KR20190044265A - 중합체 제조방법, 이 중합체를 포함하는 코팅 조성물, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

중합체 제조방법, 이 중합체를 포함하는 코팅 조성물, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20190044265A KR1020170136486A KR20170136486A KR20190044265A KR 20190044265 A KR20190044265 A KR 20190044265A KR 1020170136486 A KR1020170136486 A KR 1020170136486A KR 20170136486 A KR20170136486 A KR 20170136486A KR 20190044265 A KR20190044265 A KR 20190044265A
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Abstract

본 명세서는 중합체 제조방법, 상기 중합체 제조 방법으로 제조된 중합체, 상기 중합체를 포함하는 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물로 형성된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법에 관한 것이다.

Description

중합체 제조방법, 이 중합체를 포함하는 코팅 조성물, 이를 이용한 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 {METHOD FOR PREPARING POLYMER, COATING COMPOSITION COMPRISING THE POLYMER, ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 명세서는 중합체 제조방법, 상기 중합체 제조방법으로 제조된 중합체, 상기 중합체를 포함하는 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물로 형성된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 유기 발광 소자를 제조하기 위하여 증착 공정을 주로 사용해 왔다. 그러나, 증착 공정으로 유기 발광 소자의 제조 시, 재료의 손실이 많이 발생한다는 문제점이 있어, 이를 해결하기 위하여, 재료의 손실이 적어 생산 효율을 증대 시킬 수 있는 용액 공정을 통하여 소자를 제조하는 기술 및 용액 공정용 유기 발광 소자에서 사용되는 물질이 개발되고 있다.
용액 공정용 물질로는 단분자 물질뿐만 아니라, 코팅성이 우수한 고분자 물질의 개발도 이루어지고 있으나, 분자량이 높은 고분자 물질을 이용하여 용액 제조시 용액의 점도가 증가하여 유기 발광 소자의 제조 공정에서 공정 상의 문제를 야기할 수 있으며, 용액의 점도를 낮추기 위하여 용액 내의 고분자 물질의 농도를 낮추는 경우, 잉크젯 공정시 떨어뜨리는 방울(drop)수가 증가하여 공정 시간 및 비용이 증가하며, 분자량이 낮은 고분자 물질을 사용하는 경우 유기 발광 소자의 성능 및 수명 특성이 낮아지는 문제점이 있다.
따라서, 용액 공정용 재료로 적절한 분자량을 갖는 고분자 물질을 제조하는 방법에 대한 개발이 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2012-0112277호
본 명세서는 중합체 제조방법 및 중합체 제조방법으로 제조된 중합체, 상기 중합체를 포함하는 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물로 형성된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에서는 금속 촉매의 존재 하에, 제1 단량체 및 제2 단량체를 중합하여 중합체를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 제1 단량체는 유기붕소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이며, 상기 제2 단량체는 디할로겐기 함유 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 상기 제1 단량체 및 제2 단량체의 몰비(제1 단량체:제2 단량체)는 1:0.8 내지 1:0.98; 또는 1:1.02 내지 1:1.2 인 중합체의 제조방법을 제공한다.
본 명세서는 전술한 제조방법에 의해 제조된 중합체를 제공한다.
본 명세서는 하기 화학식 5로부터 유래된 단위 및 하기 화학식 6 내지 8 중 1 이상으로부터 유래된 단위를 포함하고,
무게 평균 분자량이 10kDa 내지 100kDa인 중합체를 제공한다.
[화학식 5]
Figure pat00001
상기 화학식 5에 있어서,
R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
n1은 0 내지 6의 정수이고,
n1이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하며,
[화학식 6]
Figure pat00002
[화학식 7]
Figure pat00003
[화학식 8]
Figure pat00004
상기 화학식 6 내지 8에 있어서,
L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
Ar1 내지 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서는 전술한 중합체를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
이 뿐만 아니라, 본 명세서는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 명세서는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 전술한 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른면, 유기붕소 화합물인 제1 단량체 및 디할로겐기 함유 화합물인 제2 단량체의 비율을 조절하여 중합체를 제조함으로써, 용액 공정을 위한 용액 제조에 적절한 점도를 가지는 중합체를 제공할 수 있으며, 이와 같은 중합체를 유기 발광 소자의 용액 공정에 사용시 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 소자의 구동전압을 낮추고, 소자의 수명 특성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서를 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면,
금속 촉매의 존재 하에, 제1 단량체 및 제2 단량체를 중합하여 중합체를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 제1 단량체는 유기붕소 화합물 1종 이상이며,
상기 제2 단량체는 디할로겐기 함유 화합물 1종 이상이고,
상기 제1 단량체와 제2 단량체의 몰비(제1 단량체:제2 단량체)는 1:0.8 내지 1:0.98; 또는 1:1.02 내지 1:1.2 인 중합체 제조방법이다.
상기 제1 단량체는 유기붕소 화합물 1종 이상이며, 상기 유기붕소 화합물은 보론산 함유 화합물 및 보론산 에스테르 함유 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이다.
상기 보론산 함유 화합물 및 보론산 에스테르 함유 화합물은 하기 구조를 포함한다.
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 R, R' 및 R11 내지 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 탄소수 1 내지 5인 알킬기이고,
n은 0 내지 3의 정수이다.
상기 보론산 함유 화합물은 디보론산 함유 화합물일 수 있으며, 보론산 에스테르 함유 화합물은 디보론산 에스테르 함유 화합물일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기붕소 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00007
상기 화학식 1에 있어서,
A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 보론산 또는 보론산 에스테르이며,
R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
n1은 0 내지 6의 정수이고,
n1이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 디할로겐기 함유 화합물은 하기 화학식 2 내지 4로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00008
[화학식 3]
Figure pat00009
[화학식 4]
Figure pat00010
상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
X1 내지 X6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기이며,
L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
Ar1 내지 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 중합체 제조방법에 의하여 제조된 중합체이다.
본 명세서에 있어서, 특정 화합물로부터 유래된 단위는 특정 화합물이 중합반응에 의하여 다른 화합물과 결합된 상태를 가지게 된 것을 의미하는 것으로 당업자는 이해할 수 있다.
이하, 본 발명의 치환기를 상세하게 설명한다.
본 발명에 있어서,
Figure pat00011
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 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, 2개 이상 치환되는 경우, 2개 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 알킬기; 알콕시기; 알케닐기; 아민기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2개 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2개 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 발명에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30일 수 있다. 일 예에 따르면, 탄소수는 1 내지 20일 수 있다. 상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, tert-부틸기, 이소부틸기, 펜틸기; 헥실기; 헵틸기; 옥틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 상기 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, tert-부톡시기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40일 수 있다. 일 예에 따르면, 탄소수는 2 내지 20일 수 있다. 상기 알케닐기의 구체적인 예로는 에테닐기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 부테닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에서 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있으며, 탄소수는 6 내지 60일 수 있다. 일 예에 따르면 아릴기의 탄소수는 6 내지 30일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 플루오레닐기, 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00012
,
Figure pat00013
및
Figure pat00014
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기는 전술한 알킬기, 아릴기, 헤테로고리기, 알케닐기, 시클로알킬기 및 이들의 조합 등이 치환될 수 있으며, 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 하나 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Si 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 하나 이상 포함할 수 있다. 헤테로고리기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60일 수 있고, 일 예에 따르면 탄소수 2 내지 30일 수 있다. 상기 헤테로 고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 헤테로고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있다.
상기 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고, 전술한 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 상기 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고, 전술한 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 상기 A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 보론산 또는 보론산 에스테르이다.
상기 보론산 또는 보론산 에스테르는 하기 구조일 수 있다.
Figure pat00015
Figure pat00016
상기 R, R' 및 R11 내지 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 탄소수 1 내지 5인 알킬기이고,
n은 0 내지 3의 정수이다.
상기 명세서의 일 예에 따르면, 상기 R, R' 및 R11 내지 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 메틸기, 이소프로필기, 이소부틸기 또는 터부틸기일 수 있다.
상기 명세서의 일 예에 따르면, 상기 보론산 또는 보론산 에스테르는 보론산 또는 보론산 피나콜 에스테르일 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 또는 옥틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3는 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 수소; 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X1 내지 X6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 내지 Ar3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 내지 Ar3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
또 하나의일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 내지 Ar3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기 또는 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알케닐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 10의 알케닐기로 치환 또는 비치환된 페닐기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기 또는 탄소수 2 내지 10의 알케닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 에테닐기로 치환 또는 비치환된 페닐기, 에테닐기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 에테닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기 또는 에테닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-A로 나타낼 수 있다.
[화학식 2-A]
Figure pat00017
상기 화학식 2-A에 있어서,
X1 및 X2는 상기 화학식 2에서의 정의와 같고,
Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기; 또는 나프틸기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화학식 3-A로 나타낼 수 있다.
[화학식 3-A]
Figure pat00018
상기 화학식 3-A에 있어서,
X3 및 X4는 상기 화학식 3에서의 정의와 같고,
Ar23은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar23은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar23은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar23은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar23은 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 터페닐기; 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4는 하기 화학식 4-A로 표시될 수 있다.
[화학식 4-A]
Figure pat00019
상기 화학식 4-A에 있어서,
X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기이며,
Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알케닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 프로페닐기, 치환 또는 비치환된 이소프로페닐기 또는 치환 또는 비치환된 부테닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 에테닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전술한 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 단량체; 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 단량체; 및 상기 화학식 4로 표시되는 단량체를 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 전술한 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 단량체; 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 단량체; 및 상기 화학식 4로 표시되는 단량체를 포함할 수 있으며, 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 단량체; 및 상기 화학식 4로 표시되는 단량체의 몰비(화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 단량체:화학식 4로 표시되는 단량체)가 1:0.1 내지 1:0.5일 수 있으며, 상기 함량 비율을 만족하는 경우 본 발명의 중합체를 포함하는 층의 경화가 잘 되어 상층부 용액 공정시 용매에 녹아나지 않는 용매 내성을 가질 수 있다. 하지만 상기 몰비보다 화학식 4로 표시되는 단량체의 비율이 작은 경우 경화가 충분히 되지 않으므로 상층부 용매에 녹아 용매 내성을 가질 수 없으며, 화학식 4로 표시되는 단량체의 비율이 상기 몰비보다 높은 경우 박막의 수축이 심하게 일어나 균일한 박막을 형성하기 어렵다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 중합체 제조방법에서 제조된 중합체는 하기 화학식 1-1일 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00020
상기 화학식 1-1에 있어서,
l 및 m은 몰분율로, 0<l<1이고, 0<m<1이며,
l+m=1이고,
n은 5 이상 3,000 이하의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 l은 0.5≤l<1이고, 상기 m은 0<m≤0.5이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 l은 0.7이고, m은 0.3일 수 있다.
상기 제조방법의 일 예에 따르면, 금속 촉매의 존재 하에, 제1 단량체 및 제2 단량체를 중합하여 중합체를 제조하는 단계는
금속 촉매, 제1 단량체, 제2 단량체를 유기용매를 투입하여 교반하는 제1 단계;
냉각 후, 유기물층을 분리하여 결정을 석출하는 제2 단계를 포함한다.
상기 금속 촉매로는 팔라듐 촉매가 사용될 수 있다.
상기 제조 방법의 일 예에 따르면, 촉매로는 Pd(P(t-Bu)3)2 또는 Pd(PPh3)4 가 사용될 수 있다.
상기 제조방법의 일 예에 따르면, 상기 제1 단량체 및 제2 단량체를 중합하여 중합체를 제조하는 단계의 유기용매로는 톨루엔, 자일렌, 테트라하이드로퓨란, 및 다이옥산 중 1종 이상이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제조방법의 일 예를 따르면, 상기 제1 단계에서는 염기를 투입할 수 있다.
상기 제조방법의 일 예에 따르면, 상기 제1 단계의 반응 온도는 50 ℃ 내지 200 ℃에서 진행이 가능하며, 바람직하게는 70 ℃ 내지 150 ℃ 이다. 50 ℃ 미만에서는 반응이 거의 진행되지 않으며 150 ℃가 넘으면 부반응이 주로 진행되어 불순물이 과량 생성된다.
상기 제조방법의 일 예에 따르면, 상기 제1 단계의 반응 시간은 0.5 시간 내지 60 시간일 수 있으며, 바람직하게는 1 시간 내지 60 시간이다. 반응 시간이 상기 범위를 만족하는 경우 10 kDa 내지 100 kDa 분자량의 고분자를 합성할 수 있다는 이점이 있다.
상기 제조방법의 일 예에 따르면, 상기 제2 단계에서 사용되는 용매는 물, 알코올 및 비극성 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제조방법의 일 예에 따르면, 상기 제2 단게예 사용되는 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 톨루엔 및 자일렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 단량체 및 제2 단량체의 몰비(제1 단량체:제2 단량체)는 1:0.8 내지 1.0.98; 또는 1:1.02 내지 1:1.2일 수 있다. 보다 바람직하게는 1:0.9 내지 1:0.98; 또는 1:0.02 내지 1:0.1일 수 있다.
상기 제1 단량체 및 제2 단량체의 몰비(제1 단량체:제2 단량체)가 상기 범위를 만족하는 경우, 10kDa 내지 100kDa의 무게 평균 분자량을 갖는 중합체가 제조될 수 있다. 제1 단량체 및 제2 단량체의 몰비(제1 단량체:제2 단량체)가 1:1인 경우, 제조되는 중합체의 무게 평균 분자량이 100kDa을 초과하게 되며, 무게 평균 분자량이 100kDa을 초과하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물을 제조시 점도가 높아 용액 공정시 공정 시간이 균일한 박막을 형성하기 어려우며, 제조된 유기 발광 소자의 구동 전압이 높으며 효율이 낮다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 금속 촉매의 존재 하에, 제1 단량체 및 제2 단량체를 중합하여 중합체를 제조하는 방법으로 제조된 중합체의 무게 평균 분자량은 10kDa 내지 100kDa일 수 있으며, 보다 바람직하게 20kDa 내지 100kDa일 수 있다. 상기 무게 평균 분자량 범위를 만족하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물을 제조하는 경우, 유기 발광 소자의 용액 공정에서 사용되기에 적절한 점도를 갖는 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 하기 화학식 5로부터 유래된 단위 및 하기 화학식 6 내지 8 중 1 이상으로부터 유래된 단위를 포함하고, 무게 평균 분자량이 10kDa 내지 100kDa인 중합체이다.
[화학식 5]
Figure pat00021
상기 화학식 5에 있어서,
R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
n1은 0 내지 6의 정수이고,
n1이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하며,
[화학식 6]
Figure pat00022
[화학식 7]
Figure pat00023
[화학식 8]
Figure pat00024
상기 화학식 6 내지 8에 있어서,
L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
Ar1 내지 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
상기 화학식 5 내지 8의 치환기에 대한 내용은 본원 명세서 내에 상기 화학식 1 내지 4의 치환기에 대하여 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전술한 중합체는 상기 화학식 5로부터 유래된 단위와 화학식 6 내지 8 중 1 이상으로부터 유래된 단위의 몰비(화학식 5로부터 유래된 단위:화학식 6 내지 8 중 1 이상으로부터 유래된 단위)는 1:0.8 내지 1:0.98; 또는 1:1.02 내지 1:1.2이다. 보다 구체적으로 1:09 내지 1:0.98; 또는 1:1.02 내지 1:0.1일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전술한 중합체는 상기 화학식 5로부터 유래된 단위; 상기 화학식 6 또는 화학식 7로 표시되는 단량체; 및 상기 화학식 8로 표시되는 단량체를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전술한 중합체를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물 및 고분자 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종의 화합물을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물을 더 포함하는 경우에는 코팅 조성물의 경화도를 더 높일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 분자 내에 열 또는 광에 의하여 가교 가능한 작용기가 도입된 화합물의 분자량은 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 고분자 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 고분자 화합물을 더 포함하는 경우에는 코팅 조성물의 잉크 특성을 높일 수 있다. 즉, 상기 고분자 화합물을 더 포함하는 코팅 조성물은 코팅 또는 잉크젯 하기 적당한 점도를 제공할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 고분자 화합물의 분자량은 10,000 g/mol 내지 10,000,000 g/mol이다.
상기 코팅 조성물을 제조하는데 사용되는 유기용매는 예컨대, 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 이소포론(Isophorone), 테트랄론(Tetralone), 데칼론(Decalone), 아세틸아세톤(Acetylacetone) 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올 및 그의 유도체; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매; 및 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매; 테트랄린 등의 용매가 예시되나, 본원 발명의 일 실시상태에 따른 화학식 1의 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있는 용매면 족하고, 이들을 한정하지 않는다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 용매는 1 종 단독으로 사용하거나, 또는 2 종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅 조성물은 보론계 이온성 물질을 더 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 보론계 이온성 물질은 하기 화학식 X로 표시될 수 있다.
[화학식 X]
Figure pat00025
상기 화학식 X에 있어서,
R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 Y로 표시되고,
[화학식 Y]
Figure pat00026
상기 화학식 Y에 있어서,
R101 내지 R105는 서로 같거나 상이하며, R101 내지 R105 중 적어도 하나는 불소기이고, 나머지는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -C(O)R200; -OR201; -SR202; -SO3R203; -COOR204; -OC(=O)R205; -C(=O)NR206207; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R25는 하기 구조들 및 오늄화합물 중에서 선택되고,
Figure pat00027
상기 구조식에서 W1 내지 W86은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; -COOR208; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
p는 0 내지 10의 정수이며,
a는 1 또는 2이고, b 는 0 또는 1이며, a+b=2이고,
R200 내지 R208은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R101 내지 R105는 서로 같거나 상이하며, R101 내지 R105 중 적어도 하나는 불소기이고, 나머지는 수소; 할로겐기; 또는 치환 또는 비치환된 알케닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R101 내지 R105는 서로 같거나 상이하며, R101 내지 R105 중 적어도 하나는 불소기이고, 나머지는 수소; 불소기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R105는 서로 같거나 상이하며, R101 내지 R105 중 적어도 하나는 불소기이고, 나머지는 수소; 불소기; 또는 불소기로 치환 또는 비치환된 알케닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R101 내지 R105는 서로 같거나 상이하며, R101 내지 R105 중 적어도 하나는 불소기이고, 나머지는 수소; 불소기; 또는 불소기로 치환 또는 비치환된 에테닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 W1 내지 W86은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 W1 내지 W86은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 시아노기; 할로겐기; 알킬기; 알콕시기; 시클로알킬기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, p는 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, p는 4이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, a는 2이고, b는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, a는 1이고, b는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 상기 화학식 X는 하기 화학식 A 또는 B일 수 있다.
[화학식 A]
Figure pat00028
[화학식 B]
Figure pat00029
본 명세서에서 상기 보론계 이온성 물질은 1종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있으며, 이의 종류를 한정하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보론계 이온성 물질의 함량은 상기 중합체를 기준으로 0 중량% 내지 50 중량%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보론계 이온성 물질의 함량은 상기 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 0 중량% 내지 30 중량%를 포함한다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보론계 이온성 물질의 함량은 상기 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 1 중량% 내지 30 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 보론계 이온성 물질의 함량은 상기 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물의 점도는 2 cP 내지 18 cP이다.
상기 점도를 만족하는 경우 소제 제조에 용이하다. 바람직하게는 3 cP 내지 18 cP 이며, 보다 바람직하게는 3cP 내지 8cP이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 코팅 조성물의 경화물 또는 이의 경화물을 포함하며, 상기 코팅 조성물의 경화물은 상기 코팅 조성물이 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공수송층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공주입층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층이다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 발광층이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 발광층이고, 상기 발광층은 전술한 중합체를 발광층의 호스트로서 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 발광층이고, 상기 발광층은 전술한 중합체를 발광층의 도펀트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층, 정공주입 및 정공수송을 동시에 하는 층, 전자수송층, 전자주입층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 애노드이고, 제2 전극은 캐소드이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 제2 전극은 애노드이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 1층 이상의 유기물층 및 캐소드가 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 캐소드, 1층 이상의 유기물층 및 애노드가 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 정공주입 및 정공수송을 동시에 하는 층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(101) 상에 애노드(201), 정공주입층(301), 정공수송층(401), 발광층(501), 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(601) 및 캐소드(701)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
상기 도 1은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되지 않는다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 전술한 중합체를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 형성하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 유기물층 및 캐소드를 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 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 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 증착 또는 용액 공정을 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.
본 명세서는 또한, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 스핀 코팅 방법을 이용한다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계는 인쇄법을 이용한다.
본 명세서의 상태에 있어서, 상기 인쇄법은 예컨대, 잉크젯 프린팅, 노즐 프린팅, 오프셋 프린팅, 전사 프린팅 또는 스크린 프린팅 등이 있으나, 이를 한정하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 코팅 조성물은 구조적인 특성으로 용액 공정이 적합하여 인쇄법에 의하여 형성될 수 있으므로 소자의 제조 시에 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 열처리를 통하여 행해질 수 있으며, 열처리하는 단계에서의 열처리 온도는 80 ℃ 내지 250 ℃이고, 일 실시상태에 따르면 상기 열처리하는 단계는 2 단계에 거쳐서 진행될 수 있으며, 1 단계로 80 ℃ 내지 250 ℃에서 열처리 진행 후, 2 단계로 100 ℃ 내지 250 ℃에서 열처리가 진행될 수 있다. 또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 1 단계는 80 ℃ 내지 150 ℃에서 열처리가 진행되며, 2 단계는 120 ℃ 내지 200 ℃에서 열처리가 진행 될 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 열처리하는 단계에서의 열처리 시간은 1분 내지 2시간이고, 일 실시상태에 따르면 1분 내지 1시간일 수 있으며, 또 하나의 일 실시상태에 있어서, 30분 내지 1시간일 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 열처리하는 단계는 공기 중 또는 질소 분위기 하에서 진행될 수 있다.
상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 형성하는 단계에서 상기 열처리 또는 광처리 단계를 포함하는 경우에는 코팅 조성물에 포함된 복수 개의 상기 화합물이 가교를 형성하여 박막화된 구조가 포함된 유기물층을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층의 표면 위에 다른 층을 적층할 시, 용매에 의하여 용해되거나, 형태학적으로 영향을 받거나 분해되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층이 열처리 또는 광처리 단계를 포함하여 형성된 경우에는 용매에 대한 저항성이 증가하여 용액 증착 및 가교 방법을 반복 수행하여 다층을 형성할 수 있으며, 안정성이 증가하여 소자의 수명 특성을 증가시킬 수 있다.
상기 애노드 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 애노드 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 캐소드 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 캐소드 물질의 구체적인 예로는 바륨, 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 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드에서의 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 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 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 애노드나 정공 주입층으로부터 정공을 수송 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 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 예로는 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 축합방향족환 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, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2이상 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 전자 수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 캐소드로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; 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, 캐소드로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 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 함질소 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.
상기 정공저지층은 정공의 캐소드 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 합성예 >
합성예 1.
Figure pat00030
A (1eq), B (0.686 eq), C (0.294 eq)을 둥근플라스크에 넣고 톨루엔(toluene)에 녹인 후 20wt% aq. Et4NOH를 넣고 90℃로 온도를 올리고 30분간 교반하였다. 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) [Tetrakistriphenylphosphine palladium(0)]을 톨루엔에 녹여 한 번에 넣고 48시간 동안 교반하였다. 브로모벤젠(Bromobenzene)을 넣고 2시간 교반 후 페닐보론산(phenyl boronic acid)을 넣고 2시간 교반하였다. 온도를 낮추고 메탄올(methanol)에 침전시키고 여과 후 메탄올(methanol), 물, 에탄올(ethanol), 헥산(hexane)으로 씻어내고 메틸렌 클로라이드(methylene chloride)에 녹여 charcoal, MgSO4을 넣고 30분간 상온에서 교반하였다. 교반한 혼합물을 트리에틸아민(triethylamine)으로 처리된 실리카에 통과시키고, 메틸렌 클로라이드(methylene chloride)를 제거한 뒤, 소량의 톨루엔(toluene)에 녹여 트리에틸아민(triethylamine)으로 처리된 실리카에 흡착시킨 후, 컬럼에 적가하여 헥산(hexane)으로 씻어준 후 톨루엔(toluene)으로 다시 컬럼에서 용해시켜 톨루엔(toluene)을 제거한 후 일부만 남겨 메탄올(methanol)에 침전, 여과 후 건조하였다.
합성예 2.
상기 합성예 1에서 B를 0.686 eq 대신 0.665 eq로, C를 0.294 eq 대신 0.285 eq로 포함하는 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
합성예 3.
상기 합성예 1에서 B를 0.686 eq 대신 0.63 eq로, C를 0.294 eq 대신 0.27 eq로 포함하는 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
합성예 4.
상기 합성예 1에서 B를 0.686 eq 대신 0.735 eq로, C를 0.294 eq 대신 0.315 eq로 포함하는 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
비교 합성예 1.
상기 합성예 1에서 B를 0.686 eq 대신 0.7 eq로, C를 0.294 eq 대신 0.3 eq로 포함하는 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
비교 합성예 2.
상기 합성예 1에서 B를 0.686 eq 대신 0.49 eq로, C를 0.294 eq 대신 0.21 eq로 포함하는 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
상기 합성예 1 내지 4 및 비교 합성예 1 내지 2에서 제조된 중합체의 무게 평균 분자량을 하기 표 1에 나타내었다.
B 당량 C 당량 B+C 당량 무게 평균 분자량
(kDa)
합성예 1 0.686 0.294 0.98 91
합성예 2 0.665 0.285 0.95 65
합성예 3 0.63 0.27 0.90 34
합성예 4 0.735 0.315 1.05 52
비교 합성예 1 0.7 0.3 1 242
비교 합성예 2 0.49 0.21 0.70 8
상기 표 1에 기재된 바와 같이, 본원 합성예 1 내지 4는 무게 평균 분자량이 34 kDa 내지 91 kDa인 중합체가 제조되었으나, 제1 단량체와 제2 단량체의 몰비가 1:1인 비교 합성예 1과 1:0.7인 비교 합성예 2는 각각 242 kDa 또는 8 kDa인 중합체가 제조되었다.
< 실험예 >
실험예 1. 코팅 조성물의 제조
실시예 1(코팅 조성물 1의 제조).
상기 합성예 1에서 제조된 중합체와 화학식 A를 7:3의 무게 비율로 섞고 사이클로헥사논에 2wt/v%로 용해시켜 코팅 조성물을 제조하였다.
[화학식 A]
Figure pat00031
실시예 2(코팅 조성물 2의 제조).
상기 실시예 1에서 합성예 1에서 제조된 중합체 대신 합성예 2에서 제조된 중합체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 3(코팅 조성물 3의 제조).
상기 실시예 1에서 합성예 1에서 제조된 중합체 대신 합성예 3에서 제조된 중합체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 4(코팅 조성물 4의 제조).
상기 실시예 1에서 합성예 1에서 제조된 중합체 대신 합성예 4에서 제조된 중합체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 1(비교 코팅 조성물 1의 제조).
상기 실시예 1에서 합성예 1에서 제조된 중합체 대신 비교 합성예 1에서 제조된 중합체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 2(비교 코팅 조성물 2의 제조).
상기 실시예 1에서 합성예 1에서 제조된 중합체 대신 비교 합성예 2에서 제조된 중합체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 코팅 조성물의 점도를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 코팅 조성물의 점도는 25 ℃의 온도, 90%의 토크 및 100 rpm의 전단속도 조건에서 측정하였다. 구체적으로, 브룩필드 점도계의 Cone/plate 방식을 사용하여 시료 0.5ml을 주입하여 점도를 측정하였다.
점도 (cP)
실시예 1 17.5
실시예 2 8.3
실시예 3 7.9
실시예 4 6.8
비교예 1 31
비교예 2 6.1
실험예 2. 유기 발광 소자의 제조
실시예 5(유기 발광 소자 1의 제조).
ITO (indium tin oxide)가 1500Å의 두께로 박막 증착된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 아이소프로필알콜, 아세톤의 용제로 초음파 세척을 각각 30분씩 하고 건조시킨 후, 상기 기판을 글러브박스로 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 상기 실시예 1에서 제조된 코팅 조성물 1을 스핀 코팅하여 300Å 두께로 코팅하고 질소 분위기 하에 230℃로 30분 동안 코팅 조성물을 경화시켜 정공 주입층을 형성하였다. 이후, 진공 증착기로 이송한 후, 상기 정공 주입층 위에 하기 화합물 1을 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공 수송층 위에 상기 화합물 2 및 화합물 3을 8wt%의 농도로 300Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 위에 상기 화합물 4를 200Å의 두께로 진공 증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å의 두께로 LiF와 2000Å의 두께로 알루미늄을 증착하여 캐소드를 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 0.4 내지 0.7Å/sec 를 유지하였고, 캐소드의 LiF는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 X 10-7 내지 5 X 10-8 torr를 유지하였다.
그 후, 유리에 밀봉 유리와 유리 기판을, 광경화성 에폭시 수지를 이용하여 접합 시킴으로써 밀봉을 행하여, 다층 구조의 유기 발광 소자를 제작하였다. 이후의 조작은 대기중, 실온(25℃)에서 행했다.
Figure pat00032
실시예 6(유기 발광 소자 2의 제조).
상기 실시예 5에서 실시예 1에서 제조된 코팅 조성물 대신 실시예 2에서 제조된 코팅 조성물 2를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 7(유기 발광 소자 3의 제조).
상기 실시예 5에서 실시예 1에서 제조된 코팅 조성물 대신 실시예 3에서 제조된 코팅 조성물 3을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 8(유기 발광 소자 4의 제조).
상기 실시예 5에서 실시예 1에서 제조된 코팅 조성물 대신 실시예 3에서 제조된 코팅 조성물 4를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 3(유기 발광 소자 5의 제조).
상기 실시예 5에서 실시예 1에서 제조된 코팅 조성물 대신 비교예 1에서 제조된 비교 코팅 조성물 1을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 4(유기 발광 소자 6의 제조).
상기 실시예 5에서 실시예 1에서 제조된 코팅 조성물 대신 비교예 2에서 제조된 비교 코팅 조성물 2를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기 실시예 5 내지 8 및 비교예 3 내지 4에서 제조된 유기 발광 소자의 전압, 효율, 및 수명(T95)을 측정하였으며, 10mA/cm2의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 95%가 되는 시간을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
전압(V)/10mAcm2 Cd/A QE(%) T95
실시예 5 3.96 6.05 6.50 32
실시예 6 4.00 6.01 6.48 29
실시예 7 3.90 5.75 6.33 25
실시예 8 4.33 6.34 6.95 29
비교예 3 3.97 5.83 6.39 22
비교예 4 5.63 1.23 0.69 3
상기 표 2 및 3에 기재된 바와 같이, 비교 합성예 1에서 합성된 중합체(무게 평균 분자량이 100kDa을 초과하는 중합체)를 포함하는 비교예 1의 경우, 실시예 1 내지 4보다 매우 높은 점도 값을 나타내므로, 용액 공정 시 공정 시간이 많이 들며, 균일한 박막을 형성하지 못하므로 용액 공정에 적절하지 않음을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 5 내지 8이 비교 합성예 2에서 합성된 중합체(무게 평균 분자량이 10kDa 미만인 중합체)를 포함하는 비교예 4보다, 유기 발광 소자의 전압이 낮고, 효율 및 수명 특성이 우수함을 확인할 수 있다.
101: 기판
201: 애노드
301: 정공주입층
401: 정공수송층
501: 발광층
601: 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층
701: 캐소드

Claims (13)

  1. 금속 촉매의 존재 하에, 제1 단량체 및 제2 단량체를 중합하여 중합체를 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 단량체는 유기붕소 화합물 1종 이상이며,
    상기 제2 단량체는 디할로겐기 함유 화합물 1종 이상이고,
    상기 제1 단량체와 제2 단량체의 몰비(제1 단량체:제2 단량체)는 1:0.8 내지 1:0.98; 또는 1:1.02 내지 1:1.2 인 중합체 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기붕소 화합물은 보론산 함유 화합물 및 보론산에스테르 함유 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 중합체 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기붕소 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 중합체 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00033

    상기 화학식 1에 있어서,
    A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 보론산 또는 보론산 에스테르이며,
    R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    n1은 0 내지 6의 정수이고,
    n1이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디할로겐기 함유 화합물은 하기 화학식 2 내지 4로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 중합체 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure pat00034

    [화학식 3]
    Figure pat00035

    [화학식 4]
    Figure pat00036

    상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
    X1 내지 X6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기이며,
    L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    Ar1 내지 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화학식 4는 하기 화학식 4-A로 표시되는 중합체 제조방법:
    [화학식 4-A]
    Figure pat00037

    상기 화학식 4-A에 있어서,
    X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기이며,
    Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알케닐기이다.
  6. 제1항의 중합체 제조방법에 의해 제조된 중합체.
  7. 하기 화학식 5로부터 유래된 단위 및 하기 화학식 6 내지 8 중 1 이상으로부터 유래된 단위를 포함하고,
    무게 평균 분자량이 10kDa 내지 100kDa인 중합체:
    [화학식 5]
    Figure pat00038

    상기 화학식 5에 있어서,
    R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    n1은 0 내지 6의 정수이고,
    n1이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하며,
    [화학식 6]
    Figure pat00039

    [화학식 7]
    Figure pat00040

    [화학식 8]
    Figure pat00041

    상기 화학식 6 내지 8에 있어서,
    L1 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    Ar1 내지 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 5로부터 유래된 단위와 화학식 6 내지 8 중 1 이상으로부터 유래된 단위의 몰비(화학식 5로부터 유래된 단위:화학식 6 내지 8 중 1 이상으로부터 유래된 단위)는 1:0.8 내지 1:0.98; 또는 1:1.02 내지 1:1.2인 중합체.
  9. 제7항에 따른 중합체를 포함하는 코팅 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 코팅 조성물의 점도는 2 cP 내지 18 cP인 것인 코팅 조성물.
  11. 제1 전극;
    제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 제9항의 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기 발광 소자.
  12. 제11항에 있어서, 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공주입층인 유기 발광 소자.
  13. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 유기물층을 형성하는 단계는 제9항의 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210001942A (ko) * 2019-06-28 2021-01-06 주식회사 엘지화학 중합체, 이를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용한 유기 발광 소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010031366A (ko) * 1997-10-23 2001-04-16 그래햄 이. 테일러 공액 중합체의 제조 방법
KR20110043717A (ko) * 2008-07-29 2011-04-27 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 고분자 화합물 및 그것을 이용한 발광 소자
KR20110051204A (ko) * 2008-07-29 2011-05-17 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 1,3-디엔 구조를 포함하는 화합물 및 그의 제조 방법
KR20120112277A (ko) 2011-04-01 2012-10-11 주식회사 엘지화학 새로운 유기 발광 소자 재료 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20140148424A (ko) * 2012-03-27 2014-12-31 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 고분자 화합물 및 그것을 사용한 발광 소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010031366A (ko) * 1997-10-23 2001-04-16 그래햄 이. 테일러 공액 중합체의 제조 방법
KR20110043717A (ko) * 2008-07-29 2011-04-27 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 고분자 화합물 및 그것을 이용한 발광 소자
KR20110051204A (ko) * 2008-07-29 2011-05-17 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 1,3-디엔 구조를 포함하는 화합물 및 그의 제조 방법
KR20120112277A (ko) 2011-04-01 2012-10-11 주식회사 엘지화학 새로운 유기 발광 소자 재료 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20140148424A (ko) * 2012-03-27 2014-12-31 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 고분자 화합물 및 그것을 사용한 발광 소자

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210001942A (ko) * 2019-06-28 2021-01-06 주식회사 엘지화학 중합체, 이를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용한 유기 발광 소자

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