CN104700920A - 多层透明导电薄膜及其制备方法与电致发光器件 - Google Patents

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CN104700920A CN201310669882.6A CN201310669882A CN104700920A CN 104700920 A CN104700920 A CN 104700920A CN 201310669882 A CN201310669882 A CN 201310669882A CN 104700920 A CN104700920 A CN 104700920A
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周明杰
陈吉星
王平
黄辉
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Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种多层透明导电薄膜及其制备方法和电致发光器件,所述多层透明导电薄膜由缓冲匹配层、导电层和低功函层组成,其中,所述缓冲匹配层的材质为Ta2O5;所述导电层的材质为M,M为Au、Ag或Pt;所述低功函层的材质为L2O3,L为Eu、Sm、Y、Gd或Nd。本发明制备的多层透明导电薄膜具有良好的导电性能,可作为电致发光器件的阴极材料,从而使电致发光器件的发光效率得到明显的提高。

Description

多层透明导电薄膜及其制备方法与电致发光器件
技术领域
本发明涉及半导体光电材料技术领域,尤其涉及多层透明导电薄膜及其制备方法。本发明还涉及应用所述多层透明导电薄膜的电致发光器件。
背景技术
透明导电薄膜是把光学透明性能与导电性能复合在一体的光电材料,由于其具有优异的光电特性,成为近年来的研究热点和前沿课题,可广泛应用于太阳能电池,LED,TFT,LCD及触摸屏等屏幕显示领域。随着器件性能要求的提高,用于作为器件阴极的透明导电膜的性能也在要求提高。除了保持高的可见透过率,低的电阻率,还要求有较低的表面功函数,使其与其他功能层的能级相匹配,降低势垒,提高载流子注入效率,最终达到高的电光效率。
透明导电薄膜是电致发光器件的基础构件,其性能的优劣直接影响着整个电致发光器件的发光效率。其中,氧化锌的掺杂半导体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。但要提高电致发光器件的发光效率,要求电致发光器件中的透明导电薄膜阴极具有较低的表面功函数。而铝、镓和铟掺杂的氧化锌,功函数一般是4.3eV,处理之后可达到4.0~4.3eV,与一般的有机发光层的LUMO能级(典型的为2.8~4.2eV)还有比较大的能级差距,造成载流子注入势垒的增加,妨碍着发光效率的提高。
稀土金属的氧化物(Eu,Sm,Y,Gd,或Nd),具有较低的表面功函数(2.3~3.0eV),很多研究者都希望把稀土金属的氧化物应用于电致发光器件的阴极材料上。但是现有由稀土金属的氧化物做成的薄膜都是不导电的,不能作为电致发光器件的透明导电膜。
发明内容
本发明目的在于提供一种多层透明导电薄膜,解决现有由稀土金属的氧化物做成的薄膜的电性能差,发光效率低的问题。
针对上述目的,本发明提出一种多层透明导电薄膜,其由缓冲匹配层、导电层和低功函层组成,其中,所述缓冲匹配层的材质为Ta2O5;所述导电层的材质为M,M为Au、Ag或Pt;所述低功函层的材质为L2O3,L为Eu、Sm、Y、Gd或Nd。
进一步地,所述缓冲匹配层的厚度为50~150nm;所述导电层的厚度为5~35nm;所述低功函层的厚度为1~10nm。
进一步地,所述缓冲匹配层的厚度为80nm;所述导电层的厚度为25nm;所述低功函层的厚度为2nm。
本发明的另一发明目的在于提供多层透明导电薄膜的制备方法。
针对上述目的,本发明提出本发明提出一种多层透明导电薄膜的制备方法,其包括如下步骤:
(a)选取金属钽作为靶材,连同衬底装入磁控溅射设备的腔体内;
(b)将所述磁控溅射设备的腔体的真空度抽至1.0×10-3Pa~1.0×10-5Pa,调整所述衬底和所述靶材的间距为35~95mm,通入氧气和流量为15~35sccm的氩气,所述氧气与所述氩气的摩尔比为2~10:100,采用磁控溅射技术制备出缓冲匹配层Ta2O5,磁控溅射的速率为1~10nm/s;
(c)将制备出的所述缓冲匹配层Ta2O5放入蒸镀设备的腔体,同时放入的金属M粉末和L2O3粉末作为原料,将所述蒸镀设备的腔体的真空度抽至1.0×10-3Pa~1.0×10-5Pa,调整所述缓冲匹配层Ta2O5和所述原料的间距为35~90mm,然后在所述缓冲匹配层Ta2O5上依次蒸镀制备导电层和低功函层,
进一步地,所述导电层的蒸镀速率为0.5~5nm/s,所述低功函层的蒸镀速率为0.3~3nm/s。
进一步地,所述缓冲匹配层的厚度为50~150nm;所述导电层的厚度为5~35nm;所述低功函层的厚度为1~10nm。
进一步地,所述缓冲匹配层的厚度为80nm;所述导电层的厚度为25nm;所述低功函层的厚度为2nm。
进一步地,在所述步骤(b)中,所述磁控溅射设备的腔体的真空度为6.0×10-4Pa,所述衬底和所述靶材的间距为60mm,氩气流量为20sccm,氧气与氩气的摩尔比为5:100,所述磁控溅射的速率为5nm/s。
进一步地,在所述步骤(c)中,所述真空蒸镀设备的腔体的真空度为6.0×10-4Pa,所述所述缓冲匹配层Ta2O5和所述靶材的间距为50mm,在所述步骤(c)中,所述导电层的蒸镀速率为2nm/s,所述低功函层的蒸镀速率为0.5nm/s。
针对上述目的,本发明还提出一种电致发光器件,所述复合层状结构依次为玻璃基片、阳极层、功能层以及阴极层,所述阴极层为多层透明导电薄膜,多层透明导电薄膜由缓冲匹配层、导电层和低功函层组成,其中,所述缓冲匹配层的材质为Ta2O5;所述导电层的材质为M,M为Au、Ag或Pt;所述低功函层的材质为L2O3,L为Eu、Sm、Y、Gd或Nd。
进一步地,所述缓冲匹配层的厚度为50~150nm;所述导电层的厚度为5~35nm;所述低功函层的厚度为1~10nm。
进一步地,所述缓冲匹配层的厚度为80nm;所述导电层的厚度为25nm;所述低功函层的厚度为2nm。
本发明的多层透明导电薄膜Ta2O5-M-L2O3的方块电阻低至5Ω/囗,可见光透过率达90%,表面功函数为2.8eV。本发明的多层透明导电薄膜具有良好的导电性能,可作为电致发光器件的阴极材料,从而使电致发光器件的发光效率得到明显的提高。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的多层透明导电薄膜的透射光谱图。
图2为实施例1制备的电致发光器件的结构示意图。
图3为实施例1制备的电致发光器件的亮度与电压关系曲线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供本发明提出一种多层透明导电薄膜,其由缓冲匹配层、导电层和低功函层组成,其中,所述缓冲匹配层的材质为Ta2O5;所述导电层的材质为M,M为Au、Ag或Pt;所述低功函层的材质为L2O3,L为Eu、Sm、Y、Gd或Nd。
所述缓冲匹配层的厚度为50~150nm;所述导电层的厚度为5~35nm;所述低功函层的厚度为1~10nm。所述缓冲匹配层的优选厚度为80nm;所述导电层的优选厚度为25nm;所述低功函层的优选厚度为2nm。
针对上述目的,本发明提出本发明提出一种多层透明导电薄膜的制备方法,其包括如下步骤:
(a)选取金属钽作为靶材,连同衬底装入磁控溅射设备的腔体内;
(b)将所述磁控溅射设备的真空度抽至1.0×10-3Pa~1.0×10-5Pa,调整所述衬底和所述靶材的间距为35~95mm,通入氧气和流量为15~35sccm的氩气,氧气与氩气的摩尔比为2-10:100,采用磁控溅射技术制备出缓冲匹配层Ta2O5,磁控溅射的速率为1~10nm/s;所述磁控溅射设备的腔体的优选真空度为6.0×10-4Pa,所述衬底和所述靶材的优选间距为60mm。氩气流量优选为20sccm,氧气与氩气的优选摩尔比为5:100,所述磁控溅射的优选速率为5nm/s。
(c)将制备出的所述缓冲匹配层Ta2O5放入蒸镀设备的腔体,同时放入的金属M粉末和L2O3粉末作为原料,将所述蒸镀设备的腔体的真空度抽至1.0×10-3Pa~1.0×10-5Pa,调整所述缓冲匹配层Ta2O5和所述原料的间距为35~90mm,然后在所述缓冲匹配层Ta2O5上依次蒸镀制备导电层和低功函层,所述导电层的蒸镀速率为0.5~5nm/s,所述低功函层的蒸镀速率为0.3~3nm/s。所述蒸镀设备的腔体的优选真空度为6.0×10-4Pa,所述衬底和所述靶材的优选间距为50mm。所述导电层的优选蒸镀速率为2nm/s,所述低功函层的优选蒸镀速率为0.5nm/s。
以下结合具体实施例对上述多层透明导电薄膜及其电致发光器件的制备方法进行详细阐述。
实施例1
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体中,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为50mm,用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,通入20sccm的氩气,以及5%的氧气作为反应气,压强调节为1.0Pa,溅射功率100W,速率3nm/s,得到80nm的Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Au和Eu2O3粉末作为原料,把原料与靶材的距离设定为50mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,先后依次蒸镀Au和Eu2O3薄膜,Au蒸发速率为2nm/s,厚度25nm,Eu2O3蒸发速率为0.5nm/s,厚度2nm,得到本实施例1的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为8Ω/囗,可见光平均透过率为86%,表面功函数2.8eV。
请参阅图1,图1显示本发明实施例的多层透明导电薄膜的透射光谱图,使用紫外可见分光光度计测试,从图1中可以看出,测试波长为300~900nm。在可见光470~790nm波长范围平均透过率达89%。
本实施例的所述多层透明导电薄膜可作为电致发光器件的阴极的材料。所述电致发光器件如图2所示,其包括依次层叠的玻璃衬底301、阴极层302、发光层303和阳极层304。具体为:阴极层302的材质为实施例1中的Ta2O5(80nm)、Au(25nm)与Eu2O3(2nm)的掺杂的多层透明导电薄膜,功能层303的材质为Alq3;阳极层304的材质为ITO、AZO或IZO导电膜,从市面上可以购买到。
应用多层透明导电薄膜的电致发光器件的制备方法为:在玻璃衬底301上依次蒸镀本实施例中的阴极层302(本实施例中的多层透明导电薄膜)、功能层303(材质为Alq3)和阳极层304(ITO、AZO或IZO导电膜),得到所述电致发光器件。
其中,多层透明导电薄膜的制备方法为上述的步骤(1)至步骤(3)中的所述内容。
