KR102420296B1 - A composition, a gel polymeric electrolyte, and an electrochemical light emitting element - Google Patents
A composition, a gel polymeric electrolyte, and an electrochemical light emitting element Download PDFInfo
- Publication number
- KR102420296B1 KR102420296B1 KR1020170160714A KR20170160714A KR102420296B1 KR 102420296 B1 KR102420296 B1 KR 102420296B1 KR 1020170160714 A KR1020170160714 A KR 1020170160714A KR 20170160714 A KR20170160714 A KR 20170160714A KR 102420296 B1 KR102420296 B1 KR 102420296B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- composition
- urethane
- polymer electrolyte
- based polymer
- light emitting
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 35
- -1 isocyanate compound Chemical class 0.000 claims description 27
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 17
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 13
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 4
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 19
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 12
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 10
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 7
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- RSROEZYGRKHVMN-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;oxirane Chemical compound C1CO1.CCC(CO)(CO)CO RSROEZYGRKHVMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- ZMLPKJYZRQZLDA-UHFFFAOYSA-N 1-(2-phenylethenyl)-4-[4-(2-phenylethenyl)phenyl]benzene Chemical group C=1C=CC=CC=1C=CC(C=C1)=CC=C1C(C=C1)=CC=C1C=CC1=CC=CC=C1 ZMLPKJYZRQZLDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VFFFESPCCPXZOQ-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;oxirane Chemical compound C1CO1.OCC(CO)(CO)CO VFFFESPCCPXZOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 4- -2-tert-butyl-6- -4h-pyran Chemical compound O1C(C(C)(C)C)=CC(=C(C#N)C#N)C=C1\C=C\C1=CC(C(CCN2CCC3(C)C)(C)C)=C2C3=C1 HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 2
- OYUKRQOCPFZNHR-UHFFFAOYSA-N 4-methylquinolin-8-ol Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC=NC2=C1O OYUKRQOCPFZNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001101998 Galium Species 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical compound [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- VPXSRGLTQINCRV-UHFFFAOYSA-N dicesium;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-][W]([O-])(=O)=O VPXSRGLTQINCRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- YGLVWOUNCXBPJF-UHFFFAOYSA-N (2,3,4,5-tetraphenylcyclopenta-1,4-dien-1-yl)benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1C(C=2C=CC=CC=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 YGLVWOUNCXBPJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGQSLSMAEVWNPU-YTEMWHBBSA-N 1,2-bis[(e)-2-phenylethenyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1\C=C\C1=CC=CC=C1 NGQSLSMAEVWNPU-YTEMWHBBSA-N 0.000 description 1
- JGMNMQAZPRTZCQ-UHFFFAOYSA-N 1,6-diisocyanato-4,4-dimethylheptane Chemical compound O=C=NC(C)CC(C)(C)CCCN=C=O JGMNMQAZPRTZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHXOHPVVEHBKKT-UHFFFAOYSA-N 1-(2,2-diphenylethenyl)-4-[4-(2,2-diphenylethenyl)phenyl]benzene Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(C=C(C=3C=CC=CC=3)C=3C=CC=CC=3)=CC=2)C=CC=1C=C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 UHXOHPVVEHBKKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCNCGHJSNVOIKE-UHFFFAOYSA-N 9,10-diphenylanthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=CC=CC=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 FCNCGHJSNVOIKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 108091006671 Ion Transporter Proteins 0.000 description 1
- 102000037862 Ion Transporter Human genes 0.000 description 1
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 101100192157 Mus musculus Psen2 gene Proteins 0.000 description 1
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O Piperidinium(1+) Chemical compound C1CC[NH2+]CC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- CFAPFDTWIGBCQK-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;tetrabutylazanium Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC CFAPFDTWIGBCQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003660 carbonate based solvent Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol diacrylate Substances C=CC(=O)OCCOC(=O)C=C KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- MILUBEOXRNEUHS-UHFFFAOYSA-N iridium(3+) Chemical compound [Ir+3] MILUBEOXRNEUHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 125000001422 pyrrolinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/122—Ionic conductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
- C08K5/053—Polyhydroxylic alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
- C08L75/08—Polyurethanes from polyethers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 출원은 전해질 조성물, 고분자 전해질, 및 전기화학 발광 소자에 관한 것이다. 본 출원은 장기 구동 내구성과 전기화학적 안정성이 우수한 전기화학 발광소자를 제공할 수 있다.The present application relates to an electrolyte composition, a polymer electrolyte, and an electrochemical light emitting device. The present application may provide an electrochemical light emitting device having excellent long-term driving durability and electrochemical stability.
Description
본 출원은 전해질 조성물, 고분자 전해질, 및 전기화학 발광 소자에 관한 것이다.The present application relates to an electrolyte composition, a polymer electrolyte, and an electrochemical light emitting device.
전기화학 발광소자는 발광 색소의 산화환원 반응을 통해 생성된 산화제 및 환원제가 전해질층 내에서 충돌하면서 발생하는 인광을 사용하는 자발광소자이다. 상기 소자는 유기용매와 지지염으로 구성되는 전해질 및 상기 전해질에 용해되는 발광물질을 발광층 또는 전해질층과 같은 하나의 층에 포함하도록 구성될 수 있는데, 소자가 파손되거나 반복 사용되면서 전해액이 누출되는 문제가 있다. The electrochemical light emitting device is a self-luminous device using phosphorescence generated when an oxidizing agent and a reducing agent generated through a redox reaction of a light emitting dye collide in an electrolyte layer. The device may be configured to include an electrolyte composed of an organic solvent and a supporting salt and a light emitting material dissolved in the electrolyte in one layer, such as a light emitting layer or an electrolyte layer. there is
전해액의 누출을 방지하고자, 무기성분을 이용한 전고체 전해질이나 고분자를 이용한 겔 폴리머 전해질의 사용이 제안되고 있다. 그러나, 전고체 전해질의 무기 성분은 전기적 특성이 좋지 못한 문제가 있다. 그리고 겔 폴리머 전해질의 경우에는 고분자 전해질을 중합하는 과정에서 사용되는 중합 개시제 유래의 불순물, 즉 미반응물이나 그 분해 생성물이 소자의 발광 특성이나 경시 안정성을 저해하는 문제가 있다.In order to prevent leakage of the electrolyte, the use of an all-solid electrolyte using an inorganic component or a gel polymer electrolyte using a polymer has been proposed. However, the inorganic component of the all-solid electrolyte has a problem of poor electrical properties. In addition, in the case of a gel polymer electrolyte, there is a problem in that impurities derived from a polymerization initiator used in the process of polymerizing the polymer electrolyte, that is, unreacted substances or decomposition products thereof, impair the light emitting characteristics and stability over time of the device.
본 출원의 일 목적은, 개시제 등의 사용으로 인한 전기화학 발광 소자의 발광 특성 및 구동 성능의 저하를 방지할 수 있고, 공정성을 개선할 수 있는 전해질 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present application is to provide an electrolyte composition capable of preventing deterioration of light emitting characteristics and driving performance of an electrochemical light emitting device due to the use of an initiator and the like, and improving processability.
본 출원의 다른 목적은, 상기 전해질 조성물로부터 형성된 고분자 전해질을 제공하는 것이다.Another object of the present application is to provide a polymer electrolyte formed from the electrolyte composition.
본 출원의 또 다른 목적은, 상기 고분자 전해질을 포함하는 전기화학 발광 소자를 제공하는 것이다.Another object of the present application is to provide an electrochemical light emitting device including the polymer electrolyte.
본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.The above and other objects of the present application can all be solved by the present application described in detail below.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 전해질 조성물에 관한 것이다. 본 출원의 전해질 조성물은, 하기 설명되는 바와 같이, 우레탄계 고분자 전해질을 형성하는데 사용될 수 있다.In an example related to the present application, the present application relates to an electrolyte composition. The electrolyte composition of the present application may be used to form a urethane-based polymer electrolyte, as will be described below.
본 출원의 전해질 조성물은, 조성물에 대한 경화 또는 중합 후에 형성되는 겔 폴리머 전해질의 매트릭스가 우레탄 결합을 갖도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 전해질 조성물은 서로 상이한 2 종 이상의 폴리올과 이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있다. 본 출원에서 폴리올이란, 2개 이상의 -OH 기를 갖는 다가 알코올을 의미할 수 있다.The electrolyte composition of the present application may be configured such that a matrix of a gel polymer electrolyte formed after curing or polymerization of the composition has a urethane bond. Specifically, the electrolyte composition of the present application may include at least two different polyols and an isocyanate compound. In the present application, a polyol may mean a polyhydric alcohol having two or more —OH groups.
하나의 예시에서, 상기 전해질 조성물은, (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 에톡시화물을 폴리올로서 포함할 수 있다.In one example, the electrolyte composition may include (A) an ethoxylate of a compound represented by the following Chemical Formula 1 as a polyol.
[화학식 1][Formula 1]
(RCH2)nC(CH2OH)m (RCH 2 ) n C(CH 2 OH) m
(단, 상기 화학식 1에서, R은 알킬기이고, n은 0 또는 1이고, m은 3또는 4이다)(However, in Formula 1, R is an alkyl group, n is 0 or 1, and m is 3 or 4)
상기 화학식 1의 화합물로는 트리메틸올프로판(trimethyolpropane) 또는 펜타에리스리톨(pentaerythritol)이 사용될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1에 대하여 에틸렌 옥사이드 유래의 단위가 도입된 물질, 즉 상기 화학식 1 화합물의 에톡시화물(A)로는 트리메틸올프로판 에톡시레트(trimethylolpropane ethoxylate) 또는 펜타에리스리톨 에톡시레이트(pentaerythritol ethoxylate)가 사용될 수 있다. As the compound of Formula 1, trimethylolpropane or pentaerythritol may be used. In addition, as the ethoxylate (A) of the ethylene oxide-derived material with respect to Chemical Formula 1, that is, the compound of Chemical Formula 1, trimethylolpropane ethoxylate or pentaerythritol ethoxylate) can be used.
상기 (A) 화학식 1로 표시되는 화합물의 에톡시화물은, 각각 3 관능 및 4 관능의 알코올로서, 하기 설명되는 이소시아네이트 화합물과 함께 우레탄 결합을 형성함과 동시에, 가교 구조를 갖는 고분자 매트릭스를 형성할 수 있다.The (A) ethoxylated of the compound represented by Formula 1 is a trifunctional and tetrafunctional alcohol, respectively, which forms a urethane bond with the isocyanate compound described below and at the same time forms a polymer matrix having a crosslinked structure. can
하나의 예시에서, 상기 (A) 화학식 1로 표시되는 화합물의 에톡시화물은, 100 내지 1,500 범위의 수평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 수평균 분자량은 100 이상, 150 이상, 200 이상, 250 이상, 또는 300 이상일 수 있고, 그 상한은 1,500 이하, 1,200 이하, 1,000 이하, 800 이하, 또는 600 이하일 수 있다. 상기 범위를 갖는 경우, 적절한 점도를 갖는 우레탄계 고분자를 형성할 수 있다. 상기 수평균 분자량은 공지된 방법에 따라 측정된 수치로서, 예를 들어, GPC(Gel Permeation Chromatograph)를 사용하여 측정된 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치일 수 있다.In one example, (A) the ethoxylated of the compound represented by Formula 1 may have a number average molecular weight (Mn) in the range of 100 to 1,500. For example, the number average molecular weight may be 100 or more, 150 or more, 200 or more, 250 or more, or 300 or more, and the upper limit thereof may be 1,500 or less, 1,200 or less, 1,000 or less, 800 or less, or 600 or less. When it has the above range, it is possible to form a urethane-based polymer having an appropriate viscosity. The number average molecular weight is a value measured according to a known method, and may be, for example, a value converted to standard polystyrene measured using a gel permeation chromatograph (GPC).
하나의 예시에서, 상기 수평균 분자량을 만족하는 상기 에톡시화물(A) 중 하나인 상기 트리메틸올프로판 에톡시레이트는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.In one example, the trimethylolpropane ethoxylate, which is one of the ethoxyides (A) satisfying the number average molecular weight, may be represented by Formula 2 below.
[화학식 2][Formula 2]
단, 상기 화학식 2에서, n은 3 내지 60 사이의 수이다.However, in Formula 2, n is a number between 3 and 60.
하나의 예시에서, 상기 수평균 분자량을 만족하는 상기 에톡시화물(A) 중 하나인 상기 펜타에리스리톨 에톡시레이트는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.In one example, the pentaerythritol ethoxylate, which is one of the ethoxyides (A) satisfying the number average molecular weight, may be represented by Formula 3 below.
[화학식 3][Formula 3]
단, 상기 화학식 3에서, n은 3 내지 60 사이의 수이다.However, in Formula 3, n is a number between 3 and 60.
또한, 상기 전해질 조성물은 폴리올로서 (B) (폴리)에틸렌 글리콜을 더 포함할 수 있다. (폴리) 에틸렌 글리콜은 2 관능 알코올로서 하기 설명되는 이소시아네이트와 우레탄 결합을 형성할 뿐 아니라, 일종의 이온 운반체(ion transporter)로 기능한다. 특히, 에틸렌 글리콜은 하기 설명되는 이온성 액체의 양이온과 상호작용(interaction)하기 때문에, 이온성 액체에 대한 보유력이 높다. 따라서, 이온성 액체의 음이온과 양이온이 서로 반대되는 전극으로 응집하게 되는 분극 현상을 방지하는 것과 같이, 전해질에 안정성을 부여할 수 있다.In addition, the electrolyte composition may further include (B) (poly)ethylene glycol as a polyol. (Poly) ethylene glycol is a difunctional alcohol that not only forms a urethane bond with an isocyanate described below, but also functions as a kind of ion transporter. In particular, since ethylene glycol interacts with the cations of the ionic liquid described below, it has a high retention capacity for the ionic liquid. Therefore, it is possible to impart stability to the electrolyte, such as preventing a polarization phenomenon in which anions and cations of the ionic liquid aggregate into opposite electrodes.
하나의 예시에서, 상기 (B) 에틸렌 글리콜은, 200 내지 10,000 범위의 수평균 분자량을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 수평균 분자량은 200 이상일 수 있고, 그 상한은 10,000 이하, 5,000 이하, 3,000 이하, 1,000 이하, 또는 800 이하일 수 있다. 상기 범위를 갖는 경우, 적절한 점도를 갖는 우레탄계 고분자를 형성할 수 있다.In one example, the (B) ethylene glycol may have a number average molecular weight in the range of 200 to 10,000. For example, the number average molecular weight may be 200 or more, and the upper limit thereof may be 10,000 or less, 5,000 or less, 3,000 or less, 1,000 or less, or 800 or less. When it has the above range, it is possible to form a urethane-based polymer having an appropriate viscosity.
본 출원의 조성물은, 경화 후 우레탄 결합에 의해 형성된 고분자 가교 매트릭스를 갖고자, 상기 폴리올 성분들과 반응할 수 있는 (C) 이소시아네이트 화합물을 포함한다. (C) 이소시아네이트 화합물로는 단관능 또는 다관능의 이소시아네이트가 사용될 수 있다.The composition of the present application includes (C) an isocyanate compound capable of reacting with the polyol components in order to have a polymer crosslinking matrix formed by urethane bonds after curing. (C) As the isocyanate compound, monofunctional or polyfunctional isocyanate may be used.
하나의 예시에서, 상기 (C) 이소시아네이트 화합물은 다관능성 이소시아네이트를 포함할 수 있다. 다관능성 이소시아네이트는 2 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 화합물을 의미한다. 다관능성 이소시아네이트의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,3,3-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥산 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트가 사용되거나, 예를 들어 DIC 社의 DN950 또는 DN980과 같은 3관능 이상의 이소시아네이트가 사용될 수 있다.In one example, the (C) isocyanate compound may include a polyfunctional isocyanate. By polyfunctional isocyanate is meant a compound comprising two or more isocyanate groups. The kind of polyfunctional isocyanate is not particularly limited, and for example, hexamethylene diisocyanate, 1,3,3-trimethyl hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, 4,4' - A diisocyanate such as dicyclohexane diisocyanate may be used, or, for example, a trifunctional or more than trifunctional isocyanate such as DN950 or DN980 of DIC Corporation may be used.
본 출원에서, 우레탄 결합에 관여하는 물질 간 함량 비율은 관능기의 몰수를 기준으로 정해질 수 있다. 예를 들어, 폴리올이 갖는 -OH 관능기의 몰수가 이소시아네이트 화합물이 갖는 -NCO 관능기의 몰비 보다 클 수 있다. 구체적으로, 상기 (C) 이소시아네이트 화합물이 갖는 -NCO 관능기와, 상기 (A) 에톡시화물 및 (B) (폴리)에틸렌 글리콜이 갖는 -OH 관능기의 몰비(OH/NCO)는 1 이상일 수 있다. 상기 몰비의 상한은 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 7 이하, 6 이하, 5 이하 또는 4 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 관능기의 몰비(OH/NCO)는 1 내지 3 이하, 또는 1 내지 2 이하의 범위일 수 있다. NCO 관능기의 몰수가 OH 관능기의 몰 수 보다 큰 경우 잔존하는 NCO 관능기로 인하여 소자의 전기화학적 안정성이 떨어질 수 있다. 또한, 몰비(OH/NCO) 값이 상기 범위를 초과하는 경우에는 충분한 우레탄 형태의 반응이 일어나지 않아 조성물 또는 전해질층에 요구되는 충분한 점도를 구현할 수 없고, 경화 후 형성된 매트릭스의 기계적 성질이 낮을 수 있다.In the present application, the content ratio between substances involved in the urethane bond may be determined based on the number of moles of functional groups. For example, the number of moles of -OH functional groups in the polyol may be greater than the molar ratio of -NCO functional groups in the isocyanate compound. Specifically, the molar ratio (OH/NCO) of the -NCO functional group of the (C) isocyanate compound to the -OH functional group of the (A) ethoxylate and (B) (poly)ethylene glycol may be 1 or more. The upper limit of the molar ratio is not particularly limited, but may be, for example, 7 or less, 6 or less, 5 or less, or 4 or less. More specifically, the molar ratio (OH/NCO) of the functional groups may be in the range of 1 to 3 or less, or 1 to 2 or less. When the number of moles of the NCO functional groups is greater than the number of moles of the OH functional groups, the electrochemical stability of the device may be deteriorated due to the remaining NCO functional groups. In addition, when the molar ratio (OH / NCO) value exceeds the above range, sufficient urethane-type reaction does not occur, so sufficient viscosity required for the composition or electrolyte layer cannot be realized, and the mechanical properties of the matrix formed after curing may be low. .
고분자 전해질로서 널리 사용되는 아크릴계 전해질의 경우, 매트릭스 형성을 위한 경화시에 개시제를 필요로 하지만, 우레탄 결합을 통해 고분자 매트릭스의 가교 구조를 형성하는 본 출원에서는 개시제가 필요하지 않다. 즉, (A) 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 에톡시화물, (B) (폴리)에틸렌 글리콜, 및 (C) 이소시아네이트 화합물을 이용하는 본 출원의 경우에는, 개시제 없이도 고분자 전해질 형성을 위한 가교 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 개시제 유래의 미반응물이나 분해 생성물이 소자에 끼치는 악영향을 사전에 방지할 수 있다.In the case of an acrylic electrolyte widely used as a polymer electrolyte, an initiator is required during curing to form a matrix, but an initiator is not required in the present application for forming a crosslinked structure of a polymer matrix through a urethane bond. That is, in the case of the present application using (A) the ethoxyide of the compound represented by Formula 1, (B) (poly)ethylene glycol, and (C) an isocyanate compound, a cross-linking structure for forming a polymer electrolyte without an initiator was obtained. can be formed Therefore, it is possible to prevent in advance the adverse effects that unreacted substances and decomposition products derived from the initiator have on the device.
상기 전해질 조성물은 발광 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 발광물질로는 예를 들어, Ru 화합물과 그 착제, Ir 화합물과 그 착제, Os 화합물과 그 착제, Pt 화합물과 그 착제, Rh 화합물과 그 착제, Re 화합물과 그 착제, 및 Pd 화합물과 그 착제, 또는 그 외에 이 분야에 공지된 다양한 형광 또는 인광 유기 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄(III)(tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum(III))(Alg3), 4-MAlq3 또는 Gaq3 등의 Alq계열의 재료, C-545T(C26H26N2O2S), DSA-아민, TBSA, BTP, PAP-NPA, 스피로-FPA, Ph3Si(PhTDAOXD), PPCP(1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene) 등과 같은 시클로페나디엔(cyclopenadiene) 유도체, DPVBi(4,4'-bis(2,2'-diphenylyinyl)-1,1'-biphenyl), 디스티릴 벤젠 또는 그 유도체 또는 DCJTB(4-(Dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4Hpyran), DDP, AAAP, NPAMLI, ; 또는 Firpic, m-Firpic, N-Firpic, bon2Ir(acac), (C6)2Ir(acac), bt2Ir(acac), dp2Ir(acac), bzq2Ir(acac), bo2Ir(acac), F2Ir(bpy), F2Ir(acac), op2Ir(acac), ppy2Ir(acac), tpy2Ir(acac), FIrppy(fac-tris[2-(4,5'- difluorophenyl)pyridine-C'2,N] iridium(III)) 또는 Btp2Ir(acac)(bis(2-(2'-benzo[4,5-a]thienyl)pyridinato-N,C3') ridium(acetylactonate)) 등과 같은 인광 재료 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 발광층은, 상기 재료를 호스트(host)로 포함하고, 또한 페릴렌(perylene), PVB(폴리비닐부티랄), DPA(9,10-디페닐안트라센), 5,12-지페니르테트라센, 피렌, 디스티릴비페닐(distyrylbiphenyl), DPT, 퀴나크리돈(quinacridone), 루브렌(rubrene), BTX, ABTX 또는 DCJTB 등을 도펀트로 포함하는 호스트-도펀트 시스템(Host-Dopant system)을 가질 수도 있다.The electrolyte composition may further include a light emitting material. Examples of the light emitting material include a Ru compound and its complex, an Ir compound and its complex, an Os compound and its complex, a Pt compound and its complex, a Rh compound and its complex, a Re compound and its complex, and a Pd compound and its complex. Complexes, or other various fluorescent or phosphorescent organic materials known in the art can be used. For example, Alq series such as tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum(III)(tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum(III))(Alg3), 4-MAlq3 or Gaq3 material of, C-545T(C26H26N2O2S), DSA-amine, TBSA, BTP, PAP-NPA, spiro-FPA, PhSi(PhTDAOXD), PPCP(1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene) ), such as cyclopenadiene derivatives, DPVBi(4,4'-bis(2,2'-diphenylyinyl)-1,1'-biphenyl), distyryl benzene or its derivatives, or DCJTB(4-(Dicyanomethylene) -2-tert-butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4Hpyran), DDP, AAAP, NPAMLI, ; or Firpic, m-Firpic, N-Firpic, bon2Ir(acac), (C6)2Ir(acac), bt2Ir(acac), dp2Ir(acac), bzq2Ir(acac), bo2Ir(acac), F2Ir(bpy), F2Ir (acac), op2Ir(acac), ppy2Ir(acac), tpy2Ir(acac), FIrppy(fac-tris[2-(4,5'-difluorophenyl)pyridine-C'2,N]iridium(III)) or Btp2Ir Phosphorescent materials such as (acac)(bis(2-(2'-benzo[4,5-a]thienyl)pyridinato-N,C3')ridium(acetylactonate)) may be exemplified, but the present invention is not limited thereto. . In addition, the light emitting layer includes the material as a host, and also perylene, PVB (polyvinyl butyral), DPA (9,10-diphenylanthracene), 5,12-ziphenirtetra Seine, pyrene, distyrylbiphenyl (distyrylbiphenyl), DPT, quinacridone (quinacridone), rubrene (rubrene), BTX, ABTX or DCJTB containing as a dopant - may have a dopant system (Host-Dopant system) have.
