[发明专利]有机电子器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机电子器件，并涉及特定化合物在这样的有机电子器件中的用途。

背景技术

有机电子器件，例如有机半导体，可用于制造简单的电子元件，例如电阻器，二极管，场效应晶体管，以及还有光电子元件，如有机发光器件(例如有机发光二极管(OLED))，以及许多其它元件。所述有机半导体和它们的器件的工业和经济重要性反映在使用有机半导体有源层的器件数量增加和在该主题上的工业关注度增加。

OLED基于的原理是电致发光，其中电子-空穴对，所谓的激子，在发光的情况下复合。为此目的，所述OLED被构造成夹心结构的形式，其中将至少一个有机的膜作为有源材料布置在两个电极之间，正的和负的载荷子被注入到所述有机材料中，并且在所述有机层中发生从空穴或电子到复合区(发光层)的电荷传输，其中在发光的情况下发生所述载荷子到单重态和/或三重态激子的复合。随后激子辐射复合，导致由所述发光二极管发出视觉可用的发光。为了使该光可以离开所述元件，所述电极中的至少一个必须是透明的。通常，透明电极由称为TCO(透明导电氧化物)的导电氧化物或者非常薄的金属电极组成；然而也可以使用其它材料。在OLED制造中的起始点是其上施加所述OLED的单独层的基底。如果与所述基底最近的电极是透明的，则所述元件被称为“底部发光OLED”，而如果其它电极被设计为是透明的，则所述元件被称为“顶部发光OLED”。所述OLED的层可以包含小分子、聚合物或者是混杂的。

正在一直改进所述OLED的数种操作参数以提高整体功率效率。一个重要参数是工作电压，所述工作电压可以通过改进载荷子的传输和/或降低能垒，例如来自所述电极的注入势垒，而被调节，另一个重要的指数是量子效率，并且还非常相关的是所述器件的寿命。其它有机器件，例如有机太阳能电池，也需要在效率方面改进，所述效率在目前最好为约9％。

类似于OLED，有机太阳能电池在两个电极之间具有有机层的堆叠体。在太阳能电池中，必须存在至少一个负责吸收光的有机层和将由所述吸收(光活性)产生的激子分开的界面。所述界面可以是双层异质结，本体异质结，或者可以包含更多的层，例如在阶梯式界面(step wise interface)中的情况。还可以提供敏化层和其它层。为了提高效率，需要良好的载荷子传输，在一些器件结构中，所述传输区域必须不吸收光，因此传输层和光活性层可以包含不同的材料。另外，可以使用载荷子和/或激子阻挡层。目前最高效率的太阳能电池是多层太阳能电池，一些器件结构通过连接单元(也叫做复合层)而堆叠(多结太阳能电池)和连接；然而，如果发现恰当的材料，则单结太阳能电池也可能具有高的性能。在US2009217980中或在US2009235971中给出了器件的实例。

与OLED和有机太阳能电池不同，晶体管不要求掺杂整个半导体(沟道)层，因为可用的载荷子浓度是由通过第三电极(栅电极)提供的电场决定的。然而，常规的有机薄膜晶体管(OTFT)需要非常高的电压以进行工作。需要降低这样的工作电压；可例如采用合适的注入层完成这样的优化。

有机晶体管也称为有机场效应晶体管。预计大量的OTFF可例如在廉价的集成电路中用于非接触式识别标签(RFID)以及用于屏幕控制。为了实现廉价应用，通常需要薄层工艺以制造所述晶体管。近年来，已经将性能特征改进到有机晶体管的商业化是可预见的程度。例如，在OTFT中，基于并五苯，对于空穴高达5.5cm²/V的高场效应迁移率已经被报道(Lee等人，Appl.Lett.88,162109(2006))。典型的有机场效应晶体管包括有机半导体材料的有源层(半导体层)，其在工作过程中形成导电沟道，与所述半导体层交换电荷的漏电极和源电极，以及通过介电层与所述半导体层电隔离的栅电极。

存在改进在有机电子器件中载荷子注入和/或导电性的明确需要。降低或消除在所述电极和所述电子传输材料(ETM)之间的电荷注入势垒显著有利于提高所述器件效率。目前，存在两个主要的途径降低电压和提高有机电子器件的效率：改进所述载荷子注入和改进所述传输层的导电性。两种途径可以组合应用。