本發明專利技術提供一種通過鹵化ITO以提高ITO透明導電薄膜表面功函數的方法，及該種ITO透明導電薄膜在OLED中的應用。所述方法是將過氧化物在紫外光照下產生羥基自由基，有機鹵代化合物受羥基自由基攻擊，鹵素原子相繼被羥基親核取代，鹵素自由基在ITO表面形成In-X鍵。所述混合溶液中的過氧化物加速了In-X鍵的形成，紫外光處理時間短，降低了制備成本；本發明專利技術在常溫常壓下即可進行反應，反應條件溫和，工藝簡單。制備的ITO透明導電薄膜表面功函數高。運用所述ITO透明導電薄膜的OLED，可以有效的實現空穴注入，而無需引入空穴注入層，不但簡化了器件結構、降低了成本，而且還提高器件的性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于導電薄膜
，具體涉及一種提高ITO透明導電薄膜表面功函數的方法、及其形成的ITO透明導電薄膜。
技術介紹
氧化銦錫(英文全稱為Indium tin oxide,簡稱為I TO)透明導電薄膜不但具備優異的導電性能，而且透光度達到90%，具有透明的特性；被廣泛用作有機電致發光器件(英文全稱為Organic Light-Emitting Diode,簡稱為0LED)、液晶顯示器件(英文全稱為Liquid crystal displays,簡稱為IXD)、有機光伏電池(英文全稱為OrganicPhotovoltaic,簡稱為OPVs)等器件中的電極,還可以兼做透光窗口。除了在平板顯示領域占主導地位外，由于ITO的表面電學性質的影響，在有機器件領域中的應用還不夠完善。常規方法制備的ITO透明導電薄膜表面功函數只有4.5eV-4. 8eV,而OLED的有機功能層的最高電子占據軌道(英文全稱為Highest OccupiedMolecular Orbital，簡稱為HOMO)能級約為5. 7eV_6. 3eV，空穴要克服大于IeV的勢壘高度注入OLED內部較困難，需要給OLED施加很高的電壓，且空穴注入效率不高，從而導致OLED發光強度和光效低，器件穩定性差。現有技術中，一般會在ITO上引入空穴注入層，如聚乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT :PSS)層或者氧化鑰層，用以匹配Η0Μ0能級與ITO的功函數，從而實現空穴的有效注入。如果能有效提高ITO表面功函數，就可以降低空穴從電極注入到OLED有機功能層Η0Μ0的勢壘，從而大幅度提高OLED發光強度和光效，延長器件壽命。現有提高ITO表面功函數的方法包括酸清洗、紫外光臭氧處理清潔、氧等離子體處理等。理論上酸清洗可以一定程度上改變ITO表面極性，提高表面功函數，但是實驗效果不顯著。紫外光臭氧處理清潔實質上只起到清潔ITO表面有機雜質的作用，并不能實質提高ITO表面功函數，效果很有限。氧等離子體處理包括氧等離子體浴和注入，氧等離子體處理能清潔ITO表面有機雜質的同時，使ITO表面終端氧成份增加，表面極化增強，從而提高ITO表面功函數。日本專利JP2006345377公開了一種通過氧等離子體浴提高ITO表面功函數的方法，但是，通過氧等離子體浴提高ITO表面終端氧成份受到表面化學平衡的制約，提高空間是非常有限的，并且不可控制，處理結束后，ITO表面處理效果在短時間內會退化；而且，更重要的是ITO表面未被牢固鍵合的氧原子會滲入有機材料內，破壞有機材料的光電特性。中國專利CN102610765A公開了一種通過氧等離子體注入提高ITO表面功函數的方法，具體是采用射頻或微波放電激發的方式在真空室中產生大體積等離子體，連接高電壓負脈沖方波電源，將高能氧離子注入到ITO表面并留在ITO表層內；雖然可以提高ITO表面功函數，但是設備投資大、工藝復雜，氧離子在ITO中的注入位置很難控制。多倫多大學的Lu課題組報道了一種工藝簡單、效果顯著的提高ITO表面功函數的方法(見2011年第332期《Science (科學)》雜志的944-947頁,題為《Chlorinated indiumtin oxide electrodes with high work function for organic device compatibility(適用于有機器件的氯化高功函數ITO電極)》)，其原理為光照產生鹵素自由基作用于ITO 表面，從而形成In-X鍵，提高ITO表面功函數；具體是將ITO基板放置于鄰二氯苯溶液中， 再置于紫外光下照射10分鐘，可以使得ITO表面功函數提高到6. leV,運用于OLED中，可以 有效的實現空穴注入，而無需引入空穴注入層，不但簡化了器件結構、降低了成本，而且還 提聞器件的性能。但是上述方法在IT0表面形成的In-X鍵數量有限，而且分布不均勻，使得需要紫 外燈光照時間過長，制作成本高，而且IT0功函數的提高有限。
技術實現思路
為此，本專利技術所要解決的是現有技術中鹵化IT0以提高功函數的方法形成的 In-X鍵數量有限且分布不均勻進而導致紫外燈光照時間過長的問題，提供一種可提高 In-X鍵數量且使得In-X分布均勻的一種提高IT0透明導電薄膜表面功函數的方法及其應用。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下一種提高IT0透明導電薄膜表面功函數的方法，包括如下步驟S1 :在有機齒代化合物中加入過氧化物水溶液，有機齒代化合物與過氧化物的摩 爾比為1:1-4:1，充分混合；S2 :在IT0玻璃基板的IT0表面鋪滿步驟S1中所制的混合溶液，再置于紫外燈下 進行光照；S3 :取出步驟S2中紫外光處理后的IT0玻璃基板，用溶劑進行沖洗，干燥；S4 :將步驟S3中處理好的IT0基板用紫外臭氧處理0-5分鐘，獲得鹵化IT0透明 導電薄膜。步驟S1中，有機鹵代化合物為鄰二氯苯、間二氯苯、對二氯苯、鄰二溴苯、氯仿、 1，6-二溴己烷、一氯五氟化苯中的一種或其中幾種的組合。步驟S1中，有機鹵代化合物優選為鄰二氯苯。步驟S1中，所述過氧化物優選為過氧化氫。步驟S1中，所述鄰二氯苯和所述過氧化氫的摩爾比為2:1。步驟S1中，所述過氧化物優選為堿金屬過氧化物。所述堿金屬過氧化物為過氧化鈉和/或過氧化鉀。步驟S2中，所述光照的時間為5-10分鐘。步驟S3中，所述溶劑為有機溶劑。所述有機溶劑為沸點低于80°C的有機溶劑。一種根據上述提高IT0透明導電薄膜表面功函數的方法制備的鹵化IT0透明導電薄膜。本專利技術還提供一種有機電致發光器件，順次包括基板、陽極、至少一個發光層、功 能層和陰極，其特征在于所述陽極所述的鹵化IT0透明導電薄膜；所述的功能層為空穴傳輸層、電子阻擋層、電子傳輸層、空穴阻擋層、電子注入層 中的一種或其中幾種的組合。所述的功能層為空穴傳輸層，所述的空穴傳輸層設置在陽極上，所述的發光層設置在所述的空穴傳輸層和所述陰極之間。所述的功能層還包括空穴注入層。本專利技術還提供一種上述的鹵化ITO導電薄膜在有機光伏電池中的應用。本專利技術一種提高ITO透明導電薄膜表面功函數的方法，其機理為(如下所示):過氧化物在紫外光照下產生羥基自由基，有機鹵代化合物受羥基自由基(· HO)攻擊，鹵素原子相繼被羥基親核取代，生成羥基以及鹵素自由基，氯自由基在ITO表面形成In-X鍵。而且，過氧化物溶液產生的氧氣，經過紫外線照射后，一部分分解成單分子氧，單分子氧又與周圍的氧氣結合，生成臭氧，臭氧在溶液中形成擾動，促進了氯自由基的運動，使得In-X鍵均勻分布；同時，產生的臭氧對ITO基板進行清潔。機理IR202+2H20 — H2 O2+2 ROH2 H2 O2 — 2H20+0權利要求1.一種提高ITO透明導電薄膜表面功函數的方法，其特征在于，包括如下步驟51:在有機齒代化合物中加入過氧化物水溶液，有機齒代化合物與過氧化物的摩爾比為1:1-4:1，充分混合；52:在ITO玻璃基板的ITO表面鋪滿步驟SI中所制的混合溶液，再置于紫外燈下進行光照；53:取出步驟S2中紫外光處理后的ITO玻璃基板，用溶劑進行沖洗，干燥；54:將步驟S3中處理好的ITO基板用紫外臭氧處理0-5分鐘，獲得鹵化ITO透明導電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種提高ITO透明導電薄膜表面功函數的方法，其特征在于，包括如下步驟：S1：在有機鹵代化合物中加入過氧化物水溶液，有機鹵代化合物與過氧化物的摩爾比為1:1?4:1，充分混合；S2：在ITO玻璃基板的ITO表面鋪滿步驟S1中所制的混合溶液，再置于紫外燈下進行光照；S3：取出步驟S2中紫外光處理后的ITO玻璃基板，用溶劑進行沖洗，干燥；S4：將步驟S3中處理好的ITO基板用紫外臭氧處理0?5分鐘，獲得鹵化ITO透明導電薄膜。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：邱勇，趙炎，段煉，
申請(專利權)人：清華大學，昆山維信諾顯示技術有限公司，北京維信諾科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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