Органический светоизлучающий диод



Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод
Органический светоизлучающий диод

 

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)

Владельцы патента RU 2548603:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") (RU)

Использование: для создания дисплеев, включая дисплеи объемного изображения, и в оптических приемно-передающих устройствах. Сущность изобретения заключается в том, что органический светоизлучающий диод включает несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов, слоя транспортировки электронов, анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых цилиндров, соосно вставленных друг в друга. Технический результат: обеспечение возможности расширения информационных и функциональных возможностей органического светоизлучающего диода, а также повышения его эффективности. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к области приборов на твердом теле с использованием органических материалов в качестве активной части, в частности к многослойным органическим светоизлучающим диодам, изготовленным по OLED-технологии, и может быть использовано при создании дисплеев нового поколения, включая дисплеи объемного изображения, а также в оптических приемо-передающих устройствах.

Известен органический светоизлучающий диод, который содержит несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки с размещенным на ней прозрачным слоем анода, на котором расположен излучающий слой, выполненный на основе органических соединений, содержащий по меньшей мере один материал, выбранный согласно способности генерировать любой основной или промежуточный цвет, а поверх излучающего слоя расположен металлический катод (RU 2352028, МПК H01L 51/50, 10.04.2009).

Недостатком данного светодиода является светоизлучение, направленное только в одну сторону, что ограничивает его информационные и функциональные возможности, например при использовании в устройствах отображения видеоинформации, обеспечивающих возможность обзора наблюдаемого объекта с разных сторон.

Известны органические светоизлучающие диоды, изготовленные по TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) - технологии, позволяющей создавать прозрачные (Transparent) дисплеи. В таких устройствах прозрачность экрана достигается при использовании прозрачных органических элементов и материалов для изготовления электродов (К. Староверов. Технология OLED: История, состояние, перспективы. Новости электроники №4, 2005, с.8-11). Кроме того, направление излучения света в таких светоизлучающих диодах может быть не только вверх или вниз, но и в оба направления. Недостатком данного светодиода, как и вышеупомянутого, следует считать его неспособность излучать свет в разные стороны.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является органический светоизлучающий диод, содержащий набор органических слоев, помещенных между двумя электродами (прозрачным анодом и светоотражательным катодом), осажденными на стеклянной подложке (RU 2408957, МПК H01L 51/50, опубл. 10.01.2011). Со стороны анода органический слой имеет прозрачную транспортную зону транспортировки дырок, затем эмиссионную зону, где происходит процесс светоизлучения в результате рекомбинации дырок и электронов и, наконец, электронную транспортную зону.

Недостатком данного светодиода является светоизлучение направленное только в одну сторону, что ограничивает его информационные и функциональные возможности.

Задача предлагаемого изобретения состоит в создании тонкопленочного органического объемного светоизлучающего диода с круговым многосегментным RGB излучением, обеспечивающего возможность создания устройств формирования объемных изображений и передающих устройств оптического диапазона.

Технический результат состоит в расширении информационных и функциональных возможностей органического светоизлучающего диода, а также повышении его эффективности.

Технический результат достигается тем, что в органическом светоизлучающем диоде, включающем несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов, слоя транспортировки электронов, согласно изобретению, анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых цилиндров соосно вставленных друг в друга.

Причем катод может быть выполнен как из светоотражающего, так и из прозрачного материала.

Органические слои и слой анода могут быть разделены по окружности с возможностью создания n светоизлучающих RiGiBi сегментов при общем катоде, где i - целые числа от 1 до n.

Возможно введение в полость катода микросхемы управления излучением, соответствующие контакты которой соединены с контактами анодов всех сегментов и общего катода.

На фиг.1 показана в разрезе упрощенная конструкция предложенного органического светоизлучающего диода.

На фиг.2 изображены слои анода, катода и органических веществ, выполненных в виде полых цилиндров.

На фиг.3 показан вид сверху органического светоизлучающего диода в разрезе, содержащего размещенные по окружности светоизлучающие RGB сегменты.

На фиг.4 представлена упрощенная конструкция одного светоизлучающего сегмента.

На фиг.5 показана в разрезе упрощенная конструкция светоизлучающего диода, содержащего в полости катода микросхему управления.

На фиг.6 представлена электрическая схема светоизлучающего диода, содержащего в полости катода микросхему управления.

На фиг.7 показано светоизлучение диода (а) в одном и (б) в нескольких направлениях.

На фиг.8 показан режим работы диода при одновременном подключении всех сегментов.

На фиг.9 (а), (б), (в) показан режим строчной круговой развертки изображения и механизм поворота (сдвига) изображения вокруг оси за счет выбора первого сегмента строчной развертки изображения.

Выполнение анода, катода и органических слоев светоизлучающего диода в виде полых цилиндров, вставленных соосно друг в друга, а также разделение органических слоев и слоя анода по окружности для создания заданного количества светоизлучающих RGB сегментов, обеспечивает возможность создания устройств формирования объемных изображений и передающих устройств оптического диапазона, что, в целом, способствует расширению его информационных и функциональных характеристик.

Введение в полость катода светоизлучающего диода микросхемы управления снижает потери сигналов подаваемых на электроды диода за счет уменьшения длины проводников, а также обеспечивает компактность подобного устройства, что, в целом, способствует повышению его эффективности.

В общем виде заявленный органический светоизлучающий диод 1, конструкция которого в различных ракурсах представлена на фиг.1-4, содержит несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки 2, внутри которой герметично установлены прозрачный анод 3 и катод 4, между которыми размещен набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя 5 транспортировки дырок, эмиссионного слоя 6 светового излучения и слоя 7 транспортировки электронов. Причем анод 3, катод 4 и слои органических веществ выполнены в виде полых цилиндров, соосно вставленных друг в друга (на фиг.2 не показано), а именно в полость 8 анода 3 установлен прозрачный цилиндрический слой 5 транспортировки дырок, в полость 9 слоя 5 транспортировки дырок установлен цилиндрический эмиссионный слой 6 светового излучения, в полость 10 эмиссионного слоя 6 установлен цилиндрический слой 7 транспортировки электронов, в полость 11 слоя 7 транспортировки электронов установлен цилиндрический катод 4 с полостью 12. На фиг.1 и фиг.2 также показаны выводы 13 и 14 анода 3 и катода 4, соответственно.

В полости 12 катода 4 светоизлучающего диода 1 может быть размещена микросхема управления излучением 15 (фиг.5), содержащая вход видео 16, вход управления коммутацией 17 видеосигнала, выходы 18, которых подключены к соответствующим анодам сегментов диода 1 (фиг.6).

В качестве материалов для светоотражающего могут быть использованы Li-Al или Mg-Ag, для светопропускающего слоя - прозрачная пленка ITO (In2O3). В качестве эмиссионного слоя можно использовать соединения скандия с гетероциклическими лигандами.

В общем случае работа органического светоизлучающего диода 1 заключается в следующем. При подаче напряжения минусом к катоду 4, а плюсом к аноду 3 или к соответствующим анодам сегментов (фиг.6) из них инжектируются соответственно электроны и дырки, т.е. отрицательные и положительные заряды, которые через транспортные слои 7 и 5, соответственно электронов и дырок, поступают в эмиссионный слой 6 или соответствующие эмиссионные слои сегментов. Со стороны анода 3 (анодов сегментов) в эмиссионном слое 6 или эмиссионных слоях сегментов происходит рекомбинация этих зарядов, что вызывает эффект электролюминесценции (излучение света) определенной длины волны.

Так как предлагаемый органический светоизлучающий диод 1 содержит светоизлучающие сегменты, расположенные по окружности в последовательности R1 G1 B1 R2 G2 B2 Rn Gn Bn (фиг.3), то его работа включает в себя следующие режимы светоизлучения:

- светоизлучение в одном или в нескольких направлениях (фиг.7а - светоизлучение в одном направлении, фиг.7б - светоизлучение в нескольких направлениях);

- одновременное круговое светоизлучение всех сегментов (фиг.8), что обеспечивает круговое одновременное светоизлучение как одного цвета, так и разных цветов;

- светоизлучение в виде строчной круговой развертки изображения, когда данный диод можно представить в виде мини-дисплея, содержащего только одну строку строчной развертки (фиг.9а);

- поворота (сдвига) изображения вокруг оси за счет выбора первого сегмента строчной развертки изображения (фиг.9б,в).

Реализация соответствующих режимов работы предлагаемого органического светоизлучающего диода можно осуществить с помощью электрической схемы приведенной на фиг.6.

Светоизлучение в одном направлении осуществляется при подаче видеосигнала (положительного напряжения на один из анодов).

Светоизлучение в нескольких направлениях осуществляется при подаче видеосигнала (соответствующих положительных напряжений на соответствующие аноды).

Одновременное круговое светоизлучение всех сегментов обеспечивается одновременной подачей соответствующих положительных напряжений на аноды всех сегментов.

Круговое светоизлучение можно осуществить также с помощью строчной развертки, если представить светоизлучающие сегменты, расположенные по окружности в следующей последовательности R1 G1 B1 R2 G2 B2 … Rn Gn Bn.

Последовательно подавая соответствующие положительные напряжения на аноды сегментов R1 G1 B1 R2 G2 B2 … Rn Gn Bn, можно получить развертку изображения одной строки.

В зависимости от выбора первого сегмента строчной развертки изображения относительно точки наблюдения можно осуществить поворот (сдвиг) изображения.

1. Органический светоизлучающий диод, включающий несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов, слоя транспортировки электронов, отличающийся тем, что анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых цилиндров, соосно вставленных друг в друга.

2. Органический светоизлучающий диод по п.1, отличающийся тем, что катод выполнен из прозрачного материала.

3. Органический светоизлучающий диод по п.1, отличающийся тем, что органические слои и слой анода разделены по окружности на заданное количество светоизлучающих RGB сегментов.

4. Органический светоизлучающий диод по п.3, отличающийся тем, что в полость катода введена микросхема управления излучением, соответствующие контакты которой соединены с контактами анодов всех сегментов и катода.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам получения эмиссионных слоев, в частности для органических светоизлучающих диодов. Способ нанесения эмиссионного слоя органического светоизлучающего диода на подложку из стекла или полимера, покрытую слоем анода, включает получение раствора, содержащего люминофорсодержащее соединение и проводящий материал, и нанесение тонкой пленки из полученного раствора на упомянутую подложку.

Изобретение относится к белковым фотоэлектрическим преобразователям. Не увлажняемый, полностью твердый белковый фотоэлектрический преобразователь выполнен с возможностью работы без присутствия жидкости, такой как вода, внутри и снаружи устройства, и имеет структуру, в которой твердый белковый слой состоит из переносящего электроны белка и помещен между первым электродом и вторым электродом, при этом твердый белковый слой непосредственно иммобилизирован на обоих электродах.

Изобретение относится к способу нанесения конформного покрытия на электронное устройство, содержащему: (A) нагревание соединения конформного покрытия, содержащего париленовое соединение конформного покрытия для покрытия электронных схем или компонентов, которые чувствительны к влаге, для образования газообразных мономеров соединения конформного покрытия, (B) объединение нитрида бора с газообразными мономерами, и (C) контактирование поверхности электронного устройства с газообразными мономерами и нитридом бора при условиях, при которых на по меньшей мере части поверхности формируется конформное покрытие, содержащее соединение конформного покрытия и нитрид бора и придающее по меньшей мере этой части поверхности водостойкость.

Изобретение относится к интегральным оптоэлектронным устройствам, содержащим светоизлучающие полевые транзисторы. Описано оптоэлектронное устройство, содержащее светоизлучающий полевой транзистор (LEFET) с активным слоем из органического полупроводника и волноводом, сформированным в канале светоизлучающего полевого транзистора.

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), содержащему органический светоизлучающий слой (50) и средство (70) герметизации с замкнутым контуром, герметизирующее боковую сторону стека (59) электролюминесцентных слоев, и для электрического подключения противоэлектрода (40) к источнику электрического тока.

Использование: для получения светоизлучающих устройств. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит подложку, имеющую первый коэффициент преломления, прозрачный электрод, связанный с органическим слоем и расположенный между органическим слоем и подложкой, при этом прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, отличающийся от первого коэффициента преломления.

Изобретение относится к области органической электроники, а именно к органическим фотовольтаическим устройствам (солнечным батареям и фотодетекторам), изготовленным с использованием органических фторсодержащих соединений в качестве модифицирующих добавок.

Изобретение относится к органическому светоизлучающему устройству (OLED). Технический результат - предоставление устройства OLED, которое предоставляет улучшенную интенсивность излучаемого света, особенно для использования на большой площади.

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.

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 электронным устройствам, содержащим один или более органических слоев. Способ формирования электронного устройства включает формирование на несущей подложке множества электронно-функциональных элементов, образованных стопкой слоев, содержащей нижний проводящий слой, причем способ включает этап формирования между несущей подложкой и нижним проводящим слоем непроводящего слоя, который обеспечивает увеличение сцепления нижнего проводящего слоя с несущей подложкой, где непроводящий слой содержит нитридный слой, содержащий на поверхности раздела с нижним проводящим слоем менее 10 атомарных процентов кислорода. Изобретение позволяет повысить надежность электронных устройств. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям солнечной энергии в электрическую и тепловую и может быть использовано в электрических устройствах, например солнечных батареях, которые имеют формирующие структуры на основе композиционных материалов. В частности, изобретение относится к фотоэлектрическому элементу, состоящему из электронодонорного и электроноакцепторного слоев, в составе электроноакцепторного слоя содержащему метанофуллерены, где в качестве метанофуллеренов используются соединения общей формулы в которой R = -СООСН3, -Cl, а в качестве электронодонорного слоя используется допированный соляной кислотой полианилин или полианилин на основе метансульфокислоты. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы преобразователей солнечной энергии в электрическую и напряжения холостого хода. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к композиции для создания органических фотогальванических элементов. Композиция включает электронодонорный компонент и электроноакцепторный компонент. В качестве электронодонорного компонента она содержит моно- или полиядерные фталоцианин или нафталоцианин, или их металлокомплексы планарного или сэндвичевого строения. В качестве электроноакцепторного компонента композиция содержит поли[2-метокси-5-(2-этилгексилокси)-1,4-фениленвинилен] структуры: Соотношение компонентов следующее (мас.%): электронодонорная часть - 1-5%, электроноакцепторная часть - 99-95%. Изобретение позволяет получить композицию, которая способна образовывать однородные растворы и имеет поглощение в диапазоне длин волн от 300 до 2500 нм. 3 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к твердотельным источникам света на основе органических светоизлучающих диодов. Органический светоизлучающий диод с белым спектром излучения содержит несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки с размещенными на ней прозрачным слоем анода и металлическим слоем катода, между которыми расположен светоизлучающий слой, при этом светоизлучающий слой содержит низкомолекулярный поливинилкарбазол, 2-(4-бифенилил)-5-(4-трет-бутилфенил)-1,3,4-оксадиазол и разветвленный олигоарилсилан представленной формулы. Диод может содержать следующие дополнительные слои: инжекции дырок, электронно-блокирующий слой, дырочно-блокирующий слой, а также слой инжекции электронов. Изобретение обеспечивает расширение ассортимента органических светодиодов, высокие рабочие характеристики и диапазон излучения от 350 до 750 нм. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оксиду р-типа, оксидной композиции р-типа, способу получения оксида р-типа, полупроводниковому прибору, аппаратуре воспроизведения изображения и системе. Оксид р-типа является аморфным соединением и представлен следующей композиционной формулой: xAO∙yCu2O, где x обозначает долю молей AO и y обозначает долю молей Cu2O, x и y удовлетворяют следующим условиям: 0≤x<100 и x+y=100 и А является любым одним из Mg, Са, Sr и Ва или смесью, содержащей, по меньшей мере, два элемента, выбранные из группы, состоящей из Mg, Са, Sr и Ва. Оксид р-типа производится при относительно низкой температуре и в реальных условиях и способен проявлять отличные свойства, то есть достаточную удельную электропроводность. 7 н. и 4 з.п. ф-лы, 36 ил., 8 табл., 52 пр.

Изобретение относится к области органической электроники, а именно к сопряженному полимеру на основе карбазола, бензотиадиазола, бензола и тиофена формулы (Poly-1), где n=5-200. Сопряженный полимер применяют в качестве электролюминесцентного материала в органических светоизлучающих диодах, используемых для создания дисплеев и осветительных панелей. Изобретение позволяет получить сопряженный полимер с максимумом люминесценции в диапазоне 600-630 нм, обладающий улучшенной химической и термической стабильностью. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к новым сопряженным полимерам, которые могут быть использованы в качестве электролюминесцентного материала в органических светоизлучающих диодах. Предлагается сопряженный полимер на основе карбазола и цикопентадитиофена и его применение в качестве электролюминесцентного материала в органических светоизлучающих диодах. Предложенный сопряженный полимер имеет максимум люминесценции в диапазоне 510-570 нм, обладает повышенной стабильностью и улучшенными зарядово-транспортными свойствами. 2 н.п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.

Изобретение относится к органическому соединению, представленному формулой (1), в которой каждый R1-R20 независимо выбирают из атомов водорода, замещенных или незамещенных алкильных групп, замещенных аминогрупп, замещенных или незамещенных арильных групп. При этом алкильную группу выбирают из группы, состоящей из метильных, этильных, н-пропильных, изопропильных, н-бутильных, втор-бутильных, трет-бутильных, октильных, циклогексильных, 1-адамантильных и 2-адамантильных групп; аминогруппу выбирают из группы, состоящей из N,N-дифениламино, N,N-динафтиламино, N,N-дифлуорениламино, N-фенил-N-толиламино, N,N-дитолиламино, N-метил-N-фениламино, N,N-дианизолиламино, N-мезитил-N-фениламино, N,N-димезитиламино, N-фенил-N-(4-трет-бутилфенил)амино, N-фенил-N-(4-трифторметилфенил)амино групп; арильную группу выбирают из группы, состоящей из фенильных, нафтильных, инденильных, бифенильных, терфенильных и флуоренильных групп. В случае когда алкильная группа или арильная группа замещены, заместитель выбирают из группы, состоящей из алкильных групп, алкоксигрупп, аминогрупп, арильных групп, гетероциклических групп и арилоксигрупп. Также изобретение относится к органическому светоизлучающему устройству, дисплейному устройству, устройству обработки видеоинформации, системе освещения, устройству формирования изображения, облучающему источнику света. Предлагаемое соединение имеет высокий квантовый выход и излучает свет в зеленой области только за счет своей основной структуры. 7 н. и 9 з.п. ф-лы, 36 пр., 8 табл., 3 ил.

Изобретение относится к светоизлучающим устройствам. Светоизлучающее устройство, которое обеспечивает улучшение светового выхода органических светоизлучающих диодов (OLED), содержит по меньшей мере один пористый оксид металла или металлоида, расположенный между подложкой и прозрачным проводящим материалом в OLED. Показатель преломления световыводящего слоя и рассеяние света можно регулировать путем изменения размера пор, плотности пор, легирования оксида металла, введения изолирующего, проводящего или полупроводящего компонента или заполнения пор. Способ формирования светоизлучающего устройства включает формирование на подложке по меньшей мере одного световыводящего слоя, содержащего пористый оксид металла или металлоида, например с использованием химического осаждения из паровой фазы при атмосферном давлении, и затем получение на световыводящем слое прозрачного проводящего материала. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к новому полимеру бензодитиофена, способу его получения, к полимерной смеси и составу, используемым в качестве полупроводников в органических электронных устройствах, к применению полимера, а также к оптическому, электрооптическому или электронному компоненту или устройству. Полимер бензодитиофена имеет формулу I. Способ получения полимера заключается в проведении реакции полимеризации исходных мономеров. Полимерная смесь включает вышеуказанный полимер и полимер, имеющий полупроводниковые свойства, свойства переноса заряда, переноса дырки/электрона, блокирования дырки/электрона, электропроводимости, фотопроводимости или светоизлучения. Состав включает вышеуказанный полимер или полимерную смесь и растворитель, предпочтительно органический растворитель. Полимер применяют в качестве переносчика носителей заряда, полупроводникового, электропроводящего, фотопроводящего или светоизлучающего вещества. Оптический, электрооптический или электронный компонент или устройство включает вышеуказанный полимер, полимерную смесь или составы. Изобретение позволяет получить полимер бензодитиофена, обладающий хорошей способностью к переработке, высокими пленкообразующими свойствами, электронными свойствами, в особенности высокой подвижностью носителей заряда, а также повысить эффективность органических электронных устройств. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 15 пр.
Наверх