[发明专利]一种原位多孔增透膜及有机发光二极管的制备方法

说明书

本发明公开了一种原位多孔增透膜及有机发光二极管的制备方法，基于冷凝到聚合物溶液表面的水滴为模板，以水滴自组装为驱动力制备出分布均匀，孔径统一的多孔聚合物薄膜。在导电基板非导电侧原位成膜，充当有机发光二极管的增透膜。本发明利用呼吸图法原位形成OLED增透膜，尺度均匀，使红、绿、蓝光OLED出射光线更加柔和，增强了可视亮度。通过调控静态相对湿度、溶液滴涂量、溶液浓度等使得增透膜上多孔尺寸和周期排列简单可调，尺寸范围更为弹性且可控。本发明提供的OLED增透膜制备方法具有原位成膜无需转移、工艺简单、成本低、快速、可大面积加工等特点，且适用于不同面积和刚性、柔性的多种单色光或白光OLED器件。

技术领域

本发明涉及纳米加工和发光二极管制备技术领域，特别是涉及一种原位多孔增透膜及有机发光二极管的制备方法的制备方法。

背景技术

有机电致发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)凭借其自主发光、视角宽、色彩丰富、低压直流驱动等优点，在全彩平板显示和固态照明等领域显现出巨大应用潜力。尽管OLED内量子效率几乎接近100％，然而由于波导模式、衬底模式和等离基元模式引起的出光损失，外量子效率极大低于内量子效率，因此增强OLED光取出可有效提升器件实际出光效率，改善实用价值。提升OLED光取出的方法包括外光提取和内光提取。其中外光提取主要包括在器件外部引入衍射光栅、光散射媒介、阳极表面图案、微透镜、散射膜、喷砂等，以上技术大多涉及复杂的制造工艺过程比如多次图案转移，或需要昂贵的设备、苛刻的反应条件、成本高或不适用于柔性基底等缺点。

研究发现随机微纳透镜结构、光散射介质层、聚合物多孔散射薄膜、随机凹凸波纹结构、纹理网状基板及随机褶皱结构等对器件亮度分布和光谱稳定性无明显影响，却可实现良好的外光提取作用。直接在器件表面原位制备一层增透膜是一种相对简单、成本低、适用于大面积光取出的方法。而制备出尺度均匀、可控的具有微纳米尺度的多孔增透膜是实现这一目的重要策略之一。

目前报导的增强OLED光提取的多孔结构包括纤维素纸、氧化铝、反蛋白石、铜丝网、银薄膜等。而聚合物多孔散射薄膜适用于刚性和柔性基板，目前多采用转移或贴附的方法和OLED进行结合，基于原位方法制备的OLED聚合物多孔散射薄膜鲜有报导。制备聚合物多孔膜常用的方法有胶体晶模版法、表面活性物质自组装法、模具压印法等。但上述方法均需要不同类型的母版以及后续的脱模过程。母版制作过程相对繁琐且脱模过程可能破坏多孔结构，因此这些多孔膜制备方法具有一定局限性，这成为亟待了解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种原位多孔增透膜及有机发光二极管的制备方法，基于呼吸图法原位形成多孔增透膜，基于此增透膜制备多种单色OLED器件，显著提高外光提取效率和最终外量子效率。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种原位多孔增透膜及有机发光二极管的制备方法，包括如下步骤：

(1)将一定分子量的折射率与玻璃接近的聚合物与有机溶剂以设定质量比混合，搅拌溶解；配置饱和盐溶液，在密闭环境中和固定温度下控制静态相对湿度为40～95％；

(2)在饱和盐溶液上方放置提前清洗干净的导电基板，待相对湿度稳定后，取50μL～80uL聚合物溶液均匀滴涂在基板非导电侧表面，待溶剂自然挥发后得到多孔膜；

(3)将制备好的多孔膜在50～80℃条件下退火处理10～30min干燥，得到多孔增透膜；

(4)多孔增透膜连同导电基板一起采用合适有机溶剂清洗干净，在基板导电侧表面原位真空蒸镀红光、绿光、蓝光等有机发光二极管。本发明配置不同种类的饱和盐溶液在密闭环境中和固定温度下获得静态相对湿度，湿度计监测湿度使用湿度计实时监测湿度。此多孔增透膜在导电基板上原位成膜无需转移或粘附步骤；所述多孔增透膜可对多种单色光或白光OLED器件、以及多种器件结构适用。