形成电活性层的体系转让专利

申请号 : CN201480075194.X

文献号 : CN105981192B

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相似专利:

发明人 : A·费尼莫尔D·Y·康达考弗N·S·拉杜

申请人 : E.I.内穆尔杜邦公司

摘要 :

本文提供了一种用于形成电活性层的电活性体系。所述体系包含:(a)第一电活性材料;(b)促进添加剂;和(c)第一液体介质。所述促进添加剂在焙烧期间以足以使得由其制成的电活性层能够在所述电活性体系沉积并在小于350℃的温度下焙烧预定的时间之后有效抵抗与施用于其上的第二液体介质混合的量存在。

权利要求 :

1.一种用于形成电活性层的电活性体系,包含:(a)第一电活性材料;

(b)促进添加剂;和

(c)第一液体介质;

所述电活性体系是包含所述第一电活性材料、促进添加剂和第一液体介质的组合物;

或者

所述第一电活性材料存在于第一液体介质中,并且促进添加剂作为单独层存在;或者所述第一电活性材料存在于第一液体介质中,并且促进添加剂以蒸气状态存在;

所述电活性体系用于通过以下方式形成电活性层:在第一液体介质中液相沉积第一电活性材料,之后在小于350℃的预定温度下焙烧预定的时间,促进添加剂在焙烧期间存在,其中所述促进添加剂在焙烧期间以足以使得由此制成的电活性层能够有效抵抗与施用于其上的第二液体介质混合的量存在;

所述促进添加剂不具有可交联基团且具有式VIII其中:

Ar在每次出现时相同或不同并且为具有3-60个环碳的芳基基团或氘代芳基基团;

Y在每次出现时相同或不同并且选自D、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧酸酯、甲硅烷基、硅氧烷、氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代芳基、氘代芳氧基、氘代羧酸酯、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代氨基和氘代咔唑基,其中相邻碳上的Y基团可连接在一起以形成稠合的5元或6元脂族环;

n为大于0的整数;

p为大于0的整数;并且

*表示附接点、H、D、卤离子、芳基或氘代芳基。

2.一种用于形成电活性层的方法,包括:

(ii)将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层,其中所述第一电活性组合物包含第一电活性材料、促进添加剂和第一液体介质;

(ii)将所述沉积层在小于350℃的温度下焙烧预定的时间以形成第一电活性层;以及(iii)在所述第一电活性层上沉积第二电活性组合物,所述第二电活性组合物包含处于第二液体介质中的第二电活性材料;

其中所述促进添加剂以足以使得所述第一电活性层能够有效抵抗与所述第二液体介质混合的量存在;

所述促进添加剂不具有可交联基团且具有式VIII其中:

Ar在每次出现时相同或不同并且为具有3-60个环碳的芳基基团或氘代芳基基团;

Y在每次出现时相同或不同并且选自D、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧酸酯、甲硅烷基、硅氧烷、氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代芳基、氘代芳氧基、氘代羧酸酯、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代氨基和氘代咔唑基,其中相邻碳上的Y基团可连接在一起以形成稠合的5元或6元脂族环;

n为大于0的整数;

p为大于0的整数;并且

*表示附接点、H、D、卤离子、芳基或氘代芳基。

3.一种用于形成电活性层的方法,包括:

(i)将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层,其中所述第一电活性组合物包含第一电活性材料和第一液体介质;

(ii)在促进添加剂的存在下焙烧所述沉积层,其中所述焙烧在小于350℃的温度下进行预定的时间以形成第一电活性层;以及(iii)在所述第一电活性层上沉积第二电活性组合物,所述第二电活性组合物包含处于第二液体介质中的第二电活性材料;

其中所述促进添加剂以足以使得所述第一电活性层能够有效抵抗与所述第二液体介质混合的量存在;

所述促进添加剂不具有可交联基团且具有式VIII其中:

Ar在每次出现时相同或不同并且为具有3-60个环碳的芳基基团或氘代芳基基团;

Y在每次出现时相同或不同并且选自D、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧酸酯、甲硅烷基、硅氧烷、氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代芳基、氘代芳氧基、氘代羧酸酯、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代氨基和氘代咔唑基,其中相邻碳上的Y基团可连接在一起以形成稠合的5元或6元脂族环;

n为大于0的整数;

p为大于0的整数;并且

*表示附接点、H、D、卤离子、芳基或氘代芳基。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法,其中所述预定的时间足以使基本上所有所述第一液体介质蒸发。

5.根据权利要求1所述的体系,其中所述电活性材料包含至少一种光活性材料和至少一种主体材料。

6.根据权利要求1所述的体系,其中所述电活性材料包含空穴传输材料。

7.根据权利要求1、权利要求5或权利要求6所述的体系,其中所述促进添加剂为具有小于2000的分子量的小分子。

8.根据权利要求1、权利要求5或权利要求6所述的体系,其中所述促进添加剂具有150℃或更高的沸点。

9.根据权利要求1、权利要求5或权利要求6所述的体系,其中所述促进添加剂在225℃下具有在10-3Pa至40Pa范围内的蒸气压。

10.根据权利要求2或权利要求3所述的方法,其中所述电活性材料包含至少一种光活性材料和至少一种主体材料。

11.根据权利要求2或权利要求3所述的方法,其中所述电活性材料包含空穴传输材料。

12.根据权利要求2或权利要求3所述的方法,其中所述促进添加剂为具有小于2000的分子量的小分子。

13.根据权利要求2或权利要求3所述的方法,其中所述促进添加剂具有150℃或更高的沸点。

14.根据权利要求2或权利要求3所述的方法,其中所述促进添加剂在225℃下具有在10-3Pa至40Pa范围内的蒸气压。

说明书 :

形成电活性层的体系

[0001] 要求在先申请的权益
[0002] 本申请要求2013年12月13日提交的美国临时申请61/915,587的权益,将所述文献全文以引用方式并入本文。

技术领域

[0003] 本公开涉及新型电活性体系。本公开还涉及具有使用此类电活性体系制成的至少一个活性层的电子器件。

背景技术

[0004] 在构成OLED显示器的有机光活性电子器件诸如有机发光二极管(“OLED”)中,一个或多个电活性层夹于两个电接触层之间。在OLED中,当在整个电接触层上施加电压时,有机光活性层透过透光的电接触层发射光。
[0005] 在发光二极管中将有机电致发光化合物用作光活性组分是熟知的。已使用简单的有机分子、共轭聚合物和有机金属配合物。采用电致发光材料的器件通常包括一个或多个添加的电活性层,所述电活性层定位在电致发光层和接触层之间。空穴传输层可以位于电致发光层与空穴注入接触层之间。空穴注入接触层也可称为阳极。电子传输层可位于电致发光层与电子注入接触层之间。电子注入接触层也可称为阴极。
[0006] 对用于电子器件中的电活性材料以及形成所述电活性材料的方式存在持续需求。

发明内容

[0007] 本文提供了用于形成电活性层的电活性体系,其包括:
[0008] (a)第一电活性材料;
[0009] (b)促进添加剂;和
[0010] (c)第一液体介质;
[0011] 其中所述促进添加剂在焙烧期间以足以使得由其制成的电活性层能够在所述电活性体系被沉积并在小于350℃的温度下焙烧预定的时间之后有效抵抗与施用于其上的第二液体介质混合的量存在。
[0012] 本文还提供用于形成电子器件的方法,所述电子器件包括由所述电活性体系形成的电活性层。
[0013] 以上一般描述和下列具体实施方式仅是示例性和说明性的而不是对本发明进行限制,本发明如所附权利要求中所限定。

附图说明

[0014] 附图中示出了实施方案,以增进对本文所示概念的理解。
[0015] 图1A示出空穴传输材料的光致发光光谱。
[0016] 图1B示出发光材料的光致发光光谱。
[0017] 图2A示出得自一个光致发光测试的光致发光光谱。
[0018] 图2B示出得自另一个光致发光测试的光致发光光谱。
[0019] 图3示出与图1-2的光谱的叠加图。
[0020] 图4包括有机电子器件的一个示例的示意图。
[0021] 图5包括有机电子器件的另一个示意图。
[0022] 技术人员理解,图中的物体是以简洁明了的方式示出的,而不一定按比例绘制。例如,图中一些物体的尺寸相对于其它物体可能有所放大,以便于增进对实施方案的理解。

