KR102530868B1 - 반도체의 유기층을 형성하기 위한 잉크 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물에 관한 것으로서, 이러한 잉크 조성물은, 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트; 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 이러한 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 이러한 방향족 니트릴 화합물은 약 1개 이상 내지 약 3개 이하의 니트릴기 및 약 100℃ 미만의 용융점을 가지고, 이러한 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물을 포함하고, 이러한 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
Description
본 발명은 반도체의 유기 층을 형성하기 위한 잉크 조성물, 반도체 층을 포함하는 전자 장치, 예컨대 OLED 또는 태양광 전지, 뿐만 아니라 유기 반도체 층을 제조하는 방법에 관한 것이다.
광전자 장치는 상업화에 성공하였으며, 이들의 규모-확대(scale-up) 및 비용-효율적 제작을 위해 심도 있게 연구되어 왔다. 이러한 광전자 장치의 전형적인 예는 유기 전계발광 장치 또는 유기 발광 다이오드(OLED)이며, 이들은 애노드와 캐소드 사이에 형광계 또는 인광계 발광층을 포함하는 장치에 전류를 인가 시, 전자와 정공 사이에서의 커플링에 의해 유발되는 자발적 발광 현상을 사용하는 발광 장치이다. 이러한 OLED는 단순한 구조를 가지며, 단순한 공정에 의해 수득되고, 높은 이미지 품질 및 넓은 시야각을 실현한다. 나아가, 이들은 비디오 이미지 및 높은 색상 순도를 완전히 실현하고, 낮은 전압 하에 낮은 전력 소모로 구동되며, 따라서 휴대용 전자 제품에 적합하다.
WO 2016/034498 A1은 박막 트랜지스터에서 전도성 전극 영역과 유기 반도체 사이의 계면에서 기생 저항(parasitic resistance)을 감소시키는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은: 상기 반도체를 도핑하기 위한 도판트를 포함하는 용액을 제공하는 단계, 및 상기 반도체 및/또는 상기 전도성 전극 영역 상으로 상기 용액을 증착시켜, 상기 전도성 전극 영역과 상기 반도체 사이의 상기 계면에 인접한 상기 반도체를 선택적으로 도핑시키는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 용액의 증착은 상기 용액의 잉크젯-프린팅을 포함한다.
EP 0 067 691 A1은 하기 일반식의 1,2,3,4,5,6,7,8-옥타하이드로-11,11,12,12-테트라시아노-9,10-안트라퀴노디메탄 화합물에 관한 것이며:
여기서, W, X, Y 및 Z는 독립적으로 수소, 할로겐, 하이드록실기, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기, 알콕시기 또는 아실옥시기를 나타내되, W = Y이고 X = Z이거나, 또는 W = Z이고 X = Y이다. 이들 화합물을 포함하는 조성물 및 전하 전달 착화합물 또한, 상기 화합물에 대한 중간산물과 함께 기재된다.
US 2013/263925 A1은 제1 전극, 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 광활성 층, 및 상기 제1 전극과 상기 광활성 층 사이의 정공 담체층을 포함하는 광전지에 관한 것이다. 일 구현예에서, 정공 담체층은 산화제 및 정공 담체 중합체를 포함한다.
WO 2013/052096 A1은 중성 형태의 하나 이상의 제1 화합물을 제1 용매 시스템 중 하나 이상의 이온성 도판트와 조합하여, 제1 도핑된 반응 생성물을 제공하는 단계, 상기 제1 도핑된 반응 생성물을 고체 형태로 단리시키는 단계, 및 단리된 제1 도핑된 반응 생성물을 제2 용매 시스템 중 중성 형태의 하나 이상의 공액된 중합체와 조합하여, 산화된 형태의 공액된 중합체 중성 형태의 제1 화합물을 포함하는 제2 도핑된 반응 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 이점은 더 양호한 안정성, 사용의 용이성, 및 더 낮은 금속 함량이다. 적용은 OLED를 포함하는 유기 전자 장치를 포함한다.
WO 2011/087601 A1은 유기 전자 장치(예를 들어 OLED)의 유기 층을 형성하기 위한 액체 조성물(예를 들어 잉크젯 유체)에 관한 것이다. 상기 액체 조성물은 방향족 용매에서 혼합된 저분자 유기 반도체 물질을 포함한다. 상기 방향족 용매는 유기 층 내에서 잔류물로서 방치되는 경우, 다른 종래의 용매와 비교하여, 전하 수송에 대한 상대적으로 감소된 저항성을 제시할 수 있거나 증착되는 유기 층에서 전하 수송을 용이하게 할 수 있다.
전형적인 OLED는 기판 상에 순차적으로 적층된(stacked) 애노드, 정공 주입층, 정공 수송층, 방출층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드를 시켜 포함한다. 여기서, 애노드는 빈번하게는, 낮은 표면 저항 및 높은 투과도를 갖는 인듐 주석 옥사이드(ITO)로 제조된다. 또한, 다수의 유기 박막은 상기 기재된 바와 같이 2개의 전극 사이에 증착되어, 발광 효율 및 수명 기간을 증가시킨다.
고효율을 갖는 이러한 다층 OLED를 형성하기 위해서는 많은 광범위한 진공 챔버가 필요하고, 패턴화 마스크가 또한 필요하다. 더욱이, OLED의 제작 공정은 저온 작동의 측면에서 근본적인 한계를 가진다. 이들 이유에서, OLED를 이들의 크기대로 규모-확대시키고, 비용 효율을 개선하는 것이 점점 어려워지고 있다.
따라서, 상기 언급된 문제점을 해결하기 위한 신규 공정을 개발하는 필요성이 계속 있어 왔다.
프린팅 공정의 사용을 통해 상기 언급된 문제점을 극복하려는 많은 시도들이 행해져 왔다. 예를 들어, 공지된 증착 공정을 대체하는 잉크젯 프린팅 공정은, 이러한 공정이 소량의 물질을 소모하며, 고효율을 보여주고, 규모-확대 및 저온 작동을 허용한다는 점에서 증착 공정과 차별된다. 따라서, 가요성 기판, 예컨대 플라스틱이 잉크젯 프린팅 공정에 사용되어, 비용-효율의 유의한 개선을 초래할 수 있다. 그 결과, 많은 대한민국 회사와 외국 회사 및 기관들은 이러한 잉크젯 프린팅 공정의 능동적인 연구 및 개발을 수행하였다. 잉크젯 프린팅 기술이 전기/전자, 에너지, 디스플레이, 바이오산업 등을 포함하여 다양한 산업 분야에 적용되고, 광범위하게 다양한 상업적 제품의 생산 및 비용-효율과 환경친화적 특징의 개선에 기여하는 것으로 기대된다.
잉크젯 프린팅은 저-소음, 저-비용 및 비-접촉 프린팅 기술이다. 잉크 분배 방식에 따라, 잉크젯 프린팅 공정은 연속 분사 공정(continuous jet process) 및 드롭-온-디맨드(DOD; drop-on-demand) 공정으로 분류된다. 연속 분사 공정은, 잉크를 펌프를 이용하여 연속적으로 분배하는 한편, 전자기장에서의 변화를 통해 잉크 방향을 조절함으로서 프린팅을 수행한다. DOP 공정은 전기 신호를 통해 요망되는 순간에만 잉크를 분배하고, 전기에 의해 동적 변형을 유발하는 압전 플레이트를 이용하여 압력을 발생시키는 압전 잉크젯 공정, 및 열에 의해 생성된 거품의 팽창 시 발생되는 압력을 사용하는 열적 잉크젯 공정으로 추가로 분류된다.
공지된 잉크 조성물은, 이들 조성물이 다른 종래의 공정과 비교하여, 액적 크기의 불균일성 및 광전기(opto-electrical) 특성의 저하(degradation)를 유발한다는 점에서 문제가 된다. 이는, 공지된 공정이, 화학적으로 안정하고, 저장 동안 상분리를 보여주지 않으며, 조절 가능한 점도, 표면 장력, 용해도, 건조 후 필름 균일성 등을 갖는, 잉크젯 프린팅용 잉크 조성물을 제공할 수 없다는 사실로 인한 것일 수 있으며, 이는 상기 조성물은 잉크젯 공정에 적합하지 않게 한다.
잉크 조성물의 구성성분의 최적화된 화학적 안정성, 뿐만 아니라 상 안정성, 점도, 표면 장력, 용해도, 건조 후 필름 균일성 등을 갖기 위해서는, OLED 또는 태양광 전지를 포함하여 광전자 장치의 층, 예컨대 발광, 전자 수송, 전자 주입, 정공 주입 또는 정공 수송 층의 제조를 위해 주요 물질, 예컨대 유기 물질을 잉크젯 프린팅 공정에 적용하기 위한 잉크 조성물이 필요하다. 이들 특성은 정압(constant pressure) 하에 ?K녀성, 액적 형성 시스템, 액적 크기 및 속도에 영향을 줄 수 있다.
다양한 첨가제를 사용하는 종래의 잉크젯 공정은, 잉크 조성물의 구성성분의 분해로 인해, 뿐만 아니라 상분리로 인해, 유전 계수, 전하 전달 및 전도성의 저하를 초래한다. 특히, 제작 후 잔존하는 잉크 조성물 내 불순물 및 농도 변화는 전자 장치, 예컨대 OLED, 유기 박막 트랜지스터(OTFT) 또는 태양광 전지에 대한 유전 계수, 전하 전달, 수명 기간 및 전도성의 감소에 관여한다.
나아가, 유기 전자 장치를 이루는 층의 액체 가공 증착은 잉크의 제조를 필요로 하고, 이러한 잉크는 유기 전자 장치의 작동에 필요한 물질 - 예를 들어 전하 담체 수송 물질(호스트) 및 도판트 - 뿐만 아니라 용매 및 선택적인 물질, 예컨대 첨가제를 포함한다. 이들 구성성분은 유기 전자 장치의 생산에서 전형적인 제조 조건 하에 예를 들어 액체-가공된 또는 프린팅된 정공-주입층을 가능하게 하는 안정하며 가공 가능한 잉크로 되어야 한다.
한편, 잉크에 포함되는 용매 또는 용매들은 상기 잉크에 함유된 상이한 구성성분의 요망되는 농도를 수득하기 위해서는 충분한 용해력(dissolution power)을 가져야 한다.
한편, 잉크 제조 및 가공 동안 특성을 변화시키지 않기 위해 구성성분들은 잉크 내에서 안정해야 한다. 또한, 잉크의 물리적 매개변수는 생산 시 전형적인 제조 조건, 예컨대 주위 온도 하에서 가공을 허용해야 한다.
본 발명의 목적은 광전자 장치의 제조를 위한 잉크 조성물을 제공하는 것이며, 상기 잉크 조성물은 시간이 경과해도 저장 안정하며, 점도, 용해도 및 필름 균일성을 조절하여, 잉크 조성물은 프린팅 공정, 예컨대 잉크젯 공정에 적용 가능하고, 선행 기술과 관련된 상기 언급된 단점을 극복한다.
그 결과, 전자 장치의 반도체 층을 제공하며, 반도체 층 및 이들 층을 포함하는 장치를 규모-확대를 실현하고, 비용-효율 및 동일한 품질의 재현성을 개선하는 것이 가능하다.
일반적인 일 양태에서, 광전자 장치용 물질을 잉크 내로 형성함으로써 수득되는, 패턴화 공정에 직접적으로 적용 가능한 프린팅 잉크 조성물이 제공된다. 보다 특히, 프린팅 반도체 층을 위한 프린팅 잉크 조성물 또는 광전자 장치, 예컨대 OLED, 태양광 전지 또는 OTFT의 층이 제공된다.
본 발명의 일 양태는 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물을 제공하며, 상기 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 1개 이상 내지 약 3개 이하의 니트릴기 및 약 100℃ 미만의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
나아가, OLED에서 활성층을 형성하기 위한 잉크 조성물이 제공된다.
잉크 조성물을 사용하여 OLED의 활성층을 형성하는 방법이 또한, 제공된다.
잉크 조성물은 고도로 균일한 두께 및 균질한 조성물을 갖는 층을 제공할 수 있다.
그 결과, 잉크 조성물을 사용하여 제작된 OLED는 고도로 균일한 발광 프로파일을 제공할 수 있다.
이점
놀랍게도, 니트릴 용매, 특히 방향족 니트릴, 예컨대 벤조니트릴, o-톨루니트릴 등이 p-유형 도판트를 충분히 고농도에서 용해시키고 충분히 장기간에 걸쳐 잉크 안정성을 제공하기에 매우 적합한 것으로 확인되었다.
니트릴 용매, 특히 방향족 니트릴, 예컨대 벤조니트릴, o-톨루니트릴 등이 유기 전하 수송 물질을 충분히 고농도에서 용해시키고 충분히 장기간에 걸쳐 잉크 안정성을 제공하기에 매우 적합한 것으로 본 발명자들에 의해 추가로 확인되었다.
예를 들어 방향족 니트릴 용매는 용액 가공 및 프린팅에서 본 발명에 따른 잉크 조성물에 대한 단일 용매로서 유리하게 사용될 수 있고, 이는 안정성, 가공성, 용해성 및 환경적 요건을 동시에 충족시킨다.
바람직한 니트릴 용매의 사용은, 유기 전하 수송 물질 및 p-도판트가 약 23℃에서 약 ≥ 6개월, 또는 바람직하게는 약 23℃에서 약 ≥ 9개월 동안 안정한 잉크 조성물을 제공한다.
잉크 조성물의 유기 전하 수송 물질 및 p-유형 도판트의 양호한 안정성은 예상치 못하였는데, 왜냐하면 고체 상태 대 용액 중 IR-스펙트럼/ UV-vis-스펙트럼의 비교에 의해 화합물, 특히 p-유형 도판트의 IR-스펙트럼 또는 UV-vis 스펙트럼에서 유의한 변화가 관찰되었기 때문이다.
잉크 용액은 용액 가공에 의해 p-n-연접 또는 전도성 p-유형 중간층의 일부로서 전극 또는 전하 발생층과 직접적으로 접촉하는 유기 전자 층, 예컨대 정공 수송층 또는 주입층의 제조에 적합하게 사용될 수 있다.
용액 가공 방법은 스핀 코팅, 슬롯 다이 코팅 및 잉크젯 프린팅을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
잉크 조성물에 의해 망라되는 광범위한 비점 범위는 선택된 층의 용액 공정에 융통성을 제공한다. 예를 들어 OLED - 층의 스핀 코팅, 슬롯 다이 코팅에 대해 약 < 150℃의 온도, 및 산업적 잉크젯 프린팅에 대해 약 ≥ 150℃ 내지 약 ≤ 300℃의 온도이다.
비점 온도의 조절은 층 제조를 위해 산업적 가공 유형에 적응되는(adapted) 잉크 조성물을 제공할 수 있게 한다.
또한, 잉크의 표면 장력(SFT) 또한, 조정 가능하며, 바람직하게는 방향족 니트릴 화합물 및 공용매의 유형에 따라 약 ≥ 15 dyn/cm 내지 약 ≤ 50 dyn/cm, 또는 약 ≥ 20 내지 약 ≤ 40 dyn/cm(mN/m)이다. 기판의 표면 에너지(SFT기판)에 대한 잉크의 표면 장력(SFT잉크)의 적절한 매치는 기판 상에서 잉크의 양호한 습윤 특징을 달성할 수 있다. 양호한 습윤 특징을 위해, 잉크 조성물의 표면 장력은 SFT잉크 < SFT기판을 따르는 것이 바람직할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 일 구현예는:
- 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이며;
- 1 ml 벤조니트릴 당 용해된 화합물 P11[4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴트리스(시아노메타닐리덴))트리스(2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴)](NDP-9, NovaLED사로부터 입수 가능함)]의 p-유형 도판트 10 g 고체에 대해, 잉크 조성물은 하나 이상의 제2 보조 화합물을 또한 포함할 수 있고, 이러한 제2 보조 화합물은 약 23℃에서 액체이고, 여기서, 하나 이상의 제2 보조 화합물은 상기 제1 보조 화합물과 상이하고 상기 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 가진다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이며;
- 벤조니트릴에 용해된 화합물 P11[4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴트리스(시아노메타닐리덴))트리스(2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴)](NDP-9, NovaLED사로부터 입수 가능함)]의 p-유형 도판트에 대해, 잉크 조성물은 하나 이상의 제2 보조 화합물을 또한 포함할 수 있고, 이러한 제2 보조 화합물은 약 23℃에서 액체이고, 여기서, 하나 이상의 제2 보조 화합물은 상기 제1 보조 화합물과 상이하고 상기 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 가진다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이며; 상기 잉크 조성물은 하나 이상의 제2 보조 화합물을 또한 포함하고, 이러한 제2 보조 화합물은 약 23℃에서 액체이고, 여기서, 하나 이상의 제2 보조 화합물은 상기 제1 보조 화합물과 상이하고 상기 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 가진다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예에 따르면, 제2 보조 화합물에 니트릴기가 없다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예에 따르면, 제2 보조 화합물에 전자 끄는 기가 없다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예에 따르면, 제2 보조 화합물에 니트릴기가 없으며 및/또는 전자 끄는 기가 없다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이며; 상기 잉크 조성물은 하나 이상의 제2 보조 화합물을 또한 포함하고, 이러한 제2 보조 화합물은 약 23℃에서 액체이고, 여기서, 하나 이상의 제2 보조 화합물은 상기 제1 보조 화합물과 상이하고 상기 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 가지고;
상기 제2 보조 화합물은 대기압에서 ≥ 50℃의 비점을 가지고, 바람직하게는 제2 보조 화합물의 비점은 ≥ 50℃ 내지 ≤ 350℃, 보다 바람직하게는 ≥ 100℃ 내지 ≤ 350℃, 더 바람직하게는 ≥ 150℃ 내지 ≤ 350℃이다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하고 약 ≥ 100℃에서 고체인, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 100℃에서 고체인 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질이 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
i) - 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이며; 상기 잉크 조성물은 하나 이상의 제2 보조 화합물을 또한 포함하고, 이러한 제2 보조 화합물은 약 23℃에서 액체이고, 여기서, 하나 이상의 제2 보조 화합물은 상기 제1 보조 화합물과 상이하고 상기 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 가지고, 바람직하게는 제2 보조 화합물에 니트릴기가 없으며 및/또는 전자 끄는 기가 없거나;
ii) - 전자 끄는 기를 포함하고 약 ≥ 100℃에서 고체인 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 100℃에서 고체인 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질이 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하고 약 ≥ 100℃에서 고체인 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 100℃에서 고체인 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질이 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 하나 이상의 p-유형 도판트 내 합계 식(sum formula)에서 전자 끄는 기의 양이 약 ≥ 17 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 90 원자 퍼센트인, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 하나 이상의 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 ≥ 0 내지 약 < 17 원자 퍼센트이고, 유기 전하 수송 물질이 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
또 다른 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물은:
- 적어도 약 ≥ 3개의 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 적어도 약 0 내지 약 < 3개의 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예는:
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 하나 이상의 p-유형 도판트 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 약 ≥ 17 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 90 원자 퍼센트인, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 4개 이상의 원자를 갖는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 하나 이상의 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 ≥ 0 내지 약 < 17 원자 퍼센트이고, 유기 전하 수송 물질은 p-유형 도판트 및 제1 보조 화합물과 상이한 것인, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예는:
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 하나 이상의 p-유형 도판트 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 약 ≥ 17 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 90 원자 퍼센트인, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 4개 이상의 원자를 갖는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 하나 이상의 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 ≥ 0 내지 약 < 17 원자 퍼센트이고, 약 ≥ 100℃의 용융점을 갖는, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예는:
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 하나 이상의 p-유형 도판트 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 약 ≥ 22 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 90 원자 퍼센트인, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 6개 원자, 바람직하게는 약 ≥ 12개 원자를 갖는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 하나 이상의 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 ≥ 0 내지 약 < 17 원자 퍼센트이고, 약 ≥ 100℃의 용융점을 갖는, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예는:
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 p-유형 도판트가 적어도 약 ≥ 3 전자 끄는 기 내지 약 ≤ 100개의 전자 끄는 기를 포함하는, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질이 ≥ 0 내지 < 3개의 전자 끄는 기 및 약 ≥ 100℃의 용융점을 갖는, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예는:
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 하나 이상의 p-유형 도판트 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 약 ≥ 22 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 90 원자 퍼센트인, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 6개 원자, 바람직하게는 약 ≥ 12개 원자를 갖는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 하나 이상의 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 ≥ 0 내지 약 < 17 원자 퍼센트이고, 약 ≥ 100℃의 용융점을 갖는, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 2개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물의 또 다른 구현예는:
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 p-유형 도판트가 적어도 약 ≥ 3 전자 끄는 기 내지 약 ≤ 100개의 전자 끄는 기를 포함하는, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 4개의 원자를 갖는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질이 ≥ 0 내지 < 3개의 전자 끄는 기 및 약 ≥ 100℃의 용융점을 갖는, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 2개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
정의
방향족은 하나 이상의 방향족 고리 또는 방향족 고리 시스템을 함유하는 분자 또는 분자의 일부로서 모이어티를 지칭한다. 방향족 고리 또는 방향족 고리 시스템은 공유 결합된 탄소 또는 헤테로-원자 원자의 평면형 고리 또는 고리 시스템을 지칭하며, 여기서, 평면형 고리 또는 고리 시스템은 휴켈 규칙을 충족시키는 비편재화된 전자의 공액 시스템을 포함한다. 분자의 일부로서 방향족 모이어티의 예는 페닐 또는 톨릴과 같은 모노사이클릭 기, 비페닐릴과 같이 단일 결합에 의해 연결된 더 많은 방향족 고리를 포함하는 폴리사이클릭 기, 및 나프틸 또는 플루오렌-2-일, 카르바졸릴과 같이 융합 고리를 포함하는 폴리사이클릭 기를 포함한다.
