光學(xué)材料第三部分+光學(xué)有機物課件

第三部分光學(xué)有機物有機物的光學(xué)性質(zhì)、有機光敏材料、有機電致發(fā)光材料、有機光導(dǎo)材料、有機變色材料、熒光染料光學(xué)塑料、光學(xué)塑料的成分，結(jié)構(gòu)及制備、光學(xué)塑料的功能及應(yīng)用多功能防激光特種光學(xué)塑料、國防領(lǐng)域中的光學(xué)塑料光學(xué)材料與元件制造1第8章有機光學(xué)材料§8.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)§8.2有機材料在光電子學(xué)上的運用§8.3有機發(fā)光二極管材料與器件光學(xué)材料與元件制造2§8.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有機化合物的主要特征:都含有碳原子,即都是含碳化合物.絕大多數(shù)有機化合物也都含有氫,從結(jié)構(gòu)上看,所有的有機化合物都可以看作碳氫化合物以及從碳氫化合物衍生而得的化合物。對CO、CO2、CO32-等簡單化合物習慣上還是稱作無機化合物.光學(xué)材料與元件制造38.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.有機化合物的特性與無機物,無機鹽相比,有機化合物一般有以下特點:大多數(shù)有機化合物可以燃燒(如汽油).

熱穩(wěn)定性較差,易受熱分解.

許多有機化合物在200－300℃時就逐漸分解.許多有機化合物在常溫下為氣體、液體.

常溫下為固體的有機化合物,熔點一般很低,很少超過300℃。極性較弱或沒有極性.

一般有機物難溶于水，易溶于某些有機溶劑(苯、乙醚、丙酮、石油醚).光學(xué)材料與元件制造48.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有機化合物的特性（續(xù)）有機物的反應(yīng)多數(shù)不是離子反應(yīng),而是分子間的反應(yīng).

大多數(shù)反應(yīng)需要一定的時間.為加速反應(yīng),往往需要加熱、加催化劑或光照等手段來增加分子動能、降低活化能或改變反應(yīng)歷程來縮短反應(yīng)時間.有機反應(yīng)往往不是單一反應(yīng).

主反應(yīng)和副反應(yīng).光學(xué)材料與元件制造58.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.幾種常見的有機化合物及其結(jié)構(gòu)苯的球棍模型甲烷的球棍模型乙炔的球棍模型乙烷的球棍模型光學(xué)材料與元件制造68.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)FamilyCharacteristicUnitsRepresentativeCompoundAlcohols醇Methylalcohol甲醇Ethers醚Dimethylether乙醚Acids酸Aceticacid甲酸Aldehydes

