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Engineering

समाधान निक्षेपण से कुशल OLEDs का विकास

Published: November 4, 2022 doi: 10.3791/61071
Automatic Translation
1,2, 1
1Department of Physics and i3N, Institute for Nanostructures, Nanomodulation and Nanofabrication, University of Aveiro, 2CeNTI, Centre for Nanotechnologies and Smart Materials

Summary

यहां प्रस्तुत कम रोल-ऑफ के साथ कुशल, सरल, समाधान-जमा कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड के निर्माण के लिए एक प्रोटोकॉल है।

Abstract

थर्मली सक्रिय विलंबित प्रतिदीप्ति (टीएडीएफ) अवधारणा के आधार पर अत्यधिक कुशल कार्बनिक उत्सर्जकों का उपयोग उनकी 100% आंतरिक क्वांटम दक्षता के कारण दिलचस्प है। यहां प्रस्तुत एक सरल डिवाइस संरचना में टीएडीएफ उत्सर्जक के आधार पर कुशल कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी) के निर्माण के लिए एक समाधान जमाव विधि है। इस तेज़, कम लागत वाली और कुशल प्रक्रिया का उपयोग सभी ओएलईडी उत्सर्जक परतों के लिए किया जा सकता है जो मेजबान-अतिथि अवधारणा का पालन करते हैं। मौलिक चरणों को आगे प्रजनन के लिए आवश्यक जानकारी के साथ वर्णित किया गया है। एक सामान्य प्रोटोकॉल स्थापित करने का लक्ष्य जिसे वर्तमान में अध्ययन और विकास के तहत प्रमुख कार्बनिक उत्सर्जकों के लिए आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है।

Introduction

दैनिक जीवन में उपयोग किए जाने वाले कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में वृद्धि एक नायाब वास्तविकता बन गई है। कई कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में, ओएलईडी शायद सबसे आकर्षक हैं। उनकी छवि की गुणवत्ता, रिज़ॉल्यूशन और रंग शुद्धता ने OLEDs को डिस्प्ले के लिए एक प्राथमिक विकल्प बना दिया है। इसके अलावा, बेहद पतले, लचीले, हल्के और आसान रंग-असमर्थ ओएलईडी में बड़े क्षेत्र उत्सर्जन को प्राप्त करने की संभावना प्रकाश व्यवस्था में अनुप्रयोग है। हालांकि, बड़े क्षेत्र के उत्सर्जकों में निर्माण प्रक्रिया से जुड़े कुछ तकनीकी मुद्दों ने आगे के आवेदन को स्थगित कर दिया है।

कम लागू वोल्टेज1 पर काम करने वाले पहले ओएलईडी के साथ, ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था के लिए नए प्रतिमान डिजाइन किए गए हैं, हालांकि कम बाहरी क्वांटम दक्षता (ईक्यूई) के साथ। ओएलईडी ईक्यूई उत्सर्जित फोटॉन (प्रकाश) के अनुपात से इंजेक्शन विद्युत वाहक (विद्युत प्रवाह) द्वारा प्राप्त किया जाता है। अधिकतम अपेक्षित EQE के लिए एक सरल सैद्धांतिकअनुमान x η int 2 η बराबर है। आंतरिक दक्षता (ηint) को ηint  = γ x x Equation 1 X3 PL द्वारा अनुमानित किया जा सकता है, जहां γ चार्ज बैलेंस फैक्टर से मेल खाती है,VL फोटोल्यूमिनेसेंस क्वांटम उपज (PLQY) है, और Equation 1 उत्सर्जक एक्सीटोनिक (इलेक्ट्रॉन छेद जोड़ी) पीढ़ी की दक्षता है। अंत में, ηआउटकपलिंग दक्षता2 है। यदि आउटकपलिंग पर विचार नहीं किया जाता है, तो ध्यान तीन विषयों पर केंद्रित होता है: (1) एक्सीटोनिक्स बनाने में सामग्री कितनी कुशल है जो विकिरण रूप से पुन: संयोजित होती है, (2) उत्सर्जक परतें कितनी कुशल हैं, और (3) एक अच्छी तरह से संतुलित विद्युत प्रणाली को बढ़ावा देने में डिवाइस संरचना कितनी कुशल है।

एक विशुद्ध रूप से फ्लोरोसेंट कार्बनिक उत्सर्जक में केवल 25% आंतरिक क्वांटम दक्षता (आईक्यूई) होती है। स्पिन नियमों के अनुसार, ट्रिपल से सिंगलेट (टी→एस) में विकिरणसंक्रमण निषिद्ध है। इसलिए, 75% उत्तेजित विद्युत वाहक फोटॉन5 के उत्सर्जन में योगदान नहीं करते हैं। इस मुद्दे को पहली बार कार्बनिक उत्सर्जक फॉस्फोरेसेंस ओएलईडी 6,7,8,9,10 में संक्रमण धातुओं का उपयोग करके दूर किया गया था, जहां आईक्यूई कथित तौर पर 100% 11,12,13,14,15,16 के करीब था . यह कार्बनिक यौगिक और भारी संक्रमण धातु के बीच स्पिन-ऑर्बिट युग्मन के कारण है। ऐसे उत्सर्जकों में नुकसान उनकी उच्च लागत और खराब स्थिरता है। हाल ही में, एडाची17,18 द्वारा उत्तेजित ट्रिपल और सिंगलेट राज्यों (∆ईएसटी) के बीच कम ऊर्जा पृथक्करण के साथ एक शुद्ध कार्बनिक यौगिक के रासायनिक संश्लेषण पर रिपोर्टों ने एक नए ढांचे को जन्म दिया है। यद्यपिनया नहीं है, ओएलईडी में टीएडीएफ प्रक्रिया के सफल रोजगार ने संक्रमण धातु परिसरों का उपयोग किए बिना उच्च क्षमता प्राप्त करना संभव बना दिया है।

इस तरह के धातु मुक्त कार्बनिक उत्सर्जकों में, एक ट्रिपल अवस्था में उत्तेजित वाहकों के लिए एकल अवस्था में आबाद होने की उच्च संभावना है; इसलिए, आईक्यूई 100% 5,20,21,22 की सैद्धांतिक सीमा प्राप्त कर सकता है। ये टीएडीएफ सामग्री एक्सीटोनिक्स प्रदान करती है जो विकिरण रूप से पुन: संयोजित हो सकती हैं। हालांकि, इन उत्सर्जकों को एक मेजबान-अतिथि अवधारणा में उत्सर्जन शमन 3,20,21,23,24 से बचने के लिए मैट्रिक्स होस्ट में फैलाव की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, इसकी दक्षता इस बात पर निर्भर करती है कि मेजबान (कार्बनिक मैट्रिक्स) को अतिथि (टीएडीएफ) सामग्री25 के लिए कैसे विनियोजित किया जाता है। इसके अलावा, विद्युत रूप से संतुलित डिवाइस (नुकसान से बचने के लिए छेद और इलेक्ट्रॉनों के बीच संतुलन) प्राप्त करने के लिए डिवाइस संरचना (यानी, पतली परतों, सामग्रियों और मोटाई) को आदर्श बनाना आवश्यक है। विद्युत रूप से संतुलित डिवाइस के लिए सर्वश्रेष्ठ होस्ट-गेस्ट सिस्टम प्राप्त करना ईक्यूई को बढ़ाने के लिए मौलिक है। टीएडीएफ-आधारित प्रणालियों में, ईएमएल में विद्युत वाहक मोबिलिटीज में परिवर्तन के कारण यह सरल नहीं है जो आसानी से ट्यून नहीं किए जाते हैं।

टीएडीएफ उत्सर्जकों के साथ, 20% से अधिक ईक्यूई मान 26,27,28,29 प्राप्त करना आसान है। हालांकि, डिवाइस संरचना में आमतौर पर तीन से पांच कार्बनिक परतें (छेद परिवहन / ब्लॉकिंग और इलेक्ट्रॉन परिवहन / ब्लॉकिंग परतें, एचटीएल / एचबीएल और ईटीएल / ईबीएल, क्रमशः) शामिल होती हैं। इसके अतिरिक्त, यह एक थर्मल वाष्पीकरण प्रक्रिया का उपयोग करके बनाया गया है जो लागत में उच्च है, तकनीकी रूप से जटिल है, और लगभग केवल प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए है। होमो (उच्चतम कब्जे वाले आणविक कक्षीय) और एलयूएमओ (सबसे कम खाली आणविक कक्षीय) स्तरों, वाहकों की विद्युत गतिशीलता और मोटाई के आधार पर, प्रत्येक परत विद्युत वाहक को इंजेक्ट, परिवहन और अवरुद्ध कर सकती है और उत्सर्जक परत (ईएमएल) में पुनर्संयोजन की गारंटी दे सकती है।

डिवाइस जटिलता (जैसे, एक सरल, दो परत संरचना) को कम करने से आमतौर पर ईक्यूई की ध्यान देने योग्य कमी होती है, कभी-कभी 5% से कम हो जाती है। यह ईएमएल में विभिन्न इलेक्ट्रॉन और छेद गतिशीलता के कारण होता है, और डिवाइस विद्युत रूप से असंतुलित हो जाता है। इस प्रकार, एक्सीटोनिक निर्माण की उच्च दक्षता के बजाय, ईएमएल में उत्सर्जन की दक्षता कम हो जाती है। इसके अलावा, एक उच्च लागू वोल्टेज पर एक्सीटोनिक्स की उच्च सांद्रता और लंबे समय तक उत्तेजित जीवनकाल 24,30,31 के कारण, चमक बढ़ने पर ईक्यूई की एक मजबूत कमी के साथ एक ध्यान देने योग्य रोल-ऑफ होता है। इस तरह के मुद्दों पर काबू पाने के लिए उत्सर्जक परत के विद्युत गुणों में हेरफेर करने की एक मजबूत क्षमता की आवश्यकता होती है। समाधान-जमा विधियों का उपयोग करके एक सरल ओएलईडी आर्किटेक्चर के लिए, ईएमएल के विद्युत गुणों को समाधान तैयारी और जमाव पैरामीटर32 द्वारा ट्यून किया जा सकता है।

कार्बनिक-आधारित उपकरणों के लिए समाधान निक्षेपण विधियों का उपयोग पहलेकिया गया है। थर्मल वाष्पीकरण प्रक्रिया की तुलना में ओएलईडी निर्माण, उनकी सरलीकृत संरचना, कम लागत और बड़े क्षेत्र के उत्पादन के कारण बहुत रुचि रखता है। संक्रमण धातु परिसरों ओएलईडी में उच्च सफलता के साथ, मुख्य लक्ष्य उत्सर्जक क्षेत्र को बढ़ाना है लेकिन डिवाइस संरचना कोयथासंभव सरल रखना है। रोल-टू-रोल (आर 2 आर) 34,35,36, इंकजेट प्रिंटिंग37,38,39 और स्लॉट-डाई40 जैसे तरीकों को ओएलईडी के बहुस्तरीय निर्माण में सफलतापूर्वक लागू किया गया है, जो एक संभावित औद्योगिक दृष्टिकोण है।

कार्बनिक परतों के लिए समाधान जमाव विधियों के बावजूद डिवाइस आर्किटेक्चर सरलीकरण के लिए एक अच्छा विकल्प के रूप में कार्य करते हुए, सभी वांछित सामग्रियों को आसानी से जमा नहीं किया जा सकता है। दो प्रकार की सामग्रियों का उपयोग किया जाता है: छोटे अणु और पॉलिमर। समाधान जमाव विधियों में, छोटे अणुओं में कुछ कमियां होती हैं, जैसे कि खराब पतली फिल्म एकरूपता, क्रिस्टलीकरण और स्थिरता। इस प्रकार, पॉलिमर का उपयोग ज्यादातर कम सतह खुरदरापन के साथ और बड़े, लचीले सब्सट्रेट्स पर समान पतली फिल्मों को बनाने की क्षमता के कारण किया जाता है। इसके अलावा, सामग्री में उपयुक्त विलायक (मुख्य रूप से कार्बनिक जैसे क्लोरोफॉर्म, क्लोरोबेंजीन, डाइक्लोरोबेंजीन, आदि), पानी, या अल्कोहल डेरिवेटिव में अच्छी घुलनशीलता होनी चाहिए।

घुलनशीलता की समस्या के अलावा, यह गारंटी देना आवश्यक है कि एक परत में उपयोग किए जाने वाले विलायक को पूर्ववर्ती परत के लिए एक के रूप में कार्य नहीं करना चाहिए। यह गीली प्रक्रिया द्वारा जमा एक बहु-परत संरचना की अनुमति देता है; हालाँकि,सीमाएँ हैं 41. सबसे विशिष्ट डिवाइस संरचना कुछ समाधान-जमा परतों (यानी, उत्सर्जक) और एक थर्मल रूप से वाष्पित परत (ईटीएल) का उपयोग करती है। इसके अतिरिक्त, पतली फिल्म समरूपता और आकृति विज्ञान दृढ़ता से जमाव विधियों और मापदंडों पर निर्भर करते हैं। इन परतों के माध्यम से विद्युत आवेश परिवहन पूरी तरह से इस तरह के आकृति विज्ञान द्वारा नियंत्रित होता है। फिर भी, वांछित अंतिम उपकरण और निर्माण प्रक्रिया की संगतता के बीच एक व्यापार विवेकपूर्ण रूप से स्थापित किया जाना चाहिए। समय लेने वाला काम होने के बावजूद, जमाव मापदंडों को समायोजित करना सफलता की कुंजी है। उदाहरण के लिए, स्पिन कोटिंग एक सीधी तकनीक नहीं है। यद्यपि यह सरल लगता है, एक स्पिनिंग सब्सट्रेट के शीर्ष पर एक समाधान से पतली फिल्म गठन के कई पहलू हैं जिन्हें ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

फिल्म मोटाई अनुकूलन, स्पिनिंग वेग और समय (मोटाई दोनों मापदंडों का घातीय क्षय है) के अलावा, अच्छे परिणाम प्राप्त करने के लिए प्रयोगकर्ता के कार्यों को भी समायोजित किया जाना चाहिए। सही पैरामीटर सब्सट्रेट पर समाधान चिपचिपाहट, निक्षेपण क्षेत्र और घोल के गीलेपन / संपर्क कोण पर भी निर्भर करते हैं। मापदंडों के कोई अद्वितीय सेट नहीं हैं। सब्सट्रेट के लिए विशिष्ट समायोजन के साथ केवल बुनियादी धारणाएं वांछित परिणाम देती हैं। इसके अलावा, विद्युत गुण जो परत आणविक रचना और आकृति विज्ञान पर निर्भर करते हैं, उन्हें यहां वर्णित प्रोटोकॉल का पालन करते हुए वांछित परिणामों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। एक बार पूरा होने के बाद, प्रक्रिया सरल और व्यवहार्य है।

फिर भी, डिवाइस संरचना जटिलता को कम करने से अधिकतम ईक्यूई कमी होती है; हालांकि, दक्षता बनाम चमक के मामले में एक समझौता हासिल किया जा सकता है। जैसा कि इस तरह का समझौता व्यावहारिक अनुप्रयोगों की अनुमति देता है, एक सरल, बड़े क्षेत्र के अनुकूल और कम लागत वाली प्रक्रिया का अधिशेष एक वास्तविकता बन सकता है। यह आलेख इन आवश्यकताओं का वर्णन करता है और आवश्यक समस्याओं को संभालने के लिए एक नुस्खा कैसे विकसित करें।

प्रोटोकॉल एक हरे रंग के टीएडीएफ उत्सर्जक 2PXZ-OXD [2,5-bis(4-(10H-phenoxazin-10-yl)फेनाइल)-1,3,4-ऑक्साडियाज़ोल]42 पर केंद्रित है, जो PVK [पॉली (N-vinylcarbazole)] और OXD-7 [1,3-Bis[2-(4-tert-butyl-5)-1,3-5-5-5-oxazyzo-1,3-5-5-5-5-5-5-oxadiazo-5-5-5-5-5-oxazyzo-1,3-5-5-oxiazo-1,3-5-oxiazole)-42 एक मेजबान मैट्रिक्स में अतिथि के रूप में होता है। TmPyPb [1,3,5-Tri(m-pyridin-3-ylphenyl)बेंजीन] की एक इलेक्ट्रॉन परिवहन परत (ETL) का उपयोग किया जाता है। एनोड और कैथोड दोनों के कार्य कार्यों को अनुकूलित किया गया है। एनोड में आईटीओ (इंडियम टिन ऑक्साइड) शामिल है जिसमें एक उच्च प्रवाहकीय बहुलक पीईडीओटी: पीएसएस [पॉली (3,4-एथिलीनडाइऑक्सीथियोफीन)-पॉली (स्टाइलिनसल्फोनेट)] शामिल है, और कैथोड में एल्यूमीनियम और एलआईएफ (लिथियम फ्लोराइड) की दोहरी परत शामिल है।

अंत में, PEDOT: PSS और EML (PVK: OXD-7: 2PXZ-OXD) दोनों स्पिन कोटिंग द्वारा जमा किए जाते हैं, जबकि TMPPB, LiF और Al थर्मल रूप से वाष्पित हो जाते हैं। PEDOT: PSS की प्रवाहकीय धातु जैसी प्रकृति को ध्यान में रखते हुए, डिवाइस सबसे सरल संरचना में एक विशिष्ट "दो कार्बनिक परत" है। ईएमएल में, टीएडीएफ अतिथि (10% डब्ल्यूटी) को मेजबान (90% डब्ल्यूटी) में फैलाया जाता है जो पीवीके0.6 + ओएक्सडी -70.4 से बना होता है।

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Protocol

सावधानी: निम्नलिखित चरणों में विभिन्न सॉल्वैंट्स और कार्बनिक पदार्थों का उपयोग शामिल है, इसलिए हैंडलिंग करते समय उचित देखभाल की जानी चाहिए। फ्यूम हुड और सुरक्षात्मक उपकरण जैसे लैब ग्लास, फेस मास्क, दस्ताने और लैब कोट का उपयोग करें। सामग्री का वजन एक उच्च परिशुद्धता पैमाने की मशीन का उपयोग करके ठीक से किया जाना चाहिए। सब्सट्रेट्स की स्वच्छता, पतली फिल्मों के समाधान जमाव और वाष्पीकरण को सुनिश्चित करने के लिए, यह अनुशंसा की जाती है कि सभी प्रक्रियाओं को नियंत्रित वातावरण या दस्तानेबॉक्स में किया जाए। स्पिन-कोटर, माइक्रोपिपेट्स, थर्मल बाष्पीकरणकर्ताओं, कार्बनिक पदार्थों और सॉल्वैंट्स के उपयोग से पहले, सभी सुरक्षा डेटा शीट से परामर्श किया जाना चाहिए।

1. मेजबान-अतिथि समाधान की तैयारी

  1. दो छोटी शीशियों में (4-6 एमएल के बीच की मात्रा, आइसोप्रोपेनोल के साथ साफ किया गया और नाइट्रोजन के साथ सुखाया गया), 12 मिलीग्राम पीवीके और 8 मिलीग्राम ऑक्सीडी -7 से बना मेजबान मैट्रिक्स का वजन करें। OXD-7 वजन के साथ शुरू करें। 6: 4 (पीवीके: ओएक्सडी -7) के अंतिम अनुपात को प्राप्त करने के लिए पीवीके का उपयोग करके वजन में किसी भी विचलन की भरपाई करें। दूसरी शीशी में, 2PXZ-OXD TADF उत्सर्जक के 10 मिलीग्राम वजन करें।
  2. मेजबान मैट्रिक्स के साथ शीशी में 2 एमएल क्लोरोबेंजीन जोड़ें, और टीएडीएफ सामग्री के साथ शीशी में 1 एमएल जोड़ें। यदि किसी भी शीशियों का वजन ऊपर वर्णित मानों के अनुरूप नहीं है, तो 10 मिलीग्राम / एमएल की अंतिम एकाग्रता के साथ समाधान प्राप्त करने के लिए दोनों शीशियों में क्लोरोबेंजीन मात्रा को समायोजित करें।
  3. सामग्री के पूर्ण विघटन को सुनिश्चित करने के लिए समाधानों को कम से कम 3 घंटे के लिए छोटे, साफ किए गए चुंबकीय हलचल सलाखों के साथ हिलाने दें। सुनिश्चित करें कि शीशियों को संबंधित कैप्स के साथ सुरक्षित रूप से कवर किया गया है और सॉल्वैंट्स के किसी भी वाष्पीकरण से बचने के लिए कार्बनिक रासायनिक सुरक्षित फिल्म के साथ कसकर सील किया गया है।

2. सब्सट्रेट सफाई

नोट: सब्सट्रेट्स को संभालने के लिए, चिमटी की एक जोड़ी का उपयोग करें, केवल एक कोने में स्पर्श करें (कभी भी सब्सट्रेट के बीच को न छुएं)। यहां उपयोग किए जाने वाले सब्सट्रेट्स में छह पूर्व-पैटर्न वाले आईटीओ पिक्सेल (चित्रा 1 ए) हैं।

  1. पूर्व-पैटर्न वाले आईटीओ सब्सट्रेट प्राप्त करें। एक अल्ट्रासोनिक स्नान में सब्सट्रेट्स को साफ करें जिसमें प्रत्येक स्नान में 15 मिनट के लिए पानी, एसीटोन और 2-प्रोपेनोल (आईपीए) में 1% वी / वी हेलमैनेक्स समाधान होता है। पहला स्नान लगभग 95 डिग्री सेल्सियस पर करें और शेष कमरे के तापमान (आरटी) पर करें। अंत में, किसी भी सफाई विलायक अवशेषों को हटाने के लिए नाइट्रोजन फ्लक्स का उपयोग करके सब्सट्रेट्स को सुखाएं।
  2. निर्माण से पहले, सब्सट्रेट्स (आईटीओ फिल्म ऊपर की ओर) को 5 मिनट के लिए यूवी ओजोन उपचार के लिए उजागर करें। गैसों को सावधानीपूर्वक निकालें और सुनिश्चित करें कि आईटीओ पैटर्न वाला चेहरा यूवी के संपर्क में है। यहां, एक ओजोन क्लीनर (100 डब्ल्यू, 40 किलोहर्ट्ज) का उपयोग करें। उच्च तीव्रता, कम दबाव, पारा वाष्प निर्वहन लैंप के साथ यूवी लैंप की उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य को 185 एनएम और 254 एनएम पर सेट करें।

3. स्पिन कोटिंग

यह इस प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण कदम है। पतली फिल्मों में एकरूपता, समरूपता और पिनहोल की अनुपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, सभी सॉल्वैंट्स को उनके संबंधित फिल्टर पेपर के साथ फ़िल्टर किया जाना चाहिए। अंतिम डिवाइस में किसी भी कमी से बचने के लिए सब्सट्रेट्स से अतिरिक्त सॉल्वैंट्स को पूरी तरह से हटाना सुनिश्चित किया जाना चाहिए। यहां उपयोग किए जाने वाले सब्सट्रेट्स के लिए, पैटर्न वाले आईटीओ और कैथोड से अतिरिक्त सामग्री को हटाना भी अंतिम पिक्सेल को ठीक करने के लिए महत्वपूर्ण है, और इसे पिक्सेल के सक्रिय क्षेत्र को परेशान किए बिना उच्च परिशुद्धता के साथ किया जाना चाहिए। पतली फिल्मों की स्पिन कोटिंग के लिए नीचे वर्णित चरणों का पालन किया जाना चाहिए। पतली फिल्म की अंतिम मोटाई अलग-अलग होगी यदि स्पिन कोटर का उपयोग यहां उपयोग किए जाने वाले से अलग है।

  1. स्पिन कोटर उपकरण तैयार करें।
    नोट: स्पिन कोटर का उपयोग करने से पहले, फिल्मों के लिए प्राप्त जमाव मापदंडों और अंतिम मोटाई के साथ वक्र अंशांकन करना आवश्यक है। यह नियोजित प्रत्येक समाधान के लिए किया जाना चाहिए। प्रक्रिया में एक ही समाधान के लिए कई जमाव करना शामिल है लेकिन विभिन्न मापदंडों के साथ, और अंतिम मोटाई को प्रोफाइलोमीटर के साथ मापा जाता है। चित्रा 2 एक सक्रिय परत के लिए एक विशिष्ट अंशांकन वक्र दिखाता है।
  2. PEDOT जमा करें: PSS आईटीओ के शीर्ष पर पहली परत के रूप में। PEDOT: PSS को 0.45 μm पॉलीविनाइलिडेन फ्लोराइड (PVDF) फ़िल्टर के साथ फ़िल्टर करें। PEDOT: PSS के 100 μL के साथ एक माइक्रोपिपेट भरें।
  3. स्पिन कोटर चक पर सब्सट्रेट को सावधानीपूर्वक रखें और सब्सट्रेट को ठीक करने के लिए वैक्यूम सिस्टम को सक्रिय करें (चित्रा 1बी, सी)। आईटीओ फेस-अप को घुमाएं और सब्सट्रेट क्षेत्र को यथासंभव केंद्र में समायोजित करें। स्पिन कोटिंग के लिए पैरामीटर को 30 सेकंड के लिए 5,000 आरपीएम पर सेट करें। कम रोटेशन (200-500 आरपीएम) पर ~ 2-3 एस के स्पिन कोटर का उपयोग करके एक प्रारंभिक चरण सेट करें। 30 एनएम की मोटाई की उम्मीद है।
  4. माइक्रोपिपेट को सब्सट्रेट (चित्रा 1 डी) के लंबवत रखते हुए, सब्सट्रेट (चित्रा 1 डी) के बीच में समाधान (100 μL) गिराएं और स्पिन कोटर (चित्रा 1 ई) शुरू करें।
    नोट: समाधान के गैर-सजातीय प्रसार के जोखिम से बचने के लिए समाधान को बहुत जल्दी या धीरे-धीरे न छोड़ें (चिपचिपाहट के आधार पर, संपर्क कोण गैर-आदर्श हो सकता है)। आमतौर पर, ~ 1 एस में समाधान छोड़ना आदर्श है। माइक्रोपिपेट के साथ सब्सट्रेट को न छुएं, और स्पिन कोटर शुरू करने और समाधान छोड़ने के बीच सिंक्रनाइज़ करने का प्रयास करें। यदि दो-चरणीय निक्षेपण सेटिंग (जैसा कि चरण 3.3 में समझाया गया है) उपलब्ध नहीं है, तो एक स्थिर जमाव पर विचार करें: पहले समाधान छोड़ दें, फिर तुरंत बाद स्पिन कोटर शुरू करें। घोल को छोड़ने का काम सावधानी से किया जाना चाहिए। सभी समाधानों को रोटेशन अक्ष के केंद्र में गिरा दिया जाना चाहिए और प्रक्रिया के दौरान गैर-एकरूपता से बचने के लिए एक समान स्थान बनाना चाहिए। सलाह दी जानी चाहिए कि, हालांकि ये नियम अच्छे फिल्म जमाव के लिए आदर्श हैं, स्पिन कोटिंग तकनीक को अनुकूलित करना मुश्किल है (यानी, कई पूर्व-ऑप्टिमाइज़ेशन चरणों की आवश्यकता होती है)। इसके अलावा, यह समाधान चिपचिपाहट, निक्षेपण वांछित क्षेत्र, सब्सट्रेट पर समाधान कैसे गिराया जाता है, और कताई की शुरुआत पर निर्भर करता है। सूक्ष्म पैमाने पर अच्छी फिल्म निर्माण का एक उदाहरण चित्र 3 में एएफएम छवि के रूप में देखा जा सकता है।
  5. स्पिन कोटर चरण पूरा करें (चित्रा 1 एफ)। वैक्यूम को बंद करें, और एक चिमटी के साथ, सब्सट्रेट को हटा दें। पानी में भिगोई गई छोटी कपास की कली की मदद से (यानी, पीईडीओटी: पीएसएस विलायक; चित्रा 1 जी), सब्सट्रेट से कैथोड और कोने के क्षेत्रों के आसपास अतिरिक्त जमा फिल्म को हटा दें, केंद्रीय पिक्सेल क्षेत्र को अछूता रखें।
  6. पेडोट: पीएसएस विलायक (पानी) को हटाने के लिए सब्सट्रेट को ओवन में या गर्म प्लेट पर 15 मिनट के लिए 120 डिग्री सेल्सियस पर रखें। ओवन या गर्म प्लेट से निकालें, एक दस्ताने बॉक्स में जाएं, और आरटी (चित्रा 1 एच) पर ठंडा होने के लिए छोड़ दें।
  7. ईएमएल के लिए समाधान तैयार करें। एक नई साफ शीशी में (चरण 1.1 देखें), एक माइक्रोपिपेट का उपयोग करके, 1.8 एमएल होस्ट समाधान और 0.2 एमएल टीएडीएफ समाधान से बना एक नया समाधान तैयार करें। समाधान का उपयोग करने से पहले, इसे 0.1 μm PTFE फ़िल्टर के साथ फ़िल्टर करें।
  8. नए घोल को आरटी पर 15 मिनट के लिए हिलाने दें।
  9. चरण 3.3-3.5 का पालन करते हुए, दस्ताने बॉक्स में स्पिन कोटर में इस दूसरे घोल का जमाव करें। 60 सेकंड के लिए 2,000 आरपीएम पर स्पिन करें। अपेक्षित फिल्म मोटाई 50 एनएम होनी चाहिए। दूसरी फिल्म की किसी भी अधिकता को हटाने के लिए, क्लोरोबेंजीन में भिगोई गई कपास की कलियों का उपयोग करें।
  10. अतिरिक्त क्लोरोबेंजीन को पूरी तरह से हटाने के लिए 30 मिनट के लिए 70 डिग्री सेल्सियस पर दस्ताने बॉक्स के अंदर एक गर्म प्लेट पर सब्सट्रेट्स छोड़ दें।
  11. गर्म प्लेट से सब्सट्रेट्स को हटा दें और आरटी को ठंडा करने के लिए छोड़ दें।
  12. अतिरिक्त सावधानियों के लिए, विभिन्न सॉल्वैंट्स के लिए कुछ तापमान / समय (अप्रत्यक्ष रूप से, वाष्पीकरण दर) परीक्षणों पर विचार करें। अंतिम फिल्म की आकृति विज्ञान इन मापदंडों पर दृढ़ता से निर्भर है। एक साधारण एएफएम परीक्षण यह पुष्टि करने के लिए उपयोगी हो सकता है कि विलायक वाष्पीकरण दर पर्याप्त है। जमा पतली फिल्मों की अंतिम संरचना कमोबेश चित्र 1 I में योजना के समान होनी चाहिए।

4. सामग्री का वाष्पीकरण

नोट: बेहतर वाष्पीकरण के लिए, आवश्यक न्यूनतम वैक्यूम आमतौर पर 5 x 10-5 mbar से कम दबाव होता है। सभी कार्बनिक पदार्थों के लिए, परतों की खुरदरापन और एकरूपता को कम करने के लिए वाष्पीकरण दर को 2 ° / s के तहत रखा जाना चाहिए। एलआईएफ के लिए, वाष्पीकरण दर 0.2 A / s से कम होनी चाहिए। इसका पालन करने में विफलता के परिणामस्वरूप गैर-समान उत्सर्जन हो सकता है। यदि पहले से ही नहीं किया गया है, तो पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर सिस्टम (जो जमाव मोटाई और वाष्पीकरण दर को मापता है) को आवश्यक मापदंडों के साथ प्रोग्राम करें, जैसे कि 1) सामग्री घनत्व, 2) जेड-फैक्टर: सेंसर के लिए सामग्री का ध्वनिक युग्मन, और 3) टूलिंग कारक: वाष्पीकरण क्रूसिबल बनाम नमूना धारक का ज्यामितीय अंशांकन। बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करने से पहले, इस तरह के अंशांकन करने के तरीके पर उपकरण विनिर्देशों को देखें, और एक विशिष्ट सामग्री के लिए घनत्व और जेड-कारक मूल्यों के लिए सामग्री डेटाशीट से परामर्श करें। एक बार प्रोग्राम किए जाने के बाद, और किसी भी वाष्पीकरण कक्ष ज्यामिति परिवर्तन (टूलिंग कारक) के बिना, डेटा को उसी सामग्री के साथ भविष्य के उपयोग के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

  1. वांछित वाष्पीकरण मास्क (चित्रा 4 ए) के साथ नमूना धारक में सब्सट्रेट्स (फिल्मों को फेस-डाउन और चरण 3.11 पूरा होने के बाद) डालें।
  2. आवश्यक क्रूसिबल शामिल करें (ज्यामिति विशिष्ट बाष्पीकरणीय प्रणाली पर निर्भर करती है) और प्रत्येक को आवश्यक सामग्री (LiF, TmPyPb, और Al) से भरें। ओलेड विकास में थर्मल वाष्पीकरण प्रक्रिया का एक विस्तृत विवरण साहित्य43 में पाया जा सकता है और इस रिपोर्ट में आगे चर्चा की गई है।
  3. सब्सट्रेट धारक को बाष्पीकरणीय नमूना धारक (चित्रा 4 बी) में नमूने के साथ रखें। कक्ष को बंद करें और बाष्पीकरण कक्ष को पंप करें। बाष्पीकरण प्रणाली के लिए संबंधित निर्देशों का पालन करें।
  4. 40 एनएम की मोटाई के साथ टीएमपीआईपीबी की एक फिल्म को वाष्पित करें। क्रमिक रूप से 2 एनएम एलआईएफ और 100 एनएम अल वाष्पित करें। वाष्पीकरण के लिए, प्रकाशित प्रक्रिया43 का पालन करें।
    नोट: अंतिम संरचना चित्रा 4 सी में दर्शाया गया है। वर्तमान कार्य में, उपकरणों को समझाया नहीं गया है। दीर्घकालिक प्रयोगों के लिए, एनकैप्सुलेशन किया जाना चाहिए, जो यहां फोकस नहीं है।

5. डिवाइस लक्षण वर्णन

नोट: अंतिम डिवाइस को चिह्नित करने के लिए, एक अत्यधिक संवेदनशील वोल्टेज मीटर, ल्यूमिनेंस मीटर और स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करें। यदि कोई एकीकृत क्षेत्र है, तो इसका उपयोग करें। अन्यथा, ल्यूमिनेंस मीटर को निर्माता द्वारा इंगित दूरी पर ओएलईडी सतह उत्सर्जन के लंबवत रखें और फोकस लेंस पर निर्भर करें। यदि एकीकृत क्षेत्र का उपयोग नहीं किया जाता है, तो यह माना जा सकता है कि ओएलईडी डिवाइस उत्सर्जन दक्षता गणना के लिए लैम्बर्टियन प्रोफ़ाइल का अनुसरण करता है। यहां, प्लॉट की गई चमक एक एकीकृत क्षेत्र के तहत मापे गए के अनुरूप नहीं है (इस प्रकार, यह कम से कम π गुना कम होगा)।

