إنتاج وتوصيف لفراغ أودعت العضوية الضوء التي تنبعث منها الثنائيات

Engineering
 

Summary

ويرد على بروتوكول لإنتاج بسيط منظم العضوية الخفيفة – ينبعث الثنائيات (OLEDs).

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

de Sa Pereira, D., Monkman, A. P., Data, P. Production and Characterization of Vacuum Deposited Organic Light Emitting Diodes. J. Vis. Exp. (141), e56593, doi:10.3791/56593 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

طريقة لإنتاج بسيطة وفعالة المنشط حرارياً fluorescence تأخر العضوية الخفيفة – ينبعث الثنائيات (OLEDs) استناداً إلى مضيف ضيف أو exciplex المانحة يقبلون بواعث يرد. القراء مع إجراء خطوة بخطوة، سوف تكون قادرة على تكرار وإنتاج أجهزة الد استناداً إلى بواعث العضوية البسيطة. ويرد إجراء الزخرفة تسمح بإنشاء شخصية الإنديوم أكسيد القصدير (إيتو) الشكل. ويعقب هذا التبخر من جميع الطبقات والتغليف وتوصيف لكل جهاز فردي. هو الهدف النهائي هذا إجراء الذي سيتيح الفرصة لتكرار المعلومات المقدمة استشهد في المنشور ولكن أيضا باستخدام مركبات مختلفة والهياكل من أجل إعداد OLEDs تتسم بالكفاءة.

Introduction

الإلكترونيات العضوية يجمع كافة الحقول من الكيمياء إلى الفيزياء، والذهاب من خلال مواد العلوم والهندسة بغية تحسين التكنولوجيات الحالية نحو أكثر كفاءة وأكثر استقرارا من هياكل وأجهزة. من ذلك، هي الثنائيات الباعثة – الضوء العضوية (OLEDs) تكنولوجيا التي أظهرت تحسينات كبيرة على مدى السنوات القليلة الماضية، سواء من حيث الكفاءة والاستقرار1،2. وتقول تقارير أن الصناعة لقد اخترت لعرض قد يزيد من 16 بیلیون الدولار في عام 2016 إلى حوالي 40 بیلیون دولار بحلول عام 2020، وأكثر من 50 بیلیون 20263. هو أيضا يجد سبيله إلى الإضاءة العامة ومحمولة على رأس ميكروديسبلايس لواقع زيادة4. التطبيقات مثل أجهزة الاستشعار العضوية للتطبيقات الطبية الحيوية أكثر من أحد تطبيقات مستقبلية الوقت الحاضر، نظراً للمتطلبات الإنارة عالية والاستقرار5. وهذا الاتجاه يؤكد الحاجة إلى هياكل الأجهزة المحسنة التي تتضمن جزيئات أكثر كفاءة في نفقات أقل من الموارد الطبيعية. فهم أفضل للعمليات الملازمة للمواد المستخدمة ل OLEDs أيضا ذات أهمية كبيرة عند تصميم هذه.

لقد اخترت من كدسة عضوية متعددة طبقات بين قطبين، واحد على الأقل من هذه الأخيرة تتسم بالشفافية. كل طبقة، مصممة تبعاً لذلك على المدار الجزيئي المحتلة أعلى (هومو) وأدنى المدار الجزيئي غير مأهولة (LUMO) وقدرتها على الحركة الجوهرية، بوظيفة محددة (الحقن وانسداد، والنقل) في الجهاز العام. ويستند الآلية المعاكس تهمة الناقلين (إلكترونات وثقوب) المسافرين عبر الجهاز حيث يجتمعون في طبقة معينة، وإعادة تجميع من إبطال مفعول هذه اكسسيتونس اكسسيتونس النموذج ويأتي انبعاث فوتون6. وسيكون هذا الفوتون سمة من سمات الطبقة فيه التعطيل مكان7،،من89. لذا، انتظارا لاستراتيجيات التصميم الجزيئي، بواعث مختلفة الأحمر والأخضر والأزرق يمكن توليفها وتطبيقها إلى المكدس. وضعها معا، يمكن أيضا أن الأجهزة البيضاء المنتجة10،11. الطبقة التي ينبعث منها قدر من رصة الد يستند عادة على النظام المضيف الضيف (ز-ح) حيث ينتشر الضيف إلى المضيف لتجنب تبريد الخفيفة9 وردود الفعل12جنبا.

