论文部分内容阅读
染料分子构成的多色阵列在全色显示、信息存储、传感器阵列、有机光电子学器件等领域具有着重要意义。现有制备方法通常是通过选择性吸附、掩模板蒸镀、喷墨打印等方法进行多种材料的并列沉积或层状排列来实现的,均不可避免地用到多步操作,这影响了染料阵列的分辨率并增加了制作的成本。因而提出一种廉价高效、大面积、高分辨的多色阵列制备方法有着现实的意义。围绕着这个目的,本论文进行了如下两方面的研究:1.研究了喹吖啶酮、吡唑蒽、罗丹明6G等染料分子通过真空热蒸镀沉积到不同基底上的分子存在状态(分子分散态、聚集态及不同分子堆积形态)以及由此引发的染料荧光和吸收性质的不同。利用原子力显微镜、荧光显微镜、X射线衍射、正电子湮没寿命谱、荧光光谱、紫外可见吸收光谱等分析测试手段对染料分子在不同基底材料上的存在状态以及染料分子在聚合物内部的扩散过程进行了研究;弄清了基底材料调控染料颜色的机制和规律。2.基于上述研究,我们结合光刻与纳米压印技术设计了一种在同一表面上构筑异质微结构的方法,成功构筑了从几百微米至几百纳米的结构图案,并通过在该结构表面上真空蒸镀一种染料分子实现了双色图案的制备。我们利用原子力显微镜、光学和荧光显微镜、荧光光谱、紫外可见吸收光谱等分析测试手段对一系列不同染料、不同形状和特征尺寸的双色图案进行了表征。基于聚合物链段疏密程度和运动性对染料存在状态的影响,以ANP为探针分子研究了室温纳米压印过程中聚合物层状组装薄膜的结构变化。另外,通过控制曝光量调控同一光交联聚合物材料的染料负载能力,实现了同一基底材料对染料颜色的调控,并实现了多色荧光图案的制备。本论文的创新性在于提出了一种通过在预图案化的基底上蒸镀一种有机分子制备多色图案的方法。该方法可以开辟一种廉价、高效、大面积、高分辨的设计制备多色图案的全新途径。