印章式有机气相喷印沉积成膜机理与质量控制研究

有机电致发光器件是下一代全彩色显示技术的关键器件，大面积有机薄膜的精密可靠制作技术是实现大面积全彩色有机显示器推广应用的基础。本项目研究印章式有机气相喷印直接图形化沉积成膜技术，拟采用分子动力学、流体动力学等仿真手段从理论上分析气相喷印过程中有机材料蒸发、气化、混合、输送、沉积等过程的机理，建立有机气相沉积成膜的理论模型；研制印章式有机气相喷印沉积成膜装置，优化设计气相喷印头和图形化喷嘴；研究工艺参数对喷印成膜质量的影响及相关控制技术，以及有机器件的发光特性和传输特性成膜质量的关系，提高沉积成膜的可靠性，以实现大面积全彩色OLED器件的低成本大批量可靠生产。该项目的研究成功，将为建立气相喷印成膜的理论奠定基础，为大面积全彩色有机发光器件的低成本高可靠性生产提供技术保障，并可推广到其它有机电子如薄膜晶体管、太阳能电池等的制造，具有重要理论意义与良好应用前景。

有机电致发光器件是下一代全彩色显示技术的关键器件，大面积有机薄膜的精密可靠制作技术是实现大面积全彩色有机显示器推广应用的基础。本项目提出了一种新的图形化有机薄膜制作技术-印章式有机气相喷印沉积成膜技术，以此来实现图形化有机薄膜的精密可靠制作。首先，根据印章式有机气相喷印的实际工作过程，基于流体力学、空气动力学、分子动力学和传热学等理论，将有机气相喷射沉积划分为四个过程，并建立了各自的数学模型。通过模型研究和优化，确立了关键控制参数。其次，在理论分析基础之上，搭建起了印章式有机气相喷印装置，重点研究了喷印头结构优化设计和图形化喷嘴制作技术。利用该有机气相喷印系统进行实验,以AlQ3为有机原料，成功制备出了图形化有机薄膜，并对其进行了尺寸、形貌测量。研究了不同的喷嘴直径、蒸发腔温度、基板温度、载气驱动压力、喷嘴到基板距离、电气参数和喷嘴组合形式对图形化有机薄膜尺寸、形貌的影响及相关控制技术。研究表明印章式有机气相喷印技术在有机薄膜沉积的图形化控制方面优势明显。最后，利用印章式有机气相喷印装置，进行了有机全彩色像素和OLED器件制造的初步试验研究。本项目的完成为印章式有机气相喷印成膜技术的推广应用奠定了基础，对大面积有机薄膜精密可靠工业化生产具有重要意义。