[发明专利]高功函数多层导电膜及其制备方法、有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料领域，尤其涉及一种三文治层状结构的高功函数多层导电膜及其制备方法。本发明还涉及一种使用该高功函数多层导电膜的有机电致发光器件。

背景技术

柔性衬底透明导电膜的研究引起了世界各国的关注，因为柔性衬底透明导电膜应用前景可观，它不但具有玻璃衬底透明导电膜的特点，而且还有许多独特的优点，如可挠曲、重量轻、耐冲击、易于大面积生产、便于运输等。在柔性发光器件、塑料液晶显示器和塑料衬底的太阳电池等中有广泛的应用前景。虽然ITO薄膜是目前综合光电性能优异、应用最为广泛的一种透明导电薄膜材料，但是铟有毒，价格昂贵，稳定性差，在氢等离子体气氛中容易被还原等问题，人们力图寻找一种价格低廉且性能优异的ITO替换材料。

对于电致发光器件，电极的功函数影响两极注入的电子与空穴的平衡。提高载流子的平衡是一种有效优化器件性能的手段。目前，很多研究都致力于改善电极功函数来改善有机电致发光器件性能。有机电致发光器件中阳极尽量选用功函数高的材料，有利于空穴的注入，对提高器件性能有很大的帮助。相对于ITO的功函数4.7eV，Zn₂SnO₄锡酸锌(ZTO)具有更高的功函数(5.1～5.4eV)，更有利于制作OLED等器件。但是，众多文献报道表明，ZTO的电阻率较高(～10^-2Ω·cm左右)，离应用的要求还有一定的距离(ITO的电阻率为～10^-4Ω·cm)。通过Sb元素的掺杂，制备成AZTO薄膜，可以极大限度地降低电阻，但是这也需要严格控制制备工艺，在生产中有很大的限制。

发明内容

本发明目的在于提供一种高功函数、低电阻率，且高光透过率的高功函数多层导电膜。

一种高功函数多层导电膜，其为三文治层状结构，该三文治层状结构依次为AZTO-CuSn-AZTO，即锑锡酸锌-铜锡合金-锑锡酸锌；其中，AZTO-CuSn-AZTO中，首层AZTO(锑锡酸锌)膜层的厚度为20～120nm，优选50nm；CuSn膜层厚度为3～30nm，优选20nm；第二层AZTO膜层的厚度30～150nm，优选80nm。

上述高功函数多层导电膜的制备方法，其步骤如下：

(1)、靶材的制备：将ZnO、SnO₂和Sb₂O₅原料混合、研磨后于900～1300℃烧结成AZTO靶材；其中，ZnO∶SnO₂为52∶48(质量百分比)，Sb₂O₅占总量的0.1～5％(质量百分比)；优选，Sb₂O₅的质量百分比为0.5％，烧结温度1200℃；CuSn靶材采用购买方式获得，纯度为99.999％；ZnO、SnO₂和Sb₂O₅的纯度均为99.999％；

(2)、将步骤(1)中的AZTO靶材、CuSn靶材和衬底(如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚醚砜(PES)等)装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并用机械泵和分子泵把真空腔体的真空度抽至1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa以上，优选6.0×10^-4Pa；

(3)、调整磁控溅射镀膜工艺参数为：磁控溅射工作压强0.2～2.0Pa，氩气的工作气体流量15～35sccm，AZTO靶材的溅射功率为60～160W，以及CuSn靶材的溅射功率为30～100W；接着根据确定的沟工艺参数进行镀膜处理，且在所述衬底上不断交替溅射AZTO层和CuSn层，制得AZTO-CuSn-AZTO三文治结构的高功函数多层导电膜；其中，该AZTO-CuSn-AZTO导电膜中：首层AZTO为20～120nm，优选50nm；CuSn层为3～30nm，优选20nm；第二层AZTO为30～150nm，优选80nm。

上述高功函数多层导电膜的方法制备工艺中，优选磁控溅射AZTO工艺参数：溅射功率100W，工作压强1.0Pa，以及氩气工作气体的流量20sccm；优选磁控溅射CuSn工艺参数：溅射功率60W，工作压强1.0Pa，以及氩气工作气体的流量20sccm；