RU2283855C2 - Люминесцентный полупроводящий полимерный материал и способ его получения - Google Patents
Люминесцентный полупроводящий полимерный материал и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283855C2 RU2283855C2 RU2004107865/04A RU2004107865A RU2283855C2 RU 2283855 C2 RU2283855 C2 RU 2283855C2 RU 2004107865/04 A RU2004107865/04 A RU 2004107865/04A RU 2004107865 A RU2004107865 A RU 2004107865A RU 2283855 C2 RU2283855 C2 RU 2283855C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- complex
- luminescent material
- luminescent
- polymer
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- OVTCUIZCVUGJHS-VQHVLOKHSA-N trans-dipyrrin Chemical compound C=1C=CNC=1/C=C1\C=CC=N1 OVTCUIZCVUGJHS-VQHVLOKHSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims abstract description 18
- OKVJWADVFPXWQD-UHFFFAOYSA-N difluoroborinic acid Chemical group OB(F)F OKVJWADVFPXWQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 7
- HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N flavonol Chemical compound O1C2=CC=CC=C2C(=O)C(O)=C1C1=CC=CC=C1 HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 bis- (2-hydroxybenzylidene-4-tert-butylaniline) -zinc Chemical compound 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- NKHUXLDXYURVLX-UHFFFAOYSA-N 2h-pyrrolo[3,4-c]pyrrole-4,6-dione Chemical class N1C=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 NKHUXLDXYURVLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000001748 luminescence spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000005997 bromomethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N nile red Chemical compound C1=CC=C2C3=NC4=CC=C(N(CC)CC)C=C4OC3=CC(=O)C2=C1 VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000001907 polarising light microscopy Methods 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- KTQYWNARBMKMCX-UHFFFAOYSA-N tetraphenylene Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 KTQYWNARBMKMCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- MPPBHKMIOAPCJO-UHFFFAOYSA-N trichloro-[3-[10-(3-trichlorosilylpropyl)anthracen-9-yl]propyl]silane Chemical compound C1=CC=C2C(CCC[Si](Cl)(Cl)Cl)=C(C=CC=C3)C3=C(CCC[Si](Cl)(Cl)Cl)C2=C1 MPPBHKMIOAPCJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
- C08G61/123—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
- C08G61/124—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one nitrogen atom in the ring
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
- H10K85/322—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/14—Macromolecular compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/917—Electroluminescent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области полимерных люминесцентных материалов и к способу их получения. Описывается люминесцентный материал, обладающий полупроводящими свойствами и являющийся продуктом полимеризации пиррометенового комплекса в тлеющем разряде, сформированным в виде полимерного слоя на подложке, помещенной между электродами или на любом из электродов. Исходным пиррометеновым комплексом для его получения является дифторборатный комплекс 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометен 567). Описывается также способ получения люминесцентного полупроводящего полимерного материала, включающий полимеризацию в тлеющем разряде паров пиррометена 567 при температуре, преимущественно, 250-350°C, давлении 10-1-10-2 Па, мощности разряда 0,5-3,0 Вт, в течение 2-120 минут. Полученный люминесцентный материал имеет толщину, преимущественно, 0,01-10 мкм, электропроводность при 20°C от 1·10-10 до 5·10-10 Ом-1см-1, максимум излучения люминесценции в области 540-585 нм при полуширине полосы 55-75 нм с квантовым выходом 0,6-0,8 и предназначен для создания пленочных светоизлучающих устройств. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области светоизлучающих материалов, которые могут найти применение при создании светоизлучающих приборов и устройств, способных люминесцировать при фото- или электровозбуждении. Более конкретно изобретение относится к люминесцентному полупроводящему материалу на основе пиррометенового комплекса, в частности, полученному полимеризацией в тлеющем разряде. Изобретение относится также к способу получения люминесцентного полупроводящего материала на основе пиррометенового комплекса.
