掺杂的共轭聚合物和装置制造方法及图纸

技术编号:16362094 阅读:26 留言:0更新日期:2017-10-10 18:01
本发明专利技术涉及组合物,其包含至少一种空穴传输材料(如共轭聚合物)以及至少一种掺杂物,其提供改善的热稳定性。组合物可以被涂覆于基材和用于HIL层和HTL层和有机电子装置(如发光装置,如OLED或OPV)中。所述共轭聚合物可以为聚噻吩,其包括3,4‑取代的聚噻吩或区域规则性聚噻吩。所述掺杂物可以为银盐,例如四(五氟苯基)硼酸银。提供了改进了的制备掺杂物的方法。

Doped conjugated polymers and devices

The present invention relates to compositions comprising at least one hole transport material, such as conjugated polymers, and at least one dopant that provides improved thermal stability. The composition may be applied to a substrate and used in HIL and HTL layers and organic electronic devices (e.g., light-emitting devices such as OLED or OPV). The conjugated polymer for polythiophene, including polythiophene or regional rules 3,4 substituted polythiophene. The dopant for silver, such as four (five fluorophenyl) silver borate. An improved method of preparing dopants is provided.

【技术实现步骤摘要】
掺杂的共轭聚合物和装置本申请是申请日为2011年5月10日、申请号为201180022550.8、专利技术名称为“掺杂的共轭聚合物和装置”的中国专利技术专利申请的分案申请。相关申请本申请要求2010年5月11日提交的美国临时申请61/333,657的优先权,在此针对所有用途将其以引用的方式全文并入。本申请还要求2011年2月25日提交的美国临时申请61/446,974的优先权,在此也针对所有用途将其以引用的方式全文并入。背景虽然正在对节能装置例如有机基有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)、磷光性有机发光二极管(PHOLED)和有机光伏装置(OPV)进行有用的改进,但还需要进一步改善以提供用于商业的更佳处理和性能。例如,一种有前途的材料类型是导电聚合物,其包括例如聚噻吩。然而,可能因掺杂、纯度、溶解性、处理和不稳定性而产生问题。此外,重要的是对聚合物的交替层的溶解度有极好的控制(例如,相邻层之间的正交或交替溶解性质(orthogonaloralternatingsolubilityproperties))。具体来说,例如,鉴于对极薄但高质量的薄膜的竞争性需求和需要,空穴注入层和空穴传输层可能存在难题。需要一种良好的平台体系来控制空穴注入和传输层的性质,例如溶解性、热稳定性和电子能级(如HOMO和LUMO),使得材料可以适合于不同应用并且与不同材料(如发光层、光敏层和电极)一起发挥作用。具体来说,良好的溶解性、难处理性和热稳定性是很重要的。配制用于具体应用的体系并且提供需要的性质平衡的能力也是很重要的。概述本文所述的实施方案包括例如:组合物,制备组合物的方法,和使用组合物(包括在装置和制品中的使用)的方法。组合物包括例如聚合物、单体、掺合物、薄膜、分散液、溶液、粉末和油墨制剂。其它实施方案包括制备和使用装置的方法。例如,一个实施方案提供一种组合物,其包含以下各者的反应产物:(i)至少一种共轭聚合物,其中所述共轭聚合物包含至少一种在3-位或4-位或这两个位置上含有烷氧基取代基的聚噻吩;和(ii)至少一种用于聚合物(i)的掺杂物,其包含离子化合物,其中所述离子化合物的阳离子是V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt或Au;并且所述离子化合物的阴离子由以下结构中的至少一个表示:其中R1至R10中的每一个独立地为H、烷基、全氟烷基(C1–C10)、聚醚、F、Cl、Br、I、CN、任选地取代的苯基或任选地取代的萘基;"A"为硼、镓、磷、锑、SO3或CO2;X为F、Cl、Br、I或CN;n为0至6;并且m≤6–n;其中所述组合物还任选地包含与(i)不同的至少一种基质材料。