具体实施方式

[0023] 本文提供了用于形成电活性层的电活性体系,其包括:
[0024] (a)第一电活性材料;
[0025] (b)促进添加剂;和
[0026] (c)第一液体介质;
[0027] 其中所述促进添加剂在焙烧期间以足以使得由其制成的电活性层能够在所述电活性体系被沉积并在小于350℃的温度下焙烧预定的时间之后有效抵抗与施用于其上的第二液体介质混合的量存在。
[0028] 本文还提供用于形成电子器件的方法,所述电子器件包括电活性层。
[0029] 许多方面和实施方案已描述于上文中,并且仅是示例性的和非限制性的。在阅读本说明书后,技术人员应认识到,在不脱离本发明范围的情况下,其它方面和实施方案也是可能的。
[0030] 根据以下具体实施方式和权利要求书,任何一个或多个实施方案的其它特征和益处将显而易见。具体实施方式首先提出了术语的定义和说明,接着是电活性体系、方法、电子器件,最后是实施例。
[0031] 1.术语的定义和解释
[0032] 在陈述下文实施方案详情之前,先定义或阐明一些术语。
[0033] 如本文所用,术语“烷基”包括支链和直链的饱和脂族烃基。除非另外指明,该术语也旨在包括环状的基团。烷基基团的示例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、环戊基、己基、环己基、异己基等。术语“烷基”还包括被取代和未被取代的烃基两者。在一些实施方案中,该烷基基团可以是单取代的、二取代的和三取代的。取代的烷基基团的一个示例是三氟甲基。其它被取代的烷基基团由本文所述的一个或多个取代基形成。在某些实施方案中,烷基基团具有1至20个碳原子。在其它实施方案中,所述基团具有1至6个碳原子。该术语旨在包括杂烷基基团。杂烷基基团可具有1-20个碳原子。
[0034] 术语“芳基”是指芳族碳环部分,其可以是一个环(单环)或稠合在一起或共价连接的多个环(二环或更多)。该芳基部分的任何合适的环位置可共价地连接到限定的化学结构。芳基部分的示例包括但不限于苯基、1-萘基、2-萘基、二氢萘基、四氢萘基、联苯基、蒽基、菲基、芴基、茚满基、二亚苯基、苊基、苊烯基等。在一些实施方案中,芳基具有6至60个碳原子;在一些实施方案中具有6至30个碳原子。该术语旨在包括杂芳基。杂芳基基团可具有4-50个碳原子;在一些实施方案中,具有4-30个碳原子。
[0035] 术语“烷氧基”旨在表示其中R为烷基的-OR基团。
[0036] 术语“芳氧基”旨在表示其中R为芳基-OR基团。
[0037] 除非另外指明,所有基团均可以是取代的或未取代的。示例性取代基包括D、F、烷基、甲硅烷基、烷氧基、甲硅烷氧基、芳基、芳氧基、氘代烷基、氘代甲硅烷基、氘代烷氧基、氘代甲硅烷氧基、氘代芳基、氘代芳氧基、以及它们的组合。在一些实施方案中,取代基为D、F、烷基、或氘代烷基。
[0038] 术语“焙烧”及其动词变体是指将材料、构件或结构暴露于加热环境的过程。焙烧温度是环境温度。材料、构件或结构可以或可以不达到焙烧温度。
[0039] 当涉及层、材料、构件、或结构时,术语“电荷传输”旨在表示此类层、材料、构件、或结构促进此类电荷以相对高的效率和小的电荷损失穿过此类层、材料、构件、或结构的厚度进行迁移。空穴传输材料有利于正电荷;电子传输材料有利于负电荷。虽然发光材料也可具有某些电荷传输特性,但术语“电荷传输层、材料、构件或结构”并不旨在包括其主要功能为发光的层、材料、构件或结构。
[0040] 术语“化合物”旨在表示由分子组成的不带电物质,所述分子又由原子组成,其中原子不能通过不破坏化学键的物理方法与其对应的分子分离。该术语旨在包括低聚物和聚合物。
[0041] 术语“交联”旨在表示形成连接两个或更多个相邻化合物或聚合物链的共价键。术语“可交联基团”或“交联基团”旨在表示可经由热处理或暴露于辐射导致交联的基团。在一些实施方案中,该辐射为紫外光或可见光。示例性可交联基团包括但不限于乙烯基、丙烯酸酯、全氟乙烯基醚、1-苯并-3,4-环丁烷、硅氧烷、氰酸酯基团、环醚(环氧化物)、环烯烃、以及炔基团。
[0042] 术语“掺杂剂”旨在表示包括主体材料的层内材料,与不存在此类材料时所述层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电特性或一种或多种波长相比,所述掺杂剂改变了所述层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电特性或一种或多种目标波长。
[0043] 当涉及层或材料时,术语“电活性”旨在表示电性促进器件运作的层或材料。电活性材料的示例包括但不限于传导、注入、传输或阻断电荷的材料,其中电荷可为负的(电子)或正的(空穴),或当接受辐射时发射辐射或表现出电子-空穴对浓度变化的材料。非活性材料的示例包括但不限于平面化材料、绝缘材料、以及环境阻挡材料。
[0044] 前缀“氟代”旨在表示基团中的一个或多个氢被氟置换。
[0045] 前缀“杂”表示一个或多个碳原子被不同的原子置换。在一些实施方案中,杂原子为O、N、S或它们的组合。
[0046] 术语“主体材料”旨在表示用于具有掺杂剂的光活性层中的基质材料。主体材料可具有或可不具有发射、接收、或过滤辐射的一种或多种电子特性或能力。主体材料以比光活性层中的掺杂剂更大的浓度存在。
[0047] 术语“液体组合物”旨在表示其中材料溶解形成溶液的液体介质,其中材料分散形成分散体的液体介质,或其中材料悬浮形成悬浮液或乳液的液体介质。
[0048] 术语“液体介质”旨在表示液体材料,其包括纯液体和液体的组合。无论是存在一种还是多种溶剂,液体介质均以单一形式存在。
[0049] 术语“光活性”旨在表示被所施加的电压激活时发光(如在发光二极管或化学电池中),或者相应于辐射能并且在或不在所施加的偏压下产生信号(如在光电探测器或光伏电池中)的材料。
[0050] 术语“聚合物”旨在表示具有至少一种重复单体单元的材料。该术语包括只有一种单体单元的均聚物,以及具有两种或更多种不同单体单元的共聚物。共聚物为聚合物的子集。在一些实施方案中,聚合物具有至少5个重复单元;在一些实施方案中,至少10个重复单元;在一些实施方案中,至少20个重复单元。在一些实施方案中,所述聚合物具有大于10,000的数均分子量。在一些实施方案中,所述聚合物具有大于50,000的数均分子量。在一些实施方案中,所述聚合物具有大于100,000的数均分子量。
[0051] 术语“硅氧烷”是指基团(RO)1-3(R’)2-0Si-,其中R和R'相同或不同并且为H、D、C1-20烷基、氟代烷基、氘代烷基或氘代氟烷基。
[0052] 术语“甲硅烷氧基”是指基团R3SiO-,其中R为H、D、C1-20烷基、氟代烷基、芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、或氘代芳基。在一些实施方案中,R烷基基团中的一个或多个碳被Si替换。
[0053] 术语“甲硅烷基”是指基团R3Si-,其中R为H、D、C1-20烷基、氟代烷基、芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、或氘代芳基。在一些实施方案中,R烷基基团中的一个或多个碳被Si替换。在一些实施方案中,甲硅烷基基团是(己基)2Si(Me)CH2CH2Si(Me)2-和[CF3(CF2)6CH2CH2]
2SiMe-。
[0054] 术语“工件”旨在表示工序的任何特定点处的基底。注意到,基底在工序期间可能没有显著的变化,而工件在工序期间显著变化。例如,在工序开始时,基底和工件是相同的。在基底上形成层后,基底没有变化,但是工件现包括基底和层。
[0055] 当用于指器件中的层时,短语“邻近”并非一定表示一层紧接另一层。另一方面,短语“相邻的R基团”用来指化学式中彼此紧接的R基团(即,通过键结合的原子上的R基团)。
[0056] 除非另外指明,全部基团可以是未取代的或被取代的。在一些实施方案中,所述取代基选自氘、卤离子、烷基、烷氧基、芳基、氨基、甲硅烷基、和氰基。
[0057] 在本说明书中,除非在使用情形下另外明确指明或指出相反情况,本发明主题的实施方案被论述或描述为包含、包括、含有、具有一些特征或要素、由一些特征或要素组成或构成,除明确论述或描述的那些特征或要素以外的一种或多种特征或要素也可存在于实施方案中。所公开的本发明主题的一个可供选择的实施方案被描述为基本上由某些特征或要素组成,则其中将会显著地改变操作原理或实施方案显著特性的实施方案特征或要素不存在于其中。本发明所述的主题的另一个另选的实施方案被描述为基本上由某些特征或要素组成,在所述实施方案或其非实质性变型中,仅存在所具体论述或描述的特征或要素。
[0058] 此外,除非明确指明相反,“或”是指包含性的“或”而非排他性的“或”。例如,下列任一项均满足条件A或B:A为真实的(或存在的)且B为虚假的(或不存在的),A为虚假的(或不存在的)且B为真实的(或存在的),以及A和B均为真实的(或存在的)。
[0059] 而且,“一个”或“一种”用于描述本文所述的成分和组分。这样做仅是为了方便并且对本发明的范围提供一般性意义。此描述应被理解为包括一个或至少一个、一种或至少一种,并且单数也包括复数,除非明显地另指它意。
[0060] 对应于元素周期表内列的族序号的使用参见“CRC Handbook of Chemistry and Physics”,第81版(2000-2001)中所述的“新命名法”公约。
[0061] 除非另外定义,否则本文所用的所有技术和科学术语的含义均与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。尽管与本文所述的那些方法和材料的类似者或等同者均可用于本发明实施方案的实践或测试,但合适的方法和材料如下文所述。如发生矛盾,以本说明书及其所包括的定义为准。此外,材料、方法和示例只是例证性的,而不是限制性的。
[0062] 本文未描述的有关特定材料、加工方法和电路的许多细节均是常规的并且可以在有机发光二极管显示器、光电探测器、光伏和半导体构件领域的教科书和其它来源中找到。
[0063] 2.电活性体系
[0064] 如本文所用,术语“电活性体系”旨在表示通过液体沉积在器件中形成电活性层所必要的组分。
[0065] 在一些实施方案中,电活性体系包括电活性材料、促进添加剂、和第一液体介质,其中当形成电活性层时,所述促进添加剂与电活性材料并列。所谓“并列”是指促进添加剂足够靠近电活性材料以影响电活性层的形成。
[0066] 在一些实施方案中,电活性体系是包含电活性材料、促进添加剂和第一液体介质的组合物。
[0067] 在一些实施方案中,电活性体系是仅包含电活性材料、促进添加剂和第一液体介质的组合物,其中可实质上改变组合物的功能、操作原理或区别特征的组分不存在。
[0068] 在一些实施方案中,电活性材料存在于第一液体介质中,并且促进添加剂作为单独层存在。
[0069] 在一些实施方案中,电活性材料存在于第一液体介质中,并且促进添加剂以蒸气状态存在。
[0070] 在一些实施方案中,所述电活性材料为聚合物。
[0071] 在一些实施方案中,所述电活性材料为低聚物。
[0072] 在一些实施方案中,所述电活性材料为小分子。
[0073] 在一些实施方案中,所述电活性材料为具有至少一个可交联基团的小分子。
[0074] 在一些实施方案中,所述电活性材料包括空穴传输材料。
[0075] 在一些实施方案中,所述电活性材料包括光活性材料。
[0076] 在一些实施方案中,其中所述电活性材料包含至少一种光活性材料和至少一种主体材料。
[0077] (a)空穴传输材料
[0078] 在一些实施方案中,所述第一电活性材料包括空穴传输材料。
[0079] 具有空穴传输特性的任何材料均可用于空穴传输体系中。
[0080] 在一些实施方案中,空穴传输材料为小分子。在一些实施方案中,小分子具有小于1000的分子量。
[0081] 在一些实施方案中,空穴传输材料是具有2-5个重复单元的低聚物。
[0082] 在一些实施方案中,空穴传输材料是空穴传输聚合物,其可以为均聚物或共聚物。
[0083] 在一些实施方案中,空穴传输聚合物具有可交联基团。
[0084] 在一些实施方案中,空穴传输聚合物不具有可交联基团。
[0085] 在一些实施方案中,空穴传输材料是氘代的。术语“氘代”旨在表示至少一个H已被D置换。术语“氘代类似物”是指其中一个或多个可获得的氢已被氘置换的材料或基团的结构类似物。在氘代材料或氘代类似物中,氘以天然丰度的至少100倍存在。在一些实施方案中,材料是至少10%氘代的。“氘代%”或“氘化%”是指氘核与质子加氘核的总和的比率,以百分比表示。在一些实施方案中,所述材料为至少20%氘代的;在一些实施方案中为至少30%氘代的;在一些实施方案中为至少40%氘代的;在一些实施方案中为至少50%氘代的;
在一些实施方案中为至少60%氘代的;在一些实施方案中为至少70%氘代的;在一些实施方案中为至少80%氘代的;在一些实施方案中为至少90%氘代的;在一些实施方案中为
100%氘代的。在空穴传输低聚物或聚合物中,氘代可在整个低聚物或聚合物中在主链上或取代基上存在。
[0086] 在一些实施方案中,空穴传输材料具有选自芳氨基、咔唑和它们的组合的一个或多个基团。在空穴传输低聚物或聚合物中,基团可作为主链的部分或作为侧链存在。
[0087] 在一些实施方案中,空穴传输材料是具有多个芳氨基基团和多个芴基团的低聚物或聚合物。
[0088] 在一些实施方案中,空穴传输材料是一个或多个芳氨基单体和一个或多个芴单体的共聚物。
[0089] 在一些实施方案中,空穴传输材料具有式I
[0090]
[0091] 其中:
[0092] Ar在每次出现时相同或不同并且为芳基或氘代芳基基团;
[0093] X在每次出现时相同或不同并且选自单键、芳基基团、以及氘代芳基基团;
[0094] n为大于0的整数;并且
[0095] *表示附接点、H、D、卤离子、芳基或氘代芳基;
[0096] 前提条件是当n=1时,X=芳基或氘代芳基。
[0097] 示例性芳基基团包括苯基、萘基、蒽基、共价连接在一起的此类基团的组合、以及它们的氘代类似物。
[0098] 在一些实施方案中,空穴传输材料具有式II
[0099]
[0100] 其中:
[0101] L在每次出现时相同或不同,并且选自芳基、(CR’2)c、金刚烷基、二环环己基、具有通过单个原子连接的脂族环的二环基团、以及它们的氘代类似物;
[0102] R’在每次出现时相同或不同并且选自H、D、烷基、氟代烷基、芳基、氘代烷基、氘代氟烷基和氘氘代芳基;
[0103] c为1-5;
[0104] m为0、1或2;并且
[0105] Ar、X、n和*如上定义。
[0106] 在一些实施方案中,L选自多环芳族基团、由单键连接的两个或更多个多环芳族基团、它们的取代类似物、它们的氘代类似物、以及它们的取代的氘代类似物。
[0107] 在一些实施方案中,L选自苯基、萘基、蒽基、联苯基、联萘基、蒽基、联蒽基、它们的取代的类似物、它们的氘代类似物、它们的取代的氘代类似物、以及通过单键连接在一起的两个或更多个此类基团。
[0108] 在一些实施方案中,L选自苯基、萘基、蒽基、联苯基、联萘基、蒽基、联蒽基、它们的取代的类似物、它们的氘代类似物、以及它们的取代的氘代类似物。
[0109] 在一些实施方案中,所述空穴传输材料为具有式III的共聚物
[0110]
[0111] 其中:
[0112] M在每次出现时相同或不同,并且为芳族单体单元或氘代的芳族单体单元,[0113] a和b为相对摩尔分数,使得a+b=1,并且
[0114] Ar、X和*如上定义。
[0115] 在一些实施方案中,M选自芴、螺二芴、三芳基胺、咔唑、共价连接在一起的一个或多个碳环基团,其中所述碳环基团选自苯基、萘基、蒽基、它们的氘代类似物、以及它们的组合。
[0116] 在一些实施方案中,所述空穴传输材料为具有式IV的共聚物
[0117]
[0118] 其中Ar、L、M、X、a、b、m和*如上定义。
[0119] 在一些实施方案中,空穴传输材料具有式V
[0120]
[0121] 其中:
[0122] Ar1在每次出现时相同或不同,并且选自亚苯基、被取代的亚苯基、亚萘基、被取代的亚萘基、以及它们的氘代类似物;
[0123] Ar2在每次出现时相同或不同并且为芳基基团或氘代芳基基团;
[0124] M在每次出现时相同或不同,并且为共轭部分或氘代的共轭部分;
[0125] T1和T2在每次出现时独立地相同或不同并且为以非平面构型连接的共轭部分或其氘代类似物;
[0126] a在每次出现时相同或不同,并且为1至6的整数;
[0127] e在每次出现时相同或不同,并且为1至6的整数;
[0128] n为大于0的整数;并且
[0129] *表示附接点、H、D、卤离子、芳基或氘代芳基。
[0130] 在一些实施方案中,空穴传输聚合物具有式VI
[0131]
[0132] 其中:
[0133] M在每次出现时相同或不同,并且为共轭部分或氘代的共轭部分;
[0134] b、c和d为摩尔分数,使得b+c+d=1.0,前提条件是c不为零,并且b和d中至少一个不为零,并且当b为零时,M包含至少两个三芳基胺单元;
[0135] Ar1、Ar2、T1、T2、a、e和*如上定义。
[0136] 在式V或式VI的一些实施方案中,[T1-T2]为取代的亚联苯基基团、或它们的氘代类似物。术语“亚联苯基”旨在表示对化合物主链具有两个附接点的联苯基。术语“联苯基”旨在表示具有两个由单键连接的苯基单元的基团。亚联苯基可附接2位、3位、4位或5位中的一个,以及2’位、3’位、4’位或5’位中的一个。取代的亚联苯基在2位上具有至少一个取代基。在一些实施方案中,亚联苯基至少在2位和2’位上具有取代基。在一些实施方案中,取代基为烷基基团、芳基基团、或它们的氘代类似物。
[0137] 在一些实施方案中,[T1-T2]为二亚萘基基团、或氘代二亚萘基基团。术语“二亚萘基”旨在表示对化合物主链具有2个附接点的二萘基。术语“联萘基”旨在表示具有两个由单键连接的萘单元的基团。在一些实施方案中,二亚萘基为1,1’-二亚萘基,其以3位、4位、5位、6位或7位中的一个以及3’位、4’位、5’位、6’位或7’位中的一个附接到化合物主链上。其示于下文中,其中虚线表示可能的附接点。
[0138]
[0139] 在一些实施方案中,二亚萘基为在8位或9’位具有至少一个取代基的1,2'-二亚萘基,并且其以3位、4位、5位、6位或7位中的一个以及4’位、5’位、6’位、7’位或8’位中的一个附接到化合物主链上。其示于下文中,其中虚线表示可能的附接点,并且至少一个R代表取代基。
[0140]
[0141] 在一些实施方案中,二亚萘基为在8位或9’位具有至少一个取代基的2,2'-二亚萘基,并且其以4位、5位、6位、7位或8位中的一个以及4’位、5’位、6’位、7’位或8’位中的一个附接到化合物主链上。其示于下文中,其中虚线表示可能的附接点,并且至少一个R代表取代基。
[0142]
[0143] 在一些实施方案中,[T1-T2]为亚苯基-亚萘基基团、或氘代亚苯基-亚萘基基团。在一些实施方案中,[T1-T2]为亚苯基-1-亚萘基基团,其以亚苯基3位、4位或5位中的一个以及亚萘基3位、4位或5位中的一个附接到化合物主链上。在一些实施方案中,[T1-T2]为亚苯基-2-亚萘基基团,其以亚苯基3位、4位或5位中的一个以及亚萘基4位、5位、6位、7位或8位中的一个附接到化合物主链上。
[0144] 在一些实施方案中,亚联苯基、二亚萘基和亚苯基-亚萘基基团在一个或多个位置上被取代的。
[0145] 在一些实施方案中,[T1-T2]选自下列之一:
[0146]
[0147]
[0148] 其中R相同或不同,并且选自烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、氟代烷基、氟代芳基、氟代芳氧基、氟代烷氧基、氧烷基、烯基基团、甲硅烷基、硅氧烷、以及它们的氘代类似物。上述任何基团也均可以是氘代的。
[0149] 在一些实施方案中,空穴传输材料具有式VII
[0150]
[0151] 其中:
[0152] Ar1和Ar2相同或不同并且为芳基基团或氘代芳基基团;
[0153] R1至R5在每次出现时独立地相同或不同并且选自D、F、烷基、芳基、烷氧基、甲硅烷基、可交联的基团、氘代烷基、氘代芳基、氘代烷氧基、氘代甲硅烷基、以及它们的氘代可交联基团;
[0154] R6在每次出现时相同或不同并且选自H、D和卤素;
[0155] k在每次出现时相同或不同并且为0至4的整数;
[0156] f为1或2;
[0157] g为0、1或2;
[0158] h为1或2;并且
[0159] n为大于0的整数。
[0160] 空穴传输聚合物的上述实施方案中的任一项可与其它实施方案中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。例如,其中空穴传输材料为聚合物的实施方案可与其中空穴传输材料是氘代的实施方案以及其中空穴传输材料具有式I并且Ar为苯基的实施方案组合。对于上文所论述的其它非相互排斥的实施方案而言同样适用。技术人员将理解哪些实施方案互相排斥,并将因此能够容易地确定由本申请中的空穴传输聚合物所预期的实施方案的组合。
[0161] (b)光活性材料
[0162] 在一些实施方案中,所述第一电活性材料包括光活性材料。
[0163] 在一些实施方案中,第一电活性材料仅包含光活性材料,其中可实质上改变材料的功能、操作原理或区别特征的组分不存在。
[0164] 在一些实施方案中,第一电活性材料为包括下列的组合物:(a)主体化合物和(b)能够电致发光的光活性掺杂剂,所述掺杂剂具有介于380和750nm之间的发射最大值。在一些实施方案中,组合物仅包含(a)主体化合物和(b)具有介于380和750nm之间的发射最大值的能够电致发光的光活性掺杂剂,其中可实质上改变组合物的操作原理或区别特征的组分不存在。
[0165] 在一些实施方案中,第一电活性材料为包括下列的组合物:(a)第一主体化合物,(b)具有介于380和750nm之间的发射最大值的能够电致发光的光活性掺杂剂,以及(c)第二主体材料。在一些实施方案中,组合物仅包含(a)第一主体化合物,(b)具有介于380和750nm之间的发射最大值的能够电致发光的光活性掺杂剂,以及(c)第二主体材料,其中可实质上改变组合物的操作原理或区别特征的组分不存在。
[0166] 组合物中存在的光活性掺杂剂的量基于所述组合物的总重量计一般在3-20重量%范围内;在一些实施方案中,5-15重量%。当存在第二主体时,第一主体与第二主体的比率一般在1:20至20:1范围内;在一些实施方案中在5:15至15:5范围内。
[0167] 可用作光活性掺杂剂的电致发光(“EL”)材料包括但不限于小分子有机发光化合物、发光金属络合物、共轭聚合物、以及它们的混合物。小分子发光有机化合物的示例包括但不限于 芘、苝类、红荧烯、香豆素、蒽、噻二唑、苯并芴、它们的衍生物、它们的氘代类似物、以及它们的混合物。金属络合物的示例包括但不限于金属螯合的8-羟基喹啉酮化合物,金属诸如铱和铂的环金属化络合物,以及它们的氘代类似物。共轭聚合物的示例包括但不限于聚(苯撑乙烯)、聚芴、聚(螺二芴)、聚噻吩、聚(对-亚苯基)、它们的共聚物、它们的氘代类似物、以及它们的混合物。
[0168] 发红光的材料的示例包括但不限于具有苯基喹啉或苯基异喹啉配体的Ir的配合物、二茚并芘、荧蒽和二萘嵌苯。发射红光的材料已公开于例如美国专利6,875,524和公布的美国专利申请2005-0158577中。
[0169] 发绿光的材料的示例包括但不限于具有苯基吡啶配体的Ir的配合物、双(二芳基氨基)蒽和聚对苯撑乙烯聚合物。发射绿光的材料已公开于例如公布的PCT专利申请WO 2007/021117中。
[0170] 发蓝光的材料的示例包括但不限于具有苯基吡啶或苯基咪唑配体的Ir的配合物、二芳基蒽、二氨基 二氨基芘和聚芴聚合物。发射蓝光的材料已公开于例如美国专利6,875,524和公布的美国专利申请2007-0292713和2007-0063638中。
[0171] 在一些实施方案中,光活性掺杂剂为有机金属配合物。在一些实施方案中,有机金属配合物是环金属化的。所谓“环金属化的”是指配合物包含至少一个配体,其在至少两个点处键合到金属,从而形成至少一个5元或6元环,所述环具有至少一个碳-金属键。在一些实施方案中,所述金属为铱或铂。在一些实施方案中,有机金属络合物为电中性的并且为具有式IrL3的三环金属铱络合物,或具有式IrL2Y的双环金属铱络合物。在一些实施方案中,L为通过碳原子和氮原子配位的单阴离子二齿环金属配体。在一些实施方案中,L为芳基N-杂环,其中芳基为苯基或萘基,并且N-杂环为吡啶、喹啉、异喹啉、二嗪、吡咯、吡唑或咪唑。在一些实施方案中,Y为单阴离子二齿配体。在一些实施方案中,L为苯基吡啶、苯基喹啉、或苯基异喹啉。在一些实施方案中,Y为β-二烯醇、酮亚胺、甲吡啶、或N-烷氧基吡唑。所述配体可以是未取代的或被F、D、烷基、全氟烷基、烷氧基、烷氨基、芳氨基、CN、甲硅烷基、氟烷氧基或芳基取代的。
[0172] 在一些实施方案中,光活性掺杂剂为铱或铂的环金属化络合物。此类材料已公开于例如美国专利6,670,645和公布的PCT申请WO 03/063555、WO 2004/016710和WO 03/040257中。
[0173] 在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为具有式Ir(L1)a(L2)b(L3)c的络合物;其中
[0174] L1为通过碳和氮配位的单阴离子二齿环金属配体;
[0175] L2为不通过碳配位的单阴离子二齿配体;
[0176] L3为单齿配体;
[0177] a为1-3;
[0178] b和c独立地为0-2;并且
[0179] 选择a、b和c,使得铱为六配位并且所述络合物是电中性的。
[0180] 式的一些示例包括但不限于Ir(L1)3、Ir(L1)2(L2)、和Ir(L1)2(L3)(L3’),其中L3为阴离子,并且L3’为非离子。
[0181] L1配体的示例包括但不限于苯基吡啶、苯基喹啉、苯基嘧啶、苯基吡唑、噻吩吡啶、噻吩喹啉和噻吩嘧啶。如本文所用,除非另外指明,术语“喹啉”包括“异喹啉”。氟化衍生物可具有一个或多个氟取代基。在一些实施方案中,配体非氮环上存在1-3个氟取代基。
[0182] 单阴离子二齿配体L2是金属配位化学领域所熟知的。一般来讲,这些配体具有N、O、P或S作为配位原子,并且当与铱配位时形成5元或6元环。适宜的配位基团包括氨基、亚氨基、酰胺基、醇盐、羧酸酯、膦基、硫醇盐等。适用于这些配体的母体化合物的示例包括β-二羧基(β-烯醇配体)、以及它们的N和S类似物;氨基羧酸(氨基羧酸盐配体);吡啶羧酸(亚氨基羧酸盐配体);水杨酸衍生物(水杨酸盐配体);羟喹啉(羟基喹啉配体)以及它们的S类似物;和膦基烷醇(膦基烷氧化物配体)。
[0183] 单齿配体L3可为阴离子或非离子。阴离子配体包括但不限于H-(“氢化物”)以及具有C、O或S作为配位原子的配体。配位基团包括但不限于醇盐、羧酸酯、硫代羧酸酯、二硫代羧酸酯、磺酸酯、硫醇酯、氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、硫卡巴腙阴离子、磺酰胺阴离子等。在一些情况下,上文列为L2的配体如β-烯醇根和膦烷氧根可用作单齿配体。单齿配体也可为配位阴离子,如卤离子、氰根、异氰根、硝酸根、硫酸根、六卤锑酸根等。这些配体一般是可商购获得的。
[0184] 单齿L3配体还可为非离子配体如CO或单齿膦配体。
[0185] 在一些实施方案中,一种或更多种配体具有至少一个取代基,所述取代基选自F和氟化烷基。可采用例如美国专利6,670,645中所述的标准合成技术,来制备铱络合物掺杂剂。
[0186] 在一些实施方案中,光活性掺杂剂为小分子有机发光化合物。在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂选自非聚合的螺二芴化合物和荧蒽化合物。
[0187] 在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为具有芳胺基团的化合物。在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂选自下式:
[0188]
[0189]
[0190] 其中:
[0191] A在每种情况下相同或不同并且为具有3-60个碳原子的芳族基团;
[0192] Q’为单键或具有3-60个碳原子的芳基;
[0193] p和q独立地为1-6的整数。
[0194] 在上式的一些实施方案中,每个式中至少一个A和Q’具有至少三个缩合环。在一些实施方案中,p和q等于1。
[0195] 在一些实施方案中,Q’为苯乙烯基或苯乙烯基苯基。
[0196] 在一些实施方案中,Q’为具有至少两个缩合环的芳基。在一些实施方案中,Q选自萘、蒽、 嵌二萘、并四苯、氧杂蒽、苝、香豆素、玫瑰精、喹吖啶酮和红荧烯。
[0197] 在一些实施方案中,A选自苯基、联苯基、甲苯基、萘基、萘基苯基和蒽基。
[0198] 在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂具有下式:
[0199]
[0200] 其中:
[0201] Y在每次出现时相同或不同并且为具有3-60个碳原子的芳族基团;
[0202] Q”为芳族基团、二价三苯胺残基或单键。
[0203] 在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为芳基并苯。在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为非对称的芳基并苯。
[0204] 在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为 衍生物。术语 旨在表示1,2-苯并菲。在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为具有芳基取代基的 在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为具有芳氨基取代基的 在一些实施方案中,所述光活性掺杂剂为具有两种不同芳氨基取代基的 在一些实施方案中,所述 衍生物发射深蓝色的光。
[0205] 在一些实施方案中,所述主体材料为小分子。
[0206] 在一些实施方案中,主体化合物选自吲哚并咔唑、 菲、三亚苯、菲咯啉、三嗪、萘、蒽、喹啉、异喹啉、喹喔啉、苯基吡啶、苯并二呋喃、金属喹啉酸盐络合物、它们的氘代类似物、以及它们的组合。
[0207] 在一些实施方案中,主体材料选自蒽、 芘、菲、苯并菲、菲咯啉、萘、三嗪、喹啉、异喹啉、喹喔啉、苯基吡啶、苯并二呋喃、金属喹啉配合物、吲哚并咔唑、它们的氘代类似物、以及它们的组合。
[0208] 在一些实施方案中,主体材料为9,10-二芳基蒽化合物或其氘代类似物。
[0209] 在一些实施方案中,主体材料为具有一个或两个二芳基氨基取代基的 衍生物或其氘代类似物。
[0210] (c)促进添加剂
[0211] 促进添加剂有助于电活性层的形成。电活性层通过以下方法形成:在第一液体介质中液相沉积电活性材料,之后在小于350℃的预定温度下焙烧预定的时间。促进添加剂在电活性层的焙烧期间以足以增加由此形成的电活性层的耐溶剂性的量存在。
[0212] 在一些实施方案中,所述促进添加剂为小分子。在一些实施方案中,小分子具有小于2000的分子量;在一些实施方案中,小于1000;在一些实施方案中,小于750。
[0213] 在一些实施方案中,所述促进添加剂为低聚物。在一些实施方案中,低聚物具有介于2000和10,000之间的数均分子量;在一些实施方案中,介于2000和4000之间。
[0214] 在一些实施方案中,所述促进添加剂为聚合物。
[0215] 在一些实施方案中,所述促进添加剂不具有可交联基团。
[0216] 在一些实施方案中,所述促进添加剂具有150℃或更高的沸点;在一些实施方案中,具有200℃或更高的沸点;在一些实施方案中,具有250℃或更高的沸点;在一些实施方案中,具有300℃或更高的沸点;在一些实施方案中,具有350℃或更高的沸点。
[0217] 在一些实施方案中,促进添加剂在200℃下具有在10-3Pa至40Pa;在一些实施方案中,10-2Pa至20Pa;在一些实施方案中,0.1Pa至1.0Pa范围内的蒸气压。
[0218] 在一些实施方案中,促进添加剂在225℃下具有在10-3Pa至40Pa;在一些实施方案中,10-2Pa至20Pa;在一些实施方案中,0.1Pa至1.0Pa;在一些实施方案中,0.1Pa至0.8Pa范围内的蒸气压。
[0219] 在一些实施方案中,促进添加剂为通过光致发光测试(“PLT”)的材料,如实施例中所详述的。在PLT中,光致发光的变化用作层之间混合的指示。
[0220] 在PLT中,第一材料从液体组合物沉积到基底上,并且在预定温度下焙烧预定的时间以形成第一层。然后将包括第二材料的第二液体组合物沉积在第一层上并且焙烧以形成第二层。第一材料和第二材料两者均在给定波长下光致发光。
[0221] 第二材料在较高能量下光致发光,并且其发射足够明显以在与第二材料的发射组合存在时被识别。当第一材料的分子邻近第二材料的分子时(如在均质混合物中),第二材料的激发导致能量传递到第一材料使得仅可检测到来自第一材料的发射。此类能量传递被称为淬灭。类似地,当第二材料的分子不紧密相邻,而是与第一层的分子间隔开例如一些惰性缓冲液材料的数纳米距离时,第二材料的发射部分淬灭。假设第一材料和第二材料均匀地激发,则在此类情况下所得的发射由两种组分构成,并且第二材料发射的相对量是层之间的距离和混合层中第一材料的浓度的函数。通常,不考虑第一材料的浓度,5-10nm的最大相隔距离足以确信淬灭可忽略不计。考虑第一材料和第二材料的两个层之间不具有任何附加缓冲液的实际情况,仅距第一层(或混合区域)比该距离远的第二材料的部分可以是完全未淬灭的。在该测试的实际具体实施中,合适的是选择大于该距离的第二层的标称厚度。在这种情况下,其遵循第二材料的显著光致发光的观察结果指示大部分第二材料层未混合。与之相比,缺少第二材料的显著光致发光指示所述层的显著混合。
[0222] PLT示于图1-3中。液体组合物中的光致发光空穴传输材料A沉积在基底上,并且暴露于预定温度并持续预定的时间。当被具有λ1的波长的光激发时,仅材料A的光致发光光谱示于图1A中。然后通过光致发光光活性材料B的溶液的液相沉积在空穴传输层上方形成光活性层。当被具有波长λ1的光激发时,仅材料B的光致发光光谱示于图1B中。由此可见,光谱是可区分的并且材料A的光谱在较长波长下具有最大值并且因此具有较低能量。然后将这些层包封。然后包封的复合材料被具有波长λ1的光激发。如果空穴传输层对光活性材料的液体介质不具有抵抗性,则两个层将混合并且所得的光谱将非常类似于单独的材料A的光谱。得自材料B的较高能量光致发光将被材料A淬灭。这示于图2A中。如果空穴传输材料对光活性材料的液体介质具有抗性,则将形成两个离散的层并且所得的光谱将具有两种材料的峰的组合或共混的形状。这示于图2B中。图3示出得自前四个图的所有四个光谱的叠加图。显然表示较少混合的光谱是材料A和材料B的单独光谱的复合。显然当混合完全时,仅看见较低能量材料A的光谱。
[0223] 通过PLT的材料是当以预定量加入空穴传输层中时,产生具有为材料A和材料B两者的光谱的共混物的光致发光光谱的复合材料的材料。
[0224] 应当理解一些材料可在较高温度而不是在较低温度下通过PLT。一些材料可在较高浓度而不是在较低浓度下通过PLT。
[0225] 在一些实施方案中,促进添加剂为通过旋涂OLED测试(“SCOLEDT”)的材料,如示例中所详述的。
[0226] 在SCOLEDT中,形成发光二极管,其中两个或更多个电活性层经由旋转浇注沉积。不通过旋转浇注形成的发光二极管中的层可通过各种物理气相沉积技术形成(溅射、热蒸发等)。促进添加剂可以或可以不在两个旋转浇注层中第一个的焙烧期间存在。
[0227] 在第一层的焙烧期间采用促进添加剂的器件的器件性能(效率、稳定性、电压和颜色)相当于在不具有促进添加剂情况下形成的器件的性能,其中第一层在相同条件下(温度和时间)或在最佳焙烧条件(通常为较高温度)下焙烧。促进添加剂的效果通过使用促进添加剂的测试器件的性能超过不具有促进添加剂的在相同条件下焙烧的器件性能的程度来确定。就一些促进添加剂而言,测试器件性能将甚至更匹配(或超过)最佳器件的性能。
[0228] 在一些实施方案中,采用促进添加剂的层为空穴传输层(HTL)并且后续层为发光层(EML)。
[0229] 在一些实施方案中,促进添加剂为通过喷嘴印刷OLED测试(“NPOLEDT”)的材料,如下所述。
[0230] 在NPOLEDT中,形成发光二极管,其中两个或更多个电活性层从溶液中沉积,至少一个经由喷嘴印刷形成。喷嘴印刷是用于图案化用于显示器应用的OLED的商业上可行的方法。不从溶液中沉积的发光二极管中的层可通过多种物理气相沉积技术(溅射、热蒸发等)形成。促进添加剂可以或可以不在两个溶液沉积层中第一个的焙烧期间存在。
[0231] 在第一层的焙烧期间采用促进添加剂的器件的器件性能(效率、稳定性、电压和颜色)相当于在不具有促进添加剂情况下形成的器件的性能,其中第一层在相同条件下(温度和时间)或在最佳焙烧条件(通常为较高温度)下焙烧。促进添加剂的效果通过使用促进添加剂的测试器件的性能超过不具有促进添加剂的在相同条件下焙烧的器件性能的程度来确定。就一些促进添加剂而言,测试器件性能将甚至更匹配(或超过)最佳器件的性能。
[0232] 在一些实施方案中,采用促进添加剂的层为空穴传输层(HTL)并且后续层为发光层(EML)。
[0233] 在一些实施方案中,促进添加剂为通过喷墨印刷OLED测试(“IJPOLEDT”)的材料,如下所述。
[0234] 在IJPOLEDT中,形成发光二极管,其中两个或更多个电活性层从溶液中沉积,至少一个经由喷墨印刷形成。喷墨印刷是用于图案化用于显示器应用的OLED的商业上可行的方法。不从溶液中沉积的发光二极管中的层可通过多种物理气相沉积技术(溅射、热蒸发等)形成。促进添加剂可以或可以不在两个溶液沉积层中第一个的焙烧期间存在。
[0235] 在第一层的焙烧期间采用促进添加剂的器件的器件性能(效率、稳定性、电压和颜色)相当于在不具有促进添加剂情况下形成的器件的性能,其中第一层在相同条件下(温度和时间)或在最佳焙烧条件(通常为较高温度)下焙烧。促进添加剂的效果通过使用促进添加剂的测试器件的性能超过不具有促进添加剂的在相同条件下焙烧的器件性能的程度来确定。就一些促进添加剂而言,测试器件性能将甚至更匹配(或超过)最佳器件的性能。
[0236] 在一些实施方案中,采用促进添加剂的层为空穴传输层(HTL)并且后续层为发光层(EML)。
[0237] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是氘代的。在一些实施方案中,促进添加剂是至少10%氘代的;在一些实施方案中是至少20%氘代的;在一些实施方案中是至少30%氘代的;在一些实施方案中是至少40%氘代的;在一些实施方案中是至少50%氘代的;在一些实施方案中是至少60%氘代的;在一些实施方案中是至少70%氘代的;在一些实施方案中是至少80%氘代的;在一些实施方案中是至少90%氘代的;在一些实施方案中是100%氘代的。
[0238] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是脂族化合物或氘代脂族化合物。
[0239] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是具有10-50个碳的直链烷烃,或它们的氘代类似物。
[0240] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是具有10-50个碳的支链烷烃,或它们的氘代类似物。
[0241] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是芳族化合物或氘代芳族化合物。
[0242] 在一些实施方案中,促进添加剂具有式VIII
[0243]
[0244] 其中:
[0245] Ar在每次出现时相同或不同并且为具有3-60个环碳的芳基基团或氘代芳基基团;
[0246] Y在每次出现时相同或不同并且选自D、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧酸酯、甲硅烷基、硅氧烷、氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代芳基、氘代芳氧基、氘代羧酸酯、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代氨基、和氘代咔唑基,其中相邻碳上的Y基团可连接在一起以形成稠合的5元或6元脂族环;
[0247] n为大于0的整数;
[0248] p为大于0的整数;并且
[0249] *表示附接点、H、D、卤离子、芳基或氘代芳基。
[0250] 在式VIII的一些实施方案中,Ar为不具有杂原子的芳族基团。在一些实施方案中,Ar具有6-30个环碳。在一些实施方案中,Ar选自苯基、萘基、蒽基、菲基、它们的取代衍生物、和它们的氘代类似物。
[0251] 在式VIII的一些实施方案中,Ar被一个或多个基团取代,所述基团选自烷基、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷基醚、芳氨基、以及它们的氘代类似物。
[0252] 在式VIII的一些实施方案中,Ar为杂芳族基团。在一些实施方案中,Ar为杂芳族基团,其具有3-20个环碳。
[0253] 在式VIII的一些实施方案中,Ar为具有至少一个氮杂原子的杂芳族基团。在一些实施方案中,Ar选自吡咯、吡啶、三嗪、喹喔啉、苯并咪唑、咔唑、吲哚咔唑、它们的取代衍生物、以及它们的氘代类似物。
[0254] 在式VIII的一些实施方案中,Ar为具有至少一个硫杂原子的杂芳族基团。在一些实施方案中,Ar选自噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、thieneothiophene、它们的取代衍生物、和它们的氘代类似物。
[0255] 在式VIII的一些实施方案中,Ar为具有至少一个氧杂原子的杂芳族基团。在一些实施方案中,Ar选自呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃、吡喃、苯并吡喃、二苯并吡喃、它们的取代衍生物、和它们的氘代类似物。
[0256] 在式VIII的一些实施方案中,Ar为具有两个或更多个不同杂原子的杂芳族基团,所述杂原子选自N、O和S。在一些实施方案中,Ar选自噁唑、噁嗪、酚噁唑、噻唑、噻嗪、它们的取代衍生物、以及它们的氘代类似物。
[0257] 在式VIII的一些实施方案中,Y选自D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基和氘代甲硅烷基。
[0258] 在式VIII的一些实施方案中,Y选自D、芳基和氘代芳基。芳基或氘代芳基可具有一个或多个选自烷基、甲硅烷基、和它们的氘代类似物的取代基。
[0259] 在式VIII的一些实施方案中,存在至少一个芳氨基基团、咔唑基基团或它们的氘代类似物。
[0260] 在式VIII的一些实施方案中,不存在氨基或咔唑基基团。
[0261] 在式VIII的一些实施方案中,n为1或2。
[0262] 在一些实施方案中,促进添加剂具有式IX
[0263]
[0264] 其中:
[0265] R6在每次出现时相同或不同并且选自D、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、甲硅烷基、硅氧烷、氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代芳基、氘代芳氧基、氘代甲硅烷基、氘代硅6
氧烷、氘代氨基、和氘代咔唑基,其中相邻碳上的R 基团可连接在一起以形成稠合的5元或6元脂族环;
[0266] q在每次出现时相同或不同并且为0-4的整数;
[0267] r在每次出现时相同或不同并且为0-5的整数;并且
[0268] s为0至5的整数。
[0269] 在式IX的一些实施方案中,R6选自D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基和氘代甲硅烷基。
[0270] 在式IX的一些实施方案中,R6选自D、烷基、甲硅烷基、氘代烷基、和氘代甲硅烷基。在式IX的一些实施方案中,存在至少一个芳氨基基团。
[0271] 在式IX的一些实施方案中,不存在氨基或咔唑基基团。
[0272] 在一些实施方案中,促进添加剂具有式IX-a
[0273]
[0274] 其中R6、q、r和s如上文对于式IX所定义的。
[0275] 在式IX-a的一些实施方案中,R6选自D、烷基、芳基、甲硅烷基、氘代烷基、氘代芳基和氘代甲硅烷基。
[0276] 在式IX-a的一些实施方案中,R6选自D、烷基、甲硅烷基、氘代烷基、和氘代甲硅烷基。
[0277] 在式IX-a的一些实施方案中,存在至少一个芳氨基基团。
[0278] 在式IX-a的一些实施方案中,不存在氨基或咔唑基基团。
[0279] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是脂族化合物并且不具有芳族环。
[0280] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是具有5-75个碳的支链或直链烷烃或它们的氘代类似物,其可以是被取代或未取代的。在一些实施方案中,所述烷烃具有10-60个碳;在一些实施方案中具有15-40个碳。
[0281] 在一些实施方案中,所述促进添加剂为被取代的烷烃。在一些实施方案中,取代基选自D、卤离子、CN、OH、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷基醚、氘代烷氧基、氘代甲硅烷基、以及氘代甲硅烷基醚。
[0282] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是具有10-60个碳的烷烃或它们的氘代类似物的混合物。
[0283] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是具有一个或多个不饱和键的脂族烃。
[0284] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是具有10-60个碳和一个或多个双键的烷烃,或它们的氘代类似物。
[0285] 在一些实施方案中,所述促进添加剂为被取代的烯烃。在一些实施方案中,取代基选自D、卤离子、CN、OH、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷基醚、氘代烷氧基、氘代甲硅烷基、以及氘代甲硅烷基醚。
[0286] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是具有10-60个碳和一个或多个三键的炔烃,或它们的氘代类似物。
[0287] 在一些实施方案中,所述促进添加剂为被取代的炔烃。在一些实施方案中,取代基选自D、卤离子、CN、OH、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷基醚、氘代烷氧基、氘代甲硅烷基、以及氘代甲硅烷基醚。
[0288] 在一些实施方案中,所述促进添加剂是聚亚烷基氧低聚物,或它们的氘代类似物。
[0289] 促进添加剂的上述实施方案中的任一项可与其它实施方案中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。例如,其中促进添加剂是氘代的实施方案可与其中促进添加剂是脂族化合物的实施方案组合。对于上文所论述的其它非相互排斥的实施方案而言同样适用。技术人员将理解哪些实施方案互相排斥,并将因此能够容易地确定由本申请中的促进添加剂所预期的实施方案的组合。
[0290] 促进添加剂的一些示例包括但不限于十七烷、三十六烷、矿物油、茴香醚、苯甲酸甲酯。
[0291]
[0292]
[0293] 一般来讲,促进添加剂可商购获得或可使用将形成C-C或C-N键的任何技术来制得。已知多种此类技术,如Suzuki、Yamamoto、Stille、以及Pd或Ni催化的C-N偶联。
[0294] 通过使用氘代前体材料以类似的方式,或更一般地通过在路易斯酸H/D交换催化剂诸如三氯化铝或乙基氯化铝,或酸诸如CF3COOD、DCl等的存在下用氘代溶剂诸如d6-苯处理未氘代的化合物来制备氘代类似物化合物。氘化反应还在公开的PCT申请WO2011/053334中有所描述。
[0295] (d)液体介质
[0296] 电活性体系的液体介质是其中电活性材料可以期望的含量溶解或分散,并且由此可形成膜的液体介质。本领域技术人员能够易于确定适用于具体电活性材料的液体介质。
[0297] 在一些实施方案中,所述液体介质为极性非水性溶剂。极性溶剂的示例包括但不限于C1至C20醇、醚、以及酸性酯。
[0298] 在一些实施方案中,所述液体介质为相对非极性溶剂。非极性溶剂的示例包括但不限于C1至C12烷烃、芳族化合物诸如甲苯、二甲苯、三氟甲苯等。
[0299] 在一些实施方案中,液体介质为两种或更多种溶剂的混合物。
[0300] 在一些实施方案中,液体介质选自氯化烃(诸如(如二氯甲烷、氯仿、氯苯),芳族烃(诸如被取代或未取代的甲苯或二甲苯,包括三氟甲苯),极性溶剂(诸如四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)),酯(诸如乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、或邻苯二甲酸二乙酯),醚(诸如茴香醚或二甲氧基苯),醇(诸如异丙醇),酮(诸如环戊酮),以及它们的任何混合物。
[0301] 用于电致发光材料的合适溶剂已描述于例如公布的PCT申请WO2007/145979中。
[0302] 4.方法
[0303] (a)方法1
[0304] 在一些实施方案中,所述方法包括以下步骤:
[0305] (i)将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层,其中所述第一电活性组合物包含第一电活性材料、促进添加剂和第一液体介质;
[0306] (ii)将所述沉积层在小于350℃的温度下焙烧预定的时间;以及
[0307] (iii)在所述第一电活性层上沉积第二电活性组合物,所述第二电活性组合物包含处于第二液体介质中的第二电活性材料;
[0308] 其中所述促进添加剂以足以使得所述第一电活性层能够有效抵抗与所述第二液体介质混合的量存在。
[0309] 在一些实施方案中,第一电活性组合物仅包含第一电活性材料、促进添加剂和第一液体介质,其中可实质上改变组合物的功能、操作原理或区别特征的组分不存在。
[0310] 在一些实施方案中,第一电活性组合物还包含附加的材料,其促进材料的功能。
[0311] 在一些实施方案中,所述第一电活性材料包括空穴传输材料,如上所述。
[0312] 在一些实施方案中,所述第一电活性材料包括光活性材料,如上所述。
[0313] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括至少一种光活性材料和至少一种主体材料,如上所述。
[0314] 在一些实施方案中,第一电活性组合物中的电活性材料与促进添加剂的重量比在19:1至1:1范围内;在一些实施方案中在10:1至1.5:1的范围内。
[0315] 在第一电活性组合物的一些实施方案中,总固体在1-10重量%范围内;在一些实施方案中,在2-5重量%范围内。
[0316] 在一些实施方案中,所述工件包括其上具有电极的基底。在一些实施方案中,所述电极为阳极。
[0317] 在一些实施方案中,所述工件包括在其上具有电极和一个或多个有机电活性层的基底。
[0318] 在一些实施方案中,所述工件包括TFT后板,其包括电子组件、电路和/或导电构件。
[0319] 在一些实施方案中,所述工件包括TFT后板和其上的一个或多个有机电活性层。
[0320] 通过任何液相沉积方法将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层。液相沉积技术包括但不限于旋涂、凹版涂布、幕涂、浸涂、槽模涂布、喷涂、连续喷涂、喷墨印刷、凹版印刷和丝网印刷。
[0321] 在一些实施方案中,第一电活性组合物通过连续喷涂或喷墨印刷来沉积。
[0322] 然后将沉积层焙烧以形成第一电活性层。
[0323] 在小于350℃的温度下焙烧沉积层。在一些实施方案中,焙烧温度小于或等于325℃;在一些实施方案中,小于或等于300℃;在一些实施方案中,小于或等于275℃;在一些实施方案中,小于或等于250℃;在一些实施方案中,小于或等于225℃;在一些实施方案中,小于或等于200℃;在一些实施方案中,小于或等于175℃。一般来讲,焙烧温度为至少100℃。
[0324] 在一些实施方案中,焙烧步骤包括在不同温度下的两个或更多个不同焙烧阶段。当使用两个或更多个焙烧阶段时,最高的焙烧温度小于350℃。在一些实施方案中,最高焙烧温度小于或等于325℃;在一些实施方案中,小于或等于300℃;在一些实施方案中,小于或等于275℃;在一些实施方案中,小于或等于250℃;在一些实施方案中,小于或等于225℃;在一些实施方案中,小于或等于200℃;在一些实施方案中,小于或等于175℃。一般来讲,最高焙烧温度为至少100℃。
[0325] 在一些实施方案中,沉积层用完全或部分封装件来封装用于焙烧步骤。该封装件增加添加剂的局部蒸气压力,从而减小其离开电活性层的速率。这可例如通过在焙烧步骤期间将玻璃盖置于沉积层上来实现。任何材料均可用于封装,只要其不与电活性材料相互作用或有害地影响电活性材料即可。
[0326] 在一些实施方案中,焙烧步骤在大气压下进行。
[0327] 在一些实施方案中,焙烧步骤在小于大气压的压力下进行。在一些实施方案中,压力小于90kPa;在一些实施方案中,小于50kPa。一般来讲,压力为至少1kPa。
[0328] 用于沉积层的预定焙烧时间取决于焙烧温度。当使用两个或更多个焙烧阶段时,如上所述,每个阶段将具有预定焙烧时间。总预定焙烧时间是每个阶段的焙烧时间的总和。
[0329] 在一些实施方案中,焙烧时间为在所选的焙烧温度下除去基本上所有第一液体介质所需的时间。所谓移除“基本上所有”是指没有可检测的液体介质保留在沉积层中。在一些实施方案中,预定的时间为30分钟或更少;在一些实施方案中,为20分钟或更少;在一些实施方案中,为10分钟或更少。一般来讲,焙烧时间为至少5分钟。
[0330] 在一些实施方案中,促进添加剂仍然存在于第一电活性层中。
[0331] 在一些实施方案中,促进添加剂在焙烧步骤中至少部分地被移除并且仅部分保留在第一电活性层中。
[0332] 在一些实施方案中,促进添加剂在焙烧步骤中基本上完全被移除。在一些实施方案中,在第一电活性层中不存在可检测含量的促进添加剂。
[0333] 然后将第二电活性组合物沉积在由此形成的第一电活性层上方。第二电活性组合物包括在第二液体介质中的第二电活性材料。
[0334] 第二电活性材料可为单一化合物或两种或更多种化合物的组合。
[0335] 在一些实施方案中,所述第二电活性材料包括空穴传输材料,如上所述。
[0336] 在一些实施方案中,所述第二电活性材料包括光活性材料,如上所述。
[0337] 在一些实施方案中,第二电活性材料包括至少一种光活性材料和至少一种主体材料,如上所述。
[0338] 在一些实施方案中,所述第二电活性材料包括电子传输材料,如下所述。
[0339] 第二液体介质是其中第二电活性材料可以期望的含量溶解或分散,并且由此可形成膜的液体介质。本领域技术人员能够易于确定适用于具体电活性材料的液体介质。示例性液体介质如上所述。
[0340] 在一些实施方案中,第二液体介质选自氯化烃(诸如(如二氯甲烷、氯仿、氯苯),芳族烃(诸如被取代或未取代的甲苯或二甲苯,包括三氟甲苯),极性溶剂(诸如四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)),酯(诸如乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、或邻苯二甲酸二乙酯),醚(诸如茴香醚或二甲氧基苯),醇(诸如异丙醇),酮(诸如环戊酮),以及它们的任何混合物。
[0341] 在上述方法中形成的第一电活性层有效抵抗与第二液体介质混合。这是指基本上不存在将沉积的电活性材料混入空穴传输层的整体中。在一些实施方案中,这是指材料和条件导致通过PLT,如上所述。在一些实施方案中,这是指材料和条件导致通过SCOLEDT,如上所述。在一些实施方案中,这是指材料和条件导致通过NPOLEDT,如上所述。在一些实施方案中,这是指材料和条件导致通过IJPOLEDT,如上所述。
[0342] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括第一空穴传输材料并且第二电活性材料包括第二空穴传输材料。
[0343] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括空穴传输材料并且第二电活性材料包括光活性材料。
[0344] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括光活性材料并且第二电活性材料包括电子传输材料。
[0345] (b)方法2
[0346] 在一些实施方案中,所述方法包括以下步骤:
[0347] (i)将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层,其中所述第一电活性组合物包含第一电活性材料和第一液体介质;
[0348] (ii)在促进添加剂的存在下焙烧所述沉积层,其中所述焙烧在小于350℃的温度下进行预定的时间;以及
[0349] (iii)在所述第一电活性层上沉积第二电活性组合物,所述第二电活性组合物包含处于第二液体介质中的第二电活性材料;
[0350] 其中所述促进添加剂以足以使得所述第一电活性层能够有效抵抗与所述第二液体介质混合的量存在。
[0351] 在一些实施方案中,第一电活性组合物仅包含第一电活性材料和第一液体介质,其中可实质上改变组合物的功能、操作原理或区别特征的组分不存在。
[0352] 在一些实施方案中,第一电活性组合物还包含附加的材料,其促进材料的功能。
[0353] 在一些实施方案中,所述第一电活性材料包括空穴传输材料,如上所述。
[0354] 在一些实施方案中,所述第一电活性材料包括光活性材料,如上所述。
[0355] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括至少一种光活性材料和至少一种主体材料,如上所述。
[0356] 在第一电活性组合物的一些实施方案中,总固体在1-10重量%范围内;在一些实施方案中,在2-5重量%范围内。
[0357] 所述工件如上文对于方法1所述。
[0358] 通过任何液相沉积方法将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层。
[0359] 在一些实施方案中,第一电活性组合物通过连续喷涂或喷墨印刷来沉积。
[0360] 然后在促进添加剂的存在下将沉积层焙烧以形成第一电活性层。这是指促进添加剂靠近沉积层。
[0361] 在一些实施方案中,促进添加剂以层的形式存在于独立的惰性基底上,所述惰性基底在焙烧期间定位在沉积层上方。在一些实施方案中,所述惰性基底为玻璃。在一些实施方案中,所述惰性基底为不受焙烧温度影响的塑料。
[0362] 在一些实施方案中,促进添加剂以涂层的形式存在于惰性基底的腔中。基底形成盖的形式,其在焙烧步骤期间置于沉积层上方,其中涂覆的腔面向沉积层。
[0363] 在一些实施方案中,促进添加剂以蒸气的形式存在于封闭或部分封闭的焙烧装置中。
[0364] 在一些实施方案中,在焙烧步骤之前,促进添加剂作为沉积在第一电活性材料的沉积层上方的独立层存在。促进添加剂可从促进添加剂可溶解或分散于其中并且可由其形成膜的任何液体介质中沉积。可由液相沉积方法形成所述层。
[0365] 促进添加剂一般相对于第一电活性材料显著过量存在。
[0366] 然后在小于350℃的温度下在促进添加剂的存在下焙烧沉积层。在一些实施方案中,焙烧温度小于或等于325℃;在一些实施方案中,小于或等于300℃;在一些实施方案中,小于或等于275℃;在一些实施方案中,小于或等于250℃;在一些实施方案中,小于或等于225℃;在一些实施方案中,小于或等于200℃;在一些实施方案中,小于或等于175℃。一般来讲,焙烧温度为至少100℃。
[0367] 在一些实施方案中,焙烧步骤包括在不同温度下的两个或更多个不同焙烧阶段。当使用两个或更多个焙烧阶段时,最高的焙烧温度小于350℃。在一些实施方案中,最高焙烧温度小于或等于325℃;在一些实施方案中,小于或等于300℃;在一些实施方案中,小于或等于275℃;在一些实施方案中,小于或等于250℃;在一些实施方案中,小于或等于225℃;在一些实施方案中,小于或等于200℃;在一些实施方案中,小于或等于175℃。一般来讲,最高焙烧温度为至少100℃。
[0368] 在一些实施方案中,焙烧步骤在大气压下进行。
[0369] 在一些实施方案中,焙烧步骤在小于大气压的压力下进行。在一些实施方案中,压力小于90kPa;在一些实施方案中,小于50kPa。一般来讲,压力为至少1kPa。
[0370] 用于沉积层的预定焙烧时间取决于焙烧温度。当使用两个或更多个焙烧阶段时,如上所述,每个阶段将具有预定焙烧时间。总预定焙烧时间是每个阶段的焙烧时间的总和。
[0371] 在一些实施方案中,焙烧时间为在所选的焙烧温度下除去基本上所有第一液体介质所需的时间。所谓移除“基本上所有”是指没有可检测的液体介质保留在沉积层中。在一些实施方案中,总预定的时间为30分钟或更少;在一些实施方案中,为20分钟或更少;在一些实施方案中,为10分钟或更少。一般来讲,焙烧时间为至少5分钟。
[0372] 在一些实施方案中,一些促进添加剂保留在第一电活性层上方。
[0373] 在一些实施方案中,一些促进添加剂扩散入第一电活性层并且保留在所述层中。
[0374] 在一些实施方案中,在焙烧步骤之后不存在保留在第一电活性层上方或在第一电活性层中的促进添加剂。在一些实施方案中,在第一电活性层中不存在可检测含量的促进添加剂。
[0375] 然后将第二电活性组合物沉积在由此形成的第一电活性层上方。第二电活性组合物包括在第二液体介质中的第二电活性材料。
[0376] 第二电活性材料可为单一化合物或两种或更多种化合物的组合。
[0377] 在一些实施方案中,所述第二电活性材料包括空穴传输材料,如上所述。
[0378] 在一些实施方案中,所述第二电活性材料包括光活性材料,如上所述。
[0379] 在一些实施方案中,第二电活性材料包括至少一种光活性材料和至少一种主体材料,如上所述。
[0380] 在一些实施方案中,所述第二电活性材料包括电子传输材料,如下所述。
[0381] 第二液体介质是其中第二电活性材料可以期望的含量溶解或分散,并且由此可形成膜的液体介质。本领域技术人员能够易于确定适用于具体电活性材料的液体介质。示例性液体介质如上所述。
[0382] 在上述方法中形成的第一电活性层有效抵抗与第二液体介质混合。这是指在介于空穴传输层和沉积的电活性材料之间的界面处基本上不存在混合。在一些实施方案中,这是指材料和条件导致通过PLT,如上所述。
[0383] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括第一空穴传输材料并且第二电活性材料包括第二空穴传输材料。
[0384] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括空穴传输材料并且第二电活性材料包括光活性材料。
[0385] 在一些实施方案中,第一电活性材料包括光活性材料并且第二电活性材料包括电子传输材料。
[0386] 3.电子器件
[0387] 可得益于如本文所述的空穴传输体系的有机电子器件包括但不限于,(1)将电能转化成辐射的器件(例如,发光二极管、发光二极管显示器、照明器件、灯具、或二极管激光器),(2)通过电子方法检测信号的器件(例如,光电探测器、光导电池、光活性电阻、光电开关、光电晶体管、光电管、IR探测器、生物传感器),(3)将辐射转化成电能的器件(例如,光伏器件或太阳能电池),和(4)包括一个或多个电子组件的器件,所述电子组件包括一个或多个有机半导体层(例如,晶体管或二极管)。
[0388] 有机电子器件结构的一个例示示于图4中。器件100具有第一电接触层(即阳极层110)和第二电接触层(即阴极层160)、以及介于所述第一电接触层和所述第二电接触层之间的光活性层140。可任选存在附加层。邻近阳极的可为空穴注入层120,有时称为缓冲层。
与空穴注入层邻近的可为包含空穴传输材料的空穴传输层130。邻近阴极的可以是包含电子传输材料的电子传输层150。作为选择,该器件可以使用一个或多个紧邻阳极110的附加的空穴注入层或空穴传输层(未示出),和/或一个或多个紧邻阴极160的附加的电子注入层或电子传输层(未示出)。层120至层150单独或统称为活性层。
[0389] 在一些实施方案中,为了获得全彩,将发光层像素化,每种不同颜色各有次像素单元。像素化器件的示例示于图5中。器件200具有阳极210、空穴注入层220、空穴传输层230、光活性层240、电子传输层250和阴极260。电致发光层分成次像素241、242、243,它们在所述层中重复。在一些实施方案中,次像素代表发出红色、蓝色和绿色的光。虽然图5中描述了三种不同的次像素单元,但是也可使用两种或三种以上的次像素单元。
[0390] 本文将参照图4进一步说明不同的层。然而,描述也适用于图5以及其它构型。
[0391] 在一些实施方案中,不同的层具有下列厚度范围:阳极110, 在一个实施方案中为 空穴注入层120, 在一个实施方案中为空穴传输层130, 在一个实施方案中为 光活性层140为
在一个实施方案中为 电子传输层150为 在一个实施方案中为
阴极160为 在一个实施方案中为 层厚度的期望比
率将取决于所用材料的确切性质。
[0392] 阳极110为用于注入正电荷载体的尤其有效的电极。它可由例如包含金属、混合金属、合金、金属氧化物或混合金属氧化物的材料制成,或它可为导电聚合物,或它们的混合物。适宜的金属包括第11族金属,第4、5和6族的金属,以及第8-10族过渡金属。如果使阳极具有透光性,则一般使用12族、13族和14族金属的混合金属氧化物,例如氧化铟锡(“ITO”)。阳极还可包含有机材料如聚苯胺,如在“由可溶解的导电聚合物制成的柔性发光二极管,”性质第357卷,第477 479页(1992年6月11日)中描述的材料。期望阳极和阴极中的至少一个为至少部分透明的,以使产生的光线能够被观察到。
[0393] 任选的空穴注入层120包含空穴注入材料。术语“空穴注入层”或“空穴注入材料”旨在表示导电或半导电材料,并且在有机电子器件中可具有一种或多种功能,包括但不限于下层平面化、电荷传输和/或电荷注入特性、杂质诸如氧或金属离子的清除、以及有利于或改善有机电子器件性能的其它方面。空穴注入材料可以是聚合物、低聚物、或小分子,并且可以是溶液、分散体、悬浮液、乳液、胶态混合物、或其它组合物形式。
[0394] 空穴注入层可由聚合物材料所形成,诸如聚苯胺(PANI)或聚乙烯二氧噻吩(PEDOT),所述聚合材料通常掺有质子酸。质子酸可为例如聚(苯乙烯磺酸)、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)等。空穴注入层120可以包含电荷转移化合物等,如铜酞菁和四硫富瓦烯-四氰基苯醌二甲烷体系(TTF-TCNQ)。在一些实施方案中,空穴注入层120由导电聚合物和成胶聚合酸的分散体制成。此类材料在例如已公布的美国专利申请2004-0102577、2004-0127637和2005-0205860中有所描述。
[0395] 层130包括空穴传输材料。上文已经讨论了合适的空穴传输材料。
[0396] 在一些实施方案中,空穴传输层是根据方法1制备的第一电活性层。
[0397] 在一些实施方案中,空穴传输层是根据方法2制备的第一电活性层。
[0398] 根据器件的应用,光活性层140可以是通过施加的电压激活的发光层(例如在发光二极管或发光电化学电池中),其为响应于辐射能并且在施加偏压或不施加偏压的情况下产生信号(例如在光电探测器中)的材料层。上文已经讨论了合适的光活性材料。
[0399] 在一些实施方案中,光活性层140包括电致发光材料和一种或多种主体材料,如上所述。
[0400] 任选层150既可起到促进电子传输的作用,也可充当电子注入层或限制层以防止激子在层界面处淬灭。优选地,该层促进电子移动性并且减少激子的淬灭。可用于任选电子传输层中的电子传输材料150的示例包括金属螯合的8-羟基喹啉酮化合物,包括金属喹啉衍生物诸如三(8-羟基喹啉)铝(AlQ)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(对苯基酚氧基)铝(BAlq)、四(8-羟基喹啉)铪(HfQ)和四(8-羟基喹啉)锆(ZrQ);以及唑化合物,诸如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)和1,3,5-三(苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBI);喹喔啉衍生物,诸如2,3-双(4-氟苯基)喹喔啉;菲咯啉,诸如4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DPA)和2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DDPA);三嗪;富勒烯;以及它们的混合物。在一些实施方案中,所述电子传输材料选自金属喹啉和菲咯啉衍生物。在一些实施方案中,所述电子传输层还包括n型掺杂剂。N型掺杂剂材料为人们所熟知。n型掺杂剂包括但不限于第1族和第2族金属;第1族和第2族金属盐,诸如LiF、CsF和Cs2CO3;第1族和第2族金属有机化合物,诸如锂喹啉;以及分子n型掺杂剂,诸如无色染料、金属配合物,诸如W2(hpp)4(其中hpp=1,3,4,6,7,8-六氢-2H-嘧啶并-[1,2-a]-嘧啶)和二茂钴、四硫杂萘并萘、双(亚乙基二硫基)四硫富瓦烯、杂环基团或二价基团、以及杂环基团或二价基团的二聚体、低聚物、聚合物、二螺化合物和多环化物。
[0401] 阴极160是用于注入电子或负电荷载体的尤其高效的电极。阴极可为具有功函低于阳极的任何金属或非金属。用于阴极的材料可选自第1族的碱金属(例如Li、Cs)、第2族(碱土)金属、第12族金属,包括稀土元素和镧系元素、以及锕系元素。可使用诸如铝、铟、钙、钡、钐和镁、以及其组合的材料。含Li的有机金属化合物LiF、Li2O,含Cs的有机金属化合物CsF、Cs2O和Cs2CO3也可沉积在有机层和阴极层之间以降低操作电压。该层称为电子注入层。
[0402] 已知在有机电子器件中存在其它层。例如,在阳极110和空穴注入层120之间存在层(未示出),以控制注入的正电荷量和/或提供层的带隙匹配,或用作保护层。可使用本领域已知的层,如铜酞菁、氮氧化硅、碳氟化合物、硅烷或超薄金属层如Pt。另选地,阳极层110、活性层120、130、140和150或阴极层160中的一些或所有可被表面处理,以增加电荷负载传输效率。优选通过平衡发射极层中的正电荷和负电荷来确定每个组件层的材料的选择以提供具有高电致发光效率的器件。
[0403] 应当理解,每个功能层可由多于一层构成。
[0404] 在一些实施方案中,每个功能层110-160为单个层。
[0405] 器件层可通过任何沉积技术或技术的组合形成,这些技术包括气相沉积、液相沉积和热转移。可使用基底诸如玻璃、塑料、以及金属。可使用常规的气相沉积技术例如热蒸发、化学气相沉积等。可使用常规的涂布或印刷技术,包括但不限于旋涂、浸涂、辊到辊技术、喷墨印刷、连续喷印、丝网印刷、凹版印刷等,由适宜溶剂中的溶液或分散体来施加有机层。
[0406] 在一些实施方案中,所述器件依次具有下列结构:阳极、空穴注入层、空穴传输层、电活性层、电子传输层、电子注入层、阴极。
[0407] 尽管可使用与本文所述那些相同或相当的方法和材料来实施或测试本发明,但合适的方法和材料将在下面进行描述。此外,材料、方法和示例只是例证性的,而不是限制性的。
[0408] 实施例
[0409] 本文所描述的概念将在以下实施例中进一步描述,所述实施例不限制权利要求中描述的本发明的范围。
[0410] 合成例1
[0411] 该实施例示出空穴传输材料HT-1的合成,如下所示。
[0412]
[0413] 步骤1:
[0414]
[0415] 在100℃下,将4-溴-3-甲基苯胺(11g,59.12mmol)和(Boc)2O(12.9g,59.12mmol)的反应混合物与在氮气下搅拌40h。在减压下将反应混合物浓缩之后,通过柱层析(5-10%乙酸乙酯的己烷溶液)获得15.9g(94%收率)的boc-NH-4-溴-3-甲基苯胺,1,其为白色固体。
[0416] 步骤2:
[0417]
[0418] 在手套箱中,在油浴中,在80℃下将boc-NH-4-溴-3-甲基苯胺,1,(20.77g,72.58mmol)、二硼频哪醇酯(22.12g,87.09mmol),1,1'-双-(二苯基膦基)二茂铁二氯化钯(1.43g,1.96mmol),以及乙酸钾(21.37g,217.7mmol)在干燥的脱气DMF(300mL)中的混合物搅拌16小时。使混合物冷却至室温并且减压浓缩。将DCM(100mL)加入通过硅藻土垫过滤的混合物中。将滤液浓缩成铁锈色的油,所述油在硅胶色谱柱上纯化(5-10%EtOAc/己烷)以提供产物,3,(18.57g,77%收率),其为白色固体。
[0419] 步骤3:
[0420]
[0421] 在干燥箱中,制备硼酸频哪醇酯,3,(5.6g,16.82mmol)、1,4-二溴-2,5-二己基苯(3.4g,8.4mmol),季铵氯化物336(0.8g)和Pd(PPh3)4(0.486g,0.421mmol)在脱气甲苯(100mL)中的混合物。在干燥箱外侧,在氮气下将脱气Na2CO3(2.67g,25.23mmol,在50mL水中)溶液加入前述混合物中,并且然后在90℃下将所得混合物搅拌42小时。分离出有机层,并且用乙酸乙酯萃取水层。在无水MgSO4上干燥合并的有机层。过滤、滤液浓缩,并且然后硅胶柱层析(0-3%乙酸乙酯的己烷溶液)提供期望的产物(2.11g,38%收率),其为粘性液体。该双叔丁氧羰基保护材料通过与TFA溶液(5mL TFA在50mL DCM中的溶液)在室温下反应过夜来脱保护。反应混合物浓缩,之后用饱和NaHCO3中和,然后硅胶柱层析(30%乙酸乙酯的己烷溶液)提供期望的二胺材料7(1.16g,80%收率),其为粘性液体。
[0422] 步骤4:
[0423]
[0424] 在氮气下,向二胺7(1.06g,2.32mmol)和4-溴-4’-丙基-联苯(1.28g,4.65mmol)的甲苯(20mL)溶液中加入pd2dba3(128mg,0.139mmol)和P(t-Bu)3(57mg,0.278mmol)的甲苯(10mL)溶液,之后添加NaOtBu(0.45g,4.65mmol)。将所得的混合物在室温下搅拌过夜。通过短的二氧化硅床过滤混合物并减压浓缩滤液。通过柱层析(10-30%乙酸乙酯的己烷溶液)获得1.35g产物10,其为固体(69%收率)。
[0425] 步骤5:
[0426]
[0427] 在氮气下,向二胺10(1.25g,1.48mmol)和4-溴-4’-碘代联苯(1.59g,4.44mmol)的甲苯(30mL)溶液中加入pd2dba3(37mg,0.04mmol)和DPPF(43mg,0.078mmol)的甲苯(10mL)溶液,之后添加NaOtBu(0.355g,3.70mmol)。将所得混合物在95℃下搅拌16小时。通过短的二氧化硅床过滤混合物并减压浓缩滤液。通过柱层析(0-12%甲苯的己烷溶液)获得1.10g产物,化合物M,其为固体(57%收率)。
[0428] 步骤6:
[0429] 将化合物M聚合以形成聚合物HT-1。
[0430] 将化合物M(0.50mmol)加入闪烁小瓶中并溶解在16mL甲苯中。向干净的50mL干燥施兰克管中加入双(1,5-环辛二烯)合镍(0)(1.010mmol)。将2,2’-联吡啶(1.010mmol)和1,5-环辛二烯(1.010mmol)称量入闪烁小瓶中,并且溶于4mL N,N’-二甲基甲酰胺中。将溶液加入施兰克管中。将施兰克管加热至60℃的内部温度。将催化体系保持在60℃下并持续30分钟并且然后上升至70℃。将单体的甲苯溶液加入施兰克管中并且将所述管密封。在70℃下将聚合混合物搅拌18h。冷却后,将内容物倾注到浓HCl/MeOH(1.5体积/体积%浓HCl)的溶液中。搅拌2h后,通过真空过滤收集聚合物,并且在高真空下干燥。聚合物通过从甲苯中连续沉淀到HCl/MeOH(1体积/体积%浓HCl)、MeOH、甲苯(CMOS级)和乙酸乙酯中来纯化。NMR分析确证聚合物的HT-1结构。
[0431] 合成例2
[0432] 该实施例示出光活性材料E-1的合成,如下所示。
[0433]
[0434] 步骤1.4,4'-双(3-(萘-1-基)苯基)-1,1'-联二萘。
[0435]
[0436] 向500mL圆底烧瓶中加入4,4'-二溴-1,1'-联萘(4.12g,10mmol)、3-(萘-1-基)苯硼酸(5.21g,mmol)、碳酸钠(2M,30mL,60mmol)、甲苯(120mL)和季铵氯化物336(0.5g)。在氮气下将混合物体系搅拌20分钟。此后,添加四(三苯基膦)(462mg,0.4mmol)并且在氮气下将混合物搅拌另外15分钟。反应在氮气下于95℃下在油浴中搅拌并回流18小时。冷却至常温后,可见一些固体形成,并通过过滤对其收集。分离该有机相,使用水(60mL)、稀HCl(10%,60mL)和饱和盐水(60mL)洗涤并以MgSO4进行干燥。通过硅胶滤塞过滤该溶液,并通过旋转蒸发除去溶剂。使用己烷研磨先前收集的固体,将其过滤并且与液体部分的存留物混合。将所述物质重溶于DCM/己烷中并且通过硅胶柱,以DCM/己烷洗脱。收集包含产物的级分,并且通过旋转蒸发除去溶剂。通过甲苯/EtOH对所述产物进行两次结晶以产生白色结晶物质。收率为2.60g(39.52%)。NMR谱与结构相一致。
[0437] 步骤2.
[0438] 通过将上述化合物溶于d6-苯并且缓慢添加d-三氟甲磺酸来制备氘代化合物E-1。将溶液在干燥箱中搅拌过夜。然后溶液用10st%碳酸钠的D2O溶液淬灭。分离有机层,用硫酸镁干燥,并通过柱层析,然后通过沉淀来纯化。
[0439] 合成例3
[0440] 该实施例示出下示促进添加剂FA-1的制备。
[0441]
[0442] 在N2气氛下将无水THF(150ml)和4,4’-二溴联苯(10g,32.05mmol)置于烘箱干燥的500mL三颈圆底烧瓶中,所述圆底烧瓶配备有磁力搅拌棒和加料漏斗。将反应混合物在干冰/丙酮浴中冷却至-76℃。将n-BuLi(44ml,1.6M的己烷溶液,270.5mmol)经由插管装入加料漏斗中并滴加到反应混合物中,将温度保持在-74℃至-76℃。所述添加需要30分钟。用THF(10ml)冲洗加料漏斗,并且反应在-74℃下搅拌一小时以上,得到具有白色沉淀的灰白色溶液。同时,将三甲基氯硅烷(20.8g,70.5mmol)装入烘箱干燥的200mL圆底烧瓶中并在N2气氛下溶于100mL的干THF中。用插管将硅烷溶液转移到加料漏斗中。然后在-74℃经过90分钟将其滴加到反应混合物中。添加完成后,用干燥的THF(10mL)洗涤加料漏斗。反应混合物静置升至室温,并且搅拌过夜。第二天在反应烧瓶中可见白色析出物。将甲醇(10ml)加入反应混合物中以淬灭任何残余的锂化物质。在旋转蒸发仪上移除挥发物。固体残余物吸收在乙醚(300ml)、乙酸乙酯(100ml)和水(200ml)中。分离有机相并用水洗涤两次以上(每次200ml)。有机层用固体填充。通过真空过滤将收集的固体悬浮在有机层中。将分离的固体重新溶于4升二氯甲烷中并用水(3×1L)和盐水(1L)洗涤。有机相在MgSO4上干燥并且然后浓缩以产生18.5g(86%)的白色固体。1H NMR与目标分子一致。
[0443] 光致发光测试(“PLT”)
[0444] 如上所述,PLT是促进添加剂的效果的测试。
[0445] 所用的材料为具有约100,000至300,000的重均分子量的空穴传输材料HT-1和光活性材料E-1。
[0446] HT-1和E-1两者可通过300nm光激发。HT-1的光致发光(“PL”)光谱示于图1A中,作为材料A。E-1的PL光谱示于图1B中,作为材料B。相比于HT-1的PL谱,E-1的PL谱处于较高能量下。
[0447] 测试块由HT-1的第一层制成,其具有或不具有促进添加剂,通过E-1的第二层的溶液沉积包覆。通过将HT-1的测试溶液旋涂到ITO/玻璃的基底上将第一层沉积至20nm的厚度。测试溶液包含0.44重量%HT-1的甲苯溶液,其具有不同含量的不同促进添加剂。对照测试溶液不具有促进添加剂。旋涂后,在各种温度下焙烧沉积材料并持续不同时间。此后,通过在第一层上方旋涂至60nm的厚度沉积4.0重量%E-1的苯甲酸甲酯溶液。随后在热板上在135℃下将基底焙烧15分钟。然后用玻璃盖包封两个层的复合材料。将两个层的包封复合材料暴露于300nm光并且使用正面几何结构在光谱色度计Florolog-3中获得PL谱。如果第一层有效抵抗与第二层的溶剂混合,则将存在不超过少量的层的混合,并且HT-1和E-1谱两者均可被观察到。如果第一层不有效抵抗与第二层的溶剂混合,则将存在两种材料的显著混合。较高能量E-1的PL将通过HT-1的存在淬灭并且将仅观察到HT-1的PL谱。
[0448] 在PLT类型1中,将待测试的促进添加剂加入HT-1的溶液中并与HT-1一起沉积到ITO/玻璃基底上。
[0449] 在PLT类型2中,将待测试的促进添加剂加入HT-1的溶液中并与HT-1一起沉积到ITO/玻璃基底上。此外,在焙烧步骤期间用盖将沉积层封端。除去盖,并且将第二层旋涂在第一层上方。
[0450] 在PLT类型3中,在焙烧步骤之前,通过熔融多个促进添加剂片材,在测试块的第一层上方形成促进添加剂的层。
[0451] 在PLT类型4中,将促进添加剂的层置于玻璃盖的中间腔上。在焙烧步骤期间,将盖置于第一层上方,其中腔体面向第一层。
[0452] 根据以下分数评价PLT的结果:
[0453] 5=观察到HT-1和E-1谱两者,指示如果有任何混合的话,所述混合是很少的。
[0454] 3=观察到E-1谱,指示一些混合。
[0455] 1=光谱几乎完全是HT-1谱,指示显著混合。
[0456] OLED器件
[0457] (1)材料
[0458] HIJ-1为掺杂有聚合物氟化磺酸的导电聚合物。
[0459] HT-1如上所述。
[0460] HT-2为
[0461]
