JP2016534544A - 有機電子デバイスの電子注入層における使用のための改善された電子移動組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
開示している。
定義
本出願の目的に対して、アスタリスク(「*」)は、隣接する単位または基への結合を表し、かつポリマーの場合には、隣接する繰り返し単位、またはポリマー鎖の末端基への結合を示してよい。アスタリスクは、さらに、芳香族またはヘテロ芳香族環が、他の芳香族またはヘテロ芳香環と縮合している環原子を示すために使用されてよい。
それ自体で繰り返し単位であり得るか、または他の単位とともに繰り返し単位を形成し得る構成単位を意味すると理解されるであろう。
例は、ナフタレンおよびインデンである。
非常に適しているエーテルの具体例は、ジメチルエーテル、ジエチルエーテルである。
(i)支持層上に電子移動組成物または配合物を析出させる;および
(ii)溶媒または複数の溶媒を除去する、例えば蒸発、好ましくは、少なくとも部分的に減圧下および/または上昇させた温度下での蒸発によって、電子移動層を得る。
(i)必要に応じて基板;
(ii)金属酸化物を含む高仕事関数電極、好ましくは、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)などの金属酸化物を含み、アノードとして機能する;
(iii)本発明による電子移動組成物を含む電子移動層;
(iv)活性層、例えば光活性層、これはn型およびp型有機半導体のブレンドか、または2つの別個の層、これらの1つはn型有機半導体を含み、好ましくはからなり、他方はp型有機半導体を含み、好ましくはからなり、その結果として、バルクヘテロ接合(BHJ)層を形成する、のいずれかであることができる;
(v)必要に応じて、導電層または正孔輸送層、好ましくは、有機ポリマーまたはポリマーブレンド、例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリ(スチレンスルホネート)(しばしば「PEDOT:PSS」と称される)のブレンドを含む;および
(vi)カソード、好ましくは、例えば、銀を含む。
(i)必要に応じて基板;
(ii)高仕事関数電極、好ましくは、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)などの金属酸化物を含み、アノードとして機能する;
(iii)必要に応じて導電層または正孔輸送層、好ましくは、有機ポリマーまたはポリマーブレンド、例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリ(スチレンスルホネート)(しばしば「PEDOT:PSS」と称される)のブレンドを含む;
(iv)活性層、例えば光活性層、これはn型およびp型有機半導体のブレンドか、または2つの別個の層、これらの1方はn型有機半導体を含み、好ましくはからなり、他方はp型有機半導体を含み、好ましくはからなり、その結果として、バルクヘテロ接合(BHJ)層を形成する、のいずれかであることができる;
(v)本発明による電子移動組成物を含む電子移動層;
(vi)カソード、好ましくは、例えば、銀を含む。
−必要に応じて、基板、
−高仕事関数電極、好ましくは、例えばITOなどの金属酸化物を含み、アノードとして機能する、
−必要に応じて導電性ポリマー層または正孔輸送層、好ましくは、例えばPEDOT:PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン):ポリ(スチレンスルホネート)、またはTBD(N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’ビフェニル−4,4’−ジアミン)またはNBD(N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(1−ナフチルフェニル)−1,1’ビフェニル−4,4’−ジアミン)などの有機ポリマーまたはポリマーブレンドを含む、
−例えばp型/n型の二重層として、または、別個のp型およびn型の層として、または、ブレンドまたはp型およびn型半導体として存在し得る、p型およびn型半導体を含み、BHJを形成する層、「活性層」とも称される
−必要に応じて、電子輸送性を有する層、例えばLiFを含む、
−低仕事関数電極、好ましくは、例えば、アルミニウムなどの金属を含み、カソードとして機能する、
ここで、電極の少なくとも1つ、好ましくはアノードは、可視光に対して透明である。
−必要に応じて、基板、
−高仕事関数電極、好ましくは、例えばITOなどの金属酸化物を含み、アノードとして機能する、
−正孔ブロッキング特性を有する層、好ましくは、例えばTiOxまたはZnxなどの金属酸化物を含む、
−p型/n型の二重層として、または、別個のp型およびn型の層として、または、ブレンドまたはp型およびn型半導体として存在することができ、電極間に位置し、BHJを形成している、p型およびn型の有機半導体からなる活性層、
−好ましくは、例えば、PEDOT:PSSまたはTBDまたはNBDなどの、有機ポリマーまたはポリマーブレンドを含む、任意の導電性ポリマー層または正孔輸送層
−アノードとして機能する、例えば銀のような高仕事関数の金属を含む電極、
ここで、電極の少なくとも1つ、好ましくはカソードが可視光線に対して透明である。
−ソース電極、
−ドレイン電極、
−ゲート電極、
−電子移動層、
−半導体層、
−1つまたはそれ以上のゲート絶縁体層、および
−必要に応じて、基板、
を含む。
ITOガラス基板を、以下の洗浄手順を用いて洗浄した:Dycon90溶液中で30分間超音波浴、その後、脱イオン水で3回洗浄、さらに30分間、脱イオン水中で超音波浴。次に、ITO基板を50mm2のサイズのドットを形成しながら、フォトリソグラフィーによりパターニングし、洗浄工程が続いた。
デバイスの安定性は、測定の間に、グローブボックス内で、窒素下で保存した非カプセル化されたデバイス上でテストした。測定のため、デバイスはグローブボックスの外に移し、概ね一回の測定に必要な時間であった約1時間、周囲条件に曝露させた。測定が完了した後にデバイスをグローブボックスの中に再導入した。図2は、グローブボックスにおける暗および光電流対蓄積時間を示している。電流は、暗所において−4Vで、および、950nmの照射(13mW)で測定した。
Claims (18)
- 1または2以上の金属イオン含有化合物を含む電子移動組成物。
- 金属イオンがセシウムイオン、バリウムイオン、またはこれらのブレンドから選択される、請求項1に記載の電子移動組成物。
- 金属酸化物、金属炭酸塩、金属水酸化物および金属カルボン酸塩からなる群から選択される1または2以上の化合物を含む、請求項1または2に記載の電子移動組成物。
- Cs2O、Cs2CO3、CsOH、BaO、BaCO3、Ba(OH)2、Cs−カルボン酸塩およびBa−カルボン酸塩からなる群から選択される1または2以上の化合物を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子移動組成物。
- 電子移動組成物が、Cs2CO3、CsOH、およびCs−カルボン酸塩からなる群から選択される、1または2以上の化合物を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子移動組成物。
- 金属カルボン酸塩が、M=Cs+またはM=0.5 Ba2+である−COOM基を少なくとも1つ含む有機化合物である、請求項3〜5のいずれか一項に記載の電子移動組成物。
- 金属カルボン酸塩が、
および、
からなる群から選択される、請求項3〜6のいずれか一項に記載の電子移動組成物。 - 金属カルボン酸塩が、
および、
からなる群から選択される、請求項3〜7のいずれか一項に記載の電子移動組成物。 - 電子移動組成物がCs2CO3を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子移動組成物。
- 半導体、電荷輸送、正孔/電子輸送、正孔/電子ブロッキング、電気伝導性、光導電性または発光特性を有する1または2以上の化合物またはポリマーをさらに含む、請求項1〜9のいずれかに記載の電子移動組成物。
- ポリマーが、例えば、完全に網羅しているわけではないが、以下のオレフィンおよびフッ素化オレフィン、アクリル酸、ビニル、ジエン(例えばブタジエンなど)、スチレン、メタクリル酸およびこれらの誘導体からなる群から選択される1または2以上のモノマーを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の電子移動組成物。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の電子移動組成物、および1または2以上の溶媒を含む配合物。
- 1または2以上の溶媒が、水、アルコールおよびこれらのブレンドからなる群から選択される、請求項12に記載の配合物。
- 光学的、電気光学的、電子的、エレクトロルミネセントまたはフォトルミネセントコンポーネントまたはデバイスにおける、電荷輸送、半導性、導電性、光導電性または発光性材料としての、請求項1〜11のいずれか一項に記載の電子移動組成物の使用。
- 電子移動層を含み、前記電子移動層が請求項1〜11のいずれか一項に記載の電子移動組成物からなる、有機電子コンポーネントまたはデバイス。
- 有機電界効果トランジスタ(OFET)、薄膜トランジスタ(TFT)、集積回路(IC)、論理回路、キャパシタ、無線周波数識別(RFID)タグ、デバイスまたはコンポーネント、有機発光ダイオード(OLED)、有機発光トランジスタ(OLET)、フラットパネルディスプレイ、ディスプレイのバックライト、有機光起電デバイス(OPV)、有機太陽電池(O−SC)、フォトダイオード、レーザーダイオード、光導電体、有機光検出器(OPD)、電子写真デバイス、電子写真記録デバイス、有機メモリデバイス、センサーデバイス、電荷注入層、ポリマー発光ダイオード(PLED)における電荷輸送層または中間層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、ポリマー電解質膜(PEM)、導電性基板、導電性パターン、電池における電極材料、配向層、バイオセンサー、バイオチップ、セキュリティーマーキング、セキュリティーデバイス、およびコンポーネントまたはDNA配列を検出および識別するためのデバイスからなる群から選択される、有機電子コンポーネントまたはデバイス。
- フォトダイオード、有機発光ダイオード(OLED)、光伝導体および有機光起電デバイスからなる群から選択される、請求項16に記載の有機電子コンポーネントまたはデバイス。
- 有機電子コンポーネントまたはデバイスがフォトダイオードである、請求項16または17に記載の有機電子コンポーネントまたはデバイス。
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