KR102549459B1 - 신규한 고분자 및 이를 이용한 유기발광 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고분자 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자를 제공한다.

Description

신규한 고분자 및 이를 이용한 유기발광 소자{Novel polymer and organic light emitting device comprising the same}

본 발명은 신규한 고분자 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 응답ㄴ 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다.

유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물 층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물 층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.

상기와 같은 유기 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.

한편, 최근에는 공정 비용 절감을 위하여 기존의 증착 공정 대신 용액 공정, 특히 잉크젯 공정을 이용한 유기 발광 소자가 개발되고 있다. 초창기에는 모든 유기 발광 소자 층을 용액 공정으로 코팅하여 유기 발광 소자를 개발하려 하였으나 현재 기술로는 한계가 있어, 정구조 형태에서 HIL, HTL, EML만을 용액 공정으로 진행하고 추후 공정은 기존의 증착 공정을 활용하는 하이브리드(hybrid) 공정이 연구 중이다.

이에 본 발명에서는 유기 발광 소자에 사용될 수 있으면서 동시에 용액 공정으로 증착이 가능한 신규한 유기 발광 소자의 소재를 제공한다.

한국특허 공개번호 제10-2000-0051826호

본 발명은 신규한 고분자 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위; 및 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나의 반복단위를 포함하는 고분자를 제공한다:

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

상기 화학식 1 내지 4에서,

R₁ 내지 R₄는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C_4-30 알킬이고,

L₁ 내지 L₄는 각각 독립적으로, 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴렌이고,

Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴, 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C_2-60 헤테로아릴이고,

L₁' 내지 L₆'은 각각 독립적으로, 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴렌이고,

R₁' 내지 R₅'는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴, 또는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 단, 각 반복 단위에서 하나 이상은 하기로 이루어진 군에서 선택되며,

A는 단일 결합, C_1-30 알킬렌, C_6-30 아릴렌, C_1-30 옥시알킬렌, 또는 C_6-30 옥시아릴렌이다.

또한, 본 발명은 양극; 상기 양극과 대향하여 구비된 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 본원발명의 고분자를 포함하는 것인, 유기 발광 소자를 제공한다.

본 발명에 따른 고분자는 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용될 수 있으며, 또한 용액 공정으로 증착이 가능하며, 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동 전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 기판(1), 양극(2), 정공수송층(3), 발광층(4), 음극(5)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(6), 정공수송층(3), 발광층(4), 전자수송층(7), 전자주입층(8) 및 음극(5)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3 내지 7은 단량체 화합물 1 내지 5의 질량 분광법에 따른 분석 결과(MS, 1H-NMR)를 나타낸 것이다
도 8 내지 11은 단량체 화합물 6 및 11 내지 13의 질량 분광법에 따른 분석 결과(MS, 1H-NMR)를 나타낸 것이다

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다.

본 명세서에서,

는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.

본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.

본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.

본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 사이클로펜틸메틸,사이클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 3-메틸사이클로펜틸, 2,3-디메틸사이클로펜틸, 사이클로헥실, 3-메틸사이클로헥실, 4-메틸사이클로헥실, 2,3-디메틸사이클로헥실, 3,4,5-트리메틸사이클로헥실, 4-tert-부틸사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,

등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 2 내지 4로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나의 반복단위를 포함하는 고분자를 제공한다.

종래에서 사용되던 용액 증착용 물질은, 용매에 대한 용해도가 있더라도 그 다음 층 증착시 사용되는 용매에 상기 물질이 녹아들어가 층이 섞여 소자 성능을 떨어트리는 문제가 있었다. 또한, 용해도 특성와 함께 소자 내에서 정공 전달 특성을 동시에 확보하기 어려운 문제가 있었다.

그러나 본 발명에 따른 고분자는, 이하 상세히 설명할 바와 같이 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위에 의해 우수한 용해도와 성막 특성을 구현할 있다. 기존의 중합체들은 테트라하이드로퓨란(THF), 톨루엔, CH₂Cl₂ 와 같은 용액에 대해서만 용해도를 가져, 다양한 용매를 사용하기 어려웠으나, 상기 본 발명의 중합체는 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매 등 다양한 용매에 대해서 높은 용해도를 가진다. 특히, C_4-30 알킬기가 페닐렌의 2,5 위치에 치환된 코어 구조에 의해 다양한 용매에 대한 용해도를 구현할 수 있으며, 동시에 성막 이후에 열경화되어 층간 섞임이 억제될 수 있다.

또한, 특정 경화성 작용기를 포함하는 반복단위를 더 포함하여, 상기경화성 작용기에 의해 증착 후에 고분자에 용매 내성을 가지게 함으로써, 용액 공정으로 유기 발광 소자에 적용할 수 있다. 이하에서는 각 반복단위별로 구체적으로 설명하기로 한다.

(제1 반복단위)

본 명세서에서 '제1 반복 단위'란, 발명에 따른 고분자에 포함되는 화학식 1로 표시되는 반복단위로서, 정공 전달 특성이 우수하다. 또한, 다양한 용매에 대하여 우수한 용해도를 가지면서 동시에 경화 후 추가 용액 공정에 의해 쉽게 변형되지 않는다.

바람직하게는, R₁ 내지 R₄는 각각 독립적으로, C_4-10 알킬이다.

바람직하게는, L₁ 및 L₂는 각각 독립적으로, 페닐렌, 또는 비페닐릴렌이고, 가장 바람직하게는 1,4-페닐렌, 또는 4,4'-비페닐릴렌이다.

바람직하게는, L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로, 페닐렌, 비페닐릴렌, 터페닐릴렌, 쿼터페닐릴렌, 나프틸렌, 안트릴렌, 디메틸플루오렌, 또는 디페닐플루오렌이고, 가장 바람직하게는 1,4-페닐렌, 1,1'-비페닐릴렌,

,

, 또는

이다.

또한, 상기 L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로 비치환되거나, 또는 C_{1- 10}알킬기로 치환될 수 있다.

바람직하게는, Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐, 나프틸, 안트릴, 디메틸플루오레닐, 또는 디페닐플루오레닐이고, 상기 Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로 비치환되거나, 또는 C_{1- 10}알킬기로 치환될 수 있다.

바람직하게는, 상기 화학식 1은 하기로 표시되는 반복단위로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:

.

상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 1'으로 표시되는 단량체 화합물로부터 유래할 수 있다:

[화학식 1']

상기 식 중에서, X₁ 및 X₂를 제외한 나머지 정의는 앞서 정의한 바와 같으며, X₁ 및 X₂는 할로겐이고, 바람직하게는 브로모, 또는 클로로이다

상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 하기 반응식 A에 따라 제조되는 말단에 할로겐(예를 들면, Br) 치환된 화합물 1'로 표시되는 단량체로부터 유래할 수 있다.

[반응식 A]

상기 반응식 A에서, 각 치환기는 앞서 정의한 바와 같으며, 상기 반응식 1은 아민 치환 반응으로서, 팔라듐 촉매와 염기 존재하에 반응시켜, 상기 화학식 1'의 화합물을 제조할 수 있다.

상기 화학식 1'로부터 중합 반응을 거쳐 최종 목적하는 화학식 1로 표시되는 반복단위가 합성될 수 있다. 상기 단량체 합성 반응 및 반복 단위 중합 반응은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있다.

(경화성 반복단위 : 제2 반복단위, 제3 반복단위, 제4 반복단위)

본 발명의 일 실시예에 따른 고분자는 전술한 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위 외에 특정 경화성 작용기를 포함하는 추가의 반복단위 2 내지 4 중 적어도 하나를 더 포함한다. 상기 추가 반복단위는 경화 가능한 반응기인 벤조사이클로부탄(benzocyclobutane), 비닐, 스티렌 중 적어도 하나를 포함하며, 경화성 작용기에 의해 증착 후에 고분자에 용매 내성을 가지게 함으로써, 용액 공정으로 유기 발광 소자에 적용할 수 있다. 이하에서는 각 반복단위별로 구체적으로 설명하기로 한다.

(제2 반복단위)

본 명세서에서 '제2 반복단위'란, 발명에 따른 고분자에 포함되는 화학식 2로 표시되는 반복단위이며, 경화성 작용기를 포함한다:

[화학식 2]

상기 화학식 2에서,

L₁'및 L₂'는 각각 독립적으로, 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴렌이고,

R₁'은 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴 또는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 단, 각 반복 단위에서 하나 이상은 하기로 이루어진 군에서 선택되며,

상기 식 중에서, A는 단일 결합, C_1-30 알킬렌, C_6-30 아릴렌, C_1-30 옥시알킬렌 또는 C_6-30 옥시아릴렌이다.

바람직하게는, 상기 화학식 2는 하기로 표시되는 반복단위로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:

.

상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 2'으로 표시되는 단량체 화합물로부터 유래할 수 있다:

[화학식 2']

상기 식 중에서, X₁ 및 X₂를 제외한 나머지 정의는 앞서 정의한 바와 같으며, X₁ 및 X₂는 할로겐이고, 바람직하게는 브로모, 또는 클로로이다

(제3 반복단위)

본 명세서에서 '제3 반복단위'란, 발명에 따른 고분자에 포함되는 화학식 2로 표시되는 반복단위이며, 경화성 작용기를 포함한다:

[화학식 3]

상기 화학식 3에서,

L₃'및 L₄'는 각각 독립적으로, 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴렌이고,

R₂' 및 R₃'은 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴 또는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 단, 각 반복 단위에서 하나 이상은 하기로 이루어진 군에서 선택되며,

상기 식 중에서, A는 단일 결합, C_1-30 알킬렌, C_6-30 아릴렌, C_1-30 옥시알킬렌 또는 C_6-30 옥시아릴렌이다.

바람직하게는, 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다:

.

상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 3'으로 표시되는 단량체 화합물로부터 유래할 수 있다:

[화학식 3']

상기 식 중에서, X₁ 및 X₂를 제외한 나머지 정의는 앞서 정의한 바와 같으며, X₁ 및 X₂는 할로겐이고, 바람직하게는 브로모, 또는 클로로이다

(제4 반복단위)

본 명세서에서 '제4 반복단위'란, 발명에 따른 고분자에 포함되는 화학식 4로 표시되는 반복단위이며, 경화성 작용기를 포함한다:

[화학식 4]

상기 화학식 4에서,

L₃'및 L₄'는 각각 독립적으로, 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴렌이고,

R₂' 및 R₃'은 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴 또는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 단, 각 반복 단위에서 하나 이상은 하기로 이루어진 군에서 선택되며,

상기 식 중에서, A는 단일 결합, C_1-30 알킬렌, C_6-30 아릴렌, C_1-30 옥시알킬렌 또는 C_6-30 옥시아릴렌이다.

바람직하게는, 상기 L₁' 내지 L₆'은 각각 독립적으로, 페닐렌, 비페닐릴렌 또는 터페닐릴렌일 수 있다.

바람직하게는, 상기 A는 단일 결합, C_1-10 알킬렌, 페닐렌, 비페닐릴렌, -O(C_1-10 알킬렌)-, -O(C_1-10 알킬렌)O-, -O(페닐렌)-, -O(페닐릴렌)O-, 또는 -(페닐렌)O(C_1-10 알킬렌)-일 수 있다.

바람직하게는, 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다:

.

