KR20190134036A - 유기 발광 소자 - Google Patents

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KR20190134036A KR1020180059178A KR20180059178A KR20190134036A KR 20190134036 A KR20190134036 A KR 20190134036A KR 1020180059178 A KR1020180059178 A KR 1020180059178A KR 20180059178 A KR20180059178 A KR 20180059178A KR 20190134036 A KR20190134036 A KR 20190134036A
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Abstract

본 명세서는 제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층;
상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 구비된 제2 유기물층; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 유기물층 사이에 구비된 제1 유기물층을 포함하고,
상기 발광층은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
상기 제1 유기물층은 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 포함하는 코팅조성물의 경화물을 포함하고,
상기 제2 유기물층은 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 것인 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 소자 {ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 명세서는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 현상은 특정 유기 분자의 내부 프로세스에 의하여 전류가 가시광으로전환되는 예의 하나이다. 유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다. 애노드와 캐소드 사이에 유기물 층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전류를 걸어주게 되면 캐소드와 애노드로부터 각각 전자와 정공이 유기물 층으로 주입된다. 유기물 층으로 주입된 전자와 정공은 재결합하여 엑시톤 (exciton)을 형성하고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다. 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 소자는 일반적으로 캐소드와 애노드 및 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 포함하는 유기물 층으로 구성될 수 있다.
유기 발광 소자에서 사용되는 물질로는 순수 유기 물질 또는 유기 물질과 금속이 착물을 이루는 착화합물이 대부분을 차지하고 있으며, 용도에 따라 정공주입물질, 정공수송물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등으로 구분될 수있다. 여기서, 정공주입물질이나 정공수송 물질로는 p-타입의 성질을 가지는 유기 물질, 즉 쉽게 산화가 되고 산화시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 한편, 전자주입 물질이나 전자수송 물질로는 n-타입 성질을 가지는 유기 물질, 즉 쉽게 환원이 되고 환원시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 발광층 물질로는 p-타입 성질과 n-타입 성질을 동시에 가진 물질, 즉 산화와 환원 상태에서 모두 안정한 형태를 갖는 물질이 바람직하며, 엑시톤이 형성되었을 때 이를 빛으로 전환하는 발광 효율이 높은 물질이 바람직하다.
위에서 언급한 외에, 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 다음과 같은 성질을 추가적으로 갖는 것이 바람직하다.
첫째로, 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 열적 안정성이 우수한 것이 바람직하다. 유기 발광 소자 내에서는 전하들의 이동에 의한 줄열 (joule heat)이 발생하기 때문이다. 현재 정공수송층 물질로 주로 사용되는 NPB는 유리 전이 온도가 100℃ 이하의 값을 가지므로, 높은 전류를 필요로 하는 유기 발광 소자에 서는 사용하기 힘든 문제가 있다.
둘째로, 저전압 구동 가능한 고효율의 유기 발광 소자를 얻기 위해서는 유기 발광 소자 내로 주입된 정공 또는 전자들이 원활하게 발광층으로 전달되는 동시에, 주입된 정공과 전자들이 발광층 밖으로 빠져나가지 않도록 하여야 한다. 이를 위해 서 유기 발광 소자에 사용되는 물질은 적절한 밴드갭 (band gap)과 HOMO 또는 LUMO 에너지 준위를 가져야 한다. 현재 용액 도포법에 의해 제조되는 유기 발광 소자에서 정공수송 물질로 사용되는 PEDOT:PSS의 경우, 발광층 물질로 사용되는 유기물의 LUMO 에너지 준위에 비하여 LUMO 에너지 준위가 낮기 때문에 고효율 장 수명의 유기 발광 소자 제조에 어려움이 있다.
이외에도 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 화학적 안정성, 전하이동도, 전극 이나 인접한 층과의 계면 특성 등이 우수하여야 한다. 즉, 유기 발광소자에서 사용되는 물질은 수분이나 산소에 의한 물질의 변형이 적어야 한다. 또한, 적절한 정공 또는 전자 이동도를 가짐으로써 유기 발광 소자의 발광층에서 정공과 전자의 밀도가 균형을 이루도록 하여 엑시톤 형성을 극대화할 수 있어야 한다. 그리고, 소자의 안정성을 위해 금속 또는 금속 산화물을 포함한 전극과의 계면을 좋게 할 수 있어야 한다.
따라서, 당 기술 분야에서는 상기와 같은 요건을 갖춘 유기물의 개발이 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2012-0112277호
본 명세서는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서는 제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층;
상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 구비된 제2 유기물층; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 유기물층 사이에 구비된 제1 유기물층을 포함하고,
상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
상기 제1 유기물층은 하기 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 포함하는 코팅조성물의 경화물을 포함하고,
상기 제2 유기물층은 하기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에 있어서,
L11은 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R11 내지 R16는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 광경화성기 또는 열경화성기이고,
n11 및 n14는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이며,
n12 및 n16는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
n13 및 n15는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
n11 내지 n16이 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
m11 및 m12는 각각 0 또는 1이며,
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에 있어서,
R101 내지 R120 중 적어도 하나는 F, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이며,
나머지 R101 내지 R120 중 적어도 하나는 경화기고,
나머지 R101 내지 R120은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R; -OR; -SR; -SO3R; -COOR; -OC(O)R; -C(O)NRR'; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R 및 R'은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 4에 있어서,
L101 내지 L105는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
b101은 1 내지 10의 정수이며,
상기 b1이 2 이상일 때, 2 이상의 L101은 서로 같거나 상이하고,
Ar101 내지 Ar103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R201 내지 R205는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 히드록시기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
r204 및 r205은 각각 0 내지 3의 정수이고,
상기 r204 및 r205가 각각 2 이상일 때, 2 이상의 R204 및 R205는 각각 서로 같거나 상이하며,
m1은 단위의 반복수로서, 1 내지 10,000의 정수이다.
또한, 본 발명은 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극 상에 상기 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 포함하는 코팅조성물은 도포하는 단계;
상기 도포된 코팅조성물을 경화하여 제1 유기물층을 형성하는 단계;
상기 제1 유기물층 상에 상기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅조성물을 도포하여 제2 유기물층을 형성하는 단계;
상기 제2 유기물층 상에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물을 도포하여 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 발광층에 상기 화학식 1의 안트라센 화합물을 포함하고, 정공주입층에 상기 화학식 2의 플루오렌 화합물 및 상기 화학식 3의 이온성 화합물을 포함하는 코팅조성물의 경화물을 포함하고, 정공수송층에 상기 화학식 4의 단위를 포함하는 중합체를 포함하며, 특히 정공주입층의 상기 화학식 2 및 3의 화합물은 열 또는 빛에 의해 중합되는 관능기를 포함하고 있어 성막 후 충분한 열 또는 빛을 부여할 경우, 공정용 용매에 대한 내성이 생겨 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물이 씻겨나가거나 층간 물질의 이동을 방지하여 막 특성이 변화되지 않아 재현성 있는 유기 발광 소자를 제작할 수 있다.
또한, 정공수송층은 상기 화학식 4의 아민기로 치환된 카바졸기를 측쇄로 갖는 중합체를 이용하여 형성된 유기물층이고, 상기 정공수송층은 열 및 빛을 통한 경화 후 열적 및 광적 안정성이 우수하고 타 용매에 대한 용해성을 가지지 않아, 상기 성막 위에 또 다른 용액 공정을 통하여 적층 성막 공정을 수행할 수 있다.
이때, 발광층에 상기 화학식 1의 안트라센 화합물은 용액 공정이 가능하여, 소자의 대면적화가 가능하고, 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용할 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극;
제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극;
제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 발광층;
제1 전극과 발광층 사이에 구비된 제2 유기물층; 및
제1 전극과 제2 유기물층 사이에 구비된 제1 유기물층을 포함하고,
상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물을 포함하며,
상기 제1 유기물층은 상기 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물의 경화물을 포함하고,
상기 제2 유기물층은 상기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1 내지 3의 화합물 및 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체는 적당한 유기용매에 대하여 용해성을 갖는 화합물들이 바람직하다.
본 명세서에서 "열경화성기 또는 광경화성기"및 "경화기"란 열 및 또는 광에 노출시킴으로써, 화합물 간에 가교를 시키는 반응성 치환기를 의미할 수 있다. 가교는 열처리 또는 광조사에 의하여, 탄소-탄소 다중결합, 환형 구조가 분해되면서 생성된 라디칼이 연결되면서 생성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화성기 또는 광경화성기는 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 열경화성기 또는 광경화성기를 포함하는 플루오렌계 화합물의 경우, 용액 도포법에 의하여 유기 발광 소자를 제조할 수 있어 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
또한, 열경화성기 또는 광경화성기를 포함하는 플루오렌계 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 이용하여, 코팅층을 형성하는 경우, 열경화성기 또는 광경화성기가 열 또는 광에 의하여 가교가 형성되기 때문에, 코팅층 상부에 추가의 층을 적층할 때 코팅 조성물에 포함된 플루오렌계 화합물이 용매에 의하여 씻겨나가는 것을 방지하여, 코팅층을 유지함과 동시에 상부에 추가의 층을 적층할 수 있다.
추가로, 열경화성기 또는 광경화성기가 가교를 형성하여 코팅층이 형성된 경우, 코팅층의 용매에 대한 내화학성이 높아지고, 막 유지율이 높은 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 플루오렌계 화합물의 경우, 용액 도포법에 의하여 유기 발광 소자를 제조할 수 있어 소자의 대면적화가 가능할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따라, 열처리 또는 광조사로 가교가 형성된 플루오렌계 화합물의 경우, 복수 개의 플루오렌계 화합물이 가교되어 박막 형태로 유기 발광 소자 내에 구비되기 때문에 열적 안정성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 플루오렌계 화합물은 코어 구조에 아민 구조를 포함하고 있으므로, 유기 발광 소자에서 정공주입, 정공수송물질 또는 발광 물질로서 적절한 에너지 준위 및 밴드갭을 가질 수 있다. 또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1의 플루오렌계 화합물의 치환기를 조절하여 적절한 에너지 준위 및 밴드갭을 미세하게 조절할 수 있고, 유기물 사이에서의 계면 특성을 향상시켜, 낮은 구동 전압 및 높은 발광 효율을 갖는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 경화기는 하기 경화기 그룹 중에 어느 하나이다.
[경화기 그룹]
Figure pat00009
상기 경화기 그룹에서, L은 직접결합; O; S; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이며,
k는 1 또는 2이고, k가 2인 경우 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
R21은 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 경화기는 경화가 가능한 경화기라면 다양한 경화기를 사용할 수 있으며, 상기 경화기 그룹에 한정되지 않는다.
이하, 본 명세서의 치환기를 이하에서 상세하게 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서,
Figure pat00010
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
본 명세서에서 상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 이미드기; 아미노기; 알킬기; 알콕시기; 아릴옥시기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아민기; 붕소기; 실릴기; 포스핀옥사이드기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 아랄킬아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 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, 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, 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 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기는 페녹시기, p-토릴옥시기, m-토릴옥시기, 3,5-디메틸-페녹시기, 2,4,6-트리메틸페녹시기, p-tert-부틸페녹시기, 3-비페닐옥시기, 4-비페닐옥시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 4-메틸-1-나프틸옥시기, 5-메틸-2-나프틸옥시기, 1-안트라세닐옥시기, 2-안트라세닐옥시기, 9-안트라세닐옥시기, 1-페난트릴옥시기, 3-페난트릴옥시기, 9-페난트릴옥시기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRaaRbbRcc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Raa, Rbb 및 Rcc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
상기 알킬기는 아릴기 또는 헤테로고리기로 치환되어, 아릴알킬기 또는 헤테로아릴알킬기로 작용할 수 있다. 상기 아릴기, 헤테로고리기는 후술하는 아릴기, 또는 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에서 상기 알킬기의 길이는 화합물의 공액 길이에는 영향을 미치지 않고, 화합물의 유기 발광 소자 적용 방법 예컨대, 진공증착법 또는 용액도포법의 적용에 영향을 미칠 수 있다.
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 명세서에서 상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
Figure pat00013
및 등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기는 알킬기 또는 알콕시기로 치환되어, 아릴알킬기 또는 아릴옥시기로 작용할 수 있다. 상기 알킬기 또는 알콕시기는 전술한 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 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, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다. 아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 비페닐아민, 안트라세닐아민, 3-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 피리딜기, 바이피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 트리아졸릴기, 아크리딜기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미딜기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀리닐기, 인돌릴기, 카바졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조카바졸릴기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 상기 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오르토(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접하는 기가 서로 결합하여 형성된 고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 지방족, 방향족 또는 지방족과 방향족의 축합고리일 수 있으며, 탄화수소고리 또는 헤테로고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환되 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환되 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L은 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L은 카르보닐기; 이미드기;아미노기; 치환 또는 비치환된 아릴기로 치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환 또는 비치환되 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 14의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄수소 10 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 치환 또는 비치환된 벤조플루오렌기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 벤조플루오렌기; 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 나프틸기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 벤조플루오렌기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 중수소, 메틸기, 또는 부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 나프틸기; 메틸기로 치환된 플루오렌기; 메틸기로 치환된 벤조플루오렌기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된다.
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R11 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R11 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R11 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 이소부틸기; 치환 또는 비치환된 tert-부틸기; 치환 또는 비치환된 펜틸기; 또는 치환 또는 비치환된 헥실기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 메틸기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 에틸기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 이소부틸기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 tert-부틸기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 펜틸기; 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 헥실기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R11 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소; 불소로 치환 또는 비치환된 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 이소부틸기; tert-부틸기; 펜틸기; 또는 헥실기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 및 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소; 불소로 치환 또는 비치환된 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 이소부틸기; tert-부틸기; 펜틸기; 또는 헥실기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R12, R13, R15 및 R16는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 n12, n13, n15 및 n16은 각각 0 내지 2의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 n12, n13, n15 및 n16은 각각 0 또는 1이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 n11 및 n14는 각각 0 내지 5의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 n11 및 n14는 각각 0, 1, 2 또는 5이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L11은 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L11은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L11은 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이나프틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이거나, 상기 치환기 중 2개 이상이 연결된 기일 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L11은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure pat00018
상기 구조들은 추가의 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기로 더 치환될 수 있다.
상기 구조들에 있어서, R21 내지 R25 및 R30 내지 R35는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R25 및 R30 내지 R35는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R25 및 R30 내지 R35는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R25 및 R30 내지 R35는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R25 및 R30 내지 R35는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 t-부틸기; 치환 또는 비치환된 펜틸기; 치환 또는 비치환된 헥실기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R25 및 R30 내지 R35는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; t-부틸기; 펜틸기; 헥실기; 또는 메틸기, 부틸기 또는 헥실기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이다.
또 하나의 의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 하기 구조들 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 하기 구조들은 추가로 치환될 수 있다.
Figure pat00019
상기 구조들에 있어서,
W는 O, S, NRa, CRbRc 또는 SiRdRe이고,
R41 내지 R51, Ra, Rb, Rc, Rd 및 Re는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
p1은 0 내지 7의 정수이고,
p2, p4 및 p5는 각각 0 내지 4의 정수이며,
p3 및 p6는 각각 0 내지 5의 정수이고,
p1 내지 p6이 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R49 내지 R51은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R49 내지 R51은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R49 내지 R51은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R49 내지 R51은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R41 내지 R48는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R41 내지 R48는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R41 내지 R48는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R41 내지 R48는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 페닐기; 나프틸기; 또는 바이페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 W는 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 W는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 W는 CRbRc이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 W는 SiRdRe이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rb, Rc, Rd 및 Re는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rb, Rc, Rd 및 Re는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rb, Rc, Rd 및 Re는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Rb, Rc, Rd 및 Re는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Rb, Rc, Rd 및 Re는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; 에틸기; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 나프틸기; 메틸기로 치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 m11 및 m12는 0 또는 1이다.
상기 m11이 0인 경우, 플루오렌의 9번 탄소와 X11이 직접결합하며, 구체적인 구조는 하기와 같다.
Figure pat00020
상기 m12가 0인 경우, 플루오렌의 9번 탄소와 X12가 직접결합하며, 구체적인 구조는 하기와 같다.
Figure pat00021
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 광경화성기 또는 열경화성기이며, 하기 구조일 수 있다.
Figure pat00022
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 X11 및 X12는
Figure pat00023
일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3로 표시되는 화합물에 경화기가 없는 경우 경화가 되지 않으므로, 본 명세서의 화학식 3의 화합물은 전극 층간의 이동으로 인하여 소자의 특성이 감소하게된다. 또한, 경화기의 개수가 증가하면 코팅조성물의 경화율이 높아지고 막 유지율이 향상된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R105 중 적어도 하나는 F, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이며,
나머지 R101 내지 R105 중 적어도 하나는 경화기이고,
나머지 R101 내지 R105은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R; -OR; -SR; -SO3R; -COOR; -OC(O)R; -C(O)NRR'; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R 및 R'은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
상기 R106 내지 R120은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 경화기; F; 시아노기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R; -OR; -SR; -SO3R; -COOR; -OC(O)R; -C(O)NRR'; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R 및 R'은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3의 R101 내지 R105가 결합된 벤젠고리, R106 내지 R110가 결합된 벤젠고리, R111 내지 R115가 결합된 벤젠고리, 및 R116 내지 R120가 결합된 벤젠고리 중 적어도 하나의 벤젠고리는 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure pat00038
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3의 R101 내지 R105가 결합된 벤젠고리, R106 내지 R110가 결합된 벤젠고리, R111 내지 R115가 결합된 벤젠고리, 및 R116 내지 R120가 결합된 벤젠고리 중 적어도 하나의 벤젠고리는 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure pat00039
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3의 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
상기 구조식에 있어서, n은 1 내지 3의 정수이고, m은 1 내지 3의 정수이고, m+n=4이며,
q는 0 내지 3의 정수이고, r은 1 내지 4의 정수이고, q+r=4이며,
Z는 중수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 아미노기; -C(O)R; -OR; -SR; -SO3R; -COOR; -OC(O)R; -C(O)NRR'; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
l은 1 내지 4의 정수이며, l이 2 이상인 경우, Z는 서로 같거나 상이하고,
R 및 R'은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 음이온기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 양이온기는 오늄화함물이다.
본 명세서에서 오늄 화합물이란 산소, 황, 질소, 인 등의 비공유 전자쌍에 수소 이온이나 다른 유기 라디칼이 배위 결합을 하여 생기는 화합물을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 양이온기는 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure pat00049
상기 구조식에서 X101 내지 X175는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 시아노기; 니트로기; 할로겐기; -COOR; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 경화기이고,
R는 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
p는 0 내지 10의 정수이며,
a는 1 또는 2이고, b는 0 또는 1이고, a+b=2이며,
X177 내지 X179는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기거나, 서로 인접한 기는 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X101 내지 X175는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 시아노기; 니트로기; F; Cl; -COOR; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 펜탄기; 헥산기; 메톡시기; 시클로프로필기; 에톡시에톡시; 페닐기; 나프틸기; 또는 경화기이고, 상기 R는 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 양인온기는 1가의 양이온기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 1가의 양이온기는 Na+, Li+, K+등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L101 내지 L105는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L101 내지 L105는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L101 내지 L105는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 비페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L101은 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L102는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L102는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L103은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L103은 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L104는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L104는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L105는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, L105는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101 내지 Ar103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 또는 tert-부틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 메톡시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 에톡시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 이소프로폭시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 tert-부톡시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환되 나프틸기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar101은 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar102 및 Ar103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar102 및 Ar103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar102는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar102는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar102는 알킬기로 치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar102는 메틸기로 치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar103은 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar103은 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar103은 알킬기로 치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, Ar103은 메틸기로 치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, R201 내지 R205는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 히드록시기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, R201 내지 R205는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, r104 및 r105는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 r104 및 r105가 각각 2 이상일 때, 2 이상의 R104 및 R105는 각각 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4에 있어서, m1은 단위의 반복수로서, 1 내지 10,000의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4로 표시되는 단위는 하기 구조 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
상기 구조에 있어서,
m1은 단위의 반복수로서, 1 내지 10,000의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체의 수평균 분자량은 5,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol 일 수 있다. 구체적으로는, 5,000 g/mol 내지 300,000 g/mol일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 분자량 분석은 GPC 장비를 통해 분석하였다. 컬럼은 PL mixed Bx2를 사용하였고, 용매로는 테트라하이드로퓨란(THF) (0.45 m로 필터하여 사용)을 사용하였다. 1.0 mL/min의 유속과 1 mg/mL의 시료 농도로 측정하였다. 시료는 100 L 주입하였고, 컬럼 온도는 40℃로 설정하였다. 검출기(Detector)로는 Agilent RI detector를 사용하였고, PS(폴리스티렌)로 기준을 설정하였다. ChemStation 프로그램을 통해 데이터 프로세싱(Data processing)을 수행하였다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물, 상기 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물, 및 상기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅조성물은 용매를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 액상일 수 있다. 상기 "액상"은 상온 및 상압에서 액체 상태인 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 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 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; 메틸 벤조에이트, 부틸 벤조에이트, 3-페녹시 벤조에이트 등의 벤조에이트계 용매; 테트랄린 등의 용매가 예시되나, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있는 용매라면 가능하며, 이들로 한정되는 것은 아니다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 용매는 1 종 단독으로 사용하거나, 또는 2 종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 용매의 비점은 바람직하게 40℃ 내지 250℃, 더욱 바람직하게는 60℃ 내지 230℃이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 단독 혹은 혼합 용매의 점도는 바람직하게 1 CP 내지 10 CP, 더욱 바람직하게는 3 CP 내지 8 CP 이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물의 농도는 바람직하게 0.1 wt/v% 내지 20 wt/v%, 더욱 바람직하게는 0.5 wt/v% 내지 5 wt/v% 이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 열중합 개시제 및 광중합 개시제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 열중합 개시제는 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, p-크롤 벤조일 퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸 옥시)-헥산, 1,3-비스(t-부틸 퍼옥시-이소프로필) 벤젠, t-부틸 쿠밀(cumyl) 퍼옥사이드, 디-t부틸 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(디t-부틸 퍼옥시) 헥산-3, 트리스-(t-부틸 퍼옥시) 트리아진, 1,1-디t-부틸 퍼옥시-3,3,5-트리메틸 시클로헥산, 1,1-디t-부틸 퍼옥시 시클로헥산, 2,2-디(t-부틸 퍼옥시)부탄, 4,4-디-t-브치르파오키시바레릭크앗시드 n-부틸 에스테르, 2,2-비스(4,4-t-부틸 퍼옥시 사이클로헥실)프로판, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, 디t-부틸 퍼옥시 헥사하이드로 테레프탈레이트, t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디t-부틸 퍼옥시 트리메틸 아디페이트 등의 과산화물, 혹은 아조비스 이소부틸니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 아조비스 시클로헥실 니트릴 등의 아조계가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광중합 개시제는 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-페닐프로판-1-온,2-메틸-2-모르폴리노(4-메틸 티오페닐) 프로판-1-온,1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심, 등의 아세토페논계 또는 케탈계 광중합 개시제, 벤조인, 벤조인메치르에이텔, 벤조인에치르에이텔, 벤조인이소브치르에이텔, 벤조인이소프로피르에이텔 등의 벤조인에테르계 광중합 개시제, 벤조페논,4-하이드록시벤조페논, 2-벤조일나프탈렌,4-벤조일 비페닐,4-벤조일페닐에테르, 아크릴화벤조페논, 1,4-벤조일 벤젠, 등의 벤조페논계 광중합 개시제,2-이소프로필티옥산톤,2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸 티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤 등의 티옥산톤계 광중합 개시제가 있으며, 기타 광중합 개시제로서는, 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, 메치르페니르그리오키시에스텔, 9,10-페난트렌, 아크리딘계 화합물, 트리아진계 화합물, 이미다졸계 화합물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 광중합 촉진 효과를 가지는 것을 단독 또는 상기 광 중합 개시제와 병용해 이용할 수도 있다. 예를 들면, 트리에탄올아민, 메틸 디에탄올 아민,4-디메틸아미노 안식향산 에틸,4-디메틸아미노 안식향산 이소아밀, 안식향산(2-디메틸아미노) 에틸, 4,4'-디메틸아미노벤조페논 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 애노드이고, 상기 제2 전극은 캐소드이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 상기 제2 전극은 애노드이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층의 코팅조성물의 경화물은 상기 코팅 조성물은 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 유기물층의 코팅조성물의 경화물은 상기 코팅 조성물은 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 유기물층은 상기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅조성물을 베이킹하여 형성된 것이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물을 베이킹하여 형성된 것이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층에서 화학식 2로 표시되는 화합물 과 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 1:1 내지 50: 1의 중량비로 코팅조성물에 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층의 두께는 100 Å 내지 500 Å이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층의 두께는 100 Å 내지 1000 Å이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 유기물층의 두께는 200 Å 내지 1000 Å이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 정공주입층이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 유기물층은 정공수송층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 저지층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
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 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 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.
