KR20230039585A - 잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 {INK COMPOSITION, ORGANIC MATERIAL LAYER COMPRISING SAME AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING SAME}
본 출원은 2021년 09월 14일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2021-0122564호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 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 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층, 전자 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층 등으로 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 문제점과 대면적의 소자를 제조하기 어렵다는 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위하여, 용액 공정을 이용한 소자가 개발되고 있다.
따라서, 용액 공정용 재료에 대한 개발이 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 제10-2012-0112277호 한국 특허공개공보 제10-2013-0042364호
본 발명은 잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 A로 표시되는 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 A]
Figure pat00002
상기 화학식 1 및 A에 있어서,
Y는 O, S, CRaRb 또는 SiRcRd이고,
Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리; 또는 치환 또는 비치환된 나프탈렌고리이며,
Ra, Rb, Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 경화성기이며,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
a, b 및 c는 각각 0 또는 1이고,
n1 및 n2는 각각 0 내지 7의 정수이고, n1 및 n2가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하며,
m1 및 m2는 각각 1 내지 5의 정수이고, n3 및 n4는 각각 0 내지 4의 정수이며, m1+n3는 5 이하이고, m2+n4는 5 이하이고,
Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 히드록시기; 에테르기; 카보닐기; 에스테르기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기이다.
본 발명의 다른 일 실시상태는 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 픽셀을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 실시상태는 상기 픽셀을 포함하는 유기물층을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 실시상태는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용될 수 있으며, 낮은 구동전압과 우수한 발광효율 및 장수명 특성을 갖는 소자를 얻을 수 있거나, 용액 공정이 가능하여 소자의 대면적화가 가능하다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물을 포함하는 유기물층은 우수한 평탄도 특성을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물이 도포되는 라인 뱅크 잉크젯 기판을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물이 라인 뱅크 잉크젯 기판에 도포되는 것을 도시한 것이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물이 라인 뱅크 잉크젯 기판 상에 박막으로 형성된 것을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 6에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 16에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 비교예 5에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 비교예 10에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 비교예 15에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 비교예 27에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예 36에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예 40에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 비교예 29에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 비교예 30에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 15은 본 발명의 비교예 31에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 비교예 32에 따른 픽셀의 두께를 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 A로 표시되는 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00003
[화학식 A]
Figure pat00004
상기 화학식 1 및 A에 있어서,
Y는 O, S, CRaRb 또는 SiRcRd이고,
Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리; 또는 치환 또는 비치환된 나프탈렌고리이며,
Ra, Rb, Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 경화성기이며,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
a, b 및 c는 각각 0 또는 1이고,
n1 및 n2는 각각 0 내지 7의 정수이고, n1 및 n2가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하며,
m1 및 m2는 각각 1 내지 5의 정수이고, n3 및 n4는 각각 0 내지 4의 정수이며, m1+n3는 5 이하이고, m2+n4는 5 이하이고,
Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 히드록시기; 에테르기; 카보닐기; 에스테르기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 서로 다른 2 종류의 치환기, 구체적으로 할로아릴기 및 경화성기를 포함하고, 3 환 이상의 고리를 포함하는 아민기를 포함함으로써 해당 위치에 라디칼 형성을 억제하여 화합물의 안정성이 높아지고, 높은 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위 값 및 우수한 정공 이동도(Hole-mobility)를 갖는다. 이로 인하여 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 유기 발광 소자 내의 정공 주입층에 포함되는 경우, 정공 주입층에서 정공 수송층으로의 정공 주입을 용이하게 하여, 장수명의 특징을 갖는 유기 발광 소자를 얻을 수 있다는 장점이 이 소자의 수명 향상에 주요한 영향을 미친다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 바이페닐을 모핵 구조로 포함함에 따라, 잉크 조성물에 포함된 방향족 용질에 대한 용해도가 우수하다. 또한, 레벨링(leveling) 효과가 좋아 픽셀 별로 위치별 두께 편차를 줄여 유기물층의 균일도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 구체적으로, 상기 잉크 조성물이 도포, 건조 및 열처리된 픽셀 간 두께의 편차를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 발광 장치에서 두께에 따라 발광하는 빛의 간섭 조건에 영향을 주는 요인을 감소시켜서, 우수한 발광 및/또는 발색 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 있어서, 어떤 부재(층)가 다른 부재(층) "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재(층)가 다른 부재에 접해 있는 경우 뿐 아니라 두 부재(층) 사이에 또 다른 부재(층)가 존재하는 경우도 포함한다.
본 발명에 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 발명에 있어서, 상기 "층"은 본 기술분야에 주로 사용되는 "필름"과 호환되는 의미이며, 목적하는 영역을 덮는 코팅을 의미한다. 상기 "층"의 크기는 한정되지 않으며, 각각의 "층"은 그 크기가 동일하거나 상이할 수 있다. 일 실시상태에 따르면, "층"의 크기는 전체 소자와 같을 수 있고, 특정 기능성 영역의 크기에 해당할 수 있으며, 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수도 있다.
본 발명에서 달리 정의되지 않는 한, 본 발명에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명되는 것과 유사하거나 등가인 방법 및 재료가 본 발명의 실시 형태의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 후술된다. 본 발명에서 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 다른 참고 문헌은 전체적으로 본 발명에 참고로 포함되며, 상충되는 경우 특정 어구(passage)가 언급되지 않으면, 정의를 비롯한 본 발명이 우선할 것이다. 게다가, 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 발명에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 발명에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, "
Figure pat00005
" 및 "
Figure pat00006
"는 각각 연결되는 부위를 의미한다.
본 발명에 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 발명에서 "치환 또는 비치환된"이라는 용어는 수소; 중수소; 할로겐기; 아민기; 알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되었거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 2 이상의 치환기가 연결된다는 것은 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기와 연결된 것을 말한다. 예를 들어, 이소프로필기와 페닐기가 연결되어
Figure pat00007
또는
Figure pat00008
의 치환기가 될 수 있다.
본 발명에 있어서, 3개의 치환기가 연결된다는 것은 (치환기 1)-(치환기 2)-(치환기 3)이 연속하여 연결되는 것뿐만 아니라, (치환기 1)에 (치환기 2) 및 (치환기 3)이 연결되는 경우도 포함할 수 있다. 예를 들어, 2개의 페닐기 및 이소프로필기가 연결되어
Figure pat00009
또는
Figure pat00010
의 치환기가 될 수 있다. 4 이상의 치환기가 연결되는 것에도 전술한 것과 동일하게 적용된다.
본 발명에 있어서, 할로겐기는 플루오로기(-F), 클로로기(-Cl), 브로모기(-Br) 또는 아이오도기(-I)이다.
본 발명에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30; 1 내지 20; 1 내지 10; 또는 1 내지 5인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, sec-부틸, 1-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, t-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, t-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 알킬기는 할로겐기로 치환된 알킬기인 할로알킬기를 포함할 수 있다. 구체적인 예로는 3개의 플루오로기로 치환된 메틸기 즉, 트리플루오로메틸기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 아릴기는 1가의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소 유도체의 1가의 기를 의미한다. 본 발명에 있어서, 방향족 탄화수0소는 pi 전자가 완전히 콘쥬게이션되고 평면인 고리를 포함하는 화합물을 의미하며, 방향족 탄화수소에서 유도되는 기란, 방향족 탄화수소에 방향족 탄화수소 또는 고리형 지방족 탄화수소가 축합된 구조를 의미한다. 또한 본 발명에 있어서, 아릴기는 2 이상의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소의 유도체가 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 상기 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60; 6 내지 50; 6 내지 30; 6 내지 25; 6 내지 20; 6 내지 18; 6 내지 15; 6 내지 13; 또는 6 내지 12인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다.
상기 단환식 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60; 6 내지 54; 6 내지 48; 6 내지 42; 6 내지 36; 6 내지 30; 6 내지 24; 6 내지 18; 또는 6 내지 12인 것이 바람직하며, 구체적으로 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다환식 아릴기로는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60; 탄소수 6 내지 45; 탄소수 6 내지 30; 탄소수 6 내지 22; 6 내지 22; 6 내지 20; 6 내지 18; 6 내지 16; 6 내지 15; 6 내지 14; 6 내지 13; 6 내지 12; 또는 6 내지 10인 것이 바람직하며, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 아릴기는 할로겐기로 치환된 할로아릴기를 포함할 수 있다. 상기 할로아릴기는 1 이상의 할로겐기로 치환된 아릴기를 의미하고, 상기 할로아릴기로는 플루오로기, 클로로기, 브로모기 및 아이오도기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환된 아릴기가 될 수 있다. 또한, 상기 할로아릴기는 동일한 할로겐기가 2 이상 치환될 수 있고, 예를 들어, 1개의 플루오로기로 치환된 아릴기뿐만 아니라 2개 이상의 플루오로기로 치환된 아릴기일 수 있다.
본 발명에 있어서, 헤테로아릴기는 1가의 방향족 헤테로고리를 의미한다. 여기서 방향족 헤테로고리란 방향족 고리 또는 방향족 고리의 유도체의 1가의 기로서, 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상을 포함하는 기를 의미한다. 상기 방향족 고리의 유도체란, 방향족 고리에 방향족 고리 또는 지방족 고리가 축합된 구조를 모두 포함한다. 또한 본 발명에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자를 포함하는 방향족 고리 또는 이종원자를 포함한 방향족 고리의 유도체가 2 이상 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수 2 내지 60; 2 내지 50; 2 내지 30; 2 내지 20; 2 내지 18; 또는 2 내지 13인 것이 바람직하다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 페난쓰롤리닐기, 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 헤테로아릴기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합 고리일 수 있다.
