SE0950800A1 - En ljusemitterande elektrokemisk anordning, ett system innefattande en sådan anordning samt användning av en sådan anordning - Google Patents
En ljusemitterande elektrokemisk anordning, ett system innefattande en sådan anordning samt användning av en sådan anordningInfo
- Publication number
- SE0950800A1 SE0950800A1 SE0950800A SE0950800A SE0950800A1 SE 0950800 A1 SE0950800 A1 SE 0950800A1 SE 0950800 A SE0950800 A SE 0950800A SE 0950800 A SE0950800 A SE 0950800A SE 0950800 A1 SE0950800 A1 SE 0950800A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting component
- cathode
- component according
- anode
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 80
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 60
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 32
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 10
- -1 poly (1,4-phenylene) Polymers 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 claims description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=NC2=C1C=CC1=C(C=3C=CC=CC=3)C=CN=C21 DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000109 alkoxy-substituted poly(p-phenylene vinylene) Polymers 0.000 claims description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- UHPJWJRERDJHOJ-UHFFFAOYSA-N ethene;naphthalene-1-carboxylic acid Chemical compound C=C.C1=CC=C2C(C(=O)O)=CC=CC2=C1 UHPJWJRERDJHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- 241000047703 Nonion Species 0.000 claims 1
- ZUNJOBWBSODSMD-UHFFFAOYSA-N oxirane;terephthalic acid Chemical compound C1CO1.OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ZUNJOBWBSODSMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 13
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical compound N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 6
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 238000004246 ligand exchange chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 4
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 4
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 3
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- 240000006829 Ficus sundaica Species 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 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
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910001914 chlorine tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H10K50/135—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising mobile ions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
- H01M14/005—Photoelectrochemical storage cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/42—Transparent materials
-
- H01L51/0045—
-
- H01L51/5234—
-
- 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
- H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
-
- 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
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
- H10K50/828—Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
-
- 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
- H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
- H10K2102/3023—Direction of light emission
- H10K2102/3031—Two-side emission, e.g. transparent OLEDs [TOLED]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/311—Flexible OLED
-
- 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
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
-
- 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
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- 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
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/114—Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
-
- 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
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/115—Polyfluorene; Derivatives thereof
-
- 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
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/344—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising ruthenium
-
- 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
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
- H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
-
- 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
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
10
15
20
25
30
2
metaller med lågt utträdesarbete (ex. Ca), vilka är mycket reaktiva. En
konsekvens av detta är att dessa material inte kan hanteras från lösning.
Behovet för en metall med lågt uträdesarbete som en av elektrodmaterialen i
p-OLEDs representerar alltså ett allvarligt problem från både ett stabilitets-
och tillverkningsperspektiv.
Dessutom måste åtminstone en av de två elektroderna i OLED-
komponenter vara transparent; annars kan inte det skapade ljuset ta sig ut
från komponenten. l OLEDs används vanligtvis ett transparent och ledande
material kallat indium-tennoxid (ITO) som anod, men som material är ITO ej
idealt. Ytan på ITO är typiskt väldigt ojämn och problem härstammande från
forrnationen av ”hot spots” och kortslutningar under användningen av OLEDs
är välkänt inom området. Dessutom är mängden av indium i världen
begränsat vilket leder till ett allt högre pris på materialet. Slutligen kan
komponenter bestående av metaller, inklusive indium och tenn, generellt
sägas vara svåra att återvinna och ofta kräva speciella åtgärder vid
deponering, etc.
För att summera situationen kring OLED-komponenter kan sägas att
nuvarande generation ej kan tillverkas med enbart lösningsberedning av alla
komponenter (dvs katoden, det aktiva materialet och anoden). Det aktiva
materialet i sm-OLEDs kan typiskt inte hanteras från lösning, och funktionella
p-OLEDs består av en katod som är reaktiv och icke lämplig för
lösningsberedning. Dessutom är typiskt använda metallbaserade
elektrodmaterial i OLED-komponenter ofta dyra, tunga, miljöfarliga och i
några fall även giftiga.
l det sistnämnda fallet noterar vi att US200900117211A1 beskriver hur
grafen/grafenoxid kan användas istället för ITO som anodmaterial i en OLED,
men att ingen funktionell komponent demonstreras.
Ett sätt att överkomma nackdelarna med OLEDs är att addera en
elektrolyt till det aktiva materialet och skapa en komponent kallad en
ljusemitterande elektrokemisk cell, eller LEC. Den unika funktionen i LEC-
komponenter baseras på mobila joner som är blandade med den
ljusemitterande (polymer eller små-molekyl) organiska halvledaren. Dessa
joner omfördelas under komponentanvändning för att tillåta en effektiv och
10
15
20
25
30
3
balanserad elektronisk laddningsinjektion som i sin tur eliminerar kraven på
uträdsarbetena hos elektroderna.
En annan fördel hos LEC-komponenter är att tjockleken på det aktiva
materialet (gapet mellan elektroderna) i vissa fall inte är kritiskt för att
komponenten ska fungera optimalt, vilket det är i en OLED. Detta på grund av
att de mobila jonerna i det aktiva materialet möjliggör elektrokemisk dopning
av den organiska halvledaren. Ett exempel på oberoendet av tjocklek i LEC-
komponenter är beskrivet i US5677546, där en plan ytcell-konfiguration med
ett stort mikrometergap mellan elektroderna visas. Dessutom har Shin et al.
(Applied Physics Letters, 89, 013509, 2006) demonstrerat att plana
ytcellkomponenter med enorma mm-avstånd separerandes identiska (med
högt uträdesarbete och stabilitet) Au elektroder kan fungera med effektiv
emission vid en låg applicerad spänning på 5 V.
