專利名稱：改良的聚合物緩沖層及其在發(fā)光二極管中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透明的導(dǎo)電緩沖層以及包含該層的發(fā)光器件，上述緩沖層包含導(dǎo)電聚合物和表面活性劑。
背景技術(shù)：
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物可以用于發(fā)光有機電子器件，如發(fā)光二極管(LED)。在所有這種器件中，有機活性發(fā)射層夾在兩個電極(陽極和陰極)之間。至少一個電極包含發(fā)光材料。在對所述器件施加電壓時，所述活性發(fā)射層發(fā)光透過透光電極，通常是氧化銦錫陽極。熟知在無機陽極和發(fā)光層之間使用導(dǎo)電聚合物層，如聚苯胺或聚(二羥噻吩)(dioxythiophene)。所述導(dǎo)電聚合物層可稱為陽極部分、空穴注入層或緩沖層。這種系統(tǒng)在例如Jonas等的美國專利5,766,515、Yang的美國專利5,723,873和Zhang等的美國專利5,798,170中有描述。
熟知用于制備聚苯胺(PAni)或聚(二羥噻吩)如聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)的合成步驟，且這些材料容易從市場上購得。
Kinlen等的美國專利5,840,214公開了提高聚苯胺導(dǎo)電率的方法，所述方法包括使聚苯胺和離子表面活性劑接觸。Kinlen等證實了通過形成聚苯胺薄膜并之后使聚苯胺薄膜和離子表面活性劑接觸的方法。它們還公開了，聚苯胺鹽在加工成最終形式之前，可以在二甲苯中處理，其中聚苯胺鹽和陰離子表面活性劑各自可溶解至少約1％重量/重量。
最好找到一種具有電性能的聚合物，作為發(fā)光器件中緩沖層，它可以提供更好的性能。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種在基材上的發(fā)光器件。所述發(fā)光器件包括陽極、陰極、位于所述陽極和陰極之間的活性發(fā)射層以及位于陽極和活性發(fā)射層之間的緩沖層，其中，所述緩沖層包含導(dǎo)電聚合物和表面活性劑。所述表面活性劑的量約為所述表面活性劑和導(dǎo)電聚合物總重量的0.5-15重量％，所述表面活性劑選自含氟表面活性劑、聚氧乙烯烷基苯酚醚或者它們的混合物。
本發(fā)明還提供一種在基材上的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括陽極、陰極、位于所述陽極和陰極之間的活性發(fā)射層以及位于陽極和活性發(fā)射層之間的緩沖層，其中，所述緩沖層使用已經(jīng)加入了表面活性劑的導(dǎo)電聚合物的水性分散體形成。所述分散體的特征在于表面張力為25-35mN/M。所述導(dǎo)電聚合物的濃度為分散體總量的0.1-5.0％重量/重量。所述表面活性劑的濃度小于分散體總量的約0.4％重量/重量，所述表面活性劑選自含氟表面活性劑、聚氧乙烯烷基苯酚醚或者它們的混合物。
本發(fā)明緩沖層也可以用于透光雙層陽極中，所述陽極包括金屬層和無機介電薄層，所述介電層和緩沖層相鄰。
本發(fā)明還提供一種用于形成位于發(fā)光器件的陽極和活性發(fā)射層之間的緩沖層的組合物，所述組合物包含已經(jīng)加入了表面活性劑的導(dǎo)電聚合物水性分散體。所述分散體的特征在于表面張力為25-35mN/M。所述導(dǎo)電聚合物的濃度為分散體總量的0.1-5.0％重量/重量。所述表面活性劑的濃度小于分散體總量的約0.4％重量/重量，所述表面活性劑選自含氟表面活性劑、聚氧乙烯烷基苯酚醚或者它們的混合物。
在本文中，術(shù)語“分散體總量”是指分散體中固體和載液的總量。此外，全文使用IUPAC編號系統(tǒng)，其中，來自周期表的族從左到右編號為1-18(化學(xué)和物理的CRC手冊，81版，2000)。短語“相鄰”并不一定指一層緊接著另一層。在稱為相互相鄰的層之間可以形成一層或多層的中間層。
優(yōu)選實施方式詳述本發(fā)明涉及形成導(dǎo)電聚合物層的方法，所述聚合物作為發(fā)光器件中的緩沖層提供更好的性能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用包含導(dǎo)電聚合物和具體表面活性劑的組合物來形成緩沖層，因此緩沖層包含這些相同組分，并具有所需改進性能的緩沖層。表面活性劑可以認為是對器件性能不利的雜質(zhì)。令人驚奇的是，這些具體表面活性劑，即含氟表面活性劑或聚氧乙烯烷基苯酚醚不僅便于涂布所述水性分散體，從而形成緩沖層，而且還能改進器件的性能，并便于使用柔性基材。評價作為發(fā)光器件部分的緩沖層是關(guān)鍵，為的是證實其改良的性能。
本發(fā)明還涉及一種發(fā)光器件，所述器件包括夾在兩個電接觸層之間的有機活性發(fā)射層，其中，緩沖層包含導(dǎo)電聚合物和表面活性劑，它位于發(fā)光層和作為陽極的電接觸層之間。所述器件具有無熱陽極層和陰極層。和陽極相鄰的是緩沖層。和陰極相鄰的是任選層，包括電子運輸材料。在緩沖層和陰極(或任選的電子運輸層)之間的是活性發(fā)射層。
所述器件通常還包括支撐層，它和陽極或陰極相鄰。通常，所述支撐層和陽極相鄰。所述支撐層可以是柔性或剛性的，有機或無機的。通常，可以使用玻璃或柔性有機薄膜，如聚(對苯二甲酸乙二酯)作為支撐層。
所述陽極是特別有效注入或收集正電荷載流子的電極。所述陽極可以是金屬、混合金屬、合金、金屬氧化物或者混合金屬氧化物。合適的金屬包括第11族的金屬、第4、5和6族的金屬，以第及8-10族的過渡金屬。若所述陽極要能透光，通常可以使用第12、13和14族金屬的混合金屬氧化物，如氧化銦錫(ITO)。
本發(fā)明緩沖層還可以用于透光雙層陽極，所述陽極包括金屬層和無機介電薄層，所述介電層和緩沖層相鄰。在沉積所述金屬層之前，可以將額外的介電薄層沉積在基材上。也可以使用包括兩層或多層這種金屬和介電層的雙層(即金屬-電介質(zhì)-金屬-電介質(zhì)等)的多層陽極。所述雙層中的金屬包括銀、金、鎳、鉻、鈷、及其合金以及這些金屬和鐵的合金。所述雙層中的電介質(zhì)包含第13或14族元素，如硅、銦、鈦、錫、鍺和鋁的氧化物，或者氟化物如氟化鎂。在優(yōu)選的實施方式中，所述緩沖層直接形成在包含至少一個雙層的多層陽極的介電層上。
所述陽極通常通過物理蒸氣沉積方法施加。術(shù)語“物理蒸氣沉積”是指在真空中進行的各種沉積方法。因此例如，物理蒸氣沉積包括所有形成的濺射，包括離子束濺射，以及所有形式的蒸氣沉積，如電子束蒸發(fā)。具體形式的物理蒸氣沉積是射頻磁控管濺射。
所述緩沖層可以使用各種常規(guī)方法施加，例如旋涂、澆注和印刷，如凹版印刷。所述緩沖層也可以通過噴墨印刷或熱形成圖案施加。本發(fā)明用于形成位于發(fā)光器件的陽極和活性發(fā)射層之間的緩沖層的組合物包含中已經(jīng)加入了表面活性劑的導(dǎo)電聚合物水性分散體。所述導(dǎo)電聚合物較好是聚苯胺(PAni)或聚(二氧噻吩)。優(yōu)選的聚(二羥噻吩)是聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)。所述制備聚苯胺或聚(二羥噻吩)的氧化聚合方法可以在聚(丙烯酰氨基烷基磺酸)(PAAMPSA)或者聚(苯乙烯磺酸)(PSSA)存在下進行，形成復(fù)合物，如PEDOT/PAAMPSA、PEDOT/PSSA、Pani/PAAMPSA和PAni/PSSA。在本文中，術(shù)語“聚苯胺”、“聚(二羥噻吩)”和聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)分別是指其聚合物本身，以及包含所述聚合物的復(fù)合物。
