JP6786523B2 - 有機半導体と金属錯体を含む調合物 - Google Patents

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Description

本発明は、電子素子のための、少なくとも一つの有機半導体、少なくとも一つの金属錯体と少なくとも一つの溶媒を含む調合物に関する。本発明は、さらに、電子素子とその製造方法に関する。
有機、有機金属および/またはポリマー半導体を含む電子素子は、重要性を増しており、費用の理由とその性能に基づいて、多くの商業製品に用いられている。ここで、言及されてよい例は、電子複写における有機系電荷輸送材料(たとえば、トリアリールアミン系正孔輸送体)、表示装置における有機もしくはポリマー発光ダイオード(OLEDもしくはPLED)または電子複写における有機光受容体である。有機ソーラーセル(O-SC)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、有機薄膜トランジスタ(TFT)、有機集積回路(O-IC)、有機光増幅器、有機レーザーダイオード(O-laser)が、開発の進んだ段階であり、将来における主な重要性を実現する可能性がある。
一般的に、OLEDは、アノード、カソードと有機発光単位を含む。最後のものは、正孔もしくは電子注入層、正孔もしくは電子輸送層と有機発光層等の幾つかの機能層を含む。
今日、OLEDでの異なる機能層の生成のための2種の主要な技術があり、それらは、真空蒸発技術と溶液系被覆法である。
蒸発技術は、OLED素子製造のための最も共通の技術である。しかしながら、これは、特に、大面積素子において、主たる費用的不利益がある。というのは、種々のチャンバーにおける多段階の真空プロセスが、非常に高価であり、極めて正確に制御しなければならないからである。ここで、たとえば、インクジェット印刷、エアブラシ法、ロールツーロールプロセス等の溶液からのより高価でない確立した被覆法が、主な優位性を有するであろう。
したがって、たとえば、WO 2009/021107 A1およびWO 2010/006680 A1は、電子素子の製造のために適する有機化合物を記載し、これらの化合物は、気相堆積によりおよび溶液からの双方により加工することができる。しかしながら、気相堆積により得られる電子素子は、より好ましい特性プロファイルを示す。
電子素子製造のための公知のプロセスは、有用な特性プロファイルを有する。しかしながら、これらのプロセスの特性を改善することが常に必要である。
特に、プロセスは、安価に実行されねばならない。さらに、プロセスは、プロセスにより得られる高解像度スクリーンを可能とする、極めて小さな構造の製造のために適していなければならない。さらに、通常の印刷プロセスを使用してプロセスを実行することができなければならない。
これらの利点は、個々にまたは一緒に実現されねばならない。ここで、重要な観点は、プロセスにより得ることができる電子素子は、優れた特性を有さなければならないということである。これらの特性は、特に、電子素子の寿命を含む。
さらなる問題は、特に、それにより電子素子が特定の目的を実現するエネルギー効率である。低分子量化合物とポリマー材料両者に基づく有機発光ダイオードの場合には、光収率は、特に、高くあるべきであり、その結果、可能な限り小さな電力が、一定の光束を実現するために印加されねばならない。さらに、可能な最低電圧も、特定の輝度密度を実現するために必要とされねばならない。したがって、これらの特性は、プロセスにより逆に影響されるべきではない。
より特別に、発光層に直接接続する層、特別に正孔輸送層は、隣接する発光層の特性に多大な影響を有する。正孔輸送層に直接接続する正孔注入層の品質は、OLEDの挙動に顕著な役割をも果たす。
WO2013/182389でのように有機半導体と金属錯体とを含む組成物は、有機電子素子の製造のための正孔注入層および/または正孔輸送層として、首尾良く使用することができる。この種の組成物は、真空蒸発技術または溶液系被覆法の何れかを使用して堆積することができる。しかしながら、溶液からの被覆方法から得られる有機半導体と金属錯体とを含む層の品質は、蒸発技術から得られる同じ層の品質と同じではない。より特に、被覆法を使用する場合に、100〜300nmの範囲で、均質で厚く再現可能な層を堆積することは、極めて困難である。これは、有機半導体および/または金属錯体の溶解度が、先行技術から知られた溶媒中で極めて限定され、そのため公知の溶媒中の有機半導体および/またはと金属錯体の合計濃度が非常に低い(調合物合計に基づき≦3.5重量%)であるという事実に基づいている。
驚くべきことに、少なくとも一つの有機半導体、少なくとも一つの金属錯体と少なくとも一つの溶媒を含み、有機半導体と金属錯体が、調合物中で高濃度で存在する調合物が、極めて均質で厚く透明な電子素子の製造のための層をもたらすことが、今回見出された。同時に、これらの調合物から堆積された層は、完全に再現可能であった。これは、再現可能な方法で、寿命、エネルギー効率、光収率と駆動電圧の点で優れた性質を示す電子素子を、有利にももたらす。同時に、これらの層が溶液からの堆積プロセスから得られるという事実は、種々のチャンバーでの多段階真空プロセスが回避されることから、主たる費用的有優位性をもたらす。
したがって、本発明の第1の目的は、少なくとも一つの有機半導体と少なくとも一つの金属錯体と少なくとも一つの有機溶媒とを含む調合物であって、金属錯体の20℃での溶解度は、少なくとも一つの有機媒中で、5≧g/l、好ましくは、7.5≧g/l、より好ましくは、10≧g/lであり、有機半導体の20℃での溶解度は、少なくとも一つの有機溶媒中で、10≧g/l、好ましくは、15≧g/l、より好ましくは、20≧g/lである調合物である。
本発明の調合物は、少なくとも一つの有機溶媒を含み、金属錯体の溶解度は、5≧g/l、好ましくは、7.5≧g/l、より好ましくは、10≧g/lであり、有機半導体の溶解度は、10≧g/l、好ましくは、15≧g/l、より好ましくは、20≧g/lである。
本願の目的のために、溶媒中の材料の溶解度は、室温で(約20℃で)、溶液が透明であり、少なくとも数時間、好ましくは、少なくとも5時間透明なままである、溶媒に対する材料の最高比率の意味で使用される。
溶解度は、グラムパーリットル(g/l)で与えられ、以下の方法により測定される:
(1)既知量(たとえば、100ml)の溶媒が容器に入れられ、
(2)材料の決められた量が、混合物に添加され、混合物は磁気攪拌棒により攪拌され、
(4)激しく長い攪拌にもかかわらず、材料の部分が溶解しなくなるまで工程(2)が、繰り返される。
本発明による適切な有機溶媒は、ケトン、エステル、アミド、硫黄化合物、ニトロ化合物、ハロゲン化炭化水素および炭化水素を含む。
本発明による調合物中の有機溶媒の割合は、調合物の合計重量に基づいて、好ましくは、少なくとも60重量%、好ましくは、少なくとも70重量%、より好ましくは、少なくとも80重量%である。
さらに好ましい1態様では、有機溶媒は、第1の有機溶媒と第2の有機溶媒を含んでよい。
好ましい1態様では、本発明の第1の有機溶媒は、100℃〜300℃、好ましくは、105℃〜290℃、より好ましくは、110℃〜280℃の沸点を有してよい。
本発明による第1の有機溶媒として使用することができる適切な溶媒は、たとえば、ベンゾニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、アニソール、キシレン、クロロベンゼンおよびそれらの混合物である。好ましくは、本発明による第1の有機溶媒の割合は、溶媒の合計量重に基づき、少なくとも70重量%、好ましくは、少なくとも80重量%、非常に好ましくは、少なくとも85重量%、最も好ましくは、少なくとも90重量%である
別の好ましい1態様では、本発明の第2の有機溶媒は、40℃〜100℃、好ましくは、45℃〜95℃、最も好ましくは、50℃〜90℃の沸点を有してよい。
本発明による第2の有機溶媒として使用することができる適切な溶媒は、たとえば、テトラヒドロフラン、ヘキサフルオロベンゼン、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エチレングリコールジメチルエーテルおよびそれらの混合物である
好ましくは、本発明による第2の有機溶媒の割合は、溶媒の合計重量に基づき、30重量%未満、好ましくは、20重量%未満、非常に好ましくは、15重量%未満、最も好ましくは、10重量%未満である
なおさらに好ましい1態様では、本発明の有機溶媒は、少なくとも2種の溶媒を含み、第1の有機溶媒は、100℃〜300℃、好ましくは、105℃〜290℃、より好ましくは、110℃〜280℃の沸点を有し、第2の有機溶媒は、40℃〜100℃、好ましくは、45℃〜95℃、最も好ましくは、50℃〜90℃の沸点を有する。第1の溶媒と第2の溶媒の沸点の差は、少なくとも10℃である。
非常に特に好ましい1態様では、第1の溶媒は、ベンゾニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、アニソール、キシレンもしくはクロロベンゼンおよびそれらの混合物、好ましくは、トルエンから選ばれ、第2の溶媒は、テトラヒドロフラン、ヘキサフルオロベンゼン、アセトニトリル、アセトン、メタノールもしくはエチレングリコールジメチルエーテルおよびそれらの混合物、好ましくは、テトラヒドロフランら選ばれる。
有利には、本発明の調合物中の第2の溶媒に対する第1の溶媒の重量比は、100:1〜1:1、好ましくは、50:1〜5:1、より好ましくは、15:1〜8:1、最も好ましくは、10:1〜9:1である。
本発明による調合物は、少なくとも一つの有機半導体を含む。
本発明による適切な有機半導体は、好ましくは、正孔輸送材料(HTM)および/または正孔注入材料(HIM)であってよい。正孔注入材料は、アノードから有機層への正孔、すなわち、正電荷の輸送を容易にするか、または促進する。正孔輸送材料は、一般的にアノードもしくは隣接する層、たとえば、正孔注入層から一般的に注入される正孔、すなわち、正電荷を輸送することができる。
これらの材料は、以下に詳細に説明されるフロンティア軌道特性により説明されることが多い。材料の分子軌道、特に、最高非占軌道(HOMO)と最低空軌道(LUMO)、それらのエネルギー準位および最低三重項状態Tのエネルギーと最低励起一重項状態Sのエネルギーは、量子化学計算によって決定される。金属を含まない有機物質を計算するために、最初に、ジオメトリー最適化が、「基底状態/準実験的/デフォルトスピン/AM1/電荷0/一重項スピン」法を使用して実行される。続いてジオメトリー最適化を基準にしてエネルギー計算を実施する。ここで、「6−31G(d)」ベースセット(電荷0、一重項スピン)を用いる「TD−SCF/DFT/デフォルトスピン/B3PW91」法が使用される。金属含有化合物に対しては、ジオメトリーは、「基底状態/ハートリー-フォック/デフォルトスピン/LanL2MB/電荷0/一重項スピン」法を介して最適化される。エネルギー計算は、「LanL2DZ」ベースセットが金属原子のために使用され、「6−31G(d)」ベースセットが金属原子のために使用されるということを除いて、上記記載のとおりの有機物質と同じように実行される。HOMOエネルギー準位HEhまたはLUMOエネルギー準位LEhは、ハートリー単位でのエネルギー計算から得られる。サイクリックボルタンメトリ測定により較正されたHOMOおよびLUMOの電子ボルトでのエネルギー準位は、以下のとおり決定される:
HOMO(eV)=((HEh*27.212)−0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LEh*27.212)−2.0041)/1.385
本出願の目的のために、これらの値は、材料夫々のHOMOおよびLUMOエネルギー準位とみなすべきである。
最低三重項状態Tを、上記量子化学計算から明らかである最低エネルギーを有する三重項状態のエネルギーとして定義する。
最低励起一重項状態Sを、上記量子化学計算から明らかである最低エネルギーを有する励起一重項状態のエネルギーとして定義する。
ここに記載された方法は、使用されるソフトウエアパッケージとは独立しており、常に同じ結果が得られる。この目的のためによく利用されるプログラムの例は、「ガウシアン09W (Gaussian Inc.)とQ-Chem 4.1 (Q-Chem, Inc.)」である。
一般的に、正孔注入材料は、アノード準位の領域もしくはそれを超える領域であるHOMO準位を有し、一般的に、少なくとも−5.3eVである。正孔輸送材料は、一般的に、好ましくは、少なくとも−5.4eVの高いHOMO準位を有する。電子素子の構造に応じて、正孔注入材料として正孔輸送材料を用いることも可能であってよい。
好ましい正孔注入材料および/または正孔輸送材料は、たとえば、トリアリールアミン、ベンジジン、テトラアリール-パラ-フェニレンジアミン、トリアリールホスフィン、フェノチアジン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、チアントレン、ジベンゾ-パラ-ジオキシン、フェノキサチン、カルバゾール、アズレン、チオフェン、ピロールおよびフラン誘導体と高HOMO(HOMO=最高非占軌道)を有するさらなるO-、S-もしくはN-含有へテロ環である。
本発明による正孔注入材料および/または正孔輸送材料は、低分子量を有する化合物またはポリマーであることができ、ここで、正孔注入材料および/または正孔輸送材料は、混合物の形態であってもよい。したがって、本発明による調合物は、低分子量を有する正孔注入材料および/または正孔輸送材料として2種の化合物、低分子量を有する一つの化合物と1つのポリマーもしくは2種のポリマー(ブレンド)を含んでよい。
第1の好ましい1態様では、本発明による有機半導体は、ポリマーである。
本発明によれば、ポリマーは、ポリマー化合物またはオリゴマー化合物またはデンドリマーである。本発明によるポリマー化合物は、好ましくは、10〜10000、より好ましくは、10〜5000、最も好ましくは、10〜2000の構造単位(すなわち、反復単位)を含む。本発明によるオリゴマー化合物は、3〜9個の構造単位を含む。ポリマーの分岐因子は、0(線形ポリマー、分岐なし)と1(完全に分岐したポリマー)との間である。
本発明によるポリマー化合物は、10,000〜2,000、000g/molの範囲、好ましくは、50,000〜1,500、000g/molの範囲、より好ましくは、100,000〜1,000、000g/molの範囲の分子量を有する。分子量(M)は、内部ポリスチレン標準に対するGPC(ゲル透過クロマトグラフ)により測定される。
本発明によるポリマーは、共役、部分共役または非共役ポリマーの何れかであり、好ましくは、共役、または部分共役である。
好ましくは、ポリマーは、3個の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造Ar、ArはArを有するトリアリールアミン単位である構造単位を含み、ここで、少なくとも一つのAr、Ar、Arは、2個のオルト位の少なくとも一つで、好ましくは、一つで、Arにより置換され、ここで、Arは、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造である。
より好ましくは、トリアリールアミン単位は、以下の式(I)を有する:
式中、
Ar〜Arは、出現毎に各場合に同一あるか異なり、一以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の炭素原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、
Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環式アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々、1以上の基Rにより置換されてよく、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SもしくはCONRで置き代えられてよく、ここで、1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IもしくはCNで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基Rで置換されてよい10〜40個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基または架橋可能基Qであり;ここで、2個以上の基Rは、モノあるいはポリ環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環構造をたがいに形成してよく;
は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、1〜20個のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20個のC原子を有する、芳香族および/または複素環式芳香族炭化水素基であって、さらに、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよく;ここで、2個以上の置換基Rは、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造をたがいに形成してよく、および
破線は、ポリマー中の隣接する構造単位への結合であり、
およびここで、少なくとも一つのAr、Arおよび/またはArは、少なくとも2個のC原子、好ましくは、少なくとも4個のC原子、より好ましくは、少なくとも6個のC原子を含む基Rにより置換される。有利には、Rは、C-C-二重結合または5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造の一部である。
好ましい1態様では、式(I)によるArは、式(I)で表される窒素原子に関する2個のオルト位の少なくとも一つで、好ましくは、一つで、Arにより置換され、ここで、Arは、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、ここで、Rは上記示される意味を採用することができる。
ここで、Arは、直接結合してよい、すなわち、単結合を介してArに直接結合してよいかまたは代替として連結基Xを介して結合してよいかの何れかである。
したがって、式(I)の化合物は、好ましくは、以下の式(I)を有する。
式中、Ar、Ar、Ar、ArとRは、上記示される意味を採用することができ、
qは、0、1、2、3、4、5または6,好ましくは、0、1、2、3または4であり、
X=CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくは、CR、NR、OまたはSであり、および
r=0または1、好ましくは、0である。
本発明によれば、式(I)の構造単位は、主鎖または側鎖に含まれ得る。式(I)の構造単位は、好ましくは、ポリマーの主鎖に含まれ得る。側鎖に含まれる場合には、式(I)の構造単位は、1価または2価の何れかであり、すなわち、ポリマー中で隣接する1または2個何れかの構造単位への結合を有する。
本願での用語「モノあるいはポリ環式の芳香族環構造」は、6〜60個の、好ましくは、6〜30個の、特に好ましくは、6〜24個の芳香族環原子を含む芳香族環構造の意味で使用され、必ずしも芳香族基のみを含む構造ではなく、その代わりに、複数の芳香族単位は、たとえば、sp混成のC原子またはOもしくはN原子もしくはCO基のような短い非芳香族単位(H以外の原子は、10%より少なく、好ましくは、H以外の原子は、5%より少ない)により中断されていてもよい構造の意味で使用される。したがって、たとえば、9,9’-スピロビフルオレン、9,9-ジアリールフルオレンおよび9,9-ジアルキルフルオレン等の構造も芳香族環構造の意味で使用されることを意図されてもいる。
芳香族環構造は、モノあるいはポリ環式であってよく、すなわち、1個の環(たとえば、フェニル)または複数の環を含んでよく、縮合してもよく(たとえば、ナフチル)または、共有結合してよく(たとえば、ビフェニル)、または縮合及び連結環の組み合わせを含んでよい。
好ましい芳香族環構造は、たとえば、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、[1,1',3',1"}テルフェニル、クアテルフェニル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ぺンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレンおよびスピロビフルオレンである。
本願での用語「モノあるいはポリ環式の複素環式芳香族環構造」は、5〜60個の、好ましくは、5〜30個の、特に好ましくは、5〜24個の芳香族環原子を含み、これらの原子の1以上はヘテロ原子である芳香族環構造の意味で使用される。「モノあるいはポリ環式の複素環式芳香族環構造」は、必ずしも芳香族基のみを含むのではなく、その代わりに、たとえば、sp混成のC原子またはOもしくはN原子もしくはCO基等のような短い非芳香族単位(H以外の原子は、10%より少なく、好ましくは、H以外の原子は、5%より少ない)により中断されていてもよい。
複素環式芳香族環構造は、モノあるいはポリ環式であってよく、すなわち、1個の環または複数の環を含んでよく、縮合してもよく、共有結合してもよく(たとえば、ピリジルフェニル)、または縮合及び連結環の組み合わせを含んでよい。好ましいのは、完全に共役したヘテロアリール基である。
好ましい複素環式芳香族環構造は、たとえば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2-チアゾール、1,3-チアゾール、1,2,3-オキサジアゾール、1,2,4-オキサジアゾール、1,2,5-オキサジアゾール、1,3,4-オキサジアゾール、1,2,3-チアジアゾール、1,2,4-チアジアゾール、1,2,5-チアジアゾール、1,3,4-チアジアゾール等の5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジン等の6員環、またはカルバゾール、インデノカルバゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナンスリイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンズオキサゾール、ナフトオキサゾール、アンスロオキサゾール、フェナンスロオキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ-5,6-キノリン、ベンゾ-6,7-キノリン、ベンゾ-7,8-キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナンスリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン等の複数の環を有する基もしくはこれらの基の組み合わせである。
モノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造は、置換されもしくは非置換であってもよい。本願の意味での置換は、モノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造が、1以上の置換基Rを含むことを意味する。
Rは、出現毎に、好ましくは、同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、2〜40個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環式アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々、1以上の基Rにより置換されてよく、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SもしくはCONRで置き代えられてよく、ここで、1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IもしくはCNで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基Rで置換されてよい10〜40個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基または架橋可能基Qであり;ここで、2個以上の基Rは、モノあるいはポリ環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環構造をたがいに形成してよい。
Rは、出現毎に、特に好ましくは、同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環式アルキルもしくはアルコキシ基(夫々、1以上の基Rにより置換されてよく、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=NR、P(=O)(R)、NR、OもしくはCONRで置き代えられてよく、ここで、1以上のH原子は、F、Cl、BrもしくはIで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基Rで置換されてよい10〜20個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基または架橋可能基Qであり;ここで、2個以上の基Rは、モノあるいはポリ環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環構造をたがいに形成してよい。
Rは、出現毎に、非常に特に好ましくは、同一であるか異なり、H、1〜10個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、2〜10個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜10個のC原子を有する分岐あるいは環式アルキルもしくはアルコキシ基(夫々、1以上の基Rにより置換されてよく、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、C=O、C=NR、NR、OもしくはCONRで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよい5〜20個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜20個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜20個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基Rで置換されてよい10〜20個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基または架橋可能基Qであり;ここで、2個以上の基Rは、モノあるいはポリ環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環構造をたがいに形成してよい。
本発明の別の好ましい態様では、式(I)の化合物は、Arは、2個のオルト位の一つで、Arにより置換され、またArは、置換されたオルト位に隣接するメタ位でArに追加的に連結することを特徴とする。
したがって、式(I)の化合物は、好ましくは、以下の式(Ib)を有する。
式中、Ar、Ar、Ar、ArとRは、上記示される意味を採用することができ、
m=0、1、2、3または4であり、
n=0、1、2または3であり、および
X=CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくは、CR、NR、OまたはSであり、および
sとtは、夫々、0または1であり、(s+t)の合計は、1または2、好ましくは、1である。
第1のより好ましい1態様では、式(I)の化合物は、以下の式(II)、(III)および(V)から選ばれる:
式中、Ar、Ar、ArとRは、上記示される意味を採用することができ、
m=0、1、2、3または4であり、
n=0、1、2または3であり、および
X=CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくは、CR、NR、OまたはSである。
特に好ましい1態様では、式(II)の化合物は、以下の式(V)から選ばれる:
式中、Ar、Ar、Rは、上記示される意味を採用することができ、および
p=0、1、2、3、4または5である。
式(V)の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される。
式中、Ar、Ar、R、m、nとpは、上記示される意味を採用することができ、
k=0、1または2である。
さらに特に好ましい1態様では、式(III)の化合物は、以下の式(VI)から選ばれる:
式中、Ar、Ar、R、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(VI)の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される。
式中、Ar、Ar、R、m,nとpは、上記示される意味を採用することができる。
なおさらに特に好ましい1態様では、式(IV)の化合物は、以下の式(VII)から選ばれる:
式中、Ar、Ar、R、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(VII)の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される。
式中、Ar、Ar、R、m、nとpは、上記示される意味を採用することができる。
非常に特に好ましい1態様では、式(V)の化合物は、以下の式(Vg)から選ばれる:
式中、R、mとpは、上記示される意味を採用することができる。
式(Vg)の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される。
式中、R、k、m、nとpは、上記示される意味を採用することができ、oは、1または2である。
さらに非常に特に好ましい1態様では、式(VI)の化合物は、以下の式(VIg)から選ばれる:
式中、R、X、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(IX)の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される。
式中、R、m、nとpは、上記示される意味を採用することができ、vは、1〜20、好ましくは、1〜10である。
なおさらに非常に特に好ましい1態様では、式(VII)の化合物は、以下の式(VIIg)から選ばれる:
式中、R、X、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(VIg)の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される。
式中、R、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(Ia)、(Ib)、(II)、(III)、(IV)、(V)と式(V)、(VI)の好ましい化合物と式(VI)、(VII)の好ましい化合物と式(VII)、(Vg)の好ましい化合物と式(Vg)、(VIg)の好ましい化合物と式(VIg)、(VIIg)の好ましい化合物と式(VIIg)の好ましい化合物において、破線は、ポリマー中の隣接する構造単位への結合を表す。それらは、互いに独立して、同一であるか異なり、オルト-、メタ-またはパラ-位で、好ましくは、オルト-、メタ-またはパラ-位で、より好ましくは、メタ-またはパラ-位で、最も好ましくは、パラ-位で同一であり得る。
本発明の代替の好ましい態様によれば、ポリマーは、以下の式(VIIIa)の構造単位または式(VIIIb)の構造単位から選ばれる少なくとも一つの式(I)の構造単位を含む。
式中、wは、1、2または3であり、Ar〜Arは、出現毎に各場合に同一であるか異なり、一以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、ここで、Rは、式(I)で示される意味を採用することができ、破線は、ポリマー中の隣接する構造単位への結合を表し、少なくとも一つのAr〜Arは、少なくとも2個のC原子、好ましくは、少なくとも4個のC原子、より好ましくは、少なくとも6個のC原子を含む基Rにより置換される。
式(VIIIa)および/または(VIIIb)による少なくとも一つのArおよび/またはArは、式(VIIIa)および/または(VIIIb)で表される窒素原子に関する2個のオルト位の少なくとも一つで、好ましくは、一つで、Arにより置換され、ここで、Arは、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、ここで、Rは上記示される、特に、式(I)の意味を採用することができる。
ここで、Arは、直接結合してよい、すなわち、単結合を介して式(VIIIa)および/または(VIIIb)によるArおよび/またはArに直接結合してよいかまたは代替として連結基Xを介して結合してよいかの何れかである。
したがって、式(VIIIa)および/または(VIIIb)の構造単位は、好ましくは、以下の式(VIIIa−1a)、(VIIIa−1b)、(VIIIa−1c)および/または(VIIIa−1d)の構造単位から選ばれる:
式中、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar、X、m、n、r、s、tとRは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができ、
さらに、式(VIIIa)および/または(VIIIb)の構造単位は、式(VIIIb−a)、(VIIIb−b)、(VIIIb−c)および/または(VIIIb−d)の構造単位から選ばれることができる:
式中、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar、X、m、n、r、s、tとRは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
好ましい1態様では、少なくとも一つの式(VIIIa)の構造単位は、以下の式(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)および(XVI)の構造単位から選ばれる:
式中、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar、X、m、n、p、Rと破線は、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
特に好ましい1態様では、式(IX)と(X)の構造単位は、以下の式(IXa)と(Xa)の構造単位から選ばれる:
式中、Ar、Ar、Ar、Ar、m、pと破線は、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
式(IXa)と(Xa)の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される:
式中、Ar、Ar、Ar、R、m、n、pと破線は、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができ、oは、0、1または2である。
さらに特に好ましい1態様では、式(XI)と(XII)の構造単位は、以下の式(XIa)と(XIIa)の構造単位から選ばれる:
式中、Ar、Ar、Ar、Ar、R、m、nとXは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
式(XIa)と(XIIa)式の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される:
式中、Ar、Ar、Ar、R、m、nとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができ、oは、0、1または2である。
さらに特に好ましい1態様では、式(XIII)と(XIV)の構造単位は、以下の式(XIIIa)と(XIVa)の構造単位から選ばれる:
式中、Ar、Ar、Ar、Ar、R、m、nとXは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
式(XIIIa)と(XIVa)式の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される:
式中、Ar、Ar、Ar、R、m、nとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができ、oは、0、1または2である。
非常に特に好ましい1態様では、式(IXa)と(Xa)の構造単位は、以下の式(IXb)と(XIb)の構造単位から選ばれる:
式中、Ar、R、mとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
式(IXb)と(Xb)式の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される:
式中、R、m、nとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができ、oは、0、1または2である。
さらに非常に特に好ましい1態様では、式(XIa)と(XIIa)の構造単位は、以下の式(XIb)と(XIIb)の構造単位から選ばれる:
式中、Ar、R、X、m、nとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
式(XIb)と(XIIb)式の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される:
式中、R、X、m、nとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができ、oは、0、1または2である。
さらに非常に特に好ましい1態様では、式(XIIIa)と(XIVa)の構造単位は、以下の式(XIIIb)と(XIIVb)の構造単位から選ばれる:
式中、R、X、mとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができる。
式(XIIIb)と(XIVb)式の好ましい構造単位の例は、以下の表に示される:
式中、R、X、m、nとpは、上記示される意味、特に、式(I)、(Ia)、(Ib)、(VIIIa)および/または(VIIIb)の意味を採用することができ、oは、0、1または2である。
式(IXa)〜(XIVa)および(IXb)〜(XIVb)において、破線は、ポリマー中の隣接する構造単位への結合を表す。それらは、互いに独立して、同一であるか異なり、オルト-、メタ-またはパラ-位で、好ましくは、オルト-、メタ-またはパラ-位で、より好ましくは、メタ-またはパラ-位で、最も好ましくは、パラ-位で同一であり得る。
本発明のさらなる代替の好ましい態様によれば、少なくとも一つの式(I)、(Ia)、(Ib)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIIa)、(VIIIb)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)の構造単位および/またはこれらの構造単位の一つの好ましい態様は、架橋可能基である少なくとも一つの基Qを含む。
本発明によれば、「架橋可能基Q」は、機能性基であり、反応し、不溶性結合を形成することができる。反応は、さらなる同一の基Q、さらなる異なる基Qまたは同じかもしくは別のポリマー鎖の任意の他の部分と生じることができる。架橋可能基は、この反応性基である。架橋可能基の反応結果は、対応する架橋された化合物である。化学反応は、層中で生じることができ、不溶性の層が、結果として製造される。架橋結合は、加熱により、UV、マイクロ波、X線もしくは電子照射により、任意に開始剤の存在下、支援することができる。本発明の文脈において、「不溶性」は、好ましくは、本発明によるポリマーが、架橋反応後、架橋可能基の反応後、本発明の対応する非架橋ポリマーと比べて、同じ有機溶媒中で、有機溶媒中での室温での溶解度が3因子で、好ましくは、10因子で少なくとも減少することを意味する。
本発明の文脈において、少なくとも一つの架橋可能基は、一つの構造単位が1以上の架橋可能基を有することを意味する。一つの構造単位は、好ましくは、丁度1個の架橋可能基を有する。
式(I)の構造単位が架橋可能基を有するならば、そこで、この基は、Ar、ArもしくはArと結合し得る。特に、架橋可能基は、一価結合したモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族Arに結合する。
式(VIIIa)または(VIIIb)の構造単位が架橋可能基を有するならば、そこで、この基は、Ar、Ar、Ar、ArもしくはArと結合し得る。架橋可能基は、好ましくは、ArもしくはArである一価結合したモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造の一つに結合する。
式(I)における好ましいモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族基Ar、式(Ia)、(Ib)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIIa)、(VIIIb)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)および/または(XVI)におけるAr、式(VIIIa)および/または(VIIIb)におけるArおよびArと対応する好ましい態様は、以下である:
式中、E1〜E12におけるRは、式(I)に対して上記示される意味を採用することができ、Xは、式(Ia)および/または(Ib)に対して示される意味を採用することができ、添え字は、以下の意味を有する:
m=0、1、2、3または4であり、
n=0、1、2または3であり、
o=0または1であり、および
p=0、1、2、3、4または5である。
式(I)における好ましいモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族基ArおよびAr、式(VIIIa)および/または式(VIIIb)におけるAr、ArおよびArは、以下の式を有する:
式中、M1〜M23におけるRは、式(I)に対して示される意味を採用することができ、Xは、式(Ia)および/または(Ib)に対して示される意味を採用することができる。
Yは、CR、SiR、O、S、1〜20個のC原子を有する直鎖もしくは分岐アルキル基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(夫々、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよく、1以上の隣接しないCH基は、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SもしくはCONRで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基Rで置換されてよい10〜40個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり得;ここで、RおよびRは、式(I)に対して示されるのと同じ意味を採用することができる。
添え字は、以下の意味を有する。
k=0または1であり、
m=0、1、2、3または4であり、
n=0、1、2または3であり、
o=0または1であり、および
q=、0、1、2、3、4、5または6である。
好ましいのは、式(I)におけるモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族基Ar、式(Ia)、(Ib)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIIa)、(VIIIb)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)および/または(XVI)におけるAr、式(VIIIa)および/または式(VIIIb)におけるArおよびArと以下の式の対応する好ましい態様である:
式中、E1〜E12におけるRは、式(I)に対して示される意味を採用することができる。
添え字は、以下の意味を有する。
o=0または1であり、および
n=0、1、2または3である。
特に好ましい式(I)におけるモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族基ArおよびAr、式(IIa)におけるAr、ArおよびAr、式(IIb)におけるAr、ArおよびArと式(III)におけるArは、以下の式を有する
式中、M1a〜M23bにおけるRは、式(I)に対して示される意味を採用することができ、Xは、式(Ia)および/または(Ib)に対して示される意味を採用することができる。
Yは、CR、SiR、O、S、1〜10個のC原子を有する直鎖アルキル基、2〜10個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(夫々、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよく、ここで、1以上の隣接しないCH基、アルキル、アルケニルもしくはアルキニル基のCH基もしくはC原子は、Si(R、C=O、C=NR、P(=O)(R)、NR、OもしくはCONRで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基Rで置換されてよい10〜20個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり得;ここで、RおよびRは、式(I)に対して示されるのと同じ意味を採用することができる。
添え字は、以下の意味を有する。
k=0または1であり、
m=0、1、2、3または4であり、
n=0、1、2または3であり、
o=0、1または2である。
本発明による調合物中のポリマーの濃度は、調合物合計に基づいて、好ましくは、10g/l〜100g/l、好ましくは、15g/l〜80g/l、より好ましくは、20g/l〜60g/lの範囲である。
第2の好ましい態様では、本発明による有機半導体は、≦5000g/mol、好ましくは、≦3000g/mol、より好ましくは、≦2000g/molの分子量を有する低分子正孔輸送材料および/または正孔注入材料である。
好ましくは、低分子正孔輸送材料および/または正孔注入材料は、3個の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造Ar、Ar、Arを有するトリアリールアミン化合物であり、ここで、少なくとも一つのAr、Ar、Arは、2個のオルト位の少なくとも一つで、好ましくは、一つで、Arにより置換され、ここで、Arは、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造である。
より好ましくは、トリアリールアミン化合物は、以下の式(I’)を有する:
式中、記号と添え字は、式(I)に対して示されるのと同じ意味を採用することができる。
好ましい1態様では、式(I’)によるArは、式(I’)で表される窒素原子に関する2個のオルト位の少なくとも一つで、好ましくは、一つで、Arにより置換され、ここで、Arは、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、ここで、Rは上記示される意味を採用することができる。
ここで、Arは、直接結合してよい、すなわち、単結合を介してArに直接結合してよいかまたは代替として連結基Xを介して結合してよいかの何れかである。
したがって、式(I’)の化合物は、好ましくは、以下の式(Ia’)を有する。
式中、Ar、Ar、Ar、ArとRは、上記示される意味を採用することができ、
qは、0、1、2、3、4、5または6,好ましくは、0、1、2、3または4であり、
X=CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくは、CR、NR、OまたはSであり、および
r=0または1、好ましくは、0である。
本発明の別の好ましい態様では、式(I’)の化合物は、Arが、2個のオルト位の一つで、Arにより置換され、またArが、Arは、置換されたオルト位換に隣接するメタ位でArに追加的に連結することを特徴とする。
したがって、式(I’)の化合物は、好ましくは、以下の式(Ib’)を有する。
式中、Ar、Ar、Ar、ArとRは、上記示される意味を採用することができ、
m=0、1、2、3または4であり、
n=0、1、2または3であり、
X=CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくは、CR、NR、OまたはSであり、および
sとtは、夫々、0または1であり、ここで、(s+t)の合計は1または2,好ましくは、1である。
第1のより好ましい態様では、式(I’)の化合物は、以下の式(II’)、(III’)および(IV’)から選ばれる。
式中、Ar、Ar、ArとRは、上記示される意味を採用することができ、
m=0、1、2、3または4であり、
n=0、1、2または3であり、および
X=CR、NR、SiR、O、S、C=OまたはP=O、好ましくは、CR、NR、OまたはSである。
特に好ましい1態様では、式(II’)の化合物は、以下の式(V’)から選ばれる:
式中、Ar、Ar、Rは、上記示される意味を採用することができ、および
p=0、1、2、3、4または5である。
式(V’)の好ましい化合物の例は、以下の表に示される。
式中、Ar、Ar、R、m,nとpは、上記示される意味を採用することができ、および
k=0、1または2である。
さらに特に好ましい1態様では、式(III’)の化合物は、以下の式(VI’)から選ばれる:
式中、Ar、Ar、R、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(VI’)の好ましい化合物の例は、以下の表に示される。
式中、Ar、Ar、R、m,nとpは、上記示される意味を採用することができる。
なおさらに特に好ましい1態様では、式(IV’)の化合物は、以下の式(VII’)から選ばれる:
式中、Ar、Ar、R、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(VII’)の好ましい化合物は、以下の表に示される。
式中、Ar、Ar、R、m,nとpは、上記示される意味を採用することができる。
非常に特に好ましい1態様では、式(V’)の化合物は、以下の式(Vg’)から選ばれる:
式中、R、mとpは、上記示される意味を採用することができる。
式(Vg’)の好ましい化合物の例は、以下の表に示される。
式中、R、k、m,nとpは、上記示される意味を採用することができる。
さらに非常に特に好ましい1態様では、式(VI’)の化合物は、以下の式(VIg’)から選ばれる:
式中、R、X、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(VIg’)の好ましい化合物の例は、以下の表に示される。
式中、R、mとnは、上記示される意味を採用することができ、およびv=1〜20、好ましくは、1〜10である。
なおさらに非常に特に好ましい1態様では、式(VII’)の化合物は、以下の式(VIIg’)から選ばれる:
式中、R、X、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
式(VIIg’)の好ましい化合物の例は、以下の表に示される。
式中、R、mとnは、上記示される意味を採用することができる。
本発明による調合物中のポリマーの濃度は、調合物合計に基づいて、好ましくは、10g/l〜100g/l、より好ましくは、15g/l〜80g/l、最も好ましくは、20g/l〜60g/lの範囲である。
本発明による調合物は、少なくとも一つの金属錯体を含む。
好ましい1態様では、金属錯体は、13〜15族の金属原子と以下の構造のリガンドを含む:
式中、
11およびR12は、同一であるか、異なり、O、S、Se、NHまたはNR14より成る基から選ばれ、ここで、R14は、1〜40個のC原子、より好ましくは、1〜20個のC原子、最も好ましくは、1〜12個のC原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、ここで、R14およびR13は、互いに環を形成してよく;および
13は、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、2〜40個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環式アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(夫々、1以上の基Rにより置換されてよく、各場合に、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、C=O、C=S、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SもしくはCONRで置き代えられてよく、ここで、1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IもしくはCNで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基Rで置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基Rで置換されてよい10〜40個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基より成る基から選ばれ;ここで、基R13は、少なくとも一つの基R12と環を形成してよく;
は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、1〜20個のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20個のC原子を有する芳香族および/または複素環式芳香族炭化水素基であって、さらに、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよく;ここで、2個以上の置換基Rは、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造をたがいに形成してよい。
金属錯体は、好ましくは、「p-ドーパント」材料である。
本発明によれば、「p-ドーパント」材料は、ルイス酸性を呈しおよび/またはこれらの材料がルイス酸として作用する(また、形式だけでも)マトリックス材料と錯体を形成することができる材料である。
式(L−1)におけるR13は、好ましくは、直鎖アルキル、長鎖アルキル、アルコキシ、長鎖アルコキシ、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アリーレン、ハロゲン化アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリーレン、ヘテロシクロアルキレン、ヘテロシクロアルキル、ハロゲン化ヘテロアリール、アルケニル、ハロゲン化アルケニル、アルキニル、ハロゲン化アルキニル、ケトアリール、ハロゲン化ケトアリール、ケトヘテロアリール、ケトアルキル、ハロゲン化ケトアルキル、ケトアルケニルもしくはハロゲン化ケトアルケニルであって、好ましくは、1〜40個の、より好ましくは、1〜20個のC原子を有し、各場合に、1以上の隣接しないCH基は、-O-、-S-、-NH-、-NR-、-SiR-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-SO-、-S-CO-、-CO-S-、-CR=CR-もしくは-C≡C-で置き代えられてよく、Oおよび/またはSは、好ましくは、1〜30個のC原子を有するアリールもしくはヘテロアリール(末端CH基は、CH-Hの点でCHと理解される)により互いに直接結合しないようにされ、ここで、Rは式(I)に対する上記と同じ意味を採用することができる。
長鎖アルキル基は、式(L−1)によるR11、R12およびR13の記載を考慮して、好ましくは、5〜20個のC原子を有する。さらに、R12およびR13の記載を考慮して、正確には長鎖であるとされないアルキル基は、好ましくは、1〜10個のC原子、より好ましくは、1〜4個のC原子を有し得る。
基の説明と定義、特に、式(L−1)の枠内での好ましい基の説明と定義は、欧州特許庁にPCT/EP2013/05991として14.05.2013に出願されたWO 2013/182389 A2に、特に見出されるべきであり、ここで、この文書の開示が、参照により本願の説明に加えられる。
用語「13〜15族の金属原子」は、IUPACによる13〜15族の金属原子であり、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ケイ素、ゲルマニウム、錫、鉛、タリウム、砒素、アンチモン、ビスマスもしくはそれらの混合物である。
好ましいのは、14と15族の金属であり、ケイ素、ゲルマニウム、錫、鉛、砒素、アンチモン、ビスマス、より好ましくは、錫および/またはビスマス、最も好ましくは、ビスマスである。
本発明のさらに好ましい1態様では、本発明による金属錯体の金属原子は、ビスマス、錫もしくはそれらの混合物より成る群からから選ばれ、ビスマスが、特に好ましい。
好ましい態様によれば、金属錯体は、単もしくは二もしくは多核金属錯体である。より好ましくは、金属錯体は、固体状であり、多核金属錯体として存在する。
好ましい1態様によれば、少なくとも一つのリガンドLは、2個の金属原子にブリッジする。
好ましい1態様によれば、金属錯体は、合計式M(M=金属原子でL=リガンド)を有し、ここで、金属原子と個々のリガンドの両者は、互いに独立して、上記定義により選択することができる。
金属錯体は、さらに、以下の構造を有することができる:ML、ここで、M=金属原子、L=リガンドで、m=1〜10で、m>1の場合に対して、全てのLは、互いに独立している。これらの金属錯体は、錫およびビスマスが、特に好まれ、この場合に、酸化状態に応じて、mは、好ましくは、錫に対して、2であり、ビスマスに対して夫々2,4および3もしくは5である。
本発明の代替の好ましい1態様によれば、金属錯体は、以下の構造を有する:MLL’、ここで、上記定義のとおりM=金属原子、L=リガンドで、L’は、アリール、ヘテロアリール、ハロゲン化アリールおよびハロゲン化ヘテロアリール基から選ばれるLとは異なるリガンドであり、n=0〜3で、n>1の場合に対して、各Lは、互いに独立して選ばれる。これらの金属錯体は、錫およびビスマスが、特に好まれ、この場合に、酸化状態に応じて、nは、好ましくは、錫に対して、2であり、ビスマスに対して2もしくは3であり、n=0が好まれる。
金属錯体は、金属原子としてビスマスを含むことが特に好まれる。特に好ましいのは、以下のビスマス金属錯体である。
−酸化段階IIであって、理論により束縛されることを望むものではないが、選択されたリガンドの機能として外輪構造を呈することができる。
−酸化段階III(ML=3)であって、理論により束縛されることを望むものではないが、外輪構造を呈することができる。これらの化合物は、固体状態で、一般的に単もしくは多核化合物である。
−酸化段階Vであって、酸化段階Vのビスマス金属錯体の好ましい形態は、WO 2013/182389 A2に記載された形態に対応する。
本発明のさらに好ましい1態様では、可能な金属錯体は、式(L−1)の金属錯体であり、ここで、R13は、ハロゲン、偽ハロゲン、-CN、-NOから選ばれる少なくとも一つの置換基を有する。
有利にも、本発明による金属錯体は、式(L−1)の金属錯体であり、ここで、R13は、以下に示されるとおりの以下の式(R13−I)、(R13−II)もしくは(R13−III)の一つに対応する。
式中、Y〜Yは、出現毎に、互いに独立して、C-F、C-CF、C-NO、C-CN、C-ハロゲン、C-偽ハロゲンまたはNより成る群から選ばれ、ここで、破線は連結位置を表す。
本発明の好ましい1態様によれば、R13は、ハロゲン化、好ましくは、過ハロゲン化および/または偽ハロゲン化プテリジン、イソプテリジン、ナフチリジン、キノキサリン、アザキノキサリンから選ばれる。
13は、さらに、以下の式の次の構造の一つに対応することができる。
式中、破線は連結位置を表す。
好ましい態様によれば、金属錯体はルイス酸(マトリックス材料の存在なしで)であり、すなわち、金属錯体は、電子対受容体として作用する。これは、特に、マトリックス材料との相互作用に適合される。
好ましい1態様によれば、金属錯体は(マトリックス材料の存在なしで)、少なくとも一つのオープンなまたは少なくとも部分的に受容可能な配位位置を有する。これは、また、マトリックス材料との相互作用に適合される。
好ましい1態様によれば、R13は、ハロゲン化アルキル基、好ましくは、1〜8個のC原子、より好ましくは、1〜4個のC原子を有する過フッ素化アルキル、6〜20個のC原子を有するハロゲン化アリール、好ましくは、過フッ素化アリール、ハロゲン化アルキルアリール、好ましくは、過フッ素化アルキルアリールおよび、ハロゲン化ヘテロアリール、好ましくは、過フッ素化ヘテロアリールより成る基から選ばれる。
金属錯体は、さらなるリガンドLを含むことができ、非置換、部分フッ素化または過フッ素化有機カルボン酸より成る基から選ばれる。
好ましいリガンドLのさらなる例は、2-(トリフルオロメチル)安息香酸;3,5-ジフルオロ安息香酸;3-ヒドロキシ-2,4,6-トリヨード安息香酸;3-フルオロ-4-メチル安息香酸;3-(トリフルオロメトキシ)安息香酸;4-(トリフルオロメトキシ)安息香酸;4-クロロ-2,5-ジフルオロ安息香酸;2-クロロ-4,5-ジフルオロ安息香酸;2,4,5-トリフルオロ安息香酸;2-フルオロ安息香酸;4-フルオロ安息香酸;2,3,4-トリフルオロ安息香酸;2,3,5-トリフルオロ安息香酸;2,3-ジフルオロ安息香酸;2,4-ビス(トリフルオロメチル)安息香酸;2,4-ジフルオロ安息香酸;2,5-ジフルオロ安息香酸;2,6-ビス(トリフルオロメチル)安息香酸;2,6-ジフルオロ安息香酸;2-クロロ-6-フルオロ安息香酸;2-フルオロ-4-(トリフルオロメチル)安息香酸;2-フルオロ-5-(トリフルオロメチル)安息香酸;2-フルオロ-6-(トリフルオロメチル) 安息香酸;3,4,5-トリフルオロ安息香酸;3,4-ジフルオロ安息香酸;3,5-ビス(トリフルオロメチル)安息香酸;3-(トリフルオロメチル)安息香酸;3-クロロ-4-フルオロ安息香酸;3-フルオロ-5-(トリフルオロメチル)安息香酸;3-フルオロ安息香酸;4-フルオロ-2-(トリフルオロメチル)安息香酸;4-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)安息香酸;5-フルオロ-2-メチル安息香酸;2-(トリフルオロメトキシ)安息香酸;2,3,5-トリクロロ安息香酸;4-(トリフルオロメトキシ)安息香酸;ペンタフルオロ安息香酸;2,3,4,5-テトラフルオロ安息香酸等のフッ素化安息香酸;たとえば以下のようなフッ素化または非フッ素化フェニル酢酸;2-フルオロ-フェニル酢酸;3-フルオロ-フェニル酢酸;4-フルオロ-フェニル酢酸;2,3-ジフルオロ-フェニル酢酸;2,4-ジフルオロ-フェニル酢酸;2,6-ジフルオロ-フェニル酢酸;3,4-ジフルオロ-フェニル酢酸;3,5-ジフルオロ-フェニル酢酸;ペンタフルオロ-フェニル酢酸;2-クロロ-6-フルオロ-フェニル酢酸;2-クロロ-3,6-ジフルオロ-フェニル酢酸;3-クロロ-2,6-ジフルオロ-フェニル酢酸;3-クロロ-4-フルオロ-フェニル酢酸;5-クロロ-6-フルオロ-フェニル酢酸;2,3,4-トリフルオロ-フェニル酢酸;2,3,5-トリフルオロ-フェニル酢酸;2,3,6-トリフルオロ-フェニル酢酸;2,4,5-トリフルオロ-フェニル酢酸;2,4,6-トリフルオロ-フェニル酢酸;3,4,5-トリフルオロ-フェニル酢酸;3-クロロ-2-フルオロ-フェニル酢酸;α-フルオロ-フェニル酢酸;4-クロロ-2-フルオロ-フェニル酢酸;2-クロロ-4-フルオロ-フェニル酢酸;α,α-ジフルオロ-フェニル酢酸;エチル-2,2-ジフルオロ-2-フェニルアセテート;およびたとえば以下のようなフッ素化または非フッ素化酢酸;メチル-トリフルオロ酢酸;アリル-トリフルオロ酢酸;エチル-トリフルオロ酢酸;イソプロピル-トリフルオロ酢酸;2,2,2-トリフルオロエチル-トリフルオロ酢酸;ジフルオロ酢酸;トリフルオロ酢酸;メチル-クロロジフルオロ酢酸;エチル-ブロモジフルオロ酢酸;クロロジフルオロ酢酸;エチル-クロロフルオロ酢酸;エチル-ジフルオロ酢酸;(3-クロロフェニル)-ジフルオロ酢酸;(3,5-ジフルオロフェニル)-ジフルオロ酢酸;(4-ブチルフェニル)ジフルオロ酢酸;(4-tert-ブチルフェニル)ジフルオロ酢酸;(3,4-ジメチルフェニル)-ジフルオロ酢酸;(3-クロロ-4-フルオロフェニル)-ジフルオロ酢酸;(4-クロロフェニル)-ジフルオロ酢酸;2-ビフェニル3’,5’-ジフルオロ酢酸;3-ビフェニル-3’,5’-ジフルオロ酢酸;4-ビフェニル-3’,5’-ジフルオロ酢酸;2-ビフェニル3’,41-ジフルオロ酢酸;3-ビフェニル3’,4’-ジフルオロ酢酸;4-ビフェニル3’,4’-ジフルオロ酢酸;2,2-ビフルオロ-プロピオン酸と、それらのより高い同族体。リガンドLが酸性基を含む場合、そこで、これらの基は好ましくは、脱プロトン化される。
特に好ましいのは、Bi(OCCF、Bi(OCC(2,3,4-F、ビスマス-トリス-ペンタフルオロ安息香酸エステルである。
本発明による金属錯体の濃度は、調合物合計に基づいて、5g/l〜100g/l、好ましくは、7.5g/l〜80g/l、より好ましくは、10g/l〜60g/lの範囲である。
有利には、本発明の調合物中の金属錯体の半導体の重量比は、1000:1〜1:2、好ましくは、400:1〜1:1、より好ましくは、100:1〜3:2、最も好ましくは、20:1〜2:1である。有機半導体に対する金属錯体の量は、有機半導体と金属錯体の合計量に基づいて、好ましくは、0.1〜70重量%、より好ましくは、0.25〜50重量%、最も好ましくは、1〜40重量%、非常に最も好ましくは、0.5〜30重量%である。より高いまたはより低い金属錯体の量を使用こともできるが、本発明による調合物から得られる層の性能は、結果として減少し得る。
前記成分に加えて、本発明による調合物は、さらなる添加剤と加工助剤を含んでもよい。これらは、特に、表面活性物質、表面活性剤、潤滑剤およびグリース、伝導性を増す添加剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性改善剤、消泡剤、脱気剤、反応性もしくは非反応性であってよい希釈剤、フィラー、補助剤、加工補助剤、染料、顔料、安定化剤、増感剤、ナノ粒子または抑制剤である。
本発明のさらなる目的は、本発明の調合物の製造方法である。好ましい方法は、以下の工程を含む:
a.少なくとも一つの溶媒と少なくとも一つの金属錯体を含む第1の溶液を調製すること、および
b.少なくとも一つの溶媒と少なくとも一つの有機半導体を含む第2の溶液を調製すること、および
c.工程a)で得られた第1の溶液と工程b)で得られた第2の溶液を特定の比率で混合し、物理的方法により調合物を生成すること。
本発明にしたがう調合物は、有機機能性材料が層中に存在する層または多層構造の製造のために用いることができ、OLED等の好ましい電子または光電子素子の製造に必要とされる。
本発明の調合物は、基板または基板に適用された層の一つの上の有機半導体と金属錯体を含む機能層の生成のために好ましくは用いることができる。
本発明のなおさらなる目的は、多層構造を有する電子素子の製造方法であって、少なくとも一つの層が、本発明の調合物の適用から得られる。好ましくは、本発明による調合物が、基板上に適用され、そして乾燥される。
本発明による調合物から得られる機能層は、たとえば、フラッドコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、スクリーン印刷、レリーフ印刷、グラビア印刷、ロータリー印刷、ローラーコーティング、フレキソグラフ印刷、オフセット印刷またはノズル印刷、好ましくは、インクジェット印刷により、基板上または基板に適用された層の一つの上で製造することができる。
基板または既に適用された機能層への本発明による調合物の適用後、溶媒を除去するために乾燥工程を実施することができる。乾燥工程は、好ましくは、発泡の形成を回避し、均一な被覆を得るために、比較的低温度で、比較的長時間で実施することができる。乾燥は、好ましくは、80〜300℃の範囲、特に好ましくは、150〜250℃の範囲、特別好ましくは、180〜250℃の範囲で実施することができる。ここで、乾燥は、好ましくは、10−6〜2mbarの範囲、特に好ましくは、10−2〜1mbarの範囲、特別好ましくは、10−1〜100mbarの範囲の圧力で実施することができる。乾燥期間は、達成されるべき乾燥度に依存し、少量の水を、比較的高温で、シンタリングと組み合わせて除去することができ、好ましくは、実施されるべきである。
本発明の別の目的は、電子素子の製造のためのそのようなプロセスにより得ることができる電子素子である。
電子素子は、アノード、カソードとその間の少なくとも一つの機能層を含む素子の意味で使用され、ここで、この機能層は、少なくとも一つの有機もしくは有機金属化合物を含む。
有機、電子素子は、好ましくは、有機エレクトロルミッセンス素子(OLED)、ポリマーエレクトロルミッセンス素子(PLED)、有機集積回路(O−IC)、有機電界トランジスタ(O−FET)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)、有機発光トランジスタ(O−LET)、有機ソーラーセル(O−SC)、有機光学検査器、有機光受容体、有機電場消光素子(O−FQD)、有機電子センサー、発光電子化学セル(LEC)もしくは有機レーザーダイオード(O−laser)より成る群から選ばれる。好ましいのは、有機エレクトロルミッセンス素子(OLED)である。
本発明は、例を参照して、以下により詳細に説明されるが、それにより限定するものではない。

パートA:有機半導体
本発明の調合物の配合に使用される有機半導体(OS)は、先行技術ですでに記載され、文献の指示にしたがって製造された。
これらを以下の表に表す:
パートB:金属錯体
本発明の調合物の配合に使用される金属錯体は、先行技術ですでに記載され、文献の指示にしたがって製造した。
一例を以下の表に表す:
パートC:調合物
ここでの調合物は、少なくとも一種の有機半導体、少なくとも一種の金属錯体、および少なくとも一種の溶媒を含む混合物の意味で使用される。
溶媒中の材料の溶解度は、最も高い材料対溶媒比であり、この場合、20℃の溶液は透明であり、数時間は透明のままである。溶解度(g/l)は、次の方法で測定される:
(1)既知の量の溶媒(たとえば100mL)を容器に入れる;
(2)規定量の材料を添加し、混合物を磁気撹拌棒で撹拌する;
(3)激しく、かつ長時間の撹拌にもかかわらず、幾らかの材料が溶解しなくなるまで、工程(2)を繰り返す。
20℃での種々の溶媒中の種々の材料の溶解度(g/l)を、以下の表に列挙する。
パートD:素子例
少なくとも一種の有機半導体、少なくとも一種の金属錯体、および少なくとも一種の溶媒を含む、本発明の調合物は、真空プロセスから得られるOLEDよりも極めて製造しやすく、同時に依然として良好な特性を示すOLEDをもたらす。
溶媒ベースのOLEDの製造については、すでに文献に、たとえばWO 2004/037887と、WO 2010/097155に記載されている。方法は以下記載する条件に適合される(層の厚さの変化、材料)。
本発明による調合物を2つの異なる層配列で使用できる:
スタックAは以下のとおりである:
−基板、
−ITO(50nm)、
−正孔注入層(HIL)(200nm)、
−カソード。
スタックBは以下のとおりである:
−基板、
−ITO(50nm)、
−HIL(150nm),
−正孔輸送層(HTL)(40nm)、
−発光層(EML)(30nm)、
−電子輸送層(ETL)(20nm)、
−カソード。
基板は、構造化された50nm厚のITO(インジウム錫酸化物)層で被覆されたガラスプレートレットからなる。次いで、スタックAおよびBの構造にしたがって、被覆された基板に機能層が適用される。
正孔注入層の調製には、本発明による調合物と比較混合物を使用する。先行技術による比較混合物は、比2:1のアニソール:キシレン(LM1)からなる溶媒を含んでいる。このような溶液の典型的な固形分含量は、20nmと200nmの間の膜厚がスピンコーティングにより実現されるとき、約8〜35g/lである。層は不活性ガス雰囲気で、この場合にはアルゴンでスピンコーティングされ、180℃または220℃で60分間加熱される。
スタックBの正孔輸送層は真空室中で、熱蒸発される。この場合に使用する材料を表D1に示す。
スタックBの発光層は真空室中で、熱蒸発される。この場合、層は二種以上の材料からなってもよく、これらは所定の体積率に共蒸発によって堆積される。この場合のMB1:SEB(95%:5%)のような言及は、材料MB1とSEBが、95%:5%の体積率で層に存在することを意味する。
この場合に使用する材料を表D2に示す。
電子輸送層の材料も真空室で熱蒸発され、表D3に示す。電子輸送層は、50%:50%の体積率に、共蒸発によって堆積される二種の材料ETM1とETM2からなる。
さらに、カソードを、熱蒸発による、100nm厚のアルミニウム層の堆積により形成する。
OLEDの正確な構造を表D4に示す。
OLEDは標準方法により、特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネセンススペクトル、ランベルト放射特性を仮定して、電流/電圧/輝度特性線(IUL特性線)、およびスタックBの場合には駆動寿命が測定される。ある輝度における駆動電圧U(Vで示す)および外部量子効率(%で示す)のようなデータがIUL特性から測定される。4000cd/mにおけるLD80は、OLEDの輝度が、4000cd/mの開始輝度から、開始輝度の80%に等しい輝度、すなわち3600cd/mに低下するまでの寿命に対応する。
異なるOLEDの特性を表D5aとD5bに要約する。例D2とD3は先行技術により調製し、すべてのその他の例は本発明の素子の特性を示す。
表D5aは、スタックAによる正孔支配素子の結果を示している。このような素子では、電流は正孔により支配され、その理由で、ルミネセンスを生じ得る、電子との再結合は起きない。
表D5aの散乱パラメーターは、U=3Vにおける電流密度の平均値の相対誤差に対応し、これは平均値で割算された標準偏差に対応する。
表D5aの結果は、本発明の調合物から得られた素子についての電流密度の散乱が、先行技術の調合物から得られた素子についての電流密度の散乱よりも顕著により低いことを示している。
表D5bは、本発明の調合物の使用が、良好な寿命と効率とを有するOLEDをもたらすことを示している。

Claims (15)

  1. 少なくとも一つの有機半導体と少なくとも一つの金属錯体と少なくとも一つの有機溶媒とを含む調合物であって、金属錯体の20℃での溶解度は、少なくとも一つの有機溶媒中で≧5g/lであり、有機半導体の20℃での溶解度は、少なくとも一つの有機溶媒中で≧10g/lであることを特徴と
    ここで、少なくとも一つの有機半導体は、以下の式(I)の少なくとも一つの構造単位を含むポリマーであり;
    式中、
    Ar 〜Ar は、出現毎に各場合に同一であるか異なり、一以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、
    Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R 、CN、NO 、Si(R 、B(OR 、C(=O)R 、P(=O)(R 、S(=O)R 、S(=O) 、OSO 、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環式アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々、1以上の基R により置換されてよく、1以上の隣接しないCH 基は、R C=CR 、C≡C、Si(R 、C=O、C=S、C=NR 、P(=O)(R )、SO、SO 、NR 、O、SもしくはCONR で置き代えられてよく、ここで、1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IもしくはCNで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基R で置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、1以上の基R で置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基R で置換されてよい10〜40個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基または架橋可能基Qであり;ここで、2個以上の基Rは、モノあるいはポリ環式の脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環構造をたがいに形成してよく;
    は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、1〜20個のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20個のC原子を有する、芳香族および/または複素環式芳香族炭化水素基であって、さらに、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよく;ここで、2個以上の置換基R は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造をたがいに形成してよく、破線は、ポリマー中の隣接する構造単位への結合であり、および
    ここで、少なくとも一つのAr 、Ar および/またはAr は、少なくとも2個のC原子を含む基Rにより置換され、
    ここで、少なくとも一つの金属錯体は、13〜15族の金属原子と以下の構造のリガンドを含み、
    式中、
    11 およびR 12 は、同一であるか異なり、O、S、Se、NHまたはNR 14 より成る基から選ばれ、ここで、R 14 は、アルキルまたはアリール基であり、ここで、R 14 およびR 13 は、互いに環を形成してよく;
    13 は、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、2〜40個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環式アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(夫々、1以上の基R により置換されてよく、各場合に、1以上の隣接しないCH 基は、R C=CR 、C≡C、Si(R 、C=O、C=S、C=NR 、P(=O)(R )、SO、SO 、NR 、O、SもしくはCONR で置き代えられてよく、ここで、1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、IもしくはCNで置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基R で置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、各場合に、1以上の基R で置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または、1以上の基R で置換されてよい10〜40個の芳香族環原子を有するジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基より成る基から選ばれ;ここで、R 13 は、少なくとも一つの基R 12 と環を形成してよく;
    は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、1〜20個のC原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜20個のC原子を有する、芳香族および/または複素環式芳香族炭化水素基であって、さらに、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよく;ここで、2個以上の置換基R は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造をたがいに形成してよく、
    ここで、有機溶媒は、少なくとも2種の溶媒を含み、ここで、第1の有機溶媒は、100℃〜300℃の沸点を有し、第2の有機溶媒は、40℃〜100℃の沸点を有する、
    調合物。
  2. 金属錯体の20℃での溶解度は、少なくとも一つの有機溶媒中で≧7.5g/lであり、有機半導体の20℃での溶解度は、少なくとも一つの有機溶媒中で≧15g/lであることを特徴とする、請求項1記載の調合物。
  3. 第1の有機溶媒は、105℃〜290℃の沸点を有することを特徴とする、請求項1または2記載の調合物。
  4. 第2の有機溶媒は、45℃〜95℃の沸点を有することを特徴とする、請求項1〜3何れか一項記載の調合物。
  5. 第1の有機溶媒は、ベンゾニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、アニソール、キシレン、クロロベンゼンおよびそれらの混合物から選ばれることを特徴とする、請求項1〜4何れか一項記載の調合物。
  6. 第2の有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ヘキサフルオロベンゼン、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エチレングリコールジメチルエーテルおよびそれらの混合物から選ばれることを特徴とする、請求項1〜4何れか一項記載の調合物。
  7. 調合物中の有機溶媒の割合は、調合物の合計重量に基づき、少なくとも60重量%であることを特徴とする、請求項1〜6何れか一項記載の調合物。
  8. 有機半導体は、正孔輸送材料(HTM)および正孔注入材料(HIM)より成る群から選ばれることを特徴とする、請求項1〜何れか一項記載の組成物。
  9. 少なくとも一つの有機半導体は、10,000〜2,000、000g/molの範囲の分子量を有するポリマーであることを特徴とする、請求項1〜8何れか一項記載の組成物。
  10. 式(I)による少なくとも一つのAr、ArおよびArは、式(I)で表される窒素原子に関して、二個のオルト位の少なくとも一つで、Arにより置換され、ここで、Arは、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、ここで、Rは、請求項1で定義されるとおりである、請求項1〜何れか一項記載の調合物。
  11. 有機半導体の濃度は、調合物合計に基づいて、10g/l〜100g/lの範囲であることを特徴とする、請求項1〜10何れか一項記載の調合物。
  12. 金属錯体の濃度は、調合物合計に基づいて、5g/l〜100g/lの範囲であることを特徴とする、請求項1〜11何れか一項記載の調合物。
  13. 以下の工程を含む請求項1〜12何れか一項記載の調合物の製造方法:
    a)少なくとも一つの溶媒と少なくとも一つの金属錯体を含む第1の溶液を調製すること、および
    b)少なくとも一つの溶媒と少なくとも一つの有機半導体を含む第2の溶液を調製すること、および
    c)工程a)で得られた第1の溶液と、工程b)で得られた第2の溶液を特定の比率で混合し、物理的方法により調合物を生成すること。
  14. 多層構造を有する電子素子の製造方法であって、少なくとも一つの層が、請求項1〜12何れか一項記載の調合物の適用から得られる製造方法。
  15. 調合物は、フラッドコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、スクリーン印刷、レリーフ印刷、グラビア印刷、ロータリー印刷、ローラーコーティング、フレキソグラフ印刷、オフセット印刷、スロット−ダイコーティングまたはノズル印刷により適用されることを特徴とする請求項14記載の製造方法。
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