2022年11月4日
本文介绍了一种制备高效、结构简单、溶液沉积且低效率滚降的有机发光二极管的实验方案。
以高效的方式聚焦于印刷电子学这一新兴重要领域,特别是针对有机半导体(OS),为真正实现该技术开辟了可能性。该工艺针对螺栓机概念进行了优化。有机半导体润滑性的简化设计,在器件结构的简易性与实用效率之间取得了良好平衡,而这一问题目前仍是重大的技术难题。除主体材料的选择外,关键参数还包括形貌、组分、浓度、溶剂等,这些问题主要可归结为三个方面:旋涂成膜的位置控制、溶剂的配制,以及电荷的电学平衡。
通过溶液持久化工艺实现的润滑似乎较为简单,因其在器件纤维的性能方面具有优势。但在制备过程中需注意一些关键因素,需从35开始。首先制备基质材料。
将15毫克OXD7加入一个小瓶中。然后加入5毫克PVK。再将10毫克2PXZOXDTADF发光剂加入另一个小瓶中。
向含有主体基质的小瓶中加入2毫升氯苯,向含有TADF材料的小瓶中加入1毫升氯苯。两个小瓶中氯苯的最终浓度应为10毫克/毫升。使用洁净的小型磁力搅拌子搅拌溶液,时间不少于3小时,直至材料完全溶解。
确保小瓶用相应的瓶盖安全盖好,并用耐有机化学品的封膜严密密封,以防止溶剂蒸发。依次在超声波浴中清洗预图案化的氧化锡或ITO基底:首先在95 °C的含1% Hellmanex溶液的水中清洗,然后在室温丙酮中清洗,最后在室温异丙醇中清洗,每次清洗15分钟。操作基底时仅使用镊子,并且只能接触基底的角落。
使用氮气流处理基底,以去除任何清洗溶剂残留。然后将基底进行紫外臭氧处理5分钟,使ITO薄膜面朝上。用0.45微米的聚偏二氟乙烯滤膜过滤PEDOT:PSS溶液,并用100微升该溶液填充微量移液器。
将基底小心放置在旋涂机载物台上,并启动真空系统以固定基底。使ITO面朝上,并尽可能将基底区域居中。设置旋涂参数为3,000 RPM,持续30秒。
在低速旋转条件下设置初始步骤为两到三秒。保持微量移液器与基底垂直,将PEDOT:PSS滴加在基底中央,然后启动旋涂仪。旋涂完成后,关闭真空,用镊子取下基底。
使用浸有水的小棉签轻轻擦去阴极及基板角落周围多余的沉积薄膜,注意保持中央像素区域不受触碰。将基板置于烘箱或加热板上,在 120 摄氏度下加热 15 分钟,以去除 PEDOT:PSS 溶剂,随后将其转移至手套箱中,于室温下冷却。为制备浸渍层溶液,取 1.8 毫升主机溶液与 0.2 毫升 TADF 溶液,在洁净的小瓶中混合均匀。
使用 0.1 微米 PTFE 滤膜过滤溶液,然后在室温下搅拌 15 分钟。按照先前所述步骤操作,用旋涂仪以 2,000 RPM 的速度旋涂 60 秒来沉积第二层溶液。用浸有氯苯的棉签擦去第二层薄膜的多余部分。
将基底置于手套箱内的加热板上,在 70 摄氏度下保持 30 分钟,以彻底去除过量的氯苯。随后让其在室温下冷却。将基底插入样品架中,并装入所需的蒸镀掩膜,确保薄膜面朝下。
准备好所需的坩埚,并加入相应的材料。将带有样品的基底架放入蒸发仪的样品架中。关闭腔室并抽真空,确保遵循特定蒸发仪系统的制造商说明。
蒸镀一层40纳米厚的TNPYPB薄膜,然后蒸镀一层2纳米厚的氟化锂薄膜,最后蒸镀一层100纳米厚的铝膜。所制备LED的特性如下所示。其开启电压极低,约为3伏,对于一个双有机层器件而言,这是一个有趣的结果。
最大亮度约为 8,000 坎德拉每平方米,且未使用积分球。电流效率、功率效率和外量子效率的最大值分别约为 16 坎德拉每安培、10 流明每瓦和 8%。应在确保无任何缺陷的前提下,充分证明器件结构在简单性与可靠性之间的良好权衡。尤其重要的是,金属概念可拓展至不同类型的参数,例如有机与无机材料。
尽管我们关注特定的特异性,但主要思想是
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本文介绍了一种用于制备高效、溶液沉积且低效率滚降的有机发光二极管(OLED)的实验方案。重点在于优化印刷电子器件的工艺,特别是针对有机半导体材料的加工。
溶液沉积的OLED为有机半导体的开发提供了一条可扩展且低成本的途径,能够快速原型化显示和照明技术中的发光层。该方法通过提供可重复、可量化的光电输出,支持早期目标验证,对评估材料性能至关重要。该方法通过在主客体体系中分离变量,有助于降低有机电子器件设计中的机制风险,提高发光材料筛选的预测可靠性。
该方法将从材料合成到器件级评估的有机电子发现过程整合为一体,可在放大生产前支持发光层的迭代优化。