【摘 要】
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喷墨打印技术具有材料利用率高、成本低、兼容大面积基板等特性,在像素化发光显示器件制备领域具有广泛应用。然而由于传统喷印技术分辨率较低、喷印薄膜质量较差,难以满足高分辨率印刷显示制造需求。对此,本学位论文提出利用电流体喷印技术实现高分辨率发光图案沉积,综合优化功能墨液材料特性调控喷印薄膜形貌,最终实现高质量像素化量子点电致发光器件制备,展现了电流体喷印技术在高分辨率印刷显示领域的巨大应用潜力。具体研
【基金项目】
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国家自然科学基金重点研发计划项目“高性能印刷电子器件的高精度跨尺度喷印制造基础研究”,批准号:2018YFA0703200; 国家自然科学基金重点研发计划项目“印刷TFT材料与器件”,批准号:2016YFB0401105; 国家自然科学基金青年科学基金项目“超低黏度胶体量子点电流体喷印的微滴成形竞争行为与调控”,批准号:5
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喷墨打印技术具有材料利用率高、成本低、兼容大面积基板等特性,在像素化发光显示器件制备领域具有广泛应用。然而由于传统喷印技术分辨率较低、喷印薄膜质量较差,难以满足高分辨率印刷显示制造需求。对此,本学位论文提出利用电流体喷印技术实现高分辨率发光图案沉积,综合优化功能墨液材料特性调控喷印薄膜形貌,最终实现高质量像素化量子点电致发光器件制备,展现了电流体喷印技术在高分辨率印刷显示领域的巨大应用潜力。具体研究工作如下:(1)电流体按需喷印规律研究。本文采用实验法,系统研究了脉冲电压工艺参数(峰值、频率、占空比)以及溶液特性(电导率)对电流体按需喷印液滴体积的影响规律,发现不同电导率下脉冲电压参数对液滴体积的调控规律会有所变化。综合优化喷印工艺条件,制备了高分辨率量子点点阵和钙钛矿点阵,为像素化电致发光器件制备奠定基础。(2)无咖啡环薄膜形貌调控。基于钙钛矿以及量子点功能墨液特性,综合优化电流体按需喷印过程,研究了黏度以及混合溶剂对液滴干燥过程中咖啡环现象的抑制规律。针对离子型钙钛矿溶液,利用长链聚合物增加溶液黏度以调控钙钛矿薄膜形貌和晶粒大小,同时结合电流体喷印沉积高黏度墨液,实现了柔性、全彩钙钛矿薄膜图案制备。针对颗粒型量子点胶体溶液,研究了混合溶剂比例对咖啡环现象的抑制规律,实现了高分辨率、平整量子点薄膜制备。(3)像素化量子点电致发光器件制备。综合优化各个功能层材料/加工方式以及电喷印过程,实现不同分辨率量子点薄膜制备,解决了各功能层互溶和相邻像素之间互相污染的问题。设计了倒置量子点发光器件结构,依次磁控溅射Zn O、光刻制备像素定义层、打印量子点发光层、蒸镀空穴传输/注入层和金属阳极,实现了像素化量子点电致发光器件的电喷印制备,并对其光电性能进行表征。
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