本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種預(yù)干燥裝置、膜層制備方法、發(fā)光器件及其制備方法。
背景技術(shù):
在PLED(英文:Polymer Light-Emitting Diode,高分子發(fā)光二極管)、OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)以及QLED(量子點(diǎn)發(fā)光二極管)顯示或照明器件的制備中,通常采用噴墨打印技術(shù),形成紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光像素。即將預(yù)先進(jìn)行ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)圖案化的基板吸附在打印基臺(tái)上,將溶解在溶劑中的各種材料(包括,功能層材料,以及紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光材料)的溶液噴涂在該基板上的子像素坑中,形成紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光像素。然后通過(guò)后續(xù)的干燥工藝去除膜層中的多余溶劑,其中,干燥工藝一般包括抽真空干燥和烘烤干燥工藝,抽真空干燥通常在一個(gè)真空爐中進(jìn)行減壓去除濕法形成的膜層中的溶劑。
目前的生產(chǎn)過(guò)程中,在將溶液噴墨至基板子像素坑后,溶液是以很小的墨滴形式分布在像素坑的像素區(qū)中(通常200*50um,甚至更小),并不能很好的流淌并鋪展整個(gè)像素坑,并且在后續(xù)的真空干燥過(guò)程中,因?yàn)槟误w積很小,在像素坑中形成的厚度只有幾十到幾百納米,墨滴中的溶劑快速干燥,以致會(huì)出現(xiàn)像素坑中的墨滴未均勻覆蓋整個(gè)像素坑就已經(jīng)固化的現(xiàn)象,或者溶劑在邊緣揮發(fā)速度快,帶動(dòng)溶質(zhì)向邊緣運(yùn)動(dòng)形成咖啡環(huán)(即墨滴的溶質(zhì)在像素坑邊緣堆積)最后導(dǎo)致器件的發(fā)光不均的現(xiàn)象;另外,在抽真空干燥工藝中,真空設(shè)備的抽氣端口通常設(shè)置在爐子的角落部位,容易導(dǎo)致氣流的分布不均,從而使得各個(gè)子像素的膜層中溶劑揮發(fā)速率不同,最后造成干燥后的薄膜的形貌不均勻,嚴(yán)重影響器件的質(zhì)量。
現(xiàn)有技術(shù)中,一般采用在基板的非顯示區(qū)域上也進(jìn)行打印、或者采用在打印設(shè)備的打印平臺(tái)周?chē)O(shè)置噴射裝置,對(duì)基板四周進(jìn)行溶劑噴射的方法,以期改善打印時(shí)周邊像素的溶劑氛圍。但前者會(huì)增加顯示器的邊框?qū)挾?,后者則會(huì)使得打印機(jī)內(nèi)部腔體長(zhǎng)時(shí)間置于溶劑氛圍中,這對(duì)打印機(jī)設(shè)備內(nèi)部組件的材料特性要求較高,從而會(huì)對(duì)打印機(jī)的精密度和使用壽命造成影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種預(yù)干燥裝置、膜層制備方法、發(fā)光器件及其制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中各個(gè)子像素的膜層中溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致薄膜的形貌不均勻的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種預(yù)干燥裝置,包括箱體以及設(shè)置于箱體中的載物臺(tái),箱體具有設(shè)置溶劑材料的容納空間,且箱體上設(shè)置有箱門(mén)、進(jìn)氣口和出氣口,進(jìn)氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺(tái)的上表面與箱體底面之間的垂直距離。
進(jìn)一步地,出氣口與箱體底面之間的垂直距離大于進(jìn)氣口與箱體底面之間的垂直距離,優(yōu)選出氣口與箱體底面之間的垂直距離大于載物臺(tái)的上表面與箱體底面之間的垂直距離。
進(jìn)一步地,出氣口為多個(gè),至少兩個(gè)出氣口設(shè)置于箱體的頂面,且分別位于載物臺(tái)上表面中心位置的兩側(cè),優(yōu)選設(shè)置于頂面的各出氣口與中心位置之間的最小垂直距離相等。
進(jìn)一步地,進(jìn)氣口為多個(gè),一個(gè)進(jìn)氣口設(shè)置于箱體的底面,且載物臺(tái)上表面的中心在底面上的投影位于進(jìn)氣口中,優(yōu)選箱體的至少一組相對(duì)的側(cè)壁上分別設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)氣口,更優(yōu)選設(shè)置于側(cè)壁的各進(jìn)氣口與箱體底面之間的垂直距離相等。
進(jìn)一步地,載物臺(tái)包括支架和設(shè)置于支架上的載物板,載物板的上表面為載物臺(tái)的上表面,優(yōu)選支架與箱體的底面、頂面或側(cè)壁連接。
進(jìn)一步地,預(yù)干燥裝置中還包括加熱裝置,加熱裝置設(shè)置于箱體中或箱體的外表面上,優(yōu)選加熱裝置設(shè)置于箱體的底面上或與底面對(duì)應(yīng)的箱體的外表面上。
