WO/2018/105633 | PHOSPHORESCENT SUBSTANCE AND PHOSPHORESCENT ELEMENT |
JP6901977 | Organic electroluminescence device |
JP3990850 | Organic electroluminescent device |
ELSCHNER ANDREAS (DE)
WEHRMANN ROLF (DE)
QUINTENS DIRK (BE)
JONAS FRIEDRICH (DE)
ELSCHNER ANDREAS (DE)
WEHRMANN ROLF (DE)
QUINTENS DIRK (BE)
WO1995024056A1 | 1995-09-08 | |||
WO1990013148A1 | 1990-11-01 |
EP0686662A2 | 1995-12-13 | |||
EP0643118A1 | 1995-03-15 | |||
EP0443861A2 | 1991-08-28 | |||
EP0440957A2 | 1991-08-14 |
1. | Elektrolumineszierende Anordnung, die loch und/oder elektroneninjizie rende Schichten enthalten, wobei die polymeren organischen Leiter ausge¬ wählt sind aus der Gruppe der Polyfurane, Polypyrrole, Polyani ne, Polythiophene und Polypyπdine Elektrolumineszierende Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei neutrale oder kationische Thiophene der Formel (I) R' R' (I), wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für Wasserstoff, gegebenenfalls substi¬ tuiertes C,C20Alkyl, CH2OH oder C6Cl4Aryl stehen oder R und R2 zusammen (CH2)mCH2 mit = 0 bis 12, vorzugsweise 1 bis 5, C6C|4Arylen bedeuten, und n für eine ganze Zahl von 5 bis 100 steht, eingesetzt werden Elektrolumineszierende Anordnung gemäß Anspruch l , wobei die Verbindungen der Formel (I) in kanonischer Form in Gegenwart von Polyanionen von polymeren Carbonsauren vorliegen Elektrolumineszierende Anordnung gemäß Anspruch 3, wobei die Polyanionen ausgewählt sind aus der Gruppe der Polyacryl sauren, Poly methacrylsauren, Polymaleinsauren, Polystyrolsulfonsauren und Poly vi nyl sulfonsauren oder deren Salze, wobei die Polycarbon und sulfon säuren auch Copolymere von Vinylcarbon und Vinylsulfonsäuren mit anderen polymerisierbaren Monomeren sein können. |
2. | 5 Elektrolumineszierende Anordnung gemäß Anspruch 3, wobei Polystyrol sulfonsäure oder das entsprechende Alkalisalz das Polyanion ist. |
3. | 6 Verwendung von polymeren organischen Verbindungen gemäß Anspruch 1 und 2 als Leiter in loch und/oder elektroneninjizierenden Schichten von elektrolumineszierenden Anordnungen. |
Die Erfindung betrifft elektrolumineszierende Anordnungen, die leitfähige Poly- mere als loch- und/oder elektroneninjizierende Schicht enthalten.
Eine Elektrolumineszierende (EL) Anordnung ist dadurch charakterisiert, daß sie unter Anlegung einer elektrischen Spannung unter Stromfluß Licht aussendet. Der¬ artige Anordnungen sind unter der Bezeichnung "Leuchtdioden" (LEDs = light emitting diodes) seit langem in der Technik bekannt. Die Emission von Licht kommt dadurch zustande, daß positive Ladungen ("Löcher", holes) und negative
Ladungen ("Elektronen", electrons) unter Aussendung von Licht kombinieren.
Die in der Technik gebräuchlichen LEDs bestehen alle zum überwiegenden Teil aus anorganischen Halbleitermaterialien. Seit einigen Jahren sind jedoch EL- Anordnungen bekannt, deren wesentliche Bestandteile organische Materialien sind.
Diese organischen EL-Anordnungen enthalten in der Regel eine oder mehrere
Schichten aus organischen Ladungstransportverbindungen
Der prinzipielle Schichtaufbau ist wie folgt. Die Zahlen 1 bis 10 bedeuten dabei:
1 Träger, Substrat
2 Basiselektrode 3 Löcher-injizierende Schicht
4 Löcher-transportierende Schicht
5 Emitter-Schicht
6 Elektronen-transportierende Schicht
7 Elektronen-injizierende Schicht 8 Topelektrode
9 Kontakte
10 Umhüllung, Verkapselung
Dieser Aufbau stellt den allgemeinsten Fall dar und kann vereinfacht werden, in¬ dem einzelne Schichten weggelassen werden, so daß eine Schicht mehrere Auf- gaben übernimmt. Im einfachsten Fall besteht eine EL-Anordnung aus zwei
Elektroden, zwischen denen sich eine organische Schicht befindet, die alle Funk¬ tionen - inklusive der der Emission von Licht - erfüllt. Derartige Systeme sind z.B
in der Anmeldung WO 9013148 auf der Basis von Poly-[p-phenylenvιnylen] beschrieben
Bei der Herstellung von großflächigen, elektrolumineszierenden Anzeigeelementen muß mindestens eine der Stromzufuhrenden Elektroden 2 oder 8 aus einem trans- parenten und leitfahigen Material bestehen
Als Substrat 1 sind transparente Trager wie Glas oder Kunststoff-Folien (z B Polyester, wie Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat, Polycarbonat, Polyacrylat, Polysulfon, Poly-imid-Folie) geeignet
Als transparente und leitfahige Materialien sind geeignet
a) Metalloxide, z B Indium-Zinn-Oxid (ITO), Zinnoxid (NESA), etc ,
b) semi-transparente Metallfilme, z B Au, Pt, Ag, Cu, etc
Als Emitterschicht 5 können in den erfindungsgemaßen Anwendungen sowohl niedermolekulare oder ohgomere als auch polymere Materialien eingesetzt werden Die Substanzen zeichnen sich dadurch aus, daß sie photolumineszierend sind Das heißt, es sind Fluoreszenzfarbstoffe bzw fluoreszierende Moleküle und deren
Umsetzungsprodukte zu Ohgomeren oder deren Einbau in Polymere geeignet
Beispiele für derartige Materialien sind Cumaπne, Perylene, Anthracene, Phenan- threne, Stilbene, Distyryle, Methine oder Metallkomplexe wie Alq usw Als Polymere sind gegebenenfalls substituierte Phenylene, Phenylenvinylene oder Polymere mit fluoreszierenden Segmenten in der Polymerseitenkette oder im
Polymerruckgrat geeignet Eine umfassende Zusammenstellung ist in EP-A 532 798 wiedergegeben
Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß zur Erhöhung der Leuchtdichte elek- tronen- bzw lochinjizierende Schichten (3,4 und/oder 6,7) in die elektrolumin- eszierenden Aufbauten eingebaut werden müssen
In der Literatur wird eine Vielzahl von organischen Verbindungen beschrieben, die Ladungen (Locher und/oder Elektronen) transportieren Verwendet werden über¬ wiegend niedermolekulare Substanzen, die z B im Hochvakuum aufgedampft wer-
den Einen guten Überblick über die Substanzklassen und ihre Verwendung geben z B die Veröffentlichungen EP-A 387 715, US-A 4 539 507, 4 720 432 und 4 769 292
Nachteilig ist hierbei das Aufbringen durch Aufdampfen im Hochvakuum Zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens von ELP Anzeigen wurde es von Vor¬ teil sein, wenn die Schichten 3,4 und 6,7 z B durch Aufbringen aus Losung hergestellt werden können
Aus der EP-A 686 662 ist bekannt, spezielle Mischungen aus leitfahigen organi¬ schen polymeren Leitern wie 3,4-Polyethylendιoxythιophen und Polyhydroxyver- bmdungen oder Lactamen als Elektrode 1 in ELP-Aufbauten einzusetzen
