KR20050029712A - 발광 화합물 및 발광 소자 - Google Patents

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KR20050029712A
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마쓰모토료지
이시토비다쓰로
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히로세 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 백색 발광이 가능한, 예를 들면 유기 EL 소자에 이용 가능하며 단일 화합물인 백색 발광 화합물, 백색 발광 폴리머를 이용한 백색 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 백색 발광 화합물에 관한 것이다:
(화학식 (1))

Description

발광 화합물 및 발광 소자 {LUMINESCENCE COMPOUNDS AND LUMINESCENCE ELEMENTS}
본 발명은 발광 화합물 및 발광 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 에너지를 인가하면 고휘도로 발광이 가능하고 내구성이 있는 발광 화합물, 및 그것을 이용한 발광 소자에 관한 것이다.
종래에는 에너지 부여에 의해 고휘도로 발광하는 유기 화합물을 찾기 어려웠다. 또한, 고휘도, 고순도로 발광할 뿐만 아니라 견뢰성이 있는 유기 화합물은 더욱 찾기 어려웠다.
본 발명은 고순도의 색에 고휘도로 발광하며 내구성이 있는 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 고순도의 색에 고휘도로 발광하며 내구성이 있는 발광 소자를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 발광 화합물을 제공한다:
(화학식 (1))
(상기 화학식 (1)에서,
R1은 수소 원자, 비닐기, 아릴기, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, Ar1은 방향족 탄화수소환에 결합된 수소 원자 2개가 탈리하여 생성된 기(group)를 나타내고, Ar2는 아릴기를 나타냄).
또한, 본 발명은 하기 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 발광 화합물을 제공한다:
(화학식 (2))
(상기 화학식 (2)에서,
R1은 상기 화학식 (1)에서와 동일하고, Ar3는 하기 화학식 (2-1) 또는 화학식 (2-2)로 표시되는 치환기를 나타내고, Ar4는 하기 화학식 (2-3) 또는 화학식 (2-4)로 표시되는 아릴기를 나타냄:
(화학식 (2-1))
(상기 화학식 (2-1)에서, R4 및 R5는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, r은 1∼4의 정수를 나타내고, s는 1 또는 2의 정수를 나타내며, R4 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음),
(화학식 (2-2))
(상기 화학식 (2-2)에서, R1은 전술한 바와 동일하고, 2개의 R1은 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음),
(화학식 (2-3))
(상기 화학식 (2-3)에서, R2는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, p는 1∼5의 정수를 나타내며, p개의 R2는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음),
(화학식 (2-4))
(상기 화학식 (2-4)에서, R3는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, q는 1∼3의 정수를 나타내고, R4 및 r은 전술한 바와 동일하고, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음)).
아울러, 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하기 화학식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 발광 화합물, 즉, 발광 폴리머를 제공한다:
(화학식 (3))
(상기 화학식 (3)에서, Ar1 및 Ar2는 상기 화학식 (1)에서의 의미와 동일함).
또한, 본 발명은 한 쌍의 전극 사이에, 상기 화학식 (1), 상기 화학식 (2) 또는 상기 화학식 (3)으로 표시되는 발광 화합물을 함유하는 발광층이 구비된 발광 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 발광 화합물은 하기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다:
(화학식 (1))
.
상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 N-카르바졸을 기본 골격으로 하고, 상기 N-카르바졸에서의 질소 원자가 R1과 결합한다. 또한, 이 N-카르바졸의 3번 위치 또는 6번 위치에 있는 탄소 원자가 옥사디아졸환이 갖는 한 쪽 탄소 원자와 결합한다. 그리고, 이 옥사디아졸환이 갖는 다른 쪽의 탄소 원자는, 상기 화학식 (1)에서 Ar1으로 나타낸 방향족 탄화수소환에 결합된 수소 원자가 2개 탈리하여 생성된 기가 갖는 탄소 원자와 결합한다.
또한, 상기 화학식 (1)에서 Ar1은 상기 옥사디아졸환과는 상이한 옥사디아졸환과도 결합한다. 아울러, 이 상이한 옥사디아졸환에 있어서 Ar1과 결합하는 탄소 원자 이외의 다른 탄소 원자가 Ar2와 결합한다.
그리고, 상기 화학식 (1)에서 R1은 수소 원자, 비닐기, 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 하기 화학식 (1-1)∼화학식 (1-6)으로 표시되는 아릴기를 나타낸다.
상기 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기 중에서 할로겐 원자가 치환되어 있지 않는 탄소수 1∼10의 알킬기를 예시하면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기 등이 바람직하고, 탄소수 1∼5의 알킬기가 더욱 바람직하며, 특히, 메틸기, 에틸기 또는 프로필기가 바람직하다.
또한, 상기 할로겐 원자를 예시하면 플루오르 원자, 염소 원자 또는 브롬 원자 등을 들 수 있다.
또, 상기 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기 중에서 할로겐 원자가 치환되어 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 예시하면, 플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 플루오로에틸기, 1,1-디플루오로에틸기, 1,2-디플루오로에틸기, 1,1,1-트리플루오로에틸기, 1,1,2-트리플루오로에틸기, 1,2,2-트리플루오로에틸기, 1,1,2,2-테트라플루오로에틸기, 1,1,2,2,2-펜타플루오로에틸기, 1-플루오로프로필기, 2-플루오로프로필기, 1,1-디플루오로프로필기, 1,2-디플루오로프로필기,1,3-디플루오로프로필기, 2,2-디플루오로프로필기, 1,1,1-트리플루오로프로필기, 1,1,2-트리플루오로프로필기, 1,2,3-트리플루오로프로필기, 1,2,2-트리플루오로프로필기, 1,3,3-트리플루오로프로필기, 클로로메틸기, 디클로로메틸기, 트리클로로메틸기, 클로로에틸기, 1,1-디클로로에틸기, 1,2-디클로로에틸기, 1,1,1-트리클로로에틸기, 1,1,2-트리클로로에틸기, 1,2,2-트리클로로에틸기, 1,1,2,2-테트라클로로에틸기, 1,1,2,2,2-펜타클로로에틸기, 1-클로로프로필기, 2-클로로프로필기, 1,1-디클로로프로필기, 1,2-디클로로프로필기, 1,3-디클로로프로필기, 2,2-디클로로프로필기, 1,1,1-트리클로로프로필기, 1,1,2-트리클로로프로필기, 1,2,3-트리클로로프로필기, 1,2,2-트리클로로프로필기, 1,3,3-트리클로로프로필기, 브로모메틸기, 디브로모메틸기, 트리브로모메틸기, 브로모에틸기, 1,1-디브로모에틸기, 1,2-디브로모에틸기, 1,1,1-트리브로모에틸기, 1,1,2-트리브로모에틸기, 1,2,2-트리브로모에틸기, 1,1,2,2-테트라브로모에틸기, 1,1,2,2,2-펜타브로모에틸기, 1-브로모프로필기, 2-브로모프로필기, 1,1-디브로모프로필기, 1,2-디브로모프로필기, 1,3-디브로모프로필기, 2,2-디브로모프로필기, 1,1,1-트리브로모프로필기, 1,1,2-트리브로모프로필기, 1,2,3-트리브로모프로필기, 1,2,2-트리브로모프로필기, 1,3,3-트리브로모프로필기 등을 들 수 있다.
