JP7069052B2 - Solvent blend for photoactive layer - Google Patents

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Description

本発明は、少なくとも3つの溶媒を含む溶媒ブレンド物、溶媒ブレンド物ならびにp型およびn型有機半導体を含む配合物、および、上記配合物を使用することによって有機電子デバイスならびに光活性層および膜を製造する方法に関する。 The present invention comprises solvent blends containing at least three solvents, solvent blends and formulations containing p-type and n-type organic semiconductors, and organic electronic devices and photoactive layers and membranes by using the above formulations. Regarding the manufacturing method.

有機感光性電子デバイスは高い柔軟性を提供し、かつ低温真空蒸着または溶液処理技術を使用することによって比較的低費用で製造および加工することができるので、無機光電子デバイスの代替として新規の有機感光性電子デバイスの開発に対する関心が増している。 Organic photosensitive electronic devices offer high flexibility and can be manufactured and processed at a relatively low cost by using low temperature vacuum deposition or solution treatment techniques, so they are new organic photosensitive alternatives to inorganic optoelectronic devices. There is increasing interest in the development of sex electronic devices.

有機感光性電子デバイスの例として、有機光起電デバイス(OPV)、フォトセルおよび光検出器を挙げることができる。通常、そのような有機感光性電子デバイスは、光活性層としてp-n接合を含み、p-n接合は、溶液からのドナー/アクセプターブレンド物の膜堆積によって作製され、デバイスが入射放射線を電流に変換することを可能にする。 Examples of organic photosensitive electronic devices include organic photovoltaic devices (OPVs), photocells and photodetectors. Usually, such organic photosensitive electronic devices include a pn junction as a photoactive layer, where the pn junction is made by film deposition of a donor / acceptor blend from solution and the device emits incident radiation. Allows conversion to current.

p型材料の典型例は、共役有機オリゴマーまたはポリマー(例えば、チオフェン、フェニレン、フルオレン、ポリアセチレン、ベンザチアジアゾール(benzathiadiazoles)およびこれらの組合せのオリゴマーまたはポリマー)である一方、フラーレンおよびフラーレン誘導体(例えば、C60PCBMおよびC70PCBM)は、n型材料として重要な役割を果たす(例えば、欧州特許出願公開第1447860号明細書を参照)。 Typical examples of p-type materials are conjugated organic oligomers or polymers (eg, thiophene, phenylene, fluorene, polyacetylene, benzaziaziazoles and oligomers or polymers of combinations thereof), while fullerenes and fullerene derivatives (eg, C). 60 PCBM and C70 PCBM) play an important role as n-type materials (see, eg, European Patent Application Publication No. 14478660 ).

近年、ドナー/アクセプター溶液の調製のために使用される溶媒または溶媒混合物の選択がp-n接合の構造のマニピュレーションのために重要な役割を果たし、有機感光性電子デバイスにおける電荷輸送の増進を可能とすることが示されている。 In recent years, the choice of solvent or solvent mixture used for the preparation of donor / acceptor solutions has played an important role in manipulating the structure of pn junctions, enabling enhanced charge transport in organic photosensitive electronic devices. Is shown to be.

有機感光性電子デバイスからの光電流の最大の生成を達成するには、ドナー/アクセプター境界面からの好適な励起子拡散長を有する膜内の最適化されたドナー-アクセプター分布を有する活性層が必要とされることが想定される。 To achieve maximum generation of photocurrent from an organic photosensitive electronic device, an active layer with an optimized donor-acceptor distribution within the membrane with a suitable exciton diffusion length from the donor / acceptor interface Expected to be needed.

国際公開第2011/076324号には、向上した効率を有する有機電子デバイスの作製用のインクとして使用できる有機半導体(OSC)組成物のために使用される広範囲の好適な溶媒が開示されており、溶媒は、芳香族炭化水素、芳香族エーテル、芳香族ケトン、アルキルケトン、複素環式芳香族の溶媒、ハロゲンアリーレンおよびアニリン誘導体からなる群から選択される。 WO 2011/076324 discloses a wide range of suitable solvents used for organic semiconductor (OSC) compositions that can be used as inks for the fabrication of organic electronic devices with improved efficiency. The solvent is selected from the group consisting of aromatic hydrocarbons, aromatic ethers, aromatic ketones, alkyl ketones, heterocyclic aromatic solvents, halogen arylene and aniline derivatives.

米国特許出願公開第2010/0043876号明細書には、少なくとも1つのアルキルベンゼンまたはベンゾシクロヘキサンを含む第1の溶媒と、少なくとも1つの炭素環化合物を含む第2の溶媒とのブレンド物を含む有機半導体配合物が開示されている。 US Patent Application Publication No. 2010/0043876 contains an organic semiconductor formulation comprising a blend of a first solvent containing at least one alkylbenzene or benzocyclohexane and a second solvent containing at least one carbocyclic compound. The thing is disclosed.

国際公開第2013/029733号には、第2の異なる溶媒を伴ってもよい、アルキル化テトラリン、アルキル化ナフタレンおよびアルキル化アニソールから選択される溶媒が、光活性層の構造をさらに調整することが提案されている。 In WO 2013/029733, a solvent selected from alkylated tetralin, alkylated naphthalene and alkylated anisole, which may be accompanied by a second different solvent, may further modify the structure of the photoactive layer. Proposed.

米国特許出願公開第2011/0156018号明細書には、ベンゾチアジアゾールおよびベンゾオキサジアゾールをベースとするポリマー配合物のための溶媒混合物として2つまたはそれより多くの溶媒を含むブレンド物を使用することが膜成形性およびデバイス特性の見地から有利であることが開示されている。 US Patent Application Publication No. 2011/015601 to use a blend containing two or more solvents as a solvent mixture for polymer formulations based on benzothiadiazole and benzoxadiazole. Is disclosed to be advantageous in terms of film formability and device characteristics.

しかしながら、好都合な光応答を有する有機感光性電子デバイスの製造のために最適化された有機半導体配合物のための従来の溶媒系は一般に不良な安定性を呈する傾向があり、それが多数の溶液堆積技術におけるそれらの応用を制限する。例えば、インク噴射塗布の間によく観察される現象はノズルの詰まりであり、これは典型的に、低周波数での長期間の噴射の間または噴射しない期間、例えば基板アライメントの間に起こるため、短い間隔での大規模なパージングおよびクリーニングステップが必要とされる。多くの場合、詰まりは非可逆的であり、溶媒パージの後でさえ回復しないことがあるノズルの完全な閉塞に繋がることさえある。 However, conventional solvent systems for organic semiconductor formulations optimized for the production of organic photosensitive electronic devices with favorable photoresponsiveness generally tend to exhibit poor stability, which is a large number of solutions. Limit their application in deposition techniques. For example, a common phenomenon during ink spray application is nozzle clogging, as this typically occurs during long periods of low frequency spraying or non-spraying periods, such as substrate alignment. Large-scale parsing and cleaning steps at short intervals are required. In many cases, clogging is irreversible and can even lead to complete nozzle blockage, which may not recover even after solvent purging.

上記に鑑みて、インクジェット印刷のために好適であると同時に優れた光電流レベルおよび効率を達成する有機感光性電子デバイスの製造を可能とするn型およびp型有機半導体を含有する安定なインクの作製を可能とする溶媒ブレンド物を提供する必要性が存在する。 In view of the above, stable inks containing n-type and p-type organic semiconductors that are suitable for inkjet printing and at the same time enable the manufacture of organic photosensitive electronic devices that achieve excellent photocurrent levels and efficiencies. There is a need to provide solvent blends that allow fabrication.

欧州特許出願公開第1447860号明細書European Patent Application Publication No. 14478660 国際公開第2011/076324号International Publication No. 2011/076324 米国特許出願公開第2010/0043876号明細書US Patent Application Publication No. 2010/0043876 国際公開第2013/029733号International Publication No. 2013/029733 米国特許出願公開第2011/0156018号明細書US Patent Application Publication No. 2011/0156018

本発明は、本明細書で定義する特許請求の範囲の主題によりこれらの課題を解決する。本発明の利点を以下のセクションにおいて詳細にさらに説明し、さらなる利点は本発明の開示を考慮すれば当業者に明らかとなるであろう。 The present invention solves these problems by the subject matter of the claims as defined herein. The advantages of the present invention will be further described in detail in the sections below, and further advantages will be apparent to those skilled in the art in light of the disclosure of the present invention.

n型およびp型有機半導体を含む配合物における特定の溶媒混合物の使用は光電流性能を与えることなく優れたインクの安定性を提供し、したがって、ノズルの詰まりが効果的に低減および抑制されるため、インクジェット印刷によって優れた効率を有する有機感光性デバイスを単純な様式で製造できることを本発明者らは見出した。 The use of certain solvent mixtures in formulations containing n-type and p-type organic semiconductors provides excellent ink stability without imparting photocurrent performance, thus effectively reducing and suppressing nozzle clogging. Therefore, the present inventors have found that an organic photosensitive device having excellent efficiency can be produced in a simple manner by inkjet printing.

概しては、本発明は、(a)安息香酸アルキル、安息香酸アリール、アルキルベンゾチアゾールまたはジアルコキシベンゼン;(b)ジアルキルまたはトリアルキル置換芳香族炭化水素である第1の芳香族炭化水素;および(c)第1の芳香族炭化水素とは異なる第2の芳香族炭化水素を含む溶媒ブレンド物に関する。 In general, the invention is: (a) alkyl benzoate, aryl benzoate, alkylbenzothiazole or dialkoxybenzene; (b) first aromatic hydrocarbons that are dialkyl or trialkyl substituted aromatic hydrocarbons; and ( c) The present invention relates to a solvent blend containing a second aromatic hydrocarbon different from the first aromatic hydrocarbon.

第2の態様では、本発明は、上述の溶媒ブレンド物、n型有機半導体、およびp型有機半導体を含む配合物に関する。 In a second aspect, the invention relates to a formulation comprising the solvent blend, n-type organic semiconductor, and p-type organic semiconductor described above.

さらなる態様では、本発明は、アノード、カソード、およびカソードとアノードとの間の光活性層を含む有機電子デバイスを製造する方法に関し、方法は、溶液堆積法によって上述の配合物を塗布して、光活性層を形成することを含む。 In a further aspect, the invention relates to a method of making an organic electronic device comprising an anode, a cathode, and a photoactive layer between the cathode and the anode, wherein the method is coated with the above formulation by a solution deposition method. Includes forming a photoactive layer.

本発明の別の態様は、溶液堆積法、好ましくはインクジェット印刷法における上述の溶媒ブレンド物の使用、および、光活性薄膜または光活性層の作製のためのコーティングまたは印刷インクとしての上述の配合物の使用である。 Another aspect of the invention is the use of the solvent blends described above in solution deposition methods, preferably inkjet printing methods, and the formulations described above as coatings or printing inks for the preparation of photoactive thin films or photoactive layers. Is the use of.

本発明による配合物の好ましい実施形態および本発明のその他の態様は、以下の説明および特許請求の範囲に記載される。 Preferred embodiments of the formulations according to the invention and other aspects of the invention are described in the following description and claims.

従来の有機光検出デバイスの一般的構造を図式的に示す。The general structure of a conventional organic photodetector is shown graphically.

本発明のより完全な理解のために、これよりその例示的な実施形態の以下の説明について言及する。 For a more complete understanding of the invention, the following description of exemplary embodiments thereof will be referred to herein below.

溶媒ブレンド物および半導体配合物
第1の実施形態では、本発明は、(a)安息香酸アルキル、安息香酸アリール、アルキルベンゾチアゾールまたはジアルコキシベンゼン;(b)ジアルキルまたはトリアルキル置換芳香族炭化水素である第1の芳香族炭化水素;および(c)第1の芳香族炭化水素とは異なる第2の芳香族炭化水素を含む溶媒ブレンド物に関する。溶媒ブレンド物は、優れたインクの安定性を有する半導体配合物の作製において有用であることが示された。
Solvent Blends and Semiconductor Formulations In the first embodiment, the invention is in (a) alkyl benzoate, aryl benzoate, alkylbenzothiazole or dialkoxybenzene; (b) dialkyl or trialkyl substituted aromatic hydrocarbons. With respect to a solvent blend comprising a first aromatic hydrocarbon; and (c) a second aromatic hydrocarbon different from the first aromatic hydrocarbon. Solvent blends have been shown to be useful in the fabrication of semiconductor formulations with excellent ink stability.

安息香酸アルキルは、好ましくは安息香酸C~C18アルキルであり、より好ましくは安息香酸C~C12アルキル、例えば安息香酸C~Cアルキルである。 The alkyl benzoate is preferably C 1 to C 18 alkyl benzoate, more preferably C 1 to C 12 alkyl benzoate, for example C 1 to C 6 alkyl benzoate.

安息香酸アリールは、好ましくは安息香酸C~C18アリールエステルであり、好ましくは安息香酸C~C10アリールエステルである。アリール基は非置換であってもよいし、あるいはC~C12アルキル基または好ましくはC~Cアルキル基で置換されていてもよい。 The aryl benzoate is preferably a C 6 to C 18 aryl ester of benzoic acid, and preferably a C 6 to C 10 aryl ester of benzoic acid. The aryl group may be unsubstituted or substituted with a C 1 to C 12 alkyl group or preferably a C 1 to C 6 alkyl group.

優れたn型有機半導体の溶解性の観点からの好ましい実施形態では、特にフラーレンおよび/またはフラーレン誘導体が使用される場合、成分(a)は安息香酸アルキルまたは安息香酸アリールである。好ましくは、安息香酸アルキルまたは安息香酸アリールは安息香酸ベンジルである。成分(a)がアルキルベンゾチアゾールである場合、それはメチルベンゾチアゾール、より好ましくは2-メチルベンゾチアゾールまたは4-メチルベンゾチアゾールであってもよい。成分(a)がジメトキシベンゼンである場合、それはジメトキシベンゼン、より好ましくは1,2-ジメトキシベンゼンであってもよい。 In a preferred embodiment from the viewpoint of the solubility of an excellent n-type organic semiconductor, the component (a) is an alkyl benzoate or an aryl benzoate, especially when a fullerene and / or a fullerene derivative is used. Preferably, the alkyl benzoate or the aryl benzoate is benzyl benzoate. When component (a) is an alkylbenzothiazole, it may be methylbenzothiazole, more preferably 2-methylbenzothiazole or 4-methylbenzothiazole. When the component (a) is dimethoxybenzene, it may be dimethoxybenzene, more preferably 1,2-dimethoxybenzene.

安息香酸アルキルまたは安息香酸アリール、アルキルベンゾチアゾールまたはジアルコキシベンゼンは、溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、好ましくは0.5~50体積%、より好ましくは0.5~30体積%、さらに好ましくは1~10体積%の含有量範囲で存在する。 Alkyl benzoate or aryl benzoate, alkylbenzothiazole or dialkoxybenzene are preferably 0.5-50% by volume, more preferably 0.5-30% by volume, even more preferably, based on the total volume of the solvent blend. Is present in the content range of 1-10% by volume.

成分(b)、すなわち第1の芳香族炭化水素は、ジアルキルまたはトリアルキル置換芳香族炭化水素である。 The component (b), i.e., the first aromatic hydrocarbon, is a dialkyl or trialkyl substituted aromatic hydrocarbon.

ジアルキル置換芳香族炭化水素は、好ましくはアルキル基を含み、アルキル基は、C~C12アルキル基またはより好ましくはC~Cアルキル基から独立して選択されるものであってよい。より好ましくは、ジアルキル置換芳香族炭化水素は、ジアルキルベンゼン、より好ましくはオルト-ジアルキルベンゼンであり、アルキル基は同一または異なるものであってよく、かつC~C12アルキル基またはより好ましくはC~Cアルキル基から選択されるものであってよい。 The dialkyl-substituted aromatic hydrocarbons preferably contain an alkyl group, which may be selected independently of a C 1 to C 12 alkyl group or more preferably a C 1 to C 6 alkyl group. More preferably, the dialkyl-substituted aromatic hydrocarbons are dialkylbenzenes, more preferably ortho-dialkylbenzenes, the alkyl groups may be the same or different, and the C1 to C12 alkyl groups or more preferably C. It may be selected from 1 to C6 alkyl groups.

好ましくは、トリアルキル置換芳香族炭化水素はトリアルキルベンゼンであり、アルキル基は同一または異なるものであってよく、かつC~C12アルキル基またはより好ましくはC~Cアルキル基から選択されるものであってよい。さらに好ましくは、トリアルキル置換芳香族炭化水素は、以下の一般式(I):

Figure 0007069052000001
Preferably, the trialkyl-substituted aromatic hydrocarbons are trialkylbenzenes, the alkyl groups may be the same or different, and are selected from C 1 to C 12 alkyl groups or more preferably C 1 to C 6 alkyl groups. It may be something. More preferably, the trialkyl-substituted aromatic hydrocarbon has the following general formula (I):
Figure 0007069052000001

(式中、RおよびRは独立してC~Cアルキル基を表し、C~Cアルキル基は互いに連結して環を形成していてもよく、かつRは水素またはC~Cアルキル基を表す)によって表される。 (In the formula, R 1 and R 2 independently represent C 1 to C 6 alkyl groups, C 1 to C 6 alkyl groups may be linked to each other to form a ring, and R 3 may be hydrogen or Represented by C1 to C6 alkyl groups).

一般式(I)による化合物の具体例としては、1,2-ジアルキルベンゼン(例えば、o-キシレン)、1,2,4-トリアルキルベンゼン(例えば、1,2,4-トリメチルベンゼン、1,2,4-トリエチルベンゼン、1,2-ジメチル-4-エチルベンゼン)、1,2,3-トリアルキルベンゼン(例えば、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2,3-トリエチルベンゼン)、インダンおよびそのアルキル置換誘導体、およびテトラリンおよびそのアルキル置換誘導体を挙げることができる。好ましい実施形態では、ジアルキルまたはトリアルキル置換芳香族炭化水素はトリアルキルベンゼン、より好ましくはトリメチルベンゼン、さらに好ましくは1,2,4-トリメチルベンゼンである。 Specific examples of the compound according to the general formula (I) include 1,2-dialkylbenzene (for example, o-xylene) and 1,2,4-trialkylbenzene (for example, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,2). , 4-Triethylbenzene, 1,2-dimethyl-4-ethylbenzene), 1,2,3-trialkylbenzene (eg 1,2,3-trimethylbenzene, 1,2,3-triethylbenzene), indan and its Alkyl-substituted derivatives and tetralin and its alkyl-substituted derivatives can be mentioned. In a preferred embodiment, the dialkyl or trialkyl substituted aromatic hydrocarbon is trialkylbenzene, more preferably trimethylbenzene, still more preferably 1,2,4-trimethylbenzene.

第1の芳香族炭化水素は、溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、好ましくは30~99.4体積%、好ましくは60~99体積%、より好ましくは70~98体積%の含有量範囲で用いられる。 The first aromatic hydrocarbon is preferably in the content range of 30-99.4% by volume, preferably 60-99% by volume, more preferably 70-98% by volume, based on the total volume of the solvent blend. Used.

成分(c)、すなわち第2の芳香族炭化水素は、好ましくは、縮合していてもよい2つのベンゼン環を示し、例えば、ナフタレンおよびアルキルナフタレンおよびジフェニルアルカンなどである。より好ましくは、第2の芳香族炭化水素は、1-メチルナフタレンまたはジフェニルメタンのいずれかから選択される。 The component (c), i.e., the second aromatic hydrocarbon, preferably exhibits two benzene rings that may be condensed, such as naphthalene and alkylnaphthalene and diphenylalkane. More preferably, the second aromatic hydrocarbon is selected from either 1-methylnaphthalene or diphenylmethane.

第2の芳香族炭化水素は、溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、0.1~50体積%、好ましくは0.5~30体積%、より好ましくは1~20体積%の含有量範囲で存在することが好ましい。 The second aromatic hydrocarbon has a content range of 0.1 to 50% by volume, preferably 0.5 to 30% by volume, more preferably 1 to 20% by volume, based on the total volume of the solvent blend. It is preferable to be present.

好ましくは、第1の芳香族炭化水素は、-30℃未満、例えば-80℃~-40℃の融点を呈し、かつ/または、第2の芳香族炭化水素は、-30℃またはそれより高い、例えば-25℃~+20℃の融点を呈する。沸点の特徴について、第1の芳香族炭化水素は200℃より低い沸点を有してもよい。第2の芳香族炭化水素は、200℃またはそれより高い沸点、より好ましくは200℃~300℃の沸点を、さらに好ましくは160またはそれ未満、例えば120またはそれ未満、または80またはそれ未満の相対蒸発速度(DIN 53170:2009~08;酢酸ブチル=100にしたがって決定される)との組合せで有することが好ましく、それにより、噴射中の第1の芳香族炭化水素の蒸発による損失が半導体(典型的にp型有機半導体)の沈殿を引き起こさないことを確実にし、それによってノズルの詰まりをさらに低減する。 Preferably, the first aromatic hydrocarbon has a melting point of less than -30 ° C, for example -80 ° C to -40 ° C, and / or the second aromatic hydrocarbon has a melting point of -30 ° C or higher. For example, it exhibits a melting point of −25 ° C. to + 20 ° C. Regarding the characteristics of the boiling point, the first aromatic hydrocarbon may have a boiling point lower than 200 ° C. The second aromatic hydrocarbon has a boiling point of 200 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. to 300 ° C., more preferably 160 or less, for example 120 or less, or 80 or less relative. It is preferably possessed in combination with an evaporation rate (DIN 53170: 2009-08; determined according to butyl acetate = 100), whereby the loss due to evaporation of the first aromatic hydrocarbon during injection is semiconductor (typically). It ensures that it does not cause precipitation of p-type organic semiconductors), thereby further reducing nozzle clogging.

溶媒ブレンド物は成分(a)、(b)および(c)からなることが好ましいことがあるが、溶剤混合物は、1つまたは複数のさらなる溶媒を含んでもよい。上記さらなる溶媒は、n型OSCおよびp型OSCのいずれかまたは両方が0.2mg/mlまたはそれより大きい溶解度で可溶性である液体成分であってよい。そのような追加の溶媒は特に限定されず、当業者によって適切に選択され得る。その例としては、直鎖状または環状ケトン(例えば、シクロヘキサノン)、芳香族および/または脂肪族エーテル(例えば、アニソール)、芳香族アルコール、置換されていてもよいチオフェン、ベンゾチオフェン、アルコキシル化ナフタレン、安息香酸アルキル、塩素化溶媒(例えば、クロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ジクロロベンゼンまたはクロロホルム)およびこれらの混合物を挙げることができる。別の好ましい実施形態では、追加の溶媒は、溶媒の全体積に対して3体積%未満、より好ましくは2体積%未満の全含有量で含まれる。しかしながら、環境に優しいという観点からは、組成物は塩素化溶媒を含有しないことが好ましい。 The solvent blend may preferably consist of the components (a), (b) and (c), but the solvent mixture may contain one or more additional solvents. The additional solvent may be a liquid component in which either or both of the n-type OSC and the p-type OSC are soluble with a solubility of 0.2 mg / ml or greater. Such additional solvents are not particularly limited and can be appropriately selected by those skilled in the art. Examples include linear or cyclic ketones (eg, cyclohexanone), aromatic and / or aliphatic ethers (eg, anisole), aromatic alcohols, optionally substituted thiophenes, benzothiophenes, alkoxylated naphthalenes, etc. Alkyl benzoate, chlorinated solvents (eg, chlorobenzene, trichlorobenzene, dichlorobenzene or chloroform) and mixtures thereof can be mentioned. In another preferred embodiment, the additional solvent is contained in a total content of less than 3% by volume, more preferably less than 2% by volume, based on the total volume of the solvent. However, from the viewpoint of environmental friendliness, it is preferable that the composition does not contain a chlorinating solvent.

第2の実施形態では、本発明は、n型有機半導体、p型有機半導体、および上記の第1の実施形態による溶媒ブレンド物を含む配合物に関する。 In a second embodiment, the invention relates to a formulation comprising an n-type organic semiconductor, a p-type organic semiconductor, and a solvent blend according to the first embodiment above.

p型有機半導体は特に限定されず、有機ポリマー、オリゴマーおよび小分子などの、当業者に公知のおよび文献に記載された標準的な電子供与性材料から適切に選択することができる。好ましい実施形態では、p型有機半導体は、共役有機ポリマーを含み、これはホモポリマーまたは交互、ランダムもしくはブロックコポリマーなどのコポリマーであり得る。非結晶性または半結晶性の共役有機ポリマーが好ましい。 例示的なp型OSCポリマーとしては、ポリアセン、ポリアニリン、ポリアズレン、ポリベンゾフラン、ポリフルオレン、ポリフラン、ポリインデノフルオレン、ポリインドール、ポリフェニレン、ポリピラゾリン、ポリピレン、ポリピリダジン、ポリピリジン、ポリトリアリールアミン、ポリ(フェニレンビニレン)、ポリ(3-置換チオフェン)、ポリ(3,4-二置換チオフェン)、ポリセレノフェン、ポリ(3-置換セレノフェン)、ポリ(3,4-二置換セレノフェン)、ポリ(ビスチオフェン)、ポリ(テルチオフェン)、ポリ(ビスセレノフェン)、ポリ(テルセレノフェン)、ポリチエノ[2,3-b]チオフェン、ポリチエノ[3,2-b]チオフェン、ポリベンゾチオフェン、ポリベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジチオフェン、ポリイソチアナフタレン、ポリ(一置換ピロール)、ポリ(3,4-二置換ピロール)、ポリ-1,3,4-オキサジアゾール、ポリイソチアナフタレン、これらの誘導体およびコポリマーなどの共役の炭化水素または複素環ポリマーから選択されるポリマーを挙げることができる。p型有機半導体の好ましい例は、それぞれ置換されていてもよいポリフルオレンとポリチオフェンとのコポリマー、および、それぞれ置換されていてもよいベンゾチアジアゾールベースおよびチオフェンベースの繰返し単位を含むポリマーである。p型有機半導体は複数の電子供与性材料の混合物からなるものであってもよいことが理解される。 The p-type organic semiconductor is not particularly limited and can be appropriately selected from standard electron donating materials known to those skilled in the art and described in the literature, such as organic polymers, oligomers and small molecules. In a preferred embodiment, the p-type organic semiconductor comprises a conjugated organic polymer, which can be a homopolymer or a copolymer such as an alternating, random or block copolymer. Amorphous or semi-crystalline conjugated organic polymers are preferred. Exemplary p-type OSC polymers include polyacene, polyaniline, polyazulene, polybenzofuran, polyfluorene, polyfuran, polyindenofluorene, polyindole, polyphenylene, polypyrazolin, polypyrene, polypyridazine, polypyridine, polytriarylamine, poly ( Phenilenbinylene), poly (3-substituted thiophene), poly (3,4-disubstituted thiophene), polyselenophene, poly (3-substituted selenophen), poly (3,4-disubstituted selenophen), poly (bisthiophene) ), Poly (terthiophene), poly (bisselenophene), poly (terselenophene), polythieno [2,3-b] thiophene, polythieno [3,2-b] thiophene, polybenzothiophene, polybenzo [1, 2-b: 4,5-b'] Dithiophene, polyisothianaphthalene, poly (single-substituted pyrrole), poly (3,4-disubstituted pyrrole), poly-1,3,4-oxadiazole, polyiso Polymers selected from conjugated hydrocarbon or heterocyclic polymers such as thianaphthalene, derivatives and copolymers thereof can be mentioned. Preferred examples of p-type organic semiconductors are copolymers of polyfluorene and polythiophene, which may be substituted, respectively, and polymers containing benzothiadiazole-based and thiophene-based repeating units, which may be substituted, respectively. It is understood that the p-type organic semiconductor may consist of a mixture of a plurality of electron donating materials.

n型有機半導体もまた特に限定されず、当業者に公知の電子受容性材料から好適に選択することができ、また、複数の電子受容性材料の混合物からなるものであってもよい。その例としては、n型共役ポリマー、フラーレンおよびフラーレン誘導体を挙げることができる。好ましくは、n型有機半導体は、C60、C70、C96、PCBM型フラーレン誘導体(C60PCBMおよびC70PCBMなど)、TCBM型フラーレン誘導体(例えば、トリル-C61-酪酸メチルエステル(C60TCBM))、ThCBM型フラーレン誘導体(例えば、チエニル-C61-酪酸メチルエステル(C60ThCBM)などの、フラーレンおよび/またはフラーレン誘導体の単一種または混合物である。フラーレン誘導体のさらなる例としては、国際公開第2004/073082号、米国特許出願公開第2011/0132439号明細書、国際公開第2015/036075号、および米国特許出願公開第2011/0132439号明細書に開示されたものを挙げることができる。 The n-type organic semiconductor is also not particularly limited, and can be suitably selected from electron-accepting materials known to those skilled in the art, and may be composed of a mixture of a plurality of electron-accepting materials. Examples thereof include n-type conjugated polymers, fullerenes and fullerene derivatives. Preferably, the n-type organic semiconductor is C60, C70, C96, a PCBM-type fullerene derivative (such as C 60 PCBM and C 70 PCBM), and a TCBM-type fullerene derivative (for example, trill-C61-butyric acid methyl ester (C 60 TCBM)). , ThCBM-type fullerene derivative (eg, a single species or mixture of fullerenes and / or fullerene derivatives, such as thienyl-C61-butyric acid methyl ester (C60 ThCBM ). Further examples of fullerene derivatives include International Publication No. 2004 /. 073082, US Patent Application Publication No. 2011/0132439, International Publication No. 2015/036075, and US Patent Application Publication No. 2011/0132439.

配合物中に存在するp型材料対n型材料の比は、当業者によってルーチンに決定することができる。比は、好ましくは10:1~1:10、より好ましくは4:1~1:4、特に好ましくは1:1~1:3である。 The ratio of p-type material to n-type material present in the formulation can be routinely determined by one of ordinary skill in the art. The ratio is preferably 10: 1 to 1:10, more preferably 4: 1 to 1: 4, and particularly preferably 1: 1 to 1: 3.

噴射の安定性と効率との優れたバランスの観点から、p型有機半導体は、好ましくは、1~30mPa・sの範囲内、より好ましくは3~6mPa・sの範囲、さらに好ましくは3.6~5.4mPa・s、例えば3.7~4.1mPa・sの範囲のテトラリン溶液中25℃での動粘度を呈するように選択される。25℃での動粘度は、p型有機半導体をテトラリン(テトラヒドロナフタレン)中に約0.6重量%のp型有機半導体濃度を有する溶液を提供するように溶解し、溶液を45℃~85℃の間の温度で12~20時間攪拌し、加熱後少なくとも1時間25℃に溶液を保ち、粘度計(例えば、ブルックフィールド粘度計)を使用して25℃での動粘度を測定することによって測定することができる。p型有機半導体が有機ポリマーの場合、その重量平均または数平均分子量を適切に選択して所望の動粘度を有する配合物を得ることができる。好ましくは、p型ポリマーの重量平均分子量Mwは100,000未満、より好ましくは30,000~95,000の範囲内、さらに好ましくは50,000~85,000の範囲内である。 最終のインク配合物、すなわち、n型有機半導体、p型有機半導体および溶媒ブレンド物を含む配合物の25℃での動粘度は特に限定されず、典型的には0.1~10mPa・sの範囲内、多くの場合0.5~2mPa・sの範囲内である。 From the viewpoint of an excellent balance between injection stability and efficiency, the p-type organic semiconductor is preferably in the range of 1 to 30 mPa · s, more preferably in the range of 3 to 6 mPa · s, still more preferably 3.6. It is selected to exhibit kinematic viscosities at 25 ° C. in a tetralin solution in the range of ~ 5.4 mPa · s, eg 3.7 ~ 4.1 mPa · s. The kinematic viscosity at 25 ° C. is that the p-type organic semiconductor is dissolved in tetraline (tetrahydronaphthalene) so as to provide a solution having a p-type organic semiconductor concentration of about 0.6% by weight, and the solution is dissolved at 45 ° C. to 85 ° C. Measured by stirring at a temperature between 12-20 hours, keeping the solution at 25 ° C for at least 1 hour after heating and measuring the kinematic viscosity at 25 ° C using a viscometer (eg Brookfield viscometer). can do. When the p-type organic semiconductor is an organic polymer, its weight average or number average molecular weight can be appropriately selected to obtain a formulation having a desired kinematic viscosity. Preferably, the weight average molecular weight Mw of the p-type polymer is less than 100,000, more preferably in the range of 30,000 to 95,000, and even more preferably in the range of 50,000 to 85,000. The kinematic viscosity of the final ink formulation, that is, the formulation containing the n-type organic semiconductor, the p-type organic semiconductor and the solvent blend, at 25 ° C. is not particularly limited, and is typically 0.1 to 10 mPa · s. Within the range, often within the range of 0.5-2 mPa · s.

好ましくは、溶媒ブレンド物中のn型およびp型材料の総濃度は、0.1~2.5w/v%、より好ましくは0.5~1.8w/v%の範囲内である。 Preferably, the total concentration of the n-type and p-type materials in the solvent blend is in the range of 0.1 to 2.5 w / v%, more preferably 0.5 to 1.8 w / v%.

一般に、ドナーおよびアクセプターの相対溶解度および溶媒の沸点は、高効率を達成するためのインク配合物を設計する時の重要なパラメーターと考えられる。 In general, the relative solubility of donors and acceptors and the boiling point of the solvent are considered important parameters when designing ink formulations to achieve high efficiency.

効率および光電流は、ドナー材料およびアクセプター材料の両方を可溶化するために通常良好である主溶媒およびアクセプターまたはドナーのいずれかについて良好な溶解度を通常達成するより高い沸点の添加物を含めることによって制御されると考えられる。 Efficiency and photocurrent are usually good for solubilizing both donor and acceptor materials by including a main solvent and a higher boiling point additive that usually achieves good solubility for either the acceptor or the donor. It is considered to be controlled.

p型およびn型有機半導体の相対溶解度による好適な溶媒の選択は、例えば、ハンセン溶解度パラメーター(HSP)のような公知のパラメーターの使用を通じて達成することができる。ハンセン溶解度パラメーターは、HansenおよびAbbotらによって提供されるHSPiPプログラム(バージョン4.1または5.0)にしたがって決定することができる。ハンセンパラメーターの値およびその計算に関する詳細は、C.M.Hansenによる「Hansen Solubility Parameters:A User’s Handbook」、第2版、2007年、Taylor and Francis Group LLCに見出すことができる。それに限定されるものではないが、本発明の配合物の有機半導体のそれぞれのハンセン溶解度パラメーターは、好ましくは以下の範囲内である:p型半導体の分散寄与度δ(P)は好ましくは17~22MPa0.5の範囲内であり、p型半導体の極性寄与度δ(P)は好ましくは0~7MPa0.5、より好ましくは0~3MPa0.5の範囲内であり、かつp型半導体の水素結合寄与度δ(P)は好ましくは0~6MPa0.5、より好ましくは0~3MPa0.5の範囲内である。n型半導体の分散寄与度δ(N)は好ましくは17~21MPa0.5の範囲内であり、n型半導体の極性寄与度δ(N)は好ましくは0~7MPa0.5、より好ましくは3~7MPa0.5の範囲内であり、n型半導体の水素結合寄与度δ(N)は好ましくは0~8MPa0.5、より好ましくは3~6MPa0.5の範囲内である。 Selection of a suitable solvent by relative solubility of p-type and n-type organic semiconductors can be achieved through the use of known parameters such as, for example, the Hansen solubility parameter (HSP). The Hansen solubility parameter can be determined according to the HSPiP program (version 4.1 or 5.0) provided by Hansen and Abbot et al. For details on the value of the Hansen parameter and its calculation, refer to C.I. M. It can be found in Hansen's "Hansen Solubility Parameters: A User's Handbook", 2nd Edition, 2007, Taylor and Francis Group LLC. The Hansen solubility parameter of each organic semiconductor of the formulation of the present invention is preferably within the following range: the dispersion contribution of the p-type semiconductor δ D (P) is preferably 17. It is in the range of about 22 MPa 0.5 , and the polarity contribution δ P (P) of the p-type semiconductor is preferably in the range of 0 to 7 MPa 0.5 , more preferably in the range of 0 to 3 MPa 0.5 , and p. The hydrogen bond contribution δ H (P) of the type semiconductor is preferably in the range of 0 to 6 MPa 0.5 , more preferably 0 to 3 MPa 0.5 . The dispersion contribution δ D (N) of the n-type semiconductor is preferably in the range of 17 to 21 MPa 0.5 , and the polarity contribution δ P (N) of the n-type semiconductor is preferably 0 to 7 MPa 0.5 . The hydrogen bond contribution of the n-type semiconductor is preferably in the range of 3 to 7 MPa 0.5 , preferably 0 to 8 MPa 0.5 , and more preferably 3 to 6 MPa 0.5 . be.

安息香酸アルキルまたは安息香酸アリール、アルキルベンゾチアゾールまたはジアルコキシベンゼン、第1の芳香族炭化水素、および第2の芳香族炭化水素は、それらのハンセン溶解度パラメーターがp型またはn型有機半導体の少なくとも1つに合致することにより、それらの分散、極性および水素結合の寄与度δ、δおよびδの間の差異が5MPa0.5またはそれ未満、より好ましくは3MPa0.5またはそれ未満、よりいっそう好ましくは2MPa0.5またはそれ未満であるように選択されることが好ましい。 Alkyl benzoate or aryl benzoate, alkylbenzothiazole or dialkoxybenzene, a first aromatic hydrocarbon, and a second aromatic hydrocarbon have a Hansen solubility parameter of at least one of p-type or n-type organic semiconductors. By matching one, the difference between their dispersion, polarity and contribution of hydrogen bonds δ D , δ P and δ H is 5 MPa 0.5 or less, more preferably 3 MPa 0.5 or less, Even more preferably, it is preferably selected to be 2 MPa 0.5 or less.

好ましい実施形態では、第2の芳香族炭化水素およびp型有機半導体のハンセン溶解度パラメーターは、以下の関係を満たす:
0MPa0.5≦│δ(SAH)-δ(P)│≦5MPa0.5
0MPa0.5≦│δ(SAH)-δ(P)│≦5MPa0.5;および
0MPa0.5≦│δ(SAH)-δ(P)│≦5MPa0.5
またはより好ましくは以下の関係を満たす:
0MPa0.5≦│δDSAH-δD│≦2MPa0.5
0MPa0.5≦│δPSAH-δP│≦3MPa0.5;および
0MPa0.5≦│δHSAH-δH│≦4MPa0.5
(式中、δ(SAH)、δ(SAH)およびδ(SAH)は、第2の芳香族炭化水素の分散、極性および水素結合のハンセン溶解度パラメーターを示し、δ(P)、δ(P)およびδ(P)は、p型有機半導体の分散、極性および水素結合のハンセン溶解度パラメーターを示す)。
In a preferred embodiment, the Hansen solubility parameter of the second aromatic hydrocarbon and the p-type organic semiconductor satisfies the following relationship:
0MPa 0.5 ≤ │ δ D (SAH) -δ D (P) │ ≤ 5MPa 0.5 ;
0MPa 0.5 ≤ │ δ P (SAH) -δ P (P) │ ≤ 5MPa 0.5 ; and 0MPa 0.5 ≤ │ δ H (SAH) -δ H (P) │ ≤ 5MPa 0.5 ;
Or more preferably satisfy the following relationship:
0MPa 0.5 ≤ │ δD SAH -δD p │ ≤ 2MPa 0.5 ;
0MPa 0.5 ≤ │ δP SAH -δP p │ ≤3MPa 0.5 ; and 0MPa 0.5 ≤│δH SAH -δH p │ ≤4MPa 0.5 ;
(In the formula, δ D (SAH), δ P (SAH) and δ H (SAH) indicate the Hansen solubility parameters of the dispersion, polarity and hydrogen bond of the second aromatic hydrocarbon, δ D (P), δ P (P) and δ H (P) indicate the Hansen solubility parameters for dispersion, polarity and hydrogen bonds of p-type organic semiconductors).

