專利名稱：具有改進(jìn)的性能的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料的新型組合物，涉及所述組合物作為油墨用于制備有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)器件的用途，涉及使用所述新型組合物用于制備OLED器件的方法，以及涉及從這些方法和組合物制得的OLED器件。
背景技術(shù)：
當(dāng)制備OLED器件時(shí)，通常使用諸如噴墨印刷、滾動(dòng)條式印刷、狹縫染料涂布(slotdye coating)或凹版印刷的印刷技術(shù)以施加有源層?；谟米靼l(fā)光材料和/或電荷傳輸材料的大部分現(xiàn)有有機(jī)化合物的低溶解度，這些技術(shù)需要使用大量的溶劑。 印刷配方通常包含芳族或脂族的有機(jī)溶劑并趨向于具有低粘度。雖然該途徑很好地用于旋涂和噴墨印刷(IJP)制造方法，但最近對(duì)使用諸如柔性版或凹版印刷的傳統(tǒng)印刷技術(shù)以制造器件的興趣已日益增長(zhǎng)。這需要不同類型的配方，尤其是關(guān)于對(duì)溶劑和諸如增粘劑的任選添加劑的選擇。為了改進(jìn)成膜能力，可使用流變學(xué)粘結(jié)劑。關(guān)于具有小分子量的發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料或具有低分子量的聚合物，尤其需要這些添加劑。US 6，541，300公開(kāi)了用于通過(guò)摻混有機(jī)半導(dǎo)體(OSC)材料與多組分溶劑摻混物并將該所得的混合物施加至基底以制備用于有機(jī)電子(OE)器件中的OSC膜的方法。據(jù)稱，與僅使用所述多組分溶劑摻混物的一種溶劑而制造的OSC膜或包括該OSC膜的OE器件相t匕，通過(guò)使用溶劑摻混物而獲得的所述OSC膜具有更高的遷移率，且由此得到的OE器件具有更高的開(kāi)關(guān)比。然而，所述的方法僅以它的預(yù)期結(jié)果為特點(diǎn)，即較高的遷移率和較高的開(kāi)關(guān)比，而非以如何可實(shí)現(xiàn)該結(jié)果的方法為特點(diǎn)。尤其是該文件未為本領(lǐng)域技術(shù)人員就如何選擇合適溶劑以便實(shí)現(xiàn)可行的配方提供清楚的指導(dǎo)。該文件僅提到所述溶劑摻混物溶劑應(yīng)具有從O. I到1.0的組合極性(Φπ)。然而，除了該參數(shù)外，關(guān)于OSC化合物選擇和最適合于選擇的OSC化合物的溶劑的選擇，該文件未提供任何限制或指導(dǎo)。盡管該文件公開(kāi)了 OSC化合物(包括聚合物和小分子)列表和具有從低到高值的極性的溶劑列表，但如果所有的這些溶劑將易于溶解所述公開(kāi)的OSC化合物，則該文件是不清楚的。然而，已知當(dāng)溶劑不溶解OSC材料時(shí)，所產(chǎn)生的混合物通常不適合制備OSC膜和OE器件，這是因?yàn)樗玫降腛SC膜的形貌會(huì)變差，這會(huì)消極地影響OE器件性能。因此，考慮到US 6，541，300的教導(dǎo)，仍然需要付出相當(dāng)大的努力以發(fā)現(xiàn)如該文件中公開(kāi)的對(duì)于給定OSC材料合適的溶劑。WO 03/069959 Al公開(kāi)了一種用于電致發(fā)光(EL)器件中的OSC膜,其中使用復(fù)合溶液通過(guò)濕膜法形成該OSC膜。通過(guò)在混合的有機(jī)溶劑中溶解至少兩種有機(jī)化合物以制得所述復(fù)合溶液，其中所述混合的有機(jī)溶劑包括至少兩種具有不同揮發(fā)性和對(duì)所述有機(jī)化合物的不同溶解度的有機(jī)溶劑。該文件同樣公開(kāi)了可能的溶劑和有機(jī)化合物的大列表，但沒(méi)有就如何可為給定有機(jī)化合物選擇合適的溶劑提供清楚的指導(dǎo)。相反，只說(shuō)對(duì)所述至少兩種具有不同揮發(fā)性的有機(jī)溶劑的選擇可能取決于有機(jī)化合物的性質(zhì)。EP I 416 069 Al公開(kāi)了包含聚并苯作為OSC材料的OSC元件。該文件還提到，聚并苯可溶于溶劑中，可使用兩種或更多種溶劑的組合。然而，除標(biāo)準(zhǔn)溶劑列表外，未優(yōu)選任何具體溶劑或溶劑組合，沒(méi)有對(duì)于合適溶劑的選擇提供具體的指導(dǎo)。WO 2005/041322 Al公開(kāi)了用于OE器件中的有機(jī)聚合物溶液，其包含至少一種有機(jī)聚合物、第一溶劑和第二溶劑，其中所述第一溶劑具有低溶解度和快于所述第二溶劑的蒸發(fā)速度，所述第二溶劑具有非常低的溶解度。也報(bào)道了通過(guò)在電極上沉積所述溶液并允許它變干以制造OE器件的方法。據(jù)稱，由于所述溶劑的不同溶解度和蒸發(fā)速率，形成了基本上均勻的聚合物層。然而，沒(méi)有給出可作為選擇合適溶劑基礎(chǔ)的所述溶劑性質(zhì)的具體數(shù)值或參數(shù)范圍。EP I 122 793 A2公開(kāi)了從油墨制造的有機(jī)發(fā)光器件，所述油墨包含有機(jī)EL材料和疏水的有機(jī)溶劑或溶劑混合物，其中所述溶劑在室溫下具有至多5重量％的水的溶解能力。