用於有機器件的沉積材料以及用於製備有機器件的方法

2023-05-16 03:11:26

專利名稱：用於有機器件的沉積材料以及用於製備有機器件的方法
技術領域：
本發明涉及用於有機器件如有機電致發光元件、有機薄膜太陽能電池、有機場效應電晶體的沉積材料，以及用於使用所述沉積材料製備有機器件的方法。
背景技術：
為了獲得實際應用的目的，已經研究過多種使用有機化合物的有機器件，包括有機電致發光元件。有機器件通常由通過沉積含有有機化合物的有機沉積材料而形成的薄膜組成，以至於所得到的有機器件的性能會受所使用的沉積材料的沉積速率影響。因此，以一些傳統技術研究了用於有機器件的沉積材料。例如，提出過建議沉積一些具有1摩爾％以下的氣體含量的粒料狀(pelleted)有機沉積材料以形成有機層(參見專利文獻1)。然而，對於上面所建議的粒料狀有機沉積材料存在一些問題它們在尺寸上太大並且難以承受沉積過程中的熱處理，因為粒料狀有機沉積材料通過將顆粒有機沉積材料固化為給定形狀而製備。還建議了用於通過將有機可升華粉末與導熱不可升華粉末混合在一起製備粒料狀有機沉積材料的方法(參見專利文獻2)。即使使用建議的其中粒料狀有機沉積材料含有導熱不可升華粉末的方法，無論如何，不可能成功地克服以上問題，即，難以承受沉積過程中的熱處理，並且從而，可能進一步引起另一個問題難以將它們以穩定的沉積速率沉積。沉積速率上的變化可以導致有機器件性能上的變化，同時在形成具有大的面積的有機層時引起膜厚度上的很大變化，並且從而，這可能導致產率下降的附加問題。引用列表專利文獻專利文獻1 日本專利申請公開(JP-A)號11_擬915專利文獻2 JP-A 號 2003-115381發明概述技術問題本發明的目的在於解決以上現有問題並且獲得以下目標。具體地，本發明的一個目標是提供這樣的沉積材料具有出色的沉積速率穩定性以及均勻地形成含有有機化合物的大面積膜的能力，同時減少所得到的有機器件的性能上的變化；以及一種用於使用所述沉積材料製備有機器件的方法。解決問題的方案用於解決以上問題的手段如下。 一種用於製備有機器件的沉積材料，其中所述沉積材料具有10 μ m至200 μ m 的平均粒徑，其中所述平均粒徑通過D50%表示，並且所述沉積材料具有1. 0至4. 0的均勻度，其中所述均勻度通過D60%直徑/DlO%直徑表示。根據所述的沉積材料，其中所述沉積材料含有有機化合物或無機氧化物。
根據或所述的沉積材料，其中所述沉積材料用於形成設置在有機電致發光元件的一對電極之間的至少一個有機層。根據所述的沉積材料，其中所述有機層是發光層。根據所述的沉積材料，所述沉積材料還包含Ir配合物或Pt配合物。 一種用於製備有機器件的方法，所述方法包括通過閃速沉積方法沉積根據至中的任一項所述的沉積材料以形成有機層。 一種有機器件，所述有機器件通過根據所述的用於製備有機器件的方法獲得。發明的有益效果本發明可以提供一種沉積材料，所述沉積材料展現出出色的沉積速率穩定性以及均勻地形成含有有機化合物的大面積沉積膜的能力，並且減少所得到的有機器件性能上的變化；以及一種用於使用所述沉積材料製備有機器件的方法。這些可以解決以上現存問題並且獲得以上目標。附圖簡述

圖1是有機電致發光元件的示例性構造的橫截面視圖。圖2是顯示了有機電致發光元件的發光隨時間的變化的圖。實施方案詳述(用於有機器件的沉積材料)根據本發明的用於有機器件的沉積材料(有機器件沉積材料或簡單地沉積材料) 是用於製備有機器件的沉積材料，所述沉積材料具有10 μ m至200 μ m的平均粒徑，其中所述平均粒徑通過D50%表示，並且所述沉積材料具有1. 0至4. 0的均勻度，其中所述均勻度通過D60%直徑/D10%直徑表示。該沉積材料優選經過升華純化。通過D50%表示的平均粒徑為ΙΟμπι至200μπι，優選20μπι至180 μ m，更優選 40 μ m 至 150 μ m,特另Ij優選 50 μ m 至 120 μ m。當通過D50%表示的平均粒徑少於10 μ m時，由粒子的聚集可能引起靜電並且增加粒子之間的接觸，於是變得難以保持穩定的沉積速率。相反，當平均粒徑大於200 μ m時， 單位時間沉積量上的變化可以增加，並且變得難以保持穩定的沉積速率。如本文所使用的，D50%是指平均粒徑，其中粒徑大於平均粒徑D50%的粉末的量等於粒徑小於平均粒徑D50%的粉末的量。通過D50%表示的平均粒徑(在下文中也簡稱為「平均粒徑」)可以通過從粒度曲線讀取在50%的通過百分比或累積百分比處的數據點而確定。可以通過任意方法繪製粒度曲線圖，所述方法包括，但是不特定地限定於篩選樣品，以研究樣品穿過的篩孔ym以及穿過的樣品的百分數％，以便以篩孔作為水平軸並且以通過百分比作為垂直軸作圖的方法；以及用雷射衍射粒度分布儀測定累積分布的方法。通過D60%直徑/DlO%直徑表示的均勻度(在下文中也簡稱為「均勻度」)為1. 0 至4. 0，優選1. 0至3. 5，更優選1. 0至3. 2，特別優選1. 0至3. 0。理論上不可能實現小於1. 0的均勻度。相反，當均勻度大於4. 0時，單位時間沉積量上的變化可能增加並且變得難以保持穩定的沉積速率。
如本文所使用的，D60%直徑是指這樣的粒徑在該粒徑下粒度曲線上的通過百分比或累積百分比為60%，並且D10%直徑是指這樣的粒徑在該粒徑下粒度曲線上的通過百分比或累積百分比為10%。可以通過任何方法進行由D60%直徑/D10%直徑表示的均勻度的測量，所述方法包括，但是不特定地限定於，使用篩選技術或者雷射衍射粒度分布儀以獲得粒度曲線並且之後在所得到的粒度曲線中讀出通過百分比或累積百分比為60%和10%處的粒徑，以計算60%處的粒徑與10%處的粒徑之比作為均勻度。可以取決於預期目的適當地選擇用於製備具有如上面所定義的平均粒徑和均勻度的沉積材料的方法。其實例包括，但是不特定地限定於，其中將材料在磨中研磨，之後經由帶有獲得帶有如上所述的受控的平均粒徑和均勻度的沉積材料所需的孔的篩將其篩分以獲得沉積材料的方法。用於沉積該沉積材料的方法包括，但是不特定地限定於，電阻加熱方法和閃速沉積方法，並且閃速沉積方法是優選的。即使當在增加的沉積速率下沉積時，該用於有機器件的沉積材料也可以提供可靠的沉積膜，並且因為其在沉積速率上出色的穩定性，可以長時間穩定地沉積。關於閃速沉積方法，甚至由長時間加熱所致而傾向於分解的沉積材料也可以被連續地穩定沉積而不分解。此外，含有無機氧化物的沉積材料可以形成具有類似於沉積材料的組成的膜。在「用於製備有機器件的方法」的部分中將描述的任何物質可以用於閃速沉積技術。可以取決於預期目的而適當地選擇用於有機器件的沉積材料而不帶有任何特別地限制，只要它滿足如上面所定義的對於平均粒徑和均勻度的需要即可，並且所述沉積材料包括有機化合物和無機氧化物，如發光材料、主體材料、摻雜劑材料。適宜的是經過升華純化的材料。這裡，短語「升華純化」是指一種基於目標化合物與雜質之間升華溫度上的差別而將它們分離的純化工藝。對於升華純化的方式沒有特別地限定。可以依賴於生產規模和生產條件而適當地選擇任何升華純化設備。可以通過使氣體流動並嚴格地控制溫度而完成所得到的目標化合物的純度增加。可以取決於預期目的適當地選擇有機化合物而不帶有任何特別的限制，並且優選的是有機化合物的混合物。-發光材料-發光材料可以是螢光材料和磷光材料，以及它們的兩種以上的混合物。在驅動耐久性方面，發光摻雜劑優選為相對於主體化合物滿足以下關係的摻雜劑電離電位之差Δ Ip :1. 2eV> ΔΙρ>0. &V，和/或電子親合勢之差Afe :1. 2eV > AEa > 0. 2eV0基於組成發光層的化合物的總質量，發光層中發光摻雜劑的含量優選在0. 1質量％至50質量％的範圍內，在外量子效率方面更優選1質量％至50質量％，特別優選2質量％至40質量％。-磷光材料-可以取決於預期目的適當地選擇磷光材料，所述磷光材料包括，但是不特定地限定於，含有過渡金屬原子或鑭系元素原子的配合物。可以取決於預期目的適當地選擇過渡金屬原子，所述過渡金屬原子包括，但是不特定地限定於，釕、銠、鈀、鎢、錸、鋨、銥、金、銀、銅和鉬。它們中，更優選的是錸、銥和鉬，並且特別優選的是銥和鉬。配合物的配體可以包括以下文獻中所描述的配體例如G. Wilkinson等，綜合配位化學(Comprehensive Coordination Chemistry), Pergamon Press (1987) ；H. Yersin, 「配位化合物的光化學和光物理學(Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds)」，Springer-Verlag (1987)；以及 Akio Yamamoto，「有機金屬化學基礎和應用 (Organometallic Chemistry-Basis and Application-)，，，SHOKABO PUBLISHING Co. ,Ltd. (1982)。配合物可以含有一個過渡金屬原子，或者可以含有兩個以上過渡金屬原子；S卩，可以是通常所說的多核配合物。配合物還可以同時含有不同的金屬。磷光材料可以是，例如美國專利號6303238和6097147 ；國際申請號W000/57676、 W000/70655、W001/08230、W001/39234、W001/41512、W002/02714、W002/15645、W002/44189、 W005/19373、W02004/108857、W02005/042444 和 W02005/042550 ;JP_A 號 2001-247859、 2002-302671、2002-117978、2003-133074、2002-235076、2003-123982 和 2002-170684 ；歐洲專利號 1211257 ；以及 JP-A 號 2002-226495,2002-234894,2001-247859,2001-298470, 2002-173674、2002-203678、2002-203679、2004-357791、2006-93542、2006-261623、 2006-256999,2007-19462,2007-84635 和 2007-96259 中所描述的磷光材料。它們中，優選的是以下配合物如Ir配合物、Pt配合物、Cu配合物、Re配合物、W 配合物、Rh配合物、Ru配合物、Pd配合物、Os配合物、Eu配合物、Tb配合物、Gd配合物、Dy 配合物和Ce配合物，並且特別優選的是Ir配合物和Pt配合物。每個配合物優選含有選自以下各項的至少一種配位方式金屬-碳鍵、金屬-氮鍵、金屬-氧鍵和金屬-硫鍵，而在發光效率、有機器件驅動耐久性以及色度方面，更優選的是含有多齒配體，如三齒以上配體的配合物。Ir配合物和Pt配合物的優選實例示例如下。
權利要求
1.一種用於製備有機器件的沉積材料，其中所述沉積材料具有10 μ m至200 μ m的平均粒徑，其中所述平均粒徑通過D50%表示，並且所述沉積材料具有1. 0至4. 0的均勻度，其中所述均勻度通過D60%直徑/DlO%直徑表示。
2.根據權利要求1所述的沉積材料，其中所述沉積材料包含有機化合物或無機氧化物。
3.根據權利要求1或2所述的沉積材料，其中所述沉積材料用於形成在有機電致發光元件的一對電極之間設置的至少一個有機層。
4.根據權利要求3所述的沉積材料，其中所述有機層是發光層。
5.根據權利要求4所述的沉積材料，所述沉積材料還包含Ir配合物或Pt配合物。
6.一種用於製備有機器件的方法，所述方法包括通過閃速沉積方法沉積根據權利要求1至5中任一項所述的沉積材料以形成有機層。
7.一種有機器件，所述有機器件通過根據權利要求6所述的用於製備有機器件的方法獲得。
全文摘要
本發明公開一種用於製備有機器件的氣相沉積材料。所述用於有機器件的氣相沉積材料具有10-200μm的由D50％表示的平均粒徑以及1.0-4.0的由D60％直徑/D10％直徑表示的均勻度。
文檔編號H01L51/50GK102473854SQ20108003314
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月26日 優先權日2009年7月31日
發明者林誠之 申請人:富士膠片株式會社