复合阴极结构及其制备方法、发光器件和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种复合阴极结构及其制备方法、发光器件和显示装置，复合阴极结构包括：第一阴极层，第一阴极层为低功函数金属与Ag的合金层；第二阴极层，第二阴极层设置在所述第一阴极层上，第二阴极层为Ag纳米线层；其中，低功函数金属为功函数为1.5ev～3.5eV的金属。本发明专利技术通过将低功函数金属与Ag混合的合金层作为第一阴极层，既可保留低功函数金属较高的电子注入能力又可保留高功函数金属Ag的高稳定性。同时将Ag纳米线层作为第二阴极层，可与第一阴极层形成良好的界面接触，没有注入势垒，而且Ag纳米线是透明的，可以在增加厚度从而增加阴极可靠性的同时与第一阴极层组合形成透明的复合阴极结构，能够应用到顶发射发光器件或透明发光器件中。明发光器件中。明发光器件中。

【技术实现步骤摘要】
复合阴极结构及其制备方法、发光器件和显示装置


[0001]本专利技术涉及显示领域，特别是涉及一种复合阴极结构及其制备方法、发光器件和显示装置。

技术介绍

[0002]显示技术从早期的阴极射线管(CRT)，到20世纪80年底中期的液晶显示(LCD)、等离子体平板显示(PDP)，再到目前主流的OLED/QLED显示，完成了一次又一次质的飞跃。OLED和QLED等发光器件由于其具有自发光、结构简单、超轻薄、相应速度快、宽视角、低功耗、可柔性显示等十分优异的显示性能，已成为显示
中的主流技术。在发光器件中，载流子的平衡是提高发光器件效率和稳定性的关键性因素。而载流子的注入效率直接影响发光器件发光过程中载流子的平衡，影响器件的发光效率和稳定性。对于电子注入效率而言，在大部分发光器件中，空穴载流子的数目要大于电子载流子的数目，即电子是少子，空穴是多子，器件发光过程中正负载流子数目的不平衡，影响了发光器件效率和稳定性。因此，对于提高发光器件效率和稳定性最直接有效的方法，就是提高阴极界面的电子注入效率，进而改善发光器件中空穴载流子和电子载流子的平衡。
[0003]因此，目前的复合阴极结构及其制备方法、发光器件和显示装置，仍有待改进。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种能够提高电子注入效率的复合阴极结构。
[0005]一种复合阴极结构，包括：
[0006]第一阴极层，所述第一阴极层为低功函数金属与Ag的合金层；
[0007]第二阴极层，所述第二阴极层设置在所述第一阴极层上，所述第二阴极层为Ag纳米线层；
[0008]其中，所述低功函数金属为功函数为1.5ev～3.5eV的金属。
[0009]目前广泛使用的阴极结构如LiF/Al等，蒸镀温度高达600℃左右，容易破坏发光器件中的功能层，并且在发光器件中阴极结构的电子注入性能受LiF的厚度影响较大，其最佳厚度在0.5nm左右，使其蒸镀过程较难以控制。具有高透过率、低反射率以及良好导电性的常见成熟材料为一些氧化物材料，例如ITO、FTO、IZO等，但这些氧化物材料的功函数都比较高(大于4.5eV)，与电子功能层的最低未占有分子轨道(LUMO)能级(通常为-2.5至-3eV)之间存在较大的电子注入势垒，不利于电子的注入。本专利技术通过将低功函数金属与Ag混合的合金层作为第一阴极层，既可以保留低功函数金属较高的电子注入能力又可以保留高功函数金属Ag的高稳定性。同时将Ag纳米线层作为第二阴极层，可以与第一阴极层形成良好的界面接触，没有注入势垒，而且Ag纳米线是透明的，可以在增加厚度从而增加阴极可靠性的同时与第一阴极层组合形成透明的复合阴极结构，从而能够应用到顶发射发光器件或者透明发光器件中。此外，第一阴极层的蒸镀温度远低于600℃，第二阴极层则可通过旋涂制备，不易破坏发光器件中的功能层，制备工艺简单更易于控制。
[0010]在其中一个实施例中，所述低功函数金属为Cs、Li、K、Na、Yb和Ba中的一种或多种。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一阴极层中所述低功函数金属与所述Ag的质量比为(1～99):(1～99)；所述第一阴极层的厚度为2nm～20nm。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二阴极层的厚度为20nm～200nm；所述第二阴极层的方阻≤25Ω/sq；所述第二阴极层的透光率≥80％；所述第二阴极层中Ag纳米线的直径为10～50纳米，长径比不小于1000:1。
