专利名称:光电子器件的制作方法
技术领域:
本发明涉及光电子器件,其包含在基材上的第一层和第二层,其特征在于所述第 一层包含含有含氟基团的电极材料,和所述第二层包含含有含氟基团的聚合物,其中在所 述第一层的和所述第二层的一些含氟基团之间存在黏附性氟-氟相互作用。本发明还涉及 所述光电子器件的用途以及生产本发明的光电子器件的方法。
背景技术:
包含有机、有机金属和/或聚合物半导体的电子器件,在商业化产品中使用得越 来越频繁,或即将被引入市场。在这里可以提到的例子是在影印机中的基于有机物的电荷 传输材料(例如基于三芳基胺的空穴传输体),以及在显示器设备中的有机或聚合物发光 二极管(0LED或PLED)或在复印机中的有机光感受器。有机太阳能电池(O-SC)、有机场效 应晶体管(O-FET)、有机薄膜晶体管(O-TFT)、有机集成电路(O-IC)、有机光放大器和有机 激光二极管(O-Iaser)正处于开发的高级阶段,并且未来可能获得显著的重要性。
无论各自的应用如何,这些电子或光电子器件中的许多都具有下面的通用层结 构,可以对它们进行改造以适用于各自的应用
(1)基材,
(2)电极,其通常是金属的或无机的,但是也可以由有机或聚合物导电材料制成,
(3)任选的一个或多个电荷注入层或缓冲层,其用于补偿所述电极的不均勻性,它 (们)通常由一种或多种导电的掺杂的聚合物形成,
(4)至少一个有机半导体的层,
(5)任选的一个或多个另外的电荷传输或电荷注入或电荷阻挡层,
(6)对电极,在该对电极中使用在(2)下提到的材料,
(7)封装。
本发明特别但不是专门地涉及有机发射二极管(OLED),它在使用聚合物材料时, 通常也被称为聚合物发光二极管(PLED)。上面的排列代表了光电子器件的通用结构,其中 可以将多个不同的层进行组合,这意味着在最简单情况下排列由两个电极组成,在所述电 极之间放置有机层。在这种情况下,所述有机半导体层实现了所有功能,包括光的发射。这 种类型的体系在例如WO 90/13148A1中被描述为是基于聚(对亚苯基)的。
但是,在这种类型的“三层体系”中出现的问题是缺少电荷分离的控制,或缺少对 不同层中的单独成分的关于它们性质方面进行最优化的可能性,如在例如SMOLED(“小分子 0LED”)的情况下通过多层化结构以简单的方式已经解决的那样。“小分子0LED”由例如一 个或多个有机空穴注入层、空穴传输层、发射层、电子传输层和电子注入层以及阳极和阴极 构成,其中整个体系通常位于玻璃基材上。这种类型的多层结构的优点在于电荷注入、电荷 传输和发射的多种不同功能可以分到不同的层中,并且因此可以单独修改各个层的性能。
在SMOLED中的典型空穴传输材料是例如二和三芳基胺、噻吩、呋喃或咔唑,如还 在光电导体应用中研究和使用的。
金属螯合物、共轭的芳香族烃、噁二唑、咪唑、三嗪、嘧啶、吡嗪、哒嗪、菲咯啉、酮或 氧化膦通常在SMOLED中用于发射和电子传输层。
在SMOLED中使用的化合物通常可以通过升华进行纯化,并且因此可以以高于99%的纯度获得。
在SMOLED器件中的层通常通过在真空室中进行气相沉积来施加。但是,这种方法 是复杂的,并且因此是昂贵的,和特别不适合于大分子,例如聚合物。