[0462] 其中a:b为约8:2:1.2;n>10;Mw>100,000。在一些实施方案中,比率a:b介于约7.5:2.5和约10.0:0(b=0)之间,例如,8.0:2.0、9.2:0.8,并且介于9.5:0.5和10.0:0之间(b=
0)。
[0463] HT-3为
[0464]
[0465] 其中n>10;Mw>100,000。
[0466] 主体-1为氘代二芳基蒽化合物。
[0467] E-2为双(二芳基氨基)
[0468] E-3为氘代双(二芳基氨基)
[0469] ET-1为喹啉化合物。
[0470] ET-2为二芳基荧蒽化合物。
[0471] EIJ-1为金属氟化物盐。
[0472] EIJ-2为金属喹啉化合物。
[0473] 器件在玻璃基底上具有以下结构:
[0474] 阳极=ITO(50nm)
[0475] 空穴注入层=HIJ-1(100nm)
[0476] 空穴传输层=如下所述
[0477] 光活性层,如下所述(40nm)。
[0478] 电子传输层,如下所述(20nm)
[0479] 电子注入层(“EIL”)/阴极,如下所述(3.5/100nm)
[0480] (2)器件制造(SCOLEDT)
[0481] 通过溶液处理和热蒸发技术的组合来制造OLED器件。使用得自Thin Film Devices,Inc的图案化氧化铟锡(ITO)镀膜玻璃基底。这些ITO基底基于涂覆有ITO的Corning 1737玻璃,其具有30欧/平方的膜电阻和80%的透光率。
[0482] 对图案化ITO基底进行清洁并用空穴注入材料(HIJ-1)的含水分散体进行旋涂。空穴传输层通过将空穴传输材料在液体介质中的溶液旋涂来形成。在一些实施例中,促进添加剂存在于空穴传输溶液中。如所指示的焙烧空穴传输层。然后用所述光活性层材料的苯甲酸甲酯溶液旋涂所述工件,并且加热以去除溶剂。将所述工件用掩模遮盖并放置于真空室中。通过热蒸发沉积电子传输材料层(ET-1),然后沉积电子注入材料层(EIJ-1)。然后真空变换掩模,并且通过热蒸发来沉积Al层。将室排气,并使用玻璃封盖、干燥剂和可紫外固化环氧化物来封装所述器件。
[0483] (3)器件表征
[0484] 通过测量它们的(1)电流-电压(I-V)曲线,(2)相对于电压的电致发光亮度,和(3)相对于电压的电致发光光谱,来表征OLED样本。所有三个测试均在同时进行并且通过计算机控制。通过将LED的电致发光亮度除以运行器件所需的电流密度来确定某一电压下器件的电流效率。单位为cd/A。使用Minolta CS-100色度计或Photoresearch PR-705色度计确定颜色坐标。
[0485] 通过对电压、效率和寿命的影响来评价促进添加剂的效果。如下对促进添加剂进行评级:
[0486] 5=最有效,几乎没有层的混合
[0487] 4=有效;层的极少混合
[0488] 3=中等有效;层的一些混合
[0489] 2=略有效;层的大量混合
[0490] 1=无效;层混合
[0491] 促进添加剂
[0492] FA-1
[0493]
[0494] FA-2
[0495]
[0496] FA-3
[0497]
[0498] FA-4
[0499]
[0500] FA-5
[0501]
[0502] FA-6
[0503]
[0504] FA-7
[0505]
[0506] FA-8
[0507]
[0508] FA-9
[0509]
[0510] FA-10
[0511]
[0512] FA-11
[0513]
[0514] FA-12
[0515]
[0516] FA-13
[0517]
[0518] FA-14
[0519]
[0520] FA-15
[0521]
[0522] FA-16
[0523]
[0524] FA-17
[0525]
[0526] FA-18
[0527]
[0528] FA-19
[0529]
[0530] FA-20
[0531]
[0532] FA-21
[0533]
[0534] FA-22
[0535]
[0536] FA-23
[0537]
[0538] FA-24
[0539]
[0540] FA-25
[0541]
[0542] 实施例1-10和比较例A和B
[0543] 这些实施例示出使用PLT,类型1以测定当在液体介质中利用空穴传输沉积以形成第一层时不同促进添加剂的效果。
[0544] 用于空穴传输材料HT-1和添加剂的液体介质为甲苯。HT-1与添加剂的重量比、焙烧时间、焙烧温度和结果在表1中给出。
[0545] 表1:PLT结果
[0546]
[0547]
[0548] 比率为HT-1与促进添加剂的重量比
[0549] 实施例11-12和比较例C
[0550] 这些实施例示出使用四十烷作为促进添加剂。
[0551] 在实施例11中,四十烷根据PLT,类型2测试。
[0552] 在实施例12中,四十烷根据PLT,类型4测试。
[0553] 在比较例C中,四十烷根据PLT,类型1测试。
[0554] 结果在下表2中给出。
[0555] 表2:PLT结果
[0556]
[0557] 比率为HT-1与促进添加剂的重量比
[0558] 实施例13-25
[0559] 这些实施例示出使用PLT,类型4。就液体材料而言,将2μl的促进添加剂置于具有玻璃盖的腔中。将熔点接近室温的材料熔融并且然后将2μl的促进添加剂置于具有玻璃盖的腔中。使用镊子将具有较高熔点的固体材料以固体形式直接加到腔体盖上(约2-10mg),并且然后短暂加热至熔融并分散在腔体的表面上。结果给出在表3中。
[0560] 表3:PLT结果
[0561]
[0562]
[0563] 实施例26-27
[0564] 这些实施例示出使用三十六烷作为促进添加剂。
[0565] 在实施例26中,三十六烷根据PLT,类型3测试。
[0566] 在实施例27中,三十六烷根据PLT,类型4测试。
[0567] 结果在下表4中给出。
[0568] 表4:PLT结果
[0569]
[0570] 实施例28-42和比较例D和E
[0571] 这些实施例示出使用SCOLEDT以测定当在液体介质中利用空穴传输沉积以形成第一层时不同促进添加剂的效果。
[0572] 如上所述制备器件,其中当沉积空穴传输材料时,促进添加剂与空穴传输材料一起存在。
[0573] 在实施例28和比较例D中,空穴传输层具有20nm的最终厚度;光活性层为主体-1:E-2;电子传输材料为ET-1;电子注入材料为EIJ-1。
[0574] 在实施例29-42和比较例E中,空穴传输层具有100nm的最终厚度;光活性层为主体-1:E-3;电子传输材料为ET-2;电子注入材料为EIJ-2。
[0575] 材料、量、时间、温度和结果在下表5中给出。
[0576] 表5:SCOLEDT结果
[0577]
[0578] HTM=空穴传输材料;比率=空穴传输材料与促进添加剂的重量比。
[0579] 实施例43-50和比较例F-H
[0580] 这些实施例示出使用促进添加剂,其中所述添加剂在焙烧步骤期间,邻近空穴传输层存在,其使用SCOLEDT。
[0581] 空穴传输材料为HT-1并且空穴传输层具有100nm的最终厚度;光活性层为主体-1:E-3;电子传输材料为ET-2;电子注入材料为EIJ-2。
[0582] 如上所述制备器件,其中空穴传输层中不具有促进添加剂。将促进添加剂置于具有玻璃盖的中间空腔中并且置于沉积的空穴传输材料上方用于焙烧步骤,使得具有促进添加剂的空腔侧面面向空穴传输材料。
[0583] 促进添加剂、量、时间、温度和结果在下表6中给出。
[0584] 表6:SCOLEDT结果
[0585]
[0586]
[0587] 实施例51-54和比较例I-J
[0588] 这些实施例示出使用促进添加剂与可交联的空穴传输材料HT-3。
[0589] 当在空穴传输层中使用可交联材料时,可通过研究当暴露于在不交联时通常可溶解整个层的溶剂时的膜保留来衡量对被后续层溶解的抵抗性。在该研究中,在玻璃/ITO基底上旋转浇注具有和不具有促进添加剂FA-2的可交联空穴传输聚合物HT-3的膜。然后,将膜焙烧,并且然后使用KLA-Tencor P15轮廓曲线仪测量厚度。在轮廓测定之后,使每个样品经受苯甲醚漂洗。苯甲醚漂洗的方法如下:将基底置于旋转涂布机中,其中将1毫升苯甲醚涂在基底表面上并持续30s,然后在2000rpm下旋转样品同时经过60s的过程将40ml的苯甲醚分配到基底上,然后使所述样品旋转至干燥。在苯甲醚漂洗自后,用轮廓曲线仪再次测量膜厚度。保留数为按初始膜厚度的百分比计的最终膜厚度的比较结果。可见促进添加剂的存在导致在多个温度下空穴传输膜的大量保留,如表7中所示。
[0590] 表7:结果
[0591]
[0592] 本申请包括用于形成电活性层的电活性体系,其包含(a)第一电活性材料;(b)促进添加剂;和(c)第一液体介质;
[0593] 其中所述促进添加剂在焙烧期间以足以使得由其制成的电活性层能够在所述电活性体系沉积在工件上并在小于350℃的温度下焙烧预定的时间之后有效抵抗与施用于其上的第二液体介质混合的量存在。
[0594] 在一些实施方案中,其中所述电活性材料包含至少一种光活性材料和至少一种主体材料。在一些实施方案中,所述电活性材料包含空穴传输材料。在一些实施方案中,所述促进添加剂具有150℃或更高的沸点。在一些实施方案中,其中所述促进添加剂在225℃下具有在10-3Pa至40Pa范围内的蒸气压。在一些实施方案中,促进添加剂为具有小于2000的分子量的小分子。
[0595] 在一些实施方案中,促进添加剂具有式VIII
[0596]
[0597] 其中:
[0598] Ar在每次出现时相同或不同并且为具有3-60个环碳的芳基基团或氘代芳基基团;
[0599] Y在每次出现时相同或不同并且选自D、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧酸酯、甲硅烷基、硅氧烷、氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代芳基、氘代芳氧基、氘代羧酸酯、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代氨基、和氘代咔唑基,其中相邻碳上的Y基团可连接在一起以形成稠合的5元或6元脂族环;
[0600] n为大于0的整数;
[0601] p为大于0的整数;并且
[0602] *表示附接点、H、D、卤离子、芳基或氘代芳基。
[0603] 本申请包括用于形成电活性层的方法,所述方法包括(i)将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层,其中所述第一电活性组合物包含第一电活性材料、促进添加剂和第一液体介质;(ii)在小于350℃的温度下将沉积层焙烧预定的时间;以及(iii)在第一电活性层的上方沉积第二电活性组合物,所述第二电活性组合物包含处于第二液体介质中的第二电活性材料;其中所述促进添加剂以足以使得第一电活性层有效抵抗与第二液体介质混合的量存在。
[0604] 在一些实施方案中,预定的时间足以蒸发基本上所有所述第一液体介质。在一些实施方案中,所述促进添加剂具有150℃或更高的沸点。在一些实施方案中,所述促进添加-3剂在225℃下具有在10 Pa至40Pa范围内的蒸气压。在一些实施方案中,其中促进添加剂为具有小于2000的分子量的小分子。在一些实施方案中,其中所述电活性材料包含至少一种光活性材料和至少一种主体材料。在一些实施方案中,所述电活性材料包含空穴传输材料。
[0605] 本申请包括用于形成电活性层的方法,所述方法包括(i)将第一电活性组合物沉积到工件上以形成沉积层,其中所述第一电活性组合物包含第一电活性材料和第一液体介质;(ii)在促进添加剂的存在下焙烧沉积层,其中所述焙烧在小于350℃的温度下进行预定的时间;以及(iii)在第一电活性层的上方沉积第二电活性组合物,所述第二电活性组合物包含处于第二液体介质中的第二电活性材料;其中所述促进添加剂以足以使得第一电活性层有效抵抗与第二液体介质混合的量存在。
[0606] 在一些实施方案中,预定的时间足以蒸发基本上所有所述第一液体介质。在一些实施方案中,所述促进添加剂具有150℃或更高的沸点。在一些实施方案中,所述促进添加剂在225℃下具有在10-3Pa至40Pa范围内的蒸气压。在一些实施方案中,其中促进添加剂为具有小于2000的分子量的小分子。在一些实施方案中,其中所述电活性材料包含至少一种光活性材料和至少一种主体材料。在一些实施方案中,所述电活性材料包含空穴传输材料。
[0607] 应注意到的是,并不是所有的上文一般性描述或实施例中所描述的活动都是必需的,一部分特定活动不是必需的,并且除了所描述的那些以外,还可实施一个或多个其它活动。此外,所列活动的顺序不必是它们实施的顺序。
[0608] 在上述说明书中,已参考具体的实施方案描述了多个概念。然而,本领域的普通技术人员认识到在不脱离以下权利要求中所示出的本发明范围的情况下可以作出多种变型和改变。因此,说明书和附图应被认为是示例性的而非限制性的,并且所有此类修改均旨在包括于本发明的范围内。
[0609] 以上已针对具体的实施方案描述了有益效果、其它优点以及问题的解决方案。然而,有益效果、优点、问题的解决方案、以及可致使任何有益效果、优点或解决方案产生或变得更显著的任何特征不可解释为是任何或全部权利要求的关键、必需或基本特征。
[0610] 应当认识到,为清楚起见,本文不同实施方案的上下文中所描述的某些特征也可在单个实施方案中以组合方式提供。反之,为简明起见,在单个实施方案的上下文中所描述的多个特征也可单独或以任何子组合的方式提供。本文指定的各种范围中使用的数值规定为近似值,就像是在规定范围内的最小值和最大值前均有“约”字。这样,在所述范围之上及之下的微小变化值均可用于获得与这些范围内的值基本上相同的结果。这些范围的公开还旨在作为包括介于最小和最大平均值之间的每个值的连续范围,当一个值的某些组分与不同值的那些混合时其包括可产生结果的部分值。此外,当公开更宽的和更窄的范围时,在本发明的期望内,使来自一个范围的最小值与来自另一个范围的最大值匹配,反之亦然。