KR102601531B1 - 인돌린 유도체 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 인돌린 유도체 및 이를 포함하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.

Description

인돌린 유도체 및 이를 포함하는 유기 전자 소자{INDOLINE DERIVATIVE AND ORGANIC ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 출원은 2017년 08월 24일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0107244호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 인돌린 유도체 및 이를 포함하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.
유기 전자 소자란 정공 및/또는 전자를 이용한 전극과 유기물 사이에서의 전하 교류를 필요로 하는 소자를 의미한다. 유기 전자 소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 전기소자이다. 둘째는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기물 반도체에 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 동작하는 형태의 전자소자이다.
유기 전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터 등이 있으며, 이하에서는 주로 유기 광전 소자에 대하여 구체적으로 설명하지만, 상기 유기 전자 소자들에서는 정공의 주입 또는 수송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질, 또는 발광 물질이 유사한 원리로 작용한다.
유기 광전 소자는 광전 효과를 이용하여 빛을 전기 신호로 변환시키는 소자로, 광 다이오드 및 광 트랜지스터 등을 포함하며, 이미지 센서 등에 적용될 수 있다. 광 다이오드를 포함하는 이미지 센서는 날이 갈수록 해상도가 높아지고 있으며, 이에 따라 화소 크기가 작아지고 있다. 현재 주로 사용하는 실리콘 광 다이오드의 경우 화소의 크기가 작아지면서 흡수 면적이 줄어들기 때문에 감도 저하가 발생할 수 있다. 이에 따라 실리콘을 대체할 수 있는 유기 물질이 연구되고 있다.
유기 물질은 흡광 계수가 크고 분자 구조에 따라 특정 파장 영역의 빛을 선택적으로 흡수할 수 있으므로, 광 다이오드와 색 필터를 동시에 대체할 수 있어서 감도 개선 및 고집적에 매우 유리하다.
Efficiencies via Network of Internal Donor-Acceptor Heterojunctions(G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science, 270, 1789. (1995))
본 명세서는 인돌린 유도체 및 이를 포함하는 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 인돌린 유도체를 제공한다.
[화학식 1]
R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 티오알콕시기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아민기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 고리를 형성하고,
L1은 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
L2는 CR이고,
상기 R은 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
Z1은 하기 화학식 2 및 3 중 어느 하나이고,
[화학식 2]
[화학식 3]
*은 L2와 결합하는 부위이며,
R11은 수소, 중수소, 니트릴기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R12, R21 및 R22은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR'R”, O 또는 S이며,
R' 및 R”은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
a는 0 내지 14의 정수이며,
b는 0 내지 3의 정수이고,
c는 0 내지 7의 정수이며,
n은 1 내지 5의 정수이고,
m은 0 내지 9의 정수이며,
a가 2이상인 경우, R1은 서로 같거나 상이하고,
b가 2이상인 경우, R2은 서로 같거나 상이하며,
c가 2이상인 경우, R3은 서로 같거나 상이하고,
m이 2이상인 경우, L1은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 인돌린 유도체를 포함하는 것인 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 인돌린 유도체는 인돌린 모핵(moiety)과 특정 전자 받개 부분과 결합을 이루었을 때, 인돌린의 페닐과 함께 편평(flat)한 구조를 형성한다. 따라서 강한 컨쥬게이션이 이루어지기 때문에, 질소의 비공유 전자쌍을 전자받개 모핵(accepting moiety)에 효과적으로 전달할 수 있다.
또한, 이렇게 전자가 효과적으로 전달되는 동시에, 인돌린 모핵의 오각고리와 N 치환기인 나프틸기는 서로 틀어진 상태(twisted)로 되어 있어 적정 다이헤드랄 앵글(dihedral angle)이 만들어진다. 이는 분자간의 상호작용(interaction)을 방해하면서 소자적인 측면에서는 암전류(dark current)를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 광전 소자를 도시한 단면도 이다.
도 2는 본 명세서의 제조예 1에 따른 화합물 J의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
도 3는 본 명세서의 제조예 2에 따른 화합물 K의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
도 4는 본 명세서의 제조예 3에 따른 화합물 L의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
도 5는 본 명세서의 제조예 4에 따른 화합물 M의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
도 6은 본 명세서의 제조예 5에 따른 화합물 N의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
도 7은 본 명세서의 제조예 6에 따른 화합물 O의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
도 8은 본 명세서의 제조예 3, 5 및 6에 따라 제조된 화합물의 용액 상태에서의 UV-Vis 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 9는 본 명세서의 제조예 3, 5 및 6에 따라 제조된 화합물의 필름 상태에서의 UV-Vis 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 10은 본 명세서의 실시예 1에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
도 11은 본 명세서의 실시예 2에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
도 12는 본 명세서의 실시예 3에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
이하, 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 인돌린 유도체를 제공한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
상기 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 실릴기; 아릴알케닐기; 알킬티옥시기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로고리기; 아릴아민기; 아릴기; 니트릴기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
상기 치환기들은 추가의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실 및 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸 및 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시 및 p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기 및 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기 및 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있으며, 탄소수 1 내지 25의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 25의 알콕시기가 치환되는 경우를 포함한다. 또한, 본 명세서 내에서의 아릴기는 방향족고리를 의미할 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기 및 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 24인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기 및 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조이다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우, , , 및 등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종 원소로 O, N 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로아릴기의 예로는 싸이오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조싸이오펜기, 디벤조싸이오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴 아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 비페닐아민, 안트라세닐아민, 3-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기 중의 헤테로 아릴기는 전술한 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기 및 아랄킬아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시, p-토릴옥시, m-토릴옥시, 3,5-디메틸-페녹시, 2,4,6-트리메틸페녹시, p-tert-부틸페녹시, 3-비페닐옥시, 4-비페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시, 4-메틸-1-나프틸옥시, 5-메틸-2-나프틸옥시, 1-안트릴옥시, 2-안트릴옥시, 9-안트릴옥시, 1-페난트릴옥시, 3-페난트릴옥시, 9-페난트릴옥시 등이 있고, 아릴티옥시기로는 페닐티옥시기, 2－메틸페닐티옥시기, 4－tert－부틸페닐티옥시기 등이 있으며, 아릴술폭시기로는 벤젠술폭시기, p－톨루엔술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 구체적으로 알킬티옥시기로는 메틸티옥시기, 에틸티옥시기, tert－부틸티옥시기, 헥실티옥시기, 옥틸티옥시기 등이 있고, 알킬술폭시기로는 메실, 에틸술폭시기, 프로필술폭시기, 부틸술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 인돌린 유도체를 제공한다.
[화학식 1]
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 티오알콕시기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아민기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면 상기 R1 내지 R3은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1은 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 L1은 하기 화학식 4, 화학식 5, 화학식 6 또는 상기 화학식 4 내지 6 중 어느 두 개의 결합으로 표시되는 연결기를 포함한다.
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 L1은 티오펜기이다. 상기 티오펜기는 컨쥬게이션 길이(conjugation length)를 증가시켜 흡수파장 범위에 영향을 주고, 전자 공여 능력(electron donating ability)을 지니고 있어, 티오펜의 개수가 늘어날수록 물질의 HOMO 레벨이 높아진다.
또한, 티오펜기의 경우, 다이헤드랄 각(dihedral angle)이 20°내외로 형성되기에 물질이 평면(planar) 구조로 이루어지며, 이 경우 분자간 쌓임(packing)이 잘 일어나며, 이는 물질의 반치폭에 영향을 주게 된다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 L1은 바이티오펜기이다. 상기 바이티오펜기는 티오펜기과 비교하여, 장파장 흡수가 가능한 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L2는 CR이며, R은 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면 L2는 CH이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Z1은 하기 화학식 2 및 3 중 어느 하나이다.
[화학식 2]
[화학식 3]
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, *는 L2와 결합하는 부위이고, R11은 수소, 중수소, 니트릴기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일실시상태에 따르면, R12, R21 및 R22은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR'R”, O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R' 및 R”은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면 상기 R' 및 R”은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a는 0 내지 14의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, b는 0 내지 3의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, c는 0 내지 7의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, n은 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, m은 0 내지 9의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a가 2 이상인 경우, R1은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, b가 2 이상인 경우, R2는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, c가 2 이상인 경우, R3는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a가 2 이상인 경우, L1는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z1은 하기 화학식 중 어느 하나이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나이다.
