半导体材料、其制备方法以及电子器件技术

本发明专利技术涉及一种半导体材料、包含所述半导体材料的电子器件以及制备所述半导体材料的方法，所述半导体材料包含：(i)至少一种包含二价金属的金属络合物或金属盐；和(ii)至少一种包含二烷基氧化膦基团的基质化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体材料、其制备方法以及电子器件
本专利技术涉及一种半导体材料、其制备方法以及包含由所述半导体材料制成的半导体层的电子器件。
技术介绍
作为自发光器件的有机发光二极管(OLED)具有宽视角、优异的对比度、快速响应、高亮度、优异的驱动电压特性和色彩再现。典型的OLED包含阳极、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和阴极，它们顺序层叠在基底上。在这方面，HTL、EML和ETL是由有机和/或有机金属化合物形成的薄膜。当将电压施加到阳极和阴极时，从阳极电极注入的空穴通过HTL移动到EML，并且从阴极电极注入的电子通过ETL移动到EML。空穴和电子在EML中重组以产生激子。当激子从激发态下降到基态时，发光。空穴和电子的注入和流动应当平衡，使得具有上述结构的OLED具有优异的效率。在现有技术中，例如从欧洲专利申请EP2786433A1中已知用于有机电子器件中的硼酸盐络合物。例如在WO2017/089399中公开了二烷基氧化膦化合物，其作为用于有机半导体层中的合适化合物，特别是作为诸如OLED的有机电子器件的电子基质材料。然而，仍然需要进一步提高有机电子器件的性能。因此，本专利技术的一个目的是提供克服了现有技术缺点的用于有机电子器件的半导体层中的新化合物，特别是这种化合物适合于改善有机电子器件的性能。特别地，本专利技术的一个目的是提供在有机电子器件中显示有利性能、特别是在高温下改善的工作电压稳定性的半导体材料。
技术实现思路
该目的通过一种半导体材料来实现，所述半导体材料包含：(i)至少一种包含二价金属的金属络合物或金属盐；和(ii)至少一种包含二烷基氧化膦基团的基质化合物。专利技术人惊奇地发现，与本领域已知的相应材料相比，本专利技术的两种选择((i)包含二价金属的金属络合物或金属盐和(ii)包含至少一种二烷基氧化膦基团的基质化合物)的结合导致了在高温下具有改善的工作电压稳定性的改善半导体材料。在半导体材料中，金属络合物或金属盐可以是包含至少一种硼酸根阴离子的硼酸盐络合物或硼酸盐。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，金属络合物或金属盐可以由一种二价金属阳离子和两种一价阴离子组成。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，金属可以与至少一种阴离子形成至少一种环，优选为五-、六-或七-元环。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，金属络合物或金属盐可以包含两个硼酸根阴离子，优选两个可以相同的硼酸根阴离子。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，至少一种单价阴离子可以包含至少一种杂环基团。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，杂环基团可以是杂芳基基团，优选C2-C30杂芳基基团。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，杂环基团可以包含独立地选自如下中的一个或多个杂原子：N、O和S。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，杂环基团可以包含五元杂环。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，杂环基团可以包含唑或二唑环。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，杂环基团可以是1,2-二唑基团。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，阴离子可以包含至少两种杂环基团。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，二价金属离子可以选自：Ca2+、Sr2+和Mg2+。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，金属络合物或金属盐可以具有下式(I)：其中M可以是二价金属离子，A1-A4各自可以独立地选自：H、取代或未取代的C6-C20芳基和取代或未取代的C2-C20杂芳基。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，A1至A4中的至少一个、或者至少两个、或者至少三个、或者四个基团可以是含氮杂芳基。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，每个含氮杂芳基可以通过B-N键结合到中心硼原子。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，含氮杂芳基可以是吡唑基。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，基质化合物可以具有下式(1)。其中R1和R2可以各自独立地选自C1至C16烷基；Ar1可以选自C6至C14芳亚基或C3至C12杂芳亚基；Ar2可以独立地选自C14至C40芳亚基或C8至C40杂芳亚基；R3可以独立地选自H、C1至C12烷基或C10至C20芳基；其中Ar1、Ar2和R3中的每个可以各自独立地未被取代或被至少一个C1至C12烷基基团取代；n可以为0或1；并且在n＝0的情况下，m可以为1；并且在n＝1的情况下，m可以为1或2。在特定情况下，R1和R2可以相同或相互连接以形成环。在另一特定情况下，R1和R2各自可以是甲基。以这些方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的可用性。在半导体材料中，Ar1可以选自：苯亚基、联苯亚基、萘亚基、芴亚基、吡啶亚基、喹啉亚基和嘧啶亚基。以这种方式，实现了本专利技术的半导体材料成分的电子结构的精细调节，以改善其在电子器件的半导体层中、特别是在其电子传输层中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体材料，所述半导体材料包含：/n(i)至少一种包含二价金属的金属络合物或金属盐；和/n(ii)至少一种包含二烷基氧化膦基团的基质化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 EP 17210292.31.一种半导体材料，所述半导体材料包含：
(i)至少一种包含二价金属的金属络合物或金属盐；和
(ii)至少一种包含二烷基氧化膦基团的基质化合物。


2.根据权利要求1所述的半导体材料，其中所述金属络合物或金属盐是包含至少一种硼酸根阴离子的硼酸盐络合物或硼酸盐。


3.根据权利要求1或2所述的半导体材料，其中所述二价金属离子选自：Ca2+、Sr2+和Mg2+。


4.根据权利要求2或3中的任一项所述的半导体材料，其中所述金属络合物或金属盐具有下式(I)：



其中M是二价金属离子，A1-A4各自独立地选自：H、取代或未取代的C6-C20芳基和取代或未取代的C2-C20杂芳基。


5.根据权利要求4所述的半导体材料，其中A1至A4中的至少一个或至少两个是含氮杂芳基。


6.根据权利要求5所述的半导体材料，其中所述含氮杂芳基是吡唑基。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的半导体材料，其中所述基质化合物具有下式(1)：



其中R1和R2各自独立地选自C1至C16烷基；
Ar1选自C6至C14芳亚基或C3至C12杂芳亚基；
Ar2独立地选自C14至C40芳亚基或C8至C40杂芳亚基；
R3独立地选自H、C1至C12烷基或C10至C20芳基；
其中Ar1、Ar2和R3中的每个可各自独立地未被取代或被至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦·卡尔迪纳利，杰罗姆·加尼耶，卡斯滕·罗特，本杰明·舒尔策，
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