本發(fā)明屬于封裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法及其應(yīng)用，尤其涉及基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法、發(fā)光二極管的制備方法、以及按照發(fā)光二極管的制備方法制備的量子點(diǎn)發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
基于量子點(diǎn)的發(fā)光二極管(QLED)器件具有色彩飽和、純度高、單色性佳、顏色可調(diào)以及可以用簡單的溶液制備方法獲得并可大規(guī)模制備等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前最受矚目的發(fā)光器件之一，在固體照明和顯示器，尤其是柔性顯示器上，展現(xiàn)出了美好的應(yīng)用前景。
QLED器件所用的金屬陰極一般是Al、Mg、Ag等活潑金屬，非常容易與滲入的水汽反應(yīng)，影響載流子的注入。另外，滲入的水氧還會與器件中的功能材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)會引起器件性能和壽命的下降。柔性器件中采用的基板和蓋板最好的選擇就是高分子聚合物，因為它的柔韌性較好，也有較好的表面平整度，但是這些對水汽和氧氣的阻隔以及對器件老化的防護(hù)作用都不夠理想。因此，研究能與玻璃材料相匹敵的高度阻絕水汽和氧氣的封裝技術(shù)，對于提高器件的效率和壽命具有重要意義。
目前正在研究的薄膜封裝層大多使用無機(jī)薄膜(例如Al2O3、SiO2、Si3N4等)、有機(jī)薄膜、或是無機(jī)/有機(jī)復(fù)合薄膜，薄膜的制備需要使用原子層沉積系統(tǒng)或是等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，這些方法所使用的設(shè)備昂貴且工藝復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法，旨在解決現(xiàn)有高分子材料封裝方法對水汽和氧氣的阻隔以及對器件老化的防護(hù)作用不夠理想、且需要采用昂貴的封裝設(shè)備的問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種發(fā)光二極管的制備方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種量子點(diǎn)發(fā)光二極管。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法，包括以下步驟：
提供全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸，將其溶解后形成有機(jī)修飾分子溶液；
在所述有機(jī)修飾分子溶液中加入Al2O3納米顆粒，超聲混勻后得到Al2O3納米顆粒自組裝混合液；
提供待封裝的金屬層，在所述金屬層表面沉積Al2O3納米顆粒自組裝混合液，干燥得到封裝層。
一種發(fā)光二極管的制備方法，包括以下步驟：
提供基板，并按上述方法制備Al2O3納米顆粒自組裝混合液；
在所述基板上依次沉積陽極、發(fā)光功能層和金屬陰極；
在所述金屬陰極上沉積Al2O3納米顆粒自組裝混合液，干燥得到封裝層。
相應(yīng)的，一種量子點(diǎn)發(fā)光二極管，所述量子點(diǎn)發(fā)光二極管由上述方法制成。
本發(fā)明提供的基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法，利用全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸作為修飾分子，帶動Al2O3納米顆粒自組裝，將所述Al2O3納米顆粒與全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸的混合溶液沉積到待封裝器件金屬表面形成封裝層。由于所述Al2O3納米顆粒是一種很好的無機(jī)封裝材料，而所述全氟癸基膦酸、全氟癸基羧酸中的膦酸、羧酸可以在所述Al2O3納米顆粒表面或鋁表面通過自組裝吸附，因此，形成穩(wěn)定的、有序排列的分子膜。同時，長鏈氟取代膦酸或和/或全氟癸基羧酸的表面能低，能很好的阻止水分子的侵入。因此，本發(fā)明提供的基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法制備的封裝層，對水汽和氧的阻隔性極佳，有良好的透光性。此外，該封裝層采用溶液法制備，成本低，工藝簡單，適用于柔性基底。
本發(fā)明提供的發(fā)光二極管的制備方法，利用全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸作為修飾分子，帶動Al2O3納米顆粒自組裝，將所述Al2O3納米顆粒與全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸的混合溶液沉積到待封裝發(fā)光二極管器件金屬表面形成封裝層。由于所述Al2O3納米顆粒是一種很好的無機(jī)封裝材料，而所述全氟癸基膦酸、全氟癸基羧酸中的膦酸、羧酸可以在所述Al2O3納米顆粒表面或鋁表面通過自組裝吸附，因此，形成穩(wěn)定的、有序排列的分子膜。同時，長鏈氟取代膦酸或和/或全氟癸基羧酸的表面能低，能很好的阻止水分子的侵入。因此，本發(fā)明提供的基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法制備的封裝層，對水汽和氧的阻隔性極佳，有良好的透光性。此外，該封裝層采用溶液法制備，成本低，工藝簡單，適用于柔性基底。
本發(fā)明提供的量子點(diǎn)發(fā)光二極管，由于其封裝層采用基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法制備獲得，因此，對水汽和氧的阻隔性極佳，有良好的透光性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法，包括以下步驟：
S01.提供全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸，將其溶解后形成有機(jī)修飾分子溶液；
S02.在所述有機(jī)修飾分子溶液中加入Al2O3納米顆粒，超聲混勻后得到Al2O3納米顆粒自組裝混合液；
S03.提供待封裝的金屬層，在所述金屬層表面沉積Al2O3納米顆粒自組裝混合液，干燥得到封裝層。
具體的，上述步驟S01中，所述全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸作為修飾分子，通過其膦酸基或羧基與Al2O3納米顆粒鍵合，帶動所述Al2O3納米顆粒自組裝。
本發(fā)明實(shí)施例將所述全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸溶解后形成有機(jī)修飾分子溶液。具體的，可以單獨(dú)采用全氟癸基膦酸作為修飾分子，帶動Al2O3納米顆粒自組裝；也可單獨(dú)采用全氟癸基羧酸作為修飾分子，帶動Al2O3納米顆粒自組裝；還可以同時以全氟癸基膦酸、全氟癸基羧酸作為修飾分子，帶動Al2O3納米顆粒自組裝。本發(fā)明實(shí)施例中用于溶解所述全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸的溶劑為有機(jī)溶劑，優(yōu)選為有機(jī)醇，具體優(yōu)選為異丙醇。
優(yōu)選的，所述有機(jī)修飾分子溶液的濃度為5-10mmol/L。若所述有機(jī)修飾分子溶液的濃度過低，則不足以充分實(shí)現(xiàn)所述Al2O3納米顆粒的自組裝；若所述有機(jī)修飾分子溶液的濃度過高，則有機(jī)物濃度過高，則吸附的所述Al2O3納米顆粒相對過少，難以均勻覆蓋待封裝表面，因此不能有效隔絕水氧。
上述步驟S02中，在所述有機(jī)修飾分子溶液中加入Al2O3納米顆粒制備Al2O3納米顆粒自組裝混合液，其中，所述Al2O3納米顆粒的粒徑為10-30nm。若所述Al2O3納米顆粒的粒徑過小，則所述Al2O3納米顆粒小，形成的自組裝膜層過薄，水氧隔絕能力不夠；若所述Al2O3納米顆粒的粒徑過大，形成的自組裝膜致密度不夠，同樣影響水氧隔絕能力。
優(yōu)選的，所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液中Al2O3的濃度為0.5-1g/ml。若所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液中Al2O3的濃度過多，則有機(jī)物濃度相對過低，則不足以充分實(shí)現(xiàn)所述Al2O3納米顆粒的自組裝；若所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液中Al2O3的濃度過少，則有機(jī)物濃度相對過高，則吸附的所述Al2O3納米顆粒相對過少，難以均勻覆蓋待封裝表面，因此不能有效隔絕水氧。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例，所述有機(jī)修飾分子溶液的濃度為5-10mmol/L；同時所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液中Al2O3的濃度為0.5-1g/ml。
所述超聲混勻優(yōu)選采用磁力棒攪拌并超聲震蕩實(shí)現(xiàn)，有利于所述Al2O3納米顆粒的充分分散。
上述步驟S03中，在所述金屬層表面沉積Al2O3納米顆粒自組裝混合液，常溫干燥即可得到封裝層。干燥時間為3-24小時，具體因所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液的濃度而異。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法，利用全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸作為修飾分子，帶動Al2O3納米顆粒自組裝，將所述Al2O3納米顆粒與全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸的混合溶液沉積到待封裝器件金屬表面形成封裝層。由于所述Al2O3納米顆粒是一種很好的無機(jī)封裝材料，而所述全氟癸基膦酸、全氟癸基羧酸中的膦酸、羧酸可以在所述Al2O3納米顆粒表面或鋁表面通過自組裝吸附，因此，形成穩(wěn)定的、有序排列的分子膜。同時，長鏈氟取代膦酸或和/或全氟癸基羧酸的表面能低，能很好的阻止水分子的侵入。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法制備的封裝層，對水汽和氧的阻隔性極佳，有良好的透光性。此外，該封裝層采用溶液法制備，成本低，工藝簡單，適用于柔性基底。
以及，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種發(fā)光二極管的制備方法，包括以下步驟：
Q01.提供基板，并按上述方法制備Al2O3納米顆粒自組裝混合液；
Q02.在所述基板上依次沉積陽極、發(fā)光功能層和金屬陰極；
Q03.在所述金屬陰極上沉積Al2O3納米顆粒自組裝混合液，干燥得到封裝層。
具體的，上述步驟Q01中，所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液按照上述方法步驟S01、S02制備獲得，為了節(jié)約篇幅，此處不再贅述。
優(yōu)選的，所述有機(jī)修飾分子溶液的濃度為5-10mmol/L；和/或
所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液中Al2O3的濃度為0.5-1g/ml。
優(yōu)選的，所述Al2O3納米顆粒的粒徑為10-30nm。
上述步驟Q02中，在所述基板上依次沉積陽極、發(fā)光功能層和金屬陰極，可通過本領(lǐng)域常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例制備的發(fā)光二極管可為量子點(diǎn)發(fā)光二極管，也可為有機(jī)發(fā)光二極管。當(dāng)所述發(fā)光二極管可為量子點(diǎn)發(fā)光二極管時，所述發(fā)光功能層包括量子點(diǎn)發(fā)光層，此時，所述封裝層能夠阻隔水氧，同時避免水氧對金屬陰極、以及位于金屬陰極底層的無機(jī)材料層的影響；當(dāng)所述發(fā)光二極管可為無機(jī)發(fā)光二極管時，所述發(fā)光功能層包括無機(jī)發(fā)光層，此時，所述封裝層能夠阻隔水氧，避免水氧對金屬陰極的影響。
進(jìn)一步的，當(dāng)所述發(fā)光二極管可為量子點(diǎn)發(fā)光二極管時，所述發(fā)光功能層還包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層、電子傳輸層中的至少一層。
上述步驟Q03中，在所述金屬陰極上沉積Al2O3納米顆粒自組裝混合液，干燥得到封裝層，其具體操作方法如上述步驟S03所述，為了節(jié)約篇幅，此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)光二極管的制備方法，利用全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸作為修飾分子，帶動Al2O3納米顆粒自組裝，將所述Al2O3納米顆粒與全氟癸基膦酸和/或全氟癸基羧酸的混合溶液沉積到待封裝發(fā)光二極管器件金屬表面形成封裝層。由于所述Al2O3納米顆粒是一種很好的無機(jī)封裝材料，而所述全氟癸基膦酸、全氟癸基羧酸中的膦酸、羧酸可以在所述Al2O3納米顆粒表面或鋁表面通過自組裝吸附，因此，形成穩(wěn)定的、有序排列的分子膜。同時，長鏈氟取代膦酸或和/或全氟癸基羧酸的表面能低，能很好的阻止水分子的侵入。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法制備的封裝層，對水汽和氧的阻隔性極佳，有良好的透光性。此外，該封裝層采用溶液法制備，成本低，工藝簡單，適用于柔性基底。
相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種量子點(diǎn)發(fā)光二極管，所述量子點(diǎn)發(fā)光二極管由上述方法制成。
作為一個具體實(shí)施例，結(jié)合圖1，一種量子點(diǎn)發(fā)光二極管，包括依次層疊設(shè)置的襯底1、陽極2、量子點(diǎn)發(fā)光層3、陰極4、和封裝層5，所述封裝層5為按照上述方法制備的基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝層。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述量子點(diǎn)發(fā)光層還包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層、電子傳輸層中的至少一層。
本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)發(fā)光二極管，由于其封裝層采用基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法制備獲得，因此，對水汽和氧的阻隔性極佳，有良好的透光性。
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例1
一種發(fā)光二極管的制備方法，包括以下步驟：
Q11.提供基板，并按上述方法制備Al2O3納米顆粒自組裝混合液。
其中，所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液的制備方法包括以下步驟：
Q111.將全氟癸基膦酸溶于異丙醇中得到全氟癸基膦酸修飾分子溶液，其中，所述全氟癸基膦酸修飾分子溶液中全氟癸基磷酸的濃度為5-10mmol/L；
Q112.在所述全氟癸基膦酸修飾分子溶液中加入Al2O3納米顆粒(粒徑尺寸10-30nm)，使用磁力攪拌棒攪拌并超聲震蕩1小時，得到Al2O3納米顆粒自組裝混合液，其中，所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液中Al2O3濃度為0.5-1g/ml。
Q12.在所述基板上依次陽極、發(fā)光功能層，然后蒸鍍Al作為陰極，其中，Al陰極的厚度200-400nm。
Q13.利用噴涂設(shè)備將Al2O3納米顆粒自組裝混合液噴涂在所述陰極上，常溫下干燥3-24h(具體時間取決于溶液濃度)，得到封裝層。
實(shí)施例2
一種發(fā)光二極管的制備方法，包括以下步驟：
Q21.提供基板，并按上述方法制備Al2O3納米顆粒自組裝混合液。
其中，所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液的制備方法包括以下步驟：
Q211.將全氟癸基羧酸溶于異丙醇中得到全氟癸基羧酸修飾分子溶液，其中，所述全氟癸基羧酸修飾分子溶液中全氟癸基磷酸的濃度為5-10mmol/L；
Q212.在所述全氟癸基羧酸修飾分子溶液中加入Al2O3納米顆粒(粒徑尺寸10-30nm)，使用磁力攪拌棒攪拌并超聲震蕩1小時，得到Al2O3納米顆粒自組裝混合液，其中，所述Al2O3納米顆粒自組裝混合液中Al2O3濃度為0.5-1g/ml。
Q22.在所述基板上依次陽極、發(fā)光功能層，然后蒸鍍Al作為陰極，其中，Al陰極的厚度200-400nm。
Q23.利用噴涂設(shè)備將Al2O3納米顆粒自組裝混合液噴涂在所述陰極上，常溫下干燥3-24h(具體時間取決于溶液濃度)，得到封裝層。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。