進(jìn)一步地,預(yù)干燥裝置中還包括設(shè)置于箱體內(nèi)表面和/或外表面的絕熱層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種膜層的制備方法,包括以下步驟:S1’,將墨水設(shè)置于基板上;S2’,利用與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料在氣體的帶動(dòng)作用下使墨水中的溶質(zhì)分散;S3’,對(duì)經(jīng)分散后的基板中的墨水進(jìn)行干燥處理,形成膜層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供了一種發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:S1,將墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中;S2,利用與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料在氣體的帶動(dòng)作用下使墨水中的溶質(zhì)分散至整個(gè)子像素區(qū)域;S3,對(duì)經(jīng)分散后的子像素區(qū)域中的墨水進(jìn)行干燥處理,形成發(fā)光層或功能層。
進(jìn)一步地,步驟S2包括以下過(guò)程:S21,將設(shè)置有墨水的第一電極基板置于載物臺(tái)上;S22,設(shè)置溶劑材料使溶劑材料的液面低于載物臺(tái)的載物面;S23,向溶劑材料中通入氣體,使溶劑材料在氣體的帶動(dòng)下形成溶劑氛圍,墨水在溶劑氛圍中在子像素區(qū)域擴(kuò)散。
進(jìn)一步地,在過(guò)程S23之后,步驟S2還包括以下過(guò)程:S24,對(duì)溶劑材料進(jìn)行加熱處理的過(guò)程,優(yōu)選加熱處理的溫度小于等于溶劑材料的沸點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供了一種發(fā)光器件,發(fā)光器件由上述的制備方法制備而成。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,提供了一種包括箱體以及設(shè)置于箱體中的載物臺(tái)的預(yù)干燥裝置,由于上述箱體具有設(shè)置溶劑材料的容納空間,且箱體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口,進(jìn)氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺(tái)的上表面與箱體底面之間的垂直距離,從而在將設(shè)置有墨水的子像素區(qū)域設(shè)置于載物臺(tái)上,并將與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料設(shè)置于預(yù)干燥裝置中的箱體底部,且溶劑材料的液面低于載物臺(tái)的上表面且高于進(jìn)氣口時(shí),從進(jìn)氣口通入箱體中的不與溶劑材料以及各層材料反應(yīng)的氣體能夠在向出氣口流動(dòng)的過(guò)程中,帶動(dòng)溶劑材料均勻地分散于箱體內(nèi)部,從而使得子像素區(qū)域中的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,由位于子像素區(qū)域的中間區(qū)域均勻流動(dòng)并鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域中,進(jìn)而有效地避免了由于子像素區(qū)域中各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問(wèn)題,提高了器件的發(fā)光質(zhì)量。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的一種預(yù)干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的一種多個(gè)預(yù)干燥裝置疊加后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的膜層的制備方法的流程圖;以及
圖4示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的發(fā)光器件的制備方法的流程圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
10、箱體;20、載物臺(tái);210、載物板;220、支架;30、進(jìn)氣口;40、出氣口;50、加熱裝置;60、絕熱層;100、預(yù)干燥裝置。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(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)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外,術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
正如背景技術(shù)中所介紹的,現(xiàn)有技術(shù)中各個(gè)子像素的膜層中溶劑揮發(fā)速率不同,最后造成干燥后的薄膜的形貌不均勻,嚴(yán)重影響器件的質(zhì)量。本申請(qǐng)的發(fā)明人針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究,提出了一種預(yù)干燥裝置,如圖1所示,該預(yù)干燥裝置包括箱體10以及設(shè)置于箱體10中的載物臺(tái)20,所述箱體10具有設(shè)置溶劑材料的容納空間,設(shè)置于箱體10中的溶劑材料的液面可以如圖1中的虛線所示,且箱體10上設(shè)置有箱門(mén)、進(jìn)氣口30和出氣口40,進(jìn)氣口30與箱體10底面之間的垂直距離小于載物臺(tái)20的上表面與箱體10底面之間的垂直距離。
本發(fā)明的預(yù)干燥裝置中包括箱體以及設(shè)置于箱體中的載物臺(tái),由于上述具有設(shè)置溶劑材料的容納空間,且箱體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口,進(jìn)氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺(tái)的上表面與箱體底面之間的垂直距離,從而在將設(shè)置有墨水的子像素區(qū)域設(shè)置于載物臺(tái)上,并將與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料設(shè)置于預(yù)干燥裝置中的箱體底部,且溶劑材料的液面低于載物臺(tái)的上表面且高于進(jìn)氣口時(shí),從進(jìn)氣口通入箱體中的不與溶劑材料以及各層材料反應(yīng)的氣體能夠在向出氣口流動(dòng)的過(guò)程中,帶動(dòng)溶劑材料均勻地分散于箱體內(nèi)部,從而使得子像素區(qū)域中的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,由位于子像素區(qū)域的中間區(qū)域均勻流動(dòng)并鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域中,進(jìn)而有效地避免了由于子像素區(qū)域中各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問(wèn)題,提高了包括干燥后薄膜的器件的發(fā)光質(zhì)量。
并且,由于子像素區(qū)域中的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,從而使得像素區(qū)域周邊和中間區(qū)域溶劑的揮發(fā)速率能夠趨于一致,隨著溶劑材料的在像素內(nèi)的均勻鋪展,使得墨水中的溶質(zhì)也會(huì)比較均勻的分布于中心和邊緣區(qū)域,避免了溶質(zhì)沉積在邊緣區(qū)域引起咖啡環(huán)效應(yīng)。
具體地,當(dāng)墨水中的溶劑沸點(diǎn)較低時(shí),由于溶劑容易揮發(fā),打印到子像素區(qū)域中的墨水會(huì)主要位于子像素區(qū)域的中間區(qū)域,然后在溶劑氛圍中會(huì)逐漸鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域中,使得墨水在子像素區(qū)域中鋪展均勻,并且也使得墨水中的溶質(zhì)也均勻分布于子像素區(qū)域的中心和邊緣,從而有效地避免了咖啡環(huán)效應(yīng);而當(dāng)墨水中的溶劑沸點(diǎn)較高時(shí),溶劑不容易揮發(fā),打印到子像素區(qū)域中的墨水可能會(huì)直接鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域或者鋪展的較開(kāi),均勻的溶劑氛圍也能夠使墨水中的溶質(zhì)均勻分布于中心和邊緣,從而同樣地避免了咖啡環(huán)效應(yīng)。
本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置可以用于發(fā)光器件的制備工藝中,在量子點(diǎn)墨水或各功能層材料墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中之后,利用上述預(yù)干燥裝置對(duì)子像素區(qū)域中設(shè)置有墨水的第一電極基板進(jìn)行預(yù)處理,然后再進(jìn)行后續(xù)的干燥工藝去除膜層中的多余溶劑,由于上述預(yù)干燥裝置具有獨(dú)立的腔體,從而無(wú)需在打印設(shè)備上改進(jìn),成本較低,且操作靈活;并且,由于噴墨打印設(shè)備是非常精密的部件,因此本發(fā)明提供的預(yù)干燥裝置使噴墨打印機(jī)不用長(zhǎng)期處于各種溶劑的氛圍當(dāng)中,從而不僅對(duì)打印設(shè)備內(nèi)部組件的材料特性要求較低,而且有效地避免了對(duì)噴墨打印機(jī)的精密度和使用壽命造成的影響。
在本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置中,為了使從進(jìn)氣口通入箱體中的氣體能夠在向出氣口流動(dòng)的過(guò)程中,帶動(dòng)溶劑材料更為均勻地分散于箱體內(nèi)部,優(yōu)選地,如圖1所示,出氣口40與箱體10底面之間的垂直距離大于進(jìn)氣口30與箱體10底面之間的垂直距離,此時(shí)設(shè)置于箱體中溶劑材料的液面位于出氣口與進(jìn)氣口之間且低于載物臺(tái)20的上表面,而當(dāng)出氣口40低于載物臺(tái)20的上表面時(shí),可以通過(guò)設(shè)置一端與出氣口40連接的出氣管,并將另一端設(shè)置于溶劑材料的液面之上,從而通過(guò)氣壓的作用使氣體進(jìn)入出氣管中并從出氣口40流出;更為優(yōu)選地,出氣口40與箱體10底面之間的垂直距離大于載物臺(tái)20的上表面與箱體10底面之間的垂直距離,此時(shí)僅需使溶劑材料的液面位于載物臺(tái)20的上表面與進(jìn)氣口之間。
在本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置中,為了擴(kuò)大氣體在帶動(dòng)溶劑材料后均勻分散于箱體中的擴(kuò)散面積,如圖1所示,出氣口40可以為多個(gè),在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,至少兩個(gè)出氣口40設(shè)置于箱體10的頂面,且分別位于載物臺(tái)20上表面中心位置的兩側(cè),更為優(yōu)選地,設(shè)置于頂面的各出氣口40與中心位置之間的最小垂直距離相等。由于出氣口40設(shè)置于載物臺(tái)20上表面中心位置的兩側(cè),從而使帶動(dòng)溶劑材料的氣體在向上述兩個(gè)出氣口40流動(dòng)的過(guò)程中能夠更為均勻、快速地分散于箱體內(nèi)部,進(jìn)而使子像素區(qū)域中的墨水能夠均勻、快速地流動(dòng)并鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域中。
在本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置中,為了使通入箱體內(nèi)的氣體更快地帶動(dòng)溶劑材料均勻地充滿(mǎn)箱體內(nèi)部,如圖1所示,進(jìn)氣口30也可以為多個(gè),在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,一個(gè)進(jìn)氣口30設(shè)置于箱體10的底面,且載物臺(tái)20上表面的中心在底面上的投影位于進(jìn)氣口30中。上述位于箱體10底面的進(jìn)氣口30對(duì)應(yīng)于載物臺(tái)20上表面的中心位置,從而使從該進(jìn)氣口30通入的氣體能夠從位于箱體10底部的溶劑材料的中部向兩側(cè)均勻的擴(kuò)散,進(jìn)而提高了帶有溶劑材料的氣體在箱體中的均勻度。
在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中,更為優(yōu)選地,如圖1所示,箱體10的至少一組相對(duì)的側(cè)壁上分別設(shè)置有其余的進(jìn)氣口30中的至少一個(gè)進(jìn)氣口30。由于上述進(jìn)氣口30位于箱體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上,從而使通過(guò)上述進(jìn)氣口30的氣體能夠在溶劑材料中從箱體的兩側(cè)向中心擴(kuò)散,進(jìn)而提高了帶動(dòng)溶劑材料的氣體在箱體中的均勻度;進(jìn)一步地,還可以通過(guò)使設(shè)置于側(cè)壁的各進(jìn)氣口30的中心位置與箱體10底面之間的垂直距離相等,進(jìn)一步提高了帶有溶劑材料的氣體在箱體中的均勻度。
在本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置中,優(yōu)選地,如圖1所示,載物臺(tái)20包括支架220和設(shè)置于支架220上的載物板210,載物板210的上表面為載物臺(tái)20的上表面,優(yōu)選支架220設(shè)置于箱體10的底面、頂面、側(cè)壁或相鄰兩個(gè)內(nèi)表面的交界處。上述優(yōu)選的實(shí)施方式能夠使載物臺(tái)20的內(nèi)部即載物板210的下方具有容納空間,從而不僅減少了箱體10中載物臺(tái)20所占據(jù)的空間,而且方便操作人員在載物臺(tái)20中設(shè)置加熱裝置等設(shè)備。
在本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置中,優(yōu)選地,如圖1所示,預(yù)干燥裝置中還包括加熱裝置50,加熱裝置50設(shè)置于箱體10中或箱體10的外表面上。上述加熱裝置50能夠?qū)ξ挥谙潴w10中的溶劑材料加熱,從而通過(guò)加快溶劑材料的蒸發(fā)速率,在箱體10中快速地形成了均勻的溶劑氛圍,進(jìn)而使墨水能夠在子像素區(qū)域中快速地鋪展開(kāi)。更為優(yōu)選地,加熱裝置50設(shè)置于箱體10的底面上或與底面對(duì)應(yīng)的箱體10的外表面上。上述優(yōu)選的實(shí)施方式能夠更為有效地對(duì)位于箱體10底部的溶劑材料進(jìn)行加熱,從而加快了子像素區(qū)域中墨水的流動(dòng)速率,進(jìn)而使墨水能夠在子像素區(qū)域中更快地鋪展開(kāi)。
在本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置中,優(yōu)選地,如圖1所示,預(yù)干燥裝置中還包括設(shè)置于箱體10內(nèi)表面和/或外表面的絕熱層60。上述絕熱層60能夠起到保溫的效果,且當(dāng)絕熱層60設(shè)置于與箱體底面對(duì)應(yīng)的外表面時(shí),為了使加熱裝置能夠?qū)崿F(xiàn)有效地加熱,需要將上述加熱裝置設(shè)置于箱體的內(nèi)部或者設(shè)置于絕熱層與箱體底面對(duì)應(yīng)的外表面之間。并且,優(yōu)選地,上述絕熱層60設(shè)置于箱體10的頂面和/或箱體10的側(cè)壁的內(nèi)表面和/或箱體10的側(cè)壁的外表面,從而有效地避免蒸發(fā)后的溶劑材料在箱體10的頂部凝結(jié)后滴落而導(dǎo)致預(yù)處理基板受到污染的問(wèn)題。形成上述絕熱層60的材料可以為高熱反射系數(shù)的材料,以起到絕熱的效果,優(yōu)選選自金、銀、鎳、鋁箔或鍍金屬的聚酯和鍍金屬的聚酰亞胺中的任一種或多種,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)形成上述絕熱層60的材料進(jìn)行選取。
在本發(fā)明提供的上述預(yù)干燥裝置中,優(yōu)選地,載物臺(tái)20還包括多個(gè)頂針和抽真空裝置,頂針設(shè)置在載物板210的靠近箱體10頂面的一側(cè),且頂針具有通孔,通孔的一端遠(yuǎn)離載物臺(tái)20,通孔的另一端與抽真空裝置連通。通過(guò)將預(yù)處理基板設(shè)置于頂針上并開(kāi)啟上述抽真空裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)預(yù)處理基板的真空吸附,從而使預(yù)處理基板牢固地設(shè)置于載物臺(tái)20上,防止箱體10中預(yù)處理基板的移動(dòng)。在另一種可替換的實(shí)施方式中,可以通過(guò)頂針將基板四角卡住,從而無(wú)需將頂針與抽真空裝置連接,即實(shí)現(xiàn)了載物臺(tái)20上預(yù)處理基板的固定。
