CN102655218A - 有机半导体材料和有机部件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机半导体材料和有机部件。具体地,本发明涉及包含至少一种基质材料和至少一种掺杂材料的有机半导体材料,其中所述掺杂材料选自有机化合物并且其中所述基质材料选自二胺化合物,本发明还涉及有机部件以及用于生产掺杂半导体层的混合物。
Description
技术领域
本发明涉及包含至少一种基质材料和至少一种掺杂剂的有机半导体材料,以及含有该有机半导体材料的有机部件。
背景技术
几年来,已知可以通过掺杂(电掺杂)在电导率方面对有机半导体进行大规模改性。这种类型的有机半导体基质材料可以从具有相对好的电子供体性质的化合物或具有相对好的电子受体性质的化合物来构建。已知强电子受体例如四氰基对醌二甲烷(TCNQ)或2,3,5,6-四氟-四氰二甲基对苯醌(F4TCNQ)在电子供体材料(HT)的掺杂中有效(US7074500)。通过电子转移过程,这些物质在电子供体类型的基材(空穴传输材料)中产生“空穴”,并且所述基材电导率改变程度的高低取决于这些空穴的数量和迁移率。具有空穴传输性质的基质材料的已知实例包括N,N’-全芳基化联苯胺(TPD)或N,N’,N”-全芳基化星型化合物(starburst compound)例如物质TDATA,或者某些金属酞菁,例如特别是酞菁锌ZnPc。
然而,对于在掺杂半导体有机层或具有这种掺杂层的相应电子部件的生产中的技术应用来说,以前描述的化合物有缺点,这是因为在大规模生产工厂中或在工业规模上的制造过程并不总是能够以足够的精密度来控制,导致在所述工艺中为了获得所希望的产品质量需要的控制和管理费用高昂,或者产生不希望的产品公差。此外,目前已知的有机受体在电子部件例如发光二极管(OLED)、场效应晶体管(FET)或太阳能电池方面的应用存在缺点,这是因为所描述的掺杂剂操控方面的生产困难可能引起在电子部件中不希望的不均匀性或不希望的电子部件老化效应。然而,同时应该指出,所使用的掺杂剂具有极高的电子亲和势(还原电位)和适合于应用情况的其它性质,这是因为例如所述掺杂剂也共同决定了所述有机半导体层在给定条件下的电导率或其它电学性质。所述基质材料的HOMO和所述掺杂剂的LUMO的能量位置对于掺杂效果来说是决定性的。
具有掺杂层的电子部件包括尤其是OLED和太阳能电池。OLED可以从例如US7355197或US2009/0051271中了解。太阳能电池可以从例如US2007/0090371和US2009/0235971中了解。
发明内容
本发明的目标是克服现有技术的缺点。
该目标通过本申请的独立权利要求1和8来解决。优选的实施方式公开在子权利要求项中。
本发明的优选可选方案提供了在部件中存在下列层顺序:(i)阳极/掺杂剂/HTM;(ii)阳极/掺杂剂:HTM;(iii)阳极/掺杂剂/掺杂剂:HTM。下列层顺序也是优选的:(iv)掺杂剂/HTM/EML或(v)掺杂剂/HTM/OAS;(vi)p掺杂的HTM/EML或(vii)掺杂剂:HTM/OAS。p掺杂的HTM掺杂有本发明的掺杂剂。HTM是空穴传输材料;EML是OLED的“发光层”;OAS表示“太阳能电池的光吸收层”(通常为供体-受体(D-A)异质转变(heterotransition))。“/”是指所述材料出现在层堆叠物的分离的层中,“:”是指所述材料共同存在于同一层中,所述混合物可以是均质或非均质的。
此外,优选层顺序(i)-(vii)是终端层顺序。
关于掺杂的空穴传输层或用于产生这些传输层的材料的有记录的研究,倾向于集中在掺杂剂的性质或空穴传输材料的性质。在各种情况中,描述了具有普遍接受的相关技术参考的另一种部件。事实上,对于具有掺杂的空穴传输层的部件来说,一般能够获得比具有相同结构但是在空穴传输层中不含掺杂剂的部件更好的结果。但是使用这种狭窄的看问题观点,人们忽略了下述事实,即为了对部件的总体性质进行彻底优化,还需要空穴传输材料与掺杂剂相对于彼此适应的另外的步骤。具体来说,必须牢记,对于掺杂层来说,最适合的空穴传输材料不一定是作为未掺杂的空穴传输材料功能最佳的材料。掺杂剂和基质宁可组合形成必须被当作整体的系统。
在未掺杂层中,空穴传输材料的关键参数是空穴的“电荷载流子迁移率”。这决定了当给定电流密度流过层时,跨过该层的电压降有多少。理想情况下,电荷载流子迁移率足够高以确保跨过单个层的电压降与跨过整个部件的电压降相比可以忽略。在这种情况中,层不再代表对电流流动的限制,并且可以认为电荷载流子迁移率已被充分优化。
在实践中,尚未达到这种水平。特别是对于在可见光谱中没有吸收的无色空穴传输材料来说,为了驱动电流流过空穴传输层需要显著的电压。当该层的厚度不能仅为最小,而是由于例如加工工程的原因或者出于满足部件稳定性的考虑必须具有一定的最小层厚度(>50nm)时,情况尤为如此。在这种情况下,用于该层的良好空穴传输材料的选择,首先并且最重要地必须基于空穴载流子的最大迁移率,以限制所述部件性能参数的负面结果。描述所述材料的其它参数例如玻璃化转变温度(Tg)、加工性质、材料的制造成本重要性较低。因此,具有非常高的穴载流子迁移率的α-NPD(N,N′-二(萘-1-基)-N,N′-二(苯基)-联苯胺)被认为是最好的空穴传输材料之一,尽管其玻璃化转变温度相对低,仅为96℃。因此,α-NPD也用于OLED产品的商业化生产中,尽管其低的玻璃化转变温度是这种解决方案必须被简单地考虑在内的公认缺点。
对于掺杂的空穴传输层来说,情况有所不同。本发明人发现,对于相对大量的空穴传输材料来说,有可能获得跨过掺杂的空穴传输层的最小电压降。
通常根据掺杂剂的LUMO与HTM基质的HOMO之间的能量差来描述掺杂。因为可加工的非常强的受体的选择范围多少有些小,某些具有非常低(负的)HOMO的HTM不是用于掺杂的良好候选者。
基于3-轴烯化合物的LUMO位置,不可能认为具有低HOMO的基质材料将使其自身良好地进行掺杂。令人惊奇地发现,某些具有低HOMO的基质材料,当掺杂有3-轴烯化合物时具有低电导率。对于相对大量的空穴传输材料来说,电导率高于10-5S/cm的阈值。使用这种量级的电导率并使用100mA/cm2的相对高的电流密度,电压跨过100nm的相对大的层厚度时仅下降0.1V。特别是对于典型操作电压为至少3V的OLED部件来说,该值相当小。在本发明的上下文中,重要的是注意到,能够在掺杂的空穴传输层中起作用的空穴传输材料包括在未掺杂的空穴传输层中表现出不良适合性并因而以前从未被用于制造部件的一些空穴传输材料。此外,重要的是注意到,这种现象在为掺杂的空穴传输层选择空穴传输材料中打开了新的自由度。
因此,本发明人为自己设置的目标是发现在掺杂的空穴传输层中表现出最佳的可能电导率的空穴传输材料,并且将按照常规方法被忽略的材料也考虑在内。
作为本研究的结果,发现空穴传输材料与掺杂剂的最佳组合不是掺杂剂与最佳空穴传输材料的组合。其证明提供在示例性实施方式中。
基质材料的选择
本发明描述了适用于有机半导体材料例如空穴传输材料(HT)并且通常用于OLED或有机太阳能电池中的掺杂剂。优选所述半导体材料本质上是空穴传导性的。发现下述材料是适合的基质材料,并可以用3-轴烯化合物掺杂。
使用的基质材料选自具有下式(1)的化合物:
式(1),
其中n=1或2。
其中n=1的式(1)化合物是优选的。
令人惊奇的是,发现含有式(1)化合物作为掺杂层的部件(例如OLED)与现有技术相比具有出色的操作性质。因为现有技术的化合物,也就是说a-NPD具有非常相似的化学结构(是n=0的式1),因此这种情况是更加令人惊奇的。
掺杂剂的选择
受体的实例是:2,2,7,7-四氟-2,7-二氢-1,3,6,8-二氧杂-2,7-二硼-五氯-苯并[e]芘;1,4,5,8-四氢-1,4,5,8-四噻-2,3,6,7-四氰基蒽醌;或1,3,4,5,7,8-六氟萘并-2,6-醌四氰基甲烷;2,2′-(全氟代萘-2,6-二亚基)二丙二腈;2,2′-(2,5-二溴-3,6-二氟环己-2,5-二烯-1,4-二亚基)二丙二腈;2,2′,2″-(环丙-1,2,3-三亚基)三(2-(2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯基)乙腈);4,4’,4”-环丙-1,2,3-三亚基三(氰基甲烷-1-基-1-亚基)三(2,3,5,6-四氟苄腈)。醌型化合物及其衍生物在有机半导体材料中作为受体的使用描述在DE 103 57 044中。其它掺杂剂描述在US 2008/265216中。优选的掺杂剂是3-轴烯化合物。
下面描述了可以有利地用于本发明目的的几种优选3-轴烯:
式(2)
其中各个R1独立地选自芳基和杂芳基,其中所述芳基和杂芳基至少部分、优选完全被缺电子基团(受体基团)取代,
所述芳基优选为苯基、联苯基、α-萘基、β-萘基、菲基或蒽基,
所述杂芳基优选为吡啶基、嘧啶基、三唑基(triazyl)或喹喔啉基,并且
所述受体基团是吸电子基团,其优选选自氟、氯、溴、CN、三氟甲基或硝基。
这些化合物的通用合成描述在专利申请EP1988587中题为“Preparation of oxocarbon-,pseudooxocarbon-and radialene structures”(氧碳-、准氧碳-和轴烯结构的制备)的部分中。
此外,在优选的掺杂HTL(空穴传输层)中,基质材料是具有式1的HTM,其中n=1或n=2(优选n=1),并且掺杂剂是2,2′,2″-(环丙-1,2,3-三亚基)三(2-(对氰基四氟苯基)乙腈)。在下文中,具有其中n=1的式1的HTM将被称为HTM1,具有其中n=2的式1的HTM将被称为HTM2。
本发明中描述的HTM的优点是:低吸收,提高的电导率,更好的热稳定性。与α-NPD相比更好的总体性能。
本发明的具有式(1)的化合物和掺杂剂的组合,也能在例如具有一个掺杂和一个未掺杂层,如具有一个掺杂空穴传输层和一个未掺杂电子阻挡层的层结构中产生灵活性。发现的组合使得能够根据需要调整掺杂和未掺杂层的厚度,以优化所述部件。
附图说明
图1a基板(11)上的掺杂空穴传输层(12)的示意图,其中空穴传输层(12)通过两个电极(13)和(14)进行电接触。这种平面结构被用作电阻器、通路等。
图1b基板(15)上的两个电极(16)与(18)之间的掺杂空穴传输层(17)的示意图。也可以存在其它层。这样的堆叠层结构用于例如OLED、有机太阳能电池等中。
图2本发明的两种OLED与现有技术的一种OLED的二极管特性曲线的比较。
图3在图2中使用的OLED的量子效率随电流密度的变化。
图4在恒流运行中使用的二极管的长期测量值。
电子部件