(화학식 (1-1))
상기 화학식 (1-1)로 표시되는 아릴기는 페닐기를 기본 골격으로 하며, R2를 갖는다.
상기 화학식 (1-1)에서 R2는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, 상기 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기로는 상기 R1에 대해 설명한 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기와 동일하다.
상기 화학식 (1-1)에서 p는 1∼5의 정수를 나타낸다. 또한, p개의 R2는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-2))
상기 화학식 (1-2)로 표시되는 아릴기는 나프틸기를 기본 골격으로 하며, R3 및 R4를 갖는다.
상기 화학식 (1-2)에서, 상기 R3 및 R4는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. 상기 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 화학식 (1-2)에서, q는 1∼3의 정수를 나타내고, r은 1∼4의 정수를 나타낸다. 또한, 상기 R3 및 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-3))
상기 화학식 (1-3)으로 표시되는 아릴기는 안트라센의 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치, 4번 위치, 5번 위치, 6번 위치, 7번 위치 및 8번 위치 중의 임의의 수소 원자가 1개 탈리한 안트릴기를 기본 골격으로 하며, R3, R4 및 R5를 갖는다.
상기 화학식 (1-3)에서, R3 및 R4는 전술한 바와 같으며, R5는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. 상기 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 화학식 (1-3)에서 q 및 r은 전술한 바와 같으며, s는 1 또는 2의 정수를 나타낸다. 그리고, R3, R4 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으고, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-4))
상기 화학식 (1-4)로 표시되는 아릴기는 안트라센의 9번 위치 또는 10번 위치의 수소 원자가 탈리한 안트릴기를 기본 골격으로 하며, R3 및 R4를 갖는다.
상기 화학식 (1-4)에서, R3, R4 및 r은 전술한 바와 같다. 또한, 상기 R3 및 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-5))
상기 화학식 (1-5)로 표시되는 아릴기는 페난트렌의 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치, 4번 위치, 5번 위치, 6번 위치, 7번 위치 및 8번 위치 중의 임의의 수소 원자가 1개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R3, R4 및 R5를 갖는다.
상기 화학식 (1-5)에서, R3, R4, R5, q, r 및 s는 전술한 바와 같다. 또한, R3, R4 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, q개의 R3 는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-6))
상기 화학식 (1-6)으로 표시되는 아릴기는 페난트렌의 9번 위치 또는 10번 위치의 수소 원자가 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R4 및 R5를 갖는다.
상기 화학식 (1-6)에서, R4, R5 및 s는 전술한 바와 같다. 또한, R4 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
상기 화학식 (1)에서의 Ar1은 하기 화학식 (1-1')∼화학식 (1-10')으로 표시되는 치환기를 나타낸다:
(화학식 (1-1'))
상기 화학식 (1-1')로 표시되는 치환기는 벤젠환에 결합된 수소 원자가 2개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R4를 갖는다.
상기 화학식 (1-1')에서, R4 및 r은 전술한 바와 같다. 또한, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-2'))
상기 화학식 (1-2')로 표시되는 치환기는 나프탈렌환에 결합된 수소 원자 중에서 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 및 4번 위치의 수소 원자 중의 임의의 수소 원자가 2개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R4 및 R5를 갖는다. 상기 화학식 (1-2')에서, R4, R5, r 및 s는 전술한 바와 같다. 또한, R4 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-3'))
상기 화학식 (1-3')으로 표시되는 치환기는 나프탈렌환에 결합된 수소 원자 중에서 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 또는 4번 위치의 수소 원자가 1개 탈리하고, 아울러, 5번 위치, 6번 위치, 7번 위치 또는 8번 위치의 수소 원자가 1개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R3를 갖는다. 상기 화학식 (1-3')에서, R3 및 q는 전술한 바와 같다. 또한, 한 쪽 R3와 다른 쪽 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, p개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-4'))
상기 화학식 (1-4')로 표시되는 치환기는 안트라센환에 결합된 수소 원자 중에서 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 및 4번 위치 중의 임의의 수소 원자가 2개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R4 및 R5를 갖는다. 상기 화학식 (1-4')에서, R4 , R5, s 및 r은 전술한 바와 같다. 또한, R4, 한 쪽 R5 및 다른 쪽 R5 는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-5'))
상기 화학식 (1-5')로 표시되는 치환기는 안트라센환에 결합된 수소 원자 중에서 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 및 4번 위치 중의 임의의 수소 원자가 1개 탈리하고, 또한, 9번 위치의 수소 원자가 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R3, R4 및 R6를 갖는다. 상기 화학식 (1-5')에서, R3, R4, q 및 r은 전술한 바와 같다. 또한, R3, R4 및 R6는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, q개의 R 3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
또한, 상기 화학식 (1-5')에서 R6는 수소 원자, 또는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내며, 상기 탄소수 1∼10의 알킬기는 전술한 바와 같다.
(화학식 (1-6'))
상기 화학식 (1-6')로 표시되는 치환기는 안트라센환에 결합된 수소 원자 중에서, 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 및 4번 위치 중의 임의의 수소 원자가 1개 탈리하고, 또한, 5번 위치, 6번 위치, 7번 위치 및 8번 위치 중의 임의의 수소 원자가 1개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R3 및 R5를 갖는다. 상기 화학식 (1-6')에서 R3, R5, q 및 s는 전술한 바와 같다. 또한, 한 쪽 R3, 다른 쪽 R 3 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-7'))
상기 화학식 (1-7')로 표시되는 치환기는 페난트렌환에 결합된 수소 원자 중에서 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 및 4번 위치 중의 임의의 수소 원자가 2개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R4 및 R5를 갖는다. 상기 화학식 (1-7')에서 R4 , R5, r 및 s는 전술한 바와 같다. 또한, R4, 한 쪽 R5 및 다른 쪽 R5 는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-8'))
상기 화학식 (1-8')로 표시되는 치환기는 페난트렌환에 결합된 수소 원자 중에서, 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 또는 4번 위치의 수소 원자가 1개 탈리하고, 또한, 9번 위치 또는 10번 위치의 수소 원자가 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R3, R4 및 R6을 갖는다. 상기 화학식 (1-8')에서 R3, R4 , R6, q 및 r은 전술한 바와 같다. 또한, R3, R4 및 R6는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-9'))
상기 화학식 (1-9')로 표시되는 치환기는 페난트렌환에 결합된 수소 원자 중에서 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 또는 4번 위치의 수소 원자가 1개 탈리하고, 또한, 5번 위치, 6번 위치, 7번 위치 또는 8번 위치의 수소 원자가 1개 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, R3 및 R5를 갖는다. 상기 화학식 (1-9')에서, R3, R5, q 및 s는 전술한 바와 같다. 또한, 한 쪽 R3, 다른 쪽 R3 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
(화학식 (1-10')
상기 화학식 (1-10')으로 표시되는 치환기는 플루오렌환의 1번 위치, 2번 위치, 3번 위치 또는 4번 위치의 수소 원자가 1개 탈리하고, 또한, 5번 위치, 6번 위치, 7번 위치 또는 8번 위치의 수소 원자가 탈리한 기를 기본 골격으로 하며, 9번 위치의 탄소 원자가 2개의 R1을 갖는다. 상기 화학식 (1-10')에서 R1은 전술한 바와 같다. 또한, 한 쪽 R1는 다른 쪽 R1과 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
상기 화학식 (1)에서의 Ar2는 상기 화학식(1-1)∼화학식 (1-6)으로 표시되는 아릴기를 나타낸다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물은 하기 반응식 1에 따라 제조될 수 있다. 반응식 1에 기재된 R1, Ar1 및 Ar2은 전술한 바와 같다.