请参阅图3,图3为本实施例的电致发光器件的电压与电流和亮度关系图,在图3中曲线1是电压与电流密度关系曲线,可看出电致发光器件从5.0V开始发光,曲线2是电压与亮度关系曲线,最大亮度为155cd/m2,表明电致发光器件具有良好的发光特性。
实施例2
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体中,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,通入15sccm的氩气,还有10%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,溅射功率160W,速率1nm/s,得到80nm厚度的Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Au和Eu2O3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,先后蒸镀Au和Eu2O3粉末。Au蒸发速率为0.5nm/s,厚度5nm,Eu2O3蒸发速率为0.3nm/s,厚度1nm,得到本实施例2的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为6Ω/囗,可见光平均透过率为82%,表面功函数3.1eV。
实施例3
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体中,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,通入15sccm的氩气,还有2%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,溅射功率160W,速率10nm/s,得到80nm Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Pt和Cs2CO3粉末作为原料。把原料和衬底的距离设定为90mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,先后蒸镀Pt和Cs2CO3粉末,Pt蒸发速率为5nm/s,厚度35nm,Cs2O蒸发速率为3nm/s,厚度10nm,得到本实施例的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜3的方块电阻为30Ω/囗,可见光平均透过率为93%,表面功函数2.8eV。
实施例4
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把原料和衬底的距离设定为50mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,通入20sccm的氩气,还有5%的氧气作为反应气,压强调节为1.0Pa,溅射功率100W,速率3nm/s,得到80nm厚度的Ta2O5层。
3Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Au和Sm2O3粉末作为原料,原料和衬底的距离设定为50mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,先后蒸镀Au和Sm2O3薄膜,Au蒸发速率为2nm/s,厚度25nm,Sm2O3蒸发速率为0.5nm/s,厚度2nm,得到本实施例4的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为8Ω/囗,可见光平均透过率为86%,表面功函数2.8eV。
实施例5
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,通入15sccm的氩气,还有10%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,调节溅射功率160W,速率为1nm/s,得到80nm厚度Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Pt和Sm2O3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,先后蒸镀Pt和Sm2O3粉末。Pt蒸发速率为0.5nm/s,厚度5nm,Sm2O3蒸发速率为0.3nm/s,厚度1nm,得到本实施例5的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为6Ω/囗,可见光平均透过率为82%,表面功函数3.1eV。
实施例6
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,通入15sccm的氩气,还有2%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,溅射功率160W,速率10nm/s,得到80nm厚度的Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Au和Cs2CO3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为90mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,先后蒸镀Au和Cs2CO3粉末,Au蒸发速率为5nm/s,厚度35nm,Cs2O蒸发速率为3nm/s,厚度10nm,得到本实施例6的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为30Ω/囗,可见光平均透过率为93%,表面功函数2.8eV。
实施例7
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为50mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,通入20sccm的氩气,还有5%的氧气作为反应气,压强调节为1.0Pa,溅射功率100W,速率为3nm/s,得到80nm厚度的Ta2O层5
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Ag和Y2O3粉体作为原料,把原料和衬底的距离设定为50mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,先后蒸镀Ag和Y2O3薄膜,Ag蒸发速率为2nm/s,厚度25nm,Y2O3蒸发速率为0.5nm/s厚度2nm,得到本实施例7的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为8Ω/囗,可见光平均透过率为86%,表面功函数2.8eV。
实施例8
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属作钽为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,通入15sccm的氩气,还有10%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,溅射功率160W,速率为1nm/s,得到80nm的Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Ag和Y2O3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,先后蒸镀Ag和Y2O3粉末。Ag蒸发速率为0.5nm/s,厚度5nm,Y2O3蒸发速率为0.3nm/s,厚度1nm,得到本实施例8的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为6Ω/囗,可见光平均透过率为82%,表面功函数3.1eV。
实施例9
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,通入15sccm的氩气,还有2%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,溅射功率160W,速率10nm/s,得到80nm的Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Au和Cs2CO3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为90mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,先后蒸镀Au和Cs2CO3粉末,Au蒸发速率为5nm/s,厚度35nm,Cs2O蒸发速率为3nm/s,厚度10nm,得到本实施例9的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为30Ω/囗,可见光平均透过率为93%,表面功函数2.8eV。
实施例10
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把原料和衬底的距离设定为50mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,通入20sccm的氩气,还有5%的氧气作为反应气,压强调节为1.0Pa,溅射功率100W,速率3nm/s,得到80nm的Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Ag和Gd2O3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为50mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到6.0×10-4Pa,先后蒸镀Ag和Gd2O3薄膜,Ag蒸发速率为2nm/s,厚度25nm,Gd2O3蒸发速率为0.5nm/s,厚度2nm,得到本实施例10的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为8Ω/囗,可见光平均透过率为86%,表面功函数2.8eV。
实施例11
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,通入15sccm的氩气,还有10%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,溅射功率160W,速率为1nm/s,得到80nm Ta2O5层。
3将Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Pt和Lu2O3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为35mm,用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1.0×10-3Pa,先后蒸镀Pt和Lu2O3粉末。先Pt的蒸发速率为0.5nm/s,厚度5nm,Lu2O3蒸发速率为0.3nm/s,厚度1nm,得到本实施例11的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为6Ω/囗,可见光平均透过率为82%,表面功函数3.1eV。
