聚合物和有机电子器件的制作方法_4

文档序号:9672229阅读:来源:国知局
s. 48 (11),4729,1977。
[0200] 阴极可以是不透明的或透明的。透明阴极对于有源矩阵器件是特别有利的,因为 穿过此类器件中的透明阳极的发射光至少部分地被位于发光像素下方的驱动电路阻挡。透 明阴极包含电子注入材料的层,该层足够薄以致是透明的。通常,该层的横向导电性由于其 薄度(thinness)而将是低的。在这种情况下,电子注入材料层与透明导电材料例如铟锡氧 化物的较厚层结合使用。
[0201] 将理解的是,透明阴极器件不需要具有透明阳极(当然,除非需要完全透明的器 件),并且因此可以用反射材料层例如铝层替换或补充用于底部发光器件的透明阳极。在例 如GB 2348316中公开了透明阴极器件的实例。
[0202] 包封
[0203] 有机光电子器件往往对水分和氧气敏感。因此,基底优选地具有用于防止水分和 氧气侵入器件内的良好阻隔性。基底通常为玻璃,但是可以使用替代性的基底,特别是在器 件的柔性为期望的情况下。例如,基底可以包含一个或多个塑料层,例如交替的塑料和电介 质阻挡层的基底,或者薄玻璃和塑料的层叠体。
[0204] 可以用包封材料(未示出)包封器件以防止水分和氧气侵入。合适的包封材料包 括玻璃片,具有合适的阻挡性质的膜,如二氧化硅、一氧化硅、氮化硅、或聚合物与介电材料 的交替叠层,或气密性容器。在透明阴极器件的情况下,可沉积透明包封层如一氧化硅或二 氧化娃达到微米级的厚度,但在一个优选的实施方案中,该层的厚度在20-300nm范围内。 用于吸收可能渗透穿过基底或包封材料的任何大气水分和/或氧气的吸收材料可被设置 在基底和包封材料之间。
[0205] 制剂加工
[0206] 适合于形成电荷传输层或发光层的制剂可以由溶解在溶剂或溶剂混合物中的包 含式(I)重复单元的组合物或聚合物形成。该组合物可以由包含式(I)重复单元的聚合物 和溶剂组成,或者其可以含有其它成分例如发光掺杂剂。
[0207] 包含式(I)重复单元的聚合物可以显示比其中R2不存在的对应聚合物更低的粘 度。这可以使得能够制备相对高浓度的聚合物制剂,使其达到适合于如下所述的印刷和涂 覆技术范围的粘度范围,并且提供印刷过程的更好控制。聚合物粘度的控制对于聚合物的 喷墨印刷是特别有利的。
[0208] 适合于溶解包含式(I)重复单元的聚合物(特别是包含烷基取代基的聚合物)的 溶剂,包括用一个或多个。烷基或。烷氧基取代的苯,例如甲苯、二甲苯和甲基苯甲 醚。
[0209] 特别优选的溶液沉积技术包括印刷和涂覆技术,例如旋涂和喷墨印刷。
[0210] 旋涂特别适合于其中发光层的图案化为不必要的器件一例如用于照明应用或简 单的单色分段显示器。
[0211] 喷墨印刷特别适合于高信息内容的显示器,尤其是全色显示器。可通过如下方式 来喷墨印刷器件:在第一电极上方提供图案化的层,和限定用于印刷一种颜色(单色器件 的情况)或多种颜色(多色的情况,尤其是全色器件)的凹坑(well)。图案化的层典型地 是被图案化以限定凹坑的光刻胶层,例如EP 0880303中所述。
[0212] 作为凹坑的替代,可将墨印刷到图案化层内限定的沟道中。具体而言,可将光刻胶 图案化以形成沟道,与凹坑不同的是,所述沟道在多个像素上方延伸并且可在沟道末端封 闭或开放。
[0213] 其它溶液沉积技术包括浸涂、辊筒印刷和丝网印刷。 实施例
[0214] 单体实施例1
[0215] 根据以下反应流程制备单体:
[0217] 单体1阶段1的合成:在惰性气体下(氮气)向9H-荷-4-羧酸(100g, 0· 47mol) 在1L甲苯中的溶液添加催化量的DMF,随后逐滴添加70mL(0. 95mmol)的亚硫酰氯。使 混合物在氮气下回流2. 5小时并且随后真空浓缩以产生棕色固体,其是芴-4-羧酸氯化 物。将该酸性再次溶解在甲苯中并且浓缩成棕色固体。向该固体添加1L的无水四氢呋喃 并且在氮气下将溶液冷却至_78°C。向搅拌的溶液中逐滴添加叔丁基氯化镁(在THF中 2M,235mL,0. 47mol)的THF溶液,添加速率使得内部温度不超过-75°C。使所得混合物升 温至室温过夜。GCMS显示主要转变为期望的产物(单体阶段1)。用100mL水猝灭反应, 分离有机层,用二乙醚(100mL)再次萃取水层,并将合并的有机相浓缩以产生棕色油状物 (120g,100%产率)。通过GCMS确定该油状物为期望的单体阶段1,并将其用于随后步骤而 无进一步纯化。
[0218] 单体1阶段2的合成:在氮气下向单体阶段1 (12〇g, 0. 47mol)在三乙基硅烷中的 溶液逐滴添加三氟乙酸(340mL)。在添加期间观察到反应混合物的温和回流。在完成添加 之后将所得混合物加热至80°C过夜。GCMS显示转变至产物和硅氧烷副产物。在真空中浓 缩该混合物并且通过蒸馏去除硅氧烷副产物。
[0219] 将现在的深棕色残余物溶解在己烷(300mL)中、用水(50mL)洗涤两次,在MgS04上干燥并且在真空中浓缩以产生油状物,该油状物是单体阶段2,99%纯,通过GCMS确定 (105g,94%产率)。该油状物被用于随后步骤中而无任何进一步纯化。
[0220] 单体1阶段3的合成:伸在1L二氯甲烷中的单体阶段2(105g, 0. 45mol) (1. 2L)在 氮气下冷却至0°C,并且逐滴添加溴(70mL, 0. 95mol)在二氯甲烷(200mL)中的溶液。在添加 后在室温下搅拌该溶液1小时。在过程中通过tic的检查显示完全转化。用300mL Na2C03溶液(5 %水溶液)猝灭混合物。分离相并且用硫代硫酸钠的水溶液洗涤有机相。使有机层 在MgS04上干燥并且浓缩以产生棕色油状物。在乙腈中剧烈搅拌该油状物直到形成黄色固 体,将所述固体滤出。通过NMR和GCMS鉴定该固体为单体1阶段3(154g,88%产率)。
[0221] 单体1的合成阶段4:在氮气下向单体1阶段3(154g,0. 39mol)在二乙醚中的溶 液逐滴添加正丁基锂的溶液(在己烷中2M,157mL,0. 39mol)。在完成添加之后将反应混合 物在室温下搅拌2小时。然后在氮气下将混合物用插管加入(cannulate)含有1-溴辛烷 (90.8g,0.47mol)的烧瓶。冷却接收烧瓶以维持内部温度低于30°C。所得产混合物留下搅 拌过夜并且随后用HC1 (2M,200mL)猝灭。分离相,用水洗涤有机相,在MgS04上干燥,浓缩 以产生黄色油状物。将该油状物在乙腈中研制以产生固体,将所述固体从甲苯和乙腈的混 合物(1:1)再结晶。获得的黄色固体是单体1阶段4(132g,67%产率)。
[0222] 单体1阶段5的合成:在氮气下将单体1阶段4(131g,0. 258mol)溶解在二乙醚 (2L)中并且逐滴添加正丁基锂(在己烷中2M,109mL,0. 27mol)保持内部温度低于30°C。 一旦完成添加,将暗红色混合物在室温下搅拌10分钟并且然后用插管加入含有壬基氯 (50. 2g,0. 28mol)的烧瓶中。将产生的混合物在室温下搅拌1小时,其后通过GCMS监测实 现完全转化。用水(500mL)将反应猝灭,并且在室温下搅拌20分钟。分离有机层并且用二 乙醚将水层萃取两次。用碳酸氢钠饱和溶液洗涤合并的有机相,在MgS04上干燥。并且浓 缩以产生黄色油状物,该黄色油状物是单体1阶段5 (160g,91 %产率),通过GCMS和1H-NMR 表征。该材料被用于随后步骤而无任何进一步纯化。
[0223] 单体1阶段6的合成:在氮气下向单体1阶段5(62g,95. 9mmol)在二氯甲烷(1L) 中的溶液添加〇°C的二异丁基氢化铝(DIBAL)的溶液(在己烷中1M,144mL,0. 143mol)。使 所得混合物升温至室温并且搅拌另外2小时,在此之后进程检查显示完全转化至期望的单 体1阶段6。将混合物冷却至0°C并且用HC1水溶液(1M,200mL)猝灭。分离水层,用二氯 甲烷再次萃取水相两次,将合并的有机相在MgS04上干燥,用碳酸氢钠的浓缩水溶液洗涤并 且在真空中浓缩从而产生油状物。通过硅胶柱色谱法使用己烷:二氯甲烷的梯度(在己烷 中的二氯甲烷〇%-25%)纯化该油状物从而产生为61g(98%产率)油状物形式的单体1 阶段6,在静置时其凝固。
[0224] 单体1二漠化物的合成:在氮气下向58. 8g(90. 7mmol)单体1阶段6在甲苯中 (1. 1L)的溶液分批添加五氧化二磷(24. 4g,0. 172mol)。将所得混合物在室温下搅拌3小 时,此刻混合物已经变成深绿色。通过tic的过程中检查显示转化至产物。将混合物冷却 至0°C并且逐滴添加50mL的水。在30分钟的搅拌之后在真空中浓缩浆料以去除甲苯并添 加水(50mL)和二乙醚(100mL)。将混合物搅拌并且分离有机相。用二乙醚(100mL)再次萃 取水相两次。用碳酸氢钠的饱和溶液洗涤合并的有机相,在MgS04l干燥并且浓缩以产生 油状物。通过用己烷洗脱的反复的硅胶柱色谱法纯化该油状物,并且通过在甲醇中反复剧 烈搅拌使所得油状物凝固,并在洗涤之间将溶剂滗去或滤掉。以98. 4%的纯度获得11. 7g, 以更低的纯度获得另外14. 3g (45 %总产率)。
[0225] 单体实施例2
[0226] 根据以下反应流程制备单体实施例2:
[0228] 单体2阶段1的合成:在氮气下,格1-氯-2-碘苯(47. 7g,0. 2mol)溶解于550mL 的无水四氢咲喃中。添加乙酸钯(1.35g,6mmol)并且加热混合物至60°C。分3份逐滴添加 1,3-二甲基苯基-2-溴化镁(在THF中1M,400mL,0. 4mol)。在添加过程中使内部温度增 加至68°C。在每份之后检查转化以确认反应在进行。在所有试剂添加之后通过i-NMR确 认完成反应。将反应混合物冷却至室温并且用l〇〇mL的HC1水溶液(2M)猝灭。分离相,用 二氯甲烷(3X100mL)萃取水相,并且将合并的有机相在MgS04上干燥。在真空中浓缩产生 棕色油状物,使该棕色油状物经受柱色谱法从而产生为淡黄色油状物的25. 6g(20%产率) 单体2阶段1,在静置时其结晶。
[0229] 单体2阶段2的合成:将单体2阶段1 (45g,0. 25mol)溶解在无水二氯甲烷中并且 在氮气下冷却至〇°C。将在92mL二氯甲烷中的溴(71.8g,0. 45mol)逐滴添加到搅拌的溶 液中。使反应温热过夜并且过程中检查显示起始材料完全消耗,但存在5. 4%的一溴化物。 添加另外两份溴(〇. 32mL,6. 2mmol),各自在5mL二氯甲烷中,以实现98. 95%的至期望二溴 化物的转化,其为单体2阶段2。然后将反应混合物用饱和的碳酸氢钠溶液猝灭。分离相, 用DCM(lOOmL)萃取水相两次并且将合并的有机相浓缩至干燥。从甲苯/甲醇的再结晶产 生57g的白色固体形式的单体2阶段2 (HPLC纯度99. 83% ,68%产率)。
[0230] 单体2阶段3的合成:在氮气下将单体2阶段2 (57g,0. 168mol)悬浮在2. 5L的二 乙醚中。逐滴
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