[发明专利]透明导电薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及发光二极管电极材料技术领域，具体提供一种新型透明导电薄膜及其制备方法和应用。所述新型透明导电薄膜的材料为二氧化锡和碳形成的复合材料，且在所述二氧化锡和碳相邻的界面上具有过渡缓冲材料。本发明的新型透明导电薄膜具有优异的导电性性能，同时具有良好的SnO₂/碳复合材料界面稳定性，特别适合作为量子点发光二极管的阳极材料。

技术领域

本发明属于发光二极管电极材料技术领域，尤其涉及一种透明导电薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着显示技术的快速发展，以半导体量子点材料作为发光层的量子点发光二极管(QLED)具有色纯度高、发光效率高、发光颜色可调以及期间稳定性等良好的特点而受到业内的广泛关注，并且在平板显示、固态照明等领域具有广泛的应用前景。

传统量子点发光二极管器件结构为衬底(玻璃、柔性材料)-透明阳极(ITO)-导电缓冲层(如PEDOT：PSS)-空穴传输层(HTL)-量子点发光层(QDS)-电子传输层(ETL)-阴极(Al、Ag)。尽管前述结构中通过量子点材料的改进使得QLED的性能(包括器件效率和寿命)得到大幅度的提高，但是，现有ITO电极作为QLED阳极薄膜时会存在一些问题，如在器件制备过程中，由于热处理会导致薄膜中出现金属In，而In元素向有机层内扩散会产生微区高电场，从而在发光去形成暗斑；同时，限制ITO薄膜在实际应用中的另一个制约因素是金属In是一种稀有金属，地壳中的金属铟的含量平均约为0.1ppm。市场对透明导电薄膜的巨大需求与In资源的奇货可居形成尖锐的矛盾，所以必须找到质量优质、原料便宜的替代材料，二氧化锡基透明导电薄膜便是良好的ITO取代材料。

二氧化锡(SnO₂)是宽能隙半导体，禁带宽度与ITO薄膜类似约为3.5～4.0eV，在可见光及近红外光区透射率约为80％以上。另外，SnO₂薄膜与玻璃基板附着力良好，且化学稳定性良好。二氧化锡的载流子主要来自于晶格中存在缺陷，它们可作为施主或者受主。

二氧化锡主要是由氧空穴载流子导电，一般情况下为了进一步提高二氧化锡的导电性，通常掺杂一些元素，如碳，如将二氧化锡与碳纳米管制成SnO₂/碳纳米管复合材料，但是二氧化锡与炭纳米管的体积膨胀系数不同，导致其接触面积的不稳定，这种不稳定的接触面，会造成在电致发光过程中二氧化锡颗粒的长大，同时伴随着碳纳米管的破碎，最终会使得以SnO₂/碳纳米管复合材料为电极的量子点发光二极管的使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透明导电薄膜及其制备方法，旨在解决现有SnO₂/碳纳米管复合材料作为透明电极存在由于SnO₂和碳纳米管膨胀系数不同而引发接触面不稳定、容易发生破碎而导致性能差、使用寿命短等问题。

进一步地，本发明还提供该透明导电薄膜在量子点发光二极管领域中的应用。

本发明是这样实现的：一种透明导电薄膜，所述透明导电薄膜的材料为二氧化锡和碳形成的复合材料，且在所述二氧化锡和碳相邻的界面上具有过渡缓冲材料。

对应地，一种透明导电薄膜的制备方法，至少包括以下步骤：

提供SnO₂/碳复合材料薄膜；

在碳源气氛和/或氮源气氛下，对所述SnO₂/碳复合材料薄膜进行激光扫描处理，使所述SnO₂和碳在相邻的界面上生成过渡缓冲材料，获得透明导电薄膜。

相应地，一种量子点发光二极管器件，包括阳极，所述阳极的材料为二氧化锡和碳形成的复合材料，且在所述二氧化锡和碳相邻的界面上具有过渡缓冲材料。

本发明的有益效果如下：