A evaporação térmica a vácuo é usada em pesquisa e indústria, e é de longe a técnica mais usada para produzir diodos orgânicos emissores de luz. A principal vantagem dessa técnica é a produção de estruturas de alta qualidade e facilmente reprodutíveis, que podem ser traduzidas em dispositivos de alta eficiência. Comece com dois substratos padronizados.
Estes substratos de vidro revestidos de 24 milímetros ITO foram padronizados com listras de quatro milímetros. Enxágüe cada substrato com acetona por cerca de 10 segundos, depois seque-os com uma arma de nitrogênio. Em seguida, submergir os substratos em um recipiente de acetona, coloque o recipiente em um banho ultrassônico por 15 minutos.
Quando feito, transfira os substratos para um recipiente com álcool isopropílico. Não se esqueça de sinalizar ambos os recipientes do lado que está voltado para os filmes da ITO. Coloque este recipiente no banho ultrassônico por mais 15 minutos.
Após o segundo banho ultrassônico, remova os substratos e seque-os com uma arma de nitrogênio. Coloque substratos secos em uma plataforma adequada para um limpador de plasma. Antes de prosseguir, certifique-se de que não há resíduos ou manchas nos substratos.
Use um multimímetro nas áreas da almofada para garantir que a ITO esteja voltada para a frente. Em seguida, vá para um limpador de plasma de oxigênio, e colocou os substratos lado ITO para cima. Limpe-os por seis minutos.
Após a limpeza do plasma, prepare-se para etapas de evaporação. Conecte os substratos ao suporte do substrato com a máscara A, usada para a evaporação de todas as camadas orgânicas, certificando-se de que o ITO está voltado para baixo. Em caso de dúvida, teste novamente com o multimetro.
Tenha uma segunda máscara pronta, Máscara B, para a evaporação do Alumínio. Em seguida, coloque a máscara A na máscara B.Leve o suporte do substrato e as máscaras para a antecâmara do porta-luvas, onde fica a câmara de evaporação. Em seguida, prepare os diferentes pós orgânicos e outros materiais necessários para este dispositivo, e adicione-os à câmara.
Ao trabalhar em um porta-luvas, antes de adicionar algo novo à câmara, evacue e refile três vezes a antecâmara, para evitar que qualquer oxigênio entre no porta-luvas. Coloque a máscara A na prateleira do depoimento. Coloque a máscara B em uma prateleira alternativa.
Por fim, coloquem os pós orgânicos em suas respectivas áreas. Em seguida, feche a câmara e inicie o procedimento de vácuo. Quando a pressão estiver baixa, inicie o fluxo de água de resfriamento e rotação de substratos.
Esta é uma representação da visão superior do substrato e seção transversal de um pixel no início da sequência de evaporação. Deposite 40 nanômetros de NPB pré-aquecido quando sua taxa de evaporação é de cerca de 1 angstrom por segundo. Após o cadinho NPB esfriar, co-evaporar 18 nanômetros de CBP pré-aquecido, e 2 nanômetros de DPTZ-DBTO2 pré-aquecido, usando diferentes taxas de evaporação.
A etapa de co-evaporação é crucial para garantir um bom desempenho do dispositivo. As taxas de co-evaporação devem ser mantidas durante todo o procedimento, para garantir que a razão seja a mesma em toda a camada. Em seguida, evaporar 60 nanômetros de TPBi pré-aquecido a cerca de um angstrom por segundo.
Então, evaporar um nanômetro de flúor de lítio pré-aquecido. Quando o cadinho de flúor de lítio estiver frio, coloque a máscara A na máscara B e deposite 100 nanômetros de alumínio pré-aquecido a cerca de um angstrom por segundo. Depois de ventilar, remova o substrato da câmara de evacuação.
É assim que ele aparece após os passos de evaporação, e visto através do substrato de vidro. Há quatro pixels. Nesta visão esquemática, note que o uso do Máscara B com diferentes tamanhos de almofadas permitiu quatro pixels com dois tamanhos diferentes.
Dois por quatro centímetros quadrados, e quatro por quatro centímetros quadrados. Mova os substratos para um estágio de encapsulamento, remova-os de seu suporte e coloque-os no palco com os filmes evaporados voltados para a frente. Disperse a resina para desenhar um quadrado que engloba todos os pixels evaporados.
Em seguida, coloque um vidro de encapsulamento em cima da resina, para fixá-lo no dispositivo. Quando estiver pronto, uv curar os substratos de acordo com as instruções de resina. O encapsulamento garantirá que o dispositivo não se degrade com oxigênio ou umidade, no final, garantindo sua qualidade.
Caracterize o OLED usando uma esfera de integração. Antes da caracterização, inspecione o OLED. Verifique se as listras ITO fora do vidro de encapsulamento do OLED estão limpas.
Coloque o OLED na esfera de integração. Confirme se o ânodo está conectado à almofada ITO, e o cátodo está conectado às almofadas de alumínio. Quando as conexões forem feitas, feche a esfera de integração e prossiga com medidas de caracterização.
Este enredo tem a densidade atual em função da tensão em preto. Ele também tem a luminância em função da tensão em vermelho. A tensão na qual a luz é detectada pela primeira vez é de quatro volts.
Em altas tensões, a degradação do dispositivo torna-se aparente, com a queda de luminância aqui aparecendo em torno de 13 volts. Essas parcelas permitem comparação com outros dispositivos. Esta é a eficiência quântica externa em função da densidade atual.
Aqui estão a eficiência luminosa em preto, e referida com o eixo esquerdo, e a eficiência atual em azul, e referida ao eixo direito, cada uma em função da tensão. Finalmente, este enredo de luz emitida em função do comprimento de onda para diferentes tensões demonstra que o comprimento de onda da emissão de pico não muda. Isso sugere que o dispositivo é opticamente estável.
Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que todos os materiais e superfícies de substrato são sensíveis ao ambiente. Parâmetros como temperatura, umidade, poeira e até oxigênio influenciam o desempenho do dispositivo. Após seu desenvolvimento, a técnica de evaporação térmica a vácuo mostrada aqui, abriu caminho para a geração atual de OLEDs.
Nesta geração, exploramos diferentes emissores e pilhas de conselhos de aplicativos, para displays e smartphones de painel plano. Este protocolo mostra uma maneira simples, mas eficaz de construir pilhas de dispositivos com um pequeno número de camadas orgânicas, que ainda permite a produção de sistemas de alta eficiência. Não se esqueça que trabalhar com solventes usados para limpeza pode ser perigoso.
Precauções como o uso de luvas apropriadas, roupas de laboratório e óculos de proteção devem ser sempre tomadas na realização deste procedimento.
