环胺表面改性剂和包含这样的环胺表面改性剂的有机电子器件制造技术

本发明专利技术涉及环胺表面改性剂。此外，本发明专利技术还涉及包含这样的环胺表面改性剂的有机电子器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及环胺表面改性剂。此外，本专利技术还涉及包含这样的环胺表面改性剂的有机电子器件。
技术介绍
有机电子器件，例如有机薄膜晶体管，有机光伏电池或有机发光器件，基本上基于有机电子材料，即基于实质上碳基的材料。在密集的研究工作后，在学术界和工业两者中，已经确定了显著量的具有期望的性质的有机材料，范围从小分子到聚合物。然而，因各种原因，有机电子器件仍然大多数是由金属(或金属氧化物)电极制造。设计高效的有机电子器件的挑战之一在于匹配相邻层的相对功函数。虽然有机电子材料的性质可以通过改变它们的组成来调整，例如通过引入取代基或通过包含多于一种单体的聚合物，这样的调整对于金属(或金属氧化物)电极是更困难的。额外地，其他因素例如有机电子器件相邻层之间的粘附性也可对这样的有机电子器件的整体性能有影响。为了改变金属(或金属氧化物)电极(特别是金电极)的功函数，并因此使它们变得更易于与有机电子材料相容，金属(或金属氧化物)电极可用合适的分子的自组装单层(SAM)覆盖。例如，Boudinet等人在Organic Electronics 11(2010)227-237中公开了用以下硫醇化合物改性金源电极和漏电极。具有在金上的茋-衍生物的自组装单层，例如已经被M.Malicki等人在Langmuir 2009，25(14)，7967-7975中公开。然而，仍具有适用于这样的自组装单层的其他化合物的需求。因此本专利技术的目标是提供适用于这样的自组装单层的化合物。优选这样的化合物也会允许改变有机电子器件的金属或金属氧化物电极的功函数。由以下说明和实例，本专利技术的其它目标会变得明显。概述本专利技术人现已经令人惊奇地发现上述目标可通过本申请的自组装单层单独或以任意组合获得。因此本申请提供了包含通式(I)的部分的自组装单层其中X1选自-CH2-、-CF2-和芳族C-R5；X2选自-CH2-、-CF2-和-C(＝O)-；X3选自-CH2-、-CF2-、-C(＝O)-和N-R6；X4选自-CH2-、-CF2-、-C(＝O)-和N-R7；R1和-若存在-R6彼此独立地选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基、和-(C≡C)a-(Ar1)b-(C≡C)c-(R8)d-X5-*其中Ar1为对亚苯基或其中一个或多个碳环原子被N取代的对亚苯基；R8为-CH2-或-CF2-；X5选自-Xa-、-Xa-Xb-、-C(＝Xa)-Xb-、-XaO3-、-Xa-XbO3-、-PO2H-和-PO3H-，其中Xa和Xb各自独立地为S或Se；a为0、1或2；b为0、1或2；c为0、1或2；和d为0、1或2,条件是如果X3为NR6，则R1和R6不都是-(C≡C)a-(Ar1)b-(C≡C)c-(R8)d-X5-*；和R2、R3、R4、R5和R7彼此独立地选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基，和R2、R3、R4、R5和R7中的两个或三个相邻的基团可一起形成具有总共6至24个芳族环原子的脂族或芳族环体系。本申请还提供了依靠所述自组装单层改性的金属或金属氧化物表面。优选所述金属或金属氧化物表面是电极。进一步，本申请提供了包含所述自组装单层的有机电子器件。此外，本申请还提供了生产这样的自组装单层以及还有这样的有机电子器件的方法。附图简述图1示出了顶栅有机场效应晶体管的示例性的示意图。图2示出了底栅有机场效应晶体管的示例性的示意图。图3为实施例4的晶体管的示意性的顶视图表示。图4示出了实施例4的晶体管的传输特性。图5示出了实施例6的晶体管的传输特性。具体实施方式出于本申请的目的，以非限制性的方式使用术语“自组装单层”表示如本文所限定的层。术语“自组装单层”被用于帮助将该层与可能在本申请中提到的任何其他层区分开。一般地说，本申请提供了包含通式(I)的部分的自组装单层其中X1、X2、X3、X4、R1、R2、R3和R4如下所限定。X1选自-CH2-、-CF2-和芳族C-R5，其中R5如下所限定。X2选自-CH2-、-CF2-和-C(＝O)-。X3选自-CH2-、-CF2-和N-R6，其中R6如下所限定。X4选自-CH2-、-CF2-、-C(＝O)-和N-R7，其中R7如下所限定。X1、X2、X3和X4可彼此独立地选自，条件是X3为N-R6或X4为N-R7。优选的是X1为C-R5，X2为-C(＝O)-，X3为N-R6和X4为-C(＝O)-或X1为-CH2-，X2为-CH2-，X3为-CH2-和X4为NR7，其中R5，R6和R7如下所限定。R1和-若存在-R6彼此独立地选自H，F，甲基，乙基，其中一个或多个氢被氟替代的甲基，其中一个或多个氢被氟替代的乙基,和-(C≡C)a-(Ar1)b-(C≡C)c-(R8)d-X5-*，其中Ar1，R8，X5，a，b，c和d如下所限定，条件是如果X3为N-R6，则R1和R6不都是-(C≡C)a-(Ar1)b-(C≡C)c-(R8)d-X5-*。Ar1为对亚苯基或其中一个或多个碳环原子被N取代的对亚苯基。合适的Ar1的实例可选自以下其可以任一方向使用，即其中任一*朝式(I)的部分的官能团X5的方向。在这些对亚苯基中(II-1)是优选的。任选地，存在于Ar1上的一个或多个氢可由氟替代。R8为-CH2-或-CF2-。优选R8为-CH2-。官能团X5选自-Xa-、-Xa-Xb-、-C(＝Xa)-Xb-、-XaO3-、-Xa-XbO3-、-PO2H-和-PO3H-，其中Xa和Xb各自独立地为S或Se。优选X5选自-S-、-S-S-、-C(＝S)-S-、-SO3-、-S-SO3-、-PO2H-和-PO3H-。最优选X5为-S-。注意到关于选自-XaO3-、-Xa-XbO3-、-PO2H-和-PO3H-的官能团X1，可设想许多X1与金属或金属氧化物表面之间的可能的结合(binding)模式。不希望受理论约束，据信通常地这些官能团X1金属或金属氧化物表面之间的键合(bonding)是依靠-O-。这样的结合的实例是金属-O-P-。这些官能团X1可例如依靠一个或多个基团-O-键合到金属或金属氧化物表面。还可能的是多于一种这样的结合模式同时存在。参数a为0、1或2。优选a为0或1。参数b为0、1、或2。优选b为0或1。参数c为0、1、或2。优选c为0或1。参数d为0、1、或2。优选d为0或1。优选参数a、b、c和d中的至少一个为1，即a+b+c+d≥1。a、b、c和d的优选的组合可选自以下:(i)a+c为1；优选a为1和c为0。(ii)a、b和d全都是1；和c为0。(iii)d为1；和a、b和c全都是0。(iv)a、b、c和d全都是1。(v)b和d全都是1；和a和c全都是0。(vi)b为1；和a、c和d全都是0。R2、R3、R4、R5和R7彼此独立地选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基，和R2、R3、R4、R5和R7中的两个或三个相邻的基团可一起形成具有总共6至24个芳族环原子的脂族或芳族环体系。示例性的脂族环体系可选自环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、和环癸烷。环戊烷和环己烷是脂族环体系的优选实例。示例性的芳族环体本文档来自技高网...

【技术保护点】
自组装单层，其包含通式(I)的部分其中X1选自‑CH2‑、‑CF2‑和芳族C‑R5；X2选自‑CH2‑、‑CF2‑和‑C(＝O)‑；X3选自‑CH2‑、‑CF2‑、‑C(＝O)‑和N‑R6；X4选自‑CH2‑、‑CF2‑、‑C(＝O)‑和N‑R7；R1和如果存在的R6彼此独立地选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基,和‑(C≡C)a‑(Ar1)b‑(C≡C)c‑(R8)d‑X5‑*，其中Ar1为对亚苯基或其中一个或多个碳环原子被N取代的对亚苯基；R8为‑CH2‑或‑CF2‑；X5选自‑Xa‑、‑Xa‑Xb‑、‑C(＝Xa)‑Xb‑、‑XaO3‑、‑Xa‑XbO3‑、‑PO2H‑和‑PO3H‑，其中Xa和Xb各自独立地为S或Se；a为0、1或2；b为0、1或2；c为0、1或2；和d为0、1或2,条件是如果X3为NR6，则R1和R6不都是‑(C≡C)a‑(Ar1)b‑(C≡C)c‑(R8)d‑X5‑*；和R2、R3、R4、R5和R7彼此独立地选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基，和R2、R3、R4、R5和R7中的两个或三个相邻的基团可一起形成具有总共6至24个芳族环原子的脂族或芳族环体系。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.19 EP 14000575.2;2014.08.06 EP 14002743.41.自组装单层，其包含通式(I)的部分其中X1选自-CH2-、-CF2-和芳族C-R5；X2选自-CH2-、-CF2-和-C(＝O)-；X3选自-CH2-、-CF2-、-C(＝O)-和N-R6；X4选自-CH2-、-CF2-、-C(＝O)-和N-R7；R1和如果存在的R6彼此独立地选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基,和-(C≡C)a-(Ar1)b-(C≡C)c-(R8)d-X5-*，其中Ar1为对亚苯基或其中一个或多个碳环原子被N取代的对亚苯基；R8为-CH2-或-CF2-；X5选自-Xa-、-Xa-Xb-、-C(＝Xa)-Xb-、-XaO3-、-Xa-XbO3-、-PO2H-和-PO3H-，其中Xa和Xb各自独立地为S或Se；a为0、1或2；b为0、1或2；c为0、1或2；和d为0、1或2,条件是如果X3为NR6，则R1和R6不都是-(C≡C)a-(Ar1)b-(C≡C)c-(R8)d-X5-*；和R2、R3、R4、R5和R7彼此独立地选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基，和R2、R3、R4、R5和R7中的两个或三个相邻的基团可一起形成具有总共6至24个芳族环原子的脂族或芳族环体系。2.自组装单层，其包含根据前述权利要求中任一项或多项的部分，其中X5选自-S-、-S-S-、-C(＝S)-S-、-SO3-、-S-SO3-、-PO2H-和-PO3H-。3.自组装单层，其包含根据权利要求1或权利要求2的部分，其中X5为-S-。4.自组装单层，其包含根据前述权利要求中任一项或多项的部分，其中R8为-CH2-。5.自组装单层，其包含根据前述权利要求中任一项或多项的部分，其中Ar1选自下式(II-1)至(II-7)6.自组装单层，其包含根据前述权利要求中任一项或多项的部分，其中a为0或1，b为0或1，c为0或1，和d为0或1。7.自组装单层，其包含根据前述权利要求中任一项或多项的部分，其中a+b+c+d≥1。8.自组装单层，其包含根据前述权利要求中任一项或多项的部分，其中X1为C-R5并且R2和R5一起可为-(C-R9)3-，其中R9选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基，或两个相邻基团R9可一起形成具有6至24个芳族环原子的芳族环体系，其可反过来被R10取代，该R10选自H、F、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基。9.自组装单层，其包含根据前述权利要求中任一项或多项的部分，其中(i)R3和R4一起可为-(C-R9)4-；或(ii)X4为N-R7并且R3和R7一起可为-(C-R9)3-；或(iii)X4为N-R7并且R3、R4和R7一起可为-(C-R9)2-N-(C-R9)3-；或(iv)X3为N-R6；或(v)X2为-C(＝O)-，X3为N-R6并且X4为-C(＝O)-,其中R9选自H、F、甲基、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基，或两个相邻基团R9可一起形成具有6至24个芳族环原子的芳族环体系，其可反过来被R10取代，该R10选自H、F、乙基、其中一个或多个氢被氟替代的甲基、其中一个或多个氢被氟替代的乙基、-Xa-、-Xa-Xb-、-C(＝Xa)-Xb-、-XaO3H、-Xa-XbO3H、-PO2H2和-PO3...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·杰斯伯，M·汉贝格尔，J·申克，M·奥特，K·米伦，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，创新实验室有限公司，不伦瑞克工业大学，马普科技促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE