專利名稱：一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，尤其是涉及一種通過電鍍金屬作為 輔助電極的有機(jī)電致發(fā)光顯示器，本發(fā)明還涉及該有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic ElectroluminescentDevices，以下簡稱OLED)是 通過在第一電極(陽極)上蒸鍍有機(jī)電致發(fā)光材料，然后覆蓋第二電極(陰極) 構(gòu)成的發(fā)光體，第一電極是透明電極，主要由氧化銦錫(ITO)、氧化錫鋅等金 屬氧化物或功函較高的金屬構(gòu)成。ITO是比較常用的透明電極，電阻較低，廣泛 應(yīng)用于平板顯示領(lǐng)域，但是與低電阻金屬，例如Cu 、 Au、 Ag、 Al、 Cr或Mo 等相比，電阻還是要高很多，因此通常情況下，在陽極電極的制備過程中先在玻 璃基板上濺射一層ITO再濺射一層低電阻金屬作為輔助電極，通過圖形轉(zhuǎn)移與 蝕刻工藝，得到所需的電極圖案。目前作為輔助電極材料使用較多的是金屬鉻，但是金屬鉻的電阻率較高，為 13.67Qm，隨著OLED圖像的精細(xì)化，導(dǎo)線電極的密度比較大，線寬較窄，走 線上的電壓降較大，致使OLED器件的能耗較高，金屬銀的電阻率最低，為1.5 86^m，金為2.40^m，以銀、金或銀合金、金合金作輔助電極材料的成本較高， 且刻蝕較困難。相比之下，金屬銅是一種電阻率低，附著性好、刻蝕容易且成本低廉的有機(jī) 電致發(fā)光顯示器的輔助電極材料。申請?zhí)枮?00610037367.6的中國專利，公開 了一種在走線電極上平行設(shè)置銅或銅合金為材料的輔助電極有機(jī)電致發(fā)光顯示 器件，用于降低走線電阻，減少電壓降，降低器件功耗，但是金屬銅采用傳統(tǒng)濺 射或蒸鍍工藝制備，容易造成金屬沉積層厚度不均勻，粘附力性能差，同時(shí)也會(huì) 存在大量材料無法重復(fù)使用，靶材利用率低的問題。技術(shù)方案本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種能夠有效降低器件功耗、改善器 件結(jié)構(gòu)和性能，并且制備簡單的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件。本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法。 本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，包括基板、第一電極、有機(jī)功能層、第二電極 和設(shè)置在第一電極上的輔助電極，其特征在于所述輔助電極由電鍍方法制備的金 屬層形成。在上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件中，金屬層包括高導(dǎo)電金屬層，可以是銅、銀、 金、鋁、鉬或鉻金屬膜層中的任意一種。在上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件中，金屬層還包括電鍍方法制備的惰性金屬組 成的金屬保護(hù)層，形成于高導(dǎo)電金屬層之上，為鈦、金、鎳或鋅金屬層中的任意一種。在上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件中，高導(dǎo)電金屬層是銅層，金屬保護(hù)層為鎳層 或金層。在上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件中，高導(dǎo)電金屬層為金層，金屬保護(hù)層為錫層 或鎳層。一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法，包括如下步驟1) 在經(jīng)過清洗、烘干、預(yù)處理的基板上，采用濺射方法制備第一電極層；2) 在第一電極層上采用電鍍方法制備高導(dǎo)電金屬層作為輔助電極層；3) 依次對(duì)上述高導(dǎo)電金屬層、第一電極層進(jìn)行刻蝕形成所需圖案；4) 蒸鍍有機(jī)功能層；5) 蒸鍍第二電極層。 