专利名称：新型高导电性有机载流子输送材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机材料，尤其是可在有机电子器件中作为半导体材料或
导电材料〗OT的材料。
有机半导体材料分成空穴-和电子-输送材料。需要它们来制备有机电子元
件，例如，有机发光二极管(OLED)，有机场效应晶体管(OFEI)和/或有机太阳能 电池。
空穴输送材料方面，在过去15年间，已开发了非常有效且稳定的结构，视 应用不同，其提供不同的空穴注入性质，而且在空穴输送的氧化状态下形成稳 定的自由基阳离子。
电子输送材料方面，到现在为止，仅有很少的代表物满足用于有机电子器 件的电^^俞送材料的高要求。目前，菲nM木的衍生物(BCP和BPhen)以及哺二 唑的衍生物被认为是优良的电子导体。在这些结构单^iii行期间形成的自由基 阴离子物质弓l起杂环结构中的几何改变，从而使电子输送性质由于形成共轭中 断而减弱。
已知的材料在电子注入频带宽度以及在其电子输iS原状态时的稳定性方 面都表现出缺陷，这样，特别是会长时间不可逆地形成自由基阴离子。
通常，材料的半导电特性通过掺杂来获得，因为基础材料纟1^隹#4虫就具有 足够的导电性。
因此，本发明的目的是J^共一种有机电子输送材料，其相对于已知材料， 具有改善的电子注入频带宽度和电子输送还原状态下的稳定性。具体地说，本 发明的目的是樹共一种能长时间可逆地形成自由基阴离子的材料。
为了解决此问题，开发了一种更有效的电子导体，其特点是更大的注入频 带宽度，和尤其是具有形成高稳定性的可逆自由基阴离子的能力。
本发明的主题是一种有机载流子输送木才料，借助该材料可以同样好地f俞送 电子和空穴，其中在150nm厚的未掺杂材料层中，在0.25V时就已获得大于/ 等于0.5 A/cm2的可测电流密度。
本发明的主题是一种有机半导^^料，其包括来自下述结构的杂环母体化合物的低聚亚苯基(Oligophenylene):<formula>formula see original document page 4</formula>包含±^低聚亚苯基结构的BPyPyP-材料，雜最初含处是有机的，即 仅包括碳、氮和氢，当电子和空穴同样地输送时，会显示出对纯有机材料(即 仅含C、 H和N的结构)来说的非常规特性，具有比至今好数个数量级 (Gr邻enordnungen)的导电性。
特别是，150nm厚的层在0.25 V时，在正极和负极方向上就已达到0.6 A/cm2 的电流密度。
根概寺别有禾啲实施方案，戶脱层题明的，尤其雌在齡可见光谱区 内影透明的。
在此，在未掺杂材料情况下戶腿到的电流密度相当于目前l观所谓的掺杂 系纟W达到的电流密度。
除了繁琐的掺杂处理步mt外，掺杂材料的缺点还在于，通过掺繊常形 成电荷-转移-配合物而且在可见光谱的长波区吸收，因此不题明的。根据本发 明，这两^^夫点可以通过在材料中4柳这种单一组分BPyPyP来得以克服。
因此，这种BPyPyP材料能够直樹t替n-型掺杂的电子输送基质，从而改 善在有机电子元件中使用的阴极电子注入。
根据本发明有利的实施方案，戶脱BPyPyP材料ffiil与n-掺杂材料或N-掺 杂剂共蒸发而沉积为更高导电性的层。
由于BPyPyP材料是一禾中极佳的电子输送载^(Elec加nentransporter)，因此
它可以^^f有有机电子元件和设备中引入该功能。
另外，该材料同样还可以在OLED-设备中作为m^虫的双极基厕顿，和以
任意的混合物(共混物)用于任意的鄉##料。
另一方面，也可以从该材料和含该材料的混合物制得在任意衬底上的透明 电极，其具有阳极和/或阴极功能。
极佳的电流输送似乎可以采用蒸发法，通过分子自动有机化有序沉积作用来得以实现。
下面，本发明将借助三幅附图进行更详细的说明
图1显示电流-电压-特性曲线，示出所述材料在正电场和负电场中的导电性。
图2显示在UV/VIS-光谱中的材料透明度，禾口 最后，图3显示戶，化合物的光致发光光谱。
