一种顶发射OLED阴极结构及制备方法与流程

一种顶发射oled阴极结构及制备方法
技术领域
1.本发明涉及oled制备技术领域，特别是一种顶发射oled阴极结构及制备方法。


背景技术：

2.由于顶发射oled可以避免光从基板侧出射，从而大大提高了oled面板的开口率，在当今oled面板行业被广泛使用。顶发射oled中，常使用金属材料作为器件的阴极，这就要求金属阴极不仅具有较高的透光率，还要具有良好的导电性。金属阴极厚度较厚时，导电性能出色，但是透光性能较差；厚度较薄时，则反之。因此，常用的做法是选取一个合适的厚度数值，采用折中的做法，效果不佳。
3.例如，专利号为201910521580.1的中国发明专利所公开的一种顶发射oled金属阴极结构，包括衬底玻璃，所述衬底玻璃上设置有金属阳极，所述金属阳极上依次沉积oled有机功能层，所述oled有机功能层自下而上分别为：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层；所述oled有机功能层上沉积金属阴极。采用上述结构和方法后，本发明提供的金属阴极可以有效地增强oled器件中电子的注入，对提高器件的发光效率很有帮助。


技术实现要素：

4.本发明需要解决的技术问题是提供一种oled阴极结构，可以同时具有较高的透光性和导电性，能有效提升oled器件性能。
5.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种顶发射oled阴极结构，包括玻璃衬底，所述玻璃衬底上设有金属阳极，所述金属阳极上依次沉积oled有机功能层，所述oled有机功能层自下而上分别为空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层，所述oled有机功能层上沉积金属阴极。
6.作为本发明进一步的方案，所述金属阴极包括金属薄膜和金属细丝，所述金属细丝设在金属薄膜上。
7.作为本发明进一步的方案，所述金属薄膜的材料为ag、au、al、mg、ca的一种或几种，所述金属细丝的材料为ag、au、al、mg、ca的一种或几种。
8.作为本发明进一步的方案，所述金属薄膜的材料为ag：mg，所述ag：mg掺杂比例为1:9或2:9；所述金属薄膜厚度分别为1~3nm和2~7nm的al/ag组合或ca/ag组合或ca/au组合，所述金属薄膜的厚度为3~10nm。
9.作为本发明进一步的方案，所述金属细丝等间距排列，且宽度为50~100μm，厚度为50~300nm，细丝的间距为300~800μm。
10.一种顶发射oled阴极结构制备方法，具体步骤如下：第一步：准备好已经图案化的金属阳极及玻璃衬底；第二步：在金属阳极之上，依次沉积oled有机功能层，自下至上分别为：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层；第三步：在第二步中的oled有机功能层上，依次沉积ag薄膜和ag细丝作为金属阴
极。
11.作为本发明进一步的方案，整个制备过程在真空环境条件下制备，且真空度为≤3*10
‑7torr。
12.作为本发明进一步的方案，所述第一步中金属阳极的厚度为200nm，发光单元面积为50mm
×
50mm。
13.作为本发明进一步的方案，所述第二步中在腔室真空度达到≤3*10
‑7torr条件下，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层的沉积速率均为1
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/s，时间分别是30s、400s、250s、300s，其中发光层的掺杂浓度为8%。
14.作为本发明进一步的方案，所述第三步中在腔室真空度达到≤3*10
‑7torr条件后，沉积厚度为6nm的ag薄膜，沉积速率为0.5
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/s，时间为120s，随即在真空环境下更换精细掩膜板继续沉积ag细丝，厚度为100nm，宽度为80μm，间距为500μm，沉积速率为1
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/s，时间为1000s。
15.本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用如上技术方案，金属薄膜保证了良好的透光性，但是该薄膜的导电性较差；金属细丝覆盖在金属薄膜之上，具有良好的导电性，同时金属细丝的宽度对出光几乎没有影响。因此金属薄膜与金属细丝的有机组合保证了oled阴极同时具有较高的透光性与导电性，能有效提升oled器件性能。
附图说明
16.图1为一种顶发射oled阴极结构的结构示意图。
17.图2为一种顶发射oled阴极结构的俯视图。
18.图3为实施例一与对比例一、二中oled器件的电压
‑
电流密度曲线对比图。
19.图4为实施例一与对比例一、二中oled器件的亮度
‑
电流效率曲线对比图。
20.图中：1为玻璃衬底，2为金属阳极，3为空穴注入层，4为空穴传输层，5为发光层，6为电子传输层，701为金属薄膜，702为金属细丝。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
22.如图1和图2所示，本发明的一种顶发射oled阴极结构，包括玻璃衬底1，所述玻璃衬底1上设有金属阳极2，所述金属阳极上依次沉积oled有机功能层，所述oled有机功能层自下而上分别为空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、电子传输层6，所述oled有机功能层上沉积金属阴极。
23.本发明进一步的，所述金属阴极包括金属薄膜701和金属细丝702，所述金属细丝702设在金属薄膜701上。
24.本发明进一步的，所述金属薄膜701的材料为ag、au、al、mg、ca的一种或几种，所述金属细丝702的材料为ag、au、al、mg、ca的一种或几种。
25.本发明进一步的，所述金属薄膜701的材料为ag：mg，所述ag：mg掺杂比例为1:9或2:9；所述金属薄膜701厚度分别为1~3nm和2~7nm的al/ag组合或ca/ag组合或ca/au组合，所述金属薄膜701的厚度为3~10nm。
26.本发明进一步的，所述金属细丝702等间距排列，且宽度为50~100μm，厚度为50~
300nm，细丝的间距为300~800μm。
27.实施例一：本发明的一种顶发射oled阴极结构制备方法，具体步骤如下：第一步，准备好已经图案化的金属阳极2及玻璃衬底1，金属阳极2为al的厚度为200nm，发光单元面积为50mm
×
50mm；第二步，在金属阳极al之上，腔室真空度达到≤3*10
‑7torr条件下，依次沉积oled有机功能层，自下至上分别为：空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、电子传输层6，上述各功能层的沉积速率均为1
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/s，时间分别是30s、400s、250s、300s，其中发光层5的掺杂浓度为8%；第三步，在上述oled有机功能层上，腔室真空度达到≤3*10
‑7torr之后，沉积厚度为6nm的ag薄膜701，沉积速率为0.5
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/s，时间为120s。然后在ag薄膜701上，真空环境下更换精细掩膜板继续沉积ag细丝702，厚度为100nm，宽度为80μm，间距为500μm，沉积速率为1
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/s，时间为1000s。
28.对比例一：第一步，准备好已经图案化的金属阳极al及玻璃衬底，al的厚度为200nm，发光单元面积为50mm
×
50mm；第二步，在金属阳极al之上，依次沉积oled有机功能层，自下至上分别为：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层；第三步，在上述oled有机功能层上，沉积厚度为6nm的ag作为金属阴极。
29.对比例二：第一步，准备好已经图案化的金属阳极al及玻璃衬底，al的厚度为200nm，发光单元面积为50mm
×
50mm；第二步，在金属阳极al之上，依次沉积oled有机功能层，自下至上分别为：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层；第三步，在上述oled有机功能层上，沉积厚度为20nm的ag作为金属阴极。
30.如图3所示，可以明显的看出，实施例一与对比例二的电学性能相当，但是对比例一的电学性能很差，原因是对比例一中oled阴极仅由6nm的ag组成，电阻较高，无法有效注入电流。
31.如图4所示，可以明显的看出，实施例一中的oled器件采用了本发明提出的阴极结构，其电流效率最高，对比例二中的oled采用传统的阴极结构，效率次之；对比例一中的oled器件的阴极无法有效注入电流，所以其电流效率与亮度都很差。
32.综上所述，本发明可以同时具有较高的透光性和导电性，能有效提升oled器件性能。
33.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。