Name: fabrication of white light-emitting electrochemical cells with stable emission from exciplexes
Uploaded: 2016-11-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 51 s
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この作品は、部分的に科学研究費補助金（第24225003）によってサポートされていました。この作品は、JX日鉱日石エネルギー株式会社によって財政的にサポートされていました。

活性層ソリューションの調製<ol><li> アミンドープPFDデバイス用のアクティブ層溶液 注：PFD、4,4 &#39;、4&#39; &#39; -トリス[2-ナフチル（フェニル）アミノ]トリフェニルアミン（2-TNATA）、9,9-ジメチルN、N&#39;-ジ（1-ナフチル） - N 、N &#39;ジフェニル- 9Hフルオレン-2,7-ジアミン（DMFL-NPB）受信した、ポリ（エチレンオキシド）（PEO）を使用しました。トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（K 2 CF 3 SO 3）は、使用前に1時間200℃の真空下で乾燥させました。 <ol><li> 1のアミン比：PFDを持つデバイスの場合0.25、PFDの10 mgのクロロホルムの1ミリリットル中の芳香族アミン2.5mgのを溶解し、40℃で1時間撹拌しました。 1のアミン比：PFDを有するものについては1、芳香族アミン10mgを使用します。 </li><li>別途、シクロヘキサノン1mlのPEO 10mgを溶解し、60℃で1時間撹拌し、1でトリフルオロメタンスルホン酸カリウム（KCF 3 SO 3）の2.5 mgの溶解シクロヘキサノンmlおよび40℃で1時間撹拌します。 </li><li> PEO溶液を0.78ミリリットルとマイクロピペットを用いて、PFD溶液にKCF 3 SO 3溶液の0.147ミリリットルを追加します。 40℃で4時間、混合液を撹拌しました。 </li><li>スピンコーティングの前にメンブレンフィルターを用いて混合溶液を濾過します。 </li></ol></li><li> アンドープPFDデバイス用のアクティブ層溶液 <ol><li>アンドープPFDデバイスの場合、クロロホルム1mlにPFD 10mgを溶解し、40℃で1時間撹拌します。 1.1.4 - 次の手順は、1.1.2にアミンドープのPFDについて前述したものと同じです。 </li></ol></li></ol> LECデバイスの2製作注：LECデバイスの製造工程を図1に要約されています。 <ol><li>脱イオン水、アセトンおよび2-プロパノールが使用続く希釈洗剤で超音波で清浄なパターン化インジウムスズ酸化物（ITO）ガラス基板、各ステップの3分間のデスクトップ超音波浴（38 kHzの）。最後に、N 2送風機を用いて溶媒を除去します。 </li><li>製造業者のプロトコルに従ってユニットを治療するUV / O 3を用いて、3分間UV / O 3を有する基板を扱います。グローブボックス内の不活性雰囲気下、活性層用塗布処理を行います。 </li><li>スピンコーターの頭の上に洗浄された基板を設定します。マイクロピペットを用いて、活性層液の約100μLを分注します。次のように基板をスピン：800 rpmで60秒のために、その後10秒間1000rpmでスピンし、3秒かけて1,000回転まで速度を増加させます。活性層の厚さは約150nmです。 </li><li>グローブボックスの一晩で被覆された基材を乾燥させます。 </li><li>適切な電極接続及びカプセル化を確実にするために過剰なポリマーを拭き取ってください。 </li><li>アルミニウムを蒸着するための蒸着ホルダに基板を配置します。蒸発チャンバ内のホルダーをロードし、熱的に100nmのアルミニウム層を堆積させますアルミニウム対向電極を堆積させるための幅3mmの開口部を有するステンレス鋼の蒸着マスクを介して0.4ナノメートル/秒の蒸着速度で。 </li><li>堆積が完了したら、不活性雰囲気下のグローブボックスにデバイスを移します。ディスペンサーを使用して矩形状のUV硬化性エポキシ樹脂のビーズを適用します。 （ 図1を参照）、デバイスをカプセル化するために、樹脂のカバーガラス（15ミリメートル×0.7 mm厚×12 mm）を配置します。 </li><li> UV-LED光源からのUV照射（波長365nm：6000ミリジュール/ cm 2であり、波長累積投与量）を使用して樹脂を硬化。 </li></ol> 3.特性評価<ol><li> JVL測定 注：電流密度（J） - 電圧（V）-luminance（L）（JVL）特性および国際照明委員会（CIE）座標は、直流電圧電流源のモニタを備えたスペクトル光検出器を用いて測定しました。測定システムは、以下によって制御されますデータ取得のためのカスタムコントロールソフトウェアを搭載したPC。システムは、以下の製造業者のプロトコルを較正し、測定は、黒いカーテンの下で暗所で行いました。 <ol><li>ワニ口クリップ付きデバイスの接点に端子を接続します。測定ステージ上にデバイスを配置します。 </li><li>データ収集のための制御ソフトウェアを実行します。システムは、経時的に印加される電圧と電流を制御し、光ファイバを介して分光計による発光スペクトルを収集します。 </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Pei, Q., Yu, G., Zhang, C., Yang, Y., Heeger, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+light-emitting+electrochemical+cells.">Polymer light-emitting electrochemical cells.</a> Science. 269 (5227), 1086-1088 (1995).</li><li>Sun, Q., Li, Y., Pei, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+light-emitting+electrochemical+cells+for+high-efficiency+low-voltage+electroluminescent+devices.">Polymer light-emitting electrochemical cells for high-efficiency low-voltage electroluminescent devices.</a> J. Disp. Technol. 3 (2), 211-224 (2007).</li><li>Meier, S. 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Iterfaces. 7 (46), 25955-25960 (2015).</li><li>Nishikitani, Y., Takizawa, D., Nishide, H., Uchida, S., Nishimura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=White+Polymer+Light-Emitting+Electrochemical+Cells+Fabricated+Using+Energy+Donor+and+Acceptor+Fluorescent+&#960;-Conjugated+Polymers+Based+on+Concepts+of+Band-Structure+Engineering.">White Polymer Light-Emitting Electrochemical Cells Fabricated Using Energy Donor and Acceptor Fluorescent &#960;-Conjugated Polymers Based on Concepts of Band-Structure Engineering.</a> J. Phys. Chem. C. 119 (52), 28701-28710 (2015).</li><li>Sun, M., Zhong, C., Li, F., Cao, Y., Pei, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Fluorene&#8722;+Oxadiazole+Copolymer+for+White+Light-Emitting+Electrochemical+Cells.">A Fluorene&#8722; Oxadiazole Copolymer for White Light-Emitting Electrochemical Cells.</a> Macromolecules. 43 (4), 1714-1718 (2010).</li><li>Tang, S., Pan, J., Buchholz, H., Edman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=White+Light-Emitting+Electrochemical+Cell.">White Light-Emitting Electrochemical Cell.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 3 (9), 3384-3388 (2011).</li><li>Tang, S., Pan, J., Buchholz, H. A., Edman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=White+light+from+a+single-emitter+light-emitting+electrochemical+cell.">White light from a single-emitter light-emitting electrochemical cell.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (9), 3647-3652 (2013).</li><li>Nishikitani, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=White+polymer+light-emitting+electrochemical+cells+using+emission+from+exciplexes+with+long+intermolecular+distances+formed+between+polyfluorene+and+&#960;-conjugated+amine+molecules.">White polymer light-emitting electrochemical cells using emission from exciplexes with long intermolecular distances formed between polyfluorene and &#960;-conjugated amine molecules.</a> J. Appl. Phys. 118 (22), 225501 (2015).</li><li>Tang, S., Mindemark, J., Araujo, C. M. G., Brandell, D., Edman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identifying+Key+Properties+of+Electrolytes+for+Light-Emitting+Electrochemical+Cells.">Identifying Key Properties of Electrolytes for Light-Emitting Electrochemical Cells.</a> Chem. Mater. 26 (17), 5083-5088 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

LECは、疎水性PFD及び芳香族アミンを含む活性層、及び親水性ポリエチレンオキシドおよびKCF 3 SO 3を有します。これらの材料は非常に異なる溶解度を有するので、スピンコーティング溶液の入念な準備が不完全な溶媒和を避けるために重要です。まず各別々に溶解されなければならず、完全に十分な溶媒和能力を有する溶媒中で、次に溶液は、均一な混合物を形成するために一緒に混合されます。励起子とエキサイプレックス排出量のバランスを取る白色発光を得るための鍵です。したがって、PFDおよびアミンの量を正確に測定する必要があります。 LECでは、活性層の相分離形態を制御することも重要です。著者らは、トリメチロールプロパンエトキシレート（TMPE-OH）16の代わりにPEOが、TMPE-OH LECとして機能していなかったで作製装置などの他のイオン導電性ポリマーを使用してみました。疎水性材料（PFDおよび芳香族アミン）と親水性高分子電解質は、材料を慎重に選択しなければならないことを意味し、相分離する傾向があります。 樹脂を硬化するために使用されるUV光は、活性層材料に損傷を与えることができます。したがって、UV光は、不必要な露出を避けるために、ガラスカバーを介してアルミ蒸着側から輝いています。 多数の発光材料が使用されている方法と比較して、上述の10-14の方法は、白色発光の主要な利点は、例えば、芳香族アミンのような単純な化合物を単に添加することによって得ることができる有します。高いCRIの白色光を生成するために、太陽光に近いスペクトルを有する広帯域放射を得るために必要であろう。エキサイプレックスは、一般的に青色発光ポリマーおよびアミンのより良い組み合わせを見つけるブロードバンド排出量を、生成するので、それが可能なこれらの高のCRIを達成するために行う必要があります。 図5は、時間のEVを示しています輝度のolution、電流密度は、CIE座標と2-TNATAをドープしたLECの有効性は、5V 図4bの定電圧で印加され、このような時に有効に輝度と電流密度との変化を増加させるように、LECの典型的な挙動を示しています操作の最初の30秒。 著者らは、このようにしてPFDおよびアミン由来励起錯体放射を利用した白色発光とPLECSの製造手順を示しました。著者らはまた、この白色発光の安定性、大面積の照明アプリケーションのために特に重要である特性を示しています。

Research and development of polymer light-emitting electrochemical cells (PLECs) have expanded in recent years.1-15 PLECs are similar to organic light-emitting diodes (OLEDs) in that both are surface emitting organic devices and are expected to find their way into future lighting applications. OLEDs are already on the market, but the cost is still high, one reason being that OLEDs need a complicated device structure with multiple layers. In contrast, PLECs have a very simple device structure which consists of a single active layer (emitting layer) between a pair of electrodes. This means that PLECs are suited to mass production processes such as roll-to-roll printing and coating. 
A PLEC has an active layer consisting of a fluorescent &#960;-conjugated polymer (FCP). The FCP can be electrochemically doped with a polymer electrolyte (a mixture of an ion conducting polymer and a salt). The FCP is p-doped on the anode side and n-doped on the cathode side during operation, and generates excitons which emit light between the p- and n-doped regions. Therefore, the emission color reflects the exciton emission (=fluorescence) wavelength of the FCP.
Stable white light emission is important for lighting applications, and color mixing techniques which employ two or more emitters have been widely used to achieve this.10-14 Recently, we presented a different approach for obtaining stable white light emission, using an active layer which contains blue-fluorescent poly(9,9-di-n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl) (PFD) and &#960;-conjugated aromatic amines15. This white light emission comes from exciplexes formed between PFD and amine molecules in excited states. Exciplex emission has a broader spectrum compared to the exciton emission from the PDF and/or amines, which gives it a color close to that of natural light. This translates to a higher color rendering index (CRI), which is preferable for lighting applications.
In this article, the authors describe the procedure used to fabricate the exciplex based LECs and show the stability of their white light emission.

<table><tbody><tr><td>Poly(9,9-di-n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl) (PFD)</td><td>Aldrich</td><td>571660</td><td></td></tr><tr><td>4,4&amp;rsquo;,4&amp;rsquo;&amp;rsquo;-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino] triphenylamine (2-TNATA)</td><td>Aldrich</td><td>768669</td><td></td></tr><tr><td>9,9-Dimethyl-&lt;em&gt;N,N&amp;rsquo;&lt;/em&gt;-di(1-naphthyl)-&lt;em&gt;N,N&amp;rsquo;&lt;/em&gt;-diphenyl-9H-fluorene-2,7-diamine (DMFL-NPB)</td><td>Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Poly(ethylene oxide) (PEO)</td><td>Aldrich</td><td>182028</td><td></td></tr><tr><td>Potassium tirifluoromethansulfonate (KCF&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;SO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;)</td><td>Aldrich</td><td>422843</td><td>dried under vacuum at 200 &amp;deg;C for 2&amp;nbsp;hr prior to use</td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Kanto Chemical Co.</td><td>08097-25</td><td>dehydrated</td></tr><tr><td>Cyclohexanone</td><td>Kanto Chemical Co.</td><td>07555-00</td><td></td></tr><tr><td>SCAT 20-X (detergent)</td><td>Daiichi Kogyo Seiyaku</td><td></td><td>diluted with water</td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Kanto Chemical Co.</td><td>01866-25</td><td>Electronic grage</td></tr><tr><td>2-propanol</td><td>Kanto Chemical Co.</td><td>32439-75</td><td>Electronic grage</td></tr><tr><td>13 mm GD/X Disposable Filter Device PVDF Filter Media, Polypropylene Housing</td><td>Whatman</td><td>6872-1304</td><td></td></tr><tr><td>UV/O&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt; Treating Unit</td><td>SEN Lights Co.</td><td>SSP16-110</td><td></td></tr><tr><td>Spectral Photo Detector</td><td>Otsuka Electronics</td><td>MCPD 9800</td><td></td></tr><tr><td>Voltage Current Source Monitor</td><td>ADCMT</td><td>6241A</td><td></td></tr><tr><td>Evaporation Mask</td><td>Tokyo Process Service Co., Ltd.</td><td>NA</td><td>The evaporation mask was wet-etched to create openings for patterned deposition of aluminum. The size of the mask is 100 mm x 100 mm x 0.2&amp;nbsp;mm-thick.</td></tr></tbody></table>

fabrication of white light-emitting electrochemical cells with stable emission from exciplexes

著者らは、（青色蛍光ポリ（9,9-ジ-n- dodecylfluorenyl -2,7-ジイル）からなる活性層を有する高分子発光電気化学セルからの安定した白色発光（PLECS）を製造するための方法を提供しますPFD）とπ共役トリフェニルアミン分子。この白色発光は、電子的に励起状態にPFDおよびアミンとの間に形成された励起錯体に由来します。 PFD、4,4 &#39;、4 &quot;を含むデバイス&quot; -トリス[2-ナフチル（フェニル）アミノ]トリフェニルアミン（2-TNATA）、ポリ（エチレンオキシド）及びK 2 CF 3 SO 3委員会国際と白色発光を示しました。ドゥéclairage（CIE）（0.33、0.43）の座標と3.5Vで定電圧測定の印加電圧でのRa = 73の演色指数（CRI）は（0.27、0.37）のCIE座標ことが示された、Raは67、および5Vの電圧を印加した直後に観察された発光色はほぼ変わらないと後に安定であったの300秒。

エレクトロルミネッセンス（EL）スペクトルは、CIE座標およびCRI値（ 図2、図4、図5）を計算するために使用しました。発光素子の写真画像は、発光（ 図3）の白色度を確認するために収集しました。 アミンドープPFD装置とアンドープPFD装置のELスペクトルを図2に示されている。アンドープPFD装置は、PFDの励起子発光に対応する青色発光を示しました。一方、2-TNATAとDMFL-NPBドープデバイスは、ドープされていないPFD装置に比べて、より長い波長の発光を示しました。アミンドープデバイスからの排出量は、電子的に励起状態にPFDおよびアミンとの間に形成された励起錯体に由来します。 色photograに見られるように、2-TNATAとDMFL-NPBドープデバイスは、白色発光を示しました<html>発光素子のPHS（ 図3）。アミンドープデバイスのCIE座標の変化（PFDのドーピング比：アミン= 1：0.25と1：1）。 図4に示されている2-TNATAドープデバイス（PFD：2-TNATA = 1：0.25） V のターンオン = 3.5 Vで（0.33、0.43）のCIE座標及びRa = 73の演色指数（CRI）を示した（V ターンオンが 1以上のCD / cmでの輝度を生成するために必要な電圧として定義されています電圧掃引測定時2）と同じPFDの比でDMFL-NPBドープデバイス：DMFL-NPB（1：0.25）は、x = 0.23のCIE座標を示し、Y = 0.33、およびVでのRa = 54のCRI DMFL-NPBドープデバイスの発光色は若干青だったターンオン = 3.5 V.は、2-TNATAドープデバイスに比べてシフトしました。これは、2-TNATAがDMFL-NPBよりエキサイプレックスを形成するより大きな能力を持つ、PFDとアミンの能力を形成するエキサイプレックスの違いによるものである。15 <html> 「FO：キープtogether.within-ページ= &quot;ontent 5 Vの定電圧を印加したとき1&quot;&gt; 図5は、2-TNATAドープデバイスの電流密度、輝度とCIE座標の変化を示してすぐに適用した後。電圧は、デバイスは、CIEが（0.27、0.37）の座標と67のRaを示し、発光色は、300秒後にはほとんど変化せず、安定でした。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54628/54628fig1.jpg" /> 図1. LECデバイスの製造プロセス。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54628/54628fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/54628/54628fig2.jpg" /> PLECSの図2のEL発光スペクトルを、2-TNATAドープとアンドープデバイス、ドープDMFL-NPB。e.jove.com/files/ftp_upload/54628/54628fig2large.jpg &quot;ターゲット=&quot; _空白 &quot;&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54628/54628fig3.jpg" /> アミンドープデバイスからの発光の図3.写真 PFDのドーピング比：アミン= 1：1 a）の 2-TNATAドープデバイスB）DMFL-NPBドープデバイス（スケールバー：5ミリメートル） <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54628/54628fig3large.jpg" target="_blank">こちらをクリックしてくださいこの図の拡大版を表示します。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54628/54628fig4.jpg" /> 図2-TNATAのCIE座標と増加する電圧とDMFL-NPDドープデバイスで4変化 PFDのドーピング比がa）のデバイス：アミン= 1：1 b）の &lt;PFDのドーピング率と/ strong&gt;のデバイス：= 1アミン：0.25 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54628/54628fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/54628/54628fig5.jpg" /> 図5. a）は、CIE座標、輝度と電流の時間発展、およびb）有効性、輝度、および2-TNATAの電流が。PLECSをドープした <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54628/54628fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Fabrication of White Light-emitting Electrochemical Cells with Stable Emission from Exciplexes

The authors present a method for fabricating stable white-light-emitting electrochemical cells utilizing emission from exciplexes formed between a blue-emitting fluorene polymer and aromatic amines.

エキシプレックスからの安定した発光と白色発光電気化学セルの作製

The authors present an approach for fabricating stable white light emission from polymer light-emitting electrochemical cells (PLECs) having an active ...

fabrication-white-light-emitting-electrochemical-cells-with-stable

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

8.0K ビュー.  JX Nippon Oil & Energy Corporation. The authors present a method for fabricating stable white-light-emitting electrochemical cells utilizing emission from exciplexes formed between a blue-emitting fluorene polymer and aromatic amines.

ビデオ: Fabrication of White Light-emitting Electrochemical Cells with Stable Emission from Exciplexes

Integrating a Triplet-triplet Annihilation Up-conversion System to Enhance Dye-sensitized Solar Cell Response to Sub-bandgap Light

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents and hence higher efficiencies. Photon up-conversion by way of triplet-triplet annihilation (TTA-UC) is an attractive technique for using these otherwise wasted low energy photons to produce photocurrent, while not interfering with the photoanodic performance in a deleterious manner. Further to this, TTA-UC has a number of features, distinct from other reported photon up-conversion technologies, which renders it particularly suitable for coupling with DSC technology. In this work, a proven high performance TTA-UC system, comprising a palladium porphyrin sensitizer and rubrene emitter, is combined with a high performance DSC (utilizing the organic dye D149) in an integrated device. The device shows an enhanced response to sub-bandgap light over the absorption range of the TTA-UC sub-unit resulting in the highest figure of merit for up-conversion assisted DSC performance to date.

An integrated device, incorporating a dye-sensitized solar cell and triplet-triplet annihilation up-conversion unit was produced, affording enhanced light harvesting, from a wider section of the solar spectrum. Under modest irradiation levels a significantly enhanced response to low energy photons was demonstrated, yielding a record figure of merit for dye-sensitized solar cells.

サブバンドギャップ光に色素増感型太陽電池の応答を増強する三重項 - 三重消滅アップコンバージョンシステムの統合

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents ...

工学

Scale-up Chemical Synthesis of Thermally-activated Delayed Fluorescence Emitters Based on the Dibenzothiophene-S,S-Dioxide Core

We report a procedure to linearly scale-up the synthesis of 2,8-bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide (compound 4) and 2,8-bis(10H-phenothiazin-10-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide (compound 5) using Buchwald-Hartwig cross-coupling reaction conditions. In addition, we demonstrate a scaled-up synthesis of all non-commercially available starting materials that are required for the amination cross-coupling reaction. In the present article, we provide the detailed synthetic procedures for all of the described compounds, alongside their spectral characterization. This work shows the possibility to produce organic molecules for optoelectronic applications on a large scale, which facilitates their implementation into real world devices.

Scale-up synthesis of highly efficient thermally activated delayed fluorescence emitters is described in the presented article.

スケール アップ ジベンゾチオフェン S、S 二酸化コアに基づく熱重合遅延蛍光体の化学合成

We report a procedure to linearly scale-up the synthesis of 2,8-bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide (compound 4) and ...

化学

Time-resolved Photophysical Characterization of Triplet-harvesting Organic Compounds at an Oxygen-free Environment Using an iCCD Camera

Here, we present a sensible method of the acquisition and analysis of time-resolved photoluminescence using an ultrafast iCCD camera. This system enables the acquisition of photoluminescence spectra covering the time regime from nanoseconds up to 0.1 s. This enables us to follow the changes in the intensity (decay) and emission of the spectra over time. Using this method, it is possible to study diverse photophysical phenomena, such as the emission of phosphorescence, and the contributions of prompt and delayed fluorescence in molecules showing thermally activated delayed fluorescence (TADF). Remarkably, all spectra and decays are obtained in a single experiment. This can be done for solids (thin film, powder, crystal) and liquid samples, where the only limitations are the spectral sensitivity of the camera and the excitation wavelength (532 nm, 355 nm, 337 nm, and 266 nm). This technique is, thus, very important when investigating the excited state dynamics in organic emitters for their application in organic light-emitting diodes and other areas where triplet harvesting is of paramount importance. Since triplet states are strongly quenched by oxygen, emitters with efficient TADF luminescence, or those showing room temperature phosphorescence (RTP), must be correctly prepared in order to remove any dissolved oxygen from solutions and films. Otherwise, no long-lived emission will be observed. The method of degassing solid samples as presented in this work is basic and simple, but the degassing of liquid samples creates additional difficulties and is particularly interesting. A method of minimizing solvent loss and changing the sample concentration, while still enabling to remove oxygen in a very efficient and a repeatable manner, is presented in this work.

Here, we present a method of the spectroscopic characterization of organic molecules by means of time-resolved photoluminescence spectroscopy on the nanosecond-to-millisecond timescale in oxygen-free conditions. Methods to efficiently remove oxygen from the samples and, thus, limit luminescence quenching are also described.

時間分解光物性評価のトリプレット収穫有機化合物無酸素環境使用、iCCD カメラ

Here, we present a sensible method of the acquisition and analysis of time-resolved photoluminescence using an ultrafast iCCD camera. This system enables ...

Production and Characterization of Vacuum Deposited Organic Light Emitting Diodes

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex donor-acceptor emitters is presented. With a step-by-step procedure, readers will be able to repeat and produce OLED devices based on simple organic emitters. A patterning procedure allowing the creation of personalized indium tin oxide (ITO) shape is shown. This is followed by the evaporation of all layers, encapsulation and characterization of each individual device. The end goal is to present a procedure that will give the opportunity to repeat the information presented in cited publication but also using different compounds and structures in order to prepare efficient OLEDs.

A protocol for the production of simple structured organic light-emitting diodes (OLEDs) is presented.

真空の作製と解析堆積有機発光ダイオード

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex ...

Enhanced Electron Injection and Exciton Confinement for Pure Blue Quantum-Dot Light-Emitting Diodes by Introducing Partially Oxidized Aluminum Cathode

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation displays and solid-state lighting technologies. The brightness and efficiency of blue QDs-based light-emitting diodes (LEDs) remain inferior to their red and green counterparts, due to the inherently unfavorable energy levels of different colors of light. To solve these problems, a device structure should be designed to balance the injection holes and electrons into the emissive QD layer. Herein, through a simple autoxidation strategy, pure blue QD-LEDs which are highly bright and efficient are demonstrated, with a structure of ITO/PEDOT:PSS/Poly-TPD/QDs/Al:Al2O3. The autoxidized Al:Al2O3 cathode can effectively balance the injected charges and enhance radiative recombination without introducing an additional electron transport layer (ETL). As a result, high color-saturated blue QD-LEDs are achieved with a maximum luminance over 13,000 cd m-2, and a maximum current efficiency of 1.15 cd A-1. The easily controlled autoxidation procedure paves the way for achieving high-performance blue QD-LEDs.

A protocol is presented for fabricating high-performance, pure blue ZnCdS/ZnS-based quantum dots light-emitting diodes by employing an autoxidized aluminum cathode.

酸化アルミニウムの陰極の電子注入と部分的に導入することで純粋な青色量子ドット発光ダイオードの励起子閉じ込め

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation ...

An Electrochemical Cholesteric Liquid Crystalline Device for Quick and Low-Voltage Color Modulation

We demonstrate a method for fabricating a prototype reflective display device that contains cholesteric liquid crystal (LC) as an active component. The cholesteric LC is composed of a nematic LC 4&#39;-pentyloxy-4-cyanobiphenyl (5OCB), redox-responsive chiral dopant (FcD), and a supporting electrolyte 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (EMIm-OTf). The most important component is FcD. This molecule changes its helical twisting power (HTP) value in response to redox reactions. Therefore, in situ electrochemical redox reactions in the LC mixture allow for the device to change its reflection color in response to electrical stimuli. The LC mixture was introduced, by a capillary action, into a sandwich-type ITO glass cell comprising two glass slides with patterned indium tin oxide (ITO) electrodes, one of which was coated with poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-co-poly(ethylene glycol) doped with perchlorate (PEDOT+). Upon application of +1.5 V, the reflection color of the device changed from blue (467 nm) to green (485 nm) in 0.4 s. Subsequent application of 0 V made the device recover the original blue color in 2.7 s. This device is characterized by its fastest electrical response and lowest operating voltage among any previously reported cholesteric LC device. This device could pave the way for the development of next generation reflective displays with low energy consumption rates.

A protocol for the fabrication of a reflective cholesteric liquid crystalline display device containing a redox-responsive chiral dopant allowing quick and low-voltage operation is presented.

迅速かつ低電圧の色変調のため電気化学コレステリック液晶結晶デバイス

We demonstrate a method for fabricating a prototype reflective display device that contains cholesteric liquid crystal (LC) as an active component. The ...

Preparing a Celadonite Electron Source and Estimating Its Brightness

The electron celadonite source described here performs well in a low-energy electron point-source projection microscope in long-range imaging. It presents major advantages compared to sharp metal tips. Its robustness affords a lifetime of months and it can be used under relatively high pressure. The celadonite crystal is deposited at the apex of a carbon fiber, maintained itself in a coaxial structure ensuring a spherical beam shape and easy mechanical positioning to align the source, the object and the electron-optical system axis. There is a single crystal deposition via generation of celadonite-containing water droplets with a micropipette. Scanning electron microscopy observation can be performed to verify the deposition. However, this adds steps and therefore increases the risk of damaging the source. Thus, after preparation, the source is usually inserted directly under vacuum in the projection microscope. A first high voltage supply provides the kick-off needed to start the electron emission. The field emission process involved is then measured: it has already been observed for dozens of electron sources prepared in this way. The brightness is under-estimated through an over-estimation of source size, intensity at one energy and cone angle measured in a projection system.

The article presents a protocol to prepare a celadonite source and estimate its brightness for use in a long-range imaging low-energy electron point-source projection microscope.

セラドマイト電子源の調製とその明るさの推定

The electron celadonite source described here performs well in a low-energy electron point-source projection microscope in long-range imaging. It presents ...

Development of Efficient OLEDs from Solution Deposition

The use of highly efficient organic emitters based on the thermally activated delayed fluorescence (TADF) concept is interesting due to their 100% internal quantum efficiency. Presented here is a solution deposition method for the fabrication of efficient organic light-emitting diodes (OLEDs) based on a TADF emitter in a simple device structure. This fast, low-cost, and efficient process can be used for all OLED emissive layers that follow the host-guest concept. The fundamental steps are described along with necessary information for further reproduction. The goal to establish a general protocol that can be easily adapted for principal organic emitters currently under study and development.

Presented here is a protocol for the fabrication of efficient, simple, solution-deposited organic light-emitting diodes with low roll-off.

溶液成膜からの高効率有機ELの開発

The use of highly efficient organic emitters based on the thermally activated delayed fluorescence (TADF) concept is interesting due to their 100% ...

持続性発光ナノ粒子の水熱合成

Synthesis of Persistent Luminescent Nanoparticles for Rewritable Displays and Illumination Applications

Persistent luminescent nanoparticles (PLNPs) possess the capabilities to maintain extended longevity and robust emission even after the excitation has ceased. PLNPs have been widely used across various domains, including information displays, data encryption, biological imaging, and artistic decoration with sustained and vivid luminosity, providing boundless possibilities for a variety of innovative technology and artistic projects. This protocol focuses on an experimental procedure for the hydrothermal synthesis of PLNPs. The successful synthesis of enduring luminescent nanomaterials with Mn2+ or Cr3+ serving as a luminescent center in Zn2GeO4: Mn (ZGO: Mn) or ZnGa2O4: Cr highlights the universality of this synthetic method. On the other hand, the optical properties of ZGO: Mn can be changed by adjusting the pH of precursor solutions, demonstrating the tunability of the protocol. When charged with ultraviolet (UV) at a wavelength of 365 nm for 3 min and then stopped, PLNPs exhibit the remarkable capacity to generate afterglow efficiently and consistently, which makes them ideal for making two-dimensional rewritable displays and three-dimensional transparent, luminous artworks. This protocol outlined in this paper provides a feasible method for the synthesis of persistent luminescent nanoparticles for further illumination and imaging applications, opening up novel prospects for the fields of science and art.

著者スポットライト:機能性ナノ材料によるバイオイメージングと治療の進歩

A protocol is presented for the synthesis of persistent luminescent nanomaterials (PLNPs) and their potential applications in rewritable displays and artistic processing utilizing the afterglow effect under ultraviolet light (365 nm) irradiation.

リライタブルディスプレイおよび照明アプリケーションのための持続性発光ナノ粒子の合成

Persistent luminescent nanoparticles (PLNPs) possess the capabilities to maintain extended longevity and robust emission even after the excitation has ...

エキシプレックスからの安定した発光と白色発光電気化学セルの作製

要約

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サブバンドギャップ光に色素増感型太陽電池の応答を増強する三重項 - 三重消滅アップコンバージョンシステムの統合

スケールアップジベンゾチオフェン S、S 二酸化コアに基づく熱重合遅延蛍光体の化学合成

時間分解光物性評価のトリプレット収穫有機化合物無酸素環境使用、iCCD カメラ

真空の作製と解析堆積有機発光ダイオード

酸化アルミニウムの陰極の電子注入と部分的に導入することで純粋な青色量子ドット発光ダイオードの励起子閉じ込め

迅速かつ低電圧の色変調のため電気化学コレステリック液晶結晶デバイス

セラドマイト電子源の調製とその明るさの推定

溶液成膜からの高効率有機ELの開発

リライタブルディスプレイおよび照明アプリケーションのための持続性発光ナノ粒子の合成

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エキシプレックスからの安定した発光と白色発光電気化学セルの作製

要約

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サブバンドギャップ光に色素増感型太陽電池の応答を増強する三重項 - 三重消滅アップコンバージョンシステムの統合

スケール アップ ジベンゾチオフェン S、S 二酸化コアに基づく熱重合遅延蛍光体の化学合成

時間分解光物性評価のトリプレット収穫有機化合物無酸素環境使用、iCCD カメラ

真空の作製と解析堆積有機発光ダイオード

酸化アルミニウムの陰極の電子注入と部分的に導入することで純粋な青色量子ドット発光ダイオードの励起子閉じ込め

迅速かつ低電圧の色変調のため電気化学コレステリック液晶結晶デバイス

セラドマイト電子源の調製とその明るさの推定

溶液成膜からの高効率有機ELの開発

リライタブルディスプレイおよび照明アプリケーションのための持続性発光ナノ粒子の合成

リライタブルディスプレイおよび照明アプリケーションのための持続性発光ナノ粒子の合成

スケールアップジベンゾチオフェン S、S 二酸化コアに基づく熱重合遅延蛍光体の化学合成