JP5562555B2 - 有機半導体のための溶媒混合物 - Google Patents
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Description
有機半導体の機能性材料としての使用は、この間現実化されてきたし、近い将来には、最も広い意味での電子工業に帰する可能性のある数多くの種々の応用が期待されている。有機トランジスタ（Ｏ-ＴＦＴ、Ｏ-ＦＥＴ）、有機集積回路（Ｏ-ＩＣ）、有機電場消光素子（Ｏ-ＦＱＤ）、有機電発光トランジスタ（Ｏ-ＬＥＴ）、有機発光電子化学電池（ＬＥＣ）及び有機太陽電池（Ｏ-ＳＣ）の開発は、研究段階での非常に長い道程を既に進んできており、ここ数年以内での市場への導入が期待できることを意味している。有機エレクトロルミネッサンス素子（ＯＥＬＤ、ＰＬＥＤ）の場合は、市場への導入は既に行われている。しかしながら、あらゆる進歩にもかかわらず、これら表示装置を、現在市場で支配的である液晶表示装置（ＬＣＤ）の真の競争者にすることを目的とすると、いまだ顕著な改善が必要とされている。
例えば、電荷輸送ポリマー及び種々の発光材料のような有機半導体材料の溶液は、種々の印刷プロセス及びスピンコートプロセスのために使用することができる。目下のところ、研究は、その良好な制御可能性、達成可能な解像度及び大きな可変性に基づき、主にインクジェット印刷（ＩＪＰ）プロセスによりなされている。しかしながら、原則として、例えばオフセット印刷、転写印刷、若しくはグラビア印刷のような他の印刷プロセスも適切である。他方、対応するカラー表示装置は、フォトリソグラフィープロセスによって製造することもできる。ここで、エリアコーティングプロセス、例えばスピンコートは、モノクロ表示素子に対してそのとき使用することができる。これら全ての可能性のために、好適な溶液は、一方で、エリアコーティングプロセスによる印刷若しくは応用に適しているだけでなく、他方、ＰＬＥＤの特性を損なわないことも必要とされる。
空気中で製造される有機半導体層は、保護ガス雰囲気下で製造される有機半導体層よりも、不十分な電子特性、特に低い発光効率及び不十分な駆動安定性を有することが観察されてきた。空気中に存在する、例えばオゾンのような極微量のガスがこの観察の原因であると考えられる。このように、５０ppbのオゾンに暴露された種々のポリマーの最大効率の比較は、最大効率がオゾンの作用により顕著に低下することを示している。それゆえ、いかなるタイプの極微量の雰囲気ガスも、溶液の電子光学特性に逆効果を持つ可能性があることを前提とすることはすぐにわかることである。
保護ガス雰囲気下でなされない有機半導体層製造のためのプロセスは、それゆえ発光の最大効率の減少を生じ、そのためより不十分な表示装置若しくは光源をも招来する。他方、保護ガス雰囲気下の層製造は、顕著により大きな技術的複雑性を必要とし、空気中で層を製造できることは、道理にかなっていることを意味する。
驚くべきことに、空気中での層製造中の有機半導体材料溶液への少なくとも１つのアルケンの添加が、材料の効率に顕著な改善を生じることが今や見出された。
WO01/16251は、溶媒若しくは溶媒混合物が、少なくとも１つのテルペン及び/又はポリアルキル化された芳香族化合物を含む有機半導体溶液を記載する。ここでの例は、３：１の比のポリアルキル化された芳香族化合物とテルペンとからなる溶媒混合物を開示している。このような高テルペン含量の混合物は、多くの有機半導体がこの溶媒混合物中では不溶性であるという重要な不利益を有し、開示された溶媒混合物は、そこで使用されたポリマー配合物にはなんとか適してはいるが、多種多様の他の有機半導体には適さないことを意味している。
本発明は、
・少なくとも１つの有機半導体、
・有機半導体のための少なくとも１つの有機溶媒、及び
・少なくとも１つの脂肪族若しくは脂環式アルケン
を含む単一相液体組成物（溶液）に関する。
・少なくとも１つの有機半導体、
・有機半導体のための少なくとも１つの有機溶媒、及び
・少なくとも１つの脂肪族若しくは脂環式アルケン
を含む単一相液体組成物（溶液）に関する。
本発明は、更に、本発明の少なくとも１つの層を含む有機電子素子、好ましくは、有機電界効果トランジスタ（Ｏ-ＦＥＴ）、有機薄膜トランジスタ（Ｏ-ＴＦＴ）、有機集積回路（Ｏ-ＩＣ）、有機電場消光素子（Ｏ-ＦＱＤ）、有機発光トランジスタ（Ｏ-ＬＥＴ）、有機発光電子化学電池（ＬＥＣ）、有機太陽電池（Ｏ-ＳＣ）若しくは有機レーザーダイオード（Ｏ-ｌａｓｅｒ）に関するが、特に有機及びポリマー発光ダイオード（ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）に関する。