可以通过使用所述有机化合物生产掺杂的有机半导体材料来制造大量电子部件或含有这些部件的器件,所述有机半导体材料可以排列成特别是层或电通路的形式。具体地,本发明的材料组合可用于生产有机二极管特别是有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池特别是具有高整流比例103-107、优选104-107或105-107的电池。使用本发明所述的掺杂剂,能够提高掺杂层的电导率和/或触点处注入到掺杂层中的电荷载流子。特别是对于OLED来说,所述部件可以具有PIN结构(pinstructure)或倒置的PIN结构,但不限于此。然而,本发明的材料组合的使用不限于前面提到的有利实施方式。不含ITO的OLED也是优选的。此外,还提供了具有至少一个有机电极的OLED。优选的有机电极是含有下列材料作为主要组分的导电层:PEDOT-PSS、聚苯胺、碳纳米管、石墨。
标准的OLED的典型结构可以显示如下:
1.载体,基板,例如玻璃
2.电极,空穴注入(阳极=正极端子),优选为透明的,例如铟锡氧化物(ITO)或FTO(Braz.J.Phys.第35卷,4,1016-1019页(2005))
3.空穴注入层
5.空穴侧阻挡层,以阻止激子从发光层扩散并阻止电荷载流子从发光层泄漏
6.有助于光发射的光发射层或多层系统,例如CBP(咔唑衍生物)与发射体混合物(例如磷光三重态发射体三苯基吡啶铱Ir(ppy)3),或Alq3(三喹啉铝)与发射体分子(例如荧光单重态发射体香豆素)混合,
7.电子侧阻挡层,以阻止激子从发光层扩散并阻止电荷载流子从发光层泄漏,例如BCP(浴铜灵),
8.电子传输层(ETL),例如BPhen、Alq3(三喹啉铝),
10.电极,通常为具有低逸出功的金属,电子注入(阴极=负极端子),例如铝。
当然,可以省略层,或者一种层(或材料)可以满足多种性质,例如3-5层和/或7和8层可以合并。也可以插入其它层。堆叠的OLED也是可能的。
这种结构描述了OLED的非倒置(阳极在基板上)、基板侧发射(底面发射)结构。为了描述从基板发射的OLED,存在各种概念(参见DE10215 210.1中的参考文献),它们都共有基板侧电极(在非倒置情况下为阳极)是反射性的(或者对于透明OLED来说是透明的)并且覆盖电极是(半)透明的这一特点。如果层的顺序颠倒(阴极在基板上),OLED被称为倒置OLED(参见DE101 35 513.0中的参考文献)。在这里,如果不采用特定步骤,也可能牺牲一些性能。
本发明的OLED结构的优选设计是倒置结构(其中阴极在基板上),并且光发射通过基板。此外,在一种构成中提供了顶部发射的OLED。
优选将空穴注入层与空穴侧阻挡层直接相邻放置,在这种情况下空穴注入层是掺杂的。
在本发明的任何构成中,优选所述空穴注入层和所述空穴侧阻挡层包含相同的基质材料。
在本发明的特别优选形式中,空穴侧阻挡层比空穴注入层厚至少5倍、优选至少20倍,在这种情况下所述空穴侧阻挡层未掺杂,而所述空穴注入层是掺杂的。
有机太阳能电池的典型结构可以显示如下:
1.载体,基板,例如玻璃
2.阳极,优选为透明的,例如铟锡氧化物(ITO)
3.空穴注入层
5.空穴侧中间层、优选为阻挡层,以阻止激子从吸收层(光学活性层,也被称为发光层)扩散并阻止电荷载流子从发光层泄漏
6.光学活性层(吸收层),通常为来自异质转变的强的光吸收层(两层或更多层或混合层),例如C60与ZnPc的混合层,
7.电子传输层,
10.阴极,例如铝。
当然,可以省略层,或者一种层可以满足多种性质。也可以插入其它层。可以设想堆叠的(串联的)太阳能电池。变化形式例如透明太阳能电池、倒置结构或m-i-p太阳能电池也是可能的。
太阳能电池结构的另一优选设计是倒置结构(其中阴极在基板上),并且光通过基板到达阴极。
太阳能电池的其它设计描述在US7675057 B2中。
具体实施方式
下面,将参考几个示例性实施方式对本发明进行更详细的解释。
掺杂剂例如F4-TCNQ和其它醌型化合物的合成在文献中是已知的。F4-TCNQ可以从例如Sigma-Aldrich Co.公司商购。
3-轴烯化合物的合成
在搅拌下,将207毫摩氰基乙酸酯在50ml二甲基甲酰胺中的溶液快速加入到207毫摩起始材料(a-e)和250毫摩碳酸钾在370ml二甲基甲酰胺中的溶液中。将该混合物在室温下搅拌48h。然后将该混合物倒入1L冰水中。将该溶液剧烈搅拌并与100mL浓乙酸反应。然后将水性溶液用氯仿萃取四次。将合并的有机相用硫酸镁干燥,然后在真空中彻底浓缩。粗产物不需进一步纯化即用于下面的合成中。
将全部量的芳基氰基乙酸酯(f-j)与84ml乙酸(50%)中的4.15ml浓硫酸一起加热回流16h。冷却后,将全部量倒入120ml冰水中,并搅拌30分钟。进行相分离,并将水相用100ml氯仿萃取。然后将合并的有机相用100ml水、然后用100ml饱和碳酸钠溶液洗涤。在用硫酸镁干燥后并在除去溶剂后,将剩余物质在真空中蒸馏,以产生无色油状物(k-o)。
将氢化锂(98%)悬浮在600mL甘醇二甲醚中,并将其冷却至0℃。向60mL甘醇二甲醚中逐滴缓慢加入152毫摩所述芳基乙腈(k-o)。除去冰浴并允许反应升温至室温。在室温搅拌15分钟后,将混合物再次冷却至0℃,并向40mL甘醇二甲醚中逐滴缓慢加入40.0毫摩四氯环丙烯。然后将该混合物加入到1.2L冰水中,并用盐酸酸化(pH=1)。通过振摇三次对该水性溶液进行萃取,每次使用500mL乙酸乙酯,并将合并的有机相首先在饱和盐水中、然后用水、然后用碳酸氢钠溶液、最后再次用水洗涤。将其用硫酸镁干燥,并在真空中除去溶剂。残留的深棕色油状物不需进一步纯化即用于下面的合成中。
将原料溶解在1.4L冰乙酸中,在搅拌下向其中逐滴加入预先制备的360mL氢溴酸(48%)与120mL硝酸(65%)的混合物。将其搅拌1.5h,然后过滤。将得到的红色固体用水洗涤,在真空中干燥,然后通过梯度升华进行纯化(p-t)。
HTM(空穴传输材料)的合成
HTM1
在1.5L磺化反应烧瓶中装入70g 4,4′-二碘三联苯、64g 1-萘基苯胺、45g碳酸钾、300ml高温导热油(Marlotherm)和4ml二甲苯。将该混合物加热至110℃,并加入20g铜作为催化剂。将内含物在三小时内加热至约195℃的温度。将该温度维持12小时。然后允许该材料冷却至90℃,并通过吸滤器抽吸以释放无机组分。加入100ml甲醇,并将产物在真空中通过吸滤器抽吸。然后将产物从2L二甲基甲酰胺重结晶。在将重结晶产物抽吸后,将其在200mL甲醇中再次洗涤以除去夹杂的二甲基甲酰胺。将其在干燥箱中在100℃下干燥。
产率:55g(59.06%)
Tg:111℃
HPLC:98.5%
HTM2
在2.5L磺化反应烧瓶中并在氩气气氛下,将163.9g 4-(N-1-萘基-N-苯基)-氨基-4′-溴联苯在0.8L无水DMF中的溶液在搅拌下在70℃下逐滴加入到130g锌、16.8g溴化钠、13g三苯基膦、12g溴化镍、6g 2,2′-联吡啶和1L无水DMF中。将该混合物在70℃下继续搅拌2小时。通过吸滤抽吸该材料以与锌分开。将该溶液在旋转蒸发仪中浓缩,与2L甲醇反应,并通过吸滤抽吸沉淀的产物。将其用0.2L甲醇洗涤。将剩余物质在0.5L乙酸中,在100℃下搅拌,并在冷却后通过吸滤抽吸。使用0.3L乙酸重复该过程,然后用0.1L乙酸和0.03L丙酮洗涤。在每种情况下,将该产物与0.36L甲苯加热回流,并在冷却后通过吸滤抽吸。然后将其在干燥箱中在70℃下干燥。
产率:34.6g(25%)
HPLC:99.3A%
Tg:118℃
对于在有机半导体中使用来说,优选HTM和掺杂剂两者都具有高于98%的纯度。为了实现这一点,通过升华对材料进行重复纯化。
测量方法
使用两点方法来测量薄膜样品的电导率。在该方法中,将由导电材料例如金或铟锡氧化物制成的触点置于基板上。然后将待检测的薄膜沉积在大面积基板上,以使得所述触点被所述薄膜完全覆盖。在向所述触点施加电压后,测量随后流过的电流。然后从由此获得的电阻值,在所述触点的几何形状和所述样品的薄膜厚度的基础上确定所述薄膜材料的电导率。如果薄膜的电阻明显高于供电线的电阻或触点电阻,则所述两点方法是容许的。这在实验上通过提供足够大的触点间隙来确保,并且这能够验证电流-电压特征曲线的线性。
可以使用相同方法和相同结构,通过逐渐加热(掺杂或未掺杂)薄膜并在恢复期后测量其电导率,来确定热稳定性。因此,薄膜能够承受而不失去所需半导体性质的最高温度,是电导率即将破坏之前的温度。例如,可以如上所述在带有两个相邻电极的基材上对掺杂薄膜进行增量为1℃的加热,每次增加之间的等待间隔时间为10秒。然后测量电导率。电导率随着温度的变化而变化,并在高于一定温度时突然破坏。因此,热稳定性提供了电导率不被突然破坏的最高温度。
掺杂浓度
相对于基质分子或聚合物基质分子的单体单元,掺杂剂优选以≤1∶1的掺杂浓度、优选以1∶2或更低、特别优选为1∶5或更低或1∶10或更低的掺杂浓度存在。掺杂浓度可以限制在1∶5至1∶10000的范围内。
掺杂步骤
根据本发明,分别的基质材料与所使用的p-掺杂剂的掺杂,可以采取下列方法之一或其组合来进行:
a)用基质材料的一种来源与掺杂剂的一种来源在真空中进行混合蒸发。
b)使用p-掺杂剂的溶液,通过随后的溶剂蒸发、特别是通过热处理来进行基质层的掺杂。
c)通过将一层掺杂剂施加到基质材料层的表面对其进行表面掺杂。
d)制备基质分子和掺杂剂的溶液,然后通过常规方法例如溶剂气化或旋涂从该溶液产生层。
因此,通过这种方式能够产生有机半导体的p-掺杂层,使得它们可用于本发明的广泛应用中。在真空中的混合蒸发(VTE)是优选的。
电导率测量
掺杂半导体层-实施例1:
将具有式1的HTM的50nm厚的层用化合物(p)掺杂。通过具有式1的HTM与掺杂剂(p)在高真空中的混合蒸发来生产掺杂层。基质中掺杂剂的浓度为10摩尔%。
对于HTM1来说,获得了下述结果:掺杂剂的气化温度为170℃。HTM1的气化温度为288℃。掺杂层具有1.58×10-4S/cm的高电导率。层的热稳定温度为110℃。
对于HTM2来说,获得了下述结果:掺杂剂的气化温度为163℃。HTM2的气化温度为279℃。掺杂层具有2.45×10-4S/cm的高电导率。层的热稳定温度为108℃。
作为对比,对于n=0(α-NPD)来说获得了下述结果:掺杂剂的气化温度为172℃。α-NPD的气化温度为218℃。掺杂层具有6×10-4S/cm的高电导率。层的热稳定温度为93℃。
部件实施例:
具有式1的HTM层掺杂有化合物(p)。通过具有式1的HTM与掺杂剂(p)一起在高真空中的混合蒸发,将掺杂层沉积在用ITO涂覆的玻璃基板上。基质中掺杂剂的浓度为3.0重量%。此外,将掺杂有3.0重量%的化合物(p)的α-NPD层沉积在相同基材上作为参比物。随后,在不破坏真空的情况下沉积α-NPD层、蓝色荧光发射体层、未掺杂的ETL和阻挡层、混合有LiQ的电子传输层和铝阴极。然后通过封装在覆盖玻璃中——预先已导入适合的吸气剂,对以这种方式加工的部件进行防水保护。总的来说,使用HTM1、HTM2和a-NPD代替具有式1的HTM,制备了3种样品。
