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課題

有機電子装置を調製するための配合物および方法を提供する。

解決手段

本発明は、有機半導体(OSC:organic semiconductor)と、1種類以上の有機溶媒とを含む新規な配合物に関する。該配合物は25℃において15mPa秒未満の粘度を含み、該溶媒沸点最高で400℃である。更に、本発明は、有機電子(OE:organic electronic)装置、特に、有機光起電(OPV:organic photovoltaic)セルおよびOLED装置の調製のためのインクとしての、これらの配合物の使用と、該新規な配合物を使用してOE装置を調製する方法と、そのような方法および配合物より調製されるOE装置、OLED装置およびOPVセルとを記載する。

概要

背景

OLED装置を調製する場合、活性層を塗工するために、通常、インクジェット印刷ロール・ツー・ロール印刷スロットダイコーティングまたはグラビア印刷などの印刷技術が使用される。発光材料および/または電荷輸送材料として有用な現行有機化合物の殆どの低い溶解性に基づき、これらの技術においては多量の溶媒を使用する必要がある。

フィルム形成能およびレオロジーを向上するために、バインディング剤を使用できる。分子量の小さい発光材料および/または電荷輸送材料または低分子量を有する重合体化合物に関して、これらの添加剤が特に必要である。

国際特許出願公開第2009/109273号パンフレット(特許文献1)には、特定の粘度を達成するために、特別な溶媒を含む組成物が記載されている。インクジェット印刷、フレキソまたはグラビア印刷などの印刷用途のための従来の組成物は、インクの粘度を増加し、フィルムの形成を向上するために添加剤を必要とする。

先行技術は、低分子量の有機発光および電荷輸送材料を加工するために有用な組成物を提供する。しかしながら、効率、寿命および酸化または水に対する感度などのOLED層の性能を向上することは、常に望まれている。

これに加えて、配合物は、低コストで容易な印刷プロセスを可能とするものでなければならない。印刷プロセスは、高速において高品位に印刷できるものでなければならない。

従って、OE装置、特に、薄膜トランジスタダイオードOLEDディスプレイおよびOPVセルの調製に適するOSCを含む改良された配合物を有することが望ましく、それにより、高い性能、長い寿命および水または酸化に対する低い感受性を有する高効率なOE装置を製造できる。本発明の1つの目的は、そのような改良された配合物を提供することである。もう一つの目的は、そのような配合物からOE装置を調製する改良された方法を提供することである。もう一つの目的は、そのような配合物および方法から得られる改良されたOE装置を提供することである。更なる目的は、以下の記載より、当業者には直ちに明らかである。

概要

有機電子装置を調製するための配合物および方法を提供する。本発明は、有機半導体(OSC:organic semiconductor)と、1種類以上の有機溶媒とを含む新規な配合物に関する。該配合物は25℃において15mPa秒未満の粘度を含み、該溶媒の沸点最高で400℃である。更に、本発明は、有機電子(OE:organic electronic)装置、特に、有機光起電(OPV:organic photovoltaic)セルおよびOLED装置の調製のためのインクとしての、これらの配合物の使用と、該新規な配合物を使用してOE装置を調製する方法と、そのような方法および配合物より調製されるOE装置、OLED装置およびOPVセルとを記載する。a

目的

先行技術は、低分子量の有機発光および電荷輸送材料を加工するために有用な組成物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

1種類以上の有機半導体化合物(OSC:organicsemiconductingcompound)と、1種類以上の有機溶媒とを含む配合物であって、前記配合物は25℃において15mPa秒未満の粘度を含み、該溶媒沸点最高で400℃であることを特徴とする配合物。

請求項2

前記配合物は、25℃において0.5〜9.5mPa秒の範囲内の粘度を含むことを特徴とする請求項1に記載の配合物。

請求項3

前記配合物は、溶液であることを特徴とする請求項1または2に記載の配合物。

請求項4

前記配合物は、22mN/m〜50mN/mの範囲内の表面張力を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配合物。

請求項5

前記有機溶媒は、17.0〜23.2MPa0.5の範囲内のHd、0.2〜12.5MPa0.5の範囲内のHpおよび0.0〜20.0MPa0.5の範囲内のHhのハンセン溶解度パラメータを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の配合物。

請求項6

前記有機溶媒は、17.0〜23.2MPa0.5の範囲内のHd、0.2〜10.5MPa0.5の範囲内のHpおよび0.0〜5.0MPa0.5の範囲内のHhのハンセン溶解度パラメータを含むことを特徴とする請求項5に記載の配合物。

請求項7

前記有機溶媒は、1種類以上の芳香族および/またはヘテロ芳香族化合物を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の配合物。

請求項8

前記有機溶媒は、1種類以上の芳香族炭化水素化合物を含むことを特徴とする請求項7に記載の配合物。

請求項9

前記芳香族炭化水素化合物は、シクロアルキル基を含むことを特徴とする請求項8に記載の配合物。

請求項10

前記芳香族炭化水素化合物は、1〜8個の炭素原子を有するアルキル基を含むことを特徴とする請求項8に記載の配合物。

請求項11

前記有機溶媒または溶媒ブレンドは、炭化水素芳香族化合物の混合物であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の配合物。

請求項12

前記有機溶媒は、少なくとも130℃の沸点を含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の配合物。

請求項13

前記有機溶媒は異なる沸点を有する化合物の混合物であり、最低の沸点を有する化合物の沸点は、最高の沸点を有する化合物の沸点より少なくとも10℃低いことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の配合物。

請求項14

前記有機溶媒は異なる沸点を有する化合物の混合物であり、最低の沸点を有する化合物の沸点は、最高の沸点を有する化合物の沸点より最大で100℃低いことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の配合物。

請求項15

前記配合物は、少なくとも80重量%の前記有機溶媒を含むことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の配合物。

請求項16

前記溶媒は、少なくとも1.5の分配率logPを含むことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の配合物。

請求項17

前記配合物は、少なくとも1種類の不活性バインダーを含むことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の配合物。

請求項18

前記不活性バインダーは、スチレンモノマーおよび/またはオレフィンより誘導される繰返単位を含むポリマーであることを特徴とする請求項17に記載の配合物。

請求項19

前記不活性バインダーは、スチレンモノマーおよび/またはオレフィンより誘導される繰返単位を少なくとも80重量%含むポリマーであることを特徴とする請求項17または18に記載の配合物。

請求項20

前記不活性バインダーは、少なくとも200,000g/molの重量平均分子量を有するポリマーであることを特徴とする請求項17〜19のいずれか1項に記載の配合物。

請求項21

有機半導体化合物は、有機発光材料および/または電荷輸送材料であることを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の配合物。

請求項22

有機半導体化合物は、5000g/mol以下の分子量を有することを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の配合物。

請求項23

有機半導体化合物は、以下の式から選択される化合物であることを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の配合物。(式中、nは1より大きい整数、好ましくは、10〜1,000であり、Rは、それぞれの出現において同一または異なって、H、F、Cl、Br、I、CN、直鎖状分岐状または環状で1〜40個のC原子を有するアルキル基(ただし、1個以上のC原子は、O−および/またはS−原子がそれぞれ互いに直接連結しないようにして、O、S、O−CO、CO−O、O−CO−O、CR0=CR0またはC≡Cで置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよい。)を表すか、または、4〜20個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリール基(該基は無置換であるか、1個以上の非芳香族基RSで置換されている。)を表し、ただし、また、1個以上の基Rは、互いと共に、および/または、基Rが連結されている環と共に、単環状または多環状の脂肪族または芳香族環系を形成していてもよく、RSは、それぞれの出現において同一または異なって、F、Cl、Br、I、CN、Sn(R00)3、Si(R00)3またはB(R00)2、直鎖状、分岐状または環状で1〜25個のC原子を有するアルキル基(ただし、1個以上のC原子は、O−および/またはS−原子がそれぞれ互いに直接連結しないようにして、O、S、O−CO、CO−O、O−CO−O、CR0=CR0、C≡Cで置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよい。)を表すか、または、RSは、4〜20個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリール基(該基は無置換であるか、1個以上の非芳香族基RSで置換されている。)を表し、ただし、また、1個以上の基RSは、互いと共に、および/または、Rと共に、環系を形成していてもよく、R0は、それぞれの出現において同一または異なって、H、F、Cl、CN、1〜12個のC原子を有するアルキル、または、4〜10個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリールを表し、R00は、それぞれの出現において同一または異なって、H、1〜20個のC原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基を表し、ただし、また、2個の基R00は、それらが連結されているヘテロ原子(Sn、SiまたはB)と共に環を形成していてもよく、rは、0、1、2、3または4であり、sは、0、1、2、3、4または5である。)

請求項24

有機半導体化合物は、以下の式の化合物であることを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の配合物。(式中、R1、R2、R3、R4、R7、R8、R9、R10、R15、R16、R17は、それぞれ独立に、同一または異なって、それぞれ独立に、H;置換されていてもよいC1〜C40のカルビルまたはヒドロカルビル基;置換されていてもよいC1〜C40のアルコキシ基;置換されていてもよいC6〜C40のアリールオキシ基;置換されていてもよいC7〜C40のアルキルアリールオキシ基;置換されていてもよいC2〜C40のアルコキシカルボニル基;置換されていてもよいC7〜C40のアリールオキシカルボニル基シアノ基(−CN);カルバモイル基(−C(=O)NH2);ハロホルミル基(−C(=O)−X、式中、Xはハロゲン原子を表す。);ホルミル基(−C(=O)−H);イソシアノ基;イソシアネート基チオシアネート基またはチオイソシアネート基;置換されていてもよいアミノ基;ヒドロキシ基ニトロ基;CF3基;ハロ基(Cl、Br、F);置換されていてもよいシリル基を表し;および、Aは、ケイ素またはゲルマニウムを表し、および、式中、組R1およびR2、R2およびR3、R3およびR4、R7およびR8、R8およびR9、R9およびR10、R15およびR16、および、R16およびR17は、それぞれ、独立に、互いに架橋されてC4〜C40の飽和または不飽和環を形成していてもよく、その飽和または不飽和環には、酸素原子硫黄原子、または、式−N(Ra)−(式中、Raは、水素原子または炭化水素基である。)の基が介在していてもよく、また置換されていてもよく、および式中、ポリアセン骨格の1個以上の炭素原子は、N、P、As、O、S、SeおよびTeより選択されるヘテロ原子によって置換されていてもよい。)

請求項25

有機半導体化合物は、以下の式の化合物であることを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の配合物。(式中、Y1およびY2の一方は−CH=または=CH−を表し、他方は−X−を表し、Y3およびY4の一方は−CH=または=CH−を表し、他方は−X−を表し、Xは、−O−、−S−、−Se−または−NR’’’−であり、R’は、H、F、Cl、Br、I、CN、直鎖状または分岐状のアルキルまたはアルコキシ(該基は、1〜20個のC原子を有し、フッ素化またはペルフルオロ化されていてもよい。)、6〜30個のC原子を有するフッ素化またはペルフルオロ化されていてもよいアリール、または、CO2R””(式中、R””は、H、1〜20個のC原子を有するフッ素化されていてもよいアルキル、または、2〜30個のC原子を有するフッ素化されていてもよいアリールである。)であり、R”は、複数出現する場合は互いに独立に、1〜20個、好ましくは1〜8個のC原子を有する環状、直鎖状または分岐状のアルキルまたはアルコキシ、または、2〜30個のC原子を有するアリールであり、それらは全てフッ素化またはペルフルオロ化されていてもよく、R’’’は、H、または、1〜10個のC原子を有する環状、直鎖状または分岐状のアルキルであり、mは、0または1であり、oは、0または1である。)

請求項26

有機半導体化合物は、光を発し、加えて、38より大きい原子番号を有する少なくとも1個の原子を含有する有機リン光性化合物であることを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の配合物。

請求項27

リン光性化合物は、式(1)〜(4)の化合物であることを特徴とする請求項26に記載の配合物。(式中、DCyは、それぞれの出現において同一または異なって、少なくとも1個のドナー原子、好ましくは窒素カルベンの形態の炭素またはリンを含有する環状基であり、これらを介して該環状基は金属に結合されており、これらは1個以上の置換基R18を有していてもよく;基DCyおよびCCyは、共有結合を介して互いに連結されており;CCyは、それぞれの出現において同一または異なって、炭素原子を含有する環状基であり、該炭素原子を介して該環状基は金属に結合されており、該炭素原子は順次に1個以上の置換基R18を有していてもよく;Aは、それぞれの出現において同一または異なって、モノアニオン性二座キレート配位子、好ましくは、ジケトナート配位子であり;R18は、それぞれの出現において同一または異なって、F、Cl、Br、I、NO2、CN、1〜20個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルまたはアルコキシ基(ただし、1個以上の隣接していないCH2基は、−O−、−S−、−NR19−、−CONR19−、−CO−O−、−C=O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられていてもよく、ただし、1個以上の水素原子は、Fで置き換えられていてもよい。)、または、4〜14個の炭素原子を有し、1個以上の非芳香族R18基で置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基であり、複数の置換基R18は、同一の環上または2個の異なる環上のいずれかにおいて、共に順次に単環または多環の脂肪族または芳香族の環系を形成していてもよく;およびR19は、それぞれの出現において同一または異なって、1〜20個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルまたはアルコキシ基(ここで、1個以上の隣接していないCH2基は、−O−、−S−、−CO−O−、−C=O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられていてもよく、ただし、1個以上の水素原子は、Fで置き換えられていてもよい。)、または、4〜14個の炭素原子を有し、1個以上の非芳香族R18基で置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基である。)

請求項28

配合物は、ホスト材料を含むことを特徴とする請求項1〜27のいずれか1項に記載の配合物。

請求項29

配合物は、0.1〜5重量%の有機半導体化合物を含むことを特徴とする請求項1〜28のいずれか1項に記載の配合物。

請求項30

前記不活性バインダーに対する前記半導体化合物重量比は、5:1〜1:1の範囲内であることを特徴とする請求項17〜29のいずれか1項に記載の配合物。

請求項31

配合物は、少なくとも1種類の湿潤剤を含むことを特徴とする請求項1〜30のいずれか1項に記載の配合物。

請求項32

前記湿潤剤は揮発性であり、前記半導体化合物とは化学的に反応できないことを特徴とする請求項31に記載の配合物。

請求項33

OE装置を調製するためのコーティングまたは印刷インクとしての、請求項1〜32のいずれか1項に記載の配合物の使用。

請求項34

有機電子(OE:organicelectronic)装置を調製する方法であって、a)フィルムまたは層を形成するために、請求項1〜32のいずれか1項に記載の配合物を基板上に堆積する工程と、b)溶媒(1種類または多種類)を除去する工程とを含む方法。

請求項35

グラビア印刷ドクターブレードコーティング、ローラー印刷リバースローラー印刷フレキソ印刷ウェブ印刷により、請求項1〜32のいずれか1項に記載の配合物が塗工されることを特徴とする請求項34に記載の方法。

請求項36

印刷装置セルエッチングは、4cm3/m2〜18cm3/m2の範囲内であることを特徴とする請求項34または35に記載の方法。

請求項37

印刷速度は、100m/分以下であることを特徴とする請求項34〜36のいずれか1項に記載の方法。

請求項38

請求項1〜32のいずれか1項に記載の配合物が塗工される表面は、25〜130mNm−1の範囲内の表面エネルギーを含むことを特徴とする請求項34または35に記載の方法。

