Способ изготовления органического светоизлучающего диода


 

H01L51/50 - Приборы на твердом теле, предназначенные для выпрямления, усиления, генерирования или переключения или конденсаторы или резисторы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или поверхностным барьером; с использованием органических материалов в качестве активной части или с использованием комбинации органических материалов с другими материалами в качестве активной части; способы или устройства специально предназначенные для производства или обработки таких приборов или их частей (способы или устройства для обработки неорганических полупроводниковых тел, включающей в себя образование или обработку органических слоев на них H01L 21/00,H01L 21/312,H01L 21/47)
H01L33/00 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Владельцы патента RU 2528128:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (RU)

Использование: для изготовления органических светоизлучающих диодов. Сущность изобретения заключается в том, что светоизлучающий диод содержит прозрачную или частично прозрачную подложку с нанесенной на нее слоистой структурой, содержащей по меньшей мере один органический электролюминесцентный слой и транспортные подслои из органических веществ n- и p-типов проводимости, расположенных на границах электролюминесцентный слой - контактный слой. Органическая слоистая структура заключена между нижним катодом, на поверхности которого сформирована система микроострий, и верхним, анодом, выполненным из пленки ITO также со сформированной системой микроострий. Технический результат: обеспечение возможности повышения уровня и равномерности инжекции носителей, реализации изделия, отвечающего требованиям по яркости свечения и рабочим характеристикам, не усложняя технологию и обеспечение возможности использования легкодоступных металлов. 1 ил.

 

Изобретение относится к технологии изготовления органических светоизлучающих диодов (OLED) и может быть использовано при создании альтернативных источников освещения и OLED-дисплеев.

Известно органическое электролюминесцентное устройство [1], включающее в себя пакет органических слоев для генерации света, частично прозрачный верхний электрод и материал-основу с нанесенным на него проводящим подслоем металла в качестве нижнего электрода. Особенность рассматриваемого устройства заключается в том, что его большая площадь излучения обеспечивается набором большого количества фрагментов малой площади. Это обуславливает равномерное распределение яркости по всей площади излучающей поверхности, которое обеспечивает стабильные характеристики в течение срока службы.

Также известен способ изготовления органического светодиода [2] (ближайший аналог), включающий несущую основу, выполненную в виде стеклянной или пластмассовой подложки с размещенным на ней прозрачным слоем анода. На аноде расположен слой органического вещества с дырочной проводимостью (дырочно-транспортный слой), затем следуют органический излучающий (эмиссионный) слой, органический слой с электронной проводимостью (электронно-транспортный слой). Функцию электронно-транспортного слоя может одновременно выполнять эмиссионный слой. Поверх органических слоев расположен слой катода. Катод выполнен из композиционного материала, содержащего иттербий, допированный тулием или европием в количестве не менее 10%. Использование такого материала катода позволяет получить высокие технические характеристики прибора: напряжение включения составляет 4.3-4.6 В, рабочее напряжение при яркости 150 кд/м2, что соответствует яркости работающего монитора, 4.5-5.5 В, эффективность свечения - 2.21-3.41 лм/Вт.

Существенным недостатком данного способа является то, что катод выполнен из экзотических и дорогостоящих металлов, что, несомненно, увеличит стоимость итогового изделия и сложность технологии его формирования.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключаются в реализации изделия, отвечающего современным требованиям по яркости свечения и рабочим характеристикам, при этом не усложняя технологию его изготовления.

Поставленная задача решается за счет использования в качестве катода для органического светодиода композиции: алюминий плюс материал с низкой работой выхода (например, Ва, Cs, Mg или LiF) с системой микроострий на поверхности, обращенной к органическому материалу. Анод выполняется на основе пленки ITO также с сформированной методом литографии системой микроострий, обращенных в сторону слоя органического материала.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображен общий вид заявленного устройства.