Уровень техники
Известны электролюминесцентные материалы на основе бис-(2-оксибензилиден-4-третбутиланилин)-цинка и люминесцентной добавки, такой как краситель «Нильский красный», присутствующей в количестве от 0,1 до 5 мас.% (патент РФ №2155204, опубл. 27.08.2000). Такие материалы излучают в красной области спектра (примерно 632 нм). Их недостатком является отсутствие механической прочности. Это обусловлено тем, что данный материал является смесью двух низкомолекулярных веществ.
Кроме того, известны люминесцентные материалы, состоящие из органического полупроводящего компонента и люминофора и способные к электролюминесценции (патент Японии №JP 9082473, опубл. 28.03.1997; и публикация заявки на Европейский патент №ЕР 669387, опубл. 30.08.1995). Общим недостатком таких материалов является наличие в спектре испускания помимо полос, связанных с люминофором, также нежелательных полос, связанных с полупроводящим компонентом.
Далее, известны люминесцентные кремнийорганические полимерные материалы и способы получения этих материалов (патент США №6361885, опубл. 26.03.2002). В состав основной цепи полимера входит присоединенный за счет ковалентных связей органический компонент, имеющий способность к люминесценции и состоящий из двух или более конденсированных ароматических колец, содержащих заместители. Светоизлучающий полимер согласно данному патенту получают путем переосаждения 9,10-бис-(3-трихлорсилилпропил)-антрацена, синтезированного многостадийным способом, на стеклянную подложку при высокой температуре и остаточном давлении примерно 10-6 торр. Далее переосажденный слой выдерживают на воздухе в течение 15 мин, затем прогревают при температуре примерно 110°C в течение примерно 30 мин. Полученный в результате полимер имеет слабое светло-фиолетовое люминесцентное свечение в области спектра от примерно 370 до примерно 430 нм. Основными недостатками данных люминесцентных полимерных материалов являются сложный, многостадийный метод получения исходного мономера и полимера, а также низкая интенсивность свечения.
Также известны люминесцентные полимерные материалы, содержащие повторяющиеся арилен-виниленовые фрагменты и фторированные тетрафенильные фрагменты. Эти материалы получают сополимеризацией фторированного тетрафенильного производного с диальдегидом, в состав которого входят две ариленовые группы (патент США №6495273, опубл. 17.12.2002). Получение фторированного тетрафениленового производного-мономера проводят из специально синтезированного 1,22-бис-(бромметил)-8,9,11,12,14,15,17,18-октафтортетрафенила в присутствии трифенилфосфина. Светоизлучающий полимерный материал получают путем взаимодействия указанного мономера с арилендиальдегидом, в котором ариленовые группы могут включать в себя, например, тиофен, фенил и карбазол. Тонкие пленки для электролюминесценции получают из раствора с использованием метода спин-кастинга. Область свечения данного материала составляет от примерно 250 до примерно 490 нм. Недостатками указанных материалов являются труднодоступность исходных соединений, а также необходимость в дополнительных стадиях удаления следов катализатора и растворителя.
