o-led

Salve! In questa breve presentazione cercherò di illustrarti in che modo è possibile realizzare

un O-Led in laboratorio e le sue molteplici utilità!

Mmm...ok!Ma cosa s’intende con

il termine O-Led?

O-Led, ovvero diodo organico ad emissione di luce, è una tecnologia che permette di realizzare display a

colori con la capacità di emettere luce propria.

Cerchiamo di capirci meglio...

A differenza dei display a cristalli liquidi, i display O-LEDO-LED non richiedono componenti aggiuntivi per essere illuminati, ma producono luceluce; questo permette di realizzare display molto più sottili e addirittura pieghevoli e arrotolabili, e che richiedono minori quantità di energia per funzionare!

Qui sotto riporto uno schema della struttura Qui sotto riporto uno schema della struttura generale di un O-Led:generale di un O-Led:

Anche se ti sembra incomprensibile, più avanti ti sarà più chiaro.

Se non hai dubbi mi piacerebbe continuare a spiegarti meglio i vari componenti.

Sì, sono pronto!

Il colore della luce emessa è caratteristico della specie chimica su cui avviene lo stadio finale di un

processo relativamente complesso che si articola in una serie di eventi successivi all'applicazione di un

potenziale elettrico:

1) Iniezione delle cariche, buche positive ed elettroni, da parte dei due elettrodi;

2) Trasporto di queste cariche fino alla loro ricombinazione;

3) Generazione di uno stato elettrochimicamente eccitato;

4) Emissione di luce.

Tutto ciò in tempi dell'ordine di pochi microsecondi.

Al fine di ottimizzare le prestazioni ed ottenere emissioni di vari colori, decisiva è stata ed

è l'attività di sintesi di nuovi materiali.

I dispositivi O- Led sono costituiti da uno o più strati organici, dello spessore

di qualche decina di nanometri, compresi tra due elettrodi di cui

almeno uno è trasparente.

Spero che questa breve descrizione generale ti abbia schiarito le idee sul funzionamento

interno degli O-Led.

Hai qualche domanda da farmi?

Sì, ho più o meno capito.Ma come è possibile che tutto ciò avvenga? Che materiali si usano?

E’ proprio quello che volevo mi chiedessi.

Ebbene sì, sono materiali molto speciali e molto costosi, cercherò di farti capire con l’aiuto dei miei assistenti che hanno realizzato in laboratorio un O-

Led funzionante!

Ciao! In queste prossime “slide” cercherò di descriverti, utilizzando delle foto

scattate in laboratorio, com’è praticamente possibile realizzare un O-led.

Il lavoro è stato da noi svolto organizzandolo in due giorni:

Giorno 1) Deposizione di un Film di pedot: PSS su un substrato di vetro e ITO tramite

spin-coating.

Annealing del film di Pedot: PSS tramite trattamento termico a T=100°C

Giorno 2) Deposizione di un Film di PPV tramite spin coating

Deposizione dell’elettrodo metallico tramite evaporazione

Caratterizzazione elettrica e ottica

Spieghiamoci meglio Spieghiamoci meglio MATERIALI

Spieghiamoci meglio Spieghiamoci meglio MATERIALI

L’ITO, è una soluzione solida di ossido di Indio (Insoluzione solida di ossido di Indio (In22OO33) e ossido di stagno (SnO) e ossido di stagno (SnO22)), tipicamente in

percentuale in peso intorno al 90% e 10% . È il più impiegato ossido trasparente conduttivo per la

fabbricazione di una pellicola che compone gli O-Led.

PSS o PEDOT o poli (3,4-ethylenedioxythiophene) poli (styrenesulfonate) è

un polimero composto da due ionomeri . Una componente di questa miscela è

costituita da polistirene solfonato di sodio.

L'altro componente poli (3,4-ethylenedioxythiophene) o PEDOT è un altro polimero

atto a trasportare le cariche positive..

Per applicare tale polimero al sandwich che rappresenta il nostro O-Led impieghiamo il processo di spin coating spin coating

(meglio descritto successivamente) Questo processo unico ci permette di produrre film sottili con prodotti di

ottima trasparenza e adesione al substrato sottostante

PPV, acronimo di p-fenilenevinilene, è un polimero conduttore di colore giallo pallido,

che è stato elaborato in forma di film per produrre campioni orientati con livelli

estremamente alti di cristallinità! Esso è molto pregiato e costoso, per tali motivi è

necessario maneggiarlo con cura ed effettuando i giusti dosaggi durante il processo di

spin coatingspin coating!

PhotoshoWPhotoshoW

Preparazione del substrato di vetro tramite il taglio preciso di listelli, effettuato

mediante una speciale penna a punta di diamante

ATTENZIONE!

Prestare molta cura a non scheggiare il

substrato!

Altrimenti influirà sulla deposizione del Film

mediante Spin coating.

In breve, una quantità in eccesso di una soluzione molto diluita della specie che

si vuole depositare (ad esempio, un polimero) viene depositata sul

substrato, che è successivamente messo in rapida rotazione tramite un apposito spin coaterspin coater, al fine di spargere il fluido

sul substrato per effetto della forza centrifuga.

I solventi utilizzati sono di solito molto volatili dunque il film si assottiglia

durante il processo anche per effetto dell'evaporazione del solvente.

Il rivestimento per rotazione è una procedura utilizzata per applicare un

film sottile e uniforme ad un substrato solido piano.

Notiamo la presenza del sostegnosostegno su cui

posizionare il substrato “sovraccarico” di film.

Prodotti finaliProdotti finaliProdotti finaliProdotti finali

Deposizione dell'elettrodo Deposizione dell'elettrodo mettalico tramite evaporazionemettalico tramite evaporazione

Deposizione dell'elettrodo Deposizione dell'elettrodo mettalico tramite evaporazionemettalico tramite evaporazione

Per eseguire questo passaggio è necessario utilizzare uno strumento davvero sofisticato presente in una delle

numerose stanze dell’università

Tale vera e propria “macchina” permette di rendere un metallo in fase vapore, l’alluminio nel nostro caso, e

depositarlo sul nostro sandwich O-led, a formare il catodo del diodo.

Nella foto a fianco viene mostrata la macchina intera, essa è coperchiata da una cupola che

consente di mantenere un vuoto interno, garantito da un compressore!

Si può notare come nel coperchio ci si possa specchiare! Questo è dovuto allo strato di

alluminio che, vaporizzando e depositandosi sulla superficie interna, funge da vero e

proprio specchio riflettente!

In questa foto è mostrato l’interno dell’evaporatoreevaporatore.

Notiamo le differenti parti meccaniche che la

compongono nonché le resistenze e i vari alloggi

per il substrato.

Nella foto a fianco sono presenti i 3 O-led da noi realizzatirealizzati!

Per avere la verfica che tutto il lavoro sia stato svolto correttamente si è applicato agli O-led una differenza di potenziale,

ossia si è garantito il passaggio di corrente per controllare se essi

emettessero luceemettessero luce!

Strano, ma vero! Tutti e 3 gli O-Led si sono ACCESSIACCESSI!

Anche se l’effetto è stato limitato a dei piccoli punti, si può affermare di aver realizzato in laboratorio un diodo organico ad emissione di

luce, nonchè sperimentato quella che diventerà la teconologia del futuro a basso dispendio energetico!

Il nostro lavoro è ormai finito. Vi lascio alle

parole del professore!

Ecco spero che questa presentazione ti sia servita per capirne di più!

Ok! Grazie a lei professore.

Gli O-led sono davvero una tecnologia straordinaria!

Gli O-led sono davvero una tecnologia straordinaria!

Gli Autori di questa esperienza!Gli Autori di questa esperienza!