하나의 예시에서, 상기 조성물은 이온성 액체를 더 포함할 수 있다. 본 출원에서 이온성 액체란 유기 양이온과, 유기 또는 무기 음이온을 포함하는 화합물로서, 양이온과 음이온의 크기가 상대적으로 크기 때문에 패킹(packing)이 잘되지 않아 격자 에너지(lattice energy)가 낮고, 녹는점이 100℃ 이하인 염을 의미할 수 있다. 이러한 이온성 액체는, 경화된 조성물 내에서 형성되는 매트릭스 또는 고분자 네트워크에 존재할 수 있다. 또한, 이온성 액체는 녹는점뿐 아니라 증기압도 낮기 때문에 휘발이 거의 일어나지 않을 수 있고, 그에 따라 비교적 높은 수준의 이온전도도를 장시간 제공할 수 있다.In one example, the composition may further include an ionic liquid. In the present application, an ionic liquid is a compound containing an organic cation and an organic or inorganic anion. Since the size of the cation and the anion is relatively large, packing is not good, so the lattice energy is low, and the melting point is It may mean a salt that is 100° C. or less. These ionic liquids may be present in a matrix or polymer network formed within the cured composition. In addition, since the ionic liquid has a low vapor pressure as well as a melting point, volatilization may hardly occur, and thus, a relatively high level of ionic conductivity may be provided for a long time.
상기 이온성 액체가 포함하는 양이온과 음이온의 종류는 특별히 제한되지 않는다. The types of cations and anions included in the ionic liquid are not particularly limited.
하나의 예시에서, 이온성 액체가 포함하는 양이온으로는, 피리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤린 골격을 갖는 양이온, 피롤 골격을 갖는 양이온, 이미다졸륨 양이온, 테트라히드로피리미디늄 양이온, 디히드로피리미디늄 양이온, 피라졸륨 양이온, 피라졸리늄 양이온, 테트라알킬암모늄 양이온, 트리알킬술포늄 양이온, 또는 테트라알킬포스포늄 양이온 등을 포함할 수 있다. 상기 형태의 양이온을 하나 이상 포함하는 경우라면, 그 구체적인 양이온의 종류는 특별히 제한되지 않는다.In one example, the cations included in the ionic liquid include a pyridinium cation, a piperidinium cation, a pyrrolidinium cation, a cation having a pyrroline skeleton, a cation having a pyrrole skeleton, an imidazolium cation, tetrahydropyri a midinium cation, a dihydropyrimidinium cation, a pyrazolium cation, a pyrazolinium cation, a tetraalkylammonium cation, a trialkylsulfonium cation, or a tetraalkylphosphonium cation. If one or more cations of the above type are included, the specific type of the cation is not particularly limited.
하나의 예시에서, 이온성 액체가 포함하는 음이온은, F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, (CN)2N-, BF4 -, ClO4 -, RSO3 - (여기서, R은 탄소수 1-9의 알킬기 또는 페닐기), RCOO- (여기서, R은 탄소수 1-9의 알킬기 또는 페닐기), PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, (CF3SO3 -)2, (CF2CF2SO3 -)2, (C2F5SO2)2N-, (CF3SO3)2N-, (CF3SO2)(CF3CO)N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3COO-, C3F7COO-, CF3SO3 -, 또는 C4F9SO3 - 일 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.In one example, the anion included in the ionic liquid is, F − , Cl − , Br − , I − , NO 3 − , (CN) 2 N − , BF 4 − , ClO 4 − , RSO 3 − (wherein , R is an alkyl group or phenyl group having 1-9 carbon atoms), RCOO - (wherein R is an alkyl group or phenyl group having 1-9 carbon atoms), PF 6 - , (CF 3 ) 2 PF 4 - , (CF 3 ) 3 PF 3 - , (CF 3 ) 4 PF 2 - , (CF 3 ) 5 PF - , (CF 3 ) 6 P - , (CF 3 SO 3 - ) 2 , (CF 2 CF 2 SO 3 - ) 2 , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N - , (CF 3 SO 3 ) 2 N - , (CF 3 SO 2 )(CF 3 CO)N - , CF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO - , (CF 3 SO 2 ) ) 2 CH - , (SF 5 ) 3 C - , (CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 COO - , C 3 F 7 COO - , CF 3 SO 3 - , or C 4 F 9 SO 3 - It may be, but is not particularly limited thereto.
하나의 예시에서, 상기 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 용매의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 공지된 카보네이트계 용매가 사용될 수 있다.비제한적인 일례로서, PC(propylene carbonate), EC(ethylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate) 또는 EMC(ethylmethyl carbonate) 와 같은 용매가 상기 조성물에 포함될 수 있다.In one example, the composition may further include a solvent. The type of solvent is not particularly limited, and for example, a known carbonate-based solvent may be used. As a non-limiting example, PC (propylene carbonate), EC (ethylene carbonate), DMC (dimethyl carbonate), DEC (diethyl carbonate), ) or a solvent such as EMC (ethylmethyl carbonate) may be included in the composition.
하나의 예시에서, 상기 전해질 조성물은 500 내지 100,000 cps 범위의 점도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 500 cps 이상, 1,000 cps 이상, 3,000 cps 이상, 5,000 cps 이상, 7,000 cps 이상, 9,000 cps 이상, 10,000 cps 이상 또는 30,000 cps 이상의 점도를 가질 수 있고, 그리고 100,000 cps 이하, 80,000 cps 이하, 60,000 cps 이하, 50,000 cps 이하, 40,000 cps 이하, 또는 30,000 cps 이하의 점도를 가질 수 있다. 상기 범위를 만족하는 조성물로부터 전해질층을 형성하는 경우, 전기화학발광을 위하여 포함된 발광 물질의 이동과 산화환원 반응이 활발하게 이루어질 수 있다. 상기 점도는, 예를 들어, 10-2 내지 103 (s- 1)범위로 전단속도(shear rate)를 변화시키면서 측정될 수 있다. In one example, the electrolyte composition may have a viscosity in the range of 500 to 100,000 cps. For example, the composition can have a viscosity of 500 cps or more, 1,000 cps or more, 3,000 cps or more, 5,000 cps or more, 7,000 cps or more, 9,000 cps or more, 10,000 cps or more, or 30,000 cps or more, and 100,000 cps or less, 80,000 or more. It may have a viscosity of cps or less, 60,000 cps or less, 50,000 cps or less, 40,000 cps or less, or 30,000 cps or less. When the electrolyte layer is formed from the composition satisfying the above range, the movement and redox reaction of the light emitting material included for electrochemical emission may be actively performed. The viscosity, for example, can be measured while changing the shear rate (shear rate) in the range of 10 -2 to 10 3 (s - 1 ).
본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은, 상기 전해질 조성물의 경화물을 포함하는 우레탄계 고분자 전해질에 관한 것이다. 상기 전해질은, 하기 설명되는 방법에 의해 제조될 수 있다.In another example related to the present application, the present application relates to a urethane-based polymer electrolyte including a cured product of the electrolyte composition. The electrolyte may be prepared by the method described below.
본 출원에 관한 또 다른 일례에서, 본 출원은 우레탄계 고분자 전해질을 제조하는 방법에 관한 것이다. 고분자 전해질은 상기 설명된 고분자 전해질 조성물을 소정의 조건에서 경화함으로써 제조될 수 있다.In another example related to the present application, the present application relates to a method for manufacturing a urethane-based polymer electrolyte. The polymer electrolyte can be prepared by curing the polymer electrolyte composition described above under predetermined conditions.
상기 고분자 전해질의 제조방법은, 상기 설명된 구성의 조성물을 저온에서 경화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 저온은, 예를 들어 고분자 매트릭스를 형성하는데 사용되는 화합물 성분이 열분해되는 온도(Td: decomposition temperature)이하의 온도일 수 있다. 구체적으로, 저온이라 함은, 200 ℃ 이하의 온도를 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 경화 온도는 50 ℃ 이상, 60 ℃ 이상, 또는 70 ℃ 이상일 수 있고, 190 ℃ 이하, 180 ℃ 이하, 또는 170 ℃ 이하 일 수 있다. 상기 구성의 조성물을 경화시키는 경우, 상기 범위 내에서도 경화가 충분히 일어날 수 있고, 내구성이 우수한 겔 폴리머 전해질을 제공할 수 있다. 특히, 본 출원에서는 상기와 같은 저온 및 상대적으로 짧은 수십분 내지 수시간 동안의 경화에도, 전기화학소자에 적합한 겔 폴리머 전해질을 제공할 만큼 충분한 경화가 이루어질 수 있다. 경화시간은 예를 들어, 1시간 내지 4시간, 1시간 내지 3시간 또는 1시간 내지 2시간일 수 있다.The method for preparing the polymer electrolyte may include curing the composition of the above-described configuration at a low temperature. The low temperature may be, for example, a temperature below a decomposition temperature (Td) at which a compound component used to form a polymer matrix is thermally decomposed. Specifically, the low temperature may mean a temperature of 200 ℃ or less. More specifically, the curing temperature may be 50 °C or higher, 60 °C or higher, or 70 °C or higher, and 190 °C or lower, 180 °C or lower, or 170 °C or lower. When the composition having the above configuration is cured, curing can occur sufficiently even within the above range, and a gel polymer electrolyte having excellent durability can be provided. In particular, in the present application, even at a low temperature and relatively short curing for several tens of minutes to several hours, sufficient curing can be achieved to provide a gel polymer electrolyte suitable for an electrochemical device. The curing time may be, for example, 1 hour to 4 hours, 1 hour to 3 hours, or 1 hour to 2 hours.
하나의 예시에서, 경화를 위해 조사되는 광의 특성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 200 nm 내지 400 nm 파장대의 UV 광을 300 J/cm2 내지 3,000 J/cm2 범위의 노광량으로 조사하여 경화가 이루어 질 수 있다.In one example, properties of the light irradiated for curing are not particularly limited. For example, 200 nm to 400 nm wavelength band of UV light 300 J / cm 2 to 3,000 J / cm 2 Curing can be achieved by irradiating with an exposure dose in the range.
고분자 전해질의 제조방법과 관련하여, 상기 조성물에 포함되는 폴리올과 이소시아네이트 화합물은 우레탄 결합을 형성하는데 있어서 이들 간 반응성 또는 결합력이 우수하기 때문에, 겔 폴리머를 형성하기 위한 경화 과정에서 별도의 광 개시제 및/또는 촉매를 포함하지 않아도 무방하다. 따라서, 본 출원은, 개시제나 촉매로부터 유래하는 불순물에 의한 소자의 발광 특성 저하나 경시 안정성 저하를 방지할 수 있다.With respect to the method for producing a polymer electrolyte, since the polyol and the isocyanate compound included in the composition have excellent reactivity or bonding strength between them in forming a urethane bond, a separate photoinitiator and / Alternatively, the catalyst may not be included. Accordingly, according to the present application, it is possible to prevent a decrease in the light emitting characteristics of a device or a decrease in stability over time due to impurities derived from an initiator or a catalyst.
본 출원에 관한 또 다른 일례에서, 본 출원은 전기화학 발광 소자에 관한 것이다. 상기 발광 소자는 복수의 전극과 전해질층을 포함할 수 있다. 전해질층의 구성이나 특성은 상기 설명된 바와 동일하다. 상기 전해질층은, 전기화학 적으로 불순물로 인지될 수 있는 중합개시제와 촉매 또는 그 유래의 화합물을 포함하지 않기 때문에, 구동 특성이 우수하다.In another example related to the present application, the present application relates to an electrochemical light emitting device. The light emitting device may include a plurality of electrodes and an electrolyte layer. The composition and characteristics of the electrolyte layer are the same as those described above. Since the electrolyte layer does not include a polymerization initiator, a catalyst, or a compound derived therefrom, which may be electrochemically recognized as impurities, it has excellent driving characteristics.
본 출원에서, 전기화학 발광 소자의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 소자는 발광물질을 포함하는 전해질층이 서로 대향하는 2 개의 전극 사이에 개재되어 있는 소위, 샌드위치 (sandwich) 형태의 소자일 수 있다. 또는, 전해질층을 매개로 복수의 전극이 서로 대향하도록 배치되는 대신, 상기 소자는 전기화학 발광층의 동일 면 상에, 동일 또는 상이한 면적을 갖는 2개 이상의 전극이 동시에 마련된 형태를 가질 수도 있다.In the present application, the shape of the electrochemical light emitting device is not particularly limited. For example, the device may be a so-called sandwich type device in which an electrolyte layer including a light emitting material is interposed between two electrodes facing each other. Alternatively, instead of arranging a plurality of electrodes to face each other via an electrolyte layer, the device may have a form in which two or more electrodes having the same or different areas are simultaneously provided on the same surface of the electrochemical emission layer.
도전성을 갖고, 투명한 성질을 갖는 다면, 전극에 포함되는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 전극층은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 투명 도전성 산화물의 예로는, ITO(Indium Tin Oxide), In2O3(indium oxide), IGO(Indium Galium Oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO(Zink Oxide), 또는 CTO (Cesium Tungsten Oxide) 를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The kind of material contained in the electrode is not particularly limited as long as it has conductivity and transparent properties. In one example, the electrode layer may include a transparent conductive oxide. Examples of the transparent conductive oxide include Indium Tin Oxide (ITO), In 2 O 3 (indium oxide), IGO (Indium Galium Oxide), Fluor doped Tin Oxide (FTO), Aluminum doped Zinc Oxide (AZO), Galium doped (GZO). Zinc Oxide), ATO (Antimony doped Tin Oxide), IZO (Indium doped Zinc Oxide), NTO (Niobium doped Titanium Oxide), ZnO (Zink Oxide), or CTO (Cesium Tungsten Oxide) may be mentioned, but are limited thereto. not.
하나의 예시에서, 상기 전극은 1 nm 내지 10 um 의 두께를 가질 수 있다. 전극의 두께를 상기 범위로 조절할 경우, 전원으로부터 전극을 통해 전해질층에 인가되는 전압 강하를 줄일 수 있고, 전해질층의 발광특성을 안정적으로 확보할 수 있다.In one example, the electrode may have a thickness of 1 nm to 10 um. When the thickness of the electrode is adjusted within the above range, the voltage drop applied to the electrolyte layer from the power source through the electrode can be reduced, and the light emitting characteristic of the electrolyte layer can be stably secured.
하나의 예시에서, 상기 소자는, 소자의 외측면인 전극층의 일면에 투광성 기재를 추가로 포함할 수 있는다. 가시광에 대한 투과율이 약 50 % 내지 90 % 범위인 투광성 기재의 적층체일 수 있다. 본 출원에서 가시광이란, 380 nm 내지 780 nm 범위의 광 파장, 보다 구체적으로는 550 nm 파장을 의미할 수 있다. 상기 투광성 기재의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 투명한 유리 또는 고분자 수지가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, PC(Polycarbonate), PEN(poly(ethylene naphthalate)) 또는 PET(poly(ethylene terephthalate))와 같은 폴리에스테르 필름, PMMA(poly(methyl methacrylate))와 같은 아크릴 필름, 또는 PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene)와 같은 폴리올레핀 필름 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one example, the device may further include a light-transmitting substrate on one surface of the electrode layer, which is an outer surface of the device. It may be a laminate of a light-transmitting substrate having a transmittance of about 50% to about 90% for visible light. In the present application, visible light may mean a wavelength of light in the range of 380 nm to 780 nm, more specifically, a wavelength of 550 nm. The type of the light-transmitting substrate is not particularly limited, and for example, transparent glass or a polymer resin may be used. More specifically, a polyester film such as PC (Polycarbonate), PEN (poly(ethylene naphthalate)) or PET (poly(ethylene terephthalate)), an acrylic film such as PMMA (poly(methyl methacrylate)), or PE (polyethylene) Or a polyolefin film such as PP (polypropylene) may be used, but is not limited thereto.
하나의 예시에서, 상기 전기화학 발광소자는 실란트를 추가로 포함할 수 있다. 상기 실란트의 형상이나 조성은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 에폭시계 화합물을 포함할 수 있고, 발광 전해질 층의 측부를 둘러싸도록 마련되어, 외부의 수분 등으로부터 발광 전해질층을 보호하고, 발광 전해질층의 구성 성분이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.In one example, the electrochemical light emitting device may further include a sealant. The shape or composition of the sealant is not particularly limited, but may include, for example, an epoxy compound, and is provided to surround the side of the light emitting electrolyte layer to protect the light emitting electrolyte layer from external moisture, etc. It is possible to prevent the components from leaking to the outside.
상기 전기화학 발광소자는 전원을 추가로 포함할 수 있다. 상기 전원으로는 직류 또는 교류 전원이 제한 없이 사용될 수 있다. 하나의 예시에서, 교류전원이 인가하는 전압의 주파수는 40 Hz 내지 800 Hz 범위 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 전압을 인가하는 방식이나, 전원에 인가되는 전압의 범위는 소자에 사용되는 물질의 특성을 고려하여 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.The electrochemical light emitting device may further include a power source. As the power source, DC or AC power may be used without limitation. In one example, the frequency of the voltage applied by the AC power source may be in the range of 40 Hz to 800 Hz, but is not limited thereto. In addition, a method of applying a voltage or a range of a voltage applied to the power source may be appropriately selected by those skilled in the art in consideration of the characteristics of materials used in the device.
본 출원의 일례에 따르면, 장기 구동 내구성과 전기화학적 안정성이 우수한 전기화학 발광소자가 제공될 수 있다.According to an example of the present application, an electrochemical light emitting device having excellent long-term driving durability and electrochemical stability may be provided.
도 1은 실시예에 사용된 전해질 조성물이 저온 경화되었음을 보여주는 실험 결과이다.
도 2는, 우레탄계 매트릭스를 갖는 실시예와, 아크릴계 매트릭스를 갖는 비교예 1의 전기화학적 안정성을 비교 도시한 그래프이다.
도 3은, 실시예 및 비교예에 따라 제조된 소자의 구동 내구성을 비교 도시한 그래프이다.1 is an experimental result showing that the electrolyte composition used in Examples was cured at a low temperature.
2 is a graph showing the comparison of electrochemical stability of Example having a urethane-based matrix and Comparative Example 1 having an acrylic matrix.
3 is a graph comparing driving durability of devices manufactured according to Examples and Comparative Examples.
이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in detail through examples. However, the protection scope of the present application is not limited by the examples described below.
특성 확인 및 측정 방법Characterization and Measurement Methods
*저온경화: 하기 실험례에서 제조된 조성물의 저온 경화 여부를 확인하고자, 조성물의 경화 온도를 70 ℃로 일정하게 조절하고, IR을 측정하여 미반응 물질과 반응 물질간의 비율을 확인하였다. 저온에서 경화가 완전히 진행되면 IR그래프에서 isocyanate기와 관계되는 약 2275 cm-1의 범위에서 peak가 사라진 것을 확인할 수 있다. 도 1은 이와 관련하여, 70℃ 온도에서 경화가 진행된 시간에 따른 IR 그래프를 도시한다. *Low temperature curing: In order to check whether the composition prepared in the following experimental example was cured at a low temperature, the curing temperature of the composition was constantly adjusted to 70 ° C., and IR was measured to confirm the ratio between the unreacted material and the reacted material. It can be confirmed that the peak disappears in the range of about 2275 cm -1 related to the isocyanate group in the IR graph when the curing is completely progressed at low temperature. 1 shows an IR graph according to the time that curing proceeds at a temperature of 70° C. in this regard.
*전기화학적 안정성: 소자 구동물질의 전기화학적 안정성을 확인하기 위해 CV(Cyclic Voltammetry)를 측정하였다. 소자의 제작 방식은 하기 설명되는 실험례에서와 같다. CV 측정시, 사용된 전극은 다음과 같다. *Electrochemical stability: Cyclic voltammetry (CV) was measured to confirm the electrochemical stability of the device driving material. The manufacturing method of the device is the same as in the experimental example described below. In the CV measurement, the electrodes used were as follows.
- Working electrode: glassy carbon, Pt electrode- Working electrode: glassy carbon, Pt electrode
- Counter electrode: Pt wire- Counter electrode: Pt wire
- Reference electrode: Ag/Ag+ - Reference electrode: Ag/Ag +
CV를 측정하기 전에 측정 용액에 녹아있는 산소를 제거해 주기 위해 약 20분간 질소(N2) 퍼징(purging)을 해주었다. CV측정 시 동일한 포텐샬(potential) 범위에서 100번 scan을 반복하여 발광물질에 대한 산화·환원 피크의 변화정도를 통해 전기화학적 안정성을 측정하였다.Before measuring CV, nitrogen (N 2 ) was purged for about 20 minutes to remove oxygen dissolved in the measurement solution. During CV measurement, 100 scans were repeated in the same potential range to measure the electrochemical stability through the degree of change in the oxidation/reduction peaks of the luminescent material.
*구동 시간: 하기 실험례에서 제조된 소자에 대하여 양쪽 전극에 동일한 AC voltage를 인가하고, 시간에 따른 I-V-L의 특성을 확인하였다. * Driving time: The same AC voltage was applied to both electrodes for the device manufactured in the following experimental example, and the characteristics of IVL over time were checked.
실시예Example 및 and 비교예comparative example
실시예Example 1 One
조성물(혼합액)의 제조: 0.06M의 (dFppy)2Ir(bpy)를 0.233mL의 PC(프로필렌 카보네이트) 용매에 녹인 후 이온성 액체인 TBA-TFSI(tetrabutylammonium bis(trifluoromethyl-sulfonyl)imide)의 농도를 0.75 M가 되도록 섞어주었다. 그 후 수평균 분자량이 400인 PEG(폴리에틸렌글리콜), 수평균 분자량이 450인 TMPE(트리메틸올프로판에톡시레이트), 및 HDI(헥사메틸렌디이소시아네이트)가 1.125:0.375:1.000 몰비로 혼합된 혼합물을 0.038mL의 부피로, 상기 PC 용액과 혼합하였다. Preparation of composition (mixture): 0.06M of (dFppy) 2 Ir(bpy) was dissolved in 0.233 mL of PC (propylene carbonate) solvent, and the concentration of TBA-TFSI (tetrabutylammonium bis(trifluoromethyl-sulfonyl)imide), an ionic liquid was mixed to make 0.75 M. Thereafter, PEG (polyethylene glycol) having a number average molecular weight of 400, TMPE (trimethylolpropane ethoxylate) having a number average molecular weight of 450, and HDI (hexamethylene diisocyanate) were mixed in a molar ratio of 1.125:0.375:1.000. To a volume of 0.038 mL, it was mixed with the PC solution.
소자의 제조: 한편, 배리어(barrier) 특성이 있는 실란트(sealant)를 이용하여 전극의 측부에 도포(side sealing)하여 소위 샌드위치 구조로서 서로 대향하는 2 개의 ITO 전극구조를 만든 후, UV 경화기(Hbulb) 에서 약 2,000 mJ/cm2의 광을 조사하였다. 그리고, 윗쪽에 위치한 ITO에 구멍을 뚫어 ITO sandwich구조를 만들고 구멍으로 상기 혼합액을 주입한 후 실란트를 이용하여 구멍을 마감(end sealing)하고, V 경화기(H-bulb)에서 약 1,000 mJ/cm2의 광을 조사하였다. 이후, 상기 적층체를 70 ℃에서 경화시켜 우레탄계 고분자 전해질을 갖는 전기화학 발광 소자를 제조하였다. Fabrication of device: On the other hand, two ITO electrode structures opposed to each other as a so-called sandwich structure by side sealing using a sealant having a barrier property, and then a UV curing machine (Hbulb) ) of about 2,000 mJ/cm 2 was irradiated with light. Then, make an ITO sandwich structure by making a hole in the ITO located on the upper side, and after injecting the mixed solution into the hole, the hole is closed using a sealant (end sealing), and about 1,000 mJ/cm 2 in the V curing machine (H-bulb) of light was irradiated. Thereafter, the laminate was cured at 70° C. to prepare an electrochemical light emitting device having a urethane-based polymer electrolyte.
실시예 2Example 2
PEG, TMPE, 및 HDI의 몰비가 0.75:0.75:1.000로 조절된 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 전기화학 발광 소자를 제조하였다.An electrochemiluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1, except that the molar ratio of PEG, TMPE, and HDI was adjusted to 0.75:0.75:1.000.
실시예 3Example 3
PEG, TMPE, 및 HDI의 몰비가 0.375:1.125:1.000로 조절된 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 전기화학 발광 소자를 제조하였다.An electrochemiluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1, except that the molar ratio of PEG, TMPE, and HDI was adjusted to 0.375:1.125:1.000.
비교예 1Comparative Example 1
PEG, TMPE, 및 HDI의 혼합물을 PC 용액과 혼합하는 대신, 아크릴레이트계 광경화물질인 9-EGDA(9-ethylene glycol diacrylate)와 개시제인 Igacure127(I127)를 1wt% 포함하는 혼합물을, 상기 PC 용액과 혼합하였다. 그 외에는 실시예 1과 동일한 방식으로 전기화학 발광 소자를 제조하였다.Instead of mixing the mixture of PEG, TMPE, and HDI with the PC solution, a mixture containing 1 wt% of 9-ethylene glycol diacrylate (9-EGDA), an acrylate-based photocurable material, and Igacure127 (I127), an initiator, is used in the PC solution. mixed with the solution. Other than that, an electrochemical light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1.
비교예 2Comparative Example 2
PEG, TMPE, 및 HDI의 혼합물을 PC 용액과 혼합하는 대신, PEG와 HDI가 1.500:1.000의 몰비로 혼합된 혼합물을 상기 PC 용액과 혼합하였다. 그 외에는 실시예 1과 동일한 방식으로 전기화학 발광 소자를 제조하였다.Instead of mixing the mixture of PEG, TMPE, and HDI with the PC solution, a mixture of PEG and HDI in a molar ratio of 1.500:1.000 was mixed with the PC solution. Other than that, an electrochemical light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1.
비교예 3Comparative Example 3
PEG, TMPE, 및 HDI의 혼합물을 PC 용액과 혼합하는 대신, TMPE와 HDI가 1.500:1.000의 몰비로 혼합된 혼합물을 상기 PC 용액과 혼합하였다. 그 외에는 실시예 1과 동일한 방식으로 전기화학 발광 소자를 제조하였다.Instead of mixing the mixture of PEG, TMPE, and HDI with the PC solution, a mixture of TMPE and HDI in a molar ratio of 1.500:1.000 was mixed with the PC solution. Other than that, an electrochemical light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1.
도 1로부터, 실시예에 사용된 우레탄 경화의 경우, 70 ℃의 저온에서, 1시간만 경화하더라도, 2, 000 내지 2,500 파장에서 관찰될 수 있는 N=C=O기에 관한 피크가 나타나지 않는 것을 확인할 수 있다. 이는, N=C=O기를 갖는 구성의 몰비가 조절된 실시예의 경우, 저온에서 비교적 단시간 경화가 진행되더라도 우레탄 결합이 형성되고, 전기화학 발광소자용 고분자 전해질에 사용될 수 있는 전해질이 생성될 수 있다는 것을 의미한다.From Figure 1, in the case of the urethane curing used in the example, even at a low temperature of 70 ℃, even if cured for only 1 hour, it can be confirmed that the peak regarding the N = C = O group that can be observed at a wavelength of 2,000 to 2,500 does not appear. can This is that, in the case of an embodiment in which the molar ratio of the configuration having the N=C=O group is adjusted, a urethane bond is formed even if curing proceeds for a relatively short time at a low temperature, and an electrolyte that can be used in a polymer electrolyte for an electrochemical light emitting device can be generated. means that
도 2를 보면, 9-EGDA 매트릭스로 사용한 비교예 1의 소자는 산화환원 피크가 큰 폭으로 점차 줄어들지만, 실시예의 소자는 그렇지 않다는 것을 확인할 수 있다. 우레탄계 고분자 전해질이 아니라 아크릴레이트계 고분자 전해질을 제조하는 경우에는 개시제가 추가로 사용되기 때문에, 개시제 자체 또는 그로부터 유래된 물질이 불순물로 작용하여 소자의 전기화학적 안정성을 저하시킨 다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2 , it can be confirmed that the redox peak of the device of Comparative Example 1 used as the 9-EGDA matrix gradually decreased, but the device of Example 1 did not. Since an initiator is additionally used when an acrylate-based polymer electrolyte rather than a urethane-based polymer electrolyte is prepared, it can be seen that the initiator itself or a material derived therefrom acts as an impurity to reduce the electrochemical stability of the device.
도 3을 보면, 수명이 매우 짧은 비교예 1과 3의 소자는 전기화학 발광소자로서 사용이 어렵다는 것을 알 수 있고, 비교예 2의 경우에는 초기에는 구동 성능이 좋지만, 구동 시간이 길어질수록 급격하게 매트릭스의 내구성이 저하되므로, 구동 내구성이 좋지 못하다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3 , it can be seen that the devices of Comparative Examples 1 and 3, which have very short lifetimes, are difficult to use as electrochemical light emitting devices. Since the durability of the matrix is lowered, it can be seen that the driving durability is not good.
Claims (15)
상기 (C) 이소시아네이트 화합물이 갖는 NCO관능기와, 상기 (A) 에톡시화물 및 (B) (폴리)에틸렌 글리콜이 갖는 OH 관능기의 몰비(OH/NCO)가 1 이상인 우레탄계 고분자 전해질용 조성물:
[화학식 1]
(RCH2)nC(CH2OH)m
(단, 상기 화학식 1에서, R은 알킬기이고, n은 0 또는 1이고, m은 3또는 4이다).(A) an ethoxylate of a compound represented by the following formula (1), (B) (poly) ethylene glycol, and (C) an isocyanate compound,
A composition for a urethane-based polymer electrolyte in which the molar ratio (OH/NCO) of the NCO functional group of the (C) isocyanate compound to the OH functional group of the (A) ethoxylate and (B) (poly)ethylene glycol is 1 or more:
[Formula 1]
(RCH 2 ) n C(CH 2 OH) m
(However, in Formula 1, R is an alkyl group, n is 0 or 1, and m is 3 or 4).
상기 조성물은, 상기 (C) 이소시아네이트 화합물의 관능기인 NCO와 상기 (A) 에톡시화물 및 (B) (폴리)에틸렌 글리콜의 관능기인 OH의 몰비(OH/NCO)가 1 이상의 값을 갖는 우레탄계 고분자 전해질의 제조방법:
[화학식 1]
(RCH2)nC(CH2OH)m
(단, 상기 화학식 1에서, R은 알킬기이고, n은 0 또는 1이고, m은 3또는 4이다).(A) curing a composition comprising an ethoxylate of a compound represented by the following formula (1), (B) (poly)ethylene glycol, and (C) an isocyanate compound at a temperature of 200° C. or less,
In the composition, the molar ratio (OH/NCO) of NCO, which is a functional group of the (C) isocyanate compound, and OH, which is a functional group of (A) ethoxylate and (B) (poly)ethylene glycol, is a urethane-based polymer having a value of 1 or more. Method for preparing the electrolyte:
[Formula 1]
(RCH 2 ) n C(CH 2 OH) m
(However, in Formula 1, R is an alkyl group, n is 0 or 1, and m is 3 or 4).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170160714A KR102420296B1 (en) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | A composition, a gel polymeric electrolyte, and an electrochemical light emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170160714A KR102420296B1 (en) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | A composition, a gel polymeric electrolyte, and an electrochemical light emitting element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190061882A KR20190061882A (en) | 2019-06-05 |
KR102420296B1 true KR102420296B1 (en) | 2022-07-13 |
Family
ID=66845549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170160714A KR102420296B1 (en) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | A composition, a gel polymeric electrolyte, and an electrochemical light emitting element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102420296B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110951036A (en) * | 2019-12-29 | 2020-04-03 | 太原理工大学 | Casting polyurethane elastomer electrolyte and preparation method thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005123070A (en) | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Electrolyte membrane for fuel cell and method for manufacturing electrolyte membrane/electrode assembly for fuel cell |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002045099A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Resin composition for solid polymer electrolyte, solid polymer electrolyte, and polymer cell |
JP2004327271A (en) | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | High polymer gel electrolyte and photoelectric conversion element using it |
KR100819025B1 (en) * | 2005-12-08 | 2008-04-02 | 한국전자통신연구원 | Compound of polymer electrolyte, dye sensitized solar cell comprising the composition, and preparation method of the dye sensitized |
KR101700116B1 (en) * | 2010-09-29 | 2017-01-31 | 동우 화인켐 주식회사 | Gel polymer electrolyte composition and electrochromic device using the same |
-
2017
- 2017-11-28 KR KR1020170160714A patent/KR102420296B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005123070A (en) | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Electrolyte membrane for fuel cell and method for manufacturing electrolyte membrane/electrode assembly for fuel cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190061882A (en) | 2019-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yang et al. | Ionic liquid doped polymer light-emitting electrochemical cells | |
Pertegás et al. | Light-emitting electrochemical cells using cyanine dyes as the active components | |
KR101400540B1 (en) | Dye-sensitized photoelectric conversion device and method for manufacturing same | |
Harun et al. | Conjugated conducting polymers: A brief overview | |
EP1741148B1 (en) | Electroluminescent polymers comprising planar arylamine units the preparation and use thereof | |
JP5345320B2 (en) | A new kind of cross-linked biphenylene polymer | |
US7630117B2 (en) | Electrolyte comprising eutectic mixture and electrochromic device using the same | |
EP2912923B1 (en) | Transparent layers of high conductivity and high efficiency in oleds and process for their production | |
KR101484453B1 (en) | Material for positive hole injection transport layer, ink for positive hole injection transport layer, device, and production methods for same | |
KR20130114097A (en) | Polymer compositions, polymer films, polymer gels, polymer foams, and electronic devices containing such films, gels, and foams | |
KR101786059B1 (en) | Method for producing organic electroluminescence element | |
WO2012089294A1 (en) | Materials for organic electroluminescence devices | |
US11969970B2 (en) | Electrochromic films with edge protection | |
KR20060025538A (en) | Polymer | |
KR102420296B1 (en) | A composition, a gel polymeric electrolyte, and an electrochemical light emitting element | |
KR102167224B1 (en) | Gel Polymer Electolyte, an Electrochromic Device Comprising the Same and Method for Preparing thereof | |
Gu et al. | Dual electroluminescence from a single‐component light‐emitting electrochemical cell, based on water‐soluble conjugated polymer | |
KR20170125356A (en) | Phosphorescent ink | |
WO2013171660A1 (en) | Light-emitting device comprising an electroluminescent metal-organic framework | |
JP2017111380A (en) | Electrochromic device and method of manufacturing the same | |
JP2004265620A (en) | Electrochemical light emitting element and its manufacturing method | |
KR101417426B1 (en) | The Composition of Ultraviolet Rays-setting Type Sealing and the Dye-Sensitized Solar Cell using thereof | |
KR20170111324A (en) | A Gel-Polymer Emitting-Electrolyte and an Electrolchemical Light Element comprising the same | |
JP2002075001A (en) | Light-emitting element and method of its manufacture | |
KR101921638B1 (en) | Solar cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |