[发明专利]用在载子传输的新颖化合物、应用新颖化合物的元件与电子装置

说明书

技术领域

本发明是关于用在载子传输的新颖化合物，特定地是关于使用新颖化合物的元件和电子装置，更特定地是关于使用新颖化合物的发光二极管。 

背景技术

因为具有低耗能、轻量、快速反应与广视角特性，有机发光二极管（OLED）与聚合物发光二极管（PLED）的发展深获重视。载子传输是这类装置效能的重要因素。对于高效能LED装置，必须藉由发光层所形成的激子（exciton）抵销来自阴阳两极的载子注入与载子传输。一般而言，LED装置包含夹在两电极间的三层结构，包括电洞注入/传输层（hole injection/transport layer, HITL）、电子发射层（electron-emitting layer, EML）与电子传输层（electron-transporting layer, ETL）。封装配置使得各层在载子注入、载子传输与发光经优化。 

目前已发展用在电洞注入/传输层 (HITL) 的聚合物材料主要可依其中所形成的化学键类型分成两种，即离子键型与共价键型。 

图1所示的聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸根)（poly(3,4-ethylenedioxythiophene)–poly(styrenesulfonate)，以下简称PEDOT-PSS）为由离子键结所形成的一种材料。对于具有高电洞注入能力的有机材料的研究已着重在PEDOT-PSS，因其具有适当的离子化电位（Ip = -5.2 to -5.3 eV）、高电导率（~1-10 S/cm）以及良好的电洞注入能力。然而，PEDOT-PSS为离子性、酸性且是经由水分散法（water dispersion）制备。对于OLED与PLED来说，水比氧气更具有破坏性。因此，PEDOT-PSS用在发光二极管的结构中非常不稳定。因为前述PEDOT-PSS材料性质的缺陷，其目前无法有效地被运用在大规模涂布制程。 

再者，PEDOT-PSS可被用在习知有机晶体管元件。然而，PEDOT在电极中具不良定向性质且作为电极材料，不能表现充分的载子传输特性。 

导致形成抗溶剂电洞注入层的共价交联电洞注入/传输材料 (简称HITM) 已被广泛地研究。多种热交联材料、光化学交联材料及电化学交联材料能避免溶液法制程（solution process）导致的界面混合（interfacial mixing）。举例来说，如图2所示的共价键结所形成的热固性聚合物（Adv. Fun. Mater. 2002. 12 745.; Adv. Mater. 2007, 19, 300.; Adv. Mater. 2009, 21, 1972.）具有适当的分子能级（最高占据分子轨道 (highest occupied molecular orbital，HOMO) Ip = -5.3eV）及良好的电洞注入能力。因此，使用该热固性聚合物的电子元件具有良好的效率。虽然共价键结所形成的热固性聚合物不具有PEDOT-PSS的缺点，但是热固性聚合物性质使其缺乏可加工性。此外，使用该热固性聚合物制造电子元件的制程较为复杂与严苛（例如：进行热固化需要超过200℃的高温）。因为使用该热固性聚合物制造电子元件的成本高，该聚合物目前只适用在实验室小型装置，不具有高度商业化量产的潜力。 

发明内容

为了克服现有材料的诸多缺点，已积极追求不含离子与亲水基团以取代PEDOT-PSS与热固性聚合物的新颖且具成本效益的材料。吾等因而提供一种新颖化合物，其藉由高度互补非共价键结形成物理交联结构，并且可达到与共价交联材料同样的功效，却不需要额外的制程。 

在一态样中，本发明提供一种化学式I化合物 

化学式I，

其中A、B和C为重复单元（repeating unit）；A与B各为形成共轭聚合物的视需要经取代的基团；C为可交联基团；以及n为等于或大于1的整数。