게시 및 게시 날짜 : 2012/08/15

빛나는 무료 바카라 EL 장치 내부의 상태 측정 및 평가

-밀봉 된 무료 바카라농 EL 장치의 분자는 처음으로 평가 될 수 있습니다-

포인트

  • 선택적으로 비파괴 적으로 장치 내부의 특정 무료 바카라농 층 인터페이스에 대한 정보를 측정하면서 무료 바카라농 EL 장치가 빛을 방출하게합니다
  • 무료 바카라농 EL 장치의 제조 및 평가 기술을 갖춘 고급 측정 기술 레이저 분광법
  • 무료 바카라 전자 장치의 특성 개선 및 악화 분석을위한 비파괴 분석 응용

요약

바카라 커뮤니티 [Nomaguchi ARI 의장] (이하 "AIST")Nanosystems Research Division[연구 부서 이사 Yase Kiyoshi] Miyamae Takayuki, Nanosystems 측정 그룹의 최고 연구원,Flexible Electronics Research Center[연구 센터 이사 Kamata Toshihide] 인쇄 전자 장치 팀 Takada Tokuyuki 연구팀은 현재 차세대 화학 재료 평가 기술 연구 협회 [Tomizawa Ryuichi의 ​​회장] ( "Cereba")와 협력하고 있습니다다층 적층 무료 바카라 EL 장치우리는 내부 무료 바카라층의 인터페이스에서 특정 분자의 거동을 선택적으로 측정하는 방법을 개발했으며, 처음으로 장치 내에서 전하의 동작을 성공적으로 측정했습니다

이 방법은 최첨단 레이저 분광법 방법을 사용하여 무료 바카라 EL 장치 내의 특정 무료 바카라 층 인터페이스에서 분자의 진동 스펙트럼을 측정합니다 또한, 무료 바카라 EL 측정에서, 전기장이 농축되는 계면에서 신호를 향상시키는 현상을 이용함으로써, 장치를 파괴하지 않고 발광하는 다층 무료 바카라 EL 장치 내부의 무료 바카라 층의 분자 상태는 평가 될 수있다 이것은 Cereba의 실용적인 무료 바카라농 EL 장치 제조 및 평가 기술과 함께 AIST의 고급 측정 기술 융합에 의해 만들어진 세계 최초의 성과입니다

이번에 개발 된 방법은 무료 바카라 EL 장치의 수명을 분자 수준 정보로부터 확장하는 데 필요한 요소의 재료 악화 및 계면 저하를 나타내는 것으로 예상된다

미국 아카데믹 저널 에서이 기술의 세부 사항을 참조하십시오 "응용 물리학 편지"2012 년 8 월 15 일 (Eastern US Time)에 온라인으로 출판 될 예정입니다 Applied Physics의 가을 학회에서 Ehime University와 Matsuyama University (Matsuyama City, Ehime Prefecture)에서 열릴 예정입니다 (도쿄 Bunkyo-Ku) 2012 년 9 월 18 일부터 21 일까지