هناك عدة طرق لدفع جزيئات ينبعث الضوء، مع المنشط حرارياً الأسفار المتأخرة (تادف) نفذت في الآونة الأخيرة13،،من1415. تادف يسمح لزيادة الكفاءة الخارجية للأجهزة من 5 في المائة باعث fluorescence نموذجية تصل إلى 30 في المائة عن طريق الثلاثي الحصاد عن طريق الثلاثي صغيرة القميص تقسيم الطاقة في عملية تسمى عكس معبر إينتيرسيستيم (rISC). هناك عدة طرق لتشكيل OLEDs تادف-على أساس الكفاءة: واحدة من الأكثر شيوعاً في الأدب هو نظام ح ز حيث شكلتها الدولة انبعاثاتها جزيء واحد16،،من1718. يستخدم نظام ثاني باعث exciplex شكلت بين جهة مانحة إلكترون (د) وجزيئات إلكترون يقبلون (A)، التي تسمى ببساطة المانحين-يقبلون النظام (د-أ)15،19،20، 21؛ سجلت مجموعة صغيرة من المواد تادف والأجهزة، الكم الخارجية عالية الغلة غلة14، التوصل إلى قيم، على سبيل المثال، 19% آق22، يشير بوضوح إلى حدوث هذا الثلاثي فعالة جداً الحصاد وأن 100 من الممكن الكفاءة الداخلية الكم %. في هذه OLEDs المستندة إلى تادف، يجب توخي الحذر عند اختيار مادة المضيف السليم كما يمكن تغيير الأقطاب البيئة الدولة رسوم نقل (CT) بعيداً عن المحلية متحمس (LE) الدولة، ولذلك، خفض إليه تادف. الإجراءات الواجب اتخاذها في الحسبان يشبه الفلورسنت بواعث أخرى23. مثل هذه الأجهزة لديها هياكل المكدس بسيطة نسبيا، عادة ما بين 3 إلى 5 طبقات العضوية، ودون الحاجة إلى ف-i-ن هيكل24، أسفر عن الفولتية منخفضة للغاية دورة على وسام 2.7 الخامس وسمك الحد أقصى من حوالي 130 نانومتر للجميع الطبقات العضوية لضمان توازن جيد مقابل.

وبصرف النظر عن خصائص مواد، يمكن إنتاج المكدسات متعددة الطبقات أما أن يستند في فراغ التبخر الحراري (إعطاؤهم) أو زيادة ونقصان-طلاء، السابق أكثر تواترا للجزيئات الصغيرة. وهي تتطلب دقة السيطرة على درجة الحرارة، والضغط، والبيئة، ومعدل وسمك كل طبقة. لانبعاث طبقات ز ح، معدلات التبخر المشارك يجب أن تخضع للنسب المطلوبة الحصول عليها. أيضا أهمية قصوى هو تنظيف الركازات المستخدمة ل OLEDs مما يمكن أن يسفر عن الأجهزة غير العاملة أو انبعاثات غير متساو في جميع أنحاء بكسل التي ينبعث منها قدر25.

ولذلك، هذا المقال يهدف في جميع مراحل إعداد وإنتاج وتوصيف الأجهزة العضوية وتعتزم مساعدة الأخصائيين الجديدة المتعلقة بالبروتوكول الحذر مطلوب لكفاءة عالية وسيفيد من الانبعاثات. أنه ينطوي على استخدام دبتز-دبتو2 (2,8-Bis(10H-phenothiazin-10-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) كانبعاث ضيف في16،نظام تادف ز-ح26. يمكن تطبيق أساليب مماثلة أيضا لتشكيل نظم د-أ اكسسيبليكس على أساس استخدام دتيدبتو باكز2 (2,8-Bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) في TAPC (4، 4 '--سيكلوهيكسيليدينيبيس [N، N-bis(4- بينزيناميني ميثيلفينيل)])15، حيث الفرق الرئيسي في الإجراء هو نسبة التركز، طبقة لكنها إلى حد كبير يغير طبيعة الانبعاث (جزيء واحد CT الانبعاثات مقابل exciplex CT الانبعاثات). ز-ح النظام المذكور هنا باعث جزيء واحد التصوير المقطعي وينطوي على التبخر من طبقات 5 مع 3 العضوية، والمواد غير العضوية 2. ويتألف الجهاز من الإنديوم أكسيد القصدير (إيتو) اﻷنود، 40 نانومتر من N،ن′-di(1-naphthyl)ن،ن′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine (بروميد البروبيل – ن) كثقب طبقة النقل (هتل)، ومن مجموع 20 نيوتن متر 4، 4 '--مكررا (ن -كاربازوليل)-1، 1-ثنائي الفينيل (الجمارك) بنسبة 10% من دبتز-دبتو2 كالطبقة التي ينبعث منها قدر على أساس نظام ز-ح. 60 نيوتن متر من 2,2′,2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1ح-بنزيميدازول) (تببي) ثم يستخدم كطبقة النقل الإلكترون (ETL) و 1 نانومتر Floride الليثيوم (LiF) كطبقة حقن الإلكترون (إيل). 100 نانومتر ألومنيوم (Al) تفرغ الجهاز ك كاثود. يمكن الاطلاع على رسم تخطيطي للإجراء بأكمله في الشكل 1. السمك من المواد العضوية اختيرت لتكون مشابهة لغيرها من الأجهزة المستخدمة في الأدب. تنقل كل طبقة يجب أن تدرس بعناية بما يكفل التوازن الناقل جيدة داخل الطبقة. تشغيل ليف يستند إلى تأثير حفر الإنفاق، أي شركات السفر عبر الإنفاق ليف معبأة، ضمان حقنه أفضل للطبقات النقل. وهذا يعني طبقات رقيقة (بين 0.8 و 1.5 نانومتر) مطلوب27. يجب أن تكون طبقة ال سميكة بما يكفي لمنع أي أكسدة (70 نانومتر شرط الحد أدنى).

Protocol

تحذير: الإجراء التالي ينطوي على استخدام المذيبات المختلفة، حتى السليم يجب الحرص عند استخدامها. الرجاء استخدام الدخان ومعدات الوقاية الشخصية (قفازات، معطف مختبر). للتأكد من جودة الأجهزة التي تبخرت، من المستحسن أن جميع الإجراءات التي تتم في بيئة نظيفة (مثل غرفة نظيفة و/أو الدرج الأمامي). أوراق بيانات السلامة يجب أن تستشار قبل استخدام كل المعدات/المواد.

1-إيتو الزخرفة

  1. تغطية موحد من "أكسيد القصدير إنديوم" (24 × 24 مم2، ركائز الزجاج إيتو المغلفة بورقة مقاومة من 20 Ω/سم2 وسمك إيتو من 100 نانومتر) الركازة مع مقاوم الضوء ف من نوع استخدام ماصة. معطف تدور عليه بمعدل 500 لفة في الدقيقة 5 s متبوعاً إلى 4000 لفة في الدقيقة 45 s.
  2. يصلب ركائز في هوتبلت لمدة 5 دقائق على الأقل عند 95 درجة مئوية. وهذا يضمن أن جميع المذيبات المتبقية يتبخر إنتاج فيلم موحدة.
  3. ضع القناع مع المشارب 4 مم (أو النمط المرغوب فيه) على الركازة إيتو المغلفة بمقاومة. فضح لمصباح نانومتر الأشعة فوق البنفسجية 365 ث 8 50 s.
  4. ضع الركيزة إيتو في الحل المطور (مطور جزء 1: 2 قطع المياه (DI)) 60 ثانية.
  5. أشطف بعناية الركيزة لحوالي 10 s مع زجاجة غسيل التي تحتوي على مياه DI، وعقد الركازة مع ملاقط. تجف المياه المتبقية مع بندقية هوائية.
  6. بتسخين الركيزة إيتو في هوتبلت عند 95 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة على الأقل،.
  7. إزالة مقاوم الضوء من حواف الركيزة والفترات الفاصلة بين المشارب استخدام مسحه القطن غارقة بالأسيتون.
  8. إزالة إيتو استخدام خليط من حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك (20:1 v/v)، وترك الأمر لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة.
  9. شطف مع الماء دي 10 s وإزالة بقية مقاوم الضوء مع الأسيتون.

2-الركيزة التنظيف

  1. تأخذ اثنين من ركائز إيتو منقوشة، شطف لحوالي 10 s مع الأسيتون ومسح مع غير المسامية الورقة من الورق أو الجافة مع بندقية نيتروجين.
  2. استخدام الملقط، تغرق تماما ركائز في حاوية مع الأسيتون. وضعه في حمام الموجات فوق الصوتية (320 ث، 37 كيلو هرتز) لمدة 15 دقيقة.
  3. الآن تغرق في ركائز في حاوية مع الكحول الأيزوبروبيل (معهد الإدارة العامة، 2-بروبانول). وضع الحاوية في الحمام بالموجات فوق الصوتية لمدة 15 دقيقة أخرى.
  4. إزالة الحاوية من حمام الموجات فوق الصوتية، ومن ثم ركائز من حمام أصد والجاف بمسدس نيتروجين. افحص بصريا ركائز معرفة إذا كان هناك لا المخلفات الصلبة أو اللطخات. إذا لم يكن هناك، كرر من النقطة 2، 1.
  5. فتح التدفق في خزان الأكسجين بمعدل حوالي 50 وحدة. استخدام منظف بلازما الأوكسجين (100 واط، 40 كيلو هرتز) لتنظيف ركائز إيتو لمدة دقيقة 6 في تدفق أكسجين 2.5 لتر في ساعة يجري التأكيد إيتو الوجوه إلى أعلى.
  6. إزالة ركائز من غرفة البلازما وإرفاقها بحامل الركيزة. سيتم استخدام أقنعة هما: (أ) بالنسبة للتبخر من كل الطبقات العضوية و (ب) بالنسبة للتبخر من الألومنيوم (الشكل 1). للبساطة، في هذا البروتوكول، أرفقت قناع ألف حامل الركيزة

