本發(fā)明屬于封裝技術領域，涉及基于Al2O3納米顆粒的薄膜封裝方法及其應用，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發(fā)光二極管。
背景技術：
基于量子點的發(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，成為當前最受矚目的發(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，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)生化學反應，這些反應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，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薄膜(例如Al2O3、SiO2、Si3N4等)、有機薄膜、或是無機/有機復合薄膜，薄膜的制備需要使用原子層沉積系統(tǒng)或是等離子體化學氣相沉積系統(tǒng)，這些方法所使用的設備昂貴且工藝復雜。
技術實現(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作用不夠理想、且需要采用昂貴的封裝設備的問題。
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發(fā)光二極管。
本發(fā)明是這樣實現(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修飾分子溶液；
在所述有機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。
相應的，一種量子點發(fā)光二極管，所述量子點發(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)明實施例提供的量子點發(fā)光二極管結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實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修飾分子溶液；
S02.在所述有機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修飾分子溶液。具體的，可以單獨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溶劑，優(yōu)選為有機醇，具體優(yōu)選為異丙醇。
優(yōu)選的，所述有機修飾分子溶液的濃度為5-10mmol/L。若所述有機修飾分子溶液的濃度過低，則不足以充分實現(xiàn)所述Al2O3納米顆粒的自組裝；若所述有機修飾分子溶液的濃度過高，則有機物濃度過高，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，則有機物濃度相對過低，則不足以充分實現(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。
作為進一步優(yōu)選實施例，所述有機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，可通過本領域常規(guī)方法實現(xiàn)。本發(fā)明實施例制備的發(fā)光二極管可為量子點發(fā)光二極管，也可為有機發(fā)光二極管。當所述發(fā)光二極管可為量子點發(fā)光二極管時，所述發(fā)光功能層包括量子點發(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材料層的影響；當所述發(fā)光二極管可為無機發(fā)光二極管時，所述發(fā)光功能層包括無機發(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。
進一步的，當所述發(fā)光二極管可為量子點發(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。
相應的，本發(fā)明實施例還提供了一種量子點發(fā)光二極管，所述量子點發(fā)光二極管由上述方法制成。
作為一個具體實施例，結合圖1，一種量子點發(fā)光二極管，包括依次層疊設置的襯底1、陽極2、量子點發(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。進一步優(yōu)選的，所述量子點發(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)明實施例提供的量子點發(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。
下面結合具體實施例進行說明。
實施例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、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。