2025年11月7日
有机发光二极管(OLED)器件具有优异的显示质量,对比度更高,同时因能耗更低而具备环保优势。本文以逐步顺序介绍一种溶液法制备OLED器件的简单策略。
我们专注于有机发光二极管(OLED),这类器件具有更高的对比度、更宽的视角和更快的响应速度。随着技术的进步,世界正朝着柔性器件的方向发展。OLED 是柔性显示的最佳选择之一,而柔性 OLED 为可折叠显示器、智能织物以及未来设备开辟了新的应用前景。
目前,制造OLED器件主要有两种不同方法:真空热蒸镀和溶液法器件制备。真空热蒸镀存在若干局限性,包括需要高温条件、能耗较高以及材料消耗较大。相比之下,采用溶液法器件制备具有优势,因其工艺简单、成本低廉,并且与柔性基底兼容。
目前,该领域正在使用基于铱的发光材料,而我们正致力于用纯有机发光材料替代这些发光材料。因此,我们的研究重点是开发由纯有机化合物构成的热激活延迟荧光发光材料,其性能可与基于铱的发光材料相媲美。首先,通过全面的文献调研,设计一种基于给体-受体结构的热激活延迟荧光发光材料。
使用乙酸乙酯和正己烷的混合物作为洗脱剂,通过柱层析纯化合成的化合物。为升华该化合物,采用梯度升温的高真空热升华装置,以获得高纯度产物。对于基底清洗,采用带有图案的氧化铟锡(ITO)镀膜玻璃基底。
然后,将基底放入基底 holder 中进行清洗。将基底浸入盛有丙酮的烧杯中,并在超声波清洗仪中超声处理 10 分钟。
接下来,在不同的烧杯中依次加入异丙醇、1% Hellmanex III 洗涤液、超纯水、丙酮和异丙醇。将基底材料放入溶液中,每种溶液中超声处理 10 分钟。然后取出基底材料。
使用氮气枪将其干燥。利用万用表通过检测导电性来确定基底上涂有氧化铟锡的一侧。使用紫外臭氧清洗机清洁氧化铟锡表面。
对于旋涂工艺,将整个注入层涂覆在氧化铟锡表面。使用0.45微米聚四氟乙烯注射器滤膜过滤市售的PEDOT:PSS,并覆盖在已清洗的基底导电表面上。随后,将涂覆后的基底置于140摄氏度的加热板上,退火约20分钟。
使用湿润的棉签或无绒布轻轻擦拭基底的侧面和底部,以去除残留物。在手套箱内,旋涂一层30纳米厚的PVK作为空穴传输层,覆盖在整个空穴注入层上。然后,将基底放回加热板,在140摄氏度下加热约20分钟,以退火处理PVK层。
将溶液的发光层通过0.45微米的聚偏二氟乙烯注射器滤膜过滤。以30纳米的厚度旋涂发光层,持续60秒。随后,用甲苯擦拭氧化铟锡图案化基底的侧面和底部。
将清洗后的基底放入热蒸发仪内的金属基底托架上。采用真空热沉积法,依次沉积电子传输层、电子注入层和阴极层。确认阴极和阳极连接无误后,将制备好的器件置于测量装置中。
现在为器件提供电压以实现发光。随着施加电压的增加,电流密度迅速上升,在20伏时达到最大值291毫安/平方厘米。亮度最高达到9,050坎德拉/平方米。
外量子效率最高达到7.5%,并随着亮度的增加而逐渐下降。然而,通过进一步优化可改善这一性能。电流效率最高达到23.09 坎德拉每安培,功率效率最高达到7.63 流明每瓦,两者均随亮度增加而下降。
电致发光光谱在12伏特下的峰值波长约为515纳米,半高全宽为94纳米。根据电致发光光谱计算得到的CIE色度坐标为0.28和0.53,表明为绿色发光。
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本文讨论了有机发光二极管(OLED),强调了其在对比度和柔性方面的优势。介绍了一种使用溶液加工法制备OLED器件的简单且成本效益高的方法。
使用热激活延迟荧光(TADF)发光材料通过溶液加工法制备有机发光二极管(OLED)器件,可实现可扩展、节能且柔性的光电子平台。该方法满足了对高纯度有机发光材料和可重复器件结构的需求,推动了先进显示与传感技术的快速发展。其与柔性基底的良好兼容性,使其成为下一代生物制药诊断和可穿戴健康监测系统的关键使能技术。
这种溶液加工的OLED制备方法适用于生物制药研发流程中的早期发现、器件原型开发以及临床前验证阶段。