真空中的极少量杂质会极大地影响OLED的寿命

　　新的研究表明，真空中的杂质的一小部分在制造过程中被纳入了有机发光二极管（OLED）内，导致其寿命发生了很大的变化。通过减少制造过程中OLED在沉积室中停留的时间，可以降低杂质的含量和提高寿命。对杂质的分析表明，其来源包括先前沉积的材料和来自真空室部件的增塑剂。

　　重复性是科学的一个必要条件，但其常常困扰着研究有机发光二极管（OLED）寿命的研究人员。来自日本的最新研究揭示了新的原因：在制造过程中，真空室中存在着杂质，但是由于它的量非常小而很容易被忽视。

　　有机发光二极管使用一叠有机层将电转换成光，这些有机层通常在真空中通过加热源材料使其蒸发并沉积到低温衬底上来形成。

　　虽然影响器件效率的问题已经得到了很好的理解，但是对于OLED是怎么样以及为什么劣化以及随着时间发生亮度下降还是没有一个完整的理解。

　　问题的复杂之处是，由看似相同的程序和条件但是由不同的研究小组制备的器件往往已非常不同的速率劣化，即使它们最初的性能是一样的。

　　我们没有办法将这些重复性问题归结到已知的来源如真空室内的剩余水量和原料的纯度，一份在线发表在2016年12月13日《科学报告》上的报告提供一个新的思路，他们聚焦于真空室内的环境分析。

　　“虽然我们经常把真空室看做是干净的环境，但是我们发现，即使沉积室处于室温下，仍然有许多杂质漂浮在真空中，”主要作者Hiroshi Fujimoto说，他是福冈大学有机光子学与电子学研究i3中心（I3-OPERA）的首席研究员和九州大学的客座副教授。

　　由于这些杂质在沉积室内，这些研究人员发现，OLED在工作时由于劣化导致的变暗一定的量所经过的时间，也就是我们所说的寿命，随着OLED制作时在沉积室中所停留的时间越短，其会急剧的增加。

　　在考虑残余水和源材料纯度的变化之后仍然成立，表明控制和最小化器件的制造时间非常重要，这是一个很少被讨论的参数。

　　来自住化化学分析服务有限公司（SCAS）的研究合作伙伴在OLED材料还没有进行蒸发的时候，通过将材料沉积在非常干净的硅晶片上，并将其储存在沉积室，证实了杂质的累积随着时间而增加。

　　通过使用一种被称为液相色谱-质谱分析的技术，研究人员发现很多的杂质可以追溯到先前沉积的材料和来自真空室部件的增塑剂。

　　“这些杂质的很少量进入到了所制备的器件并造成寿命的巨大变化，”九州大学有机光子学与电子学研究（OPERA）中心主任Chihaya Adachi教授说，他也参加了这项研究。

　　事实上，该新结果表明，杂质的量甚至小于一个单分子层。

　　为了提高寿命的可重复性，行业中常采用的一个实用做法是对于特定的材料使用特定的沉积室，但这在学术界的实验室是很困难的，因为在这些实验室往往只有有限数量的沉积系统可用于测试各种新材料。

　　在这些情况下，除了控制沉积时间之外，沉积室的设计和清洗也尤为重要。

　　“这提醒我们，要想获得好的、可重复的科学成果，是需要多么的小心，”Adachi教授的评论说。

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