專利名稱：一種柔性光電子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，具體涉及一種柔性光電子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)。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。對(duì)于柔性襯底來(lái)說(shuō)，由于柔性襯底的表面平整性遠(yuǎn)不及剛性襯底，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；柔性襯底的水、氧透過(guò)率遠(yuǎn)大于剛性襯底，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。對(duì)于電極層來(lái)說(shuō)，常規(guī)的電極層材Mh2O3 = SnO2 (ITO)用作柔性基板的電極存在以下缺點(diǎn)=(I)ITO中的銦有劇毒，在制備和應(yīng)用中對(duì)人體有害；(2) ITO中的In2O3價(jià)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(xiàn)象在低溫、低等離子體密度下也會(huì)發(fā)生；(4)在柔性襯底上的ITO薄膜會(huì)因?yàn)槿嵝砸r底的彎曲而出現(xiàn)電導(dǎo)率下降的現(xiàn)象；( 采用厚的ITO層會(huì)降低透光率，50-80%的光線在玻璃、ITO和有機(jī)層吸收掉，采用薄的ITO層工藝難度較大。近年來(lái)，由于銀納米線薄膜具有較高的電導(dǎo)率和可見(jiàn)光透過(guò)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(jié)合力差的缺點(diǎn)，降低了基于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(wèn)題，將會(huì)使光電子器件得到更為廣泛的應(yīng)用和更加快速的發(fā)展。

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光電子器件用基板及其制備方法， 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(jié)合力差的問(wèn)題， 提高了銀納米線薄膜的電導(dǎo)率和表面的平整度，增加了銀納米線薄膜與柔性襯底之間結(jié)合力。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光電子器件用基板，包括柔性襯底和導(dǎo)電層，其特征在于，所述柔性襯底和導(dǎo)電層由以下兩種方式中的一種構(gòu)成① 所述柔性襯底為紫外光固化膠粘劑，所述導(dǎo)電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有石墨烯；②所述柔性襯底為摻雜石墨烯的紫外光固化膠粘劑，所述導(dǎo)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石墨烯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)明所提供的柔性光電子器件用基板，其特征在于，在第②種結(jié)構(gòu)中石墨烯的摻雜質(zhì)量比小于或等于40%。按照本發(fā)明所提供的柔性光電子器件用基板，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)明所提供的柔性光電子器件用基板，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)明所提供的柔性光電子器件用基板，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)明所提供的柔性光電子器件用基板，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)明所提供的柔性光電子器件用基板，其特征在于，所述多硫醇-多烯體系包括以下四種物質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種柔性光電子器件用基板，包括柔性襯底和導(dǎo)電層，其特征在于，所述柔性襯底和導(dǎo)電層由以下兩種方式中的一種構(gòu)成①所述柔性襯底為紫外光固化膠粘劑，所述導(dǎo)電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有石墨烯；②所述柔性襯底為摻雜石墨烯的紫外光固化膠粘劑，所述導(dǎo)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石墨烯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所述的柔性光電子器件用基板，其特征在于，在第②種結(jié)構(gòu)中石墨烯的摻雜質(zhì)量比小于或等于40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性光電子器件用基板，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的柔性光電子器件用基板，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性光電子器件用基板，其特征在于，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性光電子器件用基板，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性光電子器件用基板，其特征在于，所述多硫醇-多烯體系包括以下四種物質(zhì)OOC(CH2ot(CH2)nSH))4CH3(CH2)nC(CH2Ott(CH2)nSH)3(I )( Π )HS(CH2CH2O)nCH2CH2SH(III)( IV)。
8. —種柔性光電子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Inrn的剛性基板進(jìn)行清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?；②采取旋涂或噴涂或自組裝或噴墨打印或絲網(wǎng)印刷的方式在潔凈的基板上制備銀納米線薄膜；③在銀納米線薄膜上旋涂或噴涂摻雜石墨烯的紫外光固化膠粘劑層，或先旋涂或滴涂或噴涂含石墨烯的溶液，再旋涂或噴涂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、紫外光固化的有機(jī)硅膠粘劑以及它們的混合體系；④對(duì)剛性基板表面進(jìn)行紫外光固化處理30秒；⑤將銀納米線薄膜和固化后的紫外光固化膠粘劑層或摻雜石墨烯的紫外光固化膠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)了一種柔性光電子器件用基板，包括柔性襯底和導(dǎo)電層，所述柔性襯底和導(dǎo)電層由以下兩種方式中的一種構(gòu)成①所述柔性襯底為紫外光固化膠粘劑，所述導(dǎo)電層為銀納米線薄膜，所述銀納米線薄膜的空隙中填充有石墨烯；②所述柔性襯底為摻雜石墨烯的紫外光固化膠粘劑，所述導(dǎo)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石墨烯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(jié)合力差的問(wèn)題，提高了銀納米線薄膜的電導(dǎo)率以及表面的平整度，增加了銀納米線薄膜與柔性襯底之間結(jié)合力。
文檔編號(hào)C09J4/00GK102208544SQ20111009679
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, 蔣亞?wèn)|, 陳蘇杰, 黃江 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)