[发明专利]用于空穴注入和传输层的经改善的掺杂方法

说明书

相关申请

本申请要求2011年10月4日提交的美国临时申请61/542,868和2012年6月4日提交的美国临时申请61/655,419的优先权，所述文件均通过引用的方式全文结合至本文。

背景技术

尽管在例如基于有机物的有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)、磷光有机发光二极管(PHOLED)和有机光伏器件(OPV)的节能装置中正在取得有利的进步，但是仍然需要进一步的改进以提供用于商业化的更好的处理和性能。例如，具有前景的材料为导电或共轭聚合物，包括例如聚噻吩。然而，在掺杂、纯度、溶解性、处理和/或不稳定性方面可能存在问题。而且，重要的是要对聚合物交替层的溶解性(例如相邻层的正交或交替溶解性能)有非常好的控制。尤其是，例如，就竞争要求和对极薄但高质量的膜的需求而言，空穴注入层和空穴传输层可能存在着难题。这些材料的掺杂也可能产生问题。例如，聚合物掺杂时可以变得不溶或聚集。此外，掺杂时可能形成金属颗粒和纳米颗粒，其很难除去且可能产生不期望的漏电电流。

需要好的平台系统以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，例如HOMO和LUMO，从而材料能够适于不同的应用并与诸如发光层、光敏层和电极的不同材料共同作用。尤其是，好的溶解性、惰性(intractability)和热稳定性很重要。形成用于特定应用的系统以及提供所需性质之间的平衡的能力也很重要。还很重要的是将材料从不需要的副产物中纯化的能力。

美国专利号7,879,461描述了电致发光应用的电荷传输膜。通过将接受电子的离子化合物和空穴传输化合物混合而得到组合物。

发明概述

本文描述的实施方案包括例如组合物、制备该组合物的方法以及使用该组合物的方法，包括在器件和物件中的应用。组合物包括例如聚合物、单体、共混物、膜、分散物、溶液、粉末和墨水制剂。其它实施方案包括制备方法和使用器件的方法。

例如，一个实施方式提供了一种方法，包括：提供具有中性形式和氧化形式的至少一种第一化合物，其中该第一化合物的分子量小于1000g/摩尔；提供包含阳离子和阴离子的至少一种离子掺杂剂，在第一溶剂体系中将中性形式的至少一种第一化合物与包含至少一种阳离子和至少一种阴离子的至少一种离子掺杂剂组合，以提供第一掺杂反应产物，其中所述组合产生所述阳离子的中性形式，且其中第一掺杂反应产物包含第一化合物的氧化形式和阴离子；分离固体形式的第一掺杂反应产物，包括从第一掺杂反应产物中除去阳离子的中性形式；提供具有中性形式和氧化形式的至少一种共轭聚合物，在第二溶剂体系中将分离的第一掺杂反应产物与中性形式的至少一种共轭聚合物组合，以形成第二掺杂反应产物，该第二掺杂反应产物包含共轭聚合物的氧化形式和阴离子；其中掺杂产生第一化合物的中性形式。

另一实施方案提供了一种方法，包括：提供包含第一化合物的氧化形式和阴离子的第一掺杂反应产物；提供具有中性形式和氧化形式的至少一种共轭聚合物，在第二溶剂体系中将第一掺杂反应产物与中性形式的至少一种共轭聚合物组合，以形成包含共轭聚合物的氧化形式和阴离子的第二掺杂反应产物；其中掺杂产生第一化合物的中性形式。

另一实施方案提供了一种方法，包括：提供具有中性形式和氧化形式的至少一种第一化合物，提供包含阳离子和阴离子的至少一种离子掺杂剂，在第一溶剂体系中将中性形式的至少一种第一化合物与包含至少一种阳离子和至少一种阴离子的至少一种离子掺杂剂组合，以提供第一掺杂反应产物，其中所述组合产生阳离子的中性形式，且其中第一掺杂反应产物包含第一化合物的氧化形式和阴离子；分离固体形式的第一掺杂反应产物，包括从第一掺杂反应产物中除去阳离子的中性形式；提供包含具有中性形式和氧化形式的聚(烷氧基噻吩)的至少一种共轭聚合物，在第二溶剂体系中将分离的第一掺杂反应产物与中性形式的至少一种共轭聚合物组合，以形成第二掺杂反应产物，该第二掺杂反应产物包含共轭聚合物的氧化形式和阴离子；其中掺杂产生第一化合物的中性形式，且其中第一化合物的功函数比共轭聚合物的功函数更负。