KR101367616B1 - 안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기 - Google Patents

안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기 Download PDF

Info

Publication number
KR101367616B1
KR101367616B1 KR1020137020261A KR20137020261A KR101367616B1 KR 101367616 B1 KR101367616 B1 KR 101367616B1 KR 1020137020261 A KR1020137020261 A KR 1020137020261A KR 20137020261 A KR20137020261 A KR 20137020261A KR 101367616 B1 KR101367616 B1 KR 101367616B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
layer
electrode
emitting element
emitting device
Prior art date
Application number
KR1020137020261A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130114702A (ko
Inventor
사치코 카와카미
하루에 나카시마
쿠미 코지마
료지 노무라
노부하루 오사와
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Publication of KR20130114702A publication Critical patent/KR20130114702A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101367616B1 publication Critical patent/KR101367616B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 산화 반응의 반복에 내성이 있는 발광 물질을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 환원 반응의 반복에도 내성이 있는 발광 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 특징은 일반식(1)로 표현되는 안트라센 유도체이다. 일반식(1)에서, R1은 수소 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다. R2는 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 및 탄소수 6~12의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 아릴기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다. Ph1은 페닐기를 나타낸다. 페닐기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다. X1은 탄소수 6~15의 아릴렌기를 나타낸다.

Description

안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기{Anthracene derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic appliance using the same}
본 발명은 안트라센 유도체에 관한 것으로, 특히 발광 소자를 제조하기 위한 재료로서 사용될 수 있는 안트라센 유도체에 관한 것이다.
최근, 디스플레이 등에 사용되는 많은 발광 소자들은 발광 물질을 함유한 층이 한 쌍의 전극들 사이에 끼워진 구조를 갖는다. 그러한 발광 소자들은, 하나의 전극들로부터 주입된 전자들 및 타 전극들로부터 주입된 홀들의 재결합에 의해 형성된 여기자들이 기저상태로 되돌아갈 때 빛을 방출한다.
발광 소자들의 분야에서, 고 발광 효율 및 고 색도(high chromaticity)를 가진 발광 소자 또는 광학적 소멸(optical quenching) 등이 방지될 수 있는 발광 소자를 얻기 위해, 그러한 발광 소자를 제조하기 위한 물질들에 관한 다양한 연구들이 수행되고 있다.
예를 들어, 특허 문헌 1(일본 특허 출원 공개 제 2001-131541호)은 고 발광 효율 및 긴 수명을 가진 유기 EL 소자용 물질에 대해 개시하고 있다.
또한, 발광 소자에서, 홀들 또는 전자들의 전송에 의해 전류가 전극들 간에 흐르게 된다. 이 경우, 홀들 또는 전자들을 수신한 발광 재료 등, 또는 산화 또는 환원된 발광 물질 등은 때때로 중성 상태로 돌아오지 않고, 상이한 속성을 갖는 재료로 변화되는 경우가 있다. 그러한 발광 물질의 속성의 변화가 축적되면, 발광 소자의 특성 또한 변화할 수 있다.
따라서, 산화 또는 환원에 의해도 속성이 변화하기 어려운 발광 물질의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 산화 반응의 반복에 높은 내성을 가지고, 발광 소자용 재료로서 이용할 수 있는 물질을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 목적은 산화 반응의 반복에 기인한 물질의 특성 변화에 기인한 발광 소자의 동작 특성의 저하가 감소된 발광 소자 및 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징은 일반식(1)으로 표현되는 안트라센 유도체이다.
Figure 112013069195019-pat00001
일반식(1)에서, R1은 수소 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다. R2는 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 및 탄소수 6~12의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 아릴기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다. Ph1은 페닐기를 나타낸다. 페닐기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다. X1은 탄소수 6~15의 아릴렌기를 나타낸다. 아릴렌기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다.
본원 발명의 화합물은 산화 및 환원 반응의 반복에 높은 내성을 갖는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 발광 소자를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 발광 소자를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 발광 장치의 형태를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 발광 장치에 포함된 회로의 형태를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 발광 장치의 형태를 설명하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 발광 장치의 프레임 동작의 형태를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 발광 장치에 포함된 회로의 형태를 설명하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 발광 장치의 형태를 설명하는 단면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 발광 장치들이 표시부들로 이용된 전자 기기들의 형태를 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 안트라센 유도체의 흡수 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 안트라센 유도체의 흡수 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 안트라센 유도체에 대한 순환 전압전류법(cyclic voltammetry; CV)에 의한 측정 결과들을 나타내는 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 YGA의 1H－NMR 차트들을 도시한 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 YGABPA의 1H－NMR 차트들을 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시예로 제조된 발광 소자를 설명하는 도면이다.
도 16은 실시예 2로 제조한 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 17은 실시예 2로 제조한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 18은 실시예 2로 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 19는 실시예 3으로 제조한 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 20은 실시예 3으로 제조한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 21은 실시예 3으로 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 22는 실시예 4로 제조한 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 23은 실시예 4로 제조한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 24는 실시예 4로 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 25는 실시예 5로 제조한 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 26은 실시예 5로 제조한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 27은 실시예 5로 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 28은 실시예 6으로 제조한 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 29는 실시예 6으로 제조한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 30은 실시예 6으로 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 31은 실시예 7로 제조한 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 32는 실시예 7로 제조한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 33은 실시예 7로 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 34는 실시예 8로 제조한 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 35는 실시예 8로 제조한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 36은 실시예 8로 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 37은 본 발명의 발광 장치의 형태를 설명하는 도면이다.
도 38은 실시예 2 내지 8로 제조한 각 발광 소자들의 색도를 도면으로 작성한 색도도이다.
도 39는 본 발명의 안트라센 유도체의 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 40은 본 발명의 안트라센 유도체의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 다른 특징은 일반식(2)으로 표현되는 안트라센 유도체이다.
Figure 112013069195019-pat00002
일반식(2)에서, R3는 수소 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다. R4~R7은 수소를 나타내고, 또는 R4 및 R5는 서로 결합된 방향환을 나타내며, R6 및 R7은 각각 서로 결합한 방향환을 나타낸다. R8은 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 및 탄소수 6~12의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 아릴기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다. Ph2는, 페닐기를 나타낸다. 페닐기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(3)으로 표현되는 안트라센 유도체이다.
Figure 112013069195019-pat00003
일반식(3)에서, R9는 수소 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다. R10은 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 및 탄소수 6~12의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 아릴기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다. Ph3는 페닐기를 나타낸다. 페닐기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(4)으로 표현되는 안트라센 유도체이다.
Figure 112013069195019-pat00004
일반식(4)에서, R11은 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 및 탄소수 6~12의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 아릴기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다. Ph4는 페닐기를 나타낸다. 페닐기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(5)으로 표현되는 안트라센 유도체이다.
Figure 112013069195019-pat00005
일반식(5)에서, R12는 수소 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(6)으로 표현되는 안트라센 유도체이다.
Figure 112013069195019-pat00006
일반식(6)에서, X2는 탄소수 6~15의 아릴렌기를 나타낸다. 아릴렌기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(7)으로 표현되는 안트라센 유도체이다.
Figure 112013069195019-pat00007
일반식(7)에서, R13은 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 및 탄소수 6~12의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 아릴기는 치환기를 가지고 있거나 가지고 있지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(1)~ 일반식(7) 중 어느 하나로 표현되는 안트라센 유도체를 포함하는 층을, 전극들 사이에 갖는 발광 소자이다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(1)~ 일반식(7) 중 어느 하나로 표현되는 안트라센 유도체를 포함하는 층을 갖는 발광 소자를 이용한 발광 장치가다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(1)~ 일반식(7) 중 어느 하나로 표현되는 안트라센 유도체를 포함한 발광 소자를 화소부에 갖는 발광 장치가다.
본 발명의 또 다른 특징은 일반식(1)~ 일반식(7) 중 어느 하나로 표현되는 안트라센 유도체를 포함한 발광 소자를 이용하는 발광 장치를, 표시부에 실장한 전자 기기이다.
본 발명을 실시함으로써, 산화 반응의 반복에 대해 높은 내성을 가지며, 발광 소자를 제조하기 위한 재료로서 이용할 수 있는 물질을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명을 실시함으로써, 산화 반응의 반복에 높은 내성을 가짐과 동시에, 환원 반응의 반복에 대해서도 높은 내성을 가져, 발광 소자를 제조하기 위한 재료로서 이용할 수 있는 물질을 얻을 수 있다.
본 발명을 실시함으로써, 전극들 사이에 설치된 층에 이용된 물질의 산화 반응의 반복에 기인한 소자 특성의 저하를 감소할 수 있는 발광 소자를 얻을 수 있다. 또한, 장시간 안정인 발광을 나타낼 수 있고, 산화 반응의 반복에 의한 발광 물질의 속성의 변화에 기인한 발광 소자의 특성 변화가 적은 발광 소자를 얻을 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시 형태들 및 실시예들이 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 취지 및 그 범위를 벗어나지 않고 그 형태 및 상세들이 다양한 방법으로 변경 될 수 있음은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하의 실시 형태들 및 실시예들의 설명에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
[실시 형태 1]
본 발명의 안트라센 유도체의 일 실시 형태가 설명될 것이다.
본 발명의 안트라센 유도체로서, 구조식(1)~(28)로 표현되는 안트라센 유도체를 들 수 있다.
Figure 112013069195019-pat00008

Figure 112013069195019-pat00009
Figure 112013069195019-pat00010
Figure 112013069195019-pat00011
Figure 112013069195019-pat00012
Figure 112013069195019-pat00013
Figure 112013069195019-pat00014

이들 안트라센 유도체들은 예컨대, 이하의 합성 스킴(scheme)(a－1)으로 표현되듯이, 화합물 A 및 화합물 B 사이에 금속 촉매를 이용한 결합 반응을 수행하여 얻어질 수 있다. 화합물 A는 골격에 예컨대, 9,10-비스(디브로모아릴)안트라센과 같은 안트라센을 함유하며, 화합물 B는 골격에 N-[4-(9-카르바조릴)페닐]-N-페닐아민을 함유한다. 또한, 본 발명의 안트라센 유도체를 합성하기 위한 방법은 여기서 설명하는 합성 방법에 한정되지 않으며, 본 발명의 안트라센 유도체는 다른 합성 방법들에 의해 합성될 수도 있다.
Figure 112013069195019-pat00015
합성 스킴(a－1)에서, R14는 수소 또는 tert-부틸을 나타낸다. R15는 수소, 예컨대 메틸, 에틸, 또는 tert－부틸과 같은 탄소수 1~4를 가진 알킬기, 및 예컨대 페닐, 비페닐, 또는 나프틸과 같은 탄소수 1~12를 가진 아릴기 중에서 선택되는 임의의 하나의 기를 나타낸다. 아릴기는 치환기를 가지거나 가지지 않을 수 있다. X3는 페닐렌, 나프틸렌, 안트릴렌, 또는 9,9－디메틸플루오렌-2,7-디일 과 같은 탄소수 6~15를 가진 아릴렌기를 나타낸다.
화합물 A는 합성 스킴(a－2)으로 표현되는 바와 같이, 디브로모아렌(화합물 C) 및 안트라센을 골격에 함유한 화합물을 원료로 이용하여 얻을 수 있다. 또한, 화합물 B는 합성 스킴(a－3)으로 표현되는 바와 같이, N-(4-브로모페닐)카르바졸을 골격에 함유한 화합물을 합성하기 위해 골격에 카르바졸을 포함한 화합물과 1,4-디브로모벤젠을 반응시킨 후, 아닐린 및 팔라듐 촉매를 이용하여 결합 반응을 수행함으로써 얻을 수 있다.
Figure 112013069195019-pat00016

