KR102154386B1 - 화합물, 이를 포함하는 코팅 조성물, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 화학식 1의 화합물, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 코팅 조성물, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

화합물, 이를 포함하는 코팅 조성물, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 {COMPOUND, COATING COMPOSITION COMPRISING THE SAME, ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 명세서는 화합물, 상기 화합물을 포함하는 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 현상은 특정 유기 분자의 내부 프로세스에 의하여 전류가 가시광으로 전환되는 예의 하나이다. 유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다. 애노드와 캐소드 사이에 유기물 층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전류를 걸어주게 되면 캐소드와 애노드로부터 각각 전자와 정공이 유기물 층으로 주입된다. 유기물 층으로 주입된 전자와 정공은 재결합하여 엑시톤 (exciton)을 형성하고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다. 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 소자는 일반적으로 캐소드와 애노드 및 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 포함하는 유기물 층으로 구성될 수 있다.
종래에는 유기 발광 소자를 제조하기 위하여 증착 공정을 주로 사용해 왔다. 그러나, 증착 공정으로 유기 발광 소자의 제조 시, 재료의 손실이 많이 발생한다는 문제점이 있어, 이를 해결하기 위하여, 재료의 손실이 적어 생산 효율을 증대 시킬 수 있는 용액 공정을 통하여 소자를 제조하는 기술이 개발되고 있으며, 용액 공정 시 사용될 수 있는 물질의 개발이 요구되고 있다.
용액 공정용 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 다음과 같은 성질을 가져야 한다.
첫째로, 저장 가능한 균질한 용액을 형성할 수 있어야 한다. 상용화된 증착 공정용 물질의 경우 결정성이 좋아서 용액에 잘 녹지 않거나 용액을 형성하더라도 결정이 쉽게 잡히기 때문에 저장기간에 따라 용액의 농도 구배가 달라지거나 불량 소자를 형성할 가능성이 크다.
둘째로, 용액 공정이 이루어지는 층들은 다른 층을 형성하는 공정에서 사용되는 용매 및 물질에 대한 내성이 있어야 하며, 유기 발광 소자 제조 시 전류 효율이 우수하며, 수명 특성이 우수함이 요구된다.
한국 특허공개공보 2012-0112277호
본 명세서는 용액 공정용 유기 발광 소자에서 사용 가능한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 것이 목적이다.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112017057848026-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이며,
L5는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기이며,
n1 및 n2는 각각 0 내지 12의 정수이고,
m1 및 m2는 각각 0 내지 5의 정수이며,
m3 및 m6은 각각 0 내지 4의 정수이고,
m4 및 m5은 각각 0 내지 3의 정수이다.
본 명세서는 상기 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
본 명세서는 또한, 캐소드; 애노드; 및 상기 캐소드와 상기 애노드 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 코팅 조성물의 경화물을 포함하며, 상기 코팅 조성물의 경화물은 상기 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태인 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
마지막으로, 본 명세서는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 캐소드 또는 애노드를 형성하는 단계; 상기 캐소드 또는 애노드 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 애노드 또는 캐소드를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물은 용액 공정이 가능하여, 소자의 대면적화가 가능하고, 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용될 수 있으며, 낮은 구동전압, 높은 발광 효율 및 높은 수명 특성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물은 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기를 포함하고, 플루오렌의 9번 탄소 위치에 하나의 아릴렌기와 경화성기가 결합되어 있는 알킬기를 도입함으로써, 화합물의 용해도와 비정질성(amorphous)이 증가시켜 경화 온도를 낮추며, 이로 인해 박막의 내용매성이 우수해지는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 화합물 1-1의 시차 주사 열량 분석기(DSC, Differential Scanning Calorimeter)로 측정 그래프를 도시한 것이다.
도 3은 화합물 1-1의 MS data를 도시한 것이다.
도 4는 화합물 1-3의 시차 주사 열량 분석기(DSC, Differential Scanning Calorimeter)로 측정 그래프를 도시한 것이다.
도 5는 화합물 1-3의 MS data를 도시한 것이다.
도 6은 중간체 1의 MS 그래프를 도시한 것이다.
도 7은 중간체 2의 MS 그래프를 도시한 것이다.
도 8은 중간체 3의 MS 그래프를 도시한 것이다.
도 9는 실시예 1-1에서 제조된 박막의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 10은 실시예 1-2에서 제조된 박막의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 11은 실시예 1-3에서 제조된 박막의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 12는 비교예 2-1에서 제조된 박막의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 13은 비교예 2-2에서 제조된 박막의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
이하, 본 명세서를 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112017057848026-pat00002
상기 화학식 1에 있어서,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이며,
L5는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기이며,
n1 및 n2는 각각 0 내지 12의 정수이고,
m1 및 m2는 각각 0 내지 5의 정수이며,
m3 및 m6은 각각 0 내지 4의 정수이고,
m4 및 m5은 각각 0 내지 3의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물 사용함으로써, 우수한 용해도를 가지는 코팅 조성물을 제조할 수 있으며, 상기 코팅 조성물을 이용하여 박막을 형성하는 경우, 균일도가 높고, 용매에 대한 내용이 우수한 박막을 제조할 수 있다. 또한, 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자 제조 시, 발광 효율이 우수한 효과가 있다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상의 혼합 또는 결합되는 것을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1의 화합물은 적당한 유기용매에 대해 용해성을 갖는 화합물들이 바람직하다.
본 명세서에서 “열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기”란 열 및 또는 광에 노출시킴으로써, 화합물 간에 가교를 시키는 반응성 치환기를 의미할 수 있다. 가교는 열처리 또는 광조사에 의하여, 탄소-탄소 다중결합, 환형 구조가 분해되면서 생성된 라디칼이 연결되면서 생성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기를 포함하는 화합물의 경우, 용액 도포법에 의하여 유기 발광 소자를 제조할 수 있어 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
또한, 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기를 포함하는 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 이용하여, 코팅층을 형성하는 경우, 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 열 또는 광에 의하여 가교가 형성되기 때문에, 코팅층 상부에 추가의 층을 적층할 때 코팅 조성물에 포함된 플루오렌 유도체가 용매에 의하여 씻겨나가는 것을 방지하여, 코팅층을 유지함과 동시에 상부에 추가의 층을 적층할 수 있다.
추가로, 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 가교를 형성하여 코팅층이 형성된 경우, 코팅층의 용매에 대한 내화학성이 높아지고, 막 유지율이 높은 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물의 경우, 용액 도포법에 의하여 유기 발광 소자를 제조할 수 있어 소자의 대면적화가 가능할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따라, 열처리 또는 광조사로 가교가 형성된 화합물의 경우, 복수 개의 상기 화학식 1의 화합물이 가교되어 박막 형태로 유기 발광 소자 내에 구비되기 때문에 열적 안정성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 코어 구조에 아민 구조를 포함하고 있으므로, 유기 발광 소자에서 정공주입, 정공수송 또는 발광 물질로서 적절한 에너지 준위 및 밴드갭을 가질 수 있다. 또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1의 화합물의 치환기를 조절하여 적절한 에너지 준위 및 밴드갭을 미세하게 조절할 수 있고, 유기물 사이에서의 계면 특성을 향상시켜, 낮은 구동 전압 및 높은 발광 효율을 갖는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
이하, 본 명세서의 치환기를 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서,
Figure 112017057848026-pat00003
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 “치환”이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 “치환 또는 비치환된”이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 히드록시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알콕시기; 알케닐기; 아릴기; 알킬아민기; 아릴아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기는 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)이다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRaRbRc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra, Rb 및 Rc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BRaRb의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra 및 Rb는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30일 수 있고, 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20일 수 있다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 헥실기, 이소헥실기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기, 헵틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60일 수 있고, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 40이다. 또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 상기 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 상기 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20일 수 있다. 상기 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, i-프로필옥시기, n-부톡시기, 이소부톡시기, tert-부톡시기, sec-부톡시기, n-펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, 이소펜틸옥시기, n-헥실옥시기, 3,3-디메틸부틸옥시기, 2-에틸부틸옥시기, n-옥틸옥시기, n-노닐옥시기, n-데실옥시기, 벤질옥시기, p-메틸벤질옥시기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 30일 수 있고, 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20일 수 있다. 상기 알케닐기의 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60일 수 있으며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure 112017057848026-pat00004
,
Figure 112017057848026-pat00005
등의 스피로플루오레닐기,
Figure 112017057848026-pat00006
(9,9-디메틸플루오레닐기), 및
Figure 112017057848026-pat00007
(9,9-디페닐플루오레닐기) 등의 치환된 플루오레닐기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se, Si 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 60일 수 있고, 일 실시상태에 따르면, 2 내지 30일 수 있으며, 또 하나의 일 실시상태에 따르면, 2 내지 20일 수 있다. 상기 헤테로고리기의 구체적인 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 옥사졸기, 피라졸기, 트리아지닐기, 인돌기, 카바졸기, 디벤조퓨라닐기, 또는 디벤조티오페닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 40인 것이 바람직하다. 알킬아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 아릴기를 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 바이페닐아민, 디바이페닐아민기, 9,9-디메닐플루오레닐 바이페닐 아민기, 안트라세닐아민기, 3-메틸-페닐아민기, 4-메틸-나프틸아민기, 2-메틸-바이페닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로 고리기일 수 있고, 다환식 헤테로 고리기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로 고리기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로 고리기, 다환식 헤테로 고리기, 또는 단환식 헤테로 고리기와 다환식 헤테로 고리기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는, 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용된다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는, 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용된다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬렌기는 2가기인 것을 제외하고는, 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용된다
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure 112017057848026-pat00008
Figure 112017057848026-pat00009
Figure 112017057848026-pat00010
Figure 112017057848026-pat00011
Figure 112017057848026-pat00012
Figure 112017057848026-pat00013
Figure 112017057848026-pat00014
Figure 112017057848026-pat00015
Figure 112017057848026-pat00016
Figure 112017057848026-pat00017
Figure 112017057848026-pat00018
Figure 112017057848026-pat00019
Figure 112017057848026-pat00020
상기 구조에 있어서,
R은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
