[發明專利]一種基于島橋式結構的高精度大拉伸的OLED陣列的打印裝置及制作方法

有效

• 申請號: 202011258790.5
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112428701B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 江誠鳴;方程程;譚東宸;孫宏錦;張哲
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B41J3/407
• 分類號: B41J3/407;B41J2/06;B41J29/393;H01L51/56
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;溫福雪

1.一種基于島橋式結構的高精度大拉伸的OLED陣列的制作方法，其特征在于，該方法通過一種基于島橋式結構的高精度大拉伸的OLED陣列的打印裝置制作，該裝置包括供液裝置(4)、流量泵(3)、基板(5)、接地導電支撐(6)、加熱板(7)、五軸位移平臺(8)、計算機控制系統(2)和高壓電源(1)；

所述的高壓電源(1)的正極通過導線與噴嘴(10)連接，其負極通過導線與接地導電支撐(6)連接；所述的基板(5)采用PDMS溶液通過旋涂均勻分布于接地導電支撐(6)上；接地導電支撐(6)位于加熱板(7)上，加熱板(7)位于五軸位移平臺(8)上；高壓電源(1)、計算機控制系統(2)和五軸位移平臺(8)依次連接；所述的五軸位移平臺(8)可實現X軸、Y軸、Z軸方向的運動以及X-Y軸方向的傾斜運動；

所述的供液裝置(4)包括噴嘴(10)和輸液導管(9)，輸液導管(9)一端安裝在噴嘴(10)的安裝槽(11)上，另一端與流量泵(3)連接；

其特征在于，所述的噴嘴(10)主要由安裝槽(11)、輸料管道保護套(12)、輸料管道(13)、連接體(14)、加熱塊(15)和測溫元件(16)組成；輸料管道(13)為Y字型，其入口端與安裝槽(11)連通；連接體(14)和加熱塊(15)固定為一體，輸料管道(13)位于連接體(14)和加熱塊(15)中；位于連接體(14)中的輸料管道(13)外套有輸料管道保護套(12)；加熱塊(15)側面設有測溫元件(16)；

所述的制作方法具體步驟如下：

(1)首先，往供液裝置(4)中注入聚乙烯醇支撐材料，在基板(5)上打印出OLED的基座層(23)的支撐材料；

(2)調整噴嘴(10)高度，保持噴嘴(10)高度與基板(5)之間的距離為500μm-600μm，在供液裝置(4)中注入石墨烯改性導電銀膠溶液，其中石墨烯含量為石墨烯改性導電銀膠溶液的0.07％，開啟流量泵(3)按給定速率進行供液；同時開啟高壓電源(1)輸出脈沖電壓，調制電壓為2.2kv-3kv，頻率為50HZ-60HZ，五軸位移平臺(8)的速度5mm/s-15mm/s；加熱板(7)的溫度保持在150℃；通過計算機控制系統(2)控制五軸位移平臺(8)在X-Y平面上沿預定路線平移到預定位置，噴嘴處液滴在電場的作用下滴落在基板(5)的支撐材料上，在加熱板(7)的作用下液滴中溶劑揮發得以固化，然后通過CCD攝像機觀察噴嘴相對下一個預印位置的實時噴嘴位置，調整噴嘴位置，如此按預定設置打印出OLED陣列的全部基座層(23)；

(3)以相同的參數設置，在步驟(2)所得到的OLED陣列的基座層(23)上，通過計算機控制系統(2)，控制五軸位移平臺(8)沿X-Y軸傾斜方向運動到預定位置，噴嘴尖端形成一個下垂的墨水半月板，在噴嘴和基板(5)之間施加的電壓作用下，石墨烯改性導電銀膠溶液內部的移動電荷在半月板表面附近積累，形成錐形半月板形狀，在電場作用下，靜電力克服輸料管道(13)壓力時，從錐形半月板的頂端向基板(5)噴出一個細小的液滴，在加熱板(7)的作用下液滴中溶劑揮發得以固化，然后通過CCD攝像機觀察噴嘴相對下一個預印位置的實時噴嘴位置，再次滴落下一滴液滴，通過CCD攝像機觀察液滴滴落的位置，以調整下一滴液滴的滴落位置，如此重復操作打印出連接OLED陣列的陽極層的島橋式結構(17)；

(4)取下基板(5)，用掩膜板(24)通過熱蒸鍍在基座層(23)依次蒸鍍出HIT洞穴注射層(22)、有機發射器層(21)、ET電子傳送層(20)和陰極層(19)；

(5)蒸鍍完成后，把基板(5)放回接地導電支撐(6)上，以相同的參數設置，通過計算機控制系統(2)，控制五軸位移平臺(8)沿X-Y軸傾斜方向運動到預定位置，噴嘴尖端形成一個下垂的墨水半月板，在噴嘴和基板(5)之間施加的電壓作用下，石墨烯改性導電銀膠溶液內部的移動電荷在半月板表面附近積累，形成錐形半月板形狀，在電場作用下，靜電力克服輸料管道(13)壓力時，從錐形半月板的頂端向基板(5)噴出一個細小的液滴，在加熱板(7)的作用下液滴中溶劑揮發得以固化，然后通過CCD攝像機觀察噴嘴相對下一個預印位置的實時噴嘴位置，再次滴落下一滴液滴，通過CCD攝像機觀察液滴滴落的位置，以調整下一滴液滴的滴落位置，如此重復操作，打印出連接OLED陣列的陰極層(19)并且位于垂直方向的島橋式結構(18)；

(6)最后取下打印完成的島橋式結構OLED陣列，放入水中使支撐材料充分溶解；得到基于島橋式結構的高精度大拉伸的OLED陣列。

2.根據權利要求1所述的基于島橋式結構的高精度大拉伸的OLED陣列的制作方法，其特征在于，所述的噴嘴(10)選用200μm-250μm規格，外接CCD攝像機，位于噴嘴(10)的上方；CCD攝像機監視噴嘴相對于預印位置的實時位置以及液滴滴落的位置，因此可準確地定位噴嘴在更合適的位置，調整噴嘴(10)高度保持噴嘴(10)高度與基板(5)之間的距離為500μm-600μm。