KR101761435B1 - 전자 응용을 위한 중수소화된 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 응용에 유용한 중수소화된 인돌로카르바졸 화합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 활성 층이 그러한 중수소화된 화합물을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.

Description

전자 응용을 위한 중수소화된 화합물 {DEUTERATED COMPOUNDS FOR ELECTRONIC APPLICATIONS}
관련 출원 데이터
본 출원은, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된, 2009년 10월 29일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/256,012호로부터 35 U.S.C.§ 119(e) 하에 우선권을 주장한다.
본 발명은 적어도 부분적으로 중수소화된 인돌로카르바졸 유도체 화합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 하나의 활성 층이 그러한 화합물을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.
디스플레이를 구성하는 발광 다이오드와 같이, 빛을 방출하는 유기 전자 소자가 여러 종류의 전자 기기에 존재한다. 모든 그러한 소자에서, 유기 활성 층이 2개의 전기 접촉 층 사이에 들어간다. 전기 접촉 층들 중 적어도 하나는 광투과성이어서 빛이 전기 접촉 층을 통과할 수 있다. 전기 접촉 층들을 가로질러 전기를 인가하면 광투과성 전기 접촉 층을 통해 유기 활성 층이 빛을 방출한다.
발광 다이오드에서 활성 성분으로서 유기 전계발광 화합물을 사용하는 것은 널리 공지되어 있다. 단순한 유기 분자, 예컨대, 안트라센, 티아다이아졸 유도체, 및 쿠마린 유도체가 전계발광을 나타내는 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,247,190호, 미국 특허 제5,408,109호, 및 유럽 특허 출원 공개 제443 861호에 개시된 바와 같이, 반전도성 공액 중합체가 또한 전계발광 성분으로서 사용되어 왔다. 많은 경우에, 전계발광 화합물은 도펀트로서 호스트 재료 내에 존재한다.
전자 소자를 위한 신규 재료의 필요성이 지속적으로 존재한다.
적어도 하나의 중수소 치환체를 갖는 인돌로카르바졸 유도체가 제공된다.
상기 화합물을 포함하는 활성 층을 포함하는 전자 소자가 또한 제공된다.
(a) 적어도 하나의 중수소 치환체를 갖는 인돌로카르바졸 유도체 및 (b) 380 내지 750 ㎚ 사이에서 방출 최대값을 갖는 전계발광이 가능한 전기활성 도펀트를 포함하는 전기활성 조성물이 또한 제공된다.
본 명세서에 나타낸 개념의 이해를 증진시키기 위해 실시 형태가 첨부 도면에 예시되어 있다.
<도 1a>
도 1a는 하부 접촉(bottom contact) 방식에서의 소자의 활성 층들의 상대적인 위치를 나타내는, 유기 전계 효과 트랜지스터 (OTFT)의 개략도를 포함한다.
<도 1b>
도 1b는 상부 접촉(top contact) 방식에서의 소자의 활성 층들의 상대적인 위치를 나타내는, OTFT의 개략도를 포함한다.
<도 1c>
도 1c는 상부에 게이트를 갖는, 하부 접촉 방식에서의 소자의 활성 층들의 상대적인 위치를 나타내는, 유기 전계 효과 트랜지스터 (OTFT)의 개략도를 포함한다.
<도 1d>
도 1d는 상부에 게이트를 갖는, 하부 접촉 방식에서의 소자의 활성 층들의 상대적인 위치를 나타내는, 유기 전계 효과 트랜지스터 (OTFT)의 개략도를 포함한다.
<도 2>
도 2는 유기 전자 소자의 다른 예의 개략도를 포함한다.
<도 3>
도 3은 유기 전자 소자의 다른 예의 개략도를 포함한다.
당업자는 도면의 대상이 단순함 및 명확함을 위해 예시되어 있으며 반드시 축척에 맞게 그려진 것은 아니라는 것을 이해한다. 예를 들어, 실시 형태의 이해 증진을 돕기 위해 도면 상의 일부 대상의 치수가 다른 대상에 비해 과장될 수 있다.
많은 태양 및 실시 형태가 본 명세서에 개시되며, 이는 예시적이며 제한적이지 않다. 본 명세서를 읽은 후에, 당업자는 다른 태양 및 실시 형태가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해한다.
임의의 하나 이상의 실시 형태의 다른 특징 및 이점이 하기의 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명에서는, 먼저 용어의 정의 및 해설을 다루고, 이어서 중수소화된 화합물, 전자 소자, 및 마지막으로 실시예를 다룬다.
1. 용어의 정의 및 해설
이하에서 설명되는 실시 형태의 상세 사항을 다루기 전에, 몇몇 용어를 정의하거나 또는 명확히 하기로 한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "지방족 고리"는 비편재된 pi 전자를 갖지 않는 환형 기를 의미하고자 하는 것이다. 일부 실시 형태에서, 지방족 고리는 불포화체를 전혀 갖지 않는다. 일부 실시 형태에서, 이러한 고리는 하나의 이중 결합 또는 삼중 결합을 갖는다.
용어 "알콕시"는 RO- 기 (여기서, R은 알킬임)를 지칭한다.
용어 "알킬"은 하나의 부착점을 갖는 지방족 탄화수소로부터 유도되는 기를 의미하고자 하는 것으로, 선형, 분지형 또는 환형 기를 포함한다. 이 용어는 헤테로알킬을 포함하고자 하는 것이다. 용어 "탄화수소 알킬"은 헤테로원자를 갖지 않는 알킬 기를 지칭한다. 용어 "중수소화된 알킬"은 적어도 하나의 이용가능한 H가 D로 대체된 탄화수소 알킬이다. 일부 실시 형태에서, 알킬 기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다.
용어 "분지형 알킬"은 적어도 하나의 2차 또는 3차 탄소를 갖는 알킬 기를 지칭한다. 용어 "2차 알킬"은 2차 탄소 원자를 갖는 분지형 알킬 기를 지칭한다. 용어 "3차 알킬"은 3차 탄소 원자를 갖는 분지형 알킬 기를 지칭한다. 일부 실시 형태에서, 분지형 알킬 기는 2차 또는 3차 탄소를 통해 부착된다.
용어 "아릴"은 하나의 부착점을 갖는 방향족 탄화수소로부터 유도되는 기를 의미하고자 하는 것이다. 용어 "방향족 화합물"은 비편재된 pi 전자를 갖는 적어도 하나의 불포화 환형 기를 포함하는 유기 화합물을 의미하고자 하는 것이다. 이 용어는 헤테로아릴을 포함하고자 하는 것이다. 용어 "탄화수소 아릴"은 고리 내에 헤테로원자를 갖지 않는 방향족 화합물을 의미하고자 하는 것이다. 용어 아릴은 단일 고리를 갖는 기, 및 단일 결합에 의해 연결될 수 있거나 함께 융합될 수 있는 다중 고리를 갖는 기를 포함한다. 용어 "중수소화된 아릴"은 아릴에 직접 결합된 적어도 하나의 이용가능한 H가 D로 대체된 아릴 기를 지칭한다. 용어 "아릴렌"은 2개의 부착점을 갖는 방향족 탄화수소로부터 유도되는 기를 의미하고자 하는 것이다. 일부 실시 형태에서, 아릴 기는 3 내지 60개의 탄소 원자를 갖는다.
용어 "아릴옥시"는 RO- 기 (여기서, R은 아릴임)를 지칭한다.
용어 "화합물"은 분자로 구성된 전기적으로 하전되지 않은 물질을 의미하고자 하는 것으로, 추가로 분자는 원자로 구성되고, 여기서 원자는 물리적 수단으로 분리할 수 없다. 어구 "인접한"은, 소자 내의 층을 지칭하기 위해 사용될 때, 한 층이 다른 층의 바로 옆에 있는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 한편, 어구 "인접한 R 기들"은 화학식 내에서 서로 옆에 있는 R 기들 (즉, 결합에 의해서 연결된 원자들 상에 있는 R 기들)을 지칭하고자 사용된다.
용어 "중수소화"는 적어도 하나의 H가 D로 대체되었음을 의미하고자 하는 것이다. 중수소는 자연 존재비(natural abundance) 수준의 100배이상으로 존재한다. 화합물 X의 "중수소화된 유도체"는 화합물 X와 동일한 구조를 가지나, H를 대체하는 적어도 하나의 D를 동반한다.
