Improving the interface stability of cross-linked films by ink formulation in printed organic light emitting diodes

Interface control remains a top challenge of solution‐processed organic light emitting diodes (OLED) stacks since the device performance heavily relies on it. Film stability of an inkjet deposited and crosslinked layer against subsequent exposure to a suitable inkjet printed solvent has been investigated. Impact of processing solvent (solvent used to prepare the polymer layer) on solution‐cast thin film properties has already been shown for polymer films. This study is the first one analyzing thin films stability against solvent exposure using technology relevant materials processed via inkjet printing (IJP). The outcome of this research showed that the stability of the crosslinked films is affected by the solvent used for ink formulation. These findings are of great interest for multilayered semiconductors devices, such as OLEDs, field‐effect transistors and dye‐sensitized solar cells. Differential scanning calorimetry (DSC) was used to quantify the efficiency of the polymer crosslinking reaction in pure powder and in thin films, as processed from different solvents. Crosslinking efficiency measured by DSC correlated well with the deformation induced by the solvent and observed on layer surfaces. The interaction in solution between polymer and solvent has also been evaluated to explain its impact on thin film stability against successive solvent printing.

Die Schnittstellensteuerung bleibt eine der größten Herausforderungen bei lösungsverarbeiteten organischen Leuchtdioden (OLED) -Stacks, da die Geräteleistung stark davon abhängt. Die Filmstabilität einer mit Tintenstrahl abgeschiedenen und vernetzten Schicht gegen nachfolgende Belichtung mit einem geeigneten Lösungsmittel mit Tintenstrahldruck wurde untersucht. Der Einfluss des Verarbeitungslösungsmittels (Lösungsmittel zur Herstellung der Polymerschicht) auf die Eigenschaften von lösungsgegossenen Dünnfilmen wurde bereits für Polymerfilme gezeigt. Diese Studie ist die erste, die die Stabilität von Dünnfilmen gegen Lösungsmittelexposition unter Verwendung technologierelevanter Materialien analysiert, die mittels Tintenstrahldruck (IJP) verarbeitet wurden. Das Ergebnis dieser Forschung zeigte, dass die Stabilität der vernetzten Filme durch das für die Tintenformulierung verwendete Lösungsmittel beeinflusst wird. Diese Ergebnisse sind von großem Interesse für mehrschichtige Halbleiterbauelemente wie OLEDs, Feldeffekttransistoren und farbstoffsensibilisierte Solarzellen. Differential Scanning Calorimetry (DSC) wurde verwendet, um die Effizienz der Polymervernetzungsreaktion in reinem Pulver und in dünnen Filmen zu quantifizieren, wie sie aus verschiedenen Lösungsmitteln verarbeitet wurden. Die durch DSC gemessene Vernetzungseffizienz korrelierte gut mit der durch das Lösungsmittel induzierten und auf Schichtoberflächen beobachteten Verformung. Die Wechselwirkung in Lösung zwischen Polymer und Lösungsmittel wurde ebenfalls bewertet, um den Einfluss auf die Stabilität des Dünnfilms gegen aufeinanderfolgendes Drucken mit Lösungsmitteln zu erklären.