적층 구조체, 그의 제조 방법 및 그것을 포함하는 전자 소자

[청구항 1] 전극과, 상기 전극 위에 배치된 고분자 결합층과, 상기 고분자 결합층 위에 배치된 도전성 유기 재료층을 구비하고, 상기 고분자 결합층이 하기 화학식 i로 표시되는 구조를 가지며 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 1×10 3 이상 1×10 8 이하인 방향족 고분자 화합물에 의해 구성되고, 상기 고분자 결합층은 상기 방향족 고분자 화합물과 상기 전극의 표면(이하, 전극 표면이라고 함)의 화학 결합을 통해 상기 전극에 접합되고, 상기 도전성 유기 재료층 중의 상기 고분자 결합층에 인접하는 층을 구성하는 도전성 유기 재료의 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 3×10 2 이상 1×10 8 이하인 적층 구조체 003c#화학식 i003e# (식 중, ar은 치환기를 가질 수도 있는 공액계의 2가의 기이고, 복수개 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, n은 1 이상의 정수임) [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 고분자 결합층의 막 두께가 0.1 nm 내지 100 ㎛이고, 상기 도전성 유기 재료층 중의 상기 고분자 결합층에 인접하는 층의 막 두께가 0.1 nm 내지인적층 구조체. [청구항 3] 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 방향족 고분자 화합물의 최저 비점유 분자 궤도(lumo)의 궤도 에너지가 -4.0 ev 이상 -0.5 ev 이하, 및/또는 상기 방향족 고분자 화합물의 최고 점유 분자 궤도(homo)의 궤도 에너지가 -6.0 ev 이상이하인적층 구조체. [청구항 4] 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 방향족 고분자 화합물의 lumo의 궤도 에너지와 상기 도전성 유기 재료층 중의 상기 고분자 결합층에 인접하는 층을 구성하는 도전성 유기 재료의 lumo의 궤도 에너지의 차가 -2.5 ev 이상 +2.5 ev 이하, 및/또는 상기 방향족 고분자 화합물의 homo의 궤도 에너지와 상기 도전성 유기 재료층 중의 상기 고분자 결합층에 인접하는 층을 구성하는 도전성 유기 재료의 homo의 궤도 에너지의 차가 -1.5 ev 이상이하인적층 구조체. [청구항 5] 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 방향족 고분자 화합물의 말단기가 상기 전극 표면에 존재하는 반응성기와 화학결합하고 있는적층 구조체. [청구항 6] 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전극이 비금속(base metal), 귀금속 및 이들의 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 전기 전도성 화합물포함하는 것인적층 구조체. [청구항 7] 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 고분자 결합층이 하기 화학식 ii로 표시되는 공액 고분자를 0.0001 질량％ 이상의 농도로 함유하는 용액에 전극을 침지하는 것, 및/또는 상기 용액을 전극에 도포하는 것에 의해 형성되는 것인 적층 구조체.003c#화학식 ii003e#(식 중, ar1은 방향환을 갖는 2가의 기이고, g는 방향환을 갖는 r+p가의 기이고, x1은 말단기이고, r은 1 이상 10 이하의 정수이고, n 및 p는 각각 독립적으로 1 이상의 정수이고, r이 2 이상인 경우, 존재하는 복수의 ea는 동일하거나 상이할 수 있고, n이 2 이상인 경우, 존재하는 복수의 ar1은 동일하거나 상이할 수 있고, p가 2 이상인 경우, 존재하는 복수의 x1은 동일하거나 상이할 수 있고, ea는 머캅토기, 히드록시기, 카르복실기, 술폰산기, 포스폰산기, 트리알콕시실릴기, 트리히드록시실릴기, 클로로카르보닐기, 클로로포스폰산기, 클로로술폰산기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 아미노기, 치환 아미노기 및 치환 디술피드기로 이루어지는 군선택되는1가의 기임) [청구항 8] 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 고분자 결합층이, 용액 중, 표면에 하기 화학식 iii으로 표시되는 기가 결합한 전극의 존재하에, 하기 화학식 iv로 표시되는 방향족 화합물을 중합 촉매 또는 당량 반응제를 사용하여 중축합시킴으로써 형성되는 것인 적층 구조체.003c#화학식 iii003e#(식 중, g는 방향환을 갖는 r+p가의 기이고, xa는 할로겐 원자 또는 -so3qa(여기서, qa는 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 상기 알킬기 및 상기 아릴은 치환기를 가질 수도 있음)로 표시되는 기이고, r은 1 이상 10 이하의 정수이고, p는 1 이상의 정수이고, p가 2 이상인 경우, 존재하는 복수의 xa는 동일하거나 상이할 수 있고, e는 머캅토기, 히드록시기, 카르복실기, 술폰산기, 포스폰산기, 트리알콕시실릴기, 트리히드록시실릴기, 클로로카르보닐기, 클로로포스폰산기, 클로로술폰산기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 아미노기, 치환 아미노기 및 치환 디술피드기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1가의 기와 상기 전극 표면에 존재하는 반응성기의 화학 결합에 의해 형성되는 결합기임)003c#화학식 iv003e#(식 중, ar1은 방향환을 갖는 2가의 기이고, m은 할로겐 원자, 수소 원자, -b(oq1)2(여기서, q1은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이거나, 서로 결합하여 형성된 환을 나타내고, 상기 알킬기 및 상기 아릴기는 치환기를 가질 수도 있음), -si(q2)3(여기서, q2는 알킬기 또는 알콕시기이고, 상기 알킬기 및 상기 알콕시기는 치환기를 가질 수도 있음), -sn(q3)3(여기서, q3은 치환기를 가질 수도 있는 알킬기임), -so3qa(여기서, qa는 알킬기 또는 아릴기이고, 상기 알킬기 및 상기 아릴기는 치환기를 가질 수도 있음)로 표시되는 기, 또는 -z1(z2)m(여기서, z1은 금속 원자 또는 금속 이온이고, z2는 카운터 음이온임)이고, 2개 존재하는동일하거나상이할 수있음) [청구항 9] 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 고분자 결합층이 하기 화학식 v로 표시되는 구조를 갖는 것인 적층 구조체. 003c#화학식 v003e#(식 중, ar1은 방향환을 갖는 2가의 기이고, g는 방향환을 갖는 r+p가의 기이고, x1은 말단기이고, r은 1 이상 10 이하의 정수이고, n 및 p는 각각 독립적으로 1 이상의 정수이고, r이 2 이상인 경우, 존재하는 복수의 e는 동일하거나 상이할 수 있고, n이 2 이상인 경우, 존재하는 복수의 ar1은 동일하거나 상이할 수 있고, p가 2 이상인 경우, 존재하는 복수의 x1은 동일하거나 상이할 수 있고, e는 머캅토기, 히드록시기, 카르복실기, 술폰산기, 포스폰산기, 트리알콕시실릴기, 트리히드록시실릴기, 클로로카르보닐기, 클로로포스폰산기, 클로로술폰산기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 아미노기, 치환 아미노기 및 치환 디술피드기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1가의 기와 상기 전극 표면에 존재하는반응성기의화학결합에의해형성되는결합기임) [청구항 10] 제9항에 있어서,상기 화학식v 중의 결합기 e가 상기 1가의 기와 상기 전극 표면에 존재하는 반응성기의 공유 결합, 배위 결합, 수소 결합 및 이온 결합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해형성된결합기인적층 구조체. [청구항 11] 제9항 또는 제10항에 있어서,상기 1가의 기가 머캅토기, 카르복실기, 술폰산기, 포스폰산기, 클로로카르보닐기, 클로로포스폰산기 및 클로로술폰산기로 이루어지는 군선택되는1가의 기인 적층 구조체. [청구항 12] 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 화학식v 중의 g가 치환기를 가질 수도 있는 단환, 치환기를 가질 수도 있는 축합환, 치환기를 가질 수도 있는 환 집합 및 치환기를 가질 수도 있는 유교 다환으로 이루어지는 군선택되는적어도 1종의 r+p가의 기인 적층 구조체. [청구항 13] 제12항에 있어서,상기r+p가의 기가 하기 화학식 (1) 내지 (16)으로 표시되는 복소환 및 방향환 중 적어도 1종포함하는 것인적층 구조체. [청구항 14] 제13항에 있어서,상기r+p가의 기가 상기 화학식 (5)로 표시되는 복소환을 1개포함하는 것인적층 구조체. [청구항 15] 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 화학식v 중의 r이 1 이상 3 이하의 정수(단, 상기 화학식 v 중의 g가 단환성 방향환 구조로서, 상기 환 구조를 구성하는 탄소 원자가 2개인 경우에는 r은 1이고, 상기 탄소 원자가 3개인 경우인적층 구조체. [청구항 16] 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,상기 화학식v 중의 ar1이 하기 화학식 vi으로 표시되는 반복 단위를 상기 고분자 결합층을 구성하는 방향족 고분자 화합물 중 전체 반복 단위의 수의 합계 질량에 대하여 0.1 질량％ 이상 함유하고/하거나, 하기 화학식 vii로 표시되는 반복 단위를 상기 고분자 결합층을 구성하는 방향족 고분자 화합물 중 전체 반복 단위의 수의 합계 질량에 대하여 0.1 질량％ 이상 함유하는 것인 적층 구조체.003c#화학식 vi003e#(식 중, r5는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아릴알킬기 또는 1가의 복소환기이고, 상기 알킬기, 상기 아릴기, 상기 아릴알킬기 및 상기 1가의 복소환기는 치환기를 갖고 있을 수도 있고, r6은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 카르바모일기, 이미드 잔기, 1가의 복소환기, 카르복실기, 치환 카르복실기 또는 시아노기이고, 상기 알킬기, 상기 알콕시기, 상기 알킬티오기, 상기 아릴기, 상기 아릴옥시기, 상기 아릴티오기, 상기 아릴알킬기, 상기 아릴알콕시기, 상기 아릴알킬티오기, 상기 아릴알케닐기, 상기 아릴알키닐기, 상기 아실기, 상기 아실옥시기, 상기 카르바모일기 및 상기 1가의 복소환기는 치환기를 갖고 있을 수도 있고, 복수개 존재하는 r5, r6은 동일하거나 상이할 수 있고, 치환기를 가질 수도 있는 알킬기인 r5 및 r6이 각각 복수개 존재하는 경우에는 서로 결합하여 환을 형성하고 있을 수도 있음)003c#화학식 vii003e#(식 중, r6은 상기 화학식 vi 중의 r6과동일한의미임) [청구항 17] 제16항에 있어서,상기 고분자 결합층을 구성하는 방향족 고분자 화합물 중 전체 반복 단위의 합계에 대하여 상기 화학식 vi으로 표시되는 반복 단위의 몰 백분율과 상기 화학식 vii로 표시되는 반복 단위의 몰 백분율의 합계가 10 몰％ 이상 100 몰이하인적층 구조체. [청구항 20] 제19항에 있어서,발광nan소자인전자 소자. [청구항 22] 하기 화학식 viii로 표시되는 공액 고분자 003c#화학식 viii003e# (식 중, ar 1 은 방향환을 갖는 2가의 기이고, x 1 은 말단기이고, n은 1 이상의 정수이고, ar 15 는 방향환을 갖는 i+p가의 기이고, i 및 p는 각각 독립적으로 1 이상의 정수이고, i+p는 2 이상 20 이하이고, y는 산소 원자, 황 원자, 이미노기, 치환 이미노기, 에테닐렌기, 치환 에테닐렌기 또는 에티닐렌기이고, j는 0 또는 1이고, r 7 은 수소 원자, 알킬기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 실릴기, 치환 실릴기, 아실기 또는 1가의 복소환기이고, 상기 알킬기, 상기 알킬티오기, 상기 아릴기, 상기 아릴티오기, 상기 아릴알킬기, 상기 아릴알킬티오기, 상기 아릴알케닐기, 상기 아릴알키닐기, 상기 아실기 및 상기 1가의 복소환기는 치환기를 갖고 있을 수도 있고, 2개의 r 7 은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있음) [청구항 23] 하기 화학식 ix로 표시되는 공액 화합물 003c#화학식 ix003e# (식 중, ar 15 는 방향환을 갖는 i+p가의 기이고, i 및 p는 각각 독립적으로 1 이상의 정수이고, i+p는 2 이상 20 이하이고, x a 는 할로겐 원자 또는 -so 3 q a (여기서, q a 는 치환기를 가질 수도 있는 알킬기를 나타냄)로 표시되는 기이고, y는 산소 원자, 황 원자, 이미노기, 치환 이미노기, 에테닐렌기, 치환 에테닐렌기 또는 에티닐렌기이고, j는 0 또는 1이고, r 7 은 수소 원자, 알킬기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 실릴기, 치환 실릴기, 아실기 또는 1가의 복소환기이고, 상기 알킬기, 상기 알킬티오기, 상기 아릴기, 상기 아릴티오기, 상기 아릴알킬기, 상기 아릴알킬티오기, 상기 아릴알케닐기, 상기 아릴알키닐기, 상기 아실기 및 상기 1가의 복소환기는 치환기를 갖고 있을 수도 있고, 2개의 r 7 은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있음)