[0013]在其中一个实施例中，还包括：硬化层，所述硬化层设置在所述第二阴极层远离所述第一阴极层的一侧；其中，所述硬化层为二氧化硅和有机硅聚合物中的一种或多种；所述硬化层的厚度为1～5nm；所述硬化层的硬度≥5H；所述硬化层的透光率≥85％。
[0014]本专利技术还提供了一种复合阴极结构的制备方法，包括以下步骤：
[0015]制备第一阴极层，所述第一阴极层为低功函数金属与Ag的合金层，所述低功函数金属为功函数为1.5eV～3.5eV的金属；
[0016]在所述第一阴极层上制备第二阴极层，所述第二阴极层为Ag纳米线层。
[0017]在其中一个实施例中，所述制备第一阴极层的步骤包括以下步骤：
[0018]将所述低功函数金属或低功函数金属前体与Ag共蒸镀形成所述第一阴极层；
[0019]其中，所述低功函数金属前体为在蒸镀过程中能够分解得到所述低功函数金属的材料。
[0020]在其中一个实施例中，所述低功函数金属前体为Cs2CO3、Li2CO3、K2CO3、NaH、LiH、KBH4、NaBH4和Li3N中的一种或多种。
[0021]本专利技术还提供了一种发光器件，包括上述复合阴极结构或利用上述制备方法制备得到的复合阴极结构。
[0022]本专利技术还提供了一种显示装置，包括上述发光器件。
附图说明
[0023]图1为一实施例的复合阴极结构的结构示意图；
[0024]图2为一实施例的复合阴极结构的制备方法的流程示意图；
[0025]图3为一实施例的发光器件的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，并给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]如图1所示，本专利技术一实施例的复合阴极结构10，包括第一阴极层11和第二阴极层12，第二阴极层12设置在第一阴极层11上。第一阴极层11为低功函数金属与Ag的合金层，第二阴极层12为Ag纳米线层。其中，低功函数金属为功函数为1.5ev～3.5eV的金属。
[0029]目前广泛使用的阴极结构如LiF/Al等，蒸镀温度高达600℃左右，容易破坏发光器件中的功能层，并且在发光器件中阴极结构的电子注入性能受LiF的厚度影响较大，其最佳厚度在0.5nm左右，使其蒸镀过程较难以控制。具有高透过率、低反射率以及良好导电性的常见成熟材料为一些氧化物材料，例如ITO、FTO、IZO等，但这些氧化物材料的功函数都比较高(大于4.5eV)，与电子功能层的最低未占有分子轨道(LUMO)能级(通常为-2.5至-3eV)之间存在较大的电子注入势垒，不利于电子的注入。本专利技术通过将低功函数金属与Ag混合的合金层作为第一阴极层11，既可以保留低功函数金属较高的电子注入能力又可以保留高功函数金属Ag的高稳定性。同时将Ag纳米线层作为第二阴极层12，可以与第一阴极层11形成良好的界面接触，没有注入势垒，而且Ag纳米线是透明的，可以在增加厚度从而增加阴极可靠性的同时与第一阴极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合阴极结构，其特征在于，包括：第一阴极层，所述第一阴极层为低功函数金属与Ag的合金层；第二阴极层，所述第二阴极层设置在所述第一阴极层上，所述第二阴极层为Ag纳米线层；其中，所述低功函数金属为功函数为1.5ev～3.5eV的金属。2.根据权利要求1所述的复合阴极结构，其特征在于，所述低功函数金属为Cs、Li、K、Na、Yb和Ba中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的复合阴极结构，其特征在于，所述第一阴极层中所述低功函数金属与所述Ag的质量比为(1～99):(1～99)；所述第一阴极层的厚度为2nm～20nm。4.根据权利要求1所述的复合阴极结构，其特征在于，所述第二阴极层的厚度为20nm～200nm；所述第二阴极层的方阻≤25Ω/sq；所述第二阴极层的透光率≥80％；所述第二阴极层中Ag纳米线的直径为10～50纳米，长径比不小于1000:1。5.根据权利要求1～4任一项所述的复合阴极结构，其特征在于，还包括：硬化层，所述硬化层设置在所述第二阴极层远离所述第一阴极层的一侧；其中，所述硬化层为二氧化硅和有机硅聚合物中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：眭俊，李哲，黄航，苏亮，田亚蒙，
申请(专利权)人：广东聚华印刷显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：