용어 "도펀트"는, 호스트 재료를 포함하는 층 내의 재료로서, 그러한 재료의 부재 시의 층의 방사선 방출, 수용 또는 여과의 파장(들) 또는 전자적 특성(들)과 비교하여 층의 방사선 방출, 수용 또는 여과의 목표 파장(들) 또는 전자적 특성(들)을 변화시키는 재료를 의미하고자 하는 것이다.
용어 "전기활성"은, 층 또는 재료를 지칭할 때, 전자적 특성 또는 전자방사적 특성을 나타내는 층 또는 재료를 의미하고자 하는 것이다. 전자 소자에서, 전기활성 재료는 소자의 작동을 전자적으로 촉진한다. 전기활성 재료의 예에는 전자 또는 정공일 수 있는 전하를 전도, 주입, 수송, 또는 차단하는 재료와, 방사선을 수용할 때 전자-정공 쌍의 농도 변화를 나타내거나 방사선을 방출하는 재료가 포함되나 이에 한정되지 않는다. 비활성 재료의 예에는 평탄화 재료, 절연 재료, 및 환경 장벽 재료가 포함되나 이에 한정되지 않는다.
접두사 "헤테로"는 하나 이상의 탄소 원자가 다른 원자로 대체되었음을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 상기 다른 원자는 N, O, 또는 S이다.
용어 "호스트 재료"는 도펀트가 첨가되는 재료를 의미하고자 하는 것이다. 호스트 재료는 전자적 특성(들) 또는 방사선을 방출, 수용 또는 여과하는 능력을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 호스트 재료는 더 높은 농도로 존재한다.
용어 "인돌로카르바졸"은 하기 부분(moiety)을 지칭한다:
Figure 112012042170595-pct00001
여기서, Q는 질소-함유 고리가 임의의 배향으로 융합되어 있는 페닐 고리를 나타내고, R은 H 또는 치환체를 나타낸다.
용어 "층"은 용어 "필름"과 호환적으로 사용되며 목적하는 영역을 덮는 코팅을 지칭한다. 이 용어는 크기에 의해 제한되지 않는다. 영역은 전체 소자만큼 크거나, 실제 시각 디스플레이(visual display)와 같은 특정 기능 영역만큼 작거나, 단일 서브-픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수 있다. 층 및 필름은 증착(vapor deposition), 액체 침착(liquid deposition)(연속식 및 불연속식 기술), 및 열전사(thermal transfer)를 포함하는 임의의 통상적인 침착 기술에 의해 형성될 수 있다. 연속식 침착 기술은 스핀 코팅(spin coating), 그라비어 코팅(gravure coating), 커튼 코팅(curtain coating), 딥 코팅(dip coating), 슬롯-다이 코팅(slot-die coating), 분무 코팅(spray coating) 및 연속식 노즐 코팅(continuous nozzle coating)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 불연속식 침착 기술은 잉크젯 인쇄(ink jet printing), 그라비어 인쇄(gravure printing) 및 스크린 인쇄(screen printing)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
용어 "유기 전자 소자" 또는 때때로 단지 "전자 소자"는 하나 이상의 유기 반도체 층 또는 재료를 포함하는 소자를 의미하고자 하는 것이다. 모든 기는 달리 지시되지 않는 한, 치환 또는 비치환될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 치환체는 D, 할라이드, 알킬, 알콕시, 아릴, 아릴옥시, 시아노, 및 NR2로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서 R은 알킬 또는 아릴이다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 등가인 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 후술된다. 본 명세서에서 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허, 및 기타 참조 문헌은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다. 상충되는 경우에는, 정의를 비롯하여 본 명세서가 좌우할 것이다. 게다가, 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한하고자 하는 것은 아니다.
전반적으로 IUPAC 번호 체계를 사용하며, 여기서 주기율표의 족은 좌에서 우로 1 내지 18로 번호가 매겨진다 (문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition, 2000]).
2. 중수소화된 화합물
신규한 중수소화된 화합물은 적어도 하나의 D를 갖는 인돌로카르바졸 유도체 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화된다. 이는 H의 10% 이상이 D로 대체되었음을 의미한다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 100% 중수소화된다.
일 실시 형태에서, 중수소화된 화합물은 화학식 I 또는 화학식 II를 가지며:
[화학식 I]
Figure 112012042170595-pct00002
[화학식 II]
Figure 112012042170595-pct00003
(여기서,
Ar1은 방향족 전자 수송 기이고;
Ar2는 아릴 기 및 방향족 전자 수송 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 각각의 경우에 동일하거나 상이하며, H, D 및 아릴로 이루어진 군으로부터 선택됨);
적어도 하나의 D를 갖는다.
화학식 I 및 화학식 II의 일부 실시 형태에서, 중수소는 인돌로카르바졸 코어, 아릴 고리, 아릴 고리 상의 치환체 기, 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 부분 상에 존재한다.
일부 실시 형태에서, 인돌로카르바졸 코어는 10% 이상 중수소화된다. 이러한 경우에, R1 및 R2 중 적어도 하나는 D이다. 일부 실시 형태에서, 인돌로카르바졸 코어는 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
Ar1은 방향족 전자 수송 기이다. 일부 실시 형태에서, 방향족 전자 수송 기는 질소-함유 헤테로방향족 기이다. 전자 수송 기인 질소-함유 헤테로방향족 기의 일부 예에는 하기에 나타낸 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다:
Figure 112012042170595-pct00004
상기 식에서,
Ar3은 아릴 기이고;
R3은 각각의 경우에 동일하거나 상이하며, D, 알킬, 알콕시, 아릴, 아릴옥시, 실록산, 및 실릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
a는 0 내지 4의 정수이고;
b는 0 내지 3의 정수이고;
c는 0 내지 2의 정수이고;
d는 0 내지 5의 정수이고;
e는 0 또는 1이고;
f는 0 내지 6의 정수이다.
이러한 기는 파선으로 표시된 임의의 위치에서 코어 상의 질소에 결합될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 둘 이상의 동일하거나 상이한 전자-주기 치환체가 함께 결합하여 올리고머성 치환체를 형성한다. 일부 실시 형태에서, R3은 D 및 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, R3은 질소-함유 헤테로방향족 전자 수송 기이다.
일부 실시 형태에서, Ar1은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
일부 실시 형태에서, Ar2는 상기에 논의된 바와 같은 방향족 전자 수송 기이다. 일부 실시 형태에서, Ar2는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트라세닐, 페닐나프틸렌, 나프틸페닐렌, 이들의 중수소화된 유도체, 및 하기 화학식 III을 갖는 기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
[화학식 III]
Figure 112012042170595-pct00005
(여기서,
R4는 각각의 경우에 동일하거나 상이하며, H, D, 알킬, 알콕시, 실록산 및 실릴로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 또는 인접한 R4 기들이 함께 연결되어 방향족 고리를 형성할 수 있고;
m은 각각의 경우에 동일하거나 상이하며 1 내지 6의 정수임).
일부 실시 형태에서, Ar2는 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
일부 실시 형태에서, R1 및 R2는 아릴이다. 일부 실시 형태에서, 아릴 기는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트라세닐, 페닐나프틸렌, 나프틸페닐렌, 이들의 중수소화된 유도체, 및 상기에 나타낸 화학식 III을 갖는 기로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 아릴 기는 D, 알킬, 알콕시, 아릴, 아릴옥시, 실록산, 실릴, 이들의 중수소화된 유도체, 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체를 갖는다.
일부 실시 형태에서, R1 및 R2는 H 또는 D이다.
화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 화합물의 일부 비제한적인 예에는 하기 화합물 H1 내지 화합물 H14가 포함된다:
Figure 112016100435037-pct00038
Figure 112012042170595-pct00007
Figure 112012042170595-pct00008
Figure 112012042170595-pct00009
공지의 커플링 및 치환 반응에 의해서 신규 화합물의 비-중수소화된 유사체를 제조할 수 있다. 그러한 반응은 잘 알려져 있으며 문헌에 널리 기재되어 있다. 예시적인 참고문헌에는 문헌[Yamamoto, Progress in Polymer Science, Vol. 17, p 1153 (1992)]; 문헌[Colon et al., Journal of Polymer Science, Part A, Polymer chemistry Edition, Vol. 28, p. 367 (1990)]; 미국 특허 제5,962,631호, 및 국제특허 공개 WO 00/53565호; 문헌[T. Ishiyama et al., J. Org. Chem. 1995 60, 7508-7510; M. Murata et al., J. Org. Chem. 1997 62, 6458-6459]; 문헌[M. Murata et al., J. Org. Chem. 2000 65, 164-168]; 문헌[L. Zhu, et al., J. Org. Chem. 2003 68, 3729-3732]; 문헌[Stille, J. K. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, 25, 508]; 문헌[Kumada, M. Pure. Appl. Chem. 1980, 52, 669]; 문헌[Negishi, E. Acc. Chem. Res. 1982, 15, 340]이 포함된다.
중수소화된 전구체 재료를 사용하여 유사한 방식으로, 또는 더욱 일반적으로는 알루미늄 트라이클로라이드 또는 에틸 알루미늄 클로라이드와 같은 루이스산 H/D 교환 촉매, 또는 CF3COOD, DCl 등과 같은 산의 존재 하에 d6-벤젠과 같은 중수소화된 용매로 비-중수소화된 화합물을 처리함으로써, 신규한 중수소화된 화합물을 제조할 수 있다. 예시적인 제조방법이 실시예에 제공된다. 중수소화의 정도는 NMR 분석에 의해서, 그리고 대기압 고체 분석 탐침 질량 분석(Atmospheric Solids Analysis Probe Mass Spectrometry; ASAP-MS)과 같은 질량 분석에 의해서 결정할 수 있다. 과중수소화되거나 부분적으로 중수소화된 방향족 화합물 또는 알킬 화합물의 시재료는 상업적 공급처로부터 구매할 수 있거나, 또는 공지의 방법을 사용하여 얻을 수 있다. 그러한 방법의 일부 예는 a) 문헌["Efficient H/D Exchange Reactions of Alkyl-Substituted Benzene Derivatives by Means of the Pd/C-H2-D2O System" Hiroyoshi Esaki, Fumiyo Aoki, Miho Umemura, Masatsugu Kato, Tomohiro Maegawa, Yasunari Monguchi, and Hironao Sajiki Chem. Eur. J. 2007, 13, 4052 - 4063]. b) 문헌["Aromatic H/D Exchange Reaction Catalyzed by Groups 5 and 6 Metal Chlorides" GUO, Qiao-Xia, SHEN, Bao-Jian; GUO, Hai-Qing TAKAHASHI, Tamotsu Chinese Journal of Chemistry, 2005, 23, 341-344]; c) 문헌["A novel deuterium effect on dual charge-transfer and ligand-field emission of the cis-dichlorobis(2,2'-bipyridine)iridium(III) ion" Richard J. Watts, Shlomo Efrima, and Horia Metiu J. Am. Chem. Soc., 1979, 101 (10), 2742-2743]; d) 문헌["Efficient H-D Exchange of Aromatic Compounds in Near-Critical D20 Catalysed by a Polymer-Supported Sulphonic Acid" Carmen Boix and Martyn Poliakoff Tetrahedron Letters 40 (1999) 4433-4436]; e) 미국 특허 제3849458호; f) 문헌["Efficient C-H/C-D Exchange Reaction on the Alkyl Side Chain of Aromatic Compounds Using Heterogeneous Pd/C in D2O" Hironao Sajiki, Fumiyo Aoki, Hiroyoshi Esaki, Tomohiro Maegawa, and Kosaku Hirota Org. Lett., 2004, 6 (9), 1485-1487]에서 확인할 수 있다.
본 명세서에 기재된 화합물은 액체 침착 기술을 사용하여 필름으로 형성될 수 있다. 놀랍고도 예상 밖에도, 이러한 화합물은 유사한 비-중수소화된 화합물과 비교할 때 크게 개선된 특성을 갖는다. 본 명세서에 기재된 화합물을 갖는 활성 층을 포함하는 전자 소자는 크게 개선된 수명을 갖는다. 또한, 수명 증가는 다른 소자 특성에 유해한 영향을 주지 않으면서 달성된다. 게다가, 본 명세서에 기재된 중수소화된 화합물은 비-중수소화된 유사체보다 공기 용인성(air tolerance)이 더 크다. 이는 재료의 제조 및 정제와, 그러한 재료를 사용하는 전자 소자의 형성 둘 모두에 있어서 더 큰 가공 용인성(processing tolerance)을 야기할 수 있다.
3. 유기 전자 소자
본 명세서에 기재된 중수소화된 재료를 포함하는 하나 이상의 층을 갖는 것으로부터 이익을 얻을 수 있는 유기 전자 소자는 (1) 전기 에너지를 방사선으로 변환하는 소자 (예컨대, 발광 다이오드, 발광 다이오드 디스플레이, 발광 조명기구(luminaire), 또는 다이오드 레이저), (2) 전자공학적 공정을 통해 신호를 검출하는 소자 (예컨대, 광검출기, 광전도성 전지, 포토레지스터, 광스위치, 광트랜지스터, 광전관, IR 검출기), (3) 방사선을 전기 에너지로 변환하는 소자 (예컨대, 광기전 소자 또는 태양 전지), 및 (4) 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함하는 하나 이상의 전자적 구성요소를 포함하는 소자 (예컨대, 박막 트랜지스터 또는 다이오드)를 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 본 발명의 화합물은 흔히 생물검정(bioassay)에서의 산소 감응 지시약 및 발광 지시약과 같은 응용에서 유용할 수 있다.
일 실시 형태에서, 유기 전자 소자는 적어도 하나의 중수소 치환체를 갖는 인돌로카르바졸 유도체를 포함하는 적어도 하나의 층을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 인돌로카르바졸 유도체는 상기에 논의된 바와 같은 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는다.
a. 제1 예시적인 소자
특히 유용한 유형의 트랜지스터인, 박막 트랜지스터 (TFT)는 일반적으로 게이트 전극, 게이트 전극 상의 게이트 유전체, 게이트 유전체에 인접한 소스 전극과 드레인 전극, 및 게이트 유전체에 인접하며 소스 전극과 드레인 전극에 인접한 반도체 층을 포함한다 (예를 들어, 문헌[S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd edition, John Wiley and Sons, page 492] 참조). 이들 구성요소는 다양한 배열로 조립될 수 있다. 유기 박막 트랜지스터 (OTFT)는 유기 반도체 층을 갖는 것을 특징으로 한다.
일 실시 형태에서, OTFT는:
기판;
절연 층;
게이트 전극;
소스 전극;
드레인 전극; 및
적어도 하나의 중수소 치환체를 갖는 인돌로카르바졸 화합물을 포함하는 유기 반도체 층을 포함하며;
절연 층, 게이트 전극, 반도체 층, 소스 전극 및 드레인 전극은 임의의 순서로 배열될 수 있되, 단, 게이트 전극 및 반도체 층 둘 모두는 절연 층에 접촉하고, 소스 전극 및 드레인 전극 둘 모두는 반도체 층에 접촉하고 전극들은 서로 접촉하지 않는다. 일부 실시 형태에서, 인돌로카르바졸 유도체는 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는다.
도 1a에는, 유기 전계 효과 트랜지스터 (OTFT)가 개략적으로 예시되어 있는데, "하부 접촉 방식"에서의 그러한 소자의 활성 층의 상대적인 위치가 나타나있다 (OTFT의 "하부 접촉 방식"에서는, 드레인 전극과 소스 전극이 게이트 유전체 층 상에 침착된 후에, 활성 유기 반도체 층이 소스 전극과 드레인 전극 및 임의의 나머지 노출된 게이트 유전체 층 상에 침착된다.) 기판(112)은 게이트 전극(102) 및 절연 층(104)과 접촉하며 절연 층의 상부에는 소스 전극(106) 및 드레인 전극(108)이 침착된다. 소스 전극과 드레인 전극 위 및 사이에는 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기 반도체 층(110)이 있다.
도 1b는 상부 접촉 방식에서의 그러한 소자의 활성 층의 상대적인 위치를 나타내는 OTFT의 개략도이다. ("상부 접촉 방식"에서, OTFT의 드레인 전극과 소스 전극은 활성 유기 반도체 층의 상부에 침착된다.)
도 1c는 상부에 게이트를 갖는, 하부 접촉 방식에서의 그러한 소자의 활성 층의 상대적인 위치를 나타내는 OTFT의 개략도이다.
도 1d는 상부에 게이트를 갖는, 상부 접촉 방식에서의 그러한 소자의 활성 층의 상대적인 위치를 나타내는 OTFT의 개략도이다.
기판은 무기 유리, 세라믹 포일, 중합체 재료 (예를 들어, 아크릴, 에폭시, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리이미드, 폴리케톤, 폴리(옥시-1,4-페닐렌옥시-1,4-페닐렌카르보닐-1,4-페닐렌) (때때로 폴리(에테르 에테르 케톤) 또는 PEEK로 지칭됨), 폴리노르보르넨, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리(에틸렌 나프탈렌다이카르복실레이트) (PEN), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 폴리(페닐렌 설파이드) (PPS)), 충전된 중합체 재료 (예를 들어, 섬유 강화 플라스틱 (FRP)), 및/또는 코팅된 금속 포일을 포함할 수 있다. 기판의 두께는 약 10 마이크로미터 내지 10 밀리미터 초과; 예를 들어, 가요성 플라스틱 기판의 경우 약 50 내지 약 100 마이크로미터; 및 유리 또는 규소와 같은 경질 기판의 경우 약 1 내지 약 10 밀리미터일 수 있다. 전형적으로, 기판은 제조, 시험, 및/또는 사용 동안 OTFT를 지지한다. 선택적으로, 기판은 소스, 드레인, 및 전극들에 대한 버스 라인 접속 및 OTFT를 위한 회로와 같은 전기적 기능을 제공할 수 있다.
게이트 전극은 얇은 금속 필름, 전도성 중합체 필름, 전도성 잉크 또는 페이스트로부터 제조된 전도성 필름, 또는 기판 자체, 예를 들어, 고농도로 도핑된(heavily doped) 규소일 수 있다. 적합한 게이트 전극 재료의 예에는 알루미늄, 금, 크롬, 인듐주석산화물, 전도성 중합체, 예를 들어, 폴리스티렌 설포네이트-도핑된 폴리(3,4-에틸렌다이옥시티오펜) (PSS-PEDOT), 카본 블랙/그래파이트로 구성된 전도성 잉크/페이스트, 또는 중합체 결합제 중의 콜로이드 은 분산액이 포함된다. 일부 OTFT에서, 동일한 재료가 게이트 전극 기능을 제공하면서 또한 기판의 지지 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도핑된 규소는 게이트 전극으로서 기능하면서 OTFT를 지지할 수 있다.
게이트 전극은 진공 증발, 금속 또는 전도성 금속 산화물의 스퍼터링, 스핀 코팅에 의한 전도성 중합체 용액 또는 전도성 잉크로부터의 코팅, 캐스팅, 또는 인쇄에 의해 제조될 수 있다. 게이트 전극의 두께는, 예를 들어, 금속 필름의 경우, 약 10 내지 약 200 나노미터, 및 중합체성 전도체의 경우 약 1 내지 약 10 마이크로미터일 수 있다.
소스 전극과 드레인 전극은, 반도체 층과 소스 및 드레인 전극 사이의 접촉의 저항이 반도체 층의 저항보다 작도록, 반도체 층에 저저항 옴 접촉(low resistance ohmic contact)을 제공하는 재료로부터 제작될 수 있다. 채널 저항은 반도체 층의 전도도이다. 전형적으로, 저항은 채널 저항보다 작아야 한다. 소스 전극 및 드레인 전극으로서 사용하기에 적합한 전형적인 재료에는 알루미늄, 바륨, 칼슘, 크롬, 금, 은, 니켈, 팔라듐, 백금, 티타늄, 및 이들의 합금; 탄소 나노튜브; 전도성 중합체, 예를 들어, 폴리아닐린 및 폴리(3,4-에틸렌다이옥시티오펜)/폴리(스티렌 설포네이트) (PEDOT:PSS); 전도성 중합체 중 탄소 나노튜브의 분산액; 전도성 중합체 중 금속의 분산액; 및 이들의 다중 층이 포함된다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 이러한 재료의 일부는 n-타입 반도체 재료와 함께 사용하기에 적합하며, 다른 것은 p-타입 반도체 재료와 함께 사용하기에 적합하다. 소스 전극 및 드레인 전극의 전형적인 두께는, 예를 들어, 약 40 나노미터 내지 약 1 마이크로미터이다. 일부 실시 형태에서, 두께는 약 100 내지 약 400 나노미터이다.
절연 층은 무기 재료 필름 또는 유기 중합체 필름을 포함한다. 절연 층으로서 적합한 무기 재료의 예시적인 예에는 알루미늄 산화물, 규소 산화물, 탄탈 산화물, 티타늄 산화물, 규소 질화물, 바륨 티타네이트, 바륨 스트론튬 티타네이트, 바륨 지르코네이트 티타네이트, 아연 셀레나이드, 및 아연 설파이드가 포함된다. 또한, 상기한 금속들의 합금, 조합, 및 다중 층이 절연 층을 위해 사용될 수 있다. 절연 층을 위한 유기 중합체의 예시적인 예에는 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리(비닐 페놀), 폴리이미드, 폴리스티렌, 폴리(메타크릴레이트), 폴리(아크릴레이트), 에폭시 수지 및 이들의 블렌드 및 다중 층이 포함된다. 절연 층의 두께는, 사용된 절연체 재료의 유전 상수에 따라, 예를 들어, 약 10 나노미터 내지 약 500 나노미터이다. 예를 들어, 절연 층의 두께는 약 100 나노미터 내지 약 500 나노미터일 수 있다. 절연 층은, 예를 들어, 전도도가 약 10-12 S/㎝ (여기서, S = 지멘스 = 1/ohm임) 미만일 수 있다.
게이트 전극 및 반도체 층 둘 모두가 절연 층에 접촉하고, 소스 전극 및 드레인 전극 둘 모두가 반도체 층에 접촉하기만 한다면, 절연 층, 게이트 전극, 반도체 층, 소스 전극, 및 드레인 전극은 임의의 순서로 형성된다. 어구 "임의의 순서로"는 순차적 형성 및 동시 형성을 포함한다. 예를 들어, 소스 전극과 드레인 전극은 동시에 또는 순차적으로 형성될 수 있다. 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극은 물리적 증착 (예를 들어, 열 증발 또는 스퍼터링) 또는 잉크젯 인쇄와 같은 공지의 방법을 사용하여 제공될 수 있다. 전극의 패턴화는 셰도우 마스킹, 애디티브 포토리소그래피, 서브트랙티브 포토리소그래피, 인쇄, 미세접촉 인쇄, 및 패턴 코팅과 같은 공지의 방법에 의해 달성될 수 있다.
하부 접촉 방식 OTFT (도 1a)의 경우에는, 각각 소스 및 드레인을 위한 채널을 형성하는 전극들(106, 108)을 포토리소그래피 공정을 사용하여 이산화규소 층 상에 생성할 수 있다. 이어서, 반도체 층(110)을 전극들(106, 108) 및 층(104)의 표면 위에 침착한다.
일 실시 형태에서, 반도체 층(110)은 화학식 2로 나타내어지는 하나 이상의 화합물을 포함한다. 반도체 층(110)은 본 기술 분야에 공지된 다양한 기술에 의해 침착될 수 있다. 이러한 기술에는 열 증발, 화학 증착, 열전사, 잉크젯 인쇄 및 스크린 인쇄가 포함된다. 침착을 위한 분산 박막 코팅 기술에는 스핀 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 드롭 캐스팅(drop casting) 및 기타 공지의 기술이 포함된다.
상부 접촉 방식 OTFT (도 1b)의 경우에는, 층(110)을 층(104) 상에 침착한 후에 전극들(106, 108)을 형성한다.
b. 제2 예시적인 소자
본 발명은 또한 2개의 전기 접촉 층 사이에 위치한 적어도 하나의 활성 층을 포함하는 전자 소자에 관한 것으로, 소자의 적어도 하나의 활성 층은 적어도 하나의 중수소 치환체를 갖는 인돌로카르바졸 화합물을 포함한다.
유기 전자 소자 구조의 다른 예가 도 2에 도시된다. 소자(200)는 제1 전기 접촉 층인 애노드 층(210) 및 제2 전기 접촉 층인 캐소드 층(260), 및 그 사이의 전기활성 층(240)을 갖는다. 애노드에 인접하여 정공 주입 층(220)이 존재할 수 있다. 정공 주입 층에 인접하여, 정공 수송 재료를 포함하는 정공 수송 층(230)이 존재할 수 있다. 캐소드에 인접하여, 전자 수송 재료를 포함하는 전자 수송 층(250)이 존재할 수 있다. 소자는 애노드(210) 옆의 하나 이상의 부가적인 정공 주입 또는 정공 수송 층(도시하지 않음) 및/또는 캐소드(260)옆의 하나 이상의 부가적인 전자 주입 또는 전자 수송 층(도시하지 않음)을 사용할 수 있다.
층(220 내지 250)을 개별적으로 그리고 집합적으로 활성 층이라고 부른다.
일부 실시 형태에서, 전기활성 층(240)은 도 3에 도시된 바와 같이 픽셀화된다. 층(240)은 층 전반에서 반복되는 픽셀 또는 서브픽셀 단위(241, 242, 243)로 분할된다. 각각의 픽셀 또는 서브픽셀 단위는 상이한 색상을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 서브픽셀 단위는 적색, 녹색, 및 청색을 위한 것이다. 도면에는 3종의 서브픽셀 단위가 도시되어 있지만, 2종의 또는 3종 초과의 단위가 사용될 수 있다.
일 실시 형태에서, 다양한 층들은 하기 범위의 두께를 갖는다: 애노드(210)는 500 내지 5000 Å, 일 실시 형태에서는 1000 내지 2000 Å이며; 정공 주입 층(220)은 50 내지 2000 Å, 일 실시 형태에서는 200 내지 1000 Å이며; 정공 수송 층(230)은 50 내지 2000 Å, 일 실시 형태에서는 200 내지 1000 Å이며; 전기활성 층(240)은 10 내지 2000 Å, 일 실시 형태에서는 100 내지 1000 Å이며; 층(250)은 50 내지 2000 Å, 일 실시 형태에서는 100 내지 1000 Å이며; 캐소드(260)는 200 내지 10000 Å, 일 실시 형태에서는 300 내지 5000 Å이다. 소자 내의 전자-정공 재조합 구역(electron-hole recombination zone)의 위치, 및 따라서 소자의 방출 스펙트럼은 각 층의 상대적인 두께에 의해 영향을 받을 수 있다. 층 두께의 요구되는 비는 사용된 재료의 정확한 성질에 좌우될 것이다.
소자(200)의 용도에 따라, 전기활성 층(240)은 (발광 다이오드 또는 발광 전기화학 전지 내에서와 같이) 인가된 전압에 의해 활성화되는 발광 층, 또는 (광검출기 내에서와 같이) 인가된 바이어스 전압에 의해 또는 바이어스 전압 없이 방사 에너지에 응답하여 신호를 발생시키는 재료의 층일 수 있다. 광검출기의 예에는 광전도성 전지, 포토레지스터, 광스위치, 광트랜지스터 및 광전관, 및 광기전 전지가 포함되며, 이들 용어는 문헌[Markus, John, Electronics and Nucleonics Dictionary, 470 and 476 (McGraw-Hill, Inc. 1966)]에 기술되어 있다. 발광 층을 갖는 소자는 디스플레이를 형성하기 위해서, 또는 백색광 조명기구와 같은 조명 응용을 위해서 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 하나 이상의 신규한 중수소화된 재료가 소자의 하나 이상의 활성 층에 존재할 수 있다. 중수소화된 재료는 단독으로 사용되거나, 또는 비-중수소화된 재료 또는 다른 중수소화된 재료와 조합하여 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 신규한 중수소화된 화합물은 층(230)에서 정공 수송 재료로서 유용하다. 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 부가적인 층이 신규한 중수소화된 재료를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 정공 주입 층(220)이다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 전기활성 층(240)이다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 전자 수송 층(250)이다.
일부 실시 형태에서, 신규한 중수소화된 화합물은 전기활성 층(240)에서 전기활성 도펀트 재료를 위한 호스트 재료로서 유용하다. 일부 실시 형태에서, 방출성(emissive) 재료가 또한 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 부가적인 층이 중수소화된 재료를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 정공 주입 층(220)이다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 정공 수송 층(230)이다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 전자 수송 층(250)이다.
일부 실시 형태에서, 신규한 중수소화된 화합물은 층(250)에서 전자 수송 재료로서 유용하다. 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 부가적인 층이 중수소화된 재료를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 정공 주입 층(220)이다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 정공 수송 층(230)이다. 일부 실시 형태에서, 부가적인 층은 전자활성 층(240)이다.
일부 실시 형태에서 전자 소자는, 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전기활성 층, 및 전자 수송 층으로 이루어진 군으로부터 선택된 층의 임의의 조합 내에 중수소화된 재료를 갖는다.
일부 실시 형태에서, 소자는 가공을 보조하거나 기능성을 개선하기 위한 부가적인 층을 갖는다. 이들 층 중의 전부 또는 임의의 층이 중수소화된 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 모든 유기 소자 층이 중수소화된 재료를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 모든 유기 소자 층은 중수소화된 재료로 본질적으로 이루어진다.
전기활성 층
일부 실시 형태에서, 신규한 중수소화된 화합물은 호스트 재료로서 유용하다. 전기활성 층은 (a) 적어도 하나의 중수소 치환체를 갖는 인돌로카르바졸 화합물 및 (b) 380 내지 750 ㎚ 사이에서 방출 최대값을 갖는 전계발광이 가능한 전기활성 도펀트를 포함한다. 중수소화된 인돌로카르바졸 화합물은 단독으로, 또는 제2 호스트 재료와 조합하여 사용될 수 있다. 신규한 중수소화된 화합물은 임의의 방출색을 갖는 도펀트를 위한 호스트로서 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 신규한 중수소화된 화합물은 녹색 또는 적색 방출성 재료를 위한 호스트로서 사용된다. 일부 실시 형태에서, 신규한 중수소화된 화합물은 유기금속 전계발광 재료를 위한 호스트로서 사용된다.
일부 실시 형태에서, 전기활성 층은 중수소화된 인돌로카르바졸 화합물 호스트 재료 및 하나 이상의 전기활성 도펀트로 본질적으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 전기활성 층은 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 호스트 재료 및 유기금속 전계발광 재료로 본질적으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 전기활성 층은 화학식 I을 갖는 제1 호스트 재료, 제2 호스트 재료, 및 전기활성 도펀트로 본질적으로 이루어진다. 제2 호스트 재료의 예에는 크라이센, 페난트렌, 트라이페닐렌, 페난트롤린, 나프탈렌, 안트라센, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 퀴녹살린, 페닐피리딘, 벤조다이푸란, 및 금속 퀴놀레이트 착물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
전기활성 조성물 중에 존재하는 도펀트의 양은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 일반적으로 3 내지 20 중량%; 일부 실시 형태에서 5 내지 15 중량%의 범위이다. 제2 호스트가 존재하는 경우, 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 제1 호스트 대 제2 호스트의 비는 일반적으로 1:20 내지 20:1; 일부 실시 형태에서, 5:15 내지 15:5의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 화학식 I을 갖는 제1 호스트 재료는 전체 호스트 재료의 50 중량% 이상; 일부 실시 형태에서, 70 중량% 이상이다.
전기활성 층에서 도펀트로서 사용될 수 있는 전계발광 ("EL") 재료에는 소분자 유기 발광 화합물, 발광 금속 착물, 공액 중합체, 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 소분자 발광 화합물의 예에는, 크라이센, 피렌, 페릴렌, 루브렌, 쿠마린, 안트라센, 티아다이아졸, 이들의 유도체, 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 금속 착물의 예에는 금속 킬레이트된 옥시노이드 화합물 및 이리듐 및 백금과 같은 금속의 고리금속화 착물(cyclometallated complex)이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 공액 중합체의 예에는 폴리(페닐렌비닐렌), 폴리플루오렌, 폴리(스피로바이플루오렌), 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌), 이들의 공중합체, 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
적색 발광 재료의 예에는 페닐퀴놀린 또는 페닐아이소퀴놀린 리간드를 갖는 Ir의 고리금속화 착물, 페리플란텐(periflanthene), 플루오란텐(fluoranthene), 및 페릴렌이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 적색 발광 재료는, 예를 들어 미국 특허 제6,875,524호 및 미국 특허 출원 공개 제2005-0158577호에 개시되어 있다.
녹색 발광 재료의 예에는, 페닐피리딘 리간드를 갖는 Ir의 고리금속화 착물, 비스(다이아릴아미노)안트라센, 및 폴리페닐렌비닐렌 중합체가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 녹색 발광 재료는, 예를 들어, 국제특허 공개 WO 2007/021117호에 개시되어 있다.
청색 발광 재료의 예에는, 다이아릴안트라센, 다이아미노크라이센, 다이아미노피렌, 및 폴리플루오렌 중합체가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 청색 발광 재료는, 예를 들어, 미국 특허 제6,875,524호 및 미국 특허 출원 공개 제2007-0292713호 및 제2007-0063638호에 개시되어 있다.
일부 실시 형태에서, 도펀트는 유기금속 착물이다. 일부 실시 형태에서, 도펀트는 이리듐 또는 백금의 고리금속화 착물이다. 그러한 재료는 예를 들어, 미국 특허 제6,670,645호 및 국제특허 공개 WO 03/063555호, WO 2004/016710호, 및 WO 03/040257호에 개시되어 있다.
일부 실시 형태에서, 도펀트는 화학식 Ir(L1)a(L2)b(L3)c를 갖는 착물이며, 여기서,
L1은 탄소 및 질소를 통해 배위된 1가 음이온성 2좌배위 고리금속화 리간드(monoanionic bidentate cyclometalating ligand)이고;
L2는 탄소를 통해 배위되지 않은 1가 음이온성 2좌배위 리간드이고;
L3은 단좌배위 리간드이고;
a는 1 내지 3이고;
b 및 c는 독립적으로 0 내지 2이고;
a, b, 및 c는 이리듐이 6좌배위되고 착물이 전기적으로 중성이 되도록 선택된다.
화학식의 일부 예에는 Ir(L1)3; Ir(L1)2(L2); 및 Ir(L1)2(L3)(L3') (여기서, L3은 음이온성이고 L3'는 비이온성임)이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
L1 리간드의 예에는, 페닐피리딘, 페닐퀴놀린, 페닐피리미딘, 페닐피라졸, 티에닐피리딘, 티에닐퀴놀린, 및 티에닐피리미딘이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "퀴놀린"은 달리 명시되지 않는다면 "아이소퀴놀린"을 포함한다. 플루오르화된 유도체는 하나 이상의 불소 치환체를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 1 내지 3개의 불소 치환체가 리간드의 비-질소 고리 상에 존재할 수 있다.
1가 음이온성 2좌배위 리간드 L2는 금속 배위 화학 분야에 잘 알려져 있다. 일반적으로, 이러한 리간드는 배위 원자로서 N, O, P, 또는 S를 가지며, 이리듐에 배위될 때 5-원 또는 6-원 고리를 형성한다. 적합한 배위 기에는 아미노, 이미노, 아미도, 알콕사이드, 카르복실레이트, 포스피노, 티올레이트 등이 포함된다. 이러한 리간드의 적합한 모 화합물의 예에는 β-다이카르보닐 (β-에놀레이트 리간드), 및 이들의 N 및 S 유사체; 아미노카르복실산 (아미노카르복실레이트 리간드); 피리딘 카르복실산 (이미노카르복실레이트 리간드); 살리실산 유도체 (살리실레이트 리간드); 하이드록시퀴놀린 (하이드록시퀴놀리네이트 리간드) 및 이들의 S 유사체; 및 포스피노알칸올 (포스피노알콕사이드 리간드)이 포함된다.
단좌배위 리간드 L3은 음이온성이거나 비이온성일 수 있다. 음이온성 리간드는 H- ("하이드라이드"), 및 배위 원소로서 C, O 또는 S를 갖는 리간드를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 배위 기는 알콕사이드, 카르복실레이트, 티오카르복실레이트, 다이티오카르복실레이트, 설포네이트, 티올레이트, 카르바메이트, 다이티오카르바메이트, 티오카르바존 음이온, 설폰아미드 음이온 등을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 일부 경우에는, β-에놀레이트 및 포스피노알콕사이드와 같이, L2로서 상기에 열거된 리간드가 단좌배위 리간드로서 작용할 수 있다. 단좌배위 리간드는 또한 할라이드, 시아나이드, 아이소시아나이드, 니트레이트, 설페이트, 헥사할로안티모네이트 등과 같은 배위 음이온일 수 있다. 이러한 리간드는 일반적으로 구매가능하다.
단좌배위 L3 리간드는 또한 CO 또는 단좌배위 포스핀 리간드와 같은 비-이온성 리간드일 수 있다.
일부 실시 형태에서는, 하나 이상의 리간드가 F 및 플루오르화된 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환체를 갖는다.
예를 들어, 미국 특허 제6,670,645호에 기재된 바와 같은 표준 합성 기술을 사용하여 이리듐 착물 도펀트를 제조할 수 있다.
적색 방출색을 갖는 유기금속 이리듐 착물의 예에는 하기 화합물 D1 내지 화합물 D10이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
Figure 112012042170595-pct00010
Figure 112012042170595-pct00011
0
녹색 방출색을 갖는 유기금속 Ir 착물의 예에는 하기 D11 내지 D33이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
Figure 112012042170595-pct00012
Figure 112012042170595-pct00013
일부 실시 형태에서, 도펀트는 소분자 유기 발광 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 도펀트는 비-중합체성 스피로바이플루오렌 화합물 및 플루오란텐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 도펀트는 아릴 아민 기를 갖는 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 전기활성 도펀트는 하기의 화학식들로부터 선택된다:
Figure 112012042170595-pct00014
여기서,
A는 각각의 경우에 동일하거나 상이하며, 3 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 기이고;
Q'는 단일 결합 또는 3 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 기이며;
p 및 q는 독립적으로 1 내지 6의 정수이다.
상기 화학식의 일부 실시 형태에서, 각각의 화학식 내의 A 및 Q' 중 적어도 하나는 3개 이상의 축합 고리를 갖는다. 일부 실시 형태에서, p 및 q는 1이다.
일부 실시 형태에서, Q'는 스티릴 또는 스티릴페닐 기이다.
일부 실시 형태에서, Q'는 2개 이상의 축합 고리를 갖는 방향족 기이다. 일부 실시 형태에서, Q'는 나프탈렌, 안트라센, 크라이센, 피렌, 테트라센, 잔텐, 페릴렌, 쿠마린, 로다민, 퀴나크리돈, 및 루브렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, A는 페닐, 바이페닐, 톨릴, 나프틸, 나프틸페닐, 및 안트라세닐 기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 도펀트는 하기 화학식을 갖는다:
Figure 112012042170595-pct00015
(여기서,
Y는 각각의 경우에 동일하거나 상이하며, 3 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 기이고;
Q"는 방향족 기, 2가 트라이페닐아민 잔기, 또는 단일 결합임).
일부 실시 형태에서, 도펀트는 아릴 아센이다. 일부 실시 형태에서, 도펀트는 비대칭 아릴 아센이다.
소분자 유기 녹색 도펀트의 일부 예에는 하기에 나타낸 화합물 D34 내지 화합물 D41이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
Figure 112012042170595-pct00016
Figure 112012042170595-pct00017
소분자 유기 청색 도펀트의 예에는 하기에 나타낸 화합물 D42 내지 화합물 D49가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
Figure 112012042170595-pct00018
Figure 112012042170595-pct00019
Figure 112012042170595-pct00020
일부 실시 형태에서, 전기활성 도펀트는 아미노-치환된 크라이센 및 아미노-치환된 안트라센으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 새로운 중수소화된 화합물은 전계발광 재료이며 전기활성 재료로서 존재한다.
기타 소자 층
소자 내의 기타 층은 그러한 층에 유용한 것으로 공지된 임의의 재료로 제조될 수 있다.
애노드(210)는 양전하 담체를 주입하는 데 있어서 특히 효율적인 전극이다. 이것은, 예를 들어, 금속, 혼합 금속, 합금, 금속 산화물 또는 혼합-금속 산화물을 포함하는 재료로 제조될 수 있거나, 또는 이것은 전도성 중합체, 또는 그 혼합물일 수 있다. 적합한 금속에는 11족 금속, 4족 내지 6족의 금속 및 8족 내지 10족 전이 금속이 포함된다. 애노드가 광투과성이어야 하는 경우, 12족, 13족 및 14족 금속의 혼합-금속 산화물, 예컨대, 인듐-주석-산화물이 일반적으로 사용된다. 애노드(210)는 문헌["Flexible light-emitting diodes made from soluble conducting polymer," Nature vol. 357, pp 477-479 (11 June 1992)]에 기재된 바와 같이 폴리아닐린과 같은 유기 재료를 또한 포함할 수 있다. 발생된 광을 관찰할 수 있도록 애노드 및 캐소드 중 적어도 하나는 바람직하게는 적어도 부분적으로 투명하다.
정공 주입 층(220)은 정공 주입 재료를 포함하며, 유기 전자 소자에서, 하부 층의 평탄화, 전하 수송 및/또는 전하 주입 특성, 산소 또는 금속 이온과 같은 불순물의 제거, 및 유기 전자 소자의 성능을 증진 또는 개선하는 다른 측면들을 포함하지만 이로 한정되지 않는 하나 이상의 기능을 가질 수 있다. 정공 주입 재료는 중합체, 올리고머, 또는 소분자일 수 있다. 이들은 증착될 수 있거나, 또는 용액, 분산액, 현탁액, 에멀젼, 콜로이드 혼합물 또는 다른 조성물의 형태일 수 있는 액체로부터 침착될 수 있다.
정공 주입 층은 양성자성 산(protonic acid)으로 종종 도핑되는, 폴리아닐린 (PANI) 또는 폴리에틸렌다이옥시티오펜 (PEDOT)과 같은 중합체성 재료로 형성될 수 있다. 양성자성 산은, 예를 들어, 폴리(스티렌설폰산), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산) 등일 수 있다.
정공 주입 층은 구리 프탈로시아닌 및 테트라티아풀발렌-테트라시아노퀴노다이메탄 시스템(TTF-TCNQ)과 같은, 전하 전달 화합물 등을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 정공 주입 층은 적어도 하나의 전기 전도성 중합체 및 적어도 하나의 플루오르화된 산 중합체를 포함한다. 그러한 재료는, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2004-0102577호, 제2004-0127637호, 및 제2005/205860호에 기재되어 있다.
일부 실시 형태에서, 정공 수송 층(230)은 신규한 중수소화된 인돌로카르바졸 화합물을 포함한다. 층(230)을 위한 다른 정공 수송 재료의 예는 예를 들어, 문헌[Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837-860, 1996, by Y. Wang]에 요약되어 있다. 정공 수송 분자 및 중합체 둘 모두가 사용될 수 있다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 분자는, N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민 (TPD); 1,1-비스[(다이-4-톨릴아미노) 페닐]사이클로헥산 (TAPC); N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-다이메틸)바이페닐]-4,4'-다이아민 (ETPD); 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌다이아민 (PDA); α-페닐-4-N,N-다이페닐아미노스티렌 (TPS); p-(다이에틸아미노)벤즈알데하이드 다이페닐하이드라존 (DEH); 트라이페닐아민 (TPA); 비스[4-(N,N-다이에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄 (MPMP); 1-페닐-3-[p-(다이에틸아미노)스티릴]-5-[p-(다이에틸아미노)페닐]피라졸린 (PPR 또는 DEASP); 1,2-트랜스-비스(9H-카르바졸-9-일)사이클로부탄 (DCZB); N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민 (TTB); N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘 ( -NPB); 및 포르피린계 화합물, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌이다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 중합체는 폴리비닐카르바졸, (페닐메틸)폴리실란, 및 폴리아닐린이다. 상기에 언급된 것들과 같은 정공 수송 분자를 폴리스티렌 및 폴리카르보네이트와 같은 중합체 내로 도핑함으로써 정공 수송 중합체를 수득하는 것이 또한 가능하다. 일부 경우에, 트라이아릴아민 중합체, 특히 트라이아릴아민-플루오렌 공중합체가 사용된다. 일부 경우에, 중합체 및 공중합체는 가교결합가능하다. 가교결합가능한 정공 수송 중합체의 예는, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2005-0184287호 및 국제특허 공개 WO 2005/052027호에서 확인할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송 층은 p-도펀트, 예를 들어, 테트라플루오로테트라시아노퀴노다이메탄 및 페릴렌-3,4,9,10-테트라카르복실릭-3,4,9,10-다이언하이드라이드로 도핑된다.
일부 실시 형태에서, 전자 수송 층(250)은 신규한 중수소화된 인돌로카르바졸 화합물을 포함한다. 층(250)에 사용될 수 있는 다른 전자 수송 재료의 예에는 금속 킬레이트된 옥시노이드 화합물, 예를 들어, 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄 (Alq3); 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(파라-페닐-페놀라토)알루미늄(III) (BAlQ); 및 아졸 화합물, 예를 들어, 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸 (PBD) 및 3-(4-바이페닐릴)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트라이아졸 (TAZ), 및 1,3,5-트라이(페닐-2-벤즈이미다졸)벤젠 (TPBI); 퀴녹살린 유도체, 예를 들어, 2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살린; 페난트롤린 유도체, 예를 들어, 9,10-다이페닐페난트롤린 (DPA) 및 2,9-다이메틸-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린 (DDPA); 및 그 혼합물이 포함된다. 전자 수송 층은 n-도펀트, 예를 들어, Cs 또는 기타 알칼리 금속으로 또한 도핑될 수 있다. 층(250)은 전자 수송을 촉진시킬 뿐만 아니라, 또한 층 계면에서의 여기 급락(quenching of the exciton)을 방지하는 격납 층(confinement layer) 또는 완충 층의 역할을 하는 둘 모두의 기능을 할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 층은 전자 이동성을 촉진하고 여기 급락을 감소시킨다.
캐소드(260)는 전자 또는 음전하 담체를 주입하는 데 있어서 특히 효율적인 전극이다. 캐소드는 애노드보다 낮은 일함수를 갖는 임의의 금속 또는 비금속일 수 있다. 캐소드를 위한 재료는 1족의 알칼리 금속 (예컨대, Li, Cs), 2족 (알칼리 토) 금속, 12족 금속 (희토류 원소 및 란탄족 및 악티늄족 포함)으로부터 선택될 수 있다. 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘과 같은 재료와 그 조합이 사용될 수 있다. 작동 전압을 낮추기 위하여, Li- 또는 Cs-함유 유기금속 화합물, LiF, CsF, 및 Li2O가 또한 유기 층과 캐소드 층 사이에 침착될 수 있다.
유기 전자 소자 내에 기타 층들을 갖는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 주입되는 양전하의 양을 제어하고/하거나 층의 밴드갭 매칭(band-gap matching)을 제공하거나 또는 보호 층으로서 기능하는 층(도시되지 않음)이 애노드(210)와 정공 주입 층(220) 사이에 있을 수 있다. 본 기술 분야에 알려져 있는 층, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌, 실리콘 옥시-니트라이드, 플루오로카본, 실란, 또는 Pt와 같은 금속의 초박층이 사용될 수 있다. 대안적으로, 애노드 층(210), 활성 층(220, 230, 240, 250), 또는 캐소드 층(260)의 일부 또는 전부를 표면 처리하여 전하 담체 수송 효율을 증가시킬 수 있다. 각각의 구성요소 층을 위한 재료의 선택은 바람직하게는 고도의 전계발광 효율을 갖는 소자를 제공하도록 이미터(emitter) 층 내의 양전하와 음전하의 균형을 맞춤으로써 결정된다.
각각의 기능 층은 하나 초과의 층으로 이루어질 수 있는 것으로 이해된다.
소자는 적합한 기판 상에 개별 층을 순차적으로 증착하는 것을 포함하는 다양한 기술에 의해 제조될 수 있다. 유리, 플라스틱 및 금속과 같은 기판이 사용될 수 있다. 열 증발, 화학 증착 등과 같은 종래의 증착 기술이 사용될 수 있다. 대안적으로, 유기 층은 스핀 코팅, 딥 코팅, 롤-투-롤 기술, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는 통상적인 코팅 또는 인쇄 기술을 이용하여, 적합한 용매 중의 용액 또는 분산액으로부터 적용될 수 있다.
고효율 LED를 성취하기 위하여, 정공 수송 재료의 HOMO (최고 점유 분자 궤도함수)는 바람직하게는 애노드의 일함수와 정렬되며, 전자 수송 재료의 LUMO (최저 비점유 분자 궤도함수)는 바람직하게는 캐소드의 일함수와 정렬된다. 재료들의 화학적 상용성(compatibility) 및 승화 온도가 또한 전자 및 정공 수송 재료를 선택하는 데 있어서 중요한 고려사항이다.
본 명세서에 기재된 인돌로카르바졸 화합물로 제조된 소자의 효율은 소자 내의 기타 층들을 최적화함으로써 추가로 개선될 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, Ca, Ba 또는 LiF와 같은 더 효율적인 캐소드가 사용될 수 있다. 작동 전압의 감소를 야기하거나 또는 양자 효율을 증가시키는 형상화된 기재 및 신규 정공 수송 재료가 또한 적용가능하다. 부가적인 층을 또한 추가하여 다양한 층의 에너지 준위를 맞추고 전계발광을 촉진할 수 있다.
실시예
하기 실시예는 본 발명의 소정 특징 및 이점을 예시한다. 실시예는 본 발명을 예시하고자 하는 것이지 제한하고자 하는 것은 아니다. 달리 표시되지 않는다면, 모든 백분율은 중량 기준이다.
합성예 1
본 실시예는 중수소화된 인돌로카르바졸 화합물의 제조를 예시한다.
화합물 H1을, 하기에 나타낸, 비-중수소화된 유사체인 비교 화합물 A로부터 제조하였다.
Figure 112012042170595-pct00021
비교 화합물 A는 유럽 특허 출원 공개 제2080762호, 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조하였다.
비교 화합물 A (1 g, 1.8 mmol)를 100 ㎖ 둥근바닥 플라스크에서 19.6 ㎖ C6D6에 용해시키고, 여기에 중수소화된 트라이플산 (1.34 g, 8.9 mmol)을 첨가하였다. 생성된 암적색 용액을 50℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응을 Na2CO3의 D2O 용액으로 켄칭(quenching)하였다. 층을 분리하고 유기 층을 30 ㎖ 분액의 물로 2회 세척하였다. 조합한 수성 층을 30 ㎖ 메틸렌 클로라이드로 추출하고 이어서 Na2SO4로 건조하고, 여과하고, 건조될 때까지 농축하였다. 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (메틸렌 클로라이드-헥산)에 의해 추가로 정제하여 0.62 g (62%, 99.99% 순도)의 밝은 황색 고체를 얻었다.
Figure 112012042170595-pct00022
소자 실시예 1 및 소자 비교예 A
이들 예는 유기금속 이리듐 착물을 녹색 도펀트, D21로서 사용한 소자의 제작 및 성능을 나타낸다. 도펀트는 미국 특허 제6,670,645호에 기재된 것과 유사한 절차를 사용하여 제조하였다.
소자는 유리 기판 상에서 하기 구조를 가졌다:
애노드 = 인듐 주석 산화물(ITO) : 50 ㎚
정공 주입 층 = 전기 전도성 중합체와 중합체성의 플루오르화된 설폰산의 수성 분산액인, HIJ1 (50 ㎚). 그러한 재료는, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2004/0102577호, 제2004/0127637호, 제2005/0205860호, 및 국제특허 공개 WO 2009/018009호에 기재되어 있다.
정공 수송 층 = 비-가교결합된 아릴아민 중합체인, 중합체 P1 (20 ㎚)
전기활성 층 = 13:1 호스트:도펀트 (표 1에 나타낸 바와 같음)
전자 수송 층 = 금속 퀴놀레이트 유도체인, ET1 (10 ㎚)
캐소드 = CsF/Al(1.0/100 ㎚)
Figure 112012042170595-pct00023
용액 처리 및 열 증발 기술의 조합에 의해서 OLED 소자를 제작하였다. 씬 필름 디바이시즈, 인크 (Thin Film Devices, Inc)로부터의 패턴화된 인듐 주석 산화물(ITO) 코팅된 유리 기판을 사용하였다. 이러한 ITO 기판은 시트 저항이 30 옴/스퀘어이고 광투과율이 80%인 ITO로 코팅된 코닝(Corning) 1737 유리를 기반으로 한다. 패턴화된 ITO 기판을 수성 세제 용액 중에서 초음파로 세정하였고 증류수로 헹구었다. 그 후, 패턴화된 ITO를 아세톤 중에서 초음파로 세정하였고, 아이소프로판올로 헹구었고, 질소 스트림에서 건조시켰다.
소자 제작 직전에, 세정되고 패턴화된 ITO 기판을 UV 오존으로 10분 동안 처리하였다. 냉각 직후에, HIJ1의 수성 분산액을 ITO 표면 위에 스핀 코팅하고 가열하여 용매를 제거하였다. 냉각 후, 이어서 기판을 정공 수송 재료의 용액으로 스핀 코팅한 다음, 가열하여 용매를 제거하였다. 냉각 후, 발광 층 용액으로 기판을 스핀 코팅하고, 가열하여 용매를 제거하였다. 기판을 마스킹하고, 진공 챔버에 넣었다. 열 증발에 의해 전자 수송 층을 침착하고, 이어서 CsF의 층을 침착하였다. 그 다음, 진공에서 마스크를 바꾸고 열 증발에 의해서 Al의 층을 침착하였다. 챔버를 통기시키고, 유리 덮개, 건조제, 및 UV 경화성 에폭시를 사용하여 소자를 캡슐화하였다.
OLED 샘플을 그의 (1) 전류-전압 (I-V) 곡선, (2) 전계발광 방사휘도(electroluminescence radiance) 대 전압, 및 (3) 전계발광 스펙트럼 대 전압을 측정함으로써 특성화하였다. 3가지 측정 모두를 동시에 수행하고 컴퓨터로 제어하였다. 소정 전압에서의 소자의 전류 효율은 LED의 전계발광 방사휘도를 소자를 작동하는 데 필요한 전류로 나누어서 결정한다. 단위는 cd/A이다. 전력 효율은 전류 효율에 파이(pi)를 곱하고, 작동 전압으로 나눈 것이다. 단위는 lm/W이다. 소자 데이터가 표 2에 주어져 있다.
Figure 112012042170595-pct00024
본 발명의 중수소화된 인돌로카르바졸 호스트를 사용하면, 다른 소자 특성들을 유지하면서, 소자의 수명이 크게 증가된다는 것을 알 수 있다. 비-중수소화된 호스트를 갖는 비교 소자는 평균 예상 T50이 24,867시간이었다. 본 발명의 중수소화된 호스트, H1을 사용한 경우, 소자는 평균 예상 T50이 48,600시간이었다.
전반적인 설명 또는 실시예에서 전술된 모든 작용이 요구되지는 않으며, 특정 작용의 일부는 요구되지 않을 수 있고, 기재된 것에 더하여 하나 이상의 추가의 작용을 수행할 수 있음을 알아야 한다. 또한, 작용들이 나열된 순서는 반드시 그들이 수행되는 순서는 아니다.
상기 명세서에서, 개념들이 특정 실시 형태를 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자는 아래의 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다 예증적인 의미로 간주되어야 하며, 그러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함시키고자 한다.
이득, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책이 특정 실시 형태에 관해 전술되었다. 그러나, 이득, 이점, 문제에 대한 해결책, 그리고 임의의 이득, 이점, 또는 해결책을 발생시키거나 더 명확해지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)는 임의의 또는 모든 특허청구범위의 매우 중요하거나, 요구되거나, 필수적인 특징부로서 해석되어서는 안 된다.
소정 특징부가 명확함을 위해 별개의 실시 형태들과 관련하여 본 명세서에서 설명되고, 단일 실시 형태와 조합하여 또한 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 역으로, 간략함을 위해 단일 실시 형태와 관련하여 설명된 여러 특징부들은 별개로 또는 임의의 하위 조합으로 또한 제공될 수 있다. 아울러, 범위로 기재된 값의 참조는 그 범위 내의 각각의 모든 값을 포함한다.

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  1. 삭제
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  6. 삭제
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  11. 하기 화합물 H1 내지 화합물 H21로부터 선택되는 인돌로카르바졸 화합물.
    Figure 112017029761872-pct00039

    Figure 112017029761872-pct00040

    Figure 112017029761872-pct00041

    Figure 112017029761872-pct00042
  12. 기판;
    절연 층;
    게이트 전극;
    소스 전극;
    드레인 전극; 및
    제11항의 인돌로카르바졸 화합물을 포함하는 유기 반도체 층을 포함하며;
    절연 층, 게이트 전극, 반도체 층, 소스 전극 및 드레인 전극은 임의의 순서로 배열될 수 있되, 단, 게이트 전극 및 반도체 층 둘 모두는 절연 층에 접촉하고, 소스 전극 및 드레인 전극 둘 모두는 반도체 층에 접촉하고 전극들은 서로 접촉하지 않는, 유기 박막 트랜지스터.
  13. 삭제
  14. 제1 전기 접촉 층, 제2 전기 접촉 층, 및 이들 층 사이의 적어도 하나의 활성 층을 포함하고, 상기 활성 층은 제11항의 화합물을 포함하는 유기 전자 소자.
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