CN106784393A - 一种导电纳米线层，其图形化方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供导电纳米线层的图形化方法，包括如下步骤：将导电纳米线材料与图形化胶混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后经固化成型，即得导电纳米线层。本发明提供的导电纳米线层只需要一步固化即可实现。与传统方法相比，不仅省去了刻蚀、剥离工艺，同时还提升了纳米导电材料与基板的粘附力，将该导电纳米线层用作有机电致发光器件的电极层时，器件的光线均匀，不会产生视觉光线不均匀问题或者其他光学缺陷。

Description

一种导电纳米线层，其图形化方法及应用

技术领域

本发明属于有机电致发光器件技术领域，具体涉及一种导电纳米线层的图形化方法及包含该导电纳米线层的高分辨率的OLED器件。

背景技术

金属纳米线正在被广泛研究，其中，如何简单高效实现纳米线的图形化是热点之一。目前普遍的做法是：将金属纳米线材料采用成膜、光刻、刻蚀的工艺路线实现图形化。这样工艺相对复杂，带来工艺不稳定和成本的提升。

CN104966588A一种制备纳米级金属网格透明导电薄膜的方法，包括如下步骤：1)在一基板上形成一层金属薄膜；2)在所述的金属薄膜上涂覆一层紫外光敏感的光刻胶，其中光刻胶中随机均匀分散有纳米线，其中纳米线对紫外光不透明；3)平行紫外光照射光刻胶表面，纳米线遮盖区域下的光刻胶未被曝光，而未被纳米线遮盖区域下的光刻胶被曝光，显影后，光刻胶形成随机网格；4)刻蚀掉曝光区域的光刻胶和金属膜，得到纳米级随机排列的金属网格，其中金属网格线相互连接，形成透明的导电薄膜。由于金属薄膜与基板之间的粘附力差，在刻蚀过程中容易使金属膜与基板脱落；进一步地，该文献公开的方案采用多次成膜方式，本领域技术人员都知道，每多一次成膜工艺，就需要多一次刻蚀工艺，多一次剥离工艺，因此金属膜与基板脱落的可能性增大，成品率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中纳米导电材料图形化方法繁琐且容易导致金属层与基板脱落的问题，从而提供一种导电纳米线层的图形化方法，该方法是将导电纳米线材料与图形化胶光刻胶混合，只需要一步固化即可实现纳米线材料的图形化，且导电纳米线层与基板之间粘结力强，不易脱落。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种导电纳米线层的图形化方法，包括如下步骤：

将导电纳米线材料与图形化胶混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后经固化成型，即得导电纳米线层。

具体地，所述的图形化胶为光刻胶，所述的图形化方法为：将导电纳米线材料与光刻胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后经曝光固化成型，显影即得导电纳米线层。

另一实施方式，所述的图形化胶为紫外固化胶，所述的图形化方法为：将导电纳米线材料与紫外固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后，再经紫外光照固化成型，即得导电纳米线层。

再一实施方式，所述的图形化胶为热固化胶，所述的图形化方法为：将导电纳米线材料与热固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后，再经加热固化成型，即得导电纳米线层。

所述导电纳米线材料为银纳米线、铜纳米线、合金纳米线或石墨烯中的一种或其中几种的混合物。

所述导电纳米线材料在混合溶液中的占比小于等于50wt％。

所述图形化胶的粘度大于100cps时，向所述混合溶液中添加稀释剂使所述混合溶液的粘度小于等于100cps。

所述的稀释剂为丙二醇单甲醚乙酸酯PGMEA。

一种由所述的图形化方法制备得到的导电纳米线层。

一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一电极层、发光单元和第二电极层，其特征在于，所述的第一电极层和/或第二电极层为所述的导电纳米线层。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的导电纳米线层的图形化方法是将导电纳米线材料与图形化胶混合后，涂布在基底上后经固化成型，即得导电纳米线层。本发明提供的方法中的各步骤均为本领域常规步骤，只需要一步固化即可实现纳米线材料的图形化。与传统方法相比，不仅省去了刻蚀、剥离工艺，同时还提升了纳米导电材料与基板的粘附力。而传统工艺形成导电纳米线层的过程中需要刻蚀，因此与基板的粘附力会比较差，再进一步刻蚀为目标图案，可能导致的后果是纳米线材料层从基板脱落，导致导电能力差、成膜不均匀等。

进一步地，本发明提供的导电纳米线层，由于纳米线材料的分布为非规整形式，但在一定区间内又相对均一，因此将其用作有机电致发光器件的电极层时，器件的光线均匀，不会产生视觉光线不均匀问题或者其他光学缺陷。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1为导电纳米线材料与图形化胶混合形成混合溶液的示意图；

图2为混合溶液涂布在基底上的示意图；

图3为导电纳米线层的示意图；

图4为有机电致发光器件的结构示意图；

图5为曝光掩膜板的示意图；

图6为热固化掩模板结构示意图。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对发明的实施方式作进一步地详细描述。

发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把发明的构思充分传达给本领域技术人员，发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

如图1至图3所示，一种导电纳米线层的图形化方法，包括如下步骤：

将导电纳米线材料6与图形化胶混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底8上后经固化成型，即得导电纳米线层7。

具体地，所述的图形化胶为光刻胶，所述的图形化方法为：将导电纳米线材料与光刻胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后经曝光固化成型。

另一实施方式，所述的图形化胶为紫外固化胶，所述的图形化方法为：将导电纳米线材料与紫外固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后，再经紫外光照固化成型，即得导电纳米线层。

再一实施方式，所述的图形化胶为热固化胶，所述的图形化方法为：将导电纳米线材料与热固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后，再经加热固化成型，即得导电纳米线层。

所述导电纳米线材料为银纳米线、铜纳米线、合金纳米线或石墨烯中的一种或其中几种的混合物。

所述导电纳米线材料在混合溶液中的占比小于等于50wt％。

所述图形化胶的粘度大于100cps时，向所述混合溶液中添加稀释剂使所述混合溶液的粘度小于等于100cps。所述的稀释剂为丙二醇单甲醚乙酸酯。

一种所述的图形化方法得到的导电纳米线层。

一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一电极层、发光单元和第二电极层，其特征在于，所述的第一电极层和/或第二电极层为所述的导电纳米线层。

发光单元包括叠加设置的第一有机功能层，发光层和第二有机功能层；所述的第一有机功能层为空穴注入层和/或空穴传输层；所述的第二有机功能层为电子传输层和/或电子注入层。

根据导电纳米线层和导电纳米线层的不同，本申请提供如下实施例：

实施例1-4

本实施例中导电纳米线层的图形化方法如下：

将导电纳米线材料与光刻胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后曝光，曝光时间为1-120s，经固化成型，显影即得导电纳米线层。涂布采用旋涂或刮涂的涂布方式。

可以采用不同的曝光掩膜mask，经曝光显影得到不同图案的导电纳米线层，如图3中的规则排布的导电纳米线层7。光线穿过图5中掩膜板的曝光区域21后照射相应区域的混合溶液，使其固化，非曝光区域22可以遮挡光线，其对应区域的混合溶液不发生固化，经洗涤去除。

表1实施例1-4中的图形化方法的工艺条件参数表

序号	导电纳米线材料	图形化胶	导电纳米线：图形化胶(重量份)
				实施例1	银纳米线	光刻胶	1:1
实施例2	铜纳米线	光刻胶	1:700
				实施例3	合金纳米线	光刻胶	1:300
实施例4	石墨烯	光刻胶	1:15

所述混合溶液对于导电纳米线材料占比没有要求，只要低于50％均可实现发明目的。

实施例3中的合金纳米线为铜镍合金，合金中镍和铜的比例没有特别要求，只要是二者能够导电即可实现发明目的。

实施例1-4中的光刻胶可以为市售光刻胶，只要经光照后能够固化即可实现发明目的，如美国西帕来AZ系列光刻胶等。

实施例1和实施例4中的混合溶液中添加稀释剂丙二醇单甲醚乙酸酯PGMEA，使所述混合溶液的粘度小于等于100cps。

实施例5-8

本实施例中导电纳米线层的图形化方法如下：

将导电纳米线材料与紫外固化胶，所述的图形化方法为：将导电纳米线材料与紫外固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后，再经紫外光照固化成型，即得导电纳米线层。涂布采用旋涂或刮涂的涂布方式。

可以采用不同的曝光掩膜mask，经曝光显影得到不同图案的导电纳米线层，如图3中的规则排布的导电纳米线层7。光线穿过图5中掩膜板的曝光区域21后照射相应区域的混合溶液，使其固化，非曝光区域22可以遮挡光线，其对应区域的混合溶液不发生固化，经洗涤去除。

表2实施例5-8中的图形化方法的工艺条件参数表

序号	导电纳米线材料	图形化胶	导电纳米线：图形化胶(重量份)
				实施例5	银纳米线	紫外固化胶	1:100
实施例6	铜纳米线	紫外固化胶	1:30
				实施例7	合金纳米线	紫外固化胶	1:20
实施例8	石墨烯	紫外固化胶	1:10

所述混合溶液对于导电纳米线材料占比没有要求，只要低于50％均可实现发明目的。

实施例7中的合金纳米线为铜镍合金，合金中镍和铜的比例没有特别要求，只要是二者能够导电即可实现发明目的；

实施例5-8中的紫外固化胶可以为市售光刻胶，只要经紫外照射后能固化即可实现发明目的。

实施例6、实施例7和实施例8中的混合溶液中添加稀释剂丙二醇单甲醚乙酸酯PGMEA使所述混合溶液的粘度小于等于100cps。

实施例9-12

本实施例中导电纳米线层的图形化方法如下：

将导电纳米线材料与热固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后，再经加热固化成型，即得。涂布采用旋涂或刮涂的涂布方式。

可以采用不同的加热固化模板如图6所示的加热掩模板，经加热固化得到不同图案的导电纳米线层，如图3中的规则排布的导电纳米线层7。，加热固化过程中加热区域11对应区域的混合溶液涂层被加热固化形成导电纳米线层，非加热区域12对应的混合溶液不固化，经洗涤去除。

表3实施例9-12中的图形化方法的工艺条件参数表

序号	导电纳米线材料	图形化胶	导电纳米线：图形化胶(重量份)
				实施例9	银纳米线	热固化胶	1:1000
实施例10	铜纳米线	热固化胶	1:500
				实施例11	合金纳米线	热固化胶	1:300
实施例12	石墨烯	热固化胶	1:10

所述混合溶液对于导电纳米线材料占比没有要求，只要低于50％均可实现发明目的。

实施例11中的合金纳米线为合金纳米线为为铜镍合金，合金中镍和铜的比例没有特别要求，只要是二者能够导电即可实现发明目的；

实施例9-12中的热固化胶可以为任何市售热固化胶，只要经加热后能够固化即可实现发明目的；

实施例12中的混合溶液中添加稀释剂丙二醇单甲醚乙酸酯PGMEA使所述混合溶液的粘小于等于度100cps。

实施例13-24

实施例13-24中的有机电致发光器件的结构如图4所示，包括基板1，以及依次形成在所述基板上的第一电极层2、发光单元3和第二电极层4，所述的第一电极层2和/或第二电极层4为实施例1-12制备得到的导电纳米线层，所述导电纳米线层的厚度为50nm-1000nm。所述的发光单元3为常规发光层，通常包括空穴注入层，空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等。本发明提供的柔性复合电极具有通用性，对发光单元无特殊要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，包括如下步骤：

将导电纳米线材料与图形化胶混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后经固化成型，即得导电纳米线层。

2.根据权利要求1所述的导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，所述的图形化胶为光刻胶，所述的图形化方法为：

将导电纳米线材料与光刻胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上后经曝光固化成型，显影即得导电纳米线层。

3.根据权利要求1所述的导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，所述的图形化胶为紫外固化胶，所述的图形化方法为：

将导电纳米线材料与紫外固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底，再经紫外光照固化成型，即得导电纳米线层。

4.根据权利要求1所述导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，所述的图形化胶为热固化胶，所述的图形化方法为：

将导电纳米线材料与热固化胶均匀混合形成混合溶液，将所述混合溶液涂布在基底上，再经加热固化成型，即得导电纳米线层。

5.根据权利要求1-4任一项所述的导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，所述导电纳米线材料为银纳米线、铜纳米线、合金纳米线或石墨烯中的一种或其中几种的混合物。

6.根据权利要5所述的导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，所述导电纳米线材料在混合溶液中的占比小于等于50wt％。

7.根据权利要求1所述的导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，所述图形化胶的粘度大于100cps时，向所述混合溶液中添加稀释剂使所述混合溶液的粘度小于等于100cps。

8.根据权利要求7所述的导电纳米线层的图形化方法，其特征在于，所述的稀释剂为丙二醇单甲醚乙酸酯。

9.一种由权利要求1-8任一项所述的图形化方法制备得到的导电纳米线层。

10.一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一电极层、发光单元和第二电极层，其特征在于，所述的第一电极层和/或第二电极层为权利要求9所述的导电纳米线层。