KR20070084556A - 코폴리머 및 발광 다이오드 - Google Patents

코폴리머 및 발광 다이오드 Download PDF

Info

Publication number
KR20070084556A
KR20070084556A KR1020077011849A KR20077011849A KR20070084556A KR 20070084556 A KR20070084556 A KR 20070084556A KR 1020077011849 A KR1020077011849 A KR 1020077011849A KR 20077011849 A KR20077011849 A KR 20077011849A KR 20070084556 A KR20070084556 A KR 20070084556A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ppv
copolymer
layer
beh
transport layer
Prior art date
Application number
KR1020077011849A
Other languages
English (en)
Inventor
파울루스 베. 엠. 블롬
유르옌 빌데만
Original Assignee
코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20070084556A publication Critical patent/KR20070084556A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151Copolymers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/114Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

본 발명은, 적어도 1.0×10-10m2/V.s의 전하 이동도를 갖고, 적어도 제1 및 제2 모노머를 포함하고, 제1 및 제2 모노머로부터 만들어진 호모폴리머의 제1 용매에서의 용해도의 비가 10보다 큰 것을 특징으로 하는, 광 전자 소자, 특히 발광 다이오드에서의 전하 수송 층용 코폴리머에 관한 것이다. 이 폴리머는 (반)도전성 폴리머가 캐스트되어 제1 층을 형성하도록 하고, 그것이 이어서 피착된 발광 층과 같은 제2 층의 용매에서 용해되지 않도록 한다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 코폴리머를 포함하는 LED에 관한 것이다.
코폴리머, 광 전자 소자, 발광 다이오드

Description

코폴리머 및 발광 다이오드{COPOLYMER FOR CHARGE TRANSPORT LAYER IN OPTO―ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 광 전자 소자, 특히 애노드, 캐소드, 발광 층 및 적어도 하나의 전하 수송 층을 포함하는 전계 발광 소자의 전하 수송 층용 코폴리머에 관한 것이다. 광 전자 소자는 전자에서 광으로, 또는 광에서 전자로의 변환기로서 기능하는 임의의 소자, 또는 동작시 이러한 소자를 사용하는 기구인 것으로 이해된다. 포토다이오드, 광검출기, 광-활성 스위치(light-activated switch), 전계 발광 소자(LED), 주입형 레이저 다이오드 및 집적 광학 회로(integrated optical circuit:IOC) 소자가, 예를 들면, 광 섬유 통신에서 일반적으로 사용되는 광 전자 소자의 일례들이다. 전계 발광 소자는, 전압이 인가되고 전류가 흐를 때, 발광하는 것을 특징으로 한다. 이러한 소자는 오랫동안 발광 다이오드(light-emitting diodes:LED)라 공지되어 왔다. 포지티브 전하("정공")와 네거티브 전하("전자")가 재결합함으로써 광이 방출한다.
전자 공학 또는 포토닉스용 발광 다이오드의 발전에 있어, 갈륨 비화물(gallium arsenide)과 같은 무기 반도체가 이용되어져 왔다. 반도체 발광 다이오드 외에도, 낮은 분자량의 증착되거나 또는 용액-처리된 유기 혼합체에 기초한 유기 LED(OLED)가 개발되었다. 최근, 예를 들면, 치환된 p-디비닐벤젠(divinylbenzene), 폴리(p-페닐렌(phenylenes)) 및 폴리(p-페닐렌비닐렌(phenylenevinylenes))(PPV), 폴리플루오렌(polyfluorenes) 및 폴리(스피로플루오렌(spirofluorene))에 기초하는, 복합(conjugated) 올리고머(oligomer) 및 폴리머가, 폴리머 LED(폴리LED)의 제조를 위해 설명되었다. '복합 폴리머(conjugated polymer)'는, 폴리머 백본을 따라 비편재화된(delocalized) π-전자 시스템을 소유하는 폴리머를 의미한다. 이 비편재화된 π-전자 시스템은 폴리머에 반도전성의 속성을 부여하고, 폴리머 체인을 따라 높은 이동도를 지니는 포지티브 및 네거티브 전하 캐리어를 수송하는 기능을 부여한다. 이러한 폴리머는, 예를 들면, Journal of Molecular Electronics 4(1988) 1월-3월 No.1, 37 내지 46 페이지에서 R.H.Friend에 의해 논의되었다.
