간단한 구조 유기 발광 다이오드 (Oled)의 생산을 위한 프로토콜 제공 됩니다.
간단한 구조 유기 발광 다이오드 (Oled)의 생산을 위한 프로토콜 제공 됩니다.
게스트-호스트를 기반으로 하는 간단 하 고 효율적인 열 활성화 지연된 형광 유기 발광 다이오드 (Oled)를 생산 하는 방법 또는 exciplex 기증자 수락자 미터 제공 됩니다. 단계별 절차와 독자 반복 하 고 간단한 유기 미터에 따라 OLED 장치 생산 수 있을 것입니다. 맞춤된 인듐 주석 산화물 (ITO) 모양의 창조를 허용 하는 패턴화 프로시저에 표시 됩니다. 이것은 모든 레이어, 캡슐화 및 각 개별 소자의 특성의 증발에 의해 선행 된다. 최종 목표에 제시 된 정보를 반복 하는 기회를 줄 것 이다 절차를 제시 하는 인용 게시 하지만 또한 효율적인 Oled를 준비 하기 위하여 사용 하 여 다른 화합물 및 구조.
유기 전자 제공 함께 모든 분야에서 화학 물리학, 재료 과학을 통과 하 고 더 효율적이 고 보다 안정적인 구조와 장치 쪽으로 현재 기술을 개선 하기 위해 엔지니어링 합니다. 이것에서 유기 발광 다이오드 (Oled)는 기술입니다 지난 몇 년간, 효율성 및 안정성1,2측면 모두에서 큰 향상을 보이고 있다. 보고서는 디스플레이 OLED 산업 증가 시킬 수 있습니다 16 십억 달러에서 2016 년에 2020 년까지 약 40 십억 달러를 20263이상 50 십억을 말한다. 그것은 또한 일반 조명과 microdisplays 헤드 장착으로 증강 현실4나름대로 찾는입니다. 생물 의학 응용 프로그램에 대 한 유기 센서 같은 응용 프로그램은 더 높은 광도 및 안정성5에 대 한 요구를 주어진 순간에, 미래의 응용 프로그램. 이 추세는 천연 자원의 더 적은 비용에 보다 효율적인 분자를 포함 하는 향상 된 장치 구조에 대 한 필요를 확인 한다. Oled에 사용 되는 재료의 고유의 프로세스의 더 나은 이해는이 디자인할 때 큰 중요성의 또한 이다.
OLED는 다층된 유기 스택 중 적어도 하나는 후자의 투명 두 전극 사이 끼여. 설계 각 레이어에 따라 그들의 가장 높은 점유한 분자 궤도 (호모)와 가장 낮은 빈된 분자 궤도 (LUMO)와 그들의 본질적인 이동성, 특정 기능이 있다 (사출, 막힘, 그리고 전송) 전체 장치에. 메커니즘은 반대 전 하 운반자 (전자와 구멍)에 따라 그들은 특정 계층에서 만나는 장치에 걸쳐 여행,6광자 방출 온다 양식 excitons와이 excitons의 비활성화를 재결합. 이 광자 비활성화 장소7,,89복용 레이어의 특성 일 것 이다. 그래서, 분자 설계 전략, 보류 중인 다른 빨강, 녹색 및 파랑 미터 합성 고 스택에 적용. 함께 넣고, 흰색 장치 생산된10,11일 수도 있습니다. OLED는 스택의 발광 층 일반적으로 게스트 빛9 의 냉각을 방지 하 고 나란히 반응12를 호스트에 분산은 게스트-호스트 (G-H) 시스템 기반으로 합니다.
열 활성화 지연된 형광 (TADF)와 빛을 방출 하는 분자를 여러 가지 방법으로 구현13,,1415최근에 있다. TADF 전형적인 형광이 미터의 5%에서 장치의 외부 효율의 증가 대 한 허용 최대 세 개에 의하여 30% 작은 내의 triplet 프로세스에서 에너지 분할을 통해 수확 이라는 역 intersystem 교차점 (rISC). 효율적인 TADF 기반의 Oled를 형성 하는 몇몇 방법이 있다: 중 하나 가장 일반적인 문학에는 G H 시스템 브 상태 단일 분자16,,1718에 의해 형성 된다. 두 번째 시스템 전자 기증자 (D)와 단순히 기증자 수락자 (D-A) 시스템15,,1920, 라고 하는 전자 수락자 (A) 분자 사이 형성 하는 exciplex 미터를 사용 하 여 21; TADF 재료 및 장치의 작은 범위 보고 되었습니다, 저조한 매우 높은 외부 양자 수율14, 예를 들어, 값에 도달 19% EQE22, 명확 하 게 나타내는 수확 하는 매우 효율적인 triplet 발생 그리고 100 %의 내부 양자 효율은 가능 합니다. 이러한 TADF 기반 Oled에 (르) 상태, 따라서 감소 TADF 메커니즘을 흥분 환경의 극성 로컬에서 충전 전송 (CT) 상태로 변경할 수 있습니다 적절 한 호스트 재료를 선택 하는 때 배려를가지고 한다. 고려 되어야 하는 절차는 다른 형광 방출23와 비슷합니다. 이러한 장치 비교적 간단한 스택 구조, 일반적으로 3 ~ 5 유기 레이어, 그리고 p i n 의 필요 없이24, 매우 낮은 턴 온 전압이 2.7 V 및 최대 두께 약 130의 순서의 결과로 구조 모두에 대 한 nm 좋은 충전 균형을 보장 하기 위해 유기 레이어입니다.
물자의 속성 떨어져 다층 스택 생산 중 진공 열 증 (VTE) 또는 더 작은 분자에 대 한 자주 전 스핀 코팅에 따라 될 수 있습니다. 온도, 압력, 환경, 속도, 및 각 층의 두께 정밀 하 게 제어를 해야합니다. G H 레이어를 내보내기 위한 공동 증발 속도 얻을 수 원하는 비율에 대 한 제어 해야 합니다. 또한 극단적인 중요성의 비 작업 장치 또는 고르지 방출 발광 픽셀25에 걸쳐 초래할 수 있는 Oled에 사용 되는 기판의 청소입니다.
따라서,이 문서 준비, 생산, 및 유기 소자의 특성의 모든 단계를 목표로 하 고 높은 효율과 배출의 균일성에 필요한 주의 프로토콜에 새로운 전문가 도움을 계획 이다. DPTZ-DBTO2 (TADF G H 시스템16,26이용 방출로 2,8-Bis(10H-phenothiazin-10-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide)의 사용을 포함 하 고 있습니다. 비슷한 메서드는 또한 DtBuCz DBTO2 (TAPC (4, 4 '-Cyclohexylidenebis [N, N-bis(4-에서에서 2,8-Bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide)를 사용 하 여 기반으로 exciplex D A 시스템의 형성에 대 한 구현 될 수 있습니다. methylphenyl) benzenamine])15, 어디 절차에서 주요 차이점은 있지만 브 레이어의 농도 비율 크게 방출 (단일 분자 CT 방출 대 exciplex CT 방출)의 특성을 변경 합니다. 여기에 설명 된 G H 시스템 단일 분자 CT 미터는 3, 5 층 그리고 2 무기 재료의 증발을 포함 한다. 장치 인듐 주석 산화물 (ITO)의 작성 하는 양극, 40 nm의 N,N′-di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine (일)으로 구멍 전송 계층 (HTL), 그리고 총 20 nm의 4, 4 '-bis (N -carbazolyl)-1, 1 '-비페닐 (CBP) DPTZ DBTO2 G H 시스템에 따라 발광 층으로의 10%. 60 2,2′,2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1H의 nm-benzimidazole) (TPBi)는 그 전자 수송 층 (ETL) 및 1으로 사용의 전자 주입 층 (EIL)로 리튬 플로 (LiF) nm. 100 nm 알루미늄 (Al)의 마무리는 음극으로 장치. 모든 절차의 다이어그램은 그림 1에서 찾을 수 있습니다. 생명체의 두께 문학에서 사용 하는 다른 장치에 비슷한 되도록 선정 됐다. 각 계층의 이동성 좋은 캐리어 균형 레이어의 안쪽으로 신중 하 게 검사 해야 합니다. LiF의 작업 터널링 효과에 따라, 즉, 사업자는 전송 계층에 더 나은 주입 보장 포장된 LiF의 터널을 통해 여행. 즉, (0.8과 1.5 nm) 사이 얇은 레이어는 필요한27. 알의 레이어 어떤 산화를 방지 하기 위해 충분히 두꺼운 되어야 합니다 (70 nm은 최소한의 요구 사항).
주의: 다음 절차 그래서 적절 한 주의 해야 합니다 그들을 사용 하는 경우 다른 용 매의 사용을 포함 한다. 연기 및 개인 보호 장비 (장갑, 랩 코트) 사용 하십시오. 증발 장치의 품질을 보장 하기 위해 모든 절차 (클린 룸은 글러브 등) 깨끗 한 환경에서 수행 됩니다 것이 좋습니다. 안전 데이터 시트는 각 장비/재료 사용 하기 전에 상담 해야 합니다.
1. ITO 패턴
2입니다. 기판 청소
3입니다. 증발 챔버의 준비
4입니다. 유기 층의 증발
참고: 모든 생명체에 대 한 초과 하지 마십시오 2 Å/s의 증발 속도이 결과로 증가 거칠기 층의 감소 균일 하 고. 특정 시점에이 비 균등 배출와 심지어 반바지에 발생할 수 있습니다.
5. OLED 캡슐화
참고:이 섹션은 비록이 좋습니다에 하지 Oled의 분석에 대 한 필수입니다. 확보 하기 위해 그들의 품질, 그것은 또한 중요 한이 섹션에서는 제어 된 환경에서 이루어집니다.
6. OLED 특성
그림 3 에 표시 하는 데이터 한 Oled의이 종류의 분석에 의해 얻을 수 있는 다른 정보의 좋은 예입니다. 그림 3a, 턴 온 전압에서에서 (에서 감지기 시작 되는 장치에서의 빛을 감지 하는 전압)를 확인할 수 있습니다. 이 경우에, 그것은 높은 전압으로 인해 V. 장치 저하 때 휘도 감소 (약 13 V) 실질적으로 볼 수 있다 4. 캐리어 주입 장치 채권과 분자의 결과로 유기 레이어 반응 저하 발생 합니다. 또한, 전기 긴장 장치 저하와 연결할 수 있습니다. 이 소자의 최대 광도 17000 cd/m2이다. 그림 3b, 최대 E.Q.E. (약 7%)와 롤-오프에서 장치 전기 안정성의 척도 결정 됩니다. 롤 오프 장치도로 정의 됩니다 드롭 그것을 통해 흐르는 전류와 효율에. 롤 오프 다른 장치 비교를 100과 1000 cd/m2 의 표준 광도 EQE의 값은 보통6을주어진 다. 이 경우, 6.1 및 5.5%에에서 각각 나타내는 그것의 최대값의 20%와 9%의 드롭. 이 불 쌍 한 롤-오프 나타냅니다. 좋은 값은 0과 5% 사이 광도의 높은 수준까지 이어야 합니다. 효율성의 다른 값은 비슷한 유형의 장치 비교의 다른 수단으로 그림 3 c에 표시 됩니다. 마지막으로, EL 573에서 정점을 표시 됩니다 nm, 전형적인 녹색-노란색 방출 ( 그림3d 삽입). 다른 전압에서 엘 방출 일어나는 곳으로 광 안정성 즉, 통찰력을 주는 수 있습니다. 이 경우에,이 겉보기 적용 전압 변경 되지 않습니다, 하나의 장치는 광학 안정 가정할 수 있습니다. 검사는 CIE 좌표 (전압 그림 3b 의 삽입은 광 안정성을 측정 하는 또 다른 방법은.

그림 1:이 프로토콜에 표시 하는 모든 단계를 포함 하는 다이어그램. 모든 유기 레이어 및 LiF 마스크 a.를 사용 하 여 증발은 금속 (알루미늄의 증발), 후 장치의 2 세트 4 x 4 cm2마스크 하나 b: 2 x 4 c m2 와 다른을 사용 하 여 생산 수 있습니다. 전압은 이토 사이 적용 됩니다 (양극: +) 및 알루미늄 (음극:-)와 전류 측정 됩니다. 장치 구조의 횡단면도 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 2:는) 유기 낮은 온도 (블랙)의 다이어그램 및 진공 챔버에 배치 무기 과열 소스 (파란색). 각 물자로 그들은 이전 각 자료에 대 한 최적화 된 소프트웨어에 대 한 특정 난방 번호로 지정된 된 소스에 넣어 있다. b) QCM 센서 챔버에 걸쳐 배열. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 3: a) J-V-L, b) EQE-J, c) ƞP-V-ƞL, d)이이 연구에서 장치에 대 한 다른 전압에서 엘-λ. B의 삽입에는 CIE 좌표 변화 전압 표시 됩니다) 장치의 사진 d의 삽입에 표시). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 곡선 | x | 규모 | y1 | 규모 | y2 | 규모 |
| J V-L | V | 선형 | J | 로그 | L | 로그 |
| ȠP-V ƞL | ȠP | 로그 | ȠL | 로그 | ||
| EQE J | J | 로그 | EQE | 로그 | ||
| 엘-Λ | Λ | 선형 | 엘 | 선형 |
표 1: 곡선과 관련된 규모 Oled의 특성의 통일에 대 한 간주 됩니다.
현재 프로토콜 패턴화, 생산, 캡슐화 및 작은 분자 무게 TADF 방출 또는 exciplex 발광 층에 따라 Oled의 특성에 대 한 효과적인 도구를 제시 하는 것을 목표로. 박막의 생산에 대 한 수 있습니다 유기 진공 열 증 (몇에서 Å 수백 nm) 유기 및 무기 재료와 생산 경로 전 하 운반자 재결합 하는 빛을 방출 합니다. 다재 다능 한 장치 생산 이지만 상당히는 증발 즉, 유기 및 무기 소스 사용할 수의 수 또는 (co와 트라이 evaporations는 매우 일반적 이다, 동시에 하나 이상의 증발의 가능성을 제한 특히에서 TADF 장치). 고급 시스템 디스플레이 및 일반 조명에 대 한 백색 Oled28 같은 응용 프로그램에 대 한 도움이 될 수 있습니다 같은 시간에 3 개 이상의 소스 증발에 대 한 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 장치 복잡성과 성능 사이 트레이드 오프는 충족 되어야 합니다. 이 증발 절차의 많은 또한이 작품을 넘어 다른 연구를 하 고 있습니다. 이러한 효과의 레이어 두께, 불순물 농도, 레이어 기능을 포함 또는 심지어 새 레이어의 고유 mobilities 공부. 단일 및 공동 증발 계층의 비율 잘 제어할 제어 정확한 식량으로 균일 한 필름 형성에 대 한 수 있기 때문에 중요 한 이기도 합니다.
이 프로토콜의 모든 단계는 통제 된 환경에서 그리고, 더 중요 한 어떤 주위 관련된 저하를 피하기 위해 글러브 안에 캡슐화에 대 한 다는 것이 좋습니다. 마지막으로, 통합 영역은 가장 환영 더 자세한 전기 및 광학 분석을 제공 합니다. 이 마음으로 생산 및 TADF 기반 Oled의 특성 이론 소개에서 모든 단계는 수 있도록 안정적인 장치 생산, 캡슐화, 지난 수 있습니다 다른 이러한 모든 단계를 강조 하는이 프로토콜에 제시 했다 큰 오랜 시간에 대 한
저자는 공개 없다.
저자는 받은 자금 H2020-MSCA-ITN-2015/674990에서 "Excilight 프로젝트"를 인정 하 고 싶습니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| N, N &prime, -Di (1-naphthyl) -N, N : prime, - diphenyl-(1,1 &prime, -biphenyl) -4,4 ′ -diamine | NPB | 시그마 Aldrich | 556696 |
| 4,4 ′ -Bis(N-carbazolyl) -1,1 ′ -biphenyl | CBP | 시그마 Aldrich | |
| 699195 2,2′,2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) | TPBi | 시그마 Aldrich | 806781 |
| 리튬 플로라이드 99.995% | LiF | 시그마 알드리치 | 669431 |
| 알루미늄 99.999% | 알루미늄 | 알파 에자르 | 14445 |
| 아세톤 99.9% | 아세톤 | 시그마 알드리치 | 439126 |
| 이소프로필 알코올 99.9% | IPA | 시그마 알드리치 | 675431 |
| 포토레지스트 | DOW 전자 재료 | Microposit S1813 | |
| 개발자 | DOW Electronic Materials | Microposit 351 | |
| 염산 37% | HCl | 시그마 Aldrich | 435570 |
| 질산 70% | HNO3 | 시그마 Aldrich | 258113 |
| 캡슐화 수지 | Delo | Kationbond GE680 | |
| 캡슐화 사각 유리 15x15mm | 한천 | AGL46s15-4 | |
| ITO | Naranjo 기판 | 맞춤 제작 |
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