因此,聚合物OLED材料通常通过从溶液涂覆来施加。但是,通过从溶液涂覆来生 产多层有机结构要求溶剂与各个先前的层不相容,从而不会再次部分溶解、溶胀或甚至破 坏后者。但是,溶剂的选择证明是困难的,因为使用的有机化合物通常具有相似的性质、特 别是相似的溶液性质。因此,从溶液施加另外的层变得实际上不可能,或至少做起来明显更 困难。即使是例如向铟锡氧化物层施加第一聚合物层,通常也产生问题,因为不能保证所述 聚合物层与所述ITO有足够的附着性。为此,ITO基材通常要经历复杂的清洁,并使用UV/ 臭氧等离子体进行表面活化,以确保与后续的有机层有更好的附着性和更好的接触性。这 里,所施加的第一有机层通常是所谓的缓冲层,它是从水性分散体(例如来自H. C. Starck 的Clevios P AI 4083)沉积的。获得的PED0T/PSS的层补偿了所述ITO层的不均勻性,并 且确保了向所述后续的有机层中良好的空穴注入。但是,在不对ITO进行预处理的情况下, 所述PEDOT层将不会附着,并且从溶液直接向ITO上沉积低极性有机层是完全不可能的。在 从溶液施加另外的层时,在所述ITO上的第一聚合物层被再次部分溶解或甚至被洗掉,并 且因而被破坏。
相应地,现有技术的聚合物OLED通常仅仅由单层的或至多两层的有机结构构建 在阳极侧上,其中所述PEDOT或者直接在发射聚合物之后,或者直接在用于空穴注入和空 穴传输的中间层之后。但是,多层结构,如在SMOLED情况中的,在聚合物OLED的情况中也 是有利的,在现有技术中已经尝试了多种方法。
因此,例如,EP 0 637 899 Al公开了一种电致发光排列,其包含一个或多个有机 层,其中所述层中的一个或多个是通过热或辐射诱导的交联获得的。在热交联情况下的问 题在于,所述聚合物层经历相对高的温度,这在某些情况下同样导致了相应层的破坏或导 致形成不需要的副产物。在使用光化学辐射进行交联的情况下,通常必需使用能够引发自 由基、阳离子或阴离子聚合的分子或结构部分。但是,在现有技术中已知这种类型的分子或 结构部分可能对光电子器件的功能具有不利的影响。使用高能量的光化学辐射也是有问题 的。发明内容
因此,本发明的目的是提供光电子器件,其包含可以从溶液或分散体沉积的多个 特定化的功能层,这些层在每种情况下能够良好地互相附着,即确保良好的接触,以及不能 被后续的涂覆步骤再次溶解。
所述目的通过如下光电子器件得以实现,所述光电子器件包含在基材上包含第一 层和第二层,其特征在于所述第一层包含含有含氟基团的电极材料,和所述第二层包含含 有含氟基团的聚合物,其中在所述第一层的和所述第二层的一些含氟基团之间存在黏附性 氟-氟相互作用。
在本发明的一个具体实施方案中,优选所述电极为铟锡氧化物(ITO)层或铟锌氧 化物(IZO)层。在这种情况下,所述第二层优选包含导电聚合物。
在本发明的另一个具体实施方案中,优选所述电极为高导电性聚合物或由ITO或 IZO层与导电聚合物构成。在这种情况下,所述第二层包括空穴注入功能和/或发射体功 能。在所有具体实施方案中,用于空穴注入和传输的导电聚合物优选是通过掺杂(通过氧 化或利用酸进行)赋予导电性的聚合物。掺杂有聚苯乙烯磺酸(PSS)的PEDOT可以从例如 H. C. Marck作为Clevios P AI 4083A获得,和掺杂有PSS的PANI可以从Merck KGaA作为 PAT 020获得。但是,所有其它已知的缓冲材料也都可以在所述的具体实施方案中使用。
在本发明的另一个优选的具体实施方案中,所述光电子器件包含一个另外的层 (或多个另外的层)。有利地,所述另外的层还包含含有含氟基团的化合物。所述另外的层 可以包含含有氟化基团的聚合物,部分氟化的聚合物或含有氟化的或全氟化的侧基的聚合 物,含有氟化基团的低聚物或氟化的分子。因此,在所述另外的层的和各个先前层的成分的 一些含氟基团之间,存在黏附性氟-氟相互作用。
所述另外的层优选为电荷注入层、发射体层、阻挡层和/或其组合。
在本发明的一个另外优选的具体实施方案中,优选所述另外的层的聚合物具有至 少一种发射体功能。特别地,具有发射体功能的聚合物应该发射多种波长的光。这可以通 过在所述层中在一种或多种聚合物中或在掺混物中存在的不同的发射体实现。
此外,优选所述器件包含多个具有发射体功能的聚合物的层。在这里,特别优选所 述多个具有发射体功能的聚合物的层各自发射不同波长的光。
在一个特别优选的具体实施方案中,还优选所述多种波长累加起来形成白色。
本发明的一个优选的具体实施方案包含例如用于白光发射体的多层排列,其包含 中间层和蓝色聚合物层,二者都通过F-F相互作用黏附,以及黄色发射层,其接触性同样可 以通过氟-氟相互作用加强。所述黄色三线态发射体可以是真正的黄色发射体,或是由红 色发射体与绿色发射体构成的发射体。高效的稳定三线态发射体的使用使得能够获得高效 的白光发光体系和长的寿命。此外,该体系的特点在于简单的生产方法(不需要真空气相 沉积),并且因此成本较低。
在本发明的另一个具体实施方案中,所述器件可以包含多个具有空穴导体功能的 聚合物的层,其中所述空穴导体具有能量不同的最高已占分子轨道(HOMO)。
在这里,特别优选最后施加的具有空穴导体功能的聚合物层具有能量高的最低未 占分子轨道(LUMO)。通过这种方式,最后施加的聚合物层是电子阻挡层。
在本发明的另一个具体实施方案中,所述器件可以包含多个具有电子导体功能的 聚合物的层,其中所述电子导体具有能量不同的最低未占分子轨道(LUMO)。
在这里,特别优选最先施加的具有电子导体功能的聚合物层具有能量低的最高已 占分子轨道(HOMO)。通过这种方式,最先施加的聚合物层是空穴阻挡层。
因此,优选的具体实施方案包含多层排列,其包含多种(部分)氟化的聚合物空穴 导体和/或电子导体,所述导体具有不同HOMO和LUMO能量以及相应的电子或空穴阻挡功 能。由于分级的阻挡步骤,这使得能够获得改进的空穴或电子注入,并使得能够在所述发射 层中有效地实现电荷重组。在这里,电荷传输和阻挡的功能是由氟化的层彼此之间良好的 黏附以及导致的良好接触所增强的。
本发明的光电子器件还包含阴极,以及优选情况下还包含封装。
本发明的目的还通过生产光电子器件的方法实现,所述方法包括
a)向基材施加第一层,以及
b)施加第二层,
其中所述第一层是在施加到所述基材上之前、施加过程中或施加之后提供以含氟 基团的电极。
在一个优选的具体实施方案中,使用的电极是铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物 (IZO)。在这种情况下,所述含氟基团优选在将所述电极施加到所述基材上之后通过表面反 应或CF4等离子体处理进行施加。
在另一个优选的具体实施方案中,所述电极是导电聚合物,和所述含氟基团优 选在将所述电极施加到所述基材上之前引入到所述导电聚合物中。这可以通过聚合物 自身的化学改性(在所述聚合物上的氟化反应)进行,所述化学改性通过在聚合物合成 中使用氟化的单体或通过使用(部分)氟化的掺杂物(例如聚苯乙烯磺酸,可以作为 LiquionSolution LQ 1115,IlOEW获得)实现。但是,在所述层的沉积之后进行等离子体 处理同样也是可能的。特别优选的是使用由ITO或IZO与导电聚合物的组合构成的电极, 其中所述接触又由ITO或IZO的CF4等离子体处理和在所述导电聚合物中的含氟基团所增 强。
对于所述第二层,优选使用部分氟化的聚合物、含有全氟化侧基的聚合物、含有氟 化基团的低聚物或氟化的分子。所述第二层还优选具有电荷注入功能、发射体功能、阻挡层 功能或所述功能的组合。
优选向所施加的层上施加一个或多个另外的层。所述另外的层(或多个所述另外 的层)优选包含电荷注入功能(空穴或电子注入功能)、发射体功能、阻挡层功能或所述功 能的组合。
另外,根据本发明,所述器件包含含有小分子或低聚物的层(或多个层)可能是有 利的。它优选作为最后的层(阴极之前)施加。所述层可以通过从溶液涂覆,通过印刷方 法,通过气相沉积,或通过现有技术中已知的其它方法来施加。
为了本发明的目的,优选在所述第一层的和各个其它层的一些含氟基团之间存在 黏附性氟-氟相互作用。
此外,优选将阴极和封装应用于给所述光电子器件。
“一些”含氟基团是指约10到100%,优选50到100%,和特别优选90%到100%的所述含氟基团经历了相互作用。为了经历彼此相互作用,氟原子的分隔可以例如大致对 应于范德华半径。所述氟原子彼此的分隔至少使得可以发生与氢键情况下的相互作用相 当的吸引性F-F相互作用。对于所述层彼此之间的相互作用来说,从溶液沉积的层的氟基 团数量应该尽可能与已存在表面的氟化程度相匹配。这里,相互作用基团的比例应该足够 高,使得在第二步中沉积的层的每个带有氟的基团在先前沉积的(或等离子体改性的)层 上找到配对物。在本发明的层中的聚合物优选包含基于所述聚合物的重复单元计的0. 5到 100%、特别优选1到50%、特别是1到25%的含氟基团。这里的100%是指所述聚合物的 每个重复单元都含有含氟基团。
为了本发明的目的,所述含氟基团&优选具有通式CxHyFz,其中χ彡0,y彡0禾口ζ≥1,并且无、一个或多个也可以相邻的CH2基团,可以被0、S、Se、Te、Si (R1) 2、Ge (R1) 2、 NR1、PR1, CO、P(R1)O替代,其中R1在每次出现时相同或不同地是直链、支链或环状的烷基、 烯基、炔基、芳基、芳烷基、芳基烯基、芳基炔基、杂芳基或杂烷基基团,其中所述非芳香性结 构部分的一个或多个非相邻的C原子也可以被0、S、CO、COO或OCO替代,附加条件是两个 基团R1也可以彼此形成环体系。优选的基团包括例如F、CF3> C2F5, CF3(CH2)aS, CF3CF2S和 (CF3- (CH2) a) 2N,其中a优选表示从0到5的整数。
令人惊奇地,已经发现,在从溶液向氟化的或含氟的表面施加氟化的聚合物或含 有氟化的或全氟化的侧基的聚合物后,所述聚合物不再能够被溶解、洗掉或洗脱,并且在移 除所述溶剂后也不溶胀。因此,有可能不使用高温和不使用高能辐射来固定所述层。因此 有可能没有困难地从溶液施加另外的层,而不破坏所述先前层的结构。令人惊奇地,还已经 发现在施加多个氟化的聚合物(或氟化的低聚物或氟化的小分子)时发生了同样的效应。 所述层彼此之间的氟-氟相互作用引起了强烈的黏附,这确保了所述层之间特别良好的接 触,并且因此使得多层器件成为可能,正如从“小分子0LED”已知的。
用于所述基材的优选的材料例如是玻璃和膜,其保证了足够的机械稳定性和阻挡 功能。
所述第一层优选位于所述基材上,并且通常用作电极。铟锡氧化物(ITO)或铟锌 氧化物(IZO)特别优选被施加于所述基材上,这通常通过溅射来进行。随后通过例如CF4等 离子体处理进行所述氟化。
同样也可以将导电聚合物例如通过从溶液涂覆施加到所述基材上。所述导电聚合 物优选选自PEDOT和PANI。在特别优选的具体实施方案中,所述导电聚合物是优选带有含 氟基团的聚合物,例如氟化的PEDOT或PANI。所述聚合物优选是掺杂的,并且因此可以起 到电荷注入层的功能。所述聚合物优选为聚噻吩衍生物,特别优选为聚(3,4_亚乙基二氧 基-2,5-噻吩)(PEDOT)或聚苯胺(PANI)。所述聚合物优选掺杂有聚苯乙烯磺酸或另一种 结合聚合物的布朗斯台德酸,并且从而转变成导电状态。根据本发明,所述导电聚合物优选 含有含氟基团&(例如上面定义的)。
