一種生物可降解的柔性光電子器件用基板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物可降解的柔性光電子器件用 基板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 柔性電子與柔性光電子技術(shù)是近10年來電子信息領(lǐng)域最為活躍的研宄方向，同 時也是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。具有超輕、可彎曲、可卷曲甚至可折疊特性的柔性電 子產(chǎn)品，包括柔性液晶顯示器、柔性有機電致發(fā)光顯示器、柔性有機太陽能電池等已經(jīng)逐漸 發(fā)展為最具前景的高科技產(chǎn)業(yè)。然而，此領(lǐng)域仍然存在一些亟待解決的問題：1、柔性電子與 柔性光電子設(shè)備所用常規(guī)的剛性基板不能夠滿足人們對便攜性，輕便性的要求；2、日益增 多的柔性電子與柔性光電子產(chǎn)品由于其不可降解性而造成了大量的固體污染。因此，研宄 可降解的柔性光電子器件用基板對擴寬柔性光電子/電子技術(shù)的應(yīng)用范圍和環(huán)境保護(hù)具 有重要意義。
[0003] 另一方面，基板是柔性電子與柔性光電子器件的支撐部位，其物理、化學(xué)特性在很 大程度上決定了器件的適用范圍。日常應(yīng)用中常用的基板材質(zhì)包括玻璃、石英、硅和塑料。 其中，玻璃基板、石英基板和硅基板具有質(zhì)地硬、重量大、攜帶不方便、不可降解等缺點，并 且易碎，不具備柔性；而塑料基板雖然具有質(zhì)地輕、柔性等特點，但大多數(shù)塑料的水氧阻隔 特性一般，而且不可降解或具有一定的毒性，對自然生態(tài)環(huán)境造成很大程度的破壞。目前， 研宄機構(gòu)已經(jīng)開始對生物可降解的基板進(jìn)行研宄，但是仍存在一些難題：1、生物可降解基 板的柔韌性一般，很難直接應(yīng)用于柔性光電子器件中；2、生物可降解基板的水氧阻隔能力 仍不夠好，在器件運行過程當(dāng)種水氧侵蝕會大大降低器件壽命；3、生物可降解基板的表面 平整度不夠好，并且與導(dǎo)電層結(jié)合力差，導(dǎo)電層易剝離；4、生物可降解基板的透光性不夠 高，影響器件的性能。綜上所述，這些問題的存在，極大程度上制約了柔性光電子器件領(lǐng)域 的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有生物可降解的柔性光電子器件用基板存在的上述問題，而提 供一種生物可降解的柔性光電子器件用基板及其制備方法，能夠增加增柔性襯底的柔韌 性，提高基板的水氧阻隔能力，改善柔性襯底與導(dǎo)電層的結(jié)合力，提高導(dǎo)電層的附著能力， 同時改善基板的透光率，進(jìn)而提高柔性光電子器件的光電或電光轉(zhuǎn)換效率。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種生物可降解的柔性光電子器件用基板，包括柔性襯底和導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層 位于柔性襯底的上方，其特征在于，所述柔性襯底為摻有陽離子紫外敏感膠的蟲膠，所述陽 離子型紫外敏感膠的組分及質(zhì)量比為：
[0007] 環(huán)氧樹脂或改性環(huán)氧樹脂89-97%
[0008]稀釋劑 2-9%
[0009] 陽離子光引發(fā)劑 1-4% ;
[0010] 所述稀釋劑為活性環(huán)氧樹脂稀釋劑、環(huán)醚、環(huán)內(nèi)酯或乙烯基醚單體中的一種或者 多種，所述陽離子光引發(fā)劑為二芳基碘鑰鹽、三芳基碘鑰鹽、三芳基硫鑰鹽或三芳基硒鑰鹽 中的一種或者多種。
[0011] 所述陽離子型紫外敏感膠在柔性襯底中所占的質(zhì)量比為〇. 1-5%。
[0012] 所述柔性襯底厚度為5-1000ym。
[0013] 所述導(dǎo)電層厚度不超過80nm〇
[0014] 所述導(dǎo)電層的材料為石墨烯、碳納米管、金屬單質(zhì)納米線、金屬合金納米線、金屬 異質(zhì)結(jié)納米線、氧化鋅、氧化鈦、氧化銦錫或聚合物電極材料中的一種或多種。
[0015] 所述金屬單質(zhì)納米線為鐵納米線、銅納米線、銀納米線、金納米線、錯納米線、鎳納 米線、鈷納米線、錳納米線、鎘納米線、銦納米線、錫納米線、鎢納米線或鉑納米線中的一種 或者多種。
[0016] 所述金屬合金納米線為銅鐵合金納米線、銀鐵合金納米線、金鐵合金納米線、鋁 鐵合金納米線、鎳鐵合金納米線、鈷鐵合金納米線、錳鐵合金納米線、鎘鐵合金納米線、銦 鐵合金納米線、錫鐵合金納米線、鎢鐵合金納米線、鉑鐵合金納米線、銀銅合金納米線、金 銅合金納米線、鋁銅合金納米線、鎳銅合金納米線、鈷銅合金納米線、錳銅合金納米線、鎘 銅合金納米線、錫銅合金納米線、鎢銅合金納米線、鉑銅合金納米線、金銀合金納米線、鋁 銀合金納米線、鎳銀合金納米線、鈷銀合金納米線、錳銀合金納米線、鎘銀合金納米線、銦 銀合金納米線、錫銀合金納米線、鎢銀合金納米線、鉑銀合金納米線、鋁金合金納米線、鎳 金合金納米線、鈷金合金納米線、猛金合金納米線、鎘金合金納米線、銦金合金納米線、錫金 合金納米線、鶴金合金納米線、鈷鎳合金納米線、猛鎳合金納米線、鎘鎳合金納米線、銦鎳合 金納米線、錫鎳合金納米線、鶴鎳合金納米線、鉬鎳合金納米線、鎘猛合金納米線、銦猛合金 納米線、錫錳合金納米線、鎢錳合金納米線、鉑錳合金納米線、銦鎘合金納米線、錫鎘合金納 米線、鎢鎘合金納米線、鉑鎘合金納米線、錫銦合金納米線、鎢銦合金納米線、鉑銦合金納米 線、鎢錫合金納米線、鉑錫合金納米線或鉑鎢合金納米線中的一種或者多種。
[0017] 所述金屬異質(zhì)結(jié)納米線為銅鐵異質(zhì)結(jié)納米線、銀鐵異質(zhì)結(jié)納米線、金鐵異質(zhì)結(jié)納 米線、鋁鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鎳鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鈷鐵異質(zhì)結(jié)納米線、錳鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鎘鐵 異質(zhì)結(jié)納米線、銦鐵異質(zhì)結(jié)納米線、錫鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鎢鐵異質(zhì)結(jié)納米線、鉑鐵異質(zhì)結(jié)納 米線、銀銅異質(zhì)結(jié)納米線、金銅異質(zhì)結(jié)納米線、鋁銅異質(zhì)結(jié)納米線、鎳銅異質(zhì)結(jié)納米線、鈷銅 異質(zhì)結(jié)納米線、錳銅異質(zhì)結(jié)納米線、鎘銅異質(zhì)結(jié)納米線、錫銅異質(zhì)結(jié)納米線、鎢銅異質(zhì)結(jié)納 米線、鉑銅異質(zhì)結(jié)納米線、金銀異質(zhì)結(jié)納米線、鋁銀異質(zhì)結(jié)納米線、鎳銀異質(zhì)結(jié)納米線、鈷銀 異質(zhì)結(jié)納米線、錳銀異質(zhì)結(jié)納米線、鎘銀異質(zhì)結(jié)納米線、銦銀異質(zhì)結(jié)納米線、錫銀異質(zhì)結(jié)納 米線、鎢銀異質(zhì)結(jié)納米線、鉑銀異質(zhì)結(jié)納米線、鋁金異質(zhì)結(jié)納米線、鎳金異質(zhì)結(jié)納米線、鈷金 異質(zhì)結(jié)納米線、錳金異質(zhì)結(jié)納米線、鎘金異質(zhì)結(jié)納米線、銦金異質(zhì)結(jié)納米線、錫金異質(zhì)結(jié)納 米線、鎢金異質(zhì)結(jié)納米線、鈷鎳異質(zhì)結(jié)納米線、錳鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鎘鎳異質(zhì)結(jié)納米線、銦鎳 異質(zhì)結(jié)納米線、錫鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鎢鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鉑鎳異質(zhì)結(jié)納米線、鎘錳異質(zhì)結(jié)納 米線、銦錳異質(zhì)結(jié)納米線、錫錳異質(zhì)結(jié)納米線、鎢錳異質(zhì)結(jié)納米線、鉑錳異質(zhì)結(jié)納米線、銦鎘 異質(zhì)結(jié)納米線、錫鎘異質(zhì)結(jié)納米線、鎢鎘異質(zhì)結(jié)納米線、鉑鎘異質(zhì)結(jié)納米線、錫銦異質(zhì)結(jié)納 米線、鎢銦異質(zhì)結(jié)納米線、鉑銦異質(zhì)結(jié)納米線、鎢錫異質(zhì)結(jié)納米線、鉑錫異質(zhì)結(jié)納米線或鉑 鎢異質(zhì)結(jié)納米線中的一種或者多種。
[0018] 所述聚合物電極材料為聚（3, 4-亞乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）或3, 4-聚 乙烯二氧噻吩。
[0019] 一種生物可降解的柔性光電子器件用基板的制備方法，包括以下步驟：
[0020] ①對表面粗糙度小于lnm的剛性基板進(jìn)行清洗，清洗后用干燥氮氣吹干；
[0021] ②在剛性基板上采用輥涂、LB膜法、刮涂、旋涂、滴涂、噴涂、提拉法、流延法、浸涂、 噴墨打印、自組裝或絲網(wǎng)印刷制備柔性襯底，所述柔性襯底為蟲膠，所述蟲膠中摻有陽離子 型紫外敏感膠；
[0022] ③在柔性襯底的表面采用輥涂、LB膜法、滴涂、噴涂、提拉法、噴墨打印或絲網(wǎng)印刷 法制備導(dǎo)電層；
[0023] ④對步驟③得到的柔性襯底進(jìn)行紫外光處理；
[0024] ⑤將步驟④中紫外光處理后的柔性襯底從剛性基板上剝離，形成柔性光電子器件 用基板。
[0025] 進(jìn)一步，在基板制作完成后再對基板進(jìn)行降解特性、方阻、表面形貌、水氧透過率 和光透過率測試。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0027](1)在蟲膠中摻入陽離子型紫外敏感膠，通過紫外光處理后分子之間相互交聯(lián)，防 止蟲膠中樹脂分子結(jié)晶，從而使光散射降低，提高了柔性襯底的透光率，從而對柔性光電子 器件性能有很大的提升。
[0028](2)在蟲膠中摻入陽離子型紫外敏感膠，通過紫外光處理后分子之間相互交聯(lián)，從 而增加了蟲膠的柔韌性。
[0029] (3)經(jīng)紫外光處理后的摻有適量陽離子型紫外敏感膠的蟲膠，分子排列更加緊密， 有效地提高了水氧阻隔能力。
[0030] (4)有效地增加了導(dǎo)電層在柔性襯底上的結(jié)合力。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發(fā)明的生物可降解的柔性光電子器件用基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖中標(biāo)記：1、導(dǎo)電層，2、柔性襯底。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分 實施例，并不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒有做出 創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其他所用實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034] 結(jié)合附圖，本發(fā)明提供的生物可降解的柔性光電子器件用基板，包括柔性襯底2 和導(dǎo)電層1，導(dǎo)電層1位于柔性襯底2的上表面，柔性襯底2為導(dǎo)電層1的依托，柔性襯底 2有一定的彎折性能，有一定的防水汽和氧氣滲透的能力，有良好的平整性，有良好的透光 性。
[0035] 本發(fā)明中導(dǎo)電層1要求具有良好的成膜性能，良好的導(dǎo)電性，通常采用石墨烯、碳 納米管