喷墨打印图案化有机小分子发光薄膜的形态调控

本项目将喷墨打印图案化与有机小分子发光显示的优势结合，研究喷墨打印图案化有机小分子发光薄膜及其形态调控的方法和原理，以实现高性能有机电致发光器件的高效图案化。首先通过调节溶液粘度、挥发性、表面张力并结合打印参数控制，实现溶液的稳定喷射和无针孔薄膜制备。其次由调节溶剂组成和溶液干燥条件，控制溶液干燥过程中内部流动行为，研究改善薄膜厚度均匀性的方法及相关原理。在以上研究基础上，由选择分子构型及调节溶剂溶解性、挥发性和溶液干燥速率等，调控溶液干燥过程分子运动行为和持续时间，实现薄膜微结构调控和共混体系相分离的抑制，并确定调控方法和理论原理。最后实现喷墨打印图案化有机小分子发光二极管矩阵显示器件的加工，并对薄膜均匀性、微结构和共混体系相分离结构与器件电致发光性能关系进行初步研究，为未来应用提供理论参考。

本项目针对制约喷墨打印图案化有机小分子发光薄膜应用的图案化精度低、打印薄膜去润湿、膜厚不均匀和薄膜中分子聚集等问题进行研究，获得了一些新的方法，并形成了相关理论，主要包括：（1）采用软印刷图案单分子自组装层改性和光刻图案氟碳等离子改性，构建了具有高润湿性对比度图案的基底，并辅助喷墨打印限制墨水自由铺展，使图案化精度成倍提高；（2）采用双溶剂体系的溶剂组成和溶液浓度调节墨水表面张力和粘度匹配关系，构建牛顿或近牛顿流体墨水，实现了稳定打印并消除卫星液滴；（3）形成混合溶剂调控墨水流变行为改善喷墨打印有机小分子发光薄膜成膜性和薄膜均匀性的方法，确定墨水构建的溶剂选择原则，结合促进墨水中分子分散和加速干燥的方法从热力学和动力学上抑制薄膜中分子聚集，实现了连续均匀的无定形有机发光薄膜打印和具有像素结构的电致发光器件加工，像素有效发光面积达到80%。本项目研究成果可对喷墨打印图案化高质量有机小分子发光薄膜的墨水构建、基底准备和打印干燥路线选择提供理论指导和实际参考。