在制備發(fā)光器件中發(fā)光層和各功能層的步驟中,在量子點(diǎn)墨水或各功能層材料墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中之后,均可以采用上述預(yù)干燥裝置對(duì)子像素區(qū)域中設(shè)置有墨水的第一電極基板進(jìn)行預(yù)處理,此時(shí)預(yù)干燥裝置100可以為多個(gè)且相互疊加設(shè)置,如圖2所示,然后,通過(guò)在各預(yù)干燥裝置100的底部設(shè)置與量子點(diǎn)墨水或各功能層材料墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料,以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光層和各功能層快速地預(yù)處理;并且,上述多個(gè)預(yù)干燥裝置100疊加后的結(jié)構(gòu)節(jié)省了空間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種膜層的制備方法,如圖3所示,包括以下步驟:步驟S1’,將墨水設(shè)置于基板上;步驟S2’,利用與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料在氣體的帶動(dòng)作用下使墨水中的溶質(zhì)分散;步驟S3’,對(duì)經(jīng)分散后的基板中的墨水進(jìn)行干燥處理,形成膜層。
本發(fā)明的膜層的制備方法中由于將墨水設(shè)置于基板上,并通過(guò)氣體將溶劑材料均勻地分散開(kāi)來(lái),從而使得基板上的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,由位于基板中間的區(qū)域均勻流動(dòng)并鋪展,進(jìn)而有效地避免了由于基板表面各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問(wèn)題,提高了具有該膜層的器件的性能。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種發(fā)光器件的制備方法,如圖4所示,包括以下步驟:步驟S1,將墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中;步驟S2,利用與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料在氣體的帶動(dòng)作用下使墨水中的溶質(zhì)分散至整個(gè)子像素區(qū)域;步驟S3,對(duì)經(jīng)分散后的子像素區(qū)域中的墨水進(jìn)行干燥處理,形成發(fā)光層或功能層。
本發(fā)明的發(fā)光器件的制備方法中由于將墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中,并通過(guò)氣體將溶劑材料均勻地分散開(kāi)來(lái),從而使得子像素區(qū)域中的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,由位于子像素區(qū)域的中間區(qū)域均勻流動(dòng)并鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域中,進(jìn)而有效地避免了由于子像素區(qū)域中各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問(wèn)題,提高了器件的發(fā)光質(zhì)量。
下面將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明提供的發(fā)光器件的制備方法的示例性實(shí)施方式。然而,這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來(lái)實(shí)施,并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是,提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開(kāi)徹底且完整,并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。
首先,執(zhí)行步驟S1:將墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中。上述墨水可以為量子點(diǎn)墨水,如紅色量子點(diǎn)墨水、綠色量子點(diǎn)墨水或藍(lán)色量子點(diǎn)墨水,也可以為功能層材料墨水,如空穴注入墨水、空穴傳輸墨水、電子注入墨水或電子傳輸墨水,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)墨水的種類(lèi)進(jìn)行選??;上述子像素區(qū)域?yàn)榈谝浑姌O基板上被像素隔離結(jié)構(gòu)隔離開(kāi)的各個(gè)區(qū)域,通過(guò)在子像素區(qū)域中設(shè)置發(fā)光層,以形成具有多個(gè)子像素單元的電致發(fā)光器件。
將上述墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中的方式有很多種,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行選取。為了使墨水能夠精確、快速地設(shè)置于子像素區(qū)域中,優(yōu)選地,采用噴墨打印工藝將墨水噴涂于子像素區(qū)域中,噴墨打印的工藝條件本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行設(shè)定。
在完成步驟S1后,執(zhí)行步驟S2:利用與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料在氣體的帶動(dòng)作用下使墨水中的溶質(zhì)分散至整個(gè)子像素區(qū)域。上述氣體可以為氮?dú)?、氬氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣中任一種或由至少兩種組成的混合氣;并且,由于上述溶劑材料與墨水中溶劑種類(lèi)相同,因此上述溶劑材料的種類(lèi)根據(jù)設(shè)置于子像素區(qū)域中墨水種類(lèi)的不同而改變。
為了利用溶劑材料和氣體實(shí)現(xiàn)墨水在子像素區(qū)域中的均勻分散,在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,上述步驟S2包括以下過(guò)程:S21,將設(shè)置有墨水的第一電極基板置于載物臺(tái)上;S22,設(shè)置溶劑材料使溶劑材料的液面低于載物臺(tái)的載物面;S23,向溶劑材料中通入氣體,使述溶劑材料在氣體的帶動(dòng)下形成溶劑氛圍,墨水在溶劑氛圍中在子像素區(qū)域擴(kuò)散。
在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中,載物臺(tái)可以設(shè)置于具有箱門(mén)的箱體中,箱體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口,進(jìn)氣口低于載物臺(tái)的載物面,出氣口高于載物臺(tái)的載物面,從而通過(guò)向進(jìn)氣口中通入氣體,以實(shí)現(xiàn)溶劑材料在氣體帶動(dòng)下的均勻分散,從而使得子像素區(qū)域中的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,由位于子像素區(qū)域的中間區(qū)域均勻流動(dòng)并鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域中;并且,為了使得子像素區(qū)域中的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,優(yōu)選地,使預(yù)處理基板處于溶劑材料的飽和蒸汽壓下。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,在過(guò)程S23之后,步驟S2還包括以下過(guò)程:S24,對(duì)溶劑材料進(jìn)行加熱處理的過(guò)程,優(yōu)選加熱處理的溫度小于等于溶劑材料的沸點(diǎn)。通過(guò)對(duì)溶劑材料進(jìn)行加熱,加快了溶劑材料的蒸發(fā)速率,從而在設(shè)置有墨水的子像素區(qū)域周?chē)焖俚匦纬闪司鶆虻娜軇┓諊?,進(jìn)而使墨水能夠在子像素區(qū)域中快速地鋪展開(kāi)。
在完成步驟S2后,執(zhí)行步驟S3:對(duì)經(jīng)分散后的子像素區(qū)域中的墨水進(jìn)行干燥處理,形成發(fā)光層或功能層。當(dāng)步驟S1中設(shè)置于子像素區(qū)域中的墨水為量子點(diǎn)墨水時(shí),通過(guò)干燥處理以形成發(fā)光層,而當(dāng)步驟S1中設(shè)置于子像素區(qū)域中的墨水為功能層材料墨水時(shí),通過(guò)干燥處理以形成對(duì)應(yīng)的功能層,如空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層或電子傳輸層;上述干燥處理包括抽真空干燥和烘烤干燥工藝,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)干燥處理的方式進(jìn)行選取。
當(dāng)上述墨水為量子點(diǎn)材料墨水時(shí),在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,制備方法還包括至少重復(fù)一次步驟S1至S3的過(guò)程,各次重復(fù)過(guò)程中,將不同顏色的量子點(diǎn)墨水設(shè)置于不同的子像素區(qū)域中,通過(guò)使各子像素區(qū)域中設(shè)置不同發(fā)光顏色的量子點(diǎn)墨水并干燥,以使電致發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)全彩顯示;并且,通過(guò)分別在不同的子像素區(qū)域中設(shè)置紅色量子點(diǎn)、藍(lán)色量子點(diǎn)和綠色量子點(diǎn),還能夠使電致發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)更廣的顯示色域。
當(dāng)在步驟S3中形成發(fā)光層時(shí),優(yōu)選地,在步驟S3之后,制作方法還包括步驟S4:在發(fā)光層的遠(yuǎn)離第一電極基板的一側(cè)設(shè)置第二電極,從而形成結(jié)構(gòu)為第一電極基板/發(fā)光層/第二電極的電致發(fā)光器件;當(dāng)在步驟S3中形成功能層時(shí),優(yōu)選地,在步驟S3之后,制作方法還包括步驟S4:當(dāng)形成的功能層為第一注入層或第一傳輸層,在第一注入層或第一傳輸層的遠(yuǎn)離第一電極基板的一側(cè)設(shè)置發(fā)光層,并在發(fā)光層的遠(yuǎn)離第一電極基板的一側(cè)設(shè)置第二電極,從而形成具有功能層的電致發(fā)光器件。
當(dāng)在步驟S3中形成的功能層為第一注入層時(shí),在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,在步驟S4中,制作方法還包括以下過(guò)程:在設(shè)置發(fā)光層的過(guò)程之前,重復(fù)步驟S1至S3,以在第一注入層的表面設(shè)置第一傳輸層;在設(shè)置發(fā)光層的過(guò)程之后,重復(fù)步驟S1至S3,以在發(fā)光層的表面設(shè)置第二傳輸層;以及在設(shè)置發(fā)光層的過(guò)程之后,重復(fù)步驟S1至S3,以在第二傳輸層的表面設(shè)置第二注入層。采用上述優(yōu)選的實(shí)施方式能夠形成結(jié)構(gòu)為第一電極基板/第一注入層/第一傳輸層/發(fā)光層/第二傳輸層/第二注入層/第二電極的電致發(fā)光器件。
在上述形成發(fā)光層或每一層功能層的步驟中,由于對(duì)子像素區(qū)域中設(shè)置有不同種類(lèi)墨水的第一電極基板進(jìn)行預(yù)處理,從而有效地避免了由子像素區(qū)域中各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致的干燥后發(fā)光層和各功能層形貌不均勻的問(wèn)題,進(jìn)而提高了器件的發(fā)光質(zhì)量。
并且,在上述電致發(fā)光器件中,當(dāng)?shù)谝浑姌O為陽(yáng)極時(shí),第二電極為陰極時(shí),第一注入層為空穴注入層,第一傳輸層為空穴傳輸層,第二注入層為電子注入層,第二傳輸層為電子傳輸層;而當(dāng)?shù)谝浑姌O為陰極,第二電極為陽(yáng)極時(shí),第一注入層為電子注入層,第一傳輸層為電子傳輸層,第二注入層為空穴注入層,第二傳輸層為空穴傳輸層,以形成反型電致發(fā)光器件。
但是需要注意的是,電致發(fā)光器件中各層的制備工藝并不局限于上述優(yōu)選的實(shí)施方式,本發(fā)明的上述制作方法可以用來(lái)制作電致發(fā)光器件的發(fā)光層或功能層中的任一層或多層,電致發(fā)光器件的其它各層本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)工藝制備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種發(fā)光器件,所述發(fā)光器件由上述的制備方法制備而成。由于上述制備方法是將墨水設(shè)置于第一電極基板的子像素區(qū)域中,并通過(guò)氣體將溶劑材料均勻地分散開(kāi)來(lái),從而使得子像素區(qū)域中的墨水能夠處于均勻的溶劑氛圍下,由位于子像素區(qū)域的中間區(qū)域均勻流動(dòng)并鋪展到整個(gè)子像素區(qū)域中,進(jìn)而有效地避免了由于子像素區(qū)域中各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問(wèn)題,提高了器件的發(fā)光質(zhì)量。
下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明提供的預(yù)干燥裝置及發(fā)光器件的制備方法。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的預(yù)干燥裝置包括箱體以及設(shè)置于箱體中的載物臺(tái),箱體設(shè)置有箱門(mén)、進(jìn)氣口和出氣口,且進(jìn)氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺(tái)的上表面與箱體底面之間的垂直距離,出氣口與箱體底面之間的垂直距離大于載物臺(tái)的上表面與箱體底面之間的垂直距離。
其中,出氣口為一個(gè),設(shè)置于箱體的頂面,且位于載物臺(tái)上表面的中心位置。
進(jìn)氣口為一個(gè),設(shè)置于箱體的一個(gè)側(cè)壁上。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的預(yù)干燥裝置與實(shí)施例1的區(qū)別在于:
出氣口為兩個(gè),設(shè)置于箱體的頂面,且分別位于載物臺(tái)上表面中心位置的兩側(cè),設(shè)置于頂面的各出氣口與中心位置之間的最小垂直距離相等。
進(jìn)氣口為一個(gè),設(shè)置于箱體的底面,且載物臺(tái)上表面的中心在底面上的投影位于進(jìn)氣口中。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的預(yù)干燥裝置與實(shí)施例2的區(qū)別在于:
進(jìn)氣口為三個(gè),一個(gè)進(jìn)氣口設(shè)置于箱體的底面,且載物臺(tái)上表面的中心在底面上的投影位于進(jìn)氣口中,箱體的至少一組相對(duì)的側(cè)壁上分別設(shè)置有一個(gè)進(jìn)氣口,且設(shè)置于側(cè)壁的各進(jìn)氣口的中心位置與箱體底面之間的垂直距離相等。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供的預(yù)干燥裝置與實(shí)施例3的區(qū)別在于:
預(yù)干燥裝置中還包括加熱裝置,加熱裝置設(shè)置于箱體的底面上。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供的預(yù)干燥裝置與實(shí)施例4的區(qū)別在于:
預(yù)干燥裝置中還包括設(shè)置于箱體中的絕熱層,且絕熱層設(shè)置于箱體的頂面和箱體的側(cè)壁上。
實(shí)施例6
本實(shí)施例提供的發(fā)光器件的制備方法包括以下步驟:
S01,提供具有像素隔離結(jié)構(gòu)的第一電極基板,像素隔離結(jié)構(gòu)具有50×50個(gè)相互隔離的子像素區(qū)域,第一電極基板為有陽(yáng)極層的基板,且陽(yáng)極層為ITO(氧化銦錫)陽(yáng)極;
S02,采用噴墨打印工藝使PEDOT:PSS(聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽)的水溶液進(jìn)入對(duì)應(yīng)的子像素區(qū)域中;
S03,采用實(shí)施例1中的預(yù)干燥裝置,將設(shè)置有墨水的子像素區(qū)域設(shè)置于載物臺(tái)上,以及將與墨水中溶劑種類(lèi)相同的溶劑材料設(shè)置于預(yù)干燥裝置中的箱體底部,且液面低于載物臺(tái)的上表面,并使氣體從進(jìn)氣口通入箱體中,溶劑材料在氣體的帶動(dòng)作用下使墨水分散至整個(gè)子像素區(qū)域;
S04,將子像素區(qū)域中的空穴注入層墨水干燥,形成空穴注入層;
S05,再次執(zhí)行步驟S02至S04,在上述重復(fù)過(guò)程的步驟S02中采用空穴傳輸層墨水,且空穴傳輸層墨水為聚(9-乙烯基)咔唑(PVK)的甲苯溶液,以在步驟S04中形成空穴傳輸層;
S06,再次執(zhí)行步驟S02至S04,在上述重復(fù)過(guò)程的步驟S02中采用量子點(diǎn)材料墨水,且量子點(diǎn)材料墨水為CdSe/ZnS的癸烷溶液,以在步驟S04中形成發(fā)光層;
S07,再次執(zhí)行步驟S02至S04,在上述重復(fù)過(guò)程的步驟S02中采用電子傳輸層對(duì)應(yīng)的墨水和電子注入層對(duì)應(yīng)的墨水,且電子傳輸層對(duì)應(yīng)的墨水和電子注入層對(duì)應(yīng)的墨水為ZnO的丁醇溶液,以在步驟S04中形成電子傳輸及注入層;
S08,在電子注入層的遠(yuǎn)離第一電極基板的一側(cè)蒸鍍第二電極,形成陰極層的材料為Ag。
實(shí)施例7
本實(shí)施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實(shí)施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實(shí)施例2中的預(yù)干燥裝置。
實(shí)施例8
本實(shí)施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實(shí)施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實(shí)施例3中的預(yù)干燥裝置。
實(shí)施例9
本實(shí)施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實(shí)施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實(shí)施例4中的預(yù)干燥裝置,并利用加熱裝置對(duì)溶劑材料進(jìn)行加熱處理,加熱處理的溫度大于溶劑材料的沸點(diǎn)。
實(shí)施例10
本實(shí)施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實(shí)施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實(shí)施例4中的預(yù)干燥裝置,并利用加熱裝置對(duì)溶劑材料進(jìn)行加熱處理,加熱處理的溫度小于溶劑材料的沸點(diǎn)。
實(shí)施例11
本實(shí)施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實(shí)施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實(shí)施例5中的預(yù)干燥裝置。
對(duì)比例1
本對(duì)比例提供的發(fā)光器件的制備方法包括以下步驟:
S001,提供具有像素隔離結(jié)構(gòu)的第一電極基板,像素隔離結(jié)構(gòu)具有50×50個(gè)相互隔離的子像素區(qū)域,第一電極基板為有陽(yáng)極層的基板,且陽(yáng)極層為ITO陽(yáng)極;
S002,采用噴墨打印工藝使作為空穴注入層墨水的PEDOT:PSS的水溶液通過(guò)鏤空部進(jìn)入對(duì)應(yīng)的子像素區(qū)域中;
S003,將子像素區(qū)域中的空穴注入層墨水干燥,形成空穴注入層;
S004,再次執(zhí)行步驟S02至S03,在上述重復(fù)過(guò)程的步驟S02中采用空穴傳輸層對(duì)應(yīng)的墨水,且空穴傳輸層對(duì)應(yīng)的墨水為聚(9-乙烯基)咔唑(PVK)的甲苯溶液,以在步驟S03中形成空穴傳輸層;
S005,再次執(zhí)行步驟S02至S03,在上述重復(fù)過(guò)程的步驟S02中采用量子點(diǎn)材料墨水,且量子點(diǎn)材料墨水為CdSe/ZnS的癸烷溶液,以在步驟S03中形成發(fā)光層;
S006,再次執(zhí)行步驟S02至S03,在上述重復(fù)過(guò)程的步驟S02中采用電子傳輸層對(duì)應(yīng)的墨水和電子注入層對(duì)應(yīng)的墨水,且電子傳輸層對(duì)應(yīng)的墨水和電子注入層對(duì)應(yīng)的墨水為ZnO的丁醇溶液,以在步驟S03中形成電子傳輸及注入層;
S007,在電子注入層的遠(yuǎn)離第一電極基板的一側(cè)蒸鍍第二電極,形成陰極層的材料為Ag。
對(duì)上述實(shí)施例和對(duì)比例中發(fā)光器件的亮度均勻度進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試方法為:采用PHOTO RESEARCH公司生產(chǎn)的PR670光譜光度/色度/輻射度計(jì),在電流密度為2mA/cm2的條件下,測(cè)試實(shí)施例中的發(fā)光器件中平均分配的21個(gè)點(diǎn)的亮度(單位Cd/m2),并通過(guò)計(jì)算公式算出亮度均勻度=(Max-Min)/(2Ave),且Ave=(L1+L2+L3+……+L20+L21)/21,其中Max是指21個(gè)數(shù)據(jù)中亮度最大的值,Min指其中亮度最小的值,Ave是指各點(diǎn)的亮度平均值,L1、L2……L21代表各點(diǎn)的亮度值。亮度均勻度的值越小,表示其發(fā)光越均勻,膜層的厚度均勻度越好,測(cè)結(jié)果如下表所示:
從上述測(cè)試結(jié)果可以看出,采用本發(fā)明提供的預(yù)干燥裝置對(duì)發(fā)光層和功能層進(jìn)行預(yù)處理的發(fā)光器件,其光電性能遠(yuǎn)大于未利用上述預(yù)干燥裝置進(jìn)行預(yù)處理的發(fā)光器件的光電性能。
從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
1、采用本發(fā)明提供的預(yù)干燥裝置有效地避免了由于子像素區(qū)域中各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導(dǎo)致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問(wèn)題,提高了器件的發(fā)光質(zhì)量;
2、本發(fā)明提供的預(yù)干燥裝置由于具有獨(dú)立的腔體,從而無(wú)需在打印設(shè)備上改進(jìn),成本較低,且操作靈活;
3、由于噴墨打印設(shè)備是非常精密的部件,因此本發(fā)明提供的預(yù)干燥裝置使噴墨打印機(jī)不用長(zhǎng)期處于各種溶劑的氛圍當(dāng)中,從而不僅對(duì)打印設(shè)備內(nèi)部組件的材料特性要求較低,而且有效地避免了對(duì)噴墨打印機(jī)的精密度和使用壽命造成的影響。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。