[发明专利]聚合物、空穴传递材料及有机发光二极管元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种空穴传递材料，尤其是一种由包含一具优异空穴传输特性的共轭高分子主链结构及一具交联官能基团的侧链结构的聚合物，通过物理交联所形成的空穴传递材料，其大大增加了传输空穴的能力，能够应用于有机发光二极管元件。

背景技术

有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，OLED）是在1987年由柯达（Kodak）公司的C.W.Tang与S.A.VanSlyk等人，率先使用真空蒸镀方式制成，分别将空穴传输材料及电子传输材料，镀覆于透明的氧化铟锡（indium tin oxide，简称ITO）玻璃上，然后，再蒸镀一金属电极形成具有自发光性的OLED元件，由于拥有高亮度、萤幕反应速度快、轻薄短小、全彩、无视角差、不需液晶显示器式背光板以及节省灯源及耗电量，目前被广泛应用于制作大面积、高亮度、全彩化的平面显示器。

一般来说，OLED元件的结构由下至上依序包括一透明基板、一透明的阳极、一空穴传递层、一有机发光层、一电子传递层及金属阴极，当施以一顺向偏压电压时，空穴由阳极注入而电子由阴极注入，并透过外加电场所造成的电位差以使电子和空穴在薄膜中移动，进而在有机发光层产生覆合（recobination）；再者，部分由电子与空穴结合所释放的能量会激发有机发光层的发光分子，使其形成激发态，而当发光分子由激发态衰变至基态时，其中一定比例的能量将以光子的形式释放出。

在现有的有机材料中，业界较常使用的是聚（3,4-伸乙基二氧基噻吩）（PEDOT）/聚对苯乙烯磺酸（PSS），且目前市面上并无存在其他能够取代PEDOT/PSS的有机材料。然而，PEDOT/PSS属于水溶性，因而容易在水中分散，且由于PSS上带有酸性，故溶于水后会腐蚀阳极表面，又，因PSS本身容易吸水，故会导致OLED元件的效率及使用寿命下降。

另外，现有技术中公开了一种空穴传递层的有机材料，主要是使用热固性聚合物，但其聚合的过程需在具有氮气及高温（约为225℃）的环境下烘烤45至60分钟，而这样的成型方式实际上难以操作，导致无法顺利量产。此外，空穴传递层还可以使用热交联材料，除了能够提升分子的抗溶剂腐蚀能力之外，也大大提升了分子的热性质和传输空穴的能力，但此类热交联分子需要依靠高温才能发生交联反应，如此严苛的条件往往会破坏OLED元件中的其他的材料，且其需要额外通过一个加热步骤使得制作程序更为繁琐，导致此类热交联材料在应用上具有阻碍及困难。

有鉴于此，本发明人依据多年从事相关材料的制造开发及研究经验，并经多次实验证明与审慎评估之后，终于得到一种确具实用性的本发明。

发明内容

为了提供一种良好的空穴注入/传输材料，本发明首先公开一种聚合物，其具有一主链结构及一侧链结构，其特征在于，该主链结构选自单环芳香族基团、双环芳香族基团、多环芳香族基团、杂环芳香族基团、取代芳香族基团及取代杂环芳香族基团所组成的群组；该侧链结构包含有一相对于该主链结构具电子亲合性的官能基团，且该官能基团选自嘧啶衍生物及嘌呤衍生物的其中之一。

再者，通过上述聚合物，本发明还公开一种空穴传递材料，其由上述的聚合物通过官能基团彼此交联聚合而成。

此外，本发明还公开一种有机发光二极管元件，其包括一基板、一第一导电层、一空穴传递层、一发光层、一电子传递层及一第二导电层。其中，该第一导电层位于该基板上，该空穴传递层位于该第一导电层上，且该空穴传递层包含有上述的空穴传递材料，该发光层位于该空穴传递层上，该电子传递层位于该发光层上，以及该第二导电层位于该电子传递层上。

本发明具有以下的有益效果，即：本发明利用热塑性及电子亲合性的聚合物，其本身具有较佳的热稳定性，因此，在高温的环境下不易产生裂解，且能够改善热固性聚合物不易量化生产，以及改善包含PEDOT/PSS的空穴传递材料易受水气影响的问题。再者，所述聚合物能够透过物理性交联来降低空穴注入的能障，从而提升了空穴传递的能力，此外，本发明的空穴传递材料能够通过超分子的特性，即高分子的链段在高温下会分散开，而在低温下会再聚集形成网状的结构，有利于大量生产及具有工业实用性。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是，附图仅提供参考与说明作用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的空穴传递材料的网状交联结构的示意图；

图2为本发明的空穴传递材料的合成反应流程图；