본 발명에 있어서, 헤테로고리기는 지방족 고리, 지방족 고리의 유도체, 방향족 고리 또는 방향족 고리의 유도체의 1가의 기로서, 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상을 포함하는 기를 의미한다.
본 발명에 있어서, 지방족 고리는 방향족이 아닌 탄화수소 고리이며, 예시로 전술한 시클로알킬기의 예시, 아다만틸기 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 방향족 고리는 전술한 아릴기에 관한 내용이 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 탄화수소 고리는 방향족 고리, 지방족 고리 또는 방향족과 지방족의 축합 고리일 수 있다. 방향족과 지방족의 축합 고리의 예시로서 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌기, 2,3-디하이드로-1H-인덴기 등을 들 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 헤테로고리는 2가기인 것을 제외하고는 상기 헤테로고리기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, "인접한 기"는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠 고리에서 오르토(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한 기"로 해석될 수 있다.
본 발명에 있어서, 경화성기는 중합 또는 가교 반응을 진행시킬 수 있고, 이를 통해 대분자량화 반응을 진행시킬 수 있으며, 열에 의하여 경화되는 열경화성기 또는 광에 의하여 경화되는 광경화성기 등이 있다. 상기 경화성기는 하기 구조들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이나, 하기 구조들에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00011
상기 구조들에 있어서,
Lc1은 직접결합; -O-; -S-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
lc는 1 또는 2이며,
상기 lc가 2인 경우, 상기 Lc1은 서로 동일하거나 상이하고,
Rc1은 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
Figure pat00012
은 상기 화학식 1에 결합되는 부위이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Lc1은 직접결합; 메틸렌기; 또는 에틸렌기이다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 Lc1은 직접결합이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Rc1은 메틸기; 또는 에틸기이다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 Rc1은 메틸기이다.
이하에서는 화학식 1로 표시되는 화합물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 11로 표시된다.
[화학식 11]
Figure pat00013
상기 화학식 11에 있어서,
L1 내지 L3, L11, L12, X1, X2, R1 내지 R4, Y, Cy1, Cy2, a, b, c, n1 내지 n4, m1 및 m2의 정의는 화학식 1에서와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 각각 직접결합이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 12 내지 14 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 12]
Figure pat00014
[화학식 13]
Figure pat00015
[화학식 14]
Figure pat00016
상기 화학식 12 내지 14에 있어서,
L11, L12, X1, X2, R1 내지 R4, Cy1, Cy2, Y, n1 내지 n4, m1 및 m2의 정의는 화학식 1에서와 같고,
R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
m21은 0 내지 4의 정수이고, m22는 0 내지 6의 정수이며, m21 및 m22가 각각 2 이상의 정수인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y는 O, S, CRaRb 또는 SiRcRd이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 메틸기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리; 또는 치환 또는 비치환된 나프탈렌고리이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조들 중 어느 하나이다.
Figure pat00017
상기 구조들에 있어서,
R11 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
m11은 0 내지 4의 정수이고, m12 및 m13은 각각 0 내지 6의 정수이며, m1 내지 m3가 각각 2 이상의 정수인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 구조들에 있어서
Figure pat00018
는 결합되는 위치를 나타낸다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R11 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R13은 각각 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 m11 내지 m13은 각각 0 또는 1이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 메틸기; 또는 페닐기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 n1 및 n2는 각각 0 또는 1이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 및 R22는 각각 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물들 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1에 따라 코어 구조가 제조될 수 있다. 또한, 각 치환기는 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
<반응식 1>
Figure pat00037
상기 반응은 아민 치환 반응으로서, 팔라듐 촉매와 염기 존재 하에 수행하는 것이 바람직하며, 아민 치환 반응을 위한 반응기는 당업계에 알려진 바에 따라 변경이 가능하다.
이하에서는 화학식 A로 표시되는 용매에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 히드록시기; 에테르기; 카보닐기; 에스테르기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 알킬기; 또는 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 펜틸기; 치환 또는 비치환된 헥실기; 치환 또는 비치환된 이소프로필기; 치환 또는 비치환된 이소부틸기; 치환 또는 비치환된 터트부틸기; 치환 또는 비치환된 메톡시기; 치환 또는 비치환된 에톡시기; 치환 또는 비치환된 프로폭시기 또는 치환 또는 비치환된 부톡시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 펜틸기; 헥실기; 이소프로필기; 이소부틸기; 터트부틸기; 메톡시기; 에톡시기; 프로폭시기; 또는 부톡시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 펜틸기; 이소프로필기; 또는 메톡시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure pat00038
상기 구조에 있어서, Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 하기 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합액이다.
Figure pat00039
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 상기 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 3-이소프로필바이페닐, 3-메톡시바이페닐, 3-에틸바이페닐, 4-부틸바이페닐 및 4-펜틸바이페닐 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합액이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A로 표시되는 용매의 표면장력은 33 mN/m 내지 37 mN/m; 또는 33.5 mN/m 내지 36.5 mN/m 이다.
본 발명의 일 실시상태에 따라 상기 화학식 A로 표시되는 용매의 표면장력을 한정함에 따라, 상기 화학식 A로 표시되는 용매 이외의 다른 물질들 간의 표면장력의 범위를 용이하게 조절할 수 있다. 구체적으로, 용액 공정에 사용되는 잉크 조성물에 포함되는 물질들(예를 들어, 추가 용매, 기타 유기 용매 등)은 일반적으로 잉크 조성물이 25 mN/m 내지 45 mN/m 범위의 표면장력을 갖도록 하는 물질들로 구성되어야 하고, 또한 물질들 간 표면장력의 차이가 작은 것이 바람직하다. 33 mN/m 내지 37 mN/m 범위의 표면장력은 상기 바람직한 표면장력의 범위의 중간값에 근접하고, 이에 따라, 상기 화학식 A로 표시되는 용매가 33 mN/m 내지 37 mN/m 범위의 표면장력을 갖게 되면, 상기 화학식 A로 표시되는 용매 이외의 다른 물질들 간의 표면장력의 차이가 작도록 조절할 수 있다. 상기 화학식 A로 표시되는 용매 이외의 다른 물질들 간의 표면장력의 차이가 작으면 용액 공정으로 제조되는 유기 발광 소자의 유기물층의 평탄도 및 픽셀의 두께 균일도가 우수한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A로 표시되는 용매의 비점은 220 ℃ 내지 350 ℃; 250 ℃ 내지 330 ℃; 또는 265 ℃ 내지 315 ℃이다.
상기 범위의 비점을 갖는 상기 화학식 A로 표시되는 용매를 포함함에 따라, 용액 공정을 통하여 유기 발광 소자의 유기물층을 제조 시, 유기물층의 평탄도 및/또는 픽셀의 두께 균일도가 우수할 것을 기대할 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 구성 용매들 중 가장 증기압력이 낮아 초기 건조 단계에서 제거되지 않으므로, 초기 건조 단계 이후에도 남아있는 물질들 간의 표면장력 차이를 조절할 수 있는 장점이 있다. 결과적으로 유기 발광 소자의 유기물층의 평탄도 및/또는 픽셀의 두께 균일도가 우수한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다.
이하에서는 하기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물에 대하여 구체적으로 설명한다.
[화학식 2]
Figure pat00040
상기 화학식 2에 있어서,
R201 내지 R220 중 적어도 하나는 F; 시아노기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이며,
나머지 R201 내지 R220 중 적어도 하나는 경화성기고,
나머지 R201 내지 R220은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R220'; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R220' 및 R221 내지 R227은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 전술한 잉크 조성물은 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다. 이하에서는 상기 화학식 2의 화합물이 음이온기 화합물로 표현될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따라 경화성기가 도입된 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물(이하, 음이온기 화합물)과 달리, 경화성기가 도입되지 않을 경우 이온성 화합물은 경화가 되지 않으므로, 이온성 화합물의 전극 또는 층 간 이동으로 인하여 소자의 특성이 감소하게 된다. 또한, 경화성기의 개수가 증가하면 상기 이온성 화합물 또는 이를 포함하는 조성물의 경화율이 높아지고 막 유지율이 향상된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기 화합물의 경화성기의 개수는 1개이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기 화합물의 경화성기의 개수는 2개이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기 화합물의 경화성기의 개수는 4개이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기 화합물의 F, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기의 개수는 16개 내지 19개이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음이온기 화합물 100 중량부에 대하여, 음이온기 화합물 내에 F의 중량부는 15 중량부 내지 50 중량부 이하이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음이온기 화합물 100 중량부에 대하여, 상기 음이온기 화합물 내에 F의 중량부는 10 중량부 내지 45 중량부 이하이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음이온기 화합물 100 중량부에 대하여, 상기 음이온기 화합물 내에 F는 8개 내지 20개이다.
상기와 같이, 분자 내에 F, 시아노기, 또는 플루오로알킬기의 비율이 높아지면, 열처리 시 막유지율이 향상된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이온성 화합물은 유기 발광 소자의 정공 주입층에 사용될 수 있고, 정공 주입층에 사용되는 경우, 도펀트로 사용될 수 있다. 이때, 상기 이온성 화합물의 F의 함량이 증가하게 되면 다른 화합물(호스트 화합물)로부터 전자를 끌어당기는 힘이 증가하게되고, 호스트에는 정공이 보다 잘 생기게 되어 정공 주입층에서의 성능이 향상된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, F의 함량은 COSA AQF-100 combustion furnace coupled to a Dionex ICS 2000 ion-chromatograph을 사용하여 분석하거나 일반적으로 F 분석에 쓰이는 방법인 19F NMR을 통하여 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 R201 내지 R205를 포함하는 벤젠고리, R206 내지 R210를 포함하는 벤젠고리, R211 내지 R215를 포함하는 벤젠고리, 및 R216 내지 R220를 포함하는 벤젠고리 중 적어도 하나의 벤젠고리는 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure pat00041
Figure pat00042
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
상기 화합물에 있어서,
n은 1 내지 3의 정수이고, m은 1 내지 3의 정수이고, m+n=4이며,
q는 0 내지 3의 정수이고, r은 1 내지 4의 정수이고, q+r=4이며,
Z는 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -C(O)R220'; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
l은 1 내지 4의 정수이며, l이 2 이상인 경우, Z는 서로 동일하거나 상이하고,
R220' 및 R221 내지 R227은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
이하에서는 양이온기를 포함하는 이온성 화합물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 전술한 잉크 조성물은 양이온기를 더 포함한다. 구체적으로, 전술한 잉크 조성물은 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기 및 양이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다. 다른 예로서, 전술한 잉크 조성물은 이온성 화합물을 포함하고, 상기 이온성 화합물은 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기 및 양이온기를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 양이온기는 1가의 양이온기; 오늄화합물; 또는 하기 구조식들 중에서 선택되는 어느 하나이다.
Figure pat00046
상기 구조식에 있어서,
X1 내지 X76는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; -COOR224; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 경화성기이고,
R224는 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
p는 0 내지 10의 정수이며,
a1은 1 또는 2이고, b1은 0 또는 1이고, a1+b1=2이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 1가의 양이온기는 알칼리금속 양이온일 수 있으며, 상기 알칼리 금속 양이온은 Na+, Li+, K+등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 양이온기는 오늄화합물; 또는 전술한 구조식 중에서 선택되는 어느 하나이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 양이온기는 하기 화학식 310 내지 화학식 315 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 310]
Figure pat00047
[화학식 311]
Figure pat00048
[화학식 312]
Figure pat00049
[화학식 313]
Figure pat00050
[화학식 314]
Figure pat00051
[화학식 315]
Figure pat00052
상기 화학식 310 내지 315에 있어서,
X100 내지 X142는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; -COOR224; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 경화성기이고,
R224는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 양이온기는 하기 구조식들 중에서 선택되는 어느 하나이다.
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이온성 화합물은 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
이하에서는 잉크 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물 및 전술한 화학식 A로 표시되는 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이온성 화합물은 전술한 양이온기 화합물을 더 포함한다. 즉, 상기 잉크 조성물은 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기 및 전술한 양이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 테트랄린, 4-메톡시톨루엔, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 하기 화학식 C-1로 표시되는 용매 및 하기 화학식 C-2로 표시되는 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 추가 용매를 더 포함한다.
[화학식 C-1]
Figure pat00065
[화학식 C-2]
Figure pat00066
상기 화학식 C-1 및 C-2에 잇어서,
L100 및 L101은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
G1 및 G3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
G2는 직쇄의 알킬기이고,
G4는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
g1 및 g3는 각각 1 내지 5의 정수이고, g1 및 g3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 추가 용매는 테트랄린, 4-메톡시톨루엔, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 하기 화학식 C-1로 표시되는 용매 및 하기 화학식 C-2로 표시되는 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 추가 용매의 점도는 1 cP 내지 15 cP 이다.
상기 범위의 점도를 갖는 추가 용매를 포함함에 따라, 잉크젯 프린팅 공정에 적합한 점도를 갖는 잉크 조성물을 제조할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 추가 용매는 상기 화학식 A로 표시되는 용매보다 비점이 낮다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 추가 용매의 비점은 70℃ 내지 280℃; 100℃ 내지 280℃; 180℃ 내지 280℃; 180 ℃ 내지 265 ℃; 또는 190 ℃ 내지 250 ℃이다.
상기 범위의 비점을 갖는 상기 추가 용매를 포함함에 따라, 잉크젯 프린팅 공정에 적합한 건조 속도를 갖는 잉크 조성물을 제조할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C-1로 표시되는 용매는 하기 구조로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
Figure pat00067
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C-2로 표시되는 용매는 벤질부티레이트이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 추가 용매로는 전술한 예시의 용매들 중 1종 또는 2종이 사용된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 테트랄린, 4-메톡시톨루엔, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 상기 화학식 C-1로 표시되는 용매 및 상기 화학식 C-2로 표시되는 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 추가 용매를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 테트랄린, 4-메톡시톨루엔, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 상기 화학식 C-1로 표시되는 용매 및 상기 화학식 C-2로 표시되는 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 추가 용매 및 제2 추가 용매를 포함하고, 제1 추가 용매와 제2 추가용매는 서로 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 상기 화학식 C-1로 표시되는 용매 및 상기 화학식 C-2로 표시되는 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 추가 용매를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 테트랄린, 4-메톡시톨루엔, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 제2 추가 용매를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물; 전술한 화학식 A로 표시되는 용매; 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물; 및 전술한 추가 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물; 전술한 화학식 A로 표시되는 용매; 전술한 이온성 화합물; 및 전술한 추가 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공하고, 상기 이온성 화합물은 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기 및 전술한 양이온기를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물 100 wt%에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt%; 0.1 wt% 내지 10 wt%; 또는 0.1 wt% 내지 5wt% 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물 100 wt%에 대하여, 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 1 wt% 내지 70 wt%; 1 wt% 내지 50 wt%; 또는 1wt% 내지 30 wt% 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물 100 wt%에 대하여, 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt%; 0.1 wt% 내지 10 wt%; 또는 0.1 wt% 내지 5 wt% 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물 100 wt%에 대하여, 상기 추가 용매는 10 wt% 내지 90 wt%; 10 wt% 내지 85 wt%; 10 wt% 내지 80 wt%; 또는 10 wt% 내지 70 wt% 포함된다. 다만, 상기 예시에 한정되는 것은 아니고, 상기 추가 용매의 함량은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 사용되는 양이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물 100 wt%에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt%; 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 1 wt% 내지 70 wt%; 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt; 및 상기 추가 용매는 10 wt% 내지 85 wt% 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물의 점도는 상온에서 2 cP 내지 15 cP이다. 상기 점도를 만족하는 경우 소자의 제조에 용이하다. 구체적으로, 유기 발광 소자 내 유기물층의 형성 시 균일한 막을 형성할 수 있다.
상기 점도는 측정하고자 하는 대상을 1wt% 내지 3wt% 중 어느 하나의 농도로 용매에 녹인 후, Brookfield社 점도계를 사용하여 상온에서 측정한 값이다. 이때, 측정하고자 하는 대상은 화학식 1로 표시되는 화합물; 또는 화학식 1로 표시되는 화합물 및 전술한 이온성 화합물의 혼합물이다. 또한, 용매는 화학식 A로 표시되는 용매; 또는 화학식 A로 표시되는 용매와 추가 용매의 혼합 용매이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 액상이다. 상기 "액상"은 상온 및 상압에서 액체 상태인 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 잉크 조성물은 열처리 또는 광처리에 의하여 경화 가능하다. 잉크 조성물이 경화될 경우, 이를 잉크 조성물의 경화물이라고 표현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 광경화성기 및/또는 열경화성기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자를 더 포함한다. 상기와 같이 광경화성기 및/또는 열경화성기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자의 분자량은 3,000 g/mol이하의 화합물일 수 있으나, 상기 예시된 분자량에 한정되는 것은 아니다.
상기 광경화성기 및/또는 열경화성기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자는 페닐, 바이페닐, 플루오렌, 나프탈렌 등의 아릴; 아릴아민; 또는 플루오렌에 광경화성기 및/또는 열경화성기 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기가 치환된 단분자를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 전술한 추가 용매 외에 다른 추가 용매(이하, 제3 용매로 표현)를 더 포함할 수 있다. 제3 용매로는 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라히드로푸란, 디옥산, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 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, 시클로헥산온, 이소포론(Isophorone), 테트랄론(Tetralone), 데칼론(Decalone), 아세틸아세톤(Acetylacetone) 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 벤질부티레이트 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; 및 테트랄린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상일 수 있다. 다만, 상기 예시에 한정되는 것은 아니고, 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있으면 족하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층을 형성하기 위한 것이다.
이하에서는 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한 픽셀에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 픽셀을 제공한다. 상기 픽셀은 유기물층, 유기 발광 다이오드 또는 유기 발광 표시 장치에 포함될 수 있다. 상기 유기물층에 관한 구체적인 내용은 후술하도록 한다. 구체적으로, 유기 발광 표시 장치는 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 부화소들로 이루어진 복수의 화소를 구비하며, 각 부화소마다 유기 발광 다이오드(OLED)와 화소 회로가 위치한다. 유기 발광 다이오드는 두 개의 전극(애노드 및 캐소드)과 그 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하며, 화소 회로는 적어도 두 개의 박막 트랜지스터와 적어도 하나의 커패시터를 포함한다. 상기 유기물층, 유기 발광 다이오드 또는 유기 발광 표시 장치는 뱅크를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 유기물층, 유기 발광 다이오드 또는 유기 발광 표시 장치는 라인형태의 뱅크를 포함할 수 있다. 상기 라인형태의 뱅크는 라인형태의 화소 영역 및/또는 부화소 영역을 규정할 수 있다. 통상의 경우, 유기물층 중 발광층은 적색 부화소와 녹색 부화소 및 청색 부화소 각각에 위치하는 적색 발광층과 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 이루어진다. 이때, 전술한 픽셀은 상기 화소 또는 부화소에 대응될 수 있다. 바람직한 일 예로서, 상기 픽셀은 상기 부화소에 대응된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 1 이상의 상기 픽셀은 전술한 유기물층, 유기 발광 다이오드 또는 유기 발광 표시 장치에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 1 이상의 픽셀의 두께 균일도 V는 0.4 이하이고, 상기 두께 균일도 V는 하기 식 1을 만족한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 두께 균일도 V는 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
Figure pat00068
상기 식 1에 있어서,
X(i)는 i 번째 픽셀의 두께이고,
Xm'은 i가 2 내지 n'인 X(i)의 평균값이고,
n'은 2 내지 104의 정수이다.
본 발명에 있어서, 상기 두께 균일도 V가 0.4 이하이고, 상기 두께 균일도 V가 상기 식 1을 만족한다는 것은, 상기 식 1을 통해 계산한 두께 균일도 V가 0.4 이하라는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 두께 균일도는 0.01 내지 0.4, 또는 0.02 내지 0.4이다.
