近年来,喷墨打印技术在功能材料图案化及光电器件的研究应用领域引起了广泛关注。与传统的光刻蚀、电子束刻蚀、纳米压印、微接触印刷等方法相比,喷墨打印具有方法简便、成本低廉、灵活快速等优势,是最具前景的图案化方法之一。“咖啡环”效应是喷墨打印过程中一种常见的现象,它会导致功能材料的不均匀沉积,降低打印图案的分辨率以及削弱所制备功能器件的性能。本文致力于通过对“咖啡环”效应的研究,深入理解溶液蒸发过程的机理和影响因素,并为喷墨打印制备高性能器件提供理论基础。本文的主要工作有:(1)研究了液滴在蒸发过程中的流体机理,并设计仿真程序,研究了液滴内部流场的运行规律。结果发现,液滴内部的毛细流场会随着蒸发液滴接触角变小而减弱。(2)研究了DLVO力(胶体颗粒之间及胶体与基底之间的范德华力与静电力,用来解释胶体溶液特性对胶体溶液稳定性的影响)对胶体溶液蒸发沉积过程的影响。本论文中使用了多种颗粒材料,溶剂材料,研究在不同液滴条件参数下,DLVO力对于胶体颗粒作用方式的差异,以及会导致的不同的沉积形态(如:咖啡环,均匀薄膜,中央突起)。(3)研究不同溶剂成分的颗粒悬浮液滴沉积在不同孔径、膜厚的多孔衬底上的形貌。本文对于多孔衬底的研究以及实验结果可用以引导柔性印刷电子的油墨和基材设计。(4)研究一种新型单量子点发光器件的制备方法。在传统的结构中加入PMMA,并将量子点嵌入绝缘PMMA层中。PMMA的作用是将ZnO电子传输层和Poly-TPD聚合物空穴传输层分开,防止背景电致发光,同时提供有效的单点电致发光。通过调控量子点溶液在基板上干燥时基板的温度,来达到让量子点排列成环或者薄膜的结果,控制量子点的分布。创新点:论文提出了一种使用DLVO力控制颗粒以及碳纳米管自组装形态的方法。论文提出了多孔基材上蒸发时间,渗透时间和颗粒运动时间三者相互竞争关系与多孔基材上成膜形态的关系。论文在单量子点器件的制备流程中加入喷墨打印手段,来对量子点的组装形态进行操控。