导电薄膜、其制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体光电材料，特别是涉及导电薄膜、其制备方法、使用该导电薄膜的有机电致发光器件的基底、其制备方法及有机电致发光器件。
【背景技术】
[0002]导电薄膜电极是有机电致发光器件(OLED)的基础构件，其性能的优劣直接影响着整个器件的发光效率。其中，掺铝的氧化锌(ΑΖ0)、掺镓的氧化锌(GZO)或掺铟的氧化锌(IZO)是近年来研究最广泛的透明导电薄膜材料，具有较高的可见光透光率和低的电阻率。但要提高器件的发光效率，要求透明导电薄膜阳极具有较高的表面功函数。而铝、镓和铟掺杂的氧化锌的功函数一般只有4.3eV,经过UV光辐射或臭氧等处理之后也只能达到4.5?
5.1eV,与一般的有机发光层的HOMO能级(典型的为5.7?6.3eV)还有比较大的能级差距，造成载流子注入势垒的增加，妨碍发光效率的提高。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要针对导电薄膜功函数较低的问题，提供一种功函数较高的导电薄膜、其制备方法、使用该导电薄膜的有机电致发光器件的基底、其制备方法及有机电致发光器件。
[0004]一种导电薄膜，包括层叠的MZO层及Co3O4层，其中，所述MZO为掺铝的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌。
[0005]所述MZO层的厚度为50nm?300nm,所述Co3O4层的厚度为0.5nm?5nm。
[0006]一种导电薄膜的制备方法，包括以下步骤:
[0007]将MZO靶材、Co3O4靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，其中，真空腔体的真空度为1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，所述MZO靶材为掺铝的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌靶材；
[0008]在所述衬底表面溅镀MZO层，溅镀所述MZO层的工艺参数为:基靶间距为45mm?95mm,溅射功率为30W?150W，磁控溅射工作压强0.2Pa?4Pa，工作气体的流量为1sccm ?35sccm,衬底温度为 25CTC ?75CTC ；
[0009]在所述MZO层表面溅镀Co3O4层，溅镀所述Co3O4层的工艺参数为:基靶间距为45mm?95mm，溅射功率为30W?150W，磁控溅射工作压强0.2Pa?4Pa，工作气体的流量为1sccm?35sccm,衬底温度为25CTC?75CTC ;及
[0010]剥离所述衬底，得到所述导电薄膜。
[0011 ] 所述MZO靶材由以下步骤得到:将ZnO和M2O3粉体混合均匀，其中，M为Al、Ga或In, M2O3的质量百分数为0.5%?10%，将混合均匀的粉体在900°C?1300°C下烧结制成靶材。
[0012]一种有机电致发光器件的基底，包括依次层叠的衬底、MZO层及Co3O4层，其中，所述MZO为掺招的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌。
[0013]所述MZO层的厚度为50nm?300nm,所述Co3O4层的厚度为0.5nm?5nm。
[0014]一种有机电致发光器件的基底的制备方法，包括以下步骤:
[0015]将MZO靶材、Co3O4靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，其中，真空腔体的真空度为1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，所述MZO靶材为掺铝的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌靶材；
[0016]在所述衬底表面溅镀MZO层，溅镀所述MZO层的工艺参数为:基靶间距为45mm?95mm,溅射功率为30W?150W，磁控溅射工作压强0.2Pa?4Pa，工作气体的流量为1sccm ?35sccm,衬底温度为 25CTC ?75CTC ；
[0017]在所述MZO层表面溅镀Co3O4层，溅镀所述Co3O4层的工艺参数为:基靶间距为45mm?95mm，溅射功率为30W?150W，磁控溅射工作压强0.2Pa?4Pa，工作气体的流量为1sccm ?35sccm,衬底温度为 25CTC ?75CTC。
[0018]所述MZO靶材由以下步骤得到:将ZnO和M2O3粉体混合均匀，其中，M为Al、Ga或In, M2O3的质量百分数为0.5%?10%，将混合均匀的粉体在900°C?1300°C下烧结制成靶材。
[0019]一种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、发光层以及阴极，其特征在于，所述阳极包括层叠的MZO层及Co3O4层，其中，所述MZO为掺铝的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌。
[0020]所述MZO层的厚度为50nm?300nm,所述Co3O4层的厚度为0.5nm?5nm。
[0021]上述导电薄膜通过在MZO层的表面沉积高功函的Co3O4层制备双层导电薄膜，既能保持MZO层的良好的导电性能，又使导电薄膜的功函数得到了显著的提高，导电薄膜在300?900nm波长范围可见光透过率85%?95%，方块电阻范围5?100 Ω/ □，表面功函数
5.0?6.5eV ;上述导电薄膜的制备方法，仅仅使用磁控溅射镀膜设备即可连续制备MZO层及沉积在MZO层表面的Co3O4层，工艺较为简单；使用该导电薄膜作为有机电致发光器件的阳极，导电薄膜的表面功函数与一般的有机发光层的HOMO能级之间差距较小，降低了载流子的注入势垒，可显著的提高发光效率。
【附图说明】
[0022]图1为一实施方式的导电薄膜的结构示意图；
[0023]图2为一实施方式的有机电致发光器件的基底的结构不意图；
[0024]图3为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图；
[0025]图4为实施例1制备的导电薄膜的透射光谱谱图；
[0026]图5为器件实施例的电压与电流和亮度关系图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对导电薄膜、其制备方法、使用该导电薄膜的有机电致发光器件的基底、其制备方法及有机电致发光器件进一步阐明。
[0028]请参阅图1，一实施方式的导电薄膜100包括层叠的MZO层及Co3O4层，其中，所述MZO为掺招的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌。
[0029]MZO层10的厚度为50nm?300nm，优选为150nm。
[0030]Co3O4层30的厚度为0.5nm?5nm,优选为2nm。
[0031]上述导电薄膜100通过在MZO层10的表面沉积高功函的Co3O4层制备双层导电薄膜，既能保持MZO层10的良好的导电性能，又使导电薄膜100的功函数得到了显著的提高，导电薄膜100在300?900nm波长范围可见光透过率85%?95%，方块电阻范围15?150 Ω / 口，表面功函数5.0?6.5eV。
[0032]上述导电薄膜100的制备方法，包括以下步骤:
[0033]SllOjf MZO靶材、Co3O4靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，其中，真空腔体的真空度为1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，MZO靶材为掺铝的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌靶材。
[0034]本实施方式中，所述MZO靶材由以下步骤得到:将ZnO和M2O3粉体混合均匀，其中，M为Al、Ga或In，M2O3的质量百分数为0.5%?10%，将混合均匀的粉体在900°C?1300°C下烧结制成靶材。优选的，M2O3的质量百分数为0.3%，混合均匀的粉体在1250°C下烧结制成MZO靶材。
[0035]衬底为玻璃衬底。优选的，衬底在使用前用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗。
[0036]本实施方式中，真空腔体的真空度优选为5X10_4Pa。
[0037]步骤S120、在衬底表面溅镀MZO层10，溅镀MZO层10的工艺参数为:基靶间距为45mm?95mm，溅射功率为30W?150W，磁控溅射工作压强0.2Pa?4Pa，工作气体的流量为1sccm ?35sccm,衬底温度为 25CTC ?75CTC。
[0038]优选的，基靶间距为60mm，溅射功率为100W，磁控溅射工作压强2Pa，工作气体为氧气，工作气体的流量为25SCCm，衬底温度为500°C。
[0039]形成的MZO层10的厚度为50nm?300nm,优选为150nm。
[0040]步骤S130、在MZO层10表面溅镀Co3O4层30，溅镀Co3O4层30的工艺参数为:基靶间距为45mm?95mm，溅射功率为30W?150W，磁控溅射工作压强0.2Pa?4Pa，工作气体的流量为1sccm?35sccm,衬底温度为250°C?750°C。
[0041]优选的，基靶间距为60mm，溅射功率为100W，磁控溅射工作压强2Pa，工作气体为氧气，工作气体的流量为25SCCm，衬底温度为500°C。
[0042]形成的Co3O4层30的厚度为0.5nm?5nm,优选为2nm。
[0043]步骤S140、剥离衬底，得到导电薄膜100。
[0044]上述导电薄膜的制备方法，仅仅使用磁控溅射镀膜设备即可连续制备MZO层10及沉积在MZO层10表面的Co3O4层30，工艺较为简单。
[0045]请参阅图2，一实施方式的有机电致发光器件的基底200，包括层叠的衬底201、MZO层202及Co3O4层203，其中，MZO为掺铝的氧化锌、掺镓的氧化锌或掺铟的氧化锌。
[0046]衬底201为玻璃衬底。衬底201的厚度为0.1mm?3.0mm,优选为1mm。
[0047]MZO 层 202 的厚度为 50nm ?300nm，优选为 150nm。