在一个实施方案中,n可以为1至6。在一个实施方案中,存在基质材料。另一个实施方案提供一种组合物,其包含以下各者的反应产物:(i)至少一种空穴传输材料,和(ii)至少一种四(卤代芳基)硼酸银掺杂物。在一个实施方案中,也存在基质材料。另一个实施方案提供一种包含至少一种固体粉末的组合物,其中所述固体粉末包含以下各者的反应产物:(i)至少一种共轭聚合物,其中所述共轭聚合物包含至少一种在3-位或4-位或这两个位置上含有烷氧基取代基的聚噻吩;和(ii)至少一种用于聚合物(i)的掺杂物,其包含离子化合物,其中所述离子化合物的阳离子是V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt或Au;并且所述离子化合物的阴离子由以下结构中的至少一个表示:其中R1至R10中的每一个独立地为H、烷基、全氟烷基(C1–C10)、聚醚、F、Cl、Br、I、CN、任选地取代的苯基或任选地取代的萘基;"A"为硼、镓、磷、锑、SO3或CO2;X为F、Cl、Br、I或CN;n为0至6;并且m≤6–n;其中所述组合物还任选地包含与(i)不同的至少一种基质材料。在一个实施方案中,n为0至6。在一个实施方案中,也存在基质材料。另一个实施方案提供一种包含至少一种固体粉末的组合物,其中所述固体粉末包含以下各者的反应产物:(i)至少一种空穴传输材料,和(ii)至少一种四(卤代芳基)硼酸银掺杂物。在一个实施方案中,也存在基质材料。油墨组合物和装置可以由这些组合物来制备。一个实施方案提供例如一种装置,其包含:至少一个阴极、至少一个阳极、设置于阴极与阳极之间的至少一个发光层、设置于发光层与阳极之间的至少一个空穴注入层,其中空穴注入层包含一种组合物,该组合物包含:(i)至少一种共轭聚合物,其中该共轭聚合物为3-取代的烷氧基聚噻吩或3,4-取代的二烷氧基聚噻吩;(ii)任选的至少一种与(i)不同的基质材料;和(iii)至少一种用于聚合物(i)的掺杂物,其中该掺杂物基本上不掺杂任选的基质材料(ii),并且该掺杂物包含离子化合物;其中该离子化合物的阳离子为金、钼、铼、铁、银或它们的组合;并且该离子化合物的阴离子由至少一种以下结构表示:其中R1至R9中的每一个独立地为H、烷基、全氟烷基(C1–C10)、聚醚、F、Cl、Br、I、CN、任选地取代的苯基或任选地取代的萘基;"A"为硼、镓、磷或锑;并且在所述12个结构的每个结构中n为1至6。另一个实施方案提供例如一种装置,其包含:至少一个阴极、至少一个阳极、设置于阴极与阳极之间的至少一个发光层、设置于发光层与阳极之间的至少一个空穴注入层,其中该空穴注入层包含一种组合物,该组合物包含:(i)至少一种共轭聚合物,(ii)任选的至少一种与(i)不同的基质材料;和(iii)至少一种用于聚合物(i)的掺杂物,其中该掺杂物基本上不掺杂任选的基质材料(ii),并且该掺杂物增加HIL层的热稳定性。更进一步地,另一个实施方案提供一种组合物,其包含:(i)至少一种共轭聚合物,其中该共轭聚合物为3-取代的烷氧基聚噻吩或3,4-取代的二烷氧基聚噻吩;(ii)任选的至少一种与(i)不同的基质材料;和(iii)至少一种用于聚合物(i)的掺杂物,其中该掺杂物基本上不掺杂任选的基质材料(ii),并且该掺杂物包含离子化合物;和(iv)至少一种溶剂;其中该离子化合物的阳离子为金、钼、铼、铁或银;并且该离子化合物的阴离子为由以下表示的至少一种有机结构:其中R1至R9中的每一个独立地为H、烷基、全氟烷基(C1–C10)、聚醚、F、Cl、Br、I、CN、任选地取代的苯基或任选地取代的萘基;"A"为硼、镓、磷或锑;并且n为1至6。另一个实施方案为一种组合物,其包含:(i)至少一种共轭聚合物,其中该共轭聚合物为3-取代的烷氧基聚噻吩或3,4-取代的二烷氧基聚噻吩;(ii)任选的至少一种与(i)不同的基质材料;和(iii)至少一种用于聚合物(i)的掺杂物,其中该掺杂物基本上不掺杂任选的基质材料(ii),并且该掺杂物包含离子化合物;并且其中该离子化合物的阳离子为金、钼、铼、铁或银;并且该离子化合物的阴离子为由以下表示的至少一种有机结构:其中R1至R9中的每一个独立地为H、烷基、全氟烷基(C1–C10)、聚醚、F、Cl、Br、I、CN、任选地取代的苯基或任选地取代的萘基;"A"为硼、镓、磷或锑;并且n为1至6。此外,一个实施方案提供例如一种装置,其包含:至少一个本文档来自技高网...
掺杂的共轭聚合物和装置

