本發(fā)明涉及光學技術領域,具體而言,涉及一種預干燥裝置、膜層制備方法、發(fā)光器件及其制備方法。
背景技術:
在PLED(英文:Polymer Light-Emitting Diode,高分子發(fā)光二極管)、OLED(有機發(fā)光二極管)以及QLED(量子點發(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,形成紅、綠、藍三基色發(fā)光像素。即將預先進行ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)圖案化的基板吸附在打印基臺上,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、藍三基色發(fā)光像素。然后通過后續(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真空爐中進行減壓去除濕法形成的膜層中的溶劑。
目前的生產(chǎn)過程中,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像素坑,并且在后續(xù)的真空干燥過程中,因為墨滴體積很小,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,以致會出現(xiàn)像素坑中的墨滴未均勻覆蓋整個像素坑就已經(jīng)固化的現(xiàn)象,或者溶劑在邊緣揮發(fā)速度快,帶動溶質(zhì)向邊緣運動形成咖啡環(huán)(即墨滴的溶質(zhì)在像素坑邊緣堆積)最后導致器件的發(fā)光不均的現(xiàn)象;另外,在抽真空干燥工藝中,真空設備的抽氣端口通常設置在爐子的角落部位,容易導致氣流的分布不均,從而使得各個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,嚴重影響器件的質(zhì)量。
現(xiàn)有技術中,一般采用在基板的非顯示區(qū)域上也進行打印、或者采用在打印設備的打印平臺周圍設置噴射裝置,對基板四周進行溶劑噴射的方法,以期改善打印時周邊像素的溶劑氛圍。但前者會增加顯示器的邊框?qū)挾龋笳邉t會使得打印機內(nèi)部腔體長時間置于溶劑氛圍中,這對打印機設備內(nèi)部組件的材料特性要求較高,從而會對打印機的精密度和使用壽命造成影響。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種預干燥裝置、膜層制備方法、發(fā)光器件及其制備方法,以解決現(xiàn)有技術中各個子像素的膜層中溶劑揮發(fā)速率不同而導致薄膜的形貌不均勻的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種預干燥裝置,包括箱體以及設置于箱體中的載物臺,箱體具有設置溶劑材料的容納空間,且箱體上設置有箱門、進氣口和出氣口,進氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺的上表面與箱體底面之間的垂直距離。
進一步地,出氣口與箱體底面之間的垂直距離大于進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的上表面與箱體底面之間的垂直距離。
進一步地,出氣口為多個,至少兩個出氣口設置于箱體的頂面,且分別位于載物臺上表面中心位置的兩側,優(yōu)選設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。
進一步地,進氣口為多個,一個進氣口設置于箱體的底面,且載物臺上表面的中心在底面上的投影位于進氣口中,優(yōu)選箱體的至少一組相對的側壁上分別設置有至少一個進氣口,更優(yōu)選設置于側壁的各進氣口與箱體底面之間的垂直距離相等。
進一步地,載物臺包括支架和設置于支架上的載物板,載物板的上表面為載物臺的上表面,優(yōu)選支架與箱體的底面、頂面或側壁連接。
進一步地,預干燥裝置中還包括加熱裝置,加熱裝置設置于箱體中或箱體的外表面上,優(yōu)選加熱裝置設置于箱體的底面上或與底面對應的箱體的外表面上。
進一步地,預干燥裝置中還包括設置于箱體內(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’,將墨水設置于基板上;S2’,利用與墨水中溶劑種類相同的溶劑材料在氣體的帶動作用下使墨水中的溶質(zhì)分散;S3’,對經(jīng)分散后的基板中的墨水進行干燥處理,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相同的溶劑材料在氣體的帶動作用下使墨水中的溶質(zhì)分散至整個子像素區(qū)域;S3,對經(jīng)分散后的子像素區(qū)域中的墨水進行干燥處理,形成發(fā)光層或功能層。
進一步地,步驟S2包括以下過程:S21,將設置有墨水的第一電極基板置于載物臺上;S22,設置溶劑材料使溶劑材料的液面低于載物臺的載物面;S23,向溶劑材料中通入氣體,使溶劑材料在氣體的帶動下形成溶劑氛圍,墨水在溶劑氛圍中在子像素區(qū)域擴散。
進一步地,在過程S23之后,步驟S2還包括以下過程:S24,對溶劑材料進行加熱處理的過程,優(yōu)選加熱處理的溫度小于等于溶劑材料的沸點。
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。
應用本發(fā)明的技術方案,提供了一種包括箱體以及設置于箱體中的載物臺的預干燥裝置,由于上述箱體具有設置溶劑材料的容納空間,且箱體上設置有進氣口和出氣口,進氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺的上表面與箱體底面之間的垂直距離,從而在將設置有墨水的子像素區(qū)域設置于載物臺上,并將與墨水中溶劑種類相同的溶劑材料設置于預干燥裝置中的箱體底部,且溶劑材料的液面低于載物臺的上表面且高于進氣口時,從進氣口通入箱體中的不與溶劑材料以及各層材料反應的氣體能夠在向出氣口流動的過程中,帶動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)域均勻流動并鋪展到整個子像素區(qū)域中,進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)速率不同而導致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問題,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)點之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖,對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
附圖說明
構成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1示出了本發(fā)明實施方式所提供的一種預干燥裝置的結構示意圖;
圖2示出了本發(fā)明實施方式所提供的一種多個預干燥裝置疊加后的結構示意圖;
圖3示出了本發(fā)明實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記:
10、箱體;20、載物臺;210、載物板;220、支架;30、進氣口;40、出氣口;50、加熱裝置;60、絕熱層;100、預干燥裝置。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明的是,本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實施例。此外,術語“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程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。
正如背景技術中所介紹的,現(xiàn)有技術中各個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,嚴重影響器件的質(zhì)量。本申請的發(fā)明人針對上述問題進行研究,提出了一種預干燥裝置,如圖1所示,該預干燥裝置包括箱體10以及設置于箱體10中的載物臺20,所述箱體10具有設置溶劑材料的容納空間,設置于箱體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上設置有箱門、進氣口30和出氣口40,進氣口30與箱體10底面之間的垂直距離小于載物臺20的上表面與箱體10底面之間的垂直距離。
本發(fā)明的預干燥裝置中包括箱體以及設置于箱體中的載物臺,由于上述具有設置溶劑材料的容納空間,且箱體上設置有進氣口和出氣口,進氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺的上表面與箱體底面之間的垂直距離,從而在將設置有墨水的子像素區(qū)域設置于載物臺上,并將與墨水中溶劑種類相同的溶劑材料設置于預干燥裝置中的箱體底部,且溶劑材料的液面低于載物臺的上表面且高于進氣口時,從進氣口通入箱體中的不與溶劑材料以及各層材料反應的氣體能夠在向出氣口流動的過程中,帶動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)域均勻流動并鋪展到整個子像素區(qū)域中,進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)速率不同而導致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問題,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。
具體地,當墨水中的溶劑沸點較低時,由于溶劑容易揮發(fā),打印到子像素區(qū)域中的墨水會主要位于子像素區(qū)域的中間區(qū)域,然后在溶劑氛圍中會逐漸鋪展到整個子像素區(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;而當墨水中的溶劑沸點較高時,溶劑不容易揮發(fā),打印到子像素區(qū)域中的墨水可能會直接鋪展到整個子像素區(qū)域或者鋪展的較開,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。
本發(fā)明提供的上述預干燥裝置可以用于發(fā)光器件的制備工藝中,在量子點墨水或各功能層材料墨水設置于第一電極基板的子像素區(qū)域中之后,利用上述預干燥裝置對子像素區(qū)域中設置有墨水的第一電極基板進行預處理,然后再進行后續(xù)的干燥工藝去除膜層中的多余溶劑,由于上述預干燥裝置具有獨立的腔體,從而無需在打印設備上改進,成本較低,且操作靈活;并且,由于噴墨打印設備是非常精密的部件,因此本發(fā)明提供的預干燥裝置使噴墨打印機不用長期處于各種溶劑的氛圍當中,從而不僅對打印設備內(nèi)部組件的材料特性要求較低,而且有效地避免了對噴墨打印機的精密度和使用壽命造成的影響。
