導電薄膜、其制備方法及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體光電材料，特別是涉及導電薄膜、其制備方法、使用該導電薄膜的有機電致發(fā)光器件的基底、其制備方法及有機電致發(fā)光器件。
【背景技術】
[0002]導電薄膜電極是有機電致發(fā)光器件(OLED)的基礎構件，其性能的優(yōu)劣直接影響著整個器件的發(fā)光效率。其中，摻鋁的氧化鋅(ΑΖ0)、摻鎵的氧化鋅(GZO)或摻銦的氧化鋅(IZO)是近年來研究最廣泛的透明導電薄膜材料，具有較高的可見光透光率和低的電阻率。但要提高器件的發(fā)光效率，要求透明導電薄膜陽極具有較高的表面功函數(shù)。而鋁、鎵和銦摻雜的氧化鋅的功函數(shù)一般只有4.3eV,經(jīng)過UV光輻射或臭氧等處理之后也只能達到4.5?
5.1eV,與一般的有機發(fā)光層的HOMO能級(典型的為5.7?6.3eV)還有比較大的能級差距，造成載流子注入勢壘的增加，妨礙發(fā)光效率的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對導電薄膜功函數(shù)較低的問題，提供一種功函數(shù)較高的導電薄膜、其制備方法、使用該導電薄膜的有機電致發(fā)光器件的基底、其制備方法及有機電致發(fā)光器件。
[0004]一種導電薄膜，包括層疊的MZO層及Co3O4層，其中，所述MZO為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅。
[0005]所述MZO層的厚度為50nm?300nm,所述Co3O4層的厚度為0.5nm?5nm。
[0006]一種導電薄膜的制備方法，包括以下步驟:
[0007]將MZO靶材、Co3O4靶材及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，其中，真空腔體的真空度為1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，所述MZO靶材為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅靶材；
[0008]在所述襯底表面濺鍍MZO層，濺鍍所述MZO層的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm,濺射功率為30W?150W，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm ?35sccm,襯底溫度為 25CTC ?75CTC ；
[0009]在所述MZO層表面濺鍍Co3O4層，濺鍍所述Co3O4層的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm，濺射功率為30W?150W，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sccm,襯底溫度為25CTC?75CTC ;及
[0010]剝離所述襯底，得到所述導電薄膜。
[0011 ] 所述MZO靶材由以下步驟得到:將ZnO和M2O3粉體混合均勻，其中，M為Al、Ga或In, M2O3的質(zhì)量百分數(shù)為0.5%?10%，將混合均勻的粉體在900°C?1300°C下燒結制成靶材。
[0012]一種有機電致發(fā)光器件的基底，包括依次層疊的襯底、MZO層及Co3O4層，其中，所述MZO為摻招的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅。
[0013]所述MZO層的厚度為50nm?300nm,所述Co3O4層的厚度為0.5nm?5nm。
[0014]一種有機電致發(fā)光器件的基底的制備方法，包括以下步驟:
[0015]將MZO靶材、Co3O4靶材及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，其中，真空腔體的真空度為1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，所述MZO靶材為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅靶材；
[0016]在所述襯底表面濺鍍MZO層，濺鍍所述MZO層的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm,濺射功率為30W?150W，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm ?35sccm,襯底溫度為 25CTC ?75CTC ；
[0017]在所述MZO層表面濺鍍Co3O4層，濺鍍所述Co3O4層的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm，濺射功率為30W?150W，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm ?35sccm,襯底溫度為 25CTC ?75CTC。
[0018]所述MZO靶材由以下步驟得到:將ZnO和M2O3粉體混合均勻，其中，M為Al、Ga或In, M2O3的質(zhì)量百分數(shù)為0.5%?10%，將混合均勻的粉體在900°C?1300°C下燒結制成靶材。
[0019]一種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極、發(fā)光層以及陰極，其特征在于，所述陽極包括層疊的MZO層及Co3O4層，其中，所述MZO為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅。
[0020]所述MZO層的厚度為50nm?300nm,所述Co3O4層的厚度為0.5nm?5nm。
[0021]上述導電薄膜通過在MZO層的表面沉積高功函的Co3O4層制備雙層導電薄膜，既能保持MZO層的良好的導電性能，又使導電薄膜的功函數(shù)得到了顯著的提高，導電薄膜在300?900nm波長范圍可見光透過率85%?95%，方塊電阻范圍5?100 Ω/ □，表面功函數(shù)
5.0?6.5eV ;上述導電薄膜的制備方法，僅僅使用磁控濺射鍍膜設備即可連續(xù)制備MZO層及沉積在MZO層表面的Co3O4層，工藝較為簡單；使用該導電薄膜作為有機電致發(fā)光器件的陽極，導電薄膜的表面功函數(shù)與一般的有機發(fā)光層的HOMO能級之間差距較小，降低了載流子的注入勢壘，可顯著的提高發(fā)光效率。
【附圖說明】
[0022]圖1為一實施方式的導電薄膜的結構示意圖；
[0023]圖2為一實施方式的有機電致發(fā)光器件的基底的結構不意圖；
[0024]圖3為一實施方式的有機電致發(fā)光器件的結構示意圖；
[0025]圖4為實施例1制備的導電薄膜的透射光譜譜圖；
[0026]圖5為器件實施例的電壓與電流和亮度關系圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體實施例對導電薄膜、其制備方法、使用該導電薄膜的有機電致發(fā)光器件的基底、其制備方法及有機電致發(fā)光器件進一步闡明。
[0028]請參閱圖1，一實施方式的導電薄膜100包括層疊的MZO層及Co3O4層，其中，所述MZO為摻招的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅。
[0029]MZO層10的厚度為50nm?300nm，優(yōu)選為150nm。
[0030]Co3O4層30的厚度為0.5nm?5nm,優(yōu)選為2nm。
[0031]上述導電薄膜100通過在MZO層10的表面沉積高功函的Co3O4層制備雙層導電薄膜，既能保持MZO層10的良好的導電性能，又使導電薄膜100的功函數(shù)得到了顯著的提高，導電薄膜100在300?900nm波長范圍可見光透過率85%?95%，方塊電阻范圍15?150 Ω / 口，表面功函數(shù)5.0?6.5eV。
[0032]上述導電薄膜100的制備方法，包括以下步驟:
[0033]SllOjf MZO靶材、Co3O4靶材及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，其中，真空腔體的真空度為1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，MZO靶材為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅靶材。
[0034]本實施方式中，所述MZO靶材由以下步驟得到:將ZnO和M2O3粉體混合均勻，其中，M為Al、Ga或In，M2O3的質(zhì)量百分數(shù)為0.5%?10%，將混合均勻的粉體在900°C?1300°C下燒結制成靶材。優(yōu)選的，M2O3的質(zhì)量百分數(shù)為0.3%，混合均勻的粉體在1250°C下燒結制成MZO靶材。
[0035]襯底為玻璃襯底。優(yōu)選的，襯底在使用前用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗。
[0036]本實施方式中，真空腔體的真空度優(yōu)選為5X10_4Pa。
[0037]步驟S120、在襯底表面濺鍍MZO層10，濺鍍MZO層10的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm，濺射功率為30W?150W，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm ?35sccm,襯底溫度為 25CTC ?75CTC。
[0038]優(yōu)選的，基靶間距為60mm，濺射功率為100W，磁控濺射工作壓強2Pa，工作氣體為氧氣，工作氣體的流量為25SCCm，襯底溫度為500°C。
[0039]形成的MZO層10的厚度為50nm?300nm,優(yōu)選為150nm。
[0040]步驟S130、在MZO層10表面濺鍍Co3O4層30，濺鍍Co3O4層30的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm?95mm，濺射功率為30W?150W，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sccm,襯底溫度為250°C?750°C。
[0041]優(yōu)選的，基靶間距為60mm，濺射功率為100W，磁控濺射工作壓強2Pa，工作氣體為氧氣，工作氣體的流量為25SCCm，襯底溫度為500°C。
[0042]形成的Co3O4層30的厚度為0.5nm?5nm,優(yōu)選為2nm。
[0043]步驟S140、剝離襯底，得到導電薄膜100。
[0044]上述導電薄膜的制備方法，僅僅使用磁控濺射鍍膜設備即可連續(xù)制備MZO層10及沉積在MZO層10表面的Co3O4層30，工藝較為簡單。
[0045]請參閱圖2，一實施方式的有機電致發(fā)光器件的基底200，包括層疊的襯底201、MZO層202及Co3O4層203，其中，MZO為摻鋁的氧化鋅、摻鎵的氧化鋅或摻銦的氧化鋅。
[0046]襯底201為玻璃襯底。襯底201的厚度為0.1mm?3.0mm,優(yōu)選為1mm。
[0047]MZO 層 202 的厚度為 50nm ?300nm，優(yōu)選為 150nm。