专利名称：用于有机层的喷墨印刷或其他用途的液体组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制造有机电子器件如有机发光器件中的有机层的方法。背景传统上，通过对小分子材料进行真空沉积、并且对聚合物材料进行旋涂或浸涂来制造有机发光器件(OLED)。更近期地，在OLED的制造中已使用喷墨印刷来直接沉积有机薄膜层。对于聚合物材料的喷墨印刷而言，可以使用多种常规的溶剂，如甲苯或二甲苯。然而，常规地用于聚合物材料的喷墨印刷的这些材料通常对于沉积小分子材料的作用并不一样好。因此，对于适合用于小分子材料的喷墨印刷以形成有机层的一种改进的喷墨流体配制品存在一种需要。概述本发明提供了通过使用一种溶剂制剂进行溶液处理(例如喷墨印刷)来形成有机层的一种改进的方法，在该溶剂制剂中更高沸点的杂质的含量被减小了。使用该方法沉积的有机层的有机电子器件如OLED可能具有改进的器件性能。在一个实施方案中，本发明提供了一种形成用于有机电子器件的有机层的方法， 该方法包括提供一种液体组合物，该液体组合物包括混入一种溶剂制剂中的一种小分子有机半导体材料，该溶剂制剂包括一种溶剂以及0. 或更少的杂质，这些杂质具有的沸点高于该溶剂，该溶剂在Iatm下具有200°C或更高的沸点；并且将该液体组合物沉积在一个表面上。这种沉积可以通过喷墨印刷或其他溶液处理技术来进行。该溶剂制剂可以通过一种商业上可获得的溶剂制剂的再蒸馏而制成。在另一个实施方案中，本发明提供了一种液体组合物，该液体组合物包括在 Iatm下具有的沸点为200°C或更高的一种溶剂；以及以0.01wt% -IOwt %的范围内的浓度混入该溶剂中的一种小分子有机半导体材料；其中该液体组合物具有0. 或更少的具有的沸点高于该溶剂的杂质。在该液体组合物中可以使用不同的溶剂，包括3-苯氧基甲苯或1-四氢萘酮。附图简要说明
图1示出了施加在一个由铟锡氧化物制成的、平坦的、未处理过的表面上的本发明的一个酮溶剂液滴，其中测量了润湿接触角Θ。图2示出了根据本发明的一个实施方案的OLED的结构。图3A(俯视图)和;3B(截面侧视图)示出了可以对其应用喷墨印刷的一个基底的示意图。图4A至4C示出了使用不同有机溶剂的一种小分子有机半导体材料的喷墨印刷的结果。
图5示出了根据本发明的一个实施方案制成的OLED的寿命(绘制为亮度对比时间的曲线)。图6A示出了一个气相色谱图，并且图6B示出了一种商业上可获得的3-苯氧基甲苯溶剂制剂在再蒸馏之前的UV-HPLC输出。图7A示出了一个气相色谱图，并且图7B示出了一种3-苯氧基甲苯溶剂制剂在再蒸馏之后的UV-HPLC输出。图8示出了示例性OLED的工作寿命，描绘为发光强度随时间的曲线。详细说明以下这些术语在此使用所要表达的含义如下术语“脂肪族的”是指一个线性的、支链的或非芳香族的环中的一个饱和的或不饱和的烃基。这些碳可以通过单键(烷基)、双键(链烯基)、或三键(炔基)连接。除氢之夕卜，其他元素如氧、氮、硫、或卤素也可以结合到这些碳上作为取代。术语“脂肪族的”还包括了含代替碳原子的杂原子(如氧、氮、硫、磷、以及硅)的烃基。术语“烷基”是指烷基部分(moieties)并且涵盖了直链和支链的烷基链两者。此夕卜，这些烷基部分本身可以被一个或多个取代基所取代。术语“杂烷基”是指包含杂原子的烷基部分。术语“低级的”当提及一种脂肪族化合物或上述类型的脂肪族化合物中的任何一种时，意味着该脂肪族基团包含从1-15个碳原子。