[go: up one dir, main page]

RU2177658C1 - Fluorescent device built around polymeric materials - Google Patents

Fluorescent device built around polymeric materials Download PDF

Info

Publication number
RU2177658C1
RU2177658C1 RU2000128619/09A RU2000128619A RU2177658C1 RU 2177658 C1 RU2177658 C1 RU 2177658C1 RU 2000128619/09 A RU2000128619/09 A RU 2000128619/09A RU 2000128619 A RU2000128619 A RU 2000128619A RU 2177658 C1 RU2177658 C1 RU 2177658C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
aluminum
fluorescent
injecting electrode
barium
Prior art date
Application number
RU2000128619/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Г. Борисов
А.А. Васенков
В.Г. Гнеденко
В.С. Корсаков
С.Н. Мазуренко
Л.А. Плавич
Н.С. Самсонов
Ю.И. Тишин
Н.Ф. Трутнев
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина
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 Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина filed Critical Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина
Priority to RU2000128619/09A priority Critical patent/RU2177658C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2177658C1 publication Critical patent/RU2177658C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

FIELD: electronic engineering; fluorescent screens, displays, and the like. SUBSTANCE: double-layer structure whose first layer is made of aluminum and boron alloy and second one, of pure aluminum is proposed to be used as electron injecting electrode in fluorescent device that has electron injecting electrode, polymeric active fluorescent layer, and hole injecting electrode. Such novelty provides for higher level of media injection in active fluorescent material layer at lower intensity of electric field and for higher time stability of cathode injection characteristics. EFFECT: enhanced brightness of device at low operating voltages. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к электролюминесцентным экранам, индикаторам и т.п. The invention relates to the field of electronic technology, in particular to electroluminescent screens, indicators, etc.

Известно электролюминесцентное устройство (ЭЛУ), имеющее в качестве люминесцентного слоя полисопряженный полимерный материал на основе алкоксипроизводных полифениленвинилена. При этом в качестве анода применяется прозрачный низкоомный слой на основе In2O3 - SnO2 (при содержании SnO2 -4... 10%), а в качестве катода кремний, либо пористый кремний, легированные щелочными или щелочноземельными металлами [1].It is known electroluminescent device (ELU), having as a luminescent layer a polyconjugated polymer material based on alkoxy derivatives of polyphenylene vinyl. In this case, a transparent low-resistance layer based on In 2 O 3 - SnO 2 (with a SnO 2 content of -4 ... 10%) is used as the anode, and silicon or porous silicon doped with alkali or alkaline earth metals is used as the cathode [1] .

К недостаткам такого устройства следует отнести тот факт, что его рабочая площадь ограничена размерами кремниевой подложки (максимально 150 мм по диагонали). The disadvantages of such a device include the fact that its working area is limited by the size of the silicon substrate (maximum 150 mm diagonally).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, состоящее из электронного инжектирующего электрода (катода), активного люминесцентного слоя и дырочного инжектирующего электрода (анода), в котором в качестве материала катода используются металлы: магний, кальций, сплавы: Al + Li, Mg + Ag, в качестве активного люминесцентного слоя - производные полифениленвинилена, а в качестве материала анода применяется золото или смешанный оксид индия и олова [2]. The closest in technical essence to the proposed device is a device consisting of an electronic injection electrode (cathode), an active luminescent layer and a hole injection electrode (anode), in which metals are used as cathode material: magnesium, calcium, alloys: Al + Li, Mg + Ag, derivatives of polyphenylene vinylylene are used as the active luminescent layer, and gold or mixed indium and tin oxide are used as the anode material [2].

К недостаткам такого устройства следует отнести низкую яркость излучения, высокие рабочие напряжения, низкий квантовый выход. Кроме того, срок службы известного устройства ограничен несколькими часами вследствие деградации поверхности химически активных металлов, связанного с их окислением, и соответствующего уменьшения тока инжекции. The disadvantages of such a device include low radiation brightness, high operating voltage, low quantum output. In addition, the service life of the known device is limited to several hours due to the degradation of the surface of reactive metals associated with their oxidation, and a corresponding decrease in the injection current.

Задачей настоящего изобретения является создание ЭЛУ, обладающего высокой яркостью при низких значениях рабочих напряжений. An object of the present invention is to provide an ELU having high brightness at low operating voltage values.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение уровня инжекции носителей в слой активного люминесцентного материала при меньшей напряженности электрического поля и повышение стабильности во времени инжекционных характеристик катода. The technical result of the present invention is to increase the level of injection of carriers into the layer of active luminescent material at a lower electric field strength and to increase the stability over time of the injection characteristics of the cathode.

