包含富勒烯衍生物的有机电子器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本说明书设及富勒締衍生物和包含所述富勒締衍生物的有机电子器件。
[0002] 本申请要求于2013年5月7日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第 10-2013-0051540号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003] 有机电子器件意指需要使用空穴和/或电子在电子与有机材料之间进行电荷交 换的器件。有机电子器件根据工作原理可W分类为两个主要的组。第一组是在其中通过 从外部光源进入器件的光子在有机材料层中形成激子的电子器件，运些激子分为电子和空 穴，运些电子和空穴通过各自被转移至不同电极而用作电流源（电压源）。第二组是运样的 电子器件，其中通过向两个或更多电极施加电压或电流使空穴和/或电子注入有机材料半 导体，所述半导体与电极形成界面，所述器件通过注入的电子和空穴工作。
[0004] 有机电子器件的实例包括有机发光器件、有机太阳能电池、有机晶体管等，运些器 件都需要空穴注入或转移材料、电子注入或转移材料或者用于驱动器件的发光材料。在下 文中，将详细描述有机太阳能电池，然而，在上述的有机电子器件中，空穴注入或转移材料、 电子注入或转移材料或者发光材料W类似的原理使用。
[0005] 虽然在20世纪70年代就首先提出了太阳能电池的可能性，但是因为效率太低，有 机太阳能电池并没有实际使用。
[000引然而，自EastmanKodak的C.W.Tang在1986年示出了使用献菁铜（CuPc)和巧四 簇酸衍生物的具有双层结构的多种太阳能电池商业化的可能性W后，对有机太阳能电池的 关注和相关研究便迅速增加，带来了很大的进步。
[0007] 从此W后，当化等人在1995年引入了本体异质结度町）的概念时，有机太阳能电 池在效率方面取得了创新性的进步，开发了溶解度增加的富勒締衍生物（如PCBM)作为n型半导体材料。
[000引然而，诸如起始材料富勒締昂贵，难化合成并且没有有利的溶解度的问题，仍然阻 碍着电子受体材料的发展。
[0009] 同时，不断地尝试开发具有低带隙的电子供体材料和具有有利的电荷传输率的电 子受体材料W替代现有材料。
[0010] 现有巧术专献
[0011] 非专利专献
[0012] Two-layerorganicphotovoltaiccell(C.W.Tang,Appl.Phys.Lett. , 48, 183. (1996))
[0013] EfficienciesviaNetworkofInternalDonor-AcceptorHeterojunctions(G. 化，J.Gao,J.C.Hummelen,F.Wudl,A.J.Heeger,Science, 270, 1789. (1995))
【发明内容】
[0014] 技术问题
[0015] 本发明的目的是提供包含富勒締衍生物的有机电子器件。
[001引技术方案
[0017] 本说明书的一个实施方案提供了有机电子器件，其包括：第一电极；设置成对向 第一电极的第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其 中所述有机材料层的一个或更多个层包含由W下化学式1表示的富勒締衍生物。
[001引[化学式^
[0020] 在化学式1中，
[0021] n是1至5的整数，
[0022] 当n是2或更大时，括号内的结构彼此相同或不同，
[002引 Gl疋Ceo至C120的邑勒細，
[0024] Rl至R6彼此相同或不同，各自独立地是氨；面素基团；硝基；氯基；簇基；径基；取 代或未取代的幾基；横酸基（-SO3H);取代或未取代的烷基；取代或未取代的烷氧基；取代 或未取代的环烷基；取代或未取代的締基；取代或未取代的醋基；取代或未取代的硫醋基； 取代或未取代的酷胺基；取代或未取代的酸基；取代或未取代的横酷基；取代或未取代的 烷基硫基；取代或未取代的芳基硫基；取代或未取代的烷基胺基；取代或未取代的芳基胺 基；取代或未取代的芳基烷基；取代或未取代的杂芳基烷基；取代或未取代的芳基；或者取 代或未取代的包含N、0和S原子中一者或更多者的杂环基，或者相邻取代基彼此键合W形 成取代或未取代的控环；或者取代或未取代的包含N、0和S原子中一者或更多者的杂环。 [00幼有益效果
[0026] 包含根据本说明书一个实施方案的富勒締衍生物的有机电子器件显示出效率增 加和/或安全性增加。
[0027] 根据本说明书一个实施方案的富勒締衍生物可W单独或者与杂质作为混合物用 于有机电子器件（包括有机太阳能电池），并且可应用真空沉积法、溶液涂覆法等。