지금까지, 가장 주된 유기 LED 소자는, 애노드로서의 투명 전극과 캐소드로서의 금속 전극 사이에 끼워진 단일 유기 발광 층을 포함했다. 유기 LED 소자는 그 방사 효율을 향상시키기 위해, 정공 수송 층으로서의 제1 층과 유기 발광 층으로서의 제2 층, 또는 유기 발광 층으로서의 제1 층과 정공 수송 층으로서 제2 층인, 2개의 추가의 유기 층을 지닐 수 있다. 이들 두 유기 층들은 투명 애노드와 금속 캐소드 사이에 끼워진다. 또한, 정공 수송 층, 유기 발광 층 및 전자 수송 층의 순서대로 두 개의 전극 사이에 끼워지는 세 개의 유기 층을 지니는 소자들이 있다.
통상적인 소자에서 폴리LED는, 예를 들면, 복합 폴리머 층과 같은 정공 수송 층과 발광 폴리머(light-emitting polymer:LEP)의 층을 포함한다. 일반적으로, LEP의 전하 이동도는, 저전력이면서 지나치지 않게(favoring) 높은 이동도와, 높은 효율을 가지면서 지나치지 않게 낮은 이동도 간의 절충이다. 전하 수송 층의 전하 이동도는, 통상적으로, 발광 층의 전하 이동도보다 적어도 한 배 정도 큰 크기이다.
상이한 층들의 도포에 스핀 캐스팅이 사용되는 것이 바람직하다. 폴리머 기반 다중 층 소자의 주요 문제점은 사용된 재료의 용해도이다; 스핀 캐스트된 제1 층이 이어지는 제2 층의 용매에서 용해하는 경우, 다중 층은 실현될 수 없다. 제1 접근방법으로서, 변환 후에 용해되지 않는 전구체(precursor) PPV를 정공 수송 층으로서 이용하는 효율적인 2층 소자가 네이처지 1993, 365, 628에서 N. C. Greenham 등에 의해 실현되었다. 이 용해도 문제를 극복하는 또 다른 접근방법은, 피착 후에 제1(정공 수송) 층을 교차 결합(crosslink)시키는 것이다. 그러나, J. Polym. Sc., Part B:Polym. Phys. 2003, 41, 2726의 B. Domercq 등에 의해 설명된 바와 같이, 교차 결합에 필요한 긴 UV 노출과 반응적인 엔드 그룹들(reactive end groups)은, 이들 재료로부터 제조된 LED의 성능을 매우 저하시킨다. 따라서, 스핀 코팅된 제1 층이 이어서 피착되는 제2 층에서 용해되지 않도록 하는 발광 및 전하 수송 층을 위한 재료가 요구된다.
본 발명의 목적은 제1 층에 스핀 캐스트될 수 있지만, 예를 들면 발광 층과 같은 이어서 피착된 제2 층의 용매에는 용해되지 않는 (반)도전성 폴리머를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 적어도 1.0×10-10m2/V.s의 전하 이동도를 갖고, 적어도 제1 및 제2 모노머를 포함하는, 광 전자 소자 그리고 특히 발광 다이오드(LED)의 전하 수송 층에서 사용하기 위해 준비된 코폴리머는, 제1 및 제2 모노머로부터 만들어진 호모폴리머의 제1 용매에서의 용해도의 비가 10보다 크며, 바람직하게는 25보다 크며, 또한 더욱 바람직하게는 50보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 코폴리머는, 제1 용매에서의 용해도가, 삽입된 제2 모노머의 양에 따라 변화하여 감소될 수 있는 (반)도전성 폴리머를 구성한다. 제2 모노머는, 이 제2 모노머로부터 만들어진 호모폴리머가 제1 용매에서 거의 불용해성이도록 선택된다.
예를 들면, PPV 유도체에서의 전하 수송은 긴 대칭 사이드 체인(long symmetric side-chains)을 사용함으로써 향상될 수 있다는 것이 증명되었다. 그러나, 긴 대칭 사이드 체인을 적용하는 것이 폴리머의 용해도를 감소시키지는 않는다. 용해도의 감소는 짧은 대칭 사이드 체인(symmertrical short side chains)을 지니는 모노머를 추가함으로써 달성될 수 있다. 이것은 놀랍게도 향상된 전하 수송 속성에 손상을 가하지 않으면서 행해질 수 있다. 그 결과, 길고 짧은 (대칭) 사이드 체인을 지니는 모노머의 상호 비를 조정함으로써, 제1 용매에서의 용해도를 계속 조정할 수 있으면서, 향상된 전하 수송 속성과 제2 용매에서의 용해도를 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 전하 수송 층은, 제1 용매의 고 발광 LEP 층에서보다, 동일한 제1 용매에서 더 낮은 용해도를 갖도록 선택될 수 있다. 제1 용매에서의 용해도가 제한된 이 전하 수송 층은 제2 용매에서 스핀 캐스트될 수 있고, 이후, 제1 용매로 스핀 캐스트된, 얇은 고 발광 층과 쉽게 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 코폴리머를 스핀 코팅함으로써 도포하기 위해서는, 제2 모노머의 양은, 코폴리머가 제2 용매에서 여전히 용해될 수 있는 정도이어야만 한다. 제1 및 제2 모노머의 질량 비는, 제1 용매와 제2 용매에서의 코폴리머의 용해도의 비가 0.2보다 작도록, 바람직하게는 0.1 보다 작도록 선택되는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 용매는 이들 중 하나가 다른 하나보다 더 이온화한 용매이도록 선택되는 것이 바람직하다.
발광 물질용 (반)도전성 폴리머는, 분자량이 낮은 유기 반도체일 수 있고, 또는 올리고머 또는 폴리머 반도체일 수 있다. 저 분자량의 적합한 발광 유기 반도체의 예로는, 예를 들면, WO 99/21935에 설명된 것과 같은 덴드리머(dendrimer)가 있다.
발광 층 및 전하 수송 층에서 사용된 올리고머 및 폴리머 반도체의 예는, (치환된) p-디비닐벤젠, 폴리(p-페닐렌) 및 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPVs)(예를 들면, US 6,423,428호에 기술되어 있음), 폴리티오펜(polythiophenes)(예를 들면, US 6,723,811호에 기술되어 있음), 폴리플루오렌 및 폴리(스피로플루오렌)(예를 들면, US 6,653,438호에 기술되어 있음)이다. 모노머는, 그로부터 만들어진 호모폴리머가, p-디비닐벤젠, 폴리(p-페닐렌), 폴리(p-페닐렌비닐렌), 폴리티오펜, 폴리플루오렌 및 폴리(스피로플루오렌)의 상이한 치환물들 그룹에 속하도록 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 코폴리머는, 제1 용매에서의 용해도의 비가 적어도 10인 두 개 이상의 모노머 및 호모폴리머의 혼합물(mixture)을 포함하는 합성물(compound) 그룹으로부터 쉽게 선택될 수 있다.
본 발명은 특히, 애노드 전극, 캐소드 전극, 발광 층 및 적어도 하나의 전하 수송 층을 포함하는 발광 다이오드에 관한 것이며, 전하 수송 층은 본 발명에 따른 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 MEH-PPV, BEH-PPV 및 BEH/BB-PPV 1/3 정공 온리 다이오드(hole-only diode)의 실내 온도에서의 전류 밀도 대 전압 특성을 도시하는 도면.
도 2는 실내 온도에서의 NRS-PPV 및 이중 층 LED의 전류 밀도 대 전압(J-V) 특성(a)을 광 출력(b)과 함께 도시하는 도면.
도 3은 NRS-PPV와 이중 층 LED에 대한 인가된 바이어스의 함수로서 양자 효율을 도시하는 도면. 내부의 것은 BEH/BB-PPV 1/3과 NRS-PPV의 PL의 흡수를 도시하는 도면.
