מדריך צעד-אחר-צעד לרתימת דיודות פולטות אור אורגניות על ידי ייצור מכשיר מעובד בתמיסה של פולט TADF

אנו מתמקדים בדיודות פולטות אור אורגניות, ומכשירים אלו מציעים ניגודיות טובה יותר, זווית ראייה רחבה ותגובה מהירה יותר. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, העולם מתקדם לעבר מכשירים גמישים. OLED היא אחת הבחירות הטובות ביותר לתצוגות גמישות, ו-OLED גמיש פותח דרכים חדשות בתצוגות מתקפלות, טקסטילים חכמים ומכשירים עתידניים.

לייצור OLEDs, נכון לעכשיו, קיימות שתי גישות שונות: שקיעה תרמית בוואקום וייצור מכשירים מעובדים בתמיסה. להפקדה תרמית בוואקום יש מספר מגבלות, כולל הצורך בטמפרטורות גבוהות, צריכת אנרגיה מוגברת ודרישות חומריות גבוהות יותר. המעבר לייצור מכשירים מעובדים בתמיסה הוא יתרון שכן הוא פשוט, חסכוני ומתאים למצעי פלטפורמה גמישים.

כיום, משתמשים בפולטים מבוססי אירידיום במקום הזה ואנו מנסים להחליף אותם בפולטים אורגניים טהורים. לכן, אנו מתמקדים בפיתוח פולטי פלואורסצנציה מאוחרים מופעלים תרמית, המורכבים מתרכובות אורגניות טהורות, והביצועים שלהם דומים לפולטים מבוססי אירידיום. בתחילה, תכננו פולט פלואורסצנציה מאוחר המופעל תרמית מבוסס תורם-מקבל בהתבסס על ממצאים מסקר ספרות מקיף.

באמצעות תערובת של אתיל אצטט ו-N-הקסן כנוזל, מטהר את התרכובת המסונתזת באמצעות כרומטוגרפיית עמודה. כדי להעלות את התרכובת, יש להשתמש במערכת סובלימציה תרמית עם גרדיאנט טמפרטורה גבוהה בוואקום גבוה כדי לקבל מוצר בעל טוהר גבוה. לניקוי מצע, קחו מצעי זכוכית מצופים תחמוצת בדיל אינדיום.

לאחר מכן, שים את המצע במחזיק מצע לניקוי. טבלו את המצעיים בכוס המכילה אצטון. ולעשות להם קול באמבטיה אולטרסונית במשך 10 דקות.

לאחר מכן, ברצף בכוסות נפרדות, קח אלכוהול איזופרופיל, 1% Hellmanex III עם סבון מים, מים אולטרה-טהורים, אצטון ואלכוהול איזופרופיל. הנח את המצע בתמיסה וסוניקט במשך 10 דקות כל אחד. ואז, תוציא את המצעים.

ולייבש אותם עם אקדח חנקן. השתמשו במולטימטר כדי לזהות את הצד המצופף בתחמוצת פח אינדיום של המצע על ידי בדיקת מוליכותיות. באמצעות מנקה אוזון אולטרה-סגול, נקו את משטח תחמוצת הפח אינדיום.

לציפוי ספין, יש להניח את כל שכבת ההזרקה מעל פני תחמוצת הפח של אינדיום. השתמש במסנן מזרק פוליטטראפלואורואתילן בנפח 0.45 מיקרומטר כדי לסנן את PEDOT:PSS הזמין מסחרית, ולכסות את פני השטח העליונים המוליך והמנוקה של המצע. לאחר מכן, מניחים את המצע המצופה על פלטה חמה בטמפרטורה של 140 מעלות צלזיוס למשך כ-20 דקות לחישוש.

באמצעות מטוש רטוב או טישו ללא סיבים, נגבו בעדינות את הצדדים והתחתית של המצע להסרת שאריות. בתוך תא הכפפות, ציפוי בסיבוב שכבת PVK בעובי 30 ננומטר כשכבת ההובלה כולה על כל שכבת ההזרקה. לאחר מכן, מניחים את המצע חזרה על הפלטה החמה בטמפרטורה של 140 מעלות צלזיוס למשך כ-20 דקות כדי לאנל את שכבת ה-PVK.

סינן את שכבת התמיסה הפליטה דרך מסנן מזרק פלואוריד פוליווינילידני בגודל 0.45 מיקרומטר. סובב שכבת פליטה של 30 ננומטר למשך 60 שניות. לאחר מכן, נגב את הצדדים והתחתית של תת-התחמוצת בדיל אינדיום עם טולואן.

הנח את המצע הנקי על מחזיק מצע מתכתי בתוך האידוי התרמי. באמצעות הפקדה תרמית בוואקום, יש להפקיד את שכבת העברת האלקטרונים, שכבת הזרקת האלקטרונים ושכבת הקתודה. לאחר אימות חיבורי הקתודה והאנודה, השאירו את המכשיר המיוצר במערכת המדידה.

עכשיו תספק מתח למכשיר כדי לקבל תאורה. צפיפות הזרם עלתה בחדות עם הפעלת מתח, והגיעה למקסימום של 291 מיליאמפר לסנטימטר רבוע ב-20 וולט. הבהירות הגיעה למקסימום של 9,050 קנדלות למטר רבוע.

היעילות הקוונטית החיצונית הציגה מקסימום של 7.5% וירדה בהדרגה עם עלייה בבהירות. עם זאת, ניתן לשפר זאת באמצעות אופטימיזציה נוספת. יעילות הזרם הגיעה למקסימום של 23.09 קנדלות לאמפר, ויעילות ההספק הגיעה למקסימום של 7.63 לומן לוואט, כאשר שניהם ירדו ככל שהבהירות עלתה.

הספקטרום האלקטרולומינסנציוני הגיע לשיא של כ-515 ננומטר עם רוחב מלא בחצי מקסימום של 94 ננומטר ב-12 וולט. קואורדינטות הכרומטיות של CIE שמקורן בספקטרום האלקטרולומינסנציה היו 0.28 ו-0.53, מה שמעיד על פליטה ירוקה.