利用湿法刻蚀技术制备热敏打印模板：、
在千级超净室中，采用石英玻璃湿法刻蚀技术制作压印模板。由于我们要在有机发光二极管基底上制作微透镜结构，压印模板的形状应该是凹陷的倒透镜中空微结构。我们采用湿法腐蚀技术工艺制造及其腐蚀液制备方法如下:首先，制备缓冲液，配方为60毫升去离子水/40克NH4F晶体/ 11毫升41% HF；采用腐蚀液:85毫升去离子水/ 5毫升氢氟酸缓冲液/ 9 ~ 10毫升盐酸。实验证明，在室温下腐蚀液可以达到每分钟1μm的腐蚀深度，并且表面可以更加光滑。图1是纳米热敏打印模板的制备工艺图，硅打印模板的制作工艺如下：首先，依次用酒精清洗石英衬底15分钟，用丙酮清洗15分钟，用酒精溶液清洗15分钟；然后在之前已经干燥的石英玻璃表面旋涂一层紫外线光刻胶。
图1 热压成型用镜腿制备工艺图
利用纳米压印技术在有机发光二极管衬底上制备微透镜结构：
纳米压印光刻工艺可以简单介绍如下:首先用于uv透明高精度模板制备；然后在衬底上涂覆光刻胶；然后将模板对准光刻胶上方，并将模板压入光刻胶中，让其紫外曝光；剥离，最终实现从模板到衬底的图案转移。过程如图2所示。
图2 热嵌入式光刻技术示意图
经过清洗和防粘连处理后，在有机发光二极管基底上使用热纳米压印光刻技术。
利用高精度的压印模板进行纳米热敏打印，在有机发光二极管基底上得到微透镜结构。良好的微透镜结构均匀性是考察其性能的重要指标。在制作好的具有微透镜结构的有机发光二极管基底上，从1 cm2区域随机选取模板，将模板分成5×5的阵列区域，每个区域取5个点，用扫描电子显微镜测量其尺寸，平均值代表该区域的微透镜结构。总体而言，这种微透镜结构在压印模板上具有良好的分布均匀性。图3是有机发光二极管衬底上微透镜结构的扫描电镜照片。
有机发光二极管衬底上呈现光子晶体带隙效应的微透镜结构优化研究：
有机发光二极管衬底上的这种光子晶体微结构可以认为是在光学尺度上具有周期性介质结构的人工设计和制造的晶体。光子晶体可以适当提高电致发光器件的外量子效率；其主要原因是利用了光子带隙理论和光子晶体的光学衍射效应。光子带隙效应主要是指频率在禁带范围内的光子被禁止传播。衍射效应的原理主要是指在有机发光二极管衬底上的微结构形成一种类似光栅的结构，当有机发光二极管的内部光束进入衬底微结构的表层时，由于微结构的尺寸接近波长，出射光被光栅结构调制，而一些难以出射的光束被耦合进射光，从而出射到自由空间，从而可以提高有机发光二极管器件的光提取效率，控制光的空间分布。
基于微透镜光子晶体结构衬底的有机发光二极管：
为了比较其性能，我们制备了周期为500纳米和200纳米，直径为300纳米，深度为500纳米的两种尺寸的光子晶体。首先我们制备了小分子Alq材料的有机发光二极管器件，这三种器件可以分为两种:ITO和光子晶体微结构复合阳极。
图4是三种器件的发光光谱对比图。在该图中，小三角线是使用500 nm周期光子晶体作为衬底的器件的光提取光谱曲线，虚线是使用200 nm周期光子晶体作为衬底的器件的光提取光谱曲线，小方框线是使用非周期光子晶体作为衬底的器件的光提取光谱曲线；通过光谱对比可知，具有光子晶体微结构的器件比没有光子晶体微结构的器件有所增强，分别增强了93.75%和31.25%。三种器件发光光谱的中心波长平均为520纳米，为典型的绿光发光中心。
图4 三种衬底的电致发光器件的光谱比较
图5是三个器件发光亮度-电压特性对比图。我们可以看到500纳米周期和200纳米周期光子晶体的亮度都高于非光子晶体器件，并且在测试时可以看到明亮的绿光。当电压为12V时，这三种器件的亮度分别为6250cd/m2、4750cd/m2和3750cd/m2，这意味着“500纳米周期光子”和“200纳米周期光子”的亮度比“非光子”高66.7%和26.7%。所以发光强度的提高是光子晶体衬底器件的重要体现。
图6是与两个非透镜光子晶体衬底发光器件的比较，从图中我们可以清楚地观察到透镜的有机发光二极管器件光子晶体微结构亮度高，没有明显的光散射，但非透镜光子晶体微结构的OELD器件明显存在光散射现象。由于光子晶体特有的光子带隙效应，使得光波在自由空间中耦合到辐射图中，因此亮度增加，光提取效率也提高增加了。
图6 OLED与光子晶体(a)和不含光子晶体(b)的比较
总结
我们利用纳米压印光刻技术在有机发光二极管光学玻璃衬底上制备了2D光子晶体微透镜结构。通过对直径、深度和周期等参数的优化，我们可以制作出能够增加器件衬底上光提取耦合的光子晶体。通过对有机发光二极管器件(其基本结构为玻璃/LTO/光子晶体微结构/ ITO/ MoO3/NPB/Alq/LiF/Al)的制备和表征，并通过测量表明，将“500纳米周期光子晶体”和“200纳米周期光子晶体”与“非光子晶体微结构”相比，不仅光谱增加了93.75%和31.25%，而且这三种器件的亮度分别为6250cd/m2、4750cd/m2、3750cd/m2光子晶体器件的亮度明显高于非光子晶体器件的亮度。