  1. परीक्षण धारक में निर्मित ओएलईडी डिवाइस डालें और वांछित पिक्सेल के लिए विद्युत संपर्क बनाएं। धारा (I), लागू वोल्टेज (V), और चमक (L) को मापें। प्रायोगिक सेटअप के बारे में पूर्ण विवरण पहलेसमझाया गया है।
  2. स्पेक्ट्रोमीटर के साथ, ओएलईडी ऑपरेशन44 की गतिशील सीमा के अनुरूप एक सीमा में विभिन्न लागू वोल्टेज पर इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस स्पेक्ट्रा (ईएल) को मापें। कम से कम तीन से चार स्पेक्ट्रा लें। यहां, 5 वी, 10 वी और 15 वी के लागू वोल्टेज का उपयोग किया जाता है।
  3. आवश्यक सॉफ्टवेयर का उपयोग करके, वर्तमान घनत्व (जे), वर्तमान दक्षता (μसी कैंडेला / एम्पीयर), बिजली दक्षता (ηपी, लुमेन / वाट), और बाहरी दक्षता (ईक्यूई) की गणना करें। इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस स्पेक्ट्रा के साथ, सीआईई रंग निर्देशांक निर्धारित करें। योग्यता के इन सभी आंकड़ों की गणना करने के तरीके के बारे में उपयुक्त जानकारी पहलेवर्णित की गई है।
  4. संकेतित डेटा को प्लॉट करें। दक्षता और चमक के संदर्भ में परिणामों का एक महत्वपूर्ण विश्लेषण करें। इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस स्पेक्ट्रा देखें और परिणामों को समझने के लिए एक मॉडल स्थापित करने का प्रयास करें।

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Representative Results

चित्रा 5 निर्मित डिवाइस के लिए मुख्य परिणाम दिखाता है। टर्न-ऑन वोल्टेज बेहद कम (~ 3 वी) था, जो दो कार्बनिक परत डिवाइस के लिए एक दिलचस्प परिणाम है। एकीकृत क्षेत्र का उपयोग किए बिना अधिकतम चमक लगभग 8,000 सीडी / एम2 थी। ηसी, ηपी और ईक्यूई के लिए अधिकतम मान क्रमशः 16 सीडी / ए, 10 एलएम / डब्ल्यू और 8% के आसपास थे। यद्यपि परिणाम इस टीएडीएफ उत्सर्जक के लिए गुणों के सर्वोत्तम आंकड़े नहीं हैं, वे समाधान प्रक्रिया विधि के माध्यम से इस उत्सर्जक का उपयोग करके इस तरह के सरल डिवाइस संरचना में सबसे अच्छे पाए गए थे।

एक ही उत्सर्जक 42 के लिए पांच-परत थर्मल रूप से वाष्पित ओएलईडी में14.9% का अधिकतम ईक्यूई रिपोर्ट किया गया था। महत्वपूर्ण रूप से, यह देखा गया कि ईक्यूई ने अपेक्षाकृत कम रोल-ऑफ व्यवहार दिखाया (एल = 100 सीडी / एम2 के लिए लगभग 7.5% और एल = 1000 सीडी / एम2 के लिए ~ 6%), और इस तरह के रोल-ऑफ मान इस विशिष्ट टीएडीएफ उत्सर्जक42 के लिए सबसे अच्छे हासिल किए गए हैं। इसका मतलब यह है कि समाधान जमाव का उपयोग करके ईएमएल के विद्युत गुणों को संशोधित करने के लिए नियोजित अवधारणा प्रभावी रूप से मान्य प्रतीत होती है। 15 वी से अधिक लागू वोल्टेज के लिए कुछ गिरावट देखी गई, जो उच्च विद्युत वाहक घनत्व के कारण रासायनिक बंधों के प्रसिद्ध टूटने से मेल खाती है।

इन परिणामों की व्याख्या दिलचस्प है। परिचय में वर्णित अवधारणाओं और विश्लेषण के बाद, सरल संरचना के बावजूद एक विद्युत संतुलित और कुशल उपकरण प्राप्त किया गया था। ईएमएल में संरचना के साथ, विद्युत गतिशीलता के मॉड्यूलेशन की गणना सर्वोत्तम एक्सीटोनिक पुनर्संयोजन के लिए पर्याप्त वाहक प्रोफ़ाइल प्राप्त करने के लिए की गई थी। प्रकाशित प्रक्रिया45 के बाद दो सरल एन-टाइप- या पी-टाइप-ओनली डिवाइस तैयार किए गए थे, और सक्रिय परत के लिए मोबिलिटीज μएन = 6.27 x 10-8 सेमी2 वी -1एस -1 और μपी = 4.76 x 10-7 सेमी2 वी -1एस -1 थे।

समाधान जमाव के साथ, एक सरल विद्युत संतुलित उपकरण प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि ईएमएल के विद्युत गुणों को सही समायोजन और जमाव मापदंडों की ट्यूनिंग से संशोधित किया जा सकता है। परीक्षण किए जाने वाले उत्सर्जकों के आधार पर, इस अवधारणा को समाधान-संसाधित ओएलईडी के आगे के विकास के लिए आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है।

Figure 1
चित्रा 1: प्रोटोकॉल योजनाबद्ध। आईटीओ स्ट्रिप्स के साथ इस्तेमाल किए गए पैटर्न वाले सब्सट्रेट। प्रत्येक सब्सट्रेट में, 4 मिमी2 के अलग-अलग क्षेत्रों के साथ छह ओएलईडी का उत्पादन किया गया था। स्पिन कोटर तकनीक को बाधित करने वाली जमाव प्रक्रिया का एक सरल योजनाबद्ध दिखाया गया है। जमा फिल्म का मुख्य क्षेत्र क्षेत्रों को साफ करने के लिए दिखाता है ताकि वाष्पित होने पर विद्युत संपर्कों को ठीक से तैनात किया जा सके। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: विशिष्ट स्पिन कोटर अंशांकन वक्र। इस मामले में, और सक्रिय परत के लिए, 60 सेकंड का एक निश्चित समय उपयोग किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: पीवीके की एएफएम छवि: ओएक्सडी -7: 2पीएक्सजेड-ओएक्सडी (10% डब्ल्यूटी) क्लोरोबेंजीन समाधान से 50 एनएम पतली फिल्म। प्रोटोकॉल में वर्णित स्पिन कोटिंग का उपयोग करके फिल्म को जमा किया गया था। आरएमएस मान केवल 0.309 एनएम है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: वाष्पीकरण योजनाबद्ध। (ए) वाष्पीकरण मास्क जो जमा फिल्मों के शीर्ष पर समायोजित किया जाता है। आमतौर पर, वे विशिष्ट समर्थन के लिए पूर्वनिर्धारित होते हैं। (बी) विभिन्न क्रूसिबल के साथ वाष्पीकरण कक्ष का योजनाबद्ध। प्रकार, संख्या और स्थान विशिष्ट उपकरणों पर निर्भर करते हैं। मोटाई माप के लिए सेंसर क्रूसिबल के पास रखे गए हैं। शीर्ष पर, नमूना धारक मास्क के साथ सब्सट्रेट धारक को समायोजित करता है। (सी) उत्पादित ओएलईडी की अंतिम योजनाएं (और विशिष्ट फोटोग्राफी)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: उत्पादित हरे ओएलईडी की योग्यता के मुख्य आंकड़े। (ए) सामान्य वर्तमान घनत्व (जे), लागू वोल्टेज (वी), और चमक (एल)। (बी) वर्तमान घनत्व के कार्य के रूप में वर्तमान और बिजली दक्षता। (सी) रोल-ऑफ का मूल्यांकन करने के लिए चमक के कार्य के रूप में ईक्यूई। (डी) 10 वी पर इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस स्पेक्ट्रा (ओएलईडी की छवि सहित)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

एक सरल डिवाइस संरचना में एक कुशल ओएलईडी बनाने के लिए यहां उपयोग किया जाने वाला प्रोटोकॉल अपेक्षाकृत सरल है। विद्युत गतिशीलता न केवल एक डिवाइस परत की भौतिक संरचना द्वारा संशोधित होती है, बल्कि गंभीर रूप से फिल्म आकृति विज्ञान पर भी निर्भर करती है। समाधान की तैयारी और विलायक और एकाग्रता का एक उपयुक्त विकल्प महत्वपूर्ण हैं। कोई सामग्री एकत्रीकरण नहीं हो सकता है, जिसका अर्थ है नैनोमेट्रिक पैमाने पर पूर्ण घुलनशीलता। समाधान की चिपचिपाहट का निरीक्षण करना भी महत्वपूर्ण है। एक उच्च चिपचिपाहट सब्सट्रेट पर समाधान के उच्च संपर्क कोण की ओर ले जाती है, और विपरीत भी संभव है। दोनों मामलों में, स्पिन कोटिंग द्वारा एक गैर-सजातीय फिल्म बनाई जा सकती है। इसके अतिरिक्त, समाधान छोड़ने से पहले स्पिन कोटर रोटेशन शुरू करने से बचा जाना चाहिए। अंत में, स्पिन कोटर में समाधान छोड़ने के लिए एक स्वचालित प्रणाली एक विकल्प है, जो अच्छी पतली फिल्म जमाव के लिए फायदेमंद है। अन्यथा, यह गारंटी देना आवश्यक है कि समाधान छोड़ते समय माइक्रोपिपेट यथासंभव लंबवत रहता है (सब्सट्रेट से संबंधित)। इसके अलावा, स्पिन कोटर शुरू होने पर अतिरिक्त छोटी बूंदों से बचने के लिए सभी समाधान छोड़ दिए जाने पर इसे तुरंत हटा दिया जाना चाहिए।

जैसा कि परिचय में उल्लेख किया गया है, समाधान प्रक्रिया का उपयोग करके सभी सामग्रियों को आसानी से जमा नहीं किया जा सकता है। सौभाग्य से, अधिकांश उपकरणों को यहां वर्णित प्रोटोकॉल का उपयोग करके गढ़ा जा सकता है। योग्यता के आंकड़ों में और सुधार हासिल किया जा सकता है, जो अच्छी फिल्म गठन (आणविक स्टैकिंग पैमाने पर भी) पर दृढ़ता से निर्भर है। समग्र विद्युत गुण इस पर निर्भर करते हैं। विधि की सादगी के अलावा, स्पिन कोटिंग विधियों का उपयोग करके डिवाइस की पूर्ण प्रजनन क्षमता मानव त्रुटि के कारण लगभग 50% है। इसके अलावा, इसका उपयोग बड़े क्षेत्र सब्सट्रेट्स के लिए नहीं किया जा सकता है।

अंत में, प्रोटोकॉल में वर्णित सभी चरणों को स्थिर, कुशल और सरल ओएलईडी के उत्पादन के लिए सामान्य ढांचे के रूप में देखा जा सकता है। मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स की ओर प्रवृत्ति को ध्यान में रखते हुए, यह काम भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख महत्व का है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

लेखक मैरी स्क्लोडोव्स्का-क्यूरी अनुदान समझौते संख्या 674990 के तहत यूरोपीय संघ के क्षितिज 2020 अनुसंधान और नवाचार कार्यक्रम से "एक्सीलाइट" परियोजना को स्वीकार करना चाहते हैं। इस कार्य को परियोजना i3N, UIDB/50025/2020 और UIDP/50025/2020 के दायरे में भी विकसित किया गया था, जिसे FCT/MEC के माध्यम से राष्ट्रीय निधियों द्वारा वित्तपोषित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2PXZ-OXD (2,5-bis(4-(10H-phenoxazin-10-yl)phenyl)-1,3,4-oxadiazole) Lumtec ltd 1447998-13-1
Aluminum (99.999%) Alfa Aesar 7429-90-5
Acetone (99.9%) Sigma Aldrich 67-64-1
Hellmanex Ossila 7778-53-2
Isopropyl alcohol Sigma Aldrich 67-63-0
ITO patterned substrates Ossila 65997-17-3
Lithium Fluoride (99.99%) Sigma Aldrich 7789-24-4
OXD-7 (1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene) Ossila 138372-67-5
PEDOT: PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate) Ossila 155090-83-8
PVK (Polyvinlycarbazole) (average Mn 25,000-50,000) Sigma Aldrich 25067-59-8
TmPyPb (1,3,5-Tri(m-pyridin-3-ylphenyl)benzene) Ossila 138372-67-5

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References

  1. Tang, C. W., VanSlyke, S. A. Organic electroluminescent diodes. Applied Physics Letters. 51 (12), 913-915 (1987).
  2. Pereira, D. D. S., Monkman, A. P. Methods of Analysis of Organic Light Emitting Diodes. Display and Imaging. 2, 323-337 (2017).
  3. Kumar, M., Ribeiro, M., Pereira, L. New Generation of High Efficient OLED Using Thermally Activated Delayed Fluorescent Materials. Light-Emitting Diode-An Outlook On the Empirical Features and Its Recent Technological Advancements. , IntechOpen. (2018).
  4. Baldo, M. A., et al. Highly efficient phosphorescent emission from organic electroluminescent devices. Nature. 395 (6698), 151 (1998).
  5. Uoyama, H., Goushi, K., Shizu, K., Nomura, H., Adachi, C. Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence. Nature. 492 (7428), 234 (2012).
  6. Baldo, M., Lamansky, S., Burrows, P., Thompson, M., Forrest, S. Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence. Applied Physics Letters. 75 (1), 4-6 (1999).
  7. Adachi, C., Baldo, M. A., Thompson, M. E., Forrest, S. R. Nearly 100% internal phosphorescence efficiency in an organic light-emitting device. Journal of Applied Physics. 90 (10), 5048-5051 (2001).
  8. Tsuzuki, T., Nakayama, Y., Nakamura, J., Iwata, T., Tokito, S. Efficient organic light-emitting devices using an iridium complex as a phosphorescent host and a platinum complex as a red phosphorescent guest. Applied Physics Letters. 88 (24), 243511 (2006).
  9. Kwong, R. C., et al. Efficient, saturated red organic light emitting devices based on phosphorescent platinum (II) porphyrins. Chemistry of Materials. 11 (12), 3709-3713 (1999).
  10. Kalinowski, J., Fattori, V., Cocchi, M., Williams, J. G. Light-emitting devices based on organometallic platinum complexes as emitters. Coordination Chemistry Reviews. 255 (21-22), 2401-2425 (2011).
  11. Tanaka, D., et al. Ultra high efficiency green organic light-emitting devices. Japanese Journal of Applied Physics. 46 (1), 10 (2006).
  12. Sun, Y., et al. Management of singlet and triplet excitons for efficient white organic light-emitting devices. Nature. 440 (7086), 908 (2006).
  13. Reineke, S., et al. White organic light-emitting diodes with fluorescent tube efficiency. Nature. 459 (7244), 234 (2009).
  14. Helander, M., et al. Chlorinated indium tin oxide electrodes with high work function for organic device compatibility. Science. 332 (6032), 944-947 (2011).
  15. Tao, Y., et al. Multifunctional Triphenylamine/Oxadiazole Hybrid as Host and Exciton-Blocking Material: High Efficiency Green Phosphorescent OLEDs Using Easily Available and Common Materials. Advanced Functional Materials. 20 (17), 2923-2929 (2010).
  16. Lee, C. W., Lee, J. Y. Above 30% external quantum efficiency in blue phosphorescent organic light-emitting diodes using pyrido [2, 3-b] indole derivatives as host materials. Advanced Materials. 25 (38), 5450-5454 (2013).
  17. Endo, A., et al. Efficient up-conversion of triplet excitons into a singlet state and its application for organic light emitting diodes. Applied Physics Letters. 98 (8), 42 (2011).
  18. Endo, A., et al. Thermally activated delayed fluorescence from Sn4+–porphyrin complexes and their application to organic light emitting diodes-A novel mechanism for electroluminescence. Advanced Materials. 21 (47), 4802-4806 (2009).
  19. Baleizão, C., Berberan-Santos, M. N. Thermally activated delayed fluorescence as a cycling process between excited singlet and triplet states: Application to the fullerenes. The Journal of Chemical Physics. 126 (20), 204510 (2007).
  20. Dias, F. B., et al. Triplet harvesting with 100% efficiency by way of thermally activated delayed fluorescence in charge transfer OLED emitters. Advanced Materials. 25 (27), 3707-3714 (2013).
  21. Dias, F. B., Penfold, T. J., Monkman, A. P. Photophysics of thermally activated delayed fluorescence molecules. Methods and Applications in Fluorescence. 5 (1), 012001 (2015).
  22. Yersin, H. Highly efficient OLEDs: Materials based on thermally activated delayed fluorescence. , Wiley-VCH. (2018).
  23. dos Santos, P. L., Ward, J. S., Bryce, M. R., Monkman, A. P. Using guest-host interactions to optimize the efficiency of TADF Oleds. The Journal of Physical Chemistry Letters. 7 (17), 3341-3346 (2016).
  24. Kumar, M., Pereira, L. Effect of the Host on Deep-Blue Organic Light-Emitting Diodes Based on a TADF Emitter for Roll-Off Suppressing. Nanomaterials. 9 (9), 1307 (2019).
  25. Méhes, G., Goushi, K., Potscavage, W. J., Adachi, C. Influence of host matrix on thermally-activated delayed fluorescence: Effects on emission lifetime, photoluminescence quantum yield, and device performance. Organic Electronics. 15 (9), 2027-2037 (2014).
  26. Yang, Z., et al. Recent advances in organic thermally activated delayed fluorescence materials. Chemical Society Reviews. 46 (3), 915 (2017).
  27. Wong, M. Y., Zysman-Colman, E. Purely organic thermally activated delayed fluorescence materials for organic light-emitting diodes. Advanced Materials. 29 (22), 1605444 (2017).
  28. Tsai, K. W., Hung, M. K., Mao, Y. H., Chen, S. A. Solution-Processed Thermally Activated Delayed Fluorescent OLED with High EQE as 31% Using High Triplet Energy Crosslinkable Hole Transport Materials. Advanced Functional Materials. , 1901025 (2019).
  29. Lin, T. A., et al. Sky-blue organic light emitting diode with 37% external quantum efficiency using thermally activated delayed fluorescence from spiroacridine-triazine hybrid. Advanced Materials. 28 (32), 6976-6983 (2016).
  30. Cho, Y. J., Yook, K. S., Lee, J. Y. High efficiency in a solution-processed thermally activated delayed-fluorescence device using a delayed-fluorescence emitting material with improved solubility. Advanced Materials. 26 (38), 6642-6646 (2014).
  31. Huang, T., Jiang, W., Duan, L. Recent progress in solution processable TADF materials for organic light-emitting diodes. Journal of Materials Chemistry C. 6 (21), 5577-5596 (2018).
  32. Kumar, M., Pereira, L. Towards Highly Efficient TADF Yellow-Red OLEDs Fabricated by Solution Deposition Methods: Critical Influence of the Active Layer Morphology. Nanomaterials. 10 (1), 101 (2020).
  33. Cai, M., et al. High-efficiency solution-processed small molecule electrophosphorescent organic light-emitting diodes. Advanced Materials. 23 (31), 3590-3596 (2011).
  34. Amruth, C., Szymański, M. Z., Łuszczyńska, B., Ulański, J. Inkjet printing of super Yellow: Ink Formulation, Film optimization, oLeDs Fabrication, and transient electroluminescence. Scientific Reports. 9 (1), 1-10 (2019).
  35. Abbel, R., et al. Toward high volume solution based roll-to-roll processing of OLEDs. Journal of Materials Research. 32 (12), 2219-2229 (2017).
  36. Hast, J., et al. 18.1: Invited Paper: Roll-to-Roll Manufacturing of Printed OLEDs, SID Symposium Digest of Technical Papers. Wiley Online Library. , 192-195 (2013).
  37. Chang, S. C., et al. Multicolor organic light-emitting diodes processed by hybrid inkjet printing. Advanced Materials. 11 (9), 734-737 (1999).
  38. Singh, M., Haverinen, H. M., Dhagat, P., Jabbour, G. E. Inkjet printing-process and its applications. Advanced Materials. 22 (6), 673-685 (2010).
  39. Villani, F., et al. Inkjet printed polymer layer on flexible substrate for OLED applications. The Journal of Physical Chemistry C. 113 (30), 13398-13402 (2009).
  40. Choi, K. -J., Lee, J. -Y., Shin, D. -K., Park, J. Investigation on slot-die coating of hybrid material structure for OLED lightings. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 95, 119-128 (2016).
  41. Geffroy, B., Le Roy, P., Prat, C. Organic light-emitting diode (OLED) technology: materials, devices and display technologies. Polymer International. 55 (6), 572-582 (2006).
  42. Lee, J., et al. Oxadiazole-and triazole-based highly-efficient thermally activated delayed fluorescence emitters for organic light-emitting diodes. Journal of Materials Chemistry C. 1 (30), 4599-4604 (2013).
  43. Monkman, A., Data, P. Production and Characterization of Vacuum Deposited Organic Light Emitting Diodes. Journal of Visualized Experiments. (141), (2018).
  44. Pereira, L. F. Organic light emitting diodes: The use of rare earth and transition metals. , Pan Stanford. (2012).
  45. Kumar, M., Pereira, L. Mixed-Host Systems with a Simple Device Structure for Efficient Solution-Processed Organic Light-Emitting Diodes of a Red-Orange TADF Emitter. ACS Omega. 5 (5), 2196-2204 (2020).

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Kumar, M., Pereira, L. Development of Efficient OLEDs from Solution Deposition. J. Vis. Exp. (189), e61071, doi:10.3791/61071 (2022).

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