用于高效聚合物像点电子显示器中的高电阻聚苯胺制造技术

一种薄膜，它包含翠绿亚铵盐型聚苯胺（ＰＡＮＩ）和聚（２－丙烯酰氨基－２－甲基－１－丙基磺酸）（ＰＡＡＭＰＡＳＡ）反荷离子以及任选的水溶性基质聚合物，该薄膜用在电子装置，如像点式显示器中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术涉及用于高效像点聚合物电子装置(如发射显示器)的高比电阻翠绿亚铵盐型聚苯胺制剂。高比电阻层提供良好的空穴注入，防止电流短路，提高装置寿命，避免像点间电流泄漏。专利技术的背景用共轭有机聚合物层制成的发光二极管(LEDs)，由于应用于显示技术中的潜力而受到关注。在有机聚合物基LEDs领域中已报道使用较高功函金属作为阳极；所述高功函阳极用于将空穴注入半导体发光聚合物用其它方法填充的π-能带。较低功函金属适合作为阴极材料；所述低功函阴极用于将电子注入半导体发光聚合物用其它方法空出的π*-能带。阳极注入的空穴和阴极注入的电子在活性层内发射性结合并发射出光线。对于电极适合性的判据由I.D.ParKer，J.Appl.Phys，75，1656(1994)详细说明。用作阳极合适的较高功函金属为铟/锡氧化物透明导电薄膜(H.Burroughs，D.D.C.Boadley，A.R.Brown，R.N.Marks，K.Mackay，R.H.Friend，P.L.Burns和A.B.Holmer，Natnre 347，539(1990)；Braun和A.J.Heeger Appl Phys.Lett，58，1982(1991))。另一方面，如在(G.Gustafsson，Y.Cao，G.M.Treacy，F.Klavetter，N.Colaneri和A.J.Heeger，Nature，357，477(992)；Y.Yang和A.J.Heeger，Appl.Phys.Lett 64，1245(1994)及美国专利5,723,873；Y.Yang，E.westerweele，C.Zhang，P.Smith和H.J.Heeger，J.Appl.Phys.77，694(1995)；J.Gao，A.J.Heeger，J.Y.Lee和C.Y Kim，Synth.met.，82，221(1996)和Y.cao，G.Yu，C.Zhang，R.Menon和A.J.Heeger，Appl.Phys.Lett，70，3191(1997)中所证实的，可以使用导电聚合物薄膜，如聚苯胺薄膜(见P.Snuth，A.J.Heeger，Y.Cao，J.Chiang和A.Andreatta，美国专利5,470,505)。铟/锡氧化物薄膜和具有合适反荷离子的翠绿亚铵盐型聚苯胺薄膜(PANI(ES))是较好的，因为作为透明电极，二者都能够使LED发射的光以适用的水平由装置射出。C.Zhang，G.Yu和Y.Cao(美国专利5,798,170)直接在ITO和发光聚合物层之间使用一层PANI(ES)或含有PANI(ES)的共混物，证明具有双层电极的聚合物LEDs有长的工作寿命。尽管在聚合物LEDs双层电极中使用PANI(ES)有优越性(参见美国专利5,798,170)，但典型的PANI(ES)低比电阻妨碍PANI(ES)在像点显示器中的应用。为了使用于像点显示器中，PANI(ES)层应当是有高的片电阻，否则横向导电会引起相邻像点之间发生交叉干扰，所产生的像点间电流泄漏明显降低电能效率，并限制了显示器的分辨率和清晰度。用减少薄膜厚度来提高双层电极中PANI片比电阻是不可取的，因为较薄的薄膜由于产生短路而降低其制作的成品率。这点在附图说明图1中清楚地证实，该图所示为在96×64点阵中像点“泄漏”比例与PANI(ES)多元共混物层厚度之间的关系。因此，为了避免短路，必须使用厚度约为200nm的较厚的PANI(ES)层。使用厚度200nm或更厚的薄膜，PANI(ES)层的比电阻应当大于或等于104欧姆-厘米，以避免交叉干扰和象点间电流泄漏。比电阻值大于105最好。即使在105欧姆-厘米下，仍有残留的电流泄漏并导致装置效率有所降低。因此比电阻值大约为106欧姆-厘米则更好。比电阻值大于107欧姆-厘米将导致注入/缓冲层产生明显的电压降，这点是应当避免的。为了获得比电阻在所希望范围的高比电阻PANI(ES)材料，必须改变PANI(ES)的配方。因此，需要有适用于高效率像点式聚合物发射显示器的高比电阻PANI(ES)制剂。专利技术概述本专利技术涉及一种PANI-PAAMPSA薄膜，它包括以聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙基磺酸(PAAMPSA)作为反荷离子的翠绿亚铵盐型聚苯胺(PANI)，以及流延成膜的方法。