WO2024063595A1 - 잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

잉크 조성물, 이를 포함하는 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2024063595A1
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unsubstituted
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신지연
강은혜
이근수
김병재
박영주
이호규
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to an ink composition, an organic material layer containing the same, and an organic light-emitting device containing the same.
  • the organic luminescence phenomenon is an example of an electric current being converted into visible light by an internal process of a specific organic molecule.
  • the principle of organic luminescence phenomenon is the same as follows. When an organic layer is placed between an anode and a cathode and an electric current is applied between the two electrodes, electrons and holes are injected into the organic layer from the cathode and anode, respectively. Electrons and holes injected into the organic layer recombine to form excitons, and when these excitons fall back to the ground state, they emit light.
  • Organic light-emitting devices using this principle are generally composed of a cathode, an anode, and an organic material layer located between them, such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron injection layer, an electron transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, etc. .
  • the present invention relates to an ink composition, an organic material layer containing the same, and an organic light-emitting device containing the same.
  • One embodiment of the present invention provides an ink composition comprising a compound represented by Formula 1 below and a first solvent represented by Formula A below.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; hydroxyl group; ether group; carbonyl group; ester group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkenyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted amine group,
  • Lc is a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing O, S or Si,
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • L11 and L12 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -O-; Substituted or unsubstituted alkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • Ar1 to Ar4 are the same or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • R1 and R2 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • X1 and X2 are the same or different from each other and are each independently a curable group
  • r1 and r2 are each integers from 0 to 7, and when r1 and r2 are each 2 or more, two or more substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • l11 and l12 are each integers of 1 to 3, and when l11 and l12 are each 2 or more, two or more substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • f1 is the maximum possible number of substituents that can be bonded to 0 to Ar1,
  • f2 is the maximum possible number of substituents that can be bonded to 0 to Ar2,
  • f3 is the maximum possible number of substituents that can be bonded to 0 to Ar3,
  • f4 is the maximum possible number of substituents that can be bonded to 0 to Ar4.
  • Another embodiment of the present invention provides a pixel containing the above-described ink composition or a cured product thereof.
  • Another embodiment of the present invention provides an organic material layer including the above-described pixels.
  • Another embodiment of the present invention includes a first electrode; second electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic material layer is the organic material layer described above.
  • the thickness between pixels is uniformly coated.
  • the ink composition according to an exemplary embodiment of the present invention has the advantage of forming a stable thin film that is not damaged in the next solution process by forming a thin film cured through heat treatment or light treatment.
  • the ink composition according to an exemplary embodiment of the present invention exhibits resistance to specific solvents after curing, so a solution process is possible when manufacturing a device, and thus a larger area of the device is possible.
  • the ink composition according to an embodiment of the present invention can be used as a material for the organic layer of an organic light-emitting device, and when applied to an organic light-emitting device, a device having low driving voltage, excellent efficiency characteristics, and/or excellent lifespan characteristics can be obtained. there is.
  • Figure 1 shows an organic light-emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows the NMR measurement results of compound D-A.
  • Figure 3 shows the NMR measurement results of compound D-B.
  • Figure 4 shows a line bank inkjet substrate on which the ink composition is applied.
  • Figure 5 shows the ink composition being applied to a line bank inkjet substrate.
  • Figure 6 is a diagram showing the ink composition formed as a thin film on a line bank inkjet substrate.
  • Figure 7 is a diagram showing a top view of an organic material layer in which a line bank is formed.
  • Figure 8 is a top view of an organic material layer in which separated banks are formed.
  • Figure 9 is a diagram showing the thickness of a pixel according to Example 1-1.
  • Figure 10 is a diagram showing the thickness of a pixel according to Comparative Example 1-1.
  • One embodiment of the present invention provides an ink composition comprising a compound represented by Formula 1 below and a first solvent represented by Formula A below.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; hydroxyl group; ether group; carbonyl group; ester group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkenyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted amine group,
  • Lc is a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing O, S or Si,
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • L11 and L12 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -O-; Substituted or unsubstituted alkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • R1 and R2 are the same or different from each other and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • X1 and X2 are the same or different from each other and are each independently a curable group
  • r1 and r2 are each integers from 0 to 7, and when r1 and r2 are each 2 or more, two or more substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • l11 and l12 are each integers of 1 to 3, and when l11 and l12 are each 2 or more, two or more substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • f1 is the maximum possible number of substituents that can be bonded to 0 to Ar1,
  • f2 is the maximum possible number of substituents that can be bonded to 0 to Ar2,
  • f3 is the maximum number of substituents that can be bonded to 0 to Ar3,
  • f4 is the maximum possible number of substituents that can be bonded to 0 to Ar4.
  • the compound of Formula 1 includes both a heteroarylene group (Lc) containing O, S, or Si and two fluorene derivatives, and thus has a high HOMO (highest occupied molecular orbital) energy level value. and excellent hole mobility.
  • Lc heteroarylene group
  • HOMO highest occupied molecular orbital
  • the solvent represented by Formula A contains biphenyl as a parent nucleus structure, and thus has excellent solubility in the solute (compound represented by Formula 1) contained in the ink composition.
  • it has the advantage of improving the uniformity of the organic layer by reducing the thickness deviation between pixels due to the good leveling effect.
  • the ink composition can reduce the variation in thickness between applied and dried (or heat treated) pixels. Accordingly, factors affecting the interference conditions of light emitted from the light emitting device depending on the thickness are reduced, and excellent light emission and/or color development effects can be expected.
  • a member (layer) when a member (layer) is said to be located “on” another member (layer), this means not only when a member (layer) is in contact with another member (layer), but also when there is another member (layer) between the two members (layers). Also includes cases where (layer) exists.
  • the “layer” is interchangeable with the “film” mainly used in the present technical field, and refers to a coating that covers the desired area.
  • the size of the “layer” is not limited, and each “layer” may have the same or different size. In one embodiment, the size of a “layer” may be the same as the entire device, may correspond to the size of a specific functional area, or may be as small as a single sub-pixel.
  • substitution means changing the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the compound to another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as it is the position where the hydrogen atom is substituted, that is, the position where the substituent can be substituted.
  • the two or more substituents may be the same or different from each other.
  • substituted or unsubstituted refers to hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; Amine group; Alkyl group; Aryl group; It means that it is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heteroaryl group, is substituted with a substituent in which two or more of the above-exemplified substituents are linked, or does not have any substituents.
  • linking two or more substituents means that the hydrogen of one substituent is linked to another substituent.
  • an isopropyl group and a phenyl group are connected to or It can be a substituent of .
  • -COO- has no restrictions on the bonding direction.
  • -COO- is and means all.
  • the halogen group is a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), or an iodo group (-I).
  • the alkyl group may be straight chain or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is 1 to 30; 1 to 20; 1 to 10; Or it is preferably 1 to 5.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, sec-butyl, 1-methylbutyl, 1-ethylbutyl, pentyl, n-pentyl, iso Pentyl, neopentyl, t-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentyl Methyl, cyclohexylmethyl, oc
  • an alkylene group refers to an alkyl group having two bonding positions, that is, a bivalent group.
  • the description of the alkyl group described above can be applied except that each of these is a divalent group.
  • the number of carbon atoms in the cycloalkyl group is not particularly limited, but is preferably 3 to 60. In one embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. Specific examples of the cycloalkyl group include, but are not limited to, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group.
  • an aryl group refers to a monovalent group of a monovalent aromatic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon derivative.
  • an aromatic hydrocarbon refers to a compound containing a planar ring in which pi electrons are fully conjugated
  • an aromatic hydrocarbon derivative refers to a structure in which an aromatic hydrocarbon or a cyclic aliphatic hydrocarbon is condensed with an aromatic hydrocarbon.
  • the aryl group is intended to include a monovalent group in which two or more aromatic hydrocarbons or derivatives of aromatic hydrocarbons are linked together.
  • the aryl group is not particularly limited, but has 6 to 60 carbon atoms; 6 to 50; 6 to 30; 6 to 25; 6 to 20; 6 to 18; 6 to 15; 6 to 13; Or preferably 6 to 12, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group.
  • the monocyclic aryl group is not particularly limited, but has 6 to 60 carbon atoms; 6 to 54; 6 to 48; 6 to 42; 6 to 36; 6 to 30; 6 to 24; 6 to 18; Or preferably 6 to 12, and may specifically be a phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, etc., but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group is not particularly limited, but has 6 to 60 carbon atoms; 6 to 45 carbon atoms; 6 to 30 carbon atoms; 6 to 22 carbon atoms; 6 to 22; 6 to 20; 6 to 18; 6 to 16; 6 to 15; 6 to 14; 6 to 13; 6 to 12; Or it is preferably 6 to 10, and may be a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, triphenylenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, etc., but is limited thereto. no.
  • an arylene group refers to an aryl group having two bonding positions, that is, a bivalent group.
  • the description of the aryl group described above can be applied, except that each of these is a divalent group.
  • the heterocyclic group is an aromatic, aliphatic, or condensed ring group of aromatic and aliphatic containing one or more of N, O, P, S, Si, and Se as heteroatoms.
  • the number of carbon atoms of the heterocyclic group is not particularly limited, but may have 2 to 60 carbon atoms.
  • heteroaryl group refers to a monovalent aromatic heterocycle.
  • the aromatic heterocycle refers to a monovalent group of an aromatic ring or a derivative of an aromatic ring, and includes one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O, P, S, Si, and Se.
  • the derivatives of the aromatic ring include all structures in which an aromatic ring or an aliphatic ring is condensed with an aromatic ring.
  • the heteroaryl group is intended to include a monovalent group in which two or more aromatic rings containing heteroatoms or derivatives of aromatic rings containing heteroatoms are linked together.
  • heteroaryl groups include thiophene group, furanyl group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, pyridine group, pyrimidine group, triazine group, triazole group, acridine group, pyridazine group, pyrazine group, Quinoline group, quinazoline group, quinoxaline group, isoquinoline group, indole group, carbazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzo These include, but are not limited to, furan groups, phenanthrolinyl groups, and dibenzofuran groups.
  • a heteroarylene group refers to a heteroaryl group having two bonding positions, that is, a bivalent group.
  • the description of the heteroaryl group described above can be applied, except that each of these is a divalent group.
  • the above-described description of the aryl group may be applied to the aromatic ring.
  • the aliphatic ring is a hydrocarbon ring rather than an aromatic ring, and examples include the cycloalkyl group described above and an adamantyl group.
  • the curable group can progress a polymerization or crosslinking reaction, through which a large molecular weight increase reaction can proceed, and includes a thermosetting group that is cured by heat or a photocurable group that is cured by light.
  • the curable group has any one of the following structures.
  • R32 and R34 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • L31 to L38 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -O-; Substituted or unsubstituted alkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • l34 to l38 are each integers of 1 to 10, and when l34 to l38 are each 2 or more, two or more substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • the ink composition of the present invention includes a compound represented by Formula 1.
  • Formula 1 is represented by the following Formula 1-A.
  • Lc L1, L2, L11, L12, Ar1 to Ar4, R1, R2, X1, X2, r1, r2, l11, l12 and f1 to f4 are the same as in Formula 1.
  • Formula 1 is represented by the following Formula 1-1.
  • Cy1 and Cy2 are the same or different from each other and are each independently a substituted or unsubstituted aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms,
  • Y is O, S or SiRy1Ry2,
  • Ry1 and Ry2 are the same or different from each other and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted benzene ring; Or a substituted or unsubstituted naphthalene ring.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and are each independently a benzene ring; Or it is a naphthalene ring.
  • Lc is a substituted or unsubstituted 3- to 10-ring heteroarylene group containing O, S, or Si.
  • Lc is a substituted or unsubstituted 3- to 8-ring heteroarylene group containing O, S, or Si.
  • Lc is a substituted or unsubstituted 3- to 6-ring heteroarylene group containing O, S, or Si.
  • Lc is a substituted or unsubstituted divalent dibenzofuran group; A substituted or unsubstituted divalent naphthobenzofuran group; A substituted or unsubstituted divalent dinaphthofuran group; A substituted or unsubstituted dibenzothiophene group; A substituted or unsubstituted divalent naphthobenzothiophene group; Substituted or unsubstituted divalent dinaphthothiophene group; Or it is a substituted or unsubstituted dibenzosiloyl group.
  • Lc is a divalent dibenzofuran group substituted or unsubstituted with a halogen group, an alkyl group, or an aryl group; A divalent naphthobenzofuran group substituted or unsubstituted with a halogen group, an alkyl group, or an aryl group; A divalent dinaphthofuran group substituted or unsubstituted with a halogen group, an alkyl group, or an aryl group; A divalent dibenzothiophene group substituted or unsubstituted with a halogen group, an alkyl group, or an aryl group; A divalent naphthobenzothiophene group substituted or unsubstituted with a halogen group, an alkyl group, or an aryl group; A divalent dinaphthothiophene group substituted or unsubstituted with a halogen group, an alkyl group, or an aryl
  • Lc is a divalent dibenzofuran group; divalent naphthobenzofuran group; divalent dinaphthofuran group; divalent dibenzothiophene group; divalent naphthobenzothiophene group; divalent dinaphthothiophene group; Or it is a divalent dibenzosiloyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group or an aryl group.
  • Lc is one of the following structures, and the following structures are substituted or unsubstituted with additional substituents.
  • Ry1 and Ry2 are the same or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
  • the additional substituent substituted in the above structure is deuterium; halogen group; Alkyl group; Alkoxy group; Aryl group; and at least one selected from the group consisting of heterocyclic groups.
  • the structure includes deuterium; halogen group; Alkyl group; Alkoxy group; Aryl group; Or, it is substituted or unsubstituted with a heterocyclic group.
  • Lc is any one of the structures above, and the structure is unsubstituted.
  • Ry1 and Ry2 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; Or it is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Ry1 and Ry2 are the same as or different from each other, and are each independently an alkyl group; Or it is an aryl group.
  • Ry1 and Ry2 are the same as or different from each other, and are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; Or it is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Ry1 and Ry2 are the same as or different from each other, and each independently represents a methyl group; ethyl group; butyl group; Or it is a phenyl group.
  • R1 and R2 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; Or it is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R1 and R2 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; Or it is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R1 and R2 are the same or different from each other and are each independently hydrogen or deuterium.
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or it is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or it is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or it is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 12 carbon atoms.
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or, it is an arylene group substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or a substituted or unsubstituted phenylene group.
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or it is a phenylene group substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • L1 and L2 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; Or it is a phenylene group substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • L1 and L2 are each a direct bond.
  • L11 and L12 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -0-; A substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 30 carbon atoms; Or it is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L11 and L12 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -0-; methylene group; ethylene group; propylene group; Substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted biphenylene group.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or it is a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently an aryl group having 6 to 30 carbon atoms substituted or unsubstituted with an alkyl group or heteroaryl group; Or it is a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; Substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted by an alkyl group or heteroaryl group; Biphenyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group or heteroaryl group; Dibenzofuran group substituted or unsubstituted with an alkyl group; Or it is a dibenzothiophene group substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted by an alkyl group; Biphenyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group; Dibenzofuran group substituted or unsubstituted with an alkyl group; Or it is a dibenzothiophene group substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • Ar1 to Ar4 are the same or different from each other, and each independently represents a group in which one or two or more of the following structures are linked, and the following structures are substituted or unsubstituted with additional substituents.
  • Z2 to Z14 are the same or different from each other and are each independently S; O; CRjRk; SiRlRm; or NRn,
  • Rj to Rn are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • a3 and a4 are each integers from 1 to 5, and when a3 and a4 are each 2 or more, the structures within 2 or more parentheses are the same or different from each other,
  • the additional substituent substituted in the above structure is deuterium; halogen group; Alkyl group; Alkoxy group; Aryl group; and at least one selected from the group consisting of heterocyclic groups.
  • Ar1 to Ar4 are the same or different from each other, and each independently represents a group in which one or two or more of the following structures are linked, and the following structures are substituted or unsubstituted with additional substituents.
  • the additional substituent is an alkyl group or heteroaryl group.
  • Ar1 to Ar4 are any one of the following structures, and the following structures are substituted or unsubstituted with additional substituents.
  • the additional substituent is an alkyl group or heteroaryl group.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and each independently represents an aryl group substituted or unsubstituted by an alkyl group.
  • Ar1 to Ar4 are the same or different from each other, and each independently represents an aryl group substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • Ar1 to Ar4 are the same or different from each other, and each independently represents an aryl group substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • Ar1 to Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted by an alkyl group; Biphenyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group; Terphenyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group; Or it is a naphthyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • Ar1 to Ar4 are the same or different from each other, and each independently represents one of the following structures, and the following structures are substituted or unsubstituted with additional substituents.
  • the additional substituent is an alkyl group or heteroaryl group.
  • the structure is substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • the structure is substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group; A substituted or unsubstituted terphenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group and tertbutyl group; Or it is a naphthyl group unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group; A phenyl group substituted with a methyl group; A phenyl group substituted with a dimethyl group; Phenyl group substituted with tertbutyl group; Or it is a biphenyl group.
  • Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group; A substituted or unsubstituted terphenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group and tertbutyl group; Or it is a naphthyl group unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group.
  • Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group; A phenyl group substituted with a methyl group; A phenyl group substituted with a dimethyl group; Phenyl group substituted with tertbutyl group; Biphenyl group; Biphenyl group substituted with methyl group; Biphenyl group substituted with dimethyl group; Biphenyl group substituted with tertbutyl group; Biphenyl group with dimethyl group and tertbutyl group; Or it is a terphenyl group.
  • f1 is the maximum bondable number to which substituents can be bonded to 0 to Ar1
  • f2 is the maximum bondable number to which substituents can be bonded to 0 to Ar2
  • f3 is 0 to Ar3 is the maximum number of bonds to which a substituent can be bonded
  • f4 is the maximum number of bonds to which a substituent can be bonded to 0 to Ar4.
  • the maximum number of substituents that can be bonded is the number of hydrogens bonded to Ar1 to Ar4.
  • f1 is an integer from 0 to 5
  • Ar1 is a biphenyl group
  • f1 is an integer from 0 to 9.
  • f1 to f4 are each integers from 0 to 11.
  • f1 to f4 are each an integer from 0 to 9.
  • f1 to f4 are each an integer from 0 to 7.
  • f1 is an integer from 0 to 5. In another embodiment of the present invention, f1 is an integer from 0 to 3.
  • f2 is an integer from 0 to 5. In another embodiment of the present invention, f2 is an integer from 0 to 5.
  • f3 is an integer from 0 to 5. In another embodiment of the present invention, f3 is an integer from 0 to 3.
  • f4 is an integer from 0 to 5. In another embodiment of the present invention, f4 is an integer from 0 to 3.
  • f1+f2+f3+f4 is an integer of 1 or more. Specifically, f1+f2+f3+f4 is an integer from 1 to 36. More specifically, f1+f2+f3+f4 is an integer from 1 to 20. That is, at least one of f1 to f4 is 1 or more. That is, the compound represented by Formula 1 includes one or more F.
  • -Ar1-(F) f1 , -Ar2-(F) f2, -Ar3-(F) f3 and -Ar4-(F) f4 can each be represented by any one of the structures below, and the structures below are substituted or unsubstituted with additional substituents.
  • Z2 is S; O; CRjRk; SiRlRm; or NRn,
  • Rj to Rn are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • mb and md are integers from 0 to 5
  • mc, me, mf and mj are integers from 0 to 4
  • mg, mh and mi are integers from 0 to 7
  • Z2 is O or S.
  • -Ar1-(F) f1 , -Ar2-(F) f2, -Ar3-(F) f3 and -Ar4-(F) f4 is each one of the structures below, and the structures below are substituted or unsubstituted with additional substituents.
  • the additional substituent substituted in the above structure is deuterium; halogen group; Alkyl group; Alkoxy group; Aryl group; and one or more substituents selected from the group consisting of heteroaryl groups.
  • the structure includes deuterium; halogen group; an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; and is substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of heteroaryl groups having 2 to 30 carbon atoms.
  • the structure is substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • the structure is substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl group, dimethyl group, and tertbutyl group.
  • X1 and X2 are the same or different from each other, and are each independently selected from the above-described curable group structures.
  • X1 and X2 are the same as or different from each other, and each independently has one of the following structures.
  • L32 and L34 to L38 are directly bonded; -O-; Substituted or unsubstituted alkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • l34 to l38 are each integers of 1 to 10, and when l34 to l38 are each 2 or more, two or more substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • X1 and X2 are the same as or different from each other, and each independently has one of the following structures.
  • the compound represented by Formula 1 has any of the following structures.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; hydroxyl group; ether group; carbonyl group; ester group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkenyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or it is a substituted or unsubstituted amine group.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkenyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or it is a substituted or unsubstituted amine group.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Or it is a substituted or unsubstituted alkoxy group.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Or it is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; Or it is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; Or it is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Alkyl group; Or it is an alkoxy group.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted methyl group; Substituted or unsubstituted ethyl group; Substituted or unsubstituted propyl group; Substituted or unsubstituted butyl group; Substituted or unsubstituted pentyl group; Substituted or unsubstituted hexyl group; Substituted or unsubstituted isopropyl group; Substituted or unsubstituted isobutyl group; Substituted or unsubstituted tertbutyl group; Substituted or unsubstituted methoxy group; Substituted or unsubstituted ethoxy group; Substituted or unsubstituted propoxy group; Or it is
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; methyl group; ethyl group; profiler; butyl group; pentyl group; hexyl group; isopropyl group; isobutyl group; tertbutyl group; methoxy group; ethoxy group; propoxy group; Or it is a butoxy group.
  • Y1 to Y10 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; ethyl group; profiler; butyl group; pentyl group; isopropyl group; Or it is a methoxy group.
  • the first solvent represented by Formula A has any one of the following structures.
  • Y1 to Y10 are the same or different from each other and are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; Or it is a substituted or unsubstituted alkoxy group.
  • the first solvent represented by Formula A is any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of the following structures.
  • the first solvent represented by Formula A is any one of the above structures.
  • the surface tension of the first solvent represented by Formula A is 32 mN/m to 38 mN/m. Specifically, 33 mN/m to 37 mN/m; or 33.5 mN/m to 36.5 mN/m.
  • the surface tension of the first solvent represented by Formula A satisfies the above-mentioned range, it is easy to determine the range of surface tension between substances other than the first solvent represented by Formula A. It can be adjusted accordingly.
  • substances included in the ink composition used in the solution process e.g., additional solvents, other organic solvents, etc.
  • the ink composition generally cause the ink composition to have a surface tension in the range of 25 mN/m to 45 mN/m. It should be composed of materials, and it is desirable that the difference in surface tension between materials is small.
  • the surface tension in the range of 32 mN/m to 38 mN/m is close to the midpoint of the preferred surface tension range, and accordingly, the first solvent represented by the formula A is in the range of 32 mN/m to 38 mN/m.
  • the difference in surface tension between substances other than the first solvent represented by Chemical Formula A can be adjusted to be small. If the difference in surface tension between materials other than the first solvent represented by Formula A is small, there is an advantage in that the flatness of the organic material layer and the thickness uniformity of the pixel of the organic light-emitting device manufactured by the solution process are excellent.
  • the boiling point of the first solvent represented by Formula A is 250 °C to 350 °C; 270°C to 350°C; or 280°C to 330°C.
  • the first solvent represented by Formula A having a boiling point in the above range when manufacturing the organic material layer of the organic light emitting device through a solution process, it can be expected that the flatness of the organic material layer and/or the thickness uniformity of the pixel will be excellent. there is.
  • the first solvent represented by Formula A has the lowest vapor pressure among the constituent solvents and is not removed in the initial drying step, so it has the advantage of being able to control the difference in surface tension between the remaining materials even after the initial drying step. As a result, there is an advantage in that the organic light emitting device has excellent flatness and/or pixel thickness uniformity.
  • the ink composition further includes a second solvent
  • the second solvent is one or more of a solvent represented by any of the following formulas B to D, methoxytoluene, and tetralin. Includes.
  • L50 is a direct bond; Or an alkylene group,
  • L51 and L53 to L55 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -O-; Or a substituted or unsubstituted alkylene group,
  • L52 is -COO-
  • R50, R51 and R54 to R56 are the same or different from each other and are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group
  • R53 is hydrogen; heavy hydrogen; Alkoxy group; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • a1 is 0 or 1
  • r53 is an integer of 1 to 5, and when r53 is 2 or more, 2 or more R53 are the same or different from each other,
  • l50, l51, and l53 to l55 are each integers of 1 to 10, and when l50, l51, and l53 to l55 are each 2 or more, the structures in the two or more parentheses are the same or different from each other.
  • L50 is a direct bond; Or it is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • L50 is a direct bond; Or it is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • L50 is a direct bond; methylene group; ethylene group; propylene group; Or it is a butylene group.
  • l50 is an integer from 1 to 5.
  • L51 and L53 to L55 are the same as or different from each other, and are each independently directly bonded; -O-; Or it is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • L51 and L53 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -O-; Or it is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • L51 and L53 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -O-; Or it is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
  • L51 and L53 are the same or different from each other and are each independently directly bonded; -O-; methylene group; ethylene group; Or it is a propylene group.
  • l51 and l53 are each integers of 1 to 5.
  • L54 and L55 are the same as or different from each other, and are each independently -O-; Or it is an alkylene group.
  • L54 and L55 are the same as or different from each other, and are each independently -O-; Or it is a straight chain or branched alkylene group.
  • l54 and l55 are each integers from 1 to 10.
  • a1 is 0.
  • a1 is 1.
  • R50, R51, and R54 to R56 are the same or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R50, R51, and R54 to R56 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R50 and R51 are the same as or different from each other, and each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R50 and R51 are the same as or different from each other, and are each independently a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R50 and R51 are the same as or different from each other, and are each independently a straight-chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Or it is a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • R53 is hydrogen; Or it is an alkoxy group.
  • R53 is hydrogen; Or it is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R54 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R54 is a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R54 is a straight-chain alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; Or it is a branched alkyl group having 4 to 30 carbon atoms.
  • R54 is a straight-chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Or it is a branched alkyl group having 4 to 10 carbon atoms.
  • R55 and R56 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R55 and R56 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R55 and R56 are the same or different from each other, and each independently represents an alkyl group substituted or unsubstituted with a hydroxy group.
  • R55 and R56 are the same as or different from each other, and each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms unsubstituted or substituted with a hydroxy group.
  • the second solvent includes one or two of methoxytoluene and tetralin, a solvent represented by any one of Formulas B to D.
  • the second solvent is dibutyl oxalate, ethyl benzoate, tripropylene glycol methyl ether, diethyl adipate, butyl carbitol acetate, benzyl butyrate, methyl methoxybenzoate, butyl benzoate. It is one or more selected from the group consisting of ate, dibutyl succinate, isoamyl zenzoate, 2-phenoxyethyl isobutyrate, diisopropyl malonate, tetralin, methoxytoluene, and dipropylene glycol monomethyl ether. .
  • the ink composition includes a second solvent represented by any one of Formulas B to D, and further includes a third solvent different from the first and second solvents.
  • the third solvent is one of methoxytoluene and tetralin, a solvent represented by any one of Formulas B to D, and is different from the second solvent.
  • the boiling point of the second solvent is 180°C to 280°C.
  • the boiling point of the first solvent is 250°C to 350°C
  • the boiling point of the second solvent is 180°C to 280°C
  • the boiling point of the first solvent is the boiling point of the second solvent. higher than In this way, as the boiling point of the second solvent is lower than the boiling point of the first solvent, the second solvent evaporates first when drying the ink composition, and the ratio of the first solvent increases, thereby improving the solvent drying speed and the flatness of the ink. It can be adjusted.
  • the drying time is shortened and the uniformity of the thin film is improved.
  • the first solvent is included in an amount of 4 wt% to 60 wt% and the second solvent is included in an amount of 40 wt% to 96 wt% based on the total solvent. Specifically, the first solvent is contained in an amount of 5 wt% to 35 wt%, and the second solvent is contained in an amount of 65 wt% to 95 wt%.
  • the above-mentioned ink composition must be maintained in a liquid state within the pixel after printing and before entering the vacuum chamber. When the first solvent is included in less than 4 wt%, a large amount or all of the ink composition is dried during the process of printing the ink composition. There is a problem. On the other hand, when the first solvent in the ink composition is included in more than 60 wt%, there is a possibility that the solvent remains in the thin film.
  • the entire solvent means the sum of the first solvent and the second solvent.
  • the ink composition further includes an ionic compound containing an anionic group represented by the following formula (2).
  • At least one of R201 to R220 is F; Cyano group; Or a substituted or unsubstituted fluoroalkyl group,
  • At least one of the remaining R201 to R220 is a curable group
  • R201 to R220 are the same or different from each other and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; nitro group; Cyano group; amino group; -OR221; -SR222; -SO 3 R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; -C(O)R228; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted alkynyl group; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R221 to R228 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or it is a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • the ionic compound (hereinafter referred to as anionic group compound) containing an anionic group represented by Formula 2 according to an exemplary embodiment of the present invention has a curable group introduced.
  • anionic group compound containing an anionic group represented by Formula 2 according to an exemplary embodiment of the present invention
  • the ionic compound is not hardened, and the properties of the device are reduced due to movement of the ionic compound between electrodes or layers.
  • the curing rate of the ionic compound or the composition containing it increases and the film retention rate improves.
  • the number of curable groups in the anionic compound represented by Formula 2 is 1.
  • the number of curable groups in the anionic compound represented by Formula 2 is two.
  • the number of curable groups in the anionic compound represented by Formula 2 is four.
  • the number of F, cyano groups, or substituted or unsubstituted fluoroalkyl groups in the anionic compound represented by Formula 2 is 16 to 19.
  • the weight of F in the anionic compound is 15 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the anionic compound.
  • the weight of F in the anionic compound is 10 to 45 parts by weight, based on 100 parts by weight of the anionic compound.
  • the number of F in the anionic compound is 8 to 20.
  • the film retention rate improves during heat treatment.
  • the ionic compound can be used in a hole injection layer of an organic light-emitting device, and when used in the hole injection layer, it can be used as a dopant.
  • the F content of the ionic compound increases, the power to attract electrons from other compounds (host compounds) increases, and holes are more likely to be created in the host, thereby improving the performance of the hole injection layer.
  • the content of F can be analyzed using a COSA AQF-100 combustion furnace coupled to a Dionex ICS 2000 ion-chromatograph or confirmed through 19F NMR, a method generally used for F analysis.
  • a benzene ring containing R201 to R205, a benzene ring containing R206 to R210, a benzene ring containing R211 to R215, and a benzene ring containing R216 to R220 of Formula 2 At least one benzene ring is selected from the following structural formulas:
  • Formula 2 is any one of the following structures.
  • n1 is an integer from 1 to 3
  • m1 is an integer from 1 to 3
  • n1+m1 4
  • n2 is an integer from 0 to 3
  • m2 is an integer from 1 to 4
  • n2+m2 4
  • M1 is deuterium; halogen group; nitro group; Cyano group; amino group; -OR221; -SR222; -SO 3 R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; -C(O)R228; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted alkynyl group; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R221 to R228 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • i is an integer from 1 to 4, and when i is 2 or more, 2 or more M1s are the same or different from each other.
  • the ionic compound further includes a cationic group.
  • the above-described ink composition further includes an ionic compound containing an anionic group and a cationic group represented by the above-described formula (2).
  • the ionic compound further includes a cationic group, and the cationic group is a monovalent cationic group, an onium compound, or any of the structures below.
  • Q30 to Q105 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; nitro group; halogen group; hydroxyl group; -COOR250; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; or hardener,
  • R250 is hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • x is an integer from 0 to 10,
  • p1 is 1 or 2
  • q1 is 0 or 1
  • p1+q1 2.
  • the monovalent cationic group may be an alkali metal cation, and the alkali metal cation includes Na + , Li + , K + , etc., but is not limited thereto.
  • the cationic group is an onium compound; Or any one selected from the structural formulas described above.
  • the cationic group has any one of the following structures.
  • Q30 to Q34, Q30' to Q34' and Q62 to Q95 are the same or different from each other and are each hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; nitro group; halogen group; hydroxyl group; -COOR250; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; or sclerosing,
  • R250 is hydrogen; heavy hydrogen; Or it is a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • the cationic group has any one of the following structures.
  • the ionic compound is any one of the following formulas D-1 to D-37.
  • an anionic group and a cationic group represented by Formula 2 are included in an equivalence ratio of 1:5 to 5:1. Specifically, the anionic group and cationic group represented by Formula 2 are included in an equivalence ratio of 1:1.
  • One embodiment of the present invention provides an ink composition comprising a compound represented by the above-described formula (1) and a first solvent represented by the above-described formula (A).
  • the ink composition further includes an ionic compound containing an anionic group represented by the above-described formula (2).
  • the ionic compound further includes the above-described cationic group. That is, the ink composition further includes an ionic compound containing the anionic group represented by the above-described formula (2) and the above-described cationic group.
  • One embodiment of the present invention includes a compound represented by the above-described formula 1 and a first solvent represented by the above-described formula A, and includes the anionic compound described above; The above-mentioned cationic group; And it provides an ink composition further comprising one or more of the above-described second solvent.
  • An exemplary embodiment of the present invention includes a compound represented by the above-mentioned formula 1; A first solvent represented by the above-mentioned formula A; Ionic compounds containing the anionic group represented by the above-mentioned formula (2) and the above-mentioned cationic group; and the above-described second solvent.
  • the compound represented by Formula 1 is contained in an amount of 0.1 wt% to 15 wt%; 0.1 wt% to 10 wt%; or 0.1 wt% to 5 wt%.
  • the first solvent represented by Formula A is 4 wt% to 70 wt%; 4 wt% to 50 wt%; or 4 wt% to 35 wt%.
  • the second solvent is 20 wt% to 95 wt%; 40 wt% to 95 wt%; or 65 wt% to 95 wt%.
  • the ionic compound containing an anionic group represented by Formula 2 is 0.1 wt% to 15 wt%; 0.1 wt% to 10 wt%; or 0.1 wt% to 5 wt%.
  • the compound represented by Formula 1 is contained in an amount of 0.1 wt% to 15 wt%;
  • the first solvent represented by Formula A is 4 wt% to 50 wt%;
  • the second solvent is 40 wt% to 95 wt%;
  • the ionic compound containing an anionic group represented by Formula 2 is included in an amount of 0.1 wt% to 15 wt%.
  • the compound represented by Formula 1 is contained in an amount of 0.1 wt% to 15 wt%;
  • the first solvent represented by Formula A is 4 wt% to 35 wt%;
  • the second solvent is 65 wt% to 95 wt%;
  • the ionic compound containing an anionic group represented by Formula 2 is included in an amount of 0.1 wt% to 15 wt%.
  • the viscosity of the ink composition is 2 cP to 15 cP at room temperature. If the above viscosity is satisfied, it is easy to manufacture the device. Specifically, when forming an organic material layer in an organic light emitting device, a uniform film can be formed.
  • the viscosity is measured by dissolving the object to be measured in a first solvent or a mixture of the first solvent and the second solvent mixed in a random ratio at a concentration of 1 wt% to 3 wt%, and then measuring the viscosity at room temperature using a Brookfield viscometer. This is the value measured in .
  • the object to be measured is a compound represented by Formula 1; or a mixture of the compound represented by Formula 1 and the above-mentioned ionic compounds.
  • the ink composition is in a liquid form.
  • the “liquid phase” means that it is in a liquid state at room temperature and pressure.
  • the ink composition can be cured by heat treatment or light treatment.
  • the ink composition can be expressed as a cured product of the ink composition.
  • the ink composition is a single molecule containing a photocurable group and/or a thermosetting group; Or, it further includes a single molecule containing a terminal group capable of forming a polymer by heat.
  • the molecular weight of a single molecule containing a terminal group capable of forming a polymer by heat may be 3,000 g/mol or less, but the molecular weight is not limited to the above examples.
  • a single molecule containing the photo-curable group and/or thermo-curable group include aryl such as phenyl, biphenyl, fluorene, and naphthalene; Arylamine; Alternatively, it may refer to a single molecule in which fluorene is substituted with a photocurable group and/or a thermosetting group or a terminal group capable of forming a polymer by heat.
  • the ink composition is used to form one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, and an electron blocking layer.
  • One embodiment of the present invention provides a pixel containing the above-described ink composition or a cured product thereof.
  • the pixel may be included in an organic material layer, an organic light emitting diode, or an organic light emitting display device. Specific details regarding the organic layer will be described later.
  • an organic light emitting display device includes a plurality of pixels composed of red (R), green (G), and blue (B) subpixels, and each subpixel includes an organic light emitting diode and a pixel circuit. is located.
  • the organic light emitting diode includes two electrodes (anode and cathode) and an organic light emitting layer positioned between them, and the pixel circuit includes at least two thin film transistors and at least one capacitor.
  • the organic material layer, the organic light emitting diode, and/or the organic light emitting display device are separated into each subpixel, and a bank or ink droplet capable of applying ink is connected within two or more subpixels. Contains a bank of the form
  • the shape of the bank is not limited.
  • the organic material layer, organic light emitting diode, or organic light emitting display device may include a bank in the form of a line.
  • the line-shaped bank may define a line-shaped pixel area and/or a sub-pixel area.
  • the organic material layer, organic light emitting diode, or organic light emitting display device may include separate banks rather than line shapes.
  • the light-emitting layer of the organic material layer consists of a red light-emitting layer, a green light-emitting layer, and a blue light-emitting layer located in each of the red subpixel, green subpixel, and blue subpixel.
  • the aforementioned pixel may correspond to the pixel or subpixel.
  • the pixel corresponds to the subpixel.
  • one or more pixels may be included in the above-described organic material layer, organic light emitting diode, or organic light emitting display device.
  • One embodiment of the present invention provides an organic material layer including the above-described pixels. Since the pixel contains the above-described ink composition or a cured product thereof, an embodiment of the present invention can be said to provide an organic material layer containing the above-described ink composition or a cured product thereof.
  • the organic material layer includes a plurality of the above-described pixels.
  • the organic material layer includes an x-axis on which na pixels are arranged, and a y-axis perpendicular to the x-axis and on which nb pixels are arranged, wherein na and nb are each an integer of 2 to 10 4 , an integer of 10 to 10 3 , or 20 It is an integer from 10 to 2 .
  • na and nb are each 2 or more, 5 or more, 10 or more, or 20 or more, and 10 4 or less, 10 3 or less, or 10 2 or less.
  • the organic material layer includes 2 or more, 4 or more, 10 or more, 20 or more, 40 or more, 80 or more, or 100 or more pixels, and 10 or less. , 10 6 or less, or 10 4 or less.
  • pixels included in the organic material layer are arranged in the form of a line.
  • a plurality of pixels 1' are arranged in a line to form a line.
  • the organic material layer includes several lines where the plurality of pixels are arranged in a row.
  • a plurality of lines may be formed at regular intervals.
  • the y-axis on which the above-mentioned nb pixels are listed is one line, and may include as many lines as the number of pixels (na) included in the x-axis.
  • pixels included in the organic material layer are arranged in a separated form rather than a line form.
  • a plurality of pixels may be formed in a separated form.
  • the organic material layer includes na x nb pixels.
  • the plurality of pixels included in the organic material layer have uniform thickness.
  • the organic material layer includes an x-axis in which nc pixels are arranged and a y-axis perpendicular to the x-axis and in which nd pixels are arranged, wherein nc and nd are each integers of 20 to 10 4 , It satisfies Equation 1 below.
  • X(i') is the average of the thickness of the [(nd/2)-4]th to [(nd/2)+5]th pixels
  • X(5) is the thickness of the 5th pixel from the edge
  • nd is an odd number
  • (nd/2) is a value rounded to the first decimal place.
  • X(i') is the average of the thickness of the 13th to 18th pixels.
  • the [(nd/2)-4]th to [(nd/2)+5]th pixels refer to pixels located in the central portion (center) among a plurality of pixels.
  • nd is an integer from 20 to 10 4 , an integer from 20 to 10 3 , or an integer from 20 to 100.
  • the thickness of the pixel can be measured by an optical thickness measuring device.
  • the optical thickness measuring device may be Bruker's Optical Profiler, but is not limited thereto.
  • satisfying Equation 1 means that the difference between the average thickness of pixels located in the center among a plurality of pixels and the thickness of the pixel located 5th from the edge is 5 nm or less. This means that there is almost no difference in thickness between the center and edge of the pixel. Therefore, satisfying Equation 1 above means that thickness uniformity between pixels is improved.
  • the organic layer satisfies the following equation 2.
  • X(4) is the thickness of the 4th pixel from the edge.
  • the organic layer satisfies Equation 3 below.
  • X(3) is the thickness of the 3rd pixel from the edge.
  • the organic material layer has a pixel that satisfies Equation 11 below and exists within the second row from the edge.
  • Y(20) is the thin film height at 20% of the pixel length
  • Y(80) is the thin film height at 80% of the pixel length.
  • Satisfying Equation 11 above means that, in one pixel with a length Lx, the difference between the thin film height in the section that is 20% of the length (0.2Lx) and the thin film height in the section that is 80% of the length (0.8Lx) is 5 nm or less. means that it satisfies. In other words, satisfying Equation 11 above means that the thin film within the pixel is formed symmetrically without being tilted to one side.
  • the pixels included in the organic material layer have excellent thickness uniformity between multiple pixels and within one pixel.
  • the length (Lx) of the pixel is 10 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • edges refer to both ends where the ink composition is printed.
  • part (a) or (b) is expressed as an edge.
  • FIG. 7 illustrates that the ink composition is applied in the longitudinal direction
  • the application direction of the ink composition is not limited to this.
  • the ink may be applied horizontally.
  • the organic material layer is included in an organic light-emitting device.
  • the organic layer is formed through a solution process.
  • the organic material layer is selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and an electron injection and transport layer.
  • a hole injection layer is selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and an electron injection and transport layer.
  • One or more layers are selected.
  • the organic layer is one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, an electron blocking layer, and a light emitting layer.
  • the organic material layer is one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, and an electron blocking layer.
  • the organic material layer is a hole injection layer, a hole transport layer, or an electron blocking layer.
  • One embodiment of the present invention includes a first electrode; second electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic material layer is the organic material layer described above.
  • an exemplary embodiment of the present invention includes a first electrode; second electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic material layer includes the above-described ink composition or a cured product thereof.
  • the organic material layer is selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and an electron injection and transport layer.
  • a hole injection layer a hole transport layer, a hole injection and transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and an electron injection and transport layer.
  • One or more layers include the above-described ink composition or a cured product thereof.
  • the organic material layer includes one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, and an electron blocking layer, and the hole injection layer, the hole transport layer, and the hole transport layer.
  • One or more layers selected from the group consisting of injection and transport layers, and electron blocking layers include the above-described ink composition or a cured product thereof.
  • the organic material layer includes a hole injection layer, a hole transport layer, or an electron blocking layer
  • the hole injection layer, a hole transport layer, or an electron blocking layer includes the above-described ink composition or a cured product thereof. do.
  • the organic material layer includes na x nb pixels, and the na x nb pixels satisfy Equation 1 above.
  • One embodiment of the present invention includes preparing a first electrode
  • the step of forming the organic material layer provides a method of manufacturing an organic light-emitting device including forming the organic material layer using the above-described ink composition.
  • the step of forming an organic material layer using the ink composition uses a spin coating method.
  • the step of forming an organic material layer using the ink composition uses a printing method.
  • the printing method includes, for example, inkjet printing, nozzle printing, offset printing, transfer printing, or screen printing, but is not limited to the printing methods listed above.
  • the step of forming an organic material layer using the ink composition uses an inkjet printing method.
  • the step of forming one or more organic layers using the ink composition may be performed by applying the ink composition on a substrate or organic layer including a bank and then drying or heat treating.
  • the above-described ink composition is applied to a substrate including line-shaped banks (line bank inkjet substrate, FIG. 4) (FIG. 5), and then the ink composition is dried or heat-treated to form a thin film (FIG. 6). You can.
  • an ink composition may be applied to a substrate including banks that do not form lines. At this time, the ink composition is applied to each bank.
  • the ink composition according to one embodiment of the present invention is suitable for a solution process due to its structural characteristics, and an organic material layer can be formed by a printing method, so it is economical in terms of time and cost when manufacturing a device.
  • the step of forming an organic material layer on the first electrode may further include one or more steps of reducing pressure and then drying.
  • the step of forming one or more organic layers on the first electrode further includes two steps of pressure reduction and drying.
  • the first drying step after decompression is performed at normal pressure to 2x10 -2 torr, and the decompression time from normal pressure to 2x10 -2 torr may be 30 seconds to 600 seconds.
  • the second drying step after decompression is performed at 2x10 - 2 torr to 2x10 - 6 torr, and the decompression time from 2x10 - 2 torr to 2x10 - 6 torr may be 30 seconds to 600 seconds.
  • forming an organic layer using the ink composition includes coating the ink composition; and heat-treating or light-treating the coated ink composition.
  • forming one or more organic layers using the ink composition includes coating a coating composition on the first electrode or one or more organic layers; and heat-treating or light-treating the coated coating composition.
  • the heat treatment step may be performed through heat treatment, and the heat treatment temperature in the heat treatment step may be 85°C to 250°C, and in one embodiment, it may be 100°C to 250°C, In another embodiment, the temperature may be 150°C to 250°C.
  • the heat treatment time in the heat treatment step may be 10 minutes to 2 hours, in one embodiment, it may be 10 minutes to 1 hour, and in another embodiment, It may be 20 minutes to 1 hour.
  • the step of forming an organic material layer using the ink composition includes the heat treatment or light treatment step, a plurality of the compounds included in the ink composition can form crosslinks to provide an organic material layer including a thin film structure.
  • a plurality of the compounds included in the ink composition can form crosslinks to provide an organic material layer including a thin film structure.
  • another layer is laminated on the surface of the organic layer formed using the ink composition, it can be prevented from being dissolved by a solvent, morphologically affected, or decomposed.
  • the organic layer is formed by heat-treating or light-treating the ink composition, resistance to solvent increases. Accordingly, the solution deposition and crosslinking methods can be repeatedly performed to form a multilayer, and the stability can be increased to increase the lifespan characteristics of the device.
  • the organic light-emitting device includes one organic material layer, and at least one layer of the organic material layer includes the ink composition or a cured product thereof.
  • the organic layer containing the above-described ink composition or a cured product thereof is a hole injection layer.
  • the organic light emitting device includes two or more organic material layers, and one or more of the two or more organic material layers includes the ink composition or a cured product thereof.
  • one organic material layer among the two or more organic material layers includes the ink composition or a cured product thereof, and further includes another organic material layer.
  • the other organic material layer according to one embodiment does not include the ink composition or a cured product thereof.
  • the other organic material layer according to another embodiment further includes the ink composition or a cured product thereof.
  • the two or more organic layers are, for example, selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an electron injection and transport layer, etc. Contains two or more floors.
  • the hole injection and transport layer refers to a layer that performs both hole injection and hole transport
  • the electron injection and transport layer refers to a layer that performs electron injection and electron transport simultaneously.
  • the organic layer forming the above group is only an example, and is not limited to the above example.
  • the two or more organic layers may include two or more layers performing the same role, if necessary.
  • the organic light emitting device includes a first hole injection layer and a second hole injection layer. However, it is not limited to the above examples.
  • the organic material layer includes a light-emitting layer.
  • the light-emitting layer includes the ink composition or a cured product thereof.
  • the light-emitting layer includes the ink composition or a cured product thereof as a host of the light-emitting layer.
  • the light-emitting layer includes the ink composition or a cured product thereof as a dopant of the light-emitting layer.
  • the organic material layer includes a hole injection and transport layer, a hole injection layer, a hole transport layer, or an electron blocking layer.
  • the hole injection and transport layer, hole injection layer, hole transport layer, or electron blocking layer includes the ink composition or a cured product thereof.
  • the organic material layer includes a hole injection layer, a hole transport layer, and/or an electron blocking layer.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, and/or the electron blocking layer include the ink composition or a cured product thereof.
  • the organic material layer further includes one or more layers selected from the group consisting of a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and an electron injection and transport layer.
  • one or more layers selected from the group consisting of a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and an electron injection and transport layer include the ink composition or a cured product thereof.
  • one or more layers selected from the group consisting of a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and an electron injection and transport layer do not include the ink composition or a cured product thereof.
  • the organic light emitting device includes a first electrode; second electrode; and one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, wherein the organic material layer includes a light-emitting layer, a hole injection layer, and an electron blocking layer, and the hole injection layer or the electron blocking layer is the ink composition. or a cured product thereof.
  • the organic material layer of the organic light emitting device has a single-layer structure.
  • the organic material layer of the single-layer structure is provided between the first electrode and the second electrode of the organic light-emitting device, and the organic material layer includes the ink composition or a cured product thereof.
  • the organic layer having a single-layer structure is a light-emitting layer, and in this case, the light-emitting layer includes the ink composition or a cured product thereof.
  • the organic material layer of the organic light emitting device has a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the multi-layered organic material layer is provided between the first electrode and the second electrode of the organic light emitting device.
  • the organic material layer of the multi-layer structure includes a light-emitting layer and an organic material layer other than the light-emitting layer.
  • the light-emitting layer is provided between the first electrode and the second electrode, and an organic material layer other than the light-emitting layer is provided between the first electrode and the light-emitting layer.
  • the light-emitting layer is provided between the first electrode and the second electrode, and an organic material layer other than the light-emitting layer is provided between the light-emitting layer and the second electrode.
  • the light-emitting layer is provided between the first electrode and the second electrode, any organic material layer other than the light-emitting layer is provided between the first electrode and the light-emitting layer, and any organic material layer other than the light-emitting layer is It is provided between the light emitting layer and the second electrode.
  • the above structure is only an example and is not limited to the above structure.
  • the organic layer other than the light emitting layer is selected from the group consisting of, for example, a hole injection and transport layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an electron injection and transport layer, etc. It may be one or more floors, but is not limited thereto.
  • a hole injection layer, a hole transport layer, or an electron blocking layer is provided between the anode and the light emitting layer.
  • the hole injection layer is provided on the anode
  • the hole transport layer is provided on the hole injection layer
  • the electron blocking layer is provided on the hole injection layer, but the example is not limited to the above.
  • an electron injection layer, an electron transport layer, or a hole blocking layer is provided between the cathode and the light emitting layer.
  • the hole blocking layer is provided on the light emitting layer
  • the electron transport layer is provided on the hole blocking layer
  • the electron injection layer is provided on the electron transport layer, but the example is not limited to the above.
  • the organic material layer having a multi-layer structure included in the organic light emitting device includes a hole injection and transport layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and an electron injection and one or more layers selected from the group consisting of transport layers; and a light-emitting layer, wherein the light-emitting layer is provided between the first electrode and the second electrode, the one or more layers are provided between the first electrode and the light-emitting layer, and the one or more layers are represented by the formula (1) It includes a compound and/or a first solvent represented by Formula A.
  • FIG. 1 The structure of an organic light-emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention is shown in FIG. 1.
  • a first electrode 201, a hole injection layer 301, a hole transport layer 401, a light emitting layer 501, an electron injection and transport layer 601, and a second electrode 701 are sequentially placed on the substrate 101.
  • the structure of a stacked organic light emitting device is illustrated.
  • the hole injection layer 301 and/or the hole transport layer 401 of FIG. 1 may include the above-described ink composition or a cured product thereof, or may be formed using the ink composition.
  • FIG. 1 illustrates an organic light-emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, and the structure of the organic light-emitting device of the present invention is not limited thereto.
  • an organic light-emitting device having a single-layer or multi-layer organic material layer may have, for example, a stacked structure as shown below, but is not limited thereto.
  • 'electron transport layer/electron injection layer' can be replaced with 'electron injection and transport layer' or 'layer that performs electron injection and electron transport simultaneously'.
  • 'hole injection layer/hole transport layer' can be replaced with 'hole injection and transport layer' or 'layer that performs hole injection and hole transport simultaneously'.
  • the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode.
  • the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
  • the organic light emitting device may be a normal type organic light emitting device in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting device may be an inverted type organic light emitting device in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • one or more organic light-emitting devices are formed using the ink composition described above. Except for this, it can be manufactured using materials and methods known in the art.
  • the organic light emitting device of the present invention can be manufactured by sequentially stacking an anode, an organic material layer, and a cathode on a substrate.
  • a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation is used to deposit a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof on the substrate to form an anode.
  • an organic layer including one or more of a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole transport and injection layer, and an electron transport and injection layer through a solution process, a deposition process, etc., thereon, It can be manufactured by depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic light-emitting device can be made by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the anode material is generally preferably a material with a large work function to facilitate hole injection into the organic layer.
  • metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); ZnO:Al or SnO 2 : A combination of a metal such as Sb and an oxide; Conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDOT), polypyrrole, and polyaniline are included, but are not limited thereto.
  • the cathode material is generally preferably a material with a small work function to facilitate electron injection into the organic layer.
  • metals or alloys thereof for example magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead; Examples include, but are not limited to, multi-layered materials such as LiF/Al or LiO 2 /Al.
  • the light emitting layer may include a host material and/or a dopant material.
  • the host material includes a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic ring-containing compound.
  • condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • heterocycle-containing compounds include dibenzofuran derivatives, ladder-type furan compounds, These include, but are not limited to, pyrimidine derivatives.
  • the dopant materials include aromatic amine derivatives, strylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, and metal complexes.
  • aromatic amine derivatives are condensed aromatic ring derivatives having a substituted or unsubstituted arylamine group, and include pyrene, anthracene, chrysene, periplanthene, etc. having an arylamine group.
  • a styrylamine compound is a compound in which at least one arylvinyl group is substituted on a substituted or unsubstituted arylamine, and is one or two or more selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, and an arylamine group. The substituent is substituted or unsubstituted.
  • styrylamine, styryldiamine, styryltriamine, styryltetraamine, etc. are included, but are not limited thereto.
  • metal complexes include, but are not limited to, iridium complexes and platinum complexes.
  • the hole injection layer is a layer that receives holes from the electrode.
  • the hole injection material preferably has the ability to transport holes and has an excellent hole receiving effect from the anode and an excellent hole injection effect with respect to the light emitting layer or light emitting material. Additionally, a material that has an excellent ability to prevent the movement of excitons generated in the light-emitting layer to the electron injection layer or electron injection material is desirable. Additionally, materials with excellent thin film forming ability are desirable. Additionally, it is preferable that the HOMO of the hole injection material is between the work function of the anode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • hole injection materials include metal porphyrin, oligothiophene, and arylamine-based organic materials; Hexanitrilehexaazatriphenylene series organic substances; Organic substances of the quinacridone series; Perylene-based organic substances; Polythiophene-based conductive polymers such as anthraquinone and polyaniline; There are compounds of the above-mentioned formula 1, but they are not limited thereto.
  • the hole injection layer is formed of the above-described ink composition or a cured product thereof.
  • the compound of Formula 1 is included as a host in the hole injection layer.
  • the ionic compound is included as a dopant in the hole injection layer.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports the holes to the light emitting layer, and may have a single-layer structure or a multi-layer structure of two or more layers.
  • the hole transport material is preferably a material that can receive holes from the anode or hole injection layer and transfer them to the light emitting layer, and has high mobility for holes.
  • Specific examples of hole transport materials include, but are not limited to, arylamine-based organic materials, carbazole-based compounds, conductive polymers, and block copolymers with both conjugated and non-conjugated portions.
  • the electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports the electrons to the light emitting layer.
  • the electron transport material is a material that can easily receive electrons from the cathode and transfer them to the light-emitting layer, and a material with high mobility for electrons is preferred. Specific examples include Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complex containing Alq 3 ; organic radical compounds; These include, but are not limited to, hydroxyflavone-metal complexes.
  • the electron transport layer can be used with any desired cathode material, as used according to the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials with a low work function followed by an aluminum or silver layer. Specifically, there are cesium, barium, calcium, ytterbium, and samarium, and in each case, an aluminum layer or a silver layer follows.
  • the electron injection layer is a layer that receives electrons from the electrode.
  • the electron injection material is preferably one that has an excellent ability to transport electrons and has an excellent electron receiving effect from the cathode and an excellent electron injection effect to the light emitting layer or light emitting material.
  • a material that prevents excitons generated in the light-emitting layer from moving to the hole injection layer and has excellent thin film forming ability is desirable. Specifically, fluorenone, anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone, etc.
  • metal complex compounds include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis(8-hydroxyquinolinato)zinc, bis(8-hydroxyquinolinato)copper, and bis(8-hydroxyquinolinato)manganese.
  • gallium bis(2-methyl-8-quinolinato)(1-naphtolato) aluminum, and bis(2-methyl-8-quinolinato)(2-naphtolato) gallium. , but is not limited to this.
  • the electron blocking layer is a layer that can improve the lifespan and efficiency of the device by preventing electrons injected from the electron injection layer from passing through the light-emitting layer and entering the hole injection layer.
  • the electron blocking layer may be formed between the light-emitting layer and the hole injection layer, or between the light-emitting layer and a layer that simultaneously performs hole injection and hole transport, using the compound of Formula 2 described above.
  • the hole blocking layer is a layer that prevents holes from reaching the cathode, and can generally be formed under the same conditions as the electron injection layer.
  • the hole blocking layer material specifically includes, but is not limited to, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, and aluminum complexes.
  • the hole injection and transport layer may include the materials of the hole injection layer and hole transport layer described above.
  • the electron injection and transport layer may include the materials of the electron injection layer and hole transport layer described above.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device may be a front emitting type, a back emitting type, or a double-sided emitting type depending on the material used.
  • One embodiment of the present invention provides an electronic device including an organic light-emitting device including the above-described ink composition or a cured product thereof, or an organic material layer formed using the ink composition.
  • the electronic device includes an interlayer insulating film of a semiconductor device, a color filter, a black matrix, an overcoat, a column spacer, a passivation film, a buffer coat film, an insulating film for a multilayer printed circuit board, a cover coat of a flexible copper clad plate, a buffer coat film, and a multilayer printed circuit board.
  • Figure 2 shows the NMR measurement results of compound D-A.
  • Tris(pentafluorophenyl)borane (1 g, 3.9604 mmol) was dissolved in 5 mL of ether and slowly added to the reaction solution over 30 minutes. The solution was stirred for one day. Na 2 CO 3 (0.1 M, 80 mL, 8.0 mmol) was slowly added to the reaction solution. The organic solvent was extracted using EA, and the remaining water was removed with MgSO 4 . Additionally, benzene was distilled using Dean-stock to remove remaining water and impurities. When about 10 mL of solvent remained, the solution was cooled and filtered to prepare 1.6 g of Compound F-2. (Yield: 64%)
  • Figure 3 shows the NMR measurement results of compound D-B.
  • Mixture 1 was prepared by mixing Compound H-1 prepared in Synthesis Example A-1 and Compound D-A prepared in Synthesis Example B-1 at a weight ratio of 8:2. Thereafter, 3-isopropylbiphenyl (the first solvent represented by Chemical Formula A) and dibutyloxalate (additional solvent) were mixed at 20 wt% and 80 wt%, respectively, so that Mixture 1 had a concentration of 2 wt%. After addition, the mixture was stirred for 24 hours to prepare ink composition 1.
  • 3-isopropylbiphenyl the first solvent represented by Chemical Formula A
  • dibutyloxalate additional solvent
  • Ink compositions 2 to 71 were prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that Compound H-1, Compound D-A, the first solvent, and the additional solvent were used as the materials listed in Table 1, respectively.
  • the solvent of Formula A, the first additional solvent, and the second additional solvent were mixed at 20 wt%, 50 wt%, and 30 wt%, respectively.
  • HIL host Hole injection layer host compound
  • HIL dopant Hole injection layer dopant compound
  • the ink composition 1 was printed on a substrate on which a plurality of pixels were formed in a line shape.
  • the printed substrate was placed in a vacuum chamber, and high vacuum (less than 1x10 -6 torr) was reached within 10 minutes.
  • the thin film was cured by heat treatment for 30 minutes in a glove box (N 2 atmosphere, hot plate conditions at 230°C).
  • Figure 4 shows a line bank inkjet substrate on which the ink composition is applied.
  • Figure 5 shows the ink composition being applied to a line bank inkjet substrate.
  • Figure 6 is a diagram showing the ink composition formed as a thin film on a line bank inkjet substrate.
  • Figure 7 is a diagram showing a top view of an organic material layer in which a line bank is formed.
  • the ink composition is printed in the direction (arrow direction) from (a) to (b), and at this time, the (a) or (b) portion is expressed as an edge.
  • An organic material layer was prepared in the same manner as Example 1-1, except that the ink composition shown in Table 2 below was used instead of ink composition 1 in Example 1-1, and the thickness of the pixels was measured.
  • Table 2 shows that the ink compositions prepared in Examples 1-1 to 1-45 and Comparative Examples 1-1 to 1-24 were selected from among a plurality of pixels formed as a thin film, and 10 pixels located at the line center were selected. By comparing the thickness average and the thickness of the pixel located at the line edge, the pixel from the edge was indicated at which the thin film with a thickness deviation of 5 nm or less was located.
  • the thickness of the pixels included in the cured thin film was measured using Bruker's Optical profiler (model name: ContourGT-I), an optical thickness measurement device.
  • the average thickness of the 31st to 40th pixels is compared with the thickness of the i pixel at the edge, and the minimum value of i of ⁇ 5 nm is shown in Table 2 below. It was. At this time, the smaller the number of i, the more uniformly formed the thickness is from the edge (i.e., the improved thickness uniformity).
  • Example 1-1 One 2 Example 1-2 2 2
  • Example 1-3 Example 1-4 4 2
  • Example 1-5 5 Example 1-6 6
  • Example 1-7 7 2
  • Examples 1-8 8 3
  • Example 1-9 9 2
  • Examples 1-10 10 4
  • Example 1-11 11 4
  • Examples 1-12 12 5
  • Example 1-13 13 4
  • Example 1-14 14 4
  • Example 1-15 15 4
  • Example 1-16 16 2
  • Example 1-17 17 2
  • Example 1-18 18 2 Example 1-19 19 3 Examples 1-20 20 2
  • Example 1-21 21 3
  • Example 1-22 22 3
  • Example 1-23 23 4
  • Example 1-24 24 4 Example 1-25 25 2
  • Example 1-26 26 3
  • Example 1-28 28 5 Example 1-29 29 2
  • Example 1-30 30
  • Example 1-31 31 2
  • Example 1-32 32 2
  • Example 1-33 33
  • Example 1-34 34 2 Example 1-35 35 2
  • Example 1-36 36
  • Example 1-37 37
  • Example 1-38 38 38
  • Example 1-39 39 2
  • Example 1-40 40 2
  • FIGS. 9 and 10 show thickness uniformity characteristics of pixels according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows the thickness uniformity of pixels measured in Example 1-1
  • FIG. 10 shows the thickness uniformity of pixels measured in Comparative Example 1-1.
  • the horizontal axis represents the spacing between pixels ( ⁇ m)
  • the vertical axis represents the thickness of the pixels (nm).
  • Example 1-1 (FIG. 8) using the ink composition according to an embodiment of the present invention has a small number of pixels in which the thin film is thickly formed even toward the edge portion, while in one embodiment of the present invention
  • Comparative Example 1-1 in which the ink composition according to the state was not used, it can be seen that the number of pixels with a thicker thin film increases as the edge increases, and the thickness of the thin film also increases.
  • the ink composition 1 was printed on a substrate on which 30 x 60 pixels were formed.
  • the printed substrate was placed in a vacuum chamber, and high vacuum (less than 1x10 -6 torr) was reached within 10 minutes.
  • the thin film was cured by heat treatment for 30 minutes in a glove box (N 2 atmosphere, hot plate conditions at 230°C).
  • Figure 8 is a top view of an organic material layer in which separated banks are formed.
  • the ink composition is printed in the direction (arrow direction) from (a) to (b), and at this time, the (a) or (b) portion is expressed as an edge.
  • An organic material layer was prepared in the same manner as Example 2-1, except that the ink composition shown in Table 3 below was used instead of ink composition 1 in Example 2-1, and the thin film height step within the pixel was measured.
  • the thin film height step within the pixel was measured using Bruker's optical profiler (model name: ContourGT-I), a thin film thickness measurement device.
  • the thin film height step difference between 20% and 80% of the pixel length within one pixel was measured, and the minimum value of i of ⁇ 5 nm is shown in Table 3 below.
  • i refers to the ith pixel at the edge. Additionally, the smaller the number of i, the more uniformly the thickness of the thin film within the pixel is formed from the edge to the area closest to it (i.e., the thickness uniformity is improved).
  • Example 2-15 Example 2-15 26
  • Example 2-16 27 Example 2-17 28 2
  • Example 2-18 29 2 Example 2-19 30 2
  • Example 2-20 31 Example 2-21 39 2
  • Example 2-22 40 Example 2-23 41 2
  • Example 2-24 42 Example 2-25 43 2
  • Example 2-26 44 Example 2-27 45 2
  • Comparative Example 2-1 46 3 Comparative Example 2-2 47 3 Comparative Example 2-3 50 3 Comparative Example 2-4 51 3 Comparative Example 2-5 59 4 Comparative Example 2-6 60 4 Comparative Example 2-7 61 3 Comparative Example 2-8 71 4 Comparative Example 2-9 63 4 Comparative Example 2-10 64 3 Comparative Example 2-11 66 3 Comparative Example 2-12 67 3 Comparative Example 2-13 68 4 Comparative Example 2-14 69 4
  • the height difference between the section that is 20% of the pixel length and the section that is 80% of the pixel length is ⁇ 5 nm (i.e., the absolute value of the height difference is 5 nm or less) means that the thickness of the thin film in the pixel is formed uniformly.
  • the ink composition of the present invention can be used for organic material layers in organic light-emitting devices, etc. to reduce factors affecting the interference conditions of light emitted depending on the thickness, and thus excellent light-emitting and/or coloring effects can be expected.
  • the thin film on the edge side is not formed uniformly, so it can be predicted that the performance of the device will deteriorate when applied to the organic material layer in an organic light-emitting device.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) to a thickness of 700 ⁇ and on which hydrophobic banks were patterned was washed with distilled water for 30 minutes and dried on a hot plate at 230°C for 10 minutes.
  • Ink composition 1 of Table 1 was inkjet printed on a bank patterned washed substrate and heat treated at 230°C for 30 minutes to form a hole injection layer with a thickness of 30 nm.
  • an ink containing an ⁇ -NPD compound dissolved in cyclohexylbenzene at the following concentration of 2 wt% was inkjet printed to form a hole transport layer with a thickness of 40 nm.
  • the following ADN compound and the following DPAVBi compound were vacuum deposited on the hole transport layer at a weight ratio of 20:1 (ADN:DPAVBi) to a thickness of 20 nm to form a light emitting layer.
  • the following BCP compound was vacuum deposited on the light emitting layer to a thickness of 35 nm to form an electron injection and transport layer.
  • An organic light emitting device was manufactured by depositing LiF to a thickness of 1 nm and aluminum to a thickness of 100 nm on the electron injection and transport layer to form a cathode.
  • An organic light emitting device was manufactured in the same manner as Example 3-1, except that the ink composition shown in Table 4 below was used instead of ink composition 1 in Example 3-1.
  • Example 3-1 One Example 3-2 2
  • Example 3-3 Example 3-4 4
  • Example 3-5 Example 3-6 6
  • Example 3-7 Example 3-8 8
  • Example 3-9 Example 3-10 10
  • Example 3-11 Example 3-12 12
  • Example 3-13 Example 3-14 14
  • Example 3-15 Example 3-16 16
  • Example 3-17 17 Example 3-18 18
  • Example 3-19 Example 3-20 20
  • Example 3-21 21 Example 3-22 22
  • Example 3-23 23 Example 3-24 24
  • Example 3-26 26 Example 3-27 27
  • Example 3-28 28 Example 3-29 29
  • Example 3-30 Example 3-31 31
  • Example 3-32 Example 3-33 33
  • Example 3-34 34 Example 3-35 35
  • Example 3-36 Example 3-37
  • Example 3-38 38
  • Example 3-39 Example 3-40 40
  • Example 3-41 Example 3-42
  • Example 3-43 Example 3-44 44
  • Example 3-45 Example 3-46 70
  • Ink compositions 72 to 75 were prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that Compound H-1, Compound D-A, the first solvent, and the additional solvent were used as the materials listed in Table 5, respectively.
  • Example 3-1 an organic light emitting device was manufactured in the same manner as Example 3-1, except that the ink composition of Table 6 below was used instead of ink composition 1 in Example 3-1.
  • T95 represents the lifespan and is a value measured by the time it takes to reach 95% of the initial brightness under 1000 nit constant current conditions.

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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
본 출원은 2022년 9월 23일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2022-0120824호의 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 동일하다. 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.
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 제1 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000001
[화학식 A]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000002
상기 화학식 1 및 A에 있어서,
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 아민기이고,
Lc는 O, S 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 경화성기이고,
r1 및 r2는 각각 0 내지 7의 정수이고, r1 및 r2가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
l11 및 l12는 각각 1 내지 3의 정수이고, l11 및 l12가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
f1은 0 내지 Ar1에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
f2는 0 내지 Ar2에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
f3은 0 내지 Ar3에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
f4는 0 내지 Ar4에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이다.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 픽셀을 제공한다.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 픽셀을 포함하는 유기물층을 제공한다.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 유기물층인 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 다수의 픽셀에 코팅될 때 픽셀간 두께가 균일하게 코팅되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 열처리 또는 광처리로부터 경화된 박막을 형성함으로써, 다음 용액 공정으로부터 손상되지 않는 안정한 박막을 형성하는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 경화 후 특정 용매에 대하여 내성을 나타내므로, 소자의 제조시 용액 공정이 가능하고, 이에 따라 소자의 대면적화가 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 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.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
도 2는 화합물 D-A의 NMR 측정 결과를 나타내었다.
도 3은 화합물 D-B의 NMR 측정 결과를 나타내었다.
도 4는 상기 잉크 조성물이 도포되는 라인 뱅크 잉크젯 기판을 도시한 것이다.
도 5은 상기 잉크 조성물이 라인 뱅크 잉크젯 기판에 도포되는 것을 도시한 것이다.
도 6는 상기 잉크 조성물이 라인 뱅크 잉크젯 기판 상에 박막으로 형성된 것을 도시한 도이다.
도 7은 라인 뱅크가 형성된 유기물층의 평면도를 나타낸 도이다.
도 8은 분리된 뱅크가 형성된 유기물층의 평면도를 나타낸 도이다.
도 9는 실시예 1-1에 따른 픽셀의 두께를 도시한 도이다.
도 10은 비교예 1-1에 따른 픽셀의 두께를 도시한 도이다.
1': 픽셀
101: 기판
201: 제1 전극
301: 정공 주입층
401: 정공 수송층
501: 발광층
601: 전자 주입 및 수송층
701: 제2 전극
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 A로 표시되는 제1 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000003
[화학식 A]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000004
상기 화학식 1 및 A에 있어서,
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 아민기이고,
Lc는 O, S 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 경화성기이고,
r1 및 r2는 각각 0 내지 7의 정수이고, r1 및 r2가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
l11 및 l12는 각각 1 내지 3의 정수이고, l11 및 l12가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
f1은 0 내지 Ar1에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
f2는 0 내지 Ar2에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
f3은 0 내지 Ar3에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
f4는 0 내지 Ar4에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 O, S 또는 Si를 포함하는 헤테로아릴렌기(Lc)와 2개의 플루오렌 유도체를 모두 포함함으로써, 높은 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위 값 및 우수한 정공 이동도(Hole-mobility)를 갖는다. 또한, 상기 2개의 플루오렌 유도체에는 경화성기가 도입됨으로써, 해당 위치에 라디칼 형성을 억제하여 화합물의 안정성이 높아진다. 이로 인하여 상기 화학식 1의 화합물이 유기 발광 소자 내의 유기물층에 적용되는 경우 유기 발광 소자의 성능이 개선되는 효과를 나타낸다. 특히, 상기 화학식 1의 화합물이 정공 주입층에 적용되는 경우 정공 수송 또는 주입을 용이하게 하여, 높은 발광효율 및 장수명의 특징을 갖는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 A로 표시되는 용매는 바이페닐을 모핵 구조로 포함함에 따라, 잉크 조성물에 포함된 용질(화학식 1로 표시되는 화합물)에 대한 용해도가 우수하다. 또한, 레벨링(leveling) 효과가 좋아 픽셀 간 두께 편차를 줄여 유기물층의 균일도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 구체적으로, 상기 잉크 조성물이 도포 및 건조(또는 열처리)된 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 경우뿐 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 있어서, "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 발명에 있어서, "
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000005
" 및 "
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000006
"는 각각 다른 치환기 또는 결합부에 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 발명에 있어서 "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 PCTKR2023014482-appb-img-000007
또는
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000008
의 치환기가 될 수 있다.
본 발명에 있어서, -COO-는 결합 방향의 제한이 없다. 예컨대, 상기 -COO-는
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000009
와
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000010
를 모두 의미한다.
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.
본 발명에 있어서, 알킬렌기는 알킬기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 시클로알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 3 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 있어서, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 상기 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 아릴기는 1가의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소 유도체의 1가의 기를 의미한다. 본 발명에 있어서, 방향족 탄화수소는 pi 전자가 완전히 콘쥬게이션되고 평면인 고리를 포함하는 화합물을 의미하며, 방향족 탄화수소 유도체란, 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, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se중 1개 이상을 포함하는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리기이다. 상기 헤테로고리기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60일 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, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 방향족 고리는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 지방족 고리는 방향족이 아닌 탄화수소 고리이며, 예시로 전술한 시클로알킬기의 예시, 아다만틸기 등을 들 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.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 경화성기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000011
상기 구조에 있어서,
R32 및 R34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
L31 내지 L38은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
l34 내지 l38은 각각 1 내지 10의 정수이고, l34 내지 l38이 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000012
은 상기 화학식 1에 결합되는 부위이다.
이하에서는 화학식 1로 표시되는 화합물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 잉크 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-A로 표시된다.
[화학식 1-A]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000013
상기 화학식 1-A에 있어서,
Lc, L1, L2, L11, L12, Ar1 내지 Ar4, R1, R2, X1, X2, r1, r2, l11, l12 및 f1 내지 f4의 정의는 화학식 1에서와 동일하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000014
상기 화학식 1-1에 있어서,
Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 방향족 고리이고,
Y는 O, S 또는 SiRy1Ry2 이고,
Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
L1, L2, L11, L12, Ar1 내지 Ar4, R1, R2, X1, X2, r1, r2, l11, l12 및 f1 내지 f4는 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 방향족 고리이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10의 방향족 고리이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 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 벤젠고리; 또는 나프탈렌고리이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 O, S 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 3환 내지 10환의 헤테로아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 O, S 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 3환 내지 8환의 헤테로아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 O, S 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 3환 내지 6환의 헤테로아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 2가의 디나프토퓨란기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 2가의 디나프토티오펜기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조실로일기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 할로겐기, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조퓨란기; 할로겐기, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조퓨란기; 할로겐기, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 디나프토퓨란기; 할로겐기, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기; 할로겐기, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조티오펜기; 할로겐기, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 디나프토티오펜기; 또는 할로겐기, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조실로일기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 2가의 디벤조퓨란기; 2가의 나프토벤조퓨란기; 2가의 디나프토퓨란기; 2가의 디벤조티오펜기; 2가의 나프토벤조티오펜기; 2가의 디나프토티오펜기; 또는 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조실로일기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 하기 구조 중 어느 하나이고, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000015
상기 구조에 있어서,
Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000016
은 화학식 1에 연결되는 부위이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조에 치환되는 추가의 치환기는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알콕시기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알콕시기; 아릴기; 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Lc는 상기 구조 중 어느 하나이고, 상기 구조는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기; 또는 아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 에틸기; 부틸기; 또는 페닐기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 또는 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 각각 직접결합이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L11 및 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -0-; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L11 및 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -0-; 메틸렌기; 에틸렌기; 프로필렌기; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 비페닐렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 알킬기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조 중 어느 하나, 또는 둘 이상이 연결된 기이며, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000017
상기 구조에 있어서,
Z2 내지 Z14는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 S; O; CRjRk; SiRlRm; 또는 NRn이고,
Rj 내지 Rn은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
a3 및 a4는 각각 1 내지 5의 정수이고, a3 및 a4가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 안의 구조는 서로 동일하거나 상이하며,
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000018
은 화학식 1에 결합되는 부위이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조에 치환되는 추가의 치환기는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알콕시기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조 중 어느 하나, 또는 둘 이상이 연결된 기이며, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000019
상기 구조에 있어서,
Z2, Z5 내지 Z7, Z10 내지 Z12, a3, a4 및
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000020
은 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 추가의 치환기는 알킬기 또는 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 하기 구조 중 어느 하나이고, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000021
상기 구조에 있어서, Z2 및
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000022
는 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 추가의 치환기는 알킬기 또는 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조 중 어느 하나이고, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000023
상기 구조에 있어서,
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000024
는 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 추가의 치환기는 알킬기 또는 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조는 알킬기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조는 메틸기, 디메틸기, 및 터트부틸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 치환 또는 비치환된 비페닐기; 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 메틸기로 치환된 페닐기; 디메틸기로 치환된 페닐기; 터트부틸기로 치환된 페닐기; 또는 바이페닐기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 치환 또는 비치환된 비페닐기; 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 메틸기로 치환된 페닐기; 디메틸기로 치환된 페닐기; 터트부틸기로 치환된 페닐기; 바이페닐기; 메틸기로 치환된 바이페닐기; 디메틸기로 치환된 바이페닐기; 터트부틸기로 치환된 바이페닐기; 디메틸기 및 터트부틸기로 바이페닐기; 또는 터페닐기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, f1은 0 내지 Ar1에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고, f2는 0 내지 Ar2에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이며, f3은 0 내지 Ar3에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고, f4는 0 내지 Ar4에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이다. 이때, 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수는 Ar1 내지 Ar4에 수소가 결합된 수이다. 예컨대, 상기 Ar1이 페닐기일 경우, f1은 0 내지 5의 정수이며, Ar1이 비페닐기일 경우 f1은 0 내지 9의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f1 내지 f4는 각각 0 내지 11의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f1 내지 f4는 각각 0 내지 9의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f1 내지 f4는 각각 0 내지 7의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f1은 0 내지 5의 정수이다. 본 발명의 다른 일 실시상태에 있어서, f1은 0 내지 3의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f2는 0 내지 5의 정수이다. 본 발명의 다른 일 실시상태에 있어서, f2는 0 내지 5의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f3은 0 내지 5의 정수이다. 본 발명의 다른 일 실시상태에 있어서, f3은 0 내지 3의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f4는 0 내지 5의 정수이다. 본 발명의 다른 일 실시상태에 있어서, f4는 0 내지 3의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 f1+f2+f3+f4는 1 이상의 정수이다. 구체적으로, 상기 f1+f2+f3+f4는 1 내지 36의 정수이다. 보다 구체적으로, 상기 f1+f2+f3+f4는 1 내지 20의 정수이다. 즉, 상기 f1 내지 f4 중 하나 이상이 1 이상이다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하나 이상의 F를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 -Ar1-(F)f1, -Ar2-(F)f2, -Ar3-(F)f3 및 -Ar4-(F)f4는 각각 하기 구조 중 어느 하나로 표현될 수 있으며, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000025
상기 구조에 있어서,
Z2는 S; O; CRjRk; SiRlRm; 또는 NRn이고,
Rj 내지 Rn은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
ma, mb 및 md는 0 내지 5의 정수이고, mc, me, mf 및 mj는 0 내지 4의 정수이며, mg, mh 및 mi는 0 내지 7의 정수이고,
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000026
은 화학식 1에 결합되는 부위이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Z2는 O 또는 S이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 -Ar1-(F)f1, -Ar2-(F)f2, -Ar3-(F)f3 및 -Ar4-(F)f4는 각각 하기 구조 중 어느 하나이며, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000027
상기 구조에 있어서,
ma 내지 mg 및
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000028
는 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조에 치환되는 추가의 치환기는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알콕시기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조는 중수소; 할로겐기; 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 1 내지 30의 알콕시기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조는 알킬기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조는 메틸기, 디메틸기 및 터트부틸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 전술한 경화성기 구조들 중에서 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000029
상기 구조에 있어서,
L32 및 L34 내지 L38은 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
l34 내지 l38은 각각 1 내지 10의 정수이고, l34 내지 l38이 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000030
은 상기 화학식 1에 결합되는 부위이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000031
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000032
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000033
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000034
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Figure PCTKR2023014482-appb-img-000053
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000054
이하에서는 화학식 A로 표시되는 제1 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 제1 용매는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000055
상기 구조에 있어서, Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매는 하기 구조들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합액이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000056
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매는 상기 구조들 중 어느 하나이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매의 표면장력은 32 mN/m 내지 38 mN/m이다. 구체적으로, 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 제1 용매의 표면장력이 전술한 범위를 만족함에 따라, 상기 화학식 A로 표시되는 제1 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. 32 mN/m 내지 38 mN/m 범위의 표면장력은 상기 바람직한 표면장력의 범위의 중간값에 근접하고, 이에 따라, 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매가 32 mN/m 내지 38 mN/m 범위의 표면장력을 갖게 되면, 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매 이외의 다른 물질들 간의 표면장력의 차이가 작도록 조절할 수 있다. 상기 화학식 A로 표시되는 제1 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 있어서, 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매의 비점은 250 ℃ 내지 350 ℃; 270 ℃ 내지 350 ℃; 또는 280 ℃ 내지 330 ℃이다.
상기 범위의 비점을 갖는 상기 화학식 A로 표시되는 제1 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 제1 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 있어서, 상기 잉크 조성물은 제2 용매를 더 포함하고, 상기 제2 용매는 하기 화학식 B 내지 D 중 어느 하나로 표시되는 용매, 메톡시톨루엔 및 테트랄린 중 1종 이상을 포함한다.
[화학식 B]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000057
[화학식 C]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000058
[화학식 D]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000059
상기 화학식 B 내지 D에 있어서,
L50은 직접결합; 또는 알킬렌기이고,
L51 및 L53 내지 L55는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
L52는 -COO-이고,
R50, R51 및 R54 내지 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
R53은 수소; 중수소; 알콕시기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
a1은 0 또는 1이고,
r53은 1 내지 5의 정수이고, r53이 2 이상인 경우, 2 이상의 R53은 서로 동일하거나 상이하고,
l50, l51 및 l53 내지 l55은 각각 1 내지 10의 정수이고, l50, l51 및 l53 내지 l55가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 안의 구조는 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L50은 직접결합; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L50은 직접결합; 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L50은 직접결합; 메틸렌기; 에틸렌기; 프로필렌기; 또는 부틸렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 l50은 1 내지 5의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L51 및 L53 내지 L55는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L51 및 L53은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L51 및 L53은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L51 및 L53은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 메틸렌기; 에틸렌기; 또는 프로필렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 l51 및 l53은 각각 1 내지 5의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L54 및 L55는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -O-; 또는 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L54 및 L55는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -O-; 또는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 l54 및 l55는 각각 1 내지 10의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1은 0이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1은 1이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R50, R51 및 R54 내지 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R50, R51 및 R54 내지 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R50 및 R51은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R50 및 R51은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R50 및 R51은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 직쇄의 알킬기; 또는 탄소수 3 내지 10의 분지쇄의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R53은 수소; 또는 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R53은 수소; 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R54는 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R54는 탄소수 1 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R54는 탄소수 1 내지 30의 직쇄 의 알킬기; 또는 탄소수 4 내지 30의 분지쇄의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R54는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 의 알킬기; 또는 탄소수 4 내지 10의 분지쇄의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R55 및 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R55 및 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R55 및 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 히드록시기로 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R55 및 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 히드록시기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 용매는 상기 화학식 B 내지 D 중 어느 하나로 표시되는 용매, 메톡시톨루엔 및 테트랄린 중 1종 또는 2종을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 용매는 디부틸옥살레이트, 에틸벤조에이트, 트리프로필렌글리콜메틸에테르, 디에틸아디페이트, 부틸카비톨아세테이트, 벤질부티레이트, 메틸메톡시벤조에이트, 부틸벤조에이트, 디부틸숙시네이트, 이소아밀젠조에이트, 2-페녹시에틸이소부티레이트, 디이소프로필말로네이트, 테트랄린, 메톡시톨루엔 및 디프로필렌글리콜모노메틸에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 잉크 조성물은 상기 화학식 B 내지 D 중 어느 하나로 표시되는 제2 용매를 포함하고, 상기 제1 용매 및 제2 용매와는 상이한 제3 용매를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제3 용매는 화학식 B 내지 D 중 어느 하나로 표시되는 용매, 메톡시톨루엔 및 테트랄린 중 어느 하나이며, 상기 제2 용매와는 서로 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 용매의 비점은 180℃ 내지 280℃이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 용매의 비점은 250℃ 내지 350℃이고, 상기 제2 용매의 비점은 180℃ 내지 280℃이며, 상기 제1 용매의 비점이 상기 제2 용매의 비점보다 더 높다. 이와 같이, 제2 용매의 비점이 제1 용매의 비점보다 더 낮음에 따라, 잉크 조성물의 건조시 제2 용매가 먼저 증발되어, 제1 용매의 비율이 높아지므로 용매 건조 속도 및 잉크의 평탄도를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 용매와 제2 용매를 동시에 사용함에 따라, 건조 시간이 단축되고, 박막의 균일도가 향상되는 효과를 나타낸다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 용매 전체에 대하여 제1 용매는 4 wt% 내지 60 wt%, 제2 용매는 40 wt% 내지 96 wt% 포함된다. 구체적으로, 상기 제1 용매는 5wt% 내지 35wt%, 제2 용매는 65wt% 내지 95wt% 포함된다. 전술한 잉크 조성물은 프린팅된 후 진공 챔버로 들어가기 전까지 픽셀 내에서 액체 상태가 유지되어야 하는데, 상기 제1 용매가 4wt% 미만으로 포함될 경우, 잉크 조성물을 프린팅하는 과정에서 잉크 조성물이 다량 또는 모두 건조되는 문제점이 있다. 반면에 잉크 조성물 내 제1 용매가 60 wt% 초과로 포함될 경우, 용매가 박막 내에 잔류할 가능성이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 용매 전체란 제1 용매 및 제2 용매를 합한 것을 의미한다.
이하에서는 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 잉크 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000060
상기 화학식 2에 있어서,
R201 내지 R220 중 적어도 하나는 F; 시아노기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이고,
나머지 R201 내지 R220 중 적어도 하나는 경화성기이며,
나머지 R201 내지 R220은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; -C(O)R228; 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,
R221 내지 R228은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물(이하, 음이온기 화합물)은 경화성기가 도입되어 있다. 이와 달리 경화성기가 도입되지 않는 경우, 이온성 화합물이 경화가 되지 않으므로, 이온성 화합물의 전극 또는 층 간 이동으로 인하여 소자의 특성이 감소하게 된다. 한편, 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 있어서, 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.
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Figure PCTKR2023014482-appb-img-000062
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000063
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000064
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000065
상기 구조에 있어서,
n1은 1 내지 3의 정수이고, m1은 1 내지 3의 정수이며, n1+m1=4이고,
n2는 0 내지 3의 정수이고, m2은 1 내지 4의 정수이며, n2+m2=4이고,
M1은 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; -C(O)R228; 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,
R221 내지 R228은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
i는 1 내지 4의 정수이고, i가 2 이상인 경우, 2 이상의 M1은 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온성 화합물은 양이온기를 더포함한다. 구체적으로, 전술한 잉크 조성물은 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기 및 양이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온성 화합물은 양이온기를 더포함하고, 상기 양이온기는 1가의 양이온기, 오늄화합물 또는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000066
상기 구조에 있어서,
Q30 내지 Q105는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; 히드록시기; -COOR250; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 경화성기고,
R250은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
x는 0 내지 10의 정수이고,
p1은 1 또는 2이며, q1은 0 또는 1이고, p1+q1=2이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 1가의 양이온기는 알칼리금속 양이온일 수 있으며, 상기 알칼리 금속 양이온은 Na+, Li+, K+등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양이온기는 오늄화합물; 또는 전술한 구조식 중에서 선택되는 어느 하나이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양이온기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000067
상기 구조들에 있어서,
Q30 내지 Q34, Q30' 내지 Q34' 및 Q62 내지 Q95는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; 히드록시기; -COOR250; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 경화성기고,
R250은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양이온기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
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본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온성 화합물은 하기 화학식 D-1 내지 D-37 중 어느 하나이다.
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본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온성 화합물에서 화학식 2로 표시되는 음이온기와 양이온기는 1 : 5 내지 5 : 1의 당량비로 포함된다. 구체적으로, 화학식 2로 표시되는 음이온기와 양이온기는 1 : 1의 당량비로 포함된다.
이하에서는 잉크 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물 및 전술한 화학식 A로 표시되는 제1 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 양이온기를 더 포함한다. 즉, 상기 잉크 조성물은 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기 및 전술한 양이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물 및 전술한 화학식 A로 표시되는 제1 용매를 포함하고, 전술한 음이온기 화합물; 전술한 양이온기; 및 전술한 제2 용매 중 1종 이상을 더 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물; 전술한 화학식 A로 표시되는 제1 용매; 전술한 화학식 2로 표시되는 음이온기 및 전술한 양이온기를 포함하는 이온성 화합물; 및 전술한 제2 용매를 포함하는 잉크 조성물을 제공한다.
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 제1 용매는 4 wt% 내지 70 wt%; 4 wt% 내지 50 wt%; 또는 4wt% 내지 35 wt% 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 잉크 조성물 100 wt%에 대하여, 상기 제2 용매는 20 wt% 내지 95 wt%; 40 wt% 내지 95 wt%; 또는 65 wt% 내지 95t% 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 화학식 1로 표시되는 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt%; 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매는 4 wt% 내지 50 wt%; 상기 제2 용매는 40 wt% 내지 95 wt%; 및 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt% 포함된다.
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 제1 용매는 4 wt% 내지 35 wt%; 상기 제2 용매는 65 wt% 내지 95 wt%; 및 상기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물은 0.1 wt% 내지 15 wt% 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 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, 임의의 비율로 섞여 있는 제1 용매 또는 제1 용매와 제2 용매의 혼합물에 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.
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 있어서, 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 있어서, 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 조성물을 포함하는 픽셀에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 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.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 표시 장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 부화소들로 이루어진 복수의 화소를 구비하며, 각 부화소마다 유기 발광 다이오드와 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.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층, 유기 발광 다이오드 및/또는 유기 발광 표시 장치는 부화소 각각에 분리되어 잉크를 도포할 수 있는 뱅크 또는 잉크 액적이 2개 이상의 부화소 내에서 연결되어 있는 형태의 뱅크를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 뱅크의 형태는 제한되지 않는다. 하나의 예로, 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. 또 하나의 예로, 상기 유기물층, 유기 발광 다이오드 또는 유기 발광 표시 장치는 라인형태가 아닌 분리된 뱅크를 포함할 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 있어서, 1 이상의 상기 픽셀은 전술한 유기물층, 유기 발광 다이오드 또는 유기 발광 표시 장치에 포함될 수 있다.
이하에서는 전술한 픽셀을 포함한 유기물층에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 전술한 픽셀을 포함하는 유기물층을 제공한다. 상기 픽셀에는 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물이 포함되어 있으므로, 본 발명의 일 실시상태는 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물이 포함된 유기물층을 제공한다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전술한 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 정수, 10 내지 103 정수, 또는 20 내지 102 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 na 및 nb는 각각 2 이상, 5 이상, 10 이상, 또는 20 이상이고, 104 이하, 103 이하, 또는 102 이하이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 픽셀을 2개 이상, 4개 이상, 10개 이상, 20개 이상, 40개 이상, 80개 이상, 또는 100개 이상 포함하고, 108개 이하, 106개 이하, 또는 104개 이하 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층에 포함되는 픽셀들은 라인 형태를 가지고 나열된다. 예컨대, 도 4 및 7에서와 같이 픽셀(1') 복수개가 일렬로 나열되어 라인을 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 픽셀 복수개가 일렬로 나열된 라인을 여러 개 포함한다. 예컨대, 도 4 및 7에서와 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 있어서, 상기 유기물층에 포함되는 픽셀들은 라인 형태가 아닌 분리된 형태를 가지고 나열된다. 예컨대, 도 8에서와 같이 픽셀 복수개가 분리된 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 na x nb개의 픽셀을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층에 포함되는 복수개의 픽셀들은 두께가 서로 균일하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 nc개의 픽셀이 나열된 x축 및 상기 x축과 수직이고 nd개이 픽셀이 나열된 y축을 포함하고, 상기 nc 및 nd는 각각 20 내지 104의 정수이며, 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
|X(i')-X(5) | ≤ 5nm
상기 식 1에 있어서,
X(i')는 [(nd/2)-4]번째 내지 [(nd/2)+5]번째 픽셀들의 두께의 평균이고,
X(5)는 엣지로부터 5번째 픽셀의 두께이며,
상기 nd가 홀수일 경우, (nd/2)는 소수 첫째 자리에서 반올림한 값이다.
상기 nd가 홀수개인 경우에 대해서 예컨대, 25개의 픽셀로 측정하였다면(즉, nd가 25라면), X(i')는 13번째 내지 18번째 픽셀들의 두께의 평균이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 [(nd/2)-4]번째 내지 [(nd/2)+5]번째 픽셀들은 다수로 형성된 픽셀 중 중앙부(센터)에 위치한 픽셀들을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, nd는 20 내지 104의 정수, 20 내지 103의 정수, 또는 20 내지 100의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 픽셀의 두께는 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 실시상태에 있어서, 상기 식 1을 만족한다는 것은 다수의 픽셀 중 중앙부에 위치한 픽셀들의 평균 두께와, 엣지로부터 5번째 위치한 픽셀의 두께의 차이가 5nm 이하라는 것을 의미한다. 즉, 픽셀의 중앙과 엣지 부분의 두께 차이가 거의 없는 것을 의미한다. 따라서, 상기 식 1을 만족한다는 것은 픽셀들 간의 두께 균일도가 향상된 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 하기 식 2를 만족한다.
[식 2]
|X(i')-X(4) | ≤ 5nm
상기 식 2에 있어서,
X(i')는 식 1에서 정의한 것과 동일하고,
X(4)는 엣지로부터 4번째 픽셀의 두께이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 하기 식 3을 만족한다.
[식 3]
|X(i')-X(3) | ≤ 5nm
상기 식 3에 있어서,
X(i')는 식 1에서 정의한 것과 동일하고,
X(3)는 엣지로부터 3번째 픽셀의 두께이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 하기 식 11을 만족하는 픽셀이 엣지로부터 2번째 이내에 존재한다.
[식 11]
|Y(20)-Y(80) | ≤ 5nm
상기 식 11에 있어서,
Y(20)은 픽셀 길이 중 20%가 되는 구간의 박막 높이이며, Y(80)은 픽셀 길이 중 80%가 되는 구간의 박막 높이이다.
상기 식 11을 만족한다는 것은, 길이 Lx를 가지는 하나의 픽셀에서 길이의 20%가 되는 구간(0.2Lx)의 박막 높이와 길이의 80%가 되는 구간(0.8Lx)의 박막 높이의 차이가 5nm 이하를 만족한다는 것을 의미한다. 즉, 상기 식 11을 만족한다는 것은 픽셀 내 박막이 한쪽으로 기울어지지 않고 대칭적으로 형성된 것을 의미한다.
상기 식 11을 만족하는 픽셀이 엣지로부터 2번째 이내에 있다는 것은, 형성된 픽셀들 중 엣지쪽의 픽셀들도 모양 및 두께가 유지되는 것을 의미한다. 따라서, 이로부터 엣지 부분의 픽셀과 중심부의 픽셀의 모양 및 두께 편차가 적게 생성된 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층에 포함되는 픽셀은 다수의 픽셀들 간의 두께 균일도 및 하나의 픽셀 내의 두께 균일도가 모두 우수하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 픽셀의 길이(Lx)는 10μm 내지 300 μm이다.
본 발명에 있어서, 엣지는 잉크 조성물이 프린트되는 양 끝 부분을 의미한다. 예컨대, 도 7 및 8에서 (a)에서 (b) 방향(화살표 방향)으로 잉크가 프린트될 때, (a) 또는 (b) 부분을 엣지라고 표현한다. 도 7에는 잉크 조성물이 종방향으로 도포되는 것을 예시하였으나, 잉크 조성물의 도포 방향은 이에만 한정되는 것은 아니다. 에컨대, 상기 잉크는 횡방향으로 도포될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 유기 발광 소자에 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 용액 공정을 통하여 형성된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 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 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 전자 차단층, 및 발광층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 층이다.
본 발명의 바람직한 일 실시상태에 있어서, 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 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 유기물층인 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
즉, 본 발명의 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 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 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 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 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 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 전자 차단층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 전자 차단층은 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 na x nb개의 전술한 픽셀을 포함하고, 상기 na x nb개의 픽셀은 상기 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 있어서, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 스핀 코팅 방법을 이용한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 인쇄법을 이용한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 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 있어서, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 잉크젯 프린팅 방법을 이용한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 잉크 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 뱅크를 포함하는 기판 또는 유기물층 상에 상기 잉크 조성물을 도포한 후 건조 또는 열처리하여 형성할 수 있다.
일 예로, 라인 형태의 뱅크를 포함하는 기판(라인 뱅크 잉크젯 기판, 도 4)에 전술한 잉크 조성물을 도포하고(도 5), 이후 상기 잉크 조성물이 건조 또는 열처리되어 박막을 형성(도 6)할 수 있다.
또 하나의 예로, 라인 형태를 이루지 않는 뱅크를 포함하는 기판에 잉크 조성물이 도포될 수 있다. 이때, 잉크 조성물은 뱅크 각각에 도포된다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물은 구조적인 특성으로 용액 공정이 적합하고, 인쇄법에 의하여 유기물층이 형성될 수 있으므로, 소자의 제조 시에 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극 상에 유기물층을 형성하는 단계는 1 단계 이상의 감압 후 건조 단계를 더 포함할 수 있다. 일 예시로서, 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 2 단계의 감압 후 건조 단계를 더 포함한다. 이때, 첫 번째의 감압 후 건조 단계는 상압 내지 2x10-2 torr에서 이루어지고, 상압에서 2x10-2 torr까지의 감압 시간은 30초 내지 600초일 수 있다. 또한, 두 번째의 감압 후 건조 단계는 2x10- 2torr 내지 2x10- 6torr에서 이루어지고, 2x10- 2torr에서 2x10- 6torr까지의 감압 시간은 30초 내지 600초일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 잉크 조성물을 이용하여 유기물층을 형성하는 단계는 상기 잉크 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 잉크 조성물을 열처리 또는 광처리 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 잉크 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 또는 1층 이상의 유기물층 상에 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 열처리를 통하여 행해질 수 있으며, 열처리하는 단계에서의 열처리 온도는 85℃ 내지 250℃이고, 일 실시상태에 있어서 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 10분 내지 2시간 일 수 있고, 일 실시상태에 있어서 10분 내지 1시간일 수 있으며, 또 하나의 일 실시상태에 있어서, 20분 내지 1시간일 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 유기물층이 잉크 조성물을 열처리 또는 광처리하여 형성된 경우에는 용매에 대한 저항성이 증가한다. 이에 따라, 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 종류에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 1층의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 일 예시로서, 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공 주입층이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 2층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 2층 이상의 유기물층 중 1층 이상은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 예컨대, 상기 2층 이상의 유기물층 중 어느 1층의 유기물층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하고, 다른 유기물층을 더 포함한다. 일 실시상태에 따른 상기 다른 유기물층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하지 않는다. 다른 일 실시상태에 따른 상기 다른 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 있어서, 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 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입 및 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층 또는 전자 차단층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 정공 주입 및 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층 또는 전자 차단층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층 및/또는 전자 차단층을 포함한다. 일 예시로서, 상기 정공 주입층, 정공 수송층 및/또는 전자 차단층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층을 더 포함한다. 일 예시로서, 상기 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 다른 일 예시로서, 상기 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 주입 및 수송층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1층 이상의 층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층은 발광층, 정공 주입층 및 전자 차단층을 포함하며, 상기 정공 주입층 또는 전자 차단층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
이하에서는 상기 유기물층 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 적층 구조에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조이다. 예컨대, 상기 단층 구조의 유기물층은 유기 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되고, 상기 유기물층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다. 구체적인 일 실시상태에 있어서, 상기 단층 구조로 이루어진 유기물층은 발광층이고, 이때 상기 발광층은 상기 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자의 유기물층은 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조이다. 예컨대, 상기 다층 구조의 유기 물층은 상기 유기 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 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 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.
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 있어서, 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 사이에 구비되고, 상기 1층 이상의 층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및/또는 상기 화학식 A로 표시되는 제1 용매를 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.
상기 도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자를 예시한 것이며, 본 발명의 유기 발광 소자의 구조가 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 있어서, 상기 제1 전극은 애노드이고, 제2 전극은 캐소드이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 제2 전극은 애노드이다.
본 발명의 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 발명의 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 발명의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 전술한 잉크 조성물을 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 수송 및 주입층 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; 전술한 화학식 1이 화합물 등이 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 정공 주입층은 전술한 잉크 조성물 또는 이의 경화물로 형성된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 정공 주입층의 호스트로 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온성 화합물은 정공 주입층의 도펀트로 포함된다.
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. 정공 수송 물질의 구체적인 예로서, 아릴아민 계열의 유기물, 카바졸계 화합물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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.
< 합성예 A. 화합물의 제조>
합성예 A-1. 화합물 H-1의 합성
(1) 중간체 1-1의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000074
화합물 a-1(1.0eq), 화합물 a-2(2.1eq), 소듐터트-부톡사이드(NaOtBu)(4.0eq) 및 톨루엔(Toluene)(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, 비스(트리-터트-부틸포스핀)팔라듐(0)(Pd(PtBu3)2)(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트(EA)를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘(MgSO4)을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 중간체 1-1을 얻었다. 이를 LC-MS로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 438.4
(2) 화합물 H-1의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000075
중간체 1-1(1.0eq), 화합물 a-3(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피[column chromatography]로 정제하여 화합물 H-1을 얻었다. 이를 LC-MS, 1H-NMR로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 1179.4
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.2-6.85 (m, 64H), 6.8-6.7 (m, 2H), 5.8-5.7 (d, 2H), 5.3-5.2 (d, 2H), 2.4-2.2 (d, 12H)
합성예 A-2. 화합물 H-2의 합성
(1) 중간체 1-2의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000076
화합물 b-1(1.0eq), 화합물 b-2(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 1-2을 얻었다. 이를 LC-MS로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 386.4
(2) 화합물 H-2의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000077
중간체 1-2(1.0eq), 화합물 b-3(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리 하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 H-2를 얻었다. 이를 LC-MS, 1H-NMR로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 1291.4
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.3-6.9 (m, 84H), 6.8-6.7 (m, 2H), 5.8-5.7 (d, 2H), 5.3-5.2 (d, 2H)
합성예 A-3. 화합물 H-3의 합성
(1) 중간체 1-3의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000078
화합물 c-1(1.0eq), 화합물 c-2(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 1-3을 얻었다. 이를 LC-MS로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 690.7
(2) 화합물 H-3의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000079
중간체 1-3(1.0eq), 화합물 c-3(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 H-3를 얻었다. 이를 LC-MS, 1H-NMR로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 1559.8
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.1-6.9 (m, 108H), 6.8-6.7 (m, 2H), 5.8-5.7 (d, 2H), 5.3-5.2 (d, 2H)
합성예 4. 화합물 H-4의 합성
(1) 중간체 1-4의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000080
화합물 d-1(1.0eq), 화합물 d-2(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 1-4를 얻었다. 이를 LC-MS로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 562.7
(2) 화합물 H-4의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000081
중간체 1-4(1.0eq), 화합물 d-3(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트 [EA]로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피[column chromatography]로 정제하여 화합물 H-4를 얻었다. 이를 LC-MS, 1H-NMR로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 1435.8
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.0-7.8(m, 4H), 7.7-6.9 (m, 52H), 6.8-6.7 (m, 2H), 5.8-5.7 (d, 2H), 5.3-5.2 (d, 2H), 1.4-1.3 (s, 18H)
합성예 5. 화합물 H-5의 합성
(1) 중간체 1-5의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000082
화합물 e-1(1.0eq), 화합물 e-2(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 1-5을 얻었다. 이를 LC-MS로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 532.8
(2) 화합물 H-5의 합성
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000083
중간체 1-5(1.0eq), 화합물 e-3(2.1eq), NaOtBu(4.0eq) 및 톨루엔(0.1M)을 넣고 40℃ 내지 50℃에서 교반시켰다. 그 후, Pd(PtBu3)2(0.08eq)를 넣고 95℃에서 교반시켰다. 반응이 모두 진행됐는지 확인한 후 물을 넣어 반응을 종료시켰다. 에틸아세테이트를 넣어 층분리한 후 물층을 에틸아세테이트로 다시 층분리하였다. 유기층에 황산마그네슘을 넣어 교반시킨 후 필터하였다. 이를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 H-5를 얻었다. 이를 LC-MS, 1H-NMR로 확인하였다.
MS : [M+H]+ = 1253.7
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.0-6.9 (m, 40H), 6.8-6.7 (m, 4H), 5.8-5.7 (d, 2H), 5.3-5.2 (d, 2H), 2.3 (s, 6H), 2.0 (s, 6H), 1.5-1.3 (m, 12H), 0.9 (t, 6H)
< 합성예 B. 이온성 화합물의 제조>
합성예 B-1. 화합물 D-A의 제조
(1) 화합물 F-1의 제조
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000084
50 mL 둥근바닥플라스크에 1-브로모-2,3,5,6-테트라플르오르-4-바이닐벤젠 (2 g, 7.8428 mmol)을 THF 20 mL에 넣어주고 -78 ℃ 조건에서 30분 간 교반하였다. 용액에 천천히 n-BuLi (3.45 mL, 8.6271mmol, 헥산 용액 중 2.5 M)넣고 -78 ℃에서 30분 동안 교반하였다. 반응 용액에 BCl3 (2.6 mL, 2.6142 mmol, 헵테인 용액 중 1 M)을 -78℃에서 15분에 걸쳐 첨가하였다. 상온으로 천천히 승온하며 하루 동안 반응 용액을 교반한 후 물 30 mL를 첨가하였다. EA (3 x 10 mL)로 합성물질을 추출해 낸 후 용매를 모두 제거하였다. 벤젠을 사용하여 딘-스탁(Dean-stock)으로 물을 완전히 제거하고 고체를 여과하여 화합물 F-1 800 mg 제조하였다. (수율: 43 %)
(2) 화합물 D-A의 제조
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000085
25 mL 둥근바닥플라스크에 화합물 F-1 (400 mg, 0.5569 mmol), 다이페닐아이오도늄 클로라이드 (176 mg, 0.5569 mmol), H2O 10 mL, 아세톤 10 mL을 넣어주고 격렬하게 30분 동안 교반하였다. 디클로로메테인을 사용하여 추출하여 용매를 제거하고 건조하였다. 용매를 모두 제거한 후 벤젠을 사용하여 딘-스탁(Dean-stock)으로 물을 완전히 제거하고 고체를 여과하여 목표 화합물 D-A을 340 mg 제조하였다. (수율: 28 %) 화합물의 합성은 LC-MS와 NMR을 통해 확인하였다.
MS: [M-H]- = 711 (negative mode)
MS: [M+H]+ = 281 (positive mode)
도 2에는 화합물 D-A의 NMR 측정 결과를 나타내었다.
합성예 B-2. 화합물 D-B의 제조
(1) 화합물 F-2의 제조
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000086
100mL 둥근바닥플라스크에 질소 분위기 하에서 Mg (193 mg, 7.9208 mmol), I2 (4 mg), 테트라하이드로퓨란(THF) (10 mL)를 넣고 30분간 교반하였다. 4-브로모스티렌 (1.04 mL, 7.9208 mmol)을 넣고 30℃ 물 수조를 둥근바닥플라스크 아래에 놓고 하루 동안 교반하였다. 반응 용액이 검은색이 되며 Mg이 녹아 들어간 것을 확인하였다. 에테르 5 mL를 첨가하여 반응 용액을 묽게 만들어 주었다. 트리스(펜타플루오로페닐)보란 (1 g, 3.9604 mmol)을 에테르 5 mL에 녹여 30분 동안 천천히 반응 용액에 첨가하였다. 하루 동안 용액을 교반시켜 주었다. Na2CO3 (0.1 M, 80 mL, 8.0 mmol)을 천천히 반응 용액에 첨가해 주었다. EA를 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 화합물 F-2 1.6 g을 제조하였다. (수율: 64 %)
(2) 화합물 D-B의 제조
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000087
25 mL 둥근바닥플라스크에 화합물 F-2 (100 mg, 0.1567 mmol), 증류수 10 mL, Ph2ICl (60 mg, 0.1881 mmol)을 넣고 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액에 아세톤 15 mL를 가하면 침전이 생기게 되고, 이 침전물을 필터하고 건조하여 화합물 D-B를 140 mg 제조하였다. (수율: 100 %) 화합물의 합성은 LC-MS와 NMR을 통해 확인하였다.
MS: [M-H]- = 615 (negative mode)
MS: [M+H]+ = 281 (positive mode)
도 3에는 화합물 D-B의 NMR 측정 결과를 나타내었다.
<잉크 조성물의 제조>
제조예 1. 잉크 조성물 1의 제조.
상기 합성예 A-1에서 제조된 화합물 H-1 및 상기 합성예 B-1에서 제조된 화합물 D-A를 8:2의 중량비로 혼합하여 혼합물 1을 제조하였다. 이후, 3-이소프로필바이페닐(화학식 A로 표시되는 제1 용매) 및 디부틸옥살레이트(추가 용매)가 각각 20wt% 및 80 wt%로 혼합된 용매에, 혼합물 1이 2wt%의 농도가 되도록 첨가한 후 24 시간 교반하여, 잉크 조성물 1을 제조하였다.
제조예 2 내지 71. 잉크 조성물 2 내지 71의 제조.
상기 제조예 1에서 화합물 H-1, 화합물 D-A, 제1 용매 및 추가 용매를 각각 하기 표 1에 기재된 물질로 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물 2 내지 71을 제조하였다.
이때, 추가 용매로 2종이 사용될 경우, 화학식 A의 용매, 제1 추가 용매 및 제2 추가 용매는 각각 20wt%, 50wt% 및 30 wt%로 혼합하였다.
* 정공 주입층 호스트 화합물(HIL host)
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000088
* 정공 주입층 도펀트 화합물(HIL dopant)
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000089
잉크
조성물		 HIL HOST HIL DOPANT 제1 용매 제1 추가 용매
(제2 용매)		 제2 추가 용매
(제3 용매)
1 화합물
H-1		 화합물
D-A		 3-이소프로필바이페닐 디부틸옥살레이트 -
2 화합물
H-2		 화합물
D-A		 3-이소프로필바이페닐 에틸벤조에이트 -
3 화합물
H-4		 화합물
D-A		 3-이소프로필바이페닐 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
4 화합물
H-5		 화합물
D-B		 3-이소프로필바이페닐 디에틸아디페이트 -
5 화합물
H-2		 화합물
D-B		 3-이소프로필바이페닐 이소아밀벤조에이트 -
6 화합물
H-3		 화합물
D-B		 3-이소프로필바이페닐 디부틸숙시네이트 -
7 화합물
H-3		 화합물
D-A		 3-이소프로필바이페닐 메틸메톡시벤조에이트 -
8 화합물
H-3		 화합물
D-A		 3-이소프로필바이페닐 메틸메톡시벤조에이트 디이소프로필말로네이트
9 화합물
H-3		 화합물
D-A		 3-이소프로필바이페닐 메틸메톡시벤조에이트 부틸벤조에이트
10 화합물
H-2		 화합물
D-B		 3-에틸바이페닐 부틸벤조에이트 -
11 화합물
H-1		 화합물
D-A		 3-에틸바이페닐 디부틸옥살레이트 -
12 화합물
H-2		 화합물
D-A		 3-에틸바이페닐 2-페녹시에틸이소부티레이트 -
13 화합물
H-4		 화합물
D-A		 3-에틸바이페닐 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
14 화합물
H-2		 화합물
D-B		 3-에틸바이페닐 트리프로필렌글리콜메틸에테르 테트랄린
15 화합물
H-4		 화합물
D-B		 3-에틸바이페닐 트리프로필렌글리콜메틸에테르 메톡시톨루엔
16 화합물
H-2		 화합물
D-A		 3-메톡시바이페닐 디부틸옥살레이트 -
17 화합물
H-3		 화합물
D-A		 3-메톡시바이페닐 에틸벤조에이트 -
18 화합물
H-4		 화합물
D-A		 3-메톡시바이페닐 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
19 화합물
H-3		 화합물
D-B		 3-메톡시바이페닐 디에틸아디페이트 -
20 화합물
H-4		 화합물
D-B		 3-메톡시바이페닐 부틸카비톨아세테이트 -
21 화합물
H-5		 화합물
D-B		 3-메톡시바이페닐 부틸벤조에이트 -
22 화합물
H-1		 화합물
D-A		 3-메톡시바이페닐 메틸메톡시벤조에이트 -
23 화합물
H-2		 화합물
D-A		 3-메톡시바이페닐 벤질부티레이트 -
24 화합물
H-5		 화합물
D-B		 3-메톡시바이페닐 벤질부티레이트 디프로필렌글리콜모노메틸에테르
25 화합물
H-1		 화합물
D-A		 4-부틸바이페닐 디부틸옥살레이트 -
26 화합물
H-3		 화합물
D-A		 4-부틸바이페닐 디에틸아디페이트 -
27 화합물
H-4		 화합물
D-B		 4-부틸바이페닐 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
28 화합물
H-5		 화합물
D-B		 4-부틸바이페닐 2-페녹시에틸이소부티레이트 -
29 화합물
H-2		 화합물
D-A		 4-부틸바이페닐 부틸벤조에이트 -
30 화합물
H-2		 화합물
D-A		 4-부틸바이페닐 부틸벤조에이트 2-페녹시에틸이소부티레이트
31 화합물
H-2		 화합물
D-A		 4-부틸바이페닐 부틸벤조에이트 디부틸숙시네이트
32 화합물
H-5		 화합물
D-A		 4-펜틸바이페닐 메틸메톡시벤조에이트 -
33 화합물
H-1		 화합물
D-B		 4-펜틸바이페닐 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
34 화합물
H-2		 화합물
D-B		 4-펜틸바이페닐 에틸벤조에이트 -
35 화합물
H-1		 화합물
D-A		 4-펜틸바이페닐 부틸카비톨아세테이트 -
36 화합물
H-1		 화합물
D-A		 4-펜틸바이페닐 디부틸옥살레이트 -
37 화합물
H-1		 화합물
D-A		 4-펜틸바이페닐 디부틸옥살레이트 메톡시톨루엔
38 화합물
H-1		 화합물
D-A		 4-펜틸바이페닐 디부틸옥살레이트 테트랄린
39 화합물
H-3		 화합물
D-B		 2,2’-디이소프로필바이페닐 이소아밀벤조에이트 -
40 화합물
H-1		 화합물
D-B		 2,2’-디이소프로필바이페닐 부틸벤조에이트 -
41 화합물
H-2		 화합물
D-B		 2,2’-디이소프로필바이페닐 부틸벤조에이트 디부틸숙시네이트
42 화합물
H-1		 화합물
D-A		 2,2’-디이소프로필바이페닐 디부틸옥살레이트 -
43 화합물
H-2		 화합물
D-A		 2,2’-디이소프로필바이페닐 디에틸아디페이트 -
44 화합물
H-2		 화합물
D-A		 2,2’-디이소프로필바이페닐 디에틸아디페이트 디이소프로필말로네이트
45 화합물
H-2		 화합물
D-A		 2,2’-디이소프로필바이페닐 디에틸아디페이트 디에틸말로네이트
46 화합물
H-1		 화합물
D-A		 Tastromine 디부틸옥살레이트 -
47 화합물
H-2		 화합물
D-A		 Tastromine 에틸벤조에이트 -
48 화합물
H-4		 화합물
D-A		 Tastromine 부틸카비톨아세테이트 -
49 화합물
H-5		 화합물
D-B		 Tastromine 메틸메톡시벤조에이트 -
50 화합물
H-2		 화합물
D-B		 Tastromine 부틸벤조에이트 -
51 화합물
H-3		 화합물
D-B		 Tastromine 부틸벤조에이트 디이소프로필말로네이트
52 화합물
H-3		 화합물
D-A		 DELTA-TRIDECANOLACTONE 에틸벤조에이트 -
53 화합물
H-3		 화합물
D-A		 DELTA-TRIDECANOLACTONE 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
54 화합물
H-3		 화합물
D-A		 DELTA-TRIDECANOLACTONE 디에틸아디페이트 -
55 화합물
H-2		 화합물
D-B		 DELTA-TRIDECANOLACTONE 부틸카비톨아세테이트 -
56 화합물
H-1		 화합물
D-A		 DELTA-TRIDECANOLACTONE 벤질부티레이트 디프로필렌글리콜모노메틸에테르
57 화합물
H-2		 화합물
D-A		 DELTA-TRIDECANOLACTONE 메틸메톡시벤조에이트 테트랄린
58 화합물
H-4		 화합물
D-A		 1-NonyliMidazole 디부틸옥살레이트 -
59 화합물
H-2		 화합물
D-B		 1-NonyliMidazole 에틸벤조에이트 -
60 화합물
H-4		 화합물
D-B		 1-NonyliMidazole 디에틸아디페이트 -
61 화합물
H-2		 화합물
D-A		 1-NonyliMidazole 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
62 화합물
H-3		 화합물
D-A		 1-NonyliMidazole 트리프로필렌글리콜메틸에테르 메톡시톨루엔
63 화합물
H-4		 화합물
D-A		 1-NonyliMidazole 트리프로필렌글리콜메틸에테르 테트랄린
64 화합물
H-3		 화합물
D-B		 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디부틸옥살레이트 -
65 화합물
H-4		 화합물
D-B		 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 에틸벤조에이트 -
66 화합물
H-5		 화합물
D-B		 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 트리프로필렌글리콜메틸에테르 -
67 화합물
H-1		 화합물
D-A		 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 디에틸아디페이트 -
68 화합물
H-2		 화합물
D-A		 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 부틸카비톨아세테이트 -
69 화합물
H-5		 화합물
D-B		 N-Isopentyl-N-phenylpropionamide 메틸메톡시벤조에이트 -
70 화합물
H-3		 화합물
D-A		 3-이소프로필바이페닐 메틸메톡시벤조에이트 테트랄린
71 화합물
H-3		 화합물
D-A		 1-NonyliMidazole 트리프로필렌글리콜메틸에테르 부틸벤조에이트
< 실험예 A>
실시예 1-1.
다수의 픽셀이 라인 형태로 형성된 기판 상에 상기 잉크 조성물 1을 프린팅하였다. 프린팅된 기판을 진공챔버에 넣고, 10분 이내로 고진공(1x10-6 torr 이하)에 도달시켰다. 글러브박스(N2 분위기, 230 ℃의 핫플레이트 조건)에서 30분 동안 열처리하여 박막을 경화시켰다.
도 4는 상기 잉크 조성물이 도포되는 라인 뱅크 잉크젯 기판을 도시한 것이다.
도 5은 상기 잉크 조성물이 라인 뱅크 잉크젯 기판에 도포되는 것을 도시한 것이다.
도 6는 상기 잉크 조성물이 라인 뱅크 잉크젯 기판 상에 박막으로 형성된 것을 도시한 도이다.
도 7은 라인 뱅크가 형성된 유기물층의 평면도를 나타낸 도이다. 도 7에서 (a)에서 (b) 방향(화살표 방향)으로 잉크 조성물이 프린트되며, 이때 (a) 또는 (b) 부분을 엣지라고 표현한다.
실시예 1-2 내지 1-45 및 비교예 1-1 내지 1-24.
상기 실시예 1-1에서 잉크 조성물 1 대신 하기 표 2에 기재된 잉크 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기물층을 제조하고, 픽셀들의 두께를 측정하였다.
하기 표 2에는 실시예 1-1 내지 1-45 및 비교예 1-1 내지 1-24에서 제조된 잉크 조성물이 박막으로 형성된 다수의 픽셀들 중 하나의 라인을 선택하여 라인 센터에 위치한 픽셀 10개의 두께 평균과 라인 엣지 부분에 위치한 픽셀의 두께를 비교하여, 두께 편차가 5nm 이하가 되는 박막이 엣지로부터 몇번째 픽셀에 위치하는지 표기하였다.
이때, 경화된 박막 내에 포함되는 픽셀들의 두께는 광학 두께 측정 장치인 Bruker社의 Optical profiler(모델명: ContourGT-I)를 사용하여 측정하였다.
구체적으로, 70개의 픽셀이 일 열로 형성된 라인뱅크에서, 31번째 내지 40번째 픽셀의 두께 평균과, 엣지에서 i번째 픽셀의 두께를 비교하여 그 값이 ±5nm인 i의 최소값을 하기 표 2에 나타내었다. 이때, i의 수가 작을수록, 엣지에서 가까운 곳까지 두께가 균일하게 형성됨(즉, 두께 균일도가 향상됨)을 의미한다.
잉크 조성물 ±5nm이하 픽셀 위치
실시예 1-1 1 2
실시예 1-2 2 2
실시예 1-3 3 3
실시예 1-4 4 2
실시예 1-5 5 3
실시예 1-6 6 2
실시예 1-7 7 2
실시예 1-8 8 3
실시예 1-9 9 2
실시예 1-10 10 4
실시예 1-11 11 4
실시예 1-12 12 5
실시예 1-13 13 4
실시예 1-14 14 4
실시예 1-15 15 4
실시예 1-16 16 2
실시예 1-17 17 2
실시예 1-18 18 2
실시예 1-19 19 3
실시예 1-20 20 2
실시예 1-21 21 3
실시예 1-22 22 3
실시예 1-23 23 4
실시예 1-24 24 4
실시예 1-25 25 2
실시예 1-26 26 3
실시예 1-27 27 2
실시예 1-28 28 5
실시예 1-29 29 2
실시예 1-30 30 4
실시예 1-31 31 2
실시예 1-32 32 2
실시예 1-33 33 3
실시예 1-34 34 2
실시예 1-35 35 2
실시예 1-36 36 2
실시예 1-37 37 2
실시예 1-38 38 2
실시예 1-39 39 2
실시예 1-40 40 2
실시예 1-41 41 2
실시예 1-42 42 2
실시예 1-43 43 2
실시예 1-44 44 2
실시예 1-45 45 2
비교예 1-1 46 7
비교예 1-2 47 6
비교예 1-3 48 6
비교예 1-4 49 6
비교예 1-5 50 8
비교예 1-6 51 7
비교예 1-7 52 9
비교예 1-8 53 8
비교예 1-9 54 7
비교예 1-10 55 8
비교예 1-11 56 9
비교예 1-12 57 8
비교예 1-13 58 10
비교예 1-14 59 9
비교예 1-15 60 9
비교예 1-16 61 8
비교예 1-17 62 9
비교예 1-18 63 9
비교예 1-19 64 8
비교예 1-20 65 9
비교예 1-21 66 8
비교예 1-22 67 7
비교예 1-23 68 8
비교예 1-24 69 9
상기 표 2를 통해, 실시예 1-1 내지 1-45의 경우 센터 평균 두께와 ±5nm를 나타내는 픽셀이 엣지로부터 5번재 이하에 위치하는 반면에, 비교예 1-1 내지 1-24의 경우 6번째 이상에 위치하는 것을 확인할 수 있다.
이와 관련하여, 도 9 및 10은 본 발명의 실시예에 따른 픽셀들의 두께 균일도 특성을 도시한다. 구체적으로, 도 9는 실시예 1-1에서 측정된 픽셀들의 두께 균일도를 도시하고, 도 10은 비교예 1-1에서 측정된 픽셀들의 두께 균일도를 도시한다. 도 9 및 10에서 가로축은 픽셀 간 간격(μm)을 의미하고, 세로축은 픽셀의 두께(nm)를 의미한다. 도 9 및 10을 통해, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물을 사용한 실시예 1-1(도 8)은 엣지부분으로 가더라도 박막이 두껍게 형성된 픽셀의 수가 적은 반면에, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물을 사용하지 않은 비교예 1-1(도 10)은 엣지부분으로 갈수록 박막이 두껍게 형성된 픽셀의 수가 점점 많아지며, 박막의 두께도 점점 두꺼워지는 것을 확인할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물을 사용할 경우 두께 균일도가 향상되는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 소자 내의 유기물층 등에 사용될 경우 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 사용할 경우 픽셀 간 두께의 차이가 크고, 두께 균일도가 불균형하므로, 유기 발광 소자 내 유기물층 등에 적용시 소자의 성능이 저하될 것임을 예측할 수 있다.
실시예 2-1.
30 x 60 개의 픽셀이 형성된 기판 상에 상기 잉크 조성물 1을 프린팅하였다. 프린팅된 기판을 진공챔버에 넣고, 10분 이내로 고진공(1x10-6 torr 이하)에 도달시켰다. 글러브박스(N2 분위기, 230 ℃의 핫플레이트 조건)에서 30분 동안 열처리하여 박막을 경화시켰다.
도 8은 분리된 뱅크가 형성된 유기물층의 평면도를 나타낸 도이다. 도 8에서 (a)에서 (b) 방향(화살표 방향)으로 잉크 조성물이 프린트되며, 이때 (a) 또는 (b) 부분을 엣지라고 표현한다.
실시예 2-2 내지 2-27 및 비교예 2-1 내지 2-14.
상기 실시예 2-1에서 잉크 조성물 1 대신 하기 표 3에 기재된 잉크 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기물층을 제조하고, 픽셀 내 박막 높이 단차를 측정하였다.
이때, 픽셀 내 박막 높이 단차는 박막 두께 측정 장치인 Bruker社의 Optical profiler(모델명: ContourGT-I)를 사용하여 측정하였다.
하나의 픽셀 내에서 픽셀 길이의 20%가 되는 구간과 80%가 되는 구간의 박막 높이 단차를 측정하여, 그 값이 ±5nm인 i의 최소값을 하기 표 3에 나타내었다. 이때, i는 엣지에서 i번째 픽셀을 의미한다. 또한, i의 수가 작을수록, 엣지에서 가까운 곳까지 픽셀 내 박막의 두께가 균일하게 형성됨(즉, 두께 균일도가 향상됨)을 의미한다.
잉크 조성물 ±5nm이하 픽셀 위치
실시예 2-1 1 2
실시예 2-2 2 2
실시예 2-3 5 2
실시예 2-4 6 2
실시예 2-5 70 2
실시예 2-6 8 2
실시예 2-7 9 2
실시예 2-8 16 2
실시예 2-9 17 2
실시예 2-10 18 2
실시예 2-11 19 2
실시예 2-12 20 2
실시예 2-13 21 2
실시예 2-14 25 2
실시예 2-15 26 2
실시예 2-16 27 2
실시예 2-17 28 2
실시예 2-18 29 2
실시예 2-19 30 2
실시예 2-20 31 2
실시예 2-21 39 2
실시예 2-22 40 2
실시예 2-23 41 2
실시예 2-24 42 2
실시예 2-25 43 2
실시예 2-26 44 2
실시예 2-27 45 2
비교예 2-1 46 3
비교예 2-2 47 3
비교예 2-3 50 3
비교예 2-4 51 3
비교예 2-5 59 4
비교예 2-6 60 4
비교예 2-7 61 3
비교예 2-8 71 4
비교예 2-9 63 4
비교예 2-10 64 3
비교예 2-11 66 3
비교예 2-12 67 3
비교예 2-13 68 4
비교예 2-14 69 4
픽셀 길이의 20%가 되는 구간과 80%가 되는 구간의 높이 단차가 ±5nm (즉, 높이 차이의 절대값이 5nm 이하)라는 것은, 픽셀에서 박막의 두께가 균일하게 형성된 것을 의미한다.
상기 표 3을 통해, 실시예 2-1 내지 2-27이 비교예 2-1 내지 2-14에 비하여, 엣지 부분에서 더 가까운 픽셀들까지 픽셀 내 박막이 한쪽으로 기울어지지 않고 대칭적으로 형성된 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시상태에 따른 잉크 조성물을 적용할 경우, 다른 잉크 조성물을 적용한 경우보다 엣지에서 가까운 픽셀들까지도 박막의 두께가 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 잉크 조성물은 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 사용할 경우 엣지 측의 박막이 균일하게 형성되지 않으므로, 유기 발광 소자 내 유기물층 등에 적용시 소자의 성능이 저하될 것임을 예측할 수 있다.
< 실험예 B>
실시예 3-1.
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 PCTKR2023014482-appb-img-000090
실시예 3-2 내지 3-46.
상기 실시예 3-1에서 잉크 조성물 1 대신 하기 표 4의 잉크 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
잉크 조성물
실시예 3-1 1
실시예 3-2 2
실시예 3-3 3
실시예 3-4 4
실시예 3-5 5
실시예 3-6 6
실시예 3-7 7
실시예 3-8 8
실시예 3-9 9
실시예 3-10 10
실시예 3-11 11
실시예 3-12 12
실시예 3-13 13
실시예 3-14 14
실시예 3-15 15
실시예 3-16 16
실시예 3-17 17
실시예 3-18 18
실시예 3-19 19
실시예 3-20 20
실시예 3-21 21
실시예 3-22 22
실시예 3-23 23
실시예 3-24 24
실시예 3-25 25
실시예 3-26 26
실시예 3-27 27
실시예 3-28 28
실시예 3-29 29
실시예 3-30 30
실시예 3-31 31
실시예 3-32 32
실시예 3-33 33
실시예 3-34 34
실시예 3-35 35
실시예 3-36 36
실시예 3-37 37
실시예 3-38 38
실시예 3-39 39
실시예 3-40 40
실시예 3-41 41
실시예 3-42 42
실시예 3-43 43
실시예 3-44 44
실시예 3-45 45
실시예 3-46 70
상기 실시예 3-1 내지 3-46에서 제조된 유기 발광 소자가 구동됨을 확인하였다. 이를 통해 본 발명의 실시상태에 따른 잉크 조성물은 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인하였다.
비교예 3-1 내지 3-4.
상기 제조예 1에서 화합물 H-1, 화합물 D-A, 제1 용매 및 추가 용매를 각각 하기 표 5에 기재된 물질로 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 잉크 조성물 72 내지 75을 제조하였다.
그 후, 상기 실시예 3-1에서 잉크 조성물 1 대신 하기 표 6의 잉크 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
하기 표 5에서 사용된 화합물 X-1 내지 X-4의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2023014482-appb-img-000091
잉크
조성물		 HIL HOST HIL DOPANT 제1 용매 제1 추가 용매
(제2 용매)		 제2 추가 용매
(제3 용매)
72 화합물 X-1 화합물 D-A 4-부틸바이페닐 부틸벤조에이트 -
73 화합물 X-2 화합물 D-A 3-메톡시바이페닐 에틸벤조에이트 -
74 화합물 X-3 화합물 D-A 3-이소프로필바이페닐 디부틸옥살레이트 -
75 화합물 X-4 화합물 D-A 4-부틸바이페닐 부틸벤조에이트 디부틸숙시네이트
상기 실시예 3-1, 3-17, 3-29 및 3-31에서 제조된 유기 발광 소자와 상기 비교예 3-1 내지 3-4에서 제조된 유기 발광 소자의 효율 및 수명 값을 비교하여 하기 표 6에 기재하였다.
하기 표 6의 효율 상대값 및 수명 상대값은 각각 하기와 같이 구하였다.
* 효율 상대값: 실시예 X의 효율/실시예 3-29의 효율
* T95 상대값: 실시예 X의 T95/실시예 3-29의 T95
(실시예 X: 실시예 3-1, 3-17, 3-29, 3-31, 비교예 3-1, 3-2, 3-3 또는 3-4)
이때, T95는 수명을 나타내는 것으로, 1000nit 정전류 조건에서 초기 휘도의 95% 수준까지 걸리는 시간을 측정한 값이다.
잉크 조성물 효율 상대값 T95 상대값
실시예 3-1 1 1.05 1.01
실시예 3-17 17 1.02 0.95
실시예 3-29 29 1 1
실시예 3-31 31 1.01 0.98
비교예 3-1 72 0.9 0.80
비교예 3-2 73 0.89 0.81
비교예 3-3 74 0.92 0.87
비교예 3-4 75 0.91 0.85
상기 표 5 및 표 6으로부터, 본 명세서의 잉크 조성물에서 호스트를 변경할 경우 유기 발광 소자의 효율 및 수명이 저하되는 것을 확인할 수 있다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 A로 표시되는 제1 용매를 포함하는 잉크 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000092
    [화학식 A]
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000093
    상기 화학식 1 및 A에 있어서,
    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 아민기이고,
    Lc는 O, S 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
    X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 경화성기이고,
    r1 및 r2는 각각 0 내지 7의 정수이고, r1 및 r2가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
    l11 및 l12는 각각 1 내지 3의 정수이고, l11 및 l12가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
    f1은 0 내지 Ar1에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
    f2는 0 내지 Ar2에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
    f3은 0 내지 Ar3에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이고,
    f4는 0 내지 Ar4에 치환기가 결합될 수 있는 최대 결합 가능한 수이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화성기는 하기 구조 중 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000094
    상기 구조에 있어서,
    R32 및 R34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
    L31 내지 L38은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    l34 내지 l38은 각각 1 내지 10의 정수이고, l34 내지 l38이 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000095
    은 상기 화학식 1에 결합되는 부위이다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1로 표시되는 것인 잉크 조성물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000096
    상기 화학식 1-1에 있어서,
    Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 방향족 고리이고,
    Y는 O, S 또는 SiRy1Ry2 이고,
    Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    L1, L2, L11, L12, Ar1 내지 Ar4, R1, R2, X1, X2, r1, r2, l11, l12 및 f1 내지 f4는 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 Lc는 하기 구조 중 어느 하나이고, 하기 구조는 추가의 치환기로 치환 또는 비치환되는 것인 잉크 조성물:
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000097
    상기 구조에 있어서,
    Ry1 및 Ry2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000098
    은 화학식 1에 연결되는 부위이다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 f1 내지 f4는 각각 0 내지 9의 정수인 것인 잉크 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 f1+f2+f3+f4는 1 이상의 정수인 것인 잉크 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 Y1 내지 Y10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기인 것인 잉크 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 A로 표시되는 용매는 하기 구조 중 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000099
    .
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조 중 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000100
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000101
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000102
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000103
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000104
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000105
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000106
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000107
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000108
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000109
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000110
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000111
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000112
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000113
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000114
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000115
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000116
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000117
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000118
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000119
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000120
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000121
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000122
    .
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 잉크 조성물은 제2 용매를 더 포함하고,
    상기 제2 용매는 하기 화학식 B 내지 D 중 어느 하나로 표시되는 용매, 메톡시톨루엔 및 테트랄린 중 1종 이상을 포함하는 것인 잉크 조성물:
    [화학식 B]
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000123
    [화학식 C]
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000124
    [화학식 D]
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000125
    상기 화학식 B 내지 D에 있어서,
    L50은 직접결합; 또는 알킬렌기이고,
    L51 및 L53 내지 L55는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
    L52는 -COO-이고,
    R50, R51 및 R54 내지 R56은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
    R53은 수소; 중수소; 알콕시기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
    a1은 0 또는 1이고,
    r53은 1 내지 5의 정수이고, r53이 2 이상인 경우, 2 이상의 R53은 서로 동일하거나 상이하고,
    l50, l51 및 l53 내지 l55은 각각 1 내지 10의 정수이고, l50, l51 및 l53 내지 l55가 각각 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 안의 구조는 서로 동일하거나 상이하다.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 용매의 비점은 250℃ 내지 350℃이고,
    상기 제2 용매의 비점은 180℃ 내지 280℃이며,
    상기 제1 용매의 비점이 상기 제2 용매의 비점보다 더 높은 것인 잉크 조성물.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 잉크 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 음이온기를 포함하는 이온성 화합물을 더 포함하는 것인 잉크 조성물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000126
    상기 화학식 2에 있어서,
    R201 내지 R220 중 적어도 하나는 F; 시아노기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이고,
    나머지 R201 내지 R220 중 적어도 하나는 경화성기이며,
    나머지 R201 내지 R220은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; -C(O)R228; 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,
    R221 내지 R228은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 2는 하기 구조 중 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000127
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000128
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000129
    상기 구조에 있어서,
    n1은 1 내지 3의 정수이고, m1은 1 내지 3의 정수이며, n1+m1=4이고,
    n2는 0 내지 3의 정수이고, m2은 1 내지 4의 정수이며, n2+m2=4이고,
    M1은 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -OR221; -SR222; -SO3R223; -COOR224; -OC(O)R225; -C(O)NR226R227; -C(O)R228; 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,
    R221 내지 R228은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
    i는 1 내지 4의 정수이고, i가 2 이상인 경우, 2 이상의 M1은 서로 동일하거나 상이하다.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 이온성 화합물은 양이온기를 더 포함하고, 상기 양이온기는 1가의 양이온기, 오늄화합물 또는 하기 구조 중 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000130
    상기 구조에 있어서,
    Q30 내지 Q105는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; 히드록시기; -COOR250; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 경화성기고,
    R250은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    x는 0 내지 10의 정수이고,
    p1은 1 또는 2이며, q1은 0 또는 1이고, p1+q1=2이다.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 이온성 화합물은 하기 화학식 D-1 내지 D-37 중 어느 하나인 것인 잉크 조성물:
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000131
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000132
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000133
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000134
    Figure PCTKR2023014482-appb-img-000135
    .
  16. 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.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 하나의 항에 따른 잉크 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 픽셀.
  18. 청구항 17에 따른 픽셀을 포함하는 유기물층.
  19. 제1 전극;
    제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 18에 따른 유기물층인 것인 유기 발광 소자.
  20. 청구항 19에 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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