[發(fā)明專利]有機共軛發(fā)光聚合物與氮化硅的混合集成材料結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107946475B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鈺杰;樊則明;張彥峰;丘志仁;余思遠
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明涉及一種有機共軛發(fā)光聚合物與氮化硅的混合集成材料結(jié)構(gòu)，包括氮化硅層、有機共軛發(fā)光聚合物層和襯底，其中有機共軛發(fā)光聚合物層設(shè)置在襯底上，氮化硅層設(shè)置在有機共軛發(fā)光聚合物層上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機/無機混合集成材料領(lǐng)域，更具體地，涉及一種有機共軛發(fā)光聚合物與氮化硅的混合集成材料結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

有機發(fā)光材料是一種性能優(yōu)秀的發(fā)光材料，具有高熒光效率、寬發(fā)光譜、可調(diào)諧性、成本低廉的優(yōu)勢。有機發(fā)光材料包含一個重要的分支——有機共軛發(fā)光聚合物，有機共軛發(fā)光聚合物具有更加優(yōu)秀的材料特性。有機共軛發(fā)光聚合物不僅僅具備有機發(fā)光材料的發(fā)光特性，而且可以溶解在多種有機溶劑中，兼容旋涂和噴墨打印等工藝流程，具有良好的工藝兼容性。另外，有機共軛聚合物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其發(fā)光性能具有良好的溫度穩(wěn)定性。聚對苯撐乙烯及其衍生物作為一種常用的有機共軛發(fā)光聚合物，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在照明，激光和顯示等領(lǐng)域。

有機共軛發(fā)光聚合物的優(yōu)秀特性使得其在集成光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用需求不斷地提高，然而，有機發(fā)光聚合物不具備直接應(yīng)用在集成光學(xué)器件中的潛力。為了解決這一問題，將有機共軛發(fā)光聚合物與無機材料集成獲得混合材料是一個重要的思路。

目前，氮化硅是一種得到廣泛應(yīng)用的集成光學(xué)材料。一方面，氮化硅材料具有從可見光波段到中紅外波段的良好透光性能，不影響有機共軛發(fā)光聚合物的發(fā)光特性；另一方面，氮化硅材料具有優(yōu)秀的理化特性，可以作為絕緣材料保護有機共軛發(fā)光材料。另外，隨著近年以來氮化硅材料制備工藝的發(fā)展，氮化硅低溫沉積工藝日臻完善，這為直接在有機共軛發(fā)光聚合物上沉積氮化硅提供了條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決有機發(fā)光聚合物不能直接應(yīng)用在集成光學(xué)器件中的技術(shù)缺陷，提供了一種有機共軛發(fā)光聚合物與氮化硅的混合集成材料結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在有機共軛發(fā)光聚合物層上沉積氮化硅層，使得有機共軛發(fā)光聚合物層能夠與空氣隔絕，不會因暴露在空氣中而導(dǎo)致發(fā)生降解進而逐步喪失發(fā)光性能。該結(jié)構(gòu)可用于制作有源集成光器件。

為實現(xiàn)以上發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是：

有機共軛發(fā)光聚合物與氮化硅的混合集成材料結(jié)構(gòu)，包括氮化硅層、有機共軛發(fā)光聚合物層和襯底，其中有機共軛發(fā)光聚合物層設(shè)置在襯底上，氮化硅層設(shè)置在有機共軛發(fā)光聚合物層上。

優(yōu)選地，所述有機共軛發(fā)光聚合物層為BEHP-PPV薄膜層。聚對苯撐乙烯(BEHP-PPV)及其衍生物作為一種常用的有機共軛發(fā)光聚合物，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在照明，激光和顯示等領(lǐng)域。

優(yōu)選地，所述氮化硅層的厚度為50～350nm。

優(yōu)選地，所述的氮化硅層的面積為1～4cm²。

優(yōu)選地，所述BEHP-PPV薄膜層的厚度為80～120nm。

優(yōu)選地，所述BEHP-PPV薄膜層的面積為1～4cm²。

優(yōu)選地，所述襯底的厚度為500～550μm。

同時，本發(fā)明還提供了一種以上結(jié)構(gòu)的制備方法，其具體的方案如下：

S1.取有機共軛發(fā)光聚合物粉末按照一定的濃度完全溶解于有機溶劑中，獲得有機共軛發(fā)光聚合物溶液；

S2.對襯底的表面進行清洗，清洗完畢后使襯底的表面保持干燥；

S3.對襯底的表面進行改性處理，得到具有表面疏水性的襯底；

S4.將步驟S2得到的有機溶液在襯底的表面進行旋涂，得到有機共軛發(fā)光聚合物層；

S5.對步驟S4得到的有機共軛發(fā)光聚合物層進行固化；

S6.在有機共軛發(fā)光聚合物層上利用低溫沉積技術(shù)沉積氮化硅層。