[发明专利]利用胶乳液制备有机功能材料图案的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机材料层的加工制备方法和应用，特别是涉及一种图案化的有机功能材料层的制备方法和应用，应用于现代电子功能材料及器件制备工艺技术领域。

背景技术

有机功能材料是具有光、电、磁物理性能的有机分子和聚合物以及由有机材料所组成的信息和能量转换器件的有机固体材料的统称。

有机功能材料以其独有的功能性、易加工性、经济性等性质而比金属、陶瓷更富有竞争性。以功能特性划分的各类电子材料及器件构成了新型的电子敏感材料及传感器、压电铁电材料及换能器、驻极体材料及换能器、导电材料及器件、光电子材料及器件、生物材料及器件和分子电子学器件等几大类具有广泛应用的现代电子功能材料及器件，并朝着材料的灵巧及智能化方面发展。

而其中，将有机功能分子图案化在电子学、光子学、光电子学、基于生物芯片的检测、生物传感器阵列等领域都具有巨大的应用价值。随着有机薄膜场效应晶体管的迅速发展，有机薄膜制备过程中合适的图案化处理，能有效的提髙器件性能，集成水平等。不同性质的有机发光分子对气体分子有特异性响应，根据这一原理，利用有机发光分子图案化来制备气体传感器，具有巨大的应用价值。显示器的基本元素—像素，包括红、绿、蓝三基色，工作原理是通过调节电压大小，来控制三基色发光的合适配比，得到显示器需要的任何颜色，众多像素就构成了我们看到的多彩的显示器。所以，制备加工OLED显示器过程中，将有机发光分子图案化，排列组成像素也是不可或缺的一个过程。

有机功能材料图案化有很多方法，如光刻，压印，掩膜法等。但是传统的制备方法都有一些制备上的缺点和局限性，例如：电子束光刻和紫外光刻法这两种应用最广泛的技术不能用于有机分子图案化，因为电子束和紫外光会对有机分子产生破坏作用；对于掩膜法，其本身的产额和均一性可以达到要求，但是，其分辨率不高；直写法的均一性和分辨率比较高，但是，其产额太低，基本无法实现产业化；对于压印法而言，分辨率和产额比较高，但是其均一性差。为了解决以上问题，有科学家提出真空中有机功能分子图案化技术，利用光刻等技术刻蚀出金图案，由于金的表面能比较高，加热后，有机功能分子选择性的沉积在金的表面，从而制备出图案化的有机功能分子。这种技术的缺点就是需要在真空中进行，条件比较苛刻。为了克服此缺点，他们对真空环境进行改进，提出了一种在大气中有机功能分子光刻兼容图案化的方法，在大气中，成功的实现了有机功能分子选择性的沉积在金表面上，制备出图案化的有机功能分子阵列。但是，在大气中的实验也有另一个缺点：实验的过程需要加热，而加热条件下，有些有机分子容易分解或者挥发，同时，大气中的实验，液体沿着金表面流动，速度比较缓慢，时间比较长，产率不高。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种利用胶乳液制备有机功能材料图案的方法及其应用，其图案化方法发生在胶乳液里，避免了光刻技术等损害材料功能的不利环境，因此可以有效地保护材料的功能性，不需要真空环境，而且过程无需加热，解决了有机材料受热分解等问题，实现了一种具有制备高分辨率、大面积、低成本的有机功能材料图案制备工艺，本发明工艺可兼容光刻技术，具有产业化应用前景。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种利用胶乳液制备有机功能材料图案的方法，包括如下步骤：

a.将经过洁净处理后的基底表面上修饰生成一层疏水物质或亲水物质，然后对基底表面依次进行清洗、干燥和烘烤，使基底表面上附着的疏水物质液膜或亲水物质液膜进行固化，制备得到疏水性基底或亲水性基底；优选所述基底的材料为硅、氧化硅、氧化铝、氧化铟锡或有机材料；优选所述基底的材料为柔性有机材料；优选所述基底的材料为柔性PET材料；基底的材料对沉积的选择性有很大的影响；