KR20230160201A - 화합물, 이를 포함하는 코팅 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 화학식 1의 화합물, 이를 포함하는 코팅 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 출원은 본 출원은 2022년 5월 16일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2022-0059693호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 화합물, 이를 포함하는 코팅 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 현상은 특정 유기 분자의 내부 프로세스에 의하여 전류가 가시광으로 전환되는 예의 하나이다. 유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다. 애노드와 캐소드 사이에 유기물 층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전류를 걸어주게 되면 캐소드와 애노드로부터 각각 전자와 정공이 유기물 층으로 주입된다. 유기물 층으로 주입된 전자와 정공은 재결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다. 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 소자는 일반적으로 캐소드와 애노드 및 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층 및 전자 수송층으로 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.
본 명세서는 화합물, 이를 포함하는 코팅 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1의 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 기이고,
X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
a1 내지 a4는 각각 0 또는 1의 정수이고, a1+a2+a3+a4는 2 내지 4의 정수이고,
a11 내지 a14는 각각 0 내지 4의 정수이고, a11 내지 a14가 각각 2 이상의 정수일 경우, 괄호 안의 치환기는 각각 서로 같거나 상이하며,
[화학식 2]
상기 화학식 2에 있어서,
Y1은 0, S 또는 Se이고,
L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치한된 헤테로아릴기고,
상기 X1 내지 X4 및 X11 내지 X14 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시상태는 전술한 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
본 명세서의 다른 실시상태는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 다른 실시상태는 제1 전극을 준비하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 전술한 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 다른 실시상태는 제1 전극을 준비하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 전술한 화합물을 증착하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 용해도가 우수하므로, 코팅 조성물 제조 시 다양한 용매의 선택이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용될 수 있으며, 유기 발광 소자에 적용시 낮은 구동전압, 우수한 효율 특성 및/또는 우수한 수명 특성을 갖는 소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 용액 공정이 가능하고, 이에 따라 소자의 대면적화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1의 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 기이고,
X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
a1 내지 a4는 각각 0 또는 1의 정수이고, a1+a2+a3+a4는 2 내지 4의 정수이고,
a11 내지 a14는 각각 0 내지 4의 정수이고, a11 내지 a14가 각각 2 이상의 정수일 경우, 괄호 안의 치환기는 각각 서로 같거나 상이하며,
[화학식 2]
상기 화학식 2에 있어서,
Y1은 0, S 또는 Se이고,
L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치한된 헤테로아릴기고,
상기 X1 내지 X4 및 X11 내지 X14 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 및 X11 내지 X14 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다. 즉, 상기 화학식 1의 화합물은 하나 이상의 중수소를 포함한다.
화합물이 중수소를 포함할 경우 C-D 결합의 결합 에너지(bond energy)가 C-H 결합의 결합 에너지보다 크기 때문에, 분자 내 강한 결합 에너지를 갖게 되고, 이에 따라 물질 안정성이 높아질 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 유기 발광 소자에 적용시 효율 및 수명이 향상되는 효과를 나타낸다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 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 같거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 시클로알킬기; 알콕시기; 아릴옥시기; 아민기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 및 *는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 30이다. 상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 알킬기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 3 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 상기 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 상기 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NRaRb로 표시되는 기로서, Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된헤테로아릴기이다. 구체적으로, 상기 아민기는 -NH2; 알킬아민기; 아릴알킬아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 아민기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60일 수 있으며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐이기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우, , , 및 등일 수 있고, 예시된 구조는 추가의 치환기로 치환될 수 있다. 다만, 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 30이다. 또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 20이다. 헤테로아릴기의 예로는 피리딜기, 피롤기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 퓨라닐기, 티오펜기, 벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 디벤조티오펜기, 디벤조퓨란기, 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, X#(#: 1~4의 정수)이 중수소를 포함한다는 것은, X#이 화학식 2이고, 화학식 2의 R1, R2 및 L1 중 적어도 하나가 중수소를 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 화학식 1의 화합물에 대하여 자세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a11은 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a12는 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a13은 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a14는 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1+a11은 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a2+a12는 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a3+a13은 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a4+a14는 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1 내지 a4는 각각 0 또는 1의 정수이고, a1+a2+a3+a4는 2 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1 내지 a4는 각각 0 또는 1의 정수이고, a1+a2+a3+a4는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1 및 a2는 0이고, 상기 a3 및 a4는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1 및 a3는 1이고, 상기 a2 및 a4은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시된다.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
상기 화학식 1-1 및 1-2에 있어서,
X1, X3, X4, X11 내지 X14 및 a11, a12 및 a14는 상기 화학식 1에서 정의한 것과 동일하고,
a11', a13' 및 a14'은 각각 1 내지 3의 정수이고, a11', a13' 및 a14'이 각각 2 이상일 경우, 괄호 안의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1-1 또는 1-2-1로 표시된다.
[화학식 1-1-1]
[화학식 1-2-1]
상기 화학식 1-1-1 및 1-2-1에 있어서,
X11 내지 X14 및 a11, a12 및 a14는 상기 화학식 1에서 정의한 것과 동일하고,
Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 O, S 또는 Se이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치한된 헤테로아릴기이고,
a11', a13' 및 a14'은 각각 1 내지 3의 정수이고, a11', a13' 및 a14'이 각각 2 이상일 경우, 괄호 안의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이거나, 인접하는 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기이거나, 인접하는 기와 결합하여 중수소로 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a12가 2 이상일 경우, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-a로 표현 가능하다.
[화학식 1-a]
상기 화학식 1-a에 있어서,
X1, X3, X4, X11, X13, X14, a1, a3, a4, a11, a13 및 a14는 상기 화학식 1에서 정의한 것과 동일하고,
X12a 내지 X12d는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 화학식 2로 표시되는 기(X2)이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a12는 2 이상이고, 인접하는 X12끼리 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다. 구체적으로, 상기 X12a와 X12b가 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성, X12b와 X12c가 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성 및/또는 X12c와 X12d가 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다. 이 경우, 각각 하기 화학식 1-4 내지 1-6으로 표시될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-4 내지 1-6 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-4]
[화학식 1-5]
[화학식 1-6]
상기 화학식 1-4 내지 1-6에 있어서,
X1 내지 X4, X11, X13, X14, a1 내지 a4, a11, a13 및 a14는 화학식 1에서 정의한 것과 동일하고,
X15는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
X1 내지 X4, X11 및 X13 내지 X15 중 적어도 하나가 중수소를 포함하고,
a15는 1 내지 6의 정수이고, a15가 2 이상의 정수일 경우, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a15+a2는 6 이하의 정수이다.
본 명세서의 일 실상태에 있어서, 상기 a15+a2는 1 내지 6의 정수이다.
상기 a12가 2 이상인 경우에 대한 예시는 a11이 2 이상인 경우, a13이 2 이상인 경우 및 a14가 2 이상인 경우에도 동일하게 적용 가능하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a1 내지 a4는 각각 0 또는 1의 정수이고, a1+a2+a3+a4는 2 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a1 내지 a4는 각각 0 또는 1의 정수이고, a1+a2+a3+a4는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a1 및 a2는 0이고, 상기 a3 및 a4는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a1 및 a3는 0이고, 상기 a2 및 a4는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a1 및 a4는 0이고, 상기 a2 및 a3는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a2 및 a3는 0이고, 상기 a1 및 a4는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a2 및 a4는 0이고, 상기 a1 및 a3은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 a3 및 a4는 0이고, 상기 a1 및 a2는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 X11, X13, X14 및 X15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-4 내지 1-6의 X11, X13, X14 및 X15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 2의 *는 상기 화학식 1에 결합되는 부위이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1은 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1은 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1은 Se이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 및 X11 내지 X14 중 1개 내지 8개가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1 및 R2가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4의 R1 및 R2가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4의 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11이 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11이 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12가 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12가 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X13이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X13이 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X13이 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X14가 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X14가 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X3가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1, X1의 R2, X3의 R1, 및 X3의 R2가 각각 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1, X1의 R2, X3의 R1, 및 X3의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1, X1의 R2, X3의 R1, 및 X3의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 L1 및 X3의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X4가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1, X1의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 각각 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1, X1의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 R1, X1의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1의 L1 및 X4의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2 및 X3가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1, X2의 R2, X3의 R1, 및 X3의 R2가 각각 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1, X2의 R2, X3의 R1, 및 X3의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1, X2의 R2, X3의 R1, 및 X3의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X2의 L1 및 X3의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2 및 X4가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1, X2의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 각각 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1, X2의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 R1, X2의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2의 L1 및 X4의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3 및 X4가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1 및 R2 중 적어도 하나, 및 X4의 R1 및 R2 중 적어도 하나가 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1, X3의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 각각 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1, X3의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환된 알킬기; 중수소로 치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 R1, X3의 R2, X4의 R1, 및 X4의 R2가 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3의 L1 및 X4의 L1이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개가 중수소를 포함하고, X11 내지 X14는 중수소를 포함하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개가 화학식 2로 표시되는 기이고, 화학식 2의 R1 및 R2는 중수소로 치환된 아릴기이며, X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 중수소가 아닌 치환기로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소가 아닌 치환기로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소가 아닌 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소가 아닌 치환기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소가 아닌 치환기로 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개가 화학식 2로 표시되는 기이고, 화학식 2의 R1 및 R2는 중수소로 치환된 아릴기이며, X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 알킬기; 시클로알킬기; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X12가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X13이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12 및 X13이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12 및 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12 및 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12 및 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X13 및 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X13 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X13 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11, X12 및 X13이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11, X12 및 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11, X12 및 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11, X12 및 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11, X12 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11, X12 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12, X13 및 X14이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12, X13 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X12, X13 및 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 내지 X14 중 한 개 이상이 중수소를 포함하고, X1 내지 X4는 중수소를 포함하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개 및 X11 내지 X14 중 한 개 이상이 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개 및 X11 내지 X14 중 한 개가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개 및 X11 내지 X14 중 두 개가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개 및 X11 내지 X14 중 세 개가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개 및 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1, X2 및 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1, X3 및 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1, X4 및 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2, X3 및 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2, X4 및 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3, X4 및 X11 내지 X14가 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개가 화학식 2로 표시되는 기이고, 화학식 2의 R1 및 R2는 비치환된 아릴기이며, X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X4 중 두 개가 화학식 2로 표시되는 기이고, 화학식 2의 R1 및 R2는 중수소로 치환된 아릴기이며, X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 또는 중수소로 치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 중수소로 치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물의 중수소 치환율은 20% 이상이다. 구체적으로, 상기 화합물의 중수소 치환율은 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상 또는 50% 이상이다. 상기 중수소 치환율의 상한은 100%이다.
본 명세서에 있어서, 중수소 치환율이란 분자 내에서 중수소의 치환 비율을 의미하는 것으로서, 분자 내에서 중수소의 치환 분포 파악은 하기와 같은 2가지 방법을 따른다. 하기 2가지 방법 중 TLC-MS은 화합물의 합성 과정에서 중수소의 치환비율을 조절하기 위한 방법이다.
1. TLC-MS (Thin-Layer Chromatography/Mass Spectrometry) 를 활용 (합성 과정 확인법)
반응의 종결시점에 분자량들이 이루는 분포의 최대값(max.값)을 기준으로 치환율을 계산할 수 있다.
2. NMR을 이용한 정량분석
Internal standard로 DMF(dimethylformamide)를 첨가하고, 1H NMR 상의 integration 비율을 이용하여 총 peak의 적분량으로부터 중수소 치환율을 계산할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 및 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기의 중수소 치환율은 20% 내지 100%이다. 구체적으로, 40% 내지 100%, 또는 60% 내지 99%이며, 더욱 구체적으로는 70% 내지 99%이다.
하나의 예로, 중수소로 치환된 페닐기는 또는 (z1: 1 내지 5의 정수)로 표현될 수 있다. 에서 z1이 2 내지 5의 정수일 경우, 상기 구조의 중수소 치환율은 40% 내지 100%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 플루오레닐기가 중수소 외에 다른 치환기로 추가로 치환될 경우, 플루오레닐기에서 다른 치환기로 치환되는 부분을 제외한 부분의 중수소 치환율은 20% 내지 100%이다. 예컨대, 메틸기 및 중수소로 치환된 플루오레닐기는 하기 구조로 표현될 수 있으며, 하기 구조에서 중수소로 표시된 부분이 수소로 대체될 수 있으며, 하기 구조의 중수소 치환율은 20% 내지 100%이다. 보다 구체적으로, 하기 구조의 중수소 치환율은 40% 내지 100%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 중수소로 치환된 페닐렌기; 및 중수소로 치환된 나프틸렌기의 중수소 치환율은 20% 내지 100%이다.
하나의 예로, 중수소로 치환된 페닐렌기는 , 또는 로 표현될 수 있으며, 상기 구조에서 중수소로 표시된 부분이 수소로 대체될 수 있고, 상기 구조의 중수소 치환율은 20% 내지 100%이다. 보다 구체적으로, 상기 구조의 중수소 치환율은 40% 내지 100%이다.
또 하나의 예로, 중수소로 치환된 나프틸렌기는 하기 구조 중 어느 하나로 표현될 수 있으며, 하기 구조에서 중수소로 표시된 부분이 수소로 대체될 수 있고, 하기 구조의 중수소 치환율은 20% 내지 100%이다. 보다 구체적으로, 하기 구조의 중수소 치환율은 40% 내지 100%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조 중 어느 하나이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1의 화합물은 각각 브롬과 보론산 작용기를 갖는 두 아릴기의 팔라듐 촉매 하 커플링 반응 등과 같은 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
예컨대 상기 화학식 1의 화합물은 하기 반응식과 같이 코어구조가 제조될 수 있다. 치환기는 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
<반응식>
상기 반응식에서, 단계 1-1은 화합물 A1과 화합물 A2를 반응시켜 포스핀기가 도입된 중간체 화합물 A3를 제조하는 단계이고, 단계 1-2는 중간체 화합물 A3를 산화시켜 최종 화합물 A4를 제조하는 단계이다.
상기 반응식에서 X는 Br이고, 각 치환기는 상기 화학식 1의 치환기의 정의와 같다.
상기 반응식에서 Y는 당업계에서 사용되는 물질이면 제한 없이 사용 가능하며, 예컨대, Cl이다.
이하에서는 전술한 화합물을 포함하는 코팅 조성물에 대하여 자세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 전술한 화학식 1의 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 상기 화학식 1의 화합물 및 용매를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 액상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 상기 화합물을 용해시키는 용매이다. 용매로는 예컨대, 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올 및 그의 유도체; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매; N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매; 메틸 벤조에이트, 부틸 벤조에이트, 3-페녹시 벤조에이트 등의 벤조에이트계 용매; 및 테트랄린 등의 일수 있다. 상기 용매는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있는 용매라면 가능하며, 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 1종 단독으로 사용하거나, 또는 2종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 도펀트 물질을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 도펀트 물질은 전자 주입층용 도펀트 물질, 전자 수송층용 도펀트 물질, 또는 전자 주입 및 수송층용 도펀트 물질일 수 있다. 상기 도펀트 물질은 유-무기혼합물, 금속, 유기염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트 물질은 CN 및/또는 F를 포함하는 치환기를 포함하는 유기물일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트 물질은 알칼리금속, 알칼리토금속, 란탄족 금속, Se, Ru 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 알칼리금속은 Li일 수 있다. 또한, 상기 알칼리토금속은 Ca 및 Mg일 수 있다. 또한, 상기 화합물은 LiF, Liq, 및 RuCO3일 수 있다. 또한, 상기 란탄족 금속은 Yb일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트 물질은 플러렌을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 플러렌은 탄소수 60의 플러렌 또는 탄소수 70의 플러렌일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트 물질은 할로겐화염을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 할로겐화염은 LiF일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 도펀트 물질의 함량은 상기 도펀트 물질이 포함되는 층의 전체 중량에 대하여 1 중량% 이상 50 중량% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 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, 비페닐, 플루오렌, 나프탈렌 등의 아릴; 아릴아민; 또는 플루오렌에 광경화성기, 열경화성기 및/또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기가 치환된 단분자를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 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.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1의 화합물, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
이하에서는 유기 발광 소자에 대하여 자세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 형성된 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 발광층은 전술한 화합물을 포함한다. 구체적인 일 예시로서, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다. 구체적인 다른 일 예시로서, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 전자 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층은 전술한 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 수송층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 전자 수송층은 전술한 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 차단층, 정공 차단층, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 전자 차단층, 상기 정공 차단층, 상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층, 상기 정공 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층은 전술한 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 1층(단층)의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층은 전술한 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 2층 이상(다층)의 유기물층을 포함하고, 상기 2층 이상의 유기물층은 전술한 화합물을 포함한다. 예컨대, 상기 2층 이상의 유기물층 중 어느 1층의 유기물층은 전술한 화합물을 포함하고, 나머지 1층 이상의 유기물층을 더 포함한다. 일 실시상태에 따른 상기 나머지 1층 이상의 유기물층은 전술한 화합물을 포함하지 않는다. 다른 일 실시상태에 따른 상기 나머지 1층 이상의 유기물층은 전술한 화합물을 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 전자 수송층 및 제2 전자 수송층을 포함한다. 다만, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 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 어느 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층 및 제1 유기물층을 포함하고, 상기 제1 유기물층은 전술한 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 단층(1층) 또는 다층(2층 이상) 구조이다. 상기 제1 유기물층이 2층 이상일 경우, 2층 이상의 제1 유기물층은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 발광층 및 캐소드 사이에 구비된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 전극은 캐소드이고, 상기 제1 유기물층은 상기 발광층 및 상기 캐소드 사이에 구비된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 전자 주입층; 전자 수송층; 및 전자 주입 및 수송층 중 적어도 하나이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자에 포함된 다층 구조의 유기물층은 발광층; 및 정공 주입 및 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 유기물층을 포함하고, 상기 발광층은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되고, 상기 제1 유기물층은 상기 발광층 및 상기 제2 전극 사이 또는 상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 구비된다. 일 예시로서, 상기 제1 유기물층은 전술한 화합물을 포함한다.
본 명세서의 바람직한 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 유기물층은 전자 주입층; 전자 수송층; 및 전자 주입 및 수송층 중 적어도 하나이다. 더 바람직하게는, 상기 제1 유기물층은 전자 수송층이다.
이상에서는 유기 발광 소자의 유기물층이 전술한 화합물을 포함하는 경우에 대하여 예시하였다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 전술한 화합물을 포함하는 유기물층은 전술한 화합물 대신 전술한 화합물을 포함하는 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함할 수 있다.
일 예로, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다. 또 하나의 예로, 전술한 유기물층은 발광층 및 제1 유기물층을 포함하고, 상기 제1 유기물층은 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 경화물은 상기 코팅 조성물이 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태이다.
본 명세서의 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. 그러나, 도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자를 예시한 것이며, 본 명세서의 유기 발광 소자의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 애노드이고, 제2 전극은 캐소드이다.
본 명세서의 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 제2 전극은 애노드이다.
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 수송층 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.
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 수송 및 전자 주입을 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 명세서의 일 실시상태에 있어서, 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 명세서의 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 캐노드, 1층 이상의 유기물층 및 애노드가 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 또한, 전술한 화합물 또는 전술한 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 전술한 화합물 또는 전술한 코팅 조성물을 이용하여 형성되는 것을 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.
구체적으로 본 발명의 일 실시상태에는, 제1 전극을 준비하는 단계; 상기 제1 전극 상에 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 전술한 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 스핀 코팅 방법을 이용한다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 인쇄법을 이용한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 인쇄법은 예컨대, 코팅젯 프린팅, 노즐 프린팅, 오프셋 프린팅, 전사 프린팅 또는 스크린 프린팅 등이 있으나, 상기 나열된 인쇄법에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 코팅 조성물은 구조적인 특성으로 용액 공정이 적합하여 인쇄법에 의하여 형성될 수 있으므로, 소자의 제조 시에 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 건조 단계, 열처리 단계 및/또는 광처리 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 상에 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 또는 다른 유기물층 상에 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 건조하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다른 유기물층은 코팅 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하기 전 먼저 형성된 유기물층을 의미한다. 이때의 다른 유기물층은 전술한 코팅 조성물을 이용하여 먼저 형성된 유기물층일 수 있으며, 전술한 코팅 조성물을 이용하지 않고 다른 물질을 이용하여 먼저 형성된 유기물층일 수도 이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 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 있어서, 상기 열처리하는 단계에서의 열처리 시간은 1 분 내지 2 시간이고, 일 실시상태에 따르면 1 분 내지 1 시간일 수 있으며, 또 하나의 일 실시상태에 있어서, 10 분 내지 1 시간일 수 있다. 바람직한 일 예로서, 상기 열처리하는 단계에서의 열처리 시간은 20 분 내지 40 분이다.
상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계에서 상기 코팅 조성물이 광경화성기 및/또는 열경화성기를 포함하는 단분자; 또는 열에 의한 폴리머 형성이 가능한 말단기를 포함하는 단분자를 더 포함하는 경우에는, 상기 열처리 또는 광처리 단계를 통해 코팅 조성물에 포함된 구성요소 간 가교를 형성하여 박막화된 구조가 포함된 유기물층을 제공할 수 있다. 이때, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층의 표면 위에 다른 층을 적층할 시, 용매에 의하여 용해되거나, 형태학적으로 영향을 받거나 분해되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 제조 방법에 따라 유기물층이 형성된 경우에는 용매에 대한 저항성이 증가하여 용액 증착 및 가교 방법을 반복 수행하여 다층을 형성할 수 있으며, 안정성이 증가하여 소자의 수명 특성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 증착을 이용한다.
