В ТУСУРе создают технологию принтерной печати устройств органической электроники. Заказчиком такого крупного проекта выступило Министерство промышленности и торговли, головным исполнителем которого выступил ТУСУР.

В рамках государственного контракта ТУСУР совместно с научными и промышленными партнерами разрабатывают отечественную технологию принтерной печати матриц органических светоизлучающих диодов (ОСИД). В 2014 году представлен первый российский образец полноцветной органической ОСИД-матрицы, изготовленной в нашем университете методом принтерной печати, а также разработанные в рамках проекта измерительный комплекс для анализа характеристик таких матриц и другая технологическая оснастка.

Взаимосвязанные задачи

Проблему удовлетворения все более возрастающих требований к комплексу параметров световых устройств по яркости, индексу цветопередачи, значению световой отдачи при меньших технологических издержках и, соответственно, стоимости, можно разделить на две взаимосвязанные задачи. Первая связана с разработкой новых полимерных материалов, которыми можно печатать элементы гибких светоизлучающих устройств. В отличие от низкомолекулярных органических веществ, используемых в настоящее время производителями светоизлучающих устройств на основе ОСИД с использованием технологии термовакуумного напыления, перспективные печатные технологии изготовления требуют применения нового класса согласованных по электрофизическим, физико- химическим и эксплуатационным параметрам полимерных органических материалов.

Вторая составляющая – растворы материалов. Технологические операции нанесения материалов печатными методами осуществляются из жидкой фазы, поэтому проблема создания растворов материалов с жесткими допусками на значения реологических параметров, определяющих топологические нормы (минимальная ширина печатаемой линии, толщина и неравномерность толщины пленки) является одной из наиболее важных. Разработка устройств дозирования пиколитрового объема растворов материалов, совместимых с веществами растворителей и компонентами материалов, дополняет задачу получения растворов материалов.

Решение новых задач

Принципиальная новизна поставленной задачи и отсутствие готовых технических решений для ее реализации потребовали распараллеливания работ, резервирования разработки ключевых элементов технологии. Над созданием специального класса полимерных органических электрлюминесцентных материалов, пригодных для нанесения принтерными методами, работали два коллектива химиков.

Материалы на основе сополифлуоренов синтезировали ученые Института высокомолекулярных соединений Российской академии наук под руководством профессора А.В. Якиманского.

Соединения на основе политиофенов разрабатывали химики каф. РЭТЭМ и сотрудники НИИ светодиодных технологий нашего университета. Создание растворов материалов с жесткими ограничениями по физико- химическим и реологическим параметрам велось коллективами Сибирского физико-технического института им академика Кузнецова (НИ ТГУ, руководитель профессор Т.Н. Копылова) и кафедры Биотехнологии и органической химии (НИ ТПУ, руководитель профессор В.Д. Филимонов).

Оборудование для высокоточного дозирования растворов материалов в пиколитровых объемах в части управления и синхронизации печатающей головки разрабатывалось по заданию ТУСУРа инженерами фирмы «Сан», а высокоточное устройство позиционирования – научными сотрудниками и специалистами отделения кафедры ЮНЕСКО (ОКЮ) ТУСУРа под руководством профессора Ю.М. Осипова.

Над усовершенствованием технологии изготовления электрически проводящих и оптически прозрачных покрытий работала группа исследователей кафедры ФЭ под руководством профессора П.Е Трояна.

Большой объем экспериментальных исследований по отработке технологии получения структурных элементов ОСИД – матриц с топологическими нормами в десятки микрометров по ширине и десятки нанометров по толщине методом непрерывной подачи материалов проведен студенческим конструкторским бюро «Смена» под руководством с.н.с. А.Г. Лощилова, а методом капельной подачи растворов – сотрудниками НИИ полупроводниковых приборов.

Первые результаты

Полученный в 2014 году результат - полноцветная органическая ОСИД-матрица, изготовленная методом принтерной печати – это успех мирового уровня с большими перспективами. Результат достигнут многолетней упорной работой десятков, а может быть и сотен высококлассных специалистов подразделений ТУСУРа, коллективов соисполнителей, поставщиков и обеспечивающих подразделений.

В организации и координации работ коллективов внутри и за пределами ТУСУРа при выполнении такого масштабного проекта считаю необходимым отметить большой вклад сотрудников научного управления (проректор по научной работе профессор А.А. Шелупанов, начальник научного управления профессор Н.Д. Малютин, начальник отдела Н.Л. Журавлева). Благодарность выражаю сотрудникам юридической (О.А. Кузьменко), контрактной (А.А. Моисеев) и административно – хозяйственной (проректор по АХР О.Е. Троян) служб и бухгалтерии (М.А. Домнина), а также всем сотрудникам НИИ светодиодных технологий и кафедры РЭТЭМ, принимавшим активное участие в обеспечении выполнения работ, в закупках материалов и комплектующих, в подготовке отчетной документации по этапам и работе в целом по такому объемному, сложному, ответственному и многообещающему проекту.

Руководитель проекта,

директор НИИ светодиодных технологий,

заведующий кафедрой РЭТЭМ

Василий Иванович Туев