[發明專利]有機發光器件和方法

無效

• 申請號: 201280023115.1
• 申請日: 2012-04-02
• 公開（公告）號: CN103548165A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: T·J·庫格勒;R·J·威爾遜;S·M·泰勒;S·山內;M·杓子;T·鄉田;N·伊藤
• 申請（專利權）人: 劍橋顯示技術有限公司;住友化學株式會社
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

發明領域

本發明涉及包含摻雜的有機半導體的有機發光器件，其制造方法以及摻雜的有機半導體的制劑。

發明背景

對于在諸如有機發光二極管、有機光響應器件(特別是有機光伏器件和有機光傳感器)、有機晶體管和存儲器陣列器件的器件中的應用，包含活性有機材料的電子器件正引起越來越多的關注。包含有機材料的器件提供諸如低重量、低功率消耗和柔性的益處。此外，可溶有機材料的使用允許在器件制造中使用溶液加工，例如噴墨印刷或旋涂。

有機光電器件可以包含承載陽極、陰極以及介于陽極和陰極之間的有機半導體層的基底。

在器件是有機發光器件（OLED）的情形中，有機半導體層是有機發光層。在器件工作期間，空穴通過陽極（例如，氧化銦錫或ITO）注入器件,而電子通過陰極注入。光的最高占據分子軌道（HOMO）的空穴和最低未占分子軌道（LUMO）的電子相結合從而形成激子，所述激子以光的形式釋放其的能量。適合的發光材料包括小分子、聚合物和樹枝狀分子(dendrimeric)材料。在層中使用的合適的發光聚合物包括聚亞芳基亞乙烯基類例如聚(對亞苯基亞乙烯基)和聚亞芳基類例如聚芴類。作為替代或作為補充，發光層可以包含主體材料和發光摻雜劑，例如熒光或磷光摻雜劑。

有機光伏器件或光傳感器的工作需要上述過程的逆轉：入射在有機半導體層上的光子產生激子，所述激子分離成空穴和電子。

為了促進空穴和電子向OLED發光層中的傳輸（或者在光伏或光傳感器器件的情形中，分離的電荷朝向電極的傳輸），可以在陽極和陰極之間提供另外的層。

摻雜的空穴注入層（其可以由導電的有機或無機材料形成）也可以提供在陽極和半導電層之間。

摻雜的有機空穴注入材料的實例是：摻雜的聚（乙烯二氧噻吩）（PEDT），尤其是用下列摻雜的PEDT：電荷平衡聚酸（polyacid），如EP?0901176和EP?0947123中所公開的聚苯乙烯磺酸酯(PSS)，聚丙烯酸或氟化磺酸，例如Nafion。從含水制劑沉積PEDT。

用作空穴注入層的導電無機材料的實例包括過渡金屬氧化物，例如Journal?of?Physics?D:Applied?Physics(1996),29(11),2750-2753中所公開的VOx、MoOx和RuOx。

Chen等人的J.Appl.Phys.96(1),454-458,2004中以及G.Crecelius,M.Stamm,J.Fink和J.J.Ritsko的Phys.Rev.Lett.50,1498–1500(1983)中公開了通過用金屬化合物（如FeCl₃或SbF₅）對共軛材料進行p-摻雜形成的空穴注入層。

WO2008/029155中公開了通過用四氟四氰基對苯二醌二甲烷（F4TCNQ）摻雜共軛聚合物形成的空穴注入層。

WO2010/029542公開了氟化富勒烯摻雜劑。

JP2007-254246公開了氟化富勒烯的某些溶劑。

EP1950818公開了包含氟化富勒烯層的OLED。

發明概述

在第一方面，本發明提供了一種有機發光器件，該器件包含：由金屬、金屬合金、導電性金屬氧化物或其混合物形成的陽極；與所述陽極接觸的空穴注入層；在所述空穴注入層上方的發光層；以及在所述發光層上方的陰極，其中所述空穴注入層包含摻雜有部分氟化富勒烯的有機半導體材料。

任選地，所述陽極選自氧化銦錫、氧化銦鋅、氟摻雜的氧化錫、三氧化鎢、二氧化鈦、三氧化鉬、鋁鋅氧化物、鎵銦鋅氧化物、鋁、銀、鈀、銅、金、鉑、及其合金，例如銀-鈀-銅和鉬-鉻，優選氧化銦錫、銀-鈀-銅和銀。

任選地，所述部分氟化的富勒烯是部分氟化的巴克敏斯特（Buckminster）富勒烯，任選為C₆₀。

任選地，摻雜劑的存在范圍是約0.1-20重量％，任選地0.1-5重量％。

任選地，所述有機半導體是聚合物。

任選地，所述有機半導體包含式（I）的重復單元：

其中Ar¹和Ar²在每次出現時獨立地選自任選取代的芳基或雜芳基基團；n大于或等于1，優選為1或2；R是H或取代基，優選為取代基；任何Ar¹、Ar²和R可以通過直接鍵或通過連接基團連接；并且x和y各自獨立地為1、2或3。