例如，低级的烷基基团包括甲基、乙基、 丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、以及类似物。术语“芳基”是指包含至少一个芳环的烃基，包括单环基团和多环的环系统。术语“杂芳基”是指包含至少一个杂芳香族环(即包含杂原子)的烃基，包括单环基团和多环的环系统。这些多环的环可以具有两个或更多个环，其中两个碳原子被两个邻接的环共用 (即，这些环是“稠合的”)，其中这些环中至少一个是芳香族的或杂芳香族的。术语“低级芳基”或“低级杂芳基”分别是指含3-15个碳原子的芳基或杂芳基。芳基基团的实例包括苯、萘、蒽、菲、茈、并四苯、芘、苯并芘、屈、三亚苯、苊、芴、以及由此衍生的那些。杂芳基基团的实例包括呋喃、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(furopyrro 1 e)、呋喃并呋喃(furofuran)、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、噌啉、 喹喔啉、菲啶、苯并咪唑、萘嵌间二氮杂苯、喹唑啉、喹唑啉酮、奧、以及由此衍生的那些。本发明涉及通过溶液处理技术来形成有机层。一方面，本发明提供了一种形成有机层的方法。该方法包括提供一种液体组合物，该液体组合物包括混入一种酮溶剂中的一种小分子有机半导体材料。然后将该液体组合物沉积在一个表面上并经过干燥以形成这个有机层。通过“酮溶剂”，我们是指该溶剂化合物在分子结构中具有一个或多个酮官能团。 在某些实施方案中，该酮溶剂是一种芳香族酮溶剂。通过“芳香族酮溶剂”，我们是指该溶剂分子包括一个或多个芳基或杂芳基基团以及一个或多个酮官能团。在某些实施方案中，该芳香族酮溶剂是一种四氢萘酮溶剂。通过“四氢萘酮溶剂”， 我们是指该溶剂化合物是或者包含一种二环的酮，其中一个苯环与一个环己酮稠合。可以用于本发明中的四氢萘酮的实例包括下面示出的1-四氢萘酮和2-四氢萘酮。1-四氢萘酮和2-四氢萘酮的化学和/或物理特性是本领域已知的或者可以通过常规技术容易地确定。 例如，已知1-四氢萘酮具有256°C的沸点(在Iatm下)、1. lg/cm3的密度(在20°C下)、 50C _6°C的熔点(在Iatm下)以及146的分子量。
O1-四氢萘酮2-四氢萘酮术语“四氢萘酮溶剂”还旨在涵盖1-四氢萘酮和2-四氢萘酮的如下衍生物，其中一个或这两个环(即苯环和环己烷的环)上有一个或多个取代。此类取代包括低级脂肪族基团、低级芳基、低级杂芳基、或卤素。这样，可以用于本发明中的四氢萘酮溶剂的其他实例包括2-(苯基环氧)四氢萘酮和6-(甲氧基)四氢萘酮。可以用于本发明中的芳香族酮溶剂的其他实例包括苯乙酮(甲基苯基酮)、苯丙酮(乙基苯基酮)、苯甲酮(二苯基酮)及其衍生物，如4-甲基苯丙酮。表 1
δοO
苯乙酮苯丙酮苯甲酮
沸点(在 Iatm 下) 202 218Γ305
密度1. 03 g/cm31. 01 g/cm31.11 g/cm3
(在 20X下)____
熔点19-20X19Γ48 eC
(在1 atm下)
分子量120134182可以用于本发明中的其他酮溶剂并不具有芳基或杂芳基基团。一个这样的酮溶剂实例是如下所示的异佛尔酮，它具有215°C的沸点(在Iatm下)、0.92g/cm3的密度(在 20°C下)、8°C的熔点(在Iatm下)以及138的分子量。
权利要求
1.一种形成用于有机电子器件的有机层的方法，该方法包括具有一种液体组合物，该液体组合物包括混入一种溶剂制剂中的一种小分子有机半导体材料，该溶剂制剂包括一种溶剂以及0. 或更少的的杂质，这些杂质具有的沸点高于该溶剂，该溶剂在la tm下具有200°C或更高的沸点；并且将该液体组合物沉积在一个表面上。