In Synthetic Metals 76 (1996) 141-143 wird Poly-(3,4-ethylendιoxythιophen) ebenfalls als Elektrode in LED's beschrieben, wobei darauf hingewiesen wird, daß das Poly-(3,4-ethylendιoxythιophen) gegenüber Indiumzinnoxid (ITO) Elektroden nur zu niedrigeren Leuchtdichten fuhrt
Überraschenderweise wurde jetzt gefunden, daß reine polymere organische Leiter wie 3,4-Polyethylendιoxythιophen als ladungsinji zierende Zwischenschicht auf transparenten Metallelektroden wie ITO zu Leuchtdichten in LED's fuhrt, die den LED's mit reinem Metallelektroden bzw reinen leitfahigen Polymerelektroden deutlich überlegen sind Diese Schichten können aus Losung oder durch direkte Polymerisation der den polymeren organischen Leitern entsprechenden Monomeren hergestellt werden
Geeignete polymere organische Leiter sind z B Polyfurane, Polypyrrole, Poly- anihne oder Polythiophene, Polypyπdine Diese sind z B in der EP-A 257 573 (Polyalkoxythiophene), WO 90/04256 (Polyanihne), EP-A 589 529 (Polypyrrol), DE-A 2 262 743 (Oligoanihne) beschrieben
Besonders geeignet sind neutrale oder kationische Thiophene der Formel (I)
wobei
R 1 und R 2 unabhängig voneinander für Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C r C 20 -Alkyl, CH 2 OH oder C 6 -C 14 -Aryl stehen oder
R 1 und R 2 zusammen -(CH 2 ) ι -CH 2 - mit = 0 bis 12, vorzugsweise 1 bis 5, C -
C 14 -Arylen bedeuten, und
n für eine ganze Zahl von 5 bis 100 steht
Vorzugsweise stehen R 1 und R 2 für -(CH 2 ) r CH 2 - mit 1 = 1 bis 4
Die Polythiophene der wiederkehrenden Struktureinheit der Formel (I) sind bekannt (vgl. EP-A 440 957 und 339 340) Die Herstellung der erfindungs- gemaßen Dispersionen bzw Losungen ist in EP-A 440 957 und DE-OS 4 21 1 459 beschrieben
Die Polythiophene werden in der Dispersion bzw Losung bevorzugt in kationi¬ scher Form, wie sie z.B. durch Behandlung der neutralen Thiophene mit Oxida- tionsmitteln erhalten werden, eingesetzt Übliche Oxidationsmittel wie Kaliumper- oxodisulfat werden für die Oxidation verwendet Durch die Oxidation erhalten die Polythiophene positive Ladungen, die in den Formeln nicht dargestellt sind, da ihre Zahl und ihre Position nicht einwandfrei feststellbar sind Gemäß den Anga¬ ben in EP-A 339 340 können sie direkt auf Tr gern hergestellt werden
Als Polyanionen dienen die Anionen von polymeren Carbonsauren, wie
Polyacrylsauren, Polymethacrylsauren, oder Polymaleinsauren und polymeren Sulfonsauren, wie Polystyrolsulfonsauren und Polyvinylsulfonsäuren Diese Poly- carbon- und -sulfonsauren können auch Copolymere von Vinylcarbon- und Vinylsulfonsauren mit anderen polymerisierbaren Monomeren, wie Acrylsaure- estern und Styrol, sein
Das Molekulargewicht der die Polyanionen liefernden Polysauren beträgt vorzugsweise 1 000 bis 2 000 000, besonders bevorzugt 2 000 bis 500 000. Die Polysäuren oder ihre Alkalisalze sind im Handel erhältlich, z.B. Polystyrol- sulfonsäuren und Polyacrylsäuren, oder aber nach bekannten Verfahren herstellbar (siehe z.B. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd E 20 Makro¬ molekulare Stoffe, Teil 2 (1987), S. 1 141 u.f.).
Anstelle der für die Bildung der erfindungsgemäßen Dispersionen aus Poly- thiophenen und Polyanionen erforderlichen freien Polysäuren, kann man auch Gemische aus Alkalisalzen der Polysäuren und entsprechenden Mengen an Monosäuren einsetzen.
Die Polythiophen-Dispersionen in Gegenwart von Polyanionen werden durch oxidative Polymerisation von 3,4-Dialkoxy-thiophenen der Formel
in der
R, und R-, die unter Formel (I) angegebene Bedeutung haben,
mit für die oxidative Polymerisation von Pyrrol üblichen Oxidationsmitteln und/oder Sauerstoff oder Luft in Gegenwart der Polysäuren, bevorzugt in wäßrigem Medium, bei Temperaturen von 0 bis 100°C erhalten. Durch die oxidative Polymerisation erhalten die Polythiophene positive Ladungen, die in den Formeln nicht dargestellt sind, da ihre Zahl und ihre Position nicht einwandfrei feststellbar sind
Zur Polymerisation werden die Thiophene der Formel (II), Polysäure und Oxidationsmittel in einem organischen Lösungsmittel oder - vorzugsweise - in Wasser gelost und die Losung solange bei der vorgesehenen Polymerisations- temperatur gerührt, bis die Polymerisation abgeschlossen ist
Bei Verwendung von Luft oder Sauerstoff als Oxidationsmittel wird in die Thiophen, Polysaure und gegebenenfalls katalytische Menge an Metallsalzen
enthaltende Losung solange Luft oder Sauerstoff eingeleitet bis die Polymerisation abgeschlossen ist
In Abhangigkeitg von Ansatzgroße, Polymerisationstemperatur und Oxida¬ tionsmittel kann die Poly eπsationszeit zwischen wenigen Minuten und bis zu 30 Stunden betragen Im allgemeinen liegt die Zeit zwischen 30 Minuten und
10 Stunden Die Stabilität der Dispersionen laßt sich durch wahrend oder nach der Polymerisation zugefugte Dispergatoren wie Dodecylsulfonat verbessern
Als Oxidationsmittel können die für die oxidative Polymerisation von Pyrrol geeigneten Oxidationsmittel verwendet werden, diese sind beispielsweise in J Am Chem Soc 85, 454 (1963) beschrieben Bevorzugt sind aus praktischen Gründen preiswerte und leicht handhabbare Oxidationsmittel, z.B Eisen-III-Salze wie FeCl 3 , Fe(C10 4 ),, und die Eisen-III-Salze organischer Sauren und organische Reste aufweisender anorganischer Sauren, ferner H 2 0 2 , K-,Cr-,O 7 , Alkali- und Ammoniumpersulfate, Al aliperborate, Kaliumpermanganat und Kupfersalze, wie Kupfertetrafluoroborat Außerdem wurde gefunden, daß sich Luft und Sauerstoff, gegebenenfalls in Gegenwart katalytischer Mengen Metallionen, wie Eisen-, Cobalt-, Nickel-, Molybdän- und Vanadiumionen, mit Vorteil aus Oxidationsmittel verwenden lassen
Bei der oxidativen Polymerisation werden die Polysauren in einer solchen Menge eingesetzt, daß auf 1 mol Thiophen der Formel (II) 0,25 bis 10, vorzugsweise 0,8 bis 8, insbesondere 1,9 bis 8 Sauregruppen der Polysaure entfallen
Das Verfahren ist in EP-A 440 957 beschrieben Bevorzugt werden entsalzte Losungen nach DE-OS 4 21 1 459 hergestellt
Die Polythiophen-Dispersion bzw Losung kann zusätzlich filtriert werden Bevor- zugt werden filtrierte Dispersionen bzw Losungen eingesetzt Die Porengroße der verwendeten Filter liegt vorzugsweise unter 0,5 μm
Gegenstand der Erfindung sind daher elektrolumineszierende Anordnungen, die loch- und/oder elektroneninjizierende Schichten aus den oben genannten poly¬ meren organischen Verbindungen enthalten
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung von den genannten polymeren organischen Verbindungen als hoch- und/oder elektronen¬ injizierende Substanzen.
Die Zwischenschichten können aus Lösung auf die Basiselektrode 2 und/oder die Emitterschicht 5 aufgebracht werden.
Dazu wird bei den erfindungsgemäßen Systemen z.B. eine Lösung des 3,4-Poly- ethylendioxythiophens auf der Basiselektrode als Film verteilt. Als Lösungsmittel werden bevorzugt Wasser bzw. Wasser Alkoholgemische verwendet. Geeignete Alkohole sind z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol.
Die Verwendung dieser Lösungsmittel hat den Vorteil, daß dann weitere Schichten aus organischen Lösungsmitteln, wie aromatischen oder aliphatischen Kohlen¬ wasserstoffgemischen aufgebracht werden können, ohne daß die Schicht 3,4 ange¬ griffen wird. Gleiches gilt für das Aufbringen der Schicht 6,7 auf die Emitter¬ schicht 5.
Die Lösung des polymeren organischen Leiters wird durch Techniken wie Spin- coaten, Casting, Rakeln, Drucken, Vorhanggießen etc. auf dem Substrat gleich¬ mäßig verteilt. Anschließend werden die Schichten bei Raumtemperatur oder Temperaturen bis 300°C, bevorzugt 200°C getrocknet.
Die Lösung des organischen Leiters kann auch strukturiert auf die gegebenenfalls strukturierte Basiselektrode aufgebracht werden. Geeignete Verfahren zur Herstel¬ lung der strukturierten loch- und/oder elektroneninjizierenden Schichten sind z.B. Siebdruck, Tiefdruck, Aufsprühen durch strukturierte Schablonen, Gravuroffset¬ druck, Tampondruck, Aufstempeln mit strukturierten Stempeln.
Die Dicke der Zwischenschicht beträgt etwa 3 bis 100 nm, vorzugsweise 10 nm bis 50 nm.
Den Lösungen der polymeren organischen Leiter können außerdem organische, polymere Bindemittel und/oder organische, niedermolekulare Vernetzungsmittel zugesetzt werden. Entsprechende Bindemittel sind z.B. in der EP 564 91 1 beschrieben.
Auf der Basiselektrode können die erfindungsgemäßen Zwischenschichten 3,4 auch durch elektrochemische Polymerisation der den polymeren organischen Lei¬ tern entsprechenden Monomere erzeugt werden. Diese Verfahren sind bekannt und z.B. in EP 339 340 beschrieben.
Beispiele
Herstellung der 3.4-Polvethylendιoxythιophenlosung (PEDT/PSS Stamm losung)
20 g freie Polystyrolsulfonsaure (Mn ca 40 000), 21 ,4 g Ka umperoxodisulfat und 50 mg Eιsen(III)-sulfat werden unter Ruhren in 2 000 ml Wasser vorgelegt Unter Ruhren werden 8,0 g 3,4-Ethylendιoxythιophen zugegeben Die Losung wird 24 h bei Raumtemperatur gerührt Anschließend werden 100 g Anionenaustauscher (Handelsprodukt Bayer AG Lewattt MP 62) und 100 g Kationenaustauscher (Handelsprodukt Bayer AG Lewatit S 100), beide wasserfeucht, zugegeben und 8 Stunden gerührt
Die Ionenaustauscher werden durch Filtration entfernt Es wird eine Losung mit einem Feststoff geh alt von ca 1,2 Gew -% erhalten, die gebrauchsfertig ist
Beispiel 1
Bei der Herstellung einer elektrolumineszierenden Anordnung mit erfindungsge- maßer PEDT/PSS-Zwischenschicht wurde folgendermaßen vorgegangen
a) Reinigung des ITO
ITO beschichtetes Glas (hergestellt von der Firma Balzers) wird in 20 x 30 mm große Stucke geschnitten und in folgenden Schritte gereinigt
1 15 min in destilliertem Wasser/Falterol-Spulmittel (basisch) im
Ultraschallbad,
2 2 x 15 min in jeweils frischem destilliertem Wasser im Ultraschall¬ bad spulen,
3 15 min in Ethanol im Ultraschallbad,
4 2 x 15 min in jeweils frischem Aceton im Ultraschallbad,
5 Trocknen auf fusselfreien Linsentuchern
b) Aufbringen der PEDT/PSS-Schicht auf das ITO
2 Vol. -Teile der gefilterten PEDT/PSS-Stammlösung werden mit 1 Vol - Teil Methanol gemischt. Etwa 1 ml dieser Lösung wird auf dem gereinig¬ ten ITO-Substrat verteilt. Die überstehende Lösung wird mit einem Spin- coater 30 sec lang bei 1.500 U/min abgeschleudert. Der Film wird anschlie¬ ßend 20 min lang bei 70°C im Trockenschrank getrocknet. Die Schicht¬ dicke wird mit einem Stylusprofilometer (Tencor 200) bestimmt und be¬ trägt 50 nm.
c) Aufbringen der elektrolumineszierenden Schicht
Auf die getrocknete PEDT/PSS-Schicht wird eine zweite Schicht, die elek¬ trolumineszierende Schicht, aufgebracht. Dazu wird eine 1 %ige-Lösung aus 7 Gew.-Teilen Poly(vinylcarbazol) (PVK) (Aldrich) und 3 Gew.-Teilen Methinfarbstoff (EP-A 699 730) hergestellt. Die Lösung wird gefiltert und 1 ml der Lösung wird auf dem PEDT PSS verteilt. Die überstehende Lösung wird mit einem Spin-coater 30 sec lang bei 1.000 U/min abge¬ schleudert. Anschließend wird die Probe 20 min lang bei 50°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Die Gesamtschichtdicke der Probe be¬ trägt danach 150 nm.
d) Aufdampfen der Metall-Elektroden und elektrische Kontaktierung
Die Probe wird in eine Aufdampfapparatur (Leybold 600) eingebaut. Eine
Lochmaske mit einem Lochdurchmesser von 3 mm wird auf die polymere Schicht gelegt. Bei einem Druck von 10° mbar wird AI von einem Target mittels einer Elektronenstrahlkanone gegen die polymere Schicht gedampft. Die Al-Schichtdicke beträgt 500 nm. Die beiden Elektroden der organi- sehen LED werden über elektrische Zuführungen mit einer Spannungs¬ quelle verbunden. Der positive Pol ist mit dem ITO-Elektrode, der negative Pol ist mit der AI-Elektrode verbunden.
e) Bestimmung der Elektrolumineszenz
Bereits bei kleinen Spannungen (U = 5 Volt) fließt ein Strom von 1 mA/cm 2 durch die Anordnung. Bei 8 Volt läßt sich mit einer Photodiode
Elektrolumineszenz nachweisen. Bei 20 Volt beträgt die Elektrolumines- zenzintensität 50 cd/m 2 (Minolta, LS 100)
Das Kontrollexperiment ohne die erfindungsgemäße PEDT/PSS-Zwischenschicht führt zu niedrigeren EL-Intensitäten und zu einer höheren Einsatzspannung.
Beispiel 2
Bei der Herstellung einer elektrolumineszierenden Anordnung mit erfindungsge¬ mäßer PEDT/PSS-Zwischenschicht wurde folgendermaßen vorgegangen
a) Reinigung des ITO
ITO beschichtetes Glas (hergestellt von der Firma Balzers) wird in 20 x 30 mm große Stücke geschnitten und in folgenden Schritte gereinigt:
1. 15 min in destilliertem Wasser/Falterol-Spülmittel (basisch) im Ultraschallbad,
2. 2 x 15 min in jeweils frischem destilliertem Wasser im Ultraschall¬ bad spülen,
3 15 min in Ethanol im Ultraschallbad,
4 2 x 15 min in jeweils frischem Aceton im Ultraschallbad,
5. Trocknen auf fusselfreien Linsentüchern
b) Aufbringen der PEDT/PSS-Schicht auf das ITO
2 Vol -Teile der gefilterten PEDT/PSS-Stammlόsung werden mit 1 Vol - Teil Methanol gemischt Etwa 1 ml dieser Losung wird auf dem gereinig¬ ten ITO-Substrat verteilt. Die überstehende Losung wird mit einem Spin- coater 30 sec lang bei 1.500 U/min abgeschleudert. Der Film wird anschlie¬ ßend 20 min lang bei 70°C im Trockenschrank getrocknet Die Schicht-
dicke wird mit einem Stylusprofilometer (Tencor 200) bestimmt und be¬ tragt 50 nm.
c) Aufbringen der elektrolumineszierenden Schicht
Auf die getrocknete PEDT/PSS-Schicht wird eine zweite Schicht, die elek- trolumineszierende Schicht, aufgebracht. Dazu wird eine 1 ,5 %ige-Losung aus 7 Gew.-Teilen Poly(vinylcarbazol) (PVK) (Aldrich) und 3 Gew.-Teilen Cumarin 6 (Lambda Physics) hergestellt. Die Lösung wird gefiltert und 1 ml der Lösung wird auf dem PEDT/PSS verteilt. Die überstehende Lösung wird mit einem Spin-coater 10 sec lang bei 1.800 U/min abge- schleudert.
d) Aufdampfen der Metall-Elektroden und elektrische Kontaktierung
Die Probe wird in eine Aufdampfapparatur (Leybold 600) eingebaut. Eine Lochmaske mit einem Lochdurchmesser von 3 mm wird auf die polymere Schicht gelegt. Bei einem Druck von 10 *5 mbar wird AI von einem Target mittels einer Elektronenstrahlkanone gegen die polymere Schicht gedampft
Die Al-Schichtdicke betragt 500 nm Die beiden Elektroden der organi¬ schen LED werden über elektrische Zufuhrungen mit einer Spannungs¬ quelle verbunden. Der positive Pol ist mit dem ITO-Elektrode, der negative Pol ist mit der AI-Elektrode verbunden
e) Bestimmung der Elektrolumineszenz
Bereits bei kleinen Spannungen (U = 10 Volt) fließt ein Strom von 0,1 A/cm 2 durch die Anordnung. Bei 8 Volt läßt sich mit einer Photo¬ diode Elektrolumineszenz nachweisen Bei 20 Volt betragt die Elektro- lumineszenzintensität 10 cd/m 2 (Minolta, LS 100)
Beispiel 3
Bei der Herstellung einer elektrolumineszierenden Anordnung mit erfindungsge- maßer PEDT/PSS-Zwischenschicht wurde folgendermaßen vorgegangen
a) Reinigung des ITO
ITO beschichtetes Glas (hergestellt von der Firma Balzers) wird in 20 x 30 mm große Stucke geschnitten und in folgenden Schritte gereinigt
1 15 min in destilliertem Wasser/Falterol-Spulmittel (basisch) im Ultraschallbad,
2 2 x 15 min in jeweils frischem destilliertem Wasser im Ultraschall¬ bad spulen,
3 15 min in Ethanol im Ultraschallbad,
4 2 x 15 min in jeweils frischem Aceton im Ultraschallbad,
5 Trocknen auf fusselfreien Linsentuchern
b) Aufbringen der PEDT/PSS-Schicht auf das ITO
2 Vol -Teile der gefilterten PEDT/PSS-Stammlosung werden mit 1 Vol - Teil Methanol gemischt Etwa 1 ml dieser Losung wird auf dem gereinig¬ ten ITO-Substrat verteilt Die überstehende Losung wird mit einem Spin- coater 30 sec lang bei 1 500 U/min abgeschleudert Der Film wird anschlie¬ ßend 20 min lang bei 70°C im Trockenschrank getrocknet Die Schicht¬ dicke wird mit einem Stylusprofilometer (Tencor 200) bestimmt und be¬ tragt 50 nm
c) Aufbringen der elektrolumineszierenden Schicht
Auf die getrocknete PEDT/PSS-Schicht wird eine zweite Schicht, die elek¬ trolumineszierende Schicht, aufgebracht Dazu wird eine 1,5 %ιge-Losung aus 7 Gew -Teilen Poly(vιnylcarbazol) (PVK) (Aldrich) und 3 Gew -Teilen Perylenfarbstoff KF 856 (Handelsprodukt der BASF) hergestellt Die Lo¬ sung wird gefiltert und 1 ml der Losung wird auf dem PEDT/PSS verteilt Die überstehende Losung wird mit einem Spin-coater 10 sec lang bei
1 800 U/min abgeschleudert Die Gesamtschichtdicke der Probe betragt danach 140 nm
d) Aufdampfen der Metall -Elektroden und elektrische Kontaktierun
Die Probe wird in eine Aufdampfapparatur (Leybold 600) eingebaut. Eine Lochmaske mit einem Lochdurchmesser von 3 mm wird auf die polymere Schicht gelegt. Bei einem Druck von 10 '5 mbar wird AI von einem Target mittels einer Elektronenstrahlkanone gegen die polymere Schicht gedampft
Die Al-Schichtdicke beträgt 500 nm. Die beiden Elektroden der organi¬ schen LED werden über elektrische Zuführungen mit einer Spannungs¬ quelle verbunden. Der positive Pol ist mit dem ITO-EIektrode, der negative Pol ist mit der AI-Elektrode verbunden.
e) Bestimmung der Elektrolumineszenz
Bereits bei kleinen Spannungen (U = 5 Volt) fließt ein Strom von 1 mA/cm 2 durch die Anordnung. Bei 4 Volt läßt sich mit einer Photodiode Elektrolumineszenz nachweisen. Bei 15 Volt beträgt die Elektrolumines- zenzintensität 30 cd/nr (Minolta, LS 100)
Das Kontrollexperiment ohne die erfindungsgemäße PEDT/PSS-Zwischenschicht führt zu niedrigeren EL-Intensitaten und zu einer höheren Einsatzspannung.
Beispiel 4
a) In eine Losung aus 0,8 g Tetramethylammoniumtetrafluoroborat und 0,28 g 3,4-Ethylendioxythiophen in 100 ml Acetonitπl wird ein nach Beispiel l a gereinigtes ITO-Substrat und ein 1 x 2 cm" großes Platinblech gehangt. Die
Glasplatte wird als Anode geschaltet In 20 Sekunden wird bei einer Span¬ nung von 2 V und einem Strom von 1 ,5 mA eine dünne 3,4-Polyethylen- dioxythiophenschicht als lochinjizierende Zwischenschicht abgeschieden
b) Auf die getrocknete PEDT-Schicht wird eine zweite Schicht, die elektro- lumineszierende Schicht, aufgebracht Dazu wird eine 1 %ige-Lösung aus
7 Ge -Teilen Poly(vinylcarbazol) (PVK) (Aldrich) und 3 Gew -Teilen Methinfarbstoff (EP-A 699 730) hergestellt Die Losung wird gefiltert und 1 ml der Lösung wird auf dem PEDT verteilt Die überstehende Losung wird mit einem Spin-coater 30 sec lang bei 1 000 U/min abgeschleudert
Anschließend wird die Probe 20 min lang bei 50°C im Vakuumtrocken- schrank getrocknet. Die Gesamtschichtdicke der Probe beträgt danach 150 nm.
c) Aufdampfen der Metall-Elektroden und elektrische Kontaktierυng
Die Probe wird in eine Aufdampfapparatur (Leybold 600) eingebaut. Eine
Lochmaske mit einem Lochdurchmesser von 3 mm wird auf die polymere Schicht gelegt. Bei einem Druck von 10 "5 mbar wird AI von einem Target mittels einer Elektronenstrahlkanone gegen die polymere Schicht gedampft. Die Al-Schichtdicke beträgt 500 nm. Die beiden Elektroden der organi- sehen LED werden über elektrische Zuführungen mit einer Spannungs¬ quelle verbunden. Der positive Pol ist mit dem ITO-Elektrode, der negative Pol ist mit der AI-Elektrode verbunden.
d) Bestimmung der Elektrolumineszenz
Bereits bei kleinen Spannungen (U = 5 Volt) fließt ein Strom von 1 mA/cm 2 durch die Anordnung. Bei 4 Volt läßt sich mit einer Photodiode
Elektrolumineszenz nachweisen. Bei 20 Volt beträgt die Elektrolumines- zenzintensität 10 cd/m 2 (Minolta, LS 100).
Das Kontrollexperiment ohne die erfindungsgemäße PEDT-Zwischenschicht führt zu niedrigeren EL-Intensitäten und zu einer höheren Einsatzspannung.
Next Patent: SECONDARY CELL AND ASSEMBLY SEALING PLATE FOR SECONDARY CELL