KR20160102528A - 포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 반도전성 물질 - Google Patents
포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 반도전성 물질 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160102528A KR20160102528A KR1020167020170A KR20167020170A KR20160102528A KR 20160102528 A KR20160102528 A KR 20160102528A KR 1020167020170 A KR1020167020170 A KR 1020167020170A KR 20167020170 A KR20167020170 A KR 20167020170A KR 20160102528 A KR20160102528 A KR 20160102528A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ring
- compound
- dopant
- layer
- phosphine
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 59
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 39
- GBMBLXQWVALWHS-UHFFFAOYSA-N 1h-phosphepine Chemical compound P1C=CC=CC=C1 GBMBLXQWVALWHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 62
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N phosphine group Chemical group P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000005549 heteroarylene group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 claims description 6
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical group [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 5
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 2
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 claims description 2
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- ZXZKYYHTWHJHFT-UHFFFAOYSA-N quinoline-2,8-diol Chemical compound C1=CC(=O)NC2=C1C=CC=C2O ZXZKYYHTWHJHFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 80
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 102100036792 Adhesion G protein-coupled receptor L4 Human genes 0.000 description 13
- 101000928172 Homo sapiens Adhesion G protein-coupled receptor L4 Proteins 0.000 description 13
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- SEZSRPYCOMAEDL-UHFFFAOYSA-N 2-diphenylphosphoryl-1-(2-diphenylphosphorylnaphthalen-1-yl)naphthalene Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C(=C2C=CC=CC2=CC=1)C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 SEZSRPYCOMAEDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 phosphine compound Chemical class 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- PFICZRWKVINNKC-UHFFFAOYSA-N N1=C(C(=CC=C1)O)C(=O)OP(=O)(C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.[Li] Chemical compound N1=C(C(=CC=C1)O)C(=O)OP(=O)(C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.[Li] PFICZRWKVINNKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 5
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000004776 molecular orbital Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DDDLSFKMACAIBQ-UHFFFAOYSA-N 1-diphenylphosphorylpyrene Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C2=CC=C3C=CC=C4C=CC(C2=C43)=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 DDDLSFKMACAIBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IXHWGNYCZPISET-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(dicyanomethylidene)-2,3,5,6-tetrafluorocyclohexa-2,5-dien-1-ylidene]propanedinitrile Chemical compound FC1=C(F)C(=C(C#N)C#N)C(F)=C(F)C1=C(C#N)C#N IXHWGNYCZPISET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 101100457453 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) MNL1 gene Proteins 0.000 description 3
- BOXSCYUXSBYGRD-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene;iron(3+) Chemical compound [Fe+3].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 BOXSCYUXSBYGRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 3
- 238000002330 electrospray ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- PWFLNWVNVSGEIS-UHFFFAOYSA-M lithium;2-diphenylphosphorylphenolate Chemical compound [Li+].[O-]C1=CC=CC=C1P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 PWFLNWVNVSGEIS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000004402 ultra-violet photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 3
- WMZCREDANYEXRT-UHFFFAOYSA-N 1-[phenyl(pyren-1-yl)phosphoryl]pyrene Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1P(C=1C2=CC=C3C=CC=C4C=CC(C2=C43)=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 WMZCREDANYEXRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- FZMPZFSJUPZVDC-UHFFFAOYSA-N 2-diphenylphosphoryl-9,10-dinaphthalen-2-ylanthracene Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C=C2C(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)=C3C=CC=CC3=C(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C2=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 FZMPZFSJUPZVDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 201000006705 Congenital generalized lipodystrophy Diseases 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 2
- DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N acridine orange free base Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=NC3=CC(N(C)C)=CC=C3C=C21 DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition 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
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 2
- 238000004773 frontier orbital Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- FQHFBFXXYOQXMN-UHFFFAOYSA-M lithium;quinolin-8-olate Chemical compound [Li+].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 FQHFBFXXYOQXMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 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 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- HBXRPXYBMZDIQL-UHFFFAOYSA-N 1$l^{2}-borolane Chemical compound [B]1CCCC1 HBXRPXYBMZDIQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical group C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRPJRBMBSAZPNQ-UHFFFAOYSA-N 2,9-di(phenanthren-9-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC(C=2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C=2)=NC2=C1C=CC1=C(C=3C=CC=CC=3)C=C(C=3C4=CC=CC=C4C4=CC=CC=C4C=3)N=C21 CRPJRBMBSAZPNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZJCVNLYDXCIBG-UHFFFAOYSA-N 2-(5,6-dihydro-[1,3]dithiolo[4,5-b][1,4]dithiin-2-ylidene)-5,6-dihydro-[1,3]dithiolo[4,5-b][1,4]dithiine Chemical compound S1C(SCCS2)=C2SC1=C(S1)SC2=C1SCCS2 LZJCVNLYDXCIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKIXWARYYFLCIC-UHFFFAOYSA-N 2-diphenylphosphorylpyridin-3-ol Chemical compound Oc1cccnc1P(=O)(c1ccccc1)c1ccccc1 CKIXWARYYFLCIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNWSVXHWEWBVSJ-UHFFFAOYSA-N 2-diphenylphosphorylpyridine Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1N=CC=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 DNWSVXHWEWBVSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTAODLNXWYIKSO-UHFFFAOYSA-N 2-fluoropyridine Chemical compound FC1=CC=CC=N1 MTAODLNXWYIKSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJRGDKFLFAYRBV-UHFFFAOYSA-N 2-phenylthiophene Chemical compound C1=CSC(C=2C=CC=CC=2)=C1 PJRGDKFLFAYRBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URXYNUJVWZRFAZ-UHFFFAOYSA-N CP(c1ccccc1)(c1ccccc1)(c(cccc1)c1O)O Chemical compound CP(c1ccccc1)(c1ccccc1)(c(cccc1)c1O)O URXYNUJVWZRFAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000033962 Fontaine progeroid syndrome Diseases 0.000 description 1
- OAZWDJGLIYNYMU-UHFFFAOYSA-N Leucocrystal Violet Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC(=CC=1)N(C)C)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 OAZWDJGLIYNYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCEFWDSXZPDOOB-UHFFFAOYSA-J [W+2].[W+2].N1C=2N(CCC1C(=O)[O-])CCCN2.N2C=1N(CCC2C(=O)[O-])CCCN1.N1C=2N(CCC1C(=O)[O-])CCCN2.N2C=1N(CCC2C(=O)[O-])CCCN1 Chemical compound [W+2].[W+2].N1C=2N(CCC1C(=O)[O-])CCCN2.N2C=1N(CCC2C(=O)[O-])CCCN1.N1C=2N(CCC1C(=O)[O-])CCCN2.N2C=1N(CCC2C(=O)[O-])CCCN1 BCEFWDSXZPDOOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N benzoquinolinylidene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 125000000319 biphenyl-4-yl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C1=C([H])C([H])=C([*])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- XGRJZXREYAXTGV-UHFFFAOYSA-N chlorodiphenylphosphine Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(Cl)C1=CC=CC=C1 XGRJZXREYAXTGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DEZRYPDIMOWBDS-UHFFFAOYSA-N dcm dichloromethane Chemical compound ClCCl.ClCCl DEZRYPDIMOWBDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- UZZWBUYVTBPQIV-UHFFFAOYSA-N dme dimethoxyethane Chemical compound COCCOC.COCCOC UZZWBUYVTBPQIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002390 heteroarenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000000589 high-performance liquid chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 1
- DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N lithium butane Chemical compound [Li+].CCC[CH2-] DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- LZWQNOHZMQIFBX-UHFFFAOYSA-N lithium;2-methylpropan-2-olate Chemical compound [Li+].CC(C)(C)[O-] LZWQNOHZMQIFBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQNWVCDSOIVSDI-UHFFFAOYSA-M lithium;8-hydroxyquinolin-2-olate Chemical group [Li+].C1=C([O-])N=C2C(O)=CC=CC2=C1 ZQNWVCDSOIVSDI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- MZYHMUONCNKCHE-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2,3,4-tetracarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C21 MZYHMUONCNKCHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- SUSQOBVLVYHIEX-UHFFFAOYSA-N phenylacetonitrile Chemical compound N#CCC1=CC=CC=C1 SUSQOBVLVYHIEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 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
- FCLYZQXPJKJTDR-UHFFFAOYSA-N potassium;diphenylphosphanide Chemical compound C=1C=CC=CC=1P([K])C1=CC=CC=C1 FCLYZQXPJKJTDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- WHRNULOCNSKMGB-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran thf Chemical compound C1CCOC1.C1CCOC1 WHRNULOCNSKMGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H10K85/731—Liquid crystalline materials
-
- 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
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- H01L51/0076—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/50—Organo-phosphines
- C07F9/53—Organo-phosphine oxides; Organo-phosphine thioxides
- C07F9/5325—Aromatic phosphine oxides or thioxides (P-C aromatic linkage)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/50—Organo-phosphines
- C07F9/53—Organo-phosphine oxides; Organo-phosphine thioxides
- C07F9/5329—Polyphosphine oxides or thioxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/553—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07F9/576—Six-membered rings
- C07F9/58—Pyridine rings
-
- C07F9/587—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
- C07F9/6568—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
- C07F9/6568—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms
- C07F9/65685—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms the ring phosphorus atom being part of a phosphine oxide or thioxide
-
- H01L51/005—
-
- H01L51/0077—
-
- H01L51/5092—
-
- 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
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/17—Carrier injection layers
- H10K50/171—Electron injection layers
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Indole Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 반도전성 물질 내 매트릭스 물질로서 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는 화합물의 용도, 반도전성 물질, 및 전자 디바이스에 관한 것이다. 포스페핀 고리 매트릭스 물질은 리튬 착물에 의해 도핑될 수 있다.
Description
반도전성 물질로서, 및/또는 반도전성 물질에서의 포스페핀 고리를 포함하는 유기 화합물의 용도, 포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 개선된 전기적 성질을 갖는 유기 반도전성 물질, 및 포스페핀 화합물 및/또는 본 발명의 반도전성 물질의 개선된 전기적 성질을 이용하는 전자 디바이스에 관한 것이다.
I. 본 발명의 배경
적어도 유기 화학에 의해 제공된 물질을 기반으로 한 부분을 포함하는 전자 디바이스들 중에서, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED)는 중요한 위치를 차지하고 있다. 문헌[Tang et al. in 1987 (C.W. Tang et al., Appl. Phys. Lett. 51 (12), 913 (1987))]에 의한 효율적인 OLED의 입증 이후에, OLED는 고급 상업적 디스플레이에 대한 유망한 후보물질로부터 발달하였다. OLED는 실질적으로 유기 물질로 제조된 연속적인 얇은 층을 포함한다. 이러한 층들은 통상적으로 1 nm 내지 5 ㎛ 범위의 두께를 갖는다. 이러한 층들은 대개 진공 증착에 의해 또는 용액으로부터, 예를 들어, 스핀 코팅(spin coating) 또는 제트 프린팅(jet printing)에 의해 형성된다.
OLED는 캐소드로부터 전자 형태로 및 애노드로부터의 정공 형태로 전하 운반체를 이들 사이에 배열된 유기층으로 주입한 후에 광을 방출한다. 전하 운반체 주입은 인가된 외부 전압, 발광 구역에서 액시톤(exciton)의 후속 형성, 및 이러한 액시톤의 방사성 재조합(radiative recombination)을 기초로 하여 달성된다. 전극들 중 적어도 하나는 투명하거나 반투명하고, 대부분의 경우에 투명한 옥사이드, 예를 들어, 인듐 주석 옥사이드(ITO), 또는 얇은 금속 층의 형태를 갖는다.
일부 포스페핀 화합물은 과학 문헌에 공지되어 있으며, 예를 들어, 분자내 치환 반응에 의한 11-페닐벤조[b]디나프토-[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-11-옥사이드 (CAS 597578-28-6)이 형성이 문헌(Bull. Chem. Soc. Jpn., 76, 1233-1244 (2003))에 보고되어 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 극복하고 유기 전자 디바이스의 성능을 개선시킬 수 있는 화합물을 찾는 것이다. 특히, 추구되는 화합물은 전자 디바이스에서 사용하기 위한 전기적으로 도핑된 반도전성 물질에 성공적으로 임베딩되어야 할 것이다. 본 발명의 반도전성 물질은 보다 양호한 특징들, 특히, 낮은 전압 및 보다 높은 효율을 갖는 디바이스, 보다 상세하게, 보다 높은 전력 효율을 갖는 OLED, 더욱 더 상세하게는 만족스러운 효율 및 오랜 수명을 갖는 OLED를 제공할 것이다.
II. 본 발명의 개요
본 목적은 반도전성 물질에 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는 화합물을 사용하여 달성된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는 화합물은 추가로 적어도 하나의 포스핀 옥사이드 기를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 포스페핀 고리는 포스페핀-1-옥사이드 고리이다. 가장 바람직하게는, 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는 화합물은 전하 수송 매트릭스로서 사용된다.
상기 목적은 적어도 하나의 매트릭스 화합물을 포함하는 반도전성 물질로서, 매트릭스 화합물이 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는, 반도전성 물질에 의해 추가로 달성된다. 임의로, 반도전성 물질은 추가로 적어도 하나의 도펀트를 포함한다. 바람직한 구체예들 중 하나에서, 도펀트는 전기 도펀트이다. 또한 바람직하게는, 포스페핀 고리는 포스페핀-1-옥사이드 고리이다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 전기 도펀트는 n-도펀트이다. 또한 바람직하게는, 도펀트는 금속, 금속 염 또는 금속 착물이다.
추가의 바람직한 구체예에서, 금속 착물은 적어도 하나의 산소 원자를 통해, 그리고 적어도 하나의 질소 원자를 통해 금속 원자에 결합된 적어도 하나의 리간드를 포함하는 화합물이며, 금속, 산소 및 질소 원자는 5-, 6- 또는 7원 고리 내에 포함된다. 이러한 리간드 예는 8-하이드록시퀴놀리놀레이토 리간드이다.
또 다른 바람직한 구체예에서, 금속 착물은 하기 화학식 (II)을 갖는다:
상기 식에서,
A1은 C6-C30 아릴렌 또는 방향족 고리에 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 하나의 원자를 포함하는 C2-C30 헤테로아릴렌이고, 각 A2-A3은 독립적으로 C6-C30 아릴 및 방향족 고리에 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 하나의 원자를 포함하는 C2-C30 헤테로아릴로부터 선택된다. A1의 바람직한 예는 페닐렌이고, A2 및 A3의 바람직한 예는 페닐 및 피리딜이다.
포스페핀 화합물은 바람직하게는 화학식 (I)을 갖는다:
상기 식에서, R1, R2 및 R3은 독립적으로 C1-C30-알킬, C3-C30 사이클로알킬, C2-C30-헤테로알킬, C6-C30-아릴, C2-C30-헤테로아릴, C1-C30-알콕시, C3-C30-사이클로알킬옥시, C6-C30-아릴옥시로부터 선택되며, 치환기 R1, R2 및 R3 중 적어도 두 개는 이들이 포스페핀 고리를 형성하는 방식으로 함께 연결된다.
기 또는 구조 단위가 비치환된 것이라고 명확하게 기술되지 않는 한, 제공된 원자의 카운트(예를 들어, 탄소 원자의 제공된 카운트)는 또한 가능한 치환체를 포함한다.
바람직하게는, 도펀트 및 포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 반도전성 물질은 전자 수송 물질로서, 또는 전자 주입 물질로서 작용한다.
본 발명에 따른 반도전성 물질이 도펀트 및 포스페핀 매트릭스 화합물을 적어도 부분적으로 균질한 혼합물의 형태로 포함하는 것이 바람직하며, 여기서, 성분들 둘 모두는 서로 분자적으로 분산된다.
본 발명의 다른 목적은 바람직하게는 전자 디바이스 형태의 포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 적어도 하나의 반도전성 물질을 포함하는 전자 디바이스에 의해 달성되며, 여기서, 포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 본 발명의 반도전성 물질은 캐소드와 애노드 사이에 적어도 하나의 층을 형성시킨다.
상세하게, 본 발명의 제2 목적은 본 발명에 따른 도핑된 반도전성 물질을 포함하거나 이로 이루어진 적어도 하나의 반도전성 층을 포함하는 전자 디바이스에 의해 나타낸다. 더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 반도전성 물질은 전자 디바이스에서 전자 수송 층으로서, 전자 주입 층으로서, 또는 전자 수송 및 정공 차단의 이중 기능을 갖는 층으로서 사용된다.
바람직하게는, 전자 디바이스는 발광 디바이스이다.
III. 도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명이 도입될 수 있는 디바이스의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명이 도입될 수 있는 디바이스의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 3은 실시예 1에서 본 발명의 반도전성 물질 E1+D2 및 비교 물질 C1+D2, C2+D2, C3+D2 및 C4+D2 에 대한 전류 밀도 대 인가된 바이어스를 비교한 것이다.
도 4는 실시예 1에서 본 발명의 반도전성 물질 E1+D2 및 비교 물질 C1+D2, C2+D2, C3+D2 및 C4+D2 에 대한 전류 효율 대 전류 밀도를 비교한 것이다.
도 1은 본 발명이 도입될 수 있는 디바이스의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명이 도입될 수 있는 디바이스의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 3은 실시예 1에서 본 발명의 반도전성 물질 E1+D2 및 비교 물질 C1+D2, C2+D2, C3+D2 및 C4+D2 에 대한 전류 밀도 대 인가된 바이어스를 비교한 것이다.
도 4는 실시예 1에서 본 발명의 반도전성 물질 E1+D2 및 비교 물질 C1+D2, C2+D2, C3+D2 및 C4+D2 에 대한 전류 효율 대 전류 밀도를 비교한 것이다.
IV. 본 발명의 상세한 설명
디바이스 구조(Device Architecture)
도 1은 애노드(10), 발광층(EML)을 포함하는 유기 반도전성 층(11), 전자수송층(ETL)(12), 및 캐소드(13)의 스택(stack)을 도시한 것이다. 다른 층들은 본원에서 설명되는 바와 같이, 도시된 것들 사이에 삽입될 수 있다.
도 2는 애노드(20), 정공 주입 및 수송 층(21), 또한 전자 차단 기능을 집합시키는 정공 수송층(22), 발광층(23), ETL(24), 및 캐소드(25)의 스택을 도시한 것이다. 다른 층들은 본원에서 설명되는 바와 같이, 도시된 것들 사이에 삽입될 수 있다.
단어 "디바이스"는 유기 발광 다이오드를 포함한다.
물질 성질 - 에너지 수준
이온화 전위(IP)를 결정하는 방법은 자외선 광전자 분광법(UPS)이다. 고체 상태 물질에 대한 이온화 전위를 측정하는 것이 일반적이지만, 또한, 가스상에서 IP를 측정하는 것이 가능하다. 두 수치 모두는 이의 고체 상태 효과에 의해 구분되며, 이는 예를 들어, 광 이온화 공정 동안 생성되는 정공의 분극화 에너지(polarization energy)이다. 분극화 에너지에 대한 통상적인 수치는 대략 1 eV이지만, 그러한 수치의 보다 큰 차이가 또한 일어날 수 있다. IP는 광전자의 큰 운동 에너지, 즉 가장 약하게 결합된 전자의 에너지의 영역에서 광전자방출 스펙트럼의 개시에 관한 것이다. UPS에 대한 관련된 방법, 역상 광전자 분광법(inverted photo electron spectroscopy; IPES)은 전자 친화력(EA)를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 덜 일반적이다. 용액 중의 전기화학적 측정은 고체 상태 산화(Eox) 및 환원(Ered) 전위의 결정에 대한 대안이다. 적절한 방법은 예를 들어, 순환 전압전류법이다. 환원/산화 전위의 전자 친화력 및 이온화 전위로의 전환을 위해 간단한 법칙이 매우 종종 사용된다: 각각 IP = 4.8 eV + e*Eox (vs. 페로세늄/페로센 (Fc+/Fc)) 및 EA = 4.8 eV + e*Ered (vs. Fc+/Fc)[문헌[B.W. D'Andrade, Org. Electron. 6, 11-20 (2005)] 참조]. 다른 기준 전극 또는 다른 레독스 쌍이 사용되는 경우에 전기화학적 전위의 보정을 위한 공정이 알려져 있다[문헌[A.J. Bard, L.R. Faulkner, "Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications", Wiley, 2. Ausgabe 2000] 참조]. 사용되는 용액의 영향에 대한 정보는 문헌[N.G. Connelly et al., Chem. Rev. 96, 877 (1996)]에서 확인될 수 있다. 비록 정확하게 맞지는 않지만, 용어 "HOMO의 에너지" E(HOMO) 및 "LUMO의 에너지" E(LUMO)의 용어를 각각 이온화 에너지 및 전자 친화력에 대한 동의어로서 사용하는 것이 일반적이다(쿠프만스 정리(Koopmans theorem)). 이온화 전위 및 전자 친화력이 보다 큰 수치가 방출되거나 각각의 흡수된 전자의 보다 강력한 결합을 나타내는 방식으로 제공되는 것이 고려되어야 한다. 프론티어 분자 오비탈(HOMO, LUMO)의 에너지 스케일은 이와는 반대이다. 이에 따라, 대략적인 근사치에서, 유효하다: IP = -E(HOMO) 및 EA = E(LUMO). 제공된 전위는 고체-상태 전위에 해당한다.
기판
이는 가요성이거나 강성의 투명하거나 불투명하거나 반사적이거나 반투명할 수 있다. 기판은 OLED에 의해 발생된 광이 기판(방출시키는 바닥)을 통해 전달되는 경우에 투명하거나 반투명하여야 한다. 기판은 OLED에 의해 발생된 광이 기판의 반대 방향으로 방출되는 경우, 소위 전면 발광 타입인 경우에 불투명할 수 있다. OLED는 또한 투명할 수 있다. 기판은 캐소드 또는 애노드에 인접하게 배열될 수 있다.
전극
전극은 애노드 및 캐소드로서, 이러한 것은 특정 양의 전도성을 제공하여야 하고, 이는 우선적으로 전도체이다. 우선적으로, "제1 전극"은 캐소드이다. 전극들 중 적어도 하나는 디바이스의 외측으로 광 전달을 가능하게 하기 위해 반투명성 또는 투명성을 나타내야 한다. 통상적인 전극은 금속 및/또는 투명한 전도성 옥사이드를 포함하는, 층 또는 층의 스택이다. 다른 가능한 전극은 얇은 버스바(busbar)(예를 들어, 얇은 금속 그리드)로 제조되며, 여기서, 버스바들 간의 공간은 그라펜, 탄소 나노튜브, 도핑된 유기 반도체, 등과 같은 특정 전도성을 갖는 투명한 물질로 채워진다(코팅된다).
한 모드에서, 애노드는 기판에 가장 가까운 전극으로서, 이는 비-역전 구조라 불리워진다. 다른 모드에서, 캐소드는 기판에 가장 가까운 전극으로서, 이는 역전 구조라 불리워진다.
애노드를 위한 통상적인 물질은 ITO 및 Ag이다. 캐소드를 위한 통상적인 물질은 Mg:Ag (10 부피%의 Mg), Ag, ITO, Al이다. 혼합물 및 다중층이 또한 가능하다.
바람직하게는, 캐소드는 Ag, Al, Mg, Ba, Ca, Yb, In, Zn, Sn, Sm, Bi, Eu, Li로부터, 더욱 바람직하게는 Al, Mg, Ca, Ba로부터, 및 더욱더 바람직하게는 Al 또는 Mg로부터 선택된 금속을 포함한다. 또한, Mg 및 Ag의 합금을 포함하는 캐소드가 바람직하다.
정공-수송 층 (Hole-Transporting Layer; HTL)
애노드로부터의 정공(hole) 또는 CGL로부터의 정공을 발광 층(light emitting layer)(LEL)으로 수송할 수 있는 큰 갭 반도체(large gap semiconductor)를 포함하는 층이 존재한다. HTL은 애노드와 LEL 사이에 또는 CGL의 정공 발생 측면과 LEL 사이에 포함된다. HTL은 다른 물질, 예를 들어, p-도펀트와 혼합될 수 있으며, 그러한 경우에, HTL이 p-도핑된다고 한다. HTL은 여러 층에 의해 이루어질 수 있으며, 이는 상이한 조성을 가질 수 있다. HTL의 p-도핑은 이의 저항률을 낮추고, 그렇지 않은 경우 도핑되지 않은 반도체의 높은 저항률로 인한 개개 전력 손실을 방지한다. 도핑된 HTL은 또한, 광학적 스페이서로서 사용될 수 있는데, 왜냐하면, 이러한 것이 저항률의 현저한 증가 없이 매우 두껍게, 최대 1000 nm 이상로 제조될 수 있기 때문이다.
적합한 정공 수송 물질(HTM)은 예를 들어, 디아민 부류로부터의 HTM일 수 있으며, 여기서, 콘주게이션된 시스템은 적어도 두 개의 디아민 질소 사이에 제공된다. 예에는 N4,N4'-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4'-디페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(HTM1), N4,N4,N4",N4"-테트라([1,1'-바이페닐]-4-일)-[1,1':4',1"-테르페닐]-4,4"-디아민(HTM2)이 있다. 디아민의 합성은 문헌에 잘 기재되어 있다. 다수의 디아민 HTM은 용이하게 상업적으로 입수 가능하다.
정공-주입 층(Hole-Injecting Layer; HIL)
애노드로부터 또는 CGL의 정공 발생 측면으로부터의 정공을 인접한 HTL로의 주입을 촉진시키는 층이 존재한다. 통상적으로, HIL은 매우 얇은 층(<10 nm)이다. 정공 주입 층은 p-도펀트의 순수한 층일 수 있고, 약 1 nm 두께일 수 있다. HTL이 도핑될 때, HIL은 필수적이지 않을 수 있는데, 왜냐하면, 주입 기능이 HTL에 의해 이미 제공되기 때문이다.
발광층(Light-Emitting Layer; LEL)
발광층은 적어도 하나의 방출 물질을 포함하여야 하고, 임의적으로 추가 층을 포함할 수 있다. LEL이 둘 이상의 물질들의 혼합물을 포함하는 경우에, 전하 운반체 주입은 상이한 물질에서, 예를 들어, 에미터(emitter)가 아닌 물질에서 일어날 수 있거나, 전한 운반체 주입은 또한 에미터로 직접적으로 일어날 수 있다. 다수의 상이한 에너지 전달 공정들은 LEL 또는 상이한 타입의 방출을 야기시키는 인접한 LEL 내측에서 일어날 수 있다. 예를 들어, 여기자(exciton)는 호스트 물질에서 형성되고 이후에, 이후에 광을 방출하는 싱글렛(singlet) 또는 트리플렛(triplet) 에미터일 수 있는 에미터 물질로 싱글렛 또는 트리플렛 여기자로서 이동될 수 있다. 상이한 타입의 에미터의 혼합물은 보다 높은 효율을 위해 제공될 수 있다. 혼합된 광은 에미터 호스트 및 에미터 도펀트로부터의 방출을 이용함으로써 실현될 수 있다.
차단층이 LEL에서 전하 운반체의 갇힘(confinement)을 개선시키기 위해 사용될 수 있으며, 이러한 차단층은 US 7,074,500 B2호에서 추가로 설명된다.
전자-수송 층(Electron-Transporting Layer; ETL)
캐소드로부터의 전자 또는 CGL 또는 EIL(하기 참조)로부터의 전자를 발광층(LEL)로 수송시키기 위한 광 갭 반도체를 포함하는 층이 존재한다. ETL은 캐소드와 LEL 사이에 또는 CGL의 전자 발생 측면과 LEL 사이에 포함된다. ETL은 전기적 n-도펀트와 혼합될 수 있으며, 그러한 경우에, ETL은 n-도핑되어 있다고 한다. ETL은 여러 층에 의해 포함될 수 있으며, 이는 상이한 조성을 가질 수 있다. ETL의 전기적 n-도핑은 이의 저항률을 감소시키고/거나, 전자를 인접한 층으로 주입하는 이의 능력을 개선시키고 달리 도핑되지 않은 반도체의 높은 저항률(및/또는 불량한 주입 능력)로 인해 개개 전력 손실을 방지한다. 도핑된 ETL은 또한, 광학적 스페이서로서 사용될 수 있는데, 왜냐하면, 이는 저항률에 있어서 현저한 증가 없이 매우 두껍게, 최대 1000 nm로 제조될 수 있기 때문이다.
본 발명은 또한, ETL에 화학식 (I)에 따른 화합물을 사용하는 것으로서, 이러한 화합물은 다른 물질과 조합하여 ETL의 전체 층에 또는 ETL의 하위층에 사용될 수 있다.
정공 차단층 및 전자 차단층은 일반적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 모드에서, ETL은 2개의 층, 즉 ETL(ETL1) 및 제2 ETL(ETL2)을 포함하는데, ETL1은 ETL2에 비해 LEL에 더욱 가깝다. 우선적으로, ETL1은 화학식 1에 따른 화합물을 포함하고, 더욱더 바람직하게는 화학식 (I)에 따른 물질만으로 이루어진다. 또한, 바람직하게는, ETL1은 ETL2에 비해 기판에 더욱 가깝다.
대안적으로 또는 추가적으로, ETL2는 화학식 (I)에 따른 화합물을 포함한다. 바람직하게는, ETL2는 전기적으로 도핑되어 있다.
임의적으로, ETL1 및 ETL2는 화학식 (I)에 따른 동일한 화합물을 포함한다.
상이한 기능을 갖는 다른 층들이 포함될 수 있으며, 디바이스 구조는 당업자에 의해 알려진 바와 같이 구성될 수 있다. 예를 들어, 전자-주입 층(EIL)은 캐소드와 ETL 사이에 사용될 수 있다. 또한, EIL은 본 발명의 독창적인 매트릭스 화합물을 포함할 수 있다.
전하 발생 층(Charge generation layer; CGL)
OLED는 역 접촉(inversion contact)으로서 또는 적층형(stacked) OLED에서 연결 유닛으로서 전극과 함께 사용될 수 있는 CGL을 포함할 수 있다. CGL은 가장 상이한 구성 및 명칭을 가질 수 있으며, 예로는 pn-접합, 연결 유닛, 터널 접합, 등이 있다. 최상의 예에는 US 2009/0045728 A1, US 2010/0288362 A1호에 기재된 바와 같은 pn-접합이 있다. 금속층 및/또는 절연층이 또한 사용될 수 있다.
적층형 OLED
OLED가 CGL에 의해 분리된 둘 이상의 LEL을 포함할 때, OLED는 적층형 OLED로 명명되며, 달리, 이는 단일 유닛 OLED로 명명된다. 두 개의 가장 가까운 CGL들 사이 또는 전극들 중 하나와 가장 가까운 CGL 간의 층들의 그룹은 전자발광 유닛(electroluminescent unit; ELU)로 명명된다. 이에 따라, 적층형 OLED는 애노드/ELU1/{CGLX/ELU1+X}X/캐소드로서 기술될 수 있으며, 여기서, x는 양의 정수이며, 각 CGLX 또는 각 ELU1+X는 동일하거나 상이할 수 있다. CGL은 또한, US2009/0009072 A1호에 기재된 바와 같이 두 개의 ELU의 인접한 층에 의해 형성될 수 있다. 또한, 적층형 OLED는 예를 들어, US 2009/0045728 A1호, US 2010/0288362 A1호, 및 이러한 문헌의 참조문헌에서 설명된다.
유기층의 증착
본 발명의 디스플레이의 임의의 유기 반도전성 층은 공지된 기술, 예를 들어, 진공 열적 증발(vacuum thermal evaporation; VTE), 유기 증기상 증착, 레이저 유도 열 전달, 스핀 코팅, 블레이드 코팅, 슬롯 염료 코팅, 잉크젯 프린팅, 등에 의해 증착될 수 있다. 본 발명에 따른 OLED를 제조하는 바람직한 방법은 진공 열적 증발이다.
바람직하게는, ETL은 증발에 의해 형성된다. ETL에서 추가 물질을 사용할 때, ETL이 전자 수송 매트릭스(electron transporting matrix; ETM) 및 추가 물질의 동시-증발에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 추가 물질은 ETL에 균질하게 혼합될 수 있다. 본 발명의 하나의 모드에서, 추가 물질은 ETL에서 농도 변이를 가지며, 여기서, 농도는 층들의 스택의 두께 방향으로 변한다. 또한, ETL이 하위 층에 구조화되는 것이 예측되며, 여기서, 이러한 하위층들 중 전부가 아닌 일부는 추가 물질을 포함한다.
전기 도핑(Electrical doping)
본 발명은 유기 반도전성 층의 전기 도핑에 추가로 또는 이와 조합하여 사용될 수 있다.
가장 신뢰성 있고, 동시에 효율적인 OLED는 전기적으로 도핑된 층을 포함하는 OLED이다. 일반적으로, 전기 도핑은 전기적 성질, 특히, 도펀트를 지니지 않은 순수한 전하-수송 매트릭스와 비교하여 도핑된 층의 전도성 및/또는 주입 능력을 개선시키는 것을 의미한다. 대개 레독스 도핑 또는 전하 전달 도핑으로 불리워지는 보다 좁은 의미에서, 각각 정공 수송 층은 적합한 수용체 물질로 도핑되거나(p-도핑), 전자 수송 층은 도너 물질로 도핑된다(n-도핑). 레독스 도핑을 통해, 유기 고체에서의 전하 운반체의 밀도(및 이에 따라 전도성)는 실질적으로 증가될 수 있다. 다시 말해서, 레독스 도핑은 도핑되지 않은 매트릭스의 전하 운반체 밀도와 비교하여 반도체 매트릭스의 전하 운반체의 밀도를 증가시킨다. 유기 발광 다이오드에서 도핑된 전하-운반체 수송 층(수용체-유사 분자의 혼합물에 의한 정공 수송 층의 p-도핑, 도너-유사 분자의 혼합물에 의한 전자 수송 층의 n-도핑)의 사용은 예를 들어, US 2008/203406호 및 US 5,093,698호에 기술되어 있다.
US 2008227979호에는 무기 도펀트 및 유기 도펀트로의 유기 수송 물질의 전하-전달 도핑이 상세히 기재되어 있다. 기본적으로, 효과적인 전자 전달은 도펀트에서 매트릭스로 일어나서, 매트릭스의 페르미 수준을 증가시킨다. p-도핑 경우에서 효율적인 전달을 위하여, 도펀트의 LUMO 에너지 수준은 바람직하게는, 매트릭스의 HOMO 에너지 수준에 비해 더욱 네가티브하거나, 매트릭스의 HOMO 에너지 수준에 대해 적어도 약간 더욱 포지티브, 0.5 eV 이하이다. n-도핑 경우에 대하여, 도펀트의 HOMO 에너지 수준은 바람직하게는 매트릭스의 LUMO 에너지 수준 보다 더욱 포지티브하거나 매트릭스의 LUMO 에너지 수준에 대해 적어도 약간 네가티브, 0.5 eV 이상이다. 또한, 도펀트로부터 매트릭스로의 에너지 전달에 대한 에너지 수준 차이가 + 0.3 eV 보다 작은 것이 더욱 요망된다.
공지된 레독스 도핑된 정공 수송 물질의 통상적인 예로는 LUMO 수준이 약 -5.2 eV인 테트라플루오로-테트라시아노퀴논디메탄(F4TCNQ)으로 도핑된 HOMO 수준이 대략 -5.2 eV인 구리프탈로시아닌(CuPc); F4TCNQ로 도핑된 아연프탈로시아닌(ZnPc)(HOMO = -5.2 eV); F4TCNQ로 도핑된 a-NPD (N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘), 2,2'-(퍼플루오로나프탈렌-2,6-디일리덴)디말론니트릴(PD1)로 도핑된 a-NPD, 2,2',2"-(사이클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(p-시아노테트라플루오로페닐)아세토니트릴)(PD2)로 도핑된 a-NPD가 있다. 본 발명의 디바이스 예에서 모든 p-도핑은 8 중량%의 PD2로 도핑되었다.
공지된 레독스 도핑된 전자 수송 물질의 통상적인 예에는 아크리딘 오렌지 염기(AOB)로 도핑된 풀러렌 C60; 류코 결정 바이올렛으로 도핑된 페릴렌-3,4,9,10-테트라카복실-3,4,9,10-디언하이드라이드(PTCDA); 테트라키스(1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-2H-피리미도[1,2-a]피리미디네이토)디텅스텐(II)(W2(hpp)4)로 도핑된 2,9-디(페난트렌-9-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 3,6-비스-(디메틸 아미노)-아크릴딘으로 도핑된 나프탈렌 테트라카복실산 디-언하이드라이드(NTCDA); 비스(에틸렌-디티오)테트라티아풀발렌(BEDT-TTF)으로 도핑된 NTCDA가 있다.
적어도 하나의 포스핀 옥사이드 기를 포함하는 포스페핀 화합물은 금속으로의 전기 도핑에 의해 매우 도전성인 전자 수송 반도전성 물질로 성공적으로 전환되될수 있는 것으로 나타났다. 이러한 전기적으로 도핑된 반도전성 물질은 고체 기판 상에서 금속 증기를 적어도 하나의 포스핀 옥사이드 기를 포함하는 포스페핀 화합물의 증기와 공-증착시킴으로써 용이하게 제조될 수 있다. 알칼리 금속 이외에, 이러한 전기 도핑은 또한 상당히 더 높은 이온화 전위 및 보다 낮은 환원력을 지닌 다름 금속과도 매우 잘 작용한다. 이에 따라 이들의 보다 낮은 반응성은 산업 제조 공정에서 용이한 취급에 특히 유리하다. 적어도 하나의 포스핀 옥사이드 기를 포함하는 포스페핀 전자 수송 매트릭스에 대한 특히 유리한 n-도펀트는 알칼리 토금속 및 희토류 금속이다. 이들 기의 전형적인 대표예는 마그네슘 및 이터븀이고, 이들은 전형적인 전자 수송 매트릭스 화합물의 기화 온도에 잘 맞는, 고진공 조건 하에서의 유리한 기화 온도로 인해 특히 유리하다.
또한, THF vs. Fc+/Fc 표준물에서 순환 전압전류법(CV)에 의해 측정된 고도로 네가티브인 레독스 전위로서 표현되는, 높은 환원 강도를 갖는 전통적인 레독스 도펀트는 포스페핀 전자 수송 매트릭스에서 현저한 환원성 성질을 가지지 않는 금속염으로 성공적으로 대체될 수 있는 것으로 나타났다. 때때로, "전기 도핑 첨가제라 불리워지는 이러한 화합물이 어떻게 전자 디바이스에서 전압의 저하에 기여하는 지의 실제 메카니즘은 아직 알려져 있지 않다.
이러한 금속염의 통상적인 공지된 예시는 하기 화학식 (D1)에 의해 표현되는 리튬 8-하이드록시퀴놀리놀레이트(LiQ)이다:
Li가 산소 및 질소 원자에 배위된 5원 또는 6원 킬레이트 고리를 포함하는 여러 다른 유사한 리튬 착물은 공지되어 있고, 유기 전자 수송 반도전성 물질을 위한 전기 도펀트로서 사용되거나 제안되었다.
이미 상술된 바와 같이, 바람직한 구체예 중 하나에 따른 도핑된 반도전성 물질은 하기 일반식 (II)을 갖는 리튬 염을 포함한다:
상기 식에서, A1은 방향족 고리에서 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 하나의 원자를 포함하는 C6-C30 아릴렌 또는 C2-C30 헤테로아릴렌이며, A2 및 A3 각각은 독립적으로, 방향족 고리에서 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 하나의 원자를 포함하는 C6-C30 아릴렌 또는 C2-C30 헤테로아릴렌으로부터 선택되며, 여기서, 임의의 아릴, 아릴렌, 헤테로아릴 및/또는 헤테로아릴렌은 독립적으로, C 및 H 만 포함하는 포함하는 탄화수소 기, 알콕시, 아릴 옥시 및 리튬옥시로부터 선택된 기로 치환되거나 비치환될 수 있거나, 헤테로아릴렌 기는 또한 상기 기 상에 존재하는 모든 치환체를 포함한다.
용어 치환되거나 비치환된 아릴렌이 치환되거나 비치환된 아렌으로부터 유도된 이가 라디칼을 나타내며, 여기서 두 개의 인접한 구조적 모이어티 모두(화학식 (II)에서, OLi 기 및 디아릴 프스핀 옥사이드 기)가 아릴렌 기의 방향족 고리에 직접적으로 부착되는 것으로 이해되어야 한다. 유사하게, 용어 치환되거나 비치환된 헤테로아릴렌은 치환되거나 비치환된 헤테로아렌으로부터 유도된 이가 라디칼을 나타내며, 여기서, 인접한 구조 모이어티 둘 모두(화학식 (II)에서, OLi 기 및 디아릴 프로스핀 옥사이드 기)가 헤테로아릴렌 기의 방향족 고리에 직접적으로 부착된다. 본 발명의 예에서, 이러한 도펀트의 부류는 하기 화합물 D2 및 D3에 의해 표현된다:
화합물 D2는 WO 2013/079678 A1호로서 공개된, 출원 PCT/EP2012/074127호에 기재되어 있으며, 화합물 D3은 출원 EP13170862호에 기재되어 있다.
리튬 착물(II)은 본 발명의 반도전성 물질에서 전기 도펀트로서 작용하는 반면, 포스페핀 화합물은 전하 수송 매트릭스의 기능을 한다.
포스페핀 매트릭스 화합물
포스페핀 고리는 비편재된 전자의 콘주게이트된 시스템의 특정 예이다. 본 발명에서 사용되는 포스페핀 화합물은 적어도 6 개의 비편재된 전자, 바람직하게는 적어도 10 개의 비편재된 전자, 더욱 바람직하게는 적어도 14 개의 비편재된 전자를 갖는 적어도 하나의 콘주게이트된 시스템을 포함한다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 포스페핀 화합물은 인 원자로 연결된 비편재된 전자의 적어도 두 개의 콘쥬게이트된 시스템을 포함한다.
비편재화된 전자의 콘주게이션된 시스템의 예는 교대 pi- 및 시그마 결합의 시스템이며, 여기서, 임의적으로, 이의 원자들 사이에 pi-결합을 갖는 하나 이상의 2-원자 구조 단위는 통상적으로 이가 O 또는 S 원자에 의해, 적어도 하나의 홑 전자 쌍을 갖는 원자에 의해 대체될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 교대하는 pi- 및 시그마 결합의 시스템은 단지 6 원자가 전자 및 하나의 빈 궤도를 갖는 하나 이상의 단리된 붕소 원자를 임베딩할 수 있다. 바람직하게는, 비편재화된 전자의 콘주게이션된 시스템은 휙켈 법칙(Hueckel rule)에 따르는 적어도 하나의 방향족 고리를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 비편재화된 전자의 콘주게이션된 시스템은 적어도 10개의 비편재화된 전자를 포함하는 축합된 방향족 골격, 예를 들어, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 벤조푸란 또는 벤조티오펜 골격을 포함한다. 또한, 바람직하게는, 비편재화된 전자의 콘주게이션된 시스템은 적어도 두 개의 직접적으로 부착된 방향족 고리로 이루어질 수 있으며, 이러한 시스템의 가장 단순한 예에는 비페닐, 비티에닐, 페닐티오펜, 및 푸릴티오펜, 등이 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 포스페핀 고리는 비편재된 전자의 적어도 하나의 폴리사이클릭 방향족 또는 폴리사이클릭 헤테로방향족 시스템을 포함한다. 폴리사이클릭 (헤테로)방향족 시스템은 인 원자에 직접 결합될 수 있거나, 인 원자로부터 이중 결합에 의해 또는 모노사이클릭 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 의해 분리될 수 있다.
본 발명의 일 바람직한 구체예에서, 포스페핀 매트릭스 화합물의 최저준위 비점유 분자 오비탈(LUMO)이 주로 폴리사이클릭 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 상에 편재화되는 것이 바람직하다. 경험적으로, 콘주게이션된 (헤테로)방향족 시스템에서 적어도 10개의 완전히 비편재화된 전자의 존재가 폴리사이클릭 (헤테로)방향족 고리 시스템 상에 편재화된 전체 포스페핀 매트릭스 화합물의 최저준위 비점유 분자 오비탈을 만드는 것으로 가정될 수 있다.
보다 상세하게, 분자에서 LUMO와 같은 프론티어 오비탈(frontier orbital)의 편재화는 당업자에 의해 가장 큰 콘주게이션된 pi-전자 시스템을 함유한 분자의 그러한 부분에 배정될 수 있다. (콘주게이션에서 pi 전자의 수에 의해 제공되는) 동일한 크기를 갖는 둘 이상의 pi-전자 시스템이 분자에서 일어나는 경우에, 가장 낮은 에너지는 가장 강한 전자 끄는 기 및/또는 가장 약한 전자 공여 기와 연결된 시스템에 배정될 수 있다. 다양한 치환체의 전자 끄는 효과 및/또는 전자 수용 효과는 방향족 또는 헤테로방향족 유기 화합물에서 가장 종종 일어나는 큰 수의 치환체에 대해 표로 만들어진 하멧(Hammet) 또는 태프트(Taft) 상수와 같은 실험적으로 이용 가능한 파라미터에 비례한다. 대부분의 경우에, 동일한 방향족 시스템에 부착된 보다 많은 치환체의 전체 효과가 부가적이기 때문에, 상술된 파라미터는 신뢰성 있는 LUMO 편재화를 위해 충분하다. 불확실성의 경우에, 분자에서 LUMO 편재화를 보정하기 위한 궁극적인 방법은 양자 화학 계산이다. 계산 능력에 대한 비교적 낮은 수요를 갖는 신뢰성 있는 결과는 예를 들어, 밀도 함수 이론(density functional theory)(DFT 방법)을 기반으로 한 방법을 제공한다.
기준물질로서 페로세늄/페로센 레독스 커플(ferrocenium/ferrocene redox couple)에 대한 테트라하이드로푸란(THF) 중에서의 순환전압전류법(CV)에 의한 레독스 전위로서 측정한 경우에, 포스페핀 매트릭스 화합물의 LUMO 수준이 -1.8 내지 -3.1 V의 범위인 것이 요망된다. 이러한 LUMO의 에너지가 -2.0 내지 -2.9 V의 범위, 더욱 바람직하게는 -2.15 내지 -2.75 V의 범위, 더욱더 바람직하게는 -2.25 내지 -2.6 V의 범위인 것이 바람직하다. 현대 양자 화학 방법은 또한, 상이한 분자에 대한 상대적 LUMO 에너지의 신뢰성 있는 추정을 가능하게 한다. 계산된 상대적인 수치는 계산된 수치가 동일한 화합물에 대해 측정된 수치와 비교되고 얻어진 차이가 다른 화합물에 대해 계산된 수치에 대한 보정으로서 고려되는 경우에, 구체적인 CV 실험 셋팅에서 측정된 전기화학적 전위에 해당하는 절대 스케일로 다시 계산될 수 있다.
본 발명의 포스페핀 매트릭스 화합물의 예는 화합물 E1이다:
V. 본 발명의 유리한 효과
본 발명의 전자-수송 매트릭스 물질의 바람직한 효과를 본 발명의 화합물 대신에 포스핀 옥사이드 기 및 전자 수송 단위와 페닐렌 스페이서의 본 발명의 조합이 결여된 전자 수송 매트릭스를 포함하는 비교 디바이스와 비교하여 나타낸다. 실시예에서 더욱 자세히 특징화되는 비교 화합물 C1 내지 C4가 언급된다.
표 1은 전압(U) 및 양자 효율(Qeff)에 대하여, 실시예 1에서 상세히 기술된 배면 발광 구조화된 OLED에서 본 발명의 화합물 및 비교 화합물의 성능을 나타낸 것이다. 추가적으로, CIE 1931 좌표 y의 수치는 비교 디바이스에서의 휘도의 유사한 스펙트럼 분포의 척도로서 제시되며, 실온에서의 초기 휘도(LT97)의 3% 변화에 필요한 평균 시간 수치가 화합물 성능에 대한 또 다른 파라미터로서 기록된다.
표 1
I. 실시예
합성을 위한 일반적인 기술:
오븐 건조된 유리기구를 이용하여 아르곤 분위기 하에서 습기- 및/또는 공기-감응제와의 모든 반응을 수행하였다. 출발 물질을 추가 정제 없이 구매한 상태로 사용하였다. OLED를 구성하기 위해 사용되는 물질을 가장 높은 순도를 달성하기 위해 구배 승화에 의해 승화시켰다.
분석:
최종 물질을 질량 분광법(MS) 및 양성자 자기 공명(1H-NMR)에 의해 특징 분석하였다. NMR 샘플을 달리 기술하지 않는 한, CD2Cl2에 용해시켰다. 융점(mp)을 시차 주사 열량법(DSC)에 의해 결정하였다. 피크 온도를 보고하였다. 전기분무 이온화 질량 분광법(ESI-MS)과 함께 가스 크로마토그래피-질량 분광법(GC-MS) 또는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)가 생성물 특징분석을 위해 사용되는 경우에, 분자 피크에 대한 단지 질량/전하(m/z) 비율을 보고하였다. 브롬화된 중간체에 대하여, 상응하는 동위 원소 다중선을 보고하였다.
11-페닐벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-11-옥사이드 (E1)
단계 1
[1,1'-바이나프탈렌]-2,2'-디일비스(디페닐포스핀 옥사이드) (C4)
(1,1'-바이나프탈렌-2,2'-디일)비스(디페닐포스핀) (124.00 g, 199.14 mmol, 1 eq)을 디클로로메탄 (1.75 L) 중에 현탁시키고, 얼음 배쓰(bath)에 의해 5℃로 냉각시켰다. 과산화수소 (61.0 mL, 597.4 mmol, 3 eq)를 1시간 내로 현탁액에 서서히 첨가하였다. 얼음 배쓰를 제거하고, 현탁액을 실온에서 밤새 교반하였다. 혼합물을 염수로 나누어 세척하였다(600 mL 반응 용액에 대해 2 x 150 mL). 유기 상을 수거하고, 황산나트륨 상에서 건조시키고, 여과하고, 용매를 증발시켰다. 미정제 생성물을 n-헥산과 DCM (400 mL, 95:5, vol:vol)의 혼합물 중에 현탁시키고, 여과하고, n-헥산으로 세척하고, 진공 하에 밤새 건조시켰다.
수율: 125.07g(96%), 백색 분말
순도: HPLC: 99.5 %
융점: 302℃(DSC로부터(10 K/min에서 피크))
단계 2
11-페닐벤조[b]디나프토-[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-11-옥사이드) (E1)
[1,1'-바이나프탈렌]-2,2'-디일비스(디페닐포스핀 옥사이드, (C4)) (65,47 g, 100.00 mmol, 1 eq)을 아르곤 분위기 하에 무수 THF (655 mL) 중에 현탁시켰다. 현탁액을 얼음 배쓰에 의해 0℃로 냉각시킨 후, LDA-용액(100.00 mL, 200.00 mmol, 2 eq)을 40 분 내에 적가하였다. 현탁액을 0℃에서 추가의 30분 동안 교반한 후, 얼음 배쓰를 제거하고, 2.5 시간 동안 실온에서 계속 교반하였다. HCl (13 mL, 2 M)를 첨가함으로써 반응을 켄칭한 후, 백색 침전물이 형성되었다. 현탁액을 추가의 30분 동안 교반한 후, 침전물을 여과에 의해 수거하였다. 미정제 생성물을 n-헥산 (3 x 100 mL) 및 물 (2 x 100 mL)로 세척하였다. 이후, 고형 물질을 물 (200 mL) 중에 현탁시키고, 15 분 동안 초음파 처리하고, 여과하였다. 여액이 중성(2 x 100 mL)이 될 때까지 고형 물질을 물로 세척하였다. 순도를 증가시키기 위해, 고형 물질을 THF (50 + 25 mL) 및 아세토니트릴 (3 x 50 mL)로 세척하였다. 생성물을 40℃에서 진공 하에 건조시켰다.
수율: 37.15 g (82 %), 백색 분말.
순도: HPLC: 99.9 %
융점: 330 ℃ (DSC로부터(10 K/min에서 피크))
디페닐(피렌-1-일)포스핀 옥사이드 (C1)
예를 들어, JP 4 876 333 B2로부터 오랫 동안 공지되어 있는 (CAS 110988-94-8)가 상업적으로 입수가능하다.
(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)디페닐포스핀 옥사이드 (C2)
일반적인 절차 A)에 따른 합성
2-브로모-9,10-디(나프트-2-일)-안트라센: 5.00 g (1.0 eq, 9.81 mmol)
n-부틸 리튬, 헥산 중 2.5M: 4.7 mL (1.2 eq, 11.77 mmol)
THF: 50 mL
클로로디페닐포스핀: 2.1 mL (1.2 eq, 11.77 mmol)
DCM: 60 mL
H2O2, 수중 30 wt.%: 15 mL
컬럼 크로마토그래피 (SiO2, 헥산:EE 1:1)
수율: 3.20 g (52 %)
융점: 없음 (유리질 화합물)
ESI-MS: m/z = 631 (M+H+)
페닐디(피렌-1-일)포스핀
옥사이드
(C3)
오랫 동안 예를 들어 Luminescence Technology Corp (TW)로부터 상업적으로 입수 가능한 (CAS 721969-93-3)으로 알려져 있다.
[1,1'-바이나프탈렌]-2,2'-디일비스(디페닐포스핀 옥사이드)(C4)
널리 공지되어 있는 화합물 (CAS 86632-33-9)은 상기 기술된 E1 합성에서 중간물질로서 용이하게 입수가능하다.
도펀트:
리튬 퀴놀린-8-올레이트 (D1)
상업적으로 입수 가능함
리튬 2-(디페닐포스포릴)페놀레이트 (D2)
특허 출원 WO2013/079678 (화합물 (1), p.15-16)에 따른 합성
리튬 2-(디페닐포스포릴)피리딘-3-올레이트 (D3)
특허 출원 EP 2 811 000에 따른 합성:
1.1)
디페닐(피리딘-2-일)포스핀
옥사이드
플루오로피리딘을 건조 THF에 용해시켰다. 칼륨 디페닐포스파이드 용액을 실온에서 1시간 동안 조금씩 첨가하였다. 얻어진 오렌지색 용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 용매를 감압 하에 제거하고, 잔류물을 디클로로메탄에 용해시켰다. 과산화수소를 0℃에서 서서히 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용매를 감압 하에 제거하고, 잔류물을 헥산으로 처리하였다. 얻어진 고체를 여과하고, 헥산으로 세척하고, 진공 중에 건조시켰다.
수율: 2.2 g (31%), HPLC-MS 순도 98.0%.
1.2) (3-하이드록시피리딘-2-일)디페닐포스핀 옥사이드
출발 물질을 건조 THF에 용해시키고, -78℃로 냉각시켰다. 보롤란을 첨가하고, 혼합물을 20분 동안 교반하였다. LDA 용액을 적가하고, 온도를 실온으로 서서히 상승시켰다. 반응을 실온에서 3일 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 제거하고, 잔류물을 클로로포름에 용해시켰다. 과산화수소를 0℃에서 서서히 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 혼합물을 클로로포름 및 염수로 추출하였다. 유기상을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시키고, 용매를 감압 하에 제거하였다. 잔류물을 DCM에서 용해시키고, 헥산으로 침전시켰다. 고형물을 여과하고, 헥산으로 세척하고, 진공 중에 건조시켰다.
수율: 1.4 g (67%), GCMS 순도 100%, 1H-NMR에 의해 확인된 구조, δ (ppm) = 11.48 (s, 1H, OH), 8.25 (d, ABX 시스템으로부터의 X, J = 4.5Hz, 1H), 7.90 (dd, J = 12Hz 및 7.5Hz, 4H), 7.58 (br t, J = 7Hz, 2H), 7.50 (td, J = 7.5Hz 및 3Hz, 4H), 7.30 (ddd, ABX로부터의 B, 1H), 7.24 (br dd, ABX 시스템으로부터의 A, 1H).
1.3) 리튬 2-(디페닐포스포릴)피리딘-3-올레이트 D3
출발 물질을 건조 아세토니트릴에 현탁시켰다. 리튬 3차-부톡사이드를 실온에서 첨가하고, 혼합물을 환류 하에 13시간 동안 가열하였다. 고형물을 여과하고, 아세토니트릴로 세척하고, 진공 중에 건조시켰다.
수율: 0.865 g (87%), TGA-DSC: m.p. 442℃
분석 데이타 (승화 후):
TGA-DSC: mp 445℃
원소 분석: 67.6% C-함량 (이론치 67.79%), 4.48% H-함량 (이론치 4.35%), 4.64% N-함량 (이론치 4.65%)
디바이스 실시예
상기에서 설명되지 않은 보조 물질을 디바이스 실시예에서 사용하였다.
본원에 나타낸 모든 데이타는 통상적인 예이다. 표 1에서의 데이타는 하기 실시예에 기술되는 통상적으로 16개의 동일한 다이오드에 대한 중간값이다.
실시예 1
90 nm 두께의 ITO-유리 기판 (ITO가 애노드로서 작용함) 상에 PD2(매트릭스 대 도펀트 중량비 92:8)로 도핑된 10 nm의 HTM1 층을 증착하고, 이후에 120 nm의 도핑되지 않은 HTM1 층을 증착함으로써 배면 발광 청색 방출 OLED를 제조하였다. 이후에, NUBD370(Sun Fine Chemicals)로 도핑된 ABH113(Sun Fine Chemicals)의 청색 형광 방출층(97:3 중량%)을 20 nm의 두께로 증착하였다. 36 nm의 시험되는 본 발명의 화합물 또는 비교 화합물의 층을 ETL로서 50 중량%의 D1 또는 D2와 함께 방출층 상에 증착하였다. 이후에, 100 nm 두께를 갖는 알루미늄 층을 캐소드로서 증착하였다.
전류 밀도 10 mA/cm2에서의 관찰된 전압 및 양자 효율은 표 1에 보고되어 있다.
도 3 및 도 4는 전자 수송 매트릭스 화합물로서 E1 또는 C1-C4 포함하는 디바이스의 OLED 성능 곡선을 각각 도시한 것이다. 포스페핀 매트릭스 화합물 E1은 최신 매트릭스 C1-C2와 아주 동일하고, 포스페핀 고리가 결여된 그것의 가장 유사하 아크릴성 유사체 C4 보다는 현저히 우수하게 수행하였다. E1 처럼 약간 보다 우수한 작동 전압 및 효율을 지닌 실험 디바이스를 제공한 화합물 C3는 동시에 디바이스 수명을 세 배 단축시켰다. 표 1에서 보여지는 바와 같이, E1이 그것의 가장 유사한 아크릴성 유사체 C4로 대체된 디바이스에서 수명에서의 훨씬 더 급격한 차이가 관찰되었는데, 그 이유는 이 비교 화합물이 작동 디바이스에서 초기 휘도 및 전압의 매우 빠른 변화를 야기시켰기 때문이다.
모든 데이터는 포스페핀 단위를 공지된 트리아릴 포스핀 옥사이드 전자 수송 물질로 도입하는 것의 예상치 못한 유리한 효과를 분명하게 보여준다.
실시예 2 (탠덤 화이트 LED(tandem white OLED)에서 금속-도핑된 pn-접합을 위한 매트릭스로서 사용)
ITO 기판 상에, 하기 층을 진공 열 증착에 의해 증착시켰다:
8 wt.% PD2로 도핑된 92 wt.%의 보조 물질 F2로 이루어진 10 nm 두께의 HTL, 135 nm 두께의 순수(neat) F2 층, NUBD370 (Sun Fine Chemicals)로 도핑된 25 nm 두께의 청색 발광 층 ABH113 (Sun Fine Chemicals)(97:3 wt.%), 20 nm 두께의 ABH036 층 (Sun Fine Chemicals), 5 wt.%의 Yb로 도핑된 95 wt.%의 본 발명의 화합물 E1로 이루어진 10 nm 두께의 CGL, 10 wt.%의 PD2로 도핑된 90 wt.%의 보조 물질 F2로 이루어진 10 nm 두께의 HTL, 30 두께의 순수 F2 층, 15 nm 두께의 순수 F1 층, 30 nm 두께의 독점적 인광 황색 발광 층, 35 nm 두께의 보조 물질 F3의 ETL, 1 nm 두께의 LiF 층 및 알루미늄 캐소드. 6.71 V에서 작동한 다이오느는 EQE 23.7 %를 가졌다.
상기 설명, 청구범위, 및 첨부된 도면에 기재된 특징들은 본 발명의 이의 다양한 형태로 실현시키기 위해 별도로 및 임의 조합으로 중요할 수 있다.
사용되는 두문자어 및 약어
CV 순환전압전류법
CGL 전하 발생 층
DCM 디클로로메탄
DSC 시차 주사 열량법
DFT 밀도 함수 이론
DME 1,2-디메톡시에탄
EE 에틸에스테르 (에틸 아세테이트)
ETL 전자수송층
EQE 전계발광의 외부 양자 효율(external quantum efficiency of electroluminescence)
Fc+/Fc 페로세늄/페로센 참조 시스템
HPLC 고성능 액체 크로마토그래피
HOMO 최고준위 점유 분자 오비탈
HTL 정공 수송층
LUMO 최저준위 비점유 분자 오비탈
NMR 핵자기 공명
SPS 용매 정제 시스템
TGA 열중량 열적 분석
THF 테트라하이드로푸란
TLC 박막 크로마토그래피
UV UV/Vis 분광법
eq 화학적 당량
mol.% 몰%
wt.% 중량(질량)%
mp 융점
n.a. 적용 가능하지 않음
OLED 유기 발광 다이오드
ITO 인듐 주석 옥사이드
Claims (15)
- 반도전성 물질에서의, 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는 화합물의 용도.
- 제1항에 있어서, 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는 화합물이 적어도 하나의 포스핀 옥사이드 기를 추가로 포함하는 용도.
- 제1항에 있어서, 포스페핀 고리가 포스페핀-1-옥사이드 고리인 용도.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 포스페핀 고리를 포함하는 화합물이 전하 수송 매트릭스인 용도.
- 적어도 하나의 매트릭스 화합물을 포함하는 반도전성 물질로서, 매트릭스 화합물이 적어도 하나의 포스페핀 고리 및, 임의로, 적어도 하나의 도펀트를 포함하는, 반도전성 물질.
- 제5항에 있어서, 도펀트가 전기 도펀트, 바람직하게는 n-도펀트인, 반도전성 물질.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 포스페핀 고리가 포스페핀-1-옥사이드 고리인, 반도전성 물질.
- 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 도펀트가 금속, 금속 염 또는 금속 착물이고, 금속 착물이 바람직하게는 적어도 하나의 산소 원자를 통해, 그리고 적어도 하나의 질소 원자를 통해 금속 원자에 결합된 적어도 하나의 리간드를 포함하는 화합물이며, 금속, 산소 및 질소 원자는 5-, 6- 또는 7원 고리 내에 포함되는, 반도전성 물질.
- 제8항에 있어서, 리간드가 8-하이드록시퀴놀리놀레이토 리간드인, 반도전성 물질.
- 제10항에 있어서, 화합물(II)에서, A1가 페닐렌이고/거나, 치환기 A2 및 A3가 페닐 및 피리딜로부터 선택되는, 반도전성 물질.
- 캐소드, 애노드 및 캐소드와 애노드 사이에 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 반도전성 물질을 포함하는, 전자 디바이스(electronic device).
- 제13항에 있어서, 반도전성 물질이 전자 수송 층 또는 전자 주입 층에 존재하는, 전자 디바이스.
- 제14항에 있어서, 발광 디바이스인 전자 디바이스.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13199361.0 | 2013-12-23 | ||
EP13199361.0A EP2887412B1 (en) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | Semiconducting material |
PCT/EP2014/079180 WO2015097225A1 (en) | 2013-12-23 | 2014-12-23 | Semiconducting material comprising a phosphepine matrix compound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160102528A true KR20160102528A (ko) | 2016-08-30 |
KR102265297B1 KR102265297B1 (ko) | 2021-06-14 |
Family
ID=49955143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020167020170A KR102265297B1 (ko) | 2013-12-23 | 2014-12-23 | 포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 반도전성 물질 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9954182B2 (ko) |
EP (1) | EP2887412B1 (ko) |
JP (1) | JP6516755B2 (ko) |
KR (1) | KR102265297B1 (ko) |
CN (1) | CN105993082B (ko) |
HK (1) | HK1212094A1 (ko) |
TW (1) | TWI642678B (ko) |
WO (1) | WO2015097225A1 (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018097461A1 (ko) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 광전자 소자 및 표시 장치 |
KR20190123204A (ko) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 주식회사 엘지화학 | 유기 발광 소자 |
WO2023068824A1 (ko) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2811000B1 (en) * | 2013-06-06 | 2017-12-13 | Novaled GmbH | Organic electronic device |
EP2887416B1 (en) * | 2013-12-23 | 2018-02-21 | Novaled GmbH | N-doped semiconducting material comprising phosphine oxide matrix and metal dopant |
DE102015110091B4 (de) | 2015-06-23 | 2019-06-06 | Novaled Gmbh | Phosphepinmatrixverbindung für ein Halbleitermaterial |
EP3133663B1 (en) | 2015-08-18 | 2022-06-15 | Novaled GmbH | Metal amides for use as hole injection layer for an organic light-emitting diode (oled) |
EP3182478B1 (en) * | 2015-12-18 | 2018-11-28 | Novaled GmbH | Electron injection layer for an organic light-emitting diode (oled) |
KR102616579B1 (ko) | 2016-04-08 | 2023-12-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
US10941168B2 (en) * | 2016-06-22 | 2021-03-09 | Novaled Gmbh | Phosphepine matrix compound for a semiconducting material |
DE102017111137A1 (de) | 2017-05-22 | 2018-11-22 | Novaled Gmbh | Organische elektrolumineszente Vorrichtung |
EP3643720B1 (en) * | 2018-10-23 | 2021-09-29 | Novaled GmbH | Organic compounds, organic semiconductor layer and organic electronic device |
CN110551154B (zh) * | 2019-08-15 | 2021-09-24 | 宁波卢米蓝新材料有限公司 | 一种含磷双环化合物及其制备方法和应用 |
CN111961082A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-11-20 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 一种化合物、有机光电装置和电子设备 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006073581A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Toray Ind Inc | 発光素子材料および発光素子 |
KR20070095042A (ko) * | 2006-03-20 | 2007-09-28 | 주식회사 진웅산업 | 새로운 전자주입층 물질 및 이를 포함하는유기전계발광소자 |
JP2010278376A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Daiden Co Ltd | 有機電子輸送材料、有機電子材料形成用組成物及び有機電界発光素子 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5093698A (en) | 1991-02-12 | 1992-03-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Organic electroluminescent device |
JP4876333B2 (ja) | 2000-06-08 | 2012-02-15 | 東レ株式会社 | 発光素子 |
DE10058578C2 (de) | 2000-11-20 | 2002-11-28 | Univ Dresden Tech | Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten |
JP4254231B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2009-04-15 | 東レ株式会社 | 発光素子用材料およびそれを用いた発光素子 |
KR101027896B1 (ko) | 2004-08-13 | 2011-04-07 | 테크니셰 유니베르시테트 드레스덴 | 발광 컴포넌트를 위한 층 어셈블리 |
JP2006206821A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Tosoh Corp | 導電性芳香族アミドブロック共重合体樹脂組成物及びそれよりなる成形体 |
EP1804308B1 (en) | 2005-12-23 | 2012-04-04 | Novaled AG | An organic light emitting device with a plurality of organic electroluminescent units stacked upon each other |
EP1804309B1 (en) | 2005-12-23 | 2008-07-23 | Novaled AG | Electronic device with a layer structure of organic layers |
DE102007012794B3 (de) | 2007-03-16 | 2008-06-19 | Novaled Ag | Pyrido[3,2-h]chinazoline und/oder deren 5,6-Dihydroderivate, deren Herstellungsverfahren und diese enthaltendes dotiertes organisches Halbleitermaterial |
JP2008280301A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Toyota Motor Corp | 非共有結合高分子およびデバイス |
JP2010009995A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Seiko Epson Corp | 吐出液、吐出液セット、薄膜パターン形成方法、薄膜、発光素子、画像表示装置、および、電子機器 |
US8603642B2 (en) | 2009-05-13 | 2013-12-10 | Global Oled Technology Llc | Internal connector for organic electronic devices |
KR101351512B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2014-01-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기전계 발광소자 및 그의 제조방법 |
TWI506063B (zh) * | 2010-11-17 | 2015-11-01 | Unitika Ltd | 半芳香族聚醯胺膜,及其製造方法 |
WO2013064206A1 (de) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | Merck Patent Gmbh | Organische elektrolumineszenzvorrichtung |
EP2786434B1 (en) * | 2011-11-30 | 2015-09-30 | Novaled GmbH | Organic electronic device |
DE102012217574A1 (de) | 2012-09-27 | 2014-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Phosphoroxo-Salze als n-Dotierstoffe für die organische Elektronik |
EP2811000B1 (en) * | 2013-06-06 | 2017-12-13 | Novaled GmbH | Organic electronic device |
-
2013
- 2013-12-23 EP EP13199361.0A patent/EP2887412B1/en active Active
-
2014
- 2014-12-23 CN CN201480070754.2A patent/CN105993082B/zh active Active
- 2014-12-23 KR KR1020167020170A patent/KR102265297B1/ko active IP Right Grant
- 2014-12-23 US US15/107,261 patent/US9954182B2/en active Active
- 2014-12-23 WO PCT/EP2014/079180 patent/WO2015097225A1/en active Application Filing
- 2014-12-23 TW TW103145093A patent/TWI642678B/zh active
- 2014-12-23 JP JP2016542203A patent/JP6516755B2/ja active Active
-
2015
- 2015-12-23 HK HK15112636.8A patent/HK1212094A1/xx unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006073581A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Toray Ind Inc | 発光素子材料および発光素子 |
KR20070095042A (ko) * | 2006-03-20 | 2007-09-28 | 주식회사 진웅산업 | 새로운 전자주입층 물질 및 이를 포함하는유기전계발광소자 |
JP2010278376A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Daiden Co Ltd | 有機電子輸送材料、有機電子材料形成用組成物及び有機電界発光素子 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018097461A1 (ko) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 광전자 소자 및 표시 장치 |
KR20190123204A (ko) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 주식회사 엘지화학 | 유기 발광 소자 |
WO2023068824A1 (ko) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6516755B2 (ja) | 2019-05-22 |
TW201531479A (zh) | 2015-08-16 |
EP2887412B1 (en) | 2016-07-27 |
TWI642678B (zh) | 2018-12-01 |
US20160336516A1 (en) | 2016-11-17 |
KR102265297B1 (ko) | 2021-06-14 |
WO2015097225A1 (en) | 2015-07-02 |
HK1212094A1 (en) | 2016-06-03 |
JP2017504196A (ja) | 2017-02-02 |
EP2887412A1 (en) | 2015-06-24 |
CN105993082B (zh) | 2018-11-06 |
US9954182B2 (en) | 2018-04-24 |
CN105993082A (zh) | 2016-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102265297B1 (ko) | 포스페핀 매트릭스 화합물을 포함하는 반도전성 물질 | |
KR102205424B1 (ko) | 포스핀 옥사이드 매트릭스 및 금속염을 포함하는 반도전성 물질 | |
US11362285B2 (en) | Semiconducting material and naphthofurane matrix compound for it | |
EP2834321A1 (en) | Use of a semiconducting compound in an organic light emitting device | |
KR20140121389A (ko) | 디스플레이 | |
EP3281238B1 (en) | Semiconducting material comprising a phosphine oxide matrix and metal salt | |
US11104696B2 (en) | Phosphepine matrix compound for a semiconducting material | |
KR102669989B1 (ko) | 반도전성 물질을 위한 포스페핀 매트릭스 화합물 | |
EP3059776B1 (en) | Semiconducting material and naphtofuran matrix compound | |
TW201533054A (zh) | 含氧化膦基質及金屬鹽之半導體材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |