一种包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件的制作方法

本实用新型涉及一种包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件。

背景技术：

有机发光二极管(OLED)主要包含电极、空穴注入、空穴传输、发光层、电子注入和电子传输等功能层，为了得到更佳的器件效率以及更低的驱动电压，需要将金属以及有机材料做合适的搭配，使电子以及空穴更加顺利的注入，发光层更加高效的发射光谱。

在商业应用中，顶发射微腔结构由于效率高，光谱窄化，色纯度较高等优点普遍被广泛应用。一般来讲，顶发射微腔器件结构采用Mg:Ag合金作为阴极，并且充当半透明电极的目的。有文献(Appl.Phys.Lett.86,024104(2005))表明，在一定条件下(比如100℃烘烤80min)，Ag会向OLED的有机层扩散，且扩散与温度、有机层的分子间距和原子半径等因素密切相关。扩散会产生以下危害：①破坏器件的稳定性；②有机材中掺杂金属原子，淬灭发光，或形成陷阱中心。

在利用Ag金属或者合金作为电极的器件中，比如量子点发光器件、太阳能电池器件等，都会不可避免的会发生金属迁移的现象，特别是在高温的情况下，金属迁移更加明显。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件，所述Ag金属电极和/或含Ag合金电极作为阴极，在所述阴极和电子注入层/电子传输层之间设置阻挡层，所述阻挡层的厚度为

本实用新型中，所述“Ag金属电极和/或含Ag合金电极”例如可以是Ag金属电极，或者Mg:Ag合金等。

所述阻挡层的厚度为例如或等。

所述“在所述阴极和电子注入层/电子传输层之间”可以指在阴极和电子注入层之间，也可以指在阴极和电子传输层之间。

本实用新型中，阴极和阻挡层共同构成一种新的阴极结构，即复合阴极。

本实用新型通过在阴极和电子注入层/电子传输层之间设置合适厚度的阻挡层，可以达到阻挡Ag迁移的目的。

作为本实用新型所述的包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件的优选技术方案，可以在OLED器件或量子点发光器件的阴极和电子注入层之间设置阻挡层，或者在太阳能电池器件的阴极和电子传输层之间设置阻挡层。

优选地，所述阻挡层为一层、双层或者多层。

优选地，所述阻挡层为镧系金属层，或含镧系金属的合金层。

优选地，所述阻挡层为Yb金属层或含Yb的合金层。

优选地，所述阻挡层为Ca层或Ba层中的任意一种。

优选地，所述阻挡层为低功率函数金属层。

优选地，所述阻挡层与所述阴极形成复合双层金属或者复合多层金属。

本实用新型中所述的包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件可以是白光器件、蓝光器件、绿光器件或红光器件等。

为了获得更好地提升OLED器件信赖性，针对OLED蓝光器件，阻挡层厚度优选为之间；针对OLED绿光器件，阻挡层厚度优选为之间；针对OLED红光器件，阻挡层厚度优选为

作为本实用新型所述的包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件的一个优选技术方案，所述器件为有机发光二极管，所述Ag金属电极和/或含Ag合金电极作为阴极，在所述阴极和有机发光二极管的电子注入层之间设置阻挡层，所述有机发光二极管还包括光学提取层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、空穴阻挡层、发光层和反射电极。

在有机发光二极管中，空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层和发光层等构成有机材料层，这些层顺序可根据实际需要以及能级差异做调整，让器件获得更佳的器件效率或者寿命。

在有机发光二极管中，光学提取层一般是有机材料或无机半导体材料；半反射电极一般采用一层比较薄的金属(Al、Au等金属)或者金属合金(如目前常用的Mg:Ag合金)；反射电极一般采用反射金属(比如Ag、Al、Au等金属或合金)，或者采用反射金属加上一层透明导电材质(比如ITO、IZO等)；发光层可以选择掺杂体系或者非掺杂体系，可以选择荧光体系或者磷光体系，同时包含延迟荧光体系或者超荧光体系；RGB器件的腔长因发光光谱的不同而不同，RGB因共振波长不同，RGB总腔长不一致。

在目前的主动式有机发光微腔结构中(参见图1、图2和图3)，半反射电极与电子注入层直接接触，因此在器件的使用过程中，尤其是在高温情况下，金属Ag容易发生迁移现象，从而进入到电子注入层中，影响OLED器件的寿命以及信赖性。此优选技术方案通过在半反射电极和电子注入层之间设置阻挡层，可以有效减少Ag的迁移。

作为本实用新型所述的包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件的另一个优选技术方案，所述器件为量子点发光器件，所述Ag金属电极和/或含Ag合金电极作为阴极，在所述阴极和量子点发光器件的电子注入层之间设置阻挡层，所述量子点发光器件还包括电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极。

量子点发光器件与OLED器件相比，其主要变化是将薄膜晶体管(TFT结构)上的OLED材料换成电致发光的QLED材料，其他结构几乎不变，这样制造出来的显示面板就是QLED显示器件，其具有媲美OLED面板的色彩、对比度、亮度、分辨率等特点。

在目前的量子点发光器件的结构中(参见图4)，阴极与电子注入层直接接触，因此在器件的使用过程中，尤其是在高温情况下，金属Ag容易发生迁移现象，从而进入到电子注入层中，影响量子点发光器件的寿命以及信赖性。此优选技术方案通过在阴极和电子注入层之间设置阻挡层，可以有效减少Ag的迁移。

作为本实用新型所述的包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件的又一个优选技术方案，所述器件为太阳能电池器件，所述Ag金属电极和/或含Ag合金电极作为阴极，在所述阴极和太阳能电池器件的电子传输层之间设置阻挡层。

在目前的太阳能电池器件的结构中(参见图5)，阴极与电子传输层直接接触，因此在器件的使用过程中，尤其是在高温情况下，金属Ag容易发生迁移现象，从而进入到电子传输层中，影响太阳能电池器件的寿命以及信赖性。此优选技术方案通过在阴极和电子传输层之间设置阻挡层，可以有效减少Ag的迁移。

与已有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种包含Ag金属电极和/或含Ag合金电极的器件，所述Ag金属电极和/或含Ag合金电极作为阴极，通过在阴极和电子注入层/电子传输层之间设置特定厚度的阻挡层，可以有效减少金属的迁移现象，提升OLED、量子点发光器件或太阳能电池器件的器件信赖性。

附图说明

图1、图2和图3是目前主动式有机发光微腔结构示意图；

图4是目前量子点发光器件的结构示意图；

图5是目前太阳能电池器件的结构示意图；

图6是实施例1的OLED器件的结构示意图；

图7是实施例2的OLED器件的结构示意图；

图8是实施例2的OLED器件在高温(85℃)下的衰减曲线；

图9是实施例2的OLED器件在高温(85℃)下的电压变化曲线；

图10是实施例3的OLED器件的结构示意图；

图11是实施例4的OLED器件的结构示意图；

图12是实施例5的OLED器件的结构示意图；

图13是实施例6蓝光器件中不同Yb厚度对光电性质的影响图；

图14是实施例7绿光器件中不同Yb厚度对光电性质的影响图；

图15是实施例8红光器件中不同Yb厚度对光电性质的影响图；

图16是实施例9量子点发光器件的结构示意图；

图17是实施例10太阳能电池器件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供一种OLED器件(结构示意图参见图6)，其包括光学提取层、半反射电极(也称为阴极)、有机材料层和反射电极，所述有机材料层包括电子注入层、电子传输层、发光层、电子阻挡层、空穴传输层和空穴注入层。

在半反射电极和有机材料层的电子注入层之间设置阻挡层，该阻挡层也可称为信赖性增强层，所述阻挡层的厚度在

通过设置该特定厚度的阻挡层，可以起到减小金属迁移的目的。

阻挡层的材质按照如下方式优选：可以利用较大原子半径的金属阻挡Ag的迁移；也可以利用较大半径的金属作为电极；或者使有机材料选择更加致密的材料(比如N值更大的材料)，防止金属原子浸入。

关于“较大半径”这一概念，其是相对Ag原子半径而言的，比如下表1中列出了多种原子半径：

从表1可以看出，Ag的原子半径最小，容易发生迁移现象，而澜系金属Yb以及低功函数金属Ca、Ba具有较大的原子半径，可以阻挡Ag原子向有机材的迁移，提升器件的信赖性。

阻挡层可以是阴极的一部分，采用该阻挡层形成的阴极可以是复合双层金属或者多层金属，以增加器件信赖性。

阻挡层可以是一层或双层，如Yb等澜系金属，也可以选择Yb，或者Yb与其它金属的合金，Ba、Ca等原子半径较大的低功函数金属也属于专利范畴(从而获得更佳的电子传输效率)。

实施例2

本实施例提供一种OLED器件(结构示意图参见图7)，包括阻挡层(也称为信赖性增强层)，阻挡层位于半反射电极(也称为阴极)和电子传输层之间，具体为厚度的Yb层；

反射电极(阳极)为ITO/Ag/ITO；

半反射电极和阻挡层形成复合双层金属结构，第一层金属为原子半径较大的澜系金属Yb，第二层金属为Mg:Ag合金；

有机功能层包含空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层和发光层等，空穴阻挡层可根据实际情况来决定是否采用。

光从上方发出，TFT在下方。

图8为本实施例2的OLED器件在高温(85℃)下的衰减曲线，所述改善项指本实施例2，未改善项与改善项的区别在于不含Yb层。由图可以看出，改善项在衰减趋势上更加缓慢；而未改善项，存在上升现象，主要是界面的金属掺杂等不稳定现象导致的。

图9为本实施例2的OLED器件在高温(85℃)下的电压变化曲线，所述改善项指本实施例2，未改善项与改善项的区别在于不含Yb层。由图可以看出，改善项的驱动电压随器件点亮更加稳定；而未改善项，驱动电压上升快，不稳定。

综上可知，在微腔器件结构的基础上，加入了阻挡层，这种复合多层金属的应用，可进一步提升器件的效率以及信赖性，特别是在车载等恶化环境下，这种技术可以为OLED面板的大规模商业化，特别是车载屏幕以及恶劣环境使用下屏幕的开发提供技术支持，同时这种技术也可以应用到有机太阳能电池器件的电极使用中。此技术可推广至所有需要阻挡金属Ag迁移的技术应用中。

实施例3

本实施例提供一种OLED器件(结构示意图参见图10)，包括阻挡层(也称为信赖性增强层)，阻挡层位于半反射电极和电子传输层之间，具体为厚度的Yb层；

反射电极为Mg:Ag或者其他合金；

有机功能层包含空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层和发光层等，空穴阻挡层可根据实际情况来决定是否采用；

半反射电极可以为ITO、IZO等，也可以搭配Ag或者其它合金，可以是三层结构(例如ITO/Ag/ITO三层结构)；

光从下方发出，TFT在下方。

实施例4

本实施例提供一种OLED器件(结构示意图参见图11)，包括阻挡层(也称为信赖性增强层)，阻挡层位于半反射电极(也称为阴极)和电子传输层之间，具体为厚度的Yb层，以及厚度为的Yb:Mg:Ag合金；

反射电极(阳极)为ITO/Ag/ITO；

半反射电极和阻挡层形成复合三层金属结构，第一层金属为原子半径较大的澜系金属Yb，第二层金属为Yb:Mg:Ag合金，第三层为Mg:Ag合金；

有机功能层包含空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层和发光层等，空穴阻挡层可根据实际情况来决定是否采用；

光从上方发出，TFT在下方。

实施例5

本实施例提供一种OLED器件(结构示意图参见图12)，包括阻挡层(也称为信赖性增强层)，阻挡层位于反射电极(也称为阴极)和电子传输层之间，具体为厚度的Yb层，以及厚度为的Yb:Mg:Ag合金；

反射电极为Mg:Ag或者其他合金；

有机功能层包含空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输、空穴阻挡层和发光层等，空穴阻挡层可根据实际情况来决定是否采用，；

半反射电极为ITO、IZO等，也可以搭配Ag或者其它合金，可以是三层结构(例如ITO/Ag/ITO三层结构)；

光从下方发出，TFT在下方。

实施例6

本实施例提供一种蓝光器件，其与实施例2的区别在于将图7中的发光层统一为蓝光发光层。

本实施例研究了不同Yb厚度对光电性质的影响，具体结果见表2和图13，图13展示的蓝光器件在不同Yb厚度下蓝光效率(电流效率/CIE Y)vs亮度曲线，从曲线中可以看出，Yb这一层的厚度在之间时，器件效率较佳，因此一般，采用Yb的厚度在之间。

表2

实施例7

本实施例提供一种绿光器件，其与实施例2的区别在于将图7中的发光层统一为绿光发光层。

本实施例研究了不同Yb厚度对光电性质的影响，EDO采用具体结果见表3和图14，图14展示的绿光器件在不同Yb厚度下绿光电流效率vs亮度曲线，从曲线中可以看出，Yb这一层的厚度在之间时，器件效率较佳，因此对绿光器件来讲，一般采用Yb的厚度在之间。

表3

实施例8

本实施例提供一种红光器件，其与实施例2的区别在于将图7中的发光层统一为红光发光层。

本实施例研究了不同Yb厚度对光电性质的影响，EDO采用具体结果见表4和图15，图15展示的红光器件在不同Yb厚度下红光电流效率vs亮度曲线，从曲线中可以看出，Yb这一层的厚度在之间时，器件效率较佳，因此对红光器件来讲，一般采用Yb的厚度在之间。

实施例9

本实施例提供一种量子点发光器件(结构示意图参见图16)，包括阻挡层(也称为信赖性增强层)，阻挡层位于阴极和电子注入层之间，具体为厚度的Yb层或者Yb合金。

实施例10

本实施例提供一种太阳能电池器件(结构示意图参见图17)，包括阻挡层(也称为信赖性增强层)，阻挡层位于阴极和电子传输层之间，具体为厚度的Yb层或者Yb合金。

实施例11

本实施例提供一种白光OLED发光器件，包括阻挡层(也称为信赖性增强层)，阻挡层位于阴极与电子注入层或者电子传输层之间(例如阴极与电子注入层之间，或者阴极与电子传输层之间)，具体为厚度的Yb层。

本实施例的阴极一般采用Mg:Ag等。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细方法，但本实用新型并不局限于上述详细方法，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。