비록 본 실시 형태에서 9,10-비스(브로모아릴)안트라센이 안트라센 골격을 갖는 화합물 A로서 이용되고 있지만, 9,10-비스(요오드아릴)안트라센 등이 또한 이용될 수도 있다. 합성 스킴(a－2)에서, 9,10-비스(요오드아릴)안트라센은 화합물 C 대신에, 1,5－디요오드나프탈렌 또는 2,7-디요오드-9,9-디메틸플루오렌과 같은 디요오드아렌을 이용하여 얻어질 수 있다. 또한, 1,5-디요오드나프탈렌, 2,7-디요오드-9,9-디메틸플루오렌 등은 다음의 방법으로 합성을 수행하여 얻을 수 있다. 우선, 1,5-디요오드나프탈렌은 다음과 같이 얻어질 수 있다: 1,5-디아미노나프탈렌에 함유된 아미노기는 아질산나트륨 및 진한 황산을 이용하여 디아조늄염으로 바뀌고, 디아조늄염은 요오드화칼륨을 이용하여 요오드를 대신하여 치환된다. 또한, 2,7-디요오드-9,9-디메틸플루오렌은 다음과 같이 얻어질 수 있다: 플루오렌의 2번째, 7번째 자리를 오르토과요오드산(orthoperiodic acid)을 이용하여 요오드로 처리하고, 이후 디메틸술폭시드(약칭：DMSO)에 수산화나트륨 수용액, 벤질트리케틸암모늄 염화물, 및 요오드메탄을 첨가함으로써, 요오드 처리된 플루오렌의 9번째 자리가 디메틸화된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 안트라센 유도체는 산화 반응의 반복에 내성을 갖는다. 몇몇 경우들에서, 안트라센 유도체는 산화 반응의 반복뿐만 아니라 환원 반응의 반복에 대해서도 내성을 갖는다. 또한, 전술한 본 발명의 안트라센 유도체는 청색 광을 방출할 수 있다. 따라서, 안트라센 유도체는 청색 발광 소자를 제조하기 위한 발광 물질로 이용될 수 있다. 전술한 본 발명의 안트라센 유도체는 HOMO 준위와 LUMO 준위 사이에 큰 에너지 갭(gab)을 갖기 때문에, 본 발명의 안트라센 유도체는 적색광부터 청색광까지를 방출하는 발광 물질을 분산시키기 위한 물질, 또는 소위 호스트 물질로 이용될 수 있다. 본 발명의 안트라센 유도체를 발광 물질 또는 호스트 물질로 이용하는 것은, 산화 반응의 반복에 기인한 호스트 물질의 속성의 변화가 적은 발광 소자를 얻을 수 있게 하며, 여기서 발광 기간들의 축적으로 인한 구동 전압의 증가 등이 억제된다.
[실시 형태 2]
본 발명의 안트라센 유도체를 발광 물질로 이용한 발광 소자의 한 형태를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에는 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102) 사이에 발광층(113)을 가진 발광 소자가 도시되어 있다. 발광층(113)은 일반식 (1)~(7) 및 구조식 (1)~(28) 중 어느 하나에 의해 표현되는 본 발명의 안트라센 유도체를 함유하고 있다.
그러한 발광 소자에서, 제 1 전극(101)측에서 주입된 홀 및 제 2 전극(102)측에서 주입된 전자는 발광층(113)에서 재결합되며, 본 발명의 안트라센 유도체를 여기 상태로 한다. 여기 상태의 본 발명의 안트라센 유도체는 기저 상태로 돌아올 때 빛을 방출한다. 따라서, 본 발명의 안트라센 유도체는 발광 물질로서 역할을 한다.
발광층(113)은 본 발명의 안트라센 유도체가 본 발명의 안트라센 유도체의 것보다 더 큰 에너지 갭을 가진 물질을 포함하는 층에 분산된 층인 것이 바람직하다. 이것은 본 발명의 안트라센 유도체로부터 방출된 빛이 농도(concentration)에 따라 소멸되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 에너지 갭은 LUMO 준위와 HOMO 준위 사이의 에너지 갭을 의미함을 주의해야 한다.
본 발명의 안트라센 유도체를 분산하기 위해 사용되는 물질은 특별히 한정되지는 않지만, 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: t－BuDNA)과 같은 안트라센 유도체 및 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐(약칭: CBP)과 같은 카르바졸 유도체 이외에, 비스[2-(2-하이드록시페닐)피리디나토]아연(약칭:：Znpp2) 및 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤족사졸라토]아연(Zn(BOX)2)와 같은 금속 복합체(complex) 등이 바람직하다. 하나 이상의 물질들에 본 발명의 안트라센 유도체를 분산시키기 위해, 전술한 물질들로부터 하나 이상의 물질들이 선택되어, 본 발명의 안트라센 유도체와 혼합될 수 있다. 복수의 화합물들이 혼합된 층은 공-증착법을 이용하여 형성될 수 있다. 공-증착법은 원료들을 하나의 처리 챔버에 설치된 복수의 증착 소스들로부터 증발시키고, 증발된 원료들을 기체 상태에서 혼합시켜 물체에 퇴적시키는 증착법을 말한다.
또한, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)은 특별히 한정되지는 않는다. 그들은 인듐주석 산화물(ITO), 규소 산화물을 함유한 인듐주석 산화물, 2~20 wt%의 아연 산화물을 함유한 인듐 산화물 이외에, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 등을 이용해 형성될 수 있다.
제 1 전극(101)은 알루미늄 이외에, 마그네슘 및 은의 합금, 알루미늄 및 리튬의 합금 등을 이용하여 형성될 수도 있다. 또한, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)을 형성하기 위한 방법이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)은 스퍼터링 방법, 증착법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 빛을 외부로 꺼내기 위해, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102) 중 하나 또는 둘 다는 가시광선이 이를 통과할 수 있도록, 인듐 주석 산화물 등을 이용하거나, 은, 알루미늄 등을 이용하여 수 nm~수십 nm 두께를 갖도록 하여 형성하는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 홀-수송층(112)은 제 1 전극(101)과 발광층(113) 사이에 마련될 수 있다. 홀-수송층은 제 1전극(101)으로부터 주입된 홀들을 발광층(113) 측으로 전송하는 기능을 갖는 층이다. 따라서, 홀-수송층(112)을 마련하는 것은 발광층(113)으로부터 제 1 전극(101)을 분리시킬 수 있다. 그 결과, 제 1 전극(101)에 함유된 금속으로 기인해 발광이 소멸하는 것을 방지할 수 있다. 홀-수송층은 높은 홀-수송성을 가진 물질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 홀-수송층을 형성하기 위해, 1×10-6cm2/Vs 이상의 홀 이동도를 가진 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 높은 홀-수송성을 가진 물질은 홀 이동도가 전자 이동도보다 높고, 전자 이동도에 대한 홀 이동도의 비(즉, 홀 이동도/전자 이동도)가 100보다 큰 물질이다. 홀-수송층(112)을 형성하기 위해 이용할 수 있는 물질의 구체적인 예로서, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: NPB), 4,4'-비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭：TPD), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭: MTDATA), 4,4'-비스{N-[4-(N,N-디-m-톨릴아미노)페닐]-N-페닐아미노}비페닐(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N,N-디(m-톨릴)아미노]벤젠(약칭: m－MTDAB), 4,4',4"-트리스(N-카르바졸릴)트리페닐아민(약칭: TCTA), 프탈로시아닌(약칭: H2Pc), 구리 프탈로시아닌(약칭: CuPc), 바나딜 프탈로시아닌(약칭: VOPc) 등을 들 수 있다. 또한, 홀-수송층(112)은 전술한 물질들을 포함하는 둘 이상의 층들을 결합함으로써 형성되는 복수층 구조를 갖는 층이 될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자-수송층(114)은 제 2 전극(102) 및 발광층(113) 사이에 마련될 수 있다. 전자-수송층은 제 2 전극(102)으로부터 주입된 전자들을 발광층(113)으로 수송하는 기능을 가진 층이다. 따라서, 전자-수송층(114)을 마련하는 것은 제 2 전극(102)을 발광층(113)으로부터 분리시킬 수 있게 해준다. 그 결과, 제 2 전극(102) 등에 함유된 금속에 기인해 발광이 소멸하는 것을 방지하게 해준다. 전자-수송층은 높은 전자-수송성을 가진 물질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 1×10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 가진 물질을 전자-수송층을 형성하는데 사용하는 것이 바람직하다. 높은 전자-수송성을 가진 물질은 전자 이동도가 홀 이동도보다 높고, 홀 이동도에 대한 전자 이동도의 비(즉, 전자 이동도/홀 이동도)가 100 이상이 되는 물질이다. 전자-수송층(114)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 물질의 구체적인 예로서, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: ：Alq3), 트리스(4-메틸-9-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]-퀴놀리나토)베릴륨(약칭: BeBq2), 비스-(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)-4-페닐페놀라토-알루미늄(약칭: BAlq), 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤족사졸라토]아연(약칭：Zn(BOX)2), 및 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤조티아졸라토]아연(약칭: Zn(BTZ)2)과 같은 급속 복합체가 주어질 수 있다. 또한, 2-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4-비페닐릴)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-비페닐릴)-1,2,4-트리아졸(약칭: p－EtTAZ), 바토페난트롤린(약칭:BPhen), 바소큐프로인(약칭：BCP), 4,4-비스(5-메틸벤족사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs) 등을 들 수 있다. 또한, 전자-수송층(114)은 전술한 물질들을 포함하는 둘 이상의 층들을 결합함으로써 형성되는 복수층 구조를 갖는 층이 될 수 있다.
홀-수송층(112) 및 전자-수송층(114) 각각은 전술한 물질들 이외에, 양극성(bipolar) 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 양극성 물질은 전자 이동도와 홀 이동도를 비교할 때, 한 캐리어의 이동도의 타 캐리어의 이동도에 대한 비율이 100 이하, 바람직하게는 10 이하인 물질이다. 양극성 물질로서, 예컨대, 2,3-비스(4-디페닐아미노페닐)퀴녹살린(약칭: TPAQn) 등이 주어질 수 있다. 양극성 물질들 중에서, 특히 홀 및 전자의 이동도가 1×10－6cm2/Vs 이상인 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 홀-수송층(112) 및 전자-수송층(114)은 동일한 양극성 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 홀-주입층(111)은 제 1 전극(101) 및 홀-수송층(112) 사이에 마련될 수도 있다. 홀-주입층(111)은 제 1 전극(101)으로부터 홀-수송층(112)에의 홀들의 주입을 돕는 기능을 갖는 층이다. 홀-주입층(111)을 마련하는 것은, 홀들이 쉽게 주입되도록 제 1 전극(101) 및 홀-수송층(112) 사이에 이온화 전위의 차이를 감소시킬 수 있도록 해준다. 홀-주입층(111)은 이온화 전위가 홀-수송층(112)을 형성하는 물질의 것보다 낮고, 제 1 전극(101)을 형성하는 물질의 것보다 높은 물질, 또는 홀-수송층(112) 및 제 1 전극(101) 사이에 1~2 nm의 두께를 가진 박막으로서 마련될 때 에너지 밴드가 구부러지는 물질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 홀-주입층(111)의 형성에 사용될 수 있는 물질의 구체적인 예로서, 프타록시아닌(약칭: H2Pc) 및 구리 프타록시아닌(CuPc)과 같은 프타록시아닌 화합물, 폴리(에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스틸렌 설포네이트) 수용액(약칭: PEDOT/PSS) 등과 같은 폴리머가 주어질 수 있다. 즉, 홀-주입층(111)은 홀-수송성을 가진 물질들 중에서, 홀-주입층(111)의 이온화 전위가 홀-수송층(112)의 이온화 전위보다 상대적으로 적은 물질을 선택함으로써 형성될 수 있다. 또한, 홀-주입층(111)을 마련하는 경우, 제 1 전극(101)은 인듐 주석 산화물과 같은 일함수가 높은 물질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전자-주입층(115)은 제 2 전극(102) 및 전자-수송층(114) 사이에 마련될 수도 있다. 전자-주입층(115)은 제 2 전극(102)으로부터 전자-수송층(114)에의 전자들의 주입을 보조하는 기능을 갖는 층이다. 전자-주입층(115)을 마련하는 것은 제 2 전극(102) 및 전자-수송층(114) 간의 전자 친화력의 차이를 감소시켜 전자들이 보다 쉽게 주입될 수 있도록 해준다. 전자-주입층(115)은 전자-수송층(114)을 형성하는 물질보다 전자 친화력이 더 높고, 제 2 전극(102)을 형성하는 물질보다 전자 친화력이 더 낮은 물질, 또는 전자-수송층(112) 및 제 2 전극(102) 사이에 1~2 nm 두께를 가진 박막으로 마련했을 때에 에너지 밴드가 구부러지는 물질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 전자-주입층(115)을 형성하는데 이용할 수 있는 물질의 구체적인 예로서, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 알칼리 금속의 플루오라이드, 알칼리 토류 금속의 플루오라이드, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토류 금속 산화물과 같은 무기물을 들 수 있다. 무기물 이외에, BPhen, BCP, p－EtTAZ, TAZ, 및 BzOs과 같은 전자-수송층(114)을 형성하는데 이용할 수 있는 물질도, 이러한 물질 중에서, 전자-수송층(114)의 형성에 이용하는 물질보다 전자 친화력이 큰 물질을 선택함으로써, 전자-주입층(115)을 형성하는 물질로서 이용할 수 있다. 즉, 전자-주입층(115)의 전자 친화력이 전자-수송층(114)의 전자 친화력보다 상대적으로 큰 물질을 전자-수송성을 갖는 물질들로부터 선택되며, 이에 따라 전자-주입층(115)이 형성될 수 있다. 또한, 전자-주입층(115)을 마련하는 경우, 제 1 전극(101)은 알루미늄과 같은 일 함수가 낮은 물질을 이용해 형성하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 발광 소자에서, 홀-주입층(111), 홀-수송층(112), 발광층(113), 전자-수송층(114), 및 전자-주입층(115)은 각각, 증착법, 또는 잉크젯법, 또는 코팅법과 같은 임의의 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)은 스퍼터링법 또는 증착법과 같은 임의의 방법에 의해서 형성될 수 있다.
또한, 홀-주입층(111)을 대신하여 홀-발생층이 마련될 수 있다. 전자-주입층(115)을 대신하여 전자-발생층이 마련될 수도 있다.
홀-발생층은 홀들을 발생시키는 층이다. 홀-발생층은, 전자 이동도보다 홀의 이동도가 높은 물질과 전자 이동도보다 홀의 이동도가 높은 물질에 대해서 전자-수용성(electron-accepting property)을 나타내는 물질을 혼합함으로써, 형성될 수 있다. 홀-발생층은, 양극성 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질과 선택된 양극성 물질에 대해서 전자-수용성을 나타내는 물질을 혼합함으로써, 형성될 수 있다. 전자 이동도보다 홀의 이동도가 높은 물질로서, 홀-수송층(112)를 형성하는데 이용할 수 있는 물질과 유사한 물질이 이용될 수 있다. 양극성 물질로서는, TPAQn 과 같은 양극성 물질이 이용될 수 있다. 또한, 전자 이동도보다 홀의 이동도가 높은 물질 및 양극성 물질 중에서도 특히 트리페닐아민을 골격에 함유한 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 트리페닐아민을 골격에 함유한 물질을 이용하는 것은, 홀들을 보다 쉽게 발생하도록 해준다. 전자-수용성을 나타내는 물질로서는, 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, 르테늄 산화물, 또는 레늄 산화물과 같은 금속 산화물을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 전자-발생층은 전자를 발생시키는 층이다. 전자-발생층은, 홀 이동도보다 전자의 이동도가 높은 물질과 홀 이동도보다 전자의 이동도가 높은 물질에 대해서 전자-공여성(electronic-donating property)을 나타내는 물질을 혼합함으로써, 형성될 수 있다. 전자-발생층은 또한 양극성 물질들 중에서 선택된 적어도 하나의 물질과 선택된 양극성 물질에 대해서 전자-공여성을 나타내는 물질을 혼합함으로써, 형성될 수 있다. 여기서, 홀 이동도보다 전자의 이동도가 높은 물질로서는, 전자-수송층(114)를 형성하는데 이용할 수 있는 물질과 유사한 물질을 이용할 수 있다. 양극성 물질로서는, TPAQn 과 같은 전술한 양극성 물질이 이용될 수 있다. 전자-공여성을 나타내는 물질로서는, 알칼리 금속 및 알칼리 토류 금속 중에서 선택된 물질, 구체적으로는 리튬(Li), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 칼륨(K), 마그네슘(Mg) 등이 이용될 수 있다. 또한, 리튬 산화물(Li2O), 칼슘 산화물(CaO), 나트륨 산화물(Na2O), 칼륨 산화물(K2O), 및 마그네슘 산화물(MgO) 로부터 선택된 적어도 하나의 물질이 전자-공여성을 나타내는 물질로서 이용될 수 있다. 또한, 알칼리 금속 플루오라이드 또는 알칼리 토류 금속 플루오라이드, 또는 구체적으로, 리튬 ㅍ플루오라이드(LiF), 세슘 플루오라이드(CsF), 및 칼슘 플루오라이드(CaF2)로부터 선택된 적어도 하나의 물질이 전자-공여성을 나타내는 물질로 이용될 수 있다. 또한, 알칼리 금속 질화물, 알칼리 토류 금속 질화물 등, 또는 구체적으로는, 질화 칼슘, 질화 마그네슘으로부터 선택된 적어도 하나의 물질이 전자-공여성을 나타내는 물질로서 이용될 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 발광 소자는 본 발명의 안트라센 유도체를 이용하고 있기 때문에, 산화 반응의 반복에 의한 발광 물질의 속성들의 변화에 기인하는 발광 소자의 특성의 변화가 적다. 그 결과, 장시간 안정적인 발광을 나타낼 수 있다.
[실시 형태 3]
본 발명의 안트라센 유도체가 발광 물질과 함께 발광층에 포함될 때, 안트라센 유도체는 발광 물질을 분산 상태로 하기 위한 물질, 소위 호스트 재료로서 이용될 수 있다. 본 실시 형태 3에서는, 본 발명의 안트라센 유도체를 이용한 발광 소자의 형태가 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
도 2는 제 1 전극(201) 및 제 2 전극(202) 사이에 발광층(213)을 갖는 발광 소자를 도시하고 있다. 홀-주입층(211) 및 홀-수송층(212)은 제 1 전극(201) 및 발광층(213) 사이에 설치되고, 전자-수송층(214) 및 전자-주입층(215)은 제 2 전극(202) 및 발광층(213) 사이에 설치된다. 또한, 발광 소자의 적층-구조는 특별히 한정되지 않는다. 홀-주입층(211), 홀-수송층(212), 전자-수송층(214), 전자-주입층(215), 이들 이외의 층들을 마련할지 여부는 적절히 선택될 수 있다. 또한, 홀-주입층(211), 홀-수송층(212), 전자-수송층(214), 및 전자-주입층(215)은, 각각 실시 형태 2에 기재된 홀-주입층(111), 홀-수송층(112), 전자-수송층(114), 및 전자-주입층(115)과 동일할 수 있고, 따라서 본 실시 형태에서는 이러한 층에 관한 설명을 생략하기로 한다. 유사하게, 제 1 전극(201) 및 제 2 전극(202)은 각각, 실시 형태 1에 도시된 제 1 전극(101), 제 2 전극(102)과 동일할 수 있기 때문에, 이에 관한 설명을 생략하기로 한다.
본 실시 형태의 발광 소자에서, 발광층(213)은 일반식(1)~ 일반식(7), 구조식(1)~(28) 중 임의의 하나로 표현되는 본 발명의 안트라센 유도체와 450 nm~700 nm, 바람직하게는 480 nm~600 nm의 대역에 스펙트럼의 피크를 갖는 발광 물질을 함유하고 있다. 보다 구체적으로, 발광 물질은 본 발명의 안트라센 유도체를 포함하는 층에 분산된다. 450 nm~700 nm, 바람직하게는 480 nm~600 nm의 대역에 스펙트럼 피크를 갖는 발광 물질을 본 발명의 안트라센 유도체와 결합하여 이용함으로써, 호스트 물질에서 생성된 발광이 혼합되기 어렵고, 발광 물질에서 생성된 발광이 선택적으로 꺼내질 수 있는 발광 소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 안트라센 유도체는 산화 반응의 반복에 대해 내성을 가진다. 몇몇의 경우, 본 발명의 안트라센 유도체는 산화 반응의 반복에 대한 내성을 가짐과 동시에 환원 반응의 반복에 대해서도 내성을 가지는 경우가 있다. 따라서, 호스트 물질이 여기되고, 여기된 에너지가 발광 물질로 이동하는 것에 의해 빛이 발광하는 발광 소자의 경우, 산화 반응의 반복에 기인한 호스트 물질의 특성의 변화가 적고, 발광 시간의 축적에 기인한 구동 전압의 증가 등이 감소되는 발광 소자를 얻을 수 있다.
[실시 형태 4]
실시 형태 2, 3에서 설명한 본 발명의 발광 소자들은 산화 반응의 반복에 내성을 가지고(또한 환원 반응의 반복에도 내성을 가지는 경우가 있음), 장시간 양호한 상태로 발광할 수 있기 때문에, 발광 장치는 본 발명의 발광 소자들을 이용함으로써, 장시간 동안 양호한 이미지들을 디스플레이할 수 있다.
본 실시형태에서, 디스플레이 기능을 갖는 발광 장치의 회로 구성 및 구동 방법은 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명이 적용된 발광 장치의 개략적인 평면도이다. 도 3에서, 기판(6500)상에는, 화소부(6511), 소스 신호라인 구동 회로(6512), 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(6513), 및 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(6514)가 설치되어 있다. 소스 신호라인 구동 회로(6512), 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(6513), 및 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(6514)는 각각, 배선군들을 통해, 외부 입력 단자들인 FPC들(flexible printed circuits)(6503)에 접속되어 있다. 소스 신호라인 구동 회로(6512), 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(6513), 및 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(6514)는 각각, FPC들(6503)로부터 비디오 신호들, 클록 신호들, 스타트 신호들, 리셋 신호들 등을 수신한다. FPC들(6503)은 프린트 배선 보드들(PWBs)(6504)이 장착되어 있다. 또한, 구동 회로부는 화소부(6511)와 동일 기판상에 설치될 필요는 없다. 예를 들어, 구동 회로부는 배선 패턴 등을 갖는 FPC상에 IC팁을 실장한 TCP 등을 이용해, 기판의 외부에 설치될 수도 있다.
열(columns)로 늘어선 복수의 소스 신호라인들이 화소부(6511)에 행(rows)으로 배열된다. 또한, 전류 공급라인들은 행으로 배열되어 있다. 화소부(6511)에는, 행으로 늘어선 복수의 게이트 신호라인들이 열로 배열되어 있다. 또한, 화소부(6511)에는, 발광 소자를 각각 포함하는 복수의 회로 세트들이 배열되어 있다.
도 4는 하나의 화소를 동작시키기 위한 회로를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 회로는 제 1 트랜지스터(901), 제 2 트랜지스터(902), 및 발광 소자(903)를 포함한다.
제 1 트랜지스터(901) 및 제 2 트랜지스터(902)는 각각, 게이트 전극, 드레인 영역, 및 소스 영역을 포함한 3-단자 소자이다. 채널 영역은 드레인 영역과 소스 영역의 사이에 삽입된다. 소스 영역의 역할을 하는 영역 및 드레인 영역의 역할을 하는 영역은, 트랜지스터의 구조, 동작 조건 등에 따라 바뀐다. 따라서, 어떤 영역이 소스 영역 또는 드레인 영역으로 기능 하는지를 결정하는 것은 어렵다. 따라서, 본 실시형태에서는, 소스 또는 드레인으로서 기능하는 영역을, 각각 제 1 전극 및 제 2 전극이라고 나타낸다.
게이트 신호라인(911) 및 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)는 서로 스위치(918)에 의해 전기적으로 접속 또는 비접속 되도록 설치된다. 게이트 신호라인(911) 및 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)는 스위치(919)에 의해 서로 전기적으로 접속 또는 비접속 되도록 설치된다. 소스 신호라인(912)은 스위치(920)에 의해 소스 신호라인 구동 회로(915) 또는 전원(916) 중 하나와 전기적으로 접속되도록 설치된다. 제 1 트랜지스터(901)의 게이트는 게이트 신호라인(911)에 전기적으로 접속된다. 제 1 트랜지스터의 제 1 전극은 소스 신호라인(912)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전극은 제 2 트랜지스터(902)의 게이트 전극에 전기적으로 접속된다. 제 2 트랜지스터(902)의 제 1 전극은 전류 공급라인(917)과 전기적으로 접속되고, 제 2 전극은 발광 소자(903)에 포함되는 하나의 전극과 전기적으로 접속된다. 또한, 스위치(918)는 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)에 포함될 수 있다. 스위치(919)는 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)에 포함될 수 있다. 또한, 스위치(920)는 소스 신호라인 구동 회로(915)에 포함될 수 있다.
화소부에서 트랜지스터들 또는 발광 소자들 등의 배치는 특별한 한정이 없다. 예를 들어, 도 5의 평면도에 도시된 배치가 적용될 수 있다. 도 5에서, 제 1 트랜지스터(1001)의 제 1 전극은 소스 신호라인(1004)에 접속되고, 제 2 전극은 제 2 트랜지스터(1002)의 게이트 전극에 접속된다. 제 2 트랜지스터의 제 1 전극은 전류 공급라인(1005)에 접속되고, 제 2 전극은 발광 소자의 전극(1006)에 접속된다. 게이트 신호라인(1003)의 일부는 제 1 트랜지스터(1001)의 게이트 전극으로서 기능한다.
다음으로, 구동 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 6은 시간에 따른 프레임의 동작을 설명하는 도면이다. 도 6에서, 수직방향은 시간 경과를 나타내고, 수직 방향은 게이트 신호라인의 주사단들의 수를 나타낸다.
본 발명의 발광 장치를 이용해 이미지를 표시할 때, 화면의 개서 동작(rewriting operation)은 디스플레이 기간(period) 동안 반복해 행해진다. 개서 동작들의 횟수는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 개서 동작은 사람이 디스플레이 이미지가 깜박거림(flicker)을 느끼지 않게 시청할 수 있도록 적어도 1초간에 60회 정도로 수행하는 것이 바람직하다. 여기서, 하나의 이미지(1 프레임)의 개서 동작을 수행하는 기간을 1 프레임 기간이라고 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 한 프레임은 쓰기 기간들(501a, 502a, 503a, 및 504a) 및 홀딩(holding) 기간들(501b, 502b, 503b, 및 504b)을 포함하는 4개의 서브-프레임들(501, 502, 503, 및 504)로 분할된다. 발광하기 위한 신호가 인가된 발광 소자는, 홀딩 기간 동안 빛을 방출한다. 각각의 서브-프레임들에서의 홀딩 기간의 길이의 비는, 제 1 서브-프레임(501)：제 2 서브-프레임(502)：제 3 서브-프레임(503)：제 4 서브-프레임(504) = 23：22：21：20 = 8：4：2：1이 된다. 이것은 발광 장치가 4 비트 계조를 표현할 수 있게 해준다. 또한, 비트들의 수 및 계조들의 수는 본 실시 형태에서 나타난 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하나의 프레임을 8개의 서브-프레임으로 분할하여, 8 비트 계조를 달성할 수도 있다.
1 프레임에 있어서의 동작을 설명하기로 한다. 서브-프레임(501)에서, 쓰기 동작은 1행부터 맨 마지막 행까지 순차적으로 수행된다. 따라서, 쓰기 기간의 시작 시간은 각 행마다 다르다. 쓰기 기간(501a)이 종료한 행에서 홀딩 기간(501b)이 순차적으로 시작된다. 홀딩 기간(501b)에서, 발광을 위한 신호가 인가된 발광 소자는 발광 상태로 남는다. 서브-프레임(501)은 홀딩 기간(501b)이 종료된 행에서 순차적으로 다음 서브-프레임(502)으로 변경된다. 서브-프레임(501)에서, 쓰기 동작은 서브-프레임(501)과 동일한 방법으로 제 1 행부터 맨 마지막 행까지 순차적으로 수행된다. 전술한 동작들은 서브-프레임(504)의 홀딩 기간(504b)까지 반복적으로 수행된다. 서브-프레임(504)에서 동작이 종료된 후, 다음 프레임에서 동작이 시작된다. 따라서, 각 서브-프레임들에서의 발광 시간의 합은 1 프레임에서의 각각의 발광 소자의 발광 시간에 해당한다. 발광 시간을 발광 소자마다 변경하고, 그러한 발광 소자들을 한 화소 내에서 다양하게 조합함으로써, 상이한 명도 및 상이한 색도를 가진 다양한 디스플레이 컬러들을 얻을 수 있다.
서브-프레임(504)에 도시된 바와 같이, 맨 마지막 행까지 쓰기 동작이 종료되기 전에, 이미 쓰기 동작을 종료하고 홀딩 기간을 시작한 행에서 홀딩 기간을 강제적으로 종료하고자 할 때는, 홀딩 기간(504b) 후에 소거 기간(504c)을 마련하여 강제적으로 발광을 중단시키는 것이 바람직하다. 강제적으로 발광을 중단한 행은 일정기간 동안 빛을 방출하지 않는다(이 기간을 비발광 기간(504d)이라 함). 맨 마지막 행까지 쓰기 기간이 종료하자마자, 1행부터 순차적으로 다음 서브-프레임(또는 다음 프레임)의 쓰기 기간이 시작된다. 이것은 서브-프레임(504)에서의 쓰기 기간이 그 다음 서브-프레임에서의 쓰기 기간과 중첩되는 것을 방지하게 해준다.
본 형태에서는 서브-프레임들(501 내지 504)이 홀딩 기간의 긴 것부터 순서에 따라 배열되지만, 반드시 이 순서로 배열될 필요는 없다. 예를 들어, 서브-프레임들이 홀딩 기간이 적은 순서대로 배열될 수 있다. 대안적으로, 서브-프레임들이 임의의 순서로 배열될 수도 있다. 또한, 이들 서브-프레임들은 복수의 프레임들로 한층 더 분할될 수도 있다. 즉, 동일한 영상 신호들이 인가되는 기간 동안, 게이트 신호라인들의 주사가 여러 번 수행될 수 있다.
쓰기 기간 및 소거 기간에서의 도 4에 도시된 회로들의 동작을 이하에서 설명하기로 한다.
우선 쓰기 기간에서의 동작에 대해 설명한다. 쓰기 기간에서, n번째 행(n는 자연수)의 게이트 신호라인(911)은 스위치(918)를 통해 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)와 전기적으로 접속된다. n번째 행의 게이트 신호라인(911)은 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)와 전기적으로 비접속된다. 소스 신호라인(912)은 스위치(920)를 통해 소스 신호라인 구동 회로(915)와 전기적으로 접속된다. 이 경우, 신호가 n번째 행(n는 자연수)의 게이트 신호라인(911)에 접속된 제 1 트랜지스터(901)의 게이트에 입력됨으로써, 제 1 트랜지스터(901)는 온 된다. 이때, 영상신호들이 첫번째 열부터 마지막 열까지의 소스 신호라인에 동시에 입력된다. 또한, 각 열의 소스 신호라인(912)으로부터 입력된 영상 신호는 서로 독립적이다. 소스 신호라인(912)으로부터 입력된 영상 신호는 각각의 소스 신호라인에 접속된 제 1 트랜지스터(901)를 통해 제 2 트랜지스터(902)의 게이트 전극에 입력된다. 이때, 전류 공급라인(917)으로부터 발광 소자(903)에 공급되는 전류의 양은 제 2 트랜지스터(902)에 입력된 신호들에 의해 정해진다. 또한, 전류의 양에 따라 발광 소자(903)가 발광 또는 비발광 하는지가 결정된다. 예를 들어, 제 2 트랜지스터(902)가 P-채널형인 경우, 제 2 트랜지스터(902)의 게이트 전극에 Low 레벨의 신호가 입력되는 것에 의해 발광 소자(903)가 발광한다. 반편, 제 2 트랜지스터(902)가 N-채널형인 경우, 제 2 트랜지스터(902)의 게이트 전극에 High 레벨의 신호가 입력되는 것에 의해 발광 소자(903)가 발광한다.
다음으로, 소거 기간에서의 동작을 설명한다. 소거 기간에서, n번째 행(n는 자연수)의 게이트 신호라인(911)은 스위치(919)를 통해 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)와 전기적으로 접속된다. n번째 행의 게이트 신호라인(911)은 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)와 전기적으로 비접속 된다. 소스 신호라인(912)은 스위치(920)를 통해 전원(916)과 전기적으로 접속된다. 이 경우, 신호가 n번째 행의 게이트 신호라인(911)에 접속한 제 1 트랜지스터(901)의 게이트에 입력됨으로써, 제 1 트랜지스터(901)가 온 된다. 이때, 첫번째 열부터 마지막 열까지의 소스 신호라인에 동시에 소거 신호들이 입력된다. 소스 신호라인(912)으로부터 입력된 소거 신호는 각각의 소스 신호라인에 접속한 제 1 트랜지스터(901)를 통해 제 2 트랜지스터(902)의 게이트 전극에 입력된다. 전류 공급라인(917)으로부터 발광 소자(903)를 통해 흐르는 전류의 공급이 제 2 트랜지스터(902)에 입력된 신호들에 의해 차단된다. 이것은 발광 소자(903)가 강제적으로 비발광이 되도록 해준다. 예를 들어, 제 2 트랜지스터(902)가 P-채널형인 경우, 제 2 트랜지스터(902)의 게이트 전극에 High 레벨의 신호가 입력되는 것에 의해 발광 소자(903)가 비발광이 된다. 반면, 제 2 트랜지스터(902)가 N-채널형인 경우, 제 2 트랜지스터(902)의 게이트 전극에 Low 레벨의 신호가 입력되는 것에 의해 발광 소자(903)는 비발광이 된다.
또한, 소거 기간에서, 전술한 동작에 의해 소거용 신호가 n번째 행(n는 자연수)에 입력된다. 그러나, 전술한 바와 같이, n번째 행은 때때로 소거용 기간이고 다른 행(예, m번째 행, m은 자연수)은 쓰기 기간이 되는 경우가 있다. 이 경우, 같은 행의 소스 신호라인을 이용하여, n번째 행에는 소거용 신호를, m번째 행에는 쓰기용 신호를 입력할 필요가 있기 때문에, 후술하는 동작을 수행하는 것이 바람직하다.
전술한 소거 기간에서의 동작에 의해 n번째 행의 발광 소자(903)가 비발광이 된 후, 소거용 게이트 신호 라인(911) 및 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)는 즉시 서로 비접속 되고, 소스 신호라인(912)은 스위치(920)를 턴 온/오프시킴으로써 소스 신호라인 구동 회로(915)에 접속된다. 게이트 신호라인(911)과 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)가 서로 접속되고, 소스 신호라인과 소스 신호라인 구동 회로(915)가 서로 접속된다. 신호가 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)로부터 m번째 행의 신호라인에 선택적으로 신호가 입력되어, 제 1 트랜지스터가 온되고, 소스 신호라인 구동 회로(915)로부터 첫번째 열부터 마지막 열까지의 소스 신호라인에 쓰기용 신호들이 입력된다. 이들 신호들이 입력됨으로써, m번째 행의 발광 소자는 발광 또는 비발광이 된다.
전술한 바와 같이 m번째 행의 쓰기 기간이 종료된 후, (n＋1)번째 행의 소거 기간이 시작된다. 그 때문에, 게이트 신호라인(911)과 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)가 서로 비접속되고, 스위치(920)를 턴 온/오프시킴으로써 소스 신호라인이 전원(916)에 접속된다. 또한, 게이트 신호라인(911)과 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)가 서로 비접속되고, 게이트 신호라인(911)은 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)와 접속된다. 제 1 트랜지스터를 턴 온하기 위한 신호가 입력되도록, 신호가 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)로부터 (n＋1)번째 행의 게이트 신호라인에 선택적으로 신호를 입력되고, 전원(916)으로부터 소거 신호가 입력된다. 이 방법으로 (n＋1)번째 행의 소거 기간이 종료되면, 소거 기간이 즉시 (m＋1)번째 행에서 시작된다. 소거 기간 및 쓰기 기간은 동일한 방법으로 마지막 행의 소거 기간까지 반복될 수 있다.
본 실시형태에서는 n번째 행의 소거 기간과 (n＋1)번째 행의 소거 기간과의 사이에 m번째 행의 쓰기 기간이 마련되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. (n－1)행째의 소거 기간과 n번째 행의 소거 기간과의 사이에 m번째 행의 쓰기 기간이 마련될 수도 있다.
또한, 본 실시형태에서, 서브-프레임(504)과 같이 비발광 기간(504d)이 마련될 때, 하나의 게이트 신호라인으로부터의 소거용 게이트 신호라인 구동 회로(914)의 비접속 동작과, 다른 게이트 라인으로의 쓰기용 게이트 신호라인 구동 회로(913)의 접속 동작이 반복적으로 수행된다. 이러한 동작은 특별히 비발광 기간이 마련되지 않은 프레임에서 수행될 수 있다.
[실시 형태 5]
발광 소자의 발광 또는 비발광을 제어하는 기능을 가진 회로는 도 4에 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7에 도시된 회로가 이용될 수 있다.
도 7에서, 제 1 트랜지스터(2101), 제 2 트랜지스터(2103), 소거 다이오드(2111), 및 발광 소자(2104)가 배치되어 있다. 제 1 트랜지스터(2101)의 소스 및 드레인은 각각, 신호라인(2105) 및 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트에 접속된다. 제 1 트랜지스터(2101)의 게이트는 제 1 게이트라인(2107)에 접속된다. 제 2 트랜지스터(2103)의 소스 및 드레인은 독립적으로, 전원라인(2106) 및 발광 소자(2104)에 접속된다. 소거 다이오드(2111)는 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트 및 제 2 게이트라인(2117)에 접속된다.
홀딩 커패시터(holding capacitor)(2102)는, 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트 전위를 유지하는 기능을 갖는다. 따라서, 홀딩 커패시터(2102)는 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트와 전원라인(2106) 사이에 접속된다. 그러나, 홀딩 커패시터(2102)의 위치는 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트 전위를 유지할 수 있는 한, 이에 한정되지는 않는다. 만약, 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트 전위가 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트 커패시터를 이용함으로써 유지될 수 있다면, 홀딩 커패시터(2102)는 생략될 수 있다.
구동 방법은 다음과 같다. 제 1 게이트라인(2107)은 제 1 트랜지스터(2101)를 턴 온시키도록 선택되고, 이후 신호가 신호라인(2105)으로부터 홀딩 커패시터(2102)에 입력된다. 이때, 제 2 트랜지스터(2103)의 전류는 그 신호에 상응하여 제어되고, 전류가 제 1 전원라인(2106)으로부터 발광 소자(2104)를 통해 제 2 전원라인(2108)으로 전류가 흐른다.
신호를 소거하기 위해, 제 2 게이트라인(2117)이 선택되어(이 경우, 제 2 게이트라인(2117)의 전기 전위가 상승됨), 소거 다이오드(2111)가 턴 온되어, 제 2 게이트라인(2117)으로부터 제 2 트랜지스터(2103_의 게이트에 전류가 흐르도록 한다. 그 결과, 제 2 트랜지스터(2103)가 오프-상태가 된다. 이때, 전류는 제 1 전원라인(2106)으로부터 발광 소자(2104)를 통해 제 2 전원라인(2108)으로 흐르지 않게 된다. 그 결과, 비-점등 기간이 생길 수 있고 점등 기간의 길이를 자유롭게 제어할 수 있게 된다.
신호를 유지하기 위해, 제 2 게이트라인(2117)이 선택되지 않는다(이 경우, 제 2 게이트라인(2117)의 전기 전위가 감소됨). 이때, 소거 다이오드(2111)가 턴 오프되기 때문에, 제 2 트랜지스터(2103)의 게이트 전위는 유지된다.
또한, 소거 다이오드(2111)는 정류성을 가진 소자라면 특별히 한정되지 않는다. PN-형 다이오드 또는 PIN-형 다이오드가 이용될 수 있다. 대안적으로, 쇼트키(Schottky) 다이오드 또는 제너(zener) 다이오드가 이용될 수 있다.
또한, 다이오드 접속은(즉, 게이트와 드레인이 서로 접속됨) 트랜지스터들을 이용하여 수행될 수 있다. 또한, P-채널형 트랜지스터가 이용될 수 있다.
[실시 형태 6]
본 발명의 발광 소자를 포함한 발광 장치의 일 예가 도 8A 내지 도 8C의 단면도들을 참조하여 설명될 것이다.
도 8a 내지 도 8c 각각에서, 본 발명의 발광 소자 12를 구동하기 위해서 마련된 트랜지스터(11)는 점선으로 둘러싸여 있다. 본 발명의 발광 소자(12)는 제 1 전극(13) 및 제 2 전극(14) 사이에 발광층(15)을 포함한다. 트랜지스터(11)의 드레인과 제 1 전극(13)은 제 1 층간 절연막들(16a, 16b, 및 16c)을 관통하고 있는 배선(17)을 통해 서로 전기적으로 접속된다. 발광 소자(12)는 인접해 설치된 다른 발광 소자와 분리되어 있다. 이러한 구성을 갖는 발광 장치는 본 실시형태에서 기판상에 설치된다.
도 8a 내지 도 8c에 도시된 트랜지스터(11)는 게이트 전극이 기판상에 마련되고 반도체층이 그들 사이에 삽입된 탑-게이트형이다. 그러나, 트랜지스터(11)의 구조는 이에 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 보텀-게이트형 구조가 적용될 수 있다. 보텀-게이트형의 경우, 채널을 형성하는 반도체층 위에 보호막이 형성된 구조(채널 보호형), 또는 채널을 형성하는 반도체층의 일부가 오목한 상태인 구조(채널-식각형)가 이용될 수 있다.
또한, 트랜지스터(11)에 포함된 반도체층은 결정질 반도체, 비결정질 반도체, 반결정질 반도체 등 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다.
반결정질 반도체는 비결정질 구조와 결정질 구조(단결정 구조 및 다결정 구조를 포함함) 사이의 중간적 구조를 갖고, 자유에너지적으로 안정상태인 제 3 상태를 갖는다. 반결정질 반도체는 격자 일그러짐(lattice distortion)을 갖는 단영역 질서를 갖는 결정질 영역을 더 포함한다. 적어도 반결정질 반도체 막의 일부에는, 0. 5~20 nm 크기의 결정립이 포함된다. 라먼(Raman) 스펙트럼이 520 cm－1보다 더 낮은 파수(wavenumber)들에 시프트 된다. X선 회절에 의해, 반결정질 반도체에서 Si 결정 격자로부터 유래되는 것으로 여겨지는 회절 피크들(111, 220)이 관찰된다. 댕글링 본드(dangling bond)을 종단하기 위해, 반결정질 반도체는 수소 또는 할로겐을 적어도 1 원자% 이상을 함유한다. 반결정질 반도체는 마이크로 크리스탈 반도체라고도 불린다. 반결정질 반도체는 실리사이드 가스(플라즈마 CVD)를 방전 분해함으로써 형성된다. 실리사이드 가스로서, SiH4, Si2H6, SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4, 또는 SiF4등이 이용될 수 있다. 실리사이드 가스는 H2, 또는, H2와 He, Ar, Kr, Ne로부터 선택된 하나 이상의 희가스 원소들의 혼합으로 희석될 수도 있다. 희석율은 1: 2 에서 1: 1,000의 범위가 되도록 설정된다. 압력은 대략 0.1 Pa~133 Pa의 범위가 되도록 설정된다. 전원 주파수는 1 MHz~120 MHz, 바람직하게는 13 MHz~60 MHz가 되도록 설정된다. 기판 가열 온도는 300℃이하, 바람직하게는 100~250℃가 되도록 설정될 수 있다. 막에 함유된 불순물 원소들에 대해서, 산소, 질소, 및 탄소와 같은 대기 성분의 불순물의 각각의 농도가 1×1020/cm3 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 특히, 산소 농도는 5×1019/cm3 이하, 바람직하게는 1×1019/cm3 이하로 설정한다.
결정질 반도체층의 구체적인 예로서, 단결정 실리콘, 다결정질 실리콘, 또는 실리콘 게르마늄 등으로부터 만들어진 층이 주어질 수 있다. 결정질 반도체층은 레이저 결정화에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 결정질 반도체층은 니켈 등을 이용한 고상 성장법(solid phase growth)에 따른 결정화에 의해 형성될 수 있다.
반도체층이 비결정질의 물질, 예컨대 비결정질 실리콘을 이용하여 형성되는 경우, 발광 장치는 트랜지스터(11) 및 그 외의 트랜지스터들(발광 소자를 구동하기 위한 회로에 포함된 트랜지스터들)로서 단지 N-채널형 트랜지스터를 포함하는 회로들을 갖는 것이 바람직하다. 다른 경우에는, N-채널형 트랜지스터들 또는 P-채널형 트랜지스터들 중 어느 한쪽을 포함하는 회로들을 갖는 발광 장치가 적용될 수 있다. N-채널형 트랜지스터 및 P-채널형 트랜지스터 양쪽 모두를 포함하는 회로들을 갖는 발광 장치가 이용될 수도 있다.
제 1 층간 절연막(16)은 도 8a 및 도 8c에 도시된 바와 같이 다층들 또는 단일층을 포함할 수 있다. 특히, 제 1 층간 절연막(16a)은 산화 규소 또는 질화 규소와 같은 무기물로부터 형성된다. 제 1 층간 절연막(16b)은 아크릴, 실록산(이것은 실리콘(Si)-산소(O) 결합에 의해 형성된 골격 구조를 갖고, 수소 또는 메틸기와 같은 알킬기를 그 치환기로서 포함한 화합물), 또는 산화 규소와 같이 액체를 적용하여 형성될 수 있는 자기-평탄성(self-planarizing property)을 갖는 물질을 이용하여 형성된다. 또한, 제 1 층간 절연막(16c)은 아르곤(Ar)을 함유한 질화 규소로 형성된다. 각층들을 구성하는 물질들은 특별히 이에 한정되지 않는다. 따라서, 전술한 물질들 이외의 물질들이 적용될 수 있다. 대안적으로, 전술한 물질들 이외의 물질들을 이용하여 형성된 층이 제 1 층간 절연막들(16a, 16b, 및 16c)과 조합되어 마련될 수 있다. 따라서, 제 1 층간 절연막들(16a, 16b, 및 16c)은 무기물 또는 유기물의 양쪽 모두를 이용하여 형성될 수 있고, 또는 무기물과 유기물 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수도 있다.
격벽층(18)의 엣지부는 곡율 반경이 연속적으로 변화하는 형상을 가진 것이 바람직하다. 격벽층(18)은 아크릴, 실록산, 레지스트(resist), 또는 산화 규소 등을 이용해 형성된다. 또한, 격벽층(18)은 무기막과 유기막 중 어느 하나 또는 둘 다를 이용하여 형성될 수도 있다.
도 8a, 및 도 8c는 제 1 층간 절연막(16a, 16b, 및 16c) 만이 트랜지스터(11)와 발광 소자(12) 사이에 삽입된 구조를 도시하고 있다. 그러나, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 1 층간 절연막(16)(16a 및 16b) 및 제 2 층간 절연막(19)(19a 및 19b)이 트랜지스터(11)와 발광 소자(12) 사이에 마련될 수 있다. 도 8b에 도시된 발광 장치에서, 제 1 전극(13)은 제 2 층간 절연막(19)을 통해 배선(17)에 접속된다.
제 2 층간 절연막(19)은 제 1 층간 절연막(16a, 16b, 및 16c)과 같이, 다층들을 포함하거나, 또는 단일 층을 포함할 수 있다. 제 2 층간 절연막(19a)은 아크릴, 실록산, 또는 산화 규소와 같이 액체를 인가하여 형성될 수 있는 자기-평탄성을 갖는 물질을 이용하여 형성된다. 제 2 층간 절연막(19b)은 아르곤(Ar)을 함유한 질화 규소막을 이용하여 형성된다. 제 2 층간 절연막의 각층들을 구성하는 물질들은 특별히 이에 한정되지 않는다. 따라서, 전술한 물질들 이외의 물질들이 적용될 수 있다. 대안적으로, 전술한 물질들 이외의 물질로부터 형성된 층이 제 2 층간 절연막들(19a 및 19b)과 조합되어 마련될 수도 있다. 따라서, 제 2 층간 절연막들(19a 및 19b)은 무기물 또는 유기물 양쪽 모두를 이용하여 형성될 수도 있고, 또는 무기물과 유기물 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수도 있다.
발광 소자(12)에서 제 1 전극 및 제 2 전극이 모두 투광성(light-transmitting property)을 갖는 물질을 이용하여 형성된 경우, 발광 소자에서 생성된 광은 도 8a의 흰 화살표로 도시된 바와 같이 제 1 전극(13) 및 제 2 전극(14) 양쪽 모두로부터 꺼낼 수 있다. 제 2 전극(14) 만이 투광성을 갖는 물질을 이용하여 형성된 경우, 발광 소자에서 생성된 광은 도 8b의 탈색 화살표로 도시된 바와 같이, 제 2 전극(14)으로부터만 꺼낼 수 있다. 이 경우, 제 1 전극(13)은 높은 반사율을 가진 재료를 이용하여 형성되는 것이 바람직하며, 또는 높은 반사율을 가진 재료를 이용하여 형성된 막(반사막)이 제 1 전극(13)의 하부에 설치되는 것이 바람직하다. 제 1 전극(13) 만이 투광성을 갖는 물질을 이용하여 형성된 경우, 발광 소자(12)에서 생성된 광은 도 8c의 탈색 화살표로 도시된 바와 같이 제 1 전극(13)으로부터만 꺼낼 수 있다. 이 경우, 제 2 전극(14)은 높은 반사율을 가진 재료를 이용하여 형성되는 것이 바람직하며, 또는 반사막이 제 2 전극(14)의 위쪽에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 발광 소자(12)는 제 1 전극(13)이 양극으로 기능하고, 제 2 전극(14)이 음극으로 기능하는 구조를 가질 수 있다. 또는 제 1 전극(13)이 음극으로 기능하고, 제 2 전극(14)이 양극으로 기능하는 구조를 가질 수도 있다. 전자의 경우, 트랜지스터(11)는 P-채널형 트랜지스터이다. 후자의 경우, 트랜지스터(11)는 N-채널형 트랜지스터이다.
본 발명의 발광 소자는 실시 형태 4 내지 6에서 설명한 바와 같이, 트랜지스터와 접속되고, 트랜지스터로부터의 신호를 수신함으로써 발광 또는 비발광하는 액티브 매트릭스 발광 장치의 화소로서 이용될 수 있다. 대안적으로, 도 37에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광 소자는 트랜지스터와 같은 구동용 소자를 특별히 마련하지 않고 발광 소자를 구동시키는 패시브(passive) 발광 장치를 이용할 수도 있다.
도 37은 본 발명을 적용되어 제조된 패시브 발광 장치의 사시도이다. 도 37에서, 전극(1902) 및 전극(1906)은 기판(1901)과 기판(1907) 사이에 설치된다. 전극(1902)과 전극(1906)은 서로 교차하도록 설치된다. 또한, 발광층(1905)(전극(1902), 격벽층(1904) 등이 보이도록 점선으로 도시됨)(이)은 전극(1902)과 전극(1906) 사이에 설치된다. 또한, 홀-수송층, 전자-수송층 등은 발광층(1905)과 전극(1902) 사이, 또는 발광층(1905)과 전극(1906) 사이에 설치될 수 있다. 전극 (1902)의 단부는 격벽층(1904)이 설치되어 있다. 이 방법에서, 전극(1902)의 단부는 격벽층(1904)으로 덮여 있다. 또한, 패시브 발광 장치라도 저구동 전압으로 동작하는 본 발명의 발광 소자를 포함하는 것에 의해, 저전력 전압으로 구동될 수 있다.
[실시 형태 7]
본 발명의 발광 장치를 실장하는 것에 의해 장시간에 걸쳐 양호한 디스플레이를 수행할 수 있어, 디스플레이 이미지의 불안정에 기인한 정보의 오인이 적은 전자기기를 얻을 수 있다.
본 발명의 발광 장치를 각각 실장한 전자기기의 예들이 도 9a 내지 도 9c에 도시되어 있다.
도 9a는 본 발명에 따라 제조된 랩탑 퍼스널 컴퓨터를 도시하고 있으며, 이는 본체(5521), 하우징(5522), 표시부(5523), 및 키보드(5524) 등을 포함한다. 본 발명의 발광 소자를 갖는 발광 장치를 표시부에 짜넣는 것으로 퍼스널 컴퓨터가 완성될 수 있다.
도 9b는 본 발명에 따라 제조된 휴대전화기이며, 본체(5552), 표시부(5551), 음성 출력부(5554), 음성 입력부(5555), 조작 스위치들(5556, 5557), 안테나(5553) 등을 포함한다. 본 발명의 발광 소자를 갖는 발광 장치를 표시부에 짜넣는 것으로 휴대전화기를 완성할 수 있다.
도 9c는 본 발명에 따라 제조된 텔레비젼 수신기이며, 표시부(5531), 하우징(5532), 스피커들(5533) 등을 포함한다. 본 발명의 발광 소자를 갖는 발광 장치를 표시부로 짜넣는 것으로 텔레비젼 수신기를 완성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 발광 장치는 각종 전자기기들의 표시부로서 이용되는데 적합하다.
본 실시형태에서는 랩탑 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, 및 텔레비젼 수신기에 대해 설명하고 있지만, 본 발명의 발광 소자를 갖는 발광 장치는 카내비게이션 시스템, 카메라, 조명 기기 등에 실장될 수도 있다.
[실시예 1]
(합성예 1)
본 합성예에서는 구조식(1)에 의해 표현되는 안트라센 유도체의 합성 방법을 설명하기로 한다.
[공정 1]
9,10-비스(4－브로모페닐)-2-tert-부틸안트라센의 합성 방법을 설명한다.
질소 기류하에서, 1.58 mol/L(13.4 mL)의 부틸리튬 헥산 용액을 -78℃ 온도에서 1,4-디브로모벤젠을 함유한 건조 에테르 용액 5.0 g에 떨어뜨렸다. 부틸리튬 헥산 용액을 떨어뜨린 후, 혼합용액을 동일한 온도에서 1시간 동안 교반했다. -78℃의 온도에서, 2-tert-부틸 안트라퀴논(2.80 g)을 함유한 건조 에테르 용액(40 mL)을 혼합용액에 떨어뜨리고, 그 후 반응 용액을 천천히 실온까지 온도상승시켰다. 반응 용액을 실온에서 밤새 교반한 후, 물을 거기에 더하고, 유기층을 에틸 아세테이트로 추출했다. 유기층을 포화 식염수로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조시켰다. 건조된 물질을 여과 및 농축했다. 그 후, 잔여물을 실리카 겔 크로마토그래피(전개 용매(Developing solvent), 헥산-에틸 아세테이트)에 의해 정제되어, 5.5 g의 화합물을 얻었다.
얻은 화합물을 핵자기 공명법(1H－NMR)에 따라 측정했을 때, 화합물은 9,10-비스(4-브로모페닐)-2-tert-부틸-9,10-디히드록시-9,10-디히드로안트라센임을 확인할 수 있었다.
화합물의 1H－NMR은 다음과 같이 표현된다.
1H－NMR(300 MHz, CDCl3)：δ=1.31(s, 9H), 2.81(s, 1H), 2.86(s, 1H), 6.82－6.86(m, 4H), 7.13－7.16(m, 4H), 7.36－7.43(m, 3H), 7.53－7.70(m, 4H).
또한, 9,10-비스(4-브로모페닐)-2-tert부틸-9,10-디히드록시-9,10-디히드로안트라센의 합성 스킴(b－1)은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00017
대기하에서, 이와 같이 얻어진 9,10-비스(4-브로모페닐)-2-tert부틸-9,10-디히드록시-9,10-디히드로안트라센 987 mg(1.55 mmol), 요오드화칼륨 664 mg(4 mmol), 및 소듐 포스페이트 액시드 모노히드라이트(sodium phosphate acid monohydrate) 1.48 g(14 mmol)을, 빙초산 12 mL에 부유시켰다. 혼합물을 2시간 동안 환류 및 가열 교반 했다. 반응 혼합물을 실온까지 식힌 후, 이와 같이 생성된 석출물을 여과하고, 메탄올 약 50 mL로 세정해, 여과액을 얻었다. 여과액을 건조시켜 담황색 분말의 화합물 700 mg을 얻었다. 수율은 82%였다. 이 화합물을 핵자기 공명법(1H－NMR, 13C－NMR)에 따라 측정했는데, 9,10-비스(4-브로모페닐)-2-tert-부틸안트라센임을 확인할 수 있었다.
이 화합물의 1H－NMR와 13C－NMR은 다음과 같이 표현된다.
1H－NMR(300 MHz, CDCl3)：δ=1.28(s, 9H), 7.25－7.37(m, 6H), 7.44－7.48(m, 1H), 7.56－7.65(m, 4H), 7.71－7.76(m, 4H).
13C－NMR(74 MHz, CDCl3)：δ=30.8, 35.0, 120.8, 121.7, 121.7, 124.9, 125.0, 125.2, 126.4, 126.6, 126.6, 128.3, 129.4, 129.7, 129.9, 131.6, 131.6, 133.0, 133.0, 135.5, 135.7, 138.0, 138.1, 147.8.
또한, 9,10-비스(4-브로모페닐)-2-tert-부틸안트라센의 합성 스킴(b－2)은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00018
[공정 2]
N-(4-브로모페닐)카르바졸의 합성 방법에 대해 설명한다.
300 mL의 3구 플라스크에, 1,4-디브로모벤젠을 56.3 g(0.24 mol), 카르바졸 31.3 g(0.18 mol), 요오드화구리 4.6 g(0.024 mol), 탄산칼륨 66.3 g(0.48 mol), 및 18-크라운-6-에테르 2.1 g(0.008 mol)을 혼합하고 질소로 치환한다. 그 후, DMPU 8 mL 더하고, 180℃에서 6시간 동안 교반했다. 반응 혼합물을 실온까지 식히고 나서, 흡인 여과에 의해 침전물을 제거했다. 여과액을 희염산, 포화 탄산수소나트륨 수용액, 및 포화 식염수의 순서로 세정한 후, 황산마그네슘으로 건조했다. 건조 후, 반응 혼합물을 자연 여과 및 농축하고, 이에 따라 얻어진 유상(oil-like) 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(헥산：에틸 아세테이트= 9：1)로 정제하고, 클로로포름 및 헥산을 포함하는 용액에 의해 재결정했다. 그 후, 목적물 또는 담갈색 판상 결정을 20.7 g, 수율 35%로 얻었음을 확인할 수 있었다.
이 화합물의 1H－NMR은 다음과 같이 표현된다.
1H－NMR(300 MHz, DMSO-d6)δppm：8.14(d,δ= 7.8 Hz, 2H), 7.73(d,δ= 8.7 Hz, 2H), 7.46(d,δ= 8.4 Hz, 2H), 7.42－7.26(m, 6H).
또한, N-(4-브로모페닐)카르바졸의 합성 스킴(c－1)은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00019
200 ml의 3구 플라스크에, N-(4-브로모페닐)카르바졸 5.4 g(17.0 mmol), 아닐린 1.8 ml(20.0 mmol), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0)(약칭：Pd(dba)2) 100 mg(0.17 mmol), 및 나트륨-tert-부톡사이드(약칭：tert－BuONa) 3.9 g(40 mmol)을 혼합하고 질소로 치환해시켰다. 그 후, 트리-tert-부틸포스핀(약칭：P(tert－Bu)3) 0.1 ml 및 톨루엔 50 ml를 더해, 80℃에서 6시간 동안 교반했다. 반응 혼합물을 플로리질®, 셀라이트, 및 알루미나 순서로 여과시킨 후, 여과액을 물 또는 포화 식염수로 세정한 후, 황산마그네슘으로 건조했다. 반응 혼합물을 자연 여과 및 농축한 후, 이에 따라 얻어진 유상 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(헥산：에틸 아세테이트=9：1)에 의해 정제함으로써, 목적물을 4.1 g, 수율 73%로 얻었다. 핵자기 공명법(1H－NMR)에 따라, 이 화합물이 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]카르바졸(약칭：YGA)인 것을 확인했다.
이 화합물의 1H－NMR은 다음과 같이 표현된다. 1H－NMR 차트는 도 13a 및 도 13b에 또한 도시되어 있다. 또한, 도 13b는 도 13a의 6.7 ppm~8.6 ppm의 범위의 확대 부분을 도시한 차트이다.
1H－NMR(300 MHz, DMSO-d6)δppm：8.47(s, 1H), 8.22(d,δ=7.8 Hz, 2H), 7.44－7.16(m, 14H), 6.92－6.87(m, 1H).
또한, 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]카르바졸의 합성 스킴(c－2)은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00020
[공정 3]
9,10-비스(4-{N-[4-(9-카르바조릴)페닐]-N-페닐아미노}페닐)-2-tert-부틸안트라센의 합성 방법을 설명한다.
질소 하에서, 9,10-비스(4-브로모페닐)-2-tert-부틸안트라센 540 mg(1.0 mmol), 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]카르바졸 670 mg(2.0 mmol), 디벤질이덴 아세톤 팔라듐(0) 12 mg(0.02 mmol), 트리-tert-부틸포스핀 110 mg(0.2 mmol), 및 나트륨-tert-부톡사이드 600 mg(6.2 mmol)의 혼합물에 탈수 톨루엔 10 mL를 더했다. 이 혼합물을 질소 환경하에서 5시간 동안 90℃에서 가열 및 교반했다. 반응 후, 반응 혼합물에 톨루엔 약 100 mL를 더하고, 그 후 혼합물을 플로리질, 알루미나, 및 셀라이트 순서를 통해 여과했다. 이에 따라 얻어진 여과액을 농축하고, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔：헥산=1：1)로 정제한 후, 디클로로메탄-헥산으로 재결정화하여 500 mg의 황녹색 분말을 얻었다(수율 48%). 핵자기 공명법(1H－NMR)에 따라, 이 황녹색 분말이 9,10-비스(4-{N-[4-(9-카르바조릴)페닐]-N-페닐아미노}페닐)-2-tert-부틸안트라센(약칭：YGABPA)인 것을 확인했다.
이 화합물의 1H－NMR은 다음과 같이 표현된다. 또한, 1H－NMR 차트는 도 14a 및 도 14b에 또한 도시되어 있다. 또한, 도 14b는 도 14a의 7 ppm~8.5 ppm의 범위의 확대 부분을 나타낸 차트이다.
1H－NMR(300 MHz, DMSO－d6):δppm：8.25(s, 4H), 7.87－7.16(m, 35H), 1.28(s, 9H).
또한, YGABPA의 합성 스킴(d－1)은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00021
YGABPA의 흡수 스펙트럼은 도 10에 도시되어 있다. 도 10에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 강도(흡수 강도)를 나타낸다. 또한, 라인 (a)는 YGABPA가 단일막 상태에서의 흡수 스펙트럼이고, 라인 (b)는 YGABPA가 톨루엔 용액에 용해된 상태에서의 흡수 스펙트럼이다. YGABPA의 발광 스펙트럼은 도 11에 도시되어 있다. 도 11에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 발광 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 라인 (a)는 YGABPA가 단일막 상태에서의 발광 스펙트럼(여기 파장: 358 nm)이고, 라인 (b)는 YGABPA가 톨루엔 용액에 용해된 상태에서의 발광 스펙트럼(여기 파장: 358 nm)이다. 도 11로부터, YGABPA로부터의 발광은 단일막 상태에서 474 nm에서 피크를 갖고, 톨루엔 용액에 용해된 상태에서 460 nm에서 피크를 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 이 발광은 청색계의 발광색으로서 인지된다. 따라서, YGABPA는 청색계의 발광을 나타내는 발광 물질로서 적합하다는 것을 알 수 있다.
막을 증착법에 따라 이에 따라 얻어진 YGABPA으로 형성시키고, 얇은 막 상태에서의 YGABPA의 이온화 전위를 광전자 분광 장치(리켄 계기 사에 의해 제조된 AC－2)를 이용해 측정했을 때, 이온화 전위는 5.44 eV였다. 얇은 막 상태에서의 YGABPA의 흡수 스펙트럼을 UV 및 가시광선 분광 광도계(일본 분광 사에 의해 제조된 V－550)를 이용해 측정했으며, 흡수 스펙트럼의 장파장측의 흡수단의 파장을 에너지 갭(2.86 eV)로 설정하였다. 이러한 조건하에서, LUMO 준위를 측정했는데, 이는 -2.58 eV였다. 이러한 결과로부터, YGABPA는 에너지 갭이 큰 물질이고, 즉 여기 에너지가 크고, 이에 따라 호스트 물질로서 이용하는데 적합한 물질인 것을 이해할 수 있었다.
또한, 이에 따라 얻어진 YGABPA의 분해 온도 Td를 열-중량/시차 열 분석기(세이코 전자 사에서 제조한 TG/DTA 320)에 의해 측정했고, Td는 500℃이상이며, 이에 따라 YGABPA가 양호한 내열성을 나타내는 것을 알았다.
또한, 순환 전압전류측정법(CV) 측정에 의해, YGABPA의 산화 반응 특성 및 환원 반응 특성을 측정했다. 또한, 전기화학 분석기(바스 사에서 제조한 ALS 모델 600A)가 측정에 사용되었다.
CV 측정에 이용된 용액으로서, 탈수 디메틸폼아미드(DMF)가 용매로 사용되었다. 지지 전해질(supporting electrolyte)인 테트라-n-부틸암모늄 퍼클로라이트(n－Bu4NClO4)를 용매에 용해시켜, 테트라-n-부틸암모늄 퍼클로라이트의 농도가 100 mmol/L의 농도가 되도록 하였다. 또한, 측정 대상인 YGABPA를 용해시켜 그 농도가 1 mmol/L의 농도가 되도록 하였다. 또한, 백금 전극(바스 사에서 제조한 PTE 백금 전극)을 작용 전극(work electrode)으로 이용하였다. 백금 전극(바스 사에서 제조한 VC－3 Pt 카운터 전극(5 cm))을 보조 전극으로 이용하였다. Ag/Ag＋전극(바스 사에서 제조한 RE5 비수용매계 기준 전극)을 기준 전극으로 이용했다.
산화 반응 특성을 후술하는 바와 같이 측정하였다. 기준 전극에 대한 작용 전극의 전위를 0.20 V로부터 0.80 V까지 변화시킨 후, 0.80 V로부터 0.20 V까지 변화시키기 위한 주사를 1 사이클로 설정하여, 100 사이클을 측정했다. 또한, CV 측정의 스캔 속도는 0.1V/s로 설정했다.
환원 반응 특성을 후술하는 바와 같이 측정했다. 기준 전극에 대한 작용 전극의 전위를 -0.90 V로부터 -2.60 V까지 변화시킨 후, －2.60 V로부터 -0.90 V까지 변화시키는 주사를 1 사이클로 설정하여, 100 사이클을 측정했다. 또한, CV측정의 스캔 속도는 0.1V/s로 설정했다.
YGABPA의 산화 반응 특성을 측정한 결과들이 도 12a에 도시되어 있다. 또한, YGABPA의 환원 반응 특성을 특정한 결과들은 도 12b에 도시되어 있다. 도 12a 및 도 12b에서, 수평축은 기준 전극에 대한 작용 전극의 전위(V)를 나타내고, 수직축은 작용 전극과 보조 전극과의 사이에 흐르는 전류양(1×10-5 A)을 나타낸다.
도 12a로부터 산화 전위는 0.61 V(vs. Ag/Ag＋ 전극)인 것을 알 수 있었다. 도 12b로부터 환원 전위는 -2.36 V(vs. Ag/Ag＋ 전극)인 것을 알 수 있었다. 비록, 주사를 100 사이클 반복하였지만, CV곡선의 피크 위치 및 피크 강도는 산화 반응 및 환원 반응 각각에서 거의 변화하지 않았다. 따라서, 안트라센 유도체는 산화 반응 및 환원 반응의 반복에 대해서 완전히 안정하다는 것을 또한 알았다.
[합성예 2]
본 합성예 2에서는 구조식(13)으로 표현되는 안트라센 유도체인 9,10-비스(4'-{N-[4-(9-카르바조릴)페닐]-N-페닐아미노}비페닐-4-일)-2-tert-부틸안트라센(약칭：YGABBA)의 합성 방법을 설명하기로 한다.
[공정 1]
우선, 9,10-비스(4'-브로모비페닐-4-일)-2-tert-부틸안트라센의 합성 방법을 설명하기로 한다.
구체적으로, 4,4'-디브로모비페닐 6.55 g(21.0 mmol)을 500 mL의 3구 플라스크에 넣고, 질소 치환했다. 그 다음으로, 테트라히드로퓨란 200 mL를 거기에 첨가했다. 혼합물을 -80℃로 냉각하고 난 후, n-부틸리튬(1.54 mol/L의 헥산 용액) 14.5 mL(22.3 mmol)를 거기에 떨어뜨리고, 혼합물을 －80℃에 유지한 채로 1시간 동안 교반했다. －80℃에 유지한 채로, 안트라퀴논 2.07 g(10.0 mmol)을 테트라히드로퓨란(약칭：THF) 20 mL에 부유시킨 혼합 용액을 반응 용액에 떨어뜨렸다. 떨어뜨린 후, 온도를 -80℃로부터 실온까지 올리면서 2시간 동안 혼합물을 교반했다. 반응 후, 에탄올 110 mL를 거기에 첨가하여 혼합물을 교반했다. 그 다음으로, 반응 용액을 물 또는 포화 식염수로 세정한 후, 황산 마그네슘으로 건조했다. 반응 혼합물을 자연 여과하고, 여과액을 농축하여, 담황색 고체를 얻었다. 또한, 전술한 합성에 대한 합성 스킴(e－1)은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00022
이에 따라 얻은 담황색 고체, 요오드화칼륨 6.64 g(40 mmol), 포스핀산나트륨 모노히드라이트 12.7 g(120 mmol), 및 빙초산 120 mL를 500 mL의 가지형 플라스크(eggplant-type flask)에 부었다. 혼합물을 2시간 동안 환류했다. 반응 후, 혼합물의 온도를 실온으로 하고, 그 후 석출한 고체를 흡인 여과에 의해 회수했다. 고체는 디클로로메탄-에탄올에 의해 재결정하여 목적물인 9,10-비스(4'-브로모비페닐-4-일)-2-tert-부틸안트라센의 담황색 고체를 3.43 g, 수율 51%로 얻었다. 또한, 9,10-비스(4'-브로모비페닐-4-일)-2-tert-부틸안트라센의 합성 스킴(e－2)은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00023
[공정 2]
다음으로, 구조식(13)으로 표현되는 9,10-비스(4'-{N-[4-(9-카르바조릴)페닐]-N-페닐아미노}비페닐-4-일)-2-tert-부틸안트라센의 합성 방법을 설명하고자 한다.
구체적으로, 본 합성예의 공정 1에서 얻어진 9,10-비스(4'-브로모비페닐-4-일)-2-tert-부틸안트라센 151 mg(0.2 mmol), 합성예 1의 공정 2에서 얻어진 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]카르바졸 150 mg(0.44 mmol), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐 10 mg(0.017 mmol), 및 나트륨 tert-부톡사이드 200 mg(2.0 mmol)을 100 mL의 3구 플라스크에 넣고 질소 치환했다. 그 후, 트리-tert-부틸포스핀(10 wt% 헥산 용액) 0.1 mL, 및 톨루엔 20 mL를 혼합물에 더해 110℃에서 8시간 환류했다. 반응 후, 반응 용액을 물로 세정하고 나서, 수층(water layer)을 톨루엔으로 추출했다. 추출물을 반응 용액의 유기층과 합해 포화 식염수로 세정하고 난 후, 황산마그네슘에 의해 건조했다. 얻어진 혼합물을 자연 여과한 후, 여과액을 농축하여 담갈색 화합물을 얻었다. 담갈색 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(헥산：톨루엔=1：1)에 의해 정제했을 때, 목적물인 9,10-비스(4'-{N-[4-(9-카르바조릴)페닐]-N-페닐아미노}비페닐-4-일)-2-tert-부틸안트라센(약칭：YGABBA)의 담황색 고체를 11 mg, 수율 3%로 얻었다. 또한, YGABBA의 합성 스킴(f－1)은 후술하는 바와 같이 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00024
담황색 고체(YGABBA)의 1H－NMR의 분석 결과들은 이하에 나타낸다.
1H－NMR(300 MHz, CDCl3)：δ=8.16(d, J=7.80 Hz, 4H), 7.89－7.73(m, 13H), 7.59－7.30(m, 40H), 1.28(s, 9H).
또한, 톨루엔 용액의 YGABBA의 흡수 스펙트럼은 도 39에 도시되어 있다. 도 39에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 흡수 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 또한, 톨루엔 용액의 YGABBA의 발광 스펙트럼은 도 40에 도시되어 있다. 도 40에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 발광 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 40에 따라, YGABBA로부터의 발광은 톨루엔 용액에서 447 nm에 피크를 갖는 것을 알 수 있으며, 발광이 청색으로 이해되었다. 따라서, YGABBA는 청색의 발광을 나타내는 발광 물질로서 적합한 물질인 것을 알 수 있었다.
[실시예 2]
본 실시예에서는 합성예 1에서 합성된 YGABPA를 발광 물질로서 이용한 발광 소자의 제조 방법 및 그 발광 소자의 동작 특성을 설명하고자 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(302)을 형성하기 위해, 산화 규소를 포함한 인듐 주석 산화물이 스퍼터링법에 의해 유리 기판(301)상에 형성되었다. 제 1 전극(302)의 두께는 110 nm가 되도록 했다. 또한, 제 1 전극은 2 mm×2 mm의 크기를 갖는 정방형의 형상을 가지도록 형성했다.
다음으로, 제 1 전극(302)이 형성된 유리 기판(301)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다.
진공 장치 안을 배기시켜, 1×10－4 Pa가 되도록 감압했다. 그 후, 증착법에 의해 제 1 전극(302)상에 구리 프탈로시아닌을 포함하는 제 1 층(303)을 형성했다. 제 1 층(303)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 1 층(303)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-주입층으로서 역할을 한다.
그 다음으로, NPB를 포함하는 제 2 층(304)을 증착법에 의해 제 1 층(303) 위에 형성했다. 제 2 층(304)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. 제 2 층(304)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-수송층으로서 역할을 한다.
t－BuDNA와 YGABPA를 포함하는 제 3 층(305)을 공-증착법에 의해 제 2 층(304) 위에 형성했다. 제 3 층(305)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. t－BuDNA와 YGABPA와의 질량비는 1：0.05가 되도록 조절했다. 따라서, YGABPA는 YGABPA가 t－BuDNA를 포함하는 층에 분산된 것 같은 상태가 된다. 제 3 층(305)은 발광 소자를 동작시켰을 때 발광층으로서 역할을 한다. 또한, YGABPA는 발광 물질로서 역할을 한다.
다음으로, Alq3를 포함하는 제 4 층(306)을 증착법에 의해 제 3 층(305) 상에 형성했다. 제 4 층(306)의 두께는 20nm가 되도록 했다. 제 4 층(306)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-수송층으로서 역할을 한다.
요오드화 칼슘을 포함하는 제 5 층(307)을 증착법에 따라 제 4 층(306) 위에 형성했다. 제 5 층(307)의 두께는 1 nm가 되도록 했다. 제 5 층(307)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 알루미늄을 포함하는 제 2 전극(308)을 제 5 층(307) 위에 형성했다. 제 2 전극(308)의 두께는 200 nm가 되도록 했다.
전술한 바와 같이 제조된 발광 소자에 제 1 전극(302)의 전위가 제 2 전극(308)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가하면, 전류는 발광 소자를 통해 흐른다. 홀들 및 전자들이 발광층으로서 역할을 하는 제 3 층(305)에서 재결합하여, 여기 에너지를 생성한다. 여기된 YGABPA는 기저 상태에 돌아올 때 발광한다.
이 발광 소자는 대기에 노출해지지 않게, 질소 환경하에서 글로브 박스 내에 실링되었다. 그 후에, 발광 소자의 동작 특성을 측정했다. 측정은 실온(25℃로 유지된 환경하에서)에서 실시했다.
측정 결과들은 도 16 및 도 17에 도시되어 있다. 도 16은 전압-휘도 특성의 측정 결과, 도 17은 휘도-전류 효율 특성의 측정 결과를 도시한 것이다. 도 16에서, 수평축은 전압(V), 수직축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 도 17에서, 수평축은 휘도(cd/m2), 수직축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다.
본 실시예에서 제조한 발광 소자의 발광 스펙트럼이 도 18에 도시되어 있다. 도 18에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 발광 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 18에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 462 nm에 발광 스펙트럼의 피크를 가지며, 청색을 발광하는 것을 알 수 있다. 또한, CIE 색도 좌표는 (x, y)=(0. 16, 0.20)였다. 그 결과, 본 실시예의 발광 소자는 좋은 색순도를 가진 청색을 발광하는 것을 알았다.
[실시예 3]
본 실시예에서는 합성예 1의 방법에 따라 합성된 YGABPA를 발광 물질로서 이용한 발광 소자의 제조 방법 및 그 발광 소자의 동작 특성을 설명하고자 한다. 또한, 본 실시예의 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 상이한 물질들을 가진 5 개의 층들이 적층된 구조를 가진다는 점에서, 실시예 2의 발광 소자와 유사하다. 따라서, 본 실시예는 실시예 2의 설명에 이용한 도 15를 또한 참조하여 설명하고자 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 전극 302를 형성하기 위해, 산화 규소를 함유한 인듐 주석 산화물을 스퍼터링법에 따라 유리 기판(301)상에 형성했다. 제 1 전극(302)의 두께는 110 nm가 되도록 했다. 또한, 제 1 전극은 2 mm×2 mm의 크기를 갖는 정방형의 형상을 갖도록 형성했다.
다음으로, 제 1 전극(302)이 형성된 유리 기판(301)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다.
진공 장치 안을 배기하여, 압력이 1×10－4 Pa가 되도록 감압했다. 그 후, 증착법에 따라 제 1 전극(302)상에 구리 프탈로시아닌을 포함하는 제 1 층(303)을 형성했다. 제 1 층(303)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 1 층(303)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 4,4'-비스[N-(4-비페닐릴)-N-페닐아미노]비페닐(약칭：BBPB)을 포함하는 제 2 층(304)를 증착법에 따라 제 1 층(303) 위에 형성했다. 제 2 층(304)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. 제 2 층(304)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-수송층으로서 역할을 한다.
t－BuDNA와 YGABPA를 포함하는 제 3 층(305)을 공-증착법에 따라 제 2 층(304) 위에 형성했다. 제 3 층(305)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. t－BuDNA와 YGABPA와의 질량비는 1：0.05가 되도록 조절했다. 따라서, YGABPA는 YGABPA가 t－BuDNA을 포함하는 층에 분산된 것 같은 상태가 된다. 제 3 층(305)은 발광 소자를 동작시켰을 때 발광층으로서 역할을 한다. 또한, YGABPA는 발광 물질로서 역할을 한다.
다음으로, Alq3를 포함하는 제 4 층(306)을 증착법에 따라 제 3 층(305) 위에 형성했다. 제 4 층(306)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 4 층(306)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-수송층으로서 역할을 한다.
요오드화 칼슘을 포함하는 제 5 층(307)을 증착법에 따라 제 4 층(306) 위에 형성했다. 제 5 층(307)의 두께는 1 nm가 되도록 했다. 제 5 층(307)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 알루미늄을 포함하는 제 2 전극(308)을 제 5 층(307) 위에 형성했다. 제 2 전극(308)의 두께는 200 nm가 되도록 했다.
전술한 바와 같이 제조된 발광 소자에 제 1 전극(302)의 전위가 제 2 전극(308)의 전위보다 높아지도록 전압이 인가되었을 때, 전류는 발광 소자를 통해 흐른다. 홀들 및 전자들은 발광층으로서 역할을 하는 제 3 층(305)에서 재결합되어, 여기 에너지를 생성한다. 여기된 YGABPA는 기저 상태에 돌아올 때 발광한다.
이 발광 소자는 발광 소자가 공기에 노출되지 않게 질소 환경하에서 글로브 박스 내에 실링되었다. 그 후, 발광 소자의 동작 특성을 측정했다. 측정은 실온(25℃로 유지된 환경하에서)에서 실시되었다.
측정 결과들이 도 19 및 도 20에 도시되어 있다. 도 19는 전압-휘도 특성의 측정 결과를, 도 20은 휘도-전류 효율 특성의 측정 결과를 나타낸다. 도 19에서, 수평축은 전압(V), 수직축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 도 20에서 수평축은 휘도(cd/m2), 수직축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다.
본 실시예에서 제조된 발광 소자의 발광 스펙트럼이 도 21에 도시되어 있다. 도 21에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 광 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 21에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 465 nm에 발광 스펙트럼의 피크를 가지며, 청색의 발광을 나타내는 것을 알았다. 또한, CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.16, 0.22)이었다. 본 실시예의 발광 소자는 좋은 색순도를 가진 청색을 나타내는 것을 알았다.
[실시예 4]
본 실시예에서는, 합성예 1에서 합성된 YGABPA를 발광 물질로서 이용한 발광 소자의 제조 방법 및 그 발광 소자의 동작 특성을 설명하고자 한다. 또한, 본 실시예의 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 각각 상이한 물질들 및 두께를 가진 5 개의 층이 적층된 구조를 갖는다는 점에서 실시예 2의 발광 소자와 유사하다. 따라서, 본 실시예는 실시예 2의 설명에 이용한 도 15를 또한 참조해 설명하기로 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(302)을 형성하기 위해, 산화 규소를 함유하는 인듐 주석 산화물을 스퍼터링법에 따라 유리 기판(301)상에 형성했다. 제 1 전극(302)의 두께는 110 nm가 되도록 했다. 제 1 전극은 2 mm×2 mm의 크기를 갖는 정방형의 형상을 갖도록 형성했다.
다음으로, 제 1 전극(302)이 형성된 유리 기판(301)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다.
진공 장치 안을 배기하여, 압력이 1×10－4 Pa가 되도록 감압했다. 그 후, 증착법에 따라 제 1 전극(302) 위에 DNTPD를 포함하는 제 1 층(303)을 형성했다. 제 1 층(303)의 두께는 50 nm가 되도록 했다. 제 1 층(303)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-주입층으로서 역할을 한다.
그 다음으로, NPB를 포함하는 제 2 층(304)을 증착법에 따라 제 1 층(303) 위에 형성했다. 제 2 층(304)의 두께는 10 nm가 되도록 했다. 제 2 층(304)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-수송층으로서 역할을 한다.
t－BuDNA와 YGABPA를 포함한 제 3 층(305)을 공-증착법에 따라 제 2 층(304) 위에 형성했다. 제 3 층(305)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. t－BuDNA와 YGABPA와의 질량비는 1：0.1이 되도록 조절했다. 따라서, YGABPA는 YGABPA가 t－BuDNA를 포함하는 층에 분산된 것 같은 상태가 된다. 제 3 층(305)은 발광 소자를 동작시켰을 때 발광층으로서 역할을 한다. YGABPA는 발광 물질로서 역할을 한다.
다음으로, Alq3를 포함하는 제 4 층(306)을 증착법에 따라 제 3 층(305) 위에 형성했다. 제 4 층(306)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 4 층(306)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-수송층으로서 역할을 한다.
요오드화 칼슘을 포함하는 제 5 층(307)을 증착법에 따라 제 4 층(306) 위에 형성했다. 제 5 층(307)의 두께는 1 nm가 되도록 했다. 제 5 층(307)은 발광 소자를 동작시켰을 때, 전자-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 알루미늄을 포함하는 제 2 전극(308)을 제 5 층(307) 위에 형성했다. 제 2 전극(308)의 두께는 200 nm가 되도록 했다.
전술한 바와 같이 제조된 발광 소자에 제 1 전극(302)의 전위가 제 2 전극(308)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가했을 때, 전류가 발광 소자를 통해 흐른다. 홀들 및 전자들은 발광층으로서 기능하는 제 3 층(305)에서 재결합되어 여기 에너지를 생성한다. 여기된 YGABPA는 기저 상태에 돌아올 때 발광한다.
이 발광 소자는 발광 소자가 공기에 노출되지 않게 질소 환경하에서 글러브 박스 내에 실링되었다. 그 후, 발광 소자의 동작 특성을 측정했다. 측정은 실온(25℃를 유지하는 환경하에서)에서 실시했다.
측정 결과들은 도 22 및 도 23에 도시되어 있다. 도 22는 전압-휘도 특성의 측정 결과를, 도 23은 휘도-전류 효율 특성의 측정 결과를 나타낸다. 도 22에서, 수평축은 전압(V), 수직축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 도 23에서 수평축은 휘도(cd/m2), 수직축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다.
본 실시예에서 제조된 발광 소자의 발광 스펙트럼은 도 24에 도시되어 있다. 도 24에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 24에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 475 nm에 발광 스펙트럼의 피크를 가지며, 청색의 발광을 나타내는 것을 알았다. 또한, CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.18, 0.27)이었다. 그 결과, 본 실시예의 발광 소자는 좋은 색순도를 가진 청색을 나타내는 것을 알았다.
[실시예 5]
본 실시예에서는, 합성예 1에서 합성된 YGABPA를 발광 물질로서 이용한 발광 소자의 제조 방법 및 그 발광 소자의 동작 특성을 설명하기로 한다. 또한, 본 실시예의 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에, 각각 상이한 물질들 및 두께를 가진 5개의 층이 적층된 구조를 가진다는 점에서 실시예 2의 발광 소자와 유사하다. 따라서, 본 실시예는 실시예 2의 설명에 이용한 도 15를 또한 참조해 설명하기로 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(302)을 형성하기 위해, 산화 규소를 포함한 인듐 주석 산화물을 스퍼터링법에 따라 유리 기판(301)상에 형성했다. 제 1 전극(302)의 두께는 110 nm가 되도록 했다. 제 1 전극은 2 mm×2 mm의 크기를 갖는 정방형의 형상을 갖도록 형성했다.
다음으로, 제 1 전극(302)이 형성된 유리 기판(301)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다.
진공 장치 안을 배기하고, 기압이 1×10－4 Pa가 되도록 감압했다. 그 후, 증착법에 따라 제 1 전극(302) 위에 NPB와 몰리브덴 산화물을 포함한 제 1 층(303)을 형성했다. 제 1 층(303)의 두께는 50 nm가 되도록 했다. NPB와 몰리브덴 산화물의 질량비가 4:2가 되도록 했다. 몰리브덴 3산화물이 특히 증착 재료로서 이용되었음을 주의해야 한다. 제 1 층(303)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-생성층으로서 역할을 한다.
다음으로, NPB를 포함하는 제 2 층(304)을 증착법에 따라 제 1 층(303) 위에 형성했다. 제 2 층(304)의 두께는 10 nm가 되도록 했다. 제 2 층(304)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-수송층으로서 역할을 한다.
t－BuDNA와 YGABPA를 포함한 제 3 층(305)을 공-증착법에 따라 제 2 층(304) 위에 형성했다. 제 3 층(305)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. t－BuDNA와 YGABPA와의 질량비는 1：0.1이 되도록 조절했다. 따라서, YGABPA는 YGABPA가 t－BuDNA를 포함하는 층에 분산된 것 같은 상태가 된다. 제 3 층(305)은 발광 소자를 동작시켰을 때 발광층으로서 역할을 한다. 또한, YGABPA는 발광 물질로서 역할을 한다.
다음으로, Alq3를 포함하는 제 4 층(306)을 증착법에 따라 제 3 층(305) 위에 형성했다. 제 4 층(306)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 4 층(306)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-수송층으로서 역할을 한다.
요오드화 칼슘을 포함하는 제 5 층(307)을 증착법에 따라 제 4 층(306) 위에 형성했다. 제 5 층(307)의 두께는 1 nm가 되도록 했다. 제 5 층(307)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 알루미늄을 포함하는 제 2 전극(308)을 제 5 층(307) 위에 형성했다. 제 2 전극(308)의 두께는 200 nm가 되도록 했다.
전술한 바와 같이 제조된 발광 소자에 제 1 전극(302)의 전위가 제 2 전극(308)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가했을 때, 전류가 발광 소자를 통해 흐른다. 홀들 및 전자들은 발광층으로서 역할을 하는 제 3 층(305)에서 재결합되어 여기 에너지가 생성된다. 여기된 YGABPA는 기저 상태에 돌아올 때 발광한다.
이 발광 소자는 발광 소자가 공기에 노출되지 않게 질소 환경하에서 글러브 박스 내에 실링되었다. 그 후, 발광 소자의 동작 특성을 측정했다. 측정은 실온(25℃를 유지하는 환경하에서)에서 실시했다.
측정 결과들은 도 25 및 도 26에 도시되어 있다. 도 25는 전압-휘도 특성의 측정 결과를, 도 26은 휘도-전류 효율 특성의 측정 결과를 나타낸다. 도 25에서, 수평축은 전압(V), 수직축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 도 26에서 수평축은 휘도(cd/m2), 수직축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다.
본 실시예에서 제조된 발광 소자의 발광 스펙트럼은 도 27에 도시되어 있다. 도 27에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 27에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 459 nm에 발광 스펙트럼의 피크를 가지며, 청색의 발광을 나타내는 것을 알았다. 또한, CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0. 18, 0.22)이었다. 그 결과, 본 실시예의 발광 소자는 좋은 색순도를 가진 청색을 나타내는 것을 알았다.
[실시예 6]
본 실시예에서는, 합성예 1에서 합성된 YGABPA를 발광 물질로서 이용한 발광 소자의 제조 방법 및 그 발광 소자의 동작 특성을 설명하고자 한다. 또한, 본 실시예의 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에, 각각 상이한 물질들 및 두께를 가진 5개의 층이 적층된 구조를 가진다는 점에서 실시예 2의 발광 소자와 유사하다. 따라서, 본 실시예는 실시예 2의 설명에 이용한 도 15를 또한 참조해 설명하기로 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(302)을 형성하기 위해, 산화 규소를 포함한 인듐 주석 산화물을 스퍼터링법에 따라 유리 기판(301)상에 형성했다. 제 1 전극(302)의 두께는 110 nm가 되도록 했다. 제 1 전극은 2 mm×2 mm의 크기를 갖는 정방형의 형상을 갖도록 형성했다.
다음으로, 제 1 전극(302)이 형성된 유리 기판(301)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다.
진공 장치 안을 배기하여, 기압이 1×10－4 Pa가 되도록 감압했다. 그 후, 증착법에 따라 제 1 전극(302) 위에 구리 프탈로시아닌을 포함한 제 1 층(303)을 형성했다. 제 1 층(303)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 1 층(303)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-주입층으로서 역할을 한다.
그 다음으로, BSPB를 포함하는 제 2 층(304)을 증착법에 따라 제 1 층(303) 위에 형성했다. 제 2 층(304)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. 제 2 층(304)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-수송층으로서 역할을 한다.
t－BuDNA와 YGABPA를 포함한 제 3 층(305)을 공-증착법에 따라 제 2 층(304) 위에 형성했다. 제 3 층(305)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. t－BuDNA와 YGABPA와의 질량비는 1：0.1이 되도록 조절했다. 따라서, YGABPA는 YGABPA가 t－BuDNA를 포함하는 층에 분산된 것 같은 상태가 된다. 제 3 층(305)은 발광 소자를 동작시켰을 때 발광층으로서 역할을 한다. 또한, YGABPA는 발광 물질로서 역할을 한다.
다음으로, Alq3를 포함하는 제 4 층(306)을 증착법에 따라 제 3 층(305) 위에 형성했다. 제 4 층(306)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 4 층(306)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-수송층으로서 역할을 한다.
요오드화 칼슘을 포함하는 제 5 층(307)을 증착법에 따라 제 4 층(306) 위에 형성했다. 제 5 층(307)의 두께는 1 nm가 되도록 했다. 제 5 층(307)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 알루미늄을 포함하는 제 2 전극(308)을 제 5 층(307) 위에 형성했다. 제 2 전극(308)의 두께는 200 nm가 되도록 했다.
전술한 바와 같이 제조된 발광 소자에 제 1 전극(302)의 전위가 제 2 전극(308)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가했을 때, 전류가 발광 소자를 통해 흐른다. 홀들 및 전자들은 발광층으로서 역할을 하는 제 3 층(305)에서 재결합되어 여기 에너지를 생성한다. 여기된 YGABPA는 기저 상태에 돌아올 때 발광한다.
이 발광 소자는 발광 소자가 공기에 노출되지 않게 질소 환경하에서 글러브 박스 내에 실링되었다. 그 후, 발광 소자의 동작 특성을 측정했다. 측정은 실온(25℃를 유지하는 환경하에서)에서 실시했다.
측정 결과들은 도 28 및 도 29에 도시되어 있다. 도 28은 전압-휘도 특성의 측정 결과를, 도 29는 휘도-전류 효율 특성의 측정 결과를 나타낸다. 도 28에서, 수평축은 전압(V), 수직축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 도 29에서 수평축은 휘도(cd/m2), 수직축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다.
본 실시예에서 제조된 발광 소자의 발광 스펙트럼은 도 30에 도시되어 있다. 도 30에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 30에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 465 nm에 발광 스펙트럼의 피크를 가지며, 청색의 발광을 나타내는 것을 알았다. 또한, CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0. 15, 0.15)이었다. 그 결과, 본 실시예의 발광 소자는 좋은 색순도를 가진 청색을 나타내는 것을 알았다.
[실시예 7]
본 실시예에서는, 합성예 1에서 합성된 YGABPA를 발광 물질로서 이용한 발광 소자의 제조 방법 및 그 발광 소자의 동작 특성을 설명하고자 한다. 또한, 본 실시예의 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에, 각각 상이한 물질들 및 두께를 가진 5개의 층이 적층된 구조를 가진다는 점에서 실시예 2의 발광 소자와 유사하다. 따라서, 본 실시예는 실시예 2의 설명에 이용한 도 15를 또한 참조해 설명하기로 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(302)을 형성하기 위해, 산화 규소를 포함한 인듐 주석 산화물을 스퍼터링법에 따라 유리 기판(301)상에 형성했다. 제 1 전극(302)의 두께는 110 nm가 되도록 했다. 또한, 제 1 전극은 2 mm×2 mm의 크기를 갖는 정방형의 형상을 갖도록 형성했다.
다음으로, 제 1 전극(302)이 형성된 유리 기판(301)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다.
진공 장치 안을 배기하여, 기압이 1×10－4 Pa가 되도록 감압했다. 그 후, 증착법에 따라 제 1 전극(302) 위에 DNTPD를 포함한 제 1 층(303)을 형성했다. 제 1 층(303)의 두께는 50 nm가 되도록 했다. 제 1 층(303)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-주입층으로서 역할을 한다.
그 다음으로, NPB를 포함하는 제 2 층(304)을 증착법에 따라 제 1 층(303) 위에 형성했다. 제 2 층(304)의 두께는 10 nm가 되도록 했다. 제 2 층(304)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-수송층으로서 역할을 한다.
CzPA와 YGABPA를 포함한 제 3 층(305)을 공-증착법에 따라 제 2 층(304) 위에 형성했다. 제 3 층(305)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. CzPA와 YGABPA와의 질량비는 1：0.1이 되도록 조절했다. 따라서, YGABPA는 YGABPA가 CzPA를 포함하는 층에 분산된 것 같은 상태가 된다. 제 3 층(305)은 발광 소자를 동작시켰을 때 발광층으로서 역할을 한다. YGABPA는 발광 물질로서 역할을 한다. CzPA는 다음의 구조식(29)에 의해 표현된다.
Figure 112013069195019-pat00025
다음으로, Alq3를 포함하는 제 4 층(306)을 증착법에 따라 제 3 층(305) 위에 형성했다. 제 4 층(306)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 4 층(306)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-수송층으로서 역할을 한다.
요오드화 칼슘을 포함하는 제 5 층(307)을 증착법에 따라 제 4 층(306) 위에 형성했다. 제 5 층(307)의 두께는 1 nm가 되도록 했다. 제 5 층(307)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 알루미늄을 포함하는 제 2 전극(308)을 제 5 층(307) 위에 형성했다. 제 2 전극(308)의 두께는 200 nm가 되도록 했다.
전술한 바와 같이 제조된 발광 소자에 제 1 전극(302)의 전위가 제 2 전극(308)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가했을 때, 전류가 발광 소자를 통해 흐른다. 홀들 및 전자들은 발광층으로서 역할을 하는 제 3 층(305)에서 재결합되어 여기 에너지를 생성한다. 여기된 YGABPA는 기저 상태에 돌아올 때 발광한다.
이 발광 소자는 발광 소자가 공기에 노출되지 않게 질소 환경하에서 글러브 박스 내에 실링되었다. 그 후, 발광 소자의 동작 특성을 측정했다. 측정은 실온(25℃를 유지하는 환경하에서)에서 실시했다.
측정 결과들은 도 31 및 도 32에 도시되어 있다. 도 31은 전압-휘도 특성의 측정 결과를, 도 32는 휘도-전류 효율 특성의 측정 결과를 나타낸다. 도 31에서, 수평축은 전압(V), 수직축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 도 32에서 수평축은 휘도(cd/m2), 수직축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다.
본 실시예에서 제조된 발광 소자의 발광 스펙트럼은 도 33에 도시되어 있다. 도 33에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 33에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 474 nm에 발광 스펙트럼의 피크를 가지며, 청색의 발광을 나타내는 것을 알았다. 또한, CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0. 15, 0.24)이었다. 그 결과, 본 실시예의 발광 소자는 좋은 색순도를 가진 청색을 나타내는 것을 알았다.
[실시예 8]
본 실시예에서는, 합성예 1에서 합성된 YGABPA를 발광 물질로서 이용한 발광 소자의 제조 방법 및 그 발광 소자의 동작 특성을 설명하고자 한다. 또한, 본 실시예의 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에, 각각 상이한 물질들 및 두께를 가진 5층의 층이 적층된 구조를 가진다는 점에서 실시예 2의 발광 소자와 유사하다. 따라서, 본 실시예는 실시예 2의 설명에 이용한 도 15를 또한 참조해 설명하기로 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(302)을 형성하기 위해, 산화 규소를 포함한 인듐 주석 산화물을 스퍼터링법에 따라 유리 기판(301)상에 형성했다. 제 1 전극(302)의 두께는 110 nm가 되도록 했다. 제 1 전극은 2 mm×2 mm의 크기를 갖는 정방형의 형상을 갖도록 형성했다.
다음으로, 제 1 전극(302)이 형성된 유리 기판(301)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다.
진공 장치 안을 배기하여, 기압이 1×10－4 Pa가 되도록 감압했다. 그 후, 공-증착법에 따라 제 1 전극(302) 위에 NPB 및 몰리브덴 산화물을 포함한 제 1 층(303)을 형성했다. 제 1 층(303)의 두께는 50 nm가 되도록 했다. NTB와 몰리브덴 산화물의 질량비는 4:2가 되도록 한다. 몰리브덴 3산화물이 특별히 증착 재료로서 이용되었음을 주의해야 한다. 제 1 층(303)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-생성층으로서 역할을 한다.
그 다음으로, NPB를 포함하는 제 2 층(304)을 증착법에 따라 제 1 층(303) 위에 형성했다. 제 2 층(304)의 두께는 10 nm가 되도록 했다. 제 2 층(304)은 발광 소자를 동작시켰을 때 홀-수송층으로서 역할을 한다.
CzPA와 YGABPA를 포함한 제 3 층(305)을 공-증착법에 따라 제 2 층(304) 위에 형성했다. 제 3 층(305)의 두께는 40 nm가 되도록 했다. CzPA와 YGABPA와의 질량비는 1：0.1이 되도록 조절했다. 따라서, YGABPA는 YGABPA가 CzPA를 포함하는 층에 분산된 것 같은 상태가 된다. 제 3 층(305)은 발광 소자를 동작시켰을 때 발광층으로서 역할을 한다. 또한, YGABPA는 발광 물질로서 역할을 한다.
다음으로, Alq3를 포함하는 제 4 층(306)을 증착법에 따라 제 3 층(305) 위에 형성했다. 제 4 층(306)의 두께는 20 nm가 되도록 했다. 제 4 층(306)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-수송층으로서 역할을 한다.
요오드화 칼슘을 포함하는 제 5 층(307)을 증착법에 따라 제 4 층(306) 위에 형성했다. 제 5 층(307)의 두께는 1 nm가 되도록 했다. 제 5 층(307)은 발광 소자를 동작시켰을 때 전자-주입층으로서 역할을 한다.
다음으로, 알루미늄을 포함하는 제 2 전극(308)을 제 5 층(307) 위에 형성했다. 제 2 전극(308)의 두께는 200 nm가 되도록 했다.
전술한 바와 같이 제조된 발광 소자에 제 1 전극(302)의 전위가 제 2 전극(308)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가했을 때, 전류가 발광 소자를 통해 흐른다. 홀들 및 전자들은 발광층으로서 역할을 하는 제 3 층(305)에서 재결합되어 여기 에너지를 생성한다. 여기된 YGABPA는 기저 상태에 돌아올 때 발광한다.
이 발광 소자는 발광 소자가 공기에 노출되지 않게 질소 환경하에서 글러브 박스 내에 실링되었다. 그 후, 발광 소자의 동작 특성을 측정했다. 측정은 실온(25℃를 유지하는 환경하에서)에서 실시했다.
측정 결과들은 도 34 및 도 35에 도시되어 있다. 도 34은 전압-휘도 특성의 측정 결과를, 도 35는 휘도-전류 효율 특성의 측정 결과를 나타낸다. 도 34에서, 수평축은 전압(V), 수직축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 도 35에서 수평축은 휘도(cd/m2), 수직축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다.
본 실시예에서 제조된 발광 소자의 발광 스펙트럼은 도 36에 도시되어 있다. 도 36에서, 수평축은 파장(nm), 수직축은 강도(주어진 단위)를 나타낸다. 도 36에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 466 nm에 발광 스펙트럼의 피크를 가지며, 청색의 발광을 나타내는 것을 알았다. 또한, CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0. 16, 0.21)이었다. 그 결과, 본 실시예의 발광 소자는 좋은 색순도를 가진 청색을 나타내는 것을 알았다.
도 38은 실시예 2 내지 8에서 제조된 발광 소자 각각의 색도를 도시한 CIE 색도계에서의 색도 그림을 나타낸다. 또한, 도 38은 NTSC 방식에 따른 색 재현 영역을 삼각 프레임으로 가리키고 있다. 도 38로부터, 실시예 2 내지 8로 제조된 발광 소자 각각이 모두 양호한 청색의 발광을 나타내고, NTSC 방식에서 이미지를 표시하기 위한 발광 장치의 청색의 화소로서 효과적이라는 것을 이해할 수 있다.

Claims (12)

  1. 발광 소자로서,
    상기 발광 소자가 한 쌍의 전극; 및
    상기 한 쌍의 전극 사이의, 다음의 일반식(1)로 표현되는 안트라센 유도체 및 상기 안트라센 유도체를 분산시키기 위한 물질을 포함하는 발광층을 포함하고,
    상기 물질이 금속 복합체(complex), 안트라센 유도체 및 카르바졸 유도체 중 어느 하나인, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00026

    위의 일반식(1)에서,
    R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타내고,
    R2는 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기 및 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중 어느 하나를 나타내며,
    Ph1은 페닐기를 나타내고,
    X1는 탄소수 6 내지 15의 아릴렌기를 나타낸다.
  2. 발광 소자로서,
    상기 발광 소자가 한 쌍의 전극; 및
    상기 한 쌍의 전극 사이의, 450nm 내지 700nm의 대역에 스펙트럼 피크를 갖는 발광물질 및 다음의 일반식(1)로 표현되는 안트라센 유도체를 포함하는 발광층을 포함하는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00027


    위의 일반식(1)에서,
    R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타내고,
    R2는 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기 및 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중 어느 하나를 나타내며,
    Ph1은 페닐기를 나타내고,
    X1는 탄소수 6 내지 15의 아릴렌기를 나타낸다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, X1이 페닐렌, 나프틸렌, 안트릴렌 또는 9,9-디메틸플루오렌-2,7-디일을 나타내는, 발광 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안트라센 유도체가 다음의 일반식(2-1)로 표현되는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00028
    (2-1)

    위의 일반식(2-1)에서,
    R4 내지 R7 각각은 수소 또는 메틸을 나타내거나, 또는 R4와 R5는 서로 결합하여 나프틸렌 또는 안트릴렌 환을 형성하고 R6와 R7은 서로 결합하여 나프틸렌 또는 안트릴렌 환을 형성한다.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안트라센 유도체가 다음의 일반식(3-1)로 표현되는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00029
    (3-1)
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안트라센 유도체가 다음의 일반식(4-1)로 표현되는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00030
    (4-1)
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안트라센 유도체가 다음의 일반식(5-1)로 표현되는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00031
    (5-1)
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안트라센 유도체가 다음의 구조식(13)으로 표현되는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00032
    (13)
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안트라센 유도체가 다음의 일반식(7-1)로 표현되는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00033
    (7-1)
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안트라센 유도체가 다음의 구조식(1)로 표현되는, 발광 소자.
    Figure 112013069195019-pat00034
    (1)
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 상기 발광 소자를 화소부에 포함하는, 발광 장치.
  12. 제11항에 따른 상기 발광 장치를 표시부에 이용하는, 전자 기기.
KR1020137020261A 2004-12-28 2005-12-22 안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기 KR101367616B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-381201 2004-12-28
JP2004381201 2004-12-28
JP2005205380 2005-07-14
JPJP-P-2005-205380 2005-07-14
PCT/JP2005/024166 WO2006070897A1 (en) 2004-12-28 2005-12-22 Anthracene derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic appliance using the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077017329A Division KR101325942B1 (ko) 2004-12-28 2005-12-22 안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130114702A KR20130114702A (ko) 2013-10-17
KR101367616B1 true KR101367616B1 (ko) 2014-02-27

Family

ID=36615008

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137020261A KR101367616B1 (ko) 2004-12-28 2005-12-22 안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기
KR1020077017329A KR101325942B1 (ko) 2004-12-28 2005-12-22 안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077017329A KR101325942B1 (ko) 2004-12-28 2005-12-22 안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7732064B2 (ko)
JP (3) JP5311713B2 (ko)
KR (2) KR101367616B1 (ko)
CN (1) CN101124202B (ko)
WO (1) WO2006070897A1 (ko)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102127422B (zh) * 2005-07-14 2013-01-02 株式会社半导体能源研究所 咔唑衍生物，和使用该咔唑衍生物获得的发光元件材料、发光元件和电子设备
JP2007045816A (ja) * 2005-07-14 2007-02-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd カルバゾール誘導体、及びそれを用いて得られた発光素子用材料、発光素子、電子機器
US7879464B2 (en) 2005-07-27 2011-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative, material for light emitting element, light emitting element, light emitting device, and electronic appliance
US9397308B2 (en) 2006-12-04 2016-07-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element, light emitting device, and electronic device
TWI437075B (zh) * 2006-12-28 2014-05-11 Semiconductor Energy Lab 蒽衍生物及使用該蒽衍生物之發光裝置
EP2150599B1 (en) * 2007-06-01 2012-11-28 E. I. Du Pont de Nemours and Company Chrysenes for green luminescent applications
JP5401448B2 (ja) * 2007-06-01 2014-01-29 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 深青色発光用途のためのクリセン類
JP5466150B2 (ja) 2007-06-01 2014-04-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 緑色発光材料
ATE536340T1 (de) * 2007-06-01 2011-12-15 Du Pont Blaue lumineszente materialien
JP5352304B2 (ja) * 2008-04-02 2013-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 アントラセン誘導体、発光材料、発光素子用材料、塗布用組成物、発光素子、及び発光装置
KR101495547B1 (ko) * 2008-04-17 2015-02-25 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 전자 재료용 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자소자
EP2112212B1 (en) 2008-04-24 2013-05-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative, light-emitting material, material for light-emitting element, composition for coating light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
JP5501656B2 (ja) 2008-05-16 2014-05-28 株式会社半導体エネルギー研究所 組成物、薄膜の作製方法、及び発光素子の作製方法
TW201038532A (en) * 2008-12-19 2010-11-01 Du Pont Anthracene compounds for luminescent applications
US8531100B2 (en) 2008-12-22 2013-09-10 E I Du Pont De Nemours And Company Deuterated compounds for luminescent applications
US8759818B2 (en) 2009-02-27 2014-06-24 E I Du Pont De Nemours And Company Deuterated compounds for electronic applications
KR101582707B1 (ko) * 2009-04-03 2016-01-05 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 전기활성 재료
KR101545774B1 (ko) * 2009-08-13 2015-08-19 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 크라이센 유도체 재료
JP5715142B2 (ja) * 2009-09-29 2015-05-07 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ ルミネセンス用途用の重水素化合物
CN102596950A (zh) 2009-10-29 2012-07-18 E.I.内穆尔杜邦公司 用于电子应用的氘代化合物
US8617720B2 (en) 2009-12-21 2013-12-31 E I Du Pont De Nemours And Company Electroactive composition and electronic device made with the composition
US8283855B2 (en) * 2010-01-11 2012-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for synthesis of anthracene derivative
EP2655547A1 (en) 2010-12-20 2013-10-30 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions for electronic applications
DE112018000748B4 (de) 2017-02-09 2022-12-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organische Verbindung, Licht emittierendes Element, Licht emittierende Vorrichtung, elektronisches Gerät und Beleuchtungsvorrichtung
JP7325731B2 (ja) 2018-08-23 2023-08-15 国立大学法人九州大学 有機エレクトロルミネッセンス素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09268283A (ja) * 1996-01-29 1997-10-14 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2001131541A (ja) 1998-12-28 2001-05-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2003031371A (ja) 2001-07-17 2003-01-31 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子及び青色発光素子
JP2004087363A (ja) 2002-08-28 2004-03-18 Canon Inc 有機発光素子

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5811834A (en) * 1996-01-29 1998-09-22 Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. Light-emitting material for organo-electroluminescence device and organo-electroluminescence device for which the light-emitting material is adapted
EP1666561A1 (en) 1998-12-28 2006-06-07 Idemitsu Kosan Company Limited Organic electroluminescent element
JP4232259B2 (ja) * 1999-03-01 2009-03-04 コニカミノルタホールディングス株式会社 新規アミノ化合物とその製造方法、および用途
US7541099B2 (en) * 2004-05-21 2009-06-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative and light emitting element and light emitting device using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09268283A (ja) * 1996-01-29 1997-10-14 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2001131541A (ja) 1998-12-28 2001-05-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2003031371A (ja) 2001-07-17 2003-01-31 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子及び青色発光素子
JP2004087363A (ja) 2002-08-28 2004-03-18 Canon Inc 有機発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
CN101124202A (zh) 2008-02-13
JP2007045809A (ja) 2007-02-22
KR20130114702A (ko) 2013-10-17
KR101325942B1 (ko) 2013-11-07
JP2016034952A (ja) 2016-03-17
US7732064B2 (en) 2010-06-08
US20080114178A1 (en) 2008-05-15
KR20070094940A (ko) 2007-09-27
WO2006070897A1 (en) 2006-07-06
JP6043847B2 (ja) 2016-12-14
CN101124202B (zh) 2012-05-23
JP2012211144A (ja) 2012-11-01
JP5311713B2 (ja) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101367616B1 (ko) 안트라센 유도체, 및 이를 이용한 발광 소자, 발광 장치, 및 전자 기기
US11296280B2 (en) Anthracene derivative, light emitting element using the same, and light emitting device using the same
JP5996704B2 (ja) カルバゾール誘導体の合成方法
US7914911B2 (en) Anthracene derivative and light emitting element and light emitting device using the same
EP1928828B1 (en) Anthracene derivative
JP5041766B2 (ja) アントラセン誘導体、アントラセン誘導体を用いた発光素子、発光装置及び電子機器
JP2007045816A (ja) カルバゾール誘導体、及びそれを用いて得られた発光素子用材料、発光素子、電子機器
JP5311712B2 (ja) アントラセン誘導体とそれを用いた発光素子、発光装置
JP4906037B2 (ja) ベンジジン誘導体、正孔輸送材料、発光装置、及び照明装置
JP2007063258A (ja) カルバゾール誘導体、及びそれを用いて得られた発光素子用材料、発光素子、電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180118

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 6