CN208173629U - 电极及有机电致发光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及显示技术领域，具体涉及一种电极及有机电致发光装置，其中电极包括第一导电层；还包括层叠设置在所述第一导电层第一侧的第二导电层；所述第二导电层为透明导电层。该电极包括第一导电层，以及层叠设置在第一导电层第一侧的第二导电层，即本实用新型通过层叠设置在第一导电层第一侧的透明导电层，使得光线在该电极内部多次反射，能够产生微腔效应以及相消干涉效应，从而能够提高光线的取出效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，具体涉及一种电极及有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光装置(Organic Light-Emitting Display，简称为OLED)相对于液晶显示装置具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，被认为是下一代显示技术。其中的自发光元件即有机发光二极管主要由依次远离基板设置的阳极层、有机材料功能层(通常包括电子传输层、有机功能层以及空穴传输层等功能层)以及阴极层构成。根据发光方向的不同，OLED可分为底发光型(即相对于基板向下发光)和顶发光型(即相对于基板向上发光)两种类型。
其中，由于阴极层通常采用低功函数的金属单质和/或合金材料构成，其光透过率较低，为了减小阴极层对顶发光型OLED整体出光率的影响，阴极层的厚度通常为纳米量级，并同时采用反射金属作为阳极层以进一步增加光的透过率。然而，阴极层厚度越小，其方块电阻的阻值Rs较大，导致顶发光型的有机发光二极管电压降严重。此外，由于顶发光型OLED采用阴极层作为出光侧，由于构成阴极层的材料自身光透过率较低，阴极层相当于一层具有反射功能的半透明薄膜，使得阴极层与位于下方的反射阳极层之间形成了一个微腔，导致顶发光型OLED器件存在较强的微腔效应。因此，上述各因素均导致目前顶发光型OLED器件量产困难。
因此，目前OLED多采用制备工艺简单、技术相对更成熟的底发光型结构，底发光型OLED发出的光线穿透阳极层从基板一侧射出。其中，阳极层常采用高功函数且光透过率较高的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称为ITO)材料。
然而，ITO薄膜的透光度较高，无法形成利于光提取的微腔效应。同时，由于ITO薄膜易与封装基板形成耦合消光体系，影响OLED的光取出效率。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决是现有技术中有机电致发光器件的光取出效率低的问题，从而提供一种电极及有机电致发光器件。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型实施例提供一种电极，包括第一导电层；还包括层叠设置在所述第一导电层第一侧的第二导电层；所述第二导电层为透明导电层。
可选地，所述电极还包括第三导电层，所述第三导电层叠设置在所述第一导电层第二侧；所述第三导电层为透明导电层。
可选地，所述第一导电层为半反半透导电层。
可选地，所述第三导电层的厚度为50nm至80nm。
可选地，所述第二导电层的厚度为20nm至50nm。
本实用新型实施例提供一种有机电致发光装置，包括层叠设置在基板上的第一电极、有机功能层和第二电极，所述第一电极包括第一导电层；还包括层叠设置在所述第一导电层第一侧的第二导电层；所述第二导电层为透明导电层。
可选地，所述第一导电层为半反半透导电层。
可选地，所述第三导电层的厚度为50nm至80nm。
可选地，所述第二导电层的厚度为20nm至50nm。
可选地，所述第二电极为反射电极。
可选地，所述第二电极与所述第一电极形成微腔结构。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
1.本实用新型实施例提供的电极，包括第一导电层；还包括层叠设置在所述第一导电层第一侧的第二导电层；所述第二导电层为透明导电层。该电极包括第一导电层，以及层叠设置在第一导电层第一侧的第二导电层即本实用新型通过层叠设置在第一导电层第一侧的透明导电层，使得光线在该电极内部多次反射，能够产生微腔效应以及相消干涉效应，从而能够提高光线的取出效率。
2.本实用新型实施例提供的电极，其中，第一导电层为半反半透导电层。该半反半透导电层具有半反半透特性，该半反半透导电层能够与反射电极形成微腔结构，利用光的耦合增强，从而提高光线的取出效率。
3.本实用新型实施例提供的电极，其中，第三导电层的厚度为50nm至80nm。该第三导电层的厚度等于光在第三导电层中波长的四分之一。当光再由空气射向电极时，由于第三导电层两个面的反射光均有半波损失，第三导电层后表面的反射光比第三导电层前表面反射光的光程差恰好相差半个波长，此时产生干涉相消的不是反射光与入射光，而是第三导电层前后两个表面的反射光相消，从而增加了透射光的能量，进而提高了光线的取出效率。
4.本实用新型实施例提供的有机电致发光装置，包括层叠设置在基板上的第一电极、有机功能层和第二电极，所述第一电极包括第一导电层；还包括层叠设置在所述第一导电层第一侧的第二导电层；所述第二导电层为透明导电层。本实用新型通过层叠设置的第一电极，该第一电极包括第一导电层，以及层叠设置在第一导电层第一侧的透明导电层，使得光线在该电极内部多次反射，能够产生微腔效应以及相消干涉效应，从而能够提高光线的取出效率。
5.本实用新型提供的有机电致发光装置，其中第二电极为反射电极。通过该反射电极与具有半反半透特性的第一导电层形成微腔结构，从而有利于光的耦合增强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1中电极的一个具体示意的结构图；
图2为本实用新型实施例2中电极的一个具体示意的结构图；
图3为本实用新型实施例3中电极的一个具体示意的结构图；
图4为本实用新型实施例4中有机电致发光装置的一个具体示意的结构图；
附图标记：
10-第一电极、11-第一导电层、12-第二导电层、13-第三导电层、20-第二电极、30-有机功能层、40-基板。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实用新型可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。
本实用新型实施例中，第一导电层11可以为金、银、铝、钼、铜、钛、铬、铟、锡中的任意一种或它们至少2种的合金组成或金属氧化物，且透过率在5％至95％之间，厚度在200nm至700nm之间，例如厚度可以是200nm、300nm、550nm、600nm、700nm等等。在这种情况下，第一导电层形成为半反半透导电层。
第二导电层12采用高功函透明碱性金属氧化物制备，用以减小空穴的注入势垒，提高空穴的注入效率，例如，第二导电层可以采用Al2O3、Fe2O3或K2O制备，厚度在20nm至50nm之间，例如，该厚度可以是20nm、30nm、45nm、50nm等等。
第三导电层13采用高折射率材料制备，例如可以为TiO2、Nb2O5、Si3N4、Ta2O5、ZrO2，折射率为1.8～2.5，其厚度在50nm至80nm之间，例如厚度可以为50nm、60nm、75nm或80nm等等。
本实用新型实施例中，有机电致发光器件包括层叠设置在基板上的第一电极10、有机功能层30和第二电极20。其中，第一电极10可以作为阴极，而对应的第二电极20为阳极；或者，第一电极10可以作为阳极，而对应的第二电极20为阴极。
第一电极10可以由具有较大逸出功的材料制成，从而可以将空穴容易的注入到有机功能层中，其材料具体可以包括：金属，例如银、锌、金等及其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等；金属与氧化物的复合物或者导电聚合物等等。
第二电极20可以由具有较小逸出功的材料制成，从而可以将电子容易的注入到有机功能层中，其材料具体可以包括金属，例如镁、钙、钠、钾、银及其合金；或者复合材料，例如LiF/Al或者Li2O/Al等等。然而，在第二电极由不透明材料(例如金属)制成的情况下，必须将第二电极20形成为具有较薄厚度且透明的膜层。
本实用新型实施例中的有机功能层30可以为多层结构。例如，其可以包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层等。空穴注入层的材料优选为在低电压下能够理想地接受来自第一电极10的空穴的材料。空穴传输层的材料优选为具有高空穴迁移率的合适材料，以能够从空穴注入层传输空穴至有机发光层。空穴传输层的材料具体可以包括但并不限于：基于芳胺的有机材料、导电聚合物和同时具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等等。有机发光层的材料优选为能够通过接受和复合来自空穴传输层的空穴和来自电子传输层的电子发出可见光的材料。电子传输层的材料优选为具有高电子迁移率的合适材料，其能够从第二电极20传输电子至有机发光层。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实用新型实施例提供一种电极，如图1所示，包括第一导电层11；还包括分别层叠设置在第一导电层11两侧的第二导电层12和第三导电层13；第二导电层12和第三导电层13均为透明导电层。
本实施例中，第一导电层11选用金制备，厚度为550nm，对应该厚度的反射率为53％，透光率为42％，该厚度的第一导电层11的反射率和透光率基本相等，从而提高了光线的提取效率。该第一导电层11为半反半透导电层，该半反半透导电层用于调整从半反半透层出射的光反射时产生的相位差。
第二导电层12采用Al2O3制备，厚度为30nm。由于第二导电层12的最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital，简称为HOMO)能级为-5.6eV，而OLED层空穴传输材料的HOMO能级低于-4.6eV，从而使得第二导电层12与应用该电极的OLED的有机功能层30中空穴传输材料之间的存在HOMO能级差，该能级差的存在有利于OLED有机功能层30中电子的迁移，从而有利于空穴的注入，进而能够降低电极的金属表面耦合对OLED光子能量的吸收。
第三导电层13采用TiO2制备，厚度为60nm。第三导电层13的折射率为2.2，消光系数为3.9*10-5cm2*mol-1。该第三导电层13的厚度等于蓝光在第三导电层中波长的四分之一。此外，该厚度可以实现当光再由空气射向电极时，第三导电层13的两个面的反射光均有半波损失，第三导电层13后表面的反射光比第三导电层13前表面反射光的光程差恰好相差半个波长，此时产生干涉相消的不是反射光与入射光，而是第三导电层13前后两个表面的反射光相消，从而增加了透射光的能量，进而提高了光线的取出效率。
本实施例中的电极通过分别层叠设置在第一导电层11两侧的透明导电层，使得光线在该电极内部多次反射，能够产生微腔效应以及相消干涉效应，从而能够提高光线的取出效率。
如图4所示，当与该电极叠置的第二电极20为反射电极时，光线在反射电极20和半反半透导电层11之间被反射，即反射电极和半反半透导电层形成微腔结构而产生微腔效应，导致发生光的相消干涉和相长干涉，最终只保持预定波长的光的强度而降低其它波长的光的强度。在进行微腔结构调整时，可以通过调节半反半透导电层的厚度，控制光在半反半透导电层中的反射率和透过率，从而调节光在半反半透层中反射时产生的相位差。如图4所示，同时，由于第一导电层11的功函数为5.1eV，即第一导电层11由具有较大逸出功的材料制成，能够降低能级势垒，将空穴容易的注入到有机功能层30。
实施例2
本实用新型提供一种电极，如图2所示，包括第一导电层11以及层叠设置在第一导电层11一侧的第三导电层13。
第一导电层11选用铜制备，厚度为200nm，对应该厚度的反射率为56％，透光率为40％。
第三导电层13选用Nb2O5制备，折射率为2.26，厚度为50nm。
当与该电极叠置的第二电极20为反射电极时，第一导电层11和反射电极形成微腔结构而产生微腔效应，导致发生光的相消干涉和相长干涉，最终只保持预定波长的光的强度而降低其它波长的光的强度。第三导电层13使得在其前后两个表面的反射光相消，从而增加了透射光的能量，进而提高了光线的取出效率。
未在本实施例中详细描述的第一导电层11和第三导电层13的具体结构细节，请参照实施例1，在此不再赘述。
实施例3
本实用新型提供一种电极，如图3所示，包括第一导电层11以及层叠设置在第一导电层11一侧的第二导电层12。
第一导电层11选用铟制备，厚度为600nm，对应该厚度的反射率为48％，透光率为50％。
第二导电层12采用Fe2O3制备，折射率为1.99，厚度为45nm。
如图4所示，当与该电极叠置的第二电极20为反射电极时，第一导电层11和反射电极形成微腔结构而产生微腔效应，导致发生光的相消干涉和相长干涉，最终只保持预定波长的光的强度而降低其它波长的光的强度；第二导电层12用于提高空穴的注入，进而降低电极的金属表面耦合对OLED光子能量的吸收。
未在本实施例中详细描述的第一导电层11和第二导电层12的具体结构细节，请参照实施例1，在此不再赘述。
实施例4
本实用新型提供一种有机电致发光器件，如图4所示，本实施例中的OLED为底发光器件，第一电极10为透明阳极，采用氧化铟锡制备，第二电极20为金属阴极，作为反射电极使用，其采用LiF/Al制备。
本实施例中，如图4所示，第一电极10包括第一导电层11，以及层叠设置在第一导电层11两侧的第二导电层12和第三导电层13。
其中，第一导电层11选用金制备，厚度为550nm，对应该厚度的反射率为53％，透光率为42％。
第二导电层12采用Al2O3制备，厚度为30nm。
第三导电层13采用TiO2制备，厚度为60nm。
本实施例中的OLED为底发光型器件，光线从有机功能层30射出依次经过第三导电层13，第一导电层11，第二导电层12，最后从基板40射出。其中，第二导电层12能够降低金属表面耦合对OLED光子能量的吸收，因此将第二导电层12设置在靠近第二电极20的位置，能够保证在光线从有机功能层30射出后光子能量不会减少，进而不会影响光线的取出效率。此外，第三导电层13能够使得在其前后两个表面的反射光相消，增加透射光的能量，因此将第二导电层12设置在靠近基板40的位置，能够在光线从第一电极10射出之前，进一步提高透射光的能量，进而提高了光线的取出效率。
作为本实施例的另一种可选实施方式，第一电极10包括第一导电层11，以及层叠设置在第一导电层11上方的第二导电层12。
作为本实施例的又一种可选实施方式，第一电极10包括第一导电层11，以及层叠设置在第一导电层11下方的第三导电层13。
未在本实施例中详细描述第一电极10的结构细节，请参照实施例1，在此不再赘述。
本实施例中的有机电致发光器件，通过层叠设置的第一电极10，该第一电极10包括第一导电层11，以及分别层叠设置在第一导电层11两侧的透明导电层，使得光线在该电极内部多次反射，能够在第一电极10和第二电极20之间产生微腔效应以及相消干涉效应，从而能够提高光线的取出效率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种电极，其特征在于，包括第一导电层；
还包括层叠设置在所述第一导电层第一侧的第二导电层；
所述第二导电层为透明导电层；
所述第二导电层的厚度为20nm至45nm。
2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，还包括第三导电层，所述第三导电层叠设置在所述第一导电层第二侧；
所述第三导电层为透明导电层。
3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述第一导电层为半反半透导电层。
4.根据权利要求2所述的电极，其特征在于，所述第三导电层的厚度为50nm至80nm。
5.一种有机电致发光装置，包括层叠设置在基板上的第一电极、有机功能层和第二电极，其特征在于，所述第一电极包括第一导电层；
还包括层叠设置在所述第一导电层第一侧的第二导电层；
所述第二导电层为透明导电层；
所述第二导电层的厚度为20nm至45nm。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光装置，其特征在于，所述第一电极还包括第三导电层，所述第三导电层叠设置在所述第一导电层第二侧；
所述第三导电层为透明导电层。
7.根据权利要求5所述的有机电致发光装置，其特征在于，所述第一导电层为半反半透导电层。
8.根据权利要求6所述的有机电致发光装置，其特征在于，所述第三导电层的厚度为50nm至80nm。
9.根据权利要求5所述的有机电致发光装置，其特征在于，所述第二电极为反射电极。
10.根据权利要求5所述的有机电致发光装置，其特征在于，所述第二电极与所述第一电极形成微腔结构。
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