专利名称：使用功能有机材料的改性电极和由其得到的电子器件的制作方法
使用功能有机材料的改性电极和由其得到的电子器件本申请是申请日为2006年4月10日、申请号为200680012588. 6 (PCT/ US2006/013112)、题目为“使用功能有机材料的改性电极和由其得到的电子器件”的发明专 利申请的分案申请。
背景技术：
本发明总体涉及使用胺取代的聚合物材料的表面改性电极，和由该改性电极制造 的电子器件。电活性材料例如电活性有机材料用于制造各种电子器件，例如有机发光器件 (OLEDs)、光探测器和光电设备。一般而言，电子器件例如OLEDs需要低功函金属例如钙、镁 等以便电荷注入到电活性材料中。伴随使用低功函金属的问题是它们对环境空气和水分的 高反应性，这通常要求这些器件的制造和运行在密封条件下进行或者对器件进行严格地封 装。为了克服或减轻这些困难，希望使用反应性较低的金属例如铝、金、银等作为电极。然 而，由于它们的费米能级与现有技术电活性材料的最低未占分子轨道(LUMO)明显不匹配， 因此反应性较低的金属导致效率较低的电子注入。因此，使用这些反应性较低的金属作为 电极材料的器件通常在相对较高的电压下运行并且展现出较差的量子和功率效率。为了避 免该问题，已经采用了多种电极活化方法。活化金属电极的一种方法是将绝缘材料层例如 碱金属氟化物插在电活性材料与反应性较低的金属电极之间。然而，在大多数现有技术器 件中活化层的应用只能通过在高真空下热蒸镀而实现，并且无法实现大面积、高产量的加 工。因此，需要提供降低注入势垒的功能有机材料，从而允许电极与邻近的电活性材 料之间有效的电荷流动，并同时基本上保持器件的长期稳定性和性能。另外，需要使用这类 功能有机材料用于制造改性电极的方法，所述改性电极进而可用于制造例如电子器件。
发明内容
本申请中披露了包含胺取代的聚合物材料的功能有机材料。该材料可用于制造包 含在电子器件中的表面改性电极。还披露了表面改性电极和包括这些表面改性电极的电子 器件的制造技术。简单地说，本发明的一种实施方案是包含在电子器件中的表面改性电极。该表面 改性电极包括电极层和布置于电极层表面上并且与该电极层接触的功能有机材料。该功能 有机材料包含胺取代的聚合物材料。本发明的另一种实施方案是具有第一导电层、第二导电层和布置于第一与第二导 电层之间的电活性材料层的电子器件。所述第一和第二导电层中的至少一个经功能有机材 料进行了改性，其中该功能有机材料包含胺取代的聚合物材料；并且其中该功能有机材料 位于所述第一和第二导电层中的至少一个的表面上并且与其接触。本发明的再一种实施方案是制造电子器件的方法。该方法包括将功能有机材料 层布置于第一导电层的表面上并使其与所述第一导电层接触以形成表面改性电极，以及将电活性材料层布置于表面改性电极与第二导电层之间。该功能有机材料包含胺取代的聚合 物材料。本发明的再一种实施方案是包含具有多个电子器件的显示装置的设备。一个或多 个所述电子器件具有第一和第二导电层，以及布置于所述第一与第二导电层之间的电活性 材料层。所述第一和第二导电层中的至少一个经功能有机材料进行了改性，其中该功能有 机材料位于所述第一和第二导电层中的至少一个的表面上并且与其接触，并且包含胺取代 的聚合物材料。本发明的再一种实施方案是电子器件的运行方法。该方法包括向电子器件施加电 偏压或光能以在电能与光能之间转化。该电子器件包括第一和第二导电层以及布置于所述 第一与第二导电层之间的电活性材料层。所述第一和第二导电层中的至少一个经功能有机 材料进行了改性，该功能有机材料包含胺取代的聚合物材料。该功能有机材料位于所述第 一和第二导电层中的至少一个的表面上并且与其接触。(我们将包括非“有机”的电活性材 料？)本发明包括1. 一种表面改性电极，其包含电极层；和布置于所述电极层上的功能有机材料； 其中该功能有机材料包含胺取代的聚合物材料，并且处于所述电极层的表面上且与所述电 极层接触，以及其中该表面改性电极包含在电子器件中。2.项1的表面改性电极，其中所述电极层包括至少一种金属或其合金。3.项1的表面改性电极，其中所述电极层包括氧化铟锡。4.项1的表面改性电极，其中所述胺取代的聚合物材料包括聚(α-烯烃)、聚(链 烯基芳族化合物)、聚亚苯基、聚芴、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酯、它们的共聚物或共混物。5.项1的表面改性电极，其中所述胺取代的聚合物材料包含一个或多个可交联基 团，该基团包括乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、有机硅基团或炔基，或它们的任意组合。6.项1的表面改性电极，其中所述胺取代的聚合物材料包括具有结构(II)的重复
单元
权利要求
1. 一种表面改性电极，其包含 电极层；和布置于所述电极层上的功能有机材料；其中该功能有机材料包含胺取代的聚合物材料，并且处于所述电极层的表面上且与所 述电极层接触，以及其中该表面改性电极包含在电子器件中；其中所述胺取代的聚合物材料包括具有结构(II)的重复单元
2.权利要求1的表面改性电极，其中所述电极层包括至少一种金属或其合金。
3.权利要求1的表面改性电极，其中所述电极层包括氧化铟锡。
4.权利要求1的表面改性电极，其中所述胺取代的聚合物材料包括聚(α-烯烃)、 聚(链烯基芳族化合物)、聚亚苯基、聚芴、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酯、它们的共聚物或共混 物。
5.权利要求1的表面改性电极，其中所述胺取代的聚合物材料包含一个或多个可交联 基团，该基团包括乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、有机硅基团或炔基，或它们的任意组合。
6.权利要求1的表面改性电极，其中[Α]包括取代的亚苯基、未取代的亚苯基、亚萘基、 亚蒽基、亚芴基或它们的任意组合。
7.权利要求1的表面改性电极，其中所述胺取代的聚合物材料包含二烷基氨基、单烷 基氨基、NH2基团，或它们的任意组合。
8.权利要求7的表面改性电极，其中[Α]包括亚苯基、亚萘基、亚蒽基或它们的任意组
9.权利要求8的表面改性电极，其中[B]包括亚甲基。
10.权利要求1的表面改性电极，其中胺取代的聚合物材料包含具有结构(IV)的一员
11.权利要求10的表面改性电极，其中所述电极层包含氧化铟锡。
12.权利要求10的表面改性电极，其中所述胺取代的聚合物材料包括聚[(N，N-二丁 基氨甲基)苯乙烯]、聚[(N，N-二甲基氨甲基)苯乙烯]、聚[(N，N-二丙基氨甲基)苯乙 烯]、聚[(N，N-乙基甲基氨甲基)苯乙烯]或聚[(N，N-二乙基氨甲基)苯乙烯]中的至 少一种。
13.一种电子器件，其包括 第一导电层；第二导电层；和布置于所述第一与第二导电层之间的电活性材料层；其中所述第一和第二导电层中的至少一个经功能有机材料进行了改性，该功能有机材 料包含胺取代的聚合物材料；其中所述胺取代的聚合物材料包括具有结构(II)的重复单元结构(II)其中[A]包括碳环，[B]包括单键或间隔基团，R1和R2彼此独立地包括氢原子、C1-C30 脂族基团、C3-C3tl环脂族基团，或它们的任意组合；并且“P”包括从1到[A]上可用于取代 的位置的最大数目的整数，其中被功能有机材料改性的导电层为阴极。
14.权利要求13的电子器件，其中所述电活性材料层包含胺取代的聚合物材料。
15.权利要求13的电子器件，其中所述第一和第二导电层中的至少一个是基本透明的。
16.权利要求13的电子器件，其包含电荷传输材料、电荷注入材料或空穴传输材料中 的至少一种。
17.权利要求13的电子器件，其中该电子器件选自有机光伏设备、光探测器、显示设 备、有机发光器件、传感器、电色显示元件和场效应晶体管。
18.权利要求13的电子器件，其中所述电活性材料层包含荧光染料或磷光染料中的至 少一种。
19.权利要求13的电子器件，其中所述电活性材料还包括至少一种基质聚合物材料。
20.一种制造电子器件的方法，该方法包括将功能有机材料层布置于第一导电层的表面上并且与第一导电层接触以形成表面改 性电极；和将电活性材料层布置于表面改性电极与第二导电层之间； 其中所述功能有机材料包含胺取代的聚合物材料； 其中所述胺取代的聚合物材料包括具有结构(II)的重复单元
21.权利要求20的方法，其中所述布置包括旋铸、滴铸、喷墨印刷或者凹版涂覆技术、 物理气相沉积或它们的任意组合。
22.—种器件，其包括显示装置，该显示装置包括多个电子器件，其中至少一个电子器件包括 第一导电层； 第二导电层；和布置于第一与第二导电层之间的电活性材料层；其中所述第一和第二导电层中的至少一个经功能有机材料进行了改性，该功能有机材 料包含胺取代的聚合物材料；并且进一步其中该功能有机材料处于所述第一和第二导电层 中的至少一个的表面上并且与其接触；其中所述胺取代的聚合物材料包括具有结构(II)的重复单元
23. 一种运行电子器件的方法，该方法包括向电子器件施加电场或光能以在电能与光能之间转化，其中该电子器件包括第一导电层； 第二导电层；和布置于第一与第二导电层之间的电活性材料层；其中功能有机材料对所述第一和第二导电层的至少一个进行了改性，该功能有机材料 包含胺取代的聚合物材料；并且进一步其中该功能有机材料处于所述第一和第二导电层中 的至少一个的表面上并且与其接触；其中所述胺取代的聚合物材料包括具有结构(II)的重复单元
全文摘要
一种包含在电子器件中的表面改性电极，其包括电极层和功能有机材料。该功能有机材料包含胺取代的聚合物材料，该材料处于电极层的表面上并且与所述电极层接触。这类表面改性电极可用于制造电子器件，其中[B]包括单键或间隔基团。
文档编号C08L65/02GK102117886SQ20101056278
公开日2011年7月6日 申请日期2006年4月10日 优先权日2005年4月15日
发明者克里斯琴·M·A·赫勒, 刘杰, 詹姆斯·A·塞拉 申请人:通用电气公司