Artículo de método

Guía paso a paso para aprovechar los diodos orgánicos emisores de luz mediante la fabricación de dispositivos procesados en solución de un emisor TADF

DOI:

10.3791/68434

7 de noviembre de 2025

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

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Los dispositivos de diodos orgánicos emisores de luz (OLED) ofrecen una calidad de visualización superior con un mejor contraste al tiempo que ofrecen beneficios ambientales al reducir el consumo de energía. Aquí, se presenta de manera secuencial una estrategia simple para la fabricación de dispositivos OLED procesados en solución.

Resumen

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La demanda de fuentes de luz energéticamente eficientes ha experimentado un aumento significativo en la era reciente, debido a la creciente conciencia sobre las preocupaciones ambientales y el cambio climático. Los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) ofrecen una calidad de pantalla, eficiencia energética y sostenibilidad superiores, lo que los convierte en una opción ideal para los consumidores con conciencia ecológica y las industrias basadas en la reducción de la huella de carbono. Los OLED más delgados y flexibles han revolucionado el campo de los teléfonos inteligentes, televisores, pantallas automotrices y dispositivos portátiles. Aquí, en este artículo, se fabrica un dispositivo OLED eficiente a partir de la síntesis de un emisor basado en donante-aceptor, seguido de su purificación. El proceso de síntesis orgánica se explica brevemente. Para la purificación, en primer lugar, la mezcla de productos se purifica mediante cromatografía en columna y luego se sublima mediante una configuración de sublimación al vacío con gradiente de temperatura para obtener un compuesto de alta pureza. El objetivo final es fabricar un dispositivo OLED multicapa que necesite emisores de ultra alta pureza. Hacer un OLED eficiente requiere precisión y experiencia; Por lo tanto, mostrar un protocolo detallado paso a paso es importante para la comunidad científica. Aquí, los detalles sobre la fabricación del dispositivo OLED procesado en solución se despliegan en cuatro pasos (limpieza del sustrato, recubrimiento giratorio de capas, evaporación térmica de capas y medición del rendimiento del dispositivo). Primero, los sustratos deben limpiarse utilizando un protocolo bien establecido. A continuación, la arquitectura en capas se obtiene mediante recubrimiento por rotación y deposición térmica de los materiales deseados hasta el espesor requerido. La evaporación térmica se realiza mediante un evaporador térmico de alto vacío con una configuración de guantera integrada. Finalmente, para obtener el rendimiento del dispositivo, las mediciones deben realizarse en un ambiente oscuro. Este trabajo integral proporcionará un conocimiento profundo de la fabricación de dispositivos e inspirará a más investigadores a decorar este mundo con OLED.

Introducción

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Con la creciente modernización, la tasa de consumo de energía se ha desbordado, lo que ha obligado a la aparición de varias fuentes de eficiencia energética. Aunque a menudo no se realiza, la iluminación es uno de los principales campos que consumen energía. Según un informe publicado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) en 2017,1. La iluminación consume entre el 15 y el 19% de la electricidad mundial 1,2 y emite alrededor del 5% de los gases de efecto invernadero en el mundo 1,3. Si este problema no se atiende, el consumo de electricidad para la iluminación se multiplicará por mucho para 2030 1,4, lo que tendrá un impacto significativo en el cambio climático debido al calentamiento global. Por lo tanto, el desarrollo de tecnologías de iluminación energéticamente eficientes5 es una inmensa promesa para un medio ambiente sostenible.

Los dispositivos de diodos orgánicos emisores de luz (OLED) han hecho una revolución en el campo de la visualización y la iluminación, ofreciendo una calidad de visualización mejorada junto con una alta eficiencia energética 6,7. Aparte de esto, también ofrece la delgadez, flexibilidad, alto contraste y amplios ángulos de visión requeridos. Debido a todos estos beneficios, la utilidad de los materiales OLED está aumentando gradualmente en diversas aplicaciones, incluidos teléfonos inteligentes, televisores, dispositivos portátiles y sistemas de iluminación automotriz8. Los OLED utilizan compuestos orgánicos como capas emisivas y emiten luz sobre la recombinación radiativa de huecos y electrones 9,10,11. El desarrollo de dispositivos OLED ha avanzado a través de tres generaciones de materiales emisores12. El primero son los materiales fluorescentes, que pueden cosechar solo los excitones singletes, lo que teóricamente conduce a la eficiencia cuántica interna (IQE) del 25%. Los OLED de segunda generación emplean emisores fosforescentes para acceder a todos los excitones singlete y triplete, debido al acoplamiento eficiente espín-órbita, todos los electrones tripletes también se pueden recolectar, lo que lleva a un 100% de IQE13,14. Sin embargo, estos complejos contienen metales pesados como el iridio (Ir) o el platino (Pt), que plantean preocupaciones ambientales y problemas de costos. A partir de entonces viene la tercera generación de OLED, que comprende emisores de fluorescencia retardada activada térmicamente (TADF) 15,16,17,18,19.

Las moléculas TADF exhiben una pequeña brecha de energía entre los estados excitados triplete y singlete, lo que permite el cruce inverso entre sistemas (RISC) activado por energía térmica y logra un IQE teórico del 100%20. El diseño de una molécula TADF contiene la estrategia para unir un grupo donante y un grupo aceptor con o sin la ayuda de una unidad central. Un núcleo adecuado permite un acoplamiento electrónico eficiente entre los grupos donante y aceptor. Los grupos ricos en electrones (por ejemplo, carbazol, fenoxazina, fenotiazina, trifenilamina) se utilizan generalmente como donantes, mientras que los grupos deficientes en electrones (por ejemplo, triazina, oxadiazol, benzofenona o grupos ciano) funcionan como aceptores 21,22,23,24,25,26,27. Los emisores TADF poseen una pequeña brecha de energía singlete-triple (ΔEST), que ayuda a facilitar el cruce inverso entre sistemas (RISC)28. Aquí, en este trabajo, preparamos una molécula TADF de tipo D-A, que se utilizará además para fabricar un dispositivo OLED emisivo verde28.

Los OLED multicapa han avanzado significativamente la tecnología OLED al mejorar las métricas de rendimiento en comparación con los dispositivos de una sola capa. Un dispositivo OLED de varias capas contiene varias capas orgánicas, cada una de las cuales cumple alguna función específica 29,30. El rendimiento del dispositivo se puede adaptar alterando el material, el grosor y la concentración de cada capa. Los materiales de estas capas se eligen de acuerdo con su nivel de energía del orbital molecular ocupado más alto (HOMO) y el orbital molecular desocupado más bajo (LUMO). Estas capas orgánicas permanecen intercaladas entre los dos electrodos (cátodo y ánodo). Una vez conectados al circuito, los electrones fluyen desde el HOMO de las moléculas emisivas hacia la fuente de voltaje a través del ánodo, creando un agujero. Mientras que la fuente de voltaje suministra electrones al LUMO de la molécula a través del cátodo. Estas cargas opuestas viajan a través del dispositivo y se recombinan en la capa emisiva, y la recombinación radiativa de los excitones emite fotones. Dependiendo de los materiales de la capa emisiva y su brecha de energía HOMO-LUMO, el color de emisión puede variar29. Se desea que la recombinación ocurra en la capa emisiva (EML); Para eso, se requiere una estructura de dispositivo optimizada. Si las capas y su grosor no se optimizan correctamente, la recombinación puede desplazarse, lo que resulta en un rendimiento deficiente del dispositivo.

La fabricación de dispositivos multicapa puede ser de dos tipos, ya sea por deposición térmica al vacío o procesamiento de solución. Aquí, en este artículo, se presenta un método detallado para la fabricación de dispositivos de un emisor TADF utilizando el método de procesamiento en solución (en el que se realiza un recubrimiento por rotación para las primeras tres capas, seguido de la deposición al vacío de las siguientes tres capas). El proceso de fabricación de dispositivos procesados en solución atrajo más atención debido a que es rentable, altamente escalable y ambientalmente sostenible. Además, el desperdicio de material es comparativamente menor que la evaporación térmica al vacío. El material procesado en solución se puede depositar a temperatura ambiente, lo que lo convierte en una opción adecuada, lo que permite la fabricación en sustratos flexibles y sensibles al calor. De hecho, para aquellas moléculas con baja estabilidad térmica, el dispositivo solo se puede fabricar mediante este método. Sin embargo, hay algunas cosas a considerar antes de la fabricación. Es necesario verificar la solubilidad del emisor, la estabilidad y la uniformidad de la película.

