一種柔性發光器件用基板及其製備方法
2023-04-25 00:27:11
專利名稱：一種柔性發光器件用基板及其製備方法
技術領域：
本發明涉及有機光電子技術領域，具體涉及一種柔性發光器件用基板及其製備方法。
背景技術：
光電子技術是繼微電子技術之後迅速發展的科技含量很高的產業。隨著光電子技術的快速發展，太陽能電池、光影像傳感器、平面顯示器、薄膜電晶體等光電子產品都逐漸發展成熟，它們大大改善了人們的生活。同時，光電子信息技術在社會生活各個領域的廣泛應用，也創造了日益增長的巨大市場。發達國家都把光電信息產業作為重點發展的領域之一，光電子信息領域的競爭正在世界範圍展開。目前有機光電子器件大都是製備在剛性基板(如玻璃或矽片上)，他們雖然具有優良的器件性能，但抗震動，抗衝擊的能力較弱，重量相對較重，攜帶不甚方便，在某些場合的應用受到很大的限制。人們開始試圖將有機光電子器件沉積在柔性基板上而不是剛性基板上。用柔性基板代替剛性基板的好處是產品更輕、不易破碎、所佔空間小且更便於攜帶。但是，儘管有這些優點，用柔性基板代替剛性基板還存在許多限制，柔性器件的製備仍然有許多基礎問題需要解決。對於柔性襯底來說，由於柔性襯底的表面平整性遠不及剛性襯底，而對柔性襯底進行表面平滑處理要特殊的設備且工藝難度較大，提高了基板的生產成本；柔性襯底的水、氧透過率遠大於剛性襯底，導致光電子器件受從基板透過的水氧的影響，降低了器件的性能。對於電極層來說，常規的電極層材Mh2O3 = SnO2 (ITO)用作柔性基板的電極存在以下缺點=(I)ITO中的銦有劇毒，在製備和應用中對人體有害；(2) ITO中的In2O3價格昂貴， 成本較高；(3) ITO薄膜易受到氫等離子體的還原作用，功效降低，這種現象在低溫、低等離子體密度下也會發生；(4)在柔性襯底上的ITO薄膜會因為柔性襯底的彎曲而出現電導率下降的現象；( 採用厚的ITO層會降低透光率，50-80%的光線在玻璃、ITO和有機層吸收掉，採用薄的ITO層工藝難度較大。近年來，由於銀納米線薄膜具有較高的電導率和可見光透過率已成為潛在的可代替ITO的電極材料，但銀納米線薄膜存在表面粗糙度大以及銀納米線薄膜與柔性襯底之間結合力差的缺點，降低了基於銀納米線薄膜電極的光電子器件的性能。因此，如果能夠解決上述這些問題，將會使光電子器件得到更為廣泛的應用和更加快速的發展。
發明內容
本發明所要解決的問題是如何提供一種柔性發光器件用基板及其製備方法，該基板解決了銀納米線薄膜粗糙度大以及銀納米線薄膜與柔性襯底之間結合力差的問題，提高了銀納米線薄膜表面的平整度以及銀納米線薄膜與柔性襯底之間結合力。
本發明所提出的技術問題是這樣解決的提供一種柔性發光器件用基板，包括柔性襯底和導電層，其特徵在於，所述柔性襯底和導電層由以下兩種方式中的一種構成①所述柔性襯底為紫外光固化膠粘劑，所述導電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有無機發光納米顆粒；②所述柔性襯底為摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑，所述導電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑，所述紫外光固化膠粘劑包括自由基型紫外光固化膠粘劑、陽離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述無機發光納米顆粒尺寸為1 lOOnm，在第②種方式中無機發光納米顆粒的摻雜質量比小於或等於40%。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述無機發光納米顆粒是以硫化物、氧化物、氟化物、磷酸鹽、釩酸鹽、鈮酸鹽、鋁酸鹽、鉬酸鹽等為發光基質，以稀土鑭系元素作為激活劑和助激活劑的發光顆粒。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述硫化物包括硫化鋅、 硫化鑭、硫化鈣、硫化鈰、硫化鐠、硫化釹、硫化釤和硫化釓；所述氧化物包括氧化鋅、氧化釔、氧化鈦、氧化釓和氧化鑥；所述氟化物包括氟化釔、氟化釓、氟化鑭和氟化鈰；所述磷酸鹽包括磷酸鑭、磷酸釓、磷酸鍶、磷酸釔和磷酸鋇；所述釩酸鹽包括釩酸釓、釩酸釔、釩酸鑭、 釩酸鈰、釩酸鈣、釩酸鉛和釩酸鍶；所述鈮酸鹽包括鈮酸鈣、鈮酸釔、鈮酸釓和鈮酸鑥；所述鋁酸鹽包括鋁酸釔、鋁酸鋇、鋁酸釓、鋁酸鈣和鋁酸鍶；所述鉬酸鹽包括鉬酸鑭、鉬酸鍶和鉬酸鋇；所述稀土鑭系元素包括銪、釤、鉺、釹、鋱、鏑、釤、鈰、鐿和鐠。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述自由基型紫外光固化膠粘劑和陽離子型紫外光固化膠粘劑的混合體系中自由基型紫外光固化膠粘劑和陽離子型紫外光固化膠粘劑的質量比為10 1 1 10。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述自由基型紫外固化膠粘劑包括以下質量百分比的組份90 99. 5%的基礎樹脂、0. 2 3%的單體、0. 1 3% 的光引發劑和0. 2 6%的光敏劑及助劑；所述陽離子型紫外光固化膠粘劑包括以下質量百分比的組份90 99. 5%的陽離子單體、0.4 8%的稀釋劑和0. 1 3%的陽離子光引發劑。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述基礎樹脂包括不飽和聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂和多硫醇-多烯體系；所述單體包括苯乙烯及其衍生物、單官能團或多官能團丙烯酸；所述光引發劑包括安息香及其衍生物安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醇和乙醯苯衍生物；光敏劑包括二苯甲酮、硫雜蒽醌和米蚩酮，助劑包括增塑劑、觸變劑、填充劑、防靜電劑、交聯劑、阻燃劑和偶聯劑；所述陽離子單體包括各種環氧樹脂或改性環氧樹脂或含氟以及不含氟的混合樹脂或脂肪族和雙酚D-型混合環氧樹脂；所述稀釋劑包括甲苯、二甲苯、活性環氧樹脂稀釋劑以及各種環乙醚、環內酯、乙烯基醚單體；所述陽離子光引發劑有碘三芳基碘鐺鹽、三芳基硫鐺鹽和三芳基硒鐺鹽。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述丙烯酸系樹脂包括聚酯-丙烯酸酯、環氧-丙烯酸酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯和聚醚-丙烯酸酯。按照本發明所提供的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述多硫醇-多烯體系包括以下四種物質
權利要求
1.一種柔性發光器件用基板，包括柔性襯底和導電層，其特徵在於，所述柔性襯底和導電層由以下兩種方式中的一種構成①所述柔性襯底為紫外光固化膠粘劑，所述導電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有無機發光納米顆粒；②所述柔性襯底為摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑，所述導電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑，所述紫外光固化膠粘劑包括自由基型紫外光固化膠粘劑、陽離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系。
2.根據權利要求1所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述無機發光納米顆粒尺寸為1 lOOnm，在第②種方式中所述無機發光納米顆粒的摻雜質量比小於或等於40%。
3.根據權利要求1所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述無機發光納米顆粒是以硫化物、氧化物、氟化物、磷酸鹽、釩酸鹽、鈮酸鹽、鋁酸鹽或鉬酸鹽為發光基質，以稀土鑭系元素作為激活劑和助激活劑的發光顆粒。
4.根據權利要求3所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述硫化物包括硫化鋅、 硫化鑭、硫化鈣、硫化鈰、硫化鐠、硫化釹、硫化釤和硫化釓；所述氧化物包括氧化鋅、氧化釔、氧化鈦、氧化釓和氧化鑥；所述氟化物包括氟化釔、氟化釓、氟化鑭和氟化鈰；所述磷酸鹽包括磷酸鑭、磷酸釓、磷酸鍶、磷酸釔和磷酸鋇；所述釩酸鹽包括釩酸釓、釩酸釔、釩酸鑭、 釩酸鈰、釩酸鈣、釩酸鉛和釩酸鍶；所述鈮酸鹽包括鈮酸鈣、鈮酸釔、鈮酸釓和鈮酸鑥；所述鋁酸鹽包括鋁酸釔、鋁酸鋇、鋁酸釓、鋁酸鈣和鋁酸鍶；所述鉬酸鹽包括鉬酸鑭、鉬酸鍶和鉬酸鋇；所述稀土鑭系元素包括銪、釤、鉺、釹、鋱、鏑、釤、鈰、鐿和鐠。
5.根據權利要求1所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述自由基型紫外光固化膠粘劑和陽離子型紫外光固化膠粘劑的混合體系中自由基型紫外光固化膠粘劑和陽離子型紫外光固化膠粘劑的質量比為10 1 1 10。
6 根據權利要求1或5所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述自由基型紫外固化膠粘劑包括以下質量百分比的組份90 99. 5%的基礎樹脂、0. 2 3%的單體、0. 1 3%的光引發劑和0. 2 6%的光敏劑及助劑；所述陽離子型紫外光固化膠粘劑包括以下質量百分比的組份90 99. 5%的陽離子單體、0. 4 8%的稀釋劑和0. 1 3%的陽離子光引發劑。
7.根據權利要求6所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，基礎樹脂包括不飽和聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂和多硫醇-多烯體系；所述單體包括苯乙烯及其衍生物、單官能團或多官能團丙烯酸；所述光引發劑包括安息香及其衍生物安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醇或乙醯苯衍生物；光敏劑包括二苯甲酮、硫雜蒽醌或米蚩酮，助劑包括增塑劑、觸變劑、 填充劑、防靜電劑、交聯劑、阻燃劑或偶聯劑；所述陽離子單體包括各種環氧樹脂或改性環氧樹脂或含氟以及不含氟的混合樹脂或脂肪族和雙酚D-型混合環氧樹脂；所述稀釋劑包括甲苯、二甲苯、活性環氧樹脂稀釋劑以及各種環乙醚、環內酯、乙烯基醚單體；所述陽離子光引發劑有碘三芳基碘鐺鹽、三芳基硫鐺鹽或三芳基硒鐺鹽。
8.根據權利要求7所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述丙烯酸系樹脂包括聚酯-丙烯酸酯、環氧-丙烯酸酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯和聚醚-丙烯酸酯。
9.根據權利要求7所述的柔性發光器件用基板，其特徵在於，所述多硫醇-多烯體系包括以下四種物質
10. 一種柔性發光器件用基板的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟①對表面粗糙度小於Inrn的剛性基板進行清洗，清洗後用乾燥氮氣吹乾；②採取旋塗或噴塗或自組裝或噴墨列印或絲網印刷的方式在潔淨的基板上製備銀納米線薄膜；③在銀納米線薄膜上旋塗或噴塗摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑層，或先旋塗或滴塗或噴塗含無機發光納米顆粒的溶液，再旋塗或噴塗紫外光固化膠粘劑層，所述紫外光固化膠粘劑包括自由基型紫外光固化膠粘劑、陽離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系；④對剛性基板表面進行紫外光固化處理30秒；⑤將銀納米線薄膜和固化後的紫外光固化膠粘劑層或摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠劑層剝離剛性基板表面，形成柔性導電基板；⑥測試柔性導電基板的透過率、電導率和表面形貌的各項參數。
全文摘要
本發明公開了一種柔性發光器件用基板，包括柔性襯底和導電層，所述柔性襯底和導電層由以下兩種方式中的一種構成①所述柔性襯底為紫外光固化膠粘劑，所述導電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有無機發光納米顆粒；②所述柔性襯底為摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑，所述導電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有摻雜無機發光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑。該基板解決了銀納米線薄膜粗糙度大以及銀納米線薄膜與柔性襯底之間結合力差的問題，提高了銀納米線薄膜表面的平整度以及銀納米線薄膜與柔性襯底之間結合力。
文檔編號H01L51/56GK102208563SQ20111009675
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月18日 優先權日2011年4月18日
發明者於軍勝, 王娜娜, 蔣亞東, 陳蘇傑 申請人:電子科技大學