將器 件粘接玻璃蓋板進行簡單封裝。
[0043] 實施例4:半透明電極的厚度優(yōu)化實驗。
[0044] 采用傳輸矩陣的方法，通過編寫MATLAB仿真程序來計算采用不同金屬及厚度時 的光學參數(shù)，為電極材料及其厚度的選擇提供理論依據(jù)。由圖3可知，在可見光波段，銀的 折射率（n)和消光系數(shù)（k，以絕對值計算）都比錯的小。選擇IOnm的錯、IOnm的銀和20nm 的銀作為實驗樣本，進行反射率（R)、透光率（T)和吸收率（A)的比較，9條曲線示于圖4中。 對于528nm的綠光來說，由于IOnm的鋁具有很高的反射率和吸收率，其透光率只有15% ; IOnm的銀具有很好的透光率，高達70%，即使在厚度為20nm的情況下，其透光率仍然能夠達 到41%。但是，厚度為20nm以下的銀膜的成膜性能較差，導致其電阻率增加，器件驅動電壓 升高，可靠性較差。因此，采用20nm的厚度兼顧了透光率和導電性能。盡管20nm的銀只有 41%的透光率，但其反射率增加，考慮到雙金屬電極中微腔效應的存在，器件出光性能不會 下降。圖5顯示了鋁膜和銀膜的透射率隨厚度變化的情況，從中可知，選擇20nm的銀作為 陰極和陽極，器件綜合性能最好。
[0045] 實施例5 :陽極半透明薄膜的粗糙度測試。
[0046] 為了進一步驗證實驗設計，本發(fā)明制備了 20nm的銀膜和20nm的鋁膜，并用原子力 顯微鏡（AFM)進行形貌觀察驗證，其結果如圖6所示。從中可以發(fā)現(xiàn)，鋁膜的成膜非常平坦， 結晶狀態(tài)良好，均方根粗糙度為I. 32nm ;但銀膜的粗糙度非常大，均方根粗糙度為11. 9nm。 因此，必須采用氧化錸覆蓋層來平緩尖端放電電場強度，從而克服器件短路的問題。
[0047] 實施例6 :氧化錸透射譜測試。
[0048] 本發(fā)明同時測量了 30nm的氧化錸的透射率，以確定它對陽極面出光的影響程度， 其結果如圖7所示。從中可以發(fā)現(xiàn)，在可見光波段中的投射率非常高(均在95%以上)。作 為器件的功能層，不會對光產(chǎn)生太大的吸收。
[0049] 實施例7 :采用半透明銀膜的雙銀電極透明OLED器件(無短路現(xiàn)象)的光電性能評 測。
[0050] 本發(fā)明的防短路的透明OLED器件以半透明銀膜分別作為陰極和陽極，ReO3作為空 穴注入和抗短路保護層，NPB作為空穴傳輸層，Alq3作為發(fā)光層，Bphen作為電子傳輸和電 子注入層，摻雜鋰的Bphen作為間隔層。由于空穴傳輸層NPB的導電能力遠大于電子傳輸 材料，所以實驗中采用改變NPB的厚度來調節(jié)光程。經(jīng)過反復測試，得到了優(yōu)化后的器件厚 度參數(shù)(如圖2所示)，材料的折射率也一并示出。
[0051] 在自建EL光電測試系統(tǒng)中進行測試，系統(tǒng)由恒流電源（Keithley 2400)、光度計 (PR655)和控制軟件組成。經(jīng)EL光電測試得到的OLED器件的各項試驗數(shù)據(jù)如圖8~10所 不O
[0052] 由圖8可見，器件兩出光面的光波長峰值嚴格一致，均為528nm。陰極側光譜半高 寬FWHM為62nm，玻璃面陽極側FWHM為68nm，這說明所制備透明器件的光色均勻一致，這對 透明器件來說至關重要。FWHM越窄源于微腔效應，其顯著優(yōu)點是光色純度高。圖9進一步 說明其符合OLED的電特性，并且兩面發(fā)光亮度差別并不是太大，表明成功制得了防短路的 雙銀電極綠色透明OLED器件。由圖10可以發(fā)現(xiàn)，器件兩面發(fā)光的總效率為4-5cd/A，與常 見的底發(fā)射器件單面發(fā)光效率近似，兩面發(fā)光效率相差不是太大，驅動電壓也接近。相對 于TEOLED能增強發(fā)光效率而言，這里并沒有增強。我們認為，這是由于隨著兩端電極的減 薄，內(nèi)表面的發(fā)射率下降，導致微腔效應的增益因子隨之減小，但這并不影響本發(fā)明的透明 OLED器件發(fā)揮其實際功能。
【主權項】
1. 一種防短路的透明OLED器件，其包括襯底以及在所述襯底上由底部至頂部依次 蒸鍍的陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，其特征在 于： 所述陽極為半透明的純銀陽極，其厚度為15~25nm ; 所述空穴注入層的厚度為20~40nm ; 所述空穴傳輸層的厚度為150~180nm ; 所述發(fā)光層的厚度為15~25nm ; 所述電子傳輸層的厚度為5~15nm ; 所述電子注入層的厚度為15~25nm ; 所述陰極為半透明的純銀陰極，其厚度為15~25nm。2. 根據(jù)權利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于： 所述陽極的厚度為20m ; 所述空穴注入層的厚度為30nm ; 所述空穴傳輸層的厚度為168nm ; 所述發(fā)光層的厚度為20nm; 所述電子傳輸層的厚度為IOrim ; 所述電子注入層的厚度為20nm ; 所述陰極的厚度為20nm。3. 根據(jù)權利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于： 所述襯底選自硅片、二氧化硅、玻璃中的任意一種，優(yōu)選硅片或玻璃，更優(yōu)選玻璃。4. 