용어 "헤테로 원자"는, 공유 결합된 탄소 원자에 의해 형성될 수 있는 구조에서 하나 이상의 탄소 원자가 또 다른 다가 원자에 의해 대체되는 방식으로서 이해된다. 바람직하게는, 헤테로 원자는 B, Si, N, P, O, S로부터 선택되고; 보다 바람직하게는 N, P, O 또는 S로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 맥락에서, "상이한"은, 화합물이 동일한 화학 구조를 갖지 않음을 의미한다.
용어 "~이 없는", "함유하지 않는다", "포함하지 않는다"는 증착 전에 화합물에 존재할 수 있는 불순물을 배제하지 않는다. 불순물은 본 발명에 의해 달성되는 목적에 관하여 어떠한 기술적 효과도 갖지 않는다.
본 명세서에서, 단어 "수명 기간(life span)" 및 "수명(life time)"은 동의어로 사용된다.
다르게 언급되지 않는 한, 상대 습도(RH로 약칭됨)는 40%이고, 온도는 23℃이다.
명세서에서, 정공 특징은, 전기장이 인가될 때 전자를 내놓아 정공을 형성하는 능력을 지칭하고, 애노드에서 형성된 정공은 방출층 내로 쉽게 주입되고 최고준위 점유 분자 오비탈(HOMO) 수준에 따른 전도성 특징으로 인해 상기 방출층에서 수송된다.
또한, 전자 특징은, 전기장이 인가될 때 전자를 받아들이는 능력을 지칭하고, 캐소드에서 형성된 전자는 방출층 내로 쉽게 주입되고 최저준위 비점유 분자 오비탈(LUMO) 수준에 따른 전도성 특징으로 인해 상기 방출층에서 수송된다.
명세서에서, 분자의 합계 식 내 전자 끄는 기의 양은 상기 합계 식 내 원자의 총 수의 전자 끄는 기의 원자 퍼센트(at%)로 주어진다.
정의 및 계산의 명확성을 위해, 합계 식은, 1개의 전자 끄는 기가 1개 초과의 원자로 구성되더라도 상기 전자 끄는 기가 1개의 원자 단위로서 계수되는 방식에서 단순화된다.
본 발명에 따르면, 전자 끄는 기는 단지 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴의 군으로부터 선택되는 것으로 정의된다.
전자 끄는 기의 원자 퍼센트는, 화합물/p-유형 도판트의 합계 식에서 원자 및 전자 끄는 기의 총 수에 대한 상기 전자 끄는 기의 퍼센트이다.
p-유형 도판트 내 원자 및 전자 끄는 기의 총 수는 4 이상이다.
CN-기는 p-유형 도판트의 (단순화된) 합계 식에서 1개의 전자 끄는 기로서 계수된다.
전하 수송 물질에 대해 계산된 전자 끄는 기의 양은 표 1에 제시되어 있다.
P-유형 도판트에 대해 계산된 전자 끄는 기의 양은 표 2에 제시되어 있다.
P-유형 도판트
P-유형 도판트는 정공 주입층(HIL)에 사용될 수 있다. HIL은 p-유형 도판트로 구성될 수 있거나 p-유형 도판트를 포함할 수 있다. HIL은 전극으로부터 유기 전자 장치의 층 내로의 정공 주입에 대한 장벽을 감소시키기 위해, 보편적으로, 전극, 전형적으로 애노드와 직접적으로 접촉하도록 사용된다.
P-유형 도판트는 정공 수송층(HTL)에 사용될 수 있다. HTL은 p-유형 도판트 및 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로 이루어질 수 있다. 이로써, p-유형 도판트는 보편적으로 HTL의 전도성을 증가시키고, p-유형 도판트를 포함하는 HTL의 전도성은 HTL에 p-유형 도판트가 없이 달성되는 전도성보다 높다.
P-유형 도판트는 장치를 낮은 또는 무시할 만한 전기손(electrical loss)으로 장치들을 전기적으로 연결하기 위해 2개 이상의 유기 전자 장치 사이에 삽입된 층에 사용될 수 있다. 이러한 층은 전하 발생층으로 지칭될 수 있다. P-유형 전하 발생층은 p-유형 도판트로 도핑된 유기 물질로 이루어질 수 있다. p-유형 전하 발생층은 n-유형 전하 발생층과 직접적으로 접촉하도록 배열될 수 있다. p-유형 전하 발생층과 n-유형 전하 발생층 사이에 중간층이 또한 존재할 수 있다.
전하 발생층은 일반적으로 적어도 2개의 층으로 이루어지며, 이러한 층은 p-유형 전하 발생층 및 n-유형 전하 발생층일 수 있다.
OLED용 전하 발생층(CGL)은 US 2012098012 A에 기재되어 있고, 유기 광전지에 대해서는 Chen et al Adv. Mater. 2014, 26, 5670-5677을 참조하며, 이들은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 하나 이상의 p-유형 도판트를 포함하며, 여기서, 하나 이상의 p-유형 도판트의 합계 식에서 전자 끄는 기의 양은 약 ≥ 17 원자 퍼센트 이상이다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 하나 이상의 p-유형 도판트를 포함하며, 여기서, 하나 이상의 p-유형 도판트의 합계 식에서 전자 끄는 기의 양은 약 ≥ 17 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 90 원자 퍼센트이다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 하나 이상의 p-유형 도판트를 포함하며, 여기서, 하나 이상의 p-유형 도판트의 합계 식에서 전자 끄는 기의 양은 약 ≥ 20 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 80 원자 퍼센트이다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 하나 이상의 p-유형 도판트를 포함하며, 여기서, 하나 이상의 p-유형 도판트의 합계 식에서 전자 끄는 기의 양은 약 ≥ 22 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 90 원자 퍼센트, 또는 약 ≥ 22 원자 퍼센트 내지 약 ≤ 80 원자 퍼센트이다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 약 ≥ 3 내지 약 ≤ 100개의 전자 끄는 기, 바람직하게는 약 ≥ 4 내지 약 ≤ 70개의 전자 끄는 기, 더 바람직하게는 약 ≥ 5 내지 약 ≤ 50개의 전자 끄는 기를 포함할 수 있다.
p-유형 도판트의 전자 끄는 기는 독립적으로 카르보닐, 니트로, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
p-유형 도판트의 분자 질량은 약 ≥ 60 g/mol 내지 약 ≤ 5000 g/mol, 바람직하게는 약 ≥ 100 g/mol 내지 약 ≤ 3000 g/mol, 더 바람직하게는 약 ≥ 250 g/mol 내지 약 ≤ 2500 g/mol, 또한 바람직하게는 약 ≥ 350 g/mol 내지 약 ≤ 2000 g/mol의 범위일 수 있다.
호스트 화합물과의 혼합물에서 게스트(guest) 화합물로서 사용되는 P-유형 도판트는 보편적으로, 이러한 화합물의 전도성을 순(neat) 화합물과 비교하여 증가시킨다. 이는 호스트(정공 수송 물질)의 HOMO로부터 도판트의 LUMO까지의 전자 전달의 결과로서 제공된다. 산화환원 p-유형 도판트라고도 명명되는 적합한 p-도판트는 일반적으로, 호스트의 HOMO와 동일하거나 그보다 낮은 LUMO 수준을 갖는 분자 또는 라디칼이다. 일부 경우, 호스트의 HOMO 수준보다 약간 더 높은 LUMO 수준을 갖는 p-유형 도판트가 또한 적용 가능하지만, 이들 경우에 프런티어 오비탈 에너지(frontier orbital energy)의 차이는 0.5 eV 이하, 바람직하게는 0.3 eV 이하여야 한다. p-유형 도판트는 중성이거나 또는 전기적으로 하전될 수 있다.
잉크 조성물에 적합한 p-유형 도판트는:
- 적어도 4개의 니트릴기를 갖는 헥사아자트리페닐렌 치환된 with ;
- 시아노벤조퀴논-디메탄 및/또는 시아노벤조퀴논-디이민으로서, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환되는, 시아노벤조퀴논-디메탄 및/또는 시아노벤조퀴논-디이민;
- 라디알렌 화합물, 바람직하게는 [3]-라디알렌 화합물로서, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환된, 라디알렌 화합물;
- 트리스(1-(피리딘-2-일)-1H-피라졸)코발트(III) 트리스(헥사플루오로포스페이트);
- 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸)에탄-1,2-디티올렌];
- C60F48;
- 전하 중성 금속 아미드 화합물로서, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환된, 전하 중성 금속 아미드 화합물;
- 금속 유기 착화합물, 바람직하게는 Vb/VIb/VIIb족 금속 유기 착화합물로서, 하나 이상의 리간드가 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환된 것인, 금속 유기 착화합물
을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 바람직하게는, 적어도 4개의 니트릴기로 치환된 헥사아자트리페닐렌을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 바람직하게는, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환되는 시아노벤조퀴논-디메탄 및/또는 시아노벤조퀴논-디이민을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 바람직하게는, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환되는, 라디알렌 화합물, 바람직하게는 [3]-라디알렌 화합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 바람직하게는, 트리스(1-(피리딘-2-일)-1H-피라졸)코발트(III) 트리스(헥사플루오로포스페이트)를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸)에탄-1,2-디티올렌]일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 불소화된 풀러렌, 바람직하게는 C60F48일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 바람직하게는, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환되는, 전하 중성 금속 아미드 화합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 바람직하게는, 하나 이상의 리간드가 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환되는, 금속 유기 착화합물, 바람직하게는 Vb/VIb/VIIb족 금속 유기 착화합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 p-유형 도판트는 하기 화학식 (P1) 내지 (P25)를 갖는 p-유형 도판트의 군으로부터 선택될 수 있으며
여기서, M+는 1가 양이온, 바람직하게는 알칼리 양이온이다.
