SE537207C2 - Förfarande för framställning av ljusemitterande elektrokemisk cell - Google Patents

Abstract

537 207 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

537 207 FORFARANDE FOR FRAMSTALLNING AV LJUSEMITTERANDE ELEKTROKEMISK CELL Tekniskt omrade Fareliggande beskrivning hanfOr sig till ett fOrfarande far framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell som har ett aktivt material 5 innefattande rarliga joner.

Bakgrund Organiska ljusemitterande dioder (OLEDs) drar till sig star uppmarksamhet som ljuskallor eftersom de erbjuder flera attraktiva och/eller 10 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 has OLEDs beror pa den kemiska strukturen has det ingaende organiska ljusemitterande materialet, vilket har Oppnat upp dOrren far en star variation av 15 emissionsfarger, daribland vit, genom designad kemisk syntes av det organiska ljusemitterande materialet.

OLEDs ar 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 20 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 OLEDs tillverkas som en sandwichstruktur dar ett eller, vanligen, flera 25 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 organiskt 30 ljusemitterande skikt under genereringen av ljus. FOr att det genererade ljuset 1 537 207 ska kunna kopplas ut ur sandwichstrukturen m6ste minst en av elektroderna vara transparent eller delvis transparent.

Fbr att en OLED effektivt ska omvandla elektrisk energi till ljusemission är det avgbrande att katoden/det elektroninjicerande skiktet har ett I6gt 5 uttradesarbete (work function, definierat som den minsta energin som kravs fOr att fOrflytta en elektron inifra'n 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 10 framstallas och hanteras i vakuum och/eller under inerta gasfOrhallanden. Nag deponeras katoden/det elektroninjicerande skiktet i OLEDs vanligen genom termisk fOrangning under hOgvakuum (Reineke, S. et al. Nature, 2009, 459, 234).

FOr att en OLED ska uppvisa Onskad homogen ljusemission Over en 15 yta är det avgOrande att de ingaende 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 20 Overskrider 10 nm sallan kan tolereras. Ett fOredraget satt med tanke pa uppskalning och vasentlig minskning av produktionskostnader, vilket som namnts ovan farvantas bana vagen mot nya marknader med stora volymer, utgOrs av anvandningen av sa kallade "lbsningsbaserade" deponeringsmetoder, da dessa utnyttjar det faktum att manga organiska 25 fOreningar kan lOsas upp, eller dispergeras, i en vatska och framstallas och hanteras som "black". Det är vidare mycket fOredraget om hela anordningsframstallningen kan utfOras 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 30 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 deponeringsfarfaranden som uppfyller dessa kriterier inkluderar slot-die-bestrykning, gravyrtryck och 2 537 207 flexotryck. De OLEDs som ar kommersiellt tillgangliga idag tillverkas enbart genom dyr vakuumframstallning men farsak har gjorts att tillverka de aktiva skikten i OLEDs fran black, framst genom att anvanda blackstraletryck (J. Bharathan et al. Applied Physics Letters, 1998, 21, 2660.) och 5 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 farvantas kunna ske under normal luftatmosfar genom att anvanda 10 lbsningsbaserade deponeringsfarfaranden, 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. 15 Slutligen kan farekomsten 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 tillampningsfardelar som namnda OLED, sasom anges i det farsta stycket i 20 detta avsnitt, men kannetecknas av ett patagligt annorlunda driftfOrfarande pa grund av farekomsten av rarliga joner i det organiska ljusemitterande skiktet. Dessa rarliga 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 rarliga jonerna omfardelar sig nar en spanning appliceras 25 mellan elektroderna och majliggar 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. Faljderna av dessa processer, in-situ dopning och bildande av p-n-Overgang, 30 är att LECs till skillnad fran OLEDs, inte är beroende av anvandningen av en luftreaktiv katod/ett luftreaktivt elektroninjicerande skikt och tunna och exakt kontrollerade organiska skikt far effektiv drift. IstaIlet kan LECs innehalla 3 537 207 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 5 omrade resulterat i att det nu är mOjligt att uppna tam ligen imponerande driftlivslangder pa flera 1000 tim mar med en betydande ljusstyrka pa >100 cd/m2fOr LEC-anordningar (A. Asadpoordarvish, et al. Applied Physics Letters, 2012, 100, 193508.). Med tanke pa detta är det lampligt att fokusera pa utvecklingen av billiga och skalbara produktionsfOrfarande av LEC- 10 anordningar, fOretradesvis genom anvandning av Itisningsbaserade deponeringsfOrfaranden som utfOrs under normal luftatmosfar pa 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 15 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 byre elektroden och det aktiva skiktet i sandwich-cellLECs med slot-die-bestrykning (A. SandstrOm, et al. Nature Communications, 20 2012, 3, 1002), screentryck (Victor et al. i U.S. Pat. Na. 7 115 216), och bladbestrykning (doctor-blade coating) (Matyba et al. i svenskt patent nr 534 257). En nackdel med spinnbestrykning är att en star del av det (ofta dyra) aktiva materialblacket gar till spillo under spinningen. Dessutom är spinnbestrykning och blackstraletryck deponeringstekniker som inte är latta 25 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 är okansliga fOr skada av, t.ex. omgivande dammpartiklar. Den langsamma avdunstningstiden har ftiljande otinskade fOljder: (i) Det är svart att tillverka 30 multiskiktstrukturer eftersom lOsningsmedlet i lOsningen som hailer p att deponeras tenderar att lasa 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 4 537 207 materialkombinationer i en multiskiktsgeometri. (ii) Det ljusemitterande materialet och elektrolyten i det aktiva skiktet har gott om tid att fasseparera och/eller bilda koncentrationsgradienter pa en makroskopisk skala och/eller kristallisera under den langsamma lOsningsmedelsavdunstningen, med ett 5 typiskt otinskat resultat i form av inhomogen ljusem ission Over ljusemissionsytan. Dessutom ar det mycket svart att skapa 2DljusemissionsmOnster, 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 10 koncentration av upplbst amne, vilket ytterligare begransar antalet tillgangliga material eftersom manga elektroniskt aktiva organiska fOreningar uppvisar en lag eller intermediar lOslighet, sarskilt i industriellt fOredragna lOsningsmedel sasom vatten. Ett ytterligare problem med en losning med en hog koncentration av upplbst amne ãr att den, till skillnad fran en lOsning med lag 15 koncentration, är svar att rena fran fOroreningar i form en 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 20 mOjliggbra 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 om det utvecklade deponeringsfOrfarandet kan mbjliggOra deponering av organiska fOreningar med lag lOsbarhet 25 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 537 207 specifikt syfte är att tillhandahalla ett fOrfarande som majliggOr lag kostnad och storskalig produktion av ljusemitterande elektrokemiska celler av tillracklig kvalitet.

Uppfinningen definieras av de bifogade sjalvstandiga kraven. 5 UtfOringsformer framgar av de bifogade osjalvstandiga kraven, i den fOljande beskrivningen och av ritningarna.

Enligt en fOrsta aspekt tillhandahalls 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 10 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 15 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 20 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 mbjliga.

Spraypartiklarna kan, men behtiver inte, vara halvtorra nar de traffar en 25 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 30 minimeras eftersom materialutbyte mellan en nyligen deponerad halvtorr partikel och en torr eller halvtorr yta kan antas vara minimal. Dessutom, genom att rtra namnda airbrush i sidled Over ytan som ska bestrykas kan 6 537 207 denna effekt ytterligare farstarkas eftersom ytan uppvisar en langre torktid fare den utsatts far deponeringen av en ny partikel.

Deponering med spraybestrykning antas generera filmer som ar mer ojamna och har mer Open morfologi an t.ex. spinnbestrykning. Denna 5 egenskap gar spraybestrykning sarskilt lamplig far framstallningen av ljusemitterande elektrokemiska celler (LEC) dar kraven pa, och styrningen av, jam nhet och tjocklek hos filmen är av mindre betydelse far prestandan hos LECs jamfart med prestandan has t.ex. OLEDs. OLEDs kraver plana filmer far god prestanda, men sadana tjockleksvariationer är inte ett problem i 10 LECs. En Open morfologi med betydande fri volym farvantas bana vagen far snabbare reaktionstider eftersom bulkiga joner darmed lattare far tillgang till ljusemittern under dopningsprocessen.