所述表面活性劑是含氟表面活性劑或者聚氧乙烯烷基苯酚醚。所述表面活性劑可以是非離子表面活性劑，即非離子含氟表面活性劑或者聚氧乙烯烷基苯酚醚或者離子型含氟表面活性劑。優(yōu)選非離子表面活性劑。優(yōu)選的聚氧乙烯烷基苯酚醚是聚氧乙烯(10)異辛基苯醚。所述非離子含氟表面活性劑較好是含氟脂族聚酯或者包含通式F(CF2CF2)3-8所示全氟烷基的含氟表面活性劑。尤其優(yōu)選的是全氟烷基聚氧乙烯。離子型含氟表面活性劑較好包含通式F(CF2CF2)3-8所示的全氟烷基。尤其優(yōu)選的是全氟烷基亞乙基硫亞乙基碳酸鋰陰離子表面活性劑。也可以使用兩性表面活性劑，如全氟烷基N-型甜菜堿以及陽離子表面活性劑，如鹵化全氟烷基銨。
所述導(dǎo)電聚合物的濃度為分散體總量的0.1-5.0％重量/重量。所述表面活性劑的濃度小于分散體總量的約0.4％重量/重量。所述導(dǎo)電聚合物的濃度較好為分散體總量的0.5-3.0％重量/重量，所述表面活性劑的濃度較好小于分散體總量的約0.3％重量/重量。具體表面活性劑的用量取決于所用具體導(dǎo)電聚合物以及所述分散體中導(dǎo)電聚合物的濃度。選擇所述表面活性劑的用量，使之為所述分散體提供25-35mN/M的表面張力。
本發(fā)明提供一種發(fā)光器件，其中，所述緩沖層使用包含已經(jīng)加入了上述表面活性劑的導(dǎo)電聚合物水性分散體的組合物制得。
本發(fā)明發(fā)光器件的緩沖層包含導(dǎo)電聚合物和表面活性劑，其中，所述表面活性劑的量約為所述表面活性劑和導(dǎo)電聚合物總重量的0.5-15重量％。所述表面活性劑是含氟表面活性劑或者聚氧乙烯烷基苯酚醚，如本發(fā)明組合物中所述的。所述表面活性劑的量較好約為所述表面活性劑和導(dǎo)電聚合物總重量的1-10重量％。
通常，所述陽極和導(dǎo)電聚合物層將形成圖案。應(yīng)理解，所述形成圖案可以隨需而變。在施加第一電接觸層材料之前，例如通過將形成圖案的掩?；蚬庵驴刮g劑置于第一柔性復(fù)合阻擋結(jié)構(gòu)上，以形成圖案的方式施加所述層?；蛘撸鰧涌梢砸运械膶邮┘?，之后使用例如光致抗蝕劑和濕化學(xué)蝕刻來形成圖案。如上所述，所述緩沖層也可以通過噴墨印刷、平版印刷或者熱轉(zhuǎn)印形成圖形來施加。也可以使用本領(lǐng)域熟知的其它形成圖形方法。
在發(fā)光二極管中，當(dāng)對電接觸層即陽極和陰極施加足夠的偏置電壓時，所述活性發(fā)射層會發(fā)光。所述發(fā)光活性發(fā)射層可以包含任何有機電致發(fā)光或其它有機發(fā)光材料。這種材料可以是小分子材料，如在例如Tang的美國專利4,356,429和Van Slyke等的美國專利4,539,507中所述的那些，其相關(guān)內(nèi)容參考引用于此。具有包含小分子(SMO)材料的活性發(fā)射層的LED通常稱為SMOLED。或者，這種材料可以是聚合材料，如在Friend等(美國專利5,247,190)、Heeger等(美國專利5,408,109)、Nakano等(美國專利5,317,169)中所述的那些，其相關(guān)內(nèi)容參考引用于此。具有包含聚合材料(P)的活性發(fā)射層的LED通常稱為PLED。較佳的電致發(fā)光材料是半導(dǎo)體共軛聚合物。這種聚合物的例子是稱為PPV的聚(對亞苯基亞乙烯基)。所述發(fā)光材料可以分散在另一材料的基質(zhì)中，可以包含添加劑，也可以不含，但是較好單獨形成一層。所述活性有機層的厚度通常為50-500nm。為了防止在形成圖案的陽極的線或像素之間相互影響，緩沖層的導(dǎo)電率應(yīng)盡可能低，使之不會危害所述器件的發(fā)光性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)緩沖層包含導(dǎo)電聚合物和表面活性劑(含氟表面活性劑或聚氧乙烯烷基苯酚醚)時，和包含導(dǎo)電聚合物但不含表面活性劑的緩沖層相比，所述發(fā)光二極管顯示出更高的發(fā)光效率，相等或更低的通導(dǎo)電壓，相等或更高的亮度。
所述活性發(fā)射層包含活性有機材料，它可以通過任何常規(guī)方法由溶液施涂，所述方法包括旋涂、澆注和印刷。所述活性有機材料可以通過蒸氣沉積法直接施加，這取決于所述材料的性質(zhì)。也可以施涂活性聚合物前體，然后一般通過加熱轉(zhuǎn)化為聚合物。
所述陰極是特別高效地注入或收集電子或負電荷載流子的電極。所述陰極可以是任何金屬或非金屬，其功函數(shù)比第一電接觸層(這時為陽極)低。用于第二電接觸層的材料可選自第1族的堿金屬(例如，Li、Cs)、第2族堿土金屬、第12族金屬、鑭系元素和錒系元素?？梢允褂貌牧先玟X、銦、鈣、鋇和鎂，以及它們的混合物。
所述陰極層通常通過物理蒸氣沉積法來施加。通常，所述陰極層要形成圖案，如上述陽極層和緩沖層中所述的。可以使用類似加工技術(shù)來使所述陰極層形成圖案。
所述陰極和活性發(fā)射層之間的任選層可以起到便于電子運輸?shù)淖饔?，還可以用作防止層間反應(yīng)猝滅的約束層。該層較好促進電子遷移，并降低猝滅反應(yīng)。用于所述任選層的電子運輸材料例子包括金屬螯合oxinoid化合物，如三(8-羥基喹啉根合)鋁(Alq3)；菲咯啉基化合物，如2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(DDPA)或4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(DPA)；以及吡咯化合物，如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-氧雜二唑(PBD)和3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(TAZ)。
已知有機電子器件中具有其它層。例如，在緩沖層和活性發(fā)射層之間可以有便于正電荷運輸和/或各層帶隙匹配，或者作為保護層的層。類似地，在活性發(fā)射層和陰極極間可以有其它層，便于負電荷運輸和/或?qū)娱g帶隙匹配，或者作為保護層?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的層。此外，任意上述的層可以由兩層或多層構(gòu)成?；蛘撸枠O層、緩沖層、活性發(fā)射層和陰極層中一些或所有層可以進行表面處理，提高電荷載流子的運輸效率。用于各組件層的材料選擇較好通過平衡其提供高器件效率的目的來確定。
所述器件可以通過在合適基材上順序沉積各層來制備?？梢允褂没?，如玻璃和聚合薄膜。在多數(shù)情況下，所述陽極可以施加到基材上，并且由此建立各層。但是，可以首先在基材上施加陰極，并以相反的順序添加各層。通常，不同的層具有以下的厚度范圍陽極，50-500nm，較好是100-200nm；緩沖層，5-250nm，較好是20-200nm；發(fā)光活性發(fā)射層，1-100nm，較好是10-80nm；任選的電子運輸層，5-100nm，較好是20-80nm；陰極，20-1000nm，較好是30-500nm。
實施例以下實施例說明了本發(fā)明的某些特征和優(yōu)點。它們用于說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。除非另有說明，所有的百分數(shù)均以重量計。
使用Digital Kruss Process Tensiometer K12(Kruss GmbH，Hamburg，Germany)測量本文所述的表面張力。測量在室溫下進行。包含待測液體的容器直徑為6.65cm，高達10.0cm。所述測量方法是Kruss 11(P/SFT)，最小標準偏差為0.02mN/m。
以如下方式進行發(fā)光測量，它在柔性發(fā)光二極管(LED)即在柔性基材上的發(fā)光二極管上進行。用于發(fā)光測量的柔性LED樣品由柔性基材、作為陽極的氧化銦錫層、緩沖層、活性發(fā)射材料層以及作為陰極的直徑為1.0mm的鋁點陣列組成。將HP 4155A半導(dǎo)體參數(shù)分析器(Hewlett-Packard，Palo Alto，CA)的可編程電壓源用機械器件連接到陽極和一個鋁點上，為電極提供壓力接觸。發(fā)光用光電二極管探測，并由此轉(zhuǎn)化為用于記錄發(fā)光強度的電流。當(dāng)施加到電極的電壓自動逐步升高時，連續(xù)記錄器件電流和光電二極管電流。
按以下方式進行發(fā)光測量，它在剛性發(fā)光二極管(LED)即在剛性基材如玻璃上形成的發(fā)光二極管上進行。用于發(fā)光測量的剛性LED樣品如柔性LED樣品所述制得，除了所述基材由剛性基材(玻璃)組成以外。用Keithley 236源一測量單元(keithley Instrument Inc.，Cleverland，OH)和具有校準硅光電二極管的S370視力計(UDT Sensor，Inc.，Hawthorne，CA)測量電流和電壓、發(fā)光強度(亮度)和電壓，以及效率(Cd/A)的關(guān)系。
除非另有所述，在室溫(約20℃)下進行所有測量。
對比實驗A這一對比實驗證實了在試圖制造發(fā)光二極管過程中，通過在包含氧化銦錫(ITO)陽極的柔性基材上旋涂沒有表面活性劑的聚苯胺水性分散體來形成緩沖層時所獲得的結(jié)果。
這一對比實驗中所用的柔韌基材是OC50/ST504 PET 7密耳(180微米)聚(對苯二甲酸乙二酯)片，在其一面已經(jīng)沉積了50歐姆/方塊ITO的薄層，從CPFilmsInc.(Canoga Park，CA)獲得。將6英寸×1英寸(15.2cm×2.5cm)的具有ITO層的PET帶切割成1英寸(2.5cm)的方塊。
然后，按以下方式清潔并干燥這些方塊。首先在超聲波浴中用稀釋的Liqui-Nox(來自Alonox，Inc.New York，NY)的去離子水溶液清潔它們1小時。將所述方塊置于架子上，然后用去離子水清洗。將它們置于具有新鮮去離子水的超聲波浴中，并再用超聲波清洗1小時。然后，將所述方塊從架子上取下，并先用去離子水單獨清洗，然后用異丙醇清洗。然后，將所述方塊置于架子上，并將所述架子置于室溫(約20℃)下的真空爐中過夜。
如下所述旋涂聚苯胺水性分散體。將顯微鏡載玻片置于安裝在旋涂器(Headway Reserch Inc.，Garland Texas)上的卡盤上。將極小滴水滴在載玻片的中心，當(dāng)把所述方塊置于所述載玻片上時保持所述方塊的位置。所述具有ITO層的方塊表面向上，并且在這一ITO層的上面放置聚苯胺水性分散體。所述聚苯胺水性分散體是Ormecon D1002W，它在水中包含2.6％重量/重量聚苯胺，由OrmeconChemie GmbH & Co.，KG(Aammersbek，Germany)獲得。以2500rpm旋涂所述卡盤60秒以設(shè)法將苯胺旋涂到方塊的ITO層上之前，將所述分散體用滴管吸移到所述方塊上，覆蓋所述表面。當(dāng)停止旋涂時，在所述方塊上并未沉積任何聚苯胺。這說明當(dāng)沒有使用表面活性劑時，在具有ITO涂層的柔性基材上難以沉積聚苯胺。
實施例1本實施例證實了包含緩沖層的發(fā)光二極管所獲得的結(jié)果，所述緩沖層通過在包含氧化銦錫(ITO)陽極的柔性基材上旋涂已經(jīng)加入聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑的聚苯胺水性分散體來形成。
如對比實驗A所述清潔和干燥一方塊具有ITO層的柔性PET基材，并用于旋涂聚苯胺水性分散體Ormecon D1002W(2.6％重量/重量聚苯胺，在水中)，往所述分散體中已經(jīng)加入了TritonX-100，聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚，一種非離子表面活性劑(產(chǎn)品#234729，Sigma-Aldrich Corp.，St Louis，MO，USA)。TritonX-100的濃度為在Ormecon D1002W中0.35％重量/重量的TritonX-100。以和對比實驗A所述基本相同的方式旋涂包含表面活性劑的水性分散體。所述結(jié)果是在ITO層上導(dǎo)電聚苯胺和表面活性劑的光滑涂層。所述涂布ITO-PET的方塊置于真空爐中，并在以2500rpm旋涂1.50％重量/重量溶于對二甲苯中的聚芴60秒之前將所述涂層干燥過夜。所述聚芴(發(fā)綠光的材料)是GB001(Cambridge DisplayTechnology，Cambridge，UK)，并作為活性發(fā)射層。在蒸氣沉積所述陰極，直徑為1.0mm且厚度約為200nm的鋁點陣列之前，將所述涂覆的樣品置于室溫下的真空爐中過夜。這就完成發(fā)光二極管的制造。
如上所述，在這種柔性發(fā)光二極管上進行發(fā)光測量。當(dāng)器件電壓和電流分別為5.3V和1mA時，所述器件的通導(dǎo)電壓為3.5V，光電二極管電流為320nA。這一實施例說明了導(dǎo)電聚合物聚苯胺水性分散體在形成緩沖層時的應(yīng)用，并說明了柔性基材上聚合物發(fā)光二極管中的緩沖層性能；上述分散體中已經(jīng)加入了表面活性劑聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。比較這一結(jié)果和對比實驗a的結(jié)果表明存在表面活性劑的優(yōu)點。
對比實驗B本對比實驗B證實了在試圖制造發(fā)光二極管過程中，通過在包含氧化銦錫(ITO)陽極的柔性基材上旋涂沒有表面活性劑的聚苯胺水性分散體來形成緩沖層時所獲得的結(jié)果。
這一對比實驗中所用的柔性基材是Alt-O-25-B-G-7(180微米)聚(對苯二甲酸乙二酯)PET片，在其一面已經(jīng)沉積了25歐姆/方塊ITO的薄層，從SouthwallTechnologies Inc.(Palo Alto，CA)獲得。從所述片上切下1平方英寸(2.5cm2)的片，以和對比實驗A基本相同的方式清洗和干燥。以和對比實驗A基本相同的方式旋涂聚苯胺水性分散體Ormecon D1002W(2.6％重量/重量聚苯胺，在水中)。所述分散體在基材上形成高接觸角，因此僅在所述ITO表面上形成多斑點的覆蓋。由于多斑點地涂布所述聚苯胺，故不能用電致發(fā)光聚合物溶液旋涂所述表面，形成陰極并制成發(fā)光二極管。
實施例2本實施例證實了包含緩沖層的發(fā)光二極管所獲得的結(jié)果，所述緩沖層通過在包含氧化銦錫(ITO)陽極的柔性基材上旋涂已經(jīng)加入聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑的聚苯胺水性分散體來形成。
如對比實驗B所述清潔和干燥一方塊具有ITO層的柔性PET基材，并用于旋涂聚苯胺水性分散體Ormecon D1002W(2.6％重量/重量聚苯胺，在水中)，往所述分散體中已經(jīng)加入了TritonX-100，聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。TritonX-100的濃度為在Ormecon D1002W中0.40％重量/重量的TritonX-100。以和對比實驗A所述基本相同的方式旋涂包含表面活性劑的水性分散體。所述結(jié)果是在ITO層上導(dǎo)電聚苯胺和表面活性劑的光滑涂層。按照實施例1所述的步驟制得發(fā)光二極管。以和實施例1所述基本相同的方式測量這種發(fā)光二極管的發(fā)光性能。當(dāng)器件電壓和電流分別為6.6V和1mA時，所述器件的通導(dǎo)電壓為4.0V，光電二極管電流為241nA。當(dāng)光電二極管電流為100mA時，在室內(nèi)光線下看得見該發(fā)光是明亮的。這一實施例說明了導(dǎo)電聚合物聚苯胺水性分散體在形成緩沖層時的應(yīng)用，并說明了柔性基材上聚合物發(fā)光二極管中的緩沖層性能；上述分散體中已經(jīng)加入了表面活性劑聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。比較這一結(jié)果和對比實驗b的結(jié)果表明存在表面活性劑的優(yōu)點。
實施例3-5和對比實驗C-D實施例3-5證實了包含緩沖層的PLED所獲得的結(jié)果，所述緩沖層通過在包含氧化銦錫(ITO)陽極的柔性基材上旋涂已經(jīng)加入不同量聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑的聚苯胺水性分散體來形成。對比實驗C證實了不含緩沖層的發(fā)光二極管所得的結(jié)果。對比實驗D證實了包含緩沖層的發(fā)光二極管所得的結(jié)果，所述緩沖層通過在包含陽極的柔性基材上旋涂不含表面活性劑的聚苯胺水性分散體來形成。
用于這些實施例和對比實驗的柔性基材是NV1-062/ST504 5密耳(130微米)聚(對苯二甲酸乙二酯)PET片，在其一面已經(jīng)沉積了40歐姆/方塊ITO的薄層，從NeoVac(Santa Rosa，CA)獲得。以和對比實驗A基本相同的方式清洗和干燥1平方英寸的該片。這些實施例和對比實驗D中所用的聚苯胺水性分散體是Ormecon D1002W(2.6％重量/重量聚苯胺，在水中)。對比實驗D中用于旋涂緩沖層的分散體不含表面活性劑。用于旋涂實施例3、4和5的緩沖層的分散體的表面活性劑在Ormecon D1002W中的濃度分別為0.05、0.1和0.35％重量/重量TritonX-100，聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。以和對比實驗A基本相同的方式旋涂包含表面活性劑的水性分散體以及不含表面活性劑的水性分散體。按照實施例1所述的步驟制得發(fā)光二極管。對比實驗C的方塊不含緩沖層，因此，所述聚芴層直接旋涂到ITO層上。在對比實驗D中，所述不含表面活性劑的聚苯胺分散體不能充分潤濕所述表面，以提供完整、光滑覆蓋的表面，因此，形成多斑點且不均勻的緩沖層。但是為了設(shè)法制造發(fā)光二極管，沉積所述活性發(fā)射層和鋁點陰極。
如上所述進行發(fā)光性能的測量，結(jié)果列于表1中。
表1實施例或 緩沖層 通導(dǎo)電壓 1mA器件電流下光電 1mA器件電流下器件對比實驗 質(zhì)量 (V)二極管的電流(微安) 的電壓(V)對比實驗C無緩沖層 5.50.6210.5對比實驗D不均勻 4.01.07，0.72 5.8，8.2實施例3 均勻 4.00.905.6實施例4 均勻 3.51.105.6實施例5 均勻 4.00.665.5對比實驗C不含緩沖層的PLED的通導(dǎo)電壓和操作電壓高于對比實驗D和實施例3-5(均具有緩沖層)。表1中所示對比實驗D的數(shù)據(jù)是陰極兩點的結(jié)果。當(dāng)器件電壓和電流分別為5.8V和1mA時，其光電二極管的電流為1.07微安。當(dāng)器件電壓和電流分別為8.2V和1mA時，其光電二極管的電流為0.72微安。其易變性是由不用表面活性劑時緩沖層的不均勻性所導(dǎo)致的。實施例3-5的PLED均具有比對比實驗C更低的通導(dǎo)電壓、更高的光電二極管電流和更低的操作電壓，并且相比對比實驗D的PLED，顯示出從一個陰極點到另一陰極點的一致性。當(dāng)表面活性劑的量從實施例3水性分散體的0.05％重量/重量表面活性劑升至實施例4水性分散體的0.1％重量/重量表面活性劑時，光電二極管的電流增大，然后當(dāng)表面活性劑的量升至實施例5水性分散體中0.35％重量/重量表面活性劑時該電流降低。當(dāng)往這些實施例的聚苯胺水性分散體中加入聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑時，為了最大程度地提高緩沖層的性能，所用表面活性劑在水性分散體中的用量應(yīng)為在水性分散體中表活性劑至少為0.05％重量/重量，較好小于0.30％重量/重量。
實施例6-8和對比實驗E-G這些實施例和對比實驗說明了必須加入聚苯胺水性分散體中以提供在柔性基材上可涂覆緩沖層所需的表面張力的聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑的量。
這些實施例和對比實驗中所用的聚苯胺水性分散體是OrmeconD1002W(2.6％重量/重量聚苯胺，在水中)。對比實驗E、實施例6-8和對比實驗F和G的分散體中，表面活性劑在Ormecon D1002W中的濃度分別為0、0.05、0.10、0.16、0.5和1.0％重量/重量TritonX-100、聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。
如上所述測量所述表面張力。對比實驗E、實施例6-8和對比實驗F和G分散體表面張力分別為41.9、34.1、33.7和33.3、31.9和31.8mN/m。在實施例8的表面活性劑濃度以上(即在水性分散體中表面活性劑藥0.16％重量/重量以上)，表面張力有一點改變。和這一水性分散體一起使用的這種表面活性劑的量為在水性分散體中表面活性劑至少約為0.05％重量/重量，且小于約0.40％重量/重量，較好是小于0.30％重量/重量。表面活性劑濃度更高對器件性能不利，如實施例3-5和對比實驗C-D中所述的。
實施例9-11和對比實驗H這些實施例和對比實驗說明了必須加入聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT/PSS)水性分散體中以提供在柔性基材上可涂覆緩沖層所需的表面張力的聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑的量。