LECs har dock andra problem. Till exempel kan de mobila jonernai
LECs möjliggöra sidoreaktioner, både elektrokemiska och kemiska. Detta
begränsar valet av användbara material i komponenten, speciellt för
elektroderna. Som ett exempel på detta kan nämnas en artikel beskrivande
elektrokemiska sidoreaktioner associerat med användandet av aluminium
som elektrodmaterial (Shin et al. Electrochimica Acta, 52, pp. 6456-62, 2007).
Den elektrokemiska stabiliteten hos elektrodmaterialen följaktligen väldig
viktig i LECs. Som ett resultat av detta har ingen LEC (eller OLED)
demonstrerats där alla delar (katod, anod och aktivt material) tillverkats från
lösning och där alla ingående material är metallfria, lättviktiga och
kolbaserade.
Det finns därmed ett behov för en ljusemitterande komponent som lätt
kan tillverkas och som inte har nackdelarna hos de tidigare typerna av
komponenter.
Sammanfattning
Det är ett syfte med föreliggande handling att åstadkomma en
förbättrad eller alternativ ljusemitterande komponent som eliminerar eller
10
15
20
25
30
4
lindrar åtminstone några av nackdelarna hos de tidigare typerna av kända
komponenter.
Mer specifika syften inkluderar delgivningen av en ljusemitterande
komponent som är enkel att tillverka, billig, lättviktig och som kan återvinnas
effektivt.
Uppfinningen definieras med de bifogade oberoende patentkraven.
Konkretiseringar är delgivna i de bifogade beroende patentkraven och i den
följande beskrivningen samt ritningar.
Enligt en första aspekt åstadkoms en ljusemitterande komponent
innefattande en anod och en katod och ett ljusemitterande material i kontakt
med samt separerande katoden och anoden. Katoden innefattar ledande
grafen och/eller grafenoxid.
Med ”ledande grafen och/eller grafenoxid” är menat en grafen-
och/eller grafenoxidfilm med egenskaper som tillåter materialet att vara
elektriskt ledande.
Med ”ljusemitterande material" är menat ett material som är kapabelt
att emittera ljus då det utsätt för en spänningsskillnad.
Genom användandet av grafen är det möjligt att få en transparent
katod som kan beredas från lösning ex. tillverkad genom trycknings- eller
bestrykningstekniker. l detta sammanhang definieras transparent som
åtminstone delvis transparent. Med andra ord är elektroderna av grafen (eller
något annat material) synliga, men ändå tillåtande en signifikant del av ljuset
genererat i komponenten att transmitteras till komponentens omgivning.
Det är noterat att lTO inte är ett praktiskt katodmaterial i en organisk
ljusemitterande komponent. Ansluten negativ i en LEC-komponent reduceras
det och blir brunfärgat samt minskar eller förlorar sin ledande förmåga. l
OLEDs är lTO inte använt som katodmaterial på grund av dess höga
utträdesarbete som förhindrar effektiv elektroninjektion.
I ett praktiskt exempel kan anoden innefatta ett lösningsberett ledande
material. Som exempel kan anoden tillverkas från en transparent eller delvis
transparent ledande polymer (TCP), som kan väljas från en grupp bestående
av polytiofener, polypyrroler, polyaniliner, polyisotianaftalener, polyfluorener,
polyfenylvinyler och ko-polymerer därav. Specifika icke-begränsande
10
15
20
25
30
5
exempel inkluderar po|y(3,4-etylendioxytiofen)poly(styrensulfonat) (PEDOT-
PSS), PEDOT-tosylat och/eller andra genomskinliga eller delvis
genomskinliga ledande polymerer, och/eller blandningar därav. Anoden
behöver inte vara transparent eftersom katoden är det.
Som ett alternativ kan anoden också innefatta ledande och/eller
grafenoxid.
Genom användandet av TCP eller grafen som anod är det möjligt att
helt byta ut den transparenta lTO-anoden med en anod som kan beredas från
lösning, är lättviktig, kolbaserad och fri från metaller.
l ett praktiskt exempel innehåller det aktiva materialet en elektrolyt.
Alltså åstadkoms en ljusemitterande elektrokemisk cell (LEC) som är
en praktisk komponent i vilket en sådan kombination av katod- och
anodmaterial kan användas. LECs tillåter en komponentfunktion som är
väsentligt oberoende av utträdesarbetena hos elektrodmaterialen och, i vissa
fall, tjockleken hos det ljusemitterande materialet.
l ett praktiskt exempel kan en enkelt tryckt, billig, lättviktig, ofarlig och
robust komponent vara en LEC bestående av lösningsberedd TCP eller
grafen som anod, lösningsberedd grafen som katod och ett lösningsberett
ljusemitterande material.
Dessutom tillåter användandet av TCP eller grafen (eller ITO) som
anod och grafen som katod en ljusemitterande komponentstruktur där båda
elektroderna är transparenta.
Det ljusemitterande materialet kan innefatta ett en-komponentjoniskt
ljusemitterande material såsom Ru(bpy)32"(X')2 (där bpy är 2,2'-bipyridine och
X' typiskt är en molekylär anjon såsom CIO4' eller PFg) eller en jonisk
konjugerad polymer (en konjugerad polyelektrolyt) såsom katjonisk
polyfluoren, eller alternativt en blandning av ett sådant joniskt ljusemitterande
och halvledande material med en elektrolyt.
Enligt ett praktiskt exempel kan det ljusemitterande och halvledande
materialet innefatta en neutral ljusemitterande molekyl såsom rubren.
I ett annat praktiskt exempel kan det ljusemitterande materialet
innefatta en ljusemitterande polymer.
10
15
20
25
30
6
Med "ljusemitterande polymer” menas en polymer som kan emittera
ljus under användning av den ljusemitterande komponenten. Den
ljusemitterande polymeren kan vara en konjugerad polymer.
Den ljusemitterande polymeren kan väljas från en grupp bestående av
poly(para-fenylenvinylen (PPV), polyfluorenylen (PF), poly(1,4-fenylen) (PP),
polytiofen (PT) och neutrala och joniska derivat därav, och någon typ av ko-
polymerstruktur därav.
l ett praktiskt exempel kan den ljusemitterande polymeren vara en
fenyl-substituerad PPV ko-polymer, såsom superyellow.
I ett annat praktiskt exempel består den ljusemitterande polymeren av
poly[2-metoxy-5-(2-etyl-hexy|oxy)-1,4-feny|enviny|en] (MEH-PPV).
Elektrolyten i det ljusemitterande materialet kan innefatta mobila joner
vilket tillåter effektiv laddningsinjektion in i komponenten.
De mobila jonerna kan även tillåta en elektrokemisk dopning av det
ljusemitterande materialet vilket möjliggör komponenter med väldigt tjocka
ljusemitterande material (stora elektrodavstånd).
Med tjocka ljusemitterande material menas ljusemitterande material
som har en tjocklek större än 300 nm, större än 400 nm eller större än
500 nm.
Elektrolyten kan innefatta en gel-elektrolyt.
Som alternativ, eller som komplement, kan elektrolyten innefatta en till
största delen fast elektrolyt.
Elektrolyten kan innefatta en till största delen flytande elektrolyt.
Elektrolyten kan innefatta ett salt. Saltet kan innefatta åtminstone ett'
metallsalt, nämnda metallsalt innehåller en katjon såsom Li, Na, K, Rb, Mg,
eller Ag, och en molekylär anjon, såsom CF3SO3, ClO4, or (CF3SO2)2N.
Elektrolyten i det ljusemitterande materialet kan innefatta ett
jonlösande material.
Det jonlösande materialet kan innefatta åtminstone ett
polymermaterial.
Det jonlösande polymermaterialet kan väljas från en grupp bestående
av poly(etylenoxid), po|y(propylenoxid), metoxyetoxy-etoxy substituerad
polyfosfasan, och polyeterbaserad polyuretan, eller kombinationer därav.
10
15
20
25
30
7
Det jonlösande materialet kan innefatta åtminstone ett ickepolymeriskt
jonlösande material såsom en kroneter.
Elektrolyten kan innefatta åtminstone en jonvätska.
l ett specifikt praktiskt exempel kan elektrolyten innefatta KCF3SO3
upplöst i poly(etylenoxid).
Det ljusemitterande materialet kan innefatta en surfaktant eller ett
polymeriskt icke-jonlösande material såsom polystyren.
Elektroderna kan arrangeras till att åtminstone delvis överlappa
varandra och täcka det ljusemitterande materialet i en så kallad
sandwichkonfiguration. l ett sådant praktiskt exempel kan komponenten även
innefatta en spacer placerad så att ett förutbestämt avstånd mellan
elektroderna bibehålls.
Komponenten kan bildas på ett substrat.
Substratet kan vara icke-flexibelt. Som exempel kan substratet
innefatta ett glas eller ett glasliknande material.
Som alternativ kan substratet vara flexibelt. Som exempel kan
substratet innefatta ett polymeriskt material.
Exempel på sådana material inkluderar åtminstone någon av
poly(etylentereftalat), poly(etylenenaftalat), poly(imid), poly(karbonat), eller
kombinationer eller derivat därav.
Som alternativ kan substratet innefatta papper eller pappersliknande
material.
Antingen anoden eller katoden, eller båda, kan vara direkt eller indirekt
deponerade på substratet.
l ett konkret exempel kan anoden anordnas närmare substratet än
katoden. l ett annat konkret exempel kan katoden anordnas närmare
substratet än anoden.
Elektroderna kan vara väsentligen fria från metall.
Enligt ett annat konkret exempel av den första aspekten kan det
ljusemitterande materialet vara effektivt fritt från mobila joner.
Med denna typ av anordning åstadkoms en ljusemitterande diod med
en grafenkatod.
10
15
20
25
30
8
Det ljusemitterande materialet kan här innefatta en fler-lagerstruktur,
där ett lager intill katoden är dopat för att tillhandahålla en hög elektronisk
konduktivitet.
Detta lager bredvid katoden kan innefatta en dopad små-moleky|-
förening såsom Cs-dopad 4,7-difenyl-1,10-fenantrolin.
Enligt en andra aspekt är här delgivet användandet av ledande grafen
och/eller grafenoxid som en katod i en ljusemitterande elektrokemisk cell
och/eller en ljusemitterande diod.
Enligt en tredje aspekt är här delgivet ett system för ljusgenerering,
innefattande: en ljusemitterande komponent som beskrivet och en
spänningskälla kopplad till anoden och katoden.
Enligt en fjärde aspekt åstadkoms användande av en komponent eller
ett system som beskrivet ovan för ljusgenerering.
Kortfattade beskrivninq av ritninqar
Konkretiseringar av delgivna lösningar kommer nu att beskrivas genom
exempel, med refereringar till medföljande schematiska ritningar och figurer
med experimentella data.
Fig. 1a är en schematisk sido-vy av en vertikal sandwich-komponent.
Fig. 1b är en schematisk sido-vy av en plan yt-cells-komponent.
Fig. 2a och 2b visar strömmen och ljusstyrkan som en funktion av
spänning för en grafenl{superyellow + PEO + KCFgSOgyPEDOT-PSS
sandwich-cell, med grafenelektroden kopplad som den negativa katoden.
Svephastigheten var 0.1 V/s och ljusstyrkan var mätt från grafensidan i 2a
och från PEDOT-PSS-sidan i 2b.
Fig. 2c visar ett sidovyfotografi av grafenl{superyellow +
PEO + KCF3SOQ/PEDOT-PSS-skiktcell under användning med den negativa
grafenkatoden till vänster.
Fig. 3 är ett fotografi av ljusemissionen från en grafenl{superyellow +
PEO + KCF3SO3}/PEDOT-PSS-komponent detekterad från den negativa
grafenkatodsidan till vänster.
