Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения



Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения
Органические светоизлучающие диоды с белым спектром излучения

 

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 2555193:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук (ИСПМ РАН) (RU)

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 области создания материалов для органической электроники, а именно к твердотельным источникам света на основе органических светоизлучающих диодов - ОСИД или OLED - Organic Light Emitting Diodes, которые используются для создания цветных информационных экранов и цветовых индикаторных устройств с высокими потребительскими свойствами, а также экономичных и эффективных источников освещения.

Самый простой ОСИД состоит из двух электродов, между которыми заключен светоизлучающий слой из органического полупроводника [Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913-915]. Принцип его работы заключается в том, что электроны с катода попадают на нижнюю свободную молекулярную орбиталь (НСМО), а «дырки» с анода - на высшую занятую молекулярную орбиталь (ВЗМО) светоизлучающего материала. Далее два противоположных заряда движутся через слой органического полупроводника и, если они встречаются, образуется экситон, который может распадаться, испуская квант света.

Одним из перспективных направлений развития ОСИД является создание белых органических светодиодов (БОСИД). Они могут найти свое применение при производстве новых типов осветительных приборов и в качестве фронтальной подсветки в жидкокристаллических дисплеях [Advanced Materials, 2011, 23, 233-248]. В этих применениях особенно важно насколько свет, излучаемый БОСИД, близок к идеально белому свету, который имеет координаты цветности CIE 1931 (CIE-Commision Internationale de l′Eclairage), равные: x=0,33, y=0,33. Предложено несколько способов изготовления БОСИД. В одном из них светоизлучающий слой состоит из трех слоев, которые излучают красный, синий и зеленый свет, смешение которых и дает белое свечение [US 7867630 B2]. В другом методе применяют два слоя, излучающих голубовато-зеленый и оранжевый свет [Thin Solid Films 2005, 488, 265-269]. В таких системах трудно подобрать толщины каждого слоя для получения чистого белого света. Кроме того, цвет испускаемого света может существенно изменяться при изменении напряжения. Другой подход предполагает легирование светоизлучающего слоя другим люминофором [Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 3357-3359]. Этот процесс проще многослойного, однако требует очень хорошего контроля концентрации легирующей добавки, так как изменение этой концентрации может привести к изменению цвета электролюминесценции.

Для создания светоизлучающих слоев в ОСИДах используют два основных типа органических люминофоров: низкомолекулярные и олиго- или высокомолекулярные. В случае низкомолекулярных соединений, светоизлучающие слои получают методом вакуумного напыления. Этот метод имеет ряд существенных недостатков: ограничение в термостабильности и летучести люминофоров, большой расход материала, разделение фаз в люминесцентных слоях в процессе изготовления и эксплуатации ОСИД. Олигомерные и полимерные люминофоры позволяют использовать растворные технологии для получения ОСИД. К достоинствам ОСИД на основе олиго- и полимерных люминофоров можно отнести низкую стоимость, высокую механическую прочность, гибкость получаемых изделий, технологичность (возможность нанесения на подложку посредством технологии струйной, оффсетной, трафаретной или другой печати, методами рулонных технологий), при этом возможно получение ОСИД большой площади.

На сегодняшний день в качестве светоизлучающего слоя в структуре ОСИД могут быть использованы разнообразные органические материалы. Из российского патента RU 2371445 известно об ОСИД, где в качестве светоизлучающего слоя были использованы соединения скандия с гетероциклическими лигандами. В патенте RU 2467013 в качестве светоизлучающего слоя использовались циклометаллированные комплексы платины (II) и сополимеры на его основе. Широкое распространение в качестве светоизлучающего слоя получили различные органические полимеры. Например, в US 7867630 B2 описаны БОСИД, в которых использовались три различных светоизлучающих слоя на основе полимеров в одном устройстве. В US 20080199732 описан ОСИД, содержащий светоизлучающий слой на основе дендритной макромолекулы с металлофталоцианиновыми звеньями. В патенте CN 101418002 описан ОСИД с использованием дендримеров, содержащих порфириновые и флуореновые группы.

