KR100881234B1 - 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전소자 - Google Patents

수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전소자 Download PDF

Info

Publication number
KR100881234B1
KR100881234B1 KR1020070124025A KR20070124025A KR100881234B1 KR 100881234 B1 KR100881234 B1 KR 100881234B1 KR 1020070124025 A KR1020070124025 A KR 1020070124025A KR 20070124025 A KR20070124025 A KR 20070124025A KR 100881234 B1 KR100881234 B1 KR 100881234B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
alkyl
ester
Prior art date
Application number
KR1020070124025A
Other languages
English (en)
Inventor
허달호
이정우
채미영
이태우
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to KR1020070124025A priority Critical patent/KR100881234B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100881234B1 publication Critical patent/KR100881234B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/12—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F230/08—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
    • C08F230/085—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon the monomer being a polymerisable silane, e.g. (meth)acryloyloxy trialkoxy silanes or vinyl trialkoxysilanes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151—Copolymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것으로서, 상기 수분산 전도성 고분자 화합물은 전도성 고분자에 하기 화학식 1 및 2의 반복 단위를 포함하는 다중산 공중합체가 도핑되어 있는 것이다.
[화학식 1]
Figure 112007086738889-pat00001
[화학식 2]
Figure 112007086738889-pat00002
(상기 화학식 1, 및 2에서,
0.0001 ≤ 화학식 2의 몰수/화학식 1의 몰수 ≤ 1이고,
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테 로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
A는 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
B는 양이온과 음이온의 짝으로 이루어지는 이온기이며, 이 양이온은 H+; Na+, K+, Li+, Mg2 +, Zn2 + 및 Al3 +으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이온; 또는 NR3 +(R은 H 또는 치환 또는 비치환 알킬기) 및 CH3(-CH2-)nO+(n은 1 내지 50의 자연수)으로 이루어진 군에서 선택되는 유기이온이고, 상기 음이온은 PO3 2 -, SO3 -, COO-, I- 및 CH3COO-으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
D는 폴리실세스퀴옥산계를 포함하는 무기계 규소 화합물로부터 유도되는 작용기이다)
본 발명에 따른 조성물에 포함되는 수분산 전도성 고분자 화합물은 친수성과 소수성을 모두 가지므로 수분 흡수력과 산성도를 감소시킬 수 있으며, 본 발명에 따른 조성물을 유기 광전 소자에 적용하는 경우, 유기 광전 소자의 효율 특성 및 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
전도성 고분자, 유기 광전 소자, 전도성고분자화합물조성물, 무기계 규소화합물

Description

수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자{CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITION COMPRISING WATER DISPERSIBLE COPOLYMER AND POLYMER ORGANIC LAYER FORMED USING SAME FOR ORGANIC PHOTOELECTRONIC DEVICE, AND ORGANIC PHOTOELECTRIC DEVICE USING SAME}
본 발명은 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 광전 소자의 효율 특성 및 수명 특성을 향상시킬수 있는 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것이다.
광전 소자라 함은 유기 발광 소자(organic light emitting diode; OLED), 유기태양전지, 유기 트랜지스터 등과 같이 전기에너지를 빛에너지로 변환하거나 또는 반대로 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 소자를 의미한다.
이러한 광전소자 중에서도 특히 유기 발광 소자는 최근 평판 디스플레이 (flat-Panel Display, 이하 'FPD'라 함) 기술이 발전함에 따라 크게 주목을 받고 있다.
현재 FPD 중 가장 많은 부분을 차지하고 있는 LCD는 획기적인 기술적 발전을 기반으로 FPD 시장의 80% 이상을 차지하고 있으나 40inch 이상의 대화면에서 응답속도의 저하, 좁은 시야 각 등의 결정적 단점으로 인하여 이를 극복하기 위한 새로운 디스플레이의 필요성이 대두 되었다.
이러한 상황에서, 유기 발광 소자는 FPD 중에서도 저전압 구동, 자기발광, 박막형, 넓은 시야 각, 빠른 응답속도, 높은 콘트라스트, 경제성 등의 많은 장점을 가지고 있는 디스플레이로서 차세대 FPD가 갖추어야 할 모든 조건을 갖춘 유일한 디스플레이 방식으로 관심을 모으고 있다.
현재, 이러한 유기 발광 소자를 포함하여, 광전 소자 분야에서는 전극에서 생성되는 전하, 즉 정공 및 전자를 광전 소자 내로 원활하게 수송하여 소자의 효율을 증대시키기 위한 목적으로 전도성 고분자막의 형성에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다.
특히, 유기 발광 소자는 형광성 또는 인광성 유기 화합물 박막(이하, 유기막이라고 함)에 전류를 흘려 주면, 전자와 정공이 유기막에서 결합하면서 빛이 발생하는 현상을 이용한 능동 발광형 표시 소자이다. 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode: OLED) 구조는 효율 향상 및 구동 전압 저하를 위하여 유기층으로서 단일 발광층만을 사용하지 않고, 발광층과 함께 전도성 고분자를 이용한 정공 주입층, 발광층, 전자 주입층 등을 사용하는 다층 구조를 갖는 것이 일반적이다.
물론 이러한 구조는 한 층이 다수의 기능을 수행하도록 각각의 층을 제거함으로써 단순화될 수 있으며, 가장 간단한 OLED 구조는 2개의 전극과 이 전극 사이에 발광층을 포함하여 모든 기능을 수행하는 유기층이 위치한 경우이다.
그러나 사실상 휘도를 증가시키기 위해서는 전자 주입층 또는 정공(hole) 주입층이 상기 전극과 발광층 사이에 도입되어야 한다. 상기 전자 주입층 또는 정공 주입층에 사용되는 전하(홀 또는 전자)를 전달시키는 다양한 유기 화합물이 많은 문헌에 기재되어 있으며, 이런 종류의 물질 및 용도는 예를 들어, 유럽 특허 공개 제387 715호, 미국 특허 제4,539,507호, 미국 특허 제4,720,432호 및 미국 특허 제4,769,292호에 개시되어 있다.
특히, 전하를 전달시키는 대표적인 유기 화합물로서 가용성(soluble) 유기 EL에 사용되고 있는 것은 바이엘(Bayer AG)사가 제조하여 시판하고 있는 베이트론-피(Baytron-P)라는 제품으로서 PEDOT(폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜))-PSS(폴리(4-스티렌설포네이트)) 수용액의 일종이다.
이러한 PEDOT-PSS는 유기 발광 소자의 제작 시 널리 이용되고 있으며, ITO(인듐주석산화물) 전극 위에 스핀코팅(spin coating)하여 정공 주입층을 형성하는 용도로 이용되는데 하기 화학식 A와 같은 구조를 갖는다.
[화학식 A]
Figure 112007086738889-pat00003
상기 화학식 A에 표시된 PEDOT/PSS는 폴리(4-스티렌 설포네이트)(PSS)의 고분자산(polyacid)과 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)의 전도성 고분자의 단순 이온 복합체로서, PEDOT에 수용성 고분자산이 도핑되어 있는 구조이다.
그러나, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 조성물을 이용하여 정공주입층을 형성하게 되면 PSS가 수분을 잘 흡수하는 성질에 의해 열화되어 디도핑(dedoping)되거나, PSS 부분이 전자와의 반응에 의해서 분해되어 설페이트(Sulfate) 등과 같은 물질을 방출하게 되고, 이러한 물질이 인접한 유기막, 예를 들면 발광층으로 확산될 수 있는데, 이와 같이 정공 주입층으로부터 유래된 물질의 발광층으로의 확산은 엑시톤 소멸 (exciton quenching)을 야기하여 유기 발광 소자의 효율 및 수명 저하를 초래하게 된다.
본 발명의 목적은 친수성 및 소수성을 갖는 공중합체를 이용하여 수분 흡수력과 산성도를 낮춘 수분산 전도성 고분자 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 수분산 전도성 고분자 화합물을 포함하는 전도성 고분자 화합물 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전도성 고분자 화합물 조성물을 이용하여 형성된 전도성 고분자 유기막을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전도성 고분자 화합물 조성물을 이용하여 형성된 전도성 고분자 유기막을 포함하는 유기 광전 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전도성 고분자 유기막을 포함하여 효율 특성 및 수명 특성이 향상된 유기 광전 소자를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 평균적 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전도성 고분자에 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 반복 단위를 포함하는 다중산 공중합체가 도핑되어 있는 수분산 전도성 고분자 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112007086738889-pat00004
[화학식 2]
Figure 112007086738889-pat00005
(상기 화학식 1, 및 2에서,
0.0001 ≤ 화학식 2의 몰수/화학식 1의 몰수 ≤ 1이고,
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
A는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
B는 양이온과 음이온의 짝으로 이루어지는 이온기이며, 이 양이온은 H+; Na+, K+, Li+, Mg2 +, Zn2 + 및 Al3 +으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이온; 또는 NR3 +(R은 H 또는 치환 또는 비치환 알킬기) 및 CH3(-CH2-)nO+(n은 1 내지 50의 자연수)으로 이루어진 군에서 선택되는 유기이온이고, 상기 음이온은 PO3 2 -, SO3 -, COO-, I- 및 CH3COO-으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며, D는 폴리실세스퀴옥산계를 포함하는 무기계 규소 화합물로부터 유도되는 작용기이다)
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 수분산 전도성 고분자 화합물; 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 화합물 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 상기 전도성 고분자 화합물 조성물을 이용하여 제조된 전도성 고분자 유기막을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 상기 전도성 고분자 화합물 조성물을 이용하여 제조된 전도성 고분자 유기막을 포함하는 유기 광전 소자를 제공한다.
기타, 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 수분산 전도성 고분자 화합물은 분자 내 안정한 무기계 규소화합물의 구조가 포함된 수분산 전도성 고분자 화합물로서, 열적, 전기화학적 안정성을 갖게 된다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물은 분자 내 다중산의 농도를 감소시킴으로써 유기 광전 소자 내에서 높은 산성도에 의해 나타날 수 있는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물을 포함하는 유기 발광 소자는 발광효율 및 수명특성이 향상되는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 “알킬기”란 탄소수 C1-C30의 알킬기를, “헤테로알킬기”란 C1-C30의 헤테로알킬기를, “알콕시기”란 C1-C30의 알콕 시기를, “헤테로알콕시기”란 C1-C30의 헤테로알콕시기를, “아릴기”란 C6-C30의 아릴기를, “아릴알킬기”란 C6-C30의 아릴알킬기를, “아릴옥시기”란 C6-C30의 아릴옥시기를, "헤테로아릴기"란 C2-C30의 헤테로아릴기를,“헤테로아릴알킬기”란 C2-C30의 헤테로아릴알킬기를, "헤테로아릴옥시기"란 C2-C30의 헤테로아릴옥시기를, "사이클로알킬기”란 C5-C20의 사이클로알킬기를, “헤테로사이클로알킬기”란 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기를, “알킬에스테르기”란 C2-C30의 알킬에스테르기를, “헤테로알킬에스테르기”란 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기를, "아릴에스테르기"란 C6-C30의 아릴에스테르기를, 그리고 “헤테로아릴에스테르기”란 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기를 의미한다.
또한 “치환된”이란, 본 발명의 작용기중의 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기(-NH2, -NH(R), -N(R')(R"), R, R' 및 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기임), 아미디노기, 히드라진 또는 히드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에서 알킬기의 구체적인 예로는 직쇄형 또는 분지형으로서 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있다.
헤테로 알킬기는 알킬기의 주쇄 중의 탄소원자 중 하나 이상, 바람직하게는 1 내지 5개의 탄소원자가 산소원자(O), 황원자(S), 질소원자(N), 인원자(P) 등과 같은 헤테로 원자로 치환된 것을 의미한다.
