JP5788140B2 - 平面正方形遷移金属錯体の使用 - Google Patents
平面正方形遷移金属錯体の使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5788140B2 JP5788140B2 JP2009511417A JP2009511417A JP5788140B2 JP 5788140 B2 JP5788140 B2 JP 5788140B2 JP 2009511417 A JP2009511417 A JP 2009511417A JP 2009511417 A JP2009511417 A JP 2009511417A JP 5788140 B2 JP5788140 B2 JP 5788140B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- doped
- transition metal
- formula
- organic semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 title claims description 37
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 title claims description 34
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 64
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 16
- -1 alicyclic hydrocarbon Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 8
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 claims description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 7
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical class C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000004105 2-pyridyl group Chemical group N1=C([*])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000003866 trichloromethyl group Chemical group ClC(Cl)(Cl)* 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims 4
- 125000006340 pentafluoro ethyl group Chemical group FC(F)(F)C(F)(F)* 0.000 claims 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 60
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 33
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 23
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- IYZMXHQDXZKNCY-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n-diphenyl-4-n,4-n-bis[4-(n-phenylanilino)phenyl]benzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 IYZMXHQDXZKNCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- JRNVZBWKYDBUCA-UHFFFAOYSA-N N-chlorosuccinimide Chemical compound ClN1C(=O)CCC1=O JRNVZBWKYDBUCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000006254 arylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004700 cobalt complex Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- BOXSCYUXSBYGRD-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene;iron(3+) Chemical compound [Fe+3].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 BOXSCYUXSBYGRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002390 heteroarenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005241 heteroarylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000004698 iron complex Chemical class 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- CYQAYERJWZKYML-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentasulfide Chemical compound S1P(S2)(=S)SP3(=S)SP1(=S)SP2(=S)S3 CYQAYERJWZKYML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002577 pseudohalo group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 150000003413 spiro compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007979 thiazole derivatives Chemical class 0.000 description 1
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N thiocyanic acid Chemical compound SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/331—Metal complexes comprising an iron-series metal, e.g. Fe, Co, Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
- C07F15/04—Nickel compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F17/00—Metallocenes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/30—Doping active layers, e.g. electron transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、平面正方形遷移金属錯体の使用に関し、平面正方形遷移金属錯体を、例えば電子または光電子部品に設けられた有機半導体マトリクス材料に対してドーピングを行なうためのドーパントとして用いたり、電子または光電子部品に設けられた電荷注入層として、電極材料として、及びストレージ材料として用いたりする技術に関する。
有機半導体が、電気特性を変化させる、具体的には導電率を変化させることができることは知られている。また、シリコン半導体のような無機半導体の場合も同じである。当初は低い導電率を上昇させることは、用いるドーパントの種類に応じた半導体のフェルミ準位の変化と同じく、有機半導体マトリクス材料内に電荷担体を生成することによって達成される。ドーピングは、結果として電荷搬送層の抵抗損を低減させて導電率を上昇させ、コンタクトと有機層との間の電荷担体の搬送を改善することになる。
拡散係数が高いアルカリ金属（例：セシウム）またはルイス酸（例：ＦｅＣｌ３）のような無機ドーパントは、電子部品の機能及び安定性に不利に影響することから、有機マトリクス材料内で大抵不利である。更にこれらの材料は、高い揮発性を有するので、気化（蒸発）装置の汚染を招いてしまう。また、ドーパントを提供するために、化学反応を介した半導体マトリクス材料内にドーパントが遊離することが知られている。しかしながら、このような遊離ドーパントの還元電位は、多くは、例えば有機発光ダイオード（OLED：organic light-emitting diodes）のような形態に適用するには充分ではない。また、ドーパントの遊離の際には、別の化合物及び／または電子（例えば電子（状）水素）もまた生成され、これらは、ドープされた層の特性や、対応する電子部品の特性に悪影響をもたらすことになる。
正孔注入層として、受容体様材料もまた用いることができる。従って、例えば、陽極／受容体／ホール輸送体（hole transporter）を有する層構造が生成される。この場合、ホール輸送体は、単一層もしくは混合層（mixed layer）となり得る。具体的には、ホール輸送体はまた、１つの受容体にドープされる。陽極は、例えばＩＴＯとすることができる。受容体層は、例えば０．５〜１００ｎｍ厚とすることができる。
平面正方形遷移金属錯体は、例えばＷＯ２００５／１２３７５４Ａ２にあるように周知である。この錯体は、例えば、能動電子部品や受動電子部品、エレクトロルミネセンス装置（例：有機発光ダイオード）、光電池、発光ダイオード、電界効果トランジスタ、光トランジスタなど非常に多くの形態に適用することが可能である。このような平面正方形遷移金属錯体の使用としては、電荷搬送材料がある。
本発明は、例えば電子または光電子部品に設けられた、半導体マトリクス材料、電荷注入層、電極材料、及び、ストレージ材料の改良を目的とするものである。具体的には、ドープされた半導体マトリクス材料にとってのドーパントとして用いられる化合物であり、マトリクス材料自体に悪影響を与えることなく充分に高い酸化還元電位を実現することができるとともに、マトリクス材料の電荷担体数の効果的な上昇をもたらすことができ、更には、比較的簡易な手法で扱うことが可能な化合物を提供することを目的とするものである。
本発明の更なる目的としては、有機半導体材料を提供するとともに、電子部品や光電子部品を提供することにある。
本発明の第１の目的は、以下の化学式（Ｉ）または（ＩＩ）；
式中のＭは、元素周期表の第８〜１１族に属する遷移金属のうちの１つであり、
また、式中のＸ１、Ｘ２、Ｘ３、及びＸ４は、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ５、及び、ＰＲ５からなる群からそれぞれ独立して選択される１つであり、
当該Ｒ５は、直鎖または分岐アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、縮合芳香環、供与基、及び、受容基からなる群から選択される１つの置換体または非置換体であり、
また、式中のＲ１及びＲ２は、芳香族化合物、複素環式芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、及び、ニトリルからなる群からそれぞれ独立して選択される１つの置換体または非置換体であり、
また、式中のＬ１及びＬ２は、芳香族アミン、芳香族ホスフィン、ハロゲン、擬ハロゲン（pseudohalogen）、ＮＣＳ、ＳＣＮ、及び、ＣＮからなる群からそれぞれ独立して選択される１つである）
を有する平面正方形遷移金属錯体によって実現することができる。
また好ましくは、式中のＭは、ニッケル、銅、パラジウム、白金、鉄、ルテニウム、及び、オシミウムからなる群から選択される１つであり、より好ましくは、ニッケル、コバルト、及び、鉄からなる群から選択される１つである。
また、好ましくは、式中のＲ１及びＲ２は、置換フェニルから選択され、より好ましくは、トリフルオロメチルフェニル、アニシル、トリル、２−ピリジル、メチル、プロピル、イソプロピル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、及び、トリクロロメチルからなる群から選択された１つである。
本発明の更なる目的は、請求項４に基づいた有機半導体材料によって実現することができるとともに、請求項６に基づいた電子部品または光電子部品によって実現することができる。更に好適な形態は従属請求項において特定している。
驚くことには、本発明に係る遷移金属錯体を用いた場合には、周知の受容体化合物の場合と比べてはるかに強く、且つ／または安定なドーパントを実現することができることが示された。ここで、周知の受容体化合物とは、有機半導体マトリクス材料との混合体として、ｐ−ドーパントである中性の形態の平面正方形遷移金属錯体を含む化合物である。具体的には、本発明に係る遷移金属錯体を用いた場合には、電荷搬送層の導電率が飛躍的に上昇し、及び／または、それらを電子部品として適用した場合にコンタクトと有機層との間の電荷担体の遷移を著しく改善することができた。尚、本発明は、この概念に限定されるものではなく、本発明に係る遷移金属錯体がドープ層に用いられると、電荷移動錯体（CT complexes）が形成、具体的には、少なくとも１つの電子がそれぞれ周囲にあるマトリクス材料から移動することによってＣＴ化合物が形成されることが考えられる。また、マトリクス材料上にモバイルホール（mobile holes）を有するマトリクス材料の陽イオンが形成されることも考えられる。このようなマトリクス材料は、ドープされていないマトリクス材料の導電率と比較した場合に、より大きな導電率を得ることができる。ドープされていないマトリクス材料の導電率は、一般に１０−８ｓ／ｃｍ未満で、具体的には、１０−１０ｓ／ｃｍ未満であることが好ましい。ここで付記するが、マトリクス材料は、充分に純度が高いものである。このような純度は、従来法によって得ることができ、例えば、勾配昇華によって得ることができる。ドーピングすることによって、このようなマトリクス材料の導電率を、１０−８ｓ／ｃｍよりも大きくすることができ、このましくは、１０−５ｓ／ｃｍよりも大きくすることが可能である。これで、特に、酸化電位が−０．５Ｖ vs. Ｆｃ／Ｆｃ＋よりも大きく、好ましくは０Ｖ vs. Ｆｃ／Ｆｃ＋よりも大きく、より好ましくは＋０．２Ｖ vs. Ｆｃ／Ｆｃ＋よりも大きいマトリクス材料を提供することができる。尚、Ｆｃ／Ｆｃ＋とは、フェロセン／フェロセニウムの酸化還元対を示しており、電位の電気化学的測定において、サイクリックボルタンメトリーのように基準として用いられるものである。
更に、本発明として決定されるものとして、上述した平面正方形遷移金属錯体が、電子部品において注入層として使用することも可能であることである。好ましくは、同じくドープされた、電子部品において電極と半導体層との間の注入層として使用することである。上述した平面正方形遷移金属錯体はまた、本発明によれば、電荷担体生成層の一部として用いることもでき、例えば、別のｐ−ドープもしくはｎ−ドープ層のような層として使用することができる。本発明に係る使用によれば、上述した平面遷移化合物は、好ましくは孤立分子であり、よって、それぞれの半導体層内に孤立分子として存在していることがより好ましい。孤立分子とは、互いに化学結合によって固定されていて、及び／またはマトリクスに化学結合によって固定されているか、別の化合物に化学結合によって固定されているものである。本発明に係る錯体は、大気に対する反応性に関して驚くほど高い安定性を有する。
〔合成方法〕
本発明に係る平面正方形遷移金属錯体は、従来周知の方法によって合成することができ、或る程度は工業的入手が可能である。このような化合物の合成は、例えば、以下のような文献に記載されており、本願はこれらの内容を参照する。尚、文献は、一例にすぎない。Schrauzer et alによれば、上述のような遷移金属錯体は、１，２−ジケトンまたは２−ヒドロキシケトンと、五硫化リンと、適切な遷移金属塩とから得られると、J. Am. Chem. Soc. (1965) 87/7 1483-9 に記載されている。また、本発明に基づけば、硫黄を有する遷移金属カルボニルと、アセチレンとを用いた変形例であっても上述した錯体を得ることができる。Davison et al. Inorg. Chem. (1964) 3/6 814も参照文献である。遷移金属カルボニルに代えて、他の一般的な０価の遷移金属化合物、例えば、シクロオクタジエニルやホスフィンなどであっても用いることができ、また、純粋な遷移金属も用いることができ、これは、G.N. Schrauzer et al. Z. Naturforschg. (1964) 19b, 192-8.に基づいている。
本発明に係る平面正方形遷移金属錯体は、従来周知の方法によって合成することができ、或る程度は工業的入手が可能である。このような化合物の合成は、例えば、以下のような文献に記載されており、本願はこれらの内容を参照する。尚、文献は、一例にすぎない。Schrauzer et alによれば、上述のような遷移金属錯体は、１，２−ジケトンまたは２−ヒドロキシケトンと、五硫化リンと、適切な遷移金属塩とから得られると、J. Am. Chem. Soc. (1965) 87/7 1483-9 に記載されている。また、本発明に基づけば、硫黄を有する遷移金属カルボニルと、アセチレンとを用いた変形例であっても上述した錯体を得ることができる。Davison et al. Inorg. Chem. (1964) 3/6 814も参照文献である。遷移金属カルボニルに代えて、他の一般的な０価の遷移金属化合物、例えば、シクロオクタジエニルやホスフィンなどであっても用いることができ、また、純粋な遷移金属も用いることができ、これは、G.N. Schrauzer et al. Z. Naturforschg. (1964) 19b, 192-8.に基づいている。
〔ドーピング〕
とりわけ、例えば、Ｚｎ（ＺｎＰｃ）、Ｃｕ（ＣｕＰｃ）、Ｎｉ（ＮｉＰｃ）または他の金属といったフタロシアン錯体が、ｐ−ドーピング可能なマトリクス材料として用いることができ、フタロシアン配位子を置換することも可能である。また、ナフトシアニンやポルフィリンの金属錯体を適宜用いることもできる。更に、アリール化またはヘテロアリール化アミン、及びベンジジン誘導体もまた、置換もしくは非置換のマトリクス材料として用いることができ、特に、スピロ結合のもの（例えば、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ＴＤＡＴＡ、スピロＴＴＢ）も用いることができる。好ましくは、マトリクス材料としてＮＰＤを用いることができる。
とりわけ、例えば、Ｚｎ（ＺｎＰｃ）、Ｃｕ（ＣｕＰｃ）、Ｎｉ（ＮｉＰｃ）または他の金属といったフタロシアン錯体が、ｐ−ドーピング可能なマトリクス材料として用いることができ、フタロシアン配位子を置換することも可能である。また、ナフトシアニンやポルフィリンの金属錯体を適宜用いることもできる。更に、アリール化またはヘテロアリール化アミン、及びベンジジン誘導体もまた、置換もしくは非置換のマトリクス材料として用いることができ、特に、スピロ結合のもの（例えば、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ＴＤＡＴＡ、スピロＴＴＢ）も用いることができる。好ましくは、マトリクス材料としてＮＰＤを用いることができる。
上述したマトリクス材料は、本発明の範囲内において互いに混合したり、他の材料を混合したりすることも可能である。また、半導体、とりわけホール導電性を有する他の適切な有機マトリクス材料もまた用いることができる。
〔ドーピング濃度〕
ドーパントは、マトリクス分子に対して、または、ポリマーマトリクスのモノマー単位に対して、１：１以下のドーピング濃度で存在することが好ましい。例えば、ドーピング濃度は１：２以下、とりわけ１：５以下であるか１：１０以下であることが好ましい。ドーピング濃度は２０：１〜１：１００，０００の範囲とすることができ、とりわけ１０：１〜１：１，０００、好ましくは１：１〜１：１００とすることが好ましい。ただし、これに限定されるものではない。
ドーパントは、マトリクス分子に対して、または、ポリマーマトリクスのモノマー単位に対して、１：１以下のドーピング濃度で存在することが好ましい。例えば、ドーピング濃度は１：２以下、とりわけ１：５以下であるか１：１０以下であることが好ましい。ドーピング濃度は２０：１〜１：１００，０００の範囲とすることができ、とりわけ１０：１〜１：１，０００、好ましくは１：１〜１：１００とすることが好ましい。ただし、これに限定されるものではない。
〔ドーピングの実施〕
本発明に係る化合物を用いて、或るマトリクス材料のドーピングを行なう場合、次の１つまたは複数の組み合わせによって行なうことができる。
ａ） マトリクス材料のもとなるものと、ドーパントの一つとを真空中で蒸気混合する（mixed evaporation）。
ｂ） 基板上で、マトリクス材料の連続堆積と、ｐ−ドーパントの連続堆積を行なった後に、ドーパントを内側に拡散させる（具体的には、熱処理を行なうことによって）。
ｃ） ｐ−ドーパントの溶液を用いてマトリクス層のドーピングを行なった後に当該溶液の蒸発を行なう（具体的には、熱処理を行なうことによって）。
ｄ） マトリクス材料層の上に提供されたドーパントの層によって当該マトリクス材料をドーピングする。
ｅ） マトリクス分子とドーパントの溶液を準備し、例えば当該溶液の溶媒を蒸発させるかもしくはスピンコーティングするなどの従来方法を用いて、当該溶液に由来する層を準備する。
本発明に係る化合物を用いて、或るマトリクス材料のドーピングを行なう場合、次の１つまたは複数の組み合わせによって行なうことができる。
ａ） マトリクス材料のもとなるものと、ドーパントの一つとを真空中で蒸気混合する（mixed evaporation）。
ｂ） 基板上で、マトリクス材料の連続堆積と、ｐ−ドーパントの連続堆積を行なった後に、ドーパントを内側に拡散させる（具体的には、熱処理を行なうことによって）。
ｃ） ｐ−ドーパントの溶液を用いてマトリクス層のドーピングを行なった後に当該溶液の蒸発を行なう（具体的には、熱処理を行なうことによって）。
ｄ） マトリクス材料層の上に提供されたドーパントの層によって当該マトリクス材料をドーピングする。
ｅ） マトリクス分子とドーパントの溶液を準備し、例えば当該溶液の溶媒を蒸発させるかもしくはスピンコーティングするなどの従来方法を用いて、当該溶液に由来する層を準備する。
よって、このような手法によって得られる有機半導体のｐ−ドープされた層は、他の手法によっても得ることができる。
〔半導体層〕
本発明で用いる上述している電子不足な遷移金属錯体化合物によって製造される半導体層は、直線形状に形成することも可能である。例えば、導電経路やコンタクトのような形状を形成することが可能である。
本発明で用いる上述している電子不足な遷移金属錯体化合物によって製造される半導体層は、直線形状に形成することも可能である。例えば、導電経路やコンタクトのような形状を形成することが可能である。
室温で１０−５ｓ／ｃｍ以上の高い導電率、例えば１０−３ｓ／ｃｍ以上の高い導電率を有する半導体層を実現するためには、例えば、スピロＴＴＢもしくはＺｎＰｃをマトリクスとして用いる場合、本発明で用いる電子不足な遷移金属錯体化合物をドーパントとして用いる。フタロシアニン亜鉛をマトリクスとして用いる場合には、１０−８ｓ／ｃｍよりも高い導電率、例えば１０−６ｓ／ｃｍの導電率を有するものが得られた。従前はこのマトリクスを有機受容体でドープしたとしてもこのような高い導電率を有するものを得ることはできなかった。なぜなら、マトリクスの酸化電位が低すぎたからである。尚、ドープしていないフタロシアニンの導電率は最大で１０−１０ｓ／ｃｍである。
尚、ドーパントを有した層または構造は、それぞれ、１つまたは互いに異なる複数の電子不足な遷移金属錯体化合物を含んでいるものであってもよい。
〔電子部品〕
複数の電子部品やこれらを具備する機器は、上述した化合物を、特定の層や電気配線経路の形状で設けることができるｐ−ドープされた有機半導体材料を製造するために用いたｐ−ドープされた有機半導体層を用いて製造することができる。本願において電子部品とは、光電子部品を有するものも含まれる。導電性または発光特性などのように電子的・機能的にアクティブである当該部品の一領域の電気特性は、上述した化合物によって劇的に変化することができる。よって、ドープされた層の導電性は、改善され、及び／または当該ドープされた層へのコンタクトの電荷担体注入の改善を実現することができる。
複数の電子部品やこれらを具備する機器は、上述した化合物を、特定の層や電気配線経路の形状で設けることができるｐ−ドープされた有機半導体材料を製造するために用いたｐ−ドープされた有機半導体層を用いて製造することができる。本願において電子部品とは、光電子部品を有するものも含まれる。導電性または発光特性などのように電子的・機能的にアクティブである当該部品の一領域の電気特性は、上述した化合物によって劇的に変化することができる。よって、ドープされた層の導電性は、改善され、及び／または当該ドープされた層へのコンタクトの電荷担体注入の改善を実現することができる。
本発明は、具体的には、例えば、１０３〜１０７、好ましくは１０４〜１０７ もしくは １０５〜１０７の高い整流比（rectification ratio）を有する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）や、有機太陽電池や、電界効果トランジスタや、有機ダイオードを含むものであってもよく、電子不足な遷移金属錯体化合物を用いて製造された有機電界効果トランジスタを含むものであってもよい。
有機マトリクス材料に基づいたｐ−ドープされた層は、例えば、電子部品における以下の層構造内に存在することができ、個々の層のベース材料またはマトリクス材料としては以下のものが好ましい。
ｐ−ｉ−Ｍ： ｐドープ半導体−絶縁体−金属
Ｍ−ｉ−ｐ： 金属−絶縁体−ｐドープ半導体
ｐ−ｉ−ｎ： ｐドープ半導体−絶縁体−ｎドープ半導体
ｎ−ｉ−ｐ： ｎドープ半導体−絶縁体−ｐドープ半導体
尚、「ｉ」は非ドープ層であり、「ｐ」はｐドープされた層である。コンタクト材料は、ここではホール注入され、ｐ側では例えばＩＴＯまたはＡｕの層またはコンタクトが提供され、ｎ側では、ＩＴＯ、Ａｌ、または、Ａｇの層またはコンタクトが提供される。
ｐ−ｉ−Ｍ： ｐドープ半導体−絶縁体−金属
Ｍ−ｉ−ｐ： 金属−絶縁体−ｐドープ半導体
ｐ−ｉ−ｎ： ｐドープ半導体−絶縁体−ｎドープ半導体
ｎ−ｉ−ｐ： ｎドープ半導体−絶縁体−ｐドープ半導体
尚、「ｉ」は非ドープ層であり、「ｐ」はｐドープされた層である。コンタクト材料は、ここではホール注入され、ｐ側では例えばＩＴＯまたはＡｕの層またはコンタクトが提供され、ｎ側では、ＩＴＯ、Ａｌ、または、Ａｇの層またはコンタクトが提供される。
上述構造においては、「ｉ」層はまた、必要とあれば省略して、ｐ−ｎまたはｎ−ｐトランジスタを有する層配列としてもよい。
しかしながら、上述した化合物の使用は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、上述した層構造には、別の適切な層の導入によって追加されたり、あるいは別の適切な層の導入によって修飾されたりすることができる。具体的には、そのような層排列（とりわけｐｉｎ−もしくはこの逆の構成）を有するＯＬＥＤｓが、上述した化合物によって製造される。
具体的には、金属−絶縁体−ｐドープ半導体（ｍｉｐ：metal-insulator-p-doped semiconductors）型の有機ダイオードまたは、これにｐｉｎ型（例えば、亜鉛フタロシアンをベースとしたもの）を加えた有機ダイオードは、上述したｐ−ドーパントの補助によって製造することができる。これらのダイオードは、整流速度が１０５以上を示す。更に、ｐ−ｎトランジスタを有した電子部品は、本発明に基づいたドーパントを使用することによって製造することができる。この場合、同じ半導体材料が、ｐ−ドープの側と、ｎ−ドープの側との双方（ｐ−ｎ−ホモ接合）に用いられ、上述した電子不足な遷移金属錯体化合物がｎ−ドープ半導体材料に使用される。
電子不足な遷移金属錯体化合物は、もし、例えば純粋なもしくは実質的に純粋な形態の注入層のように他の部品に比べて支配的であれば、本発明に基づいて、電子部品に用いられるだけでなく、層、導電経路、ポイントコンタクトなどにも用いることができる。
本発明に関する他の課題や利点は、以下の実施例に沿って説明することによって明らかとなるだろう。尚、これらの実施例が本発明の範囲を制限する要因にはならないことを付記する。
〔適用例〕
非常に電子不足な遷移金属錯体化合物は非常に高純度で提供される。
非常に電子不足な遷移金属錯体化合物は非常に高純度で提供される。
電子不足な遷移金属錯体化合物はマトリクス材料と同時に蒸着される。マトリクス材料としては、実施形態に基づいてスピロＴＴＢまたはα−ＮＰＤを用いることができる。ｐ−ドープ及びマトリクス材料は、真空蒸着システムにおいてｐ−ドーパントとマトリクス材料とが１：１０であるドーピング速度で、基板上に層が沈降するような手法で蒸着することができる。
ｐ−ドーパントでドープされた有機半導体材料の層は、ガラス基板の上に配置されたＩＴＯ層の上に提供される。ｐ−ドープ有機半導体層の提供の後、有機発光ダイオードを製造するために、例えば適切な金属を蒸着にてｐ−ドープ有機半導体層の上に提供することによって金属カソードが提供される。尚、有機発光ダイオードはまた、層配列がガラス基板−金属カソード−ｐドープ有機層−透明導電カバー層からなるいわゆる逆層構造（inverted layer construction）を有してもよい。尚、更に別の層を、個々に示した層の間に配置することができる。
〔実施例１〕
マトリクス材料であるらせん状ＴＴＢのドーピングのために、中性ニッケル錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）ニッケルが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、らせん状ＴＴＢとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、２×１０−４Ｓ／ｃｍであった。
マトリクス材料であるらせん状ＴＴＢのドーピングのために、中性ニッケル錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）ニッケルが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、らせん状ＴＴＢとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、２×１０−４Ｓ／ｃｍであった。
〔実施例２〕
マトリクス材料であるα−ＮＰＤのドーピングのために、中性ニッケル錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）ニッケルが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、α−ＮＰＤとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、２×１０−７Ｓ／ｃｍであった。
マトリクス材料であるα−ＮＰＤのドーピングのために、中性ニッケル錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）ニッケルが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、α−ＮＰＤとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、２×１０−７Ｓ／ｃｍであった。
〔実施例３〕
マトリクス材料であるＺｎＰｃのドーピングのために、中性コバルト錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）コバルトが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、ＺｎＰｃとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、２×１０−４Ｓ／ｃｍであった。
マトリクス材料であるＺｎＰｃのドーピングのために、中性コバルト錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）コバルトが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、ＺｎＰｃとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、２×１０−４Ｓ／ｃｍであった。
〔実施例４〕
マトリクス材料であるＺｎＰｃのドーピングのために、中性鉄錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト)鉄が用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、ＺｎＰｃとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、３×１０−３Ｓ／ｃｍであった。
マトリクス材料であるＺｎＰｃのドーピングのために、中性鉄錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト)鉄が用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、ＺｎＰｃとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、３×１０−３Ｓ／ｃｍであった。
〔実施例５〕
マトリクス材料であるＺｎＰｃのドーピングのために、中性ニッケル錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）ニッケルが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、ＺｎＰｃとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、４×１０−５Ｓ／ｃｍであった。
マトリクス材料であるＺｎＰｃのドーピングのために、中性ニッケル錯体であるビス（ｃｉｓ−１，２−ビス[トリフルオロメチル]エチレン−１，２−ジチオラト）ニッケルが用いられた。ドーパント：マトリクス材料が１：１０であるドープ速度で行なわたドープされた層は、ＺｎＰｃとともにマトリクスとドーパントの混合蒸着によって生成された。導電率は、４×１０−５Ｓ／ｃｍであった。
本願明細書および特許請求の範囲において言及している本発明の特徴は、個々にまたはそれらを組み合わせることによって本発明の様々な実施形態を実現するための要点である。
Claims (9)
- ｐ−ドープされた有機半導体材料であって、
ｐ−ドープ可能なマトリクス及び電子不足な平面正方形遷移金属錯体を含み、
上記電子不足な平面正方形遷移金属錯体が、以下の化学式（Ｉ）；
式中のＭは、元素周期表の第８〜１１族に属する遷移金属のうちの１つであり、
また、式中のＸ１、Ｘ２、Ｘ３、及びＸ４は、Ｓ、ＮＲ５、及び、ＰＲ５からなる群からそれぞれ独立して選択される１つであり、当該Ｒ５は、直鎖または分岐アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、縮合芳香環、供与基、及び、受容基からなる群から選択される１つの置換体または非置換体であり、
また、式中のＲ１及びＲ２は、芳香族化合物、複素環式芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、及び、ニトリルからなる群からそれぞれ独立して選択される１つの置換体または非置換体であり、）
の構造を有しており、
上記ｐ−ドープ可能なマトリクスは、金属フタロシアニン錯体、金属ナフトシアニン錯体、金属ポルフィリン錯体、アリール化アミン、ヘテロアリール化アミン、アリール化ベンジジン、及び、ヘテロアリール化ベンジジンからなる群から選択される
ことを特徴とする、ｐ−ドープされた有機半導体材料。 - 式中の上記Ｍは、ニッケル、銅、パラジウム、白金、鉄、コバルト、ルテニウム、及び、オシミウムからなる群から選択される１つであることを特徴とする請求項１に記載の、ｐ−ドープされた有機半導体材料。
- 式中の上記Ｍは、ニッケル、パラジウム、白金、及び、鉄からなる群から選択される１つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の、ｐ−ドープされた有機半導体材料。
- 式中の上記Ｒ１及上記Ｒ２は、置換フェニル、２−ピリジル、メチル、プロピル、イソプロピル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、及び、トリクロロメチルからなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の、ｐ−ドープされた有機半導体材料。
- 式中の上記Ｒ１及上記Ｒ２は、トリフルオロメチルフェニル、アニシル、トリル、２−ピリジル、メチル、プロピル、イソプロピル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、及び、トリクロロメチルからなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の、ｐ−ドープされた有機半導体材料。
- マトリクス分子に対する電子不足な平面正方形遷移金属錯体のドーピングモル比、またはポリマーマトリクス分子をモノマー単位で換算したものに対する電子不足な平面正方形遷移金属錯体のドーピング比が、１：１〜１：１００の範囲であることを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の有機半導体材料。
- 電子的及び機能的に活性している活性領域を有する電子または光電子部品であって、
請求項１から６までの何れか１項に記載のｐ−ドープされた有機半導体材料の少なくとも１つが、上記活性領域に含まれていることを特徴とする電子または光電子部品。 - 有機発光ダイオード、光電池、有機太陽電池、有機ダイオード、または、有機電界効果トランジスタの形態であることを特徴とする請求項７に記載の電子または光電子部品。
- 電子不足な平面正方形遷移金属錯体の使用であって、
上記電子不足な平面正方形遷移金属錯体が、以下の化学式（Ｉ）；
式中のＭは、元素周期表の第８〜１１族に属する遷移金属のうちの１つであり、
また、式中のＸ１、Ｘ２、Ｘ３、及びＸ４は、Ｓ、ＮＲ５、及び、ＰＲ５からなる群からそれぞれ独立して選択される１つであり、当該Ｒ５は、直鎖または分岐アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、縮合芳香環、供与基、及び、受容基からなる群から選択される１つの置換体または非置換体であり、
また、式中のＲ１及びＲ２は、芳香族化合物、複素環式芳香族化合物、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、及び、ニトリルからなる群からそれぞれ独立して選択される１つの置換体または非置換体であり、）
を有しており、
電子部品に含まれるドープされた有機層であって、上記電子不足な平面正方形遷移金属錯体と、金属フタロシアニン錯体、金属ナフトシアニン錯体、金属ポルフィリン錯体、アリール化アミン、ヘテロアリール化アミン、アリール化ベンジジン、及び、ヘテロアリール化ベンジジンからなる群から選択されるｐ−ドープ可能なマトリクスとを含む有機層における導電性又は電荷担体注入の改善のための、電子不足な平面正方形遷移金属錯体の使用。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP06010719.0 | 2006-05-24 | ||
| EP06010719A EP1860709B1 (de) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Verwendung von quadratisch planaren Übergangsmetallkomplexen als Dotand |
| PCT/EP2007/004638 WO2007134873A1 (de) | 2006-05-24 | 2007-05-24 | Verwendung von quadratisch planaren übergangsmetallkomplexen als dotand |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009537676A JP2009537676A (ja) | 2009-10-29 |
| JP2009537676A5 JP2009537676A5 (ja) | 2015-07-16 |
| JP5788140B2 true JP5788140B2 (ja) | 2015-09-30 |
Family
ID=37136670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009511417A Active JP5788140B2 (ja) | 2006-05-24 | 2007-05-24 | 平面正方形遷移金属錯体の使用 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9722190B2 (ja) |
| EP (1) | EP1860709B1 (ja) |
| JP (1) | JP5788140B2 (ja) |
| KR (1) | KR20090024722A (ja) |
| WO (1) | WO2007134873A1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007028238A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verwendung eines Metallkomplexes als p-Dotand für ein organisches halbleitendes Matrixmaterial, organisches Halbleitermaterial und organische Leuchtdiode |
| DE102007028236A1 (de) * | 2007-06-20 | 2009-01-02 | Siemens Ag | Halbleitendes Material und organische Gleichrichterdiode |
| DE102007028237A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verwendung eines Metallkomplexes als p-Dotand für ein organisches halbleitendes Matrixmaterial, organisches Halbleitermaterial und elektronisches Bauteil |
| DE102008051737B4 (de) | 2007-10-24 | 2022-10-06 | Novaled Gmbh | Quadratisch planare Übergangsmetallkomplexe, organische halbleitende Materialien sowie elektronische oder optoelektronische Bauelemente, die diese umfassen und Verwendung derselben |
| DE102008011185A1 (de) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer dotierten organischen halbleitenden Schicht |
| GB2467316B (en) | 2009-01-28 | 2014-04-09 | Pragmatic Printing Ltd | Electronic devices, circuits and their manufacture |
| US8119037B2 (en) * | 2008-10-16 | 2012-02-21 | Novaled Ag | Square planar transition metal complexes and organic semiconductive materials using them as well as electronic or optoelectric components |
| GB2473200B (en) | 2009-09-02 | 2014-03-05 | Pragmatic Printing Ltd | Structures comprising planar electronic devices |
| EP3077382B1 (de) | 2013-12-06 | 2018-12-26 | Merck Patent GmbH | Substituierte oxepine |
| EP3345984B1 (de) | 2013-12-06 | 2020-03-04 | Merck Patent GmbH | Verbindungen und organische elektronische vorrichtungen |
| EP3002797B1 (en) * | 2014-09-30 | 2020-04-29 | Novaled GmbH | A light emitting organic device and an active OLED display |
| CN110447117B (zh) | 2017-02-20 | 2022-11-04 | 诺瓦尔德股份有限公司 | 电子半导体器件，电子半导体器件的制备方法和化合物 |
| WO2018189134A1 (de) | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Merck Patent Gmbh | Zusammensetzung für organische elektronische vorrichtungen |
| KR20200022010A (ko) | 2017-06-26 | 2020-03-02 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 균질 혼합물 |
| EP4186898A1 (de) | 2017-07-05 | 2023-05-31 | Merck Patent GmbH | Zusammensetzung für organische elektronische verbindungen |
| US11993572B2 (en) | 2017-07-05 | 2024-05-28 | Merck Patent Gmbh | Composition for organic electronic devices |
| EP3462516A1 (en) * | 2017-10-02 | 2019-04-03 | Novaled GmbH | Electronic device and method for preparing the same |
| TWI785142B (zh) | 2017-11-14 | 2022-12-01 | 德商麥克專利有限公司 | 用於有機電子裝置之組成物 |
| US20220332724A1 (en) | 2018-05-30 | 2022-10-20 | Merck Patent Gmbh | Composition for organic electronic devices |
| US20220127286A1 (en) | 2019-03-04 | 2022-04-28 | Merck Patent Gmbh | Ligands for nano-sized materials |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2232260B2 (de) | 1972-06-30 | 1974-05-30 | Gesellschaft Fuer Kernforschung Mbh, 7500 Karlsruhe | Verwendung von heterocyclisch omega, omega'-disubstituiertenp-Oligophenylenen als Strahlenumwandler |
| US4606326A (en) * | 1984-07-12 | 1986-08-19 | The Standard Oil Company | Ionically polymer-bound transition metal complex for photochemical conversion of light energy |
| JPH03208689A (ja) | 1990-01-12 | 1991-09-11 | Dainippon Printing Co Ltd | 光情報記録媒体及びその製造方法 |
| DE4112793A1 (de) | 1991-04-19 | 1992-10-22 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von hydrolysestabilen, estergruppen gebunden enthaltenden polyurethanen und phenylen-bis-oxazoline enthaltende polyurethan elastomere |
| US5792568A (en) | 1995-04-25 | 1998-08-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Organic electroluminescent element |
| US6160267A (en) | 1999-01-05 | 2000-12-12 | Regents Of The University Of Minnesota | Vapochromic led |
| JP2000252077A (ja) | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| US7001536B2 (en) | 1999-03-23 | 2006-02-21 | The Trustees Of Princeton University | Organometallic complexes as phosphorescent emitters in organic LEDs |
| EP1104036A3 (en) * | 1999-11-29 | 2005-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
| JP4717198B2 (ja) | 1999-11-29 | 2011-07-06 | キヤノン株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| US6984591B1 (en) | 2000-04-20 | 2006-01-10 | International Business Machines Corporation | Precursor source mixtures |
| DE10058578C2 (de) * | 2000-11-20 | 2002-11-28 | Univ Dresden Tech | Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten |
| US7026480B2 (en) | 2001-03-08 | 2006-04-11 | The University Of Hong Kong | Organometallic light-emitting material |
| KR100543837B1 (ko) | 2001-09-04 | 2006-01-23 | 캐논 가부시끼가이샤 | 고분자 화합물 및 유기 발광 소자 |
| US6653654B1 (en) | 2002-05-01 | 2003-11-25 | The University Of Hong Kong | Electroluminescent materials |
| JP2003332074A (ja) | 2002-05-09 | 2003-11-21 | Canon Inc | 金属配位化合物を用いた発光素子 |
| US20030230980A1 (en) * | 2002-06-18 | 2003-12-18 | Forrest Stephen R | Very low voltage, high efficiency phosphorescent oled in a p-i-n structure |
| WO2004017043A2 (en) | 2002-08-16 | 2004-02-26 | The University Of Southern California | Organic light emitting materials with anionic ligand |
| CN100340630C (zh) | 2002-08-16 | 2007-10-03 | 南加利福尼亚大学 | 有机发光材料和器件 |
| JP3963811B2 (ja) | 2002-09-30 | 2007-08-22 | 富士フイルム株式会社 | 有機電界発光素子 |
| DE10251986A1 (de) | 2002-11-08 | 2004-05-19 | Covion Organic Semiconductors Gmbh | Palladium- und Platin-Komplexe |
| AU2003289001A1 (en) | 2002-12-19 | 2004-07-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and method for manufacturing same |
| DE10338406A1 (de) | 2003-08-18 | 2005-03-24 | Novaled Gmbh | Dotierte organische Halbleitermaterialien sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| DE10338550A1 (de) | 2003-08-19 | 2005-03-31 | Basf Ag | Übergangsmetallkomplexe mit Carbenliganden als Emitter für organische Licht-emittierende Dioden (OLEDs) |
| US7655961B2 (en) * | 2003-10-02 | 2010-02-02 | Maxdem Incorporated | Organic diodes and materials |
| DE10350606A1 (de) | 2003-10-30 | 2005-06-09 | Covion Organic Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung heteroleptischer, ortho-metallierter Organometall-Verbindungen |
| DE10357044A1 (de) | 2003-12-04 | 2005-07-14 | Novaled Gmbh | Verfahren zur Dotierung von organischen Halbleitern mit Chinondiiminderivaten |
| DE10358665A1 (de) | 2003-12-12 | 2005-07-07 | Basf Ag | Verwendung von Platin(II)-Komplexen als lumineszierende Materialien in organischen Licht-emittierenden Dioden (OLEDs) |
| DE102004010954A1 (de) | 2004-03-03 | 2005-10-06 | Novaled Gmbh | Verwendung eines Metallkomplexes als n-Dotand für ein organisches halbleitendes Matrixmaterial, organisches Halbleitermaterial und elektronisches Bauteil |
| DE102004018145A1 (de) | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Basf Ag | Verwendung von Metallocenkomplexen von Metallen der 4. Nebengruppe des Periodensystems als Triplettemitter in organischen Leuchtdioden (OLEDs) |
| US7279704B2 (en) | 2004-05-18 | 2007-10-09 | The University Of Southern California | Complexes with tridentate ligands |
| US7842830B2 (en) | 2004-06-14 | 2010-11-30 | Georgia Tech Research Corporation | Transition-metal charge-transport materials, methods of fabrication thereof, and methods of use thereof |
| EP1703572A1 (en) | 2005-01-25 | 2006-09-20 | SONY DEUTSCHLAND GmbH | Molecular rectifiers |
| EP1803789A1 (de) | 2005-12-28 | 2007-07-04 | Novaled AG | Verwendung von Metallkomplexen als Emitter in einem elektronischen Bauelement und elektronisches Bauelement |
-
2006
- 2006-05-24 EP EP06010719A patent/EP1860709B1/de active Active
-
2007
- 2007-05-24 WO PCT/EP2007/004638 patent/WO2007134873A1/de active Application Filing
- 2007-05-24 KR KR1020087031236A patent/KR20090024722A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-05-24 JP JP2009511417A patent/JP5788140B2/ja active Active
- 2007-05-24 US US12/301,828 patent/US9722190B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20090024722A (ko) | 2009-03-09 |
| EP1860709B1 (de) | 2012-08-08 |
| EP1860709A1 (de) | 2007-11-28 |
| JP2009537676A (ja) | 2009-10-29 |
| US9722190B2 (en) | 2017-08-01 |
| US20100044683A1 (en) | 2010-02-25 |
| WO2007134873A1 (de) | 2007-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5788140B2 (ja) | 平面正方形遷移金属錯体の使用 | |
| JP5431163B2 (ja) | ジチオレン遷移金属錯体およびセレニウム類似化合物のドーパントとしての使用 | |
| US8119037B2 (en) | Square planar transition metal complexes and organic semiconductive materials using them as well as electronic or optoelectric components | |
| JP2009537676A5 (ja) | ||
| KR101460021B1 (ko) | 유기 반도체 매트릭스 물질을 도핑하기 위한 도펀트로서의 헤테로시클릭 라디칼 또는 헤테로시클릭 디라디칼, 이의 다이머, 올리고머, 폴리머, 디스피로 화합물 및 폴리사이클의 용도 | |
| JP5566690B2 (ja) | ジチオレン遷移金属の錯体およびセレン様の化合物、ドーピング剤としての上記錯体および上記化合物の使用、上記錯体を含む有機半導体材料、ならびに、錯体を含むエレクトロニック構造素子またはオプトエレクトロニック構造素子 | |
| US9156868B2 (en) | Aryl-substituted and/or heteroaryl-substituted main group element halides and/or pseudohalides, use of main group element halides and/or pseudohalides, organic semiconducting matrix material, electronic and optoelectronic components | |
| US10333070B2 (en) | Doped organic carrier transport materials | |
| EP2463927B1 (en) | Material for organic electronic device and organic electronic device | |
| KR100885582B1 (ko) | 헤테로사이클릭 라디칼 또는 디라디칼, 이의 다이머,올리고머, 폴리머, 디스피로 화합물 또는폴리사이클；이들의 용도；유기 반도체 물질；및 전자 또는광전자 부품 | |
| US20090001327A1 (en) | Doped Organic Semiconductor Material | |
| KR20140128297A (ko) | 유기 전자 소자 | |
| EP2194055A1 (en) | Bridged pyridoquinazoline or phenanthroline compounds and organic semiconducting material comprising that compound | |
| Bin et al. | Organic radicals outperform LiF as efficient electron-injection materials for organic light-emitting diodes | |
| CN107210364B (zh) | 氨基磷腈碱作为有机电子产品中的n型掺杂剂 | |
| JP2018500716A (ja) | 有機電子素子の製造方法及び有機電子素子 | |
| Mohapatra et al. | Organometallic and organic dimers: Moderately air-stable, yet highly reducing, n-dopants | |
| US11950441B2 (en) | Organic electron-conducting layer having N-dopant | |
| CN108431289B (zh) | 用于制备含金属层的方法 | |
| CN108292706B (zh) | 包含碱金属和第二金属的金属层 | |
| US10941168B2 (en) | Phosphepine matrix compound for a semiconducting material | |
| JP6965256B2 (ja) | ２種類の金属ドーパントを含んでいる、ｎ型ドープされた半導体材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100423 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121002 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20121226 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130108 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130301 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130308 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130402 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131203 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20140326 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20140326 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20140326 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140416 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20140620 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150501 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20150601 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150729 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5788140 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |