导电有机/无机复合组合物和包含它的有机电致发光器件制造技术

技术编号:3694072 阅读:120 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了导电有机/无机复合组合物,制备该组合物的方法,使用该组合物制备的导电有机/无机复合薄膜,包含该导电有机/无机复合薄膜的有机电致发光器件,以及制造该有机电致发光器件的方法。所述导电有机/无机复合组合物是通过混合包含导电聚合物单体、氧化剂和醇溶剂的混合溶液与包含有机硅化合物、水、酸催化剂和醇溶剂的硅溶胶溶液而制备的。根据本发明专利技术,该导电有机/无机复合组合物是憎水的且不溶于水和有机溶剂,具有高的机械强度,且是热和化学稳定的。此外,该导电有机/无机复合组合物的成分组成可以大范围地变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电有机/无机复合组合物,制备该组合物的方法,使用该组合物制备的导电有机/无机复合薄膜,包含该导电有机/无机复合薄膜的有机电致发光器件,以及制造该有机电致发光器件的方法。更具体地,本专利技术涉及憎水的且不溶于水和有机溶剂的导电有机/无机复合组合物,该组合物具有高的机械强度,且是热和化学稳定的,并且其成分组成可以大范围地改变,还涉及制备该组合物的方法,使用该组合物制备的导电有机/无机复合薄膜,包含该导电有机/无机复合薄膜的有机电致发光器件,以及制造该有机电致发光器件的方法。
技术介绍
有机电致发光器件是利用如下现象的自发射显示器件,即当向荧光或磷光有机层施加电流时,电子和空穴在该有机层中结合而发光。有机电致发光器件具有一些优点,例如重量轻,构成元件简单,制作过程容易,以及图像品质和颜色纯度高。此外,它们可以实现精确地移动图片并可以在低功率消耗下操作。因此,对有机电致发光器件进行了深入研究。在上述有机电致发光器件中,有机层可以为单一的发射层。然而,通常该有机层是包含空穴注入层(hole injection layer)(HIL)、电子传输层(ETL)、空穴传输层(HTL)和电子发射层(EML)等的有机多层,以便增加效率和降低驱动电压。这样的多层通常可以包括空穴相关层、电子相关层和EML。图1是常规有机电致发光器件(使用低分子量EML时)的剖面示意图。参考图1,常规有机电致发光器件具有这样的结构,其中阳极12层合在基底11上,HIL13和HTL 14作为空穴相关层依次层合在阳极12上,EML 15层合在HTL 14上,ETL 16和电子注入层(EIL)17作为电子相关层依次层合在EML 15上,以及阴极18层合在EIL 17上。在常规有机电致发光器件中,在例如由氧化铟锡(ITO)制成的阳极中发生O2扩散,且该阳极具有4.7-4.8的低功函(work function)和粗糙表面。为了克服这些问题,在HIL或缓冲层中使用导电聚合物,例如水溶性的聚苯胺、聚吡咯、或聚噻吩如聚亚乙基二氧噻吩(polyethylenedioxythiophene)(PEDOT)。图2是说明在不包含HIL或缓冲层的有机电致发光器件中发生淬灭的示意图。图3是说明在包含HIL或缓冲层33的有机电致发光器件中发生淬灭的示意图。参考图2,在不包含HIL或缓冲层的器件中,在ITO电极22上发生淬灭。参考图3,在包含HIL或缓冲层33的有机电致发光器件中,在包含导电聚合物的HIL或缓冲层33上发生淬灭。图2所示的器件具有如下结构,其中EML 25直接涂覆在ITO电极22上,并且因ITO产生的问题导致器件性能低,如上所述。在图2中,附图标记28和29分别表示阴极和发射区。为了克服这些问题,在图3所示的器件中,在ITO电极32上形成的HIL 33中使用导电聚合物材料,例如聚苯胺、聚吡咯或PEDOT/PSS。在图3中,附图标记35、38和39分别表示EML、阴极和发射区。但是,导电聚合物材料是亲水性的,具有高的水摄取量(uptake),在水中或有机溶剂中是高度可溶的,并结合电子形成盐和引起硫酸盐扩散。
技术实现思路
本专利技术提供一种导电有机/无机复合组合物,其在形成薄膜之后是憎水的且不溶于水和有机溶剂的,该组合物具有高的机械强度且是热和化学稳定的,其成分组成可以大范围地变化,以及提供制备该组合物的方法,使用该组合物制备的导电有机/无机复合薄膜,包含该导电有机/无机复合薄膜的有机电致发光器件,以及制造该有机电致发光器件的方法。根据本专利技术的一个方面,提供导电有机/无机复合组合物,其是通过混合包含导电聚合物单体、氧化剂和醇溶剂的混合溶液与包含有机硅化合物、水、酸催化剂和醇溶剂的硅溶胶溶液(silica sol solution)而制备的。根据本专利技术的另一个方面,提供了制备导电有机/无机复合组合物的方法,包括通过混合有机硅化合物、水、酸催化剂和醇溶剂而获得硅溶胶溶液;以及混合该硅溶胶溶液与包含导电聚合物单体、氧化剂和醇溶剂的混合溶液。根据本专利技术的又一个方面,提供了通过涂覆该导电有机/无机复合组合物并且热聚合涂层而制备的导电有机/无机复合薄膜。根据本专利技术的另一个方面,提供包含导电有机/无机复合薄膜的有机电致发光器件,所述导电有机/无机复合薄膜是通过涂覆导电有机/无机复合组合物并且热聚合涂层而制备的。根据本专利技术的又一个方面,提供了制备有机电致发光器件的方法,包括在基底上形成阳极;在阳极上形成空穴注入层;在空穴注入层上形成空穴传输层;在空穴传输层上形成发射层;以及在发射层上形成阴极,其中阳极、空穴注入层、空穴传输层和阴极中的至少一种包含导电有机/无机复合薄膜,该导电有机/无机复合薄膜是通过涂覆所述导电有机/无机复合组合物并且热聚合涂层而制备的。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术的示范性实施方案,本专利技术的上述和其它特征和优点将变得更加显而易见,其中图1是常规有机电致发光器件的剖面示意图;图2是显示在不包含空穴注入层或缓冲层的有机电致发光器件中发生淬灭的示意图;图3是显示在包含空穴注入层或缓冲层的有机电致发光器件中发生淬灭的示意图;图4是实施例1制造的有机电致发光器件和比较例1制造的有机电致发光器件的电压与效率的关系曲线;以及图5是实施例1制造的有机电致发光器件和比较例1制造的有机电致发光器件的电流密度与效率的关系曲线。具体实施例方式在下文,将更详细地描述本专利技术的实施方案。本专利技术涉及导电有机/无机复合组合物,制备该组合物的方法,使用该组合物制备的导电有机/无机复合薄膜,包含该导电有机/无机复合薄膜的有机电致发光器件,以及制造该有机电致发光器件的方法。更具体地,本专利技术涉及憎水的且不溶于水和有机溶剂的导电有机/无机复合组合物,该组合物具有高的机械强度,且是热和化学稳定的,并且其成分组成可以大范围地变化,还涉及制备该组合物的方法,使用该组合物制备的导电有机/无机复合薄膜,包含该导电有机/无机复合薄膜的有机电致发光器件,以及制造该有机电致发光器件的方法。根据本专利技术的实施方案,提供导电有机/无机复合组合物,其是通过混合包含导电聚合物单体、氧化剂和醇溶剂的混合溶液与包含有机硅化合物、水、酸催化剂和醇溶剂的硅溶胶溶液而制备的。所述导电聚合物单体可以包括选自3,4-亚乙基二氧噻吩(EDOT)、噻吩、苯胺、吡咯及其衍生物的至少一种化合物。所述氧化剂可以包括选自氯化铁(FeCl3)、高氯酸铁(Fe(ClO4)3)、甲苯磺酸铁、十二烷基苯磺酸铁、蒽醌磺酸铁和过硫酸铵的至少一种化合物。所述有机硅化合物可以具有通式1的结构SiR1XR24-X其中R1基团各自独立地为氢原子、氟原子、芳基、乙烯基、烯丙基,或未取代的或氟取代的直链或支化C1-4烷基,R2基团各自独立地为乙酰氧基、羟基,或直链或支化的C1-4烷氧基,以及X是0-2的整数。具有通式1的有机硅化合物的实例包括但不限于四乙基原硅酸酯(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)。所述酸催化剂可包括选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、甲酸和乙酸的至少一种化合物。所述醇可以包括选自正丁醇、异丙醇、乙醇和甲醇的至少一种化合物。所述导电有机/无机复合组合物还可以包括选自咪唑、二氰基己胺和1,8-二氮杂本文档来自技高网
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【技术保护点】
导电有机/无机复合组合物,其通过混合包含导电聚合物单体、氧化剂和醇溶剂的混合溶液与包含有机硅化合物、水、酸催化剂和醇溶剂的硅溶胶溶液而制备。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:韩云秀李泰雨朴钟辰金相烈金有珍夫龙淳李泳官
申请(专利权)人:三星移动显示器株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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