RU2352027C2 - Способ нанесения инжектирующего слоя для полимерных электролюминесцентных диодов - Google Patents

Способ нанесения инжектирующего слоя для полимерных электролюминесцентных диодов Download PDF

Info

Publication number
RU2352027C2
RU2352027C2 RU2007111186/28A RU2007111186A RU2352027C2 RU 2352027 C2 RU2352027 C2 RU 2352027C2 RU 2007111186/28 A RU2007111186/28 A RU 2007111186/28A RU 2007111186 A RU2007111186 A RU 2007111186A RU 2352027 C2 RU2352027 C2 RU 2352027C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyaniline
layer
electrochemical synthesis
range
potential
Prior art date
Application number
RU2007111186/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007111186A (ru
Inventor
Виктор Федорович Иванов (RU)
Виктор Федорович Иванов
Оксана Леонидовна Грибкова (RU)
Оксана Леонидовна Грибкова
Александр Александрович Некрасов (RU)
Александр Александрович Некрасов
Дмитрий Александрович Лыпенко (RU)
Дмитрий Александрович Лыпенко
Евгений Иванович Мальцев (RU)
Евгений Иванович Мальцев
Анатолий Вениаминович Ванников (RU)
Анатолий Вениаминович Ванников
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук
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 Самсунг Электроникс Ко., Лтд, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд
Priority to RU2007111186/28A priority Critical patent/RU2352027C2/ru
Priority to KR1020070078912A priority patent/KR20080087623A/ko
Publication of RU2007111186A publication Critical patent/RU2007111186A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2352027C2 publication Critical patent/RU2352027C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • 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]
    • H10K50/17—Carrier injection layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

Предложен способ нанесения инжектирующего слоя полианилина на поверхность слоя прозрачного проводящего окисла или металла на прозрачной подложке для полимерного электролюминесцентного диода, характеризующийся тем, что для нанесения слоя полианилина используют электрохимический синтез полианилина из раствора анилина, находящегося в контакте со слоем прозрачного проводящего окисла или металла. Изобретение обеспечивает предотвращение размывания изображения за счет предотвращения растекания токов вдоль слоя полианилина, а также упрощение процедуры нанесения слоя полианилина; нанесение однородного слоя легко контролируемой толщины; нанесение слоя полианилина с высокой степенью сплошности без сквозных отверстий; обеспечение необходимой адресации в пиксельных матрицах без использования дополнительных полимерных слоев с пониженной проводимостью; упрощение и удешевление процедуры изготовления полимерных электролюминесцентных диодов. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к области электролюминесцентных диодов, в частности - к способу нанесения инжектирующего слоя на поверхность слоя прозрачного проводящего окисла или металла, находящегося на прозрачной подложке, для полимерного электролюминесцентного диода.
Уровень техники
Электролюминесцентные диоды на основе органических материалов обладают существенными преимуществами относительно обычных электролюминесцентных устройств неорганической природы. По сравнению с последними они характеризуются простотой методов изготовления, невысокими рабочими напряжениями, широким спектром электролюминесценции и возможностью изготовления электролюминесцентных устройств большой площади.
Одним из наиболее перспективных направлений создания органических электролюминесцентных диодов является разработка многослойных полимерных электролюминесцентных диодов (ПЭЛД), в которых полимерные слои на основе сопряженных полимеров используются в качестве инжектирующих, проводящих, изолирующих и светоизлучающих компонентов [J.Н.Burroughs, D.D.С.Bradley, A.R.Brown, R.N.Marks, К.Mackay, R.Н.Friend, P.L.Burns, and A.B.Holmes, Nature, 347, p.539 (1990); D.Braun and A.J.Heeger, Appl. Phys. Lett., 58, p.1982 (1991); патенты США №№5247190, 5408109, 5869350].
Одним из важнейших компонентов светодиодов на основе проводящих полимеров (ПЭЛД) является инжектирующий полимерный слой с дырочной проводимостью, достаточной для обеспечения эффективной работы всего устройства. Использование инжектирующего полимерного слоя, нанесенного на поверхность слоя прозрачного проводящего вырожденного неорганического оксида типа ITO, обусловлено необходимостью повышения ресурсных характеристик ПЭЛД. Так, в американском патенте №5723873 для повышения квантового выхода свечения и уменьшения рабочего напряжения используют полианилин в виде соли эмеральдина. Дальнейшее развитие этот подход получил в патенте США №5798170, в котором описано использование полианилина и его смесей с другими полимерами в качестве промежуточного слоя между проводящим оксидным слоем на основе ITO и светоизлучающим полимерным слоем, приводящее к значительному возрастанию временного рабочего ресурса светодиода. Применение полианилина в качестве инжектирующего слоя описано также в японском патенте JP2000-133459.
Выбор этого полимера обусловлен его хорошими инжекционными свойствами, т.е. соответствующей работой выхода (~4,8 эВ в зависимости от способа получения, состава, а также степени окисления), хорошей адгезией к подложке на основе проводящих окислов металлов, высокой химической устойчивостью к воздействиям окружающей среды и дешевизной. Как правило, нанесение полианилина производят из раствора методом полива на центрифуге. При использовании обычного полианилина, полученного методом химического синтеза [A. MacDiarmid, J. Chiang, А. Richter, N. Somarisi in Conducting Polymers ed. by L. Alcacer, D. Reidel Publishing, N.Y., 1987, p.105], для придания ему растворимости в органических растворителях чаще всего используют камфорсульфоновую кислоту, относящуюся к разряду так называемых вторичных допантов, и полярные растворители типа крезола, N-метилпирролидона и др. [J.C.Scott, S.Carter, S.Karg and M.Angeloupolos, Synth. Met., 85 (1997) p.1197]. При этом отмечается увеличение ресурсных характеристик ПЭЛД за счет уменьшения вклада деструктивных окислительных процессов и электрических пробоев, наблюдаемых при использовании в качестве инжектирующего слоя ITO. Однако недостатком метода, использующего композиции полианилин-камфорсульфоновая кислота, является то, что процедура нанесения слоя полианилина и последующего кондиционирования этого слоя для удаления остатков вредного высококипящего растворителя является сложной и длительной. Необходимо отметить также, что в процессе формирования слоев полианилина путем полива его химически приготовленного раствора могут образовываться сквозные отверстия от поверхности слоя полианилина до поверхности слоя на основе проводящего оксида. Поэтому для формирования сплошного инжектирующего слоя необходимо использовать достаточно толстые слои полианилина (~нескольких сотен и тысяч ангстрем), что приводит к увеличению рабочего напряжения ПЭЛД. Следствием этого также является удорожание и усложнение технологии приготовления ПЭЛД. В то же время использование более тонких полианилиновых слоев приводит к потере их сплошности и образованию в полианилиновом слое сквозных отверстий, через которые проходит значительная часть тока [R.C.Advincula, W.Knoll, C.W.Frank, D.Roitman, R.Moon, J.Sheats, MRS Proceedings Fall 1997, Symp.J.: Electrical, Optical, Magnetic Properties of Organic Solid-State Materials]. Это приводит к неоднородному распределению тока, проходящего через полианилиновый слой, вследствие чего уменьшается однородность свечения поверхности светодиода и ухудшаются его ресурсные характеристики. Для преодоления этого недостатка было предложено использовать гетероструктуры, состоящие из последовательно нанесенных слоев обычного полианилина и сульфатированного полианилина [G.Decher, Y.Lvov, J.Schmitt, Thin Solid Films, 244 (1994) 772]. В другом случае для преодоления указанных недостатков предложено использовать многослойные структуры, состоящие из слоев полианилина и полиэлектролитов разной природы [А.С.Advincula, W.Knoll, C.W.Frank, D.Rotman, R.Moon, J.Sheats, MRS Proceedings Fall 1997, Symp. J.: Electrical, Optical, Magnetic Properties of Organic Solid-State Materials]. Недостатком полимерных светодиодов такого рода является многостадийность процедуры нанесения инжектирующего слоя на основе полианилина, что значительно увеличивает временные и стоимостные затраты на его формирование и делает процесс формирования ПЭЛД менее технологичным.
Кроме того, общим недостатком рассмотренных выше методов формирования инжектирующего слоя на основе полианилина является невозможность предотвращения растекания токов вдоль слоя полианилина, поскольку слой полианилина в виде соли эмеральдина обладает достаточно высокой латеральной проводимостью и кросс-токи между отдельными пикселями приводят к размыванию изображения. Для предотвращения этого явления было предложено в качестве инжектирующего слоя, находящегося в контакте со слоем оптически прозрачного проводящего оксида (ITO), использовать слои смесей полианилина с оптически прозрачными непроводящими полимерами, такими как полиакриламид, полиакриловая кислота, поливинилпирролидон, сополимеры акриламида, производные целлюлозы, полиэтиленгликоли и др., толщиной от 500 до 5000, находящиеся в контакте с одной стороны со слоем проводящего оксида, а с другой стороны - с более тонким слоем проводящего полианилина толщиной от 2 до 400 [публикация заявки на патент США №20050184306]. Однако очевидно, что такое техническое решение принципиально не решает проблему кросс-токов, а только уменьшает их величину и усложняет технологию изготовления устройств. Даже применение активной матрицы тонкопленочных транзисторов (ТПТ) (подобной той, которая использована, например, в патенте США №5550066 или патенте США №6351078) для управления индивидуальными пикселями не решает данную проблему полностью в случае использования сплошного инжектирующего слоя полианилина (ПАн), покрывающего всю поверхность ТПТ-матрицы.
Раскрытие изобретения
Изобретение направлено на устранение недостатков существующих методов формирования инжектирующего слоя полианилина для полимерных электролюминесцентных диодов. Изобретение решает следующие задачи: 1) упрощение процедуры нанесения слоя полианилина; 2) нанесение однородного слоя легко контролируемой толщины; 3) нанесение слоя полианилина с высокой степенью сплошности без сквозных отверстий; 4) обеспечение необходимой адресации нанесения слоя полианилина в пиксельных матрицах без использования дополнительных полимерных слоев с пониженной проводимостью; 5) упрощение и удешевление процедуры изготовления полимерных электролюминесцентных диодов.
Вышеуказанные задачи решаются посредством способа нанесения инжектирующего слоя полианилина согласно настоящему изобретению.
В настоящем изобретении предложен способ нанесения инжектирующего слоя полианилина на поверхность слоя прозрачного проводящего окисла или металла на прозрачной подложке для полимерного электролюминесцентного диода, отличающийся тем, что для нанесения слоя полианилина используют электрохимический синтез полианилина из раствора анилина, находящегося в контакте со слоем прозрачного проводящего окисла или металла.
Предпочтительно электрохимический синтез полианилина проводят из водного раствора анилина, содержащего низкомолекулярные или полимерные кислоты различного строения.
Предпочтительно электрохимический синтез полианилина проводят в интервале рН 0-3.
Предпочтительно при электрохимическом синтезе полианилина используют потенциостатический режим при потенциале слоя прозрачного проводящего окисла или металла в диапазоне от 0,55 до 0,85 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода.
Предпочтительно при электрохимическом синтезе полианилина используют гальваностатический режим в диапазоне плотностей тока от 0,5 до 10 мА/см2.
Предпочтительно при электрохимическом синтезе полианилина используют режим циклирования потенциала в интервале потенциалов от -0,2 до +0,8 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода.
Предпочтительно концентрация анилина в растворе анилина составляет в интервале от 0,001 до 0,5 М.
Предпочтительно температуру раствора анилина при электрохимическом синтезе полианилина поддерживают в интервале от 0 до 30°С.
Предпочтительно толщина получаемого таким образом слоя полианилина находится в интервале от 5 до 30 нм.
Предпочтительно электрохимический синтез полианилина проводят на пикселях матрицы тонкопленочных транзисторов, которая химически стабильна в используемом растворе электролита и в которой покрытие каждого из пикселей электрохимически стабильно в используемом растворе электролита при анодной поляризации вплоть до потенциала 0,8 В относительно хлорсеребряного электрода.
Таким образом, вышеуказанные задачи решаются посредством использования разных вариантов метода электрохимического синтеза полианилина в присутствии различного рода компонентов на поверхности тонких слоев проводящих окислов или напыленных металлов с высокой работой выхода (≥4,7 эВ).
Электрохимический синтез полианилина имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с химическим синтезом. Это, прежде всего, образование более чистого продукта, свободного от содержания примесей окислителя. Во-вторых, в случае электрохимического осаждения легко контролировать толщину наносимого слоя, поскольку для этого можно использовать различные физические методы (например, спектроскопию, хронокулонометрию и т.д.) непосредственно в ходе процесса осаждения слоя.
Обычно электрополимеризацию анилина осуществляют на аноде в 0,1-2,0 М водных растворах неорганических кислот в потенциостатическом режиме, гальваностатическом режиме, а также в режиме циклирования потенциала. Значения заданного потенциала составляют от 0,6 до 1,2 В, а сканируемого потенциала - от -0,2 до 0,7-1,2 В относительно насыщенного каломельного электрода (НКЭ). Полагают, что циклирование потенциала приводит к получению более гомогенного продукта, что подтверждается результатами сканирующей электронной микроскопии. Чаще всего используется скорость развертки между 10 и 100 мВ/с. При синтезе в гальваностатическом режиме значение тока не превышает 10 мА/см2.
Для приготовления раствора электролита в качестве растворителей используются вода, полярные растворители либо их смеси с водой. В качестве полярных растворителей могут быть использованы ацетонитрил, диметилацетонитрил, сульфолан, диметилсульфоксид, гексафторпропанол и др. Наиболее предпочтительным является использование водных растворителей и проведение синтеза полианилина в водных растворах. При проведении синтеза в потенциостатическом режиме потенциал электрода, на котором проводится электрохимический синтез, должен находиться предпочтительно в диапазоне от +0,55 до +0,8 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода. При проведении синтеза в гальваностатическом режиме плотность тока на рабочем электроде должна предпочтительно находиться в интервале от 0,5 до 5,0 мА/см2.
В комбинации с активной ТПТ-матрицей метод электрохимического осаждения позволяет минимизировать кросс-ток эффекты в ПЭЛД. А именно, становится возможным осадить слой полианилина (ПАн) непосредственно на каждый изолированный пиксель ТПТ-матрицы без образования сплошного слоя этого полимера на всей поверхности матрицы.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий процесс формирования слоя полианилина на ТПТ-матрице.
Фиг.2 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий готовое устройство на основе электролюминесцентных диодов, содержащее инжектирующий слой полианилина на ТПТ-матрице, нанесенный с использованием предложенного в изобретении способа.
Подробное описание изобретения
Процесс формирования инжектирующего слоя полианилина на ТПТ-матрице схематично представлен на Фиг.1. ТПТ-матрицу (позиции 1-7) приводят в контакт с раствором 9 электролита, содержащим анилин, и прикладывают одинаковый положительный потенциал ко всем анодным электродам 7 пикселей этой матрицы. При этом в качестве противоэлектрода 10 используют платиновую фольгу. В результате слой ПАн 8 будет расти только на поверхности пикселей, которые останутся изолированными друг от друга.
Единственным ограничением этого метода является то, что используемая ТПТ-матрица должна быть химически стабильна в используемом растворе электролита, а покрытие каждого из пикселей должно быть электрохимически стабильно в используемом растворе электролита при анодной поляризации вплоть до потенциала 0,8 В относительно хлорсеребряного электрода.
После извлечения ТПТ-матрицы с нанесенным на нее слоем ПАн 8 из раствора электролита, промывки и сушки на этот слой наносят полимерный электролюминесцентный слой 11 (Фиг.2), используя любой из известных методов полива, или низкомолекулярный электролюминесцентный слой методом вакуумного напыления, а также наносят металлический катод 12 методом вакуумного напыления.
Кроме отмеченных выше преимуществ светодиоды с инжектирующим слоем на основе ТПТ-матрицы позволят осуществлять независимую адресацию произвольно выбранных пикселей светодиодного устройства.
Примеры
Пример 1
Электролюминесцентный многослойный образец готовили в несколько этапов. Электрохимический синтез полианилина (ПАн) проводили в водном растворе, содержащем 0,01 М анилина и 0,02 М поли-(2-акриламидо-2-метил-1-пропан-сульфоновой кислоты) (ПАМПСК), в потенциостатическом режиме при анодном потенциале 0,75 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода (ХСЭ). Концентрацию ПАМПСК рассчитывали на одно мономерное звено поликислоты. ПАн осаждали при комнатной температуре на матрицу стеклянных электродов с прозрачным проводящим слоем In2O3/SnO2 (ITO) (Balzers или Donally Corp.) с поверхностным сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые в дальнейшем служили анодом. Для коммутации электродов с источником электрического напряжения использовали матрицу тонкопленочных транзисторов. Перед осаждением ПАн на токопроводящую подложку In2O3/SnO2 последнюю подвергали тщательной очистке в ультразвуковой (УЗ) ванне водным раствором детергента, смесью изопропанол/деионизированная вода (объем 1:1), толуолом, ацетоном и деионизированной водой. На последнем этапе очистки поверхность In2O3/SnO2 подвергли воздействию кислородной плазмы. После осаждения ПАн рабочую поверхность многократно промывали 1,0 М раствором соляной кислоты и деионизированной водой. Далее слой ПАн сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Толщина слоев ПАн в сухом состоянии составляла 15±5 нм. Определение толщины слоев (тонких пленок) ПАн проводили интерферометрически, а также по контролю величины заряда, затраченного на синтез, и по оптической плотности. Затем методом полива из раствора в хлороформе на центрифуге при скорости вращения от 1000 до 2500 об/мин на поверхность слоя ПАн наносили электролюминесцентный слой поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] (Aldrich). Образец сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Далее на поверхность поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] методом термического вакуумного испарения при вакууме 5·10-6 Торр последовательно наносили слои кальция и алюминия, которые в дальнейшем служили катодом. Общая толщина слоя металлического катода составляла 80-120 нм. Площадь каждого светоизлучающего устройства составляла 10 мм2. Яркость свечения составляла 900 кд/м2 при потенциале 10 В и токе 0,1 мА/см2.
Пример 2
Электролюминесцентный многослойный образец готовили в несколько этапов. Электрохимический синтез полианилина (ПАн) проводили в водном растворе, содержащем 0,01 М анилина и 0,01 М поли-р,р'-(2,2'-дисульфокислота)-дифениленизофталамида (и-ПАСК), в потенциостатическом режиме при анодном потенциале 0,75 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода (ХСЭ). Концентрацию и-ПАСК рассчитывали на одно мономерное звено поликислоты. ПАн осаждали при комнатной температуре на матрице стеклянных электродов с прозрачным проводящим слоем In2О3/SnO2 (ITO) (Balzers или Donally Corp.) с поверхностным сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые в дальнейшем служили анодом. Для коммутации электродов с источником электрического напряжения использовали матрицу тонкопленочных транзисторов. Перед осаждением ПАн на токопроводящую подложку In2О3/SnO2 последнюю подвергали тщательной очистке в УЗ-ванне водным раствором детергента, смесью изопропанол/деионизированная вода (объем 1:1), толуолом, ацетоном и деионизированной водой. На последнем этапе очистки поверхность In2О3/SnO2 подвергли воздействию кислородной плазмы. После осаждения ПАн рабочую поверхность многократно промывали 1,0 М раствором соляной кислоты и деионизированной водой. Далее слой ПАн сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Толщина слоев ПАн в сухом состоянии составляла 15±5 нм. Определение толщины слоев ПАн проводили интерферометрически, а также по контролю величины заряда, затраченного на синтез, и по оптической плотности. Затем методом полива из раствора в хлороформе на центрифуге при скорости вращения от 1000 до 2500 об/мин на поверхность слоя ПАн наносили электролюминесцентный слой поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] (Aldrich). Образец сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Далее на поверхность поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] методом термического вакуумного испарения при вакууме 5·10-6 Торр последовательно наносили слои кальция и алюминия, которые в дальнейшем служили катодом. Общая толщина слоя металлического катода составляла 80-120 нм. Площадь каждого светоизлучающего устройства составляла 10 мм2. Яркость свечения составляла 400 кд/м2 при потенциале 10 В и токе 0,15 мА/см2.
Пример 3
Электролюминесцентный многослойный образец готовили в несколько этапов. Электрохимический синтез полианилина (ПАн) проводили в водном растворе, содержащем 0,01 М анилина и 0,01 М поли-р,р'-(2,2'-дисульфокислота)-дифенилентерефталамида (т-ПАСК), в потенциостатическом режиме при анодном потенциале 0,75 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода (ХСЭ). Концентрацию т-ПАСК рассчитывали на одно мономерное звено поликислоты. ПАн осаждали при комнатной температуре на матрицу стеклянных электродов с прозрачным проводящим слоем In2O3/SnO2 (ITO) (Balzers или Donally Corp.) с поверхностным сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые в дальнейшем служили анодом. Для коммутации электродов с источником электрического напряжения использовали матрицу тонкопленочных транзисторов. Перед осаждением ПАн на токопроводящую подложку In2O3/SnO2 последнюю подвергали тщательной очистке в УЗ-ванне водным раствором детергента, смесью изопропанол/деионизированная вода (объем 1:1), толуолом, ацетоном и деионизированной водой. На последнем этапе очистки поверхность In2О3/SnO2 подвергли воздействию кислородной плазмы. После осаждения ПАн рабочую поверхность многократно промывали 1,0 М раствором соляной кислоты и деионизированной водой. Далее слой ПАн сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Толщина слоев ПАн в сухом состоянии составляла 15±5 нм. Определение толщины слоев ПАн проводили интерферометрически, а также по контролю величины заряда, затраченного на синтез, и по оптической плотности. Затем методом полива из раствора в хлороформе на центрифуге при скорости вращения от 1000 до 2500 об/мин на поверхность слоя ПАн наносили электролюминесцентный слой поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] (Aldrich). Образец сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Далее на поверхность поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] методом термического вакуумного испарения при вакууме 5·10-6 Торр последовательно наносили слои кальция и алюминия, которые в дальнейшем служили катодом. Общая толщина слоя металлического катода составляла 80-120 нм. Площадь каждого светоизлучающего устройства составляла 10 мм2. Яркость свечения составляла 550 кд/м2 при потенциале 10 В и токе 0,12 мА/см2.
Пример 4
Электролюминесцентный многослойный образец готовили в несколько этапов. Электрохимический синтез полианилина (ПАн) проводили в водном растворе, содержащем 0,01 М анилина и 0,005 М поли-р,р'-(2,2'-дисульфокислота)-дифениленизофталамид-со-р,р'-(2,2'-дисульфокислота)-дифенилентерефталамида (со-ПАСК), в потенциостатическом режиме при анодном потенциале 0,75 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода (ХСЭ). Концентрацию со-ПАСК рассчитывали на одно мономерное звено поликислоты. ПАн осаждали при комнатной температуре на матрице стеклянных электродов с прозрачным проводящим слоем In2O3/SnO2 (ITO) (Balzers или Donally Corp.) с поверхностным сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые в дальнейшем служили анодом. Для коммутации электродов с источником электрического напряжения использовали матрицу тонкопленочных транзисторов. Перед осаждением ПАн на токопроводящую подложку In2O3/SnO2 последнюю подвергали тщательной очистке в УЗ-ванне водным раствором детергента, смесью изопропанол/деионизированная вода (объем 1:1), толуолом, ацетоном и деионизированной водой. На последнем этапе очистки поверхность In2О3/SnO2 подвергли воздействию кислородной плазмы. После осаждения ПАн рабочую поверхность многократно промывали 1,0 М раствором соляной кислоты и деионизированной водой. Далее слой ПАн сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Толщина слоев ПАн в сухом состоянии составляла 15±5 нм. Определение толщины слоев ПАн проводили интерферометрически, а также по контролю величины заряда, затраченного на синтез, и по оптической плотности. Затем методом полива из раствора в хлороформе на центрифуге при скорости вращения от 1000 до 2500 об/мин на поверхность слоя ПАн наносили электролюминесцентный слой поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] (Aldrich). Образец сушили в вакууме в течение 12 ч при температуре 60°С. Далее на поверхность поли[(п-фениленвинилен)-альт(2-метокси-5-(2-этилгексокси)-п-фениленвинилена] методом термического вакуумного испарения при вакууме 5·10-6 Торр последовательно наносили слои кальция и алюминия, которые в дальнейшем служили катодом. Общая толщина слоя металлического катода составляла 80-120 нм. Площадь каждого светоизлучающего устройства составляла 10 мм2. Яркость свечения составляла 350 кд/м2 при потенциале 10 В и токе 0,09 мА/см2.
Список ссылочных позиций
1 - подложка;
2 - электрод «затвор»;
3 - полупроводник;
4 - электрод «исток»;
5 - электрод «сток»;
6 - изолирующий слой;
7 - анод (ITO);
8 - слой полианилина;
9 - раствор электролита;
10 - противоэлектрод (Pt);
11 - электролюминесцентный слой;
12 - катод (Са или Mg).

Claims (10)

1. Способ нанесения инжектирующего слоя полианилина на поверхность слоя прозрачного проводящего окисла или металла на прозрачной подложке для полимерного электролюминесцентного диода, отличающийся тем, что для нанесения слоя полианилина используют электрохимический синтез полианилина из раствора анилина, находящегося в контакте со слоем прозрачного проводящего окисла или металла, представляющего собой матрицу отдельных пикселей на подложке, коммутация которых с источником электрического напряжения осуществляется с помощью матрицы тонкопленочных транзисторов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрохимический синтез полианилина проводят из водного раствора анилина, содержащего низкомолекулярные или полимерные кислоты различного строения.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что электрохимический синтез полианилина проводят в интервале рН 0-3.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при электрохимическом синтезе полианилина используют потенциостатический режим при потенциале слоя прозрачного проводящего окисла или металла в диапазоне от 0,55 до 0,85 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что при электрохимическом синтезе полианилина используют гальваностатический режим в диапазоне плотностей тока от 0,5 до 10 мА/см2.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что при электрохимическом синтезе полианилина используют режим циклирования потенциала в интервале потенциалов от -0,2 до +0,8 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация анилина в растворе анилина составляет в интервале от 0,001 до 0,5 М.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру раствора анилина при электрохимическом синтезе полианилина поддерживают в интервале от 0 до 30°С.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина получаемого таким образом слоя полианилина находится в интервале от 5 до 30 нм.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что электрохимический синтез полианилина проводят на пикселях матрицы тонкопленочных транзисторов, которая химически стабильна в используемом растворе электролита и в которой покрытие каждого из пикселей электрохимически стабильно в используемом растворе электролита при анодной поляризации вплоть до потенциала 0,8 В относительно хлорсеребряного электрода.
RU2007111186/28A 2007-03-27 2007-03-27 Способ нанесения инжектирующего слоя для полимерных электролюминесцентных диодов RU2352027C2 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111186/28A RU2352027C2 (ru) 2007-03-27 2007-03-27 Способ нанесения инжектирующего слоя для полимерных электролюминесцентных диодов
KR1020070078912A KR20080087623A (ko) 2007-03-27 2007-08-07 고분자 전기발광 다이오드의 주입층 형성방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111186/28A RU2352027C2 (ru) 2007-03-27 2007-03-27 Способ нанесения инжектирующего слоя для полимерных электролюминесцентных диодов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007111186A RU2007111186A (ru) 2008-10-10
RU2352027C2 true RU2352027C2 (ru) 2009-04-10

Family

ID=39927100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111186/28A RU2352027C2 (ru) 2007-03-27 2007-03-27 Способ нанесения инжектирующего слоя для полимерных электролюминесцентных диодов

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20080087623A (ru)
RU (1) RU2352027C2 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9299932B2 (en) 2011-12-28 2016-03-29 Sony Corporation Solid-state assembly of layers and an electric device comprising such assembly

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007111186A (ru) 2008-10-10
KR20080087623A (ko) 2008-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3442363B2 (ja) 有機発光デバイスのための自己組織化移送層
US10957868B2 (en) Electron injection based vertical light emitting transistors and methods of making
US6376105B1 (en) Electroluminescent arrangements
EP1010359B1 (en) Color variable bipolar/ac light-emitting devices
JP4692415B2 (ja) エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
US10170729B2 (en) Electrically conductive polymers
You Combined AFM, XPS, and contact angle studies on treated indium–tin-oxide films for organic light-emitting devices
JP2009510745A (ja) 有機電子デバイスの加工性及び性能を改善するための中和されたアノード緩衝層
KR20050059120A (ko) 고효율성 픽셀화 중합체 전기발광 소자용 고저항성 폴리아닐린 배합물
JPH1092584A (ja) 層状電極を使用する電圧発光装置
Jiang et al. Electron transport properties of an ethanol-soluble AlQ 3-based coordination polymer and its applications in OLED devices
You et al. Electrical and optical characteristics of polymer light-emitting devices with surface-treated indium-tin-oxide electrodes
KR100340411B1 (ko) 양극이 처리된 유기발광소자 제조방법
US20030022020A1 (en) Methods for producing electroluminescent devices by screen printing
RU2352027C2 (ru) Способ нанесения инжектирующего слоя для полимерных электролюминесцентных диодов
Zhang et al. Electrochemical variation of the energy level of poly (3, 4-ethylenedioxythiophene): poly (styrenesulfonate)
JPH11219790A (ja) エレクトロルミネセンスデバイス用多層電極
Zhang et al. Electrochemically doped polymeric anode for improving the performance of molecular organic light-emitting diodes
JP2011003442A (ja) 有機薄膜素子の製造方法
Yang et al. Self-doped polyaniline-modified anode for polymer light-emitting diode
KR20120017779A (ko) 유연성 유기발광 소자 및 그 제조방법
KR100589481B1 (ko) 폴리플루오렌계 유도체를 포함하는 전기발광소자 및 이의제조 방법
JPH02195681A (ja) 薄膜発光素子の製造方法
Wang et al. Organic electroluminescent device based on electropolymerized polybithiophene as the hole-transport layer
JP3616850B2 (ja) 電界発光素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130328