有机电致发光显示器(OLED)因具备低功耗、自发光、高柔性、色彩丰富和响应速度快等优势, 被认为是未来显示的发展方向。随着压电喷墨打印的无接触、液滴精准定位和大面积快速印制等技术的引入, 使得大尺寸OLED的量产应用成为可能。印刷喷射过程中的液滴均匀性对高质量OLED功能层的形成起着至关重要的作用, 为此, 本文综述了压电印刷OLED性能优化方法, 主要从脉冲波形的优化、控制系统的自修复和油墨的流变特性调控来进一步提升液滴喷射性能, 并进一步列举了压电印刷OLED在显示与照明领域中的应用。

在光电显示领域中, 量子点发光二极管(quantum dots light-emitting diode, QLED)因其宽的光谱可调性、窄的半峰全宽、高的色纯度等优异性能而受到广泛关注, 并被认为是下一代显示技术极为突出的候选者。目前, 镉基QLED的红、绿、蓝三色发光性能已十分接近有机发光二级管的水平, 但是镉元素对人体及环境具有严重的危害性。InP量子点具有较大的激子波尔半径、宽的光谱可调性(可覆盖整个可见光区)以及与镉基量子点相媲美的光电性质, 而成为最有望替代镉基量子点的环境友好型量子点。因此, 本文详细总结了近年来InP量子点的合成(核壳的结构、配体的选择等)与荧光性能及其QLED发光性能等方面的研究进展, 并对InP QLED所面临的问题、挑战及其可行性解决方案进行了讨论和展望。

柔性电子设备的快速发展对薄膜晶体管(TFT)提出了低功耗、耐弯折和可低温制备的要求。其中，栅极绝缘层是核心材料之一。溶液法制备有机栅极绝缘层具有低成本、柔韧性强的优点，适合大面积加工。本文采用喷墨打印法实现了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)墨水的印刷成膜，采用XPS分析了不同退火温度处理的印刷PVP薄膜成分差异，并测试了PVP器件的漏电流、电容和转移特性参数。200 ℃退火的PVP薄膜漏电流密度≤10-4A/cm2 (5 V)，相对介电常数约为3.8，玻璃衬底器件饱和迁移率达到4.6 cm2/(V?s)，开关比≥105；PI柔性衬底器件在20 mm弯折半径下迁移率2.8 cm2/(V?s)，开关比约6×104，在柔性电子领域有一定的应用前景。

近年来, 有机发光二极管(OLED)显示凭借其自发光、响应速度快、轻薄、易于柔性制备等特点逐渐成为主流显示技术。柔性OLED与印刷OLED是OLED显示技术的两个重点发展方向。柔性OLED已初步应用于高端手机中, 但还有较多问题需要解决。印刷OLED因其节约成本的特点吸引了许多企业与科研人员的关注与开发。虽然印刷OLED技术尚未成熟, 但发展非常迅速, 产业化指日可待。针对柔性OLED与印刷OLED的技术问题, 本文综述了柔性OLED与印刷OLED的研究进展, 并对其未来发展趋势进行了展望。

金属氧化物薄膜晶体管(MOTFT）具有较高的载流子迁移率(10~100 cm2/V·s), 且薄膜均匀性好、制备温度低和可见光透明的优点, 被认为是最有前途的新一代TFT。激光退火因具有能量高、速度快、对衬底损伤小和退火范围可控的特点, 相比传统热退火, 更适用于柔性和大尺寸背板的制备。本文综述了有关金属氧化物薄膜及MOTFT激光退火的研究进展; 详细讨论了激光退火中的关键参数; 系统阐述了激光对金属氧化物薄膜的作用以及激光对MOTFT性能的影响。最后, 总结了现在激光退火技术存在的问题以及发展方向。

相对传统制备方法, 喷墨印刷作为一种低成本、直接图形化、无接触的薄膜沉积技术, 可将导电材料直接在衬底上图形化, 从而大幅节约时间和材料成本, 在柔性器件生产中显示出巨大的潜力。为了满足柔性电子低温制备的需求, 喷墨印刷制备柔性电极不仅要考虑高性能低温型导电墨水的制备, 还要关注烧结技术的低温应用。本文对柔性电极的喷墨印刷制备技术的研究进展进行了总结, 分别对导电材料和烧结技术的低温应用进行介绍并分析现阶段存在的问题, 并对喷墨印刷柔性电极的未来发展方向进行了展望。

“智能窗”大规模推广顺应可持续发展潮流, 三氧化钨(WO3)是生产“智能窗”的一种重要电致变色材料, 但调控WO3薄膜电致变色性能机制仍待进一步研究。采用旋涂法制备WO3薄膜, 重点研究了溶液浓度和旋涂次数对调控WO3薄膜电致变色性能的影响。通过表面轮廓仪测量薄膜厚度, X射线衍射(XRD)测量薄膜结晶情况, 原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜表面形貌, 光谱仪测量薄膜初始态、着色态和褪色态的透射率。实验结果表明, 随着溶液浓度增加(0.2~1.0 mol/L), 薄膜厚度从9.7 nm增加到33.3 nm,透射率调制能力从0%提升到37.0%; 多次旋涂薄膜厚度线性增长, 线性拟合优度(R2)达0.98, 5次旋涂后透射率调制能力达51.3%。改变溶液浓度和旋涂次数都是调控薄膜透射率调制能力的有效手段, 精准调控薄膜透射率调制能力对设计不同应用场景的电致变色器件具有重大意义。

采用旋涂法在玻璃基底上制备SnO2薄膜, 通过原子力显微镜(AFM)、X射线反射(XRR)、傅氏转换红外线光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计、四探针、开尔文探针系统对薄膜的表面形貌、结构及光学特性、电学特性进行分析, 探讨了退火温度对薄膜质量的影响及作用机制。研究发现: 随着退火温度升高, 薄膜厚度和有机成分杂质减小, 薄膜密度递增, 但薄膜表面粗糙度有所上升; 当退火温度升高至500 ℃时, 薄膜结构由非晶转变为结晶, 其主要晶面为氧化锡的(110)、(101)和(211)晶面。旋涂法制备的氧化锡薄膜在可见光区域的平均透光率在90%以上, 随着退火温度上升, 薄膜在400~800 nm波段的透光率先减小后增大, 薄膜的带隙宽度分别为3.840 eV(沉积态薄膜)、3.792 eV(100 ℃)、3.690 eV(300 ℃)和3.768 eV(500 ℃); 薄膜的电导率也随着退火温度升高而增加, 在500 ℃时电导率高达916 S/m; 薄膜的功函数先增大后减小, 分别为(4.61±0.005) eV(沉积态薄膜)、(4.64±0.005) eV(100 ℃)、(4.82±0.025) eV(300 ℃)、(4.78±0.065) eV(500 ℃)。

采用五水合氯化锡配制前驱体溶液,通过旋涂法在玻璃基底上制备了一种可见光平均透射率在90%以上的氧化锡透明薄膜。研究发现,对玻璃基底进行等离子预处理有助于改善氧化锡薄膜的表面质量。当等离子处理功率为25 W时,薄膜表面质量最佳。在低于500 ℃下,升高退火温度不仅可减少薄膜中的有机成分残留,而且可在不改变薄膜物相的情况下增大薄膜的光学带隙。退火温度为500 ℃时,薄膜开始发生由非晶到多晶的转变。