一種防短路的頂發(fā)射oled器件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防短路的頂發(fā)射OLED器件及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，0LED)是極具潛力的新一代發(fā) 光器件，在平面顯示技術(shù)、大面積發(fā)光照明等方面有著非常廣闊的應(yīng)用。它具有自發(fā)光、全 固態(tài)、寬視角、快響應(yīng)、抗低溫、可實(shí)現(xiàn)低壓驅(qū)動(dòng)及柔性顯示等特性，顯示出極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力及 發(fā)展?jié)摿Α?br>[0003] 在顯示應(yīng)用方面，主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極管（AMOLED)是主要的發(fā)展趨勢(shì)，其驅(qū) 動(dòng)是由薄膜晶體管來(lái)控制的。如果采用傳統(tǒng)的底發(fā)射的形式，則光從襯底出射時(shí)，必然被 玻璃襯底上的電路金屬導(dǎo)線和TFT所遮擋，從而影響其開(kāi)口率。目前，無(wú)論是基于白色有 機(jī)發(fā)光二極管（WOLED)配合彩色濾光片的OLED顯示器，還是基于紅綠藍(lán)有機(jī)發(fā)光二極管 (RGB0LED)的OLED顯示器，大部分廠商都傾向于采用頂發(fā)射的OLED形式，使其開(kāi)口率理論 上可以達(dá)到100%，進(jìn)而提高器件壽命和能源利用率。
[0004] 頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件通過(guò)透明的或者半透明的頂部陰極發(fā)光，陽(yáng)極則采用高 反射率的金屬材料作為反射層，其可以制作在任意的襯底之上。當(dāng)然還可以采用倒置的結(jié) 構(gòu)，從而與傳統(tǒng)非晶硅薄膜晶體管（a-Si TFT) η型溝道CMOS工藝達(dá)到無(wú)縫集成。
[0005] 在現(xiàn)有的工業(yè)化生產(chǎn)工藝中，底部陽(yáng)極一般采用IT0/Ag/IT0結(jié)構(gòu)。一方面，濺射 透明銦錫氧化物（ITO)和光刻兩道工藝步驟給整個(gè)制程帶來(lái)了極大的復(fù)雜度；另一方面， 濺射ITO所用的銦是比較稀缺和貴重的元素，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。另外，頂部陰極假如也采 用高能量的濺射ITO的話，還會(huì)對(duì)有機(jī)層帶來(lái)?yè)p傷。因此，如何簡(jiǎn)化工藝流程，避免使用高 能量的ITO濺射，是大家努力探索的方向。
[0006] 在可見(jiàn)光波段，銀的反射率比鋁要強(qiáng)，其導(dǎo)電率是金屬中最強(qiáng)的，并且相對(duì)于鋁， 其不易被氧化變性。作為OLED的陽(yáng)極，其功函數(shù)比鋁稍大，因此是比較理想的陽(yáng)極材料。但 是，由于銀對(duì)玻璃襯底的浸潤(rùn)差，導(dǎo)致其作為陽(yáng)極材料蒸發(fā)在玻璃襯底上時(shí)粗糙度太大。器 件在工作時(shí)容易造成尖端放電，從而導(dǎo)致短路。在OLED器件制備中，一般濺射二氧化硅作 為玻璃襯底上的緩沖層，這無(wú)疑增加了制程的復(fù)雜度。如何有效發(fā)揮銀的長(zhǎng)處并且同時(shí)簡(jiǎn) 化制程，也是本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種防短路的頂發(fā)射OLED器件，其包括襯底以及在 所述襯底上由底部至頂部依次蒸鍍的陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層 (兼作間隔層)、電子注入層和陰極，其特征在于： 所述陽(yáng)極為具有雙層結(jié)構(gòu)的鋁/銀復(fù)合陽(yáng)極，其中鋁層介于所述襯底和銀層之間，所 述鋁層的厚度為50~60nm并且以0. 3~0. 5nm/s的蒸發(fā)速率經(jīng)蒸鍍而得，所述銀層的厚度為 40~50nm并且以0. 2~0. 3nm/s的蒸發(fā)速率經(jīng)蒸鍍而得； 所述空穴注入層的厚度為5~15nm ; 所述空穴傳輸層的厚度為35~45nm ; 所述發(fā)光層的厚度為15~25nm ; 所述電子傳輸層的厚度為l〇~15nm ; 所述電子注入層的厚度為10~20nm ; 所述陰極為半透明的純銀陰極，其厚度為15~25nm。
[0008] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述襯底可以選用本領(lǐng)域常用的任何襯底材料，例如 硅片、二氧化硅、玻璃等，優(yōu)選硅片或玻璃，更優(yōu)選玻璃。
[0009] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述陽(yáng)極中的鋁層的厚度為56nm，銀層的厚度為 44nm〇
[0010] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述空穴注入層的材料為稀土金屬氧化物或者 有機(jī)材料；所述稀土金屬氧化物選自氧化鉬（M〇0 3)、氧化錸（Re03)、氧化媽（WO3)中的 任意一種，優(yōu)選氧化鉬；所述有機(jī)材料選自聚（3, 4-亞乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺 酸）（PED0T:PSS)、4,4'，4''-三（N-3-甲基苯基-N-苯基氨基）三苯基胺（m-MTDATA)、 4, 4'，4''-三[N-(萘-2-基）-N-苯基氨基]三苯基胺（2-TNATA)中的任意一種，優(yōu)選 PED0T:PSS (結(jié)構(gòu)如下所示）；所述空穴注入層的厚度為10nm。
[0011] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述空穴傳輸層的材料選自Ν，Ν' -二苯基-N，Ν' -二 (萘-1-基）-1，1' -聯(lián)苯-4, 4' -二胺（ΝΡΒ)、Ν，Ν' -二苯基-Ν，Ν' -二（3-甲基苯 基）-1，1'-聯(lián)苯_4,4'-二胺（了?0)、4,4'-二（咔唑-9-基）聯(lián)苯（08?)中的任意一種，優(yōu) 選NPB (結(jié)構(gòu)如下所示）；所述空穴傳輸層的厚度為40nm。
[0012] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述發(fā)光層的材料為三（8-羥基喹啉）鋁（Alq3)或 其與（E)-4-二氰基亞甲基-2-叔丁基-6-[2-(1，1，7, 7-四甲基久洛尼定-9-基）乙烯 基]-4H-吡喃（DCJTB)的摻合物（Alq3:DCJTB)，優(yōu)選Alq 3 (結(jié)構(gòu)如下所示);所述發(fā)光層的厚 度為20nm。
[0013] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述電子傳輸層的材料選自4, 7-二苯基-1，10-菲羅 啉（BPhen)U, 3,5_三（1-苯基-IH-苯并咪唑-2-基）苯（TPBi)、雙（2-甲基-8-羥基喹 啉-N1，08)-(1，Γ -聯(lián)苯-4-羥基）鋁（BAlq)中的任意一種，優(yōu)選BPhen (結(jié)構(gòu)如下所示）； 所述間隔層的厚度為IOnm0
[0014] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述電子注入層的材料為所述電子傳輸層的材料與 鋰的摻合物，優(yōu)選4, 7-二苯基-1，10-菲羅啉與鋰的摻合物（BPhen: Li )，其中鋰的質(zhì)量濃度 為2%~3%，優(yōu)選2. 5% ;所述電子注入層的厚度為15nm。
[0015] 優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，所述陰極的厚度為20nm。
[0016] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于制備上述防短路的頂發(fā)射OLED器件的方法， 該方法包括下列步驟： 1) 襯底的預(yù)處理：將襯底依次在丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水中超聲清洗并烘干； 2) 陽(yáng)極中的鋁層的蒸鍍：使用鋁塊在步驟1)中所述襯底上進(jìn)行蒸鍍，控制其蒸發(fā)速率 為0. 3~0. 5nm/s，直至達(dá)到所需的厚度； 3) 陽(yáng)極中的銀層的蒸鍍：使用銀顆粒在步驟2)中所述鋁層上進(jìn)行蒸鍍，控制其蒸發(fā)速 率為0. 2~0. 3nm/s，直至達(dá)到所需的厚度； 4) 空穴注入層的蒸鍍：使用空穴注入層材料在步驟3)中所述銀層上進(jìn)行蒸鍍，控制其 蒸發(fā)速率為〇. 2~0. 3nm/s，直至達(dá)到所需的厚度； 5) 空穴傳輸層的蒸鍍：使用空穴傳輸層材料在步驟4)中所述空穴注入層上進(jìn)行蒸鍍， 控制其蒸發(fā)速率為〇. 2~0. 3nm/s，直至達(dá)到所需的厚度； 6) 發(fā)光層的蒸鍍：使用發(fā)光層材料在步驟5)中所述空穴傳輸層上進(jìn)行蒸鍍，控制其蒸 發(fā)速率為0. 2~0. 3nm/s，直至達(dá)到所需的厚度； 7) 電子傳輸層的蒸鍍：使用電子傳輸層材料在步驟6)中所述發(fā)光層上進(jìn)行蒸鍍，控制 其蒸發(fā)速率為0. 2~0. 3nm/s，直至達(dá)到所需的厚度； 8) 電子注入層的蒸鍍：使用作為母體材料的電子傳輸層材料與摻雜材料摻雜的方 式在步驟7)中所述電子傳輸層上進(jìn)行共蒸，控制所述電子傳輸層材料的蒸發(fā)速率為 0. 2~0. 3nm/s，