KR20190064410A - 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 - Google Patents
신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190064410A KR20190064410A KR1020180115496A KR20180115496A KR20190064410A KR 20190064410 A KR20190064410 A KR 20190064410A KR 1020180115496 A KR1020180115496 A KR 1020180115496A KR 20180115496 A KR20180115496 A KR 20180115496A KR 20190064410 A KR20190064410 A KR 20190064410A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- alkyl
- independently
- compound
- alkylthio
- halogen
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 90
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 28
- -1 nitro, hydroxy Chemical group 0.000 claims description 28
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 claims description 27
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 27
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 26
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 24
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 21
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 19
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 15
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000005196 alkyl carbonyloxy group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 claims description 9
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 125000000923 (C1-C30) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 125000004448 alkyl carbonyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 6
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 6
- MABNMNVCOAICNO-UHFFFAOYSA-N selenophene Chemical compound C=1C=C[se]C=1 MABNMNVCOAICNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 claims description 6
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 5
- OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 2,2'-bithiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC=CC=2)=C1 OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims description 4
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 4
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 4
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000475 sulfinyl group Chemical group [*:2]S([*:1])=O 0.000 claims description 4
- VJYJJHQEVLEOFL-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-b]thiophene Chemical compound S1C=CC2=C1C=CS2 VJYJJHQEVLEOFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 27
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 abstract description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 30
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 25
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 14
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 13
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class 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 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 8
- ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N lithium diisopropylamide Chemical compound [Li+].CC(C)[N-]C(C)C ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- FEWLNYSYJNLUOO-UHFFFAOYSA-N 1-Piperidinecarboxaldehyde Chemical compound O=CN1CCCCC1 FEWLNYSYJNLUOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 4
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N lithium butane Chemical compound [Li+].CCC[CH2-] DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N n-Butyllithium Substances [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 3
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 3
- HZUVRCRPECDFAT-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-3-hexylbenzene Chemical compound CCCCCCC1=CC=CC(Br)=C1 HZUVRCRPECDFAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 125000000175 2-thienyl group Chemical group S1C([*])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 2
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L barium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ba+2] OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical compound BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 2
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 2
- JNGZXGGOCLZBFB-IVCQMTBJSA-N compound E Chemical compound N([C@@H](C)C(=O)N[C@@H]1C(N(C)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=N1)=O)C(=O)CC1=CC(F)=CC(F)=C1 JNGZXGGOCLZBFB-IVCQMTBJSA-N 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- WXRSDHICEYICMV-UHFFFAOYSA-N diethyl 2,5-dibromobenzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC(Br)=C(C(=O)OCC)C=C1Br WXRSDHICEYICMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 2
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNTCBLBIVSUXIW-UHFFFAOYSA-N 4,8-bis[5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl]thieno[2,3-f][1]benzothiole Chemical compound C(CCC(CC)CC=1SC(=CC=1)C1=C2C=CSC2=C(C2=CC=C(CC(CCCC)CC)S2)C=2C=CSC1=2)C NNTCBLBIVSUXIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005964 Acibenzolar-S-methyl Substances 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007470 ZnO—Al2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007674 ZnO—Ga2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJOLVZJFMDVPGB-UHFFFAOYSA-N perylenediimide Chemical compound C=12C3=CC=C(C(NC4=O)=O)C2=C4C=CC=1C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C4=CC=C3C1=C42 KJOLVZJFMDVPGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000007539 photo-oxidation reaction 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
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D495/22—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains four or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
- C07D493/22—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains four or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D517/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having selenium, tellurium, or halogen atoms as ring hetero atoms
- C07D517/22—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having selenium, tellurium, or halogen atoms as ring hetero atoms in which the condensed system contains four or more hetero rings
-
- H01L51/0065—
-
- H01L51/0068—
-
- H01L51/0071—
-
- H01L51/05—
-
- H01L51/42—
-
- H01L51/50—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H10K85/653—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only oxygen as heteroatom
-
- 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
- H10K85/655—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자에 관한 것으로, 본 발명의 화합물은 2차원 공액구조를 형성하며, 결정화 특성이 우수하고 평면성 분자체의 분자간 스태킹을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 이에, 본 발명의 화합물을 채용한 유기 전자 소자는 페이스온 분율을 증가시켜 궁극적으로 높은 광전변환효율을 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.
유기 전자 소자의 대표적인 예로는 유기 발광 소자(OLED), 유기 박막 트랜지스터(OTFT), 유기 광센서(OPD), 유기 태양 전지(OPV), 광검출기, 메모리 소자 및 논리 회로 등을 들 수 있다.
이중 유기 태양 전지는 광활성층으로 전자공여체(donor)와 전자수용체 (acceptor)를 동시에 사용하는 것으로, 종래의 무기 반도체 소자에 비하여 성막 조건이 까다롭지 않고, 수백 nm이내의 얇은 두께와 상대적으로 저렴한 광활성층의 재료, 특히 마음대로 구부릴 수 있는 플렉서블한 소자를 제작할 수 있다는 장점으로 인하여 최근 많은 연구가 진행되고 있다.
구체적으로, 유기 태양 전지는 전자공여체와 전자수용체의 접합 구조로 이루어져 있고, 상기 전자공여체와 전자수용체간의 소위 “광여기 전하 이동현상(photoinduced charge transfer, PICT)”이라 불리는 매우 빠른 전하 이동현상으로서, 이러한 광여기 전하 이동현상을 높여 고효율의 유기 태양 전지를 얻기 위한 연구가 진행되고 있다.
현재 유기 태양 전지의 전자공여체로 사용되는 화합물은 p-형 전도성 고분자를 중심으로 많은 연구가 진행되고 있으며, 일예로 폴리파라페닐렌비닐렌(poly para-phenylenevinylene, 이하, “PPV”라 한다) 계열의 고분자 화합물과 폴리싸이오펜(polythiophene, 이하, “PT”라 한다) 계열의 고분자 화합물을 비롯하여 최근에는 저 밴드갭 고분자 화합물(Low bandgap polymer) 위주의 다양한 유도체들이 사용되고 있다.
또한 유기 태양 전지의 전자수용체로는 1995년 프레드 우들(Fred Wudl) 그룹에서 발표한 메타노풀러렌(methanofullerene) 유도체인 PCBM({6}-1-(3-(메톡시카보닐)프로필)-{5}-1-페닐[5,6]C61({6}-1-(3-(methoxy carbonyl) propyl)-{5}-1-phenyl[5,6]C61))을 들 수 있으며, 그 외의 단분자로는 페릴렌(perylene), 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 다이이미드, 프탈로시아닌, 펜타센(pentacene) 등이 사용되고 있다. 그러나, PCBM으로 대표되는 플러렌 유도체는 물론 다수의 플러렌 유도체는 유기용매에 대한 용해도가 낮으므로, 전자공여체로 사용되는 고분자 화합물과 섞었을 때 상 분리 현상이 일어나거나 외형상 전반적으로 효율성이 낮은 문제가 있다. 더욱이, 태양광 흡수가 약하고 에너지 레벨 조작이 어렵다.
