本發(fā)明涉及有機小分子噴墨成膜,具體為一種基于有機小分子材料噴墨印刷成膜的噴墨印刷工藝。
背景技術(shù):
1、基于有機小分子材料的發(fā)光膜是有機電子學領(lǐng)域的一個重要研究方向,特別是在有機發(fā)光二極管中,這些發(fā)光膜通常由有機小分子材料組成,這些材料在電場作用下能夠發(fā)光,有機小分子發(fā)光材料通常具有較高的純度,這有助于提高發(fā)光膜的發(fā)光效率和顏色純度,有機小分子發(fā)光材料具有良好的熱穩(wěn)定性,這有助于提高器件的長期穩(wěn)定性和可靠性,具有高效率、顏色可調(diào)、柔性應(yīng)用、環(huán)境友好與可集成性的特點。
2、噴墨印刷成膜是一種先進的制造技術(shù),它利用噴墨打印技術(shù)將材料直接打印成所需的圖案或薄膜,這種技術(shù)在有機電子學、柔性電子、生物醫(yī)學工程、傳感器制造等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,噴墨印刷成膜技術(shù)通過精確控制噴頭將含有活性材料的墨水噴射到基底上,墨水可以是溶液、懸浮液或熔融狀態(tài)的材料,基于有機小分子材料的噴墨印刷成膜工藝,是使用有機小分子材料作為墨水,通過噴墨打印技術(shù)在基材上形成薄膜的過程。
3、在現(xiàn)有基于有機小分子材料噴墨印刷成膜的噴墨印刷工藝制作過程當中,有機小分子材料的選取與制備影響著成膜之后的性能,同時,墨滴大小、噴射頻率與打印速度都會影響成膜后的質(zhì)量,因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了一種基于有機小分子材料噴墨印刷成膜的噴墨印刷工藝,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、(一)解決的技術(shù)問題
2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種基于有機小分子材料噴墨印刷成膜的噴墨印刷工藝,解決了有機小分子材料的選取與制備影響著成膜之后的性能,同時,墨滴大小、噴射頻率與打印速度都會影響成膜后的質(zhì)量的問題。
3、(二)技術(shù)方案
4、為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種基于有機小分子材料噴墨印刷成膜的噴墨印刷工藝,包括以下步驟:
5、s1.材料準備,有機小分子材料:熱激活延遲熒光材料100g、噻吩并噻吩衍生物100g、苯并二噻吩衍生物100g與二辛基芴小分子100g;
6、溶劑:二甲苯200g;
7、添加劑:表面活性劑10g、穩(wěn)定劑10g與粘度調(diào)節(jié)劑10g;
8、s2.墨水制備,首先將表面活性劑、穩(wěn)定劑和粘度調(diào)節(jié)劑加入到溶劑中,使用磁力攪拌器與超聲波輔助處理進行攪拌,以促進溶解,磁力攪拌的速率為500rpm,與超聲波處理時長為180s;
9、s2.1加熱溶劑到60度,添加二辛基芴小分子后使用磁力攪拌器與超聲波輔助處理進行充分攪拌,攪拌時長為300s,再加入熱激活延遲熒光材料、噻吩并噻吩衍生物與苯并二噻吩衍生物進行攪拌混合,磁力攪拌的速率為500rpm,與超聲波處理時長為180s,使墨水中的顆粒均勻分散,避免團聚,以保證打印質(zhì)量;
10、s2.2.過濾,使用0.2微米的過濾膜過濾混合溶液,去除未溶解的顆粒和雜質(zhì),對制備的墨水進行穩(wěn)定性測試,放置一段時間后觀察是否有沉淀或分層現(xiàn)象,噻吩并噻吩衍生物和苯并二噻吩衍生物作為電子傳輸材料,可以提高器件的電荷傳輸效率,熱激活延遲熒光材料可以實現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率,顯著提高發(fā)光膜的發(fā)光效率,二辛基芴小分子的加入可以提高材料的溶解性和成膜性,便于通過噴墨打印制備發(fā)光膜,有效的提升了制備成膜之后的使用性能與便于加工性;
11、s3.墨水檢測,檢測墨水的特征參數(shù)與數(shù)值,是否符合標準;
12、s3.1.外觀檢查,檢查墨水的顏色、透明度和是否有可見顆粒;
13、s3.2.粘度測試使用旋轉(zhuǎn)粘度計測量墨水的粘度,確保其在10-20cp范圍內(nèi);
14、s3.3.穩(wěn)定性測試,將墨水放置在室溫下24小時,檢查是否有沉淀或分層,除了室溫穩(wěn)定性測試外,還應(yīng)進行高溫80度和低溫-10度下的穩(wěn)定性測試,以評估墨水在極端條件下的表現(xiàn);
15、s3.4.打印測試,使用噴墨打印機進行打印測試,評估打印質(zhì)量,包括圖案的清晰度、顏色飽和度和均勻性;
16、s3.5.光學性能測試,使用光譜儀測量墨水的吸收光譜和發(fā)射光譜,確保其符合設(shè)計要求,使用傅里葉變換紅外光譜在分析上述小分子墨水中的應(yīng)用,可以提供關(guān)于墨水化學成分、結(jié)構(gòu)和相互作用的詳細信息;
17、s3.6.環(huán)境影響測試,測試墨水的揮發(fā)性有機化合物含量,確保其符合環(huán)保標準;
18、s3.7.安全性測試,進行皮膚刺激性測試和毒性測試,確保墨水的安全性;
19、s3.8.記錄所有測試數(shù)據(jù)和結(jié)果,分析數(shù)據(jù),確定墨水是否符合質(zhì)量標準,根據(jù)測試結(jié)果,制定或調(diào)整墨水的質(zhì)量標準,建立質(zhì)量控制圖,實時監(jiān)控墨水的質(zhì)量參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)并解決質(zhì)量問題;
20、s4.噴墨印刷設(shè)備準備,試打印,先使用其他基材進行噴墨印刷,收集墨滴大小、噴射速度與噴射頻率參數(shù);
21、s4.1.定義目標函數(shù)αγ,初始化貝葉斯優(yōu)化的代理模型和啟發(fā)式算法的種群;
22、s4.2.使用貝葉斯優(yōu)化的代理模型預(yù)測目標函數(shù)的值,并計算每個候選解的期望改進,選擇具有最高ei或ucb的候選解作為下一個評估點,高斯過程的預(yù)測公式如下:
23、
24、不確定性公式:
25、
26、其中μx是預(yù)測均值,σ2x是預(yù)測方差,k是核函數(shù),x是已評估點集,是對應(yīng)的目標函數(shù)值,是觀測噪聲方差,i是段位矩陣;
27、s4.3.貝葉斯優(yōu)化選擇的點附近,使用啟發(fā)式算法進行局部搜索,通過交叉、變異等操作生成新的候選解;
28、s4.4.評估新生成的候選解的目標函數(shù)值,使用這些新評估點更新貝葉斯優(yōu)化的代理模型,利用貝葉斯優(yōu)化的全局搜索能力來探索參數(shù)空間,并結(jié)合啟發(fā)式算法的局部搜索能力來細化搜索結(jié)果,這種結(jié)合方別適用于復雜的優(yōu)化問題,在噴墨打印時的參數(shù)進行優(yōu)化,達到最佳的打印質(zhì)量,實現(xiàn)更加精確的智能監(jiān)控,實現(xiàn)打印過程的實時監(jiān)控和質(zhì)量控制;
29、s5.基材準備,對基材表面進行清理,使用溶劑和超聲波清洗機去除基材表面的油脂、灰塵和其他污染物,確?;谋砻鏌o殘留溶劑;
30、s6.噴墨打印,根據(jù)需要圖案控制打印頭在柔性基底上精確地噴射墨水,打印完成后,將基底送入干燥爐或在室溫下自然干燥,以去除墨水中的溶劑;
31、s7.固化清洗,進行熱處理或紫外線固化,以進一步提高薄膜的穩(wěn)定性和性能,去除基板邊緣的多余材料,確保器件的邊緣整潔;
32、s8.性能檢測;對制備的薄膜進行性能測試,再進行封裝。
33、優(yōu)選的,根據(jù)步驟s3.5中所述傅里葉變換紅外光譜在分析上述小分子墨水中的應(yīng)用包括以下步驟:
34、a.將樣品直接滴在溴化鉀上鹽片,讓其自然干燥形成薄膜;
35、b.將制備好的樣品放入ftir光譜儀的樣品室中,儀器發(fā)射紅外光,樣品吸收特定波長的紅外光,未被吸收的光被檢測器接收,通過傅里葉變換算法,將檢測到的干涉圖轉(zhuǎn)換成紅外吸收光譜;
36、c.分析光譜圖,識別墨水中的特征吸收峰,特征吸收峰對應(yīng)于墨水中的特定化學鍵或官能團,通過比較標準光譜數(shù)據(jù)庫,可以確定墨水中的化學成分。
37、優(yōu)選的,根據(jù)步驟s4.2中所述貝葉斯優(yōu)化還包括期望改進,用于選擇下一個評估點的指標:
38、
39、其中,fx*是當前已知的最佳目標函數(shù)值。
40、(三)有益效果
41、本發(fā)明提供了一種基于有機小分子材料噴墨印刷成膜的噴墨印刷工藝。具備以下有益效果:
42、1、本發(fā)明中,噻吩并噻吩衍生物和苯并二噻吩衍生物作為電子傳輸材料,可以提高器件的電荷傳輸效率,熱激活延遲熒光材料可以實現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率,顯著提高發(fā)光膜的發(fā)光效率,二辛基芴小分子的加入可以提高材料的溶解性和成膜性,便于通過噴墨打印制備發(fā)光膜,有效的提升了制備成膜之后的使用性能與便于加工性。
43、2、本發(fā)明中,利用貝葉斯優(yōu)化的全局搜索能力來探索參數(shù)空間,并結(jié)合啟發(fā)式算法的局部搜索能力來細化搜索結(jié)果,這種結(jié)合方別適用于復雜的優(yōu)化問題,在噴墨打印時的參數(shù)進行優(yōu)化,達到最佳的打印質(zhì)量,實現(xiàn)更加精確的智能監(jiān)控,實現(xiàn)打印過程的實時監(jiān)控和質(zhì)量控制。