分散體的量。
這些實施例和對比實驗中所用的PEDOT/PSS水性分散體是購自BayerAG(Germany)的Baytron-P(VP A14083)。所述Baytron-P包含在水中的1.5-2.0％重量/重量聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT/PSS)。對比實驗H和實施例9-11的分散體中，表面活性劑在PEDOT/PSS水性分散體中的濃度分別為0、0.05、0.10和0.15％重量/重量TritonX-100，聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。
如上所述測量所述表面張力。對比實驗H和實施例9-11分散體表面張力為42.6、29.7、30.4和30.8mN/m。在實施例9的表面活性劑濃度以上(即在水性分別分散體中表面活性劑為0.05％重量/重量以上)，表面張力有一點改變。和這一水性分散體一起使用的這種表面活性劑的量為在該水性分散體中表面活性劑至少約為0.05％重量/重量，且小于約0.40％重量/重量，較好是小于0.30％重量/重量。
實施例12-16和對比實驗I，J實施例12-16和對比實驗I和J證實了包含緩沖層的PLED所獲得的結(jié)果，所述緩沖層通過在包含氧化銦錫(ITO)陽極的玻璃基材上旋涂已經(jīng)加入某種表面活性劑的聚苯胺/聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸)(PAni/PAAMPSA)水性分散體來形成。
所述玻璃基材為3cm×3cm，具有厚度為100-150nm的1.5cm×2.0cm的ITO層。以和對比實驗A所述基本相同的方式清洗和干燥這些具有ITO層的基材，之后用氧氣等離子體處理，故意除去濕潤性因子，用于比較具有各種表面活性劑的發(fā)光性能。
用于旋涂緩沖層的水性分散體是購自Uniax Corp.，(Santa Barbara，CA)的水中的1.0％重量/重量導(dǎo)電聚苯胺/聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸)(PAni/PAAMPSA)。
在用于旋涂對比實驗I緩沖層的水性分散體中沒有加入任何表面活性劑。用于旋涂對比實驗J緩沖層的水性分散體中所加入的表面活性劑是十二烷基硫酸鋰(一種離子型表面活性劑，目錄號#86，190-1，Sigma-Aldrich Corp.，St.Louis，MO，USA)。所述十二烷基硫酸鋰的濃度為在水性PAni/PAAMPSA分散體中0.15％重量/重量十二烷基硫酸鋰。加入用于旋涂實施例12的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是TritonX-100、聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。TritonX-100的濃度為在PAni/PAAMPSA分散體中0.15％重量/重量的TritonX-100。加入用于旋涂實施例13的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是Zonyl FS-300，一種非離子含氟表面活性劑，它包含通式RfCH2CH2O(CH2CH2O)zH(式中，Rf是通式F(CF2CF2)3-8所示的全氟烷基)所示的全氟烷基聚氧乙烯(DuPont Co.，Wilmington，DE)。ZonylFS-300的濃度為在PAni/PAAMPSA分散體中0.15％重量/重量Zonyl FS-300。加入用于旋涂實施例14的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是Zonyl FSN-100，一種非離子含氟表面活性劑，它包含通式RfCH2CH2O(CH2CH2O)xH(式中，Rf是通式F(CF2CF2)3-8所示的全氟烷基)所示的全氟烷基聚氧乙烯(DuPontCo.，Wilmington，DE)。Zonyl FSN-100的濃度為在PAni/PAAMPSA分散體中0.15％重量/重量Zonyl FSN-100。加入用于旋涂實施例15的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是3M Fluorad含氟表面活性劑FC-430，一種包含含氟脂族聚酯的非離子含氟表面活性劑(3M，St.Paul，MN)。FC-430的濃度為在PAni/PAAMPSA分散體中0.05％重量/重量FC-430。加入用于旋涂實施例16的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是Zonyl FSA，包含通式RfCH2CH2SCH2CH2CO2Li(式中，Rf是通式F(CF2CF2)3-8所示的全氟烷基)所示全氟烷基亞乙基硫亞乙基的碳酸鋰的離子型含氟表面活性劑(E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE)。ZonylFSA的濃度為在PAni/PAAMPSA分散體中0.10％重量/重量Zonyl FSA。
將各種含有或不含有表面活性劑的水性分散體旋涂到包含ITO的玻璃基材上，旋轉(zhuǎn)速度為1200rpm。所述緩沖層的厚度為50nm，各自的厚度列于表II中。所述具有緩沖層的包含ITO的玻璃基材在90℃的氮氣中干燥30分鐘。
以旋涂所述實施例1活性發(fā)射層基本相同的方式，將包含黃色發(fā)射體PDY131(聚(取代-亞苯基亞乙烯基)，Covion Company Frankfurt，Germany)的活性發(fā)射層旋涂到所述緩沖層上。所述活性發(fā)射層的厚度約為70nm。用TENCOR 500表面光度儀(TENCOR，Inc.，Mountain View，CA)測量所有薄膜的厚度。
為了用作各PLED的陰極，在1×10-6乇的真空條件下，在所述活性發(fā)射層表面首先沉積-層鋇，然后沉積-層鋁。所述鋇層厚度為3nm，所述鋁層的厚度為300nm。
如上所述測試器件的性能，結(jié)果列于表II中。
表II實施例或 緩沖層 200Cd/m2亮 200Cd/m2亮度下 3.3mA/cm2，80℃下對比實驗 厚度(nm)度下電壓 的效率(Cd/A) 的亮度(Cd/A)對比實驗I59.83.3 6.7 204對比實驗J44.0短路 -- --實施例12 48.73.2 7.6 234實施例13 44.63.2 7.6 240實施例14 57.43.2 8.0 200實施例15 52.43.5 7.5 --實施例16 47.83.2 7.2 --
對比實驗J的緩沖層中所用的十二烷基硫酸鋰表面活性劑會導(dǎo)致PLED中出現(xiàn)短路，表明所述烷基硫酸鹽表面活性劑不應(yīng)用于制造所述緩沖層。
實施例12的PLED(具有用已經(jīng)加入水性PAni/PAAMPSA分散體中聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑制得的緩沖層)表明，相比對比實驗I的PLED(具有由沒有加入表面活性劑的水性PAni/PAAMPSA分散體制成的緩沖層)，其在200Cd/m2下的發(fā)光效率更高，在200Cd/m2下具有類似的通導(dǎo)電壓，且在3.3mA/cm2和80℃下的發(fā)光亮度更高。
