专利名称：电致发光器件的制作方法
电致发光器件
本发明涉及电致发光器件，例如具有相邻的有机发射层和电子传输层的电致发光器件，并且涉及用于制造此类器件的方法和材料。
参照
图1，根据本发明的电致发光器件的构造包括透明的玻璃或塑料基底1、氧化铟锡的阳极2、和阴极4。电致发光层3提供在阳极2与阴极4之间。
在实际的器件中，电极中的至少一个是半透明的，以便可以吸收光(在光响应器件的情况下)或发射光(在OLED的情况下)。当阳极为透明时，其通常包括氧化铟锡。
另外的层可以位于阳极2与阴极3之间，例如电荷传输层、电荷注入层、或电荷阻挡层。
特别地，理想的是提供由位于阳极2与电致发光层3之间的掺杂有机材料形成的导电空穴注入层以便辅助从阳极向一层或多层半导体聚合物内的空穴注入。掺杂的有机空穴注入材料的实例包括聚(乙烯二氧噻吩)(PEDT)、如在US5723873和US5798170中公开的聚苯胺、和聚(噻吩并噻吩)。示例性的酸包括如EP0901176和EP0947123中公开的掺杂有聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的PEDT、聚丙烯酸或氟化磺酸例如Naf ion 。
若存在,则位于阳极2与电致发光层3之间的空穴传输层优选地具有小于或等于5.5eV、更优选地为4.8-5.5eV左右的HOMO能级。
若存在，则位于电致发光层3与阴极4之间的电子传输层优选地具有3-3.5eV左右的LUMO能级。
电致发光层3可以由电致发光材料单独组成，或者可以包含与一种或多种另外材料结合的电致发光材料。具体地，电致发光材料可以与空穴传输材料和/或电子传输材料混合(如在例如W099/48160中公开的)，或者可以包含位于半导体主体基质中的发光掺杂齐U。作为替代，电致发光材料可以共价地键合到电荷传输材料和/或主体材料。
电致发光层3可以是图案化的或无图案的。包含无图案层的器件可以用作例如照明光源。包含图案化层的器件可以是例如有源矩阵显示器或无源矩阵显示器。在有源矩阵显示器的情况下，图案化的电致发光层通常与图案化的阳极层和无图案的阴极组合使用。在无源矩阵显示器的情况下，阳极层由阳极材料的平行条带、以及垂直于阳极材料设置的电致发光材料和阴极材料的平行条带形成，其中电致发光材料和阴极材料的条带通常被通过光刻法形成的绝缘材料的条带(“阴极分隔`体”)隔开。
用于层3中的合适的电致发光树枝状化合物包括在例如W002/066552中公开的带有树枝状基团的电致发光金属络合物。
阴极4选自于具有容许电子注入到电致发光层内的功函数的材料。其它因素影响阴极的选择例如在阴极与电致发光材料之间的有害相互作用的可能性。阴极可以由单一材料例如铝层构成。作为替代，其可以包含多种金属，例如低功函数材料和高功函数材料的双层，例如在W098/10621中公开的钙和铝；如在W098/57381、Appl.Phys.Lett.2002, 81 (4),634和W002/84759中公开的元素钡；或者金属化合物(特别是碱金属或碱土金属的氧化物或氟化物)的薄层，以辅助电子注入，例如在W000/48258中公开的氟化锂或如在Appl.Phys.Lett.2001，79 (5)，2001中公开的氟化钡。为了提供电子向器件内的高效注入，阴极优选地具有小于3.5eV、更优选地小于3.2eV、最优选地小于3eV的功函数。
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。透明阴极将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，电子注入材料层与较厚的透明导电材料层例如铟锡氧化物结合使用。
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射器件的透明阳极。在例如GB2348316中公开了透明阴极器件的实例。
光学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，基底可以包含塑料(如在US6268695中的，该专利公开了交替的塑料和阻挡层的基底)或者薄玻璃和塑料的叠层(如在EP0949850中公开的)。
优选地利用封装材料(未示出)封装该器件以防止水分和氧的进入。合适的封装材料包括玻璃片、具有合适阻挡性能的膜例如聚合物和电介质的交替叠层(如在例如W001/81649中公开的)或者气密容器(如在W001/19142中公开的)。用于吸收任何气氛水分和/或氧气(其可能渗透基底或封装材料)的吸气材料可以设置在基底与封装材料之间。
图1的实施方案图示了一种器件，其中通过首先在基底上形成阳极随后沉积电致发光层和阴极而形成所述器件，但是应当理解的是，本发明的器件也能够通过首先在基底上形成阴极随后沉积电致发光层和阳极而形成。
合适的电致发光和/或电荷传输聚合物包括聚(亚芳基乙烯基)例如聚(对苯撑乙烯基)和聚亚芳基。
聚合物优选地包含从例如Adv.Mater.200012(23) 1737-1750以及其中的参考文献中公开的亚芳基重复单元中选取的第一重复单元。示例性的第一重复单元包括:如在J.Appl.Phys.1996，79，934中公开的1，4-亚苯基重复单元；如在EP0842208中公开的芴重复单元；如在例如Macromolecules2000, 33 (6), 2016-2020中公开的茚并芴重复单元；以及如在例如EP0707020中公开的螺芴重复单元。这些重复单元中的每一个任选地被取代。取代基的实例包括增溶基团例如C1,烷基或烷氧基；吸电子基团例如氟、硝基或氰基；以及用于增加聚合物的玻璃转变温度(Tg)的取代基。
特别优选的聚合物包括任选取代的、2，7-联接的芴，最优选式VIII的重复单元:
权利要求
1.一种有机电子器件，该有机电子器件包括含有氟化的第一有机化合物的第一层，所述氟化的第一有机化合物具有一个或多个芴残基且可溶于氟化溶剂，所述第一层与第二层相邻，所述第二层包含不溶于氟化溶剂的第二有机化合物。
2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一有机化合物为导电化合物或半导体化合物。它可以为例如低聚的或聚合的。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的器件，其中，所述第一有机化合物包含以下结构: 其中，R1和R2可以相同或不同，并且可以包含氢、卤素或者包括任选取代的烷基、烯基、炔基或芳基的取代基或取代基团；并且X1和X2独立地包含氢、卤素或者包括任选取代的烷基、烯基、炔基或芳基的取代基团，并且其中X1、#、! 1、! 2中的至少一个为氟或者包含完全或部分由氟取代的取代基团。
