ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ НАНОКОМПОЗИТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2005 года по МПК C09K11/00 H05B33/14 H05B33/20 

Изобретение относится к электролюминесцентным полимерным нанокомпозитным материалам, обладающим эффективным электронно-дырочным транспортом и широким спектральным диапазоном излучения, который включает полосы электролюминесценции, близкие по ширине к монохроматическим. Этот материал может быть использован в органических светодиодных структурах в качестве светоизлучающих слоев, в оптоволоконных системах передачи информации, а также иных оптоэлектронных устройствах. Во всех случаях электролюминесцентный материал помещается между двумя электродами (один из которых или оба прозрачны в спектральной области люминесценции). При приложении необходимой разности потенциалов в материал инжектируются электроны и дырки, соответственно, из катода и анода, при электрон-дырочной рекомбинации возникает электролюминесценция. Разработка новых электролюминесцентных слоев необходима для увеличения энергетической эффективности электролюминесцентных устройств (увеличение эффективности инжекции носителей заряда, их подвижности, квантового выхода рекомбинационной люминесценции), расширения спектрального диапазона и улучшения спектральных характеристик электролюминесценции, повышения стабильности работы электролюминесцентных устройств.

Известны электролюминесцентные материалы на основе нанокристаллов J-агрегатов в полупроводниковых полимерных средах, например ароматических полиимидах, поливинилкарбазоле, производных полифениленвинилена [1-4]. Показано, что при использовании таких полимерных нанокомпозитов, содержащих молекулярные наноразмерные кристаллы цианиновых красителей, известные как "J-агрегаты", в качестве светоизлучающих слоев в органических светодиодах наблюдается интенсивная электролюминесценция насыщенного цвета. J-агрегаты представляют собой нанокристаллы как трехмерной, так и одномерной нитеобразной формы, занимающие промежуточное положение между микрокристаллами и индивидуальными молекулами [5]. Одной из отличительных оптических характеристик J-агрегатов является наличие у них интенсивных узких полос оптического поглощения и флуоресценции, расположенных в диапазоне от голубой до ближней ИК-области спектра в зависимости от строения молекул цианиновых красителей. В силу малого размера полимерные нанокомпозиты не рассеивают свет в тонких слоях, которые остаются оптически прозрачными даже при большом содержании нанофазы. Ни один из известных типов электролюминесцентных нанокомпозитных материалов [6-13] не обладает аналогичным набором полезных оптоэлектронных свойств. Материалы на основе J-агрегатов совмещают в себе оптические характеристики, типичные для органических молекулярных кристаллов, с хорошими физико-механическими и токопроводящими свойствами полимерных полупроводников.

Формирование известных полимерных электролюминесцентных слоев осуществляется в результате следующих операций: (1) растворение полимера и цианинового красителя в неполярном органическом растворителе, молекулы которого, как правило, содержат атомы хлора, например, в тетрахлорэтане, (2) полив раствора с помощью центрифуги (spin-coating) на электропроводящую подложку, например на стеклянную пластину, покрытую прозрачной электропроводящей пленкой окислов олова и индия (ITO), (3) испарение растворителя с образованием твердой пленки. При этом формирование J-агрегатов происходит в жидком растворе красителя и полимера в органическом растворителе.

Недостатком известных электролюминесцентных полимерных нанокомпозитов на основе J-агрегатов является чрезвычайная ограниченность в выборе исходных структур молекул цианиновых красителей для формирования нанокристаллической фазы. Это связано с плохой растворимостью солеобразных соединений, каковыми являются цианиновые красители, в неполярных органических растворителях. При этом даже в случае относительно хорошо растворимых цианиновых красителей образование J-агрегатов затруднено, так как вероятность образования J-агрегатов из мономолекулярной формы резко уменьшается при переходе от полярных к неполярным растворителям. Характерным для цианиновых красителей свойством является эффективное образование нанокристаллов J-агрегатов в воде и водных растворах. Однако необходимость использования неполярных органических растворителей связана с нерастворимостью известных полимеров с электронно-дырочным транспортом в полярных растворителях. Все это не позволяет успешно использовать широкое многообразие имеющихся красителей, дающих в водных средах устойчивую термостабильную нанофазу J-агрегатов, и получать полимерные слои с диапазоном электролюминесценции от 400 до 1600 нм с высокими характеристиками электролюминесценции.

Изобретение решает задачу разработки электролюминесцентного полимерного материала на основе кардинально расширенного набора структур цианиновых красителей, образующих стабильные, с энергией связи более 20 ккал/моль, нанокристаллы J-агрегатов, излучающие в широком спектральном диапазоне.

Задача решается тем, что в качестве активной полимерной среды для формирования J-агрегатов используется электропроводящий полимер - водорастворимый полианилин [14-16]. Водорастворимый полимер обладает высокой растворимостью в воде и водно-органических смесях, и его растворы характеризуются высокой временной и температурной стабильностью. Слои на основе водорастворимого полианилина имеют высокие оптические и механические свойства. Относительное содержание в полимере азотсодержащих и кислотных групп может меняться в широких пределах. Вследствие этого, условия формирования J-агрегатов цианиновых красителей также могут варьироваться в широких пределах, что сильно сказывается на параметрах слоев для светоизлучающих устройств. Кроме того, при использовании водорастворимого полианилина обеспечивается высокая локальная концентрация протонов вблизи полимерного остова, что принципиально важно для роста J-агрегатов порфиринов, а в ряде случаев - нитевидных структур агрегатов цианиновых красителей. Формирование нанокристаллов происходит вдоль полимерной цепи, способствуя тем самым их направленной ориентации. При этом материал приобретает важные анизотропные свойства, обеспечивая максимально благоприятные условия для направленного транспорта как дырок, так и электронов в полимерном слое.

Электролюминесцентный полимерный материал, предназначенный для использования в органических светодиодах в качестве рекомбинационного и светоизлучающего слоя, должен одновременно обладать эффективным электронно-дырочным транспортом и включать центры фотолюминесценции с высоким квантовым выходом рекомбинационной люминесценции. Уникальным свойством J-агрегатов, отличающим их от других органических супрамолекулярных структур, является наличие высокой электронно-дырочной проводимости. Известно, что в нанокомпозициях на основе ароматических полиимидов и ряда полифениленвиниленов J-агрегаты являются токопроводящей электронно-дырочной фазой [17-19]. Электронная подвижность в них выше дырочной и превышает 10^-4 см²/Bc в электрическом поле 10⁶ В/см, что соответствует рабочей напряженности электрических полей в органических светодиодах. J-агрегаты являются супрамолекулярными системами протяженной формы. Такие нитевидные структуры могут достигать в длину нескольких сотен нанометров [20]. Как указывалось выше, возможно получение тонких композитных слоев, в которых такие нитеобразные молекулярные кристаллы ориентированы нормально к плоскостям электродов в сэндвич-структурах светодиодов. Такое анизотропное состояние нанофазы обеспечивает направленный транспорт носителей зарядов обоих знаков, инжектированных из противоположных электродов в слой композита, по проводящим волокнам J-агрегатов навстречу друг другу. Процесс рекомбинации электронов и дырок с образованием экситонных состояний, происходящий непосредственно на J-агрегате, протекает с эффективностью, близкой к единице. Значения окислительных потенциалов J-агрегатов, как правило, не превышают окислительные потенциалы цианиновых красителей. С другой стороны, величины восстановительных потенциалов J-агрегатов больше восстановительных потенциалов цианинов. Целенаправленный выбор электроактивного полимерного связующего и типа J-агрегатов с соответствующими значениями величин энергий высшей занятой (HOMO) и низшей свободной (LUMO) орбиталей обеспечивает электронно-дырочный транспорт только по нитевидным каналам нанофазы.

Относительно высокая эффективность электролюминесценции нанокомпозитов на основе J-агрегатов наблюдается даже в однослойных светодиодных структурах, в которых рабочий слой помещен между двумя электродами, имеющими различные величины работы выхода. Как известно, низкие рабочие характеристики однослойных светодиодных структур (LEDs) обусловлены двумя основными причинами. Во-первых, затруднением инжекции носителей зарядов из электрода в светоизлучающий слой на границах полимер/анод и полимер/катод из-за несовпадения величин работы выхода анода и катода соответственно с положением уровня высшей занятой (HOMO) и низшей свободной (LUMO) молекулярных орбиталей полимера. Во-вторых, в полупроводниковых полимерных материалах имеет место сильное различие в величинах подвижности электронов и дырок [21], что нарушает баланс в транспорте носителей. Например, значения подвижности электронов и дырок резко различно в таких хорошо изученных полимерных полупроводниках, как полифениленвинилен [22], полифенилены [23], ароматические полиимиды [24], полифлюорены [25], политиофены [26]. У этих материалов значения подвижности дырок на несколько порядков превышают значения подвижности электронов. Важным преимуществом нанокомпозитов на основе J-агрегатов перед известными полимерными системами является то, что данная нанокристаллическая фаза резко снижает это различие, а для некоторых типов агрегатов электронная подвижность превосходит дырочную. Это делает перспективным использование нанокомпозитов на основе J-агрегатов даже в однослойных светодиодных структурах.

Эффективность и яркость электролюминесцентных светодиодов на основе нанокомпозитов полимер/J-агрегат может быть повышена в случае использования двухслойных структур с границей раздела полимер n-типа/полимер р-типа на основе J-агрегатов. Использование в этом случае полимеров n-типа обеспечивает снижение высоты барьера инжекции электронов из катода в рабочий слой, резко улучшая рабочие характеристики светодиодов. n-Тип проводимости реализуется в полимерах, содержащих оксадиазольные заместители в боковых цепях [27], а также в полисопряженных полимерах, например полицианотерефталилиденах [28], полифениленхиноксалинах [29], полипиридинах [30], полихинолинах [31].

Целью изобретения является разработка нового вида полимерных электролюминесцентных материалов на основе J-агрегатов цианиновых красителей, порфиринов, скварилиевых красителей и водорастворимого полианилина, перспективных для создания следующего поколения полимерных светодиодов. Оно основывается на способности полимерных нанокомпозитов, содержащих J-агрегаты, сочетать в себе оптические свойства, типичные для органических молекулярных кристаллов, с хорошими токопроводящими и физико-механическими характеристиками полимерных полупроводников.

Способ формирования J-агрегатов в полимерных электроактивных матрицах включает непосредственное введение цианиновых красителей в водные растворы полианилина. При этом подавляющее количество молекул красителя переходит в нанокристаллическую фазу J-агрегатов. У некоторых типов красителей, однако, возможно также образование димерной формы, имеющей спектр флуоресценции, частично перекрывающийся с полосой J-агрегатов. Димерная форма агрегатов является эффективным люминофором с широкой полосой излучения, что ухудшает цветовые характеристики электролюминесцентных полимерных материалов на основе J-агрегатов. Для устранения нежелательного эффекта используется способ температурного циклирования, при котором димерная форма цианиновых красителей переводится в J-агрегатную. Для этого исходный раствор J-агрегатов или свежеприготовленный слой композита подвергается термическому воздействию: образец постепенно нагревают до 50-70°С и медленно охлаждают до 10-15°С. Осуществляя спектрофотометрический контроль, операцию повторяют до тех пор, пока все димеры не перейдут в форму J-агрегатов.

Пример 1. Электролюминесцентный полимерный нанокомпозитный материал на основе J-агрегатов готовят в несколько этапов. Навеску полианилина растворяют в воде из расчета 99,5 мас.% полианилина к 0,5 мас.% цианинового красителя (триэтиламмониевая соль 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-дихлороксакарбоцианина, имеющего спектр электролюминесценции с максимумом при 575 нм, либо 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-диметокситиакарбоцианинпиридиния с максимумом электролюминесценции при 675 нм). Далее при комнатной температуре в раствор полианилина вводят порошок цианинового красителя в указанном выше количестве. Раствор меняет окраску в результате перехода молекул цианинового красителя в нанокристаллическую фазу. Процесс контролируют спектрофотометрически. Перед поливом раствора на токопроводящую подложку последнюю подвергают тщательной очистке. В качестве подложек используют стеклянные пластины с нанесенным прозрачным слоем In₂O₃/SnO₂ (Balzers или Donally Corp.) с сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые до полива раствора последовательно очищают в УЗ-ванне с раствором детергента, смесью изопропанол/деионированная вода (объем 1:1), толуолом, деионированной водой и ацетоном. На последнем этапе очистки поверхность In₂O₃/SnO₂ подвергают воздействию кислородной плазмы. Полив осуществляют способом "spin coating" на центрифуге при скорости вращения от 800 до 3000 об/мин. Полученный слой высушивают на форвакууме при температуре 40°С в течение 60 мин. Для формирования металлического катода сверху на слой композита напыляют кальций или алюминий при вакууме 5×10^-6 Topp. Толщина слоя катода составляет 100-150 нм. Площадь каждого устройства составляет 6 мм². Эффективность излучения электролюминесценции до 0,8 лм/Вт при потенциале 15 В. Измерения проводят в атмосфере аргона. В случае триэтиламмониевой соли 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-дихлороксакарбоцианина электролюминесценция имеет максимум при 575 нм. Для 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-диметокситиакарбоцианинпиридиния максимум спектра электролюминесценции расположен при 675 нм. При концентрации красителя ниже 0,5 мас.% эффективность электролюминесценции слоя резко снижается.

Пример 2. Электролюминесцентный полимерный нанокомпозитный материал на основе J-агрегатов готовят в несколько этапов. Навеску полианилина растворяют в воде из расчета 50 мас.% полианилина к 50 мас.% цианинового красителя триэтиламмониевая соль 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-4,5,4'5'-дибензо-11-дифениламино-10,12-диметилентиакарбоцианинбетаин, имеющего спектр электролюминесценции с максимумом при 1100 нм. Далее при комнатной температуре в раствор полианилина вводят порошок цианинового красителя в указанном выше количестве. Перед поливом раствора на токопроводящую подложку последнюю подвергают тщательной очистке. В качестве подложек используют стеклянные пластины с нанесенным прозрачным слоем In₂О₃/SnO₂ (Balzers или Donally Corp.) с сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые до полива раствора последовательно очищают в УЗ-ванне с раствором детергента, смесью изопропанол/деионированная вода (объем 1:1), толуолом, деионированной водой и ацетоном. На последнем этапе очистки поверхность In₂O₃/SnO₂ подвергают воздействию кислородной плазмы. Полив осуществляют способом "spin coating" на центрифуге при скорости вращения от 800 до 3000 об/мин. Полученный слой высушивают на форвакууме при температуре 40°С в течение 60 мин. Для формирования металлического катода сверху на слой композита напыляют кальций или алюминий при вакууме 5×10^-6 Торр. Толщина слоя катода составляет 100-150 нм. Площадь каждого устройства составляла 6 мм. Эффективность излучения электролюминесценции на длине волны 1100 нм до 1% при потенциале 15 В. Измерения проводят в атмосфере аргона. При концентрации красителя ниже 0,5 мас.% эффективность образования J-агрегатов резко снижается и краситель остается преимущественно в мономолекулярной форме. При концентрации красителя выше 50 мас.% J-агрегаты объединяются в более крупные кристаллические образования, в результате чего слой теряет прозрачность и наблюдается резкое падение электролюминесцентных характеристик.

Пример 3. Электролюминесцентный полимерный нанокомпозитный материал на основе J-агрегатов изготавливают в несколько этапов. Навеску полианилина растворяют в воде из расчета 50 мас.% полианилина к 50 мас.% цианинового красителя. Далее при комнатной температуре в раствор полианилина вводят порошок цианинового красителя в указанном выше количестве. Раствор меняет окраску в результате перехода молекул цианинового красителя в нанокристаллическую фазу J-агрегатов. Процесс контролируют спектрофотометрически. При введении указанного количества красителя возможно образование в растворах одновременно с J-агрегатами также и димерной формы, которая ухудшает спектральные характеристики композитов, что проявляется в потере цветовой насыщенности у спектра электролюминесценции за счет наложения полосы излучения димеров. Для перевода димерной формы цианиновых красителей в нанокристаллическую фазу раствор подвергают многократному термическому циклированию путем его быстрого охлаждения до температуры +7°С и последующего нагрева до +20°С. Степень перехода димерной формы цианиновых красителей в нанофазу J-агрегатов контролируют по форме спектра электролюминесценции нанокомпозита. Перед поливом раствора J-агрегатов токопроводящую подложку подвергают тщательной очистке. В качестве подложек используют стеклянные пластины с нанесенным прозрачным слоем In₂O₃/SnO₂ (Balzers или Donally Corp.) с сопротивлением 16-20 Ом/квадрат. Подложки последовательно очищают в УЗ-ванне с раствором детергента, смесью изопропанол/деионированная вода (объем 1:1), толуолом, деионированной водой и ацетоном. На последнем этапе очистки поверхность In₂O₃/SnO₂ подвергают воздействию кислородной плазмы. Полив осуществляют способом "spin coating" на центрифуге при скорости вращения от 800 до 3000 об/мин. Далее раствор высушивают на форвакууме при температуре 40°С в течение 60 мин. Сверху на слой композита для формирования металлического катода напыляют кальций или алюминий при вакууме 5×10^-6 Торр. Толщина слоя катода составляет 100-150 нм. Площадь каждого устройства составляет 6 мм². Эффективность излучения электролюминесценции до 0,1 лм/Вт при потенциале 15 В. Измерения проводят в атмосфере аргона. В случае триэтиламмониевой соли 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-дихлороксакарбоцианина спектр электролюминесценции имеет максимум при 575 нм. Для 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-диметокситиакарбоцианинпиридиния максимум спектра электролюминесценции расположен при 675 нм.

Пример 4. Электролюминесцентный полимерный нанокомпозитный материал на основе J-агрегатов для светоизлучающих устройств на гибкой основе готовят аналогично тому, как описано в примерах 1 и 2. В качестве подложки используется полиэфирная пленка Orgacon™ EL 350 Ом/квадрат (Agfa). Предварительную очистку подложки осуществляют путем обдува проводящей поверхности In₂O₃/SnO₂ струей ионизированного воздуха с последующим облучением ксеноновой лампы с длиной волны 172 нм. Образец помещают вплотную к поверхности оболочки лампы в боксе в атмосфере сухого воздуха. Полив растворов, содержащих J-агрегаты триэтиламмониевой соли 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-дихлороксакарбоцианина (спектр электролюминесценции нанокомпозита имеет максимум при 575 нм), либо 3,3'-ди(γ-сульфопропил)-9-этил-5,5'-диметокситиакарбоцианинпиридиния (спектр электролюминесценции композита имеет максимум при 675 нм), осуществляют способом "spin coating" на центрифуге при скорости вращения от 800 до 3000 об/мин. Далее раствор высушивают на форвакууме при температуре 40°С в течение 60 мин. Сверху на слой композита для формирования металлического катода напыляют кальций или алюминий при вакууме 5×10^-6 Торр. Толщина слоя катода составляет 100-150 нм. Площадь каждого устройства составляет 6 мм². Эффективность излучения электролюминесценции до 0,01 лм/Вт при потенциале 15 В. Измерения проводят в атмосфере аргона.

Пример 5. Электролюминесцентный полимерный нанокомпозитный материал на основе J-агрегатов скварилиевых красителей готовят в несколько этапов. Навеску полианилина растворяют в воде из расчета 95 мас.% полианилина к 5 мас.% скварилиевого красителя с индолиновыми либо фенильными заместителями. Далее при комнатной температуре в раствор полианилина вводят порошок скварилиевого красителя в указанном выше количестве. Раствор меняет окраску в результате перехода молекул скварилиевого красителя в нанокристаллическую фазу. Процесс контролируют спектрофотометрически. Перед поливом раствора на токопроводящую подложку последнюю подвергают тщательной очистке. В качестве подложек используют стеклянные пластины с нанесенным прозрачным слоем In₂O₃/SnO₂ (Balzers или Donally Corp.) с сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые до полива раствора последовательно очищают в УЗ-ванне с раствором детергента, смесью изопропанол/деионированная вода (объем 1:1), толуолом, деионированной водой и ацетоном. На последнем этапе очистки поверхность In₂O₃/SnO₂ подвергают воздействию кислородной плазмы. Полив осуществляют способом "spin coating" на центрифуге при скорости вращения от 800 до 3000 об/мин. Полученный слой высушивают на форвакууме при температуре 40°С в течение 60 мин. Для формирования металлического катода сверху на слой композита напыляют кальций или алюминий при вакууме 5×10^-6 Торр. Толщина слоя катода составляет 100-150 нм. Площадь каждого устройства составляла 6 мм². Эффективность излучения электролюминесценции до 0,03 лм/Вт при потенциале 15 В. Измерения проводят в атмосфере аргона. Максимумы спектров электролюминесценции нанокомпозитов на основе скварилиевых красителей расположены в диапазоне от 600 до 900 нм.

Пример 6. Электролюминесцентный полимерный нанокомпозитный материал на основе J-агрегатов порфиринов готовят в несколько этапов. Навеску полианилина растворяют в воде из расчета 95 мас.% полианилина к 5 мас.% порфирина заместителями. Далее при комнатной температуре в раствор полианилина вводят порошок порфирина в указанном выше количестве. Раствор меняет окраску в результате перехода молекул порфирина в нанокристаллическую фазу. Процесс контролируют спектрофотометрически. Перед поливом раствора на токопроводящую подложку последнюю подвергают тщательной очистке. В качестве подложек используют стеклянные пластины с нанесенным прозрачным слоем In₂O₃/SnO₂ (Balzers или Donally Corp.) с сопротивлением 16-20 Ом/квадрат, которые до полива раствора последовательно очищают в УЗ-ванне с раствором детергента, смесью изопропанол/деионированная вода (объем 1:1), толуолом, депонированной водой и ацетоном. На последнем этапе очистки поверхность In₂O₃/SnO₂ подвергают воздействию кислородной плазмы. Полив осуществляют способом "spin coating" на центрифуге при скорости вращения от 800 до 3000 об/мин. Полученный слой высушивают на форвакууме при температуре 40°С в течение 60 мин. Для формирования металлического катода сверху на слой композита напыляют кальций или алюминий при вакууме 5×10^-6 Торр. Толщина слоя катода составляет 100-150 нм. Площадь каждого устройства составляет 6 мм². Эффективность излучения электролюминесценции до 0,01 лм/Вт при потенциале 15 В. Измерения проводят в атмосфере аргона. Максимумы спектров электролюминесценции нанокомпозитов на основе порфиринов расположены в диапазоне от 650 до 900 нм в зависимости от строения исходных молекул порфиринов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Mal'tsev, et al. Appl. Phys. Lett. 1998. V. 73. N 25. Р. 3641-3643.

2. Mal'tsev et al. Proceedings SPIE 1999, V. 3797, P. 31.

3. Mal'tsev, et al. Appl. Phys. Lett. 1999, V. 75, N 13. Р. 1896-1898.

4. Maltsev, et al. Appl. Phys. Lett. 81 (2002) 3088.

5. J-aggregates /Ed. T.Kobayashi. - World Scientific, Singapore, 1966.

6. Carter, et al. Appl. Phys. Lett. 71 (1997) 1145-1147.

7. Mattoussi, et al. J. Appl. Phys., 83 (1998) 7965-7974.

8. Que, et al. Appl. Phys. Lett. 73 (1998) 2727-2729.

9. US Patent 6593688.

10. US Patent 5652083.

11. US Patent 5614353.

12. US Patent 5612712.

13. US Patent 5601966.

14. US Patent 6194540.

15. US Patent 6010645.

16. US Patent 5370825.

17. Mal'tsev, et al. IS&Ts NIP 16 (2000) 326.

18. Mal'tsev, et al. Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 361 (2001) 217.

19. Tameev, et al. Proceedings of SPIE 4105 (2001) 443.

20. von Berlepsch, et al. J. Phys. Chem. В 106 (2002) 3146.

21. Antoniadis et al., Appl. Phys. Lett. 65 (1994) 2030-2032.

22. Friend et al., Nature 397 (1999) 121-128.

23. Leising et al., Synth. Met. 91 (1997) 41-47.

24. Mal'tsev et al., Appi. Phys. Lett. 71 (1997) 3480-3482.

25. Pei et al., J. Am. Chem. Soc. 118 (1996) 7416-7417.

26. Berggren et al., Nature 372 (1994) 444-446.

27. Strukelj et al., Science 267 (1995) 1969-1972.

28. Greenham et al., Nature 365 (1993) 628-630.

29. Cui et al., Macromolecules 32 (1999) 3824-3826.

30. Dailey et al., J. Phys.-Condens. Matter 10 (1998) 5171- 5178.

31. Jenekhe et al., Chem. Mater. 9 (1997) 409-412.

Изобретение предназначено для микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении светодиодов. Электролюминесцентный полимерный нанокомпозитный материал содержит 50-99,5 мас.% полимера - водорастворимого полианилина с электронно-дырочной проводимостью и 50-0,5 мас.% электролюминесцирующего органического компонента в форме J-агрегатов - цианинового красителя, скварилиевого красителя или порфирина. Для получения электролюминесцентного материала сначала растворяют полианилин в воде, затем вводят порошок указанного красителя. Образование J-агрегатов фиксируют по изменению окраски раствора. Полученный нанокомпозитный материал наносят на токопроводящую подложку, сушат. После этого наносят слой металла - катод. Изобретение позволяет получить электролюминесцентные слои с диапазоном электролюминесценции от 400 до 1600 нм, имеющие высокие характеристики, например яркость и эффективность.

Электролюминесцентный полимерный материал, включающий полимер и электролюминесцирующий органический компонент, отличающийся тем, что в качестве полимера использован водорастворимый полианилин с электронно-дырочной проводимостью, а в качестве электролюминесцирующего органического компонента использован в форме J-агрегатов цианиновый краситель, или скварилиевый краситель, или порфирин при соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимый полианилин50-99,5Органический компонент в форме J - агрегатов50-0,5