3-إعداد قاعة التبخر

  1. إدراج حامل الركيزة وألف قناع وقناع ب، في قاعة التبخر. اعتماداً على نوع النظام يتبدد، مكان حامل الركيزة مع قناع بالجرف ترسب وقناع ب الجرف 1.
  2. إضافة مسحوق العضوية لجميع المواد المختلفة المستخدمة لهذا الجهاز في بواتق أكسيد الألومنيوم المختلفة مع التأكد من السطح مغطى بأنه. وفي هذه الحالة، إضافة بروميد البروبيل – ن، دبتز-دبتو2، تببي إلى 4 مل 10 مختلفة أكسيد الألومنيوم بواتق والجمارك. إضافة ليف في واحد من بوتقة 5 مل والألومنيوم (Al) قطعة في بوتقة ذات درجة حرارة عالية نتريد بورون نصف كاملة 5 مل.
  3. تأخذ في الاعتبار موقف بوتقة العضوية مع كل جهاز استشعار كريستال الكوارتز ميكروبالانسي (QCM) التي تعطي القيمة الحقيقية لسمك. لنظام د-أ وز ح افابوريشنز، تحتاج عملية تبخر المشارك ينبغي القيام به. ولذلك، للتحكم في عملية التبخر المشارك، دبتو دبتز2 والجمارك وحماية الحدود (تادف OLED) أو دتيدبتو باكز2 و TAPC (Exciplex OLED) تحتاج إلى التحكم بواسطة قكمس مختلفة. وفي هذه الحالة، يتم عرض مواقف المركبات الخاصة بكل منها في الشكل 2.
  4. إغلاق الدائرة، والشروع في إجراءات فراغ (يعرف أيضا باسم الضخ لأسفل). انتظر الضغط ف < 1·10-5 [مبر] أن يبدأ التبخر.

4-تبخر الطبقات العضوية

ملاحظة: لجميع المواد العضوية، لا يزيد معدل التبخر Å 2/s هذه النتائج في خشونة زيادة ونقصان التوحيد من الطبقات. إلى نقطة معينة، قد ينتج انبعاثات غير موحدة وحتى السراويل.

  1. بدوره على تدفق المياه لتوفير التبريد كافية من العناصر.
  2. بدوره على تناوب الركازة، في تناوب 10 في الدقيقة (لفة في الدقيقة)، لضمان ترسب طبقات موحدة.
  3. قبل تسخين بوتقة بروميد البروبيل – ن بالتبديل على وحدة التحكم بدرجة الحرارة للنظام وفتح لها ' مصراع. يمكن أن يتم ذلك باستخدام البرمجيات إعطاؤهم المتاحة للمستخدم. بدء التبخر (إيداع فتح مصراع) عندما يستقر المعدل في حوالي 1/س Å افابوراتي طبقة سميكة 40 نانومتر، إغلاق مصراع الكاميرا، والانتظار حتى يبرد البوتقة لبدء العملية التالية.
  4. بطريقة مماثلة نقطة 4.3. ويسخن في الجمارك وحماية الحدود ودبتو دبتز2 وفتح مصاريع بهم للتبخر المشارك. اعتماداً على تركيز الطبقة النهائية، استخدام معدلات مختلفة من المركبات.
    1. لل 10% تبدأ طبقة التبخر عندما يستقر المعدل Å حوالي 2.0/s للجمارك وحماية الحدود و Å 0.22/s دبتو دبتز2. فتح مصراع إيداع عندما يتحقق المعدل.
    2. تتبخر 20 نانومتر سمك الطبقة التي تحتوي على 18 شمال البحر الأبيض المتوسط للجمارك وحماية الحدود و 2 نانومتر دبتو دبتز2، إغلاق المصراع، انتظر حتى يبرد البوتقة لبدء العملية التالية.
  5. الحرارة قبل تببي وفتح مصراع به. بدء التبخر (إيداع فتح مصراع) عندما يستقر المعدل Å/س. افابوراتي 60 حوالي 1 نانومتر سمك الطبقة، إغلاق مصراع الكاميرا، والانتظار حتى يبرد البوتقة لبدء العملية التالية.
  6. قبل الحرارة ليف، تبدأ التبخر (التبخر فتح مصراع) عندما يستقر المعدل في حوالي 0.2 Å/s. لا يتجاوز معدل التبخر 0.5 Å/س تتبخر 1 نانومتر سمك طبقة، وإغلاق المصراع، والانتظار حتى يبرد البوتقة لبدء العملية التالية.
  7. إيقاف دوران الركازة.
  8. استبدال القناع A على حامل الركيزة بقناع باء إذا لزم الأمر، تنفيس الدائرة التبخر. إذا كان تنفيس، يجب ضخ الدائرة أسفل أمام استمرار الإجراءات. في هذا البروتوكول، هو وضع قناع ألف قناع باء
  9. بدوره على تناوب الركازة، أي، دورة في الدقيقة 10.
  10. الحرارة ما قبل الجامعة، وتبدأ التبخر (إيداع فتح مصراع) عندما يستقر المعدل حوالي 1 في الثانية Å. لا يتجاوز معدل التبخر Å/س. افابوراتي 100 2 نانومتر سمك طبقة، وإغلاق المصراع، انتظر حتى يبرد البوتقة.
  11. التنفيس وفتح الدائرة. قم بإزالة حامل الركيزة مع الأجهزة المودعة.
    ملاحظة: بمجرد تبخر، 4 بكسل يتم الحصول عليها مع اثنين من أحجام مختلفة كما هو موضح في الشكل 1: 2 × 4 و 4 × 4 سم2. وهذا يضمن أن هناك إمكانية تكرار نتائج عند رفع مستوى الأجهزة. كما يمكن أن يكون مستوى العيوب أكثر وضوحاً في بكسل أكبر11.

5-لقد اخترت التغليف

ملاحظة: هذا القسم ليس إلزامياً لتحليل OLEDs على الرغم من أنه ينصح بشدة. لضمان جودتها، من المهم أيضا أن يتم هذا القسم في بيئة تسيطر عليها.

  1. قم بإزالة ركائز من صاحب الركازة. وضعها على رأس مرحلة تغليف مع الأفلام المتبخرة التي تواجه إلى الأمام.
  2. تحضير الراتنج أدوات الأنبوب وتشتيت. برغي تلميح الصحيح إلى جانب واحد من الأنبوب، وبندقية ضغط على الجانب الآخر من الأنبوب.
  3. تطبيق الضغط مع البندقية لتفريق الراتنج. رسم المربعات التي تنطوي على كل بكسل تبخر (الشكل 2).
  4. مكان زجاج تغليف على أعلى كل مربع من الراتنج.
  5. الأشعة فوق البنفسجية-علاج ركائز مع الراتنج وتغليف الزجاج لطالما المطلوبة من الراتنج بالشركة المصنعة.

6-لقد اخترت توصيف

  1. إذا لزم الأمر، تنظيف المشارب إيتو لا يغطيها الزجاج تغليف مع مسواك باستخدام الأسيتون أو أصد لإزالة أي من المواد العضوية التي أودعت قبل الاتصال بوحدة قياس. وهذا سيضمن تحقيق اتصال المقاومها جيدة بين قياس النظام واقطاب.
  2. معايرة قياس الد وفقا لمعايير نيست استخدام مصباح محسوبة مسبقاً.
  3. مكان الد في مجال التكامل، مع التأكد من الاتصالات التي يتم وضعها بشكل صحيح (الشكل 1). وتؤكد أن القطب الموجب (+) والسالب (-) متصلاً إلى منصات إيتو وال، على التوالي. قم بإغلاق في مجال التكامل.
  4. قياس المنحنى--الخامس للجهاز والإنارة التي تم الحصول عليها وأطياف الانبعاث في الفولتية المختلفة.
    1. تطبيق جهد بين المحطتين وقياس الإنتاج الحالي. عداد الإنارة تدابير الإخراج السطوع.
    2. باستخدام برمجيات، وحجم بكسل الصحيح، حساب "الكثافة الحالية" (ي)، وكفاءة الكم الخارجية (آق)، السلطة، كفاءة التوصيل الجدار، التمويه مضيئة، والكفاءة مضيئة (ƞف) والإنارة الكفاءة الحالية (ƞL) (L) واللجنة الدولية دي L'Eclairage (CIE) وينسق. يمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات حول هذه القيم في مرجع15.
  5. ارسم ي-V-L، ي آق، ƞف-V-ƞل، ش-λ في الفولتية المختلفة وتحليل البيانات. يمكن أن يتم ذلك باستخدام برامج معالجة البيانات. لفهم أفضل، استخدم الجدول التالي كمرجع في التآمر.

Representative Results

البيانات المعروضة في الشكل 3 هو مثال جيد للمعلومات المختلفة التي يمكن للمرء الحصول على بتحليل هذا النوع من OLEDs. من الشكل 3 ألف، دورة على الجهد يمكن تحديده (الجهد الذي يبدأ الكشف عن الكشف عن الضوء على الجهاز). وفي هذه الحالة، هو 4 ويعتبر الجهاز ف تدهور بسبب ارتفاع الفولتية عند الإنارة يقلل إلى حد كبير (حوالي 13 الخامس). التدهور عند الناقلين حقن الجهاز تتفاعل مع الطبقات العضوية أسفر عن كسر السندات والجزيئات. أيضا، يمكن أن يكون الإجهاد الكهربائية المرتبطة بتدهور الجهاز. استضاءة الحد الأقصى لهذا الجهاز حوالي 17000 مؤتمر نزع السلاح/م2. من الشكل 3bالحد الأقصى E.Q.E. (حوالي 7 في المائة) ولفه إيقاف، تتحدد قدرا من الاستقرار الأجهزة الكهربائية،. لفة إيقاف الجهاز أيضا يعرف بأنه الانخفاض في الكفاءة مع الحالية تتدفق من خلالها. مقارنة لفة إيقاف الأجهزة المختلفة، عادة ما تعطي قيم آق في الإنارة القياسية من 100 و 1000 cd/م2 6. في هذه الحالة، 6.1 و 5.5 في المائة على التوالي مما يمثل انخفاضا بنسبة 9% و 20% من قيمة الحد الأقصى. وهذا يمثل فقراء لفة قبالة. يجب أن تكون القيم الجيدة بين صفر و 5 في المائة حتى المستويات العالية للإنارة. وترد القيم الأخرى للكفاءة في الشكل 3 جيم، كوسيلة أخرى للمقارنة مع الأنواع المماثلة من أجهزة. وأخيراً، يرد في ش تبلغ ذروتها في 573 نانومتر، انبعاثات نموذجية الأخضر والأصفر (الإطار الداخلي الشكل 3d). ش في الفولتية المختلفة يمكن أن تساعد في إعطاء ثاقبة الاستقرار البصري أي، التي يجري فيها الانبعاث. في هذه الحالة، كهذا لا يغير على ما يبدو مع الجهد المطبق، أحد يمكن أن نفترض أن الجهاز بصريا مستقرة. التحقق من CIE ينسق (الإطار الداخلي الشكل 3b مع الجهد طريقة أخرى لقياس الاستقرار البصري.

Figure 1
رقم 1: رسم تخطيطي يتضمن جميع الخطوات التي تمثل في هذا البروتوكول- كل الطبقات العضوية وليف هي تبخرت استخدام ألف قناع بعد التلميع (تبخر ألمنيوم)، يمكن أن تنتج مجموعتين من الأجهزة باستخدام قناع ب: واحدة مع 2 × 4 سم2 وآخر مع 4 x 4 سم2. سيتم تطبيق الجهد بين إيتو (اﻷنود: +) والألمنيوم (الكاثود:-) وسوف يقاس حالية. ويرد أيضا قطاعا عريضاً من هيكل الجهاز. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2:) الرسم التخطيطي لدرجة حرارة منخفضة (أسود) العضوية وغير العضوية مصادر الحرارة العالية (أزرق) لتوضع في فراغ الغرفة. وقد كل المواد التي ستوضع موضع المصدر المحدد مع عدد تدفئة محددة للبرامج كما أنها كانت سابقا الأمثل لكل المواد المعنية. ب) قكم أجهزة الاستشعار مرتبة في جميع أنحاء الدائرة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3:) جبل، وب) آق ي، ج) ƞP-V-ƞL، د) ش-λ في الفولتية المختلفة للجهاز في هذه الدراسة. يظهر CIE إحداثيات التغيير مع الجهد على اقحم ب) بينما تظهر صورة للجهاز في اقحم (د)). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

منحنى x مقياس y1 مقياس y2 مقياس
ياء-V-L V خطي ي سجل L سجل
Ƞف-V-ƞL Ƞف سجل ȠL سجل
ي آق ي سجل آق سجل
ش-Λ Λ خطي ش خطي

الجدول 1: تعتبر المنحنيات وما يتصل مقياس لتوحيد توصيف OLEDs.

Discussion

هذا البروتوكول يهدف إلى تقديم أداة فعالة للزخرفة والإنتاج، والتغليف وتوصيف OLEDs استناداً إلى صغيرة الوزن الجزيئي تلويثاً تادف أو exciplex انبعاث طبقات. التبخر الحراري فراغ العضوية يسمح لإنتاج الأغشية الرقيقة (من بضعة لمئات من شمال البحر الأبيض المتوسط) من المواد العضوية وغير العضوية على حد سواء، ومسارات إنتاج لشركات الشحن لإعادة تجميع من الذي سوف ينبعث الضوء. على الرغم من أن تنوعاً، إنتاج جهاز محدودة إلى حد ما في مبخر أي العدد المصادر العضوية وغير العضوية المتاحة أو إمكانية التبخر واحد أو أكثر في نفس الوقت (أول أكسيد الكربون، وثلاثي افابوراتيونس شائعة جداً، لا سيما في تادف الأجهزة). قد تسمح نظم أكثر تقدما لتبخر مصادر أكثر من 3 في نفس الوقت، التي قد تكون مفيدة في تطبيقات مثل الأبيض-OLEDs28 للإضاءة العامة ويعرض. ومع ذلك، يجب أن تتحقق مفاضلة بين تعقيد الجهاز وأدائه. كما يسمح التعدد الوظيفي لهذا الإجراء التبخر القيام بدراسات مختلفة أن يذهب إلى أبعد من هذا العمل. هذه تشمل آثار سمك طبقة، يستعمل التركيز، وظائف طبقة أو حتى دراسة موبيليتيس الطبيعي من طبقات جديدة. التحكم الجيد في معدلات طبقات واحد وشارك تبخر مهم أيضا حيث أنه يسمح لتشكيل الأفلام موحدة مع حصص الدقيق التي تسيطر عليها.

من المستحسن أن جميع الخطوات من هذا البروتوكول تتم في بيئة تسيطر عليها، والأهم من ذلك للتغليف، داخل الدرج الأمامي لتجنب أي تدهور المحيطة ذات الصلة. أخيرا، مجال تكامل أشد الترحيب حيث أنه يوفر لإجراء تحليل أكثر تفصيلاً الكهربائية والبصرية. بهذا الاعتبار، عرضت جميع الخطوات من مقدمة نظرية لإنتاج وتوصيف OLEDs المستندة إلى تادف في هذا البروتوكول تسليط الضوء على كل هذه المراحل المختلفة مما يتيح إنتاج الأجهزة مستقرة، عندما المغلفة، ويمكن أن تستمر فترات زمنية كبيرة.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

يود المؤلفون أن تقر "مشروع اكسسيلايت" التي تلقت تمويلاً من "أفق 2020"-مسكاً-أي تي-2015/674990.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine NPB Sigma Aldrich 556696
4,4′-Bis(N-carbazolyl)-1,1′-biphenyl CBP Sigma Aldrich 699195
2,2′,2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) TPBi Sigma Aldrich 806781
Lithium Floride 99.995% LiF Sigma Aldrich 669431
Aluminum 99.999% Al Alfa Aesar 14445
Acetone 99.9% Acetone Sigma Aldrich 439126
Isopropyl alcohol 99.9 % IPA Sigma Aldrich 675431
Photoresist DOW Electronic Materials Microposit S1813
Developer DOW Electronic Materials Microposit 351
Hydrochloric acid 37% HCl Sigma Aldrich 435570
Nitric acid 70% HNO3 Sigma Aldrich 258113
Encapsulation resin Delo Kationbond GE680
Encapsulation square glass 15x15mm Agar AGL46s15-4
ITO Naranjo Substrates Custom made

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tang, C. W., VanSlyke, S. A. Organic electroluminescent diodes. Applied Physics Letters. 51, 913-915 (1987).
  2. Shin, H., et al. Sky-Blue Phosphorescent OLEDs with 34.1% External Quantum Efficiency Using a Low Refractive Index Electron Transporting Layer. Advanced Materials. 1-6 (2016).
  3. Tremblay, J. -F. The rise of OLED displays. C&EN. Available from: http://cen.acs.org/articles/94/i28/rise-OLED-displays.html (2016).
  4. Bardsley, N., et al. Solid-State Lighting R&D Plan. (2016).
  5. Richter, B., Vogel, U., Herold, R., Fehse, K., Brenner, S., Kroker, L., Baumgarten, J. Bidirectional OLED Microdisplay: Combining Display and Image Sensor Functionality into a Monolithic CMOS chip. IEEE. 314, (2011).
  6. Sa Pereira, D., Data, P., Monkman, A. P. Methods of Analysis of Organic Light Emitting Diodes. Display and Imaging. 2, 323-337 (2017).
  7. 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. (2016).
  8. Dos Santos, P. L., Ward, J. S., Bryce, M. R., Monkman, A. P. Using Guest-Host Interactions to Optimize the Efficiency of TADF OLEDs. Journal of Physical Chemistry Letters. 7, 3341-3346 (2016).
  9. Jou, J. -H., Kumar, S., Agrawal, A., Li, T. -H., Sahoo, S. Approaches for fabricating high efficiency organic light emitting diodes. Journal of Materials Chemistry. C. 3, 2974-3002 (2015).
  10. de Sa Pereira, D., et al. An optical and electrical study of full thermally activated delayed fluorescent white organic light-emitting diodes. Scientific Reports. 7, (2017).
  11. Pereira, D., Pinto, A., California, A., Gomes, J., Pereira, L. Control of a White Organic Light Emitting Diode's emission parameters using a single doped RGB active layer. Materials Science and Engineering: B. 211, 156-165 (2016).
  12. Data, P., et al. Evidence for Solid State Electrochemical Degradation Within a Small Molecule OLED. Electrochimica Acta. 184, 86-93 (2015).
  13. Uoyama, H., Goushi, K., Shizu, K., Nomura, H., Adachi, C. Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence. Nature. 492, 234-238 (2012).
  14. Goushi, K., Yoshida, K., Sato, K., Adachi, C. Organic light-emitting diodes employing efficient reverse intersystem crossing for triplet-to-singlet state conversion. Nature Photonics. 6, 253-258 (2012).
  15. Jankus, V., et al. Highly efficient TADF OLEDs: How the emitter-host interaction controls both the excited state species and electrical properties of the devices to achieve near 100% triplet harvesting and high efficiency. Advanced Functional Materials. 24, 6178-6186 (2014).
  16. Etherington, M. K., et al. Regio- and conformational isomerization critical to design of efficient thermally-activated delayed fluorescence emitters. Nature Communications. 8, 14987 (2017).
  17. Okazaki, M., et al. Thermally activated delayed fluorescent phenothiazine-dibenzo[a,j]phenazine-phenothiazine triads exhibiting tricolor-changing mechanochromic luminescence. Chemical Science. 8, 2677-2686 (2017).
  18. Suzuki, Y., Zhang, Q., Adachi, C. A solution-processable host material of 1,3-bis{3-[3-(9-carbazolyl)phenyl]-9-carbazolyl}benzene and its application in organic light-emitting diodes employing thermally activated delayed fluorescence. Journal of Materials Chemistry. C. 3, 1700-1706 (2015).
  19. Data, P., et al. Efficient p-phenylene based OLEDs with mixed interfacial exciplex emission. Electrochimica Acta. 182, 524-528 (2015).
  20. Data, P., et al. Exciplex Enhancement as a Tool to Increase OLED Device Efficiency. Journal of Physical Chemistry C. 120, 2070-2078 (2016).
  21. Data, P., et al. Dibenzo[a,j]phenazine-Cored Donor-Acceptor-Donor Compounds as Green-to-Red/NIR Thermally Activated Delayed Fluorescence Organic Light Emitters. Angewandte Chemie International Edition. 55, 5739-5744 (2016).
  22. Goushi, K., Adachi, C. Efficient organic light-emitting diodes through up-conversion from triplet to singlet excited states of exciplexes. Applied Physics Letters. 23306, 10-14 (2014).
  23. Dos Santos, P. L., et al. Engineering the singlet-triplet energy splitting in a TADF molecule. Journal of Materials Chemistry. C. 4, 3815-3824 (2016).
  24. He, G., et al. Very high-efficiency and low voltage phosphorescent organic light-emitting diodes based on a p-i-n junction. Journal of Applied Physics. 95, 5773-5777 (2004).
  25. Pereira, L. Organic light emitting diodes: the use of rare earth and transition metals. Pan Stanford. 33-36 (2011).
  26. Dias, F. B., et al. The Role of Local Triplet Excited States in Thermally-Activated Delayed Fluorescence: Photophysics and Devices. Advanced Science. 3, 1600080 (2016).
  27. Kim, Y. Power-law-type electron injection through lithium fluoride nanolayers in phosphorescence organic light-emitting devices. Nanotechnology. 19, 0-4 (2008).
  28. Reineke, S., Thomschke, M., Lüssem, B., Leo, K. White organic light-emitting diodes: Status and perspective. Reviews of Modern Physics. 85, 1245-1293 (2013).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics