真空中的極少量雜質(zhì)會(huì)極大地影響OLED的壽命

發(fā)布：cyqdesign 2017-01-04 10:40 閱讀：1789

新的研究表明，真空中的雜質(zhì)的一小部分在制造過(guò)程中被納入了有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）內(nèi)，導(dǎo)致其壽命發(fā)生了很大的變化。通過(guò)減少制造過(guò)程中OLED在沉積室中停留的時(shí)間，可以降低雜質(zhì)的含量和提高壽命。對(duì)雜質(zhì)的分析表明，其來(lái)源包括先前沉積的材料和來(lái)自真空室部件的增塑劑。

　　重復(fù)性是科學(xué)的一個(gè)必要條件，但其常常困擾著研究有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）壽命的研究人員。來(lái)自日本的最新研究揭示了新的原因：在制造過(guò)程中，真空室中存在著雜質(zhì)，但是由于它的量非常小而很容易被忽視。

　　有機(jī)發(fā)光二極管使用一疊有機(jī)層將電轉(zhuǎn)換成光，這些有機(jī)層通常在真空中通過(guò)加熱源材料使其蒸發(fā)并沉積到低溫襯底上來(lái)形成。

　　雖然影響器件效率的問(wèn)題已經(jīng)得到了很好的理解，但是對(duì)于OLED是怎么樣以及為什么劣化以及隨著時(shí)間發(fā)生亮度下降還是沒有一個(gè)完整的理解。

　　問(wèn)題的復(fù)雜之處是，由看似相同的程序和條件但是由不同的研究小組制備的器件往往已非常不同的速率劣化，即使它們最初的性能是一樣的。

　　我們沒有辦法將這些重復(fù)性問(wèn)題歸結(jié)到已知的來(lái)源如真空室內(nèi)的剩余水量和原料的純度，一份在線發(fā)表在2016年12月13日《科學(xué)報(bào)告》上的報(bào)告提供一個(gè)新的思路，他們聚焦于真空室內(nèi)的環(huán)境分析。

　　“雖然我們經(jīng)常把真空室看做是干凈的環(huán)境，但是我們發(fā)現(xiàn)，即使沉積室處于室溫下，仍然有許多雜質(zhì)漂浮在真空中，”主要作者Hiroshi Fujimoto說(shuō)，他是福岡大學(xué)有機(jī)光子學(xué)與電子學(xué)研究i3中心（I3-OPERA）的首席研究員和九州大學(xué)的客座副教授。

　　由于這些雜質(zhì)在沉積室內(nèi)，這些研究人員發(fā)現(xiàn)，OLED在工作時(shí)由于劣化導(dǎo)致的變暗一定的量所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，也就是我們所說(shuō)的壽命，隨著OLED制作時(shí)在沉積室中所停留的時(shí)間越短，其會(huì)急劇的增加。

　　在考慮殘余水和源材料純度的變化之后仍然成立，表明控制和最小化器件的制造時(shí)間非常重要，這是一個(gè)很少被討論的參數(shù)。

　　來(lái)自住化化學(xué)分析服務(wù)有限公司（SCAS）的研究合作伙伴在OLED材料還沒有進(jìn)行蒸發(fā)的時(shí)候，通過(guò)將材料沉積在非常干凈的硅晶片上，并將其儲(chǔ)存在沉積室，證實(shí)了雜質(zhì)的累積隨著時(shí)間而增加。

　　通過(guò)使用一種被稱為液相色譜-質(zhì)譜分析的技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)很多的雜質(zhì)可以追溯到先前沉積的材料和來(lái)自真空室部件的增塑劑。

　　“這些雜質(zhì)的很少量進(jìn)入到了所制備的器件并造成壽命的巨大變化，”九州大學(xué)有機(jī)光子學(xué)與電子學(xué)研究（OPERA）中心主任Chihaya Adachi教授說(shuō)，他也參加了這項(xiàng)研究。

　　事實(shí)上，該新結(jié)果表明，雜質(zhì)的量甚至小于一個(gè)單分子層。

　　為了提高壽命的可重復(fù)性，行業(yè)中常采用的一個(gè)實(shí)用做法是對(duì)于特定的材料使用特定的沉積室，但這在學(xué)術(shù)界的實(shí)驗(yàn)室是很困難的，因?yàn)樵谶@些實(shí)驗(yàn)室往往只有有限數(shù)量的沉積系統(tǒng)可用于測(cè)試各種新材料。

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