[发明专利]有机共轭发光聚合物与氮化硅的混合集成材料结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种有机共轭发光聚合物与氮化硅的混合集成材料结构，包括氮化硅层、有机共轭发光聚合物层和衬底，其中有机共轭发光聚合物层设置在衬底上，氮化硅层设置在有机共轭发光聚合物层上。

技术领域

本发明涉及有机/无机混合集成材料领域，更具体地，涉及一种有机共轭发光聚合物与氮化硅的混合集成材料结构及其制备方法。

背景技术

有机发光材料是一种性能优秀的发光材料，具有高荧光效率、宽发光谱、可调谐性、成本低廉的优势。有机发光材料包含一个重要的分支——有机共轭发光聚合物，有机共轭发光聚合物具有更加优秀的材料特性。有机共轭发光聚合物不仅仅具备有机发光材料的发光特性，而且可以溶解在多种有机溶剂中，兼容旋涂和喷墨打印等工艺流程，具有良好的工艺兼容性。另外，有机共轭聚合物的结构稳定，其发光性能具有良好的温度稳定性。聚对苯撑乙烯及其衍生物作为一种常用的有机共轭发光聚合物，已经被广泛应用在照明，激光和显示等领域。

有机共轭发光聚合物的优秀特性使得其在集成光学领域的应用需求不断地提高，然而，有机发光聚合物不具备直接应用在集成光学器件中的潜力。为了解决这一问题，将有机共轭发光聚合物与无机材料集成获得混合材料是一个重要的思路。

目前，氮化硅是一种得到广泛应用的集成光学材料。一方面，氮化硅材料具有从可见光波段到中红外波段的良好透光性能，不影响有机共轭发光聚合物的发光特性；另一方面，氮化硅材料具有优秀的理化特性，可以作为绝缘材料保护有机共轭发光材料。另外，随着近年以来氮化硅材料制备工艺的发展，氮化硅低温沉积工艺日臻完善，这为直接在有机共轭发光聚合物上沉积氮化硅提供了条件。

发明内容

本发明为解决有机发光聚合物不能直接应用在集成光学器件中的技术缺陷，提供了一种有机共轭发光聚合物与氮化硅的混合集成材料结构，该结构在有机共轭发光聚合物层上沉积氮化硅层，使得有机共轭发光聚合物层能够与空气隔绝，不会因暴露在空气中而导致发生降解进而逐步丧失发光性能。该结构可用于制作有源集成光器件。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

有机共轭发光聚合物与氮化硅的混合集成材料结构，包括氮化硅层、有机共轭发光聚合物层和衬底，其中有机共轭发光聚合物层设置在衬底上，氮化硅层设置在有机共轭发光聚合物层上。

优选地，所述有机共轭发光聚合物层为BEHP-PPV薄膜层。聚对苯撑乙烯(BEHP-PPV)及其衍生物作为一种常用的有机共轭发光聚合物，已经被广泛应用在照明，激光和显示等领域。

优选地，所述氮化硅层的厚度为50～350nm。

优选地，所述的氮化硅层的面积为1～4cm²。

优选地，所述BEHP-PPV薄膜层的厚度为80～120nm。

优选地，所述BEHP-PPV薄膜层的面积为1～4cm²。

优选地，所述衬底的厚度为500～550μm。

同时，本发明还提供了一种以上结构的制备方法，其具体的方案如下：

S1.取有机共轭发光聚合物粉末按照一定的浓度完全溶解于有机溶剂中，获得有机共轭发光聚合物溶液；

S2.对衬底的表面进行清洗，清洗完毕后使衬底的表面保持干燥；

S3.对衬底的表面进行改性处理，得到具有表面疏水性的衬底；

S4.将步骤S2得到的有机溶液在衬底的表面进行旋涂，得到有机共轭发光聚合物层；

S5.对步骤S4得到的有机共轭发光聚合物层进行固化；

S6.在有机共轭发光聚合物层上利用低温沉积技术沉积氮化硅层。