專利名稱：一種柔性發(fā)光器件用基板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性發(fā)光器件用基板及其制備方法。
背景技術(shù)：
光電子技術(shù)是繼微電子技術(shù)之后迅速發(fā)展的科技含量很高的產(chǎn)業(yè)。隨著光電子技術(shù)的快速發(fā)展，太陽(yáng)能電池、光影像傳感器、平面顯示器、薄膜晶體管等光電子產(chǎn)品都逐漸發(fā)展成熟，它們大大改善了人們的生活。同時(shí)，光電子信息技術(shù)在社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也創(chuàng)造了日益增長(zhǎng)的巨大市場(chǎng)。發(fā)達(dá)國(guó)家都把光電信息產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一，光電子信息領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)正在世界范圍展開(kāi)。有機(jī)材料在光電子器件中的廣泛應(yīng)用為光電子技術(shù)的發(fā)展起到了推波助瀾的作用。自1987年，美國(guó)柯達(dá)公司鄧青云等人在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上發(fā)明了三明治結(jié)構(gòu)有機(jī)電致發(fā)光器件后，有機(jī)光電子器件進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期。有機(jī)材料被廣泛應(yīng)用光電探測(cè)、太陽(yáng)能電池、顯示器件等領(lǐng)域。通過(guò)有機(jī)材料的應(yīng)用，光電子器件的生產(chǎn)成本大幅度降低，性能有了很大提高。目前有機(jī)光電子器件大都是制備在剛性基板(如玻璃或硅片上)，他們雖然具有優(yōu)良的器件性能，但抗震動(dòng)，抗沖擊的能力較弱，重量相對(duì)較重，攜帶不甚方便，在某些場(chǎng)合的應(yīng)用受到很大的限制。人們開(kāi)始試圖將有機(jī)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(chǎn)品更輕、不易破碎、所占空間小且更便于攜帶。但是，盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，用柔性基板代替剛性基板還存在許多限制，柔性器件的制備仍然有許多基礎(chǔ)問(wèn)題需要解決。如由于與剛性襯底相比，柔性襯底的表面平整性遠(yuǎn)不及玻璃襯底，而對(duì)柔性襯底進(jìn)行表面平滑處理要特殊的設(shè)備且工藝難度較大，提高了基板的生產(chǎn)成本；有機(jī)光電子器件的電極材料在含氧的環(huán)境中極易被氧化從而導(dǎo)致器件性能的下降； 常規(guī)的電極層與柔性襯底之間結(jié)合力低，很容易發(fā)生剝離；柔性基板的水、氧透過(guò)率遠(yuǎn)大于剛性基板，導(dǎo)致光電子器件受從基板透過(guò)的水氧的影響，降低了器件的性能，因此是否能夠解決這些問(wèn)題將是柔性器件是否能夠的被廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是如何提供一種柔性發(fā)光器件用基板及其制備方法，該基板解決了導(dǎo)電層表面平整度差以及導(dǎo)電層與柔性襯底之間結(jié)合力差的問(wèn)題，提高了導(dǎo)電層的電導(dǎo)率以及基板對(duì)水氧的阻隔能力。本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題是這樣解決的提供一種柔性發(fā)光器件用基板，包括柔性襯底和導(dǎo)電層，其特征在于，所述導(dǎo)電層為石墨烯薄膜，所述柔性襯底為摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光材料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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系。
按照本發(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒尺寸為1 lOOnm，所述無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒的摻雜質(zhì)量比小于或等于40%。按照本發(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述無(wú)機(jī)發(fā)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(fā)光基質(zhì)，以稀土鑭系元素作為激活劑和助激活劑的發(fā)光顆粒。按照本發(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，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、氧化釓和氧化镥；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、鈮酸釓和鈮酸镥；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(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述自由基型紫外光固化膠粘劑和陽(yáng)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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑的質(zhì)量比為10 1 1 10。按照本發(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述自由基型紫外固化膠粘劑包括以下質(zhì)量百分比的組份90 99. 5%的基礎(chǔ)樹(shù)脂、0. 2 3%的單體、0. 1 3% 的光引發(fā)劑和0. 2 6%的光敏劑及助劑；所述陽(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑包括以下質(zhì)量百分比的組份90 99. 5%的陽(yáng)離子單體、0.4 8%的稀釋劑和0. 1 3%的陽(yáng)離子光引發(fā)劑。按照本發(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述基礎(chǔ)樹(shù)脂包括不飽和聚酯樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)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(tuán)或多官能團(tuán)丙烯酸；所述光引發(fā)劑包括安息香及其衍生物安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醇和乙酰苯衍生物；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(lián)劑、阻燃劑和偶聯(lián)劑；所述陽(yáng)離子單體包括各種環(huán)氧樹(shù)脂或改性環(huán)氧樹(shù)脂或含氟以及不含氟的混合樹(shù)脂或脂肪族和雙酚D-型混合環(huán)氧樹(shù)脂；所述稀釋劑包括甲苯、二甲苯、活性環(huán)氧樹(shù)脂稀釋劑以及各種環(huán)乙醚、環(huán)內(nèi)酯、乙烯基醚單體；所述陽(yáng)離子光引發(fā)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(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述丙烯酸系樹(shù)脂包括聚酯-丙烯酸酯、環(huán)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(fā)明所提供的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述多硫醇-多烯體系包括以下四種物質(zhì)O