然而，該數(shù)值基本上適用于現(xiàn)有技術(shù)中公知的所有OLED溶劑，因此不構(gòu)成真正的限制。還提到，所述油墨應(yīng)具有不高于5000cp的粘度，優(yōu)選不高于IOOcp的粘度。然而，沒(méi)有就如何選擇特定的溶劑以實(shí)現(xiàn)這些數(shù)值提供指導(dǎo)。尤其當(dāng)嘗試制備具有高粘度的小分子稀溶液時(shí)，這使得在不使用非揮發(fā)性增稠劑的情況下仍然難于選擇合適的溶劑。 WO 03/053707 A2公開(kāi)了一種可絲網(wǎng)印刷的EL聚合物油墨，其包含可溶性EL材料、具有120至200°C沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑與維持高于50cp粘度的增粘劑。所述有機(jī)溶劑應(yīng)優(yōu)選具有8. 8至10. 0(cal/cm3)1/2的溶解度參數(shù)。在這篇文件中提到的大部分粘度調(diào)節(jié)劑是聚合物或無(wú)機(jī)粒子，例如第9頁(yè)或第10頁(yè)公開(kāi)的。還報(bào)道了 I至20%濃度的“凝膠緩凝劑(gel retarder)”降低溶劑蒸發(fā)與提高油墨的穩(wěn)定性和加工性的用途,其中所述凝膠緩凝劑是市場(chǎng)上可買(mǎi)到的產(chǎn)品。然而，在用于制備OE器件的OSC印刷油墨中，如在這篇文件中所建議的使用加工添加劑并不總是所希望的，因?yàn)樵诔ト軇┖筮@些加工添加劑將留在OSC層中，它們?cè)谠揙SC層中可消極地影響或甚至破壞器件的性能。反而更優(yōu)選在沒(méi)有任何加工添加劑的情況下干燥之后僅將純活性O(shè)SC材料留在OSC層中。因此，除活性O(shè)SC材料之外，所述油墨應(yīng)優(yōu)選僅含有揮發(fā)性組分。不像聚合物那樣，小分子在溶劑中的溶液通常不會(huì)對(duì)所得到溶液的粘度具有大的影響。因此，用于諸如噴墨印刷、柔性版印刷或凹版印刷的傳統(tǒng)印刷應(yīng)用的組合物需要添加劑以提高油墨粘度并改進(jìn)成膜性?，F(xiàn)有技術(shù)提供了對(duì)為了處理低分子量有機(jī)發(fā)光材料和電荷傳輸材料有用的組合物。然而，改進(jìn)OLED層的性能，例如效率、壽命和對(duì)氧化或水的敏感度，是持久的需求。因此，具有適合于制備OLED器件的發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料的流體是理想的，該流體可制造具有高性能、長(zhǎng)壽命與對(duì)水或氧化的低敏感度的高效率OLED器件。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣的改進(jìn)流體。另一個(gè)目的是提供從這種流體制備OLED器件的改進(jìn)的方法。另一個(gè)目的是提供從這種流體和方法獲得的改進(jìn)的OLED器件。從以下的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將立即明白另外的目的。令人驚奇地已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)提供如在本發(fā)明中請(qǐng)求保護(hù)的方法、材料和器件，尤其通過(guò)提供使用本發(fā)明組合物制備OLED器件的方法，可實(shí)現(xiàn)這些目的，并可解決上文提及的問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種組合物,其包含一種或多種具有至高5000g/mol的分子量的有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料和一種或多種有機(jī)溶劑，其特征在于，所述溶劑在25°C下具有至少I(mǎi)OmPas的粘度，而且所述溶劑的沸點(diǎn)為至高400°C。本發(fā)明還涉及如上文和下文所述的組合物作為涂料或印刷油墨用于制備OLED器件的用途，尤其是用于制備剛性和柔性O(shè)LED器件的用途。本發(fā)明還涉及制備有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)器件的方法，該方法包括以下的步驟a)將如上文和下文所述的組合物沉積到基底上，優(yōu)選以形成膜或?qū)?；b)除去一種或多種所述溶劑，例如通過(guò)蒸發(fā)除去溶劑。本發(fā)明還涉及OLED器件，其由如上文和下文所述的組合物制得和/或通過(guò)如上文 和下文所述的方法制得。OLED器件可例如用于照明、用于醫(yī)療照明目的、用作信號(hào)裝置、用作標(biāo)示裝置和用于顯示器。使用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)、整體矩陣尋址或有源矩陣驅(qū)動(dòng)，可對(duì)顯示器尋址。通過(guò)使用光學(xué)透明電極，可制造透明的0LED。通過(guò)使用柔性基底，可獲得柔性0LED。本發(fā)明的組合物、方法和器件在OLED器件的效率及其制造中提供了令人驚奇的改進(jìn)。出乎意料的是，如果通過(guò)使用本發(fā)明的組合物獲得這些裝置，則可改進(jìn)該OLED器件的性能、壽命和效率。此外，本發(fā)明的組合物提供了令人驚訝的高水平成膜性。尤其是可改進(jìn)膜的均一性和質(zhì)量。此外，本發(fā)明的組合物包含大量有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料，并且還具有適合于理想的印刷或涂覆技術(shù)的粘度。發(fā)明詳述本發(fā)明組合物包含至少一種具有至高5000g/mol的分子量的有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料。該有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料可選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的和文獻(xiàn)中描述的標(biāo)準(zhǔn)材料。優(yōu)選所述組合物包含有機(jī)發(fā)光材料。根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光材料指發(fā)光的λ max在400至700nm范圍內(nèi)的材料。根據(jù)本發(fā)明的組合物可包含O. 01至20重量％，優(yōu)選O. I至15重量％，更優(yōu)選O. 2至10重量％，而且最優(yōu)選O. 25至5重量％的有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料或相應(yīng)的摻混物。所述百分比數(shù)據(jù)涉及100%的溶劑或溶劑混合物。此處所用的發(fā)光材料或電荷傳輸材料(下文一起稱為有機(jī)半導(dǎo)體)是純組分或兩種或更多種組分的混合物。所述有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料優(yōu)選包括磷光化合物。合適的磷光化合物尤其是如下的化合物經(jīng)合適的激發(fā)時(shí)發(fā)光，優(yōu)選在可見(jiàn)光區(qū)發(fā)光的化合物，且該化合物另外含有至少一個(gè)具有大于20，優(yōu)選大于38并小于84，更優(yōu)選大于56并小于80的原子序數(shù)的原子。使用的磷光發(fā)光體優(yōu)選為含有銅、鑰、鎢、錸、釕、鋨、銠、銥、鈀、鉬、銀、金或銪的化合物，尤其是含有銥和鉬的化合物。特別優(yōu)選的有機(jī)磷光化合物是以下通式(I)至(4)的化合物
權(quán)利要求
1.一種組合物，其包含一種或多種有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料和一種或多種有機(jī)溶劑，所述有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料具有至高5000g/mol的分子量，其特征在于，所述溶劑在25°C下具有至少I(mǎi)OmPas的粘度，而且所述溶劑的沸點(diǎn)為至高400°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其特征在于所述組合物在25°C下具有在30至500mPas范圍內(nèi)的粘度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物具有在15mN/m至80mN/m范圍內(nèi)的表面張力。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述有機(jī)溶劑包含醇，優(yōu)選環(huán)醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其特征在于所述環(huán)醇選自烷基環(huán)己醇、萘酚、萜類化合物、α -萜品醇、薄荷醇或香芹醇、壬基苯酚、I-茚醇和2-茚醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物包含至少80重量％的所述有機(jī)溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物包含至少一種惰性粘結(jié)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，具有至高5000g/mo I的分子量的多種有機(jī)發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料是有機(jī)磷光化合物，所述有機(jī)磷光化合物發(fā)光并且另外含有至少一個(gè)具有大于38的原子序數(shù)的原子。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述磷光化合物是如下通式(I)至(4)的化合物 >PCy]L-DCy" A-Ir^ Itr<j_ I >CCyJ2rCCyJ3通式(I)通式(2) ___'PCy^-DCy A-PtPt\ CCyPCCy J2通式(3)通式(4) 其中 DCy在每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地是環(huán)狀基團(tuán)，該環(huán)狀基團(tuán)含有至少一個(gè)供電子原子，優(yōu)選氮、卡賓形式的碳或磷，所述環(huán)狀基團(tuán)通過(guò)所述供電子原子被鍵合至金屬，并且所述環(huán)狀基團(tuán)又可以帶有一個(gè)或多個(gè)取代基R1 ;所述基團(tuán)DCy和CCy通過(guò)共價(jià)鍵與彼此連接； CCy在每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地是環(huán)狀基團(tuán)，該環(huán)狀基團(tuán)含有碳原子，所述環(huán)狀基團(tuán)通過(guò)所述碳原子被鍵合至金屬，并且所述環(huán)狀基團(tuán)又可以帶有一個(gè)或多個(gè)取代基R1 ; A在每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地是單陰離子二齒螯合配體，優(yōu)選二酮陰離子配體； R1在每種情況下是相同或不同的，并且是F，Cl，Br, I，NO2, CN，具有I至20個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基或烷氧基基團(tuán)，其中一個(gè)或多個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可被-O-、-S-、-NR2-、-CONR2-、-CO-O-、-C=O-、-CH=CH-或_C ^ C-代替，而且其中一個(gè)或多個(gè)氫原子可被F代替，或具有4至14個(gè)碳原子并且可被一個(gè)或多個(gè)非芳族的R1基團(tuán)取代的芳基或雜芳基基團(tuán)，并且在同一個(gè)環(huán)上或者在兩個(gè)不同環(huán)上的多個(gè)取代基R1又可以一起形成單環(huán)或多環(huán)的、脂族或芳族環(huán)系；而且 R2在每種情況下是相同或不同的，并且是具有I至20個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基或烷氧基基團(tuán)，其中一個(gè)或多個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可被-O-、-S-、-C0-0-、-C=O-、-CH=CH-或-C = C-代替，而且其中一個(gè)或多個(gè)氫原子可被F代替，或具有4至14個(gè)碳原子并且可被一個(gè)或多個(gè)非芳族的R1基團(tuán)取代的芳基或雜芳基基團(tuán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物包含主體材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物包含至少一種潤(rùn)濕劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物作為涂料或印刷油墨用于制備OLED器件的用途。
13.制備有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)器件的方法，該方法包括以下的步驟 a)將根據(jù)權(quán)利要求I至20中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物沉積到基底上以形成膜或?qū)樱? b)除去一種或多種所述溶劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，通過(guò)浸涂、旋涂、噴墨印刷、噴嘴印刷、凸版印刷、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、刮刀涂布、轉(zhuǎn)筒印刷、反轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)筒印刷、膠版印刷、柔性版印刷、卷筒紙印刷、噴涂、浸涂、簾涂、刷涂、狹縫染料涂布或移印施加根據(jù)權(quán)利要求I至20中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物。
15.一種OLED器件，其由根據(jù)權(quán)利要求I至11中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的組合物制得或通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含發(fā)光材料和/或電荷傳輸材料和一種或多種有機(jī)溶劑的新型組合物，其中所述有機(jī)溶劑具有在25℃下至少為10mPas的粘度和至高400℃的沸點(diǎn)，本發(fā)明涉及所述組合物作為油墨用于制備有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)器件的用途，涉及使用所述新型制劑制備OLED器件的方法，以及涉及從這些方法和制劑制得的OLED器件。
文檔編號(hào)H01L51/00GK102859738SQ201180018821
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者馬克·詹姆斯, 馬格達(dá)·康凱文斯-麥斯凱萬(wàn)茨, 菲利普·愛(ài)德華·馬伊, 魯斯·埃芬貝格爾, 埃德加·克呂熱, 海因里?！へ惪藸?申請(qǐng)人:默克專利有限公司