实施例12
本实施例的多层透明导电薄膜具体制备步骤如下:
1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗石英衬底,并用高纯氮气吹干,放入磁控溅射设备的腔体,同时装入金属钽作为靶材。
2把靶材和衬底的距离设定为35mm。用机械泵和分子泵把磁控溅射设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,通入15sccm的氩气,还有2%的氧气作为反应气,压强调节为2.0Pa,溅射功率160W,速率为10nm/s,得到80nm的Ta2O5层。
3Ta2O5层放入蒸镀设备中,同时装入Pt和Cs2CO3粉末作为原料,把原料和衬底的距离设定为90mm。用机械泵和分子泵把蒸镀设备的腔体的真空度抽到1.0×10-5Pa,先后蒸镀Pt和Cs2CO3粉末。Pt蒸发速率为5nm/s,厚度35nm,Cs2O蒸发速率为3nm/s,厚度10nm,得到本实施例12的多层透明导电薄膜。所述多层透明导电薄膜的方块电阻为30Ω/囗,可见光平均透过率为93%,表面功函数2.8eV。
上述实施例2至12中,应用多层透明导电薄膜制备电致发光器件的方法与实施例1中相同,只是多层透明导电薄膜由不同实施例中的材质进行替换,故在此不再赘述。
以上仅为本发明的较佳可行实施例,并非限制本发明的保护范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化,均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多层透明导电薄膜,其特征在于,所述多层透明导电薄膜由缓冲匹配层、导电层和低功函层组成,其中,所述缓冲匹配层的材质为Ta2O5;所述导电层的材质为M,M为Au、Ag或Pt;所述低功函层的材质为L2O3,L为Eu、Sm、Y、Gd或Nd。
2.如权利要求1所述的多层透明导电薄膜,其特征在于,所述缓冲匹配层的厚度为50~150nm;所述导电层的厚度为5~35nm;所述低功函层的厚度为1~10nm。
3.如权利要求1所述的多层透明导电薄膜,其特征在于,所述缓冲匹配层的厚度为80nm;所述导电层的厚度为25nm;所述低功函层的厚度为2nm。
4.一种多层透明导电薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)选取金属钽作为靶材,连同衬底装入磁控溅射设备的腔体内;
(b)将所述磁控溅射设备的腔体的真空度抽至1.0×10-3Pa~1.0×10-5Pa,调整所述衬底和所述靶材的间距为35~95mm,通入氧气和流量为15~35sccm的氩气,所述氧气与所述氩气的摩尔比为2~10:100,采用磁控溅射技术制备出缓冲匹配层Ta2O5,磁控溅射的速率为1~10nm/s;
(c)将制备出的所述缓冲匹配层Ta2O5放入蒸镀设备的腔体,同时放入金属M粉末和L2O3粉末作为原料,将所述蒸镀设备的腔体的真空度抽至1.0×10-3Pa~1.0×10-5 Pa,调整所述缓冲匹配层Ta2O5和所述原料的间距为35~90mm,然后在所述缓冲匹配层Ta2O5上依次蒸镀制备导电层和低功函层,所述导电层的蒸镀速率为0.5~5nm/s,所述低功函层的蒸镀速率为0.3~3nm/s。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述缓冲匹配层的厚度为50~150nm;所述导电层的厚度为5~35nm;所述低功函层的厚度为1~10nm。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述缓冲匹配层的厚度为80nm;所述导电层的厚度为25nm;所述低功函层的厚度为2nm。
7.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤(b)中,所述磁控溅射设备的腔体内的真空度为6.0×10-4Pa,所述衬底和所述靶材的间距为60mm,所述氩气流量为20sccm,所述氧气与所述氩气的摩尔比为5:100,所述磁控溅射的速率为5nm/s,在所述步骤(c)中,所述蒸镀设备的腔体内的真空度为6.0×10-4Pa,所述缓冲匹配层Ta2O5和所述靶材的间距为50mm,在所述步骤(c)中,所述导电层的蒸镀速率为2nm/s,所述低功函层的蒸镀速率为0.5nm/s。
8.一种电致发光器件,其为复合层状结构,所述复合层状结构依次为玻璃基片、阳极层、功能层以及阴极层,其特征在于,所述阴极层为多层透明导电薄膜,多层透明导电薄膜由缓冲匹配层、导电层和低功函层组成,其中,所述缓冲匹配层的材质为Ta2O5;所述导电层的材质为M,M为Au、Ag或Pt;所述低功函层的材质为L2O3,L为Eu、Sm、Y、Gd或Nd。
9.如权利要求8所述的电致发光器件,其特征在于,所述缓冲匹配层的厚度为50~150nm;所述导电层的厚度为5~35nm;所述低功函层的厚度为1~10nm。
10.如权利要求9所述的电致发光器件,其特征在于,所述缓冲匹配层的厚度为80nm;所述导电层的厚度为25nm;所述低功函层的厚度为2nm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106098960A (zh) * 2016-06-13 2016-11-09 郑甘裕 一种导电薄膜、其制备方法及其应用
CN106119791A (zh) * 2016-06-13 2016-11-16 郑甘裕 一种导电薄膜、其制备方法及其应用

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