[go: up one dir, main page]

RU2532565C2 - Многослойное электролюминесцентное устройство - Google Patents

Многослойное электролюминесцентное устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2532565C2
RU2532565C2 RU2013100464/05A RU2013100464A RU2532565C2 RU 2532565 C2 RU2532565 C2 RU 2532565C2 RU 2013100464/05 A RU2013100464/05 A RU 2013100464/05A RU 2013100464 A RU2013100464 A RU 2013100464A RU 2532565 C2 RU2532565 C2 RU 2532565C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
hole
bis
electron
electroluminescent
Prior art date
Application number
RU2013100464/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013100464A (ru
Inventor
Анатолий Сергеевич Бурлов
Евгений Иванович Мальцев
Артем Владимирович Дмитриев
Дмитрий Александрович Лыпенко
Сергей Игоревич Позин
Анатолий Вениаминович Ванников
Дмитрий Александрович Гарновский
Юрий Владимирович Кощиенко
Анатолий Викторович Метелица
Аслан Юсупович Цивадзе
Владимир Исаакович Минкин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина Российской Академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина Российской Академии наук filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2013100464/05A priority Critical patent/RU2532565C2/ru
Publication of RU2013100464A publication Critical patent/RU2013100464A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2532565C2 publication Critical patent/RU2532565C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электролюминесцентных устройств - органических светоизлучающих диодов, применяемых в качестве эффективных и высокоэкономичных твердотельных источников освещения. Электролюминесцентное устройство включает дырочно-инжектирующий слой, дырочно-транспортный слой, активный люминесцентный слой на основе электролюминесцентного соединения бис[2-(2'-тозиламинофенил) бензоксазолато]цинка(2+) формулы I, дырочно-блокирующий слой, электронно-транспортный слой, электронно-инжектирующий слой и электронный блокирующий слой с использованием в качестве него N,N´-бис(3-метилфенил)-N,N´би(фенил)-9,9-спиробифлюорена. Изобретение обеспечивает повышение яркости зеленого излучения электролюминесцентных устройств по известному уровню с люминесцентным слоем на основе хелатных комплексов цинка с производными салицилового альдегида с различными аминами. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к области создания электролюминесцентных устройств - органических светоизлучающих диодов, известных как ОСИД или OLED - Organic Light Emitting Diodes, - которые используются в качестве эффективных и высокоэкономичных твердотельным источников освещения нового поколения.
Известно электролюминесцентное устройство на основе комплекса цинка и производного N,N1-бис(2-гидроксибензилиден)-1,2-фенилендиамина, содержащее электроноинжектирующий слой, дырочно-инжектирующий слой и активный люминесцентный слой на основе вышеприведенного хелатного комплекса цинка (патент РФ №2140956, C09K 11/06, 1999 г.). Устройство излучает в зеленой области, обладает яркостью 480 кД/м2 при напряжении 11,8 В и плотности тока 26 мА/см2, что соответствует энергопотреблению 6,4 Вт/кД.
Известно электролюминесцентное устройство, где в качестве электролюминесцентного слоя используется комплекс цинка с лигандами на основе производных 8-аминохинолина, содержащее электроноинжектирующий слой, дырочно-транспортный слой, дырочно-инжектирующий слой и активный люминесцентный слой на основе вышеприведенного хелатного комплекса цинка (патент РФ №2310676, C09K 11/06, 2006 г.). Устройство излучает в сине-зеленой области, обладает яркостью 140 кД/м2 при напряжении 19 В и плотности тока 1,5 мА/см2 (эффективность 9 кД/А).
В патенте РФ №2265040 (МПК C09K 11/06, 2005 г.) описывается электролюминесцентный материал, состоящий из электронного инжектирующего слоя, активного люминесцентного слоя на основе хелатного комплекса металла, дырочно-транспортного слоя и дырочного инжектирующего слоя. В качестве люминесцентного вещества содержит один из оксихинолятных металлокомплексов 8-гидрокси-2-метоксихинолинат цинка или 8-гидрокси-2-метилхинолинат цинка. Электролюминесцентный материал с излучением в зеленой области спектра с повышенной термостабильностью со следующими параметрами: яркость 140 кД/м2 достигается при напряжении 16 В и плотности тока 24 мА/см2 (эффективность 4 кД/А).
Наиболее близким по выполнению является электролюминесцентное устройство, включающее дырочно-инжектирующий слой (CuPc), дырочно-транспортный слой (2-TNATA), активный люминесцентный слой на основе электролюминесцентного вещества бис[2-(2'-тозиламинофенил) бензоксазолато]цинка(2+) формулы I

http://www.fips.ru/rupatimage/0/2000000/2400000/2400000/2408000/2408648-5.gif" \o "4 Kb" \t "_blank
Figure 00000001

дырочно-блокирующий слой (BCP), электронно-транспортный слой (Bphen), электронно-инжектирующий слой(LiF). Такое ЭЛУ, излучает в зеленой области спектра и обладает яркостью 460 кД/м2 при напряжении 8 В и токе 30 мА/см2, что соответствует световой эффективности 0.67 Lm/W (патент РФ № 2408648, С09К 11/06, 2011 г.).
Задачей изобретения является расширение электролюминесцентных устройств с высокими рабочими характеристиками, излучающих в зеленой области спектра.
Техническим результатом является повышение яркости зеленого излучения электролюминесцентных устройств с люминесцентным слоем на основе хелатных комплексов цинка с производных салицилового альдегида с различными аминами.
Технический результат достигается электролюминесцентным устройством, включающем дырочно-инжектирующий слой (например, CuPc), дырочно-транспортный слой (например, 2-TNATA), активный люминесцентный слой на основе электролюминесцентного вещества бис[2-(2′-тозиламинофенил)бензоксазолато]цинка(2+) общей формулы I, дырочно-блокирующий слой (например, BCP), электронно-транспортный слой (например, Bphen), электронно-инжектирующий слой (например, LiF) и электронный блокирующий слой с использованием в качестве него N,N′-бис(3-метилфенил)-N,N′би(фенил)-9,9-спиробифлюорена (spiro-TPD).
Отличием устройства от прототипа является наличие электронного блокирующего слоя и использование в качестве него N,N′-бис(3-метилфенил)-N,N′би(фенил)-9,9-спиробифлюорена (spiro-TPD).
Изобретение удовлетворяет критерию изобретательского уровня, так как не известно повышение яркости излучения электролюминесцентного устройства при введении в него дополнительно электронного блокирующего слоя, в том числе, на основе spiro-TPD.
Синтез соединения I описан в патенте РФ №2408648.
На фиг.1 представлена общая схема электролюминесцентного устройства в продольном разрезе. В качестве твердой прозрачной подложки (1) используют выпускаемую промышленностью стеклянную подложку с нанесенным на нее прозрачным токопроводящим слоем из оксида индия, допированного оловом, являющимся анодом (2), к которому подсоединен металлический контакт (3). Далее последовательно методом термического вакуумного испарения наносят слой инжектирующий дырки из фталоцианина меди (CuPc) (4), дырочный транспортный слой (2-TNATA) (5), электроно-блокирующий слой из N,N′-бис(3-метилфенил)-N,N′би(фенил)-9,9-спиробифлюорен (spiro-TPD) (6), светоизлучающий слой из бис[2-(2′-тозиламинофенил)бензоксазолато]цинк(II) (формула I) (7), дырочно-блокирующий слой из 2,9-диметил-4,7-дифенил-1,10-фенантролина (BCP) (8), электронный транспортный слой (4,7-дифенил-1,10-фенантролина) (BPhen) 9, электронный инжектирующий слой фторида лития (LiF) (10) и алюминиевый катод (11). Разделительная дорожка (12) на электродном покрытии из оксида индия, допированного оловом, делит прозрачный проводящий слой на анодную (2) и катодную зоны. Катодная зона одновременно являлась токопроводом к катоду (13) и имеет металлический контакт (14). Толщины слоев при изготовлении методом термического вакуумного испарения строго контролируют.
В таблице 1 указан химический состав ниже приведенных веществ, а также толщина функциональных слоев устройства с использованием общепринятой в литературе аббревиатуры соединений:
Phthalocyanine Copper complex (CuPc), ALDRICH, CAS 147-148
4,4′,4′′-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)triphenylamine (2-TNATA)
KINTEC, lot: KZ88BuOMEEO, sales@kintec.hk
Spiro-TPD - N,N′-бис(3-метилфенил)-N,N′би(фенил)-9,9-спиробифлюорен SIGMA - ALDRICH, CAS 123847-85-8, CAS №189363-47-1
2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanhroline (BCP) KINTEC, lot: KZ86BUOHRYO, sales@kintec.hk
4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen) KINTEC, lot: KZ88BuOMEEO, sales@kintec.hk
LiF ALDRICH, CAS: 7789-24-4
Таблица 1
№ п.п. Наименование Количество
1 Стеклянная пластина 1
2 Анод: ITO - In2O3:SnO2 1
3 Металлический контакт к аноду 1
4 Дырочный инжекционный слой: CuPc (фталоцианин меди), толщина слоя 3 нм 1
5 Дырочный транспортный слой: 2-TNATA (4,4´,4”-три(2- нафтилфенил-фениламино)-трифениламин),
толщина слоя 40 нм
1
6 Электронный блокирующий слой: spiro-TPD (N, N´-би(фенил)-9,9- спиробифлюорен), толщина слоя 6 нм 1
7 Активный люминесцентный слой: бис[2-(2'-тозиламино-фенил)бензоксазолато]цинк(II), толщина слоя 25 нм 1
8 Дырочный блокирующий слой: BCP (2,9-диметил-4,7-дифенил-1,10-фенантролин), толщина слоя 7 нм 1
9 Электронный транспортный слой: BPhen (4,7-дифенил-1,10-фенантролин), толщина слоя 28 нм 1
10 Электронный инжекционный слой: LiF, толщина слоя 1.0 нм 1
11 Катод: Al (100 нм) 1
12 Разделительная дорожка 1
13 Токопровод к катоду 1
14 Металлический контакт к катоду 1
Перед использованием вещество подвергаются многократной очистке путём переосаждения. Формирование многослойной структур ОСИД и измерение рабочих характеристик проводят в инертной атмосфере Ar в отсутствие контакта с атмосферой. Слои наносят методом термического вакуумного испарения.
При подаче напряжения на анод (2) и катод (11) из них в соседние проводящие слои инжектируются соответственно дырки и электроны, которые движутся навстречу друг другу. В светоизлучающем слое (7) происходит рекомбинация этих зарядов, что вызывает эффект электролюминесценции (излучение света). Блокирующие слои (6) и (8) обеспечивают накопление электронов и дырок в слое (7), повышая тем самым эффективность рекомбинации зарядов, т.е. интенсивность излучения.
На фиг. 1 показана структура изготовленного ОСИД на основе комплекса цинка с зелёным светом излучения.
Полученные спектры фото- и электролюминесценции (ЭЛ) показаны на фигурах 2 и 3.
Установлено, что в диапазоне длин волн от 500 до 750 нм при указанной толщине слоев яркость излучения полученного ОСИД составляет 2500 кд/м2 при приложенном потенциале 10 В. Пороговое напряжение составляет 3.2 В. Координаты цветности излучения - (x=0.373; y=0.463).
Таким образом, электролюминесцентные устройства на основе люминесцентного соединения с формулой I с использованием электронного блокирующего слоя на основе N,N′-бис(3метилфенил)-N,N′би(фенил)-9,9-спиробифлюорена (spiro-TPD) демонстрируют высокие рабочие характеристики, превышающие характеристику яркости прототипа в 5 раз, что позволяет использовать его в качестве излучающего органического материала в источниках освещения с зеленым светом.
Этим подтверждается достижение технического результата по сравнению с известным техническим решением, а также расширение ассортимента ОСИД.

Claims (1)

  1. Электролюминесцентное устройство, включающее дырочно-инжектирующий слой, дырочно-транспортный слой, активный люминесцентный слой на основе электролюминесцентного соединения бис[2-(2'-тозиламинофенил) бензоксазолато]цинка(2+) формулы I,
    Figure 00000002

    I
    дырочно-блокирующий слой, электронно-транспортный слой, электронно-инжектирующий слой и электронный блокирующий слой с использованием в качестве него N,N´-бис(3-метилфенил)-N,N´би(фенил)-9,9-спиробифлюорена.
RU2013100464/05A 2013-01-09 2013-01-09 Многослойное электролюминесцентное устройство RU2532565C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100464/05A RU2532565C2 (ru) 2013-01-09 2013-01-09 Многослойное электролюминесцентное устройство

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100464/05A RU2532565C2 (ru) 2013-01-09 2013-01-09 Многослойное электролюминесцентное устройство

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013100464A RU2013100464A (ru) 2014-07-20
RU2532565C2 true RU2532565C2 (ru) 2014-11-10

Family

ID=51214972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013100464/05A RU2532565C2 (ru) 2013-01-09 2013-01-09 Многослойное электролюминесцентное устройство

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532565C2 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2408648C1 (ru) * 2009-07-27 2011-01-10 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Электролюминесцентное устройство
RU2419648C2 (ru) * 2005-05-20 2011-05-27 Мерк Патент Гмбх Соединения для органических электронных устройств
WO2011157779A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Basf Se Organic electronic devices comprising a layer of a pyridine compound and a 8-hydroxyquinolinolato earth alkaline metal, or alkali metal complex
US20120095222A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-19 Basf Se Phenanthro[9, 10-b]furans for electronic applications
RU2449511C2 (ru) * 2006-08-14 2012-04-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Электролюминесцентное устройство, имеющее точку переменного цвета
RU2011110114A (ru) * 2008-08-18 2012-09-27 Мерк Патент ГмбХ (DE) Индаценодитиофеновые и индаценодиселенофеновые полимеры и их применение в качестве органических полупроводников
RU2011115195A (ru) * 2008-09-19 2012-10-27 Шарп Кабусики Кайся (Jp) Сформированная в виде тонокой пленки подложка, органическое электролюминесцентное устройство отображения, подложка цветного фильтра и способ изготовления сформированной в виде тонкой пленки подложки

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2419648C2 (ru) * 2005-05-20 2011-05-27 Мерк Патент Гмбх Соединения для органических электронных устройств
RU2449511C2 (ru) * 2006-08-14 2012-04-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Электролюминесцентное устройство, имеющее точку переменного цвета
RU2011110114A (ru) * 2008-08-18 2012-09-27 Мерк Патент ГмбХ (DE) Индаценодитиофеновые и индаценодиселенофеновые полимеры и их применение в качестве органических полупроводников
RU2011115195A (ru) * 2008-09-19 2012-10-27 Шарп Кабусики Кайся (Jp) Сформированная в виде тонокой пленки подложка, органическое электролюминесцентное устройство отображения, подложка цветного фильтра и способ изготовления сформированной в виде тонкой пленки подложки
RU2408648C1 (ru) * 2009-07-27 2011-01-10 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Электролюминесцентное устройство
WO2011157779A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Basf Se Organic electronic devices comprising a layer of a pyridine compound and a 8-hydroxyquinolinolato earth alkaline metal, or alkali metal complex
US20120095222A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-19 Basf Se Phenanthro[9, 10-b]furans for electronic applications

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013100464A (ru) 2014-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102761523B1 (ko) 청색광 발광 유기 전자 발광 소자
KR102747375B1 (ko) 유기 발광 다이오드(oled)용 매트릭스 화합물 혼합물을 포함하는 전자 수송층
KR101745109B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102255816B1 (ko) 발광 소자
TWI495707B (zh) 有機發光二極體及其製造方法
US8969854B2 (en) Light-emitting layer and light-emitting element
KR102053443B1 (ko) 유기전계발광소자
TWI479947B (zh) 有機發光裝置及其製造方法
JP5639181B2 (ja) 有機発光装置及びこれを用いた光源装置
KR102354236B1 (ko) 상이한 리튬 화합물들 및 금속 원소를 포함하는 전자 수송층 스택을 포함하는 유기 발광 다이오드
KR20110052688A (ko) 다층 인광성 유기 발광 소자의 제조 방법 및 이의 제품
JP2012186467A (ja) 発光体、発光層、発光素子および発光装置
US20120037888A1 (en) Radiation Emitting Device
KR20180127936A (ko) 유기 전계발광 디바이스
JP2013540363A (ja) 有機エレクトロルミネッセント素子
KR20230004492A (ko) 녹색 광을 방출하는 유기 전계 발광 소자
KR20150077587A (ko) 유기 전계 발광 소자
KR102418480B1 (ko) 유기 발광소자
KR101999709B1 (ko) 유기 발광 소자
KR101536569B1 (ko) 재결합 영역의 공간적 제어를 통해 개선된 효율을 가지는 청색 인광 유기발광 다이오드
Lee et al. Improved Performance of White Phosphorescent Organic Light‐Emitting Diodes through a Mixed‐Host Structure
RU2532565C2 (ru) Многослойное электролюминесцентное устройство
RU2518893C1 (ru) Бис[2-(n-тозиламино)бензилиден-4'-диметиламинофенилиминато]цинка(ii) и электролюминесцентное устройство на его основе
RU2551675C2 (ru) Электролюминесцентное устройство
KR101763712B1 (ko) 전자 끌개기를 포함하는 전자전달 화합물 및 이를 채용한 유기발광 소자