配合物は、n型有機半導体、p型有機半導体および溶媒ブレンド物に加えて、さらなる成分を含んでもよい。そのような成分の例としては、粘着剤、消泡剤、脱気剤、粘度増強剤、希釈剤、助剤、流動性向上剤 着色剤、染料または色素、増感剤、安定化剤、ナノ粒子、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤および阻害剤を挙げることができる。 The formulation may contain additional components in addition to the n-type organic semiconductor, p-type organic semiconductor and solvent blend. Examples of such ingredients are pressure-sensitive agents, defoamers, degassing agents, viscosity-enhancing agents, diluents, auxiliaries, fluidity-enhancing agents, colorants, dyes or dyes, sensitizers, stabilizers, nanoparticles. Examples include particles, surface active compounds, lubricants, wetting agents, dispersants and inhibitors.

上に特定した第1および第2の実施形態の好ましい特徴は、特徴の少なくとも一部が互いに排他的である組合せを除いて、任意の組合せで組み合わせることができることが理解されるであろう。 It will be appreciated that the preferred features of the first and second embodiments identified above can be combined in any combination, except for combinations in which at least some of the features are mutually exclusive.

上に定義した配合物は、溶液堆積用途のために有利に高い安定性を有する光活性層および膜の溶液堆積のための出発材料として働き、有機感光性デバイス、特に、優れた効率を有する光検出器のより迅速かつより精密な製造を可能とする。 The formulations defined above serve as a starting material for solution deposition of photoactive layers and membranes with advantageous high stability for solution deposition applications, organic photosensitive devices, especially light with excellent efficiency. Enables faster and more precise manufacture of detectors.

有機感光性電子デバイスおよびその製造方法
第3の実施形態では、本発明は、溶液堆積法における第1の実施形態による溶媒ブレンド物の使用に関し、溶液堆積法としては、例えば、スピンコーティング、スプレーコーティング、ウェブ印刷、刷毛コーティング、ディップコーティング、スロットダイ印刷、インクジェット印刷、活版印刷、スクリーン印刷、ドクターブレードコーティング、ローラー印刷、オフセットリソグラフィー印刷、フレキソ印刷、またはパッド印刷のようなコーティングまたは印刷またはマイクロディスペンシングの方法が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、溶液堆積法は、本発明の第4の実施形態に関して以下にさらに詳細に論じるように、インクジェット印刷法である。
Organic Photosensitive Electronic Devices and Methods for Manufacturing There In a third embodiment, the present invention relates to the use of a solvent blend according to the first embodiment in a solution deposition method, wherein the solution deposition methods include, for example, spin coating and spray coating. Coating or printing or microdispensing such as web printing, brush coating, dip coating, slot die printing, inkjet printing, typographic printing, screen printing, doctor blade coating, roller printing, offset lithography printing, flexo printing, or pad printing. However, the method is not limited to these methods. Preferably, the solution deposition method is an inkjet printing method, as discussed in more detail below with respect to the fourth embodiment of the present invention.

すなわち、第4の実施形態では、本発明は、アノード、カソード、およびカソードとアノードとの間の光活性層を含む有機電子デバイスを製造する方法に関し、方法は、溶液堆積法によって上記の第2の実施形態による配合物を塗布して光活性層を形成することを含む。 That is, in a fourth embodiment, the present invention relates to a method for producing an organic electronic device including an anode, a cathode, and a photoactive layer between the cathode and the anode, wherein the method is the above-mentioned second method by a solution deposition method. Includes applying the formulation according to the embodiment of the above to form a photoactive layer.

有機電子デバイスは、例えば有機フォトダイオードなどの、p-n有機半導体接合を含む層を必要とする任意の有機電子デバイスまたは部品であってよい。典型的に、有機電子デバイスは有機感光性電子デバイスであり、これは例えば、光起電デバイスまたは太陽電池、光導電セルまたは光検出器であってよく、これらのそれぞれは、所望の目的に応じて単一デバイスとしてまたはアレイとして作動することができる。 The organic electronic device may be any organic electronic device or component that requires a layer containing a pn organic semiconductor junction, such as an organic photodiode. Typically, the organic electronic device is an organic photosensitive electronic device, which may be, for example, a photovoltaic device or a solar cell, a photoconducting cell or a photodetector, each of which is desired. Can operate as a single device or as an array.

有機感光性電子デバイスの典型的な一般的構造を図1に図式的に示す。ここで、通常高仕事関数材料からなるアノード2は、可視光線を通す材料から作られた基板1に堆積される。典型的なアノード材料としては、酸化インジウムスズ(ITO)およびインジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AlZnO)などの導電性金属酸化物、および金属(例えば、金)が挙げられる一方、ガラスまたはプラスチックは基板材料として従来使用されている。アノード2と、金属(例えば、Ag、Ag:Mg)または金属酸化物から作られていてもよいカソード4との間に、いわゆるバルクヘテロ接合を含む光活性層3が第1の実施形態による配合物の溶液堆積によって形成される。コンタクト5がアノード2とカソード4との間に設けられ、これは、例えば生成された光応答を測定するために、バイアス電圧供給源および検出器(例えば、検出回路としてバイアス電圧供給源と直列で接続された、電流計または読出しデバイス)を含んでもよい。 The typical general structure of an organic photosensitive electronic device is graphically shown in FIG. Here, the anode 2 usually made of a high work function material is deposited on the substrate 1 made of a material that allows visible light to pass through. Typical anode materials include conductive metal oxides such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AlZnO), and metals (eg, gold), while Glass or plastic is conventionally used as a substrate material. The formulation according to the first embodiment is a photoactive layer 3 comprising a so-called bulk heterojunction between the anode 2 and the cathode 4 which may be made of a metal (eg, Ag, Ag: Mg) or a metal oxide. Formed by the solution deposition of. A contact 5 is provided between the anode 2 and the cathode 4, which is in series with the bias voltage source and detector (eg, as a detection circuit, eg, to measure the generated optical response). It may include a connected ammeter or readout device).

本発明による配合物は、任意の好適な選択的溶液堆積法によって有機感光性電子デバイスの基板または部品に塗布することができ、方法としては、以下に限定されないが、例えば、スピンコーティング、スプレーコーティング、ウェブ印刷、刷毛コーティング、ディップコーティング、スロットダイ印刷、インクジェット印刷、吐出印刷、活版印刷、スクリーン印刷、ドクターブレードコーティング、ローラー印刷、オフセットリソグラフィー印刷、フレキソ印刷、またはパッド印刷のようなコーティングまたは印刷またはマイクロディスペンシングの方法が挙げられるが、選択的溶液堆積法は、本発明の利点を完全に活かすためにインクジェット印刷法(連続インクジェット印刷またはドロップ・オン・デマンド(DOD)インクジェット印刷法など)であることが好ましい。 The formulations according to the present invention can be applied to the substrate or component of an organic photosensitive electronic device by any suitable selective solution deposition method, and the method is not limited to the following, for example, spin coating, spray coating, and the like. , Web printing, brush coating, dip coating, slot die printing, inkjet printing, ejection printing, typographic printing, screen printing, doctor blade coating, roller printing, offset lithography printing, flexo printing, or pad printing. The method of microdispensing may be mentioned, but the selective solution deposition method is an inkjet printing method (such as continuous inkjet printing or drop-on-demand (DOD) inkjet printing method) in order to take full advantage of the present invention. Is preferable.

インクジェット印刷は、一般に、チャンバからノズルを通じて小滴の形態の一定量の液体相、すなわちインクの排出を伴う。排出された滴が基板に提供されてパターンを形成する。液滴の凝固は化学的変化または結晶化を通じてもたらされ得るが、溶媒蒸発が通常使用され、これは場合によっては、好ましくは印刷直後に、堆積されたウェットフィルムを高温および/または低減された圧力に曝露することによって為される。 Inkjet printing generally involves the ejection of a certain amount of liquid phase, ie ink, in the form of droplets from the chamber through the nozzles. The ejected droplets are provided to the substrate to form a pattern. Coagulation of droplets can be brought about through chemical changes or crystallization, but solvent evaporation is commonly used, which in some cases, preferably immediately after printing, heated and / or reduced the deposited wet film. It is done by exposure to pressure.

従来法では、ノズルの詰まりおよび閉塞のリスクを避けるために噴射感覚を短く設定しなければならない。本発明の方法は、詰まりのリスクが著しく低減されるという利点を有し、それにより、アイドル状態の周波数、すなわち、50Hzより低い、典型的には20Hzよりも低いことさえある周波数(5~10Hzの範囲内など)での安定な作動が可能となる。さらに、レイテンシー/デキャップ時間(すなわち、再びノズルの噴射を行う前にヘッドをパージしなくてもインクが非噴射のままであることができる時間)が、従来の有機半導体配合物の使用と比べた時に有利に増加し得る。 In the conventional method, the injection sensation must be set short to avoid the risk of nozzle clogging and blockage. The method of the invention has the advantage that the risk of clogging is significantly reduced, thereby allowing idle frequencies, i.e. frequencies below 50 Hz, typically even below 20 Hz (5-10 Hz). Stable operation is possible within the range of). In addition, the latency / decap time (ie, the time during which the ink can remain non-sprayed without purging the head prior to re-spraying the nozzles) is compared to the use of conventional organic semiconductor formulations. Sometimes it can increase favorably.

乾燥した光活性層または膜の厚さは、好ましくは10nm~3μm、より好ましくは20nm~2μm、例えば50nm~600nmである。さらなる好ましい実施形態では、乾燥した層の膜の厚さは80~250nmの範囲内である。 The thickness of the dried photoactive layer or membrane is preferably 10 nm to 3 μm, more preferably 20 nm to 2 μm, for example 50 nm to 600 nm. In a more preferred embodiment, the film thickness of the dry layer is in the range of 80-250 nm.

光活性層または膜は均質であってもよいし、あるいは相分離して、p型材料対n型材料の比が異なっていてもよい異なる相を含有してもよい。光活性層は、光活性層の厚さ全体を通じてある程度均一な比を有していてもよいし、あるいはp型材料対n型材料の比は光活性層の厚さ全体を通じて徐々にまたは段階的に変化してもよい。 The photoactive layer or membrane may be homogeneous or phase separated and may contain different phases in which the ratio of p-type material to n-type material may be different. The photoactive layer may have a somewhat uniform ratio throughout the thickness of the photoactive layer, or the ratio of p-type material to n-type material may be gradual or gradual throughout the thickness of the photoactive layer. May change to.

本発明の配合物において使用される溶媒ブレンド物は、結果としてもたらされる光活性層の均一性および構造に決定的な影響を及ぼすので、後者は特徴的な特性(例えば、質感および/または相分布)を呈することに留意すべきである。また、高い沸点(例えば、200℃またはより高い)を有する溶媒の残留量は、大規模な乾燥後においてさえ活性層に見出されることがあり、したがって独特の構造的特性に寄与することがある。 The solvent blends used in the formulations of the present invention have a decisive effect on the resulting uniformity and structure of the photoactive layer, so the latter has characteristic properties (eg, texture and / or phase distribution). ) Should be noted. Also, residual amounts of solvents with high boiling points (eg, 200 ° C. or higher) can be found in the active layer even after extensive drying and thus can contribute to unique structural properties.

[実施例]
インク安定性試験
n型有機半導体としてC70PCBMおよび構造式(1)によるp型有機半導体を含む配合物(2:1の比、溶媒中w/vで1%の濃度)のインク噴射の安定性を異なる溶媒ブレンド物を使用して試験した:

Figure 0007069052000002
[Example]
Ink stability test Stable ink injection of a formulation containing C70 PCBM as an n-type organic semiconductor and a p-type organic semiconductor according to structural formula (1) (2: 1 ratio, concentration of 1% at w / v in solvent). Sex was tested using different solvent blends:
Figure 0007069052000002

試験したインク配合物を構成する材料を表1に示す:

Figure 0007069052000003
The materials that make up the tested ink formulation are shown in Table 1.
Figure 0007069052000003

比較例1
最初に、トリメチルベンゼンおよび安息香酸ベンジルからなる溶媒ブレンド物(9:1)中に上記で特定したn型およびp型有機導体(1%のw/v)を含むOPDインクを作製し、Fujifilm Dimatix社より入手可能な8pL SX3印字ヘッド(27μmのノズル直径)および35pL SE3印字ヘッド(42μmのノズル直径)を使用してその噴射安定性を評価した。
[ Comparative Example 1 ]
First, OPD inks containing the n-type and p-type organic conductors (1% w / v) identified above in a solvent blend (9: 1) consisting of trimethylbenzene and benzyl benzoate were prepared to make Fujifilm Dimatix. The injection stability was evaluated using an 8pL SX3 printhead (nozzle diameter of 27 μm) and a 35pL SE3 printhead (nozzle diameter of 42 μm) available from the company.

実施例1
90:5:5の体積比でトリメチルベンゼン、安息香酸ベンジルおよびジフェニルメタンを含む溶媒ブレンド物を使用した以外は比較例1と同様にして、OPDインクを作製し、評価した。
[ Example 1 ]
OPD inks were prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that a solvent blend containing trimethylbenzene, benzyl benzoate and diphenylmethane was used in a volume ratio of 90: 5: 5.

両方の種類の印字ヘッドを使用して50Hzの周波数で比較例1の組成物を噴射したところ、数時間または最大数日以内にノズルの詰まりが観察され、印字ヘッドに利用可能な128のノズルのうち1つより多くのノズルがそれ以上噴射しなくなり、その後に非可逆的なノズル閉塞のリスクが増加した。しかしながら、3成分溶媒ブレンド物としてジフェニルメタンを加えた場合、最大3日より長く噴射させたままとした時に(5~10Hzまで噴射周波数を落としてさえ)、詰まりは観察されなかった。2種類のインクについての噴射安定性の差異を下記の表2に要約する。

Figure 0007069052000004
When the composition of Comparative Example 1 was sprayed at a frequency of 50 Hz using both types of printheads, nozzle clogging was observed within a few hours or up to a few days, and of the 128 nozzles available for the printhead. More than one of the nozzles no longer ejected, after which the risk of irreversible nozzle blockage increased. However, when diphenylmethane was added as a three-component solvent blend, no clogging was observed when the injection was left for longer than 3 days (even when the injection frequency was reduced to 5-10 Hz). The differences in ejection stability for the two types of ink are summarized in Table 2 below.
Figure 0007069052000004

低周波数での(「スタンドバイ」モードでの)安定なアイドル噴射のための時間は、比較例1によるインクを用いるよりも3成分溶媒ブレンド物で実質的により長いことが判明した。再びノズルの噴射を行う前にヘッドをパージしなくてもインクが非噴射のままであることができる時間であるレイテンシー/デキャップ時間も、実施例1の組成物で有意により良好であることが判明した。 The time for stable idle injection at low frequencies (in "stand-by" mode) was found to be substantially longer with the three-component solvent blend than with the ink according to Comparative Example 1. The latency / decap time, which is the time during which the ink can remain non-sprayed without purging the head prior to re-spraying the nozzles, was also found to be significantly better with the composition of Example 1. bottom.

デバイスの性能試験
さらなる一連の実験では、異なる溶媒系を含む有機半導体配合物をスピンコーティングによるデバイス積層物の作製に使用した。
Device Performance Testing In a further series of experiments, organic semiconductor formulations containing different solvent systems were used to make device laminates by spin coating.

具体的には、以下の構成を有するデバイス積層物を作製した:
トラッキング領域の100nmのMoCrと共にガラス上のアノードとしての光パターニングしたGeomaticの45nmのITO
50nmのNissanのNDHIL層
100nmのスピンコーティングした光活性層
200nmの蒸発させたAgカソード
ゲッターを用いたガラス封止
1:2の重量比の構造式(1)によるp型有機半導体およびC70PCBM乾燥物を合わせ、窒素環境中で24mg/mlの濃度の溶媒ブレンド物を加えることによって光活性層の配合を作った。次いで、攪拌しながらこの溶液を14時間80℃に加熱した。次いで、溶液を8分間冷却させ、直後にスピンコーティング用のシリンジに引き入れた。ガラスシリンジ、2μmのガラスフィルターおよび針を用いてスピンコーティングを行った。
Specifically, a device laminate having the following configuration was produced:
Geomatic 45nm ITO as photopatterned as an anode on glass with 100nm MoCr in the tracking region
50 nm Nissan NDHIL layer 100 nm spin-coated photoactive layer Glass encapsulation with 200 nm evaporated Ag cathode getter Glass encapsulation 1: 2 weight ratio structural formula (1) p-type organic semiconductor and C70 PCBM drying The materials were combined and a photoactive layer formulation was made by adding a solvent blend at a concentration of 24 mg / ml in a nitrogen environment. The solution was then heated to 80 ° C. for 14 hours with stirring. The solution was then cooled for 8 minutes and immediately drawn into a syringe for spin coating. Spin coating was performed using a glass syringe, a 2 μm glass filter and a needle.

基板を溶液に完全に浸した後、500~1000rpm(1000rpmの加速度)の速度および6秒の継続時間で単一のスピン相(蓋+ジャイロセットのカバー)を使用してスピン処理を適用した。 After the substrate was completely immersed in the solution, spin treatment was applied using a single spin phase (cover + gyroset cover) at a speed of 500-1000 rpm (acceleration of 1000 rpm) and a duration of 6 seconds.

次いで、コーティングした基板を、Vacucel真空オーブン中で5分間、80℃の温度、5×10-2ミリバール未満の真空圧力で乾燥させた。 The coated substrate was then dried in a Vacuum vacuum oven for 5 minutes at a temperature of 80 ° C. and a vacuum pressure of less than 5 × 10 −2 millibar.

乾燥後、カソードプロセスのための堆積ツールに投入するために窒素充填グローブボックスに膜を移した。この移送中に膜を真空下のチャンバに短時間置いた。 After drying, the membrane was transferred to a nitrogen-filled glove box for loading into a deposition tool for the cathode process. During this transfer, the membrane was placed in a chamber under vacuum for a short time.

次いで、カソードを堆積した後、窒素環境中でデバイスを封入した。次いで、試験の準備でデバイスのスクライビングおよびピニングを行った。 The cathode was then deposited and then the device was encapsulated in a nitrogen environment. The device was then scribed and pinned in preparation for the test.

試験手順は、密封した試験箱の内側でのキャリブレーションしたLED(λ=525nm)による各OPD素子の照明、および平均光電流の測定(活性のデバイス面積=1mm)を伴った。選択した波長は、バイオセンサーへの応用に有用であると考えられる。光検出器の外部量子効率(EQE)は、式:

Figure 0007069052000005
The test procedure involved illumination of each OPD element with a calibrated LED (λ = 525 nm) inside a sealed test box, and measurement of the average photocurrent (active device area = 1 mm 2 ). The selected wavelengths will be useful for biosensor applications. The external quantum efficiency (EQE) of the photodetector is the equation:
Figure 0007069052000005

(式中、Iは平均光電流、Pは光検出器に入ってくる波長λの単色光のパワー、hはプランク定数、eは電子電荷、およびcは真空中の光速である)に基づいて算出した。 Based on (in the equation, I is the average light current, P is the power of monochromatic light of wavelength λ entering the photodetector, h is Planck's constant, e is the electron charge, and c is the light velocity in vacuum). Calculated.

比較例2
比較例2では、1,2,4-トリメチルベンゼンと安息香酸ベンジルとのブレンド物(9:1)を溶媒系として使用した。結果として、49.2nA/mmの平均光電流が測定された(EQE=44.1%)。2回目の測定で48.3nA/mmの値が得られた(EQE=43.3%)。
[ Comparative Example 2 ]
In Comparative Example 2, a blend of 1,2,4-trimethylbenzene and benzyl benzoate (9: 1) was used as a solvent system. As a result, an average photocurrent of 49.2 nA / mm 2 was measured (EQE = 44.1%). A value of 48.3 nA / mm 2 was obtained in the second measurement (EQE = 43.3%).

ドナー材料およびアクセプター材料と、アクセプターにとって良好な溶解度を達成するがドナーの非溶媒であるより高い沸点の添加物(この場合、安息香酸ベンジル)との両方を可溶化するために良好である主溶媒(この場合、1,2,4-トリメチルベンゼン)を含めることによって高い効率は制御されると考えられる。 A main solvent that is good for solubilizing both donor and acceptor materials and additives with higher boiling points (in this case, benzyl benzoate) that achieve good solubility for the acceptor but are the donor's non-solvent. It is considered that high efficiency is controlled by including (in this case, 1,2,4-trimethylbenzene).

実施例2
1,2,4-トリメチルベンゼンと安息香酸ベンジルとジフェニルメタンとのブレンド物(85:5:10)を実施例2の溶媒系として使用した。49.8nA/mm(EQE=44.7%)の平均光電流が測定され、これは、ジフェニルメタン(成分(c))の追加はデバイスの効率に負の提供を及ぼさないことを実証する。反対に、外部量子効率は、比較例2で測定されたよりもさらにわずかに高い。
[ Example 2 ]
A blend of 1,2,4-trimethylbenzene, benzyl benzoate and diphenylmethane (85: 5:10) was used as the solvent system of Example 2. An average photocurrent of 49.8 nA / mm 2 (EQE = 44.7%) was measured, demonstrating that the addition of diphenylmethane (component (c)) does not negatively contribute to the efficiency of the device. On the contrary, the external quantum efficiency is slightly higher than that measured in Comparative Example 2.

実施例3~6
別のシリーズの実験では、本発明による異なる組成物を、以下の構成を有するインクジェット印刷されたデバイスにおいて試験した:
トラッキング領域の100nmのMoCrと共にガラス上のアノードとしての光パターニングしたGeomaticの45nmのITO
インクジェット印刷した50nmのNissanのPN7-B1層
インクジェット印刷した光活性層
200nmの蒸発させたAgカソード
ゲッターを用いたガラス封止
1:2の重量比の構造式(1)によるp型有機半導体およびC70PCBM乾燥物を合わせ、窒素環境中で9.8mg/mlの濃度の溶媒ブレンド物を加えることによって光活性層の配合を作った。次いで、攪拌しながらこの溶液を14時間80℃に加熱した。次いで、真空下での超音波処理プロセスを使用して溶液を1時間脱気した後、Litrexインクジェットプリンターに搭載した。10~100Hzの噴射周波数で連続的に数時間プリンターを噴射させたままとした後、デバイスへの印刷を行った。
[ Examples 3 to 6 ]
In another series of experiments, different compositions according to the invention were tested in inkjet printed devices with the following configurations:
Geomatic 45nm ITO as photopatterned as an anode on glass with 100nm MoCr in the tracking region
Inkjet-printed 50 nm Nissan PN7-B1 layer Inkjet-printed photoactive layer Glass encapsulation using a 200 nm evaporated Ag cathode getter Glass encapsulation 1: 2 weight ratio structural formula (1) p-type organic semiconductor and C A photoactive layer formulation was made by combining 70 PCBM dried products and adding a solvent blend at a concentration of 9.8 mg / ml in a nitrogen environment. The solution was then heated to 80 ° C. for 14 hours with stirring. The solution was then degassed for 1 hour using a sonication process under vacuum and then mounted on a Litrex inkjet printer. After the printer was continuously sprayed for several hours at an injection frequency of 10 to 100 Hz, printing was performed on the device.

インクジェット印刷したデバイス(有効デバイス面積=1mm)の平均光電流を測定し、比較例2および実施例2に関して上記に概要を述べたのと同じようにEQEを算出した。 The average photocurrent of the inkjet printed device (effective device area = 1 mm 2 ) was measured, and the EQE was calculated for Comparative Example 2 and Example 2 in the same manner as outlined above.

試験した組成物のそれぞれについての測定の結果を表3に示す。

Figure 0007069052000006
The measurement results for each of the tested compositions are shown in Table 3.
Figure 0007069052000006

本発明の組成物を使用することによって作製したデバイスの外部量子効率は、1,2,4-トリメチルベンゼンおよび安息香酸ベンジルの2つの溶媒のHSPiPに最適化されたブレンド物を使用して光活性層がスピンコーティングされた比較例2によるデバイスに匹敵するレベルを達成することが分かる。 The external quantum efficiency of the devices made by using the compositions of the present invention is photoactive using a HSPiP-optimized blend of two solvents, 1,2,4-trimethylbenzene and benzyl benzoate. It can be seen that the layer achieves a level comparable to the device according to Comparative Example 2 with spin coating.

したがって、本発明による有機半導体配合物は、低い噴射周波数においてさえ、インク噴射用途のために向上した安定性を呈し、高品質の光活性薄膜または光活性層を提供するために使用できると同時に、優れた光電流レベルを達成する有機感光性電子デバイスの製造を可能とすることができる。 Accordingly, the organic semiconductor formulations according to the invention exhibit improved stability for ink ejection applications, even at low ejection frequencies, and can be used to provide high quality photoactive thin films or photoactive layers at the same time. It can enable the manufacture of organic photosensitive electronic devices that achieve excellent photocurrent levels.

p型半導体に依存する測定
最終シリーズの実験では、異なる重量平均分子量で構造式(1)によるp型ポリマーを使用して、テトラリン溶液中の異なる動粘度を有するp型半導体を含むインク配合物を調製し、試験した。25℃での動粘度は、p型有機半導体をテトラリン(テトラヒドロナフタレン)中に0.6重量%のp型有機半導体濃度を有する溶液を提供するように溶解し、溶液を50℃で16時間攪拌し、加熱後約4時間25℃に溶液を保ち、ブルックフィールド粘度計(モデルDV2TLV CP;スピンドルCPA-40Z;回転速度30rpm;0.70mLの液体;3回の測定)を使用して25℃での動粘度を測定することによって測定した。次いで、異なるp型ポリマーをC70PCBMと1:2の重量比で、および90:5:5(0.98w/v%)の体積比でトリメチルベンゼン、安息香酸ベンジルおよびジフェニルメタンからなる溶媒ブレンド物と合わせて、実施例7~15によるインク配合物を得た。
Measurements Dependent on P-Type Semiconductors In the final series of experiments, ink formulations containing p-type semiconductors with different kinematic viscosities in tetraline solutions were used with p-type polymers according to structural formula (1) with different weight average molecular weights. Prepared and tested. The kinematic viscosity at 25 ° C. dissolves the p-type organic semiconductor in tetraline (tetrahydronaphthalene) so as to provide a solution having a p-type organic semiconductor concentration of 0.6% by weight, and the solution is stirred at 50 ° C. for 16 hours. And keep the solution at 25 ° C. for about 4 hours after heating and at 25 ° C. using a Brookfield viscometer (model DV2TLV CP; spindle CPA-40Z; rotation speed 30 rpm; 0.70 mL liquid; 3 measurements). It was measured by measuring the kinematic viscosity of. A solvent blend of different p-type polymers consisting of trimethylbenzene, benzyl benzoate and diphenylmethane in a weight ratio of 1: 2 with C 70 PCBM and in a volume ratio of 90: 5: 5 (0.98 w / v%). In addition, the ink formulations according to Examples 7 to 15 were obtained.

インク配合物を濾過性および噴射安定性(実施例1による)に関して試験し、インク配合物を使用してOPDデバイス(それぞれ1mmの有効デバイス面積を有する)を実施例2にしたがって製造した。その後、相対効率を光電流性能(実施例2を参照)に基づいて比較した。評価の結果を表3に示し、ここで「++」は非常に良好、「+」は良好、および「ο」は許容される性能を示す。

Figure 0007069052000007
The ink formulations were tested for filterability and jet stability (according to Example 1) and OPD devices (each with an effective device area of 1 mm 2 ) were made according to Example 2 using the ink formulations. The relative efficiencies were then compared based on photocurrent performance (see Example 2). The results of the evaluation are shown in Table 3, where "++" indicates very good, "+" indicates good, and "ο" indicates acceptable performance.
Figure 0007069052000007

上記に示すように、噴射安定性と光電流との好都合なバランスが実施例9~13で観察される。理想的な結果が実施例9および10で得られ、p型有機半導体は、テトラリン溶液中25℃で3.9および4.1mPa・sの動粘度を呈する。 As shown above, a favorable balance between injection stability and photocurrent is observed in Examples 9-13. Ideal results are obtained in Examples 9 and 10, and the p-type organic semiconductor exhibits kinematic viscosities of 3.9 and 4.1 mPa · s at 25 ° C. in tetralin solution.

上記の開示を与えられれば、多くのその他の特徴、改変、および改良が当業者に明らかとなるであろう。 Given the above disclosure, many other features, modifications, and improvements will be apparent to those of skill in the art.

1 基板層
2 アノード
3 光活性層
4 カソード
5 コンタクト
1 Substrate layer 2 Anode 3 Photoactive layer 4 Cathode 5 Contact

Claims (25)

n型有機半導体、p型有機半導体、および溶媒ブレンド物を含み、前記溶媒ブレンド物が、
(a)安息香酸アルキル、安息香酸アリール、アルキルベンゾチアゾールまたはジアルコキシベンゼン;
(b)ジアルキルまたはトリアルキル置換芳香族炭化水素である第1の芳香族炭化水素;および
(c)前記第1の芳香族炭化水素とは異なる第2の芳香族炭化水素
を含む、配合物であって、
前記第1の芳香族炭化水素が200℃より低い沸点を有し、かつ前記第2の芳香族炭化水素が200℃またはそれより高い沸点を有し、
(a)、(b)および(c)のそれぞれのハンセン溶解度パラメーターの分散および水素結合寄与度δ およびδ と、前記p型有機半導体のハンセン溶解度パラメーターのそれぞれの分散および水素結合寄与度δ およびδ の間の差異がすべて5MPa 0.5 またはそれ未満であり、
(a)、(b)および(c)のそれぞれのハンセン溶解度パラメーターの分散および水素結合寄与度δ およびδ と、前記n型有機半導体のハンセン溶解度パラメーターのそれぞれの分散および水素結合寄与度δ およびδ の間の差異がすべて5MPa 0.5 またはそれ未満である、配合物。
The solvent blend contains an n-type organic semiconductor, a p-type organic semiconductor, and a solvent blend.
(A) Alkyl benzoate, aryl benzoate, alkylbenzothiazole or dialkoxybenzene;
In a formulation comprising (b) a first aromatic hydrocarbon that is a dialkyl or trialkyl substituted aromatic hydrocarbon; and (c) a second aromatic hydrocarbon different from the first aromatic hydrocarbon. There,
The first aromatic hydrocarbon has a boiling point lower than 200 ° C., and the second aromatic hydrocarbon has a boiling point of 200 ° C. or higher.
Dispersion and hydrogen bond contribution of each Hansen solubility parameter of (a), (b) and (c) δ D and δ H and each dispersion and hydrogen bond contribution of the Hansen solubility parameter of the p-type organic semiconductor δ The difference between D and δ H is all 5 MPa 0.5 or less,
Dispersion and hydrogen bond contribution of each Hansen solubility parameter of (a), (b) and (c) δ D and δ H and each dispersion and hydrogen bond contribution of the Hansen solubility parameter of the n-type organic semiconductor δ A formulation in which the difference between D and δ H is all 5 MPa 0.5 or less.
成分(a)が、前記安息香酸アルキルまたは前記安息香酸アリールから選択される、請求項1に記載の配合物The formulation according to claim 1, wherein the component (a) is selected from the alkyl benzoate or the aryl benzoate. 成分(a)が、安息香酸C~C18アルキルまたは安息香酸C~C18アリールエステルから選択され、前記C~C18アリール基は非置換であってもよいし、またはC~C12アルキル基で置換されていてもよく、
成分(b)が、C~C12アルキル基から独立して選択されるものであってよいアルキル基を含むジアルキルベンゼン、またはトリアルキルベンゼンから選択され、ここで、前記アルキル基は同一であってもよいし、または異なっていてもよく、かつC~C12アルキル基から選択されるものであってよく、かつ/または
成分(c)が、縮合していてもよい2つのベンゼン環を含む芳香族炭化水素である、
請求項2に記載の配合物
The component (a) is selected from benzoic acid C 1 to C 18 alkyl or benzoic acid C 6 to C 18 aryl esters, and the C 6 to C 18 aryl groups may be unsubstituted or C 1 to. It may be substituted with a C12 alkyl group and may be substituted.
The component (b) is selected from dialkylbenzene or trialkylbenzene containing an alkyl group which may be independently selected from the C 1 to C 12 alkyl groups, wherein the alkyl groups are the same. It may or may be different and may be selected from C 1 to C 12 alkyl groups and / or the component (c) comprises two benzene rings which may be fused. Aromatic hydrocarbon,
The formulation according to claim 2.
記第2の芳香族炭化水素が200℃~300℃の間の沸点を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の配合物The formulation according to any one of claims 1 to 3, wherein the second aromatic hydrocarbon has a boiling point between 200 ° C and 300 ° C. 成分(a)が安息香酸ベンジルであり、
成分(b)がトリアルキルベンゼンである、
請求項1~4のいずれか一項に記載の配合物
Ingredient (a) is benzyl benzoate,
Component (b) is trialkylbenzene ,
The formulation according to any one of claims 1 to 4.
成分(b)がトリメチルベンゼンであり、かつ/または Component (b) is trimethylbenzene and / or
成分(c)が1-メチルナフタレンまたはジフェニルメタンのいずれかから選択される、 Ingredient (c) is selected from either 1-methylnaphthalene or diphenylmethane,
請求項5に記載の配合物。 The formulation according to claim 5.
前記安息香酸アルキルまたは安息香酸アリール、前記アルキルベンゾチアゾールまたは前記ジアルコキシベンゼンが、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、0.5~50体積%の含有量範囲で存在する、請求項1~のいずれか一項に記載の配合物Claims 1 to claim that the alkyl benzoate or aryl benzoate, the alkyl benzothiazole or the dialkoxybenzene are present in a content range of 0.5-50 % by volume based on the total volume of the solvent blend. The formulation according to any one of 6 . 前記アルキルベンゾチアゾールまたは前記ジアルコキシベンゼンが、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、0.5~30体積%の含有量範囲で存在する、請求項7に記載の配合物。 The formulation according to claim 7, wherein the alkylbenzothiazole or the dialkoxybenzene is present in a content range of 0.5 to 30% by volume based on the total volume of the solvent blend. 前記アルキルベンゾチアゾールまたは前記ジアルコキシベンゼンが、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、1~10体積%の含有量範囲で存在する、請求項7に記載の配合物。 The formulation according to claim 7, wherein the alkylbenzothiazole or the dialkoxybenzene is present in a content range of 1 to 10% by volume based on the total volume of the solvent blend. 前記第1の芳香族炭化水素が、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、30~99.4体積%の含有量範囲で存在する、請求項1~のいずれか一項に記載の配合物The formulation according to any one of claims 1 to 9 , wherein the first aromatic hydrocarbon is present in a content range of 30 to 99.4 % by volume based on the total volume of the solvent blend . Things . 前記第1の芳香族炭化水素が、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、60~99体積%の含有量範囲で存在する、請求項10に記載の配合物。 The formulation according to claim 10, wherein the first aromatic hydrocarbon is present in a content range of 60 to 99% by volume based on the total volume of the solvent blend. 前記第1の芳香族炭化水素が、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、70~98体積%の含有量範囲で存在する、請求項10に記載の配合物。 The formulation according to claim 10, wherein the first aromatic hydrocarbon is present in a content range of 70 to 98% by volume based on the total volume of the solvent blend. 前記第2の芳香族炭化水素が、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、0.1~50体積%の含有量範囲で存在する、請求項1~12のいずれか一項に記載の配合物The formulation according to any one of claims 1 to 12 , wherein the second aromatic hydrocarbon is present in a content range of 0.1 to 50 % by volume based on the total volume of the solvent blend . Things . 前記第2の芳香族炭化水素が、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、0.5~30体積%の含有量範囲で存在する、請求項13に記載の配合物。 13. The formulation according to claim 13, wherein the second aromatic hydrocarbon is present in a content range of 0.5 to 30% by volume based on the total volume of the solvent blend. 前記第2の芳香族炭化水素が、前記溶媒ブレンド物の全体積に基づいて、1~20体積%の含有量範囲で存在する、請求項13に記載の配合物。 13. The formulation according to claim 13, wherein the second aromatic hydrocarbon is present in a content range of 1 to 20% by volume based on the total volume of the solvent blend. 成分(a)が前記アルキルベンゾチアゾールであり、かつ前記アルキルベンゾチアゾールが2-メチルベンゾチアゾールおよび4-メチルベンゾチアゾールから選択される、請求項1~15のいずれか一項に記載の配合物The formulation according to any one of claims 1 to 15 , wherein the component (a) is the alkylbenzothiazole, and the alkylbenzothiazole is selected from 2-methylbenzothiazole and 4-methylbenzothiazole. 成分(a)が前記ジアルコキシベンゼンであり、かつ1,2-ジメトキシベンゼンである、請求項1~15のいずれか一項に記載の配合物The formulation according to any one of claims 1 to 15 , wherein the component (a) is the dialkoxybenzene and 1,2-dimethoxybenzene. 前記第2の芳香族炭化水素および前記p型有機半導体のハンセン溶解度パラメーターが、以下の関係:
0MPa0.5≦│δDSAH-δDp│≦2MPa0.5
0MPa0.5≦│δPSAH-δPp│≦3MPa0.5、および
0MPa0.5≦│δHSAH-δHp│≦4MPa0.5
(式中、δDSAH、δPSAHおよびδHSAHは、前記第2の芳香族炭化水素の分散、極性および水素結合のハンセン溶解度パラメーターを示し、かつδD、δPおよびδHは、前記p型有機半導体の分散、極性および水素結合のハンセン溶解度パラメーターを示す)を満たす、請求項1~17のいずれか一項に記載の配合物。
The Hansen solubility parameter of the second aromatic hydrocarbon and the p-type organic semiconductor has the following relationship:
0MPa 0.5 ≤│δD SAH -δDp│≤2MPa 0.5 ,
0MPa 0.5 ≤│δP SAH -δPp│≤3MPa 0.5 , and 0MPa 0.5 ≤│δH SAH -δHp│≤4MPa 0.5
(In the formula, δD SAH , δP SAH and δH SAH indicate the Hansen solubility parameter of the dispersion, polarity and hydrogen bond of the second aromatic hydrocarbon, and δD p , δP p and δH p are the above p-types. The formulation according to any one of claims 1 to 17 , which satisfies the Hansen solubility parameter of dispersion, polarity and hydrogen bond of an organic semiconductor).
前記p型有機半導体が、共役有機ポリマーであり、かつ/または、前記n型有機半導体がフラーレンまたはフラーレン誘導体である、請求項18のいずれか一項に記載の配合物。 The formulation according to any one of claims 1 to 18 , wherein the p-type organic semiconductor is a conjugated organic polymer and / or the n-type organic semiconductor is a fullerene or a fullerene derivative. 25℃でのテトラリン溶液中の前記p型有機半導体の動粘度が3.6~5.4mPa・sの範囲内である、請求項19のいずれか一項に記載の配合物。 The formulation according to any one of claims 1 to 19 , wherein the p-type organic semiconductor has a kinematic viscosity in the range of 3.6 to 5.4 mPa · s in a tetralin solution at 25 ° C. 溶液堆積法における、請求項1~20のいずれか一項に記載の配合物の使用。 Use of the formulation according to any one of claims 1 to 20 in the solution deposition method . 前記溶液堆積法がインクジェット印刷法である、請求項21に記載の配合物の使用。 21. The use of the formulation according to claim 21, wherein the solution deposition method is an inkjet printing method. アノード、カソード、および前記カソードと前記アノードとの間の光活性層を含む有機電子デバイスを製造する方法であって、溶液堆積法によって、請求項20のいずれか一項に記載の配合物を塗布して前記光活性層を形成することを含、方法。 The formulation according to any one of claims 1 to 20 , which is a method for producing an organic electronic device including an anode, a cathode, and a photoactive layer between the cathode and the anode, according to a solution deposition method. A method comprising applying the photoactive layer to form the photoactive layer. 前記溶液堆積法がインクジェット印刷法である、請求項23に記載の方法。 23. The method of claim 23, wherein the solution deposition method is an inkjet printing method. 光活性薄膜または光活性層の作製のためのコーティングまたは印刷インクとしての、請求項20のいずれか一項に記載の配合物の使用。 Use of the formulation according to any one of claims 1 to 20 as a coating or printing ink for the preparation of a photoactive thin film or photoactive layer.
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