專利名稱：電致發(fā)光器件的制作方法
電致發(fā)光器件
本發(fā)明涉及電致發(fā)光器件，例如具有相鄰的有機(jī)發(fā)射層和電子傳輸層的電致發(fā)光器件，并且涉及用于制造此類器件的方法和材料。
參照

圖1，根據(jù)本發(fā)明的電致發(fā)光器件的構(gòu)造包括透明的玻璃或塑料基底1、氧化銦錫的陽極2、和陰極4。電致發(fā)光層3提供在陽極2與陰極4之間。
在實(shí)際的器件中，電極中的至少一個(gè)是半透明的，以便可以吸收光(在光響應(yīng)器件的情況下)或發(fā)射光(在OLED的情況下)。當(dāng)陽極為透明時(shí)，其通常包括氧化銦錫。
另外的層可以位于陽極2與陰極3之間，例如電荷傳輸層、電荷注入層、或電荷阻擋層。
特別地，理想的是提供由位于陽極2與電致發(fā)光層3之間的摻雜有機(jī)材料形成的導(dǎo)電空穴注入層以便輔助從陽極向一層或多層半導(dǎo)體聚合物內(nèi)的空穴注入。摻雜的有機(jī)空穴注入材料的實(shí)例包括聚(乙烯二氧噻吩)(PEDT)、如在US5723873和US5798170中公開的聚苯胺、和聚(噻吩并噻吩)。示例性的酸包括如EP0901176和EP0947123中公開的摻雜有聚苯乙烯磺酸鹽(PSS)的PEDT、聚丙烯酸或氟化磺酸例如Naf ion 。
若存在,則位于陽極2與電致發(fā)光層3之間的空穴傳輸層優(yōu)選地具有小于或等于5.5eV、更優(yōu)選地為4.8-5.5eV左右的HOMO能級(jí)。
若存在，則位于電致發(fā)光層3與陰極4之間的電子傳輸層優(yōu)選地具有3-3.5eV左右的LUMO能級(jí)。
電致發(fā)光層3可以由電致發(fā)光材料單獨(dú)組成，或者可以包含與一種或多種另外材料結(jié)合的電致發(fā)光材料。具體地，電致發(fā)光材料可以與空穴傳輸材料和/或電子傳輸材料混合(如在例如W099/48160中公開的)，或者可以包含位于半導(dǎo)體主體基質(zhì)中的發(fā)光摻雜齊U。作為替代，電致發(fā)光材料可以共價(jià)地鍵合到電荷傳輸材料和/或主體材料。
電致發(fā)光層3可以是圖案化的或無圖案的。包含無圖案層的器件可以用作例如照明光源。包含圖案化層的器件可以是例如有源矩陣顯示器或無源矩陣顯示器。在有源矩陣顯示器的情況下，圖案化的電致發(fā)光層通常與圖案化的陽極層和無圖案的陰極組合使用。在無源矩陣顯示器的情況下，陽極層由陽極材料的平行條帶、以及垂直于陽極材料設(shè)置的電致發(fā)光材料和陰極材料的平行條帶形成，其中電致發(fā)光材料和陰極材料的條帶通常被通過光刻法形成的絕緣材料的條帶(“陰極分隔`體”)隔開。
用于層3中的合適的電致發(fā)光樹枝狀化合物包括在例如W002/066552中公開的帶有樹枝狀基團(tuán)的電致發(fā)光金屬絡(luò)合物。
陰極4選自于具有容許電子注入到電致發(fā)光層內(nèi)的功函數(shù)的材料。其它因素影響陰極的選擇例如在陰極與電致發(fā)光材料之間的有害相互作用的可能性。陰極可以由單一材料例如鋁層構(gòu)成。作為替代，其可以包含多種金屬，例如低功函數(shù)材料和高功函數(shù)材料的雙層，例如在W098/10621中公開的鈣和鋁；如在W098/57381、Appl.Phys.Lett.2002, 81 (4),634和W002/84759中公開的元素鋇；或者金屬化合物(特別是堿金屬或堿土金屬的氧化物或氟化物)的薄層，以輔助電子注入，例如在W000/48258中公開的氟化鋰或如在Appl.Phys.Lett.2001，79 (5)，2001中公開的氟化鋇。為了提供電子向器件內(nèi)的高效注入，陰極優(yōu)選地具有小于3.5eV、更優(yōu)選地小于3.2eV、最優(yōu)選地小于3eV的功函數(shù)。
陰極可以是不透明的或透明的。透明陰極對于有源矩陣器件是特別有利的，因?yàn)榇┻^此類器件中的透明陽極的發(fā)射光至少部分地被位于發(fā)光像素下方的驅(qū)動(dòng)電路阻擋。透明陰極將包含電子注入材料的層，該層足夠薄以致是透明的。通常，該層的橫向?qū)щ娦杂捎谄浔《?thinness)而將是低的。在這種情況下，電子注入材料層與較厚的透明導(dǎo)電材料層例如銦錫氧化物結(jié)合使用。
將理解的是，透明陰極器件不需要具有透明陽極(當(dāng)然，除非需要完全透明的器件)，并且因此可以用反射材料層例如鋁層替換或補(bǔ)充用于底部發(fā)射器件的透明陽極。在例如GB2348316中公開了透明陰極器件的實(shí)例。
光學(xué)器件往往對水分和氧氣敏感。因此，基底優(yōu)選地具有用于防止水分和氧氣侵入器件內(nèi)的良好阻隔性?；淄ǔ椴Ａ?，但是可以使用替代性的基底，特別是在器件的柔性為期望的情況下。例如，基底可以包含塑料(如在US6268695中的，該專利公開了交替的塑料和阻擋層的基底)或者薄玻璃和塑料的疊層(如在EP0949850中公開的)。
優(yōu)選地利用封裝材料(未示出)封裝該器件以防止水分和氧的進(jìn)入。合適的封裝材料包括玻璃片、具有合適阻擋性能的膜例如聚合物和電介質(zhì)的交替疊層(如在例如W001/81649中公開的)或者氣密容器(如在W001/19142中公開的)。用于吸收任何氣氛水分和/或氧氣(其可能滲透基底或封裝材料)的吸氣材料可以設(shè)置在基底與封裝材料之間。
圖1的實(shí)施方案圖示了一種器件，其中通過首先在基底上形成陽極隨后沉積電致發(fā)光層和陰極而形成所述器件，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的器件也能夠通過首先在基底上形成陰極隨后沉積電致發(fā)光層和陽極而形成。
合適的電致發(fā)光和/或電荷傳輸聚合物包括聚(亞芳基乙烯基)例如聚(對苯撐乙烯基)和聚亞芳基。
聚合物優(yōu)選地包含從例如Adv.Mater.200012(23) 1737-1750以及其中的參考文獻(xiàn)中公開的亞芳基重復(fù)單元中選取的第一重復(fù)單元。示例性的第一重復(fù)單元包括:如在J.Appl.Phys.1996，79，934中公開的1，4-亞苯基重復(fù)單元；如在EP0842208中公開的芴重復(fù)單元；如在例如Macromolecules2000, 33 (6), 2016-2020中公開的茚并芴重復(fù)單元；以及如在例如EP0707020中公開的螺芴重復(fù)單元。這些重復(fù)單元中的每一個(gè)任選地被取代。取代基的實(shí)例包括增溶基團(tuán)例如C1,烷基或烷氧基；吸電子基團(tuán)例如氟、硝基或氰基；以及用于增加聚合物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的取代基。
特別優(yōu)選的聚合物包括任選取代的、2，7-聯(lián)接的芴，最優(yōu)選式VIII的重復(fù)單元:
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電子器件，該有機(jī)電子器件包括含有氟化的第一有機(jī)化合物的第一層，所述氟化的第一有機(jī)化合物具有一個(gè)或多個(gè)芴殘基且可溶于氟化溶劑，所述第一層與第二層相鄰，所述第二層包含不溶于氟化溶劑的第二有機(jī)化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一有機(jī)化合物為導(dǎo)電化合物或半導(dǎo)體化合物。它可以為例如低聚的或聚合的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的器件，其中，所述第一有機(jī)化合物包含以下結(jié)構(gòu): 其中，R1和R2可以相同或不同，并且可以包含氫、鹵素或者包括任選取代的烷基、烯基、炔基或芳基的取代基或取代基團(tuán)；并且X1和X2獨(dú)立地包含氫、鹵素或者包括任選取代的烷基、烯基、炔基或芳基的取代基團(tuán)，并且其中X1、#、! 1、! 2中的至少一個(gè)為氟或者包含完全或部分由氟取代的取代基團(tuán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其中，R1和R2中的至少一個(gè)包含氟。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其中，R1和R2中的至少一個(gè)包含部分或完全由氟殘基取代的取代基團(tuán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的器件，其中，X1和X2中的至少一個(gè)包含氟。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的器件，其中，X1和X2中的至少一個(gè)包含部分或完全由氟殘基取代的取代基團(tuán)。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述氟取代基構(gòu)成所述第一化合物的分子量的至少10w/w% (例如，10w/w%至85w/w%)。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第二有機(jī)材料包含第二有機(jī)化合物，所述第二有機(jī)化合物的氟占其分子量的小于10w/w%，例如小于5w/w%，并且優(yōu)選是無氟的。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第二有機(jī)化合物為導(dǎo)電化合物或半導(dǎo)體化合物，并且可以是例如低聚的或聚合的。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第二有機(jī)化合物包含以下結(jié)構(gòu):R3 R40.其中，R3和R4可以相同或不同，并且可以包含氫或者包括任選取代的烷基、烯基、炔基`或芳基的取代基或取代基團(tuán)，其中，所述第二有機(jī)化合物基本上是無氟的。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第一溶劑是選自由以下構(gòu)成的組中的氟化溶劑:氟代烷烴例如氟辛烷、氟壬烷、氟癸烷和氟環(huán)己基甲基萘烷，或者氟代芳族類例如氟甲苯和氟二甲苯。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第一溶劑包含以下結(jié)構(gòu):
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件，其中，所述取代基團(tuán)由一個(gè)或多個(gè)氟取代基取代。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第二溶劑是基本上非氟化的溶劑，例如選自芳族溶劑例如甲苯和二甲苯或它們的混合物中的非氟化的溶劑。
16.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第一層包含用于將電子從陰極傳輸?shù)桨l(fā)射層的電子傳輸層。
17.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，其中，所述第二層包含用于發(fā)射電磁輻射的發(fā)射層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的器件，其中，所述電磁輻射優(yōu)選在300nm至SOOnm的范圍內(nèi)，例如在400nm至500nm、510nm至580nm、600nm至750nm范圍中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)。
19.一種包含如本文所述的有機(jī)電子器件的電致發(fā)光器件。
20.一種包含如本文所述的有機(jī)電子器件的光學(xué)顯示器件。
21.一種用于形成有機(jī)電子器件的導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層的溶液，所述溶液包含氟化(例如，氟化有機(jī))溶劑和包括氟化的第一導(dǎo)電或半導(dǎo)體有機(jī)化合物的溶質(zhì)，所述第一導(dǎo)電或半導(dǎo)體有機(jī)化合物具有一個(gè)或多個(gè)芴殘基。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的溶液，其中，所述第一有機(jī)化合物為低聚的或聚合的。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的溶液，其中，所述第一有機(jī)化合物包含以下結(jié)構(gòu):
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的溶液，其中，所述氟化溶劑選自于由以下構(gòu)成的組:氟代烷烴例如氟辛烷、氟壬烷、氟癸烷和氟環(huán)己基甲基萘烷，或者氟代芳族類例如氟甲苯和氟二甲苯。
25.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的溶液，其中，所述氟化溶劑包含以下結(jié)構(gòu):
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的溶液，其中，所述取代基團(tuán)部分或完全由氟殘基取代。
27.一種形成有機(jī)電子器件的方法，所述方法包括:將根據(jù)權(quán)利要求21至26中任一項(xiàng)所述的第一溶液的層施加到基底以形成第一層，所述基底包含第二層，所述第二層包含第二有機(jī)化合物，如此形成的第一層與所述第二層相鄰且緊密接觸，其中所述第二層已經(jīng)通過施加包含第二溶劑和第二有機(jī)化合物的第二溶液而沉積，其中所述第二有機(jī)化合物不溶于氟化溶劑。
28.一種形成有機(jī)電子器件的方法，所述方法包括:將根據(jù)權(quán)利要求21至26中任一項(xiàng)所述的第一溶液的層施加到基底以形成第一層，以及施加包含第二溶劑和第二有機(jī)化合物的第二溶液，其中所述第二有機(jī)化合物不溶于氟化溶劑，并且其中如此形成第二層以便與第一層相鄰且緊密接觸。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述第二溶劑包括有機(jī)溶劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二有機(jī)化合物包含以下結(jié)構(gòu):
31.一種電子傳輸材料，其包含具有一個(gè)或多個(gè)芴殘基的含氟有機(jī)化合物，例如。
32.根 據(jù)權(quán)利要求31所述的材料，其中，所述材料為低聚的或聚合的。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的材料，其中，所述第一有機(jī)化合物包含以下結(jié)構(gòu):
34.一種電致發(fā)光器件，所述電致發(fā)光器件包含與非氟化發(fā)射層相鄰的氟化電子傳輸層(例如，根據(jù)權(quán)利要求31至33中任一項(xiàng)所述的材料)。
35.一種電致發(fā)光的發(fā)射材料，所述材料包含具有一個(gè)或多個(gè)芴殘基的氟化有機(jī)化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電致發(fā)光器件(20)，所述電致發(fā)光器件具有第一層，該第一層包含氟化的第一有機(jī)化合物，所述第一有機(jī)化合物具有一個(gè)或多個(gè)芴殘基并且可溶于氟化溶劑，所述第一層與具有第二有機(jī)化合物的第二層相鄰，所述第二有機(jī)化合物不溶于氟化溶劑，本發(fā)明還公開了用于制造所述器件的方法和材料。
文檔編號(hào)H01L51/00GK103154076SQ201180048811
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者J·皮羅 申請人:劍橋顯示技術(shù)有限公司