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エレクトロスプレー法を用いたPLEDの製造

École de Technologie Supérieureの研究グループが、エレクトロスプレー法を用いたPLEDの製造方法を開発しました。

この研究成果は、ACS Omegaに掲載されています。


この記事は下記論文の紹介記事です。

論文:

Guo, Xiaohang, et al. "Hybrid Color-Tunable Polymer Light-Emitting Diodes Using Electrospraying." ACS Omega (2019).

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsomega.9b02666


ポリマー発光ダイオード(PLED)は、主に柔軟性、大面積の拡張性などの独自の利点により、新世代の低コストの固体照明デバイスとフラットパネルディスプレイに向けて、学術研究と産業研究の両方に広く関心を寄せています。


30年近く前にポリフェニレンビニレン(PPV)ベースのPLEDに関する最初の報告以来、複数の発光ポリマーシステムが提案されました。最近では、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン]またはMEH-PPVを含む発光ポリマーシステムのそれぞれに、赤色、緑色、及び青色発光ポリマーとして作用するPLEDが開発され、また、赤、緑、青の発光ポリマーを組み合わせることにより、フルカラーディスプレイも実現しています。

ただし、PLEDの高い熱安定性、長い動作寿命、および高効率の可能性を満たすには、通常、多層アーキテクチャが必要です。通常、このようなデバイスは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を組み合わせたものです。

しかし、一般的な有機溶媒の溶解度は、これらの多層PLEDデバイスの製造時に大きな課題となっています。


上記課題に対し、同研究グループは、アクティブ領域として共役ポリマー微粒子の均一な層を使用して、簡単なワンステップPLEDデバイス製造を実現するために、エレクトロスプレー技術を活用しました。



7つのエレクトロスプレーパラメーターを分析した結果、3つの重要なパラメーターが統計的に識別され、薄いエレクトロスプレー微粒子層を得るために最適化されました。最適化されたエレクトロスプレー条件を使用して、16.1 mA / mm 2のピーク電流密度の単色赤色発光PLED(MEH-PPV)13.5 Vのバイアスと3.2%のピーク外部量子効率の下で正常に製造されています。


混合ポリマー液滴ベースの層の均一性を制御することは比較的困難であり、これらのPLEDデバイスの全体的な性能はまだ不十分ですが、今回確認したアプローチは、制御可能な特性を備えたハイブリッド多材料共役ポリマーベースの光電子デバイスを簡単に製造するための新しいパラダイムを提供すると考えています。

このため、今回得られた結果は、低コストのPLEDデバイスに大きな変化と明るい未来をもたらす可能性があると考えられます。


#PLED #エレクトロスプレー


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