Грачев Олег Алексеевич, начальник отдела разработки технологий устройств органической и печатной электроники
107207, Российская Федерация, г. Москва, Щелковское шоссе, д. 77
Grachev Oleg Alekseevich, head of the Department of Development of Technologies for Organic and Printed Electronics Devices
107207, Russian Federation, Moscow, Shchelkovo highway, 77
Инженер отдела разработки технологий устройств органической и печатной электроники
107207, Российская Федерация, г. Москва, Щелковское шоссе, д. 77
Engineer of the Department of Development of Organic and Printed Electronics Devices Technologies
107207, Russian Federation, Moscow, Shchelkovo highway, 77
Д.т.н., профессор, начальник отделения средств визуализации
107207, Российская Федерация, г. Москва, Щелковское шоссе, д. 77
D. Sci., professor, head of the Department of Visualization Tools
107207, Russian Federation, Moscow, Shchelkovo highway, 77
Целью работы является разработка новой высокоэффективной светоизлучающей структуры (СИС) микродисплеев на основе органических светодиодов (ОСИД, OLED) для модернизации находящихся в серийном производстве микродисплеев МДО 02. Предполагается также использовать новую СИС в последующих разработках новых серий микродисплеев, включая зеленого цвета свечения. СИС, которая представляет набор слоев низкомолекулярных органических материалов, является частью светоизлучающей матрицы, конструктивно законченного элемента микродисплеев. Светоизлучающая матрица микродисплея МДО 02 содержит 800×3(RGB)×600 пикселей для полноцветного варианта и 800×600 пикселей для монохромного варианта. Микродсплей МДО 02 имеет следующие характеристики: номинальная яркость полноцветного свечения – 140 кд/м2, монохромного свечения – 560 кд/м2, неравномерность яркости – не более 15 %, контраст в относительных единицах не менее 100:1, потребляемая мощность – не более 450 мВт, наработка на отказ – не менее 5000 ч. Для улучшения этих характеристик предлагается использовать СИС, включающие материалы с термо-активированной замедленной флуоресценцией (ТАЗФ). Материалы с TAЗФ имеют гораздо более простую схему синтеза, расширенный выбор исходных компонентов и не нуждаются в дорогостоящих редких и редкоземельных металлах, которые используются для синтеза фосфоресцентных материалов. Из ряда СИС была выбрана структура с высокими световыми (внешний квантовый выход до 26,2 %) и электрическими параметрами, с описанным процессом синтеза допанта. Эта структура состоит из четырех органических слоев: дырочно-инжекционного, дырочно-транспортного, эмиссионного и электроно-транспортного. В качестве допанта для эмиссионного слоя использован материал aICTRZs на основе производных индокарбозола. Допант aICTRZs был синтезирован по предложенному методу синтеза. Характеристики такой структуры были оценены с помощью светодиода ITO / TAPC (30 нм) / TCTA (10 нм) / CBP (25 нм) / Bphen (30 нм) / LiF (0,5 нм) / Al (150 нм). Оптические характеристики такого светодиода хотя и не достигли заявленных значений, но показали вполне высокие результаты. В результате, такая СИС может быть использована в качестве начальной, и при ее дальнейшей доработке можно рассчитывать на стабильные и высокие результаты оптических и электрических характеристик микродисплеев.
The aim of the work is to develop a new highly efficient light-emitting structure of microdisplays based on organic light-emitting diodes (OLED) for the modernization of the microdisplayes MDO 02 of the mass production. It is also intended to use the new OLED structure in subsequent developments of new series of microdisplays, including a green glow. Сomplete microdisplay element consists of а active matrix and OLED structure, which is a set of layers of low molecular weight organic materials. The active matrix of the microdisplay MDO 02 contains 800×3(RGB)×600 pixels for the full-color version and 800×600 pixels for the monochrome version. Microdisplay MDO 02 has the following characteristics: the nominal brightness of the full-color glow is 140 cd/m2, the monochrome glow is – 560 cd/m2, the unevenness of the brightness is not more than 15 %, the contrast in relative units is not less than 100:1, the power consumption is not more than 450 mW, the operating time on refusal not less than 5000 hours. To improve these characteristics, it is proposed to use OLED structure, including materials with thermally activated delayed fluorescence (TADF). Materials with TADF have a much simpler synthesis scheme, an expanded selection of starting components and do not need expensive rare and rare-earth metals, which are used for the synthesis of phosphorescent materials. A structure with high light (external quantum yield up to 26.2 %) and electrical parameters with the described dopant synthesis process was selected from a number of OLED structure. This structure consists of four organic layers: hole-injection, hole-transport, emission and electron-transport. As a dopant for the emission layer, material aICTRZs based on indocarbosol derivatives was used. The dopant aICTRZs was synthesized by us according to the proposed synthesis method. The characteristics of this structure were evaluated using an ITO / TAPC (30 nm) / TCTA (10 nm) / CBP (25 nm) / Bphen (30 nm) / LiF (0.5 nm) / Al (150 nm). Although the optical characteristics of such an LED did not reach the declared values, they showed quite good results. As a result, such an OLED structure can be used as an initial one and, with its further development, one can count on stable and high results of the optical and electrical characteristics of MDs.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.