專利名稱：用于有機(jī)層的噴墨印刷或其他用途的液體組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制作有機(jī)電子器件如有機(jī)發(fā)光器件中的有機(jī)層的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，通過小分子材料的真空沉積、以及聚合物材料的旋涂或浸涂來制造有機(jī)發(fā)光器件(OLED)。最近，已經(jīng)使用噴墨印刷來在OLED的制造中直接沉積有機(jī)薄膜層。對于聚合物材料的噴墨印刷，可以使用多種常規(guī)的溶劑，如甲苯或二甲苯。然而，這些常用于聚合物材料的噴墨印刷的溶劑對于小分子材料的沉積通常并不是同樣好。因此，需要適合于小分子材料的噴墨印刷的一種改進(jìn)的噴墨流體配制品以形成有機(jī)層。
發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供了一種形成有機(jī)層的方法，該方法包括提供一種液體組合物，該液體組合物包括一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料，該材料混合在一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族酮溶劑中；并且將該液體組合物沉積在一個(gè)表面上。該方法可以用于制造有機(jī)電子器件。另一方面，本發(fā)明提供了一種液體組合物，該液體組合物包括一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族酮溶劑；以及以0.01-10襯％范圍內(nèi)的濃度混合在該芳族酮溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。另一方面，本發(fā)明提供了一種形成有機(jī)層的方法，該方法包括提供一種液體組合物，該液體組合物包括一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料，該材料混合在一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族醚溶劑中；并且將該液體組合物沉積在一個(gè)表面上。該方法可以用于制造有機(jī)電子器件。另一方面，本發(fā)明提供了一種液體組合物，該液體組合物包括一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族醚溶劑；以及以0.01-10襯％范圍內(nèi)的濃度混合在該芳族醚溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。
圖1示出了施加在一個(gè)由銦錫氧化物制成的平面的未處理過的表面上的本發(fā)明的一滴酮溶劑，正在測量其潤濕接觸角Θ。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的一種OLED的結(jié)構(gòu)。圖3A(頂視圖)和3B(截面?zhèn)纫晥D)示出了可在其上施加噴墨印刷的一個(gè)基底的示意圖。圖4A-4C示出了使用了不同有機(jī)溶劑的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的噴墨印刷的結(jié)果。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案制成的一種OLED的壽命(以亮度VS時(shí)間繪制曲線)。
具體實(shí)施例方式如旨在于此使用的，以下術(shù)語的含義如下術(shù)語“脂肪族的”是指一個(gè)線性、支鏈、或非芳族的環(huán)中的飽和或不飽和的烴基。這些碳可以通過單鍵(烷基)、雙鍵(鏈烯基)或三鍵(炔基)連接起來。除了氫之外，其他元素如氧、氮、硫或鹵素也可以作為取代基連接到這些碳上。術(shù)語“脂肪族的”還涵蓋了包含取代碳原子的雜原子如氧、氮、硫、磷、以及硅的烴基。術(shù)語“烷基”是指烷基部分(moieties)并且涵蓋了直鏈和支鏈烷基鏈兩者。此外， 這些烷基部分本身可以被一個(gè)或多個(gè)取代基所取代。術(shù)語“雜烷基”是指包括雜原子的烷基部分。術(shù)語“低級的”在提及一種脂肪族化合物或以上類型的脂肪族化合物中的任何一種時(shí)，是指該脂肪族基團(tuán)包含1-15個(gè)碳原子。例如，低級烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、以及類似物。術(shù)語“芳基”是指包含至少一個(gè)芳環(huán)的烴基，包括單環(huán)基團(tuán)和多環(huán)的環(huán)系統(tǒng)。術(shù)語 “雜芳基”是指包含至少一個(gè)雜芳環(huán)(即，含雜原子)的烴基，包括單環(huán)基團(tuán)和多環(huán)的環(huán)系統(tǒng)。這些多環(huán)的環(huán)可以具有兩個(gè)或更多個(gè)環(huán)，其中兩個(gè)碳原子被兩個(gè)鄰接的環(huán)共用(即，這些環(huán)是“稠合的”)，其中這些環(huán)中至少一個(gè)是芳族的或雜芳族的。術(shù)語“低級芳基”或“低級雜芳基”分別是指包含3-15個(gè)碳原子的芳基或雜芳基。芳基基團(tuán)的實(shí)例包括苯、萘、蒽、菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、屈、三亞苯、苊、 芴、以及由此衍生的那些。雜芳基基團(tuán)的實(shí)例包括呋喃、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吡咯、 吡唑、三唑、咪唑、噁二唑、噁唑、噻唑、四唑、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并異噁唑、苯并異噻唑、苯并咪唑、吡啶、吡嗪、噠嗪、嘧啶、三嗪、喹啉、異喹啉、鄰二氮(雜)萘、喹喔啉、菲啶、苯并咪唑、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、奧、以及由此衍生的那些。