<바람직한 실시예의 설명>
바람직한 실시예가 발광 소자(light-emitting device:LED)에 관한 것이지만, 본 발명의 코폴리머는 둘 이상의 복합 폴리머 층을 포함하는 다른 광 전자 소자에서도 사용될 수 있다.
폴리머 합성: Macromolecules 2000, 33, 2311의 Neef 등에 의한, 4-메톡시페놀(4-methoxyphenol)이 0.5-1.0% 존재하는 MEH-PPV 공정에 따라 MEH-PPV, BEH-PPV 및 BEH/BB-PPV 1/3이 합성되었다. 사용된 폴리머의 구조는 이하에 도시되어 있다. 전구체는 결정화(3x)에 의해 신중하게 정제되었고, 획득된 폴리머는 아세톤으로부터 제2 침전에 의해 정제되었다. NRS-PPV는 Adv. Mater. 1998, 10, 1340에 나타난 공정에 따라 합성되었다.
폴리머 분석: 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography:GPC)에 의해 결정되었다; 분자량은 135℃에서 트리클로로벤젠(trichlorobenzene)에서 측정되며, 폴리스티렌 표준(polystyrene standards)으로 보정된다(calibrated).
Figure 112007038323448-PCT00001
코폴리머에서의 각종 비의 BEH-PPV와 BB-PPV의 조합은, 코폴리머의 BB-PPV의 양에 따라, 톨루엔에 불용해성인 물질(순수 BB-PPV)로부터 톨루엔에 아주 잘 용해되는 물질(순수 BEH-PPV)에 이르기까지 변화할 수 있다. 각종 비 1:x(x=1 내지 3)의 BEH/BB-PPV의 톨루엔에서의 용해도는, BEH/BB-PPV 1/1의 0.2%에서부터 BEH/BB- PPV 1/3의 0.1%보다 작게까지 떨어진다.
소자에서 사용된 폴리[{2-(4-(3',7'-디메틸옥티로옥시페닐(dimethyloctyloxyphenyl)))}-co-{2-메톡시(methoxy)-5-(3',7'-디메틸옥티로옥시(dimethyloctyloxy))}-1,4-페닐렌비닐렌](NRS-PPV)은, 톨루엔으로부터 스핀-코팅될 때, 실내 온도의 낮은 전계에서 단 1.5×10-12m2/V.s의 정공 이동도를 갖는 넓은 범위의 용매에서 용해가능하다.
Mat.Sc 및 Engineering 2000, 27, 53에서 P.W.M.Blom 등에 의해 설명된 바와 같이, 도 1에 도시된 바와 같은 공간 전하 제한 모델(space-charge limited model:SCL)로 J-V 측정치를 분석하는 것은, 정공 이동도에 대한 직접적인 정보를 제공한다. 실선은 단일 매개변수로서 정공 이동도에 기초하여, SLC 모델과의 최적의 맞춤(the best fit)을 표현한다. 실내 온도의 낮은 전계에서, MEH-PPV의 정공 이동도는 5×10-11m2/V.s에 이른다.
이하의 표 1은 폴리머의 이동도, 분자량 및 용해도를 나열한다.
Figure 112007038323448-PCT00002
발광 소자 준비: 사전-패턴화된 유리/ITO-기판들이 아세톤 및 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)에서 초음파로 청소되었고, UV-오존 처리되었다. 전하 수송 층(BEH/BB-PPV)은 N2 분위기에서 클로로폼 용액으로부터 스핀 캐스트되었다. 발광 층(NRS-PPV)은 톨루엔 용액으로부터 스핀 캐스트되었다. 마지막으로, LED용 5㎚ 이하의 Ba 층과 100㎚ 이하의 Al 보호 층과 정공-온리 다이오드용 80㎚ 이하의 Au 층이 진공(1×10-6 mbar) 하에서 열 증착(thermal evaporation)에 의해 피착되었다.
소자 특성화( device characterization ) : 폴리머 두께는 Dektak 프로파일 분석기(profile analyzer)로 측정되었다. 소자의 활성 영역은 7.6과 99㎟ 사이에 있다. 전자 측정은 N2 분위기에서 키슬리 2400 소스미터(Keithley 2400 Sourcemeter)로 수행되었다. 광 출력은 키슬리 6514 전위계(electrometer)에 접속된 보정된 포토다이오드에 의해 기록되었다. 이들 및 정공-온리 소자들의 전류 밀도-전압(J-V) 특성은 190-300K의 온도 범위 내의 질소 분위기에서 획득되었다. 폴리머 또는 금속의 산화를 피하기 위해 표본들의 준비 후 몇 시간 내에 모든 측정이 수행되었다. Mat.Sc 및 Engineering 2000, 27, 53에서 P.W.M.Blom 등에 의해 설명된 바와 같이, 공간 전하 제한 모델(SCL)로 J-V 측정치를 분석하는 것은 정공 이동도에 관한 직접적인 정보를 제공한다.
<도면의 상세한 설명>
도 1은 MEH-PPV, BEH-PPV 및 BEH/BB-PPV 1/3 정공 온리 다이오드의 실내 온도에서의 전류 밀도 대 전압 특성을 도시한다. 실선은 밀도-종속 이동도를 포함하는 SCL 모델로부터의 예측을 나타낸다. 전류 밀도는 인가된 바이어스 전압과 온도 둘 모두에 매우 밀접하게 종속된다. 낮은 전계에서, MEH-PPV의 정공 이동도는 실내 온도에서 5×10-11m2/V.s에 이른다.
PPV의 화학적 수정은 폴리머 체인의 체인간 거리, 방위 및 패킹에 영향을 끼치므로, 소자의 폴리머의 전하 캐리어의 이동도에 영향을 끼친다. 이것은 정공 이동도가 크기의 2 배보다 많이 변할 수 있는 OC1C10 -PPV의 유도체에 대해 이미 증명되었다. 대칭 OC10C10 -PPV 합성물에서 가장 높은 이동도인 6×10-10m2/V.s가 달성되었다.
좋은 전하 수송 특성을 지니는 재료를 만들기 위해, 대칭적으로 치환된 PPV 유도체, 즉, 폴리[2,5-bis(2'-에틸헥시로옥시(ethylhexyloxy))-1,4-페닐렌비닐렌](BEH-PPV)가 준비되었다. BEH-PPV와 MEH-PPV 간의 차이점은 사이드 체인의 치환 패턴이다:MeO가 2-에틸헥시로옥시로 치환되었다. 도 1은 BEH-PPV 정공 온리 다이오드의 실내 온도에서의 J-V 특성을 도시한다. BEH-PPV의 정공 이동도는 1.5×10-9m2/V.s에 이르며, 이는 MEH-PPV의 정공 이동도의 20배 높다.
이동도의 관점으로부터, BEH-PPV는 그것의 높은 정공 이동도로 인해, 좋은 수송 층 속성을 지니는 재료지만, 그것의 긴 사이드 체인으로 인해 톨루엔 또는 클로로폼과 같은 많은 일반적인 용매에서 용해가능하게 된다. 이 용해도는 (2-에틸헥시로옥시) 사이드 체인을 (부톡시(butoxy)) 사이드 체인으로 치환함으로써 감소되었다. 그러나, 폴리[2,5-bis(부톡시)-1,4-페닐렌비닐렌](BB)는 클로로폼에서만 용해가능하고(표 1 참조), 실제로는 아주 낮은 농도에서만 용해가능하다. 이와 같은 아주 낮은 용해도 때문에 이 재료로부터 어떠한 다이오드도 제조될 수 없다.
코폴리머에서 각종 비로 BEH-PPV와 BB를 조합하는 것은, 코폴리머에서의 BB의 양에 따라, 톨루엔에 용해되지 않는 것(순수 BB)에서부터 톨루엔에 아주 잘 용해되는 것(순수 BEH-PPV)에 이르기까지 다양하다. 각종 비 1:x(x=1 내지 3)의 BEH/BB-PPV의 톨루엔에서의 용해도는, BEH/BB-PPV 1/1의 0.2%에서부터 BEH/BB-PPV 1/3의 0.1%보다 작게까지 떨어진다. SCL J-V 측정치는 모든 코폴리머에 대한 정공 이동도가 실내 온도에서 BEH-PPV:1.5×10-9m2/V.s의 정공 이동도와 거의 동일하다는 것을 도시한다(도 1과 비교). 그 결과, BEH/BB-PPV 1/3은 PLED의 정공 수송 층에 대해 원하는 속성, 높은 이동도 및 제한된 용해도를 조합한다.
이중 코폴리머 층 LED는, 정공 수송 층으로서의 BEH/BB-PPV 1/3과 방사 층으로서의 NRS-PPV를 이용하여 구성되었다. 도 2는, 두께가 95㎚인 단일 층 NRS-PPV LED와 LED에 기초한 BEH/BB-PPV 1/3과 NRS-PPV의 이중 층의 J-V 특성(도 2a)을 광 출력(도 2b)과 함께 도시하고 있다. 이중 층 다이오드의 층들의 두께는 BEH/BB-PPV 1/3의 경우는 160㎚이고, NRS의 경우에는 95㎚이다. 참고로, 이중 층 소자의 두께와 유사한 두께를 지니는 단일 층 NRS 기반 LED의 데이터가 또한 도시되어 있다. 다이오드에 바이어스가 인가될 때, 정공은 BEH/BB-PPV 1/3을 통해 효율적으로 수송되고, 이어서 NRS-PPV 층의 전자와 재결합한다. 정공들은 NRS-PPV에 바로 진입할 수 있고, 계면의 에너지 장벽에 저지받지 않는데, 그 이유는 두 개의 폴리머의 HOMO와 LUMO의 레벨이 정렬되기 때문이다. 동일한 동작 전압에서, 이중 층의 전류 밀도와 광 출력 둘 모두, 95㎚의 단일 층 NRS-PPV 다이오드의 전류 밀도와 광 출력에 비해 상당히 작다는 것이 도 6a로부터 명백하다. BEH/BB-PPV의 전류는 공간 전하 제한되기 때문에, 이 층 양단에서의 아주 낮은 전압 강하는, 정전적으로 아주 작은 양의 전하 캐리어만이 이 층에서 허용되다는 것을 의미한다. 그러므로, 정공 수송 층을 아주 도전성이 높게 하기 위해서는, 전하 캐리어로 층을 채우기 위해, 이 층 양단에 소정의 전압 강하가 필요하다.
도 3은 NRS-PPV와 이중 층 LED에 대한 인가된 바이어스의 함수로서 양자 효율(quantum efficiency:QE)(광자/전하 캐리어)을 도시한다. 내부의 것은 BEH/BB-PPV 1/3과 NRS-PPV의 PL의 흡수를 도시한다. 정공 수송 층과 발광 층의 HOMO와 LUMO 레벨이 정렬되기 때문에, 전자들은 계면에서 차단되지 않는다. 그러므로, 전계 발광의 작은 부분이 낮은 발광 BEH/BB-PPV 층에서 생성되고, 따라서 소자의 최대 양자 효율을 감소시킬 수 있다. 정렬된 에너지 레벨을 사용하는 이점은, 이것이 이 이중 층 테스트 소자의 성능 분석을 아주 단순하게 해 준다는 것이다. V>7V인 경우, 단일 층 NRS-PPV PLED의 효율은 아주 빨리 강하하는데, 높은 전계에서의 발광 효율의 강한 소멸 때문이다. 마지막으로, 단일 층 소자는 통상적으로 12 내지 13V에서 파손된다. 이중 층 소자의 효율은 7V에서 18V까지 단계적으로만 감소한다. 본 발명에 따른 소자는 최종적으로 25 내지 26V에서 파손된다. 10V에서, 10000 cd/㎡ 이하의 통상적인 광 출력에서, 두 개의 소자의 효율은 동일하다. 높은 전압에서 증가된 효율과 증가된 견고성은 다중 층 소자의 잠재 능력을 명백하게 증명한다.

Claims (6)

  1. 적어도 1.0×10-10m2/V.s의 전하 이동도를 갖고, 적어도 제1 및 제2 모노머를 포함하는, 광 전자 소자, 특히 발광 다이오드(LED)의 전하 수송 층에서 사용하기 위해 준비된 코폴리머로서,
    상기 제1 및 제2 모노머로부터 만들어진 호모폴리머들의 제1 용매에서의 용해도의 비가 10보다 큰 것을 특징으로 하는 코폴리머.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 모노머에 대한 상기 제1 모노머의 질량 비는, 제1 용매와 제2 용매에서의 상기 코폴리머의 용해도의 비가 0.2보다 작도록, 바람직하게는 0.1 보다 작도록 선택되는 코폴리머.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모노머들은 그로부터 만들어진 호모폴리머들이, p-디비닐벤젠(divinylbenzenes), 폴리(p-페닐렌(phenylenes)), 폴리(p-페닐렌비닐렌(phenylenevinylenes)), 폴리티오펜(polythiophenes), 폴리플루오렌(polyfluorenes) 및 폴리(스피로플루오렌(spirofluorene))의 상이한 치환물들 그룹에 속하도록 선택되는 코폴리머.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 모노머의 호모폴리머들은 각각 BEH- PPV와 BB이고, 상기 제2 모노머에 대한 상기 제1 모노머의 비는 1:1과 1:3 사이인 코폴리머.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 모노머에 대한 상기 제1 모노머의 비는 1:3인 코폴리머.
  6. 애노드 전극, 캐소드 전극, 발광 층 및 적어도 하나의 전하 수송 층을 포함하는 발광 다이오드로서, 상기 전하 수송 층이, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
KR1020077011849A 2004-10-28 2005-10-24 코폴리머 및 발광 다이오드 KR20070084556A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04105360 2004-10-28
EP04105360.4 2004-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070084556A true KR20070084556A (ko) 2007-08-24

Family

ID=35773460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077011849A KR20070084556A (ko) 2004-10-28 2005-10-24 코폴리머 및 발광 다이오드

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7767776B2 (ko)
EP (1) EP1807883B1 (ko)
JP (1) JP2008518458A (ko)
KR (1) KR20070084556A (ko)
CN (1) CN101048884B (ko)
AT (1) ATE421773T1 (ko)
DE (1) DE602005012526D1 (ko)
TW (1) TW200621832A (ko)
WO (1) WO2006046189A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5491796B2 (ja) * 2008-08-11 2014-05-14 三菱化学株式会社 電荷輸送性ポリマー、有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、有機elディスプレイ及び有機el照明
JP2013111507A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Fujifilm Corp ガス分離膜、その製造方法、それを用いたガス分離膜モジュール
CN107840943B (zh) * 2017-10-31 2020-04-28 四川爱尔西科技有限公司 一种高效合成生色团侧链ppv衍生物的方法
CN110120470B (zh) * 2019-05-14 2021-04-27 京东方科技集团股份有限公司 一种平坦膜的制备方法及阵列基板

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0443861B2 (en) * 1990-02-23 2008-05-28 Sumitomo Chemical Company, Limited Organic electroluminescence device
GB9018698D0 (en) * 1990-08-24 1990-10-10 Lynxvale Ltd Semiconductive copolymers for use in electroluminescent devices
GB9215929D0 (en) * 1992-07-27 1992-09-09 Cambridge Display Tech Ltd Electroluminescent devices
US6559256B2 (en) * 1994-12-28 2003-05-06 Cambridge Display Technology Ltd. Polymers for use in optical devices
US6074734A (en) * 1995-01-19 2000-06-13 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device, organic thin film, and triamine compound
EP0915925A1 (en) * 1996-07-29 1999-05-19 Cambridge Display Technology Limited Conjugated copolymers for use in luminescent devices
US5948552A (en) * 1996-08-27 1999-09-07 Hewlett-Packard Company Heat-resistant organic electroluminescent device
CN1108328C (zh) * 1997-10-06 2003-05-14 中国人民解放军总装备部后勤部军事医学研究所 聚对苯乙炔共聚物及其衍生物和制备方法及其应用
JP4963754B2 (ja) 1997-10-23 2012-06-27 イシス イノベイション リミテッド 光放射デンドリマー及び光放射装置
US6127693A (en) * 1998-07-02 2000-10-03 National Science Council Of Republic Of China Light emitting diode with blue light and red light emitting polymers
DE19846766A1 (de) * 1998-10-10 2000-04-20 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Konjugierte Polymere, enthaltend spezielle Fluorenbausteine mit verbesserten Eigenschaften
AUPP765598A0 (en) 1998-12-11 1999-01-14 Securency Pty Ltd Organic salt-containing light-emitting polymer device
JP3589960B2 (ja) * 1999-09-16 2004-11-17 株式会社デンソー 有機el素子
JP2002134277A (ja) * 2000-10-19 2002-05-10 Jsr Corp エレクトロルミネッセンス用材料並びにエレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
KR100379809B1 (ko) * 2000-11-07 2003-04-11 삼성에스디아이 주식회사 플루오렌이 도입된 전기발광 고분자 및 그를 이용한전기발광 소자
JP2002293888A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Fuji Photo Film Co Ltd 新規重合体、それを利用した発光素子用材料および発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP1807883B1 (en) 2009-01-21
ATE421773T1 (de) 2009-02-15
DE602005012526D1 (de) 2009-03-12
CN101048884B (zh) 2010-12-15
US20090128007A1 (en) 2009-05-21
CN101048884A (zh) 2007-10-03
JP2008518458A (ja) 2008-05-29
US7767776B2 (en) 2010-08-03
WO2006046189A1 (en) 2006-05-04
TW200621832A (en) 2006-07-01
EP1807883A1 (en) 2007-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100958488B1 (ko) 전계 발광 장치
KR101657319B1 (ko) 인쇄 조성물용 용매
Baigent et al. Light-emitting diodes fabricated with conjugated polymers—recent progress
KR100694364B1 (ko) 광학 디바이스
Nuyken et al. Modern trends in organic light-emitting devices (OLEDs)
US20060105200A1 (en) Organic electroluminescent device
van Woudenbergh et al. Electron‐Enhanced Hole Injection in Blue Polyfluorene‐Based Polymer Light‐Emitting Diodes
Nicolai et al. Charge Transport and Recombination in Polyspirobifluorene Blue Light‐Emitting Diodes
Baigent et al. Electroluminescence in conjugated polymers: excited states in cyano-derivatives of poly (p-phenylenevinylene)
Chu et al. Electroluminescence from silyl-disubstituted PPV derivative
EP1807883B1 (en) Copolymer for charge transport layer in opto-electronic device
JP2013533918A (ja) 共役ポリマー系およびその応用
US7679282B2 (en) Polymer and small molecule based hybrid light source
Tanase et al. Luminescent Poly (p‐phenylenevinylene) Hole‐Transport Layers with Adjustable Solubility
US20060199035A1 (en) Organic electroluminescent device
US20090121616A1 (en) Light-emitting diode with luminescent charge transport layer
Gong et al. Enhanced electron injection in polymer light-emitting diodes: polyhedral oligomeric silsesquioxanes as dilute additives
US20050019607A1 (en) OLED device with mixed emissive layer
Nicolai et al. Charge transport in white-light-emitting polymers
Jang et al. Mechanism of enhanced quantum efficiency in light-emitting diode based on a poly (p-phenylenevinylene) derivative
Tu et al. Effect of post annealing on performance of polymer light-emitting devices
Doi et al. Novel blue light-emitting polymers for PLED
Khalifa et al. Multilayer fluorescent polymer light emitting diode with low voltage and high efficiency
Beaupré et al. Design, synthesis and charaterization of polymers derived from fluorene for application in rgb polymer light-emitting-diodes
Jiang et al. Sequestration of electroactive materials in a high Tg, insulating polymer matrix for optoelectronic applications. Part 1. Light emitting diode devices

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application