Aquí, preparamos una molécula TADF de tipo D-A, que se utilizará para fabricar un dispositivo OLED emisivo verde28. En primer lugar, se analiza la estrategia de síntesis para el emisor TADF 2BPy-oTC en pocas palabras; La discusión detallada ya se informó en el documento anterior de nuestro Grupo28. Además, el material sintetizado se purificó mediante cromatografía en columna y, para obtener material de alta pureza, se sublimó utilizando una configuración de sublimación de alto vacío con gradiente de temperatura. El paso de purificación es extremadamente necesario, ya que cualquier traza de impureza afectará el rendimiento del dispositivo. A continuación, para fabricar el dispositivo, se tomaron y limpiaron sustratos de vidrio con patrón de óxido de indio y estaño (ITO). La limpieza de los sustratos es muy importante31. Los sustratos recubiertos de ITO se limpiaron a fondo mediante sonicación con solución jabonosa, agua ultrapura y disolventes orgánicos, seguido de una limpieza con ozono. A continuación, la capa de inyección de orificios (HIL) se recubrió por rotación sobre el sustrato ITO (ánodo) y la capa polimérica de sulfonato de poliestireno (3,4-etilendioxitiofeno) poliestireno sulfonato (comúnmente conocido como PEDOT: PSS) se tomó como HIL. La capa de transporte de agujeros (HTL) se recubrió por rotación sobre HIL. Esta capa ayuda en la migración de los agujeros hacia la capa emisiva. Se utilizó poli(9-vinilcarbazol) (PVK), que tiene un nivel de energía HOMO similar al PEDOT: PSS, como HTL. Además, la capa emisiva (EML) estaba recubierta de espín sobre HTL. Para evitar la extinción de la concentración en la mayoría de los dispositivos basados en TADF, la molécula emisora se dispersa en una matriz huésped. En este estudio, se tomó el 10% en peso de 2BPy-oTC en el huésped N,N′-dicarbazolil-4,4′-bifenilo (CBP), que es un huésped bien conocido para el emisor verde 32,33,34. Luego, estos sustratos fabricados se cargaron en el evaporador térmico. La capa de transporte de electrones (ETL) y la capa de inyección de electrones (EIL) se depositaron por evaporación térmica. Esta evaporación térmica exige un control preciso de la tasa de deposición en un entorno de alto vacío. Se depositó 2,2′,2"-(1,3,5-bencinetilo)-tris(1-fenil-1 H-benzimidazol) (TPBi) como ETL, que ayuda a transferir los electrones de EIL a EML, y se utilizó 8-hidroxiquinolinolato-litio (Liq) como EIL, que inyecta los electrones en la arquitectura del dispositivo a través de un efecto de túnel. Finalmente, se depositaron 100 nm de aluminio con una máscara catódica. Por lo tanto, la estructura general del dispositivo es la siguiente: ITO/ PEDOT:PSS (30 nm)/ PVK (30 nm)/ 10% en peso 2BPy-oTCz en CBP (30 nm)/ TPBi (50 nm)/ Liq (2 nm)/ Al (100 nm).

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Protocolo

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NOTA: Los dispositivos son muy sensibles al polvo y a las partículas extrañas; Cualquier tipo de impureza puede alterar el rendimiento real del emisor y puede provocar un mal funcionamiento o cortocircuitos en el dispositivo. Por lo tanto, estos deben hacerse en un lugar limpio con las máximas precauciones. Se recomienda preparar los dispositivos dentro de la guantera con un ambiente controlado de humedad y oxígeno (nivel de oxígeno y humedad 0,1 ppm).

1. Estrategia sintética del emisor

  1. Encuentre un diseño adecuado para una molécula de TADF basada en donantes aceptores con la ayuda de una encuesta bibliográfica. Examinar la estructura propuesta a través de cálculos teóricos; Si satisface los requisitos, proceda con la síntesis. Generalmente, si la molécula tiene ΔEST < 0,2 eV, entonces puede mostrar la propiedad TADF 35,36,37.
    NOTA: Para este estudio, se tomó la molécula 2BPy-oTCz como emisor28. Aquí, el 3,6-di-terc-butilo-9H-carbazol (TC) rico en electrones actúa como la unidad donante de electrones, mientras que la fenil (piridina-2-il) metanona (2BPy), que tiene un grupo carbonilo electronegativo adjunto, actúa como unidad aceptora. La ruta sintética se muestra en la Figura 1, y las caracterizaciones detalladas se proporcionan en una publicación anterior28.

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Figura 1: Proceso de síntesis para el emisor 2BPy-oTC. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

2. Purificación del emisor

  1. Purifique el compuesto sintetizado mediante cromatografía en columna. Use una mezcla de acetato de etilo / n-hexano como eluyente.
  2. Obtenga un compuesto de alta pureza (>99,9%) sublimando el compuesto utilizando una configuración de sublimación térmica de alto vacío con gradiente de temperatura. Esto separa la impureza del compuesto en función de su temperatura de sublimación.

3. Fabricación de dispositivos procesados en solución

NOTA: Aquí, en este documento, se demuestran los pasos para hacer un dispositivo procesado en solución con el emisor 2BPy-oTC. La imagen esquemática de la arquitectura del dispositivo y las estructuras moleculares se muestran en la Figura 2.

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Figura 2: Capas moleculares utilizadas para la fabricación del dispositivo. (A) Arquitectura del dispositivo que muestra el espesor y los niveles de energía HOMO-LUMO de todas las capas. (B) Estructura molecular de PVK, CBP, Liq y TPBi. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. Limpieza de sustratos
    1. Para hacer buenos dispositivos, los sustratos deben limpiarse a fondo. Tomemos como ejemplo los sustratos de vidrio ITO estampados.
      NOTA: Estos sustratos ITO estampados pueden ser de diferentes tipos; Puede contener 2/4/6/8 píxeles y el tamaño de los píxeles también puede variar. En este artículo, se tomaron sustratos que contenían 6 píxeles y, después de la fabricación del dispositivo, el área de 1 píxel es de aproximadamente 4,5 mm2.
    2. Mantenga los sustratos en un soporte de sustrato para su limpieza. A continuación, sumergir en acetona (en un vaso de precipitados) y sonicar en un baño ultrasónico durante 10 minutos (mantener la temperatura en torno a los 40 °C).
    3. Sonicar los sustratos en alcohol isopropílico, seguido de agua jabonosa Helmanex III al 1% (v/v), agua ultrapura, acetona y alcohol isopropílico en secuencia durante 10 minutos cada uno. Mantenga la temperatura alrededor de 40 ° C y se requiere una limpieza adecuada para eliminar el polvo y los residuos orgánicos de los sustratos.
    4. Saca los sustratos y luego sécalos con una pistola de nitrógeno. Después de eso, identifique el lado ITO en el sustrato verificando la conductividad con un multímetro y luego limpie la superficie ITO con un limpiador de ozono UV.
  2. Recubrimiento por centrifugación de HIL, HTL y EML
    1. Para recubrir la capa de inyección del orificio (HIL) en la parte superior de la superficie de ITO, primero filtre el PEDOT: PSS disponible comercialmente a través de un filtro de jeringa de PTFE (politetrafluoroetileno) de 0,45 μm38 en un vial. Cubra la superficie superior conductora de los sustratos con el PEDOT filtrado: PSS.
    2. PEDOT:PSS contiene agua; Cúbralo fuera de la guantera, de lo contrario, el nivel de humedad aumentará dentro de la guantera.
      NOTA: Para este trabajo, se recubrió una capa de 30 nm de espesor con una rpm de 5000 y una aceleración de 2000 rotaciones/s, duración de 60 s. Optimice el grosor de esta capa HIL según la necesidad.
    3. Mantenga el sustrato recubierto sobre una placa calefactora a 140 °C durante unos 20 min para su recocido. Limpie los lados y la parte inferior del sustrato con un hisopo húmedo o un pañuelo sin pelusa. Coloque los sustratos dentro de la guantera después del recocido.
    4. Dentro de la guantera, aplique una capa de centrifugado de 30 nm de PVK (solución de 10 mg/ml en clorobenceno) como capa de transporte de orificios (HTL), encima de HIL39 con rpm de 4000 y aceleración de 2000 rotaciones/s, duración 60 s.
    5. Nuevamente, manténgalo en una placa caliente a 140 ° C durante unos 20 minutos para recocido.
      NOTA: Como las temperaturas de ebullición del agua y el clorobenceno son de 100 °C y 132 °C, respectivamente, la temperatura de recocido se mantuvo en 140 °C, que está por encima de estos valores de temperatura de ebullición.
    6. Para recubrir el EML, filtre la solución huésped integrada en el emisor a través de un filtro de jeringa de PVDF de 0,45 μm en un vial de vidrio. Recubrimiento giratorio de una capa de 30 nm con rpm de 3000 y aceleración de 1500 rotación/s, duración 60 s.
      NOTA: En este trabajo, se tomó como EML el 10% en peso de 2BPy-oTC en el huésped CBP (9 mg de huésped y 1 mg de emisor en 1 ml de tolueno).
      1. Para hacer el 10% en peso del emisor, primero prepare 10 mg / ml de soluciones madre en tolueno tanto del emisor como del huésped en viales de vidrio separados. Sonicar el vial emisor y calentar el vial anfitrión a 70 °C para obtener soluciones homogéneas. Ahora agregue host: emisor en una proporción de 9: 1 para obtener una solución de emisor de 10% en peso.
    7. Limpie los lados y la parte inferior del sustrato con patrón ITO con tolueno y transfiéralo al evaporador térmico en un soporte de sustrato metálico (imagen adjunta en SI).
  3. Preparación de la cámara de evaporación y evaporación de capas orgánicas.
    Deposite la capa ETL, EIL y catódica por deposición térmica al vacío. Deposite el espesor requerido de las capas controlando las tasas y el tiempo de evaporación. Evapore 50 nm TPBi, 2 nm Liq y 100 nm de aluminio para completar la fabricación del dispositivo.
    1. Encienda el evaporador y el enfriador (para la circulación del agua).
    2. Mantenga los materiales ETL, EIL y catódicos de grado sublimado en los respectivos crisoles de cuarzo para la evaporación térmica.
      NOTA: 2,2′,2"-(1,3,5-bencinerilo)-tris(1-fenil-1 H-benzimidazol) (TPBi) se tomó como ETL, 8-hidroxiquinolinolato-litio (Liq) se tomó como EIL y aluminio se tomó como material catódico en este estudio. La Figura 3 muestra que se pueden cargar un máximo de 10 materiales en el evaporador térmico para depositar diferentes materiales.
    3. Verifique la vida útil de todos los sensores antes de comenzar la evaporación. Después de colocar los sustratos dentro de la cámara de vacío, cierre la puerta y encienda la bomba de vacío. Tardará alrededor de 1 hora en llegar al vacío. Cuando el vacío alcance los 10-6 mbar, inicie el proceso de evaporación.
      NOTA: Compruebe la vida útil de los cristales; deben estar por encima de 80, de lo contrario, cambie el cristal del sensor. El tiempo necesario para alcanzar el vacío puede variar según la capacidad de la bomba.
    4. Para garantizar una deposición homogénea, inicie la rotación en el plano de la placa de sustrato.
    5. Precaliente el crisol TPBi conectando la alimentación al crisol TPBi. Controle la velocidad de evaporación controlando el flujo de corriente. Una vez que la velocidad se estabilice alrededor de 1-1.5 Å / s, abra el obturador para la deposición.
    6. Después de evaporar 50 nm TPBi, cierre el obturador para detener la deposición. Reduzca el calentamiento reduciendo el flujo de corriente. Espere hasta que el crisol se enfríe.
    7. De manera similar, para EIL, precaliente el crisol Liq encendiendo la alimentación del crisol Liq. Una vez que la tasa de evaporación se estabilice alrededor de 0,2 Å/s, abra el obturador para la deposición.
    8. Después de evaporar 2 nm de Liq, cierre el obturador para detener la deposición. Reduzca el calentamiento reduciendo el flujo de corriente. Espere hasta que el crisol se enfríe.
    9. Desactive la rotación de la placa de sustrato.
    10. Como se depositan ambas capas orgánicas, es hora de la evaporación del aluminio (para el cátodo). Cambie la máscara para depositar aluminio.
      NOTA: Generalmente, se mantienen dos máscaras diferentes en todas las configuraciones, una para depositar capas orgánicas y la otra para depositar materiales catódicos.
    11. Encienda la rotación de la placa de sustrato para una deposición homogénea y ajústela a 18 rpm.
    12. Precaliente el bote de aluminio encendiendo la alimentación del bote de aluminio. Una vez que la tasa de evaporación se estabilice alrededor de 2-3 Å / s, abra el obturador para la deposición.
    13. Después de evaporar 100 nm Al, cierre el obturador para detener la deposición. Reduzca el calentamiento reduciendo el flujo de corriente. Espere hasta que el bote se enfríe. El brillo del aluminio caliente se da en SI.
    14. Desactive la rotación.
    15. Espere 45-60 min, para que las partículas dentro de la cámara se asienten. Retire los dispositivos del evaporador a través de la guantera.
  4. Medición de parámetros del dispositivo
    1. Calibrar la configuración de medición OLED.
    2. Mantenga el dispositivo en una configuración de medición. Asegúrese de que las conexiones entre el cátodo y el ánodo sean correctas.
    3. Mida los gráficos característicos del dispositivo cambiando el voltaje de 0 a 20 V, en un incremento de paso de 0,5 V, en un entorno oscuro con la ayuda de un medidor de fuente y un multímetro. Utilice un fotodetector de silicio para detectar la señal.
    4. Por otro lado, para obtener la emisión EL, mida la luminiscencia a diferentes voltajes en un ambiente oscuro con la ayuda de un espectrofotómetro de fluorescencia. Elija la ventana de emisión de 300-800 nm.
    5. Usando el software de medición OLED, con los valores de entrada del área de píxeles conocida, la distancia entre el dispositivo y el fotodetector y la ganancia del fotodetector, se pueden obtener los parámetros correctos del dispositivo. Se pueden calcular la densidad de corriente (J), la eficiencia cuántica externa (EQE), la eficiencia luminosa (ƞP), la eficiencia de corriente (ƞL) y la luminancia (L).

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Resultados

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La Figura 3A muestra la disposición de todos los crisoles (o botes) dentro del evaporador térmico y los materiales utilizados en sus respectivas posiciones. La configuración contiene 10 barcos, lo que significa que se pueden cargar como máximo 10 materiales diferentes. La Figura 3B muestra la posición de los seis sensores. Estos sensores de microbalanza de cristal de cuarzo (QCM) ayudan a determinar los valores de espesor real d...

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Discusión

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El procedimiento anterior sirve como una guía completa para la estrategia sintética de una molécula TADF, la purificación, la fabricación de dispositivos procesados en solución y la caracterización de OLED. El dispositivo OLED se fabricó mediante un fácil procesamiento de solución40 de la capa emisiva. Esto da como resultado un bajo costo y un fácil control del porcentaje de peso del host en la capa emisiva. Este método también permite una fácil escalabilidad del ...

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Divulgaciones

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Los autores no revelan ningún conflicto de intereses.

Agradecimientos

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La Beca de Investigación del Primer Ministro (PMRF) es agradecida por S.I.C. y S.C. por la beca de doctorado. S.B. gracias a la beca postdoctoral del IISc-Instituto de Eminencia (IoE). La Comisión de Becas Universitarias (UGC) y el Ministerio de Educación (MoE) son reconocidos por SHN y Nueva York, respectivamente, por su beca de doctorado. P.R. agradece el apoyo financiero del Consejo de Investigación Científica e Industrial (CSIR) [Código de subvención - 01WS(031)/2023-24/EMR-II/ASPIRE].

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
13 mm X 0,22 y mu; M  Filtro de jeringuilla PVDFBSB PharmaBSBPTF1345
13 mm X 0,45 y mu; M  Filtro de jeringuilla de PTFEBSB PharmaBSBPV1345
2,2′,2"-(1,3,5-benzinetriil)-tris(1-fenil-1H-benzimidazol) (TPBi)BLD PharmaBD234896Sublimado
8-Hidroxiquinolinolato-litio (Liq)BLD PharmaBD446731Sublimado
AcetonaPurechemUtilizado como tal
Pastillas de aluminio Kurt J. LeskerEVMAL50EXQD99,999% pura
ClorobencenoSpectrochem10342>99% puriss AR
Solución de jabón Hellmanex IIISigma-AldrichZ805939Usó una solución de jabón al 1% (v/v)
Alcohol isopropílicoPurechemUtilizado como tal
Sustrato de vidrio con patrón ITOZhuhai Kaivo Optoelectronic Technology Co., Ltd.Punto nº 004-1520-SKResistencia de la lámina< 17 ohmios/cuadrado, tamaño=15*20*1,1 mm, Transmisancia>82%
N,N′-Dicarbazol-4,4′-bifenil (CBP)BLD PharmaBD21599Sublimado
PEDOT:PSSOssila (comprado)Clevios P VP AI 4083 
Poliuretano (9-vinilcarbazol) (PVK)Sigma-Aldrich182605Mw medio ~1.100.000, usado como tal
ToluenoSpectrochem52035Grado de espectroscopía

Referencias

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  1. Accelerating the Global Adoption of ENERGY-EFFICIENT LIGHTING. UN Environment-Global Environment Facility, United for Efficiency (U4E). , United Nations Environment. (2017).
  2. Hafezparast, N. M., Olsson, T., Fischl, G., Aries, M. Smart versus conventional lighting in apartments - Electric lighting energy consumption simulation for three different households. Energy Build. 244, 111009(2021).
  3. Filonchyk, M., Peterson, M. P., Zhang, L., Hurynovich, V., He, Y. Greenhouse gases emissions and global climate change: Examining the influence of CO2, CH4, and N2O. Sci Total Environ. 935, 173359(2024).
  4. Pode, R. Organic light emitting diode devices: An energy efficient solid state lighting for applications. Renewable Sustainable Ener Rev. 133, 110043(2020).
  5. Thejo, N. K., Dhoble, S. J. Organic light emitting diodes: Energy saving lighting technology - A review. Renewable Sustainable Ener Rev. 16 (5), 2696-2723 (2012).
  6. Izawa, S., et al. Blue organic light-emitting diode with a turn-on voltage of 1.47 V. Nat Commun. 14 (1), 5494(2023).
  7. Tang, C. W., Vanslyke, S. A. Organic electroluminescent diodes. Appl Phys Lett. 51 (12), 913-915 (1987).
  8. Zou, S. J., et al. Recent advances in organic light-emitting diodes: Toward smart lighting and displays. Mater Chem Front. 4 (3), 788-820 (2020).
  9. Liu, S., Xie, W., Lee, C. S. Organic light-emitting diodes, what's next. Next Nanotechnol. 1, 100003(2023).
  10. Jou, J. H., Kumar, S., Agrawal, A., Li, T. H., Sahoo, S. Approaches for fabricating high efficiency organic light emitting diodes. J Mater Chem C. 3 (13), 2974-3002 (2015).
  11. Karzazi, Y. Organic Light Emitting Diodes: Devices and Applications. J Mater Environ Sci. 5 (1), 1-12 (2014).
  12. Dos Santos, J. M., et al. The Golden Age of Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials: Design and Exploitation. Chem Rev. 124 (24), 13736-14110 (2024).
  13. Xiao, L., et al. Recent Progresses on Materials for Electrophosphorescent Organic Light-Emitting Devices. Adv Mater. 23 (8), 926-952 (2011).
  14. Lee, S., et al. Deep-Blue Phosphorescence from Perfluoro Carbonyl-Substituted Iridium Complexes. J Am Chem Soc. 135 (38), 14321-14328 (2013).
  15. Hong, G., et al. A Brief History of OLEDs-Emitter Development and Industry Milestones. Adv Mater. 33 (9), e2005630(2021).
  16. Adachi, C., Sandanayaka, A. S. D. The leap from organic light-emitting diodes to organic semiconductor laser diodes. CCS Chem. 2 (4), 1203-1216 (2020).
  17. Bizzarri, C., Spuling, E., Knoll, D. M., Volz, D., Bräse, S. Sustainable metal complexes for organic light emitting diodes (OLEDs). Coordinat Chem Rev. 373, 49-82 (2018).
  18. Uoyama, H., Goushi, K., Shizu, K., Nomura, H., Adachi, C. Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence. Nature. 492 (7428), 234-238 (2012).
  19. Zhang, Q., et al. Efficient blue organic light-emitting diodes employing thermally activated delayed fluorescence. Nat Photonics. 8 (4), 326-332 (2014).
  20. Chen, X. K., Kim, D., Brédas, J. L. Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF) Path toward Efficient Electroluminescence in Purely Organic Materials: Molecular Level Insight. Acc Chem Res. 51 (9), 2215-2224 (2018).
  21. Wang, Z., et al. Carbazole-based thermally activated delayed fluorescent emitters for efficient pure blue organic light-emitting diodes. Org Electron. , 118-106795 (2023).
  22. Tsiko, U., et al. TADF quenching properties of phenothiazine or phenoxazine-substituted benzanthrones emitting in deep-red/near-infrared region towards oxygen sensing. Dyes Pigments. 197, 109952(2022).
  23. Chen, G., et al. Triphenylamine-Functionalized Multiple-Resonance TADF Emitters with Accelerated Reverse Intersystem Crossing and Aggregation-Induced Emission Enhancement for Narrowband OLEDs. Adv Funct Mater. 33 (12), 2211893(2023).
  24. Braveenth, R., Chai, K. Y. Triazine-acceptor-based green thermally activated delayed fluorescence materials for organic light-emitting diodes. Materials. 12 (16), 2646(2019).
  25. Lee, J., et al. Oxadiazole- and triazole-based highly-efficient thermally activated delayed fluorescence emitters for organic light-emitting diodes. J Mater Chem C Mater. 1 (30), 4599-4604 (2013).
  26. Bas, E. E., Ulukan, P., Monari, A., Aviyente, V., Catak, S. Photophysical Properties of Benzophenone-Based TADF Emitters in Relation to Their Molecular Structure. J Phys Chem A. 126 (4), 473-484 (2022).
  27. Hou, B., Liu, M., Li, Y., Pan, Y., Yang, B. Effect of cyano substitution in TADF molecules on luminescence properties: A theoretical study. Chem Phys. 575, 112080(2023).
  28. Yadav, N., Deori, U., Manna, A. K., Rajamalli, P. Regulating Spatial Configuration in Donor-π-Acceptor for through-Space Exciton Transfer: Concentration-Independent Emitter for OLEDs. Adv Opt Mater. 13 (9), 2402820(2024).
  29. C, A., Pahlevani, M., Welch, G. C. Organic light emitting diodes (OLEDs) with slot-die coated functional layers. Mater Adv. 2 (2), 628-645 (2021).
  30. Negi, S., Mittal, P., Kumar, B. Impact of different layers on performance of OLED. Microsyst Technol. 24 (12), 4981-4989 (2018).
  31. Jolt Oostra, A., Blom, P. W. M., Michels, J. J. Prevention of short circuits in solution-processed OLED devices. Org Electron. 15 (6), 1166-1172 (2014).
  32. Thangaraju, K., Muralidharan, G., Jayakumar, K., Kim, Y. H., Kwon, S. K. (4,4′-N,N′-dicarbazole)biphenyl (CBP) as efficient host in cost-effective green phosphorescent OLEDs. AIP Conf Proc. 1591, 674-676 (2014).
  33. Vishwakarma, V. K., et al. Room-Temperature Columnar Liquid Crystalline Materials Based on Pyrazino[2,3-g]quinoxaline for Bright Green Organic Light-Emitting Diodes. ACS Appl Electron Mater. 1 (9), 1959-1969 (2019).
  34. S, K., Ulla, V., M, R. K., Bhat, B. R., Adhikari, A. V. New green emitters based on push-pull type pyrene substituted cyanopyridones: Design strategies and utilization in organic light-emitting diodes. Dyes Pigments. 219, 111560(2023).
  35. Mamada, M., et al. Highly Efficient Thermally Activated Delayed Fluorescence from an Excited-State Intramolecular Proton Transfer System. ACS Cent Sci. 3 (7), 69-777 (2017).
  36. Li, H., et al. Thermally activated delayed fluorescence materials based on 3, 3′-position substituted bis(phenylsulfonyl)benzene. Dyes Pigments. 188, 109210(2021).
  37. Dos Santos, J. M. The Golden Age of Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials: Design and Exploitation. Chem Rev. 124 (24), 13736-14110 (2024).
  38. Carter, S. A., Angelopoulos, M., Karg, S., Brock, P. J., Scott, J. C. Polymeric anodes for improved polymer light-emitting diode performance. Appl Phys Lett. 70 (16), 2067-2069 (1997).
  39. Partridge, R. H. Electroluminescence from polyvinylcarbazole films: 2. Polyvinylcarbazole films containing antimony pentachloride. Polymer. 24, 739-747 (1983).
  40. Duggal, A. R., Heller, C. M., Shiang, J. J., Liu, J., Lewis, L. N. Solution-Processed Organic Light-Emitting Diodes for Lighting. J Display Technol. 3 (2), 184-192 (2007).
  41. Prakash, S., et al. Solution-Processed OLEDs: Unique Challenges and Advantages. SID Sympos Digest Tech Papers. 44 (1), 678-681 (2013).

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