本發(fā)明涉及通過溶液加工技術(shù)來形成有機(jī)層。一方面，本發(fā)明提供了一種形成有機(jī)層的方法。該方法包括提供一種液體組合物，該液體組合物包括混合在一種酮溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。然后將該液體組合物沉積在一個(gè)表面上并進(jìn)行干燥以形成該有機(jī)層。通過“酮溶劑”，我們是指該溶劑化合物在分子結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)或多個(gè)酮官能團(tuán)。 在某些實(shí)施方案中，該酮溶劑是一種芳族酮溶劑。通過“芳族酮溶劑”，我們是指該溶劑分子包括一個(gè)或多個(gè)芳基或雜芳基基團(tuán)以及一個(gè)或多個(gè)酮官能團(tuán)。在某些實(shí)施方案中，該芳族酮溶劑是一種四氫萘酮溶劑。通過“四氫萘酮溶劑”，我們是指該溶劑化合物是、或者包含一種二環(huán)酮，其中一個(gè)苯環(huán)與一個(gè)環(huán)己酮稠合?？梢栽诒景l(fā)明中使用的四氫萘酮的例子包括以下所示的1-四氫萘酮和2-四氫萘酮。1-四氫萘酮和2-四氫萘酮的化學(xué)和/或物理特性是本領(lǐng)域中已知的或者可以通過常規(guī)技術(shù)容易地確定。例如，已知1-四 氫萘酮具有256°C的沸點(diǎn)(在1大氣壓)、1. lg/cm3的密度(在20°C )、 5-6°C的熔點(diǎn)(在1大氣壓)、以及146的分子量。
權(quán)利要求
1.一種用于形成有機(jī)層的方法，該方法包括提供一種液體組合物，該液體組合物包括混合在一種具有25°c或更低熔點(diǎn)的芳族酮溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料；并且將該液體組合物沉積在一個(gè)表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料的濃度是在0.01-10wt%的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料的濃度是在0.01-2wt%的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該芳族酮溶劑是一種四氫萘酮溶劑。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該芳族酮溶劑具有在1大氣壓下為至少150°C的沸點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該芳族酮溶劑具有在1大氣壓下在150°C_350°C范圍內(nèi)的沸點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該芳族酮溶劑具有在100-250范圍內(nèi)的分子量。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該沉積步驟是通過一種印刷工藝來進(jìn)行的。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該印刷工藝是噴墨印刷。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在沉積該液體組合物之后通過加熱或真空干燥來去除該芳族酮溶劑。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該液體組合物具有的粘度在l-25mPas范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在該表面上的一滴該芳族酮溶劑具有20°或更小的潤濕接觸角。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該表面具有由多個(gè)凸起的分隔物所限定的多個(gè)室，其中這些室對于該芳族酮溶劑是親水的并且這些分隔物對于該芳族酮溶劑是疏水的。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料具有一個(gè)或多個(gè)可交聯(lián)的官能團(tuán)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料是一種電荷傳輸化合物。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料是一種可交聯(lián)的銦絡(luò)合物。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括在沉積該液體組合物之后使該有機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行交聯(lián)。
18.一種用于制造有機(jī)電子器件的方法，包括通過權(quán)利要求1的方法來形成一個(gè)有機(jī)層的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該有機(jī)電子器件是包括一個(gè)陽極和一個(gè)陰極的一種有機(jī)發(fā)光器件。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該有機(jī)層是安置在該陽極與該陰極之間的一個(gè)空穴注入層。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該有機(jī)層是安置在該陽極與該陰極之間的一個(gè)空穴傳輸層。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該表面是該陽極的表面。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該有機(jī)層是一個(gè)第一有機(jī)層，并且該方法進(jìn)一步包括在該第一有機(jī)層上方通過溶液加工來形成一個(gè)第二有機(jī)層的步驟。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中該第一有機(jī)層是一個(gè)空穴注入層并且該第二有機(jī)層是一個(gè)發(fā)射層。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中該第一有機(jī)層是一個(gè)空穴注入層并且該第二有機(jī)層是一個(gè)空穴傳輸層。
26.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該有機(jī)電子器件是一種有機(jī)的場效應(yīng)晶體管。
27.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該有機(jī)電子器件是一種有機(jī)薄膜晶體管。
28.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該有機(jī)電子器件是一種有機(jī)太陽能電池。
29.具有一個(gè)有機(jī)層的一種有機(jī)電子器件，其中該有機(jī)層是通過權(quán)利要求1所述的方法制成的。
30.如權(quán)利要求29所述的有機(jī)電子器件，其中該有機(jī)電子器件是一種有機(jī)發(fā)光器件。
31.如權(quán)利要求29所述的有機(jī)電子器件，其中該有機(jī)電子器件是一種有機(jī)的場效應(yīng)晶體管。
32.如權(quán)利要求29所述的有機(jī)電子器件，其中該有機(jī)電子器件是一種有機(jī)薄膜晶體管。
33.如權(quán)利要求29所述的有機(jī)電子器件，其中該有機(jī)電子器件是一種有機(jī)太陽能電池。
34.一種液體組合物，包括一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族酮溶劑；以及以0. 01-10wt%范圍內(nèi)的濃度混合在該芳族酮溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。
35.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料的濃度是在0.01-2wt% 的范圍內(nèi)。
36.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，其中該芳族酮溶劑是一種四氫萘酮溶劑。
37.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，其中該芳族酮溶劑具有在1大氣壓下為至少 150°C的沸點(diǎn)。
38.如權(quán)利要求37所述的液體組合物，其中該芳族酮溶劑具有在1大氣壓下在 1500C _350°C范圍內(nèi)的沸點(diǎn)。
39.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，其中該芳族酮溶劑具有在100-250范圍內(nèi)的分子量。
40.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，其中該液體組合物具有的粘度在l-25mPas范圍內(nèi)。
41.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，其中施加在一個(gè)銦錫氧化物的未處理的平坦表面上的一滴該芳族酮溶劑具有20°或更小的潤濕接觸角。
42.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料具有一個(gè)或多個(gè)可交聯(lián)的官能團(tuán)。
43.如權(quán)利要求42所述的液體組合物，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料是一種電荷傳輸化合物。
44.如權(quán)利要求43所述的液體組合物，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料是一種可交聯(lián)的有機(jī)金屬的銥絡(luò)合物。
45.如權(quán)利要求34所述的液體組合物，進(jìn)一步包括一種導(dǎo)電性摻雜劑。
46.一種用于形成有機(jī)層的方法，該方法包括提供一種液體組合物，該液體組合物包括混合在一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族醚溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料；并且將該液體組合物沉積在一個(gè)表面上。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料的濃度是在0.Ol-IOwt %的范圍內(nèi)。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料的濃度是在0.01-2wt%的范圍內(nèi)。
49.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該芳族醚溶劑是3-苯氧基甲苯。
50.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該芳族醚溶劑具有在1大氣壓下為至少150°C的沸點(diǎn)。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其中該芳族醚溶劑具有在1大氣壓下在150°C-350°C 范圍內(nèi)的沸點(diǎn)。
52.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該芳族醚溶劑具有在100-250范圍內(nèi)的分子量。
53.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該沉積步驟是通過噴墨印刷進(jìn)行的。
54.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料是一種過渡金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
55.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料是一種發(fā)射性的磷光化合物。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中該液體組合物進(jìn)一步包括一種用于該磷光化合物的主體化合物。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其中該主體化合物是一種含咔唑的化合物。
58.如權(quán)利要求46所述的方法，其中該有機(jī)層是一個(gè)第一有機(jī)層，并且該方法進(jìn)一步包括在該第一有機(jī)層上方通過溶液加工來形成一個(gè)第二有機(jī)層的步驟。
59.如權(quán)利要求58所述的方法，其中形成該第二有機(jī)層包括提供一種第二液體組合物，該第二液體組合物包括混合在一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族酮溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料；并且將該第二液體組合物沉積在該第一有機(jī)層上方。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中該第一有機(jī)層是一個(gè)發(fā)射層并且該第二有機(jī)層是一個(gè)空穴注入層。
61.如權(quán)利要求59所述的方法，其中該第一有機(jī)層是一個(gè)發(fā)射層并且該第二有機(jī)層是一個(gè)空穴傳輸層。
62.一種制造有機(jī)發(fā)光器件的方法，該有機(jī)發(fā)光器件具有一個(gè)陽極、一個(gè)陰極、以及安置在該陽極與該陰極之間的一個(gè)有機(jī)層，其中該有機(jī)層是通過權(quán)利要求46所述的方法形成的。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其中該有機(jī)層是一個(gè)發(fā)射層。
64.如權(quán)利要求62所述的方法，其中該有機(jī)層是一個(gè)空穴傳輸層。
65.一種有機(jī)發(fā)光器件，該有機(jī)發(fā)光器件具有一個(gè)陽極、一個(gè)陰極、以及安置在該陽極與該陰極之間的一個(gè)有機(jī)層，其中該有機(jī)層是通過權(quán)利要求46所述的方法形成的。
66.一種液體組合物，包括一種具有25°C或更低熔點(diǎn)的芳族醚溶劑；以及以0. 01-10wt%范圍內(nèi)的濃度混合在該芳族醚溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。
67.如權(quán)利要求66所述的液體組合物，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料的濃度是在0.01-2wt% 的范圍內(nèi)。
68.如權(quán)利要求66所述的液體組合物，其中該芳族醚溶劑是3-苯氧基甲苯。
69.如權(quán)利要求66所述的液體組合物，其中該芳族醚溶劑具有在1大氣壓下為至少 150°C的沸點(diǎn)。
70.如權(quán)利要求69所述的液體組合物，其中該芳族醚溶劑具有在1大氣壓下在 1500C _350°C范圍內(nèi)的沸點(diǎn)。
71.如權(quán)利要求66所述的液體組合物，其中該芳族醚溶劑具有在100-250范圍內(nèi)的分子量。
72.如權(quán)利要求66所述的液體組合物，其中該有機(jī)半導(dǎo)體材料是一種發(fā)射性的磷光化合物。
73.如權(quán)利要求72所述的液體組合物，其中該發(fā)射性的磷光化合物是一種過渡金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
74.如權(quán)利要求72所述的液體組合物，其中該液體組合物進(jìn)一步包括一種用于該磷光化合物的主體化合物。
75.如權(quán)利要求74所述的液體組合物，其中該主體化合物是一種含咔唑的化合物。
全文摘要
一種通過使用液體組合物來形成有機(jī)層的方法，該液體組合物包括混合在一種酮溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。將該液體組合物沉積在一個(gè)表面上以形成這個(gè)有機(jī)層。這種酮溶劑可以是一種芳族酮溶劑，如一種四氫萘酮溶劑。該有機(jī)半導(dǎo)體材料可以是可交聯(lián)的以提供一種交聯(lián)的有機(jī)層。本發(fā)明可以用來制作有機(jī)電子器件，如有機(jī)發(fā)光器件。在另一方面，這種液體組合物包括混合在一種芳族醚溶劑中的一種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。同樣，在此提供了可以用來制造有機(jī)層的液體組合物。這種芳族酮溶劑或芳族醚溶劑的熔點(diǎn)是25℃或更低。一項(xiàng)權(quán)利要求是針對該酮溶劑的20°或更小的潤濕接觸角。
文檔編號B41J2/21GK102318100SQ201080007151
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者M·因貝斯卡蘭, 伊藤大樹, 關(guān)俊一, 內(nèi)田昌宏, 園山卓也, 夏傳軍, 田廣玉 申請人:精工愛普生株式會社, 通用顯示公司