第３６卷㊀第１期
２０２１年１月㊀㊀
㊀㊀㊀
㊀㊀液晶与显示
㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a y
s ㊀㊀㊀㊀㊀
V o l ．３６㊀N o ．１㊀J a n ．２０２１
㊀㊀收稿日期:２０２０Ｇ１０Ｇ１４；修订日期:２０２０Ｇ１１Ｇ１２．
㊀㊀基金项目：国家自然科学基金(N o ．６１８２５４０２,N o ．６１６７５０８５,N o ．６１８０５０９６)；吉林省自然科学基金(N o ．
２０２００２０１１６０J C )
S u p p o r t e db y N
a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a (N o ．６１８２５４０２,N o ．６１６７５０８５,N o ．６１８０５０９６);N a t u r a l S c i e n c eF o u n d a t i o no f J i l i nP r o v i n c e (N o ．２０２００２０１１６０J C )
㊀㊀∗通信联系人,E Ｇm a i l :y f l i u ２３＠j
l u ．e d u ．c n 文章编号:１００７Ｇ２７８０(２０２１)０１Ｇ０００８Ｇ１３
N a n o i m p r i n t e d s t r u c t u r e s f o r o r g
a n i c l i g h t Ｇe m i t t i n g d
e v i c e s a n d l a s e r s G A O X i u Ｇm i n ,L I U Y u e Ｇ
f e n
g ∗
,Z H A N G H a i Ｇj i n g
,Z H A N G T i a n Ｇr u n ,B IY a n Ｇg a n g ,Y I N D a ,F E N GJ i n g
(S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f I n t e g r a t e dO p
t o e l e c t r o n i c s ,C o l l e g e o f E l e c t r o n i cS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,J i l i nU n i v e r s i t y ,C h a n g c h u n １３００１２,C h i n a )A b s t r a c t :O r g a n i c l i g h t Ｇe m i t t i n g d e v i c e s (O L E D s )h a v e b e e nd e v e l o p e d a n d a p p l i e d r a p i d l y
i n t h e p a s t t h r e ed e c a d e s a s b o t hd i s p l a y a n d l i g h t i n g p a n e l s d u e t o t h e i r a d v a n t a g e s ．H o w e v e r ,i n h e r e n t l o w l i g h t e x t r a c t i o ne f f i c i e n c y a l w a y sm a k e s t h e mr e q u i r e t o i n t e g r a t i n g t h e l i g
h t e x t r a c t i o n m i c r o /n a n os t r u c Ｇt u r e s ．O n t h e o t h e r h a n d ,o r g
a n i c s e m i c o n d u c t o r l a s e r (O S L )a l s o h a s a t t r a c t e dm u c h a t t e n t i o n d u e t o t h e a d v a n t a g e s o fw i d ee m i s s i o ns p e c t r u m ,s i m p l e f a
b r i
c a t i o n ,l o wc o s t a n de a s y i n t e g
r a t i o n ．A l s o ,m i c r o /n a n o s t r u c t u r e s s h o u l db e f a b r i c a t e d i n t h eO S La s r
e s o n a t o r g e o m e t r i e s f o r o p t i c a l f e e d b a c k t o a c h i e v e l a s i n g a c t i o n ．A m o n g t h e d i f f e r e n t f a b r i c a t i o n t e c h n i q u e s ,n a n o i m p r i n t l i t h o g r a p h y (
N I L )a s a p a t t e r n i n g p r o c e s sw i t hh i g h Ｇr e s o l u t i o n ,h i g h Ｇt h r o u g h p u t a n d c o s t e f f e c t i v e ,i s c o n s i d e r e d t o b e o n e o f t h em o s t p r o m i s i n g t e c h n o l o g i e s ．N I L n o to n l y c
a n
b r e a kt h el i m i t a t i o nf r o m d i f f r a
c t i o nl i m i ta n
d b
e a ms c a t t e r i n g ,b u t a l s o g u a r a n t e e t h e i n h e r e n t o p t i c a l a n d e l e c t r o n i c p r o p e r t i e s o
f o r
g a n i c o p t o e l e c Ｇt r o n i cm a t e r i a l s ．H e r e ,w e s u mm a r i z e a n d e v a l u a t e t
h e f a b r
i c a t i o no f n a n o s t r u c t u r e de l e c t r o d e ,f u n c Ｇt i o n a l l a y e r s a n d e n c a p s u l a t i o n f i l m s i n t h eO L E D s a n dn a n o s t r u c t u r e dd y e Ｇd o p e d p o l y m e r a n d l u m i Ｇn e s c e n tm a t e r i a l s i n t h eO S L s ．K e y w o r d s :n a n o i m p r i n t l i t h o g r a p h y ;o r g a n i c l i g h t Ｇe m i t t i n g d e v i c e s ;o r g a n i c s e m i c o n d u c t o r l a s e r 用于有机发光器件和有机激光的纳米压印结构
高秀敏，刘岳峰∗，张海静，张天润，毕宴钢，银㊀达，冯㊀晶
(吉林大学电子科学与工程学院集成光电国家重点实验室，吉林长春１３００１２)
摘要：在过去３０年中，有机电致发光器件(O r g a n i c l i g h t Ｇe m i t t i n g d e v i c e s ,O L E D s )在显示和照明面板领域得到了快速的发展和应用.然而，固有的低光取出效率使O L E D s 常需要集成光取出微纳结构.另一方面，有机半导体激光器
(O r g a n i c s e m i c o n d u c t o r l a s e r s,O S L s)由于具有发射光谱宽㊁制备简单㊁成本低和易于集成的优点也引起了广泛关注.同O L E D s需要集成微纳结构一样，在O S L s中也需要制备微纳结构用作谐振腔从而产生光增益来实现激射.在不同的微纳结构制备工艺中，纳米压印技术(N a n o i m p
r i n t l i t h o g r a p h y,N I L)作为一种高分辨率㊁高产率和低成本的图案化技术，被认为是最有前景的技术之一.N I L不仅可以打破衍射极限和光散射的限制，而且可以保证有机光电材料的光学和电学性能不受损害.本文回顾了利用N I L在O L E D s制备结构化电极㊁结构化功能层和结构化封装层以及在O S L s中制备结构化染料掺杂聚合物以及结构化发光材料的方案.
关㊀键㊀词：纳米压印技术；有机电致发光器件；有机半导体激光器
中图分类号:T N３８３＋．１㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i:１０．３７１８８/C J L C D．２０２０Ｇ０２７７
１㊀I n t r o d u c t i o n
O r g a n i cl i g h tＧe m i t t i n g d e v i c e s(O L E D s)[１Ｇ４] a n do r g a n i c s e m i c o n d u c t o r l a s e r s(O S L s)[５Ｇ７]b a s e d o no r g a n i cs e m i c o n d u c t i n g m a t e r i a l sh a v eb e e n c o n s i d e r e d a s p o t e n t i a l a n d p r o m i s i n g c a n d i d a t e s i no p t o e l e c t r o n i c s．O n e r e a s o n i s t h e i n h e r e n t a dＧv a n t a g e s o f o r g a n i cm a t e r i a l s i n c l u d i n g w i d em aＧt e r i a l s s o u r c e s,c o s t e f f e c t i v e,c o m p a t i b i l i t y w i t h r o l l t or o l l p r o c e s sa n df l e x i b i l i t y[８Ｇ１０]．A nＧo t h e r i s t h e e f f i c i e n c y a n d l i f e t i m e o f o r g a n i c o pＧt o e l e c t r o n i c d e v i c e s c o n t i n u o u s r a p i di m p r o v eＧm e n
t[１１Ｇ１２]．A c c o r d i n g t o t h e a b o v e m e n t i o n e d a d v a nＧt a g e s,o r g a n i c l i g h t s o u r c e d e v i c e s l e a d t o a g r e a t m a n y s i g n i f i c a n tc o mm e r c i a la p p l i c a t i o n s．F o r i n s t a n c e,O L E D s h a v e b e e n a l r e a d y u s e d i n p a n e l d i s p l a y i n c l u d i n g t h e s m a r t p h o n e a n d t e l eＧv i s i o nw i d e l y[１３Ｇ１５]．O S L s i s c o n s i d e r e d a s t h e p oＧt e n t i a l a l t e r n a t i v e l i g h t s o u r c e o f i n t e g r a t e d p h oＧt o n i c c h i p[１６Ｇ１７]．
S i n c e t h e p i o n e e r i n g r e p o r t s,aw i d ev a r i e t y o f r e s e a r c ho nO L E D s a n dO S L s h a v eb e e nc o nＧd u c t e d i nb o t ha c a d e m i aa n d i n d u s t r i e s．T h e r eＧs e a r c hi n v o l v e st h ef i e l do f m a t e r i a ls y n t h e s i s, f a b r i c a t i o n p r o c e s s a n d s t r u c t u r e d e s i g n e t c．A l s o,a g r e a tm a n y r e v i e wa r t i c l e so nd i f f e r e n t p e r s p e c t i v e s o fO L E D sa n d O S L sh a v eb e e nr eＧp o r t e d[１８Ｇ２０]．I n t h i sr e v i e w,w ef o c u s o n t h e n a n o i m p r i n t e ds t r u c t u r e s f o rO L E D sa n d O S L s t o s u p p l y a c o m p l e m e n t a r y p e r s p e c t i v e s i n c e n a n o s t r u c t u r e sh a v eb e e n p r o v e dt h ev a l u ea n d s i g n i f i c a n c e o n i m p r o v i n g t h e p e r f o r m a n c e o f t h e d e v i c e s,a n dn a n o i m p r i n tl i t h o g r a p h y h a sb e e n a l s o d e m o n s t r a t e d h i g hＧr e s o l u t i o n,h i g hＧt h r o u g h p u ta n d c o s t e f f e c t i v e．D i f f e r e n tf r o m t r a d i t i o n a l h i g h r e s o l
u t i o n l i t h o g r a p h i c t e c h n o l oＧg i e s i n c l u d i n g u l t r a v i o l e t(U V)l i t h o g r a p h y,EＧb e a ml i t h o g r a p h y[２１]e t c．,w h i c hf a b r i c a t en a n oＧp a t t e r nu s i n gp h o t o n s o r e l e c t r o n s t om o d i f y t h e c h e m i c a l c r o s s l i n k i n g o f t h e r e s i s t,N I La c h i e v e t h e p a t t e r nb a s e do n m e c h a n i c a ld e f o r m a t i o na t t h ef l u i d i co re l a s t i cs t a t e．C o n s e q u e n t l y,N I L n o t o n l y c o u l d b r e a k t h e l i m i t a t i o n f r o m d i f f r a c t i o n l i m i t a n d b e a ms c a t t e r i n g,b u t a l s o g u a rＧa n t e e t h e i n h e r e n t o p t i c a n de l e c t r o n i c p r o p e r t i e so f o r g a n i c o p t o e l e c t r o n i cm a t e r i a l s．T h e r e f o r e,N I Lh a s b e e nc o n s i d e r e da s t h e p r o m i s i n g t e c h n o l o g y t o i nＧt e g r a t et h en a n o s t r u c t u r e si n t oo r g a n i co p t o e l e c t rＧo n i c d e v i c e s i n c o m m e r c i a l a p p l i c a t i o n．
竞选团支书T h e n a n o i m p r i n t p r o c e s si s p r o p o s e d b y C h o ue t a l．i n１９９５[２２]．T h e p r o c e s s i s s i m p l e,a s i l i c o n(S i)w a f e rw i t h s i l i c a n a n o s t r u c t u r e d s u rＧf a c ea s a m o l d i s p r e s s e d o n a p o l y m e t h y lＧm e t h a c r y l a t e(P MMA)f i l mo n t h e S i s u b s t r a t e, w h i c h h a s b e e n h e a t e d a n d t h e t e m p e r a t u r e s h o u l db e h i g h e r t h a n i t s g l a s s t r a n s i t i o n t e m p e rＧa t u r eb u t l o w e rt h a nt h e m e l t i n g t e m p e r a t u r e．I n t h i s c o n d i t i o n,P MMAf i l mb e h a v e s a s av i s c o eＧl a s t i c s t a t e a n d r e
p l i c a t e s t h e n a n o s t r u c t u r e s o f t h e m o l d c o n f o r m a l l y．D u r i n g t h e n a n o i mＧp r i n t i n g,t h e c o n d i t i o n i n t e r m s o f t e m p e r a t u r e, p r e s s u r e a n dd u r a t i o n t i m e s h o u l db e a d j u s t e d t o r e a l i z e o p t i m a l n a n o s t r u c t u r e s．A f t e r c o o l i n g d o w n b e l o w g l a s st r a n s i t i o nt e m p e r a t u r e,t h e P MMAf i l m w i l l r e t u r nt os o l i ds t a t e．F i n a l l y, t h e n a n o s t r u c t u r ec o u l d b e o b t a i n e d a f t e rt h e m o l dr e m o v e sf r o m S is u b s t r a t e．I ti so b v i o u s t h a t t h em o l dw i t hn a n o s t r u c t u r e s a n d t h e t a r g e t m a t e r i a l s a r e t h e f u n d a m e n t a l e l e m e n t s f o rN I L
９
第１期㊀㊀G A O X i uＧm i n,e t a l．:N a n o i m p r i n t e d s t r u c t u r e s f o r o r g a n i c l i g h tＧe m i t t i n g．．．
f r o ma b o v e m e n t i o n e d t e c h n i c a l p r o c e s s ．T h i s r e Ｇv i e w w i l l p a y m
