一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，其通过基底的微结构设计和压印技术的结合，实现多尺度微结构发光单元器件的制备，所制得的多尺度微结构发光单元器件包括微结构衬底、微结构底电极、微结构发光层、微结构介电层、可拉伸顶电极，在提高器件光萃取效率的同时也改善了器件的功能层和电极的力学特性。的力学特性。的力学特性。

【技术实现步骤摘要】
一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法


[0001]本专利技术涉及电致发光
，具体涉及一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法。

技术介绍

[0002]与传统刚性发光器件相比，可拉伸发光器件具有更高的柔性和可塑性，可适应各种复杂的形状和应变场，可以应用于许多新型的柔性显示和传感器器件中。柔性可拉伸的电子器件可以应用于人体各个部位，能够实现更加舒适、灵活的电子产品设计。
[0003]可拉伸发光器件的制备技术，可以实现在可拉伸基底上制备出高效发光的器件，极大地拓展了发光器件在柔性电子学领域的应用。近年来，随着微纳加工技术、材料科学、光学设计等领域的快速发展，人们对可拉伸微结构发光器件的制备技术也进行了深入研究。通过微纳加工技术制备多种微结构设计的发光器件，并通过优化光学设计实现了高效的光萃取。同时，利用设计合适的材料和制备方法，也可以实现器件的可拉伸性能。然而，相关研究目前仍具有很大的局限性，其中包括制备工艺的复杂和不稳定、工艺对发光层的破坏性、材料的局限性以及制备过程的复杂导致的高成本。面对这些局限和挑战，急需进一步的新型结构设计，同时改善光电特性和力学特性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，通过基底的微结构设计和压印技术的结合，实现多尺度微结构发光单元器件的制备，提高器件光萃取效率的同时也改善了器件的功能层和电极的力学特性。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0006]一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、在铝箔纸表面涂敷可拉伸弹性体溶液，待可拉伸弹性体溶液室温干燥后形成多尺度的微结构衬底；
[0008]S2、将微结构衬底从铝箔纸上剥离并置于异丙醇溶液中进行清洗，然后进行干燥；
[0009]S3、在清洗后的微结构衬底上覆盖掩模版，并通过喷墨打印形成微结构底电极；
[0010]S4、在微结构底电极上通过丝网印刷印刷发光层溶液，然后通过退火处理形成微结构发光层；
[0011]S5、在微结构发光层上通过丝网印刷制备介电层，然后通过压印形成微结构介电层；
[0012]S6、在微结构介电层上通过丝网印刷制备微结构顶电极，然后通过退火处理完成发光单元器件的制备；
[0013]S7、使用具有隔绝水氧性能的有机弹性体材料对发光单元器件进行封装。
[0014]S8、通过环氧树脂模具将封装后的发光单元器件压印成微结构阵列。
[0015]进一步地，步骤S1中使用的可拉伸弹性体为聚二甲基硅氧烷、氢化苯乙烯
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丁二烯
嵌段共聚物和水性聚氨酯中的一种。
[0016]进一步地，步骤S1中使用的可拉伸弹性体混合溶液为氢化苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物与三氯甲烷或异丙醇的混合溶液。
[0017]进一步地，步骤S3中使用的喷墨打印材料为具有一定拉伸性的金属纳米线或有机聚合物导体。
[0018]进一步地，金属纳米线为铝纳米线、钯纳米线、银纳米线、镁纳米线、铁纳米线中的一种。
[0019]进一步地，有机聚合物导体为聚(3,4
‑
亚乙二氧基噻吩)
‑
聚(苯乙烯磺酸)、聚(苯并二呋喃二酮)中的一种。
[0020]进一步地，步骤S4中使用的印刷材料为具有高光电转换特性的荧光粉混合溶液。
[0021]进一步地，荧光粉混合溶液为将掺杂铜元素的硫化锌荧光粉和钛酸钡纳米粒子分散到以异佛尔酮为有机溶剂的聚(偏二氟乙烯
‑
co
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六氟丙烯)中混合形成的油墨。
[0022]进一步地，步骤S5中使用的印刷材料为将聚(偏二氟乙烯
‑
co
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六氟丙烯)溶解于异佛尔酮中形成的混合油墨，其中聚(偏二氟乙烯
‑
co
‑
六氟丙烯)的含量为20wt％。
[0023]进一步地，步骤S6中使用的印刷材料为银纳米线或聚(3,4
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亚乙二氧基噻吩)
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聚(苯乙烯磺酸)。
[0024]本专利技术具有以下优点：
[0025]1、本专利技术通过相分离制备的多尺度微结构具有纳米级的规律，结合压印制备的多尺度微结构阵列大大提升了光萃取效率，同时微结构也实现了可拉伸性能的提升。
[0026]2、本专利技术制备的多尺度微结构的基底具有被动制冷效果和透气性，可将其应用到可穿戴电子器件领域，进而在改善器件光电性能和力学性能的同时可改善用户的穿戴体验。
[0027]3、本专利技术的多尺度微结构发光阵列的制备方法很好的兼容了现有工艺，可以实现其他发光器件、阵列的制备，进而扩展了其在可穿戴电子领域和电致发光领域的应用。
附图说明
[0028]图1为本专利技术中多尺度微结构发光单元器件的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术中多尺度微结构的平面示意图；
[0030]图3为本专利技术中多尺度微结构发光阵列的结构示意图；
[0031]图4为本专利技术中可拉伸发光器件的测试结果对照表。
[0032]图中：1、微结构衬底；2、微结构底电极；3、微结构发光层；4、微结构介电层；5、微结构顶电极；6、封装层。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。
[0034]一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，包括以下步骤：
[0035]S1、在铝箔纸表面涂敷可拉伸弹性体溶液，待可拉伸弹性体溶液室温干燥后形成多尺度的微结构衬底1。
[0036]S2、将微结构衬底1从铝箔纸上剥离并置于异丙醇溶液中进行清洗，然后进行干燥。
[0037]S3、在清洗后的微结构衬底1上覆盖掩模版，并通过喷墨打印形成微结构底电极2。
[0038]S4、在微结构底电极2上通过丝网印刷印刷发光层溶液，然后通过退火处理形成微结构发光层3。
[0039]S5、在微结构发光层3上通过丝网印刷制备介电层，然后通过压印形成微结构介电层4。
[0040]S6、在微结构介电层4上通过丝网印刷制备微结构顶电极5，然后通过退火处理完成发光单元器件的制备。
[0041]S7、使用具有隔绝水氧性能的有机弹性体材料对发光单元器件进行封装。
[0042]S8、通过环氧树脂模具将封装后的发光单元器件压印成如图3所示的微结构阵列。
[0043]如图1所示，通过上述制备方法制得多尺度微结构发光单元器件由下至上包括微结构衬底1、微结构底电极2、微结构发光层3、微结构介电层4、微结构顶电极5和封装层6。
[0044]步骤S1中微结构衬底1的典型厚度优选为100～200μm，为实现衬底的微结构设计，其制备使用的拉伸弹性体优选为具有生物相容性好、电绝缘、稳定性高的聚合物材料，具体可为聚二甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在铝箔纸表面涂敷可拉伸弹性体混合溶液，待可拉伸弹性体混合溶液室温干燥后形成多尺度的微结构衬底(1)；S2、将微结构衬底(1)从铝箔纸上剥离并置于异丙醇溶液中进行清洗，然后进行干燥；S3、在清洗后的微结构衬底(1)上覆盖掩模版，并通过喷墨打印形成微结构底电极(2)；S4、在微结构底电极(2)上通过丝网印刷印刷发光层溶液，然后通过退火处理形成微结构发光层(3)；S5、在微结构发光层(3)上通过丝网印刷制备介电层，然后通过压印形成微结构介电层(4)；S6、在微结构介电层(4)上通过丝网印刷制备微结构顶电极(5)，然后通过退火处理完成发光单元器件的制备；S7、使用具有隔绝水氧性能的有机弹性体材料对发光单元器件进行封装；S8、通过环氧树脂模具将封装后的发光单元器件压印成微结构阵列。2.根据权利要求1所述的高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，其特征在于：步骤S1中使用的可拉伸弹性体为聚二甲基硅氧烷、氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物和水性聚氨酯中的一种。3.根据权利要求1所述的高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，其特征在于：步骤S1中使用的可拉伸弹性体混合溶液为氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物与三氯甲烷或异丙醇的混合溶液。4.根据权利要求1所述的高效光萃取多尺度微结构发光阵列的制备方法，其特征在于：步骤S3中使用的喷墨打印材料为具有一定拉伸性的金属纳米线或有机聚合物导体。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仕刚，张仕强，舒成业，廖映华，
申请(专利权)人：四川京龙光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：