알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있다.
아릴기는 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 카보사이클 방향족 분자를 의미하며, 상기 고리들은 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)될 수 있다. 아릴기의 구체적인 예로는 페닐, 나프틸, 테트라히드로나프틸 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있다.
아릴알킬기는 아릴기에서 수소원자중 일부가 저급알킬, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필 등과 같은 라디칼로 치환된 것을 의미하고, 예를 들어 벤질메틸, 페닐에틸 등이 있다.
아릴옥시기는 -O-아릴 라디칼을 의미하며, 이때 아릴은 위에서 정의된 바와 같다. 구체적인 예로서 페녹시, 나프톡시, 안트라세닐옥시, 페난트레닐옥시, 플루오레닐옥시, 인데닐옥시 등이 있고, 아릴옥시기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지로 치환가능하다.
헤테로아릴기는 N, O, P 또는 S 중에서 선택되는 1 내지 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 C인 고리 원자수 5 내지 30의 고리 방향족 화합물을 의미하며, 상기 고리들은 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)될 수 있다.
헤테로아릴알킬기는 헤테로아릴기의 수소 원자 일부가 저급 알킬기로 치환된 것을 의미하며, 헤테로아릴알킬기 중 헤테로아릴에 대한 정의는 상술한 바와 같다.
헤테로아릴옥시기는 -O-헤테로아릴 라디칼을 의미하며, 이때 헤테로아릴은 위에서 정의된 바와 같다.
사이클로알킬기는 탄소원자수 5 내지 30의 1가 모노사이클릭 알킬기를 의미한다.
헤테로사이클로알킬기는 고리원자수 5 내지 30의 1가 모노사이클릭 화합물로서 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함하는 사이클로알킬기를 의미한다.
헤테로알콕시기는 -O- 의 한쪽에 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1 내지 3개의 헤테로원자가 연결된 구조의 탄소 화합물이다.
알킬에스테르기는 -COO-의 알킬 라디칼을 의미하며, 이때 알킬은 위에서 정의된 바와 같다.
헤테로알킬에스테르기는 -COO-의 헤테로 알킬 라디칼을 의미하며, 이때 헤테로 알킬은 위에서 정의된 바와 같다.
아릴에스테르기와 헤테로아릴에스테르기는 -COO-의 아릴 또는 헤테로아릴의 라디칼을 의미하며, 이때 아릴과 헤테로아릴의 정의는 위에서 상술한 바와 같다.
본 발명의 일 구현예는 전도성 고분자에 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 반복 단위를 포함하는 다중산 공중합체가 도핑되어 있는 수분산 전도성 고분자 화합물을 제공한다. 상기 화학식 1 및 2로 표현되는 반복단위를 포함하는 공 중합체는 전도성 고분자에 이온결합의 형태로 도핑(dopping)되어 있다.
[화학식 1]
Figure 112007086738889-pat00006
[화학식 2]
Figure 112007086738889-pat00007
상기 화학식 1, 및 2에서,
0.0001 ≤ 화학식 2의 몰수/화학식 1의 몰수 ≤ 1이고,
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
A는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
B는 양이온과 음이온의 짝으로 이루어지는 이온기이며, 이 양이온은 H+; Na+, K+, Li+, Mg2+, Zn2 + 및 Al3 +으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이온; 또는 NR3 +(R은 H 또는 치환 또는 비치환 알킬기) 및 CH3(-CH2-)nO+(n은 1 내지 50의 자연수)으로 이루어진 군에서 선택되는 유기이온이고, 상기 음이온은 PO3 2 -, SO3 -, COO-, I- 및 CH3COO-으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
D는 폴리실세스퀴옥산계를 포함하는 무기계 규소 화합물로부터 유도되는 작용기로서, 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표현될 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112007086738889-pat00008
[화학식 4]
Figure 112007086738889-pat00009
(상기 화학식 3, 및 4에서,
R은 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
p는 반복 단위로서, 2 내지 16의 짝수이고,
q는 반복 단위로서, 3 내지 10의 자연수이다)
상기 D의 구체적인 예로는 하기 화학식 3-1, 4-1 또는 4-2로 표현되는 작용기를 들 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure 112007086738889-pat00010
[화학식 4-1]
Figure 112007086738889-pat00011
[화학식 4-2]
Figure 112007086738889-pat00012
(상기 화학식 3-1, 4-1, 및 4-2에서, R은 화학식 3 및 4에서와 동일하다.)
본 발명에서 상기 전도성 고분자는 통상적으로 유기 광전 소자에 사용되는 전도성 고분자로서, 구체적으로 폴리페닐렌; 폴리페닐렌비닐렌; 하기 화학식 5로 표시되는 아닐린 또는 그 유도체인 단량체; 하기 화학식 6으로 표시되는 피롤, 티 오펜 또는 그 유도체인 단량체; 및 하기 화학식 7로 표시되는 고리형 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 단량체 중 하나 이상의 단량체를 중합한 고분자를 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112007086738889-pat00013
[화학식 6]
Figure 112007086738889-pat00014
상기 화학식 5, 및 6에서,
X는 NH; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고,
Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 각각 독립적으로 수소; C1-C30의 알킬기; C1-C30의 헤테로알킬기; C1-C30의 알콕시기; C1-C30의 헤테로알콕시기; C6-C30의 아릴기; C6-C30의 아릴알킬기; C6-C30의 아릴옥시기; C6-C30의 아릴아민기; C6-C30의 피롤기; C6-C30의 티오펜기; C2-C30의 헤테로아릴기; C2-C30의 헤테로아릴알킬기; C2-C30의 헤테로아릴옥시기; C5-C20의 사이클로알킬기; C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; C2- C30의 알킬에스테르기; C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; C6-C30의 아릴에스테르기; C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
상기 Re, 및 Rf은 각각 독립적으로 NH; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자; C1-C30의 알킬기; C6-C30의 아릴기; C1-C30의 알콕시기; C1-C30의 헤테로알킬기; C1-C30의 헤테로알콕시기; C6-C30의 아릴알킬기; C6-C30의 아릴옥시기; C6-C30의 아릴아민기; C6-C30의 피롤기; C6-C30의 티오펜기; C2-C30의 헤테로아릴기; C2-C30의 헤테로아릴알킬기; C2-C30의 헤테로아릴옥시기; C5-C20의 사이클로알킬기; C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; C2-C30의 알킬에스테르기; C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; C6-C30의 아릴에스테르기; C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다
[화학식 7]
Figure 112007086738889-pat00015
(상기 화학식 7에서,
X는 NH; 또는 C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고,
Y는 NH; 또는 C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고,
Z는 -(CR1R2)x-CR3R4-(CR5R6)y이고, 이때 R1 내지 R6는 각각 독립적으로 H, F, C1-C20의 알킬 라디칼, C6-C14의 아릴 라디칼 또는 -CH2-ORi이고, 이때 Ri는 H, C1-C6의 알킬산, C2-C6의 알킬에스테르, C1-C6의 헤테로알킬산 또는 C1-C6의 알킬술포닉산이며, x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다.
상기 전도성 고분자는 다중산 공중합체와 1:10 내지 1:2의 중량비, 바람직하게는 1:8 내지 1:4의 중량비로 혼합된다. 상기 전도성 고분자와 다중산 공중합체의 혼합비가 상기 범위 내에 있는 경우 전도성 고분자가 물에 잘 분산되어, 응집현상이 발생하지 않으므로 이 수분산 전도성 고분자 화합물을 유기광전 소자에 유용하게 사용할 수 있어 바람직하다.
상기 구조들은 본 발명의 이해를 돕고자 보인 예로서, 이들 구조가 본 발명의 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 반복단위를 포함하는 다중산 공중합체 또는 전도성 고분자에 한정하는 것은 아니다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 수분산 전도성 고분자 화합물은 반복단위인 상기 화학식 1 및 2를 함께 사용함에 따라 신규한 수분산 전도성 고분자 화합물이며, 폴리실세스퀴옥산계를 포함하는 무기계 규소화합물로부터 유도된 작용기인 상기 D를 포함함으로써, 공중합체 내에 친수성 및 소수성을 가지므로, 수분 흡수력을 낮추고, 산성도를 줄여 주어 유기 광전 소자 내에서 수분과 높은 산성도에 의해 나타날 수 있는 문제점을 극복할 수 있다.
본 발명의 수분산 전도성 고분자 화합물은 전자와의 반응에 의해 분해되는 잔기의 함량이 적으며, 고분자 공중합체에 포함된 작용기에 의해 모폴로지의 변화가 이루어짐으로써 전자에 의한 분배를 방지할 수 있기에 상기 수분산 전도성 고분자 화합물을 포함하는 유기 광전 소자는 고효율 및 장수명의 특징을 갖을 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 본 발명의 수분산 전도성 고분자 화합물을 이용하여 막을 형성할 수 있는 상기 수분산 전도성 고분자 화합물 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 화합물 조성물을 제공한다.
본 발명의 전도성 고분자 화합물 조성물에 사용되는 용매는 상기 전도성 고분자를 용해시킬 수 있는 것이라면 모두 사용가능하나, 물, 알코올류, 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸술폭사이드, 톨루엔, 크실렌, 및 클로로벤젠으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 전도성 고분자 조성물에서, 고형분의 함량 즉, 전도성 고분자 화합물, 선택적으로 가교계의 용매에 대한 함량은 0.1 내지 20 중량%이고, 바람직하게는 1 내지 3 중량%이다. 상기 고형분의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 전도성 고분자는 유기광전소자에 적합한 물성을 가질 수 있다.
본 발명의 전도성 고분자 화합물 조성물은 수분산 전도성 고분자 화합물의 가교능을 더욱 향상시키기 위하여 가교제(cross-linking agent)를 더욱 포함할 수도 있다.
상기 가교제로는 물리적 가교제, 화학적 가교제 및 이들의 혼합물로 이루어 진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 물리적 가교제는 화학적인 결합이 없이 물리적으로 고분자 사슬간에 가교의 역할을 하는 것으로서, 히드록시기(-OH)를 포함하는 저분자 또는 고분자 화합물을 의미한다. 상기 물리적 가교제의 구체적인 예로는 글리세롤, 부탄올의 저분자 화합물과 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌글리콜 등의 고분자 화합물이 있으며, 이외에도 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrolidone) 등도 물리적 가교제로서 사용될 수 있다.
상기 물리적 가교제의 함량은 상기 수분산 전도성 고분자 화합물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부가 바람직하고, 0.1 내지 3 중량부인 것이 더욱 바람직하다.
상기 물리적 가교제의 함량이 상기 범위 내인 경우 가교제의 성능이 효율적으로 발휘되며, 전도성 고분자 유기막의 박막 모폴로지(mophology)가 효과적으로 유지될 수 있다.
상기 화학적 가교제는 화학적으로 가교시키는 역할을 하는 것으로서, 인시츄 중합(in-situ polymerization)이 가능하며 IPN(interpenetrating polymer network)을 형성할 수 있는 화학 물질을 의미한다.
상기 화학적 가교제로는 실란계열 물질이 많이 사용되는데 그 구체적인 예로서 테트라에틸옥시실란(TEOS)이 있다. 이외에도 폴리아지리딘(polyaziridine), 멜라민(melamine)계, 에폭시(epoxy)계 물질이 사용될 수 있다.
상기 화학적 가교제의 함량은 수분산 전도성 고분자 화합물 100 중량부에 대 하여 0.001 내지 50 중량부가 바람직하고, 1 내지 10 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 화학적 가교제의 함량이 상기 범위 내인 경우 가교제의 성능이 효과적으로 발휘되며 수분산 전도성 고분자 화합물에 큰 영향을 미치지 않아서 전도성도 충분하게 유지될 수 있다.
본 발명의 전도성 고분자 화합물 조성물은 유기 이온염을 더욱 포함할 수도 있다. 상기 유기 이온염은 디바이스 내에서 전도성 고분자의 전자를 잘 전달하여 전류 안정성을 향상시키고, 수명 및 전기 화학적 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 그 구체적인 예로는 이미다졸리윰 염, 티아졸리윰 염, 피리디늄(pyridinum) 염, 피롤리디늄 염, 피페리디늄(piperidinum) 염 등을 들 수 있다.
상기 유기 이온염의 함량은 전도성 고분자 화합물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 10 중량부가 바람직하고, 0.01 내지 3 중량부인 것이 더욱 바람직하다.
상기 유기 이온염의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 전도성 고분자의 조성물의 물성을 변화시키지 않는 장점이 있다.
본 발명의 전도성 고분자 화합물 조성물을 이용하여 유기 광전 소자의 제작에 사용하는 경우, 기판에 코팅하여 사용되며, 이때 용매는 대부분 제거되고 전도성 고분자 유기막으로 형성되게 된다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 본 발명의 전도성 고분자 화합물 조성물을 사용하여 형성된 전도성 고분자 유기막을 포함하는 유기 광전 소자를 제공한다. 이때, 광전 소자라 함은 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 그리고 유기 메모리 소자 등을 의미한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물은 유기 광전 소자에 이용함으로써, 소자의 수명 특성 및 효율 특성을 향상시킬 수 있는데, 이때 상기 유기 광전 소자로는 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 또는 유기 메모리 소자가 바람직하다.
유기 발광 소자에서는 본 발명의 전도성 고분자 화합물 조성물이 전하, 즉 정공 또는 전자 주입층에 사용되며, 정공 및 전자를 균형적이고 효율적으로 주입함으로써 유기 발광 소자의 발광 세기와 효율을 높이는 역할을 하게 된다.
또한, 유기 태양 전지의 경우에는 본 발명의 전도성 고분자 화합물 조성물이 전극이나 전극 버퍼층으로 사용되어 양자 효율을 증가시키며, 유기 트랜지스터의 경우에는 게이트, 소스-드레인 전극 등에서 전극 물질로 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물이 유기 발광 소자에 적용되는 경우에 대해 설명하기로 한다.
상기 유기 발광 소자에서는 상기 전도성 고분자 화합물 조성물이 전하, 즉 정공 또는 전자 주입층에 사용되며, 정공 및 전자를 균형적이고 효율적으로 주입함으로써 유기 발광 소자의 발광 세기와 효율을 높이는 역할을 하게 된다.
본 발명의 유기 발광소자의 제작은 특별한 장치나 방법을 필요로 하지 않으며, 통상의 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제조할 수 있다.
도 1a의 유기 발광 소자는 제1전극(10) 상부에 발광층(12)이 적층되고, 상기 제1전극(10)과 발광층(12) 사이에 본 발명에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물을 포함하는 정공 주입층(HIL)(또는 "버퍼층"이라고 명명하기도 함)(11)이 적층되고, 상기 발광층(12) 상부에 정공 억제층(HBL)(13)이 적층되어 있고, 그 상부에는 제2전극(14)이 형성된다.
도 1b의 유기 발광 소자는 발광층(12) 상부에 형성된 정공 억제층(HBL)(13) 대신에 전자 수송층(ETL)(15)이 형성된 것을 제외하고는, 도 1a의 경우와 동일한 적층 구조를 갖는다.
도 1c의 유기 발광 소자는 발광층(12) 상부에 정공 억제층(HBL)(13)과 전자 수송층(15)이 순차적으로 적층된 2층막을 사용하는 것을 제외하고는, 도 1a의 경우와 동일한 적층 구조를 갖는다.
도 1d의 유기 발광 소자는 정공 주입층(11)과 발광층(12) 사이에 정공 수송층(16)을 더 형성한 것을 제외하고는, 도 1c의 유기 발광 소자와 동일한 구조를 갖고 있다. 이때 정공 수송층(16)은 정공 주입층(11)으로부터 발광층(12)으로 불순물이 침투하는 것을 억제해주는 역할을 한다.
상술한 도 1a 내지 도 1d의 적층 구조를 갖는 유기 발광 소자는 일반적인 제작방법에 의하여 형성가능하다.
즉, 먼저, 기판(미도시) 상부에 패터닝 된 제1전극(10)을 형성한다. 여기에서 상기 기판은 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데, 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하게 사용할 수 있다. 그리고 상기 기판의 두께는 0.3 내지 1.1 mm인 것이 적절하게 사용될 수 있다.
상기 제1전극(10)의 형성 재료는 특별하게 제한되지는 않는다. 만약 제1전 극이 양극(cathode)인 경우에는 양극은 정공 주입이 용이한 전도성 금속 또는 그 산화물로 이루어지며, 구체적인 예로서, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 니켈(Ni), 백금(Pt), 금(Au), 이리듐(Ir) 등을 사용한다.
상기 제1전극(10)이 형성된 기판을 세정한 다음, UV 오존 처리를 실시한다. 이때 세정방법으로는 이소프로판올(IPA), 아세톤 등의 유기용매를 이용할 수 있다.
세정된 기판의 제1전극(10) 상부에 본 발명에 의한 전도성 고분자 화합물 조성물을 포함하는 정공 주입층(11)을 형성한다. 이와 같이 정공 주입층(11)을 형성하면, 제1전극(10)과 발광층(12)의 접촉저항을 감소시키는 동시에, 발광층(12)에 대한 제1전극(10)의 정공 수송능력이 향상되어 소자의 구동전압과 수명 특성이 전반적으로 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
정공 주입층(11)은 본 발명의 수분산 전도성 고분자 화합물, 선택적으로 가교제를 용매에 용해시켜 제조한 정공 주입층 형성용 조성물을 제1전극(10) 상부에 스핀코팅한 다음, 이를 건조하여 형성한다.
여기에서 상기 정공 주입층(11)의 두께는 5 nm 내지 200 nm, 바람직하게는 20 nm 내지 100 nm 일 수 있다. 상기 정공 주입층의 두께가 5 nm 미만인 경우, 너무 얇아서 정공 주입이 제대로 되지 않는다는 문제점이 있고, 상기 정공 주입층의 두께가 100 nm 를 초과하는 경우 빛의 투과도가 저하될 수 있다.
상기 정공 주입층(11) 상부에 발광층(12)을 형성한다. 발광층을 이루는 물질은 특별히 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 옥사디아졸 다이머 염료(oxadiazole dimer dyes(Bis-DAPOXP)), 스피로 화합물(spiro compounds)(Spiro- DPVBi,Spiro-6P), 트리아릴아민 화합물(triarylamine compounds), 비스(스티릴)아민(bis(styryl)amine)(DPVBi, DSA), 안트라센(anthracene), Flrpic, CzTT, TPB, PPCP, DST, TPA, OXD-4, BBOT, AZM-Zn 등과 같은 청색발광물질; 쿠마린 6(Coumarin 6), C545T, 퀴나크리돈(Quinacridone), Ir(ppy)3 등과 같은 녹색발광물질; DCM1, DCM2, Eu(thenoyltrifluoroacetone)3 (Eu(TTA)3, 부틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸 줄로리딜-9-에닐)-4H-피란)butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran: DCJTB 등과 같은 적색발광물질을 사용할 수 있다. 또한, 고분자 발광물질로는 페닐렌(phenylene)계, 페닐렌 비닐렌(phenylene vinylene)계, 티오펜(thiophene)계, 플루오렌(fluorene)계 및 스피로플루오렌(spiro-fluorene)계 고분자 등과 같은 고분자와 질소를 포함하는 방향족 화합물 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층(12)의 두께는 10nm 내지 500nm, 바람직하게는 50nm 내지 120nm인 것이 바람직하다. 만약 발광층의 두께가 10nm 미만인 경우에는 누설전류가 증가하여 효율이 감소하고 수명이 감소하며, 500nm를 초과하는 경우에는 구동전압 상승폭이 높아져서 바람직하지 못하다.
경우에 따라서는 상기 발광층 형성용 조성물에 도펀트(dopant)를 더 부가하기도 한다. 이때 도펀트의 함량은 발광층 형성 재료에 따라 가변적이지만, 일반적으로 발광층 형성 재료(호스트와 도펀트의 총중량) 100 중량부를 기준으로 하여 30 내지 80 중량부인 것이 바람직하다. 만약 도펀트의 함량이 상기 범위를 벗어나면 EL 소자의 발광 특성이 저하되어 바람직하지 못하다. 상기 도펀트의 구체적인 예 로는 아릴아민, 페릴계 화합물, 피롤계 화합물, 히드라존계 화합물, 카바졸계 화합물, 스틸벤계 화합물, 스타버스트계 화합물, 옥사디아졸계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 정공 주입층(11)과 발광층(12) 사이에는 정공 수송층(16)을 선택적으로 형성할 수 있다.
상기 정공 수송층을 이루는 물질은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 정공 수송 역할을 하는 카바졸기 및/또는 아릴아민기를 갖는 화합물, 프탈로시아닌계 화합물 및 트리페닐렌 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 물질을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 정공 수송층은 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, 폴리비닐카바졸, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD), N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(NPB), IDE320(이데미쯔사), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-N-(4-부틸페닐)디페닐아민)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine, TFB) 및 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N-페닐-1,4-페닐렌디아민(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin, PFB)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 물질을 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 1 nm 내지 100 nm, 바람직하게는 5 nm 내지 50 nm의 두께를 가질 수 있다. 상기 정공 수송층의 두께가 1 nm 미만인 경우 너무 얇아서 정공 수송 능력이 저하될 수 있고, 상기 정공 수송층의 두께가 100 nm를 초과하는 경우 구동전압이 상승될 수 있다는 문제점이 있기 때문이다.
상기 발광층(12) 상부에는 증착 또는 스핀코팅 방법을 이용하여 정공 억제층(13) 및/또는 전자수송층(15)을 형성한다. 여기에서 정공 억제층(13)은 발광물질에서 형성되는 엑시톤이 전자수송층(15)으로 이동되는 것을 막아주거나 정공이 전자 수송층(15)으로 이동되는 것을 막아주는 역할을 한다.
상기 정공 억제층(13)의 형성재료로는 예컨대, 페난트롤린(phenanthrolines)계 화합물(예: UDC사, BCP), 이미다졸계 화합물, 트리아졸(triazoles)계 화합물, 옥사디아졸(oxadiazoles)계 화합물(예: PBD), 알루미늄 착물(aluminum complex)(UDC사), BAlq 등이 바람직하다.
상기 전자 수송층(15)의 형성 재료로는 예컨대, 옥사졸계 화합물, 이소옥사졸계 화합물, 트리아졸계 화합물, 이소티아졸(isothiazole)계 화합물, 옥사디아졸계 화합물, 티아디아졸(thiadiazole)계 화합물, 페릴렌(perylene)계 화합물, 알루미늄착물(예: Alq3(트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄(tris(8-quinolinolato)-aluminium) BAlq, SAlq, Almq3, 갈륨 착물(예:Gaq'2OPiv, Gaq'2OAc, 2(Gaq'2))이 바람직하다.
상기 정공 억제층의 두께는 5 nm 내지 100 nm이고, 상기 전자 수송층의 두께는 5 nm 내지 100 nm인 것이 바람직하다. 만약 상기 정공 억제층의 두께와 전자 수송층의 두께가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 전자 수송능력이나 정공 억제능력 면에서 바람직하지 못하다.
이어서, 상기 결과물에 제2전극(14)를 형성하고, 상기 결과물을 밀봉하여 유기 발광 소자를 완성한다.
상기 제2전극(14)의 형성재료는 특별하게 제한되지는 않으나, 그 중에서도 일 함수가 작은 금속 즉, Li, Cs, Ba, Ca, Ca/Al, LiF/Ca, LiF/Al, BaF2/Ca, Mg, Ag, Al 등이나 이들의 합금 혹은 이들의 다중층을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 상기 제2전극(14)의 두께는 50 내지 3000 Å인 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 의한 수분산 전도성 고분자 화합물에 의할 경우 염기의 아릴아민기에 의해 분자 내 다중산의 농도를 줄일 수 있으며, 분자간의 응집현상을 줄여 박막 특성 및 저장안정성이 우수할 뿐만 아니라 정공 전달 및 전자 차단 특성이 우수한 아릴아민계 유도체 도입으로 인하여 유기 광전소자의 효율 특성 및 수명 특성을 향상시킬 수 있다는 것을 구체적인 실시예들을 들어 설명한다.
다만, 여기에 기재되지 않은 내용은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
<실시예 1: 스티렌술폰산-헵타사이클로펜틸이 치환된 4-비닐페닐 포스 공중합체(Poly(SSA-co-VPPOSS))의 제조>
시그마 알드리치(Sigma Aldrich)社의 소듐 스틸렌술포네이트(SSNa) 10 그램과 4-비닐페닐 POSS(4-vinylphenyl polyoxy silsesquioxane; (1-(4-vinylphenyl)-3,5,7,9,11,13,15-heptacyclopentyl pentacyclo[9.5.1.13,9.15,15.17,13]octasiloxane)) 0.5 그램(사용량: 5 중량%에 해당)을 디메틸술폭사이드(DMSO) 150 mL과 테트라하이드로퓨란(THF) 50 mL의 혼합용매에 가열하면서 녹였다.
그 후 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.3 그램을 디메틸술폭사이드(DMSO)에 녹여 주사기펌프를 이용하여 천천히 적가한 후 48시간 이상 중합하였다.
얻어진 반응물을 실온에서 방치한 후, 형성된 침전을 여과장치를 이용하여 제거하여 폴리(소듐 스티렌술포네이트-비닐페닐 포스)Poly(SSNa-co-VPPOSS)를 얻었다.
이렇게 얻은 공중합체를 양이온계 수지 Amberite® IR-120 및 음이온계 수지 Lewatit® MP62)를 이용하여 반응시켜 하기 화학식 8의 구조를 갖는 폴리(스티렌술포닉산-비닐페닐 포스)Poly(SSA-co-VPPOSS)를 얻었다. 이때, 하기 화학식 8의 n/m의 비율은 0.02이었다.
[화학식 8]
Figure 112007086738889-pat00016
(상기 화학식 8에서, R은 사이클로펜틸임)
<실시예 2: Poly(SSA-co-VPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 2 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 8의 n/m의 비율은 0.01이었다.
<실시예 3: Poly(SSA-co-VPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 10 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 8의 n/m의 비율은 0.05이었다.
<실시예 4: Poly(SSA-co-VPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 15 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 8의 n/m의 비율은 0.08이었다.
<실시예 5: Poly(SSA-co-VPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 20 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 8의 n/m의 비율은 0.10이었다.
<실시예 6: Poly(SSA-co-VPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 30 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 8의 n/m의 비율은 0.12이었다.
<실시예 7: 스티렌술폰산-헵타사이클로펜틸이 치환된 비닐 포스 공중합체(Poly(SSA-co-VPHcyPPOSS))의 제조>
시그마 알드리치(Sigma Aldrich)사의 소듐 스틸렌술포네이트(SSNa) 10 그램과 4-vinyl POSS 0.5 그램(사용량: 5 중량%에 해당)을 디메틸술폭사이드(DMSO) 150 mL과 테트라하이드로퓨란(THF) 50 mL의 혼합용매에 가열하면서 녹였다.
그 후 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.3 그램을 디메틸술폭사이드(DMSO)에 녹여 주사기펌프를 이용하여, 얻어진 용액에 천천히 적가한 후 48시간 이상 중합하였다.
반응물을 실온에서 방치한 후, 생성된 침전을 여과장치를 이용하여 제거하여 폴리(소듐 스티렌술포네이트-비닐페닐 헵타사이클로펜틸포스)Poly(SSNa-co-VPHcyPPOSS)를 얻었다.
이렇게 얻은 공중합체를 양이온계 수지 Amberite® IR-120 및 음이온계 수지 Lewatit® MP62)를 이용하여 반응시켜 하기 화학식 9의 구조를 갖는 폴리(스티렌술포닉산-비닐페닐 헵타사이클로펜틸포스)Poly(SSA-co-VPHcyPPOSS)를 얻었다. 이때, 하기 화학식 9의 n/m의 비율은 0.04이었다.
[화학식 9]
Figure 112007086738889-pat00017
(상기 화학식 9에서, R은 사이클로펜틸임)
<실시예 8: Poly(SSA-co-VPHcyPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 2 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 9의 n/m의 비율은 0.02이었다.
<실시예 9: Poly(SSA-co-VPHcyPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 10 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 9의 n/m의 비율은 0.06이었다.
<실시예 10: Poly(SSA-co-VPHcyPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 15 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 9의 n/m의 비율은 0.08이었다.
<실시예 11: Poly(SSA-co-VPHcyPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 20 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 9의 n/m의 비율은 0.09이었다.
<실시예 12: Poly(SSA-co-VPHcyPPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 30 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 9의 n/m의 비율은 0.10이었다.
<실시예 13: 스티렌술폰산-헵타이소부틸이 치환된 비닐 포스 공중합체(Poly(SSA-co-VHisoBPOSS))의 제조>
시그마 알드리치(Sigma Aldrich)사의 소듐 스틸렌술포네이트(SSNa) 10 그램과 4-비닐 POSS 0.5 그램(사용량: 5 중량%에 해당)을 디메틸술폭사이드(DMSO) 150 mL과 테트라하이드로퓨란(THF) 50 mL의 혼합용매에 가열하면서 녹였다.
그 후 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.3 그램을 디메틸술폭사이드(DMSO)에 녹여 주사기펌프를 이용하여 상기 용액에 천천히 적가한 후 48시간 이상 중합하였다.
반응물을 실온에서 방치한 후, 형성된 침전을 여과장치를 이용하여 제거하여 폴리(소듐 스티렌술포네이트-비닐 헵타이소부틸포스)Poly(SSNa-co-VHisoBPOSS)를 얻었다.
이렇게 얻은 공중합체를 양이온계 수지 Amberite® IR-120 및 음이온계 수지 Lewatit® MP62)를 이용하여 반응시켜 하기 화학식 10의 구조를 갖는 폴리(스티렌술포닉산-비닐 헵타이소부틸포스)Poly(SSA-co-VHisoBPOSS)를 얻었다. 이때, 하기 화학식 10의 n/m의 비율은 0.03이었다.
[화학식 10]
Figure 112007086738889-pat00018
(상기 화학식 10에서, R은 이소부틸임)
<실시예 14: Poly(SSA-co-VHisoBPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 2 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 13과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 10의 n/m의 비율은 0.01이었다.
<실시예 15: Poly(SSA-co-VHisoBPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 10 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 13과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 10의 n/m의 비율은 0.06이었다.
<실시예 16: Poly(SSA-co-VHisoBPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 15 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 13과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 10의 n/m의 비율은 0.07이었다.
<실시예 17: Poly(SSA-co-VHisoBPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 20 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 13과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 10의 n/m의 비율은 0.09이었다.
<실시예 18: Poly(SSA-co-VHisoBPOSS)의 제조>
4-비닐페닐 POSS의 사용량을 30 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 13과 동일하게 실시하였다. 이때, 상기 화학식 10의 n/m의 비율은 0.11이었다.
물에 대한 용해도
상기 실시예 1 내지 18에 따라 제조된 공중합체의 물에 대한 용해도를 0.45㎛ 실린지 필터와 3 mL 실린지 필터를 이용하여, 여과되는 양을 이용하여 측정하였다. 이들 중 실시예 1 내지 3, 5, 13 내지 15에 따라 제조된 공중합체의 물에 대한 용해도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 치환체 종류 POSS 함량 (중량%) 용해도
실시예 2 사이클로펜틸 2 O
실시예 1 사이클로펜틸 5 O
실시예 3 사이클로펜틸 10 O
실시예 5 사이클로펜틸 20 O
실시예 14 이소부틸 2 O
실시예 13 이소부틸 5 O
실시예 15 이소부틸 10 O
(O는 3ml 실린지 필터(syringe filter)를 사용하여 여과가 가능함을 의미한다.)
상기 표 1를 참조하면, 실시예 1 내지 3, 5, 13 내지 15에 따라 제조된 공중합체는 모두 3ml 실린지 필터를 사용하여 여과가 가능하였고, 이에 따라 물에 대한 용해도가 우수함을 알 수 있었다. 이들 실시예 1 내지 3, 5, 13 내지 15 이외의 실시예에 따라 제조된 공중합체에서도 이들과 유사한 용해도 결과를 얻을 수 있었다.
<실시예 19 내지 34: 전도성 고분자 화합물 조성물(도핑된 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜 공중합체 수용액)의 제조>
상기 실시예 3 및 5에 따라 제조된 Poly(SSA-co-VPPOSS)와 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene: EDOT)을 각각 하기 표 2에 기재된 함량으로 물 중에서 암모늄퍼설페이트 산화제를 사용하여 하기 표 2에 기재된 바와 같은 반응시간 동안 중합하여 수분산 전도성 고분자 화합물을 제조하였다.
반응종료 후 부산물로 생성된 염들은 이온교환 수지 또는 투석방법으로 정제하였다. 이렇게 얻어진 전도성 고분자 화합물인 도핑된 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜 공중합체를 포함하는 수용액을 전도성 고분자 화합물 조성물로 사용하였으며, 이 때 전도성 고분자 화합물의 함량비(즉, 고형분 함량비)는 1.5 중량%였으며, 상기 전도성 고분자 화합물 조성물을 유기 발광 소자의 제작에 사용하였다.
실시예 Poly(SSA-co-VPPOSS) POSS 모노머 함량(중량%) EDOT 함량 (중량%) 반응시간(hour)
실시예 19 실시예 1 5 11 12
실시예 20 실시예 1 5 11 24
실시예 21 실시예 1 5 14 12
실시예 22 실시예 1 5 14 24
실시예 23 실시예 1 5 20 12
실시예 24 실시예 1 5 20 24
실시예 25 실시예 3 10 11 12
실시예 26 실시예 3 10 11 24
실시예 27 실시예 3 10 14 12
실시예 28 실시예 3 10 14 24
실시예 29 실시예 3 10 20 12
실시예 30 실시예 3 10 20 24
실시예 31 실시예 5 20 11 24
실시예 32 실시예 5 20 14 24
실시예 33 실시예 5 20 11 24
실시예 34 실시예 5 20 14 24
<비교예 1: 전도성 고분자 화합물(PEDOT/PSS)의 제조>
도핑용 고분자로 실시예 1 내지 18에서 제조된 공중합체가 아닌 시그마알드리치(Sigma Aldrich)사의 폴리스티렌술폰산(PSS)을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 19와 동일한 방법으로 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜 14 중량%를 사용하여, 12시간 동안 중합반응시켜 수분산 전도성 고분자 화합물을 제조하였다. 이 전도성 고분자 화합물을 물에 용해시킨 후, 정제하여 전도성 고분자 화합물 조성물을 제조하였다.
<비교예 2: 전도성 고분자 화합물(PEDOT/PSS)의 제조>
폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜 14 중량%를 사용하여, 12시간 동안 중합반응시키는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
산성도 평가
상기 실시예 19 내지 24 및 비교예 1에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물의 산성도를 Orion 5 star 수소이온농도측정기(pH meter)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
샘플명 POSS 함량 (중량%) EDOT 함량 (중량%) 반응시간(hour) 산성도(pH)
실시예 19 5 11 12 2
실시예 20 5 11 24 2
실시예 21 5 14 12 2
실시예 22 5 14 24 3
실시예 23 5 20 12 3
실시예 24 5 20 24 3
비교예 1 0 14 0 2
상기 표 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 19 내지 24의 전도성 고분자 화합물 조성물 중 EDOT 함량이 14 중량% 이상되어야 pH가 1정도 상승하는 것을 알 수 있었다.
<실시예 35 내지 50: 유기 발광 소자의 제작>
코닝(Corning) 15Ψ/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 가로×세로×두께 50mm × 50mm × 0.7mm 크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수 물 속에서 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV, 오존 세정하였다.
이와 같이 준비된 기판 상에 실시예 19 내지 34에서 제조한 전도성 고분자 화합물 조성물을 각각 스핀 코팅하여 300nm 두께의 정공 주입층을 형성하였다.
형성된 정공 주입층 상부에 녹색 발광 고분자로 700nm 두께의 발광층을 형성한 다음, 상기 발광층 상부에 제2전극으로서 LiF 2nm, Al 100nm를 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
<비교예 3>
정공 주입층 형성 물질로 베이어사(Bayer社)의 Batron P AI 4083인 PEDOT/PSS의 수용액을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 35와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
발광 효율 특성 평가
상기 실시예 19 내지 34에서 제조한 전도성 고분자 화합물 조성물을 사용하여 유기 발광 소자를 제조한 후, 이들 중 실시예 27 내지 30에서 제조한 전도성 고분자 화합물 조성물을 사용하여 제조한 유기 발광 소자(실시예 43 내지 46)와 비교예 3의 발광 효율을 SpectraScan PR650 스펙트로라디오메터(spectroradiometer)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
유기 전자 소자 전도성고분자화합물조성물 전압 및 효율(1000nit 기준) 최대효율
구동전압(V) cd/A lm/W cd/A lm/W
실시예 43 실시예 27 5.1 8.5 4.9 11.1 5.9
실시예 44 실시예 28 5.0 11.1 7.0 12.4 7.8
실시예 45 실시예 29 5.1 12.3 7.4 13.5 8.6
실시예 46 실시예 30 5.1 10.7 6.5 11.9 8.3
비교예 3 PEDOT/PSS 5.2 7.2 4.3 10.6 4.7
상기 표 4를 참조하면, 실시예 중에서 최대 발광 효율이 가장 좋은 디바이스는 실시예 28 및 29의 전도성 고분자 화합물 조성물로 제조된 디바이스인 것으로 나타났다. 현재 디바이스 최적화가 되지 않은 상태로, 직접적인 비교를 하기 어려우나, 최대발광효율을 기준 디바이스(비교예 3)와 비교하면, 약 20 내지 30%의 효율 증가를 나타내었음을 확인할 수 있었다.
이상 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분양의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
10: 제1전극 11: 정공 주입층
12: 발광층 13: 정공 억제층
14: 제2전극 15: 전자 수송층
16: 정공 수송층