Наиболее близким к настоящему изобретению является техническое решение, описанное в статье Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2951-2957, в которой описаны БОСИДы с полимерными светоизлучающими слоями. Устройство БОСИД имеет многослойную структуру и состоит из нескольких слоев, нанесенных на стеклянную подложку, а именно прозрачного анода из оксида индия, допированного оловом; слоя инжекции дырок из поли(3,4-этилендиоксилтиофен):поли(стиролсульфоната) (PDEOT-PSS); светоизлучающего слоя из люминесцентного полимера; слоя инжекции электронов из фторида лития; слоя катода из алюминия. Лучшие устройства излучали белый свет, который имеет координаты цветности CIE, равные: x=0.37, y=0.42, что достаточно сильно отличается от идеальных координат x=0.33, y=0.33. Кроме того, структура полимера, используемого в качестве светоизлучающего слоя, очень сложна. Это затрудняет производство и очистку данного полимера, а так же использование этого материала в промышленных масштабах.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение ассортимента белых ОСИД за счет использования термостабильных разветвленных олигоарилсиланов в составе светоизлучающего слоя в ОСИД.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения: 1) яркость ОСИДа - не менее 270 кд/м2; 2) рабочее напряжение - не более 14 В; 3) координаты CIE: (x=0,33±0,03; y=0,33±0,03).

Данный технический результат достигается за счет того, что разветвленные олигоарилсиланы обладают высоким квантовым выходом люминесценции в сочетании с высокой термостабильностью и проявляют эффективный внутримолекулярный перенос энергии с одних фрагментов молекулы на другие (см. патент RU 2396290), что делает их перспективными для использования в устройствах органической электроники. Кроме того, использование разветвленных олигоарилсиланов позволяет получать спектр электролюминесценции ОСИД, наиболее близкий к белому цвету, по сравнению с известными техническими решениями.

Поставленная задача решается за счет того, что создан органический светоизлучающий диод со спектром излучения белого цвета, содержащий 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 формулы (I):

где R означает заместитель из ряда: линейные C1 или разветвленные C2-C12 алкильные группы, n означает целое число из ряда от 2 до 3.

Предпочтительными примерами R являются: линейные C1-C13 или разветвленные C3-C18 алкильные группы, например, метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, т-бутил, изо-бутил, втор-бутил, н-пентил, 1-метилбутил, 2-метилбутил, 3-метилбутил, 1-этилпропил, 1,1-диметилпропил, 2,2-диметилпропил, н-гексил, н-гептил, н-октил, 2-этилгексил, н-нонил, н-децил, н-ундецил, н-додецил. Наиболее предпочтительные примеры R: н-гексил, н-октил, 2-этилгексил.

В частности, n может равняться 2, R означать н-гексил, тогда в органическом светоизлучающем диоде белого цвета светоизлучающий слой содержит разветвленный олигоарилсилан следующей формулы:

В частности, n может равняться 3, R означать н-гексил, тогда в органическом светоизлучающем диоде белого цвета светоизлучающий слой содержит разветвленный олигоарилсилан следующей формулы:

В частности, содержание разветвленного олигоарилсилана общей формулы (I) в светоизлучающем слое может варьироваться от 0,5 до 1,5% масс. При оптимальной концентрации разветвленного олигоарилсилана формулы (I) 1% масс. в светоизлучающем слое, цвет излучения ОСИД-устройства максимально близок к белому. При снижении концентрации до 0.5% масс. в спектре ЭЛ преобладает синяя (λmax - 433 нм) компонента (цвет излучения - холодный белый). При увеличении концентрации до 1.5% масс. в спектре ЭЛ преобладает желтая (λmax 550 нм) компонента (цвет излучения - теплый белый).

В частности, в органическом светоизлучающем диоде слой анода может быть выполнен из оксида индия, допированного оловом. При этом слой анода должен быть выполнен из прозрачного материла и нанесен на подложку (несущую основу), в качестве которой могут быть использованы различные стеклянные или пластмассовые подложки. Стеклянные подложки с размещенным на них слоем анода, материалом которого традиционно является оксид индия, допированный оловом, выпускаются промышленностью. В заявляемом устройстве используются упомянутые подложки. При этом в качестве материала анода могут быть использованы другие соединения, обладающие высокой инжекцией дырок (например, прозрачные оксиды галлия и цинка, нитриды титана и галлия и др.).

В частности, в органическом светоизлучающем диоде слой катода выполнен из алюминия. Традиционно в качестве материала катода используют алюминий, работа выхода которого составляет 4,3 эВ. При этом в качестве материала катода для ОСИД могут быть использованы и другие металлы с низкой работой выхода электрона из металла.

В частности, органический светоизлучающий диод может содержать дополнительный слой инжекции дырок, выполненный из (поли(3,4-этилендиоксилтиофен):поли(стиролсульфоната)), который расположен между анодом и электронно-блокирующим слоем. Слой инжекции дырок добавляется к базовому устройству ОСИД при необходимости повышения его рабочих характеристик. Роль слоя инжекции дырок сводится к улучшению инжекции дырок в светоизлучающий слой. В качестве слоя инжекции дырок используются различные соединения, обладающие дырочной проводимостью, например (поли(3,4-этилендиоксилтиофен):поли(стиролсульфоната)).

В частности, органический светоизлучающий диод может содержать дополнительный электронно-блокирующий слой, выполненный из высокомолекулярного поливинилкарбазола и расположенный между слоем инжекции дырок и светоизлучающим слоем. При использовании высокомолекулярного поливинилкарбазола в качестве дырочного транспортного и электронного блокирующего слоя наблюдается эффективное блокирование электронов, что приводит к увеличению концентрации экситонов в светоизлучающем слое и соответственно увеличению эффективности ОСИД-устройства в целом. Кроме того, слой высокомолекулярного поливинилкарбазола обеспечивает безбарьерный транспорт дырок в светоизлучающий слой, что также способствует повышению рабочих характеристик устройства [Journal of Applied Physics 2011, 109, 074516].

В частности, органический светоизлучающий диод может содержать дополнительный дырочно-блокирующий слой, выполненный из поли[9,9′-(6-диэтоксилфосфорилгексил)флуорена] и расположенный между светоизлучающим слоем и слоем инжекции электронов. Этот слой эффективно блокирует дырки, что увеличивает концентрацию экситонов в светоизлучающем слое и снижает вероятность их безизлучателыюй деградации в прикатодной области. Слой поли[9,9′-(6-диэтоксилфосфорилгексил)флуорена] наносится из раствора в этаноле, не нарушая целостности предыдущего светоизлучающего слоя. Кроме того, слой поли[9,9′-(6-диэтоксилфосфорилгексил)флуорена], обладающий флуоресцентными свойствами, вносит вклад в суммарный спектр ЭЛ ОСИД-устройства (синяя компонента λmax - 433 нм) [Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 203513].

В частности, органический светоизлучающий диод содержит дополнительный слой инжекции электронов, выполненный из фторида лития, который расположен между катодом и светоизлучающим слоем. Слой инжекции дырок добавляется к базовому устройству ОСИД при необходимости повышения его рабочих характеристик. Роль слоя инжекции электронов сводится к улучшению инжекции электронов в светоизлучающий слой, содержащий разветвленный олигоарилсилан общей формулы (I). В качестве слоя инжекции электронов обычно используются как металлы с низкой работой выхода (Mg, Ca, Cs), так и соли щелочных металлов, например LiF (фторид лития).

По сравнению с известным БОСИД (Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2951-2957), при использовании разветвленных олигоарилсиланов общей формулы (I) в составе светоизлучающего слоя, получен новый технический результат. В частности, БОСИД, содержащие в светоизлучающем слое разветвленные олигоарилсиланы общей формулы (I), демонстрируют электролюминесценцию белого цвета в спектральном диапазоне от 400 до 700 нм и яркостью до 350 кд/м2 при напряжении до 14 В с координатами CIE (0,311; 0,343).

Разветвленные олигоарилсиланы получали по описанным ниже примерам.

На Фиг.1 представлен спектр электролюминесценции ОСИД-устройства ITO/PEDOT:PSS (50 нм)/ PVKH (20 нм) / PVKL - 69%: разветвленный олигоарилсилан формулы (Iа) - 1%: PBD - 30% (35 нм) / PF-EP (20 нм)/LiF (0.9 нм)/Al (100 нм) при напряжении 9 В.