Fig. 4 visar strömmen och ljusstyrkan (mätt från grafenkatodsidan) som
en funktion av spänning för en grafenl{superyellow + PEO +
10
15
20
25
30
9
KCFgSOgJ/PEDOT-PSS-komponent, mätt med en svephastighet av 0.01 V/s,
med grafenelektroden kopplad som den negativa katoden.
Fig. 5 visar strömmen och ljusstyrkan (mätt från grafenanodsidan) som
en funktion av spänning för en grafen/superyellow/Ca-p-OLED-komponent
med grafenelektroden kopplad som den positiva anoden.
Fig. 6 illustrerar en alternativ komponent, där katoden är placerad
längre från substratet än anoden.
Beskrivning av utförinqsforrner
I följande beskrivning kommer termen ”grafen” att användas för att
referera till ledande grafen och/eller grafenoxid.
US5682043; US5677546; US20080084158A1; Shao, Y., G.C. Bazan,
och A.J. Heeger: Long lifetime polymer light-emitting electrochemical cells.
Advanced Materials, 2007, 19(3): sid. 365-+; och Cao, Y., et a|.: Efficient, fast
response light-emitting electrochemical cells: Electroluminescent and solid
electrolyte polymers with interpenetrating network morphology, Applied
Physics Letters, 1996. 68(23): sid. 3218-3220; Junfeng Fang, Piotr Matyba
and Ludvig Edman: The Design and Realization of Flexible, Long-Lived Light-
Emitting Electrochemical Cells. Advanced Functional Materials, 2009, 19
refereras till som generell bakgrundsinformation för tillverkningen av LECs.
Figurerna 1a-1b illustrerar olika konkreta exempel av en
ljusemitterande komponent 1, 1”.
l Fig. 1a innefattar komponenten ett ljusemitterande material 13,
. placerat mellan en katod 12 och en anod 11. lfiguren är katoden placerad på
substratet 10 och anoden ovanpå det ljusemitterande material 13.
I Fig. 1b är det ljusemitterande materialet 13' placerat ovanpå
substratet 10' och katoden 12' samt anoden 11' är placerat ovanpå materialet
13' men de kan alternativt placeras under materialet.
Fig. 6 illustrerar en alternativ komponent 1", där elektroderna
sandwichar det ljusemitterande materialet 13" och där katoden 12" är
placerad längre från substratet än anoden 11".
10
15
20
25
30
10
I ett konkret exempel innefattar både katoden 12, 12', 12" och anoden
11, 11', 11" grafen och/eller grafenoxid, vilket tillåter en transparent
ljusemitterande komponent.
Enligt ett alternativt konkret exempel kan anoden 11 och 11' samt 11”
innefatta transparent eller delvis transparent ledande polymer (TCP), såsom
PEDOT-PSS, eller alternativt en icke-transparent ledande polymer.
En spänningskälla 14 kan kopplas till komponenten 1, 1', 1".
US200900117211A1 refereras till som generell bakgrund till hur
grafen- och/eller grafenoxidlager kan tillverkas.
Här följer strukturen, funktionen och experimentella resultat hos en
komponent av typen ljusemitterande elektrokemisk cell (LEC) i en sandwich-
konfiguration, såsom komponenten schematiskt visad genom exemplet i
Fig. 1a, beskrivet i mer detalj.
I detta konkreta exempel innefattar hela komponentstrukturen enbart
Iösningsberedda kolbaserade material. Den nedre katoden innefattar grafen
deponerat på ett substrat från lösning, det mellanliggande aktiva lagret
innefattar en ljusemitterande organisk förening blandad med mobila joner
beredd från lösning och toppanoden innefattar screen-tryckt eller rakelblads-
bestrykt ledande polymer.
Grafenelektroderna var erhållna från Manish Chhowallas grupp,
Rutgers University. Grafitpulver (Brandwell Graphite Inc.) var exfolierat med
Hummer's method (Hirata, M.; Gotou, T.; Horiuchi, 8.; Fujiwara, M.; Ohba, M.
Thin-film particles of graphite oxide 1: High-yield synthesis and flexibility of
the particles. Carbon 2004, 42, 2929-2937.). Icke-exfolierad grafit var
borttaget med enkel centrifugering. Grafenoxidsuspensionen (i vatten) var
därefter utspädd och vakuumfiltrerat på cellulosafilter (Eda, G.; Fanchini, G.;
Chhowalla, M. Large-area ultrathin films of reduced graphene oxide as a
transparent and flexible electronic material. Nature Nanotech. 2008, 3, 270-
274.). Grafenoxidfilmerna var placerade på rigida (kvarts-) substrat och
reducerade i en Ar/H; miljö (Ar:90%, H2:10%) genom värmebehandling vid
1000°C i 15 min. Filmerna var förvännda vid 200°C i vakuum över natten för
att minimera möjlig förlust av kolatomer under värmeprocessen. Andra
tekniker för tillverkning av grafenfilmer tillåter användandet av flexibla
10
15
20
25
30
1 1
plastsubstrat (PET), eller för filmen att flyttas från ett rigitt substrat till ett som
är flexibelt (se exempelvis G. Eda, G. Fanchini, M. Chhowalla, Nat.
Nanotechnol. 2008, 3, 270. eller X. Liang, Z. Fu, S. Y. Chou, Nano Lett. 2007,
7, 3840.). Olika tekniker (ex. filmöverföring genom användningen av ett lager
av po|y(mety|metakrylat)) kan användas för att flylta filmen från kvarts till ett
annat, exempelvis flexibelt PET-, substrat (Reina, A.; Son, H.; Jiao, L.; Fan,
B.; Dresselhaus, M.S.; Liu, Z.; Kong, J. Transferring and ldentification of
Single- and Few-Layer Graphene on Arbitrary Substrates. J. Phys. Chem. C
2008, 112, 17741-17744).
Det ljusemitterande materialet innefattar en blandning av den
ljusemitterande halvledande polymeren “superyellow” (Merck), polyetylenoxid
(PEO, MW = 5x106 g/mol, Aldrich), och KCF3SO3 (Alfa Aesar). De tre
komponenterna var separat upplösta i cyklohexanon med en koncentration av
5 mg/ml. De tre masterlösningarna var blandade tillsammans med en
volymkvot av (superyellowzPEOzKCFgSOg) = (1.0:1.35:0.25). Blandningen var
deponerad droppvis på grafenelektroden, och torkad under kväveatmosfär vid
T= 360 K i 12 h. Det resulterande ljusemitterande materiallagret var jämnt för
ögat över hela substratytan och uppskattningsvis 1-2 pm tjockt.
Den övre elektroden innefattar ett definierat mönster av den ledande
polymeren PEDOT-PSS (Clevios S V3, HC Stark). Den var deponerad från
lösning i en process liknande screentryck under kväveatmosfär, enligt
beskrivning i detalj nedan. En skuggmask var tillverkad genom att skapa ett
önskat mönster i cellofan. Skuggmasken var placerad i direkt kontakt med det
ljusemitterande materialet och fäst vid kanterna av substratet. Hela
skuggmask-substratanordningen var värmd vid T = 360 K i 210 min, innan
den viskösa PEDOT~PSS lösningen deponerades på skuggmasken via en
”doctor-blade” process. Direkt efter detta placerades substratet på en
vänneplatta vid T= 390 K i 2 12 h för att ta bort återstående spår av
lösningsmedel. Tjockleken av PEDOT-PSS toppelektroden är uppskattad till
5-10 pm.
Komponenterna var inte inkappslade och därför testade i ett
handskboxsystem under kväveatmosfär.
10
15
20
25
30
12
Figurerna 2a och 2b visar strömmen (öppna fyrkanter) och ljusstyrka
(öppna cirklar) som en funktion av spänning för en grafen/ljusemitterande
materialiPEDOT-PSS sandwich-cell, med grafenelektroden kopplad som den
negativa katoden. Spänningen sveptes med en hastighet av 0.1 V/s. l Fig. 2a
är ljusstyrkan detekterad från den negativa grafenkatodsidan, och i Fig. 2b är
ljusstyrkan är detekterad från den positiva PEDOT-PSS anodsidan.
Likheterna mellan den observerade ljusstyrkan i figurer 2a och 2b illustrerar
att komponenten emitterar ljus med liknande intensitet i båda riktningarna och
att båda elektroderna är transparenta. Detta är ytterligare demonstrerat i Fig.
2c som visar ett sidovy-fotografi av en sådan sandwich-komponent under
drift, belysande papper placerat på båda sidor av komponenten.
Fig. 3 är ett fotografi av ljusemissionen från LEC-komponenten vid
V s 20 V, detekterat från grafenkatodsidan.
Fig. 4 visar strömmen och ljusstyrkan som en funktion av spänning för
en oanvänd LEC-komponent, mätt med en lägre svephastighet av 0.01 V/s,
med grafenelektroden kopplad som den negativa katoden. Komponenten
uppvisar en väldigt bra prestanda. Ljusemission är detekterad vid en väldigt
låg spänning, V = 2.8 V, vilket är noterbart nära det minsta möjliga
spänningsvärdet bestämt av energigapet hos “superyellow” (Eg z 2.5 eV), och
kvanteffektiviteten och ljusutbytet (vid V = 4 V) är 4.6 cd/A and 2.3 lm/\N,
respektive.
Fig. 5 visar data från ett experiment utfört på en p-OLED sandwich-
komponent med en grafen/superyellow/Ca-struktur. Notera att den undre
grafenelektroden är kopplad positiv och således fungerar som anoden i
denna komponentstruktur. Det är noterbart att komponenten lider av ett
signifikant strömläckage, exemplifierat av den höga strömmen vid låg
spänning. Anledningen till detta strömläckage är mest troligt den ojämna
grafenytan som i sin tur resulterar i mikro-kortslutningar mellan anoden och
katoden. Det är mycket troligt att detta problem kan lösas genom nyttjandet
av jämnare grafenytor eller inkluderandet av ett utjämnande PEDOT-lager
mellan grafenanoden och det aktiva lagret, och att utfallet blir en signifikant
förbättrad komponenteffektivitet. Det är vidare noterbart att detta problem är
10
15
20
25
30
13
effektivt eliminerat i LEC-komponenter då ett mycket tjockare ljusemitterande
material kan användas (~1-2 pm i Figurerna 2-4 vs. ~100 nm i p-OLED-
komponenten i Fig. 5). Icke desto mindre, spänningen då Ijusemission först
detekteras i den grafenbaserade p-OLED är låg (V ~ 7 V), mängden emitterat
ljus signifikant (>200 cd/mz vid V = 23 V), och kvanteffektiviteten relativt hög
(1.5 cd/A vid V= 23 V).
Enligt ett konkret exempel kan det ljusemitterande materialet innefatta
ett en-komponent joniskt ljusemitterande och halvledande material såsom
Ru(bpy)32*(X')2 (där bpy är 2,2'-bipyridin och X' typiskt är en molekylär anjon
såsom ClO4' eller PF6') eller en jonisk konjugerad polymer (en konjugerad
polyelektrolyt), såsom katjonisk polyfluoren, eller alternativt en blandning av
ett sådant joniskt ljusemitterande och halvledande material med en elektrolyt.
Användningen av rutenium och dess egenskaper som ett en-
komponent joniskt ljusemitterande och halvledande material är beskrivet av
Slinker Jason D., et al (Nature Materials. Vol. 6, november 2007, 894-899 och
Journal of Applied Physics, Vol. 95, No 8, 15 april 2004).
Dessutom är användandet av iridium-baserade komponenter visat av
Lowry Michael S, et al (Chem. Mater, 2005, 17, 5712-5719) och Slinker,
Jason D., et al (J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 2763-2767).
Enligt ytterligare ett konkret exempel kan det ljusemitterande och
halvledande materialet innefatta en neutral ljusemitterade molekyl, såsom
rubren, och en elektrolyt. Alternativt kan det ljusemitterande och halvledande
materialet innefatta en neutral konjugerad polymer, såsom superyellow eller
MEH-PPV, och en elektrolyt.
Det är även möjligt att tillverka en ljusemitterande komponent där det
ljusemitterande materialet är fritt från mobila joner, ex. en OLED. I en sådan
OLED kan det ljusemitterande materialet innefatta en fler-lagerstruktur där ett
lager bredvid katoden är dopat för att tillhandahålla en hög elektrisk
konduktivitet. Detta lager bredvid katoden kan innefatta en dopad små-
molekylförening, såsom Cs-dopat 4,7-difenyl-1,10-fenantrolin.
Som ett nuvarande icke-kravsökt alternativ till en LEC kan
komponenten innefatta en ljusemitterande diod där det aktiva materialet
innefattar ett emitterande lager och där anoden har ett annat utträdesarbete
14
jämfört med katoden. Som exempel kan katoden innefatta en metall och
anoden innefatta ledande grafen. I denna typ av komponent kan det
ljusemitterande materialet vara fritt från mobila joner.
Enligt detta alternativ kan metallen i katoden innefatta kalcium, likt det
som använts för mätningen av data i Fig. 5.
Claims (42)
1. En ljusemitterande komponent (1, 1', 1") innefattande en anod (11, 11', 11") och en katod (12, 12', 12"), och ett ljusemitterande material (13, 13',13") i kontakt med och separerande katoden (12, 12', 12") och anoden (11, 11', 11"), kännetecknad av av att katoden (12, 12', 12") innefattar ledande grafen och/eller grafenoxid.
2. Den ljusemitterande komponenten (1, 1', 1") enligt krav 1, varvid anoden (11, 11', 11") innefattar ett ledande material som kan processas från lösning.
3. Den ljusemitterande komponenten (1, 1', 1") enligt krav 1, varvid anoden (11, 11', 11") innefattar ledande grafen och/eller grafenoxid.
4. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 1-3, varvid det ljusemitterande materialet innefattar en elektrolyt.
5. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 4, varvid det ljusemitterande materialet (13, 13', 13") innefattar ett en-komponent joniskt ljusemitterande och halvledande material.
6. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 4, varvid det ljusemitterande materialet (13, 13', 13") innefattar en neutral ljusemitterande molekyl såsom rubren.
7. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 4, varvid det ljusemitterande materialet (13, 13', 13") innefattar en ljusemitterande polymer.
8. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 7, varvid nämnda ljusemitterande polymer är vald från en grupp bestående av poly(para-fenylenvinylen (PPV), polyfluorenylen (PF), poly(1,4-fenylen) (PP), 10 15 20 25 30 16 polytiofen (PT), och neutrala och joniska derivat därav, inkluderande någon typ av ko-polymerstruktur.
9. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 7, varvid nämnda ljusemitterande polymer är en fenyl-substituerad PPV ko-polymer, såsom superyellow.
10. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 7, varvid nämnda ljusemitterande polymer innefattar poly[2-metoxy-5-(2-etyl-hexyloxy)- 1,4-fenylenvinylen] (MEH-PPV).
11. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-10, varvid elektrolyten innefattar mobila joner vilket tillåter en effektiv laddningsinjektion in i komponenten och/eller elektrokemisk dopning av det ljusemitterande materialet.
12. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-11, varvid nämnda elektrolyt innefattar en gel-elektrolyt.
13. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-11, varvid nämnda elektrolyt innefattar en i huvudsak fast elektrolyt.
14. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-11, varvid nämnd elektrolyt innefattar en i huvudsak flytande elektrolyt.
15. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-14, varvid elektrolyten innefattar ett salt.
16. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 15, varvid saltet innefattar åtminstone ett metallsalt, vilket innefattar en katjon såsom Li, Na, K, Rb, Mg eller Ag, och en molekylär anjon, såsom CF3SO3, CIO4, eller (CF3SO2)2N. 10 15 20 25 30 17
17. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-16, varvid nämnda elektrolyt innefattar ett jonlösande material
18. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 17, varvid nämnda jonlösande material innefattar åtminstone ett polymermaterial.
19. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 18, varvid nämnda jonlösande polymermaterial är valt från en grupp bestående av poly(etylenoxid), poly(propy|enoxid), metoxyetoxy-etoxy-substituerad polyfosfasan, polyeterbaserad polyuretan, och kombinationer därav.
20. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 18 eller 19, varvid nämnt jonlösande material innefattar åtminstone ett icke-polymeriskt jonlösande material.
21. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-20, varvid nämnd elektrolyt innefattar åtminstone en jon-vätska.
22. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 4-21, varvid nämnd elektrolyt innefattar KCF3SO3 upplöst i poly(ety|enoxid).
23. Den ljusemitterande komponenten enligt något av föregående krav, varvid nämnt ljusemitterande material innefattar en surfaktant, eller ett polymeriskt icke-jonlösande material.
24. Den ljusemitterande komponenten enligt något av föregående krav, varvid anoden och katoden är placerade till att åtminstone delvis innesluta det ljusemitterande materialet i en så kallad sandwich-konfiguration.
25. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 24, varvid komponenten även innefattar en spacer placerad så att ett förbestämt avstånd mellan anoden och katoden bibehålls. 10 15 20 25 30 18
26. Den ljusemitterande komponenten enligt något av föregående krav, varvid den ljusemitterande komponenten är bildad på ett substrat.
27. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 26, varvid substratet är icke-flexibelt.
28. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 26 eller 27, varvid substratet innefattar glas eller ett glasliknande material.
29. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 26, varvid nämnda substrat är flexibelt.
30. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 29, varvid nämnda substrat innefattar ett polymeriskt material.
31. Den ljusemitterande komponenten som enligt krav 30, varvid nämnda polymeriskt material innefattar åtminstone något av poly(etylenetereftalat), poly(etylennaftalat), poly(imid), po|y(karbonat) eller kombinationer eller derivat därav.
32. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 26-31, varvid nämnda substrat innefattar papper eller pappersliknande material.
33. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 26-32, varvid antingen anoden eller katoden eller båda är direkt eller indirekt deponerade på substratet.
34. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 26-32, varvid anoden är anordnad närmare substratet än katoden.
35. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 26-32, varvid katoden är anordnad närmare substratet än anoden. 10 15 20 25 19
36. Den ljusemitterande komponenten enligt något av föregående krav, varvid åtminstone en av anoden och katoden är väsentligen fri från metall.
37. Den ljusemitterande komponenten enligt något av krav 1-3, varvid det ljusemitterande materialet (13, 13', 13") är effektivt fritt från mobila joner.
38. Den ljusemitterande komponenten (1, 1', 1”) som enligt krav 37, varvid det ljusemitterande materialet (13, 13', 13") innefattar en fler-lager- struktur där ett lager intill katoden (12, 12', 12") är dopat för att tillhandahålla en hög elektronisk konduktivitet.
39. Den ljusemitterande komponenten (1, 1', 1”) som enligt kraven 37 eller 38, varvid nämnda lager intill katoden (12, 12', 12”) innefattar en dopad små-molekylförening, såsom Cs-dopad 4,7-difenyl-1,10-fenantrolin.
40. Användandet av ledande grafen och/eller grafenoxid som en katod i en ljusemitterande elektrokemisk cell eller en ljusemitterande diod.
41. Ett system för ljusgenerering, bestående av: en ljusemitterande komponent (1, 1', 1”) enligt något av krav 1-39, och en spänningskälla (14), kopplad till anoden (11, 11', 11") och katoden (12, 122 12”).
42. Användandet av en ljusemitterande komponent (1, 1', 1”) enligt något av krav 1-39 eller ett system som beskrivet i patentkrav 41 för ljusgenerering.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0950800A SE534257C2 (sv) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | En ljusemitterande elektrokemisk anordning, ett system innefattande en sådan anordning samt användning av en sådan anordning |
JP2012536758A JP2013509710A (ja) | 2009-10-28 | 2010-10-28 | 発光電気化学デバイス、そのデバイスを含むシステム、およびそのデバイスの使用 |
US13/504,400 US9159943B2 (en) | 2009-10-28 | 2010-10-28 | Light-emitting electrochemical device, a system comprising such a device and use of such a device |
PCT/SE2010/051169 WO2011053236A1 (en) | 2009-10-28 | 2010-10-28 | A light-emitting electrochemical device, a system comprising such a device and use of such a device |
EP10827243.6A EP2494619B1 (en) | 2009-10-28 | 2010-10-28 | A light-emitting electrochemical device, a system comprising such a device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0950800A SE534257C2 (sv) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | En ljusemitterande elektrokemisk anordning, ett system innefattande en sådan anordning samt användning av en sådan anordning |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0950800A1 true SE0950800A1 (sv) | 2011-04-29 |
SE534257C2 SE534257C2 (sv) | 2011-06-21 |
Family
ID=43922346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0950800A SE534257C2 (sv) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | En ljusemitterande elektrokemisk anordning, ett system innefattande en sådan anordning samt användning av en sådan anordning |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9159943B2 (sv) |
EP (1) | EP2494619B1 (sv) |
JP (1) | JP2013509710A (sv) |
SE (1) | SE534257C2 (sv) |
WO (1) | WO2011053236A1 (sv) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105181773A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-23 | 无锡百灵传感技术有限公司 | 一种贵金属组合物及其应用 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101903679B1 (ko) * | 2012-02-08 | 2018-10-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 |
SE537207C2 (sv) | 2012-10-26 | 2015-03-03 | Lunalec Ab | Förfarande för framställning av ljusemitterande elektrokemisk cell |
EP2733188B1 (en) * | 2012-11-19 | 2016-05-25 | OSRAM GmbH | Organic electroluminescent device and a method of producing an organic electroluminescent device |
KR101450858B1 (ko) | 2012-12-24 | 2014-10-15 | 한국과학기술연구원 | 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법 |
CN104183735A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件 |
KR101535002B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-07-08 | 인천대학교 산학협력단 | 공액 고분자 및 환원된 산화 그래핀을 포함하는 다층 필름 및 이의 제조 방법 |
KR102467109B1 (ko) * | 2016-05-11 | 2022-11-14 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 전기화학 전지용 조성물 |
SE545192C2 (en) | 2021-09-20 | 2023-05-09 | Sandstroem Andreas | Light-emitting electrochemical cell, security element, security system, method of operation and method of production |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60165772A (ja) | 1984-02-09 | 1985-08-28 | Toshiba Corp | 発光素子 |
US5682043A (en) | 1994-06-28 | 1997-10-28 | Uniax Corporation | Electrochemical light-emitting devices |
US5677546A (en) | 1995-05-19 | 1997-10-14 | Uniax Corporation | Polymer light-emitting electrochemical cells in surface cell configuration |
JP4112007B2 (ja) | 1996-03-04 | 2008-07-02 | デュポン ディスプレイズ, インコーポレイテッド | フォトルミネセンスおよびエレクトロルミネセンス用材料としてのポリフルオレン |
JP4104312B2 (ja) | 2001-02-20 | 2008-06-18 | 三洋電機株式会社 | 発光素子 |
US6908695B2 (en) | 2001-07-13 | 2005-06-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and manufacturing method thereof |
JP4118630B2 (ja) | 2001-07-13 | 2008-07-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置、電気器具及び発光装置の作製方法 |
JP3848188B2 (ja) | 2002-03-18 | 2006-11-22 | 株式会社東芝 | 有機el表示装置およびその製造方法 |
US7015639B2 (en) * | 2002-10-22 | 2006-03-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Electroluminescent devices and method of making transparent cathodes |
JP2005302332A (ja) | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Harison Toshiba Lighting Corp | 電気化学発光素子 |
WO2007004113A2 (en) | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electro luminescent metal complexes |
US20070236138A1 (en) * | 2005-12-27 | 2007-10-11 | Liangbing Hu | Organic light-emitting diodes with nanostructure film electrode(s) |
US20090056854A1 (en) | 2006-04-04 | 2009-03-05 | Top-Nanosis, Inc. | Method for manufacturing conductive composite material |
JP4886352B2 (ja) | 2006-04-25 | 2012-02-29 | パナソニック電工株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
KR20090009240A (ko) | 2006-04-26 | 2009-01-22 | 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 구조화된 전극을 갖는 유기 발광 다이오드 |
US7449133B2 (en) | 2006-06-13 | 2008-11-11 | Unidym, Inc. | Graphene film as transparent and electrically conducting material |
WO2008045122A2 (en) | 2006-10-05 | 2008-04-17 | The Regents Of The University Of California | Hybrid polymer light-emitting devices |
SG175610A1 (en) * | 2006-10-11 | 2011-11-28 | Univ Florida | Electroactive polymers containing pendant pi-interacting/binding substituents, their carbon nanotube composites, and processes to form the same |
WO2008128554A1 (en) | 2007-04-20 | 2008-10-30 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Highly conductive, transparent carbon films as electrode materials |
JP4852008B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2012-01-11 | 住友化学株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
CA2702851A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-19 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Nanotube enabled, gate-voltage controlled light emitting diodes |
JP5139323B2 (ja) | 2007-09-19 | 2013-02-06 | 株式会社クラレ | エレクトロクロミック表示素子及びその製造方法 |
US7719180B2 (en) | 2007-10-16 | 2010-05-18 | Global Oled Technology Llc | Inverted OLED device with improved efficiency |
KR101435999B1 (ko) * | 2007-12-07 | 2014-08-29 | 삼성전자주식회사 | 도펀트로 도핑된 산화그라펜의 환원물, 이를 포함하는 박막및 투명전극 |
WO2009123771A2 (en) * | 2008-02-05 | 2009-10-08 | Crain John M | Coatings containing functionalized graphene sheets and articles coated therewith |
EP2389695B1 (en) * | 2009-01-21 | 2016-08-10 | LunaLEC AB | System with and use of a light-emitting electrochemical cell |
-
2009
- 2009-10-28 SE SE0950800A patent/SE534257C2/sv unknown
-
2010
- 2010-10-28 US US13/504,400 patent/US9159943B2/en active Active
- 2010-10-28 WO PCT/SE2010/051169 patent/WO2011053236A1/en active Application Filing
- 2010-10-28 EP EP10827243.6A patent/EP2494619B1/en active Active
- 2010-10-28 JP JP2012536758A patent/JP2013509710A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105181773A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-23 | 无锡百灵传感技术有限公司 | 一种贵金属组合物及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120228597A1 (en) | 2012-09-13 |
US9159943B2 (en) | 2015-10-13 |
SE534257C2 (sv) | 2011-06-21 |
EP2494619A1 (en) | 2012-09-05 |
EP2494619A4 (en) | 2013-03-20 |
WO2011053236A1 (en) | 2011-05-05 |
JP2013509710A (ja) | 2013-03-14 |
EP2494619B1 (en) | 2018-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE0950800A1 (sv) | En ljusemitterande elektrokemisk anordning, ett system innefattande en sådan anordning samt användning av en sådan anordning | |
Tang et al. | Light-emitting electrochemical cells: a review on recent progress | |
JP5770268B2 (ja) | 共役ポリマーおよびデバイスのドーピング | |
Peng et al. | Efficient vacuum-free-processed quantum dot light-emitting diodes with printable liquid metal cathodes | |
Liu et al. | Improved efficiency of indium-tin-oxide-free organic light-emitting devices using PEDOT: PSS/graphene oxide composite anode | |
Zeng et al. | Solution-processed OLEDs for printing displays | |
CN102217112A (zh) | 有机薄膜太阳能电池及其制造方法 | |
JeongáLee | Improved stability of transparent PEDOT: PSS/Ag nanowire hybrid electrodes by using non-ionic surfactants | |
US20210142957A1 (en) | Photoelectric conversion element | |
Jeon et al. | Improved homogeneity and surface coverage of graphene oxide layers fabricated by horizontal-dip-coating for solution-processable organic semiconducting devices | |
Zheng et al. | Green solvent processed tetramethyl-substituted aluminum phthalocyanine thin films as anode buffer layers in organic light-emitting diodes | |
KR20130018436A (ko) | 전도성 고분자의 상대이온으로서의 술폰화된 폴리케톤 | |
Robinson et al. | Graphene electrodes for organic metal-free light-emitting devices | |
Takada et al. | Inverted organic light-emitting diodes with an electrochemically deposited zinc oxide electron injection layer | |
Auroux et al. | Solution-based fabrication of the top electrode in light-emitting electrochemical cells | |
Lee et al. | High‐Efficiency Soft‐Contact‐Laminated Polymer Light‐Emitting Devices with Patterned Electrodes | |
Lakshmanan et al. | Engineered nanomaterials for organic light-emitting diodes (OLEDs) | |
JP4534930B2 (ja) | 有機太陽電池の製造方法 | |
Su et al. | In situ electrochemical doping enhances the efficiency of polymer photovoltaic devices | |
Yu et al. | Polymer light-emitting electrochemical cells: Recent developments to stabilize the pin junction and explore novel device applications | |
US20140041712A1 (en) | Power generator | |
Sharma et al. | Polymeric materials for printed electronics application | |
Yu et al. | Intaglio-type random silver networks as the cathodes for efficient full-solution processed flexible quantum-dot light-emitting diodes | |
WO2008013927A2 (en) | Organic light-emitting diodes with nanostructure film electrode(s) | |
JP2019530200A (ja) | 発光電気化学セル及びその製造方法 |