Claims (23)

  1. 폴리페닐렌; 폴리페닐렌비닐렌; 하기 화학식 5로 표시되는 폴리아닐린 또는 그의 유도체인 단량체, 하기 화학식 6으로 표시되는 피롤, 티오펜 또는 그 유도체인 단량체; 하기 화학식 7로 표시되는 고리형 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 단량체 중 하나 이상을 중합한 전도성 고분자에 하기 화학식 1 및 2의 반복 단위를 포함하는 다중산 공중합체가 도핑되어 있는
    수분산 전도성 고분자 화합물로서,
    상기 전도성 고분자와 다중산 공중합체의 혼합 비율은 1:10 내지 5:11 중량비인 수분산 전도성 고분자 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112008066479914-pat00019
    [화학식 2]
    Figure 112008066479914-pat00020
    (상기 화학식 1, 및 2에서,
    0.0001 ≤ 화학식 2의 몰수/화학식 1의 몰수 ≤ 1이고,
    R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    A는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    B는 양이온과 음이온의 짝으로 이루어지는 이온기이며, 이 양이온은 H+; Na+, K+, Li+, Mg2+, Zn2+ 및 Al3+으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이온; 또는 NR3 +(R은 H 또는 치환 또는 비치환 알킬기) 및 CH3(-CH2-)nO+(n은 1 내지 50의 자연수)으로 이루어진 군에서 선택되는 유기이온이고, 상기 음이온은 PO3 2-, SO3 -, COO-, I- 및 CH3COO-으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    D는 폴리실세스퀴옥산계를 포함하는 무기계 규소 화합물로부터 유도되는 작용기이며,
    상기 치환 알킬기, 치환 알킬렌기, 치환 헤테로알킬기, 치환 헤테로알킬렌기, 치환 알콕시기, 치환 헤테로알콕시기, 치환 아릴기, 치환 아릴렌기, 치환 아릴알킬기, 치환 아릴알킬렌기, 치환 아릴옥시기, 치환 헤테로아릴기, 치환 헤테로아릴렌기, 치환 헤테로아릴알킬기, 치환 헤테로아릴알킬렌기, 치환 헤테로아릴옥시기, 치환 사이클로알킬기, 치환 헤테로사이클로알킬기, 치환 알킬에스테르기, 치환 헤테로알킬에스테르기, 치환 아릴에스테르기, 치환 헤테로아릴에스테르기는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기(-NH2, -NH(R), -N(R')(R"), R, R' 및 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기임), 아미디노기, 히드라진 또는 히드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것임)
    [화학식 5]
    Figure 112008066479914-pat00040
    [화학식 6]
    Figure 112008066479914-pat00041
    (상기 화학식 5 및 6에서,
    X는 NH; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고,
    Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 각각 독립적으로 수소; C1-C30의 알킬기; C1-C30의 헤테로알킬기; C1-C30의 알콕시기; C1-C30의 헤테로알콕시기; C6-C30의 아릴기; C6-C30의 아릴알킬기; C6-C30의 아릴옥시기; C6-C30의 아릴아민기; C6-C30의 피롤기; C6-C30의 티오펜기; C2-C30의 헤테로아릴기; C2-C30의 헤테로아릴알킬기; C2-C30의 헤테로아릴옥시기; C5-C20의 사이클로알킬기; C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; C2-C30의 알킬에스테르기; C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; C6-C30의 아릴에스테르기; C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    Re, 및 Rf은 각각 독립적으로 NH; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자; C1-C30의 알킬기; C6-C30의 아릴기; C1-C30의 알콕시기; C1-C30의 헤테로알킬기; C1-C30의 헤테로알콕시기; C6-C30의 아릴알킬기; C6-C30의 아릴옥시기; C6-C30의 아릴아민기; C6-C30의 피롤기; C6-C30의 티오펜기; C2-C30의 헤테로아릴기; C2-C30의 헤테로아릴알킬기; C2-C30의 헤테로아릴옥시기; C5-C20의 사이클로알킬기; C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; C2-C30의 알킬에스테르기; C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; C6-C30의 아릴에스테르기; C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것이다)
    [화학식 7]
    Figure 112008066479914-pat00042
    (상기 화학식 7에서,
    X는 NH; 또는 C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고;
    Y는 NH; 또는 C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고;
    Z는 -(CR1R2)x-CR3R4-(CR5R6)y이고, 이때 R1 내지 R6는 각각 독립적으로 H, F, C1-C20의 알킬 라디칼, C6-C14의 아릴 라디칼 또는 -CH2-ORi이고, 이때 Ri는 H, C1-C6의 알킬산, C2-C6의 알킬에스테르, C1-C6의 헤테로알킬산 또는 C1-C6의 알킬술포닉산이며,
    x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    상기 A는 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것인 수분산 전도성 고분자 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 D는 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표현되는 것인 수분산 전도성 고분자 화합물.
    [화학식 3]
    Figure 112007086738889-pat00021
    [화학식 4]
    Figure 112007086738889-pat00022
    (상기 화학식 3, 4에서,
    R은 P, O, N 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 포함하는 탄소계 화합물 또는 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알킬기; 치환 또는 비 치환된 C4-C40의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    p는 반복 단위로서, 2 내지 16의 짝수이고,
    q는 반복 단위로서, 3 내지 10의 자연수이다)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 D는 하기 화학식 3-1, 4-1 또는 4-2로 표현되는 것인 수분산 전도성 고분자 화합물.
    [화학식 3-1]
    Figure 112008066479914-pat00023
    [화학식 4-1]
    Figure 112008066479914-pat00024
    [화학식 4-2]
    Figure 112008066479914-pat00025
    (상기 화학식 3-1, 4-1, 및 4-2에서, R은 P, O, N 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 포함하는 탄소계 화합물 또는 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.)
  5. 폴리페닐렌; 폴리페닐렌비닐렌; 하기 화학식 5로 표시되는 폴리아닐린 또는 그의 유도체인 단량체, 하기 화학식 6으로 표시되는 피롤, 티오펜 또는 그 유도체인 단량체; 하기 화학식 7로 표시되는 고리형 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 단량체 중 하나 이상을 중합한 전도성 고분자에 하기 화학식 1 및 2의 반복 단위를 포함하는 다중산 공중합체가 도핑되어 있는 수분산 전도성 고분자 화합물로서, 상기 전도성 고분자와 다중산 공중합체의 혼합 비율은 1:10 내지 5:11 중량비인 수분산 전도성 고분자 화합물 0.01 내지 20 중량%; 및
    용매 99.9 내지 80 중량%
    를 포함하는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112008066479914-pat00026
    [화학식 2]
    Figure 112008066479914-pat00027
    (상기 화학식 1, 및 2에서,
    0.0001 ≤ 화학식 2의 몰수/화학식 1의 몰수 ≤ 1이고,
    R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    A는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    B는 양이온과 음이온의 짝으로 이루어지는 이온기이며, 이 양이온은 H+; Na+, K+, Li+, Mg2+, Zn2+ 및 Al3+으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이온; 또는 NR3 +(R은 H 또는 치환 또는 비치환 알킬기) 및 CH3(-CH2-)nO+(n은 1 내지 50의 자연수)으로 이루어진 군에서 선택되는 유기이온이고, 상기 음이온은 PO3 2-, SO3 -, COO-, I- 및 CH3COO-으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    D는 폴리실세스퀴옥산계를 포함하는 무기계 규소 화합물로부터 유도되는 작용기이고,
    상기 치환 알킬기, 치환 알킬렌기, 치환 헤테로알킬기, 치환 헤테로알킬렌기, 치환 알콕시기, 치환 헤테로알콕시기, 치환 아릴기, 치환 아릴렌기, 치환 아릴알킬기, 치환 아릴알킬렌기, 치환 아릴옥시기, 치환 헤테로아릴기, 치환 헤테로아릴렌기, 치환 헤테로아릴알킬기, 치환 헤테로아릴알킬렌기, 치환 헤테로아릴옥시기, 치환 사이클로알킬기, 치환 헤테로사이클로알킬기, 치환 알킬에스테르기, 치환 헤테로알킬에스테르기, 치환 아릴에스테르기, 치환 헤테로아릴에스테르기는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기(-NH2, -NH(R), -N(R')(R"), R, R' 및 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기임), 아미디노기, 히드라진 또는 히드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것임)
    [화학식 5]
    Figure 112008066479914-pat00043
    [화학식 6]
    Figure 112008066479914-pat00044
    (상기 화학식 5 및 6에서,
    X는 NH; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고,
    Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 각각 독립적으로 수소; C1-C30의 알킬기; C1-C30의 헤테로알킬기; C1-C30의 알콕시기; C1-C30의 헤테로알콕시기; C6-C30의 아릴기; C6-C30의 아릴알킬기; C6-C30의 아릴옥시기; C6-C30의 아릴아민기; C6-C30의 피롤기; C6-C30의 티오펜기; C2-C30의 헤테로아릴기; C2-C30의 헤테로아릴알킬기; C2-C30의 헤테로아릴옥시기; C5-C20의 사이클로알킬기; C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; C2-C30의 알킬에스테르기; C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; C6-C30의 아릴에스테르기; C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    Re, 및 Rf은 각각 독립적으로 NH; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자; C1-C30의 알킬기; C6-C30의 아릴기; C1-C30의 알콕시기; C1-C30의 헤테로알킬기; C1-C30의 헤테로알콕시기; C6-C30의 아릴알킬기; C6-C30의 아릴옥시기; C6-C30의 아릴아민기; C6-C30의 피롤기; C6-C30의 티오펜기; C2-C30의 헤테로아릴기; C2-C30의 헤테로아릴알킬기; C2-C30의 헤테로아릴옥시기; C5-C20의 사이클로알킬기; C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; C2-C30의 알킬에스테르기; C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; C6-C30의 아릴에스테르기; C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것이다)
    [화학식 7]
    Figure 112008066479914-pat00045
    (상기 화학식 7에서,
    X는 NH; 또는 C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고;
    Y는 NH; 또는 C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기의 치환체가 붙은 N, O, S, P 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자이고;
    Z는 -(CR1R2)x-CR3R4-(CR5R6)y이고, 이때 R1 내지 R6는 각각 독립적으로 H, F, C1-C20의 알킬 라디칼, C6-C14의 아릴 라디칼 또는 -CH2-ORi이고, 이때 Ri는 H, C1-C6의 알킬산, C2-C6의 알킬에스테르, C1-C6의 헤테로알킬산 또는 C1-C6의 알킬술포닉산이며,
    x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다)
  6. 제5항에 있어서,
    상기 R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    상기 A는 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 D는 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표현되는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
    [화학식 3]
    Figure 112007086738889-pat00028
    [화학식 4]
    Figure 112007086738889-pat00029
    (상기 화학식 3, 및 4에서, R은 P, O, N 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 포함하는 탄소계 화합물 또는 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    p는 반복 단위로서, 2 내지 16의 짝수이고,
    q는 반복 단위로서, 3 내지 10의 자연수이다)
  8. 제7항에 있어서,
    상기 D는 하기 화학식 3-1, 4-1, 또는 4-2로 표현되는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
    [화학식 3-1]
    Figure 112008066479914-pat00030
    [화학식 4-1]
    Figure 112008066479914-pat00031
    [화학식 4-2]
    Figure 112008066479914-pat00032
    (상기 화학식 3-1, 4-1, 및 4-2에서, R은 P, O, N 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 포함하는 탄소계 화합물 또는 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알킬기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C4-C40의 헤테로알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C40의 헤테로아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 C5-C20의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 헤테로알킬에스테르기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴에스테르기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴에스테르기 및 이들로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.)
  9. 삭제
  10. 제5항에 있어서,
    상기 용매는 물, 알코올류, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드, 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 화합물 조성물은 물리적 가교제, 화학적 가교제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 가교제를 더욱 포함하는 것이고, 상기 물리적 가교제는 히드록시기(-OH)를 포함하는 저분자 또는 고분자 화합물이고, 상기 화학적 가교제는 테트라에틸옥시실란(TEOS), 폴리아지리딘(polyaziridine), 멜라민(melamine)계 물질, 에폭시(epoxy)계 물질 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 전도성 고분자 화합물 조성물.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 물리적 가교제는 글리세롤(glycerol), 부탄올(butanol), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrolidone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 물리적 가교제는 전도성 고분자 공중합체 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부의 양으로 포함되는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
  15. 삭제
  16. 제11항에 있어서,
    상기 화학적 가교제는 전도성 고분자 공중합체 100 중량부에 대하여 0.001 내지 50 중량부를 포함하는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
  17. 제5항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 화합물 조성물은 이미다졸리윰 염, 티아졸리윰 염, 피리디늄(pyridinum) 염, 피롤리디늄 염, 피퍼리디늄 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 이온염을 상기 전도성 고분자 화합물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부의 양으로 더욱 포함하는 것인 전도성 고분자 화합물 조성물.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제5항 내지 제8항, 제10항, 제11항, 제13항, 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물을 사용하여 형성된 전도성 고분자 유기막.
  21. 제5항 내지 제8항, 제10항, 제11항, 제13항, 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 따른 전도성 고분자 화합물 조성물을 사용하여 형성된 전도성 고분자 유기막을 포함하는 유기 광전 소자.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 유기 광전 소자는 유기 발광 소자인 유기 광전 소자.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 유기막은 정공 또는 전자 주입층인 유기 광전 소자.
KR1020070124025A 2007-11-30 2007-11-30 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전소자 KR100881234B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070124025A KR100881234B1 (ko) 2007-11-30 2007-11-30 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070124025A KR100881234B1 (ko) 2007-11-30 2007-11-30 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100881234B1 true KR100881234B1 (ko) 2009-02-05

Family

ID=40680949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070124025A KR100881234B1 (ko) 2007-11-30 2007-11-30 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100881234B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101561402B1 (ko) 2009-03-12 2015-10-16 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 코팅 도포를 위한 전기 전도성 중합체 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070048076A (ko) * 2005-11-03 2007-05-08 제일모직주식회사 자기 도핑된 전도성 고분자의 그래프트 공중합체를포함하는 유기 광전 소자용 전도성막 조성물 및 이를이용한 유기 광전 소자
KR100762014B1 (ko) * 2006-07-24 2007-10-04 제일모직주식회사 유기이온염을 포함하는 전도성 고분자 조성물 및 이를이용한 유기 광전 소자
KR100813242B1 (ko) * 2006-02-14 2008-03-13 삼성에스디아이 주식회사 고분자 전해질막, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 연료전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070048076A (ko) * 2005-11-03 2007-05-08 제일모직주식회사 자기 도핑된 전도성 고분자의 그래프트 공중합체를포함하는 유기 광전 소자용 전도성막 조성물 및 이를이용한 유기 광전 소자
KR100813242B1 (ko) * 2006-02-14 2008-03-13 삼성에스디아이 주식회사 고분자 전해질막, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 연료전지
KR100762014B1 (ko) * 2006-07-24 2007-10-04 제일모직주식회사 유기이온염을 포함하는 전도성 고분자 조성물 및 이를이용한 유기 광전 소자

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101561402B1 (ko) 2009-03-12 2015-10-16 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 코팅 도포를 위한 전기 전도성 중합체 조성물
KR101560859B1 (ko) 2009-03-12 2015-10-19 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 코팅 도포를 위한 전기 전도성 중합체 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101212672B1 (ko) 전도성 고분자, 전도성 고분자 조성물, 전도성 고분자 유기막 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR100810682B1 (ko) 전도성 고분자 중합체, 전도성 고분자 공중합체 조성물,전도성 고분자 공중합체 조성물막, 및 이를 이용한 유기광전 소자
KR101243919B1 (ko) 전도성 고분자 조성물 및 이를 채용한 유기 광전 소자
KR101213484B1 (ko) 전도성 고분자 조성물 및 이를 채용한 유기 광전 소자
JP5437551B2 (ja) 導電性高分子組成物及びこれを採用した有機光電素子
KR100762014B1 (ko) 유기이온염을 포함하는 전도성 고분자 조성물 및 이를이용한 유기 광전 소자
KR101041548B1 (ko) 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자
KR100724336B1 (ko) 자기 도핑된 전도성 고분자의 그래프트 공중합체를포함하는 유기 광전 소자용 전도성막 조성물 및 이를이용한 유기 광전 소자
KR100902511B1 (ko) 전도성 고분자 조성물, 이를 채용한 전도성 박막 및 광전 소자
US8747702B2 (en) Conductive polymer, conductive polymer composition, conductive polymer layer, and organic photoelectric device including the conductive polymer layer
KR100910052B1 (ko) 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자
KR100881234B1 (ko) 수분산 전도성 고분자 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전소자
KR100892987B1 (ko) 소수성기를 포함한 다중산 공중합체로 도핑된 전도성고분자 중합체, 전도성 고분자 공중합체 조성물, 전도성고분자 공중합체 조성물막, 및 이를 이용한 유기 광전 소자
KR100927706B1 (ko) 전도성 고분자 공중합체 조성물, 전도성 고분자 공중합체 조성물막 및 이를 이용한 유기 광전 소자
KR101174087B1 (ko) 전도성 고분자, 전도성 고분자 조성물, 전도성 고분자 유기막 및 이를 포함하는 유기광전소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130103

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131217

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141223

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151218

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161223

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171219

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181220

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 12