KR101193178B1 - 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위와 정공수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위와 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 적층된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조 방법도 제공한다. 상기 유기 발광 소자의 발광층은, 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향에 따라 정공 수송 능력은 감소하고 제2전극에서 제1전극을 향하는 방향에 따라 전자 수송 능력은 감소하도록 설계되어 있는 바, 정공 수송 및 전자 수송의 균형이 이루어져, 고효율 및 고수명을 가질 수 있다.
유기 발광 소자

Description

유기 발광 소자 및 이의 제조 방법{An organic light emitting device and a method for preparing the same}
도 1 및 도 2는 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 일 구현예의 단면도를 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 일 구현예의 효율 특성을 나타낸 그래프이고,
도 4는 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 일 구현예의 수명 특성을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는, 발광층 중 발광 반복단위 및 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향에 따라 정공수송 반복단위의 몰비가 감소하도록 적층된 구조를 갖는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 발광층 중 발광 반복단위 및 전자수송 반복단위의 몰비가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화 합물들은 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향에 따라 전자수송 반복단위의 몰비가 증가하도록 적층된 구조를 갖는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 이들 모두를 만족시키는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법도 제공한다. 상기 유기 발광 소자의 발광층은, 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향에 따라 정공 수송 능력은 감소하고 제2전극에서 제1전극을 향하는 방향에 따라 전자 수송 능력은 감소하도록 설계되어 있는 바, 정공 수송 및 전자 수송의 균형이 이루어져, 고효율 및 고수명을 가질 수 있다.
유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device : OLED)는 형광 또는 인광 유기층에 전류를 흘려주면, 전자와 정공이 유기층에서 결합하면서 빛이 발생하는 현상을 이용한 자발광형 소자로서, 경량이고, 부품이 간소하며, 제작 공정이 간단한 구조를 지니고 있으며, 고화질 및 광시야각 구현이 가능하다. 또한, 동영상을 완벽하게 구현할 수 있고, 고색순도 구현이 가능하며, 저소비전력, 저전압 구동으로 휴대용 전자기기에 적합한 전기적 특성을 갖고 있다.
유기 발광 소자는 발광층을 이루는 물질의 분자량에 따라 저분자 OLED(Small Molecular OLED : SMOLED)와 고분자 OLED(Polymer LED : PLED)로 구분할 수 있다.
저분자 OLED의 발광층을 포함하는 유기층은 정공 및 전자가 효율적으로 이동할 수 있도록, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및/또는 전자 주입층 등을 더 포함하는 다층 구조를 갖는 경우가 많다. 한편, 고분자 OLED의 유기층도 발광층을 포함하는데, 상기 유기층은 각종 유기층 형성 재료를 적절한 유기 용매에 용해시킨 용액을 스핀 캐스팅(spin casting), 잉크젯 프린팅(ink jet printing), 스 프레이프린팅 (Spray printing) 등과 같은 코팅법을 이용하여 형성될 수 있다. 이와 같은 고분자 OLED 및 이의 제조 방법에 대한 연구가 현재 활발히 진행되고 있다.
미국 특허, 제6,603,150 (Liao et al., Eastman Kodak Company)에는 정공수송층과 발광층 상부에 정공수송층의 에너지 밴드 갭보다 3.0eV 이상 높은 중간층이 개재된 유기 발광 소자가 개시되어 있다.
그러나, 종래의 유기 발광 소자, 예를 들면 제1전극, 정공주입층, 발광층, 전자주입층 및 제2전극을 구비한 유기 발광 소자에 따르면 전자가 발광층 중 정공주입층과의 계면으로 집중되어, 발광 영역(zone)이 정공주입층과의 계면에 편향되어 형성되는 경향이 있다. 그 결과, 발광층의 열화(degradation)가 정공주입층과의 계면에서 가속화되는 문제점이 있어, 결국 유기 발광 소자의 효율 및 수명 특성 저하를 초래할 수 있는 바, 이의 개선이 요구된다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 발광층을 이루는 화합물들을 발광 반복단위와 정공수송 반복단위를 모두 갖는 복수의 화합물들로 구성하되, 상기 복수의 화합물들 중 정공수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향으로 감소하도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써, 효율 및 수명 특성이 향상된 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 발광층을 이 루는 화합물들을 발광 반복단위와 전자수송 반복단위를 모두 갖는 복수의 화합물들로 구성하되, 상기 복수의 화합물들 중 전자수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향으로 증가하도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써, 효율 및 수명 특성이 향상된 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이들 모두를 만족시키는 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법도 제공한다.
상기 본 발명의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1태양은, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위와 정공수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위와 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 적층된 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 본 발명의 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제2태양은, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위와 전자수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위와 전자수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 유 기 발광 소자를 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제3태양은, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제4태양은, 제1전극을 구비한 기판을 준비하는 단계와, 상기 제1전극 상부에, 발광 반복단위와 정공수송 반복단위를 모두 포함한 복수의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 유기층을 형성하는 단계로서, 상기 복수의 화합물 중 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하는 유기층 형성 단계와, 상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제5태양은, 제1전극을 구비한 기판을 준비하는 단계와, 상기 제1전극 상부에, 발광 반복단위와 전자수송 반복단위를 모두 포함한 복수의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 유기 층을 형성하는 단계로서, 상기 복수의 화합물 중 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하는 유기층 형성 단계와, 상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제6태양은, 제1전극을 구비한 기판을 준비하는 단계와, 상기 제1전극 상부에, 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위를 모두 포함한 복수의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 유기층을 형성하는 단계로서, 상기 복수의 화합물 중 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하는 유기층 형성 단계와, 상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자는, 발광층을 이루는 복수의 화합물들이 제1전극으로부터 제2전극을 향하는 방향으로 정공수송 반복단위의 몰비가 감소되도록 적층되거나 및/또는 전자수송 반복단위의 몰비가 증가되도록 적층되어 있는 바, 정공 수송과 전자 수송의 균형을 이룰 수 있어, 효율 및 수명이 증가될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제1태양에 따르면, 본 발명을 따르는 유기 발광 소자는, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위와 정공수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위와 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 적층되어 있다.
또한, 본 발명의 제2태양은, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위와 전자수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위와 전자수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층되어 있다.
