L’évaporation thermique sous vide est utilisée dans la recherche et l’industrie, et est de loin la technique la plus utilisée pour produire des diodes électroluminescentes organiques. Le principal avantage de cette technique est la production de structures de haute qualité et facilement reproductibles, qui peuvent être traduites en dispositifs à haut rendement. Commencez par deux substrats à motifs.
Ces substrats en verre enduits ITO de 24 millimètres par 24 millimètres ont été modelés avec des bandes de quatre millimètres. Rincer chaque substrat avec de l’acétone pendant environ 10 secondes, puis les sécher à l’aide d’un pistolet à azote. Ensuite, submergez les substrats dans un récipient d’acétone, placez le récipient dans un bain ultrasonique pendant 15 minutes.
Une fois terminé, transférer les substrats dans un récipient avec de l’alcool isopropylique. N’oubliez pas de signaler les deux conteneurs sur le côté qui fait face aux films ITO. Placez ce récipient dans le bain ultrasonique pendant encore 15 minutes.
Après le deuxième bain ultrasonique, retirer les substrats et les sécher à l’aide d’un pistolet à azote. Placez les substrats secs dans une plate-forme adaptée à un nettoyeur plasma. Avant de procéder, assurez-vous qu’il n’y a pas de résidus ou de taches sur les substrats.
Utilisez un multimètre dans les zones de pad pour vous assurer que l’ITO est orienté vers l’avant. Ensuite, allez à un nettoyeur de plasma d’oxygène, et placé les substrats côté ITO vers le haut. Nettoyez-les pendant six minutes.
Après le nettoyage du plasma, préparez-vous aux étapes d’évaporation. Fixez les substrats au support du substrat avec le masque A, utilisé pour l’évaporation de toutes les couches organiques, en vous assurant que l’ITO est orienté vers le bas. En cas de doute, testez à nouveau avec le multimètre.
Préparez un deuxième masque, masque B, pour l’évaporation de l’aluminium. Ensuite, placez le masque A sur le masque B.Prenez le support de substrat et les masques à l’antichambre de la boîte à gants, où se trouve la chambre d’évaporation. Ensuite, préparez les différentes poudres organiques, et d’autres matériaux nécessaires pour cet appareil, et ajoutez-les à la chambre.
Lorsque vous travaillez dans une boîte à gants, avant d’ajouter quelque chose de nouveau à la chambre, évacuez et remplissez trois fois l’antichambre, afin d’éviter que de l’oxygène n’entre dans la boîte à gants. Placez le masque A sur l’étagère de dépôt. Placer le masque B sur une autre étagère.
Enfin, placez les poudres organiques dans leurs zones respectives. Ensuite, fermez la chambre et lancez la procédure de vide. Lorsque la pression est faible, commencer l’écoulement de l’eau de refroidissement et la rotation du substrat.
Il s’agit d’une représentation de la vue supérieure du substrat et de la section transversale d’un pixel au début de la séquence d’évaporation. Déposez 40 nanomètres de CNLC préchauffé lorsque son taux d’évaporation est d’environ 1 angstrom par seconde. Après refroidissement du creuset de la CNLC, évaporer 18 nanomètres de CBP préchauffé et 2 nanomètres de DPTZ-DBTO2 préchauffé, en utilisant différents taux d’évaporation.
L’étape de co-évaporation est cruciale pour assurer de bonnes performances de l’appareil. Les taux de co-évaporation doivent être maintenus tout au long de la procédure, pour s’assurer que le rapport est le même sur l’ensemble de la couche. Ensuite, évaporez 60 nanomètres de TPBi préchauffé à environ un angstrom par seconde.
Puis, évaporer un nanomètre de fluorure de lithium préchauffé. Lorsque le creuset au fluorure de lithium est frais, placez le masque A sur le masque B et déposez 100 nanomètres d’aluminium préchauffé à environ un angstrom par seconde. Après l’évacuation, retirer le substrat de la chambre d’évacuation.
C’est ainsi qu’il apparaît après les étapes d’évaporation, et vu à travers le substrat de verre. Il y a quatre pixels. Dans cette vue schématique, notez que l’utilisation du masque B avec différentes tailles de pad a permis quatre pixels avec deux tailles différentes.
Deux par quatre centimètres carrés, et quatre par quatre centimètres carrés. Déplacez les substrats à un stade d’encapsulation, retirez-les de leur support et placez-les sur scène avec les films évaporés orientés vers l’avant. Dispersez la résine pour dessiner un carré qui englobe tous les pixels évaporés.
Ensuite, placez un verre d’encapsulation sur le dessus de la résine, pour le fixer sur l’appareil. Une fois prêts, les UV guérissent les substrats selon les instructions de résine. L’encapsulation garantira que l’appareil ne se dégrade pas avec de l’oxygène ou de l’humidité, en fin de compte, assurant sa qualité.
Caractérisez l’OLED à l’aide d’une sphère d’intégration. Avant la caractérisation, inspectez l’OLED. Vérifiez que les rayures ITO à l’extérieur du verre d’encapsulation de l’OLED sont propres.
Placez l’OLED dans la sphère d’intégration. Confirmez que l’anode est reliée à la garniture ITO et que la cathode est reliée aux coussinets en aluminium. Lorsque les connexions sont faites, fermez la sphère d’intégration et procédez à des mesures de caractérisation.
Cette parcelle a la densité actuelle en fonction de la tension en noir. Il a également la luminance en fonction de la tension en rouge. La tension à laquelle la lumière est détectée pour la première fois est de quatre volts.
À haute tension, la dégradation de l’appareil devient évidente, avec la baisse de luminosité apparaissant ici à environ 13 volts. Ces parcelles permettent la comparaison avec d’autres appareils. Il s’agit de l’efficacité quantique externe en fonction de la densité actuelle.
Voici l’efficacité lumineuse en noir, et référé avec l’axe gauche, et l’efficacité actuelle en bleu, et se référait à l’axe droit, chacun comme une fonction de tension. Enfin, cette parcelle de lumière émise en fonction de la longueur d’onde pour différentes tensions démontre que la longueur d’onde du pic d’émission ne change pas. Cela suggère que l’appareil est optiquement stable.
Tout en essayant cette procédure, il est important de se rappeler que tous les matériaux et les surfaces du substrat sont sensibles à l’environnement. Des paramètres tels que la température, l’humidité, la poussière et même l’oxygène influencent les performances de l’appareil. Après son développement, la technique d’évaporation thermique sous vide montrée ici, a ouvert la voie à la génération actuelle d’OLED.
Dans cette génération, nous explorons différents émetteurs, et des piles de conseils d’application, pour les écrans plats et les smartphones. Ce protocole montre un moyen simple, mais efficace, de construire des piles d’appareils avec un petit nombre de couches organiques, qui permet toujours la production de systèmes à haut rendement. N’oubliez pas que travailler avec des solvants utilisés pour le nettoyage peut être dangereux.
Des précautions telles que l’utilisation de gants appropriés, de vêtements de laboratoire et de lunettes de protection doivent toujours être prises lors de l’exécution de cette procédure.