實施例13-16的PLED(具有用已經(jīng)加入水性PAni/PAAMPSA分散體中含氟表面活性劑制得的緩沖層)表明，相比對比實驗I的PLED(具有由沒有加入表面活性劑的水性PAni/PAAMPSA分散體制成的緩沖層)，其在200Cd/m2下的發(fā)光效率更高，在200Cd/m2下具有類似或稍低的通導(dǎo)電壓，且在3.3mA/cm2和80℃下的發(fā)光亮度相等或更高。
這些實施例和對比實驗證實用包含緩沖層的PLED所得的PLED性能改進，所述緩沖層通過旋涂水性聚苯胺/聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸)分散體形成，所述分散體中已經(jīng)加入聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑、包含含氟脂族聚酯的含氟表面活性劑或者包含通式F(CF2CF2)3-8所示全氟烷基的含氟表面活性劑。
實施例17-20和對比實驗K、L實施例17-20和對比實驗K和L證實了用包含緩沖層的PLED所獲得的結(jié)果，所述緩沖層通過在包含氧化銦錫(ITO)陽極的玻璃基材上旋涂已經(jīng)加入各種表面活性劑的聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT/PSS)水性分散體來形成。
用于旋涂緩沖層的水性(PEDOT/PSS)分散體是Baytron-P，它包含在水中1.5-2.0％重量/重量聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT/PSS)，它從Bayer AG(germany)制得。
在用于旋涂對比實驗K緩沖層的水性分散體中沒有加入任何表面活性劑。用于旋涂對比實驗L緩沖層的水性分散體中所加入的表面活性劑是十二烷基硫酸鋰所述十二烷基硫酸鋰的濃度為在水性PEDOT/PSS分散體中0.15％重量/重量十二烷基硫酸鋰。加入用于旋涂實施例17的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是TritonX-100，其濃度為在PEDOT/PSS水性分散體中0.15％重量/重量的TritonX-100。加入用于旋涂實施例18的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是Zonyl FS-300，其濃度為在PEDOT/PSS分散體中0.15％重量/重量ZonylFS-300。加入用于旋涂實施例19的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是3MFluorad含氟表面活性劑FC-430，其濃度為在PEDOT/PSS分散體中0.05％重量/重量FC-430。加入用于旋涂實施例20的緩沖層的水性分散體中的表面活性劑是Zonyl FSA，其濃度為在PEDOT/PSS分散體中0.10％重量/重量Zonyl FSA。
用實施例12-16所述的相同基材和步驟制造發(fā)光二極管。按實施例12-16所述測量所述器件，結(jié)果列于表III中。
表III實施例或 緩沖層 200Cd/m2亮 200Cd/m2亮度下 3.3mA/cm2，80℃下對比實驗 厚度(nm)度下電壓 的效率(Cd/A) 的亮度(Cd/A)對比實驗K 135 3.37.0 202對比實驗L 137 3.25.7 140實施例17 154 3.47.3 270實施例18 120 3.37.5 217實施例19 120 3.27.7 212實施例20 120 3.47.6 194對比實驗L的PLED具有用已經(jīng)加入水性PEDOT/PSS分散體中的十二烷基硫酸鋰制成的緩沖層，相比對比實驗K的PLED(具有由沒有加入表面活性劑的水性PEDOT/PSS分散體制成的緩沖層)，其在200Cd/m2下的發(fā)光效率更低，在200Cd/m2下具有類似的通導(dǎo)電壓，且在3.3mA/cm2和80℃下的發(fā)光亮度更低。這再次證實烷基硫酸鹽表面活性劑不應(yīng)用于制造緩沖層。
實施例17的PLED(具有用已經(jīng)加入水性PEDOT/PSS分散體中聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑制得的緩沖層)表明，相比對比實驗J的PLED(具有由沒有加入表面活性劑的水性PEDOT/PSS分散體制成的緩沖層)，其在200Cd/m2下的發(fā)光效率更高，在200Cd/m2下具有類似的通導(dǎo)電壓，且在3.3mA/cm2和80℃下的發(fā)光亮度更高。
實施例18和20的PLED(具有用已經(jīng)加入水性PEDOT/PSS分散體中包含通式下(CF2CF2)3-8所示全氟烷基的含氟表面活性劑制得的緩沖層)表明，相比對比實驗K的PLED(具有由沒有加入表面活性劑的水性PEDOT/PSS分散體制成的緩沖層)，其在200Cd/m2下的發(fā)光效率更高，在200Cd/m2下具有類似的通導(dǎo)電壓，且在3.3mA/cm2和80℃下的發(fā)光亮度相當(dāng)或更高。實施例19的PLED(具有用已經(jīng)加入水性PEDOT/PSS分散體中包含含氟脂族聚酯的含氟表面活性劑制得的緩沖層)表明，相比對比實驗J的PLED(具有由沒有加入表面活性劑的水性PEDOT/PSS分散體制成的緩沖層)，其在200Cd/m2下的發(fā)光效率更高，在200Cd/m2下具有類似的通導(dǎo)電壓，且在3.3mA/cm2和80℃下的發(fā)光亮度更高。
這些實施例和對比實驗證實用包含緩沖層的PLED所得的PLED性能改進，所述緩沖層通過旋涂聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸鹽)水性分散體形成，所述分散體中已經(jīng)加入聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑、包含含氟脂族聚合酯的含氟表面活性劑或者包含通式F(CF2CF2)3-8所示全氟烷基的含氟表面活性劑。
對比實驗M本對比實驗證實了嘗試用雙層陽極，但不用本發(fā)明的緩沖層制造發(fā)光二極管所得的結(jié)果，所述雙層陽極包括柔性基材上的金屬層和介電層。
本對比實驗中所用的柔性基材是透明導(dǎo)電薄膜Altair-M 10(SouthWellCompany，Palo Alto，CA)7密耳(180微米)聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)片。所述片的一面已經(jīng)首先沉積了介電層。由能量色散X-射線光譜所示，在所述介電層上已經(jīng)沉積的金屬層是金/銀合金。在金屬層上已經(jīng)沉積了氧化銦介電層。所述片的電阻為10歐姆/方塊。
將具有雙層陽極的12英寸×1英寸(30.5cm×2.5cm)的PET條切割成1英寸(2.5cm)方塊。這些方塊以和對比實驗A中所述基本相同的方式進行清洗和干燥。
按照實施例1所述的方式制造所述器件，所述具有介電層/金屬層/介電層的基材表面向上，并旋轉(zhuǎn)8滴聚芴90秒。
基本上如實施例1所述，在這一發(fā)光二極管上進行發(fā)光測量。如表IV所示，所述器件的通導(dǎo)電壓大于15V。當(dāng)所述電壓增至15V以上，在出現(xiàn)發(fā)光之前，所述鋁點陰極燃燒。本對比實驗表明具有雙層陽極且沒有緩沖層的柔性基材不會形成發(fā)光二極管。
對比實驗N本對比實驗證實嘗試用雙層陽極和緩沖層制造發(fā)光二極管所得的結(jié)果，所述雙層二極管包括柔性基材上的金屬層和介電層，且所述緩沖層通過將不含表面活性劑的水性聚苯胺分散體旋涂到雙層陽極上而形成。對比實驗M中清洗和干燥的一方塊具有雙層陽極的柔性PET基材不會被水性聚苯胺分散體OrmeconD1002W(2.6％重量/重量聚苯胺，在水中)潤濕，且不能通過按照對比實驗A所述基本相同的方式旋涂分散體中不含表面活性劑的聚苯胺分散體來形成緩沖層。
實施例21本實施例證實用雙層陽極和緩沖層制造發(fā)光二極管所得的結(jié)果，所述雙層陽極包括柔性基材上的金屬層和介電層，且所述緩沖層通過將已經(jīng)加入聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑的水性聚苯胺分散體旋涂到陽極上而形成。
按照對比實驗M所述的步驟制造發(fā)光二極管。
基本如實施例1所述，在發(fā)光二極管上進行發(fā)光測量，結(jié)果列于表IV中。比較本實施例和對比實驗M和N的結(jié)果，表明本發(fā)明的緩沖層使得在發(fā)光二極管中柔性基材上可以使用雙層陽極。
對比實驗O本對比實驗證實嘗試用雙層陽極，但不用本發(fā)明緩沖層制造發(fā)光二極管所得的結(jié)果，所述雙層二極管包括柔性基材上的金屬層和介電層。
本對比實驗所用的柔性基材是透明導(dǎo)電薄膜AgHT4 PET(CPFilms Inc.，CanogaPark，CA)7密耳(180微米)聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)片。所述片的一面已經(jīng)首先沉積了一銀薄層。介電層已經(jīng)沉積到所述銀層上。所述片的電阻為10歐姆/方塊。
將具有雙層陽極的6英寸×1英寸(15.2cm×2.5cm)的PET條切割成1英寸(2.5cm)方塊。這些方塊以和對比實驗A中所述基本相同的方式進行清洗和干燥。
按照對比實驗M所述的方式制造所述發(fā)光二極管。
基本如實施例1所述，在這一發(fā)光二極管上進行發(fā)光測量，結(jié)果列于表IV中。本對比實驗表明，在沒有本發(fā)明緩沖層的條件下，具有雙層陽極的柔性基材形成性能差的發(fā)光二極管。
對比實驗P本對比實驗證實嘗試用雙層陽極和緩沖層制造發(fā)光二極管所得的結(jié)果，所述雙層陽極包括柔性基材上的金屬層和介電層，且所述緩沖層通過將不含表面活性劑的水性聚苯胺分散體旋涂到所述雙層陽極上而形成。
對比實驗O中清洗和干燥的一方塊具有雙層陽極的柔性PET基材不會被水性聚苯胺分散體Ormecon D1002W(2.6％重量/重量聚苯胺，在水中)潤濕，且不能通過按照對比實驗A所述基本相同的方式旋涂分散體中不含表面活性劑的聚苯胺分散體來形成緩沖層。
實施例22本實施例證實用雙層陽極和緩沖層制造發(fā)光二極管所得的結(jié)果，所述雙層陽極包括柔性基材上的金屬層和介電層，且所述緩沖層通過將已經(jīng)加入聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚表面活性劑的水性聚苯胺分散體旋涂到陽極上而形成。
除了Triton X-100的濃度在OremeconD1002W中小于0.3％重量/重量Triton X-100以外，基本如實施例21所述，使用對比實驗O中清洗和干燥的一方塊具有雙層陽極的柔性PET基材制造發(fā)光二極管。
基本如實施例1所述進行這種發(fā)光二極管的發(fā)光測量，結(jié)果如表IV所示。比較對比實驗O和P的結(jié)果，表明本發(fā)明的緩沖層使得在發(fā)光二極管中柔性基材上可以使用雙層陽極。
表IV實施例或 通導(dǎo)電壓 1mA器件電流下光電二 1mA器件電流下器件的對比實驗 (V)極管的電流(納安) 電壓(V)對比實驗M ＞15 0 --實施例21 4.0203 6.3對比實驗O 14 6024實施例22 4.0300 6.權(quán)利要求
1.一種基材上的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括(a)陽極；(b)陰極；(c)位于所述陽極和所述陰極之間的活性發(fā)射層；(d)位于所述陽極和所述活性發(fā)射層之間的緩沖層，其中，所述緩沖層包含導(dǎo)電聚合物和表面活性劑，所述表面活性劑的量約為所述表面活性劑和所述導(dǎo)電聚合物總重量的0.5-15重量％，所述表面活性劑是含氟表面活性劑或聚氧乙烯烷基苯酚醚。
2.權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述表面活性劑是非離子表面活性劑。
3.權(quán)利要求2所述的器件，其特征在于，所述非離子表面活性劑是含氟表面活性劑。
4.權(quán)利要求3所述的器件，其特征在于，所述含氟表面活性劑包含通式F(CF2CF2)3-8所示的全氟烷基。
5.權(quán)利要求4所述的器件，其特征在于，所述含氟表面活性劑是全氟烷基聚氧乙烯。
6.權(quán)利要求3所述的器件，其特征在于，所述含氟表面活性劑包含含氟脂族聚合酯。
7.權(quán)利要求2所述的器件，其特征在于，所述非離子表面活性劑是聚氧乙烯烷基苯酚醚。
8.權(quán)利要求7所述的器件，其特征在于，所述聚氧乙烯烷基苯酚醚是聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。
9.權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述含氟表面活性劑是離子型含氟表面活性劑。
10.權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述表面活性劑的量約為所述表面活性劑和所述導(dǎo)電聚合物總重量的1-10重量％。
11.權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物是聚苯胺。
12.權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物是聚(二羥噻吩)。
13.權(quán)利要求12所述的器件，其特征在于，所述聚(二羥噻吩)是聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)。
14.權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述陽極包含至少一個雙層，所述雙層包含金屬層和介電層，所述至少一層介電層和所述緩沖層相鄰。
15.權(quán)利要求14所述的器件，其特征在于，所述至少一層和所述緩沖層相鄰的介電層直接置于所述緩沖層上。
16.一種基材上的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括(a)陽極；(b)陰極；(c)位于所述陽極和所述陰極之間的活性發(fā)射層；(d)位于所述陽極和所述活性發(fā)射層之間的緩沖層，其中，所述緩沖層使用已經(jīng)加入了表面活性劑的導(dǎo)電聚合物水性分散體形成，所述分散體的特征在于表面張力為25-35mN/m，所述導(dǎo)電聚合物的濃度為分散體總量的0.1-5.0％重量/重量，所述表面活性劑的濃度小于分散體總量的約0.4％重量/重量，所述表面活性劑是含氟表面活性劑或聚氧乙烯烷基苯酚醚。
17.權(quán)利要求16所述的器件，其特征在于，所述表面活性劑是非離子表面活性劑。
18.權(quán)利要求17所述的器件，其特征在于，所述非離子表面活性劑是含氟表面活性劑。
19.權(quán)利要求18所述的器件，其特征在于，所述含氟表面活性劑包含通式F(CF2CF2)3-8所示的全氟烷基。
20.權(quán)利要求19所述的器件，其特征在于，所述含氟表面活性劑是全氟烷基聚氧乙烯。
21.權(quán)利要求18所述的器件，其特征在于，所述含氟表面活性劑包含含氟脂族聚合酯。
22.權(quán)利要求17所述的器件，其特征在于，所述非離子表面活性劑是聚氧乙烯烷基苯酚醚。
23.權(quán)利要求22所述的器件，其特征在于，所述聚氧乙烯烷基苯酚醚是聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。
24.權(quán)利要求16所述的器件，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物的濃度為所述分散體總量的0.1-5.0％重量/重量，所述表面活性劑的濃度約小于所述分散體總量的0.3％重量/重量。
25.權(quán)利要求16所述的器件，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物是聚苯胺。
26.權(quán)利要求16所述的器件，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物是聚(二羥噻吩)。
27.權(quán)利要求26所述的器件，其特征在于，所述聚(二羥噻吩)是聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)。
28.權(quán)利要求16所述的器件，其特征在于，所述陽極由氧化銦錫組成。
29.權(quán)利要求16所述的器件，其特征在于，所述陽極包含至少一個雙層，所述至少一個雙層中的每一個包含金屬層和介電層，所述至少一個介電層和所述緩沖層相鄰。
30.權(quán)利要求29所述的器件，其特征在于，所述至少一層和所述緩沖層相鄰的介電層直接置于所述緩沖層上。
31.一種用于形成位于發(fā)光器件的陽極和活性發(fā)射層之間的緩沖層的組合物，所述組合物包含已經(jīng)加入了表面活性劑的導(dǎo)電聚合物的水性分散體；所述分散體的特征在于表面張力為25-35mN/M。所述導(dǎo)電聚合物的濃度為分散體總量的0.1-5.0％重量/重量，所述表面活性劑的濃度小于分散體總量的約0.4％重量/重量，所述表面活性劑是含氟表面活性劑或聚氧乙烯烷基苯酚醚。
32.權(quán)利要求31所述的器件，其特征在于，所述表面活性劑是非離子表面活性劑。
33.權(quán)利要求32所述的組合物，其特征在于，所述非離子表面活性劑是含氟表面活性劑。
34.權(quán)利要求33所述的組合物，其特征在于，所述含氟表面活性劑包含通式F(CF2CF2)3-8所示的全氟烷基。
35.權(quán)利要求34所述的組合物，其特征在于，所述含氟表面活性劑是全氟烷基聚氧乙烯。
36.權(quán)利要求33所述的組合物，其特征在于，所述含氟表面活性劑包含含氟脂族聚合酯。
37.權(quán)利要求32所述的組合物，其特征在于，所述非離子表面活性劑是聚氧乙烯烷基苯酚醚。
38.權(quán)利要求37所述的組合物，其特征在于，所述聚氧乙烯烷基苯酚醚是聚氧乙烯(10)異辛基苯基醚。
39.權(quán)利要求31所述的組合物，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物的濃度為所述分散體總量的0.1-5.0％重量/重量，所述表面活性劑的濃度約小于所述分散體總量的0.3％重量/重量。
40.權(quán)利要求31所述的組合物，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物是聚苯胺。
41.權(quán)利要求31所述的組合物，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物是聚(二羥噻吩)。
42.權(quán)利要求41所述的組合物，其特征在于，所述聚(二羥噻吩)是聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)。
43.權(quán)利要求39所述的組合物，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物是聚苯胺。
44.一種基材上的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括(a)陽極；(b)陰極；(c)位于所述陽極和所述陰極之間的活性發(fā)射層；(d)位于所述陽極和所述活性發(fā)射層之間的緩沖層，其中，所述緩沖層包含導(dǎo)電聚合物和表面活性劑，所述表面活性劑的量約為所述表面活性劑和所述導(dǎo)電聚合物總重量的0.5-15重量％，所述表面活性劑選自含氟表面活性劑、聚氧乙烯烷基苯酚醚或它們的混合物。
45.一種基材上的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括(a)陽極；(b)陰極；(c)位于所述陽極和所述陰極之間的活性發(fā)射層；(d)位于所述陽極和所述活性發(fā)射層之間的緩沖層，其中，所述緩沖層使用已經(jīng)加入了表面活性劑的導(dǎo)電聚合物水性分散體形成，所述分散體的特征在于表面張力為25-35mN/M，所述導(dǎo)電聚合物的濃度為分散體總量的0.1-5.0％重量/重量，所述表面活性劑的濃度小于分散體總量的約0.4％重量/重量，所述表面活性劑選自含氟表面活性劑、聚氧乙烯烷基苯酚醚或者它們的混合物。
46.一種用于形成位于發(fā)光器件的陽極和活性發(fā)射層之間的緩沖層的組合物，所述組合物包含已經(jīng)加入了表面活性劑的導(dǎo)電聚合物的水性分散體；所述分散體的特征在于表面張力為25-35mN/M，所述導(dǎo)電聚合物的濃度為分散體總量的0.1-5.0％重量/重量，所述表面活性劑的濃度小于分散體總量的約0.4％重量/重量，所述表面活性劑選自含氟表面活性劑、聚氧乙烯烷基苯酚醚或者它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改良的用于發(fā)光二極管的透明導(dǎo)電緩沖層。已表明使用包含導(dǎo)電聚合物和非離子表面活性劑或離子型含氟表面活性劑的水性分散體形成緩沖層可以提供能改良發(fā)光二極管性能的緩沖層。
文檔編號H01L51/00GK1630951SQ03803564
公開日2005年6月22日 申請日期2003年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者C·蘇 申請人:E·I·內(nèi)穆爾杜邦公司