RU2089051C1 - Электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров - Google Patents
Электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089051C1 RU2089051C1 RU95118234A RU95118234A RU2089051C1 RU 2089051 C1 RU2089051 C1 RU 2089051C1 RU 95118234 A RU95118234 A RU 95118234A RU 95118234 A RU95118234 A RU 95118234A RU 2089051 C1 RU2089051 C1 RU 2089051C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyaniline
- layer
- electroluminescence
- polymer
- electroluminescence device
- Prior art date
Links
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 title claims description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 title 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- VBZBISQOWJYWCC-UHFFFAOYSA-N 2-(2-carboxypropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(O)=O VBZBISQOWJYWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- CQSQUYVFNGIECQ-UHFFFAOYSA-N 1-n,4-n-dimethyl-1-n,4-n-dinitrosobenzene-1,4-dicarboxamide Chemical compound O=NN(C)C(=O)C1=CC=C(C(=O)N(C)N=O)C=C1 CQSQUYVFNGIECQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- -1 polyphenylene Polymers 0.000 description 3
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- MWRWFPQBGSZWNV-UHFFFAOYSA-N Dinitrosopentamethylenetetramine Chemical compound C1N2CN(N=O)CN1CN(N=O)C2 MWRWFPQBGSZWNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Назначение: изобретение относится к электронной технике, в частности, электролюминесцентным устройствам. Техническим результатом является повышение яркости электролюминесценции путем обеспечения максимальной площади контакта электролюминесцентного полимера с электродом. Сущность изобретения: в электролюминесцентном устройстве на основе проводящих полимеров, содержащем расположенные друг над другом полимерный электролюминесцентный слой и слой пористого полианилина, полученного из смеси полианилина и порообразователя, в качестве порообразователя использовано вещество, выбранное из ряда соединений: динитрил азобисизомасляной кислоты, динитрозопентаметилен тетраамин N, N'- оксибензосульфогидразин, NN'- динитрозотерефталамид при содержании порообразователя 5-50 мас.% от массы полианилина.
Description
Изобретение относится к области электронной техники, в частности, к электролюминисцентным устройствам для светодиодов, электролюминесцентным экранам и т. п. Известно электролюминесцентное устройство [1] содержащее электролюминесцентный слой, расположенный между электродами, имеющее в качестве люминесцентного слоя полисопряженный полимерный материал, содержащий ароматические углеводородные группы (6-14 атомов углерода). Известно также устройство, где в качестве люминесцентного слоя используется алкоксипроизводные полифениленвинилена [2] В этих устройствах в качестве анода применяется прозрачный низкоомный слой на основе In2O3+SnO2 (при содержании SnO2 4-10%), а в качестве катода сплавы: Al+Li, Mg+Ag и чистые Mg и Са. Несмотря на то, что подобные устройства можно изготавливать по достаточно простой технологии: плазменным или термическим напылением электродов и формированием пленочного однородного люминесцентного слоя из растворов полисопряженных полимеров, основным недостатком их является относительно небольшая яркость (не более 56 кд/м2) при достаточно высоких напряжениях (от 8-10)В, что делает их не всегда пригодным в электронных устройствах.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство [3] содержащее расположенные друг над другом полимерный электролюминесцентный слой и слой пористого полианилина, полученного из смеси полианилина и порообразователя (низкомолекулярных полимеров), заключенные между двумя электродами. Анод из In2O3+SnO2 содержит дополнительный эмиттирующий дырки слой полианилина каркасной (пористой) структуры, получаемой из смесей полианилина и низкомолекулярных полимеров, селективно вымываемых из сформированной пленки. При этом образуется слой пористого полианилина с высокоразвитой поверхностью и границей полианилин-люминесцентный слой, что приводит к возрастанию локальных электрических полей, инжекции носителей, а как следствие, возрастанию квантового выхода (КВ) люминесценции, снижению рабочего напряжения и повышению яркости. Так например, описываемое устройство имеет квантовый выход 2,23% Ф/Э и достигает яркости выше 400 кд/м2 при рабочем напряжении 3 В.