通过这种方式,生产了通过玻璃基板发射的蓝色OLED,其特征数据在图2中进行了比较。在图2中,来自HTM1的数据用圆圈表示,来自HTM2的数据用三角形表示,来自a-NPD的数据用矩形表示。对于HTM1和HTM2两者来说可以检测到显著的优势(电流标度是对数的)。
图3显示了三种发光二极管的量子效率。显然,使用a-NPD的OLED性能不如其它OLED好。HTM1的性能也优于HTM2的性能。发射光谱在形状上一致,因此再一次证实了数据的可比性。
图4显示了对于10mA/cm2的恒定操作电流来说,操作电压随时间的变化。可以检测到,HTM1和HTM2与α-NPD相比,表现出较小的电压增加。
在本说明书中,用于掺杂HTM(空穴传输材料)的掺杂剂是电学p-掺杂剂。这意味着在所述掺杂剂与HTM之间不发生产生化学键的经典化学反应。所述掺杂剂优选为中性物质。也可以使用中性前体物质。所述掺杂剂优选为有机化合物。
术语基质是指HTM,该材料占层的至少50摩尔%、优选超过50摩尔%。
在前面的说明书、权利要求书和附图中公开的本发明的特点,单独和以任何组合的形式,对于本发明在其各种不同实施方式中的实现,可能是必须的。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的有机半导体材料,其特征在于所述掺杂材料在MeCN对Fc/Fc+中,具有等于或高于0.0V、优选高于0.24V的LUMO。
4.根据前述权利要求中任一项所述的有机半导体材料,其特征在于所述掺杂材料被包埋在所述基质材料中。
5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的有机半导体材料,其特征在于所述掺杂材料和所述基质材料形成了彼此物理接触的两个层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的有机半导体材料,其特征在于所述基质材料存在于第一和第二层中,其中第一或第二层掺杂有所述掺杂材料,并且其中所述第一和第二层优选彼此相邻排列。
7.根据前述权利要求中任一项所述的有机半导体材料,其特征在于所述掺杂材料选自:
2,2′,2″-(环丙-1,2,3-三亚基)三(2-(全氟苯基)-乙腈);
2,2′,2″-(环丙-1,2,3-三亚基)三(2-(全氟吡啶-4-基)-乙腈);
2,2′,2″-(环丙-1,2,3-三亚基)三(2-(4-氰基全氟苯基)-乙腈);
2,2′,2″-(环丙-1,2,3-三亚基)三(2-(2,3,5,6-四氟-4-(三氟甲基)苯基)-乙腈);和
(环丙-1,2,3-三亚基)三(2-(2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯基)-乙腈)。
8.一种有机部件,其包含根据前述权利要求中任一项所述的有机半导体材料。
9.根据权利要求8所述的有机部件,其特征在于其为发光部件。
10.根据权利要求8所述的有机部件,其特征在于其为有机太阳能电池。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120905 |
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