상기 화학식 4로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 4'으로 표시되는 단량체 화합물로부터 유래할 수 있다:

[화학식 4']

상기 식 중에서, X₁ 및 X₂를 제외한 나머지 정의는 앞서 정의한 바와 같으며, X₁ 및 X₂는 할로겐이고, 바람직하게는 브로모, 또는 클로로이다

(고분자)

본 발명에 따른 고분자는 상술한 화학식 1-1로 표시되는 단량체 및 화학식 2-1로 표시되는 단량체, 화학식 3-1로 표시되는 단량체 및 화학식 4-1로 표시되는 단량체 중 적어도 1종의 단량체를 중합하여 제조할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 고분자는 상기 반복단위를 포함하는 랜덤 공중합체이다.

본 발명에 일 실시예에 따른 고분자에서 제1 반복단위는 총 반복단위 100몰%에 대하여, 50 내지 95몰%, 바람직하게는 80 내지 90몰%로 포함될 수 있다. 상기 몰비는 전술한 단량체들의 몰비를 조절하여, 고분자 반복단위의 몰비를 조절할 수 있다. 상기 몰비로 포함되는 경우, 본 발명에서 목적하는 효과를 구현하기에 적합하다.

본 발명에 일 실시예에 따른 고분자의 중량 평균 분자량은 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol이고, 보다 바람직하게는 5,000 g/mol 내지 500,000 g/mol일 수 있다.

본 명세서에서, 중량평균분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량을 의미한다. 상기 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량을 측정하는 과정에서는, 통상적으로 알려진 분석 장치와 시차 굴절 검출기(Refractive Index Detector) 등의 검출기 및 분석용 컬럼을 사용할 수 있으며, 통상적으로 적용되는 온도 조건, 용매, flow rate를 적용할 수 있다.

한편, 상기 고분자는 도핑 물질과 함께 사용될 수 있다. 상기 도핑 물질은 하기 화학식 K의 화합물, 화학식 L 또는 화학식 M의 이온성 화합물을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

[화학식 K]

[화학식 L]

[화학식 M]

.

(코팅 조성물)

본 발명에 따른 고분자는 용액 공정으로 유기 발광 소자의 유기 층, 특히 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자주입과 전자수송을 동시에 하는 층을 형성할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명은 상술한 본 발명에 따른 고분자 및 용매를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.

상기 용매는 본 발명에 따른 고분자를 용해 또는 분산시킬 수 있는 용매이면 특별히 제한되지 않으며, 일례로 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라하이드로퓨란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올 및 그의 유도체; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭사이드 등의 술폭사이드계 용매; 및 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매; 부틸벤조에이트, 메틸-2-메톡시벤조에이트 등의 벤조에이트계 용매; 테트랄린; 3-phenoxy-toluene 등의 용매를 들 수 있다. 또한, 상술한 용매를 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 코팅 조성물의 점도는 1 cP 내지 10 cP가 바람직하며, 상기의 범위에서 코팅이 용이하다. 또한, 상기 코팅 조성물 내 본 발명에 따른 고분자의 농도는 0.1 wt/v% 내지 20 wt/v%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 코팅 조성물은 열중합 개시제 및 광중합 개시제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 열중합 개시제로, 메틸 에틸 케톤퍼옥사이드, 메틸 이소부틸 케톤퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, 메틸사이클로헥사논 퍼옥사이드, 시클로헥사논 퍼옥사이드, 이소부티릴 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 비스-3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드 등의 과산화물, 또는 아조비스 이소부틸니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 및 아조비스 시클로헥실 니트릴 등의 아조계가 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 광중합 개시제로, 디에톡시 아세토페논, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐 에탄-1-온, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-하이드록시-2-프로필) 케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐) 부타논-1,2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 2-메틸-2-모르폴리노(4-메틸 티오 페닐) 프로판-1-온, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐) 옥심 등의 아세토페논계 또는 케탈계 광중합 개시제; 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르 등의 벤조인에테르계 광중합 개시제; 벤조페논, 4-하이드록시벤조페논, 2-벤조일나프탈렌, 4-벤조일비페닐, 4-벤조일 페닐 에테르, 등의 벤조페논계 광중합 개시제; 2-이소프로필티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸 티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤 등의 티옥산톤계 광중합 개시제; 및 에틸 안트라퀴논, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일 페닐 에톡시 포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 페닐 포스핀옥사이드, 비스(2,4-디메톡시 벤조일)-2,4,4-트리메틸 펜틸포스핀 옥사이드 등의 기타 광중합 개시제가 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 광중합 촉진 효과를 가지는 것을 단독 또는 상기 광 중합개시제와 병용해 이용할 수도 있다. 예를 들면, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 4-디메틸아미노안식향산 에틸, 4-디메틸아미노 안식향산 이소아밀, 안식향산(2-디메틸아미노) 에틸, 4,4'-디메틸아미노벤조페논 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명은 상술한 코팅 조성물을 사용하여 발광층을 형성하는 방법을 제공한다. 구체적으로, 양극 상에, 또는 양극 상에 형성된 발광층 상에, 상술한 본 발명에 따른 코팅 조성물을 용액 공정으로 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함한다.

상기 용액 공정은 상술한 본 발명에 따른 코팅 조성물을 사용하는 것으로, 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 열처리 단계에서 열처리 온도는 150 내지 230℃가 바람직하다. 또한, 상기 열처리 시간은 1분 내지 3시간이고, 보다 바람직하게는 10분 내지 1시간이다. 또한, 상기 열처리는 아르곤, 질소 등의 불활성 기체 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 코팅 단계와 상기 열처리 또는 광처리 단계 사이에 용매를 증발시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

(유기 발광 소자)

또한, 본 발명은 상술한 본 발명에 따른 고분자를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 구체적으로, 본 발명은 양극; 상기 양극과 대향하여 구비된 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층은 본 발명에 따른 고분자를 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 고분자를 포함하는 유기물층은 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자주입과 전자수송을 동시에 하는 층일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.

