[发明专利]有机半导体的溶剂混合物

说明书

在最广义上可归于电子工业的许多不同应用中，使用有机半导体作为功能材料已经成为现实有一段时间了，或在不久的将来能预期使用有机半导体作为功能材料。在研究阶段，有机晶体管(O-TFTs、O-FETs)、有机集成电路(O-ICs)、有机场猝熄器件(O-FQDs)、有机发光晶体管(O-LFTs)、发光电化学电池(LECs)和有机太阳能电池(O-SCs)已经研制了很长的时间，意谓着可以预期在今后几年之内引入市场。在有机电致发光器件(OLEDs、PLEDs)情况下，已经引入了市场。尽管取得了这一切的进展，然而，仍需要显著的改进以使得这些显示器成为目前主导市场的液晶显示器(LCDs)的真正竞争者。

有机半导体材料的溶液，比如电荷传递聚合物和各种的发光材料，可以用于各种的印刷工艺和旋涂工艺中。目前，由于良好的可控性、能实现的溶解和显著的变异性，主要针对喷墨印刷(IJP)方法进行研究。然而，原则上，其他印刷方法比如平板印刷、转印法或凹版印刷方法同样是适合的。另一方面。通过光刻工艺也可以制造相应的彩色显示器。此处，就单色显示器而论，那么可以使用区域涂覆工艺，例如旋涂。尽管这些均具备可能性，但需要适合的溶液，一方面适合于印刷或通过区域涂覆工艺施加，另一方面同样不能损害PLEDs的性能。

已经观察到，与在保护性的气氛下制造的那些有机半导体层相比较，在空气中制造的有机半导体层的电子性能更差，特别是发光效率较低和操作稳定性更差。认为在空气中存在的痕量气体例如臭氧是观察到该现象的原因。因此，暴露于50ppb臭氧中各种聚合物最大效率的比较显示，由于臭氧的影响，最大效率显著地降低。因此，显而易见认为任何类型的大气痕量气体均可对溶液的光电性能产生不良影响。

因此不在保护性的气氛下进行的有机半导体层的制造方法，导致最大发光效率的降低，因此同样产生更差的显示器或光源。另一方面，在保护性的气氛下制造层要求显著更高的技术复杂性，意谓着能够在空气中制造层是切合实际的。

现在令人惊讶地发现，在空气中制造层期间，向有机半导体材料溶液中加入至少一种链烯烃导致材料效率的显著改进。

WO 01/16251描述了一种有机半导体溶液，其中该溶剂或溶剂混合物包括至少一种萜烯和/或多烷基化的芳烃化合物。此处实施例公开了由比例为3∶1的多烷基化芳族化合物和萜烯组成的溶剂混合物。具有如此高含量萜烯的混合物的重大缺点是，许多有机半导体在该溶剂混合物中不溶解，意谓着所公开的溶剂混合物可能适合于在其中使用的聚合物共混物，然而并非适合于许多其他的有机半导体。

本发明涉及单相的液体组合物(溶液)，包括

·至少一种有机半导体，

·至少一种有机半导体的有机溶剂，和

·至少一种脂族或脂环族的链烯烃，

其特征在于基于溶剂或溶剂混合物，链烯烃的比例为0.01-20wt％。

对于本发明申请文本的目的，溶液是液体溶剂中固体物质的液态、均匀的混合物，其中固体为分子分散溶解形式，即大多数的固体分子实际上溶解，且并非集合体形式或纳米粒子或者微粒形式。

对于本发明的目的，有机溶剂是指能通过物理手段，在溶解过程中不发生溶解或已溶解物质的化学变化的情况下，能将其他物质带入溶液的有机物质。此处在室温和大气压力下，在有机溶剂中或在有机溶剂混合物中有机半导体的溶解度优选至少1克/升、特别优选至少3克/升、特别是至少5克/升，形成清澈的可流动的溶液。

对于本发明的目的，室温是20℃，大气压力是指1013毫巴。

此外本发明涉及本发明溶液在基材上制造有机半导体层中的用途。

此处的优选实施方式是使用印刷方法制造有机半导体层。此处特别优选使用喷墨印刷(IJP)方法。

另外的优选实施方式是使用区域涂覆工艺制造有机半导体层，特别是使用旋涂。

本发明同样涉及使用本发明溶液制造的有机半导体层。

此外本发明涉及有机电子器件，优选有机场效应晶体管(O-FETs)，有机薄膜晶体管(O-TFTs)，有机集成电路(O-ICs)，有机场猝熄器件(O-FQDs)，有机发光晶体管(O-LETs)，发光电化学电池(LECs)，有机太阳能电池(O-SCs)或有机激光器二极管(O-lasers)，但特别是有机和聚合发光二极管(OLEDs、PLEDs)，它们包括至少一个本发明的层。

本身已知的有机半导体层已经描述于文献中。由本发明溶液在空气中制造的层与迄今为止描述的层相比较显示出改进的电子性能。特别是，与现有技术如果在空气中制造层相比较，由本发明溶液制造的层得到更高的发光效率。