KR20080068073A - 방향족 아민 화합물, 및 방향족 아민 화합물을 사용한발광소자, 발광 장치, 전자기기 - Google Patents

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Abstract

내열성이 우수한 방향족 아민 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 내열성이 우수한 발광소자, 발광 장치 및 전자기기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 일반식(1)로 나타내는 방향족 아민 화합물을 제공한다. 일반식(1)로 나타내는 방향족 아민 화합물은 유리전이점이 높고, 뛰어난 내열성을 가진다. 또한, 일반식(1)로 나타내는 방향족 아민 화합물을 발광소자, 발광 장치 및 전자기기에 사용함으로써, 내열성이 우수한 발광소자, 발광 장치 및 전자기기를 얻을 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00135
발광소자, 방향족 아민 화합물, 발광장치, 내열성.

Description

방향족 아민 화합물, 및 방향족 아민 화합물을 사용한 발광소자, 발광 장치, 전자기기{Aromatic amine compound, and light emitting element, light emitting device, and electronic device using aromatic amine compound}
본 발명은, 방향족 아민 화합물, 및 그 방향족 아민 화합물을 사용한 발광소자, 발광 장치, 전자기기에 관한 것이다.
최근, 발광성의 유기 화합물을 사용한 발광소자의 연구 개발이 열심히 행해지고 있다. 이 발광소자의 기본적인 구성은, 한 쌍의 전극간에 발광성의 유기 화합물을 포함한 층을 끼운 것이다. 이 소자에 전압을 인가 함에 의해, 상기 한 쌍의 전극으로 전자 및 정공이 따로따로 발광성의 유기 화합물을 포함한 층에 주입되어, 전류가 흐른다. 그리고, 그것들 캐리어(전자 및 정공)이 재결합 함에 의해, 발광성의 유기 화합물이 여기상태를 형성하고, 그 여기상태가 기저상태로 되돌아올 때에 발광한다. 이러한 메커니즘으로부터, 이러한 발광소자는, 전류여기형의 발광소자라고 불린다.
이때, 유기 화합물이 형성하는 여기상태로서는, 단일항 여기상태와 삼중항 여기상태가 가능한다. 그 단일항 여기상태로부터의 발광을 형광이라고 하고, 삼중 항 여기상태로부터의 발광을 인광이라고 한다.
이러한 발광소자는, 예를 들면 0.1㎛정도의 유기박막으로 형성되기 때문에, 초경량으로 제작할 수 있는 것이 큰 이점이다. 또한, 캐리어가 주입되고나서 발광에 이르기까지의 시간은 1μ초 정도 이하이기 때문에, 대단히 응답 속도가 빠른 것도 또 다른 이점이다. 이것들의 특성은, 플랫 패널 디스플레이 소자로 적합하다고 여겨진다.
이러한 발광소자는 막모양으로 형성된다. 그래서, 대면적의 소자를 형성 함에 의해, 면형의 발광을 용이하게 얻을 수 있다. 이러한 특징은, 백열전구나 LED로 대표되는 점광원, 혹은 형광등으로 대표되는 선광원에서는 얻기 어렵다. 이 때문에, 상술한 발광소자도, 조명 등에 응용할 수 있는 면광원으로서의 이용 가치도 높다.
이러한 발광소자에 관해서는, 그 소자특성을 향상시킬 때, 재료에 의존한 문제가 많고, 이 문제들을 극복하기 위해서 소자구조의 개량이나 재료개발 등이 행해지고 있다.
전류여기형의 발광소자의 열화의 한가지 원인으로서, 한 쌍의 전극간에 형성된 발광 물질을 포함한 층에 포함되는 재료의 열화를 들 수 있다. 전류여기형의 발광소자에 있어서, 발광 물질을 포함한 층을 전류가 흐르는 것에 의해, 발광 물질을 포함한 층에 포함되는 재료는 산화 반응 및 환원 반응을 반복하게 된다. 산화 반응 및 환원 반응에 의해 분해되기 쉬운 재료가 발광 물질을 포함한 층에 포함되어 있으면, 그 반복되는 산화 반응 및 환원 반응에 의해, 서서히 재료가 열화하고, 발광 소자 자체도 열화해버린다. 따라서, 전기화학적으로 안정한 물질의 개발이 요구되고 있다.
특허문헌 1에는, 전기화학적 변화가 적은 물질로서, 트리스아릴아미노벤젠이 기재되어 있다(특허문헌 1: 일본특허 제3419534호). 그렇지만, 내열성 등의 특성은 아직 충분하지 않고, 보다 내열성이 우수한 유기 화합물의 개발이 요구되고 있다.
발명의 개시
상기 문제를 감안하여, 본 발명의 일 목적은, 내열성이 우수한 방향족 아민 화합물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 내열성이 우수한 발광소자 및 발광 장치, 전자기기를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 국면은, 일반식(1)으로 나타내는 방향족 아민 화합물이다.
Figure 112008034727465-PCT00001
(식 중, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는, 탄소수4∼9의 복소방향환기를 의미하고, R1∼R3은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R13은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(1)로 나타내는 방향족 아민 화합물 중, 일반식(2)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00002
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소 방향환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11 은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(1)로 나타내는 방향족 아민 화합물은, 더 바람직하게는, 일반식(3)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00003
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소 방향환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
구조식(21)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00004
본 발명의 일 국면은, 일반식(4)로 나타내는 방향족 아민 화합물이다.
Figure 112008034727465-PCT00005
(식중, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향 환기를 나타내고, R1∼R2은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25 의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(4)로 나타내는 방향족 아민 화합물은, 일반식(5)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00006
(식중, Ar1은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기,또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(4)로 나타내는 방향족 아민 화합물은, 일반식(6)으로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00007
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향 환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
구조식(51)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00008
본 발명의 일 국면은, 일반식(7)로 나타내는 방향족 아민 화합물이다.
Figure 112008034727465-PCT00009
(식중, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1∼Y3은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R16은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(7)로 나타내는 방향족 아민 화합물은, 일반식(8)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00010
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(7)로 나타내는 방향족 아민 화합물은, 일반식(9)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00011
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
구조식(81)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00012
본 발명의 일 국면은, 일반식(10)으로 나타내는 방향족 아민 화합물이다.
Figure 112008034727465-PCT00013
(식중, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1∼Y2은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R14 은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(10)으로 나타내는 방향족 아민 화합물은, 일반식(11)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00014
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(10)으로 나타내는 방향족 아민 화합물은, 일반식(12)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00015
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
구조식(111)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00016
또한, 본 발명의 일 국면은, 한 쌍의 전극간에 발광 물질을 포함한 층을 갖 는 발광소자이고, 발광 물질을 포함한 층은, 상기의 방향족 아민 화합물을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 국면은, 제1의 전극과, 제2의 전극과의 사이에, 발광 물질을 포함한 층을 갖는 발광소자이고, 발광 물질을 포함한 층은, 발광층을 갖고, 상기 발광층으로부터 상기 제1의 전극에 보다 가까운 측에, 상기의 방향족 아민 화합물을 포함한 층을 갖고, 제1의 전극의 전위쪽이 제2의 전극의 전위보다도 높게 되도록 전압을 인가했을 때에 발광 물질이 발광한다.
또한, 본 발명의 다른 국면, 한 쌍의 전극간에 발광 물질을 포함한 층을 갖는 발광소자이고, 발광 물질을 포함한 상기 층은 발광층을 갖고, 상기 발광층은 상기의 방향족 아민 화합물을 포함한다.
또한, 본 발명의 발광 장치는, 한 쌍의 전극간에 발광 물질을 포함한 층을 갖고, 발광 물질을 포함한 상기 층에 상기의 방향족 아민 화합물을 포함한 발광소자와, 상기 발광소자의 발광을 제어하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다. 이때, 본 명세서에 있어서의 발광 장치란, 화상표시 디바이스, 발광 디바이스, 혹은 광원(조명 시스템을 포함함)을 가리킨다. 또한, 패널에 코넥터, 예를 들면 FPC(Flexible printed circuit) 혹은 TAB(Tape Automated Bonding)테이프 혹은 TCP(Tape Carrier Package)을 부착할 수 있었던 모듈, TAB테이프나 TCP가 인쇄 배선기판이 설치된 모듈, 또는 발광소자에 COG(Chip On Glass) 방식에 의해 IC(집적회로)가 직접 설치된 모듈도 모두 발광 장치에 포함한 것으로 한다.
또한, 본 발명의 발광소자를 표시부에 사용한 전자기기도 본 발명의 범주에 포함하는 것으로 한다. 따라서, 본 발명의 전자기기는, 표시부를 갖고, 그 표시부는, 전술한 발광소자와 발광소자의 발광을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방향족 아민 화합물은 유리전이점이 높고 뛰어난 내열성을 가진다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광소자, 발광 장치, 전자기기에 사용함으로써, 내열성이 우수한 발광소자, 발광 장치, 전자기기를 얻을 수 있다.
도 1a 내지 1c는 본 발명의 발광소자를 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 발광소자를 설명하는 도면.
도 3a 및 3b는 본 발명의 발광 장치를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 발광 장치를 설명하는 도면.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 전자기기를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 전자기기를 설명하는 도면.
도 7a 및 도 7b는 3-(N-페닐아미노)-9-페닐칼바졸의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'，N"－트리페닐-N, N',N"－트리스(tris)(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1, 3, 5-트리아민의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'，N"－트리페닐-N,N',N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1,3,5-트리아민의 톨루엔 용액중 및 박막의 흡수 스펙트럼을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'，N"－트리페닐-N,N',N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1,3,5-트리아민의 톨루엔 용액중 및 박막의 발광 스펙트럼을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'，N"－트리페닐-N,N',N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1, 3, 5-트리아민의 DSC차트를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'，N"－트리페닐-N,N',N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1, 3, 5-트리아민의 CV 측정결과를 도시한 도면.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐-벤젠-1,3-디아민의 1H NMR챠트를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐-벤젠-1,3-디아민의 톨루엔 용액중 및 박막의 흡수 스펙트럼을 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐-벤젠-1,3-디아민의 톨루엔 용액중 및 박막의 발광 스펙트럼을 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐-벤젠-1,3-디아민의 DSC 차트를 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－ 디페닐-벤젠-1,3-디아민의 CV 측정결과를 도시한 도면.
도 18은 예시3에서 제작한 발광소자의 전류밀도 휘도 특성을 도시한 도면.
도 19는 예시3에서 제작한 발광소자의 전압 휘도 특성을 도시한 도면.
도 20은 예시3에서 제작한 발광소자의 발광스펙트럼을 도시한 도면.
도 21은 예시4에서 제작한 발광소자의 전류밀도 휘도 특성을 도시한 도면.
도 22는 예시4에서 제작한 발광소자의 전압 휘도 특성을 도시한 도면.
도 23은 예시4에서 제작한 발광소자의 발광스펙트럼을 도시한 도면.
도 24는 예시5에서 제작한 발광소자의 전류밀도 휘도 특성을 도시한 도면.
도 25는 예시5에서 제작한 발광소자의 전압 휘도 특성을 도시한 도면.
도 26은 예시5에서 제작한 발광소자의 발광스펙트럼을 도시한 도면.
도 27은 예시6에서 제작한 발광소자의 전류밀도 휘도 특성을 도시한 도면.
도 28은 예시6에서 제작한 발광소자의 전압 휘도 특성을 도시한 도면.
도 29는 예시6에서 제작한 발광소자의 발광스펙트럼을 도시한 도면.
도 30은 본 발명의 발광소자를 설명하는 도면.
도 31a 및 31b는 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]칼바졸의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 32a 및 32b는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'，N"－트리페닐-N,N',N"－트리스[4-(칼바졸-9-일)페닐]-벤젠-1, 3, 5-트리아민의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 33a 및 33b는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스[4-(칼바졸-9-일)페닐]-N, N'－디페닐-벤젠-1, 3-디아민의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 34a 및 34b는 9-(4-{N-[4-(9-칼바조릴)페닐]-N-페닐아미노}페닐)-10-페닐안트라센의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 35a 및 35b는 9-[4-(N-칼바조릴)]페닐-10-페닐안트라센의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 36은 N, N'－비스(스피로-9, 9'－비플루오렌-2-일)-N, N'－디페닐벤지딘의 1H NMR차트를 도시한 도면.
도 37은 1, 3, 5-트리스{N-(4-디페닐아미노페닐)아미노}벤젠의 DSC차트를 도시한 도면.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 본 발명의 실시예 및 예시에 대해서 첨부도면을 참조하여 설명한다. 그렇지만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지 및 그 범위에서 일탈하지 않고 본 발명의 형태 및 상세를 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예들 및 예시들의 기재 내용에 한정해서 해석되는 것은 아니다.
(실시예1)
본 발명은, 일반식(1)로 나타내는 방향족 아민 화합물이다.
Figure 112008034727465-PCT00017
(식중, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는, 탄소수4∼9의 복소방향환기를 의미하고, R1∼R3은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R13은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(1)에 있어서, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(13-1)∼구조식(13-17)로 나타내는 치환기를 들 수 있다. 바람직하게는, Ar1∼Ar3은, 탄소수6∼12의 아릴기인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00018
일반식(1)에 있어서, R1∼R3은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(14-1)∼구조식(14-16)으로 나타내 는 치환기를 들 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00019
일반식(1)에 있어서, R11∼R13은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(15-1)∼구조식(15-17)로 나타내는 치환기를 들 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00020
일반식(1)에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(1)에 있어서, R1, R2, R3은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(1)에 있어서, R11, R12, R13은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
Ar1, Ar2, Ar3은 동일한 치환기이며, R1, R2, R3은 동일한 치환기이며, R11, R12, R13은 동일한 치환기인 것에 의해, 합성이 용이해진다. 즉, 3개의 같은 제2급 아민을 1, 3, 5-트리 할로겐화 벤젠에 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 얻을 수 있다.
즉, 일반식(2)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00021
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소 방향환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11 은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(1) 및 일반식(2)에 있어서, R21∼R23은, 수소원자인 것이 바람직하다. R21∼R23이 수소원자인 것에 의해, 합성이 보다 용이해진다.
즉, 일반식(3)으로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00022
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소 방향환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
또한, 본 발명의 일 국면은, 일반식(4)로 나타내는 방향족 아민 화합물이다.
Figure 112008034727465-PCT00023
(식중, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향 환기를 나타내고, R1∼R2은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(4)에 있어서, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(13-1)∼구조식(13-17)로 나타내는 치환기를 들 수 있다. 바람직하게는, Ar1∼Ar2은, 각각 탄소수6∼12의 아릴기인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00024
일반식(4)에 있어서, R1∼R2는, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼ 25의 아릴기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(14-1)∼구조식(14-16)으로 나타내는 치환기를 들 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00025
일반식(4)에 있어서, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(15-1)∼구조식(15-17)에 나타내는 치환기를 들 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00026
일반식(4)에 있어서, Ar1, Ar2은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(4)에 있어서, R1, R2는 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(4)에 있어서, R11, R12은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
Ar1, Ar2은 동일한 치환기이며, R1, R2은 동일한 치환기이며, R11, R12은 동일한 치환기인 것에 의해, 합성이 용이해진다. 즉, 2개의 같은 제2급 아민을 1, 3-디할로겐화 벤젠에 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 얻을 수 있다.
즉, 일반식(5)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00027
(식중, Ar1은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기,또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(4) 및 일반식(5)에 있어서, R31∼R34은 수소원자인 것이 바람직하다. R31∼R34은 수소원자인 것에 의해, 합성이 보다 용이해진다.
즉, 일반식(6)으로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00028
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향 환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
또한, 본 발명은, 일반식(7)로 나타내는 방향족 아민 화합물이다.
Figure 112008034727465-PCT00029
(식중, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1∼Y3은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R16은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(7)에 있어서, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(16-1)∼구조식(16-17)에 나타내는 치환기를 들 수 있다. 바람직하게는, Ar1∼Ar3은 탄소수6∼12의 아릴기인 것 이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00030
일반식(7)에 있어서, Y1∼Y3은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(17-1)∼구조식(17-7)에 나타내는 치환기를 들 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00031
일반식(7)에 있어서, R11∼R16은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(18-1)∼구조식(18-17)에 나타내는 치환기를 들 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00032
일반식(7)에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(7)에 있어서, Y1, Y2, Y3은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(7)에 있어서, R11, R13, R15은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(7)에 있어서, R12, R14, R16은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
Ar1, Ar2, Ar3은 동일한 치환기이며, Y1, Y2, Y3은 동일한 치환기이며, R11, R13, R15은 동일한 치환기이며, R12, R14, R16은 동일한 치환기인 것에 의해, 합성이 용이해진다. 즉, 3개의 같은 제2급 아민을 1,3,5-트리 할로겐화 벤젠에 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 얻을 수 있다.
즉, 일반식(8)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00033
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나 타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.)
일반식(7) 및 일반식(8)에 있어서, R21∼R23은, 수소원자인 것이 바람직하다. R21∼R23이 수소원자인 것에 의해, 합성이 보다 용이해진다.
즉, 일반식(9)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00034
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
또한, 본 발명의 일 국면은, 일반식(10)으로 나타내는 방향족 아민 화합물이 다.
Figure 112008034727465-PCT00035
(식중, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1∼Y2은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R14은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(10)에 있어서, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(16-1)∼구조식(16-17)에 나타내는 치환기를 들 수 있다. 바람직하게는, Ar1∼Ar2은 탄소수6∼12의 아릴기인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00036
일반식(10)에 있어서, Y1∼Y2은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(17-1)∼구조식(17-7)로 나타내는 치환기를 들 수 있다
Figure 112008034727465-PCT00037
일반식(10)에 있어서, R11∼R14은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 나타낸다. 구체적으로는, 구조식(18-1)∼구조식(18-17)로 나타내는 치환기를 들 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00038
일반식(10)에 있어서, Ar1 및 Ar2은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(10)에 있어서, Y1 및 Y2은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(10)에 있어서, R11 및 R13은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
일반식(10)에 있어서, R12 및 R14은 동일한 치환기인 것이 바람직하다.
Ar1 및 Ar2은 동일한 치환기이며, Y1 및 Y2은 동일한 치환기이며, R11 및 R13은 동일한 치환기이며, R12 및 R14은 동일한 치환기인 것에 의해, 합성이 용이해진다. 즉, 2개의 같은 제2급 아민을 1, 3-디할로겐화 벤젠에 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 얻을 수 있다.
즉, 일반식(11)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00039
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소 원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.)
일반식(10) 및 일반식(11)에 있어서, R31∼R34은 수소원자인 것이 바람직하다. R31∼R34이 수소원자인 것에 의해, 합성이 보다 용이해진다.
즉, 일반식(12)로 나타내는 방향족 아민 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112008034727465-PCT00040
(식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.)
본 발명의 방향족 아민 화합물의 구체적인 예로서는, 구조식(21)∼ (142)로 나타낸 방향족 아민 화합물을 들 수 있다. 그렇지만, 본 발명은 이것들에 한정되지 않는다.
Figure 112008034727465-PCT00041
Figure 112008034727465-PCT00042
Figure 112008034727465-PCT00043
Figure 112008034727465-PCT00044
Figure 112008034727465-PCT00045
Figure 112008034727465-PCT00046
Figure 112008034727465-PCT00047
Figure 112008034727465-PCT00048
Figure 112008034727465-PCT00049
Figure 112008034727465-PCT00050
Figure 112008034727465-PCT00051
Figure 112008034727465-PCT00052
Figure 112008034727465-PCT00053
Figure 112008034727465-PCT00054
Figure 112008034727465-PCT00055
Figure 112008034727465-PCT00056
Figure 112008034727465-PCT00057
Figure 112008034727465-PCT00058
Figure 112008034727465-PCT00059
Figure 112008034727465-PCT00060
Figure 112008034727465-PCT00061
Figure 112008034727465-PCT00062
Figure 112008034727465-PCT00063
Figure 112008034727465-PCT00064
Figure 112008034727465-PCT00065
Figure 112008034727465-PCT00066
Figure 112008034727465-PCT00067
Figure 112008034727465-PCT00068
Figure 112008034727465-PCT00069
Figure 112008034727465-PCT00070
Figure 112008034727465-PCT00071
Figure 112008034727465-PCT00072
Figure 112008034727465-PCT00073
Figure 112008034727465-PCT00074
Figure 112008034727465-PCT00075
Figure 112008034727465-PCT00076
일반식(1)로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 합성 스킴(A-1) 및 합성 스킴(A-2)로 나타내는 합성 방법에 의해 합성할 수 있다. 우선, 칼바졸을 골격에 포함한 화합물(화합물A)과, N-브로모 숙신이미드(NBS), N-요드 숙신이미드(NIS), 브롬(Br2), 요오드화 칼륨(KI), 옥소(I2)등의 할로겐 또는 할로겐화물을 반응시켜, 3-브로모칼바졸을 골격에 포함한 화합물(화합물B)을 합성한 후, 한층 더 팔라듐 촉매(Pd촉매)등의 금속촉매를 사용한 제1급 아민과의 커플링반응을 행함으로써 화합물C를 얻는다. 상기 얻어진 화합물C와 1, 3, 5-트리 할로겐화 벤젠과를 Pd촉매 등의 금속촉매를 사용해서 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물 을 얻을 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00077
Figure 112008034727465-PCT00078
(A-1)
Figure 112008034727465-PCT00079
일반식(1) 및 합성 스킴(A-1), (A-2)에 있어서, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼ 12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1∼R3은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R13은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.
이때, 합성 스킴(A-2)에 있어서, 일종의 화합물C를 1, 3, 5-트리 할로겐화 벤젠 1등량에 대하여 3당량 반응시킴으로써, 일반식(2)의 본 발명의 방향족 아민 화합물을 1단계의 반응으로 얻을 수 있다. 즉, 일반식(2)의 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 합성이 용이하다고 하는 특징을 갖고 있다.
또한, 하기 일반식(4)로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 상기 합성 스킴(A-1) 및 하기 합성 스킴(A-3)로 나타내는 합성 방법에 의해 합성할 수 있다. 합성 스킴(A-1)에 따라 얻어진 화합물C와 1, 3-디 할로겐화 벤젠과를 Pd촉매 등의 금속촉매를 사용해서 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 얻을 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00080
Figure 112008034727465-PCT00081
일반식(4) 및 합성 스킴(A-3)에 있어서, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1∼R2은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34는 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.
이때, 합성 스킴(A-3)에 있어서, 일종의 화합물C를 1, 3-디 할로겐화 벤젠 1등량에 대하여 2당량 반응시킴으로써, 일반식(5)의 본 발명의 방향족 아민 화합물을 1단계의 반응으로 얻을 수 있다. 즉, 일반식(5)의 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 합성이 용이하다고 하는 특징을 갖고 있다.
하기 일반식(7)로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 합성 스킴(A-4) 및 합성 스킴(A-5)로 나타내는 합성 방법에 의해 합성할 수 있다. 우선, 칼바졸을 골격에 포함한 화합물(화합물D)과 디 할로겐화 아릴을 반응시켜서, N-할로겐화 아릴칼바졸을 골격에 포함한 화합물(화합물E)을 합성한 후, 한층 더 요오드화 구리(CuI)등의 금속촉매를 사용한 제2급 아민과의 커플링 반응을 행함으로써 화합물F를 얻는다. 얻어진 화합물F와 1, 3, 5-트리 할로겐화 벤젠과를 Pd촉매를 사용해서 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 얻을 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00082
Figure 112008034727465-PCT00083
Figure 112008034727465-PCT00084
일반식(7) 및 합성 스킴(A-4), (A-5)에 있어서, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1∼Y3은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R16은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.
이때, 합성 스킴(A-5)에 있어서, 일종의 화합물E를 1, 3, 5-트리 할로겐화 벤젠 1등량에 대하여 3당량 반응시킴으로써, 일반식(8)의 본 발명의 방향족 아민 화합물을 1단계의 반응으로 얻을 수 있다. 즉, 일반식(8)의 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 합성이 용이하다고 하는 특징을 갖고 있다.
또한, 하기 일반식(10)으로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 상기 합성 스킴(A-4) 및 하기합성 스킴(A-6)로 나타내는 합성 방법에 의해 합성할 수 있다. 합성 스킴(A-4)에 따라 얻어진 화합물F와 1, 3-디 할로겐화 벤젠과를 Pd촉매 등의 금속촉매를 사용해서 반응시킴으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 얻을 수 있다.
Figure 112008034727465-PCT00085
Figure 112008034727465-PCT00086
일반식(10) 및 합성 스킴(A-6)에 있어서, Ar1은 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.
이때, 합성 스킴(A-6)에 있어서, 일종의 화합물E를 1,3-디 할로겐화 벤젠 1등량에 대하여 2당량 반응시킴으로써, 일반식(11)의 본 발명의 방향족 아민 화합물을 1단계의 반응으로 얻을 수 있다. 즉, 일반식(11)의 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 합성이 용이하다고 하는 특징을 갖고 있다.
전술한 합성 스킴에 있어서, 금속촉매를 사용한 커플링 반응은, 트리(tert- 부틸)포스핀(tert-Bu)3P를 배위자로서 갖는 Pd촉매를 사용할 수 있다. 예를 들면, Pd촉매로서는, Pd(dba)2과 (tert-Bu)3P을 혼합함에 의해, (tert-Bu)3P가 Pd에 배위한 촉매를 사용할 수 있다. 이때, Pd(dba)2 이외에도, 배위력이 (tert-Bu)3P보다 작은 배위자를 배위한 Pd착물을 사용해도 개의치 않는다. 구체적으로는, Pd(dba)2, 팔라듐 디아세테이트 (Pd(OAc)2)등을 사용할 수 있다. Pd(dba)2을 사용하는 것이 바람직하다. 배위자로서는, (tert-Bu)3P 대신에 DPPF를 사용할 수 있다. 반응온도는, 실온으로부터 130℃가 바람직하다. 130℃ 이상으로 가열해버리면, Pd촉매가 분해해버려, 촉매로서의 기능을 다하지 않게 되기도 한다. 또한, 가열온도를 60℃로부터 110℃로 하면, 반응을 제어하는 것이 용이해지고, 수율도 높아지게 되므로, 보다 바람직하다. 이때, dba란 트랜스, 트랜스-디벤지리덴아세톤(dibenzylideneacetone)을 나타낸다. 또한, DPPF란, 1, 1-비스(디페닐포스피노)페로센을 나타낸다. 용매로서는, 탈수 톨루엔이나 크실렌 등을 사용할 수 있다. 염기로서는, tert-BuONa등의 알칼리 금속 알콕시드 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 방향족 아민 화합물은, 정공수송성이 우수하다. 따라서, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광소자나 태양 전지 등의 일렉트로닉스 디바이스에 사용함으로써, 양호한 전기 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 칼바졸 골격을 갖고 있기 때문에 유리전이점이 높다. 즉, 본 발명의 방향족 아민 화합물이 내열성이 뛰어나므로, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광소자나 태양 전지 등의 일렉트로닉스 디바이스에 사용함으로써, 내열성이 우수한 일렉트로닉스 디바이스를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 산화 반응 및 계속되는 환원 반응을 반복해도 안정적이다. 즉, 반복적인 산화 반응에 본 발명의 방향족 아민 화합물은 안정성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광소자나 태양 전지등의 일렉트로닉스 디바이스에 사용함으로써, 장수명의 발광소자를 얻을 수 있다.
(실시예2)
본 발명의 방향족 아민 화합물을 사용한 발광소자의 일 형태에 대해서 도 1a를 사용해서 이하에 설명한다.
본 발명의 발광소자는, 한 쌍의 전극간에 복수의 층을 가진다. 해당 복수의 층은, 전극들로부터 떨어지게 발광 영역이 형성되도록, 즉 전극들로 떨어진 부위에서 캐리어가 재결합이 행해지도록, 캐리어 주입성이 우수한 물질과 캐리어 수송성이 높은 물질로 이루어진 층들을 조합해서 적층된 것이다.
본 실시예에 있어서, 상기 발광소자는, 제1의 전극(102)과, 제1의 전극(102) 위에 순차적으로 적층된 제1의 층(103), 제2의 층(104), 제3의 층(105), 제4의 층(106)과, 한층 더 그 위에 설치된 제2의 전극(107)으로 구성되어 있다. 이때, 본 실시예에서는 제1의 전극(102)은 양극으로서 기능하고, 제2의 전극(107)은 음극으로서 기능하는 것으로서 이하 설명을 한다.
기판(101)은 발광소자의 지지체로서 사용된다. 기판(101)으로서는, 예를 들 면 유리, 또는 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 이때, 발광소자의 제작 공정에 있어서 지지체로서 기능하는 것이면, 또 다른 재료를 사용하여도 된다.
제1의 전극(102)으로서는, 일함수가 큰(구체적으로는, 4.OeV이상) 금속, 합금, 도전성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 인듐 주석산화물(ITO), 규소를 함유한 인듐 주석산화물, 산화인듐에 2∼20wt％의 산화아연(ZnO)을 혼합한 IZO(Indium Zinc Oxide), 산화텅스텐을 0.5∼5wt％, 산화아연을 0.1∼1wt％함유한 인듐 산화물(IWZO)등을 들 수 있다. 이것들의 도전성 금속산화물막은, 보통 스퍼터링에 의해 형성되지만, 졸겔법 등을 응용해서 형성해도 개의치 않는다. 또한, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 금속재료의 질화물(예를 들면, 질화 티타늄(TiN))등을 들 수 있다.
제1의 층(103)은, 정공주입성이 우수한 물질을 포함한 층이다. 몰리브덴산화물(MoOx), 바나듐산화물(Ⅴ0x), 루테늄 산화물(RuOx), 텅스텐산화물(WOx), 망간산화물(MnOx)등을 사용할 수 있다. 이밖에, 프탈로시아닌(약칭: H2Pc)이나 구리 프탈로시아닌(CuPC)등의 프탈로시아닌계의 화합물, 또는 폴리(에틸렌 디옥시티오펜)/폴리(스티렌 술폰산)(PEDOT/PSS)등의 고분자 등에 의해서도 제1의 층(103)을 형성할 수 있다.
이와는 달리, 제1의 층(103)에, 유기 화합물과 무기화합물을 복합하여 형성된 복합재료를 사용해도 된다. 특히, 유기 화합물과, 유기 화합물에 대하여 전자수 용성을 갖는 무기화합물과를 포함한 복합재료에서는, 무기화합물이 유기 화합물로부터 전자를 수용하고 캐리어 밀도가 증대하기 때문에, 정공주입성 및 정공수송성이 우수하다. 이 경우, 유기 화합물로서는, 정공의 수송성이 우수한 재료인 것이 바람직하다. 구체적으로는 아릴 아민 화합물 또는 칼바졸 유도체를 사용할 수 있다. 또한, 유기 화합물로서, 방향족탄화수소를 사용해도 된다. 무기화합물로서는, 유기 화합물에 대하여 전자수용성을 나타내는 물질이면 좋고, 구체적으로는, 천이금속의 산화물인 것이 바람직하다. 예를 들면, 티탄산화물(TiOx), 바나듐산화물(Ⅴ0x), 몰리브덴산화물(MoOx), 텅스텐산화물(WOx), 레니움산화물(ReOx), 루테늄 산화물(RuOx), 크롬산화물(CrOx), 지르코늄산화물(ZrOx), 하프늄 산화물(HfOx), 탄탈산화물(TaOx), 은산화물(AgOx), 망간산화물(MnOx)등의 금속산화물을 사용할 수 있다. 제1의 층(103)에 유기 화합물과 무기화합물을 합성하여서 형성된 복합재료를 사용했을 경우, 제1의 층(103)이 제1의 전극(102)과 옴 접촉을 형성할 수 있다. 따라서, 일함수에 관계없이 제1의 전극을 형성하는 재료를 선택할 수 있다.
제2의 층(104)은, 정공수송성이 우수한 물질을 포함한 층이다. 상기 실시예1에서 나타낸 본 발명의 방향족 아민 화합물은 정공수송성이 뛰어나기 때문에, 제2의 층(104)에 적합하게 사용할 수 있다. 본 발명의 방향족 아민 화합물을 제2의 층(104)에 사용함으로써, 양호한 특성의 발광소자를 얻을 수 있다. 특히, 내열성이 우수한 발광소자를 얻을 수 있다.
제3의 층(105)은, 발광성의 물질을 포함한 층이다. 발광성 물질에 대해서는, 특히 제한시키지 않고 각종의 물질을 사용할 수 있고, 거기에는, 쿠마린6이나 쿠마린545T 등의 쿠마린 유도체와, N, N'－디메틸퀴나크리돈 또는 N, N'－디페닐 퀴나크리돈 등의 퀴나크리돈 유도체와, N-페닐아크리도노(N-phenylacridonoe)나 N-메틸아크리돈 등의 아크리돈 유도체와, 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,10-디페닐안트라센, 루브렌, 페리플란텐, 2, 5, 8, 11-테트라(tert-부틸)페릴렌(약칭: TPB) 등의 축합 방향족 화합물과, 4-디시아노메틸렌-2-[p-(디메틸아미노)스티릴]-6-메틸-4H-피란 등의 피란 유도체와, 4-(2,2-디페닐비닐)트리페닐아민 등 등의 아민 유도체를 사용할 수 있다. 인광발광성 물질로서는, 비스{2-(p-톨릴)피리디나토}이리듐(III)아세틸아세토네이트, 비스{2-(2'-벤조티에닐)피리디나토}이리듐(III)아세틸아세토네이트, 또는 비스{2-(4,6-디플루오로페닐)피리디나토}이리듐(III)피콜리네이트 등의 이리듐 착물; 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린-백금 착물 등의 백금 착물; 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 트리스(2-테노일트리플루오로아세토나토)유로퓸(III) 등의 희토류 착물 등을 사용할 수 있다.
또한, 제3의 층(105)을 다른 물질에 발광성의 물질을 분산되게 해서 구성해도 좋다. 발광성의 물질을 분산되게 하기 위한 재료로서는, 각종의 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 발광성의 물질보다도 LUMO준위가 높고, HOMO 준위가 낮은 물질을 사용할 수 있다. 또한, 발광성의 물질을 분산되게 하기 위한 재료는 복수종의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 결정화를 억제하기 위해서 루브렌 등의 결정화를 억제하는 물질을 한층 더 첨가해도 좋다. 또한, 발광성의 물질에의 에너지 이동을 보다 효율적으로 행하기 위해서, 4, 4'－비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB), 트리스(8-퀴노리노라토)알루미늄(Alq) 등을 한층 더 첨가해도 좋다.
제4의 층(106)은, 전자수송성이 우수한 물질, 예를 들면 트리스(8-퀴노리노라토)알루미늄(약칭:Alq), 트리스(5-메틸-8-퀴노리노라토)알루미늄(약칭:Almq3), 비스(10-히드록시벤조[h]퀴노리나토)베릴륨(약칭:BeBq2), 또는 비스(2-메틸-8-퀴노리노라토)(4-페닐페노라토)알루미늄(약칭:BAlq)등의, 퀴놀린 골격 또는 벤조 퀴놀린 골격을 갖는 금속착물 등으로 형성된 층이다. 이와는 달리, 비스[2-(2-히드록시페닐)벤조옥사조라토]아연(약칭:Zn(BOX)2), 또는 비스[2-(2-히드록시페닐)벤조티아조라토]아연(약칭:Zn(BTZ)2)등의 옥사졸계, 티아졸계 배위자를 갖는 금속착물 등도 사용할 수 있다. 한층 더, 금속착물 이외에도, 2-(4-비페닐일)-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-비페닐일)-1,2,4-트리아졸(약칭:TAZ), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-비페닐일)-1,2,4-트리아졸(약칭: p-EtTAZ), 바소페난트롤린(약칭:BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등도 사용할 수 있다. 여기에 서술한 물질은, 주로 10-6cm2/Vs이상의 전자이동도를 갖는 물질이다. 이때, 정공보다도 전자의 수송성이 높은 물질이면, 상기 이외의 물질을 제4의 층(106)으로서 사용해도 개의치 않는다. 또한, 제4의 층(106)은, 단층의 물질뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층한 층이어도 된다.
제2의 전극(107)을 형성하는 물질로서는, 일함수가 작은(구체적으로는, 3.8eV이하)금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 이러한 음극재료의 구체적인 예로서는, 원소주기표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs)등의 알칼리 금속,및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr)등의 알칼리토류금속, 및 이것들을 포함한 합금(MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이테르븀(Yb)등의 희토류금속 및 이것들을 포함한 합금등을 들 수 있다. 그렇지만, 제2의 전극(107)과 제4의 층(106)과의 사이에, 전자주입을 촉진시키는 기능을 갖는 층을, 해당 제2의 전극과 적층해서 설치함으로써, 일함수의 대소에 관계되지 않고, Al, Ag, ITO, 또는 규소를 포함한 ITO등 여러가지 도전성 재료를 제2의 전극(107)으로서 사용할 수 있다.
이때, 전자주입을 촉진시키는 기능을 갖는 층으로서는, 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF), 불화 칼슘(CaF2)등과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리토류금속의 화합물을 사용할 수 있다. 이와는 달리, 전자수송성을 갖는 물질로 이루어진 층중에 알칼리 금속 또는 알칼리토류금속을 함유시킨 것, 예를 들면 Alq 속에 마그네슘(Mg)이나 리튬(Li)을 함유시킨 것 등을 사용할 수 있다.
상기 제1의 층(103), 상기 제2의 층(104), 상기 제3의 층(105) 및 상기 제4의 층(106)은, 증착법, 잉크젯법 및 스핀 코트법 등의 공지의 방법으로 형성되어도 된다. 또한, 각 전극 또는 각 층을 형성하기 위해 다른 방법을 따로따로 사용해도 된다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 발광소자는, 제1의 전극(102)과 제2의 전극(107)과의 사이에 생긴 전위차에 의해 전류가 흐르고, 발광성이 우수한 물질을 포함한 층인 제3의 층(105)에 있어서 정공과 전자가 재결합하여, 발광하는 것이다. 즉, 제3의 층(105)에 발광 영역이 형성된다.
발광은, 제1의 전극(102) 또는 제2의 전극(107)의 어느 한쪽 또는 양쪽을 통해서 외부에 추출된다. 따라서, 제1의 전극(102) 또는 제2의 전극(107)의 어느 한쪽 또는 양쪽은, 투광성을 갖는 물질로 이루어진다. 제1의 전극(102)만이 투광성을 갖는 물질로 이루어진 것일 경우, 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 발광은 제1의 전극(102)을 통해서 기판측에서 추출된다. 또한, 제2의 전극(107)만이 투광성을 갖는 물질로 이루어진 것일 경우, 도 1b에 나타나 있는 바와 같이 발광은 제2의 전극(107)을 통해서 기판과 반대측에서 추출된다. 제1의 전극(102) 및 제2의 전극(107)이 모두 투광성을 갖는 물질로 이루어진 것일 경우, 도 1c에 나타나 있는 바와 같이 발광은 제1의 전극(102) 및 제2의 전극(107)을 통하여, 기판측 및 기판과 반대측의 양쪽으로부터 추출된다.
이때, 제1의 전극(102)과 제2의 전극(107)과의 사이에 설치되는 층의 구성은, 상기의 구성에는 한정되지 않는다. 발광 영역과 금속이 근접함으로써 생기는 소광이 억제되도록, 제1의 전극(102) 및 제2의 전극(107)으로부터 떨어진 부위에 정공과 전자가 재결합하는 발광 영역을 설치한 구성이면, 또 다른 구성을 사용하여도 된다.
즉, 층의 적층구조에 관해서는 특별하게 한정되지 않고, 전자수송성이 우수 한 물질 또는 정공수송성이 우수한 물질, 전자주입성이 우수한 물질, 정공주입성이 우수한 물질, 바이폴라성(전자 및 정공의 수송성이 우수한 물질)의 물질, 정공 블록 재료 등으로 이루어진 층을, 본 발명의 방향족 아민 화합물과 자유롭게 조합하여 구성하면 좋다.
도 2에 나타낸 발광소자는, 음극으로서 기능하는 제1의 전극(302) 위에 전자수송성이 우수한 물질로 된 제1의 층(303), 발광성 물질을 포함한 제2의 층(304), 정공수송성이 우수한 물질로 된 제3의 층(305), 정공주입성이 우수한 물질로 된 제4의 층(306), 양극으로서 기능하는 제2의 전극(307)이 순차적으로 적층된 구성으로 되어 있다. 이때, 참조부호 301은 기판이다.
본 실시예에 있어서는, 유리, 플라스틱 등으로 형성된 기판 위에 발광소자를 제작하고 있다. 하나의 기판 상에 상기 발광소자를 복수 제작함으로써 패시브형의 발광 장치를 제작할 수 있다. 또한, 유리, 플라스틱 등으로 이루어진 기판 위에, 예를 들면 박막트랜지스터(TFT)를 형성하고, TFT와 전기적으로 접속된 전극 위에 발광소자를 제작해도 좋다. 이에 따라, TFT에 의해 발광소자의 구동을 제어하는 액티브 매트릭스형의 발광 장치를 제작할 수 있다. 이때, TFT의 구조는, 특별하게 한정되지 않는다. 스태거형의 TFT이어도 좋고 역스태거형의 TFT이어도 좋다. 또한, TFT에 사용하는 반도체의 결정성에 관해서도 특별하게 한정되지 않고, 비정질반도체를 사용해도 되거나 결정성 반도체를 사용해도 된다. 또한, TFT어레이 기판에 형성된 구동용 회로에 관해서도, n형 및 p형 양쪽의 TFT를 구비하거나, n형 및 p형 중 어느 한쪽의 TFT를 구비하여도 된다.
본 발명의 방향족 아민 화합물은, 정공수송성이 우수한 재료이다. 이 때문에, 발광소자에 사용하는 경우, 발광소자의 구동전압을 저감할 수 있어, 소비 전력이 저감된다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은 유리전이점이 높다. 이 때문에, 발광소자에 사용하는 경우, 내열성이 우수한 발광소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 산화 반응 및 계속되는 환원 반응을 반복해도 안정적이다. 즉, 상기 방향족 아민 화합물은, 반복적인 산화 반응에 안정성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광소자에 사용함으로써, 장수명의 발광소자를 얻을 수 있다.
(실시예3)
본 실시예에서는, 실시예2에서 나타낸 구성과 다른 구성의 발광소자 에 관하여 설명한다.
본 발명의 방향족 아민 화합물이 정공주입성이 우수한 물질이기 때문에, 실시예2에서 나타낸 제1의 층(103)에 사용할 수 있다. 본 발명의 방향족 아민 화합물을 제1의 층(103)에 사용함으로써, 양호한 특성의 발광소자를 얻을 수 있다.
본 발명의 방향족 아민 화합물을 제1의 층(103)에 사용했을 경우, 제2의 층(104)을 형성하는 물질로서는, 여러 가지의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 방향족 아민(즉, 벤젠환-질소 결합을 갖는 것)의 화합물을 사용할 수 있다. 널리 이용되고 있는 재료로서, 4, 4'－비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]비페닐, 그 유 도체인 4, 4'－비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(이하, NPB이라고 함), 4, 4'，4"－트리스(N, N-디페닐아미노)트리페닐아민, 4, 4'，4"－트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민 등의 스타 버스트형 방향족 아민 화합물을 들 수 있다. 여기에 서술한 물질은, 주로 10-6cm2/Vs이상의 정공이동도를 갖는 물질이다. 그렇지만, 전자보다도 정공의 수송성이 우수한 물질이면, 또 다른 물질을 사용해도 된다. 이때, 제2의 층(104)은, 단층일뿐만 아니라, 상기 물질의 혼합층, 혹은 2층이상 적층한 층이어도 된다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물을, 제1의 층(103) 및 제2의 층(104)으로서 사용해도 된다.
본 발명의 방향족 아민 화합물은, 정공주입성이 우수한 재료이다. 이 때문에, 발광소자에 사용하는 경우, 발광소자의 구동전압을 저감할 수 있어, 소비 전력의 저감에 연결된다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은 유리전이점이 높다. 이 때문에, 발광소자에 사용하는 경우, 내열성이 우수한 발광소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 산화 반응 및 계속되는 환원 반응을 반복해도 안정적이다. 즉, 그 방향족 아민 화합물은, 반복적인 산화 반응에 안정성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광소자에 사용함으로써, 장수명의 발광소자를 얻을 수 있다.
이때, 제1의 층(103) 이외는, 실시예2에 나타낸 구성을 적당하게 사용할 수 있다.
(실시예4)
본 실시예에서는, 실시예2에서 나타낸 구성과 다른 구성의 발광소자 에 관하여 설명한다.
상기 실시예2에서 나타낸 제3의 층(105)에 본 발명의 방향족 아민 화합물을 사용함으로써, 본 발명의 방향족 아민 화합물로부터의 발광을 얻을 수 있다. 본 발명의 방향족 아민 화합물이 파랑 내지 녹색의 발광을 나타내므로, 파랑 내지 녹색의 발광을 나타내는 발광소자를 얻을 수 있다.
제3의 층(105)은, 본 발명의 방향족 아민 화합물만으로 구성해도 좋고, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 다른 물질에 분산되게 해서 구성해도 좋다. 본 발명의 방향족 아민 화합물을 분산되게 하는 물질로서는, 여러 가지의 재료를 사용할 수 있고, 실시예2에서 서술한 정공수송성이 우수한 물질이나 전자수송성이 우수한 물질의 기타, 4, 4'－디(N-칼바조릴)비페닐(약칭:CBP)이나, 2, 2',2"-(1, 3, 5-벤젠트리일)-트리스[1-페닐-1H-벤즈이미다졸](약칭:TPBI), 9, 10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:DNA), 2-tert-부틸-9, 10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:t-BuDNA) 등을 들 수 있다.
본 발명의 방향족 아민 화합물은 유리전이점이 높다. 이 때문에, 발광소자에 사용한 경우, 내열성이 우수한 발광소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 산화 반응 및 계속되는 환원 반응을 반복해도 안정적이다. 즉, 그 방향족 아민 화합물은, 반복적인 산화 반응에 안정성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광소자에 사용함으로써, 장수명의 발광소자를 얻을 수 있다.
이때, 제3의 층(105) 이외는, 실시예2 및 실시예3에 나타낸 구성을 적당하게 사용할 수 있다.
(실시예5)
본 실시예에서는, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 사용해서 제작된 발광 장치에 관하여 설명한다.
본 실시예에서는, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 사용해서 제작된 발광 장치에 대해서 도 3을 사용하여 설명한다. 이때, 도 3a는, 발광 장치를 나타내는 평면도, 도 3b는 도 3a를 A-A’ 및 B-B’로 절단한 단면도다. 점선으로 표시된 도면부호 601은 구동회로부(소스측 구동회로), 602는 화소부, 603은 구동회로부(게이트측 구동회로)이다. 또한, 도면부호 604는 밀봉기판, 605는 씰재이며, 씰재(605)로 둘러싸여진 부분은, 공간(607)이다.
이때, 리드(lead) 배선(608)은 소스측 구동회로(601) 및 게이트측 구동회로(603)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이며, 외부입력 단자가 되는 FPC(플렉시블 프린트 회로)(609)로부터 비디오신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋트 신호 등을 받는다. 이때, 여기에서는 FPC밖에 도면에 나타내지는 않았지만, 이 FPC에는 인쇄회로 기판(PWB)이 장착되어도 된다. 본 명세서에 있어서의 발광 장치는, 발 광 장치 본체뿐만 아니라, FPC 혹은 PWB가 부착된 발광장치도 포함한다.
다음에, 단면구조에 대해서 도 3b를 사용하여 설명한다. 소자기판(610) 위에는 구동회로부 및 화소부가 형성된다. 여기서는, 구동회로부인 소스측 구동회로(601)와, 화소부(602) 내의 하나의 화소가 도시되어 있다.
이때, 소스측 구동회로(601)에서는 n채널형 TFT(623)과 p채널형 TFT(624)를 조합한 CMOS회로가 형성된다. 또한, 구동회로는, 공지의 CMOS회로, PMOS회로 혹은 NMOS회로로 형성해도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 기판 위에 구동회로를 형성한 드라이버 일체형을 나타내지만, 반드시 필요하지는 않고, 구동회로를 기판상이 아니고 외부에 형성할 수도 있다.
또한, 화소부(602)는 스위칭용 TFT(611)와, 전류제어용 TFT(612)과 그 드레인에 전기적으로 접속된 제1의 전극(613)을 포함한 복수의 화소를 갖는다. 이때, 제1의 전극(613)의 단부를 덮어서 절연물(614)이 형성되어 있다. 여기에서는, 포지티브형의 감광성 아크릴 수지막이 사용된다.
피복성을 양호한 것으로 하기 위해서, 절연물(614)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면, 절연물(614)의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 사용했을 경우, 절연물(614)의 상단부에만 곡률반경(0.2㎛∼3㎛)을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한 절연물(614)로서, 빛의 조사에 의해 에천트에 불용해성이 되는 네가티브형, 또는 빛의 조사에 의해 에천트에 용해성이 되는 포지티브형의 어느 한쪽을 사용할 수 있다.
제1의 전극(613) 위에는, 발광 물질을 포함한 층(616), 및 제2의 전극(617) 이 형성되어 있다. 여기에서, 양극으로서 기능하는 제1의 전극(613)에 사용하는 재료로서는, 일함수가 큰 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, ITO막, 규소를 함유한 인듐 주석산화막, 2∼20wt％의 산화아연을 포함한 산화인듐막, 질화 티타늄 막, 크롬 막, 텅스텐 막, Zn막 또는 Pt막 등의 단층막과, 질화 티타늄막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과의 적층과, 질화 티타늄 막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과 질화 티타늄 막과의 3층 구조 등을 사용할 수 있다. 또한, 제1의 전극(613)이 적층구조를 가지면, 배선으로서의 저항도 낮고, 양호한 오믹 접촉을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1의 전극은, 양극으로서 기능할 수 있다.
또한, 발광 물질을 포함한 층(616)은, 증착 마스크를 사용한 증착법, 잉크젯법, 스핀 코트법 등의 공지의 방법에 의해 형성된다. 발광 물질을 포함한 층(616)은, 실시예1에서 나타낸 본 발명의 방향족 아민 화합물을 포함한다. 또한, 발광 물질을 포함한 층(616)에 포함된 또 다른 재료는, 저분자계재료, 중분자계 재료(올리고머와 덴드리머를 포함한다), 또는 고분자계 재료이어도 된다. 또한, 발광 물질을 포함한 층에 사용하는 재료로서는, 통상, 유기 화합물을 단층 혹은 적층으로 사용하는 경우가 일반적이다. 그렇지만, 본 발명은, 유기 화합물로 이루어진 막의 일부에 무기화합물을 사용하는 구성도 포함한다.
발광 물질을 포함한 층(616) 위에 형성되고, 음극으로서 기능하는 제2의 전극(617)에 사용하는 재료로서는, 일함수가 작은 재료(Al, Mg, Li, Ca,또는 이것들의 합금이나 화합물 MgAg, MgIn, AlLi, LiF 또는 CaF2 등)을 사용하는 것이 바람직 하다. 또한, 발광 물질을 포함한 층(616)에서 생긴 빛이 제2의 전극(617)을 투과할 경우에는, 제2의 전극(617)로서, 막두께를 얇게 한 금속박막과, 투명도전막(ITO, 2∼20wt％의 산화아연을 포함한 산화인듐, 규소를 함유한 인듐 주석산화물, 산화아연(ZnO)등)과의 적층을 사용하는 것이 좋다.
상기 씰재(605)로 밀봉기판(604)을 소자기판(610)과 부착함으로써, 소자기판(610), 밀봉기판(604) 및 씰재(605)로 둘러싸여진 공간(607)에 발광소자(618)가 설치된다. 이때, 상기 공간(607)에는, 충전재로 충전되지만,씰재(605)로 충전되거나 불활성기체(질소나 아르곤 등)로 충전되는 경우도 있다.
이때, 씰재(605)로서 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 재료는, 가능한 한 수분과 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 밀봉기판(604)으로서, 유리 기판이나 석영기판 외에, FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐 플로라이드), 마일러, 폴리에스텔 또는 아크릴 등으로 형성된 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상술한 것처럼, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 사용해서 제작된 발광 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 발광 장치는, 실시예1에서 나타낸 방향족 아민 화합물을 사용하고 있기 때문에, 양호한 특성을 구비한 발광 장치를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 내열성이 높은 발광 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 정공수송성이 우수한 재료이기 때문에, 발광소자의 구동전압을 저감할 수 있고, 발광 장치의 소비 전력을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 산화 반응 및 계속되는 환원 반응을 반복해도 안정적이다. 즉, 상기 방향족 아민 화합물은, 반복적인 산화 반응에 안정성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광 장치에 사용함으로써, 장수명의 발광 장치를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 트랜지스터에 의해 발광소자의 구동을 제어하는 액티브형의 발광 장치에 관하여 설명했다. 그렇지만, 트랜지스터 등의 구동용의 소자를 특별히 설치하지 않고 발광소자를 구동시키는 패시브형의 발광 장치를 이용하여도 된다. 도 4는 본 발명을 적용해서 제작한 패시브형의 발광 장치의 사시도를 나타낸다. 도 4에 있어서, 기판(951) 위에는, 전극 952와 전극 956과의 사이에는 발광 물질을 포함한 층(955)이 설치된다. 전극(952)의 단부는 절연층(953)으로 덮어져 있다. 그리고, 절연층(953) 위에는 분리벽층(954)이 설치된다. 분리벽층(954)의 측벽은, 일 측벽과 타 측벽과의 간격이 기판면을 향해 좁아지도록 경사를 가진다. 즉, 분리벽층(954)의 짧은 변 방향의 단면은 사다리꼴 형상이며, 바닥(절연층(953)의 면방향과 같은 방향으로 대향하고, 절연층(953)과 접하는 측이 상부측(절연층(953)의 면방향과 같은 방향으로 향하고, 절연층(953)과 접하지 않는 측)보다도 짧다. 이렇게, 분리벽층(954)을 설치함으로써, 정전기 등에 기인한 발광소자의 불량을 막을 수 있다. 또한, 패시브형의 발광 장치에 있어서도, 저구동 전압으로 동작하는 본 발명의 발광소자를 포함하는 경우, 저소비 전력으로 구동시킬 수 있다.
(실시예6)
본 실시예에서는, 실시예5에 나타내는 발광 장치를 그 일부에 포함한 본 발명의 전자기기에 관하여 설명한다. 본 발명의 전자기기는, 실시예1에 나타낸 본 발명의 방향족 아민 화합물을 포함하고, 내열성이 높은 표시부를 가진다. 또한, 본 발명의 전자기기는, 장수명의 표시부를 가진다. 또한, 그것은, 소비 전력의 저감된 표시부를 가진다.
본 발명의 방향족 아민 화합물을 사용해서 제작된 발광소자를 갖는 전자기기로서, 비디오카메라, 디지탈 카메라, 고글형 디스플레이, 네비게이션 시스템, 음향재생장치(카 오디오, 오디오 컴포넌트시스템 등), 컴퓨터, 게임 기기, 휴대 정보단말(모바일 컴퓨터, 휴대전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적등), 기록 매체를 구비한 화상재생장치(구체적으로는 Digital Versatile Disc(DVD)등의 기록 매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 표시장치를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이것들의 전자기기의 구체적인 예를 도 5a 내지 5d에 나타낸다.
도 5a는 본 발명에 따른 텔레비전 장치이며, 섀시(9101), 지지대(9102), 표시부(9103), 스피커부(9104), 비디오 입력 단자(9105) 등을 포함한다. 이 텔레비전 장치에 있어서, 표시부(9103)는, 실시예2∼4에서 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되어 있다. 해당 발광소자는, 저전압 구동과 장수명을 특징으로 한다. 또한, 내열성이 높다고 하는 특징을 갖고 있다. 그 발광소자를 구비한 표시부(9103)도 같은 특징을 갖는다. 따라서, 상기 텔레비전 장치에서는 화 질의 열화가 적고, 소비 전력이 감소된다. 이러한 특징에 의해, 텔레비전 장치에 있어서, 열화 보상 기능과 전원회로를 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있어서, 섀시(9101)와 지지대(9102)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 텔레비전 장치는, 저소비 전력, 고화질 및 소형 경량화가 의도되고 있으므로, 그것에 의해 거주환경에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
도 5b는 본 발명에 따른 컴퓨터이며, 본체(9201), 섀시(9202), 표시부(9203), 키보드(9204), 외부접속 포트(9205), 포인팅 마우스(9206) 등을 포함한다. 이 컴퓨터에 있어서, 표시부(9203)는, 실시예2∼4에서 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되어 있다. 해당 발광소자는, 저전압구동과 장수명을 특징으로 한다. 또한, 내열성이 높다고 하는 특징을 갖고 있다. 그 발광소자를 구비한 표시부(9203)도 같은 특징을 갖는다. 따라서, 이 컴퓨터는 화질의 열화가 적고, 소비 전력이 감소된다. 이러한 특징에 의해, 컴퓨터에 있어서, 열화 보상 기능과 전원회로를 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있어서, 본체(9201)와 섀시(9202)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 컴퓨터는, 저소비 전력, 고화질 및 소형 경량화가 의도되고 있으므로, 거주 환경에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
도 5c는 본발명에 따른 휴대전화이며, 본체(9401), 섀시(9402), 표시부(9403), 음성입력부(9404), 음성출력부(9405), 조작 키(9406), 외부접속 포트(9407), 안테나(9408) 등을 포함한다. 이 휴대전화에 있어서, 표시부(9403)는, 실시예2∼4에서 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되 어 있다. 해당 발광소자는, 저전압구동과 장수명을 특징으로 한다. 또한, 발광소자는, 내열성이 높다고 하는 특징을 갖고 있다. 그 발광소자를 구비한 표시부(9403)도 같은 특징을 갖는다. 따라서, 이 휴대전화는 화질의 열화가 적고, 소비 전력이 감소된다. 이러한 특징에 의해, 휴대전화에 있어서, 열화 보상 기능과 전원회로를 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있어서, 본체(9401)와 섀시(9402)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 휴대전화는, 저소비 전력, 고화질 및 소형 경량화가 의도되고 있으므로, 휴대에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
도 5d는 본 발명에 따른 카메라이며, 본체(9501), 표시부(9502), 섀시(9503), 외부접속 포트(9504), 리모트 컨트롤 수신부(9505), 수상부(9506), 배터리(9507), 음성입력부(9508), 조작 키(9509), 접안부(9510) 등을 포함한다. 이 카메라에 있어서, 표시부(9502)는, 실시예2∼4에서 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되어 있다. 해당 발광소자는, 저전압구동과 장수명을 특징으로 한다. 또한, 그 발광소자는, 내열성이 높다고 하는 특징을 갖고 있다. 그 발광소자를 구비한 표시부(9502)도 같은 특징을 갖는다. 따라서, 이 카메라는 화질의 열화가 적고, 소비 전력이 감소된다. 이러한 특징에 의해, 카메라에 있어서, 열화 보상 기능과 전원회로를 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있어서, 본체(9501)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 카메라는, 저소비 전력, 고화질 및 소형 경량화가 의도되고 있으므로, 휴대에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 발광 장치의 적용 범위는, 이 발광 장치를 모든 분 야의 전자기기에 적용하는 것이 가능하다. 본 발명의 방향족 아민 화합물을 사용함으로써, 저소비 전력으로, 장수명이며, 내열성이 높은 표시부를 갖는 전자기기를 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 발광 장치는, 조명 장치로서 사용할 수 있다. 본 발명의 발광소자를 조명 장치로서 사용하는 일 형태를, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은, 본 발명의 발광 장치를 백라이트로서 사용한 액정표시장치의 일례를 도시한 것이다. 도 6에 나타낸 액정표시장치는, 섀시(901), 액정층(902), 백라이트(903), 섀시(904)를 갖는다. 액정층(902)은, 드라이버IC(905)와 접속되어 있다. 또한, 백라이트(903)는, 본 발명의 발광 장치를 사용하여서, 단자(906)에 의해, 전류가 공급된다.
본 발명의 발광 장치를 액정표시장치의 백라이트로서 사용함으로써, 소비 전력이 저감된 백라이트를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 발광 장치는, 면발광의 조명 장치이며 대면적화도 가능하기 때문에, 백라이트의 대면적화가 가능하고, 액정표시장치의 대면적화도 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 발광 장치는, 박형이고 저소비 전력이고, 따라서, 표시장치의 박형화 및 저소비 전력화도 가능해진다. 또한, 본 발명의 발광 장치는 장수명이며, 내열성이 뛰어나기 때문에, 본 발명의 발광 장치는 액정표시장치도, 장수명이며, 내열성이 우수하다.
[예시1]
본 발명의 방향족 아민 화합물의 일례로서, 구조식(21)로 나타내는 N, N'，N"－트리페닐-N, N'，N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1, 3, 5-트리아민(약 칭:PCA3B)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
Figure 112008034727465-PCT00087
[스텝1]
우선, 3-브로모-9-페닐칼바졸의 합성 스킴은 (B-1)에 도시된다.
Figure 112008034727465-PCT00088
9-페닐칼바졸 24.3g(100mmol)을 빙초산 600mL에 용해하고, 여기에 N-브로모 숙신이미드의 17.8g(100mmol)을 천천히 더하고, 실온에서 약 20시간 교반했다. 이 빙초산 용액을 얼음물 1L에 교반하면서 적하했다. 석출한 백색고체를 물로 3회 세정했다. 이 고체를 디에틸 에테르 150mL에 용해하고, 포화 탄산수소나트륨 수용액과 물로 세정했다. 이 유기층을 황산마그네슘으로 건조시켰다. 그 유기층을 여과하 고, 얻어진 액을 농축하고, 여기에서 메탄올을 약 50mL를 더해, 균일하게 용해시켰다. 이 용액을 정치함으로써 백색고체를 석출했다. 이 고체를 회수해 건조시키는 것으로, 백색분말의 3-브로모-9-페닐칼바졸을 28.4g(수율: 88％)을 얻었다.
[스텝2]
다음에, 3-(N-페닐아미노)-9-페닐칼바졸(약칭:PCA)의 합성방법에 관하여 설명한다. PCA 의 합성 스킴을 (B-2)에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00089
3개의 넥(neck) 플라스크에, 3-브로모-9-페닐칼바졸을 19g(60mmol), 비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 340mg(0.6mmol), 1, 1-비스(디페닐포스피노)페로센을 1.6g(3.Ommol), 나트륨 tert-부톡시드를 13g(180mmol) 넣어, 플라스크 내의 공기를 질소 치환한 후, 탈수 크실렌을 110mL, 아닐린을 7.Og(75mmol) 더했다. 이것을 질소분위기 하에서 90℃, 7.5시간 가열 교반했다. 반응 종료후, 이 현탁액에 핫 톨루엔 약 500mL을 더하고, 그 혼합물을 플로리실, 알루미나, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00090
통해서 여과하였다. 상기 얻어진 여과액을 농축하고, 여기에 헥산-아세트산 에틸을 첨가해서 초음파를 그 혼합물에 조사했다. 상기 얻어진 현탁액을 여과하고, 잔여물을 건조하여 서, 담황색분말의 3-(N-페닐아미노)-9-페닐칼바졸(약칭:PCA) 15g(수율: 75％)을 얻었다.
양성자 핵자기 공명 분광법(1H NMR)에 의한 분석 결과는 이하와 같다. 1H NMR(300MHz, CDCl3);δ＝5.69(s,1H), 6.84(t, J=6.9Hz, 1H), 6.97(d, J=7.8Hz, 2H), 7.20-7.61(m, 13H), 7.90(s, 1H), 8.04(d, J=7.8Hz, 1H). 또한, 1H NMR의 차트를 도 7a에, 도 7a에 있어서의 5.0∼9.Oppm의 부분을 확대한 것을 도 7b에 나타낸다.
또한, 용매를 DMSO라고 했을 때의 핵자기 공명 분광법에 의한 분석 결과를 나타낸다. 1H NMR(300MHz, DMSO-d6);δ＝6.73(t, J=7.5Hz, 1H), 7.02(d, J=8.1Hz, 2H), 7.16-7.70(m, 12H), 7.95(s, 1H), 8.06(s, 1H), 8.17(d, J=7.8Hz, 1H). 13C NMR(75.5MHz, DMSO-d6）；δ＝109.55, 110.30, 110.49, 114.71, 118.22, 119.70, 120.14, 120.61, 122.58, 123.35, 126.18, 126.48, 127.37, 129.15, 130.14, 135.71, 136.27, 137.11, 140.41, 145.61.
[스텝3]
다음에, 구조식(21)로 나타내는 N, N'，N"－트리페닐-N, N'，N"-트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1, 3, 5-트리아민(약칭:PCA3B)의 합성 방법에 관하여 설명한다. PCA3B의 합성 스킴을 (B-3)에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00091
3개의 넥 플라스크에, 1, 3, 5-트리브로모벤젠을 1.9g(6.Ommol), 스텝2에서 얻은 PCA를 6.4g(19mmol), 비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 580mg(1.Ommol), 나트륨 tert-부톡시드를 4.Og(40mmol) 넣어, 그 플라스크에 있는 공기를 질소치환한 후, 탈수 크실렌 30mL을 더해서 3분간 기포가 나오지 않게 될 때까지 탈기를 행했다. 트리(tert-부틸)포스핀(10wt％ 헥산 용액) 6.OmL(3.Ommol)을 더해서 질소분위기 하에서 90℃가열 교반을 행했다. 3.5시간후 가열을 멈추고, 이 반응 용액에 톨루엔 약 500mL을 첨가해서 플로리실, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00092
를 통해서 여과를 행했다. 상기 얻어진 여과액을 물로 세정하고, 황산마그네슘을 더해서 건조시켰다. 이 용액을 여과하고, 그 얻어진 여과액을 농축하고, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:헥산=2:3)로 분취했다. 상기 얻어진 용액을 농축하고, 헥산을 더해서 초음파를 그 혼합물에 조사했다. 그 생긴 고체를 여과하고, 건조시켜서, 담산취색 분말의 N, N'，N"－트리페닐-N, N'，N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1, 3, 5-트리아민(약칭:PCA3B) 2.Og(수율: 34％)을 얻었다.
양성자 핵자기 공명 분광법(1H NMR)에 의한 분석 결과는 이하와 같다. 1H NMR(300MHz, DMSO-d6); δ＝6.21(s, 3H), 6.78(t, J=6.9Hz,3H), 6.99-7.21(m,21H), 7.29(d,J=8.4Hz,3H), 7.37-7.53(m,12H), 7.61(t,J=7.8,6H), 7.96(d,J=1.5Hz, 3H), 8.16(d,J=7.5Hz, 3H). 도 8a는 1H NMR 차트를 나타내고, 도 8a의 6.0∼8.5ppm의 부분을 확대한 것을 도 8b에 나타낸다.
또한, 시차 주사열량 측정장치(DSC, 파킨엘마사제, Pyris l)을 사용해서 유리전이점을 측정했다. 우선, 샘플을 40℃/min에서 440℃까지 가열한 후, 40℃/min에서 실온까지 냉각했다. 그 후, 10℃/min에서 440℃까지 온도를 상승시키고 40℃/min에서 실온까지 냉각 함에 의해, 도 11의 DSC차트를 얻었다. 이 차트로부터, PCA3B의 유리전이점(Tg)은 146℃인 것을 알았다. 이것은, PCA3B가 높은 유리전이점을 갖는 것을 나타낸다. 이때, 본 측정에 있어서는, 융점을 나타내는 흡열 피크는 관측되지 않았다.
또한, PCA3B의 톨루엔 용액 및 PCA3B의 박막의 흡수스펙트럼을 도 9에 나타낸다. 측정에는 자외가시 분광 광도계(JASCO사제, V-550)를 사용했다. 용액은 석영 셀에 넣고, 박막은 석영기판에 증착해서 샘플을 제작하고, 각각 석영의 흡수스펙트럼을 뺀 흡수스펙트럼을 도 9에 나타냈다. 도 9에 있어서 가로축은 파장(nm), 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에는 311nm 및 370nm부근에 흡수가 관찰되고, 박막의 경우에는 316nm 및 380nm부근에 흡수가 관찰되었다. 또한 PCA3B의 톨루엔 용액(여기파장: 320nm) 및 박막(여기파장: 311nm)의 발광 스펙트럼을 도 10에 나타낸다. 도 10에 있어서, 가로축은 파장(nm), 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 최대 발광 파장은 톨루엔 용액일 경우에는 416nm(여기파장: 320nm), 박막의 경우에는 437nm(여기파장: 311nm)이었다.
또한, PCA3B의 박막상태에 있어서의 HOMO준위를 대기중의 광전자 분광법(리켄 케이키사제, AC-2)으로 측정한 결과, -5.31eV이었다. 한층 더, 도 9의 PCA3B의 박막의 흡수스펙트럼의 데이터를 사용하여, Tauc plot으로부터 흡수단을 얻고, 그 흡수단을 광학적 에너지갭으로서 평가한 결과로서, 그 에너지갭은 2.99eV이었다. 따라서, LUMO준위는 -2.32eV다.
또한, PCA3B의 산화 반응 특성을 측정했다. 산화 반응 특성은, 사이클릭 볼타메트리(CV)측정에 의해 조사했다. 이때, 측정에는, 전기화학 아날라이저(BAS(주)제, ALS모델 600A)를 사용했다.
상기 CV측정에서 사용된 용액은, 용매로서 탈수 디메틸포름아미드(DMF)(Aldrich 화학사제, 99.8％, 카탈로그 번호:22705-6)을 사용하였다. 지지전해질인 과염소산 테트라-n-부틸암모늄(n-Bu4NCl04)((주)토쿄 화학산업사제, 카탈로그 번호:TO836)을 100mmol/L의 농도가 되도록 용해시키고, 한층 더 측정 대상을 1mmol/L의 농도가 되도록 용해시켜서 조제했다. 또한, 작용 전극으로서는 백금전극(BAS(주)제, PTE 백금전극)을, 보조 전극으로서는 백금전극(BAS(주)제, VC-3용 Pt카운터 전극(5cm))을, 기준전극으로서는 Ag/Ag+전극(BAS(주)제, RE5 비수용매계 참조전극)을 각각 사용했다. 이때, 측정은 실온에서 행했다.
PCA3B의 산화 반응 특성에 대해서는 다음과 같이 해서 조사했다. 기준전극에 대한 작용 전극의 전위를 -0.04로부터 0.9V까지 변화시킨 후, 0.9V로부터 -0.04V까지 변화시키는 주사를 1사이클로 해서 100 사이클 측정했다. 이때, CV측정의 스캔 속도는 0.1V/s로 설정했다.
PCA3B의 산화 반응 특성에 대해서 조사한 결과를 도 12에 나타낸다.도 12에 있어서, 가로축은 기준전극에 대한 작용 전극의 전위(Ⅴ)를 나타내고, 세로축은 작용 전극과 보조 전극과의 사이에 흐른 전류치(1× 10-5A)을 나타낸다.
도 12로부터, 0.4V부근, 0.5V부근 및 0.6V부근(vs.Ag/Ag+전극)에 산화를 나타내는 전류가 관측되었다. 또한, 100사이클의 주사를 반복하고 있는데도 불구하고, 산화 반응에 있어서는 CV곡선의 피크 위치와 피크 강도에 거의 변화가 보이지 않는다. 이에 따라, 본 발명의 방향족 아민 화합물은 산화 반응 및 계속되는 환원 반응(즉, 산화의 반복)에 대하여 매우 안정적인 것을 알았다.
(비교 예1)
비교 예로서, 특허문헌1에 기재되어 있는 1, 3, 5-트리스{N-(4-디페닐아미노페닐)아미노}벤젠의 유리전이점을 측정했다.
유리전이점의 측정은, 예시1과 마찬가지로, 시차 주사 열량측정장치(DSC, 퍼킨 엘마사제, Pyris l)을 사용하였다. 우선, 샘플을 40℃/min에서 350℃까지 가열해서 용융시킨 후, 40℃/min에서 실온까지 냉각했다. 그 후 10℃/min에서 350℃까 지 온도를 상승시키고, 40℃/min에서 실온까지 냉각 함에 의해, 도 37의 DSC차트를 얻었다. 이 차트로부터, 1, 3, 5-트리스{N- (4-디페닐아미노페닐)아미노}벤젠의 유리전이점(Tg)은 106℃인 것을 알았다. 이때, 최초에 샘플을 용융시켰을 때의 DSC차트에서는 융점을 나타내는 흡열 피크가 관찰되고, 융점은 236℃이었다. 이때, 특허문헌1에는, 유리전이점은 108℃, 융점은 240℃로 기재되어 있다.
따라서, 본 발명의 방향족 아민 화합물은, 특허문헌1에 기재되어 있는 1, 3, 5-트리스{N-(4-디페닐아미노페닐)아미노}벤젠보다도 높은 유리전이점을 갖고, 내열성이 우수한 것을 알았다.
[예시2]
본 발명의 방향족 아민 화합물의 일례로서, 구조식(51)로 나타내는 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐벤젠-1,3-디아민(약칭:PCA2B)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
Figure 112008034727465-PCT00093
[스텝1］
PCA2B의 합성 방법에 관하여 설명한다. PCA2B의 합성 스킴을 (B-4)에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00094
3개의 넥 플라스크에, 1, 3-디브로모벤젠을 1.18g(5.Ommol), 예시1의 스텝2에서 합성한 PCA를 3.3g(10mmol), 비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 580mg(1.Ommol), 나트륨 tert-부톡시드를 3.Og(30mmol) 넣어, 그 플라스크 내의 공기를 질소 치환한 후, 탈수 크실렌 20mL을 첨가하여 3분간 기포가 나오지 않게 될 때까지 탈기를 행했다. 트리(tert-부틸)포스핀(10wt％ 헥산 용액)6mL(3mmol)을 더해서 질소분위기 하에서 그 혼합물을 90℃가열 교반을 행했다. 5.0시간 후 가열을 멈추고, 이 반응 용액에 톨루엔 약 200mL을 첨가해서 플로리실 및 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00095
를 통해서 여과를 행했다. 상기 얻어진 여과액을 물로 세정하고, 황산마그네슘을 더해서 건조시켰다. 이 용액을 여과하고, 그 얻어진 여과액을 농축하고, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:헥산=2:3)로 분취했다. 상기 얻어진 용액을 농축하고, 헥산을 더해서 초음파를 그 혼합물에 조사했다. 생긴 고체를 여과해서 건조시켜, 담 크림 색 분말의 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐벤젠-1, 3-디아민(약칭:PCA2B) 2.Og(수율: 54％)을 얻었다.
양성자 핵자기 공명 분광법(1H NMR)에 의한 분석 결과는 이하와 같다. 1H NMR(300MHz, CDCl3);δ＝6.65(dd, J=8.1Hz, 2.1Hz, 2H), 6.83-6.88(m, 2H), 6.98(t, J=2.1Hz, 1H), 7.03-7.28(m, 15H), 7.37(d, J=3.3Hz, 4H), 7.42-7.60(m, 10H), 7.90(d, J=2.1Hz, 2H), 7.98(d, J=7.8Hz, 2H). 또한, 1H NMR의 차트를 도 13a에, 도 13a에 있어서의 6.0∼8.5ppm의 부분을 확대한 것을 도 13b에 나타낸다.
또한, 시차 주사 열량측정장치(DSC, 퍼킨 엘마사제, Pyris l)을 사용해서 유리전이점을 측정했다. 우선, 샘플을 40℃/min에서 400℃까지 가열한 후, 40℃/min에서 실온까지 냉각했다. 그 후 10℃/min에서 400℃까지 온도를 상승시키고, 40℃/min에서 실온까지 냉각 함에 의해, 도 16의 DSC차트를 얻었다. 이 차트로부터, PCA2B의 유리전이점(Tg)은 124℃인 것을 알았다. 이것은, PCA2B가 높은 유리전이점을 갖는 것을 나타낸다. 이때, 본 측정에 있어서는, 융점을 나타내는 흡열 피크는 관측되지 않았다.
또한, PCA2B의 톨루엔 용액 및 PCA2B의 박막의 흡수스펙트럼을 도 14에 나타낸다. 측정에는, 자외가시 분광 광도계(JASCO주식회사 제품, V-550)를 사용했다. 용액은 석영 셀에 넣고, 박막은 석영기판에 증착해서 샘플을 제작하고, 각각 석영의 흡수스펙트럼을 뺀 흡수스펙트럼을 도 14에 나타냈다. 도 14에 있어서, 가로축은 파장(nm), 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)을 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에 는 309nm 및 370nm부근에 흡수가 보여지고, 박막의 경우에는 311nm 및 380nm부근에 흡수가 보여졌다. 또한, PCA2B의 톨루엔 용액(여기파장:325nm) 및 박막(여기파장:311nm)의 발광스펙트럼을 도 15에 나타낸다. 도 15에 있어서, 가로축은 파장(nm), 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 최대 발광 파장은, 톨루엔 용액의 경우에는 422nm(여기파장:325nm), 박막의 경우에는 435nm(여기파장:311nm)이었다.
박막상태에 있어서의 HOMO준위를 대기중의 광전자 분광법(리켄 케이키사제, AC-2)으로 측정한 결과, -5.28eV이었다. 한층 더, 도 14에서 PCA2B의 박막의 흡수스펙트럼의 데이터를 사용하고, Tauc plot으로부터 흡수단을 얻고, 그 흡수단을 광학적 에너지갭으로서 평가한 결과로서, 그 에너지갭은 2.98eV이었다. 따라서, 상기 LUMO준위는 -2.30eV다.
또한, PCA2B의 산화 반응 특성을 측정했다. 산화 반응 특성은, 사이크릭 볼타메트리(CV)측정에 의해 조사했다. 이때, 측정에는, 전기화학 아날라이저(BAS(주)제, ALS모델 600A)를 사용했다.
CV측정에 사용된 용액은, 용매로서 탈수 디메틸포름아미드(DMF)((주) Aldrich 화학사제, 99.8％, 카탈로그 번호: 22705-6)을 사용하였다. 지지전해질인 과염소산 테트라-n-부틸암모늄(n-Bu4NCl04)((주) 토쿄 화학산업사제, 카탈로그 번호:TO836)을 100mmol/L의 농도가 되도록 용해시키고, 한층 더 측정 대상을 1mmol/L의 농도가 되도록 용해시켜서 조제했다. 또한, 작용 전극으로서는 백금전극 (BAS(주)제, PTE백금전극)을, 보조 전극으로서는 백금전극(BAS(주)제, VC-3용 Pt카운터 전극(5cm))을, 참조전극으로서는 Ag/Ag+전극(BAS(주)제, RE5 비수 용매계 참조전극)을 각각 사용했다. 이때, 측정은 실온에서 행했다.
PCA2B의 산화 반응 특성에 대해서는 다음과 같이 해서 조사했다. 기준전극에 대한 작용 전극의 전위를 0.05V로부터 0.7V까지 변화시킨 후, 0.7V로부터 0.05V까지 변화시키는 주사를 1사이클로 해서 100 사이클 측정했다. 또한, CV측정의 스캔 속도는 0.1V/s로 설정했다.
PCA2B의 산화 반응 특성에 대해서 조사한 결과를 도 17에 나타낸다. 도 17에 있어서, 가로축은 기준전극에 대한 작용 전극의 전위(Ⅴ)를 나타내고, 세로축은 작용 전극과 보조 전극과의 사이에 흐른 전류치(1×10-5A)를 나타낸다.
도 17에 의하면, 0.4V부근(vs.Ag/Ag+전극)에 산화를 나타내는 전류가 관측되었다. 또한, 100사이클의 주사를 반복하고 있는데도 불구하고, 산화 반응에 있어서는 CV곡선의 피크 위치나 피크 강도에 대부분 변화가 거의 보이지 않는다. 이에 따라, 본 발명의 방향족 아민 화합물은 산화 반응 및 계속되는 환원 반응(즉, 산화의 반복)에 대하여 매우 안정한 것을 알았다.
[예시3]
본 예시에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 30을 참조하여 설명한다.
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화 규소를 포함한 인듐 주석산화물을 스퍼터링법으로 형성하여서, 제1의 전극(2102)을 형성했다. 이때, 그 막의 두께는 110nm 이었고, 전극면적은 2mm × 2mm이었다.
다음에, 제1의 전극이 형성된 면이 아래 쪽이 되도록, 제1의 전극이 형성된 기판을 진공증착 장치내의 기판 홀더에 고정했다. 그 후, 진공증착장치내를 배기하고, 10-4Pa정도까지 압력을 내린 후, 제1의 전극(2102) 위에, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과를 공증착 함에 의해, 유기 화합물과 무기화합물의 복합재료를 포함한 층(2103)을 형성했다. 상기 제1의 전극(2103)의 두께는, 50nm로 조절하고, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과의 비율은, 중량비로 4:1(=NPB:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이때, 상기 공증착법은, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에, 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2103) 위에 구조식(21)로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N,N',N"－트리페닐-N, N',N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1,3,5-트리아민(약칭:PCA3B)을 10nm의 두께가 되도록 형성하고, 정공수송층(2104)을 형성했다.
한층 더, Alq와 쿠마린6을 공증착 함에 의해, 정공수송층(2104) 위에 40nm 두께의 발광층(2105)을 형성했다. 여기에서, Alq와 쿠마린6과의 중량비는, 1:0.01(=Alq:쿠마린6)이 되도록 조절했다. 이것에 의해, 쿠마린6은 Alq로부터 이루어진 층중에 분산되게 된다.
그 후, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 발광층(2105) 위에 Alq를 10nm의 막 두께가 되도록 형성하고, 전자수송층(2106)을 형성했다.
한층 더, 전자수송층(2106) 위에, Alq와 리튬을 공증착 함에 의해, 20m의 두께로 전자주입층(2107)을 형성했다. 여기에서, Alq와 리튬과의 중량비는, 0.01(=Alq:리튬)이 되도록 조절했다. 이것에 의해, 리튬은 A1q로부터 이루어진 층중에 분산되게 된다.
최후에, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 전자주입층(2107) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 형성 함에 의해, 제2의 전극(2108)을 형성한다. 그래서, 예시3의 발광소자를 제작했다.
본 예시3의 발광소자의 전류밀도-휘도 특성을 도 18에 나타낸다. 또한, 전압 휘도 특성을 도 19에 나타낸다. 또한, 1mA의 전류를 인가한 경우의 발광스펙트럼을 도 20에 나타낸다. 본 예시3의 발광소자에 있어서, 5.0V의 전압을 인가 함에 의해, CIE색도좌표(x, y)=(0.30, 0.63)의 쿠마린6에 유래하는 녹색발광을, 940cd/m2의 휘도로 얻을 수 있었다.
이와 같이, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 정공수송층으로서 사용함으로써, 양호한 특성의 발광소자를 얻었다.
[예시4]
본 예시에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 30을 사용하여 설명한다.
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화 규소를 포함한 인듐 주석산화물을 스퍼터링법으로 형성하여서, 제1의 전극(2102)을 형성했다. 이때, 그 막의 두께는 110nm이었고, 전극면적은 2mm × 2mm이었다.
다음에, 제1의 전극이 형성된 면이 아래 쪽이 되도록, 제1의 전극이 형성된 기판을 진공증착 장치내의 기판 홀더에 고정했다. 그 후, 진공증착장치내를 배기하고, 10-4Pa정도까지 압력을 내린 후, 제1의 전극(2102) 위에, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과를 공증착 함에 의해, 유기 화합물과 무기화합물의 복합재료를 포함한 층(2103)을 형성했다. 그 층의 두께는, 50nm로 조절하고, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과의 비율은, 중량비로 4:1(=NPB:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이때, 상기 공증착법은, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에, 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2103) 위에 구조식(21)로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N,N',N"－트리페닐-N, N',N"－트리스(9-페닐칼바졸-3-일)-벤젠-1,3,5-트리아민(약칭:PCA3B)을 10nm의 두께가 되도록 형성하고, 정공수송층(2104)을 형성했다.
한층 더, 9-[4-(N-칼바조릴)]페닐-10-페닐안트라센(약칭:CzPA)과 9-(4-{N-[4-(9-칼바조릴)페닐]-N-페닐아미노}페닐)-10-페닐안트라센(약칭:YGAPA)과를 공증착 함에 의해, 정공수송층(2104) 위에 30nm의 두께의 발광층(2105)을 형성했다. 여기에서, CzPA와 YGAPA와의 중량비는, 1:0.04(=CzPA:YGAPA)이 되도록 조절했다. 이것에 의해, YGAPA는 CzPA로부터 이루어진 층중에 분산되게 된다.
그 후, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 발광층(2105) 위에 Alq를 10nm의 막 두께가 되도록 형성하고, 전자수송층(2106)을 형성했다.
한층 더, 전자수송층(2106) 위에, Alq와 리튬을 공증착 함에 의해, 20m의 두께로 전자주입층(2107)을 형성했다. 여기에서, Alq와 리튬과의 중량비는, 0.01(=Alq:리튬)이 되도록 조절했다. 이것에 의해, 리튬은 A1q로부터 이루어진 층중에 분산되게 된다.
최후에, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 전자주입층(2107) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 형성 함에 의해, 제2의 전극(2108)을 형성한다. 그래서, 예시4의 발광소자를 제작했다.
본 예시4의 발광소자의 전류밀도-휘도 특성을 도 21에 나타낸다. 또한, 전압 휘도 특성을 도 22에 나타낸다. 또한, 1mA의 전류를 흘려보냈을 때의 발광스펙트럼을 도 23에 나타낸다. 본 예시4의 발광소자에 있어서, 6.4V의 전압을 인가하는 것에 의해, CIE색도좌표(x, y)= (0.17, 0.19)의 YGAPA에 유래하는 청색발광을, 1060cd/m2의 휘도에서 얻었다.
이와 같이, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 정공수송층으로서 사용함으로써, 양호한 특성의 발광소자를 얻었다.
[예시5]
본 예시에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 30을 사용하여 설명한다.
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화 규소를 포함한 인듐 주석산화물을 스퍼터링법으로 형성하여서, 제1의 전극(2102)을 형성했다. 이때, 그 막의 두께는 110nm이었고, 전극면적은 2mm × 2mm이었다.
다음에, 제1의 전극이 형성된 면이 아래 쪽이 되도록, 제1의 전극이 형성된 기판을 진공증착 장치내의 기판 홀더에 고정했다. 그 후, 진공증착장치내를 배기하고, 10-4Pa정도까지 압력을 내린 후, 제1의 전극(2102) 위에, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과를 공증착 함에 의해, 유기 화합물과 무기화합물의 복합재료를 포함한 층(2103)을 형성했다. 그 층의 두께는, 50nm로 조절하고, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과의 비율은, 중량비로 4:2(=NPB:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이때, 상기 공증착법은, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에, 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2103) 위에 구조식(51)로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐벤젠-1,3-디아민(약칭:PCA2B)을 10nm의 막 두께가 되도록 형성하여서, 정공수송층(2104)을 형성했다.
한층 더, 9-[4-(N-칼바조릴)페닐]-10-페닐안트라센(약칭:CzPA)과 2, 5, 8, 11-테트라(tert-부틸)페릴렌(약칭:TBP)과를 공증착 함에 의해, 정공수송층(2104) 위에 40nm의 막 두께의 발광층(2105)을 형성했다. 여기에서, CzPA와 TBP과의 중량비는, 1:0.01(=CzPA:TBP)이 되도록 조절했다. 이것에 의해, TBP는 CzPA로부터 이루어진 층중에 분산되게 된다.
그 후, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 발광층(2105) 위에 Alq를 20nm의 막 두께가 되도록 형성하고, 전자수송층(2106)을 형성했다.
한층 더, 전자수송층(2106) 위에, 불화 칼슘을 1nm의 막 두께가 되도록 형성하고, 전자주입층(2107)을 형성했다.
최후에, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 전자주입층(2107) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 형성 함에 의해, 제2의 전극(2108)을 형성한다. 그래서, 예시5의 발광소자를 제작했다.
본 예시5의 발광소자의 전류밀도-휘도 특성을 도 24에 나타낸다. 또한, 전압 휘도 특성을 도 25에 나타낸다. 또한, 1mA의 전류를 흘려보냈을 때의 발광스펙트럼을 도 26에 나타낸다. 본 예시5의 발광소자에 있어서, 7.2V의 전압을 인가하는 것에 의해, CIE색도좌표(x, y)= (0.16, 0.24)의 TBP에 유래하는 물색발광을, 550cd/m2의 휘도에서 얻었다.
이와 같이, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 정공수송층으로서 사용함으로써, 양호한 특성의 발광소자를 얻었다.
[예시6]
본 예시에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 30을 사용하여 설명한다.
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화 규소를 포함한 인듐 주석산화물을 스퍼터링법으로 형성하여서, 제1의 전극(2102)을 형성했다. 이때, 그 막의 두께는 110nm이었고, 전극면적은 2mm × 2mm이었다.
다음에, 제1의 전극이 형성된 면이 아래 쪽이 되도록, 제1의 전극이 형성된 기판을 진공증착 장치내의 기판 홀더에 고정했다. 그 후, 진공증착장치내를 배기하 고, 10-4Pa정도까지 압력을 내린 후, 제1의 전극(2102) 위에, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과를 공증착 함에 의해, 유기 화합물과 무기화합물의 복합재료를 포함한 층(2103)을 형성했다. 그 층의 두께는, 50nm로 조절하고, NPB와 산화몰리브덴(ⅤI)과의 비율은, 중량비로 4:2(=NPB:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이때, 상기 공증착법은, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에, 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2103) 위에, N, N'－비스(스피로-9, 9'－비플루오렌-2-일)-N, N'－디페닐벤지딘(약칭:BSPB)을 10nm의 막 두께가 되도록 형성하여서, 정공수송층(2104)을 형성했다.
한층 더, 정공수송층(2104) 위에, 구조식(51)로 나타내는 본 발명의 방향족 아민 화합물인 N, N'－비스(9-페닐칼바졸-3-일)-N, N'－디페닐벤젠-1, 3-디아민(약칭:PCA2B)을 30nm의 막 두께가 되도록 형성하여서, 발광층(2105)을 형성했다.
그 후, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 발광층(2105) 위에 BCP을 20nm의 막 두께가 되도록 형성하고, 한층 더 Alq를 10nm의 막 두께가 되도록 형성하여서, 전자수송층(2106)을 형성했다.
한층 더, 전자수송층(2106) 위에, 불화 칼슘을 1nm의 막 두께가 되도록 형성하여서, 전자주입층(2107)을 형성했다.
최후에, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 전자주입층(2107) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 형성 함에 의해, 제2의 전극(2108)을 형성한다. 그 래서, 예시6의 발광소자를 제작했다.
본 예시6의 발광소자의 전류밀도-휘도 특성을 도 27에 나타낸다. 또한, 휘도 전압특성을 도 28에 나타낸다. 또한, 1mA의 전류를 흘려보냈을 때의 발광스펙트럼을 도 29에 나타낸다. 본 예시6의 발광소자에 있어서, 7.2V의 전압을 인가하여서, CIE색도좌표(x,y)=(0.17, 0.12)의 PCA2B에 유래하는 청색발광을, 531cd/m2의 휘도에서 얻었다.
이와 같이, 본 발명의 방향족 아민 화합물을 발광층에 사용함으로써, 양호한 특성의 발광소자를 얻었다.
[예시7]
본 발명의 방향족 아민 화합물의 일례로서, 구조식(81)로 나타내는 N,N',N"－트리페닐-N, N'，N"－트리스[4-(칼바졸-9-일)페닐]-벤젠-1,3,5-트리아민(약칭:YGA3B)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
Figure 112008034727465-PCT00096
[스텝1]
9-[4-(N-페닐아미노)페닐]칼바졸(약칭:YGA)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
(i) N-(4-브로모페닐)칼바졸의 합성
N-(4-브로모페닐)칼바졸의 합성 스킴(D-1)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00097
우선, N-(4-브로모페닐)칼바졸의 합성 방법에 관하여 설명한다. 300mL의 3개의 넥 플라스크에, 1,4-디브로모벤젠을 56.3g(0.24mol), 칼바졸을 31.3g(0.18mol), 요오드화 구리를 4.6g(0.024mol), 탄산칼륨을 66.3g(0.48mol) 및 18-크라운-6-에테르를 2.1g(0.008mol)을 넣고, 그 플라스크의 공기를 질소 치환한다. 그 후, 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논(약칭: DMPU)을 8mL 첨가하고, 그 혼합물을 180℃에서 6시간 교반했다. 반응 혼합물을 실온까지 냉각한 후, 흡인 여과에 의해 침전물을 제거한다. 그 여과액을 희염산, 포화 탄산수소나트륨 수용액, 포화 식염수의 순으로 세정하고, 황산마그네슘에 의해 건조했다. 건조 후, 반응 혼합물을 자연 여과 농축하고, 얻어진 기름상태의 물질을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(헥산:아세트산 에틸=9:1)에 의해 정제하고, 클로로폼 및 헥산에 의해 재결정한 바, 목적물인 N-(4-브로모페닐)칼바졸의 담갈색 플레이트형결정을 20.7g, 수율 35% 를 얻었다.
아래에 본 화합물의 1H NMR을 나타낸다. 1H NMR(300MHz, CDCl3);δ=8.14(d, J=8.7Hz, 2H), 7.73(d,J=8.7Hz,2H), 7.46(d,J=8.4Hz,2H), 7.42-7.26(m, 6H).
(ii) 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]칼바졸(약칭:YGA)의 합성
YGA의 합성 스킴(D-2)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00098
200mL의 3개의 넥 플라스크에, 상기(i)에서 얻은 N-(4-브로모페닐)칼바졸을 5.4g(17.Ommol), 아닐린을 1.8mL(20.0mmol), 비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 100mg(0.17mmol) 및 나트륨 tert-부톡시드를 3.9g(40mmol)을 넣고, 그 플라스크에 있는 공기를 질소치환한다. 그 후, 트리(tert-부틸)포스핀(10wt% 헥산 용액) 0.1mL와 톨루엔 50mL을 첨가하고, 그 혼합물을 80℃, 6시간 교반했다. 그 반응 혼합물을, 플로리실, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00099
, 알루미나를 통해서 여과하고, 그 여과액을 물 및 포화 식염수로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조했다. 반응 혼합물을 자연 여과하고, 그 여과액을 농축해서 그 얻어진 기름형태의 물질을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(헥산:아세트산 에틸=9:1)에 의해 정제하여서, 목적물인 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]칼 바졸(약칭:YGA) 4.1g을 수율 73%로 얻었다. 그것은, 이 화합물이 9-[4-(N-페닐아미노)페닐]칼바졸(약칭:YGA)인 핵자기 공명법(NMR)으로 확인되었다.
본 화합물의 1H NMR를 다음에 나타낸다. 또한, 1H NMR 차트를 도 31a 및 도 31b에 나타낸다. 이때, 도 31b는, 6.7ppm 내지 8.6ppm 범위를 나타낸 확대 차트이다.
본 화합물의 1H NMR를 다음에 나타낸다. 1H NMR(300MHz, DMSO-d6);δ＝8.47(s,1H), 8.22(d, J=7.8Hz, 2H), 7.44-7.16(m, 14H), 6.92-6.87(m,1H).
[스텝2]
다음에, 구조식(81)로 나타내는 N, N'，N"－트리페닐-N, N'，N"－트리스[4-(칼바졸-9-일)페닐]-벤젠-1, 3, 5-트리아민(약칭:YGA3B)의 합성 방법에 관하여 설명한다. YGA3B의 합성 스킴을 (D-3)에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00100
200mL 3개의 넥 플라스크에, 1, 3, 5-트리브로모벤젠을 1.77g(5.6mmol), 상기 스텝1에서 얻은 YGA를 5.68g(17.Ommol), 비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 58mg(0.1mol), 트리(tert-부틸)포스핀(10wt％헥산 용액)을 0.1mL, 나트륨 tert-부톡시드를 5.Og(52mmol) 넣고, 그 플라스크에 있는 공기를 질소 치환한다. 그 후, 톨루엔 50mL을 더해 80℃에서 5시간 교반했다. 반응 후, 반응 혼합물을 실온에 냉각하고나서, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00101
, 플로리실, 알루미나를 통해서 여과하고, 여과액을 물 및 포화 식염수에 의해 세정하고, 유기층을 황산마그네슘에 의해 건조했다. 자연 여과에 의해, 황산마그네슘을 제거하고, 여과액을 농축해서 얻은 백색고체를, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(헥산:톨루엔=1:1)에 의해 정제하고, 클로로폼 및 에탄올에 의해 재결정하여서, 목적물인 N, N'，N"－트리페닐-N, N'，N"-트리스[4-(칼바졸-9-일)페닐]-벤젠-1, 3, 5-트리아민(약칭:YGA3B)의 담황색 분말형 고체를 4.6g, 수율 77％에서 얻었다.
이 화합물의 양성자 핵자기 공명 분광법(1H NMR)에 의한 분석 결과는 이하와 같다. 1H NMR(300MHz, DMSO-d6);δ＝8.17(d, J=7.20Hz, 6H), 7.45-7.18(m, 45H), 6.44(s, 3H). 또한, 1H NMR차트를 도 32a 및 32b에 나타낸다. 이때, 도 32b는, 도 32a에 있어서의 6.Oppm∼9.Oppm의 범위를 확대해서 나타낸 차트다.
[예시8]
본 발명의 방향족 아민 화합물의 일례로서, 구조식(111)로 표시되는 N, N'-비스[4-(칼바졸-9-일)페닐]-N, N'－디페닐벤젠-1,3-디아민(약칭:YGA2B)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
Figure 112008034727465-PCT00102
[스텝1]
YGA2B의 합성 방법에 관하여 설명한다. YGA2B의 합성 스킴을 (D-4)에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00103
200mL 3개의 넥 플라스크에, 1, 3-디브로모벤젠 2.Og(8.5mmol), 예시7의 스텝1에서 얻은 YGA를 5.68g(17.Ommol), 비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 58mg(0.1mol), 트리(tert-부틸)포스핀(10wt％ 헥산 용액)을 0.1mL, 나트륨 tert-부톡시드를 5.Og(52mmol) 넣고, 그 플라스크에 있는 공기를 질소 치환한다. 그 후, 톨루엔 50mL을 더해 그 혼합물을 80℃에서 5시간 교반했다. 반응 후, 석출한 고체 를 흡인 여과에 의해 회수하고, 톨루엔에 용해시키고나서, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00104
, 플로리실, 알루미나를 통하여 여과하고, 그 여과액을 물 및 포화 식염수에 의해 세정하고, 유기층을 황산마그네슘에 의해 건조했다. 자연 여과에 의해, 황산마그네슘을 제거하고, 그 여과액을 농축해서 얻어진 백색고체를, 클로로폼 및 헥산에 의해 재결정한 바, 목적물인 N, N'－비스[4-(칼바졸-9-일)페닐]-N, N'－디페닐벤젠-1, 3-디아민(약칭:YGA2B)의 백색고체를 5.5g, 수율 88％에서 얻었다.
이 화합물의 양성자 핵자기 공명 분광법(1H NMR)에 의한 분석 결과는 이하와 같다. 1H NMR(300MHz, DMSO-d6);δ＝8.16(d, J=6.30Hz, 4H), 7.45-7.07(m, 31H), 6.88(s, 1H), 6.80(d, J=8.40Hz, 2H). 또한, 1H NMR차트를 도 33a 및 도 33b에 나타낸다. 또한, 도 33b는, 도 33a에 있어서의 6.Oppm∼9.Oppm의 범위를 확대해서 나타낸 차트다.
[예시9]
본 예시에서는, 다른 예시중 임의의 것에서 제작한 발광소자에 사용한 물질의 합성 예를 개시한다.
<<YGAPA의 합성 예>>
이하에서는, 구조식(201)로 나타내는 9-(4-{N-[4-(9-칼바조릴)페닐)-N-페닐아미노}페닐)-10-페닐안트라센(약칭: YGAPA)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
Figure 112008034727465-PCT00105
[스텝1]
9-페닐-10-(4-브로모페닐)안트라센(약칭:PA)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
(i) 9-페닐안트라센의 합성
9-페닐안트라센의 합성 스킴(f-1)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00106
9-브로모 안트라센을 5.4g(21.1mmol), 페닐보론산을 2.6g(21.1mmol), 아세트산 팔라듐(II)(Pd(OAc)2)을 60mg(0.21mmol), 탄산칼륨(K2CO3) 수용액(2mol/L)을 10mL(20mmol), 트리(ο-톨릴)포스핀(P(ο-톨릴)3)을 263mg(0.84mmol), 1, 2-디메톡시에탄(약칭:DME)을 20mL혼합하고, 80℃, 9시간 교반했다. 반응 후, 석출한 고체를 흡인 여과로 회수하고나서, 톨루엔에 용해시켜, 플로리실, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00107
, 알루미나를 통하여 여과를 했다. 그 여과액을 포화 식염수로 세정 후, 황산마그네슘에서 건조했다. 자연 여과후, 그 여과액을 농축하여서, 목적물인 9-페닐안트라센의 담갈색 고체를 21.5g, 수율 85％에서 얻었다.
(ii) 10-브로모-9-페닐안트라센의 합성
10-브로모-9-페닐안트라센의 합성 스킴(f-2)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00108
9-페닐안트라센 6.Og(23.7mmol)을 사염화탄소 80mL에 용해시키고, 그 반응 용액에, 적하 깔때기에 의해, 브롬 3.80g(21.1mmol)을 사염화탄소 10mL에 용해시킨 용액을 적하했다. 적하 종료후, 그 용액을 실온에서 1시간교반했다. 반응 후, 티오황산 나트륨 수용액을 더해서 반응을 스톱시켰다. 유기층을 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 포화 식염수로 세정해 황산마그네슘에서 건조했다. 혼합물을 자연 여과하고, 그 여과액을 농축해서 얻어진 화합물을 톨루엔에 용해시키고, 플로리실, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00109
, 알루미나를 통하여 여과를 행했다. 그 여과액을 농축하고, 디클로로메탄, 헥산에 의해 재결정을 행하여서, 목적물인 10-브로모-9-페닐안트라센의 담황색 고체를 7.Og, 수율 89％에서 얻었다.
(iii) 9-요드-10-페닐안트라센의 합성
9-요드-10-페닐안트라센의 합성 스킴(f-3)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00110
9-브로모-10-페닐안트라센 3.33g(10mmol)을 테트라히드로푸란(약칭:THF) 80mL에 용해시키고, -78℃로 냉각하고 나서, 그 반응 용액에 적하깔때기에 의해, n-BuLi(1.6mol/L) 7.5mL(12.Ommol)를 적하해 1시간 교반했다. 옥소 5g(20.Ommol)을 THF 20mL에 용해시킨 용액을 적하해 -78℃에서 한층 더 2시간 교반했다. 반응 후, 티오황산 나트륨 수용액을 더해서 반응을 스톱시켰다. 유기층을 티오황산 나트륨 수용액 및 포화 식염수로 세정해 황산마그네슘에서 건조했다. 자연 여과후, 그 여과액을 농축하고, 그 얻어진 고체를 에탄올에 의해 재결정하여서, 목적물인 9-요드-10-페닐안트라센의 담황색 고체를 3.1g, 수율 83％에서 얻었다.
(iv) 9-페닐-10-(4-브로모페닐)안트라센(약칭:PA)의 합성
9-페닐-10-(4-브로모페닐)안트라센(약칭:PA)의 합성 스킴(f-4)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00111
9-요드-10-페닐안트라센을 1.Og(2.63mmol), p-브로모페닐보론산을 542mg(2.70mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(Pd(PPh3)4)을 46mg(0.03mmol), 탄산칼륨(K2CO3) 수용액(2mol/L)을 3mL 및 톨루엔 10mL을 모아서, 혼합하고, 80℃에서 9시간 교반했다. 반응 후, 톨루엔을 더하고, 플로리실, 세라이트
Figure 112008034727465-PCT00112
, 알루미나를 통하여 여과를 했다. 그 여과액을 물 및 포화 식염수로 세정 후, 황산마그네슘에서 건조했다. 자연 여과 후, 그 여과액을 농축하고, 그 얻어진 고체를 클로로폼 및 헥산에 의해 재결정하여서, 목적물인 9-페닐-10-(4-브로모페닐) 안트라센의 담갈색 고체를 562mg, 수율 45％에서 얻었다.
