[發明專利]多層透明導電薄膜及其制備方法與電致發光器件

在審

• 申請號: 201310671841.0
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN104700922A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 周明杰;陳吉星;王平;黃輝
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: H01B1/08
• 分類號: H01B1/08;H01B1/02;H01B5/00;H01B13/00;H01L51/52;H01L51/54
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;劉耿

技術領域

本發明涉及半導體光電材料技術領域，尤其涉及多層透明導電薄膜及其制備方法。本發明還涉及應用所述多層透明導電薄膜的電致發光器件。

背景技術

透明導電薄膜是把光學透明性能與導電性能復合在一體的光電材料，由于其具有優異的光電特性，成為近年來的研究熱點和前沿課題，可廣泛應用于太陽能電池，LED，TFT，LCD及觸摸屏等屏幕顯示領域。隨著器件性能要求的提高，用于作為器件陰極的透明導電膜的性能也在要求提高。除了保持高的可見透過率，低的電阻率，還要求有較低的表面功函數，使其與其他功能層的能級相匹配，降低勢壘，提高載流子注入效率，最終達到高的電光效率。

透明導電薄膜電極，是有機電致發光器件（OLED）的基礎構件，其性能的優劣直接影響著整個器件的發光效率。其中，氧化鋅的摻雜半導體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。但要提高器件的發光效率，要求透明導電薄膜陰極具有較低的表面功函數。而鋁、鎵和銦摻雜的氧化鋅，功函數一般是4.3eV，處理之后可達到4.0～4.3eV，與一般的有機發光層的LUMO能級（典型的為2.8～4.2eV）還有比較大的能級差距，造成載流子注入勢壘的增加，妨礙著發光效率的提高。

堿金屬的氧化物R₂O（R=Li,Na,K,Rb,Cs），具有較低的表面功函數（2.3～3.0eV），很多研究者都希望把這類材料用于OLED和太陽能電池的陰極上。但是這些材料做成的薄膜都是不導電的，不能直接用作透明導電膜。

發明內容

本發明目的在于提供一種多層透明導電薄膜，用以解決現有薄膜導電性能和功函數不高，用作陰極時，發光效率偏低的問題。

針對上述目的，本發明提出一種多層透明導電薄膜，其由緩沖匹配層、導電層和低功函層組成，其中，所述緩沖匹配層的材質為MeO，Me為Mg、Zn或Cd；所述導電層的材質為Au；所述低功函層的材質為R₂O，R為Li、Na、K、Rb或Cs。

所述的多層透明導電薄膜，其中，所述緩沖匹配層的厚度為50～150nm；所述導電層的厚度為5～35nm；所述低功函層的厚度為1～10nm。

所述的多層透明導電薄膜，其中，所述緩沖匹配層的厚度為80nm；所述導電層的厚度為25nm；所述低功函層的厚度為2nm。

本發明的另一發明目的在于提供多層透明導電薄膜的制備方法。

針對上述目的，本發明提出一種多層透明導電薄膜的制備方法，其包括如下步驟：

（a）分別選取MeO、Au和R₂O的粉末作為靶材，連同襯底裝入鍍膜設備的真空腔體內；

（b）將所述真空腔體的真空度抽至1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa，調整所述襯底和所述靶材的間距為35～95mm；

（c）在所述襯底上依次蒸鍍制備MeO、Au和R₂O，所述蒸鍍速率為0.3～5nm/s；

其中，Me為Mg、Zn或Cd；R為Li、Na、K、Rb或Cs；

在所述步驟（c）中，所述MeO的蒸發速率為1～8nm/s，所述Au的蒸發速率為0.5～5nm/s，所述R₂O的蒸發速率為0.3～3nm/s。

在所述的制備方法中，所述緩沖匹配層的厚度為50～150nm；所述導電層的厚度為5～35nm；所述低功函層的厚度為1～10nm。

進一步地，在所述的制備方法中，所述緩沖匹配層的厚度為80nm；所述導電層的厚度為25nm；所述低功函層的厚度為2nm。

本發明的又一發明目的在于提供一種電致發光器件。

針對上述目的，本發明還提出一種電致發光器件，所述復合層狀結構依次為玻璃襯底、陰極層、功能層以及陽極層，所述陰極層為多層透明導電薄膜，多層透明導電薄膜由緩沖匹配層、導電層和低功函層組成，其中，所述緩沖匹配層的材質為MeO，Me為Mg、Zn或Cd；所述導電層的材質為Au；所述低功函層的材質為R₂O，R為Li、Na、K、Rb或Cs。

在所述電致發光器件中，所述緩沖匹配層的厚度為50～150nm；所述導電層的厚度為5～35nm；所述低功函層的厚度為1～10nm。

進一步地，在所述電致發光器件中，所述緩沖匹配層的厚度為80nm；所述導電層的厚度為25nm；所述低功函層的厚度為2nm。