Mycket Overraskande har spraybestrykning visat sig astadkomma en LEG som uppvisar en mer jamn ljusemission an andra tekniker. Troligen 15 beror detta pa det faktum att de finfOrdelade spraydropparna torkar vasentligt under Overfaringen fran spraymunstycket till substratet, eller traffar pa vasentligen torrt material pa ytan och darmed ar mindre benagna till vatskefarbindelse och darmed skapar ett mer homogent material.

Steget att spraybestryka kan darmed utfaras sa att spraydropparna, 20 nar de kommer fram till en yta som bestryks, ar tillrackligt vata far att fastna pa ytan och tillrackligt torra att vasentligen hindra vatskefarbindelse med narliggande droppar.

Faljaktligen, nar den belagda ytan studeras i ett mikroskop kan ursprungliga droppgranser fortfarande vara synliga vilket antyder att 25 narliggande droppar inte har flutit ihop.

Till exempel kan steget att spraybestryka utfaras 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 (:)/0, under omkring 80 (:)/0, under omkring 50 (:)/0, 30 under omkring 10 %, under omkring 5 % eller under omkring 1 %.

Steget att deponera det farsta aktiva materialet kan utfaras 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. 7 537 207 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 5 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 behbvs inga tidskravande och dyra 10 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. ldealiskt ãr dock 15 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 behbver vara resultatet av flagon sarskild uppvarmning eller kylning av omgivningstemperaturen under deponeringssteget.

Steget att deponera det fOrsta aktiva materialet kan utfOras vid en 30 omgivande syrekoncentration av minst 100 ppm, minst 0,1 %, minst 1 %, eller minst 10%.

Andra steg i fbrfarandet sasom framstallningen av en yta pa vilken det ljusemitterade aktiva materialet deponeras, torkning av det deponerade 8 537 207 skiktet etc. kan dock ske i icke-omgivande gastryck, tern peratur eller kern iska fOrh6llanden. !dealt och mest praktiskt är dock att ocks6 steg fore- 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 fOrsta och/eller andra elektroden genom spraybestrykning vid ett omgivande gastryck p6 minst omkring 1 kPa.

FOljaktligen kan alla eller en del av den fOrsta och/eller andra elektroden bildas genom spraybestrykning.

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

I andra utfOringsformer kan andra medel fOr att deponera den fOrsta och/eller den andra elektroden anvandas.

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

FOljaktligen kan hela eller en del av den fOrsta och/eller andra 20 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 fOrangning och olika typer av tekniker av kern isk fOrangningsdeponering (CVD). FOr material som är beredbara i lOsning 25 sasom halvledande och ledande polymerer etc. kan olika trycktekniker, sasom blackstraletryck, slot-die-bestrykning, screentryck, gravyrtryck, flexotryck, stavbestrykare (coater bars) och bladbestrykning anvandas.

Detta fOrfarande kan vidare innefatta ett steg att tillhandahalla ett kontaktfOrbattrande skikt i kontakt med det fOrsta aktiva materialet och en av 30 elektroderna.

Genom att tillhandahalla ett kontaktfOrbattrande skikt ar det mbjligt att fOrbattra kontaktomrket och, i fallet nar metalliska nanotrkar anvands som andra elektrodmaterial, att sakra tradarna till ytan. Det kontaktfOrbattrande 9 537 207 skiktet kan vara av samma material som det tillhOrande aktiva materialet men är fOretradesvis tunnare.

FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att tillhandahalla ett ledande skikt i kontakt med den fOrsta elektroden sa att en elektrod med bi- 5 skiktstruktur bildas, innefattande det ledande skiktet och den fOrsta elektroden.

FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att bilda minst ett skikt av ett andra ljusemitterande aktivt material som tiverlappar minst en del av skiktet av det fOrsta aktiva materialet medelst spraybestrykning vid ett omgivande 10 gastryck pa minst 1 kPa.

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

I vidare steg, kan ytterligare tredje, fjarde, femte, etc. aktiva 15 materialskikt astadkommas pa motsvarande satt.

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

En fOrdel med spraybestrykningen är att nar sma spraydroppar kommer till ytan som ska bestrykas kan det underliggande materialet redan 20 vara torrt eller halvtorrt. Darigenom lOser inte ett efterfOljande skikt aktivt material upp det fOregaende skiktet av aktivt material. FOljaktligen kan spraybara lOsningar med liknande lOslighet enkelt anpassas fOr omedelbar eller nastan omedelbar efterftiljande deponering.

Det andra aktiva materialet kan skilja sig vasentligt fran det fOrsta 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 ocksa innefatta ett steg att deponera minst ett laddningsskapande skikt mellan de fOrsta och andra aktiva materialskikten. 537 207 FOljaktligen kan de individuella LECs bildade ovanp6 varandra styras individuellt genom att applicera en respektive fOrspanning Over varje anordning.

Det är ocks6 mbjligt att driva samma strOm genom alla LECs genom 5 att applicera en fOrspanning mellan botten- och toppelektroden .

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

Triplettemitterare sasom organo-Overgangsmetallfbreningar och kvantprickar är attraktiva kir att fOrbattra verkningsgraden hos organiska 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 15 ljusemitterande anordningar är singlettemitterare och som sadana endast mojliggor en teoretisk maximal verkningsgrad pa 25 °A. 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 20 sprayprocesser kan tripletter enkelt tillsattas fran lbsning eller dispergering vilket mbjliggOr anvandning av ett brett utbud av material. Fbr flerfargade anordningar mOjliggOr 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 30 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 sAdana steg. 11 537 207 FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att anvanda en mOnstringsmask fOr att bilda ett fbrutbestamt mOnster i samband 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 lbsningen är halvtorr vid ankomst vid ytan som ska bestrykas med aktivt ljusemitterande 10 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 gasstrOm (sasom N2) riktad mot skiktet som ska torkas.

Steget att deponera ett aktivt material innefattar ett steg att deponera 15 ett aktivt materialskikt kombinerat med en elektrolyt, och ett steg att deponera ett aktivt materialskikt som är vasentligen fritt fran elektrolyt sa att det elektrolytfria aktiva materialskiktet är i kontakt med det elektrolytkombinerade aktiva materialskiktet.

Med "vasentligen fritt" menas att det aktiva materialet innehaller en 20 mangd elektrolyt som är otillracklig fOr att astadkomma nagon pavisbar effekt. FOrfarandet kan vidare innefatta ett steg att kapsla in den ljusemitterande elektrokemiska cellen. lnkapsling kan astadkomma skydd fOr 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 30 substratet är i formen av den kontinuerliga webben eller pa den kontinuerliga webbararen. 12 537 207 I farfarandet kan sprayparametrar och omgivningsparametrar valjas sa 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 nagot av fOregaende krav.

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, 15 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 är tillrackligt vata for att mOjliggOra att de fastnar pa de tidigare deponerade dropparna, men tillrackligt torra fOr att vasentligen 20 fOrhindra vatskefOrbindelse mellan droppar. Alternativt kan vatskefOrbindelsen mellan redan deponerade droppar vasentligen fOrhindras genom att mOjliggbra att dropparna traffar pa ett ytskikt, med ytskikt definierat som de Oversta 100 nm material, med ytan bestaende av ett flytande lOsningsmedel och/eller dispergermedel med massandel under omkring 90 %, under omkring 25 80%, under omkring 50%, under omkring 10%, under omkring 5% eller under omkring 1 %. Med en sadan 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. 13 537 207 Droppegenskaper sasom vanligen cirkulara konturer (ringar eller partiella ringar) eller med framskjutande del kan vara synliga i tillracklig fOrstoring och genom t.ex. fOrfarandena som anges 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 10 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. 1a-1e illustrerar schematiskt strukturer som anvands eller erhalls 15 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 anvands 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 erhalls 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 utfOringsformen. 14 537 207 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 är ett foto som illustrerar det faktum att ljus (vita partier) 5 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 10 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 ar 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.

Fig. 16 är ett foto som illustrerar det faktum att ljus (vita partier) genererades av en ljusemitterande anordning enligt den nionde 25 utfOringsformen.

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

Fig. 18a-18h illustrerar schematiskt deponeringen av finfOrdelade droppar pa ett substrat vid anvandning av olika lOsningar av 30 fOrangningstryckssystem.

Fig. 19a-19f är mikrofotografier och profilmeterdata som illustrerar astadkommandet av minimerad vatskefOrbindelse vid anvandning av olika lbsningsmedelssystem. 537 207 Beskrivninq av utfOrincisformer Konceptet som beskrivs han kommer nu att beskrivas mer i detalj.

Inledningsvis kommer olika produktionssteg och resulterande strukturer 5 beskrivas i allmanna termer. Darefter kommer ett antal exempel pa anordningskoncept och deras respektive framstallningsfOrfarande beskrivas mer i detalj.

I den ftiljande beskrivningen visas mbjligheten att anvanda spraybestrykning vid normal luftatmosfar fOr framstallningen av 10 ljusemitterande elektrokemiska celler, "LECs", som har rtirliga joner i det organiska ljusemitterande skiktet.

LECn 1 innefattar en ftirsta 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 jonerna hos det ljusemitterande 15 aktiva materialskiktet 4 introduceras vanligen i anordningen genom att blanda det organiska ljusemitterande materialet med en elektrolyt. De rorliga jonerna omfOrdelar sig nar en spanning appliceras mellan elektroderna 2, 3 och mbjliggOr 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 20 vaxer dessa dopade regioner i storlek och kommer i kontakt med varandra sa att en ljusemitterande p-n-Overgang bildas i bulken has det aktiva skiktet 4.

FOljderna av dessa dopnings- och p-n-Overgangsbildande processer in situ ar att LECs 1, till skillnad fran organiska ljusemitterande dioder (OLEDs), inte ar beroende av anvandningen av en luftreaktiv katod/luftreaktivt 25 elektroninjicerande skikt och tunna och exakt kontrollerade organiska skikt ftir effektiv drift. IstaIlet kan LECs innehalla luftstabila och lOsningsberedbara elektroder 2, 3 och ett tjockt och ojamnt skikt som det ljusemitterande (aktiva) skiktet 4.

Darigenom kan framstallning av namnda LECs 1 utfOras under 30 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. 16 537 207 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 5 (CNC) robot. Ett vatskeformigt bestrykningsmaterial blandas med den komprimerade gasstrOm men (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 10 spraybestrykningstekniker är mbjliga.

Spraypartiklarna kan, men behtiver inte, vara halvtorra nar de traffar pa ytan som ska bestrykas. (Eftersom stOrre delen av lbsningsmedlet som partiklarna lOstes upp eller dispergerades i kan ha avdunstat under diverfOringen fran namnda airbrush till substratet och eftersom det konstanta 15 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 lOsning eller dispergering, dar lbsningsmedlet i !Dada fallen kan vara av 20 en- eller flerkomponentstyp.

Sub strat 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(im id), poly(karbonat), eller kombinationer eller derivat darav. Sadana substrat 5 kan innefatta minst 50 vikt% polymermaterial.

Polymermaterialet kan uppvisa en maximal elasticitetsmodul pa 30 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 %. 17 537 207 Som ett annat alternativ kan substratet 5 innefatta elektriskt ledande material eller uppvisa 6'tm instone ett elektriskt ledande parti. Sklana substrat 5 kan innefatta minst 50 vikt% elektriskt ledande material.

Det elektriskt ledande materialet eller partiet kan vara metalliskt, 5 se'som aluminium, rostfritt stel 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, 10 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' 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 ar att substratet 5 kan innefatta minst 50 vikt% av 20 ett webmaterial, sasom ett vavt eller ett icke-vavt material.

FOrfarandena som beskrivs hari mOjliggOr anyandning av substrat som har mangd olika former. Till exempel kan substratet 5 uppvisa ett vasentligen plant parti. Som ett alternativ eller komplement kan substratet 5 uppvisa ett vasentligen krOkt parti.

Substratet 5 kan uppvisa tva eller flera vasentligen krOkta partier, sasom konkava eller konvexa partier och sadana partier kan vara enkelkrOkta eller dubbelkrOkta.

I fall dar substratet är icke-ledande ar det mbjligt att astadkomma ledande partier eller skikt belagda pa, eller inbaddade i, det ledande 30 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 18 537 207 mer effektivt fra'n den ljusemitterande Overg6ngen jamfart med nar isolerande eller icke-ledande substrat, s6som glassubstrat, anvands.

F6rsta elektrod Sesom namnts kan ett icke-ledande substrat bestrykas med en tunn film av elektriskt ledande material fOr att bilda den fOrsta elektroden 2 eller del av den fOrsta elektroden 2. Olika deponeringstekniker kan anvandas fOr denna bestrykning, sa'som elektronstr6lefOr6ngning, fysisk fOr6ngningsdeponering, tekniker fOr sputtringsdeponering, etc. FOr 10 lOsningsberedbara material, sasom ledande polymerer etc. kan olika tryckoch bestrykningstekniker anvandas.

Det elektriskt ledande materialet kan vara optiskt transparent eller 6tminstone semitransparent.

Den fOrsta elektroden 2 kan vara mOnstrad.

Det transparenta eller delvis transparenta elektriskt ledande materialet kan valjas ur en grupp bestaende av grafen, grafenoxid, kolnanoror, 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, sasom Ag, Cu, Ni och CuNi.

Den dopade transparenta ledande oxiden (TCO) kan valjas ur en grupp bestaende av Sn02, 1n203, ZnO, CdO, Sb203, och blandningar darav. Specifika ickebegransande exempel kan valjas ur en grupp bestaende av 25 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 30 darav. Specifika ickebegransande exempel kan valjas ur en grupp best6ende av poly(3,4-etylendioxytiofen)-poly(styrensulfonat) (PEDOT-PSS), PEDOTtosylat och/eller andra transparenta eller delvis transparenta ledande polymerer, och/eller blandningar darav. 19 537 207 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 5 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 utfOringsform kan atminstone ett parti av den fOrsta elektroden 2 deponeras pa substratmaterialet 5 med spraybestrykning. I fallet med 10 biskiktselektroder kan !Dada skikten deponeras med spraybestrykning eller, alternativt, kan endast ett av skikten deponeras med spraybestrykning.

Det spraybara blacket innefattar materialet som ska deponeras i form av en lOsning eller en dispergering. LOsningsmedlet kan i bada fallen vara av en-komponentstyp eller fler-komponentstyp och kan innefatta vatskor sasom 15 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 efterfOljande skikt av PEDOT-PSS.

Andra elektrod Den andra elektroden 3 kan deponeras genom anvandning av konventionella deponeringstekniker sasom de som namnts ovan fOr 25 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 utfaringsformer deponeras atm instone en del av bade de fOrsta 30 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. 537 207 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 lOsningar som 10 sprayas sa att de vasentligen samtidigt nar vasentligen samma omrade som ska bestrykas.

En fOrdel med den alternativa utfOringsformen ar att det inte behbvs nagra lOsningsmedel eller lbsningsmedelssystem som har fOrmaga att lOsa upp bade elektrolyten och den konjugerande polymeren, vilket skulle kunna 15 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 satt bildas ett aktivt materialskikt utan elektrolyt. FOr ytterligare detaljer se utfOringsform 9.

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

Namnda minst en elektrolyt kan valjas ur en grupp bestaende av: en 25 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, 30 varvid namnda salt innefattar en katjon, sasom Li, Na, K, Rb, Mg eller Ag, och en molekylar anion, sasom CF3S03, C104 eller (CF3S02)2N.

Elektrolyten innefattande ett jonupplOsande material kan innefatta minst ett polymermaterial, vilket valjs ur en grupp bestaende av 21 537 207 poly(etylenoxid), poly(etylenglykol) (PEG), poly(propylenoxid), metoxietoxietoxi-substituerade polyfosfazen och polyeterbaserad polyuretan, eller kombinationer darav.

Det jonupplOsande materialet kan ha funktionaliserade andgrupper. Ett 5 exempel pa en sadan andgrupp är dimetakrylat (DMA).

I 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 anion sasom CI04- 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 20 valjs ur en grupp bestaende av poly(para-fenylenvinylen) (PPV), 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- 25 etylhexyloxi)-1,4-fenylenvinylen] (MEH-PPV) och en polyspirobifluorenbaserad sampolymer, sasom "superblue" (SB, Merck, SPB02T).

KontaktfOrt attrande 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. 22 537 207 Ytterligare aktiva materialskikt I ett efterfOljande deponeringssteg kan ett andra skikt av ljusemitterande aktivt material deponeras som Overlappar minst ett parti av 5 det fOrsta skiktet av ljusemitterande aktivt material 4 vilket bildar en biskiktsstruktur.

I en utfOringsform spraybestryks minst tre, minst fyra, minst fem 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 är spraydropparna halvtorra och/eller ytan som ska bestrykas halvtorr eller torr. Darigenom lOser inte ett andra skikt av ljusemitterande aktivt material 4 upp ett redan deponerat fOrsta skikt av ljusemitterande aktivt material 4'. Darmed är aven spraybara lbsningar med likartad lbslighet 15 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 20 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 25 andra skikt av aktivt material. FOljaktligen kan de individuella LECs bildade ovanpa 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 batten- och toppelektroderna 2, 3.

I en utfOringsform innefattar ett sadant laddningskapande skikt en metallnanotrad och en konjugerad polymer, sasom Ag-NW/PEDOT:PSS. FOljaktligen är beskrivningen ovan avseende de fOrsta och/eller andra elektroderna lika tillampbar fOr ett sadant laddningsskapande skikt. 23 537 207 Triplettemitterare FOrfarandet kan ocks6 innefatta ett steg att tillhandahalla minst en triplettemitter i eller narliggande minst ett skikt av ljusemitterande aktivt 5 material 4, i en mangd tillracklig fOr att e'stadkomma en (*fling av ljusgenereringsverkningsgrad.

Triplettemitterare i formen av joniska och icke-joniska organo- bverOngsmetallkomplex och kvantprickar är attraktiva fOr optimering av organiska ljusemitterande anordningar. Detta är en fajd av vasentligen hOgre 10 uppnabara verkningsgrader med dessa fOreningar jamfOrt med ljusemitterande polymerer. Det är val [Kant att polymererna som anvands i ljusemitterande anordningar är singlettemitterare, och som sadana endast mOjliggOr en teoretisk maximal verkningsgrad pa' 25 %. Enligt spinnstatistik är 75 % av excitonerna som bildas tripletter som fOrloras som varme i 15 singlettemitterare. Emellertid kan dessa excitoner emitteras som ljus genom att tillsatta gastemitterare med fOrmaga till triplettemission.

Genom anvandning av sprayprocesser kan tripletter enkelt tillsattas fran lbsningar eller dispergeringar vilket mOjliggOr anvandning av ett brett urval av material. FOr flerfargade anordningar mOjliggOr sprayning ocksa 20 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 25 nara den transparenta elektroden och inga kvantprickar placeras i centrum. Andra exempel pa 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 fbrutbestamt mOnster i samband med minst ett av deponeringsstegen. 24 537 207 Genom anvandningen av mOnstringsmasker kan emissionsmOnster i 2D enkelt framstallas, vilket visas i utfOringsform 2.

MOnstringsmasken kan vara en skuggmask 6, 7, 9, 11 eller nagon annan typ av lamplig 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 10 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, 15 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 ar 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 20 kPa, lagre an omkring 500 kPa, lagre an omkring 400 kPa, lagre an omkring 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 ar 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 30 materialskiktet.

Deponeringssteget kan utfOras vid en omgivningstemperatur pa minst omkring 0 °C, minst omkring 10°C, eller minst omkring 15°C. 537 207 Deponeringssteget kan utfOras vid en omgivningstemperatur som är 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 5 omgivningstemperatur mellan omkring 15°C och omkring 25°C.

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

Andra steg i fOrfarandet sasom framstallningen av en yta pa vilken det 10 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 Utover omgivningsparametrarna, sasom tryck och ternperatur, ar parametrarna fOr spraybestrykning gassammansattning (sarskilt med avseende pa det/de relevanta lbsningsmedlet/lOsningsmedlen), val av lbsningsmedel och bestrykningsmaterial, hastighet has droppar, avstand 20 mellan airbrush och substrat, och den relativa horisontella rbrelsen av namnda airbrush med avseende pa substratet.

Vid spraybestrykning ar det Onskvart att uppna en bestrykning, i vilken dropparna är tillrackligt vata fOr att fastna vid varandra fOr att bilda skiktet men arida tillrackligt torra fOr att minimera vatskefOrbindelse mellan de individuella 25 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 ar sadana att dropparna inte uppvisar flagon synlig rinnande effekt nar de sprayas pa en substratyta som 30 halls vasentligen vertikalt.

Ett matt pa denna process kan vara massandelen av flytande lbsningsmedel och/eller dispergeringsmedel som fOrekommer i filmen direkt efter avslutningen av spraybestrykningen. FOretradesvis bOr denna 26 537 207 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 jamn. 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 10 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 15 10-300 pm, och faretradesvis 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 20 samtliga elektrodmaterial.

Torkning FOrfarandet kan vidare innefatta minst ett torkningssteg.

Ett eller flera torkningssteg kan tillhandahallas efter deponering av den 25 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) 30 riktad mot skiktet som ska torkas och/eller genom att sanka trycket. Torkningssteget kan ske vid en fOrhOjd ternperatur 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. 27 537 207 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 10 anordningen och Oka dess livslangd och/eller prestanda.

Lampliga material fOr inkapsling inkluderar glas, metallfolier och flexibla filmer, fOretradesvis sadana som tillater syre- och vattenOverfOringshastigheter som är lagre an -3 g/m2*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 20 deponeringsstegen utfOrs medan substratet 5 ar i formen av den kontinuerliga webben eller pa den kontinuerliga webbararen. Se utfOringsform 10 far ytterligare detaljer.

Testning av resulterande anordning FOrfarandet kan vidare innefatta ett karakteriseringssteg fOr att kvantifiera den uppnadda spatiala homogeniteten hos ljusemissionen. Anordningen delades in i ett rutnatssystem, med vane rutnatspunkt omfattande ett omrade pa lx1 mm2. En luminansmatare (Konica Minolta LS-110) anvandes fOr att mata den genomsnittliga ljusstyrkan fran vane sadant 30 1x1 mm2-omrade, och skillnaden i genomsnittlig ljusstyrka mellan narbelagna omraden anvandes for att kvantifiera homogeniteten hos ljusemissionen. En liten skillnad indikerade en hog spatial homogenitet, medan en stor skillnad indikerade en dalig spatial homogenitet. 28 537 207 UtfOrinosform 1: Spraybelaot aktivt skikt Att uppna homogen ljusemission fran en ljusemitterande anordning med star yta framstalld fran lOsning under normal luftatmosfar ar en sarskilt 5 svar bedrift. Denna utmaning bottnar i att: (i) tunna lOsningsberedda filmer av aktiva skikt som anyands 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, 10 ofta baserade pa blandningar av olika fasta material, som anyands i LECs tenderar att uppvisa fasseparation och/eller koncentrationsgradienter och/eller kristallisering i den torra filmen efter det att lbsningsmedlet har avdunstat, alla de senare fenomenen sker atfOljs vanligen av icke-homogen ljusemission. De ovan specificerade tillkortakommandena med tjocka filmer 15 kan harledas till den langa lOsningsmedelsaydunstningstiden som är ett resultat av t.ex. slot-die-bestrykning och screentryck. I denna utfOringsform visar vi att en lampligt utfOrd spraybestrykning av tjocka filmer fOr tillampning i LECs mOjliggOr fOrverkligande av homogen ljusemission fran ljusemitterande anordningar med stora ytor.

I Fig. la-le och i Fig. 2a, 2b visas schematiska illustrationer av framstallningen och strukturen, och fotografier av ljusemissionen, av en 8- segments-LEC-anordning med star yta 1 med ett spraybelagt aktivt skikt 4. Pa varandra fOljande framstallningssteg visas i Fig. la som är ett fOrmOnstrat ITO-belagt 52 substrat 51, i Fig. lb visas spraybestrykningen av det aktiva 25 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 ovanifran av anordningsstrukturen som har en Al-katod 3, ett aktivt skikt 4, en mOnstrad ITO-anod 2, och ett substrat 51. Ljusemission fran en inkapslad anordning med star yta som drivs med 23 mA/cm2 i luftatmosfar visas i Fig. 2a och en 30 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 tva fotografierna i Fig. 2a, 2b uppnaddes fran alla 8 segment uppvisande en total ljusemissionsyta pa 44 cm2. 29 537 207 Fig. la-1 e 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 5 "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 10 framstalldes genom att forst blanda stamlbsningarna (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 15 indiumtennoxid (ITO) 52 (Fig. Is, 1b). 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 ovanpa filmen av det aktiva skiktet 4 (Fig. 1c). Alla anordningsmaterialen är luftstabila i vilotillstandet men under 20 ljusemission är det aktiva materialet 4 kansligt fOr exponering av syre och vatten. FOr att mOjliggOra fOr drift och ljusemission i normal luftatmosfar 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 25 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 fOrfarande for framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande faljande steg att: 537 207 tillhandahalla ett icke-ledande substrat, p6 fOrhand fOrsett med ett mOnstrat, transparent, elektriskt ledande ytskikt vilket tillhandah6lIer ett elektrodskikt, valbart deponera, med spraybestrykning, ytterligare ett ledande skikt 5 p6 det fOrsta elektrodskiktet, vilket gOr den till en biskiktselektrod, deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett aktivt materialskikt p6 det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall p6 biskiktselektroden, och valbart deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra 10 elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOrinosform 2: Liusemitterande anordnino med star vta med tvafaroat 2Demissionsm6nster a'stadkommen oenom sekventiell spravbestryknino Fig. 3a-3f och Fig. 4 visar framstallningen, strukturen och den 15 m6nstrade tvafargade ljusemissionen fra' n 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 lbsningsmedel med sprayanordning 10a, 10b. De pa varandra foljande framstallningsstegen visas i Fig. 3a-3d. Fig. 3a visar det fOrmOnstrade ITO-belagda 52 substratet 20 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 baseras pa en annan ljusemitterande polymer men samma lOsningsmedelsblandning som black 1. I Fig. 3d visas mOnstret av Al- 25 toppelektroden 3. Fig. 3e är en tvarsnittsvy, och Fig. 3f en vy ovanifran av strukturen has 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 lOsningsbaserade framstallningen av en flerskiktsstruktur has en anordning 1 som anvander samma/likartade lbsningsmedel (blandningar) fOr angransande/alla skikt i anordningsstacken är en utmanande uppgift eftersom lbsningsmedlet i lOsningen under deponering tenderar att lbsa upp det (torra) 31 537 207 skiktet under. Detta problem kan emellertid lbsas genom anvandning av spraybestrykning sasom beskrivs i denna utfOringsform. Ltisningarna som tillhandahalls inkluderar att Ora spraypartiklarna halvtorra eller torra nar de samverkar pa det undre torra eller halvtorra skiktet, mOjliggOra att barargasen 5 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 10 Fig. 4 visar den mtinstrade 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-1e, Fig. 2a, 2b i det att ett ytterligare mOnstrat aktivt skikt 4' spraybelades fore 15 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 20 lbstes separat upp i toluen, PEG-DMA i THF, och KTf i cyklohexanon, alla stamlbsningar framstalldes i en koncentration pa 10 mg/ml. Tva black far aktiva skikt framstalldes. Det "gula blacker framstalldes sasom beskrivs i utfOringsform 1. Det "blaa blacker framstalldes genom att blanda stamlOsningarna i ett massfOrhallande (1:0,5:0,1) av (SB:PEG-DMA:KTf) och 25 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 30 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) termiskt fOrangades 32 537 207 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 är fOrspand med 5 V. FOljaktligen, enligt denna andra utfbringsform tillhandahalls ett 5 fbrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, pa fbrhand fbrsett med ett mbnstrat, transparent, elektriskt ledande ytskikt, vilket tillhandahaller ett fOrsta elektrodskikt, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ytterligare ett ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet fOr att gbra det till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en fOrsta del av ett aktivt materialskikt pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fbrekommande fall 15 biskiktselektroden, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en andra del av ett aktivt materialskikt pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fbrekommande fall pa det ledande skiktet, genom att anvanda ett annat aktivt material, och valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra 20 elektrodskikt pa det aktiva materialskiktet.

UtfOringsform 3: Helspravad ljusemitterande anordning framstalld under luftatmosfar Fig. 5a-5e visar schematisk anordningsframstallning av, och 25 schematisk anordningsstruktur has, en helsprayad ljusemitterande anordning 1, Fig. 6a, 6b visar uppmatt anordningsprestanda och Fig. 7 är ett fotografi av ljusemissionen fran en sadan anordning. I Fig. 5a-5c visas pa varandra fbljande framstallningssteg fOrestallande fbrst den sekventiella spraybestrykningen 10c av silvernanotradar (Ag-NWs) och PEDOT:PSS fOr 30 bottenelektroden 2, Fig. 5a. Fig. 5b visar spraybestrykningen 10a av det aktiva skiktet 4 och Fig. Sc 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 33 537 207 4. I Fig. 5d visas en tvarsnittsvy, och i Fig. 5e visas en vy ovanifran, av anordningsstrukturen 1. Fig. 5a-5c visar det aktiva skiktet/Ag-NVVbiskiktstoppelektroden 3, det aktiva skiktet 4, PEDOT:PSS/Ag-NVVbiskiktsbottenelektroden 2 och substratet 5. I Fig. 6a visas den 5 optoelektroniska responsen fOr en ursprunglig helsprayad glas/AgNVV/PEDOT:PSS/(SY+PEG-DMA+KTO/Ag-NVV-anordning under galvanostatisk drift vid 0,75 mA och i Fig. 6b visas en drift vid spanningsrampning d Vldt = 0,1 V/s. Fotografiet i Fig. 7visar ljusemissionen fran en helsprayad anordning 1 nar den är fOrspand med 5 V.

Denna utfOringsform 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 15 anvands inte. Denna speciella anordning 1 ar 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 NVV-90, Blue Nano) 20 i ett blandat lOsningsmedelssystem innefattande etanol (2 ml), isopropanol (16 ml), och cyklohexanon (2 ml), och darefter sonikering av dispergeringen i 5 min. Ett PEDOT:PSS-black framstalldes genom blandning av 10 ml av en kOpt PEDOT:PSS-dispergering (Clevios S V3, Heraeus) med 5 ml isopropanol och 0,5 ml etylenglykol. Glassubstrat 5 (VVxLxH = 15x26x1 mm3) 25 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:PSS- 30 biskiktsanoden 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 34 537 207 anvande toluen som lbsningsmedel far SY, och cyklohexanon som lbsningsmedel far PEG-DMA och KTf. Blacket far det aktiva materialet framstalldes genom att blanda 10 ml av SY-stamlasningen, 5 ml av PEGDMA-losningen, och 1 ml av KTf-lasningen och darefter tillsattes 10 ml 5 cyklohexanon for att uppn5 den lampliga viskositeten. 4 ml av blacket av det aktiva materialet spraybelades genom en skuggmask 6 (yta 61 = 15x14 mm2) ovanp5 biskiktsanoden 2 (Fig. 5b). Det aktiva skiktet var n5got farskjutet med avseende p5 anoden 2 far att farsakra att bottenanoden 2 tacktes fullstandigt av det aktiva skiktet 4 vid kanten p5 vilken toppelektroden 3 skulle deponeras, 10 medan den andra kanten has anoden 2 lamnades obelagd far att underlatta enkel kontaktering.

Toppkatoden 3 framstalldes genom sekventiell spraybestrykning, farst 8 ml av Ag-NW-blacket, och darefter 1 ml av blacket med det aktiva materialet ovanpa det aktiva skiktet 4 (Fig. 5c). Funktionen has det sista 15 tackande aktiva skiktet är att tillhandahalla battre vidhaftning och farbattra kontaktytan mellan namnda Ag-NWs 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 varje finger placerades ovanpa bottenanoden 2, och Overlappet 20 mellan de tv5 elektroderna 2, 3 definierade den faktiska ljusemitterande anordningen. Resten av fingret (placerat ovanpa det isolerande glassubstratet 51) anvandes som en kontaktplatta till vilken en extern stramkalla kunde anslutas.

Den spraybelagda anordningen 1 karakteriserades med hjalp av en 25 datorstyrd source-measure unit (Agilent U2722A) och en fotodiod farsedd med ett agonresponsfilter (eye-response filter) (Hamatsu Photonics S7686). Signalen fran fotodioden farstarktes och mattes med hjalp av ett datainsamlingskort (National Instruments USB-6009).

Fig. 6a demonstrerar LEC-effekten i form av en Okande ljusstyrka och 30 en minskande spanning nar en ursprunglig anordning farses med en konstant staff' pa 0,75 mA, och Fig. 6b visar strammen och ljusstyrkan under ett spanningssvep mellan 0-8 V vid anvandning av en svephastighet pa 0,1 V/s. 537 207 LEC-anordningen visar en hog effekt pa 2 lm/W, och är kapabel till hog ljusstyrka (800 cd/m2).

FOljaktligen, enligt denna tredje utfOringsform, tillhandahalls ett fOrfarande for framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell 5 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 10 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 biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt ovanpa skiktet av aktivt material.

UtfOringsform 4: Helspravad liusemitterande anordning med stor Nita framstalld vid luftatmosfar Framstallningen av en helsprayad 60x60 mm2-stor-yteanordning av glas/Ag-NVV/PEDOT:PSS/SY-FPEG-DMA+KTUAg-NW illustreras i Fig. 8a-8c, Fig. 8d och 8e visar anordningsstrukturen, och Fig. 9 visar ljusemissionen fran en sadan anordning. I Fig. 8a-8c visas pa varandra fOljande spraysteg 10c, 10a, 10d, dar Fig. 8a visar den sekventiella spraybestrykningen av Ag- 25 NWs 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-NVVs till det undre aktiva skiktet. Fig. 8d visar en tvarsnittsvy, och Fig. 8e visar en vy ovanifran av strukturen hos 30 anordningen 1 med det aktiva skiktet/Ag-NW-biskiktstoppelektroden 3, det aktiva skiktet 4, PEDOT:PSS/Ag-NW-biskiktsbottenelektroden 2, och substratet 51. Fotografiet i Fig. 9 visar ljusemissionen fran en helsprayad anordning med en stor yta nar den ar farspand med 5 V. 36 537 207 Fig. 8a-8c visar framstallningen och Fig. 9 visar ljusemissionen fra' n en glas/Ag-NVV/PEDOT:PSS/SY-FPEG-DMA+KTUAg-NW-anordning med alla ingaende skikt spraybelagda under oavbruten luftatmosfar. Som sadan är anordningsstrukturen identisk med den i utfOringsform 3, men den viktiga 5 skillnaden är att denna anordning uppvisar en vasentligt stOrre yta och kannetecknas av ljusemission Over en stor yta. Detta är saiunda en demonstration av mOjligheten till uppskalning som tillverkningsprocessen med spraybestrykning tillhandahailer.

Anoden 2 i denna anordning med stor yta innefattade ett Ag- 10 NW/PEDOTPSS-biskikt anvandande black framstallt genom samma fOrfaranden som anges i utfOringsform 3. 4 ml av Ag-NW-blacket farbrukades 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. Sam ma skuggmask 9 anvandes darefter for 15 sprayningen av PEDOT:PSSn far aft 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 farfarande som anges i utfOringsform 3. Ett 20 tillrackligt tjockt aktivt skikt 4 erh011s genom sprayning av 5 ml av blacket far det aktiva skiktet genom en skuggmask 6 (Fig. 8b).

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-NVVs far att 25 mbjliggbra battre vidhaftning av namnda Ag-NWs och for att Oka gransytan mellan namnda Ag-NVVs 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 ([021 <1 ppm, [H20] <3 ppm) fare den testades. Ljusemissionen fran en sadan anordning med stor 30 yta 1 fOrspand med 5 V visas i fotografiet i Fig. 9 i den nedre delen av Fig. 4 Faljaktligen, enligt denna fjarde utfOringsform, tillhandahalls ett fOrfarande kir framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande faljande steg att: 37 537 207 tillhandahalla ett icke-ledande substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ledande elektrodskikt pa substratet, valbart deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare 5 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 biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

Utforingsform 5: Helspravad liusemitterande anordning med stor Nita framstalld pa ett flexibelt substrat I denna utfOringsform anvandes samma framstallningssteg och framstallningsforhallanden som i utfOringsform 4 men har anvandes ett flexibelt substrat. Ljusemissionen fran en sadan flexibel anordning med stor yta fOrspand med 5 V presenteras i fotografiet i Fig. 10.

FOljaktligen, enligt denna femte utfOringsform tillhandahalls ett 20 fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett icke-ledande, flexibelt substrat, sasom ett polymermaterial, papper eller tygliknande material, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en ledande elektrod 25 pa substratet, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare ledande skikt pa det fOrsta elektrodskiktet vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett fOrsta skikt av aktivt 30 material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material. 38 537 207 UtfOrincisform 6: Anvandninp av en metallvta som kombinerat substrat och elektrod i en helsprayad liusemitterande anordnino med stor Nita Framstallningen av en helsprayad 60x60 mm2-storyteanordning av 5 Al/PEDOT:PSS/SY+PEG+KTUAg-NW illustreras i Fig. lla-d, dar anordningsstrukturen visas i Fig. lie, llf och ljusemissionen visas i Fig. 12. En valsad Al-platta 53' anvands 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 10 aktiva materialet som kravs fOr att fasta tradarna till anordningen i Fig. 11d. Fig. lle 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 anvands fOr att ytterligare separera toppelektrodens kontaktpunkt 3 fran Al-substratet 5'. I Fig. llf visas den 15 fardiga anordningen lien vy ovanifran. Ljusemission fran en helsprayad anordning i en upplyst miljb, forspand med 5 V, visas i Fig. 12.

LEC-anordningar 1 som anvander bulkiga metallsubstrat som en av elektroderna mbjliggOr mycket effektiv kylning av anordningen. Kylning är mycket viktigt fOr att en hOg ljusstyrka fran en anordning med star yta ska 20 uppnas.

Fig. 11a-llf visar en anordning 1 pa 36 cm2 dar alla komponenter deponerades genom anvandning av spraybestrykningsfarfarandet 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 25 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, utgOr en 30 bulkig elektrod en mycket stOrre term isk massa med en atfOljande stOrre varmekapacitet. Komponenterna bestar av Al, Ag-NWs, PEDOT:PSS, SY, PEG-DMA, och KTf. Genom anvandning av dessa material framstalldes tre 39 537 207 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 5 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:PSS- 10 blacket (Fig. 11b). Filmen torkades vid 130 °C i 4 tim. En varmeresistent tejp 13 fastes langs med en av kanterna hos Al-substratet 53' efter det att PEDOT:PSS-skiktet hade torkats (Fig. 11e, 11f), pa vilken kontakt med toppelektroden 3 kunde gOras.

SY lbstes upp i toluen medan PEG-DMA och KTf !Dada lbstes upp i 15 cyklohexanon. Blacket fOr det aktiva skiktet framstalldes genom att blanda losningar pa 10 mg/ml av 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-NWs dispergerades i en 20 1:8:1-1Osning av etanol, isopropanol, och cyklohexanon, och 8 ml av detta AgNW-black sprayades pa det aktiva skiktet 4 (Fig. 11d). Efter dispergeringen 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. 25 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, 30 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, 537 207 valbart deponera, med spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare elektrodskikt pa det fOrsta skiktet vilket Or den till en biskiktselektrod, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett fOrsta skikt av aktivt material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall 5 biskiktselektroden, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOrinqsform 7: Anvandninq av en komplext formad metallvta som kombinerat substrat och elektrod i en helspravad liusemitterande anordninq I denna utfaringsform framstalldes en helsprayad, icke-plan rostfritt stal/PEDOT:PSS/SY+PEG+KTf/Ag-NW-anordning med star yta.

Fig. 13a, 13b visar en icke-plan anordning dar alla komponenter deponerades genom anvandning av spraybestrykningsfOrfarandet, och dar 15 substratet 5' aven fungerar som en elektrod 2. Komponenterna bestar av en gaffel av rostfritt stal, Ag-NIA/s, 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 kir aktivt skikt.

En gaffel av rostfritt stal rengjordes med isopropanol och torkades vid 20 130 °C i 5 min.

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 25 det att PEDOT:PSS-skiktet hade torkats, pa vilket 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 10 mg/ml-lbsningar av dessa material i ett 1:0,5:0,1 massforhallande av 30 [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-NWs dispergerades i en 1:8:1 lbsning av etanol, isopropanol, och cyklohexanon, och 8 ml av detta Ag-NW-black sprayades pa 41 537 207 det aktiva skiktet 4. Efter det att dispergeringen sprayats, sprayades 1 ml black fOr aktivt skikt fOr att fasta tr6darna till ytan s6val som fOr att Oka gransytan mellan nanotr6darna och det aktiva skiktet 4.

Anordningen torkades vid 70 °C i 4 tim i en kvavefylld handskbox. 5 Syret h011s lagre an 1 ppm och vattnet lagre an 3 ppm.

Fig. 13a, 13b demonstrerar den resulterande ljusemissionen vid en modest fOrspanning p6 5 V.

FOljaktligen, enligt denna sjunde utfOringsform tillhandah6lls ett fOrfarande fOr framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, 10 innefattande fOljande steg att: tillhandah61Ia ett ledande substrat, se'som 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 20 skiktet, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material.

UtfOringsform 8: Flerskiktsarkitektur fOr fOrverklioandet av en RGB- emitterande LEC I Fig. 14a-14j visas framstallningen av en helsprayad fargkontrollerbar anordning dar Ag-NVWPEDOT: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 30 anordningar. I Fig. 14i visas en tvarsnittsvy av anordningsstrukturen med AgNVWPEDOT: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. 42 537 207 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- 5 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 tre black fOr aktiva skikt, ett fOr vane ljusemitterande konjugerad polymer.

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

Namnda Ag-NWs dispergerades i en 1:8:1 Itisning av etanol, isopropanol, och cyklohexanon, och 4 ml av detta Ag-NW-black sprayades pa glasskivan genom en skuggmask (Fig. 14a). En spraybar PEDOT-PSS- 15 dispergering 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 Itistes upp i toluen medan PEG-DMA och KTf bada Itistes upp i cyklohexanon. Blacken fOr de aktiva 20 skikten framstalldes genom att blanda leisningar pa 10 mg/ml av dessa 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 30 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. 43 537 207 Den resulterande anordningen bestar av fyra elektroder 2, 3, 31, 32 och tre aktiva skikt 4, 41, 42 vilket darmed skapar tre LECs 1 som staplas ovanpa varandra.

Anordningen torkades vid 70 °C i 4 tim i en kvavefylld handskbox. 5 Syret h011s lagre an 1 ppm och vattnet lagre an 3 ppm.

Namnda tre LECs kan styras individuellt genom att applicera en fOrspanning Over vane anordning. Det är 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 kir 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 skikt aktivt 20 material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i forekommande fall biskiktselektroden, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra ledande elektrodskikt pa det fOrsta skiktet av aktivt material, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra 25 ledande skikt pa det andra elektrodskiktet, vilket Or 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 30 elektrodskikt pa det andra skiktet aktivt material.

Utfaringsform 9: Flerskikts-LEC med designad sammansattning av aktivt skikt fOr fOrbattrad prestanda 44 537 207 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 5 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 10 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 mtinstrad 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 Itists genom att anvanda ett elektrolytsystem i vilket alla komponenter är rOrliga. Vid anvandning av en optimerad koncentration av en sadan elektrolyt kan pn-Overgangen gtiras vasentligen 20 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 ftir elektrolytfria pn-Overgangar i LECs 1.

Vid anvandning av var spraybestrykningsteknik kan sammansattningen 25 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 30 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) massfarhallande i en koncentration av lOsta amnen pa 5 mg/m I. Ett 537 207 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 farbrukades under 5 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/m I, och 1 ml av detta black fOrbrukades under detta spraybestrykningssteg (Fig. 15d). I en specifik 10 utfOringsform torkades det aktiva treskiktsmaterialet vid 70 °C i en kvavefylld handskbox ([021 < 1 ppm, [H20] <3 ppm) i 4 tim, varefter en Al-toppelektrod 3 (100 nm tjocklek) fOrangades termiskt genom en skuggmask 7 ovanpa filmen av det aktiva skiktet (Fig. 15e). Det är anmarkningsvart att toppelektroden 3 alternativt kan deponeras genom spraybestrykning, sasom beskrivs detaljerat 15 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.

FOljaktligen, enligt denna nionde utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande for framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell 20 innefattande faljande steg: tillhandahalla ett icke-ledande substrat, deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, en ledande elektrod pa substratet, valbart deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett ytterligare 25 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 30 underskikt av aktivt material innefattande vasentligen ingen elektrolyt, och deponera, genom spraybestrykning i luftatmosfar, ett andra elektrodskikt pa skiktet av aktivt material. 46 537 207 UtfOrinpsform 10: R2R-spravad LEC Fig. 17a-17c visar schematiskt en enkel kontinuerlig rulle-till-rulleframstallning av en treskikts-LEC-anordning uteslutande genom anvandning av spraybestrykningsfOrfarandet.

Substratet 5 tillhandahalls i formen av kontinuerlig web eller pa en kontinuerlig webbarare. Atm instone 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.

Atminstone ett av de ovan diskuterade deponeringsstegen utfOrs medan 10 substratet är i formen av den kontinuerliga webben eller pa den kontinuerliga webbararen.

Ytterligare spraysteg kan enkelt laggas till fOr att underlatta flerskiktsanordningar, och ett torkningssteg kan inkluderas efter vane materialdeponeringssteg am 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.

Alternativ lOsning: att montera namnda airbrush pa en CNC-router, dvs. substratet är statiskt och sprayen fOrflyttas.

Foljaktligen, enligt denna tionde utfOringsform tillhandahalls ett fOrfarande for att framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell, innefattande fOljande steg att: tillhandahalla ett substrat i formen av en kontinuerlig web eller pa 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.

UtfOrinosform 11: Spraybelaod LEC innefattande triplettemitterare Det är 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 47 537 207 teoretisk maximal verkningsgrad p6 25 % eftersom spinnstatistik dikterar att 75 % av excitonema bildas som tripletter, vilka fOrloras som varme i singlettemitterare. Genom att tillsatta gastemitterare med fOrm6ga till triplettemission kan emellertid dessa excitoner som Onskat skOrdas som ljus. 5 Genom anvandning av spraybestrykningstekniker kan tripletter tillsattas fre'n utspadda eller koncentrerade lbsningar eller dispergeringar p6 ett enkelt satt, och darmed mbjliggbra anvandning av ett brett utbud av effektiva material och/eller material med I6g lbslighet. Vidare mbjliggOr spraybestrykning aven fOr strategisk spatial placering av det/de triplettemitterande 10 materialet/materialen. Nagra exempel pa varfOr detta är Onskvart inkluderar mbjligheten av minskad utslackning av emissionen fr6n singletten och mbjligheten till placering av olika fargade tripletter pa endera sidan av, eller inom pn-Overg6ngen fOr att uppn6 flerfargad eller vit ljusemission.

De allmanna koncepten for triplettskOrd 6r valkanda och det finns flera 15 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 Onskad spatial position genom anvandning av lbsningsmedelsbaserade deponeringstekniker. Vidare uppvisar manga triplettemitterande material en 20 lag lbslighet eller lag dispergerbarhet i vanliga lbsningsmedel. I denna utfaringsform visar vi att det är mbjligt att placera triplettemitterare vid fOredragna spatiala positioner inom det aktiva materialet 4 has 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 30 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 tillvagag6ngssatt som beskrivs i de tidigare utfOringsformerna, och i synnerhet kan elektroden 2 spraybestrykas. Pa 48 537 207 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 lbst amine pa 5 mg/ml. Ett fOrmOnstrat ITO/glassubstrat spraybelades med 1 ml av det ovan 5 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 10 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 &rine 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 15 °C i en kvavefylld handskbox ([021 < I PPm, [H20] < 3ppm) i 4 h, varefter en Al-toppelektrod 3 (tjocklek 100 nm) termiskt 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 20 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 25 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, 49 537 207 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 5 av aktivt material pa det fOrsta elektrodskiktet, eller i fOrekommande fall 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 10 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 spravbestrykninq 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 20 mikrofotografier och ytmorfologidata av material deponerade med ett lOsningsmedelssystem med hogt angtryck och med ett lOsningsmedelssystem med lagt angtryck.

De finfOrdelade sma sfarsiska lOsningsdropparna som kommer ut ur namnda airbrush under spraybestrykning uppvisar en typisk diameter pa 10- 25 70 pm, och innefattar ett typiskt innehall av fast aktivt material i storleksordningen av 1 % Oven om lagre koncentrationer av fast material ocksa är mOjliga). Eftersom det är hOgst Onskvart att begransa omfattande fasseparation och koncentrationsgradienter saval som att hamma kristallisering, i den torra filmen av aktivt skikt fOr bra LEC-prestanda 30 (homogen ljusemission, hammande av elektrolytinducerade sidoreaktioner, snabb tillslagstid, etc.) erbjuder deponering med spraybestrykning ett antal tilltalande mOjligheter och fOrdelar, sasom beskrivs och exemplifieras nedan. 537 207 FOr det farsta, om ett lOsningsmedelssystem med htigt angtryck valjs är det mOjligt att lata lbsningsmedelsdropparna 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 5 tillracklig mangd mjukgOrande lOsningsmedel vid deras kollision med ytan sa att de kan fastna pa substratet och/eller film en under bildande, men hOgre koncentrationer av lOsningsmedel kan ocksa vara godtagbara. Nar koncentrationen av fast aktivt material i droppen är Over, eller vasentligen Over, är upplOsningsgransen vid kollisionen med ytan, är vatskefOrbindelsen 10 mellan de deponerade dropparna, sasom Onskat, mycket begransad. Ett resultat av denna typ av deponering med lOsningsmedel 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 lOsningsmedelssystem med 15 htigt angtryck beskrivs i detalj nedan.

FOr det andra, am ett lOsningsmedel som kannetecknas av ett lagt angtryck valjs är det mbjligt att droppen är effektivt sett ofOrandrad av Overforingen i luft till substratet, men att betydande vatskefOrbindelse mellan olika droppar arida kan hammas genom, t.ex. att fOrflytta luftpistolen eller 20 substratet, eller bada, med en rasterliknande rbrelse under deponeringen fOr att Oka tiden mellan droppsammantraffande, minska hastigheten has 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 25 är beaktansvart att viss begransad interaktion mellan olika droppar som har kolliderat med varandra fOre de har torkat vasentligt kan fOrekomma, och att diametern av den torra delen fOrvantas att vara storre i detta fall med lOsningsmedel med lagt angtyck, medan hOjden fOrvantas vara stOrre i det tidigare fallet med lOsningsmedel med Mgt angtryck. Ett beskrivande 30 exempel av resultatet med spraydeponering med lampliga lbsningsmedelsystem med lagt angtryck beskrivs i detalj nedan.

Ett typiskt funktionellt spraybestrykningsexperiment kan givetvis utnyttja delar av !Dada av de ovan beskrivna extremfallen. 51 537 207 I den fOljande utfOringsformen lar vi ut fOrfarandena och resultaten av ett spraybestrykningsexperiment med I6gt ngtryck och med ett spraybestrykningsexperiment med htigt ngtryck. En stamlOsning framstalldes genom att Itisa upp den ljusemitterande polymeren superyellow 5 (SY) i toluen i en koncentration av 10 mg/ml under omrOrning vid 50 °C i 24 tim. Tre olika blacksammansattningar med en SY-koncentration av 5 mg/ml framstalldes darefter genom att spada ut denna stamlOsning: (i) ett lOsningsmedelssystem med hogt ngtryck innefattande ett 1:1 volymfOrh6llande av toluen och THF, (ii) ett lOsningsmedelssystem med 10 mellanliggande angtyck innefattande enbart toluen, och (iii) ett lOsningsmedelssystem med I6gt 6ngtryck innefattande ett 1:1 volymfOrhallande av toluen och cyklohexanon. (Den allmanna tendensen är att 6ngtrycket hos vatskor vid en viss temperatur Okar med minskande kokpunkt, och som referens inform erar vi am att kokpunkten i 15 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 20 (19a och 19d) och en ytprofilmatare (surface profile) (19b-19c och 19e-19f) av de torra spraybelagda materialen. Uppsattningen av mikrofotografier i Fig. 19a-19c resulterar fran luftsprayningen av lasningsmedelssystemet med Mgt angtryck. Mycket distinkta cirkulara kannetecken med en diameter i intervallet mellan 10 och 40 pm observeras pa ytan. Vidare avslOjar en noggrann 25 granskning av de spraybelagda materialen att flera av de cirkulara kannetecknen är placerade ovanpa andra cirkulara kannetecken med de "aldre" undre kannetecknen uppenbarligen opaverkade av den efterfOljande deponeringen av "nya" kannetecken, vilket bevisas av den liknande formen has de gam la och nya kannetecknen. Denna observation stammer val 30 Overens med det fOrvantade scenariot fOr systemet med Mgt 6ngtryck, sasom visas i Fig. 18a-18d.

Uppsattningen mikrofotografier i Fig. 19d-19f togs av ett torrt material som spraybelagts fran lOsningsmedelssystemet med lagt angtryck. Aterigen 52 537 207 observerar vi !all identifierbara granser mellan olika cirkulara kannetecken men noterar att nagra av kannetecknen är stOrre i storlek och uppvisar en mer icke-distinkt kant an deras motsvarighet med Mgt angtryck. En jamfbrelse av profilometerbilderna avslOjar vidare att den karakteristiska 5 hOjden har minskats vid bytet till lOsningsmedelssystemet med lagt angtryck. Vi namner aven att lOsningsmedelssystemet 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 has den senare.

Viktigast ãr emellertid att vatskefOrbindelsen mellan de olika dropparna 15 och/eller den underliggande ytan, sasom Onskas, effektivt fOrhindras i alla undersOkta system med spraybestrykning utford pa ett lampligt sail sa som anges i denna utfOringsform. I de tidigare utfOringsformerna har vi visat att spraybestrykningsfOrfarandet kan leda till en fOrbattrad framstallning av, och prestanda has, LEC-anordningar.

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 25 substratet, och analysera materialet med hjalp av mikrofotografier.

Det noteras att i Fig. 19a och 19d, är droppkannetecken synliga i ett optiskt mikroskop som vasentligen cirkulara eller delvis cirkulara bubbelliknande strukturer som har en storlek i storleksordningen pa omkring 30 10-60 pm i diameter.

I Fig. 19b, 19c och 19e, 19f, vilka ar mikrofotografier av ytan has strukturerna som visas i respektive Fig. 19a och 19d, ses droppkannetecken som kraterliknande ringar. 53 537 207 Droppstrukturernas synlighet är indikativ p6 det faktum att mycket liten fOrbindelse mellan dropparna har skett och s6ledes av faktumet att materialet har potentialen att generera ett ljus homogent over den aktiva materialytan.

Det inses att synligheten av droppkannetecknen kommer att vara bast i 5 bOrjan av spraybestrykningsprocessen. Allteftersom fler skikt av droppar deponeras kommer det bli svkare och svkare skilja ut individuella droppar. FOljaktligen kan dropparnas synlighet fOrstes som ett direkt resultat av installningen av spraybestrykningsprocessen, en installning som kan uppratthellas under sprayprocessen av hela skiktet. 15 20 25 54

Claims (27)

537 207 PATENTKRAV

1. F6rfarande f6r framstallning av en ljusemitterande elektrokemisk cell innefattande: en f6rsta 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 nnangd 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 1 kPa.

2. F6rfarande enligt krav 1, varvid steget att spraybestryka uffors sa att spraydroppar, nar de kommer fram till en yta som bestryks, är tillrackligt vata f6r att fastna pa ytan, och tillrackligt torra f6r 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 nnn material, dar ytskiktet innefattar ett flytande losningsnnedel 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 f6rsta aktiva materialet utf6rs vid ett omgivande gastryck pa minst 5 kPa, minst 10 kPa, minst 50 kPa, minst 100 kPa eller minst 101 kPa.

5. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid steget att deponera det f6rsta aktiva materialet utf6rs vid ett omgivande gastryck under 537 207 1100 kPa, under 500 kPa, under 250 kPa, under 150 kPa eller under 105 kPa.

6. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid steget att 5 deponera det forsta aktiva materialet utfors vid ett omgivande gastryck nnellan 50 kPa och 210 kPa.

7. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid steget att deponera det f6rsta aktiva materialet utf6rs 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 f6rsta aktiva materialet utf6rs vid en omgivande ternperatur under omkring 50 °C, under omkring 40 °C, under omkring 30 °C, eller under 15 omkring 25°C.

9. F6rfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid steget att deponera det f6rsta aktiva materialet utf6rs vid en omgivande ternperatur mellan omkring 15°C och omkring 25°C.

10. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid steget att deponera det forsta aktiva materialet utfors vid en omgivande syrekoncentration av minst 100 ppm, minst 0,1 %, minst 1 (1/0, eller minst OA.

11. F6rfarande 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 1 kPa.

12. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande ett steg att bilda atm instone en del av den forsta och/eller andra elektroden fran ett substratmaterial och/eller genonn deponering vid ett lagre omgivande 56 537 207 gastryck och/eller en h6gre onngivande tennperatur jannfort 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 f6rsta elektroden.

15. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande ett steg att bilda atm instone 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 rninst 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 rninst en triplettemitter i eller narliggande rninst ett skikt aktivt material, i en mangd tillracklig f6r att astadkomma en okning av ljusgenereringsverkningsgrad.

19. Forfarande enligt krav 18, varvid namnda triplettemitter innefattar kvantprickar. 57 537 207

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 forutbestamt monster i sam band med minst ett av deponeringsstegen.

22. F6rfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande minst 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 atm instone en del av webben eller webbararen, och utfora minst ett deponeringssteg under det att substratet är i formen 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 frannstalld enligt forfarandet enligt nagot av foregaende krav. 58 537 207

27. Ljusemitterande elektrokemisk cell enligt krav 26, varvid droppegenskaper hos overlappande droppar är urskiljbara. 59 537 207 x7 71 6 61