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DE69834259T2 - Bipolare/ac lichtemittierende vorrichtungen mit variabler farbe - Google Patents

Bipolare/ac lichtemittierende vorrichtungen mit variabler farbe Download PDF

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DE69834259T2
DE69834259T2 DE69834259T DE69834259T DE69834259T2 DE 69834259 T2 DE69834259 T2 DE 69834259T2 DE 69834259 T DE69834259 T DE 69834259T DE 69834259 T DE69834259 T DE 69834259T DE 69834259 T2 DE69834259 T2 DE 69834259T2
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Germany
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polymer layer
layer
polymer
electroluminescent device
emitting
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J. Arthur Bexley EPSTEIN
Yunzhang Columbus WANG
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Ohio State University Research Foundation
Original Assignee
Ohio State University Research Foundation
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Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Leuchtvorrichtungen, die von einem elektrischen Feld angesteuert und gewöhnlich als Elektrolumineszenzvorrichtungen bezeichnet werden.
  • Hintergrund
  • Im letzten Jahrzehnt gab es ein starkes Interesse an organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen, besonders an konjugierten Leuchtvorrichtungen („LED") auf Polymerbasis. Elektrolumineszenz („EL") in Kombination mit anderen einzigartigen Eigenschaften von Polymeren, wie z.B. Lösungsverarbeitbarkeit, Bandabstandsabstimmbarkeit und mechanische Flexibilität, machen konjugierte Polymere zu ausgezeichneten Kandidaten für kostenarme Anwendungen in Großflächendisplays.
  • Zu den wichtigsten Beschränkungen in Verbindung mit „herkömmlichen" Polymerleuchtdioden gehören die schlechte Stabilität und die so genannte „Lagerfähigkeit". Die Qualität der Vorrichtungen nimmt sogar bei der Lagerung ab. Dies wird gewöhnlich durch die chemische Reaktion der Metallelektroden mit geringer Austrittsarbeit verursacht, die für eine effiziente Elektroneninjektion erforderlich ist, und/oder durch die schlechte Sauerstoffstabilität der meisten konjugierten Polymere. Es wurde kürzlich über neue Vorrichtungskonfigurationen wie z.B. symmetrisch konfigurierte Wechselstromleuchtvorrichtungen („SCALE") und elektrochemische Leuchtzellen („LEC") berichtet. Diese Vorrichtungen modifizieren die Ladungsinjektions- und/oder -transportcharakteristiken derart, dass der Betrieb der Vorrichtungen für die verwendeten Elektrodenmaterialien nicht empfindlich ist. Infolgedessen können stabilere Metalle wie Aluminium oder sogar Gold als Elektroden verwendet werden, die die Betriebsstabilität und Lagerfähigkeit der Vorrichtungen potentiell verbessern.
  • Es hat sich bisher herausgestellt, dass eine Reihe verschiedener konjugierter Polymere und/oder Copolymere solche Elektrolumineszenzeigenschaften haben, dass alle für Anzeigeanwendungen benötigten notwendigen Farben erhalten werden können.
  • Für die meisten Vorrichtungen ist jedoch die Farbe des emittierten Lichtes nach der Herstellung der Vorrichtung festgelegt. Es hat kürzlich großes Interesse an der Entwicklung von farbveränderlichen Leuchtvorrichtungen gegeben, d.h. individuellen Vorrichtungen, die zwei oder mehr Lichtfarben erzeugen können. In farbveränderlichen Vorrichtungen auf der Basis von Mischungen von Polythiophenderivaten emittieren unterschiedliche Komponenten in der Mischung unterschiedliche Lichtfarben gleichzeitig, wobei die Stärke jeder Komponente mit der angelegten Spannung variiert. Solche Vorrichtungen können mehrere Lichtfarben emittieren; solche Vorrichtungen haben jedoch nur eine sehr begrenzte Regelfähigkeit in Bezug auf die Helligkeit bei einer bestimmten Farbe. Farbveränderliche elektrochemische Leuchtzellen, die zwei unabhängige Lichtfarben emittieren, wurden ebenfalls entwickelt. Die Zweifarben-LECs bieten eine verbesserte Regelung in Bezug auf Farbe und Helligkeit: die Farbe wird über die Polarität, die Helligkeit über die Größe der Ansteuerspannung geregelt. Aufgrund der Beteiligung von Ionenspezies beim Betrieb der Vorrichtung ist jedoch das Ansprechverhalten der Vorrichtungen von Natur aus langsam, so dass sie für Anwendungen eindeutig ungeeignet sind, die schnelle Farbwechsel erfordern.
  • In der jüngeren Vergangenheit wurden mehrlagige Leuchtvorrichtungen bei Flüssigstickstofftemperatur erzeugt, die zwei unabhängige Farben erzeugen. Dazu wird eine Sperrschicht zwischen zwei unterschiedliche emittierende Polymerlagen eingeführt. Die beiden Farben können ebenfalls über die Polarität der Ansteuerspannung geregelt werden. Ein solcher Ansatz verbessert die Ansprechzeit der Vorrichtung, erhöht aber die Betriebsspannung der Vorrichtung aufgrund der Einführung der Ladungssperrschicht und tut nichts für die Stabilitätsbelange „herkömmlicher" Polymer-LEDs.
  • Derzeit können die meisten LEDs auf Polymerbasis nur mit DC-Durchlassvorspannung betrieben werden und benötigen ein Metall mit geringer Austrittsarbeit im Elektroneninjektionskontakt. Da jedoch Metalle mit niedriger Austrittsarbeit, wie z.B. Kalzium, gegenüber Oxidation unbeständig sind, haben solche Vorrichtungen eine sehr geringe Stabilität unter Umgebungsbedingungen. Ebenso können die herkömmlichen Polymer-LEDs im Allgemeinen nur eine Lichtfarbe emittieren, und es ist nicht möglich, die Lichtfarbe nach dem Herstellen solcher LEDs abzustimmen.
  • MacDiarmid et al. offenbaren in Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Bd. 413, 1995, auf den Seiten 3–12 eine farbveränderliche Elektrolumineszenzvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Polymerlage, die als lichtemittierende Lage fungiert, wobei die Polymerlage Strom in entgegengesetzte Richtungen leiten kann und eine erste Seite und eine zweite Seite hat; eine erste Elektrode in elektrischem Kontakt mit der ersten Seite der genannten Polymerlage; eine erste nicht emittierende Polymerlage zwischen der ersten Elektrode und der ersten Seite der Polymerlage und eine zweite Elektrode in elektrischem Kontakt mit der zweiten Seite der Polymerlage, und eine zweite nicht emittierende Polymerlage zwischen der zweiten Elektrode und der zweiten Seite der Polymerlage, wobei die Polymerlage eine farbveränderliche Lichtemission erzeugen kann, nachdem ein Strom in verschiedene Richtungen durch die Polymerlage geleitet wurde.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine farbveränderliche Elektrolumineszenzvorrichtung bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweite nicht emittierende Lage wenigstens ein Material umfasst, das sich von der ersten nicht emittierenden Lage unterscheidet.
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet farbveränderliche Leuchtvorrichtungen, die zwei unabhängige Farben sogar bei Raumtemperatur erzeugen können. Die Vorrichtungen umfassen eine Lage aus wenigstens einem aktiven Elektrolumineszenzpolymer, das sandwichartig zwischen zwei unterschiedlichen Redoxvermittelnden Polymerlagen eingeschlossen ist. Die Redox-Polymerlagen modifizieren die Ladungsinjektions- und -transporteigenschaften, so dass die Vorrichtung sowohl bei Durchlass- als auch bei Sperrvorspannung arbeiten kann. Ebenso kann wenigstens eines der Redox-Polymere die Emissionseigenschaften der emittierenden Polymerlage an der Schnittstelle modifizieren, so dass die Schnittstelle andere Lichtfarben emittiert als die Masse der emittierenden Polymerlage. Somit können die Farben des Lichts durch Wählen der gewünschten Emissionsstellen geregelt werden, die wiederum durch die Polarität der Ansteuerspannung und die Ladungsinjektions- und -transporteigenschaften der emittierenden Polymerlage geregelt werden können. Da keine Bewegung von Ionenspezies erforderlich ist, damit die Vorrichtung arbeiten kann, kann ein relativ schnelles Ansprechverhalten erzielt werden, so dass Farben rasch gewechselt werden können.
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet farbveränderliche bipolare („CVBP")/Wechselstrom-Leuchtvorrichtungen auf Polymerbasis sowie deren Herstellung. Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können als eine Lage von emittierendem Polymer oder als eine Mischung von emittierenden Polymeren hergestellt werden, die sandwichartig zwischen zwei nichtemittierenden Polymeren eingeschlossen sind, wie z.B. zwischen zwei unterschiedlichen Redox-Polymerlagen. Indium-Zinn-Oxid („ITO") und Metalle können in beiden Konfigurationen als Ladungsinjektionskontakte verwendet werden.
  • 1 zeigt schematisch den Aufbau der Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können durch Rotationsgießen von Polymerlagen auf einer Elektrode und dann Vakuumaufdampfen der anderen Elektrode hergestellt werden. Die Rotationsgießtechnik ist konventionell und in der Technik hinlänglich bekannt. Es kann jedoch auch eine breite Vielfalt anderer bekannter Methoden zum Einsatz kommen, um die in 1 gezeigte geschichtete Struktur zu erhalten, einschließlich Rakeln, Eintauchbeschichten, CVD-Verfahren, PVD-Verfahren, Sputtern und Langmuir-Blodgett-Techniken. Rotationsgießen wird aufgrund der Einfachheit der Herstellung und der Gleichförmigkeit der resultierenden Dünnfilme bevorzugt.
  • Die CVBP-Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können unter beiden Ansteuerspannungspolaritäten arbeiten, wobei bei Durchlass- und Sperrvorspannung unterschiedliche Lichtfarben emittiert werden. Das relativ schnelle Ansprechverhalten erlaubt eine schnelle Umschaltung von Farben und des Wechselstrombetriebs.
  • Das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung ist recht allgemein, sie ist auf eine Reihe verschiedener emittierender Materialien in Verbindung mit geeigneten Redox-Materialien sowie auf geeignete Elektrodenmaterialien anwendbar.
  • Elektroneninjektionselektroden
  • Im Hinblick auf solche alternativen Materialien und mit Bezug auf 1, die klassische Elektroneninjektionselektrode 1 jeder der Konfigurationen (a), (b) oder (c) kann aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen. Die Elektrodenmaterialien können Metalle, entartete Halbleiter und leitende Polymere sein. Elektroden können aus einem beliebigen geeigneten leitenden Material einschließlich Elektrodenmaterialien hergestellt werden, die Metalle, entartete Halbleiter und leitende Polymere sein können. Beispiele für solche Materialien sind unter anderem eine breite Vielfalt leitender Materialien, einschließlich, aber nicht begenzt auf, (1) Indium-Zinn-Oxid („ITO"), (2) Metalle wie Gold, Aluminium, Kalzium, Silber, Kupfer, Indium und Magnesium, (3) Legierungen wie Magnesium-Silber, (4) leitende Fasern wie Kohlenstofffasern und (5) hochleitende organische Polymere wie hochleitendes dotiertes Polyanilin, hochleitendes dotiertes Polypyrrol, oder Polyanilinsalz (wie z.B. PAN-CSA) oder ein anderes Pyridylstickstoff-haltiges Polymer wie Polypyridylvinylen. Weitere Beispiele können Materialien beinhalten, die es zulassen würden, dass die Vorrichtungen als Hybridvorrichtungen durch die Verwendung von halbleitenden Materialien konstruiert werden, wie z.B. n-dotiertes Silicium, n-dotiertes Polyacetylen oder n-dotiertes Polyparaphenylen.
  • In typischen Anwendungen, bei denen die Vorrichtung für Beleuchtung und Display verwendet wird, kann wenigstens eine der Elektroden aus einem transparenten Material wie Indium-Zinn-Oxid oder einem teiltransparenten Material wie hochleitendes dotiertes Polyanilin hergestellt sein. Teiltransparente Elektroden können vorteilhaft zum Filtern oder Abschneiden unerwünschter Teile (Frequenzen) von Licht verwendet werden, das von dem Leuchtmaterial kommt.
  • Man beachte, dass es nicht notwendig ist, dass das Elektrodenmaterial transparent oder auch nur teiltransparent ist. In Fällen, bei denen die Elektrodenmaterialien für das emittierte Licht opak sind, kann eine Leuchtemission vom Rand der Vorrichtung z.B. bei Kopplungsanwendungen wie beim Koppeln der Vorrichtung mit einer optischen Faser verwendet werden. Da die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung mit Wechselstrom angesteuert werden können, haben sie den Vorteil, dass sie einen modulierten Lichtausgang in frequenzmodulierter oder amplitudenmodulierter Form zuführen.
  • Substrat
  • Zur Vereinfachung der Herstellung und aus Sicherheitsgründen ist es häufig wünschenswert, die Vorrichtung auf einem Substrat auszubilden, das auch zum Schützen und häufig zum Isolieren (sowohl physisch als auch elektrisch) der Vorrichtung beim Gebrauch dient. Die Substratlage kann aus einem beliebigen geeigneten Material sein; Substrate aus Glas oder klarem, elektrisch isolierendem Kunststoff werden bevorzugt, wenn die Vorrichtung für Beleuchtungs- und Anzeigezwecke verwendet wird. Eine mit Wechselstrom angesteuerte Vorrichtung ist besonders für die Lichtemission von beiden Seiten der Vorrichtung geeignet, und in diesem Fall sind alle Isoliermaterialien und Elektrodenmaterialien wenigstens teilweise transparent, sowie auch die Schutzsubstrate, die mit einer oder mit beiden Elektroden verwendet werden können. Die Substratlage ist in 1 als Substratlage 2 dargestellt.
  • Löcherinjektionselektroden
  • Die klassische Löcherinjektionselektrode 3 einer der Konfigurationen (a), (b) oder (c) kann aus einem beliebigen geeigneten Material mit hoher Austrittsarbeit hergestellt sein, wie z.B. Indium-Zinn-Oxid („ITO"), Gold (vorzugsweise transparent) oder aus einem Polyanilinsalz (wie z.B. PAN-CSA). Es können auch andere Elektrodenmaterialien, die als klassische Elektroneninjektions-Elektrodenmaterialien bezeichnet werden, als so genannte Löcherinjektions-Elektrodenmaterialien verwendet werden.
  • Zu anderen Beispielen können Materialien gehören, die es zulassen würden, dass die Vorrichtungen als Hybridvorrichtungen durch den Gebrauch von halbleitenden Materialien konstruiert werden, wie z.B. p-dotiertes Silicium, p-dotiertes Polyacetylen oder p-dotiertes Polyparaphenylen.
  • Die emittierende Mischlage
  • In Bezug auf die Einzellagenausgestaltung (a) in 1 kann die emittierende Lage der Einzellagenvorrichtung (in Konfiguration (a) von 1 als Polymermischung 4 bezeichnet) eine beliebige Mischung aus wenigstens zwei Polymeren sein; ein Polymer mit relativ stärkeren Elektronentransporteigenschaften, das andere mit relativ stärkeren Löchertransporteigenschaften. Dieselbe emittierende Lage ist in den Mehrlagenkonfigurationen (b) und (c) von 1 als emittierende Polymerlage 5 dargestellt.
  • Repräsentative Polymermischungen der emittierenden Polymerlage können aus mehreren Gruppen ausgewählt werden, einschließlich, aber nicht begrenzt auf, konjugierte und nichtkonjugierte Polymere und Copolymere wie Polypyridine, Polypyridylvinylene, Polythiophene, Polyphenylene, Polyphenylenvinylene, Starrstab-Polymere wie Polyphenylenbenzobisthiozole, Polyfluorene, Polyvinylcarbazole, Polythienylenvinylene, emittierende Polycatyleme [sic] und Derivate davon. In jeder dieser Gruppen kann eine breite Vielfalt an speziellen Materialien (d.h. Derivaten) infolge von Modifikationen an der Grundstruktur gefunden werden. So kann beispielsweise die emittierende Polymerlage eine Mischung aus ei nem Polypyridylvinylen (d.h. mit relativ höheren Elektronentransporteigenschaften) und einem Polythiophen (d.h. mit relativ höheren Löchertransporteigenschaften) sein.
  • Sowohl die emittierende(n) Polymerlage(n) 5 (in Konfiguration (a) von 1 als Polymermischung 4 bezeichnet) als auch die Redox-Polymerlage 6 können Moleküle, Oligomere, Polymere und Copolymere mit einer Reihe verschiedener Nebengruppen sowie Mischungen solcher obigen Materialien sein.
  • In einer alternativen Ausgestaltung können Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung ohne ein Redox-Polymer wie in 1 beschrieben als Lage 6 konstruiert werden. Es hat sich gezeigt, dass solche Vorrichtungen funktionsfähig sind. Es wird auf 1(c) verwiesen, die ansonsten dieselben Bezugsziffern wie 1(b) hat.
  • Die emittierende Mischlage kann auch aus einem oder mehreren solcher Polymere zusammen mit wenigstens einem molekularen Dotierungsmittel (d.h. einer nichtpolymeren Substanz) mit Löcher- oder Elektronentransportfähigkeit hergestellt werden, um den Löcher- oder Elektronentransportcharakter der emittierenden Lage beeinflussen zu können, wodurch die Rekombinationszone dieser emittierenden Lage beeinflusst wird. Solche molekularen Dotierungsmittel können an sich unter Betriebsbedingungen Licht emittieren. Beispiele für solche Materialien sind unter anderem 8-Hydroxychinolinaluminium (AlQ3) (elektronentransportierend; lichtemittierend), 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (PBD) (elektronentransportierend; nicht lichtemittierend), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin (TPD) (löchertransportierend), 4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl (α-NPD).
  • Die Redox-Polymerlage
  • Repräsentative Redox-Materialgruppen können Emeraldin-Base-Formen (EB) von Polyanilin, die sulfonierten Formen des Polyanilins („SPAN") und Derivate dieser Gruppen und Oligomere davon beinhalten. Salze des sulfonierten Polyanilins, wie z.B. solche, die mit Natriumhydroxid gebildet sind, können ebenfalls zum Einsatz kommen. Man beachte auch, dass EB einen Imineinheitskonzentrationsbereich von 0,3 bis 0,75 und SPAN einen Sulfonierungsbereich von 0,20 bis über 100% haben kann.
  • Die saure Redox-Polymerlage
  • Die saure Redox-Polymerlage 7 kann ein beliebiges saures Polymer sein, das eine Elektronen-/Löchertransportrolle erfüllen kann. So kann diese Polymerlage z.B. sulfonierte Polyanilinoligomere (SPAN) davon oder Polymere umfassen, die Säuregruppen (d.h. saure Polymere) oder mit einer Säure dotierte Polymere enthalten. So kann beispielsweise das saure Polymer Toluolsulfonsäure umfassen, entweder in das Polymer selbst integriert oder als Dotierungsmittel eines anderen Polymers.
  • Verwendung der Vorrichtungen mit umkehrbarem Strom
  • Es ist zu verstehen, dass die oben beschriebenen Komponenten der Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung im klassischen Sinne beschrieben werden, z.B. als Elektronen- oder Löcherinjektionselektroden, wenn diese Vorrichtungen als in der klassischen Durchlassrichtung arbeitend beschrieben werden. Man wird jedoch erkennen, dass bei einem Betrieb in Sperrrichtung die klassischen Rollen der oben beschriebenen Komponenten umgekehrt werden. Demgemäß wird man auch erkennen, dass die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung auch mit Elektroden von einem der klassischen Typen alleine oder von beiden klassischen Typen betrieben werden können.
  • Die elektrische Energiequelle
  • Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können mit einer beliebigen geeigneten Quelle von elektrischer Energie 8 wie in 1 gezeigt betrieben werden.
  • Der Lichtemitter von 1(a) ist auch mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode wie oben beschrieben in elektrischem Kontakt, wobei die erste und die zweite Elektrode relativ zueinander beabstandet angeordnet sind. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind in beiden Richtungen mit einer Potentialdifferenz elektrisch verbunden. Das heißt, die erste Elektrode kann mit einem positiven Potential (Anode) verbunden sein, während die zweite Elektrode mit einem negativen Potential (Kathode) verbunden ist, oder die Verbindungen können umgekehrt werden, wobei die erste Elektrode mit einem negativen Potential verbunden ist, während die zweite Elektrode mit einem positiven Potential (entgegengesetzte Stromrichtung) verbunden ist. Da die Vorrichtung in beiden Stromrichtungen mit ähnlichem Wirkungsgrad arbeiten kann, kann sie mit Wechselspannung angesteuert werden, d.h. die Vorrichtung kann vorzugsweise mit einem Wechselstrom benutzt werden.
  • Der Lichtemitter von 1(b) befindet sich in elektrischem Kontakt mit den Polymerlagen 6 und 7, die jeweils mit den Elektroden 3 und 1 in elektrischem Kontakt sind. Die erste und die zweite Elektrode sind elektrisch mit einer Potentialdifferenz verbunden, wie oben mit Bezug auf 1(a) beschrieben wurde.
  • Der Lichtemitter von 1(c) ist mit der Polymerlage 7 und der Elektrode 3 in elektrischem Kontakt; die Polymerlage 7 wiederum ist mit der Elektrode 1 in elektrischem Kontakt. Die erste und die zweite Elektrode sind elektrisch mit einer Potentialdifferenz verbunden, wie oben mit Bezug auf 1(a) beschrieben wurde.
  • Die Elektroden 1 und 3 sind über geeignete elektrische Verbinder oder Kontakte mit einer Spannungsquelle 8 verbunden. Solche elektrischen Verbinder und Kontakte sind in der Technik bekannt und können Drahtzuleitungen, Leiterplattenverbinder, Federklemmen, Schnappanschlüsse, Lötverbindungen, umwickelte Pfosten, leitende Klebstoffe usw. beinhalten. Es ist auch zu verstehen, dass der elektrische Verbinder oder Kontakt die Elektroden 1 und 2 selbst sein kann. Das heißt, die Potentialdifferenz von der Spannungsquelle 8 kann direkt an die Elektroden angelegt werden, und in diesem Fall können die Elektroden 1 und 3 der elektrische Kontakt oder Verbinder werden.
  • Ohne uns durch die Theorie ihres Betriebs einzuschränken, sind wir doch der Ansicht, dass in Vorrichtungen wie in den in 1(b) und 1(c) gezeigten Konfigurationen, bei Betrieb in Durchlassrichtung, Elektronen etwa an der Grenzfläche zwischen der sauren Polymerlage 7 und der emittierenden Polymerlage 5 auf Löcher treffen, so dass es zu einer Emission von beispielsweise rotem Licht kommt; und bei Betrieb in Sperrrichtung treffen Elektronen auf Löcher in der leitenden Polymerlage 5, so dass es zur Emission von beispielsweise grünem Licht kommt.
  • Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können wie in 1(b) gezeigt konstruiert werden, in der Lagen 6 und 7 Beschichtungspolyanilinmaterialien derselben Säuregruppe sind. Solche Vorrichtungen können aufgrund von Unterschieden in den Herstellungsverarbeitungsschritten einen farbveränderlichen Betrieb bewirken. Man glaubt, dass dies auf unterschiedliche Säuredotierungsgrade der emittierenden Schicht an der jeweiligen Grenzfläche mit jeder Redox-Polymerlage zurückzuführen ist.
  • Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können eine relativ niedrige Einschalt- und Betriebswechsel- oder -gleichspannung von weniger als etwa 24 Volt haben. Vorzugsweise kann eine Einschalt- und Betriebsspannung von weniger als etwa 12, weniger als etwa 6 Volt oder noch weniger als etwa 5 Volt erzielt werden. Diese niedrigen Spannungen machen diese Vorrichtungen besonders vorteilhaft für den Einsatz in Spielzeugen, als Werbeleuchtstreifen wie z.B. an Flugzeugen oder in Theatern, als Schilder und als Flachdisplays für den Einsatz in Computern und Fernsehern.
  • Die obigen sowie weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Offenbarung hervor, in der eine oder mehrere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ausführlich beschrieben und in den Begleitzeichnungen illustriert sind. Es ist vorgesehen, dass Variationen der Verfahren, der Verarbeitung, der Strukturmerkmale, der Anordnung von Teilen, des experimentellen Designs, der Ingredienten, Zusammensetzungen, Verbindungen und Elemente für eine Fachperson offensichtlich sein werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen oder Vorteile der Erfindung einzubüßen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein allgemeines Diagramm der farbveränderlichen bipolaren Leuchtvorrichtungen der vorliegenden Erfindung, das in (a) eine Einzellagen-, in (c) eine Doppellagen- und in (b) eine Dreifachlagenkonfiguration zeigt.
  • 2 zeigt die chemische Struktur der Repetiereinheiten von Polymeren, die gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
  • 3 ist ein Graph, der die Strom/Spannungs/Luminanz-Kennwerte und entsprechenden Elektrolumineszenzspektren derselben Vorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt, d.h. eine farbveränderliche Leuchtvorrichtung bei DC-Durchlass- und Sperrvorspannung. Das Nebenbild zeigt den Betrieb der Vorrichtung beim Betrieb in der klassischen Durchlass- und Sperrrichtung.
  • 4 ist ein Graph, der die Elektrolumineszenzspektren einer farbveränderlichen Einzellagen-Leuchtvorrichtung bei DC-Durchlass- und -Sperrvorspannung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist ein allgemeines Diagramm einer besonderen farbveränderlichen, bipolaren Leuchtvorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend beschrieben wird.
  • 6 ist ein Graph, der die Strom-Spannungs- und Licht-Spannungs-Kennwerte einer farbveränderlichen Leuchtvorrichtung unter Durchlass- und Sperrvorspannungsbedingungen zeigt; das Nebenbild zeigt die Farben der Vorrichtung bei Durchlass- und Sperrvorspannung im CIE-Chromatizitätsdiagramm.
  • 7 ist ein Graph, der die Elektrolumineszenzspektren einer mehrlagigen, farbveränderlichen Leuchtvorrichtung bei DC-Durchlass- und -Sperrvorspannung zeigt, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Es sind auch entsprechende Elektrolumineszenzspektren der Komponentenpolymere der emittierenden Lage dargestellt.
  • 8 ist ein Graph, der die Elektrolumineszenzspektren einer mehrlagigen, farbveränderlichen Leuchtvorrichtung bei DC-Sperrvorspannung, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, und die Farbveränderlichkeit in Abhängigkeit vom Verhältnis der Polymermischung in der emittierenden Lage zeigt.
  • 9 ist ein Graph, der ein dekadisches Extinktionsspektrum von einem aus wässriger Lösung rotationsgegossenen PPyVPV-Film zeigt, und eine Doppellage von PPyVPV/SPAN; Nebenbild: dekadisches Extinktionsspektrum infolge der Subtraktion der dekadischen Extinktion jeder einzelnen Lage von der der Doppellage.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltungen
  • Gemäß der obigen Zusammenfassung der Erfindung werden nachfolgend bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beschrieben, die derzeit als die beste Art der Umsetzung der Erfindung angesehen werden.
  • Beim Beschreiben der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die in den Zeichnungen illustriert ist, wird der Deutlichkeit halber eine bestimmte Terminologie benutzt. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf die speziellen gewählten Begriffe beschränkt ist, und es ist zu verstehen, dass jeder bestimmte Begriff alle technischen Äquivalente abdeckt, die auf ähnliche Weise einen ähnlichen Zweck erfüllen.
  • Beispiel 1
  • In diesem Beispiel umfasst eine in 5 schematisch dargestellte farbveränderliche Leuchtvorrichtung ein Copolymer aus Poly(pyridylvinylen) und Poly(phenylenvinylen) Derivat, PPyVPV, und ein Copolymer aus Polythiophen- und Polyphenylenderivat, PTP, wurden als emittierende Materialien verwendet (die in 5 als „Emitter"-Lage erscheinen) [sic]; die Emeraldin-Base-(EB)-Form von Polyanilin und die sulfonierte Form von Polyanilin (SPAN) wurden als Redox-Materialien verwendet. ITO und A1 wurden als die Elektroden verwendet. Die Polymerlagen wurden mit Rotationsbeschichtungstechniken ausgebildet. Die EB-Lage wurde zunächst mit etwa 3000 UpM auf vorgereinigte strukturierte ITO-Substrate rotationsbeschichtet (mit einem Schichtwiderstand von 15 Ω/❑) aus einer N-Methylpyrrolidinon-(NMP)-Lösung (Konzentration von etwa 5 mg/ml). Die emittierende Lage wurde dann über die EB-Lage aus einer Mischung von PPyVPv und PTP (Gewichtsverhältnis 3:2) in Xylolen oder Trichlorethylen (Gesamtkonzentration von etwa 10 mg/ml) rotationsbeschichtet. Danach wurde die SPAN-Lage über die emittierende Lage aus einer wässrigen Lösung aufgebracht. Alle Rotationsbeschichtungstechniken erfolgten in einem Reinraum der Klasse 100. Die oberste Metallelektrode wurde durch Vakuumaufdampfung mit einem Druck unter 10–6 Torr aufgebracht. Um Schäden an den Polymeren zu verhüten, wurde das Substrat bei der Verdampfung auf einer kaltwassergekühlten Oberfläche montiert.
  • Absorptionsspektren wurden auf Rotationsgussfilmen mit einem Perkin-Elmer Lamda 19 UV/VIS/NIR-Spektrometer gemessen. Die Fotolumineszenz (PL) und EL wurden mit einem PTI-Fluorometer (Modell QM-1) gemessen. Die Strom-Spannungs-(I-V)-Kennwerte wurden gleichzeitig mit EL unter Verwendung von zwei Multimetern (Keithly Model 195A) gemessen, während die Gleichspannung mit einer Hewlett-Packard Model 6218A Gleichstromversorgung angelegt wurde. Quantumeffizienz und Helligkeit wurden mit einer kalibrierten Fotodiode (UDT UV100) gemessen.
  • 3 zeigt die typischen Strom-Spannungs-(I-V) und Luminanz-Spannungs-Kennwerte der mehrlagigen Vorrichtungen. Die Vorrichtungen haben typische Einschaltspannungen von etwa 4–8 V, je nach Filmdicke, und funktionieren gleichermaßen gut unter beiden Ansteuerspannungspolaritäten mit Rotlicht, das unter Durchlassvorspannung emittiert wird, und Grünlicht, das unter Sperrvorspannung emittiert wird. Das emittierte Licht war unter normaler Innenbe leuchtung deutlich sichtbar. Interne Vorrichtungswirkungsgrade von bis zu 0,1 Photonen/Elektronen wurden für die ersten Vorrichtungen erzielt. Die EL-Spektren unter Durchlass- und Sperrvorspannung sind in dem Nebenbild von 3 dargestellt. Die x,y-Koordinaten für die CIE-Chromatizität der beiden Farben wurden jeweils mit (0,654, 0,345) und (0,471, 0,519) berechnet, was zeigte, dass beide Farben relativ rein waren. Die Farbe der Vorrichtungen kann schnell, mit bis zu 20 kHz, je nach Pixelimpedanz und Geometrie umgeschaltet werden.
  • Studien an den Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung zeigen, dass das Rotlicht von der Grenzfläche zwischen der emittierenden Lage und der SPAN-Lage bei Sperrvorspannung erzeugt wird, und das Grünlicht wird in der Nähe der Grenzfläche zwischen der emittierenden Lage und SPAN in der Masse der emittierenden Lage oder an der Grenzfläche zwischen der emittierenden Lage und der EB-Lage erzeugt. Der genaue Ort, und somit die Farbe, des erzeugten Lichts kann durch das Verhältnis von PPyVPV und PTP in der Mischung variiert werden, d.h. durch die Gesamtladungstransporteigenschaften der emittierenden Lage, weil das erste Polymer, z.B. PPyVPV, verbesserte Elektronentransporteigenschaften hat, und das zweite Polymer, z.B. PTP, bessere Löchertransporteigenschaften hat.
  • Die Vorrichtungen arbeiten unter beiden Ansteuerspannungspolaritäten, wobei unterschiedliche Lichtfarben von unterschiedlichen Orten emittiert werden, Rotlicht von der Grenzfläche zwischen emittierendem Polymer und SPAN bei Durchlassvorspannung, Grünlicht von der Masse der emittierenden Polymere bei Sperrvorspannung. Elektrolumineszenz der Vorrichtungen hat ihren Spitzenwert bei 550 nm mit einem Absatz bei 585 nm unter Sperrvorspannung, während sie einen einzelnen Spitzenwert bei 665 nm unter Durchlassvorspannung zeigt. Das relativ schnelle Ansprechverhalten erlaubt eine rasche Umschaltung von Farben und einen Wechselstrombetrieb.
  • 6 ist 3 ähnlich, mit Ausnahme des Nebenbildes, das beide Farben als relativ rein anzeigt.
  • Wie in 7 gezeigt, sind die EL-Spektren unter Durchlassvorspannung im Wesentlichen anders als die der Einzellagenvorrichtungen von PPyVPV oder PTP, was den Schluss nahelegt, dass das Licht von der Grenzfläche zwischen der Emittermischung und entweder EB oder SPAN unter Durchlassvorspannung erzeugt wird. Um diesen Effekt weiter zu verdeutlichen, wurden die folgenden Vorrichtungen hergestellt: ITO/PPyVPV/A1; ITO/SPAN/PPpVPV/A1; ITO/PPyVPV/SPAN/A1; ITO/SPAN/PPyVPV/SPAN/A1 und ähnliche Vorrichtungen, die SPAN durch EB ersetzen. Alle diese Vorrichtungen wurden unter ähnlichen Bedingungen unter Durchlassvorspannung hergestellt und getestet. Unter allen diesen Vorrichtungen zeigten nur ITO/PPyVPV/SPAN/A1 und ITO/SPAN/PPyVPV/SPAN/A1 drastisch rotverschobene EL. Dies zeigt deutlich, dass das Rotlicht von der PPyVPV/SPAN-Grenzfläche auf der Kathodenseite unter Durchlassvorspannung erzeugt wird. Ähnliche Studien unter Verwendung von PTP als emittierende Lage zeigen, dass die Emissionseigenschaften von PTP durch die Anwesenheit der SPAN-Lage nicht erheblich beeinflusst werden.
  • Die EL-Spektren der farbveränderlichen Vorrichtung unter Sperrvorspannung sind denen der einlagigen PPyVPV- und PTP-Vorrichtungen ähnlich, die den Schluss nahelegen, dass das Licht entweder in der Masse des emittierenden Polymers oder an der EB-Grenzfläche erzeugt wird. Wir können die Emissionszone nicht genau identifizieren, weil die EB-Lage die Emissionseigenschaften des emittierenden Polymers nicht verändert. Die EB-Lage fungiert als Ladungsinjektionsverbesserungslage und spielt dabei eine ähnliche Rolle wie in den zuvor erläuterten symmetrisch konfigurierten Wechselstrom-Leuchtvorrichtungen (SCALE). Unter Sperrvorspannung spielt die SPAN-Lage auf der Kathodenseite eine ähnliche Rolle.
  • Man stellt fest, dass die Vorrichtungen, wenn die Mischung in den farbveränderlichen Vorrichtungen durch reine PPyVPV-Polymere ersetzt wird, rotes Licht bei Durchlassvorspannung und rot-orangefarbenes Licht bei Sperrvorspannung emittieren. Dies zeigt an, dass das Licht bei Sperrvorspannung weiterhin in der Nähe der PPyVPV/SPAN-Schnittstellen erzeugt wird. Dies kann im Hinblick auf unterschiedliche Elektronen- und Löchertransporteigenschaften der PPyVPV- und PTP-Polymere verstanden werden. Die meisten konjugierten Polymere, einschließlich Poly(phenylenvinylen) (PPV), Poly(p-phenylen) (PPP) und Polythiophen, haben bessere Löcher- als Elektronentransporteigenschaften. Es wird davon ausgegangen, dass die Zugabe einer Einheit mit hoher Elektronegativität, Pyridin, zum Gerüst die Elektronentransporteigenschaften verbessert. Daher wird unter Sperrvorspannung das Licht weiterhin in der Nähe der SPAN-Grenzfläche für die ITO/EB/PPyVPV/SPAN/A1-Vorrichtung erzeugt. Durch Zugeben von PTP, von dem erwartet wird, dass es bessere Löchertransporteigenschaften hat, zu PPyVPV, werden die Löchertransporteigenschaften der Mischung allgemein ver bessert, und daher wird das Licht fern von der SPAN-Grenzfläche für die ITO/EB/Mischung/SPAN/A1-Vorrichtung bei Sperrvorspannung erzeugt, so dass Grünlicht emittiert wird. In der Tat wurde eine allmähliche EL-Spektralverschiebung in Richtung auf Grün für die Vorrichtungen mit zunehmender Konzentration von PTP in der Mischung beobachtet, wie in 8 gezeigt wird.
  • Anfängliche Studien legen die Bildung neuer Emissionsspezies aufgrund einer Protonation der Pyridyleinheiten durch SPAN nahe. Diese Spezies wurden durch Absorptions- und PL-Experimente identifiziert. 9 zeigt die dekadischen Extinktionsspektren einer PPyVPV-Lage, einer SPAN-Lage und einer Doppellage aus PPyVPV/SPAN. SPAN ist ein selbstdotiertes, wasserlösliches leitendes Polymer mit einer Leitfähigkeit bei Raumtemperatur von 10–2 S/cm. Es hat ein breites optisches Fenster von Grün bis Nahe-IR. PPyVPV hat ein Absorptionsband mit einem Spitzenwert um 480 nm. Ein zusätzliches Merkmal zur Absorption an der Grenzfläche ist deutlich im Nebenbild von 9 infolge einer Subtraktion der dekadischen Extinktion jeder einzelnen Lage von der der Doppellage dargestellt. Die Grenzflächenabsorption könnte den neuen Spezies infolge einer Protonation von PPyVPV durch SPAN zugeschrieben werden. Ein besonderes Merkmal für SPAN ist, dass es in wässriger Lösung sauer ist und häufig als Polyanilinsulfonsäure bezeichnet wird. Andererseits ist die Pyridyleinheit bekanntlich für Protonation oder Quarternisierung durch Säure anfällig. Um dies besser zu verdeutlichen, wurde dasselbe Absorptionsexperiment an den Filmen mit denselben Konfigurationen wie oben durchgeführt, aber SPAN wurde durch Toluolsulfonsäure (TSA) ersetzt. Ein fast identisches dekadisches Extinktionsmerkmal wie bei PPyVPV/SPAN wurde in der PPyVPV/TSA-Doppellage gefunden, im Einklang mit den neuen Spezies an der PPyVPV/SPAN-Grenzfläche, die von den protonierten Pyridyleinheiten stammte. Die neuen Spezies sind emittierend und emittieren rotverschobenes Licht im Vergleich zu einem nicht protonierten Polymer.
  • Die oben beschriebenen farbveränderlichen Leuchtvorrichtungen haben eine Reihe von wichtigen Vorteilen:
    • (1) die zwei Redox-Polymere modifizieren die Ladungsinjektionseigenschaften der Polymer/Metall-Grenzflächen, was den Gebrauch von Metallen mit hoher Austrittsarbeit als Elektroden zulässt. Dies reduziert die Alterungsprobleme in Verbindung mit „herkömmlichen" Polymer-LEDs, die reaktionsfähige Metalle mit niedriger Austrittsarbeit zur Erzielung einer effizienten Elektroneninjektion benutzen müssen;
    • (2) die Einleitung der beiden Redox-Polymere erlaubt den Betrieb der Vorrichtung bei Durchlass- und Sperrvorspannung. Da keine Ionenspezies direkt am Betrieb der Vorrichtung beteiligt sind, können die Farben sehr schnell gewechselt werden, was im krassen Gegensatz zu LECs mit von Natur aus langsamem Ansprechverhalten steht;
    • (3) die Emissionszone ist zwischen den beiden emittierenden Polymer/Redox-Polymer-Grenzflächen begrenzt, was fern von den Elektroden ist, wodurch die EL-Quenching-Effekte in der Nähe der Metallelektroden vermieden werden; und
    • (4) die emittierenden Polymere sind durch die Redox-Polymere gegen einen direkten Kontakt mit Luft geschützt, wodurch die Stabilität der Vorrichtung potentiell verbessert wird.
  • Die in den nachfolgenden Beispielen 2 und 3 beschriebenen Ausgestaltungen sind nicht Teil der Erfindung, sind aber für ein Verständnis der Erfindung nützlich.
  • Beispiel 2
  • Ein weiterer Ansatz für die farbveränderliche Leuchtvorrichtung wird durch die Einzellagenvorrichtungen repräsentiert, in denen Mischungen aus zwei oder mehr emittierenden Materialien mit unterschiedlichen Emissions- und Ladungstransporteigenschaften als emittierende Lagen verwendet werden. Zuweilen sind ein oder mehrere nichtemittierende Materialien notwendig, um die Gesamteigenschaften der emittierenden Lage zu regulieren.
  • Als ein Beispiel für die Einzellagenvorrichtungen wurde eine Mischung aus PpyV und PTP als emittierende Lage verwendet; ITO und A1 wurden als Elektroden verwendet. Die emittierende Lage wurde durch Rotationsgießen bei 2000 UpM aus einer Lösung in Xylolen oder Trichlorethylen auf ein vorgereinigtes ITO-Substrat ausgebildet. Dann wurde eine Aluminiumelektrode durch Vakuumaufdampfen mit einem Druck unter 10–6 Torr aufgebracht. 4 zeigt die EL-Spektren einer Einzellagenvorrichtung bei Durchlass- und Sperrvorspannung. Unterschiedliche Lichtfarben wurden unter Durchlass- und Sperrvorspannungen erzeugt, obwohl die Farbdifferenz kleiner ist als die der mehrlagigen Vorrichtung.
  • Beispiel 3
  • Die Vorrichtung aus Beispiel 2 wurde ohne Lage 6 hergestellt, die Polyanilinlage 7 umfasst SPAN, die emittierende Polyanilinlage ist eine Mischung aus PPyVPV, wie in 2(a) gezeigt, und dem in 2(b) gezeigten PTP.
  • Das hier beschriebene Konzept der farbveränderlichen Leuchtvorrichtungen ist recht allgemein, es kann auf eine Reihe verschiedener EL-Polymere in Verbindung mit geeigneten Redox-Polymeren angewendet werden. Durch Integrieren der blauen Emitter in die Mischung werden farbveränderliche Vorrichtungen möglich, die andere Farben (einschließlich Blau) erzeugen.
  • Die hierin offenbarten bevorzugten Ausgestaltungen sollen nicht erschöpfend sein oder den Umfang der Erfindung unnötig begrenzen. Die bevorzugten Ausgestaltungen wurden gewählt und beschrieben, um die Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erläutern, so dass eine Fachperson die Erfindung in die Praxis umsetzen kann. Nachdem bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird es im Kompetenzbereich einer durchschnittlichen Fachperson liegen, Änderungen oder Modifikationen an der vorliegenden Erfindung vorzunehmen, wie z.B. durch Substituieren äquivalenter Materialien oder Strukturanordnungen.

Claims (13)

  1. Farbveränderliche Elektrolumineszenzvorrichtung, die Folgendes umfasst: (a) eine Polymerlage (5), die als lichtemittierende Lage fungiert, wobei die genannte Polymerlage Strom in entgegengesetzte Richtungen leiten kann, wobei die genannte Polymerlage eine erste Seite und eine zweite Seite hat; (b) eine erste Elektrode (1) in elektrischem Kontakt mit der genannten ersten Seite der genannten Polymerlage (5); (c) eine erste nicht emittierende Polymerlage (7) zwischen der genannten ersten Elektrode (1) und der genannten ersten Seite der genannten Polymerlage (5) und (d) eine zweite Elektrode (3) in elektrischem Kontakt mit der genannten zweiten Seite der genannten Polymerlage (5), (e) eine zweite nicht emittierende Polymerlage (6) zwischen der genannten zweiten Elektrode (3) und der genannten zweiten Seite der genannten Polymerlage, wobei die genannte Polymerlage (7) eine farbveränderliche Lichtemission erzeugen kann, nachdem ein Strom in unterschiedliche Richtungen durch die genannte Polymerlage geleitet wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte zweite nicht emittierende Lage (6) wenigstens ein Material umfasst, das sich von der genannten ersten nicht emittierenden Lage (5) unterscheidet.
  2. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte Polymerlage (5) ein Polymergemisch umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus konjugierten Polymeren, Copolymeren und Gemischen davon ausgewählt ist.
  3. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Polymerlage (5) ein Polymer umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus Polypyridinen, Polypyridylvinylenen, Polythiophenen, Polyphenylenen, Polyphenylenvinylenen, Polyphenylenbenzobisthiozolen, Polyfluorenen, Polyvinylcarbazolen, Polyacetylenen und Polythienylenvinylenen ausgewählt ist.
  4. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Polymerlage (5) ein Gemisch aus Poly(pyridylvinylen/Phenylenvinylen) und (Poly(phenylen/Thiophen) umfasst.
  5. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte erste und die genannte zweite Elektrode (1, 3) ein Material umfassen, das aus der Gruppe bestehend aus Aluminium und Indiumzinnoxiden ausgewählt ist.
  6. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, das zusätzlich eine Quelle eines elektrischen Gleichstroms umfasst, der zur genannten ersten und genannten zweiten Elektrode (1, 3) geführt wird.
  7. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend eine Quelle eines elektrischen Wechselstroms, der zu der genannten ersten und der genannten zweiten Elektrode (1, 3) geführt wird.
  8. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte erste nicht emittierende Polymerlage (7) ein Material umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus Emeraldin-Base-Polyanilinen, Oligomeren von Emeraldin-Base-Polyanilin, sulfoniertem Polyanilin, Oligomeren von sulfoniertem Polyanilin und Gemischen und ringsubstituierten Derivaten davon ausgewählt ist.
  9. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte zweite nicht emittierende Polymerlage (6) ein Material umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus Emeraldin-Base-Polyanilinen, Oligomeren von Emeraldin-Base-Polyanilin, sulfoniertem Polyanilin, Oligomeren von sulfoniertem Polyanilin und Gemischen und ringsubstituierten Derivaten davon ausgewählt ist.
  10. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte Farbe der genannten Lichtemission von der genannten Richtung des genannten Stroms abhängig ist.
  11. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte Polymerlage (5) wenigstens ein molekulares Dotierungsmittel umfasst.
  12. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte Polymerlage (5) ein Gemisch aus wenigstens zwei emittierenden Polymeren mit unterschiedlichen Emissions- und Ladungstransporteigenschaften umfasst.
  13. Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der genannten nicht emittierenden Polymerlagen (6, 7) so gestaltet ist, dass die Emissionseigenschaften der genannten Polymerlage (5) modifiziert werden, so dass wenigstens ein Teil der genannten Polymerlage an oder in der Nähe einer Schnittstelle zwischen der genannten lichtemittierenden Lage und wenigstens einer genannten nicht emittierenden Polymerlage (6, 7) so gestaltet ist, dass sie Licht einer anderen Farbe als der genannten lichtemittierenden Lage emittiert.
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