一种聚合物平坦化处理的TiO制造技术

本发明专利技术公开了一种聚合物平坦化处理的TiO

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种TiO2散射薄膜及其制备方法和应用，特别是涉及一种聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
柔性有机发光二极管(FOLED)具有出色的机械柔韧性，轻薄，自发光，低功耗的特性，是应用于柔性显示器和可穿戴设备的新一代显示技术。目前通过使用磷光和热活化延迟荧光发光材料，OLED器件的内量子效率(IQE)已达100％，然而在OLED器件内部发生了大量的光损耗，导致外量子效率(EQE)仅为25％，这种损耗是由于OLED各层中使用的材料之间的折射率不匹配而导致的，大约80％的光会被衬底模式，波导(WG)模式或表面等离子激元(SPP)等模式捕获。为了实现FOLED的高效率，已开发出各种光提取结构，主要分为两类：随机结构(纳米图案和纳米粒子)和周期性结构(低/高折射率网格，光子晶体图案和布拉格衍射光栅)。使用周期性结构作为光提取层可以最大程度地提高特定波长的效率，但该结构会使光发射视角变窄。使用随机结构可以提高各种波长的效率并扩大光发射视角，雾度值也会增加。常规随机纳米图案通过离子刻蚀和压印工艺制备，其工艺成本高且工艺要求较复杂。基于金属氧化物纳米粒子的随机散射图案，可以通过简单、低成本的溶液法工艺来制备，并成功应用于FOLED的器件光提取，进而提升FOLED的器件效率。纳米粒子和聚合物材料形成的光散射薄膜，可以通过调整纳米粒子的浓度、散射膜的厚度等因素来优化散射膜的光学性质。然而，纳米粒子的引入可能导致散射膜表面粗糙度的增加，进而影响器件稳定性甚至导致器件短路。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的之一是提供一种聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜，能够减少有机层与基底之间的光损耗；本专利技术的目的之二是提供一种聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜的制备方法；本专利技术的目的之三是提供聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜的应用。技术方案：本专利技术的一种聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜，包括基底、位于基底上的TiO2散射薄膜和修饰在TiO2散射薄膜表面的聚合物平坦层。所述基底包括刚性基底和柔性基底，其中，刚性基底例如玻璃，柔性基底例如聚对苯二甲酸乙二酯。聚合物平坦层由聚合物在TiO2散射薄膜表面沉积形成，所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯或聚偏二氯乙烯。本专利技术还提供了所述聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜的制备方法，其包括以下步骤：(1)配制聚合物溶液和TiO2纳米粒子-聚合物溶液；(2)采用溶液法在基底上制备TiO2散射薄膜；(3)采用溶液法在TiO2散射薄膜表面形成聚合物平坦层，得到聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜。其中，TiO2纳米粒子-聚合物溶液的配制包括将TiO2纳米粒子分散于聚合物溶液中，聚合物溶液的溶剂为有机溶剂，例如甲苯；聚合物溶液的浓度为50～100mgml-1，制备的聚合物溶液具有很好的溶解性和稳定性；TiO2纳米粒子的浓度为0.25～0.75wt％，TiO2纳米粒子可以均匀地分散在聚合物溶液中，适用于溶液法工艺，且该浓度范围的纳米粒子具有更好的光散射效果。优选地，TiO2纳米粒子的直径为100～200nm，该粒径的纳米粒子具有最佳的光散射效果，粒径过小会减弱光散射，粒径过大会阻碍光输出。优选地，TiO2散射薄膜的厚度为0.5～1.5μm，聚合物平坦层的厚度为0.5～1.5μm；进一步地，TiO2散射薄膜的厚度为0.9μm，聚合物平坦层的厚度为0.9μm，应用于有机发光器件中可以有效地进行光提取，从而具有最佳的器件效率。其中，溶液法为旋涂、喷墨打印、喷涂、刮涂或丝网印刷。本专利技术还提供了一种有机光电器件，该器件包括所述的聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜。本专利技术还提供了所述聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜在有机发光器件中作为内部光提取结构的应用。优选地，所述聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜在柔性单色光和白光有机发光器件中作为内部光提取结构的应用。柔性有机发光器件具有出色的机械柔韧性，轻薄，自发光，低功耗的特性，是应用于柔性显示器和可穿戴设备的新一代显示技术。专利技术原理：本专利技术采用溶液法工艺制备TiO2散射薄膜，具有制备工艺简单、成本较低、易于大面积生产、兼容于柔性器件等优点；为了对散射层表面进行平坦化处理，同样采用溶液法工艺制备聚合物平坦层，可以改善散射薄膜表面的粗糙度，有利于提升器件的电学稳定性和光输出效率。本专利技术中的薄膜能够减少有机层与基底之间的光损耗，不仅可用于单色光器件的光提取，也可以改善白光器件的光提取效率，有效地提升柔性有机发光二极管(FOLED)的性能；该TiO2散射薄膜作为内部光提取结构应用在有机发光器件中。并且该薄膜具有制备工艺简单、成本较低、易于大面积生产、兼容于柔性器件等优点，因此非常适用于大面积FOLED应用，例如照明和显示。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术能够很好地兼容于柔性器件，在单色光和白光OLED中都能有效提升光提取效率。(2)本专利技术提出的基于聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜制备技术，具有制备工艺简单、制造成本低、易于大面积生产、兼容于柔性器件、提高单色光及白光FOLED的光提取效率等优点，非常适用于大面积、低成本FOLED的应用。附图说明图1是实施例1～3和对比例1的总透射率和雾度图；图2是绿光和白光有机发光二极管的结构示意图；图3是实施例1～3和对比例1制备的绿光FOLED的电流密度-电压-发光亮度曲线和电流效率-亮度-功率效率曲线；图4是实施例1～3和对比例1制备的绿光FOLED的归一化电致发光光谱图；图5是实施例4和对比例2制备的白光FOLED的电流密度-电压-发光亮度曲线和电流效率-亮度-功率效率曲线；图6是实施例4和对比例2制备的白光FOLED的归一化电致发光光谱图；图7是实施例1～4的溶液法工艺及柔性有机发光器件的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步地详细描述。以下实施例和对比例中使用的原料和试剂均为市售；其中，TiO2纳米粒子购于aladdin。实施例1：本实施例制备聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜材料，并将其应用于制备绿光FOLED。利用甲苯将聚甲基丙烯酸甲酯溶解，制得的聚合物溶液的浓度为100mgml-1，再将200nm的TiO2纳米粒子分散在聚合物溶液中，其中TiO2纳米粒子的浓度比例为0.25wt％；选择聚对苯二甲酸乙二酯为基底，将基底依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声处理15min，氮气吹干后放置到120℃烘箱烘干；在清洁后的聚对苯二甲酸乙二酯基底表面旋涂一层TiO2散射薄膜，设置转速为2000rpm，旋转时间为60s，然后120℃固膜30min，制备出的TiO2散射薄膜厚度为0.9μm；再将聚合物溶液旋涂在TiO2散射薄膜表面，设置转速为2000rp本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物平坦化处理的TiO

【技术特征摘要】
1.一种聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜，其特征在于：包括基底、位于基底上的TiO2散射薄膜和修饰在TiO2散射薄膜表面的聚合物平坦层。


2.根据权利要求1所述的聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜，其特征在于：所述基底包括刚性基底和柔性基底。


3.根据权利要求1所述的聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜，其特征在于：聚合物平坦层由聚合物在TiO2散射薄膜表面沉积形成，所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯或聚偏二氯乙烯。


4.一种权利要求1所述的聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)配制聚合物溶液和TiO2纳米粒子-聚合物溶液；
(2)采用溶液法在基底上制备TiO2散射薄膜；
(3)采用溶液法在TiO2散射薄膜表面形成聚合物平坦层，得到聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜。


5.根据权利要求4所示的聚合物平坦化处理的TiO2散射薄膜的制备方法，其特征在于TiO2纳米粒子-聚合物溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利会，陈定甫，谢炬炫，陈淑芬，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32