含有自掺杂导电聚合物的接枝共聚物的用于有机光电器件的导电膜组合物以及利用该组合物的有机光电器件制造技术

本发明专利技术涉及含有自掺杂导电聚合物的接枝共聚物的导电聚合物膜组合物以及含有由上述组合物形成的导电聚合物膜的有机光电器件。在含有根据本发明专利技术组合物的导电聚合物的接枝共聚物中，导电聚合物与多元酸互相以化学键连接。因此，根据本发明专利技术的组合物应用于有机光电器件中不会导致由于器件内部所产生的热而产生去掺杂现象，所以本发明专利技术可改善有机光电器件的效率和寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有导电聚合物的聚合物膜组合物及利用该组合物的光电器件，本专利技术特别涉及含有能够改善光电器件的效率和寿命的导电聚合物的聚合物膜组合物及利用该组合物的光电器件。
技术介绍
光电器件在广义上是指能将光能转换成电能或将电能转化为光能的器件，包括例如有机电致发光器件、太阳能电池、晶体管等。 其中，近来平板显示器(以下简称为FPD)技术的发展在有机电致发光器件方面给予了极大的关注。 由于相关技术的重大进展，现有FPD中占最大比例的液晶显示器(LCD)占有超过80％的FPD市场。然而，此类LCD存在例如超过40英寸的大尺寸屏幕具有低响应速度、窄视角等严重缺陷。因此，需要发展能克服这些缺陷的新一代显示器。 在此情势下，FPD中的有机电致发光(EL)显示器作为唯一符合所有对下一世代FPD要求(包括如低电压驱动、自发光、薄膜式、宽视角、高响应速度、高对比度和价格低廉特性)的显示模式而引起了广泛兴趣。 目前，在包括这种有机电致发光(EL)器件的光电器件领域中，对导电聚合物薄膜的形成已经进行了广泛且深入的研究，通过从电极产生的电荷，即空穴与电子平缓传输至光电器件内部来增进器件效率。 特别是，有机电致发光(EL)器件是利用将电流施加于荧光或磷光有机化合物薄膜(以下简称为有机膜)而导致在有机膜中因电子与空穴结合产生光的现象的主动发光型显示器。为实现改善器件效率及降低操作电压，这种有机电致发光(EL)器件通常具有包括空穴注入层、发光层和电子注入层的含有导电聚合物的多层结构来作为有机层，而不是单独利用单一发光层作为有机层。 此外，可通过制造一个层以执行多种功能同时移除各对应的层来简化多层结构。EL器件的最简单结构是由两个电极以及布置在两电极中间的有机层构成，所述有机层执行包括发光的所有功能。 然而，实际上，为了增加器件的发光性，应该将电子注入层或空穴注入层引入电致发光组件中。 已知许多有机化合物具有电荷(空穴与/或电子)传输特性并且可在多种科学期刊和文献上找到，此类物质及其用途的一般特性也已公开，如欧洲专利公开No.387715和美国专利No.4539507、4720432和4769292。 特别是，当前应用于可溶性有机EL器件中的代表性电荷传输有机化合物为可购自Bayer AG商品名为Baytron-P的聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PSS)的水溶液。此化合物广泛应用于制造有机EL器件，用以通过旋涂法在氧化铟锡(ITO)电极上形成空穴注入层。空穴注入材料PEDOT/PSS的结构如下式1所示 (式1) 但是，当需要采用在导电聚合物聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)中掺杂聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PSS)的多元酸的PEDOT/PSS的导电聚合物组合物来形成空穴注入层时，由于该化合物具有高吸水特性，因此在需要去除水的情况下难于使用PEDOT/PSS。此外，由于导电聚合物是简单在PSS聚合物链上掺杂，因此器件运行所产生的热会使PEDOT/PSS发生去掺杂现象，使得难于制造稳定的器件。另外，简单掺杂在PEDOT上的PSS部分通过与电子反应而分解，因而释放出诸如硫酸盐的物质，该物质进而会扩散进入诸如发光层的邻近有机膜中。因此源于空穴注入层的物质扩散至发光层中导致激子淬灭并导致有机电致发光器件的效率降低并减少寿命，另外，PEDOT/PSS表现为难于控制导电聚合物比例并由此难于获得具有相同特性的聚合物。 所以，为使例如有机电致发光器件的光电器件具有满意的效率和寿命，日益需要开发出新的导电聚合物及其组合物。
技术实现思路
技术问题 因此，针对上述问题作出本专利技术，本专利技术目的之一在于提供含有自掺杂导电聚合物的接枝共聚物的导电聚合物膜组合物，其中自掺杂导电聚合物含有将与电子反应而降解的较低含量的残基(residue)，并且能够通过调整导电聚合物的比例而控制电导率和功函数，另外也可溶于水和极性溶剂。 本专利技术的另一目的是提供含有上述组合物的导电聚合物膜以及含有该膜的有机光电器件。 技术解决方案 根据本专利技术的一方面，可通过提供包含导电聚合物和溶剂的用于有机光电器件的导电膜组合物来实现上述以及其它目的，其中所述组合物包含含有由下述式2所示的自掺杂导电聚合物的接枝共聚物 (式2) 其中A选自取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳氧基、取代或未取代的C5-C20环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、取代或未取代的C1-C30烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂烷基酯、取代或未取代的C6-C30芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂芳基酯； B表示离子基团或含离子基团的基团，其中离子基团为阴离子与阳离子的结合物，阴离子选自PO32-、SO3-、COO-、I-和CH3COO-，而阳离子选自金属离子如钠离子(Na+)、钾离子(K+)、锂离子(Li+)、镁离子(Mg2+)、锌离子(Zn2+)和铝离子(Al3+)或有机离子例如氢离子(H+)、铵离子(NH3+)和CH3(-CH2-)nO+，n为1～50的整数； C选自-O-、-S-、-NH-、取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C1-C30杂亚烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C6-C30芳基胺、取代或未取代的C6-C30吡咯、取代或未取代的C6-C30噻吩、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳氧基、取代或未取代的C5-C20环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、取代或未取代的C1-C30烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂烷基酯、取代或未取代的C6-C30芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂芳基酯； D表示取代或未取代的苯胺、取代或未取代的吡咯、取代或未取代的噻吩或它们的共聚物；以及 m、n与a表示各单体的摩尔分数，m大于0且小于或等于10,000,000，n大于或等于0且小于10,000,000，a/n大于0且小于1，a是3～100的整数。 根据本专利技术另一方面，提供一种用于有机光电器件的导电膜，其包含上述用于有机光电器件的导电膜组合物。 根据在本专利技术的另一方面，提供一种包含上述用于有机光电器件的导电膜的有机光电器件。 有益效果 由上述说明明显可见，本专利技术导电聚合物膜组合物中所含的导电聚合物的接枝共聚物具有较低含量的通过与电子反应而分解的残基。此外，本专利技术导电聚合物膜组合物中所含的导电聚合物的接枝共聚物可溶解在极性有机溶剂及水中。因此，包含根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有机光电器件的导电膜组合物，包含导电聚合物及溶剂，其中所述组合物包含下述式２所示的自掺杂导电聚合物的接枝共聚物：　＊＊＊　（式２）　其中Ａ选自取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０烷基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０杂烷基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０烷氧基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０杂烷氧基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳烷基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳氧基、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳基、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳烷基、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳氧基、取代或未取代的Ｃ５－Ｃ２０烷基、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂环烷基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０烷基酯、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０杂烷基酯、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳基酯和取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳基酯；　Ｂ表示离子基团或含离子基团的基团，其中所述离子基团为阴离子与阳离子的结合物，所述阴离子选自ＰＯ↓［３］↑［２－］、ＳＯ↓［３］↑［－］、ＣＯＯ↑［－］、Ｉ↑［－］和ＣＨ↓［３］ＣＯＯ↑［－］，所述阳离子选自金属离子如Ｎａ↑［＋］、Ｋ↑［＋］、Ｌｉ↑［＋］、Ｍｇ↑［２＋］、Ｚｎ↑［２＋］和Ａｌ↑［３＋］或有机离子例如Ｈ↑［＋］、ＮＨ↓［３］↑［＋］和ＣＨ↓［３］（－ＣＨ↓［２］－）↓［ｎ］Ｏ↑［＋］，ｎ为１～５０的整数；　Ｃ选自－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０亚烷基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０杂亚烷基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０亚芳基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０烷基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０杂烷基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０烷氧基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０杂烷氧基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳烷基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳氧基、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳基胺、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０吡咯、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０噻吩、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳基、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳烷基、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳氧基、取代或未取代的Ｃ５－Ｃ２０烷基、取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂环烷基、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０烷基酯、取代或未取代的Ｃ１－Ｃ３０杂烷基酯、取代或未取代的Ｃ６－Ｃ３０芳基酯和取代或未取代的Ｃ２－Ｃ３０杂芳基酯；　Ｄ表示取代或未取代的苯胺、取代或未取代的吡咯、取代或未取代的噻吩或它们的共聚物；以及　ｍ、ｎ与ａ表示各单体的摩尔分数，ｍ大于０且小于或...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2005-11-3 10-2005-01050891.一种用于有机光电器件的导电膜组合物，包含导电聚合物及溶剂，其中所述组合物包含下述式2所示的自掺杂导电聚合物的接枝共聚物(式2)其中A选自取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳氧基、取代或未取代的C5-C20烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、取代或未取代的C1-C30烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂烷基酯、取代或未取代的C6-C30芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂芳基酯；B表示离子基团或含离子基团的基团，其中所述离子基团为阴离子与阳离子的结合物，所述阴离子选自PO32-、SO3-、COO-、I-和CH3COO-，所述阳离子选自金属离子如Na+、K+、Li+、Mg2+、Zn2+和Al3+或有机离子例如H+、NH3+和CH3(-CH2-)nO+，n为1～50的整数；C选自-O-、-S-、-NH-、取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C1-C30杂亚烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C6-C30芳基胺、取代或未取代的C6-C30吡咯、取代或未取代的C6-C30噻吩、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的C2-C30杂芳氧基、取代或未取代的C5-C20烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、取代或未取代的C1-C30烷基酯、取代或未取代的C1-C30杂烷基酯、取代或未取代的C6-C30芳基酯和取代或未取代的C2-C30杂芳基酯；D表示取代或未取代的苯胺、取代或未取代的吡咯、取代或未取代的噻吩或它们的共聚物；以及m、n与a表示各单体的摩尔分数，m大于0且小于或等于10,000,000，n大于或等于0且小于10,000,000，a/n大于0且小于1，a是3～100的整数。2.根据权利要求1所述的组合物，其中a为4至15的整数。3.根据权利要求1所述的组合物，其中a/n等于或大于0.0001且小于0.8。4.根据权利要求1所述的组合物，其中D为如下述式3所示的苯胺，或如下述式4所示的在3和4位具有取代基的吡咯或噻吩(式3)(式4)其中X为NH、连接C1-C20烷基或C6-C20芳基取代基的N，或诸如O、S或P的杂原子，R1、R2、R3与R4独立地选自氢、取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30杂烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30杂烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C6-C30芳基胺、取代或未取代的C6-C30吡咯、取代或未取代的C6-C30噻吩、取代或未取代的C2-C30杂芳基、取代或未取代C2-C30杂芳烷基、取代或未取代的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许达灏，蔡美荣，李泰雨，裵佑镇，韩优禧，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]