o r ea t t e n t i o nt ot h e p a t t e r no f t a r g e tm a t e r i a l sb e c a u s e t h e p e r f o r m a n c eo fd e Ｇv i c e s i s n o t r e l a t i v e l y d e p e n d e n t o nm o l d f a b r i c a t i o n p
r o c e s s ．W ew i l l s u mm a r i z e t h e e x t e n s i v e s t u d i e s o n O L E D s a n d O S L s w i t h N I L i n d e t a i la s f o l l o w．㊀㊀
F i g ．１㊀O r i g i no fn a n o i m p r i n t l i t h o g r a p h y w i t ho r g
a n i c m a t e r i a l s ．(a ,
b )A F Mi m a g e s o f t h eA l q ３/D C ＧM I I ;(
c )S E Mi m a g e o f t h e g r a t i n g o
fP MM A /A l q ３
/D C M I I ;(d )L u m i n e s c e n c e s p e c t r a l i n t e n s i t y b e f o r e a n d a f t e r n a n o i m p r i n t ．R e p r i n t e d w i t h p e r m i s s i o no fR e f ．[３４],C o p y r i g h t１９９９A m e r i c a n I n s t i t u t e o f P h y
s i c s ．２㊀N I Lf o rO L E D s
O L E D sh a v eb e e na l r e a d y e x h i b i t i n g e
最亮的星星歌词x c e l l e n t c o mm e r c i a l a p p l i c a t i o n i n p a n e l d i s p l a y i n c l u d i n g
s m a r t p h o n e a n d t e l e v i s i o nw i d e l y
,a sw e l l a s i n s o l i d s t a t e l i g h t s o u r c e s [
２３Ｇ２６
]
．A n da g r e a tm a n y
奥莉安娜a c a d e m i c r e s e a r c hh a v e
b e e n p r o v e d t h a tm i
c r o
/n a n o s t r u c t u r e s h a v e a b i l i t y t o i m p r o v e t h e l i g
h t e x t r a c t i o no fO L E D s [
２７Ｇ３３]
．A f t e r t h eN I Lr e p
o r Ｇt e d ,C h o u e t a l ．i n t r o d u c e dN I L i n t o o r g
a n i cm a Ｇt e r i a l s s i n c e i n t e g r a t i n g t h em i c r o /n a n o s t r u c t u r e s i s e f f e c t i v et o m a n i p u l a t et h el i g h ti nt h eo r g a n i c o p
创新实践t o e l e c t r o n i c d e v i c e s [３４
]
．B o t h s m a l l m o l e c u l e a n d p o l y
m e r s u b m i c r o n s t r u c t u r e s h a v e b e e n d e m o n s t r a t e du s i n g N I Li n t h e i r r e s e a r c h ．F i g
．１(a ,b )s h o w a t o m i cf o r c e m i c r o s c o p
台湾自由行城市
e (A F M )i m a g e s o
f D C M I I d o p e d i nA l q ３g
r a t i n g ,a n dF i g ．１(c )s h o w sS E Mi m a g eo f t h e p o l y
m e rP MMA w i t hA l q ３/D C M I I ．T h e p e r i o d s a r e ２００n m ,３００n ma n d２００n mr e s p e c t i v e l y ,w h i c hr e v e a lh i g内质
h e n o u g hr e s o l u t i o nt oa p p l y i n t ot h ev i s i b l e l i g h t r e g i o n ．I t i s w o r t h n o t i n g t h a tt h eo p t i c a la n d e l e c t r o n i c p r o p e r t i e so fo r g a n i c m a t e r i a l s w h e t h e r o r n o t s u f f e rf r o m d e g r a d a t i o nd u et ot h et e m Ｇp e r a t u r ea n d p r e s s u r e d u r i n g t h e n a n o i m p r i n t p r o c e s s ,o r d e m o l d i n gp r o c e s s a f t e r t h en a n o i m Ｇp r i n t ．F i g ．１(d )r e v e a l sn od e g r a d a t i o no c c u r r e d b e c a u s eo fa l m o s ti d e n t i c a l p h o t o l u m i n e s c e n c e c u r v e sb e f o r ea n da f t e rn a n o i m p r i n t ．A l t h o u g
h j u s t n a n o i m p r i n t e do r g
a n i c t h i n f i l mr a t h e r t h a n d e v i c e sw a sd e m o n s t r a t e d ,i t i sa p i o n e e r i n g i n Ｇv e s t i g a t i o no f n a n o i m p r i n t t e c h n o l o g y o n o r g无形文化遗产
a n i c o p
t o e l e c t r o n i c s ．I n t h i s s e c t i o n ,O L E D s w i t h n a n o i m p
r i n t e d s t r u c t u r e sw i l l b e f o c u s e d ．G e n e r Ｇa l l y ,n a n o i m p r i n t e d s t r u c t u r e s i n O L E D a r e c l a s s i f i e di n t e r n a la n de x t e r n a l l i g h te x t r a c t i o n ．T h ei n t e r n a ll i g
h te x t r a c t i o nr e f e r st os u r f a c e p l a s m o n Ｇp o l a r i t o n s (S P P s )m o d e (e l e c t r o m a g n e t i c w a v e sc a u s e d b y c o u p l i n g b
e t w e e n p h o t o n a n d e l e c t r o n ,l o c a t e d a l o n g t h em e t a l l i c e l e c t r o d e /o r Ｇg a n i c i n t e r
f a c e )a n dw a v e g
u i d e (WG )m o d e (i n I T O a n d o r g a n i c l a y e r d u e t o t h e i r h i g
h r e f r a c t i o ni n d e x ),w h i l et h ee x t e r n a l l i g h te x Ｇt r a c t i o n r e f e r s t os u b s t r a t em o d e (t o t a l i n t e r n a l
r e f l e c t i o na tt h es u b s t r a t e /a i r i n t e r f a c e )．F i g
．２(a )i l l u s t r a t e s l i g
h t e m i s s i o n m o d eo f ac o n v e n Ｇt i o n a l b o t t o m Ｇe m i t t i n g O L E D [３５
]
．T h e l i g h t t r a p p
e d i nI T O ,s u b s t r a t ea n dt h ei n t e r
f a c eo f A l q ３
/A l c o r r e s p o n d i n g t o WG m o d e ,s u b s t r a t e m o d e a n dS P P sm o d e i n t h e p l a n a rd e v i c e ．C o n Ｇv e r s e l y ,t h e t r a p p i n g m o d e c o u l d b e e x t r a c t e d b y
t h e i n t e r n a l a n d e x t e r n a l n a n o s t r u c t u r e s a s
s h o w n i nt h eF i g ．２(b )．I nr e g
a r dt oe x t r a c t i o n m e c h a n i s m ,F e n g e
ta lh a v ed i s c u s s e di nd e t a i l i n t h e i rr e v i e w [１８]
．O no n eh a n d ,a na p p r o p r i a t e p e r i o d i c i t y s u c ht h a tw a v e g u i d e d l i g h t i sB r a g g
Ｇs c a t t e r e d i n t ot h ef o r w a r dd i r e c t i o ni sr e q
u i r e d f o r t h e p e r i o d i c m i c r o /n a n o p a t t e r n sb y s a t i s f y i n g t h eB r a g g s c a t t e r i n g c
o n d i t i o n ．２d s i n θ＝n λ,
(１
)０
１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀
第３６卷㊀
w h e r e,d r e p r e s e n t s t h e p e r i o d o f n a n o s t r u c t u r e,θi s t h ee m i s s i o na n g l e,λi s t h ew a v e l e n g t ho f t h ee m i t t e dl i g h t．a n d n i sa ni n t e g e r．O nt h e o t h e r h a n d,
S P P s p o w e r l o s s e s a l s oc a nb e c o uＧp l e d o u t b y m a n i p u l a t i n g t h e p r o p a g a t i o n o f p h oＧt o n s i nO L E D sa n d p r o v i d i n g a na d d i t i o n a lm oＧm e n t u mt o c o u p l e t h eS P P m o d e s i n t o l i g h t．
k s p p＝k l i g h t s i nαʃ２πmΛ㊀,(２) w h e r e,k S P P i st h ei nＧp l a n e w a v e v e c t o r o ft h e S P P,k l i g h t i s t h ew a v e v e c t o r o f t h e e m i t t e d l i g h t,Λi st h e p e r i o d o ft h e c o r r u g a t i o n,αi st h e e m i s s i o na n g l e,a n d m i sa ni n t e g e r．H e r e,w e w o u l dl i k et oi n t r o d u c et h ei n t e g r a t i n g n a n oＧs t r u c t u r e s i n t oO L E D s b y N I L ．
F i g．２㊀S c h e m a t i cd i a g r a m o fl i g h te m i s s i o n m o d e s
a n d e x t r a c t i o n s t r a t e g i e s o f a c o n v e n t i o n a l
b o t t o mＧe m i t t i n g O L E D．(a)S t r u
c t u r e sa n d
l i g h t p r o p a g a t i o ni l l u s t r a t i o no fO L E D;(b)
S c h e m a t i ce x p l a n a t i o no ft h e m e c h a n i s m f o r
i m p r o v i n g d e v i c eo u tＧc o u p l i n g e f f i c i e n c y w i t h
n a n o s t r u c t u r e s(T h e g r e e n a r r o wc o r r e s p o n d s
t o t h e S P P sm o d e,t h e r e d a r r o wc o r r e s p o n d s
t o t h e w a v e g u i d e m o d e,a n dt h eb l u ea r r o w
c o r r e s p o n
d s t o t h
e s u b s t r a t e m o d e)．
R e p r i n t e d w i t h p e r m i s s i o n o f R e f．[３５],
C o p y r i g h t２０１４A m e r i c a nC h e m i c a l S o c i e t y．２．１㊀N a n o s t r u c t u r e de l e c t r o d e
C o n s i d e r a t i o n sf o rf a b r i c a t i n g p r o c e s sa n d t h e e x t r a c t i o no f l i g h t,t h en a n o s t r u c t u r e de l e cＧt r o d e c a m e i n t o s i g h t f i r s t l y,s i n c e t h e e l e c t r o d e s g
e n e r a l l y h a v eb e t t e r s t a b i l i t y a n d m a c h i n a b i l i t y c o m p a r e dt oo r g a n i cl a y e r si nt h e O L E
D sa n d t h e r e i s a b o u t４０％S P P s l o s s i n t h e i n t e r f a c e b eＧt w e e nt h e m e t a l e l e c t r o d ea n do r g a n i c l a y e r[３６]．A s a m a t t e ro f f a c t,m o s tn a n o s t r u c t u r e de l e cＧt r o d e sf a b r i c a t e d b y N I L w e r e r e p o r t e d t h a
衣柜对着床好不好t
F i g．３㊀N a n o s t r u c t u r e de l e c t r o d e f a b r i c a t i o nb y N I L．
(a)S c h e m a t i c o f t h e f a b r i c a t i o n p r o c e s s．
S E M(b)a n d A F M(d)i m a g e so f A u(７
n m)/A g(１n m)c o m p o s i t e g r a t i n g f i l mf a b r iＧ
c a t e
d t h r o u g h i m p r i n t i n g S UＧ８;S E M(c)a n d
A F M(e)i m a g e so fA u(７n m)/A g(１n m)
c o m p o s i t e g r a t i n g f i l mf a b r i c a t e
d t h r o u g h i mＧ
p r i n t i n g A u．T h e i n s e t s i n(d)a n d(e)s h o w
t h ee n l a r g e da r e ao ft h ec o r r u g a t e d m e t a l l i c
f i l m s．R e p r i n t e d w i t h p e r m i s s i o n o f R e f．
[３９],C o p y r i g h t２０１９I E E E．
e v a p o r a t i n g t h ee l e c t r o d eo nt h e i m p r i n t e ds u bＧs t r a t e s[３７Ｇ３８]．D e s p i t eo
f t h e i n c r e a s e dl u m i n a n c e a n de f f i c i e n c y o fO L E D s,t h ee v a p o r a t e dn a n oＧs t r u c t u r e d e l e c t r o d e r a n i n t o c o m p r o m i s e d s u r f a c e m o r p h o l o
g y a n d c o n t i n u i t y．R e c e n t l y, t
h e n a n o s t r u c t u r e d
i r e c t l y i m p r i n t e d o n e l e c t r o d e h a s b e e n d e m o n s t r a t e d i n o u r w o r k[３９]．A s s h o w ni nF i g．３(a),d i f f e r e n tf r o mi m p r i n t i n g t h e n a n o s t r u c t u r e o n t h e t a r g e t m a t e r i a l s w i t h o u t e l e c t r o d e,w ei m p r i n t e d a n u l t r a t h i n m e t a l f i l m d i r e c t l y b yp o l y m e r(S UＧ８)Ｇa s s i s t e d t h e r m a ln a n o i m p r i n t．T h eu l t r
a t h i n m e t a lf i l m w a v a p o r a t e d o n a n u n c u r e d p h o t o p o l y m e r, w h i c hn o to n l y u s e da sas e e dl a y e r t o i m p r o v e t h e c o n t i n u i t y a n dc o n d u c t i o no fm e t a l f i l m b u t a l s oa sa na s s i s t e dl a y e r f o r i m p r i n t i n g．D u et o t h e e l a s t i c i t y a n d v i s c i d i t y o f t h e u n c u r e d p o l y m e rf i l m,t h e m e t a lf i l m w o u l dc o r r u g a t e c o n f o r m a l l y w i t hu n d e r n e a t h p o l y m e r d u r i n g t h e n a n o i m p r i n t i n gp r o c e s s．C o m p a r e dt oa sＧe v a p oＧr a t e do nt h ec o r r u g a t e dn a n o s t r u c t u r e s,t h eu lＧt r a t h i nm e t a l f i l ms h o w e db e t t e r s m o o t h n e s sb y e l i m i n a t i n g t h e a d v e r s e e f f e c to r i g i n a t e df r o m t h e f l u c t u a t i o no f t h eu n d e r n e a t hn a n o s t r u c t u r e s
１１
第１期㊀㊀G A O X i uＧm i n,e t a l．:N a n o i m p r i n t e d s t r u c t u r e s f o r o r g a n i c l i g h tＧe m i t t i n g．．．
d u r i n g t h
e e l e c t r o d e d e p o s i t i o n．F i g．３(b~e)i lＧl u s t r a t e d t h e s u r
f a c e m o r p h o l o
g i e s o f t
h e u l t r a t h
i n m e t a lf i l m w i t h d i f f e r e n tf a b r i c a t i o n p r o c e s s．B o t h c o r r u g a t e d n a n o s t r u c t u r e ss h o w g o o d r e g u l a r i t y w i t h p e r i o do f３２０n ma n dd e p t h o f６０n m．H o w e v e r,t h es u r f a c em o r p h o l o g y o f i m p r i n t e dA u/S UＧ８f i l m h a sb e e n i m p r o v e da n d t h er o u g h n e s sh a sb e e nd e c r e a s e do b v i o u s l y a s s h o w ni nt h e A F M f i g u r e s．T h i si m p r o v e m e n t o r i g i n a t e df r o m e l i m i n a t i n g t h ei n h o m o g e n e o u s e v a p o r a t i o nw h i c hc a u s e db y t h ed i f f e r e n c e sn uＧc l e a t i o n a n d g r o w t h o n t h e f a c e t,e d g e a n d c o r n e r o f t h e c o r r u g a t e dn a n o s t r u c t u r e s．M o r e oＧv e r,t h i s i m p r o v e m e n t i s b e n e f i t t o t h e p e r f o r mＧa n c e o fO L E Df a b r i c a t e dw i t h t h e n a n o i m p r i n t e d e l e c t r o d e．
２．２㊀N a n o s t r u c t u r e d f u n c t i o n a l l a y e r s
I n c o n d i t i o n o f O L E D s w i t h t r a n s p a r e n t n o n m e t a l l i cb o t t o m e l e c t r o d e,t h e r ei sn o n eo f S P P s l o s s a t t h e i n t e r f a c eb e t w e e nb o t t o me l e cＧt r o d e a n d o r g a n i c l a y e r．T h e n a n o s t r u c t u r e s h a v e n om o r e n e e d o f i n t e g r a t i n g t o
b o t t o me l e c t r o d e, s u c h a sI T O,g r a p h e n e a n d s i l v e r n a n o w i r e s (A g NW s)．T h e r e f o r e,i n o r d e rt o a v o i d t h e S P P s l o s s o fO L E D s a t t h e t o p i n t e r f a c e b e t w e e n t o p e l e c t r o d e a n do r g a n i c l a y e r,n a n o i m p r i n t h a s b e e n c o n d u c t e d i nt h eo r g a n i c l a y e ro r i n o r g a n i c b u f f e rl a y e r．T a k i n g a c c o u n ti n t o t h e p r o p e r e l a s t i c i t y a n dv i s c i d i t y,t h i nf i l m s p r e p a r e db y s o l u t i o n p r o c e s s h a v e b e e n s e l e c t e d f i r s t l y r e p o rＧt e db y P r o f．T a n g e ta l．T h e m o s tc o mm o n l y u s e d i sP E D O TʒP S S f i l m．F i g．４(a)s h o w s t h e A F Mf i g u r eo ft h en a n o i m p r i n t e d P E D O TʒP S S f i l m,ac o n t i n u o u st a p e r e d p a t t e r n w i t hs e c o n d a r y s u bＧw a v e l e n g t hs t r u c t u r e sw a sd i s p l a y e d[４０]．T h e a v e r a g ed e p t ho f t a p e r e dc o n e i sa b o u t７０n m, w h i c hn o to n l y e n s u r et h es e q u e n t i a ld e p o s i t i o n o f o r g a n i c l a y e r s a n dm e t a l e l e c t r o d eo n t h e p a tＧt e r n e dP E D O TʒP S Sl a y e rd u p l i c a t i n g t h en a n oＧp a t t e r nc o n f o r m a l l y,b u ta l s oi s b e n e f i c i a lt o t h e s u p p r e s s i o no f p o s s i b l e a n o m a l i e s i n t h e c u rＧr e n tf l o w w h e n t h e d e p t hi st o o h i g h．A s a r e s u l t,t h e l i g h t e x t r a c t i o no fO L E D s f a b r i c a t e d w i t hn a n o s t r u c t u r e s c o u l db e e n h a n c e d a sw e l l a s t h e r e g u l a r c a r r i e r i n j e c t i o n a n d t r a n s p o r t．A l s o, a s o lＧg e l d e r i v e d Z n O l a y e r w a s u s e d a s i m p r i n t e dl a y e r[４１]．I ti so b v i o u st h a tt h eh i g h q u a l i t y n a n o c o n e s a r r a y c o u l db e i m p r i n t
e do n t o t h eZ n Ol a y e r(F i g．４(b))．I ts h o u l db e m e nＧt i o n e dt h a tt h e r m a l n a n o i m p r i n t h a s r e p l a c e d p r e s s u r e n a n o i m p r i n t o n t h e P E D O TʒP S S
F i g．４㊀N a n o s t r u c t u r e df u n c t i o n a l l a y e r sf a b r i c a t i o nb y
N I L．(a)P e r s p e c t i v e v i e wo f d e t e r m i n i s t i c a p e r iＧ
o d i c n a n o s t r u c t u r e s t r a n s f e r r e d t oP E D O TʒP S S
l a y e ro nI T O s u r f a c e．D i m e n s i o n s:４μmˑ４
μm．T h e p a n e l sb e l o wi n d i c a t e t h e d e p t h p r oＧ
f i l e s,s h o w i n
g t
h es u r f a c er o o tＧm e a nＧs q u a r e
(R M S)r o u g h n e s so fa b o u t６．５n m．I n s e t s
s h o wt h e f a s tF o u r i e r t r a n s f o r m(F F T)p a tＧ
t e r n so fe a c hi m a g e．(b)A F M t o p o g r a p h y
m o r p h o l o g i e s a n dd e p t h p r o f i l e s f o r p a t t e r n e d
Z n O o n A g NW s．R e p r i n t e d w i t h p e r m i s s i o n
o fR e f．[４０],C o p y r i g h t２０１４W I L E YＧV C H
V e r l a g G m b H&C o．K G a A,W e i n h e i m a n d
R e f．[４２],C o p y r i g h t２０１９W I L E YＧV C H
V e r l a g G m b H&C o．K G a A,W e i n h e i m,r eＧ
s p e c t i v e l y．
o w i n g t o t h eh e a t s t a b i l i t y o fZ n O．I na d d i t i o n, t h e r e i s a s u p e r i o r d e s i g n d i f f e r e n t f r o mo t h e r a tＧt e m p t s i nt h eb o t ha b o v e m e n t i o n e d w o r k．C o nＧs i d e r i n g t h e r e q u i r e m e n t o f f u l lＧc o l o r d i s p l a y a n d b r o a d b a n d w h i t el i g h t i n g,a p e r i o d i cn a n o s t r u cＧt u r e s w i t hl o n gＧr a n g ed i s o r d e ra n ds h o r tＧr a n
g e o r d e rh a v eb e e na d o p t e do nP E D O TʒP S Sa n d Z n Ot ob r e a ko u t t h e l i m i t a t i o no f r e s p o n s et o s p e c i f i ce m i s s i o n w a v e l e n g t h so f p e r i o d i cs t r u cＧt u r e s[４２]．O nt h eo t h e rh a n d,t h e p o s s i b i l i t y o f u s i n g t h e s m a l lＧm o l e c u l eh o l e t r a n s p o r t l a y e r a s
２１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷㊀
