[发明专利]一种喷墨打印方法及OLED显示装置的制作方法

说明书

本发明涉及显示器制备技术领域，公开了一种喷墨打印方法，在像素界定层限定出的凹槽内打印第一墨水，通过干燥工艺使所述第一墨水形成第一薄膜，并且覆盖所述像素界定层的亲液部分内表面；去除所述第一薄膜的中心部分；向覆盖有所述第一薄膜的凹槽打印第二墨水，通过干燥工艺使所述第二墨水形成第二薄膜。本方法改变了第二墨水组分的钉扎效应，解决在像素内喷墨打印制备有机电致发光显示器件时，由于常规的像素界定层的结构，导致薄膜呈现中间薄、边缘过厚的边缘攀爬现象的问题。

技术领域

本发明涉及显示器制备技术领域，特别是涉及一种喷墨打印方法，更具体地涉及一种可以改善溶液制程中像素内薄膜均一性的喷墨打印方法及OLED显示装置的制作方法。

背景技术

在有机电致发光二极管(英文名称：Organic Light Emitting Diode，缩写：OLED)和液晶显示(英文名称：Liquid Crystal Display，缩写：LCD)领域，通常会利用喷墨打印等方法形成有机功能层薄膜或者彩膜结构，而喷墨打印方法属于湿法成膜工艺的一种。这种湿法成膜工艺中一般包含一个必不可少的步骤，即：通过后续工艺去除多余的溶剂，从而干燥并形成所需要的薄膜。这一去除溶剂的干燥工艺过程决定了形成薄膜的形貌。对于光电显示器件而言，干燥薄膜的形貌和均一性的好坏，对器件的寿命和显示效果均具有较大的影响。

如图1所示，为墨滴在平坦表面上干燥形成咖啡环现象的过程原理示意图。当墨滴滴落到基板或像素内后，由于墨滴形状的原因，即由于表面张力变化曲线A的形成，导致墨滴中体积和单位面积比较小的中心部分与体积和单位面积比较大的边缘部分的蒸发速率不同，因此，边缘部分的墨水的干燥速率更快。随着边缘部分的溶剂的不断挥发，导致中心部分和边缘部分的固含量分布变得不同，使其存在一个浓度梯度差，从而引起溶剂从中心部分向边缘部分的毛细补偿流动现象，毛细补偿流动方向C如图中所述，溶剂的这种流动势必带动部分溶质也向边缘部分迁移，导致边缘部分的溶质量不断增加，最终导致咖啡环效应的形成。除了上述从墨滴中心到边缘的毛细补偿流动外，液滴内部还存在一个逆向的马兰哥尼对流(英文名称：Marangoniconvection)现象，马兰哥尼对流方向B如图中所示，最终薄膜的干燥形貌是这两种微流动效应共同决定的效果。研究发现造成Marangoniconvection现象的根本原因是液滴内部不同部分的表面张力梯度差异。而很多因素都可以引起这种表面张力梯度差异的产生，如温度梯度、浓度梯度，溶剂组成改变等等。

除此之外，咖啡环效应的形成还需一个条件，即液滴与界面的接触线钉扎效应。接触线的移动与钉扎是一个复杂的过程，受到墨水特性(如沸点，粘度与表面张力等)、界面材质的亲疏液特性、液体与固体界面张力大小等的影响。图1b所示是在平坦的表面上形成的带有咖啡环的液滴干燥后薄膜断面图，可以看到液滴干燥后在边缘部分的厚度明显比中心厚。这是由干燥过程液滴内部的Marangoniconvection现象导致的溶质迁移和界面钉扎效应共同作用的结果。

而在实际显示器件制备中，像素的形状是由一层所谓像素界定层材料来界定出其边界的形状。针对溶液制程，比如喷墨打印工艺来说，该像素界定层有一些额外的要求，一是厚度上可能较厚(一般为1-2um)，用来在制备工艺过程中储存打印的墨水；二是对其材质要求，也是更为重要的，其表面必须具有较强的疏液特性，以避免相邻像素间墨水的混合，同时使微量偏移的下落墨滴(滴落在像素内边缘上的)滚落到像素坑内。

像素界定层的使用会增加接触线的钉扎效应，使得在整个干燥过程中接触线一直固定在像素界定层边缘，导致咖啡环效应的增加。尤其是目前使用的像素界定层材料都是仅仅表面很薄的一层具有疏液特性，而占据大部分的下层都是亲液性的。如图2所示的是墨水滴落到带有像素界定层限定出的凹槽的断面形貌示意图。如图3是干燥后实际测得的薄膜断面轮廓示意图，其中，可以看到大部分的有机功能材料3(如空穴注入层材料)都位于像素内靠近像素界定层的边缘4部分，从而使薄膜的平坦性难以保证，造成器件点亮亮度不均，还造成了材料的利用效率大大下降。