CN109651882A - 一种喷墨打印用空穴注入层墨水及其在有机发光显示中的应用 - Google Patents

一种喷墨打印用空穴注入层墨水及其在有机发光显示中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷墨打印用空穴注入层墨水及其在有机发光显示中的应用。该墨水由PEDOT水溶液和异丙醇混合制备而成。该墨水由于喷墨打印机在经过氧等离子处理及四氟化碳等离子处理的基板上有机发光显示像素的区域进行喷墨打印成为PEDOT薄膜。本发明的PEDOT墨水组成和制备方法简单，辅溶剂性能稳定，含量低且挥发性较强，打印成膜后易于干燥除去，且不会由于干燥时间过长导致PEDOT薄膜表面粗糙和电学性能变化等。PEDOT薄膜具有较高的均匀性，没有明显的中间薄、边缘厚的现象，避免了咖啡环效应的产生。而且提高了刻蚀的隔离柱高度与多个功能层的匹配性。具有很好的应用前景。

Description

一种喷墨打印用空穴注入层墨水及其在有机发光显示中的 应用
技术领域
本发明属于喷墨打印有机发光显示技术领域。涉及一种喷墨打印用空穴注入层墨水及其在有机发光显示中的应用。
背景技术
有机发光二极管显示(OLED)具有超薄柔性、宽视角、高对比度、低能耗等特点，被认为是替代液晶的下一代平板显示技术。喷墨打印有机发光显示的加工成本低且生产效率高，是产业界公认最具潜力的高世代有机发光显示面板量产加工技术。
OLED通常包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的空穴注入层、设于空穴注入层上的空穴传输层、设于空穴传输层上的发光层、设于发光层上的电子传输层、及设于电子传输层上的阴极(如附图1所示)，包括有多个功能层。OLED显示器件的发光原理为半导体材料和有机发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光。OLED显示器件通常采用ITO像素电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子传输层和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。
OLED器件最常用的制备方法为：空穴注入层、空穴传输层及发光层采用喷墨打印方法制备。喷墨打印方法是利用单个或者多个喷头将功能材料墨水滴入预定的像素区域，之后通过干燥获得所需薄膜，该方法具有材料利用率高、成本低等优点。
即喷墨打印有机发光显示是采用喷墨打印技术加工有机发光显示面板上发光像素单元。喷墨打印高性能的有机发光显示面板，关键是保证打印像素单元内功能薄膜的厚度均匀性，如空穴注入层、三基色有机发光层、电子注入层等。厚度均匀的薄膜是提高显示面板像素的有效发光面积，改善面板亮度的均匀性和使用寿命的关键。
在实际操作过程中，喷墨打印的薄膜通常存在咖啡环效应，形成薄膜中心薄而边缘厚的不均匀现象。喷墨打印有机发光显示中，通常采用隔离柱限制墨水自由铺展，从而降低打印像素结构的尺寸，提高显示面板的分辨率。注入墨水在隔离柱限制下的弯月面效应，也会引起薄膜厚度不均匀。而且隔离柱高度不能同时满足多个功能层打印墨水的同时匹配。
为了改善隔离柱限制条件下喷墨打印像素单元内薄膜的均匀性，专利号US7102280的美国发明专利，报道了通过隔离柱高度与打印高分子材料墨水量相匹配的方法，使打印墨水干燥过程中发生凝胶化时具有水平的弯月面，从而在墨水干燥后获得厚度均匀的薄膜。该技术虽然在一定程度上解决了薄膜的不均匀性问题，但是隔离柱高度不能同时满足多个功能层打印墨水的同时匹配。当隔离柱高度与打印空穴注入层墨水的打印条件匹配时，为了保证在空穴注入层上继续打印获得均匀的有机发光薄膜，必须对有机发光材料墨水的组成和打印条件进行必要的调整，以增加其与隔离柱高度的匹配性。这导致该技术应用困难，工艺复杂度高，生产可采用的工艺宽容度小。
发明内容
本发明针对的技术问题是：现有技术采用喷墨打印方法所用的空穴注入层用墨水得到的空穴注入层薄膜厚度不均匀，影响有效发光面积及面板亮度的均匀性与使用寿命，而且注入墨水在隔离柱限制下的弯月面效应，进一步导致薄膜厚度的不均匀。且隔离柱高度不能同时满足多个功能层打印墨水的同时匹配，会影响其他功能层的薄膜均匀性。因此在喷墨打印过程中不仅由喷墨打印墨水制备的空穴注入层薄膜厚度不均匀，同时也由于隔离柱高度不能同时满足多个功能层而导致其他功能层的薄膜厚度不均匀，进一步增加了对显示面板像素有效发光面积及面板亮度的影响。
这对上述问题，本发明提供了一种喷墨打印用空穴注入层墨水，该墨水具有宽的隔离柱高度适配性，即在更宽的隔离柱高度与打印墨水层平均厚度的比例范围内，均可通过打印获得厚度起伏小的薄膜。既能够避免咖啡环效应、保证薄膜的均匀性，也使得隔离柱高度能够与多个功能层相匹配。
本发明还提供了喷墨打印用空穴注入层墨水在有机发光显示中的应用(即该墨水在喷墨打印空穴注入层成膜中的应用。)，该采用该墨水打印后得到的薄膜均匀性好、使得隔离柱高度与多个功能层的匹配度高，能够明显提高显示面板像素的有效发光面积，改善面板亮度的均匀性、延长其使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种喷墨打印空穴注入层用墨水，该墨水主要由以下体积百分比的原料制备而成：PEDOT水溶液90～97.5％、辅溶剂2.5～10％。
所述的喷墨打印空穴注入层用墨水，所述的辅溶剂为异丙醇；
优选的，所述异丙醇在墨水中的体积百分比为2.5～5％。
所述的喷墨打印空穴注入层用墨水，所述墨水的表面张力为40～51mN/m；
优选的，所述墨水的表面张力为45～51mN/m。
一种喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，该薄膜上述的喷墨打印空穴注入层用墨水喷墨打印而成。
所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，所述由喷墨打印空穴注入层用墨水进行喷墨打印的方法包括以下步骤：
(1)按照要求的比例准备原料异丙醇及PEDOT水溶液，将异丙醇与PEDOT水溶液混合均匀，即形成PEDOT墨水；
(2)在基板上加工隔离柱图形；
(3)对加工了隔离柱图形的基板首先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，获得隔离柱表面疏水而有机发光显示像素的区域(即隔离柱之间的区域，阳极区。)亲水的基板；
(4)将步骤(1)得到的PEDOT墨水过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水打印到基板上亲水的有机发光显示像素的区域，PEDOT墨水通过蒸发凝胶、干燥后即得到厚度均匀的PEDOT薄膜，完成该墨水的喷墨打印。
所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，步骤(2)所述基板上加工隔离柱图形的具体过程为：使用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶，使用光刻机进行紫外曝光处理，然后进行显影，使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案；
具体为：用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶，在165℃热台上加热4min，室温冷却后，使用光刻机进行紫外曝光处理，曝光时间65s；再放在110℃热台上加热4min，室温冷却后，进行显影，显影时间30～40s使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案；
优选的，旋涂过程中的转速为1500～2500rpm，转速在不同的室温下有所改变。
所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，所得隔离柱的宽度为50μm，隔离柱之间的沟槽宽度为200μm，所述隔离柱的高度为2.0～2.5μm。
所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，步骤(3)所述氧等离子处理时的氧气流量28sccm/s，功率100w，时间150s-210s；四氟化碳等离子处理时的四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间60s-90s；
经过等离子处理后，所得隔离柱的高度为1.5～2.0μm；
步骤(3)所述对隔离柱图形处理后，所得隔离柱表面的水接触角大于90°；基板上有机发光显示像素的区域的水接触角小于25°(即隔离柱之间的区域的水接触角。)；
优选的，处理后所得隔离柱表面的水接触角大于110°。
所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，步骤(4)所述PEDOT墨水过滤时采用的0.2μm尼龙微孔滤膜进行过滤；步骤(4)所述PEDOT墨水打印到基板上亲水的有机发光显示像素的区域时，区域内打印的墨水层厚度与经过等离子处理后的隔离柱高度比为(3～7)：1；
步骤(4)所述的干燥为在200℃热台上加热4min。
上述喷墨打印空穴注入层用墨水及所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜在有机发光显示中的应用。
本发明所述的PEDOT墨水通过喷墨打印的方法，打印到基板上隔离柱与隔离柱之间的有机发光显示像素的区域，经过干燥成膜(所得薄膜具有很好的均匀性，避免了中间薄、边缘厚的咖啡环效应的产生)、得到空穴注入层，即空穴注入层材料为聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(英文名：Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)Polystyrenesulfonate，简称PEDOT)。
与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果
本发明的PEDOT墨水可在更大的隔离柱高度与墨水层平均厚度的比例范围内获得厚度起伏更小的PEDOT薄膜，所得薄膜具有较高的均匀性，没有明显的中间薄、边缘厚的现象，避免了咖啡环效应的产生。
而且在固定的隔离柱高度，获得均匀的PEDOT薄膜的厚度范围更大。或者在相同的PEDOT薄膜的厚度条件下，可选择的隔离柱高度范围更宽。因此，在需要设计隔离柱高度与打印有机发光层墨水量匹配以实现厚度均匀的有机发光层打印时，采用本发明的PEDOT墨水可放宽对隔离柱高度可选范围的限定，增加隔离柱高度与有机发光材料墨水的匹配性，提高整体打印工艺设计的宽容度，有效解决了隔离柱高度不能与多个功能层相匹配的问题；
同时，本发明的PEDOT墨水组成和制备方法简单，辅溶剂性能稳定，含量低且挥发性较强，打印成膜后易于干燥除去，且不会由于干燥时间过长导致PEDOT薄膜表面粗糙和电学性能变化等问题。
附图说明
图1为常见的OLED结构图；
图2为PEDOT的分子结构图；
图3为隔离柱高度等于PEDOT墨水所需匹配的高度时喷墨打印PEDOT墨水成膜过程示意图；其中(a)为打印液滴对准沉积到隔离柱之间的像素电极表面过程示意图，(b)为墨水干燥形成PEDOT薄膜的示意图。
图中符号的意义为：1为基板，2为隔离柱，3为打印PEDOT墨水的弯月面，4为PEDOT墨水发生凝胶化时的高度，5为干燥PEDOT薄膜的高度；h表示隔离柱高度；
图4为隔离柱高度大于PEDOT墨水匹配高度时墨水成膜过程示意图，其中(a)为纯水为溶剂的商用PEDOT墨水，(b)为本发明PEDOT墨水。相对于商用化墨水，本发明墨水的弯月面曲率小，能够在更大面积的比例上获得厚度起伏更小的PEDOT薄膜；
图5为隔离柱高度小于PEDOT墨水匹配高度时墨水成膜过程示意图，其中(a)为纯水为溶剂的商用PEDOT墨水，(b)为本发明PEDOT墨水。相对于商用化墨水，本发明墨水的弯月面曲率小，能够在更大的面积比例上获得厚度起伏更小的PEDOT薄膜；
图6为打印PEDOT薄膜厚度起伏测量的数据采集方法示意图；
图7为本发明实施例和对比例打印PEDOT薄膜的厚度测试数据。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。
以下实施例中所使用的打印***为德国Microdrop Technologies公司的AD-P-8000专业打印***。所述的光刻胶为美国Futurrex公司的负性光刻胶，型号为NR71-1500PY。所述PEDOT水溶液购自德国Heraeus公司，型号为CleviosTM P VP AI 4083(PEDOT在水溶液中的含量为1.3～1.7wt％)，PEDOT材料的分子结构如附图1所示。
喷墨打印PEDOT墨水形成PEDOT薄膜的过程如附图2所示：PEDOT墨水通过喷墨打印***形成微米尺寸的液滴并被对准沉积到基板1上隔离柱2间的有机发光显示像素的区域表面(即阳极表面)，然后被隔离柱2限制只在阳极表面铺展，形成具有一定曲率的墨水弯月面3。当打印PEDOT墨水量与隔离柱高度匹配时，随着打印墨水的蒸发并发生凝胶化，凝胶高度4与隔离柱2等高，该条件下可干燥(在200℃热台上加热4min)形成平整的PEDOT薄膜5。
附图3和附图4分别为隔离柱高度大于和小于打印的PEDOT墨水所需要匹配的高度时的情况。本发明的PEDOT墨水具有更低的表面张力，因此相对于商用化PEDOT水的弯月面曲率更小，可在更大的面积比例上获得厚度起伏更小的PEDOT薄膜，改善打印PEDOT薄膜的均匀性。
附图5给出了打印PEDOT薄膜均匀性表征的数据采集方法：
其中w1为打印PEDOT薄膜的宽度。
A点为PEDOT薄膜中心点，其到PEDOT薄膜边缘的距离w2等于0.5w1。
B1点和B2点到A点的距离均为w3，数值上等于0.4w1。
在本发明中，PEDOT薄膜的厚度为A点处的薄膜厚度数值，薄膜高度起伏为A点厚度数值与B1和B2点PEDOT薄膜厚度的平均值的差值。以薄膜高度起伏的大小表征薄膜厚度的均匀性。
本发明提供了一种喷墨打印空穴注入层用墨水，该墨水主要由以下体积百分比的原料制备而成：PEDOT水溶液90～97.5％、辅溶剂2.5～10％；所述的辅溶剂为异丙醇。
优选的，所述异丙醇在墨水中的体积百分比为2.5～5％。
所得该喷墨打印用墨水的表面张力为40～51mN/m；
优选的，该喷墨打印用墨水的表面张力为45～51mN/m。
本发明还提供了一种喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，该薄膜上述的喷墨打印空穴注入层用墨水喷墨打印而成。
本发明还提供了一种喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜采用上述喷墨打印墨水进行喷墨打印的方法，包括以下步骤：
(1)按照要求的比例准备原料异丙醇及PEDOT水溶液，将异丙醇与PEDOT水溶液混合均匀，即形成PEDOT墨水；
(2)在基板上加工隔离柱图形；
具体为：用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶，在165℃热台上加热4min，室温冷却后，使用光刻机进行紫外曝光处理，曝光时间65s；再放在110℃热台上加热4min，室温冷却后，进行显影，显影时间30～40s使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案；
优选的，旋涂过程中的转速为1500～2500rpm；由于光刻胶粘度与温度有关，该转速在不同的室温下有所改变。
更有选的，旋涂过程中的转速为2100rpm。
所得隔离柱的宽度为50μm，隔离柱之间的沟槽宽度为200μm，所述隔离柱的高度为2.0～2.5μm；
优选的，所得隔离柱的高度为2.3μm。
(3)对加工了隔离柱图形的基板首先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，获得隔离柱表面疏水而有机发光显示像素的区域(即隔离柱之间的区域，阳极区。)亲水的基板；
所述氧等离子处理时的氧气流量28sccm/s，功率100w，时间150s-210s；四氟化碳等离子处理时的四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间60s-90s；
经过等离子处理后，所得隔离柱的高度为1.5～2.0μm；
优选的，经过等离子处理后，所得隔离柱的高度为1.8μm。
对隔离柱图形处理后，所得隔离柱表面的水接触角大于90°；基板上有机发光显示像素的区域的水接触角小于25°(即隔离柱之间的区域的水接触角。)；
优选的，处理后所得隔离柱表面的水接触角大于110°。
(4)将步骤(1)得到的PEDOT墨水过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水打印到基板上亲水的有机发光显示像素的区域，PEDOT墨水通过蒸发凝胶、干燥后即得到厚度均匀的PEDOT薄膜，完成该墨水的喷墨打印。
所述PEDOT墨水过滤时采用的0.2μm尼龙微孔滤膜进行过滤；所述PEDOT墨水打印到基板上亲水的有机发光显示像素的区域时，区域内打印的墨水层厚度与经过等离子处理后所得隔离柱高度的比为(3～7)：1；
所述的干燥为在200℃热台上加热4min。
上述喷墨打印空穴注入层用墨水及所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜在有机发光显示中的应用。
具体实施例如下：
实施例1
一种喷墨打印空穴注入层用墨水，该墨水由体积百分比为97.5％的PEDOT水溶液和体积百分比为2.5％的异丙醇制备而成；
所得墨水的表面张力为51mN/m。
该墨水由PEDOT水溶液和异丙醇混合搅拌均匀即可得到。
实施例2
一种喷墨打印空穴注入层用墨水，该墨水由体积百分比为95％的PEDOT水溶液和体积百分比为5％的异丙醇制备而成；
所得墨水的表面张力为45mN/m。
该墨水由PEDOT水溶液和异丙醇混合搅拌均匀即可得到。
实施例3
一种喷墨打印空穴注入层用墨水，该墨水由体积百分比为92.5％的PEDOT水溶液和体积百分比为7.5％的异丙醇制备而成；
所得墨水的表面张力为42mN/m。
该墨水由PEDOT水溶液和异丙醇混合搅拌均匀即可得到。
实施例4
一种喷墨打印空穴注入层用墨水，该墨水由体积百分比为90％的PEDOT水溶液和体积百分比为10％的异丙醇制备而成；
所得墨水的表面张力为40mN/m。
该墨水由PEDOT水溶液和异丙醇混合搅拌均匀即可得到。
本发明还提供了由实施例1～4所述的PEDOT墨水进行喷墨打印形成的PEDOT薄膜(即为空穴注入层)。
实施例5
采用实施例1所述的PEDOT墨水进行喷墨打印形成PEDOT薄膜的喷墨打印方法之一，该方法包括以下步骤：
(1)量取0.25毫升的异丙醇，添加到9.75毫升的PEDOT水溶液中，搅拌混合均匀，形成可打印的PEDOT墨水；
(2)在打印***的基板上加工隔离柱图形：用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶(旋涂过程中的转速为2100rpm)，在165℃热台上加热4min，室温冷却后，使用光刻机进行紫外曝光处理，曝光时间65s；再放在110℃热台上加热4min，室温冷却后，进行显影，显影时间30～40s使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案；
所得隔离柱的宽度为50μm，隔离柱之间的沟槽宽度为200μm(高度为等离子刻蚀前2.3μm，等离子刻蚀后1.8μm)；
(3)对加工了隔离柱图形的基板先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，氧等离子处理处理条件为：氧气流量28sccm/s，功率100w，时间180s，四氟化碳等离子处理条件为：四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间60s；
处理完成后获得隔离柱表面水接触角为100°，有机发光显示像素的ITO区域(阳极区域)水的接触角为20°的基板；
(4)将步骤(1)中制备的PEDOT墨水采用0.2μm尼龙微孔滤膜过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水对准打印到基板上亲水的有机发光显示像素区域，控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1；打印墨水蒸发后发生凝胶，然后进行干燥(200℃热台加热4min)、干燥完成即可得到PEDOT薄膜；
按照附图5中所述的数据采集方法对该实施例得到的薄膜进行检测：PEDOT薄膜厚度起伏在9nm以内，如附图6中曲线1所示(控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1作曲线)。
实施例6
采用实施例2所述的PEDOT墨水进行喷墨打印形成PEDOT薄膜的喷墨打印方法之三，该方法包括以下步骤：
(1)量取0.50毫升的异丙醇，添加到9.50毫升的PEDOT水溶液中，搅拌混合均匀，形成可打印的PEDOT墨水；
(2)在打印***的基板上加工隔离柱图形：用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶(旋涂过程中的转速为2100rpm)，在165℃热台上加热4min，室温冷却后，使用光刻机进行紫外曝光处理，曝光时间65s；再放在110℃热台上加热4min，室温冷却后，进行显影，显影时间30～40s使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案；
所得隔离柱的宽度为50μm，隔离柱之间的沟槽宽度为200μm(高度为等离子刻蚀前2.3μm，等离子刻蚀后1.8μm)；
(3)对加工了隔离柱图形的基板先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，氧等离子处理处理条件为：氧气流量28sccm/s，功率100w，时间150s，四氟化碳等离子处理条件为：四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间90s；
处理完成后获得隔离柱表面水接触角为110°，有机发光显示像素的ITO区域(阳极区域)水的接触角为25°的基板；
(4)将步骤(1)中制备的PEDOT墨水采用0.2μm尼龙微孔滤膜过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水对准打印到基板上亲水的有机发光显示像素区域，控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1；打印墨水蒸发后发生凝胶，然后进行干燥(200℃热台加热4min)、干燥完成即可得到PEDOT薄膜；
按照附图5中所述的数据采集方法对该实施例得到的薄膜进行检测：PEDOT薄膜厚度起伏在10nm以内，如附图6中曲线2所示(控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1作曲线)。
实施例7
采用实施例3所述的PEDOT墨水进行喷墨打印形成PEDOT薄膜的喷墨打印方法之三，该方法包括以下步骤：
(1)量取0.75毫升的异丙醇，添加到9.25毫升的PEDOT水溶液中，搅拌混合均匀，形成可打印的PEDOT墨水；
(2)在打印***的基板上加工隔离柱图形：用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶(旋涂过程中的转速为2100rpm)，在165℃热台上加热4min，室温冷却后，使用光刻机进行紫外曝光处理，曝光时间65s；再放在110℃热台上加热4min，室温冷却后，进行显影，显影时间30～40s使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案；
所得隔离柱的宽度为50μm，隔离柱之间的沟槽宽度为200μm(高度为等离子刻蚀前2.3μm，等离子刻蚀后1.8μm)；
(3)对加工了隔离柱图形的基板先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，氧等离子处理处理条件为：氧气流量28sccm/s，功率100w，时间150s，四氟化碳等离子处理条件为：四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间90s；
处理完成后获得隔离柱表面水接触角为110°，有机发光显示像素的ITO区域(阳极区域)水的接触角为25°的基板；
(4)将步骤(1)中制备的PEDOT墨水采用0.2μm尼龙微孔滤膜过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水对准打印到基板上亲水的有机发光显示像素区域，控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1；打印墨水蒸发后发生凝胶，然后进行干燥(200℃热台加热4min)、干燥完成即可得到PEDOT薄膜；
按照附图5中所述的数据采集方法对该实施例得到的薄膜进行检测：PEDOT薄膜厚度起伏在8nm以内，如附图6中曲线3所示(控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1作曲线)。
实施例8
采用实施例4所述的PEDOT墨水进行喷墨打印形成PEDOT薄膜的喷墨打印方法之一，该方法包括以下步骤：
(1)量取1.00毫升的异丙醇，添加到9.00毫升的PEDOT水溶液中，搅拌混合均匀，形成可打印的PEDOT墨水；
(2)在打印***的基板上加工隔离柱图形：用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶(旋涂过程中的转速为2100rpm)，在165℃热台上加热4min，室温冷却后，使用光刻机进行紫外曝光处理，曝光时间65s；再放在110℃热台上加热4min，室温冷却后，进行显影，显影时间30～40s使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案；
所得隔离柱的宽度为50μm，隔离柱之间的沟槽宽度为200μm(高度为等离子刻蚀前2.3μm，等离子刻蚀后1.8μm)；
(3)对加工了隔离柱图形的基板先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，氧等离子处理处理条件为：氧气流量28sccm/s，功率100w，时间150s，四氟化碳等离子处理条件为：四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间90s；
处理完成后获得隔离柱表面水接触角为110°，有机发光显示像素的ITO区域(阳极区域)的水接触角为25°的基板；
(4)将步骤(1)中制备的PEDOT墨水采用0.2μm尼龙微孔滤膜过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水对准打印到基板上亲水的有机发光显示像素区域，控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1；打印墨水蒸发后发生凝胶，然后进行干燥(200℃热台加热4min)、干燥完成即可得到PEDOT薄膜；
按照附图5中所述的数据采集方法对该实施例得到的薄膜进行检测：PEDOT薄膜厚度起伏在9nm以内，如附图6中曲线4所示(控制打印的墨水层厚度与隔离柱高度的比例为(3～7)：1作曲线)。
对比实施例
(1)取商用化PEDOT水溶液作为墨水；
(2)对加工了隔离柱图形的基板先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，氧等离子处理条件为：氧气流量28sccm/s，功率100w，时间210s；四氟化碳等离子处理条件为：四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间60s，获得隔离柱表面水接触角为90°，有机发光显示像素的ITO区域水的接触角为15°的基板；
(3)将步骤(1)中制备的PEDOT墨水采用0.2μm尼龙微孔滤膜过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水对准打印到基板上亲水的有机发光显示像素的ITO区域，控制打印墨水的量与等离子处理后的隔离柱高度比例为(3～7)：1，结果显示PEDOT薄膜厚度起伏在22nm以内，如附图6中曲线5所示，高度起伏明显大于本发明墨水所获得的结果。
因此，本发明所述的墨水在喷墨打印制备空穴注入层过程中得到的薄膜起伏小、厚度均匀，有效解决了制备该薄膜厚度不均匀的问题、避免了咖啡环效应的产生，而且使得隔离柱高度能够与多个功能层相匹配、避免了其他功能层薄膜的厚度不均匀性问题。制备简单、易于控制、稳定性好，具有很好的应用前景。

Claims (10)

1.一种喷墨打印空穴注入层用墨水，其特征在于，该墨水主要由以下体积百分比的原料制备而成：PEDOT水溶液90～97.5％、辅溶剂2.5～10％。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印空穴注入层用墨水，其特征在于，所述的辅溶剂为异丙醇；
优选的，所述异丙醇在墨水中的体积百分比为2.5～5％。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨打印空穴注入层用墨水，其特征在于，所述墨水的表面张力为40～51mN/m；
优选的，所述墨水的表面张力为45～51mN/m。
4.一种喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，其特征在于，该薄膜由权利要求1所述喷墨打印空穴注入层用墨水喷墨打印而成。
5.根据权利要求4所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，其特征在于，所述由喷墨打印空穴注入层用墨水进行喷墨打印的方法包括以下步骤：
(1)按照要求的比例准备原料异丙醇及PEDOT水溶液，将异丙醇与PEDOT水溶液混合均匀，即形成PEDOT墨水；
(2)在基板上加工隔离柱图形；
(3)对加工了隔离柱图形的基板首先进行氧等离子处理，然后进行四氟化碳等离子处理，获得隔离柱表面疏水而有机发光显示像素的区域亲水的基板；
(4)将步骤(1)得到的PEDOT墨水过滤后填充入喷墨打印***，然后将PEDOT墨水打印到基板上亲水的机发光显示像素区域，PEDOT墨水通过蒸发凝胶、干燥后即得到厚度均匀的PEDOT薄膜，完成该墨水的喷墨打印。
6.根据权利要求5所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，其特征在于，步骤(2)所述基板上加工隔离柱图形的具体过程为：使用匀胶机在ITO玻璃基板上旋涂光刻胶，使用光刻机进行紫外曝光处理，然后进行显影，使用去离子水冲洗，氮气吹干，即可得到隔离柱图案。
7.根据权利要求6所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，其特征在于，所得隔离柱的宽度为50μm，隔离柱之间的沟槽宽度为200μm；所述隔离柱的高度为2.0～2.5μm。
8.根据权利要求5所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，其特征在于，步骤(3)所述氧等离子处理时的氧气流量28sccm/s，功率100w，时间150s-210s；四氟化碳等离子处理时的四氟化碳流量98sccm/s，功率150w，时间60s-90s；
步骤(3)所述对隔离柱图形处理后，所得隔离柱表面的水接触角大于90°；基板上有机发光显示像素的区域的水接触角小于25°；
优选的，经过等离子处理后，所得隔离柱的高度为1.5～2.0μm。
9.根据权利要求5所述的喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜，其特征在于，步骤(4)所述PEDOT墨水过滤时采用的0.2μm尼龙微孔滤膜进行过滤；步骤(4)所述PEDOT墨水打印到基板上亲水的机发光显示像素的区域时，区域内打印的墨水层厚度与经过等离子处理后的隔离柱高度比为(3～7)：1；
步骤(4)所述的干燥为在200℃热台加热3～5min。
10.权利要求1所述喷墨打印空穴注入层用墨水及权利要求4所述喷墨打印空穴注入层PEDOT薄膜在有机发光显示中的应用。
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