根據(jù)權利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于： 所述空穴注入層的材料為氧化錸或聚（3, 4-亞乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺酸），優(yōu) 選氧化錸。5. 根據(jù)權利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于： 所述空穴傳輸層的材料選自N，N' -二苯基-N，N' -二（萘-1-基）-1，1' -聯(lián)苯-4, 4' -二 胺川州'-二苯基，州'-二（3-甲基苯基）-1，1'-聯(lián)苯-4,4'-二胺、4,4'-二（咔唑-9-基） 聯(lián)苯中的任意一種，優(yōu)選N，N' -二苯基-N，N' -二（萘-1-基）-1，1' -聯(lián)苯-4, 4' -二胺。6. 根據(jù)權利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于： 所述發(fā)光層的材料為三（8-羥基喹啉）鋁或其與（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-吡喃的摻合物，優(yōu)選三（8-羥基 喹啉）鋁。7. 根據(jù)權利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于： 所述電子傳輸層的材料選自4, 7-二苯基-1，10-菲羅啉、1，3, 5-三（1-苯基-IH-苯并 咪唑-2-基）苯、雙（2-甲基-8-羥基喹啉-NI, 08)-(1, 1'-聯(lián)苯-4-羥基）鋁）中的任意 一種，優(yōu)選4, 7-二苯基-1，10-菲羅啉。8. 根據(jù)權利要求1所述的防短路的透明OLED器件，其特征在于： 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，其中鋰的質量濃度為2%~3%，優(yōu)選2. 5%。9. 一種用于制備根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的防短路的透明OLED器件的方法， 其包括下列步驟： 1) 襯底的預處理：將襯底依次在丙酮、無水乙醇和去離子水中超聲清洗并烘干； 2) 陽極的蒸鍍：使用銀顆粒在步驟1)中所述襯底上進行蒸鍍，控制其蒸發(fā)速率為 0. 2~0. 3nm/s，直至達到所需的厚度； 3) 空穴注入層的蒸鍍：使用空穴注入層材料在步驟2)中所述陽極上進行蒸鍍，控制其 蒸發(fā)速率為〇. 02~0. 03nm/s，直至達到所需的厚度； 4) 空穴傳輸層的蒸鍍：使用空穴傳輸層材料在步驟3)中所述空穴注入層上進行蒸鍍， 控制其蒸發(fā)速率為〇. 2~0. 3nm/s，直至達到所需的厚度； 5) 發(fā)光層的蒸鍍：使用發(fā)光層材料在步驟4)中所述空穴傳輸層上進行蒸鍍，控制其蒸 發(fā)速率為0. 2~0. 3nm/s，直至達到所需的厚度； 6) 電子傳輸層的蒸鍍：使用電子傳輸層材料在步驟5)中所述發(fā)光層上進行蒸鍍，控制 其蒸發(fā)速率為〇. 2~0. 3nm/s，直至達到所需的厚度； 7) 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，同時根據(jù)所述摻雜材料的摻雜比率來調節(jié)其蒸發(fā)速率，直至達到所需的厚 度，其中所述摻雜材料為氮化鋰，其熱分解后釋放出的鋰被摻入所述電子傳輸層材料； 8) 陰極的蒸鍍：使用銀顆粒在步驟7)中所述電子注入層上進行蒸鍍，控制其蒸發(fā)速率 為0. 2~0. 3nm/s，直至達到所需的厚度，即得防短路的透明OLED器件。10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于： 所述超聲清洗的時間為5~20分鐘，優(yōu)選10分鐘； 所述烘干的溫度為110~150°C，優(yōu)選120°C ;時間為10~30分鐘，優(yōu)選20分鐘； 所述蒸鍍通過真空熱蒸發(fā)儀來完成； 用于所述蒸鍍的各種材料的純度均為99%以上；其中所述銀顆粒的直徑為1mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防短路的透明OLED器件及其制備方法。具體而言，本發(fā)明的OLED器件包括襯底、半透明陽極、兼作抗短路保護層的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、兼作間隔層的電子傳輸層、電子注入層和半透明陰極，其通過包括下列步驟的方法制備：1）襯底的預處理；2）陽極的蒸鍍；3）空穴注入層的蒸鍍；4）空穴傳輸層的蒸鍍；5）發(fā)光層的蒸鍍；6）電子傳輸層的蒸鍍；7）電子注入層的蒸鍍；和8）陰極的蒸鍍。該器件利用了銀的高透光性和相對高的導電性，有利于提高器件效率，同時優(yōu)化了銀電極的厚度，兼顧了導電能力和透光率；此外，使用氧化錸作為空穴注入層并同時優(yōu)化其厚度，徹底解決了純銀電極的短路問題。
【IPC分類】H01L51/50, H01L51/52, H01L51/56
【公開號】CN104993064
【申請?zhí)枴緾N201510453985
【發(fā)明人】錢敏, 廖良生, 王照奎, 史曉波, 馬杰, 柳淵
【申請人】蘇州大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月29日