Herstellung und Charakterisierung des Vakuums hinterlegt organische Leuchtdioden

Die vakuumthermische Verdampfung wird in Forschung und Industrie eingesetzt und ist bei weitem die am häufigsten verwendete Technik zur Herstellung organischer Leuchtdioden. Der Hauptvorteil dieser Technik ist die Herstellung hochwertiger und leicht reproduzierbarer Strukturen, die in hocheffiziente Geräte übersetzt werden können. Beginnen Sie mit zwei gemusterten Substraten.

Diese 24-Millimeter-mal 24-Millimeter-ITO-beschichteten Glassubstrate wurden mit vier Millimeterstreifen gemustert. Spülen Sie jedes Substrat mit Aceton für etwa 10 Sekunden, dann trocknen Sie sie mit einer Stickstoffpistole. Als nächstes tauchen Sie die Substrate in einen Behälter mit Aceton, legen Sie den Behälter in einem Ultraschallbad für 15 Minuten.

Wenn Sie fertig sind, übertragen Sie die Substrate in einen Behälter mit Isopropylalkohol. Vergessen Sie nicht, beide Behälter auf der Seite zu signalisieren, die den ITO-Filmen zugewandt ist. Stellen Sie diesen Behälter für weitere 15 Minuten in das Ultraschallbad.

Nach dem zweiten Ultraschallbad die Substrate entfernen und mit einer Stickstoffpistole trocknen. Legen Sie trockene Substrate in eine Plattform, die für einen Plasmareiniger geeignet ist. Stellen Sie vor dem Fortfahren sicher, dass sich keine Rückstände oder Flecken auf den Substraten befinden.

Verwenden Sie ein Multimeter in den Pad-Bereichen, um sicherzustellen, dass die ITO nach vorne gerichtet ist. Gehen Sie als nächstes zu einem Sauerstoff-Plasmareiniger und stellen Sie die Substrate ITO Seite nach oben. Reinigen Sie sie für sechs Minuten.

Nach der Plasmareinigung auf Verdampfungsschritte vorbereiten. Befestigen Sie die Substrate mit Maske A am Substrathalter, der für die Verdunstung aller organischen Schichten verwendet wird, um sicherzustellen, dass die ITO nach unten zeigt. Testen Sie im Zweifelsfall erneut mit dem Multimeter.

Haben Sie eine zweite Maske bereit, Maske B, für die Verdunstung von Aluminium. Dann legen Sie Maske A auf Maske B.Nehmen Sie den Substrathalter und die Masken in den Vorraum des Handschuhkastens, wo sich die Verdampfungskammer befindet. Als nächstes bereiten Sie die verschiedenen organischen Pulver und andere Materialien, die für dieses Gerät benötigt werden, vor und fügen Sie sie der Kammer hinzu.

Wenn Sie in einem Handschuhkasten arbeiten, bevor Sie etwas Neues in die Kammer geben, evakuieren und füllen Sie den dreimal so hohen Vorraum aus, um zu vermeiden, dass Sauerstoff in den Handschuhkasten gelangt. Setzen Sie Maske A auf das Ablageregal. Platzieren Sie Maske B in einem alternativen Regal.

Schließlich die organischen Pulver in ihre jeweiligen Bereiche legen. Schließen Sie dann die Kammer und leiten Sie das Vakuumverfahren ein. Wenn der Druck niedrig ist, starten Sie den Fluss von Kühlwasser und Substratrotation.

Dies ist eine Darstellung der Substrat-Oberansicht und des Querschnitts eines Pixels am Anfang der Verdampfungssequenz. Legen Sie 40 Nanometer vorgeheizte NPB ab, wenn ihre Verdunstungsrate bei etwa 1 Angstrom pro Sekunde liegt. Nach dem NPB Tiegelkühlt verdampfen Sie 18 Nanometer vorgewärmten CBP und 2 Nanometer vorgewärmten DPTZ-DBTO2 mit unterschiedlichen Verdampfungsraten.

Der Co-Verdampfungsschritt ist entscheidend, um eine gute Geräteleistung zu gewährleisten. Die Raten der Ko-Verdunstung sollten während des gesamten Verfahrens beibehalten werden, um sicherzustellen, dass das Verhältnis über die gesamte Schicht gleich ist. Als nächstes verdampfen 60 Nanometer vorgewärmten TPBi bei etwa einem Angstrom pro Sekunde.

Verdampfen Sie dann einen Nanometer vorgeheiztes Lithiumfluorid. Wenn der Lithium-Fluorid-Tiegel kühl ist, setzen Sie Maske A auf Maske B und legen Sie 100 Nanometer vorgeheiztes Aluminium bei etwa einem Angstrom pro Sekunde ab. Entfernen Sie nach dem Entlüften das Substrat aus der Evakuierungskammer.

So erscheint es nach den Verdampfungsschritten und wird durch das Glassubstrat betrachtet. Es gibt vier Pixel. Beachten Sie in dieser schematischen Ansicht, dass die Verwendung von Maske B mit unterschiedlichen Padgrößen vier Pixel mit zwei verschiedenen Größen zuließ.

Zwei mal vier Zentimeter Quadrat und vier mal vier Zentimeter Quadrat. Bewegen Sie die Substrate in eine Verkapselungsstufe, entfernen Sie sie aus ihrem Halter und legen Sie sie mit den verdampften Filmen nach vorne auf die Bühne. Verteilen Sie Harz, um ein Quadrat zu zeichnen, das alle verdampften Pixel umfasst.

Legen Sie als Nächstes ein Verkapselungsglas auf das Harz, um es auf dem Gerät zu befestigen. Wenn sie fertig sind, härtet UV die Substrate gemäß der Harzanleitung aus. Die Verkapselung garantiert, dass das Gerät am Ende nicht mit Sauerstoff oder Feuchtigkeit abnimmt, wodurch seine Qualität gewährleistet wird.

Charakterisieren Sie die OLED mit einer integrierenden Kugel. Überprüfen Sie vor der Charakterisierung die OLED. Prüfen Sie, ob die ITO-Streifen außerhalb des Verkapselungsglases der OLED sauber sind.

Platzieren Sie die OLED in der integrierenden Sphäre. Vergewissern Sie sich, dass die Anode mit dem ITO-Pad und die Kathode mit den Aluminiumpads verbunden ist. Wenn die Verbindungen hergestellt werden, schließen Sie die integrierende Kugel, und fahren Sie mit Charakterisierungsmessungen fort.

Dieses Diagramm hat die Stromdichte als Funktion der Spannung in Schwarz. Es hat auch die Leuchtdichte als Funktion der Spannung in rot. Die Spannung, bei der das Licht zuerst erkannt wird, beträgt vier Volt.

Bei hohen Spannungen wird der Geräteabbau sichtbar, wobei der Lichtverlust hier bei etwa 13 Volt auftritt. Diese Diagramme ermöglichen den Vergleich mit anderen Geräten. Dies ist die externe Quanteneffizienz in Abhängigkeit von der Stromdichte.

Hier sind die Lichtausbeute in Schwarz, und mit der linken Achse bezogen, und die Stromeffizienz in blau, und auf die rechte Achse verwiesen, jeweils als Funktion der Spannung. Schließlich zeigt diese Darstellung des emittierten Lichts als Funktion der Wellenlänge für verschiedene Spannungen, dass sich die Wellenlänge der Spitzenemission nicht ändert. Dies deutet darauf hin, dass das Gerät optisch stabil ist.

Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass alle Materialien und Substratoberflächen umweltempfindlich sind. Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und sogar Sauerstoff beeinflussen die Leistung des Geräts. Nach seiner Entwicklung ebnete die hier gezeigte vakuumthermische Verdampfungstechnik den Weg für die aktuelle OLED-Generation.

In dieser Generation untersuchen wir verschiedene Emitter und Anwendungsberatungsstapel für Flachbildschirme und Smartphones. Dieses Protokoll zeigt eine einfache, aber effektive Möglichkeit, Gerätestapel mit einer kleinen Anzahl organischer Schichten zu erstellen, die immer noch die Produktion von Systemen mit hoher Effizienz ermöglichen. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Lösungsmitteln, die für die Reinigung verwendet werden, gefährlich sein kann.

Vorsichtsmaßnahmen wie die Verwendung geeigneter Handschuhe, Laborkleidung und Schutzbrille sollten bei der Durchführung dieses Verfahrens immer getroffen werden.