有机电子器件制造技术

本发明专利技术涉及一种有机电子器件，其包含第一电极，第二电极，以及在所述第一和所述第二电极之间的包含根据式(I)的化合物的基本上有机的层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】有机电子器件 本专利技术涉及有机电子器件，涉及用于这种有机电子器件中的特定化合物，和涉及 包含本专利技术化合物的半导体材料。 有机半导体可被用于制造简单的电子组件，例如电阻器、二极管、场效应晶体管， 以及光电组件如有机发光器件，例如有机发光二极管（0LED)。有机半导体和使用它们的器 件的工业和经济意义反映在对该主题的越来越多的工业关注上。 0LED基于其中电子-空穴对即所谓的激子在发光下复合的电致发光的原理。为 此，以其中至少一个有机膜作为有源材料布置在两个电极之间的夹层结构的形式构造 0LED，正和负电荷载流子通过施加在电极上的外部电压被注入有机材料中，并且随后的电 荷传输使空穴和电子到达有机层（发光层，LEL)中的复合区，其中发生相反带电的电荷载 流子向单重态和/或三重态激子的复合。 随后激子的辐射复合引起发射有用的可见光。为了使这种光可以离开组件，电极 中的至少一个必须是透明的。通常，透明电极由指定为TC0(透明导电氧化物）的导电氧化 物构成。或者，可以使用非常薄的金属电极。0LED制造中的起点是在上面施加0LED的各 个层的基底。如果最接近基底的电极是透明的，则该组件被指定为"底部发光0LED"。如果 另一个电极被设计为是透明的，则该组件被指定为"顶部发光OLED"。0LED的层可包含小分 子、聚合物，或是混合的。 不断对0LED的工作参数进行改进以提高整体的功率效率。一个重要参数是工作 电压，其可通过改进电荷载流子的传输和/或降低能量势皇如从电极的注入势皇来进行调 节。另一个重要的数字是量子效率，以及非常相关的是器件的寿命。其它有机器件如有机 太阳能电池也需要改进效率，现今，该效率最多为约10%。 像0LED-样，有机太阳能电池在两个电极之间具有堆叠有机层。在太阳能电池 中，必须存在至少一个负责吸收光的有机层和分离通过吸收（光活化，photo-active)产生 的激子的界面。该界面可以是双层异质结、体异质结，或者例如在梯级界面中可以包含多个 层。也可以设置敏化层（sensitizinglayer)和其它层。为了增加效率，需要好的电荷载 流子传输，在一些器件结构中传输区必须不吸收光，因此传输层和光活化层可包含不同的 材料。也可以采用电荷载流子和/或激子阻挡层。现今，最高效率的太阳能电池是多层太 阳能电池，一些器件结构通过连接单元（也称作复合层）进行堆叠（多结太阳能电池）和 连接；但是，如果找见恰当的材料，则单结太阳能电池可具有高性能。在US2009217980中或 在US2009235971中给出了太阳能器件的实例。 与0LED和有机太阳能电池不同，晶体管不需要掺杂整个半导体（通道）层，因为 可用的电荷载流子的浓度由第三电极（栅极）供给的电场所决定。然而，常规有机薄膜晶 体管（0TFT)需要非常高的电压来工作。需要降低该工作电压；这种优化可以例如用合适的 注入层完成。 有机晶体管也称作有机场效应晶体管。预期大量的0TFT可被用于例如非接触识 别标签（RFID)的廉价集成电路中但也可用于屏幕控制。为了实现廉价的应用，通常需要薄 层工艺来制造晶体管。近年来，性能特征已经改进到可预见有机晶体管的商业化的程度。 例如，空穴的高达5. 5cm2/Vs的高场效应迀移率已在利用并五苯的OTFT中进行了报道（Lee等，Appl.Lett.(应用快报）88, 162109(2006))。典型的有机场效应晶体管包含：在工作期 间形成导电通道的有机半导体材料的有源层（半导体层），与该半导体层交换电荷的漏极 和源极，和通过介电层与该半导体层电绝缘的栅极。 清楚地需要改进有机电子器件中的电荷载流子注入和/或传导性。降低或消除电 极与电子传输材料（ETM)之间的电荷注入的势皇强有力地促成器件效率的提高。现今，存 在两种主要方法来降低有机电子器件的电压和提高有机电子器件的效率：改进电荷载流子 注入和改进传输层的传导性。两种方法可以组合使用。 例如，US7074500公开了一种0LED的组件结构，其导致大幅改进了从电极到有 机层中的电荷载流子注入。这一效果基于在电极界面处在有机层中的相当大的能级带弯 (bandbending)，其结果是基于隧道机制的电荷载流子注入是可行的。掺杂层的高传导性 也降低了在0LED工作期间发生的电压下降。0LED中在电极和电荷载流子传输层之间可能 存在的注入势皇是与热力学调节的最小工作电压相比，工作电压升高的主要原因之一。为 此，已经做出了许多尝试以降低注入势皇，例如通过使用具有低逸出功的阴极材料，例如金 属如钙或钡。然而，这些材料是高反应性的，难以处理且仅在有限的程度适合作为电极材 料。而且，通过使用这种阴极产生的任何工作电压下降仅是片面的（partial)。 具有低逸出功的金属特别是碱金属如Li和Cs经常被用作阴极材料或促进电子 注入的注入层。它们还被广泛用作电掺杂剂以便增加ETM的传导性，参见例如US6013384、 US6589673。金属如Li或Cs提供基质中的高传导性，否则基质将难以进行掺杂（例如 BPhen、Alq3) 〇 然而，低逸出功金属的使用具有几种缺点。众所周知，金属可容易地扩散经过半导 体，最终到达光学有源层并猝灭激子，由此降低器件的效率和寿命。另一个缺点是它们在暴 露于空气时非常容易氧化。因此，使用这种金属作为掺杂剂、注入或阴极材料的器件需要在 制造期间严格排除空气和之后严格封装。另一个众所周知的缺点是，掺杂剂的超过10摩 尔％的更高掺杂浓度可能在掺杂的电荷传输层中增加不想要的光吸收。又一个问题是许多 简单的氧化还原掺杂剂如Cs的高挥发性，导致在器件组装过程的交叉污染，从而使得它们 在器件制作工具中的使用困难。 另一个代替ETM用η型掺杂剂和/或注入材料的金属的方法是使用具 有强供体性质的化合物，例如与碱土金属相比具有相似或稍低的掺杂/注入能力 的四（1，3,4,6,7,8_ 六氢-2Η-嘧啶并嘧啶）二钨（II)(W2(hpp)4)或 Co(Cp*) 2 (US2009/0212280，W02003/088271)。这些化合物具有比碱金属更有利的较低的挥 发性，并且它们在掺杂层中的扩散被它们的高分子量强有力地阻止，然而，由于它们仍然高 的供电子能力，它们暴露于空气时仍然经历快速的衰减，这使得它们在器件制造中的处理 同样困难。 另一个可选方法在于将金属有机络合物如喹啉锂（LiQ)混合到电子传输层中。电 压改进的确切机制尚不足够清楚。与掺杂有强还原性金属或掺杂有强还原性有机氧化还 原掺杂剂的器件相比，使用LiQ作为改进电压的电掺杂剂的器件仍显示显著更高的工作电 压。 因此，非常期望提供如下的材料，所述材料具有高掺杂/电荷注入能力，允许高效 的有机电子器件，基本上保持器件的长期稳定性，并且所述材料在空气中极其稳定。 因此，本专利技术的一个目的是提供如下的有机电子器件，其克服了现有技术的上述 限制并与现有技术的电子器件相比在降低的工作电压和更高的功率效率方面具有改进的 性能。本专利技术的另一个目的是能够实现具有改进性能的有机电子器件的化合物。本专利技术的 第三个目的是包含本专利技术化合物的半导体材料。
技术实现思路
通过一种有机电子器件实现第一目的，所述有机电子器件包含第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电子器件，其包含第一电极，第二电极，以及在所述第一和所述第二电极之间的包含根据式(I)的化合物的基本上有机的层：其中A1是C6‑C30亚芳基或在芳族环中包含至少一个选自O、S和N的原子的C2‑C30亚杂芳基，并且A2和A3中的每个独立地选自C6‑C30芳基和在芳族环中包含至少一个选自O、S和N的原子的C2‑C30杂芳基，并且其中：i)A1是在芳族环中包含至少一个选自O、S和N的原子的C2‑C30亚杂芳基和/或ii)A2和A3中的至少一个是在芳族环中包含至少一个选自O、S和N的原子的C2‑C30杂芳基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦·卡尔迪纳利，欧姆莱恩·法德尔，迈克·策尔纳，卡斯滕·罗特，莫罗·富尔诺，
申请(专利权)人：诺瓦尔德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE