KR20140063461A - 유기금속 중합체 조성물, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제작된 oled - Google Patents

유기금속 중합체 조성물, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제작된 oled Download PDF

Info

Publication number
KR20140063461A
KR20140063461A KR1020130138754A KR20130138754A KR20140063461A KR 20140063461 A KR20140063461 A KR 20140063461A KR 1020130138754 A KR1020130138754 A KR 1020130138754A KR 20130138754 A KR20130138754 A KR 20130138754A KR 20140063461 A KR20140063461 A KR 20140063461A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
composition
polymer
layer
Prior art date
Application number
KR1020130138754A
Other languages
English (en)
Inventor
제슨 지창 펑
Original Assignee
다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 filed Critical 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
Publication of KR20140063461A publication Critical patent/KR20140063461A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L85/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage in the main chain of the macromolecule containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen and carbon; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/60Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/16Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18Metal complexes
    • C09K2211/187Metal complexes of the iron group metals, i.e. Fe, Co or Ni

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

1종 이상의 도펀트, 및 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물.
<구조식 I>
Figure pat00035

여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
상기 중합체는 도펀트의 존재 또는 부재하에 막 및 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 전자 소자의 제조에 유용하다.

Description

유기금속 중합체 조성물, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제작된 OLED {ORGANOMETALLIC POLYMER COMPOSITION, PROCESS FOR PREPARING THE SAME, AND OLED FABRICATED THEREFROM}
OLED(유기 발광 다이오드)는 방사성 전계발광층이 전류에 반응하여 광을 방출하는 유기 화합물의 막인 발광 다이오드(LED)이다. 전형적인 OLED는 다층 구조를 가지며, 전형적으로 인듐 주석 옥사이드(ITO) 애노드, 및 금속 캐소드를 포함한다. ITO 애노드와 금속 캐소드 사이에 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 방출 물질층(EML), 전자수송층(ETL), 및 전자주입층(EIL)과 같은 다수의 유기층이 개재한다. 정공 주입을 용이화하고 평활한 표면을 얻기 위해, ITO 애노드와 정공수송층 사이에 정공주입층(HIL)이 위치하는 것이 종종 바람직하다. 가장 흔히 사용되는 HIL 물질은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌 술폰산) 복합체(PEDOT/PSS)이다. 그러나 PEDOT/PSS로부터 제작된 OLED는 PEDOT/PSS의 높은 산성도에 의해 유도되는 부식으로 인해 짧은 수명을 나타낸다. 또한, PEDOT/PSS 용액은 흔히 수용액이다. 이를 OLED에 사용할 경우, 막 내 미량의 잔류 습기가 전기 회로에 부식을 초래하여 소자 붕괴로 이어진다. 따라서, OLED 응용을 위한 HIL 물질, 특히 비수성 HIL 조성물이 여전히 필요하다.
JP 2008/111941A는 지지 기판들 위에 형성된 투명 전극을 갖는 한쌍의 전극 구조(상기 기판들은 투명 전극들이 전해질 층을 통해 서로 마주보도록 배치됨)를 특징으로 하는 전기변색 소자를 개시한다. 산화 또는 환원에 의해 발색되는 전기변색성 착색재가 흡착된 다공성 전극이 상기 한쌍의 전극 구조 내의 투명 전극들 중 적어도 하나 위에 형성되고; 소정의 구조를 갖는 페로센 중합체 화합물을 담지한 다공성 전극이 상대 전극 구조를 구성하는 투명 전극 위에 형성된다.
