一种用于喷墨打印的混合喷墨溶剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于喷墨打印的混合喷墨溶剂，其特征在于：混合喷墨溶剂是以两种不同溶剂相混合获得，混合喷墨溶剂的Z值为14-22，其中ρ为混合喷墨溶剂的密度；γ为混合喷墨溶剂的表面张力；η为混合喷墨溶剂的粘度；α为喷嘴为正方形的打印机喷头的喷嘴边长。本发明通过采用混合溶剂提高了溶剂的可选择范围，并且有效地提高了打印的稳定性。
【专利说明】—种用于卩员墨打印的混合卩员墨浴剂【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于喷墨打印的喷墨溶剂。
【背景技术】
[0002]微图案化是有机电子研究领域的一个热点问题，是制作电子器件中关键的一步。传统的电子制造工艺中普遍采用的光刻、刻蚀等技术，尽管工艺很成熟，但是工业生产中还是面临着许多必须考虑的问题:程序复杂、设备昂贵、污染环境等。这使得人们对直接图案化技术产生了浓厚的兴趣。在众多基于溶液加工的微图案技术中，喷墨印刷技术被认为是最具有工业化前景的技术之一，与传统电子制造工艺相比，喷墨印刷技术拥有许多优点:工艺简单，不需要掩膜板，可以直接实现薄膜的图案化；设备简单，操作方便；实验过程中对基底的要求低，可以做出柔性、大面积衬底上的图案化；实验过程中没有高温等苛刻条件要求，因此不会造成有机材料的破坏且不会对环境构成污染。
[0003]压电喷墨打印机采用微电压的变化来控制墨点的喷射。压电式喷墨打印头在墨水贮存器的后部采用了一块压电晶体。对晶体施加电流，就会使它向内弹压。当电流中断时，晶体反弹回原来的位置，同时将一滴微量的墨水通过喷嘴射出去。当电流恢复时，晶体叉向后外延拉。进入喷射下一滴墨水的准备状态。
[0004]在利用喷墨打印技术有机电子器件(例如，有机薄膜晶体管，OTFTs)时，更多关注的是打印薄膜的表面形貌、边缘整齐度、薄膜的可重复性等，而这几个因素都与墨滴的喷射过程有着非常重要的关系。墨水的喷射过程中最主要的部分即是实现喷墨的稳定性。墨水的物理特性对喷墨的稳定性至关重要。通常，对于确定口径和形状的喷嘴，只有在墨水的粘度、表面张力等墨水 自身的物理量在特定范围内才能获得稳定的喷墨状态。
[0005]另外，在已经实现喷墨稳定的情况下，还必须考虑另外一个非常重要的因素:打印所用溶剂与墨盒卡夹材料的互溶性，由于打印的薄膜尺寸很小。所以成膜的效果在很大程度上受到墨水纯净度的影响。如果溶剂与卡夹在短时间内即可互溶，那这势必会将打印的墨水污染,从而影响成膜质量。
[0006]以邻二氯苯作为溶剂可以获得很稳定的连续的液滴喷射，但是邻二氯苯作为溶剂，它对有机材料的溶解能力很强，尽管实验表明它容易实现稳定的喷墨动作，但在很多情况下它会溶解卡夹材料，因而不适合作为喷墨打印的溶剂。
[0007]综上，喷墨打印直接制备图案化薄膜尤其是大规模阵列具有操作简便，图案设计灵活，节省材料，适合大面积制造等优点，是制备低成本有机光电子器件的关键技术。但是大规模喷墨打印的过程中，为了获得稳定的图案工艺，必须考虑墨水与衬底的润湿性以及墨水与卡夹材料的互溶性。一方面墨水与衬底需要有合适的润湿性，以保证墨水的适度铺展；另一方面需要选择合适的卡夹材料作为墨水的储存容器，要求它们之间不能互溶以保证墨水在打印过程中的物理化学性质的稳定性。实验表明墨水的可打印性以及打印的稳定性与墨水的表面张力、粘度等有明显的依赖关系。在这些条件的限制下，寻找合适的溶剂材料和相应的驱动电压波形的调试都需要耗费大量的研发时间。
【发明内容】
[0008]为了解决墨水与卡夹材料互溶所导致的墨水性能下降的问题以及由于溶剂物理性质的限制所导致的喷墨稳定性差的问题，本专利提出采用混合溶剂，针对给定的卡夹材料和墨水溶质材料，配制出化学性能稳定,物理性能适合稳定打印的墨水材料。
[0009]本发明解决技术问题，采用如下技术方案:
[0010]本发明用于喷墨打印的混合喷墨溶剂，其特点在于:所述混合喷墨溶剂是以两种不同溶剂相混合获得，所述混合喷墨溶剂的Z值为14-22，Z由式I计算获得:
【权利要求】
1.一种用于喷墨打印的混合喷墨溶剂，其特征在于:所述混合喷墨溶剂是以两种不同溶剂相混合获得，所述混合喷墨溶剂的Z值为14-22，Z由式I计算获得:
2.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的混合喷墨溶剂，其特征在于:所述溶剂为四氢化萘、苯甲醚、甲苯、环己醇或环己酮。
3.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的喷墨溶剂，其特征在于:所述混合喷墨溶剂是以四氢化萘和苯甲醚以体积比2:3混合获得。
4.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的喷墨溶剂，其特征在于:所述混合喷墨溶剂是以四氢化萘和甲苯以体积比1:1混`合获得。
【文档编号】C09D11/38GK103756412SQ201310692818
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】王向华, 元淼 申请人:合肥工业大学