在本發(fā)明提供的上述預干燥裝置中,為了使從進氣口通入箱體中的氣體能夠在向出氣口流動的過程中,帶動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氣口30與箱體10底面之間的垂直距離,此時設置于箱體中溶劑材料的液面位于出氣口與進氣口之間且低于載物臺20的上表面,而當出氣口40低于載物臺20的上表面時,可以通過設置一端與出氣口40連接的出氣管,并將另一端設置于溶劑材料的液面之上,從而通過氣壓的作用使氣體進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20的上表面與箱體10底面之間的垂直距離,此時僅需使溶劑材料的液面位于載物臺20的上表面與進氣口之間。
在本發(fā)明提供的上述預干燥裝置中,為了擴大氣體在帶動溶劑材料后均勻分散于箱體中的擴散面積,如圖1所示,出氣口40可以為多個,在一種優(yōu)選的實施方式中,至少兩個出氣口40設置于箱體10的頂面,且分別位于載物臺20上表面中心位置的兩側,更為優(yōu)選地,設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設置于載物臺20上表面中心位置的兩側,從而使帶動溶劑材料的氣體在向上述兩個出氣口40流動的過程中能夠更為均勻、快速地分散于箱體內(nèi)部,進而使子像素區(qū)域中的墨水能夠均勻、快速地流動并鋪展到整個子像素區(qū)域中。
在本發(fā)明提供的上述預干燥裝置中,為了使通入箱體內(nèi)的氣體更快地帶動溶劑材料均勻地充滿箱體內(nèi)部,如圖1所示,進氣口30也可以為多個,在一種優(yōu)選的實施方式中,一個進氣口30設置于箱體10的底面,且載物臺20上表面的中心在底面上的投影位于進氣口30中。上述位于箱體10底面的進氣口30對應于載物臺20上表面的中心位置,從而使從該進氣口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均勻的擴散,進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的至少一組相對的側壁上分別設置有其余的進氣口30中的至少一個進氣口30。由于上述進氣口30位于箱體10的相對的兩個側壁上,從而使通過上述進氣口30的氣體能夠在溶劑材料中從箱體的兩側向中心擴散,進而提高了帶動溶劑材料的氣體在箱體中的均勻度;進一步地,還可以通過使設置于側壁的各進氣口30的中心位置與箱體10底面之間的垂直距離相等,進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)明提供的上述預干燥裝置中,優(yōu)選地,如圖1所示,載物臺20包括支架220和設置于支架220上的載物板210,載物板210的上表面為載物臺20的上表面,優(yōu)選支架220設置于箱體10的底面、頂面、側壁或相鄰兩個內(nèi)表面的交界處。上述優(yōu)選的實施方式能夠使載物臺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20所占據(jù)的空間,而且方便操作人員在載物臺20中設置加熱裝置等設備。
在本發(fā)明提供的上述預干燥裝置中,優(yōu)選地,如圖1所示,預干燥裝置中還包括加熱裝置50,加熱裝置50設置于箱體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,進而使墨水能夠在子像素區(qū)域中快速地鋪展開。更為優(yōu)選地,加熱裝置50設置于箱體10的底面上或與底面對應的箱體10的外表面上。上述優(yōu)選的實施方式能夠更為有效地對位于箱體10底部的溶劑材料進行加熱,從而加快了子像素區(qū)域中墨水的流動速率,進而使墨水能夠在子像素區(qū)域中更快地鋪展開。
在本發(fā)明提供的上述預干燥裝置中,優(yōu)選地,如圖1所示,預干燥裝置中還包括設置于箱體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,且當絕熱層60設置于與箱體底面對應的外表面時,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置于箱體的內(nèi)部或者設置于絕熱層與箱體底面對應的外表面之間。并且,優(yōu)選地,上述絕熱層60設置于箱體10的頂面和/或箱體10的側壁的內(nèi)表面和/或箱體10的側壁的外表面,從而有效地避免蒸發(fā)后的溶劑材料在箱體10的頂部凝結后滴落而導致預處理基板受到污染的問題。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,本領域技術人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術對形成上述絕熱層60的材料進行選取。
在本發(fā)明提供的上述預干燥裝置中,優(yōu)選地,載物臺20還包括多個頂針和抽真空裝置,頂針設置在載物板210的靠近箱體10頂面的一側,且頂針具有通孔,通孔的一端遠離載物臺20,通孔的另一端與抽真空裝置連通。通過將預處理基板設置于頂針上并開啟上述抽真空裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)對預處理基板的真空吸附,從而使預處理基板牢固地設置于載物臺20上,防止箱體10中預處理基板的移動。在另一種可替換的實施方式中,可以通過頂針將基板四角卡住,從而無需將頂針與抽真空裝置連接,即實現(xiàn)了載物臺20上預處理基板的固定。
在制備發(fā)光器件中發(fā)光層和各功能層的步驟中,在量子點墨水或各功能層材料墨水設置于第一電極基板的子像素區(qū)域中之后,均可以采用上述預干燥裝置對子像素區(qū)域中設置有墨水的第一電極基板進行預處理,此時預干燥裝置100可以為多個且相互疊加設置,如圖2所示,然后,通過在各預干燥裝置100的底部設置與量子點墨水或各功能層材料墨水中溶劑種類相同的溶劑材料,以實現(xiàn)對發(fā)光層和各功能層快速地預處理;并且,上述多個預干燥裝置100疊加后的結構節(jié)省了空間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,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’,將墨水設置于基板上;步驟S2’,利用與墨水中溶劑種類相同的溶劑材料在氣體的帶動作用下使墨水中的溶質(zhì)分散;步驟S3’,對經(jīng)分散后的基板中的墨水進行干燥處理,形成膜層。
本發(fā)明的膜層的制備方法中由于將墨水設置于基板上,并通過氣體將溶劑材料均勻地分散開來,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)域均勻流動并鋪展,進而有效地避免了由于基板表面各處墨水的溶劑揮發(fā)速率不同而導致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問題,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相同的溶劑材料在氣體的帶動作用下使墨水中的溶質(zhì)分散至整個子像素區(qū)域;步驟S3,對經(jīng)分散后的子像素區(qū)域中的墨水進行干燥處理,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置于第一電極基板的子像素區(qū)域中,并通過氣體將溶劑材料均勻地分散開來,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)域均勻流動并鋪展到整個子像素區(qū)域中,進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)速率不同而導致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問題,提高了器件的發(fā)光質(zhì)量。
下面將更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明提供的發(fā)光器件的制備方法的示例性實施方式。然而,這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施,并且不應當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是,提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整,并且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員。
首先,執(zhí)行步驟S1:將墨水設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墨水,如紅色量子點墨水、綠色量子點墨水或藍色量子點墨水,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,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求對墨水的種類進行選?。簧鲜鲎酉袼貐^(qū)域為第一電極基板上被像素隔離結構隔離開的各個區(qū)域,通過在子像素區(qū)域中設置發(fā)光層,以形成具有多個子像素單元的電致發(fā)光器件。
將上述墨水設置于第一電極基板的子像素區(qū)域中的方式有很多種,本領域技術人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術進行選取。為了使墨水能夠精確、快速地設置于子像素區(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域技術人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術進行設定。
在完成步驟S1后,執(zhí)行步驟S2:利用與墨水中溶劑種類相同的溶劑材料在氣體的帶動作用下使墨水中的溶質(zhì)分散至整個子像素區(qū)域。上述氣體可以為氮氣、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相同,因此上述溶劑材料的種類根據(jù)設置于子像素區(qū)域中墨水種類的不同而改變。
為了利用溶劑材料和氣體實現(xiàn)墨水在子像素區(qū)域中的均勻分散,在一種優(yōu)選的實施方式中,上述步驟S2包括以下過程:S21,將設置有墨水的第一電極基板置于載物臺上;S22,設置溶劑材料使溶劑材料的液面低于載物臺的載物面;S23,向溶劑材料中通入氣體,使述溶劑材料在氣體的帶動下形成溶劑氛圍,墨水在溶劑氛圍中在子像素區(qū)域擴散。
在上述優(yōu)選的實施方式中,載物臺可以設置于具有箱門的箱體中,箱體上設置有進氣口和出氣口,進氣口低于載物臺的載物面,出氣口高于載物臺的載物面,從而通過向進氣口中通入氣體,以實現(xiàn)溶劑材料在氣體帶動下的均勻分散,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)域均勻流動并鋪展到整個子像素區(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)選的實施方式中,在過程S23之后,步驟S2還包括以下過程:S24,對溶劑材料進行加熱處理的過程,優(yōu)選加熱處理的溫度小于等于溶劑材料的沸點。通過對溶劑材料進行加熱,加快了溶劑材料的蒸發(fā)速率,從而在設置有墨水的子像素區(qū)域周圍快速地形成了均勻的溶劑氛圍,進而使墨水能夠在子像素區(qū)域中快速地鋪展開。
在完成步驟S2后,執(zhí)行步驟S3:對經(jīng)分散后的子像素區(qū)域中的墨水進行干燥處理,形成發(fā)光層或功能層。當步驟S1中設置于子像素區(qū)域中的墨水為量子點墨水時,通過干燥處理以形成發(fā)光層,而當步驟S1中設置于子像素區(qū)域中的墨水為功能層材料墨水時,通過干燥處理以形成對應的功能層,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,本領域技術人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術對干燥處理的方式進行選取。
當上述墨水為量子點材料墨水時,在一種優(yōu)選的實施方式中,制備方法還包括至少重復一次步驟S1至S3的過程,各次重復過程中,將不同顏色的量子點墨水設置于不同的子像素區(qū)域中,通過使各子像素區(qū)域中設置不同發(fā)光顏色的量子點墨水并干燥,以使電致發(fā)光器件實現(xiàn)全彩顯示;并且,通過分別在不同的子像素區(qū)域中設置紅色量子點、藍色量子點和綠色量子點,還能夠使電致發(fā)光器件實現(xiàn)更廣的顯示色域。
當在步驟S3中形成發(fā)光層時,優(yōu)選地,在步驟S3之后,制作方法還包括步驟S4:在發(fā)光層的遠離第一電極基板的一側設置第二電極,從而形成結構為第一電極基板/發(fā)光層/第二電極的電致發(fā)光器件;當在步驟S3中形成功能層時,優(yōu)選地,在步驟S3之后,制作方法還包括步驟S4:當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離第一電極基板的一側設置發(fā)光層,并在發(fā)光層的遠離第一電極基板的一側設置第二電極,從而形成具有功能層的電致發(fā)光器件。
當在步驟S3中形成的功能層為第一注入層時,在一種優(yōu)選的實施方式中,在步驟S4中,制作方法還包括以下過程:在設置發(fā)光層的過程之前,重復步驟S1至S3,以在第一注入層的表面設置第一傳輸層;在設置發(fā)光層的過程之后,重復步驟S1至S3,以在發(fā)光層的表面設置第二傳輸層;以及在設置發(fā)光層的過程之后,重復步驟S1至S3,以在第二傳輸層的表面設置第二注入層。采用上述優(yōu)選的實施方式能夠形成結構為第一電極基板/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,由于對子像素區(qū)域中設置有不同種類墨水的第一電極基板進行預處理,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)速率不同而導致的干燥后發(fā)光層和各功能層形貌不均勻的問題,進而提高了器件的發(fā)光質(zhì)量。
并且,在上述電致發(fā)光器件中,當?shù)谝浑姌O為陽極時,第二電極為陰極時,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?shù)谝浑姌O為陰極,第二電極為陽極時,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)選的實施方式,本發(fā)明的上述制作方法可以用來制作電致發(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域技術人員可以結合現(xiàn)有技術中的常規(guī)工藝制備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,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置于第一電極基板的子像素區(qū)域中,并通過氣體將溶劑材料均勻地分散開來,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)域均勻流動并鋪展到整個子像素區(qū)域中,進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)速率不同而導致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問題,提高了器件的發(fā)光質(zhì)量。
下面將結合實施例進一步說明本發(fā)明提供的預干燥裝置及發(fā)光器件的制備方法。
實施例1
本實施例提供的預干燥裝置包括箱體以及設置于箱體中的載物臺,箱體設置有箱門、進氣口和出氣口,且進氣口與箱體底面之間的垂直距離小于載物臺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的上表面與箱體底面之間的垂直距離。
其中,出氣口為一個,設置于箱體的頂面,且位于載物臺上表面的中心位置。
進氣口為一個,設置于箱體的一個側壁上。
實施例2
本實施例提供的預干燥裝置與實施例1的區(qū)別在于:
出氣口為兩個,設置于箱體的頂面,且分別位于載物臺上表面中心位置的兩側,設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。
進氣口為一個,設置于箱體的底面,且載物臺上表面的中心在底面上的投影位于進氣口中。
實施例3
本實施例提供的預干燥裝置與實施例2的區(qū)別在于:
進氣口為三個,一個進氣口設置于箱體的底面,且載物臺上表面的中心在底面上的投影位于進氣口中,箱體的至少一組相對的側壁上分別設置有一個進氣口,且設置于側壁的各進氣口的中心位置與箱體底面之間的垂直距離相等。
實施例4
本實施例提供的預干燥裝置與實施例3的區(qū)別在于:
預干燥裝置中還包括加熱裝置,加熱裝置設置于箱體的底面上。
實施例5
本實施例提供的預干燥裝置與實施例4的區(qū)別在于:
預干燥裝置中還包括設置于箱體中的絕熱層,且絕熱層設置于箱體的頂面和箱體的側壁上。
實施例6
本實施例提供的發(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構的第一電極基板,像素隔離結構具有50×50個相互隔離的子像素區(qū)域,第一電極基板為有陽極層的基板,且陽極層為ITO(氧化銦錫)陽極;
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)的水溶液進入對應的子像素區(qū)域中;
S03,采用實施例1中的預干燥裝置,將設置有墨水的子像素區(qū)域設置于載物臺上,以及將與墨水中溶劑種類相同的溶劑材料設置于預干燥裝置中的箱體底部,且液面低于載物臺的上表面,并使氣體從進氣口通入箱體中,溶劑材料在氣體的帶動作用下使墨水分散至整個子像素區(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,在上述重復過程的步驟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,在上述重復過程的步驟S02中采用量子點材料墨水,且量子點材料墨水為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,在上述重復過程的步驟S02中采用電子傳輸層對應的墨水和電子注入層對應的墨水,且電子傳輸層對應的墨水和電子注入層對應的墨水為ZnO的丁醇溶液,以在步驟S04中形成電子傳輸及注入層;
S08,在電子注入層的遠離第一電極基板的一側蒸鍍第二電極,形成陰極層的材料為Ag。
實施例7
本實施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實施例2中的預干燥裝置。
實施例8
本實施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實施例3中的預干燥裝置。
實施例9
本實施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實施例4中的預干燥裝置,并利用加熱裝置對溶劑材料進行加熱處理,加熱處理的溫度大于溶劑材料的沸點。
實施例10
本實施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實施例4中的預干燥裝置,并利用加熱裝置對溶劑材料進行加熱處理,加熱處理的溫度小于溶劑材料的沸點。
實施例11
本實施例提供的發(fā)光器件的制備方法與實施例6的區(qū)別在于:
在步驟S03中,采用實施例5中的預干燥裝置。
對比例1
本對比例提供的發(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構的第一電極基板,像素隔離結構具有50×50個相互隔離的子像素區(qū)域,第一電極基板為有陽極層的基板,且陽極層為ITO陽極;
S002,采用噴墨打印工藝使作為空穴注入層墨水的PEDOT:PSS的水溶液通過鏤空部進入對應的子像素區(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,在上述重復過程的步驟S02中采用空穴傳輸層對應的墨水,且空穴傳輸層對應的墨水為聚(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,在上述重復過程的步驟S02中采用量子點材料墨水,且量子點材料墨水為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,在上述重復過程的步驟S02中采用電子傳輸層對應的墨水和電子注入層對應的墨水,且電子傳輸層對應的墨水和電子注入層對應的墨水為ZnO的丁醇溶液,以在步驟S03中形成電子傳輸及注入層;
S007,在電子注入層的遠離第一電極基板的一側蒸鍍第二電極,形成陰極層的材料為Ag。
對上述實施例和對比例中發(fā)光器件的亮度均勻度進行測試,測試方法為:采用PHOTO RESEARCH公司生產(chǎn)的PR670光譜光度/色度/輻射度計,在電流密度為2mA/cm2的條件下,測試實施例中的發(fā)光器件中平均分配的21個點的亮度(單位Cd/m2),并通過計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是指各點的亮度平均值,L1、L2……L21代表各點的亮度值。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,測結果如下表所示:
從上述測試結果可以看出,采用本發(fā)明提供的預干燥裝置對發(fā)光層和功能層進行預處理的發(fā)光器件,其光電性能遠大于未利用上述預干燥裝置進行預處理的發(fā)光器件的光電性能。
從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果:
1、采用本發(fā)明提供的預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)速率不同而導致的干燥后薄膜的形貌不均勻的問題,提高了器件的發(fā)光質(zhì)量;
2、本發(fā)明提供的預干燥裝置由于具有獨立的腔體,從而無需在打印設備上改進,成本較低,且操作靈活;
3、由于噴墨打印設備是非常精密的部件,因此本發(fā)明提供的預干燥裝置使噴墨打印機不用長期處于各種溶劑的氛圍當中,從而不僅對打印設備內(nèi)部組件的材料特性要求較低,而且有效地避免了對噴墨打印機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)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,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、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。