導(dǎo)電薄膜、其制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電材料，特別是涉及導(dǎo)電薄膜、其制備方法、使用該導(dǎo)電薄膜的有機(jī)電致發(fā)光器件的基底、其制備方法及有機(jī)電致發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]透明導(dǎo)電薄膜電極，是有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)的基礎(chǔ)構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)器件的發(fā)光效率。其中，氧化鋅的摻雜半導(dǎo)體是近年來(lái)研究最廣泛的透明導(dǎo)電薄膜材料，具有較高的可見(jiàn)光透光率和低的電阻率。但要提高器件的發(fā)光效率，透明導(dǎo)電薄膜陰極具有較低的表面功函數(shù)。而銅、鎵和銦摻雜的氧化鋅，功函數(shù)一般是4.3eV，處理之后可達(dá)到4.0?4.3eV，與一般的有機(jī)發(fā)光層的LUMO能級(jí)(典型的為2.8?4.2eV)還有比較大的能級(jí)差距，造成載流子注入勢(shì)壘的增加，妨礙著發(fā)光效率的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，提供一種功函數(shù)較低的導(dǎo)電薄膜、其制備方法、使用該導(dǎo)電薄膜的有機(jī)電致發(fā)光器件的基底、其制備方法及有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0004]一種導(dǎo)電薄膜，包括層疊的M2O層，M導(dǎo)電層及R2O層，其中，M2O層的材料為氧化銅，氧化銀或氧化銅銀合金，M導(dǎo)電層的材料為金屬銅，金屬銀或銅銀合金，R2O層的材料為氧化鋰，氧化鈉，氧化鉀，氧化銣或氧化銫。
[0005]所述M2O層的厚度為50nm?150nm,所述M導(dǎo)電層的厚度為1nm?70nm,所述R2O層的厚度為0.5nm?10nm。
[0006]所述銅銀合金中銅與銀的摩爾比為1:1?3:2。
[0007]—種導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括以下步驟:
[0008]將金屬M(fèi)靶材及襯底裝入脈沖激光沉積設(shè)備的真空腔體，其中，真空腔體的真空度為1.0父10_如1?1.(^10_午&，金屬皿為金屬銅，金屬銀或銅銀合金；
[0009]在所述襯底表面沉積M2O層，沉積所述M2O層的工藝參數(shù)為:基靶間距為35mm?90mm,激光能量為80mJ?300mJ，工作壓強(qiáng)0.5Pa?5Pa，工作氣體的流量為1sccm?40SCCm，工作氣體為氧氣，沉積速率為I?lOnm/s，得到M2O薄膜基板；
[0010]停止通入氧氣，在所述M2O層表面沉積M導(dǎo)電層,沉積所述M導(dǎo)電層的工藝參數(shù)為:沉積速率0.5nm/s?5nm/s,激光能量為60mJ?160mJ ；
[0011]在所述M導(dǎo)電層蒸鍍R2O層，蒸鍍所述R2O層的工藝參數(shù)為:真空度為5.0X KT3Pa?5.0X l(T4Pa，采用R2CO3作為材料，蒸鍍速率0.3nm/s?5nm/s，R2CO3選自碳酸鋰，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸銣或碳酸銫，及
[0012]剝離所述襯底，得到所述層疊的M2O層，M導(dǎo)電層及R2O層，其中,M2O層的材料為氧化銅，氧化銀或氧化銅銀合金，M導(dǎo)電層的材料為金屬銅，金屬銀或銅銀合金，R2O層的材料為氧化鋰，氧化鈉，氧化鉀，氧化銣或氧化銫。
[0013]所述M2O層的厚度為50nm?150nm,所述M導(dǎo)電層的厚度為1nm?70nm,所述R2O層的厚度為0.5nm?10nm。
[0014]一種有機(jī)電致發(fā)光器件的基底，包括依次層疊的襯底、M2O層，M導(dǎo)電層及R2O層，其中，M2O層的材料為氧化銅，氧化銀或氧化銅銀合金，M導(dǎo)電層的材料為金屬銅，金屬銀或銅銀合金，R2O層的材料為氧化鋰，氧化鈉，氧化鉀，氧化銣或氧化銫。
[0015]所述M2O層的厚度為50nm?150nm,所述M導(dǎo)電層的厚度為1nm?70nm,所述R2O層的厚度為0.5nm?10nm。
[0016]一種有機(jī)電致發(fā)光器件的基底的制備方法，包括以下步驟:
[0017]將金屬M(fèi)靶材及襯底裝入脈沖激光沉積設(shè)備的真空腔體，其中，真空腔體的真空度為1.0父10_如1?1.(^10_午&，金屬皿為金屬銅，金屬銀或銅銀合金；
[0018]在所述襯底表面沉積M2O層，沉積所述M2O層的工藝參數(shù)為:基靶間距為35mm?90mm,激光能量為80mJ?300mJ，工作壓強(qiáng)0.5Pa?5Pa，工作氣體的流量為1sccm?40SCCm，工作氣體為氧氣，沉積速率為I?lOnm/s，得到M2O薄膜基板；
[0019]停止通入氧氣，在所述M2O層表面沉積M導(dǎo)電層,沉積所述M導(dǎo)電層的工藝參數(shù)為:沉積速率0.5nm/s?5nm/s,激光能量為60mJ?160mJ ；
[0020]在所述M導(dǎo)電層蒸鍍R2O層，蒸鍍所述R2O層的工藝參數(shù)為:真空度為5.0X KT3Pa?5.0X l(T4Pa，采用R2CO3作為材料，蒸鍍速率0.3nm/s?5nm/s，R2CO3選自碳酸鋰，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸銣或碳酸銫。
[0021]所述銅銀合金中銅與銀的摩爾比為1:1?3:2。
[0022]一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、發(fā)光層以及陰極，所述陰極包括層疊的M2O層，M導(dǎo)電層及R2O層，其中，M2O層的材料為氧化銅，氧化銀或氧化銅銀合金，M導(dǎo)電層的材料為金屬銅，金屬銀或銅銀合金，R2O層的材料為氧化鋰，氧化鈉，氧化鉀，氧化銣或氧化銫。
[0023]上述導(dǎo)電薄膜通過(guò)在M2O層的表面沉積導(dǎo)電層及低功函的R2O層制備多層導(dǎo)電薄膜，M2O層既作為緩沖層和匹配層，使導(dǎo)電薄膜的功函數(shù)得到了顯著的降低并具有較高的透光性，導(dǎo)電薄膜在300?900nm波長(zhǎng)范圍可見(jiàn)光透過(guò)率80%?95%，方塊電阻范圍6?30 Ω / □,表面功函數(shù)2.5?3.5eV ;上述導(dǎo)電薄膜的制備方法,使用該導(dǎo)電薄膜作為有機(jī)電致發(fā)光器件的陰極，導(dǎo)電薄膜的表面功函數(shù)與一般的有機(jī)發(fā)光層的LUMO能級(jí)之間差距較小，降低了載流子的注入勢(shì)壘，可顯著的提高發(fā)光效率。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為一實(shí)施方式的導(dǎo)電薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的基底的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖3為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為實(shí)施例1制備的導(dǎo)電薄膜的透射光譜譜圖；
[0028]圖5為器件實(shí)施例的電壓與電流密度和亮度關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)導(dǎo)電薄膜、其制備方法、使用該導(dǎo)電薄膜的有機(jī)電致發(fā)光器件的基底、其制備方法及有機(jī)電致發(fā)光器件進(jìn)一步闡明。
[0030]請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的導(dǎo)電薄膜100包括層疊的M2O層10，M層20及R2O層30，其中，M2O層的材料為氧化銅，氧化銀或氧化銅銀合金，M導(dǎo)電層的材料為金屬銅，金屬銀或銅銀合金，R2O層的材料為氧化鋰，氧化鈉，氧化鉀，氧化銣或氧化銫。
[0031]所述M2O層10的厚度為50nm?150nm，優(yōu)選厚度為80nm，
[0032]所述M導(dǎo)電層20的厚度為1nm?70nm,優(yōu)選厚度為30nm,
[0033]所述R2O層30的厚度為0.5nm?1nm,優(yōu)選厚度為5nm。
[0034]所述銅銀合金中銅與銀的摩爾比為1:1?3:2。
[0035]上述導(dǎo)電薄膜100通過(guò)在M2O層10的表面沉積M導(dǎo)電層20及低功函的R2O層30制備多層導(dǎo)電薄膜，M2O層既作為緩沖層和匹配層，使導(dǎo)電薄膜的功函數(shù)得到了顯著的降低并具有較高的透光性，導(dǎo)電薄膜在300?900nm波長(zhǎng)范圍可見(jiàn)光透過(guò)率80%?95%，方塊電阻范圍6?30 Ω / 口，表面功函數(shù)2.5?3.5eV。
[0036]上述導(dǎo)電薄膜100的制備方法，包括以下步驟:
[0037]S110、將金屬M(fèi)靶材及襯底裝入脈沖激光沉積設(shè)備的真空腔體，其中，真空腔體的真空度為1.0X KT3Pa?1.0 X10_5Pa，金屬M(fèi)為金屬銅，金屬銀或銅銀合金；
[0038]襯底為玻璃襯底。優(yōu)選的，襯底在使用前用丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗。
[0039]本實(shí)施方式中，真空腔體的真空度優(yōu)選為6X 10_4Pa。
[0040]步驟S120、在所述襯底表面沉積M2O層，沉積所述M2O層的工藝參數(shù)為:基靶間距為35mm?90mm，激光能量為80mJ?300mJ，工作壓強(qiáng)0.5Pa?5Pa，工作氣體的流量為1sccm?40sccm,工作氣體為氧氣,沉積速率為I?10nm/s,得到M2O薄膜基板。
[0041]步驟S130、停止通入氧氣，在所述M2O層表面沉積M導(dǎo)電層，沉積所述M導(dǎo)電層的工藝參數(shù)為:沉積速率0.5nm/s?5nm/s，激光能量為60mJ?160mJ ；
[0042]步驟S140、在所述M導(dǎo)電層蒸鍍R2O層，蒸鍍所述R2O層的工藝參數(shù)為:真空度為5.0X KT3Pa?5.0X l(T4Pa，采用R2CO3作為材料，蒸鍍速率0.3nm/s?5nm/s，R2CO3選自碳酸鋰，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸銣或碳酸銫。
[0043]步驟S150、剝離所述襯底，得到所述層疊的M2O層，M導(dǎo)電層及R2O層，其中，M2O層的材料為氧化銅，氧化銀或氧化銅銀合金，M導(dǎo)電層的材料為金屬銅，金屬銀或銅銀合金，R2O層的材料為氧化鋰，氧化鈉，氧化鉀，氧化銣或氧化銫。