醛Formaldehyde甲醛Aromatichydrocarbons芳烴Phenol苯酚有機物基本官能團光學(xué)材料與元件制造78.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)滌綸做基料的風帆、熱氣球塑料建材、產(chǎn)品包裝、電纜護套通用高分子材料光學(xué)材料與元件制造88.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)低密度聚乙烯（LDPE）認識幾種常用的高分子材料光學(xué)材料與元件制造98.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)高密度聚乙烯（HDPE）光學(xué)材料與元件制造108.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)聚氯乙烯（PVC）光學(xué)材料與元件制造118.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)聚碳酸酯（PC）光學(xué)材料與元件制造128.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)聚四氟乙烯(PTFE)光學(xué)材料與元件制造138.1有機材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)§8.2有機材料在光電子學(xué)上的運用傳統(tǒng)光學(xué)塑料：CR39（PPG），PMMA，聚苯乙烯，聚碳酸酯等—易成型，可拋光，熱穩(wěn)定性好染料分子：染料激光器——Rhodamine,DCM,Courmarin等液晶分子：性能優(yōu)異的光電顯示材料——LCD光學(xué)材料與元件制造148.2有機材料在光電子學(xué)上的應(yīng)用塑料性能PMMA聚甲基丙烯酸甲酯PS聚苯乙烯PC聚碳酸酯SAN苯乙烯丙烯腈共聚體TPX聚4-甲基戊烯CR-39烯丙基二甘醇碳酸酯折射率1.491.591.5861.5331.4651.498色散57.530.829.942.456.257.8密度(g/cm3)1.181.041.21.090.831.32玻璃化溫度(℃)105100145導(dǎo)熱系數(shù)W(mK)-10.167-2.2510.100-0.1380.193耐有機溶劑芳香族，氯化烴溶解烴類，酮類脂肪族侵蝕不溶于脂肪族，醚和醇用途飛機汽車窗玻璃，光學(xué)儀器，光纖，透鏡等光盤，建筑材料，電子電器，通訊器材家用電器，儀表盤，透鏡電器零件太陽鏡，眼鏡片常用光學(xué)塑料及其性能光學(xué)材料與元件制造158.2有機材料在光電子學(xué)上的應(yīng)用液晶顯示：被動顯示技術(shù)發(fā)展方向：大屏幕，大視角，高分辨率，低成本光學(xué)材料與元件制造168.2有機材料在光電子學(xué)上的應(yīng)用液晶顯示原理光學(xué)材料與元件制造178.2有機材料在光電子學(xué)上的應(yīng)用新型有機光電子材料有機非線性光學(xué)材料：DR-1（電子的非局域化），形成高速光開關(guān)等器件聚合物光纖，波導(dǎo)有機導(dǎo)電薄膜：NobelPrize白川英樹有機光伏材料：新型太陽能電池有機發(fā)光材料(OLED)：新一代的顯示技術(shù)光學(xué)材料與元件制造188.2有機材料在光電子學(xué)上的應(yīng)用§8.3有機發(fā)光二極管材料

OrganicLight-emittingDiodeMaterials1.有機電致發(fā)光原理2.有機材料和無機材料的性能比較3.有機電致發(fā)光材料4.有機材料的薄膜沉積光學(xué)材料與元件制造198.3有機發(fā)光二極管材料1.有機電致發(fā)光原理OEL:有機半導(dǎo)體材料和有機發(fā)光材料通過電流驅(qū)動達到發(fā)光并實現(xiàn)顯示的目的，屬于一種新型平板顯示技術(shù)。是一種由多層功能薄膜所組成的發(fā)光器件。通過外加電場的激勵，分別在器件的陰極和陽極注入電子和空穴，經(jīng)過電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)的輸運，在有機發(fā)光層中通過電子和空穴的復(fù)合從而將能量以光的形式發(fā)射出來，所發(fā)射光的波長與發(fā)光層材料的性能緊密相關(guān)。光學(xué)材料與元件制造208.3有機發(fā)光二極管材料第一次報道C.W.Tanget.al,“OrganicElectroluminescentDiodes”,AppliedPhysicsLetters,51,913-915,1987鄧青云，EastmanKodak,Alq3(8-羥基喹啉鋁）J.H.Burrougheset.al,“Light-emittingdiodesbasedonconjugatedpolymers”,Nature,347,539-541,1990，PPV聚（苯乙烯撐）諾貝爾獎獲得者Heeger，UCSB，導(dǎo)電聚合物光學(xué)材料與元件制造218.3有機發(fā)光二極管材料OEL器件結(jié)構(gòu)：玻璃襯底上依次沉積：1透明導(dǎo)電ITO(氧化銦錫)2空穴傳輸層(HTL)3有機發(fā)射層(OEL)4電子傳輸層(ETL)5金屬陰極(Al,Mg-Ag,Ca)。光學(xué)材料與元件制造228.3有機發(fā)光二極管材料TOSHIBAmobileVideoplayerPioneer車載顯示器三星40英寸OLED面板(2005)柯達OLED數(shù)碼相機MP3播放器SonyPDAOLED主屏手機1987-2007：OLED技術(shù)發(fā)展光學(xué)材料與元件制造238.3有機發(fā)光二極管材料2.有機材料和無機材料的性能比較

A.分子結(jié)合力基于有機化合物的固體之間的鍵合是典型的較弱的范德華力，力的大小與分子間的距離成1/R6關(guān)系。無機材料，尤其是半導(dǎo)體基于共價鍵結(jié)合：1/R2因此有機電子材料顯得柔軟，抗環(huán)境穩(wěn)定性差，在制備過程中容易受到水汽，腐蝕物質(zhì)和等離子體的影響。而無機電子材料就顯得比較硬，脆，抗環(huán)境能力強。這樣的性能差別要求有機材料的成膜方法和傳統(tǒng)無機半導(dǎo)體薄膜制備方法有較大的差別。光學(xué)材料與元件制造248.3有機發(fā)光二極管材料2.有機材料和無機材料的性能比較

B.激子聚合物和小分子的電子和光學(xué)性能類似，所不同的是薄膜沉積方法的差異。有機材料中，激子態(tài)(excitonicstate)主要影響材料的光學(xué)性能，有機材料中，激子是局限在固體中遷移的分子激發(fā)態(tài)，在分子之間（小分子）或沿著聚合物骨架在鏈與鏈之間跳躍。直至復(fù)合，發(fā)出光或熱。有機材料中主要的激子類型為frenkel激子，結(jié)合能為約1eV,在高度有序的分子晶體結(jié)構(gòu)中，存在弱結(jié)合電荷遷移激子(CTexciton),可以從光譜中探測到，CT激子尺寸較大，結(jié)合能為10-100meV.光學(xué)材料與元件制造258.3有機發(fā)光二極管材料2.有機材料和無機材料的性能比較

C.載流子遷移率由于電荷載流子（電子或空穴）在分子之間或鏈之間跳躍，有機物的載流子遷移率相比無機物就顯得小得多室溫下，無機半導(dǎo)體的載流子遷移率為100-104cm2V-1s-1,而最有序的有機分子材料的載流子遷移率為1cm2V-1s-1，而且這是上限，對于無序的有機分子體系及聚合物而言，遷移率只有上限的10-3到10-5倍。有機材料低的遷移率導(dǎo)致低的電導(dǎo)率

σ=neμ，此處n為電荷載流子密度，μ為遷移率(mobility),典型的有機物的電導(dǎo)率σ=10-6S/cm。并導(dǎo)致低的載流子速率γ=μF=10cm/S,F為電場強度，大致在105V/cm。光學(xué)材料與元件制造268.3有機發(fā)光二極管材料2有機材料和無機材料的性能比較

D.雜質(zhì)的影響材料的純度是影響電子器件高性能和高可靠性的決定性因素，而雜質(zhì)的種類和其對材料性能的影響對于無機材料和有機材料是絕然不同的。對于無機半導(dǎo)體，如Si,Ge等，B,P等取代性晶格摻雜，雖然摻雜量為ppm級，卻能夠改變材料電子特性達到數(shù)個數(shù)量級以上，因為每個雜質(zhì)原子能夠打斷相鄰晶格原子間的共價鍵。對于有機材料，由于材料中沒有有序的晶格和分子間的鍵合，通過范德華力結(jié)合的分子使得分子間沒有電子共享，因而，雜質(zhì)不能成為形成電子取代缺陷，有機物中的雜質(zhì)可以作為深的陷阱，并充當復(fù)合態(tài)，也能夠較為強烈地影響到有機材料的電導(dǎo)性能。光學(xué)材料與元件制造278.3有機發(fā)光二極管材料D.雜質(zhì)的影響一些有機分子摻雜物，n型和p型物質(zhì)同樣能夠增加小分子有機薄膜的電導(dǎo)率達數(shù)個數(shù)量級。然而，在薄膜暴露于大氣環(huán)境的過程中，一些雜質(zhì)如氧和水汽進入有機薄膜中能夠隨著時間的增加導(dǎo)致器件性能的惡化，這是幾乎所有有機器件遇到的問題，需要封裝。有機分子的提純，聚合物由于分子量的不確定性，平均值大于105，通常通過色譜法提純聚合物材料，但雜質(zhì)濃度很難控制在1%以內(nèi)，小分子的提純主要依靠熱梯度升華，效果很好，雜質(zhì)濃度可以控制在10-4以內(nèi)。光學(xué)材料與元件制造288.3有機發(fā)光二極管材料3.有機電致發(fā)光材料

OLED&PLED染料或顏料為材料的小分子器件(molecule-baseddevice)，以真空蒸鍍鍍膜制作元件。Well-definedmoleculeweight共軛性高分子為材料的高分子器件(polymer-baseddevice)，采用溶液涂膜方式制作元件。由于OEL元件亦具有無機發(fā)光二極體(light-emittingdiode，LED)整流與發(fā)光的特性，因此小分子OEL元件亦被稱為OLED，而高分子OEL元件則被稱為PLED。光學(xué)材料與元件制造298.3有機發(fā)光二極管材料Monomers,PolymersandBiologicalmolecules光學(xué)材料與元件制造308.3有機發(fā)光二極管材料OEL對材料的要求較高的熱穩(wěn)定性（高的玻璃化溫度），高電化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性.固態(tài)高熒光量子效率。足夠高的空穴、電子遷移率(Mobility)。較好的可處理特性合適的電離能和電子親和能（保證在界面處能級匹配，與ITO及陰極金屬）光學(xué)材料與元件制造318.3有機發(fā)光二極管材料能級

↓(eV)ITOm-MTDATATPDAlQ3MgAg5.01.9HOMOLUMOLUMOLUMOHOMOHOMO5.12.45.53.15.83.7能級匹配光學(xué)材料與元件制造328.3有機發(fā)光二極管材料*LUMO:最低未占有分子軌道*HOMO:最高占有分子軌道*空穴：從ITO注入，電子：MgAg合金注入*要求：注入兩側(cè)無明顯的勢壘存在，在某一位置形成激子態(tài)，實現(xiàn)發(fā)光。*遷移率(Mobility)：一般來說，空穴的遷移率要大于電子，使得復(fù)合點往往在電子注入側(cè)附近，引起熒光淬滅，降低發(fā)光效率。*器件設(shè)計：正確組織多層結(jié)構(gòu)，注意能級間的合理匹配。改變載流子傳輸層的厚度，使得兩種載流子在確定部位重合，控制器件內(nèi)不同層間的勢壘高度。OEL材料要求：光學(xué)材料與元件制造338.3有機發(fā)光二極管材料3.1聚合物材料(Polymer)1.PPV,Poly(paraphenylene

vinylene)s,聚苯撐乙烯撐空穴傳輸材料PPV不溶于溶劑，取代型的PPV具有溶解性的邊鏈，能溶解于公共溶劑，能用Spin-Coating,ink-jetPrinting方法成膜光學(xué)材料與元件制造348.3有機發(fā)光二極管材料幾種常用的PPV衍生物：*MEH-PPV,R1=甲氧基，R2=乙烷己氧基，R3=H該材料中烷氧基團為電子施主，是典型的空穴傳輸材料*通過改變?nèi)〈梢哉{(diào)整HOMO和LUMO之間的能隙，因而能調(diào)制發(fā)光的波長，如：*PPV,dimethyloctylsilyl-PPV,phenyl-PPV等發(fā)出綠光*dialkoxy-PPV發(fā)橙色及紅色的光*2-phenylated(苯代)-PPV，2,3-phenylated-PPV發(fā)較短波長的光，(λmax=490nm),而且，固態(tài)熒光效率很高*此類材料很難制備藍光器件光學(xué)材料與元件制造358.3有機發(fā)光二極管材料2.PPP,poly(paraphenylene)s,聚苯*很重要的一類發(fā)藍光材料，因為藍光材料對于全色顯示顯得更重要*在藍光材料里摻入合適的生色團，能夠獲得全可見的及近紅外的發(fā)光*純粹的PPP材料是剛性的，高度結(jié)晶的，所以不易溶解，給獲得薄膜造成很大的困難，所以，各種PPP的衍生物能解決材料制備的問題，如：*烷氧基取代PPP(R1,R2=alkoxyl)可溶，λmax=420nm,1%溶液的量子產(chǎn)率達到85%，薄膜態(tài)量子產(chǎn)率35%-46%。*以PVK作HTL,PPP作ETL(ITO/PVK/PPP/Ca)的器件，外量子效率達到1.4%-3.0%光學(xué)材料與元件制造368.3有機發(fā)光二極管材料3.PFO,Poly(fluorene)s,聚芴*發(fā)藍光材料，公共溶劑中可溶*R1,R2通常是烷基，以增加其溶解性*具有較長的直烷基取代鏈的PFO表現(xiàn)出半結(jié)晶態(tài)，并具有液晶的特性。具有C-8邊鏈的PFO一直到270°C都能表現(xiàn)穩(wěn)定的液晶狀態(tài)，聚合物的液晶特性使得材料的鏈能夠規(guī)則排列，并獲得偏振特性的發(fā)光，可應(yīng)用于傳統(tǒng)LC平板顯示的背光源。光學(xué)材料與元件制造378.3有機發(fā)光二極管材料4.Poly(thiophene)s,聚噻吩*通過改變噻吩取代的基團，能夠控制發(fā)光的波長從藍到紅外的改變，這是由于取代基的空間阻礙導(dǎo)致噻吩環(huán)脫離共軛，使得π電子的非局域化程度降低*a和c發(fā)射470nm的光，b發(fā)射460nm的光，abc光學(xué)材料與元件制造388.3有機發(fā)光二極管材料5.Poly(arylamine)s,聚芳胺ab*a:聚乙烯咔唑(PVK),其衍生物發(fā)藍光*這類材料中的氨基供電子特性決定了材料的導(dǎo)空穴性能*b:三芳胺作為聚芴的兩端基團，能改進聚芴的發(fā)光特性，芳胺基團能有效充當束縛中心，壓制受激準分子(excimer)發(fā)射。光學(xué)材料與元件制造398.3有機發(fā)光二極管材料6.Copolymers(共聚物)*以上的功能聚合物單體能夠通過共聚作用合成在一種聚合物中，共聚物提供了一種材料發(fā)光波長的調(diào)制作用并且能夠延長器件的發(fā)光壽命，可以用這些共聚物作為空穴傳輸層和發(fā)光層。*有一類共聚物能夠作為重要的電子傳輸層：雜環(huán)聚合物特別是含氮的芳香族聚合物，能與功函數(shù)較低的陰極匹配光學(xué)材料與元件制造408.3有機發(fā)光二極管材料7.PPOD,Poly(phenyloxadiazole)s,聚苯哦二唑PPOD作為邊鏈PPOD作為主鏈能作為ETL和發(fā)光材料，發(fā)藍光。能夠通過共聚或取代來調(diào)制發(fā)光。光學(xué)材料與元件制造418.3有機發(fā)光二極管材料8.PPQ,Poly(phenylquinoxaline)s,聚苯喹喔啉*為典型的缺電子材料可以作為ETL*a與b相比，b分子多了橋氧，因而b分子的偶極矩大于a,溶解度也相應(yīng)增加。但玻璃轉(zhuǎn)化溫度有所降低。*均能很好地溶解于氯仿等溶劑中，且成膜性能良好。*ITO/PPV(50nm)/PPQ1(20nm)/Al,性能比純PPV器件亮度提高一個數(shù)量級ab光學(xué)材料與元件制造428.3有機發(fā)光二極管材料3.2小分子材料（smallmolecule）制備的主要方法是真空蒸鍍和氣相沉積大部分的小分子HTL材料均具有芳胺基團，這樣材料的電離勢與ITO的功函數(shù)很匹配，空穴遷移率能夠達到10-3cm2/Vs光學(xué)材料與元件制造438.3有機發(fā)光二極管材料1.Arylamines,芳胺*典型的HTL材料*由于沉積的薄膜都是非晶態(tài)的，重結(jié)晶會引起器件性能惡化。要求玻璃轉(zhuǎn)化溫度較高，分子量大的結(jié)構(gòu)滿足要求。光學(xué)材料與元件制造448.3有機發(fā)光二極管材料2.Spirocompounds螺旋狀化合物：*將具有螺旋結(jié)構(gòu)的單元連接在分子結(jié)構(gòu)上，能夠形成可溶及可蒸發(fā)發(fā)光物質(zhì)。*a為給電子分子，HTL,發(fā)藍光，b為缺電子分子ETL,也能夠作空穴阻隔層。a和b分子經(jīng)過蒸發(fā)獲得的薄膜都是非晶態(tài)的。a:S-OPPb:S-PBDn=0-3光學(xué)材料與元件制造458.3有機發(fā)光二極管材料a:Alq3b:ppy2Ir(acac)c:bt2Ir(acac)d:btp2Ir(acac)3.Metal-organicCompounds:金屬有機化合物*a：8羥基喹啉鋁最早被研究的小分子發(fā)綠光材料ETL,其陽離子基不穩(wěn)定，易導(dǎo)致器件惡化。*b,c,d銥的電致磷光分子，調(diào)制發(fā)光波長提高效率，525nm外量子效率12.3%565nm紅光，量子效率6.5%光學(xué)材料與元件制造468.3有機發(fā)光二極管材料4.Electrontransportingcompounds電子傳輸化合物：*有助于從陰極處將離子注入，以提高器件效率。含硼化合物是有效的ETL材料，熱穩(wěn)定性好玻璃化溫度高Tg=160C*一般具有星形結(jié)構(gòu)，能使ETL材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。光學(xué)材料與元件制造478.3有機發(fā)光二極管材料4有機發(fā)光材料的薄膜沉積聚合物薄膜的溶液沉積*spin-on*spay-on*ink-jetprinting有機小分子的真空沉積*vacuumthermalevaporation(VTE)*organicvapourphasedeposition(OVPD)*organicvapour-jetprinting(OVJP)光學(xué)材料與元件制造488.3有機發(fā)光二極管材料基片清洗圖形制備隔離柱制備模塊組裝測試蒸鍍封裝完成OLED技術(shù)集成光學(xué)材料與元件制造498.3有機發(fā)光二極管材料4.1聚合物薄膜的溶液沉積Spin-onandspay-on旋轉(zhuǎn)涂膜和噴射涂膜在沉積的過程中將溶劑揮發(fā)，可以使得薄膜在100nm厚度范圍很均勻優(yōu)點：快捷，大面積涂覆，對設(shè)備要求低缺點1：不適合多層膜，特別是采用不同的溶劑的多層膜，上層薄膜的溶劑可能會破壞下層已涂覆的薄膜。缺點2：致命的缺點，在整個襯底上一次只能沉積一種薄膜，不能pattern薄膜，因而無法實現(xiàn)有機發(fā)光薄膜器件的全色顯示。光學(xué)材料與元件制造508.3有機發(fā)光二極管材料§9.4.1聚合物薄膜的溶液沉積ink-jetprinting噴墨打印1.預(yù)先制備微米高的聚合物“墻壁”(a),形成直徑50-100μm范圍的區(qū)域2.將微米尺度的聚合物液滴通過改進的打印頭噴射到墻壁的底部，并擴散到相應(yīng)的區(qū)域,并形成紅藍綠三色的像素(b)。每個像素的尺寸為60×200μm。3.用ink-jetprinting制備的全色聚合物電致發(fā)光顯示器(c)，2英寸，具有128×160像素

光學(xué)材料與元件制造518.3有機發(fā)光二極管材料Ink-JetPrinting(IJP)技術(shù)CDT與Seiko-Epson采用的噴墨打印機為壓電式的EpsonCFP-MarkII。巧妙地以CF4氣體電漿的表面處理，造成表面接觸角(contactangle)的差異，使噴偏掉的墨滴能利用表面能量差異自動地移動至適當?shù)奈恢?，墨滴定位的精確度能大幅地提升至±1μm光學(xué)材料與元件制造528.3有機發(fā)光二極管材料精密噴墨點陣沉積印刷系統(tǒng)光學(xué)材料與元件制造538.3有機發(fā)光二極管材料Epson噴墨PLED結(jié)構(gòu)與TFT元件設(shè)計光學(xué)材料與元件制造548.3有機發(fā)光二極管材料4.2有機小分子的真空沉積：VTE真空中熱升華是沉積有機小分子薄膜的最常見方法，真空中加熱源材料，襯底放置于蒸發(fā)舟之上數(shù)厘米處真空熱蒸發(fā)(Vacuumthermalevaporation,VTE)廣泛用于蒸發(fā)無機薄膜材料，優(yōu)點在于：能夠精確控制薄膜的厚度(誤差0.5nm)，整個過程相對簡單，可以生長多層的薄膜，每層都有不同的功能,由于不存在溶劑，各層薄膜之間在物理上不會相互影響，可適應(yīng)性更強。VTE存在一些致命的缺點：浪費材料；由于導(dǎo)熱性差，難以在沉積的過程中保持均勻的沉積速度。商業(yè)化生產(chǎn)大面積有機顯示器多利用VTE.光學(xué)材料與元件制造558.3有機發(fā)光二極管材料VTE方法制備的全色，13英寸小分子OLED顯示器，2mm厚，沒有視角限制(SONY)柔軟襯底上制備的可卷曲的OLED顯示器，可用于無線通訊。(UniversalDisplayCorp.)光學(xué)材料與元件制造568.3有機發(fā)光二極管材料4.2有機小分子的真空沉積:OVPD有機氣相沉積(organicvapourphasedepositionOVPD)：近幾年發(fā)展的新技術(shù)，能夠?qū)TE的缺點加以改進。加熱的真空室內(nèi)壁，惰性的載運氣體:Ar,N2,真空室溫度足夠高,襯底溫度很低光學(xué)材料與元件制造578.3有機發(fā)光二極管材料

OVPD與VTE的比較

A.有序生長OVPD是平衡過程，VTE是非平衡過程，所以O(shè)VPD是擴散限制的，對于VTE來說，對于OVPD來說，載運氣體被有機源材料飽和，運輸過程成為擴散控制，分子到達襯底時的速率僅僅受到載運氣體的流體場控制。由于生長過程是平衡擴散生長，分子到達襯底表面就能按照最低能量的原則生長，形成有序的，自組裝的分子結(jié)構(gòu)，而對于VTE的非平衡過程，由于受分子動力學(xué)控制，分子生長是無序的如前所述，有序生長的有機結(jié)構(gòu)能夠大大增加其載流子遷移率，(高一個數(shù)量級)如對于pentacene的TFT結(jié)構(gòu)，μeff=1.5cm2V-1s-1其中r為材料蒸發(fā)的速率，ΔHvap為原材料的蒸汽焓，k為Boltzmann常數(shù)，Tcell為源溫度。光學(xué)材料與元件制造588.3有機發(fā)光二極管材料OVPD與VTE的比較

B.材料性能高效由于真空室內(nèi)壁保持高溫，避免內(nèi)壁再吸附，分子只能吸附于冷端的襯底上，節(jié)約材料，并且薄膜表面不會被污染(dust-freeprocess),因而薄膜性能高效由于整個生長過程沒有非平衡態(tài)因素的影響，生長均勻，因為源材料是被注入到載運氣體中，整個源材料是等溫的，生長過程不依賴于材料的熱導(dǎo)率，克服了VTE過程中由于熱導(dǎo)率的變化使得沉積速率發(fā)生變化，膜層不均勻光學(xué)材料與元件制造598.3有機發(fā)光二極管材料4.2有機小分子的真空沉積:OVJP采用VTE和OVPD方法襯底整個表面均勻沉積一種薄膜，如果要顯示像素，最常見的方法就是采用shadowmask，將shadowmask緊貼放置于襯底表面（大約1μm）,shadowmask由與需沉積點的尺寸相符的孔的陣列組成，運用shadowmask，目前能做到的最小的特征點陣可以達到1-5μm。Organicvapour-jetprinting（有機氣相噴墨打印）技術(shù)，類似于聚合物中的ink-jetprinting,已經(jīng)在近年發(fā)展，以生長小分子全色顯示器件。在惰性載運氣體中注入氣化