Наиболее близкими по составу к заявляемому люминесцентному материалу являются светоизлучающие материалы на основе производных дикетопирроло(3,4-с)пиррола, в состав которых входит пиррометеновый комплекс (публикация заявки на патент США №2003/0082406 А1, опубл. 01.05.2003). Используемые в этом случае производные дикетопирроло(3,4-с)пиррола имеют различные алкильные заместители с числом углеродных атомов в диапазоне от примерно 1 до примерно 25, причем эти производные не являются полимерами. Пиррометеновый комплекс добавляют к производным дикетопирроло(3,4-с)пиррола в количестве от примерно 0,1 мас.% до примерно 1 мас.%. Люминесценция получаемого материала находится в желто-красной области (от примерно 580 до примерно 720 нм). Недостатком данных люминесцентных материалов является труднодоступность производных дикетопирроло(3,4-с)пиррола. Кроме того, из-за низкого молекулярного веса такой органический материал не обеспечивает хорошую механическую прочность в виде люминесцентного слоя.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу получения люминесцентного полимерного материала является способ получения люминесцентного материала на основе 3-гидроксифлавона, область излучения которого находится в диапазоне от примерно 375 до примерно 475 нм, путем его высокочастотного магнетронного распыления с поверхности алюминиевой мишени в потоке газа-носителя, представляющего собой смесь примерно 95% Ar и примерно 5% О2 (G. Maggioni, S. Carturan, A, Quaranta, A. Patelli, G. Delia Mea, V. Rigato // Surface and Coatings Technology, 2003, V.174-175, p.1151-1158). Этот процесс проводят в высокочастотном (примерно 13,56 МГц) разряде большой мощности (примерно 600 Вт) с предварительной откачкой реакционной камеры до примерно 10-5 Па, помещая порошок 3-гидроксифлавона на мишень для магнетронного распыления. При распылении красителя используют мощность не менее 10-30 Вт. Однако использование столь большой мощности, как видно из масс-спектров газовой фазы, собранной в процессе получения материала, приводит к частичной деструкции 3-гидроксифлавона. Недостатками данного способа являются то, что получаемый люминесцентный материал является нестабильным при хранении, и ухудшение эмиссионных свойств, наблюдаемое после нахождения материала на воздухе в течение нескольких часов. Кроме того, у светоизлучающего материала изменяется также внешний вид: первоначально плотная и однородная пленка становится рыхлой и порошкообразной. Кроме того, недостатками данного способа являются большая энергоемкость процесса, высокая рабочая частота (примерно 13,56 МГц), при использовании которой в промышленном варианте необходимо применять средства специальной защиты персонала. Еще одним недостатком является необходимость применения специального газа-носителя (аргона).
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание люминесцентного полимерного материала в виде тонкого механически прочного полимерного слоя. Люминесцентный материал согласно настоящему изобретению имеет большую интенсивность излучения в зелено-желтой области спектра и обладает электропроводностью, необходимой для электролюминесценции. Задачей настоящего изобретения является также создание люминесцентного полимерного материала на основе коммерчески доступного исходного соединения-люминофора. Задачей настоящего изобретения является также создание способа, позволяющего получать люминесцентный полимерный материал, обладающий электропроводностью, достаточной для электролюминесценции, из одного коммерчески доступного исходного соединения-люминофора без сколь-либо существенного изменения его люминесцентных свойств. Кроме того, задачей настоящего изобретения является получение такого материала в виде прочной полимерной пленки с варьируемой в широких пределах толщиной.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен люминесцентный материал на основе пиррометенового комплекса, обладающий полупроводящими свойствами и являющийся продуктом полимеризации пиррометенового комплекса в тлеющем разряде, полученным в виде полимерного слоя на подложке, помещенной между электродами или на любом из электродов.
В одном из конкретных вариантов осуществления пиррометеновый комплекс может представлять собой дифторборатный комплекс 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометен 567). Максимум люминесценции данного материала наблюдается в желто-зеленой области спектра в диапазоне от 540 до 585 нм, причем полуширина полосы находится в диапазоне от 55 до 75 нм, а квантовый выход фотолюминесценции находится в диапазоне от 0,6 до 0,8. Люминесцентный материал может быть получен в виде полимерного слоя толщиной в диапазоне от 0,01 до 10 мкм и имеет электропроводность при температуре 20°C, находящуюся в диапазоне от 1·10-10 до 5·10-10 Ом-1·см-1. Полимеризация в тлеющем разряде может быть осуществлена при температуре в диапазоне от 250 до 350°C, при остаточном давлении в диапазоне от 10-1 до 10-2 Па, при мощности разряда в диапазоне от 0,5 до 3 Вт, и в течение времени пребывания в диапазоне от 2 до 120 минут. Люминесцентный материал может быть осажден на подложку в тлеющем разряде. В одном конкретном варианте осуществления подложка может быть выполнена, например, из металла, диэлектрического материала или полупроводящего материала с проводящим покрытием.
Полупроводящий люминесцентный материал согласно настоящему изобретению получают особым способом. Пары пиррометенового комплекса могут быть полимеризованы в тлеющем разряде с формированием полимерного слоя на подложке, помещенной между электродами или на любом из электродов. В частности, люминесцентный материал согласно настоящему изобретению может быть получен полимеризацией дифторборатного комплекса 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометена 567) в тлеющем разряде при температуре в диапазоне от 250 до 350°C, при давлении в диапазоне от 10-1 до 10-2 Па и при мощности разряда в диапазоне от 0,5 до 3 Вт. Полученный продукт может быть осажден на подложку, помещенную между электродами или на любом из электродов. Материал способен к люминесценции в желто-зеленой области спектра с максимумом в области от 540 до 585 нм, с полушириной полосы излучения в диапазоне от 55 до 75 нм и квантовым выходом фотолюминесценции в диапазоне от 0,6 до 0,8. В одном конкретном варианте осуществления полимерный слой может иметь толщину в диапазоне от 0,01 до 10-10 м. Толщина данного слоя зависит от продолжительности процесса полимеризации в тлеющем разряде, которая может соответствовать периоду времени в диапазоне от 2 до 120 минут. Полимер может иметь электропроводность при комнатной температуре в диапазоне от 1·10-10 до 5·10-10 Ом-1·см-1.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения люминесцентного материала по любому из п.п.1-8, включающий в себя полимеризацию паров пиррометенового комплекса в тлеющем разряде при пониженном давлении и температуре, обеспечивающей необходимое давление паров, в течение времени, достаточного для формирования полимерного слоя необходимой толщины на подложке, помещенной между электродами или на любом из электродов.
В одном конкретном варианте осуществления в качестве пиррометенового комплекса используют дифторборатный комплекс 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометен 567). Процесс полимеризации может быть проведен при температуре в диапазоне от 250 до 350°C, при остаточном давлении в диапазоне от 10-1 до 10-2 Па, мощности разряда в диапазоне от 0,5 до 3 Вт и в течение периода времени в диапазоне от 2 до 120 минут. В качестве подложки может быть использован, например, металл, диэлектрический материал или полупроводящий материал с проводящим покрытием.
Полученный люминесцентный материал предназначен для создания пленочных полимерных светоизлучающих устройств.
Полимерный материал согласно настоящему изобретению имеет способность к люминесценции благодаря тому, что полимеризация происходит в тлеющем разряде при низких значениях мощности разряда, не вызывающих сколько-нибудь существенных изменений химической структуры молекулы дифторборатного комплекса 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометена 567).
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой график, иллюстрирующий спектр поглощения и спектр люминесценции исходного вещества, т.е. растворенного в этаноле дифторборатного комплекса 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометена 567), а также спектр поглощения и спектр люминесценции люминесцентного полимера согласно настоящему изобретению.
Фиг.2 представляет собой изображение в поперечном сечении, показывающее люминесцентный полимер согласно варианту осуществления изобретения, расположенный на выполненной из кварцевого стекла подложке.
Обращаясь к фиг.1, видно, что образующийся полимер имеет спектр люминесценции (кривая IIa), сходный со спектром люминесценции (кривая Ia) молекулярного раствора исходного соединения - дифторборатного комплекса 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена. Максимумы полос люминесценции исходного соединения и полимерного материала на основе этого исходного соединения соответствуют друг другу и находятся в диапазоне длин волн от 540 до 542 нм. Полуширина полосы люминесценции полимерного материала находится в диапазоне от 55 до 60 нм. Спектр поглощения (кривая II) полимерного материала на основе дифторборатного комплекса 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена демонстрирует незначительное смещение в сторону более коротких длин волн относительно спектра поглощения (кривая I) раствора исходного вещества в этаноле (максимумы приходятся на 500 нм и 520 нм соответственно). Все это свидетельствует о том, что в элементарном звене полученного полимерного материала сохраняются химическая структура исходного соединения и конфигурация его энергетических уровней. Исходный дифторборатный комплекс 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометен 567) имеет кристаллическую структуру и является растворимым в органических растворителях, таких как, например, этиловый спирт и хлороформ. Морфологическая структура полученного согласно настоящему изобретению светоизлучающего полимера существенно отличается от исходного вещества, что подтверждается отсутствием кристаллической фазы в образцах полимера при их исследовании методом оптической микроскопии в поляризованном свете. Полученный полимер не растворяется в органических растворителях, таких как, например, этиловый спирт и хлороформ.
Обращаясь к фиг.2, которая иллюстрирует один из вариантов осуществления настоящего изобретения, полимер образует сплошной однородный слой и обладает хорошей адгезией к подложке (т.е. выдерживает скотч-тест). Приведенные данные свидетельствует о том, что люминесцентный полимерный материал согласно настоящему изобретению сохраняет функциональные структурные элементы, отвечающие за проявление люминесцентных свойств. В дополнение к этому полученный люминесцентный полимерный материал обладает полупроводящими свойствами, такими как электропроводность при 20°C в диапазоне от 1·10-10 до 5·10-10 Ом-1·см-1.
В одном из вариантов осуществления получение люминесцентного полимерного материала полимеризацией в тлеющем разряде проводят на установке, описанной, например, в патенте РФ №2205838, опубл. 10.06.2003 (см. фиг.3 этого патента). В данном случае реакционная камера может быть снабжена двумя плоскопараллельными электродами. На один из электродов может быть помещена чашечка с исходным веществом. Верхнюю часть реакционной камеры помещают в электрическую печь, которая нагревает реакционную камеру до необходимой температуры, контролируемой с помощью термопары хромель-копель. Перед проведением процесса полимеризации и осаждения полимерного слоя на подложку, помещенную между электродами или на любом из электродов, реакционную камеру первоначально вакуумируют до остаточного давления не более примерно 10-3 Па. Затем камеру нагревают до необходимой температуры, подают на электроды напряжение тлеющего разряда и осуществляют полимеризацию в тлеющем разряде.
ПРИМЕРЫ
Конкретный Пример 1
Полимеризацию дифторборатного комплекса 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометена 567) проводили в тлеющем разряде при температуре примерно 250°C, при мощности разряда примерно 0,5 Вт и остаточном давлении примерно 10-2 Па в течение примерно 2 минут. Полимерный слой осаждали на подложку, выполненную из кварцевого стекла с нанесенным на нее проводящим покрытием и помещенную на один из электродов. Сформированный слой имел толщину примерно 0,01 мкм, электропроводность примерно 1·10-10 Ом-1·см-1, максимум люминесценции в области спектра от 540 до 544 нм при полуширине полосы люминесценции в диапазоне от 55 до 60 нм с квантовым выходом фотолюминесценции примерно 0,8.
Конкретный Пример 2
Слой люминесцентного полимерного материала получали аналогично Примеру 1, но при следующих условиях проведения процесса. Полимеризацию осуществляли при температуре примерно 350°C, мощность разряда составляла примерно 3 Вт, остаточное давление составляло примерно 10-1 Па, а время пребывания составляло примерно 120 минут. Формируемый слой осаждали на подложке из кремния, помещенной на одном из электродов, и этот слой имел толщину, составляющую примерно 10 мкм, электропроводность примерно 5·10-10 Ом-1·см-1, максимум люминесценции в области спектра от 575 до 585 нм при полуширине полосы люминесценции в диапазоне от 65 до 75 нм с квантовым выходом фотолюминесценции примерно 0,6.
Конкретный Пример 3
Слой люминесцентного полимерного материала получали аналогично Примеру 1, но при следующих условиях проведения процесса. Полимеризацию осуществляли при температуре примерно 300°C, при мощности разряда примерно 1,5 Вт, при остаточном давлении примерно 5·10-2 Па и при продолжительности периода полимеризации в примерно 60 минут. Формируемый слой осаждали на подложку из металла, помещенную между электродами, и этот слой имел толщину примерно 5 мкм, электропроводность примерно 2·10-10 Ом-1·см-1, максимум люминесценции в области спектра от 560 до 570 нм при полуширине полосы люминесценции в диапазоне от 60 до 65 нм с квантовым выходом фотолюминесценции примерно 0,68.
В соответствии с приведенными вариантами осуществления настоящего изобретения создан новый люминесцентный полимерный материал на основе дифторборатного комплекса 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометена 567). Этот люминесцентный полимерный материал имеет максимум люминесценции в области спектра от 540 до 585 нм при полуширине полосы люминесценции в диапазоне от 55 до 75 нм, с квантовым выходом фотолюминесценции в диапазоне от 0,6 до 0,8 и электропроводностью в диапазоне от 1·10-10 до 5·10-10 Ом-1·см-1. Люминесцентный полимерный материал согласно настоящему изобретению может быть использован для создания новых светоизлучающих пленок. Люминесцентный полимерный материал на основе дифторборатного комплекса 1,3,5,1, 8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометена 567) согласно настоящему изобретению может быть получен новым способом, т.е. полимеризацией в тлеющем разряде. В результате этого полимер может быть осажден в виде тонкого слоя на подложке.
Предложенный в настоящем изобретении способ является выгодным, поскольку он отличается технологической простотой при осуществлении. Данный способ основан на использовании коммерчески доступного люминофора и не требует применения растворителя для получения тонких слоев люминесцентного полупроводящего полимерного материала с целью создания новых светоизлучающих пленок.
Claims (13)
1. Люминесцентный материал на основе пиррометенового комплекса, обладающий полупроводящими свойствами и являющийся продуктом полимеризации пиррометенового комплекса в тлеющем разряде, полученным в виде полимерного слоя на подложке, помещенной между электродами или на любом из электродов.
2. Люминесцентный материал по п.1, в котором пиррометеновый комплекс представляет собой дифторборатный комплекс 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометен 567).
3. Люминесцентный материал по п.1 или 2, который имеет максимум люминесценции в области спектра 540-585 нм при полуширине полосы 55-75 нм и квантовом выходе фотолюминесценции 0,6-0,8.
4. Люминесцентный материал по п.1 или 2, который получен в виде полимерного слоя толщиной 0,01-10 мкм.
5. Люминесцентный материал по п.1, который имеет электропроводность от 1·10-10 до 5·10-10 Ом-1см-1 при 20°C.
6. Люминесцентный материал по п.1, который получен полимеризацией в тлеющем разряде при температуре 250-350°C, остаточном давлении 10-1-10-2 Па, мощности разряда 0,5-3 Вт и времени пребывания 2-120 мин.
7. Люминесцентный материал по п.1, у которого подложка выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из металла, диэлектрического и полупроводящего материала с проводящим покрытием.
8. Люминесцентный материал по п.1, который предназначен для создания пленочных светоизлучающих устройств.
9. Способ получения люминесцентного материала по любому из пп.1-8, включающий в себя полимеризацию паров пиррометенового комплекса в тлеющем разряде при пониженном давлении и температуре, обеспечивающей необходимое давление паров, в течение времени, достаточного для формирования полимерного слоя необходимой толщины на подложке, помещенной между электродами или на любом из электродов.
10. Способ по п.9, в котором в качестве пиррометенового комплекса используют дифторборатный комплекс 1,3,5,7,8-пентаметил-2,6-диэтилпиррометена (пиррометен 567).
11. Способ по п.9 или 10, в котором процесс полимеризации проводят в тлеющем разряде при температуре 250-350°C, остаточном давлении 10-1-10-2 Па, мощности разряда 0,5-3 Вт и в течение периода времени 2-120 мин.
12. Способ по п.9, в котором в качестве подложки используют подложку, выполненную из материала, выбранного из группы, состоящей из металла, диэлектрического и полупроводящего материала с проводящим покрытием.
13. Способ по п.9, в котором полученный люминесцентный материал предназначен для создания пленочных светоизлучающих устройств.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107865/04A RU2283855C2 (ru) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Люминесцентный полупроводящий полимерный материал и способ его получения |
| KR1020040105398A KR101146528B1 (ko) | 2004-03-17 | 2004-12-14 | 발광성을 갖는 반도전성 고분자물질, 그 제조방법 및 이를 갖는 유기전계발광표시장치 |
| US11/024,608 US7452614B2 (en) | 2004-03-17 | 2004-12-30 | Luminescent semi-conductive polymer material, method of preparing the same and organic light emitting element having the same |
| US12/255,573 US7951618B2 (en) | 2004-03-17 | 2008-10-21 | Luminescent semi-conductive polymer material, method of preparing the same and organic light emitting element having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107865/04A RU2283855C2 (ru) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Люминесцентный полупроводящий полимерный материал и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004107865A RU2004107865A (ru) | 2005-10-10 |
| RU2283855C2 true RU2283855C2 (ru) | 2006-09-20 |
Family
ID=35135526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004107865/04A RU2283855C2 (ru) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Люминесцентный полупроводящий полимерный материал и способ его получения |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7452614B2 (ru) |
| KR (1) | KR101146528B1 (ru) |
| RU (1) | RU2283855C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548371C1 (ru) * | 2013-11-19 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Способ изготовления гибкой электролюминисцентной панели |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI323266B (en) * | 2006-11-14 | 2010-04-11 | Nat Univ Tsing Hua | Method for synthesizing conducting polymer by plasma polymerization |
| WO2010038181A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Oled device with covered shunt line |
| KR20120120710A (ko) | 2011-04-25 | 2012-11-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 및 그 제조방법 |
| CN102829393B (zh) * | 2012-08-01 | 2015-04-15 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种光照组件 |
| KR20160014040A (ko) * | 2013-05-29 | 2016-02-05 | 시마 나노 테크 이스라엘 리미티드 | 광개시제를 사용하는 기재의 전처리 |
| US10353243B2 (en) | 2017-08-01 | 2019-07-16 | Innolux Corporation | Display device |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5409783A (en) | 1994-02-24 | 1995-04-25 | Eastman Kodak Company | Red-emitting organic electroluminescent device |
| JPH0982473A (ja) | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Casio Comput Co Ltd | 有機電界発光素子 |
| JPH09289081A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Mitsubishi Chem Corp | 有機電界発光素子 |
| US5811833A (en) * | 1996-12-23 | 1998-09-22 | University Of So. Ca | Electron transporting and light emitting layers based on organic free radicals |
| US6361885B1 (en) | 1998-04-10 | 2002-03-26 | Organic Display Technology | Organic electroluminescent materials and device made from such materials |
| RU2155204C2 (ru) | 1998-09-23 | 2000-08-27 | Институт проблем химической физики РАН | Органический электролюминесцентный материал, излучающий в красной области спектра |
| JP3389888B2 (ja) * | 1998-11-09 | 2003-03-24 | 東レ株式会社 | 発光素子 |
| KR100280125B1 (ko) | 1998-11-17 | 2001-02-01 | 정선종 | 불소가 치환된 새로운 테트라페닐 유도체를 단량체로 사용하여제조되는 새로운 청색 발광 고분자 및 이를 이용한 전기 발광소자 |
| TW565604B (en) | 2001-04-25 | 2003-12-11 | Toray Industries | Pyrromethene metal complex, material of luminescent element using it and luminescent element |
| US6661023B2 (en) * | 2002-02-28 | 2003-12-09 | Eastman Kodak Company | Organic element for electroluminescent devices |
-
2004
- 2004-03-17 RU RU2004107865/04A patent/RU2283855C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-12-14 KR KR1020040105398A patent/KR101146528B1/ko active IP Right Grant
- 2004-12-30 US US11/024,608 patent/US7452614B2/en active Active
-
2008
- 2008-10-21 US US12/255,573 patent/US7951618B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| G. MAGGIONI ET AL. Surface and Coatings Technology. 2003, v.174-175, p.1151-1158. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548371C1 (ru) * | 2013-11-19 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Способ изготовления гибкой электролюминисцентной панели |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101146528B1 (ko) | 2012-05-25 |
| KR20050093696A (ko) | 2005-09-23 |
| RU2004107865A (ru) | 2005-10-10 |
| US7452614B2 (en) | 2008-11-18 |
| US20050236604A1 (en) | 2005-10-27 |
| US20090142862A1 (en) | 2009-06-04 |
| US7951618B2 (en) | 2011-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3336314B2 (ja) | ルミネッセンス装置に使用する半導性コポリマー | |
| List et al. | The effect of keto defect sites on the emission properties of polyfluorene‐type materials | |
| Pogantsch et al. | Polyfluorenes with dendron side chains as the active materials for polymer light‐emitting devices | |
| Zyung et al. | Novel blue electroluminescent polymers with well-defined conjugation length | |
| Thirion et al. | Intramolecular excimer emission as a blue light source in fluorescent organic light emitting diodes: a promising molecular design | |
| KR100907208B1 (ko) | Ｉｒ 및 ｎｉｒ 조사를 이용한 유기 반도체, 전도체 또는칼라 필터의 층의 건조 방법 | |
| JP5562967B2 (ja) | 光電子デバイス用の２，５−結合ポリフルオレン | |
| US7951618B2 (en) | Luminescent semi-conductive polymer material, method of preparing the same and organic light emitting element having the same | |
| JPH03274693A (ja) | 有機薄膜エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 | |
| EP1372360B1 (en) | Organic photoluminescent polymers with improved stability | |
| JP4940495B2 (ja) | 高分子蛍光体および高分子発光素子 | |
| Tao et al. | Metal complex polymer for second harmonic generation and electroluminescence applications | |
| Liguori et al. | Study of the electroluminescence of highly stereoregular poly (N-pentenyl-carbazole) for blue and white OLEDs | |
| WO2013098113A2 (en) | Crosslinkable compositions comprising addition polymerizable groups | |
| US5670212A (en) | CVD method of providing a film of conjugated, substituted or unsubstituted poly(p-phenylene vinylene) on a substrate | |
| Hanack et al. | Influence of the cyano-group on the optical properties of oligomeric PPV-derivatives | |
| KR20020015279A (ko) | 고분자 형광체 및 고분자 발광 소자 | |
| Zhou et al. | Superacid-catalyzed Friedel–Crafts polyhydroxyalkylation: a straightforward method to construct sky-blue thermally activated delayed fluorescence polymers | |
| Kimyonok et al. | Synthesis, photophysical and electroluminescence properties of anthracene-based green-emitting conjugated polymers | |
| Shelar et al. | Triphenylene containing blue-light emitting semi-fluorinated aryl ether polymers with excellent thermal and photostability | |
| Zhao et al. | Highly efficient white electroluminescence from dual-core star-shaped single polymer: performance improved by changing the non-emissive core | |
| Wang et al. | Synthesis and electroluminescence properties of a novel poly (paraphenylene vinylene)‐based copolymer with tri (ethylene oxide) segments on the backbone | |
| US6395410B1 (en) | Electroluminescent devices using blend systems | |
| Kopylova et al. | Electroluminescence of Copolyfluorenes in the Visible Range of the Spectrum. | |
| Leising et al. | Electroluminescence and photoluminescence of conjugated polymers and oligomers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210318 |