이에, 플러렌을 대체할 화합물에 대한 연구가 절실히 필요한 실정이다.
그러나 현재까지 저 밴드갭 고분자를 중심으로 한 전자공여체에 대한 연구는 다양하게 진행된 반면, 전자수용체로 사용되는 플러렌 유도체를 대체할 화합물에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다.
구체적으로, 플러렌 유도체의 대체할 수 있는 화합물로 플러렌과 유사한 높은 전자 친화력을 가지는 동시에 전자공여체와 혼화성이 우수하며 태양광에 대한 흡수계수가 높고 광전변환효율이 우수한 화합물에 대한 연구가 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 확장된 공액 구조를 갖는 신규한 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 본 발명의 화합물을 채용함에 따라 우수한 광효율을 가지는 유기 전자 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 본 발명의 화합물을 광활성층의 전자수용체 재료로 채용함에 따라 현저하게 향상된 광전변환효율을 가지는 유기 태양 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술된 목적을 위하여, 본 발명은 다음과 같은 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 2차원 영역으로 확장된 중심골격을 가지며, 중심골격을 따라 비편재화(delocalized)된 파이-전자계를 형성하는 것으로, 하기 화학식1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식1]
[상기 화학식1에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 C6-C20아릴 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노 및 할로C1-C30알킬 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고;
V1 및 V2는 각각 독립적으로 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리이고, 상기 융합고리는 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 및 할로C1-C30알킬 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 상기 융합고리의 -CH2-는 카보닐, 술피닐 또는 
로 대체될 수 있으며, 상기 R은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, 할로C1-C30알킬, C1-C30알킬카보닐 또는 C1-C30알킬카보닐옥시이고;
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S 또는 Se이고;
상기 헤테로아릴은 N, O, S 및 Se 등으로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상기 화학식1에서, 상기 V1 및 V2는 각각 독립적으로 하기 화학식2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식2]
[상기 화학식2에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 CR21R22이고, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, C1-C30알킬카보닐 또는 C1-C30알킬카보닐옥시이고;
A는 방향족 융합고리로, 상기 방향족 융합고리는 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 및 할로C1-C30알킬 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상기 화학식1에서, 상기 V1 및 V2는 각각 독립적으로 하기 화학식3 또는 화학식4로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식3]
[화학식4]
[상기 화학식3 및 4에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 CR21R22이고, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, C1-C30알킬카보닐 또는 C1-C30알킬카보닐옥시이고;
Z1 및 Z2중 하나는 -CH=이고, 나머지 하나는 O, S 또는 Se이고;
Z3은 -C(R23)= 또는 N이고, 상기 R23은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 또는 할로C1-C30알킬이거나 인접한 치환기인 R12 또는 R13과 연결되어 방향족 융합고리를형성할 수 있으며;
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 또는 할로C1-C30알킬이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상기 화학식1에서, 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 페닐, 나프틸 및 비페닐 등의 아릴; 및 티오펜, 티에노티오펜, 비티오펜, 셀레노펜, 셀레노셀레노펜 및 비셀레노펜등의 헤테로아릴;에서 선택되고, 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시 및 C1-C30알킬티오에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된 것일 수 있다.
상기 화학식1의 화합물을 포함하는 유기 전자 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전자 소자는 유기 발광 소자, 유기 박막 트랜지스터, 유기 광센서 또는 유기 태양 전지 등일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전자 소자는 화학식1의 화합물을 유기 태양 전지의 광활성층에 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전자 소자는 화학식1의 화합물을 전자수용체로 사용하는 것일 수 있다. 구체적으로, 화학식1의 화합물을 전자수용체로 유기 태양 전지의 광활성층에 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 화합물은 낮은 밴드갭을 가지며, 결정화 특성이 우수하며, 평면성 분자체의 분자간 효과적인 스태킹(stacking)을 구현한다. 이에, 본 발명의 화합물은 태양광에 대한 흡수계수가 높고 가시광선 영역의 거의 모든 파장(전정색) 영역의 흡수 스펙트럼을 가진다.
본 발명의 화합물을 채용한 유기 전자 소자는 높은 흡수계수를 가져 효율적으로 태양광을 흡수할 수 있으며, 높은 전하 이동 특성으로 우수한 광전변환효율을 구현할 수 있다.
나아가, 본 발명의 화합물을 전자수용체 재료로 채용한 유기 전자 소자는 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의해 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 특성으로, 본 발명에 따르면 전자수용체로 널리 사용되고 있는 플러렌 유도체를 대체할 수 있는 화합물로 사용되어, 유기 태양 전지의 안정성 및 광전변환효율을 현저하게 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 화합물은 비플러렌(non-fullerene)계 전자수용체로서 활용가능성이 매우 높다할 수 있다.
본 발명에 따른 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자에 대하여 이하 상술하나, 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 명세서에 기재된 용어, "알킬", "알콕시", "알킬티오" 및 그 외 알킬부분을 포함하는 치환기는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다. 또한, 상기 알콕시 및 알킬티오는 각각 "*-O-알킬" 및 "*-S-알킬"로 표시되는 1가의 유기 라디칼을 의미한다.
또한 본 명세서에 기재된 용어, "아릴"은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 방향족 고리 1가의 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 탄소원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 일 예로 페닐, 나프틸, 비페닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또한 본 명세서에 기재된 용어, "헤테로아릴"은 하나의 수소 제거에 의해서 유도된 헤테로방향족 고리로부터 유도된 헤테로방향족 고리 1가의 유기 라디칼로, N, O, S 및 Se 등으로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함하며, 다수개의 헤테로아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 일 예로, 티오펜, 티에노티오펜, 비티오펜, 셀레노펜, 셀레노셀레노펜 및 비셀레노펜 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또한 본 명에서에 기재된 용어, "카보닐"은 *-C(=O)-*로 표시되는 2가의 유기 라디칼을 의미한다.
또한 본 명세서에 기재된 용어, "술피닐"은 *-C(=S)-*로 표시되는 2가의 유기 라디칼을 의미한다.
또한 본 명세서에 기재된 용어, "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자를 의미한다.
본 발명의 화합물은 평면성이 높은 중심골격을 가지며, 중심골격을 따라 비편재화(delocalized)된 파이-전자계를 형성한다. 또한 본 발명의 화합물은 비편재화된 파이-전자계가 기판에 대하여, 평행하기 위치되도록 배열되는 페이스온(face-on)분율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 화합물은 평면성이 높은 판상의 2차원 구조체를 형성하고, 중심골격을 따라 비편재화된 파이-전자계에 의해 기판과 평행하게 되는 페이스온 적층 구조를 형성하게될 가능성이 높아진다. 이에 따라, 수직방향으로의 전하 이동도가 높아지게 되는 효과를 야기하며, 전자밀도를 현저하게 향상시켜 분자간 상호작용을 높임은 물론 전하 이동의 효율을 높인다.
또한 본 발명의 화합물은 태양광에 대한 흡수계수가 높고, 유기 용매에 대한 용해도 및 전자공여체(예, 폴리싸이오펜 등의 고분자 화합물)와의 혼화성이 우수하다.
이하, 본 발명에 따른 신규한 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 하기 화학식1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식1]
[상기 화학식1에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 C6-C20아릴 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노 및 할로C1-C30알킬 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고;
V1 및 V2는 각각 독립적으로 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리이고, 상기 융합고리는 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 및 할로C1-C30알킬 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 상기 융합고리의 -CH2-는 카보닐, 술피닐 또는 
로 대체될 수 있으며, 상기 R은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, 할로C1-C30알킬, C1-C30알킬카르보닐 또는 C1-C30알킬카르보닐옥시이고;
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S 또는 Se이고;
상기 헤테로아릴은 N, O, S 및 Se 등으로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.]
본 발명의 화합물은 중심골격 밖으로 확장된 공액을 형성하여 분자간 상호작용을 보다 향상시키기 위해, 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리를 도입하였다.
구체적으로, 상기 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리(예, V1 및 V2)는 하기 화학식2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식2]
[상기 화학식2에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 CR21R22이고, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, C1-C30알킬카르보닐 또는 C1-C30알킬카르보닐옥시이고;
A는 방향족 융합고리로, 상기 방향족 융합고리는 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 및 할로C1-C30알킬 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.]
보다 구체적으로, 상기 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리(예, V1 및 V2)는 하기 화학식3 또는 4로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식3]
[화학식4]
[상기 화학식3 및 4에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 CR21R22이고, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, C1-C30알킬카르보닐 또는 C1-C30알킬카르보닐옥시이고;
Z1 및 Z2중 하나는 -CH=이고, 나머지 하나는 O, S 또는 Se이고;
Z3은 -C(R23)= 또는 N이고, 상기 R23은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 또는 할로C1-C30알킬이거나 인접한 치환기인 R12 또는 R13과 연결되어 방향족 융합고리를형성할 수 있으며;
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 또는 할로C1-C30알킬이다.]
일 예로, 상기 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리(예, V1 및 V2)는 하기 구조에서 선택되는 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상술된 구조적 특징에 의해 전자진동(vibronic) 경로에 의한 여기 상태의 켄칭을 최소화함으로써, 태양광의 흡수에 따른 에너지 손실이 적어 보다 높은 태양광에 대한 흡수계수를 구현할 수 있다.
또한 상기 화합물은 높은 결정성을 가지며, 높은 전하이동도의 구현을 위하여, 상기 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리(예, V1 및 V2)는 상기 화학식4로, 상기 화학식4 의 상기 R12 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이고; 상기 Z3은 -C(R23)=이고, 상기 R23은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시 또는 C1-C30알킬티오인 것일 수 있다.
또한 상기 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리는 적어도 하나 이상의 할로겐이 치환된 것이 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상기 화학식1에서, 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 페닐, 나프틸 및 비페닐 등의 아릴; 및 티오펜, 티에노티오펜, 비티오펜, 셀레노펜, 셀레노셀레노펜 및 비셀레노펜 등의 헤테로아릴; 에서 선택되고, 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오 및 할로겐 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된 것일 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상기 화학식1에서, 상기 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시 및 C1-C30알킬티오 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된 페닐이고; 상기 R5 내지 R8은 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시 및 C1-C30알킬티오 등에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된 티오펜;인 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상기 화학식1에서, 상기 R1 내지 R4의 페닐은 메타-위치에 상술된 치환기가 치환된 것일 수 있다.
상술한 바와 같은, 구조적 특징을 가지는 본 발명의 화합물은 전자수용체 재료로 사용될 수 있다. 이와 더불어, 본 발명의 화합물은 치환기의 형태를 달리함으로써 전자공여체 재료로 사용될 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 신규한 화합물을 포함하는 유기 전자 소자에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전자 소자는 상기 화학식1의 화합물을 포함하며, 이를 광활성층에 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 유기 전자 소자는 전자수용체 재료 및 전자공여체 재료 등을 사용하는 소자라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일예로는 유기 전자 소자는 유기 발광 소자, 유기 박막 트랜지스터, 유기 광센서 또는 유기 태양 전지 등을 들 수 있다.
구체적으로, 화학식1의 화합물은 유기 태양 전지의 광활성층의 전자 수용체로서 포함되는 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 화학식1의 화합물은 전자수용체로 유기 태양 전지에서 종래에 사용되던 플러렌 유도체의 대체 화합물로 사용되어 이를 채용한 유기 태양 전지는 향상된 광전변환효율을 가진다.
이하, 본 발명에 따른 유기 태양 전지의 제조방법을 일 예를 들어 설명하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양 전지는 정공수송층과 전자수송층이 접합된 구조를 갖는 것일 수 있다. 상기 유기 태양 전지는 태양광을 흡수하면, 정공수용체에서 전자-홀 쌍(electron-hole pair)이 생성되고 전자수용체로 전자가 이동함으로써 전자-홀의 분리가 이루어지는 과정을 통해 광전변환효과를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양 전지는 평면성이 높고 판상의 2차원 구조체를 형성하여, 중심골격을 따라 비편재화된 파이-전자계에 의해 페이스온 분율을 현저하게 향상시킬 수 있는 화학식1의 화합물을 유기 태양 전지에 채용함으로써, 놀랍도록 향상된 광전변환효율을 달성할 수 있음을 확인하였다.
또한 상기 화학식 1의 화합물은 높은 결정성을 가져 전하이동도가 높아 유기 태양 전지의 광활성층에 전자수용체 또는 전자공여체 등의 재료로 사용되어 높은 효율을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양 전지는 기판, 제1전극, 광활성층 및 제2전극 등을 포함하는 것일 수 있으며, 정공 수송층, 전자 수송층 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양 전지는 반전된 유형의 유기 태양 전지일 수 있다.
상기 기판은 유리 및 석영판 이외에도 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthelate), PP(polyperopylene), PI(polyimide), PC(polycarbornate), PS(polystylene), POM(polyoxyethlene), AS 수지(acrylonitrile styrene copolymer), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 및 TAC(Triacetyl cellulose) 등을 포함하는 플라스틱과 같은 유연하고 투명한 물질로 제조될 수 있다.
또한 상기 제1전극은 스퍼터링, E-Beam, 열증착, 스핀코팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 닥터 블레이드 또는 그라비아 프린팅법 등을 사용하여 투명전극 물질을 상기 기판의 일면에 도포되거나 필름형태로 코팅됨으로써 형성된다. 제1전극은 애노드의 기능을 하는 부분으로써, 후술하는 제2전극에 비해 일함수가 큰 물질로 투명성 및 도전성을 갖는 임의의 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, ITO(indium tin oxide), 금, 은, 플로린이 도핑된 틴 옥사이드(fluorine doped tin oxide; FTO), 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(aluminium doped zink oxide, AZO), IZO(indium zink oxide), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 및 ATO(antimony tin oxide) 등이 있으며, 바람직하게는 ITO를 사용하는 것이 좋다.
또한 상기 광활성층에는 본 발명에 따른 화합물을 포함할 수 있으며, 이의 배합량은 용도에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 또한 상기 화합물은 유기 용매에 용해시켜, 60 내지 120nm 두께로 광활성층의 전자수용체 재료로 사용될 수 있다. 또한 전자공여체의 일예로는 PBDTTT-C-T(Poly{[4,8-bis-(2-ethyl-hexyl-thiophene-5-yl)-benzo[1,2-b :4,5-b' ]dithiophene-2,6-diyl]-alt-[2-(2'-ethyl-hexanoyl)-thieno[3,4-b]thiophen-4,6-diyl]}), PBDTTT-CF(Poly[1-(6-{4,8-bis[(2-ethylhexyl)oxy]-6-methylbenzo[1,2- b :4,5- b ′]dithiophen-2-yl}-3-fluoro-4-methylthieno[3,4- b ]thiophen-2-yl)-1-octanone]), P3HT(Poly(3-hexylthiophene)), PCDTBT(Poly[ N -9′-heptadecanyl-2,7-carbazole- alt -5,5-(4′,7′'-di-2-thienyl-2′',1′',3′'-benzothiadiazole)], Poly [[9-(1- octylnonyl )-9H- carbazole -2,7-diyl]-2,5-thiophenediyl-2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl-2,5-thiophenediyl]) 등을 들 수 있다. 상기 유기 용매는 아세톤, 메탄올, THF, 톨루엔, 자일렌, 테트랄린, 클로로포름, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 또는 이들의 혼합용매 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 상기 광활성층은 높은 전자 밀도로 인하여, 단락전류밀도(short circuit current density) 및 개방전압(open circuit voltage)이 증가하여 광전변환효율을 향상시킨다.
또한 상기 제2전극은 전자 수송층이 도입된 상태에서 열증착기를 이용하여 증착될 수 있다. 이때, 사용 가능한 전극재료로는 불화리튬/알루미늄, 불화리튬/칼슘/알루미늄, 칼슘/알루미늄, 불화바륨/알루미늄, 불화바륨/바륨/알루미늄, 바륨/알루미늄, 알루미늄, 금, 은, 마그네슘:은 및 리튬:알루미늄 등에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 불화바륨/바륨/알루미늄 구조로 제작된 전극을 사용하는 것이 좋다.
또한 전자 수송층 및 정공 수송층의 재료가 일반적인 유형의 전자 수송층 및 정공 수송층과 달리 사용될 수 있다. 전자 수송층 재료의 일 예로는 TiOx, ZnO, TiO2, ZrO2, MgO, HfO2 등을 들 수 있고, 정공 수송층 재료의 일 예로는 NiO, Ta2O3, MoO3, Ru2O3 등의 금속산화물을 들 수 있다. 또한 상술된 금속산화물과 더불어 양이온 혹은 음이온을 지니는 유기 공액고분자 전해질을 전자 수송층 또는 정공 수송층 재료로 사용할 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다. 또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
(실시예1)
화합물 1의 제조
단계1.
수분제거된 500 ml 플라스크에 질소기류 하 화합물A(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene, 15 g, 0.0259 mol)를 넣고 테트라하이드로푸란(THF) 100 ml에 녹인 다음 0 ℃에서 n-BuLi (2.5M in hexane) 10.6 ml를 천천히 투입하고, 50℃에서 1시간 30분간 교반하였다. 교반 후, -78℃로 냉각하고 건조된 ZnCl2를 THF에 녹인 용액을 반응물에 천천히 투입한 뒤 0℃에서 1시간 30분 추가 교반하고, Pd(PPh3)4 (0.59 g, 0.000518 mol)과 디에틸 2,5-이브로모테트라프탈레이트(diethyl 2,5-dibromoterephthalate, 3.93 g, 0.010364 mol)을 투입한 후 환류하며 12시간동안 교반하였다. 반응 종료 후 물과 디클로로메탄(MC)으로 추출하고, 유기층을 MgSO4로 건조하고 컬럼크로마토그래피를 진행(Hexane:MC = 2:1)하여 화합물B(11.9 g, 84%) 수득하였다.
H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ = 7.95 (s, 2H), 7.69-7.67 (d, 2H), 7.63 (s, 2H), 7.51-7.50 (d, 2H), 7.34-7.33 (d, 2H), 7.32-7.30 (d, 2H), 6.93-6.90 (t, 4H), 4.27-4.19 (q, 4H), 2.90-2.87 (m, 8H), 1.71 (br, 4H), 1.38 (br, 32H), 1.12-1.07 (t, 6H), 0.98-0.94 (br, 18H).
단계2.
수분제거된 250 ml 플라스크에 질소기류 하 1-브로로-3-헥실벤젠(1-bromo-3-hexylbenzene, 3.68 g, 0.01526 mol)를 넣고 THF 70 ml에 녹인 다음 -78℃로 냉각하였다. -78℃에서 n-BuLi (2.5M in hexane) 6.1 ml를 15분간 천천히 투입하고 1시간 동안 교반하였다. THF에 녹인 화합물B(4.2 g, 0.00305 mol)를 -78℃에서 추가 투입하고, 상온으로 천천히 승온시켜 10시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 차가운 물에 붓고 에틸아세테이트(EA)로 추출하고, 유기층을 MgSO4로 건조하고 컬럼크로마토그래피를 진행(Hexane:MC = 4:1)하여 화합물C를 수득하여 추가 정제 없이 다음 반응에 사용되었다.
단계3.
수분제거된 플라스크에 질소기류하 화합물C를 넣고 에세트산 100 ml를 투입한 다음 3시간 동안 환류하였다. 반응 종료 후 얼음물에 넣고 메틸렌클로라이드로 추출하여 MgSO4로 건조하고, 컬럼크로마토그래피를 진행(Hexane:MC = 10:1)하여 화합물D(80%)를 수득하였다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 7.45-7.43 (d, 2H), 7.37-7.35 (d, 2H), 7.34-7.33 (d, 2H), 7.24 (s, 2H), 7.02 (br, 12H), 6.90-6.85 (br, 6H), 6.37-6.36 (d, 2H), 5.92-5.91 (d, 2H), 2.95-2.93 (d, 4H), 2.67 (br, 4H), 2.49 (m, 8H), 1.75 (br, 4H), 1.34 (br, 70H), 0.98 (br, 24H), 0.83 (m, 12H).
단계4.
수분제거된 플라스크에 질소기류하 화합물D(5 g, 0.00263 mol)을 넣고 THF 150 ml에 녹이고 테트라메틸에틸렌디아민(TMEDA, 0.85 g, 0.00738 mol)을 투입한 후 교반하였다. 반응물을 -78℃로 냉각하고 리튬디이소프로필아미드(LDA, 2.0M in Hexane) 6.33 ml을 천천히 투입한 후 2시간 동안 교반하였다. 교반 한 뒤, N-포밀피페리딘(N-formylpiperidine, 1.79 g, 0.0158 mol)을 천천히 투입하고 천천히 승온시켜 5℃에서 NaCl 수용액으로 반응을 종결하였다. 에틸아세테이트(EA)로 추출하고, 유기층을 MgSO4로 건조하고 컬럼크로마토그래피를 진행(Hexane:MC = 4:1)하여 화합물E(2.57 g , 50%)를 수득하였다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 9.95 (s, 2H), 8.15 (s, 2H), 7.38-7.37 (d, 2H), 7.28 (s, 2H), 7.04 (br, 12H), 6.96 (br, 2H), 6.91 (br, 2H), 6.81 (br, 2H), 6.39-6.38 (d, 2H), 5.92-5.91 (d, 2H), 2.96-2.94 (d, 4H), 2.70 (br, 4H), 2.49 (m, 12H), 1.76 (br, 4H), 1.34 (br, aliphatic CH2), 0.99 (br, 37H), 0.81 (m, 12H).
단계5.
수분제거된 플라스크에 질소기류하 화합물E(0.3 g, 0.000154 mol)와 소듐아세테이트(0.126 g, 0.00153 mol)를 넣고 아세트산 40 ml에 녹이고 교반하였다. 천천히 승온시키며 50℃에서 2-(3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴(2-(3-oxo-2,3-dihydro-1H-inden-1-ylidene)malononitrile, 0.15 g, 0.00077 mol)을 투입하고 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하여 메탄올을 이용하여 결정화시켰다. 생성된 고체를 필터하고 메탄올로 3회 세척하고 메틸렌클로라이드와 아세톤을 이용해 재결정을 실시하였다. 재결정 후 화합물 1(0.26 g, 74%)를 얻었다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 8.78 (s, 2H), 8.70-8.68 (d, 2H), 8.29 (s, 2H), 7.88-7.77 (m, 6H), 7.42 (d, 2H), 7.30 (s, 2H), 7.05-6.87 (br, 18H), 6.46 (d, 2H), 5.98 (d, 2H), 2.98-2.96 (d, 4H), 2.73 (br, 4H), 2.5 (m, 8H), 1.78 (br, 2H), 1.40 (br, 40H), 1.24 (br, 24H), 1.02-0.98 (br, 24H), 0.83-0.79 (m, 12H).
13C-NMR (125 MHz, CD2Cl2): δ = 187.22, 160.21, 160.01, 151.10, 149.85, 149.63, 147.48, 144.44, 142.53, 142.43, 140.93, 140.10,140.01, 139.53, 138.27, 138.05, 137.01, 135.61, 135.35, 135.22, 135.07, 134.71, 134.07, 128.89, 128.78, 128.23, 127.99, 127.83, 126.80, 126.45, 125.85, 125.82, 125.21, 124.61, 123.87, 123.60, 116.30, 114.43, 114.13, 70.97, 64.83, 41.55, 41.51, 41.30, 35.96, 35.91, 34.22, 34.00, 33.91, 32.54, 32.47, 32.36, 31.72, 31.69, 31.33, 31.31, 30.58, 28.94, 28.89, 28.82, 25.72, 25.54, 25.45, 23.13, 23.04, 22.61, 22.57, 14.04, 13.96, 13.89, 13.86, 10.74, 10.66.
C150H158N4O2S8: MALDI-TOF: calcd.; 2303.0150, found; 2304.9165.
(실시예2)
화합물 2의 제조
단계1.
수분제거된 500 ml 플라스크에 질소기류 하 화합물a(4,8-bis(5-((2-ethylhexyl)thio)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene, 18 g, 0.0279 mol)을 넣고 THF 120 ml에 녹인 다음 0 ℃에서 n-BuLi (2.5M in hexane) 11.42 ml를 천천히 투입하고 50℃에서 1시간 30분간 교반하였다. 교반 후, -78℃로 냉각하고 건조된 ZnCl2 (3.81 g, 0.0279 mol)을 THF에 녹인 용액을 반응물에 추가 투입한 뒤 0℃에서 1시간 30분간 교반하고, Pd(PPh3)4 (0.65 g, 0.00056 mol)과 디에틸 2,5-디브로모테레프탈레이트(diethyl 2,5-dibromoterephthalate, 4.25 g, 0.011196 mol)를 투입한 후 환류하며 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 물과 디클로로메탄(MC)으로 추출하여 MgSO4로 건조하고 컬럼크로마토그래피(Hexane:MC = 2:1)를 진행하여 화합물b(12.6 g, 74%)를 수득하였다.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ = 7.97 (s, 2H), 7.69-7.66 (d, 2H), 7.62 (s, 2H), 7.61-7.59 (d, 2H), 7.41-7.40 (d, 2H), 7.39-7.37 (d, 2H), 7.28-7.25 (t, 4H), 4.28-4.21 (q, 4H), 3.0-2.98 (d, 8H), 1.68 (br, 4H), 1.49 (br, 14H), 1.35 (br, 16H), 1.13 (t, 6H), 0.94-0.91 (br, 24H).
단계2.
수분제거된 500 ml 플라스크에 질소기류 하 1-브로모-3-헥실벤젠(1-bromo-3-hexylbenzene, 9.8 g, 0.0408 mol)을 투입하고, THF 150 ml에 녹인 다음 -78℃로 냉각하였다. -78℃에서 n-BuLi (2.5M in hexane) 16.351 ml를 천천히 투입하고 1시간 동안 교반하였다. THF에 녹인 화합물b(12.3 g, 0.00817 mol)를 THF에 녹이고, -78℃에서 반응물에 천천히 투입하였다. 이후 상온으로 승온시켜 10 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 차가운 물에 붓고 에틸아세테이트(EA)로 추출하여 MgSO4로 건조하고 컬럼크로마토그래피(Hexane:MC = 4:1)를 진행하여 화합물c를 수득하여 추가 정제 없이 사용하였다.
단계3.
수분제거된 플라스크에 질소기류하 화합물c를 넣고 아세트산 250 ml를 첨가한 다음 3시간 동안 환류하였다. 반응 종료 후 얼음물에 넣고 메틸렌클로라이드로 추출하여 MgSO4로 건조하고 컬럼크로마토그래피(Hexane:MC = 10:1)를 진행하여 화합물d(7.8 g, 47%)를 수득하였다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 7.44-7.42 (d, 2H), 7.39-7.38 (d, 2H), 7.37-7.36 (d, 2H), 7.29-7.28 (d, 2H), 7.24 (s, 2H), 7.05 (br, 10H), 6.88 (br, 6H), 6.63-6.62 (d, 2H), 5.97-5.96 (d, 2H), 3.01-2.99 (d, 4H), 2.79 (br, 4H), 2.52-2.46 (m, 8H), 1.70 (br, 2H), 1.56-1.21 (br, aliphatic CH2), 0.96 (br, 24H), 0.86 (m, 12H).
단계4.
수분제거된 플라스크에 질소기류하 화합물d(5 g, 0.00246 mol)을 넣고 THF 120 ml에 녹이고, 테트라메틸에틸렌디아민(TMEDA, 0.80 g, 0.00691 mol)을 투입하고 교반하였다. 반응물을 -78℃로 냉각하고 리튬디이소프로필아미드 (LDA, 2.0M in Hexane, 5.9 ml)를 천천히 투입한 뒤 2시간 동안 교반하였다. 교반 한 뒤, N-포밀피페리딘(N-formylpiperidine, 1.67 g, 0.0158 mol)을 투입하고 천천히 승온시켜 5℃에서 NaCl 수용액으로 반응을 종결하였다. 에틸아세테이트(EA)로 추출하여 MgSO4로 건조하고 컬럼크로마토그래피(Hexane:MC = 4:1)를 진행하여 화합물e(3.8 g , 73%)를 수득하였다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 9.95 (s, 2H), 8.13 (s, 2H), 7.42-7.41 (d, 2H), 7.32-7.31 (d, 2H), 7.29 (s, 2H), 7.07 (br, 10H), 6.86 (br, 6H), 6.65-6.64 (d, 2H), 5.99-5.98 (d, 2H), 3.04-3.02 (d, 2H), 2.82-2.73 (m, 4H), 2.49 (br, 8H), 1.71 (m, 2H), 1.55-1.20 (br, aliphatic CH2), 0.96 (br, 26H), 0.79 (m, 12H).
단계5.
수분제거된 플라스크에 질소기류하 화합물e(1 g, 0.00048 mol)와 소듐 아세테이트(0.39 g, 0.00485 mol)를 넣고 아세트산 80 ml에 녹이고 교반하였다. 천천히 승온시키며 50℃에서 2-(3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴(2-(3-oxo-2,3-dihydro-1H-inden-1-ylidene)malononitrile, 0.46 g, 0.0024 mol)을 투입하고, 5시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 상온으로 냉각하여 메탄올을 이용하여 결정화시켰다. 생성된 고체를 필터하고 메탄올로 3회 세척하고 메틸렌클로라이드와 아세톤을 이용해 재결정을 실시하였다. 재결정 후 화합물 2(0.86 g, 73%)를 얻었다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 8.78 (s, 2H), 8.71-8.69 (d, 2H), 8.28 (s, 2H), 7.91 (d, 2H), 7.86-7.75 (m, 4H), 7.46 (d, 2H), 7.35-7.34 (d, 2H), 7.32 (s, 2H), 7.13-7.04 (m, 10H), 6.97-6.87 (m, 6H), 6.71-6.70(d, 2H), 6.05-6.04 (d, 2H), 3.08-3.05 (d, 4H), 2.86 (m, 4H), 2.56-2.47 (m, 8H), 1.70 (m, 4H), 1.52-1.21 (br, aliphatic CH2), 0.96 (br, 24H), 0.85-0.79 (m, 12H).
13C-NMR (125 MHz, CD2Cl2): δ = 187.21, 160.21, 160.02, 151.54, 149.93, 149.50, 144.42, 142.76, 142.65, 140.26, 140.03, 139.92,139.77, 139.59, 139.35, 138.33, 138.23, 137.99, 136.97, 135.48, 135.45, 135.01, 134.80, 134.05, 132.38, 130.66, 130.24, 129.54, 128.75, 128.69, 128.19, 127.96, 127.51, 126.90, 126.69, 126.24, 126.23, 125.71, 125.62, 125.26, 123.98, 122.91, 116.34, 114.33, 114.05, 71.31, 64.72, 43.42, 43.17, 39.31, 38.96, 35.96, 32.13, 32.09, 31.72, 31.70, 31.38, 31.29, 28.87, 28.73, 28.69, 28.66, 25.40, 25.34, 23.06, 23.03, 22.97, 22.64, 22.57, 13.92, 13.88, 10.61, 10.57.
C150H158N4O2S12: MALDI-TOF: calcd.; 2430.9033, found; 2430.8628.
(실시예3)
화합물 2-1의 제조
상기 실시예2의 단계5에서, 2-(3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴(0.00077 mol) 대신 동일 몰수에 해당하는 2-(5,6-디클로로-3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴을 사용하여 화합물2-1(0.25 g, 67%)을 얻었다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 8.80 (s, 2H), 8.78 (s, 2H), 8.32 (s, 2H), 7.94 (s, 2H), 7.45-7.44 (d, 2H), 7.34-7.32 (t, 4H), 7.12-7.03 (m, 10H), 6.95-6.88 (br, 6H), 6.71 (d, 2H), 6.04 (d, 2H), 3.07 (d, 4H), 2.86 (m, 4H), 2.50 (m, 8H), 1.69 (m, 4H), 1.58 (br, 16H), 1.39-1.20 (br, 44H), 1.01-0.95 (br, 25H), 0.85-0.78 (m, 12H).
(실시예4)
화합물 2-2의 제조
상기 실시예2의 단계5에서, 2-(3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴(0.00077 mol) 대신 동일 몰수에 해당하는 2-(5,6-디플루오로-3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴을 사용하여 화합물2-2(0.25 g, 69%)을 얻었다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 8.78 (s, 2H), 8.57-8.52 (t, 2H), 8.29 (s, 2H), 7.70-7.64 (t, 2H), 7.45 (d, 2H), 7.34-7.31 (t, 4H), 7.13-7.03 (m, 10H), 6.95-6.88 (br, 6H), 6.70 (d, 2H), 6.03 (d, 2H), 3.07 (d, 4H), 2.85 (m, 4H), 2.53 (m, 8H), 1.71 (m, 4H), 1.51 (br, 20H), 1.39-1.20 (br, 47H), 1.00-0.91 (br, 27H), 0.84-0.78 (m, 12H).
(실시예5)
화합물 3의 제조
상기 실시예1과 동일한 방법으로 수행하되, 출발물질인 화합물A(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene, 0.0259 mol) 대신 동일 몰수에 해당하는 화합물f(4,8-bis(5-(2-ethylhexyloxy)thio)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene)를 사용하여 화합물3(0.15 g, 42%)을 얻었다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 8.79 (s, 2H), 8.71 (d, 2H), 8.28 (s, 2H), 7.91-7.78 (m, 6H), 7.46 (d, 2H), 7.37 (s, 2H), 7.34 (d, 2H), 7.13 (m, 4H), 6.78-6.62 (br, 14H), 6.07 (br, 2H), 3.80-3.70 (m, 8H), 3.07 (d, 4H), 2.85 (d, 4H), 1.70 (m, 8H), 1.54-1.27 (br, aliphatic CH2), 1.01-0.84 (br, aliphatic CH2, CH3).
(실시예6)
화합물 3-1의 제조
상기 실시예5의 단계5에서, 2-(3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴(0.00077 mol) 대신 동일 몰수에 해당하는 2-(5,6-디클로로-3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴을 사용하여 화합물3-1(0.2 g, 49%)을 얻었다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 8.81 (s, 2H), 8.78 (d, 2H), 8.33 (s, 2H), 7.95 (s, 2H), 7.46 (d, 2H), 7.37 (s, 2H), 7.34 (d, 2H), 7.13-7.03 (m, 4H), 6.78-6.62 (m, 14H), 6.07 (br, 2H), 3.79-3.73 (m, 8H), 3.07 (d, 4H), 2.85 (d, 4H), 1.69 (m, 8H), 1.49-1.27 (br, aliphatic CH2), 1.01-0.84 (br, aliphatic -CH2-, -CH3).
(실시예7)
화합물 3-2의 제조
상기 실시예5의 단계5에서, 2-(3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴(0.00077 mol) 대신 동일 몰수에 해당하는 2-(5,6-디플루오로-3-옥소-2,3-디하이드로-1H-인덴-1-일리덴)말로노니트릴을 사용하여 화합물3-2(0.28 g, 77%)을 얻었다.
1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 8.79 (s, 2H), 8.57-8.52 (t, 2H), 8.30 (s, 2H), 7.67 (t, 2H), 7.46 (d, 2H), 7.37 (s, 2H), 7.34 (d, 2H), 7.16-7.02 (m, 4H), 6.78-6.62 (m, 14H), 6.06 (br, 2H), 3.79-3.70 (m, 8H), 3.07 (d, 4H), 2.84 (d, 4H), 1.71 (m, 8H), 1.56-1.26 (br, aliphatic CH2), 1.00-0.84 (br, aliphatic -CH2--, -CH3).
(실시예8 내지 실시예14)
유기 태양 전지의 제작
양극 투명전극(제 1전극)인 ITO (Indium Tin Oxide)가 코팅된 유기 기판을 세척용액이 포함된 탈이온수에 담궈, 초음파 세척기에 15분간 세척하고, 다시 탈이온수, 아세톤, 아이소프로필알코올(IPA)로 각각 3번씩 세정한 뒤, 130℃의 오븐에서 5시간 건조시켰다. 상기와 같이 세척된 ITO 유리 기판은 15분 자외선/오존 처리를 한 뒤, 30 nm 두께를 갖는 ZnO·NPs를 ITO 기판 상에 스핀 코팅하였다. 그리고 ZnO·NPs이 도포된 기판은 핫플레이트 상에서 100℃로 10분간 열처리하였다. 그리고 광활성층을 도포하기 위하여 아르곤으로 충진된 글로브 박스로 소자를 옮겼다. 광활성층은 각 본 발명의 화합물(전자수용체, 실시예1 내지 7)과 PBDB-T(전자공여체)를 무게비 1:1의 비율로 클로로포름 용매에 녹여 제조하여 0.45 ㎛ (PTFE) 실린지 필터(syringe filter)를 통해 필터링한 유기 반도체 용액으로 스핀코팅 방법을 통하여 100 nm 두께로 ZnO층 위에 도포하여 제조하였다. 얻어진 소자 구조체를 열증착기 내 3 X 10-6 torr 진공 하에서 광활성층 상에 10 nm 두께의 MoO3, 최상부 전극으로써 100 nm 두께의 Ag 전극을 증착하여 유기 태양 전지를 완성하였다.
제작된 유기 태양 전지의 전기 특성인 개방전압(Voc), 단락전류(Jsc), 필펙터(Fill Factor, FF) 및 광전변환효율(Power Conversion Efficiency, PCE)을 하기 표1에 나타내었다.
(비교예1)
유기 태양 전지의 제작
본 발명의 화합물 대신 기존의 전자수용체(PC71BM)을 사용하여 상기 실시예8과 동일한 방법으로 유기 태양 전지를 제작하여 그 특성을 확인하였다.
|
실시예
#.
(Acceptor) |
Donor:Acceptor
(1:1 ratio, 8mg) |
Pre-annealing 140 ℃ |
V
oc
(V) |
J
sc
(mA/ cm 2 ) |
FF |
PCE
( % ) |
| 실시예8 (실시예1) |
1000rpm | X | 0.98 | 11.07 | 0.42 | 4.59 |
| 1000rpm | O | 0.95 | 12.11 | 0.41 | 4.70 | |
| 1500rpm | X | 0.98 | 12.01 | 0.47 | 5.52 | |
| 1500rpm | O | 0.97 | 13.10 | 0.47 | 5.90 | |
| 2000rpm | X | 0.98 | 12.24 | 0.49 | 5.86 | |
| 2000rpm | O | 0.96 | 13.43 | 0.51 | 6.57 | |
| 실시예9 (실시예2) |
1000rpm | X | 0.88 | 13.57 | 0.49 | 5.89 |
| 1000rpm | O | 0.84 | 14.51 | 0.50 | 6.07 | |
| 1500rpm | X | 0.87 | 14.07 | 0.52 | 6.34 | |
| 1500rpm | O | 0.85 | 16.25 | 0.55 | 7.58 | |
| 2000rpm | X | 0.83 | 14.30 | 0.54 | 6.48 | |
| 2000rpm | O | 0.86 | 16.66 | 0.59 | 8.46 |
상기 표1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 전자수용체로서 광활성층에 채용한 유기 태양 전지는 4.59%이상의 광전변환효율을 구현할 수 있음을 확인하였다. 또한, 상기 화합물에 있어서, 상기 R1 내지 R8가 서로 상이한 치환기로서, 적어도 하나 이상이 헤테로원자를 포함하는 것인 경우 현저하게 향상된 광전변환효율(PCE)을 구현할 수 있음을 확인하였다. 또한, 상기 화합물의 구조적 특징에 의해 높은 단락전류(Jsc)와 충전율(FF)을 구현할 수 있음을 확인하였다.
더불어, 본 발명에 따른 화합물이 적어도 하나 이상의 할로겐으로 치환된 치환기를 가지는 경우 높은 결정성을 가지며, 높은 전하이동도의 구현으로 이를 채용한 유기 태양 전지의 광전변환효율을 증가시킬 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
이와 같은 효과는, 기존의 전자수용체(PC71BM)을 사용한 유기 태양 전지 의 단점을 극복할 수 있는 개방전압, 단락전류, 충전율 및 광전변환효율을 나타내었다.
또한, 본 발명에 따른 화합물의 광학적 특성 및 전기화학적 특성을 분석하여 하기 표2에 도시하였다.
| 실시예#. (Acceptor) |
실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 |
| λmax (Sol.)Chloroform (nm) |
676 | 711 | 685 | 673 | 707 | 694 |
| λmax (Film)@ R.T (nm) |
639(s), 708 | 762 | 738 | 691 | 750 | 738 |
| λmax (Film)@ 100℃ (nm) |
643(s), 712 | 780 | 763 | 703 | 745 | 753 |
| E g(optical_film) (eV) |
1.60 | 1.44 | 1.48 | 1.61 | 1.54 | 1.48 |
| FWHM Film (nm) |
130 | 134 | 148 | 129 | 127 | 150 |
| E HOMO (eV) | -5.53 | -5.60 | -5.67 | -5.64 | -5.65 | -5.68 |
| E LUMO (eV) | -3.68 | -3.68 | -4.19 | -4.03 | -4.11 | -4.20 |
상기 표2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물은 낮은 HOMO 에너지 준위값을 가져, 높은 광산화 안정성을 갖는다. 또한 상기 화합물은 열적으로 매우 안정하며, 어닐링(annealing)을 하였을 때 전하이동도가 증가함을 알 수 있어 우수한 유기 전자 소자 재료임을 알 수 있다.
또한 본 발명에 따른 화합물의 분해 온도를 알아보기 위하여, TA instrument TGA Q50를 이용하여 질소 대기 하에서 40 ℃부터 800 ℃까지 분(min)당 10 ℃로 가열하여 열중량분석(TGA)을 실시하였다. 그 결과, 실시예2 내지 실시예7은 317℃, 343℃, 286℃, 320℃, 331℃ 및 301℃에서 5 % 분해가 일어남을 확인하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
Claims (9)
- 하기 화학식1로 표시되는 화합물:
[화학식1]
[상기 화학식1에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 C6-C20아릴 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노 및 할로C1-C30알킬에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고;
V1 및 V2는 각각 독립적으로 메틸리덴을 연결기로 하는 융합고리이고, 상기 융합고리는 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 및 할로C1-C30알킬에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 상기 융합고리의 -CH2-는 카보닐, 술피닐 또는로 대체될 수 있으며, 상기 R은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, 할로C1-C30알킬, C1-C30알킬카보닐 또는 C1-C30알킬카보닐옥시이고;
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S 또는 Se이고;
상기 헤테로아릴은 N, O, S 및 Se로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.] - 제 1항에 있어서,
상기 V1 및 V2는 각각 독립적으로 하기 화학식2로 표시되는 것인, 화합물:
[화학식2]
[상기 화학식2에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 CR21R22이고, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, C1-C30알킬카보닐 또는 C1-C30알킬카보닐옥시이고;
A는 방향족 융합고리로, 상기 방향족 융합고리는 C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 및 할로C1-C30알킬에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.] - 제 2항에 있어서,
상기 V1 및 V2는 각각 독립적으로 하기 화학식3 또는 4로 표시되는 것인, 화합물:
[화학식3]
[화학식4]
[상기 화학식3 및 4에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 CR21R22이고, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, C1-C30알킬카보닐 또는 C1-C30알킬카보닐옥시이고;
Z1 및 Z2중 하나는 -CH=이고, 나머지 하나는 O, S 또는 Se이고;
Z3은 -C(R23)= 또는 N이고, 상기 R23은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 또는 할로C1-C30알킬이거나 인접한 치환기인 R12 또는 R13과 연결되어 방향족 융합고리를형성할 수 있으며;
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시, C1-C30알킬티오, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시 또는 할로C1-C30알킬이다.] - 제 3항에 있어서,
상기 V1 및 V2는 상기 화학식4이고,
상기 화학식4의 상기 R12 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이고; 상기 Z3은 -C(R23)=이고, 상기 R23은 수소, C1-C30알킬, C1-C30알콕시 또는 C1-C30알킬티오인, 화합물. - 제 1항에 있어서,
상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 페닐, 나프틸 및 비페닐의 아릴; 및 티오펜, 티에노티오펜, 비티오펜, 셀레노펜, 셀레노셀레노펜 및 비셀레노펜의 헤테로아릴;에서 선택되고, 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 각각 독립적으로 C1-C30알킬, C1-C30알콕시 및 C1-C30알킬티오에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된 것인, 화합물. - 제 1항 내지 제 5항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 유기 전자 소자.
- 제 6항에 있어서,
상기 유기 전자 소자는,
유기 발광 소자, 유기 박막 트랜지스터, 유기 광센서 또는 유기 태양 전지인, 유기 전자 소자. - 제 6항에 있어서,
상기 화합물은 유기 태양 전지의 광활성층에 포함되는 것인, 유기 전자 소자. - 제 8항에 있어서,
상기 화합물은 전자수용체로 사용되는 것인, 유기 전자 소자.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170163110 | 2017-11-30 | ||
| KR20170163110 | 2017-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190064410A true KR20190064410A (ko) | 2019-06-10 |
| KR102093470B1 KR102093470B1 (ko) | 2020-03-25 |
Family
ID=66848752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180115496A KR102093470B1 (ko) | 2017-11-30 | 2018-09-28 | 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102093470B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110606857A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-24 | 湘潭大学 | 一种基于九环融合芳烃的a-d-a型有机小分子及其制备方法与应用 |
| KR20200004084A (ko) * | 2018-07-03 | 2020-01-13 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 |
| KR20210102875A (ko) * | 2018-10-15 | 2021-08-20 | 주식회사 클랩 | 유기 반도체로서의 인다세노 유도체 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060011233A (ko) | 2004-07-29 | 2006-02-03 | (주)위세아이텍 | 데이터이행에 있어서의 데이터 품질관리 방법 |
| WO2017191466A1 (en) * | 2016-05-06 | 2017-11-09 | Imperial Innovations Limited | Organic ternary blends |
-
2018
- 2018-09-28 KR KR1020180115496A patent/KR102093470B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060011233A (ko) | 2004-07-29 | 2006-02-03 | (주)위세아이텍 | 데이터이행에 있어서의 데이터 품질관리 방법 |
| WO2017191466A1 (en) * | 2016-05-06 | 2017-11-09 | Imperial Innovations Limited | Organic ternary blends |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200004084A (ko) * | 2018-07-03 | 2020-01-13 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 |
| KR20210102875A (ko) * | 2018-10-15 | 2021-08-20 | 주식회사 클랩 | 유기 반도체로서의 인다세노 유도체 |
| CN110606857A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-24 | 湘潭大学 | 一种基于九环融合芳烃的a-d-a型有机小分子及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102093470B1 (ko) | 2020-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3473627B1 (en) | Heterocyclic compound and organic electronic device comprising same | |
| KR101473083B1 (ko) | 중합체 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 | |
| ES2707886T3 (es) | Dispositivos electrónicos que usan compuestos semiconductores orgánicos de molécula pequeña | |
| KR102291239B1 (ko) | N-형 유기 반도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 유기 태양전지 | |
| KR102093470B1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| ES2909109T3 (es) | Compuestos colorantes fluorados para células solares orgánicas | |
| KR102639497B1 (ko) | 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 | |
| JP6786769B2 (ja) | ヘテロ環化合物およびこれを含む有機電子素子 | |
| KR102439270B1 (ko) | 신규한 중합체 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| KR102093460B1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| JP6625546B2 (ja) | ピセン誘導体、光電変換材料及び光電変換素子 | |
| KR102441145B1 (ko) | 중합체, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 | |
| JP2013237813A (ja) | π電子共役重合体及びそれを用いた有機半導体デバイス | |
| KR101660086B1 (ko) | 방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양전지 | |
| KR102446165B1 (ko) | (아릴옥시)알킬기가 치환된 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| KR102295781B1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| Ratha et al. | Insight into the synthesis and fabrication of 5, 6-alt-benzothiadiazole-based D–π–A-conjugated copolymers for bulk-heterojunction solar cell | |
| KR102091018B1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| KR102560363B1 (ko) | 중합체, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 | |
| KR101535066B1 (ko) | 두 개의 적층형 유기 태양전지 소자용 유기 반도체 화합물, 및 이를 포함하는 유기전자소자 | |
| KR102552045B1 (ko) | 헤테로환 화합물, 이를 포함하는 유기 전자 소자 및 이를 이용한 유기 전자 소자의 제조 방법 | |
| JP2012241099A (ja) | 共役系重合体、これを用いた電子供与性有機材料、光起電力素子用材料および光起電力素子 | |
| KR102002396B1 (ko) | 신규한 유기 반도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| KR102247317B1 (ko) | 신규한 스피로 화합물 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| KR102062041B1 (ko) | 신규 화합물 및 이를 채용한 유기 전자 소자 |
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 |