Спосіб виготовлення органічного світлодіода

Реферат: Спосіб виготовлення органічного світлодіода, згідно якого на підкладці з електропровідним покриттям оксиду індію наносять дірково-транспортний шар, зверху наносять органічну напівпровідникову плівку трихінолінат алюмінію та поверх якої формують алюмінієвий електрод, крім того дірково-транспортний шар виконаний з органічного напівпровідникового матеріалу 2,6-ди-трет.-бутил-4-(2,5-дифеніл-3,4-дигідро-2Н-піразол-3-іл)-фенолу. UA 76968 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ОРГАНІЧНОГО СВІТЛОДІОДА UA 76968 U UA 76968 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі органічної електроніки та може бути використана у технології виготовлення органічних пристроїв відображення інформації. Відомий спосіб виготовлення органічного світлодіода, згідно якого на підкладці з електропровідним покриттям оксиду індію ІТО наносять дірково-транспортний шар, потім органічну напівпровідникову плівку трихінолінат алюмінію Alq3 та поверх якої формують алюмінієвий електрод Аl (Пат. №. 58198 Україна, МПК (2011.01) H01L 33/26. Спосіб виготовлення світлодіода на основі органічного напівпровідникового матеріалу / Готра З.Ю., Стахіра П.Й., Черпак В.В., Волинюк Д.Ю., Возняк Л.Ю., Костів Н.В. Реєстраційний номер заявки u 2010 09621 від 02.08.2010, опубл. 11.04.2011 Бюл.№7). Проте, в такому світлодіоді низька стабільність органічних шарів під дією зовнішніх факторів (вологи, кисню), виділення джоулівського тепла при струмопроходженні, дифузії атомів кисню з ІТО, що призводить до процесів деградації у структурі світлодіода і як наслідок знижується ефективність. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищити стабільність органічного світлодіода, у якому за рахунок нових операцій дозволило б сповільнити деградаційні процеси та підвищити струмову ефективність і за рахунок цього забезпечити підвищення стабільності та ефективності роботи органічного світлодіода. Поставлена задача вирішується тим, що на підкладці з електропровідним покриттям оксиду індію ІТО наносять дірково-транспортний шар, зверху наносять органічну напівпровідникову плівку трихінолінат алюмінію Alq3, та поверх якої формують алюмінієвий електрод, згідно з корисною моделлю, дірково-транспортний шар виконаний з органічного напівпровідникового матеріалу 2,6-ди-трет-бутил-4-(2,5-дифеніл-3,4-дигідро-2Н-піразол-3-іл)-фенолу HPhP. Виконання дірково-транспортного шару з органічного напівпровідникового матеріалу 2,6-дитрет-бутил-4-(2,5-дифеніл-3,4-дигідро-2Н-піразол-3-іл)-фенолу HPhP та його введення в структуру органічного світлодіода сповільнює деградаційні процеси. На відміну від інших органічних транспортних матеріалів, HPhP містить просторово екранований фенол, який характеризується антиоксидантними властивостями. Формування структури органічного світлодіода ITO/HPhP/Alq3/Al приводить до пониження потенціального бар'єру для дірок, підвищення рівня інжекції носіїв заряду, покращення балансу носіїв заряду в середині світловипромінювальному шарі, що сприяє підвищенню струмової ефективності, а також до сповільнення дергадаційних процесів і тим самим підвищує ефективність та стабільність органічного світлодіода. На Фіг.1 зображена структура органічного світлодіода, де 1 - підкладка, 2 - електропровідне покриття ІТО, 3 - дірково-транспортний шар, 4 - шар органічного напівпровідника Alq3, 5 алюмінієвий електрод. На Фіг.2 зображено графік залежності яскравості випромінювання структур ITO/HPhP/Alq3/Al (I) та ITO/PhP/Alq3/Al (II) від напруги (ΒΑΧ). На Фіг.3 зображено графік залежності струмової ефективності структур ITO/HPhP/Alq3/Al (І) та ITO/PhP/Alq3/Al (II) від напруги. Спосіб виготовлення органічного світлодіода, згідно якого на підкладці 1 з електропровідним покриттям оксиду індію 2 наносять дірково-транспортний шар 3, виконаний з органічного напівпровідникового матеріалу 2,6-ди-трет.-бутил-4-(2,5-дифеніл-3,4-дигідро-2Н-піразол-3-іл)фенолу HPhP, зверху наносять органічну напівпровіднику плівку 4 Alq3, та поверх якого формують алюмінієвий електрод 5, що забезпечує створення контактної різниці потенціалів. Плівка 4 органічного напівпровідника Alq3 відіграє роль активного світловипромінювального шару. Використання дірково-транспортного шару з органічного напівпровідника HPhP 5, що містить просторово екранований фенол сприяє сповільненню деградаційних процесів, а також сприяє підвищенню струмової ефективності. Оскільки під час деградаційних процесів в дірковотранспортному шарів утворюється стабільний радикал, який мінімізує та сповільнює процеси деградації. Приклад конкретного виконання. Формування структури на основі ITO/HPhP/Alq3/Al проводять наступним чином. Плівку HPhP 3 формують методом термовакуумного напилення -5 при залишковому тиску, що не перевищує 10 Па на скляну підкладку 1 з електропровідним покриттям 2. Температура молібденового випаровувача під час напилення не перевищує 350°С. Температура підкладки 1 в процесі напилення становить ~ 20°С. Товщину дірковотранспортного шару З HPhP визначають за допомогою лазерного еліпсометра, і вона становить ~ 20 нм. Поверх наносять плівку 4 Alq3 (при температурі підкладки 373К) методом вакуумного напилення. На поверхні структури методом термовакуумного напилення через маску формують алюмінієвий електрод 5, товщина якого не перевищує ~200 нм. Аналогічно формувалася 1 UA 76968 U 5 10 15 структура ІТО/1,3,5-трифеніл-4,5-дигідро-1Н-піразол /Alq3/Al. Для порівняння було використано дірково-транспортний шар, виконаний з органічного напівпровідникового матеріалу похідного піразоліну 1,3,5-трифеніл-4,5-дигідро-1Н-піразолу PhP без наявності просторово екранованого фенолу. Робота органічного світлодіода полягає в тому, що при поданні напруги на контакти, відбувається інжекція носіїв заряду з відповідних електродів у світловипромінювальний шар, де відбувається випромінювання світла за рахунок рекомбінації носіїв заряду. Ефективність світлодіода з використанням дірково-транспортного шару HPhP доведена на основі порівняння залежностей яскравості випромінювання та струмової ефективності від напруги структур ІТО/ HPhP/Alq3/Al (І) та ITO/PhP/Alq3/Al (II) (Фіг.2, 3). Як видно з Фіг. 2 при введенні дірково-транспортного шару HPhP, порогова напруга структури ITO/HPhP/Alq3/Al (І) (6.8 В) є нижчою від порогової напруги ITO/PhP/Alq3/Al (77) (7.4 В). Також ITO/HPhP/Alq3/Al (I) характеризується вищою яскравістю випромінювання 6560 кд/м . На відміну від ITO/PhP/Alq3/Al, структура ІТО/НРЬР/Аlg3/АІ характеризується низькими значеннями густини струму (20.3 мА/см ) та високим значеннями струмової ефективності (9.75 кд/А) при 2 максимальній яскравості 2000 кд/м (Фіг. 3), що можна пояснити покращенням балансу кількості дірок та електронів, інжектованих в світловипромінювальний шар. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб виготовлення органічного світлодіода, згідно якого на підкладці з електропровідним покриттям оксиду індію наносять дірково-транспортний шар, зверху наносять органічну напівпровідникову плівку трихінолінат алюмінію та поверх якої формують алюмінієвий електрод, який відрізняється тим, що дірково-транспортний шар виконаний з органічного напівпровідникового матеріалу 2,6-ди-трет.-бутил-4-(2,5-дифеніл-3,4-дигідро-2Н-піразол-3-іл)фенолу. 2 UA 76968 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3