Name: 유기 광전자 소자에 대 한 3D 인쇄 챔버 저하 테스트 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 29 s
Description: 배우세요 유기 광전자 소자의 환경 분해를 분석하기 위해 3D 프린팅으로 제작된 휴대용 챔버를 활용하는 방법을. 이 프로토콜은 대기 민감성 소자의 광학 및 전기적 특성화를 위한 비용 효율적이고 맞춤형 솔루션을 제공합니다.

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저자 피터 Jonosson 언스 새로운 미디어 센터는 챔버의 3D 프린팅에 대 한 인정합니다. 이 연구는 RGPIN 436100-2013, ER15-11-123, McMaster 학장의 엔지니어링 우수성 학부 여름 연구 수상, 그리고 대학생 연구 기회 프로그램에 의해 지원 되었다.

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저자는 공개 없다.

균열, 간격, 또는 KF50 클램프를 강화 하 여 수 분 및 산소의 모든 진입을 방지 하기 위해 챔버 씰링 WVTR을 줄일 수는 가난한에 채우기 특성을 피하기 위해 챔버의 인쇄를 포함 하는 재현이 실험에서 중요 한 단계 새, 그리고 샘플 및 적절 한 링 배치를 사용 하 여 최고 약 실 사이 물개를 만드는 방지 하려면 연락처 핀 또는 어떤 피드스루 진공 별 저압 에폭시를 사용 하 여 위쪽 및 아래쪽 챔버 사이 전체 씰링을 달성 하 고 샘플을 크래킹 없이 어떤 누설을 방지 하기 위해 고정 링에 강화 나사와 충분 한 압력. O-링 털 또는 미 립 자, 없이 홈에 완전히 적합 해야 하 고 적절 한 인감10에 대 한 그것의 횡단면의 15-25% 사이 압축 한다. 그것은 또한 좋은 전기 접촉 되도록 및 저압 에폭시를 통해 산소와 수 분 유입에 대 한 경로 방지 챔버 신체에 접촉 핀을 연결할 때 조심 하는 것이 중요. 진공 응용 프로그램에 대 한 실 란 트로는 에폭시는 적절 한 물개를 제공할 것입니...

유기 및 페로 광전자 장치, 태양 전지 및 발광 다이오드 반도체 유기 분자를 π 활용 및 organometal 할로겐 기반 연구의 급속 하 게 성장 하는 분야는. 유기 발광 다이오드 (Oled) 조명에서 주요 기술 요소는 이미1, 표시 및 유기 태양 전지는 비정 질 실리콘2와 경쟁 수 있도록 효율성을 달성 하기 시작 했습니다. 페로-기반 장치 빛 흡수 및 발광 응용 프로그램3,,45 의 최근 급속 한 발전 제안 저가, 쉽게 처리 장치는 곧 널리 찾을 가능성이 배포입니다. 그러나, 이러한 모든 기술은 대기 오염 물질, 특히 습기와 산소, 그들의 효과적인 일생6,7,,89를 제한 하는 감도에서 고통.
이러한 시스템을 공부 하는 연구원에 대 한 적응력, 쉬운--사용, 휴대용, 그리고 재사용 가능한 챔버 등 민감한 자료를 보호 하기 위해 또는 제어 방식으로10,11에 오염 물질에 노출에 유용할 수 있습니다. 그것은 공기에 민감한 소자의 특성에 대 한 한 글러브를 사용 하 여, 비록이 크고, 비싼, 그리고 고정 위치, 불활성 환경 필요할 수 있는 특성의 넓은 범위와 호환 수 있습니다. 제공 하는 휴대용 대안, 리스 외. 10 작은 금속 챔버 유기 소자의 전기 및 광학 특성에 대 한 적당 한 표준 진공 플랜지에 따라 제안. 우리가 만드는 그것은 저렴 하 고 더 다양 한 사용 하 여 챔버 부품 생산을 3 차원 인쇄가이 디자인을 적응 했습니다. 3D 인쇄 보다는 가공, 사용 유틸리티의 기본 디자인을 유지 하면서 샘플 또는 환경 요구 사항 변화에 신속 하 고 비용 효율적인 조정에 대 한 수 있습니다. 이 기여에 우리 같은 챔버, 확인 하는 절차를 설명 하 고 유기 다이오드 소자의 전류-전압 특성을 추출 하는 데 사용할.
유기의 좋은 캡슐 페로 장치 10-3 -10-6 g/m2의 WVTRs 있어야/장기 장치 안정성12,13, 유기 소자에 작은 물 진입을 보장 하기 위한 일에 매우 가혹한 조건입니다. 이 챔버 테스트 목적 보다는 장기 저장 또는 캡슐화 방법 제어 환경 설계, 효과적인 챔버에 대 한 요구는으로 엄격 합니다. 챔버는 특성 실험을 수행 하는 합리적인 시간 내에서 장치 속성을 유지할 수 있어야 합니다. 몇 일 동안 또는 사용 될 수 있는 챔버에 PLA를 사용 하 여 표준 운영 절차 결과 주 장치 속성의 뜻깊은 손실 없이 통합 된 가스 흐름.
자료를 변경 또는 심지어 모양과 크기 챔버 바디의 챔버로 공기에서 오염 물질의 침투에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 습기와 산소의 진입 챔버의 효능을 결정 하기 위해 각 디자인에 대 한 신중 하 게 모니터링 해야 합니다. 우리, 또한 챔버의 제작 개요 실험 챔버의 사용에 대 한 기간을 설정 하는 상용 습도 센서를 사용 하는 챔버의 WVTR을 결정 하기 위한 간단한 절차.
간단 하면서도 다양 한 챔버 실험의 여러 유형에 대 한 수행할 수 있습니다. 그들은 불활성 분위기 글러브, 전기 및 광학 characterizations 전기 피드스루 포트 및 창에 대 한 적당 한 외부 환경으로 작동할 수 있다. 그들의 이동성 수 라운드 로빈 신뢰성14 에 대 한 테스트에 유용 어디 그들은 제조 되었다, 실험실 외부 표준 전기 특성화 장비와 함께 사용할 수 또는 장치의 인증된 측정을 얻기 위해 성능15. 이 약 실은 간단한 수정 제어 저하 테스트에 대 한 오염 물질의 도입의 효과 연구 하는 데 특히 유용도 있습니다. 3D 인쇄를 사용 하 여 장치 레이아웃, 크기, 변경 또는 테스트 요구 사항에 중요 한, 빠른 적응성을 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>ORION DELTA DESKTOP 3D 프린터 RTP</td><td>SeeMeCNC</td><td>87999</td><td>보고서에서 다음과 같이 알려져 있음: 3D 프린터</td></tr><tr><td>1.75 mm PLA 필라멘트</td><td>SeeMeCNC</td><td>50241</td><td>보고서에서 알려진 이름: PLA</td></tr><tr><td>Somos&reg; WaterShed XC 11122 챔버</td><td>Somos</td>는 <td>토론토의 Custom Prototypes에서 인쇄되었습니다.</td><td>https://www.dsm.com/products/somos/en_US/products/offerings-somos-water-shed.html 보고서에서 다음과 같이 알려져 있습니다 : 방수 폴리머</td></tr><tr><td>CURA</td><td>CURA</td><td></td><td>https://ultimaker.com/en/products/cura-software 보고서에서 다음과 같이 알려져 있음: 슬라이싱 소프트웨어</td></tr><tr><td>납땜 인두 600°; F tip</td><td>Weller</td><td>WTCPT</td><td></td></tr><tr><td>Xtralien X100 소스 측정 장치</td><td>Ossila</td><td>E561</td><td> 보고서에서 다음과 같이 알려져 있습니다 : </td></tr><tr><td>픽셀화 된 양극 기판 용 SMU ZIF 테스트 보드</td><td>Ossila</td><td>E221</td> <td> 보고서에서 다음과 같이 알려져 있습니다 : Zero insetion force / ZIF 테스트 보드;</td></tr><tr><td>BNC 케이블</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>일반 USB A - B</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>일반 USB A - Micro</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#12 O-링</td><td></td><td></td><td>소스 unkown 보고서에서 다음과 같이 알려짐: O-ring</td></tr><tr><td>116 Butyl O-Ring</td><td>Global Rubber Products</td><td>116 VI70</td><td>Bought In-store 보고서에서 다음과 같이 알려짐: O-링</td></tr><tr><td>고정 링</td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>3D 프린팅 사내</td></tr><tr><td>하단 챔버</td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>3D 프린팅 사내</td></tr><tr><td>상단 챔버</td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>3D 프린팅 사내</td></tr><tr><td>KF50 주조 클램프(알루미늄)</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>QF50-200-C</td><td></td></tr><tr><td>KF50 센터링 링(알루미늄)</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>QF50-200-BRB</td><td></td></tr><tr><td>Sn60/Pb40 솔더</td><td>MG 화학 물질</td><td>4895-2270</td><td></td></tr><tr><td>#4-40 x 3/16" 기계 나사</td><td></td><td></td><td>하드웨어 스토어</td></tr><tr><td>#4-40 IntThrd 황동 테이퍼 SingleVane 인서트 열가소성</td><td>Fastenal</td><td>11125984</td><td>Fastenal은 회사/대학과 제휴해야 합니다 보고서에서 알려진 #4-40 황동 테이퍼 스레드 인서트</td></tr><tr><td>Varian Torr 씰 진공 장비 고진공 에폭시</td><td>진공 제품 Canada Inc.</td><td></td><td> 보고서에서 다음과 같이 알려짐 : 저압 에폭시</td></tr><tr><td>Smiths 상호 연결 / IDI 접촉 프로브 HEADED RADIUS</td><td>Mouser Electornics</td><td>818-S-100-D-3.5-G</td><td> 보고서에서 다음과 같이 알려짐 : 포고 핀</td></tr><tr><td>Smiths 상호 연결 / IDI 접촉 프로브 리셉터클 솔더 컵</td><td>Mouser Electornics</td><td>818-R-100-SC</td><td> 보고서에서 다음과 같이 알려짐 : 솔더 컵</td></tr><tr><td>1/4 "테프론 튜빙</td><td></td><td></td><td>하드웨어 스토어</td></tr><tr><td>테프론 테이프</td><td></td><td></td><td>하드웨어 스토어</td></tr><tr><td>1/4 "튜브 x 1/8"남성 NPT 니켈 도금 황동 푸시 투 커넥트 커넥터</td><td>Fastenal</td><td>442064</td><td>이 연구에 사용 된 것과 동일하지는 않지만 기능적으로 동일합니다 보고서에서 다음과 같이 알려져 있습니다 : Push-to-Connect 공압 커넥터</td></tr><tr><td>1/8 "NPT 탭 및 T- 렌치</td><td></td><td></td><td>하드웨어 저장소</td></tr><tr><td>1/4 "튜브 푸시 투 커넥트 수동 작동 밸브</td><td>Fluidline</td><td>7910-56-00</td><td> 보고서에서 알려짐 : 수동 작동 푸시 투 커넥트 밸브</td></tr><tr><td>Adafruit DHT22 습도 센서 (소형)</td> <td>Digi-Key</td><td>385</td> <td> 보고서에서 알려진 내부 습도 센서</td></tr><tr><td>Adafruit DHT22 습도 센서 (대형)</td><td>Digi-Key</td><td></td><td> 보고서에서 다음과 같이 알려져 있습니다 : 외부 습도 센서</td></tr><tr><td>Arduino Uno</td><td>Arduino</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glovebox 환경</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 kOhm 저항기</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oscilla Xtralien Scientific Python IDE</td><td>Oscilla</td><td></td><td>https://www.ossila.com/pages/xtralien-scientific-python 보고서에서 다음과 같이 알려져 있습니다 : Python IDE</td></tr></tbody></table>

유기 광전자 소자에 대 한 3d 인쇄 챔버 저하 테스트

A 3D-printed Chamber for Organic Optoelectronic Device Degradation Testing

이 원고에서 우리는 작은, 휴대용, 쉬운--사용 대기 챔버의 제조 개요 유기 및 페로 광전자 장치, 3D 인쇄를 사용 하 여. 이러한 유형의 장치는 습기와 산소, 같은 챔버 도움이 연구원 전자 및 안정성 속성 특성화 됩니다. 챔버는 제어 속성 (를 포함 하 여 온도 습도, 가스 도입)와 임시, 재사용할 수 있는, 그리고 안정적인 환경으로 사용할 것입니다. 그것은 공기에 민감한 자료를 보호 하기 위해 또는 저하 연구에 대 한 제어 방법으로 그들을 오염 물질에 노출에 사용할 수 있습니다. 챔버의 속성의 특성, 우리는 표준 습도 센서에 의해 측정 된 상대 습도 사용 하 여 수증기 전송 속도 (WVTR)를 결정 하는 간단한 절차를 개설 한다. Polylactic 산 (PLA)의 50 %infill 밀도 사용 하 여 표준 운영 절차, 주 장치 속성의 뜻깊은 손실 없이 사용할 수 있는 챔버에 발생 합니다. 다양성 및 챔버의 사용의 용이성 컴팩트 제어 분위기를 필요로 하는 어떤 특성 상태에 적용할 수 있습니다.

전류-전압 측정:
이 챔버는 공기에 민감한 다이오드 장치는 유기 또는 페로 태양 전지 또는 빛 발광 다이오드 등의 테스트에 대 한 수 있도록 설계 되었습니다. 그것은 재사용, 임시 캡슐화 또는 제어 저하 테스트 수행에 오염 물질을 도입 하는 방법으로 작동할 수 있습니다. 여기에 표시 된 전류 밀도-전압 (JV) 곡선 기본적인 다이오드 특성을 추출 하 다크 (즉, 아무 조명)와 조명된 조건에서 SMU에 연결 된 ZIF 테스트 보드를 사용 하 여 측정 했다. 상공에서 ZIF 보드 연락처 핀을 연결 하 여 각 픽셀은 개별적으로 해결할 수 있습니다. 예제 데이터 아래의 표준 하단 챔버 가스 포트, 50% 밀도 PLA 플라스틱에서 인쇄 없이 사용 되었다 6-픽셀 구성을 사용 하 여 유기 태양 전지를 테스트 하. 이러한 유기 장...

여기, 우리는 디자인, 제조, 및 공기에 민감한 유기 광전자 소자의 광학 및 전기 특성에 대 한 간단 하 고, 다양 한 3D 인쇄 및 제어 대기 챔버의 사용에 대 한 프로토콜을 제시.

유기 광전자 소자에 대 한 3D 인쇄 챔버 저하 테스트

In this manuscript, we outline the manufacture of a small, portable, easy-to-use atmospheric chamber for organic and perovskite optoelectronic devices, ...

휴대용 다목적 3D 프린팅 환경 챔버는 특히 다양한 조건에서 장치의 성능 저하와 관련된 유기 전자 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 3D 프린팅 챔버 사용의 주요 이점은 기본 설계의 유용성을 유지하면서 샘플 또는 환경 요구 사항을 변경하면서 비용에 따라 신속하게 조정할 수 있다는 것입니다. 3D 프린팅을 사용한 저렴한 비용과 생산 속도 덕분에 연구자들은 목적에 맞게 설계를 신속하게 수정할 수 있습니다.여기에는 다양한 장치 크기, 추가 포트 및 추가 센서가 포함됩니다. 챔버의 특징은 제조 방법입니다. 이것은 6 픽셀 IV 테스트 챔버 인 하나의 예입니다.3D 프린팅된 부품을 사용하여 상단 챔버, 고정 링 및 하단 챔버를 사용하여 제작됩니다. 이것은 장치를 사용한 챔버 어셈블리에 대한 개요를 제공합니다. O-링과 개스킷은 3D 프린팅되지 않았습니다.지금은 상부 챔버에 집중합니다. 상단 챔버의 내부 면이 위를 향하도록 합니다. 4개의 파일럿 구멍 중 하나를 찾아 태핑 구멍을 뚫습니다.모든 구멍을 두드리면 황동 테이퍼 나사 인서트를 그 중 하나에 넣고 직경을 더 작게 만듭니다. 납땜 인두의 가열된 끝을 나사산 인서트에 밀어 넣으면서 공칭 압력을 가하여 인서트를 똑바로 아래로 움직입니다. 인서트의 윗면이 상부 챔버의 내부 면보다 약 1mm 위에 있을 때 멈춥니다.플라스틱이 여전히 뜨거울 때 직선 모서리의 가장자리를 사용하여 인서트가 챔버 면과 같은 높이가 되도록 가볍게 누릅니다. 플라스틱을 1분 동안 식힌 다음 두 번째 삽입물을 추가합니다. 그런 다음 인서트 위에 고정 링을 놓아 구멍이 정렬되도록 합니다.나머지 구멍에 인서트를 설치하려면 동일한 단계를 따르십시오. 인서트를 제자리에 놓고 O-링을 챔버 면의 원형 홈에 넣고 밀어 넣습니다. 다음으로 유기적 장치를 가져옵니다.이 경우, 6 픽셀 다이오드입니다. 테스트를 위해 유기 장치를 O-링 위에 놓습니다. 그런 다음 고정 링 구멍을 상단 챔버의 금속 인서트에 맞춥니다.나사를 사용하여 두 개를 함께 고정하고 장치를 O-링에 대고 누릅니다. 다음은 장치와 고정 링이 있는 상부 챔버의 예입니다. O-링은 버사 미립자가 없는 홈 내부에 완전히 맞아야 하며 적절한 밀봉을 위해 단면의 15-25% 사이에서 압축되어야 합니다.나사를 조일 때 샘플을 깨뜨리지 마십시오. 완료되면 조립된 상단 챔버를 글로브 박스에 최소 24시간 동안 그대로 두십시오. 상단 챔버 어셈

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