상기 도 1에는 기판(101) 상에 제1 전극(201), 정공 주입층(301), 정공 수송층(401), 발광층(501), 및 제2 전극(601)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도 1 의 정공주입층(301)은 상기 화학식 2 및 3로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물의 경화물을 포함하고, 정공 수송층(401)은 상기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅조성물의 경화물을 포함하고, 발광층(501)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 도 1은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극 상에 하기 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 포함하는 코팅조성물은 도포하는 단계;
상기 도포된 코팅조성물을 경화하여 제1 유기물층을 형성하는 단계;
상기 제1 유기물층 상에 하기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅조성물을 도포하여 제2 유기물층을 형성하는 단계;
상기 제2 유기물층 상에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물을 도포하여 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00055
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
[화학식 2]
Figure pat00056
상기 화학식 2에 있어서,
L11은 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R11 내지 R16는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 광경화성기 또는 열경화성기이고,
n11 및 n14는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이며,
n12 및 n16는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
n13 및 n15는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
n11 내지 n16이 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
m11 및 m12는 각각 0 또는 1이며,
[화학식 3]
Figure pat00057
상기 화학식 3에 있어서,
R101 내지 R120 중 적어도 하나는 F, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이며,
나머지 R101 내지 R120 중 적어도 하나는 경화기고,
나머지 R101 내지 R120은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R; -OR; -SR; -SO3R; -COOR; -OC(O)R; -C(O)NRR'; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R 및 R'은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
[화학식 4]
Figure pat00058
상기 화학식 4에 있어서,
L101 내지 L105는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
b101은 1 내지 10의 정수이며,
상기 b1이 2 이상일 때, 2 이상의 L101은 서로 같거나 상이하고,
Ar101 내지 Ar103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R201 내지 R205는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 히드록시기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
r204 및 r205은 각각 0 내지 3의 정수이고,
상기 r204 및 r205가 각각 2 이상일 때, 2 이상의 R204 및 R205는 각각 서로 같거나 상이하며,
m1은 단위의 반복수로서, 1 내지 10,000의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물의 용매는 케톤기, 에스터기, 또는 에스테르기를 포함하는 방향족 용매, 및 지방족용매로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물의 용매는 1-메틸나프탈렌, 디벤즈일에테르, 에틸-4-메톡시벤조에이트(ethyl-4-methoxybenzoate), 디에틸 프탈레이트, 디에틸렌 모노페닐에테르, 이소아밀벤조에이트(isoamylbenzoate) 등이 있으며, 상기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체가 용해되지 않는 유기용매라면 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 코팅 조성물을이용하여 형성되는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 유기물층 및 캐소드를 순차적으로 적층시켜 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 형성한 후, 그 위에 캐소드로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 캐소드 물질부터 유기물층 및 애노드 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 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 캐소드 또는 애노드를 형성하는 단계; 상기 캐소드 또는 애노드 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 애노드 또는 캐소드를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 코팅 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층은 스핀 코팅 또는 잉크젯팅을 이용하여 형성된다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층은 인쇄법에 의하여 형성된다.
본 명세서의 상태에 있어서, 상기 인쇄법은 예컨대, 잉크젯 프린팅, 노즐 프린팅, 오프셋 프린팅, 전사 프린팅 또는 스크린 프린팅 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 코팅 조성물은 구조적인 특성으로 용액공정이 적합하여 인쇄법에 의하여 형성될 수 있으므로 소자의 제조 시에 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 형성하는 단계는 상기 캐소드 또는 애노드 상에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리 또는 광처리 하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 열처리하는 시간은 바람직하게 1시간 이내, 더욱 바람직하게 30분 이내이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 열처리하는 분위기는 바람직하게 아르곤, 질소 등의 불활성 기체이다.
상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 형성하는 단계에서 상기 열처리 또는 광처리 단계를 포함하는 경우에는 코팅 조성물에 포함된 복수 개의 플루오렌기가 가교를 형성하여 박막화된 구조가 포함된 유기물층을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 유기물층의 표면 위에 증착된 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체를 포함하는 코팅 조성물은 고분자 결합제에 혼합하여 분산시킨 코팅 조성물을 이용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 고분자 결합제로서는, 전하 수송을 극도로 저해하지 않는 것이 바람직하고, 또한 가시광에 대한 흡수가 강하지 않은 것이 바람직하게 이용된다. 고분자 결합제로서는, 폴리(N-비닐카르바졸), 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 및 그의 유도체, 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 및 그의 유도체, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리실록산 등이 예시된다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 중합체는 유기물층에 화합물 단독으로 포함할 수도 있고, 다른 모노머와 혼합한 코팅 조성물을 사용하여 공중합체로서 포함시킬 수 있다. 또한, 다른 고분자와 혼합한 코팅 조성물을 사용하여 공중합체, 또는 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 애노드 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 명세서에서 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 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, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 2 및 3의 코팅조성물을 포함하는 정공주입층 이외의 추가의 정공주입층을 포함하는 경우, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자 주입층 또는 전자 주입 재료에의 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 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 4의 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 정공주입층 이외의 추가의 정공주입층을 포함하는 경우, 정공 수송 물질로는 애노드나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 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 화학식 1을 포함하는 발광층 이외의 추가의 발광층을 포함하는 경우, 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; 또는 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 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아민기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 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; 또는 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 전자 주입층은 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 정공 저지층은 정공의 캐소드 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공 주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 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.
제조예 1.
Figure pat00059
화합물1 화합물2 화합물3
4-(2-브로모-9-하이드록시-9H-플루오렌-9-일)벤즈알데하이드(화합물1)의 합성: 1-브로모-4-(디에톡시메틸)벤젠[1-bromo-4-(diethyoxymethyl)benzene](30g, 115mmol)을 테트라하이드로퓨란[tetrahydrofuran] 250ml에 녹이고 -78℃로 낮췄다. nBuLi(2.5M in hexane, 42ml, 105mol)를 넣고, 30분동안 -78℃에서 교반하였다. 2-브로모-9H-플루오렌-9-온 [2-Bromo-9H-fluoren-9-one](18.9g, 73mmol)을 한번에 넣고 밤새 교반하였다. 1N HCl(aq)로 반응을 종결시킨후, 에틸 아세테이트[ethyl acetate]로 추출하였다. 모은 유기용액을 MgSO4(magnesium sulfate)를 사용하여 건조시키고 필터한 후, 유기용매를 진공회전농축기로 제거하였다. 잔여물을 컬럼정제한 후 재결정(toluene/hexane)하여 화합물 1을 23g (수율 87%) 얻었다.
4-(2-브로모-9-페닐-9H-플루오렌-9-일)벤즈알데하이드 [4-(2-bromo-9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)benzaldehyde](화합물2)의 합성: 화합물1 (11.5g, 31.4mmol)에 400ml의 벤젠[benzene]을 넣고 메탄 술폰산[methan sulfonic acid] (2.1ml, 31.4mmol)을 넣은 후 딘-스타크[dean-stark] 기구를 사용해 환류하였다. Sat'd NaHCO3(aq)로 산을 중화시킨 후 컬럼정제하여 화합물 2를 6.5g (수율 49%) 얻었다.
2-브로모-9-페닐-9-(4-비닐페닐)-9H-플루오렌[2-bromo-9-phenyl-9-(4-vinylphenyl)-9H-fluorene] (화합물3) 의 합성: 화합물2(5.3g, 12.3mmol)과 CH3BrPPh3(8.8g, 24.7mmol)을 테트라하이드로퓨란[THF]에 넣고 포타슘 t-부톡사이드[potassium tert-butoxide](2.77g, 24.7mmol)을 0℃에서 넣고 1시간 교반시켰다. 물로 반응을 중단시키고 에틸 아세테이트(EA)로 추출하였다. 모은 유기용액에 MgSO4(magnesium sulfate)를 넣어 건조시키고 필터한 후, 유기용매를 진공회전농축기로 제거하였다. 잔여물을 컬럼정제하여 화합물 3를 4.67g (수율 89%) 얻었다.
제조예 2.
Figure pat00060
화합물3 화합물 A
화합물 A의 합성: 화합물3 (1.58g, 3.74mmol), N4,N4'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민 [N4,N4'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine](572mg. 1.7mmol), 그리고 소듐 t-부톡사이드[sodium tert-butoxide](980mg, 10.2mmol)가 든 플라스크에 톨루엔[Toluene]을 넣었다. 반응물이 든 플라스크를 90℃ 오일 배쓰[oil bath]에 담근 뒤, Pd(PtBu3)2(43mg, 0.085mmol)를 넣고 1시간 돌려주었다. 물을 넣어 반응을 중지시키고 디클로로메탄[dichloromethane(DCM)] 으로 추출한 뒤 MgSO4로 유기층을 건조하였다. 유기 용매를 진공회전농축기를 사용하여 제거한 후, 잔여물을 컬럼정제하여 화합물 A를 950mg (수율 55%, HPLC순도 99.5%) 얻었다. 화합물 A의 NMR 측정 값을 하기에 나타내었다.
1H NMR : δ 7.71 (d, 2H), 7.65 (d, 2H), 7.42 (d, 4H), 7.35 (d, 4H), 7.27 - 7.20 (m, 18H), 7.17 - 7.13 (m, 4H), 7.11 - 7.06 (m, 14H), 7.03 (t, 2H), 6.70 - 6.64 (dd, 2H), 5.69 (d, 2H), 5.19 (d, 2H).
제조예 3.
Figure pat00061
화합물 3 화합물 B
화합물 3 (1.53g, 3.61mmol), N4,N4'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민 [N4,N4'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine] (801mg. 1.64mmol), 그리고 소듐 t-부톡사이드[sodium tert-butoxide] (946mg, 9.84mmol)가 든 플라스크에 톨루엔[Toluene]을 넣었다. 반응물이 든 플라스크를 90℃ 오일 배쓰[oil bath]에 담근 뒤, Pd(PtBu3)2(42mg, 0.08mmol)를 넣고 1시간 돌려주었다. 물을 넣어 반응을 중지시키고 디클로로메탄[dichloromethane(DCM)]으로 추출한 뒤 MgSO4로 유기층을 건조하였다. 유기 용매를 진공회전농축기를 사용하여 제거한 후, 잔여물을 컬럼정제하여 화합물 B를 1.06g (수율 55%, HPLC 순도 99.4%) 얻었다. 화합물 B의 NMR 측정 값을 하기에 나타내었다.
1H NMR : δ 7.73 (d, 2H), 7.69 (d, 2H), 7.59 (d, 4H), 7.48 (t, 8H), 7.43 (t, 4H), 7.38 - 7.30 (m, 8H), 7.28 - 7.11 (m, 30H), 6.71 - 6.65 (dd, 2H), 5.69 (d, 2H), 5.20 (d, 2H).
제조예 4.
Figure pat00062
화합물4
100mL 둥근바닥플라스크에 질소 분위기 하에서 Mg (193 mg, 7.9208 mmol)과 I2 (4 mg), 테트라하이드로퓨란(THF) (10 mL)를 넣고 30분간 교반하였다. 4-브로모스티렌 (1.04 mL, 7.9208 mmol)을 넣고 30 ℃ 물 수조를 둥근바닥플라스크 아래에놓고 하루 동안 교반하였다. 반응 용액이 검은색이 되며 Mg이 녹아 들어간 것을 확인하였다. 에테르 5 mL를 첨가하여 반응 용액을 묽게 만들어 주었다. 트리스(펜타플루오로페닐)보란 (1 g, 3.9604 mmol)을 에테르 5 mL에 녹여 30분 동안 천천히 반응용액에 첨가하였다. 하루 동안 용액을 교반시켜 준다. Na2CO3 (0.1 M, 80 mL, 8.0mmol)을 천천히 반응 용액에 첨가해 준다. 에틸아세테이트(EA) (20 mL x 3)를 사용하여 유기 용매를 추출하고 MgSO4로 잔여 물을 제거하였다. 추가적으로 잔여한 물과 불순물을 제거하기 위해 딘-스탁(Dean-stock)을 이용하여 벤젠으로 증류하였다. 용매가 10 mL 정도 남았을 때 용액을 식히고 여과하여 화합물 4 1.6 g을 얻을 수 있었다. (수율 : 64%)
제조예 5.
Figure pat00063
화합물 4 화합물 C
25 mL 둥근바닥플라스크에 화합물4 소듐 트리스(퍼플루오로페닐)(4-비닐페닐)보레이트 (100 mg, 0.1567 mmol), 증류수 10 mL, Ph2ICl (60 mg , 0.1881 mmol)을 넣고 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액에 아세톤 15 mL를 가하면 침전이 생기게 되고 이 침전물을 필터하고 건조하여 화합물 C를 140 mg을 얻을 수 있었다. (수율 : 100 %)
제조예 6.
Figure pat00064
화합물 5
3-브로모-9-페닐-9H-카바졸(9 g, 27.9mmol) 및 4-포밀벤젠 보론산(4.18 g,27.9 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(THF, 100 mL)에 녹인 후, Pd(PPh3)4 (0.32g, 0.28 mmol)과 2M 탄산칼륨(K2CO3/H20)수용액 70ml을 넣고 6시간 동안 환류시켰다.반응 용액을 상온으로 식힌 후, 유기층을 추출하였다. 반응액을 농축시키고 에틸알코올(EtOH)로 재결정하여 화합물 5 (8.9 g, 수율 92%)을 얻었다. MS: [M+H]+ = 348
제조예 7.
Figure pat00065
화합물 5 화합물6 화합물7
상기 화합물 5(8.2 g, 23.6 mmol)를 다이메틸포름알데하이드 (200mL)에 녹이고, N-브로모 숙신이미드(4.15 g, 23.6 mmol)를 첨가한 후, 5시간 상온에서 교반하였다. 반응 용액에 증류수를 넣어 반응을 종료시킨 후, 유기층을 추출하였다. 반응액을 농축시키고 에틸알코올(EtOH)로 재결정하여 화합물 6 (8.25 g, 수율 82%)를 얻었다. MS: [M+H]+ = 427
메틸트리페닐포스포늄 브로마이드 염(Methyltriphenylphosphonium bromide salt) (13.41g, 37.532mmol) 및 포타슘 t-부톡사이드(potassium t-Butoxid)(4.21g, 37.532mmol)를 무수 테트라하이드로퓨란(300ml)에 넣어 먼저 교반 하였다. 이후, 무수테트라하이드로퓨란(60ml)에 녹인 화합물 6 (8g,18.766mmol)를 천천히 적가한 후 5시간동안 반응시켰다. 탄산나트륨수용액으로 반응을 종료시킨 후, 메틸렌클로라이드와 물을 사용하여 유기층으로 추출하고 잔여수분을 MgSO4를 사용해 제거했다. 반응액을 농축시킨 후 메틸렌클로라이드와 헥세인을 이용하여 컬럼크로마토그래피하여 화합물 7 (7.8g, 98%)를 얻었다. MS: [M+H]+ =425
제조예 8.
Figure pat00066
화합물 7 화합물8
화합물 7(3.65g, 8.615mmol), (4-(diphenylamino)phenyl)boronic acid(2.99g, 10.338mmol), Pd(PPh3)4(498mg, 0.431mmol) 및 K2CO3(3.57g, 25.845mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(200ml) 및 증류수(100ml)에 녹인 후, 70℃에서 15시간 교반 하였다.에틸아세테이트와 물을 이용하여 유기층을 추출했다. 이를 MgSO4를 이용하여 수분을 제거한 후, 감압하여 용매를 제거했다. 얻어진 물질을 에틸아세테이트와 헥세인을 사용하여 컬럼크로마토그래피하여 화합물 8을 분리 및 정제했다. MS: [M+H]+ = 589
제조예 9.
Figure pat00067
화합물 8 화합물 D
화합물 8(500mg) 및 AIBN(1.2mg)을 toluene에 넣고, 질소 치환하에 100℃에서 14시간동안 반응시켰다. 에틸아세테이트에 침전하여 제조된 화합물 D을 제조했다. Mn=16,300 Mw=29,400
제조예 10.
Figure pat00068
화합물7 화합물9
화합물7(3.65g, 8.615mmol), 디페닐아민(diphenylamine)(1.74g, 10.338mmol), Pd(tBu3P)2(220mg, 0.431mmol) 및 sodium t-Butoxide(2.48g, 25.845mmol)을 톨루엔(toluene)(26ml)에 녹인 후, 100℃에서 15시간 교반 하였다. 에틸아세테이트와 물을 이용하여 유기층을 추출했다. 이를 MgSO4를 이용하여 수분을 제거한 후, 감압하여 용매를 제거했다. 얻어진 물질을 에틸아세테이트와 헥세인을 사용하여 컬럼크로마토그래피하여 화합물 9를 분리 및 정제했다. [M+H]+=513
제조예 11.
Figure pat00069
화합물 9 화합물 E
화합물 8 대신에 화합물 9를 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물C을 제조한 방법과 동일한 방법으로 화합물E을 제조했다. Mn=104,000 Mw=225,000
제조예 12.
Figure pat00070
화합물 F
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (1.92g, 5mmol), ((3-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 (1.86g, 7.5mmol), Pd(PPh3)4(0.58g, 0.5mmol) 및 K2CO3(2.07g, 15mmol)을 톨루엔(60ml) 및 증류수(20ml)에 녹인 후, 90℃에서 15시간 교반 하였다. 유기층을 분리한 뒤 이를 MgSO4를 이용하여 수분을 제거한 후, 감압하여 용매를 제거했다. 얻어진 물질을 디클로로메탄 헥세인을 사용하여 컬럼크로마토그래피하여 화합물 F를 분리 및 정제했다. MS: [M+H]+ = 507
제조예 13.
Figure pat00071
화합물 G
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 대신에 9-(4-브로모페닐)-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (2.3g, 5mmol)을 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물 E을 제조한 방법과 동일한 방법으로 화합물 G을 제조했다. MS: [M+H]+ = 583
실험예 .
ITO 기판의 준비
ITO(indium tin oxide)가 1,500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다.
증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, 상기 기판을 5분간 세정한 후 글로브박스로 기판을 수송시켰다.
실시예 1
ITO 투명전극 위에 화합물 A와 화합물 C의 중량비가 8:2로 포함하는 1.5wt% 톨루엔(toluene) 잉크를 ITO 표면 위에 스핀코팅하고 220℃ 에서 30분간 열처리(경화)하여 30nm 두께로 정공주입층 형성하였다. 상기에서 형성된 정공주입층 위에 화합물 D의 2wt% 톨루엔(toluene) 잉크를 스핀 코팅하고 190℃에서 1시간 베이킹(baking)하여 정공수송층을 40nm 두께로 형성하였다. 상기 정공수송층 위에 화합물 F와 하기 화합물 H를 95:5의 중량부로 2wt% 사이클로헥사논 용액을 제조하여 5000rpm 스핀 코팅하고, 80℃에서 2분 베이킹(baking)하고, 120℃에서 30분 베이킹(baking)하여 55nm의 두께의 발광층을 형성하였다. 이것을 질소 가스 분위기하 130 ℃에서 10분간 건조시킨 후, 리튬플로라이드(LiF)를 약 1 nm의 막 두께로 증착하고, 마지막으로 알루미늄을 100 nm의 막두께로 증착하여 음극을 형성하였다. 상기 과정에서 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 ⅹ10-7~ 5 ⅹ10-6 torr를 유지하여, 유기발광 소자를 제작하였다.
실시예 2
상기 실시예 1의 제작과정에서 화합물 A 대신에 화합물 B를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1의 제작과정에서 화합물 F 대신에 화합물 G를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 2의 제작과정에서 화합물 F 대신에 화합물 G를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1의 제작과정에서 화합물 D 대신에 화합물 E를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 6
상기 실시예 5의 제작과정에서 화합물 A 대신에 화합물 B를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 5의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 7
상기 실시예 5의 제작과정에서 화합물 F 대신에 화합물 G를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 5의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 8
상기 실시예 7의 제작과정에서 화합물 A 대신에 화합물 B를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 7의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1의 제작과정에서 화합물 A 대신에 비교화합물1를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1의 제작과정에서 화합물C 대신에 비교화합물2를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1의 제작과정에서 화합물D 대신에 비교화합물 3을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
Figure pat00072
Figure pat00073
상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 유기 발광 소자를 10mA/cm2 전류밀도에서 구동전압, 전류효율 및 양자효율값을 측정하였고, 10mA/cm2 의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 95%가 되는 시간을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
전압
(V)		 전력효율
(lm/W)		 발광효율
(cd/A)		 양자효율
(%)		 수명
(hr)
실시예1 4.09 3.20 4.16 5.62 89.5
실시예2 3.82 4.37 5.31 5.69 91.3
실시예3 4.10 3.20 4.18 5.60 78.5
실시예4 3.90 4.35 5.39 5.74 81.3
실시예5 4.10 4.82 6.28 6.79 98.8
실시예6 3.89 4.26 5.28 5.65 100.5
실시예7 3.85 4.41 5.41 5.73 95.7
실시예8 4.14 4.82 6.35 6.88 93.5
비교예1 4.10 2.24 2.93 3.92 31.1
비교예2 3.82 0.29 0.35 0.38 2.1
비교예3 4.09 1.92 2.50 3.37 6.5
101: 기판
201: 제1 전극
301: 제1 유기물층
401: 제2 유기물층
501: 발광층
601: 제2 전극

Claims (13)

  1. 제1 전극;
    상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층;
    상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 구비된 제2 유기물층; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 유기물층 사이에 구비된 제1 유기물층을 포함하고,
    상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
    상기 제1 유기물층은 하기 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 포함하는 코팅조성물의 경화물을 포함하고,
    상기 제2 유기물층은 하기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure pat00074

    상기 화학식 1에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    [화학식 2]
    Figure pat00075

    상기 화학식 2에 있어서,
    L11은 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    R11 내지 R16는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 광경화성기 또는 열경화성기이고,
    n11 및 n14는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이며,
    n12 및 n16는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
    n13 및 n15는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
    n11 내지 n16이 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
    m11 및 m12는 각각 0 또는 1이며,
    [화학식 3]
    Figure pat00076

    상기 화학식 3에 있어서,
    R101 내지 R120 중 적어도 하나는 F, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이며,
    나머지 R101 내지 R120 중 적어도 하나는 경화기고,
    나머지 R101 내지 R120은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R; -OR; -SR; -SO3R; -COOR; -OC(O)R; -C(O)NRR'; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R 및 R'은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    [화학식 4]
    Figure pat00077

    상기 화학식 4에 있어서,
    L101 내지 L105는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    b101은 1 내지 10의 정수이며,
    상기 b1이 2 이상일 때, 2 이상의 L101은 서로 같거나 상이하고,
    Ar101 내지 Ar103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R201 내지 R205는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 히드록시기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    r204 및 r205은 각각 0 내지 3의 정수이고,
    상기 r204 및 r205가 각각 2 이상일 때, 2 이상의 R204 및 R205는 각각 서로 같거나 상이하며,
    m1은 단위의 반복수로서, 1 내지 10,000의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2에 있어서, X1 및 X2의 정의 중 광경화성기 또는 열경화성기는 하기 구조 중 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure pat00078

    Figure pat00079
    Figure pat00080
    Figure pat00081
    .
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 3에 있어서, 경화기는 하기 경화기 그룹 중 어느 하나 인 것인 유기 발광 소자:
    [경화기 그룹]
    Figure pat00082

    상기 경화기 그룹에 있어서, L은 직접결합; O; S; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이며,
    k는 1 또는 2의 정수이고, k가 2인 경우 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
    R21은 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체의 수평균 분자량은 5,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol 인 것인 유기 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 유기물층의 코팅조성물의 경화물은 상기 코팅 조성물은 열처리 또는 광처리에 의하여 경화된 상태인 것인 유기 발광 소자.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 유기물층에서 화학식 2로 표시되는 화합물 과 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 1:1 내지 50: 1의 중량비로 코팅조성물에 포함되는 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 발광층의 두께는 100 Å 내지 500 Å인 것인 유기 발광 소자.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 유기물층의 두께는 100 Å 내지 1000 Å인 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 유기물층의 두께는 100 Å 내지 1000 Å인 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 유기물층은 정공주입층인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 유기물층은 정공수송층인 것인 유기 발광 소자.
  12. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 하기 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 포함하는 코팅조성물은 도포하는 단계;
    상기 도포된 코팅조성물을 경화하여 제1 유기물층을 형성하는 단계;
    상기 제1 유기물층 상에 하기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅조성물을 도포하여 제2 유기물층을 형성하는 단계;
    상기 제2 유기물층 상에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물을 도포하여 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법 :
    [화학식 1]
    Figure pat00083

    상기 화학식 1에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    [화학식 2]
    Figure pat00084

    상기 화학식 2에 있어서,
    L11은 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    R11 내지 R16는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    X11 및 X12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 광경화성기 또는 열경화성기이고,
    n11 및 n14는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이며,
    n12 및 n16는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
    n13 및 n15는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
    n11 내지 n16이 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
    m11 및 m12는 각각 0 또는 1이며,
    [화학식 3]
    Figure pat00085

    상기 화학식 3에 있어서,
    R101 내지 R120 중 적어도 하나는 F, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기이며,
    나머지 R101 내지 R120 중 적어도 하나는 경화기고,
    나머지 R101 내지 R120은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트로기; -C(O)R; -OR; -SR; -SO3R; -COOR; -OC(O)R; -C(O)NRR'; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R 및 R'은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    [화학식 4]
    Figure pat00086

    상기 화학식 4에 있어서,
    L101 내지 L105는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; -O-; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    b101은 1 내지 10의 정수이며,
    상기 b1이 2 이상일 때, 2 이상의 L101은 서로 같거나 상이하고,
    Ar101 내지 Ar103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R201 내지 R205는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 히드록시기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    r204 및 r205은 각각 1 내지 3의 정수이고,
    상기 r204 및 r205가 각각 2 이상일 때, 2 이상의 R204 및 R205는 각각 서로 같거나 상이하며,
    m1은 단위의 반복수로서, 1 내지 10,000의 정수이다.
  13. 상기 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅조성물의 용매는 케톤기, 에스터기, 또는 에스테르기를 포함하는 방향족 용매, 및 지방족용매로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
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