4.根据权利要求3所述的器件，其中，R1和R2中的至少一个包含氟。
5.根据权利要求3所述的器件，其中，R1和R2中的至少一个包含部分或完全由氟残基取代的取代基团。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的器件，其中，X1和X2中的至少一个包含氟。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的器件，其中，X1和X2中的至少一个包含部分或完全由氟残基取代的取代基团。
8.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述氟取代基构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.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第二有机材料包含第二有机化合物，所述第二有机化合物的氟占其分子量的小于10w/w%，例如小于5w/w%，并且优选是无氟的。
10.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第二有机化合物为导电化合物或半导体化合物，并且可以是例如低聚的或聚合的。
11.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第二有机化合物包含以下结构:R3 R40.其中，R3和R4可以相同或不同，并且可以包含氢或者包括任选取代的烷基、烯基、炔基`或芳基的取代基或取代基团，其中，所述第二有机化合物基本上是无氟的。
12.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第一溶剂是选自由以下构成的组中的氟化溶剂:氟代烷烃例如氟辛烷、氟壬烷、氟癸烷和氟环己基甲基萘烷，或者氟代芳族类例如氟甲苯和氟二甲苯。
13.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第一溶剂包含以下结构:
14.根据权利要求13所述的器件，其中，所述取代基团由一个或多个氟取代基取代。
15.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第二溶剂是基本上非氟化的溶剂，例如选自芳族溶剂例如甲苯和二甲苯或它们的混合物中的非氟化的溶剂。
16.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第一层包含用于将电子从阴极传输到发射层的电子传输层。
17.根据任一前述权利要求所述的器件，其中，所述第二层包含用于发射电磁辐射的发射层。
18.根据权利要求17所述的器件，其中，所述电磁辐射优选在300nm至SOOnm的范围内，例如在400nm至500nm、510nm至580nm、600nm至750nm范围中的一个或多个内。
19.一种包含如本文所述的有机电子器件的电致发光器件。
20.一种包含如本文所述的有机电子器件的光学显示器件。
21.一种用于形成有机电子器件的导电层或半导体层的溶液，所述溶液包含氟化(例如，氟化有机)溶剂和包括氟化的第一导电或半导体有机化合物的溶质，所述第一导电或半导体有机化合物具有一个或多个芴残基。
22.根据权利要求21所述的溶液，其中，所述第一有机化合物为低聚的或聚合的。
23.根据权利要求21或22所述的溶液，其中，所述第一有机化合物包含以下结构:
24.根据权利要求21至23中任一项所述的溶液，其中，所述氟化溶剂选自于由以下构成的组:氟代烷烃例如氟辛烷、氟壬烷、氟癸烷和氟环己基甲基萘烷，或者氟代芳族类例如氟甲苯和氟二甲苯。
25.根据权利要求21至23中任一项所述的溶液，其中，所述氟化溶剂包含以下结构:
26.根据权利要求24所述的溶液，其中，所述取代基团部分或完全由氟残基取代。
27.一种形成有机电子器件的方法，所述方法包括:将根据权利要求21至26中任一项所述的第一溶液的层施加到基底以形成第一层，所述基底包含第二层，所述第二层包含第二有机化合物，如此形成的第一层与所述第二层相邻且紧密接触，其中所述第二层已经通过施加包含第二溶剂和第二有机化合物的第二溶液而沉积，其中所述第二有机化合物不溶于氟化溶剂。
28.一种形成有机电子器件的方法，所述方法包括:将根据权利要求21至26中任一项所述的第一溶液的层施加到基底以形成第一层，以及施加包含第二溶剂和第二有机化合物的第二溶液，其中所述第二有机化合物不溶于氟化溶剂，并且其中如此形成第二层以便与第一层相邻且紧密接触。
29.根据权利要求27或权利要求28所述的方法，其中，所述第二溶剂包括有机溶剂。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的方法，其中，所述第二有机化合物包含以下结构:
31.一种电子传输材料，其包含具有一个或多个芴残基的含氟有机化合物，例如。
32.根 据权利要求31所述的材料，其中，所述材料为低聚的或聚合的。
33.根据权利要求31或32所述的材料，其中，所述第一有机化合物包含以下结构:
34.一种电致发光器件，所述电致发光器件包含与非氟化发射层相邻的氟化电子传输层(例如，根据权利要求31至33中任一项所述的材料)。
35.一种电致发光的发射材料，所述材料包含具有一个或多个芴残基的氟化有机化合物。
全文摘要
本发明公开了一种电致发光器件(20)，所述电致发光器件具有第一层，该第一层包含氟化的第一有机化合物，所述第一有机化合物具有一个或多个芴残基并且可溶于氟化溶剂，所述第一层与具有第二有机化合物的第二层相邻，所述第二有机化合物不溶于氟化溶剂，本发明还公开了用于制造所述器件的方法和材料。
文档编号H01L51/00GK103154076SQ201180048811
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者J·皮罗 申请人:剑桥显示技术有限公司