본 명세서의 일 실시상태는 또한, 제1 전극을 준비하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화합물을 증착하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 증착하는 단계는 진공 조건 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 5x10-8 torr 내지 2x10-7 torr의 진공도에서 수행될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 증착하는 단계는 0.01Å/sec 내지 10Å/sec의 속도로 수행될 수 있다. 구체적으로, 0.05Å/sec 내지 8Å/sec, 또는 0.1Å/sec 내지 6Å/sec의 속도로 수행될 수 있다.
이하에서는 유기 발광 소자에 포함되는 물질에 대하여 설명한다.
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 발광층용 호스트 재료 및/또는 발광층용 도펀트 재료를 포함할 수 있다.
상기 발광층용 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. 구체적으로, 상기 발광층용 호스트 재료는 안트라센 유도체이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 호스트 재료로는 전술한 호스트 재료들 중 선택되는 2 이상의 호스트 재료들을 혼합하여 사용할 수 있다. 일 예로, 안트라센 유도체 및 피렌 유도체가 1:99 내지 99:1의 중량비로 혼합되어 사용될 수 있다. 더 구체적인 일 예로서, 안트라센 유도체 및 피렌 유도체가 92:8의 중량비로 혼합되어 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층의 호스트는 하기 EH-1의 화합물을 포함한다.
[화학식 EH-1]
상기 화학식 EH-1에 있어서,
L401 및 L402은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Ar401 및 Ar402는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R401은 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
l401 및 l402는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며, l401 및 l402가 각각 2 이상일 경우, 각각의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
r401은 1 내지 8의 정수이며, 상기 r401이 2 이상인 경우, 2 이상의 R401은 서로 같거나 상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L401 및 L402은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L401 및 L402은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 안트라센기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 EH-1은 하기 화학식 EH-2로 표시된다.
[화학식 EH-2]
상기 화학식 EH-2에 있어서,
L402 내지 L404는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Ar402 및 Ar403은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R401 및 R402는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
l402 내지 l404은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이며, l401 내지 l404가 각각 2 이상일 경우, 각각의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
r401 및 r402는 각각 1 내지 8의 정수이며, 상기 r401 및 r402가 각각 2 이상인 경우, 각각의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L402 내지 L404는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L404는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L404는 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L404는 페닐렌기; 바이페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 l404는 3이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L402 및 L403은 각각 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar401 및 Ar402는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar401 및 Ar402는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar401 및 Ar402는 각각 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar401 및 Ar402는 각각 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar403은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar403은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar403은 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar403은 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R401 및 R402는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 EH-1은 하기 구조이다.
상기 발광층용 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. 구체적으로, 상기 발광층용 도펀트는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 피렌계 화합물이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층의 도펀트는 하기 화학식 ED-1의 화합물을 포함한다.
[화학식 ED-1]
상기 화학식 ED-1에 있어서,
Ar501 내지 Ar504는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 ED-1은 하기 화학식 ED-2이다.
[화학식 ED-2]
상기 화학식 ED-2에 있어서,
Ar501 내지 Ar504는 상기 화학식 ED-1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar501 내지 Ar504는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar501 내지 Ar504는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar501 내지 Ar504는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 실릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 실릴기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 실릴기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 실릴기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar501 내지 Ar504는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 실릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRcRdRe로 표시되는 기로서, Rc, Rd 및 Re는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된헤테로아릴기이다. 실릴기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 ED-1은 하기 구조이다.
상기 정공 주입층은 정공을 수취하는 층이다. 정공 주입 물질은 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드로부터 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 재료로의 이동을 방지할 수 있는 능력이 우수하고, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 정공 주입 물질의 HOMO는 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. 구체적으로 상기 정공 주입 물질은 아릴아민 계열의 유기물이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 정공 주입층은 하기 화학식 HI-1의 화합물을 포함한다.
[화학식 HI-1]
상기 화학식 HI-1에 있어서,
L201은 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
R201 내지 R204는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴이기; 광경화성기 또는 열경화성기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L201은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L201은 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L201은 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L201은 페닐렌기; 바이페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L201은 바이페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴이기; 광경화성기 또는 열경화성기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 광경화성기 또는 열경화성기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 아릴기; 광경화성기 또는 열경화성기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기; 광경화성기 또는 열경화성기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 광경화성기 또는 열경화성기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 광경화성기 또는 열경화성기는 광 및/또는 열에 노출시킴으로써, 화합물 또는 중합체 간에 가교를 시키는 반응성 치환기를 의미할 수 있다. 광경화성기 또는 열경화성는 광조사 또는 열처리에 의하여, 탄소-탄소 다중결합 또는 환형 구조가 분해되면서 생성된 라디칼이 연결되면서 생성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광경화성기 또는 열경화성기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
상기 구조에 있어서,
L50 내지 L56은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
은 화학식 HI-1에 결합되는 부위이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광경화성기 또는 열경화성기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
상기 구조에 있어서, L54는 직접결합; 또는 -O-이고, 은 화학식 HT-1에 결합되는 부위이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광경화성기 또는 열경화성기는 , 또는 이고, L54는 직접결합; 또는 -O-이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광경화성기 또는 열경화성기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 HI-1은 하기 구조이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 정공 주입층은 p 도핑 물질을 더 포함한다.
본 명세서에서 상기 p 도핑 물질이란, 호스트 물질을 p 반도체 특성을 갖도록 하는 물질을 의미한다. p 반도체 특성이란 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위로 정공을 주입받거나 수송하는 특성 즉, 정공의 전도도가 큰 물질의 특성을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질은 하기 구조 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이로 한정되지 않는다.
본 명세서에서 상기 p 도핑 물질은 p 반도체 특성을 갖도록 하는 물질이면 족하고, 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있으며, 이의 종류를 한정하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질의 함량은 상기 화학식 HI-1 화합물을 기준으로 0 중량% 내지 500 중량%이다. 구체적으로, 상기 p 도핑 물질의 함량은 상기 화학식 HI-1 화합물을 기준으로 100 중량% 내지 400 중량%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질은 상기 정공 주입층 형성을 위한 조성물의 고형분 함량을 기준으로 0 내지 50 중량% 포함된다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p 도핑 물질은 상기 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 1 내지 50 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 10 내지 30 중량%를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
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 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 정공 수송층은 하기 화학식 HT-1의 단위를 포함하는 중합체를 포함한다.
[화학식 HT-1]
상기 화학식 HT-1에 있어서,
L301 및 L302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
l302는 0 내지 3의 정수이고, l302가 2 이상인 경우 L302은 서로 같거나 상이하고,
Ar301 및 Ar302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
R301 내지 R307은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 히드록시기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r304 및 r306은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, r305 및 r307은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, r304 내지 r307이 각각 2 이상인 경우, 각각의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
n은 단위의 반복수로서, 2 내지 10,000의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L301 및 L302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L301 및 L302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L301 및 L302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L301 및 L302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐렌기; 바이페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L301 및 L302는 각각 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R301 내지 R307은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R301 내지 R307은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar301 및 Ar302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar301 및 Ar302는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 HT-1은 하기 구조이다.
상기 전자 수송층은 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. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 수송 물질은 전술한 화학식 1의 화합물이다.
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. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 주입 물질은 전술한 화학식 1의 화합물이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 주입층, 전자 수송층, 전자 주입 및 수송층 중 적어도 하나가 전술한 화합물을 포함한다.
상기 전자 차단층은 전자 주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공 주입층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명 또는 효율을 향상시킬 수 있는 층이다. 상기 전자 차단 물질로는 공지의 전자 차단 물질을 사용할 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 화학식 1의 화합물, 이를 포함하는 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하거나, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자를 포함하는 전자 소자를 제공한다.
상기 전자 소자는 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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<합성예>
합성예 1. 화합물 1의 합성
오븐 드라잉(Oven drying)으로 건조된 화합물 1a를 무수 테트라하이드로퓨란(anhydrous THF) (0.1M)에 녹인 후 질소 분위기로 치환하였다. 용액의 온도를 -78℃로 낮춘 후 n-부틸리튬(n-BuLi) (3.0 equiv. 이상)를 적가하고, 30분 교반한 후 화합물 1b (2.1 equiv.)를 적가하였다. 밤새 교반한 후 용액의 온도를 0℃로 낮춰 에탄올(EtOH)을 적가하여 반응을 종결하였다. 물층을 분리한 후 아세트산에틸(EtOAc)/H2O 추출(extraction)로 원액(crude)을 얻고, EtOAc 컬럼 정제하여 흰색 고체 화합물 1c를 얻었다. 수득한 화합물 1c를 CH2Cl2에 녹인 후 용액의 온도를 0℃로 낮추고, excess H2O2를 천천히 적가하였다. 이후, 박막크로마토그래피(Thin-Layer Chromatography; TLC)로 치환을 확인한 후 물을 적가하여 반응을 종결하였다. 이후, CH2Cl2 층을 분리하여 EtOAc 컬럼 정제하여 화합물 1을 얻었다. MS: [M+H]+ = 736.8
합성예 2. 화합물 2의 합성
상기 합성예 1에서 화합물 1a 대신 화합물 2a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 제조 방법으로 화합물 2를 얻었다. MS: [M+H]+ = 764.9
합성예 3. 화합물 3의 합성
상기 합성예 1에서 화합물 1a 대신 화합물 3a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 제조 방법으로 화합물 3을 얻었다. MS: [M+H]+ = 736.8
합성예 4. 화합물 4의 합성
상기 합성예 1에서 화합물 1a 대신 화합물 4a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 제조 방법으로 화합물 4을 얻었다. MS: [M+H]+ = 786.9
합성예 5. 화합물 5의 합성
상기 합성예 1에서 화합물 1a 대신 화합물 5a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 5를 얻었다. MS: [M+H]+ = 786.9
합성예 6. 화합물 6의 합성
상기 합성예 1에서 화합물 1a 대신 화합물 6a를, 화합물 1b 대신 6b를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 6을 얻었다. MS: [M+H]+ = 730.8
합성예 7. 화합물 7의 합성
상기 합성예 6에서 화합물 6a 대신 화합물 7a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 6의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 7을 얻었다. MS: [M+H]+ = 762.9
합성예 8. 화합물 8의 합성
상기 합성예 6에서 화합물 6a 대신 화합물 8a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 6의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 8를 얻었다. MS: [M+H]+ = 782.9
합성예 9. 화합물 9의 합성
화합물 9a, 화합물 9b (2.3 equiv.), 탄산칼륨(K2CO3) (3.0 equiv.)와 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0), Pd(PPh3)4) (0.05 equiv.)를 THF/H2O (0.2M)에 녹인 후 80℃로 승온하여 6시간 교반하였다. TLC로 반응 종결을 확인 후 EtOAc/H2O extraction으로 고체 crude를 얻은 후 컬럼 정제하여 화합물 9를 얻었다. MS:[M+H]+= 897.1
합성예 10. 화합물 10의 합성
상기 합성예 1에서 화합물 1a 대신 화합물 8a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 10을 얻었다. MS: [M+H]+ = 803.0
합성예 11. 화합물 11의 합성
상기 합성예 1에서 화합물 1a 대신 화합물 6a를 사용한 것을 제외하고는, 합성예 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 11을 얻었다. MS: [M+H]+= 750.9
<소자예>
실시예 1
ITO(indium tin oxide)가 500 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필, 아세톤의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, 상기 기판을 5분간 세정한 후 글로브박스로 기판을 수송시켰다.
상기 ITO 투명 전극 위에, 2:8의 중량비의 하기 화합물 p-dopant 및 하기 화합물 HIL를 5 wt/v%로 사이클로헥사논에 녹인 코팅 조성물을 스핀 코팅(2500 rpm)하고 230℃에서 30분 동안 열처리(경화)하여 1000Å 두께로 정공 주입층을 형성하였다.
상기 정공 주입층 위에 하기 화합물 HTL(Mn: 27,900; Mw: 35,600; Agilent 1200 series를 이용하여 PC 스텐다드(Standard)를 이용한 GPC로 측정)을 2 wt/v%로 톨루엔에 녹인 코팅 조성물을 스핀 코팅(2500 rpm)하고 230℃에서 20분 동안 열처리하여 1000Å 두께의 정공 수송층을 형성하였다.
상기 정공 수송층 위에 98:2의 중량비의 하기 화합물 A와 하기 화합물 Dopant를 2 wt/v%로 사이클로헥사논에 녹인 코팅 조성물을 스핀 코팅(2000 rpm)하고 145℃에서 15분 동안 열처리하여 400Å 두께로 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 위에 3:7의 중량비의 상기 합성예 1에서 제조된 화합물 1와 리튬퀴놀레이트(Liq)를 2wt/v%로 에틸렌글리콜과 1-프로판올의 혼합 용매(8:2의 부피비)에 녹인 코팅 조성물을 스핀 코팅(2000 rpm)하고 145℃에서 10분 동안 열처리하여 300Å 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 위에 1000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 캐소드를 형성하였다.
상기의 과정에서 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착 시 진공도는 5x10-8 torr 내지 2x10-7 torr를 유지하였다.
실시예 2 내지 11.
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층 제조 시, 상기 화합물 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 12.
ITO(indium tin oxide)가 500 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필, 아세톤의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, 상기 기판을 5분간 세정한 후 글로브박스로 기판을 수송시켰다.
상기 ITO 투명 전극 위에, 2:8의 중량비의 상기 화합물 p-dopant 및 상기 화합물 HIL를 5 wt/v%로 사이클로헥사논에 녹인 코팅 조성물을 스핀 코팅(2500 rpm)하고 230℃에서 30분 동안 열처리(경화)하여 1000Å 두께로 정공 주입층을 형성하였다.
상기 정공 주입층 위에 상기 화합물 HTL을 2 wt/v%로 톨루엔에 녹인 코팅 조성물을 스핀 코팅(2500 rpm)하고 230℃에서 20분 동안 열처리하여 1000Å 두께의 정공 수송층을 형성하였다.
상기 정공 수송층 위에 98:2의 중량비의 상기 화합물 A와 상기 화합물 Dopant를 2 wt/v%로 사이클로헥사논에 녹인 코팅 조성물을 스핀 코팅(2000 rpm)하고 145℃에서 15분 동안 열처리하여 400Å 두께로 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 위에 3:7의 중량비의 상기 합성예 1에서 제조된 화합물 1와 리튬퀴놀레이트(Liq)를 200Å 두께로 증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 이때, 증착 속도는 1Å/sec를 유지하였으며, 증착 시 진공도는 1x10-8 torr 내지 5x10-7 torr를 유지하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 위에 1000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 캐소드를 형성하였다. 이때, 증착 속도는 2Å/sec를 유지하였으며, 증착 시 진공도는 5x10-8 torr 내지 2x10-7 torr를 유지하였다.
실시예
13 내지 15.
상기 실시예 12에서 전자 주입 및 수송층 제조 시, 상기 화합물 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 12와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 1 및 2.
상기 실시예 1에서, 전자 주입 및 수송층 제조 시, 상기 화합물 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 3 및 4.
상기 실시예 12에서, 전자 주입 및 수송층 제조 시, 상기 화합물 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 12와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
하기 표 1에서 화합물 B 내지 E의 구조는 각각 하기와 같다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서의 구동전압, 전류효율, 전력효율, 휘도 및 수명(T95)을 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. T95는 휘도가 초기 휘도(500 nit)에서 95%로 감소되는데 소요되는 시간(hr)을 의미한다.
| 화합물 | 구동전압 (V) |
전류효율 (Cd/A) |
전력효율 (lm/W) |
휘도 (Cd/m2) |
T95 (h) |
|
| 실시예 1 | 화합물 1 | 4.63 | 5.08 | 3.45 | 507.68 | 111 |
| 실시예 2 | 화합물 2 | 4.61 | 5.01 | 3.42 | 501.38 | 188 |
| 실시예 3 | 화합물 3 | 4.74 | 4.93 | 3.26 | 492.72 | 137 |
| 실시예 4 | 화합물 4 | 4.55 | 4.78 | 3.30 | 478.21 | 148 |
| 실시예 5 | 화합물 5 | 4.42 | 4.78 | 3.40 | 477.67 | 180 |
| 실시예 6 | 화합물 6 | 4.21 | 4.80 | 3.40 | 480.28 | 154 |
| 실시예 7 | 화합물 7 | 4.66 | 5.10 | 3.82 | 498.01 | 133 |
| 실시예 8 | 화합물 8 | 4.29 | 4.86 | 3.48 | 483.09 | 132 |
| 실시예 9 | 화합물 9 | 4.97 | 4.67 | 3.28 | 480.67 | 164 |
| 실시예 10 | 화합물 10 | 4.67 | 4.82 | 3.42 | 481.38 | 162 |
| 실시예 11 | 화합물 11 | 4.51 | 4.91 | 3.60 | 493.65 | 124 |
| 실시예 12 | 화합물 1 | 4.52 | 4.45 | 3.71 | 445.13 | 180 |
| 실시예 13 | 화합물 3 | 4.64 | 4.62 | 3.44 | 438.05 | 150 |
| 실시예 14 | 화합물 4 | 4.56 | 4.72 | 3.75 | 445.11 | 180 |
| 실시예 15 | 화합물 6 | 4.29 | 4.28 | 3.48 | 441.46 | 160 |
| 비교예 1 | 화합물 B | 6.14 | 4.82 | 2.47 | 481.92 | 85 |
| 비교예 2 | 화합물 C | 5.61 | 3.97 | 2.22 | 396.55 | 67 |
| 비교예 3 | 화합물 D | 5.94 | 4.11 | 2.41 | 370.97 | 116 |
| 비교예 4 | 화합물 E | 5.67 | 4.24 | 2.35 | 320.86 | 124 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 명세서에 따른 중수소를 포함하는 화학식 1의 화합물을 적용한 유기발광소자(실시예 1 내지 15)는 중수소를 포함하지 않는 화합물을 적용한 유기 발광 소자(비교예 1 내지 4)에 비하여 구동 전압이 낮고, 효율 및 수명이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
101: 기판
201: 제1 전극
301: 정공 주입층
401: 정공 수송층
501: 발광층
601: 전자 주입 및 수송층
701: 제2 전극
201: 제1 전극
301: 정공 주입층
401: 정공 수송층
501: 발광층
601: 전자 주입 및 수송층
701: 제2 전극
Claims (15)
- 하기 화학식 1의 화합물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 기이고,
X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
a1 내지 a4는 각각 0 또는 1의 정수이고, a1+a2+a3+a4는 2 내지 4의 정수이고,
a11 내지 a14는 각각 0 내지 4의 정수이고, a11 내지 a14가 각각 2 이상의 정수일 경우, 괄호 안의 치환기는 각각 서로 같거나 상이하며,
[화학식 2]
상기 화학식 2에 있어서,
Y1은 0, S 또는 Se이고,
L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치한된 헤테로아릴기고,
상기 X1 내지 X4 및 X11 내지 X14 중 적어도 하나가 중수소를 포함한다. - 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 또는 1-2인 것인 화합물:
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
상기 화학식 1-1 및 1-2에 있어서,
X1, X3, X4, X11 내지 X14 및 a11, a12 및 a14는 상기 화학식 1에서 정의한 것과 동일하고,
a11', a13' 및 a14'은 각각 1 내지 3의 정수이고, a11', a13' 및 a14'이 각각 2 이상일 경우, 괄호 안의 치환기는 서로 같거나 상이하다. - 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1은 하기 화학식 1-4 내지 1-6 중 어느 하나인 것인 화합물:
[화학식 1-4]
[화학식 1-5]
[화학식 1-6]
상기 화학식 1-4 내지 1-6에 있어서,
X1 내지 X4, X11, X13, X14, a1 내지 a4, a11, a13 및 a14는 화학식 1에서 정의한 것과 동일하고,
X15는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
X1 내지 X4, X11 및 X13 내지 X15 중 적어도 하나가 중수소를 포함하고,
a15는 1 내지 6의 정수이고, a15가 2 이상의 정수일 경우, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다. - 청구항 1에 있어서,
상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기인 것인 화합물. - 청구항 1에 있어서,
상기 X11 내지 X14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이거나, 인접하는 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한 것인 화합물. - 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1의 화합물은 중수소 치환율이 20% 이상인 것인 화합물. - 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조 중 어느 하나인 것인 화합물:
.
- 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 코팅 조성물.
- 제1 전극;
제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 8의 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자. - 청구항 9에 있어서,
상기 유기물층은 발광층 및 제1 유기물층을 포함하고,
상기 제1 유기물층은 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자. - 청구항 10에 있어서,
상기 제2 전극은 캐소드이고,
상기 제1 유기물층은 상기 발광층 및 상기 캐소드 사이에 구비되는 것인 유기 발광 소자. - 청구항 10에 있어서,
상기 제1 유기물층은 전자 주입층; 전자 수송층; 및 전자 주입 및 수송층 중 적어도 하나인 것인 유기 발광 소자. - 제1 전극을 준비하는 단계;
상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 유기물층을 형성하는 단계는 청구항 8의 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는
상기 제1 전극 상에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및
상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법. - 제1 전극을 준비하는 단계;
상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 유기물층을 형성하는 단계는 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 화합물을 증착하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
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