DE112006002963T5

DE112006002963T5 - Leitende Filmzusammensetzung zur Verwendung in einer organischen optoelektronischen Vorrichtung, umfassend ein Pfropfcopolymer eines selbstdotierten leitenden Polymers, und organische optoelektronische Vorrichtung unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE112006002963T5
Application number: DE112006002963T
Authority: DE
Inventors: Dal Ho Suwon Huh; Mi Young Yongin Chae; Tae Woo Lee; Woo Jin Hwaseong Bae; Eun Sil Yongin Han
Original assignee: Cheil Industries Inc
Current assignee: Cheil Industries Inc
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2008-11-20
Also published as: KR20070048076A; US20080234442A1; JP2009517487A; US7968651B2; CN101331557B; TWI346136B; JP5041492B2; KR100724336B1; WO2007052878A1; CN101331557A; TW200718772A

Abstract

Leitende Filmzusammensetzung für eine organische optoelektronische Vorrichtung, umfassend ein leitendes Polymer und ein Lösungsmittel, wobei die Zusammensetzung ein Pfropfcopolymer eines selbstdotierten leitenden Polymers der nachstehenden Formel 2 umfasst:

(Formel 2) wobei A ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester;
B eine ionische Gruppe oder eine ionische Gruppe enthaltende Gruppe darstellt, wobei die ionische Gruppe ein Konjugat eines Anions und eines Kations ist, wobei das Anion ausgewählt ist aus PO₃ ^2–, SO₃ ^–, COO^–, I^– und CH₃COO^– und das Kation ausgewählt ist aus Metallionen wie Na⁺, K⁺,...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine ein leitendes Polymer umfassende Polymerfilmzusammensetzung und eine optoelektronische Vorrichtung unter Verwendung derselben. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Polymerfilmzusammensetzung, die ein leitendes Polymer umfasst, das in der Lage ist, die Effizienz und Lebensdauer einer optoelektronischen Vorrichtung zu verbessern, und eine optoelektronische Vorrichtung unter Verwendung derselben.
Stand der Technik
Optoelektronische Vorrichtungen beziehen sich in breitem Sinne auf Vorrichtungen, die Lichtenergie in elektrische Energie oder umgekehrt umwandeln, und schließen z. B. organische elektrolumineszierende Vorrichtungen, Solarzellen, Transistoren usw. ein.
Unter anderem lenkte der jüngste Vorstoß in der Flachbildschirmtechnologie (Flat-Panel Display; hier nachstehend als FPD bezeichnet) ziemlich viel Aufmerksamkeit auf organische elektrolumineszierende Vorrichtungen.
Flüssigkristallbildschirme (LCDs) bilden den größten Anteil unter derzeitigen FPDs, indem sie aufgrund der bedeutsamen Entwicklung in verwandten Technologien mehr als 80% des FPD-Markts ausmachen. Allerdings haben derartige LCDs entscheidende Nachteile wie niedrige Ansprechgeschwindigkeiten, die große Bildschirme mit einer Größe von mehr als 40 Zoll aufweisen, enge Betrachtungswinkel usw. Somit besteht Bedarf nach der Entwicklung von neuen Bildschirmen zum Überwinden derartiger Nachteile.
Unter solchen Umständen erlangten organische elektrolumineszierende (EL) Bildschirme unter FPDs ziemlich viel Interesse als einziger Bildschirmmodus, der sämtliche Erfordernisse, die die nächste Generation von FPDs aufweisen sollte, einschließlich Vorteile wie das Vermögen, bei niedriger Spannung betrieben zu werden, Selbstlumineszenz, Dünnfilmtyp, weite Betrachtungswinkel, schnelle Ansprechgeschwindigkeit, hoher Kontrast und Kostengünstigkeit, erfüllen.
Derzeit wurden intensive und umfangreiche Untersuchungen auf dem Gebiet von optoelektronischen Vorrichtungen, einschließlich derartiger organischer elektrolumineszierender (EL) Vorrichtungen in Bezug auf die Bildung von leitenden Polymerfilmen durchgeführt, um die Effizienz der Vorrichtung über einen ungestörten Transport von elektrischen Ladungen, die von Elektroden erzeugt werden, d. h. Löchern und Elektronen zum Inneren der optoelektronischen Vorrichtungen hin zu verbessern.
Insbesondere handelt es sich bei der organischen elektrolumineszierenden (EL) Vorrichtung um einen aktiven Bildschirm vom Lumineszenztyp unter Ausnutzung eines Phänomens, in welchem das Anlegen von elektrischem Strom an einen Dünnfilm aus einer fluoreszierenden oder phosphoreszierenden organischen Verbindung (hier nachstehend als organischer Film bezeichnet) zur Bildung von Licht führt, wenn sich Elektronen und Löcher im organischen Film vereinigen. Zum Erzielen einer verbesserten Effizienz der Vorrichtung und einer reduzierten Betriebsspannung weist eine derartige organische elektrolumineszierende (EL) Vorrichtung als organische Schicht anstelle der Verwendung einer einzelnen lichtemittierenden Schicht allein eine mehrschichtige Struktur auf, die eine Lochinjektionsschicht, eine lichtemittierende Schicht und eine Elektroneninjektionsschicht einschließt, die leitende Polymere enthält.
Ferner kann eine derartige mehrschichtige Struktur durch Fertigung einer Schicht zum Ausführen von mehrfachen Funktionen unter Entfernung der jeweiligen entsprechenden Schichten vereinfacht werden. Die einfachste Struktur der EL-Vorrichtung besteht aus zwei Elektroden und einer dazwischen angeordneten organischen Schicht, die sämtliche der Funktionen, einschließlich Lichtemission ausübt.
Allerdings sollte zum Erhöhen der Leuchtdichte der Vorrichtung eigentlich eine Elektroneninjektionsschicht oder eine Lochinjektionsschicht in eine elektrolumineszierende Anordnung eingebracht werden.
Eine große Anzahl an organischen Verbindungen mit elektrische Ladung (Löcher und/oder Elektronen) transportierenden Eigenschaften ist bekannt und in einer Vielzahl von wissenschaftlichen Zeitschriften und wissenschaftlicher Literatur zu finden. Ein allgemeiner Überblick über derartige Materialienspezies und Verwen dungen davon ist z. B. in der Europäischen Patentoffenlegung Nr. 387 715 und in den US-Patenten Nr. 4539507 , 4720432 und 4769292 offenbart.
Insbesondere gibt es als derzeit repräsentative elektrische Ladungen transportierende organische Verbindung, die in einer löslichen organischen EL-Vorrichtung verwendet wird, eine wässrige Lösung von Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT)/Poly(4-styrolsulfonat)(PSS), im Handel erhältlich von Bayer AG unter dem Namen Baytron-P. Diese Verbindung wird weithin bei der Fertigung von organischen EL-Vorrichtungen zur Bildung der Lochinjektionsschicht an einer Elektrode aus Indiumzinnoxid (indium tin oxide; ITO) durch Rotationsbeschichten verwendet. PEDOT/PSS, ein lochinjizierendes Material weist die Struktur der nachstehenden Formel 1 auf:
(Formel 1)
Wenn es erwünscht ist, die Lochinjektionsschicht unter Verwendung einer leitenden Polymerzusammensetzung von PEDOT/PSS zu bilden, in welcher ein leitendes Polymer von Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) mit einer Polysäure von Poly(4-styrolsulfonat)(PSS) dotiert ist, ist es allerdings aufgrund ihrer hohen Wasseraufnahme schwierig, in Fällen, in welchem die Entfernung von Wasser erforderlich ist, PEDOT/PSS zu verwenden. Da zudem die leitenden Polymere einfach an die PSS-Polymerketten dotiert werden, macht PEDOT/PSS ein Entdotieren von in den Vorrichtungen erzeugter Wärme durch, wodurch es schwierig wird, stabile Vorrichtungen zu bilden. Ferner zersetzt sich der einfach an PEDOT dotierte PSS-Anteil über Reaktionen mit Elektronen, wodurch Materialien wie Sulfat freigesetzt werden, die wiederum in einen benachbarten organischen Film, z. B. in die lichtemittierende Schicht diffundieren können. Eine derartige Diffusion von Materialien, die von der Lochinjektionsschicht abgeleitet sind, in die lichtemittierende Schicht verursacht ein Exzitonenquenchen und führt zu einer verminderten Effizienz und Lebensdauer der organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung. Zudem zeigt PEDOT/PSS eine Schwierigkeit beim Steuern des Anteils des leitenden Polymers, und es ist folglich schwierig, Polymere mit denselben Eigenschaften zu erhalten.
Daher besteht zum Erzielen einer zufrieden stellenden Effizienz und Lebensdauer in optoelektronischen Vorrichtungen wie organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen ein zunehmender Bedarf nach der Entwicklung eines neuen leitenden Polymers und einer Zusammensetzung daraus
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Daher wurde die vorliegende Erfindung in Anbetracht der vorstehenden Probleme erstellt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leitende Polymerfilmzusammensetzung bereitzustellen, die ein Pfropfcopolymer eines selbstdotierten leitenden Polymers umfasst, das einen geringeren Gehalt an Resten enthält, die sich über Reaktionen mit Elektronen abbauen, in der Lage ist, die Leitfä higkeit und eine Arbeitsfunktion über Einstellung des Anteils eines leitenden Polymers zu steuern und in Wasser und polaren Lösungsmitteln löslich ist.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen die vorstehend erwähnte Zusammensetzung umfassenden leitenden Polymerfilm und eine diesen umfassende organische optoelektronische Vorrichtung bereitzustellen.
Technische Lösung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die vorstehenden und andere Aufgaben durch die Bereitstellung einer leitenden Filmzusammensetzung für eine organische optoelektronische Vorrichtung, umfassend ein leitendes Polymer und ein Lösungsmittel, erzielt werden, wobei die Zusammensetzung ein Pfropfcopolymer eines selbstdotierten leitenden Polymers der nachstehenden Formel 2 umfasst:
(Formel 2) wobei A ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester;
B eine ionische Gruppe oder eine ionische Gruppe enthaltende Gruppe darstellt, wobei die ionische Gruppe ein Konjugat eines Anions und eines Kations ist, wobei das Anion ausgewählt ist aus PO₃ ^2–, SO₃ ^–, COO^–, I^– und CH₃COO^– und das Kation ausgewählt ist aus Metallionen wie Na⁺, K⁺, Li⁺, Mg⁺², Zn⁺² und Al⁺³ oder organischen Ionen wie H⁺, NH₃ ⁺ und CH₃(-CH₂-)_nO⁺, wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 50 ist;
C ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -O-, -S-, -NH-, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylen, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylen, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylen, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylamin, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Pyrrol, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Thiophen, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester;
D substituiertes oder unsubstituiertes Anilin, substituiertes oder unsubstituiertes Pyrrol, substituiertes oder unsubstituiertes Thiophen oder Copolymere davon darstellt; und
m, n und a Molfraktionen der jeweiligen Monomere darstellen und m größer als 0 und gleich oder kleiner als 10.000.000 ist, n gleich oder größer als 0 und kleiner als 10.000.000 ist, a/n größer als 0 und kleiner als 1 ist und a eine ganze Zahl zwischen 3 und 100 ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein leitender Film für eine organische optoelektronische Vorrichtung bereitgestellt, der die vorstehend erwähnte leitende Filmzusammensetzung für die organische optoelektronische Vorrichtung umfasst.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine organische optoelektronische Vorrichtung bereitgestellt, die den vorstehend erwähnten leitenden Film für die organische optoelektronische Vorrichtung umfasst.
Vorteilhafte Effekte
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, weist das Pfropfcopolymer des in der erfindungsgemäßen leitenden Polymerfilmzusammensetzung enthaltenen leitenden Polymers einen geringeren Gehalt von Resten auf, die durch Reaktionen mit Elektronen zersetzt werden. Zudem ist das Pfropfcopolymer des in der erfindungsgemäßen leitenden Polymerfilmzusammensetzung enthaltenen leitenden Polymers in polaren organischen Lösungsmitteln sowie in Wasser löslich.
Daher kann der die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfassende leitende Polymerfilmn eine stabile Morphologie davon in Bezug auf benachbarte Filme beibehalten und wirft keine Probleme wie Exzitonenquenchen auf.
Zudem sind im Pfropfcopolymer des in der erfindungsgemäßen leitenden Polymerfilmzusammensetzung enthaltenen leitenden Polymers das leitende Polymer und Polysäure über chemische Bindung miteinander verbunden. Daher zeigt das Aufbringen eines derartigen Pfropfcopolymers auf eine organische optoelektronische Vorrichtung aufgrund der ausgezeichneten thermischen Stabilität davon kein Entdotieren beim Betrieb der Vorrichtung. Infolgedessen ist die organische optoelektronische Vorrichtung, die das Pfropfcopolymer des leitenden Polymers einschließt, stabil und hocheffizient.
Ferner ist es im Pfropfcopolymer des in der erfindungsgemäßen leitenden Polymerfilmzusammensetzung enthaltenen leitenden Polymers möglich, ein Verhältnis des leitenden Polymers nach Wunsch zu steuern, und folglich ist es möglich, die Leitfähigkeit und Arbeitsfunktion des auf die organische optoelektronische Vorrichtung aufgebrachten Polymerfilms zu steuern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher verständlich, wobei:
1 bis 4 Querschnittansichten sind, die eine geschichtete Struktur einer durch erfindungsgemäße Beispiele hergestellten organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung zeigen; und
5 ein Diagramm ist, das die Effizienzeigenschaften von in Beispielen der vorliegenden Erfindung und Vergleichsbeispielen hergestellten organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Hier nachstehend wird die vorliegende Erfindung detaillierter beschrieben.
Erstens stellt die vorliegende Erfindung ein Pfropfcopolymer eines leitenden Polymers bereit, das eine Polysäure der nachstehenden Formel 2 umfasst:
(Formel 2)
In Formel 2 liegt A auf Kohlenstoffbasis vor und ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, sub stituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester.
In Formel 2 stellt B eine ionische Gruppe oder eine eine ionische Gruppe enthaltende Gruppe dar. Hier besteht die ionische Gruppe aus einem Konjugat eines Anions und eines Kations. Beispiele für Anionen schließen PO₃ ^2–, SO₃ ^–, COO^–, I^– und CH₃COO^– ein, und Beispiele für Kationen schließen Metallionen wie Na⁺, K⁺, Li⁺, Mg⁺², Zn⁺² und Al⁺³ oder organische Ionen wie H⁺, NH₃ ⁺ und CH₃(-CH₂-)_nO⁺, ein, wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 50 ist.
In Formel 2 dient C als Verbindungsgruppe, die ein leitendes Polymer mit einer Hauptkette verbindet und ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus -O-, -S-, -NH-, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylen, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylen, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylen, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylamin, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Pyrrol, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Thiophen, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester.
In Formel 2 stellt D ein Monomer des leitenden Polymers dar und kann substituiertes oder unsubstituiertes Anilin der nachstehenden Formel 3, substituiertes oder unsubstituiertes Pyrrol/substituiertes oder unsubstituiertes Thiophen der nachstehenden Formel 4 oder Copolymere davon sein. Insbesondere dort, wo D Pyrrol oder Thiophen ist, liegen vorzugsweise Substituenten an den Positionen 3 und 4 vor, wie in nachstehender Formel 4 dargestellt:
(Formel 3)
(Formel 4)
In den Formeln 3 oder 4 kann X für NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent angelagert ist, oder ein Heteroatom wie O, S oder P stehen. R₁, R₂, R₃ und R₄ können unabhängig ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylamin, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Pyrrol, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Thiophen, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester.
Steht D für Pyrrol oder Thiophen und liegt an den Positionen 3 und 4 kein Substituent vor, kann eine Polymerisation an den Positionen 3 und 4 stattfinden. Zum Verhindern dieses Ereignisses ist es bevorzugt, dass immer andere Substituenten als Wasserstoff an R₅ und R₆ vorliegen. Hier sind die an R₅ und R₆ vorliegenden Substituenten ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent angelagert ist, oder O, S oder Kohlenwasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroaryoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylamin, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Pyrrol, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Thiophen, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester und einer beliebigen Kombination davon.
Vorzugsweise kann D für eine Struktur stehen, in welcher R₅ mit R₆ unter Bildung eines Rings verbunden ist, wie in der nachstehenden Formel 5 dargestellt:
(Formel 5) wobei X für NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent angelagert ist, oder ein Heteroatom wie O, S oder P steht;
Y für NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent angelagert ist, oder O, S oder Kohlenwasserstoff steht;
Z für -(CH₂)_x-CR₇R₈-(CH₂)_y steht, wobei R₇ und R₈ unabhängig H, ein substituierter oder unsubstituierter C1-C20-Alkylrest, ein C6-C14-Arylrest oder -CH₂-OR₉ sind, wobei R₉ für H oder C1-C6-Alkansäure, C1-C6-Alkylester, C1-C6-Heteroalkansäure oder C1-C6-Alkylsulfonsäure steht, und
x und y unabhängig ganze Zahlen zwischen 0 und 9 sind.
In Formel 2 stellen m, n und a Molfraktionen der jeweiligen Monomere dar und ist m größer als 0 und gleich oder kleiner als 10.000.000, ist n gleich oder größer als 0 und kleiner als 10.000.000, ist a/n größer als 0 und kleiner als 1. Hier ist in Verbindung mit einer Wiederholungseinheit D, bei welcher es sich um ein Monomer des leitenden Polymers handelt, 0,0001 ≤ a/n < 0,8 in Bezug auf das Verhältnis von B, einer ionischen Polysäuregruppe, bevorzugt und ist 0,01 ≤ a/n ≤ 0,5 in Bezug auf die für die optoelektronische Vorrichtung nötige Löslichkeit und Leit fähigkeit stärker bevorzugt. Zudem ist a eine ganze Zahl zwischen 3 bis 100 und vorzugsweise zwischen 4 und 15.
Wenngleich das Pfropfcopolymer des erfindungsgemäßen leitenden Polymers nicht besonders beschränkt ist, sofern es ein Polymer der vorstehenden Formel 2 ist, ist ein Polyanilinpfropfcopolymer PSS-g-PANI der nachstehenden Formel 6 oder ein Poly-3,4-ethylendioxypyrrolpfropfcopolymer PSS-g-PEDOP der nachstehenden Formel 7 besonders bevorzugt:
(Formel 6)
(Formel 7)
Das Pfropfcopolymer des erfindungsgemäßen leitenden Polymers ist aufgrund eines geringeren Gehalts an Resten, die durch Reaktionen mit Elektronen abbaubar sind, stabil und zeigt kein Entdotieren, da das leitende Polymer und Polysäure über chemische Bindung miteinander verbunden sind.
Als eine in der vorliegenden Erfindung verwendete Substituentengruppe, schließen spezifische Beispiele für Alkyl, das linear oder verzweigt sein kann, Methyl, Ethyl, Propyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Isoamyl und Hexyl ein, und ein oder mehrere in Alkyl enthaltene Wasserstoffatome können mit einem Halogenatom, Hydroxy, Nitro, Cyano, Amino (z. B. -NH₂, -NH(R) und -N(R')(R''), wobei R' und R'' unabhängig C1-C10-Alkyl sind), Amidino, Hydrazin oder Hydrazon substituiert sein.
Der Begriff „Heteroalkyl" als Substituent wird hier zum Bezeichnen für Alkyl verwendet, in welchem ein oder mehrere in der Hauptkette von Alkyl vorliegende Kohlenstoffatome, vorzugsweise ein bis fünf Kohlenstoffatome mit Heteroatomen wie Sauerstoff-, Schwefel-, Stickstoff- und Phosphoratomen substituiert sind.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Aryl" als Substituent ein carbocyclisches aromatisches System, das ein oder mehrere aromatische Ringe enthält, wobei derartige Ringe in anhängiger Weise aneinander angelagert oder kondensiert sein können. Spezifische Beispiele für Aryl können aromatische Gruppen wie Phenyl, Naphthyl und Tetrahydronaphthyl einschließen, und ein oder mehrere in Aryl enthaltene Wasserstoffatome können mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Heteroaryl" als Substituent ein 5- bis 30 gliedriges aromatisches System, das ein, zwei oder drei aus N, O, P und S ausgewählte Heteroatome enthält, wobei die übrigen Ringatome Kohlenstoffatome sind, wobei derartige Ringe in anhängiger Weise aneinander angelagert oder kondensiert sein können. Zudem können ein oder mehrere Wasserstoffatome in Heteroaryl mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Alkoxy" als Substituent einen -O-alkylrest, wobei Alkyl wie vorstehend definiert ist. Spezifische Beispiele für Alkoxy können Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isobutyloxy, sec-Butyloxy, Pentyloxy, Isoamyloxy und Hexyloxy einschließen, und ein oder mehrere in Alkoxy vorliegende Wasserstoffatome können mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Arylalkyl" als Substituent Alkyl, in welchem ein Anteil von Wasserstoffatomen in wie vorstehend definiertem Aryl mit Niederalkylresten wie Methyl, Ethyl und Propyl substituiert ist. Zum Beispiel können Benzyl und Phenylethyl erwähnt werden. Ein oder mehrere in Arylalkyl vorliegende Wasserstoffatome können mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Heteroarylalkyl" als Substituent Alkyl, in welchem ein Anteil von Wasserstoffatomen in Heteroaryl mit Niederalkyl substituiert ist und das Heteroaryl wie vorstehend definiert ist. Ein oder mehrere Wasserstoffatome in Heteroarylalkyl können mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Aryloxy" als Substituent einen -O-arylrest, wobei Aryl wie vorstehend definiert ist. Spezifische Beispiele für Aryloxy schließen Phenoxy, Naphthoxy, Anthracenyloxy, Phenanthrenyloxy, Fluorenyloxy und Indenyloxy ein. Hier können ein oder mehrere in Aryloxy vorliegende Wasserstoffatome mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Heteroaryloxy" als Substituent einen -O-heteroarylrest, wobei Heteroaryl wie vorstehend definiert ist.
Insbesondere schließt Heteroaryloxy, wie hier verwendet, z. B. Benzyloxy und Phenylethyloxy ein, und können ein oder mehrere Wasserstoffatome darin mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Cycloalkyl" als Substituent ein einwertiges monocyclisches System, das 5 bis 30 Kohlenstoffatome enthält. Mindestens ein in Cycloalkyl vorliegendes Wasserstoffatom kann mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Heterocycloalkyl" als Substituent ein 5- bis 30-gliedriges einwertiges monocyclisches System, das ein, zwei oder drei aus N, O, P und S ausgewählte Heteroatome enthält, wobei die übrigen Ringatome Kohlenstoffatome sind. Ein oder mehrere in Cycloalkyl vorliegende Wasserstoffatome können mit den gleichen Substituenten wie diejenigen für Alkyl substituiert sein.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Amino" als Substituent -NH₂, -NH(R) oder -N(R')(R''), wobei R' und R'' unabhängig C1-C10-Alkyl sind.
Als Halogen, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist Fluor, Chlor, Brom, Iod oder Astat bevorzugt. Besonders bevorzugt ist Fluor.
Die vorliegende Erfindung stellt eine leitende Polymerfilmzusammensetzung, die ein Propfcopolymer des selbstdotierten leitenden Polymers und ein Lösungsmittel umfasst, und stärker bevorzugt eine leitende Filmzusammensetzung für eine organische optoelektronische Vorrichtung bereit. Wenngleich es keine besondere Beschränkung auf das zu verwendende Lösungsmittel gibt, sofern es das Pfropfcopolymer des leitenden Polymers lösen kann, ist hier u. a. Wasser oder ein polares organisches Lösungsmittel bevorzugt. Als polares organisches Lösungsmittel sind Alkohole, Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid, Toluol, Xylol und Chlorbenzol bevorzugt.
In der erfindungsgemäßen leitenden Polymerfilmzusammensetzung können, da das Pfropfcopolymer des leitenden Polymers durch dessen Lösen im Lösungsmittel verwendet werden kann, optoelektronische Vorrichtungen unter Verwendung des vorstehenden Pfropfcopolymers eine verlängerte Lebensdauer aufweisen. Zudem ist das Pfropfcopolymer des erfindungsgemäßen leitenden Polymers in polaren organischen Lösungsmitteln besonders stark löslich. Daher kann dessen Aufbringung auf die optoelektronische Vorrichtung eine Beschädigung des Films in Bezug auf einen benachbarten organischen Film, z. B. der lichtemittierenden Schicht, die in nicht-polaren Lösungsmitteln löslich ist, zur Verwendung in den Fällen von organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen vermieden werden und kann auch in den Fällen, in welchen kein Wasser verwendet werden kann, besonders nützlich sein.
In der erfindungsgemäßen leitenden Polymerfilmzusammensetzung liegt ein Gehalt des Pfropfcopolymers des leitenden Polymers vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-% und ein Gehalt des Lösungsmittels vorzugsweise in einem Bereich von 90 bis 99,5 Gew.-%.
Unterdessen kann die erfindungsgemäße leitende Polymerfilmzusammensetzung zum weiteren Verbessern der Vernetzbarkeit des Pfropfcopolymers des leitenden Polymers ferner ein Vernetzungsmittel enthalten. Bei dem Vernetzungsmittel kann es sich um ein physikalisches Vernetzungsmittel oder ein chemisches Vernetzungsmittel oder ein Gemisch davon handeln.
Hier dient das physikalische Vernetzungsmittel zum physikalischen Vernetzen zwischen Polymerketten ohne jegliche chemische Bindung und bedeutet eine Verbindung mit niedrigem oder hohem Molekulargewicht, die Hydroxygruppen (-OH) enthält. Spezifische Beispiele für das physikalische Vernetzungsmittel schließen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht wie Glycerin und Butanol und Verbindungen mit hohem Molekulargewicht wie Polyvinylalkohol und Polyethylenglycol ein. Zudem können auch Polyethylenimin, Polyvinylpyrolidon und dergleichen als das physikalische Vernetzungsmitttel eingesetzt werden.
Hier liegt ein Gehalt des physikalischen Vernetzungsmittels vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 5 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 0,1 bis 3 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Pfropfcopolymers des leitenden Polymers.
Unterdessen dient das chemische Vernetzungsmittel zum chemischen Vernetzen zwischen Polymerketten und bedeutet eine chemische Verbindung, die in der Lage ist, eine Polymerisation in situ auszuüben und ein Sonderelastomer (interpenetrating polymer network; IPN) zu bilden. Materialien auf Silanbasis werden primär als das chemische Vernetzungsmittel verwendet, und ein spezifisches Beispiel dafür schließt Tetraethyloxysilan (TEOS) ein. Zudem können Polyaziridin, Materialien auf Melaminbasis, Materialien auf Epoxybasis und eine beliebige Kombination davon als das chemische Vernetzungsmittel eingesetzt werden.
Hier liegt ein Gehalt des chemischen Vernetzungsmittels vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 50 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Pfropfcopolymers des leitenden Polymers.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung auch einen leitenden Polymerfilm, der die vorstehend erwähnte leitende Polymerfilmzusammensetzung enthält, und eine selbiges umfassende organische optoelektronische Vorrichtung bereit.
Somit kann die erfindungsgemäße leitende Polymerfilmzusammensetzung in der organischen optoelektronischen Vorrichtung eingesetzt werden, um dadurch die Lebensdauer und Effizienzeigenschaften der Vorrichtung zu verbessern. Als die organischen optoelektronischen Vorrichtungen, auf welche die erfindungsgemäße leitende Polymerfilmzusammensetzung aufgebracht werden kann, sind organische elektrolumineszierende Vorrichtungen, organische Solarzellen, organische Transistoren und organische Speichervorrichtungen bevorzugt.
Insbesondere wird die leitende Polymerzusammensetzung bei organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen in einer elektrische-Ladungsinjektionsschicht, d. h. Loch- und Elektroneninjektionsschicht verwendet, wodurch man in der Lage ist, eine ausgewogene und effiziente Injektion von Löschern und Elektronen in lichtemittierende Polymere zu erzielen, was wiederum zum Verbessern der Lumineszenzintensität und Effizienz der organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen dient.
Zudem kann die leitende Polymerfilmzusammensetzung der vorliegenden Erfindung auch als Elektrode oder Elektrodenpufferschicht in organischen Solarzellen verwendet werden, wodurch die Quantumeffizienz erhöht wird, während sie als Elektrodenmaterial für Gates, Quelle-Senke-Elektroden und dergleichen in organischen Transistoren verwendet werden kann.
Unter den wie vorstehend erörterten organischen optoelektronischen Vorrichtungen werden hier nachstehend die Struktur der organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung unter Verwendung der leitenden Polymerfilmzusammensetzung der vorliegenden Erfindung und ein Fertigungsverfahren dafür veranschaulicht.
Zuerst handelt es sich bei den 1 bis 4 um Querschnittansichten, die schematisch eine geschichtete Struktur einer durch bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung hergestellten organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung zeigen.
In Bezug nun auf die organische elektrolumineszierende Vorrichtung von 1 ist eine lichtemittierende Schicht 12 auf einen oberen Teil einer ersten Elektrode 10 geschichtet, ist eine eine leitende Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltende Lochinjektionsschicht (hole-injection layer; HIL) (oder auch als „Pufferschicht" bezeichnet) 11 zwischen die erste Elektrode 10 und die lichtemittierende Schicht geschichtet, ist eine lochblockierende Schicht (hole-blocking layer; HBL) 13 auf den oberen Teil der lichtemittierenden Schicht 12 geschichtet und ist eine zweite Elektrode 14 auf dem oberen Teil der lochblockierenden Schicht (HBL) 13 gebildet.
Eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung von 2 weist die gleiche geschichtete Struktur wie in 1 auf, außer dass eine Elektronentransportschicht (electron transport layer; ETL) 15 statt der lochblockierenden Schicht (HBL) 13 auf dem oberen Teil der lichtemittierenden Schicht 12 gebildet ist.
Eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung von 3 weist die gleiche geschichtete Struktur wie in 1 auf, außer dass eine Doppelschicht, die die lochblockierende Schicht (HBL) 13 und die Elektronentransportschicht (ETL) 15 darin aufeinander geschichtet aufweist, verwendet wird, und nicht die lochblockierende Schicht (HBL) 13 auf dem oberen Teil der lichtemittierenden Schicht 12 gebildet ist.
Eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung von 4 weist die gleiche geschichtete Struktur wie in 3 auf, außer dass weiterhin eine Lochtransportschicht 16 zwischen der Lochinjektionsschicht 11 und der lichtemittierenden Schicht 12 gebildet ist. Hier dient die Lochtransportschicht 16 zum Blockieren der Durchdringung von Verunreinigungen aus der Lochinjektionsschicht 11 in die lichtemittierende Schicht 12.
Die organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen mit geschichteten Strukturen der 1 bis 4 können durch herkömmliche auf dem Fachgebiet bekannte Herstellungsverfahren hergestellt werden.
Das heißt, eine gemusterte erste Elektrode 10 wird zuerst auf einem oberen Teil eines Substrats (nicht dargestellt) gebildet. Hier können als das Substrat diejenigen eingesetzt werden, die in herkömmlichen organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen eingesetzt werden können. Zum Beispiel sind Glas- oder transparente Kunststoffsubstrate mit ausgezeichneter Transparenz, Oberflächenglätte, Handhabbarkeit und Wasserfestigkeitseigenschaft bevorzugt. Die Dicke des Substrats liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 1,1 mm.
Materialien zur Verwendung bei der Bildung der ersten Elektrode 10 sind nicht besonders beschränkt. Handelt es sich bei der ersten Elektrode 10 um eine Kathode, besteht die Kathode aus einem leitenden Material, das in der Lage ist, Löcher oder ein Oxid davon leicht zu injizieren. Spezifische Beispiele für derartige Mate rialien schließen Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), Nickel (Ni), Platin (Pt), Gold (Au) und Iridium (Ir) ein.
Das Substrat, auf welchem die erste Elektrode 10 gebildet wurde, wird gewaschen, gefolgt von einer UV- und Ozon-Behandlung. Das Waschen wird unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln wie Isopropanol (IPA) und Aceton durchgeführt.
Eine eine leitende Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltende Lochinjektionsschicht 11 wird auf dem oberen Teil der ersten Elektrode 10 des gewaschenen Substrats gebildet. Die Bildung der Lochinjektionsschicht 11 führt zu einem reduzierten Kontaktwiderstand zwischen der ersten Elektrode 10 und der lichtemittierenden Schicht 12 und gleichzeitig zu einem verbesserten Lochtransportvermögen der ersten Elektrode 10 zu der lichtemittierenden Schicht 12, und folglich ist es möglich, verbesserte Wirkungen in der Betriebsspannung und Lebensdauer der Vorrichtung zu erhalten.
Die Lochinjektionsschicht 11 kann durch Rotationsbeschichten einer durch Lösen des Pfropfcopolymers des leitenden Polymers der vorliegenden Erfindung in einem Lösungsmittel hergestellten Zusammensetzung zur Bildung der Lochinjektionsschicht auf den oberen Teil der ersten Elektrode 10, gefolgt von Trocknen gebildet werden. Hier wird die Zusammensetzung zur Bildung der Lochinjektionsschicht durch Lösen des Pfropfcopolymers mit einem Gehaltsverhältnis des leitenden Polymers, entsprechend einem Gewichtsverhältnisbereich von 1:1 bis 1:30, unter den Pfropfcopolymeren des erfindungsgemäßen leitenden Polymers in Wasser oder einem Alkohol auf einen Feststoffgehalt von 0,5 bis 10 Gew.-% verwendet.
Es gibt keine besondere Beschränkung auf das Lösungsmittel, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sofern es die erfindungsgemäße leitende Polymerzusammensetzung lösen kann. Spezifische Beispiele für das Lösungsmittel schließen Wasser, Alkohol, Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid, Toluol, Xylol und Chlorbenzol ein.
Hier kann die Dicke der Lochinjektionsschicht 11 im Bereich von 5 bis 200 nm und vorzugsweise 20 bis 100 nm liegen. Insbesondere kann eine Dicke von 50 nm verwendet werden.
Als nächstes wird die lichtemittierende Schicht 12 auf dem oberen Teil der Lochinjektionsschicht 11 gebildet. Es gibt keine besondere Beschränkung auf Materialien, die die lichtemittierende Schicht bilden. Insbesondere können als derartige Materialien Oxadiazoldimerfarbstoffe (wie Bis-DAPOXP), Spiroverbindungen (wie Spiro-DPVBi, Spiro-6P), Triarylaminverbindungen, Bis(styryl)amin (wie DPVBi, DSA), Flrpic, CzTT, Anthracen, TPB, PPCP, DST, TPA, OXD-4, BBOT und AZM-Zn (blauemittierend); Cumarin 6, C545T, Chinacridon und Ir(ppy)₃ (grünemittierend); und DCM1, DCM2, Eu(thenoyltrifluoraceton)3 [(Eu(TTA)3) und Butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran (DCJTB) (rot emittierend) erwähnt werden. Zudem schließen polymere lumineszierende Materialien Phenylen, Phenylenvinylen, Thiophen, Fluoren und Polymere auf Spirofluorenbasis und stickstoffhaltige aromatische Verbindungen ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Die Dicke der lichtemittierenden Schicht 12 liegt im Bereich von 10 bis 500 nm und vorzugsweise 50 bis 120 nm. Besonders bevorzugt kann eine Dicke einer blauemittierenden Schicht 70 nm betragen. Beträgt die Dicke der lichtemittierenden Schicht weniger als 10 nm, kann dies zu einer Zunahme des Kriechstroms (ihren, wodurch die Effizienz und Lebensdauer der Vorrichtung reduziert wird.
Im Gegensatz dazu wird, wenn die Dicke der Schicht 500 nm übersteigt, eine Zunahme der Betriebsspannung unerwünscht hoch.
Falls nötig kann der Zusammensetzung zur Bildung der lichtemittierenden Schicht ferner ein Dotiermittel zugesetzt werden. Wenngleich der Gehalt des Dotiermittels je nach den bei der Bildung der lichtemittierenden Schicht verwendeten Materialien variieren kann, liegt er vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 80 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des die lichtemittierende Schicht bildenden Materials (des Gesamtgewichts des Wirts und Dotiermittels). Liegt der Gehalt des Dotiermittels außerhalb des vorstehenden Bereichs, führt dies unerwünscht zu verschlechterten Leuchteigenschaften der EL-Vorrichtung. Spezifische Beispiele für das Dotiermittel können Arylamine, Perylverbindungen, PyrrolVerbindungen, Hydrazonverbindungen, Carbarzolverbindungen, Stilbenverbindungen, Starburst-Verbindungen und Oxadiazolverbindungen einschließen.
Zudem kann wahlweise zwischen der Lochinjektionsschicht 11 und der lichtemittierenden Schicht 12 eine Lochtransportschicht 16 gebildet werden.
Wenngleich es keine besondere Beschränkung auf Materialien gibt, die eine Lochtransportschicht bilden, können Beispiele für derartige Materialien mindestens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Verbindung mit einer Carbazolgruppe und/oder einer Arylamingruppe, die in der Lage ist, einen Lochtransport auszuüben, einer Phthalocyaninverbindung und einem Triphenylenderivat, einschließen. Insbesondere kann die Lochtransportschicht aus mindestens einem Material bestehen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 1,3,5-Tricarbazolylbenzol, 4,4'-Biscarbazolylbiphenyl, Polyvinylcarbazol, m-Biscarbazolylphenyl, 4,4'-Biscarbazolyl-2,2'-dimethylbiphenyl, 4,4',4''-Tri(N-carbazolyl)triphenylamin, 1,3,5-Tri(2-carbazolylphenyl)benzol, 1,3,5-Tris(2-carbazolyl-5-methoxyphenyl)benzol, Bis(4-carbazolylphenyl)silan, N,N'-Bis(3- methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamin (TPD), N,N'-Di(naphthalin-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidin (α-NPD), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin (NPB), IDE320 (Idemitsu), Poly(9,9-dioctylfluoren-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamin)(poly(9,9-dioctylfluoren-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamin) (TFB) und Poly(9,9-dioctylfluoren-co-bis-(4-butylphenyl)-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylendiamin) (PFB), ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Lochtransportschicht kann eine Dicke von 1 bis 100 nm und vorzugsweise 5 bis 50 nm aufweisen. Eine Dicke von weniger als 30 nm ist besonders bevorzugt. Wenn die Dicke der Lochtransportschicht weniger als 1 nm beträgt, ist sie zu dünn und kann folglich zu einer Verschlechterung ihres Lochtransportvermögens führen. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Dicke der Lochtransportschicht 100 nm übersteigt, dies zu einer erhöhten Betriebsspannung führen.
Als nächstes werden durch Abscheidung oder Rotationsbeschichten die lochblockierende Schicht 13 und/oder die Elektronentransportschicht 15 auf dem oberen Teil der lichtemittierenden Schicht 12 gebildet. Hier dient die lochblockierende Schicht 13 zum Blockieren der Migration von aus dem Leuchtmaterial erzeugten Exzitonen in die Elektronentransportschicht 15 oder zum Blockieren der Migration von Löchern in die Elektronentransportschicht 15.
Als Materialien, die zur Bildung der lochblockierenden Schicht 13 verwendet werden können, sind Phenanthrolinverbindungen (z. B. BCP, erhältlich von UDC), Imidazolverbindungen, Triazolverbindungen, Oxadiazolverbindungen (z. B. PBD), Aluminiumkomplexe (erhältlich von UDC) und BAlq bevorzugt.
Als Materialien, die zur Bildung der Elektronentransportschicht 15 verwendet werden können, sind z. B. Oxazolverbindungen, Isoxazolverbindungen, Triazolverbindungen, Isothiazolverbindungen, Oxadiazolverbindungen, Thiadiazolverbindungen, Perylenverbindungen, Aluminiumkomplexe (z. B. Alq3 (Tris(8-chinolinolato)aluminium), BAlq, SAlq und Almq3) und Galliumkomplexe (z. B. Gaq'2OPiv, Gaq'2OAc und 2(Gaq'2)) bevorzugt.
Die Dicke der lochblockierenden Schicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 100 nm, und die Dicke der Elektronentransportschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 100 nm. Liegen die Dicken der lochblockkierenden Schicht und der Elektronentransportschicht außerhalb der vorstehenden Bereiche, ist es in Bezug auf das Elektronentransportvermögen oder Lochblockierungsvermögen unerwünscht.
Dann wird eine zweite Elektrode 14 auf der erhaltenen Struktur gebildet, gefolgt von Versiegeln zur Herstellung einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung.
Wenngleich Materialien zur Verwendung bei der Bildung der zweiten Elektrode 14 nicht besonders beschränkt sind, ist die Elektrode vorzugsweise unter Verwendung von Materialien mit einer relativ geringen Arbeitsfunktion wie Li, Cs, Ba, Ca, Ca/Al, LiF/Ca, LiF/Al, BaF₂/Ca, Mg, Ag, Al oder Legierungen von mehreren Schichten davon gebildet. Die Dicke der zweiten Elektrode 14 liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 3000 Å.
Beispiel 1: Herstellung von selbstdotiertem Polyanilinpfropfcopolymer
0,2 g Anilin, erworben von Sigma Aldrich, wurden in 30 ml einer wässrigen Salzsäurelösung, in welcher 0,8 g eines statistischen Copolymers P(SSA-co-AMS) der nachstehenden Formel 8 gelöst wurden, bei 0°C über eine Dauer von 30 Min. gelöst, gefolgt von Polymerisation unter Verwendung von 0,49 g Ammoniumpersulfat als Oxidationsmittel. Zu diesem Zeitpunkt kann eine wässrige, 0,1 bis 2 M Salzsäurelösung angewandt werden. Ein Äquivalenzverhältnis des Oxidationsmittels:Anilin kann in einem Bereich von 1:1 bis 2:1 liegen. 6 Stunden später wurde eine dunkelgrüne wässrige Lösung erhalten. Nach Polymerisationsbeendigung wurde ein gemischtes Lösungsmittel von Acetonitril/Wasser (8:2) der erhaltenen gemischten Lösung zugesetzt, wodurch ein Polyanilinpfropfcopolymer PSS-g-PANI der nachstehenden Formel 6 ausgefällt wurde. Dann wurde das so erhaltene Copolymer vollständig in einem Vakuumofen bei 30°C über eine Dauer von 24 Stunden getrocknet:
(Formel 8)
(Formel 6)
Beispiel 2: Herstellung von selbstdotiertem Polyanilincopolymer (Änderungen in der Pfropflänge)
Eine Anilinpfropfreaktion wurde wie folgt durchgeführt. Eine Reaktionstemperatur wurde auf 0°C gesenkt, und eine Menge von Anilin + PSSA-co-AMS wurde auf 1 g eingestellt, während ein Molverhältnis von Anilin/PSSA-co-AMS in einem Bereich von 100 bis 0,1 variiert wurde. Dann wurde 1 g so erhaltenes Anilin + PSSA-co-AMS in 30 ml einer wässrigen Salzsäurelösung für eine Dauer von 30 Min. gelöst und die erhaltene Lösung unter Verwendung von Ammoniumpersulfat als Oxidationsmittel einer Polymerisation unterzogen. Hier wurde ein Äquivalenzverhältnis des Oxidationsmittels:Anilin auf 1:1 eingestellt. Nach Polymerisationsbeendigung wurde ein gemischtes Lösungsmittel von Acetonitril/Wasser (8:2) der erhaltenen gemischten Lösung zugesetzt, wodurch ein Polyanilinpfropfcopolymer PSS-g-PANI der vorstehenden Formel 6 ausgefällt wurde.
Die Anzahl von Anilin in dem so erhaltenen Pfropfcopolymer zeigte je nach Versuchsbedingungen einen Unterschied in einer Länge im Bereich von durchschnittlich 1 bis 400 Anilinresten. Das so erhaltene Copolymer wurde in einem Vakuumofen bei 30°C über eine Dauer von 24 Stunden gründlich getrocknet:
Beispiel 3: Herstellung von selbstdotiertem Poly-3,4-ethylendioxypyrrolpfropfcopolymer
Unter Verwendung von 3,4-Ethylendioxypyrrol (EDOP, Sigma Aldrich) der nachstehenden Formel 9 wurde ein statistisches Copolymer P(SSA-co-EDOP) der nachstehenden Formel 10 durch ein bekanntes Verfahren synthetisiert (siehe Macromolecules, 2005, 48, 1044-1047). 0,2 g EDOP wurden 30 ml einer wässrigen Salzsäurelösung, in welcher 0,8 g eines statistischen Copolymers P(SSA-co-EDOP) gelöst wurden, bei 0°C über eine Dauer von 30 Min. zugetropft, gefolgt von Polymerisation unter Verwendung von 0,49 g Ammoniumpersulfat als Oxidationsmittel. Zu diesem Zeitpunkt kann eine wässrige 0,1 bis 2 M Salzsäurelösung angewandt werden. Ein Äquivalenzverhältnis des Oxidationsmittels:Aniilin kann in einem Bereich von 1:1 bis 2:1 liegen. 6 Stunden später wurde eine dunkelblaue wässrige Lösung erhalten. Nach Polymerisationsbeendigung wurde ein gemischtes Lösungsmittel von Acetonitril/Wasser (8:2) der erhaltenen gemischten Lösung zugesetzt, wodurch ein Polypyrrolpfropfcopolymer PSS-g-PEDOP der nachstehenden Formel 7 erhalten wurde. Dann wurde das so erhaltene Copolymer vollständig in einem Vakuumofen bei 30°C über eine Dauer von 24 Stunden getrocknet:
(Formel 9)
(Formel 10)
(Formel 7)
Beispiel 4: Herstellung einer leitenden Polymerfilmzusammensetzung (1)
1,5 Gew.-% eines wie in Beispiel 1 hergestellten Polyanilinpfropfcopolymers PSS-g-PANI wurden in 98,5 Gew.-% eines Lösungsmittels (z. B. Alkohol) gelöst, wodurch eine erfindungsgemäße leitende Polymerfilmzusammensetzung hergestellt wurde.
Beispiel 5: Herstellung einer leitenden Polymerfilmzusammensetzung (2)
Eine leitende Polymerfilmzusammensetzung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer dass ein Anilinpfropfcopolymer mit einem unterschiedlichen Anilinverhältnis, hergestellt in Beispiel 2, verwendet wurde.
Beispiel 6: Herstellung einer leitenden Polymerfilmzusammensetzung (3)
Eine leitende Polymerfilmzusammensetzung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer dass ein selbstdotiertes Poly-3,4-ethylendioxypyrrolpfropfcopolymer, hergestellt in Beispiel 3, verwendet wurde.
Beispiel 7: Fertigung einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung (1)
Corning 15 Ω/cm² (1200 Å) IZO-Glassubstrat wurde in eine Größe von 50 mm × 50 mm × 0,7 mm geschnitten und einer Ultraschallreinigung in Isopropylalkohol und reinem Wasser für eine Dauer von jeweils 5 Min. gefolgt von einer UV/Ozonreinigung für eine Dauer von 30 Min. unterzogen.
Eine in Beispiel 4 hergestellte leitende Polymerfilmzusammensetzung wurde auf den oberen Teil des Substrats rotationsbeschichtet, wodurch eine Lochinjektionsschicht mit einer Dicke von 50 nm gebildet wurde. PFB (ein lochtransportierendes Material, ein Produkt, erhältlich von Dow Chemical) wurde auf den oberen Teil der Lochinjektionsschicht rotationsbeschichtet, wodurch eine Lochtransportschicht mit einer Dicke von 10 nm gebildet wurde.
Unter Verwendung eines lumineszierenden Polymers auf Spirofluorenbasis als blauemittierendes Material wurde eine lichtemittierende Schicht mit einer Dicke von 70 nm auf dem oberen Teil der Lochtransportschicht gebildet, und dann wurde BaF₂ auf dem oberen Teil der lichtemittierenden Schicht abgeschieden, wodurch eine Elektroneninjektionsschicht mit einer Dicke von 4 nm gebildet wurde. Als zweite Elektrode wurden jeweils Calcium (Ca) und Aluminium (Al) mit einer Dicke von 2,7 nm und 250 nm auf dem oberen Teil der Elektronentransportschicht abgeschieden, wodurch eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung (hier nachstehend als Probe C bezeichnet) angefertigt wurde.
Beispiel 8: Fertigung einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung (2)
Eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung (hier nachstehend als Probe D bezeichnet) wurde in derselben Weise wie in Beispiel 7 angefertigt, außer dass eine leitende Polymerfilmzusammensetzung mit einem unterschiedlichen Anilinverhältnis, hergestellt in Beispiel 5, als Material zur Bildung einer Lochinjektionsschicht verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 1: Fertigung einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung
Eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung (hier nachstehend als Probe A bezeichnet) wurde in derselben Weise wie in Beispiel 7 angefertigt, außer dass keine Lochinjektionsschicht gebildet wurde.
Vergleichsbeispiel 2: Fertigung einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung
Eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung (hier nachstehend als Probe B bezeichnet) wurde in derselben Weise wie in Beispiel 7 angefertigt, außer dass eine wässrige Lösung von PEDOT/PSS (Baytron-P 4083, Bayer) als Material zum Bilden einer Lochinjektionsschicht verwendet wurde.
Versuchsbeispiel 1: Beurteilung von Effizienzeigenschaften
Die Leuchteffizienz der jeweiligen Proben A, B, C und D, angefertigt in den Beispielen 7 und 8 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurde unter Verwendung eines Spektroradiometers des Typs SpectraScan PR650 gemessen.
Als Ergebnis zeigten die Proben A, B, C und D eine Effizienz von 0,06 cd/A, 7 cd/A, 6 cd/A bzw. 10 cd/A. Demzufolge erzielte die erfindungsgemäße organische elektrolumineszierende Vorrichtung eine um etwa 40% höhere Effizienz.
Daher ist ersichtlich, dass die organische elektrolumineszierende Vorrichtung, die die Lochinjektionsschicht einschließt, die aus der erfindungsgemäßen leitenden Polymerfilmzusammensetzung gebildet ist, eine ausgezeichnete Leuchteffizienz ausübt.
Wenngleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden zwecken offenbart worden sind, ist es dem Fachmann klar, dass verschiedene Modifikationen, Zufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom wie in den beiliegenden Ansprüchen offenbarten Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Bereitgestellt sind eine leitende Polymerfilmzusammensetzung, die ein Pfropfcopolymer eines selbstdotierten leitenden Polymers umfasst, und eine organische optoelektronische Vorrichtung, die einen leitenden Polymerfilm umfasst, der aus der vorstehend erwähnten Zusammensetzung gebildet ist.
In dem Pfropfcopolymer des in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen leitenden Polymers sind das leitende Polymer und Polysäure über chemische Bindung miteinander verbunden. Daher verursacht die Aufbringung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf die organische optoelektronische Vorrichtung kein Entdotieren, das aus innerhalb der Vorrichtung erzeugter Wärme verursacht wird. Infolgedessen ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der Effizienz und Lebensdauer der organischen optoelektronischen Vorrichtung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 387715 [0010]
- US 4539507 [0010]
- US 4720432 [0010]
- US 4769292 [0010]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Macromolecules, 2005, 48, 1044-1047 [0094]

Claims

Leitende Filmzusammensetzung für eine organische optoelektronische Vorrichtung, umfassend ein leitendes Polymer und ein Lösungsmittel, wobei die Zusammensetzung ein Pfropfcopolymer eines selbstdotierten leitenden Polymers der nachstehenden Formel 2 umfasst:
(Formel 2) wobei A ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester; B eine ionische Gruppe oder eine ionische Gruppe enthaltende Gruppe darstellt, wobei die ionische Gruppe ein Konjugat eines Anions und eines Kations ist, wobei das Anion ausgewählt ist aus PO₃ ^2–, SO₃ ^–, COO^–, I^– und CH₃COO^– und das Kation ausgewählt ist aus Metallionen wie Na⁺, K⁺, Li⁺, Mg⁺², Zn⁺² und Al⁺³ oder organischen Ionen wie H⁺, NH₃ ⁺ und CH₃(-CH₂-)_nO⁺, wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 50 ist; C ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -O-, -S-, -NH-, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylen, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylen, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylen, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylamin, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Pyrrol, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Thiophen, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester; D substituiertes oder unsubstituiertes Anilin, substituiertes oder unsubstituiertes Pyrrol, substituiertes oder unsubstituiertes Thiophen oder Copolymere davon darstellt; und m, n und a Molfraktionen der jeweiligen Monomere darstellen und m größer als 0 und gleich oder kleiner als 10.000.000 ist, n gleich oder größer als 0 und kleiner als 10.000.000 ist, a/n größer als 0 und kleiner als 1 ist und a eine ganze Zahl zwischen 3 und 100 ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei a eine ganze Zahl zwischen 4 und 15 ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei a/n gleich oder größer als 0,0001 und kleiner als 0,8 ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei D Anilin der nachstehenden Formel 3 oder Pyrrol oder Thiophen der nachstehenden Formel 4 ist und Substituenten an den Positionen 3 und 4 aufweist:
(Formel 3)
(Formel 4) wobei X für NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent angelagert ist, oder ein Heteroatom wie O, S oder P steht, R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylamin, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Pyrrol, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Thiophen, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester und substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester, und R₅ und R₆ andere Substituenten als Wasserstoff aufweisen sollten, und die an R₅ und R₆ vorliegenden Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent abgelagert ist, oder O, S oder Kohlenwasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkoxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Aryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylamin, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Pyrrol, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Thiophen, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroaryloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C5-C20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Alkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C30-Heteroalkylester, substituiertem oder unsubstituiertem C6-C30-Arylester, substituiertem oder unsubstituiertem C2-C30-Heteroarylester und einer beliebigen Kombination davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei D ein Monomer der nachstehenden Formel 5 ist:
(Formel 5) wobei X für NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent angebunden ist, oder ein Heteroatom wie O, S oder P steht; Y für NH, N, an welchen ein C1-C20-Alkyl- oder C6-C20-Arylsubstituent angebunden ist, oder O, S oder Kohlenwasserstoff steht; Z für -(CH₂)_x-CR₇R₈-(CH₂)_y steht, wobei R₇ und R₈ unabhängig H, ein substituierter oder unsubstituierter C1-C20-Alkylrest, ein C6-C14-Arylrest oder -CH₂-OR₉ sind, wobei R₉ für H oder C1-C6-Alkansäure, C1-C6-Alkylester, C1-C6-Heteroalkansäure oder C1-C6-Alkylsulfonsäure steht, und x und y unabhängig ganze Zahlen zwischen 0 und 9 sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Pfropfcopolymer der selbstdotierten leitenden Polymere ein Polyanilinpfropfcopolymer PSS-g-PANI der nachstehenden Formel 6 oder ein Poly-3,4-ethylendioxypyrrolpfropfcopolymer PSS-g-PEDOP der nachstehenden Formel 7 ist:
(Formel 6)
(Formel 7)
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei ein Gehalt des Pfropfcopolymers des selbstdotierten leitenden Polymers im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasser, Alkohol, Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid, Toluol, Xylol, Chlorbenzol und einer beliebigen Kombination davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Vernetzungsmittel.
Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das Vernetzungsmittel ein physikalisches Vernetzungsmittel, ein chemisches Vernetzungsmittel oder ein Gemisch davon ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das physikalische Vernetzungsmittel eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Glycerin, Butanol, Polyvinylalkohol, Polyethylenglycol, Polyethylenimin und Polyvinylpyrolidon.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei der Gehalt des physikalischen Vernetzungsmittels im Bereich von 0,001 bis 5 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Pfropfcopolymers des selbstdotierten leitenden Polymers liegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei der Gehalt des chemischen Vernetzungsmittels im Bereich von 0,001 bis 50 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Pfropfcopolymers des selbstdotierten leitenden Polymers liegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das chemische Vernetzungsmittel eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tetraethyloxysilan (TEOS), Polyaziridin, einem Material auf Melaminbasis, einem Material auf Epoxybasis und einer beliebigen Kombination davon.
Leitender Polymerfilm für eine organische optoelektronische Vorrichtung, umfassend die leitende Filmzusammensetzung für die organische optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Organische optoelektronische Vorrichtung, umfassed einen leitenden Film für eine organische optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 15.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die organische optoelektronische Vorrichtung eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung, eine organische Solarzelle, ein organischer Transistor oder eine organische Speichervorrichtung ist.