C(CH2ot(CH2)nSH))4
O
CH3(CH2)nC(CH2Ott(CH2)nSH)3
(I )
(II )
HS(CH2CH2O)nCH2CH2SH
(III)
HS(CH2)nBo(CH2CH2O)nIi(CH2)nSH
(IV)一種柔性發(fā)光器件用基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟①對(duì)表面粗糙度小于Inm的剛性基板(如銅箔片或鐵箔片或鎳箔片)進(jìn)行清洗， 清洗后用干燥氮?dú)獯蹈桑虎诓捎没瘜W(xué)氣相沉積的方法在潔凈的剛性基板上制備石墨烯薄膜，其制備條件包括所采用的碳源為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、甲醇、乙醇中的一種或多種，石墨烯薄膜的化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)環(huán)境為溫度為700°C 1000°C的常壓或負(fù)壓下；③在石墨烯薄膜上旋涂或噴涂摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒的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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系；④對(duì)紫外光固化膠粘劑層進(jìn)行紫外光固化處理30秒；⑤將石墨烯薄膜和固化后的摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑層剝離剛性基板表面，形成柔性導(dǎo)電基板；⑥測(cè)試柔性導(dǎo)電基板的透過(guò)率、電導(dǎo)率和表面形貌的各項(xiàng)參數(shù)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的導(dǎo)電層采用石墨烯薄膜，由于石墨烯的電導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一般導(dǎo)體，提高了柔性基板中導(dǎo)電層的電導(dǎo)率；由于石墨烯具有強(qiáng)度高的特點(diǎn)，使本發(fā)明的柔性基板被反復(fù)彎曲后，石墨烯導(dǎo)電層不會(huì)發(fā)生斷裂，電導(dǎo)率也不會(huì)出現(xiàn)下降的現(xiàn)象；襯底層中存在無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒，使襯底層在激發(fā)光照射下發(fā)光，不僅增強(qiáng)了基于該基板的發(fā)光器件的發(fā)光強(qiáng)度，而且簡(jiǎn)化了基于該基板的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)和所需的材料；由于石墨烯薄膜具有致密的結(jié)構(gòu)，使水氧難以通過(guò)，同時(shí)經(jīng)固化后的摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑層也具有具有致密的結(jié)構(gòu)，提高了柔性基板對(duì)水氧的阻隔能力；在粗糙度小的剛性基板上制備導(dǎo)電層和紫外光固化膠粘劑層，通過(guò)剝離的方法形成柔性基板，提高了導(dǎo)電層表面的平整度；本發(fā)明的柔性襯底中的紫外光固化膠粘劑具有高的可見(jiàn)光透過(guò)率、粘結(jié)度以及快速固化的特點(diǎn)，提高了柔性基板的可見(jiàn)光透過(guò)率，增加了導(dǎo)電層與柔性襯底之間的結(jié)合力，減少了制備柔性基板所需的時(shí)間。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1-12的柔性發(fā)光器件用基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中的基板的可見(jiàn)光透過(guò)率。其中，1、柔性襯底，2、導(dǎo)電層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種柔性發(fā)光器件用基板，如圖1所示，器件的結(jié)構(gòu)包括柔性襯底1，導(dǎo)電層2。本發(fā)明中柔性襯底1為導(dǎo)電層的依托，它有較好的彎折性能，有一定的防水汽和氧氣滲透的能力，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，所述柔性襯底為摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光材料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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系。導(dǎo)電層2要求有良好的導(dǎo)電能力，所述導(dǎo)電層為石墨烯薄膜。本發(fā)明中自由基型紫外光固化膠粘劑和陽(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑中的各成份說(shuō)明如下基礎(chǔ)樹(shù)脂包括不飽和聚酯樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂和多硫醇-多烯體系。不飽和聚酯樹(shù)脂不飽和聚酯是由不飽和的二元酸(或酸酐)混以部分飽和二元酸(或酸酐)與二元醇在引發(fā)劑的作用下起反應(yīng)制成的線型聚酯。在其分子結(jié)構(gòu)中有不飽和的乙烯基單體存在，如果用活潑的乙烯基單體與這類(lèi)不飽和的乙烯基單體共聚，則交聯(lián)固化而成為體型結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，由這種樹(shù)脂制得的膠粘劑由于固化過(guò)程中體積收縮較大，膠接接頭的內(nèi)應(yīng)力很大。在膠層的內(nèi)部容易出現(xiàn)微裂紋而導(dǎo)致膠接力變??；同時(shí)，由于高分子鏈中含有酯鍵，遇酸、堿容易水解，因而耐介質(zhì)性和耐水性較差，在高溫多濕的環(huán)境下容易變形；另外，其固化速度較慢，因此，表現(xiàn)出較差的綜合性能，故大都作為非結(jié)構(gòu)膠使用。通過(guò)降低不飽和化學(xué)鍵含量、采用聚合收縮率低的單體、加入無(wú)機(jī)填料和熱塑性高分子等手段，可以改善其整體性能。丙烯酸系樹(shù)脂該樹(shù)脂體系固化速度快，目前研究得較多。多硫醇-多烯體系具體包括以下結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種柔性發(fā)光用基板，包括柔性襯底和導(dǎo)電層，其特征在于，所述導(dǎo)電層為石墨烯薄膜，所述柔性襯底為摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光材料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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性發(fā)光用基板，其特征在于，所述無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒尺寸為1 lOOnm，所述無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒的摻雜質(zhì)量比小于或等于40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述無(wú)機(jī)發(fā)光材料是以硫化物、氧化物、氟化物、磷酸鹽、釩酸鹽、鈮酸鹽、鋁酸鹽或鉬酸鹽為發(fā)光基質(zhì)，以稀土鑭系元素作為激活劑或助激活劑的發(fā)光顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，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、氧化釓和氧化镥；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、鈮酸釓和鈮酸镥；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(jù)權(quán)利要求1所述的柔性發(fā)光用基板，其特征在于，所述自由基型紫外光固化膠粘劑和陽(yáng)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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑的質(zhì)量比為10 1 1 10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述自由基型紫外固化膠粘劑包括以下質(zhì)量百分比的組份90 99. 5%的基礎(chǔ)樹(shù)脂、0. 2 3%的單體、0. 1 3%的光引發(fā)劑和0.2 6%的光敏劑及助劑；所述陽(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑包括以下質(zhì)量百分比的組份90 99. 5%的陽(yáng)離子單體、0. 4 8%的稀釋劑和0. 1 3%的陽(yáng)離子光引發(fā)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述基礎(chǔ)樹(shù)脂包括不飽和聚酯樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂或多硫醇-多烯體系；所述單體包括苯乙烯及其衍生物、單官能團(tuán)或多官能團(tuán)丙烯酸；所述光引發(fā)劑包括安息香及其衍生物安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醇或乙酰苯衍生物；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(lián)劑、阻燃劑和偶聯(lián)劑；所述陽(yáng)離子單體包括各種環(huán)氧樹(shù)脂或改性環(huán)氧樹(shù)脂或含氟以及不含氟的混合樹(shù)脂或脂肪族和雙酚D-型混合環(huán)氧樹(shù)脂；所述稀釋劑包括甲苯、二甲苯、活性環(huán)氧樹(shù)脂稀釋劑以及各種環(huán)乙醚、環(huán)內(nèi)酯、乙烯基醚單體；所述陽(yáng)離子光引發(fā)劑包括碘三芳基碘鐺鹽、三芳基硫鐺鹽或三芳基硒鐺鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述丙烯酸系樹(shù)脂包括聚酯-丙烯酸酯、環(huán)氧-丙烯酸酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯和聚醚-丙烯酸酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性發(fā)光器件用基板，其特征在于，所述多硫醇-多烯體系包括以下四種物質(zhì)
10. 一種柔性發(fā)光用基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟①對(duì)表面粗糙度小于Inrn的剛性基板(如銅箔片或鐵箔片或鎳箔片)進(jìn)行清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈桑虎诓捎没瘜W(xué)氣相沉積的方法在潔凈的剛性基板上制備石墨烯薄膜，其制備條件包括 所采用的碳源為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、甲醇、乙醇中的一種或多種，石墨烯薄膜的化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)環(huán)境為溫度為700°C 1000°C的常壓或負(fù)壓下；③在石墨烯薄膜上旋涂或噴涂摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒的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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系；④對(duì)紫外光固化膠粘劑層進(jìn)行紫外光固化處理30秒；⑤將石墨烯薄膜和固化后的摻雜無(wú)機(jī)發(fā)光納米顆粒的紫外光固化膠粘劑層剝離剛性基板表面，形成柔性導(dǎo)電基板；⑥測(cè)試柔性導(dǎo)電基板的透過(guò)率、電導(dǎo)率和表面形貌的各項(xiàng)參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性發(fā)光器件用基板，包括柔性襯底和導(dǎo)電層，其特征在于，所述導(dǎo)電層為石墨烯薄膜，所述柔性襯底為摻雜無(wú)機(jī)發(fā)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(yáng)離子型紫外光固化膠粘劑以及它們的混合體系。該基板解決了導(dǎo)電層表面粗糙度大以及導(dǎo)電層與柔性襯底之間結(jié)合力差的問(wèn)題，提高了導(dǎo)電層與柔性襯底之間結(jié)合力以及基板對(duì)水氧的阻隔能力。
文檔編號(hào)C09J167/06GK102208566SQ201110096948
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者于軍勝, 李璐, 臧月, 蔣亞?wèn)| 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)