[0028] 包含根据本说明书一个实施方案的富勒締衍生物的有机电子器件具有优良的光 效率和热稳定性，并具有改善的寿命特征。
【附图说明】
[0029] 图1是示出了根据本说明书一个实施方案的有机太阳能电池的图。
[0030] 图2是在根据本说明书一个实施方案的化学式1-1-10结构中n=I的化合物的 Ih-NMR(在CsDaCIz中）。
[0031] 图3是示出了根据本说明书一个实施方案的化学式1-1-10结构中n= 1的化合 物的液相色谱化PLC)的图。
[0032] 图4是示出了根据本说明书一个实施方案的化学式1-1-8结构的液相色谱（HPLC) 的图。
[0033] 图5是示出了根据本说明书一个实施方案的化学式1-1-9结构的液相色谱（HPLC) 的图。
[0034] 图6是示出了根据本说明书一个实施方案的化学式1-1-11结构的NMR图谱的图。
[0035] 图7是示出了根据本说明书一个实施方案的化学式1-1-11结构的液相色谱 化PLC)的图。
[0036] [附图标记]
[0037] 101 :基底
[003引 102:第一电极
[00測 103 :空穴传输层
[0040] 104 :光活性层
[00川 105:第二电极
【具体实施方式】
[0042] 下文中，将详细描述本说明书。
[0043] 本说明书的一个实施方案提供了包含由化学式1表示的富勒締衍生物的有机电 子器件。
[0044] 在本说明书的一个实施方案中，Rl至R6中的至少一个是取代或未取代的醋基。
[0045] Rl至R6中的至少一个为醋基可有效增加溶解度和/或具有优良的存储稳定性。 因此，在有机电子器件的制造中，具有时间和/或成本的经济效益。
[0046] 在本说明书的一个实施方案中，由化学式1表示的富勒締衍生物提供了包含由W 下化学式2表示的富勒締衍生物的有机电子器件。
[0047] [化学式引
[0049] 在化学式2中，化、n和R2至R6与化学式I中所限定的那些相同，
[0050] R7是氨；取代或未取代的幾基；取代或未取代的烷基；取代或未取代的芳基烷基； 取代或未取代的杂芳基烷基；取代或未取代的环烷基；取代或未取代的締基；取代或未取 代的芳基；或者取代或未取代的包含个N、0和S原子中一者或更多者的杂环基。
[0051] 在本说明书的一个实施方案中，由化学式1表示的富勒締衍生物提供了包含由W 下化学式3表示的富勒締衍生物的有机电子器件。
[005引[化学式引
[0054] 在化学式3中，
[005引化、n、RUR2和R4至R6与化学式1中所限定的那些相同，
[0056] R7是氨；取代或未取代的幾基；取代或未取代的烷基；取代或未取代的芳基烷基； 取代或未取代的杂芳基烷基；取代或未取代的环烷基；取代或未取代的締基；取代或未取 代的芳基；或者取代或未取代的包含N、0和S原子中一者或更多者的杂环基。
[0057] 下面描述了取代基的实例，但是取代基并不限于此。
[0058] 术语"取代"意指与化合物碳原子结合的氨原子变成其他取代基，并且取代基的位 置没有限制，只要其是氨原子被取代的位置（即，取代基可取代的位置）即可，并且当两个 或更多个取代基取代时，所述两个或更多个取代基可W彼此相同或不同。
[0059] 在本说明书中，术语"取代或未取代的"意指被选自W下的一种或更多种取代基取 代，或者不含取代基：面素基团；硝基；氛基；簇基；径基；幾基；横酸基；烷基；締丙基；烧 氧基；环烷基；締基；醋基；酸基；横酷基；芳基烷基；杂芳基烷基；芳基或者包含N、0和S原 子中一者或更多者的杂环基。
[0060] 在本说明书中，面素基团可包括氣、氯、漠或舰。
[0061] 在本说明书中，幾基可由
表示。在本文中，R是氨；取代或未取代的具 有1至60个碳原子的烷基；取代或未取代的具有3至60个碳原子的环烷基；取代或未取代 的具有7至50个碳原子的芳基烷基；取代或未取代的具有6至60个碳原子的芳基；或者取 代或未取代的具有2至60个碳原子的杂环基，其包含N、0和S原子中的一者或更多者。
[0062] 在本说明书中，横酷基可由-SOzR'表示。在本文中，R'是取代或未取代的具有1 至60个碳原子的烷基；取代或未取代的具有3至60个碳原子的环烷基；取代或未取代的具 有7至50个碳原子的芳基烷基；取代或未取代的具有6至60个碳原子的芳基；或者取代或 未取代的具有2至60个碳原子的杂环基，其包含N、O和S原子中的一者或更多者。
[0063] 在本说明书中，烷基可为直链的或支链的，虽然没有特别限制，但是碳原子数优选 是1至60。在一个实施方案中，碳原子数是1至24。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、异 丙基、下基、叔下基、戊基、己基、癸基、十二烷基、二十烷基、庚基等，但不限于此。
[0064] 在本说明书中，环烷基没有特别限制，但优选具有3至60个碳原子，且其具体实例 包括环丙基、环下基、环戊基、3-甲基环戊基、2, 3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、 4-甲基环己基、2, 3-二甲基环己基，3, 4, 5-S甲基环己基、4-叔下基环己基、环庚基、环辛 基、降茨基、金刚烷基等，但不限于此。
[0065] 在本说明书中，烷氧基可为直链的、支链的或环状的。烷氧基中的碳原子数没有 特别限制，但优选为1至60。在一个实施方案中，碳原子数为1至24。其具体实例包括甲 氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、异丙基氧基、正了氧基、异了氧基、叔了氧基、仲了氧基、 正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3, 3-二甲基下氧基、2-乙基下氧基、正辛氧基、 2-乙基己氧基、2-甲基庚氧基、2-丙基下氧基、正壬氧基、正癸氧基、节氧基、对甲基节氧基 等，但不限于此。
[0066] 在本说明书中，芳基烷基中的碳原子数没有特别限制，然而，在本说明书的一个实 施方案中，芳基烷基中的碳原子数是7至50。具体地，芳基部分具有6至49个碳原子，烷基 部分具有1至44个碳原子。其具体实例包括苄基、对甲基苄基、间甲基苄基、对乙基苄基、间 乙基苄基、3, 5-二甲基苄基、a-甲基苄基、a，a-二甲基苄基、a，a-甲基苯基苄基、1-糞 基苄基、2-糞基苄基、对氣苄基、3, 5-二氣苄基、a，a-双=氣甲基苄基、对甲氧基苄基、间 甲氧基苄基、a-苯氧基苄基、a-节氧基苯基、糞基甲基、糞基乙基、糞基异丙基、化咯基甲 基、化咯基乙基、氨基苄基、硝基苄基、氯基苄基、1-径基-2-苯基异丙基、1-氯-2-苯基异 丙基等，但不限于此。
[0067] 在本说明书中，締基可为直链的或支链的，虽然没有特别限制，但是碳原子数优选 为2至40。其具体实例包括乙締基、1-丙締基、异丙締基、1-下締基、2-下締基、3-下締基、 1-戊締基、2-戊締基、3-戊締基、3-甲基-1-下締基、1, 3-下二締基、締丙基、1-苯基乙締 基-1-基、2-苯基乙締基-1-基、2, 2-苯基乙締基-1-基、2-苯基-2-(糞基-1-基）乙締 基-1-基、2,2-双（二苯基-1-基）乙締基-1-基、巧基、苯乙締基等，但不限于此。
[0068] 在本说明书中，硫醋基的通式可由
表示。在本文中，Zl是氨；取代或 未取代的具有1至60个碳原子的烷基；取代或未取代的具有3至60个碳原子的环烷基；取 代或未取代的具有7至50个碳原子的芳基烷基；取代或未取代的具有6至60个碳原子的 芳基；或者取代或未取代的具有2至60个碳原子的杂环基，其包含N、0和S原子中的一者 或更多者。
[0069] 本说明书中酷胺基的通式可由
表示。在本文中，Z2和Z3彼此相同或 不同，并可各自独立地是氨；取代或未取代的具有1至60个碳原子的烷基；取代或未取代 的具有3至60个碳原子的环烷基；取代或未取代的具有7至50个碳原子的芳基烷基；取代 或未取代的具有6至60个碳原子的芳基；或者取代或未取代的具有2至60个碳原子的杂 环基，其包含N、0和S原子中的一者或更多者。
[0070] 在本说明书中，芳基可为单环芳基或多环芳基，并且包括其中具有1至25个碳原 子的烷基或具有1至25个碳原子的烷氧基被取代的情况。此外，本说明书中的芳基可指芳 环。
[0071] 当芳基是单环芳基时，碳原子数没有特别限制，但是碳原子数优选为6至25。单环 芳基的具体实例包括苯基、联苯基、=联苯基等，但不限于此。
[0072] 当芳基是多环芳基时，碳原子数没有特别限制，但是碳原子数优选为10至24。多 环芳基的具体实例包括糞基、蔥基、菲基、巧基、巧基、并四苯基、遞基、巧基、起基、=亚苯 基、巧蔥基等，但实例不限于此。
[0073] 在本说明书中，杂环基是包含0、N和S中一者或更多者作为杂原子的杂环基，虽然 没有特别限制，但是碳原子数优选为2至60。杂环基的实例包括嚷吩基、巧喃基、化咯基、 咪挫基、嚷挫基、I3恶挫基、^二挫基、S挫基、化晚基、联化晚基、喀晚基、S嗦基、S挫基、 叮晚基、化嗦基、化嗦基、哇嘟基、哇挫嘟基、哇喔嘟基、献嗦基、化晚并喀晚基、化晚并化嗦 基、化嗦并化嗦基、异哇嘟基、吗I噪基、巧挫基、苯并囉挫基、苯并咪挫基、苯并嚷挫基、苯并 巧挫基、苯并嚷吩基、二苯并嚷吩基、苯并巧喃基、菲咯嘟基、嚷挫基、异囉挫基、Og二挫基、 嚷二挫基、苯并嚷挫基、吩嚷嗦基、二苯并巧喃基等，但不限于此。
[0074] 在本说明书中，烷基硫基