Указанный технический результат достигается тем, что в ЭЛУ, состоящем из электронного инжектирующего электрода, активного люминесцентного слоя на основе поли(2-метокси-5-(2- этилгексилокси)-1,4-фениленвинилена (МЕГ-ПФВ) и дырочного инжектирующего электрода, в качестве электронного инжектирующего электрода использован двухслойный электрод, состоящий из тонкого слоя сплава алюминия и бария и второго, относительно толстого слоя чистого алюминия, а в качестве дырочного инжектирующего электрода - прозрачный слой смешанного оксида индия и олова. The specified technical result is achieved by the fact that in the ELU, which consists of an electronic injection electrode, an active luminescent layer based on poly (2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene (MEG-PFV) and a hole injection electrode, a two-layer electrode consisting of a thin layer of an aluminum and barium alloy and a second relatively thick layer of pure aluminum was used as an electronic injection electrode, and a transparent layer of mixed indium and tin oxide was used as a hole injection electrode .

Слой сплава алюминия с барием с высокой концентрацией последнего в нем обладает низкой работой выхода электронов, что приводит к значительному росту тока инжекции, а, следовательно - и яркости излучения при меньших рабочих напряжениях. Дополнительный слой алюминия защищает слой сплава от быстрого окисления и соответствующего уменьшения уровня инжекции. A layer of aluminum alloy with barium with a high concentration of the latter in it has a low electron work function, which leads to a significant increase in the injection current, and, consequently, the radiation brightness at lower operating voltages. An additional layer of aluminum protects the alloy layer from rapid oxidation and a corresponding decrease in the level of injection.

На чертеже показано электролюминесцентное устройство в разрезе. Электролюминесцентное устройство содержит стеклянную подложку 1, дырочный инжектирующий электрод 2, выполненный из смешанного оксида индия и олова, активный люминесцентный слой 3, сформированный из МЕГ - ПФВ, электронный инжектирующий электрод, состоящий из тонкого слоя сплава алюминия - бария 4 и относительно толстого слоя чистого алюминия 5. The drawing shows an electroluminescent device in section. The electroluminescent device contains a glass substrate 1, a hole injection electrode 2 made of mixed indium tin oxide, an active luminescent layer 3 formed of MEG - PFV, an electronic injection electrode consisting of a thin layer of aluminum-barium 4 alloy and a relatively thick layer of pure aluminum 5.

Устройство работает следующим образом: при подаче положительного электрического потенциала на дырочный инжектирующий электрод (2) относительно электронного инжектирующего электрода электроны из инжектирующего слоя сплава алюминия и бария (4) переходят на нижние свободные, а дырки из инжектирующего электрода (2) - на верхние занятые молекулярные орбитали полимерных молекул активного люминесцентного слоя (3). При движении в электрическом поле навстречу друг другу электрона и дырки, находящейся на одной молекуле полимера, происходит их радиационная рекомбинация с излучением кванта света с энергией, равной энергетическому расстоянию между верхней занятой и нижней свободной молекулярными орбиталями в молекуле полимера. The device operates as follows: when a positive electric potential is applied to the hole injection electrode (2) relative to the electronic injection electrode, the electrons from the injection layer of the aluminum and barium alloy (4) go to the lower free ones, and the holes from the injection electrode (2) go to the upper occupied molecular orbitals of polymer molecules of the active luminescent layer (3). When an electron and a hole located on the same polymer molecule move in an electric field towards each other, they undergo radiation recombination with the emission of a quantum of light with an energy equal to the energy distance between the upper occupied and lower free molecular orbitals in the polymer molecule.

Пример реализации устройства
На стеклянную подложку методом ВЧ магнетронного напыления наносится прозрачный электрод на основе смешанного оксида индия и олова толщиной 0,1 мкм.
Device implementation example
A transparent electrode based on a mixed indium and tin oxide with a thickness of 0.1 μm is applied to a glass substrate by RF magnetron sputtering.

Затем на полученную таким образом структуру методом центрифугирования из 0,3% раствора поли 2-метокси-5-(2-этил-гексилокси)-1,4- фениленвинилена на основе хлороформа и ксилола, взятых в объемном отношении 2:8, наносится тонкий слой электролюминесцентного полимера толщиной 0,05...0,1 мкм. После сушки при 100...110oC в течение 6 часов в динамическом вакууме (0,1 мм рт. ст. ) на поверхность люминесцентного слоя методом магнетронного напыления наносится тонкий, 30. . . 50 нм слой алюминия. После этого на поверхность алюминия электрохимическим методом наносится слой бария. Для этой цели в качестве электролита используют 0,1 - 0,5 моль/л раствор соответствующих солей, например бромида или перхлората бария в апротонных растворителях, например N, N-диметилформамиде. Процесс электрохимического нанесения бария осуществляют путем электролиза в электрохимической ячейке с платиновым анодом в гальваностатическом режиме при плотности тока 2 - 4 мА/см2 и отрицательном потенциале на алюминиевом слое в течение 5-10 минут. При этом происходит формирование сплава алюминия и бария с преобладанием в нем последнего. После этого, на поверхность сплава наносят относительно толстый (около 1 мкм) слой чистого алюминия.Then, on a structure thus obtained by centrifugation from a 0.3% solution of poly 2-methoxy-5- (2-ethyl-hexyloxy) -1,4-phenylenevinylene based on chloroform and xylene taken in a volume ratio of 2: 8, thin a layer of an electroluminescent polymer with a thickness of 0.05 ... 0.1 microns. After drying at 100 ... 110 o C for 6 hours in a dynamic vacuum (0.1 mm Hg), a thin, 30. is applied to the surface of the luminescent layer by magnetron sputtering. . 50 nm layer of aluminum. After that, a barium layer is deposited on the aluminum surface by an electrochemical method. For this purpose, a 0.1 - 0.5 mol / L solution of the corresponding salts, for example barium bromide or barium perchlorate in aprotic solvents, for example N, N-dimethylformamide, is used as an electrolyte. The process of electrochemical deposition of barium is carried out by electrolysis in an electrochemical cell with a platinum anode in the galvanostatic mode at a current density of 2-4 mA / cm 2 and a negative potential on the aluminum layer for 5-10 minutes. In this case, an alloy of aluminum and barium is formed with the predominance of the latter. After that, a relatively thick (about 1 μm) layer of pure aluminum is applied to the surface of the alloy.

Исследование по стандартной методике вольт-амперных характеристик изготовленных таким образом устройств и измерение яркости свечения на фотометре - яркометре показало, что плотность тока инжекции электронов при одинаковых рабочих напряжениях в несколько раз выше, а яркость - примерно в 2,5 раза больше, чем у прототипа (см. таблицу 1). A study using the standard method of the current-voltage characteristics of devices thus manufactured and measuring the brightness of the glow on a photometer - bright meter showed that the electron injection current density at the same operating voltages is several times higher and the brightness is about 2.5 times higher than that of the prototype (see table 1).

Литература
1. Грушко О.И., Корсаков B.С., Кустов В.Л., Шевелева Л.М., Борисов А.Г., Плавич Л.А., Красников Г.Я., Яковлев А.Г. Электролюминесцентное устройство и способ его изготовления. Патент РФ N 2126610 от 7.08.98.
Literature
1. Grushko O.I., Korsakov V.S., Kustov V.L., Sheveleva L.M., Borisov A.G., Plavich L.A., Krasnikov G.Ya., Yakovlev A.G. Electroluminescent device and method for its manufacture. RF patent N 2126610 from 08/07/98.

2. J.H. Buiroughes, D.W. Bradlay, A.R. Brown, R.N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, A.B. Holmes, Light-emitting diodes based on conjugated polymers, Nature, v.347, p. 539, 1990. 2. J.H. Buiroughes, D.W. Bradlay, A.R. Brown, R.N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, A.B. Holmes, Light-emitting diodes based on conjugated polymers, Nature, v. 347, p. 539, 1990.

Claims (1)

Электролюминесцентное устройство, состоящее из расположенных последовательно друг над другом на поверхности прозрачного диэлектрического основания слоев в виде электронного инжектирующего электрода, активного электролюминесцентного полимерного материала на основе производных полифениленвинилена и дырочного инжектирующего электрода на основе смешанного оксида индия и олова, отличающееся тем, что в качестве электронного инжектирующего электрода использована двухслойная структура, первый слой которой выполнен из сплава алюминия с барием, а второй - из чистого алюминия, причем содержание бария в сплаве составляет не менее 50% по массе. An electroluminescent device, consisting of layers arranged in series on top of a transparent dielectric base in the form of an electronic injection electrode, an active electroluminescent polymer material based on derivatives of polyphenylene vinyl and a hole injection electrode based on a mixed indium and tin oxide, characterized in that it is an electronic injection The electrode used is a two-layer structure, the first layer of which is made of an aluminum alloy with barium, and the second from pure aluminum, and the barium content in the alloy is at least 50% by weight.
RU2000128619/09A 2000-11-16 2000-11-16 Fluorescent device built around polymeric materials RU2177658C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000128619/09A RU2177658C1 (en) 2000-11-16 2000-11-16 Fluorescent device built around polymeric materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000128619/09A RU2177658C1 (en) 2000-11-16 2000-11-16 Fluorescent device built around polymeric materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2177658C1 true RU2177658C1 (en) 2001-12-27

Family

ID=20242208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000128619/09A RU2177658C1 (en) 2000-11-16 2000-11-16 Fluorescent device built around polymeric materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2177658C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2414018C2 (en) * 2005-12-19 2011-03-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Organic electroluminescent device
RU2507637C2 (en) * 2008-03-26 2014-02-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Light-emitting diode device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064206C1 (en) * 1991-12-26 1996-07-20 Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН Laser screen for cathode-ray tube and method for its manufacturing
RU2089051C1 (en) * 1995-10-26 1997-08-27 Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им.Ф.В.Лукина Electroluminescence device built around conducting polymers
DE19654378A1 (en) * 1996-12-24 1998-06-25 Mannesmann Vdo Ag Energising circuit for relay with at least one excitation coil operating at high temperature and high voltage e.g. for motor vehicle applications

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064206C1 (en) * 1991-12-26 1996-07-20 Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН Laser screen for cathode-ray tube and method for its manufacturing
RU2089051C1 (en) * 1995-10-26 1997-08-27 Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им.Ф.В.Лукина Electroluminescence device built around conducting polymers
DE19654378A1 (en) * 1996-12-24 1998-06-25 Mannesmann Vdo Ag Energising circuit for relay with at least one excitation coil operating at high temperature and high voltage e.g. for motor vehicle applications

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.H.BURROUGHES. D.W. BRADLAY и др. LIGHT - EMITTING DIODES BASED ON CONJUGATED POLUMERS, NATURE, v.347, p.539, 199 0. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2414018C2 (en) * 2005-12-19 2011-03-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Organic electroluminescent device
RU2507637C2 (en) * 2008-03-26 2014-02-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Light-emitting diode device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ma et al. Electroluminescence from triplet metal—ligand charge-transfer excited state of transition metal complexes
Rudmann et al. Single layer light-emitting devices with high efficiency and long lifetime based on tris (2, 2′ bipyridyl) ruthenium (II) hexafluorophosphate
Kim et al. Nature of non‐emissive black spots in polymer light‐emitting diodes by in‐situ micro‐raman spectroscopy
Birgerson et al. Conjugated polymer surfaces and interfaces: a mini-review and some new results
KR101184781B1 (en) Polythiophene formulations for improving organic light-emitting diodes
KR101473220B1 (en) Electroluminescent Devices Comprising Heteroatomic Regioregular Poly(3-substituted thiophenes)
KR102233863B1 (en) Transparent Layers of High Conductivity and High Efficiency in OLEDs and Process for Their Production
US8642720B2 (en) Photoelectric conversion element, method of manufacturing photoelectric conversion element and solar cell
Chang et al. Polymer solution light-emitting devices
Edwards et al. Photoluminescence and electroluminescence of new lanthanide-(methyoxybenzoyl) benzoate complexes
CN110010782B (en) Quantum dot light-emitting layer, preparation method thereof and quantum dot device
Jen et al. Efficient light-emitting diodes based on a binaphthalene-containing polymer
US20090050199A1 (en) Semiconducting polymer films with fixed electronic junctions
US6630793B2 (en) High efficiency solid state light-emitting device and method of generating light
Stephan et al. Blue-green light-emitting diodes and electrochemical cells based on a copolymer derived from fluorene
US20100096656A1 (en) Cationic conjugated polyelectrolyte electron injection layers altered with counter anions having oxidative properties
Cimrová et al. Blue Light‐Emitting Devices Based on Novel Polymer Blends
US6548836B1 (en) Solid state light-emitting device
Leprêtre et al. Light-emitting electrochemical cells based on ruthenium (II) using crown ether as solid electrolyte
RU2177658C1 (en) Fluorescent device built around polymeric materials
Zhu et al. Anionic conjugated polyelectrolyte–wetting properties with an emission layer and free ion migration when serving as a cathode interface layer in polymer light emitting diodes (PLEDs)
Bröms et al. Magnesium as electrode in polymer LEDs
Ding et al. Electrochemical and fluorescent properties of alternating copolymers of9, 9-dioctylfluorene and oxadiazole as blue electroluminescent and electrontransport materials
RU2123773C1 (en) Electroluminescent device and method of its fabrication
Bolink et al. Optimization of Polymer Blue‐Light‐Emitting Devices by Introducing a Hole‐Injection Layer Doped with the Molecular Nanomagnet [Mn12O12 (H2O) 4 (C6F5COO) 16]

Legal Events

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

Effective date: 20031117