本文選題：噴墨打印　切入點：有機電致發(fā)光　出處：《華南理工大學》2016年博士論文

【摘要】：有機電致發(fā)光顯示器(OLED)具有質(zhì)量輕薄、廣視角、色彩明亮、畫面響應速度快、能耗低及可柔性加工等優(yōu)勢,被認為是二十一世紀最受矚目的新興技術之一。實現(xiàn)全彩色和大面積平板顯示器是OLED發(fā)展的重要目標之一。RGB三色獨立發(fā)光是目前采用最多的發(fā)光模式,實現(xiàn)這一技術需要RGB三原色技術。一般小分子量RGB材料制備的彩色顯示是通過金屬掩膜板蒸鍍工藝實現(xiàn)的。然而,在蒸鍍過程中約有90%以上的材料被鍍到蒸鍍腔體內(nèi),沒有被有效利用。另一方面,對于高分辨率顯示屏來說,高精度掩膜板的制造成本非常高,是造成高成本OLED的主要原因之一。聚合物材料分子量大,不能通過蒸鍍工藝制備成膜,所以對于聚合物材料一般采用溶液加工技術制備薄膜。噴墨打印(inkjet printing)是一種重要的實現(xiàn)RGB三原色像素的溶液加工技術,采用該技術的材料利用率高,且無需使用掩膜板可實現(xiàn)圖案化,同時具有工藝簡單、成本低廉的特點,是制作OLED顯示屏最具潛力的彩色化成膜技術。溶液在基板上形成固態(tài)薄膜的相轉(zhuǎn)變過程十分復雜,所以采用噴墨打印制備有機薄膜的工藝需要不斷的研究和探索。針對調(diào)控噴墨打印制備的薄膜形貌的研究有很多,但因為墨水干燥過程的復雜性,加之很多公司的墨水配方技術仍處于保密狀態(tài),目前缺乏有規(guī)律的配制墨水的方法。最近,小分子發(fā)光材料的溶液加工成膜技術的發(fā)展較快,因為小分子材料具有發(fā)光效率高、易合成和提純、制備成本低。而且小分子材料的分子量較低,因此溶液加工成膜質(zhì)量較差,小分子的墨水配方和成膜工藝一直是研究的難點,盡管有些公司對噴墨打印制備小分子薄膜有些工藝研究,但極少公開報道墨水配制方法。用噴墨打印技術制備OLED器件時,一般在基板上制作像素坑陣列,使溶液能夠在精細的像素坑內(nèi)沉積成膜而避免與相鄰像素混合。但這種基板設計的像素分辨率較低。最近,量子點電致發(fā)光材料頗受關注,由于它具有色域?qū)�、色純度高、發(fā)光波長可調(diào)、易合成加工等優(yōu)勢,在固態(tài)照明和平板顯示方面成為極具發(fā)展?jié)摿Φ腖ED發(fā)光材料。作為無機半導體材料,量子點無法采用真空蒸鍍方法沉積薄膜,所以目前一般考慮使用噴墨打印技術制作彩色量子點發(fā)光器件�；谝陨媳尘�,本論文的主要研究內(nèi)容如下:1.詳細研究了多種因素對噴墨打印小分子薄膜輪廓的影響。首先,通過溶劑篩選獲得了穩(wěn)定噴墨的小分子墨水。粘度是實現(xiàn)穩(wěn)定噴墨的重要因素,對于我們使用的噴墨打印設備,小分子墨水粘度在1cP及以上時即可穩(wěn)定噴墨。對于單溶劑Pxy和CB配制的墨水,噴墨打印的薄膜存在明顯的“咖啡環(huán)”輪廓,我們從墨水接觸角、溶劑配方、材料濃度、液滴間距、基板表面能等多個角度展開研,究,最終消除了“咖啡環(huán)“結(jié)構(gòu)。溶液在基板上的接觸角決定了噴墨打印薄膜的點或線的寬度,溶劑極性越大,與基板的接觸角越大,也就更容易獲得較窄的薄膜;材料濃度對薄膜的咖啡環(huán)輪廓影響較小,但濃度較大的小分子墨水,容易獲得線寬較窄的打印薄膜;調(diào)節(jié)液滴間距實現(xiàn)了均勻沉積的線薄膜。材料1c對溶劑DMA的表面張力影響較大,所以在混合溶劑墨水中更容易形成促進溶劑流動的表面張力差,有利于抵消“咖啡環(huán)”效應。隨著噴墨打印液滴間距的縮小,混合溶劑綠光墨水1c/Pxy-70的薄膜輪廓從“咖啡環(huán)”輪廓變?yōu)椤肮靶巍苯Y(jié)構(gòu)。這種變化是因為液膜厚度的增加,導致溶液會發(fā)時間延長,從而使液滴內(nèi)部的Marangoni流積累抑制了“咖啡環(huán)”�；灞砻婺懿粌H改變了液滴的鋪展直徑,還改變了液滴的薄膜輪廓。在低表面能基板上,可以獲得較均勻的薄膜,而在表面能較高的基板上容易產(chǎn)生“咖啡環(huán)”現(xiàn)象。2.研究了噴墨打印顯示屏的像素結(jié)構(gòu)設計,提出了一種線型像素顯示屏結(jié)構(gòu),研究了用噴墨打印方法制作小分子紅光和綠光發(fā)光層的電致發(fā)光器件。以此設計思路,我們設計并制備了120 ppi、3 inch的線型像素結(jié)構(gòu)的藍光聚合物顯示屏,研制的顯示屏無明顯壞點和壞線。3.研究了不同有機空穴傳輸材料對核/殼型量子點發(fā)光器件性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機空穴傳輸層材料的HOMO能級是影響QD-LED器件性能的主要因素。通過優(yōu)化量子點和氧化鋅薄膜熱處理溫度,提高熱處理溫度可以大幅提高量子點的載流子傳輸性能,從而提高了QD-LED器件的發(fā)光效率。最后用噴墨打印技術在PVK基板上用噴墨打印技術制備了線寬為220μm的線狀薄膜,并制備了量子點發(fā)光(QD-LED)器件。
[Abstract]:An organic electroluminescent display ( OLED ) has the advantages of light weight , wide viewing angle , bright color , high picture response speed , low energy consumption and flexible processing . In this paper , the influence of different organic hole transport materials on the performance of the thin film is studied .

【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN383.1;TB383.2

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