A1 내지 A3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R은 수소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 이소프로필기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 또는 치환 또는 비치환된 tert-부틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R은 수소; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 이소프로필기; 부틸기; 또는 tert-부틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 이소프로필기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 tert-부틸기; 치환 또는 비치환된 펜틸기; 치환 또는 비치환된 헥실기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 에틸기; 프로필기; 이소프로필기; 부틸기; tert-부틸기; 펜틸기; 헥실기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 바이페닐릴렌기; 또는 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합 또는 페닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 직접결합이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 메틸렌기; 치환 또는 비치환된 에틸렌기; 치환 또는 비치환된 프로필렌기; 치환 또는 비치환된 부틸렌기; 치환 또는 비치환된 펜틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헥실렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 메틸렌기; 에틸렌기; 프로필렌기; 부틸렌기; 펜틸렌기; 또는 헥실렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3 및 L4는 메틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n1 및 n2는 각각 0 내지 12의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 n1 및 n2는 각각 1 내지 12의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 n1 및 n2는 각각 0 내지 6의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 n1 및 n2는 각각 1 내지 6의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3 및 L4는 메틸렌기이고, 상기 n1 및 n2는 각각 1 내지 12의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3 및 L4는 메틸렌기이고, 상기 n1 및 n2는 각각 1 내지 6의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L5는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L5는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L5는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L5는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L5는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L5는 직접결합; 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 알킬기로 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L5는 직접결합; 메틸기 또는 에틸기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 메틸기 또는 에틸기로 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 메틸기 또는 에틸기로 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L5는 직접결합; 페닐렌기; 바이페닐릴렌기; 또는 9,9-디메틸플루오레닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 이소프로필기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 t-부틸기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 트리메틸실릴기; 트리메틸붕소기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 이소프로필기; 부틸기; t-부틸기; 페닐기; 바이페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 9,9-디메틸플루오레닐기; 9,9-디페닐플루오레닐기; 카바졸기; N-페닐카바졸기; 디벤조퓨라닐기; 또는 디벤조티오페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R6는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m1 및 m2는 각각 0 내지 5의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 m1 및 m2는 각각 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m3 및 m6은 각각 0 내지 4의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 m3 및 m6은 각각 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m4 및 m5는 각각 0 내지 3의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 m4 및 m5는 각각 1 내지 3의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 m1 내지 m5가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 8 내지 60의 아릴헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 8 내지 30의 아릴헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 8 내지 60의 아릴헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 8 내지 30의 아릴헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1은 수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 N-페닐카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 치환 또는 비치환된 디바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 N-페닐카바졸페닐아민기; 치환 또는 비치환된 N-페닐카바졸바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐바이페닐아민기; 또는 치환 또는 비치환된 디N-페닐카바졸아민기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 페닐기; 바이페닐기; 9,9-디메틸플루오레닐기; N-페닐카바졸기; 페닐기로 치환된 N-페닐카바졸기; t-부틸기로 치환된 페닐기로 치환된 N-페닐카바졸기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 디페닐아민기; 디페닐아민기로 치환된 디페닐아민기; 디바이페닐아민기; N-페닐카바졸페닐아민기; N-페닐카바졸바이페닐아민기; 9,9-디메틸플루오레닐바이페닐아민기; 또는 디N-페닐카바졸아민기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조들 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
Figure 112017057848026-pat00021
Figure 112017057848026-pat00022
Figure 112017057848026-pat00023
Figure 112017057848026-pat00024
Figure 112017057848026-pat00025
Figure 112017057848026-pat00026
Figure 112017057848026-pat00027
Figure 112017057848026-pat00028
Figure 112017057848026-pat00029
Figure 112017057848026-pat00030
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Figure 112017057848026-pat00032
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 후술하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
예컨대 상기 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1과 같이 코어구조가 제조될 수 있다. 치환기는 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
<화학식 1의 일반적인 제조방법>
Figure 112017057848026-pat00033
상기 BPin은 보론산피나콜에스터(boronic acid pinacol ester,
Figure 112017057848026-pat00034
)를 의미한다.
