CN106585157A - 一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法及固体薄膜 - Google Patents

一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法及固体薄膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法及固体薄膜，方法包括步骤：A、在基板上采用印刷工艺沉积功能墨水，形成墨水液膜；B、降低温度使得墨水液膜固化为墨水固膜；C、通过真空升华处理去除墨水固膜中的部分溶剂；D、升温至室温，使残留的溶剂对溶质进行重新溶解，形成粘稠的半固化墨水膜层；E、去除半固化墨水膜层中的残留溶剂，形成固体薄膜。本发明通过在采用喷墨印刷沉积液膜后，采用升华工艺结合加热或真空工艺去除溶剂，抑制印刷工艺中“咖啡环”的形成，同时形成平整、致密的膜层结构，有利于印刷工艺的后续工艺进行，提高印刷工艺制备的膜层质量以及最终显示器件的性能。

Description

一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法及固体薄膜
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法及固体薄膜。
背景技术
在信息社会的当代，作为可视信息传输媒介的显示器的重要性在进一步加强，为了在未来占据主导地位，显示器正朝着更轻、更薄、更低能耗、更低成本以及更好图像质量的趋势发展。
OLED由于自发光、反应快、视角广、亮度高、轻薄等优点，成为目前显示技术开发的热点。OLED的制作方法主要包括真空蒸镀或者湿法制备。真空蒸镀受限于成本和尺寸，很难实现大面积量产，而湿法制备中的喷墨印刷，被认为是最可能实现OLED大面积、低成本生产的途径。然而，在喷墨印刷的制程中，在膜层干燥时，由于溶剂挥发的不均匀性很容易引起“咖啡环”现象，导致薄膜中间薄、边缘厚，严重影响器件的性能和显示效果。
中国专利（公开号CN105467682A）公开了一种抑制“咖啡环”形成的方法，通过低温将液膜凝固，随后升华去除溶剂，阻止了内部溶质的流动，从而可以有效抑制“咖啡环”的形成。但此方法中，由于采用凝固升华，溶剂升华后，留下的溶质由于保持在液膜中所处的状态，因此形成的膜层会比较疏松、粗糙，不利于后续工艺以及不利于保持器件性能，因此，现有技术有待改善和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法及固体薄膜，旨在解决现有的印刷工艺形成的膜层疏松、粗糙导致不利于后续工艺以及保持器件性能的问题。
本发明的技术方案如下：
一种抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，包括步骤：
A、在基板上采用印刷工艺沉积功能墨水，形成墨水液膜；
B、降低温度使得墨水液膜固化为墨水固膜；
C、通过真空升华处理去除墨水固膜中的部分溶剂；
D、升温至室温，使残留的溶剂对溶质进行重新溶解，形成粘稠的半固化墨水膜层；
E、去除半固化墨水膜层中的残留溶剂，形成固体薄膜。
所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述步骤B中，降温至0~-60℃。
所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，功能墨水中的溶剂包含苯、二氯乙烷、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、氯苯、二甲苯、二氯苯、DMSO、乙二醇和辛烷中的一种或几种。
所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，按质量百分比计，所述步骤C中，溶剂去除量为60%~95%。
所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述步骤C中，真空度为0.1~100 MPa。
所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述步骤E中，对半固化墨水膜层进行加热或抽真空的方式，去除残留溶剂。
所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述基板为柔性基板或刚性基板。
一种固体薄膜，其中，采用如上任一项所述的方法制成。
有益效果：本发明通过在采用印刷工艺沉积墨水液膜后，采用低温凝固，防止溶质流动，随后采用升华手段，去除大部分溶剂，接着回温到室温，此时形成粘稠的半固化墨水膜层，内部溶质只具有小幅的流动性，随后去除剩余溶剂，由于溶质流动性较弱，无法长距离流动到膜层边缘形成“咖啡环”，同时溶质的小幅度流动性在溶剂干燥过程中可以自发缩聚形成平整、致密的薄膜。
附图说明
图1为本发明一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法较佳实施例的流程图。
图2至图5为本发明一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法的工艺图。
具体实施方式
本发明提供一种可抑制印刷工艺咖啡环形成的方法及固体薄膜，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：
S1、在基板上采用印刷工艺沉积功能墨水，形成墨水液膜；
S2、降低温度使得墨水液膜固化为墨水固膜；
S3、通过真空升华处理去除墨水固膜中的部分溶剂；
S4、升温至室温，使残留的溶剂对溶质进行重新溶解，形成粘稠的半固化墨水膜层；
S5、去除半固化墨水膜层中的残留溶剂，形成固体薄膜。
本发明通过在采用印刷工艺沉积液膜后，采用升华工艺结合加热或真空工艺去除溶剂，抑制印刷工艺中“咖啡环”的形成，同时形成平整、致密的膜层结构，有利于印刷工艺的后续工艺进行，提高印刷工艺制备的膜层质量以及器件性能。
在所述步骤S1中，如图2所示，在基板10上采用印刷工艺沉积功能墨水，形成墨水液膜13；功能墨水中的溶剂包含苯、二氯乙烷、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、氯苯、二甲苯、二氯苯、DMSO、乙二醇、辛烷中的一种或几种。本步骤中，在基板10上可先制作像素bank 11和像素电极12，然后在像素电极12上方制作墨水液膜13。所述的基板10可以是刚性基板，如玻璃基板，也可以是柔性基板，如PET基板。
在所述步骤S2中，如图3所示，降低温度至墨水液膜13的溶剂熔点以下，使得墨水液膜13固化，形成墨水固膜14；具体的降温幅度，可视溶剂不同而有所不同，总的来说，降温至0~-60℃。
在所述步骤S3中，通过真空升华处理去除墨水固膜14中的大部分溶剂，按质量百分比计，溶剂去除量为60%~95%，即本步骤中去除的溶剂约占总溶剂质量的60%~95%。另外抽真空的真空度为0.1~100 MPa，以更有效去除大部分溶剂。
在所述步骤S4中，如图4所示，升温至室温，使残留的溶剂对溶质进行重新溶解，形成粘稠的半固化墨水膜层15；
在所述步骤S5中，如图5所示，去除半固化墨水膜层15中的残留溶剂，形成固体薄膜16。具体可对半固化墨水膜层15进行加热或抽真空，去除残留溶剂，在去除溶剂的过程中，由于溶质的流动受到局限，因此有效抑制了“咖啡环”的形成，而溶质的局部短程流动又保证了膜层的平整以及致密性，如图5所示，最终可以得到平整、致密的固体薄膜16。
一个具体实例如下：
功能墨水成分：按质量比计，包括0.6% P-PPV和94.4%的溶剂，其中溶剂成分如下：氯苯和3，4-二甲基苯甲醚，且二者体积比为：氯苯和3，4-二甲基苯甲醚=80:20。制备过程如下：
1、在基板的像素坑内采用印刷工艺沉积功能墨水，形成墨水液膜；
2、降低温度至-50℃（氯苯的溶点-45℃），使得墨水液膜固化，形成墨水固膜；
3、将固化的墨水固膜置于真空下，真空度10Pa，升华去除70%（按体积比计）的氯苯；
4、将墨水固膜回温至室温形成半固化墨水膜层；
5、将半固化墨水膜层抽真空去除剩余溶剂，形成致密的固体薄膜。
综上所述，本发明通过在采用印刷工艺沉积墨水液膜后，采用低温凝固，防止溶质流动，随后采用升华手段，去除大部分溶剂，接着回温到室温，此时形成粘稠的半固化墨水膜层，内部溶质只具有小幅的流动性，随后去除剩余溶剂，由于溶质流动性较弱，无法长距离流动到膜层边缘形成“咖啡环”，同时溶质的小幅度流动性在溶剂干燥过程中可以自发缩聚形成平整、致密的薄膜。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，包括步骤：
A、在基板上采用印刷工艺沉积功能墨水，形成墨水液膜；
B、降低温度使得墨水液膜固化为墨水固膜；
C、通过真空升华处理去除墨水固膜中的部分溶剂；
D、升温至室温，使残留的溶剂对溶质进行重新溶解，形成粘稠的半固化墨水膜层；
E、去除半固化墨水膜层中的残留溶剂，形成固体薄膜。
2.根据权利要求1所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述步骤B中，降温至0~-60℃。
3.根据权利要求1所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，功能墨水中的溶剂包含苯、二氯乙烷、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、氯苯、二甲苯、二氯苯、DMSO、乙二醇和辛烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，按质量百分比计，所述步骤C中，溶剂去除量为60%~95%。
5.根据权利要求1所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述步骤C中，真空度为0.1~100 MPa。
6.根据权利要求1所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述步骤E中，对半固化墨水膜层进行加热或抽真空的方式，去除残留溶剂。
7.根据权利要求1所述的抑制印刷工艺中咖啡环形成的方法，其特征在于，所述基板为柔性基板或刚性基板。
8.一种固体薄膜，其特征在于，采用如权利要求1~7任一项所述的方法制成。
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