包含有机或金属有机能量和/或电荷可变结构部分的体系制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电器件或光学器件的包含至少两个具有共轭不饱和键的有机或金属有机能量和／或电荷可变结构部分的体系，其中至少一个结构部分具有不同于另一个所述结构部分的能态，特征在于所述体系是一种包含至少一个Ｈ给体分子和至少两个Ｈ受体分子的Ｈ给体－Ｈ受体体系，其中所述至少一个Ｈ给体分子具有至少两个氢键簇，每个氢键簇包括至少两个已经形成氢键的基团，且其中所述至少两个Ｈ受体分子中每个都具有至少一个氢键簇，每个簇包括至少两个已经与Ｈ给体分子的基团形成了氢键的基团，Ｈ给体和Ｈ受体分子中至少有一个进一步包含一个或多个有机或金属有机能量和／或电荷可变结构部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电器件或光学器件的包含至少两个具有共轭不饱和键的有机或金属有机能量和/或电荷可变结构部分的体系，其中至少一个结构部分具有不同于另一个所述结构部分的能态，本专利技术还涉及包括所述体系的电子器件。这种体系和包括所述体系的电子器件在本领域是已知的。例如，已知具有电致发光层的电致发光器件，电致发光层中包含半导体聚合物，其中混有发光染料。在这种器件中，染料的发光是通过电荷从电极(来自正极的空穴，来自正极的电子)注入电致发光层，在半导体聚合物中生成空穴和电子态且这些空穴和电子态随后在聚合物之内转输来实现的。空穴和电子态在聚合物上相遇，形成激发态。聚合物上的激发态然后被转移以使发光染料成为激发态，随后此激发态可以通过发射一个光量子回复到基态。在所述体系的另一个已知实例中，第一和第二结构部分是具有不同能量激发态的染料，从而导致不同的吸收和发光颜色。所述材料体系的另一个实例是第一和第二结构部分被结合在不同的化合物中的体系，这些化合物混合在一起形成所述材料体系。这种体系的缺陷在于，如果所述体系以电子器件薄膜的形式使用，则第一和第二结构部分在器件的使用期限内具有相对于其中另一个迁移的倾向，有时所述迁移甚至会达到产生相分离或聚集的程度。所述迁移会改变电子器件在使用寿命内的性能，而这是不希望的。当用于电子器件时，所述体系可被用来获得全色显示器用的层。这要求存在纯的红、绿和蓝发光体。不同的发光颜色是通过施加掺杂了适合的绿和红光发光体的发蓝光材料实现的。这种单分子掺杂剂(通常以固溶体施加在场致发光材料中)的使用是本领是已知的，同样已知的是低分子量材料在聚合物中的迁移问题。在照明系统中，问题在于纯白发光层的实现。在所述层中还采用了不同发光体的组合。另一种已知类型的材料体系是，第一和第二结构部分以不同的结构单元结合在聚合物中。通过以共价键连接在一起，解决了迁移问题，但对于第一和第二有机物结构部分的每种结合都需要单独的合成工作，这是非常费力而缺少通用性的。而且，所述整体体系的合成和形成薄膜通常很难以可控的方式完成，因为薄膜通常具有相对大量的缺陷例如杂质。当整体体系为聚合物时更是如此。考虑到其大分子量，聚合物很难进行纯化和分析。此外，使用聚合物，形态对于器件性能也是一个难以控制的重要参数。缺乏控制和较高的缺陷密度显然对器件性能和对包含由所述整体体系形成的薄膜的电子器件的器件制造再现性具有负面影响。本专利技术的一个目的在于消除或至少减轻上述缺陷。具体地，一个目的在于提供一种适用于电器件或光学器件，特别是电子器件和光电器件的材料体系，它可以以可控和易变的方式合成并形成薄膜，并且缺陷水平明显低于常规的整体材料体系。与具有位于不同化合物中的第一和第二结构部分的体系相同，它易于形成新的组合。但是，不同于具有分开的第一和第二结构部分的体系，在包含这种体系的器件的使用寿命期间应基本上没有迁移。这些和其它目的都是通过使用一种起始段中所述的体系实现的，根据本专利技术，其特征在于所述体系是一种包含至少一个H给体分子和至少两个H受体分子的H给体-H受体体系，其中所述至少一个H给体分子具有至少两个氢键簇，每个氢键簇包括至少两个已经形成氢键的基团，且其中所述至少两个H受体分子中每个都具有至少一个氢键簇，每个簇包括至少两个已经与H给体分子的基团形成了氢键的基团，所述H给体和H受体分子中至少有一个进一步包含一个或多个有机或金属有机能量和/或电荷可变结构部分。现在发现，包含通过氢键结合在一起的具有不同能态的电荷和/或能量可变结构部分的新体系能提供一种非常灵活的制造电学或光学，特别是电子和光电材料以及电致发光材料的方式。结果得到的材料形成稳定的层，该层通过氢键结合在一起且具有出色的机械性能。据发现，如A.El-ghayoury等在Angew.Chem.，2001-40/19，第3660-3663页和A.Schenning等在J.Am.Chem.Soc.，2001，123，第409-416页所记述的供不同于本专利技术所要求的具有不同能量和/或电荷可变结构部分的电器件或光学器件的其它应用使用的超分子体系，可以构成用于本专利技术所要求的电子器件的适合材料的基础。这些参考文献记述了手性π-共轭低聚(对亚苯亚乙烯基)(OPV)分子如MOPV和BOPV的合成和结构。MOPV和BOPV都包含一个有机能量可变结构部分，使得这些分子适用于电子器件如LED(发光二极管)、太阳能电池和FET(场效应晶体管)。这些体系是自组装的，并且根据使用条件双官能BOPV可能形成受抑堆叠(frustrated stacks)的无规螺旋状聚合物，但其中所公开的组装体并非具有至少两个具有共轭不饱和键的有机或金属有机能量和/或电荷可变结构部分，其中至少一个结构部分具有不同于另一个所述结构部分的能态，并从而不具有迁移问题。本专利技术人现已发现，当所述体系被改变成使至少一个结构部分具有不同于另一个结构部分的能态时，所述体系可以被很好地用于本专利技术所要求保护的电子器件类型。专利技术人进一步认识到，所述体系可以提供一种不具有上文所提到的迁移问题并完全适合于上述类型的电子器件的通用体系。术语“H给体”和“H受体”只涉及向键提供氢原子的分子(H给体)或从键接受氢原子的分子(H受体)。这些术语只是相对的，因为同一H给体分子也可以是H受体分子，反之亦然。还可能的是一个基团充当H给体H，而在同一分子中的另一基团充当H给体H。用于具有共轭不饱和键的有机或有机金属结构部分的术语“能量和/或电荷可变”是指这种结构部分能通过接受或给出电子、空穴或光子而改变其能态。由于起始材料是一种小(低分子量)分子，它可以用分子合成有机化学的常用合成方法制备和纯化，所以可以制备出极纯且高度可控的电致发光材料。为达到充分的热稳定性和机械稳定性，H键结构应当构造成使多重键以几何方式得到支撑的形式，由此使得可以同时形成几个H键。例如，可以使用由四氢键键合的自补脲基嘧啶酮单元构成的材料。通过混合适当的发光体，可以很容易地获得能够支撑多个H键的用于产生白光(照明)和用于产生纯发射光(红、绿和蓝)的全色显示器用混合分子。在薄膜电子器件中包括活性堆叠的层或多层的电荷转移性能可以通过施加适合的能量和/或电荷转移结构部分来最佳化。氢键是众所周知的，并可以通过含O、N、S和P的单元获得。最强的氢键通常见于N和O单元，因此优选的氢键是N-H-N、O-H-O或N-H-O键。为产生高度有序结构，例如单体的“锥形”体系，H给体和H受体分子是有组织的。此方法最适合于相似分子的体系，其中氢受体分子氢键连结基团对于H受体分子的氢键连结基团是互补的。有机能量和/或电荷可变结构部分是一个允许能量转移如激子、空穴或电子(电荷)转移的基团，或多个官能团的组合。优选的有机能量可变结构部分是半导体和/或(荧光)染料。所述体系可以是超分子H键合的聚合结合体，即通过H键连接在一起的不同分子的结合体。尤其是，为获得稳定的结合体，构成结合体的分子每个都具有一个或多个氢键合簇。氢键合簇是包含至少两个、优选地包括三个或四个氢键合基团的结构单元，其中每个氢键合基团与属于结合体的另一个分子的氢键合簇的一个氢键合基团形成氢键。如果结合体中包含许多各自具有至少两个在结构上相同或不同的氢键合簇的分子，则可以获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电器件或光学器件的体系，其包含至少两个具有共轭不饱和键的有机或金属有机能量和／或电荷可变结构部分，其中至少一个结构部分具有不同于另一个所述结构部分的能态，其特征在于所述体系是包含至少一个Ｈ给体分子和至少两个Ｈ受体分子的Ｈ给体－Ｈ受体体系，其中所述至少一个Ｈ给体分子具有至少两个氢键簇，每个氢键簇包括至少两个已经形成氢键的基团，且其中所述至少两个Ｈ受体分子中每个都具有至少一个氢键簇，每个簇包括至少两个已经与Ｈ给体分子的基团形成了氢键的基团，所述Ｈ给体和Ｈ受体分子中至少有一个进一步包含一个或多个所述有机或金属有机能量和／或电荷可变结构部分。

【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：JW霍斯特拉亚特，EW梅杰，APHJ施恩宁，FJM霍伊本，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]