电荷转移盐、电子器件以及形成它们的方法技术

一种电荷转移盐，其由包含式(I)重复单元的材料和n‑掺杂剂形成：

Charge transfer salts, electronic devices and methods of forming them

A charge transfer salt formed by a material containing a repeating unit (I) and a n dopant.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电荷转移盐、电子器件以及形成它们的方法专利
本专利技术涉及n-掺杂的材料，特别是n-掺杂的聚合物，形成所述n-掺杂的材料的方法以及含所述n-掺杂的材料的电子器件。专利技术背景对于在器件例如有机发光二极管(OLED)、有机光响应器件(特别是有机光伏器件和有机光传感器)、有机晶体管和存储器阵列器件中的应用，含有活性有机材料的电子器件正引起越来越多的关注。含有活性有机材料的器件提供诸如低重量、低功率消耗和柔性的益处。此外，可溶有机材料的使用允许在器件制造中利用溶液加工，例如喷墨印刷或者旋涂。有机发光器件具有携带阳极的基底、阴极以及介于阳极和阴极之间的有机发光层，所述有机发光层含有发光材料。在操作中，空穴通过阳极被注入器件而电子通过阴极被注入器件。发光材料的最高已占分子轨道(HOMO)中的空穴和最低未占分子轨道(LUMO)中的电子结合从而形成激子，所述激子以光的形式释放其能量。阴极包括金属单层例如铝，如WO98/10621中所公开的钙和铝的双层；以及如下文献中公开的碱金属或碱土金属化合物层与铝层的双层：L.S.Hung,C.W.Tang,和M.G.Mason,Appl.Phys.Lett.70,152(1997)。可以在阴极和发光层之间提供电子传输层或电子注入层。WO2012/133229公开了包含电荷注入层或电荷传输层的OLED，所述电荷注入层或电荷传输层含有具有含羧酸盐取代基的结构单元的聚合物。Bao等人的“Useofa1H-BenzoimidazoleDerivativeasann-TypeDopantandToEnableAir-StableSolution-Processedn-ChannelOrganicThin-FilmTransistors”J.Am.Chem.Soc.2010,132,8852–8853公开了通过如下方式掺杂[6,6]-苯基C61丁酸甲酯(PCBM)：将(4-(1,3-二甲基-2,3-二氢-1H-苯并咪唑-2-基)苯基)二甲基胺(N-DMBI)与PCBM混合并通过加热以激活N-DMBI。US2014/070178公开了一种OLED，其具有设置在基底上的阴极和通过热处理电子传输材料和N-DMBI形成的电子传输层。公开了在N-DMBI的热处理时形成的自由基可以是n-掺杂剂。US8920944公开了用于掺杂有机半导体材料的n-掺杂剂前体。Naab等人，“MechanisticStudyontheSolution-Phasen-Dopingof1,3-Dimethyl-2-aryl-2,3-dihydro-1H-benzoimidazoleDerivatives”,J.Am.Chem.Soc.2013,135,15018-15025公开了可以通过氢化物转移途径或电子转移途径发生n掺杂。本专利技术的目的是提供包含溶液加工的n-掺杂层的有机电子器件。专利技术概述在第一方面，本专利技术提供由包含式(I)重复单元的材料和n-掺杂剂形成的电荷转移盐：其中BG是重复单元的主链基团；R1是包含至少一个阳离子或阴离子基团的离子取代基；n是至少1；R2是非离子取代基；并且m是0或正整数；该材料进一步包含平衡所述阳离子或阴离子基团的电荷的抗衡离子。在第二方面，本专利技术提供一种形成根据第一方面的电荷转移盐的方法，所述方法包括步骤：激活包括含式(I)重复单元的材料和n-掺杂剂的组合物以引起n-掺杂剂掺杂所述包含式(I)单元的材料。在第三方面，本专利技术提供一种有机电子器件，其包括含根据第一方面的电荷转移盐的层。在第四方面，本专利技术提供根据第三方面的有机电子器件，其中该有机电子器件是有机发光器件，其包括阳极、阴极以及介于阳极和阴极之间的发光层，并且其中包含电荷转移盐的所述层是介于发光层和阴极之间的电子注入层。在第五方面，本专利技术提供一种形成根据第四方面的器件的方法，所述方法包括从极性溶剂沉积包含式(I)重复单元的材料的步骤。在第六方面，本专利技术提供一种组合物，该组合物包括含有式(I)重复单元的材料和n-掺杂剂：其中BG是重复单元的主链基团；R1是包含至少一个阳离子或阴离子基团的离子取代基；n是至少1；R2是非离子取代基；并且m是0或正整数；该材料进一步包含平衡所述阳离子或阴离子基团的电荷的抗衡离子。在第七方面，本专利技术提供一种配制物，该配制物包含根据第五方面的组合物和至少一种极性溶剂。在第八方面，本专利技术提供一种形成包含根据第一方面的电荷转移盐的有机电子器件的层的方法，所述方法包括步骤：将根据第五方面的配制物沉积到表面上；蒸发所述至少一种溶剂；和激活所述n-掺杂剂。附图说明现在将参考附图更详细地描述本专利技术，其中：图1示意性说明了根据本专利技术实施方案的OLED；图2示出根据本专利技术实施方案的绿光发射OLED的电致发光光谱；图3是根据本专利技术实施方案的绿光发射OLED的电流密度对电压的坐标图；图4是根据本专利技术实施方案的绿光发射OLED的外部量子效率对电压的坐标图；图5是根据本专利技术实施方案的绿光发射OLED的亮度对电压的坐标图；图6是根据本专利技术实施方案的绿光发射OLED的功率密度对亮度的坐标图；图7示出根据本专利技术实施方案的白光发射OLED和对比白光OLED的电致发光光谱；图8是根据本专利技术实施方案的白光发射OLED和对比白光器件的电流密度对电压的坐标图；图9是根据本专利技术实施方案的白光发射OLED和对比白光OLED的外部量子效率对电压的坐标图；图10是根据本专利技术实施方案的白光发射OLED和对比白光OLED的亮度对电压的坐标图；图11是根据本专利技术实施方案的白光发射OLED和对比白光OLED的功率密度对亮度的坐标图；图12示出根据本专利技术实施方案的蓝光发射OLED和对比蓝光OLED的电致发光光谱；图13是根据本专利技术实施方案的蓝光发射OLED和对比蓝光OLED的电流密度对电压的坐标图；图14是根据本专利技术实施方案的蓝光发射OLED和对比蓝光OLED的外部量子效率对电压的坐标图；图15是根据本专利技术实施方案的蓝光发射OLED和对比蓝光OLED的亮度对电压的坐标图；图16是根据本专利技术实施方案的蓝光发射OLED和对比蓝光OLED的功率密度对亮度的坐标图；和图17是根据本专利技术实施方案的绿色磷光OLED和对比OLED的外部量子效率对电压的坐标图。专利技术详述未按任何比例绘制的图1说明了根据本专利技术实施方案的OLED100，其支承在基底101上，例如玻璃或塑料基底。OLED100包含阳极103、发光层105、电子注入层107以及阴极109。阳极103可以是单层导电材料或者可以由两个或更多个导电层形成。阳极103可以是透明阳极，例如铟锡氧化物的层。可以使用透明阳极103和透明基底101，使得透过基底发射光。阳极可以是不透明的，在该情形中基底101可以是不透明的或透明的，并且可以透过透明阴极109发射光。发光层105包含至少一种发光材料。发光材料105可以由单一发光材料组成，或者可以是多于一种材料的混合物，任选地具有用一种或多种发光掺杂剂掺杂的主体。发光层105可以包含至少一种在器件操作时发射磷光的发光材料，或者至少一种在器件操作时发射荧光的发光材料。发光层105可以包含至少一种磷光发光材料和至少一种荧光发光材料。电子注入层107包含电荷转移络合物或由其组成，该电荷转移络合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电荷转移盐，其由包含式(I)重复单元的材料和n‑掺杂剂形成：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 GB 1522439.7;2016.02.19 GB 1602925.8;201.一种电荷转移盐，其由包含式(I)重复单元的材料和n-掺杂剂形成：其中BG是重复单元的主链基团；R1是包含至少一个阳离子或阴离子基团的离子取代基；n是至少1；R2是非离子取代基；并且m是0或正整数；该材料进一步包含平衡所述阳离子或阴离子基团的电荷的抗衡离子。2.根据权利要求1所述的电荷转移盐，其中BG是Ar1，其中Ar1是亚芳基或杂亚芳基。3.根据权利要求2所述的电荷转移盐，其中Ar1是C6-20亚芳基。4.根据权利要求3所述的电荷转移盐，其中Ar1是芴。5.根据权利要求4所述的电荷转移盐，其中所述式(I)的单元选自式(Ia)和(Ib)：其中m1在每次出现时独立地为0或正整数。6.根据任一前述权利要求所述的电荷转移盐，其中R1是阴离子或阳离子基团。7.根据权利要求1-5任一项所述的电荷转移盐，其中R1是式(II)的基团：-(Sp1)p-(A)q(II)其中Sp1是间隔基团；A是阴离子或阳离子基团；p是0或1；如果p是0，则q是1；并且如果p是1，则q为至少1。8.根据权利要求7所述的电荷转移盐，其中Sp1选自苯基和C1-20亚烷基，该苯基可以是未取代的或取代有一个或多个取代基，其中该亚烷基的一个或多个不相邻的C原子可以被O、S或C＝O替换。9.根据任一前述权利要求所述的电荷转移盐，其中所述包含式(I)重复单元的材料是聚合物。10.根据权利要求9所述的电荷转移盐，其中所述聚合物是包含式(I)重复单元以及一种或多种共聚重复单元的共聚物。11.根据权利要求10所述的电荷转移盐，其中所述聚合物包含式(III)的共聚重复单元：其中Ar3是C6-20亚芳基；R4是包含至...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·库格勒，S·祖贝里，F·鲍塞特，
申请(专利权)人：剑桥显示技术有限公司，住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：英国,GB