[发明专利]具有微纳结构阵列的复合薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有微纳结构阵列的复合薄膜的制备方法，通过改进的溶胶‑凝胶技术制备了有机‑无机复合薄膜材料，通过紫外软压印技术和二次旋涂法制备了微透镜上的微纳结构阵列，本发明将有机无机复合薄膜与微纳结构阵列结构相结合，使用紫外软压印方法得到的微纳结构阵列轮廓清晰，微纳结构阵列基本保持了模板上的形状，排列规则整齐，并没有发生大的改变，整体均匀性良好，表面光滑，没有多余的杂质，单个微透镜形貌良好，无范围性明显的缺陷，将微纳结构阵列与OLED器件相结合后，对于器件的电流效率有了较为明显的提升。

技术领域

本发明涉及有机-无机复合薄膜上的微纳结构阵列制备，具体涉及一种具有微纳结构阵列的复合薄膜的制备方法。

背景技术

有机电致发二极管(OLED)具有自发光、视角广、反应速度快、对比度高、低能耗、绿色环保、寿命长、可柔性显示等特点，被认为是继LCD后的新一代照明和显示技术，然而由于受ITO与玻璃基底和玻璃基底和空气表面层的反射与折射等因素的影响，大部分光子不能逸出至空气，光子利用率低，阻碍了OLED的发展应用，过去二十年，研究者提出了很多的解决方法，主要有利用光子晶体、采用微共振腔结构、利用表面等离激元、粗化基底表面、插入电极控制层等，但这些方法过程复杂，成本高，有的需要改变OLED的内部结构。近年来发展的应用微纳结构来提高OLED取光效率的方法，具有制作简单，成本低，且不会影响辐射光谱角度分布等特点。

微纳结构阵列的研制与发展，最早可以追溯到20世纪初李普曼提出的猫眼透镜板集成照相术。2007年韩国LG公司研究人员报道了使用高填充因子微纳结构阵列增强OLED的光输出效率。他们利用沟道成型和高分子敷形图层气相沉积的微机械制作工艺在OLED器件表面制作出来高填充因子的微纳结构阵列，将OLED的输出效率提高了48％；2012年，意大利的Francesco Galeotti等人提出了一种用于增强OLED中光提取的微纳结构阵列，采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制造了一种蜂窝状微孔的微纳结构阵列，通过该方法可以增强OLED的光提取能力，改善光输出耦合，并且外量子效率增强了34％，2016年Hyun Soo Kim，SeongIl Moon提出了一种新型的锥形和半球形聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微纳结构阵列的制备方法。最后成功地开发了金字塔和半球形微纳结构阵列的新制造方法。与没有微纳结构阵列的OLED的亮度相比，接触角为52.6°、35.7°、50.4°金字塔结构微纳结构阵列的OLED器件效率分别提高了64％、96％和117％。2016年Young Yun Kim提出了掺入Al₂O₃纳米粒子的新型微纳结构阵列，用来提高OLED的发光效率，他的研究表明柔性聚合物能有效提高OLED的外量子效率，但这些方法难以保证制备的微纳结构阵列中结构形貌完整且均一。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种微纳结构阵列的复合薄膜的制备方法，解决了微纳结构阵列压印不均匀、结构不完整的问题。

技术方案：本发明所述的具有微纳结构阵列的复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为有机前驱物，钛酸正四丁酯作为无机前驱物，搅拌混合后后通过溶胶凝胶法制备有机无机改性硅酸盐材料溶胶；

(2)在溶胶中加入双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦光引发剂，并在暗室室温下搅拌均匀得到有机无机改性硅酸盐复合薄膜材料；

(3)将聚二甲基硅氧烷的前驱物与固化剂混合，充分搅拌后，静置直到所有气泡消失，得到PDMS胶体；

(4)将步骤(3)的PDMS胶体倒在预处理后的AAO模板上，放入真空蒸箱中，完全固化后将其从模板上揭下，获得PDMS模板；

(5)以聚萘二甲酸乙二醇酯作为衬底，将步骤(2)制备的有机无机改性硅酸盐复合薄膜材料分散滴在衬底上，采用旋涂法将有机无机改性硅酸盐材料制成薄膜；