在一个合适的具体实例中，PANI-PAAMPSA薄膜是PANI-PAAMPSA与至少一种水溶性基质聚合物的共混物。本专利技术还涉及一种电子装置，它包括PANI-PAAMPSA薄膜。另外本专利技术还涉及一种包含有PANI-PAAMPSA薄膜的发光二极管。在一个适宜的具体实例中，本专利技术的薄膜被安置在相邻于高功函电极的位置。在另一个适宜的具体实例中，发光聚合物装置内，PANI-PAAMPSA层被安置在发光层和高功函电极之间。这里所用的术语“相邻”是指比之与低功函电极的距离，PANI-PAAMPSA层更靠近高功函电极，而且在PANI-PAAMPSA层和高功函电极之间可能有或可能没有其他薄层存在。这里所用术语“之间”也不排除除PANI-PAAMPSA层以外，还有其他组件层存在于高功函电极和发光聚合物之间的可能性。此处所用术语“电导率”“体电导率”可以替换使用，其数值的单位为西门子/厘米(s/cm)。此外，术语“表面比电阻”和“片电阻”又互相代替，指电阻数值。对于所指定的材料，它是片厚度的函数，所提供数值的单位为每100平方英尺欧姆(欧姆/100平方英尺)。术语“体比电阻”和“比电阻”也可替换使用，指比电阻，它是指定材料的基本特性(即不随物质的尺寸而改变)，所提供的数值的单位是欧姆-厘米(ohm-cm)。比电阻值是电导率的倒数。附图简述图1为“泄漏象点”(在96×64点阵中)比例与已知PANI(ES)层厚度的关系图。图2是无源寻址、像点式聚合物LED显示器的组件层示意图。图3为表明PANI-PAAMPSA多元共混物的电导率与PSNI-PAAMPSA含量的关系图。图4表明用PANI-PAAMPSA层所制成的装置的发光效率和外部量子效率。图5为表明带PANI-PAAMPSA层的装置在85℃下工作诱导的品质下降图。图6为表明在室温下带PANI-PAAMPSA层的装置工作诱导的品质下降图。图7为表明带PANI-PAAMPSA共混物(实施例9)层的装置工作诱导的品质下降图；数据是由该装置在70℃下获得的。图8为三个无源寻址显示器(96×64)的照片。这些显示器各方面都一样，只是图8a显示器带有低电阻PEDT层(比电阻约为200欧姆-厘米)，图8b显示器带有PANI-PAAMPSA多元共混物层(比电阻约4000欧姆-厘米)，而图8c显示器带有较高电阻PANI-PAAMPSA多元共混物层(比电阻约为50,000欧姆-厘米)。较好实例的详细描述本专利技术是以聚苯胺翠绿亚铵盐[PANI(ES)]的配方，特别是PANI-PAAMPSA配方开发为基础。该配方得到用于高效率电子装置(如象点聚合物发射显示器)的高比电阻PANI(ES)薄膜。此外，开发了一种方法用于从水分散液中将高比电阻PANI(ES)的透明薄膜沉积在基片(例如预形成图案的ITO-玻璃基片，或者是预形成图案的ITO-塑料基片)上。通过使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＰＡＮＩ－ＰＡＡＭＰＳＡ薄膜，包括以聚（２－丙烯酰氨基－２－甲基－１－丙基磺酸）（ＰＡＡＭＰＳＡ）作为反荷离子的翠绿亚铵盐型聚苯胺（ＰＡＮＩ）。

【技术特征摘要】
US 1999-12-2 60/168,8561.一种PANI-PAAMPSA薄膜，包括以聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙基磺酸)(PAAMPSA)作为反荷离子的翠绿亚铵盐型聚苯胺(PANI)。2.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于其比电阻大于102欧姆-厘米。3.如权利要求1所述的薄膜，它还包括至少一种水溶性基质聚合物。4.如权利要求3所述的薄膜，其特征在于所述水溶性基质聚合物是聚丙烯酰胺(PAM)，PAAMPSA，聚丙烯酸(PAA)，聚(苯乙烯磺酸)，聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVPd)，丙烯酰胺共聚物，纤维素衍生物，羧乙烯基聚合物，聚乙二醇，聚环氧乙烷(PEO)，聚乙烯醇(PVA)，聚(甲基乙烯基醚)，多元胺，多元亚胺，聚乙烯基吡啶，多糖，聚氨酯分散体以及它们的混合物。5.如权利要求4所述的薄膜，其特征在于薄膜的比电阻大于104欧姆-厘米，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y曹，C张，
申请(专利权)人：杜邦显示器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]