[發明專利]復合薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711480139.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109994630B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 吳龍佳
• 申請（專利權）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

本發明提供了一種復合薄膜，所述復合薄膜包括依次層疊結合的N層薄膜，所述N層薄膜均為納米氧化鎳薄膜，且從第一層薄膜到第N層薄膜，所述納米氧化鎳薄膜中的納米氧化鎳的粒徑逐層增加，其中，所述N的取值范圍滿足：3≤N≤9。

技術領域

本發明屬于顯示技術領域，尤其涉及一種復合薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

近來，隨著顯示技術的不斷發展，以量子點材料作為發光層的量子點發光二極管(QLED)展現出了巨大的應用前景。由于其發光效率高、發光顏色可控、色純度高、器件穩定性好、可用于柔性用途等特點，使QLED在顯示技術、固態照明等領域受到了越來越多的關注。

目前量子點發光二極管中，有機高分子材料(如PEDOT:PSS,TFB等)由于具有高功函數、高透過率、較好的成膜性和良好的導電性而普遍被用做空穴傳輸層。但是由于其自身對水氧的高敏感性，使得使用有機高分子材料作為空穴傳輸層的量子點發光二極管器件必須要進行嚴格且昂貴的封裝過程以隔絕水氧。即便如此，有機高分子材料較差的化學穩定性仍然會對封裝后的量子點發光二極管器件的工作壽命產生極大的影響。為了解決這一問題，越來越多的研究人員使用具有良好化學穩定性的過渡金屬氧化物(如氧化鉬，氧化鎢，五氧化二釩，氧化鎳等)來替代有機高分子材料充當空穴傳輸層。其中，氧化鎳材料從種類繁多的過渡金屬氧化物中脫穎而出，成為了空穴傳輸層的熱門備選材料。氧化鎳材料與其它過渡金屬氧化物相比，其最大的特點和不同就在于氧化鎳是一種p型的半導體材料。這一特性使氧化鎳材料同時具備了空穴傳輸和電子阻擋這兩大功能，大大簡化了量子點發光二極管器件的結構。此外，其優秀的光學透過性和良好的化學穩定性，都使得氧化鎳材料成為替代有機高分子材料作空穴傳輸層的首選。

隨著氧化鎳空穴傳輸層的研究逐步展開，氧化鎳材料在為量子點發光二極管帶來優良性能的同時，其材料本身特性所帶來的問題也逐漸暴露出來。其中，最主要的問題之一就是較高的空穴注入勢壘。氧化鎳作為一種p型半導體材料，其價帶能級在-5.3eV左右，而量子點發光層的價帶能級一般在-6.0eV至-7.0eV之間。兩者價帶能級的差異(見圖1)決定了空穴從空穴傳輸層注入到量子點發光層時會遇到較高的空穴注入勢壘，而這會明顯降低量子點發光二極管器件中的空穴注入效率，進而嚴重影響QLED器件的發光效率和器件性能。為了解決這一難題，研究人員目前多采用金屬離子摻雜氧化鎳的方式來加深氧化鎳空穴傳輸層的價帶能級，具體而言，將氧化物具有較深價帶能級的金屬離子摻雜到氧化鎳的晶體結構中，摻雜金屬離子替代Ni²⁺位點形成固溶體，加深摻雜后納米氧化鎳材料的價帶能級，進而降低量子點發光層與氧化鎳空穴傳輸層之間的空穴注入勢壘。然而該方法也存在著明顯的問題。一方面，雖然摻雜金屬離子可以加深氧化鎳空穴傳輸層的價帶能級，進而縮小氧化鎳空穴傳輸層與量子點發光層之間的空穴注入勢壘，但是在價帶能級變深后氧化鎳空穴傳輸層與陽極之間的空穴注入勢壘卻會明顯增大。這使得該方法很難從根本上改善QLED器件中的空穴注入效率。除此以外，金屬離子摻雜氧化鎳的方法在加深氧化鎳空穴傳輸層價帶能級的同時，還可能降低氧化鎳空穴傳輸層的導帶能級，進而使其喪失電子阻擋這一功能，嚴重破壞QLED器件的器件性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合薄膜及其制備方法，旨在解決量子點發光二極管中氧化鎳空穴傳輸層與陽極和量子點發光層之間能級匹配關系較差，導致空穴注入勢壘較高的問題。

本發明的另一目的在于提供一種含有上述復合薄膜的發光器件。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種復合薄膜，所述復合薄膜包括依次層疊結合的N層薄膜，所述N層薄膜均為納米氧化鎳薄膜，且從第一層薄膜到第N層薄膜，所述納米氧化鎳薄膜中的納米氧化鎳的粒徑逐層增加，其中，所述N的取值范圍滿足：3≤N≤9。

相應的，一種復合薄膜的制備方法，包括以下步驟：

分別制備納米氧化鎳的粒徑不同的氧化鎳膠體溶液；