2.如权利要求1所述的方法，其中该溶剂制剂是一种纯化过的溶剂制剂，并且其中提供该液体组合物包括具有一种粗溶剂制剂，该粗溶剂制剂包括该溶剂以及大于0. Iwt %的、具有的沸点高于该溶剂的杂质；通过去除这些具有的沸点高于该溶剂的杂质中的至少一些来纯化该粗溶剂制剂，以便得到该纯化过的溶剂制剂；并且将该小分子有机半导体材料与该纯化过的溶剂制剂进行混合。
3.如权利要求1所述的方法，其中纯化该粗溶剂制剂包括蒸馏该粗溶剂制剂。
4.如权利要求1所述的方法，其中该溶剂具有250°C或更高的沸点。
5.如权利要求1所述的方法，其中该溶剂是3-苯氧基甲苯溶剂。
6.如权利要求1所述的方法，其中该溶剂是1-四氢萘酮。
7.如权利要求1所述的方法，其中这些具有的沸点高于该溶剂的杂质通过紫外线检测-高压液相色谱法基本上是不可检测的。
8.如权利要求1所述的方法，其中该有机半导体材料的浓度是在0.Olwt^IwtW的范围内。
9.如权利要求1所述的方法，其中该有机半导体材料是一种过渡金属的有机金属络合物。
10.一种制造有机发光器件的方法，该器件具有一个阳极、一个阴极、以及布置在该阳极与该阴极之间的一个有机层，其中该有机层是通过权利要求1所述的方法形成的。
11.如权利要求10所述的方法，其中该有机层是通过权利要求2所述的方法形成的，该有机层是一个发射层；并且该有机发光器件具有的T8tl寿命与除了该发射层是使用该粗溶剂制剂制造的之外同样地制造的一种可比的器件相比长至少1. 5倍。
12.如权利要求10所述的方法，其中该沉积步骤是通过喷墨印刷进行的。
13.一种液体组合物，包括一种在Iatm下具有的沸点为200°C或更高的溶剂；以及以0. 01wt% -IOwt%的范围内的浓度混入该溶剂中的一种小分子有机半导体材料； 其中该液体组合物具有0. 或更少的具有的沸点高于该溶剂的杂质。
14.如权利要求13所述的液体组合物，其中该有机半导体材料的浓度是在 0. Olwt% -2wt% 的范围内。
15.如权利要求13所述的液体组合物，其中该有机半导体材料是一种发射磷光的化合物。
16.如权利要求15所述的液体组合物，其中该发射磷光的化合物是一种过渡金属的有机金属络合物。
17.如权利要求15所述的液体组合物，其中该液体组合物进一步包括该发出磷光的化合物的一种主体化合物。
18.如权利要求17所述的液体组合物，其中该主体化合物是一种含咔唑的化合物。
19.如权利要求13所述的液体组合物，其中该溶剂具有250°C或更高的沸点。
20.如权利要求13所述的液体组合物，其中该溶剂是3-苯氧基甲苯。
21.如权利要求13所述的液体组合物，其中该溶剂是1-四氢萘酮。
全文摘要
通过使用一种液体组合物形成用于有机电子器件(例如OLED)的有机层的一种方法，该液体组合物包括混入一种溶剂制剂中的一种小分子有机半导体材料，在该溶剂制剂中更高沸点的杂质的含量被减小了。该溶剂制剂包括一种高沸点溶剂以及0.1wt％或更少的杂质，这些杂质具有的沸点高于该溶剂。将该液体组合物通过喷墨印刷而沉积在一个表面上以形成该有机层。同样，在此提供了可以用来制造有机层的液体组合物。
文档编号H01L51/00GK102460759SQ201080026725
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月17日
发明者S·拉耶克, 夏传军, 田广玉 申请人:通用显示公司