도 1은 기판(1), 양극(2), 정공수송층(3), 발광층(4), 음극(5)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(6), 정공수송층(3), 발광층(4), 전자수송층(7), 전자주입층(8) 및 음극(5)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층이 본 발명에 따른 고분자를 포함하고, 상술한 방법과 같이 제조되는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조할 수 있다.

예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 유기물층 및 음극을 순차적으로 적층시켜 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 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다.

이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다(WO 2003/012890). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 양극 물질로는 통상 유기물 층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 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, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 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, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 정공주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물 층의 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 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.

상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq₃); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 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 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴아미노기로 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 한정되지 않는다.

상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq₃를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.

상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[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 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고분자는 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 고분자 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.

제조예 : 단량체 화합물의 제조

(1) 단량체 화합물 1의 제조

1-1) 중간체 화합물 1의 제조

[반응식 1]

1,4-디브로모-2,5-디헥실벤젠 (1,4-dibromo-2,5-dihexylbenzene) 20.0 g(0.049 mol)을 테트라하이드로퓨란(THF) 380 mL에 녹인 후 -78 ℃로 온도를 낮추었다. 이 용액에 nBuLi 21 mL(0.054 mol)을 천천히 주입한 후 1시간 동안 교반하였다. 다음으로, 시안화구리 2.22 g(0.024 mol)과 듀로퀴논(duroquinone) 12.2 g(0.074 mol)을 넣고 상온에서 교반하였다. 3 시간 후 2M 염화수소 수용액 300 mL를 부어 반응을 종료한 후, 혼합물을 디에틸에테르/물로 용출한 후, 유기층을 모아 MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고 실리카 컬럼 크로마토그래피로 중간체 화합물 1을 얻었다.

1-2) 중간체 화합물 2의 제조

[반응식 2]

상기 제조된 중간체 화합물 1 10.0 g(0.015 mol), 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron(Bpin)) 7.83 g(0.030 mol), 아세트산칼륨 4.53 g(0.046 mol) 및 (1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센)팔라듐(II) 디클로라이드 ((1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocene)palladium(II) dichloride) 1.13 g(1.38 mmol)을 상온에서 1,4-디옥산 150 mL에 녹인 후, 반응액의 온도를 100 ℃로 높여 환류(reflux)시켰다. 반응의 진행을 TLC(Thin layer chromatography, 얇은 층 크로마토그래피)로 확인 후, 1,4-디옥산을 제거한 상태의 물질을 CH₂Cl₂/H₂O로 용출하고, 유기층을 모아 MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고 실리카 컬럼 크로마토그래피로 중간체 화합물 2를 얻었다.

1-3) 단량체 화합물 1의 제조

[반응식 3]

상기 제조된 중간체 화합물 1 10.0 g(0.015 mol), 4-메틸-N-페닐아닐린 (4-methyl-N-phenylaniline) 5.79 g(0.031 mol), 소듐-tert-부톡사이드(sodium-tert-butoxide, 7.40 g(0.077 mol), 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0)(bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0)) 0.39 g을 톨루엔(toluene) 50 mL에 녹인 후, 온도를 80℃로 높였다. 24시간 동안 110℃에서 환류(reflux)시켰다. 온도를 낮추고 CH₂Cl₂로 녹인 뒤 물로 씻어주었다. MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고, 실리카 컬럼 크로마토그래피로 중간체 화합물 3을 분리하였다.

이후, 상기 제조된 중간체 화합물 3 5.0 g(5.76 mmol), N-브로모숙신이미드(N-Bromosuccinimide) 2.05 g, 11.5 mmol을 CH₂Cl₂ 70mL에 녹인 후, 0℃ 에서 3 시간 동안 교반하였다. 온도를 상온으로 올린 후 CH₂Cl₂로 녹인 뒤 물로 씻어주었다. MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고 실리카 컬럼 크로마토그래피로 단량체 화합물 1를 분리하였다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 1의 1H-NMR 측정 그래프를 도 3에 도시하였다.

(2) 단량체 화합물 2의 제조

2-1) 중간체 화합물 5, 6 및 단량체 화합물 2의 제조

[반응식 4]

상기 제조된 중간체 화합물 1 32.0 g(0.049 mol), (4-클로로페닐)보로닉애시드((4-chlorophenyl)boronic acid, 19.3 g(0.123 mol), 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(tetrakis(triphenylphosphino)palladium) 3.5 g(3.03 mmol), 포타슘카보네이티드(K₂CO₃) 34.1 g(0.246 mol)을 테트라하이드로퓨란/물(THF/H₂O) 400 mL/20 mL에 녹인 후 반응 온도를 80 ℃로 올려 환류(reflux)시켰다. 24 시간 후 온도를 낮추고 CH₂Cl₂로 녹인 뒤 물로 씻어주었다. MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고 재결정으로 중간체 화합물 5를 분리하였다.

이후, 상기 중간체 화합물 3의 제조예 과정에서 4-메틸-N-페닐아닐린(4-methyl-N-phenylaniline)(4-methyl-N-phenylaniline) 5.79 g(0.031 mol) 대신 N-페닐-4'-헥실-(1,1'-비페닐)-4-아민(N-phenyl-4'-hexyl'(1,1'-biphenyl)-4-amine) 10.1 g(0.031 mol)을 사용한 것을 제외하고, 중간체 화합물 3의 제조예와 동일한 방법으로 중간체 화합물 6을 분리하였다.

이후 상기 단량체 화합물 4의 제조예 과정에서 중간체 화합물 3 5.0 g(5.76 mmol) 대신 화합물 6 7.47 g(5.76 mmol)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 4의 제조예와 동일한 방법으로 단량체 화합물 2를 분리하였다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 2의 1H-NMR 측정 그래프를 도 4에 도시하였다.

(3) 단량체 화합물 3의 제조

3-1) 중간체 화합물 8 및 단량체 화합물 3의 제조

[반응식 5]

상기 중간체 화합물 3의 제조예 과정에서 중간체 화합물 1 10.0 g(0.015 mol) 대신 중간체 화합물 5 10.67 g(0.015 mol)를 사용한 것을 제외하고, 중간체 화합물 3의 제조예와 동일한 방법으로 중간체 화합물 8을 분리하였다.

이후 상기 단량체 화합물 1의 제조예 과정에서 중간체 화합물 3 5.0 g (5.76 mmol) 대신 중간체 화합물 8 5.79 g(5.76 mmol)을 사용한 것을 제외하고, 단량체 화합물 1의 제조예와 동일한 방법으로 단량체 화합물 3을 분리하였다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 3의 1H-NMR 측정 그래프를 도 5에 도시하였다.

(4) 단량체 화합물 4의 제조

4-1) 중간체 화합물 10 및 단량체 화합물 4의 제조

[반응식 6]

상기 중간체 화합물 5의 제조예 과정에서 (4-클로로페닐)보로닉애시드 ((4-chlorophenyl)boronic acid) 19.3 g(0.123 mol) 대신 (4-([1,1'-비페닐]-4-릴(페닐)아미노)페닐)보로닉 애시드((4-([1.1'-biphenyl]-4-yl(phenyl)amino)phenyl)boronic acid) 44.9 g(0.123 mol)을 사용한 것을 제외하고, 중간체 화합물 5의 제조예와 동일한 방법으로 중간체 화합물 10을 분리하였다.

이후 상기 단량체 화합물 1의 제조예 과정에서 중간체 화합물 3 5.0 g (5.76 mmol)대신 화합물 10 6.49 g(5.76 mmol)을 사용한 것을 제외하고, 단량체 화합물 1의 제조예와 동일한 방법으로 단량체 화합물 4를 분리하였다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 4의 MS 측정 그래프를 도 6에 도시하였다.

(5) 단량체 화합물 5의 제조

5-1) 중간체 화합물 12 및 단량체 화합물 5의 제조

[반응식 7]

상기 중간체 화합물 3의 제조예 과정에서 4-메틸-N-페닐아닐린(4-methyl-N-phenylaniline) 5.79 g(0.031 mol) 대신 N-페닐-4'-프로필-(1,1'-비페닐)-4-아민(N-phenyl-4'-propyl-(1,1'-biphenyl)-4-amine) 8.89 g(0.031 mol), 중간체 화합물 1 10.0 g(0.015 mol) 대신 4,4'-디브로모-1,1'-비페닐(4,4'-dibromo-1,1'-biphenyl) 4.68 g(0.015 mol)을 사용한 것을 제외하고, 중간체 화합물 3의 제조예와 동일한 방법으로 화합물 12를 분리하였다.

이후 상기 단량체 화합물 1의 제조예 과정에서 중간체 화합물 3 5.0 g (5.76 mmol) 대신 중간체 화합물 12 4.17 g(5.76 mmol)을 사용한 것을 제외하고, 단량체 화합물 1의 제조예와 동일한 방법으로 단량체 화합물 5를 분리하였다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 5의 1H-NMR 측정 그래프를 도 7에 도시하였다.

(6) 단량체 화합물 6의 제조

[반응식 8]

화합물 A 15.0 g(0.030 mol), 1-브로모-4-아이오도벤젠(1-bromo-4-iodobenzene) 26.0 g(0.092 mol), 요오드화구리(CuI) 2.92 g(0.015 mol), 소듐-tert-뷰톡사이드(NaO ^t Bu) 14.7 g(0.153 mol), 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline) 2.76 g(0.015 mol)을 테트라하이드로퓨란(THF) 400 mL에 녹인 후, 90 ^oC로 온도를 올려 환류(reflux)시켰다. 24 시간 후 온도를 낮추고 CH₂Cl₂로 녹인 뒤 물로 씻어주었다. MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고 재결정으로 단량체 화합물 6을 분리하였다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 6의 MS 측정 그래프를 도 8에 도시하였다.

(7) 단량체 화합물 7의 제조

[반응식 9]

상기 중간체 화합물 2의 제조예 과정에서 화합물 1 10.0 g(0.015 mol) 대신 4,4'-디브로모-1,1'-비페닐(4,4'-dibromo-1,1'-biphenyl) 4.68 g(0.015 mol)을 사용한 것을 제외하고, 중간체 화합물 2의 제조예와 동일한 방법으로 단량체 화합물 7을 분리하였다.

(8) 단량체 화합물 8의 제조

8-1) 중간체 화합물 16, 17 및 단량체 화합물 8의 제조

[반응식 10]

상기 중간체 화합물 2의 제조예 과정에서 중간체 화합물 1 10.0 g(0.015 mol) 대신 1,4-디브로모-2,5-디메틸벤젠(1,4-dibromo-2,5-dimethylbenzene) 3.94 g(0.015 mol)을 사용한 것을 제외하고, 중간체 화합물 2의 제조예와 동일한 방법으로 중간체 화합물 16를 분리하였다.

이후, 상기 중간체 화합물 5의 제조예 과정에서 중간체 화합물 1 32.0 g(0.049 mol) 대신 중간체 화합물 16 17.5 g(0.049 mol), (4-클로로페닐)보로닉애시드((4-chlorophenyl)boronic acid) 19.3 g(0.123 mol) 대신 1-브로모-4-클로로벤젠(1-bromo-4-chlorobenzene) 34.7 g(0.123 mol)을 사용한 것을 제외하고, 중간체 화합물 2의 제조예와 동일한 방법으로 중간체 화합물 17를 분리하였다.

이후 상기 중간체 화합물 2의 제조예 과정에서 중간체 화합물 1 10.0 g(0.015 mol) 대신 중간체 화합물 17 6.24 g(0.015 mol)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2의 제조예와 동일한 방법으로 단량체 화합물 8을 분리하였다.

(9) 단량체 화합물 9의 제조

[반응식 11]

2,5-다이브로모하이드로퀴논(2,5-Dibromohydroquinone) 10 g(37 mmol)과 4-바이닐벤질 클로라이드(4-vinylbenzyl chloride) 13 mL(93 mmol)을 acetone에 녹인 후 포타슘 카보네이트(K₂CO₃, Potassium carbonate) 21 g(149 mmol)을 넣고 약 24 시간 환류(reflux) 하였다. 반응 종료 후 물로 씻어 K₂CO₃를 제거한 후 triethylamine를 소량 첨가한 Silica를 사용하여 필터하였다. 에틸아세테이트로 재결정하여 단량체 화합물 9을 얻었다.

단량체 화합물 9의 NMR data는 다음과 같다.

1H NMR (500 MHz) : δ = 7.45 - 7.40 (m, 8H), 7.17 (s, 2H), 6.76-6.70 (m, 2H), 5.77 (d, 2H), 5.26 (d, 2H), 5.07 (s, 4H)

(10) 단량체 화합물 10의 제조

[반응식 12]

2-(브로모)-9H-플루오렌(2-(bromo)-9H-fluorene) 10 g(30.9 mmol)과 벤질트리에틸 암모늄 클로라이드(benzyltriethyl ammonium chloride) 879 mg(3.1 mmol)을 degassing한 테트라하이드로 퓨란(THF)에 넣고 용해시킨 후 NaOH(50wt%) 3.1 mL를 투하해 1시간 동안 교반하였다. 5-chloropent-1-ene 10.9 mL(77.2 mmol)을 넣어준 뒤 실온에서 약 24시간 교반하였다. 물을 넣어 반응을 종료시키고, EA(Ethyl acetate)로 유기층을 추출하였다. 황산 마그네슘(MgSO₄, magnesium sulfate)으로 유기층을 건조시킨 뒤, 용매를 제거하여 컬럼 Flash chromatography를 진행하여 단량체 화합물 10을 얻었다.

(11) 단량체 화합물 11의 제조

11-1) 중간체 화합물 18, 19 및 단량체 화합물 11의 제조

[반응식 13]

상기 중간체 화합물 3의 제조예 과정에서 4-메틸-N-페닐아닐린(4-methyl-N-phenylaniline) 5.79 g(0.031 mol) 대신 다이페닐아민(Diphenylamine) 8.16 g(0.048 mol)을 사용하고, 중간체 화합물 1 10.0 g(0.015 mol) 대신 1-브로모-4-(디에톡시메틸)벤젠(1-bromo-4-(diethoxymethyl)benzene) 25.0 g(0.096 mol)을 사용하고, 반응이 종료된 후 10% aq. HCl solution 처리를 한 것을 제외하고는 중간체 화합물 3의 제조예와 동일한 방법으로 중간체 화합물 18을 분리하였다.

이후, 상기 제조된 중간체 화합물 18 9.95 g(36.38 mmol), N-브로모숙신이미드(N-Bromosuccinimide) 13.18 g(73.14 mmol)을 DMF 100mL에 녹인 후, 0 ℃에서 3 시간 동안 교반하였다. 온도를 상온으로 올린 후 CH₂Cl₂로 녹인 뒤 물로 씻어주었다. MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고 EtOAc로 재결정하여 중간체 화합물 19를 분리하였다.

이후, 250 mL 2neck RB flask에 Ph₃PCH₃Br 37.62 g(105.30 mmol), ^t BuOK 10.34 g(92.14 mmol)을 넣은 후 질소 분위기를 만든다. 이후 0 ℃ ice bath를 받친 상태에서 무수THF 150 mL를 넣고 30분간 교반하였다. 이후 중간체 화합물 19 11.35 g(26.33 mmol)를 무수THF 20 mL에 녹인 상태로 주입한 후 상온에서 교반하였다. 3 시간 후, 상기 혼합물을 에틸아세테이트/물로 용출한 후, 유기층을 모아 MgSO₄로 잔여 물(H₂O) 및 용매를 제거하고 실리카 컬럼 크로마토그래피로 단량체 화합물 11을 얻었다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 11의 MS 측정 그래프를 도 10에 도시하였다.

(12) 단량체 화합물 12의 제조

12-1) 중간체 화합물 20 및 단량체 화합물 12의 제조

[반응식 14]

3-bromobicyclo[4.2.0]octa-1(6),2,4-triene 10.0 g(54.6 mmol)을 200 mL의 무수THF에 녹이고, dry ice bath에서 30분간 교반한다. 이후 N-BuLi 4.0 g(60.09 mmol)를 dropwise로 주입하고 30분 간 교반하고, methyl 4,4'-dibromo-[1,1'biphenyl]-2-carboxylate 8.0 g(21.85 mmol)을 100mL의 무수 THF에 녹여 주입하였다. 이후 실온에서 약 24시간 동안 교반하며 반응시킨 뒤 EtOAc로 추출하고 Hexane으로 재결정하여 중간체 화합물 20을 얻었다.

이후, 중간체 화합물 20 (5.0 g, 9.1 mmol)을 250 mL의 CH₂Cl₂에 녹이고 ice bath 에서 30분간 stirring 하고 BF₃OEt₂를 넣고 실온에서 overnight 교반한다. TLC로 반응의 진행을 확인한 후 Na₂CO₃를 넣어 반응을 종결시킨 후 CH₂Cl₂/H₂O로 extraction한다. MgSO₄와 charcoal을 넣어 교반하고 silica pad를 통과시킨 후 THF에 녹여 EtOH에 넣어 침전을 통해 단량체 화합물 12를 얻었다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 12의 MS 측정 그래프를 도 11에 도시하였다.

(13) 단량체 화합물 13의 제조

13) 단량체 화합물 13의 제조

[반응식 15]

상기 단량체 화합물 11의 제조예 과정에서 1-브로모-4-(디에톡시메틸)벤젠 대신 3-bromobicyclo[4.2.0]octa-1(6),2,4-triene을 사용한 것을 제외하고, 단량체 화합물 11의 제조예와 동일한 방법으로 단량체 화합물 13을 분리하였다.

상기 과정에서 제조된 단량체 화합물 13의 MS 측정 그래프를 도 9에 도시하였다.

실시예 및 비교예 : 중합체 화합물의 제조

(1) 실시예 1

[반응식 16]

단량체 화합물 2 0.43 g(0.440 mmol) 및 단량체 화합물 7 0.12 g(0.485 mmol), 단량체 화합물 11 0.09 g(0.045 mmol)을 50 mL RBF에 넣고 15 mL THF에 녹인 후 K₂CO₃ 용액 1.5 mL를 주입한 후 N₂ 분위기에서 75℃로 온도를 올려 30분간 교반하였다. 이 후 비스(터트-뷰틸포스핀)팔라듐[0](Bis(tert-butylphosphino)palladium[0]) 15 mg을 1 mL의 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 주입하고 24 시간 동안 교반하였다.

온도를 낮추고 에탄올에 침전시키고 이를 여과한 후, 톨루엔에 녹여 실리카, 베이직 알루미나(basic alumina)에 통과시켰다. 다음으로, 에틸 아세테이트/헥산 용리액(EtOAc/Hexane eluent)에 녹여 잔류 단량체를 제거하고, 톨루엔/에탄올(toluene/EtOH) 침전으로 정제된 실시예 1을 얻었다.

상기 실시예 1의 중량 평균 분자량은 36,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 17,000 g/mol이다.

(2) 실시예 2: 중합체 2의 제조

[반응식 17]

상기 실시예 1의 제조에서 단량체 화합물 11 대신 단량체 화합물 13을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 제조와 동일한 방법으로 실시예 2를 제조하였다.

상기 실시예 2의 중량 평균 분자량은 45,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 27,000 g/mol이다.

(3) 실시예 3

[반응식 18]

상기 실시예 1의 제조에서 단량체를 화합물 2 대신 화합물 4, 화합물 11 대신 화합물 10과 12를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 제조과 동일한 방법으로 실시예 3을 제조하였다.

상기 실시예 3의 중량 평균 분자량은 26,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 7,000 g/mol이다.

(4) 실시예 4

[반응식 19]

상기 실시예 3의 제조에서 단량체를 화합물 4 대신 화합물 3을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 제조와 동일한 방법으로 실시예 4를 제조하였다.

상기 실시예 4의 중량 평균 분자량은 40,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 12,000 g/mol이다.

(5) 실시예 5

[반응식 20]

상기 실시예 3의 제조에서 단량체를 화합물 4 대신 화합물 2를 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 제조와 동일한 방법으로 실시예 5을 제조하였다.

상기 실시예 5의 중량 평균 분자량은 45,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 21,000 g/mol이다.

(6) 비교예 1

[반응식 21]

화합물 2 0.43 g(0.485 mmol) 및 화합물 7 0.12 g(0.485 mmol)을 50 mL RBF에 넣고 15 mL THF에 녹인 후 20 wt% aq. Et₄NOH 용액 1.5 mL를 주입한 후 N₂ 분위기에서 75℃로 온도를 올려 30분간 교반하였다. 이 후 비스(터트-뷰틸포스핀)팔라듐[0](Bis(tert-butylphosphino)palladium[0]) 15 mg을 1 mL의 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 주입하고 24 시간 동안 교반하였다.

온도를 낮추고 에탄올에 침전시켜 여과한 후, 톨루엔에 녹여 실리카, 베이직 알루미나(basic alumina)에 통과시키고, 에틸 아세테이트/헥산 용리액(EtOAc/Hexane eluent)에 녹여 단량체를 제거한 후, 톨루엔/에탄올(toluene/EtOH) 침전으로 정제된 비교예 1을 얻었다.

비교예 1의 중량 평균 분자량은 30,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 12,000 g/mol이다.

(7) 비교예 2

[반응식 22]

상기 비교예 1의 제조에서 단량체를 화합물 2 대신 화합물 3을 사용한 것을 제외하고, 비교예 1의 제조과 동일한 방법으로 비교예 2를 제조하였다.

상기 비교예 2의 중량 평균 분자량은 16,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 10,000 g/mol이다.

(8) 비교예 3

[반응식 23]

상기 실시예 1의 제조에서 단량체를 화합물 2 대신 화합물 4를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 제조과 동일한 방법으로 비교예 3을 제조하였다.

상기 비교예 3의 중량 평균 분자량은 60,000 g/mol 이고, 수 평균 분자량은 40,000 g/mol이다.

실험예 : 유기 발광 소자의 제조

실험예 1.

ITO(indium tin oxide)가 1,500A의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.

이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화합물 B와 화합물 C를 무게비 8:2로 섞어 사이클로헥사논에 녹인 용액을 스핀 코팅하여 400Å 두께로 성막하였다. 이것을 질소 분위기 하에서, 220℃로 30분간 가열하여 정공주입층을 형성하였다.

[화합물 B]

[화합물 C]

이후 상기 실시예 1의 중합체 화합물을 톨루엔에 2 wt%로 녹여 만든 코팅 조성물을 도포한후, 공기 중에서 200℃, 1 시간 소성하여 균일한 박막을 얻었다. 이것을 진공 증착 장치 내에 도입하고, 베이스 압력이 2 X 10^-5 Pa 이하가 되었을 때, a-NPD (40 nm), Alq₃(50 nm), LiF(0.5nm), Al(100nm)을 차례대로 증착하여 유기 발광 소자를 제조하였다. 상기 과정에서 LiF의 증착속도는 0.01 내지 0.05 nm/s, LiF 외의 물질의 증착속도는 0.1 내지 0.5 nm/s를 유지하였다.

상기에서 제조된 실험예 1의 유기 발광 소자의 구동전압, 전압효율, 전력효율, 양자효율, 휘도, 발광효율 및 수명을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 상기 구동 전압과 발광 효율을 10 mA/cm²의 전류 밀도에서 측정하였고, 50 mA/cm²의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 95%가 되는 시간(T95)을 측정하였다.

실험예 2 내지 5 및 비교 실험예 1 내지 3.

상기 실험예 1에서 실시예 1의 중합체 화합물 대신 실시예 2 내지 5의 화합물과 비교예 1 내지 3의 중합체 화합물을 각각 사용한 것을 제외하고는, 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였으며, 제조된 유기발광소자에 대하여 구동전압, 전압효율, 전력효율, 양자효율, 휘도, 발광효율 및 수명을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

번호	중합체 화합물	전압 (V)	전류 밀도 (mAcm2)	전압 효율 (Cd/A)	전력효율 (lm/W)	양자효율 (%)	휘도 (Cd/m2)	CIEx	CIEy	T95
실험예 1	실시예 1	3.62	10.00	4.42	3.84	5.58	442	0.137	0.099	94.0
실험예 2	실시예 2	3.61	10.00	4.33	3.77	5.54	433	0.138	0.096	103.0
실험예 3	실시예 3	3.58	10.00	4.33	3.80	5.54	433	0.138	0.096	97.0
실험예 4	실시예 3	3.63	10.00	4.57	3.96	5.74	457	0.137	0.099	81
실험예 5	실시예 5	3.62	10.00	4.51	3.91	5.64	451	0.137	0.099	74
비교 실험예 1	비교예 1	3.90	10.00	4.12	3.04	5.02	402	0.137	0.099	40.5
비교 실험예 2	비교예 2	4.17	10.00	3.65	2.74	4.97	364.65	0.139	0.089	56
비교 실험예 3	비교예 3	4.22	10.00	3.36	2.50	4.13	336.01	0.143	0.103	31.2

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 본원발명의 중합체 화합물을 사용하는 경우, 구동전압이 낮고, 전압효율, 전력효율, 양자효율, 휘도 및 수명이 우수함을 확인할 수 있다.

1: 기판 2: 양극
3: 정공수송층 4: 발광층
5: 음극 6: 정공주입층
7: 전자수송층 8: 전자주입층

Claims (14)

1. 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위; 및
   하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나의 반복단위를 포함하는 고분자:
   [화학식 1]
   

   

   
   [화학식 2]
   

   

   
   [화학식 3]
   

   

   
   [화학식 4]
   

   

   
   상기 화학식 1 내지 4에서,
   R₁ 내지 R₄는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C_4-30 알킬이고,
   L₁ 내지 L₄는 각각 독립적으로, 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴렌이고,
   Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴, 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C_2-60 헤테로아릴이고,
   L₁' 내지 L₆'은 각각 독립적으로, 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴렌이고,
   R₁' 내지 R₅'는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C_6-60 아릴, 또는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 단, 각 반복 단위에서 하나 이상은 하기로 이루어진 군에서 선택되며,
   

   

   
   A는 단일 결합, C_1-30 알킬렌, C_6-30 아릴렌, C_1-30 옥시알킬렌, 또는 C_6-30 옥시아릴렌임.
   
2. 제1항에 있어서,
   R₁ 내지 R₄는 각각 독립적으로, C_4-10 알킬인, 고분자.
   
3. 제1항에 있어서,
   L₁ 및 L₂는 각각 독립적으로, 페닐렌 또는 비페닐릴렌인, 고분자.
   
4. 제1항에 있어서,
   L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로, 페닐렌, 비페닐릴렌, 터페닐릴렌, 쿼터페닐릴렌, 나프틸렌, 안트릴렌, 디메틸플루오렌 또는 디페닐플루오렌이고, 상기 L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로 비치환되거나, 또는 C_{1- 10}알킬기로 치환된, 고분자.
   
5. 제1항에 있어서,
   Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐, 나프틸, 안트릴, 디메틸플루오레닐, 또는 디페닐플루오레닐이고, 상기 Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로 비치환되거나, 또는 C_{1- 10}알킬기로 치환되는, 고분자.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 L₁' 내지 L₆'은 각각 독립적으로, 페닐렌, 비페닐릴렌, 또는 터페닐릴렌인, 고분자.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 A는 단일 결합, C_1-10 알킬렌, 페닐렌, 비페닐릴렌, -O(C_1-10 알킬렌)-, -O(C_1-10 알킬렌)O-, -O(페닐렌)-, -O(페닐릴렌)O-, 또는 -(페닐렌)O(C_1-10 알킬렌)-인, 고분자.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 화학식 1은 하기로 표시되는 반복단위로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 고분자:
   

   

   
   

   

   
   

   

   .
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인, 고분자:
   

   

   .
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인, 고분자:
    

    

    .
    
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 4로 표시되는 반복단위는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인, 고분자:
    

    

    .
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 고분자의 중량 평균 분자량은 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol인, 고분자.
    
13. 양극; 상기 양극과 대향하여 구비된 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 제 1항 내지 제 12항 중 어느 하나의 항에 따른 고분자를 포함하는 것인, 유기 발광 소자.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 고분자를 포함하는 유기물층은 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자주입과 전자수송을 동시에 하는 층인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 소자.

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