CN103066004B - 一种表面处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种表面处理方法，涉及打印制造薄膜器件技术领域，解决了现有技术中对衬底表面处理，难以满足打印需求的问题。一种表面处理方法，包括：对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行至少一次自组装单分子层表面处理，以及一次紫外臭氧清洗表面处理，以使得衬底图案的表面能之差变大或变小。本发明适用于打印制造薄膜器件时，对衬底表面进行处理。

Description

一种表面处理方法

技术领域

本发明涉及打印制造薄膜器件技术领域，尤其涉及一种表面处理方法。

背景技术

喷墨打印技术是现代办公印刷中采用的主要技术之一，近年来，研究人员开始尝试把喷墨打印技术应用于平面功能材料的制备，如制备聚合物导电膜、制备彩色有机发光二极管、制备薄膜半导体器件等。

喷墨打印是喷印的墨水材料在衬底上经过铺展，干燥和固化成膜，最终得到满足特定性能要求的薄膜。打印薄膜的质量包括薄膜的形貌和薄膜在衬底界面的状态，是决定打印薄膜器件性能的关键因素。一方面，衬底表面能影响打印薄膜质量，表面能的大小是色散分量和极性分量之和。另一方面，打印薄膜的质量还与打印的墨水相关，由于墨水本身的特性，不同墨水对衬底的色散分量和/或极性分量的要求也不相同。

现有的喷墨打印，基板上已经在部分区域沉积有不同材质的衬底图案，且不同材质的衬底图案，其表面能也不同。而不同的打印需求对不同衬底图案表面能的要求也不相同。例如，为了得到均匀的薄膜形貌，需要减小不同衬底图案的表面能差，使其表面能相近；而为了提高打印薄膜的精度，又需要增加不同衬底图案的表面能差。这就需要根据实际需要，改变衬底图案的表面能，使不同衬底图案的表面能之差变大或变小。

发明内容

本发明的实施例提供一种表面处理方法，通过所述的表面处理方法，改变衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变衬底图案的表面能，从而使不同衬底图案的表面能之差变大或变小，以满足打印需求。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明提供了一种表面处理方法，包括：对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行至少一次自组装单分子层表面处理，以及一次紫外臭氧清洗表面处理，以使得不同衬底图案的表面能之差变大或变小。

可选的，所述自组装单分子层表面处理具体包括：

在容置空间的第一位置处加入待形成单分子层的材料或含待形成单分子层的材料的溶液，并将所述形成有至少两种衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处，以使得所述待形成单分子层的材料在所述衬底图案表面形成单分子层。

可选的，所述方法还包括：在容置空间的第一位置处加入待形成单分子层的材料或含待形成单分子层的材料的溶液之前，向容置空间持续通入惰性气体，以排出容置空间内的空气；

在将所述形成有至少两种衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处之后，封闭所述容置空间并停止通入惰性气体；

抽气一定时间，以使得所述待形成单分子层的材料在所述衬底图案表面形成单分子层；

再缓慢通入惰性气体，使容置空间与外界的压强平衡。

可选的，所述待形成单分子层的材料为含氟的疏水硅烷、含氟的硫酚或具有烷基链结构的疏水硅烷。

可选的，所述自组装单分子层表面处理具体包括：

将一定浓度的溶液加入到反应容器中，所述溶液包括待形成单分子层的材料和有机溶剂；

将所述形成有至少两种衬底图案的基板放入上述含待形成单分子层的材料和有机溶剂的溶液中，浸泡一定时间，以使得所述待形成单分子层的材料在所述衬底图案表面形成单分子层。

可选的，在无氧的环境中，至少将所述待形成单分子层的材料和有机溶剂混合，配制成溶液。

可选的，所述将一定浓度的溶液加入到反应容器之前，所述方法还包括：向反应容器中持续通入惰性气体，以排出反应容器中的空气；

在将所述形成有至少两种衬底图案的基板放入上述包括待形成单分子层的材料的溶液之后，所述方法还包括：封闭反应容器。

可选的，所述待形成单分子层的材料为含氟的硫酚、烷基硫醇或具有烷基链结构的疏水硅烷。

可选的，所述自组装单分子层表面处理为两次以上，其中，该两次以上的自组装单分子层表面处理中每次使用的待形成单分子层的材料不同。

可选的，所述紫外臭氧清洗表面处理，根据对衬底表面能的要求，对应调节所述紫外臭氧清洗的时间。

本发明实施例提供的一种表面处理方法，通过一次自组装单分子层表面处理，改变一种衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变所述衬底图案的表面能；通过紫外臭氧清洗表面处理，改变相同衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变衬底图案的表面能，或者改变不同衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变衬底图案的表面能，从而使不同的衬底图案的表面能之差变大或变小，以满足不同的打印需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种利用十八烷基三氯硅烷，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板表面进行湿法液相自组装单分子层表面处理的示意图；

图2为一种利用五氟苯硫酚，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板表面进行湿法液相自组装单分子层表面处理的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种表面处理方法示意图；

图4为本发明实施例提供的一种利用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板表面进行干法气相自组装单分子层表面处理的示意图；

图5为利用图3所示的方法对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板表面进行处理后得到的打印点阵的光学照片；

图6为本发明实施例提供的另一种表面处理方法示意图；

图7为利用图6所示的方法，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板表面进行8min紫外臭氧清洗表面处理后得到的打印点阵的光学照片；

图8为利用图6所示的方法，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板表面进行10min紫外臭氧清洗表面处理后得到的打印点阵的光学照片；

图9为通过实验测得的通过不同表面处理得到的氧化硅衬底图案的表面能；

附图标记：

1-金衬底图案；2-氧化硅衬底图案。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明实施例以喷墨打印底接触的OTFT(有机薄膜晶体管)为例进行详细说明。所述底接触的有机薄膜晶体管是指在有机薄膜晶体管中，金属电极位于半导体的下面。

有机薄膜晶体管包括：源电极、漏电极、栅电极，以及半导体层和绝缘层；在本发明实施例中以顶栅型的有机薄膜晶体管为例。示例的，在制作一种有机薄膜薄膜晶体管时需要在硅基片(即基板)上生长一层氧化硅，作为第二衬底图案(以下称为氧化硅衬底图案)，一般覆盖整个基板；再在氧化硅上利用金(Au)制作源电极、漏电极，作为第一衬底图案(以下称为金衬底图案)；之后，在源漏电极之间打印聚3-己基噻吩(P3HT，一种有机聚合物半导体)墨水溶液，其中溶剂为邻二氯苯(浓度0.25-0.75wt％)，形成半导体层，最后在半导体层上制作栅极，形成有机薄膜晶体管。

通常情况下，在打印聚3-己基噻吩墨水溶液之前，需要先对形成有氧化硅衬底图案以及金衬底图案的基板进行处理。以下本发明实施例提供的表面处理方法可应用于此，并将结合两种衬底图案的材料详细分析本发明提供的方法对衬底图案表面能的影响。当然，在基板上形成的衬底图案也不仅局限于这两种衬底图案，还可以是其它材料形成的衬底图案。而且，衬底图案也不仅局限于两种衬底图案，还可以是由不同材料形成的三种以上衬底图案。本发明实施例以在基板上形成氧化硅衬底图案和金衬底图案为例来进行详细说明。

本发明实施例提供了一种表面处理方法，包括：对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行至少一次自组装单分子层表面处理，以及一次紫外臭氧清洗表面处理，以使得不同衬底图案的表面能之差变大或变小。

其中，一种衬底图案通常是指由一种材料形成的、且位于同一层的图案，其可以是连在一起的一整个图案，例如上述的氧化硅衬底图案，也可以是不连接的多个图案，例如上述的金衬底图案(源电极、漏电极)。

由于不同表面处理改变衬底图案表面能的原理可能不同，且不同表面处理也会相互影响，因此不同表面处理的次序不同，对衬底图案表面能的改变也不同。具体的，自组装硅烷单分子层表面处理，是由于待形成单分子层的材料与衬底图案表面的羟基发生表面化学反应，在衬底图案表面形成单分子层改变衬底图案的表面能；紫外臭氧清洗表面处理，主要是清除衬底图案表面的有机分子，会增加衬底图案表面羟基的数量，因此衬底图案表面能的极性分量明显增加，同时提高了衬底图案表面的均匀性，且在一定的表面处理时间范围内，通过控制紫外臭氧清洗的时间，衬底图案的表面能可以在较大的范围内得到控制。