상기 화학식 1의 제조방법에 있어서, 1차 아민 또는 치환 또는 비치환된 알킬아민기 (A); 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 포함하는 보로닉 에스터(boronic ester) 또는 보론산 (boronic acid) (B);와 경화기를 포함하는 aryl bromide (C)를 사용하여 C-N 또는 C-C 커플링 (coupling) 반응을 통해 화학식 1을 제조할 수 있다.
상기 화학식 1의 치환기는 상기에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 전술한 화학식 1의 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 상기 화학식 1의 화합물 및 용매를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물 및 고분자 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종의 화합물을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물을 더 포함하는 경우에는 코팅 조성물의 경화도를 더 높일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물의 분자량은 1,000 g/mol 내지 3,000 g/mol이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 고분자 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 고분자 화합물을 더 포함하는 경우에는 코팅 조성물의 잉크 특성을 높일 수 있다. 즉, 상기 고분자 화합물을 더 포함하는 코팅 조성물은 코팅 또는 잉크젯 하기 적당한 점도를 제공할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 고분자 화합물의 분자량은 10,000 g/mol 내지 200,000 g/mol이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 고분자 화합물은 가교 가능한 작용기를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 액상일 수 있다. 상기 "액상"은 상온 및 상압에서 액체 상태인 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 예컨대, 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 이소포론(Isophorone), 테트랄론(Tetralone), 데칼론(Decalone), 아세틸아세톤(Acetylacetone) 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올 및 그의 유도체; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매; 및 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매; 테트랄린 등의 용매가 예시되나, 본원 발명의 일 실시상태에 따른 화학식 1의 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있는 용매면 족하고, 이들을 한정하지 않는다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 용매는 1 종 단독으로 사용하거나, 또는 2 종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 열중합 개시제 및 광중합 개시제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2 종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 열중합 개시제로서는, 메틸 에틸 케톤퍼옥사이드, 메틸 이소부틸 케톤퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, 메틸사이클로헥사논 퍼옥사이드, 시클로헥사논 퍼옥사이드, 이소부티릴 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 비스-3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, p-크롤 벤조일 퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸 옥시)-헥산, 1,3-비스(t-부틸 퍼옥시-이소프로필) 벤젠, t-부틸 쿠밀(cumyl) 퍼옥사이드, 디-t부틸 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-( 디t-부틸 퍼옥시) 헥산-3, 트리스-(t-부틸 퍼옥시) 트리아진, 1,1-디t-부틸 퍼옥시-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-디t-부틸 퍼옥시 사이클로헥산, 2,2-디( t-부틸 퍼옥시) 부탄, 4,4-디-t-브치르파오키시바레릭크앗시드 n-부틸 에스테르, 2,2-비스(4,4-t-부틸 퍼옥시 사이클로헥실)프로판, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, 디t-부틸 퍼옥시 헥사하이드로 테레프탈레이트, t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디t-부틸 퍼옥시 트리메틸 아디페이트 등의 과산화물, 혹은 아조비스 이소부틸니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 아조비스 시클로헥실 니트릴 등의 아조계가 있으나, 이를 한정하지 않는다.
상기 광중합 개시제로서는, 디에톡시 아세토페논, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐 에탄-1-온,1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤,4-(2-히드록시 에톡시) 페닐-(2-하이드록시-2-프로필) 케톤,2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐) 부타논- 1,2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온,2-메틸-2-모르폴리노(4-메틸 티오 페닐) 프로판-1-온,1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐) 옥심, 등의 아세토페논계 또는 케탈계 광중합 개시제, 벤조인, 벤조인메치르에이텔, 벤조인에치르에이텔, 벤조인이소브치르에이텔, 벤조인이소프로피르에이텔, 등의 벤조인에테르계 광중합 개시제, 벤조페논, 4-하이드록시벤조페논, 2-벤조일 나프탈렌,4-벤조일 비페닐,4-벤조일 페닐 에테르, 아크릴화 벤조페논, 1,4-벤조일 벤젠, 등의 벤조페논계 광중합 개시제,2-이소프로필티옥산톤,2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸 티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 등의 티옥산톤계 광중합 개시제, 기타 광중합 개시제로서는, 에틸 안트라퀴논, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일 페닐 에톡시 포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 페닐 포스핀옥사이드, 비스(2,4-디메톡시 벤조일)-2,4,4-트리메틸 펜틸포스핀 옥사이드, 메치르페니르그리오키시에스텔, 9,10-페난트렌, 아크리딘계 화합물, 트리아진계 화합물, 이미다졸계 화합물, 을 들 수 있다. 또, 광중합 촉진 효과를 가지는 것을 단독 또는 상기 광 중합 개시제와 병용해 이용할 수도 있다. 예를 들면, 트리에탄올아민, 메틸 디에탄올 아민, 4-디메틸아미노 안식향산 에틸, 4-디메틸아미노 안식향산 이소아밀, 안식향산(2-디메틸아미노) 에틸, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 등이 있으나, 이를 한정하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 p 도핑 물질을 더 포함하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 p 도핑 물질을 더 포함한다.
본 명세서에서 상기 p 도핑 물질이란, 열경화 또는 광경화를 촉진시킬 수도 있다.
본 명세서에서 상기 p 도핑 물질이란, 호스트 물질을 p 반도체 특성을 갖도록 하는 물질을 의미한다. p 반도체 특성이란 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위로 정공을 주입받거나 수송하는 특성 즉, 정공의 전도도가 큰 물질의 특성을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질은 하기 화학식 3 내지 9 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이를 한정하지 않는다.
[화학식 3]
Figure 112017057848026-pat00035
[화학식 4]
Figure 112017057848026-pat00036
[화학식 5]
Figure 112017057848026-pat00037
[화학식 6]
Figure 112017057848026-pat00038
[화학식 7]
Figure 112017057848026-pat00039
[화학식 8]
Figure 112017057848026-pat00040
[화학식 9]
Figure 112017057848026-pat00041
