薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种薄膜，所述薄膜为金属氧化物薄膜，且所述薄膜中含有接枝化合物，所述接枝化合物接枝在所述薄膜中的金属氧化物上形成接枝金属氧化物，所述接枝金属氧化物结构式为Y‑X2‑R‑X1，其中，Y为金属氧化物，R为烃基或烃基衍生物，X1为第一活性官能团。

Thin films and their preparation methods and Applications

【技术实现步骤摘要】
薄膜及其制备方法和应用
本专利技术属于发光二极管
，尤其涉及一种薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
量子点电致发光一种新型的固态照明技术，具备低成本、重量轻、响应速度快、色彩饱和度高等优点，拥有广阔的发展前景，已成为新一代发光二极管(LED)照明的重要研究方向之一。目前所研究的量子点发光二极管(QLED)器件中，大多采用金属氧化物材料作为载流子传输层。采用金属氧化物材料制备的载流子传输层，可以有效弥补器件对氧气和水蒸气敏感、稳定性差、寿命较短等不足。基于光取出效率的考虑，现有技术倾向于将无机金属氧化物膜层制成有利于提高光取出效率的不平整表面。由于无机金属氧化物膜层表面不平整，导致与无机金属氧化物膜层结合的量子点发光层平整度较差，引入大量缺陷，从而影响器件的发光性能。。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种薄膜及其制备方法，旨在解决发光器件中，无机金属氧化物制成的薄膜表面不平整时，影响量子点发光层平整度，进而影响器件发光性能的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种含有上述薄膜的发光器件应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术一方面提供了一种薄膜，所述薄膜为金属氧化物薄膜，且所述薄膜中含有接枝化合物，所述接枝化合物接枝在所述薄膜中的金属氧化物上形成接枝金属氧化物，所述接枝化合物的结构式为X1-R-X2H，其中，Y为金属氧化物，R为烃基或烃基衍生物，X1为第一活性官能团，X2为可与金属键合的基团。本专利技术另一方面提供了一种薄膜的制备方法，包括以下步骤：提供金属氧化物纳米晶、金属氧化物前驱体和接枝化合物，将所述金属氧化物纳米晶、金属氧化物前驱体和接枝化合物溶于溶剂中，得到混合溶液，其中，所述接枝化合物为一端含有第一活性官能团X1，另一端含有可与所述金属键合的基团X2的有机物；将所述混合溶液沉积在衬底上，加热至所述金属氧化物前驱体的热分解温度，退火处理，制备接枝X1-R-X2-的金属氧化物薄膜。本专利技术再一方面提供了一种发光器件，包括上述薄膜或上述方法制备的薄膜。本专利技术提供的薄膜，通过有机化合物对金属氧化物进行接枝改性，如氨基化，使不平整的金属氧化物膜层表面带有大量的活性官能团如氨基，可以使发光材料特别是量子点稳定地锚定在金属氧化物膜层表面，提高成膜的平整度，从而有效降低金属氧化物膜层表面的不平整结构对后续各膜层平整度的影响，减少表面缺陷，提高器件发光性能。本专利技术提供的薄膜的制备方法，将金属氧化物纳米晶、金属氧化物前驱体和接枝化合物混合沉积在衬底上，加热至所述金属氧化物前驱体的热分解温度。在加热过程中，通过加热过程，使所述接枝化合物通过活性官能团接枝在所述金属氧化物上，形成接枝金属氧化物，从而降低金属氧化物膜层表面的波纹状结构对后续各膜层平整度的影响。本专利技术提供的发光器件，含有上述薄膜，可以修复金属氧化物的表面平整度，从而提高器件的发光性能。附图说明图1是本专利技术实施例提供的正置结构的量子点发光二极管器件的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的反置结构的量子点发光二极管器件的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本专利技术实施例一方面提供了一种薄膜，所述薄膜为金属氧化物薄膜，且所述薄膜中含有接枝化合物，所述接枝化合物接枝在所述薄膜中的金属氧化物上形成接枝金属氧化物，所述接枝化合物的结构式为X1-R-X2H，其中，Y为金属氧化物，R为烃基或烃基衍生物，X1为第一活性官能团，X2为与金属键合的基团。本专利技术实施例提供的薄膜，通过有机化合物对金属氧化物进行接枝改性，如氨基化，使不平整的金属氧化物膜层表面带有大量的活性官能团如氨基，可以使发光材料特别是量子点稳定地锚定在金属氧化物膜层表面，提高成膜的平整度，从而有效降低金属氧化物膜层表面的不平整结构对后续各膜层平整度的影响，减少表面缺陷，提高器件发光性能。作为一种实施方式，所述薄膜的组成物质为接枝金属氧化物，即所述接枝金属氧化物分散在所述薄膜中，包括薄膜的表面。这种实施方式中所述薄膜表面含有接枝的活性官能团，从而可以金属氧化物膜层表面的不平整结构对后续各膜层平整度的影响，提高器件性能。作为另一种实施方式，所述薄膜为金属氧化物层，且所述薄膜的至少一表面的金属氧化物接枝有所述接枝化合物，形成接枝金属氧化物。具有这种实施方式中，应当理解，所述接枝化合物可以接枝在薄膜的一表面的金属氧化物上，特别是与发光材料接触的表面，也可以接枝在薄膜两表面的金属氧化物上。接枝有接枝化合物的表面以外的薄膜部分，可为未接枝的金属氧化物。这种实施方式中，述薄膜表面含有接枝的活性官能团，因此，也可以降低金属氧化物膜层表面的波纹状结构对后续各膜层平整度的影响，提高器件性能。但从产品性能和制备方法角度考虑，第一种方法更容易保证性能的稳定和均匀，且更易于制备。优选的，所述薄膜具有凹凸表面。采用具有凹凸表面的金属氧化物膜层，可以有效解决发光器件如QLED器件、OLED器件中常规的平面无机金属氧化物膜层反射率高的问题，提高器件的光取出效率。进一步优选的，所述凹凸表面为波纹状表面，从而更大程度提高器件的光取出效率。本专利技术实施例中，用于接枝在金属氧化物上的接枝化合物为有机物，即形成的薄膜为有机/无机复合的薄膜。所述接枝化合物的结构为X1-R-X2H(即述第二活性官能团为X2H)，所述接枝化合物通过脱掉X2上连接的质子氢与金属金属氧化物具体是金属金属氧化物中的金属原子结合。其中，优选的，所述第一活性官能团选自-SH、-COOH、-NH2、-OH、-SO3H、膦基、磷酸基中的至少一种。优选的，所述第二活性官能团选自-SH、-COOH、-NH2、-OH、-SO3H、膦基、磷酸基中的至少一种。上述活性官能团能够将接枝化合物接枝在金属有机物表面，同时，接枝后保留的活性官能团，能够在后续沉积的发光层中发挥锚定作用，将发光材料特别是量子点稳定地锚定在氧化物膜层表面，提高成膜的平整度，从而有效降低金属氧化物膜层不平整表面结构对后续各膜层平整度的影响，提高器件性能。本专利技术实施例中，用于接枝在金属氧化物上的接枝化合物为小分子有机物，优选的，所述R为碳原子数量为1-13的烃基或烃基衍生物。当接枝化合物分子量过大-表现在R即碳原子数量过多时，由于疏水性碳链增长，薄膜的绝缘性增加，导电性能降低，进而使得器件开启电压增加，影响器件寿命。本专利技术实施例中，所述第一活性官能团与第二活性官能团可以相同，也可以不同。优选的，所述第一活性官能团与第二活性官能团相同。进一步优选的，所述第一活性官能团和所述第二活性官能团均为氨基，即所述接枝化合物为二胺类化合物。所述二胺类化合物的两个氨基，一端的氨基与金属氧化物中的金属离子发生配合反应，使分子链接枝在金属氧化物纳米晶表面；另一端的氨基处于悬空状态，即最终所得的呈波纹状的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜，其特征在于，所述薄膜为金属氧化物薄膜，且所述薄膜中含有接枝化合物，所述接枝化合物接枝在所述薄膜中的金属氧化物上形成接枝金属氧化物，所述接枝金属氧化物结构式为Y‑X2‑R‑X1，其中，Y为金属氧化物，R为烃基或烃基衍生物，X1为第一活性官能团，X2为可与金属键合的基团。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜，其特征在于，所述薄膜为金属氧化物薄膜，且所述薄膜中含有接枝化合物，所述接枝化合物接枝在所述薄膜中的金属氧化物上形成接枝金属氧化物，所述接枝金属氧化物结构式为Y-X2-R-X1，其中，Y为金属氧化物，R为烃基或烃基衍生物，X1为第一活性官能团，X2为可与金属键合的基团。2.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜的至少一表面的金属氧化物接枝有所述接枝化合物。3.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜的组成物质为所述接枝金属氧化物。4.如权利要求1-3任一项所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜具有凹凸表面。5.如权利要求求1-3任一项所述的薄膜，其特征在于，所述接枝化合物的结构式为X1-R-X2H，X2H为所述第二活性官能团，其中，所述第一活性官能团选自-SH、-COOH、-NH2、-OH、-SO3H、膦基、磷酸基中的至少一种；和/或所述第二活性官能团选自-SH、-COOH、-NH2、-OH、-SO3H、膦基、磷酸基中的至少一种；和/或所述R为碳原子数量为1-13的烃基或烃基衍生物。6.如权利要求5所述的薄膜，其特征在于，所述第一活性官能团与第二活性官能团相同。7.如权利要求6所述的薄膜，其特征在于，所述第一活性官能团和所述第二活性官能团均为氨基。8.如权利要求7所述的薄膜，其特征在于，所述接枝化合物选自乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、二甲基丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽伟，曹蔚然，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44