JP2007536718A - 有機半導体を含む電子デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
(1)一般的にガラスまたはプラスチック製の基板、
(2)コンタクト(電極):しばしば金属または無機の伝導性物質、
(3)場合により、しばしば伝導性のドープされたポリマーで出来ている電荷注入層、
(4)任意に複数の層の有機半導体、
(5)場合により、絶縁層、
(6)第2のコンタクト(第2電極):上記した材料の(2)と同様、
(7)回路、
(8)カプセル封じ。
1)電子リッチなオレフィン誘導体、
2)ヘテロ原子またはヘテロ基を有する異核多重結合、または
3)カチオン性開環重合により反応するヘテロ原子(例えば、O、S、N、P、Si)を含有する環
である。
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、1〜20個のC原子を有する直鎖の、分岐のまたは環状のアルキル基、アルコキシ基若しくはチオアルコキシ基、5〜24個の芳香族環原子を有する芳香族環系若しくは複素環式芳香族環系、または2〜10個のC原子を有するアルケニル基であり(ここで、1個以上の水素原子は、ハロゲンまたはCNにより置き換えられてもよく、並びに1個以上の非隣接のC原子は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−O−CO−により置き換えられてもよい)、
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、1〜20個のC原子を有する直鎖の、分岐の若しくは環状のアルキル基、5〜24個の芳香族環原子を有する芳香族環系若しくは複素環式芳香族環系、または2〜10個のC原子を有するアルケニル基であり(ここで、1個以上の水素原子は、ハロゲンまたはCNにより置き換えられてもよく、並びに1個以上の非隣接のC原子は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−O−CO−により置き換えられてもよい)、
Zは、出現毎に同一であるか異なり、二価の基−(CR3R4)n−(ここで、1個以上の非隣接のC原子は、−O−、−S−、−CO−、−COO−または−O−CO−により置き換えられてもよい)、または5〜40個の芳香族環原子を有する二価の芳香族環系若しくは複素環式芳香族環系(これは、1個以上のR3基により置換されていてもよい)であり、
R3、R4は、出現毎に同一であるか異なり、水素、1〜20個のC原子を有する直鎖の、分岐の若しくは環状のアルキル基、アルコキシ基若しくはチオアルコキシ基、5〜20個の芳香族環原子を有するアリール基若しくはヘテロアリール基、または2〜10個のC原子を有するアルケニル基であり(ここで、1個以上の水素原子は、ハロゲンまたはCNにより置き換えられてもよい)、R3若しくはR4は、互いに、またはR1若しくはR2と環系を形成していてもよい、
nは、出現毎に同一であるか異なり、0〜30の、好ましくは1〜20の、特に2〜12の整数であり、
xは、出現毎に同一であるか異なり、0〜5の、好ましくは1〜3の整数である)。
1)電子デバイスからの光の出力は、有意に改善される。
2)結果として、有機電子デバイスの観察される効率、特にパワー効率は、上昇する。このことは、実用のために、とりわけ携帯アプリケーションについて、極めて重要である。
3)上昇した効率のために、有機電子デバイスの寿命も、これは、デバイスを駆動する輝度および電流密度に常に依存するために、延長し、且つより高い出力効率のために、有機発光ダイオードを、同じ観察される輝度について、より低い電流密度により駆動することができる。
4)有機電子デバイスの新規の構造を、困難を伴わずに達成することができる。とりわけ、従来技術に従う構造と対照的に、かなりの技術的な複雑さは必要でない。
5)新規の構造は、光電子挙動においていかなる角度依存性も示さない(例えば、発光特性の視角依存がない)。
6)太陽電池および検波器において、散光における使用時の感度が改善される。
7)新規の構造を、通常用いられる材料および通常用いられる層構造と、困難を伴わずに組み合わせることができる。つまり、本発明による緩衝層を、デバイス中に、構造における大幅な変化を伴わずに組み入れることが可能である。
屈折率を低減させるために、正孔伝導体層におけるナノメートルスケールでの空隙の製造は、相分離後の選択的な洗浄により達成される。架橋されない正孔伝導体誘導体(化合物C)は、架橋可能な正孔伝導体(化合物A)に加えられた。
Claims (33)
- 少なくとも一方が透明である陰極および陽極、並びに少なくとも1種の有機半導体を含む少なくとも1つの層を備える有機電子デバイスであって、低い屈折率を有する少なくとも1つの有機層が、前記透明電極と前記有機半導体を含む層との間に導入されたことを特徴とする有機電子デバイス。
- 緩衝層の屈折率nが、1.2〜1.4であることを特徴とする請求項1に記載の有機電子デバイス。
- 有機若しくはポリマー発光ダイオード、有機太陽電池、有機光学検波器、有機レーザダイオード、電界クエンチングデバイス(field-quenching device)、または有機光増幅器であることを特徴とする請求項1および/または2に記載の有機電子デバイス。
- 前記陰極として、金属、金属合金、または種々の金属を有する多層構造が用いられ、これらのうちの少なくとも1つが、低い仕事関数を有することを特徴とする請求項1〜3の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記陽極が、真空に対して4.5eVを超える電位を有することを特徴とする請求項1〜4の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 混合金属酸化物が前記陽極として用いられることを特徴とする請求項5に記載の有機電子デバイス。
- 前記有機半導体が、低分子量、オリゴマー、樹枝状またはポリマーであることを特徴とする請求項1〜6の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記有機半導体の全体の層の厚さが、10〜300nmであることを特徴とする請求項1〜7の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 正孔注入層が、前記陽極の上に用いられることを特徴とする請求項1〜8の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層の層の厚さが、50〜1000nmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜9の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記低い屈折率の層が、低い屈折率の化合物、特に長いアルキル鎖を有する化合物および/またはフッ素化物を用いて製造されることを特徴とする請求項1〜10の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記低い屈折率の有機緩衝層が多孔質層であり、その孔径が、ナノメートル領域にあることを特徴とする請求項1〜11の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層の孔が閉じていることを特徴とする請求項12に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層が開放気孔であり、その表面が、好ましくはレーザの照射により、または赤外線照射により熱的に封じられていることを特徴とする請求項12に記載の有機電子デバイス。
- 前記層の孔径が、5〜500nmの大きさの範囲にあることを特徴とする請求項12〜14の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層の空隙率が、20〜80%であることを特徴とする請求項11〜15の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記多孔質層が、該層の形成後に該層から除去されるポロゲンを用いて製造されることを特徴とする請求項12〜16の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層が、発泡されていることを特徴とする請求項12〜16の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 用いられる発泡剤が、圧縮ガスまたは低沸点炭化水素であることを特徴とする請求項18に記載の有機電子デバイス。
- 用いられる発泡剤が、超臨界流体であることを特徴とする請求項18に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層が、化学発泡剤を用いて発泡されることを特徴とする請求項18に記載の有機電子デバイス。
- ナノメートルサイズの微細に分散された固体が、核生成種として加えられることを特徴とする請求項18〜21の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- エマルジョンが用いられることを特徴とする請求項18〜22の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- マイクロエマルジョンまたは微細エマルジョンが、ポリマー中の超臨界発泡剤から生成されることを特徴とする請求項23に記載の有機電子デバイス。
- 前記有機緩衝層が架橋されていることを特徴とする請求項1〜24の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 少なくとも1個のH原子が、カチオン性開環重合により反応する基により置き換えられている有機材料が用いられることを特徴とする請求項25に記載の有機電子デバイス。
- 前記架橋が、オキセタン基を介して生じることを特徴とする請求項26に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層において、少なくとも1個のH原子が、式(1)、式(2)、式(3)または式(4)の基により置き換えられている低分子量、オリゴマー、樹枝状若しくはポリマー有機半導体または有機導体が用いられることを特徴とする請求項27に記載の有機電子デバイス。
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、1〜20個のC原子を有する直鎖の、分岐のまたは環状のアルキル基、アルコキシ基若しくはチオアルコキシ基、5〜24個の芳香族環原子を有する芳香族環系若しくは複素環式芳香族環系、または2〜10個のC原子を有するアルケニル基であり(ここで、1個以上の水素原子は、ハロゲンまたはCNにより置き換えられてもよく、並びに1個以上の非隣接のC原子は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−O−CO−により置き換えられてもよい)、
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、1〜20個のC原子を有する直鎖の、分岐の若しくは環状のアルキル基、5〜24個の芳香族環原子を有する芳香族環系若しくは複素環式芳香族環系、または2〜10個のC原子を有するアルケニル基であり(ここで、1個以上の水素原子は、ハロゲンまたはCNにより置き換えられてもよく、並びに1個以上の非隣接のC原子は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−O−CO−により置き換えられてもよい)、
Zは、出現毎に同一であるか異なり、二価の基−(CR3R4)n−(ここで、1個以上の非隣接のC原子は、−O−、−S−、−CO−、−COO−または−O−CO−により置き換えられてもよい)、または5〜40個の芳香族環原子を有する二価の芳香族環系若しくは複素環式芳香族環系(これは、1個以上のR3基により置換されていてもよい)であり、
R3、R4は、出現毎に同一であるか異なり、水素、1〜20個のC原子を有する直鎖の、分岐の若しくは環状のアルキル基、アルコキシ基若しくはチオアルコキシ基、5〜20個の芳香族環原子を有するアリール基若しくはヘテロアリール基、または2〜10個のC原子を有するアルケニル基であり(ここで、1個以上の水素原子は、ハロゲンまたはCNにより置き換えられてもよい)、R3若しくはR4は、互いに、またはR1若しくはR2と環系を形成していてもよい、
nは、出現毎に同一であるか異なり、0〜30整数であり、
xは、出現毎に同一であるか異なり、0〜5の整数である)。 - 前記架橋が、発泡プロセス中に行われることを特徴とする請求項25〜28の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記架橋が、該層の適用および必要に応じて状態調整後で、ポロゲンの除去前に行われることを特徴とする請求項25〜28の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層のための材料が、正孔伝導性であることを特徴とする請求項1〜30の一項以上に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層のための材料が、ドープされていることを特徴とする請求項31に記載の有機電子デバイス。
- 前記緩衝層のための材料が、トリアリールアミンに基づく、チオフェンに基づく、トリアリールホスフィンに基づく、および/またはピロールに基づくドープされた材料であることを特徴とする請求項31および32に記載の有機電子デバイス。
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