本公開涉及噴墨打印成膜方法。

背景技術(shù)：

在各種成膜技術(shù)中，溶液成膜技術(shù)越來越受到人們的重視。所謂溶液成膜，即把所需材料經(jīng)過處理，例如分散成納米級(jí)的微小顆粒，然后溶解在相應(yīng)的溶劑中，再利用其他設(shè)備將該溶液淀積在基板表面，待溶劑蒸發(fā)后，即可在基板表面形成所需薄膜。

噴墨打印是溶液成膜技術(shù)中較為重要的一種，并因其具有操作簡單、成本低廉、工藝簡單、及易于實(shí)現(xiàn)大尺寸等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于制備發(fā)光顯示中的彩色濾光片、有機(jī)薄膜晶體管、金屬電極以及三維隔離墻等，以及用于制備發(fā)光器件，都取得了很好的成果。尤其是在有機(jī)發(fā)光器件(oled)等自發(fā)光器件的加工生產(chǎn)中，噴墨打印因其成本低、效率高等多重優(yōu)勢備受矚目。

申請人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，盡管噴墨打印具有諸多的技術(shù)優(yōu)勢，但噴墨打印的成膜在性能上相對傳統(tǒng)的蒸鍍等有所不足，因此本領(lǐng)域，尤其是在在基板上形成陣列式的打印圖案形式的薄膜等具體應(yīng)用中，依舊存在改進(jìn)噴墨打印技術(shù)的需要。。

另外，在噴墨打印后的真空干燥的過程中，由于真空干燥抽氣口的位置固定，致使整塊基板的不同位置成膜均勻性不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，需要提供一種噴墨打印成膜方法，所述方法可以使噴墨打印具有良好的成膜狀態(tài)，從而提高噴墨打印器件性能。

另外，還需要提供一種噴墨打印成膜方法，所述方法可以提高整個(gè)基板的成膜均勻性，不會(huì)由于真空干燥抽氣口的位置固定，致使整塊基板的不同位置成膜均勻性不一致。

因此，在本公開的一個(gè)方面，提供一種噴墨打印成膜方法，所述方法包括：

噴墨打印步驟：在基板上通過噴墨打印形成墨水的液滴；和，

旋轉(zhuǎn)干燥步驟：在使基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，干燥基板上的墨水的液滴，從而使墨水的液滴形成膜。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案，所述方法還包括：在噴墨打印步驟和旋轉(zhuǎn)干燥步驟之間的預(yù)干燥步驟：將墨水的液滴預(yù)干燥，以除去液滴中的一部分溶劑。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，在所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟中，使所述基板以50至1000轉(zhuǎn)/分鐘或者100至800轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述旋轉(zhuǎn)干燥選自真空旋轉(zhuǎn)干燥和加熱旋轉(zhuǎn)干燥中的至少一種。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述旋轉(zhuǎn)干燥是真空旋轉(zhuǎn)干燥，并且所述真空旋轉(zhuǎn)干燥的真空度是2至100pa。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述真空旋轉(zhuǎn)干燥進(jìn)行1至30分鐘。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥選自真空預(yù)干燥和加熱預(yù)干燥中的至少一種。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥是真空預(yù)干燥，并且所述真空預(yù)干燥的真空度是1000至20000pa。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述真空預(yù)干燥進(jìn)行1至5分鐘。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥步驟和所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟在同一真空干燥腔中進(jìn)行，其中所述真空干燥腔具有用于放置所述基板的基板放置機(jī)臺(tái)，其中所述基板放置機(jī)臺(tái)具有旋轉(zhuǎn)的功能。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥步驟是在25至50℃加熱1至10分鐘的預(yù)干燥步驟，并且所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟是在25至50℃加熱1至15分鐘的旋轉(zhuǎn)干燥步驟。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，在所述噴墨打印步驟中，形成的墨水的液滴的大小是1至30pl。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述基板是用于發(fā)光顯示中的彩色濾光片、有機(jī)薄膜晶體管、金屬電極或三維隔離墻的基板。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述基板是用于發(fā)光器件的基板，其中形成的膜包括空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層中的一種或多種。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥步驟和所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟在相同或不同的設(shè)備中進(jìn)行。

通過本公開的方法，可以使噴墨打印成膜狀態(tài)良好，從而提高噴墨打印器件性能，提高整個(gè)基板的成膜均勻性，不會(huì)由于真空干燥抽氣口的位置固定，致使整塊基板的不同位置成膜均勻性不一致。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的示例性實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的噴墨打印成膜方法的流程圖。

圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的用于實(shí)施本公開的方法的真空干燥腔的示意圖。

圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴在預(yù)干燥之前的示意圖。

圖4是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴在預(yù)干燥之后的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本公開的具體實(shí)施方案，對本公開實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方案和/或?qū)嵤├齼H僅是本公開一部分實(shí)施方案和/或?qū)嵤├?，而不是全部的?shí)施方案和/或?qū)嵤├；诒竟_中的實(shí)施方案和/或?qū)嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方案和/或所有其他實(shí)施例，都屬于本公開保護(hù)的范圍。

本公開的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：通過在噴墨打印干燥成膜過程中，加入旋轉(zhuǎn)工藝，噴墨打印成膜界面性能良好，其成膜的發(fā)光器件的效率接近傳統(tǒng)的旋涂等技術(shù)。因此，本公開的發(fā)明人提出了一種用于解決上述問題的方法，具體為在噴墨打印干燥成膜過程中，加入旋轉(zhuǎn)步驟，以便基板邊旋轉(zhuǎn)，邊進(jìn)行干燥，使得噴墨打印成膜狀態(tài)良好，從而提高噴墨打印器件的效能。同時(shí)由于旋轉(zhuǎn)步驟的加入，提高整個(gè)基板的成膜均勻性，進(jìn)一步提高器件效能。

在本文中，如果沒有另外指出，膜和層可以互換地使用。

如圖1所示，在本公開的一個(gè)方面，提供一種噴墨打印成膜方法。所述方法包括：

噴墨打印步驟s10：在基板上通過噴墨打印形成墨水的液滴；和，

旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30：在使基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，干燥基板上的墨水的液滴，從而使墨水的液滴形成膜。

上述工藝可以使噴墨打印成膜狀態(tài)好，提高噴墨打印器件性能；并且可以提高整個(gè)基板的成膜均勻性。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案，所述方法還可以包括：在噴墨打印步驟s10和旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30之間的預(yù)干燥步驟s20：將墨水的液滴預(yù)干燥，以除去液滴中的一部分溶劑。

在基板上，可以具體用于限定像素的像素界定層，例如像素界定層可以為梯形形狀。在像素界定層內(nèi)，通過噴墨打印形成墨水的液滴。在預(yù)干燥之后，噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴低于所需形狀的像素界定層的頂部。此時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)干燥，可以有利于使墨水的液滴在所需形狀的像素界定層內(nèi)形成膜。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，在所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30中，可以使所述基板以50至1000轉(zhuǎn)/分鐘或者100至800轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)速度的下限可以例如為60轉(zhuǎn)/分鐘，70轉(zhuǎn)/分鐘，80轉(zhuǎn)/分鐘，90轉(zhuǎn)/分鐘，100轉(zhuǎn)/分鐘，150轉(zhuǎn)/分鐘或者200轉(zhuǎn)/分鐘。旋轉(zhuǎn)速度的上限可以例如為950轉(zhuǎn)/分鐘，900轉(zhuǎn)/分鐘，850轉(zhuǎn)/分鐘，750轉(zhuǎn)/分鐘，600轉(zhuǎn)/分鐘，500轉(zhuǎn)/分鐘或者400轉(zhuǎn)/分鐘。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述旋轉(zhuǎn)干燥可以選自真空旋轉(zhuǎn)干燥和加熱旋轉(zhuǎn)干燥中的至少一種。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述旋轉(zhuǎn)干燥可以是真空旋轉(zhuǎn)干燥，并且所述真空旋轉(zhuǎn)干燥的真空度可以是2至100pa。真空度的下限可以例如為3pa，4pa，5pa，6pa，7pa，8pa，9pa或10pa。真空度的上限可以例如為95pa，90pa，80pa，75pa，70pa，65pa，60pa或55pa。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述真空旋轉(zhuǎn)干燥可以進(jìn)行1至30分鐘，例如2至25分鐘，或者2至20分鐘。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥可以選自真空預(yù)干燥和加熱預(yù)干燥中的至少一種。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥可以是真空預(yù)干燥，并且所述真空預(yù)干燥的真空度可以是1000至20000pa。真空度的下限可以例如為1500pa，2000pa，2500pa，3000pa，3500pa，4000pa，4500pa或5000pa。真空度的上限可以例如為18000pa，16000pa，14000pa，12000pa，10000pa，9000pa，8000pa或7000pa。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述真空預(yù)干燥可以進(jìn)行1至5分鐘，例如2至4分鐘，或者約3分鐘。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥步驟s20和所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30可以在同一真空干燥腔中進(jìn)行，其中所述真空干燥腔可以具有用于放置所述基板的基板放置機(jī)臺(tái)，其中所述基板放置機(jī)臺(tái)具有旋轉(zhuǎn)功能，例如可以具有以0至25000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)的功能。所述真空干燥腔還可以具有加熱裝置，使得所述預(yù)干燥步驟s20和所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30可以采用旋轉(zhuǎn)真空干燥、旋轉(zhuǎn)加熱干燥，以及旋轉(zhuǎn)加熱真空干燥的方式進(jìn)行。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥步驟s20可以是在25至50℃加熱1至10分鐘的預(yù)干燥步驟s20，例如在25至45℃加熱2至8分鐘的預(yù)干燥步驟s20；并且所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30可以是在25至50℃加熱1至15分鐘的旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30，例如在25至45℃加熱2至12分鐘的旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，在所述噴墨打印步驟s10中，形成的墨水的液滴的大小可以是1至30pl，例如2至20pl。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述基板可以是用于發(fā)光顯示中的彩色濾光片、有機(jī)薄膜晶體管、金屬電極或三維隔離墻的基板。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述基板是用于發(fā)光器件的基板，其中形成的膜包括空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層中的一種或多種。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)干燥步驟s20和所述旋轉(zhuǎn)干燥步驟s30可以在相同或不同的設(shè)備中進(jìn)行。

