SE1251316A1

SE1251316A1 - Förfarande för framställning av ljusemitterande elektrokemisk cell

Info

Publication number: SE1251316A1
Application number: SE1251316A
Authority: SE
Inventors: Ludvig Edman; Andreas Sandström
Original assignee: Lunalec Ab
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-04-27
Also published as: SE537207C2; EP2912708A1; EP2912708B1; US9515282B2; WO2014064298A1; WO2014064298A8; JP2016507885A; WO2014064126A1; US20150243920A1

Abstract

60 SAMMANDRAG FOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell (LEC) beskrivs. Namnda LEC innefattar en fOrsta elektrod, en andra elektrod och ett fOrsta ljusemitterande aktivt material i elektrisk kontakt med och separerande de fOrsta och andra elektroderna. Det fOrsta aktiva materialet innefattar rOrliga joner i en mangd tillracklig fOr att dopa det aktiva materialet. FOrfarandet innefattar ett steg att deponera det fOrsta aktiva materialet genom spraybestrykning vid ett omgivande gastryck p6 minst omkring 1 kPa.

Description

1 FORFARANDE FOR FRAMSTALLNING AV LJUSEMITTERANDE ELEKTROKEMISK CELL Tekniskt omrade FOreliggande beskrivning hanfOr sig till ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell som har ett aktivt material innefattande rOrliga joner.

Bakcirund Organiska ljusemitterande dioder (OLEDs) drar till sig stor uppmarksamhet som ljuskallor eftersom de erbjuder flera attraktiva och/eller unika formfaktorfOrdelar och estetiska fordelar utifran ett anvandarperspektiv, i synnerhet direkt och mjuk ytemission fran extremt tunna, och ibland formbara anordningar. Dartill kommer att emissionsfargen hos OLEDs beror pa den kerniska strukturen has det ingaende organiska ljusemitterande materialet, vilket har Oppnat upp clOrren fOr en stor variation av emissionsfarger, daribland vit, genom designad kemisk syntes av det organiska ljusemitterande materialet.

OLEDs är fOr narvarande kommersiellt tillgangliga som sma displayer i olika portabla high-end-tillampningar, sarskilt i mobiltelefoner och digitalkameror. Emellertid finns det andra viktiga och framvaxande tillampningsomraden, sasom belysning, billiga displayer och skyltar dar OLEDs eller alternativa ytemissionsteknologier kan komma att bli av intresse fOrutsatt att nuvarande utmaningar kring uppskalning och/eller produktionskostnader kan lbsas.

OLEDs tillverkas som en sandwichstruktur dar ett eller, vanligen, flera organiska skikt placeras mellan en elektroninjicerande katod och en halinjicerande anod (VanSlyke et al. i U.S. Pat. Nr. 4 539 507 och Friend et al. i U.S. Pat. Nr. 5 247 190). Nar en spanning appliceras mellan de tva elektroderna injiceras elektroner och hal in i de organiska skikten, varvid dessa elektroner och hal darefter kan rekombinera i ett organ iskt ljusemitterande skikt under genereringen av ljus. FOr att det genererade ljuset 2 ska kunna kopplas ut ur sandwichstrukturen m6ste minst en av elektroderna vara transparent eller delvis transparent.

FOr att en OLED effektivt ska omvandla elektrisk energi till ljusemission är det avgbrande att katoden/det elektroninjicerande skiktet har ett I6gt uttradesarbete (work function, definierat som den minsta energin som kravs fOr att fOrflytta en elektron inifr6n ett material till en punkt i vakuum omedelbart utanfOr materialet) (Braun et al. i U.S. Pat. Nr. 5 408 109). Material med tillrackligt I6gt uttradesarbete fOr effektiv elektroninjektion i OLEDs är tyvarr inte stabila vid exponering till syre och/eller vatten, och m6ste darfOr framstallas och hanteras i vakuum och/eller under inerta gasfOrhallanden Idag deponeras katoden/det elektroninjicerande skiktet i OLEDs vanligen genom termisk fOrangning under hOgvakuum (Reineke, S. et al. Nature, 2009, 459, 234).

Fbr att en OLED ska uppvisa Onskad homogen ljusemission Over en yta är det avgbrande att de ing6ende organiska skikten uppvisar en i hog grad konstant tjocklek Over hela anordningens yta. Eftersom den erforderliga tjockleken fOr effektiv emission hos de ingaende skikten i OLEDs ligger inom intervallet 1-100 nm innebar detta att precisionen vid deponering av de organiska skikten maste vara valdigt hOg och att en ytojamnhet som Overskrider 10 nm sallan kan tolereras. Ett fOredraget satt med tanke pa uppskalning och vasentlig minskning av produktionskostnader, vilket som namnts ovan fOrvantas bana vagen mot nya marknader med stora volymer, utgOrs av anvandningen av sa kallade "lOsningsbaserade" deponeringsmetoder, da dessa utnyttjar det faktum att manga organiska fOreningar kan lOsas upp, eller dispergeras, i en vatska och framstallas och hanteras som "black". Det är vidare mycket fOredraget om hela anordningsframstallningen kan utfaras kontinuerligt under normal luftatmosfar fOr att undvika tidskravande och kostsam in-/ut-transfer till/fran t.ex. vakuumkammare. Vidare är det ocksa fOredraget om hela framstallningen av alla ing6ende skikt (elektroder och organiskt/organiska skikt) kan utfOras pa ett kontinuerligt satt, t.ex. genom att anvanda ett rulle-till-rulle-forfarande. Exempel pa skalbara lOsningsmedelsbaserade deponeringsfOrfaranden som uppfyller dessa kriterier inkluderar slot-die-bestrykning, gravyrtryck och 3 flexotryck. De OLEDs som är kommersiellt tillgangliga idag tillverkas enbart genom dyr vakuumframstallning men fOrstik har gjorts att tillverka de aktiva skikten i OLEDs fra'n black, framst genom att anvanda blackstraletryck (J. Bharathan et al. Applied Physics Letters, 1998, 21, 2660.) och spinnbestrykning (spin-coating) (C. Zhang, et al. Synthetic Metals, 1994, 62, 35.) men aven genom spraybestrykning (Y. Aoki, et al. Thin Solid Films, 2009, 518, 493.).

Emellertid är det noterbart att hela framstallningen av en OLED inte fOrvantas kunna ske under normal luftatmosfar genom att anvanda lbsningsbaserade deponeringsfOrfaranden, pa grund av kravet pa en luftreaktiv katod/ett luftreaktivt elektroninjicerande skikt. Dessutom producerar lbsningsbaserade deponeringstekniker med hog kapacitet, sasom slot-die-, och spraybestrykning, vanligen skikt med betydande ytojamnhet, vilket darmed bryter mot kravet hos OLEDs pa extremt tunna och exakta skikt.

Slutligen kan fOrekomsten av sma "damm"-partiklar i en typisk normal luftatmosfar resultera i allvarliga problem med kortslutning genom de —1-100 nm tunna filmerna som anvands i OLED-anordningar.

Den ljusemitterande elektrokemiska cellen (LEC) uppvisar samma tillampningsfOrdelar som namnda OLED, sasom anges i det fOrsta stycket i della avsnitt, men kannetecknas av ett patagligt annorlunda driftfOrfarande pa grund av fOrekomsten av rOrliga joner i det organiska ljusemitterande skiktet. Dessa rOrliga joner tillfars vanligen anordningen genom att blanda det organiska ljusemitterande materialet med en elektrolyt (Pei et al. i U.S. Pat. Nr. 5 682 043). De rOrliga jonerna omfOrdelar sig nar en spanning appliceras mellan elektrodema och mbjliggOr initieringen av dopning vid de tva elektrodgranssnitten, dopning av p-typ vid anoden och dopning av n-typ vid katoden. Med tiden \taxer dessa dopade regioner i storlek och skapar kontakt sa att en ljusemitterande p-n-Overgang bildas i bulken hos det aktiva skiktet. FOljderna av dessa processer, in-situ dopning och bildande av p-n-Overgang, är att LECs till skillnad fra'n OLEDs, inte är beroende av anvandningen av en luftreaktiv katod/ett luftreaktivt elektroninjicerande skikt och tunna och exakt kontrollerade organiska skikt for effektiv drift. IstaIlet kan LECs innehalla 4 luftstabila och lOsningsframstallbara elektroder och ett tjockt och ojamnt skikt som det ljusemitterande aktiva skiktet.

Den stora nackdelen med LECs jamfOrt med OLEDs har varit en mycket kort driftlivslangd. Emellertid har nyligen gjorda framsteg inom detta omr6de resulterat i att det nu är mbjligt att uppn6 tam ligen imponerande driftlivslangder p flera 1000 timmar med en betydande ljusstyrka p6' >100 cd/m2fOr LEC-anordningar (A. Asadpoordarvish, et al. Applied Physics Letters, 2012, 100, 193508.). Med tanke p6' detta är det lampligt att fokusera p6' utvecklingen av billiga och skalbara produktionsfOrfarande av LEC- anordningar, fOretradesvis genom anvandning av lOsningsbaserade deponeringsfarfaranden som utfOrs under normal luftatmosfar p6' ett satt som är fOrenligt med storskalig rulle-till-rulle-produktion (R2R-produktion).

De senaste LECs tillverkas fortfarande liknande det satt pa' vilket polymerbaserade OLEDs tillverkas, namligen med vakuumframstallda elektroder vilka omger ett tunt spinnbelagt aktivt skikt. De senaste uppfinningarna har dock visat att det är mOjligt att tillverka det aktiva skiktet i plana LECs med blackstraletryck (G. Mauthner, et al. Organic Electronics, 2008, 9, 164), och den Ovre elektroden och det aktiva skiktet i sandwich-cellLECs med slot-die-bestrykning (A. SandstrOm, et al. Nature Communications, 2012, 3, 1002), screentryck (Victor et al. i U.S. Pat. No. 7 115 216), och bladbestrykning (doctor-blade coating) (Matyba et al. i svenskt patent nr 534 257). En nackdel med spinnbestrykning är att en stor del av det (ofta dyra) aktiva materialblacket gar till spillo under spinningen. Dessutom är spinnbestrykning och blackstraletryck deponeringstekniker som inte ar latta att skala upp. En viktig nackdel med slot-die-bestrykning, screentryck och bladbestrykning är att lOsningsmedlet vanligen uppvisar en langsam avdunstningstid, vilket i synnerhet galler nar tjocka filmer tillverkas som ar okansliga fOr skada av, t.ex. omgivande dammpartiklar. Den langsamma avdunstningstiden har foljande oOnskade fOljder: (i) Det är svart att tillverka multiskiktstrukturer eftersom lOsningsmedlet i lOsningen som hailer pa' att deponeras tenderar att lOsa upp det undre (torra) skiktet. Detta problem kan minskas/lOsas genom att anvanda material med ortogonal lOslighet, men ett sadant fOrfarande begransar avsevart antalet tillgangliga materialkombinationer i en multiskiktsgeometri. (ii) Det ljusemitterande materialet och elektrolyten i det aktiva skiktet har gott am tid att fasseparera och/eller bilda koncentrationsgradienter pa en makroskopisk skala och/eller kristallisera under den langsamma lbsningsmedelsavdunstningen, med ett typiskt otinskat resultat i form av inhomogen ljusemission Over ljusemissionsytan. Dessutom är det mycket svart att skapa 2D- ljusem issionsmOnster, att skapa flerfargad emission, och att bestryka ojamna ytor genom anvandning av slot-die-bestrykning. Slutligen kraver alla av de ovanstaende introducerade lOsningsbaserade deponeringsteknikerna en hog koncentration av upplbst &rine, vilket ytterligare begransar antalet tillgangliga material eftersom manga elektroniskt aktiva organiska fOreningar uppvisar en lag eller intermediar lbslighet, sarskilt i industriellt fOredragna lbsningsmedel sasom vatten. Ett ytterligare problem med en lOsning med en hog koncentration av upplOst &rine är att den, till skillnad fran en lbsning med lag koncentration, är svar att rena fran fOroreningar i formen av mikrometerstora "damm"-partiklar.

Salunda är det mycket Onskvart att etablera och utveckla ett materialeffektivt deponeringsfOrfarande fOr LEC-framstallning som kan utfOras under oavbruten luftatmosfar. FOrfarandet ska vara latt att skala upp och mbjliggbra framstallning av tjocka och feltoleranta LEC-aktiva filmer som kan generera homogen ljusemission Over stora ytor nar de är placerade mellan tva pa liknande satt deponerade elektrodmaterial, av vilka minst en är transparent. Vidare är det Onskvart am det utvecklade deponeringsfOrfarandet kan mOjliggOra deponering av organiska fOreningar med lag lOsbarhet och/eller lagkoncentrationslOsningar, generera en- och flerfargade emissionsmOnster i 2D samt bestryka komplexa och ickeplana ytor.

Patenten och artiklarna som beskrivits i detta stycke beskriver manga material som är anvandbara i fOreliggande uppfinning och deras beskrivningar infOrlivas hari genom hanvisning.

Sammanfattnino Ett syfte med fOreliggande beskrivning är att tillhandahalla ett fOrbattrat fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell. Ett 6 specifikt syfte är att tillhandahalla ett fOrfarande som mOjliggOr lg kostnad och storskalig produktion av ljusemitterande elektrokemiska celler av tillracklig kvalitet.

Uppfinningen definieras av de bifogade sjalvstandiga kraven.

UtfOringsformer framge' r av de bifogade osjalvstandiga kraven, i den fOljande beskrivningen och av ritningarna.

Enligt en fOrsta aspekt tillhandahNls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande en fOrsta elektrod, en andra elektrod, och ett fOrsta ljusemitterande aktivt material i elektrisk kontakt med och separerande de fOrsta och andra elektroderna. Det fOrsta aktiva materialet innefattar rOrliga joner. FOrfarandet innefattar ett steg att deponera det fOrsta aktiva materialet genom spraybestrykning vid ett omgivande gastryck pa' minst omkring 1 kPa.

Med spraybestrykning menas en bestrykning som sprayas genom luften (eller en omgivande gas eller gasblandning) pa' en yta. Sprayningen kan utforas manuellt till exempel genom att anvanda en airbrush eller automatiskt genom att till exempel montera en airbrush pa en datorstyrd (CNC) robot. Ett flytande bestrykningsmaterial blandas med den komprimerade gasstrOmmen (luft eller inert barargas, sasom N2) och finfOrdelas, omvandlas till aerosol, dvs. vatskedroppar i en gas, och frisatts som en fin spray, som riktas mot ytan som ska bestrykas. Ett alternativt fOrfarande kan vara anvandningen av en ultraljudsvibrator. Aven andra spraybestrykningstekniker är mOjliga.

Spraypartiklarna kan, men behtiver inte, vara halvtorra nar de tear en yta som ska bestrykas. StOrre delen av lOsningsmedlet som partiklarna lOstes eller dispergerades i kan ha avdunstat under OverfOringen fran namnda airbrush till substratet. Dessutom kan flOdet av barargas fran namnda airbrush vasentligt Oka torkningshastigheten has deponerade partiklar pa ytan. Detta har den viktiga fOrdelen att materialutbyte mellan olika partiklar minimeras eftersom materialutbyte mellan en nyligen deponerad halvtorr partikel och en torr eller halvtorr yta kan antas vara minimal. Dessutom, genom att rara namnda airbrush i sidled Over ytan som ska bestrykas kan 7 denna effekt ytterligare farstarkas eftersom ytan uppvisar en langre torktid fOre den utsatts fOr deponeringen av en ny partikel.

Deponering med spraybestrykning antas generera filmer som är mer ojamna och har mer Oppen morfologi an t.ex. spinnbestrykning. Denna egenskap gOr spraybestrykning sarskilt lamplig fOr framstallningen av ljusemitterande elektrokemiska celler (LEC) dar kraven pa, och styrningen av, jamnhet och tjocklek hos filmen är av mindre betydelse fOr prestandan hos LECs jamfOrt med prestandan has t.ex. OLEDs. OLEDs kraver plana filmer fOr god prestanda, men sadana tjockleksvariationer är inte ett problem i LECs. En Oppen morfologi med betydande fri volym fOrvantas bana vagen fOr snabbare reaktionstider eftersom bulkiga joner darmed lattare far tillgang till ljusem tern under dopningsprocessen.

Mycket Overraskande har spraybestrykning visat sig astadkomma en LEG som uppvisar en mer jamn ljusemission an andra tekniker. Troligen beror detta pa det faktum att de finfOrde lade spraydropparna torkar vasentligt under OverfOringen fran spraymunstycket till substratet, eller traffar pa vasentligen torrt material pa ytan och darmed är mindre benagna till vatskefOrbindelse och darmed skapar ett mer homogent material.

Steget att spraybestryka kan darmed utfOras sa att spraydropparna, nar de kommer fram till en yta som bestryks, ar tillrackligt vats fOr att fastna pa ytan och tillrackligt torra att vasentligen hindra vatskefOrbindelse med narliggande droppar.

FOljaktligen, nar den belagda ytan studeras i ett mikroskop kan ursprungliga droppgranser fortfarande vara synliga vilket antyder att narliggande droppar inte har flutit ihop.

Till exempel kan steget att spraybestryka utfOras sa att spraydropparna traffar ett ytskikt, med ytskikt definierat som de Oversta 100 nm material, dar ytan innefattar ett flytande lbsningsmedel och/eller ett dispergermedel med massandel under omkring 90 %, under omkring 80 %, under omkring 50 %, under omkring 10 %, under omkring 5 % eller under omkring 1 %.

Steget att deponera det fOrsta aktiva materialet kan utfOras vid ett omgivande gastryck pa minst omkring 5 kPa, minst omkring 10 kPa, minst omkring 50 kPa, minst omkring 100 kPa eller minst omkring 101 kPa. 8 Steget att deponera det fOrsta aktiva materialet kan utfOras vid ett omgivande gastryck under omkring 1100 kPa, under omkring 500 kPa, under omkring 250 kPa, under omkring 150 kPa eller under omkring 105 kPa.

Steget att deponera det fOrsta aktiva materialet kan utfOras vid ett omgivande gastryck mellan omkring 50 kPa och omkring 210 kPa.

I denna utfOringsform är det omgivande gastrycket under deponeringssteget ett tryck som inte skapats av flagon kostsam specialiserad vakuumskapande eller trycksattande utrustning. Eftersom spraybestrykningen kan ske vid detta naturliga gastryck behtivs inga tidskravande och dyra vakuumprocessteg fOr deponeringen av det ljusemitterande aktiva materialskiktet.

Andra steg i fOrfarandet, sasom framstallningen av en yta pa vilken det ljusemitterande aktiva materialet deponeras, torkning av det deponerade skiktet etc. kan dock ske i onaturliga lufttrycksfOrhallanden. Idealiskt ãr dock att ocksa steg fOre och/eller efter deponeringen kan utfOras inom detta intervall for omgivande tryck.

Steget att deponera det fOrsta aktiva materialet kan utfOras vid en omgivningstemperatur pa minst omkring 0 °C, minst omkring 10°C, eller minst omkring 15 °C.

Steget att deponera det fOrsta aktiva materialet kan utfOras vid en omgivningstemperatur under omkring 50 °C, under omkring 40 °C, under omkring 30 °C, eller under omkring 25 °C.

I en utfOringsform kan steget att deponera det fOrsta aktiva materialet utfOras vid en omgivningstemperatur mellan omkring 15 °C och omkring 25 25 °C.

Denna omgivningstemperatur är en temperatur som inte behtiver vara resultatet av flagon sarskild uppvarmning eller kylning av omgivningstemperaturen under deponeringssteget.

Steget att deponera det fOrsta aktiva materialet kan utfOras vid en omgivande syrekoncentration av minst 100 ppm, minst 0,1 %, minst 1 %, eller minst 10%.

Andra steg i fOrfarandet sasom framstallningen av en yta pa vilken det ljusemitterade aktiva materialet deponeras, torkning av det deponerade 9 skiktet etc. kan dock ske i icke-omgivande gastryck, tern peratur eller kern iska farh6llanden. !dealt och mest praktiskt är dock att ocks6 steg fare- och/eller efter deponeringen utfOrs vid detta omgivande gas-, tern peratur- och kern iska intervall.

FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att deponera minst en del av den farsta och/eller andra elektroden genom spraybestrykning vid ett omgivande gastryck p6 minst omkring 1 kPa.

Faljaktligen kan alla eller en del av den farsta och/eller andra elektroden bildas genom spraybestrykning.

I nagra utfaringsformer spraybestryks alla delar av den ljusemitterande elektrokemiska cellen, daribland b6cle de farsta och andra elektroderna och det ljusemitterande aktiva materialet.

I andra utfaringsformer kan andra medel far att deponera den farsta och/eller den andra elektroden anvandas.

FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att bilda minst en del av den farsta och/eller andra elektroden fran ett substratmaterial och/eller genom deponering vid ett lagre omgivande gastryck och/eller hagre omgivande temperatur jamfart med steget att deponera det aktiva materialet.

Faljaktligen kan hela eller en del av den farsta och/eller andra elektroden bildas av en del av substratet och/eller genom deponering med andra medel an spraybestrykning, daribland flagon typ av metalldeponeringsteknik, sasom jonplatering, jonimplantation, sputtring, term isk farangning och olika typer av tekniker av kemisk farangningsdeponering (CVD). Far material som är beredbara i lbsning sasom halvledande och ledande polymerer etc. kan olika trycktekniker, sasom blackstraletryck, slot-die-bestrykning, screentryck, gravyrtryck, flexotryck, stavbestrykare (coater bars) och bladbestrykning anvandas.

Detta farfarande kan vidare innefatta ett steg att tillhandahalla ett kontaktfarbattrande skikt i kontakt med det farsta aktiva materialet och en av elektroderna.

Genom att tillhandahalla ett kontaktfarbattrande skikt är det mbjligt att farbattra kontaktomr6det och, i fallet nar metalliska nanotrklar anvands som andra elektrodmaterial, att sakra tradarna till ytan. Det kontaktforbattrande skiktet kan vara av samma material som det tillhbrande aktiva materialet men är faretradesvis tunnare.

FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att tillhandah61Ia ett ledande skikt i kontakt med den farsta elektroden s6 att en elektrod med bi- ski ktstruktur bildas, innefattande det ledande skiktet och den farsta elektroden.

FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att bilda minst ett skikt av ett andra ljusemitterande aktivt material som Overlappar minst en del av skiktet av det forsta aktiva materialet medelst spraybestrykning vid ett omgivande gastryck pa minst 1 kPa.

Deponeringen av det andra skiktet av ljusemitterande aktivt material kan utfaras under vasentligen samma norm ala luftatmosfar som spraybestrykningen av det aktiva materialet.

I vidare steg, kan ytterligare tredje, fjarde, femte, etc. aktiva materialskikt 6stadkommas pa motsvarande satt.

Det noteras att alla parametrar avseende det forsta aktiva materialet kan, men behbver inte, tillampas pa det andra och ytterligare aktiva material.

En fardel med spraybestrykningen är att nar sma spraydroppar kommer till ytan som ska bestrykas kan det underliggande materialet redan vara torrt eller halvtorrt. Darigenom laser inte ett efterfoljande skikt aktivt material upp det faregaende skiktet av aktivt material. Faljaktligen kan spraybara lbsningar med liknande laslighet enkelt anpassas far omedelbar eller nastan omedelbar efterfoljande deponering.

Det andra aktiva materialet kan skilja sig vasentligt fran det farsta 25 aktiva materialet med avseende pa emitterad farg.

Darigenom kan flerfargad emission astadkommas nar sammansattningar som emitterar olika farger anvands i de olika skikten. Sam alternativ eller som ett komplement kan vitt ljus genereras med en LEC innefattande tre eller flera olika skikt.

FOrfarandet kan ocks6 innefatta ett steg att deponera minst ett laddningsskapande skikt mellan de farsta och andra aktiva materialskikten. 11 FOljaktligen kan de individuella LECs bildade ovanp6 varandra styras individuellt genom att applicera en respektive fOrspanning Over varje anordning.

Det är ocks6 mOjligt att driva samma staff] genom alla LECs genom 5 att applicera en fOrspanning mellan botten- och toppelektroden .

FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att tillhandah61Ia minst en triplettemitter i eller narliggande minst ett skikt av ljusemitterande aktivt material i en mangd tillracklig att 6stadkomma en Okning av ljusgenereringsverkningsgrad.

Triplettemitterare sasom organo-OvergangsmetallfOreningar och kvantprickar är attraktiva for att fOrbattra verkningsgraden hos organ iska ljusemitterande anordningar. Detta är en fOljd av att vasenligt hOgre verkningsgrader gr att uppn6 med dessa fOreningar jamfort med emitterare av organiska polymerer. Det 6r valkant att polymerer som anvands i ljusemitterande anordningar är singlettemitterare och som sklana endast mojliggor en teoretisk maximal verkningsgrad pa 25 %. Enligt spinnstatistik är 75 % av de bildade excitonerna tripletter vilka fOrloras som varme i singlettemitterare. Emellertid kan dessa excitoner emitteras som ljus genom att tillsatta gastemitterare med fOrmaga till triplettemission. Vid anvandning av sprayprocesser kan tripletter enkelt tillsattas fran lOsning eller dispergering vilket mOjliggOr anvandning av ett brett utbud av material. FOr flerfargade anordningar mbjliggar sprayning ocksa strategisk placering av tripletterna fOr att inte dampa emissionen fran singletten. Olikfargade tripletter kan tillsattas pa bada sidor av pn-Overgangen.

Triplettemittern kan innefatta kvantprickar.

Minst en triplettemitter kan ocksa vara joniska och/eller icke-joniska organometalliska komplex.

Deponeringen av den fOrsta och/eller andra elektroden, andra aktivt material, kontaktfOrbattrande skikt, ledande skikt, triplettemitter genom spraybestrykning kan utfOras under vasentligen samma normala luftatmosfar som spraybestrykningen av det aktiva materialet. FOljaktligen kan de olika omgivningsparametrarna som namns ovan tillampas ocks6 i sklana steg. 12 FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att anvanda en mtinstringsmask ftir att bilda ett fOrutbestamt mOnster i sam band med minst ett av deponeringsstegen. Till exempel kan mOnstringsmasken vara en skuggmask.

FOrfarandet kan vidare innefatta minst ett torkningssteg.

Ett eller flera torkningssteg kan tillhandahallas efter deponering av den minst fOrsta och/eller andra elektroden, efter deponering av anoden, och/eller efter deponering av ett aktivt material. Eftersom den spraybara Itisningen är halvtorr vid ankomst vid ytan som ska bestrykas med aktivt ljusemitterande material och/eller andra material, sasom elektroder, är torkningssteget valbart. Torkningssteget kan genomfOras genom att Oka temperaturen, minska omgivande gastryck och/eller genom anvandningen av en gasstrtim (sasom N2) riktad mot skiktet som ska torkas.

Steget att deponera ett aktivt material innefattar ett steg att deponera ett aktivt materialskikt kombinerat med en elektrolyt, och ett steg att deponera ett aktivt materialskikt som är vasentligen fritt fran elektrolyt sá att det elektrolytfria aktiva materialskiktet är i kontakt med det elektrolytkombinerade aktiva materialskiktet.

Med "vasentligen fritt" menas att det aktiva materialet innehaller en mangd elektrolyt som är otillracklig fOr att astadkomma flagon pavisbar effekt. FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att kapsla in den ljusemitterande elektrokemiska cellen.

Inkapsling kan astadkomma skydd ftir namnda LEC och Oka dess livslangd och/eller prestanda.

Anvandningen av flexibla inkapslingsbarriarer kan mojliggora demonstrationen av flexibla och formbara anordningar.

FOrfarandet kan vidare innefatta att tillhandahalla ett substrat i formen av en kontinuerlig web eller pa en kontinuerlig webbarare, linda av minst en del av webben eller webbararen och utfora minst ett deponeringssteg medan substratet är i form en av den kontinuerliga webben eller pa den kontinuerliga webbararen. 13 I fOrfarandet kan sprayparametrar och omgivningsparametrar valjas s6 att droppegenskaper has de Overlappande dropparna i det resulterande deponerade materialet är urskiljbara.

Det viii saga, en grans mellan en senare deponerad droppe och en 5 tidigare deponerad droppe ska, vid en del av gransen dar dropparna Overlappar, vara urskiljbar.

Dessa parametrar kan bibehellas genom hela sprayningsprocessen. Enligt en andra aspekt tillhandahalls en ljusemitterande elektrokemisk cell framstalld enligt fOrfarandet enligt n6got av fOreg6ende krav.

Den ljusemitterande elektrokemiska cellen kan tillhandahalla en relativ fOrandring i omr6desintegrerad ljusemissionsintensitet mellan mer an 95 %, eller mer an 99 %, eller mer an 99,9 % has angransande 1x1 mm2-omraden av mindre an 20 %, mindre an 10%, och mindre an 5%.

Enligt en tredje aspekt tillhandahalls en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande fOrsta och andra elektroder, ett fOrsta ljusemitterande aktivt material i elektrisk kontakt med och separerande de fOrsta och andra elektroderna, varvid det fOrsta aktiva materialet innefattar rOrliga joner i en mangd tillracklig fOr att dopa det aktiva materialet, varvid cellen tillhandahaller en relativ fOrandring i omradesintegrerad ljusemissionsintensitet mellan mer an 95 %, eller mer an 99 "Yo eller mer an 99,9 % has angransande 1x1 mm2- omraden av mindre an 20%, mindre an 10%, och mindre an 5%.

FOljaktligen kan ljusemitterande elektrokemiska celler tillhandahallas genom spraybestrykning av det aktiva materialet vasentligen under luftatmosfar. I syfte att tillhandahalla en ljusemitterande elektrokemisk cell som har ett homogent ljusemissionsmOnster kan spraybestrykningsparametrarna sasom typ av aktivt material, losningsmedelstyp, spraydroppsstorlek, droppens hastighet, omgivande tryck och ternperatur, substrattemperatur och torkningstid mellan efterfOljande deponerade droppar, valjas sa att dropparna nar de tear tidigare deponerade droppar ar tillrackligt v6ta fOr att mOjliggOra att de fastnar p6 de tidigare deponerade dropparna, men tillrackligt torra fOr att vasentligen fOrhindra vatskefarbindelse mellan droppar. Alternativt kan vatskefarbindelsen mellan redan deponerade droppar vasentligen fOrhindras genom att 14 mOjliggOra att dropparna traffar p6 ett ytskikt, med ytskikt definierat som de Oversta 100 nm material, med ytan best6ende av ett flytande lOsningsmedel och/eller dispergermedel med massandel under omkring 90 %, under omkring 80 %, under omkring 50 %, under omkring 10 %, under omkring 5 % eller under omkring 1 %. Med en sklan sprayprocedur kan risken fOr fasseparation och/eller koncentrationsgradienter och/eller kristallisering, vilka har visat sig vara en huvudsaklig faktor fOr reducering av ljusemissionshomogenitet, begransas.

I det deponerade materialet ovan kan droppegenskaper vara urskiljbara.

Droppegenskaper s6som vanligen cirkulara konturer (ringar eller partiella ringar) eller med framskjutande del kan vara synliga i tillracklig fOrstoring och genom t.ex. forfarandena som anges hari.

Kort beskrivning av ritningarna De bifogade ritningarna innehaller, utover de schematiska ritningarna och graferna som illustrerar framstallningen av den ljusemitterande elektrokemiska cellen, foton tagna vid testning av de olika utfOringsformerna. Dessa foton syftar endast till att illustrera det faktum att ljus faktiskt genererades med respektive anordning och att vatskefOrbindelse mellan angransande spraydroppar vasentligen fOrhindras.

Det bOr ocksa noteras att alla steg inte visas i alla ritningar av tydlighetsskal.

Fig. la-le illustrerar schematiskt strukturer som anvands eller erhalls 25 vid framstallningsprocessen av en fOrsta utfOringsform av en ljusemitterande anordning.

Fig. 2a-2b är foton som illustrerar det faktum att ljus (vita partier) genererades av en ljusemitterande anordning enligt den fOrsta utfOringsformen.

Fig. 3a-3f illustrerar schematiskt strukturer som anyands vid eller erhalls under framstallningsprocessen av en andra utfOringsform av en ljusemitterande anordning.

Fig. 4 är ett foto som illustrerar det faktum att ljus genererades med en ljusemitterande anordning enligt den andra utfOringsformen.

Fig. 5a-5e illustrerar schematiskt strukturer som anvands vid eller erh8lls under framstallningsprocessen av en tredje utfOringsform av en ljusemitterande anordning.

Fig. 6a-6b är grafer som illustrerar prestandan has en ljusemitterande anordning enligt den tredje utfOringsformen.

Fig. 7 är ett foto som illustrerar det faktum att ljus (vita partier) genererades av en ljusemitterande anordning enligt den tredje 10 utfOringsformen.

Fig. 8a-8e illustrerar schematiskt strukturer som anvands vid eller erhalls under framstallningsprocessen av en fjarde respektive en femte utforingsform av en ljusemitterande anordning.

Fig. 9 8r ett foto som illustrerar det faktum att ljus (vita partier) genererades av en ljusemitterande anordning enligt den fjarde utfOringsformen.

Fig. 10 är ett foto som illustrerar det faktum att ljus genererades av en ljusemitterande anordning enligt den femte utfOringsformen.

Fig. 11a-11f illustrerar schematiskt strukturer som anvands vid eller erhalls under framstallningsprocessen av en sjatte respektive en sjunde utfOringsform av en ljusemitterande anordning.

Fig. 12 är ett foto som illustrerar det faktum att ljus (vita partier) genererades av en ljusemitterande anordning enligt den sjatte utfOringsformen.

Fig. 13a-13b är foton som illustrerar det faktum att ljus genererades av en ljusemitterande anordning enligt den sjunde utfOringsformen.

Fig. 14a-14j illustrerar schematiskt strukturer som anvands vid eller erhalls under framstallningsprocessen av en attonde utfOringsform av en ljusemitterande anordning.

Fig. 15a-15g illustrerar schematiskt strukturer som anvands vid eller erhalls under framstallningsprocessen av en nionde utfOringsform av en ljusemitterande anordning. 16 Fig. 16 är ett foto som illustrerar det faktum att ljus (vita partier) genererades av en ljusemitterande anordning enligt den nionde utfOringsformen.

Fig. 17a-17c illustrerar schematiskt ett produktionskoncept fOr 5 massproduktion av en ljusemitterande anordning.

Fig. 18a-18h illustrerar schematiskt deponeringen av finfOrdelade droppar p6 ett substrat vid anvandning av olika lOsningar av fOr6ngningstryckssystem.

Fig. 19a-19f är mikrofotografier och profilmeterdata som illustrerar 10 astadkommandet av minimerad vatskefOrbindelse vid anvandning av olika lOsningsmedelssystem.

Beskrivninq av utfOrinqsformer Konceptet som beskrivs hari kommer nu att beskrivas mer i detalj.

Inledningsvis kommer olika produktionssteg och resulterande strukturer beskrivas i allmanna termer. Darefter kommer ett antal exempel pa anordningskoncept och deras respektive framstallningsfOrfarande beskrivas men i detalj.

I den fOljande beskrivningen visas mOjligheten att anvanda 20 spraybestrykning vid normal luftatmosfar fOr framstallningen av ljusemitterande elektrokemiska celler, "LECs", som har rOrliga joner i det organiska ljusemitterande skiktet.

LECn 1 innefattar en fOrsta elektrod 2, en andra elektrod 3, och ett ljusemitterande aktivt material 4 i elektrisk kontakt med och separerande de fOrsta och andra elektroderna 2, 3. De mobila jonema has det ljusemitterande aktiva materialskiktet 4 introduceras vanligen i anordningen genom att blanda det organiska ljusemitterande materialet med en elektrolyt. De rtirliga jonerna omfOrdelar sig nar en spanning appliceras mellan elektroderna 2, 3 och mOjliggOr initieringen av dopning vid de tva elektrodernas 2, 3 gransyta, dopning av p-typ vid anoden och dopning av n-typ vid katoden. Med tiden \taxer dessa dopade regioner i storlek och kommer i kontakt med varandra sa att en ljusemitterande p-n-Overg6ng bildas i bulken has det aktiva skiktet 4. 17 FOljderna av dessa dopnings- och p-n-Overgangsbildande processer in situ ar att LECs 1, till skillnad fran organiska ljusemitterande dioder (OLEDs), inte är beroende av anvandningen av en luftreaktiv katod/luftreaktivt elektroninjicerande skikt och tunna och exakt kontrollerade organiska skikt fOr effektiv drift. IstaIlet kan LECs innehalla luftstabila och lOsningsberedbara elektroder 2, 3 och ett tjockt och ojamnt skikt som det ljusemitterande (aktiva) ski ktet 4.

Darigenom kan framstallning av namnda LECs 1 utfOras under omgivningstryck och/eller omgivningstemperatur och/eller omgivande syrefOrhallanden. Detta betyder att tidskravande och kostsamma intraden/uttraden in i/ut ur t.ex. vakuumkammare kan undvikas vid framstallningen av LECs 1.

Med spraybestrykning menas har en bestrykning som sprayas genom luften pa en yta med hjalp av en sprayanordning 10. Sprayningen kan ske manuellt till exempel genom att anvanda och fOrflytta en airbrush eller automatiskt genom att till exempel montera en airbrush pa en datorstyrd (CNC) robot. Ett vatskeformigt bestrykningsmaterial blandas med den komprimerade gasstrOmmen (luft eller inert barargas sasom N2) och finfOrdelas, omvandlas till aerosol, dvs. vatskeformiga droppar i en gas, och frisatts som en fin spray som riktas mot ytan som ska bestrykas. Ett alternativt fOrfarande kan vara anvandningen av en ultraljudsvibrator. Aven andra spraybestrykningstekniker är majliga.

Spraypartiklarna kan, men behbver inte, vara halvtorra nar de traffar pa ytan som ska bestrykas. (Eftersom stOrre delen av lOsningsmedlet som partiklarna lOstes upp eller dispergerades i kan ha avdunstat under OverfOringen fran namnda airbrush till substratet och eftersom det konstanta flOdet av barargas fran namnda airbrush ocksa Okar torkningshastigheten.) Darigenom uppvisar de sprayade partiklarna en fOrhallandevis liten mekanisk pafrestning/paverkan nar de mjukt traffar ytan som ska bestrykas.

Det spraybara blacket innefattar materialet som ska deponeras i form av en lbsning eller dispergering, dar lOsningsmedlet i !Dada fallen kan vara av en- eller flerkomponentstyp. 18 Substrat I ett fOrsta steg tillhandahalls ett substrat 5 pa vilket LECn 1 bildas. Substratmaterialet kan vara optiskt transparent eller semitransparent. Substratet 5 kan innefatta polymermaterial vilket kan valjas ur en grupp bestaende av poly(etylentereftalat), poly(etylennaftalat), poly(imid), poly(karbonat), eller kombinationer eller derivat darav. Sadana substrat 5 kan innefatta minst 50 vikt% polymermaterial.

Polymermaterialet kan uppvisa en maximal elasticitetsmodul pa omkring 0,01-10 GPa, fOretradesvis 0,8-3,5 GPa. Dessutom kan polymersubstrat kannetecknas av att de har en brottsfOrlangning i storleksordningen 0,0008-5 %.

Som ett annat alternativ kan substratet 5 innefatta elektriskt ledande material eller uppvisa atm instone ett elektriskt ledande parti. Sadana substrat 5 kan innefatta minst 50 vikt% elektriskt ledande material.

Det elektriskt ledande materialet eller partiet kan vara metalliskt, sasom aluminium, rostfritt stal eller silver.

Det elektriskt ledande materialet kan uppvisa en maximal elasticitetsmodul pa omkring 13-400 GPa, fOretradesvis 60-220 GPa. En brottsfOrlangning kan vara i storleksordningen 0,0005-0,9 %.

Som annu ett annat alternativ kan substratet 5 innefatta glas, glasaktiga material, keramiska material eller halvledarskivsmaterial. Sadana substrat kan ha en brottsfOrlangning i storleksordningen 0,0004-0,0005 %.

Glaset, glasaktiga materialet, keramiska materialet eller halvledarskivsmaterialet kan uppvisa en maximal elasticitetsmodul pa 25 omkring 50-90 GPa.

Substratet 5 kan innefatta minst 50 vikt% glas, glasaktigt material, keramiskt material eller halvledarskivsmaterial.

Som annu ett alternativ kan substratet innefatta minst 50 vikt% av ett papper eller pappersliknande material.

Ett annat alternativ är att substratet 5 kan innefatta minst 50 vikt% av ett webmaterial, sasom ett vavt eller ett icke-vavt material.

FOrfarandena som beskrivs hari mOjliggOr anvandning av substrat som har mangd olika former. Till exempel kan substratet 5 uppvisa ett vasentligen 19 plant parti. Sam ett alternativ eller komplement kan substratet 5 uppvisa ett vasentligen krbkt parti.

Substratet 5 kan uppvisa tv6 eller flera vasentligen krbkta partier, sa'som konkava eller konvexa partier och sklana partier kan vara enkelkrbkta 5 eller dubbelkrbkta.

I fall dar substratet är icke-ledande är det mbjligt att 6stadkomma ledande partier eller skikt belagda p6, eller inbaddade i, det ledande materialet.

Ett substrat 5 kan i sig sjalvt verka som en integrerad del av den fOrsta elektroden 2. Detta hjalper till att minska resistiva fOrluster i elektroden 2 och fOrbattrar kylningen av anordningen 1 eftersom varmen transporteras ivag mer effektivt fran den ljusemitterande Overgangen jamfOrt med nar isolerande eller icke-ledande substrat, sa'som glassubstrat, anvands.

F6rsta elektrod Sasom namnts kan ett icke-ledande substrat bestrykas med en tunn film av elektriskt ledande material fbr att bilda den fbrsta elektroden 2 eller del av den fbrsta elektroden 2. Olika deponeringstekniker kan anvandas fbr denna bestrykning, sasom elektronstraleforangning, fysisk fbrangningsdeponering, tekniker fbr sputtringsdeponering, etc. Fbr lbsningsberedbara material, sasom ledande polymerer etc. kan olika tryckoch bestrykningstekniker anvandas.

Det elektriskt ledande materialet kan vara optiskt transparent eller atm instone semitransparent.

Den fbrsta elektroden 2 kan vara mOnstrad.

Det transparenta eller delvis transparenta elektriskt ledande materialet kan valjas ur en grupp bestaende av grafen, grafenoxid, kolnanorbr, tunna metallfilmer, metallnat, metalliska nanotradar, en dopad transparent ledande oxid (TCO), och transparenta eller delvis transparenta ledande polymerer (TCP).

De metalliska nanotradarna kan valjas ur en grupp bestaende av nagot ledande material eller blandning darav, sa'som Ag, Cu, Ni och CuNi.

Den dopade transparenta ledande oxiden (TCO) kan valjas ur en grupp bestaende av Sn02, In203, ZnO, CdO, Sb203, och blandningar darav. Specifika ickebegransande exempel kan valjas ur en grupp bestaende av indiumtennoxid, fluortennoxid, Al zinkoxid, indiumkadmiumoxid, galliumzinkoxid och indiumzinkoxid.

Den transparenta eller sem itransparenta ledande polymeren (TCP) kan valjas ur en grupp bestaende av polytiofener, polypyrroler, polyaniliner, polyisotiana ftalener, polyfluorener, polyfenylenvinylener och sampolymerer darav. Specifika ickebegransande exempel kan valjas ur en grupp bestaende av poly(3,4-etylendioxytiofen)-poly(styrensulfonat) (PEDOT-PSS), PEDOTtosylat och/eller andra transparenta eller delvis transparenta ledande polymerer, och/eller blandningar darav.

Den fOrsta elektroden 2 kan bildas som en biskiktselektrod innefattande tva elektriskt ledande material ovanpa varandra pa ett substratmaterial 5, sasom till exempel ett metalliskt nanotradsskikt belagt med ett transparent eller semitransparent skikt av ledande polymer. Som exempel kan en biskiktselektrod 2 ocksa bildas av ett elektriskt ledande substrat 5 belagt med ett skikt av transparent eller semitransparent ledande polymer.

I en utfaringsform kan atm instone ett parti av den fOrsta elektroden 2 deponeras pa substratmaterialet 5 med spraybestrykning. I fallet med biskiktselektroder kan bada skikten deponeras med spraybestrykning eller, alternativt, kan endast ett av skikten deponeras med spraybestrykning.

Det spraybara blacket innefattar materialet som ska deponeras i form 25 av en lbsning eller en dispergering. Losningsmedlet kan i !Dada fallen vara av en-komponentstyp eller fler-komponentstyp och kan innefatta vatskor sasom vatten, isopropanol, etanol, cyklohexanon och etylenglykol.

I ett specifikt exempel bildas en biskiktselektrod pa ett glassubstrat genom spraybestrykning med ett fOrsta skikt av silvernanotrad och med ett 30 efterfOljande skikt av PEDOT-PSS. 21 Andra elektrod Den andra elektroden 3 kan deponeras genom anvandning av konventionella deponeringstekniker sasom de som namnts ovan fOr deponering av den fOrsta elektroden 2.

Alternativt kan den andra elektroden 3 deponeras genom spraybestrykning pa ett liknande satt som det som redan har diskuterats fOr spraybestrykningen av den fOrsta elektroden 2.

I nagra utfOringsformer deponeras atm instone en del av bade de fOrsta och andra elektroderna genom spraybestrykning. I andra utfOringsformer deponeras enbart en av de fOrsta och andra elektroderna genom spraybestrykning. I en alternativ utfOringsform deponeras ingen del av de fOrsta och andra elektroderna genom spraybestrykning.

Aktivt material Det ljusemitterande aktiva materialskiktet 4 kan deponeras genom spraybestrykning vid ett omgivningstryck pa minst omkring 1 kPa.

En spraybar lOsning innefattande minst ett ljusemitterande material och minst en elektrolyt kan anvandas vid spraybestrykning av det ljusemitterande aktiva materialet 4.

I en alternativ utfOringsform är namnda minst ett ljusemitterande material och namnda minst en elektrolyt i separata spraybara lbsningar som sprayas sa att de vasentligen samtidigt nar vasentligen samma omrade som ska bestrykas.

En fOrdel med den alternativa utfOringsformen är att det inte behtivs nagra lbsningsmedel eller lbsningsmedelssystem som har fOrmaga att lbsa upp bade elektrolyten och den konjugerande polymeren, vilket skulle kunna vara ett problem vid anvandning av en hydrofob ljusemitterande molekyl och en hydrofil elektrolyt eller vice versa.

I ytterligare en alternativ utfOringsform innefattar en spraybar lOsning med aktivt material inte nagon elektrolyt, och pa sa sail bildas ett aktivt materialskikt utan elektrolyt. Fbr ytterligare detaljer se utfOringsform 9.

Med spraybara lOsningar menas har en lOsning och/eller dispergering av de aktiva materialkomponenterna i ett lOsningsmedel eller en 22 lbsningsmedelsblandning innefattande vatskor, sasom vatten, toluen, cyklohexanon och tetrahydrofuran.

Namnda minst en elektrolyt kan valjas ur en grupp bestaende av: en gelelektrolyt, en vasentligen fast elektrolyt, en vasentligen flytande elektrolyt, en saltinnefattande elektrolyt, en elektrolyt innefattande ett jonupplOsande material, en elektrolyt innefattande en jonisk vatska, en elektrolyt innefattande ett jonupplOsande material eller kombinationer darav.

Den saltinnefattande elektrolyten kan innefatta minst ett metallsalt, varvid namnda salt innefattar en katjon, sasom Li, Na, K, Rb, Mg eller Ag, och 10 en molekylar anjon, sasom CF3S03, CI04 eller (CF3S02)2N.

Elektrolyten innefattande ett jonupplOsande material kan innefatta minst ett polymermaterial, vilket valjs ur en grupp bestaende av poly(etylenoxid), poly(etylenglykol) (PEG), poly(propylenoxid), metoxietoxietoxi-substituerade polyfosfazen och polyeterbaserad polyuretan, eller kombinationer darav.

Det jonupplOsande materialet kan ha funktionaliserade andgrupper. Ett exempel pa en sadan andgrupp är dimetakrylat (DMA). 1 en utfOringsform innefattar elektrolyten KCF3S03 upplbst i PEG-DMA. Namnda minst ett ljusemitterade material kan valjas ur en grupp bestaende av ett joniskt ljusemitterande material av en-komponentstyp, en jonisk konjugerad polymer, eller en kombination darav.

Det joniska ljusemitterande materialet av en-komponentstyp kan vara Ru(bpy)32+(k)2, dar bpy är 2,2'-bipyridin och Xvanligen är en molekylar anjon sasom C104 eller PF6 Den joniska konjugerade polymeren kan vara katjonisk polyfluoren, eller alternativt en blandning av ett sadant amne med en elektrolyt. Namnda minst ett ljusemitterande material kan valjas ur en grupp bestaende av: en neutral ljusemitterande molekyl, och en ljusemitterande polymer.

Den neutrala ljusemitterande molekylen kan till exempel vara rubren.

Den ljusemitterande polymeren kan vara en konjugerad polymer som valjs ur en grupp bestaende av poly(para-fenylenvinylen) (PPV), 23 polyfluorenylen (PF), poly(1,4-fenylen) (PP), polytiofen (PT) och neutrala och joniska derivat darav, och alla slags typer av sampolymerstrukturer darav. I en utfOringsform kan den konjugerade polymeren vara en fenylsubstituerad PPV-sampolymer, sasom "superyellow", poly[2-metoxi-5-(2- 5 etylhexyloxi)-1,4-fenylenvinylen] (MEH-PPV) och en polyspirobifluorenbaserad sampolymer, sasom "superblue" (SB, Merck, SPB02T).

KontaktfOrbattrande skikt I ett steg av fOrfarandet kan ett skikt av det ljusemitterande aktiva materialet spraybestrykas pa den andra elektroden 3.

Darigenom fOrbattras kontaktomradet och materialet av den andra elektroden 3 kan ocksa sakras till den underliggande ytan.

Ytterligare aktiva materialskikt I ett efterfoljande deponeringssteg kan ett andra skikt av ljusemitterande aktivt material deponeras som Overlappar minst ett parti av det fOrsta skiktet av ljusemitterande aktivt material 4 vilket bildar en biskiktsstruktur.

I en utfOringsform spraybestryks minst tre, minst fyra, minst fern eller minst sex skikt av ljusemitterande aktivt material ovanpa varandra vilket bildar flerskiktsstrukturer.

Vid ankomst pa ytan som ska bestrykas med det ljusemitterande aktiva materialet 4 ar spraydropparna halvtorra och/eller ytan som ska bestrykas halvtorr eller torr. Darigenom lbser inte ett andra skikt av ljusemitterande aktivt material 4 upp ett redan deponerat fOrsta skikt av ljusemitterande aktivt material 4'. Darmed är aven spraybara lOsningar med likartad lbslighet mOjliga att deponera ovanpa varandra.

I en utfOringsform skiljer sig det andra aktiva materialet 4 vasentligen fran det fOrsta aktiva materialet 4' med avseende pa emitterad farg. Darigenom kan flerfargad emission astadkommas nar sammansattningar som emitterar olika farger anvands i de olika skikten 4, 41, 42. Alternativt, eller 24 som ett komplement kan vitt ljus genereras av en ljusemitterande elektrokemisk cell 1 innefattande tre eller fler skikt av aktivt material 4, 41, 42.

Laddningsskapande skikt Ett laddningskapande skikt kan deponeras mellan ett fOrsta och ett andra skikt av aktivt material. FOljaktligen kan de individuella LECs bildade ovanp6 varandra kontrolleras individuellt genom att applicera en respektive fOrspanning Over vane anordning. Alternativt drivs samma strOm genom alla LECs genom att applicera en respektive fOrspanning mellan botten- och toppelektroderna 2, 3.

I en utfOringsform innefattar ett sklant laddningskapande skikt en metallnanotrad och en konjugerad polymer, sasom Ag-NVV/PEDOT:PSS.

FOljaktligen är beskrivningen ovan avseende de forsta och/eller andra elektroderna lika tillampbar for ett sklant laddningsskapande skikt.

Triplettemitterare FOrfarandet kan ocksa innefatta ett steg att tillhandahalla minst en triplettemitter i eller narliggande minst ett skikt av ljusemitterande aktivt material 4, i en mangd tillräcklig fOr att astadkomma en &fling av ljusgenereringsverkningsgrad.

Triplettemitterare i formen av joniska och icke-joniska organoOvergangsmetallkomplex och kvantprickar är attraktiva fOr optimering av organiska ljusemitterande anordningar. Detta är en fOljd av vasentligen hOgre uppnabara verkningsgrader med dessa fOreningar jamfOrt med ljusemitterande polymerer. Det är val kant att polymererna som anvands i ljusemitterande anordningar är singlettemitterare, och som sklana endast mOjliggOr en teoretisk maximal verkningsgrad pa 25 %. Enligt spinnstatistik ar 75 % av excitonerna som bildas tripletter som fOrloras som varme i singlettemitterare. Emellertid kan dessa excitoner emitteras som ljus genom att tillsatta gastemitterare med fOrm6ga till triplettemission.

Genom anvandning av sprayprocesser kan tripletter enkelt tillsattas fra'n lOsningar eller dispergeringar vilket mOjliggOr anvandning av ett brett urval av material. FOr flerfargade anordningar mOjliggOr sprayning ocksa strategisk positionering av tripletterna fOr att inte slacka ut emissionen fran singletten. Olika fargade tripletter kan tillsattas pa !Dada sidorna av pnOvergangen.

I en utfOringsform innefattar triplettemittern kvantprickar.

FOr att framja energitiverfOring och triplettemission kan kvantprickar placeras nara den transparenta elektroden och inga kvantprickar placeras i centrum. Andra exempel p6 triplettemitterare ar joniska och icke-joniska organometalliska komplex.

Mask FOrfarandet kan vidare innefatta minst ett steg att applicera en mOnstringsmask 6, 7, 9, 11 fOr att bilda ett fOrutbestamt mOnster i samband med minst ett av deponeringsstegen.

Genom anvandningen av monstringsmasker kan emissionsmOnster i 15 2D enkelt framstallas, vilket visas i utfOringsform 2.

Monstringsmasken kan vara en skuggmask 6, 7, 9, 11 eller flagon annan typ av lam pug mask.

Normal luftatmosfar Alla spraydeponeringssteg som diskuterats ovan, dvs. spraybestrykningen av det ljusemitterande aktiva materialet 4, av atm instone partier av de fOrsta och andra elektroderna 2, 3, av ytterligare aktiva materialskikt, av laddningsskapande skikt och av triplettemitterare kan utforas under luftatmosfar.

Spraybestrykningen kan utforas vid ett omgivningsgastryck pa minst omkring 5 kPa, minst omkring 10 kPa, minst omkring 20 kPa, minst omkring 30 kPa, minst omkring 40 kPa, minst omkring 50 kPa, minst omkring 60 kPa, minst omkring 70 kPa, minst omkring 80 kPa, minst omkring 90 kPa, minst omkring 100 kPa eller minst omkring 110 kPa.

Deponeringssteget kan utfOras vid ett omgivningsgastryck som är lagre an omkring 1100 kPa, lagre an omkring 1000 kPa, lagre an omkring 900 kPa, lagre an omkring 800 kPa, lagre an omkring 700 kPa, lagre an omkring 600 kPa, lagre an omkring 500 kPa, lagre an omkring 400 kPa, lagre an omkring 26 300 kPa, lagre an omkring 250 kPa, lagre an omkring 200 kPa eller lagre an omkring 150 kPa eller lagre an omkring 105 kPa.

I en utfOringsform utfOrs deponeringssteget vid ett omgivningsgastryck mellan omkring 50 kPa och omkring 210 kPa.

I denna utfOringsform är omgivningsgastrycket under deponeringssteget ett tryck som inte skapats av flagon kostsam specialiserad vakuumskapande eller trycksattande utrustning. Eftersom spraybestrykningen kan ske vid detta omgivningsgastryck behtivs inte tidskravande och dyra vakuumframstallningssteg fOr deponeringen av det ljusemitterande aktiva materialskiktet.

Deponeringssteget kan utfOras vid en omgivningstemperatur pa minst omkring 0 °C, minst omkring 10 °C, eller minst omkring 15°C.

Deponeringssteget kan utfOras vid en omgivningstemperatur som ar lagre an omkring 50 °C, lagre an omkring 40 °C, lagre an omkring 30 °C, eller lagre an omkring 25°C.

I en utfOringsform kan deponeringssteget utfOras vid en omgivningstemperatur mellan omkring 15 °C och omkring 25 °C.

Denna omgivningstemperatur ar en temperatur som inte ar resultatet av flagon specifik uppvarmning eller kylning av omgivningstemperaturen 20 under deponeringssteget.

Andra steg i fOrfarandet sasom framstallningen av en yta pa vilken det ljusemitterande aktiva materialet deponeras, torkning av det deponerade skiktet etc. kan emellertid ske under icke-omgivningstemperaturfOrhallanden.

Deponeringssteget kan utfOras vid en omgivande syrekoncentration pa minst 100 ppm, minst 0,1 %, minst 1 %, eller minst 10 %.

Spraybestrykning Uttiver omgivningsparametrarna, sasom tryck och temperatur, är parametrarna fOr spraybestrykning gassammansattning (sarskilt med avseende pa det/de relevanta lOsningsmedlet/lOsningsmedlen), val av losningsmedel och bestrykningsmaterial, hastighet hos droppar, avstand mellan airbrush och substrat, och den relativa horisontella rarelsen av namnda airbrush med avseende pa substratet. 27 Vid spraybestrykning är det Onskvart att uppna en bestrykning, i vilken dropparna är tillrackligt vata fOr att fastna vid varandra for att bilda skiktet men and tillrackligt torra fOr att minimera vatskefOrbindelse mellan de individuella dropparna nar de har natt substratet, eftersom detta kommer motverka otinskad fasseparation och/eller kristallisering och/eller etablering av koncentrationsgradienter. Det har noterats att ett tillfredstallande resultat uppnas nar blandningen och andra fOrhallanden är sadana att dropparna inte uppvisar flagon synlig rinnande effekt nar de sprayas pa en substratyta som halls vasentligen vertikalt.

Ett matt pa denna process kan vara massandelen av flytande lOsningsmedel och/eller dispergeringsmedel som fOrekommer i filmen direkt efter avslutningen av spraybestrykningen. FOretradesvis bOr denna massandel av flytande lOsningsmedel och/eller massandel av dispergeringsmedel vara under omkring 90 %, under omkring 80 %, under omkring 50 %, under omkring 10 %, under omkring 5 % eller under omkring 1 OA.

FOljaktligen kan den darefter torkade ytan som darmed bildas uppvisa en viss ojamnhet, snarare an att den ar jam n. Ytojamnhet kan matas med t.ex. konfokallasersvepmikroskop (confocal laser scanning microscope) eller atomkraftsmikroskopi eller ytprofilometri (se t.ex. Fig. 19b, 19c, 19e, 19f dar en ytojamnhet pa —0,5 pm demonstreras med ytprofilometri). FOredragen ytojamnhet bOr vara mer an 10 nm, mer an 50 nm, mer an 80 nm, mer an 100 nm, mer an 150 nm, mer an 200 nm, mer an 300 nm, mer an 500 nm, mer an 1000 nm, mer an 5 pm, mer an 10 pm, mer an 50 pm, mer an 100 pm, mer an 200 pm eller mer an 500 pm.

Droppstorleken (ofta benamnd som "droppdiameter") kan vara omkring 10-300 pm, och fOretradesvis omkring 10-70 pm vid bildande vid munstycket och omkring 50-99 vikt% av lOsningsmedlet/lOsningsmedlen kan avdunsta under droppens fard.

Parametrarna som diskuterats ovan med avseende pa normal luftatmosfar och spraybestrykning galler det aktiva materialet/materialen och samtliga elektrodmaterial. 28 Torkning FOrfarandet kan vidare innefatta minst ett torkningssteg.

Ett eller flera torkningssteg kan tillhandahallas efter deponering av den fOrsta och/eller andra elektroden 2, 3, och/eller efter deponering av det aktiva materialet. Eftersom den spraybara lOsningen kan vara halvtorr vid ankomst pa ytan som ska bestrykas med ljusemitterande aktivt material 4 kan torkningssteget vara valbart. Torkningssteget kan utfOras genom att Oka temperaturen och/eller genom anvandningen av en gasstrOm (sasom N2) riktad mot skiktet som ska torkas och/eller genom att sanka trycket.

Torkningssteget kan ske vid en fOrhOjd temperatur pa minst 300 °C, minst 250 °C, minst 200 °C, minst 150 °C, minst 100 °C, minst 50°C, minst 30 °C eller minst 25 °C.

Torkningssteget kan ske under en period som är mindre an 24 timmar, mindre an 12 timmar, mindre an 8 timmar, mindre an 5 timmar, mindre an 4 timmar, mindre an 3 timmar, mindre an 2 timmar, mindre an 1 timme, mindre an 30 minuter, mindre an 15 minuter, mindre an 10 minuter, mindre an 5 minuter eller mindre an 1 minut.

Inkapsling FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att kapsla in den ljusemitterande elektrokemiska cellen. lnkapsling kan tillhandahalla skydd fOr anordningen och Oka dess livslangd och/eller prestanda.

Lampliga material fOr inkapsling inkluderar glas, metallfolier och flexibla filmer, fOretradesvis sadana som tillater syre- och vattentiverfOringshastigheter som är lagre an -3 g/m"dag.

R2R FOrfarandet kan vidare innefatta ett produktionskoncept fOr massproduktion av LECs. Substratet tillhandahalls i form av en kontinuerlig web eller pa en kontinuerlig webbarare. Minst en del av webben eller webbararen lindas av, och minst ett av de ovan diskuterade deponeringsstegen utfOrs medan substratet 5 ar i formen av den kontinuerliga webben eller pa den kontinuerliga webbararen. 29 Se utfaringsform 10 far ytterligare detaljer.

Testning av resulterande anordning FOrfarandet kan vidare innefatta ett karakteriseringssteg far att kvantifiera den uppnadda spatiala homogeniteten hos ljusemissionen. Anordningen delades in i ett rutnatssystem, med varje rutnatspunkt omfattande ett omrade pa lx1 mm2. En luminansmatare (Konica Minolta LS-110) anvandes far att mata den genomsnittliga ljusstyrkan fran vane sadant lx1 mm2-omrade, och skillnaden i genomsnittlig ljusstyrka mellan narbelagna omraden anvandes far att kvantifiera homogeniteten hos ljusemissionen. En liten skillnad indikerade en hog spatial homogenitet, medan en stor skillnad indikerade en dalig spatial homogenitet.

Utfarinosform 1: Spraybelaot aktivt skikt Att uppna homogen ljusemission fran en ljusemitterande anordning med stor yta framstalld fran losning under normal luftatmosfar ar en sarskilt svar bedrift. Denna utmaning bottnar i att: (i) tunna lbsningsberedda filmer av aktiva skikt som anvands i OLEDs paverkas pa skadligt satt av dammpartiklar (som finns i omgivningen eller som introduceras vid blackframstallningen) och sma variationer i filmtjocklek, vilket leder till problem med kortslutning och icke-homogen ljusemission, (ii) tjocka lbsningsberedda filmer av aktiva skikt, ofta baserade pa blandningar av olika fasta material, som anvands i LECs tenderar att uppvisa fasseparation och/eller koncentrationsgradienter och/eller kristallisering i den torra filmen efter det att lasningsmedlet har avdunstat, alla de senare fenomenen sker atfaljs vanligen av icke-homogen ljusemission. De ovan specificerade tillkortakommandena med tjocka filmer kan harledas till den langa lasningsmedelsavdunstningstiden som ar ett resultat av t.ex. slot-die-bestrykning och screentryck. I denna utfaringsform visar vi att en lampligt utfard spraybestrykning av tjocka filmer far tillampning i LECs majliggar farverkligande av homogen ljusemission fran ljusemitterande anordningar med stora ytor.

I Fig. 1 a-1e och i Fig. 2a, 2b visas schematiska illustrationer av framstallningen och strukturen, och fotografier av ljusemissionen, av en 8- segments-LEC-anordning med stor yta 1 med ett spraybelagt aktivt skikt 4. P6 varandra fOljande framstallningssteg visas i Fig. la som är ett fOrmOnstrat ITO-belagt 52 substrat 51, i Fig. lb visas spraybestrykningen av det aktiva skiktet 4 med hjalp av en sprayanordning 10, och i Fig. lc visas monstret av Al-toppelektroden 3. Fig. ld är en tvarsnittsvy och Fig. le är en vy ovanifre'n av anordningsstrukturen som har en Al-katod 3, ett aktivt skikt 4, en mOnstrad ITO-anod 2, och ett substrat 51. Ljusemission fre'n en inkapslad anordning med star yta som drivs med 23 mA/cm2 i luftatmosfar visas i Fig. 2a och en anordning med star yta som drivs med 3 V visas i Fig. 2b, det senare fotografiet belyser den i hog grad homogena ljusemissionen. Ljusemissionen i de tv6 fotografierna i Fig. 2a, 2b uppn6ddes fr6n alla 8 segment uppvisande en total ljusemissionsyta pa 44 cm2.

Fig. 1 a-le och Fig. 2a, 2b visar framstallningen och strukturen av, och ljusemission fran, en LEC-anordning 1 innefattande atta 5,5 cm2-segment, med det ljusemitterande aktiva skiktet 4 spraybelagt under luftatmosfar. Det aktiva skiktet 4 bestar av den ljusemitterande konjugerade sampolymeren "superyellow" (SY, Merck, PDY-132), den jonupplOsande och jontransporterande fOreningen poly(etylenglykol)-dimetakrylat (PEG-DMA), och saltet kaliumtrifluorometansulfonat (KTf). SY lOstes upp i toluen, PEG- DMA i tetrahydrofuran (THF), och KTf i cyklohexanon, alla stamlOsningar framstalldes med en koncentration pa 10 mg/ml. Blacket fOr det aktiva skiktet framstalldes genom att farst blanda stamlOsningarna (SY:PEG-DMA:KTf) i ett massfOrhallande av (1:0,5:0,1) och darefter tillsatta 1,75 ml THF och 0,25 ml cyklohexanon till 2 ml av blandningslOsningen.

Blacket fOr det aktiva skiktet sprayades genom en enkel rektangular skuggmask 6, 61 pa ett glassubstrat 51 belagt med fOrmOnstrad indiumtennoxid (ITO) 52 (Fig. 1 a, lb). Filmen med det aktiva skiktet 4 torkades vid 70 °C i en kvavefylld handskbox ([021 < 1 ppm, [H20] <3 ppm) i 4 tim, varpa en Al-toppelektrod 3 (100 nm tjocklek) forangades term iskt genom en skuggmask 7, 71 ovanp6 filmen av det aktiva skiktet 4 (Fig. 1c) Alla anordningsmaterialen är luftstabila i vilotillstandet men under ljusemission är det aktiva materialet 4 kansligt fOr exponering av syre och vatten. FOr att mOjliggora fOr drift och ljusemission i normal luftatmosfar 31 kapslades anordningen 1 in med en Al-platta (visas ej) genom att fasta denna pa anordningen med varmehardande epoxylim.

Fig. 2a visar den starka ljusemissionen fran alla 8 segment hos en sadan anordning med stor yta 1 nar den drivs med en strOmtathet pa 23 mA/cm2 under luftatmosfar, dar Al-elektroden 3 var fOrspand som den negativa katoden. Fig. 2b demonstrerar den homogena emissionen fran alla atta segment hos en sadan anordning med stor yta 1, uppvisande en total ljusemissionsyta pa 44 cm2.

FOljaktligen, enligt denna fOrsta utfOringsform tillhandahalls ett 10 fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, pa fOrhand fOrsett med ett mOnstrat, transparent, elektriskt ledande ytskikt vilket tillhandahaller ett elektrodskikt, valbart deponera, med spraybestrykning, ytterligare ett ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet, vilket gOr den till en biskiktselektrod, deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett aktivt materialskikt pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall pa biskiktselektroden, och valbart deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOringsform 2: Liusemitterande anordninq med stor yta med tvafaroat 2DemissionsmOnster astadkommen genom sekventiell spraybestrykning Fig. 3a-3f och Fig. 4 visar framstallningen, strukturen och den mOnstrade tvafargade ljusemissionen fran en anordning med stor yta 1, innefattande ett biskikt av aktivt material 4, 4' framstallt genom sekventiell spraybestrykning med tva olika black baserade pa samma lOsningsmedel med sprayanordning 10a, 10b. De pa varandra fOljande framstallningsstegen visas i Fig. 3a-3d. Fig. 3a visar det formOnstrade ITO-belagda 52 substratet 51. Fig. 3b visar spraybestrykningen av det fOrsta aktiva skiktet 4' genom en mOnstrad skuggmask 8, 81 vid anvandning av black 1. Spraybestrykningen av ett andra aktivt skikt 4 vid anvandning av black 2 visas i Fig. 3c, vilket 32 baseras pa en annan ljusemitterande polymer men samma lbsningsmedelsblandning som black 1. I Fig. 3d visas mOnstret av Altoppelektroden 3. Fig. 3e är en tvarsnittsvy, och Fig. 3f en vy ovanifran av strukturen hos anordning 1, med en Al-katod 3, en ett andra aktivt skikt 4, en mOnstrad ITO-anod 2, ett substrat 51, och ett mOnstrat aktivt skikt 4, 4'. I Fig. 4 visas ljusemission fran tre av 5,5 cm2-segmenten i en 8-segmentsanordning som är fOrspand med 5 V.

Den lbsningsbaserade framstallningen av en flerskiktsstruktur hos en anordning 1 som anvander samma/likartade lOsningsmedel (blandningar) fOr angransande/alla skikt i anordningsstacken är en utmanande uppgift eftersom lOsningsmedlet i lOsningen under deponering tenderar att lOsa upp det (torra) skiktet under. Detta problem kan emellertid lbsas genom anvandning av spraybestrykning sasom beskrivs i denna utfOringsform. LOsningarna som tillhandahalls inkluderar att gOra spraypartiklarna halvtorra eller torra nar de samverkar pa det undre torra eller halvtorra skiktet, majliggara att barargasen fungerar som ett effektivt torkningsmedium (bade vid Overforingen av spraypartiklar och vid flOdet Over en spraydeponerad film), och sakerstalla att spraypartiklarna uppvisar en fOrhallandevis liten mekanisk pafrestning/paverkan nar de mjukt traffar pa det torra undre skiktet.

Fig. 3a-3f visar framstallningen av och strukturen hos en LEC 1, och Fig. 4 visar den mOnstrade tvafargade ljusemissionen fran en LEC-anordning 1 innefattande atta 5,5 cm2-segment med det ljusemitterande aktiva skiktet 4, 4' i form av biskikt spraybelagt medelst en sprayanordning 10a, 10b under luftatmosfar. Framstallningsprocessen skiljer sig fran utfOringsform 1 i Fig. 1a- le, Fig. 2a, 2b i det att ett ytterligare mOnstrat aktivt skikt 4' spraybelades tire det icke-mOnstrade andra aktiva skiktet 4.

De aktiva skikten 4, 4' bestar av den gulemitterande sampolymeren SY, den blaemitterande polyspirobifluorenbaserade sampolymeren "superblue" (SB, Merck, SPB-02T), den jonupplOsande och jontransporterande sammansattningen PEG-DMA och saltet KTf. SY och SB lbstes separat upp i toluen, PEG-DMA i THF, och KTf i cyklohexanon, alla stamlOsningar framstalldes i en koncentration pa 10 mg/ml. -Iva black for aktiva skikt framstalldes. Det "gula blacket" framstalldes sasom beskrivs i 33 utfOringsform 1. Det "blaa blacket" framstalldes genom att blanda stamlOsningarna i ett massfOrhallande (1:0,5:0,1) av (SB:PEG-DMA:KTf) och darefter tillsatta 1,75 ml THF och 0,25 ml cyklohexanon till 2 ml av blandningslOsningen. 1 ml av det gula blacket sprayades 10a genom en mOnstrad skuggmask 8, 81 pa det formOnstrade ITO-belagda glassubstratet 2 (i fOrvag rengjort genom UV-ozonexponering i 10 min) (Fig. 3a-3b). 2 ml av det blaa blacket sprayades darefter genom en enkel rektangular skuggmask 6, 61 pa den gulemitterande filmen (Fig. 3c). Det aktiva biskiktsmaterialet 4, 4' torkades vid 70°C i en kvavefylld handskbox ([021 < 1 ppm, [H20] <3 ppm) i 4 tim, varefter en Al-toppelektrod 3 (tjocklek 100 nm) term iskt fOrangades genom en skuggmask 7, 71 ovanpa det aktiva filmskiktet 4, 4' (Fig. 3d). Fig. 4 visar den mOnstrade tvafargade ljusemissionen fran tre av de atta 5,5 cm2- segmenten i en storskalig LEC-anordning 1 som ãr forspand med 5 V.

FOljaktligen, enligt denna andra utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, pa fOrhand fOrsett med ett mOnstrat, transparent, elektriskt ledande ytskikt, vilket tillhandahaller ett fOrsta 20 elektrodskikt, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ytterligare ett ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet fOr att Ora det till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en fOrsta del av ett 25 aktivt materialskikt pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall biskiktselektroden, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en andra del av ett aktivt materialskikt pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall pa det ledande skiktet, genom att anvanda ett annat aktivt material, och valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa det aktiva materialskiktet. 34 Utfarincsform 3: Helspravad liusemitterande anordninc framstalld under luftatmosfar Fig. 5a-5e visar schematisk anordningsframstallning av, och schematisk anordningsstruktur has, en helsprayad ljusemitterande anordning 1, Fig. 6a, 6b visar uppmatt anordningsprestanda och Fig. 7 är ett fotografi av ljusemissionen fra'n en sklan anordning. I Fig. 5a-5c visas p6 varandra fOljande framstallningssteg fOrestallande fOrst den sekventiella spraybestrykningen 10c av silvernanotrklar (Ag-NVVs) och PEDOT:PSS fOr bottenelektroden 2, Fig. 5a. Fig. 5b visar spraybestrykningen 10a av det aktiva skiktet 4 och Fig. 5c visar den sekventiella spraybestrykningen 10d av Ag-NVVs och det aktiva materialet fOr toppelektroden 3, dar det senare skiktet inkluderades fOr en battre vidhaftning av Ag-NVVs pa det undre aktiva skiktet 4. I Fig. 5d visas en tvarsnittsvy, och i Fig. 5e visas en vy ovanifra'n, av anordningsstrukturen 1. Fig. 5a-5c visar det aktiva skiktet/Ag-NW- biskiktstoppelektroden 3, det aktiva skiktet 4, PEDOT:PSS/Ag-NWbiskiktsbottenelektroden 2 och substratet 5. I Fig. 6a visas den optoelektroniska responsen fOr en ursprunglig helsprayad glas/AgNVV/PEDOT:PSS/(SY+PEG-DMA+KTf)/Ag-NW-anordning under galvanostatisk drift vid 0,75 mA och i Fig. 6b visas en drift vid spanningsrampning d V/dt = 0,1 V/s. Fotografiet i Fig. 7visar ljusemissionen fran en helsprayad anordning 1 nar den är fOrspand med 5 V.

Denna utfaringsform demonstrerar framstallningen av en hel ljusemitterande anordning 1 genom spraybestrykning som den enda deponeringstekniken. Det är beaktansvart att den sekventiella spraybestrykningen utfOrdes under kontinuerlig normal luftatmosfar i en miljO innehallande en betydande koncentration av dammpartiklar, dvs. renrum anvands inte. Denna speciella anordning 1 är semitransparent, se fotografi i Fig. 7.

Fig. 5a-5c visar framstallningen, strukturen, och driften av en helsprayad halvtransparent ljusemitterande anordning 1. Ett Ag-NW-black framstalldes genom dispergering av 20 mg Ag-NVVs (SLV NW-90, Blue Nano) i ett blandat lOsningsmedelssystem innefattande etanol (2 ml), isopropanol (16 ml), och cyklohexanon (2 ml), och darefter sonikering av dispergeringen i min. Ett PEDOT:PSS-black framstalldes genom blandning av 10 ml av en '<Opt PEDOT:PSS-dispergering (Clevios S V3, Heraeus) med 5 ml isopropanol och 0,5 ml etylenglykol. Glassubstrat 5 (VVxLxH = 15x26x1 mm3) spraybelades sekventiellt med Ag-NW-blacket och PEDOT:PSS-blacket genom en rektangular skuggmask 9 som definierar en anodyta 91 pa 15x13 mm2 (Fig. 3a). Det spraybelagda Ag-NW-skiktet varmdes upp till 130 °C fOre det spraybelades med PEDOT:PSS. En typisk fungerande anod kravde 4 ml Ag-NW-black och 1 ml PEDOT:PSS-black. Ag-NVV/PEDOT:PSSbiskiktsanoden 2 torkades pa en varm platta vid 130 °C under 4 tim fOre deponeringen av det aktiva skiktet 4.

Det aktiva skiktet bestod av SY, PEG-DMA och KTf. StamlOsningar med en koncentration pa 10 mg/ml framstalldes fOr alla komponenter som anvande toluen som lOsningsmedel fOr SY, och cyklohexanon som lOsningsmedel for PEG-DMA och KTf. Blacket for det aktiva materialet framstalldes genom att blanda 10 ml av SY-stamlOsningen, 5 ml av PEGDMA-lOsningen, och 1 ml av KTf-losningen och darefter tillsattes 10 ml cyklohexanon fOr att uppna den lampliga viskositeten. 4 ml av blacket av det aktiva materialet spraybelades genom en skuggmask 6 (yta 61 = 15x14 mm2) ovanpa biskiktsanoden 2 (Fig. 5b). Det aktiva skiktet var nagot fOrskjutet med avseende pa anoden 2 tit- aft forsakra att bottenanoden 2 tacktes fullstandigt av det aktiva skiktet 4 vid kanten pa vilken toppelektroden 3 skulle deponeras, medan den andra kanten has anoden 2 lamnades obelagd fOr att underlatta enkel kontaktering.

Toppkatoden 3 framstalldes genom sekventiell spraybestrykning, fOrst 8 ml av Ag-NVV-blacket, och darefter 1 ml av blacket med det aktiva materialet ovanpa det aktiva skiktet 4 (Fig. 5c). Funktionen has det sista tackande aktiva skiktet är att tillhandahalla battre vidhaftning och fOrbattra kontaktytan mellan namnda Ag-NVVs och det undre aktiva skiktet 4. Katoden 3 belades genom en skuggmask 7 som definierar flera "fingrar" 71 (var och en med en yta pa 1,5x16 mm2), vilka var separerade i sidled med 1 mm. Halften av vale finger placerades ovanpa bottenanoden 2, och Overlappet mellan de tva elektroderna 2, 3 definierade den faktiska ljusemitterande anordningen. Resten av fingret (placerat ovanpa det isolerande glassubstratet 36 51) anvandes som en kontaktplatta till vilken en extern strOmkalla kunde anslutas.

Den spraybelagda anordningen 1 karakteriserades med hjalp av en datorstyrd source-measure unit (Agilent U2722A) och en fotodiod fOrsedd med ett Ogonresponsfilter (eye-response filter) (Hamatsu Photonics S7686). Signalen fran fotodioden fOrstarktes och mattes med hjalp av ett datainsamlingskort (National Instruments USB-6009).

Fig. 6a demonstrerar LEC-effekten i form av en Okande ljusstyrka och en minskande spanning nar en ursprunglig anordning fOrses med en konstant strOm pa 0,75 mA, och Fig. 6b visar strOmmen och ljusstyrkan under ett spanningssvep mellan 0-8 V vid anvandning av en svephastighet pa 0,1 V/s. LEC-anordningen visar en hog effekt pa 2 Im/VV, och är kapabel till hog ljusstyrka (800 cd/m2).

FOljaktligen, enligt denna tredje utfOringsform, tillhandahalls ett 15 fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande foljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ledande fOrsta elektrodskikt pa substratet, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ytterligare ett ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet, vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett fOrsta aktivt materialskikt pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall 25 biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt ovanpa skiktet av aktivt material.

UtfOrinosform 4: Helsoravad husemitterande anordnino med stor vta framstalld vid luftatmosfar Framstallningen av en helsprayad 60x60 mm2-stor-yteanordning av glas/Ag-NVV/PEDOT:PSS/SY+PEG-DMA+KTUAg-NW illustreras i Fig. 8a-8c, Fig. 8d och 8e visar anordningsstrukturen, och Fig. 9 visar ljusemissionen 37 fran en sadan anordning. I Fig. 8a-8c visas pa varandra fOljande spraysteg 10c, 10a, 10d, dar Fig. 8a visar den sekventiella spraybestrykningen av AgNVVs och PEDOT:PSS, Fig. 8b visar spraybestrykningen av det aktiva skiktet 4, och Fig. 8c visar den sekventiella spraybestrykningen av Ag-NVVs och det aktiva materialet fOr toppelektroden 3, dar det senare skiktet inkluderades fOr en battre vidhaftning av namnda Ag-NWs till det undre aktiva skiktet. Fig. 8d visar en tvarsnittsvy, och Fig. 8e visar en vy ovanifran av strukturen hos anordningen 1 med det aktiva skiktet/Ag-NW-biskiktstoppelektroden 3, det aktiva skiktet 4, PEDOT:PSS/Ag-NVV-biskiktsbottenelektroden 2, och substratet 51. Fotografiet i Fig. 9 visar ljusemissionen fran en helsprayad anordning med en stor yta nar den är fOrspand med 5 V.

Fig. 8a-8c visar framstallningen och Fig. 9 visar ljusemissionen fran en glas/Ag-NVV/PEDOT:PSS/SY+PEG-DMA+KTUAg-NVV-anordning med alla ingaende skikt spraybelagda under oavbruten luftatmosfar. Sam sadan ãr anordningsstrukturen identisk med den i utfOringsform 3, men den viktiga skillnaden är att denna anordning uppvisar en vasentligt storre yta och kannetecknas av ljusemission Over en star yta. Detta är salunda en demonstration av mbjligheten till uppskalning som tillverkningsprocessen med spraybestrykning tillhandahaller.

Anoden 2 i denna anordning med star yta innefattade ett Ag- NVV/PEDOT:PSS-biskikt anvandande black framstallt genom samma fOrfaranden som anges i utfOringsform 3. 4 ml av Ag-NVV-blacket fOrbrukades under bestrykningen av glassubstratet 51 pa 90x90 mm2. Genom anvandning av en skuggmask 9 spraybelades en 70x70 mm2-yta 91 jamnt (Fig. 8a) och torkades vid 130°C i 1 min. Samma skuggmask 9 anvandes darefter fOr sprayningen av PEDOT:PSSn fOr att fOrsakra att !Dada skikten var i exakt linje med varandra. Medan substratet fortfarande var varmt sprayades 1 ml av PEDOT:PSS-blacket ovanpa Ag-NW-filmen.

Det aktiva skiktet 4 innefattade en SY-, PEG-DMA- och KTf-blandning, och framstalldes genom samma fOrfarande som anges i utfOringsform 3. Ett tillrackligt tjockt aktivt skikt 4 erh011s genom sprayning av 5 ml av blacket fOr det aktiva skiktet genom en skuggmask 6 (Fig. 8b). 38 Toppkatoden 3 innefattade Ag-NWs och 8 ml dispergering spraybelades ovanpa det aktiva skiktet 4 genom en skuggmask 7 (Fig. 8c). Darefter sprayades 1 ml black fOr aktivt skikt ovanpa namnda Ag-NWs fOr att mOjliggOra battre vidhaftning av namnda Ag-NWs och fOr att Oka gransytan mellan namnda Ag-NWs och det aktiva skiktet 4.

Den fullstandiga anordningsstrukturen 1, sasom visas i Fig. 8d, torkades vid 70 °C i 4 tim i en kvavefylld handskbox ([02] <1 ppm, [H20] <3 ppm) fOre den testades. Ljusemissionen fran en sadan anordning med star yta 1 fOrspand med 5 V visas i fotografiet i Fig. 9 i den nedre delen av Fig. 4 FOljaktligen, enligt denna fjarde utforingsform, tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ledande 15 elektrodskikt pa substratet, valbart deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett fOrsta aktivt 20 materialskikt pa det fOrsta elektrodskiktet eller i fOrekommande fall biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOrinosform 5: Helsprayad liusemitterande anordnino med star yta framstalld pa ett flexibelt substrat I denna utfOringsform anyandes samma framstallningssteg och framstallningsfOrhallanden som i utfOringsform 4 men har arivandes ett flexibelt substrat. Ljusemissionen fran en sadan flexibel anordning med star 30 yta fOrspand med 5 V presenteras i fotografiet i Fig. 10.

FOljaktligen, enligt denna femte utforingsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: 39 tillhandahalla ett icke-ledande, flexibelt substrat, sasom ett polymermaterial, papper eller tygliknande material, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en ledande elektrod pa substratet, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare ledande skikt pa det farsta elektrodskiktet vilket gar den till en biskiktselektrod, deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett farsta skikt av aktivt material pa det farsta elektrodskiktet, eller i farekommande fall biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOrinosform 6: Anyandnino av en metallyta som kombinerat substrat och elektrod i en helsprayad liusemitterande anordnino med stor yta Framstallningen av en helsprayad 60x60 mm2-storyteanordning av Al/PEDOT:PSS/SY+PEG+KTf/Ag-NW illustreras i Fig. 11a-d, dar anordningsstrukturen visas i Fig. 11e, 11f och ljusemissionen visas i Fig. 12. En valsad Al-platta 53' anyands som substrat 5', Fig. 11a, spraybestrykningen av den valsade Al-plattan med PEDOT:PSS visas i Fig. 11b, bestrykningen av det aktiva skiktet 4 i Fig. 11c, och bestrykningen av Ag-NVVs 3 och det aktiva materialet som krays far att fasta tradarna till anordningen i Fig. 11d. Fig. 11e visar en tvarsnittsvy av anordningsstrukturen med det aktiva skiktet/Ag-NVVs 3, det aktiva skiktet 4, PEDOT:PSS-skiktet, Al-substratet 5', och den varmeresistenta tejpen 13 som anyands for att ytterligare separera toppelektrodens kontaktpunkt 3 fran Al-substratet 5'. I Fig. 11f visas den fardiga anordningen 1 i en vy ovanifran. Ljusemission fran en helsprayad anordning i en upplyst miljb, farspand med 5 V, visas i Fig. 12.

LEC-anordningar 1 som am/ander bulkiga metallsubstrat som en av elektroderna majliggar mycket effektiv kylning av anordningen. Kylning är mycket viktigt far att en hog ljusstyrka fran en anordning med star yta ska uppnas.

Fig. 11a-11f visar en anordning 1 pa 36 cm2 dar alla komponenter deponerades genom anvandning av spraybestrykningsfOrfarandet och dar substratet 5 ocksa fungerar som en elektrod 2. Framstallningen är mycket lik den som anvands i utfOringsform 3, 4 och 5 men med den kritiska skillnaden att substratet 5' i sig sjalvt fungerar som en integrerad del av bottenelektrodstruktruren 2. Detta hjalper till att minska resistiva fOrluster i elektroden 2, och fOrbattrar kylningen av anordningen 1 eftersom varmen transporteras bort mer effektivt fran den ljusemitterande Overgangen jamfort med fran de isolerande substraten som normalt anvands. Vidare, utgbr en bulkig elektrod en mycket stOrre termisk massa med en atfOljande stOrre varmekapacitet. Komponenterna bestar av Al, Ag-NVVs, PEDOT:PSS, SY, PEG-DMA, och KTf. Genom anvandning av dessa material framstalldes tre spraybara bestrykningsblack, ett Ag-NW-black, ett PEDOT:PSS-black, och ett black fOr aktivt skikt.

En 1 mm tjock Al-platta 5' valsades fOr att skapa en plan och reflekterande yta, 53' (Fig. 11a). Ytan rengjordes med isopropanol och torkades vid 130 °C i 5 min.

En spraybar PEDOT:PSS-dispergering framstalldes genom anvandning av ett 2:1 volymforhallande mellan Clevios S V3 blandad med isopropanol. Genom anvandning av en skuggmask 11, spraybelades en 90x90 mm2-yta111 jamnt genom anvandning av 0,5 ml av PEDOT:PSSblacket (Fig. 11b). Filmen torkades vid 130 °C i 4 tim. En varmeresistent tejp 13 fastes langs med en av kantema has Al-substratet 53' efter det att PEDOT:PSS-skiktet hade torkats (Fig. 11e, 11f), pa vilken kontakt med toppelektroden 3 kunde gbras.

SY lbstes upp i toluen medan PEG-DMA och KTf !Dada lbstes upp i cyklohexanon. Blacket fOr det aktiva skiktet framstalldes genom att blanda lbsningar pa 10 mg/mlav dessa material i ett massfOrhallande 1:0,5:0,1 av [SY:PEG-DMA:KTf]. En film av aktivt skikt 4 framstalldes genom anvandning av 2,5 ml av detta black blandat med 2,5 ml cyklohexanon och sprayades genom en skuggmask 6 (Fig. 11c). Namnda Ag-NVVs dispergerades i en 1:8:1-lbsning av etanol, isopropanol, och cyklohexanon, och 8 ml av detta AgNW-black sprayades pa det aktiva skiktet 4 (Fig. 11d). Efter dispergeringen 41 sprayats sprayades 1 ml black av det aktiva skiktet fOr att fasta namnda AgNW till ytan och Oka gransytan mellan namnda Ag-NW och det aktiva skiktet. Anordningen torkades vid 70 °C i 4 tim i en kvavefylld handskbox. Syret h011s lagre an 1 ppm och vattnet lagre an 3 ppm.

Fotografiet i Fig. 12 visar en anordning som drivs med en fOrspanning pa 5 V.

FOljaktligen, enligt denna sjatte utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett ledande substrat som fungerar som elektroden, sasom ett metallsubstrat eller ett substrat som har en ledande ytbelaggning, sa att substratet eller dess ytbelaggning bildar ett ledande skikt, valbart deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare elektrodskikt pa det fOrsta skiktet vilket gOr den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett fOrsta skikt av aktivt material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOrinosform 7: Anyandninp av en komplext formad metallyta som kombinerat substrat och elektrod i en helsprayad liusemitterande anordnino I denna utfOringsform framstalldes en helsprayad, icke-plan rostfritt stal/PEDOT:PSS/SY+PEG+KTUAg-NW-anordning med star yta.

Fig. 13a, 13b visar en icke-plan anordning dar alla komponenter deponerades genom anyandning av spraybestrykningsfOrfarandet, och dar substratet 5 aven fungerar som en elektrod 2. Komponenterna bestar av en gaffel av rostfritt stal, Ag-NVVs, PEDOT:PSS, SY, PEG-DMA, och KTf. Genom anyandning av dessa material framstalldes tre spraybara bestrykningsblack, ett Ag-NW-black, ett PEDOT:PSS-black, och ett black fOr aktivt skikt.

En gaffel av rostfritt stal rengjordes med isopropanol och torkades vid 130°C i 5 min. 42 En spraybar PEDOT:PSS-dispergering framstalldes med ett 2:1 volymfOrhallande mellan Clevios S V3 blandad med isopropanol. En yta belades jamnt med 0,5 ml av PEDOT:PSS-blacket. Filmen torkades vid 130 °C i 4 tim. En varmeresistent tejp fastes pa substratet 5 av rostfritt stal efter det att PEDOT:PSS-skiktet hade torkats, pa vilket kontakt med toppelektroden 3 kunde gOras.

SY lOstes upp i toluen medan PEG-DMA och KTf !Dada lOstes upp i cyklohexanon. Blacket fOr det aktiva skiktet framstalldes genom att blanda 10 mg/m1-1Osningar av dessa material i ett 1:0,5:0,1 massfOrhallande av [SY:PEG-DMA:KTf]. En film av aktivt skikt framstalldes genom anvandning av 2,5 ml av detta black blandat med 2,5 ml cyklohexanon.

Namnda Ag-NVVs dispergerades i en 1:8:1 lOsning av etanol, isopropanol, och cyklohexanon, och 8 ml av detta Ag-NW-black sprayades pa det aktiva skiktet 4. Efter det att dispergeringen sprayats, sprayades 1 ml black kir aktivt skikt fOr att fasta tradarna till ytan saval som fOr att Oka gransytan mellan nanotradarna och det aktiva skiktet 4.

Anordningen torkades vid 70 °C i 4 tim i en kvavefylld handskbox. Syret h011s lagre an 1 ppm och vattnet lagre an 3 ppm.

Fig. 13a, 13b demonstrerar den resulterande ljusemissionen vid en 20 modest fOrspanning pa 5 V.

FOljaktligen, enligt denna sjunde utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett ledande substrat, sasom ett metallsubstrat, eller ett substrat som har en ledande ytbelaggning, sa att substratet eller dess ytbelaggning bildar ett ledande skikt, vilket substrat har en krOkt makrostruktur, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet, vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett fOrsta skikt aktivt material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall pa det ledande skiktet, och 43 deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOrincisform 8: Flerskiktsarkitektur fOr fOrverkliciandet av en RGB- emitterande LEC I Fig. 14a-14j visas framstallningen av en helsprayad fargkontrollerbar anordning dar Ag-NVV/PEDOT:PSS-skikt i Fig. 14a, 14c, 14e, 14g är i kontakt med och separerar de roda (Fig. 14b), grOna (Fig. 14d), och blaa (Fig. 14f) aktiva skikten 4, 4'. I Fig. 14h visas en vy ovanifran av fyra fardiga anordningar. I Fig. 14i visas en tvarsnittsvy av anordningsstrukturen med AgNVV/PEDOT:PSS-skikten 2, 3, 31, 32 och de rOda 4, grOna 41, och blaa 42 aktiva skikten. I Fig. 14j visas en elektronisk struktur i vilken vane aktivt skikt kan kontrolleras med en individuell spanningsmatning.

Fig. 14a.14j visar fyra flerskiktsanordningar pa 1x1 cm2 dar alla komponenter deponerades genom anvandning av spraybestrykningsfOrfarandet. Komponenterna bestar av Ag-NVVs, PEDOT:PSS, SY, SB, en rOdemitterande polymer, sasom poly[2-metoxi-5-(2- etyl-hexyloxi)-1,4-fenylenvinylen] (MEH-PPV), PEG-DMA, och KTf. Genom anvandning av dessa material framstalldes fem spraybara bestrykningsblack: ett Ag-NW-black, ett PEDOT:PSS-black, och tie black fOr aktiva skikt, ett fOr varje ljusemitterande konjugerad polymer.

En glasskiva 5 pa 9x9 cm2 rengjordes med rengOringsmedel och vatten, skOljdes med vatten, skOljdes med isopropanol behandlades avslutningsvis med UV-ozon i 10 min.

Namnda Ag-NVVs dispergerades i en 1:8:1 lbsning av etanol, isopropanol, och cyklohexanon, och 4 ml av detta Ag-NW-black sprayades pa glasskivan genom en skuggmask (Fig. 14a). En spraybar PEDOT-PSSdispergering framstalldes genom anvandning av ett 2:1 volymfOrhallande av Clevios S V3 blandad med isopropanol, och 0,5 ml sprayades genom anvandning av samma skuggmask som fOr namnda Ag-NVVs. Filmen torkades vid 130 °C i 1 min. SY, SB, och MEH-PPV lOstes upp i toluen medan PEG-DMA och KTf !Ada lOstes upp i cyklohexanon. Blacken fOr de aktiva skikten framstalldes genom att blanda lbsningar pa 10 mg/ml av dessa 44 material i ett 1:0,5:0,1 massfOrhallande av [SY/SB/MEH-PPV:PEG-DMA:KTf]. Filmerna av de aktiva skikten 4, 41, 42 framstalldes genom anvandning av 2,5 ml av dessa black blandade med 2,5 ml cyklohexanon och genom anvandning av en ny skuggmask (Fig. 14b, 14d, 14f).

En Ag-NW-film sprayades pa det aktiva skiktet genom anvandning av 4 ml Ag-NVV-dispergering och en ny skuggmask (Fig. 14c, 14e, 14g). FOr att fasta tradarna till ytan belades 1 ml film av aktivt skikt direkt pa tradarna. Avslutningsvis belades 0,5 ml PEDOT:PSS-dispergering genom anvandning av samma skuggmask fOr att tacka anordningen och fOrsakra att en bra kontakt astadkoms pa vilken nasta aktiva skikt kan deponeras. Skikten torkades vid 130 °C i 1 min. Denna procedur upprepades tre ganger genom anvandning av blacken fOr de olika aktiva skikten och skuggmaskinpassningarna.

Den resulterande anordningen bestar av fyra elektroder 2, 3, 31, 32 15 och tre aktiva skikt 4, 41, 42 vilket darmed skapar tre LECs 1 som staplas ovanpa varandra.

Namnda tre LECs kan styras individuellt genom att applicera en fOrspanning Over vane anordning. Det ar ocksa mOjligt att driva samma strOm genom alla LECs genom att applicera en fOrspanning Over bottenelektroden 2 och toppelektroden 32.

FOljaktligen, enligt denna attonde utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, 25 innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ledande elektrodskikt pa substratet, valbart deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare 30 ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet, vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett fOrsta skikt aktivt material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall biskiktselektroden, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra ledande 5 elektrodskikt pa det fOrsta skiktet av aktivt material, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra ledande skikt pa det andra elektrodskiktet, vilket gar den till ett biskikt, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra skikt aktivt material pa det andra elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett tredje elektrodskikt pa det andra skiktet aktivt material.

UtfOrinpsform 9: Flerskikts-LEC med desipnad sammansattninp av aktivt skikt kir fOrbattrad prestanda En schematisk illustration av framstallningen och strukturen av en 8- segments-LEC-anordning med stor yta 1 med en spraybelagd flerskiktskonfiguration visas i Fig. 15a-15e. Ett fotografi av ljusemissionen visas i Fig. 16. I Fig. 15a-15e visas de pa varandra fOljande framstallningsstegen med ett fOrmOnstrat ITO-belagt 52 substrat 51 (Fig. spraybestrykning av det fOrsta elektrolytinnehallande aktiva skiktet (Fig. spraybestrykning av ett elektrolytfritt aktivt skikt (Fig. 15c), spraybestrykning av ett andra elektrolytinnehallande aktivt skikt (Fig. 15d), och mOnstret av Al-toppelektroden 3 (Fig. 15e). I Fig. 15f visas en tvarsnittsvy och i Fig. 15g visas en vy ovanifran av anordningsstrukturen med en Al-katod 3, ett fOrsta elektrolytinnehallande aktivt skikt 4, ett elektrolytfritt aktivt skikt 121, ett andra elektrolytinnehallande aktivt skikt 4', en mOnstrad ITO-anod 2, och ett substrat 51. I Fig. 16 visas en 44 cm2-stor-yteanordning som drivs med 3 V.

Det har visats att livslangden av en LEC 1 paverkas negativt av fOrekomsten av elektrolyt vid, eller nara, pn-Overgangen under ljusemission. Detta problem har till visst del lOsts genom att anvanda ett elektrolytsystem i vilket alla komponenter är rOrliga. Vid anvandning av en optimerad 46 koncentration av en sadan elektrolyt kan pn-Overgangen gbras vasentligen elektrolytfri under jamviktsdrift. Emellertid kan en sadan lbsning vara kanslig mot variationer i tjockleken av det aktiva skiktet och/eller mot variationer av elektrolytkoncentration. Det är darmed relevant att utveckla alternativa och mer robusta strategier fbr elektrolytfria pn-Overgangar i LECs 1.

Vid anvandning av var spraybestrykningsteknik kan sammansattningen av det aktiva skiktet designas vid framstallningen. Tva black framstalls. Det fOrsta blacket innefattar en blandning av en elektrolyt och ett konjugerat material. Det andra blacket innefattar ett ljusemitterande material men ingen elektrolyt. FOrst kravs ett substrat innefattande en ledande elektrodyta. Detta kan t.ex. uppnas genom anvandning av samma tillvagagangssatt som beskrivs i de tidigare utfOringsformerna, och sarskilt kan elektrolyten spraybestrykas. Pa denna yta spraybestryks det fOrsta blacket. I en specifik utfOringsform kan det innefatta, t.ex. en blandning av (SY:PEG-DMA:KTf) i ett (1:1:0,2) massfOrhallande i en koncentration av lOsta amnen pa 5 mg/m I. Ett fOrmOnstrat ITO/glassubstrat (Fig. 15a) spraybelades med 1 ml av det ovan specificerade fOrsta blacket (Fig. 15b). Pa detta skikt spraybestryks det andra blacket. I en specifik utfOringsform kan det andra blacket innefatta en SYlosning pa 5 mg/m I, och 3 ml av det andra blacket fbrbrukades under spraybestrykningen av detta skikt (Fig. 15c). Darefter, spraybestryks ett skikt av det fOrsta blacket. I en specifik utfOringsform kan det innefatta en blandning av (SY:PEG-DMA:KTf) i ett (1:1:0,2) massfOrhallande med en koncentration av upplbst amne pa 5 mg/ml, och 1 ml av detta black fOrbrukades under detta spraybestrykningssteg (Fig. 15d). I en specifik utfOringsform torkades det aktiva treskiktsmaterialet vid 70 °C i en kvavefylld handskbox ([021 < I PPm, [F120] <3 ppm) i 4 tim, varefter en Al-toppelektrod 3 (100 nm tjocklek) fOrangades term iskt genom en skuggmask 7 ovanpa filmen av det aktiva skiktet (Fig. 15e). Det ar anmarkningsvart att toppelektroden 3 alternativt kan deponeras genom spraybestrykning, sasom beskrivs detaljerat i de fOrgaende utfOringsformerna. Detta resulterade i en anordningsstruktur, se Fig. 15f, 15g, dar tva elektroder 2, 3 tackta av en elektrolytinnehallande film 4, 4' omger en tjock och elektrolytfri ljusemitterande SY-film 121. 47 FOljaktligen, enligt denna nionde utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande fOljande steg: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en ledande elektrod pa substratet, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet, vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett skikt av aktivt material bildat av tva underskikt, ett fOrsta underskikt av aktivt material innefattande aktivt material och en verksam mangd elektrolyt och ett andra underskikt av aktivt material innefattande vasentligen ingen elektrolyt, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOrincisform 10: R2R-spravad LEG Fig. 17a-17c visar schematiskt en enkel kontinuerlig rulle-till-rulleframstallning av en treskikts-LEC-anordning uteslutande genom anvandning 20 av spraybestrykningsfOrfarandet.

Substratet 5 tillhandahalls i formen av kontinuerlig web eller pa en kontinuerlig webbarare. Atminstone en del av webben eller webbararen lindas av fran ett matarhjul 20 och lindas upp pa en upplindningsrulle 21.

Alternativt saknas upplindning men istallet finns ett staplingssteg. 25 Atminstone ett av de ovan diskuterade deponeringsstegen utfOrs medan substratet är i formen av den kontinuerliga webben eller pa den kontinuerliga webbararen.

Ytterligare spraysteg kan enkelt laggas till kir att underlatta flerskiktsanordningar, och ett torkningssteg kan inkluderas efter vane 30 materialdeponeringssteg om sa kravs.

Ett spraysteg kan enkelt laggas till en befintlig rulle-till-rulle-maskin och anvandas tillsammans med andra deponeringstekniker sasom slot-diebestrykning, flexogravyr, stavbestrykning, etc. 48 Alternativ lbsning: att montera namnda airbrush p8 en CNC-router, dvs. substratet är statiskt och sprayen fOrflyttas.

FOljaktligen, enligt denna tionde utfOringsform tillhandah8lls ett fOrfarande fOr att framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, 5 innefattande fOljande steg att: tillhandah8lla ett substrat i formen av en kontinuerlig web eller p8 en kontinuerlig webbarare, deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, minst ett av ett ledande skikt, ett fOrsta elektrodskikt, ett skikt av aktivt material, och ett andra elektrodskikt pa substratet medan substratet fortfarande är i formen av en kontinuerlig web eller pa en kontinuerlig webbarare.

UtfOrinpsform 11: Spraybelapd LEC innefattande triplettemitterare Det 8r valkant att de fiesta ljusemitterande konjugerade polymererna som anvands i ljusemitterande anordningar (OLEDs och LECs) är singlettemitterare. Sam sadana kan dessa anordningar endast mOjliggOra en teoretisk maximal verkningsgrad pa 25 % eftersom spinnstatistik dikterar att 75 % av excitonerna bildas som tripletter, vilka fOrloras som varme i singlettemitterare. Genom att tillsatta gastemitterare med fOrmaga till triplettemission kan emellertid dessa excitoner som Onskat skOrdas som ljus. Genom anvandning av spraybestrykningstekniker kan tripletter tillsattas fran utspadda eller koncentrerade lbsningar eller dispergeringar pa ett enkelt satt, och darmed mbjliggbra anvandning av ett brett utbud av effektiva material och/eller material med lag lOslighet. Vidare mOjliggOr spraybestrykning aven fOr strategisk spatial placering av det/de triplettemitterande materialet/materialen. Nagra exempel pa varfOr detta är Onskvart inkluderar mbjligheten av minskad utslackning av emissionen fran singletten och mOjligheten till placering av olika fargade tripletter pa endera sidan av, eller inom pn-Overgangen fOr att uppna flerfargad eller vit ljusemission.

De allmanna koncepten fOr triplettskord är valkanda och det finns flera vetenskapliga artiklar som presenterar funktionella material och anordningskonfigurationer, t.ex. Reineke S. et al. Nature, 2009, 459, 234. Det är emellertid anmarkningsvart svart att placera triplettemitterarna pa en 49 Onskad spatial position genom anvandning av lOsningsmedelsbaserade deponeringstekniker. Vidare uppvisar manga triplettemitterande material en lag lOslighet eller lag dispergerbarhet i vanliga lOsningsmedel. I denna utfOringsform visar vi att det är mOjligt att placera triplettemitterare vid fOredragna spatiala positioner inom det aktiva materialet 4 hos en ljusemitterande anordning 1 fOr att mOjliggbra en fOrbattrad prestanda och anmarkningsvard effektiv skOrd av tripletter.

Genom anvandning av spraybestrykning kan den Onskade sammansattningen av det aktiva skiktet designas under framstallning fOr att inkludera en triplettemitterande del vid en Onskad position. I denna specifika utfOringsform framstalls tva black. Det fOrsta blacket innefattar en blandning av en elektrolyt och ett konjugerat material. Det andra blacket innefattar ett ljusemitterande material som uppvisar triplettemission. FOrst kravs ett substrat 5 innefattande en elektrod 2 med ledande yta. Detta kan t.ex. uppnas genom anvandning av samma tillvagagangssatt som beskrivs i de tidigare utfOringsformerna, och i synnerhet kan elektroden 2 spraybestrykas. Pa denna yta spraybestryks det fOrsta blacket. I en specifik utfOringsform kan det innefatta en blandning av (poly(vinylkarbazol):PEG-DMA:KTf) i ett (1:1:0,2) massfOrhallande med en koncentration av lOst amne pa 5 mg/ml. Ett fOrmOnstrat ITO/glassubstrat spraybelades med 1 ml av det ovan specificerade fOrsta blacket. Pa detta skikt spraybelades det andra blacket. I en specifik utfOringsform kan det andra blacket innefatta en CdSe/ZnSkvantpricksdispergering pa 1 mg/ml. I en specifik utfOringsform, deponeras kvantprickarna med en tjocklek som motsvarar 1-5 monolager av kvantprickar. Darefter spraybelades ett skikt av det fOrsta blacket. I en specifik utfOringsform kan det innefatta en blandning av (poly(vinylkarbazol):PEG-DMA:KTf) i ett (1:1:0,2) massfOrhallande med en koncentration av lOst amne pa 5 mg/m I och 1 ml av detta black fOrbrukades under detta spraybestrykningssteg.

I en specifik utfOringsform torkades det aktiva treskiktsmaterialet vid 70 °C i en kvavefylld handskbox ([021 < 1 PPm, [H20] < 3ppm) i 4 h, varefter en Al-toppelektrod 3 (tjocklek 100 nm) term iskt fOrangades genom en skuggmask 7 pa filmen av aktivt material 4. Det är beaktansvart att toppelektroden alternativt kan deponeras genom spraybestrykning som beskrivs i detalj i de tidigare utfOringsformerna. Detta resulterade i en anordningsstruktur dar tva elektroder 2, 3 belagda med en elektrolytinnehallande film omger en tunn triplettemitterande film.

De tripplettemitterade materialen kan innefatta kvantprickar, och joniska och ickejoniska organometalliska komplex. Vardmaterialen i det fOrsta blacket kan innefatta ett brett urval av material valkanda fOr flagon utbildad inom omradet.

FOljaktligen, enligt denna elfte utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en ledande elektrod pa substratet, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet, vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i normal luftatmosfar ett fOrsta skikt av aktivt material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall 20 biskiktselektroden, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra skikt av aktivt material pa det fOrsta skiktet av aktivt material, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett tredje skikt av aktivt material pa det andra skiktet av aktivt material, varvid minst ett av det fOrsta, andra och valbart tredje skiktet av aktivt material innefattar minst en triplettemitter, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOringsform 12: Motivering och forfaranden fOr funktionell spraybestrykning Fig. 18a-18h, illustrerar schematiskt deponeringen av finfOrdelade droppar 14 pa ett substrat 5. Varje droppe innehaller fast aktivt material 4 som är upplOst i ett lOsningsmedelssystem 141. Fig. 19a-19f visar 51 mikrofotografier och ytmorfologidata av material deponerade med ett lbsningsmedelssystem med hOgt angtryck och med ett lbsningsmedelssystem med lagt angtryck.

De finfOrdelade sma sfarsiska lbsningsdropparna som kommer ut ur namnda airbrush under spraybestrykning uppvisar en typisk diameter pa 1070 pm, och innefattar ett typiskt innehall av fast aktivt material i storleksordningen av 1 % (aven om lagre koncentrationer av fast material ocksa är mojliga). Eftersom det är hagst Onskvart att begransa omfattande fasseparation och koncentrationsgradienter saval som att hamma kristallisering, i den torra filmen av aktivt skikt for bra LEC-prestanda (homogen ljusemission, hammande av elektrolytinducerade sidoreaktioner, snabb tillslagstid, etc.) erbjuder deponering med spraybestrykning ett antal tilltalande mbjligheter och fOrdelar, sasom beskrivs och exemplifieras nedan.

For det fOrsta, am ett lOsningsmedelssystem med hOgt angtryck valjs är det mOjligt att lata lOsningsmedelsdropparna delvis, eller pa ett fullstandigt satt, torka under deras Overforing fran namnda airbrush till substratet, sasom visas schematiskt i Fig. 18a-18d. Dropparna behbver endast innefatta en tillracklig mangd mjukgbrande lbsningsmedel vid deras kollision med ytan sa att de kan fastna pa substratet och/eller filmen under bildande, men hOgre koncentrationer av lbsningsmedel kan ocksa vara godtagbara. Nar koncentrationen av fast aktivt material i droppen är Over, eller vasentligen Over, är upplOsningsgransen vid kollisionen med ytan, ar vatskefarbindelsen mellan de deponerade dropparna, sasom Onskat, mycket begransad. Ett resultat av denna typ av deponering med lbsningsmedel med htigt angtryck är att tydligt urskiljbara cirkelformiga monster staplade pa varandra kan identifieras pa ytan, och i, filmen av aktivt material. Ett beskrivande exempel av resultatet av spraydeponeringen med lampliga lbsningsmedelssystem med htigt angtryck beskrivs i detalj nedan.

FOr det andra, am ett lbsningsmedel som kannetecknas av ett lagt angtryck valjs är det mbjligt att droppen är effektivt sett ofbrandrad av Overfbringen i luft till substratet, men att betydande vatskefOrbindelse mellan olika droppar arida kan hammas genom, t.ex. att fOrflytta luftpistolen eller substratet, eller !Dada, med en rasterliknande rbrelse under deponeringen fOr 52 att Oka tiden mellan droppsammantraffande, minska hastigheten hos droppdeponering, applicera dropparna pa ett pulsartat satt, Oka temperaturen, och/eller sanka det omgivande trycket. Scenariot i vilket namnda airbrush fOrflyttas med en rasterliknande rtirelse visas schematiskt i Fig. 18e-18h. Det ar beaktansvart att viss begransad interaktion mellan olika droppar som har kolliderat med varandra tire de har torkat vasentligt kan fOrekomma, och att diametern av den torra delen fOrvantas att vara stOrre i detta fall med lbsningsmedel med lagt angtyck, medan hOjden fOrvantas vara sttirre i det tidigare fallet med lbsningsmedel med Mgt angtryck. Ett beskrivande exempel av resultatet med spraydeponering med lampliga lOsningsmedelsystem med lagt angtryck beskrivs i detalj nedan.

Ett typiskt funktionellt spraybestrykningsexperiment kan givetvis utnyttja delar av bada av de ovan beskrivna extremfallen.

I den fOljande utfOringsformen lar vi ut fOrfarandena och resultaten av ett spraybestrykningsexperiment med lagt angtryck och med ett spraybestrykningsexperiment med Mgt angtryck. En stamlosning framstalldes genom att lOsa upp den ljusemitterande polymeren superyellow (SY) i toluen i en koncentration av 10 mg/m I under omrbrning vid 50°C i 24 tim. Tre olika blacksammansattningar med en SY-koncentration av 5 mg/ml framstalldes darefter genom att spada ut denna stamlbsning: (i) ett lbsningsmedelssystem med Mgt angtryck innefattande ett 1:1 volymfarhallande av toluen och THF, (ii) ett lOsningsmedelssystem med mellanliggande angtyck innefattande enbart toluen, och (iii) ett lOsningsmedelssystem med lagt angtryck innefattande ett 1:1 volymfOrhallande av toluen och cyklohexanon. (Den allmanna tendensen är att angtrycket hos vatskor vid en viss ternperatur Okar med minskande kokpunkt, och som referens informerar vi am att kokpunkten i omgivningstryck är 66 °C fOr THF, 110 °C fOr toluen, och 156 °C fOr cyklohexanon.) 1,5 ml av vane black spraybelades pa 26x76 mm2-glasskivor, genom att fOrflytta luftpistolen i ett rasterliknande mOnster pa ett avstand av —12 cm fran glasytan.

Fig. 19a-19f visar mikrofotografier tagna med ett optiskt mikroskop (19a och 19d) och en ytprofilmatare (surface profile) (19b-19c och 19e-19f) av 53 de torra spraybelagda materialen. Uppsattningen av mikrofotografier i Fig. 19a-19c resulterar fra'n luftsprayningen av lbsningsmedelssystemet med Mgt ngtryck. Mycket distinkta cirkulara kannetecken med en diameter i intervallet mellan 10 och 40 pm observeras p6 ytan. Vidare avslbjar en noggrann granskning av de spraybelagda materialen att flera av de cirkulara kannetecknen är placerade ovanp6 andra cirkulara kannetecken med de "aldre" undre kannetecknen uppenbarligen ope'verkade av den efterfOljande deponeringen av "nya" kannetecken, vilket bevisas av den liknande formen hos de gam la och nya kannetecknen. Denna observation stammer val Overens med det fOrvantade scenariot fOr systemet med htigt angtryck, s6som visas i Fig. 18a-18d.

Uppsattningen mikrofotografier i Fig. 19d-19f togs av ett torrt material som spraybelagts fra'n lbsningsmedelssystemet med I6gt ngtryck. Aterigen observerar vi latt identifierbara granser mellan olika cirkulara kannetecken men noterar att na'gra av kannetecknen är stOrre i storlek och uppvisar en mer icke-distinkt kant an deras motsvarighet med hogt angtryck. En jamfOrelse av profilometerbildema avslbjar vidare att den karakteristiska hOjden har minskats vid bytet till lbsningsmedelssystemet med lagt angtryck. Vi namner aven att lbsningsmedelssystemet med det mellanliggande angtrycket, som fOrvantat, visar ett mellanliggande beteende jamfOrt med de tva presenterade fallen. Alla dessa observationer stammer utmarkt Overens med det fOrvantade scenariot som presenteras i Fig. 18e-18h.

Vi namner aven att droppar som deponerades pa en ojamn yta kan jamna ut ytan genom att fylla haligheter men att vatskefOrbindelsen mellan dropparna och den underliggande ytan fortfarande fOrhindras pa grund av den torra karaktaren hos den senare.

Viktigast är emellertid att vatskefOrbindelsen mellan de olika dropparna och/eller den underliggande ytan, sasom Onskas, effektivt fOrhindras i alla undersOkta system med spraybestrykning utfOrd pa ett lampligt satt sa som anges i denna utfOringsform. I de tidigare utfOringsformerna har vi visat att spraybestrykningsfOrfarandet kan leda till en fOrbattrad framstallning av, och prestanda hos, LEC-anordningar. 54 FOljaktligen, enligt denna tolfte utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande fOr analys av det spraybelagda materialet innefattande fOljande steg: tillhandahalla ett transparent substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, material pa substratet, och analysera materialet med hjalp av mikrofotografier.

Det noteras att i Fig. 19a och 19d, ar droppkannetecken synliga i ett optiskt mikroskop som vasentligen cirkulara eller delvis cirkulara bubbelliknande strukturer som har en storlek i storleksordningen pa omkring 10-60 pm i diameter.

I Fig. 19b, 19c och 19e, 19f, vilka är mikrofotografier av ytan hos strukturerna som visas i respektive Fig. 19a och 19d, ses droppkannetecken som kraterliknande ringar.

Droppstrukturernas synlighet är indikativ pa det faktum att mycket liten fOrbindelse mellan dropparna har skett och saledes av faktumet att materialet har potentialen att generera ett ljus hornogent Over den aktiva materialytan.

Det inses att synligheten av droppkannetecknen kommer att vara bast i bOrjan av spraybestrykningsprocessen. Allteftersom fler skikt av droppar deponeras kommer det bli svarare och svarare skilja ut individuella droppar. FOljaktligen kan dropparnas synlighet fOrstas som ett direkt resultat av installningen av spraybestrykningsprocessen, en installning som kan uppratthallas under sprayprocessen av hela skiktet.

Claims

PATE NTKRAV

1. FOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande: en fOrsta elektrod, en andra elektrod, och ett fOrsta ljusemitterande aktivt material i elektrisk kontakt med och separerande de fOrsta och andra elektroderna, varvid det fOrsta aktiva materialet innefattar rOrliga joner i en mangd 10 tillracklig fOr att dopa det aktiva materialet, varvid fOrfarandet innefattar ett steg att deponera det fOrsta aktiva materialet genom spraybestrykning vid ett omgivande gastryck pa minst omkring 1 kPa.

2. FOrfarande enligt krav 1, varvid steget att spraybestryka utfOrs sá att spraydroppar, nar de kommer fram till en yta som bestryks, är tillrackligt vata fOr att fastna pa ytan, och tillrackligt torra fOr att vasentligen hindra vatskefOrbindelse med narliggande droppar.

3. FOrfarande enligt krav 1 eller 2, varvid steget att spraybestryka utfOrs sa att spraydropparna traffar ett ytskikt, dar ytskikt definieras som de Oversta 100 nm material, dar ytskiktet innefattar ett flytande lOsningsmedel och/eller dispergermedel med massandel under omkring 90 %, under omkring 80 %, under omkring 50 %, under omkring 10 %, under omkring 5 % eller under omkring 1 %.

4. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att deponera det fOrsta aktiva materialet utfOrs vid ett omgivande gastryck pa minst omkring 5 kPa, minst omkring 10 kPa, minst omkring 50 kPa, minst 30 omkring 100 kPa eller minst omkring 101 kPa.

5. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att deponera det fOrsta aktiva materialet utfOrs vid ett omgivande gastryck under 56 omkring 1100 kPa, under omkring 500 kPa, under omkring 250 kPa, under omkring 150 kPa eller under 105 kPa.

6. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att 5 deponera det fbrsta aktiva materialet utfbrs vid ett omgivande gastryck mellan omkring 50 kPa och omkring 210 kPa.

7. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att deponera det fbrsta aktiva materialet utfbrs vid en omgivande ternperatur pa 10 minst omkring 0 °C, minst omkring 10°C, eller minst omkring 15°C.

8. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att deponera det farsta aktiva materialet utfbrs vid en omgivande ternperatur under omkring 50 °C, under omkring 40 °C, under omkring 30 °C, eller under 15 omkring 25°C.

9. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att deponera det fbrsta aktiva materialet utfbrs vid en omgivande ternperatur mellan omkring 15°C och omkring 25°C.

10. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att deponera det fbrsta aktiva materialet utfbrs vid en omgivande syrekoncentration av minst 100 ppm, minst 0,1 %, minst 1 %, eller minst OA.

11. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, vidare innefattande ett steg att deponera atminstone en del av den fOrsta och/eller andra elektroden genom spraybestrykning vid ett omgivande gastryck pa minst omkring 1 kPa.

12. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, vidare innefattande ett steg att bilda atminstone en del av den fbrsta och/eller andra elektroden fran ett substratmaterial och/eller genom deponering vid ett lagre omgivande 57 gastryck och/eller en hOgre omgivande temperatur jamfOrt med steget att deponera det aktiva materialet.

13. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, vidare innefattande 5 ett steg att tillhandahalla ett kontaktfOrbattrande skikt i kontakt med det fOrsta aktiva materialet och en av elektroderna.

14. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, vidare innefattande ett steg att tillhandahalla ett ledande skikt i kontakt med den fOrsta elektroden 10 sa att en elektrod med bi-skiktstruktur bildas, innefattande det ledande skiktet och den fOrsta elektroden.

15. FOrfarande enligt n6got av fOregaende krav, vidare innefattande ett steg att bilda atminstone ett skikt av ett andra ljusemitterande aktivt 15 material som Overlappar minst en del av skiktet av det fOrsta aktiva materialet genom att spraybestryka vid ett omgivande gastryck pa minst omkring 1 kPa.

16. FOrfarande enligt krav 15, varvid det andra aktiva materialet skiljer sig vasentligt fran det fOrsta aktiva materialet med avseende pa 20 emitterad farg.

17. FOrfarande enligt krav 15 eller 16, vidare innefattande ett steg att deponera minst ett laddningsskapande skikt mellan de fOrsta och andra aktiva materialskikten.

18. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, innefattande ett steg att tillhandahalla minst en triplettemitter i eller narliggande minst ett skikt aktivt material, i en mangd tillracklig fOr att astadkomma en (*fling av ljusgenereringsverkningsgrad.

19. FOrfarande enligt krav 18, varvid namnda triplettemitter innefattar kvantprickar. 58

20. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid steget att deponera det aktiva materialet innefattar: ett steg att deponera ett aktivt materialskikt innefattande en elektrolyt, och ett steg att deponera ett aktivt materialskikt vilket vasentligen är fritt fran elektrolyt sa att det elektrolytfria aktiva materialskiktet är i kontakt med det elektrolytinnefattande aktiva materialskiktet.

21. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, vidare innefattande 10 ett steg att anvanda en mOnstringsmask fOr att bilda ett fbrutbestamt mOnster i sam band med minst ett av deponeringsstegen.

22. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, vidare innefattande mist ett torkningssteg.

23. FOrfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande ett steg att kapsla in den ljusemitterande elektrokemiska cellen.

24. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, vidare innefattande 20 att: tillhandahalla ett substrat i form av en kontinuerlig web eller pa en kontinuerlig webbarare, linda av atminstone en del av webben eller webbararen, och utfOra minst ett deponeringssteg under det att substratet är i form en av 25 den kontinuerliga webben eller pa den kontinuerliga webbararen.

25. FOrfarande enligt nagot av fOregaende krav, varvid sprayparametrar och omgivningsparametrar valjs sa att droppegenskaper hos Overlappande droppar i det resulterande deponerade materialet är urskiljbara.

26. Ljusemitterande elektrokemisk cell framstalld enligt fOrfarandet enligt nagot av fOregaende krav. 59

27. Ljusemitterande elektrokemisk cell enligt krav 26, varvid cellen tillhandahailer en relativ fOrandring i omr6desintegrerad ljusemissionsintensitet mellan mer an 95 %, eller mer an 99 %, eller mer an 99,9 % has angransande 1x1 mm2-omr6den av mindre an 20 %, mindre an 10%, och mindre an 5%.

28. Ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande: fOrsta och andra elektroder, ett fOrsta ljusemitterande aktivt material i elektrisk kontakt med och 10 separerande de fOrsta och andra elektroderna, det fOrsta aktiva materialet innefattar rOrliga joner i en mangd tillracklig fOr att dopa det aktiva materialet, varvid cellen tillhandahaller en relativ fOrandring i omr6desintegrerad ljusemissionsintensitet mellan mer an 95 %, eller mer an 99 % eller mer an 15 99,9% has angransande lx1 mm2-omr6den av mindre an 20%, mindre an 10% och mindre an 5%.

29. Ljusemitterande elektrokemisk cell enligt nagot av krav 26-28, varvid droppegenskaper has Overlappande droppar är urskiljbara. 71 61 x