한편, 본 발명의 제3태양은, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층되어 있다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 발광층을 이루는 복수의 화합물들은 발 광 반복단위와 정공수송 반복단위의 공중합체이거나, 발광 반복단위와 전자수송 반복단위의 공중합체이거나, 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위의 삼원 공중합체로서, 상기 복수의 화합물들은 발광 반복단위와 정공수송 반복단위의 몰비, 발광 반복단위와 전자수송 반복단위의 몰비 또는 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위의 몰비가 각각 다르나, 이들은 정공수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향으로 감소하도록 적층되어 있거나, 및/또는 전자수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가하도록 적층되어 있다. 본 명세서에 있어서, 제1전극은 정공을 공급하는 전극이고, 제2전극은 전자를 공급하는 전극으로 이해할 수 있다. 또한, 정공수송 반복단위는 전자수송 능력보다 정공수송 능력이 우수한 단위를 가리키고, 전자수송 반복단위는 정공수송 능력보다 전자수송 능력이 우수한 단위를 가리키는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 발광층 중 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향에 따라 정공 수송 능력은 감소하고, 반대로 제2전극에서 제1전극을 향하는 방향에 따라 전자 수송 능력은 감소하며 정공 및 전자 수송은 점진적으로 이루어지게 되므로, 정공이 발광층 하부에 집중되거나, 전자가 발광층 상부에 집중되는 현상이 일어나지 않는다. 이로써, 유기 발광 소자의 휘도 및 수명이 향상될 수 있다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 발광층의 일구현예는, 하기 화학식 1 중 x가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 x가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 적층된 것일 수 있다:
<화학식 1>
Figure 112005035108422-pat00001
상기 화학식 1 중,
-A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-B-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
Figure 112005035108422-pat00002
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00003
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00004
로 표시되는 그룹 및 화학식
Figure 112005035108422-pat00005
로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시 아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
m은 1 또는 2이고;
x는 0.01 내지 0.99의 실수이고;
p는 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
이 때, 상기 반복단위 -A- 및 -B-는 1-x 및 x라는 몰비를 유지하는 범위내에서 임의의 순서로 배열될 수 있다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 발광층의 다른 일구현예는, 하기 화학식 2 중 y가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 y가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 것일 수 있다:
<화학식 2>
Figure 112005035108422-pat00006
상기 화학식 2 중,
-A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-C-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
n은 1 또는 2이고;
y는 0.01 내지 0.99의 실수이고;
q는 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
이 때, 상기 반복단위 -A- 및 -C-는 1-y 및 y라는 몰비를 유지하는 범위내에 서 임의의 순서대로 배열될 수 있다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 발광층의 또 다른 일구현예는, 상기 발광층은 하기 화학식 3 중 x 및 y가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 x가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, y가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 것일 수 있다:
<화학식 3>
Figure 112005035108422-pat00007
상기 화학식 3 중,
-A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-B-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
Figure 112005035108422-pat00008
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00009
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00010
로 표시되 는 그룹 및 화학식
Figure 112005035108422-pat00011
로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
-C-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
m 및 n은 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
x 및 y는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
r은 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
이 때, 상기 반복단위 -A- , -B- 및 -C-는 1-x-y, x 및 y라는 몰비를 유지하는 범위내에서 임의의 순서대로 배열될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명을 따르는 구현예들 중, 상기 -A-로 표시되는 발광 반복단위의 치환기, 상기 -B-로 표시되는 정공수송 반복단위의 치환기 및 상기 -C-로 표시되는 전자수송 반복단위의 치환기는, 서로 독립적으로, 히드록실기; 시아노기; 할로겐 원자; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 치환된 C3-C30사이클로알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 치환된 C6-C30아릴기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 치환된 C6-C30아릴알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 치환된 C2-C30헤테로아릴기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 치환된 C2-C30헤테로고리기; 및 -N(R')(R")으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R' 및 R"가 서로 독립적으로, 수소, C1-C30알킬기, C6-C30아릴기 및 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 상기 -A-로 표시되는 발광 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00012
,
Figure 112005035108422-pat00013
,
Figure 112005035108422-pat00014
,
Figure 112005035108422-pat00015
,
Figure 112005035108422-pat00016
,
Figure 112005035108422-pat00017
,
Figure 112005035108422-pat00018
,
Figure 112005035108422-pat00019
,
Figure 112005035108422-pat00020
,
Figure 112005035108422-pat00021
,
Figure 112005035108422-pat00022
,
Figure 112005035108422-pat00023
,
Figure 112005035108422-pat00024
,
Figure 112005035108422-pat00025
,
Figure 112005035108422-pat00026
,
Figure 112005035108422-pat00027
및
Figure 112005035108422-pat00028
으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때, 상기 R3, R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기 또는 -N(R')(R")이고, 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C6-C30아릴기 또는 C2-C30헤테로아릴기일 수 있다.
바람직하게, 상기 -A-로 표시되는 발광 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00029
,
Figure 112005035108422-pat00030
또는
Figure 112005035108422-pat00031
일 수 있다. 이 때 , 상기 R3, R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기 또는 -N(R')(R")이고, 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C6-C30아릴기, C2-C30헤테로아릴기일 수 있다. 상기 -A-로 표시되는 발광 반복단위가 전술한 바와 같은 플루오렌 구조를 가지는 것이 특히 바람직한 이유는, 플루오렌은 다른 방향족 구조에 비하여 형광 특성이 우수할 뿐만 아니라, 9, 9' 위치에 가용화 부분으로서 알킬기를 비롯한 다양한 치환체를 용이하게 도입할 수 있어서 우수한 화학식 유연성(chemical flexibility)를 구현할 수 있다는 잇점이 있기 때문이다.
상기 -B-로 표시되는 정공수송 반복단위는,
Figure 112005035108422-pat00032
,
Figure 112005035108422-pat00033
,
Figure 112005035108422-pat00034
,
Figure 112005035108422-pat00035
,
Figure 112005035108422-pat00036
,
Figure 112005035108422-pat00037
,
Figure 112005035108422-pat00038
,
Figure 112005035108422-pat00039
,
Figure 112005035108422-pat00040
,
Figure 112005035108422-pat00041
,
Figure 112005035108422-pat00042
,
Figure 112005035108422-pat00043
,
Figure 112005035108422-pat00044
,
Figure 112005035108422-pat00045
,
Figure 112005035108422-pat00046
,
Figure 112005035108422-pat00047
,
Figure 112005035108422-pat00048
,
Figure 112005035108422-pat00049
,
Figure 112005035108422-pat00050
,
Figure 112005035108422-pat00051
,
Figure 112005035108422-pat00052
,
Figure 112005035108422-pat00053
및
Figure 112005035108422-pat00054
으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때, 상기 Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8는 서로 독립적으로 C6-C30아릴렌기 또는 C5-C30헤테로아릴렌기이고; 상기 R7, R8, R9 및 R10은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기이고, 상기 a 및 b는 서로 독립적으로, 1, 2, 3, 4 또는 5일 수 있다.
바람직하게, 상기 -B-로 표시되는 정공수송 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00055
또는
Figure 112005035108422-pat00056
일 수 있다. 이 때, 상기 R7, R8 및 R9는 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기일 수 있다.
상기 -C-로 표시되는 전자수송 반복단위는,
Figure 112005035108422-pat00057
,
Figure 112005035108422-pat00058
,
Figure 112005035108422-pat00059
,
Figure 112005035108422-pat00060
,
Figure 112005035108422-pat00061
,
Figure 112005035108422-pat00062
,
Figure 112005035108422-pat00063
,
Figure 112005035108422-pat00064
,
Figure 112005035108422-pat00065
,
Figure 112005035108422-pat00066
,
Figure 112005035108422-pat00067
및
Figure 112005035108422-pat00068
으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때, 상기 R11 및 R12는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기이고, 상기 c 및 d는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4일 수 있다.
바람직하게, 상기 -C-로 표시되는 전자수송 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00069
또는
Figure 112005035108422-pat00070
일 수 있다. 이 때, 상기 R11 및 R12는 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기이고, 상기 c 및 d는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4일 수 있다.
상기 화학식 1 및 3 중, m은 1 또는 2일 수 있다. 특히, m이 2인 경우, 화학식 1 및 3을 갖는 화합물은 동일한 종류의 -B-을 가지거나, 서로 다른 종류의 -B-를 가질 수 있다. 마찬가지로, 상기 화학식 2 및 3 중, n은 1 또는 2일 수 있다. 특히, n이 2인 경우, 화학식 2 및 3을 갖는 화합물은 동일한 종류의 -C-을 가지거나, 서로 다른 종류의 -C-를 가질 수 있다.
상기 화학식 1 중, x는 -A-로 표시되는 발광 반복단위와 -B-로 표시되는 정 공수송 반복단위의 몰비를 나타내기 위하여 도입된 파라미터이다. 즉, -A-로 표시되는 발광 반복단위 : -B-로 표시되는 정공수송 반복단위의 몰비는 1-x : x이다. 상기 x은 0.01 내지 0.99의 실수, 바람직하게는 0.1 내지 0.9의 실수로, 매우 다양하게 변형가능하다.
상기 화학식 2 중, y는 -A-로 표시되는 발광 반복단위와 -C-로 표시되는 전자수송 반복단위의 몰비를 나타내기 위하여 도입된 파라미터이다. 즉, -A-로 표시되는 발광 반복단위 : -C-로 표시되는 전자수송 반복단위의 몰비는 1-y : y이다. 상기 y는 0.01 내지 0.99의 실수, 바람직하게는 0.1 내지 0.9의 실수로, 매우 다양하게 변형가능하다.
상기 화학식 3 중, x 및 y에 대한 설명은 전술한 바를 참조한다.
상기 화학식 1 내지 3에서, p, q 및 r은 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수, 바람직하게는 50 내지 200 것이 바람직하다. P, q 또는 r이 10 미만인 경우, 만족스러운 수준의 발광 성능 및 정공수송 성능을 갖는 화합물을 얻을 수 없다는 문제점이 있고, p, q 또는 r이 2000 이상인 경우, 통상의 코팅법으로 도포하기 곤란하다는 문제점이 있기 때문이다.
본 발명의 유기 발광 소자의 일 구현예에 따르면, 이의 발광층은 하기 화학식 1a를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1b를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 1a 중 x1 및 하기 화학식 1b 중 x2는 x1>x2이고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물과 하기 화학식 1b를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층될 수 있다:
<화학식 1a>
<화학식 1b>
Figure 112005035108422-pat00072
-A1- 및 -A2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-B1- 및 -B2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
Figure 112005035108422-pat00073
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00074
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00075
로 표시되는 그룹 및 화학식
Figure 112005035108422-pat00076
로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또 는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
m1 및 m2는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
x1 및 x2는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
p1 및 p2는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
상기 -A1-, -A2-, -B1- 및 -B2-에 관한 상세한 설명은 상기 -A- 및 -B-에 관한 상세한 설명을 참조한다. 상기 -A1-과 상기 -A2-는 서로 동일하거나, 상이할 수 있으며, 상기 -B1-과 상기 -B2-는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 x1 및 x2는 x1>x2의 조건을 만족시킨다면, 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99 사이의 실수 중에서 임의로 선택될 수 있다. 예를 들어, x1은 0.5이고, x2가 0.1일 수 있는 등, 다양한 변형예가 가능하다.
상기 -A1- 및 -A2-가 동일한 경우, 예를 들어, -A1-으로 표시되는 발광 반복단위 및 상기 -A2-로 표시되는 발광 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00077
일 수 있다. 이 때, 상기 R3, R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기 또는 -N(R')(R")이고, 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C6-C30아릴기, C2-C30헤테로아릴기일 수 있다.
또한, 상기 -B1- 및 -B2-가 동일한 경우, 예를 들어, -B1-으로 표시되는 정공수송 반복단위 및 -B2-로 표시되는 정공수송 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00078
일 수 있다. 이 때, 상기 R7 및 R8은 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-30헤테로아릴기일 수 있다.
한편, 상기 -A1- 및 -A2-가 서로 상이한 경우, 예를 들어, 상기 -A1-으로 표시되는 발광 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00079
이고, 상기 -A2-로 표시되는 발광 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00080
일 수 있다. 이 때, 상기 R3, R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기 또는 -N(R')(R")이고, 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C6-C30아릴기, C2-C30헤테로아릴기일 수 있다.
또한, 상기 -B1- 및 -B2-가 서로 상이한 경우, 예를 들어, 상기 -B1-으로 표 시되는 정공수송 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00081
이고, 상기 -B2-로 표시되는 정공수송 반복단위는
Figure 112005035108422-pat00082
일 수 있다. 이 때, 상기 R7 및 R8은 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-30헤테로아릴기일 수 있다.
도 1은 전술한 바와 같은 구현예에 따른 유기 발광 소자의 일 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한 것으로서, 기판(10), 제1전극(11), 정공주입층(12), 발광층(15), 전자주입층(18), 제2전극(19)가 차례대로 적층되어 있으며, 발광층(15)는 전술한 바와 같은 화학식 1a를 갖는 화합물로 이루어진 제1a발광층(15a) 및 전술한 바와 같은 화학식 1b로 이루어진 제1b발광층(15b)로 이루어져 있다.
상기 "제1a발광층" 및 "제1b발광층"이란 용어는 상기 화학식 1a를 갖는 화합물 및 상기 화학식 1b를 갖는 화합물을 따로따로, 순차적으로 사용하여 발광층을 형성하였음을 나타내기 위하여 사용한 용어로서, 양 층의 경계는, 다른 층간의 경계면(예를 들면, 전자주입층(12)와 발광층(15) 사이의 계면)과는 달리 뚜렷한 것은 아니며(따라서, 도 1 중, 양 층의 경계는 점선으로 표시되어 있음), 실제로 발광층(15)는 단일막으로 관찰될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 유기 발광 소자는 발광층(15) 중 제1전극을 향한 제1a발광층(15a)의 x1이 제2전극을 향한 제1b발광층(15b)의 x2보다 크다. 즉, 제1a발광층(15a)의 정공수송 반복단위의 몰비가 제1b발광층(15b)의 정공수송 반복단위의 몰비보다 크다. 따라서, 하기 표 1과 같은 대소관계가 성립할 수 있다:
비교항목 대소관계
정공수송 반복단위의 몰수 제1a발광층 > 제1b발광층
발광수송 반복단위의 몰비 제1a발광층 < 제1b발광층
정공 이동도 제1a발광층 > 제1b발광층
전자 이동도 제1a발광층 < 제1b발광층
HOMO(High Occupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 < 제1b발광층
LUMO(Low Unoccupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 > 제1b발광층
이로써, 발광층 중 정공 수송과 전자 수송은 점진적으로 이루어지고, 정공 또는 전자의 편향 현상이 일어나지 않아, 유기 발광 소자의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1a를 갖는 화합물은 하기 화학식 4 또는 화학식 5를 가질 수 있다:
<화학식 4>
Figure 112005035108422-pat00083
상기 화학식 4의 화합물의 중합도는 50 내지 500일 수 있다.
<화학식 5>
Figure 112005035108422-pat00084
상기 화학식 5의 화합물의 중합도는 50 내지 500일 수 있으며, R3 및 R4는 각각 알킬기, 보다 구체적으로는 에틸 헥실기(ethyl hexyl), 헥실 옥틸기(hexyl octyl)일 수 있으며, R7 및 R8은 각각 메틸기(methyl), 플루오르화메틸기(CF3), 메톡시기(methoxy : -OCH3), 플루오르화메톡시기(OCF3), n-부틸기(n-butyl :-C4H9), 플루오르화부톡시기(-C4F9), sec-부틸기, -COOEt, -COOH일 수 있다. 상기 화학식 5의 화합물은 자체 합성도 가능하나, 통상의 화학 회사에서 시판되는 물질을 이용할 수도 있다. 예를 들면, Dow Chemical 사의 제품인 PFB를 사용할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1b를 갖는 화합물은 하기 화학식 6을 가질 수 있다:
<화학식 6>
Figure 112005035108422-pat00085
상기 화학식 6의 화합물의 중합도는 50 내지 500일 수 있다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 또 다른 구현예에 다르면, 이의 발광층은 하기 화학식 1a를 갖는 화합물, 하기 화학식 1b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1c를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 1a 중 x1, 하기 화학식 1b 중 x2 및 하기 화학식 1c 중 x3는 x1>x2>x3이고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물, 하기 화학식 1b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1c를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층될 수 있다:
<화학식 1a>
Figure 112005035108422-pat00086
<화학식 1b>
Figure 112005035108422-pat00087
<화학식 1c>
Figure 112005035108422-pat00088
-A1-, -A2- 및 -A3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-B1-, -B2 및 -B3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
Figure 112005035108422-pat00089
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00090
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00091
로 표시되는 그룹 및 화학식
Figure 112005035108422-pat00092
로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
m1, m2 및 m3는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
x1, x2 및 x3는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
p1, p2 및 p3는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
상기 -A1-, -A2-, -A3-, -B1- -B2- 및 -B3-에 관한 상세한 설명은 상기 -A- 및 -B-에 관한 상세한 설명을 참조한다. 상기 -A1-, -A2- 및 -A2-는 서로 동일하거나, 상이할 수 있으며, 상기 -B1-, -B2- 및 -B2-는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 x1, x2 및 x3는 x1>x2>x3의 조건을 만족시킨다면, 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99 사이의 실수 중에서 임의로 선택될 수 있다. 예를 들어, x1은 0.9이고, x2가 0.5이고, x3가 0.1일 수 있는 등, 다양한 변형예가 가능하다.