[스텝2]
9-(4-{N-[4-(9-칼바조릴)페닐]-N-페닐아미노}페닐)-10-페닐안트라센(약칭:YGAPA)의 합성방법을 설명한다. YGAPA의 합성 스킴(f-5)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00113
9-페닐-10-(4-브로모페닐)안트라센을 409mg(1.0mmol), 예시7의 스텝1에서 얻은 YGA를 339mg(1.Ommol), 비스(디벤질리덴 아세톤)팔라듐(0)을 6mg(0.01mmol), 나트륨 tert-부톡시드를 500mg(5.2mol), 트리(tert-부틸)포스핀(10wt％ 헥산 용액)을 0.1mL, 톨루엔을 10mL 채취해서 혼합하고, 80℃ 에서 4시간 교반했다. 반응 후, 그 용액을 물로 세정하고, 물층을 톨루엔으로 추출하였다. 그 물 층은, 유기층과 더불어 포화 식염수로 세정 후, 황산마그네슘에서 건조했다. 자연 여과 후, 그 여과액을 농축하고, 그 얻어진 기름 형태의 물질을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(헥산:톨루엔=7:3)에 의해 정제했다. 그 얻어진 고체를, 디클로로메탄 및 헥산에 의해 재결정하여서, 목적물인 YGAPA의 노란색 분말형 고체를 534mg, 수율 81％에서 얻었다. 이 화합물을 핵자기 공명법(NMR)에 의해 측정한 바, 9-(4-{N-[4-(9-칼바조릴) 페닐]-N-페닐아미노}페닐)-10-페닐안트라센(약칭:YGAPA)인 것을 확인하였다. YGAPA의 1H NMR 차트를 도 34a 및 34b에 나타낸다.
<<CzPA의 합성 예>>
이하에서는, 구조식(202)로 나타낸 9-[4-(N-칼바조릴)]페닐-10-페닐안트라센(약칭:CzPA)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
Figure 112008034727465-PCT00114
9-[4-(N-칼바조릴)]페닐-10-페닐안트라센(약칭: CzPA)의 합성 스킴(h-1)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00115
9-페닐-10-(4-브로모페닐)안트라센을 1.3g(3.2mmol), 칼바졸을 578mg(3.5mmol), 비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 50mg(0.017mmol), tert-부톡시 나트륨을 1.Omg(0.010mmol), 트리(tert-부틸)포스핀(10wt％ 헥산 용액)을 0.1mL, 톨루엔을 30mL 채취해서 혼합하고, 110℃에서 10시간 가열 환류했다. 반응 후, 그 용액을 물로 세정하고, 물층을 톨루엔으로 추출하고, 유기층과 더불어 포화 식염수로 세정후, 유기층을 황산마그네슘에서 건조했다. 혼합물을 자연 여과하고, 그 여과액을 농축한다. 그 얻어진 기름 형태의 물질은, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(헥산:톨루엔=7:3)에 의해 정제했다. 그 얻어진 고체를, 디클로로메탄 및 헥산에 의해 재결정하여서, 목적물의 9-[4-(N-칼바조릴)]페닐-10-페닐안트라센(약칭:CzPA)을 1.5g, 수율 93％에서 얻었다.
상기 얻어진 CzPA의 NMR 데이터를 이하에 나타낸다. 1H NMR(300MHz, CDCl3);δ＝8.22(d, J=7.8Hz, 2H), 7.86-7.82(m, 3H), 7.61-7.36(m, 20H). 또한, 1H NMR의 차트를 도 35a 및 35b에 나타낸다.
이때, 상기 얻어진 CzPA 5.50g을 270℃, 아르곤 기류하(유속3.OmL/min), 압력 6.7Pa의 조건하에서 20시간 승화 정제를 행한 바, 3.98g을 회수해 회수율은 72％이었다.
<<BSPB의 합성 예>>
이하에서는, 구조식(203)으로 나타낸 N, N'－비스(스피로-9, 9'－비플루오렌-2-일)-N, N'－디페닐벤지딘(약칭:BSPB)의 합성 방법에 관하여 설명한다.
Figure 112008034727465-PCT00116
[스텝1]
우선, 2-브로모스피로-9, 9'－비플루오렌의 합성법에 관하여 설명한다. 2-브 로모스피로-9, 9'－비플루오렌의 합성 스킴(j-1)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00117
100mL의 3개의 넥 플라스크에, 마그네슘 1.26g(0.052mol)을 넣고, 계내를 진공상태로 하고, 30분 가열 교반하고, 활성화했다. 실온까지 식히고나서 계내를 질소기류 아래로 한다. 디에틸 에테르 5mL, 디브로모에탄의 몇 방울을 더하고, 디에틸 에테르 15mL 속에 용해시킨 2-브로모비페닐 11.65g(0.050mol)을 천천히 적하한다. 적하 종료 후, 그 혼합물을 3시간 환류해서, 그리냐르(Grignard) 시약을 제조한다. 200mL 3개의 넥 플라스크에 2-브로모플루오레논 11.7g(0.045mol), 디에틸 에테르 40mL을 넣었다. 이 반응 용액에 합성한 그리냐르 시약을 천천히 적하하고, 적하 종료후 2시간 환류하고, 한층 더 실온에서 약 12시간 교반했다. 반응 종료후, 반응 용액을 포화 염화 암모니아 수용액에서 2회 세정하고, 물층을 아세트산 에틸에서 2회 추출하고, 유기층과 더불어 포화 식염수로 세정했다. 황산마그네슘에 의해 건조 후, 흡인 여과하고 농축하여서, 고체형의 9-(2-비페닐일)-2-브로모-9-플루오레놀을 18.76g, 수율 90％에서 얻었다.
다음에, 200mL의 3개의 넥 플라스크에, 합성한 9-(2-비페닐일)-2-브로모-9-플루오레놀을 18.76g(0.045mol), 빙초산을 100mL 넣는다. 농염산 몇방울을 더해 그 혼합물을 2시간 환류했다. 반응 종료 후, 흡인 여과에 의해 석출물을 회수하고, 포화 탄산수소나트륨 수용액 및 물로 여과 세정했다. 상기 얻어진 갈색고체를 에탄올로 재결정한 바, 담갈색 분말형 고체를 10.24g, 수율 57％에서 얻었다. 양성자 핵자기 공명법(1H NMR)에 의해, 이 담갈색 분말형 고체가 2-브로모스피로-9, 9'－비플루오렌인 것을 확인했다.
이 화합물의 1H NMR를 다음에 나타낸다. 1H NMR(300MHz, CDCl3);δ＝7.86-7.79(m,3H), 7.70(d,1H,J=8.4Hz), 7.47-7.50(m,1H), 7.41-7.34(m,3H), 7.12(t,3H,J=7.7Hz), 6.85(d,1H,J=2.1Hz), 6.74-6.70(m,3H).
[스텝2]
다음에 N, N'－비스(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N,N'-디페닐벤지딘(약칭:BSPB)의 합성방법을 설명한다. BSPB의 합성 스킴(j-2)을 이하에 나타낸다.
Figure 112008034727465-PCT00118
100mL의 3개의 넥 플라스크에, N, N'－디페닐벤지딘을 1.00g(0.0030mol), 스텝1에서 합성한 2-브로모스피로-9, 9'－비플루오렌을 2.49g(0.0062mol),비스(디벤지리덴아세톤)팔라듐(0)을 170mg(0.30mmol), tert-부톡시 나트륨을 1.08g(0.011mol) 넣고, 계내를 질소기류 아래로 한다. 그 후, 탈수 톨루엔 20mL과, 트리(tert-부틸)포스핀(10wt％ 헥산 용액) 0.6mL을 더하고, 80℃에서 6시간 교반했다. 반응 종료 후, 반응 용액을 실온까지 식히고나서 물을 더해, 석출한 고체를 흡인 여과에 의해 회수하고, 디클로로메탄으로 세정했다. 상기 얻어진 백색고체를 알루미나 컬럼 크로마토그래피(클로로폼)에 의해 정제하고, 디클로로메탄에서 재결정 한 바, 백색분말형 고체를 2.66g, 수율 93％에서 얻었다.
상기 얻어진 백색분말형 고체를 양성자 핵자기 공명법(1H NMR)에 의해 분석한 바, 다음과 같은 결과를 얻었고, 상기 얻어진 백색 분말형 고체를 N, N'－비스(스피로-9, 9'－비플루오렌-2-일)-N, N'－디페닐벤지딘(약칭:BSPB)인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 1H NMR의 차트를 도 36에 나타낸다. 1H NMR(300MHz, DMSO-d6);δ＝7.93-7.89(m, 8H), 7.39-7.33(m, 10H), 7.19-7.14(m, 8H), 7.09-6.96(m, 6H), 6.89-6.84(m, 8H), 6.69(d, 4H, J=7.5Hz), 6.54(d, 2H, J=7.8Hz), 6.25(d, 2H, J=2.4Hz).
이때, 상기 얻어진 화합물 4.74g을 14Pa, 350℃의 조건으로 24시간 승화 정제한 바, 3.49g을 회수하여, 회수율은 74％이었다.
본 출원은, 일본특허청에 2005년 10월 18일자로 출원된 일본특허출원번호 2005-302853에 기초하고, 이것에 의해 그 내용은 증명서로 포함된다.
(부호의 설명)
101: 기판, 102: 제1의 전극, 103: 제1의 층, 104: 제2의 층, 105: 제3의 층, 106:제4의 층, 107: 제2의 전극, 302: 제1의 전극, 303: 제1의 층, 304: 제2의 층, 305:제3의 층, 306: 제4의 층, 307: 제2의 전극, 601: 소스측 구동회로, 602:화소부, 603: 게이트측 구동회로, 604: 밀봉기판, 605: 씰재, 607: 공간, 608: 배선, 609: FPC(플렉시블 인쇄회로), 610: 소자기판, 611: 스위칭용 TFT, 612: 전류 제어용 TFT, 613: 제1의 전극, 614: 절연물, 616: 발광 물질을 포함한 층, 617: 제2의 전극, 618: 발광소자, 623: N채널형 TFT, 624: P채널형 TFT, 901: 섀시, 902: 액정층, 903: 백라이트, 904: 섀시, 905: 드라이버IC, 906: 단자, 951: 기판, 952:전극, 953: 절연층, 954: 분리벽층, 955: 발광 물질을 포함한 층, 956: 전극, 2101: 유리 기판, 2102: 제1의 전극, 2103: 복합재료를 포함한 층, 2104: 정공수송층, 2105: 발광층, 2106: 전자수송층, 2107: 전자주입층, 2108: 제2의 전극, 9101: 섀시, 9102: 지지대, 9103: 표시부, 9104: 스피커부, 9105: 비디오 입력 단자, 9201: 본체, 9202: 섀시, 9203: 표시부, 9204: 키보드, 9205: 외부접속포트, 9206: 포인팅 마우스, 9401: 본체, 9402: 섀시, 9403: 표시부, 9404: 음성입력부, 9405: 음성출력부, 9406: 조작 키, 9407: 외부접속 포트, 9408: 안테나, 9501: 본체, 9502: 표시부, 9503: 섀시, 9504: 외부접속 포트, 9505: 리모트 컨트롤 수신부, 9506: 수상부, 9507: 배터리, 9508: 음성입력부, 9509: 조작 키, 9510: 접안부.

Claims (21)

  1. 일반식(1)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00119
    식중, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는, 탄소수4∼9의 복소방향환기를 의미하고, R1∼R3은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R13은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기 또는 메톡시기를 의미한다.
  2. 일반식(2)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00120
    식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.
  3. 일반식(3)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00121
    식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.
  4. 구조식(21)로 나타내는 방향족 아민 화합물.
    Figure 112008034727465-PCT00122
  5. 일반식(4)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00123
    식중, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1∼R2은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.
  6. 일반식(5)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    식중, Ar1은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, R1은, 각각, 탄소수1∼4의 알킬기 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기,또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의 미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.
  7. 일반식(6)으로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00125
    식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향 환기를 나타내고, R1은, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R11은, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.
  8. 구조식(51)로 나타내는 방향족 아민 화합물.
    Figure 112008034727465-PCT00126
  9. 일반식(7)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00127
    식중, Ar1∼Ar3은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1∼Y3은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R16은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.
  10. 일반식(8)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00128
    식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타 내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R21∼R23은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 메톡시기를 의미한다.
  11. 일반식(9)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00129
    식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.
  12. 구조식(81)로 나타내는 방향족 아민 화합물.
    Figure 112008034727465-PCT00130
  13. 일반식(10)으로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00131
    식중, Ar1∼Ar2은, 각각, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1∼Y2은, 각각, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R14은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.
  14. 일반식(11)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00132
    식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미하고, R31∼R34은, 각각, 수소원자, 메틸기, 또는 치환기를 갖는 실릴기를 의미한다.
  15. 일반식(12)로 나타내는 방향족 아민 화합물:
    Figure 112008034727465-PCT00133
    식중, Ar1은, 탄소수6∼12의 아릴기, 또는 탄소수4∼9의 복소방향환기를 나타내고, Y1은, 탄소수6∼25의 아릴렌기를 의미하고, R11∼R12은, 각각, 수소원자, 탄소수1∼4의 알킬기, 또는 탄소수6∼25의 아릴기를 의미한다.
  16. 구조식(111)로 나타내는 방향족 아민 화합물.
    Figure 112008034727465-PCT00134
  17. 한 쌍의 전극간에 발광 물질을 포함한 층을 갖는 발광소자로서,
    상기 발광 물질을 포함한 층은, 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 방향족 아민 화합물을 포함한 발광소자.
  18. 제1의 전극과, 제2의 전극과의 사이에, 발광 물질을 포함한 층을 갖는 발광소자로서,
    상기 발광 물질을 포함한 층은, 발광층을 갖고, 상기 발광층으로부터 상기 제1의 전극에 보다 가까운 측에, 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 방향족 아민 화합물을 포함한 층을 구비하고,
    상기 제1의 전극의 전위쪽이 제2의 전극의 전위보다도 높게 되도록 전압을 인가했을 때에 발광 물질이 발광하는, 발광소자.
  19. 한 쌍의 전극간에 발광 물질을 포함한 층을 갖는 발광소자로서,
    상기 발광 물질을 포함한 층은, 발광층을 갖고,
    상기 발광층은 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 방향족 아민 화합물을 포함한, 발광소자.
  20. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항의 발광소자와, 상기 발광소자의 발광을 제어하는 제어 수단을 구비한, 발광장치.
  21. 표시부를 갖고,
    상기 표시부는, 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 기재된 발광소자와, 상기 발광소자의 발광을 제어하는 제어 수단을 구비한, 전자기기.
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