Project R-9876

Gepixeld design voor OLEDs (Onderzoek)

Organische lichtemitterende apparaten (OLED) zijn een veelbelovende lichtbron voor toekomstige toepassingen vanwege hun hoge lichtrendement. Echter vanwege de grote verliezen van de uit koppeling - en het Lambertiaanse stralingspatroon - de praktisch gebruik van deze apparaten is een uitdaging. Voor externe efficiëntie en modulatie van het stralingspatroon micro-lenzenreeks kan worden gebruikt. Omdat de geavanceerde fabricage met lithografie duur en moeilijk in massa is fabricage van een nieuwe methode met behulp van een inkjetprinter (inkjet-etsen) gecombineerd met oppervlaktemodificatie is onderzocht. Een typische OLED-stapel bestaat uit verschillende materialen die zijn gestapeld in een gelaagde lay-out. Er treedt een golfgestuurd verlies op omdat verschil van brekingsindex n van de lagen. Het gebruik van een glassubstraat met nglass = 1,5 is bijvoorbeeld anders van lucht met nair = 1,0. Het licht zal dus alleen worden gekoppeld aan hoeken die groter zijn dan de kritische hoek, zoals lagere volledig worden weergegeven (onderstaande vergelijking). Bovendien gebeurt dit niet alleen in het kruispunt tussen lucht en glas, maar ook in alle lagen met verschillende brekingsindexen. Om het verlies als gevolg van totale reflectie op de substraat-luchtinterface te verminderen, zijn sferische lenzen geproduceerd om vermijd totale reflectie op substraat / lucht-interface. Voor een eenvoudigere productie met behulp van het inkjetprintproces worden macrolnen gebruikt. State-of-the-art processen zijn fotolithografie en gerelateerde processen om lenzen of lensarrays te maken. Echter, deze processen zijn niet geschikt voor massaproductie en zijn duur. Bovendien is het materiaalafval erg hoge en ontwerpveranderingen zijn moeilijk te vervullen. Drop-on-demand inkjetprinten past dus bij de toepassing. In de volgend rapport, zal de creatie en verbetering van een drukproces voor lenzen worden beschreven, gekarakteriseerd en geoptimaliseerd. De lenzen worden met inkjet bedrukt in een reservoir-structuur om hun contacthoek (CA) te vergroten en creëren high-CA-lens (-arrays), die kan worden afgestemd op hun geometrie. Voor de reservoirstructuur, een inkjet etsproces het gebruik van PMMA-substraat zal worden toegepast. Creatie van een lensreservoir met inktjetetsen. Het gebruikte substraat is een dunne PMMA-folie, die kan worden geëtst heks Anisool. Als gevolg van het koffievlekeffect wordt het opgeloste PMMA naar de vastgezette rand van de anisool getransporteerd druppeltje. Omdat verdamping aan de rand sneller is (en een laag Marangoni-effect vanwege de lage oppervlaktespanning van anisool) laminaire stroming van binnen naar buiten wordt gevormd en transporteert de PMMA. Bij het verdampen, de PMMA stolt en creëert een muurachtige structuur. In plaats van een grote druppel af te drukken, is een ringachtige vorm nodig, zoals de het etsen van de PMMA zal leiden tot een verhoogde oppervlakteruwheid. Het ringvormige printpatroon behoudt de lage ruwheid aan de binnenkant van het reservoir, waar de lens wordt geplaatst, zodat ongewenste lichtverstrooiing kan zijn vermeden. Cruciaal voor het drukproces is de voorbehandeling van het oppervlak om de kwaliteit en hoogte van het oppervlak te verbeteren reservoirs dramatisch. Het PMMA-substraat wordt eerst met plasma behandeld en vervolgens gesilaniseerd (APTES ((3- Aminopropyl) triethoxysilaan)) om de contacthoek te vergroten en de verspreiding van de vloeistof te verminderen, waardoor er scherp wordt afgedrukte lijnen. Om de lens zelf te maken, wordt het materiaal (Norland NOA 89) met een inkjetprinter in de reservoirstructuur gedrukt en vervolgens uitgehard met UV-licht. Om de contacthoek van de lens te maximaliseren, moet de silanisatie opnieuw worden gedaan zoals hierboven beschreven maar met een andere silaan. FOTCS (Trichloor (1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroctyl) silaan) liet bij kamertemperatuur zien veelbelovende resultaten voor grote contacthoeken.

01 juni 2019 - 30 juni 2019