公知の有機半導体層は、それ自体既に文献に記載されてきた。空気中で本発明の溶液から製造される層は、以前に記載された層と比較して改善された電子特性を示した。特に、先行技術に従って、層が空気中で製造されたとした場合よりも、より高い輝度効率が本発明の溶液から製造された層で得られた。
本出願の目的のために、有機半導体は、低分子量、オリゴマー、樹状、直鎖或いは分岐及び特にポリマーの、有機或いは有機金属化合物若しくは化合物の混合物であり、固体若しくは層として、半導体特性を有し、即ち伝導帯と価電子帯との間のエネルギーギャップは、１．０〜３．５ｅＶである。
使用される有機半導体は、純粋成分か、少なくともその１つの成分が半導体特性を有する必要がある２以上の成分の混合物である。しかしながら、混合物を使用する場合には、成分夫々が半導体特性を有する必要はない。したがって、例えば不活性低分子量化合物が、半導性ポリマーと併用することができる。不活性母体若しくは結合剤として役立つ非伝導性ポリマーも同様に、半導体特性を有する１以上の低分子量化合物若しくは更なるポリマーと一緒に使用することができる。本出願の目的のためには、場合によって混合される非伝導性成分は、電子光学的に不活性で非活性で受動的な化合物を意味するものと解される。
随意に、更なる混合物質を含む、ポリマー有機半導体の溶液が好ましい。ポリマー有機半導体の分子量ＭＷは、好ましくは、１０、０００g/molより大きく、特に好ましくは、５０，０００〜１、０００、０００g/molであり、特に、１００，０００〜５００、０００g/molである。本発明の目的のために、ポリマー有機半導体は、特に以下のものを意味するものと解される。
（i）EP 0443861、WO 94/20589、WO 98/27136、EP 1025183、WO 99/24526、DE 19953806及びEP 0964045に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリ-p-アリーレンビニレン（ＰＡＶ）、
（ii）EP 0842208、WO 00/22027、WO 00/22026、DE 19846767、WO 00/46321、WO 99/54385及びWO 00/55927に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリフルオレン（ＰＦ）、
（iii）EP 0707020、WO 96/17036、WO 97/20877、WO 97/31048、WO 97/39045及びWO 03/020790に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリスピロビフルオレン(ＰＳＦ）、
（iv）WO 92/18552、WO 95/07955、EP 0690086、EP 0699699及びWO 03/099901に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリ-パラ-フェニレン（ＰＰＰ）若しくは-ビフェニレン、
（v）WO 05/014689に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリジヒドロフェナントレン（ＰＤＨＰ）、
（vi）WO 04/041901及びWO 04/113412に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリ-トランス-インデノフルオレン及びポリ-シス-インデノフルオレン（ＰＩＦ）、
（vii）未公開出願DE 102004020298.2に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリフェナントレン、
（viii）EP 1028136及びWO 95/05937に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリチオフェン（ＰＴ）、
（ix）T. Yamamoto et al., J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4832に開示された、有機溶媒に可溶性であるポリピリジン（ＰＰｙ）、
（x）V. Gelling et al., Polym. Prepr. 2000, 41, 1770に開示された、有機溶媒に可溶性であるポリピロール、
（xi）例えばWO 02/077060に開示された、２以上の（i）〜（x）のクラスからの構造単位を有する置換可溶性コポリマー、
（xii）Proc. of ICSM '98, Part I & II (in: Synth. Met. 1999, 101/102)に開示された、有機溶媒に可溶性である共役ポリマー、
（xiii）例えばR. C. Penwell et al., J. Polym. Sci., Macromol. Rev. 1978, 13, 63-160,に開示された置換及び非置換ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、
（xiv）例えばJP 2000/072722に開示された、置換及び非置換トリアリールアミンポリマー、
（xv）例えばM. A. Abkowitz and M. Stolka, Synth. Met. 1996,78,333に開示された、置換及び非置換ポリシリレン及びポリゲルミレン及び
（xvi）例えばEP 1245659、WO 03/001616、WO 03/018653、WO 03/022908、WO 03/080687、EP 1311138、WO 03/102109、WO 04/003105、WO 04/015025、DE 102004032527.8及び上記引用した明細書のいくつかに開示された、燐光単位を含有する可溶性ポリマー。
（ii）EP 0842208、WO 00/22027、WO 00/22026、DE 19846767、WO 00/46321、WO 99/54385及びWO 00/55927に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリフルオレン（ＰＦ）、
（iii）EP 0707020、WO 96/17036、WO 97/20877、WO 97/31048、WO 97/39045及びWO 03/020790に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリスピロビフルオレン(ＰＳＦ）、
（iv）WO 92/18552、WO 95/07955、EP 0690086、EP 0699699及びWO 03/099901に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリ-パラ-フェニレン（ＰＰＰ）若しくは-ビフェニレン、
（v）WO 05/014689に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリジヒドロフェナントレン（ＰＤＨＰ）、
（vi）WO 04/041901及びWO 04/113412に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリ-トランス-インデノフルオレン及びポリ-シス-インデノフルオレン（ＰＩＦ）、
（vii）未公開出願DE 102004020298.2に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリフェナントレン、
（viii）EP 1028136及びWO 95/05937に開示された、有機溶媒に可溶性である置換ポリチオフェン（ＰＴ）、
（ix）T. Yamamoto et al., J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4832に開示された、有機溶媒に可溶性であるポリピリジン（ＰＰｙ）、
（x）V. Gelling et al., Polym. Prepr. 2000, 41, 1770に開示された、有機溶媒に可溶性であるポリピロール、
（xi）例えばWO 02/077060に開示された、２以上の（i）〜（x）のクラスからの構造単位を有する置換可溶性コポリマー、
（xii）Proc. of ICSM '98, Part I & II (in: Synth. Met. 1999, 101/102)に開示された、有機溶媒に可溶性である共役ポリマー、
（xiii）例えばR. C. Penwell et al., J. Polym. Sci., Macromol. Rev. 1978, 13, 63-160,に開示された置換及び非置換ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、
（xiv）例えばJP 2000/072722に開示された、置換及び非置換トリアリールアミンポリマー、
（xv）例えばM. A. Abkowitz and M. Stolka, Synth. Met. 1996,78,333に開示された、置換及び非置換ポリシリレン及びポリゲルミレン及び
（xvi）例えばEP 1245659、WO 03/001616、WO 03/018653、WO 03/022908、WO 03/080687、EP 1311138、WO 03/102109、WO 04/003105、WO 04/015025、DE 102004032527.8及び上記引用した明細書のいくつかに開示された、燐光単位を含有する可溶性ポリマー。
更に、混合された低分子量、オリゴマー、樹状、直鎖或いは分岐及び特にポリマーの、有機及び/又は有機金属半導体を含む、非伝導性で電子的に不活性なポリマー（マトリックスポリマー）の溶液も好ましい。
溶液は、例えば湿潤性を変えることができる更なる添加剤を含んでもよい。このタイプの添加剤は、例えばWO 03/019693に記載されている。
本発明による溶液は、有機半導体若しくは対応する配合物を、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１５重量％、特に好ましくは０．２〜１０重量％、特に０．２５〜５重量％含む。パーセント値は溶媒若しくは溶媒混合物１００％に関連する。
本発明による溶液の粘度は、可変である。しかしながら、ある被覆技術は、ある粘度範囲の使用を必要とする。したがって、ＩＪＰによる被覆に対しては、約４〜２５mPa・sの範囲が一般的に有利である。エリアコーティング（スピンコートのような）による被覆に対しては、約５〜４０mPa・sの範囲の粘度が有利であるかもしれない。しかしながら、他の印刷プロセス例えばグラビア印刷プロセス若しくはスクリーン印刷に対しては顕著により高い粘度（例えば、２０〜５００mPa・sの範囲）が、効果を十分にもたらすかもしれない。粘度は、有機半導体若しくはマトリックスポリマーの適当な分子量範囲の選択により及び適当な濃度範囲の選択並びに溶媒の選択により調整することができる。
本発明による溶液の表面張力は当初は制限されない。しかしながら、対応する溶媒混合物の使用により、表面張力は、好ましくは、２０〜６０dyn/cmの範囲、特に好ましくは、２５〜５０dyn/cmの範囲、特に、２５〜４０dyn/cmの範囲であろう。
好ましい溶媒は、モノ-若しくはポリ置換芳香族溶媒、特に置換ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル及びピリジンである。好ましい置換基は、フッ化されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子、好ましくは塩素及びフッ素、シアノ基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、好ましくは、４以上のＣ原子を有さないジアルキルアミノ基若しくはエステル基である。特に好ましい置換基は、フッ素、塩素、シアノ、メトキシ、エトキシ、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、トリフルオロメチル、メチルカルボキシレート及び/又はエチルカルボキシレートであり、互いに一緒になって１以上の環を形成することのできる、複数の異なる置換基が存在することも可能である。しかしながら、例えば蟻酸誘導体、Ｎ-アルキルピロリドン若しくは高沸点エーテルのような非芳香族溶媒も、溶媒として適している。
本発明による特に好ましい溶液は、3-フルオロベンゾトリフルオリド、ベンゾトリフルオリド、ジオキサン、トリフルオロメトキシベンゼン、4-フルオロベンゾトリフルオリド、3-フルオロピリジン、トルエン、2-フルオロトルエン、2-フルオロベンゾトリフルオリド、3-フルオロトルエン、ピリジン、4-フルオロトルエン、2,5-ジフルオロトルエン、1-クロロ-2,4-ジフルオロベンゼン、2-フルオロピリジン、3-クロロフルオロベンゼン、1-クロロ-2,5-ジフルオロベンゼン、4-クロロフルオロベンゼン、クロロベンゼン、2-クロロフルオロベンゼン、p-キシレン、m-キシレン、o-キシレン、2,6-ルチジン、2-フルオロ-ｍ-キシレン、3-フルオロ-o-キシレン、2-クロロベンゾトリフルオリド、ジメチルホルムアミド、2-クロロ-6-フルオロトルエン、2-フルオロアニソール、アニソール、2,3-ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、4-フルオロアニソール、3-フルオロアニソール、3-トリフルオロメチルアニソール、2-メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、4-メチルアニソール、3-メチルアニソール、4-フルオロ-3-メチルアニソール、1,2-ジクロロベンゼン、2-フルオロベンゾニトリル、4-フルオロベラトロール、2,6-ジメチルアニソール、アニリン、3-フルオロベンゾニトリル、2,5-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、3,5-ジメチルアニソール、N,N-ジメチルアニリン、1-フルオロ-3,5-ジメトキシベンゼン、フェニルアセテート、N-メチルアニリン、メチルベンゾエート、N-メチルピロリドン、モルホリン、1,2-ジヒドロナフタレン、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、3,4-ジメチルアニソール、o-トルニトリル、ベラトロール、エチルベンゾエート、N,N-ジエチルアニリン、プロピルベンゾエート、1-メチルナフタレン、ブチルベンゾエート、2-メチルビフェニル、2-フェニルピリジン及び2,2’-ビトリルから選択される１以上の溶媒を、溶媒として含む。
また、上記溶媒と、例えば、（シクロ）脂肪族アルコール、好ましくは５以上のＣ原子を有する直鎖、分岐或いは環状アルカン、エーテル、ケトン、カルボン酸エステル若しくはモノ-或いはポリ置換芳香族溶媒、特に長鎖アルキル或いはアルコキシ置換基で置換された置換ベンゼン、ナフタレン及びピリジンのようなDE 102004023276.8に記載された、有機半導体がその中で低溶解度である溶媒との混合物も適している。
更に特に適するものは例えばDE 102004007777.0.に記載されたように、有機半導体がその中で種々の溶解度を有し、溶媒の夫々の沸点に対してある条件を有する複数の溶媒の混合物である。
上記溶媒は、完全には特許請求の範囲に書くことはできない。本発明による溶液の調製は、ここに明示的に言及されない他の溶媒についても、発明ステップを要せず当業者に容易に可能である。
本発明による溶液は、上記したように、少なくとも１つの有機半導体と、少なくとも１つの有機半導体に対する溶媒と、少なくとも１つのアルケン及び随意に更なる添加物を含む。
本発明による溶液は、溶液中に０．０１〜２０重量％の適当なアルケンを含み、好ましくは０．１〜１０重量％の、特に好ましくは０．５〜５重量％のアルケン若しくは２以上のアルケンの混合物を含む。ここでのアルケンの割合は、１００％溶媒若しくは溶媒混合物に基づくものである。
ここで、アルケンの沸点が２５０℃未満、特に好ましくは２００℃未満であることが好ましい。より高沸点アルケンの場合には、膜形成後の残留溶媒を完全に除去することは困難で、かなりの技術的努力が伴う。
アルケンに対する沸点の適正な下限は、５０℃とみなされる。より低い沸点は、アルケンがあまりに揮発性であることから、溶液及び層の再現性のある調製を困難にする。
添加されるアルケンとして適するものは、脂環式及び脂肪族アルケンである。これらは、夫々１以上の２重結合を有してもよい。
添加されるアルケンは、好ましくは室温で液体であり、好ましくは５〜１５個の炭素原子を含む。
添加されるアルケンは、空気からの極微量のガス、特にオゾンと反応し、それゆえこれらを除去し、有機半導体との有害な反応を妨害するものと考えられる。したがって、アルケンは、オゾンとの反応後の反応生成物、特に対応するアルデヒドが揮発性であるような方法で好ましくは選択され、好ましくは、１〜１０個の炭素原子を含む。
本発明による溶液の構成成分としての好ましいアルケンの選択は、以下の表１により与えられる。
好ましいアルケンは、2,3-ジメチル-2-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、2,3-ジメチル-1-ブテン、1,5-ヘキサジエン、1-ヘキセン、1-メチル-1-シクロペンテン、1,3-シクロヘキサジエン、シクロヘキセン、トランス,トランス-2,4-ヘキサジエン、1,4-シクロヘキサジエン、2-メチル-1-ヘキセン、1-ヘプテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、1,7-オクタジエン、1-オクテン、トランス-4-オクテン、トランス-2-オクテン、1,3-シクロオクタジエン、スチレン、ジシクロペンタジエン、1,9-デカジエン、1-デセン、1-ドデセン、シクロドデセン、2,5-ジメチル-2,4-ヘキサジエン、1-トリデセン及びシス,トランス,トランス-1,5,9-シクロドデカトリエンである。
挙げられたこれらアルケンは、全てのものであるということはできない。本発明による溶液の調製は、個々に明示的に言及されない他のアルケンについても、発明ステップを要することなく当業者にとって容易に可能である。
複数のアルケンの混合物を使用することも適切であるかもしれない。したがって、唯一のアルケンが使用される場合と比べて、ある場合にはより簡単に達成すべき溶液特性の最適化が可能になることから、２以上のアルケンを使用することが、各場合に完全に適正で好ましいかもしれない。
更に、有機半導体若しくは配合物に加えて、例えばWO 03/019693に記載された更なる添加物を加えることも適当かもしれない。
溶液の調製のためには、有機半導体若しくは配合物は、所望のアルケン若しくはアルケン混合物と一緒に、所望の溶媒若しくは溶媒混合物に所望の濃度で溶解される。溶解プロセスを、例えば加熱及び/又は撹拌により加速することも適当かもしれない。有機半導体若しくはマトリックスポリマーの凝集物は、例えば外部の機械的動作例えばWO 03/019694に記載された超音波により微粉砕することもできる。更に、先ず有機半導体若しくは配合物を所望の溶媒若しくは溶媒混合物に溶解し、その後にだけアルケンを添加することも適当かもしれない。それに加えて、例えば比較的少量の架橋成分及び/又は塵粒子を含まないようにすることを目的として使用前に溶液をろ過することも適当となるかもしれない。溶液は、好ましくは、保護ガス雰囲気下、特に窒素若しくはアルゴン下調製されるが、アルケンの添加は、ここでも既により低い溶液の空気感度をもたらす。
エレクトロルミネセンス素子の製造がそれでも空気中で行うべく意図されるのであれば、本発明の溶液は重要な効果を与える。本発明の溶液から空気中で製造されるエレクトロルミネセンス素子は、先行技術により空気中で溶液から製造されるエレクトロルミネセンス素子よりも、良好なエレクトロルミネセンス結果、特により高い効率を示す。これは、驚くべき予期し得ない結果である。したがって、このような溶液は、空気中で効率的なエレクトロルミネセンス素子を製造するための先行技術による溶液よりも、より適している。これらエレクトロルミネセンス素子製造のための技術的複雑性は、それゆえ先行技術によるものよりも顕著に少なく、保護ガス雰囲気下でのこれら溶液の加工は高効率に必須なものである。
本発明出願のテキストは、特に、ポリマー発光ダイオード及び対応する表示装置の製造のための本発明の溶液に向けられている。説明の限定にもかかわらず、当業者には、更なる発明ステップを要することなく、ほんの少しの適用を言及される他の素子、例えば、有機電界効果トランジスタ（Ｏ-ＦＥＴ）、有機薄膜トランジスタ（Ｏ-ＴＦＴ）、有機集積回路（Ｏ-ＩＣ）、有機電場消光素子（Ｏ-ＦＱＤ）、有機電発光トランジスタ（Ｏ-ＬＥＴ）、有機発光電子化学電池（ＬＥＣ）、有機太陽電池（Ｏ-ＳＣ）、有機レーザーダイオード（Ｏ-ｌａｓｅｒ）又は有機光受容器（Ｏ-ＰＣ）の製造のための対応する本発明による溶液を使用することが可能である。
本発明は、それにより限定するつもりはないが、以下の実施例を参照して、より詳細に説明される。
例１乃至１９
使用されるポリマーは、５０モル％の2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン-2,7-ビスボロン酸エチレングリコールエステル、３０モル％の2,7-ジブロモ-2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン、１０モル％のN,N’-ビス(4-ブロモフェニル)- N,N’-ビス(4-tert-ブチルフェニル)ベンジジン及び１０モル％の2,3,6,7-テトラ(2-メチルブチルオキシ)-2’-7’-（4-ブロモスチリル）-9,9’-スピロビフルオレンから成る「青色」コポリマー（Ｐ１、WO 03/020790も参照）及び５０モル％の2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン-2,7-ビスボロン酸エチレングリコールエステル、２９．９４モル％の2,7-ジブロモ-2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン、１０モル％のN,N’-ビス(4-ブロモフェニル)- N,N’-ビス(4-tert-ブチルフェニル)ベンジジン及び１０モル％の2,3,6,7-テトラ(2-メチルブチルオキシ)-2’-7’-（4-ブロモスチリル）-9,9’-スピロビフルオレン、０．０５モル％の1-（2-エチルヘキシルオキシ）-4-メトキシ-2,5-ビス（4-ブロモ-2,5-ジメトキシスチリル）ベンゼン及び０．０１モル％のビス-4,7-(2’-ブロモ-5’-チエニル)-2,1,3-ベンゾチアジアゾールから成る「白色」コポリマー（Ｐ２、WO 05/030827も参照）である。これらは、WO 03/048225に記載された鈴木ポリマー化により調製され、約５００，０００g/molの分子量を有する。（ＧＰＣにより測定）
