[发明专利]一种防短路的顶发射OLED器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种防短路的顶发射OLED器件及其制备方法。

背景技术

有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）是极具潜力的新一代发光器件，在平面显示技术、大面积发光照明等方面有着非常广阔的应用。它具有自发光、全固态、宽视角、快响应、抗低温、可实现低压驱动及柔性显示等特性，显示出极强的竞争力及发展潜力。

在显示应用方面，主动矩阵有机发光二极管（AMOLED）是主要的发展趋势，其驱动是由薄膜晶体管来控制的。如果采用传统的底发射的形式，则光从衬底出射时，必然被玻璃衬底上的电路金属导线和TFT所遮挡，从而影响其开口率。目前，无论是基于白色有机发光二极管（WOLED）配合彩色滤光片的OLED显示器，还是基于红绿蓝有机发光二极管（RGBOLED）的OLED显示器，大部分厂商都倾向于采用顶发射的OLED形式，使其开口率理论上可以达到100%，进而提高器件寿命和能源利用率。

顶发射有机电致发光器件通过透明的或者半透明的顶部阴极发光，阳极则采用高反射率的金属材料作为反射层，其可以制作在任意的衬底之上。当然还可以采用倒置的结构，从而与传统非晶硅薄膜晶体管（a-Si TFT）n型沟道CMOS工艺达到无缝集成。

在现有的工业化生产工艺中，底部阳极一般采用ITO/Ag/ITO结构。一方面，溅射透明铟锡氧化物（ITO）和光刻两道工艺步骤给整个制程带来了极大的复杂度；另一方面，溅射ITO所用的铟是比较稀缺和贵重的元素，导致生产成本增加。另外，顶部阴极假如也采用高能量的溅射ITO的话，还会对有机层带来损伤。因此，如何简化工艺流程，避免使用高能量的ITO溅射，是大家努力探索的方向。

在可见光波段，银的反射率比铝要强，其导电率是金属中最强的，并且相对于铝，其不易被氧化变性。作为OLED的阳极，其功函数比铝稍大，因此是比较理想的阳极材料。但是，由于银对玻璃衬底的浸润差，导致其作为阳极材料蒸发在玻璃衬底上时粗糙度太大。器件在工作时容易造成尖端放电，从而导致短路。在OLED器件制备中，一般溅射二氧化硅作为玻璃衬底上的缓冲层，这无疑增加了制程的复杂度。如何有效发挥银的长处并且同时简化制程，也是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种防短路的顶发射OLED器件，其包括衬底以及在所述衬底上由底部至顶部依次蒸镀的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层（兼作间隔层）、电子注入层和阴极，其特征在于：

所述阳极为具有双层结构的铝/银复合阳极，其中铝层介于所述衬底和银层之间，所述铝层的厚度为50~60nm并且以0.3~0.5nm/s的蒸发速率经蒸镀而得，所述银层的厚度为40~50nm并且以0.2~0.3nm/s的蒸发速率经蒸镀而得；

所述空穴注入层的厚度为5~15nm；

所述空穴传输层的厚度为35~45nm；

所述发光层的厚度为15~25nm；

所述电子传输层的厚度为10~15nm；

所述电子注入层的厚度为10~20nm；

所述阴极为半透明的纯银阴极，其厚度为15~25nm。

优选的，在上述技术方案中，所述衬底可以选用本领域常用的任何衬底材料，例如硅片、二氧化硅、玻璃等，优选硅片或玻璃，更优选玻璃。

优选的，在上述技术方案中，所述阳极中的铝层的厚度为56nm，银层的厚度为44nm。

优选的，在上述技术方案中，所述空穴注入层的材料为稀土金属氧化物或者有机材料；所述稀土金属氧化物选自氧化钼（MoO₃）、氧化铼（ReO₃）、氧化钨（WO₃）中的任意一种，优选氧化钼；所述有机材料选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT: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）中的任意一种，优选PEDOT:PSS（结构如下所示）；所述空穴注入层的厚度为10nm。