На Фиг.2 представлен спектр электролюминесценции ОСИД-устройства ITO/ PEDOT:PSS (50 нм)/ PVKH (20 нм) / PVKL - 69% : разветвленный олигоарилсилан формулы (Iб) - 1% : PBD - 30% (35 нм)/ PF-EP (20 нм)/LiF (0.9 нм)/Al (100 нм) при напряжении 8 В.

На Фиг.3 представлена общая схема устройства ОСИДа при продольном разрезе с дополнительными слоями, где последовательно на подложку (1) нанесены: анод (2), слой инжекции дырок (3), электронно-блокирующий слой (4), светоизлучающий слой (5), дырочно-блокирующий слой (6), слой инжекции электронов (7), катод (8).

Общая схема устройства ОСИД следующая. В качестве подложки 1 устройства использовали выпускаемую промышленностью стеклянную подложку с размещенным на ней прозрачным слоем анода 2 из оксида индия, допированного оловом. Далее дополнительно можно нанести на имеющийся субстрат слой инжекции дырок 3 из PEDOT:PSS; затем дополнительно можно нанести электронно-блокирующий слой 4 из высокомолекулярного поливинилкарбазола. После этого наносили светоизлучающий слой 5, содержащий низкомолекулярный поливинилкарбазол, 2-(4-бифенилил)-5-(4-трет-бутилфенил)-1,3,4-оксадиазол и разветвленный олигоарилсилан формулы (I). Далее дополнительно можно нанести дырочно-блокирующий слой 6 из поли[9,9′-(6-диэтоксилфосфорилгексил)флуорена]; затем дополнительно можно нанести слой 7 инжекции электронов из фторида лития. Завершали формирование структуры нанесением катода 8 из алюминия. Толщина слоя инжекции дырок 3 PEDOT:PSS может варьироваться в пределах от 40 до 80 нм. Толщина электронно-блокирующего слоя 4 может варьироваться в пределах от 10 до 30 нм. Толщина светоизлучающего слоя 5 может варьироваться в пределах от 20 до 100 нм. Толщина дырочно-блокирующего слоя 6 может варьироваться в пределах от 10 до 30 нм. Толщина слоя инжекции электронов 7 может варьироваться в пределах от 0,5 до 1 нм. Толщина катода 8 может варьироваться в пределах от 40 до 120 нм. Для получения органических пленок материалов слоев, входящих в структуру заявляемых ОСИДов, использовали метод нанесения раствора на вращающуюся подложку. Слой катода получали методом термического испарения в вакууме. При подаче напряжения на катод 8 и анод 2 из них инжектируются соответственно электроны и дырки, т.е. отрицательные и положительные заряды. В светоизлучающем слое 5 происходит рекомбинация этих зарядов, что вызывает эффект электролюминесценции (излучение света).

Изобретение может быть проиллюстрировано нижеприведенными примерами изготовления ОСИД, при этом использовали коммерчески доступные реагенты и растворители.

Также ниже приведены примеры синтеза разветвленных олигоарилсиланов.

Пример 1. Получение разветвленного олигоарилсилана формулы (Ia):

В инертной атмосфере в реакционную колбу добавили 42 мг (0,036 ммоль) Pd(PPh3)4, прилили предварительно аргонированные растворы бифункционального реагента 4,7-дибромо-2,1,3-бензотиадиазола (0,22 г, 0,75 ммоль) и монодендрона M1 (1,35 г, 1,80 ммоль) в 30 мл толуола, затем 3 мл этилового спирта и 3 мл 2М водного раствора Na2CO3 и нагрели до кипения. Через 10 часов перемешивания при кипении реакционную смесь охладили до комнатной температуры и вылили в 100 мл воды и 150 мл толуола. Органический слой был промыт несколько раз водой, а растворитель упарен на роторном испарителе. Реакционный выход составил 85% (согласно ГПХ). Продукт был очищен методом колончатой хроматографии (элюент, толуол - гексан 1:5). Выход: 0,836 г (81% от теории). 1H ЯМР (250 МГц, δ в CDCl3, ТМС/м.д.): 0.88 (т, 12H, J=6.7 Гц), 0.99 (c, 6H), 1.25-1.45 (перекрывающиеся сигналы, 24 H), 1.63 (м, 8H, M=5, J=7.3 Гц), 2.76 (т, 8H, J=7.3 Гц), 6.66 (д, 4H, J=3.7 Гц), 7.01 (д, 4H, J=3.7 Гц), 7.19 (д, 4H, J=3.1 Гц), 7.32 (д, 4H, J=3.7 Гц), 7.51 (д, 2H, J=3.1 Гц), 7.89 (c, 2H), 8.22 (д, 2H, J=3.7 Гц). Вычислено C72H80N2S11Si2 (%): C, 62.56; H, 5.83, N 2,03, S, 25.52; Si, 4.06. Найдено (%): C, 62.78; H, 5.77; N 2,00, S, 25.52; Si, 3.97.

Пример 2. Получение разветвленного олигоарилсилана формулы (Iб):

В инертной атмосфере в реакционную колбу добавили 42 мг (0,036 ммоль) Pd(PPh3)4, прилили предварительно аргонированные растворы бифункционального реагента 4,7-дибромо-2,1,3-бензотиадиазола (0,22 г, 0,75 ммоль) и монодендрона M2 (1,64 г, 1,80 ммоль) в 30 мл толуола, затем 3 мл этилового спирта и 3 мл 2M водного раствора Na2CO3 и нагрели до кипения. Через 20 часов перемешивания при кипении реакционную смесь охладили до комнатной температуры и вылили в 100 мл воды и 150 мл толуола. Органический слой был промыт несколько раз водой, а растворитель упарен на роторном испарителе. Реакционный выход составил 80% (согласно ГПХ). Продукт был очищен методом колончатой хроматографии (элюент, толуол - гексан 1:5). Выход: 0,766 г (59% от теории). 1H ЯМР (250 МГц, δ в CDCl3, ТМС/м.д.): 0.88 (т, 12H, J=6.7 Гц), 0.99 (c, 6H), 1.25-1.45 (перекрывающиеся сигналы, 24 H), 1.63 (м, 8H, M=5, J=7.3 Гц), 2.76 (т, 8H, J=7.3 Гц), 6.66 (д, 4H, J=3.7 Гц), 6.97 (дд, 8H, J1=3.7 Гц, J2=2.4 Гц), 7.09 (д, 4H, J=3.1 Гц), 7.26 (д, 4H, J=3.7 Гц), 7.35 (д, 4H, J=3.7 Гц), 7.51 (д, 2H, J=3.7 Гц), 7.09 (c, 2H), 8.22 (д, 2H, J=3.7 Гц). Вычислено C88H88N2S15Si2 (%): C, 61.76; H, 5.18, N 1.64, S, 28.11; Si, 3.28. Найдено (%): C, 61.64; H, 5.27; N 1,64, S, 27.91; Si, 3.42.

Заявителем были изготовлены органические светоизлучающие диоды, состоящие из последовательно нанесенных па субстрат слоев (Фиг.3), в которых светоизлучающий слой содержал низкомолекулярный поливинилкарбазол, 2-(4-бифенилил)-5-(4-трет-бутилфенил)-1,3,4-оксадиазол и разветвленный олигоарилсилан формулы (I).

Пример 3. Изготовление ОСИД с излучающим слоем, содержащим разветвленный олигоарилсилан формулы (Ia).

Данный ОСИД изготавливают путем постадийного нанесения на стеклянную подложку 1 с прозрачным анодом 2 из оксида индия, допированного оловом; слоя, инжектирующего дырки 3 из PEDOT:PSS; слоя, блокирующего электроны 4 из высокомолекулярного поливинилкарбазола PVKH (Mw=1100000); светоизлучающего слоя 5, включающего 69% низкомолекулярного поливинилкарбазола PVKL (Mw=25000-50000), 30% электронного транспортного допанта 2-(4-бифенилил)-5-(4-трет-бутилфенил)-1,3,4-оксадиазола (PBD) и 1% разветвленного олигоарилсилана формулы (Ia); слоя 6, блокирующего дырки из поли[9,9′-(6-диэтоксилфосфорилгексил)флуорена] (PF-EP); слоя инжекции электронов из фторида лития 7; слоя катода 8 из алюминия. Схема структуры ОСИД - ITO/ PEDOT:PSS (50 нм)/ PVKH (20 нм) / PVKL - 69%: разветвленный олигоарилсилан формулы (Ia) - 1%: PBD - 30% (35 нм)/ PF-EP (20 hm)/LiF (0.9 нм)/Al (100 нм). В скобках указана приблизительная толщина полученных слоев.

Яркость полученного ОСИД составила 350 кд/м2 при рабочем напряжении 14 В, координаты CIE (0.311; 0.343) при напряжении 9В. На Фиг.1 представлен спектр электролюминесценции полученного ОСИД.

Пример 4. Изготовление ОСИД с излучающим слоем, содержащим разветвленный олигоарилсилан формулы (Iб)

Данный ОСИД изготавливают путем постадийного нанесения на стеклянную подложку 1 с прозрачным анодом 2 из оксида индия, допированного оловом; слоя, инжектирующего дырки 3 из PEDOT:PSS; слоя, блокирующего электроны 4 из высокомолекулярного поливинилкарбазола PVKH (Mw=1100000); светоизлучающего слоя 5, включающего 69% низкомолекулярного поливинилкарбазола PVKL (Mw=25000-50000), 30% электронного транспортного допанта 2-(4-бифенилил)-5-(4-трет-бутилфенил)-1,3,4-оксадиазол (PBD) и 1% разветвленного олигоарилсилана формулы (Iб); слоя 6, блокирующего дырки из поли [9,9′-(6-диэтоксилфосфорилгексил) флуорена] (PF-EP); слоя инжекции электронов из фторида лития 7; слоя катода 8 из алюминия. Схема структуры ОСИД - ITO/ PEDOT:PSS (50 нм)/ PVKH (20 нм) / PVKL - 69%: разветвленного олигоарилсилана формулы (Iб) - 1%: PBD - 30% (35 нм)/ PF-EP (20 нм)/LiF (0.9 нм)/Al (100 нм). В скобках указана приблизительная толщина полученных слоев.

Яркость полученного ОСИД составила 270 кд/м2 при рабочем напряжении 14 В, координаты CIE (0.310, y=0.355) при напряжении 8 В. На Фиг.2 представлен спектр электролюминесценции полученного ОСИД.

Таким образом, из представленных примеров видно, что ОСИД содержащие разветвленные олигоарилсиланы общей формулы (I) демонстрируют высокие рабочие характеристики и диапазон излучения от 350 до 750 нм, что позволяет использовать их в качестве источников белого света с координатами цветности CIE, близкими к идеальным (0,33; 0,33). Этим подтверждаются достижение нового технического результата по сравнению с известным техническим решением, а также расширение ассортимента ОСИД.

1. Органический светоизлучающий диод с белым спектром излучения, содержащий 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 формулы (I):

где R означает заместитель из ряда: линейные C1-C13 или разветвленные C3-C18 алкильные группы, n означает целое число - 2 или 3.

2. Светоизлучающий диод по п.1, отличающийся тем, что n равно 2, R означает н-гексил.

3. Светоизлучающий диод по п.1, отличающийся тем, что n равно 3, R означает н-гексил.

4. Светоизлучающий диод по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержание разветвленного олигоарилсилана общей формулы (I) в светоизлучающем слое варьируется от 0,5 до 1,5% масс.

5. Светоизлучающий диод по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что слой анода выполнен из оксида индия, допированного оловом.

6. Светоизлучающий диод по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что слой катода выполнен из Al (алюминия).

7. Светоизлучающий диод по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит дополнительный слой инжекции дырок, выполненный из (поли(3,4-этилендиоксилтиофен):поли(стиролсульфоната)) и расположенный между анодом и электронно-блокирующим слоем.

8. Светоизлучающий диод по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит дополнительный электроно-блокирующий слой, выполненный из высокомолекулярного поливинилкарбазола и расположенный между слоем инжекции дырок и светоизлучающим слоем.

9. Светоизлучающий диод по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит дополнительный дырочно-блокирующий слой, выполненный из поли[9,9′-(6-диэтоксилфосфорилгексил)флуорена] и расположенный между светоизлучающим слоем и слоем инжекции электронов.

10. Светоизлучающий диод по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержит дополнительный слой инжекции электронов, выполненный из фторида лития и расположенный между катодом и дырочно-блокирующим слоем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции для создания органических фотогальванических элементов. Композиция включает электронодонорный компонент и электроноакцепторный компонент.

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.

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.

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.
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 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.

Изобретение относится к органическому электронному устройству, в частности к ОСИД устройству, и к способу его изготовления. Способ изготовления органического электронного устройства (100) включает в себя следующие этапы: изготовление, по меньшей мере, одного функционального элемента, включающего в себя органический слой (120); нанесение неорганического слоя (140, 141) герметизации поверх функционального элемента; нанесение структурированного органического слоя (150,151) герметизации поверх неорганического слоя (140) герметизации; травление неорганического слоя (140) герметизации для создания, по меньшей мере, одного отверстия; нанесение, по меньшей мере, одной проводящей линии (161, 162) в указанном отверстии таким образом, чтобы она была, по меньшей мере, частично размещена внутри слоев (140, 150) герметизации и доступна извне во внешней контактной точке (CT). Техническим результатом данного изобретения являлось предоставление средств альтернативного изготовления органических электронных устройств, в частности средств, которые являются гибкими относительно двухмерной формы устройств. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области органической электроники, а именно к устройствам памяти на основе органических полевых транзисторов, изготовленных с использованием фотохромных соединений в составе активного слоя, расположенного на границе между слоем полупроводникового материала и диэлектрика. Изобретение обеспечивает формирование и применение фотопереключаемых и электропереключаемых органических полевых транзисторов, содержащих в своей структуре слой фотохромных молекул, расположенный на границе между слоем полупроводникового материала и диэлектрика. Технические результаты, достигаемые при реализации заявленного изобретения, заключаются в упрощении структуры и технологии изготовления фотопереключаемого и электропереключаемого полевого транзистора; возможности создания множественных дискретных состояний, отличающихся пороговыми напряжениями; достижении существенных различий в токах IDS для разных состояний (до 10000 раз); в обеспечении спектральной чувствительности устройства: воздействие импульсами света различной длины волны переводит транзистор в разные состояния; в возможности использования фотопереключаемого и электропереключаемого полевого транзистора в качестве мультибитной ячейки памяти; в возможности оптического и электрического программирования указанной ячейки памяти; в увеличении плотности записи информации за счет реализации мультибитного режима. 4 н.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к новым композиционным полимерным материалам для светоизлучающих систем. Предложен фотолюминесцентный полимерный композиционный материал, включающий 1,6 мас.% полифенилхинолина (ПФХ) - поли[2,2′-(9-додецилкарбазол-3,6-диил)-6,6′-(окси)бис(4-фенилхинолина)] или поли[2,2′-(9-окта-децилкарбазол-3,6-диил)-6,6′-(окси)бис(4-фенилхинолина)] и 98,4 мас.% полимерной матрицы. Полимерную матрицу выбирают из группы, включающей полистирол, сополимер винилового спирта с винилацетатом, поли-N-винилкарбазол и полиметилметакрилат. Варьирование длины бокового радикала при карбазольном фрагменте ПФХ обеспечивает растворимость ПФХ в широком ряду растворителей, что важно для технологического использования, а также обеспечивает варьирование взаимодействия между донорными и акцепторными фрагментами в полимерном композите, что позволяет настраивать координаты цветности фотолюминесцентного материала. 4 ил., 1 табл., 8 пр.

Изобретение относится к пентакис(алкилтио) производным [60]фуллерена общей формулы 1 , где R представляет собой произвольным образом замещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 24 атомов углерода, в качестве терморазлагаемых прекурсоров для получения тонких пленок [60]фуллерена в электронных устройствах. Задачей изобретения было получение высокорастворимых производных [60]фуллерена и их использование в качестве прекурсоров, которые можно легко преобразовать в высококачественный чистый [60]фуллерен в мягких условиях. Мягкими условиями в рамках настоящего изобретения считаются температуры в интервале от 140 до 180°C. Высокорастворимыми в рамках настоящего изобретения считаются производные [60]фуллерена, растворимые в органических и водных средах, предпочтительно в спиртах или в воде, особенно предпочтительно в этаноле или воде. 2 н. и 13 з.п. ф-лы,14 ил., 7 пр.
Наверх