更に、５０モル％の2,5-ビス(クロロメチル)-3’-（3,7-ジメチルオクチルオキシ）ビフェニル及び５０モル％の2,5-ビス(クロロメチル)-4-メトキシ-3’,4’-ビス（2メチルプロピルオキシ）ビフェニルを含む「黄色」ＰＰＶが使用される（Ｐ３）。このポリマーの調製及びそれの更なる特性は、WO 99/24526に記載されている。
使用されるポリマーは、５０モル％の2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン-2,7-ビスボロン酸エチレングリコールエステル、３０モル％の2,7-ジブロモ-2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン、１０モル％のN,N’-ビス(4-ブロモフェニル)- N,N’-ビス(4-tert-ブチルフェニル)ベンジジン及び１０モル％の2,3,6,7-テトラ(2-メチルブチルオキシ)-2’-7’-（4-ブロモスチリル）-9,9’-スピロビフルオレンから成る「青色」コポリマー（Ｐ１、WO 03/020790も参照）及び５０モル％の2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン-2,7-ビスボロン酸エチレングリコールエステル、２９．９４モル％の2,7-ジブロモ-2’,3’,6’,7’-テトラ(2-メチルブチルオキシ)スピロビフルオレン、１０モル％のN,N’-ビス(4-ブロモフェニル)- N,N’-ビス(4-tert-ブチルフェニル)ベンジジン及び１０モル％の2,3,6,7-テトラ(2-メチルブチルオキシ)-2’-7’-（4-ブロモスチリル）-9,9’-スピロビフルオレン、０．０５モル％の1-（2-エチルヘキシルオキシ）-4-メトキシ-2,5-ビス（4-ブロモ-2,5-ジメトキシスチリル）ベンゼン及び０．０１モル％のビス-4,7-(2’-ブロモ-5’-チエニル)-2,1,3-ベンゾチアジアゾールから成る「白色」コポリマー（Ｐ２、WO 05/030827も参照）である。これらは、WO 03/048225に記載された鈴木ポリマー化により調製され、約５００，０００g/molの分子量を有する。（ＧＰＣにより測定）
更に、５０モル％の2,5-ビス(クロロメチル)-3’-（3,7-ジメチルオクチルオキシ）ビフェニル及び５０モル％の2,5-ビス(クロロメチル)-4-メトキシ-3’,4’-ビス（2メチルプロピルオキシ）ビフェニルを含む「黄色」ＰＰＶが使用される（Ｐ３）。このポリマーの調製及びそれの更なる特性は、WO 99/24526に記載されている。
オゾン感度を測定することを目的として、素子は、４種の異なる条件下で製造される。
１．溶媒としてトルエンを使用するグローブボックスでの保護ガス下。
２．溶媒としてトルエン及びアルケン添加物を使用するグローブボックスでの保護ガス下。
３．溶媒としてトルエンを使用するオゾン発生器により製造される空気中２００ppbのオゾン雰囲気下。
４．溶媒としてトルエン及びアルケン添加物を使用するオゾン発生器により製造される空気中２００ppbのオゾン雰囲気下。
オゾン濃度は、オゾン測定器（Anseros-LUM）により測定される。
層は、ＰＬＥＤでの使用に対して調査される。ＰＬＥＤは、夫々２層システム即ち基板/ＩＴＯ/ＰＥＤＯＴ/ポリマー/陰極である。ＰＥＤＯＴは、ポリチオフェン誘導体（H.C.Stark,GoslarからのBaytron P）である。全ての場合で使用された陰極は、Ｂａ/Ａｇ（Aldrich）である。ＰＬＥＤが製造される方法は、WO 04/037887及びそこに引用された文献に詳細に記載されている。電子光学特性及び駆動寿命の測定は、WO 04/037887に記載されたように同様になされる。
Claims (16)
- ・少なくとも１つの有機半導体、
・有機半導体のための少なくとも１つの有機溶媒及び
・少なくとも１つの脂肪族若しくは脂環式アルケン
を含み、溶媒若しくは溶媒混合物に基づくアルケンの割合が、０．０１〜２０重量％であり、アルケンの沸点が、５０℃超であり、アルケンの沸点が、２００℃未満であることを特徴とする溶液。 - 有機半導体が、純粋成分若しくは２以上の成分の混合物であり、そのうちの少なくとも１つが半導体特性を有することを特徴とする請求項１記載の溶液。
- 有機半導体が、低分子量化合物、オリゴマー化合物、樹状化合物；直鎖或いは分岐のポリマー、有機若しくは有機金属化合物又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１又は２記載の溶液。
- 有機半導体の少なくとも１つの成分が、高分子量を有し、そして、１０，０００ｇ/ｍｏｌより大きい分子量ＭＷを有することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の溶液。
- ポリマー有機半導体が、置換ポリ-p-アリーレンビニレン（ＰＡＶ）、ポリフルオレン（ＰＦ）、ポリスピロビフルオレン(ＰＳＦ）、ポリ-p-フェニレン（ＰＰＰ）或いは-ビフェニレン、ポリジヒドロフェナントレン（ＰＤＨＰ）、トランス-及びシス-ポリインデノフルオレン（ＰＩＦ）、ポリフェナントレン、ポリチオフェン（ＰＴ）、ポリピリジン（ＰＰｙ）、ポリピロール、２以上のこれらの構造単位を有するコポリマー、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、トリアリールアミンポリマー、ポリシリレン、ポリゲルミレン及び/又は燐光単位含有ポリマーであって、これら全ては有機溶媒に可溶であるものから選択されることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の溶液。
- 溶液が、０．０１〜２０重量％の有機半導体若しくは対応する混合物を含むことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の溶液。
- 使用される溶媒が、モノ-或いはポリ置換芳香族溶媒、蟻酸誘導体、N-アルキルピロリドン若しくは高沸点エーテル及び/又は直鎖、分岐或いは環状アルカン、（シクロ）脂肪族アルコール、エーテル、ケトン或いはカルボン酸エステルを持つ混合物であることを特徴とする請求項１乃至６何れか１項記載の溶液。
- アルケンが、５〜１５個の炭素原子を有することを特徴とする請求項１乃至７何れか１項記載の溶液。
- アルケンが、2,3-ジメチル-2-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、2,3-ジメチル-1-ブテン、1,5-ヘキサジエン、1-ヘキセン、1-メチル-1-シクロペンテン、1,3-シクロヘキサジエン、シクロヘキセン、トランス,トランス-2,4-ヘキサジエン、1,4-シクロヘキサジエン、2-メチル-1-ヘキセン、1-ヘプテン、2,4,4-トリメチル-1-ペンテン、1,7-オクタジエン、1-オクテン、トランス-4-オクテン、トランス-2-オクテン、1,3-シクロオクタジエン、スチレン、ジシクロペンタジエン、1,9-デカジエン、1-デセン、1-ドデセン、シクロドデセン、2,5-ジメチル-2,4-ヘキサジエン、1-トリデセン及びシス,トランス,トランス-1,5,9-シクロドデカトリエンから選択されることを特徴とする請求項１乃至８何れか１項記載の溶液。
- 基板上への有機半導体層製造のための請求項１乃至９何れか１項記載の溶液の使用。
- 請求項１乃至９何れか１項記載の溶液が、印刷プロセス若しくはエリアコーティングプロセスにより加工されることを特徴とする基板上への有機半導体層の製造方法。
- 請求項１乃至９何れか１項記載の溶液を使用して製造されることを特徴とする有機半導体層。
- 請求項１１記載の印刷プロセス若しくはエリアコーティングプロセスにより製造されることを特徴とする請求項１２記載の有機半導体層。
- 有機若しくはポリマー発光ダイオード（ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）、有機電界効果トランジスタ（Ｏ-ＦＥＴ）、有機薄膜トランジスタ（Ｏ-ＴＦＴ）、有機集積回路（Ｏ-ＩＣ）、有機電場消光素子（Ｏ-ＦＱＤ）、有機発光トランジスタ（Ｏ-ＬＥＴ）、有機発光電子化学電池（ＬＥＣ）、有機太陽電池（Ｏ-ＳＣ）、有機レーザーダイオード（Ｏ-ｌａｓｅｒ）又は有機光受容器（Ｏ-ＰＣ）から選ばれる電子素子における請求項１２又は１３記載の有機半導体層の使用。
- 請求項１２又は１３記載の少なくとも１つの層を含む、有機若しくはポリマー発光ダイオード（ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）、有機電界効果トランジスタ（Ｏ-ＦＥＴ）、有機薄膜トランジスタ（Ｏ-ＴＦＴ）、有機集積回路（Ｏ-ＩＣ）、有機電場消光素子（Ｏ-ＦＱＤ）、有機発光トランジスタ（Ｏ-ＬＥＴ）、有機発光電子化学電池（ＬＥＣ）、有機太陽電池（Ｏ-ＳＣ）、有機レーザーダイオード（Ｏ-ｌａｓｅｒ）又は有機光受容器（Ｏ-ＰＣ）から選ばれる電子素子。
- 請求項１５記載の有機若しくはポリマー発光ダイオード（ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）を含む表示装置。
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