Недостатком данного устройства является необходимость применения селективного вымывания низкомолекулярной составляющей из слоя полианилина, что требует применения высококипящих растворителей (в данном случае ксилена) с последующей сушкой полимерной пленки. Кроме того, невозможность получения структуры с узким и равномерным распределением пор как по поверхности, так и по толщине эмиттирующего слоя, отрицательно сказывается на квантовой эффективности электролюминесценции. Следует также отметить, что применение дегазированных (обескислороженных) растворителей удорожает процесс изготовления устройства. К недостаткам следует отнести также то, что дополнительный контакт эмиттирующего слоя с атмосферой воздуха не исключает дополнительную возможность образования на поверхности полианилина сорбционного кислородного слоя, который ингибирует инжекцию носителей.
Целью изобретения является повышение яркости электролюминесценции путем обеспечения максимальной площади контакта электролюминесцентного полимера с электродом.
Поставленная цель достигается тем, что в электролюминесцентном устройстве на основе проводящих полимеров, содержащем расположенные друг над другом полимерный люминесцентный слой и слой пористого полианилина, полученного из смесей полианилина и порообразователя, заключенные между двумя электродами, в качестве порообразователя использовано вещество, выбранное из ряда соединений: динитрил азобисизомасляной кислоты, динитрозопентаметилентетраамин, N,N'-оксибензосульфогидразин, NN'- динитрозотерефталамид при содержании порообразователя 5-50 мас. от массы полианилина.
Применение указанных порообразователей всегда сопровождается обязательной термообработкой. При этом необходимо подчеркнуть, что сушка полимера-матрицы (полианилина) и порообразование осуществляется в едином технологическом цикле. Ввиду того, что распад порообразователей (например, динитрила азобисизомасляной кислоты) по следующей схеме:
происходит с образованием азота (создавая дополнительный защитный инерционный газовый слой на поверхности полианилина и предотвращая при этом возможную сорбцию кислорода), а также алкильных радикалов, содержащих третичный азот, создают предпосылки к увеличению систем сопряжения внутри структуры полимерной матрицы, способствуя дополнительной инжекции носителей. Кроме того, применение вышеперечисленные низкомолекулярных порообразователей создает условия для равномерной диспергации их в теле полимера-матрицы и, как следствие, возможность получения регулярной, однородной полимерной пористой структуры, параметры которой легко регулируются различной концентрацией порообразователей. Концентрация порообразователя установлена в пределах 5-50 мас. от массы полианилина. При меньшем содержании порообразователя электролюминесцентное устройство имеет недостаточную яркость излучения и квантовый выход. При увеличении содержания порообразователя более 50% нарушается механическая целостность каркасной структуры полианилиновой пленки и отсутствует дальнейшее улучшение параметров устройства.
происходит с образованием азота (создавая дополнительный защитный инерционный газовый слой на поверхности полианилина и предотвращая при этом возможную сорбцию кислорода), а также алкильных радикалов, содержащих третичный азот, создают предпосылки к увеличению систем сопряжения внутри структуры полимерной матрицы, способствуя дополнительной инжекции носителей. Кроме того, применение вышеперечисленные низкомолекулярных порообразователей создает условия для равномерной диспергации их в теле полимера-матрицы и, как следствие, возможность получения регулярной, однородной полимерной пористой структуры, параметры которой легко регулируются различной концентрацией порообразователей. Концентрация порообразователя установлена в пределах 5-50 мас. от массы полианилина. При меньшем содержании порообразователя электролюминесцентное устройство имеет недостаточную яркость излучения и квантовый выход. При увеличении содержания порообразователя более 50% нарушается механическая целостность каркасной структуры полианилиновой пленки и отсутствует дальнейшее улучшение параметров устройства.
Порошок полианилин-основания (ПАН), полученного методом химического окисления анилина персульфатом аммония растворяли в диметилформамиде (концентрация раствора 30 г/л). В полученный раствор вводили необходимое количество динитрила азобисизомасляной кислоты (25 мас. от количества полианилина). Центрифугированием наносили слой полианилина на стеклянную подложку, имеющую прозрачный электрод на основе In2O3 и SnO2 (5% атом). Полученную пленку полимера толщиной 600 
сушили при 50-60oC в динамическом вакууме (0,1 мм.рт.ст) в течение 4-х ч. В процессе сушки происходит разложение динитрила с выделением азота, что приводит к образованию пористой (каркасной) структуры полианилиновой пленки. Параметры пористой структуры полученной пленки определяли на порозиметре "Autoscan-33", которые имели следующие значения:
объем пор 147,0•10-3 м3/кг (18,0 м3/кг 10-3)
удельная поверхность 14,0 м2/кг•103 (0,35 м2/кг 103)
средний радиус пор 117
(67 
)
В скобках приведены параметры пористости пленки полианилина не содержащей порообразователя.
объем пор 147,0•10-3 м3/кг (18,0 м3/кг 10-3)
удельная поверхность 14,0 м2/кг•103 (0,35 м2/кг 103)
средний радиус пор 117
В скобках приведены параметры пористости пленки полианилина не содержащей порообразователя.
Далее готовили раствор поли(2-метокси-5-(21-этил-гексилокси)1,4-фениленвинилена для получения люминисцентного слоя, который формировали центрифугированием на полученных ранее структурах: стеклянная подложка + электрод (In2O3 + SnO2) + каркасный полианилин. После сушки полученной структуры при 100-110oC в течение 6-ти ч в динамическом вакууме (0,1 мм рт. ст) на поверхность люминесцентного слоя наносили магний-серебряный электрод (содержание магния 95% ат.) термическим испарением в вакууме. Исследования яркости излучения полученного электролюминесцентного устройства проводили на ФПИ. Квантовый выход определили по отношению интенсивности излучения с помощью ФЭУ-28, к величине потребляемого тока, измеренного миллиамперметром.
Результаты измерений показали, что при толщине каркасного ПАН равной 600 
при напряжении 3 В предлагаемое электролюминесцентное устройство обеспечивает яркость 520 кд/м2.
При аналогичных условиях описываемое в качестве прототипа устройство достигает яркости 400 кд/м2.
Применение предлагаемого каркасного ПАН позволит создать электролюминесцентное устройство с улучшенными яркостными характеристиками.
Источники информации
1. Патент США N 5317169, 1994.
1. Патент США N 5317169, 1994.
2. Y.Yang, etc. I.Appl. Phys. v 77, N2, p.694-698, 1995.
3. Y.H.Burroughes, etc Nature, 347, 539, 1992.
Claims (1)
- Электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров, содержащее расположенные друг над другом полимерный электролюминесцентный слой и слой пористого полианилина, полученного из смеси полианилина и порообразователя, заключенные между двумя электродами, отличающийся тем, что в качестве порообразователя использовано вещество, выбранное из ряда соединений динитрил азобисизомасляной кислоты, динитризопентаметилентетраамин, N,N'-оксидибензосульфогидразин, N,N'-динитрозотерефталамид при содержании порошкообразователя 5 50% от массы полианилина.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118234A RU2089051C1 (ru) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118234A RU2089051C1 (ru) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2089051C1 true RU2089051C1 (ru) | 1997-08-27 |
| RU95118234A RU95118234A (ru) | 1997-11-10 |
Family
ID=20173202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95118234A RU2089051C1 (ru) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2089051C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2136053C1 (ru) * | 1998-03-02 | 1999-08-27 | Власов Валентин Константинович | Электронная книга |
| RU2177658C1 (ru) * | 2000-11-16 | 2001-12-27 | Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина | Электролюминесцентное устройство на основе полимерных материалов |
| RU2227340C2 (ru) * | 1998-03-19 | 2004-04-20 | ВИССОН АйПи, ЭлЭлСи | Электролюминесцентное устройство и способ его изготовления |
| EP1670003A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-14 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Modified conductive polymer and conductive element using the same |
| RU2385455C2 (ru) * | 2005-03-30 | 2010-03-27 | Лабмастер Лтд | Устройство, состоящее из проводника, изолятора, пористой пленки, и его использование для аналитических измерений, основанных на явлении электрохемилюминесценции |
| RU2413338C2 (ru) * | 2006-03-03 | 2011-02-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Электролюминесцентное устройство |
-
1995
- 1995-10-26 RU RU95118234A patent/RU2089051C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент США N 5317169, кл. H 01 L 29/28, 1994. Yand Y. etc. Enhansed performance of polymer light-emitting using high-surface areu polyanilene network electrodes. J. Appl. Phys., 77 (2), 1995, p. 694 - 698. Bueroughes J.H. Light-emitting diodes based on conjugated polymers. Nature, v. 347, 1990, р.539 - 541. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2136053C1 (ru) * | 1998-03-02 | 1999-08-27 | Власов Валентин Константинович | Электронная книга |
| RU2227340C2 (ru) * | 1998-03-19 | 2004-04-20 | ВИССОН АйПи, ЭлЭлСи | Электролюминесцентное устройство и способ его изготовления |
| RU2177658C1 (ru) * | 2000-11-16 | 2001-12-27 | Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина | Электролюминесцентное устройство на основе полимерных материалов |
| EP1670003A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-14 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Modified conductive polymer and conductive element using the same |
| RU2385455C2 (ru) * | 2005-03-30 | 2010-03-27 | Лабмастер Лтд | Устройство, состоящее из проводника, изолятора, пористой пленки, и его использование для аналитических измерений, основанных на явлении электрохемилюминесценции |
| US8382968B2 (en) | 2005-03-30 | 2013-02-26 | Labmaster Ltd. | Conductor/insulator/porous film-device and its use with the electrochemiluminescence-based analytical methods |
| RU2413338C2 (ru) * | 2006-03-03 | 2011-02-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Электролюминесцентное устройство |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4328486B2 (ja) | エレクトロルミネッセント装置 | |
| US6376105B1 (en) | Electroluminescent arrangements | |
| JP3824385B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| TWI388432B (zh) | 電洞注入／傳送層組合物及裝置 | |
| JP3838766B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| EP1003178A1 (en) | Conductive fluorocarbon polymer and method of making same | |
| KR20050084574A (ko) | 전기 전도 유기 중합체/나노입자 복합체 및 이들의 이용방법 | |
| CN1750211A (zh) | 场发射电极的制造方法 | |
| MXPA05001554A (es) | Formulaciones de politiofeno para mejorar diodos luminiscentes, organicos. | |
| JP2002507830A (ja) | エレクトロルミネッセントデバイス | |
| MXPA05001553A (es) | Formulaciones de politiofeno para la mejora de los diodos luminiscentes, organicos. | |
| Jen et al. | Efficient light-emitting diodes based on a binaphthalene-containing polymer | |
| RU2089051C1 (ru) | Электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров | |
| JP2002313561A (ja) | 高分子発光素子の製造方法および高分子発光素子 | |
| JP3748671B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| US5075172A (en) | Electroluminescent electrode made of a tris bipyridyl ruthenium complex embedded in a perfluorinated polymer and deposited on a transparent electrode | |
| JP3923038B2 (ja) | 有機ｅｌ発光表示装置及びその製造方法 | |
| JP3801308B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP2001217077A (ja) | 有機電界発光素子 | |
| KR100875329B1 (ko) | 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 그 제조 방법 | |
| Fukuda et al. | Fluorene bilayer for polymer organic light-emitting diode using efficient ionization method for atomized droplet | |
| JP3570832B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| JP2005216677A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JP3616850B2 (ja) | 電界発光素子の製造方法 | |
| KR100280961B1 (ko) | 안정성이향상된저전압구동유기발광소자 |