PEDOT是可商购的,例如得自H. C. Marck。它通常是掺杂有聚苯乙烯磺酸的形式, 为PED0T:PSS。PEDOT是共轭聚合物,并且可以携带正电荷。因此,象PANI —样,它是透明 聚合物,并且因此高度适合作为在光电子器件中的成分。有利地,在所述聚合物的制备过程 中将含氟基团引入到PEDOT中,其中可以使用氟化的单体并相应地将其进行共聚。还可以 使用氟化的或部分氟化的聚苯乙烯磺酸(或其衍生物或共聚物)。如在PANI的情况下那 样,同样可能通过例如CF4等离子体处理来氟化施加的聚合物层。
聚苯胺是共轭聚合物,由彼此之间通过氧化和使用酸催化而偶联的苯胺单体构 成。聚苯胺在合成后直接是掺杂的形式(翠绿亚胺盐,EQ。在酸催化聚合的情况下,掺杂物 是酸阴离子,在碱性介质中存在的是碱形式(翠绿亚胺碱,EB)。未掺杂的PANI呈现蓝色, 掺杂的PANI呈现绿色,和还原的形式呈现浅黄色。借助于引入或移除具有不同化学-物理 性质的阴离子进行的掺杂可以特异性地获得改性。
为了获得本发明所需的含有含氟基团的聚苯胺,可以将苯胺与苯胺衍生物一起进 行共聚,例如通过使用含有含氟基团&(例如上面定义的)的取代基的苯胺单体,例如2-三 氟甲基苯胺或类似化合物。但是,这里的掺杂物(PSS)也可以携带(部分)氟化的基团。
但是,原则上,所有已知的缓冲层都可以用于本发明的目的,并通过引入氟基团进 行改性。
如果所述第一层是ITO或IZO层,则导电聚合物优选出现在所述第二层中。同样 所述第二层也可以由所述导电聚合物自身构成。
还优选所述第二层包括空穴注入功能,和所述第二层还优选包括空穴传输功能。 两种功能都可以通过例如掺杂的聚噻吩衍生物或聚苯胺来提供。
为了本发明的目的,所述第二层还优选包括发射体功能。这可以通过例如将发射 体化合物或光致发射化合物与相应的(导电)聚合物的单体共聚合来进行。所述发射体化 合物或光致发射化合物可以位于所述导电聚合物的主链或侧链中,或者可以例如接枝到适 合的位点。还可以使用单体或聚合物的发射体化合物,它们优选含有含氟基团。
本发明的光电子器件优选包含另外的层。同样优选除了所述一个另外的层之外, 在所述器件中还存在其它的另外的层。为了本发明的目的,优选所述另外的层(或多个另 外的层)包含含有含氟基团的化合物,优选如上所定义的。因此,所述至少一个另外的层也 可以包含含有氟化基团的聚合物,部分氟化的聚合物或含有氟化的或全氟化的侧基的聚合 物,含有氟化基团的低聚物或氟化的分子(小分子)。
根据本发明,所述光电子器件的特点在于下述事实,在所述另外的层的与各个先 前层的一些含氟基团之间存在黏附性氟-氟相互作用。为了本发明的目的,所述另外的层 可以是电荷注入层(空穴或电子注入层)、电荷传输层(空穴或电子传输层)、发射体层、空 穴或电子阻挡层和/或其组合。这反过来意味着所述另外的层可以在一个层中组合有多种 功能,或意味着多个另外的层承担相应的功能。
因此,根据本发明,有可能提供包含基材、电极、多功能层和阴极的经典结构,或如 在小分子OLED情况中的结构,即包含如下部分的结构
1)基材,
2)电极或阳极,
3) 一层或多层空穴注入层,
4) 一层或多层空穴传输层,
5) 一层或多层发射层,
6) 一层或多层电子传输层,
7) 一层或多层电子注入层和
8)对电极或阴极。
根据本发明,所述层中的一个或多个可以彼此组合,或包含聚合物层的结构可以 与如从SMOLED所知的层组合。例如,如果需要,成分可以通过气相沉积或印刷来施加,或成 分可以从溶液施加,其中所述成分优选含有含氟基团。
为了本发明的目的,所述光电子器件适合用作有机或聚合物发光二极管,作为有 机太阳能电池(0-SC,例如WO 98/48433,WO 94/05045)作为有机场效应晶体管(O-FET)Jt 为有机集成电路(0-IC,例如WO 95/31833, WO 99/10939),作为有机场淬灭元件(FDQ,例如 US2004/017148),作为有机光放大器,作为有机光感受器,作为有机光电二极管或作为有机 激光二极管(0-LASER,例如WO 98/03566),并且可以相应地用于其中。
为了在O-FETs中的使用,具有高的载荷子迁移率的材料是特别重要的。它们例如是低聚或聚(三芳基胺),低聚或聚(噻吩),以及含有高比例的这些单元的共聚物。
对器件进行相应的构建(取决于应用),提供以接触,并最终严密密封,这是因为 这种类型器件的寿命在存在水和/或空气的情况下急剧缩短。这里,也优选使用导电的掺 杂聚合物作为用于一个或两个所述电极的电极材料,并且不引入包含导电的掺杂聚合物的 中间层。
为了在O-FET和O-TFT中的使用,另外要求所述结构除了电极和对电极(源电极 和漏电极)之外,还包含其它电极(栅电极),它与有机半导体通过具有通常高的(或偶尔 低的)介电常数的绝缘体层隔离开。此外,向所述器件中引入其它的层也可能是适合的。
为了本发明的目的,以如下方式对所述电极进行选择,所述方式为它们的电位尽 可能对应于邻近有机层的电位,以确保最有效的可能的电子或空穴注入。
所述阴极优选包含具有低的功函的金属、金属合金或多层结构,其包含多种金属, 例如碱土金属、碱金属、主族金属或镧系元素(例如0&,8&,1%^^11,1%,%,3111等)。在多 层结构的情况下,除了所述金属之外,也可以使用其它具有相对高的功函的金属,例如Ag, 在这种情况下一般使用金属的组合,例如CaAg或Ba/Ag。在金属阴极与有机半导体之间引 入具有高介电常数材料的薄的中间层可能也是优选的。适合于此目的的例如是碱金属或碱 土金属氟化物,但是也可以是相应的氧化物(例如LiF,Li2O, BaF2, MgO, NaF等)。该层的 层厚度优选在1到IOnm之间。
所述阳极优选包含具有高功函的材料。所述阳极优选具有相对于真空高于4. 5eV 的电位。适合于此目的的一方面是具有高氧化还原电位的金属,例如Ag、Pt或Au。另一方 面,金属/金属氧化物电极(例如Al/Ni/NiOx,Al/PtOx)也可以是优选的。对于一些应用, 所述电极中的至少一个必须是透明的,以便使得能够进行所述有机材料的辐照(O-SC)或 光的耦合输出(0LED/PLED,0-laSer)。优选的结构使用透明阳极。这里优选的阳极材料是 导电性的混合金属氧化物。特别优选的是含有含氟基团的铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物 (IZO)。此外,优选的是导电的掺杂有机材料,特别是导电的掺杂聚合物,它们优选含有如上 定义的含氟基团。
适合作为在所述阳极上的空穴注入层的是多种掺杂的导电聚合物。取决于应用, 优选的是导电性为> 10_8S/Cm的聚合物。所述层的电位优选为相对于真空的4到6eV。所 述层的厚度优选在10到500nm之间,特别优选在20到250nm之间。特别优选的是使用聚 噻吩的衍生物(特别是聚(3,4-亚乙基二氧基-2,5-噻吩)(PEDOT)和聚苯胺(PANI))。其 它优选的(固有)导电聚合物是聚噻吩(PTh),聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT),聚二 乙炔,聚乙炔(PAc),聚吡咯(PPy),聚异硫茚(PITN),聚亚杂芳基亚乙烯(PArV),其中所述 亚杂芳基基团可以例如是噻吩、呋喃或吡咯,聚对亚苯基(PpP),聚对亚苯基硫醚(PPS),聚 周萘(polyperinaphthalene) (PPN),尤其是聚酞菁(PPc),以及它们的衍生物(例如从侧链 或侧基取代的单体形成的),它们的共聚物和它们的物理混合物。所述掺杂一般通过酸或 通过氧化物来进行。所述掺杂优选利用结合聚合物的布朗斯台德酸来进行。为此目的,特 别优选的是结合聚合物的磺酸,特别是聚(苯乙烯-磺酸)和聚(乙烯磺酸)。用于所述 电荷注入层的导电聚合物优选含有含氟基团,导致在从溶液施加并移除溶剂后通过黏附性 F-F相互作用发生所述层的固定。
除了发射的重复单元之外,所述发射体层的聚合物优选含有另外的重复单元,它10们同样优选含有含氟基团或取代基。这可以是单一的聚合化合物,或两种或更多种聚合 物化合物的掺混物,或一种或多种聚合物化合物与一种或多种低分子量有机化合物的掺混 物。所述有机发射体层优选可以通过从溶液涂覆或通过多种印刷方法,特别是通过喷墨印 刷方法,来施加。所述聚合物化合物和/或另外的化合物优选含有含氟基团。取决于应 用,所述有机半导体的层厚度优选为10到500nm,特别优选为20到250nm,和特别是30到 120nm。
在所述发射体层的聚合物中优选的重复单元是例如下面显示的化合物,但不限于 此
权利要求
1.光电子器件,其包含在基材上的第一层和第二层,其特征在于所述第一层包含含有 含氟基团的电极材料,和所述第二层包含含有含氟基团的聚合物,其中在所述第一层的和 所述第二层的一些含氟基团之间存在黏附性氟-氟相互作用。
2.权利要求1的光电子器件,其特征在于所述第一层是铟锡氧化物(ITO)层或铟锌氧 化物(IZO)层。
3.权利要求1或2的光电子器件,其特征在于所述第二层包含导电聚合物。
4.权利要求1的光电子器件,其特征在于所述第一层是导电聚合物的层。
5.权利要求3或4的光电子器件,其特征在于所述导电聚合物是PEDOT或PANI。
6.权利要求1到5中一项或多项的光电子器件,其特征在于所述第二层包括电荷注入 功能、电荷传输功能和/或发射体功能。
7.权利要求1到6中一项的光电子器件,其包含至少一个另外的层。
8.权利要求7的光电子器件,其特征在于所述另外的层包含含有含氟基团的化合物。
9.权利要求7或8的光电子器件,其特征在于所述另外的层包含含有含氟基团的聚合 物,部分氟化的聚合物或含有氟化的或全氟化的侧基的聚合物,含有氟化基团的低聚物或 氟化的分子。
10.权利要求8和9中一项的光电子器件,其特征在于在所述另外的层的和各先前层的 一些含氟基团之间存在黏附性氟-氟相互作用。
11.权利要求8到10中一项的光电子器件,其特征在于所述另外的层包括电荷注入功 能、发射体功能、阻挡层功能和/或其组合。
12.权利要求1到11中一项或多项的光电子器件,其特征在于该器件包含具有发射体 功能的聚合物。
13.权利要求12的光电子器件,其特征在于所述具有发射体功能的聚合物发射多种波 长的光。
14.权利要求1到11中一项的光电子器件,其特征在于该器件包含多个具有发射体功 能的聚合物的层。
15.权利要求14的光电子器件,其特征在于所述多个具有发射体功能的聚合物的层各 自发射不同波长的光。
16.权利要求13到15中一项或多项的光电子器件,其特征在于所述多种光波长累加在 一起形成白色。
17.权利要求13到16中一项或多项的光电子器件,其特征在于该器件包含三个具有原 色红、绿和蓝的层。
18.权利要求13到17中一项或多项的光电子器件,其特征在于所述层中的至少一个包 含单线态发射体,但是至少一个其它的层包含三线态发射体。
19.权利要求1到18中一项或多项的光电子器件,其特征在于该器件包含多个具有空 穴导体功能的聚合物的层,其中所述空穴导体具有能量不同的最高已占分子轨道(HOMO)。
20.权利要求19的光电子器件,其特征在于最后施加的具有空穴导体功能的聚合物层 具有能量高的最低未占分子轨道(LUMO)。
21.权利要求20的光电子器件,其特征在于最后施加的具有空穴导体功能的聚合物层 是电子阻挡层。
22.权利要求1到21中一项或多项的光电子器件,其特征在于该器件包含多个具有电 子导体功能的聚合物的层,其中所述电子导体具有能量不同的最低未占分子轨道(LUMO)。
23.权利要求22的光电子器件,其特征在于最先施加的具有电子导体功能的聚合物层 具有能量低的最高已占分子轨道(HOMO)。
24.权利要求23的光电子器件,其特征在于最先施加的具有电子导体功能的聚合物层 是空穴阻挡层。
25.权利要求1到M中一项或多项的光电子器件,其还包含阴极。
26.权利要求1到25中一项或多项的光电子器件,其还包含封装。
27.权利要求1到沈中一项或多项的光电子器件作为有机或聚合物发光二极管、作为 有机太阳能电池、作为有机场效应晶体管、作为有机集成电路、作为有机场淬灭元件、作为 有机光放大器、作为有机激光二极管、作为有机光感受器或作为有机光电二极管的用途。
28.权利要求27的用途,其是在显示器中、在有色、多色或全色显示器中作为OLED的用 途,在液晶显示器(LCD)中作为照明元件或作为背光的用途。
29.权利要求观的用途,其特征在于所述OLED是发射白光的0LED。
30.用于生产光电子器件的方法,该方法包括a)向基材施加第一层,以及b)施加至少一个另外的层,其中所述第一层是在施加到所述基材上之前、施加过程中或施加之后被提供以含氟基 团的电极。
31.权利要求30的方法,其特征在于使用的电极是铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物 (IZO),和所述含氟基团是在将所述电极施加到所述基材上之后通过表面反应或CF4等离子 体处理而施加的。
32.权利要求30的方法,其特征在于所述电极是导电聚合物,和所述含氟基团是在将 所述电极施加到所述基材上之前或施加过程中弓丨入到所述导电聚合物中的。
33.权利要求30到32中一项的方法,其特征在于所述至少一个另外的层是通过从溶液 涂覆来施加的。
34.权利要求30到33中一项或多项的方法,其特征在于对于所述另外的层,使用含有 氟化基团的聚合物、部分氟化的聚合物、含有全氟化侧基的聚合物、含有氟化基团的低聚物 或氟化的分子。
35.权利要求34的方法,其特征在于所述另外的层具有电荷注入功能、发射体功能、阻 挡层功能或所述功能的组合。
36.在一种或多种溶剂中包含一种或多种含氟聚合物和/或含氟掺混物和/或氟化小 分子的制剂。
全文摘要
本发明涉及光电子器件,其包含在基材上的第一层和第二层。所述光电子器件的特征在于所述第一层包含具有含氟基团的电极材料,和所述第二层包含具有含氟基团的聚合物材料,其中在所述第一层和所述第二层的一部分含氟基团之间存在黏附性氟-氟相互作用。本发明还涉及所述光电子器件的用途,以及涉及生产本发明的光电子器件的方法。
文档编号H01L51/50GK102037579SQ200880113150
公开日2011年4月27日 申请日期2008年10月24日 优先权日2007年10月24日
发明者苏珊·霍伊恩, 赫尔维希·布赫霍尔茨 申请人:默克专利有限公司