[发明专利]一种薄膜图案化制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜图案化的制备方法，具体涉及一种薄膜图案化制备方法。

背景技术

经过近30年的快速发展，有机半导体材料及器件已经逐渐从实验室走向市场，开始进入应用化阶段，特别是有机发光领域，有机全彩色发光显示屏产品已经进入市场，在手机、PDA、MP3等小型数码设备上得到广泛应用，甚至大尺寸电视等也陆续推出，受到广泛关注。

目前，人们可以通过多种方法得到图案化的有机半导体薄膜，如：真空蒸镀或者是喷墨打印。

真空蒸镀是利用掩膜技术制备图案化的有机半导体薄膜的方法，该方法需要高精度掩膜技术，这种技术因其制备工艺复杂、设备成本高而使产品的成本居高不下。

喷墨打印是通过打印喷头将所需功能材料喷涂在衬底上，得到所需的图案薄膜，这种技术被广泛应用于有机半导体材料研究，然而喷墨打印制备工艺还不够成熟稳定

本发明开发了简单、有效的有机半导体材料图案化方法，可实现大规模，低成本使用的前提条件。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题和难点，提供了一种薄膜图案化制备方法。利用表面的亲疏水特性，通过提拉或者旋涂工艺实现有机半导体材料的薄膜图案化。该方法操作简单、成本低廉，可大规模使用。

本发明的一种薄膜图案化制备方法，利用紫外光照或者氧气等离子表面处理工艺，改变衬底表面的亲疏水特性，通过提拉或者旋涂工艺实现有机半导体材料的薄膜图案化。

上述方法中，具体步骤如下：

（1）取衬底，利用掩膜版掩膜作用，对疏水表面进行UV或者Plasma处理，经过UV或者Plasma处理的表面会变得亲水，从而在衬底表面形成了图案化的亲水区域，得到处理后的衬底；

（2）将需要图案化的有机半导体溶液旋涂、喷涂、刮涂或者提拉等方式涂覆于处理后的衬底上，然后在20?80℃温度下烘干成膜，从而制备了图案化的有机半导体薄膜。

上述方法中，所述衬底为玻璃、金属、石英或者有机物膜；所述有机物膜为聚酯薄膜（PET膜）、聚苯乙烯膜（PS膜）、聚乙烯膜（PE膜）或聚丙烯腈膜（PAN)。

上述方法中，步骤（1）中，当所述衬底为亲水衬底时，在衬底表面进行疏水化处理，即旋涂一层疏水薄膜；当所述衬底为疏水衬底时，则不需要做其他处理。

上述方法中，步骤（2）中，所述有机半导体溶液包括P-PPV溶液或PEDOT溶液。

本发明所述的旋涂、刮涂、喷涂、提拉等涂覆方式均可采用本领域技术人员熟知工艺设备及工艺条件进行。

本发明通过紫外光照处理或氧气等离子表面处理等加工工艺，在衬底上图形化亲水区域。

本发明通过简单的在衬底上形成图案化的亲水区域，以实现制备图案化的有机半导体薄膜。

与现有技术相比，本发明的优势在于，该方法操作简单、成本低廉、可大规模使用，并且对衬底无损伤，适用于多种衬底，拓展了溶液法制备图案化的有机半导体薄膜的应用。

附图说明

图1薄膜图案化制备工艺示意图；

图2经过表面处理后得到图案化的亲水区域；

图3旋涂、喷涂、刮涂或者提拉等方式得到图案化薄膜制备；

图4采用该发明制备的P-PPV图案化薄膜（UV光致发光照片）。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

实施例1

本发明的制备步骤如图1-3所示，取聚酯薄膜（PET膜）利用掩膜，进行氧气等离子处理3分钟，然后在上面旋涂P-PPV溶液（浓度8毫克每毫升），然后在20℃温度下烘干成膜，可以得到如图4所示的P-PPV图案化薄膜。

实施例2

聚酯薄膜（PET膜）利用掩膜，进行氧气等离子处理3分钟，然后在上面刮涂P-PPV溶液（浓度8毫克每毫升），然后在80℃温度下烘干成膜，可以得到如图4所示的P-PPV图案化薄膜。

实施例3

聚酯薄膜（PET膜）利用掩膜，进行氧气等离子处理3分钟，然后放在P-PPV溶液（浓度8毫克每毫升）中提拉成膜，然后在40℃温度下烘干成膜，可以得到如图4所示的P-PPV图案化薄膜。

实施例4

聚酯薄膜（PET膜）利用掩膜，进行紫外光照处理20分钟，然后在上面旋涂PEDOT溶液，然后在60℃温度下烘干成膜，可以得到PEDOT图案化薄膜。