KR20130114569A - 유기 반도전성 물질 및 전자 부품 - Google Patents
유기 반도전성 물질 및 전자 부품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130114569A KR20130114569A KR1020127030947A KR20127030947A KR20130114569A KR 20130114569 A KR20130114569 A KR 20130114569A KR 1020127030947 A KR1020127030947 A KR 1020127030947A KR 20127030947 A KR20127030947 A KR 20127030947A KR 20130114569 A KR20130114569 A KR 20130114569A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- organic
- doped
- tris
- acetonitrile
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- PUGLQYLNHVYWST-UHFFFAOYSA-N 4-[[2,3-bis[cyano-(4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)methylidene]cyclopropylidene]-cyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile Chemical compound FC1=C(C#N)C(F)=C(F)C(C(C#N)=C2C(C2=C(C#N)C=2C(=C(F)C(C#N)=C(F)C=2F)F)=C(C#N)C=2C(=C(F)C(C#N)=C(F)C=2F)F)=C1F PUGLQYLNHVYWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PYFMUGYMWJYDTP-UHFFFAOYSA-N 2-[2,3-bis[cyano-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)methylidene]cyclopropylidene]-2-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)acetonitrile Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1C(C#N)=C(C1=C(C#N)C=2C(=C(F)C(F)=C(F)C=2F)F)C1=C(C#N)C1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F PYFMUGYMWJYDTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- NMXOXVZHLCCDRS-UHFFFAOYSA-N 2-[2,3-bis[cyano-(2,3,5,6-tetrafluoropyridin-4-yl)methylidene]cyclopropylidene]-2-(2,3,5,6-tetrafluoropyridin-4-yl)acetonitrile Chemical compound FC1=NC(F)=C(F)C(C(C#N)=C2C(C2=C(C#N)C=2C(=C(F)N=C(F)C=2F)F)=C(C#N)C=2C(=C(F)N=C(F)C=2F)F)=C1F NMXOXVZHLCCDRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- ZGPGCUNWOKOMAP-UHFFFAOYSA-N 2-[2,3-bis[cyano-[2,3,5,6-tetrafluoro-4-(trifluoromethyl)phenyl]methylidene]cyclopropylidene]-2-[2,3,5,6-tetrafluoro-4-(trifluoromethyl)phenyl]acetonitrile Chemical compound FC1=C(F)C(C(F)(F)F)=C(F)C(F)=C1C(C#N)=C(C1=C(C#N)C=2C(=C(F)C(=C(F)C=2F)C(F)(F)F)F)C1=C(C#N)C1=C(F)C(F)=C(C(F)(F)F)C(F)=C1F ZGPGCUNWOKOMAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RTYBURPHEBMXKQ-UHFFFAOYSA-N 2-[2,3-bis[cyano-[2,6-dichloro-3,5-difluoro-4-(trifluoromethyl)phenyl]methylidene]cyclopropylidene]-2-[2,6-dichloro-3,5-difluoro-4-(trifluoromethyl)phenyl]acetonitrile Chemical compound FC1=C(C(F)(F)F)C(F)=C(Cl)C(C(C#N)=C2C(C2=C(C#N)C=2C(=C(F)C(=C(F)C=2Cl)C(F)(F)F)Cl)=C(C#N)C=2C(=C(F)C(=C(F)C=2Cl)C(F)(F)F)Cl)=C1Cl RTYBURPHEBMXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims 2
- ZYBWZBBSUPSYHB-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-aminophenyl)phenyl]-3-(4-phenylphenyl)aniline Chemical compound C1(=CC=C(C=C1)C1=C(C=CC(=C1)N)C1=CC=C(C=C1)C1=CC=C(C=C1)N)C1=CC=CC=C1 ZYBWZBBSUPSYHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- -1 [3] radialene compound Chemical class 0.000 abstract description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 122
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 42
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 33
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 13
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- UPWZWQGQRNPKTE-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylidenecyclopropane Chemical class C=C1C(=C)C1=C UPWZWQGQRNPKTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IUFDZNVMARBLOJ-UHFFFAOYSA-K aluminum;quinoline-2-carboxylate Chemical compound [Al+3].C1=CC=CC2=NC(C(=O)[O-])=CC=C21.C1=CC=CC2=NC(C(=O)[O-])=CC=C21.C1=CC=CC2=NC(C(=O)[O-])=CC=C21 IUFDZNVMARBLOJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- MLIREBYILWEBDM-UHFFFAOYSA-N anhydrous cyanoacetic acid Natural products OC(=O)CC#N MLIREBYILWEBDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical class C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- UMGQVBVEWTXECF-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3-tetrachloroprop-1-ene Chemical compound ClCC(Cl)=C(Cl)Cl UMGQVBVEWTXECF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXLYGWXKAVCTPX-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5,6-hexamethylidenecyclohexane Chemical group C=C1C(=C)C(=C)C(=C)C(=C)C1=C PXLYGWXKAVCTPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOJQLEPWXNYCEZ-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(4-iodophenyl)benzene Chemical group C1=CC(I)=CC=C1C1=CC=CC=C1C1=CC=C(I)C=C1 KOJQLEPWXNYCEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYZMXHQDXZKNCY-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n-diphenyl-4-n,4-n-bis[4-(n-phenylanilino)phenyl]benzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 IYZMXHQDXZKNCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITNNICHZQFUBFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-n-(2-phenylphenyl)aniline Chemical compound C=1C=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C=1NC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ITNNICHZQFUBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyridine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=NC2=C1C=CC1=C(C=3C=CC=CC=3)C=CN=C21 DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000284156 Clerodendrum quadriloculare Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012230 colorless oil Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 150000002390 heteroarenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- KPWSHFPOXWVUPX-UHFFFAOYSA-N iridium;2,3,4-triphenylpyridine Chemical compound [Ir].C1=CC=CC=C1C1=CC=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 KPWSHFPOXWVUPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- SIAPCJWMELPYOE-UHFFFAOYSA-N lithium hydride Chemical compound [LiH] SIAPCJWMELPYOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000103 lithium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- LBFXFIPIIMAZPK-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-phenanthren-9-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylphenanthren-9-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C=2)C=C1 LBFXFIPIIMAZPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical class O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1007—Non-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1011—Condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/18—Metal complexes
- C09K2211/185—Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
- H10K50/155—Hole transporting layers comprising dopants
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/16—Electron transporting layers
- H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
- H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/311—Phthalocyanine
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/381—Metal complexes comprising a group IIB metal element, e.g. comprising cadmium, mercury or zinc
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Abstract
본 발명은 적어도 하나의 매트릭스 물질 및 적어도 하나의 도핑 물질을 포함하는 유기 반도전성 물질로서, 도핑 물질이 [3]라디알렌 화합물이며 매트릭스 물질이 터페닐 디아민 화합물인 유기 반도전성 물질, 및 유기 부품 및 도핑된 반도체 층을 형성시키기 혼합물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 하나 이상의 매트릭스 물질 및 하나 이상의 도핑 물질을 포함하는 유기 반도전성 물질, 이러한 유기 반도전성 물질을 포함하는 유기 부품, 및 도핑된 반도체 층을 형성시키기 위한 하나 이상의 매트릭스 물질 및 하나 이상의 도핑 물질을 포함하는 혼합물에 관한 것이다. 도핑 물질은 매트릭스 물질의 전기적 성질들을 변경시키기 위해 사용된다.