CN1786010A는 광변색성 페로센 디아릴렌 화합물을 개시한다. 페로센 디아릴렌 화합물은 캐리어 스위치 물질(carrier switch material)이며, OLED 소자의 유기 발광층으로서 사용될 수 있다.
문헌[Leung, Chem. Mater., 20, 540-552 (2008)]은 전기화학 중합 단량체로 된 한 빌딩 블록으로서 페로센의 용도, 및 이들 단량체로부터 제조된 중합체의 OLED 중 HIL로서의 용도를 기재한다. HIL을 위한 활성 잔기는 트리아릴아민이다.
전자 소자에 유용한 물질을 교시하는 문헌들로는, WO 2010/082924 (가교결합성 구리 프탈로시아닌 착물), WO 2011/120709 (2차 평면형 단핵 전이 금속 착물), WO 2004/041962 (붕산 또는 붕산 유도체와 유기 또는 유기금속 잔기의 가교결합성 복합체), US 2011/0198666 (매트릭스 중합체를 갖는 P-도펀트(Al, Be 또는 Ir)), US 2008/073440 (Ir의 가교결합성 복합체), WO 2003/022008 (금속 착물로 도핑된 유기 매트릭스), US 2005/0260444 (금속 중심에 배위된 매크로시클릭 리간드), 및 US 2009/0212280 (금속 착물 n-도펀트로 도핑된 유기 반도체성 매트릭스)을 들 수 있다.
그러나 앞에서 논의된 바와 같이, OLED 응용을 위한 신규 HIL 물질, 특히 비수성 HIL 조성물이 여전히 필요하다.
발명의 요약
본 발명은 1종 이상의 도펀트, 및 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물을 제공한다:
<구조식 I>
Figure pat00001
여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
본 발명은 또한, 적어도 2개의 층, 즉, 층 A 및 층 B를 포함하며, 층 A는 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물 A로부터 형성된 막을 제공한다:
<구조식 I>
Figure pat00002
여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
본 발명은 또한, 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물 A로부터 형성된 하나 이상의 성분을 포함하는 전자 소자를 제공한다:
<구조식 I>
Figure pat00003
여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
도 1은 CDCl3 중 중합체성 페로세닐메틸페닐실란(PFMPS)의 H1 NMR이다.
도 2는 지지 전해질로서 0.1 몰 테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트와 함께 디메틸포름아미드(DMF)에 가용화된 PFMPS의 순환 전압전류법 곡선이다.
도 3은 OLED 실시예 1(PFMPS), OLED 실시예 2(PFMPS+10% 도펀트), 및 OLED 중 비교예(폴리티오펜)의 전류-전압 곡선이다.
도 4는 OLED 실시예 1(PFMPS), OLED 실시예 2(PFMPS+10% 도펀트), 및 OLED 중 비교예(폴리티오펜)의 발광 효율 곡선이다.
도 5는 OLED 실시예 1(PFMPS), OLED 실시예 2(PFMPS+10% 도펀트), 및 OLED 중 비교예(폴리티오펜)의 발광 감퇴(decay) 곡선이다.
개관
현재까지 OLED 응용을 위한 개발된 HIL 물질은 주로 유기 물질에 제한된다. 다양한 유형의 OLED 구조 및 응용에 대한 필요성을 충족하기 위한 후보 물질로 선택될 수 있는 HIL 물질의 범위를 확장하기 위해, 주쇄에 페로센을 갖는 중합체가 개발되었고 HIL 물질로 사용되었다. 놀랍게도, 이들 중합체는 HIL 물질로서 유용한 것으로 밝혀졌으며, 이들 중합체를 HIL 물질로서 포함하는 OLED는 양호한 전계발광 성능을 나타낸다.
실시양태
앞에서 논의한 바와 같이, 제1 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 도펀트, 및 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물을 제공한다:
<구조식 I>
Figure pat00004
여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
본 발명의 조성물은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 도펀트는 P형 도펀트이다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 M은 Fe이다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 n은 1 내지 1,000,000, 또는 1 내지 10,000 또는 1 내지 1,000이다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 x 및 y는 둘 다 0이다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나, 또는 적어도 둘, 또는 적어도 셋, 또는 모두의 할로겐은 플루오라이드이다.
한 실시양태에서, 조성물 중 중합체의 양은 조성물의 중량을 기준으로 1 중량% 내지 99 중량%, 또는 50 중량% 내지 99 중량%, 또는 70 중량% 내지 99 중량%이다.
한 실시양태에서, 조성물은 본질적으로 구조식 I의 중합체 및 P형 도펀트로 이루어진다.
한 실시양태에서, 도펀트는 유기금속 화합물 또는 유기금속염이다.
한 실시양태에서, 조성물의 도펀트는 하나 이상의 페닐기를 포함하는 유기금속염이다.
한 실시양태에서, 도펀트는 하나 이상의 페닐기를 포함하는 유기금속염이다. 다른 실시양태에서, 염의 음이온 성분은 붕소 원자를 포함한다.
한 실시양태에서, 유기금속염은
Figure pat00005
, 또는 이들의 조합 중 하나로부터 선택된 구조를 갖는다.
한 실시양태에서, 유기금속염은 하기 구조를 갖는다:
Figure pat00006
한 실시양태에서, 조성물 중 도펀트의 양은 조성물의 중량을 기준으로 1 중량% 내지 99 중량%, 또는 1 중량% 내지 50 중량%, 또는 1 중량% 내지 30 중량%이다.
한 실시양태에서, 조성물 중 중합체의 양은 조성물의 중량을 기준으로 70 중량% 내지 99 중량%이고, 조성물 중 P형 도펀트의 양은 조성물의 중량을 기준으로 1 중량% 내지 30 중량%이다.
본 발명의 조성물은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 명세서에 기재된 1개 이상의 실시양태의 본 발명의 조성물로부터 형성된 하나 이상의 층을 포함하는 막을 제공한다.
본 발명은 또한, 본 명세서에 기재된 1개 이상의 실시양태의 본 발명의 조성물로부터 형성된 하나 이상의 성분을 포함하는 전자 소자를 제공한다.
본 발명은 또한, 제2 측면에서, 적어도 2개의 층, 즉, 층 A 및 층 B를 포함하며, 층 A는 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물 A로부터 형성된 것인 막을 제공한다:
<구조식 I>
Figure pat00007
여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
본 발명의 막은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 층 B는 정공수송층이다.
한 실시양태에서, 조성물 A는 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 1종 이상의 중합체를 조성물의 중량을 기준으로 1 내지 99 중량% 포함한다. 다른 실시양태에서, 조성물 A는 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 1종 이상의 중합체를 조성물의 중량을 기준으로 50 내지 99 중량% 포함한다. 다른 실시양태에서, 조성물 A는 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 1종 이상의 중합체를 조성물의 중량을 기준으로 70 내지 99 중량% 포함한다.
한 실시양태에서, 조성물 A의 중합체의 구조식 I의 M은 Fe이다.
한 실시양태에서, 조성물 A의 중합체의 구조식 I의 n은 1 내지 1,000이고, 조성물 A의 중합체의 구조식 I의 x 및 y는 둘 다 0이다.
한 실시양태에서, 층 A는 층 B와 접촉한다.
한 실시양태에서, 막은 또한 방출층을 포함한다.
한 실시양태에서, 층 A의 두께는 5 nm 내지 500 nm, 또는 5 nm 내지 100 nm, 또는 5 nm 내지 50 nm이고, 층 B의 두께는 5 nm 내지 500 nm, 또는 5 nm 내지 100 nm, 또는 5 nm 내지 50 nm이다.
한 실시양태에서, 조성물 A는 또한 P형 도펀트를 포함한다. 다른 실시양태에서, 도펀트는 유기금속 화합물 또는 유기금속염이다.
한 실시양태에서, 도펀트는 하나 이상의 페닐기를 포함하는 유기금속염이다. 다른 실시양태에서, 염의 음이온 성분은 붕소 원자를 포함한다. 다른 실시양태에서, 유기금속염은
Figure pat00008
, 또는 이들의 조합 중 하나로부터 선택된 구조를 갖는다.
한 실시양태에서, 유기금속염은 하기 구조를 갖는다:
Figure pat00009
한 실시양태에서, 조성물 A 중 도펀트의 양은 조성물의 중량을 기준으로 1 중량% 내지 99 중량%, 또는 1 중량% 내지 50 중량%, 또는 1 중량% 내지 30 중량%이다.
본 발명의 막은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 제3 측면에서, 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물 A로부터 형성된 하나 이상의 성분을 포함하는 전자 소자를 제공한다:
<구조식 I>
Figure pat00010
여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
본 발명의 전자 소자는 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 조성물 A는 또한 P형 도펀트를 포함한다. 다른 실시양태에서, 도펀트는 유기금속 화합물 또는 유기금속염이다.
한 실시양태에서, 도펀트는 하나 이상의 페닐기를 포함하는 유기금속염이다. 다른 실시양태에서, 염의 음이온 성분은 붕소 원자를 포함한다. 한 실시양태에서, 유기금속염은
Figure pat00011
, 또는 이들의 조합 중 하나로부터 선택된 구조를 갖는다.
한 실시양태에서, 유기금속염은 하기 구조를 갖는다:
Figure pat00012
한 실시양태에서, 조성물 A 중 도펀트의 양은 조성물의 중량을 기준으로 1 중량% 내지 99 중량%, 또는 1 중량% 내지 50 중량%, 또는 1 중량% 내지 30 중량%이다.
한 실시양태에서, 조성물 A의 중합체의 구조식 I의 M은 Fe이다.
한 실시양태에서, 조성물 A의 중합체의 구조식 I의 n은 1 내지 1,000이고, 조성물 A의 중합체의 구조식 I의 x 및 y는 둘 다 0이다.
한 실시양태에서, 전자 소자는 또한 제1 전극을 포함한다.
한 실시양태에서, 전자 소자는 또한 제1 전극 위에 배치된 제2 전극을 포함한다.
한 실시양태에서, 전자 소자는 또한 제1 및 제2 전극 사이에 배치된 유기층을 포함한다.
한 실시양태에서, 조성물 A로부터 형성된, 전자 소자의 하나 이상의 성분은 제1 및 제2 전극 사이에 배치된 유기층이다.
한 실시양태에서, 전자 소자는 또한 제2 층 B를 포함한다.
한 실시양태에서, 층 B는 정공수송층이다.
한 실시양태에서, 층 A는 층 B와 접촉한다.
한 실시양태에서, 전자 소자는 또한 방출층을 포함한다.
한 실시양태에서, 층 A의 두께는 5 nm 내지 50 nm이고, 층 B의 두께는 5 nm 내지 50 nm이다.
한 실시양태에서, 전자 소자는 OLED(유기 발광 소자)이다.
한 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 막은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 전자 소자는 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
구조식 I을 포함하는 중합체
하기 실시양태는 앞에서 논의한 본 발명의 세 측면에 모두 적용된다.
하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체:
<구조식 I>
Figure pat00013
여기에서, M, R1, R2, R3, R4 및 R5, n, x 및 y는 앞에서 정의되었다(발명의 요약 참조).
중합체는 본 명세서에 기재된 2개 이상의 실시양태를 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 R1은 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 또는 히드록시 중 하나이다. 다른 실시양태에서, 구조식 I의 R1은 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴 중 하나이다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 R2는 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 또는 히드록시 중 하나이다. 다른 실시양태에서, 구조식 I의 R2는 수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴 중 하나이다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 R3은 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 또는 히드록시 중 하나이다. 다른 실시양태에서, 구조식 I의 R3은 수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴 중 하나이다.
한 실시양태에서, 구조식 I의 R4는 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 또는 히드록시 중 하나이다. 다른 실시양태에서, 구조식 I의 R4는 수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴 중 하나이다.
한 실시양태에서, n은 1 내지 1,000,000, 또한 1 내지 100,000, 또한 1 내지 10,000, 또한 1 내지 1000이다.
한 실시양태에서, x는 0, 또는 1, 또는 2, 또는 3, 또는 4이다.
한 실시양태에서, x는 0이다.
한 실시양태에서, y는 0, 또는 1, 또는 2, 또는 3, 또는 4이다.
한 실시양태에서, y는 0이다.
한 실시양태에서, 중합체는
Figure pat00014
, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하고, 여기에서 Me는 메틸이고, M, R1, R2, R3, R4, x, y 및 n는 앞에서 이미 설명한 바와 같다.
한 실시양태에서, 중합체는
Figure pat00015
, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하며, 여기에서 Me는 메틸이고, M, R1, R2, R3, R4, x, y 및 n은 앞에서 이미 설명한 바와 같다.
한 실시양태에서, 중합체는
Figure pat00016
, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하고, 여기에서 Me는 메틸이고, n은 1 내지 1,000,000, 또는 1 내지 100,000, 또는 1 내지 10,000, 또는 1 내지 1000이다.
한 실시양태에서, 중합체는
Figure pat00017
, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하고, 여기에서 Me는 메틸이고, n은 1 내지 1,000,000, 또는 1 내지 100,000, 또는 1 내지 10,000, 또는 1 내지 1000이다.
한 실시양태에서, 중합체는
Figure pat00018
, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하고, 여기에서 Me는 메틸이고, n은 1 내지 1,000,000, 또는 1 내지 100,000, 또는 1 내지 10,000, 또는 1 내지 1000이다.
한 실시양태에서, M은 바람직하게는 Fe이고, n은 바람직하게는 1 내지 1,000이고, x 및 y는 바람직하게는 둘 다 0이다.
"헤테로시클로알킬" 및 유사 용어는, 시클로알킬 주쇄 원자로서 적어도 하나의 헤테로원자 및 나머지 시클로알킬 주쇄 원자로서 탄소 원자(들)를 함유하는 시클로알킬을 의미한다. 헤테로원자는 예를 들어, B, N, O, S, P(=O), Si 및 P를 포함한다.
"헤테로아릴" 및 유사 용어는, 아릴 주쇄 원자로서 적어도 하나의 헤테로원자 및 나머지 아릴 주쇄 원자로서 탄소 원자(들)를 함유하는 아릴 기를 의미한다. 헤테로원자는 예를 들어, B, N, O, S, P(=O), Si 및 P를 포함한다.
치환기의 일부 예는, 중수소, 할로겐, 할로겐 치환기(들)를 갖거나 갖지 않는 (C1-C30) 알킬, (C6-C30) 아릴, (C6-C30) 아릴 치환기(들)를 갖고 있거나 갖고 있지 않은 (C3-C30) 헤테로아릴, B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자(들)를 함유하는 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬, 하나 이상의 방향족환(들)과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬, (C3-C30) 시클로알킬, 하나 이상의 방향족환(들)과 융합된 (C6-C30)시클로알킬, 트리(C1-C30) 알킬실릴, 디(C1-C30) 알킬 (C6-C30) 아릴실릴, 트리(C6-C30) 아릴실릴, 아다만틸, (C7-C30) 비시클로알킬, (C2-C30) 알케닐, (C2-C30) 알키닐, 시아노, 카르바졸릴, NR21R22, BR23R24, PR25R26, P(=O)R27R28 (여기에서, R21 내지 R28은 독립적으로 (C1-C30) 알킬, (C6-C30) 아릴 또는 (C3-C30) 헤테로아릴을 나타냄), (C1-C30) 알킬(C6-C30) 아릴, (C1-C30) 알킬옥시, (C1-C30) 알킬티오, (C6-C30) 아릴옥시, (C6-C30) 아릴티오, (C1-C30) 알콕시카르보닐, (C1-C30) 알킬카르보닐, (C6-C30) 아릴카르보닐, (C6-C30) 아릴옥시카르보닐, (C1-C30) 알콕시카르보닐옥시, (C1-C30) 알킬카르보닐옥시, (C6-C30) 아릴카르보닐옥시, (C6-C30) 아릴옥시카르보닐옥시, 카르복실, 니트로 및 히드록시; 또는 인접 치환기가 서로 연결되어 환을 형성한 것을 포함한다.
정의
반대로 기재되거나 문맥에 암시되어 있어나 당 업계에서 관례적인 경우가 아닌 한, 모든 부와 백분율은 중량 기준이다. 미국 특허 실무상, 인용된 임의의 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은, 특히 합성 기술의 개시, 정의(본 명세서에 특별히 제공된 모든 정의와 불일치하지 않는 범위까지) 및 당 업계의 일반 지식에 대하여, 그 전문이 본원에 포함된다(또는 그의 대응 미국판이 참조로 포함됨).
"중합체" 및 유사 용어는 동일하거나 상이한 유형의 단량체를 중합하여 제조하는 화합물을 의미한다. 따라서, 일반 용어 "중합체" 용어 "단독중합체"(오직 1종의 단량체로부터 제조되는 중합체를 지칭하기 위해 사용되며, 중합체 구조 및 벌크 중합체 내에 미량의 불순물이 혼입될 수 있는 것으로 이해됨) 및 뒤에서 정의되는 용어 "혼성중합체"를 포함한다. 중합체는 미량의 잔류 촉매를 함유할 수 있다.
"혼성중합체" 및 유사 용어는 2종 이상의 단량체의 중합에 의해 제조되는 중합체를 지칭한다. 따라서, 일반 용어 "혼성중합체"는 공중합체(상이한 2종의 단량체로부터 제조되는 중합체를 지칭하기 위해 사용됨), 및 상이한 2종 초과의 단량체로부터 제조되는 중합체를 포함한다.
"포함하는", "비롯한", "갖는" 및 그의 파생어는, 임의의 부가적 성분, 단계 또는 절차의 존재를, 이들이 구체적으로 개시되었는지에 상관없이, 배제하는 것을 의도하지 않는다. 임의의 의문을 없애기 위해, 용어 "포함하는"을 사용하여 청구되는 모든 조성물은 반대로 기재되지 않는 한, 임의의 부가적 첨가제, 보조제, 또는 중합체 또는 다른 형태의 화합물을 포함할 수 있다. 이와 대조적으로, 용어 "~로 본질적으로 이루어지는"은 작동성(operability)에 본질적이지 않은 것을 제외한 임의의 다른 성분, 단계 또는 절차를 후속 인용 범위로부터 배제한다. 용어 "~로 이루어지는"은 구체적으로 기술되거나 열거되지 않은 임의의 다른 성분, 단계 또는 절차를 배제한다.
"정공수송층(HTL)" 및 유사 용어는, 정공을 수송하는 재료로 제조된 층을 의미한다. 높은 정공 이동도가 권장된다. 방출층에 의해 수송되는 전자의 통과를 차단하는 것을 보조하기 위해 HTL이 사용된다. 전형적으로 전자를 차단하기 위해 낮은 전자 친화력이 요구된다. 바람직하게는, 인접하는 EML 층으로부터 여기자의 이동을 차단하기 위해 HTL은 더 큰 트리플렛(triplet)을 가져야만 한다. HTL 화합물의 예는, 디(p-톨릴)아미노페닐]시클로헥산(TPAC), N,N-디페닐-N,N-비스(3-메틸페닐)-1,1-바이페닐-4,4-디아민(TPD), 및 N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-디아민(NPB)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
"방출층" 및 유사 용어는 호스트 및 도펀트로 이루어지는 층을 의미한다. 호스트 물질은 양극성 또는 단극성일 수 있으며, 단독으로 사용될 수도 있고 또는 둘 이상의 호스트 물질의 조합으로 사용될 수도 있다. 호스트 물질의 광 전기적 특성은 어떤 유형의 도펀트(인광성 또는 형광성)를 사용하는지에 따라 달라질 수 있다. 형광성 도펀트의 경우, 보조 호스트 물질은 도펀트로의 양호한 푀르스터 전달(Foerster transfer)을 유도하기 위해 도펀트의 흡착과 호스트의 방출 사이에서 양호한 분광 오버랩을 가져야 한다. 인광성 도펀트의 경우, 보조 호스트 물질은 도펀트의 트리플렛을 제한하기 위해 높은 트리플렛 에너지를 가져야 한다.
"도펀트" 및 유사 용어는 첨가제로서 유기층에 첨가될 때 유기 전자 소자의 유기층의 전도도를 증가시키는 전자 수용체 또는 공여체를 지칭한다. 유기 반도체는 마찬가지로 도핑에 의해 그의 전기 전도도가 크게 영향을 받을 수 있다. 이러한 유기 반도체성 매트릭스 물질은 양호한 전자 공여체 특성을 지닌 화합물 또는 전자 수용체 특성을 지닌 화합물 중 하나로 구성될 수 있다.
"P형 도펀트" 및 유사 용어는 첨가제로서 유기층에 첨가될 때 유기 전자 소자의 유기층의 전도도를 증가시키는 전자 수용체를 지칭한다. 유기 반도체는 마찬가지로 도핑에 의해 그 전기 전도도에 관해 강하게 영향을 받을 수 있다. 이러한 유기 반도체성 매트릭스 물질은 양호한 전자 공여체 특성을 지닌 화합물 또는 양호한 전자 수용체 특성을 지닌 화합물 중 하나로 구성될 수 있다. 전자 공여체 물질을 도핑하기 위해, 강한 전자 수용체, 예를 들면 테트라시아노퀴논디메탄 (TCNQ) 또는 2,3,5,6-테트라플루오로테트라시아노-1,4-벤조퀴논디메탄(F4TCNQ)이 잘 알려져 있다. 전자 이동 과정에 의해, 이들은 전자 공여체형 기재 물질에서 소위 정공을 생성한다.
실시예
I. 물질
하기 실시예에서 사용된 물질을 표 1에 기재하였다.
Figure pat00019
II. 중합체 합성
페로세닐메틸페닐실란 ( FMPS ) 단량체의 제조
Figure pat00020
n-헥산 중 부틸리튬(16 mL, 2.3M)을 헥산 20 mL에 용해된 페로센 3 g(16 mmol)에 적가한 후, TMEDA 3 mL(20 mol)을 적가하였다. 반응을 밤새, 약 16 시간 동안 진행시켰다. 이어서, 생성물을 여과하고 N2 분위기 하에서 3×100 mL로 세정하였다. 1,1'-디리티오페로센-TMEDA 착체를 추가 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다.
Figure pat00021
헥산 100 mL 중 디메틸디클로로실란(3.1 mL, 0.026 mol)을 1시간에 걸쳐 슬러리 중 1,1'-디리티오페로센-TMEDA(8.0 g, 0.025 mol)에 헥산 20 mL와 함께 첨가하였다. 반응 혼합물을 밤새 환류시켰다. 헥산 및 과량의 실란을 진공 하에 제거하고, 고형분을 감압 승화(0.01 mm, 110℃)에 의해 추가로 정제하여, 오렌지색 소판 FMPS를 형성하였다.
Figure pat00022
FMPS 중합체의 중합
200℃의 진공의 밀봉된 파이렉스 튜브에서 1시간 동안 FMPS(1.00 g)를 가열하였다. 최초 용융 후에, 점도의 증가가 즉시 관찰되었고, 30분 후에는 튜브의 내용물이 고정되었다. 중합체 생성물을 테트라히드로푸란(THF)(10 mL) 중에 용해시켰다. 이어서, 중합체 용액을 교반되는 메탄올(200 mL)에 적가하고, 침전된 중합체를 여과에 의해 수집하고, THF(30 mL)에 재용해시키고, 메탄올(200 mL) 중에 다시 침전시켰다. 이후 침전된 중합체를 48시간 동안 메탄올을 사용하여 속슬레(Soxhlet) 추출에 의해 추가로 정제하였다. 이어서, 황색 섬유상 생성물을 진공에서 건조시켜 최종 생성물 0.90 g(90%)을 수득하였다. GPC를 이용하여 분자량을 분석하였다, Mw=1.6×105 g/mole, Mn=1.94×104 g/mole, PDI=8.27.
Figure pat00023
<구조식 A>
Figure pat00024
III. 분석 및 측정
GPC 분석
샘플을 테트라히드로푸란/FA(0.5 중량%)에 용해시켰고 농도는 2 mg/mL이다. 샘플은 투명해 보였다. 상세한 실험 조건은 이하와 같이 열거된다: 기구: Agilent 1200; 칼럼: 나란한 2개의 혼합 B 칼럼(7.8×300 mm); 칼럼 온도: 40℃; 이동 상: 테트라히드로푸란/FA(0.5%); 유속: 1.0 mL/분; 주입 체적: 100 ㎕; 검출기: Agilent 굴절률 검출기, 40℃; 소프트웨어: Agilent GPC 소프트웨어, 및 중복 주입으로부터 데이터를 수집함; 검정 곡선: 1480 내지 3787000 g/mol 범위의 분자량을 갖는 PL 폴리스티렌 내로우 스탠다드(PL Polystyrene Narrow standards) (파트 번호: 2010-0101).
NMR 측정
중수소화 용매 0.6 mL 중에 샘플 약 20 mg 을 실온에서 용해시켜 균질한 용액을 얻었다. 실온에서, Bruker AVANCE III 400 MHz 분광계상에서 NMR 데이터를 획득하였다. 5 mm BBI 프로브를 채용하였다. TMS에 대한 화학 이동은 ppm 단위로 주어졌다.
순환 전압전류 측정(Cyclic Voltammetry Measurement)
Pt 플레이트(직경: 2 mm) 작동 전극, Pt 와이어 상대 전극 및 Hg/Hg2+ 기준 전극으로 이루어진 통상의 3-전극 구성을 이용하여, 실온에서, CHI 760D 전기화학 워크 스테이션에서 순환 전압전류법을 수행하였다. DMF를 용매로서 사용하였고, 지지 전해질은 0.1M 테트라부틸 암모늄 헥사플루오로포스페이트였다.
중합체 막(도펀트 없음)
원자간력 현미경(Atomic Force Microscope:AFM)
AFM을 적용하여 표면 모폴로지를 시각화하고 스핀 코팅된 HIL 막의 표면 조도를 측정하였다. Veeco에서 생산된 Dimension V instrument에서 태핑 모드(tapping mode)로 AFM의 측정을 수행하였다. AFM 측정 시, 캔티레버의 편향은 나노미터 범위에서의 표면을 따른 수직 편차를 나타내는 깊이 프로파일(또는 높이 프로파일)을 또한 생성하였다. 수직 편차의 진폭(A)을 사용하여 표면의 조도를 계산하였다. Ra 및 Rq는 표면 조도를 기술하는 데에 가장 흔하게 사용되는 진폭 매개변수이다. Ra는 절대 진폭 값의 산술 평균이고, Rq는 진폭 값의 제곱 평균이며, 이하와 같이 기술된다:
Figure pat00025
여기에서, Ai는 AFM 이미지 중의 픽셀 i(표면 상의 임의의 점을 의미함)의 진폭(높이 또는 깊이)이고, n은 이미지 중의 픽셀의 총 개수이다.
스핀 코팅된 막의 두께를 측정하기 위해, 날카로운 블레이드로 ITO 기판으로부터 막의 일부를 제거한 후, 캔티레버로 스캔하였다. 두 섹션 간의 간극이 막의 두께를 나타낸다.
ITO 상의 스핀 코팅된 PFMPS의 표면 조도는 AFM에 의해 분석하였다. 평균 조도는 표 2에 기록하였다. ITO 상에서 PFMPS를 스핀 코팅한 후, 조도는 Rq가 5.3 나노미터(nm)에서 1.02 nm로 개선되었다.
Figure pat00026
순환 전압전류법을 이용하여 HOMO(최고준위 점유 분자궤도) 레벨을 시험하였다. DMF 용액 중의 PFMPS의 CV 곡선이 도 2에 도시되어 있다. 산화 피크로부터, HOMO를 -5.1 내지 -5.2 eV로 추정할 수 있다.
IV. 조성물
주위 조건(23℃, 대기압) 하에서 PFMPS 1 g과 트리페닐메틸 테트라키스(펜타플루오로페닐)-보레이트(P-도펀트) 0.1 g을 블렌딩하여 조성물을 제조하였다.
V. OLED 제작 및 시험
제작
3 mm×3 mm ITO 면적을 갖는 유리 기판(20 mm×20 mm)을 용매(순차적으로 에탄올, 아세톤, 이소프로판올) 및 산소 플라즈마를 이용하여 세정하였다. ITO 층의 두께는 150 nm이었다. 9:1(체적비)의 아니솔/톨루엔 중의 HIL 용액(15 mg/mL, 0.5 마이크로 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 시린지 필터로 필터링함)을 ITO 유리 기판 상에서 질소 충전된 글로브박스 내부에서 스핀 코팅(속도: 2000 rpm)하였다. 스핀 코팅된 막을 20분 동안 150℃에서 어닐링시켰다. 어닐링된 막의 두께는 10 내지 100 nm의 범위였다. 이어서, 이들 기판을 대략 1×10-7 Torr의 진공 하에서 열 증발기 내로 이동시켰다. HTL1, HTL2, 형광 청색(Fl Blue) EML, ETL 및 리튬 퀴놀레이트(Liq)의 층을 순서대로 각각 5 nm, 25 nm, 20 nm, 30 nm 및 1 nm의 두께로 침착시켰다. 유기층들의 침착 속도를 0.05 내지 0.1 nm/초로 유지시켰다. 알루미늄 캐소드를 0.5 nm/초로 침착시켰다. OLED의 활성 영역은 캐소드 침착을 위한 섀도우 마스크에 의해 한정된 "3 mm×3 mm"였다. 유리 기판(20 mm×20 mm)은 삼성 코닝(Samsung Corning)으로부터 입수가능하였으며, ITO 층의 두께는 1500 Å이었다. 마지막으로, (도 3에 보고된) 이들 OLED는 시험 전에 밀봉되었다. OLED는 하기 일반 구조를 갖는다: HIL (400ű20Å/HTL1 (50 Å)/HTL2 (250 Å)/Fl Blue EML(200Å)/Alq3(300Å)/Liq(10Å).
Figure pat00027
VI . 시험
소스 측정 유닛(KEITHLY 238) 발광계(MINOLTA CS-100A)를 사용하여 OLED에 대한 전류-전압-휘도(J-V-L) 분석을 수행하였다. 보정된 CCD 분광기로 OLED 소자의 EL 스펙트럼을 수집하였다. OLED 실시예 1 및 실시예 2, 및 OLED 비교예 1의 전류-전압 곡선, 발광 효율 곡선 및 발광 감퇴 곡선을 도 3, 4 및 도 5에 도시하였다. 성능 데이터는 표 4에 요약하였다. 표 4로부터, PFMPS의 턴온 전압(1000nit에서의 전압)은 폴리티오펜에 기반한 비교예의 턴온 전압에 근접하며; PFMPS의 수명(600분)은 P-도펀트로 도핑한 후 폴리티오펜에 기반한 비교예의 수명보다 길며; PFMPS의 전류 효율은 P-도펀트로 도핑한 후 폴리티오펜에 기반한 비교예와 동일함을 알 수 있다. 요약하면, PFMPS에 기반한 OLED의 성능은 폴리티오펜에 기반한 비교예에 필적하거나 더 우수하다.
Figure pat00028
본 발명은 본 명세서에 포함된 실시양태 및 예시에 제한되지 않으며, 실시양태의 일부, 및 서로 다른 실시양태들의 구성요소의 조합을 비롯한 상기 실시양태들의 변형된 형태를 하기 특허청구범위에 포함되는 것으로 한다.

Claims (15)

1종 이상의 도펀트, 및 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물:
<구조식 I>
Figure pat00029

여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
제1항에 있어서, 도펀트가 P형 도펀트인 조성물.
제1항에 있어서, M이 Fe인 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, n이 1 내지 1,000이고, x 및 y가 둘 다 0인 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체가
Figure pat00030

, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물 중의 중합체가
Figure pat00031

, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, P형 도펀트가 하나 이상의 페닐기를 포함하는 유기금속염인 조성물.
제7항에 있어서, P형 도펀트가
Figure pat00032

, 또는 이들의 조합 중 하나로부터 선택된 구조를 갖는 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물 중 중합체의 양이 조성물의 중량을 기준으로 70 중량% 내지 99 중량%이고, 조성물 중 P형 도펀트의 양이 조성물의 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%인 조성물.
적어도 2개의 층, 즉, 층 A 및 층 B를 포함하며 층 A는 하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물 A로부터 형성된 것인 막:
<구조식 I>
Figure pat00033

여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
제10항에 있어서, 층 B가 정공수송층인 막.
하기 구조식 I로부터 선택된 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 조성물 A로부터 형성된 하나 이상의 성분을 포함하는 전자 소자:
<구조식 I>
Figure pat00034

여기에서, M은 Fe, Co, 또는 Ni로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환 C1-C16 알킬; 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 치환 또는 비치환 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬; 1종 이상의 시클로알킬과 융합된 치환 또는 비치환 C6-C16 아릴; 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 5원 내지 7원 헤테로시클로알킬 또는 1종 이상의 치환 또는 비치환 방향족환과 융합된 C3-C16 시클로알킬; 치환 또는 비치환 C1-C16 실릴, 시아노, 니트로, 또는 히드록시로부터 선택되고;
n은 1 이상이고;
x는 0 내지 4이고;
y는 0 내지 4이다.
제12항에 있어서, 제1 전극을 추가로 포함하는 전자 소자.
제13항에 있어서, 제1 전극 위에 배치되는 제2 전극을 추가로 포함하는 전자 소자.
제13항에 있어서, 조성물 A로부터 형성된 1종 이상의 성분이, 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되는 유기층인 전자 소자.
KR1020130138754A 2012-11-16 2013-11-15 유기금속 중합체 조성물, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제작된 oled KR20140063461A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2012/084766 WO2014075300A1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Organometallic polymer composition, process for preparing the same, and oled fabricated therefrom
CNPCT/CN2012/084766 2012-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140063461A true KR20140063461A (ko) 2014-05-27

Family

ID=50730518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130138754A KR20140063461A (ko) 2012-11-16 2013-11-15 유기금속 중합체 조성물, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제작된 oled

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2014116599A (ko)
KR (1) KR20140063461A (ko)
TW (1) TW201434975A (ko)
WO (1) WO2014075300A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9478758B1 (en) 2015-05-08 2016-10-25 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
EP3364475B1 (en) * 2017-02-20 2024-05-29 Novaled GmbH Electronic semiconducting device, method for preparing the electronic semiconducting device and compound
WO2018150006A1 (en) 2017-02-20 2018-08-23 Novaled Gmbh Electronic semiconducting device, method for preparing the electronic semiconducting device and compound
DE102017008407A1 (de) * 2017-09-07 2019-03-07 Johannes Gutenberg-Universität Mainz Verfahren zur Herstellung von substituiertem Ferrocen und Ferrocen-haltigen Polymeren sowie nach dem Verfahren hergestellte Stoffe
EP3694012A1 (en) * 2019-02-06 2020-08-12 Novaled GmbH Method for preparing an organic semiconducting layer, a composition for use therein and an organic electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014116599A (ja) 2014-06-26
WO2014075300A1 (en) 2014-05-22
TW201434975A (zh) 2014-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101762964B1 (ko) 전하 주입 및 수송 층
EP2350166B1 (en) Polyarylamine ketones
Su et al. Tuning wavelength: Synthesis and characterization of spiro-DPVF-containing polyfluorenes and applications in organic light-emitting diodes
Lu et al. Polyfluorene-based light-emitting rod− coil block copolymers
CN105885020B (zh) 溶解度发生改变的组合物、空穴传输材料组合物和使用了它们的有机电子元件
Chen et al. Green emission from end-group-enhanced aggregation in polydioctylfluorene
JP2009515346A5 (ko)
JP2012509278A (ja) アミノベンゼン組成物ならびに関連する素子および方法
KR20140063461A (ko) 유기금속 중합체 조성물, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제작된 oled
Dumur et al. Solution-processed blue phosphorescent OLEDs with carbazole-based polymeric host materials
Liu et al. Luminescent network film deposited electrochemically from a carbazole functionalized AIE molecule and its application for OLEDs
KR20170095318A (ko) 정공 캐리어 물질 및 플루오로중합체를 함유하는 조성물 및 그의 용도
KR20140063462A (ko) 유기금속 중합체 조성물, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제작된 oled
Lin et al. A thermally cured 9, 9-diarylfluorene-based triaryldiamine polymer displaying high hole mobility and remarkable ambient stability
Albrecht et al. Patterning carbazole–phenylazomethine dendrimer films
CN101453001B (zh) 一种聚合物电致发光器件及其制备方法
Li et al. A bipolar macrospirocyclic oligomer based on triphenylamine and 4, 5-diazafluorene as a solution-processable host for blue phosphorescent organic light-emitting diodes
CN103865220A (zh) 有机金属聚合物组合物,制备它的方法,和由其制造的有机发光二极管
CN106800557B (zh) 一种二氧吩恶噻类衍生物及其制备方法和应用
GB2536212A (en) Light-emitting material and organic light-emitting device
Lu et al. High-efficiency multilayer polymeric blue light-emitting diodes using boronate esters as cross-linking linkages
Yang et al. Synthesis and optoelectronic properties of a luminescent fluorene derivative containing hole-transporting triphenylamine terminals
Bolink et al. Optimization of Polymer Blue‐Light‐Emitting Devices by Introducing a Hole‐Injection Layer Doped with the Molecular Nanomagnet [Mn12O12 (H2O) 4 (C6F5COO) 16]
Chen et al. Intense green light from a silyl-substituted poly (p-phenylenevinylene)-based light-emitting diode with air-stable cathode
CN103819904A (zh) 有机金属聚合物组合物,制备它的方法,和由其制造的有机发光二极管

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid