CN112349869A - 一种纳米压印制备oled阳极的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种纳米压印制备OLED阳极的方法，通过清洗硅基板、纳米压印及转印、制备阳极层、剥离等步骤制备阳极像素点，纳米压印可以在不使用电子和光子的前提下，直接机械的在紫外固化胶上构成纳米图形，因此解决了光学曝光中的衍射现象和散射现象，从而可以在大面积尺寸上制备高分辨率的微型OLED显示器。压印采用的石英模板可以重复使用，以较低的成本和简单的工艺获得精确的图形，可降低OLED阳极的制备成本，提高产量。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是一种纳米压印制备OLED阳极的方法。
背景技术
微纳米技术的快速发展，已经广泛并深入的进入各个行业，如微型显示器行业。OLED以厚度小、重量更轻、抗震性能更好、制造工艺简单、成本更低、发光效率更高等优点被业界公认为目前最有发展潜力的显示技术。尺寸小于1英寸的OLED显示器通常应用在头戴式或手掌式电脑监视器、AR/VR眼镜、实景游戏等，应用十分广泛。
硅基OLED微型显示器的阳极制造技术包括传统的剥离方法、干法刻蚀、湿法刻蚀方法等，这些方法应用到实际生产中均需多次使用到传统的光刻技术曝光，传统的光刻技术不仅能引起光学曝光中的衍射和电子散射现象，从而导致分辨率不佳的问题，而且在批量制备以大面积尺寸为衬底的简单且重复图形结构会导致加工成本增长。
因此，结合不会产生衍射和散射现象的纳米压印技术和转印技术提供一种重复性好，成本低，良品率高的阳极制造方法是至关重要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：传统OLED阳极的制备方法需多次光刻曝光，引起光学曝光中的衍射和散射现象，会导致分辨率不佳，在大面积及批量生产简单图形重复结构导致加工成本增长的问题。
本发明解决该技术问题采用的技术方案是：
一种纳米压印制备OLED阳极的方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，采用刻蚀法制备设有多个凹槽一的石英模板一、设有多个凹槽二的石英模板二，所述凹槽一与所述凹槽二位置相对应，相邻所述凹槽一之间的距离为0.8微米，所述凹槽二的宽度大于所述凹槽一的宽度；
步骤二，清洗具有驱动电路的硅基板，用丙酮和去离子水清洗硅基板，氮***吹干后在50至70摄氏度的干燥箱中10分钟去除硅基板上残余的水汽；
步骤三，在所述硅基板上均匀旋涂一层紫外固化胶，先将所述石英模板一进行防粘处理，用对准工艺将所述石英模板一准确贴合到所述紫外固化胶表面，用紫外光照射使所述紫外固化胶固化形成图形化像素点，最后将所述石英模板一从所述硅基板上脱离；
步骤四，通过等离子体去除压印后残余在非像素区域的所述紫外固化胶；
步骤五，在所述石英模板二上面滴加聚二甲基硅氧烷，填满所述凹槽二，用刮刀缓慢地刮除表面多余的所述聚二甲基硅氧烷；
步骤六，在固化后的所述石英模板二表面均匀旋涂一层粘附层聚乙酸乙烯酯，通过对准工艺将带有所述聚二甲基硅氧烷的所述石英模板二倒置在所述压印后的硅基板上，施加应力使两者粘合，移除所述石英模板二后得到T型的微纳结构；
步骤七，蒸镀阳极层，所述阳极层包括钛膜层、镍膜层、铝膜层、铂膜层中的至少一种导电膜层，所述阳极层厚度为40至60纳米；
步骤八，采用N-甲基吡咯烷酮溶液、丙酮溶液中的一种溶液超声除去所述T型结构中的紫外固化胶、聚二甲基硅氧烷以及附着在所述T型结构上纳米金属层。
作为优选，步骤三中所述的防粘处理具体操作是在无水环境中，将所述石英模板一浸泡在无水正辛烷比硅烷为200比1的混合溶液中2至3分钟，取出后将所述石英模板一放在70摄氏度的无水正辛烷溶液中静置20至30分钟，在所述石英模板一表面形成低摩擦系数的疏水层。
作为优选，所述步骤四中所述等离子体采用的是氧气等离子体，流量为20至30标准毫升每分钟，功率为100至150瓦，刻蚀时间为10至30秒。
作为优选，步骤五中所述石英模板二上相邻所述凹槽二之间的距离为0.6微米，聚二甲基硅氧烷是预聚体和固化剂以10比1质量配比形成的混合溶液，在室温下静置1至2小时去除溶液中的气泡，再缓慢倒入所述石英模板二中。
作为优选，步骤六中聚二甲基硅氧烷固化的条件是在70至80摄氏度的温度下固化1至2小时，聚二甲基硅氧烷和聚乙酸乙烯酯之间的粘附能大于聚二甲基硅氧烷与所述石英模板二之间的粘附能。
所述石英模板的制备包括以下流程；
流程一，石英基片的清洗与灰化，用丙酮和去离子水清洗石英基片，之后用氮***吹干所述石英基片并在120度的烘箱内20分钟烘干，再用等离子体轰击所述石英基片表面；
流程二，在所述石英基片上旋涂正性光刻胶，在所述光刻胶上覆盖掩模版，通过前烘、曝光、显影、定影程序获得与所述掩模版图形一致的光刻胶图形；
流程三，反应离子刻蚀，刻蚀性气体轰击所述石英基片，在所述石英基片上刻蚀出凹凸结构；流程四，用N-甲基吡咯烷酮溶液去除所述光刻胶，再清洗、烘干制成所述石英模板。
作为优选，所述刻蚀性气体包括三氟甲烷、六氟化硫中的至少一种。
本发明的有益效果是：
本发明公开一种以硅片为基板的微型OLED显示器（小于1英寸）阳极制造的纳米压印方法，纳米压印可以在不使用电子和光子的前提下，直接机械的在紫外固化胶上构成纳米图形，因此解决了光学曝光中的衍射现象和散射现象，从而可以在大面积尺寸上制备高分辨率的微型OLED显示器。压印采用的石英模板可以重复使用，以较低的成本和简单的工艺获得精确的图形，可降低OLED阳极的制备成本，提高产量。
附图说明
图1是本发明实施例旋涂紫外固化胶后结构示意图。
图2是本发明实施例石英模板贴合结构示意图。
图3是本发明实施例等离子体去残胶后示意图。
图4是本发明实施例完成步骤四石英模板二示意图。
图5是本发明实施例转印流程示意图。
图6是本发明实施例转印后蒸镀纳米金属层示意图。
图7是本发明实施例图形化像素点示意图。
图中：1.硅基板，2.紫外固化胶，3.石英模板一，4.石英模板二，5聚二甲基硅氧烷，6.聚乙酸乙烯酯，7.纳米金属层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至7所示，一种纳米压印制备OLED阳极的方法，包括以下步骤：
步骤一，采用刻蚀法制备设有多个凹槽一的石英模板一3、设有多个凹槽二的石英模板二4，凹槽一与凹槽二位置相对应，相邻凹槽一之间的距离为0.8微米，凹槽二的宽度大于凹槽一的宽度；
步骤二，清洗具有驱动电路的硅基板1，用丙酮和去离子水清洗硅基板1，氮***吹干后在50至70摄氏度的干燥箱中10分钟去除硅基板1上残余的水汽；
步骤三，在硅基板1上均匀旋涂一层紫外固化胶2，先将石英模板一3进行防粘处理，用对准工艺将石英模板一3准确贴合到紫外固化胶2表面，用紫外光照射使紫外固化胶2固化形成图形化像素点，最后将石英模板一3从硅基板1上脱离；本步骤中所述的防粘处理具体操作是在无水环境中，将石英模板一3浸泡在无水正辛烷比硅烷为200比1的混合溶液中2至3分钟，取出后将石英模板一3放在70摄氏度的无水正辛烷溶液中静置20至30分钟，在石英模板一3表面形成低摩擦系数的疏水层；
步骤四，通过等离子体去除压印后残余在非像素区域的紫外固化胶2；本步骤中所述的等离子体采用的是氧气等离子体，流量为20至30标准毫升每分钟，功率为100至150瓦，刻蚀时间为10至30秒；
步骤五，在石英模板二4上面滴加聚二甲基硅氧烷5，填满凹槽二，用刮刀缓慢地刮除表面多余的聚二甲基硅氧烷5；本步骤中所述的石英模板二4上相邻凹槽二之间的距离为0.6微米，聚二甲基硅氧烷5是预聚体和固化剂以10比1质量配比形成的混合溶液，在室温下静置1至2小时去除溶液中的气泡，再缓慢倒入石英模板二4中；
步骤六，在固化后的石英模板二4表面均匀旋涂一层粘附层聚乙酸乙烯酯6，通过对准工艺将带有聚二甲基硅氧烷5的石英模板二4倒置在压印后的硅基板1上，施加应力使两者粘合，移除石英模板二4后得到T型的微纳结构；本步骤中所述的聚二甲基硅氧烷5固化的条件是在70至80摄氏度的温度下固化1至2小时，聚二甲基硅氧烷5和聚乙酸乙烯酯6之间的粘附能大于聚二甲基硅氧烷5与所述石英模板二4之间的粘附能。
步骤七，蒸镀阳极层，阳极层包括钛膜层、镍膜层、铝膜层、铂膜层中的至少一种导电膜层，阳极层厚度为40至60纳米；
步骤八，采用N-甲基吡咯烷酮溶液、丙酮溶液中的一种溶液超声除去T型结构中的紫外固化胶2、聚二甲基硅氧烷5以及附着在T型结构上纳米金属层7。
石英模板的制备包括以下流程；
流程一，石英基片的清洗与灰化，用丙酮和去离子水清洗石英基片，之后用氮***吹干石英基片并在120度的烘箱内20分钟烘干，再用等离子体轰击石英基片表面形成凹凸面，增加其表面积，防止脱胶问题；
流程二，在石英基片上旋涂正性光刻胶，在光刻胶上覆盖掩模版，通过前烘、曝光、显影、定影程序获得与掩模版图形一致的光刻胶图形；
流程三，反应离子刻蚀，刻蚀性气体轰击石英基片，在石英基片上刻蚀出凹凸结构；
流程四，用N-甲基吡咯烷酮溶液去除光刻胶，再清洗、烘干制成石英模板。
刻蚀性气体包括三氟甲烷、六氟化硫中的至少一种。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。
Claims (5)
1.一种纳米压印制备OLED阳极的方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，采用刻蚀法制备设有多个凹槽一的石英模板一、设有多个凹槽二的石英模板二，所述凹槽一与所述凹槽二位置相对应，相邻所述凹槽一之间的距离为0.8微米，所述凹槽二的宽度大于所述凹槽一的宽度；
步骤二，清洗具有驱动电路的硅基板，用丙酮和去离子水清洗硅基板，氮***吹干后在50至70摄氏度的干燥箱中10分钟去除硅基板上残余的水汽；
步骤三，在所述硅基板上均匀旋涂一层紫外固化胶，先将所述石英模板一进行防粘处理，用对准工艺将所述石英模板一准确贴合到所述紫外固化胶表面，用紫外光照射使所述紫外固化胶固化形成图形化像素点，最后将所述石英模板一从所述硅基板上脱离；
步骤四，通过等离子体去除压印后残余在非像素区域的所述紫外固化胶；
步骤五，在所述石英模板二上面滴加聚二甲基硅氧烷，填满所述凹槽二，用刮刀缓慢地刮除表面多余的所述聚二甲基硅氧烷；
步骤六，在固化后的所述石英模板二表面均匀旋涂一层粘附层聚乙酸乙烯酯，通过对准工艺将带有所述聚二甲基硅氧烷的所述石英模板二倒置在所述压印后的硅基板上，施加应力使两者粘合，移除所述石英模板二后得到T型的微纳结构；
步骤七，蒸镀阳极层，所述阳极层包括钛膜层、镍膜层、铝膜层、铂膜层中的至少一种导电膜层，所述阳极层厚度为40至60纳米；
步骤八，采用N-甲基吡咯烷酮溶液、丙酮溶液中的一种溶液超声除去所述T型结构中的紫外固化胶、聚二甲基硅氧烷以及附着在所述T型结构上纳米金属层。
2.如权利要求1所述纳米压印制备OLED阳极的方法，其特征在于：步骤三中所述的防粘处理具体操作是在无水环境中，将所述石英模板一浸泡在无水正辛烷比硅烷为200比1的混合溶液中2至3分钟，取出后将所述石英模板一放在70摄氏度的无水正辛烷溶液中静置20至30分钟，在所述石英模板一表面形成低摩擦系数的疏水层。
3.如权利要求1所述纳米压印制备OLED阳极的方法，其特征在于：所述步骤四中所述等离子体采用的是氧气等离子体，流量为20至30标准毫升每分钟，功率为100至150瓦，刻蚀时间为10至30秒。
4.如权利要求1所述纳米压印制备OLED阳极的方法，其特征在于：步骤五中所述石英模板二上相邻所述凹槽二之间的距离为0.6微米，聚二甲基硅氧烷是预聚体和固化剂以10比1质量配比形成的混合溶液，在室温下静置1至2小时去除溶液中的气泡，再缓慢倒入所述石英模板二中。
5.如权利要求1所述纳米压印制备OLED阳极的方法，其特征在于：步骤六中聚二甲基硅氧烷固化的条件是在70至80摄氏度的温度下固化1至2小时，聚二甲基硅氧烷和聚乙酸乙烯酯之间的粘附能大于聚二甲基硅氧烷与所述石英模板二之间的粘附能。
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Denomination of invention: A Method for Preparing OLED Anodes by Nanoimprinting Effective date of registration: 20230628 Granted publication date: 20210330 Pledgee: Yiwu Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: Zhejiang Hongxi Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023330001283 |
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Denomination of invention: A method for preparing OLED anode by nanoimprinting Granted publication date: 20210330 Pledgee: Yiwu Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: Zhejiang Hongxi Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024330001173 |
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