請求項39

溶媒の蒸発は、溶媒の沸点未満で達成されることを特徴とする請求項34〜38のいずれか1項に記載の方法。

請求項40

請求項34〜39のいずれか1項に記載の方法によって、請求項1〜32のいずれか1項に記載の配合物より調製されるOE装置。

請求項41

有機発光ダイオード(OLED:organiclightemittingdiode)、有機電界効果トランジスタ(OFET:organicfieldeffecttransistor)または有機光起電(OPV:organicphotovoltaic)装置であることを特徴とする請求項40に記載のOE装置。

請求項42

トップゲート設計を含むことを特徴とする請求項40に記載のOE装置。

請求項43

ボトムゲート設計を含むことを特徴とする請求項40に記載のOE装置。

技術分野

0001

本発明は、有機半導体化合物(OSC:organic semiconducting compound)を含む新規配合物と、有機電子(OE:organic electronic)装置、特に、有機光起電(OPV:organic photovoltaic)セル有機電界効果トランジスタ(OFET:organic field effect transistor)およびOLED装置を調製するための導電性インクとしての該配合物の使用と、該新規な配合物を使用するOE装置の調製方法と、そのような方法および配合物より調製されるOE装置およびOPVセルとに関する。

背景技術

0002

OLED装置を調製する場合、活性層を塗工するために、通常、インクジェット印刷ロール・ツー・ロール印刷スロットダイコーティングまたはグラビア印刷などの印刷技術が使用される。発光材料および/または電荷輸送材料として有用な現行有機化合物の殆どの低い溶解性に基づき、これらの技術においては多量の溶媒を使用する必要がある。

0003

フィルム形成能およびレオロジーを向上するために、バインディング剤を使用できる。分子量の小さい発光材料および/または電荷輸送材料または低分子量を有する重合体化合物に関して、これらの添加剤が特に必要である。

0004

国際特許出願公開第2009/109273号パンフレット(特許文献1)には、特定の粘度を達成するために、特別な溶媒を含む組成物が記載されている。インクジェット印刷、フレキソまたはグラビア印刷などの印刷用途のための従来の組成物は、インクの粘度を増加し、フィルムの形成を向上するために添加剤を必要とする。

0005

先行技術は、低分子量の有機発光および電荷輸送材料を加工するために有用な組成物を提供する。しかしながら、効率、寿命および酸化または水に対する感度などのOLED層の性能を向上することは、常に望まれている。

0006

これに加えて、配合物は、低コストで容易な印刷プロセスを可能とするものでなければならない。印刷プロセスは、高速において高品位に印刷できるものでなければならない。

0007

従って、OE装置、特に、薄膜トランジスタダイオードOLEDディスプレイおよびOPVセルの調製に適するOSCを含む改良された配合物を有することが望ましく、それにより、高い性能、長い寿命および水または酸化に対する低い感受性を有する高効率なOE装置を製造できる。本発明の1つの目的は、そのような改良された配合物を提供することである。もう一つの目的は、そのような配合物からOE装置を調製する改良された方法を提供することである。もう一つの目的は、そのような配合物および方法から得られる改良されたOE装置を提供することである。更なる目的は、以下の記載より、当業者には直ちに明らかである。

先行技術

0008

国際特許出願公開第2009/109273号パンフレット

発明が解決しようとする課題

0009

驚くべきことに、本発明において特許請求される通りの方法、材料および装置を提供することにより、特に、本発明の配合物を使用してOE装置を調製するプロセスを提供することにより、これらの目的を達成でき、上述の問題を解決できることが見出された。

0010

更に、国際特許出願公開第2009/109273号パンフレット(特許文献1)には、特定の粘度を達成するために、特別な溶媒を含む組成物が記載されている。

課題を解決するための手段

0011

本発明は、1種類以上の有機半導体化合物(OSC:organic semiconducting compound)と、1種類以上の有機溶媒とを含む配合物であって、前記配合物は25℃において15mPa秒未満の粘度を含み、該溶媒の沸点最高で400℃であることを特徴とする配合物に関する。

0012

本発明は、更に、好ましくは、剛直または柔軟なOE装置、特には、薄膜トランジスタ、ダイオード、OLED装置および剛直または柔軟な有機光起電(OPV:organic photovoltaic)セルおよび装置を、好ましくは、フレキソまたはグラビア印刷によって調製するためのコーティングまたは印刷インクとしての上および下で記載される通りの配合物の使用に関する。

0013

本発明は、更に、有機電子(OE:organic electronic)装置を調製する方法であって、
a)好ましくは、コーティングまたは印刷によって、非常に好ましくは、フレキソまたはグラビア印刷によって、フィルムまたは層を形成するために、上および下で記載される通りの配合物を基板上に堆積する工程と、
b)該溶媒を除去する工程と
を含む方法に関する。

0014

本発明は、更に、上および下で記載される通りの配合物より、および/または、方法によって調製されるOE装置に関する。

0015

OE装置としては、限定することなく、有機電界効果トランジスタ(OFET:organic field effect transistor)、集積回路(IC:integrated circuit)、薄膜トランジスタ(TFT:thin film transistor)、無線識別RFID:Radio Frequency Identification)タグ、有機発光ダイオード(OLED:organic light emitting diode)、有機発光トランジスタ(OLET:organic light emitting transistor)、電子発光ディスプレイ、有機光起電(OPV:organic photovoltaic)セル、有機ソーラーセル(O−SC:organic solar cell)、柔軟なOPVおよびO−SC、有機レーザーダイオード(O−laser:organic laserdiode)、有機集積回路(O−IC:organic integrated circuit)、照明装置センサー装置電極材料光導電体光検出器電子写真記録装置キャパシタ電荷注入層ショットキーダイオード平坦化層帯電防止フィルム導電性基板導電性パターン、光導電体、電子写真装置有機記憶装置、バイオセンサーおよびバイオチップが挙げられる。

0016

好ましい実施形態によれば、本発明は、有機発光ダイオード(OLED:organic light emitting diode)を提供する。OLED装置は、例えば、照明のために、医療照明の目的のために、信号装置として、標識装置として、および、ディスプレイにおいて使用できる。ディスプレイは、パッシブマトリクス駆動、全マトリクスアドレスまたはアクティヴマトリクス駆動を使用してアドレスできる。光学的に透明な電極を使用して、透明OLEDを製造できる。柔軟なOLEDは、柔軟な基板を使用して組み立てることができる。

0017

本発明の配合物、方法および装置は、OE装置の効率およびそれの製造において、驚くべき改良を提供する。本発明の組成物を使用して、これらの装置を達成する場合、予想外に、OE装置の性能、寿命および効率を改良できる。更に、驚くべきことに、これらの配合物は、印刷技術、特に、フレキソおよびグラビア印刷に適切であることが見出された。更に、本発明の組成物は、驚くほど高いレベルフィルム形成を提供する。特に、フィルムの均一性および品位を向上できる。これらに加えて、本発明によれば、多層装置の更に良好な印刷が可能となる。

0018

これらに加えて、該配合物によれば、低コストで容易な印刷プロセスが可能となる。該印刷プロセスにより、高速において高品位の印刷を行える。

図面の簡単な説明

0019

本発明の実施形態を説明するための図である。

0020

本発明の配合物は、25℃において、15未満、より好ましくは13未満、特には11未満、最も好ましくは10mPa秒未満の粘度を有する。好ましくは、該配合物は、0.5〜9.5mPa秒、特には1〜9mPa秒、より好ましくは1.5〜8.5mPa秒の範囲内の粘度を有する。本発明の更なる態様によれば、粘度は、好ましくは、2〜6mPa秒の範囲内にある。粘度は、25℃の温度において、TA Instruments社製AR−G2レオメータ上において測定することで決定される。これは、並行平板配置を使用して測定される。

0021

配合物の粘度は、適切な溶媒および他の添加剤を適切な量で使用することによって達成できる。

0022

結果として、本発明の配合物は、25℃において15mPa秒未満の粘度および最高で400℃の沸点を有する少なくとも1種類の有機溶媒を含む。

0023

該溶媒は、用いられる気圧において、非常に好ましくは大気圧(1013hPa)において、400℃未満、特には350℃以下、より好ましくは300℃以下、最も好ましくは250℃以下の沸点または昇華温度を有する。また、例えば、加熱および/または減圧によって蒸発を促進することもできる。

0024

更に好ましくは、溶媒または溶媒ブレンドの沸点の最も低い溶媒の沸点は、大気圧(1013hPa)において、少なくとも130℃、最も好ましくは少なくとも150℃である。

0025

本発明の特別な実施形態によれば、配合物は、異なる沸点を有する溶媒として有機化合物の混合物を含んでいてもよく、沸点が最も低い化合物の沸点は、沸点が最も高い化合物の沸点よりも少なくとも10℃低い。

0026

更に、配合物は、異なる沸点を有する溶媒として有機化合物の混合物を含んでいてもよく、沸点が最も低い化合物の沸点は、沸点が最も高い化合物の沸点よりも最大で100℃低い。

0027

化合物または溶媒の分配率logP(文献においては、「分配係数」とも呼ばれる)は、式(1)によって与えられる。

0028

式中、[A]octはオクタノール中の化合物または溶媒の濃度であり、[A]aqは水中の化合物または溶媒の濃度である(IUPAC Compendium of Chemical Terminology、電子版、http://goldbook.iupac.org/P04440.html、PAC 1993年、65巻、2385頁、および、C.Hansch、Acc.Chem.Res.2巻、232頁、(1969年)参照)。

0029

2種類以上の溶媒を含む溶媒ブレンドの場合、ブレンドの分配率は、式(2)によって与えられる通り、ブレンドに含有される全ての溶媒の分配率の重量平均(logP)wとして定義される。

0030

式中、nは溶媒の数であり、logPiは溶媒ブレンド中の単一の溶媒のlogP値であり、wiは溶媒ブレンド中の当該溶媒の重量分率(重量%の濃度/100)である。

0031

logP値は、等しい容量の水およびオクタノールの希薄溶液平衡化後、それぞれの相における濃度を測定して(例えば、GCHPLC、UV/可視光などにより)測定する。他に明言しない限り、概算としては、logPは、Cambridge Soft社が製造・販売している「Chem Bio Draw Ultra version 11.0(2007年)」ソフトウェアを使用して、分子計算より計算できる。

0032

本発明の好ましい実施形態によれば、溶媒の分配率の対数logP、または、溶媒ブレンドの分配率の重量平均(logP)wは、1.5より大きく、より好ましくは2より大きく、最も好ましくは2.5より大きい。好ましくは、これらの値は、それぞれの溶媒に対して計算されるlogPに関する。

0033

溶媒は、一般に、上述の物理的基準を満たす任意の化学物質類より選択することができ、限定することなく、脂肪族または芳香族炭化水素アミンチオールアミドエステルエーテルポリエーテルアルコールジオールおよびポリオールが挙げられる。好ましくは、溶媒は、少なくとも1種類の芳香族および/またはヘテロ芳香族化合物を含む。

0034

適切で好ましい溶媒としては、例えば、芳香族炭化水素(例えば、ハロゲン化芳香族)、および、1〜8個の炭素原子、より好ましくは1〜6個の炭素原子を有するアルキル基を有する芳香族炭化水素、特には、トルエンジメチルベンゼンキシレン)、トリメチルベンゼン、および、メチルナフタレン;および、シクロアルキル基を有する芳香族炭化水素化合物、特に、シクロペンチルベンゼンおよびシクロヘキシルベンゼンが挙げられる。

0035

本発明の更なる実施形態によれば、エステル、エーテル、ニトリルまたはアミドなどのヘテロ原子を含む芳香族化合物も使用できる。好ましくは、これらの化合物としては、3−メチルアニソール、2−イソプロピルアニソール、5−メトキシインダン、2−エトキシナフタレン安息香酸ブチル安息香酸エチルなどの芳香族エステルなどの芳香族アルコキシ化合物が挙げられる。更には、芳香族環中に少なくとも1個のO、NまたはS原子を有するヘテロ芳香族化合物が好ましい。これらの化合物としては、例えば、2−ブロモ−3−(ブロモメチルチオフェン、2−メチルインドール、6−メチルキノリンおよびチオフェンが挙げられる。

0036

溶媒は、2種類または3種類以上の混合物としても使用できる。

0037

炭化水素芳香族化合物の混合物によって、驚くべき改良を達成できる。好ましくは、混合物は、1〜8個の炭素原子を有するアルキル基を有する少なくとも1種類の芳香族炭化水素と、シクロアルキル基を有する少なくとも1種類の芳香族炭化水素化合物とを含んでよい。

0038

好ましい有機溶媒は、17.0〜23.2MPa0.5の範囲内のHd、0.2〜12.5MPa0.5の範囲内のHp、および、0.0〜20.0MPa0.5の範囲内のHhのハンセン溶解度パラメータを含んでよい。より好ましい有機溶媒は、17.0〜23.2MPa0.5の範囲内のHd、0.2〜10.5MPa0.5の範囲内のHp、および、0.0〜5.0MPa0.5の範囲内のHhのハンセン溶解度パラメータを含む。

0039

特に有用な有機溶媒は、22〜50mN/mの範囲内、特には25〜40mN/mの範囲内、より好ましくは28〜37mN/mの範囲内の表面張力を含む。

0040

本発明の特別な態様によれば、異なる表面張力を有する溶媒の混合物を使用できる。好ましくは、混合物は、最大で35mN/m、特には最大で30mN/mの表面張力を有する少なくとも1種類の溶媒と、少なくとも30、特には少なくとも32mN/mの表面張力を有する少なくとも1種類の溶媒とを含んでよく、表面張力の差異は、少なくとも1mN/m、より好ましくは、少なくとも2mN/mである。

0041

表面張力は、FTA(First Ten Angstrom社)125接触角ゴニオメーターを使用し、25℃において測定できる。方法の詳細は、Roger P.Woodward博士により刊行されている「Surface Tension Measurements Using the Drop Shape Method」の通り、First Ten Angstrom社より入手可能である。好ましくは、表面張力を決定するために、ペンダントドロップ法を使用できる。

0042

概算を行う目的であれば、表面張力は、ハンセン溶解度パラメータを使用し、Hansen Solubility Parameters:A User’s Handbook、第2版、C.M.Hansen(2007年)、Taylor and Francis Group社(HSPiPマニュアル)において解説されている式によって計算できる。

0043

式中、
Hdは、分散による寄与を指し、
Hpは、極性による寄与を指し、
Hhは、水素結合による寄与を指し、
MVolは、モル体積を指す。

0044

ハンセン溶解度パラメータは、HansonおよびAbbotらによって提供される通りの実用ハンセン溶解度パラメータ(HSPiP:Hansen Solubility Parameters in Practice)プログラム(第2版)に従って決定できる。適切な溶媒、それらのハンセン溶解度パラメータ、それらの表面張力およびそれらの沸点は、表1に与えられている。

0045

0046

0047

Hdは、分散による寄与を指し、
Hpは、極性による寄与を指し、
Hhは、水素結合による寄与を指す。

0048

本発明の配合物は、少なくとも1種類の有機半導体化合物(OSC:organic semiconducting compound)を含む。OSC化合物は、当業者に知られており、文献に記載されている標準的な材料より選択できる。OSCは、モノマー化合物ポリマーまたは巨大分子と比較して、「小型分子」とも言う。)、ポリマー化合物、または、モノマーおよびポリマー化合物の一方または両方から選択される1種類以上の化合物を含有する混合物、分散物またはブレンドでもよい。

