Name: Çözüm Biriktirmeden Verimli OLEDlerin Geliştirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-11-04T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: Öğrenin, düşük verim düşüşüne sahip, çözüm biriktirme yöntemiyle verimli OLED'lerin üretim protokolünü. Bu yöntem, organik yarı iletkenler için baskı elektronik alanında yeni araştırma olanakları sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve inovasyon programından 674990 sayılı Marie Sklodowska-Curie hibe anlaşması kapsamındaki "EXCILIGHT" Projesini kabul etmek istiyor. Bu çalışma aynı zamanda FCT/MEC aracılığıyla ulusal fonlarla finanse edilen i3N, UIDB/50025/2020 & UIDP/50025/2020 projesi kapsamında geliştirilmiştir.

DİKKAT: Aşağıdaki adımlar farklı çözücülerin ve organik malzemelerin kullanımını içerir, bu nedenle kullanım sırasında uygun özen gösterilmelidir. Duman başlığını ve laboratuvar gözlükleri, yüz maskeleri, eldivenler ve laboratuvar önlükleri gibi koruyucu ekipmanları kullanın. Malzemelerin tartılması, yüksek hassasiyetli bir terazi makinesi kullanılarak hassas bir şekilde yapılmalıdır. Substratların temizliğini, ince filmlerin çözelti birikimini ve buharlaşmayı sağlamak için, tüm prosedürlerin kontrollü bir ortamda veya eldiven kutusunda yapılması önerilir. Bir spin-coater, mikropipetler, termal evaporatörler, organik malzemeler ve çözücüler kullanılmadan önce, tüm güvenlik bilgi formlarına başvurulmalıdır.
1. Ev sahibi-misafir çözümünün hazırlanması
<ol><li>İki küçük şişede (hacim 4-6 mL arasında, izopropanol ile temizlenir ve azotla kurutulur), 12 mg PVK ve 8 mg OXD-7'den oluşan konakçı matrisini tartın. OXD-7'yi tartarak başlayın. 6:4 nihai oran (PVK:OXD-7) elde etmek için PVK kullanarak ağırlıktaki herhangi bir sapmayı telafi edin. İkinci şişede, 10 mg 2PXZ-OXD TADF yayıcı ağırlığındadır.</li>
	<li>Konakçı matrisli şişeye 2 mL klorobenzen ve TADF malzemesi ile şişeye 1 mL ekleyin. Herhangi bir şişenin ağırlıkları tam olarak yukarıda açıklanan değerler değilse, nihai konsantrasyonu 10 mg / mL'lik bir çözelti elde etmek için her iki şişedeki klorobenzen hacmini ayarlayın.</li>
	<li>Malzemelerin tamamen çözünmesini sağlamak için çözeltileri küçük, temizlenmiş manyetik karıştırma çubuklarıyla en az 3 saat karıştırarak bırakın. Solventlerin buharlaşmasını önlemek için şişelerin ilgili kapaklarla güvenli bir şekilde kaplandığından ve organik kimyasal güvenli film ile sıkıca kapatıldığından emin olun.</li>
</ol>2. Alt tabaka temizliği
NOT: Alt tabakaları tutmak için, yalnızca bir köşeye dokunarak bir çift cımbız kullanın (alt tabakaların ortasına asla dokunmayın). Burada kullanılan substratlar önceden desenlenmiş altı ITO pikseline sahiptir (Şekil 1A).
<ol><li>Önceden desenlenmiş ITO substratları elde edin. Suda, asetonda ve 2-propanol (IPA) içinde% 1 v / v Hellmanex çözeltisi içeren ultrasonik bir banyodaki substratları, sırasıyla, her banyoda 15 dakika boyunca temizleyin. İlk banyoyu yaklaşık 95 °C'de ve kalanını oda sıcaklığında (RT) yapın. Son olarak, herhangi bir temizleme çözücü kalıntısını gidermek için substratları azot akısı kullanarak kurulayın.</li>
	<li>Üretimden önce, substratları (yukarı bakan ITO filmi) 5 dakika boyunca UV ozon işlemine maruz bırakın. Gazları dikkatlice çıkarın ve ITO desenli yüzün UV'ye maruz kaldığından emin olun. Burada bir ozon temizleyici kullanın (100 W, 40 kHz). UV lambalarının emisyon dalga boyunu yüksek yoğunluklu, düşük basınçlı, cıva buharı deşarj lambası ile 185 nm ve 254 nm'ye ayarlayın.</li>
</ol>3. Spin kaplama
Bu, bu protokolün en önemli adımıdır. İnce filmlerde homojenlik, homojenlik ve iğne deliklerinin olmamasını sağlamak için, tüm çözücüler ilgili filtre kağıtlarıyla filtrelenmelidir. Son cihazda herhangi bir kısalığı önlemek için fazla çözücülerin substratlardan tamamen çıkarılması sağlanmalıdır. Burada kullanılan substratlar için, fazla malzemelerin desenli ITO ve katottan çıkarılması da son pikseli sabitlemek için önemlidir ve pikselin aktif alanını bozmadan yüksek hassasiyetle yapılmalıdır. İnce filmlerin spin kaplaması için aşağıda açıklanan adımlar izlenmelidir. İnce filmin son kalınlığı, burada kullanılandan farklı bir spin kaplayıcı kullanılıyorsa değişecektir.
<ol><li>Spin kaplayıcı ekipmanını hazırlayın. NOT: Spin kaplayıcıyı kullanmadan önce, biriktirme parametreleri ve filmler için elde edilen son kalınlık ile eğri kalibrasyonu yapmak gerekir. Bu, kullanılan her çözüm için yapılmalıdır. Prosedür, aynı çözelti için farklı parametrelerle birkaç biriktirme yapmayı içerir ve nihai kalınlık bir profilometre ile ölçülür. Şekil 2 , etkin bir katman için tipik bir kalibrasyon eğrisini göstermektedir.</li>
	<li>PEDOT: PSS'yi ITO'nun üstündeki ilk katman olarak yatırın. PEDOT:PSS'yi 0,45 μm poliviniliden florür (PVDF) filtresiyle filtreleyin. Bir mikropipeti 100 μL PEDOT:PSS ile doldurun.</li>
	<li>Substratı dikkatlice spin kaplayıcı mandren üzerine yerleştirin ve substratı sabitlemek için vakum sistemini etkinleştirin (Şekil 1B, C). ITO'yu yüzü yukarı bakacak şekilde döndürün ve alt tabaka alanını mümkün olduğunca ortalayacak şekilde ayarlayın. Spin kaplama parametrelerini 30 s için 5.000 rpm'ye ayarlayın. Düşük rotasyonda (200–500 rpm) ~2–3 sn sıkma kaplayıcısını kullanarak bir başlangıç adımı ayarlayın. 30 nm kalınlığında bir kalınlık bekleniyor.</li>
	<li>Mikropipeti substrata dik tutarak (Şekil 1D), çözeltiyi (100 μL) substratın ortasına bırakın (Şekil 1D) ve spin kaplayıcıyı başlatın (Şekil 1E). NOT: Çözeltinin homojen olmayan bir şekilde yayılma riskini önlemek için çözeltiyi çok hızlı veya yavaş düşürmeyin (viskoziteye bağlı olarak, temas açısı ideal olmayabilir). Genellikle, çözeltiyi ~ 1 s içinde bırakmak idealdir. Alt tabakaya mikropipetle dokunmayın ve spin kaplayıcıyı başlatmak ve çözeltiyi düşürmek arasında senkronize olmaya çalışın. İki adımlı bir biriktirme ayarı (adım 3.3'te açıklandığı gibi) mevcut değilse, statik bir biriktirme düşünün: önce çözeltiyi bırakın, ardından sıkma kaplayıcısını hemen ardından başlatın. Çözeltinin düşürülmesi dikkatlice yapılmalıdır. Tüm çözeltiler dönme ekseninin merkezine bırakılmalı ve işlem sırasında homojensizlikleri önlemek için düzgün bir nokta oluşturmalıdır. Bu kuralların iyi film biriktirme için ideal olmasına rağmen, spin kaplama tekniğinin optimize edilmesinin zor olduğunu (yani, birkaç ön optimizasyon adımı gerektirdiğini) unutmayın. Ayrıca, çözelti viskozitesine, istenen alanın birikmesine, çözeltinin substrat üzerine nasıl bırakıldığına ve eğirmenin başlangıcına bağlıdır. Mikroskobik ölçekte iyi bir film oluşumu örneği, Şekil 3'te AFM görüntüsü olarak görülebilir.</li>
	<li>Spin kaplayıcı adımını tamamlayın (Şekil 1F). Vakumu kapatın ve bir cımbizer ile substratı çıkarın. Suya batırılmış küçük pamuk tomurcuğu yardımıyla (yani, PEDOT: PSS çözücü; Şekil 1G), katot ve köşe alanlarının etrafında biriken fazla filmi substrattan çıkarın ve merkezi pikselli alana dokunulmadan kalın.</li>
	<li>PEDOT:PSS çözücüsünü (su) çıkarmak için substratı 120 °C'de 120 °C'de bir fırında veya sıcak plakada 15 dakika tutun. Fırından veya ocaktan çıkarın, bir eldiven kutusuna taşıyın ve RT'ye soğumaya bırakın (Şekil 1H).</li>
	<li>EML için çözümü hazırlayın. Yeni bir temiz şişede (bkz. adım 1.1), bir mikropipet kullanarak, 1,8 mL konakçı çözeltisi ve 0,2 mL TADF çözeltisinden oluşan yeni bir çözelti hazırlayın. Çözeltiyi kullanmadan önce, 0,1 μm PTFE filtre ile filtreleyin.</li>
	<li>Yeni çözümü RT'de 15 dakika boyunca karıştırın.</li>
	<li>3.3–3.5 adımlarını izleyerek, bu ikinci çözeltinin eldiven kutusundaki bir spin kaplayıcıda birikmesini sağlayın. 60 s için 2.000 rpm'de döndürün. Beklenen film kalınlığı 50 nm olmalıdır. İkinci filmin fazlalığını gidermek için, klorobenzene batırılmış pamuk tomurcukları kullanın.</li>
	<li>Fazla klorobenzeni tamamen çıkarmak için alt tabakaları torpido gözünün içindeki sıcak plakada 30 dakika boyunca 70 °C'de bırakın.</li>
	<li>Alt tabakaları sıcak plakadan çıkarın ve RT'ye soğumaya bırakın.</li>
	<li>Ek önlemler için, farklı çözücüler için bazı sıcaklık/zaman (dolaylı olarak, buharlaşma hızı) testlerini göz önünde bulundurun. Son filmin morfolojisi bu parametrelere büyük ölçüde bağlıdır. Basit bir AFM testi, solvent buharlaşma hızının yeterli olduğunu doğrulamak için yararlı olabilir. Biriken ince filmlerin son yapısı, Şekil 1I'deki şemaya az çok benzer olmalıdır.</li>
</ol>4. Malzemelerin buharlaşması
NOT: Daha iyi buharlaşma için, gereken minimum vakum tipik olarak 5 x 10-5 mbar'dan daha düşük bir basınçtır. Tüm organik malzemeler için, buharlaşma hızı, tabakaların pürüzlülüğünü ve homojenliğini azaltmak için 2 ş/ s'nin altında tutulmalıdır. LiF için buharlaşma hızı 0,2 ş/ s'den az olmalıdır. Buna uyulmaması, düzgün olmayan emisyonlara neden olabilir. Henüz yapılmadıysa, piezoelektrik sensör sistemini (biriktirme kalınlığını ve buharlaşma hızını ölçen) 1) malzeme yoğunluğu, 2) Z-faktörü: malzemenin sensöre akustik olarak bağlanması ve 3) alet faktörü: evaporasyon potasının numune tutucuya karşı geometrik kalibrasyonu. Evaporatörü kullanmadan önce, bu tür kalibrasyonların nasıl yapılacağına ilişkin ekipman spesifikasyonlarına bakın ve belirli bir malzemenin yoğunluğu ve Z-faktörü değerleri için malzeme veri sayfasına bakın. Programlandıktan sonra ve herhangi bir buharlaşma odası geometrisi değişikliği olmadan (takım faktörü), veriler aynı malzemelerle gelecekte kullanılmak üzere saklanabilir.
<ol><li>Substratları (filmler yüzü aşağı bakacak şekilde ve adım 3.11 tamamlandıktan sonra) istenen buharlaştırma maskesi ile numune tutucuya yerleştirin (Şekil 4A).</li>
	<li>Gerekli potaları dahil edin (geometri spesifik evaporatör sistemine bağlıdır) ve her birini gerekli malzemelerle (LiF, TmPyPb ve Al) doldurun. OLED'lerin geliştirilmesinde termal buharlaşma sürecinin ayrıntılı bir açıklaması literatür43'te bulunabilir ve bu raporda daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.</li>
	<li>Substrat tutucuyu numunelerle birlikte evaporatör numune tutucusuna yerleştirin (Şekil 4B). Odayı kapatın ve evaporatör odasına pompalayın. Evaporatör sistemi için ilgili talimatları izleyin.</li>
	<li>40 nm kalınlığında bir TmPyPb filmi buharlaştırın. Sırasıyla 2 nm LiF ve 100 nm Al buharlaştırın. Buharlaşma için, yayınlanan prosedürüizleyin 43. NOT: Son yapı Şekil 4C'de gösterilmiştir. Mevcut çalışmada, cihazlar kapsüllenmemiştir. Uzun vadeli deneyler için, burada odak noktası olmayan kapsülleme yapılmalıdır.</li>
</ol>5. Cihaz karakterizasyonu
NOT: Son cihazı karakterize etmek için, son derece hassas bir voltaj ölçer, parlaklık ölçer ve spektrometre kullanın. Bütünleştirici bir küre varsa, onu kullanın. Aksi takdirde, parlaklık ölçeri OLED yüzey emisyonuna dik olarak üretici tarafından belirtilen ve odak lensine bağlı olarak bir mesafeye yerleştirin. Entegre bir küre kullanılmıyorsa, OLED cihaz emisyonunun verimlilik hesaplaması için bir Lambertian profilini izlediği varsayılabilir. Burada, çizilen parlaklık, entegre bir küre altında ölçülenlere karşılık gelmez (bu nedenle, en az π kat daha az olacaktır).
<ol><li>Üretilen OLED cihazını test tutucuya yerleştirin ve istediğiniz piksel için elektrik kontaklarını yapın. Akımı (I), uygulanan voltajı (V) ve parlaklığı (L) ölçün. Deney düzeneği ile ilgili tüm detaylar daha önce43 olarak açıklanmıştı.</li>
	<li>Bir spektrometre ile, elektrolüminesans spektrumlarını (EL), OLED işlem44'ün dinamik aralığına karşılık gelen bir aralıkta farklı uygulanan voltajlarda ölçün. En az üç ila dört spektrum alın. Burada 5 V, 10 V ve 15 V uygulanan gerilimler kullanılır.</li>
	<li>Gerekli yazılımı kullanarak, akım yoğunluğunu (J), akım verimliliğini (μc candela / Amper), güç verimliliğini (ηp, lümen / Watt) ve harici verimliliği (EQE) hesaplayın. Elektrolüminesans spektrumları ile CIE renk koordinatlarını belirleyin. Tüm bu liyakat rakamlarının nasıl hesaplanacağına dair uygun bilgiler daha önce44 olarak açıklanmıştır.</li>
	<li>Belirtilen verileri çizin. Sonuçların verimlilik ve parlaklık açısından eleştirel bir analizini yapın. Elektrolüminesans spektrumlarına bakın ve sonuçları anlamak için bir model oluşturmaya çalışın.</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Basit bir cihaz yapısında verimli bir OLED üretmek için burada kullanılan protokol nispeten basittir. Elektriksel hareketlilik sadece bir cihaz katmanının malzeme bileşimi ile modüle edilmekle kalmaz, aynı zamanda kritik olarak film morfolojisine de bağlıdır. Çözeltilerin hazırlanması ve uygun bir çözücü ve konsantrasyon seçimi önemlidir. Nanometrik ölçekte tam çözünürlük anlamına gelen hiçbir malzeme agregasyonu meydana gelemez. Çözeltinin viskozitesini gözlemlemek de önemlidir. Yüksek viskozite, substrat üzerindeki çöz...

Günlük hayatta kullanılan organik elektronikteki artış eşsiz bir gerçeklik haline gelmiştir. Birkaç organik elektronik uygulama arasında, OLED'ler belki de en çekici olanıdır. Görüntü kalitesi, çözünürlüğü ve renk saflığı, OLED'leri ekranlar için birincil seçenek haline getirmiştir. Ayrıca, son derece ince, esnek, hafif ve kolay renk ayarlanabilir OLED'lerde geniş alan emisyonu elde etme olasılığının aydınlatmada uygulamaları vardır. Bununla birlikte, geniş alan yayıcılarda üretim süreciyle ilgili bazı teknolojik sorunlar, daha fazla uygulamayı ertelemiştir.
Düşük uygulanan voltajlarda çalışan ilk OLED1 ile, düşük harici kuantum verimliliği (EQE) ile birlikte katı hal aydınlatması için yeni paradigmalar tasarlanmıştır. OLED EQE, yayılan fotonların (ışık) enjekte edilen elektrik taşıyıcılarına (elektrik akımı) oranı ile elde edilir. Beklenen maksimum EQE için basit bir teorik tahmin, x ηint 2'η eşittir . İç verimlilik (η int), ηint  = γ x x <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61071/61071eq01.jpg" style="margin: auto;"> Φ PL ile yaklaştırılabilir, burada γ yük dengesi faktörüne karşılık gelir, ΦPL fotolüminesans kuantum verimidir (PLQY) ve <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61071/61071eq01.jpg" style="margin: auto;"> yayıcı eksiton (elektron deliği çifti) üretiminin verimliliğidir. Son olarak, η çıkış verimliliği2'dir. Dışa bağlama dikkate alınmazsa, dikkat üç konuya odaklanır: (1) malzemenin ışıltılı olarak yeniden birleşen eksitonlar oluşturmada ne kadar verimli olduğu, (2) yayıcı katmanların ne kadar verimli olduğu ve (3) cihaz yapısının iyi dengelenmiş bir elektrik sistemini teşvik etmede ne kadar verimli olduğu3.
Tamamen floresan organik bir yayıcı, sadece% 25 dahili kuantum verimliliğine (IQE) sahiptir. Spin kurallarına göre, üçlüden singlet'a (T→S) ışınımsal geçiş yasaktır4. Bu nedenle, uyarılmış elektrik taşıyıcılarının% 75'i fotonların emisyonuna katkıda bulunmaz5. Bu sorun ilk olarak organik yayıcı fosforesans OLED'lerinde geçiş metalleri kullanılarak aşıldı 6,7,8,9,10, IQE'nin% 100'e yakın olduğu bildirildi 11,12,13,14,15,16 . Bunun nedeni, organik bileşik ve ağır geçiş metali arasındaki spin-orbit bağlantısıdır. Bu tür yayıcılardaki dezavantaj, yüksek maliyetleri ve zayıf stabiliteleridir. Son zamanlarda, Adachi17,18 tarafından uyarılmış üçlü ve singlet durumları (∆EST) arasında düşük enerjili ayrılığa sahip saf bir organik bileşiğin kimyasal sentezi hakkındaki raporlar yeni bir çerçeveye yol açmıştır. Yeni19 olmasa da, TADF sürecinin OLED'lerde başarılı bir şekilde kullanılması, geçiş metali kompleksleri kullanmadan yüksek verimlilik elde etmeyi mümkün kılmıştır.
Bu tür metalsiz organik yayıcılarda, üçlü durumdaki uyarılmış taşıyıcıların singlet durumuna geçme olasılığı yüksektir; bu nedenle, IQE teorik sınırı% 100 5,20,21,22'ye ulaşabilir. Bu TADF malzemeleri, ışınımsal olarak yeniden birleşebilen eksitonlar sağlar. Bununla birlikte, bu yayıcılar, bir ev sahibi-misafir konseptinde 3,20,21,23,24 emisyon söndürmesini önlemek için bir matris konağında dağılma gerektirir. Ek olarak, verimliliği ev sahibinin (organik matris) misafir (TADF) malzemesine nasıl tahsis edildiğine bağlıdır25. Ayrıca, elektriksel olarak dengeli bir cihaz elde etmek için cihaz yapısını (yani ince katmanlar, malzemeler ve kalınlık) idealize etmek gerekir (kaybı önlemek için delikler ve elektronlar arasındaki denge)26. Elektrik dengeli bir cihaz için en iyi ev sahibi-misafir sistemini elde etmek, EQE'yi artırmak için esastır. TADF tabanlı sistemlerde, EML'deki elektriksel taşıyıcı hareketliliklerinde kolayca ayarlanamayan değişiklikler nedeniyle bu basit değildir.
TADF yayıcılarla,% 20'den büyük EQE değerlerinin elde edilmesi kolaydır26,27,28,29. Bununla birlikte, cihaz yapısı tipik olarak üç ila beş organik katmandan oluşur (sırasıyla delik taşıma / blokaj ve elektron taşıma / bloke etme katmanları, HTL / HBL ve ETL / EBL). Ek olarak, maliyeti yüksek, teknolojik olarak karmaşık ve neredeyse sadece ekran uygulamaları için termal bir buharlaştırma işlemi kullanılarak üretilmiştir. HOMO (en yüksek işgal edilmiş moleküler orbital) ve LUMO (en düşük boş moleküler orbital) seviyelerine, taşıyıcıların elektriksel hareketliliğine ve kalınlığına bağlı olarak, her katman elektrik taşıyıcılarını enjekte edebilir, taşıyabilir ve bloke edebilir ve yayıcı tabakada (EML) rekombinasyonu garanti edebilir.
Cihaz karmaşıklığını azaltmak (örneğin, basit, iki katmanlı bir yapı) genellikle EQE'nin gözle görülür bir şekilde azalmasına, bazen %5'in altına düşmesine neden olur. Bu, EML'deki farklı elektron ve delik hareketliliği nedeniyle olur ve cihaz elektriksel olarak dengesiz hale gelir. Böylece, eksiton oluşturmanın yüksek verimliliği yerine, EML'deki emisyon verimliliği düşük olur. Ayrıca, yüksek uygulanan voltajda yüksek eksiton konsantrasyonu ve uzun uyarılmış ömürler 24,30,31 nedeniyle parlaklık arttıkça EQE'nin güçlü bir şekilde azalmasıyla gözle görülür bir yuvarlanma meydana gelir. Bu tür sorunların üstesinden gelmek, yayıcı tabakanın elektriksel özelliklerini manipüle etmek için güçlü bir yetenek gerektirir. Çözelti biriktirilmiş yöntemleri kullanan basit bir OLED mimarisi için, EML'nin elektriksel özellikleri çözelti hazırlama ve biriktirme parametreleri32 ile ayarlanabilir.
Organik bazlı cihazlar için çözelti biriktirme yöntemleri daha önce kullanılmış31. OLED üretimi, termal buharlaşma işlemine kıyasla, basitleştirilmiş yapıları, düşük maliyetleri ve geniş alan üretimi nedeniyle büyük ilgi görmektedir. Geçiş metali kompleksleri OLED'lerde yüksek başarı ile asıl amaç, yayma alanını arttırmak, ancak cihaz yapısını mümkün olduğunca basit tutmaktır33. Roll-to-roll (R2R)34,35,36, inkjet baskı37,38,39 ve slot-die40 gibi yöntemler, OLED'lerin çok katmanlı imalatında başarıyla uygulanmıştır ki bu da olası bir endüstriyel yaklaşımdır.
Cihaz mimarisinin basitleştirilmesi için iyi bir seçim görevi gören organik katmanlar için çözelti biriktirme yöntemlerine rağmen, istenen tüm malzemeler kolayca biriktirilemez. İki tür malzeme kullanılır: küçük moleküller ve polimerler. Çözelti biriktirme yöntemlerinde, küçük moleküllerin zayıf ince film homojenliği, kristalleşme ve stabilite gibi bazı dezavantajları vardır. Bu nedenle, polimerler çoğunlukla düşük yüzey pürüzlülüğüne ve büyük, esnek substratlara sahip düzgün ince filmler oluşturma kabiliyeti nedeniyle kullanılır. Ayrıca, malzemeler uygun çözücüde (esas olarak kloroform, klorobenzen, diklorobenzen vb. Organik olanlar), suda veya alkol türevlerinde iyi çözünürlüğe sahip olmalıdır.
Çözünürlük probleminin yanı sıra, bir katmanda kullanılan bir çözücünün önceki katman için bir çözücü gibi davranmaması gerektiğini garanti etmek gerekir. Bu, ıslak işlemle biriktirilen çok katmanlı bir yapıya izin verir; ancak, sınırlamalar vardır41. En tipik cihaz yapısı, bazı çözelti biriktirilmiş katmanları (yani, yayan katmanı) ve bir termal olarak buharlaştırılmış katmanı (ETL) kullanır. Ek olarak, ince film homojenliği ve morfolojisi, biriktirme yöntemlerine ve parametrelerine büyük ölçüde bağlıdır. Bu katmanlardan elektrik yükü taşınması tamamen bu morfoloji tarafından yönetilir. Bununla birlikte, istenen nihai cihaz ile üretim sürecinin uygunlukları arasında bir denge makul bir şekilde kurulmalıdır. Biriktirme parametrelerini ayarlamak, zaman alıcı bir iş olmasına rağmen başarının anahtarıdır. Örneğin, spin kaplama basit bir teknik değildir. Basit görünse de, ince film oluşumunun, eğirme substratının üstündeki bir çözeltiden dikkat gerektiren birkaç yönü vardır.
Film kalınlığı optimizasyonu, eğirme hızının manipülasyonu ve zamanın (kalınlık her iki parametrenin üstel bir bozunmasıdır) yanı sıra, deneycinin eylemleri de iyi sonuçlar elde etmek için ayarlanmalıdır. Doğru parametreler ayrıca çözelti viskozitesine, biriktirme alanına ve alt tabaka üzerindeki çözeltinin ıslanabilirliğine/temas açısına da bağlıdır. Benzersiz parametre kümeleri yoktur. Sadece çözeltiye/substrata özel ayarlamalar içeren temel varsayımlar istenen sonuçları verir. Ayrıca, katman moleküler konformasyonuna ve morfolojisine bağlı elektriksel özellikler, burada açıklanan protokol izlenerek istenen sonuçlar için optimize edilebilir. Tamamlandığında, süreç basit ve uygulanabilir.
Bununla birlikte, cihaz yapısının karmaşıklığını azaltmak, maksimum EQE düşüşüne yol açar; Bununla birlikte, verimlilik ve parlaklık açısından bir uzlaşma sağlanabilir. Böyle bir uzlaşma pratik uygulamalara izin verdiğinden, basit, geniş bir alan uyumlu ve düşük maliyetli bir sürecin fazlası gerçeğe dönüşebilir. Bu makalede, bu gereksinimler ve gerekli sorunları ele almak için bir tarifin nasıl geliştirileceği açıklanmaktadır.
Protokol, EML'ye karşılık gelen PVK [poli (N-vinilkarbazol)] ve OXD-7 [1,3-Bis [2-(4-tert-bütilfenil)-1,3,4-oksadiazo-5-il]benzen] tarafından oluşturulan bir konakçı matrisinde konuk olarak yeşil bir TADF yayıcı 2PXZ-OXD [2,5-bis (4-tert-bütilfenil)-1,3,4-oksadiazo-5-il]benzen] üzerine odaklanmaktadır. TmPyPb [1,3,5-Tri(m-piridin-3-ilfenil)benzen] elektron taşıma tabakası (ETL) kullanılır. Hem anotun hem de katodun çalışma fonksiyonları optimize edilmiştir. Anot, yüksek iletken polimer PEDOT: PSS [poli (3,4-etilendioksitiyofen)-poli (stirensülfonat)] ile ITO'dan (indiyum kalay oksit) oluşur ve katot çift kat alüminyum ve LiF'den (lityum florür) oluşur.
Son olarak, hem PEDOT: PSS hem de EML (PVK: OXD-7: 2PXZ-OXD) spin kaplama ile biriktirilirken, TmPyPb, LiF ve Al termal olarak buharlaştırılır. PEDOT: PSS'nin iletken metal benzeri doğası göz önüne alındığında, cihaz mümkün olan en basit yapıda tipik bir "iki organik katman" dır. EML'de, TADF misafiri (ağırlıkça% 10), PVK0.6 + OXD-70.4'ten oluşan ev sahibine (ağırlıkça% 90) dağılmıştır.

<table><tbody><tr><td>2PXZ-OXD (2,5-bis (4- (10H-fenoksazin-10-il) fenil) -1,3,4-oksadiazol)</td> <td>Lumtec ltd</td><td>1447998-13-1</td><td></td></tr><tr><td>Alüminyum (% 99.999)</td> <td>Alfa Aesar</td><td>7429-90-5</td><td></td></tr><tr><td>Aseton (% 99.9)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>67-64-1</td><td></td></tr><tr><td>Hellmanex</td><td>Ossila</td><td>7778-53-2</td><td></td></tr><tr><td>İzopropil alkol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>67-63-0</td><td></td></tr><tr><td>ITO desenli substratlar</td><td>Ossila</td><td>65997-17-3</td><td></td></tr><tr><td>Lityum Florür (% 99.99)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>7789-24-4</td><td></td></tr><tr><td>OXD-7 (1,3-Bis [2- (4-tert-butilfenil) -1,3,4-oksadiazo-5-il] benzen)</td> <td>Ossila</td><td>138372-67-5</td><td></td></tr><tr><td>PEDOT: PSS (Poli (3,4-etilendioksitiofen) polistiren sülfonat)</td> <td>Ossila</td><td>155090-83-8</td><td></td></tr><tr><td>PVK ( Polivinlikkarbazol) (ortalama Mn 25.000-50.000)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>25067-59-8</td><td></td></tr><tr><td>TmPyPb (1,3,5-Tri(m-piridin-3-ilfenil)benzen)</td><td>Ossila</td><td>138372-67-5</td><td></td></tr></tbody></table>

Çözüm biriktirmeden verimli oled'lerin geliştirilmesi

Development of Efficient OLEDs from Solution Deposition

Termal olarak aktive edilmiş gecikmeli floresan (TADF) konseptine dayanan yüksek verimli organik yayıcıların kullanımı,% 100 dahili kuantum verimliliği nedeniyle ilginçtir. Burada, basit bir cihaz yapısında bir TADF yayıcıya dayanan verimli organik ışık yayan diyotların (OLED'ler) üretimi için bir çözüm biriktirme yöntemi sunulmaktadır. Bu hızlı, düşük maliyetli ve verimli işlem, ana bilgisayar-konuk kavramını izleyen tüm OLED yayıcı katmanları için kullanılabilir. Temel adımlar, daha fazla üreme için gerekli bilgilerle birlikte açıklanmaktadır. Amaç, şu anda çalışılmakta ve geliştirilmekte olan başlıca organik yayıcılar için kolayca uyarlanabilecek genel bir protokol oluşturmaktır.

Şekil 5 , fabrikasyon cihazın ana sonuçlarını göstermektedir. Açma voltajı son derece düşüktü (~ 3 V), bu da iki organik katmanlı bir cihaz için ilginç bir sonuçtur. Maksimum parlaklık, entegre bir küre kullanmadan yaklaşık 8.000 cd /m2 idi. ηc, ηp ve EQE için maksimum değerler sırasıyla 16 cd / A, 10 lm / W ve% 8 civarındaydı. Sonuçlar, bu TADF yayıcı için en iyi değerler olmasa da, çözüm süreci yöntemiyle bu yayıcıyı kullanan bu kadar basit bir cihaz yapısı...

Burada sunulan, düşük yuvarlanma ile verimli, basit, çözelti biriktirilmiş organik ışık yayan diyotların üretimi için bir protokoldür.

Çözüm Biriktirmeden Verimli OLED'lerin Geliştirilmesi

The use of highly efficient organic emitters based on the thermally activated delayed fluorescence (TADF) concept is interesting due to their 100% ...

Verimli bir şekilde odaklanmak, baskı elektroniğindeki yeni önemli alan, özellikle işletim sistemi için, gerçekten açılış olanakları için Süreç cıvata makinesi konsepti için optimize edilmiştir. Basit cihaz mimarisi ile kullanışlı verimlilikler arasında iyi bir dengede işletim sistemi yağlamasının basitliği, şimdi de büyük bir teknolojik sorundur. Doğru konakçı kavrama metrikleri, bileşim, konsantrasyon, çözücü ve benzeri seçimlerin yanı sıra ana konular üç yöne odaklanabilir: pozisyonu kodlayan spin, çözücü hazırlığı ve elektrik yükünün elektriksel dengesi.Çözelti kalıcı işlemle yağlama basit görünmektedir, çünkü cihaz liflerinde liyakat yüksektir. İmalat sırasında bazı kritik hususların 35 olması gerekir. Ana bilgisayar matrisini hazırlayarak başlayın.Küçük bir şişeye 15 miligram OXD7 ekleyin. Ardından beş miligram PVK ekleyin. Daha sonra başka bir küçük şişeye 10 miligram 2PXZOXDTADF yayıcı ekleyin.Konakçı matrisi ile şişeye iki mililitre klorobenzen ve TADF malzemesi ile şişeye bir mililitre ekleyin. Her iki şişedeki son klorobenzen konsantrasyonu mililitre başına 10 miligram olmalıdır. Çözeltileri, malzemelerin tamamen çözünmesine kadar küçük temizlenmiş manyetik karıştırma çubuklarıyla en az üç saat karıştırın.Solventlerin buharlaşmasını önlemek için şişelerin ilgili kapaklarla güvenli bir şekilde kaplandığından ve organik kimyasal güvenli film ile sıkıca kapatıldığından emin olun. 95 santigrat derecede suda% 1hellmanex çözeltisi içeren ultrasonik bir banyoda önceden desenli Hint kalay oksit veya ITO substratlarını, daha sonra oda sıcaklığında asetona ve daha sonra banyo başına 15 dakika boyunca oda sıcaklığında propanole sırayla temizleyin. Alt tabakaları cımbızla sadece köşede dokunarak tutun.Herhangi bir temizleme çözücüsü kalıntısını gidermek için azot akısı olan substratı deneyin. Daha sonra substratları, ITO filmi yukarı bakacak şekilde beş dakika boyunca UV ozon işlemine maruz bırakın. PEDOT:PSS'yi 0,45 mikrometre poliviniliden florür filtresi ile filtreleyin ve bir mikro pipeti 100 mikrolitre çözelti ile doldurun.Alt tabakayı spin kodlayıcı kamyonun üzerine dikkatlice yerleştirin ve sabitlemek için vakum sistemini etkinleştirin. ITO'yu yüzü yukarı bakacak şekilde döndürün ve alt tabaka alanını mümkün olduğunca ortalayın. Spin kaplamasının parametrelerini 30 saniye boyunca 3.000 RPM'ye ayarlayın.Düşük dönüşte iki ila üç saniyelik bir başlangıç adımı ayarlayın. Mikro pipeti substrata dik tutarak PEDOT:PSS'yi substratın ortasına bırakın ve spin kodlayıcıyı çalıştırın. Spin kodlaması tamamlandıktan sonra, vakumu kapatın ve substratı bir cımbızla çıkarın.Katot etrafındaki fazla birikmiş filmi ve substratın köşe alanlarını gidermek için suya batırılmış küçük pamuklu çubuğu kullanın, merkezi pikselli alana dokunulmadan kalın. PEDOT:PSS çözücüyü çıkarmak için substratı bir fırında veya 120 santigrat derecede bir sıcak plakada 15 dakika boyunca inkübe edin, ardından bir torpido gözüne aktarın ve oda sıcaklığında soğumaya bırakın. Çözümü sürükleyici katmana hazırlamak için, 1,8 mililitre konakçı çözeltiyi ve 0,2 mililitre TADF çözeltisini temiz bir şişede birleştirin.Çözeltiyi 0,1 mikrometre PTFE filtreyle süzün, ardından oda sıcaklığında 15 dakika karıştırmaya bırakın. İkinci çözümü, spin kodlayıcısı 60 saniye boyunca 2.000 RPM'de dönerken yatırmak için daha önce açıklanan prosedürü izleyin. İkinci filmin fazlalığını gidermek için klorobenzene batırılmış bir pamuklu çubuk kullanın.Fazla klorobenzeni tamamen çıkarmak için alt tabakayı torpido gözünün içindeki sıcak bir plakada 30 dakika boyunca 70 santigrat derecede bırakın. Daha sonra oda sıcaklığında soğumaya bırakın. Substratı, filmlerin aşağı baktığından emin olmak için istenen buharlaştırma maskesiyle numune tutucuya yerleştirin.Gerekli potaları ekleyin ve uygun malzemelerle doldurun. Substrat tutucuyu numunelerle birlikte evaporatör numune tutucusuna yerleştirin. Odayı kapatın ve üreticinin belirli evaporatör sistemi için talimatlarına uyduğunuzdan emin olarak aşağı pompalayın.40 nanometrelik bir TNPYPB filmini, daha sonra iki nanometrelik bir lityum florür filmini ve son olarak 100 nanometrelik bir alüminyum filmi buharlaştırın. Fabrikasyon LED'lerin özellikleri burada gösterilmiştir. Açma voltajı son derece düşüktü, yaklaşık 3 volt, iki organik katmanlı bir cihaz için ilginç bir sonuçtu.Maksimum parlaklık, entegre bir küre kullanmadan metrekare başına yaklaşık 8.000 kandela idi. Mevcut verimlilik, güç verimliliği ve harici kuantum verimliliği için maksimum değerler, amper başına yaklaşık 16 kandela, watt başına 10 lümen ve sırasıyla% 8 idi. Cihaz yapısı basitliği ve güvenilirlik verimliliği arasındaki iyi denge, tüm kusurlar olmadan mümkün olan en iyi bilgiyi ortaya koymalıdır Özellikle önemli olan, metaller kavramı, örneğin organik ve inorganik malzemeler gibi farklı parametrelere genişletilebilir.Her ne kadar belirli özelliklere sahip olsak da, ana fikir

development-of-efficient-oleds-from-solution-deposition

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz bir arka plan gaz varlığında nanosaniye Pulsed Lazer Biriktirme (PLD) tarafından nanoyapılı oksit ince filmlerin yatırmak için deneysel yöntem açıklanmaktadır. Al katkılı ZnO (AZO) filmleri bu yöntemi kullanarak, kompakt hiyerarşik nano ağacı ormanları olarak yapılandırılmıştır için tevdi edilebilir.

Fabrikasyon Pulsed Lazer Biriktirme tarafından Transparent letken Oksitler Nano-mühendislik

Kalay sülfür (SnS), Dünya'da bol miktarda bulunan, toksik olmayan güneş pilleri için aday bir malzemedir. Burada, %4,36 sertifikalı güç dönüştürme verimliliği sağlayan atomik katman biriktirme ve %3,88 sağlayan termal buharlaşma kullanan SnS güneş pillerinin üretim prosedürünü gösteriyoruz.

Termal Buharlaşma ve Atomik katman Biriktirme tarafından Record-verimlilik SNS Güneş Pilleri yapma

Burada sentezlenmesi için bir protokol mevcut Zn 1-x Mg x O / Cu bakır oksit Zn 1-x Mg x O atmosferik basınç mekansal atomik tabaka biriktirme (AP-sald) üzerinden düşük sıcaklıkta açık havada 2 O heterokavşaklar. Böyle yüksek kaliteli konformal metal oksitler bu ucuz ve ölçeklenebilir bir yöntemle plastik gibi metal yüzeylere çeşitli yetiştirilebilir.

Cu geliştirilmiş Heterojonksiyonlar Kalite<sub&gt; 2</sub&gt; Depolar Atmosfer Basıncı Mekansal Atom Katman Optimizasyonu ile Güneş Pilleri O tabanlı<br /&gt; Zn<sub&gt; 1-x</sub&gt; Mg<sub&gt; X</sub&gt; O

Bu makale, boya duyarlı güneş pillerinin üretimi için mürekkep püskürtmeli baskının uygunluğunu araştırmaktadır. Bağlayıcı içermeyen bir TiO2 nanopartikül mürekkebi formüle edildi ve bir FTO cam alt tabaka üzerine basıldı. Basılı katman, 0,25cm2 aktif alana ve% 3,5 verimliliğe sahip bir hücreye üretildi.

Boya duyarlı güneş pilleri için Titanyum Dioksit Dijital Baskı

Yazarlar, mavi yayan bir floren polimeri ile aromatik aminler arasında oluşan eksiplekslerden emisyonu kullanarak kararlı beyaz ışık yayan elektrokimyasal hücreler üretmek için bir yöntem sunmaktadır.

Beyaz Fabrikasyon Exciplexes gelen Kararlı Emisyon ile elektrokimyasal Hücreleri Işık yayan

Biz göz koruması ve melatonin salgılanması için mavi-tehlike-ücretsiz mum organik ışık yayan diyot (OLED) imalatı için bir protokol mevcut.

Mavi tehlike içermeyen Mum OLED

Yüksek verimli termal aktif gecikmeli Floresans yayıcılar sentezi ölçek-up sunulan makalede anlatılan.

Dibenzothiophene-S, S-dioksit göbek üzerinde esaslı gecikmeli Floresans termal aktif Emitters ölçek-up kimyasal sentez

Basit yapılandırılmış organik ışık - yayan diyot (OLED) üretimi için bir protokol sunulmuştur.

Vakum malzemelerin üretim ve organik ışık yayan diyotlar yatırılır

Bir iletişim kuralı bir autoxidized alüminyum katot istihdam ederek yüksek performanslı, saf mavi ZnCdS/ZnS tabanlı kuantum nokta ışık - yayan diyotlar imalatı için sunulmaktadır.

Gelişmiş elektron enjeksiyon ve Exciton hapsi için kısmen oksitlenmiş alüminyum katot tanıtımı tarafından saf mavi kuantum nokta ışık - yayan diyotlar

Organik Işık Yayan Diyot (OLED) cihazları, daha düşük enerji tüketimiyle çevresel faydalar sağlarken, daha iyi kontrastla üstün görüntü kalitesi sunar. Burada, çözümle işlenmiş OLED cihaz üretimi için basit bir strateji sıralı bir şekilde sunulmaktadır.

Çözelti ile İşlenmiş Cihaz İmalatı ile Organik Işık Yayan Diyotlardan Yararlanmak için Adım Adım Kılavuz Bir TADF Yayıcının İmalatı

Sprey kaplama kullanarak yüksek iletkenliğe sahip Melanin/PEDOT:PSS organik elektrokimyasal transistörlerin (OECT'ler) üretilmesi için temel bir protokol açıklanmaktadır. Yöntem, film birikimi, kalınlığı ve morfolojisi üzerinde hassas kontrol sağlayarak sürdürülebilir ve ölçeklenebilir biyoelektronik uygulamalar için tekrarlanabilir cihazlar sağlar.

Sprey Kaplamalı Melanin/PEDOT: Sürdürülebilir Organik Elektrokimyasal Transistörler için PSS Filmler

Öğrenin, düşük verim düşüşüne sahip, çözüm biriktirme yöntemiyle verimli OLED'lerin üretim protokolünü. Bu yöntem, organik yarı iletkenler için baskı elektronik alanında yeni araştırma olanakları sunar.

Çözüm Biriktirmeden Verimli OLED'lerin Geliştirilmesi

Daha fazla video keşfet