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

Nos centramos en diodos emisores de luz orgánicos, y estos dispositivos ofrecen mejor contraste, un ángulo de visión amplio y una respuesta más rápida. A medida que la tecnología avanza, el mundo se está orientando hacia dispositivos flexibles. El OLED es una de las mejores opciones para pantallas flexibles, y los OLED flexibles abren nuevas vías en pantallas plegables, textiles inteligentes y dispositivos futuristas.

Para fabricar OLEDs, actualmente existen dos enfoques diferentes: deposición térmica al vacío y fabricación de dispositivos procesados por solución. La deposición térmica al vacío tiene varias limitaciones, incluyendo la necesidad de altas temperaturas, un mayor consumo energético y mayores requerimientos de materiales. Cambiar a la fabricación de dispositivos procesados por solución es ventajoso porque es simple, rentable y compatible con sustratos flexibles.

Actualmente, en este lugar se están utilizando emisores a base de iridio y estamos intentando reemplazarlos por emisores orgánicos puros. Por ello, nos centramos en el desarrollo de emisores de fluorescencia retardada activados térmicamente, que están hechos de compuestos orgánicos puros, y cuyos rendimientos son similares a los de los emisores basados en iridio. Para empezar, diseña un emisor de fluorescencia retardada activado térmicamente basado en donante-aceptor, basado en los hallazgos de una revisión bibliográfica exhaustiva.

Utilizando una mezcla de acetato de etil y N-hexano como eluyente, se purifica el compuesto sintetizado mediante cromatografía en columna. Para sublimar el compuesto, se utiliza un sistema de sublimación térmica de alto vacío con gradiente de temperatura para obtener un producto de alta pureza. Para la limpieza del sustrato, utiliza sustratos de vidrio recubiertos de óxido de estaño de indio con patrones.

Luego, coloca los sustratos en un soporte para limpiarlos. Sumerge los sustratos en un vaso que contenga acetona. Y sónicalos en un baño ultrasónico durante 10 minutos.

A continuación, secuencialmente en vasos separados, toma alcohol isopropílico, agua jabón 1% Hellmanex III, agua ultrapura, acetona y alcohol isopropílico. Coloca el sustrato en la solución y sonica durante 10 minutos cada uno. Luego, quita los sustratos.

Y sécalos con una pistola de nitrógeno. Utilice un multímetro para identificar el lado del sustrato recubierto de óxido de indio estaño probando la conductividad. Utilizando un limpiador de ozono ultravioleta, limpia la superficie de óxido de indio-estaño.

Para el recubrimiento de centrifugado, aplica toda la capa de inyección sobre la superficie de óxido de estaño de indio. Utilice un filtro de jeringuilla de politetrafluoroetileno de 0,45 micrómetros para filtrar el PEDOT:PSS disponible comercialmente y cubra la superficie superior conductora limpia del sustrato. Luego, coloca el sustrato recubierto sobre una placa caliente a 140 grados Celsius durante aproximadamente 20 minutos para el recocido.

Usando un hisopo húmedo o un papel de seda libre de pelusa, limpia suavemente los laterales y la base del sustrato para eliminar residuos. Dentro de la guantera, aplica una capa de 30 nanómetros de PVK como capa de transporte completa sobre toda la capa de inyección. Luego, coloca el sustrato de nuevo sobre la placa caliente a 140 grados Celsius durante aproximadamente 20 minutos para recocer la capa de PVK.

Filtra la capa emisiva de solución a través de un filtro de jeringuilla de polivinilideno fluoruro de 0,45 micrómetros. Aplica una capa misiva de 30 nanómetros durante 60 segundos. Después, limpia los laterales y la base del sustrato con patrón de óxido de estaño de indio con tolueno.

Coloca el sustrato limpio sobre un soporte metálico dentro del evaporador térmico. Utilizando la deposición térmica al vacío, deposita la capa de transporte de electrones, la capa de inyección de electrones y la capa de cátodo. Tras verificar las conexiones del cátodo y el ánodo, mantenga el dispositivo fabricado en el montaje de medición.

Ahora suministra voltaje al dispositivo para obtener iluminación. La densidad de corriente aumentaba bruscamente con la tensión aplicada, alcanzando un máximo de 291 miliamperios por centímetro cuadrado a 20 voltios. La luminancia alcanzó un máximo de 9.050 candelas por metro cuadrado.

La eficiencia cuántica externa mostró un máximo del 7,5% y disminuyó gradualmente con el aumento de la luminancia. Sin embargo, esto puede mejorarse con una optimización adicional. La eficiencia de corriente alcanzó un máximo de 23,09 candelas por amperio, y la eficiencia energética alcanzó un máximo de 7,63 lúmenes por vatio, disminuyendo ambos a medida que aumentaba la luminancia.

El espectro electroluminiscente alcanzó un máximo de aproximadamente 515 nanómetros con un ancho completo a medio máximo de 94 nanómetros a 12 voltios. Las coordenadas de cromaticidad CIE derivadas del espectro electroluminiscencia eran 0,28 y 0,53, indicando emisión verde.