0049

本発明の1つの好ましい実施形態において、OSCはモノマー化合物より選択され、結晶化度の著しい可変性の達成が容易になる。

0050

本発明の1つの態様によれば、OSC化合物は、好ましくは、共役芳香族分子であり、好ましくは、少なくとも3個の芳香族環を含有し、該環は縮合されていても縮合されていなくてもよい。縮合されていない環は、例えば、連結基単結合またはスピロ連結を介して接続されている。好ましいモノマーOSC化合物は、5員、6員または7員の芳香族環から成る群より選択される1個以上の環を含有し、より好ましくは、5員または6員の芳香族環のみを含有する。該材料は、モノマー、オリゴマーまたはポリマーでよく、混合物、分散物またはブレンドが挙げられる。

0051

それぞれの芳香族環は、Se、Te、P、Si、B、As、N、OまたはSより、好ましくは、N、OまたはSより選択される1個以上のヘテロ原子を含有していてもよい。

0052

芳香族環は、アルキルアルコキシポリアルコキシチオアルキルアシル、アリールまたは置換アリール基ハロゲン、特にフッ素シアノ、ニトロ、または、−N(Rx)(Ry)で表される置換されていてもよい2級または3級アルキルアミンまたはアリールアミンで置換されていてもよい(式中、RxおよびRyは、それぞれ互いに独立に、H、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいアリール、アルコキシまたはポリアルコキシ基を表す)。Rxおよび/またはRyがアルキルまたはアリールを表す場合、これらはフッ素化されていてもよい。

0053

好ましい環は縮合していてもよく、または、−C(T1)=C(T2)−、−C≡C−、−N(Rz)−、−N=N−、(Rz)C=N−、−N=C(Rz)−などの共役連結基で結合されていてもよい(式中、T1およびT2は、それぞれ互いに独立に、H、Cl、F、−C≡N−または低級アルキル基、好ましくはC1〜4アルキル基を表し、Rzは、H、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいアリールを表す)。Rzがアルキルまたはアリールの場合、これらはフッ素化されていてもよい。

0054

好ましいOSC化合物としては、テトラセンクリセンペンタセンピレンペリレンコロネン、または前述のものの可溶性置換誘導体などの縮合芳香族炭化水素;p−クォーターフェニル(p−4P)、p−クィンクフェニル(p−5P)、p−セクシフェニル(p−6P)、または前述のものの可溶性の置換誘導体などのパラ置換フェニレンオリゴマー;ポリアセンポリフェニレンポリフェニレンビニレン)、ポリフルオレンポリインデノフルオレンなどの共役炭化水素ポリマー(これらの共役炭化水素ポリマーのオリゴマーも挙げられる);ポリ(3−置換チオフェン)、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、ポリセレノフェン、ポリ(3−置換セレノフェン)、ポリ(3,4−二置換セレノフェン)、ポリベンゾチオフェンポリイソチアナフテン、ポリ(N−置換ピロール)、ポリ(3−置換ピロール)、ポリ(3,4−二置換ピロール)、ポリフランポリピリジン、ポリ−1,3,4−オキサジアゾール、ポリイソチアナフテン、ポリ(N−置換アニリン)、ポリ(2−置換アニリン)、ポリ(3−置換アニリン)、ポリ(2,3−二置換アニリン)、ポリアズレン、ポリピレンポリベンゾフランなどの共役ヘテロ環式ポリマー;ポリインドール、ポリピリダジン;置換されていてもよいポリトリフェニルアミンなどのポリトリアリールアミンピラゾリン化合物ベンジジン化合物スチルベン化合物トリアジン置換金属含有または金属を含まないポルフィンフタロシアニンフルオロフタロシアニン、ナフタロシアニンまたはフルオロナフタロシアニン;C60およびC70フラーレンまたはそれらの誘導体;N,N’−ジアルキル、置換ジアルキル、ジアリールまたは置換ジアリール−1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドおよびフッ素化誘導体;N,N’−ジアルキル、置換ジアルキル、ジアリールまたは置換ジアリール、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミドバソフェナントロリンジフェノキノン;1,3,4−オキサジアゾール;11,11,12,12−テトラシアノナフト−2,6−キノジメタン;α,α’−ビス(ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]チオフェン);2,8−ジアルキル、置換ジアルキル、ジアリールまたは置換ジアリールアントラジチオフェン;2,2’−ビベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェンより選択される小型分子(即ち、モノマー化合物)、ポリマー、オリゴマーおよびそれらの誘導体が挙げられる。好ましい化合物は、上のリストのもの、およびそれらの可溶性の誘導体である。

0055

特に好ましいOSC材料は、例えば、米国特許第6,690,029号明細書、国際特許出願公開第2005/055248号パンフレットまたは国際特許出願公開第2008/107089号パンフレットに記載される通りで、5,11−ビス(トリアルキルシリルエチニル)アントラジチオフェンなどの6,13−ビス(トリアルキルシリルエチニル)ペンタセンまたはそれの誘導体などの置換ポリアセンである。更に好ましいOSC材料は、例えば、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)などポリ(3−置換チオフェン)、非常に好ましくは、ポリ(3−アルキルチオフェン)(P3AT)である(ただし、アルキル基は、好ましくは、直鎖状であり、好ましくは、1〜12個、最も好ましくは、4〜10個のC原子を有する)。

0056

特に好ましいポリマーOSC化合物は、チオフェン−2,5−ジイル、3−置換チオフェン−2,5−ジイル、置換されていてもよいチエノ[2,3−b]チオフェン−2,5−ジイル、置換されていてもよいチエノ[3,2−b]チオフェン−2,5−ジイル、セレノフェン−2,5−ジイル、3−置換セレノフェン−2,5−ジイル、置換されていてもよいインデノフルオレン、置換されていてもよいフェナントレンおよび置換されていてもよいトリアリールアミンから成る群より選択される1個以上の繰返単位を含むポリマーまたはコポリマーである。

0057

本発明による組成物は、0.01および20重量%の間、好ましくは、0.1および15重量%の間、より好ましくは、0.2および10重量%の間、最も好ましくは、0.25および5重量%の間のOSC材料または対応するブレンドを含んでよい。パーセントデータは、溶媒または溶媒混合物の100%に関する。組成物は、1種類または1種類より多く、好ましくは、1種類、2種類または3種類以上のこれらのOSC化合物を含んでよい。

0058

ここで使用される有機半導体化合物は、純粋な成分または2種類以上の成分の混合物のいずれかであり、それらの少なくとも1つは半導体特性を有していなければならない。しかしながら、混合物を使用する場合、それぞれの成分が半導体特性を有している必要はない。つまり、例えば、不活性低分子量化合物を、半導体ポリマーと共に使用できる。同様に、不活性なマトリクスまたはバインダーとして機能する非導電性ポリマーを、半導体特性を有する1種類以上の低分子量化合物または更なるポリマーと共に使用することも可能である。この用途の目的において、混合され得る非導電性成分とは、電気光学的に非活性で、不活性なパッシブ化合物を意味するものとする。

0059

更に混合される物質を含んでもよいポリマー有機半導体溶液が好ましい。ポリマー有機半導体の分子量Mwは、好ましくは、10,000g/molより大きく、より好ましくは、50,000および2,000,000g/molの間であり、最も好ましくは、100,000および1,000,000g/molの間である。

0060

本発明の目的のためには、ポリマー有機半導体は、特に、(i)欧州特許第0443861号明細書、国際特許出願公開第94/20589号パンフレット、国際特許出願公開第98/27136号パンフレット、欧州特許第1025183号明細書、国際特許出願公開第99/24526号パンフレット、ドイツ国特許第19953806号明細書および欧州特許第0964045号明細書に開示される通りの置換ポリ−p−アリーレンビニレン(PAV:poly−p−arylenevinylene)(それらは有機溶媒に可溶である。)、(ii)欧州特許第0842208号明細書、国際特許出願公開第00/22027号パンフレット、国際特許出願公開第00/22026号パンフレット、ドイツ国特許第19846767号明細書、国際特許出願公開第00/46321号パンフレット、国際特許出願公開第99/54385号パンフレットおよび国際特許出願公開第00155927号パンフレットに開示される通りの置換ポリフルオレン(PF:polyfluorene)(それらは有機溶媒に可溶である。)、(iii)欧州特許第0707020号明細書、国際特許出願公開第96/17036号パンフレット、国際特許出願公開第97/20877号パンフレット、国際特許出願公開第97/31048号パンフレット、国際特許出願公開第97/39045号パンフレットおよび国際特許出願公開第031020790号パンフレットに開示される通りの置換ポリスピロビフルオレン(PSF:polyspirobifluorene)(それらは有機溶媒に可溶である。)、(iv)国際特許出願公開第92/18552号パンフレット、国際特許出願公開第95/07955号パンフレット、欧州特許第0690086号明細書、欧州特許第0699699号明細書および国際特許出願公開第03/099901号パンフレットに開示される通りの置換ポリ−パラ−フェニレン(PPP:poly−para−phenylene)または−ビフェニレン(それらは有機溶媒に可溶である。)、(v)国際特許出願公開第05/014689号パンフレットに開示される通りの置換ポリジヒドロフェナントレン(PDHP:polydihydrophenanthrene)(それらは有機溶媒に可溶である。)、(vi)国際特許出願公開第04/041901号パンフレットおよび国際特許出願公開第04/113412号パンフレットに開示される通りの置換ポリ−トランス−インデノフルオレンおよびポリ−シス−インデノフルオレン(PIF:polyindenofluorene)(それらは有機溶媒に可溶である。)、(vii)ドイツ国特許第102004020298号明細書に開示される通りの置換ポリフェナントレン(それらは有機溶媒に可溶である。)、(viii)欧州特許第1028136号明細書および国際特許出願公開第95/05937号パンフレットに開示される通りの置換ポリチオフェン(PT:polythiophene)(それらは有機溶媒に可溶である。)、(ix)T.Yamamotoら、J.Am.Chem.Soc.1994年、116巻、4832頁に開示される通りのポリピリジン(PPy:polypyridine)(それらは有機溶媒に可溶である。)、(x)V.Gellingら、Polym.Prepr.2000年、41巻、1770頁に開示される通りのポリピロール(それらは有機溶媒に可溶である。)、(xi)例えば、国際特許出願公開第02/077060パンフレットに記載される通り、クラス(i)〜(x)の2つ以上からの構造単位を有する置換された可溶性コポリマー、(xii)Proc.of ICSM’98、Part I & II(Synth.Met 1999、101/102中)に開示される通りの共役ポリマー(それらは有機溶媒に可溶である。)、(xiii)例えば、R.C.Penwellら、J.Polym.Sci.、Macromol Rev.1978年、13巻、63〜160頁に開示される通りの置換および無置換のポリビニルカルバゾール(PVK:polyvinylcarbazole)、(xiv)例えば、特開2000−072722号公報に開示される通りの置換および無置換のトリアリールアミンポリマー、(xv)例えば、M.A.AbkowitzおよびM.Stolka、Synth.Met.1996年、78巻、333頁に開示される通りの置換および無置換のポリシリレンおよびポリゲルレン、および、(xvi)例えば、欧州特許第1245659号明細書、国際特許出願公開第03/001616号パンフレット、国際特許出願公開第03/018653号パンフレット、国際特許出願公開第03/022908号パンフレット、国際特許出願公開第03/080687号パンフレット、欧州特許第1311138号明細書、国際特許出願公開第031102109号パンフレット、国際特許出願公開第04/003105号パンフレット、国際特許出願公開第04/015025号パンフレット、ドイツ国特許第102004032527号明細書および既に上で引用した明細書のいくつかに開示される通りのリン光単位を含有する可溶性ポリマーを意味するものとする。

0061

本発明の更なる実施形態によれば、有機半導体化合物は、好ましくは、5000g/mol以下の分子量、特には、2000g/mol以下の分子量を有する。

0062

本発明の特別な実施形態によれば、OSCは、例えば、OFETの半導体チャネルにおける活性チャネル材料として、または、有機整流ダイオード層要素として使用できる。

0063

FET層が活性チャネル材料としてOSCを含有するOFET装置の場合、それは、n−またはp−型OSCのいずれでもよい。また、半導体チャネルは、同じ型、即ち、n−またはp−型のいずれかの2種類以上のOSC化合物の複合材でもよい。更に、p−型チャネルOSC化合物は、例えば、OSC層ドーピングする効果のために、n−型OSC化合物と混合されていてもよい。また、多層半導体も使用できる。例えば、OSCは、絶縁体界面の近傍においては真性でよく、真性層に隣接して高ドープ領域を追加的にコートしてもよい。

0064

好ましいOSC化合物は、1×10−5cm2V−1s−1より大きく、非常に好ましくは、1×10−2cm2V−1s−1より大きいFET移動度を有する。

0065

特に好ましいポリマーOSC化合物は、式P1〜P7より選択される。

0066

式中、
nは1より大きい整数、好ましくは、10〜1,000であり、
Rは、それぞれの出現において同一または異なって、H、F、Cl、Br、I、CN、直鎖状、分岐状または環状で1〜40個のC原子を有するアルキル基(ただし、1個以上のC原子は、O−および/またはS−原子がそれぞれ互いに直接連結しないようにして、O、S、O−CO、CO−O、O−CO−O、CR0=CR0またはC≡Cで置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよい。)を表すか、または、4〜20個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリール基(該基は無置換であるか、1個以上の非芳香族基RSで置換されている。)を表し、ただし、また、1個以上の基Rは、互いと共に、および/または、基Rが連結されている環と共に、単環状または多環状の脂肪族または芳香族環系を形成していてもよく、
RSは、それぞれの出現において同一または異なって、F、Cl、Br、I、CN、Sn(R00)3、Si(R00)3またはB(R00)2、直鎖状、分岐状または環状で1〜25個のC原子を有するアルキル基(ただし、1個以上のC原子は、O−および/またはS−原子がそれぞれ互いに直接連結しないようにして、O、S、O−CO、CO−O、O−CO−O、CR0=CR0、C≡Cで置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよい。)を表すか、または、RSは、4〜20個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリール基(該基は無置換であるか、1個以上の非芳香族基RSで置換されている。)を表し、ただし、また、1個以上の基RSは、互いと共に、および/または、Rと共に、環系を形成していてもよく、
R0は、それぞれの出現において同一または異なって、H、F、Cl、CN、1〜12個のC原子を有するアルキル、または、4〜10個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリールを表し、
R00は、それぞれの出現において同一または異なって、H、1〜20個のC原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基を表し、ただし、また、2個の基R00は、それらが連結されているヘテロ原子(Sn、SiまたはB)と共に環を形成していてもよく、
rは、0、1、2、3または4であり、
sは、0、1、2、3、4または5であり、
ただし、式P1〜P5において、Rは、好ましくは、Hと異なる。

0067

特に好ましいモノマーOSC化合物は、例えば、米国特許6,690,029号明細書、国際特許出願公開第2005/055248号パンフレットまたは米国特許7,385,221号明細書に開示される通りの、ペンタセン、テトラセンまたはアントラセンなどの置換オリゴアセン、または、ビス(トリアルキルシリルエチニル)オリゴアセンまたはビス(トリアルキルシリルエチニル)ヘテロアセンなどの置換オリゴアセンのヘテロ環誘導体から成る群より選択される。

0068

特に好ましいモノマーOSC化合物は、式M1(ポリアセン)より選択される。

0069

式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11およびR12は、それぞれ、同一でも異なっていてもよく、独立に、水素;置換されていてもよいC1〜C40のカルビルまたはヒドロカルビル基;置換されていてもよいC1〜C40のアルコキシ基;置換されていてもよいC6〜C40のアリールオキシ基;置換されていてもよいC7〜C40のアルキルアリールオキシ基;置換されていてもよいC2〜C40のアルコキシカルボニル基;置換されていてもよいC7〜C40のアリールオキシカルボニル基シアノ基(−CN);カルバモイル基(−C(=O)NH2);ハロホルミル基(−C(=O)−X、式中、Xはハロゲン原子を表す。);ホルミル基(−C(=O)−H);イソシアノ基;イソシアネート基チオシアネート基またはチオイソシアネート基;置換されていてもよいアミノ基;ヒドロキシ基ニトロ基;CF3基;ハロ基(Cl、Br、F);置換されていてもよいシリルまたはアルキニルシリル基を表し、および、
式中、組R1およびR2、R2およびR3、R3およびR4、R7およびR8、R8およびR9、および、R9およびR10は、それぞれ独立に、架橋されて、C4〜C40の飽和または不飽和環を形成していてもよく、その飽和または不飽和環には、酸素原子硫黄原子、または、式−N(Ra)−(式中、Raは、水素原子または置換されていてもよい炭化水素基である。)の基が介在していてもよく、または、置換されていてもよく、および
式中、ポリアセン骨格の1個以上の炭素原子は、N、P、As、O、S、SeおよびTeより選択されるヘテロ原子によって置換されていてもよく、
式中、ポリアセンの環の隣接する位置に位置する任意の2個以上の置換基R1〜R12は、独立に、一緒になって、ポリアセンに融合し、O、Sまたは−N(Ra)(式中、Raは、上で定義される通りである。)が介在してもよい更なるC4〜C40の飽和または不飽和環、または、芳香族環系を形成していてもよく、
式中、nは、0、1、2、3または4であり、好ましくは、nは、0、1または2であり、最も好ましくは、nは、0または2であり、これは、ポリアセン化合物ペンタセン化合物(n=2の場合)または「擬似ペンタセン」化合物(n=0の場合)であることを意味している。

0070

式M1aの化合物が非常に好ましい(置換ペンタセン)。

0071

式中、R1、R2、R3、R4、R7、R8、R9、R10、R15、R16、R17は、それぞれ独立に、同一または異なって、それぞれ独立に、H;置換されていてもよいC1〜C40のカルビルまたはヒドロカルビル基;置換されていてもよいC1〜C40のアルコキシ基;置換されていてもよいC6〜C40のアリールオキシ基;置換されていてもよいC7〜C40のアルキルアリールオキシ基;置換されていてもよいC2〜C40のアルコキシカルボニル基;置換されていてもよいC7〜C40のアリールオキシカルボニル基;シアノ基(−CN);カルバモイル基(−C(=O)NH2);ハロホルミル基(−C(=O)−X、式中、Xはハロゲン原子を表す。);ホルミル基(−C(=O)−H);イソシアノ基;イソシアネート基;チオシアネート基またはチオイソシアネート基;置換されていてもよいアミノ基;ヒドロキシ基;ニトロ基;CF3基;ハロ基(Cl、Br、F);置換されていてもよいシリル基を表し;および、Aは、ケイ素またはゲルマニウムを表し、および、
式中、組R1およびR2、R2およびR3、R3およびR4、R7およびR8、R8およびR9、R9およびR10、R15およびR16、および、R16およびR17は、それぞれ、独立に、互いに架橋されてC4〜C40の飽和または不飽和環を形成していてもよく、その飽和または不飽和環には、酸素原子、硫黄原子、または、式−N(Ra)−(式中、Raは、水素原子または炭化水素基である。)の基が介在していてもよく、また置換されていてもよく、および
式中、ポリアセン骨格の1個以上の炭素原子は、N、P、As、O、S、SeおよびTeより選択されるヘテロ原子によって置換されていてもよい。

0072

式M1bの化合物が更に好ましい(置換ヘテロアセン)。

0073

式中、R2、R3、R8、R9、R15、R16、R17は、それぞれ独立に、同一または異なって、それぞれ独立に、H;置換されていてもよいC1〜C40のカルビルまたはヒドロカルビル基;置換されていてもよいC1〜C40のアルコキシ基;置換されていてもよいC6〜C40のアリールオキシ基;置換されていてもよいC7〜C40のアルキルアリールオキシ基;置換されていてもよいC2〜C40のアルコキシカルボニル基;置換されていてもよいC7〜C40のアリールオキシカルボニル基;シアノ基(−CN);カルバモイル基(−C(=O)NH2);ハロホルミル基(−C(=O)−X、式中、Xはハロゲン原子を表す。);ホルミル基(−C(=O)−H);イソシアノ基;イソシアネート基;チオシアネート基またはチオイソシアネート基;置換されていてもよいアミノ基;ヒドロキシ基;ニトロ基;CF3基;ハロ基(Cl、Br、F);または、置換されていてもよいシリル基を表し;および、Aは、ケイ素またはゲルマニウムを表し、および
式中、組R2およびR3、R8およびR9、R15およびR16、および、R16およびR17は、それぞれ独立に、互いに架橋されて、C4〜C40の飽和または不飽和環を形成していてもよく、その飽和または不飽和環には、酸素原子、硫黄原子、または、式−N(Ra)−(式中、Raは、水素原子または炭化水素基である。)の基が介在していてもよく、および、置換されていてもよく、および
式中、ポリアセン骨格の1個以上の炭素原子は、N、P、As、O、S、SeおよびTeより選択されるヘテロ原子で置換されていてもよい。

0074

R2およびR3、および、R8およびR9の少なくとも一組は、互いに架橋されて、酸素原子、硫黄原子、または、式−N(Ra)−(式中、Raは、水素原子または炭化水素基であり、該基は置換されていてもよい。)の基が介在しているC4〜C40の飽和または不飽和環を形成しているサブ式M1bの化合物が特に好ましい。

0075

サブ式M1b1の化合物が特に好ましい(シリルエチニル化ヘテロアセン)。

0076

式中、
Y1およびY2の一方は−CH=または=CH−を表し、他方は−X−を表し、
Y3およびY4の一方は−CH=または=CH−を表し、他方は−X−を表し、
Xは、−O−、−S−、−Se−または−NR’’’−であり、
R’は、H、F、Cl、Br、I、CN、直鎖状または分岐状のアルキルまたはアルコキシ(該基は、1〜20個、好ましくは1〜8個のC原子を有し、フッ素化またはペルフルオロ化されていてもよい。)、6〜30個のC原子を有するフッ素化またはペルフルオロ化されていてもよいアリール、好ましくは、C6F5、または、CO2R””(式中、R””は、H、1〜20個のC原子を有するフッ素化されていてもよいアルキル、または、2〜30個、好ましくは5〜20個のC原子を有するフッ素化されていてもよいアリールである。)であり、
R”は、複数出現する場合は互いに独立に、1〜20個、好ましくは1〜8個のC原子を有する環状、直鎖状または分岐状のアルキルまたはアルコキシ、または、2〜30個のC原子を有するアリールであり、それらは全てフッ素化またはペルフルオロ化されていてもよく、SiR”3は、好ましくは、トリアルキルシリルであり、
R’’’は、H、または、1〜10個のC原子を有する環状、直鎖状または分岐状のアルキル、好ましくは、Hであり、
mは、0または1であり、
oは、0または1である。

0077

mおよびoは0であるか、および/または、XはSであるか、および/または、R’はFである式M1b1の化合物が特に好ましい。

0078

好ましい実施形態において、式M1b1の化合物は、以下の式のアンチ異性体およびシン−異性体の混合物として提供され使用される。

0079

式中、X、R、R’、R”、mおよびoは、それぞれ互いに独立に、式M1b1で与えられる意味の1つ、または、上および下で与えられる好ましい意味の1つを有し、Xは、好ましくは、Sであり、mおよびoは、好ましくは、0である。

0080

上および下で使用される場合、用語「カルビル基」は、非炭素原子を全く含有しない(例えば、−C≡C−など)か、または、N、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeなどの少なくとも1個の非炭素原子と組み合わされていてもよい(例えば、カルボニルなど)、少なくとも1個の炭素原子を含む一価または多価の有機基部分を表す。用語「ヒドロカルビル基」は、1個以上のH原子を追加的に含有し、例えば、N、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeなどのヘテロ原子を1個以上含有してもよいカルビル基を表す。

0081

また、3個以上のC原子の鎖を含むカルビルまたはヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、および/または、スピロおよび/または縮合環を含む環状であってもよい。

0082

好ましいカルビルおよびヒドロカルビル基としては、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルアルコキシカルボニルアルキルカルボニルオキシおよびアルコキシカルボニルオキシ(これらは、それぞれ、置換されていてもよく、1〜40個、好ましくは1〜25個、非常に好ましくは1〜18個のC原子を有する。)、更に、6〜40個、好ましくは6〜25個のC原子を有する置換されていてもよいアリールまたはアリールオキシ、更に、アルキルアリールオキシ、アリールカルボニルアリールオキシカルボニルアリールカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシ(これらは、それぞれ、置換されていてもよく、6〜40個、好ましくは7〜40個のC原子を有する。)が挙げられ、ただし、これらの基の全ては、特には、N、O、S、P、Si、Se、As、TeおよびGeより選択される1個以上のヘテロ原子を含有していてもよい。

0083

カルビルまたはヒドロカルビル基は、飽和または不飽和の非環式基、または飽和または不飽和の環式基でよい。不飽和の非環式または環式基が好ましく、特に、アリール、アルケニルおよびアルキニル基(特に、エチニル)が好ましい。C1〜C40カルビルまたはヒドロカルビル基が非環式の場合、該基は直鎖状でも、分岐状でもよい。C1〜C40カルビルまたはヒドロカルビル基としては、例えば、C1〜C40アルキル基、C2〜C40アルケニル基、C2〜C40アルキニル基、C3〜C40アリル基、C4〜C40アルキルジエニル基、C4〜C40ポリエニル基、C6〜C18アリール基、C6〜C40アルキルアリール基、C6〜C40アリールアルキル基、C4〜C40シクロアルキル基、C4〜C40シクロアルケニル基などが挙げられる。上述の基の中で、C1〜C20アルキル基、C2〜C20アルケニル基、C2〜C20アルキニル基、C3〜C20アリル基、C4〜C20アルキルジエニル基、C6〜C12アリール基およびC4〜C20ポリエニル基のそれぞれが好ましい。また、例えば、シリル基、好ましくはトリアルキルシリル基で置換されているアルキニル基、好ましくはエチニル基などの、炭素原子を有する基とヘテロ原子を有する基との組み合わせも挙げられる。

0084

アリールおよびヘテロアリールは、好ましくは、25個までのC原子を有する単環式二環式または三環式の芳香族またはヘテロ芳香族基を表し、該基は、また、縮合環を含んでいてもよく、1個以上の基Lで置換されていてもよく、ただし、Lは、ハロゲン、または、1個以上のH原子がFまたはClで置き換えられていてもよい、1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基である。

0085

特に好ましいアリールおよびヘテロアリール基は、フェニル(ただし、1個以上のCH基が追加的にNで置き換えられていてもよい。)、ナフタレン、チオフェン、セレノフェン、チエノチオフェン、ジチエノチオフェン、フルオレンおよびオキサゾールであり、それらは全て、無置換であっても、上で定義される通りのLで1置換または多置換されていてもよい。

0086

上の式およびサブ式において特に好ましい置換基R、RSおよびR1〜17は、1〜20個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルより選択され、該基は無置換であるか、または、F、Cl、BrまたはIで一置換または多置換されており、ただし、1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれの場合で互いに独立に、O原子および/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、−NRb−、−SiRbRc−、−CX1=CX2−または−C≡C−で置き換えられていてもよく、または、該基は、好ましくは、1〜30個のC原子を有する、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールを表し、ただし、RbおよびRcは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、X1およびX2は、それぞれ互いに独立に、H、F、ClまたはCNである。

0087

R15〜17およびR”は、好ましくは、C1〜C40アルキル基、好ましくはC1〜C4アルキル、最も好ましくはメチルエチル、n−プロピルまたはイソプロピル、C6〜C40アリール基、好ましくはフェニル、C6〜C40アリールアルキル基、C1〜C40アルコキシ基、または、C6〜C40アリールアルキルオキシ基より選択される同一または異なる基であり、ただし、全てのこれらの基は、例えば、1個以上のハロゲン原子で置換されていてもよい。好ましくは、R15〜17およびR”は、それぞれ独立に、置換されていてもよいC1〜12アルキル、より好ましくはC1〜4アルキル、最も好ましくはC1〜3アルキル、例えば、イソプロピル、および置換されていてもよいC6〜10アリール、好ましくはフェニルより選択される。式−SiR15R16のシリル基が更に好ましく、ただし、R15は上で定義される通りであり、R16は、好ましくは、Si原子と共に環状の1〜8個のC原子を有するシリルアルキルを形成している。

0088

1つの好ましい実施形態において、R15〜17の全て、または、R”の全ては同一の基であり、例えば、トリイソプロピルシリルにおける通り、同一で置換されていてもよいアルキル基である。非常に好ましくは、R15〜17の全て、または、R”の全ては同一で、置換されていてもよいC1〜10、より好ましくはC1〜4、最も好ましくはC1〜3アルキル基である。この場合の好ましいアルキル基は、イソプロピルである。

0089

好ましい基−SiR15R16R17およびSiR”3としては、限定することなく、トリメチルシリルトリエチルシリルトリプロピルシリル、ジメチルエチルシリル、ジエチルメチルシリル、ジメチルプロピルシリル、ジメチルイソプロピルシリル、ジプロピルメチルシリル、ジイソプロピルメチルシリル、ジプロピルエチルシリル、ジイソプロピルエチルシリル、ジエチルイソプロピルシリル、トリイソプロピルシリル、トリメトキシシリルトリエトキシシリルトリフェニルシリル、ジフェニルイソプロピルシリル、ジイソプロピルフェニルシリル、ジフェニルエチルシリル、ジエチルフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル、トリフェノキシシリル、ジメチルメトキシシリル、ジメチルフェノキシシリル、メチルメトキシフェニルシリルなどが挙げられ、ただし、アルキル、アリールまたはアルコキシ基は置換されていてもよい。

0090

本発明の好ましい実施形態によれば、OSC材料は、有機発光材料および/または電荷輸送材料である。有機発光材料および電荷輸送材料は、当業者に既知で文献に記載される標準的な材料より選択できる。本出願による有機発光材料は、400〜700nmの範囲内のλmaxを有する光を発する材料を意味する。

0091

適切なリン光性化合物は、特に、適切な励起状態において、好ましくは可視領域において光を発し、加えて、20より大きい、好ましくは38より大きく、84未満、より好ましくは56より大きく80未満の原子番号を有する少なくとも1個の原子を含有する化合物である。使用されるリン光性発光体は、好ましくは、銅、モリブデンタングステンレニウムルテニウムオスミウムロジウムイリジウムパラジウム白金、銀、金またはユーロピウムを含む化合物であり、特に、イリジウムまたは白金を含む化合物である。

0092

特に好ましい有機リン光性化合物は、以下の式(1)〜(4)の化合物である。

0093

式中、
DCyは、それぞれの出現において同一または異なって、少なくとも1個のドナー原子、好ましくは窒素カルベンの形態の炭素またはリンを含有する環状基であり、これらを介して該環状基は金属に結合されており、これらは順次に1個以上の置換基R18を有していてもよく;基DCyおよびCCyは、共有結合を介して互いに連結されており;
CCyは、それぞれの出現において同一または異なって、炭素原子を含有する環状基であり、該炭素原子を介して該環状基は金属に結合されており、該炭素原子は順次に1個以上の置換基R18を有していてもよく;
Aは、それぞれの出現において同一または異なって、モノアニオン性二座キレート配位子、好ましくは、ジケトナート配位子であり;
R18は、それぞれの出現において同一または異なって、F、Cl、Br、I、NO2、CN、1〜20個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルまたはアルコキシ基(ただし、1個以上の隣接していないCH2基は、−O−、−S−、−NR19−、−CONR19−、−CO−O−、−C=O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられていてもよく、ただし、1個以上の水素原子は、Fで置き換えられていてもよい。)、または、4〜14個の炭素原子を有し、1個以上の非芳香族R18基で置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基であり、複数の置換基R18は、同一の環上または2個の異なる環上のいずれかにおいて、共に順次に単環または多環の脂肪族または芳香族の環系を形成していてもよく;および
R19は、それぞれの出現において同一または異なって、1〜20個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルまたはアルコキシ基(ここで、1個以上の隣接していないCH2基は、−O−、−S−、−CO−O−、−C=O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられていてもよく、ただし、1個以上の水素原子は、Fで置き換えられていてもよい。)、または、4〜14個の炭素原子を有し、1個以上の非芳香族R18基で置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基である。

0094

また、複数の基R18の間での環系の形成は、基DCyおよびCCyの間にも架橋が存在し得ることを意味する。

0095

更に、また、複数の基R18の間での環系の形成は、2個または3個の配位子CCy−DCyの間、または、1個または2個の配位子CCy−DCyと配位子Aとの間にも架橋が存在し、多座配位の(polydentateまたはpolypodal)配位子系を与え得ることも意味する。

0096

上記の発光体の例は、国際特許出願公開第00/70655号パンフレット、国際特許出願公開第01/41512号パンフレット、国際特許出願公開第02/02714号パンフレット、国際特許出願公開第02/15645号パンフレット、欧州特許第1191613号明細書、欧州特許第1191612号明細書、欧州特許第1191614号明細書、国際特許出願公開第04/081017号パンフレット、国際特許出願公開第05/033244号パンフレット、国際特許出願公開第05/042550号パンフレット、国際特許出願公開第05/113563号パンフレット、国際特許出願公開第06/008069号パンフレット、国際特許出願公開第06/061182号パンフレット、国際特許出願公開第06/081973号パンフレットおよびドイツ国特許第102008027005号明細書によって、出願公開されている。

0097

好ましいリン光性化合物の例を、以下の表に示す。

0098

0099

0100

0101

0102

0103

0104

0105

0106

0107

0108

0109

0110

0111

0112

0113

0114

0115

0116

0117

好ましいドーパントは、モノスチリルアミン、ジスチリルアミン、トリスチリルアミン、テトラスチリルアミン、スチリルホスフィン、スチリルエーテルおよびアリールアミンの分類から選択される。モノスチリルアミンは、1個の置換または無置換のスチリル基と、少なくとも1個の(好ましくは芳香族の)アミンとを含有する化合物を意味するものとする。ジスチリルアミンは、2個の置換または無置換のスチリル基と、少なくとも1個の(好ましくは芳香族の)アミンとを含有する化合物を意味するものとする。トリスチリルアミンは、3個の置換または無置換のスチリル基と、少なくとも1個の(好ましくは芳香族の)アミンとを含有する化合物を意味するものとする。テトラスチリルアミンは、4個の置換または無置換のスチリル基と、少なくとも1個の(好ましくは芳香族の)アミンとを含有する化合物を意味するものとする。スチリル基は、特に好ましくはスチルベンであり、それは、また、更に置換されてもよい。対応するホスフィンおよびエーテルは、アミンに類似して定義される。本発明の目的のために、アリールアミンまたは芳香族アミンは、置換または無置換で、窒素に直接結合する3個の芳香族またはヘテロ芳香族環系を含有する化合物を意味するものとする。これらの芳香族またはヘテロ芳香族環系の少なくとも1個は、好ましくは、縮合環系であり、特に好ましくは、少なくとも14個の芳香環原子を有する。これらの好ましい例は、芳香族アントラセンアミン、芳香族アントラセンジアミン、芳香族ピレンアミン、芳香族ピレンジアミン、芳香族クリセンアミンまたは芳香族クリセンジアミンである。芳香族アントラセンアミンは、1個のジアリールアミノ基アントラセン基(好ましくは9位)に直接結合した化合物を意味するものとする。芳香族アントラセンジアミンは、2個のジアリールアミノ基がアントラセン基(好ましくは9,10位)に直接結合した化合物を意味するものとする。芳香族ピレンアミン、ピレンジアミン、クリセンアミンおよびクリセンジアミンは、それらに類似して定義され、ただし、ジアリールアミノ基は、好ましくはピレンの1位または1,6位に結合されている。更に好ましいドーパントは、インデノフルオレンアミンまたはインデノフルオレンジアミン(例えば、国際特許出願公開第06/122630号パンフレットによる。)、ベンゾインデノフルオレンアミンまたはベンゾインデノフルオレンジアミン(例えば、国際特許出願公開第08/006449号パンフレットによる。)、および、ジベンゾインデノフルオレンアミンまたはジベンゾインデノフルオレンジアミン(例えば、国際特許出願公開第07/140847号パンフレットによる。)から選択される。スチリルアミンの分類からのドーパントの例は置換または無置換のトリスチルベンアミン、または、国際特許出願公開第06/000388号パンフレット、国際特許出願公開第06/058737号パンフレット、国際特許出願公開第06/000389号パンフレット、国際特許出願公開第07/065549号パンフレットおよび国際特許出願公開第07/115610号パンフレットに記載されるドーパントである。更に、ドイツ国特許第102008035413号明細書に開示される縮合炭化水素が好ましい。

0118

適切なドーパントは、更に、以下の表に示される構造、および、特開06/001973号公報、国際特許出願公開第04/047499号パンフレット、国際特許出願公開第06/098080号パンフレット、国際特許出願公開第07/065678号パンフレット、米国特許出願公開第2005/0260442号公報および国際特許出願公開第04/092111号パンフレットに開示される、これらの構造の誘導体である。

0119

発光層の混合物中におけるドーパントの割合は、0.1および50.0容量%の間、好ましくは0.5および20.0容量%の間、特に好ましくは1.0および10.0容量%の間である。従って、ホスト材料の割合は、50.0および99.9容量%の間、好ましくは80.0および99.5容量%の間、特に好ましくは90.0および99.0容量%の間である。

0120

この目的のために適切なホスト材料は、種々の分類の物質に由来する材料である。好ましいホスト材料は、オリゴアリーレン(例えば、欧州特許第676461号明細書による2,2’,7,7’−テトラフェニルスピロビフルオレンまたはジナフチルアントラセン)、特に縮合芳香族基を含有するオリゴアリーレン、オリゴアリーレンビニレン(例えば、欧州特許第676461号明細書によるDPVBiまたはスピロ−DPVBi)、多座金属錯体(例えば、国際特許出願公開第04/081017号パンフレットによる)、ホール導電性化合物(例えば、国際特許出願公開第04/058911号パンフレットによる)、電子導電性化合物、特に、ケトンホスフィンオキシドスルホキシドなど(例えば、国際特許出願公開第05/084081号パンフレットおよび国際特許出願公開第05/084082号パンフレットによる)、アトロプ異性体(例えば、国際特許出願公開第06/048268号パンフレットによる)、ボロン酸誘導体(例えば、国際特許出願公開第06/117052号パンフレットによる)またはベンズアントラセン(例えば、国際特許出願公開第08/145239号パンフレットによる)の分類から選択される。また、適切なホスト材料は、更に、上で記載される本発明によるベンゾ[c]フェナントレン化合物である。本発明による化合物の他に、特に好ましいホスト材料は、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセンおよび/またはピレンを含有するオリゴアリーレンまたはこれらの化合物のアトロプ異性体、オリゴアリーレンビニレン、ケトン、ホスフィンオキシドおよびスルホキシドの分類から選択される。本発明によるベンゾ[c]フェナントレン化合物の他に、非常に特に好ましいホスト材料は、アントラセン、ベンズアントラセンおよび/またはピレンを含有するオリゴアリーレンまたはこれらの化合物のアトロプ異性体の分類から選択される。本発明の目的のために、オリゴアリーレンは、少なくとも3個のアリールまたはアリーレン基が互いに結合された化合物を意味するものとする。

0121

適切なホスト材料は、更に、例えば、国際特許出願公開第04/018587号パンフレット、国際特許出願公開第08/006449号パンフレット、米国特許第5935721号明細書、米国特許出願公開第2005/0181232号公報、特開2000/273056号公報、欧州特許第681019号明細書、米国特許出願公開第2004/0247937号公報および米国特許出願公開第2005/0211958号公報に開示される通り、以下の表に示す材料、および、これらの材料の誘導体である。

0122

本発明の目的のために、ホール注入層は、アノードに直接隣接する層である。本発明の目的のために、ホール輸送層は、ホール注入層および発光層の間に位置する層である。それらは、電子供与性の化合物、例えば、F4−TCNQまたは欧州特許第1476881号明細書または欧州特許第1596445号明細書に記載される通りの化合物でドープされることが好ましいことがある。

0123

本発明による化合物の他に、本発明による有機エレクトロルミネッセント装置ホール注入またはホール輸送層または電子注入または電子輸送層において使用できるため、適切な電荷輸送材料は、例えば、Y.Shirotaら、Chem.Rev.2007年、107巻(4号)、953〜1010頁に開示されている化合物、または、先行技術によるこれらの層において用いられる他の材料である。

0124

本発明によるエレクトロルミネッセント装置のホール輸送層またはホール注入層において使用できる好ましいホール輸送材料の例は、インデノフルオレンアミンおよび誘導体(例えば、国際特許出願公開第06/122630号パンフレットまたは国際特許出願公開第06/100896号パンフレットによる)、欧州特許第1661888号明細書に開示される通りのアミン誘導体ヘキサアザトリフェニレン誘導体(例えば、国際特許出願公開第01/049806号パンフレットによる)、縮合芳香環を有するアミン誘導体(例えば、米国特許第5,061,569号明細書による)、国際特許出願公開第95/09147号パンフレットに開示される通りのアミン誘導体、モノベンゾインデノフルオレンアミン(例えば、国際特許出願公開第08/006449号パンフレットによる)またはジベンゾインデノフルオレンアミン(例えば、国際特許出願公開第07/140847号パンフレットによる)である。適切なホール輸送材料およびホール注入材料は、更に、特開2001/226331号公報、欧州特許第676461号明細書、欧州特許第650955号明細書、国際特許出願公開第01/049806号パンフレット、米国特許第4780536号明細書、国際特許出願公開第98/30071号パンフレット、欧州特許第891121号明細書、欧州特許第1661888号明細書、特開2006/253445号公報、欧州特許第650955号明細書、国際特許出願公開第06/073054号パンフレットおよび米国特許第5061569号明細書に開示される通りの、上で示す化合物の誘導体である。

0125

適切なホール輸送またはホール注入材料は、更に、例えば、以下の表に示す材料である。

0126

本発明によるエレクトロルミネッセント装置において使用できる適切な電子輸送材料または電子注入材料は、例えば、以下の表に示す材料である。適切な電子輸送および電子注入材料は、更に、特開2000/053957号公報、国際特許出願公開第03/060956号パンフレット、国際特許出願公開第04/028217号パンフレットおよび国際特許出願公開第04/080975号パンフレットに開示される通りで、上に示した化合物の誘導体である。

0127

本発明による化合物に適切なマトリックス材料は、ケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシドおよびスルホン(例えば、国際特許出願公開第04/013080号パンフレット、国際特許出願公開第04/093207号パンフレット、国際特許出願公開第06/005627号パンフレットまたはドイツ国特許第102008033943号明細書による。)、トリアリールアミン、カルバゾール誘導体、例えば、CBP(N,N−ビスカルバゾリルビフェニル)またはカルバゾール誘導体(国際特許出願公開第05/039246号パンフレット、米国特許出願公開2005/0069729号公報、特開2004/288381号公報、欧州特許第1205527号明細書または国際特許出願公開第08/086851号パンフレットに開示されている)、インドロカルバゾール誘導体(例えば、国際特許出願公開第07/063754号パンフレットまたは国際特許出願公開第08/056746号パンフレットによる)、アザカルバゾール(例えば、欧州特許第1617710号明細書、欧州特許第1617711号明細書、欧州特許第1731584号明細書、特開2005/347160号公報による)、バイポーラ性マトリックス材料(例えば、国際特許出願公開第07/137725号パンフレットによる)、シラン(例えば、国際特許出願公開第05/111172号パンフレットによる)、アザボロールまたはボロン酸エステル(例えば、国際特許出願公開第06/117052号パンフレットによる)、トリアジン誘導体(例えば、ドイツ国特許第102008036982号明細書、国際特許出願公開第07/063754号パンフレットまたは国際特許出願公開第08/056746号パンフレットによる)または亜鉛錯体(例えば、ドイツ国特許第102007053771号明細書による)である。

0128

好ましい実施形態によれば、有機半導体化合物(OSC:organic semiconducting compound)は、好ましくは、最大で5000g/mol、特には最大で2000g/mol、特に最大で1500g/mol、より好ましくは最大で1000g/molの分子量を有する。

0129

本発明の特別な実施形態によれば、配合物は、0.1〜10重量%、好ましくは0.25〜5重量%、より好ましくは0.5〜4重量%の発光材料および/または電荷輸送材料を含んでよい。

0130

また更に、混合された低分子量、オリゴマー、樹枝状、直鎖状または分岐状および/またはポリマー有機および/または有機金属半導体を含み、非導電性で電子的に不活性なポリマー(マトリクスポリマー不活性ポリマーバインダー)の溶液も好ましい。好ましくは、配合物は、0.1〜10%、より好ましくは、0.25%〜5%、最も好ましくは、0.3%〜3重量%の不活性ポリマーバインダーを含んでよい。

0131

任意成分として、OSC配合物は、レオロジー的性質を調節するために、例えば、国際特許出願公開第2005/055248号パンフレットに記載される通りの1種類以上の有機バインダー、好ましくは、ポリマーバインダー、特には、1,000Hzにおいて3.3以下の低い誘電率(ε)を有する有機バインダーを、非常に好ましくは、重量で、20:1〜1:20、好ましくは10:1〜1:10、特には5:1〜1:5、より好ましくは1:1〜1:5のOSC化合物に対するバインダーの割合で含む。

0132

好ましくは、ポリマーバインダーは、1000〜15,000,000g/mol、特には1500〜12,000,000g/mol、最も特には1500〜10,000,000g/molの範囲内の重量平均分子量を含む。少なくとも10,000g/mol、好ましくは少なくとも200,000g/mol、特には少なくとも300,000g/mol、より好ましくは少なくとも500,000g/molの重量平均分子量を有するポリマーによって、驚くべき効果を達成できる。本発明の非常に好ましい態様によれば、ポリマーは、好ましくは、少なくとも1,000,000g/mol、より好ましくは少なくとも2,000,000g/molの重量平均分子量を有してよい。

0133

不活性バインダーとして有用なポリマーは、好ましくは、最大で20,000,000g/mol、より好ましくは最大で12,000,000g/mol、最も好ましくは最大で7,000,000g/molの重量平均分子量を有してよい。

0134

特には、ポリマーは、1.0〜10.0の範囲内、より好ましくは1.01〜5.0の範囲内、最も好ましくは1.02〜3の範囲内の多分散度Mw/Mnを有してよい。1.03〜2.0、特には1.04〜1.5、より好ましくは1.05〜1.2の範囲内の多分散度Mw/Mnを有する好ましいポリマーによって、驚くべき改良を達成できる。

0135

本発明の特別な態様によれば、ポリマーバインダーは多モード分子量分布を有してよい。好ましくは、ポリマーは、GPCを使用して決定できる通りの分子量分布において、2個、3個または4個以上の最大を有してよい。

0136

バインダーは、例えば、ポリスチレン、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリビニルシンナメート、ポリ(4−ビニルビフェニル)またはポリ(4−メチルスチレン)より選択される。ポリマーバインダーは、好ましくは、スチレンおよび/またはオレフィンより誘導される繰返単位を含む。好ましいポリマーバインダーは、スチレンモノマーおよび/またはオレフィンより誘導される繰返単位を少なくとも80重量%、特には90重量%、より好ましくは99重量%含んでよい。

0137

また、バインダーは、例えば、ポリアリールアミン、ポリフルオレン、ポリチオフェン、ポリスピロビフルオレン、置換ポリビニレンフェニレン、ポリカルバゾールまたはポリスチルベン、または、それらのコポリマーより選択される半導体バインダーでもよい。

0138

本発明の好ましい実施形態によれば、不活性バインダーは、−70〜160℃、より好ましくは0〜150℃、特には50〜140℃、最も好ましくは70〜130℃の範囲内のガラス転移温度を有するポリマーである。ガラス転移温度は、ポリマーのDSC(DIN EN ISO 11357、加熱速度 毎分10℃)を測定することによって、決定できる。

0139

通常、ポリマーバインダーは、上および下に記載される通りの本発明の配合物の溶媒中に分散可能であるか、可溶である。好ましくは、ポリマーバインダーは有機溶媒中で可溶であり、溶媒中のポリマーバインダーの溶解度は、少なくとも1g/l、特に少なくとも5g/l、より好ましくは少なくとも10g/lである。

0140

本発明の特別な実施形態によれば、配合物は、0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%、より好ましくは0.15〜3重量%のポリマーバインダーを含んでよい。好ましくは0.2〜1重量%、より好ましくは0.25〜0.6重量%、最も好ましくは0.3〜0.5重量%のポリマーバインダーを含む配合物を使用することによって、驚くべき改良を達成できる。

0141

配合物中において、低い含有量で、高分子量バインダーを使用することによって、驚くべき改良を達成できる。そのような方策を使用することで、優れた印刷品位を有する驚くべき効率的な装置を得ることができる。

0142

不活性バインダーに対する半導体化合物重量比は、好ましくは30:1〜1:30の範囲内、特には20:1〜1:5の範囲内、より好ましくは5:1〜1:1の範囲内である。

0143

特別な実施形態によれば、ポリマーバインダーは、好ましくは、スチレンおよび/またはオレフィンより誘導される繰返単位を含む。好ましいポリマーバインダーは、スチレンモノマーおよび/またはオレフィンより誘導される繰返単位を少なくとも80重量%、特には90重量%、より好ましくは99重量%含んでよい。

0144

スチレンモノマーは、当該技術分野においては、よく知られている。これらのモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレンおよびα−エチルスチレンなどの側鎖にアルキル置換基を有する置換スチレンビニルトルエンおよびp−メチルスチレンなどの環上にアルキル置換基を有する置換スチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、トリブロモスチレンおよびテトラブロモスチレンなどのハロゲン化スチレンが挙げられる。

0145

オレフィンは、水素および炭素原子から成るモノマーである。これらのモノマーとしては、エチレンプロピレンブチレンイソプレンおよび1,3−ブタジエンが挙げられる。

0146

本発明の特別な態様によれば、ポリマーバインダーは、好ましくは少なくとも100,000g/mol、特には少なくとも200,000g/mol、特には少なくとも300,000g/mol、より好ましくは少なくとも500,000g/molの重量平均分子量を有するポリスチレンである。本発明の非常に好ましい態様によれば、ポリスチレンは、好ましくは少なくとも1,000,000g/mol、より好ましくは少なくとも2,000,000g/molの重量平均分子量を有してよい。

0147

不活性バインダーとして有用なポリスチレンは、好ましくは最大で20,000,000g/mol、より好ましくは最大で12,000,000g/mol、最も好ましくは最大で7,000,000g/molの重量平均分子量を有してよい。

0148

本発明による配合物は、追加的に、例えば、表面活性化合物滑沢剤導電剤分散剤疎水化剤接着剤流動性改善剤消泡剤脱気剤反応性または非反応性であってよい希釈剤助剤着色剤色素または顔料増感剤、安定剤、ナノ粒子または禁止剤などの1種類以上の更なる成分を含んでよい。しかしながら、これらの更なる成分はOSCを酸化してはいけなく、他の化学的な反応を起こし得るものではいけなく、OSCに対して電気的なドーピングの効果を有してはならない。

0149

揮発性湿潤剤によって、驚くべき改良を達成できる。上および下で使用する場合、用語「揮発性」とは、OE装置の基板上に有機半導体材料を堆積後に、これらの材料またはOE装置に著しい損傷を与えない条件下(温度および/または減圧など)において、蒸発により、これらの材料より添加剤を除去できることを意味する。好ましくは、これは、用いられる圧力、非常に好ましくは、大気圧(1013hPa)において、湿潤剤が、350℃未満、より好ましくは300℃以下、最も好ましくは250℃以下の沸点または昇華温度を有することを意味する。また、蒸発は、例えば、熱および/または減圧を適用することで促進できる。好ましくは、湿潤剤は、OSC化合物と化学的な反応を起こし得ないものである。特に、湿潤剤は、OSC材料に対して持続性ドーピング効果(例えば、酸化、または、OSC材料との他の化学的反応による。)を有していない化合物より選択される。従って、配合物は、好ましくは、例えば、酸化剤またはプロトン酸またはルイス酸などの、イオン性生成物を形成してOSC材料と反応する添加剤を含有してはならない。

0150

同様の沸点を有する揮発性の成分を含む配合物によって、驚くべき効果を達成できる。好ましくは、湿潤剤と有機溶媒との沸点の相違は、−50℃〜50℃の範囲内、より好ましくは−30℃〜30℃の範囲内、最も好ましくは−20℃〜20℃の範囲内である。

0151

好ましい湿潤剤は、非芳香族化合物である。更に好ましくは、湿潤剤は非イオン性化合物である。特に有用な湿潤剤は、最大で35mN/m、特には最大で30mN/m、より好ましくは最大で25mN/mの表面張力を含む。表面張力は、FTA(First Ten Angstrom社)125接触角ゴニオメーターを使用し、25℃において測定できる。方法の詳細は、Roger P.Woodward博士により刊行されている「Surface Tension Measurements Using the Drop Shape Method」の通り、First Ten Angstrom社より入手可能である。好ましくは、表面張力を決定するために、ペンダントドロップ法を使用できる。

0152

本発明の特別な態様によれば、有機溶媒と湿潤剤との表面張力の相違は、好ましくは少なくとも1mN/m、特には少なくとも5mN/m、より好ましくは少なくとも10mN/mである。

0153

少なくとも100g/mol、特には少なくとも150g/mol、好ましくは少なくとも180g/mol、より好ましくは少なくとも200g/molの分子量を含む湿潤剤によって、予期せぬ改良を達成できる。

0154

OSC材料を酸化せず他の化学的な反応を起こさない適切で好ましい湿潤剤は、シロキサンアルカン、アミン、アルケンアルキン、アルコールおよび/またはこれらの化合物のハロゲン化誘導体から成る群より選択される。更に、フルオロエーテル、フルオロエステルおよび/またはフルオロケトンを使用できる。より好ましくは、これらの化合物は、6〜20個の炭素原子、特には8〜16個の炭素原子を有するメチルシロキサン;C7〜C14アルカン、C7〜C14アルケン、C7〜C14アルキン、7〜14個の炭素原子を有するアルコール、7〜14個の炭素原子を有するフルオロエーテル、7〜14個の炭素原子を有するフルオロエステルおよび7〜14個の炭素原子を有するフルオロケトンより選択される。

0155

7〜14個の炭素原子を有する有用で好ましいアルカンとしては、ヘプタンオクタンノナンデカンウンデカンドデカントリデカンテトラデカン、3−メチルヘプタン、4−エチルヘプタン、5−プロピルデカン、トリメチルシクロヘキサンおよびデカリンが挙げられる。

0156

7〜14個の炭素原子を有するハロゲン化アルカンとしては、1−クロロヘプタン、1,2−ジクロロオクタン、テトラフルオロオクタン、デカフルオロドデカン、ペルフルオロノナン、1,1,1−トリフルオロメチルデカンおよびペルフルオロメチルデカリンが挙げられる。

0157

7〜14個の炭素原子を有する有用で好ましいアルケンとしては、ヘプテンオクテンノネン、1−デセン、4−デセン、ウンデセン、ドデセン、トリデセン、テトラデセン、3−メチルヘプテン、4−エチルヘプテン、5−プロピルデセンおよびトリメチルシクロヘキセンが挙げられる。

0158

7〜14個の炭素原子を有するハロゲン化アルケンとしては、1,2−ジクロロオクテン、テトラフルオロオクテン、デカフルオロドデセン、ペルフルオロノネンおよび1,1,1−トリフルオロメチルデセンが挙げられる。

0159

7〜14個の炭素原子を有する有用で好ましいアルキンとしては、オクチンノニン、1−デシン、4−デシン、ドデシン、テトラデシン、3−メチルヘプチン、4−エチルヘプチン、5−プロピルデシンおよびトリメチルシクロヘキシンが挙げられる。

0160

7〜14個の炭素原子を有するハロゲン化アルキンとしては、1,2−ジクロロオクチン、テトラフルオロオクチン、デカフルオロドデシン、ペルフルオロノニンおよび1,1,1−トリフルオロメチルデシンが挙げられる。

0161

7〜14個の炭素原子を有する有用で好ましいアルカノールとしては、ヘプタノール、オクタノール、ノナノールデカノールウンデカノールドデカノールトリデカノールテトラデカノール、3−メチルヘプタノール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、4−エチルヘプタノール、5−プロピルデカノール、トリメチルシクロヘキサノールおよびヒドロキシルデカリンが挙げられる。

0162

7〜14個の炭素原子を有するハロゲン化アルカノールとしては、1−クロロヘプタノール、1,2−ジクロロオクタノール、テトラフルオロオクタノール、デカフルオロドデカノール、ペルフルオロノナノール、1,1,1−トリフルオロメチルデカノールおよび2−トリフルオロメチル−1−ヒドロキシデカリンが挙げられる。

0163

7〜14個の炭素原子を有する有用で好ましいフルオロエーテルとしては、3−エトキシ−1、1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6ドデカフルオロ−2−トリフルオロメチル−キサン、3−プロポキシ−1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6ドデカフルオロ−2−トリフルオロメチル−キサンおよび3−プロポキシ−1、1,1,2,3,4,4,5,5,5デカフルオロ−2−トリフルオロメチル−ペンタンが挙げられる。

0164

7〜14個の炭素原子を有する有用で好ましいフルオロエステルとしては、3−(1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6ドデカフルオロ−2−トリフルオロメチル−ヘキシルエタノエートおよび3−(1,1,1,2,3,4,4,5,5,5デカフルオロ−2−トリフルオロメチル−ペンチル)プロパノエートが挙げられる。

0165

7〜14個の炭素原子を有する有用で好ましいフルオロケトンとしては、3−(1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6ドデカフルオロ−2−トリフルオロメチル−ヘキシル)エチルケトンおよび3−(1,1,1,2,3,4,4,5,5,5デカフルオロ−2−トリフルオロメチル−ペンチル)プロピルケトンが挙げられる。

0166

有用で好ましいシロキサンとしては、ヘキサメチルジシロキサンオクタメチルトリシロキサンデカメチルテトラシロキサンドデカメチルペンタシロキサンおよびテトラデカメチルヘキサシロキサンが挙げられる。

0167

好ましくは、配合物は、最大で5重量%、特には最大で3重量%の湿潤剤を含んでよい。より好ましくは、配合物は、0.01〜4重量%、特に好ましくは0.1〜1重量%の湿潤剤を含む。

0168

本発明による配合物は、エマルション、分散物または溶液として設計できる。好ましくは、本発明の配合物は、相当量の第2の相を含まない溶液(均一混合物)である。

0169

本発明による配合物は、有機電子(OE:organic electronic)装置、例えば、OFETなどのトランジスタまたはダイオードまたはソーラーセルなどの有機光起電(OPV:organic photovoltaic)装置、または、有機発光ダイオード(OLED:organic light emitting diode)を調製するために使用できる。

0170

特に好ましいOE装置はOFETである。本発明による好ましいOFETは、以下の構成要素を含む:
−任意の構成要素として、基板(1)、
ゲート電極(2)、
誘電体材料を含む絶縁体層(3)、
−OSC層(4)、
ソースおよびドレイン電極(5)、
−任意の構成要素として、1層以上の保護またはパッシベーション層(6)。

0171

図1Aには、本発明による典型的なボトムゲート(BG:bottom gate)トップコンタクト(TC:top contact)OFET装置(基板(1)、ゲート電極(2)、誘電体材料層(3)(ゲート絶縁体層としても既知である。)、OSC層(4)およびソースおよびドレイン(S/D:source and drain)電極(5)、および、任意の構成要素としてのパッシベーションまたは保護層(6)を含む。)が例示的および概略的に図解されている。

0172

図1Aの装置は、基板(1)上にゲート電極(2)を堆積する工程と、ゲート電極(2)および基板(1)の最表面上に誘電体層(3)を堆積する工程と、誘電体層(3)の最表面上にOSC層(4)を堆積する工程と、OSC層(4)の最表面上にS/D電極(5)を堆積する工程と、任意工程として、S/D電極(5)およびOSC層(4)の最表面上にパッシベーションまたは保護層(6)を堆積する工程とを含む方法によって調製できる。

0173

図1Bには、本発明による典型的なボトムゲート(BG:bottom gate)ボトムコンタクト(BC:bottom contact)OFET装置(基板(1)、ゲート電極(2)、誘電体材料層(3)、S/D電極(5)、OSC層(4)、および、任意の構成要素としてのパッシベーションまたは保護層(6)を含む。)が例示的および概略的に図解されている。

0174

図1Bの装置は、基板(1)上にゲート電極(2)を堆積する工程と、ゲート電極(2)および基板(1)の最表面上に誘電体層(3)を堆積する工程と、誘電体層(3)の最表面上にS/D電極(5)を堆積する工程と、S/D電極(4)および誘電体層(3)の最表面上にOSC層(4)を堆積する工程と、任意工程として、OSC層(4)の最表面上にパッシベーションまたは保護層(6)を堆積する工程とを含む方法によって調製できる。

0175

図2には、本発明によるトップゲート(TG:top gate)OFET装置(基板(1)、ソースおよびドレイン電極(5)、OSC層(4)、誘電体層(3)およびゲート電極(2)、および、任意の構成要素としてのパッシベーションまたは保護層(6)を含む。)が例示的および概略的に図解されている。

0176

図2の装置は、基板(1)上にS/D電極(5)を堆積する工程と、S/D電極(4)および基板(1)の最表面上にOSC層(4)を堆積する工程と、OSC層(4)の最表面上に誘電体層(3)を堆積する工程と、誘電体層(3)の最表面上にゲート電極(2)を堆積する工程と、任意工程として、ゲート電極(2)および誘電体層(3)の最表面上にパッシベーションまたは保護層(6)を堆積する工程とを含む方法によって調製できる。

0177

図1A、1Bおよび2に記載される装置においてパッシベーションまたは保護層(6)は、それの上の後に提供され得る更なる層および装置より、および/または、環境的影響よりOSC層およびS/Dまたはゲート電極を保護する目的を有する。

0178

図1A、1Bおよび2において両矢印で示される通りのソースおよびドレイン電極(5)の間の距離は、チャネル領域である。

0179

OPVセルにおいて使用するための配合物の場合、配合物は、好ましくは、p型半導体およびn型半導体、または、アクセプターおよびドナー材料を含むか含有し、より好ましくはこれらから本質的に成り、非常に好ましくはこれらから排他的に成る。このタイプの好ましい材料は、例えば、国際公開第94/05045号パンフレットに開示される通りのポリ(3−置換チオフェン)またはP3ATと、C60またはC70フラーレン、または、PCBM[(6,6)−フェニルC61−酪酸メチルエステル]などの修飾C60分子とのブレンドまたは混合物であり、ただし、好ましくは、フラーレンに対するP3ATの比は、重量で2:1〜1:2、より好ましくは、重量で1.2:1〜1:1.2である。

0180

図3および図4には、本発明による典型的で好ましいOPVデバイスを例示的および概略的に図解する[Waldaufら、Appl.Phys.Lett.89巻、233517頁(2006年)も参照]。

0181

図3に示す通りのOPV装置は、好ましくは、
低仕事関数電極(31)(例えば、アルミニウムなどの金属)および高仕事関数電極(32)(例えば、ITO)(これらの一方は透明である。)と、
−好ましくはOSC材料より選択されるホール輸送材料および電子輸送材料を含み、電極(31、32)間に配置されている層(33)(「活性層」とも呼ばれる。)と;活性層は、例えば、二重層または2つの別個の層またはp型およびn型半導体のブレンドまたは混合物として存在できる、
−ホールにオーム接触を提供するために高仕事関数電極の仕事関数修正するために、例えば、PEDOT:PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン):ポリ(スチレンスルホネート))のブレンドを含み、活性層(33)および高仕事関数電極(32)間に配置されている任意要素導電性ポリマー層(34)と、
−電子にオーム接触を提供するために、低仕事関数電極(31)の活性層(33)に面している面上の任意要素の(例えば、LiFの)コーティング(35)と
を含む。

0182

図4に示す通りの反転OPV装置は、好ましくは、
−低仕事関数電極(41)(例えば、金などの金属)および高仕事関数電極(42)(例えば、ITO)(これらの一方は透明である。)と、
−好ましくはOSC材料より選択されるホール輸送材料および電子輸送材料を含み、電極(41、42)間に配置されている層(43)(「活性層」とも呼ばれる)と;活性層は、例えば、二重層または2つの別個の層またはp型およびn型半導体のブレンドまたは混合物として存在できる、
−電子にオーム接触を提供するために、例えば、PEDOT:PSSのブレンドを含み、活性層(43)および低仕事関数電極(41)間に配置されている任意要素の導電性ポリマー層(44)と、
−ホールにオーム接触を提供するために、高仕事関数電極(42)の活性層(43)に面している面上の任意要素の(例えば、TiOxの)コーティング(45)と
を含む。

0183

本発明のOPV装置は、典型的には、p型(電子ドナー)半導体およびn型(電子アクセプター)半導体を含む。p型半導体は、例えば、ポリ(3−アルキル−チオフェン)(P3AT:poly(3−alkyl−thiophene))、好ましくは、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(P3HT:poly(3−hexylthiophene))などのポリマー、あるいは、上に列記した通りの好ましいポリマーおよびモノマーOSC材料から成る群より選択される他のものである。n型半導体は、酸化亜鉛またはセレン化カドミウムなどの無機材料、または、フラーレン誘導体、例えば、G.Yu、J.Gao、J.C.Hummelen、F.Wudl、A.J.Heeger、Science 1995年、270巻、1789ff頁において例えば開示される通りで、下に示す構造を有し、「PCBM」または「C60PCBM」としても既知の(6,6)−フェニル−酪酸メチルエステル誘導メタノC60フラーレン、または、例えば、C70フラーレン基を有する構造類似化合物(C70PCBM)またはポリマー(例えば、Coakley、K.M.およびMcGehee、M.D.Chem.Mater.2004年、16巻、4533頁参照)などの有機材料でよい。

0184

このタイプの好ましい材料は、C60またはC70フラーレンまたはPCBMなどの修飾フラーレンと、P3HTなどのポリマーまたは上に列記される群より選択される他のポリマーのブレンドまたは混合物である。好ましくは、ポリマー:フラーレンの比は、重量で2:1〜1:2、より好ましくは、重量で1.2:1〜1:1.2、最も好ましくは、重量で1:1である。ブレンドされた混合物については、ブレンドのモルフォロジー、および結果として、OPV装置の性能を最適化するために、任意のアニール工程が必要なこともある。

0185

OE装置を調製するプロセスの際には、基板上にOSC層を堆積し、追って、存在している任意の揮発性添加剤(1種類または多種類)と共に溶媒を除去し、フィルムまたは層を形成する。

0186

種々の基板、例えば、ガラス、ITOコートガラスプレコート層を有するITOガラス(PEDOT、PANIなどが挙げられる。)、または、プラスチックプラスチック材料が好ましく、例としては、アルキド樹脂アリルエステルベンゾシクロブテン、ブタジエン−スチレン、セルロースセルロースアセテートエポキシドエポキシポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレン、エチレン−テトラ−フルオロエチレンガラス繊維強化プラスチックフルオロカーボンポリマーヘキサフルオロプロピレンビニリデンフルオリドコポリマー高密度ポリエチレンパリレンポリアミドポリイミドポリアラミドポリジメチルシロキサンポリエーテルスルホンポリエチレンポリエチレンナフタレートポリエチレンテレフタレートポリケトンポリメチルメタクリレートポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルホンポリテトラフルオロエチレンポリウレタンポリ塩化ビニルシリコーンゴムシリコーンが挙げられる。)、ITOまたは他の導電層およびバリア層を有する柔軟性フィルム、例えば、Vitexフィルムを、OE装置を製造するために使用できる。

0187

好ましい基板材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドおよびポリエチレンナフタレートである。基板は、上の材料で被覆された任意のプラスチック材料、金属またはガラスでもよい。基板は、好ましくは、良好なパターン鮮明度保証するために均質でなければならない。また、キャリアの移動度を高めるために、押出延伸ラビングまたは有機半導体配向を誘発する光化学的技術によって基板を均一に事前に配向してもよい。

0188

電極は、スプレー、浸漬、ウェブまたはスピンコーティングなどの液体コーティング、または、真空蒸着または蒸着法によって堆積できる。適切な電極材料および堆積方法は当業者に既知である。適切な電極材料としては、限定することなく、無機または有機材料、またはその2種類の複合体が挙げられる。適切な電極材料の例としては、ポリアニリン、ポリピロール、PEDOTまたはドープされた共役ポリマー、更に、グラファイト、または、Au、Ag、Cu、Al、Niまたはそれらの混合物などの金属ならびに、Cu、Cr、Pt/Pdなどのスパッタコートまたは蒸着金属、または、インジウムスズ酸化物(ITO:indium tin oxide)などの金属酸化物粒子の分散物またはペーストが挙げられる。また、有機金属前駆体も液相より沈積して使用できる。

0189

好ましくは、本発明による配合物が塗工される表面上の基板は、130〜25mNm−1の範囲内、より好ましくは115〜30mNm−1の範囲内の表面エネルギー(少なくとも2種類の溶媒、例えば、水およびヨウ化メチレン(しかしながら、他の溶媒も使用できる。)の接触角を測定して決定される。)を含む。これらは、典型的には、FTA1000などの接触角ゴニオメーターを使用し、20〜25℃の温度(室温)および常大気圧において測定される。次いで、多岐にわたる数学的モデル、典型的には、Owens−Wendt幾何平均またはWu調和平均を使用して、2種類の溶媒の接触角を組み合わせる。好ましくは、Owens−Wendt法を使用する。

0190

0191

OSC層の堆積は、当業者に既知で、文献に記載される標準的な方法で達成できる。適切で好ましい堆積方法としては、液体コーティングおよび印刷技術が挙げられる。非常に好ましい堆積方法としては、限定することなく、浸漬コーティング、スピンコーティング、スプレーコーティングエアロゾルジェット、インクジェット印刷、ノズル印刷、グラビア印刷、ドクターブレードコーティング、ローラー印刷リバースローラー印刷、フレキソ印刷、ウェブ印刷、スプレーコーティング、浸漬コーティング、カーテンコーティングキスコーティング、メイヤーバーコーティング、2本ロールニップ供給コーティング、アニロックスコーティング装置ナイフコーティングまたはスロットダイコーティングが挙げられる。好ましくは、OSC層は、グラビア印刷、ドクターブレードコーティング、ローラー印刷、リバースローラー印刷、フレキソ印刷、ウェブ印刷、アニロックスコーティング装置で塗工される。グラビアおよびフレキソ印刷およびこれらの印刷法変法が好ましい。これらとしては、制限することなく、マイクログラビア、リバースグラビア、オフセットグラビア、リバースロールなどが挙げられる。平台およびより従来の「ラウンド上」の配置のいずれにおいても、ウェブ供給(ロール・ツー・ロール)およびシート供給のいずれも使用できる。

0192

フレキソ印刷では、アニロックスはクロムめっき鋼またはセラミックのいずれでもよく、好ましくは、セラミックである。セルのエッチングは2cm3/m2〜120cm3/m2の間で変化できるが、最も好ましくは3cm3/m2〜20cm3/m2の間、最も好ましくは4cm3/m2〜18cm3/m2の間であり、しかしながら、乾燥フィルム厚は、活性材料の濃度および前記配合物の輸送特性に応じて変化させる。

0193

最適な印刷結果を達成するために、当業者は、セル配置、即ち、形状、深度セル壁の連結を適応できる。

0194

グラビア印刷では、好ましくは、クロムめっき鋼が使用されるが、これは、他の材料を疎外するものではない。より少ない輸送プロセス関与がないため、彫刻要件は、フレキソ印刷に対する要件の、およそ50%である。

0195

プレスの型および配置に著しく依存して速度を変化でき、平台印刷では、典型的には、印刷速度は非常に低く、典型的には100mm/分以下である。ロール・ツー・ロールプロセスにおいては、速度は500m/分を超えてもよい。

0196

特別な態様によれば、本発明によるOEの特別なタイプを達成するために、基板上に絶縁体層を堆積できる。好ましくは、溶液プロセスによって、非常に好ましくは、1種類以上の有機溶媒中における誘電体材料(これは、架橋性でもよい。)の溶液を使用して、絶縁体層を堆積する。好ましくは、誘電体材料を堆積するために使用される溶媒は、OSC材料を堆積するために使用される溶媒と直交し、逆も同様である。

0197

堆積方法としてスピンコーティングを使用する場合、OSCまたは誘電体材料を、例えば、1000および2000rpmの間で、例えば、30秒の間スピンして、0.5および1.5μmの間の典型的な層厚を有する層を与える。スピンコーティング後、昇温してフィルムを加熱でき、残留する揮発性溶媒を全て除去する。

0198

架橋性の誘電体を使用する場合、好ましくは、堆積後、例えば、X線、UVまたは可視光の放射などの電子ビームまたは電磁気化学線)放射に曝露して誘電体を架橋する。例えば、50nm〜700nm、好ましくは200〜450nm、最も好ましくは300〜400nmの波長を有する化学線放射を使用できる。適切な放射線量は、典型的には、25〜3,000mJ/cm2の範囲内である。適切な放射線源としては、水銀、水銀/キセノン、水銀/ハロゲンおよびキセノンランプアルゴンまたはキセノンレーザー源、X線、または、電子ビームが挙げられる。化学線放射への曝露は、曝露された領域における誘電体材料の架橋性基架橋反応を誘発する。また、例えば、架橋性基の吸収バンド外の波長を有する光源を使用し、架橋性材料放射線感受性光増感剤を加えることも可能である。

0199

任意工程として、放射線曝露後に、例えば、70℃〜130℃の温度、例えば、1〜30分、好ましくは1〜10分の間、誘電体材料層をアニールする。誘電体材料の架橋性基を光放射に曝露することで誘発された架橋反応を完結するために、昇温におけるアニール工程を使用できる。

0200

好ましくは、溶媒および任意の揮発性添剤(1種類または多種類)の除去は、例えば、堆積された層を、好ましくは−50℃〜300℃、より好ましくは20℃〜250℃において、高温および/または減圧に曝露し、蒸発によって達成する。本発明の特別な態様によれば、溶媒(1種類または多種類)および任意の揮発性添剤を、減圧下で蒸発できる。好ましくは、大気圧または減圧のいずれかであり、溶媒を蒸発するための圧力は、10−3mbar〜1bar、特には10−2mbar〜100mbar、より好ましくは0.1mbar〜10mbarの範囲である。更に、溶媒の蒸発は、好ましくは、溶媒の沸点未満で達成できる。

0201

乾燥OSC層の厚みは、好ましくは1nm〜50μm、特には2〜1000nm、より好ましくは3〜500nmである。有機発光材料および/または電荷輸送材料を含む好ましい層は、2〜150nmの範囲内の厚みを有してよい。

0202

上および下で記載される通りの材料および方法に加えて、OE装置およびそれの構成要素は、当業者に既知で文献に記載される標準的な材料および標準的な方法より調製できる。

0203

本発明の前述の実施形態は、本発明の範囲内に依然として在りながら変更できると理解されるであろう。他に明言しない限り、本明細書において開示されるそれぞれの態様を、同一、同等または同様の目的に働く代替の態様で置き換えても構わない。よって、他に明言しない限り、開示されるそれぞれの態様は、包括的で一連の同等または同様な態様の一例に過ぎない。

0204

本明細書において開示される態様の全ては、その様な態様および/または工程の少なくとも幾つかが互いに排他的である組み合せを除いて、任意の組み合わせで組み合わせて構わない。特に、本発明の好ましい態様は本発明の全ての態様に適用可能であり、任意の組み合わせにおいて使用できる。同様に、本質的でない組み合わせで記載される態様は、個別に(組み合わせずに)使用できる。

0205

上記の態様、特に好ましい実施形態の多くは、それ自体で発明性があり、本発明の実施形態の単なる一部分ではないことが分かるであろう。本願において特許請求される任意の発明に追加するか代わりに、これらの態様に対して独立した特許保護を求める場合がある。

0206

文脈が明らかに他を示さない限り、本明細書で用いられる場合、本明細書における用語の複数形は単数形を含むものと解釈されることとし、逆もまた同様である。

0207

本明細書の記載および請求項を通して、「含む(comprise)」および「含有する(contain)」という言葉および該言葉活用形、例えば、「含む(comprising)」および「含む(comprises)」は、「限定せず挙げられる」を意味し、他の成分を排除することを意図としない(排除しない)。

0208

用語「ポリマー」は、ホモポリマーおよびコポリマー、例えば、統計的、交互またはブロックコポリマーを含む。加えて、また、以下本明細書で用いる用語「ポリマー」はオリゴマーおよびデンドリマーも含む。デンドリマーは、例えば、M.FischerおよびF.Vogtle、Angew.Chem.、Int.Ed.1999年、38巻、885頁に記載される通り、典型的には、多官能性コア基(このコア基に更に分岐状のモノマーが規則的な方式で付加され、樹状構造が与えられている。)から成る分岐状の高分子化合物である。用語「共役ポリマー」は、その骨格(または主鎖)中に主としてsp2−混成、または、sp−混成でもよいC原子を含有するポリマーを意味し、また、該C原子はヘテロ原子で置き換えられていてもよく、介在するσ−結合を挟んで一つのπ−軌道がもう一つと相互作用するのが可能となっている。最も単純な場合、これは、例えば、交互する炭素−炭素(または、炭素−へテロ原子)一重または多重(二重または三重)結合を有する骨格であるが、また、1,3−フェニレンなどの単位を有するポリマーも含まれる。これに関連して、「主として」は、共役の遮断に至ることのある自然発生的な(自発的な)欠陥を有するポリマーであっても、共役ポリマーと見なすことを意味する。また、この意味には、骨格が、例えば、アリールアミン、アリールホスフィン、および/または、ある種のヘテロ環(即ち、N−、O−、P−またはS−原子を介した共役)、および/または、金属有機複合体(即ち、金属原子を介した共役)などの単位を含むポリマーも含まれる。用語「共役連結基」は、2個の環(通常は、芳香族環)(sp2−混成またはsp−混成を有し、C原子およびヘテロ原子から成る。)を接続する基を意味する。また、「IUPAC Compendium of Chemical terminology、電子版」も参照。

0209

他に明言しない限り、分子量は数平均分子量Mnまたは重量平均分子量Mwとして与えられ、これらは、他に明言しない限り、ポリスチレン標準に対し、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC:gel permeation chromatography)によって決定されるる。

0210

重合度(n)は、他に明言しない限り、n=Mn/Muとして与えられる数平均重合度を意味し、式中、Muは単一の繰返単位の分子量である。

0211

用語「小型分子」は、モノマー、即ち、非重合化合物を意味する。

0212

他に明言しない限り、固体パーセンテージ重量パーセント(「wt%」)であり、液体のパーセンテージまたは比(例えば、溶媒混合物中など)は体積パーセント(「vol%」)であり、全ての温度は摂氏度(℃)で与えられる。

0213

他に明言しない限り、混合物成分の濃度または割合はパーセンテージまたはppmで与えられ、溶媒を含む配合物全体に関する。

0214

ここで、以下の例を参照して、本発明を更に詳細に記載するが、それは単なる例示であって、本発明の範囲を限定するものではない。

0215

上および下に記載される全てのプロセス工程は、先行技術において記載され当業者によく知られている既知の技術および標準的な機器を使用して行うことができる。

0216

<例1(小型分子、フレキソ印刷、トップゲート)>
化合物Aは、以下の異性体の混合物である。

0217

化合物Aおよびそれの調製は、S.Subramanian、J.Anthonyら、J.Am.Chem.Soc.2008年、130巻、2706か〜2707頁に開示されている(補足情報を含む)。

0218

OFET装置を以下の通り調製した。

0219

テオネックスQ65FAフィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で2分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。20ミクロン幅および1000ミクロン長の並行平板配置で、およそ60nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。プラズマオゾンで、基板を1分間浄化した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理により、イソプロピルアルコールからのスピンコーティングおよび100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させて、電極を処理した。

0220

78.4部のシクロヘキシルベンゼンおよび19.6部のメシチレン中に、1.6の化合物Aおよび0.4部の350000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0221

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、2.2cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0222

次いで、8cm3/m2載荷アニロックスを有するRK Flexiproof 100フレキソ印刷と、80m/分の速度で走行するCyrel HiQSフレキソマットとを使用し、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、5×5cm幅領域ブロックとして、OSC配合物を印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0223

フルオロポリマーLisicon(商標)D139(9%固体、メルク化学社より入手可能)の誘電体層を装置上のOSC層の最表面上にスピンし、100℃において2分間アニールし、およそ1ミクロン厚の乾燥誘電体フィルムを与えた。

0224

最後に、40nm厚の金ゲート電極アレイを、それが存在するソースドレイン電極構造を覆うように、誘電体層の最表面上に蒸着した。

0225

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図5に図示する。

0226

<例2(小型分子、フレキソ印刷、トップゲート)>
OFET装置を以下の通り調製した。

0227

テオネックスQ65FAフィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で2分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。20ミクロン幅および1000ミクロン長の並行平板配置で、およそ60nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。プラズマオゾンで、基板を1分間浄化した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理により、イソプロピルアルコールからのスピンコーティングおよび100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させて、電極を処理した。

0228

78.4部のシクロヘキシルベンゼンおよび19.6部のメシチレン中に、1.3部の化合物A(例1において述べた通り)および0.7部の350000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0229

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、2.3cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0230

次いで、8cm3/m2載荷アニロックスを有するRK Flexiproof 100フレキソ印刷と、80m/分の速度で走行するCyrel HiQSフレキソマットとを使用し、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、5×5cm幅の領域ブロックとして、OSC配合物を印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0231

フルオロポリマーLisicon(商標)D139(9%固体、メルク化学社より入手可能)の誘電体層を装置上のOSC層の最表面上にスピンし、100℃において2分間アニールし、およそ1ミクロン厚の乾燥誘電体フィルムを与えた。

0232

最後に、40nm厚の金ゲート電極アレイを、それが存在するソースドレイン電極構造を覆うように、誘電体層の最表面上に蒸着した。

0233

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図6に図示する。

0234

<例3(小型分子、フレキソ印刷、トップゲート)>
OFET装置を以下の通り調製した。

0235

テオネックスQ65FAフィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で2分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。20ミクロン幅および1000ミクロン長の並行平板配置で、およそ60nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。プラズマオゾンで、基板を1分間浄化した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理により、イソプロピルアルコールからのスピンコーティングおよび100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させて、電極を処理した。

0236

58.8部のシクロヘキシルベンゼンおよび39.2部のメシチレン中に、1.3部の化合物A(例1において述べた通り)および0.7部の350000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0237

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、1.6cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0238

次いで、8cm3/m2載荷アニロックスを有するRK Flexiproof 100フレキソ印刷と、80m/分の速度で走行するCyrel HiQSフレキソマットとを使用し、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、5×5cm幅の領域ブロックとして、OSC配合物を印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0239

フルオロポリマーLisicon(商標)D139(9%固体、メルク化学社より入手可能)の誘電体層を装置上のOSC層の最表面上にスピンし、100℃において2分間アニールし、およそ1ミクロン厚の乾燥誘電体フィルムを与えた。

0240

最後に、40nm厚の金ゲート電極アレイを、それが存在するソースドレイン電極構造を覆うように、誘電体層の最表面上に蒸着した。

0241

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図7に図示する。

0242

<例4(小型分子、グラビア印刷、トップゲート)>
OFET装置を以下の通り調製した。

0243

テオネックスQ65FAフィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で2分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。20ミクロン幅および1000ミクロン長の並行平板配置で、およそ60nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。500Wアルゴンプラズマで、基板を1分間浄化した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理により、イソプロピルアルコールからのスピンコーティングおよび100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させて、電極を処理した。

0244

78.4部のシクロヘキシルベンゼンおよび19.6部のo−キシレン中に、1.6部の化合物A(例1において述べた通り)および0.4部の350000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0245

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、2.23cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0246

次いで、RK Flexiproof 100印刷機を使用し、90m/分の速度で走行する8cm3/m2載荷アニロックスをPEN基板に直接接触させて、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、広領域ブロックとして、OSC配合物をグラビア印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0247

フルオロポリマーLisicon(商標)D139(9%固体、メルク化学社より入手可能)の誘電体層を装置上のOSC層の最表面上にスピンし、100℃において2分間アニールし、およそ1ミクロン厚の乾燥誘電体フィルムを与えた。

0248

最後に、40nm厚の金ゲート電極アレイを、それが存在するソースドレイン電極構造を覆うように、誘電体層の最表面上に蒸着した。

0249

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図8に図示する。

0250

<例5(小型分子、フレキソ印刷、ボトムゲート)>
OFET装置を以下の通り調製した。

0251

テオネックスQ65FA(PEN)フィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で3分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。PEN基板の最表面上に、およそ40nm厚の金ゲート電極を蒸着した。金ゲート電極の最表面上に、1500rpmのスピン速度において30秒間、入手可能なD206(メルク化学社製)の誘電体層をスピンし、120℃において1分間アニールし、次いで、UV光(302nm)下において5分間、UV硬化した。およそ40nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理でイソプロピルアルコールからのスピンコーティングによって電極を処理し、次いで、IPAでリンスして、100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させ、スピン乾燥した。

0252

メシチレン中に、1.6部の化合物A(例1において述べた通り)および0.4部の6000000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0253

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、3.6cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0254

次いで、8cm3/m2載荷アニロックスを有するRK Flexiproof 100フレキソ印刷と、80m/分の速度で走行するCyrel HiQSフレキソマットとを使用し、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、5×5cm幅の領域ブロックとして、OSC配合物を印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0255

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図9に図示する。

0256

<例6(小型分子、フレキソ印刷、ボトムゲート)>
OFET装置を以下の通り調製した。

0257

テオネックスQ65FA(PEN)フィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で3分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。PEN基板の最表面上に、およそ40nm厚の金ゲート電極を蒸着した。金ゲート電極の最表面上に、1500rpmのスピン速度において30秒間、入手可能なD206(メルク化学社製)の誘電体層をスピンし、120℃において1分間アニールし、次いで、UV光(302nm)下において5分間、UV硬化した。およそ40nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理でイソプロピルアルコールからのスピンコーティングによって電極を処理し、次いで、IPAでリンスして、100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させ、スピン乾燥した。

0258

シクロヘキシルベンゼン/メシチレンの1:1ブレンド中に、1.6部の化合物A(例1において述べた通り)および0.4部の6000000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0259

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、5.6cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0260

次いで、8cm3/m2載荷アニロックスを有するRK Flexiproof 100フレキソ印刷と、80m/分の速度で走行するCyrel HiQSフレキソマットとを使用し、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、5×5cm幅の領域ブロックとして、OSC配合物を印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0261

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図10に図示する。

0262

<例7(ポリマー、フレキソ印刷、トップゲート)>
OFET装置を以下の通り調製した。

0263

テオネックスQ65FAフィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で2分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。20ミクロン幅および1000ミクロン長の並行平板配置で、およそ60nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。プラズマオゾンで、基板を1分間浄化した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理により、イソプロピルアルコールからのスピンコーティングおよび100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させて、電極を処理した。

0264

以下の構造および78,000の重量平均分子量を有するフェナントレン単位を含む1%ポリマーを、メシチレン中に溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0265

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、6.1cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0266

次いで、8cm3/m2載荷アニロックスを有するRK Flexiproof 100フレキソ印刷と、80m/分の速度で走行するCyrel HiQSフレキソマットとを使用し、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、5×5cm幅の領域ブロックとして、OSC配合物を印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0267

フルオロポリマーLisicon(商標)D139(9%固体、メルク化学社より入手可能)の誘電体層を装置上のOSC層の最表面上にスピンし、100℃において2分間アニールし、およそ1ミクロン厚の乾燥誘電体フィルムを与えた。

0268

最後に、40nm厚の金ゲート電極アレイを、それが存在するソースドレイン電極構造を覆うように、誘電体層の最表面上に蒸着した。

0269

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図11に図示する。

0270

<例8(小型分子、フレキソ印刷、ボトムゲート)>
OFET装置を以下の通り調製した。

0271

テオネックスQ65FA(PEN)フィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で3分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。PEN基板の最表面上に、およそ40nm厚の金ゲート電極を蒸着した。金ゲート電極の最表面上に、1500rpmのスピン速度において30秒間、入手可能なD206(メルク化学社製)の誘電体層をスピンし、120℃において1分間アニールし、次いで、UV光(302nm)下において5分間、UV硬化した。およそ40nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。Lisicon(商標)M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理でイソプロピルアルコールからのスピンコーティングによって電極を処理し、次いで、IPAでリンスして、100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させ、スピン乾燥した。

0272

シクロヘキシルベンゼン中に、1.6部の化合物A(例1において述べた通り)および0.4部の6000000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。

0273

TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、6.5cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0274

次いで、8cm3/m2載荷アニロックスを有するRK Flexiproof 100フレキソ印刷と、80m/分の速度で走行するCyrel HiQSフレキソマットとを使用し、上記の通りのPENフィルム上のソースドレイン電極のアレイ上に、5×5cm幅の領域ブロックとして、OSC配合物を印刷した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で3分間アニールした。

0275

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図12に図示する。

0276

<例9(小型分子、グラビア印刷、ボトムゲート、メシチレン/CHB)>
テオネックスQ65FA(PEN)フィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で2分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。PEN基板の最表面上に、およそ50nm厚の金ゲート電極を蒸着した。金ゲート電極の最表面上に、1500rpmのスピン速度において30秒間、入手可能なD206(メルク化学社製)の誘電体層をスピンし、100℃において10分間アニールし、次いで、UV光(306nm)下において5分間、UV硬化した。およそ60nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理で、1分間被覆し、次いで、過剰のM001を除去するためにスピンコーティングによって電極を処理し、次いで、IPAでリンスして、100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させ、スピン乾燥した。

0277

シクロヘキシルベンゼン/メシチレン(1:1)中に、1.6部の化合物Aおよび0.4部の6000000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、5.6cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

0278

次いで、CP 90−100−13 Saueressig社実験室校正印刷機を使用して、OSC配合物を印刷した。異なる体積を達成するために、グラビアシリンダーは多くのセル深度を有していた。アニロックスは、6.8ml/m2であった。ドクターブレードをグラビアシリンダーに接触させ、ドクターブレードとグラビアシリンダーとの間のニップ内に配合物を配置し、次いで、手動で回転した。次いで、基板上に印刷ヘッドを、ゆっくりと引き出した。次いで、印刷されたOSC層を70℃で4分間アニール(強制気流)した。

0279

Keithley4200を使用して、OFET装置の伝達応力測定を行った。トランジスタの変換特性と、線形および飽和移動度を図13に図示する。

0280

<例10(小型分子、グラビア印刷、トップゲート)>
テオネックスQ65FAフィルム(帝人デュポンフィルム社より入手可能)を超音波メタノール浴中で2分間洗浄し、次いで、メタノールでリンスした。20ミクロン幅および1000ミクロン長の並行平板配置で、およそ60nm厚の金ソースドレイン電極を蒸着した。1000W酸素プラズマで、1分間、基板を浄化した。M001(メルク化学社より入手可能)SAM処理で、フィルムを堆積し、1分間放置し、次いで、過剰分をスピンで取り除き、100℃で1分間ホットプレート上において過剰分を蒸発させて、電極を処理した。

0281

シクロヘキシルベンゼン/メシチレン(1:1)中に、1.6部の化合物Aおよび0.4部の6000000Mwポリスチレンを溶解し、0.2μmPTFEカートリッジフィルターに溶液を通して濾過し、OSC配合物を調製した。TA Instruments社製AR G−2レオメータを使用して、5.6cPの粘度が測定された。10秒−1〜1000秒−1の範囲の剪断速度にわたって粘度を測定し、ニュートン適合方程式を使用して粘度を外挿し、全ての測定は25℃で行った。

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