본 명세서에서 상기 p 도핑 물질은 p 반도체 특성을 갖도록 하는 물질이면 족하고, 1종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있으며, 이의 종류를 한정하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질의 함량은 상기 화학식 1의 화합물을 기준으로 0 중량% 내지 50 중량%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질의 함량은 상기 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 0 내지 30 중량%를 포함한다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질의 함량은 상기 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 1 내지 30 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질의 함량은 상기 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 1 내지 30 중량%를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자를 더 포함할 수 있다. 상기와 같이 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자의 분자량은 2,000 g/mol이하의 화합물일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 분자량은 2,000 g/mol이하이고, 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자를 더 포함한다.
상기 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자는 페닐, 비페닐, 플루오렌, 나프탈렌의 아릴; 아릴아민; 또는 플루오렌에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기가 치환된 단분자를 의미할 수 있다.
상기 가교 가능한 작용기는 전술한 바와 동일하다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 가교 가능한 작용기를 포함하는 단분자는 하기의 구조들이 있으나, 본 명세서의 코팅 조성물의 특성을 해하지 않는 한 한정하지 않는다.
Figure 112017057848026-pat00042
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자는 하기의 구조들이 있으나, 본 명세서의 코팅 조성물의 특성을 해하지 않는 한 이를 한정하지 않는다.
Figure 112017057848026-pat00043
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물의 점도는 2 cP 내지 15 cP이다.
상기 점도를 만족하는 경우 소제 제조에 용이하다.
본 명세서는 또한, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 캐소드; 애노드; 및 상기 캐소드와 상기 애노드 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 코팅 조성물의 경화물을 포함하며, 상기 코팅 조성물의 경화물은 상기 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태인 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송과 정공주입을 동시에 하는 층이다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층은 발광층이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물의 경화물을 포함하는 유기물층은 발광층이고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 1층 이상의 유기물층 및 캐소드가 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 캐소드, 1층 이상의 유기물층 및 애노드가 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(101) 상에 애노드(201), 정공주입층(301), 정공수송층(401), 발광층(501), 전자주입층(601) 및 캐소드(701)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
상기 도 1은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되지 않는다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 형성되는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 유기물층 및 캐소드를 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 애노드를 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 캐소드로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 캐소드 물질부터 유기물층, 애노드 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
본 명세서는 또한, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 캐소드 또는 애노드를 형성하는 단계; 상기 캐소드 또는 애노드 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 애노드 또는 캐소드를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층은 스핀 코팅을 이용하여 형성된다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층은 인쇄법에 의하여 형성된다.
본 명세서의 상태에 있어서, 상기 인쇄법은 예컨대, 잉크젯 프린팅, 노즐 프린팅, 오프셋 프린팅, 전사 프린팅 또는 스크린 프린팅 등이 있으나, 이를 한정하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 코팅 조성물은 구조적인 특성으로 용액 공정이 적합하여 인쇄법에 의하여 형성될 수 있으므로 소자의 제조 시에 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 형성하는 단계는 상기 캐소드 또는 애노드 상에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리 하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리하는 단계에서의 열처리 온도는 230℃ 이하이며, 보다 구체적으로는 80℃ 내지 230℃ 이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리하는 단계에서의 열처리 시간은 1분 내지 1시간이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물이 첨가제를 포함하지 않는 경우, 80℃ 내지 230℃의 온도에서 열처리하여 중합이 진행되는 것이 바람직하며, 80℃ 내지 200 ℃의 온도에서 중합이 진행되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 명세서의 코팅 조성물은 개시제를 포함할 수 있으나, 사용하지 않는 것이 더욱 바람직하다.
상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 형성하는 단계에서 상기 열처리 또는 광처리 단계를 포함하는 경우에는 코팅 조성물에 포함된 복수 개의 상기 화학식 1의 화합물이 가교를 형성하여 박막화된 구조가 포함된 유기물층을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층의 표면 위에 다른 층을 적층할 시, 용매에 의하여 용해되거나, 형태학적으로 영향을 받거나 분해되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층이 열처리 또는 광처리 단계를 포함하여 형성된 경우에는 용매에 대한 저항성이 증가하여 용액 증착 및 가교 방법을 반복 수행하여 다층을 형성할 수 있으며, 안정성이 증가하여 소자의 수명 특성을 증가시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 코팅 조성물은 고분자 결합제에 혼합하여 분산시킨 코팅 조성물을 이용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 고분자 결합제로서는, 전하 수송을 극도로 저해하지 않는 것이 바람직하고, 또한 가시광에 대한 흡수가 강하지 않은 것이 바람직하게 이용된다. 고분자 결합제로서는, 폴리(N-비닐카르바졸), 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 및 그의 유도체, 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 및 그의 유도체, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리실록산 등이 예시된다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 플루오렌 및 아민기를 포함함으로써, 유기물층에 상기 화학식 1의 화합물을 단독으로 포함할 수도 있고, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리를 통하여 박막화를 진행시킬 수도 있으며, 다른 모노머와 혼합한 코팅 조성물을 사용하여 공중합체로서 포함시킬 수 있다. 또한, 다른 고분자와 혼합한 코팅 조성물을 사용하여, 공중합체로서 포함시키거나, 혼합물로 포함할 수 있다.
상기 애노드 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 애노드 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 캐소드 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 캐소드 물질의 구체적인 예로는 바륨, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 애노드 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 애노드나 정공 주입층으로부터 정공을 수송 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 캐소드로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 캐소드로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공저지층은 정공의 캐소드 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 제조예 >
제조예 1. 화합물 1-1의 제조
1) 중간체 1 합성
Figure 112017057848026-pat00044
500mL 1-neck RBF에 2-브로모-9H-플루오렌-9-온 (2-bromo-9H-fluoren-9-one) (20g, 77.2mmol)을 넣고 THF 250ml에 녹인다. 아이스배스(Ice bath)에서 디에틸 에터(diethyl ether)에 녹아있는 3.0M PhMgBr을 38ml 가한다. 약 1시간 가량 반응시킨 뒤 NH4Cl로 ?칭(quenching)한다. 물을 더 가하고 EA(ethylacetate)를 이용하여 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 MgSO4로 드라이하고 농축한 뒤 컬럼으로 정제하여 화합물 A를 얻었다.
500mL 1-neck RBF에 A (20g, 60mmol)을 넣고 디클로로메탄(dichloromethane) 150ml를 넣어 녹인다. 트리에틸실란(Triethylsilane) (14ml, 90mmol)과 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid) (7ml, 24mmol)을 적가한 뒤 24시간 교반하였다. 실리카겔(Silica gel)을 투하하여 흡착시킨 후 헥산(hexane)으로 컬럼하여 화합물 B를 얻었다.
100mL 1-neck RBF에 B (2.8g, 8.7mmol)과 4-((6-브로모헥실)옥시)벤즈알데하이드 [4-((6-bromohexyl)oxy)benzaldehyde] (2.7g, 9.6mmol), 테트라부틸암모늄 브롬화물(Tetrabutylammonium bromide) (0.14g, 0.44mmol)을 넣고 톨루엔(toluene) 20ml를 가해 녹인다. 약 50℃로 승온한 뒤 디게싱 (degassing)을 약 30분간 해준 뒤 15wt% NaOH를 7ml 넣어 60℃에서 약 18시간 반응하였다. 염화암모늄 (Ammonium chloride)를 넣어 반응을 종결한 뒤 물을 가하고 EA를 이용하여 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 MgSO4로 드라이하고 농축한 뒤 MC(methylene chloride)와 에탄올(ethanol)을 이용하여 재결정하여 화합물 C를 얻었다.
100mL 1-neck RBF에 CH3PPh3Br (5.4g, 15.16mmol)을 넣고 THF 20mL를 넣어 저어(stirring)주었다. 아이스배스(Ice bath)에서 2.5M n-BuLi 5.7ml를 천천히 적가해주고 약 30분간 반응시켰다. 아이스배스(Ice bath)에서 THF 20mL에 녹인 화합물 C (2.5g, 4.7mmol)을 천천히 넣어주고 약 3시간 동안 반응시켰다. 물로 반응을 종결한 뒤 물을 더 가하고 EA(ethylacetate)를 이용하여 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4로 드라이하고 농축한 뒤 프래시 컬럼하여 중간체 1을 얻었다. 중간체 1의 MS 그래프를 도 6에 나타내었다.
2) 중간체 2 합성
Figure 112017057848026-pat00045
1L 1-neck RBF에 벤조페논(Benzophenone) (20g, 109.8mmol)과 4-브로모아닐린(4-bromoaniline) (20.8g, 120.7mmol)을 넣고 톨루엔(toluene) 350ml를 넣어 녹여주었다. 활성화된 몰레큘러 시브(molecular sieve)를 넣어주고 120℃에서 약 24시간 반응시켰다. 온도를 내려주고 에터(ether)로 씻어주면서 필터하여 몰레큘러 시브(molecular sieve)를 제거하였다. 여과액(Filtrate)를 농축하고 메탄올(methanol)을 사용하여 재결정하여 화합물 A'을 얻었다.
500mL 1-neck RBF에 (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 [(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronic acid] (4.69g, 16.4mmol), A' (5g, 14.87mmol), K2CO3 (6.16g, 44.6mmol), Pd(PPh3)4 (0.17g, 0.15mmol)을 넣고 N2 퍼깅(purging)해주었다. 톨루엔(Toluene) 55ml, 에탄올(Ethanol) 25ml, 물(water) 25ml를 각각 넣어 반응물을 녹여주고 환류(reflux)를 설치하여 온도를 90℃로 올려 약 18시간 반응하였다. 반응 온도를 내리고 물을 넣어준 뒤 EA를 사용하여 유기층을 추출하였다. MgSO4를 넣어 드라이해주고 Charcoal을 넣어 팔라듐(Palladium)을 흡착시킨 후 셀라이트(celite)와 실리카(silica)에 각각 필터한 후 농축하였다. 메탄올(Methanol)로 재결정하여 화합물 B'을 얻었다.
250mL 1-neck RBF에 B' (7.3g, 14.6mmol)을 넣고 THF를 50ml 넣어 녹여주었다. 1N HCl을 약 0.2ml 넣어주고 3시간 동안 상온에서 교반하였다. K2CO3 수용액을 넣어 반응을 중화해주고 EA(ethylacetate)를 사용하여 유기층을 추출하였다. 반응용액을 농축하고 컬럼하여 중간체 2를 얻었다. 중합체 2의 MS 그래프를 도 7에 나타내었다.
3) 화합물 1-1 합성
Figure 112017057848026-pat00046
100mL 1-neck RBF에 중간체 2 (3.01g, 5.74mmol)를 넣고, p-자일렌(p-xylene) 45ml로 녹여준 뒤 N2 탈기(degassing)해주었다. (RBF1) 100mL 1-neck RBF에 중간체 1 (0.94g, 2.8mmol), NaOtBu (1.34g, 14mmol), Pd(PtBu3)2 (0.07g, 0.14mmol)을 넣어주고 N2 퍼징(purging) 해주었다. (RBF2) 캐뉼라(Cannula)를 이용하여 RBF 1에 들어있는 용액을 RBF 2로 넣어주고 반응 온도를 90℃로 승온한 뒤 약 1시간 동안 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 에탄올(Ethanol)에 침전한 뒤 녹지 않는 부분을 물과 EA를 이용하여 워크-업(work-up)하였다. 유기층을 추출하여 MgSO4로 드라이하고 차콜(charcoal)을 사용하여 팔라듐(Palladium)을 흡착한 뒤 셀라이트(celite), 실리카(silica)에 각각 필터(filter)하였다. 용액을 농축하여 플래시컬럼하여 화합물 1-1을 얻었다.
하기 도 2는 상기 화합물 1-1의 시차 주사 열량 분석기(DSC, Differential Scanning Calorimeter)로 측정 그래프를 나타낸 도이고, 하기 도 3은 상기 화합물 1-1의 MS data를 나타낸 도이다.
제조예 2. 화합물 1-2의 제조
1) 중간체 2 합성
Figure 112017057848026-pat00047
상기 화합물 1-1의 제조에서 기재한 바와 같다.
2) 중간체 3 합성
Figure 112017057848026-pat00048
250mL 1-neck RBF에 2-브로모-9H-플루오렌-9-온(2-bromo-9H-fluoren-9-one) (5g, 19.3mmol), (4-클로로페닐)보론산 [(4-chlorophenyl)boronic acid] (3.3g, 21.2mmol), K2CO3 (8g, 57.9mmol), Pd(PPh3)4 (0.22g, 0.193mmol)을 넣고 톨루엔(toluene), 에탄올(ethanol), 물(water)을 각각 60ml, 20ml, 20ml 넣어 녹여주었다. 온도를 90℃까지 올리고 환류(reflux)하여 약 2시간 반응시켰다. 온도를 낮추고 물을 넣어주고 EA를 이용하여 유기층을 추출하였다. MgSO4로 드라이해주고 차콜(charcoal)을 사용하여 팔라듐(palladium)을 흡착시켜 제거해주고 셀라이트(celite), 실리카(silica)에 각각 필터해주었다. 반응 용액을 농축하고 메탄올(Methanol)을 이용해 재결정하여 화합물 A''을 얻었다. 화합물 B''는 위의 화합물 A와 같은 방법으로 합성할 수 있다. 화합물 C''는 위의 화합물 B와 같은 방법으로 합성할 수 있다. 화합물 D''는 위의 화합물 C와 같은 방법으로 합성할 수 있다. 중간체 3은 위의 중간체 2와 같은 방법으로 합성할 수 있다. 도 8은 중간체 3의 MS data를 나타낸 도이다.
3) 화합물 1-2 합성
Figure 112017057848026-pat00049
상기 화합물 1-2는 중간체 1 대신 중간체 3을 사용한 것을 제외하고는 화합물 1-1의 합성방법과 같은 방법으로 합성될 수 있다.
제조예 3. 화합물 1-3의 제조
1) 중간체 1 합성
Figure 112017057848026-pat00050
상기 화합물 1-1의 제조에서 기재한 바와 같다.
2) 화합물 1-3 합성
Figure 112017057848026-pat00051
250mL 1-neck RBF에 N,N-비스(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-다이옥사보로란-2-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민[N,N-bis(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-(1,1'-biphenyl]-4-amine) (1.64g, 2.86mmol), 중간체 1 (3g, 5.7mmol), K2CO3 (1.58g, 11.44mmol), Pd(PPh3)4 (0.03g, 0.028mmol)을 넣고 톨루엔(toluene), 에탈올(ethanol), 물(water)을 각각 20ml, 5ml, 5ml 넣어 녹여주었다. 온도를 90℃까지 올리고 환류(reflux)하여 약 2시간 반응시켰다. 온도를 낮추고 물을 넣어주고 EA를 이용하여 유기층을 추출하였다. MgSO4로 드라이해주고 charcoal을 사용하여 팔라듐(palladium)을 흡착시켜 제거해주고 셀라이트(celite), 실리카(silica)에 각각 필터해주었다. 반응 용액을 농축하고 플래시 컬럼하여 화합물 1-3을 합성하였다.
하기 도 4는 상기 화합물 1-3의 시차 주사 열량 분석기(DSC, Differential Scanning Calorimeter)로 측정 그래프를 나타낸 도이고, 하기 도 5는 상기 화합물 1-3의 MS data를 나타낸 도이다.
< 실험예 >
실험예 1. 막유지율 실험
실시예 1-1
상기 화합물 1-1 20mg을 사이클로헥사논(cyclohexanone) 1ml에 용해시켰다. 얻어진 용액을 유리기판 위에 1200rpm으로 1분 동안 스핀 코팅하고, 질소분위기 하에서 80℃에서 2분, 200℃에서 30분 동안 열처리한 후 상온에서 식혀 박막을 제조하였다.
실시예 1-2
상기 실시예 1-1에서 화합물 1-1 대신 화합물 1-2를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 같이 박막을 제조하였다.
실시예 1-3
상기 실시예 1-1에서 화합물 1-1 대신 화합물 1-3을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 같이 박막을 제조하였다.
비교예 1-1
상기 실시예 1-1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 A를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 같이 박막을 제조하였다.
[화합물 A]
Figure 112017057848026-pat00052
비교예 1-2
상기 실시예 1-1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 B를 사용하여 박막을 제조하였다.
[화합물 B]
Figure 112017057848026-pat00053
상기 실시예 1-1 내지 1-3 및 비교예 1-1 내지 1-2에서 제작한 박막의 막유지율을 측정하였다. 상기 막유지율은 어떠한 처리 없이 박막의 UV spectrum을 측정하고, 톨루엔(toluene)에 10분간 담근 후 UV spectrum을 측정하여, λmax 값을 비교하여 측정하였다. 하기 표 1에 실시예 1-1 내지 1-3 및 비교예 1-1 내지 1-2의 막유지율 측정 값을 기재하였으며, 하기 도 9 내지 도 13에 실시예 1-1 내지 1-3 및 비교예 1-1 내지 1-2의 톨루엔에 담구기 전/후의 UV spectrum 측정 그래프를 나타내었다. 도 9 내지 13에서 세로축은 optical density(OD)를 의미한다. 막 유지율을 하기 식으로 계산하였다.
막유지율(%) = 톨루엔에 담가둔 후 λmax 값 / 톨루엔에 담구기 전 λmax 값 X 100
막유지율 (%)
실시예 1-1 100
실시예 1-2 100
실시예 1-3 99
비교예 1-1 0
비교예 1-2 0
용액 공정에서 정공 수송층의 재료는 발광 소자의 제작에 있어서 각각 인접하는 층 형성시에 사용되는 용매에 용해할 경우, 상기 용매에 상기 재료가 용해되는 것을 회피하기 위한 설계가 필요하다. 이를 위해서는 정공수송층의 재료가 가교기를 가지는 것이 바람직하며 정공수송층의 열처리 온도 범위 (80 내지 220℃ 의 공정온도)에서 가교되어 불용화되는 것이 바람직하다.
상기 표 1에서 실시예 1-1 내지 1-3의 경우 가교기를 가지지 않은 비교예 1-1 내지 1-2와 비교하여 200℃에서 충분히 가교되어 막을 유지함을 알 수 있다.
실험예 2. 유기 발광 소자 제조
실시예 2-1
ITO가 1,500A의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사 (Fisher Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사 (Millipore Co.) 제품의 필터로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 VNPB와 p-dopant (하기 화학식 6)의 비율을 무게비 0.8:0.2로 혼합한 조성물을 스핀코팅하고 질소 분위기 하에 핫플레이트에서 220℃, 30분 조건으로 경화시켜 400Å 두께의 정공 주입층을 형성하였다.
이렇게 형성한 정공 주입층 위에 상기 화합물 1-1을 톨루엔에 녹인 용액을 스핀코팅하고 핫플레이트에서 200℃, 30분 조건으로 경화시켜 200Å 두께의 정공 수송층을 형성하였다.
이렇게 형성한 정공 수송층 위에 하기 화합물 C를 톨루엔(toluene)에 녹여 스핀코팅하고 180℃에서 30분 열처리하여 550Å 두께의 발광층을 형성하였다.
이것을 진공 증착 장치 내에 도입하고, 베이스 압력이 2X10- 5 Pa 이하가 되었을 때, LiF (10Å), Al (1,000Å)을 차례대로 증착하여 유기 발광 소자를 제조하였다. 상기 과정에서 LiF의 증착속도는 0.01 내지 0.05nm/s, LiF 외의 물질의 증착속도는 0.1 내지 0.5nm/s를 유지하였다.
[VNPB] [화학식 6]
Figure 112017057848026-pat00054
Figure 112017057848026-pat00055
[화합물 C]
Figure 112017057848026-pat00056
실시예 2-2
상기 실시예 2-1에서 화합물 1-1 대신 화합물 1-2를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2-1과 같은 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 2-3
상기 실시예 2-1에서 화합물 1-1 대신 화합물 1-3을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2-1과 같은 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 2-1
상기 실시예 2-1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 A를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2-1과 같은 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[화합물 A]
Figure 112017057848026-pat00057
비교예 2-2
상기 실시예 2-1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 B를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2-1과 같은 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[화합물 B]
Figure 112017057848026-pat00058
상기 실시예 2-1 내지 2-3 및 비교예 2-1에서 제조한 유기 발광 소자를 10mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 10mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 95%가 되는 시간 T(95)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
전압 (V) 전류
밀도 (mA/cm2)
전압
효율 (Cd/A)
전력
효율 (lm/A)
양자
효율
(%)
휘도 (Cd/m2) CIEx CIEy T95
실시예 2-1 4.72 10 3.76 2.50 4.05 376.0 0.137 0.105 46.5
실시예 2-2 4.5 10 3.37 2.35 3.63 337.12 0.141 0.1 45.3
실시예 2-3 4.49 10 3.29 2.3 3.67 328.79 0.14 0.096 35.2
비교예 2-1 11.48 10 2.05 0.56 1.74 0.156 0.143 0.132 -
비교예 2-2 10.4 10 2.15 0.65 2.34 215 0.141 0.129 -
상기 표 2에 기재된 바와 같이, 본원 실시예 2-1 내지 2-3에서 제조된 유기 발광 소자가 비교예 2-1 내지 2-2에서 제조된 유기 발광 소자에 비해 구동 전압이 낮으며, 효율, 휘도 및 수명 특성이 우수함을 확인할 수 있다.
101: 기판
201: 애노드
301: 정공주입층
401: 정공수송층
501: 발광층
601: 전자주입층
701: 캐소드

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112020053152013-pat00059

    상기 화학식 1에 있어서,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이고,
    L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기이며,
    L5는 직접결합; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이고,
    R1 내지 R6는 수소이며,
    Ar1은 수소; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴아민기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴아민기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 8 내지 60의 아릴헤테로아릴아민기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이고,
    X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기이며,
    n1 및 n2는 각각 0 내지 6의 정수이고,
    m1 및 m2는 각각 0 내지 5의 정수이며,
    m3 및 m6은 각각 0 내지 4의 정수이고,
    m4 및 m5은 각각 0 내지 3의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기는 하기 구조 중 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure 112020053152013-pat00060
    Figure 112020053152013-pat00061
    Figure 112020053152013-pat00062
    Figure 112020053152013-pat00063
    Figure 112020053152013-pat00064

    Figure 112020053152013-pat00065
    Figure 112020053152013-pat00066
    Figure 112020053152013-pat00067

    Figure 112020053152013-pat00068

    Figure 112020053152013-pat00069
    Figure 112020053152013-pat00070

    Figure 112020053152013-pat00071
    Figure 112020053152013-pat00072

    상기 구조에 있어서,
    R은 수소; 또는 탄소수 1 내지 30의 알킬기이고,
    A1 내지 A3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 바이페닐릴렌기; 또는 나프틸렌기인 것인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴아민기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조들 중 선택되는 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure 112017057848026-pat00073

    Figure 112017057848026-pat00074

    Figure 112017057848026-pat00075

    Figure 112017057848026-pat00076

    Figure 112017057848026-pat00077

    Figure 112017057848026-pat00078

    Figure 112017057848026-pat00079

    Figure 112017057848026-pat00080

    Figure 112017057848026-pat00081

    Figure 112017057848026-pat00082

    Figure 112017057848026-pat00083

    Figure 112017057848026-pat00084
    .
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 코팅 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 코팅 조성물은 p 도핑 물질을 더 포함하는 것인 코팅 조성물.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 코팅 조성물의 점도는 2 cP 내지 15 cP인 것인 코팅 조성물.
  9. 캐소드;
    애노드; 및
    상기 캐소드와 상기 애노드 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 청구항 6의 코팅 조성물의 경화물을 포함하고,
    상기 코팅 조성물의 경화물은 상기 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태인 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 코팅 조성물의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송과 정공주입을 동시에 하는 층인 유기 발광 소자.
  11. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 캐소드 또는 애노드를 형성하는 단계;
    상기 캐소드 또는 애노드 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기물층 상에 애노드 또는 캐소드를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 청구항 6의 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층은 스핀 코팅을 이용하여 형성되는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 형성하는 단계는
    상기 캐소드 또는 애노드 상에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및
    상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11572346B2 (en) 2018-05-23 2023-02-07 Lg Chem, Ltd. Compound, coating composition comprising same, and organic light-emitting device
EP3686186A4 (en) 2018-05-23 2021-03-03 Lg Chem, Ltd. COMPOUND, COATING COMPOSITION THEREOF AND ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE
CN110408026B (zh) * 2019-09-10 2021-09-03 中国人民解放军海军勤务学院 一种含吡咯基团的三芳胺基聚酰亚胺及其制备方法和应用
US20230329095A1 (en) * 2020-10-08 2023-10-12 Lg Chem, Ltd. Novel Compound, Coating Composition Comprising Same, Organic Light-Emitting Device Using Same, and Manufacturing Method Therefor
US20230422604A1 (en) * 2021-01-11 2023-12-28 Lg Chem, Ltd. Compound, Coating Composition Comprising Same, Organic Light-Emitting Device Using Same And Manufacturing Method Therefor
KR20230039585A (ko) * 2021-09-14 2023-03-21 주식회사 엘지화학 잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3838766B2 (ja) 1997-11-06 2006-10-25 三井化学株式会社 有機電界発光素子
JP4714153B2 (ja) * 2003-11-17 2011-06-29 住友化学株式会社 架橋性の置換フルオレン化合物
JP5164389B2 (ja) * 2006-03-28 2013-03-21 キヤノン株式会社 有機発光素子用アミノ化合物およびそれを有する有機発光素子
KR101463298B1 (ko) 2011-04-01 2014-11-20 주식회사 엘지화학 새로운 유기 발광 소자 재료 및 이를 이용한 유기 발광 소자
EP2610240A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-03 Solvay Sa Crosslinkable arylamine compounds
KR102069555B1 (ko) * 2013-09-26 2020-01-23 엘지디스플레이 주식회사 정공수송물질 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102117603B1 (ko) * 2014-02-10 2020-06-01 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
JP6611043B2 (ja) * 2014-07-11 2019-11-27 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器
WO2016026122A1 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 Dow Global Technologies Llc Benzocyclobutenes derived compositions, and electronic devices containing the same
WO2016032015A1 (ko) 2014-08-25 2016-03-03 주식회사 도루코 면도기 카트리지 및 이를 이용한 면도기
KR20160027940A (ko) * 2014-09-02 2016-03-10 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
KR101709379B1 (ko) * 2014-10-01 2017-02-23 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
KR102250691B1 (ko) * 2014-10-06 2021-05-13 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
JP6652351B2 (ja) 2015-09-01 2020-02-19 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. アミノフルオレンポリマー、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、および有機エレクトロルミネッセンス素子
CN105733562B (zh) * 2016-03-25 2019-03-05 石家庄诚志永华显示材料有限公司 一系列芴衍生物发光材料
KR102138404B1 (ko) * 2016-07-15 2020-07-27 주식회사 엘지화학 카바졸 유도체, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조방법

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