有机电子元件的典型结构包括衬底，下电极，半导体有机层和上阳极。用 相应的结构获得图中所列的测量数据。在所示实施例中，衬底由玻璃构成、下 电极由氧化铟锡(ITO)构成、半导体有机层是150nm厚的BPyPyP层，该层上面 是由100nm厚的铝层构成的第二电极。
实施例
双-2-(4-吡啶基>嘧啶基-5-基1，4-亚苯基的制备 1)4-吡啶-甲脒盐離1
在500ml烧瓶中，将4-氰基卩比啶(50.0g， 470匪o1， 1当量)与甲醇钠(3.0g， 53mmo1， 0.11当量)一起在约230ml千燥甲醇中在RT搅拌1.5小时。向白色悬 浮液中加入氯化铵(27.7 g， 52mmo1， 1.1当量)，并继续搅拌至少24小时。吸滤 出细碎的白色沉淀，母液在旋转蒸发器中浓縮至千燥。将滤饼和母液残余物合 并，并用水重结晶。吸滤并用乙醚洗涤后，产物在真空内在RT进行干燥。
产量70.5g(理论值的95。/。)，白色晶体，！V—157.6g'mol";熔点250°C。
2)双(1,4-亚苯基)~2-(3-二甲基氨基-2-丙烯-二甲基-亚铵(iminium)》二-高氯
酸盐2
在备有温度计、滴液漏斗和回流冷凝器的1000mlH^^瓶中，用安装的干 燥管预先加入DMF(200ml， 2.5 mol， 30当量)，并通过 拟盐冷却混合物冷却至 约0。C。在搅拌下缓慢滴加三氯氧化磷(46ml， 0.5 md， 6当量)，其中鹏不得 升高至舰0。C。继续搅拌10 5H中后，向反应混合物中加入1,4-苯二乙酸(16.3 g， 0.08 mol， l当量)。然后，将溶液加热至9(TC达6小时，7转口，倒在lkg冰上。 为了沉淀产物，将溶于一些水中的高氯麟内(30.8g， 0.25md， 3当量)在搅拌下 加入水溶液中。吸滤出沉淀，用甲醇/乙醚和纯乙醚洗涤，然后真空干燥。
产量31.5g(理论值的710/。)，白色晶体，M二527.4g'mol";熔点292-296。C。3)双-2-(4-吡啶基)-嘧啶基-5-基l,4-亚苯基
在250ml烧杯中，将4-吡啶甲咪盐麟1(5.5§， 35匪ol， 2.2当量)与亚 苯基双vinamidinium盐2 (8.3g， 18 mmol， 1当量)一起在吡啶中在RF加热8 小时。吸滤出所形成的褐黄色沉淀，用甲醇、甲醇/乙醚和纯乙醚洗涤，并且在 真空中在RT进行:^燥。还可以在DMSO中重结晶。
然后，产物于320'C升华。
产量4.5 g (理论值的74°/。)，浅黄色针状晶体，M=388.4gmor；熔点>310
。C;
DC:硅^/THF， RfH).81 分析'H-NMR，
，H匿刚R 3 TFA
a'+b')9.42 (s,8H) e')9.98 (s, 4H) h') 8.44 (s, 4H)
本发明涉及一种有机半导体材料，尤其是可在有禾几电子器件中用作半导体 材料或导电材料的材料。其中，该材料组分包括来自下述结构的杂环母体化合 物的低聚亚苯基
权利要求
1、有机载流子输送材料，借助该材料可以同样好地输送电子和空穴，其中在150nm厚的未掺杂材料层中，在0.25V条件下就已获得大于/等于0.5A/cm2的可测电流密度。
2、 权利要求1的载流子输送材料，包括来自下述结构的杂环母体化合物的 低聚亚苯基BPyPyP
3、 权利要求1或2的载流子输送材料，其中所述材料以薄膜形式^it明的。
4、 前述权利要粒一的载流刊俞送材料，其作为混合物存在。
5、 前述权利要^t一的载流，送材料，其经n-型掺杂或p型掺杂地存在。
6、 前述权利要^t一的载流T 俞送材料在有机电子元件中的用途。
7、 具有基于权利要求1-5之一的载流子输送材料的半导电层和减导电层的 有机电子元件。
全文摘要
本发明涉及一种有机半导体材料，尤其是可在有机电子器件中用作半导体材料的材料。在此，该材料组分包括来自下述式(I)结构的杂环母体化合物的低聚亚苯基。
文档编号H01L51/54GK101679850SQ200780042259
公开日2010年3月24日 申请日期2007年11月12日 优先权日2006年11月14日
发明者A·卡尼茨, G·施米德, J·阿德勒, R·克劳斯 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司