具有掺杂物的有机电子器件、掺杂物的应用和用于制造掺杂物的方法
【专利摘要】提出一种有机电子器件，所述有机电子器件包括具有p型掺杂物的有机功能层，其中p型掺杂物包括铜络合物，所述铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体包含芳氧基基团和亚胺基团。此外，还提出一种铜络合物作为p型掺杂物的应用以及一种用于制造p型掺杂物的方法。
【专利说明】具有掺杂物的有机电子器件、掺杂物的应用和用于制造掺杂物的方法
【技术领域】
[0001]本发明提出一种包含掺杂物的有机电子器件、一种掺杂物的应用以及一种用于制造掺杂物的方法。
【背景技术】
[0002]有机电子器件、例如有机发光二极管的效率和使用寿命尤其与载流子注入的和载流子运输的质量相关。借助于掺杂能够以一定数量级提高材料的电导率进而载流子运输。用电子受主来掺杂有机材料例如能够提高空穴导体层的电导率。
【发明内容】
[0003]一个实施形式的目的是提供一种有机电子器件，所述有机电子器件具有新型的掺杂物。另一实施形式的目的是提供新型掺杂物在空穴运输材料中的应用。又一个目的是提供一种用于制造掺杂物的方法。
[0004]这些目的通过根据权利要求1所述的器件、根据权利要求14所述的应用和根据权利要求15所述的方法来实现。器件和应用的其它的实施形式是从属权利要求的主题。
[0005]提出一种有机电子器件，所述有机电子器件包括衬底、衬底上的第一电极、第一电极上的至少一个有机功能层和至少一个有机功能层上的第二电极，所述有机功能层包含引入有P型掺杂物的基体材料。在此，P型掺杂物包括铜络合物，所述铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体包含芳氧基基团和亚胺基团。
[0006]在本文中将“P型掺 杂物”理解为具有电子受主特性的掺杂物，因此，特别地，所述掺杂物能够在能够嵌有所述掺杂物的基体材料上产生空穴、也就是说正载流子或者电子空穴。掺杂物提高了自由载流子的数量进而提高了电导率，所述电导率是载流子的数量和迁移率的乘积。假设迁移率保持不变，那么在掺杂时通过提高载流子的数量来提高电导率。
[0007]关于器件的元件的设置，“上”能够理解为直接的设置和间接的设置。因此，两个元件能够以一个在一个上的方式设置，使得这两个元件包括共同的边界面，或者仍有其它的元件设置在这两个元件之间。
[0008]在下文中应将“铜络合物”理解为金属有机络合物，所述金属有机络合物包含铜阳离子作为中心原子以及至少一个配位体。特别地，铜络合物能够具有两个配位体。至少一个配位体的芳氧基基团能够借助包含在其中的氧原子配位或者结合到铜阳离子上并且亚胺基团能够通过包含在其中的氮原子配位或者结合到铜阳离子上。如果在铜络合物中存在两个配位体，那么铜阳离子因此能够配位或者结合在两个氧原子和两个氮原子上。
[0009]这样的器件具有带有优化的空穴运输的功能层、相对于其余器件的保持为低的电压降进而改进的效率。
[0010]对于有机电子器件是有 机发光二极管的情况，至少一个功能层中的P型掺杂物还能够影响处于关断状态中的发光二极管的外观(所谓的“断开状态外观”)。P型掺杂物设计为，使得引入有P型掺杂物的功能层的色彩能够根据P型掺杂物的浓度来改变，而没有改变功能层的电导率。
[0011]迄今，有机发光二极管设计为，使得例如微红色的、部分地吸收蓝光和绿光的空穴导体层在光学上得到补偿，使得二极管在接通状态中发射适度的白光。当功能层例如邻接于透明电极时，借助新型P型掺杂物，发光二极管也能够在关断状态中提供光学的色彩印象。
[0012]根据一个改进方案，配位体的芳氧基基团和亚胺基团是水杨醛亚胺盐基团。将水杨醛亚胺盐基团理解为下述配位体，所述配位体由水杨醛和芳香族的一元胺或二元胺或者烯族的一元胺或者二元胺形成。因此，配位体包括胺缩合的水杨醛基团并且能够用于芳氧基基团和亚胺基团例如甲亚胺基团的氮之间的络合。因此，相对于迄今所使用的P型掺杂物提供成本降低的P型掺杂物。
[0013]如果铜络合物具有两个这样的配位体，那么这些配位体由于其结构能够配位到铜阳离子上，使得铜络合物具有顺式异构体或者反式异构体。具有顺式异构体的铜络合物能够转化为具有反式异构体的铜络合物。借助于温度、压力和对溶剂的选择，能够控制铜络合物的合成，使得优选形成同分异构体、顺式异构体或者反式异构体。
[0014]此外，铜阳离子能够包含在处于氧化态II的铜络合物中。在下文中因此也使用Cu11的书写方式。
[0015]根据另一个实施形式，铜络合物能够具有通式I或者II的一种:
[0016]
【权利要求】
1.一种有机电子器件，包括: -衬底(10)， -在所述衬底(10)上的第一电极(20)， -在所述第一电极(20)上的至少一个有机功能层(30)，所述有机功能层包含基体材料，在所述基体材料中引入有P型惨杂物，以及 -在所述至少一个有机功能层(30 )上的第二电极(90 )， -其中所述P型掺杂物包括铜络合物，所述铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体包含芳氧基基团和亚胺基团。
2.根据上一项权利要求所述的器件，其中所述配位体的所述芳氧基基团和所述亚胺基团是水杨醛亚胺盐基团。
3.根据上述权利要求中任一项所述的器件，其中所述铜络合物包含氧化态II的铜阳离子。
4.根据上述权利要求中任一项所述的器件，其中所述铜络合物具有通式I或者II中的一个:
5.根据上一项权利要求所述的器件，其中札、RpR2x和R2x,分别是相同的。
6.根据权利要求4或5所述的器件，其中R1和R1，彼此连接。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的器件，其中出自RpRpR2x和R2x，中的至少一个具有吸电子的取代基。
8.根据上述权利要求中任一项所述的器件，其中所述至少一个有机功能层(30)是空穴传导的。
9.根据上述权利要求中任一项所述的器件，其中所述基体材料是空穴运输材料，所述空穴运输材料包括有机的小分子、聚合物或者由其组成的混合物。
10.根据上述权利要求中任一项所述的器件，其中所述P型掺杂物的分子分别与所述基体材料的至少一个分子配位。
11.根据上述权利要求中任一项所述的器件，其中所述P型掺杂物以0.1体积％至50体积％的浓度存在于所述基体材料中。
12.根据上述权利要求中任一项所述的器件，所述器件选自:场效应晶体管、太阳能电池、光电检测器、光电子器件、发光二极管和显示器。
13.根据上述权利要求中任一项所述的器件，其中所述功能层成形为产生电荷的层序列的传导空穴的子层和/或空穴运输层。
14.一种铜络合 物作为空穴运输材料中的P型掺杂物的应用，所述铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体包含芳氧基基团和亚胺基团。
15.一种用于制造P型掺杂物的方法，所述P型掺杂物包括具有至少一个配位体的铜络合物，所述配位体包含芳氧基基团和亚胺基团，在所述方法中合成所述至少一个配位体并且同时络合铜阳离子。
【文档编号】C07F1/00GK103890136SQ201280051106
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2011年10月17日
【发明者】安德烈亚斯·卡尼茨, 雷娜特·克勒曼, 贝内迪克特·亨德里克·桑德曼, 冈特·施密德, 扬·豪克·韦姆肯 申请人:欧司朗光电半导体有限公司