유기 전하 수송 물질
유기 전하 수송 물질(HTM)은 저분자 또는 중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는, 유기 전자 수송 물질은 중합체 또는 올리고머이다. 상기 중합체는 예를 들어 WO2014037512에 기재된 방식으로 가교 가능할 수 있다.
적합할 수 있는 추가의 가교 가능한 중합체 HTM은 Carlos A. Zuniga, Stephen Barlow, and Seth R. Marder, "Approaches to Solution-Processed Multilayer Organic Light-Emitting Diodes Based on Cross-Linking", Chem. Mater. 2011, 23, 658-681에 기재되어 있고, 이는 원용에 의해 포함된다.
유기 정공 수송 물질은 HTL을 형성하는 데 보편적으로 사용되고 잉크 조성물의 구성성분으로서 가공될 수 있는 임의의 화합물일 수 있다.
적합할 수 있는 화합물은 예를 들어 Yasuhiko Shirota and Hiroshi Kageyama, Chem. Rev. 2007, 107, 953-1010에 개시되어 있고, 원용에 의해 포함된다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 하나 이상의 유기 전하 수송 물질을 포함하며, 여기서, 하나 이상의 상기 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양은 약 ≥ 0 내지 < 17 원자 퍼센트이고 약 ≥ 100℃의 용융점을 갖는다.
본 발명에 따라 정의된 바와 같은 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴이다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 하나 이상의 유기 전하 수송 물질을 포함하며, 여기서, 하나 이상의 상기 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양은 약 ≥ 0 원자 퍼센트 내지 약 < 17 원자 퍼센트이고, 약 ≥ 100℃ 내지 ≤ 400℃의 용융점을 가진다. 비정질인 중합체 유기 전하 수송 물질은 용융점을 갖지 않는다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물의 하나 이상의 유기 전하 수송 물질의 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴로부터 선택되고; 바람직하게는 전자 끄는 기는 불소 및/또는 니트릴이다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 적어도 제1 유기 전하 수송 물질 및 적어도 제2 유기 전하 수송 물질의 적어도 2개의 유기 전하 수송 물질을 포함할 수 있으며, 여기서, 제1 유기 전하 수송 물질의 분자 질량은 제2 유기 전하 수송 물질의 분자 질량보다 작다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 적어도 2개의 유기 전하 수송 물질을 포함할 수 있으며, 여기서,
- 제1 유기 전하 수송 물질의 평균 분자 질량은 약 ≥ 300 g/mol 내지 약 ≤ 1500 g/mol, 바람직하게는 약 ≥ 400 g/mol 내지 약 ≤ 1300 g/mol의 범위이며; 및/또는
- 제2 유기 전하 수송 물질의 평균 분자 질량은 ≥ 600 g/mol 내지 약 ≤ 2,000,000, 바람직하게는 약 ≥ 1000 g/mol 내지 약 ≤ 1,000,000 g/mol, 더 바람직하게는 약 ≥ 1000 g/mol 내지 약 ≤ 500,000 g/mol이고;
제1 유기 전하 수송 물질의 분자 질량은 제2 유기 전하 수송 물질의 분자 질량보다 작다.
본 발명의 맥락에서 유기 전하 수송 물질은 이들의 분자 구조식에 하기 표 3에서 언급된 바와 같이 하기 분자 단편 중 하나 이상을 함유하는 화합물일 수 있다.
유기 전하 수송 물질에 대한 구체적인 예는 스피로 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 예컨대 구리 프탈로시아닌(CuPc), 트리페닐 아민 화합물, 예컨대 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노) 트리-페닐아민(m-MTDATA), TDATA, 2T-NATA, α-NPD(N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘), N4,N4,N4'',N4''-테트라([1,1'-비페닐]-4-일)-[1,1':4',1''-터페닐]-4,4''-디아민, 스피로-화합물, 예컨대 2,2',7,7'-테트라키스(N,N-디-p-메틸페닐아미노)-9,9'-스피로비플루오렌, 카르바졸 화합물, 예컨대 트리스(4-(9H-카르바졸-9-일)페닐)아민을 포함할 수 있다.
적합하게 사용될 수 있는 "HTL-물질"로도 명명되는 부가적인 유기 전하 수송 물질은 펜타센, 디나프토-티에노-티오펜(DNTT), 추가의 DNTT 유도체, 예컨대 C10-DNTT(일반적으로 Cx-DNTT), 금속-프탈로시아닌(ZnPc,CuPc), 페릴렌, 예컨대 디인데노페릴렌(DIP), 테트라프로필--테트라페닐-디인데노페릴렌(P4-PH4-DIP), 폴리(3-헥실티오펜-2,5-디일)(P3HT), DIPs-펜타센, 폴리[2,5-비스(3-알킬티오펜-2-일)티에노(3,2-b)티오펜](PBTTT) 또는 n-유형 물질, 예컨대 폴리{[N,N9-비스(2-옥틸도데실)-나프탈렌-1,4,5,8-비스(디카르복스이미드)-2,6-디일]-alt-5,59-(2,29-비티오펜)}(P(NDI2OD-T2)이다.
추가로 적합하게 사용될 수 있으며 상업적으로 입수 가능한 HTL 물질은 1,3-비스(N-카르바졸릴)벤젠, 4,4'-비스(N-카르바졸릴)-1,1'-비페닐, 4,4'-비스(N-카르바졸릴)-1,1'-비페닐, 1,4-비스(디페닐아미노)벤젠, 4,4'-비스(3-에틸-N-카르바졸릴)-1,1'-비페닐, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐벤지딘, N,N'-비스(페난트렌-9-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘, 구리(II) 프탈로시아닌, 구리(II) 프탈로시아닌, 4,4'-사이클로헥실리덴비스[N,N-비스(4-메틸페닐)벤젠아민], 4-(디벤질아미노) 벤즈-알데하이드-N,N-디페닐하이드라존, 9,9'-(2,2'-디메틸[1,1'-비페닐]-4,4'-디일)비스-9H-카르바졸, 2,2'-디메틸-N,N'-디-[(1-나프틸)-N,N'-디페닐]-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, 9,9-디메틸-N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐-9H-플루오렌-2,7-디아민, N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, N,N'-디(2-나프틸-N,N'-디페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, 4-(디페닐아미노)벤즈알데하이드 디페닐하이드라존, N,N'-디페닐-N,N'-디-p-톨릴벤젠-1,4-디아민, 디피라지노[2,3-f:2',3'-h]퀴녹살린-2,3,6,7,10,11-헥사카르보니트릴, 인듐(III) 프탈로시아닌 클로라이드, 폴리(구리 프탈로시아닌), 폴리(N-에틸-2-비닐카르바졸), 폴리(2-비닐카르바졸), 폴리(9-비닐카르바졸), 폴리(1-비닐-나프탈렌), 폴리(2-비닐나프탈렌), 폴리(트리아릴 아민), 스피로-MeOTAD, N,N,N',N'-테트라키스(4-메톡시페닐)벤지딘, N,N,N',N'-테트라키스(3-메틸페닐)-3,3'-디메틸벤지딘, N,N,N',N'-테트라키스(2-나프틸)벤지딘, 테트라-N-페닐벤지딘, N,N,N',N'-테트라페닐-나프탈렌-2,6-디아민, 주석(IV) 2,3-나프탈로시아닌 디클로라이드, 티타닐 프탈로시아닌, 티타닐 프탈로시아닌, 트리스(4-카르바졸릴-9-일페닐)아민, 트리스[4-(디에틸아미노) 페닐]아민, 1,3,5-트리스(디페닐아미노)벤젠, 1,3,5-트리스(2-(9-에틸카바질-3)에틸렌)벤젠, 1,3,5-트리스[(3-메틸페닐)페닐아미노] 벤젠, 4,4',4''-트리스[2-나프틸(페닐)아미노] 트리페닐아민, 4,4',4''-트리스[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민, 트리-폴릴아민, 텅스텐 옥사이드 및/또는 바나딜 프탈로시아닌이다.
HTL-물질로서 사용될 수 있는 화합물의 추가의 예는:
- 카르바졸 화합물, 예컨대 N-페닐카르바졸 또는 폴리비닐카르바졸;
- 방향족 축합 고리를 갖는 아민 화합물, 예컨대 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(알파-NPD);
- 트리페닐아민 화합물, 예컨대 4,4',4"-트리스(N-카르바졸릴)트리페닐아민(TCTA) 또는 N4,N4''-비스(3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐)-N4,N4''-디(나프탈렌-2-일)-[1,1':4',1''-터페닐]-4,4''-디아민, 또는 티오펜계 화합물, 예컨대 폴리(3-헥실티오펜)-2,5-디일
이다.
사용될 수 있는 유기 전하 수송 물질은 중합체-1, 바람직하게는 (폴리[(9,9-디(2-에틸헥스-1-일)-9H-플루오렌-2,7-디일)-코-(4-4'-4''-(4-아지도부톡스-1-일)-N,N-디페닐아닐린)]) 및 중합체-2, 바람직하게는 (폴리[(9,9-디(2-에틸헥스-1-일)-9H-플루오렌-2,7-디일)-코-(4-4'-4''-(프로프-2-인-1-일옥시)-N,N-디페닐아닐린)])이며, 이들은 가교될 수 있다:
제1 보조 화합물
잉크 조성물은 하나 이상의 제1 보조 화합물을 포함하며, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 3개의 니트릴기, 약 ≥ 1 내지 약 ≤ 2개의 니트릴기, 바람직하게는 1개의 니트릴기 및 약 < 100℃의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이하다.
일 구현예에 따르면, 하나 이상의 제1 보조 화합물은 치환된 또는 비치환된 벤조니트릴을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 치환된 벤조니트릴은 바람직하게는 알킬벤조니트릴, 예컨대 메틸벤조니트릴, 오르토-톨루니트릴, 및/또는 4-부틸-벤조니트릴이다.
또 다른 구현예에 따르면, 하나 이상의 제1 보조 화합물은 치환된 또는 비치환된 벤조니트릴 화합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있으며, 여기서, 치환기는 알킬, 헤테로 또는 비-헤테로 사이클로알킬, 헤테로 또는 비-헤테로 아릴, 및/또는 할로겐으로부터 선택될 수 있다.
제1 보조 화합물은 3-아세틸벤조니트릴, 4-아세틸벤조니트릴, 벤조니트릴, 벤조일아세토니트릴, 4-부틸벤조니트릴, 4-tert-부틸벤조니트릴, 4-시아노페닐아세토니트릴, 2,3-디메톡시벤조니트릴, 3,4-디메톡시벤조니트릴, 2-에틸벤조니트릴, 3-에틸벤조니트릴, 4-에틸벤조니트릴, 2-메톡시벤조니트릴, 3-메톡시벤조니트릴, 4-메톡시벤조니트릴, 4-메톡시벤조일아세토니트릴, 4-(메톡시메틸)벤조니트릴, 페닐아세토니트릴, 2-페닐부티로니트릴, 3-페닐프로피오니트릴, 2-프로필렌벤조니트릴, 4-프로필벤조니트릴, o-톨루니트릴, m-톨루니트릴, p-톨루니트릴, 4-톨루오일아세토니트릴, 3,4,5-트리메톡시벤조니트릴, 4-시아노페닐아세토니트릴, 2-클로로벤조니트릴, 3-클로로벤조니트릴, 4-클로로벤조니트릴로부터 선택될 수 있다.
단어 "알킬기"는 포화된 지방족 하이드로카르빌기를 지칭한다. 알킬기는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로, 알킬기는 C1 내지 C10 알킬기 또는 C1 내지 C6 알킬기일 수 있다. 예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬 사슬에 1 내지 4개의 탄소를 포함하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로부터 선택될 수 있다. 알킬기의 구체적인 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기일 수 있다.
단어 "아릴기"는 상응하는 방향족 탄화수소에서 방향족 고리로부터 1개의 수소 원자를 형식적으로 제거함으로써 형성될 수 있는 하이드로카르빌기를 지칭한다. 방향족 탄화수소는 하나 이상의 방향족 고리 또는 방향족 고리 시스템을 함유하는 탄화수소를 지칭한다. 방향족 고리 또는 방향족 고리 시스템은 공유 결합된 탄소 원자의 평면형 고리 또는 고리 시스템을 지칭하며, 여기서, 평면형 고리 또는 고리 시스템은 휴켈 규칙을 충?阜쳔객? 비편재화된 전자의 공액 시스템을 포함한다. 아릴기의 예는 페닐 또는 톨릴과 같은 모노사이클릭 기, 비페닐릴과 같이 단일 결합에 의해 연결된 더 많은 방향족 고리를 포함하는 폴리사이클릭 기, 및 나프틸 또는 플루오렌-2-일과 같이 융합 고리를 포함하는 폴리사이클릭 기를 포함한다.
유사하게는, 헤테로아릴이란, 하나 이상의 이러한 고리를 포함하는 화합물에서 헤테로사이클릭 방향족 고리로부터 1개의 고리 수소를 형식적으로 제거함으로써 유래된 기로서 이해된다.
헤테로 또는 비-헤테로 사이클로알킬이란, 3 내지 12개의 고리 원자를 갖는 헤테로 또는 비-헤테로 사이클릭 고리로부터 1개의 고리 수소를 형식적으로 제거함으로써 유래된 기로서 이해된다.
용어 "헤테로"는, 공유 결합된 탄소 원자에 의해 형성될 수 있는 구조에서 하나 이상의 탄소 원자가 또 다른 다가 원자에 의해 대체되는 방식으로서 이해된다. 바람직하게는, 헤테로 원자는 B, Si, N, P, O, S로부터 선택되고; 보다 바람직하게는 N, P, O 또는 S로부터 선택된다.
용어 "할로겐"은 F, Cl, Br 및 I를 포함하는 군으로부터 선택되는 할로겐을 나타내고, 여기서, F 및 Cl이 더 바람직하다.
하나 이상의 제1 보조 화합물의 분자 질량은 약 ≥ 100 g/mol 내지 약 ≤ 500 g/mol, 바람직하게는 약 ≥ 100 g/mol 내지 약 ≤ 400 g/mol, 더 바람직하게는 약 ≥ 100 g/mol 내지 약 ≤ 300 g/mol의 범위일 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
제2 보조 화합물
잉크 조성물은 하나 이상의 제2 보조 화합물을 포함하며, 여기서, 제2 보조 화합물은 약 23℃에서 액체이고, 하나 이상의 제2 보조 화합물은 제1 보조 화합물과 상이하고 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 가지며, 바람직하게는 제2 보조 화합물은 니트릴기가 없으며 및/또는 전자 끄는 기가 없다.
잉크 조성물의 일 구현예에 따르면, 제2 보조 화합물은:
- 알칸 화합물, 예컨대 노난, 데칸, 운데칸 또는 도데칸;
- 지방족 알코올 화합물, 예컨대 헥사놀, 헵타놀, 옥타놀, 노닐 알코올 또는 데실 알코올;
- 지방족 에테르 화합물, 예컨대 디부틸 에테르, 디펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 이소프로필 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 프로필 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 에틸 메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 또는 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르;
- 지방족 니트릴 화합물, 예컨대 아세토니트릴, 프로피오니트릴 또는 부티로니트릴;
- 방향족 탄화수소 화합물, 예컨대 1,3-디이소프로필벤젠, 1,4 디이소프로필-벤젠, 트리이소프로필벤젠, 펜틸벤젠, 헥실벤젠, 사이클로헥실벤젠, 헵틸벤젠, 옥틸벤젠, 또는 노닐벤젠 3-페녹시 톨루엔, 2-이소프로필 나프탈렌, 디벤질 에테르, 이소프로필 비페닐 또는 비스 디메틸 페닐 에탄;
- 불소화된 탄화수소 화합물, 예컨대 하이드로-플루오로 에테르, 예컨대 메톡시-노나플루오로부탄(3M™ Novec™ 7100)
을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
제2 보조 화합물의 사용은 잉크 특성, 잉크의 프린팅 특성, 및 프린팅된 필름의 건조 거동, 필름 형성 및 균질성에 유리할 수 있다.
제2 보조 화합물이 대기압에서 50℃보다 높은 비점을 가지며, 바람직하게는 제2 보조 화합물의 비점이 50℃ 내지 350℃, 보다 바람직하게는 100℃ 내지 350℃, 더 바람직하게는 150℃ 내지 350℃인 것이 더 바람직할 수 있다.
물
바람직한 구현예에 따른 잉크 조성물에는 물이 없을 수 있다. 그러나, 잉크 조성물은 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.01 중량% 범위의 물을 포함할 수 있으며; 여기서, 상기 중량%는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
물의 함량, 특히 과량의 물은 잉크 조성물을 탈안정화시킬 수 있다. 그러나, 물을 함유하지 않는 잉크 조성물은 바람직한 구현예일 수 있다.
잉크 조성물
개선된 가공을 위해, 잉크 조성물은 하기 물리적 데이터 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 10℃ 내지 150℃ 범위, 바람직하게는 약 20℃ 내지 100℃ 범위, 더 바람직하게는 약 23℃ 내지 80℃ 범위의 온도에서 액체일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 ≥ 0℃ 내지 약 ≤ 100℃ 범위, 바람직하게는약 ≥ 15℃ 내지 약 ≤ 50℃ 범위, 더 바람직하게는 약 ≥ 20℃ 내지 약 ≤ 30℃ 범위, 더 바람직하게는 약 ≥ 21℃ 내지 약 ≤ 23℃ 범위에서 용액일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 ≥ 50℃ 내지 약 ≤ 350℃, 바람직하게는 약 ≥ 80℃ 내지 약 ≤ 320℃, 더 바람직하게는 약 ≥ 100℃ 내지 약 ≤ 300℃, 더 바람직하게는 ≥ 150℃ 내지 약 ≤ 250℃의 비점을 가질 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 23℃에서 약 ≥ 15 dyn/cm 내지 약 ≤ 50 dyn/cm, 바람직하게는 약 ≥ 20 dyn/cm 내지 약 ≤ 40 dyn/cm 범위의 표면 장력을 가질 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 50℃에서 약 ≥ 15 dyn/cm 내지 약 ≤ 50 dyn/cm, 바람직하게는 약 ≥ 20 dyn/cm 내지 약 ≤ 40 dyn/cm 범위의 표면 장력을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 표면 장력은 기판 상에서 잉크의 양호한 습윤을 달성하기 위해 제2 보조 화합물의 첨가에 의해 낮은 값으로 조정될 수 있다. 이를 위해, 제2 보조 화합물은 불소화된 탄화수소 화합물일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 20℃에서 균질한 용액일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 23℃에서 균질한 용액일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 30℃에서 균질한 용액일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 약 50℃에서 균질한 용액일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은:
- 약 ≥ 0.00001 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.0001 중량% 내지 약 ≤ 1.5 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.001 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 보다 더 바람직하게는 약 ≥ 0.001 중량% 내지 약 ≤ 0.9 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 0.5 중량%의 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 4 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 3 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%의 하나 이상의 제1 유기 전하 수송 물질 및/또는 제2 유기 전하 수송 물질;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 제1 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 제2 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.01 중량%의 물
을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 잉크 조성물에 물이 없고;
상기 중량%는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 하고, 모든 구성성분의 총 양은 100 중량%를 초과하지 않는다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은:
- 약 ≥ 0.00001 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.0001 중량% 내지 약 ≤ 1.5 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.001 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 0.5 중량%의, 적어도 약 ≥ 4 내지 약 ≤ 50개의 전자 끄는 기를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 4 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 3 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%의, 약 ≥ 0 내지 약 ≤ 3개의 전자 끄는 기를 갖는 하나 이상의 제1 유기 전하 수송 물질 및/또는 적어도 약 ≥ 0 내지 약 ≤ 3개의 전자 끄는 기를 갖는 제2 유기 전하 수송 물질로서, 여기서, 상기 제1 유기 전하 수송 물질은 상기 제2 유기 전하 수송 물질과 상이함;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 23℃에서 액체인 니트릴 화합물인, 하나 이상의 제1 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 제2 보조 화합물로서, 이는 카르보닐, 니트로, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 전자 끄는 기가 없고 23℃에서 액체인, 하나 이상의 제2 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.01 중량%의 물
을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 잉크 조성물에 물이 없고;
상기 중량%는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 하고, 모든 구성성분의 총 양은 100 중량%를 초과하지 않는다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은:
- 약 ≥ 0.00001 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.0001 중량% 내지 약 ≤ 1.5 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.001 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 0.5 중량%의, 카르보닐, 니트로, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 약 ≥ 5 내지 약 ≤ 50개의 전자 끄는 기를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 이는 방향족 니트릴 화합물이고 23℃에서 액체인, 하나 이상의 제1 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 비-방향족 제2 보조 화합물로서, 이는 카르보닐, 니트로, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 전자 끄는 기가 없고 23℃에서 액체인, 하나 이상의 비-방향족 제2 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.01 중량%의 물
을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 잉크 조성물에 물이 없고;
상기 중량%는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 하고, 모든 구성성분의 총 양은 100 중량%를 초과하지 않는다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은:
- 약 ≥ 0.00001 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.0001 중량% 내지 약 ≤ 1.5 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.001 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 0.5 중량%의, 카르보닐, 니트로, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 약 ≥ 5 내지 약 ≤ 50개의 전자 끄는 기를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 4 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 3 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%의,약 ≥ 0 내지 약 ≤ 3개의 전자 끄는 기를 갖는 하나 이상의 제1 유기 방향족 전하 수송 물질 및/또는 적어도 약 ≥ 0 내지 약 ≤ 3개의 전자 끄는 기를 갖는 제2 유기 방향족 전하 수송 물질로서, 제1 유기 전하 수송 물질이 제2 유기 전하 수송 물질과 상이한 것인, 제1 유기 방향족 전하 수송 물질 및/또는 제2 유기 방향족 전하 수송 물질;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 방향족 니트릴 화합물이며 23℃에서 액체인, 하나 이상의 제1 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 비-방향족 제2 보조 화합물로서, 이는 카르보닐, 니트로, 불소, 염소, 브롬 및/또는 니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되는 전자 끄는 기가 없고 23℃에서 액체인, 하나 이상의 비-방향족 제2 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.01 중량%의 물
을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 잉크 조성물에 물이 없고;
상기 중량%는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 하고, 모든 구성성분의 총 양은 100 중량%를 초과하지 않는다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물은:
- 약 ≥ 0.00001 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.0001 중량% 내지 약 ≤ 1.5 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.001 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 0.5 중량%의, 식 P1 내지 P25의 화합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 4 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 3 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0.5 중량% 내지 약 ≤ 2 중량%의 하나 이상의 제1 유기 방향족 전하 수송 물질 및 제2 유기 방향족 전하 수송 물질로서, 상기 제1 유기 방향족 전하 수송 물질의 분자량이 상기 제2 유기 방향족 전하 수송 물질의 분자량보다 작은, 하나 이상의 제1 유기 방향족 전하 수송 물질 및 제2 유기 방향족 전하 수송 물질;
- 약 ≥ 0.01 중량% 내지 약 ≤ 99.97 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0.1 중량% 내지 약 ≤ 99.80 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 1 중량% 내지 약 ≤ 98 중량%의 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 23℃에서 액체인 방향족 니트릴 화합물로부터 선택되고 바람직하게는 톨루니트릴 및/또는 벤조니트릴로부터 선택되는, 하나 이상의 제1 보조 화합물;
- 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 5 중량%, 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.1 중량%, 더 바람직하게는 약 ≥ 0 중량% 내지 약 ≤ 0.01 중량%의 물
을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 잉크 조성물에 물이 없고;
상기 중량%는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 하고, 모든 구성성분의 총 양은 100 중량%를 초과하지 않는다.
본 발명의 맥락에서 잉크 조성물의 예는 하기 표 4에 주어진다.
도 1은 상이한 용매 중 화합물 P20의 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸)에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)의 t0(t0 = 용해 직후 측정됨)에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 2는 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P11, 4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴트리스(시아노메타닐리덴))트리스(2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴)의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 3은 상이한 용매 중 화합물 P15, 2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴)의 [3]-라디알렌의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 4는 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P18, (2E,2'E,2''E)-2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5-트리플루오로-4,6-비스(트리플루오로메틸)페닐)아세토니트릴)의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 5는 상이한 용매 중 화합물 P21의 불소화된 풀러렌 C60F48의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 6은 상이한 용매 중 화합물 P20의 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸)에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 7은 상이한 용매 중 화합물 P11, 4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴트리스(시아노메타닐리덴))트리스(2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴)의 [3]-라디알렌의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 8은 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P15, 2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴)의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 9는 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P18, (2E,2'E,2''E)-2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5-트리플루오로-4,6-비스(트리플루오로메틸)페닐)아세토니트릴)의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 10은 t0 내지 22h 잉크 저장의 시간 기간 동안 상이한 니트릴-무함유 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P17, 비교예 5a 내지 5e의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 11은 t0 내지 22h 잉크 저장의 시간 기간 동안 상이한 니트릴 용매(본 발명의 실시예 6a 및 6b) 중 [3]-라디알렌 화합물 P17의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 12는 t0 및 t7d(7일간의 잉크 저장 시간)에서 톨루엔(비교예 7) 중 화합물 P8의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 13는 t0 및 t7d(7일간의 잉크 저장 시간)에서 아니솔(비교예 8) 중 화합물 P8의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 14는 t0 및 t7d(7일간의 잉크 저장 시간)에서 벤조니트릴(본 발명의 실시예 9) 중 본 발명의 실시예 화합물 P8의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 15는 t0 및 t17h(17 h)에서 시긴 기간 출발 동안 아니솔 중 중합체-1의 유기 전하 수송 물질에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 16은 t0 및 t17h(17 h)에서 시긴 기간 출발 동안 벤조니트릴 중 중합체-1의 유기 전하 수송 물질에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 17은 아세토니트릴 및 이소블레로니트릴에 용해된 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸) 에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)[화합물 P20]의 580 nm에서의 UV-vis 흡수 최대의 강도를 보여주고;
도 18은 아세토니트릴 및 이소블레로니트릴의 상이한 용매 중 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸) 에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)[화합물 P20]의 t=0 및 t=22h에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다.
도 2는 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P11, 4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴트리스(시아노메타닐리덴))트리스(2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴)의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 3은 상이한 용매 중 화합물 P15, 2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴)의 [3]-라디알렌의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 4는 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P18, (2E,2'E,2''E)-2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5-트리플루오로-4,6-비스(트리플루오로메틸)페닐)아세토니트릴)의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 5는 상이한 용매 중 화합물 P21의 불소화된 풀러렌 C60F48의 t0에서 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 6은 상이한 용매 중 화합물 P20의 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸)에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 7은 상이한 용매 중 화합물 P11, 4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴트리스(시아노메타닐리덴))트리스(2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴)의 [3]-라디알렌의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 8은 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P15, 2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴)의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 9는 상이한 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P18, (2E,2'E,2''E)-2,2',2''-(사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴)트리스(2-(2,3,5-트리플루오로-4,6-비스(트리플루오로메틸)페닐)아세토니트릴)의 1주 후 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 10은 t0 내지 22h 잉크 저장의 시간 기간 동안 상이한 니트릴-무함유 용매 중 [3]-라디알렌 화합물 P17, 비교예 5a 내지 5e의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 11은 t0 내지 22h 잉크 저장의 시간 기간 동안 상이한 니트릴 용매(본 발명의 실시예 6a 및 6b) 중 [3]-라디알렌 화합물 P17의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 12는 t0 및 t7d(7일간의 잉크 저장 시간)에서 톨루엔(비교예 7) 중 화합물 P8의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 13는 t0 및 t7d(7일간의 잉크 저장 시간)에서 아니솔(비교예 8) 중 화합물 P8의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 14는 t0 및 t7d(7일간의 잉크 저장 시간)에서 벤조니트릴(본 발명의 실시예 9) 중 본 발명의 실시예 화합물 P8의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 15는 t0 및 t17h(17 h)에서 시긴 기간 출발 동안 아니솔 중 중합체-1의 유기 전하 수송 물질에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 16은 t0 및 t17h(17 h)에서 시긴 기간 출발 동안 벤조니트릴 중 중합체-1의 유기 전하 수송 물질에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여주며;
도 17은 아세토니트릴 및 이소블레로니트릴에 용해된 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸) 에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)[화합물 P20]의 580 nm에서의 UV-vis 흡수 최대의 강도를 보여주고;
도 18은 아세토니트릴 및 이소블레로니트릴의 상이한 용매 중 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸) 에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)[화합물 P20]의 t=0 및 t=22h에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다.
이하, 도면은 실시예를 참조로 더욱 상세히 예시된다. 그러나, 본 개시내용은 하기 도면으로 한정되지 않는다.
방향족 니트릴 용매 및 방향족 니트릴-무함유 용매 중 상이한 p-유형 도판트의 안정성을 UV.vis 흡수 분광법(350 nm 내지 800 nm 파장)에 의해 시험하였다. 시료들 사이에서 직접적인 비교성을 보장하기 위해 흡수율을 정규화하였다.
도 1은 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P20의 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸)에탄-1,2-디티올렌] (Mo(tfd)3)의 t0에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
도 2는 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P11의 t0에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
도 3은 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P15의 t0에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
도 4는 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P18의 t0에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
도 5는 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 풀러렌 화합물 C60F48(P21)의 t0에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다.
도 6은 공기 하에, 및 N2 분위기 하에, 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P20의 t0 및 t7d(1주 잉크 저장)에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
화합물 P20은 벤조니트릴인 니트릴-용액에서 1주에 걸쳐 안정함을 확인할 수 있다. 그러나, P20은 톨루엔 및 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액에서 1주에 걸쳐 저장 안정하지 않다.
도 7은 공기 하에, 및 N2 분위기 하에, 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P11의 t0 및 t7d(1주 잉크 저장)에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
화합물 P11은 벤조니트릴인 니트릴-용액에서 1주에 걸쳐 안정함을 확인할 수 있다. 그러나, P11은 톨루엔 및 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액에서 1주에 걸쳐 저장 안정하지 않다.
도 8은 공기 하에, 및 N2 분위기 하에, 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P15의 t0 및 t7d(1주 잉크 저장)에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
화합물 P15는 벤조니트릴인 니트릴-용액에서 1주에 걸쳐 안정함을 확인할 수 있다. 그러나, P15는 톨루엔 및 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액에서 1주에 걸쳐 저장 안정하지 않다.
도 9는 공기 하에, 및 N2 분위기 하에, 벤조니트릴인 방향족 니트릴 용액, 및 톨루엔과 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액 중 p-유형 도판트 화합물 P18의 t0 및 t7d(1주 잉크 저장)에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다:
화합물 P18은 벤조니트릴인 니트릴-용액에서 1주에 걸쳐 안정함을 확인할 수 있다. 그러나, P18은 톨루엔 및 아니솔인 방향족 니트릴-무함유 용액에서 1주에 걸쳐 저장 안정하지 않다.
도 10은 t0 내지 22h 잉크 저장의 시간 기간 동안 상이한 니트릴-무함유 용매, 비교예 5a 내지 5e 중 [3]-라디알렌 p-유형 도판트 화합물 P17 비교예 5a 내지 5e의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다. 흡수 강도는 시간 경과에 따라 저하되는 것이 명백하다. 강도의 저하는 용액 중 화합물 P17의 흡수량의 감소에 의해 유발된다. 용액 중 화합물 P17의 흡수량의 감소는 상기 용액에서의 P17의 분해에 기인한다.
도 11은 t0 내지 22h 잉크 저장의 시간 기간 동안 상이한 니트릴 용매, 본 발명의 실시예 6a 및 6b 중 [3]-라디알렌 p-유형 도판트 화합물 P17의 흡수 강도에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)을 보여준다. 흡수 강도는 시간 경과에 따라 높은 수준(>97%)에서 일정하게 유지되거나(6a) 또는 증가하는(6b) 것이 명백하다. 일정한 흡수 강도(6a)는 시간 경과에 따른 용액 중 화합물 P17의 일정한 흡수량에 기인한다. 증가하는 흡수 강도(6b)는 시간 경과에 따른 용액 중 화합물 P17의 증가하는 흡수량에 기인한다. 이는 P17의 느린 용해를 가리킨다. 약 17시간 후, 흡수 강도는 일정한 높은(>97%) 수준에 도달한다. P17은 상기 용액에서 안정하다.
도 12는 t0 내지 t7d(7일 잉크 저장)에서 톨루엔 - 비교예 7 - 중 p-유형 도판트 화합물 P8에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)에서 흡수 강도를 보여준다:
흡수 강도는 감소한다. 화합물 P8은 톨루엔인 니트릴-무함유 용액에서 시간 경과에 따라 안정하지 않음을 명백히 확인할 수 있다.
도 13은 t0 내지 t7d(7일 잉크 저장)에서 아니솔 - 비교예 8 - 중 p-유형 도판트 화합물 P8에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)에서 흡수 강도를 보여준다:
흡수 강도는 감소한다. 화합물 P8은 아니솔인 니트릴-무함유 용액에서 시간 경과에 따라 안정하지 않음을 명백히 확인할 수 있다.
도 14는 t0 내지 t7d(7일 잉크 저장)에서 벤조니트릴 - 본 발명의 실시예 9 - 중 p-유형 도판트 화합물 P8에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)에서 흡수 강도를 보여준다:
흡수 강도는 시간이 경과하여도 일정하게 유지된다. 화합물 P8은 벤조니트릴인 니트릴 용액에서 시간 경과에 따라 안정함을 명백히 확인할 수 있다.
도 15는 t0 내지 t17h(17 h)에서 출발하는 시간 기간 동안 아니솔 중 중합체-1의 유기 전하 수송 물질에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)에서 흡수 강도를 보여준다:
도 16은 t0 내지 t17h(17 h)에서 출발하는 시간 기간 동안 벤조니트릴 중 중합체-1의 유기 전하 수송 물질에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼(350 nm 내지 800 nm 파장)에서 흡수 강도를 보여준다:
도 16은 23℃에서 17시간 저장 후, 아니솔 중 중합체-1의 용액의 흡수 손실이 3%임을 보여준다.
도 16은 23℃에서 17시간 저장 후, 벤조니트릴 중 중합체-1의 용액의 흡수 손실이 측정 기술의 해상 한계(resolution limit)인 0.8%보다 낮음을 보여준다.
도 17 및 18은, p-유형 도판트, 예컨대 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸) 에탄-1,2-디티올렌](Mo(tfd)3)[화합물 P20]이 방향족 니트릴 용액과 비교하여 비-방향족 니트릴 용액, 예컨대 아세토니트릴 용액 또는 이소발레로니트릴 용액에서 안정하지 않음을 명백하게 실증한다 - 도 6 및 도 11을 참조한다.
도 15 및 16은, 유기 전하 수송 물질이 니트릴-무함유 용매에서보다 방향족 니트릴 용액에서 저장 동안 유의하게 더 양호하게 안정화될 수 있음을 명백하게 실증한다 - 도 7 및 도 18을 참조한다.
비어(Beer)의 흡광광도법 분석 법칙에 따르면(흡광도 = e*L*c, 이때, e = 몰 흡수도(molar absorptivity), L = 시료의 경로 길이(path length), c = 용액 중 화합물의 몰 농도), 흡수 강도는 용액 중 화합물의 농도에 정비례한다. 이로부터, 3%의 중합체-1은 17시간 저장 후, 아니솔 용액에서 분해되는 것으로 결론내려진다.
프린팅 방법
본 개시내용의 맥락에서, 유기 전자 장치의 층은 잉크 조성물로부터 가공된다. 증착 방법은 프린팅 방법, 예컨대 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 오프셋 프린팅, 플렉소그래픽 프린팅, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 분무 코팅, 랭뮤어-블로드젯(LB; Langmuir-Blodgett) 방법일 수 있다.
이는 코팅 방법, 예컨대 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 분무 코팅, 또는 임플린팅 방법, 예컨대 나노-임프린팅일 수 있다.
이들 방법은 액체 가공에 의한 층 형성의 일례로서 이해된다. 개시된 제제의 가공의 측면에서 방법이 이들로 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 잉크 조성물은 용액-가공, 바람직하게는 스핀 코팅, 슬롯 다이 코팅 및/또는 잉크젯 프린팅에 의해 가공될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 방법은:
- 잉크 조성물의 층을 유기 전자 장치의 픽셀 셀(pixel cell), 바람직하게는 유기 발광 다이오드 픽셀 뱅크(pixel bank) 또는 태양광 전지 픽셀 뱅크 내에서 바람직하게는 용액-가공에 의해 형성하는 단계; 및
- 상기 잉크 조성물로부터 보조 화합물을 증발시켜, 유기 반도체 층을 형성하는 단계
를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 잉크 조성물로부터 수득된 유기 반도체 층은 애노드와 직접적으로 접촉하도록 배열된다.
본 발명에 따른 잉크 조성물을 사용하여 예를 들어 용액 가공에 의해 수득될 수 있는 유기 층은 약 ≥ 1 nm 내지 약 ≤ 1 μm, 바람직하게는 약 ≥ 2 nm 내지 약 ≤ 500 nm, 더 바람직하게는 약 ≥ 5 nm 내지 약 ≤ 200 nm 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
잉크 조성물에 의해 제조된 유기 층은 약 1E-7 S/cm ≤ 시그마 ≤ 1E1 S/cm의 전도성 시그마를 가질 수 있다.
전자 장치
본 발명에 따른 잉크 조성물을 사용하여 수득되는 유기 층은 하기와 같이 전자 장치에 사용될 수 있다:
1) 유기 층은, 전자 장치의 인접 층 내로의 애노드의 양전하 담체("정공")의 효율적인 주입을 가능하게 하기 위해, 장치 적층물(stack)의 p-면(정공 수송 영역) 상의 유기 발광 다이오드(OLED) 장치에서, 바람직하게는 애노드와 직접적으로 접촉하여 사용될 수 있다.
2) 유기 층은 유기 광전지(OPV) 장치에서, 장치 적층물에서 인접한 층, 예컨대 흡수층, 활성층, 정공 수송층으로부터 애노드 또는 캐소드일 수 있는 전도성 전극 내로의 전하 담체의 효율적인 추출을 용이하게 하기 위해 전도성 층으로서 전극에 근접하여 - 바람직하게는 이러한 전극과 직접적으로 접촉하여 - 사용될 수 있다.
3) 유기 층은 유기 광전지(OPV) 및/또는 유기 발광 다이오드(OLED) 장치에서, 적어도 2개의 장치 요소 사이에서 "저(low) 전기손" 연결 층으로서 또는 "저 전기손" 연결 층 적층물의 일부로서 사용될 수 있다. 이러한 "저 전기손" 연결 층 또는 "저 전기손" 연결 층 적층물은 p-n-연접 또는 전하 발생층(CGL)일 수 있다. "저 전기손" 연결 층 또는 "저 전기손" 연결 층 적층물은 바람직하게는 n-유형 층 및 p-유형 층의 몇 개의 층으로 이루어질 수 있으며, 이들 층은 서로 직접적으로 접촉할 수 있거나 중간층에 의해 교차될 수 있다. 본 발명에 따른 유기 층은 바람직하게는 p-유형 층이다.
4) 유기 층은 전극과 상기 전극과 직접적으로 접촉하는 층 사이의 접촉 저항을 감소시키기 위해 트랜지스터 전극 상의 유기 박막 트랜지스터에서 사용될 수 있다.
실시예
표준 OLED를 사용하여, 본 발명의 잉크 조성물을 시험하였다. 본 발명의 OLED 장치의 층 Inv-OLED-1 내지 Inv-OLED-4를 하기와 같이 순차적으로 증착시켰다:
ITO / 본 발명의 HIL(40nm) / HTM-1(90nm) / 호스트-1:이미터-1(5 중량%, 20 nm) / n-ETM-1(30 nm) / LiQ(1 nm) / Al(100 nm)
우선, 유기 기판 상의 ITO를 클린-룸 와이프 및 톨루엔 용매를 사용하여 세척하고, 후속해서 플라즈마-세척하였다. 후속적으로, inv-ink1을 하기 레시피를 사용하여 질소 글러브 박스 내에서 스핀 코팅에 의해 증착시켰다: 스핀 단계 1: 가속=2s, 속도=750 rpm, t=5초; 스핀 단계 2: 가속=2s, 속도=1200 rpm, t=30초. 층을 60℃에서 핫 플레이트 상에서 1분 동안 건조하고, 가교용 하드 베이크(hard bake)를 후속적으로 150℃에서 30분 동안 적용하였다. 모든 후속적인 층을, 약 1E-7 mbar의 압력 및 유기 층의 경우 약 1 옹스트롬/초(second)의 증착 속도 및 알루미늄 캐소드 층의 경우 약 3 옹스트롬/초의 증착 속도에서 진공 열 증발(VTE; vacuum thermal evaporation)에 의해 증착시켰다. VTE에 의해 증착된 물질은 HTM-1 = N4,N4''-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4''-디페닐-[1,1':4',1''-터페닐]-4,4''-디아민; 호스트-1= 9-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)-10-(페닐-d5)안트라센; 이미터-1= KR20110015213 중 화합물 BD 23; n-ETM-1= 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸:LiQ(1:1 중량%)이었다.
실시예 Inv-OLED-1 내지 Inv-OLED-4에서, 본 발명의 잉크 조성물은 유의하게 개선된 안정성을 가진 것으로 실증된다.
실시예 Inv-OLED-1 내지 Inv-OLED-4를 위해, 하기의 구성성분을 혼합함으로써 23℃에서 액체인 액체 잉크 조성물을 수득하였다:
- 중합체-1의 제1 유기 전하 수송 물질(GPC / SEC로부터 Mn= 15458,00 g/mol), GPC / SEC로부터 Mw= 23422,00 g/mol) 및 중합체-2의 제2 유기 전하 수송 물질(GPC / SEC로부터 Mn= 17604,00 g/mol), Mw = GPC / SEC로부터 31690,00 g/mol)의 유기 전하 수송 물질,
- p-유형 도판트 P17,
- 벤조니트릴
- 아니솔.
용매 부피비는 아니솔:벤조니트릴 = 5:1 부피%이다. 잉크 내 총 고형분 함량은 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량%였다. 고체 HIL-층 내 p-유형 도판트 P17의 함량은 20 중량%이고, 이러한 함량은 벤조니트릴 및 아니솔을 제거한 후 수득되고 고체 HIL-층의 총 중량을 기준으로 계산된 것이다.
중합체-1과 중합체-2 사이의 비는 중량에 의해 3.6:10이다.
HIL-층을 본 발명에 따라 수득된 잉크 조성물, 예를 들어 t=0에서 Inv-OLED-1, 예를 들어 t=2주에서 Inv-OLED-2, 예를 들어 t=12주에서 Inv-OLED-3 및 예를 들어 t=22주에서 Inv-OLED-4를 이용하여 제조하였다.
실시예 Inv-OLED-1 내지 Inv-OLED-4에 따른 본 발명의 잉크로 제조된 HIL-층을 포함하는 OLED의 장치 성능 데이터를 표 5에 제시한다.
잉크의 우수한 저장 안정성이 실증되었다. OLED 성능은 22주까지의 잉크 저장 시간 동안 변하지 않는다.
본 발명이 현재 실용적인 예시적 구현예인 것과 함께 기재되어 있긴 하지만, 본 발명은 개시된 구현예에 제한되지 않으며, 이와는 대조적으로 첨부된 청구항의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형 및 동등한 배치들을 망라하고자 하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 상기 언급된 구현예는 예시적일 뿐 본 발명을 임의의 방식으로 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다.
Claims (18)
- 유기 반도체 층을 형성하기 위한 잉크 조성물로서,
상기 잉크 조성물은:
- 전자 끄는 기를 포함하는 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질이 p-유형 도판트와 상이한, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물은 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물은 1개 이상 내지 3개 이하의 니트릴기 및 100℃ 미만의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및 니트릴 중 하나 이상으로부터 선택되고,
상기 p-유형 도판트는
- 적어도 4개의 니트릴기로 치환된 헥사아자트리페닐렌;
- 시아노벤조퀴논-디메탄 또는 시아노벤조퀴논-디이민으로서, 불소, 염소, 브롬 및 니트릴 중 하나 이상으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환된, 시아노벤조퀴논-디메탄 또는 시아노벤조퀴논-디이민;
- 라디알렌 화합물;
- 트리스(1-(피리딘-2-일)-1H-피라졸)코발트(III) 트리스(헥사플루오로포스페이트);
- 몰리브덴 트리스-[1,2-비스(트리플루오로메틸)에탄-1,2-디티올렌];
- C60F48;
- 전하 중성 금속 아미드 화합물로서, 불소, 염소, 브롬 및 니트릴 중 하나 이상으로부터 선택되는 적어도 4개의 전자 끄는 기로 치환된, 전하 중성 금속 아미드 화합물;
- 금속 유기 착화합물
을 포함하는 군으로부터 선택되거나, 또는
상기 p-유형 도판트는 하기 화학식 (P1) 내지 (P25) 중 어느 하나를 갖고:
여기서, M+가 1가 양이온인, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 잉크 조성물이:
- 전자 끄는 기를 포함하고, 100℃ 이상에서 고체인 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 100℃ 이상에서 고체인 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 유기 전하 수송 물질이 p-유형 도판트와 상이한, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물이 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물이 1개 이상 내지 3개 이하의 니트릴기 및 100℃ 미만의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및 니트릴 중 하나 이상으로부터 선택되는, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 잉크 조성물이:
- 4개 이상의 원자를 갖는 하나 이상의 p-유형 도판트로서, 상기 하나 이상의 p-유형 도판트 내 합계 식(sum formula)에서 전자 끄는 기의 양이 17 원자 퍼센트 이상 내지 90 원자 퍼센트 이하인, 하나 이상의 p-유형 도판트;
- 4개 이상의 원자를 갖는 하나 이상의 유기 전하 수송 물질로서, 상기 하나 이상의 유기 전하 수송 물질 내 합계 식에서 전자 끄는 기의 양이 0 원자 퍼센트 이상 내지 17 원자 퍼센트 미만이고 100℃ 이상의 용융점을 갖는, 하나 이상의 유기 전하 수송 물질;
- 하나 이상의 제1 보조 화합물로서, 상기 제1 보조 화합물이 방향족 니트릴 화합물이며, 상기 방향족 니트릴 화합물이 1개 이상 내지 3개 이하의 니트릴기 및 100℃ 미만의 용융점을 가지고, 상기 제1 보조 화합물은 p-유형 도판트와 상이한 것인, 하나 이상의 제1 보조 화합물
을 포함하고,
상기 전자 끄는 기는 불소, 염소, 브롬 및 니트릴 중 하나 이상으로부터 선택되는, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
하나 이상의 상기 p-유형 도판트가 3개 이상 내지 100개 이하의 전자 끄는 기를 갖는, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 p-유형 도판트의 분자 질량이 60 g/mol 이상 내지 5000 g/mol 이하의 범위인, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 잉크 조성물이 적어도 제1 유기 전하 수송 물질 및 적어도 제2 유기 전하 수송 물질의 적어도 2개의 유기 전하 수송 물질을 포함하고,
상기 제1 유기 전하 수송 물질의 분자 질량이 상기 제2 유기 전하 수송 물질의 분자 질량보다 작은, 잉크 조성물. - 제6항에 있어서,
- 상기 제1 유기 전하 수송 물질의 평균 분자 질량이 300 g/mol 이상 내지 1500 g/mol 이하의 범위이며; 및/또는
- 상기 제2 유기 전하 수송 물질의 평균 분자 질량이 600 g/mol 이상 내지 2,000,000 g/mol 이하의 범위이고;
상기 제1 유기 전하 수송 물질의 분자 질량이 상기 제2 유기 전하 수송 물질의 분자 질량보다 작은, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
하나 이상의 상기 제1 보조 화합물이 치환된 또는 비치환된 벤조니트릴, 알킬벤조니트릴, 메틸벤조니트릴, 오르토-톨루니트릴, 4-부틸-벤조니트릴을 포함하는 군으로부터 선택되고, 치환기가 알킬, 아릴 또는 할로겐으로부터 선택되는, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
하나 이상의 상기 제1 보조 화합물의 분자 질량이 100 g/mol 이상 내지 500 g/mol 이하의 범위인, 잉크 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 잉크 조성물이 23℃에서 액체인 하나 이상의 제2 보조 화합물을 또한 포함하고,
하나 이상의 상기 제2 보조 화합물이 상기 제1 보조 화합물과 상이하고 상기 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 갖는, 잉크 조성물. - 제10항에 있어서,
상기 제2 보조 화합물이 대기압에서 50℃ 이상 내지 350℃ 이하인 비점을 갖는, 잉크 조성물. - 제10항에 있어서,
하나 이상의 상기 제2 보조 화합물이:
- 알칸 화합물;
- 지방족 알코올 화합물;
- 지방족 에테르 화합물;
- 지방족 니트릴 화합물;
- 방향족 탄화수소 화합물;
- 불소화된 탄화수소 화합물
을 포함하는 군으로부터 선택되는, 잉크 조성물. - 제10항에 있어서,
하나 이상의 상기 제2 보조 화합물이:
- 노난, 데칸, 운데칸 또는 도데칸;
- 헥사놀, 헵타놀, 옥타놀, 노닐 알코올 또는 데실 알코올;
- 디부틸 에테르, 디펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 이소프로필 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 프로필 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 에틸 메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 또는 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르;
- 아세토니트릴, 프로피오니트릴 또는 부티로니트릴;
- 1,3-디이소프로필벤젠, 1,4-디이소프로필벤젠, 트리이소프로필벤젠, 펜틸벤젠, 헥실벤젠, 사이클로헥실벤젠, 헵틸벤젠, 옥틸벤젠, 또는 노닐벤젠 3-페녹시 톨루엔, 2-이소프로필 나프탈렌, 디벤질 에테르, 이소프로필 비페닐, 또는 비스 디메틸 페닐 에탄
- 하이드로-플루오로 에테르 또는 메톡시-노나플루오로부탄
을 포함하는 군으로부터 선택되는, 잉크 조성물. - 제6항에 있어서,
상기 잉크 조성물이:
- 0.00001 중량% 이상 내지 2 중량% 이하의 하나 이상의 상기 p-유형 도판트;
- 0.01 중량% 이상 내지 5 중량% 이하의 하나 이상의 상기 제1 유기 전하 수송 물질 및/또는 상기 제2 유기 전하 수송 물질;
- 0.01 중량% 이상 내지 99.97 중량% 이하의 하나 이상의 상기 제1 보조 화합물;
- 0 중량% 이상 내지 99.97 중량% 이하의 하나 이상의 제2 보조 화합물로서, 23℃에서 액체이고, 하나 이상의 제2 보조 화합물은 상기 제1 보조 화합물과 상이하고 상기 p-유형 도판트와 상이한 화학 구조를 가지는, 하나 이상의 제2 보조 화합물;
- 0 중량% 이상 내지 5 중량% 이하의 물
을 포함하고,
상기 중량%가 상기 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 하고,
모든 구성성분의 총 양이 100 중량%를 초과하지 않는, 잉크 조성물. - 유기 전자 장치의 유기 반도체 층을 형성하는 방법으로서,
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 잉크 조성물을 용액-가공(solution-processing), 스핀 코팅(spin coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating) 및 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 중 하나 이상에 의해 가공하는, 방법. - 제15항에 있어서,
상기 유기 반도체 층을 애노드와 직접적으로 접촉시켜 배열하는, 유기 반도체 층을 형성하는 방법. - 제15항에 있어서,
상기 방법이
- 잉크 조성물의 층을 유기 전자 장치의 픽셀 셀(pixel cell) 내에서, 유기 발광 다이오드 픽셀 뱅크(pixel bank) 내에서, 또는 태양광 전지 픽셀 뱅크 내에서 용액-가공에 의해 형성하는 단계, 및
- 상기 잉크 조성물로부터 보조 화합물을 증발시켜, 유기 반도체 층을 형성하는 단계
를 포함하는, 유기 반도체 층을 형성하는 방법. - 삭제
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