[发明专利]有机电子器件

说明书

本发明涉及有机电子器件，其包含第一电极(11)、第二电极(14)、和在所述第一和第二电极之间的基本有机层(13)，所述基本有机层包含杂环化合物，所述杂环化合物带有至少一个锂氧基基团并含有至少一个包含与三个碳原子直接结合的氧化膦基团的杂环；用于这样的有机电子器件中的化合物和包含所述相应化合物的半导体材料。

技术领域

本发明涉及有机电子器件、用于这种有机电子器件的特定化合物和包含本发明化合物的半导体材料。

背景技术

有机半导体可用于制作简单电子元件，例如电阻器、二极管、场效应晶体管，以及光电子元件如有机发光器件，例如有机发光二极管(OLED)。有机半导体和利用它们的器件的工业和经济意义反映在对这个主题日益增加的工业关注上。

OLED是以电子-空穴对、所谓的激子在发光下复合的电致发光原理为基础。为此，OLED被构建成夹心结构的形式，其中在两个电极之间布置至少一个有机膜作为活性材料，正和负电荷载流子通过施加在所述电极上的外加电压注入所述有机材料中，并且随后的电荷传输将空穴和电子带到所述有机层(发射层，EML)中的复合区，在此发生带相反电荷的载流子复合成单重态和/或三重态激子。

随后的激子辐射复合引起有用的可见光发射。为了这种光能离开所述元件，所述电极的至少一个必须是透明的。通常，透明电极由命名为TCO(透明导电氧化物)的导电氧化物组成。或者，可使用很薄的金属电极。OLED制造中的起点是在其上施加所述OLED的各个层的衬底。如果最靠近所述衬底的电极是透明的，则所述元件被命名为“底部发射OLED”。如果另一个电极被设计成是透明的，则所述元件被命名为“顶部发射OLED”。所述OLED的层可包含小分子、聚合物，或是混杂的。

OLED的运行参数正在不断改善以提高总功率效率。一个重要的参数是工作电压，其可通过改善电荷载流子的传输和/或降低能垒例如来自所述电极的注入势垒来调节。另一个重要的数字是量子效率，并且所述器件的寿命也很有关系的。其他有机器件，例如有机太阳能电池也需要改善效率，所述效率现在至多约10％。

像OLED一样，有机太阳能电池在两个电极之间具有有机层的叠层。在太阳能电池中，必须有至少一个负责吸收光的有机层以及分离通过所述吸收生成的激子的界面(光活性)。所述界面可以是双层异质结、本体异质结，或可包含更多的层，例如，在逐级界面(stepwise interface)中。还可提供敏化层和其他。为了增加效率，需要良好的电荷载流子传输，在一些器件结构中传输区域不许吸收光，因此传输层和光活性层可以包含不同的材料。还可以使用电荷载流子和/或激子阻挡层。效率最高的太阳能电池现在是多层太阳能电池，一些器件结构是叠层的(多结太阳能电池)并通过连接单元(也称为复合层)连接；然而，如果发现正确的材料，单结太阳能电池可以具有高性能。太阳能器件的例子在US2009217980或US2009235971中给出。

不同于OLED和有机太阳能电池，晶体管不需要掺杂整个半导体(通道)层，因为可用的电荷载流子的浓度由第三电极(栅电极)供给的电场决定。然而，常规的有机薄膜晶体管(OTFT)需要很高的电压才能运行。对降低这种工作电压有需求；这样的优化可例如用适当的注入层来完成。

有机晶体管也称为有机场效应晶体管(OFET)。预期大量OTFT可用在例如用于非接触识别标签(RFID)的廉价集成电路中以及用于屏幕控制。为了实现廉价的应用，一般需要薄层工艺来制造所述晶体管。近年来，性能特征已经改善到可预见有机晶体管的商业化的程度。例如，在利用并五苯的OTFT中已经报告了对空穴的高达5.5cm²/V的高场效应迁移率(Lee等，Appl.Lett.88，162109(2006))。典型的有机场效应晶体管包含有机半导体材料的活性层(半导体层)，其在运行期间形成导电通道；与所述半导体层交换电荷的漏电极和源电极；以及与所述半导体层通过介电层电绝缘的栅电极。