[发明专利]复合薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种复合薄膜，所述复合薄膜包括依次层叠结合的N层薄膜，所述N层薄膜均为纳米氧化镍薄膜，且从第一层薄膜到第N层薄膜，所述纳米氧化镍薄膜中的纳米氧化镍的粒径逐层增加，其中，所述N的取值范围满足：3≤N≤9。

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种复合薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

近来，随着显示技术的不断发展，以量子点材料作为发光层的量子点发光二极管(QLED)展现出了巨大的应用前景。由于其发光效率高、发光颜色可控、色纯度高、器件稳定性好、可用于柔性用途等特点，使QLED在显示技术、固态照明等领域受到了越来越多的关注。

目前量子点发光二极管中，有机高分子材料(如PEDOT:PSS,TFB等)由于具有高功函数、高透过率、较好的成膜性和良好的导电性而普遍被用做空穴传输层。但是由于其自身对水氧的高敏感性，使得使用有机高分子材料作为空穴传输层的量子点发光二极管器件必须要进行严格且昂贵的封装过程以隔绝水氧。即便如此，有机高分子材料较差的化学稳定性仍然会对封装后的量子点发光二极管器件的工作寿命产生极大的影响。为了解决这一问题，越来越多的研究人员使用具有良好化学稳定性的过渡金属氧化物(如氧化钼，氧化钨，五氧化二钒，氧化镍等)来替代有机高分子材料充当空穴传输层。其中，氧化镍材料从种类繁多的过渡金属氧化物中脱颖而出，成为了空穴传输层的热门备选材料。氧化镍材料与其它过渡金属氧化物相比，其最大的特点和不同就在于氧化镍是一种p型的半导体材料。这一特性使氧化镍材料同时具备了空穴传输和电子阻挡这两大功能，大大简化了量子点发光二极管器件的结构。此外，其优秀的光学透过性和良好的化学稳定性，都使得氧化镍材料成为替代有机高分子材料作空穴传输层的首选。

随着氧化镍空穴传输层的研究逐步展开，氧化镍材料在为量子点发光二极管带来优良性能的同时，其材料本身特性所带来的问题也逐渐暴露出来。其中，最主要的问题之一就是较高的空穴注入势垒。氧化镍作为一种p型半导体材料，其价带能级在-5.3eV左右，而量子点发光层的价带能级一般在-6.0eV至-7.0eV之间。两者价带能级的差异(见图1)决定了空穴从空穴传输层注入到量子点发光层时会遇到较高的空穴注入势垒，而这会明显降低量子点发光二极管器件中的空穴注入效率，进而严重影响QLED器件的发光效率和器件性能。为了解决这一难题，研究人员目前多采用金属离子掺杂氧化镍的方式来加深氧化镍空穴传输层的价带能级，具体而言，将氧化物具有较深价带能级的金属离子掺杂到氧化镍的晶体结构中，掺杂金属离子替代Ni²⁺位点形成固溶体，加深掺杂后纳米氧化镍材料的价带能级，进而降低量子点发光层与氧化镍空穴传输层之间的空穴注入势垒。然而该方法也存在着明显的问题。一方面，虽然掺杂金属离子可以加深氧化镍空穴传输层的价带能级，进而缩小氧化镍空穴传输层与量子点发光层之间的空穴注入势垒，但是在价带能级变深后氧化镍空穴传输层与阳极之间的空穴注入势垒却会明显增大。这使得该方法很难从根本上改善QLED器件中的空穴注入效率。除此以外，金属离子掺杂氧化镍的方法在加深氧化镍空穴传输层价带能级的同时，还可能降低氧化镍空穴传输层的导带能级，进而使其丧失电子阻挡这一功能，严重破坏QLED器件的器件性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合薄膜及其制备方法，旨在解决量子点发光二极管中氧化镍空穴传输层与阳极和量子点发光层之间能级匹配关系较差，导致空穴注入势垒较高的问题。

本发明的另一目的在于提供一种含有上述复合薄膜的发光器件。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种复合薄膜，所述复合薄膜包括依次层叠结合的N层薄膜，所述N层薄膜均为纳米氧化镍薄膜，且从第一层薄膜到第N层薄膜，所述纳米氧化镍薄膜中的纳米氧化镍的粒径逐层增加，其中，所述N的取值范围满足：3≤N≤9。

相应的，一种复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

分别制备纳米氧化镍的粒径不同的氧化镍胶体溶液；