(반응식 1)
상기 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물을 제조하기 위해서는 먼저, 산 클로라이드 화합물(a1)과 히드라진 화합물(b1)의 등량 혼합물을 용매 중에서 가열하여 화합물(c1)을 얻는다.
산 클로라이드 화합물(a1)과 히드라진 화합물(b1)의 등량 혼합물의 가열 시에 이용되는 용매를 예시하면, 무극성 용매, 또는 오르토디클로로벤젠, 메타디클로로벤젠, 피리딘, 디옥산, N,N-디메틸포름아미드 및 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 극성 용매를 들 수 있다.
상기 반응 시의 반응 온도는 50∼80℃인 것이 바람직하고, 특히 60∼70℃인 것이 바람직하다.
상기 가열 시간은 2∼6시간이 바람직하고, 특히 3∼4시간이 바람직하다.
그리고, 전술한 바와 같이 수행하여 얻은 화합물(c1)과 히드라진을 용매 중에서 가열하여 카보하이드라지드 화합물(d1)을 얻을 수 있다.
상기 히드라진의 사용량은 화합물(c1)의 양에 대하여 과잉량, 예를 들면, 많아도 10배의 양인 것이 바람직하다.
상기 화합물 (c1)과 히드라진의 가열 시에 이용되는 용매를 예시하면, 무극성 용매, 또는 오르토디클로로벤젠, 메타디클로로벤젠, 피리딘, 디옥산, N,N-디메틸포름아미드 및 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 극성 용매를 들 수 있다.
상기 반응 온도는, 40∼70℃인 것이 바람직하고, 특히 50∼60℃인 것이 바람직하다.
상기 가열 시간은 적어도 4시간인 것이 바람직하고, 특히 적어도 2시간인 것이 바람직하다.
이렇게 하여 얻은 카보하이드라지드 화합물(d1)과 카르바졸 유도체(e1)를 용매 중에서 가열하여 화합물(f1)을 얻을 수 있다.
상기 카보하이드라지드 화합물(d1)과 카르바졸 유도체(e1)의 가열 시에 이용되는 용매를 예시하면, 무극성 용매, 또는 오르토디클로로벤젠, 메타디클로로벤젠, 피리딘, 디옥산, N,N-디메틸포름아미드 및 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 극성 용매를 들 수 있다.
또한, 상기 반응 온도는 40∼80℃인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 60∼70℃이다.
아울러, 상기 가열 시간은 2∼8시간이 바람직하고, 특히 바람직하게는 4∼6시간이다.
전술한 바와 같이 하여 얻어진 화합물(f1)을 용매 중에서 가열하여 폐환 반응시킴으로써, 상기 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물(반응식 1에서의 (g1)으로 표시되는 화합물)을 얻을 수 있다.
상기 화합물(f1)의 가열 시에 이용되는 용매를 예시하면, 무극성 용매, 또는 오르토디클로로벤젠, 메타디클로로벤젠, 염화포스포릴, 피리딘, 디옥산, N,N-디메틸포름아미드 및 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 극성 용매를 들 수 있다.
상기 화합물(f1)의 가열 반응 시의 온도는 100∼130℃인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 110∼120℃이다.
또한, 상기 가열 시간은 15∼20시간이 바람직하고, 특히 바람직하게는 17∼19시간이다.
화합물(f1)의 가열 반응을 종료한 후에는 통상의 방법에 따라 정제 조작 및 분리 조작을 수행함으로써 화학식 (1)로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 화합물에 대해 IR 분석, NMR(nuclear magnetic resonance) 분석 및 형광 분석을 수행함으로써, 화합물을 용이하게 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물은 하기 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 발광 화합물인 것이 바람직하다:
(화학식 (2))
.
상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물은 N-카르바졸을 기본 골격으로 하며, 상기 N-카르바졸에서의 질소 원자가 R1과 결합되어 있다. 또한, 이 N-카르바졸의 3번 위치 또는 6번 위치에 있는 탄소 원자가 옥사디아졸환이 갖는 한 쪽 탄소 원자에 결합되어 있다. 상기 옥사디아졸환이 갖는 다른 쪽 탄소 원자는, 화학식 (2)에 있어서 Ar3로 표시되는 방향족 탄화수소환에 결합된 수소 원자가 2개 탈리하여 생성되는 기가 갖는 탄소 원자와 결합한다.
또한, 상기 화학식 (2)에서 Ar3는 상기 옥사디아졸환과 상이한 옥사디아졸환과도 결합한다. 이 옥사디아졸환에서의 Ar3와 결합한 탄소 원자 외의 다른 탄소 원자가 Ar4와 결합한다.
상기 화학식 (2)에서 R1은 화학식 (1)에서의 R1과 동일한 의미를 나타낸다.
또한, 상기 화학식 (2)에서의 Ar3는 하기 화학식 (2-1) 또는 화학식 (2-2)로 표시되는 치환기를 나타낸다.
(화학식 (2-1))
상기 화학식 (2-1)로 표시되는 치환기는 상기 화학식 (1-2')로 표시되는 치환기와 동일하다.
(화학식 (2-2))
상기 화학식 (2-2)로 표시되는 치환기는 상기 화학식 (1-10')로 표시되는 치환기와 동일하다.
상기 화학식 (2)에서 Ar4는 하기 화학식 (2-3) 또는 화학식 (2-4)로 표시되는 아릴기를 나타낸다.
(화학식 (2-3))
상기 화학식 (2-3)으로 표시되는 치환기는 상기 화학식 (1-1)로 표시되는 아릴기와 동일하다.
(화학식 (2-4))
상기 화학식 (2-4)로 표시되는 치환기는 상기 화학식 (1-2)로 표시되는 아릴기와 동일하다.
상기 화학식 (2)로 표시되는 발광 화합물은 하기 반응식 2에 따라 제조될 수 있다. 반응식 2에 기재된 R1, Ar3 및 Ar4는 전술한 바와 동일한 의미이다.
(반응식 2)
반응식 2에서와 같이, 산 클로라이드 화합물(a2)와 히드라진 화합물(b2)의 등량 혼합물을 용매 중에서 가열하여 화합물(c2)을 얻는다. 이 때, 반응 온도 및 가열 시간 등의 반응 조건은 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물의 제조 시의 반응 조건과 동일하다.
또한, 화합물(c2)로부터 화합물(g2)을 합성할 때의 반응 조건 등은, 반응식 1에서 화합물(c1)으로부터 화합물(g1)을 합성할 때의 반응 조건과 동일하다.
