专利名称：用于n型掺杂有机电子元件中电子传输层的新型材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于改善有机电子元件中电子注入和电子传输的新型 材料，所述有机电子元件例如为有机发光二极管(OLED)、有机场效 应晶体管(OFET)和有机太阳能电池。
背景技术：
近年来， 一些特别是用于有机发光二极管的材料日益为人所知，通 过该材料OLED中电子注入和电子传输得到改善(专利Novaled GmbH Dresden DE_10307125_A1 01.08.2004 )。在同样的OLED效率下，这额 外地引起工^电压的l^f氐。所述材料作为前体存在，并且通过蒸发过程转化成强电子施主，从 而与电子传输体(Elektronentransporter ) —起蒸发，以较少的量掺杂 到OLED的电子传输层或发射层中(称为n掺杂)。这导致与电子传输 材料或发射极的电子相互作用，由此，这些添加物促进了电子传输材料 或发射极材料的还原(因此在电子传输材料或发射极材料的LUMO [最 低空轨道中的电子摄入)，否则，仅仅是通过电场能进行还原。因此， 在较弱的电场(这对应较低的工作电压)下达到在没有这种材料的情况 下只是通过较强电场实现的同样效率。然而，对于目前已知的材料，尤其是稳定性与促进注入和电子传输 的效率还不能令人满意。发明内容因此，本发明的任务是提供用于改善有机元件中电子注入和/或电子 传输的材料，从而克服现有技术中的缺点，尤其是提高促进注入和电子 传输的效率所缺少的稳定性。权利要求、实施例和说明书中公开了解决所述任务的方法和本发明 的主题。根据本发明，促进注入和电子传输的效率通过亚结构1至3的要求 保护的新型材料得以显著增强，其稳定性通过改变连接方式同样得到改 善。对此的原因在于，二烷基氨基取代基与亚结构1中的芳香族核的桥 接，以及新使用的亚结构2和3的氧化还原稳定的三芳基胺施主， 一方 面通过碳烯机制的转化在高真空过程中反应成为二聚合的四施主乙烯 (Tetradonorethylenen ) (la 和 2a) 或四施主富瓦烯 (Tetradonorfulvalenen ) ( 3a )，其在电子受主基体中立即能实现电 子传递，或者另一方面由碳烯状态直接与受主基体形成传输电子的复合 型过渡状态，这种状态可以根据其物理作用来表征，而不能根据它的化 学结构来表征。另一种可能性是，直接合成四施主乙烯(la和2a)或四施主富瓦 烯(3a)并且以此掺杂电子受主基体。除此之外，由于三芳基胺取代基，亚结构2和3的材料拥有良好的 玻璃形成特性，其同样有利于改善电荷传输和电荷传递，并且因此有利 于提高电子传输层/发射层的导电性。前体的亚结构(碳烯体)<formula>formula see original document page 5</formula>其中取代基具有下面的含义X表示阴离子，优选氯离子和甲酸根，Y代表O、 S或N-Ar，其中Ar优选表示苯基或l-萘基，R表示烷基，优选甲基，A一至A一代表芳基，它们的意义互相独立，优选苯基、l-萘基和2-萘 基。碳烯二聚物的亚结构<formula>formula see original document page 6</formula>所述新型材料适用于通过与任意电子传输层和/或发射层的化学相 互作用来改善电子传输和电子注入，因此，所述材料可以普遍地成功应 用于聚合物电子元件中，对此理解为优选所有用于制造有机发光二极管 (OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和基于有机光电元件的(如有 机太阳能电池)元件的技术。实施例1)碳烯体1的制备通过8-羟基久洛尼定的Vilsmeyer甲酰化，并且在8-羟基久洛尼定 过量和加入氯化钾的条件下来缩合成次甲基染料1。<formula>formula see original document page 7</formula>2) 二聚体la的制备a) 由 8-羟基久洛尼定和碳酸二乙酯合成Michler 酮 (Michlers-keton画Typ )。b) 通过McMurry反应将Michler酮二聚化。3)碳烯体2的制备a) 由二苯基胺和苯乙酰氯合成2-苯乙酸二苯基酰胺。b) 由2-苯乙酸二苯基酰胺和Lawesson试剂合成2-苯硫代乙酸二苯基酰 胺。c) 由2-苯硫代乙酸二苯基酰胺和1，5-二溴-3，3-二曱基-戊烷-2，4-二酮合 成二- [2-(二苯基氨基)-3-苯基-噻吩-4-基-二甲基-甲烷。d)在形成次甲基染料2和通过氯化钾进行离子交换的条件下将二 -[2-(二苯基氨基)-3-苯基-噻吩-4-基-二甲基-甲烷Vilsmeyer甲酰化。4) 二聚物2a的制备a) 通过二-[2-(二苯基氨基)-3-苯基-噻吩-4-基I-二曱基-曱烷3c与碳酸二 乙酯的反应合成Michler酮。b) 通过Mc Murry反应将Michler酮4a 二聚化。<formula>formula see original document page 8</formula>5)碳烯体3的制备a) 由苯基-l-萘胺和苯乙酰氯合成2-苯乙酸苯基-l-萘基酰胺。b) 由2-苯乙酸苯基-l-萘基酰胺和Lawesson试剂合成2-苯基硫代乙酸 苯基-l-萘基酰胺。c) 由2-苯基硫代乙酸苯基-l-萘基酰胺、吗啉和原甲酸酯合成2-苯基-3-吗淋代-硫代丙烯酸苯基-l-萘基酰胺。d) 由2-苯基-3-吗啉代-硫代丙烯酸苯基-l-萘基酰胺和1,4-二溴丁烷-2，3-二酮合成1,2-二-2-(苯基-1-萘基氨基)-3-苯基-噻吩-5-基-乙烷-l，2-二 酮。e) 由1，2-二-[2-(苯基-1-萘基氨基)-3-苯基-噻吩-5-基卜乙烷-1，2-二酮和 1，3-二苯基丙酮与叔丁醇钾缩合成2,5-二苯基-3,4-二-[2-(苯基-1-萘基氨 基)-3-苯基-漆吩-5-基l-环戊二烯酮。f) 通过硼氢化钠将2,5-二苯基-3，4-二-[2-(苯基-1-萘基氨基)-3-苯基-噻吩 -5-基-环戊二烯酮还原成曱醇(Carbinol)。g) 由甲醇5f与HC1形成次曱基染料3.6) 二聚物3a的制备a)通过Mc Murry反应将Michler酮5e 二聚化。本发明涉及基于施主碳烯中间体的用于改善有机电子元件中电子注入 和电子传输的新型材料，所述有机电子元件例如为有机发光二极管 (OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和基于有机光电的元件，尤其是 有机太阳能电池。
权利要求
1.一种用于n掺杂有机电子元件中电子传输层的材料，所述材料包含至少一种根据下面结构1至3任一个的组分，其中取代基具有下面的含义X表示阴离子，Y代表O、S或N-Ar，其中Ar优选表示苯基或1-萘基，R表示烷基，优选甲基，Ar1至Ar3代表芳基，它们的含义互相独立。
2. 根据权利要求1的材料，其中 X是氯离子或甲酸根和/或 R是曱基和/或Ar1至Ar3随意地和互相独立地选自苯基、1-萘基和2-萘基的基团。
3. 根据权利要求1或2任一项的材料用于n掺杂有机电子元件中 电子传输层的用途。
4. 一种有机电子元件，所述电子元件包含至少两个电极和有源层， 其中在至少一个电极和有源层之间布置电子传输层，其用根据权利要求 l或2任一项的材料掺杂。
全文摘要
用于n型掺杂有机电子元件中电子传输层的新型材料，上述用途以及有机电子元件。本发明涉及基于施主碳烯中间体的用于改善有机电子元件中电子注入和电子传输的新型材料，所述有机电子元件例如为有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和基于有机光电的元件，尤其是有机太阳能电池。
文档编号H01L51/00GK101268565SQ200680032370
公开日2008年9月17日 申请日期2006年8月29日 优先权日2005年9月5日
发明者安德烈亚斯·卡尼茨 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司