[发明专利]一种用于溶液法薄膜制备的柔性刮刀涂布方法

说明书

技术领域

本发明是一种用于溶液法薄膜制备的柔性刮刀涂布工艺，属于印刷电子技术领域，具体涉及一种新型低成本薄膜涂布工艺。

背景技术

印刷电子凭借其低成本、柔性和可大面积制备等优势已经取得了广泛关注，已经在在传感单元、射频标志识别标签、电子纸显示背板、医疗卫生等领域取得了实际应用。有机光电器件是印刷电子的重要组成部分，包括有机场效应晶体管(OTFT)、有机电致发光器件(OLED)和有机光伏器件(OPV)等各种功能性器件。随着人们对于电子产品低成本和便携不断增长的要求，有机光电器件的发展势必会得到更大的推动和重视。

有机光电器件的主要组成部分为薄膜材料(如绝缘层、半导体层、封装层和导电层等等)，而现阶段用于加工薄膜材料的溶液法工艺往往存在材料浪费(如旋涂)、设备成本高(如狭缝涂布)等缺点。无论从工业角度还是科研角度来讲，现在亟需一种能大面积加工、能自动化生产、低成本、低消耗、易操作的工艺来生产有机光电器件所需的薄膜。

发明内容

本发明目的是，针对现有技术的不足，提供一种新型的用于薄膜制备的柔性刮刀涂布工艺，通过减少涂布材料的用量(1-2μL/cm²)和降低工艺复杂度来减少成本。可以简单的通过加大柔性刮刀的尺寸来实现大面积加工。这种方法具有更好的工艺兼容性和冗余度，且可简单的通过更换柔性刮刀来进行不同材料的加工，具有很有的通用性和工艺兼容性。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于薄膜制备的柔性刮刀涂布方法，包括采用如下设备：柔性刮刀(13)、刮刀固定装置(14)、位移平台(15)；所述待涂样品位于位移平台(15)平面之上；所述刮刀固定装置(14)位于柔性刮刀(13)与位移平台(15)之间以固定柔性刮刀(13)不让其脱落；所述位移平台(15)连接柔性刮刀(13)且保证刮刀水平方向与样品平面平行，将所述所述柔性刮刀(13)由自身重力在样品之上与样品表面轻微接触。

通过制备一层阻挡层，通过阻挡层的表面和柔性刮刀接触从而利用阻挡层的厚度去控制所需薄膜的厚度。当制备超薄薄膜材料时省略掉阻挡层。

所述阻挡层为不溶于后续加工所用溶液的有一定厚度的任意材料。通过选择合适的柔性刮刀，控制柔性刮刀的尺寸，实现有机光电器件(样品)薄膜的大面积加工；改变柔性刮刀的材料，以适应各种不同的材料而对其进行涂布操作。

在样品表面轻放柔性刮刀，保证柔性刮刀表面与样品由刮刀重力作用轻微接触。

通过选择合适的位移平台的参数，通过刮刀的移动来控制溶剂挥发和薄膜的生长。所述位移平台移动速度可控、移动方向可控。

所述有机光电器件的薄膜包括：绝缘层、有机半导体层、封装层和导电层等各种薄膜材料。

所述刮刀固定装置为任何可以将柔性刮刀固定在位移平台上的黏性材料或者有同样功能的固定卡口设计。

所述方法包括：所述位移平台(15)连接柔性刮刀(13)且保证其水平方向与样品平行；在位移平台上刮刀固定装置将制作好的柔性刮刀一端的固定，保证柔性刮刀不会脱落；

在样品与柔性刮刀接触的线内滴适量溶液，利用位移平台的控制设备移动柔性刮刀，调整好方向和速度；

随着刮刀的移动和溶剂的不断挥发，会形成由阻挡层和溶液固含量决定厚度的薄膜材料。

本发明的有益效果：提供的薄膜制备的柔性刮刀涂布工艺，具有以下优点：

1.本工艺可以使用极少量的材料(1-2μL/cm2)完成对薄膜的制作，有效减少材料成本。

2.本工艺中可以通过加大柔性刮刀的尺寸实现大面积加工，可以通过更换柔性刮刀来进行不同材料的加工，有效减少设备成本和耗材成本。

3.本工艺加工过程中，采用柔性轻质刮刀，利用其本身重力作用使柔性刮刀与样品表面轻微接触而不至于破坏表面，适用于各种结构的器件薄膜制备，具有很好的普适性。

4.本工艺操作简单，可以有效的降低人工成本。

附图说明

图1是本发明实施的薄膜制备的柔性刮刀工艺涂布有一定厚度材料的示意图；

图2是本发明实施的薄膜制备的柔性刮刀工艺涂布超薄材料的示意图。

具体实施方式

下面结合附图更充分的描述本发明的实施方案。