若所述自组装单分子层表面处理，为两次以上，则优选的，在该两次以上自组装单分子层表面处理中，每次使用的待形成单分子层的材料不同，以在衬底图案表面形成不同有机分子组成的单分子层。

自组装单分子层表面处理是改变衬底图案表面能的有效方法，包括湿法液相自组装单分子层表面处理和干法气相自组装单分子层表面处理。其中，干法气相自组装单分子层表面处理是将待形成单分子层的材料或含待形成单分子层的材料的溶液与所述形成有至少两种衬底图案的基板放置在同一个容置空间内，待形成单分子层的材料或含待形成单分子层的材料的溶液通过扩散，与所述衬底图案发生表面化学反应，在所述衬底图案表面形成单分子层。湿法液相自组装单分子层表面处理是将所述形成有至少两种衬底图案的基板浸泡在含所述待形成单分子层的材料的溶液中，所述待形成单分子层的材料与所述衬底图案发生表面化学反应，在所述衬底图案表面形成单分子层。一般可用于干法气相自组装单分子层表面处理的材料为含氟的疏水硅烷、含氟的硫酚或具有烷基链结构的疏水硅烷；一般可用于湿法液相自组装单分子层表面处理的材料为含氟的硫酚、烷基硫醇或具有烷基链结构的疏水硅烷。在本发明实施例中，所述具有烷基链结构的疏水硅烷为疏水性较好具有较长烷基链结构的硅烷，例如十八烷基三氯硅烷(OTS)。

其中，含氟的疏水硅烷包括全氟十二烷基三氯硅烷(FDTS)等；含氟的硫酚包括五氟苯硫酚(PFTP)等；具有烷基链结构的疏水硅烷包括：十八烷基三氯硅烷等。所述待形成单分子层的材料可以是固态的也可以是液态的，所述含待形成单分子层的材料的溶液可以是待形成单分子层的材料与其他有机溶剂等混合的溶液。本发明实施例以液态的待形成单分子层的材料为例进行详细说明。

一般待形成单分子层的材料，对不同衬底图案具有明显的选择性，因此对不同衬底图案表面能的改变也不同。例如，全氟十二烷基三氯硅烷，可以选择性地在氧化硅衬底图案的表面自组装形成单分子层，可以大幅降低氧化硅衬底图案的色散分量和极性分量，墨滴在该表面上不能铺展，或者容易发生滚动；五氟苯硫酚，可以选择性地在金衬底图案的表面自组装形成单分子层，可以有效降低金衬底图案的色散分量；十八烷基三氯硅烷，可以选择性地在氧化硅衬底图案的表面自组装形成单分子层，可以有效降低氧化硅衬底图案的极性分量，而氧化硅衬底图案的色散分量仍然比较大。因此，可以根据不同的打印需求选择不同的待形成单分子层的材料对形成有至少两种衬底图案的基板进行处理。

紫外臭氧清洗可以改变衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变衬底图案的表面能。其中，紫外臭氧清洗对不同衬底图案的表面能的调节作用也具有明显的选择性。例如，与金衬底图案相比，紫外臭氧清洗更容易增加氧化硅衬底图案的极性分量，从而增加氧化硅衬底图案的表面能。且在一定的表面处理时间范围内，紫外臭氧清洗的时间越长，氧化硅衬底图案的表面能越大。因此可以根据打印需求，对应调节紫外臭氧清洗的时间，以满足不同的打印需求。

本发明实施例提供的一种表面处理方法，对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行一次自组装单分子层表面处理，可以改变一种衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变所述衬底图案的表面能，进行两次以上自组装单分子层表面处理，每次使用不同的待形成单分子层的材料，则每次自组装单分子层表面处理可以改变相同衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变衬底图案的表面能，或者改变不同衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变不同衬底图案的表面能，通过紫外臭氧清洗表面处理，可以改变相同衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变衬底图案的表面能，或者改变不同衬底图案的色散分量和/或极性分量进而改变衬底图案的表面能，从而使衬底图案的表面能之差变大或变小，以满足不同的打印需求。

本发明实施例提供一种表面处理方法，包括：对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行一次自组装单分子层表面处理，以及一次紫外臭氧清洗表面处理，以使得不同衬底图案的表面能之差变大或变小。其中，本发明实施例中，以在所述基板上形成有两种衬底图案，即氧化硅衬底图案和金衬底图案为例，进行详细说明。

其中，对形成有至少两种衬底图案的基板进行自组装单分子层表面处理可以是利用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行干法气相自组装单分子层表面处理，或利用五氟苯硫酚，对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行湿法液相自组装单分子层表面处理，还可以是利用十八烷基三氯硅烷，对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行湿法液相自组装单分子层表面处理。以上都是对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行自组装单分子层表面处理，但待形成单分子层的材料不同，在衬底图案表面形成的单分子层不同，则衬底图案表面能也不同。

具体的，利用五氟苯硫酚，对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行湿法液相自组装单分子层表面处理具体包括：将一定浓度的溶液加入到反应容器中，所述溶液包括待形成单分子层的材料和有机溶剂；将所述形成有至少两种衬底图案的基板放入上述含待形成单分子层的材料的溶液中，浸泡一定时间，以使得所述材料在所述衬底图案表面形成单分子层。

由于十八烷基三氯硅烷与空气接触会发生氧化反应，可选的，在无氧的环境中，将所述包括待形成单分子层的材料和有机溶剂配制成溶液。

具体的，利用十八烷基三氯硅烷，对形成有至少两种衬底图案的基板进行湿法液相自组装单分子层表面处理在进行上述步骤之前还包括：在将一定浓度的溶液加入到反应容器之前，向反应容器中持续通入惰性气体，以排出反应容器中的空气；将所述形成有至少两种衬底图案的基板放入上述包括待形成单分子层的材料的溶液之后，还包括：封闭反应空间。

由于之前已经用惰性气体排出反应容器中的空气，此时封闭反应空间，则反应容器中已经没有空气，那么在封闭反应空间之后，还可以继续通入惰性气体也可以停止通入惰性气体，只要所述反应空间没有空气即可。本发明实施例以封闭反应空间的方法为例进行说明。

具体的，参照图1，利用十八烷基三氯硅烷，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板表面进行湿法液相自组装单分子层表面处理可以包括以下步骤：

S101、对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板进行清洗。

S102、对清洗后的形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板进行真空干燥。

S103、向反应容器中持续通入氩气，以排出反应容器中的空气。

S104、在充满氩气的反应容器中，将十八烷基三氯硅烷与无水甲苯按照一定比例混合制成溶液。

S105、将所述形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板放入上述包括待形成单分子层的材料的溶液中，封闭所述反应空间。

S106、反应一定时间后，取出所述形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板并放置于乙醇中超声清洗一定时间，用氮气吹干后在120℃烘箱中干燥处理半小时。

当然，上述表面处理的具体步骤也不仅仅局限于上述步骤，例如步骤S104也可以是将十八烷基三氯硅烷与无水甲苯在无氧的环境下按照一定的比例混合，制成一定浓度的溶液并加入到充满氩气的反应容器中。

具体的，参照图2，利用五氟苯硫酚，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板进行湿法液相自组装单分子层表面处理具体可以包括以下步骤：

S201、用乙醇稀释五氟苯硫酚，配置成1mM浓度的溶液，加入到反应容器中。

S202、将所述形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板放入上述的溶液中，浸泡一定时间。

S203、取出所述形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板，用乙醇清洗，再用氮气吹干。

本发明实施例以利用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板进行干法气相自组装单分子层表面处理，以及一次紫外臭氧清洗表面处理为例进行详细说明。

具体的，参照图3，上述表面处理方法，包括：

S301、利用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板进行干法气相自组装单分子层表面处理。

S302、对形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板进行紫外臭氧清洗表面处理。

当然也可以先进行步骤S302，再进行步骤S301，但经过这种处理之后的衬底图案的表面能与先进行步骤S301再进行步骤S302的衬底图案的表面能大小有所不同。具体的，步骤S301主要是全氟十二烷基三氯硅烷与衬底图案表面的羟基发生表面化学反应形成单分子层，可以降低衬底图案的表面能；步骤S302增加了衬底图案表面能的极性分量，衬底图案的表面能增大，且提高了衬底图案表面的均匀性。因此，依次经过步骤S301和步骤S302处理后的衬底图案的表面能可以在较大的范围内得到控制，而且衬底图案表面比较均匀；依次经过步骤S302和步骤301处理后衬底图案的表面比较均匀，但衬底图案的表面能较小。

本发明实施例以先进行步骤S301再进行步骤S302为例进行详细说明。

可选的，步骤S301具体包括：在容置空间的第一位置处加入待形成单分子层的材料或含待形成单分子层的材料的溶液，并将所述形成至少两种衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处，以使得在分子扩散的作用下，所述待形成单分子层的材料，与所述衬底表面发生表面化学反应，在所述衬底图案表面形成单分子层。

所述待形成单分子层的材料可以是固态的也可以是液态的，所述含待形成单分子层的材料的溶液可以是待形成单分子层的材料与其他有机溶剂等混合的溶液。本发明实施例以液态的待形成单分子层的材料为例进行详细说明。

其中，容置空间是由进行上述干法气相自组装单分子层表面处理的装置所围成的。第一位置为放置待形成单分子层的材料的位置，第二位置为放置所述形成至少两种衬底图案的基板的位置，第一位置与第二位置的具体位置视具体的装置而定。

对于有些待形成单分子层的材料，与空气接触会发生反应，此时上述的表面处理方法需要在无氧的环境下进行。所述无氧的环境可以为真空环境，也可以是充满惰性气体的环境。本发明实施例以在充满惰性气体的环境下，放置所述待形成单分子层的材料和所述衬底后，在持续抽真空的条件下进行为例进行详细说明。

可选的，在容置空间的第一位置处加入待形成单分子层材料或含待形成单分子材料的溶液之前，向容置空间持续通入惰性气体，以排出容置空间内的空气；在将所述形成至少两种衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处之后，封闭所述容置空间并停止通入惰性气体；抽气一定时间，以使得所述材料与所述衬底图案发生表面化学反应，在所述衬底图案表面形成单分子层；再缓慢通入惰性气体，使容置空间与外界的压强平衡。

具体的，参照图4，上述步骤S301可以包括以下步骤：

S3011、往装置里通氩气(流量40-50sccm，时间半小时)，用以排出容置空间内的空气；

S3012、在容置空间的第一位置处加入一定量的全氟十二烷基三氯硅烷，并持续通入氩气；

S3013、将所述形成有氧化硅衬底图案和金衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处，以使得全氟十二烷基三氯硅烷在所述衬底图案表面形成单分子层。

优选的，可以将形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板上形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的一面朝上，使金衬底图案和氧化硅衬底图案完全暴露在容置空间内，这样有利于全氟十二烷基三氯硅烷与金衬底图案和氧化硅衬底图案接触，在所述形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的表面形成单分子层

S3014、将装置的顶盖盖上，封闭所述容置空间并停止通入氩气；

S3015、持续抽气约2小时，以使得全氟十二烷基三氯硅烷在所述衬底图案表面形成单分子层；

S3016、缓慢通入氩气使内外压力平衡，然后打开顶盖，取出所述形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板；

S3017、将取出的形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板用无水乙醇超声清洗一定时间，然后在120℃烘箱中干燥处理半小时。

其中，上述利用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板进行干法气相自组装单分子层表面处理也不仅局限于上述步骤，例如步骤S3012也可以是将所述形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处，并使形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板上形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的一面朝上，以使得全氟十二烷基三氯硅烷在所述形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的表面形成单分子层，持续通入氩气；对应的，步骤S3013为在容置空间的第一位置处加入一定量的全氟十二烷基三氯硅烷。

上述步骤S302、对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板进行紫外臭氧清洗表面处理，具体包括以下步骤：

将形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板放进紫外臭氧清洗机，设置温度和时间，按启动键自动完成紫外臭氧清洗。其中，将形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板放进紫外臭氧清洗机之前，还可以对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板进行其他处理。

示例的，将使用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板进行干法气相自组装单分子层表面处理后，将所述形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板放进紫外臭氧清洗机，设置温度为35℃、时间8min，按启动键自动完成紫外臭氧清洗。

为了显示利用上述方法的效果，参照附图5进行描述。由于墨点在表面能大的衬底图案上铺展形成的墨点大，在表面能小的衬底图案上铺展形成的墨点小，因此可以用墨滴在衬底图案上形成墨点的大小来表征衬底图案的表面能的大小。形成有金衬底图案1和氧化硅衬底图案2的基板经上述表面处理方法后，打印点阵的光学照片如图5所示，墨滴(墨水浓度0.3wt.％)在氧化硅衬底图案2表面与墨滴在金衬底图案1表面铺展形成的墨点大小相近。说明经过处理，两种衬底图案的表面能相近，且喷墨打印的薄膜图案在两种衬底图案的边界区域的连续性好，有利于打印均匀的薄膜图案。

本发明实施例提供了一种表面处理方法，该方法包括：对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行两次自组装单分子层表面处理，以及一次紫外臭氧清洗表面处理，以使得不同衬底图案的表面能之差变大或变小。其中这两次使用的待形成单分子层的材料不同。

具体的，参照图6，上述表面处理方法，包括：

S401、利用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板表面进行干法气相自组装单分子层表面处理。

具体的，利用全氟十二烷基三氯硅烷，对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板表面进行干法气相自组装单分子层表面处理可以参照步骤S301。

S402、利用五氟苯硫酚，对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板表面进行湿法液相自组装单分子层表面处理。

具体的，步骤S402可以参照上述步骤S201-步骤S203。

S403、对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板表面进行紫外臭氧清洗表面处理。

具体的，对形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板表面进行紫外臭氧清洗表面处理可以参照步骤S302。

为了显示利用上述方法的效果，参照附图7进行描述。形成有金衬底图案和氧化硅衬底图案的基板，经上述的处理方法后，在金衬底图案1和氧化硅衬底图案2上打印点阵的光学照片如图7所示，墨滴(墨水浓度0.3wt.％)在氧化硅衬底图案2表面铺展形成的墨点相对墨滴在金衬底图案1表面铺展形成的墨点较小，则相应的薄膜厚度较大。说明经过处理，两种衬底图案的表面能差大，有利于打印更高精度的薄膜图案。

另外，上述步骤S403紫外臭氧清洗的时间不同，对衬底图案表面能的改变也不同，例如将紫外臭氧清洗的时间改为10min，对表面形成有金衬底图案1和氧化硅衬底图案2的基板进行处理后，在金衬底图案和氧化硅衬底图案上打印点阵的光学照片如图8所示，墨滴在氧化硅衬底图案2上铺展形成的墨点的比墨滴在金衬底图案1上铺展形成的墨点大。又由于图8的表面处理相对于图7的表面处理，只是延长了紫外臭氧清洗的时间，由此可以得出，在一定的表面处理时间范围内，通过延长紫外臭氧清洗时间，可以有效调节氧化硅衬底图案2表面的墨滴铺展，而对金衬底图案1表面的墨滴铺展没有明显影响。说明紫外臭氧清洗可以选择性的提高氧化硅衬底图案的表面能，且在一定的表面处理时间范围内，紫外臭氧清洗时间越长，氧化硅衬底图案的表面能越大。利用紫外臭氧清洗的方法，可以调节不同衬底图案的表面能之差，满足打印需求。

本发明实施例提供的方法，通过实验可以测得经过不同表面处理得到衬底图案的表面能，从而可以根据需要，选择不同的表面处理，定量的得到适合喷墨打印的衬底图案的表面能。示例的，如图9所示，为通过实验测得的经过不同表面处理，氧化硅衬底图案的表面能数据，其中，横坐标为色散分量，纵坐标为极性分量。如图所示，利用丙酮(CPAcetone)对形成有氧化硅衬底图案的基板表面进行清洗后，氧化硅衬底图案的色散分量大约为33mNm^-1、极性分量大约为17mNm^-1；利用六甲基二硅胺烷(HMDS)对形成有氧化硅衬底图案的基板表面进行自组装单分子层表面处理之后，氧化硅衬底图案的色散分量大约为36mNm^-1、极性分量大约为4mNm^-1；对形成有氧化硅衬底图案的基板表面进行紫外臭氧清洗表面处理，设定清洗时间为10min，氧化硅衬底图案的色散分量大约为35mNm^-1和极性分量大约为39mNm^-1；利用全氟十二烷基三氯硅烷对形成有氧化硅衬底图案的基板表面进行自组装单分子层表面处理之后，氧化硅衬底图案的色散分量大约为11mNm^-1和极性分量大约为6mNm^-1；利用十八烷基三氯硅烷对形成有氧化硅衬底图案的基板表面进行自组装单分子层表面处理之后，氧化硅衬底图案的色散分量大约为30mNm^-1和极性分量大约为2mNm^-1；利用全氟十二烷基三氯硅烷对形成有氧化硅衬底图案的基板表面进行自组装单分子层表面处理，再经过8min的紫外臭氧清洗之后，氧化硅衬底图案的色散分量大约为25mNm^-1和极性分量大约为48mNm^-1；利用十八烷基三氯硅烷在对形成有氧化硅衬底图案的基板表面进行自组装单分子层表面处理，再经过5min的紫外臭氧清洗之后，氧化硅衬底图案的色散分量大约为37mNm^-1和极性分量大约为30mNm^-1；例如，在基板上形成有至少两种衬底图案，其中一种衬底图案为氧化硅衬底图案，为了满足打印需求，要想得到色散分量大约为25mNm^-1，极性分量大约为48mNm^-1的氧化硅衬底图案，可以先利用使用全氟十二烷基三氯硅烷，对所述基板表面进行自组装单分子层表面处理之后，再对所述基板进行紫外臭氧清洗表面处理，其中，控制紫外臭氧清洗的时间为8min。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种表面处理方法，其特征在于，包括：对形成有至少两种衬底图案的基板表面进行至少一次自组装单分子层表面处理之后，再进行一次紫外臭氧清洗表面处理，以改变衬底表面能的色散分量和/或极性分量，使得不同衬底图案的表面能之差变大或变小；

所述自组装单分子层表面处理为两次以上，其中，该两次以上的自组装单分子层表面处理中每次使用的待形成单分子层的材料不同。

2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述自组装单分子层表面处理具体包括：

在容置空间的第一位置处加入待形成单分子层的材料或含待形成单分子层的材料的溶液，并将所述形成有至少两种衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处，以使得所述待形成单分子层的材料在所述衬底图案表面形成单分子层。

3.根据权利要求2所述的表面处理方法，其特征在于，还包括：

在容置空间的第一位置处加入待形成单分子层的材料或含待形成单分子层的材料的溶液之前，向容置空间持续通入惰性气体，以排出容置空间内的空气；

在将所述形成有至少两种衬底图案的基板置于容置空间内的第二位置处之后，封闭所述容置空间并停止通入惰性气体；

抽气一定时间，以使得所述待形成单分子层的材料在所述衬底图案表面形成单分子层；

再缓慢通入惰性气体，使容置空间与外界的压强平衡。

4.根据权利要求2所述的表面处理方法，其特征在于，所述待形成单分子层的材料为含氟的疏水硅烷、含氟的硫酚或具有烷基链结构的疏水硅烷。

5.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述自组装单分子层表面处理具体包括：

将一定浓度的溶液加入到反应容器中，所述溶液包括待形成单分子层的材料和有机溶剂；

将所述形成有至少两种衬底图案的基板放入上述含待形成单分子层的材料和有机溶剂的溶液中，浸泡一定时间，以使得所述待形成单分子层的材料在所述衬底图案表面形成单分子层。

6.根据权利要求5所述的表面处理方法，其特征在于，还包括：在无氧的环境中，至少将所述待形成单分子层的材料和有机溶剂混合，配制成溶液。

7.根据权利要求5所述的表面处理方法，其特征在于，在将一定浓度的溶液加入到反应容器之前，还包括：向反应容器中持续通入惰性气体，以排出反应容器中的空气；

在将所述形成有至少两种衬底图案的基板放入包括待形成单分子层的材料的溶液之后，还包括：封闭反应容器。

8.根据权利要求6所述的表面处理方法，其特征在于，所述待形成单分子层的材料为含氟的硫酚、烷基硫醇或具有烷基链结构的疏水硅烷。