수 년 동안, 유기 반도체의 전기 전도도는 도핑(전기적 도핑)에 의해 크게 영향을 받을 수 있는 것으로 알려졌다. 이러한 유기 반도전성 매트릭스 물질은 양호한 전자 도너 성질을 갖는 화합물로부터 형성되거나 양호한 전자 수용 성질을 갖는 화합물로부터 형성될 수 있다. 강력한 전자 수용체, 예를 들어 테트라시아노퀴노디메탄 (TCNQ) 또는 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라시아노-1,4-벤조퀴노디메탄 (F4TCNQ)은 전자 도너 물질(HT)의 도핑용으로 알려져 있다(US7074500). 이러한 것들은 전자 수송 공정의 결과로서 전자-도너-유사 베이스 물질(정공 수송 물질)에서 "정공(hole)"으로서 알려진 것을 형성시키며, 베이스 물질의 전도도는 상기 정공의 갯수 및 이동도(mobility)의 결과로서 다소 높은 정도로 변화된다. 예를 들어, N,N'-퍼아릴화된 벤지딘 (TPD) 또는 N,N',N"-퍼아릴화된 스타버스트 화합물(perarylated starburst compound), 예를 들어, 물질 TDATA, 또는 그 밖의 특정 금속 프탈로시아닌, 특히, 예를 들어 프탈로시아닌 (ZnPc)은 정공 수송 성질을 갖는 매트릭스 물질로서 알려져 있다.
그러나, 상술된 화합물들은 도핑된 반도전성 유기 층 또는 이러한 타입의 도핑된 층들을 포함하는 상응하는 전자 부품의 생산에서 기술적인 적용에 대해 단점들을 갖는데, 왜냐하면, 대용량 생산 플랜트에서의 제작 공정 또는 테크니컬 용량(technical scale)에서의 제작 공정이 항상 충분히 정확하게 제어될 수 없기 때문인데, 이는 요망되는 생성물 품질을 달성하기 위해 공정 내에서 높은 제어 및 규제 노력을 야기시키거나, 생성물의 요망되지 않는 공차(tolerance)를 야기시킨다. 또한, 발광 다이오드(OLED), 전계-효과 트랜지스터(FET) 또는 태양 전지와 같은 전자 부품 구조물과 관련하여 이전에 공지된 유기 도핑제의 사용에 있어 단점들이 존재하는데, 왜냐하면, 도핑제를 조작할 때 발생하는 인용된 생산 난제들이 전자 부품에서 요망되지 않는 불균일성(irregularity)을 야기시킬 수 있거나 전자 부품의 요망되지 않는 에이징 효과(ageing effect)를 야기시킬 수 있기 때문이다. 그러나, 사용되는 도핑제가 고려되는 적용을 위해 적합한 매우 높은 전자 친화력(환원 전위) 및 다른 성질들을 갖는다는 것이 동시에 주지되어야 하는데, 왜냐하면 예를 들어, 도핑제가 또한 제공된 조건 하에서 유기 반도전성 층의 전도도 또는 다른 전기적 성질들을 동시에 결정하기 때문이다. 매트릭스 물질의 HOMO 및 도핑제의 LUMO의 에너지 위치들은 도핑 효과에 대해 결정적이다.
도핑된 층들을 포함하는 전자 부품은 특히, OLED 및 태양 전지를 포함한다. OLED는 예를 들어 US7355197 또는 US2009051271로부터 알려져 있다. 태양 전지는 예를 들어 US2007090371 및 US2009235971로부터 알려져 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 실질적으로 극복하는 유기 반도전성 물질을 제공하기 위한 것이다. 또한, 개선된 유기 부품 및 도핑된 반도체 층을 형성시키기 위한 매트릭스 물질 및 도핑 물질의 혼합물을 제공하기 위한 것이다. 이러한 목적들은 독립 청구항 제1항, 제6항 및 제11항의 특징들에 의해 달성된다. 바람직한 구체예들은 종속항들로부터 나올 것이다. 특히 바람직한 구체예에서, 매트릭스 물질로서 N,N'-비스(페난트렌-9-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘의 사용이 배제된다.
본 발명의 바람직한 대체예에 따르면, 유기 부품에서 하기 층 순서들이 제공된다: (i) 애노드/도핑제/HTM (HTM = 정공 수송 물질); (ii) 애노드/도핑제:HTM. 또한, 하기 순서가 바람직하다: (iii) 도핑제/HTM/EML 또는 도핑제/HTM/OAS; (iv) p-도핑된 HTM/EML 또는 도핑제:HTM/OAS. p-도핑된 HTM은 본 발명에 따른 도핑제로 도핑된다. EML은 OLED의 "발광층(emission layer)"이며, OAS는 "태양 전지의 광학적 흡수 층(optical absorption layer of a solar cell)"(통상적으로 D-A 헤테로접합)을 의미한다.
층 순서 (i) 내지 (iv)는 또한 바람직하게 유한한 층 순서(terminating layer sequence)이다.
문헌에서, 도핑되는 정공 수송 층 또는 이러한 수송 층을 형성시키기 위한 물질들은 도핑제의 성질 또는 정공 수송 물질의 성질 중 어느 하나에 초점을 맞춘다. 개개의 다른 구성성분은 일반적으로 종래 기술을 참조로 하여 기술된다. 실제로, 일반적으로, 보다 양호한 결과는 정공 수송 층에 도핑제 없는 동일 구조를 갖는 부품 보다는 도핑된 정공 수송 층을 포함하는 부품의 경우에서 달성된다. 그러나, 이러한 제한된 관점으로, 다음 단계로서, 정공 수송 물질 및 도핑제가 부품의 전체 성질들의 완전한 최적화를 위해 서로 선택적으로 구성된다는 사실이 간과된다. 특히, 도핑된 층을 위한 가장 적합한 정공 수송 물질이 반드시 도핑되지 않은 정공 수송 물질과 같이 우수하게 기능하지는 않을 것으로 여겨진다. 오히려, 도핑제 및 매트릭스는 전체적으로 고려되어야 하는 시스템을 형성한다.
도핑되지 않은 층에서 정공 수송 물질에 대한 중요 파라미터는 정공에 대한 "전하 운반체 이동도(charge carrier mobility)"로서 알려진 것이다. 이는 이러한 층을 통해 특정 전류 밀도가 흐를 때 이러한 층에 걸쳐 전압이 떨어지는 정도를 결정한다. 이상적인 시나리오에서, 전하 운반체 이동도는, 개개 층에 걸친 전압 강하가 전체 부품에 걸친 전압 강하와 비교하여 무시할 수 있을 정도로, 높다는 것이다. 이러한 경우에, 이러한 층은 더 이상 전류 흐름에 대해 제한적이지 않으며, 전하 운반체 이동도는 충분히 최적화된 것으로 여겨질 수 있다.
실제로, 이러한 수준에는 아직까지 도달하지 않았다. 특히, 가시광 스펙트럼 범위에서 흡수를 일으키지 않는 무색의 정공 수송 물질의 경우에, 정공 수송 층을 통한 전류 흐름을 유도하기 위해 공칭 전압이 요구된다. 이러한 것은 특히 이러한 층의 두께가 최소화되도록 선택될 뿐만 아니라 예를 들어 공정-관련 이유 또는 부품 안정성의 이유로 특정의 최소 층 두께(> 50 nm)를 가져야 하는 경우에 그러하다. 이러한 경우에, 이러한 층에 대한 양호한 정공 수송 물질의 선택은 부품의 성능 파라미터에 대한 부정적인 결과를 제한하기 위하여, 주로 최대 전하 운반체 이동도로 지향되어야 한다. 물질을 규정하는 다른 파라미터, 예를 들어 유리전이온도(Tg), 가공 성질, 물질 생산 비용은 비교적 중요하지 않다. 이러한 이유로, 매우 높은 전하 운반체 이동도를 갖는 α-NPD (N,N'-비스(나프탈린-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘)은 단지 96℃의 비교적 낮은 유리전이온도에도 불구하고 최상의 정공 수송 물질 중 하나이다. 이에 따라, α-NPD가 또한 OLED 제품을 생산하는데 상업적으로 사용되는데, 이는 비록 낮은 유리전이온도가 이러한 방안의 단점으로서 확인되었지만, 허용되어야 한다.
이러한 상황(situation)은 [3]라디알렌 화합물로 도핑된 정공 수송 층과 상이하다. 본 발명자들은, 도핑된 정공 수송 층에 걸친 최소 전압 강하가 보다 많은 수의 정공 수송 물질의 경우에 달성될 수 있다는 것을 발견하였다. [3]라디알렌 화합물의 도핑 효과로 인하여, 층은 전도성이다. 전도도는 다수의 정공 수송 물질에 대하여 10-5 S/cm의 문턱값(threshold value) 보다 높다. 이러한 전도도에 대하여, 단지 0.1 V는 100 nm의 비교적 높은 층 두께에 대해 100 mA/cm2의 비교적 높은 전류 밀도를 떨어뜨린다. 특히, 적어도 3V의 통상적인 작동 전압을 갖는 OLED 부품에 대하여, 이러한 수치는 덜 중요하다. 이러한 문맥에서, 도핑되지 않은 정공 수송 층에서 단지 만족스럽지 못한 적합성을 나타내고 이에 따라 부품의 생산을 위해 종래에 사용되지 않은 물질들이 도핑된 정공 수송 층에서 기능적인 정공 수송 물질 중에 포함된다는 것을 주지하는 것이 중요하다. 또한, 이러한 환경이 도핑된 정공 수송 층용 정공 수송 물질의 선택을 위한 새로운 가능성을 편다는 것을 주지하는 것이 중요하다.
본 발명자들은 도핑된 정공 수송 층에서 최상의 가능한 성능(performance capability)을 나타내는 정공 수송 물질들을, 보다 구체적으로 통상적인 방법에서 고려되지 않았던 정공 수송 물질의 고려 중에 그러한 정공 수송 물질들을 발견하였다.
이러한 연구의 결과로서, [3]라디알렌 화합물 및 정공 수송 물질의 최상의 조합이 [3]라디알렌 화합물을 통상적인 최상의 정공 수송 물질(높은 전하 운반체 이동도(charge carrier mobility)를 갖는 정공 수송 물질)과 조합한 것이 아니라는 것을 발견하였다. 이는 실시예(practical example)에 의해 입증된다.
[3]
라디알렌
화합물
본 발명에 따른 목적을 위해 유리하게 사용될 수 있는 몇몇 바람직한 [3]라디알렌은 하기에 기술된다:
상기 식에서, 각 R1은 아릴 및 헤테로아릴로부터 독립적으로 선택되며, 아릴 및 헤테로아릴은 전자-부족 기(수용체 기)로서, 적어도 일부, 바람직하게 전부 치환된다.
아릴은 바람직하게 페닐, 바이페닐, α-나프틸, β-나프틸, 페난트릴 또는 안트라실이다.
헤테로아릴은 바람직하게 피리딜, 피리미딜, 트리아질 또는 퀴녹살리닐이다.
수용체 기는 전자-끄는 기(electron-attracting group), 바람직하게 불소, 염소, 브롬, CN, 트리플루오로메틸 또는 니트로로부터 선택된다.
일반적인 합성은 특허출원 EP1988587호에서 "Preparation of the Oxocarbon, Pseudooxocarbon and Radialene Structures"에 기술되어 있다.
매트릭스 물질의 선택
대개 OLED 또는 유기 태양 전지에서 사용되는, 정공 수송 물질 HT와 같은 유기 반도전성 물질을 위한 적합한 도핑제가 본 발명에서 사용된다. 반도전성 물질은 바람직하게 본질적으로 정공-전도성이다. 하기 물질들은 적합한 매트릭스 물질로서 [3]라디알렌 화합물로 도핑될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
하기 화학식의 화합물들로부터 선택된 매트릭스 물질이 바람직하다:
상기 식에서, R1 내지 R18은 각각 H 및 알킬(C1-C9, 분지되거나 비분지됨)로부터 독립적으로 선택된다.
두 개의 하기 화학식들로부터 선택된 물질이 또한 바람직하다:
[상기 식에서, R1 내지 R13은 H 및 알킬 (C1-C9, 분지되거나 비분지됨)임]
[상기 식에서, R1 내지 R14는 H 및 알킬 (C1-C9, 분지되거나 비분지됨)임]
하기 화학식 (3), (4), (5) 및 (6)의 물질들이 또한 바람직하다. 화학식 (3)의 매트릭스 물질이 특히 바람직하다.
하기 화합물들이 바람직하다: 화학식 3의 HTM, 화학식 4의 HTM, 화학식 5의 HTM, 화학식 6의 HTM. 여기서 화학식 3의 HTM이 최상의 물질이다.
화학식 (3) 중의 적어도 하나의 H가 방향족 화합물 및/또는 헤테로방향족 화합물, 및 C1-C20 알킬에 의해 대체된 화학식 (3)으로부터 선택된 매트릭스 물질이 또한 바람직하다.
매트릭스 물질이 화학식 4의 HTM, 화학식 5의 HTM, 화학식 6의 HTM의 물질이고 도핑제가 2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(p-시아노테트라플루오로페닐)아세토니트릴)인 도핑된 HTL (정공 수송 층)이 또한 바람직하다.
매트릭스 물질이 화학식 3의 HTM이고 도핑제가 2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(p-시아노테트라플루오로페닐)아세토니트릴)인 도핑된 HTL이 또한 바람직하다.
본 발명은 낮은 흡수, 개선된 전도성 및/또는 개선된 열적 안정성을 갖는 도핑된 HTL을 형성시킨다. 대체로, α-NPD와 비교하여 개선된 전체 성능이 달성된다.
도 1a는 기판(11) 상의 도핑된 정공 수송 층(12)의 개략적 예시를 도시한 것으로서, 여기서 정공 수송 층(12)은 두 개의 전극(13) 및 (14)에 의해 전기적으로 접촉된다. 이에 따라, 평면 구조물은 예를 들어 저항기, 도전성 경로(conductive pathway) 등으로서 사용된다.
도 1b는 기판(15) 상의 두 개의 전극(16)과 (17) 사이의 도핑된 정공 수송 층(17)의 개략적 예시를 도시한 것이다. 추가 층(18)이 제공될 수 있다. 이러한 적층 구조물은 예를 들어 OLED, 유기 태양 전지 등에 사용된다.
도 2는 다이오드 특성 곡선의 예시를 도시한 것이다.
도 1b는 기판(15) 상의 두 개의 전극(16)과 (17) 사이의 도핑된 정공 수송 층(17)의 개략적 예시를 도시한 것이다. 추가 층(18)이 제공될 수 있다. 이러한 적층 구조물은 예를 들어 OLED, 유기 태양 전지 등에 사용된다.
도 2는 다이오드 특성 곡선의 예시를 도시한 것이다.