개념 다이어그램 이미지
광을 방출하는 다층 적층 무료 바카라체 EL 장치의 레이저 분광기 개념 다이어그램


개발의 사회적 배경

최근에, 넓은 시야각 및 저전압 구동을 갖는 조명 방출 장치와 비디오 재생 기능과 같은 탁월한 성능, OLED (Organic Light Emiting Diodes)의 적용은 차세대 평면 스크린 TV, 스마트 폰, 조명 등에 관심을 끌고 있습니다 특히, 다른 특성을 갖는 여러 층의 무료 바카라농 층이 쌓이는데, 밝기가 높은 실용적인 무료 바카라 EL 장치가 사용됩니다 이 무료 바카라 EL 장치는 건조제와 밀봉되어 산소와 물의 영향을 제거하기 위해, 이는 악화의 주요 원인 인 산소와 물의 영향을 제거하며, 외부에서 무료 바카라 EL 장치 본체에 액세스하는 유일한 방법은 장치로 이어지는 전극의 정보 또는 빛을 추출하는 투명 창을 통과하는 것입니다 그러나, 장치 작동 중 무료 바카라물 및 강한 광 방출에 의해 방출 된 형광 및 강한 광 방출에 의해 차단되었고, 빛을 사용하여 많은 평가 및 측정 방법을 사용하기가 어려웠으며, 실제 악화 행동을 조사하는 유일한 방법은 전기 특성 및 모델 분석을 파괴하고 내부를 분석하는 것과 같이 장치를 간접하고 제한하는 방법을 조사하는 것이 었습니다 특히, 장치를 분해하고 분석하는 방법은 요소를 분해하는 모든 효과와 불순물 오염의 모든 영향을 제거 할 수 없다는 문제가 있습니다 또한, 설치되지 않은 장치가 사용될 때, 외부 물 등의 영향으로 인한 악화는 동시에 진행되므로 분자 수준에서 장치의 원래 악화 만 분리하고 평가하기가 어렵습니다 따라서, 오랜 기간 동안 작동 할 때 발생하는 느린 악화 메커니즘은 무료 바카라 EL 장치의 현재 구조가 제안 된 이후 25 년 이상 통과 된 후에도 여전히 알려져 있지 않습니다 또한, 실제 수준의 다층 적층 무료 바카라 EL 장치에서, 다수의 무료 바카라농 층의 정보는 겹치며 분리 될 수 없으므로 열화와 관련하여 개별 무료 바카라 층의 거동을 평가하기가 매우 어렵다 높은 탈선 디스플레이 및 조명에서 무료 바카라농 EL 장치의 실제 적용의 핵심 인 다층 무료 바카라농 EL 장치의 수명을 연장하기 위해, 장치를 파괴하지 않고 실제 장치 구조를 사용하여 어떻게 장치의 악화를 유발할 것인지를 알아야하는 것이 긴급히 필요했습니다 따라서, 장치가 밀봉되어 있고 구동 중에 더욱도 다층 무료 바카라농 EL 장치의 개별 무료 바카라 층의 비파괴 평가 및 측정을 허용하는 기술이 필요하다

연구 이력

AIST는 재료 표면 및 인터페이스에 대한 분자 정보를 선택적으로 측정하고 평가하는 방법을 선택했습니다합계 주파수 생성 분광학

CEREBA는 AIST 내에서 평가 연구 및 개발 허브로 설립되어 차세대 화학 물질에 대한 평가 및 분석 기술의 개발 및 공유를 통해 빠른 상업화에 기여하고, 무료 바카라 전자 재료, 특히 무료 바카라농 EL 물질에 대한 설계 및 제조 기술을 개발하고 있으며, 이는 무료 바카라농 EL 물질을위한 통일 ​​된 평가 기준 및 기기가 평가를받지 않은 장치에 사용 된 장치에 사용 된 장치에 대한 통일 된 평가 기준 및 기기 몸통을 개발하고 있습니다 그들을 기반으로하는 기술

이 연구 개발은 과학 홍보를 위해 일본 사회의 과학 연구를위한 보조금 및 과학 혁신 기술 개발 프로젝트 (2010-2015) 프로젝트를 통해 과학 홍보 연구소가 의뢰 한 프로젝트를 통해 수행되었습니다

연구 컨텐츠

무료 바카라 EL 장치는 서로 다른 특성을 갖는 무료 바카라 층이 두 개의 전극 사이에 쌓여 샌드위치되는 구조를 갖는다 전극 사이에 전압을 적용함으로써 요소는 빛을 방출합니다 표준 다층 무료 바카라 EL 장치에서, 대략 3 내지 5 개의 무료 바카라 층이 투명 전극에서 적층되고, 총 두께는 약 200 나노 미터이다 또한, 산소와 물의 영향을 방지하기 위해 건조제가있는 밀봉 된 상태로 만들어집니다 (그림 1) 이번에는 측정에 사용 된 요소는 6 가지 유형의 무료 바카라물을 사용하는 다층 무료 바카라 EL 장치였으며, 휘도의 반감기 수명 (초기 휘도의 50%로 저하하는 데 필요한 시간)은 1000 CD/M2(평방 미터당 Candela)는 13,000 시간 이상입니다

이번에 개발 된 방법은 SFG 분광법을 적용하는 평가 분석 기술로, 두 가지 조명을 사용하는 적외선 레이저 라이트와 가시 레이저 조명을 사용합니다 SFG 분광법은 레이저 라이트를 사용하는 분광학의 한 유형이며 표면 또는 내부 고형물의 인터페이스에서 분자를 사용합니다진동 스펙트럼를 측정 할 수있는 기술입니다 SFG 분광법에 사용되는 가시 레이저 광의 파장은 변할 수 없지만, 표적 무료 바카라물의 흡수 파장 (색)에 따라 가시 레이저 광의 파장을 고 에너지 상태로 선택적으로 이동할 수있다이중 공명 효과"로 알려진 현상을 사용할 수 있습니다 이 이중 공명 효과를 활용함으로써, 장치 내의 다른 무료 바카라 층의 영향을 제외하고는 대상 무료 바카라 층으로부터 신호 만 향상되고 포착 할 수있다 또한, 레이저 라이트로 인한 요소의 손상을 제거하기 위해, SFG 분광기가 개선되어 레이저 강도가 정상 SFG 분광계의 10 분의 1 미만으로 감소 되더라도 해상도를 손상시키지 않고 측정을 수행 할 수 있습니다 무화과 도 1은 다층 무료 바카라 EL 장치의 실제 구조를 보여준다 SFG 분광법에 사용 된 가시적 레이저 광 및 적외선 레이저 광은 투명 기판 측에서 인시되고 측정되었다 무료 바카라 EL 장치가 작동하지만 SFG 라이트는이 EL 방출의 파장과 다른 파장을 가지며 빔과 같은 방식으로 특정 방향으로 생성되므로 필터 및 2 개의 분광계를 사용하여 강한 EL 방출로부터 명확하게 분리 될 수 있습니다

그림 1의 이미지
그림 1 다층 무료 바카라체 EL 장치의 개략도 및 SFG 분광법의 가벼운 유입/출력 방향

그림 2는 실제로 다층 무료 바카라 EL 장치를 실제로 구동 할 때 SFG 스펙트럼을 보여줍니다 이 측정은 일반적인 이리듐 복합체를 기반으로합니다를 사용한 다중 계층 무료 바카라 EL 장치 사용되었습니다 가시 레이저 빔의 파장을 간단하게 변경함으로써, 무료 바카라물의 흡수 파장이 서로 가까이 있으면, 복수의 무료 바카라 층으로부터의 신호를 동시에 포착 할 수있다 실제로, 전압 없이도도 1 도 2 (도 2의 왼쪽 중심에있는 스펙트럼), 다중 무료 바카라 층의 신호가 함께 혼합된다 그러나, 전압이 장치에 적용될 때, 전압이 적용되지 않은 상태와 명확하게 다른 스펙트럼이 측정된다 (도 2의 왼쪽 상단의 스펙트럼) 또한, 장치에 적용된 전압이 변경되면 전압의 변화에 ​​따라 신호 강도가 변경된 것으로 나타났습니다

이 기술은 전기장이 샘플에 적용되는 "전기장 유발 효과"라는 효과를 사용하여 적용된 전기장에 대한 응답으로 무료 바카라 층으로부터 SFG의 신호 구성 요소를 증가시킨다 무료 바카라물이 쌓이는 무료 바카라 EL 장치 내부에서 무료 바카라물이 사용됩니다이온화 전위ya전자 ​​친화력등의 차이로 인해 인접한 무료 바카라층간에 에너지 차이가 ​​발생하는 인터페이스가 있습니다 구동 중 무료 바카라 EL 장치 내부로 이동하는 전하는 에너지 차이가있는 인터페이스 근처에 로컬로 저장됩니다 이 축적 된 전하는 국부 전기장을 생성하므로 결과적으로 전하가 축적되는 무료 바카라 층의 SFG 신호 만 선택적으로 관찰됩니다

그림 2 : 다층 무료 바카라 EL 장치의 작동 중 스펙트럼 변화 및 전압이 적용될 때 무료 바카라 EL 장치의 광 발광
그림 2 다층 무료 바카라농 EL 장치 작동 중 스펙트럼 변화
(왼쪽) 상단에서 +8 V가 적용될 때 (EL 광 방출) 전압이 적용되지 않으면 -5V가 적용됩니다
(오른쪽) 전압이 적용될 때 빛나는 EL 장치의 사진

이 구동 동안 전압에 반응하여 더 강해진 스펙트럼은 구멍 수송 층의 무료 바카라층의 스펙트럼과 일치 하였다 이 스펙트럼 거동은 구멍 수송 층과 장치 구동 동안의 광 방출 층 사이의 무료 바카라물 사이의 에너지 차이가 ​​이들 두 층 사이의 계면 근처에서 발생한다는 사실에 의해 설명 될 수있다 즉, 구멍 수송 층의 계면에서 전하 축적이 발생한다는 것이 처음으로 밝혀졌다 또한,이 장치에 반대 전압이 적용될 때, 구멍 수송 층의 진동 스펙트럼이 사라지고, 대신 전자 수송 층에 사용되는 무료 바카라 물질의 진동 스펙트럼이 나타납니다 (그림 2의 왼쪽 하단에 스펙트럼) 실제 무료 바카라농 EL 장치와 동일한 구조를 갖는 장치에 2 색 가변 SFG 분광법을 사용하고 다양한 전압을 적용하여 장치에 적용되는 전기장 유발 효과를 사용함으로써, 봉인 된 다층 적층 무료 바카라 EL 장치 내부의 개별 무료 바카라농 계층에 대한 정보를 직접 측정 할 수 있으며, 이는 전혀없고, 절대 보이지 않는 경우, 비안 적으로 집중적으로 집중적으로 집중적으로 측정 할 수 있습니다 이것은 무료 바카라 전자 장치의 특성화 및 악화 분석에 적용될 수있는 새로운 측정 및 평가 방법입니다

진동 스펙트럼에서 보이는 주파수 패턴은 분자가 배치되는 상태에 민감하며, 동일한 분자 종에 대해서도 상태가 변할 때 다른 주파수를 나타내며 분자-특이 적 "지문"에 해당하며 분자의 방향이 막 내에서 변화 할 때 강도를 변화시킵니다 이 장치 내의 무료 바카라층의 "지문"을 자세히 검사함으로써, 작동 중 무료 바카라 EL 내부의 분자 자체의 변성 및 분해를 명확히 할 수 있으며, 무료 바카라 EL 장치 내의 전기장의 변화가 가능하다 작동 중 분자 상태 및 전하 분포의 명확성을 통해, 오랫동안 작동 된 장치에서 이러한 변화가 어떻게 발생하는지 자세히 조사 할 수 있으며, 무료 바카라농 EL 장치의 특성 및 설명 할 수없는 악화 문제에 대한 유용한 정보의 추가 개선이 예상됩니다

미래 계획

차세대 플랫 스크린 TV, 스마트 폰 및 유연한 장치에서 무료 바카라농 EL을 사용하려면 장치 내부에서 발생하는 악화를 자세히 조사해야합니다 앞으로이 방법은 오랫동안 작동하거나 작동하는 무료 바카라 EL 장치 내에서 분자 수준의 정보를 지속적으로 조사하는 데 사용되며, 무료 바카라 EL의 구동 메커니즘과 분자 수준에서 수명에 필수적인 악화 메커니즘을 명확히하는 것을 목표로합니다

또한 무료 바카라농 EL 장치뿐만 아니라 무료 바카라농 태양 전지 및 무료 바카라 트랜지스터의 다양한 무료 바카라 전자 장치의 평가 및 분석에도 적용 할 것입니다



터미널 설명

◆ 다층 적층 무료 바카라 EL 장치

Organic EL은 전기를 거의 통과하는 무료 바카라 반도체 재료의 산물이며, 전자는 음극과 구멍에서 무료 바카라물로 내부로 전자와 구멍을 재결합하여 빛을 방출합니다 초기 무료 바카라 EL 장치에서, 많은 연구가 음전하 (전자 수송 층에 사용 된)와 양성 구멍을 운반하기 쉬운 무료 바카라 재료 (구멍 수송 층에 사용)가있는 무료 바카라 물질을 수용하기 쉬운 무료 바카라 물질의 조합을 사용하여 2 층 무료 바카라 EL 장치에 대해 수행되었다 실용적으로 사용하기 위해, 사용 된 무료 바카라 층의 기능이 작은 조각으로 나뉘어지는 구조를 갖는 다층 무료 바카라 EL 장치에 대한 연구가 진행되고 있으며, 각 기능을 전달하는 무료 바카라 층은 여러 층에 쌓입니다 전형적인 다층 무료 바카라 EL 장치는 투명 전극으로 기판에 쌓여 전자와 구멍이 전극 (전자 분사 층 및 구멍 주입 층)으로 들어가는 재료로 만들어진 층 (전자 분사 층 및 구멍 주입 층), 소량의 광 방전 재료 (다양한 재료로 만들어진 광선 층 및 광선 층에 사용된다) (구멍 차단 층) 구멍이 전자 수송 층으로 유입되는 것을 방지하기 위해, 투명 전극이있는 기판에 쌓인 알루미늄 (전극으로 사용)과 같은 금속 층[참조로 돌아 가기]

◆ 합계 주파수 생성 분광법
Sum-Frequency Generation Spectroscopy는 비선형 분광법으로 알려진 레이저 분광법 중 하나입니다 액체 및 중합체 필름의 계면 구조 및 생물학적 막 인터페이스의 구조 분석에 사용됩니다 이 방법은 고정 된 파장을 갖는 가시 광으로 사용되는 주파수 A가있는 레이저 조명을 포함하고, 주파수 B가 가변 파장을 갖는 적외선으로 사용되는 주파수 B를 갖는 레이저 라이트를 포함하고, 이들 두 레이저 조명을 샘플에 동시에 조사하여 나오는 합의 주파수 (a+b)로 빛을 감지합니다 이 합계 주파수를 가진 빛은 대부분의 물질 내부에서 발생하지 않지만 표면이나 인터페이스에서만 나옵니다 따라서 물질의 표면 또는 계면에서 분자의 거동 만 선택적으로 검사 할 수 있습니다 또한, 2 색 가변 SFG 분광법은 주파수 A 에서이 가시 광선 레이저의 파장을 변경할 수있게한다 가시 광 파장에 대한 분자의 고유 색 (분자의 흡수 스펙트럼)으로 SFG 스펙트럼을 조정함으로써, 특정 분자의 정보를 증가시키고 측정 할 수있게된다[참조로 돌아 가기]
◆ 진동 스펙트럼
분자가 반응하는 적외선 파장을 보여주는 그래프 적외선에 대한 분자의 반응은 분자의 진동 스펙트럼 (스트레칭, 수축, 비틀기 및 굽힘과 같은 반복 운동)에 해당합니다 분자 진동의 주파수와 유형은 분자에 고유하며 분자 및 주변 환경에 따라 급격히 변화하여 상세한 분자 정보를 제공합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 이중 공명 효과
SFG 분광법에서, 하나의 조정 가능한 적외선 레이저 광의 파장이 무료 바카라물의 분자 진동의 주파수와 일치 할 때 얻어진 신호 강도가 증가한다 이러한 신호 강도의 증가를 진동 공명이라고하며 SFG 분광법에서 진동 스펙트럼을 형성합니다 한편, 가시 레이저 조명은 광원 역할을하는 레이저에서 추출 된 파장으로 제한되며 종종 800 나노 미터 (빨간색) 또는 532 나노 미터 (녹색)로 제한됩니다 많은 무료 바카라물에서, 이들 파장의 빛은 투명하고, 즉 흡수되지 않기 때문에, 가시 광선의 파장의 차이는 거의 없지만, 무료 바카라물에 의해 흡수되고 SFG 빛의 파장이 가까워지면 SFG의 신호 강도가 극적으로 증가한다 이 현상은 SFG 광 파장이 무료 바카라물이 특정 파장의 빛을 흡수하고 고 에너지 상태 (전자 전이라고 함)로 이동하는 파장과 일치 할 때 발생하며, 진동 및 전자가 공명이라는 의미에서 이중 공명 효과라고합니다 이중 공명 동안 SFG의 정상적인 광학 전이 공정과 광학 전이 공정의 차이는 아래 그림에 나와 있습니다 그림의 오른쪽 중앙에 표시된 상태는 이중 공명입니다[참조로 돌아 가기]
카메라 및 프로젝터 삼각 측량 다이어그램
(왼쪽) 정상 SFG 분광법의 광학 공정과 (오른쪽) 가시 광선이 조정할 때 광학 프로세스의 차이
◆ 인
인산은 물질이 빛을 방출하는 현상 중 하나입니다 인은 형광성 물질보다 알려진 거의 없습니다 또한 오랫동안 빛을 방출하므로 빛나는 인광 페인트라고도합니다 무료 바카라 EL의 발광 재료로서, 실온에서 인광광을 추출 할 수있는 이리듐 또는 백금을 사용한 복합체가 종종 사용된다 이번에 사용 된 Iridium Complex (IR (PPY)3)의 화학 구조는 다음과 같습니다[참조로 돌아 가기]

IR (PPY) 3
ir (ppy)318182_18189 |
◆ 이온화 전위, 전자 친화력
이온화 전위는 물질 (원자, 분자)에서 전자를 제거하는 데 필요한 에너지입니다 전자 친화력은 전자를 물질에주는 데 필요한 에너지입니다 분자의 경우, 이온화 ​​전위는 최고 점유 수준에서 에너지의 절대 값에 해당하며 전자 친화도는 가장 낮은 비 점유 수준의 절대 값과 동일합니다[참조로 돌아 가기]

관련 기사


문의

연락처 양식