在本公開的另一個(gè)方面，還可以提供一種用于形成包括空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層的發(fā)光器件的方法，所述方法包括：由上面所述的噴墨打印成膜方法形成空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層中的任何一層或多層。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，可以提供由上面所述的用于形成包括空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層的發(fā)光器件的方法形成的發(fā)光器件。

作為用于的噴墨打印發(fā)光器件的空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層的墨水，是oled打印領(lǐng)域廣泛研發(fā)和使用的材料，例如可以使用可商購自merck公司的系列墨水和可商購自dupont的lux系列墨水，也可自行研發(fā)配制。本申請的噴墨打印工藝不局限于此。

在本公開的另一個(gè)方面，還可以提供一種用于形成oled等發(fā)光器件的方法，這類發(fā)光器件通常為自發(fā)光器件。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，此類自發(fā)光器件包括發(fā)光層，還包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層、電子輸送層等中的一層或多層，所述方法包括：由上面所述的噴墨打印成膜方法形成自發(fā)光器件結(jié)構(gòu)中的任何一層或多層，例如空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子注入層、電子輸送層等。

根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案，可以提供由上面所述的用于形成oled等發(fā)光器件的的方法形成的發(fā)光器件。

圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的用于實(shí)施本公開的方法的真空干燥腔的示意圖。如圖2中所示，所述真空干燥腔10具有用于放置所述基板30的基板放置機(jī)臺(tái)20，其中所述基板放置機(jī)臺(tái)20具有旋轉(zhuǎn)的功能。在真空干燥步驟中，可以將噴墨打印后的基板30放置在真空干燥腔10的基板放置機(jī)臺(tái)20上，在使基板放置機(jī)臺(tái)20旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，真空干燥基板30中的墨水的液滴。

圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴在預(yù)干燥之前的示意圖，以梯形形狀的像素界定層為例。如圖3中所示，在預(yù)干燥之前，噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴40超出梯形形狀的像素界定層50。此時(shí)，進(jìn)行預(yù)干燥，將像素界定層50內(nèi)的墨水的液滴40的溶劑先除去一部分，從而使得噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴40低于梯形形狀的像素界定層50的頂部。

圖4是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴在預(yù)干燥之后的示意圖，以梯形形狀的像素界定層為例。如圖4中所示，在預(yù)干燥之后，噴墨打印到基板上的像素界定層內(nèi)的墨水的液滴低于梯形形狀的像素界定層50的頂部。此時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)干燥，可以有利于使墨水的液滴在梯形形狀的像素界定層50內(nèi)形成膜。

通過本公開的方法，可以使噴墨打印成膜狀態(tài)良好，從而提高噴墨打印器件性能，可以提高整個(gè)基板的成膜均勻性，不會(huì)由于真空干燥抽氣口的位置固定，致使整塊基板的不同位置成膜均勻性不一致。

實(shí)驗(yàn)例：

在如下中，如果沒有具體表明，所述的份以及比例都按重量計(jì)。實(shí)施例用于舉例說明的目的，而不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為限制其本公開的范圍。

下面的實(shí)施例是描述用于制備有機(jī)發(fā)光器件(oled)的方法以用于說明本公開技術(shù)方案的應(yīng)用效果。應(yīng)當(dāng)理解，所述方法也可用于制備有機(jī)薄膜晶體管、金屬電極或三維隔離墻，而沒有任何限制。

實(shí)施例中所用到的裝置和材料如下：

旋轉(zhuǎn)真空設(shè)備：圖2所示的設(shè)備

噴墨打印基板，以如下規(guī)格為例：

分辨率：80ppi

有效顯示區(qū)(aa區(qū))大小：10053.12μm*10053.12μm

aa區(qū)像素個(gè)數(shù)：32*32個(gè)

像素大?。?14.16μm*314.16μm

開口率：32.83％

墨水：以商購自merck公司的墨水為例。

實(shí)施例1：

在上面所述的基板上通過氣相沉積形成厚度為的氧化錫銦(ito)透明導(dǎo)電膜。

在形成有ito透明導(dǎo)電膜的基板上通過蝕刻形成32*32個(gè)的像素限定區(qū)(層)，大小為314.16μm*314.16μm。

在蝕刻形成的像素限定層內(nèi)，使用噴墨打印機(jī)打印系列墨水中的用于空穴注入層的墨水，從而在像素限定層內(nèi)形成墨水的液滴，使得成膜后的用于空穴注入層的膜厚度為將打印過的基板放置在圖2所示的真空干燥腔中的基板放置機(jī)臺(tái)上，在6000pa的真空下預(yù)干燥3分鐘。此時(shí)，像素界定層內(nèi)的墨水的液滴低于像素界定層的頂部。然后，在使基板放置機(jī)臺(tái)以500轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使預(yù)干燥后的基板在50pa的真空下干燥10分鐘成膜，從而形成空穴注入層。然后，在手套箱中，將成膜后的基板放置在熱板上，在230℃的溫度烘焙。

然后，在空穴注入層上，使用噴墨打印機(jī)打印系列墨水中的用于空穴傳輸層的墨水，從而在像素限定層內(nèi)的空穴注入層上形成墨水的液滴，使得成膜后的用于空穴傳輸層的膜厚度為將打印過的基板放置在圖2所示的真空干燥腔中的基板放置機(jī)臺(tái)上，在6000pa的真空下預(yù)干燥3分鐘。此時(shí)，像素界定層內(nèi)的墨水的液滴低于像素界定層的頂部。然后，在使基板放置機(jī)臺(tái)以500轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使預(yù)干燥后的基板在50pa的真空下干燥10分鐘成膜，從而形成空穴傳輸層。然后，在手套箱中，將成膜后的基板放置在熱板上，在180℃的溫度烘焙。

然后，在空穴傳輸層上，使用噴墨打印機(jī)打印系列墨水中的用于發(fā)光層的墨水，從而在像素限定層內(nèi)的空穴傳輸層上形成墨水的液滴，使得成膜后的用于發(fā)光層的膜厚度為將打印過的基板放置在圖2所示的真空干燥腔中的基板放置機(jī)臺(tái)上，在6000pa的真空下預(yù)干燥3分鐘。此時(shí)，像素界定層內(nèi)的墨水的液滴低于像素界定層的頂部。然后，在使基板放置機(jī)臺(tái)以500轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使預(yù)干燥后的基板在50pa的真空下干燥3分鐘成膜，從而形成發(fā)光層。然后，在手套箱中，將成膜后的基板放置在熱板上，在150℃的溫度烘焙。

然后，在蒸鍍機(jī)臺(tái)上，蒸鍍氟化鈉和鋁分別作為電極，其中氟化鈉的厚度為而鋁的厚度為

比較例1

除了在形成空穴注入層、空穴傳輸層和發(fā)光層的過程中，在基板放置機(jī)臺(tái)不旋轉(zhuǎn)的情況下將預(yù)干燥后的基板進(jìn)行真空干燥步驟之外，以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行。

實(shí)施例1和比較例1的條件如表1中所示。

表1

采用電流-電壓-亮度(ivl)量測系統(tǒng)，測量實(shí)施例1和比較例1得到的器件的性能。測量結(jié)果如表2中所示。

表2

由表2的數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1得到的器件的效能比比較例1得到的器件的效率(cd/a)@1kcd/m²和外量子效率(％)@1kcd/m²均高出44％左右，從而表明：在噴墨打印干燥成膜過程中，加入旋轉(zhuǎn)步驟，以便基板邊旋轉(zhuǎn)，邊進(jìn)行真空干燥，使得噴墨打印成膜狀態(tài)更接近旋涂的成膜狀態(tài)，能夠提高噴墨打印器件的效能。

盡管上述實(shí)施例以oled發(fā)光器件結(jié)構(gòu)為例說明了本發(fā)明所公開的工藝具有的良好性能，對于其它可噴墨成膜的器件，申請人在工藝實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)適用于本公開的技術(shù)方案同樣具有良好的成膜性能。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本公開實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本公開的精神和范圍。這樣，倘若本公開的這些修改和變型屬于本公開權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本公開也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。