전자 부품
다수의 전자 부품 또는 이러한 부품들을 포함한 디바이스는 도핑된 유기 반도전성 물질을 형성시키기 위한 본 발명에 따른 유기 화합물들을 사용함으로써 생산될 수 있는데, 이러한 화합물들은 특히 층 또는 전기 도전 경로의 형태로 배열될 수 있다. 특히, 도핑제(도핑 물질)는 유기 발광 다이오드(OLED), 유기 태양 전지, 유기 다이오드, 특히 103 내지 107, 바람직하게 104 내지 107 또는 105 내지 107와 같은 높은 정류 비(rectification ratio)를 갖는 것들, 또는 유기 전계-효과 트랜지스터를 생산하기 위해 사용될 수 있다. 도핑된 층의 전도도 및/또는 도핑된 층에 콘택트(contact)의 전하 운반체 주입의 개선은 본 발명에 따른 도핑제에 의해 개선될 수 있다. 특히 OLED의 경우에, 부품은 핀 구조 또는 역전된 구조(inverted structure)를 가질 수 있지만, 이러한 구조로 제한되지 않는다. 그러나, 본 발명에 따른 도핑제의 사용은 상술된 유리한 대표 구체예들로 제한되지 않는다. ITO (인듐 주석 옥사이드)가 존재하지 않는 OLED가 바람직하다. 또한, 적어도 하나의 유기 전극을 갖는 OLED가 또한 바람직하다. (A) 바람직한 유기 전극(들)은 주요 구성성분으로서 하기 물질들을 함유하는 전도층이다: PEDOT-PSS, 폴리아닐린, 탄소 나노튜브, 흑연.
표준 OLED의 통상적인 구조는 하기와 같이 고려될 수 있다:
1. 운반체(carrier), 기판, 예를 들어, 유리,
2. 전극, 정공-주입 (애노드 = 양극 단자), 바람직하게, 투명한, 예를 들어 인듐 주석 옥사이드 (ITO) 또는 FTO (Braz. J. Phys. vol. 35 no.4 p.1016-1019 (2005)),
3. 정공 주입 층,
5. 방출층(emission layer)으로부터 엑시톤(exciton) 확산을 방지하고 방출층으로부터 전하 운반체 누출을 방지하기 위한 정공-측면 차단층(hole-side blocking layer),
6. 발광층 또는 발광에 기여하는 복수 층의 시스템, 예를 들어 에미터(emitter) 혼합물(예를 들어, 인광 삼중항 에미터 이리듐-트리스-페닐피리딘 Ir(ppy)3)을 함유한 CBP (카바졸 유도체) 또는 에미터 분자(예를 들어, 형광 단일항 에미터 코우마린)와 혼합된 Alq3 (트리스-퀴놀리네이토 알루미늄),
7. 방출층으로부터 엑시톤 확산을 방지하고 방출층으로부터 전하 운반체 누출을 방지하기 위한 전자-측면 차단층, 예를 들어 BCP(바토쿠프로인(bathocuproine)),
8. 전자 수송 층(ETL), 예를 들어 BPhen, Alq3 (트리스-퀴놀리네이토 알루미늄),
10. 전극, 일반적으로 낮은 일 함수를 갖는 금속, 전자-주입 (캐소드 = 음극 단자), 예를 들어 알루미늄.
물론, 층들이 생략될 수 있거나 하나의 층 (또는 하나의 물질)이 복수의 성질들을 충족시킬 수 있으며, 예를 들어 층 3 내지 5, 또는 층 7 및 9가 조합될 수 있다. 추가의 층들이 또한 사용될 수 있다. 적층된 OLED가 또한 의도되고 포함된다.
이러한 구조물은 기판 측면 상에서 발광하는(바닥 발광) OLED의 비-역전된 구조(기판 상의 애노드)를 기술한다. 기판으로부터 방출하는 OLED를 기술하는 다양한 개념들이 존재하며(참조, DE102 15 210.1), 이들 모두는 기판-측면 전극(비-역전된 경우에 애노드)이 반사성이고(또는 투명 OLED의 경우 투명하고) 커버 전극이 (반-)투명하다는 공통의 특징을 공유한다. 층들의 순서가 역전되는 경우(기판 상에 캐소드), 역전된 OLED가 참조된다(DE101 35 513.0 참조). 또한, 이러한 경우에서, 특정 척도(measure)를 얻지 못하는 경우에, 성능 손실이 예상될 것이다.
본 발명에 따른 OLED의 구조물의 바람직한 설계는 역전된 구조물이며(여기서, 캐소드는 기판 상에 존재함), 광은 기판을 통해 방출된다. OLED가 상당 방출(top emitting)하는 경우가 또한 바람직하다.
유기 태양 전지의 통상적인 구조는 하기와 같이 고려될 수 있다:
1. 운반체, 기판, 예를 들어 유리,
2. 애노드, 바람직하게 투명한 애노드, 예를 들어 인듐 주석 옥사이드(ITO),
3. 정공 주입 층,
5. 흡수 층(광학적 활성 층, 또는 방출층이라 불리움)으로부터 엑시톤 확산을 방지하고 방출층으로부터 전하 운반체 누출을 방지하기 위한, 정공-측면 중간 층(hole-side intermediate layer), 바람직하게 차단층,
6. 광학적 활성 층(흡수 층), 통상적으로 헤테로접합(두 개 또는 그 초과의 층들 또는 혼합된 층)으로 형성된 강력한 광-흡수 층, 예를 들어 C60 및 ZnPc로 형성된 혼합된 층,
7. 전자 수송 층,
10. 캐소드, 예를 들어 알루미늄.
물론, 층들은 생략될 수 있거나, 하나의 층은 복수의 성질들을 충족시킬 수 있다. 추가 층들이 또한 사용될 수 있다. 적층된 (탠덤(tandem)) 태양 전지가 또한 의도되고 포함된다. 투명 태양 전지, 역전된 구조의 태양 전지 또는 m-i-p 태양 전지와 같은 변형예가 또한 가능하다.
태양 전지의 구조물의 바람직한 설계는 역전된 구조물이며(여기서, 캐소드는 기판 상에 존재함), 광은 기판을 통해 입사한다.
태양 전지의 구조물의 다른 바람직한 설계는 역전된 구조물이며(여기서, 캐소드는 기판 상에 존재함), 광은 애노드를 통해 입사한다.
실시예
본 발명은 몇몇 실시예를 기초로 하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
[3]
라디알렌
화합물의 합성
50 ml 디메틸포름아미드 중 207 mmol 시아노아세트산 에스테르의 용액을 교반하면서 370 ml 디메틸포름아미드 중 207 mmol 출발 물질 (a-e) 및 250 mmol 칼륨 카보네이트의 용액에 빠르게 적가하였다. 이러한 혼합물을 실온에서 48 시간 동안 교반하였다. 이후에, 혼합물을 1 ℓ 얼음물에 첨가하였다. 상기 용액을 격렬하게 교반하고, 100 ml 진한 아세트산과 혼합하였다. 이후에, 이러한 수용액을 클로로포름으로 4차례 추출하였다. 이후에, 정제된 유기상을 마그네슘 설페이트로 건조시킨 후에 진공 하에서 완전히 농축시켰다. 가공되지 않은 생성물(raw product)을 추가 정제 없이 다음 합성에서 사용하였다.
전체 양의 아릴 시아노아세트산 에스테르 (f-j)를 4.15 ml 진한 황산과 함께 84 ml 아세트산 (50 %)에서 환류 하에 16 시간 동안 가열하였다. 냉각시킨 후에, 전체 양을 120 ml 얼음물에 첨가하고, 30분 동안 교반하였다. 상들을 분리하고, 수성 상을 100 ml 클로로포름으로 추출하였다. 정제된 유기 상을 100 ml 물로 세척한 후에, 100 ml 소듐 비카보네이트 포화용액으로 세척하였다. 마그네슘 설페이트로 건조시키고 용매를 제거한 후에, 무색 오일 (k-o)을 진공 하에서 증류시킨 후에 수득하였다.
리튬 하이드라이드 (98 %)를 600 ml 글라임(glyme)에서 현탁시키고 0℃로 냉각시켰다. 152 mmol의 아릴 아세토니트릴 (k-o)을 60 ml 글라임에 서서히 적가하였다. 얼음욕을 제거하고, 혼합물을 실온으로 가온시켰다. 실온에서 15분 동안 교반한 후에, 혼합물을 0℃로 다시 냉각시키고, 40 ml 글라임 중 40.0 mmol 테트라클로로프로펜을 서서히 적가하였다. 실온으로 가온시킨 후에, 혼합물을 추가 44 시간 동안 교반하였다. 이후에, 혼합물을 1.2 ℓ 얼음물에 첨가하고, 염산(pH=1)을 사용하여 산성화시켰다. 수용액을 각각 500 ml 에틸 아세테이트와 함께, 3차례 흔들어 주었으며, 정제된 유기 상을 먼저 포화된 식염수로 세척한 후에, 물로 세척하고, 이후에 소듐 카보네이트 용액으로 세척하고, 마지막으로 다시 물로 세척하였다. 이를 마그네슘 설페이트로 건조시키고 용매를 진공 하에서 제거하였다. 잔류하는 진한 갈색의 오일을 추가 정제 없이 다음 합성에서 사용하였다.
상기 물질을 1.4 ℓ 아세트산에 용해시키고 교반하면서 360 ml 브롬화수소산(48%) 및 120 ml 질산(65%)으로 형성된 미리 제조된 혼합물과 점적으로 혼합하였다. 이를 1.5 시간 동안 교반한 후에, 여과하였다. 적색 고형물을 물로 세척하고, 진공 하에서 건조시킨 후에, 구배 승화(gradient sublimation) (p-t)로 정제하였다.
HTM
의 합성
화학식 3의 HTM의 예
0.5-1 ℓ 둥근 바닥 플라스크에 70 g (0.14 mol) 4,4"-디아이오도터페닐(4,4"-diiodoterphenyl), 140 g (0.44 mol) 비스-(바이페닐릴)-아민, 45 g 칼륨 카보네이트, 220 ml Marlotherm 및 0.3 ml 톨루엔을 채웠다. 혼합물을 110℃로 가열시키고, 20 g 구리 촉매를 첨가하였다. 혼합물을 3.5 시간 내에 대략 195℃의 온도로 가열하였다. 이러한 온도를 42 시간 동안 유지시켰다. 이후에, 배치를 90℃로 냉각시키고, 흡입 필터를 이용하여 무기 구성성분을 배출시켰였다. 100 ml 메탄올을 첨가하고, 생성물을 흡입 필터를 이용하여 진공 하에서 빼내었다. 이후에, 생성물을 2 ℓ 디메틸포름아미드로 재결정화하였다. 재결정화 생성물을 빼낸 후에, 이를 다시 200 ml 메탄올로 세척하여 내포된 디메틸포름아미드를 제거하였다.
100℃에서 건조 후에 83 g의 생성물을 얻었다.
측정 방법
얇은-층 샘플의 전도도를 2-포인트 방법을 이용하여 측정하였다. 이러한 경우에, 도전성 물질, 예를 들어 금 또는 인듐 주석 옥사이드로부터 제조된 콘택트를 기판에 적용하였다. 이후에 시험되는 얇은 층을 기판의 큰 면적에 걸쳐 침적시켜, 콘택트가 얇은 층에 의해 덮혀지도록 하였다. 콘택트에 전압을 인가한 후에, 흐르는 전류를 측정하였다. 이후에, 얇은 층 물질의 전도도를 콘택트의 외형 및 샘플의 층 두께를 기준으로 하여 얻어진 저항값으로부터 결정하였다. 얇은 층의 저항이 공급 라인의 저항 또는 콘택트 저항 보다 현저하게 큰 경우에 2-포인트 방법이 허용된다. 이는 충분히 큰 콘택트 갭을 제공함으로써 실험적으로 확인되는데, 이에 따라 전류-전압 특징 곡선의 선형성(linearity)을 입증할 수 있다.
열적 안정성을 (도핑되거나 도핑되지 않은) 층을 점진적으로 가열시키고 휴지 기간 후에 이의 전도도를 측정함으로써 동일한 방법 및 동일한 구조를 이용하여 결정할 수 있다. 요망되는 반도전성 성질을 잃지 않으면서 층을 유지시킬 수 있는 최대 온도는 전도성이 소실되기 직전의 온도이다. 예를 들어, 도핑된 층을 상술된 바와 같이 두 개의 인접한 전극들을 갖는 기판 상에서 1℃ 씩 증가시키면서 가열시킬 수 있으며, 각 증가 간에 10초의 대기 간격을 갖는다. 이후에, 전도도를 측정한다. 온도 변화에 따라 전도도가 변화하며, 특정 온도 초과의 경우에, 이는 급격하게 소실된다. 이에 따라, 열적 안정성은 전도도가 급격하게 소실되지 않는 온도 이하의 온도를 제공한다.
도핑 농도
도핑제는 바람직하게 매트릭스 분자 또는 폴리머 매트릭스 분자의 모노머 단위에 대해 1:1 이하의 도핑 농도, 바람직하게 1:2 또는 그 미만의 도핑 농도, 더욱 바람직하게 1:5 또는 그 미만, 또는 1:10 또는 그 미만의 도핑 농도로 존재한다. 도핑 농도는 1:5 내지 1:10000 범위로 제한될 수 있다.
도핑 절차
본 발명에 따라 사용되는 p-도핑제로의 개개 매트릭스 물질의 도핑은 하기 공정들 중 하나 또는 조합으로 수행될 수 있다:
a) 진공 하에서 매트릭스 물질을 위한 하나의 공급원 및 도핑제를 위한 하나의 공급원과 함께 혼합 증발(mixed evaporation)
b) 매트릭스 층을 p-도핑제의 용액으로 도핑한 후에, 용매의 증발, 특히 열처리에 의한 용매의 증발
c) 이의 표면에 적용된 도핑제의 층에 의한 매트릭스 물질 층의 표면 도핑
d) 매트릭스 분자 및 도핑제의 용액 준비, 이후에 통상적인 방법, 예를 들어 용매의 증발 또는 스핀-코팅에 의해 이러한 용액으로부터 층을 형성시킴.
이러한 방식으로, 본 발명에 따르면 다양한 방식으로 사용될 수 있는 유기 반도체의 p-도핑된 층들을 형성시키는 것이 가능하다.
전도도 측정
도핑된 반도체 층 - 실시예 1:
50 nm 두께의 화학식 3의 HTM의 층을 화합물 (p)로 도핑하였다. 도핑된 층을 고진공 하에서 화학식 3의 HTM 및 도핑제 (p)의 혼합 증발에 의해 형성시켰다. 매트릭스 중 도핑제의 농도는 3 mol%이었다. 도핑제의 증발 온도는 372℃이다. 도핑된 층은 6·10-4 S/cm의 높은 전도도를 나타내었다. 층의 열적 안정성은 133℃였다.
부품:
실시예
1:
화학식 3의 HTM의 층을 화합물 (p)로 도핑하였다. 도핑된 층을 고진공 하에서 도핑제 (p)와 함께 화학식 3의 HTM의 혼합 증발에 의해 ITO로 코팅된 유리 기판 상에 침적시켰다. 매트릭스 중의 도핑제의 농도는 1.5; 3.0; 4.5 중량%이었다. 또한, 3 중량%의 화합물 (p)로 도핑된 α-NPD 층을 기준예로서 동일한 기판 상에 침적시켰다. 이후에, α-NPD의 층, 형광 청색 에미터 층, 도핑되지 않은 ETL 및 차단층, 및 n-도핑된 전자 수송 층, 및 알루미늄 캐소드를 진공을 유지시키면서 침적시켰다. 이후에, 이러한 방식으로 가공된 부품을 미리 적절한 게터가 도입된 커버링 유리에서 캡슐화시킴으로써 물로부터 보호하였다.
이에 따라, 유리 기판을 통해 방출하는 청색 OLED를 생산하였으며, 상기 OLED의 특징 데이타를 하기 표에 요약하였다.
상기 표로부터, 화학식 3의 HTM을 사용한 작동 전압이 α-NPD에 비해 개선되었음을 알 수 있다. 이러한 보다 낮은 초기 전압은 또한 보다 양호한 효율을 야기시킨다. 예를 들어, 기준예의 경우에 10.18의 전력 효율은 화학식 2의 HTM을 사용한 경우에 10.72 lm/W로 개선되었으며, 여기서 화학식 3의 HTM 및 α-NPD 둘 모두는 3 중량%로 (p) 도핑되었다. 이에 따라, 효늉의 개선은 5%를 초과한다. OLED 부품의 다른 중요한 성능 파라미터는, 특정 전류 밀도에서의 초기 휘도가 절반으로 떨어질 때까지 시간의 길이로서 정의되는 사용 수명이다. 상기 표로부터, 이러한 경우에서 또한, α-NPD에 비해 화학식 3의 HTM을 사용하는 경우 어떠한 손실도 유지되지 않는다는 것을 알 수 있다. 반대로, 30 mA/cm²에서의 사용 수명은 3 중량% 전기적 도핑을 갖는 상기 실시예에서 476에서 556 h로 15% 넘게 개선된다.
실시예 2
화학식 3의 HTM의 층을 화합물 (p)로 도핑하였다. 도핑된 층을 고진공 하에서 도핑제 (p)와 함께 화학식 2의 HTM의 혼합 증발에 의해 ITO로 코팅된 유리 기판 상에 침적시켰다. 매트릭스 중 도핑제의 농도는 3.0 중량%이었다. 또한, 3 중량%의 화합물 (p)로 도핑된 α-NPD 층을 기준예로서 동일한 기판 상에 침적시켰다. 이후에, α-NPD의 층 또는 화학식 3의 HTM의 층을 진공을 유지시키면서 침적시켰다. 부품은 형광 적색 에미터 층, 도핑되지 않은 ETL 층 및 차단층, 및 n-도핑된 전자 수송 층 및 알루미늄 캐소드로 완성되었다. 이후에, 이러한 방식으로 가공된 부품들을 미리 적절한 게터가 도입된 커버링 유리에서 캡슐화시킴으로써 물로부터 보호하였다.
이에 따라, 유리 기판을 통해 방출하는 적색 OLED를 생산하였으며, 상기 OLED의 특징 데이타를 하기 표에 요약하였다.
상기 표로부터, 적색 OLED의 효능이 기준 OLED와 비교하여 도핑된 및 도핑되지 않은 층으로서 화학식 3의 HTM을 사용하는 경우에 상당히 개선된다는 것을 알 수 있으며, 여기서 이러한 층들 모두는 표준 물질 α-NPD로 이루어진 것이다. 이러한 특정 경우에서, 전력 효능은 예를 들어 7.8에서 8.4 lm/W로 개선되고, 이에 따라 대략 8% 개선되었다.
실시예 3:
다른 부품 예는 도핑된 반도체 층의 놀라운 열적 안정성을 입증한 것이다. 이를 위하여, 각각 화학식 4의 HTM, 화학식 5의 HTM, 및 화학식 6의 HTM의 30 nm 두께 층의 층을 ITO 유리 상에서 가공하였다. 또한, 30 nm α-NPD의 기준 층을 적용하였다. 이러한 물질 모두를 공동 증발에 의해 (p) 3%로 전기적으로 도핑하였다. 50 nm 두께의 매우 안정한 정공-수송 물질 TBRb (3차-부틸 루브렌)의 균일한 층을 이러한 모든 층 상에 추가 저항으로서 증발시켰다. 정공-수송 구성성분들을 100 nm 두께의 공통의 알루미늄 전극으로 종결시켰다. 이후에, 이러한 방식으로 가공된 부품들을 미리 적절한 게터가 도입된 커버링 유리에서 캡슐화시킴으로써 물로부터 보호하였다.
이에 따라 얻어진 부품들의 전류-전압 특징 곡선을 측정하였다. 열적 안정성을 추정하기 위하여, 모든 OLED를 로에서 1시간 동안 120℃로 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후에, 전류-전압 특징 곡선을 다시 측정하였다. 이에 따라 얻어진 다이오드 특징 곡선은 도 2에 도시되어 있는데, 여기서 (21)은 화학식 6의 HTM을 나타낸 것이며, (22)는 화학식 5의 HTM을 나타낸 것이며, (23)은 화학식 3의 HTM을 나타낸 것이며, (24)는 α-NPD의 I-V 데이타를 나타낸 것이다.
특징 곡선은 크게 1V 보다 높은 전압의 경우에 요망되는 순방향 전류, 및 1V 미만의 전압의 경우에 기생 누설 전류(parasitic leakage current)로 나누어질 수 있다. 이러한 경우에, 1V는 부품의 턴온 전압(turn-on voltage)이다. α-NPD 구성성분은 가공 직후에도 본 발명에 따른 물질, 화학식 3의 HTM, 화학식 4의 HTM, 화학식 5의 HTM, 및 화학식 6의 HTM에 비해 매우 높은 누설 전류를 갖는다는 것을 명확하게 알 수 있다. 예를 들어 -5V에서의 차이는 대략 100배이다. 기생 누설 전류의 문제는 가열 후에 α-NPD에 대해 추가로 확대된다. 이러한 경우에, 누설 전류는 -5V에서 거의 10 mA/cm2에 도달한다. 반면에, 본 발명에 따른 정공 수송 층을 사용한 부품은 -5V에서 온도의 증가에 대해 매우 내성을 나타내고, 대략 0.0001 mA/cm2에서 α-NPD의 기준 수치 보다 다섯 자리수를 초과한다. 본 실시예에서는 매우 열적으로 안정한 유기 부품이 표준 정공 수송 물질 α-NPD를 사용할 때 보다 본 발명에 따른 정공 수송 물질을 사용할 때 생성될 수 있다는 것을 나타낸다.
실시예 4:
HTM(하기 표 참조)으로 이루어진 4개의 층들을 화합물 (p)로 도핑하였다. 도핑된 층을 고진공 하에서 도핑제(p)와 함께 혼합 증발에 의해 ITO로 코팅된 유리 기판 상에 침적시켰다. 매트릭스 중 도핑제의 농도는 네 가지 경우 각각에서 3.0 중량%이었다. 또한, 3 중량%의 화합물(p)로 도핑된 α-NPD 층을 기준예로서 동일한 기판 상에 침적시켰다. 이후에, α-NPD의 층, 적색-, 황색-, 청색- 및 녹색-발광층, 도핑되지 않은 ETL, 및 차단층, n-도핑된 전자 수송 층 및 알루미늄 캐소드를 진공을 유지시키면서 침적시켰다. 이후에, 이러한 방식으로 가공된 부품들을 미리 적절한 게터가 도입된 커버링 유리에서 캡슐화시킴으로써 물로부터 보호하였다.
이에 따라 가공된 OLED는 (0.39, 0.40)의 색 좌표를 갖는 온백광을 방출한다. 상응하는 특징적인 데이타는 하기 표에 요약된다.
상기 표로부터 본 발명에 따른 정공 수송 층의 사용에 따른 구성성분들의 초기 효능은 표준 정공 수송 물질 α-NPD에 대해 일부 다소 보다 양호하고 일부 다소 불량한 것으로 나타날 수 있다. 다른 한편으로, 고려 가능한 개선은 85℃에서 측정된 상기 정의에 따라 구성성분들의 사용 수명(service live)과 관련하여 달성된다. 후자는 예를 들어, 화학식 6의 HTM을 사용하는 경우에 최대 35% 개선된다.
상기 상세한 설명, 청구항, 및 도면에 기술된 본 발명의 특징들은, 이의 다양한 구체예들에서 본 발명의 실행에 있어 개별적이고 임의의 조합 둘 모두로 필수적일 수 있다.
Claims (13)
- 하나 이상의 매트릭스 물질 및 하나 이상의 도핑 물질을 포함하는 유기 반도전성 물질(organic semiconducting material)로서,
도핑 물질이 하기 화학식 (1)의 화합물들로부터 선택되며,
매트릭스 물질이 하기 화학식 (2)의 화합물들로부터 선택됨을 특징으로 하는, 유기 반도전성 물질:
화학식 (1)
[상기 식에서, R1은 아릴 및 헤테로아릴로부터 독립적으로 선택되며, 아릴 및 헤테로아릴은 하나 이상의 전자-부족 치환체(electron-poor substituent)로 치환되고, 바람직하게는 완전히 치환됨];
화학식 (2)
[상기 식에서, R1 내지 R18은 각각 H 및 알킬, 바람직하게는 C1-C9 알킬로부터 독립적으로 선택되며, 알킬은 분지되거나 비분지될 수 있음] - 제 1항에 있어서, 도핑 물질이 매트릭스 물질에 혼입됨을 특징으로 하는, 유기 반도전성 물질.
- 제 1항에 있어서, 도핑 물질 및 매트릭스 물질이 접촉되어 있는 2개의 층을 형성함을 특징으로 하는, 유기 반도전성 물질.
- 제 1항에 있어서, 도핑 물질 및 매트릭스 물질이 서로, 바람직하게는 도핑된 반도체 층의 형태로 혼합됨을 특징으로 하는, 유기 반도전성 물질.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 도핑 물질이
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(퍼플루오로페닐)-아세토니트릴);
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(퍼플루오로피리딘-4-일)-아세토니트릴);
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(4-시아노퍼플루오로페닐)-아세토니트릴);
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴); 및
(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(2,6-디클로로-3,5-디플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴)로부터 선택됨을 특징으로 하는, 유기 반도전성 물질. - 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 유기 반도전성 물질을 포함하는 유기 부품(organic component).
- 제 6항에 있어서, 발광 부품임을 특징으로 하는, 유기 부품.
- 제 6항에 있어서, 유기 태양 전지임을 특징으로 하는, 유기 부품.
- 제 8항에 있어서, 유기 부품의 캐소드가 유기 부품의 애노드 보다 유기 부품의 기판에 더욱 가까이에 존재함을 특징으로 하는, 유기 부품.
- 제 9항에 있어서, 캐소드가 투명하며, 기판 및/또는 애노드가 반사성임을 특징으로 하는, 유기 부품.
- 도핑된 반도체 층을 형성시키기 위한 하나 이상의 매트릭스 물질 및 하나 이상의 도핑 물질을 포함하는 혼합물로서,
도핑 물질이 하기 화학식 (1)의 화합물들로부터 선택되며,
매트릭스 물질이 하기 화학식 (2)의 화합물들로부터 선택됨을 특징으로 하는, 혼합물:
화학식 (1)
[상기 식에서, R1은 아릴 및 헤테로아릴로부터 독립적으로 선택되며, 아릴 및 헤테로아릴은 하나 이상의 전자-부족 치환체로 치환되고, 바람직하게는 완전히 치환됨],
화학식 (2)
[상기 식에서, R1 내지 R18은 각각 H 및 알킬, 바람직하게는 C1-C9 알킬로부터 독립적으로 선택되며, 알킬은 분지되거나 비분지될 수 있음] - 제 11항에 있어서, 매트릭스 물질이 N4,N4,N4",N4"-테트라([1,1'-바이페닐]-4-일)-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"-디아민인 혼합물.
- 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 도핑 물질이,
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(퍼플루오로페닐)-아세토니트릴);
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(퍼플루오로피리딘-4-일)-아세토니트릴);
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(4-시아노퍼플루오로페닐)-아세토니트릴);
2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴); 및
(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(2,6-디클로로-3,5-디플루오로-4-(트리플루오로메틸)페닐)-아세토니트릴)로부터 선택되는 혼합물.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010018511.6 | 2010-04-27 | ||
| DE201010018511 DE102010018511B4 (de) | 2009-07-31 | 2010-04-27 | Organisches halbleitendes Material und elektronisches Bauelement |
| PCT/DE2011/000441 WO2011134458A1 (de) | 2010-04-27 | 2011-04-27 | Organisches halbleitendes material und elektronisches bauelement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130114569A true KR20130114569A (ko) | 2013-10-17 |
| KR101766709B1 KR101766709B1 (ko) | 2017-08-09 |
Family
ID=44116191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020127030947A KR101766709B1 (ko) | 2010-04-27 | 2011-04-27 | 유기 반도전성 물질 및 전자 부품 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5810152B2 (ko) |
| KR (1) | KR101766709B1 (ko) |
| CN (1) | CN102892859B (ko) |
| WO (1) | WO2011134458A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170095274A (ko) * | 2014-12-05 | 2017-08-22 | 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 유기 일렉트로루미네선스 소자 |
| KR20170100599A (ko) * | 2014-12-24 | 2017-09-04 | 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 유기 일렉트로 루미네센스 소자 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115084A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Rohm Co Ltd | 有機薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| US9318705B2 (en) | 2011-12-06 | 2016-04-19 | Novaled Gmbh | Organic light emitting device with roughening layer and method of producing |
| EP2684932B8 (en) * | 2012-07-09 | 2016-12-21 | Hodogaya Chemical Co., Ltd. | Diarylamino matrix material doped with a mesomeric radialene compound |
| WO2015082056A1 (de) | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Merck Patent Gmbh | Verbindungen und organische elektronische vorrichtungen |
| EP3077382B1 (de) | 2013-12-06 | 2018-12-26 | Merck Patent GmbH | Substituierte oxepine |
| EP2924753B1 (en) | 2014-03-25 | 2017-04-19 | Novaled GmbH | Polychromatic light emitting devices and versatile hole transporting matrix for them |
| EP2933852B2 (en) | 2014-04-17 | 2023-09-06 | Novaled GmbH | Phosphorescent OLED and hole transporting materials for phosphorescent OLEDs |
| EP3002797B1 (en) | 2014-09-30 | 2020-04-29 | Novaled GmbH | A light emitting organic device and an active OLED display |
| EP3034489A1 (en) | 2014-12-16 | 2016-06-22 | Novaled GmbH | Substituted 1,2,3-triylidenetris(cyanomethanylylidene)) cyclopropanes for VTE, electronic devices and semiconducting materials using them |
| KR102533039B1 (ko) * | 2015-01-06 | 2023-05-15 | 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 유기 일렉트로루미네선스 소자 |
| CN107431142B (zh) * | 2015-04-10 | 2021-02-02 | 保土谷化学工业株式会社 | 有机电致发光器件 |
| JP6901977B2 (ja) | 2016-02-12 | 2021-07-14 | 保土谷化学工業株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| EP3364476A1 (en) | 2017-02-20 | 2018-08-22 | Novaled GmbH | Active oled display, method for preparing an active oled display and compound |
| CN110447117B (zh) | 2017-02-20 | 2022-11-04 | 诺瓦尔德股份有限公司 | 电子半导体器件，电子半导体器件的制备方法和化合物 |
| EP3364475A1 (en) | 2017-02-20 | 2018-08-22 | Novaled GmbH | Electronic semiconducting device, method for preparing the electronic semiconducting device and compound |
| EP3364477A1 (en) | 2017-02-20 | 2018-08-22 | Novaled GmbH | Electronic semiconducting device and method for preparing the electronic semiconducting device |
| US11778907B2 (en) | 2017-04-13 | 2023-10-03 | Merck Patent Gmbh | Composition for organic electronic devices |
| WO2019002198A1 (en) | 2017-06-26 | 2019-01-03 | Merck Patent Gmbh | HOMOGENEOUS MIXTURES |
| TWI808980B (zh) | 2017-07-05 | 2023-07-21 | 德商麥克專利有限公司 | 用於有機電子裝置之組成物 |
| JP7247121B2 (ja) | 2017-07-05 | 2023-03-28 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機電子デバイスのための組成物 |
| TWI785142B (zh) | 2017-11-14 | 2022-12-01 | 德商麥克專利有限公司 | 用於有機電子裝置之組成物 |
| EP3802520A1 (de) | 2018-05-30 | 2021-04-14 | Merck Patent GmbH | Zusammensetzung für organische elektronische vorrichtungen |
| US20220127286A1 (en) | 2019-03-04 | 2022-04-28 | Merck Patent Gmbh | Ligands for nano-sized materials |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6344283B1 (en) * | 1996-12-28 | 2002-02-05 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent elements |
| DE10058578C2 (de) | 2000-11-20 | 2002-11-28 | Univ Dresden Tech | Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten |
| DE10135513B4 (de) | 2001-07-20 | 2005-02-24 | Novaled Gmbh | Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten |
| DE10215210B4 (de) | 2002-03-28 | 2006-07-13 | Novaled Gmbh | Transparentes, thermisch stabiles lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten |
| US7675057B2 (en) | 2003-03-19 | 2010-03-09 | Technische Universitaet Dresden | Photoactive component with organic layers |
| DE10339772B4 (de) | 2003-08-27 | 2006-07-13 | Novaled Gmbh | Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE10357044A1 (de) * | 2003-12-04 | 2005-07-14 | Novaled Gmbh | Verfahren zur Dotierung von organischen Halbleitern mit Chinondiiminderivaten |
| DE102004042461A1 (de) | 2004-08-31 | 2006-03-30 | Novaled Gmbh | Top-emittierendes, elektrolumineszierendes Bauelement mit Frequenzkonversionszentren |
| CN101894917B (zh) * | 2004-12-06 | 2012-08-29 | 株式会社半导体能源研究所 | 发光元件和使用该元件的发光装置 |
| DE102005010979A1 (de) | 2005-03-04 | 2006-09-21 | Technische Universität Dresden | Photoaktives Bauelement mit organischen Schichten |
| JP4848152B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2011-12-28 | 出光興産株式会社 | 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| JP5242016B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2013-07-24 | 双葉電子工業株式会社 | 有機ｅｌ素子用化合物及び有機ｅｌ素子 |
| EP1988587B1 (de) * | 2007-04-30 | 2016-12-07 | Novaled GmbH | Oxokohlenstoff-, Pseudooxokohlenstoff- und Radialenverbindungen sowie deren Verwendung |
| EP2677562A3 (en) * | 2008-05-16 | 2014-04-02 | Hodogaya Chemical Co., Ltd. | Arylamines for organic electroluminescent devices |
| CN102057514B (zh) * | 2008-06-11 | 2016-03-30 | 保土谷化学工业株式会社 | 有机电致发光器件 |
| US8603642B2 (en) * | 2009-05-13 | 2013-12-10 | Global Oled Technology Llc | Internal connector for organic electronic devices |
-
2011
- 2011-04-27 WO PCT/DE2011/000441 patent/WO2011134458A1/de active Application Filing
- 2011-04-27 JP JP2013506489A patent/JP5810152B2/ja active Active
- 2011-04-27 CN CN201180021516.9A patent/CN102892859B/zh active Active
- 2011-04-27 KR KR1020127030947A patent/KR101766709B1/ko active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170095274A (ko) * | 2014-12-05 | 2017-08-22 | 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 유기 일렉트로루미네선스 소자 |
| KR20170100599A (ko) * | 2014-12-24 | 2017-09-04 | 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 유기 일렉트로 루미네센스 소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5810152B2 (ja) | 2015-11-11 |
| KR101766709B1 (ko) | 2017-08-09 |
| CN102892859A (zh) | 2013-01-23 |
| JP2013531360A (ja) | 2013-08-01 |
| WO2011134458A1 (de) | 2011-11-03 |
| CN102892859B (zh) | 2016-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101766709B1 (ko) | 유기 반도전성 물질 및 전자 부품 | |
| US9048435B2 (en) | Organic semiconducting materials and organic component | |
| US8951443B2 (en) | Organic semiconducting material and electronic component | |
| EP2684932B1 (en) | Diarylamino matrix material doped with a mesomeric radialene compound | |
| US7540978B2 (en) | Use of an organic matrix material for producing an organic semiconductor material, organic semiconductor material and electronic component | |
| EP2755253B1 (en) | Material for organic light-emitting device, and organic light-emitting device using same | |
| US8057712B2 (en) | Radialene compounds and their use | |
| KR101768731B1 (ko) | 유기 전자 장치 및 유기 반도체 매트릭스 재료를 도핑하기 위한 도판트 | |
| KR101170666B1 (ko) | 비스카바졸 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말 | |
| JP5706829B2 (ja) | 複素環式化合物、ならびに電子素子および光電子素子におけるそれらの使用 | |
| KR101111413B1 (ko) | 다이아릴아민 유도체를 이용하는 유기전기소자, 유기전기소자용 신규 화합물 및 조성물 | |
| KR20100079458A (ko) | 비스-카바졸 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말 | |
| US20150194621A1 (en) | Biscarbazole derivative host materials for oled emissive region | |
| KR101094701B1 (ko) | 방향족 다환고리 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말 | |
| KR101165698B1 (ko) | 신규 화합물을 포함하는 유기전기소자, 및 유기전기소자용 신규 화합물 및 조성물 | |
| KR20220069959A (ko) | 제1 및 제2 유기 반도체층 및 이를 포함하는 유기 전자 장치 | |
| JP2013540363A (ja) | 有機エレクトロルミネッセント素子 | |
| Ran et al. | Modulation of p-type units in tripodal bipolar hosts towards highly efficient red phosphorescent OLEDs | |
| KR101219485B1 (ko) | 다이벤조카바졸을 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전자소자, 그 단말 | |
| EP3760690B1 (en) | Luminescent compound, method of preparing the same, and light emitting device including the same | |
| WO2010063609A2 (en) | Hole injection material | |
| EP4036080A1 (en) | Organic compound of formula (i) for use in organic electronic devices, an organic electronic device comprising a compound of formula (i) and a display device comprising the organic electronic device | |
| KR101098789B1 (ko) | 안트라센 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말 | |
| KR20230158518A (ko) | 유기 전자 소자, 유기 전자 소자를 포함하는 디스플레이 디바이스뿐만 아니라 유기 전자 소자에 사용하기 위한 화합물 | |
| KR20190087327A (ko) | 신규한 유기전기발광 화합물, 이를 포함하는 유기전기발광소자 및 전자 기기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |