电子半导体器件和制备电子半导体器件的方法技术

本发明专利技术涉及一种电子器件和制备所述电子器件的方法，所述电子器件在第一电极与第二电极之间包含至少一个第一空穴传输层，其中所述第一空穴传输层包含：(i)至少一种由共价键合的原子构成的第一空穴传输基质化合物和(ii)至少一种p型电掺杂剂，所述p型电掺杂剂选自金属盐和选自电中性金属络合物，所述电中性金属络合物包含金属阳离子和由至少4个共价键合的原子构成的至少一种阴离子配体和/或至少一种阴离子，其中所述p型电掺杂剂的金属阳离子选自：碱金属；碱土金属、Pb、Me、Fe、Co、Ni、Zn、Cd；处于氧化态(II)或(III)的稀土金属；Al、Ga、In；以及选自处于氧化态(TV)或更低氧化态的Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W；条件是排除：a)包含具有通式(Ia)或(Ib)的阴离子或阴离子配体的p型掺杂剂，其中A

Electronic semiconductor devices and methods of preparing electronic semiconductor devices

The invention relates to an electronic device and a method for preparing the electronic device. The electronic device comprises at least one first hole transport layer between the first electrode and the second electrode, wherein the first hole transport layer comprises: (I) at least one first hole transport matrix compound composed of covalently bonded atoms and (II) at least one p-type electric dopant, and the p-type electric dopant The agent is selected from the metal salt and the electric neutral metal complex, the electric neutral metal complex comprises a metal cation and at least one anion ligand and / or at least one anion composed of at least four covalently bonded atoms, wherein the metal cation of the p-type electric dopant is selected from: alkali metal; alkaline earth metal, Pb, me, Fe, Co, Ni, Zn, CD; in the oxidation state (II) or\uff08 Rare earth metals of III); Al, GA, in; and Sn, Ti, Zr, HF, V, Nb, Ta, Cr, Mo and W selected from the oxidation state (TV) or lower; provided that: a) p-type dopants containing anionic or anionic ligands of general formula (IA) or (IB) are excluded, wherein a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子半导体器件和制备电子半导体器件的方法本专利技术涉及电子半导体器件和制备电子半导体器件的方法，所述电子半导体器件在空穴注入和/或空穴传输层中包含非氧化性p型掺杂剂。
技术介绍
已经利用有机半导体材料的广泛的现有技术电子器件通常对在看似相似的设备中必须满足类似功能如空穴注入和/或空穴传输的特定类别的材料设定非常不同的要求。作为更具体的实例，如果OLED将充当例如用于照明的单个非结构化OLED或充当包含多个OLED像素的复杂显示器件中的一个像素，则适用于空穴传输层的材料的定义可能明显不同。从化学角度来看，用一种结构类别的材料极其难以满足这样的各种要求。该事实导致必须同时研究并开发许多结构不同的材料类别；在这种情况下，商业上的成功不仅在经济上而且在技术上和科学上都是具有挑战性的任务。因此，在广泛的各种具体应用中具有高度通用性的任何材料类别都可以成为宝贵的资产。在一些情况下，即使对于同一器件中包含的材料，也可能出现对具有特定功能的材料提出矛盾的要求。典型实例可以是有源矩阵OLED显示器(AMOLED)。在包含共用共同空穴传输层的多个OLED像素的有源OLED显示器中，对排列在阳极与发光层之间并且由多个像素共用的层中使用的半导体材料提出了具有挑战性的要求。一方面，这些材料应能够在尽可能低的工作电压下单独驱动各个像素。另一方面，应避免相邻像素之间的所谓的电串扰。通过引用并入本文中的申请WO2016/050834教导，这些矛盾的要求能够通过具有在1×10-3S·m-1～1×10-8S·m-1、最有利地1×10-5S·m-1～1×10-6S·m-1的范围内的电导率的p掺杂层来实现。通过在其深HOMO能级方面而言难以掺杂的基质中使用现有技术常用的氧化还原掺杂剂如强烈接受电子的轴烯化合物，可以实现这种低电导率的p型掺杂的空穴传输层。然而，仍然需要满足这些标准的p型掺杂剂，并且在其它参数方面，例如从可加工性和器件稳定性的角度来看仍需要有所改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于一种广泛类别的p型掺杂剂来提供包含p型电掺杂的空穴注入和/或空穴传输层的广泛种类的现有技术的电子器件。另一个目的是在广泛类别的p型掺杂剂中提供在器件中具有高度通用性的特定化合物。所述器件的种类应包含简单的器件以及改进的有源OLED显示器。在一个方面，包含新的p型掺杂剂的简单器件的性能应与包含现有技术的p型掺杂剂的类似简单器件完全相当，或者更好。在另一方面，新的p型掺杂剂应克服在诸如AMOLED显示器的复杂器件中现有技术掺杂剂的一些缺点。在一个方面，应当减少有源OLED显示器的相邻像素之间的电串扰。在另一方面，应能够实现在简单器件中以及在复杂显示器件的单独的OLED像素中的高性能。在另一方面，改进的材料应该能够在任何加工步骤期间在例如改进的器件稳定性方面能够实现稳健的器件制造，所述任何加工步骤包括在升高的温度下处理器件或其特定层。所述目的通过在第一电极与第二电极之间包含至少一个第一空穴传输层的电子器件来实现，其中所述第一空穴传输层包含：(i)至少一种由共价键合的原子构成的第一空穴传输基质化合物；和(ii)至少一种p型电掺杂剂，所述p型电掺杂剂选自金属盐和电中性金属络合物，所述电中性金属络合物包含金属阳离子和由至少4个共价键合的原子构成的至少一种阴离子配体和/或至少一种阴离子，其中所述p型电掺杂剂的金属阳离子选自：碱金属；碱土金属、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd；处于氧化态(II)或(III)的稀土金属；Al、Ga、In；以及选自处于氧化态(IV)或更低氧化态的Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W；条件是排除：a)包含具有通式(Ia)或(Ib)的阴离子或阴离子配体的p型掺杂剂其中，A1、A2、A3和A4独立地选自CO、SO2或POR1；R1＝吸电子基团，其选自：卤素、腈、卤代或全卤代的C1～C20烷基、卤代或全卤代的C6～C20芳基、或具有5～20个成环原子的卤代或全卤代的杂芳基；B1、B2、B3和B4相同或独立地选自：取代或未取代的C1～C20烷基、取代或未取代的C1～C20杂烷基、取代或未取代的C6～C20芳基、取代或未取代的C5～C20杂芳基，或B1和B2形成环；以及b)由Li阳离子和选自高氯酸根和四氟硼酸根的阴离子构成的p型掺杂剂，并且所述第一空穴传输层包含子层，其中按重量和/或体积计以超过可以另外包含在所述子层中的其它组分的总量的量包含所述电掺杂剂。在一个实施方案中，排除的可以是由金属阳离子和羧酸根阴离子构成的p型掺杂剂。在另一个实施方案中，排除的可以是由二价或三价金属阳离子和醇阴离子配体构成的p型掺杂剂。在又一个实施方案中，排除的可以是由金属阳离子和醇阴离子配体构成的p型掺杂剂。在又另一个实施方案中，也可以排除三氟甲磺酸的锂盐作为p型掺杂剂。在一个实施方案中，相对于子层的总重量，所述子层以至少60重量％、或者至少75重量％、或者至少90重量％、或者至少95重量％、或者至少98重量％，或者至少99重量％、或者至少99.5重量％、或者至少99.9重量％的量包含p型掺杂剂。在一个实施方案中，阴离子和/或阴离子配体通过氧原子、优选通过两个氧原子键合到p型掺杂剂的金属阳离子。应理解，术语“键合”包括p型掺杂剂的结构，其中金属阳离子与一个氧原子/多个氧原子之间的距离短于金属阳离子与阴离子和/或阴离子配体的任何其它原子之间的距离。例如，一些二价和/或三价金属的双(磺酰基)酰亚胺络合物的固态结构研究表明，双(磺酰基)酰亚胺配体可以通过磺酰基基团的氧原子而不是酰亚胺氮原子连接到中心金属原子，所述酰亚胺氮原子可以事实上排列得在比所述氧原子更远离中心金属原子。在一个实施方案中，在金属盐和/或金属络合物中的阴离子和/或阴离子配体的与金属阳离子键合的氧原子在二氯乙烷中具有比所述阴离子和/或所述阴离子配体的至少一个非氧原子更低的碱性。类似地，在另一个实施方案中，在金属盐和/或金属络合物中的阴离子和/或阴离子配体的与金属阳离子键合的各个氧原子在二氯乙烷中具有比所述阴离子和/或所述阴离子配体的至少一个非氧原子更低的碱性。应理解，在环境中例如在1,2-二氯乙烷中阴离子和/或阴离子配体中的原子的碱性与通过在相同环境中添加一个或多个质子形成的电中性共轭酸的相应互变异构形式的酸性成反比。在JournalofOrganicChemistry(2011)，76(2)，第391-395页中对作为用于比较各种酸的通用工具的在1,2-二氯乙烷中的酸性的测量进行了描述。应理解，如果必须评价阴离子和/或阴离子配体中特定原子的碱性，则电中性共轭酸的“相应互变异构形式”是通过将质子添加到特定原子而形成的酸。在一个实施方案中，阴离子和/或阴离子配体由至少5个、优选至少6个、更优选至少7个、甚至更优选至少8个、最优选至少9个共价键合的原子构成。在一个实施方案中，阴离子和/或阴离子配体包含至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子器件，所述电子器件在第一电极与第二电极之间包含至少一个第一空穴传输层，其中所述第一空穴传输层包含：/n(i)至少一种由共价键合的原子构成的第一空穴传输基质化合物；和/n(ii)至少一种p型电掺杂剂，所述p型电掺杂剂选自金属盐和选自电中性金属络合物，所述电中性金属络合物包含金属阳离子和由至少4个共价键合的原子构成的至少一种阴离子配体和/或至少一种阴离子，/n其中所述p型电掺杂剂的金属阳离子选自：/n碱金属；/n碱土金属、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd；/n处于氧化态(II)或(III)的稀土金属；/nAl、Ga、In；以及选自/n处于氧化态(IV)或更低氧化态的Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W；/n条件是排除：/na)包含具有通式(Ia)或(Ib)的阴离子或阴离子配体的p型掺杂剂/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170220 EP 17156902.3;20170220 EP 17156904.9;20171.一种电子器件，所述电子器件在第一电极与第二电极之间包含至少一个第一空穴传输层，其中所述第一空穴传输层包含：
(i)至少一种由共价键合的原子构成的第一空穴传输基质化合物；和
(ii)至少一种p型电掺杂剂，所述p型电掺杂剂选自金属盐和选自电中性金属络合物，所述电中性金属络合物包含金属阳离子和由至少4个共价键合的原子构成的至少一种阴离子配体和/或至少一种阴离子，
其中所述p型电掺杂剂的金属阳离子选自：
碱金属；
碱土金属、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd；
处于氧化态(II)或(III)的稀土金属；
Al、Ga、In；以及选自
处于氧化态(IV)或更低氧化态的Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W；
条件是排除：
a)包含具有通式(Ia)或(Ib)的阴离子或阴离子配体的p型掺杂剂



其中
A1、A2、A3和A4独立地选自CO、SO2或POR1；
R1＝吸电子基团，其选自：卤素、腈、卤代或全卤代的C1～C20烷基、卤代或全卤代的C6～C20芳基、或具有5～20个成环原子的卤代或全卤代的杂芳基；
B1、B2、B3和B4相同或独立地选自：取代或未取代的C1～C20烷基、取代或未取代的C1～C20杂烷基、取代或未取代的C6～C20芳基、取代或未取代的C5～C20杂芳基，或B1和B2形成环；以及
b)由Li阳离子和选自高氯酸根和四氟硼酸根的阴离子构成的p型掺杂剂，
并且
所述第一空穴传输层包含子层，其中按重量和/或体积计以超过可以另外包含在所述子层中的其它组分的总量的量包含所述电掺杂剂。


2.根据权利要求1所述的电子器件，其中相对于所述子层的总重量，所述子层以至少60重量％、或者至少75重量％、或者至少90重量％、或者至少95重量％、或者至少98重量％，或者至少99重量％、或者至少99.5重量％、或者至少99.9重量％的量包含所述p型掺杂剂。


3.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件，其中所述阴离子和/或阴离子配体由至少5个、优选至少6个、更优选至少7个、甚至更优选至少8个、最优选至少9个共价键合的原子构成。


4.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件，其中所述阴离子和/或阴离子配体包含至少一个选自B、C、N的原子。


5.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件，其中所述阴离子和/或阴离子配体包含至少两个通过共价键彼此键合的选自B、C、N的原子。


6.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件，其中所述阴离子和/或阴离子配体包含至少一个选自H、N、O、F、Cl、Br和I的外围原子。


7.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件，其中所述阴离子和/或阴离子配体包含至少一个吸电子基团，所述吸电子基团选自：卤代烷基、卤代(杂)芳基、卤代(杂)芳基烷基、卤代烷基磺酰基、卤代(杂)芳基磺酰基、卤代(杂)芳基烷基磺酰基、氰基。


8.根据权利要求7所述的电子器件，其中所述吸电子基团是全卤代基团。


9....

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里希·黑格曼，马库斯·赫默特，托马斯·罗泽诺，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