Новые направления в развитии технологии изготовления органических светодиодов

Международное общество оптики и фотоники (SPIE)

В статье «Гибкие органические светодиоды (OLEDs) для твердотельных осветительных устройств» группа исследователей из Университета науки и технологии (Поханг, Южная Корея) сообщила о достижениях в трех важных областях — гибкие электроды, методы гибкой инкапсуляции и гибкие подложки. Статья появилась в последнем выпуске журнала Journal of Photonics for Energy.
Органические светодиоды рассматриваются как перспективные, поскольку они тонкие, имеют малый вес, большую энергоэффективность, а также в них используются экологичные материалы.

Тенденцией в совершенствовании органических светодиодов является попытка изготовить их на пластиковой подложке для обеспечения гибкости, прочности и малого веса. В своей статье авторы Фрэнки Соу (Franky So) и его коллеги из Университета штата Северная Каролина Уолтер и Ида Фримен (Walter and Ida Freeman) и сотрудничающий с ними редактор журнала приводят обзор технических проблем и их решений в этом важном направлении.

Мин-Хо Парк и другие исследователи из Поханга провели испытания разнообразных прозрачных электродов как гибкой альтернативы доступных в настоящее время приборов на основе оксидов индия и олова (ITO). Это хрупкие материалы, и их стоимость постоянно растет. В результате испытаний были определены этапы, которые позволят сделать изготовление гибких твердотельных осветительных приборов коммерчески выгодным:

• разработка гибкого электрода, обладающего большой электропроводностью и устойчивостью к изгибам, небольшим количеством дефектов, гладкой поверхностью и продолжительным сроком службы;
• уменьшение скорости перехода вода — испарение в используемых материалах для повышения устойчивости светодиодов к воздействию влаги.

В органических светодиодах свет излучается в результате протекания тока через один или несколько тонких слоев органического полупроводника, которые могут быть скомпонованы из любых разнообразных материалов, взятых в очень маленьких количествах — на уровне молекул. Полупроводники располагаются слоями между положительно и отрицательно заряженными электродами. Эти слои нанесены на опорную поверхность, называемую подложкой, и защищены от воздействия воздуха тонким слоем герметика (обычно это стекло).

Исследователи из Поханга практически подтвердили, что гибкие электроды, изготовленные из таких материалов, как графен, проводящие полимеры, серебряные нанопровода (AgNWs) и многослойные структуры диэлектрик-металл-диэлектрик, обладают хорошими электрическими, оптическими и механическими характеристиками.

Однако все еще существуют разнообразные проблемы с обеспечением надежности, достижением необходимой электропроводности, гладкости поверхности и стоимости изготовления этих приборов. Для достижения этих целей, а также для повышения надежности, необходимо использовать существующие технологии производства гибких подложек и герметизации.