도 2는 전술한 바와 같은 유기 발광 소자의 일 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한 것으로서, 기판(10), 제1전극(11), 정공주입층(12), 발광층(15), 전자주입층(18), 제2전극(19)이 차례대로 적층되어 있으며, 발광층(15)은 전술한 바와 같은 화학식 1a를 갖는 화합물로 이루어진 제1a발광층(15a), 전술한 바와 같은 화학식 1b로 이루어진 제1b발광층(15b) 및 상기 화학식 1c를 갖는 화합물로 이루어진 제1c발광층(15c)로 이루어져 있다.
상기 "제1a발광층", "제1b발광층" 및 "제1c발광층"이란 용어는 상기 화학식 1a를 갖는 화합물, 상기 화학식 1b를 갖는 화합물 및 상기 화학식 1c를 갖는 화합물을 따로따로, 순차적으로 사용하여 발광층을 형성하였음을 나타내기 위하여 사용한 용어로서, 양 층의 경계는, 다른 층간의 경계면과는 달리 뚜렷한 것은 아니며(따라서, 도 2 중, 각 층 간의 의 경계는 점선으로 표시되어 있음), 실제로 발광층(15)는 단일막으로 관찰될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 유기 발광 소자는 발광층(15) 중 제1전극을 향한 제1a발광층(15a)의 x1은 제1b발광층(15b)의 x2보다 크고, 상기 제1c발광층(15c)의 x3는 상기 x2보다 크다. 따라서, 하기 표 2와 같은 대소관계가 성립할 수 있다:
비교항목 대소관계
정공수송 반복단위의 비율 제1a발광층 > 제1b발광층 > 제1c발광층
발광수송 반복단위의 비율 제1a발광층 < 제1b발광층 < 제1c발광층
정공 이동도 제1a발광층 > 제1b발광층 > 제1c발광층
전자 이동 제1a발광층 < 제1b발광층 < 제1c발광층
HOMO(High Occupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 < 제1b발광층 < 제1c발광층
LUMO(Low Unoccupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 > 제1b발광층 > 제1c발광층
이로써, 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.
이와 같이 발광층(15)이 제1a발광층(15a), 제1b발광층(15b) 및 제1c발광층(15c)으로 이루어진 경우, 예를 들어, 상기 발광층(15)은 하기 화학식 7, 4 및 6이 각각 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다:
<화학식 7>
Figure 112005035108422-pat00093
<화학식 4>
Figure 112005035108422-pat00094
<화학식 6>
Figure 112005035108422-pat00095
상기 화학식 7의 화합물, 상기 화학식 4의 화합물의 중합도 및 상기 화학식 6의 화합물의 중합도는 각각 50 내지 500일 수 있다.
발광 반복단위 및 정공수송 반복단위를 포함하는 화합물들로 이루어진 발광층에 대하여, 전술한 바와 같이 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 다른 2 개의 화합물들로 이루어진 발광층, 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 다른 3개의 화합물들로 이루어진 발광층을 예로 들어 설명하였으나, 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 다른 4개 또는 5개의 화합물들로 이루어진 발광층도 가능함은 물론이며, 당업자는 전술한 바를 참조하여 이를 용이하게 이해할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자의 또 다른 구현예에 따르면, 이의 발광층은 하기 화학식 2a를 갖는 화합물 및 하기 화학식 2b를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 2a 중 y1 및 하기 화학식 2b 중 y2는 y1<y2이고, 하기 화학식 2a를 갖는 화합물과 하기 화학식 2b를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층될 수 있다.
<화학식 2a>
Figure 112005035108422-pat00096
<화학식 2b>
Figure 112005035108422-pat00097
-A1- 및 -A2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-C1- 및 -C2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
n1 및 n2는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
y1 및 y2는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
q1 및 q2는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
상기 -A1-, -A2-, -C1- 및 -C2-에 관한 상세한 설명은 상기 -A- 및 -B-에 관한 상세한 설명을 참조한다. 상기 -A1-과 상기 -A2-는 서로 동일하거나, 상이할 수 있으며, 상기 -C1-과 상기 -C2-는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 y1 및 y2는 y1<y2의 조건을 만족시킨다면, 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99 사이의 실수 중에서 임의로 선택될 수 있다. 예를 들어, y1은 0.1이고, y2가 0.5일 수 있는 등, 다양한 변형예가 가능하다.
상기 구현예에 따르면, 도 1에 도시된 유기 발광 소자의 발광층 중, 제1a발광층(15a)은 화학식 2a를 갖는 화합물로 이루어지고, 제1b발광층(15b)는 화학식 2b로 이루어진 화합물로 이루어질 수 있다. 즉, 제1a발광층(15a)의 전자수송 반복단위의 몰비가 제1b발광층(15b)의 전자수송 반복단위의 몰비보다 작다. 따라서, 하기 표 3과 같은 대소관계가 성립할 수 있다:
비교항목 대소관계
전자수송 반복단위의 비율 제1a발광층 < 제1b발광층
발광수송 반복단위의 비율 제1a발광층 > 제1b발광층
정공 이동도 제1a발광층 < 제1b발광층
전자 이동도 제1a발광층 > 제1b발광층
HOMO(High Occupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 > 제1b발광층
LUMO(Low Unoccupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 < 제1b발광층
이로써, 발광층 중 정공 수송과 전자 수송은 점진적으로 이루어지고, 정공 또는 전자의 편향 현상이 일어나지 않아, 유기 발광 소자의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 또 다른 구현예에 따르면, 이의 발광층은 하기 화학식 2a를 갖는 화합물, 하기 화학식 2b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 2c를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 2a 중 y1, 하기 화학식 2b 중 y2 및 하기 화학식 2c 중 y3는 y1<y2<y3이고, 하기 화학식 2a를 갖는 화합물, 하기 화학식 2b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 2c를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
<화학식 2a>
Figure 112005035108422-pat00098
<화학식 2b>
Figure 112005035108422-pat00099
<화학식 2c>
Figure 112005035108422-pat00100
-A1-, -A2- 및 -A3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C4-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고,;
-C1-, -C2 및 -C3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
n1, n2 및 n3는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
y1, y2 및 y3는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
q1, q2 및 q3는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
상기 -A1-, -A2-, -A3-, -C1- -C2- 및 -C3-에 관한 상세한 설명은 상기 -A- 및 -C-에 관한 상세한 설명을 참조한다. 상기 -A1-, -A2- 및 -A2-는 서로 동일하거나, 상이할 수 있으며, 상기 -C1-, -C2- 및 -C2-는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 y1, y2 및 y3는 y1<y2<y3의 조건을 만족시킨다면, 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99 사이의 실수 중에서 임의로 선택될 수 있다. 예를 들어, y1은 0.1이고, y2가 0.5이고, y3가 0.9일 수 있는 등, 다양한 변형예가 가능하다.
상기 구현예에 따르면, 도 2에 도시된 유기 발광 소자의 발광층 중, 제1a발광층(15a)은 화학식 2a를 갖는 화합물로 이루어지고, 제1b발광층(15b)는 화학식 2b로 이루어진 화합물로 이루어질 수 있고, 제1c발광층(15c)는 화학식 2c로 이루어진 화합물로 이루어질 수 있다. 따라서, 하기 표 4와 같은 대소관계가 성립할 수 있다:
비교항목 대소관계
전자수송 반복단위의 비율 제1a발광층 < 제1b발광층 < 제1c발광층
발광수송 반복단위의 비율 제1a발광층 > 제1b발광층 > 제1c발광층
정공 이동도 제1a발광층 < 제1b발광층 < 제1c발광층
전자 이동도 제1a발광층 > 제1b발광층 > 제1c발광층
HOMO(High Occupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 > 제1b발광층 > 제1c발광층
LUMO(Low Unoccupied Molecular Orbital) 레벨 제1a발광층 < 제1b발광층 < 제1c발광층
이로써, 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자의 또 다른 구현예에 따르면, 이의 발광층은 하기 화학식 3a를 갖는 화합물 및 하기 화학식 3b를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 1a 중 x1 및 y1과 하기 화학식 1b 중 x2 및 y2는 각각 x1>x2 및 y1<y2고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물과 하기 화학식 1b를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층될 수 있다.
<화학식 3a>
Figure 112005035108422-pat00101
<화학식 3b>
Figure 112005035108422-pat00102
-A1- 및 -A2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-B1- 및 -B2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
Figure 112005035108422-pat00103
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00104
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00105
로 표시되는 그룹 및 화학식
Figure 112005035108422-pat00106
로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
-C1-, -C2 및 -C3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
m1, m2, n1 및 n2는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
x1, x2, y1 및 y2는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
r1 및 r2는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
본 발명의 유기 발광 소자의 또 다른 구현예에 따르면, 이의 발광층은 하기 화학식 3a를 갖는 화합물, 하기 화학식 3b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 3c를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 3a 중 x1및 y1, 하기 화학식 1b 중 x2 및 y2, 하기 화학식 1c 중 x3 및 y3는 각각 x1>x2>x3 및 및 y1<y2<y3이고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물, 하기 화학식 1b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1c를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층될 수 있다:
<화학식 3a>
Figure 112005035108422-pat00107
<화학식 3b>
Figure 112005035108422-pat00108
<화학식 3c>
Figure 112005035108422-pat00109
-A1-, -A2- 및 -A3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
-B1-, -B2- 및 -B3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
Figure 112005035108422-pat00110
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00111
로 표시되는 그룹, 화학식
Figure 112005035108422-pat00112
로 표시되는 그룹 및 화학식
Figure 112005035108422-pat00113
로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
-C1-, -C2 및 -C3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
m1, m2, m3, n1, n2 및 n3는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
x1, x2, x3 및 y1, y2 및 y3 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
r1, r2 및 r3는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
전술한 바와 같은 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위로 이루어진 화합물들을 포함하는 발광층에 대한 상세한 설명은 상기 발광 반복단위 및 정공수송 반복단위로 이루어진 화합물들을 포함하는 발광층에 대한 설명 및 상기 발광 반복단위 및 전자수송 반복단위로 이루어진 화합물들을 포함하는 발광층에 대한 설명을 참조한다.
상기 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 발광층의 두께는 30nm 내지 300nm, 바람직하게는 50nm 내지 100nm, 보다 바람직하게는 60 nm 내지 80 nm일 수 있다. 상기 발광층의 두께가 30nm 미만인 경우, 누설 전류가 많아 효율이 낮아지고 수명이 짧아지는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 발광층의 두께가 300nm를 초과하는 경우, 구동전압이 크게 상승할 수 있기 때문이다.
본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 상기 유기층은 발광층 외에, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 발광 소자는, 통상적으로 알려진 제1전극/발광층/제2전극, 제1전극/정공 주입층/발광층/제2전극, 제1전극/정공 수송층/발광층/제2전극, 제1전극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/제2전극 등의 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공 주입층을 이루는 물질은 특별히 제한되지 않으며, 구리 프탈로시아닌(CuPc) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, HI406 (이데미쯔사), 용해성이 있는 전도성 고분자인 Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산) 또는 PEDOT/PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonic acid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트)) 등을 사용할 수 있다.
Figure 112005035108422-pat00114
Pani/DBSA
Figure 112005035108422-pat00115
PEDOT/PSS
상기 정공 주입층의 두께는 5 nm 내지 100 nm, 바람직하게는 10 nm 내지 70 nm 일 수 있다. 이 중, 50nm의 두께를 이용할 수 있다. 상기 정공 주입층의 두께가 5 nm 미만인 경우, 너무 얇아서 정공 주입이 제대로 되지 않는다는 문제점이 있고, 상기 정공 주입층의 두께가 100 nm 를 초과하는 경우 빛의 투과도가 저하될 수 있다.
상기 정공 수송층을 이루는 물질은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 정공 수송 역할을 하는 카바졸기 및/또는 아릴아민기를 갖는 화합물, 프탈로시아닌계 화합물 및 트리페닐렌 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 정공 수송층은 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, 폴리비닐카바졸, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD)로 이루어진 화합물 중 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 1 nm 내지 100 nm, 바람직하게는 5 nm 내지 50 nm의 두께를 가질 수 있다. 이 중, 30 nm 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 정공 수송층의 두께가 1 nm 미만인 경우 너무 얇어서 정공 수송 능력이 저하될 수 있고, 상기 정공 수송층의 두께가 100 nm를 초과하는 경우 구동전압이 상승될 수 있다는 문제점이 있기 때문이다.
상기 전자주입층을 이루는 재료는 통상적으로 사용되는 물질을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 LiF, BaF2 또는 MgF2 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 이루는 물질 및 두께 등에 대한 보다 상세한 사항은 공지된 바를 참조한다. 이와 관련된 보다 상세한 사항은 예를 들면, 대한민국 특허 제0424090호, 대한민국 특허 공개 제2004-0081528호 및 제2004-0070561호 등을 참조하며, 상기 특허 문헌들은 인용되어 본 명세서에 통합된다.
본 발명의 유기 전계발광 소자의 제작은 특별한 장치나 방법을 필요로 하지 않으며, 통상의 발광 고분자를 이용한 유기 전계발광 소자의 제작방법에 따라 제작될 수 있다.
이하에서 하기 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.
[실시예]
제조예 1: 페녹사진 단량체(화합물 (C))의 합성
하기 반응식 1에 따라 페녹사진 단량체인 화합물 (C)를 합성하였다:
Figure 112005035108422-pat00116
1) 화합물 (A)의 제조
4-브로모페놀 50g(0.29 mole)을 아세톤(500mL)에 용해시킨 후. 여기에 K2CO3 48.4g(0.35mole)을 첨가하였다. 이어서, 상기 혼합물에 1-브로모옥탄 73.3g(0.38 mole)을 첨가하고 24시간 동안 환류시켰다.
상기 반응이 완료된 후, 물:CHCl3=2:1 부피비 용액으로 추출하여 K2CO3을 제거하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 농축시켜, 헥산을 용리액으로 사용하여 실리카겔 칼럼 크로마토그래피를 실시하였다. 여기에서 얻은 용출액을 감압증류하여 미반응 1-브로모옥탄을 제거하여 화합물 (A) 80g(수율: 96%)을 수득하였다. 여기에서 화합물 (A)의 구조는 1H-NMR을 통하여 확인하였다.
2) 화합물 (B)의 제조
화합물 (A) 18g (64mmol), 페녹사진 10g (54 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 7.4g(77mmol), Pd(dba)2 [(Tris(dibenzylidine acetone) dipalladium(0))] 0.61g(1.1mmol), 및 트리(tert-부틸)포스핀 0.22g(1.1mmol)을 자일렌 250 mL에 용해시킨 후, 80℃에서 12시간 동안 반응시켰다.
상기 반응이 완료된 후, 반응 혼합물을 실온까지 냉각시키고, 증류수 200ml를 첨가하여 켄칭(quenching)시킨 다음, 자일렌:물=1:1(부피비)로 추출했다. 모아진 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 농축하여, 톨루엔:헥산=1:2(부피비)을 용리액으로 사용하여 실리카겔 칼럼 크로마토그래피를 실시하였다. 여기에서 얻은 용출액을 농축, 건조시켜 18.5g(수율: 88%)의 화합물 (B)을 수득하였다. 화합물 (B)의 구조는 1H-NMR을 통하여 확인하였다.
3) 화합물 (C)의 제조
화합물 (B) 5g(13mmol)을 CHCl3 150mL에 용해시킨 후, 0℃로 유지하면서 화합물 (B)에 대해서 브롬 2.1 당량을 천천히 첨가하였다. TLC 확인에 의해서 출발물질이 없어지면 상기 혼합물에 브롬 첨가를 중지하고 반응 혼합물을 10분간 교반후 반응을 정지시켰다.
상기 반응 혼합물에 소량의 아세톤을 첨가하여 브롬을 켄칭한 후에 물:CHCl3=2:1(부피비)을 사용하여 추출을 실시하였다. 모아진 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 농축시켜, MeOH에서 재침전시킴으로써 6 g(수율: 85%)의 화합물 (C)을 얻었다. 화합물 (C)의 구조는 1H-NMR을 통하여 확인하였다.
1H-NMR (300MHz, CDCl3): δ 0.91(m, 6H ), δ1.45(m, 8H ), δ1.82(m, 1H ), δ3.89(d, 2H ), δ5.82(d, 2H ), δ6.5~7.5(m, 8H )
제조예 2: 2,7-디브로모- 2',3',6',7'-디옥틸옥시 스피로플루오렌(dioctyloxy spirofluorene : 화합물 (F))의 합성
하기 반응식 2에 따라 2,7-디브로모- 2',3',6',7'-디옥틸옥시 스피로플루오렌을 합성하였다:
Figure 112005035108422-pat00117
1) 화합물 (E)의 제조
2,7-디브로모-9-플루오레논 3.36g(10mmol)을 에테르 50ml에 녹인 용액에, 에테르 50ml에 녹인 화합물 (D) 8.45g(11mmol)을 첨가한 후, 하룻밤 환류교반시켰다. 반응이 완료된 후, 반응용액을 냉각하고 황색의 고체분말을 여과하여 에테르로 세 번 세정하였다. 그 후, 생성물을 암모늄 클로라이드에 부가하고 10시간 교반시킨 후, 침전생성물을 여과하고 물로 세번 세정하였다. 생성물은 에탄올로 재결정하여 황색고체의 화합물 (E)를 수득하였다.(수율 83%)
2) 화합물 (F)의 제조
위에서 얻어진 화합물 (E) 5.0g (5mmol)을 CH3COOH 15ml에 첨가하고 온후하게 환류교반시킨 후, 염산 0.5ml를 반응용액에 가하고 1시간 동안 환류시켰다. 반응종료 후, 반응액을 실온까지 냉각시키고 고체분말을 여과하고 물로 세 번 세정하였다. 생성물은 에탄올로 재결정하여 흰색분말의 화합물 (F) 1.42g(1.44mmol)을 수득하였다.(수율 29%) 화합물 (F)의 구조는 1H-NMR을 통하여 확인하였다.
1H-NMR (300MHz, CDCl3): δ7.60(d, 2H), δ7.43(dd, 2H), δ7.16(d, 2H), δ6.79(s, 2H), δ6.20(s, 2H), δ4.18(m, 4H), δ3.75(m, 4H), δ1.94(m, 8H ), δ1.72(m, 8H), δ1.30(m, 32H), δ0.96(m, 12H)
제조예 3: 화학식 4의 폴리(2',3',6',7'-테트라옥틸옥시스피로플루오렌(spirofluorene)-co-페녹사진)(스피로플프루오렌 반복단위와 페녹사진 반복단위의 몰비는 5:5임)[B55]의 합성
Figure 112005035108422-pat00118
슈렝크 플라스크(Schlenk flask) 내부를 수회 진공화, 질소환류시켜 수분을 완전히 제거한 다음, Ni(COD)2 880mg(3.2mmol)와 바이피리달(bipyridal) 500mg(3.2mmol)을 글로브 박스(glove box) 안에서 투입한 후, 다시 수회 플라스크 내부를 진공화, 질소환류시켰다. 이어서, 질소 기류하에서 반응 혼합물에 무수 DMF 10ml와 COD 346mg(3.2mmol) 및 무수 톨루엔 10ml를 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 30분간 교반시킨 후, 상기 제조예 1로부터 수득한 화합물 (C) 43.6mg(0.8mmol)과 상기 제조예 2에 따라 얻은 화합물 (F) 즉, 2,7-디브로모 2',3',6',7'-디옥틸옥시 스피로플루오렌 790g(0.8mmol)을 톨루엔 10ml에 희석하여 첨가하였다. 이어서, 기벽에 묻어있는 물질들을 모두 씻어주면서 톨루엔 10ml를 첨가한 후, 80℃에서 4일 동안 교반시켰다. 4일 후, 브로모펜타플루오로벤젠 1ml를 첨가하고 80℃에서 하루 정도 교반시켰다.
상기 반응이 완결된 후, 상기 반응 혼합물의 온도를 60℃로 낮춘 다음 HCl: 아세톤:메탄올=1:1:2(부피비) 용액에 부어 침전물을 형성시켰다. 이렇게 얻어진 침전물을 클로로포름에 용해시킨 후, 이를 메탄올에서 다시 침전을 형성한 다음 속슬렛 추출기(soxhlet extractor)를 이용한 처리를 실시하여 폴리(2',3',6',7'-테트라옥틸옥시스피로플루오렌-co-페녹사진){poly(2',3',6',7'-tetraoctyloxy spirofluorene-co-페녹사진}(스피로플프루오렌 반복 단위와 페녹사진 반복단위의 몰비는 5:5임)을 620mg(수율: 80 %) 수득하였다. 상기 고분자를 GPC로 분석한 결과, 중량평균분자량(Mw)은 198,000이고, 분자량분포(MWD)는 2.07 이었다. 이로부터 얻은 화합물을 B55라 한다.
제조예 4 : 화학식 6의 폴리(2',3',6',7'-테트라옥틸옥시스피로플루오렌(spirofluorene)-co-페녹사진)(스피로플프루오렌 반복단위와 페녹사진 반복단위의 몰비는 9:1임)[B91]의 합성
제조예 3 중, 화합물 (C)를 87mg(0.16mmol) 사용하고, 화합물 (F) 즉, 2,7-디브로모 2',3',6',7'-디옥틸옥시 스피로플루오렌을 1.42g(1.44mmol) 사용하였다는 점을 제외하고는 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 화합물을 합성하였다. 이로부터 얻은 화합물을 B91이라 한다.
한편, Dow Corning 사 제품인 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N'-(4-부틸페닐)-비스-N,N'-페닐-1,4-페닐렌디아민)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-N,N',(4-butylphenyl)-bis-N,N'-phenyl-1,4-phenylenediamine) (PFB)을 준비하였다. 상기 PFB는 상기 화학식 5를 가지며, 수평균 분자량은 약 10만이다. 이를 A55라 한다.
실시예 1 : ITO/PEDOT:PSS/(A55/B91)/BaF2/Ca/Al 구조를 갖는 유기 발광 소자의 제작
코닝(Corning) 15Ω/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x0.7mm 크기로 잘라서 순수 물과 이소프로필 알코올 속에서 각 5 분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV, 오존 세정하여 사용하였다. 이후 상기 ITO 상부에 PEDOT:PSS (Bayer사 Baytron P AI4083)를 2,000rpm으로 50nm를 코팅하여 200℃에서 10분간 열처리를 수행하여, 정공주입층을 형성하였다.
그리고 나서, A55를 0.4중량%의 농도로 크실렌에 용해시켜, A55층 형성용 혼합물을 준비하고, B91를 0.4중량%의 농도로 크실렌에 용해시켜, B91층 형성용 혼합물을 준비한 다음, 0.2mm 필터로 여과하였다. 상기 A55층 형성용 혼합물을 상기 정공주입층 상부에 스핀 코팅하여 제1코팅층을 형성한 다음, 220℃에서 30분 동안 열처리하여 약 28nm의 두께의 제1열처리층을 형성한 다음, 그 상부에 B91층 형성용 혼합물을 스핀코팅하여 제2코팅층을 형성한 후, 220℃의 온도에서 30분 동안 열처리하여 총 두께가 약 45nm인 발광층을 형성하였다. 상기 제1열처리층 상부에 B91층 형성용 혼합물을 코팅하면서, 크실렌에 의하여 제1열처리층의 일부가 용해되면서 인터믹싱(intermixing)이 일어날 수 있으므로, A55층과 B91층의 계면은 명확하지 않다. 그러나, A55와 B91은 서로 혼합되지 않으면서 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 발광층 상부에 전자주입층으로서 BaF2 3.1nm, 제2전극으로서 Ca 2.2nm, Al 250nm를 형성하여, 유기 발광 소자를 제작하였다. Ca 및 Al층 형성시, 진공증착기를 이용하여 진공도를 4ㅧ10-6 torr 이하로 유지하면서 Ca과 Al을 순차적으로 증착시켰다. 이 때 증착시 막두께 및 막의 성장속도는 크리스탈 센서(crystal sensor)를 이용하여 조절하였다. 이를 샘플 1이라고 한다.
실시예 2 : ITO/PEDOT:PSS/(B55/B91)/BaF2/Ca/Al 구조를 갖는 유기 발광 소자의 제작
상기 실시예 1의 발광층 제조시 A55 대신 B55를 사용하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 이를 샘플 2라고 한다.
비교예 : ITO/PEDOT:PSS/B91/BaF2/Ca/Al 구조를 갖는 유기 발광 소자의 제작
상기 실시예 1의 발광층 제조시 A55층을 형성하지 않고, 정공주입층 상부에 바로 B91층을 형성하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 이를 샘플 A라고 한다.
평가예 : 효율 및 수명 특성 평가
상기 샘플 1, 2 및 A의 효율 및 수명 특성을 평가하여, 도 3 및 도 4에 각각 나타내었다. 효율 및 수명 특성 평가시, 구동전압으로는 직류전압으로 순방향 바이어스 전압(forward bias voltage)을 사용하였다. 한편, 수명 특성은 최초 휘도가 반감되는데 걸리는 시간으로 평가하였다.
도 3에 따르면, 샘플 1 및 2의 효율이 샘플 A에 비하여 향상됨을 알 수 있 다. 특히, 구동전압이 7V인 경우, 샘플 A의 효율은 약 6cd/A인데 비하여, 샘플 1 및 2는 약 9cd/A로서, 샘플 A보다 약 1.5배 증가된 효율을 가짐을 알 수 있다.
한편, 도 4의 수명 특성 평가 결과를 요약하면 하기 표 5와 같다:
샘플 No. 800cd/m2에서의 수명(시간)
A 240
1 330
2 490
상기 표 5로부터 본 발명을 따르는 샘플 1 및 2는 샘플 A에 비하여 우수한 수명 특성을 가짐을 알 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자의 발광층은 발광 반복단위 및 정공수송 반복단위를 모두 포함하는 복수의 화합물들을 포함할 경우, 상기 복수의 화합물들은 정공수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향으로 감소하도록 적층되고, 발광 반복단위 및 전자수송 반복단위를 모두 포함하는 복수의 화합물들을 포함할 경우, 상기 복수의 화합물들은 전자수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향으로 증가하도록 적층되고, 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위를 모두 포함하는 복수의 화합물을을 포함할 경우, 상기 복수의 화합물들은 정공수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향으로 감소하고, 전자수송 반복단위의 몰비가 제1전극에서 제2전극을 향하는 방향으로 증가하도록 적층된다. 이로써, 정공 수송 및 전자 수송의 균형이 유지되어, 고효율 및 고수명을 가질 수 있다.
상기 본원 발명의 상세한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

Claims (30)

  1. 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위와 정공수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위와 정공수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 적층된 유기 발광 소자.
  2. 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위와 전자수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위와 전자수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 유기 발광 소자.
  3. 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 적어도 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 발광층은, 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위를 모두 포함하며 상기 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위의 몰비가 서로 상이한 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 유기 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 1 중 x가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 x가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 1>
    Figure 112005035108422-pat00119
    상기 화학식 1 중,
    -A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00120
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00121
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00122
    로 표시되는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00123
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    m은 1 또는 2이고;
    x는 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    p는 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
  5. 제2항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 2 중 y가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 y가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 2>
    Figure 112005035108422-pat00124
    상기 화학식 2 중,
    -A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군 으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -C-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    n은 1 또는 2이고;
    y는 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    q는 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
  6. 제3항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 3 중 x 및 y가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하되, 상기 복수의 화합물들은 x가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, y가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 3>
    Figure 112005035108422-pat00125
    상기 화학식 3 중,
    -A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로 아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00126
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00127
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00128
    로 표시되는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00129
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치 환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    -C-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    m 및 n은 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    x 및 y는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    r은 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다
  7. 삭제
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 -A-로 표시되는 발광 반복단위가
    Figure 112005035108422-pat00130
    ,
    Figure 112005035108422-pat00131
    ,
    Figure 112005035108422-pat00132
    ,
    Figure 112005035108422-pat00133
    ,
    Figure 112005035108422-pat00134
    ,
    Figure 112005035108422-pat00135
    ,
    Figure 112005035108422-pat00136
    ,
    Figure 112005035108422-pat00137
    ,
    Figure 112005035108422-pat00138
    ,
    Figure 112005035108422-pat00139
    , ,
    Figure 112005035108422-pat00141
    ,
    Figure 112005035108422-pat00142
    ,
    Figure 112005035108422-pat00143
    ,
    Figure 112005035108422-pat00144
    ,
    Figure 112005035108422-pat00145
    및
    Figure 112005035108422-pat00146
    으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R3, R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기 또는 -N(R')(R")이고, 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C6-C30아릴기 또는 C2-C30헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 -A-로 표시되는 발광 반복단위가
    Figure 112005035108422-pat00147
    ,
    Figure 112005035108422-pat00148
    또는
    Figure 112005035108422-pat00149
    이고, 상기 R3, R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기 또는 -N(R')(R")이고, 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C6-C30아릴기 또는 C2-C30헤테로아릴기인것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  10. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 -B-로 표시되는 정공수송 반복단위는,
    Figure 112005035108422-pat00150
    ,
    Figure 112005035108422-pat00151
    ,
    Figure 112005035108422-pat00152
    ,
    Figure 112005035108422-pat00153
    ,
    Figure 112005035108422-pat00154
    ,
    Figure 112005035108422-pat00155
    ,
    Figure 112005035108422-pat00156
    ,
    Figure 112005035108422-pat00157
    ,
    Figure 112005035108422-pat00158
    ,
    Figure 112005035108422-pat00159
    ,
    Figure 112005035108422-pat00160
    ,
    Figure 112005035108422-pat00161
    ,
    Figure 112005035108422-pat00162
    ,
    Figure 112005035108422-pat00163
    ,
    Figure 112005035108422-pat00164
    ,
    Figure 112005035108422-pat00165
    ,
    Figure 112005035108422-pat00166
    ,
    Figure 112005035108422-pat00167
    ,
    Figure 112005035108422-pat00168
    ,
    Figure 112005035108422-pat00169
    ,
    Figure 112005035108422-pat00170
    ,
    Figure 112005035108422-pat00171
    및
    Figure 112005035108422-pat00172
    으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8는 서로 독립적으로 C6-C30아릴렌기 또는 C5-C30헤테로아릴 렌기이고; 상기 R7, R8, R9 및 R10은 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기이고, 상기 a 및 b는 서로 독립적으로, 1, 2, 3, 4 또는 5인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 -B-로 표시되는 정공수송 반복단위가
    Figure 112005035108422-pat00173
    또는
    Figure 112005035108422-pat00174
    이고, 상기 R7, R8 및 R9는 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기인것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  12. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 -C-로 표시되는 전자수송 반복단위는,
    Figure 112005035108422-pat00175
    ,
    Figure 112005035108422-pat00176
    ,
    Figure 112005035108422-pat00177
    ,
    Figure 112005035108422-pat00178
    ,
    Figure 112005035108422-pat00179
    ,
    Figure 112005035108422-pat00180
    ,
    Figure 112005035108422-pat00181
    ,
    Figure 112005035108422-pat00182
    ,
    Figure 112005035108422-pat00183
    ,
    Figure 112005035108422-pat00184
    ,
    Figure 112005035108422-pat00185
    및
    Figure 112005035108422-pat00186
    으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R11 및 R12는 서로 독립적으로, 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기이고, 상기 c 및 d는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  13. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 -C-로 표시되는 전자수송 반복단위가
    Figure 112005035108422-pat00187
    또는
    Figure 112005035108422-pat00188
    이고, 상기 R11 및 R12는 수소, C1-C12알킬기, C1-C12알콕시기, C6-C30아릴기 또는 C6-C30헤테로아릴기이고, 상기 c 및 d는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  14. 제4항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 1a를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1b를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 1a 중 x1 및 하기 화학식 1b 중 x2는 x1>x2이고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물과 하기 화학식 1b를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 1a>
    Figure 112005035108422-pat00189
    <화학식 1b>
    Figure 112005035108422-pat00190
    -A1- 및 -A2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B1- 및 -B2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00191
    로 표시되는 그 룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00192
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00193
    로 표시되는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00194
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자 로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    m1 및 m2는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    x1 및 x2는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    p1 및 p2는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
  15. 제4항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 1a를 갖는 화합물, 하기 화학식 1b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1c를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 1a 중 x1, 하기 화학식 1b 중 x2 및 하기 화학식 1c 중 x3는 x1>x2>x3이고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물, 하기 화학식 1b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1c를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 1a>
    Figure 112005035108422-pat00195
    <화학식 1b>
    Figure 112005035108422-pat00196
    <화학식 1c>
    Figure 112005035108422-pat00197
    -A1-, -A2- 및 -A3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B1-, -B2 및 -B3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00198
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00199
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00200
    로 표시되는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00201
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    m1, m2 및 m3는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    x1, x2 및 x3는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    p1, p2 및 p3는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
  16. 제5항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 2a를 갖는 화합물 및 하기 화학식 2b를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 2a 중 y1 및 하기 화학식 2b 중 y2는 y1<y2이고, 하기 화학식 2a를 갖는 화합물과 하기 화학식 2b를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 2a>
    Figure 112005035108422-pat00202
    <화학식 2b>
    Figure 112005035108422-pat00203
    -A1- 및 -A2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -C1- 및 -C2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    n1 및 n2는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    y1 및 y2는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    q1 및 q2는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
  17. 제5항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 2a를 갖는 화합물, 하기 화학식 2b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 2c를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 2a 중 y1, 하기 화학식 2b 중 y2 및 하기 화학식 2c 중 y3는 y1<y2<y3이고, 하기 화학식 2a를 갖는 화합물, 하기 화학식 2b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 2c를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 2a>
    Figure 112005035108422-pat00204
    <화학식 2b>
    Figure 112005035108422-pat00205
    <화학식 2c>
    Figure 112005035108422-pat00206
    -A1-, -A2- 및 -A3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C4-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고,;
    -C1-, -C2 및 -C3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    n1, n2 및 n3는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    y1, y2 및 y3는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    q1, q2 및 q3는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
  18. 제6항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 3a를 갖는 화합물 및 하기 화학식 3b를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 1a 중 x1 및 y1과 하기 화학식 1b 중 x2 및 y2는 각각 x1>x2 및 y1<y2고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물과 하기 화학식 1b를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 3a>
    Figure 112005035108422-pat00207
    <화학식 3b>
    Figure 112005035108422-pat00208
    -A1- 및 -A2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B1- 및 -B2-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00209
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00210
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00211
    로 표시되는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00212
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2 는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    -C1-, -C2 및 -C3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    m1, m2, n1 및 n2는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    x1, x2, y1 및 y2는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    r1 및 r2는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
  19. 제6항에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 3a를 갖는 화합물, 하기 화학식 3b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 3c를 갖는 화합물을 포함하되, 하기 화학식 3a 중 x1및 y1, 하기 화학식 1b 중 x2 및 y2, 하기 화학식 1c 중 x3 및 y3는 각각 x1>x2>x3 및 및 y1<y2<y3이고, 하기 화학식 1a를 갖는 화합물, 하기 화학식 1b를 갖는 화합물 및 하기 화학식 1c를 갖는 화합물은 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    <화학식 3a>
    Figure 112005035108422-pat00213
    <화학식 3b>
    Figure 112005035108422-pat00214
    <화학식 3c>
    Figure 112005035108422-pat00215
    -A1-, -A2- 및 -A3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B1-, -B2- 및 -B3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00216
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00217
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00218
    로 표시되는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00219
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부 터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    -C1-, -C2 및 -C3-는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    m1, m2, m3, n1, n2 및 n3는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    x1, x2, x3 및 y1, y2 및 y3 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    r1, r2 및 r3는 중합도로서, 서로 독립적으로, 10 내지 2000의 실수이다.
  20. 제14항 또는 제18항에 있어서, 상기 x1이 0.5이고, x2가 0.1인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  21. 제16항 또는 제18항에 있어서, 상기 y1이 0.1이고, y2가 0.5인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  22. 제15항 또는 제19항에 있어서, 상기 x1이 0.9이고, x2가 0.5이고, x3가 0.1인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  23. 제17항 또는 제19항에 있어서, 상기 y1이 0.1이고, y2가 0.5이고, y3가 0.9인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  24. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기층이 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  25. 제1전극을 구비한 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1전극 상부에, 발광 반복단위와 정공수송 반복단위를 모두 포함한 복수의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 유기층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 유기층을 형성하는 단계를, 상기 복수의 화합물 중 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하여 수행하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  26. 제1전극을 구비한 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1전극 상부에, 발광 반복단위와 전자수송 반복단위를 모두 포함한 복수의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 유기층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 유기층을 형성하는 단계를, 상기 복수의 화합물 중 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하여 수행하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  27. 제1전극을 구비한 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1전극 상부에, 발광 반복단위, 정공수송 반복단위 및 전자수송 반복단위를 모두 포함한 복수의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 유기층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 유기층을 형성하는 단계를, 상기 복수의 화합물 중 상기 정공수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, 상기 전자수송 반복단위의 몰비가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하여 수행하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 유기층 중 발광층은 하기 화학식 1 중 x가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하고, 하기 화학식 1 중 x가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조 방법:
    <화학식 1>
    Figure 112005035108422-pat00220
    상기 화학식 1 중,
    -A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00221
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00222
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00223
    로 표시되 는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00224
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    m은 1 또는 2이고;
    x는 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    p는 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
  29. 제26항에 있어서, 상기 유기층 중 발광층은 하기 화학식 2 중 y가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하고, 하기 화학식 2 중 y가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조 방법:
    <화학식 2>
    Figure 112005035108422-pat00225
    상기 화학식 2 중,
    -A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -C-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    n은 1 또는 2이고;
    y는 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    q는 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
  30. 제27항에 있어서, 상기 유기층 중 발광층은 하기 화학식 3 중 x 및 y가 서로 다른 복수의 화합물들을 포함하고, 하기 화학식 3 중 x가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 감소되고, y가 상기 제1전극에서 상기 제2전극을 향하는 방향에 따라 증가되도록 상기 복수의 화합물들을 적층시킴으로써 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조 방법:
    <화학식 3>
    Figure 112005035108422-pat00226
    상기 화학식 3 중,
    -A-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 비닐렌기와 연결된 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 발광 반복단위이고;
    -B-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로 아릴렌기, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00227
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00228
    로 표시되는 그룹, 화학식
    Figure 112005035108422-pat00229
    로 표시되는 그룹 및 화학식
    Figure 112005035108422-pat00230
    로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 정공수송 반복단위로서, 상기 Z1은 단일 결합; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 독립적으로, 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴렌기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기, 할로겐 원자, C1-C30알킬기 및 C1-C30알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 및 R2는 비치환된 또는 히드록 실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알킬기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C1-C30알콕시기; 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C6-C30아릴기; 및 비치환된 또는 히드록실기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 치환된 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    -C-는 치환 또는 비치환된 C6-C30아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택된 전자수송 반복단위이고;
    m 및 n은 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
    x 및 y는 서로 독립적으로, 0.01 내지 0.99의 실수이고;
    r은 중합도로서, 10 내지 2000의 실수이다.
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