基于微纳米金属网络透明导电电极的电致发光板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于微纳米金属网络透明导电电极的电致发光板及其制备方法，利用龟裂液涂布到透明衬底上形成龟裂模板，通过溅射工艺形成微纳米金属网络透明导电电极；利用涂布工艺在微纳米金属网络透明导电电极上涂布发光层，形成柔性透明导电电极/电致发光层/柔性透明导电电极的错层堆叠三明治结构。本发明专利技术通过使用微纳米金属网络透明导电电极代替ITO，可以得到柔性的电致发光板，适合日常生活的使用，错层堆叠结构能够更加方便电极的引出和使用；相对于ITO，该柔性透明导电电极的制造更加环保、工艺简单，避免了银纳米线、导电聚合物的使用，本发明专利技术还解决了三明治结构中气泡产生的问题，适合大面积生产。适合大面积生产。

【技术实现步骤摘要】
基于微纳米金属网络透明导电电极的电致发光板及其制备方法


[0001]本专利技术属于光电器件的
，具体涉及基于微纳米金属网络透明导电电极的电致发光板及其制备方法。

技术介绍

[0002]透明导电电极(Transparent conductive electrodes,TCEs)是一种具有透明性和导电性能的材料，常用于太阳能电池、液晶显示器、电致发光板等光电器件中。透明导电电极的主要作用是将光线引导到光电器件内部，并将产生的电子输送到外界。传统的导电电极如金属、碳纳米管等不具备透明性，会遮挡入射光线，降低光电转换效率。而透明导电电极则可以解决这一问题，同时具有良好的导电性能和稳定性。在众多的透明导电电极中，氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)是最常见的透明电极材料之一，但是ITO有以下的缺点：其稳定性容易受到环境的温度和湿度的影响；ITO材料中含有稀土元素铟和锡，这些元素对环境有一定的污染和危害，且价格昂贵；ITO具有刚性的特点，不适合制备柔性的器件。而柔性透明导电电极可以弥补这些缺点，且具有稳定的导电性和较好的机械柔性，适合应用于柔性电致发光板的制备。
[0003]目前很多报道使用ITO制备电致发光板，但是由于ITO本身的刚性，限制了电致发光板在日常的使用，使用柔性透明导电电极替代ITO制备电致发光板一方面考虑到该柔性透明导电电极制备简单且环保，能实现大面积生产，另一方面是因为该电极是以PET、PI材料为基底，容易弯曲、裁剪，能够适应各种需求。
[0004]此外，在柔性器件的制造中，很多专利涉及到柔性电致发光板的制备；如CN114280869A
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一种无机电致发光器件及其UV喷绘打印制备方法，涉及到一种一种无机电致发光器件的制备，但是该专利的局限性在于使用的是PET导电膜，价格昂贵，无法实现大规模生产，且PET导电膜的的生产制造会产生环境的污染。作为替代品的ITO薄膜，有专利提出(CN110267406A
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一种超薄柔性电致发光片及其制备方法)在PET上旋涂或者刮涂PEDOT:PSS来实现导电性能，但是PEDOT:PSS依然存在对环境有一定的污染和价格昂贵的问题，导致不适合商业化生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于微纳米金属网络透明导电电极的电致发光板的制备方法，通过该方法制备的电致发光板发光效果好，能够实现弯曲、裁剪，而且该方法工艺简单，成本低，易于实现产业化。
[0006]本专利技术的目的还在于提供一种上述方法制得的电致发光板。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种基于微纳米金属网络透明导电电极的电致发光板的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)对柔性透明衬底进行清洁处理及亲水性处理；
[0010](2)将龟裂液涂布在柔性透明衬底上以获得龟裂薄膜，然后使龟裂薄膜干燥而龟裂，形成龟裂模板；
[0011](3)在龟裂模板上通过溅射得到金属导电层；然后清洗去除龟裂模板，得到微纳米金属网络透明导电电极；并在透明导电电极上引出外接电极端；
[0012](4)在透明导电电极上涂布电致发光层，然后在其上方覆盖另一透明导电电极，得到电致发光板。
[0013]本专利技术的原理是：首先对柔性透明衬底表面进行清洁处理和亲水性处理，改善衬底的亲水性，将龟裂液涂布在衬底表面加热、干燥形成龟裂模板；在此加热的过程中，由于水蒸气的挥发，龟裂薄膜相应的释放出应力而产生了龟裂间隙，通过增加加热的时间，使得应力得到充分的释放、龟裂彻底形成龟裂模板；利用龟裂模板进行溅射得到微纳米金属网络透明导电电极，在电极上涂布电致发光层后，形成柔性透明导电电极/电致发光层/柔性透明导电电极的错层堆叠三明治结构，在两端加交流电压，两端的电压产生电场使得发光层发光。
[0014]在本专利技术的具体方案中，步骤(4)的具体操作为：在一透明导电电极上涂布电致发光层；在电致发光层上覆盖另一涂布有贴合层的透明导电电极层。
[0015]进一步地，分别在两透明导电电极上涂布电致发光层和贴合层后，且在两者未干燥固化的情况下，在电致发光层上覆盖涂布有贴合层的透明导电电极层，利用电致发光层和贴合层之间的液体张力以及毛细效应实现自动贴合，消除两层材料之间的气泡(空隙)，有效解决电致发光层和透明导电电极层之间因贴合度差所产生的气泡问题。若在在未干燥的情况不采用此方法，则会产生大量的气泡；或若是使用压印覆盖，则未干燥的电致发光混合液体会因为压力原因被排挤出来，导致发光不均匀、不发光情况。
[0016]在本专利技术的另一具体方案中，步骤(4)的具体操作为：在一透明导电电极上涂布电致发光层；然后在已干燥固化的电致发光层上涂布一层贴合层，并在贴合层湿润状态下覆盖另一透明导电电极层，最后通过平面印压方式挤出气泡；上述方法可用于制备带图案的电致发光板。
[0017]本专利技术所述涂布的方式包括但不限于刮涂、狭缝涂布、旋涂、丝网印刷。
[0018]本专利技术所述的柔性透明衬底的材料选自PET、PI、PDMS等任何可做柔性透明衬底的材料；柔性透明衬底的厚度为0.1mm
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0.5mm，优选为0.1mm
[0019]所述的亲水性处理是使用等离子清洗机清洗50～100s，等离子清洗机的功率为180～220W。
[0020]所述的清洁处理，具体是：将柔性透明衬底使用去离子水超声清洗5分钟，再用氮气将其吹干；上述超声的功率为100W。
[0021]所述的龟裂液包括蛋白胶体、指甲油等一系列可以发生龟裂的材料。
[0022]在优选的方案中，所述的龟裂液为离心后的蛋白胶体，离心后的蛋白胶体去除了其中的杂质，避免杂质可能会导致沉积在薄膜上影响龟裂模板。
[0023]在步骤(2)中使龟裂薄膜龟裂的方式包括自然风干龟裂、加热干燥龟裂和抽真空加速龟裂等。
[0024]优选地，在步骤(2)中用加热台将龟裂薄膜在60℃下加热干燥7min，使其发生龟
裂，形成龟裂模板。
[0025]在步骤(3)中使用磁控溅射方法对龟裂模板进行溅射，使用的金属包括Ag、Au等易导电金属。
[0026]优选地，在步骤(3)中用Ag金属对龟裂模板进行溅射，溅射保持3A电流，80sccm流量，溅射时间2min。
[0027]在步骤(3)中引出外接电极端的方式包括使用导电铜胶带、刮涂导电银浆等方式。优选地，在步骤(3)中引出外接电极端的方式为使用导电铜胶带裁剪相应的长度和宽度直接张贴在透明导电电极一侧。
[0028]本专利技术所述电致发光层中的发光材料包括但不限于电致发光粉ZnS:Cu，只要达到电致发光的效果即可。
[0029]具体地，在步骤(4)中涂布电致发光层采用包括电致发光粉ZnS:Cu和环氧树脂的电致发光粉混合溶液，也可以是电致发光粉ZnS:Cu与其他粘性材料的混合物。
[0030]优选地，所述电致发光粉混合溶液中电致发光粉ZnS:Cu和环氧树脂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微纳米金属网络透明导电电极的电致发光板的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)对柔性透明衬底进行清洁处理及亲水性处理；(2)将龟裂液涂布在柔性透明衬底上以获得龟裂薄膜，然后使龟裂薄膜干燥而龟裂，形成龟裂模板；(3)在龟裂模板上通过溅射得到金属导电层；然后清洗去除龟裂模板，得到微纳米金属网络透明导电电极；并在透明导电电极上引出外接电极端；(4)在透明导电电极上涂布电致发光层，然后在其上方覆盖另一透明导电电极，得到电致发光板。2.根据权利要求1所述电致发光板的制备方法，其特征是，步骤(4)的具体操作为：在一透明导电电极上涂布电致发光层，在另一透明导电电极层涂布贴合层；然后，在电致发光层和贴合层未干燥固化的情况下，在电致发光层上覆盖涂布有贴合层的透明导电电极层，利用电致发光层和贴合层之间的液体张力以及毛细效应实现自动贴合。3.根据权利要求1所述电致发光板的制备方法，其特征是，步骤(4)的具体操作为：在一透明导电电极上涂布电致发光层；然后在已干燥固化的电致发光层上涂布一层贴合层，并在贴合层湿润状态下覆盖另一透明导电电极层，最后通过平面印压方式挤出气泡。4.根据权利要求2或3所述电致发光板的制备方法，其特征是，所述的柔性透明衬底的材料选自PET、PI、PDMS，其厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：高进伟，颜经新，白文雅，李聪，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：