專利名稱：用于n型摻雜有機(jī)電子元件中電子傳輸層的新型材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于改善有機(jī)電子元件中電子注入和電子傳輸?shù)男滦?材料，所述有機(jī)電子元件例如為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、有機(jī)場(chǎng)效 應(yīng)晶體管(OFET)和有機(jī)太陽(yáng)能電池。
背景技術(shù)：
近年來(lái)， 一些特別是用于有機(jī)發(fā)光二極管的材料日益為人所知，通 過(guò)該材料OLED中電子注入和電子傳輸?shù)玫礁纳?專利Novaled GmbH Dresden DE_10307125_A1 01.08.2004 )。在同樣的OLED效率下，這額 外地引起工^電壓的l^f氐。所述材料作為前體存在，并且通過(guò)蒸發(fā)過(guò)程轉(zhuǎn)化成強(qiáng)電子施主，從 而與電子傳輸體(Elektronentransporter ) —起蒸發(fā)，以較少的量摻雜 到OLED的電子傳輸層或發(fā)射層中(稱為n摻雜)。這導(dǎo)致與電子傳輸 材料或發(fā)射極的電子相互作用，由此，這些添加物促進(jìn)了電子傳輸材料 或發(fā)射極材料的還原(因此在電子傳輸材料或發(fā)射極材料的LUMO [最 低空軌道中的電子攝入)，否則，僅僅是通過(guò)電場(chǎng)能進(jìn)行還原。因此， 在較弱的電場(chǎng)(這對(duì)應(yīng)較低的工作電壓)下達(dá)到在沒(méi)有這種材料的情況 下只是通過(guò)較強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的同樣效率。然而，對(duì)于目前已知的材料，尤其是穩(wěn)定性與促進(jìn)注入和電子傳輸 的效率還不能令人滿意。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供用于改善有機(jī)元件中電子注入和/或電子 傳輸?shù)牟牧?，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，尤其是提高促進(jìn)注入和電子 傳輸?shù)男仕鄙俚姆€(wěn)定性。權(quán)利要求、實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了解決所述任務(wù)的方法和本發(fā)明 的主題。根據(jù)本發(fā)明，促進(jìn)注入和電子傳輸?shù)男释ㄟ^(guò)亞結(jié)構(gòu)1至3的要求 保護(hù)的新型材料得以顯著增強(qiáng)，其穩(wěn)定性通過(guò)改變連接方式同樣得到改 善。對(duì)此的原因在于，二烷基氨基取代基與亞結(jié)構(gòu)1中的芳香族核的橋 接，以及新使用的亞結(jié)構(gòu)2和3的氧化還原穩(wěn)定的三芳基胺施主， 一方 面通過(guò)碳烯機(jī)制的轉(zhuǎn)化在高真空過(guò)程中反應(yīng)成為二聚合的四施主乙烯 (Tetradonorethylenen ) (la 和 2a) 或四施主富瓦烯 (Tetradonorfulvalenen ) ( 3a )，其在電子受主基體中立即能實(shí)現(xiàn)電 子傳遞，或者另一方面由碳烯狀態(tài)直接與受主基體形成傳輸電子的復(fù)合 型過(guò)渡狀態(tài)，這種狀態(tài)可以根據(jù)其物理作用來(lái)表征，而不能根據(jù)它的化 學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)表征。另一種可能性是，直接合成四施主乙烯(la和2a)或四施主富瓦 烯(3a)并且以此摻雜電子受主基體。除此之外，由于三芳基胺取代基，亞結(jié)構(gòu)2和3的材料擁有良好的 玻璃形成特性，其同樣有利于改善電荷傳輸和電荷傳遞，并且因此有利 于提高電子傳輸層/發(fā)射層的導(dǎo)電性。前體的亞結(jié)構(gòu)(碳烯體)<formula>formula see original document page 5</formula>其中取代基具有下面的含義X表示陰離子，優(yōu)選氯離子和甲酸根，Y代表O、 S或N-Ar，其中Ar優(yōu)選表示苯基或l-萘基，R表示烷基，優(yōu)選甲基，A一至A一代表芳基，它們的意義互相獨(dú)立，優(yōu)選苯基、l-萘基和2-萘 基。碳烯二聚物的亞結(jié)構(gòu)<formula>formula see original document page 6</formula>所述新型材料適用于通過(guò)與任意電子傳輸層和/或發(fā)射層的化學(xué)相 互作用來(lái)改善電子傳輸和電子注入，因此，所述材料可以普遍地成功應(yīng) 用于聚合物電子元件中，對(duì)此理解為優(yōu)選所有用于制造有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED)、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)和基于有機(jī)光電元件的(如有 機(jī)太陽(yáng)能電池)元件的技術(shù)。實(shí)施例1)碳烯體1的制備通過(guò)8-羥基久洛尼定的Vilsmeyer甲?；?，并且在8-羥基久洛尼定 過(guò)量和加入氯化鉀的條件下來(lái)縮合成次甲基染料1。<formula>formula see original document page 7</formula>2) 二聚體la的制備a) 由 8-羥基久洛尼定和碳酸二乙酯合成Michler 酮 (Michlers-keton畫(huà)Typ )。b) 通過(guò)McMurry反應(yīng)將Michler酮二聚化。3)碳烯體2的制備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試劑合成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和通過(guò)氯化鉀進(jìn)行離子交換的條件下將二 -[2-(二苯基氨基)-3-苯基-噻吩-4-基-二甲基-甲烷Vilsmeyer甲?；?。4) 二聚物2a的制備a) 通過(guò)二-[2-(二苯基氨基)-3-苯基-噻吩-4-基I-二曱基-曱烷3c與碳酸二 乙酯的反應(yīng)合成Michler酮。b) 通過(guò)Mc Murry反應(yīng)將Michler酮4a 二聚化。<formula>formula see original document page 8</formula>5)碳烯體3的制備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試劑合成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、嗎啉和原甲酸酯合成2-苯基-3-嗎淋代-硫代丙烯酸苯基-l-萘基酰胺。d) 由2-苯基-3-嗎啉代-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 1，3-二苯基丙酮與叔丁醇鉀縮合成2,5-二苯基-3,4-二-[2-(苯基-1-萘基氨 基)-3-苯基-漆吩-5-基l-環(huán)戊二烯酮。f) 通過(guò)硼氫化鈉將2,5-二苯基-3，4-二-[2-(苯基-1-萘基氨基)-3-苯基-噻吩 -5-基-環(huán)戊二烯酮還原成曱醇(Carbinol)。g) 由甲醇5f與HC1形成次曱基染料3.6) 二聚物3a的制備a)通過(guò)Mc Murry反應(yīng)將Michler酮5e 二聚化。本發(fā)明涉及基于施主碳烯中間體的用于改善有機(jī)電子元件中電子注入 和電子傳輸?shù)男滦筒牧?，所述有機(jī)電子元件例如為有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED)、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)和基于有機(jī)光電的元件，尤其是 有機(jī)太陽(yáng)能電池。
權(quán)利要求
1.一種用于n摻雜有機(jī)電子元件中電子傳輸層的材料，所述材料包含至少一種根據(jù)下面結(jié)構(gòu)1至3任一個(gè)的組分，其中取代基具有下面的含義X表示陰離子，Y代表O、S或N-Ar，其中Ar優(yōu)選表示苯基或1-萘基，R表示烷基，優(yōu)選甲基，Ar1至Ar3代表芳基，它們的含義互相獨(dú)立。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中 X是氯離子或甲酸根和/或 R是曱基和/或Ar1至Ar3隨意地和互相獨(dú)立地選自苯基、1-萘基和2-萘基的基團(tuán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)的材料用于n摻雜有機(jī)電子元件中 電子傳輸層的用途。
4. 一種有機(jī)電子元件，所述電子元件包含至少兩個(gè)電極和有源層， 其中在至少一個(gè)電極和有源層之間布置電子傳輸層，其用根據(jù)權(quán)利要求 l或2任一項(xiàng)的材料摻雜。
全文摘要
用于n型摻雜有機(jī)電子元件中電子傳輸層的新型材料，上述用途以及有機(jī)電子元件。本發(fā)明涉及基于施主碳烯中間體的用于改善有機(jī)電子元件中電子注入和電子傳輸?shù)男滦筒牧?，所述有機(jī)電子元件例如為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)和基于有機(jī)光電的元件，尤其是有機(jī)太陽(yáng)能電池。
文檔編號(hào)H01L51/00GK101268565SQ200680032370
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者安德烈亞斯·卡尼茨 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司