出射发射光，称为底发射型OLED器件；如果从器件背向基板的方向出射反射光，称为顶发射型OLED器件。由于顶发射型OLED器件所发出的光是从器件的顶部出射，不会受到TFT和金属线的遮挡，因此，顶发射型OLED器件的开口率相比于底发射型OLED器件有明显的提高。

而对于顶发射型OLED器件的制备难点是透明阴极的制备，即阴极的透射率决定了器件出光的多少。目前主要是采用真空蒸镀的方式制备15～20nm左右的镁银金属合金层作为半透明阴极，但是其透光性较低，无法满足要求。虽然进一步降低其厚度能提高其透光性，但会导致电极导电性的下降以及电子注入能力的降低，并最终影响OLED器件的发光性能。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够提高OLED器件的发光性能的复合阴极结构。

一种复合阴极结构，包括层叠的第一金属层、第一金属氧化物层、第二金属层和第二金属氧化物层，所述第一金属层中的金属的功函数小于4.3eV，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物的折射率大于1.8，所述第二金属层中的金属为Ag，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物的折射率大于1.8。

本实用新型的复合阴极结构中，第一金属层中的金属功函数小于4.3eV，与电子输入层之间的能级势垒越小，能够促进电子的注入，提高电极的导电性；第一金属氧化物层中的金属氧化物则折射率大于1.8，光的透过率很高，能达到70％以上的可见光透过率，且折射率大的金属氧化物薄膜能够提高光的耦合取出效率，避免光在Ag-金属氧化物界面处发生全反射导致的光损失；第二金属层中的金属为Ag，是所有金属薄膜中在可见光吸收范围内吸收最低的金属；第二金属氧化物层中的金属氧化物也是折射率大于1.8的金属氧化物，具有很好的光透过率，有利于提高电极的透光性。通过将第一金属层、第一金属氧化物层、第二金属层和第二金属氧化物层依次层叠设置，形成的复合阴极结构能够避免传统阴极结构导致的低透射率问题，同时又具有良好的导电性和电子注入能力，有助于提高OLED器件的发光性能，且该复合阴极结构可用真空蒸镀的方式制备，工艺简单可行。

在其中一个实施例中，所述第一金属层中的金属为IA族金属元素、IIA族金属元素、Al或Yb，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物为WO3、MoO3、ZnO、V2O5、ZrO2和TiO2中的至少一种，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物为WO3、MoO3、ZnO、V2O5、ZrO2和TiO2中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述第一金属层中的金属为Al，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物为WO3，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物为MoO3。

在其中一个实施例中，所述第一金属层中的金属为Ca，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物为MoO3，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物为TiO2。

在其中一个实施例中，所述第一金属层中的金属为Yb，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物为WO3，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物为TiO2。

在其中一个实施例中，所述第一金属层中的金属为Al，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物为WO3，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物为MoO3和WO3。

在其中一个实施例中，所述第一金属层中的金属为Ca，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物为MoO3，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物为TiO2和WO3。

在其中一个实施例中，所述第一金属层中的金属为Yb，所述第一金属氧化物层中的金属氧化物为WO3，所述第二金属氧化物层中的金属氧化物为TiO2和MoO3。

在其中一个实施例中，所述第一金属层的厚度为2～5nm，所述第一金属氧化物层的厚度为30～50nm，所述第二金属层的厚度为10～20nm，所述第二金属氧化物层的厚度为20～50nm。

本实用新型还提供了一种有机电致发光器件，包括层叠设置的阳极结构、发光单元和上述复合阴极结构，所述第一金属层位于靠近所述发光单元一侧。

附图说明

图1为一实施方式的复合阴极结构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述，并给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型一实施方式的复合阴极结构10，包括层叠的第一金属层11、第一金属氧化物层12、第二金属层13和第二金属氧化物层14。第一金属层11中的金属的功函数小于4.3eV，第一金属氧化物层12中的金属氧化物的折射率大于1.8，第二金属层13中的金属为Ag，第二金属氧化物层中的金属氧化物的折射率大于1.8。

本实施方式的复合阴极结构10中，第一金属层11中的金属功函数小于4.3eV，与电子输入层之间的能级势垒越小，能够促进电子的注入，提高电极的导电性；第一金属氧化物层12中的金属氧化物则折射率大于1.8，光的透过率很高，能达到70％以上的可见光透过率，且折射率大的金属氧化物薄膜能够提高光的耦合取出效率，避免光在Ag-金属氧化物界面处发生全反射导致的光损失；第二金属层13中的金属为Ag，是所有金属薄膜中在可见光吸收范围内吸收最低的金属；第二金属氧化物层14中的金属氧化物也采用折射率大于1.8的金属氧化物，具有很好的光透过率，有利于提高电极的透光性。通过将第一金属层11、第一金属氧化物层12、第二金属层13和第二金属氧化物层14依次层叠设置，形成的复合阴极结构10能够避免传统阴极结构导致的低透射率问题，同时又具有良好的导电性和电子注入能力，有助于提高OLED器件的发光性能，且该复合阴极结构可用真空蒸镀的方式制备，工艺简单可行。

具体地，第一金属层11中的金属为IA族金属元素、IIA族金属元素、Al或Yb，第一金属氧化物层12中的金属氧化物为WO3、MoO3、ZnO、V2O5、ZrO2和TiO2中的至少一种，第二金属氧化物层14中的金属氧化物为WO3、MoO3、ZnO、V2O5、ZrO2和TiO2中的至少一种。第一金属氧化物层12和第二金属氧化物层14可以是多种金属氧化物的混合物，并通过调节混合物中各组分的比例调节该层的折射率，折射率可以是1.8～2.5。可选地，第一金属层11中的金属为Al、Ca、Ba或Li。其中Al的功函数为4.28eV，Li的功函数为2.9eV，Ca的功函数为2.87eV，Yb的功函数为2.6eV，ZnO的折射率为2.10，WO3的折射率为1.98，MoO3的折射率为1.97，TiO2的折射率为2.39。

可选地，第一金属层11的厚度为2～5nm，第一金属氧化物层12的厚度为30～50nm，第二金属层13的厚度为10～20nm，第二金属氧化物层14的厚度为20～50nm。

在一个实施例中，第一金属层11中的金属为Al，第一金属氧化物层12中的金属氧化物为WO3，第二金属氧化物层14中的金属氧化物为MoO3。具体地，可通过真空蒸镀的方式实现镀膜，第一金属层11的镀膜速率为0.1nm/s，第一金属氧化物层12的镀膜速率为0.1～0.4nm/s，第二金属层13的镀膜速率为0.1nm/s，第二金属氧化物层14的镀膜速率为0.1～0.4nm/s。

在一个实施例中，第一金属层11中的金属为Ca，第一金属氧化物层12中的金属氧化物为MoO3，第二金属氧化物层14中的金属氧化物为TiO2。

在一个实施例中，第一金属层11中的金属为Yb，第一金属氧化物层12中的金属氧化物为WO3，第二金属氧化物层14中的金属氧化物为TiO2。

在一个实施例中，第一金属层11中的金属为Al，第一金属氧化物层12中的金属氧化物为WO3，第二金属氧化物层14中的金属氧化物为MoO3和WO3。可以理解，可以通过调整第二金属氧化物层14中金属氧化物的质量比例调节折射率，本实施例中WO3与MoO3的质量比为6:4，还可以通过调节该层的厚度来实现较高的出光效率。具体地，可通过真空蒸镀的方式实现镀膜，第一金属层11的镀膜速率为0.1nm/s，第一金属氧化物层12的镀膜速率为0.1～0.4nm/s，第二金属层13的镀膜速率为0.1nm/s，第二金属氧化物层14中WO3的镀膜速率为0.06nm/s，MoO3的镀膜速率为0.04nm/s。

在一个实施例中，第一金属层11中的金属为Ca，第一金属氧化物层12中的金属氧化物为MoO3，第二金属氧化物层14中的金属氧化物为TiO2和WO3。本实施例中，第二金属氧化物层14的TiO2和WO3的质量比为6:4。

在一个实施例中，第一金属层11中的金属为Yb，第一金属氧化物层12中的金属氧化物为WO3，第二金属氧化物层14中的金属氧化物为TiO2和MoO3。本实施例中，第二金属氧化物层14的TiO2和MoO3的质量比为6:4。

如图1所示，本实用新型一实施例的有机电致发光器件100(OLED器件)，包括层叠设置的阳极结构30、发光单元20和上述复合阴极结构10，第一金属层11位于靠近发光单元20一侧。

可选地，发光单元20包括依次层叠的空穴注入层21、空穴传输层22、发光层23、电子传输层24和电子注入层25。在一个实施例中，阳极结构30包括依次层叠的第一氧化铟锡层31、金属Ag层32和第二氧化铟锡层33，即ITO-Ag-ITO结构。

本实施例的有机电致发光器件100采用的复合阴极结构10相比于传统的顶发射型OLED器件的阴极结构具有更好的透光率，同时又具有高导电性和良好的电子注入能力，使有机电致发光器件100的发光性能得到提高，且该复合阴极结构10能够采用真空蒸镀的工艺制备，无需使用复杂的ITO溅射工艺，简化了制备工艺。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。