另一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟1) 在經(jīng)過清洗、烘干、預(yù)處理的基板上，采用濺射方法制備第一電極層；2) 在第一電極層上采用電鍍方法制備高導(dǎo)電金屬層作為輔助電極層；3) 進(jìn)一步在高導(dǎo)電金屬薄膜層上繼續(xù)采用電鍍方法制備金屬保護(hù)層；4) 依次對(duì)上述金屬保護(hù)層、高導(dǎo)電金屬層、第一電極層進(jìn)行刻蝕形成所需 圖案；5) 蒸鍍有機(jī)功能層；6) 蒸鍍第二電極層。在上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法中，高導(dǎo)電金屬層為銅層，金屬保 護(hù)層為鎳層或金層。在上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法中，高導(dǎo)電金屬層為金層，金屬保 護(hù)層為錫層或鎳層。在上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法中，有機(jī)功能層包括發(fā)光層，及空 穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層或電子傳輸層中的至少一層。本發(fā)明中在基板上采用電鍍工藝制備金屬膜層作為輔助電極，可以降低基板 電阻，改善產(chǎn)品性能，同傳統(tǒng)工藝相比，電鍍制備的金屬膜層具有工藝成熟、成 本低的優(yōu)點(diǎn)，尤其是線條寬度控制工藝成熟。采用電鍍工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)濺射或蒸鍍 工藝，金屬離子是在電流的作用下以原子的形式非常均勻的沉積在基板上，這種 方式不會(huì)產(chǎn)生細(xì)孔，即使在高溫烘烤后也不會(huì)出現(xiàn)針孔，這種致密的薄膜結(jié)構(gòu)會(huì) 使金屬層具有更佳的導(dǎo)電性能，并且使用該工藝得到的金屬沉積層厚度均勻，粘 附力性能極佳。此外在濺射或電鍍工藝中，存在著大量材料無法重復(fù)使用，靶材利用率低等 問題，而在本發(fā)明電鍍工藝中，加入的電解液的量事先經(jīng)過計(jì)算，不會(huì)產(chǎn)生使用 舊材料的問題，成本更低，也更加環(huán)保。


圖l本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光顯示器結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示是本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)剖面示意圖，01為基板， 02為第一電極，03為輔助電極，04為空穴注入層，05為空穴傳輸層、06為發(fā) 光層，07為電子傳輸層、08為電子注入層，09為第二電極。實(shí)施例1 (銅導(dǎo)電層與鎳保護(hù)層作為輔助電極)本發(fā)明第一實(shí)施例的制備過程包括如下步驟1) 用UV照射和含有表面活性劑的洗液對(duì)玻璃基板進(jìn)行清洗，清洗后的玻 璃基板上濺射一層氧化銦錫(ITO)形成透明電極，透明電極的阻值為15Q， ITO 的膜厚為150nm。其中基板通常使用玻璃基板、塑料和柔性基板，柔性材料可以采用聚脂類、 聚酰亞胺類化合物中的一種材料，第一電極材料采用導(dǎo)電性無機(jī)材料或有機(jī)導(dǎo)電 聚合物，無機(jī)材料一般為氧化銦錫(ITO)，氧化鋅錫(IZO)或氧化鋅等金屬氧 化物或金、銅、銀等功函較高的金屬，優(yōu)選ITO，有機(jī)導(dǎo)電聚合物優(yōu)選PEDOT， PSS、 PANI中的一種材料。2) 在ITO上采用電鍍工藝，制備銅導(dǎo)電薄膜，膜層的厚度為450nm。 電鍍銅所用槽液的主要成分為硫酸銅和硫酸，采用高酸低銅配方，以保證電鍍時(shí)鍍層厚度分布的均勻性，硫酸含量為180克/升，硫酸銅含量為75克/升，另 外槽液中添加微量氯離子作為輔助光澤劑和銅光澤劑一同起到光澤的效果，銅光 劑的添加量為5ml/L,全板電鍍的電流密度為2安培/平方分米。3) 在銅膜層的表面繼續(xù)采用電鍍方式制備鎳金屬保護(hù)層,膜層厚度為50nm。 電鍍鎳所用槽液的主要成份為銅缸硫酸鎳(氨基磺酸鎳)、氯化鎳和硼酸組成，通過霍爾槽試驗(yàn)來調(diào)整鍍鎳添加劑含量，電鍍鎳的電流密度為2安培/平方 分米，鎳缸溫度維持在40-55度，優(yōu)選溫度在50度左右。4) 依次對(duì)上述鎳金屬保護(hù)層，銅導(dǎo)電金屬層和ITO層進(jìn)行刻蝕，得到所需 圖形。5) 制備有機(jī)功能層，在真空腔內(nèi)，抽真空至lxl(T5pa的條件下，蒸鍍包括 空穴注入層、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的一層或多層。6) 最后，保持上述真空腔內(nèi)壓力不變，在上述有機(jī)功能層之上依次蒸鍍LiF 層、Al層作為金屬陰極層，其中LiF層的厚度為0.5nm， Al層的厚度為150nm。陰極層一般采用鋰、鎂、鈣、鋁、銦等功函數(shù)較低的金屬或它們與銅、金、 銀的合金。本實(shí)施例制備的基板表面電阻為可以達(dá)到0.15Q/方塊。實(shí)施例2 (銅導(dǎo)電層與金保護(hù)層作為輔助電極) 本發(fā)明第二實(shí)施例的制備過程包括如下步驟步驟l)、 2)、 4)、 5)、 6)同實(shí)施例l，不同之處在于步驟3)中金保護(hù)層的 制備，具體制備過程如下3)在銅膜層的表面繼續(xù)采用電鍍方式制備金保護(hù)層，膜層厚度為10nm。電鍍金主要采用檸檬酸金槽浴，以其操作簡單方便，容易維護(hù)而得到廣泛應(yīng)用，其中水金含量控制在1克/升左右，PH值在4.5左右，溫度35度，電流密度1安培/平方分米。本實(shí)施例制備的基板表面電阻為可以達(dá)到0.15 Q/方塊。實(shí)施例3 (金導(dǎo)電層與錫保護(hù)層作為輔助電極) 本發(fā)明第三實(shí)施例的制備過程包括如下步驟1) 用UV照射和含有表面活性劑的洗液對(duì)玻璃基板進(jìn)行清洗，清洗后的玻 璃基板上濺射一層氧化銦錫(ITO)形成透明電極，透明電極的阻值為15Q， ITO 的膜厚為180nm。2) 在ITO上采用電鍍工藝，制備金導(dǎo)電薄膜，膜層的厚度為180nm。 電鍍金主要采用檸檬酸金槽浴，以其操作簡單方便，容易維護(hù)而得到廣泛應(yīng)用，其中水金含量控制在1克/升左右，PH值在4.5左右，溫度35度，電流密度 1安培/平方分米。3) 在金導(dǎo)電層上繼續(xù)采用電鍍的方式制備錫保護(hù)層，以提高金膜層的穩(wěn)定 性，膜層厚度為80nm。電鍍槽液由硫酸亞錫、硫酸和添加劑組成，硫酸亞錫含量控制在35克/升， 硫酸控制在10%，電鍍錫的電流密度為1.5安/平方分米，錫缸溫度維持在室溫 狀態(tài)。4) 依次對(duì)上述錫保護(hù)層，金導(dǎo)電金屬層和ITO層進(jìn)行刻蝕，得到所需圖形。5) 制備有機(jī)功能層，在真空腔內(nèi)，抽真空至lxlO—Spa的條件下，蒸鍍包括 空穴注入層、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的一層或多層。6) 最后，保持上述真空腔內(nèi)壓力不變，在上述有機(jī)功能層之上依次蒸鍍 Mg:Ag合金層和Ag層作為器件的陰極層，其中Mg:Ag層的厚度為100nm， Ag 層的厚度為100nm。本實(shí)施例制備的基板表面電阻為可以達(dá)到0.10Q/方塊。實(shí)施例4 (金導(dǎo)電層與鎳保護(hù)層作為輔助電極) 本發(fā)明第四實(shí)施例的制備過程包括如下步驟步驟l)、 2)、 4)、 5)、 6)同實(shí)施例3，不同之處在于步驟3)中鎳保護(hù)層的 制備，具體制備過程如下3)在金導(dǎo)電層的表面繼續(xù)采用電鍍的方式制備鎳保護(hù)層，膜層厚度為50nm。電鍍鎳的槽液主要成份由銅缸硫酸鎳(氨基磺酸鎳)、氯化鎳和硼酸組成， 并通過霍爾槽試驗(yàn)來調(diào)整鍍鎳添加劑含量，圖形電鍍鎳的電流密度為2安培/平 方分米，鎳缸溫度維持在40-55度， 一般溫度在50度左右。本實(shí)施例制備的基板表面電阻為0.10Q/方塊。實(shí)施例5 (銀導(dǎo)電層與鎳保護(hù)層作為輔助電極) 本發(fā)明第五實(shí)施例的制備過程包括如下步驟1) 用UV照射和含有表面活性劑的洗液對(duì)玻璃基板進(jìn)行清洗，清洗后的玻 璃基板上濺射一層氧化銦錫(ITO)形成透明電極，透明電極的阻值為15Q， ITO 的膜厚為180nm。2) 在ITO上采用電鍍工藝，制備銀導(dǎo)電薄膜，膜層的厚度為200nm。 電鍍銀采用純銀陽極，溶液成分、濃度為氯化銀AgCl:30 40g/1，氰化鉀KCN:45 80g/1，碳酸鉀K2C03: 18~50g/1 ， 二硫化碳CS2:0.04g/l，氫 氧化氨NH4OH濃度28 % : 0.8ml /1 ，氰化鉀KCN游離30~55g/l，溫度室溫。3) 在銀導(dǎo)電層上繼續(xù)采用電鍍的方式制備鎳保護(hù)層，以提高銀膜層的穩(wěn)定 性，膜層厚度為50nm。電鍍鎳的槽液主要成份由銅缸硫酸鎳(氨基磺酸鎳)、氯化鎳和硼酸組成， 并通過霍爾槽試驗(yàn)來調(diào)整鍍鎳添加劑含量，圖形電鍍鎳的電流密度為2安培/平 方分米，鎳缸溫度維持在40-55度， 一般溫度在50度左右。4) 依次對(duì)上述鉬保護(hù)層，銀導(dǎo)電金屬層和ITO層進(jìn)行刻蝕，得到所需圖形。5) 制備有機(jī)功能層，在真空腔內(nèi)，抽真空至lxl(TSpa的條件下，蒸鍍包括 空穴注入層、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的一層或多層。6) 最后，保持上述真空腔內(nèi)壓力不變，在上述有機(jī)功能層之上依次蒸鍍Mg:Ag合金層和Ag層作為器件的陰極層，其中Mg:Ag層的厚度為100nm， Ag 層的厚度為100nm。本實(shí)施例制備的基板表面電阻可以達(dá)到0.15Q/方塊。實(shí)施例6 (單獨(dú)的金屬鎳導(dǎo)電層作為輔助電極) 本發(fā)明第六實(shí)施例的制備過程包括如下步驟1) 用UV照射和含有表面活性劑的洗液對(duì)玻璃基板進(jìn)行清洗，清洗后的玻 璃基板上濺射一層氧化銦錫(ITO)形成透明電極，透明電極的阻值為15Q, ITO 的膜厚為180nm。2) 在ITO上采用電鍍工藝，制備鎳導(dǎo)電薄膜，膜層的厚度為300nm。 電鍍鎳的槽液主要成份由銅缸硫酸鎳(氨基磺酸鎳)、氯化鎳和硼酸組成，并通過霍爾槽試驗(yàn)來調(diào)整鍍鎳添加劑含量，圖形電鍍鎳的電流密度為2安培/平 方分米，鎳缸溫度維持在40-55度， 一般溫度在50度左右。3) 依次對(duì)上述鉬導(dǎo)電金屬層和ITO層進(jìn)行刻蝕，得到所需圖形。5) 制備有機(jī)功能層，在真空腔內(nèi)，抽真空至lxl(TSpa的條件下.蒸鍍包括 空穴注入層、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的一層或多層。6) 最后，保持上述真空腔內(nèi)壓力不變，在上述有機(jī)功能層之上依次蒸鍍LiF 層、Al層作為金屬陰極層，其中LiF層的厚度為0.5nm， Al層的厚度為150nm。本實(shí)施例制備的基板表面電阻為0.8Q/方塊。
權(quán)利要求
1、一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，包括基板、第一電極、有機(jī)功能層、第二電極和設(shè)置在第一電極上的輔助電極，其特征在于所述輔助電極由電鍍方法制備的金屬層形成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征在于所述金屬層包括高導(dǎo) 電金屬層，為銅、銀、金、鋁、鉬或鉻金屬層中的任意一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征在于所述金屬層還包括電 鍍方法制備的惰性金屬組成的金屬保護(hù)層，形成于所述高導(dǎo)電金屬層之上， 為鈦、金、鎳或鋅金屬層中的任意一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征在于所述高導(dǎo)電金屬層為銅層，所述金屬保護(hù)層為鎳層或金層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征在于所述高導(dǎo)電金屬 層為金層，所述金屬保護(hù)層為錫層或鎳層。
6、 一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法，其特征在于包括如下步驟-1) 在經(jīng)過清洗、烘干、預(yù)處理的基板上，采用濺射方法制備第一電極層；2) 在第一電極層上采用電鍍方法制備高導(dǎo)電金屬層作為輔助電極層；3) 依次對(duì)上述高導(dǎo)電金屬層、第一電極層進(jìn)行刻蝕形成所需圖案；4) 蒸鍍有機(jī)功能層；5) 蒸鍍第二電極層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法，其特征在于還包括如下步驟在步驟2)得到的高導(dǎo)電金屬層上繼續(xù)采用電鍍方法制備金屬保護(hù)層，并依次對(duì)金屬保護(hù)層、高導(dǎo)電金屬層、第一電極層進(jìn)行刻蝕形成所 需圖案。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法，其特征在于所述高導(dǎo)電金屬層為銅層，所述金屬保護(hù)層為鎳層或金層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法，其特征在于所述 高導(dǎo)電金屬層為金層，所述金屬保護(hù)層為錫層或鎳層。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法，其特征 在于所述有機(jī)功能層包括發(fā)光層，及空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層 或電子傳輸層中的至少一層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，包括基板、第一電極、有機(jī)功能層、第二電極和設(shè)置在第一電極上的輔助電極，其特征在于所述輔助電極由電鍍方法制備的金屬層形成，金屬層為高導(dǎo)電金屬層，還可以包括電鍍方法制備的惰性金屬組成的金屬保護(hù)層，形成于高導(dǎo)電金屬層之上。本發(fā)明在基板上采用電鍍工藝制備金屬膜層作為輔助電極，可以降低基板電阻，改善產(chǎn)品性能，同傳統(tǒng)工藝相比，電鍍制備的金屬膜層具有工藝成熟、成本低的優(yōu)點(diǎn)，尤其是線條寬度控制工藝成熟，本發(fā)明還涉及上述有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制備方法。
文檔編號(hào)H05B33/10GK101336023SQ20081011367
公開日2008年12月31日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者彭兆基, 勇 邱, 高裕弟 申請人:清華大學(xué);北京維信諾科技有限公司;昆山維信諾顯示技術(shù)有限公司