본 발명에 따른 발광 화합물은 하기 화학식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 것을 특징으로 한다:
(화학식 (3))
.
상기 화학식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 발광 화합물은 상기 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물과 유사한 구조를 갖지만, 상기 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물이 N-비닐카르바졸을 기본 골격으로 하는 데 반해, 상기 화학식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 발광 화합물은 폴리비닐카르바졸을 기본 골격으로 한다는 점에서 상이하다.
상기 화학식 (3)에서, Ar1 및 Ar2는 상기 화학식 (1)로 표시되는 발광 화합물에서의 Ar1 및 Ar2와 동일한 의미를 나타낸다.
상기 화학식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 발광 화합물은 하기 반응식 3에 따라 제조될 수 있다. 반응식 3에 기재된 Ar1 및 Ar2는 전술한 바와 같다.
(반응식 3)
반응식 3에서, 카보하이드라지드 화합물(d1)과 카르바졸 유도체(a3)로부터 상기 화학식 (3)으로 표시되는 발광 화합물의 제조 시 반응 조건 등은 (g1) 또는 (g2)으로 표시되는 발광 화합물의 제조 시 반응 조건과 동일하다.
이렇게 하여 얻어진 화합물(c3)을 용매 중에서 가열하여 탈염화수소화함으로써 화합물(d3)를 얻을 수 있다.
화합물(c3)의 가열 시에 사용되는 용매를 예시하면, 메탄올 및 에탄올 등의 무극성 용매, 또는 오르토디클로로벤젠, 메타디클로로벤젠, 피리딘, 디옥산, N,N-디메틸포름아미드 및 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 극성 용매를 들 수 있다.
상기 화합물(c3)의 가열 반응 시 온도는 80∼110℃인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 90∼100℃이다.
또한, 상기 가열 시간은 2∼6시간이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3∼4시간이다.
그리고, 용매에 화합물(d3) 및 중합 개시제를 첨가하여 가열하고 중합 반응시키고, 하기 반응식 4에 따라 반응시킴으로써 본 발명에 따른 발광 화합물(반응식 4에서의 (e3)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물)을 얻을 수 있다.
(반응식 4)
상기 화합물(d3) 및 중합 개시제가 첨가되는 용매를 예시하면, 무극성 용매, 또는 오르토디클로로벤젠, 메타디클로로벤젠, 염화포스포릴, 피리딘, 디옥산, N,N-디메틸포름아미드 및 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 극성 용매를 들 수 있다.
상기 중합 개시제로는 공지된 중합 개시제가 이용되고, 예를 들면 아조비스이소부티로니트릴 또는 과산화벤조일 등이 있다.
상기 반응 온도는 적어도 120℃인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 130∼150℃이다.
상기 가열 시간으로는 40∼55시간인 것이 바람직하다.
전술한 반응을 종료한 후에는 통상의 방법에 따라 정제 조작 및 분리 조작을 수행함으로써 화학식 (2)로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 화합물에 대해 IR 분석, NMR 분석 및 형광 분석을 수행함으로써, 상기 화합물을 용이하게 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 발광 화합물은 단순히 가열하는 것만으로 용이하게 제조될 수 있다. 이처럼 발광 화합물의 간편한 제조 방법은 공업적인 제조 방법이다.
이하, 본 발명에 따른 발광 소자에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 발광 화합물에 전자파 에너지를 부여하는 경우, 전체적으로 420∼600 ㎚의 영역에 걸친 가시부 발광이 나타나고, 예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같은 형광 스펙트럼을 가지며, 발광 가능한 유기 EL(electro luminescence) 소자에 이용할 수 있다.
도 1은 일층형 유기 EL 소자이기도 한 발광 소자의 단면 구조를 도시한 설명도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 발광 소자(A)는 투명 전극(2)이 형성된 기판(1) 상에, 발광 재료를 함유하는 발광층(3) 및 전극층(4)을 순차로 적층하여 이루어진다. 발광층(3)에는 본 발명에 따른 발광 화합물이 함유되어 있다.
도 1에 도시된 발광 소자는 그 발광층(3)에 본 발명에 따른 발광 화합물을 함유하고 있으며, 투명 전극(2) 및 전극층(4)에 전류를 흐르게 하면 그 화학 구조에 대응하는 색으로 발광한다. 아울러, 발광이란, 투명 전극(2)과 전극층(4) 사이에 전계가 인가되면, 전극층(4)측으로부터는 전자가 주입되고 투명 전극(2)으로부터는 정공이 주입되며, 발광층(3)에서 전자가 정공과 재결합하여 에너지 준위가 전도대로부터 가전자대(valence band)로 회귀할 때 에너지를 광으로서 방출하는 현상이다.
도 1에 도시된 발광 소자(A)는 그 전체 형상을 대면적(大面積)의 평면 형상으로 하는 경우, 예를 들면, 벽면 또는 천장에 장착하여 대면적의 벽면 발광 소자 및 대면적의 천장면 발광 소자 등과 같은 면상(面狀) 발광 조명 장치로 이용할 수 있다. 즉, 상기 발광 소자는 종래의 형광등과 같은 선광원(線光源), 또는 전구와 같은 점광원을 대신하여 면광원으로서 이용될 수 있다. 특히, 거주를 위한 실내, 사무용 실내, 차량 실내 등의 벽면, 천장면 또는 바닥면을 상기 발광 소자를 이용하여 면광원으로서 발광 내지 조명할 수 있다. 또한, 이 발광 소자(A)를 컴퓨터에서의 표시 화면, 휴대 전화에서의 표시 화면, 금전 등록기에서의 숫자 표시 화면 등의 백 라이트에 사용할 수 있다. 그 외에도 상기 발광 소자(A)를 직접 조명, 간접 조명 등의 여러 가지 광원으로서 사용할 수 있으며, 아울러, 야간에 발광시킬 수 있어 육안으로의 확인성이 양호한 광고 장치, 도로 표지 장치 및 발광 게시판, 나아가 자동차 등의 차량에서의 후퇴등 등의 광원에도 사용할 수 있다. 또한, 발광 소자(A)는 발광층에, 특정한 화학 구조를 갖는 발광 화합물을 갖기 때문에, 발광 수명이 길다. 따라서, 발광 소자(A)를 발광 수명이 긴 광원으로 이용할 수 있다.
또한, 발광 소자(A)를, 원통형으로 형성된 기판(1)과 상기 기판(1) 내면측에 투명 전극(2), 발광층(3) 및 전극층(4)의 순으로 적층하여 이루어진 관상(管狀) 발광체로 이용할 수 있다. 발광 소자(A)는 수은을 사용하지 않기 때문에 종래의 수은을 사용하는 형광등을 대신하여 환경 친화적인 광원으로 이용할 수 있다.
상기 기판(1)으로는 그 표면에 투명 전극(2)을 형성할 수 있는 한, 공지된 기판을 채용할 수 있다. 이 기판(1)으로서 예를 들면, 유리 기판, 플라스틱 시트, 세라믹, 표면에 절연 도료층을 형성하는 것과 같이, 표면이 절연성이 되도록 가공하여 이루어진 금속판 등을 들 수 있다.
