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有機エレクトロニクス材料

Plexcore OC 導電性インク

Plextronics社では、位置選択的重合技術を用いることで有機ELデバイス(図2)のホール注入層(hole injection layers: HIL)作製にご利用いただけるpoly(thiophene-3-[2[(2-methoxyethoxy)ethoxy]-2,5-diyl]溶液(図1)を開発しました。このPlexcore® OC導電性インクは、スピンコートやインクジェット印刷、コンタクトプリント法といったさまざまな技術に応用できる多機能導電性材料で、有機ELディスプレイや照明、太陽電池の作製に適しています。

PlexcoreOCの構造式 有機EL素子
図1 Plexcore OC の構造式 図2 Plexcore OC導電性インクをホール注入層に用いた(実験室規模の)有機EL素子

Plexcore OCを用いた有機ELデバイス

Plexcore OC導電性インクをITOガラス基板にスピンコートすることで、ハイブリッド燐光有機EL(PHOLED:phosphorescent organic light emitting diode)デバイスのホール注入層を作製できます(図3)。Plexcore OCの長所として、酸性度の低減(電極劣化を抑える)が可能であることや各種性質を調整できるため、デバイス性能の最適化が容易となり、かつ溶液プロセスを利用することかできます。さらに、Plexcore OCのユニークな多様性によって、ホール注入層の仕事関数をデバイスを構成する各層のエネルギー準位にあわせて調節することができます。こうして表面での注入ロスを最小限にすることで、低電圧でのデバイス駆動や長寿命のデバイス作製を実現することができます。Plexcore OCは蒸着法を用いた有機ELやポリ(フェニレンビニレン)(PPV)やポリフルオレンを用いた高分子有機ELなど、幅広い種類のデバイス構造に用いることができます。

有機EL素子の積層構造

図3 有機EL素子の積層構造

(ITO: Indium Tin Oxide; NPB: N,N’-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N’-bis(phenyl)benzidine (556696); CBP: 4,4’-N,N’-dicarbazole-biphenyl (699195); Ir(ppy)3: tris-[2-phenylpyridinato-C2,N]iridium(III) (694924); BCP: 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (bathocuproine) (699152); Alq3: tris-8-hydroxyquinoline aluminium (697737); Ca/Al: Calcium/Aluminium)

図4はPlexcore OC RG-1200(図4a)とPlexcore OC RG-1100(図4b)とをそれぞれ用いて作製した緑色燐光有機ELの典型的な性能データです。デバイスの立ち上がり電圧はエミッターのバンドギャップとほぼ同じなので、界面のエネルギー障壁が低いことを示しており、これは効率的な正孔注入によるものと考えられます。その結果、この燐光有機ELデバイス構造で14~15 cd/Aという高い効率が得られた上、電流密度の増加に伴う効率低下が緩やかなデバイスが作成できます。

緑色燐光有機EL(Plexcore OC 1200)の典型的な性能データ

図4a: PlexcoreOC RG-1200 (699780)を用いた燐光有機ELの特性

Plexcore® OC 1100 (699799) (燐光有機ELでの性能)

図4b: PlexcoreOC RG-1100 (699799)を用いた燐光有機ELの特性

PlexcoreOCをホール注入層として使用した燐光有機ELの発光効率を図5に示します。発光効率のロスは輝度が1000 cd/m2まで最小限に抑えられています。

燐光有機ELの発光効率

図5 Plexcore OCをホール注入層として使用した燐光有機ELの発光効率

表1 Plexcore OC RG-1100とPlexcore OC RG-1200

Aldrich製品番号 製品名 仕事関数
(eV)
抵抗値
(Ω - cm)
粘度
(cP)
pH 表面張力
(dynes/cm)
699799-25ML Plexcore OC RG-1100 -5.1 - -5.2 25 - 250 7 - 13 2.2 - 2.8 35 - 38
699780-25ML Plexcore OC RG-1200 500 - 3,000 4 - 10 2.2 - 2.6 34 - 37

*OC 1100: 2% in 1,2-propanediol / iso-propanol / water (3 : 2 : 1), for improved film clarity
*OC 1200: 2% in ethylene glycol monobutyl ether/water (3 : 2), for easy film formation

Plexcore OCインクキット(719102

下記4種類Plexcore OCインク(1,2-propanediol / iso-propanol / waterの混合溶液、各10 ML)のキット製品です。各溶液を個別にも販売しております。

表2 Plexcore OC Ink Kitのキット構成(719102

製品名 仕事関数
(eV)
抵抗値
(Ω - cm)
粘度
(cP)
pH 表面張力
(dynes/cm)
キット製品番号 各溶液 製品番号
Plexcore OC RG-1110 -4.8 10-300 5 - 11 2.5 – 4.5 33 - 40 719102-1KT
(各10 ML)
719110-25ML
Plexcore OC RG-1115 -5.25 719129-25ML
Plexcore OC RG-1150 -4.8 300-1,000 5 -11 719137-25ML
Plexcore OC RG-1155 -5.25 719145-25ML

*Products of Plextronics, Inc., U.S. Pat. 6.166.172. Plexcore is a registered trademark of Plextronics, Inc.

有機エレクトロニクス用インクについては左記のページもご参考ください。
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