_ Oamenii de știință colaboratori oferă informații despre îmbunătățirea OLED-ului albastru performanță pentru afișaje și iluminat

Oamenii de știință de la Laboratorul Național de Fizică (NPL) au colaborat cu Institutul Avansat de Tehnologie Samsung (SAIT) la un nou studiu pentru a înțelege mai bine degradarea diodelor emițătoare de lumină organice albastre ( OLED-uri). Studiul a fost publicat în Nature Communications.

Mecanismele de degradare – fizice, chimice sau altceva – care provoacă defectarea OLED-urilor albastre nu sunt încă pe deplin înțelese. Acest lucru limitează stabilitatea OLED-urilor albastre și, prin extensie, durata de viață a tehnologiei OLED în ecranele de afișare colorate și iluminat.

Prima diodă emițătoare de lumină polimerică (PLED) a fost creată la NPL în 1975. A folosit o peliculă polimerică de până la 2,2 micrometri grosime situată între doi electrozi de injectare a încărcăturii. De atunci, evoluția tehnologiei OLED roșu și verde a dus la ca aceste OLED-uri colorate să fie acum comparabile cu LED-urile convenționale.

Înțelegerea mecanismului de degradare al OLED-urilor albastre este esențială pentru a le îmbunătăți performanța și stabilitatea. Cu toate acestea, OLED-urile sunt formate din straturi foarte subțiri de molecule organice, iar eșantionarea chimică a straturilor organice la scară nanometrică și a interfețelor cu suficiente informații analitice este o provocare.

Pentru a aborda această problemă de lungă durată, echipa NPL / SAIT a folosit OrbiSIMS, un Tehnica inovatoare de imagistică prin spectrometrie de masă, inventată la NPL în 2017. Echipa a folosit spectrometria de masă la scară nanometrică a OrbiSIMS pentru a identifica, pentru prima dată, molecule de degradare ale OLED-urilor albastre cu o sensibilitate fără precedent și a le localiza cu o rezoluție de șapte nanometri în adâncimea arhitecturii OLED-uri cu mai multe straturi. .

Echipa a descoperit că degradarea chimică este legată în principal de pierderea de oxigen în molecule de la interfața dintre straturile de emisie și transportul de electroni. Rezultatele OrbiSIMS au arătat, de asemenea, o creștere cu aproximativ un ordin de mărime a duratei de viață a dispozitivelor OLED care utilizează materiale gazdă ușor diferite.

Rezultatele și metoda descrise în studiu pot informa și conduce eforturile viitoare de îmbunătățire a performanței. de noi arhitecturi OLED albastre și ajută producătorii de tehnologie de afișare să dezvolte afișaje de mai bună calitate, cu durate de viață mai lungi. Metoda a fost deja folosită într-un alt studiu condus de Samsung și Institutul Avansat de Știință și Tehnologie din Coreea (KAIST), care a fost publicat și în Nature Communications.

Dr. Gustavo Trindade, unul dintre autorii principali ai studiului NPL a spus: „Cercetarea noastră – care a fost selectată ca opțiune de editor în cadrul temei „dispozitive” – ne-a permis să identificăm molecule de degradare care sunt produse de reacție localizate la interfața dintre emisie și transportul de electroni. straturi (ETL/EML)."

"Prezența acestor molecule de degradare se corelează negativ cu durata de viață a OLED-urilor albastre. În plus, am arătat că dispozitivele cu materiale gazdă modificate subtil au intensități mult reduse ale produselor de degradare interfațală. și prezintă o durată de viață superioară.”

Profesorul Ian Gilmore, autorul corespondent al studiului NPL, a spus: „OrbiSIMS permite o încredere ridicată în identificarea moleculelor complexe cu sensibilitate attomole și localizare simultană la un strat de mai puțin de șapte nanometri. . Acest lucru nu poate fi realizat folosind metode tradiționale LC-MS de înaltă performanță care necesită dizolvarea dispozitivului. OrbiSIMS ca instrument de diagnosticare pentru degradarea OLED-urilor poate juca un rol vital în furnizarea de informații pentru dezvoltarea viitoare a materialelor și a arhitecturii dispozitivului."

Dr. Soohwan Sul și Dr. Joonghyuk Kim, autorii principali ai studiului SAIT, au declarat: „Am fost încântați să lucrăm cu echipa NPL a profesorului Ian Gilmore pentru a aplica OrbiSIMS pentru prima dată pentru a studia degradarea diodelor organice emițătoare de lumină (OLED), care este în prezent unul dintre obstacolele majore pentru industria OLED”.

„Datorită dezvoltării OrbiSIMS cu rezoluția sa fără precedent de adâncime/masă și capacitatea de analiză intacte a moleculelor organice, acum putem diagnostica și răspunde la o varietate de probleme restante ale dispozitivelor electronice organice, cum ar fi OLED-uri."

(Fluierul)