상기 투명 전극(2)으로는 일함수가 크고 투명하며, 전압을 인가하면 양극으로서 작용하여 상기 발광층(3)에 홀을 주입할 수 있는 것이라면 여러 가지 소재를 채용할 수 있다. 투명 전극(2)을 형성할 수 있는 소재를 구체적으로 예시하면 ITO(indium tin oxide), In2O3, SnO2, ZnO, CdO 및 그들의 화합물 등의 무기 투명 도전 재료, 및 폴리아닐린 등과 같은 도전성 고분자 재료 등을 들 수 있다.
한편, 기판(1) 상에 투명 전극(2)을 형성하는 방법을 예시하면, 화학 기상 성장법, 분무 열분해, 진공 증착법, 전자빔 증착법, 스퍼터법, 이온빔 스퍼터법, 이온 플레이팅법, 이온 어시스트 증착법, 기타 방법 등을 들 수 있다.
또한, 기판을 불투명 부재로 형성하는 경우에는 기판 상에 형성되는 전극이 투명 전극일 필요는 없다.
발광층(3)은 본 발명에 따른 화학식 (1), 화학식 (2) 또는 화학식 (3)으로 표시되는 발광 화합물 등을 함유하는 층이다. 발광층(3)은 본 발명의 발광 화합물 등을 고분자 중에 분산시켜 이루어진 고분자막으로서 형성할 수도 있고, 또는 본 발명의 발광 화합물을 투명 전극(2) 상에 증착하여 이루어진 증착막으로서 형성할 수도 있다.
상기 고분자막에서의 고분자를 예시하면, 폴리비닐카르바졸, 폴리(3-알킬렌티오펜), 아릴아민을 함유하는 폴리이미드, 폴리풀올레인, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리-α-메틸스티렌, 비닐카르바졸/α-메틸스티렌 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐카르바졸이 바람직하다.
상기 고분자막 중 본 발명의 발광 화합물의 함유량은 통상적으로 0.01∼2 중량%이고, 바람직하게는 0.05∼0.5 중량% 이다.
상기 고분자막의 두께는 통상적으로 30∼500 ㎚이고, 바람직하게는 100∼300 ㎚이다. 상기 고분자막의 두께가 지나치게 얇은 경우에는 발광 광량이 부족할 수 있고, 고분자막의 두께가 지나치게 두꺼운 경우에는 발광 소자의 구동 전압이 높아져 바람직하지 않은 경우가 있으며, 또한, 발광체의 형상을 면상, 관상, 만곡상, 환상(環狀)으로 하는 경우, 유연성이 결여될 수 있다.
상기 고분자막의 형성은, 상기 고분자와 본 발명의 발광 화합물 등을 적절한 용매에 용해하여 이루어진 용액을 이용하여, 도포법, 예를 들면, 스핀 캐스트법, 코트법, 및 딥법 등을 이용함으로써 수행될 수 있다.
상기 발광층(3)이 증착막인 경우에 그 증착막의 두께는 발광층의 층 구성 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 0.1∼100 ㎚이다. 상기 증착막의 두께가 지나치게 작은 경우 또는 지나치게 큰 경우에는 전술한 바와 같은 문제가 발생할 수 있다.
발광층(3)은 본 발명에 따른 화학식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 발광 화합물로 형성할 수 있다. 이 발광 화합물을 이용하면 전술한 바와 같은 증착 조작 없이 발광층(3)을 형성할 수 있다.
상기 전극층(4)의 형성 시에는 일함수가 작은 물질을 채용하며, 예를 들면, MgAg, 알루미늄 합금, 금속 칼슘 등의 금속 단체(單體) 또는 금속의 합금으로 형성될 수 있다. 본 발명에서 바람직한 전극층(4)은 알루미늄과 소량의 리튬과의 합금 전극이다. 전극층(4)은, 예를 들면, 기판(1) 상에 형성된 발광층(3)을 포함하는 표면에, 증착 기술을 이용하여 용이하게 형성될 수 있다.
전술한 도포법 및 증착법 중 어느 한 방법을 이용하여 발광층을 형성하는 경우라도, 전극층과 발광층의 사이에 버퍼층을 개재, 장착하는 것이 바람직하다.
상기 버퍼층을 형성할 수 있는 재료를 예시하면, 플루오르화리튬 등의 알칼리 금속 화합물, 플루오르화마그네슘 등의 알칼리토류 금속 화합물, 산화알루미늄 등의 산화물, 4,4'-비스카르바졸바이페닐(Cz-TPD)을 들 수 있다. 또한, 예를 들어, ITO 등의 양극과 유기층 사이에 형성되는 버퍼층을 형성하는 재료로서 예를 들면, m-MTDATA(4,4',4''-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민), 프탈로시아닌, 폴리아닐린, 폴리티오펜 유도체; 산화몰리브덴, 산화루테늄, 산화바나듐, 플루오르화리튬과 같은 무기 산화물을 들 수 있다. 상기 버퍼층의 재료를 적절하게 선택함으로써 발광 소자인 유기 EL 소자의 구동 전압을 저하시킬 수 있으므로, 발광의 양자 효율을 개선할 수 있어, 발광 휘도를 향상시킬 수 있다.
이어서, 본 발명에 따른 발광 소자의 다른 실시예에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층형 유기 EL 소자인 발광 소자의 단면을 도시한 설명도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 발광 소자(B)는 기판(1)의 표면에, 투명 전극(2), 홀(hole) 수송층(5), 발광층(3a,3b), 전자 수송층(6) 및 전극층(4)을 이 순차로 적층하여 이루어진다.
기판(1), 투명 전극(2) 및 전극층(4)에 있어서는 도 1에 도시한 발광 소자(A)에서와 동일하다.
도 2에 도시한 발광 소자(B)에서의 발광층은 발광층(3a) 및 발광층(3b)으로 이루어지며, 발광층(3a)는 본 발명의 발광 화합물의 증착막이다. 발광층(3b)는 DPVBi층이다. 이 DPVBi층은 호스트 재료의 기능을 갖는 층이다.
홀 수송층(5)에 포함되는 홀 수송 물질로는 N,N'-디페닐-N,N'-디(m-톨릴)-벤지딘(TPD) 및 α-NPD 등과 같은 트리페닐아민계 화합물, 히드라존계 화합물, 스틸벤계 화합물, 복소환계 화합물, π전자계 스타버스트 정공 수송 물질 등을 들 수 있다.
상기 전자 수송층(6)에 포함되는 전자 수송 물질을 예시하면, 2-(4-tert-부틸페닐-5-(4-바이페닐)-1,3,4-옥사디아졸 등의 옥사디아졸 유도체, 2,5-비스(1-나프틸)-1,3,4-옥사디아졸 및 2,5-비스(5'-tert-부틸-2'-벤족사졸릴)티오펜 등을 들 수 있다. 또한, 전자 수송성 물질로서, 예를 들면, 퀴놀리놀알루미늄 착물(Alq3), 벤조퀴놀리놀베릴륨 착물(Bebq2) 등의 금속 착물계 재료를 적절히 사용할 수도 있다.
도 2의 발광 소자(B)에서는 전자 수송층(6)이 Alq3을 함유한다.
각각의 층의 두께는 종래에 공지된 다층형 유기 EL 소자에서와 동일하다.
도 2에 도시한 발광 소자(B)는 도 1에 도시한 발광 소자(A)와 동일하게 작용하여 발광한다. 따라서, 도 2에 도시한 발광 소자(B)는 도 1에 도시한 발광 소자(A)와 동일한 용도에 이용된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자를 도시한다. 도 3은 다층형 유기 EL 소자인 발광 소자의 단면을 도시한 설명도이다.
도 3에 도시한 발광 소자(C)는 기판(1)의 표면에, 투명 전극(2), 홀 수송층(5), 발광층(3), 전자 수송층(8) 및 전극층(4)을 상기 순차로 적층하여 이루어진다.
도 3에 도시한 발광 소자(C)는 발광 소자(B)와 동일하다.
도 4에 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자를 도시한다. 도 4에 도시한 발광 소자(D)는 기판(1), 전극(2), 홀 수송층(5), 발광층(3) 및 전극층(4)을 상기 순차로 적층하여 이루어진다.
도 1∼도 4에 도시한 발광 소자 외에도, 기판 상에 형성된 투명 전극인 양극과 전극층인 음극 사이에, 홀 수송성 물질을 함유하는 홀 수송층 및 본 발명에 따른 발광 화합물을 함유하는 전자 수송성 발광층을 적층하여 이루어진 2층형 유기 저분자 발광 소자(예를 들면, 양극과 음극 사이에, 홀 수송층, 및 게스트 색소로서 본 발명에 따른 발광 화합물과 호스트 색소를 함유하는 발광층을 적층하여 이루어진 2층형 색소 도핑형 발광 소자); 양극과 음극 사이에, 홀 수송성 물질을 함유하는 홀 수송층, 및 본 발명에 따른 발광 화합물과 전자 수송성 물질을 공증착(共蒸着)하여 이루어진 전자 수송성 발광층을 적층하여 이루어진 2층형 유기 발광 소자(예를 들면, 양극과 음극 사이에, 홀 수송층, 및 게스트 색소로서 본 발명에 따른 발광 화합물과 호스트 색소를 함유하는 전자 수송성 발광층을 적층하여 이루어진 2층형 색소 도핑형 유기 발광 소자); 양극과 음극 사이에, 홀 수송층, 본 발명에 따른 발광 화합물을 함유하는 발광층 및 전자 수송층을 적층하여 이루어진 3층형 유기 발광 소자를 들 수 있다.
통상적으로, 이 발광 소자에서 전자 수송성 발광층이 50∼80%의 폴리비닐카르바졸(PVK), 전자 수송성 발광제 5∼40%, 본 발명에 따른 백색발광 화합물 0.01∼20% (중량)으로 형성되어 있으면 백색 발광이 고휘도로 일어난다.
또한, 상기 발광층 중에는 증감제로서 루브렌(rubrene)이 함유되어 있는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 루브렌과 Alq3가 함유되어 있는 것이다.
본 발명에 따른 발광 화합물을 이용한 발광 소자를 예시하면, 일반적으로 직류 구동형의 유기 EL 소자로서 사용할 수 있으며, 아울러, 펄스 구동형 유기 EL 소자 및 교류 구동형 유기 EL 소자로서도 사용할 수 있다.
<실시예>
(실시예 1) 발광 화합물의 합성
2 ℓ의 3구 플라스크에, 하기 화학식 (4)로 표시되는 화합물 20 g, 하기 화학식 (5)로 표시되는 화합물 14.6 g, 피리딘 7.4 ㎖ 및 테트라하이드로퓨란 500 ㎖를 넣었다. 이 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 70℃로 가열하고, 2.5 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 방냉하여 농축한 다음, 여과하여 얻어진 고형물을 건조시키고, 화합물 17 g을 얻었다.
(화학식 (4))
(화학식 (5))
이렇게 하여 얻어진 고형물의 NMR 스펙트럼 차트를 도 5에, IR 스펙트럼 차트를 도 6에 도시한다. 이들 차트로부터, 얻어진 고형물이 하기 화학식 (6)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (6))
.
이어서, 2ℓ의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (6)으로 표시되는 화합물 17 g, 히드라지드 13.4 ㎖, 피리딘 10 ㎖ 및 테트라하이드로퓨란 800 ㎖를 넣었다. 이 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 55℃로 가열하고, 2시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 방냉하고, 여과하여 여과액을 얻었다. 이 여과액을 700 ㎖의 클로로포름으로 추출하여 얻어진 추출액을 수세한 다음, 황산나트륨을 첨가하여 수분을 제거했다. 그런 다음, 여과하여 농축한 후, 건조시켜 고형물 4.6 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고형물의 NMR 스펙트럼 차트를 도 7에, IR 스펙트럼 차트를 도 8에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고형물이 하기 화학식 (7)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (7))
.
이어서, 2ℓ의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (7)로 표시되는 화합물 4.6g, 하기 화학식 (8)로 표시되는 화합물 3.27 g, 피리딘 1.5 g 및 테트라하이드로퓨란 600 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 60℃의 온도로 가열하고, 10시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 방냉하고, 여과하여 여과액을 얻었다. 상기 여과액을 수세한 다음, 추가로 메탄올로 세정한 후, 건조시켜 고형물 1.15 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고형물의 NMR 스펙트럼 차트를 도 9에, IR 스펙트럼 차트를 도 10에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고형물이 하기 화학식 (9)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다.
(화학식 (8))
(화학식 (9))
이어서, 500 ㎖의 가지 달린 플라스크에, 상기 화학식 (9)로 표시되는 화합물 1.15 g, 디옥산 150 ㎖ 및 염화포스포릴 75 ㎖를 넣었다. 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 110℃로 가열하고, 15.5시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 용액을 방냉하고, 여과하여 얻어진 여과액을 수세하고, 메탄올로 세정한 후, 건조시켜 고형물 0.65 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고형물의 NMR 스펙트럼 차트를 도 11에, IR 스펙트럼 차트를 도 12에 도시한다.
상기 차트로부터, 상기 고형물이 하기 화학식 (10)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (10))
.
500 ㎖의 가지 달린 플라스크에, 상기 화학식 (10)으로 표시되는 화합물 0.65 g, 수산화칼륨 0.7 g, 디옥산 100 ㎖ 및 에탄올 50 ㎖를 넣었다. 상기 가지달린 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 100℃로 가열하고, 16.5 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 용액을 방냉하여 농축했다. 얻어진 농축액을 여과하고, 그 여과액을 수세하여 메탄올 세정한 다음, 건조시켜 고형물 0.15 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고형물의 NMR 스펙트럼 차트를 도 13에, IR 스펙트럼 차트를 도 14에 도시한다.
상기 차트로부터, 상기 고형물이 하기 화학식 (11)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (11))
.
아울러, 상기 화합물의 형광 스펙트럼을 도 15에 도시한다. 상기 형광 스펙트럼을 통해 상기 화합물이 백색 발광함을 확인할 수 있다.
이어서, 중합관(重合管)에 상기 화학식 (11)로 표시되는 화합물 0.1 g, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.54 ㎎, 클로로벤젠 50 ㎖ 및 DMF 5 ㎖를 넣었다. 상기 중합관 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 145℃로 가열하고, 48시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 중합관 내의 용액을 농축하고 방냉한 후, 여과하여 얻어진 여과물을 건조시키고, 고형물 0.1 g을 얻었다.
(실시예 2) 발광 화합물의 합성
1ℓ의 가지 달린 플라스크에, 9,9'-디메틸플루오렌-2,7-디카르복시산 15 g, 염화티오닐 200 ㎖을 넣었다. 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 80℃로 가열하고, 3 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 빙냉하고 염화티오닐을 제거하여, 얻어진 고형물을 건조시키고, 백색의 고체 31 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 16에, IR 스펙트럼 차트를 도 17에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (12)로 표시되는 구조를 갖는 산 클로라이드 화합물이라고 동정했다:
(화학식(12))
.
(화학식 (13))
이어서, 500 ㎖의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (13)으로 표시되는 화합물 10 g, 피리딘 5 g 및 테트라하이드로퓨란 300 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 빙냉하면서, 테트라하이드로퓨란 500 ㎖에 상기 화학식 (12)로 표시되는 고체를 용해시킨 용액 전량을 적하하였다. 적하한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 60℃로 가열하고, 16시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 빙냉하고, 이 용액을 여과, 수세, 건조시켜 얻어진 고형물을 건조시킴으로써, 갈색 고체 18.75 g를 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 18에, IR 스펙트럼 차트를 도 19에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (14)로 표시되는 구조를 갖는 히드라지드 화합물이라고 동정했다:
(화학식 (14))
.
이어서, 500 ㎖의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (14)로 표시되는 화합물 18.75 g, 피리딘 9.6 ㎖, 히드라진 13 ㎖ 및 테트라하이드로퓨란 700 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 60℃로 가열하고, 12시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 빙냉하고, 이 용액을 여과, 수세, 건조시켜 얻어진 고형물을 건조시킴으로써, 갈색의 고체 4.42 g를 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 20에, IR 스펙트럼 차트를 도 21에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (15)로 표시되는 구조를 갖는 히드라지드 화합물이라고 동정했다:
(화학식 (15))
.
이어서, 500 ㎖의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (15)로 표시되는 화합물 2.44 g, 피리딘 0.5 g 및 테트라하이드로퓨란 100 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 빙냉하면서, THF 100 ㎖에 실시예 1에서의 화학식 (8)로 표시되는 화합물 1.5 g을 용해시킨 용액 전량을 적하하였다. 적하한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 70℃로 가열하고, 1.5 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 빙냉하고, 상기 용액을 여과, 수세, 건조시켜 얻어진 고형물을 건조시킴으로써, 황색의 고체 1.27 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 22에, IR 스펙트럼 차트를 도 23에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (16)으로 표시되는 구조를 갖는 히드라지드 화합물이라고 동정했다:
(화학식 (16))
.
500 ㎖의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (16)으로 표시되는 화합물 1.27 g, 디옥산 50 ㎖ 및 염화포스포릴 30 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 115℃로 가열하고, 6시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 여과하여 고형물을 얻었다. 상기 여과액을 수세, 메탄올 세정한 후, 황산나트륨을 첨가하여 건조시킴으로써, 갈색의 고체 0.5 g를 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 24에, IR 스펙트럼 차트를 도 25에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (17)로 표시되는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (17))
.
500 ㎖의 가지 달린 플라스크에, 상기 화학식 (17)로 표시되는 화합물 0.36 g, 수산화칼륨 0.77 g 및 디옥산 100 ㎖를 넣었다. 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 100℃로 가열하고, 3시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 용액을 농축하고, 클로로포름 300 ㎖를 이용하여 추출했다. 상기 추출물에, 무수황산나트륨 50 g을 첨가하고 탈수시킨 다음, 농축하였다. 농축 후에 얻어진 농축액을 건조시켜 적갈색의 고체 0.07 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 26에, IR 스펙트럼 차트를 도 27에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (18)로 표시되는 구조를 갖는 비닐 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (18))
.
중합관에, 상기 화학식 (18)로 표시되는 비닐 화합물 0.07 g, 오르토디클로로벤젠 5 ㎖ 및 DMF 5 ㎖를 넣었다. 상기 중합관 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 145℃로 가열하고, 50 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 농축시키고 여과한 후, 얻어진 농축액을 건조하여 회백색 고체 0.051 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 28에, IR 스펙트럼 차트를 도 29에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (19)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (19))
.
아울러, 상기 화학식 (19)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물의 형광 스펙트럼 차트를 도 30에 도시한다. 상기 형광 스펙트럼 차트로부터, 상기 화합물이 백색광으로 발광함을 확인하였다.
(실시예 3) 발광 화합물의 합성
2ℓ의 3구 플라스크에, 9,9'-디옥틸플루오렌-2,7-디카르복시산 9 g, 디옥산 450 ㎖, 피리딘 3 g 및 염화티오닐 150 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 가열하고, 7시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 방냉하고, 농축한 후 여과하여, 엷은 분홍색의 결정 9.15 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 결정의 NMR 스펙트럼 차트를 도 31에, IR 스펙트럼 차트를 도 32에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 결정이 하기 화학식 (20)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (20))
.
2ℓ의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (20)으로 표시되는 산 클로라이드 화합물 9.15 g, 상기 화학식 (13)으로 표시되는 화합물 3.31 g, 피리딘 1.69 g 및 테트라하이드로퓨란 300 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 70℃로 가열하고, 1.5 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 방냉하고, 농축한 다음 여과하여, 고체 12 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 33에, IR 스펙트럼 차트를 도 34에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (23)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (23))
.
이어서, 1ℓ의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (23)으로 표시되는 화합물 12 g, 피리딘 4.27 ㎖, 히드라진 5.8 ㎖ 및 테트라하이드로퓨란 400 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 70℃로 가열하고, 4.5 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 클로로포름으로 추출했다. 그 추출물을 증발기로 증류한 다음, 진공 펌프를 이용하여 건조시켜, 갈색 분말 9.37 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 분말의 NMR 스펙트럼 차트를 도 35에, IR 스펙트럼 차트를 도 36에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 분말이 하기 화학식 (24)로 표시되는 구조를 갖는 히드라지드 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (24))
.
이어서, 1ℓ의 3구 플라스크에, 상기 화학식 (23)으로 표시되는 히드라지드 화합물 4.9 g, 상기 화학식 (8)로 표시되는 화합물 2.1 g, 피리딘 0.7 g 및 테트라하이드로퓨란 290 ㎖를 넣었다. 상기 3구 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 110℃로 가열하고, 2시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 3구 플라스크 내의 용액을 빙수에 투입하고 너체(Nutsche)로 여과한 후, 얻어진 고형분을 세정하고 건조시켜, 고체 5 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 37에, IR 스펙트럼 차트를 도 38에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (25)로 표시되는 구조를 갖는 히드라지드 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (25))
.
이어서, 500㎖의 가지 달린 플라스크에, 상기 화학식 (25)로 표시되는 화합물 5 g, 디옥산 200 ㎖ 및 염화포스포릴 100 ㎖을 넣었다. 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 110℃로 가열하고, 14.5 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 빙수에 투입하고 너체로 여과한 후, 얻어진 고형분을 세정하고 건조시켜, 고체 4.26 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 39에, IR 스펙트럼 차트를 도 40에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (26)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (26))
.
500 ㎖의 가지 달린 플라스크에, 상기 화학식 (26)으로 표시되는 화합물 0.34 g, 수산화칼륨 0.7 g, 에탄올 50 ㎖ 및 디옥산 100 ㎖을 넣었다. 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 실리콘 오일 배스에서 100℃로 가열하고, 4 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응을 종료한 다음, 상기 용액을 농축하고 빙냉한 후, 너체로 여과하여 추출한 다음, 무수황산나트륨 50 g을 첨가하여 탈수한 후, 농축시켰다. 여과하여 얻어진 고형물을 메탄올로 세정한 후, 건조시켜, 백색 분말 0.23 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 41에, IR 스펙트럼 차트를 도 42에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (27)로 표시되는 구조를 갖는 비닐 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (27))
.
300 ㎖의 가지 달린 플라스크에, 상기 화학식 (27)로 표시되는 비닐 화합물 0.2 g, 클로로벤젠 10 ㎖ 및 2 중량%의 6염화텅스텐/클로로벤젠 용액 50 ㎛를 넣었다. 상기 가지 달린 플라스크 내의 용액을 진동기로 15 시간 동안 진동시켰다. 진동을 종료한 다음, 여과하고, 얻어진 여과액으로부터 용매를 제거, 건조시켜, 연황색의 고체 0.1 g을 얻었다.
전술한 바와 같이 얻은 고체의 NMR 스펙트럼 차트를 도 43에, IR 스펙트럼 차트를 도 44에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 고체가 하기 화학식 (28)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물이라고 동정하였다:
(화학식 (28))
.
또한, 상기 화학식 (28)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물의 형광 스펙트럼 차트를 도 45에 도시한다. 상기 차트로부터, 상기 화합물이 백색광으로 발광함을 확인하였다.
본 발명에 따르면, 고휘도이고 내구성이 큰 우수한 성능을 갖는 발광 화합물, 상기 화합물의 간단한 제조 방법, 및 고휘도이고 내구성이 큰 우수한 성능을 갖는 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 설명도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 설명도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 설명도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 설명도.
도 5는 실시예 1에서의 화학식 (6)으로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 6은 실시예 1에서의 화학식 (6)으로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 7은 실시예 1에서의 화학식 (7)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 8은 실시예 1에서의 화학식 (7)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 9는 실시예 1에서의 화학식 (9)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 10은 실시예 1에서의 화학식 (9)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 11은 실시예 1에서의 화학식 (10)으로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 12는 실시예 1에서의 화학식 (10)으로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 13은 실시예 1에서의 화학식 (11)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 14는 실시예 1에서의 화학식 (11)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 15는 실시예 1에서의 화학식 (11)로 표시되는 화합물의 형광 스펙트럼 차트 도면.
도 16은 실시예 2에서의 화학식 (12)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 17은 실시예 2에서의 화학식 (12)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 18은 실시예 2에서의 화학식 (14)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 19는 실시예 2에서의 화학식 (14)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 20은 실시예 2에서의 화학식 (15)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 21은 실시예 2에서의 화학식 (15)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 22는 실시예 2에서의 화학식 (16)으로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 23은 실시예 2에서의 화학식 (16)으로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 24는 실시예 2에서의 화학식 (17)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 25는 실시예 2에서의 화학식 (17)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 26은 실시예 2에서의 화학식 (18)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 27은 실시예 2에서의 화학식 (18)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 28은 실시예 2에서의 화학식 (19)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 29는 실시예 2에서의 화학식 (19)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 30은 실시예 2에서의 화학식 (19)로 표시되는 반복 단위를 갖는 화합물의 형광 스펙트럼 차트 도면.
도 31은 실시예 3에서의 화학식 (20)으로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 32는 실시예 3에서의 화학식 (20)으로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 33은 실시예 4에서의 화학식 (23)으로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 34는 실시예 4에서의 화학식 (23)으로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 35는 실시예 4에서의 화학식 (24)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 36은 실시예 4에서의 화학식 (24)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 37은 실시예 4에서의 화학식 (25)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 38은 실시예 4에서의 화학식 (25)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 39는 실시예 4에서의 화학식 (26)으로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 40은 실시예 4에서의 화학식 (26)으로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 41은 실시예 4에서의 화학식 (27)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 42는 실시예 4에서의 화학식 (27)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 43은 실시예 4에서의 화학식 (28)로 표시되는 화합물의 NMR 스펙트럼 차트 도면.
도 44는 실시예 4에서의 화학식 (28)로 표시되는 화합물의 IR 스펙트럼 차트 도면.
도 45는 실시예 4에서의 화학식 (28)로 표시되는 화합물의 형광 스펙트럼 차트 도면.
<도면의 주요 부분의 부호에 대한 설명>
A, B, C: 발광 소자 1: 기판
2: 투명 전극 3: 발광층
4: 전극층

Claims (4)

  1. 하기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 발광 화합물:
    (화학식 (1))
    (상기 화학식 (1)에서,
    R1은 수소 원자, 비닐기, 아릴기, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, Ar1은 방향족 탄화수소환에 결합된 수소 원자 2개가 탈리하여 생성된 기(group)를 나타내고, Ar2는 아릴기를 나타냄).
  2. 하기 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 발광 화합물:
    (화학식 (2))
    (상기 화학식 (2)에서,
    R1은 청구항 1에서와 동일한 의미를 나타내고, Ar3는 하기 화학식 (2-1) 또는 화학식 (2-2)로 표시되는 치환기를 나타내고, Ar4는 하기 화학식 (2-3) 또는 화학식 (2-4)로 표시되는 아릴기를 나타냄:
    (화학식 (2-1))
    (상기 화학식 (2-1)에서, R4 및 R5는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, r은 1∼4의 정수를 나타내고, s는 1 또는 2의 정수를 나타내며, R4 및 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있고, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, s개의 R5는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음),
    (화학식 (2-2))
    (상기 화학식 (2-2)에서, R1은 전술한 바와 동일한 의미를 나타내고, 2개의 R1은 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음),
    (화학식 (2-3))
    (상기 화학식 (2-3)에서, R2는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, p는 1∼5의 정수를 나타내며, p개의 R2는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음),
    (화학식 (2-4))
    (상기 화학식 (2-4)에서, R3는 수소 원자, 또는 할로겐 원자가 치환되어 있을 수 있는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, q는 1∼3의 정수를 나타내고, R4 및 r은 전술한 바와 동일하고, q개의 R3는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, r개의 R4는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음)).
  3. 하기 화학식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 발광 화합물:
    (화학식 (3))
    (상기 화학식 (3)에서, Ar1 및 Ar2는 청구항 1에서와 동일한 의미를 나타냄).
  4. 한 쌍의 전극 사이에, 상기 화학식 (1), 화학식 (2) 또는 화학식 (3)으로 표시되는 발광 화합물을 함유하는 발광층을 구비한 발광 소자.
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