Figure 112018084084210-pat00020
Figure 112018084084210-pat00021
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 인돌린 유도체는 -4.0eV 내지 -6.0eV의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있으며, 1 eV 내지 3 eV의 밴드갭(band gap)을 가진다. 상기 상기 범위의 HOMO 레벨 및 에너지 밴드갭을 가짐으로써 전 파장 영역에서 광을 효과적으로 흡수하는 p형 유기물층으로 적용될 수 있고 그에 따라 높은 외부 양자 효율(external quantumefficiency, EQE)을 가질 수 있어 유기 전자 소자의 광전 변환 효율을 개선할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 반치폭 (Full-width at half maximum :FWHM)이란 흡수스펙트럼의 폭을 설명하기 위해 사용되는 것으로 곡선의 피크 (peak) 지점, 또는 최대값의 절반에 해당되는 지점을 가로지르는 폭으로 설명할 수 있다. 이 반치폭이 클수록 소재는 더 넓은 영역의 파장대의 빛을 흡수한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 흡수단 (Absorption edge)이란 흡수스펙트럼에서 곡선의 y축, 즉 흡광도가 0 에 도달하는 지점으로 해당 물질의 최대 흡수 영역을 나타낸다.
본 명세서에 있어서, 반치폭은 팬크로마틱(panchromatic) 흡수파장 영역대를 흡수하는 물질이 가져야 할 반치폭의 영역이며, 흡수단은 가시광선 영역대의 가장 장파장 영역까지 모두 흡수할 수 있는 영역대이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 인돌린 유도체는 10 내지 1000 nm 의 반치폭을 가진다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 인돌린 유도체는 50 내지 500 nm 의 반치폭을 가진다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 인돌린 유도체는, 100 내지3000nm 의 흡수단(absorption edge)을 가진다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 인돌린 유도체는, 500 내지 2000nm 의 흡수단(absorption edge)을 가진다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 인돌린 유도체를 포함하는 것인 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 트랜지스터 일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 소스, 드레인, 게이트 및 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 트랜지스터로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 인돌린 유도체를 포함하는 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 p형 반도체층 및 n형 반도체층을 포함하고, 상기 상기 p형 반도체층은 상기 인돌린 유도체를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 전자 소자는 유기 광전 소자, 유기 트랜지스터, 유기 태양 전지, 및 유기 발광 소자로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 광전 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 광전 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 인돌린 유도체를 포함한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 유기 광전 소자는 제1 전극, 광활성층 및 제2 전극을 포함한다. 상기 유기 광전 소자는 기판, 정공수송층 및/또는 전자수송층이 더 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 부가적인 유기물층을 더 포함할 수 있다. 상기 유기 광전 소자는 여러 기능을 동시에 갖는 유기물을 사용하여 유기물층의 수를 감소시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 애노드이고, 상기 제2 전극은 캐소드이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 상기 제2 전극은 애노드이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 유기 광전 소자는 캐소드, 광활성층 및 애노드 순으로 배열될 수도 있고, 애노드, 광활성층 및 캐소드 순으로 배열될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 광전 소자는 애노드, 정공수송층, 광활성층, 전자수송층 및 캐소드 순으로 배열될 수도 있고, 캐소드, 전자수송층, 광활성층, 정공수송층 및 애노드 순으로 배열될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 노멀(Normal)구조이다. 상기 노멀구조에서 기판, 애노드, 광활성층을 포함하는 유기물층 및 캐소드의 순서로 적층될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 인버티드(Inverted) 구조이다. 상기 인버티드 구조에서는 기판, 캐소드, 광활성층을 포함하는 유기물층 및 애노드의 순서로 적층될 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 광전 소자(100)을 나타낸 도이며, 도 1에 따르면, 유기 광전 소자(100)는 제1 전극(10) 및/또는 제2 전극(20) 측으로부터 빛이 입사되어 활성층(30)이 전 파장 영역의 빛을 흡수하면 내부에서 엑시톤이 생성될 수 있다. 엑시톤은 활성층(30)에서 정공과 전자로 분리되고, 분리된 정공은 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 하나인 애노드 측으로 이동하고 분리된 전자는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 다른 하나인 캐소드 측으로 이동하여 유기 광전 소자에 전류가 흐를 수 있게 된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 탠덤 (tandem) 구조이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 광활성층을 포함하고, 상기 광활성층은 n형 유기물층 및 p형 유기물층을 포함하는 이층 박막(bilayer) 구조이며, 상기 p형 유기물층은 상기 인돌린 유도체를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 광활성층을 포함하고, 상기 광활성층은 전자 주개 물질 및 전자 받개물질을 포함하고, 상기 전자 주개 물질은 상기 인돌린 유도체를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자 받개 물질 및 n형 유기물층은 플러렌, 플러렌 유도체, 바소쿠프로인, 반도체성 원소, 반도체성 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 구체적으로 플러렌(fullerene), 플러렌 유도체(PCBM((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-methylester) 또는 PCBCR((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-cholesteryl ester), 페릴렌(perylene) PBI(polybenzimidazole), 및 PTCBI(3,4,9,10-perylene-tetracarboxylic bis-benzimidazole)로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 화합물이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자 주개 및 전자 받개는 벌크 헤테로 정션(BHJ)을 구성한다.
벌크 헤테로 정션이란 광활성층에서 전자 주개 물질과 전자 받개 물질이 서로 섞여 있는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 광전 소자는 유기 광전 소자의 광 활성층으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 당 기술분야의 재료 및/또는 방법을 한정하지 않고 사용할 수 있다.
본 명세서에서 상기 기판은 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유기 태양 전지에 통상적으로 사용되는 기판이면 제한되지 않는다. 구체적으로 유리 또는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PP(polypropylene), PI(polyimide), TAC(triacetyl cellulose) 등이 있으나. 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 애노드 전극은 투명하고 전도성이 우수한 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 및 폴리(3-메틸싸이오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)싸이오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 애노드 전극의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 스퍼터링, E-빔, 열증착, 스핀코팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 닥터 블레이드 또는 그라비아 프린팅법을 사용하여 기판의 일면에 도포되거나 필름형태로 코팅됨으로써 형성될 수 있다.
상기 애노드 전극을 기판 상에 형성하는 경우, 이는 세정, 수분제거 및 친수성 개질 과정을 거칠 수 있다.
예컨대, 패터닝된 ITO 기판을 세정제, 아세톤, 이소프로필 알코올(IPA)로 순차적으로 세정한 다음, 수분 제거를 위해 가열판에서 100 내지 150℃에서 1 내지 30분간, 바람직하게는 120℃에서 10분간 건조하고, 기판이 완전히 세정되면 기판 표면을 친수성으로 개질한다.
상기와 같은 표면 개질을 통해 접합 표면 전위를 광활성층의 표면 전위에 적합한 수준으로 유지할 수 있다. 또한, 개질 시 애노드 전극 위에 고분자 박막의 형성이 용이해지고, 박막의 품질이 향상될 수도 있다.
애노드 전극의 위한 전처리 기술로는 a) 평행 평판형 방전을 이용한 표면 산화법, b) 진공상태에서 UV 자외선을 이용하여 생성된 오존을 통해 표면을 산화하는 방법, 및 c) 플라즈마에 의해 생성된 산소 라디칼을 이용하여 산화하는 방법 등이 있다.
애노드 전극 또는 기판의 상태에 따라 상기 방법 중 한가지를 선택할 수 있다. 다만, 어느 방법을 이용하든지 공통적으로 애노드 전극 또는 기판 표면의 산소이탈을 방지하고 수분 및 유기물의 잔류를 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이 때, 전처리의 실질적인 효과를 극대화할 수 있다.
구체적인 예로서, UV를 이용하여 생성된 오존을 통해 표면을 산화하는 방법을 사용할 수 있다. 이 때, 초음파 세정 후 패터닝된 ITO 기판을 가열판(hot plate)에서 베이킹(baking)하여 잘 건조시킨 다음, 챔버에 투입하고, UV 램프를 작용시켜 산소 가스가 UV 광과 반응하여 발생하는 오존에 의하여 패터닝된 ITO 기판을 세정할 수 있다.
그러나, 본 명세서에 있어서의 패터닝된 ITO 기판의 표면 개질 방법은 특별히 한정시킬 필요는 없으며, 기판을 산화시키는 방법이라면 어떠한 방법도 무방하다.
상기 캐소드 전극은 일함수가 작은 금속이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 또는 LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Fe, Al:Li, Al:BaF2, Al:BaF2:Ba와 같은 다층 구조의 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 캐소드 전극은 5x10- 7torr 이하의 진공도를 보이는 열증착기 내부에서 증착되어 형성될 수 있으나, 이 방법에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송층 및/또는 전자수송층 물질은 광활성층에서 분리된 전자와 정공을 전극으로 효율적으로 전달시키는 역할을 담당하며, 물질을 특별히 제한하지는 않는다.
상기 정공수송층 물질은 PEDOT:PSS(Poly(3,4-ethylenediocythiophene) doped with poly(styrenesulfonic acid)), 몰리브데늄 산화물(MoOx); 바나듐 산화물(V2O5); 니켈 산화물(NiO); 및 텅스텐 산화물(WOx) 등이 될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전자수송층 물질은 전자추출금속 산화물(electron-extracting metal oxides)이 될 수 있으며, 구체적으로 8-히드록시퀴놀린의 금속착물; Alq3를 포함한 착물; Liq를 포함한 금속착물; LiF; Ca; 티타늄 산화물(TiOx); 아연 산화물(ZnO); 및 세슘 카보네이트(Cs2CO3) 등이 될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
광활성층은 전자 주개 물질 및/또는 전자 받개 물질과 같은 광활성 물질을 유기용매에 용해시킨 후 용액을 스핀 코팅, 딥코팅, 스크린 프린팅, 스프레이 코팅, 닥터 블레이드, 브러쉬 페인팅 등의 방법으로 형성할 수 있으나, 이들 방법에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 상기 유기 전자 소자는 태양 전지, 이미지 센서, 광 검출기, 광 센서 및 유기발광다이오드 등에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 유기 전자 소자를 포함하는 유기 이미지 센서를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 이미지 센서는 전자 장치에 적용될 수 있으며, 예컨대 모바일 폰, 디지털 카메라 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 인돌린 유도체의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 전자 소자의 제조는 이하 제조예 및 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 제조예 및 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 화합물 J의 제조
1) 화합물 D의 제조
화합물 A와 화합물 B를 1 대 1 당량으로 증류수(distilled water)에 넣어 준 후 1.25 당량의 황산(H2SO4)을 dropwise로 넣어준 후 30분 간 환류(reflux) 시켰다. 상온 까지 식힌 후 헥산(Hexane)을 넣어주고 다시 환류하여 화합물 C를 추출하였다. 이 추출 과정은 2 내지 3회 반복하였다.
화합물 C를 아세트산(acetic acid)에 녹인 후 3 당량의 소듐 시아노보로하이드라이드(sodium cyanoborohydride)를 넣어주었다.
3시간 동안 교반시킨 후 2N 수산화나트륨(NaOH)를 넣어 준 다음 에테르로 화합물 D를 추출하였다.
2) 화합물 G의 제조
2 당량의 화합물 D, 1 당량의 화합물 E, 0.14 당량의 팔라듐 촉매, 0.28 당량의 리간드 및 3 당량의 소듐 테르트-부톡사이드(Sodium tert-butoxide, T-BuONa)를 톨루엔 용액(toluene solvent)에 녹여 준 후 3일 간 90 °C 에서 교반 시켰다. 그 후 헥산 용액(Hexane solvent)으로 컬럼을 내려주었다.
1 당량의 화합물 F와 1.5 당량의 N-브로모석신이미드(N-Bromosuccinimide, NBS)를 아세톤 용액(acetone solvent)에 녹여주었다. 3시간 가량 교반 시킨 후 헥산 용액(Hexane solvent)으로 컬럼을 내려주었다.
3) 화합물 I의 제조
1 당량의 화합물 G와 1.5 당량의 화합물 H, 0.05 당량의 팔라듐 촉매와 5 당량의 탄산칼륨(K2CO3)을 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 용액에 녹인 후 하루 가량 환류(reflux) 시켜주었다. 반응 완료 후에는 디클로로메탄(Dichloromethane) : 헥산(Hexane) = 1 : 1 용액으로 컬럼을 내려주었다.
4) 화합물 J의 제조
Figure 112018084084210-pat00025
1 당량의 화합물 I와 2 당량의 화합물 J-1(acceptor 물질)을 에탄올 용액(EtOH solvent)에 녹인 후, 피페리딘(piperidine)을 몇 방울 가해주었다. 80°C 에서 이틀 이상 교반 시킨 후 디클로로메탄(Dichloromethane) : 헥산(Hexane) = 1 : 1 용액로 컬럼을 내려주었다.
도 2는 상기 화합물 J의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
제조예 2. 화합물 K의 제조
Figure 112018084084210-pat00026
상기 제조예 1에서 화합물 J-1 대신 K-1를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1와 동일한 방법으로 화합물 K를 제조하였다.
도 3은 상기 화합물 K의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
제조예 3. 화합물 L의 제조
Figure 112018084084210-pat00027
상기 제조예 1에서 화합물 J-1 대신 L-1를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1와 동일한 방법으로 화합물 L을 제조하였다.
도 4는 상기 화합물 L의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
제조예 4. 화합물 M의 제조
Figure 112018084084210-pat00028
상기 제조예 1에서 화합물 J-1 대신 M-1을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1와 동일한 방법으로 화합물 M을 제조하였다.
도 5는 상기 화합물 M의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
제조예 5. 화합물 N의 제조
1) 화합물 N-3의 제조
Figure 112018084084210-pat00029
1 당량의 화합물 N-1과 1.5 당량의 화합물 N-2, 0.05 당량의 팔라듐 촉매와 5 당량의 탄산칼륨(K2CO3)을 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 용액에 녹인 후 하루 가량 환류(reflux) 시켜주었다. 반응 완료 후에는 디클로로메탄(Dichloromethane) : 헥산(Hexane) = 1 : 1 용액으로 컬럼을 내려주었다.
2) 화합물 N의 제조
Figure 112018084084210-pat00030
상기 제조예 3에서, 화합물 I 대신 N-3을 사용한 것을 제외하고는 제조예 3과 동일한 방법으로 화합물 N을 제조하였다.
도 6은 상기 화합물 N의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
제조예 6. 화합물 O의 제조
1) 화합물 O-2의 제조
Figure 112018084084210-pat00031
1 당량의 화합물 N-1과 1.5 당량의 화합물 O-1, 0.05 당량의 팔라듐 촉매와 5 당량의 탄산칼륨(K2CO3)을 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 용액에 녹인 후 하루 가량 환류(reflux) 시켜주었다. 반응 완료 후에는 디클로로메탄(Dichloromethane) : 헥산(Hexane) = 1 : 1 용액으로 컬럼을 내려주었다.
2) 화학물 O의 제조
Figure 112018084084210-pat00032
상기 제조예 3에서, 화합물 I 대신 O-2을 사용한 것을 제외하고는 제조예 3과 동일한 방법으로 화합물 N을 제조하였다.
도 7은 상기 화합물 O의 FT-NMR 그래프를 도시한 것이다.
도 8은 본 명세서의 제조예 3, 5 및 6에 따라 제조된 화합물 L, M 및 O의 용액 상태에서의 UV-Vis 흡수 스펙트럼을 측정한 데이터이다.
도 9는 본 명세서의 제조예 3, 5 및 6에 따라 제조된 화합물 L, M 및 O의 필름 상태에서의 UV-Vis 흡수 스펙트럼을 측정한 데이터이다.
도 8 및 9에서 UV-vis 흡수 스펙트럼은 Mecasys사의 Optizen Pop spectrophotometer로 측정하였으며, 용액 상태는 상기 화합물 L, M 및 O를 각각 Toluene에 녹인 solution sample을 측정한 것이며, 필름 상태는 상기 화합물 L, M 및 O를 ITO glass 위에 스핀코팅한 필름을 이용해 측정하였다.
< 실시예 1>
유기 광전 소자는 solution process로 진행하였다. ITO가 코팅된 유리기판으로 제1 전극(애노드)을 형성하고 그 위에 정공수송층으로 PEDOT:PSS 박막을 두께 50nm로 적층하였다. 이어서 상기 제조예 1의 화합물 J(p형 유기물층)와 PCBM(n형 유기물층)을 중량비 1:1 비율로 섞어 유기용매에 용해시킨 후 상기 PEDOT:PSS 박막 위에 코팅하여 두께 50nm의 Bulk heterojunction 상태의 광활성층을 형성하였다. 이어서 광활성층 위에 LiF를 1nm 두께로 전자수송층을 형성하였다. 마지막으로, 알루미늄(Al)으로 100nm 두께의 제2 전극(캐소드)을 형성하여 유기 광전 소자를 제작하였다.
<실시예 2>
제조예 1에 따른 화합물 J 대신 제조예 5에 따른 화합물 N을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 광전 소자를 제작하였다.
<실시예 3>
제조예 1에 따른 화합물 J 대신 제조예 6에 따른 화합물 O를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 광전 소자를 제작하였다.
도 10은 상기 실시예 1에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이고, 도 11은 상기 실시예 2에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이며, 도 12는 상기 실시예 3에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
이때, 도 10 내지 12에 있어서, Dark는 암전류를 의미하고, Illution은 광전류를 의미한다.
상기 도 10 내지 12에 의하면 상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 유기 광전 소자의 전류값이 일정하고, 유기 광전 소자의 각층의 증착이 안정적으로 이루어졌음을 알 수 있다.
10: 제1 전극
20: 제2 전극
30: 광활성층
100: 유기 광전 소자

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 인돌린 유도체:
    [화학식 1]

    R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 티오알콕시기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아민기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 고리를 형성하고,
    L1은 하기 화학식 4, 하기 화학식 6, 또는 하기 화학식 4 내지 6 중 어느 두 개의 결합으로 표시되는 연결기이며,
    [화학식 4]

    [화학식 5]

    [화학식 6]

    L2는 CR이고,
    R은 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    Z1은 하기 화학식 중 어느 하나이고,

    *은 L2와 결합하는 부위이며,
    a는 0 내지 14의 정수이며,
    b는 0 내지 3의 정수이고,
    c는 0 내지 7의 정수이며,
    n은 1이고,
    m은 1 내지 9의 정수이며,
    a가 2이상인 경우, R1은 서로 같거나 상이하고,
    b가 2이상인 경우, R2은 서로 같거나 상이하며,
    c가 2이상인 경우, R3은 서로 같거나 상이하고,
    m이 2이상인 경우, L1은 서로 같거나 상이하다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나인 것인 인돌린 유도체.


    Figure 112023081184540-pat00045

  5. 제1 전극;
    상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 또는 4에 따른 인돌린 유도체를 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 광전 소자, 유기 트랜지스터, 유기 태양전지, 및 유기 발광 소자로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 유기 전자 소자.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 제1 전극;
    상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 광전 소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 인돌린 유도체를 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 광활성층을 포함하고,
    상기 광활성층은 전자 주개 물질 및 전자 받개 물질을 포함하며,
    상기 전자 주개 물질은 상기 인돌린 유도체를 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 전자 주개 물질 및 전자 받개 물질은 벌크 헤테로 정션(BHJ)을 구성하는 것인 유기 전자 소자.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 소스, 드레인, 게이트 및 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 트랜지스터로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 인돌린 유도체를 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  11. 청구항 5에 따른 유기 전자 소자를 포함하는 유기 이미지 센서.
  12. 청구항 11에 따른 유기 이미지 센서를 포함하는 전자 장치.

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