Устройство содержит подложку 1, на которую последовательно наносятся следующие слои: катод 2 с системой микроострий на поверхности; органические транспортные и электролюминесцентный слои 3; верхний электрод 4, выполненный из оптически прозрачного для сгенерированного светового излучения 5 оксида In2O3.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При пропускании тока в прямом направлении в органическом электролюминесцентном слое 3 происходит рекомбинация электронов и дырок, инжектирующих соответственно из слоев 2 и 4, которая сопровождается излучением квантов света 5. Яркость свечения диода определяется величиной потока инжектированных электронов из катода и дырок из анода. Так как механизм инжекции обусловлен эмиссией Шоттки (надбарьерная эмиссия) и термоавтоэлектронной эмиссией, то для повышения уровня и равномерности инжекции необходимо иметь малую высоту барьера на границе электрод - органический люминофор и наличие сильного электрического поля. В связи с этим на одном или обоих электродах создается система микроострий с определенной геометрией.

Предлагаемый способ изготовления органического светоизлучающего диода может быть осуществлен следующим образом. Тонкопленочная система слоев органического светодиода наносится в вакууме на металлическую или диэлектрическую подложку (медь, стекло, сапфир), имеющую 13-14 класс обработки. Перед нанесением тонкопленочных элементов подложка тщательно очищается путем последовательной промывки в ультразвуковой ванне, в моющей хромовой смеси и в очищенной воде. В вакууме 10-5 мм рт.ст. при температуре подложки +300°С наносится слой алюминия толщиной 1500-2000 А методом термического испарения, затем слой металла с низкой работой выхода (Ва, Cs, Mg). Далее на поверхности нанесенного катода формируется упорядоченная система микроострий с помощью электронно-лучевой литографии. Расстояние между остриями 500 нм, плотность их размещения на поверхности 107-108 шт./см2. Пленки органических слоев наносятся методом центрифугирования, заключающимся в накапывании раствора органического вещества на вращающуюся подложку, в результате чего получается равномерная пленка заданной толщины, покрывающая всю подложку. Последним этапом является нанесение прозрачного электропроводящего слоя оксида индия, допированного оловом (ITO) толщиной 2500 А методом магнетронного распыления мишени.

Список использованных источников

1. Янг Э.В.А., Бернер Х.Ф. Органическое электролюминесцентное устройство. Патент РФ №2414018 на изобретение по заявке №2008129758/28 от 08.12.2006. Опубл. в БИ №7 от 10.03.2011.

2. Бочкарев М.Н., Каткова М.А., Ильичев В.А. Органический светоизлучающий диод. Патент РФ №2352028 на изобретение по заявке №2007143118/28 от 23.11.2007. Опубл. в БИ№10 от 10.04.2009.

Органический светоизлучающий диод, содержащий несущую основу, выполненную в виде металлической или диэлектрической подложки с нанесенными на нее металлическим катодом, транспортными и электролюминесцентным органическими слоями и прозрачным анодом, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня и равномерности инжекции носителей зарядов из электродов в транспортные и органические слои, на поверхностях электродов, обращенных к органическому материалу, с помощью электронно-лучевой литографии сформированы упорядоченные системы микроострий, расстояние между остриями 500 нм, плотность их размещения на поверхности 107-108 шт./см2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), содержащему систему слоев с подложкой (40) и поверх подложки (40) электродом (20) подложки, противоэлектродом (30) и набором электролюминесцентных слоев, по меньшей мере, с одним органическим электролюминесцентным слоем (50), расположенным между электродом (20) подложки и противоэлектродом (30), отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно оптическое прозрачное выводящее тело (71) обеспечено поверх электрода (20) подложки, чтобы увеличить вывод света, генерируемого, по меньшей мере, одним органическим электролюминесцентным слоем (50), по меньшей мере, частично покрывающим оптическое прозрачное выводящее тело (71).

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), которое содержит подложку (40), расположенный на этой подложке электрод (20) подложки, противоэлектрод (30) и пачку электролюминесцентного слоя с, по меньшей мере, одним органическим электролюминесцентным слоем (50), расположенным между упомянутым электродом (20) подложки и упомянутым противоэлектродом (30), средство (90) инкапсуляции, которое, по меньшей мере, инкапсулирует упомянутую пачку электролюминесцентного слоя, по меньшей мере, один разделитель (80, 80'), который разделяет, по меньшей мере, упомянутый противоэлектрод (30) на множество электрически разделенных сегментов (110, 110', 110") противоэлектрода, и находящееся под упомянутым разделителем (80, 80') электрически непроводящее защитное средство (70), которое расположено на упомянутом электроде (20) подложки, которое больше упомянутого разделителя (80, 80") и которое имеет форму, подходящую для предотвращения затенения края.

Изобретение относится к органическому светодиоду со свойствами стойкости к продольному изгибу. Способ производства структурированного органического светоизлучающего диода содержит этапы, на которых обеспечивают подложку, помещают на подложку набор слоев, причем набор слоев содержит, по меньшей мере, органический светоизлучающий слой, расположенный между катодным слоем и анодным слоем, и облучают выбранные части органического светоизлучающего слоя светом с длиной волны, лежащей в полосе поглощения органического светоизлучающего слоя, для обеспечения локально сниженных светоизлучающих свойств, образующих структуру.

Изобретение относится к способу обеспечения защитного, пассивирующего или герметизирующего слоя на органическом электронном устройстве или его компоненте путем осаждения слабо ускоренных частиц методом распыления пучка ионов или плазмы либо методом прямого осаждения пучка ионов или плазмы.

Изобретение относится к способу формирования рисунка электронного или фотонного материала на подложке, применению фторполимера в приготовлении снабженного рисунком электронного или фотонного материала на подложке, способу изготовления электронного прибора на подложке, а также к электронному или фотонному прибору.

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), содержащему подложку и сверху подложки электрод подложки, противоэлектрод и набор электролюминесцентных слоев по меньшей мере с одним органическим электролюминесцентным слоем (50), размещенным между электродом (20) подложки и противоэлектродом (30), и средство (90) герметизации, герметизирующее по меньшей мере набор электролюминесцентных слоев, причем электролюминесцентное устройство (10) содержит по меньшей мере одно контактное средство (60) для электрического контакта противоэлектрода (30) с источником электропитания.

Изобретение относится к технологиям изготовления приборов, содержащих фотоэлементы, используемые в качестве преобразователей световой энергии. Согласно изобретению способ изготовления твердотельного фотоэлемента на основе фталоцианинов для преобразования световой энергии в электрическую включает нанесение на подложку из неорганического полупроводника n-типа органического полимера с полупроводниковыми свойствами и размещение их между двумя электродами, при этом в качестве органического полимера используют антрацианин меди (р-CuAc) или антрацианин цинка (p-ZnAc), который наносят в вакууме слоем толщиной 15-20 нм на подложку из арсенида галлия (nGaAs).

Изобретение относится к сопряженным полимерам, содержащим бензо-бис(силолотиофеновые) звенья или их производные, к способам их получения, и к применению полимеров в органических электронных (ОЕ) устройствах, и к ОЕ устройствам, содержащим полимеры.

Изобретение относится к органическому соединению формулы (1), в которой каждый из R1 - R16 независимо выбран из атома водорода, метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, вторбутила, третбутила, октила, 1-адамантила, 2-адамантила, незамещенной фенильной группы, фенильной группы, замещенной алкильной группой, и незамещенной бифенильной группы.

Изобретение относится к полупроводниковым нитридным наногетероструктурам и может быть использовано для изготовления светодиодов ультрафиолетового диапазона с длинами волн в диапазоне 260-380 нм.

Изобретение относится к люминесцентному преобразователю (10, 12) для усиленного люминофором источника (100, 102, 104) света. Люминесцентный преобразователь содержит первый люминесцентный материал (20), выполненный с возможностью поглощения по меньшей мере части возбуждающего света (hv0), эмитируемого излучателем (40, 42) света усиленного люминофором источника света, и преобразования по меньшей мере части поглощенного возбуждающего света в первый эмитируемый свет (hv1), содержащий длину волны большей величины по сравнению с возбуждающим светом.

Изобретение относится к люминесцентным материалам - конвертерам вакуумного ультрафиолетового излучения в излучение видимого диапазона, выполненным в виде аморфной пленки оксида кремния SiOX на кремниевой подложке, предназначенным для создания функциональных элементов фотонных приборов нового поколения, а также для контроля жесткого ультрафиолетового излучения в вакуумных технологических процессах.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является достижение однородности излучаемого света и повышение эффективности освещения.

Группа изобретений относится к светоизлучающему устройству (2), содержащему источник (10) первичного света, светопреобразующую среду (14) и оптическую структуру (16). Источник первичного света располагается на подложке (11).

Группа изобретений может быть использована в индикаторах, осветительных приборах, дисплеях, источниках света для подсветки жидкокристаллических дисплеев. Светоизлучающее устройство согласно изобретению содержит основание и электропроводящие компоненты, размещенные на основании, светоизлучающий элемент, имеющий полупроводниковый слой и прозрачную подложку; отражающий компонент, не покрывающий по меньшей мере часть боковых поверхностей и верхнюю поверхность прозрачной подложки и покрывающий боковые поверхности полупроводникового слоя; и светопропускающий компонент, покрывающий часть прозрачной подложки, не покрытую отражающим компонентом при этом светоизлучающий элемент закреплен на электропроводящих компонентах, причем на поверхности этих электропроводящих компонентов, по меньшей мере часть поверхности электропроводящих компонентов, на которой не закреплен светоизлучающий элемент, покрыта изолирующим заполнителем толщиной в 5 мкм или больше, который является отражающим компонентом, а светопропускающий компонент покрывает светоизлучающий элемент.

Изобретение относится к области светотехники и касается устройства для управления цветностью светового потока белого светодиода. Устройство включает в себя светодиод белого свечения, прозрачную подложку, воздушную среду между белым светодиодом и подложкой, а также светорассеиватель.

Изобретение относится к осветительному устройству на белых светодиодах. Устройство включает синие, фиолетовые или ультрафиолетовые светодиодные чипы и люминесцентное покрытие, использующее люминесцентный материал.

Светоизлучающее устройство включает в себя светоизлучающий диод и люминесцентные вещества, расположенные вокруг светоизлучающего диода, чтобы поглощать по меньшей мере часть света, излучаемого светоизлучающим диодом, и излучать свет с отличной от поглощенного света длиной волны.

Изобретение относится к полупроводниковым источникам света. Согласно изобретению предложен способ производства структур светоизлучающих диодов (СИД) на одной пластине, включающий в себя: формирование пластины устройства с матрицами СИД; разъединение матриц СИД на пластине устройства; разделение матриц СИД с целью создания промежутков между матрицами СИД; нанесение по существу непрерывного отражающего покрытия на поверхность матриц СИД и в промежутках между матрицами СИД; удаление первых частей отражающего покрытия с поверхности матриц СИД; и разлом или отделение отражающего покрытия в промежутках между матрицами СИД, при этом вторые части отражающего покрытия остаются на боковых сторонах матриц СИД, чтобы регулировать краевое излучение.

Изобретение относится к светодиодному модулю. Технический результат - разработка состоящего из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов светодиодного модуля, в котором выход из строя отдельных светодиодов не виден снаружи благодаря «вводу» излучаемого пассивным светодиодом светового потока в элемент ввода светового излучения вышедшего из строя светодиода. Достигается тем, что в модуле, состоящем из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов, которые имеют соответственно так называемую укладку с линзой, которыми соответствующий светодиод выступает из плоскости печатной платы, причем светодиоды связаны соответственно с элементом ввода светового излучения световодного тела и посредством соответственно соотнесенного элемента ввода светового излучения соответствующий световой поток соотнесенных светодиодов излучается наружу из светодиодного модуля. Для достижения однородного внешнего вида на печатной плате для светодиодов предусмотрен по меньшей мере один пассивный светодиод, который выполнен с возможностью активации при выходе из строя одного из светодиодов. Испускаемый этими пассивными светодиодами световой поток проникает в элемент ввода светового излучения соответствующего светодиода и посредством элемента ввода светового излучения излучается наружу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх