Ανάπτυξη Οργανικών Διόδων Εκπομπής Φωτός (OLEDs) για φωτισμό και μελέτη των παραγόντων που επιδρούν στην απόδοσή τους
Creators: name: Κόκκινος, Δημήτριος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Πολυμερικά OLED
Οργανικά Τυπωμένα Ηλεκτρονικά
Διαδικασίες R2R
Polymer OLEDs
Organic Printed Electronics
R2R processes

description: Η ανάγκη να αντικατασταθούν τα τοξικά, σπάνια και ακριβά υλικά κατασκευής πηγών φωτός στερεάς κατάστασης LED με υλικά βασισμένα στον άνθρακα C οδήγησε στην εμφάνιση της τεχνολογία των οργανικών LED (OLED). Τα τελευταία χρόνια έμφαση έχει δοθεί στα πολυμερικά υλικά για εκπομπή φωτός από πηγές μαλακής ύλης (PLED). Οι φυσικές ιδιότητες των πολυμερών άνοιξαν το δρόμο για μια πληθώρα αναφορών πειραματικής ανάπτυξης και βελτιστοποίησης εύκαμπτων συσκευών με εκτυπωμένα στρώματα εκπομπής φωτός και αγωγής φορέων χωρίς ωστόσο να απεγκλωβίζονται εξολοκλήρου από τις κοστοβόρες και μικρής κλίμακας τεχνικές κενού. Στην εργασία αυτή διερευνούμε και χαρακτηρίζουμε μια σειρά πολυμερικών υλικών εκπομπής (καινοτόμων και εμπορικών), μιας εκτεταμένης γκάμας χρωμάτων, με τις τεχνικές φασματοσκοπίας Φωτοφωταύγειας (ΦΦ) και Φασματοσκοπικής Ελλειψομετρίας (ΦΕ) προσπαθώντας να βρούμε κάποιο συσχετισμό μεταξύ των συλλεγόμενων δεδομένων. Αναπτύσσοντας πρότυπες άκαμπτες συσκευές PLED μπορέσαμε να καταγράψουμε τα φάσματα Ηλεκτροφωταύγειας (ΗΦ) κάθε υλικού αποκαλύπτοντας ομοιότητες και διαφορές με τα φάσματα ΦΦ. Καταγράψαμε τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά και εγγενείς κβαντικές αποδόσεις για κάθε πολυμερές. Με την βοήθεια της ΦΕ προσδιορίσαμε τα βέλτιστα πάχη των διαδοχικών στρωμάτων. Προχωρώντας ένα βήμα παραπέρα, ερευνήσαμε και αντικαταστήσαμε εκείνα τα υμένια που στέκονταν εμπόδιο στην πλήρη μεταφορά της ανάπτυξης των PLED σε τεχνικές εκτύπωσης μεγάλης κλίμακας όπως η Εναπόθεση Σχισμής (Slot Die). Χρησιμοποιώντας κυρίως την τεχνική Slot Die αναπτύξαμε τα πρώτα εύκαμπτα πλήρως εκτυπωμένα PLED τα οποία χαρακτηρίστηκαν όμοια με τα πρότυπα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι είναι δυνατό να φτάσουμε τις αποδόσεις των πρότυπων ΡLED στις εύκαμπτες συσκευές. Παρατηρήθηκαν μια σειρά φαινομένων που αφορούν την απόδοση λειτουργίας των εύκαμπτων PLED λόγω ηλεκτρικής καταπόνησης και αύξηση της θερμοκρασίας
description: The need to replace the toxic, rare and expensive materials of producing solid state LED as light sources with the alternative carbon-based C materials led to the emergence of organic LED (OLED) technology. In recent years, emphasis has been placed on polymeric materials for light emission from soft material sources (PLED). The physical properties of the polymers have paved the way for a wealth of reports of experimental development and optimization of flexible devices with printed light emission and carrier treatment layers without, however, being totally exhausted by cost-cutting and small-scale vacuum techniques. In this study we investigate and characterize a series of polymeric (innovative and commercial) broadcasting materials, an extensive range of colors, Photoluminescence spectroscopy (PL) and Spectroscopic Ellipsometry (SE) techniques, trying to find a correlation between the collected data. By developing standard rigid PLED devices we were able to record the Electroluminescence (EL) spectra of each material revealing similarities and differences with the PL. We recorded the electrical characteristics and intrinsic quantum efficiency for each polymer. With the help of the SE we have determined the ideal thicknesses of the layers involved. Moving one step further, we investigated and replaced those films that were blocking the full transfer of PLED growth to large-scale printing techniques such as Slot Die. Using mainly the Slot Die technique we developed the first flexible fully-printed PLEDs that were characterized in the same way as standard ones. The results showed that it is possible to achieve the efficiency of the PLED standard devices as well as on flexible. A number of phenomena have been observed regarding the performance of flexible PLED depending the electrical load and temperature increase