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有机电致发光器件制造技术

技术编号:13350600 阅读:99 留言:0更新日期:2016-07-15 11:01
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,所述阳极为导电薄膜,包括层叠的ZnO:R3+层及V2O5层,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种;所述ZnO:R3+层是纳米线结构的导电薄膜,所述纳米线直径为30nm~400nm;所述ZnO:R3+层的厚度为50nm~800nm,所述V2O5层的厚度为0.5nm~10nm。上述有机电致发光器件通过在ZnO:R3+层的表面沉积及高功函的V2O5层制备双层导电薄膜,既能保持ZnO:R3+层的良好的导电性能,又使有机电致发光器件的功函数得到了显著的提高。

【技术实现步骤摘要】
本申请是以下专利的分案申请
申请号:2013101964832
申请日:2013年05月22日
专利技术创造名称:导电薄膜、其制备方法及应用


本专利技术涉及半导体光电材料,特别是涉及有机电致发光器件

技术介绍

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,氧化镉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。

技术实现思路

基于此,有必要针对导电薄膜功函数较低的问题,提供一种纳米线的透明导电薄膜、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。
一种导电薄膜,包括层叠的ZnO:R3+层及V2O5层,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种。
所述ZnO:R3+层是纳米线结构的导电薄膜,所述纳米线直径为30nm~400nm。
所述ZnO:R3+层的厚度为50nm~800nm,所述V2O5层的厚度为0.5nm~10nm。
一种导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:
将ZnO:R3+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1.0×10-3Pa~1.0×10-6Pa,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种;
在所述衬底表面溅镀ZnO:R3+层,溅镀所述ZnO:R3+层的工艺参数为:基靶间距为45mm~95mm,激光的能量为80W~300W,压强为3Pa~30Pa,通入惰性气体,惰性气体的流量为10sccm~40sccm,衬底温度为250℃~750℃,得到负载有ZnO:R3+薄膜的衬底;
再将所述负载有ZnO:R3+薄膜的衬底和V2O5靶材放入蒸镀设备中,其中,所述真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa~1.0×10-6Pa,
在所述ZnO:R3+层表面溅镀V2O5层,溅镀所述V2O5层的工艺参数为:衬底与靶材的间距为45mm~95mm,蒸发温度为400~950℃,蒸发速率为0.5~5nm/s;及
剥离所述衬底,得到所述导电薄膜。
所述ZnO:R3+靶材由以下步骤得到:ZnO:R3+靶材由以下步骤得到:将ZnO和R2O3粉体按照质量比为(0.5~10)∶(90~99.5)混合均匀,其中,R2O3为三氧化二铝、三氧化二镓及氧化铟中的一种,将混合均匀的粉体在900℃~1300℃下烧结制成靶材。
一种有机电致发光器件的基底,包括依次层叠的衬底、层叠的ZnO:R3+层及V2O5层,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种。
所述基底中的ZnO:R3+层是纳米线结构的导电薄膜,所述纳米线直径为30nm~400nm。
一种有机电致发光器件的基底的制备方法,包括以下步骤:
将ZnO:R3+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1.0×10-3Pa~1.0×10-6Pa,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种;
在所述衬底表面溅镀ZnO:R3+层,溅镀所述ZnO:R3+层的工艺参数为:基靶间距为45mm~95mm,激光的能量为80W~300W,压强为3Pa~30Pa,通入惰性气体,惰性气体的流量为10sccm~40sccm,衬底温度为250℃~750℃,得到负载有ZnO:R3+薄膜的衬底;
再将所述负载有ZnO:R3+薄膜的衬底和V2O5靶材放入蒸镀设备中,其中,所述真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa~1.0×10-6Pa,
在所述ZnO:R3+层表面溅镀V2O5层,溅镀所述V2O5层的工艺参数为:衬底与靶材的间距为45mm~95mm,蒸发温度为400~950℃,蒸发速率为0.5~5nm/s。
所ZnO:R3+靶材由以下步骤得到:将ZnO和R2O3粉体按照质量比为(0.5~10)∶(90~99.5)混合均匀,其中,R2O3为三氧化二铝、三氧化二镓及氧化铟中的一种,将混合均匀的粉体在900℃~1300℃下烧结制成靶材。
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,所述阳极包括层叠的ZnO:R3+层及V2O5层,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种。
上述导电薄膜通过在纳米线结构的ZnO:R3+层的表面沉积V2O5层制备双层导电薄膜,既能保持ZnO:R3+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%~91%,方块电阻范围10~33Ω/□,表面功函数5.9~6.1eV;上述ZnO:R3+层的制备方法,采用激光烧蚀靶材,使靶材中的材料被烧蚀成原子或离子团的粒子,粒子在基底上沉积的过程中,通过通入大量的惰性气体,使粒子钝化,在基板上分散成核,然后在各个成核点垂直生长,形成柱状的纳米线;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
图1为一实施方式的导电薄膜的结构示意图;
图2为一实施方式的有机电致发光器件的基底的结构示意图;
图3为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图;
图4为实施例1制备的导电薄膜的透射光谱谱图;
图5为实施例1制备的ZnO:Al3+导电薄膜的电镜扫描图;
图6为器件实施例的电压与电流和亮度关系图。
具体实施方式
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。
请参阅图1,一实施方式的导电薄膜100包括层叠的ZnO:R3+层10及V2O5层30,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种。
所述ZnO:R3+层10是纳米线结构的导电薄膜,所述纳米线直径为30nm~400nm,优选为230nm。
所述ZnO:R3+层10的厚度为50nm~800nm,优选为340nm,
所述V2O5层30的厚度为0.5nm~10nm,优选为5nm。
上述导电薄膜100的制备方法,包括以下步骤:
S110、将ZnO:R3+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1.0×10-3Pa~1.0×10-6Pa,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种。
本实施方式中,所述ZnO:R3+靶材由以下步骤得到:将ZnO和R2O3粉体按照质量比为(0.5~10)∶(90~99.5)混合均匀,其中,R2O3为三氧化二铝、三氧化二镓及氧化铟中的一种,将混合均匀的粉体在900℃~1300℃下烧结制成靶材。
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。
本实施方式中,真空腔体的真空度优选为5×10-4Pa。
步骤S120、在衬底表面溅镀ZnO:R3+层10,溅镀ZnO:R3+层10的工艺参数为:基靶间距为45mm~95mm,激光的本文档来自技高网
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【技术保护点】
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,所述阳极为导电薄膜,包括层叠的ZnO:R3+层及V2O5层,其中,R为铝元素,镓元素和铟元素中的一种。

【技术特征摘要】
1.一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,所述阳极为导电薄膜,包括层叠的ZnO:R3+层及V2O5层,其中,R为
铝元素,镓元素和铟元素中的一种。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述ZnO:R3+层是纳米线结构的导电薄膜,所述纳米线直径为30nm~400nm。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述ZnO:R3+层的厚度为50nm~800nm,所述V2O5层的厚度为0.5nm~10nm。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述导电薄膜
通过以下步骤制备而成:
将ZnO:R3+靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体,其中,磁控溅射
镀膜设备的真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa~1.0×10-6Pa,其中,R为铝元素,镓
元素和铟元素中的一种;
在所述衬底表面溅镀ZnO:R3+层,溅镀所述ZnO:R3+层的工艺参数为:基靶
间距为45mm~9...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:陈明志
类型:发明
国别省市:福建;35

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