본 발명에 있어서, 상기 두께 균일도 값이 낮다는 것은 픽셀들의 두께가 균일하게 형성된 것을 의미한다. 즉, 두께 균일도 값이 낮을수록 픽셀이 균일하게 형성된 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 픽셀의 두께는 상기 픽셀의 정중앙부의 두께를 의미할 수 있고, 광학 두께 측정 장치에 의하여 측정될 수 있다. 상기 광학 두께 측정 장치로는 Bruker社의 Optical profiler 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 픽셀을 포함하는 유기물층을 제공한다. 즉, 본 발명의 일 실시상태는 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층을 제공한다.
이하에서는 전술한 픽셀을 포함하는 유기물층에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 상기 픽셀을 복수개 포함한다. 예컨대, 상기 유기물층은 na개의 픽셀이 나열된 x축 및 상기 x축과 수직이고 nb개이 픽셀이 나열된 y축을 포함하고, 상기 na 및 nb는 각각 2 내지 104의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 na 및 nb는 각각 2 이상; 5 이상; 10 이상; 20 이상; 또는 40 이상이고, 104 이하; 103 이하; 또는 102 이하이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 상기 픽셀을 2개 이상; 4개 이상; 10개 이상; 20개 이상; 40개 이상; 80개 이상; 또는 100개 이상 포함하고, 108개 이하; 106개 이하; 104개 이하; 또는 103개 이하 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층에 포함되는 픽셀들은 라인 형태를 가지고 나열된다. 예컨대, 도 2에서와 같이 픽셀 복수개가 일렬로 나열되어 라인을 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 상기 픽셀 복수개가 일렬로 나열된 라인을 여러 개 포함한다. 예컨대, 도 2에서와 같이 각 라인이 일정 간격을 두고 복수개 형성될 수 있다. 예컨대, 전술한 nb개의 픽셀이 나열된 y축이 하나의 라인이며, x축에 포함되는 픽셀의 개수(na개) 만큼의 라인들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 na x nb개의 픽셀을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층에 포함되는 복수개의 픽셀은 두께가 서로 균일하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 n' 개의 상기 픽셀을 포함하고, 상기 n' 개의 픽셀의 두께 균일도 V는 0.4 이하이고, 상기 두께 균일도 V는 전술한 식 1을 만족한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 n'은 2 내지 104이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 유기 발광 소자에 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 용액 공정을 통하여 형성된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 전자 차단층, 발광층, 정공 차단층, 전자 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 전자 차단층, 및 발광층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층을 형성하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층 또는 전자 차단층이다.
이하에서는 유기 발광 소자에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 전자 차단층, 발광층, 정공 차단층, 전자 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 전자 차단층, 발광층, 정공 차단층, 전자 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 전자 차단층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 전자 차단층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 발광 소자에 포함되는 유기물층은 n'개의 전술한 픽셀을 포함하고, 상기 n'개의 픽셀의 두께 균일도 V는 0.4 이하이고, 상기 두께 균일도 V는 전술한 식 1을 만족한다.
이하에서는 유기 발광 소자의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 제1 전극을 준비하는 단계;
상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
상기 1층 이상의 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 유기물층을 형성하는 단계는 전술한 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 라인 형태의 뱅크를 포함하는 기판 또는 유기물층 상에 형성할 수 있다.
일 예로, 라인 형태의 뱅크를 포함하는 기판(도 2)에 전술한 잉크 조성물을 도포하고(도 3), 이후 상기 잉크 조성물이 건조 및/또는 열처리된 박막(도 4)을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 스핀 코팅 방법을 이용한다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 인쇄법을 이용한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 인쇄법은 예컨대, 잉크젯 프린팅, 노즐 프린팅, 오프셋 프린팅, 전사 프린팅 또는 스크린 프린팅 등이 있으나, 상기 나열된 인쇄법에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 잉크젯 프린팅 방법을 이용한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 조성 및 포함되는 물질들의 구조적인 특성으로 용액 공정이 적합하여 인쇄법에 의하여 형성될 수 있으므로, 소자의 제조 시에 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극 상에 유기물 층을 형성하는 단계는 1 단계 이상의 감압 후 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 예시로서, 상기 제1 전극 상에 유기물층을 형성하는 단계는 2 단계의 감압 후 건조하는 단계를 더 포함한다. 이때, 첫번째의 감압 후 건조하는 단계는 상압 내지 2x10-2 torr에서 이루어지고, 상압에서 2x10-2 torr까지의 감압 시간은 30 초 내지 600 초 간 이루어질 수 있다. 또한, 두번째의 감압 후 건조하는 단계는 2x10-2 내지 2x10-6 torr에서 이루어지고, 2x10-2 torr에서 2x10-6 torr까지의 감압 시간 또한 30 초 내지 600초 간 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 상기 잉크 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 잉크 조성물을 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 또는 1층 이상의 유기물층 상에 잉크 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 잉크 조성물을 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열처리하는 단계는 열처리를 통하여 행해질 수 있으며, 열처리하는 단계에서의 열처리 온도는 85 ℃ 내지 250 ℃이고, 일 실시상태에 따르면 100 ℃ 내지 250 ℃일 수 있으며, 또 하나의 일 실시상태에 있어서, 150 ℃ 내지 250 ℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열처리하는 단계에서의 열처리 시간은 10분 내지 2시간의 범위 내이고, 일 실시상태에 따르면 10분 내지 1시간의 범위 내일 수 있으며, 또 하나의 일 실시상태에 있어서, 20분 내지 1시간의 범위 내일 수 있다.
상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계에서 상기 열처리 또는 광처리 단계를 포함하는 경우에는 잉크 조성물에 포함된 복수 개의 상기 화합물이 가교를 형성하여 박막화된 구조가 포함된 유기물층을 제공할 수 있다. 이때, 상기 잉크 조성물을 이용하여 형성된 유기물층의 표면 위에 다른 층을 적층할 시, 용매에 의하여 용해되거나, 형태학적으로 영향을 받거나 분해되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 잉크 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.
이하에서는 전술한 유기 발광 소자에 포함되는 유기물층의 종류를 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 발광 소자는 1층의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층은 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 발광 소자는 2층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 2층 이상의 유기물층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 예컨대, 상기 2층 이상의 유기물층 중 어느 1층의 유기물층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하고, 나머지 1층 이상의 유기물층을 더 포함한다. 일 실시상태에 따른 상기 나머지 1층 이상의 유기물층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하지 않는다. 다른 일 실시상태에 따른 상기 나머지 1층 이상의 유기물층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 더 포함한다. 다만, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.
상기 2층 이상의 유기물층은 예를 들어, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 전자 차단층, 발광층, 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 주입 및 수송층 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 2층 또는 그 이상의 층을 포함한다. 이때, 정공 주입 및 수송층은 정공 주입과 정공 수송을 동시에 하는 층을 의미하고, 전자 주입 및 수송층은 전자 주입과 전자 수송을 동시에 하는 층을 의미한다. 그러나, 상기 군을 이루는 유기물층은 일 예시에 불과하고, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 2층 이상의 유기물층은 필요에 따라, 같은 역할을 수행하는 층을 2층 이상 포함할 수 있다. 일 예시에 따른 유기 발광 소자는 제1 정공 주입층 및 제2 정공 주입층을 포함한다. 다만, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 발광층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 구체적인 일 예시로서, 상기 발광층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 발광층의 호스트로서 포함한다. 구체적인 다른 일 예시로서, 상기 발광층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 발광층의 도펀트로서 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입 및 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 차단층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 정공 주입 및 수송층, 상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층 또는 상기 전자 차단층은 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 수송층 또는 전자 차단층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 정공 수송층 또는 상기 전자 차단층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 주입층 및 정공 수송층을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층, 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층을 더 포함한다. 일 예시로서, 상기 정공 차단층, 상기 전자 수송층, 상기 전자 주입층, 및 상기 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 다른 일 예시로서, 상기 정공 차단층, 상기 전자 수송층, 상기 전자 주입층, 및 상기 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층은 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하지 않는다.
본 발명의 일 실시상태는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층은 발광층 및 정공 주입층을 포함하고, 상기 정공 주입층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
이하에서는 상기 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 적층 구조를 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조이다. 예컨대, 상기 단층 구조의 유기물층은 유기 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되고, 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 구체적인 일 실시상태에 따르면, 상기 단층 구조로 이루어진 유기물층은 발광층이고, 이때 상기 발광층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 유기물층은 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조이다. 예컨대, 상기 다층 구조의 유기물층은 상기 유기 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 다층 구조의 유기물층은 발광층 및 발광층 이외의 유기물층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 발광층은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되고, 상기 발광층 이외의 유기물층은 제1 전극 및 발광층 사이에 구비된다. 다른 일 예시로서, 상기 발광층은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되고, 상기 발광층 이외의 유기물층은 발광층 및 제2 전극 사이에 구비된다. 또 다른 일 예시로서, 상기 발광층은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되고, 상기 발광층 이외의 어느 하나의 유기물층은 제1 전극 및 발광층 사이에 구비되고, 상기 발광층 이외의 다른 하나의 유기물층은 발광층 및 제2 전극 사이에 구비된다. 다만, 상기 구조는 예시일 뿐이고, 상기 구조에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 발광층 이외의 유기물층은 예를 들어, 정공 주입 및 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 주입 및 수송층 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로 유기 발광 소자에서 정공 주입층, 정공 수송층 또는 전자 차단층은 애노드 및 발광층 사이에 구비된다. 구체적인 예로서, 정공 주입층은 애노드 상부에 구비되고, 정공 수송층은 정공 주입층 상부에 구비되고, 전자 차단층은 정공 주입층 상부에 구비되나, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.
또한, 일반적으로 유기 발광 소자에서 전자 주입층, 전자 수송층 또는 정공 차단층은 캐소드 및 발광층 사이에 구비된다. 구체적인 예로서, 정공 차단층은 발광층 상부에 구비되고, 전자 수송층은 정공 차단층 상부에 구비되고, 전자 주입층은 전자 수송층 상부에 구비되나, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 포함된 다층 구조의 유기물층은 정공 주입 및 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층, 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층; 및 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되고, 상기 1층 이상의 층은 상기 제1 전극 및 상기 발광층 사이 또는 제2 전극 및 발광층 사이에 구비되고, 상기 1층 이상의 층은 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에는 기판(101) 상에 제1 전극(201), 정공 주입층(301), 정공 수송층(401), 발광층(501), 전자 주입 및 수송층(601) 및 제2 전극(701)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 도 1의 정공 주입층(301) 및/또는 정공 수송층(401)은 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하거나, 상기 잉크 조성물을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 도 1의 정공 주입층(301) 및/또는 정공 수송층(401)이 상기 잉크 조성물을 이용하여 형성될 수 있는 유기물층의 구체적인 내용, 이의 재료 및 제조방법에서 후술하도록 한다. 또한, 상기 도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자를 예시한 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같이, 단층 또는 다층 구조의 유기물층을 갖는 유기 발광 소자는 예컨대 하기와 같은 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
(1) 애노드/정공 수송층/발광층/캐소드
(2) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/발광층/캐소드
(3) 애노드/정공 주입층/정공 버퍼층/정공 수송층/발광층/캐소드
(4) 애노드/정공 수송층/발광층/전자 수송층/캐소드
(5) 애노드/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드
(6) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/캐소드
(7) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드
(8) 애노드/정공 주입층/정공 버퍼층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/캐소드
(9) 애노드/정공 주입층/정공 버퍼층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층 /캐소드
(10) 애노드/정공 수송층/전자 차단층/발광층/전자 수송층/캐소드
(11) 애노드/정공 수송층/전자 차단층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드
(12) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/전자 차단층/발광층/전자 수송층/캐소드
(13) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/전자 차단층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드
(14) 애노드/정공 수송층/발광층/정공 차단층/전자 수송층/캐소드
(15) 애노드/정공 수송층/발광층/정공 차단층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드
(16) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 차단층/전자 수송층/캐소드
(17) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 차단층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드
(18) 애노드/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 차단층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드/캡슐
(19) 애노드/정공 주입층/제1 정공 수송층/제2 정공 수송층/발광층/정공 차단층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드/캡슐
상기 구조에 있어서, '전자 수송층/전자 주입층'은 '전자 주입 및 수송층' 또는 '전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층'으로 대체될 수 있다.
또한, 상기 구조에 있어서, '정공 주입층/정공 수송층'은 '정공 주입 및 수송층' 또는 '정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층'으로 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 애노드이고, 제2 전극은 캐소드이다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 제2 전극은 애노드이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 1층 이상의 유기물층 및 캐소드가 순차적으로 적층된 정방향 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 캐노드, 1층 이상의 유기물층 및 애노드가 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
이하에서는 전술한 유기물층의 구체적인 내용, 이의 재료 및 제조방법을 설명한다. 다만, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층이 전술한 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 이용하여 형성된다. 이를 제외하고는 당 기술분야에서 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 유기물층 및 캐소드를 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이때 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, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 수송 및 주입층 및 전자 주입 및 수송층 중 1층 이상을 포함하는 유기물층 용액 공정, 증착 공정 등을 통하여 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.
상기 애노드 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 예를 들어, 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, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 캐소드 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 예를 들어, 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, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및/또는 도펀트 재료를 포함할 수 있다.
상기 호스트 재료로는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로, 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로, 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있다. 또한, 스티릴아민 화합물은 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아민기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 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 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 수취하는 층이다. 정공 주입 물질은 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드으로부터 정공 수취 효과 및 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤의 전자 주입층 또는 전자 주입 재료에의 이동을 방지할 수 있는 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 정공 주입 물질의 HOMO가 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, 폴리아닐린과 같은 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 단층 또는 2층 이상의 다층구조일 수 있다. 정공 수송 물질로는 애노드나 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서는 정공 수송 물질로 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물이 포함될 수 있다. 또한, 필요에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외에 다른 정공 수송 물질을 더 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 예로서, 아릴아민 계열의 유기물, 카바졸계 화합물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 정공 수송 물질은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물이다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층이다. 전자 수송 물질로는 캐소드로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이, 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질은 낮은 일함수를 가지며, 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로, 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨 등이 있고, 각 경우 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자 주입층은 전극으로부터 전자를 수취하는 층이다. 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력이 우수하고, 캐소드로부터의 전자 수취 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자 주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤이 정공 주입층으로 이동하는 것을 방지하고, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 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 한정되는 것은 아니다. 상기 금속 착체 화합물로는 8-히드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-히드록시벤조[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 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 차단층은 전자 주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공 주입층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 층이다. 상기 전자 차단층은 상기 발광층과 정공 주입층 사이에, 또는 상기 발광층과 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 사이에 전술한 화학식 2의 화합물을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 정공 차단층은 정공의 캐소드으로 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 전자 주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 상기 정공 차단층 물질로는 구체적으로, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 및 수송층은 전술한 정공 주입층 및 정공 수송층의 재료를 포함할 수 있다.
상기 전자 주입 및 수송층은 전술한 전자 주입층 및 정공 수송층의 재료를 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하거나, 상기 잉크 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
상기 전자 장치는 반도체 소자의 층간 절연막, 컬러필터, 블랙 매트릭스, 오버 코트, 컬럼 스페이서, 패시베이션막, 버퍼 코트막, 다층 프린트 기판용 절연막, 플렉서블 구리 피복판의 커버 코트, 버퍼코트 막, 다층 프린트 기판용 절연막솔더 레지스트막, OLED의 절연막, 액정표시소자의 박막 트랜지스터의 보호막, 유기 EL 소자의 전극보호막 및 반도체 보호막, OLED 절연막, LCD 절연막, 반도체 절연막, 태양광 모듈, 터치 패널, 디스플레이 패널 등의 디스플레이 장치 등을 모두 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<화합물 제조예 >
합성예 A-1. 화합물 1의 제조
(1) 중간체 1-1의 제조
Figure pat00069
1-브로모-4-플루오로벤젠(1-bromo-4-fluorobenzene)(27.9 mL, 255 mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF) (500 mL)에 넣어 주었다. 질소 치환한 뒤 -78℃로 냉각하였다. n-BuLi(2.5 M Hex)(96 mL, 240 mmol)을 드로핑펀넬(dropping funnel)에 넣은 뒤 반응 혼합물에 천천히 투입하였다. -78℃에서 30분간 교반하였다. 2-브로모플루오렌온(2-bromofluorenone)(38.9 g, 150 mmol)을 투입하였다. 천천히 상온으로 올리면서 밤새 교반하였다. 증류수를 투입하여 반응을 종결한 뒤 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조시키고 여과하였다. 여과액을 진공회전농축기로 건조하여 유기용매를 제거하고 중간체 1-1을 확보하고, 다음 반응에 이용하였다.
(2) 중간체 1-2의 제조
Figure pat00070
중간체 1-1(53 g, 150 mmol) 및 페놀(phenol)(70.6 g, 750 mmol)을 둥근바닥플라스크(RBF)에 넣어 주었다. CH3SO3H(214 mL)를 넣은 뒤 60℃에서 4시간 동안 교반하였다. 얼음물을 투입한 뒤 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조시키고 여과하였다. 여과액을 진공회전농축기로 건조하여 유기용매를 제거하였다. 컬럼 정제 후 디클로로메탄[Dichloromethane(DCM)]/Heptane 조건에서 결정화하여 중간체 1-2를 40.6 g 확보하였다.
(3) 중간체 1-3의 제조
Figure pat00071
중간체 1-2(45 g, 104 mmol), 페닐트리플이미드(PhNTf2)(81.8 g, 229 mmol) 및 DMAP(4-디메틸아미로피리딘)(2.54 g, 21 mmol)를 둥근 바닥 플라스크에 넣어 주었다. 디클로로메탄(416 mL)과 트리에틸아민(TEA)(37.7 mL, 270 mmol)을 넣고 상온(RT)에서 1시간 동안 교반하였다. 디클로로메탄과 3% HCl 수용액으로 추출하고 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조 후 여과하였다. 여과액을 진공 회전 농축기로 건조하여 유기 용매를 제거하였다. 디클로로메탄/헵탄 조건에서 결정화하여 중간체 1-3(52.5 g)를 제조하였다.
(4) 중간체 1-4의 제조
Figure pat00072
중간체 1-3(52.2 g, 92.7 mmol), 포타슘 비닐트리플루오로보레이트(27.3 g, 204 mmol), Pd(dppf)Cl2(3.4 g, 4.6 mmol) 및 K2CO3(51.2 g, 971 mmol)을 둥근 바닥 플라스크에 넣어 주었다. 질소 치환한 뒤 THF(371 mL)와 H2O(93 mL)를 투입하고 90℃에서 4시간 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트와 물로 추출하고 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조 후 여과하였다. 여과액을 진공 회전 농축기로 건조하여 유기 용매를 제거하였다. 컬럼 정제 후 DCM/EtOH 조건에서 결정화하여 중간체 1-4(34 g)을 제조하였다.
(5) 화합물 1의 제조
Figure pat00073
4-아미노디벤조퓨란(4-aminodibenzofuran)(513 mg, 2.8 mmol), 중간체 1-4(2.53 g, 5.74 mmol), Pd(PtBu3)2(72 mg, 0.14 mmol) 및 NaOtBu(1.08 g, 11.2 mmol)를 RBF에 넣어 주었다. 질소 치환한 뒤 톨루엔(14 mL)를 넣고 90℃에서 1시간 동안 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출하고 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조 후 여과하였다. 여과액을 진공회전농축기로 건조하여 유기용매를 제거하였다. 컬럼 정제 후 DCM/EtOH 조건에서 결정화하여 화합물 1을 2.0 g 확보하였다. 화합물의 합성은 LC-MS와 NMR을 통해 확인하였다. MS: [M+H]+ = 904
화합물 1의 NMR 측정 값: 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.07 (dd, 1H), 7.92 (d, 1H), 7.63 (dd, 4H), 7.39 - 7.24 (m, 10H), 7.21 (dd, 1H), 7.10 (m, 2H), 6.97 - 6.83 (m, 18H), 6.72 (dd, 2H), 5.75 (d, 2H), 5.21 (d, 2H)
합성예 A-2. 화합물 2의 제조
(1) 중간체 2-3의 제조
Figure pat00074
중간체 1-2(40 g, 92.7 mmol), 4-니트로벤잘데하이드(4-nitrobenzaldehyde)(21.2 g, 139 mmol), Cu(OAc)2(842 mg, 4.64 mmol) 및 Cs2CO3 (45.3 g, 139 mmol)을 RBF에 넣어 주었다. DMF(310 mL)를 넣고 100℃에서 4시간 동안 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출하고 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조 후 여과하였다. 여과액을 진공회전농축기로 건조하여 유기용매를 제거하였다. 컬럼 정제 후 DCM/Heptane 조건에서 결정화하여 중간체 2-3을 38.7 g 확보하였다.
(2) 중간체 2-4의 제조
Figure pat00075
CH3PPh3Br(51.6 g, 144.6 mmol), KOtBu(16.2 g, 144.6 mmol) 및 THF(217 mL)을 RBF에 담은 뒤 0℃로 냉각하였다. 중간체 2-3(38.7 g, 72.3 mmol)을 THF (144 mL)에 녹인 용액을 반응 혼합물에 투입하였다. 상온으로 승온하며 1시간 동안 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출하고 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조 후 여과하였다. 여과액을 진공회전농축기로 건조하여 유기용매를 제거하였다. 컬럼 정제 후 DCM/EtOH 조건에서 결정화하여 중간체 2-4을 33.7 g 확보하였다.
(3) 화합물 2의 제조
Figure pat00076
3-아미노디벤조퓨란(4-aminodibenzofuran)(513 mg, 2.8 mmol), 중간체 2-4(3.1 g, 5.74 mmol), Pd(PtBu3)2(72 mg, 0.14 mmol) 및 NaOtBu(1.08 g, 11.2 mmol)를 RBF에 넣어 주었다. 질소 치환한 뒤 톨루엔(14 mL)를 넣고 90℃에서 1시간 동안 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출하고 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조 후 여과하였다. 여과액을 진공회전농축기로 건조하여 유기용매를 제거하였다. 컬럼 정제 후 DCM/EtOH 조건에서 결정화하여 화합물 2를 2.9 g 확보하였다. 화합물의 합성은 LC-MS와 NMR을 통해 확인하였다. MS: [M+H]+ = 1088
화합물 2의 NMR 측정 값: 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.11 (s, 1H), 8.07 (dd, 1H), 7.85 (d, 1H), 7.82 (dd, 4H), 7.46 (dd, 4H), 7.39 - 7.20 (m, 10H), 7.08 (m, 2H), 6.97 - 6.83 (m, 18H), 6.72 (dd, 2H), 6.65 (d, 4H), 5.75 (d, 2H), 5.21 (d, 2H)
합성예 A-3. 화합물 3의 제조
Figure pat00077
상기 합성예 A-1의 (5)에서 4-아미노디벤조퓨란 대신 2-아미노디벤조퓨란을 사용한 것을 제외하고는 합성예 A-1과 동일한 방법으로 화합물 3을 제조하였다. 화합물의 합성은 LC-MS와 NMR을 통해 확인하였다. MS: [M+H]+ = 904
화합물 3의 NMR 측정 값: 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.08 (dd, 1H), 7.92 (d, 1H), 7.63 (dd, 4H), 7.39 - 7.24 (m, 10H), 7.21 (dd, 1H), 7.10 (m, 2H), 6.97 - 6.83 (m, 18H), 6.72 (dd, 2H), 5.75 (d, 2H), 5.21 (d, 2H)
합성예 A-4. 화합물 4의 제조
Figure pat00078
2-아미노-9,9-디메틸플루오렌(2-amino-9,9-dimethylfluorene)(586 mg, 2.8 mmol), 중간체 2-4(3.1 g, 5.74 mmol), Pd(PtBu3)2(72 mg, 0.14 mmol) 및 NaOtBu(1.08 g, 11.2 mmol)를 RBF에 넣어 주었다. 질소 치환한 뒤 톨루엔(14 mL)를 넣고 90℃에서 1시간 동안 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출하고 유기층을 모은 뒤 MgSO4를 사용하여 유기층을 건조 후 여과하였다. 여과액을 진공회전농축기로 건조하여 유기용매를 제거하였다. 컬럼 정제 후 DCM/EtOH 조건에서 결정화하여 화합물 4를 2.6 g 확보하였다. 화합물의 합성은 LC-MS와 NMR을 통해 확인하였다. MS: [M+H]+ = 1114
화합물 4의 NMR 측정 값: 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 7.95 (dd, 1H), 7.90 (dd, 1H), 7.84 (dd, 4H), 7.46 (dd, 4H), 7.39 - 7.20 (m, 11H), 7.08 (m, 2H), 6.97 - 6.83 (m, 18H), 6.72 (dd, 2H), 6.65 (d, 4H), 5.75 (d, 2H), 5.21 (d, 2H), 1.68 (s, 6H)
합성예 A-5. 화합물 5의 제조
Figure pat00079
상기 합성예 A-2의 (3)에서 3-아미노디벤조퓨란 대신 4-아미노디벤조퓨란을 사용한 것을 제외하고는 합성예 A-2와 동일한 방법으로 화합물 5를 제조하였다. 화합물의 합성은 LC-MS와 NMR을 통해 확인하였다. MS: [M+H]+ = 1088
화합물 5의 NMR 측정 값: 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.07 (dd, 1H), 7.92 (d, 1H), 7.82 (dd, 4H), 7.46 (dd, 4H), 7.39 - 7.24 (m, 10H), 7.21 (dd, 1H), 7.10 (m, 2H), 6.97 - 6.83 (m, 18H), 6.72 (dd, 2H), 6.65 (d, 4H), 5.75 (d, 2H), 5.21 (d, 2H)
<이온성 화합물 제조예 >
이온성 화합물 제조예 1. 화합물 D-1의 제조예
(1) 중간체 D-1-1의 제조
Figure pat00080
50 mL 둥근 바닥 플라스크에 1-브로모-2,3,5,6-테트라플르오르-4-바이닐벤젠(2 g, 7.84 mmol)을 THF(20 mL)에 넣어주고 -78 ℃에서 30 분 동안 교반하였다. 용액에 천천히 n-BuLi in hexane(3.45 mL, 8.63 mmol, 2.5 M)을 넣고 -78 ℃에서 30 분 동안 교반하였다. 반응 용액에 BCl3(2.6 mL, 2.61 mmol, 헵테인 용액 중 1 M)을 -78 ℃에서 15 분에 걸쳐 첨가하였다. 상온으로 천천히 승온하며 하루 동안 반응 용액을 교반한 후 물(30 mL)을 첨가하였다. 에틸 아세테이트(10 mL로 3회)로 합성 물질을 추출해 낸 후 용매를 모두 제거하였다. 벤젠을 사용하여 딘-스탁(Dean-stock)으로 물을 완전히 제거하고 고체를 여과하여 중간체 D-1-1 (800 mg, 수율 43%)을 제조하였다.
(2) 화합물 D-1의 제조
Figure pat00081
25 mL 둥근 바닥 플라스크에 중간체 D-1-1 (400 mg, 0.56 mmol), 다이페닐아이오도늄 클로라이드(176 mg, 0.56 mmol), 물(10 mL), 아세톤(10 mL)을 넣어주고 격렬하게 30 분 동안 교반하였다. 디클로로메테인(10 mL로 3회)을 사용하여 추출하여 용매를 제거하고 건조하여 화합물 D-1 (도펀트 1) (552 mg, 수율 100 %)을 제조하였다.
MS: [M-H]- = 711 (negative mode)
MS: [M+H]+ = 281 (positive mode)
이온성 화합물 제조예 2. 화합물 D-2의 제조예
(1) 중간체 D-2-1의 제조
Figure pat00082
100 mL 둥근 바닥 플라스크에 질소 분위기 하에서 Mg(193 mg, 7.92 mmol), I2(4 mg) 및 THF(10 mL)를 넣고 30 분 동안 교반하였다. 4-브로모스티렌(1.04 mL, 7.92 mmol)을 넣고 30 ℃ 물 수조를 둥근 바닥 플라스크 아래에 놓고 하루 동안 교반하였다. 반응 용액이 검은색이 되며 Mg이 녹아 들어간 것을 확인하였다. 에테르(5 mL)를 첨가하여 반응 용액을 묽게 만들어 주었다. 트리스(펜타플루오로페닐)보란(1 g, 3.96 mmol)을 에테르(5 mL)에 녹여 30 분 동안 천천히 반응 용액에 첨가하였다. 하루 동안 용액을 교반하였다. Na2CO3(0.1 M, 80 mL, 8.0 mmol)을 천천히 반응 용액에 첨가해 주었다. 에틸 아세테이트(20 mL로 3회)를 사용하여 유기 용매를 추출하고 MgSO4로 잔여 물을 제거하였다. 추가적으로 잔여한 물과 불순물을 제거하기 위해 딘-스탁(Dean-stock)을 이용하여 벤젠으로 증류하였다. 용매가 10 mL 정도 남았을 때 용액을 식히고 여과하여 중간체 D-2-1 (1.6 g, 수율 64 %)을 제조하였다.
(2) 화합물 D-2의 제조
Figure pat00083
25 mL 둥근 바닥 플라스크에 중간체 D-2-1 (100 mg, 0.16 mmol), 증류수(10 mL) 및 Ph2ICl(60 mg, 0.19 mmol)을 넣고 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액에 아세톤(15 mL)를 가하여 침전이 생기게 하고 상기 침전물을 필터하고 건조하여 화합물 D-2 (도펀트 2) (140 mg, 수율 100 %)를 제조하였다.
MS: [M-H]- = 615 (negative mode)
MS: [M+H]+ = 281 (positive mode)
<잉크 조성물 제조예 >
잉크 조성물 제조예 1.
정공 주입층 호스트 1 및 정공 주입층 도펀트 1을 8:2의 중량비로 혼합하였다. 이후, 화학식 A로 표시되는 용매인 3-이소프로필바이페닐, 제1 추가 용매인 벤질부티레이트 및 제2 추가 용매인 디프로필렌글리콜모노메틸에테르가 각각 10wt%, 15 wt% 및 75 wt%가 포함되어 혼합된 용매에, 2.0 wt% 농도로 상기 정공 주입층 호스트 1 및 정공 주입층 도펀트 1의 혼합물을 첨가하였다. 상기 혼합 제조된 용액을 24 시간 교반하여 완전히 용해시켜서, 잉크 조성물 1을 제조하였다.
잉크 조성물 제조예 2 내지 63.
정공 주입층 호스트 1, 정공 주입층 도펀트 1, 화학식 A로 표시되는 용매, 제1 추가 용매 및 제2 추가 용매를 하기 표 1에 기재된 물질로 사용한 것 이외에는 상기 잉크 조성물 제조예 1과 동일하게 잉크 조성물 2 내지 63을 제조하였다.
잉크 조성물 제조예 64.
정공 주입층 호스트 1 및 정공 주입층 도펀트 1을 8:2의 중량비로 혼합하였다. 이후, 화학식 A로 표시되는 용매인 3-이소프로필바이페닐 및 제1 추가 용매인 벤질부티레이트가 각각 20wt% 및 80 wt%가 포함되어 혼합된 용매에, 2.0 wt% 농도로 상기 정공 주입층 호스트 1 및 정공 주입층 도펀트 1의 혼합물을 첨가하였다. 상기 혼합 제조된 용액을 24 시간 교반하여 완전히 용해시켜서, 잉크 조성물 64을 제조하였다.
잉크 조성물 제조예 65 내지 75.
정공 주입층 호스트 1, 정공 주입층 도펀트 1, 용매, 제1 추가 용매를 하기 표 1에 기재된 물질로 사용한 것 이외에는 상기 잉크 조성물 제조예 64과 동일하게 잉크 조성물 65 내지 75를 제조하였다.
HIL HOST (정공 주입층 호스트)
Figure pat00084
호스트 1
Figure pat00085
호스트 2
Figure pat00086
호스트 3
Figure pat00087
호스트 4
Figure pat00088
호스트 5
HIL DOPANT (정공 주입층 도펀트 )
Figure pat00089
도펀트 1
Figure pat00090
도펀트 2
잉크 조성물 HIL HOST HIL DOPANT 용매 제2 추가 용매 제1 추가 용매
1 호스트 1 도펀트 1 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
2 호스트 2 도펀트 1 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
3 호스트 2 도펀트 2 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
4 호스트 3 도펀트 1 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
5 호스트 4 도펀트 2 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
6 호스트 5 도펀트 1 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
7 호스트 5 도펀트 2 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
8 호스트 1 도펀트 1 3-에틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
9 호스트 2 도펀트 1 3-에틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
10 호스트 3 도펀트 2 3-에틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
11 호스트 5 도펀트 1 3-에틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
12 호스트 5 도펀트 2 3-에틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
13 호스트 1 도펀트 1 3-메톡시바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
14 호스트 2 도펀트 1 3-메톡시바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
15 호스트 4 도펀트 2 3-메톡시바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
16 호스트 5 도펀트 1 3-메톡시바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
17 호스트 5 도펀트 2 3-메톡시바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
18 호스트 1 도펀트 1 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
19 호스트 1 도펀트 2 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
20 호스트 2 도펀트 1 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
21 호스트 2 도펀트 2 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
22 호스트 3 도펀트 1 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
23 호스트 4 도펀트 1 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
24 호스트 5 도펀트 1 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
25 호스트 5 도펀트 2 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
26 호스트 1 도펀트 1 4-펜틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
27 호스트 2 도펀트 1 4-펜틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
28 호스트 5 도펀트 1 4-펜틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
29 호스트 1 도펀트 1 Tastromine 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
30 호스트 2 도펀트 2 Tastromine 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
31 호스트 3 도펀트 2 Tastromine 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
32 호스트 4 도펀트 2 Tastromine 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
33 호스트 5 도펀트 1 Tastromine 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
34 호스트 2 도펀트 1 DELTA-TRIDECANOLACTONE 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
35 호스트 3 도펀트 1 DELTA-TRIDECANOLACTONE 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
36 호스트 3 도펀트 2 DELTA-TRIDECANOLACTONE 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
37 호스트 4 도펀트 1 DELTA-TRIDECANOLACTONE 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
38 호스트 5 도펀트 1 DELTA-TRIDECANOLACTONE 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
39 호스트 5 도펀트 2 DELTA-TRIDECANOLACTONE 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
40 호스트 1 도펀트 1 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
41 호스트 2 도펀트 1 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
42 호스트 2 도펀트 2 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
43 호스트 3 도펀트 1 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
44 호스트 4 도펀트 1 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
45 호스트 4 도펀트 2 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
46 호스트 5 도펀트 1 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
47 호스트 5 도펀트 2 1-NonyliMidazole 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
48 호스트 1 도펀트 1 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
49 호스트 2 도펀트 1 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
50 호스트 2 도펀트 2 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
51 호스트 3 도펀트 1 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
52 호스트 3 도펀트 2 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
53 호스트 4 도펀트 1 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
54 호스트 4 도펀트 2 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
55 호스트 5 도펀트 1 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
56 호스트 5 도펀트 2 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 벤질부티레이트
57 호스트 2 도펀트 1 3-이소프로필바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 부틸벤조에이트
58 호스트 3 도펀트 2 3-메톡시바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 부틸벤조에이트
59 호스트 2 도펀트 1 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 부틸벤조에이트
60 호스트 5 도펀트 1 4-부틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 부틸벤조에이트
61 호스트 5 도펀트 1 4-펜틸바이페닐 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 부틸벤조에이트
62 호스트 3 도펀트 1 벤질벤조에이트 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 부틸벤조에이트
63 호스트 5 도펀트 2 1-메톡시나프탈렌 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 부틸벤조에이트
64 호스트 1 도펀트 1 3-에틸바이페닐 - 벤질부티레이트
65 호스트 3 도펀트 2 3-에틸바이페닐 - 부틸벤조에이트
66 호스트 5 도펀트 1 3-에틸바이페닐 - 부틸벤조에이트
67 호스트 2 도펀트 1 4-부틸바이페닐 - 부틸벤조에이트
68 호스트 4 도펀트 1 4-부틸바이페닐 - 벤질부티레이트
69 호스트 5 도펀트 1 4-부틸바이페닐 - 부틸벤조에이트
70 호스트 2 도펀트 1 4-부틸바이페닐 - 부틸벤조에이트
71 호스트 3 도펀트 2 4-펜틸바이페닐 - 에틸 4-메틸 벤조에이트
72 호스트 4 도펀트 2 4-펜틸바이페닐 - 부틸벤조에이트
73 호스트 2 도펀트 1 4-펜틸바이페닐 - 부틸벤조에이트
74 호스트 5 도펀트 1 벤질벤조에이트 - 부틸벤조에이트
75 호스트 2 도펀트 1 벤질벤조에이트 - 부틸벤조에이트
상기 잉크 조성물 29 내지 56에서 사용된 용매는 각각 타스트로민(tastromine, CAS# 91-46-3), 델타-트라이데카놀락톤(DELTA-TRIDECANOLACTONE, CAS# 7370-92-5), 1-노닐이미다졸(1-NonyliMidazole, CAS# 53657-08-2) 및 N-이소펜틸-N-페닐프로피온아미드(N-Isopentyl-N-phenylpropionamide, CAS# 63916-02-9)를 사용하였다.
< 실험예 A>
실시예 1.
상기 잉크 조성물 1을 뱅크가 형성된 ITO 기판에 잉크젯법으로 프린팅(printting)한 후, 프린팅된 기판을 진공챔버에 넣고, 상압에서 2x10-2 torr까지의 감압 시간은 60 초, 2x10-2 torr에서 2x10-6 torr까지의 감압 시간은 180 초로 감압 및 상온 건조하였다. 건조 후, N2 분위기 및 핫플레이트 230℃ 조건에서 1시간동안 열처리하여 박막을 경화시켰다. 광학 두께 측정 장치인 Bruker社의 Optical profiler(모델명: ContourGT-I)를 사용하여 상기 경화된 박막 내 포함된 픽셀의 두께를 측정하고, 측정된 픽셀들의 두께를 기초로, 하기 식 1'을 통해 픽셀 간 두께 균일도 V를 도출하였다. 상기 도출된 값을 하기 표 2에 기재하였다.
[식 1']
Figure pat00091
상기 식 1'에 있어서,
X(i)는 i 번째 픽셀의 두께이고,
Xm'은 i가 2 내지 8인 X(i)의 평균값이고,
n'은 2 내지 8의 정수이다.
상기 실시예 1에서 상기 뱅크가 형성된 ITO 기판은 도 2에 대응되고, 상기 뱅크가 형성된 ITO 기판에 프린팅하는 것은 도 3에 대응되며, 상기 경화된 박막은 도 4에 대응된다.
실시예 2 내지 43 및 비교예 1 내지 32.
잉크 조성물 1 대신 하기 표 2에 기재된 잉크 조성물을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하고, 두께 균일도 V를 도출하여 하기 표 2에 기재하였다.
잉크 조성물 두께 균일도 V
실시예 1 1 0.20
실시예 2 2 0.39
실시예 3 3 0.26
실시예 4 4 0.04
실시예 5 5 0.15
실시예 6 6 0.13
실시예 7 7 0.10
실시예 8 8 0.18
실시예 9 9 0.19
실시예 10 10 0.40
실시예 11 11 0.10
실시예 12 12 0.37
실시예 13 13 0.07
실시예 14 14 0.09
실시예 15 15 0.19
실시예 16 16 0.21
실시예 17 17 0.39
실시예 18 18 0.31
실시예 19 19 0.27
실시예 20 20 0.18
실시예 21 21 0.23
실시예 22 22 0.39
실시예 23 23 0.11
실시예 24 24 0.13
실시예 25 25 0.20
실시예 26 26 0.27
실시예 27 27 0.15
실시예 28 28 0.17
실시예 29 57 0.13
실시예 30 58 0.17
실시예 31 59 0.15
실시예 32 60 0.20
실시예 33 61 0.11
실시예 34 64 0.37
실시예 35 65 0.23
실시예 36 66 0.26
실시예 37 67 0.18
실시예 38 68 0.29
실시예 39 69 0.15
실시예 40 70 0.07
실시예 41 71 0.24
실시예 42 72 0.31
실시예 43 73 0.21
비교예 1 29 1.15
비교예 2 30 0.73
비교예 3 31 1.54
비교예 4 32 1.66
비교예 5 33 0.84
비교예 6 34 1.26
비교예 7 35 0.75
비교예 8 36 1.10
비교예 9 37 1.71
비교예 10 38 0.67
비교예 11 39 0.89
비교예 12 40 0.81
비교예 13 41 1.13
비교예 14 42 1.48
비교예 15 43 0.70
비교예 16 44 0.73
비교예 17 45 1.23
비교예 18 46 1.30
비교예 19 47 1.09
비교예 20 48 0.82
비교예 21 49 0.62
비교예 22 50 0.71
비교예 23 51 0.89
비교예 24 52 0.82
비교예 25 53 1.36
비교예 26 54 1.15
비교예 27 55 0.62
비교예 28 56 0.67
비교예 29 62 0.57
비교예 30 63 0.71
비교예 31 74 0.89
비교예 32 75 0.48
상기 표 2의 내용과 같이, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물을 사용한 실시예는 두께 균일도 V가 0.4 이하의 작은 값을 가지며, 특히, 2종의 추가 용매를 사용하면서 제1 추가 용매로 화학식 C-1의 용매(구체적으로, 부틸 벤조에이트)를 사용한 실시예는 두께 균일도 V가 0.2 이하의 매우 작은 값을 갖고, 본 발명에 대응되지 않는 잉크 조성물을 사용한 비교예는 두께 균일도 V가 0.4 초과의 큰 값을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이와 관련하여, 도 5 내지 도 16은 본원 실험예에 따른 픽셀의 두께 균일도 특성을 도시한다. 구체적으로, 도 5, 도 6, 도 11 및 도 12는 각각 본원 실시예 6, 16, 36 및 40에 따른 픽셀의 두께 균일도를 도시하고, 도 7 내지 도 10 및 도 13 내지 도 16은 각각 본원 비교예 5, 10, 15, 27 및 29 내지 32에 따른 픽셀의 두께 균일도를 도시하며, 가로축은 픽셀 간 간격(μm)을 의미하고, 세로축은 픽셀의 두께(nm)를 의미한다. 도 5, 도 6, 도11 및 도 12의 내용과 같이, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물을 사용한 실시예 6 및 16은 픽셀의 두께 균일도 V가 각각 0.13, 0.21, 0.26 및 0.07로 0.4 이하의 작은 값을 갖는 바, 고른 두께 균일도를 갖는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 소자 내의 유기물층 등에 사용되어 두께에 따라 발광하는 빛의 간섭 조건에 영향을 주는 요인을 감소시켜서, 우수한 발광 및/또는 발색 효과를 기대할 수 있다. 반면, 본 발명에 대응되지 않는 잉크 조성물을 사용한 비교예 5, 10, 15, 27 및 29 내지 32은 픽셀의 두께 균일도 V가 각각 0.84, 0.67, 0.70, 0.62, 0.57, 0.71, 0.89 및 0.48로 모두 0.4 초과의 값을 갖는 바, 픽셀 간 두께의 차이가 크고, 두께 균일도가 불균형한 것을 확인할 수 있다.
<실험예 B>
실시예 B-1.
ITO(indium tin oxide)가 700Å의 두께로 박막 코팅되고 그 위에 소수성 뱅크(bank) 패터닝된 유리 기판을 증류수로 30분간 세척한 후 230℃ 핫플레이트에서 10분간 건조시켰다. 상기 표 1의 잉크 조성물 1을 뱅크 패터닝된 세척 기판에 잉크젯 프린팅하고 230℃에서 30분간 열처리하여 30nm 두께로 정공 주입층을 형성하였다. 상기 정공 주입층 위에 하기 2wt% 농도로 α-NPD 화합물을 시클로헥실벤젠에 용해한 잉크를 잉크젯 프린팅하여 40 nm 두께로 정공 수송층을 형성하였다. 이후, 진공증착기로 이송한 후, 상기 정공 수송층 위에 하기 ADN 화합물과 하기 DPAVBi 화합물의 중량비를 20:1(ADN:DPAVBi)로 하여 20nm 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 위에 하기 BCP 화합물을 35nm 두께로 진공증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 1nm 두께로 LiF와 100nm 두께로 알루미늄을 증착하여 캐소드를 형성하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
Figure pat00092
실시예 B-2 내지 B-43.
상기 실시예 2-1에서 잉크 조성물 1 대신 하기 표 3의 잉크 조성물을 사용하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
잉크 조성물
실시예 B-1 1
실시예 B-2 2
실시예 B-3 3
실시예 B-4 4
실시예 B-5 5
실시예 B-6 6
실시예 B-7 7
실시예 B-8 8
실시예 B-9 9
실시예 B-10 10
실시예 B-11 11
실시예 B-12 12
실시예 B-13 13
실시예 B-14 14
실시예 B-15 15
실시예 B-16 16
실시예 B-17 17
실시예 B-18 18
실시예 B-19 19
실시예 B-20 20
실시예 B-21 21
실시예 B-22 22
실시예 B-23 23
실시예 B-24 24
실시예 B-25 25
실시예 B-26 26
실시예 B-27 27
실시예 B-28 28
실시예 B-29 57
실시예 B-30 58
실시예 B-31 59
실시예 B-32 60
실시예 B-33 61
실시예 B-34 64
실시예 B-35 65
실시예 B-36 66
실시예 B-37 67
실시예 B-38 68
실시예 B-39 69
실시예 B-40 70
실시예 B-41 71
실시예 B-42 72
실시예 B-43 73
상기 실시예 B-1 내지 B-43에서 제조된 유기 발광 소자가 구동됨을 확인하였다. 이를 통해 본 발명의 실시상태에 따른 잉크 조성물은 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인하였다.
101: 기판
201: 제1 전극
301: 정공 주입층
401: 정공 수송층
501: 발광층
601: 전자 주입 및 수송층
701: 제2 전극

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 A로 표시되는 용매를 포함하는 잉크 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00093

    [화학식 A]
    Figure pat00094

    상기 화학식 1 및 A에 있어서,
    Y는 O, S, CRaRb 또는 SiRcRd이고,
    Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리; 또는 치환 또는 비치환된 나프탈렌고리이며,
    Ra, Rb, Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
    L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 경화성기이며,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    a, b 및 c는 각각 0 또는 1이고,
    n1 및 n2는 각각 0 내지 7의 정수이고, n1 및 n2가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하며,
    m1 및 m2는 각각 1 내지 5의 정수이고, n3 및 n4는 각각 0 내지 4의 정수이며, m1+n3는 5 이하이고, m2+n4는 5 이하이고,
    Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 히드록시기; 에테르기; 카보닐기; 에스테르기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 경화성기는 하기 구조들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure pat00095

    상기 구조들에 있어서,
    Lc1은 직접결합; -O-; -S-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    lc는 1 또는 2이며,
    상기 lc가 2인 경우, 상기 Lc1은 서로 동일하거나 상이하고,
    Rc1은 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    Figure pat00096
    은 상기 화학식 1에 결합되는 부위이다.
  3. 청구항 1에 있어서, Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알콕시기인 것인 잉크 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 하기 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure pat00097
    .
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 용매의 표면장력은 33 mN/m 내지 37 mN/m인 것인 잉크 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 용매의 비점은 220 ℃ 내지 350 ℃인 것인 잉크 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 11로 표시되는 것인 잉크 조성물:
    [화학식 11]
    Figure pat00098

    상기 화학식 11에 있어서,
    L1 내지 L3, L11, L12, X1, X2, R1 내지 R4, Y, Cy1, Cy2, a, b, c, n1 내지 n4, m1 및 m2의 정의는 화학식 1에서와 같다.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure pat00099

    Figure pat00100

    Figure pat00101

    Figure pat00102

    Figure pat00103

    Figure pat00104

    Figure pat00105

    Figure pat00106

    Figure pat00107

    Figure pat00108

    Figure pat00109

    Figure pat00110

    Figure pat00111

    Figure pat00112

    Figure pat00113

    Figure pat00114

    Figure pat00115

    Figure pat00116
    .
  9. 청구항 1에 있어서, 하기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함하는 잉크 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00117

    상기 화학식 2에 있어서,
    R201 내지 R220 중 적어도 하나는 F; 시아노기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이며,
    나머지 R201 내지 R220 중 적어도 하나는 경화성기고,
    나머지 R201 내지 R220은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R220'; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    R220' 및 R221 내지 R227은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure pat00118

    Figure pat00119

    Figure pat00120

    상기 화합물에 있어서,
    n은 1 내지 3의 정수이고, m은 1 내지 3의 정수이고, m+n=4이며,
    q는 0 내지 3의 정수이고, r은 1 내지 4의 정수이고, q+r=4이며,
    Z는 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -C(O)R220'; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    l은 1 내지 4의 정수이며, l이 2 이상인 경우, Z는 서로 동일하거나 상이하고,
    R220' 및 R221 내지 R227은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 이온성 화합물은 양이온기를 더 포함하고,
    상기 양이온기는 1가의 양이온기; 오늄화합물; 또는 하기 구조식 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure pat00121

    상기 구조식에 있어서,
    X1 내지 X76는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; -COOR224; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 경화성기이고,
    R224는 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    p는 0 내지 10의 정수이며,
    a1은 1 또는 2이고, b1은 0 또는 1이고, a1+b1=2이다.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 잉크 조성물은 테트랄린, 4-메톡시톨루엔, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 하기 화학식 C-1로 표시되는 용매 및 하기 화학식 C-2로 표시되는 용매 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 추가 용매를 더 포함하는 것인 잉크 조성물:
    [화학식 C-1]
    Figure pat00122

    [화학식 C-2]
    Figure pat00123

    상기 화학식 C-1 및 C-2에 잇어서,
    L100 및 L101은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
    G1 및 G3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    G2는 직쇄의 알킬기이고,
    G4는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    g1 및 g3는 각각 1 내지 5의 정수이고, g1 및 g3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 잉크 조성물 100 wt%에 대하여,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 0.1wt% 내지 15wt%;
    상기 화학식 A로 표시되는 용매는 1wt% 내지 70wt%;
    상기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt%; 및
    상기 추가 용매는 10 wt% 내지 85 wt% 포함되는 것인 잉크 조성물.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 잉크 조성물은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층을 형성하기 위한 것인 잉크 조성물.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 하나의 항에 따른 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 픽셀.
  16. 청구항 15에 따른 픽셀을 포함하는 유기물층.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 유기물층은 n'개의 상기 픽셀을 포함하고,
    상기 n'개의 픽셀의 두께 균일도 V는 0.4 이하이고,
    상기 두께 균일도 V는 하기 식 1을 만족하는 것인 유기물층:
    [식 1]
    Figure pat00124

    상기 식 1에 있어서,
    X(i)는 i 번째 픽셀의 두께이고,
    Xm'은 i가 2 내지 n'인 X(i)의 평균값이고,
    n'은 2 내지 104의 정수이다.
  18. 제1 전극;
    제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 16에 따른 유기물층인 것인 유기 발광 소자.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층을 포함하고,
    상기 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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