【技术保护点】
一种组合物,其包含以下各者的反应产物:(i)至少一种空穴传输材料,和(ii)至少一种四(卤代苯基)硼酸银掺杂物。

【技术特征摘要】
2010.05.11 US 61/333,657;2011.02.25 US 61/446,9741.一种组合物,其包含以下各者的反应产物:(i)至少一种空穴传输材料,和(ii)至少一种四(卤代苯基)硼酸银掺杂物。2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述四(卤代苯基)硼酸银掺杂物是四(五氟苯基)硼酸银掺杂物。3.根据权利要求1所述的组合物,其中所述空穴传输材料是聚合物。4.根据权利要求1所述的组合物,其中所述空穴传输材料是聚合物,其中所述聚合物是共轭聚合物或芳基胺聚合物,或其中所述聚合物是主链或侧链空穴传输聚合物。5.根据权利要求1所述的组合物,其中所述空穴传输材料是共轭聚合物。6.根据权利要求1所述的组合物,其中所述空穴传输材料是聚噻吩。7.根据权利要求1所述的组合物,其中所述空穴传输材料是区域规则性聚噻吩。8.根据权利要求1所述的组合物,其中所述空穴传输材料是共轭聚合物,其包含至少一种在3-位或4-位或这两个位置上含有烷氧基取代基的聚噻吩。9.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物还包含基质材料。10.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物还包含至少一种合成有机聚合物作为基质材料。11.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物还包含至少一种合成有机聚合物作为基质材料,其中所述聚合物是绝缘的或半导电的聚合物。12.根据权利要求1所述的组合物,其中所述反应产物是约40重量%至75重量%的空穴传输材料与约25重量%至55重量%的掺杂物的产物。13.根据权利要求1所述的组合物,其中所述反应产物是约50重量%至65重量%的空穴传输材料与约35重量%至50重量%的掺杂物的产物。14.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物呈固体粉末形式或者溶解或分散于油墨溶剂载体中。15.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物是固体粉末。16.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物溶解或分散于油墨溶剂载体中而无需诱发反应的热处理或光处理。17.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物溶解或分散于油墨溶剂载体中,所述油墨溶剂载体包含以下至少一种:甲苯、二甲苯、1,2-二氢萘、均三甲苯、苯乙醚、4-甲基苯甲醚、苯甲醚、四氢吡喃、3-甲氧基丙腈、3-乙氧基丙腈、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、1,2-二甲氧基乙烷...

【专利技术属性】
技术研发人员:文卡塔拉曼南·塞沙德里马克·A·鲍尔克里斯托弗·T·布朗
申请(专利权)人:索尔维美国有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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