(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気発光表示素子用発色化合物であるポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンの製造方法であって、
水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムと水との重量比が１：１になるように混合し、相間移動触媒の存在下で、カルバゾール及びアルキルハライドを１〜２日間還流反応させて、Ｎ−アルキルカルバゾールを生成する工程と、
前記Ｎ−アルキルカルバゾールをオキシハロゲン化リン／ジメチルホルムアミド／ジハロエタンと反応させて、Ｎ−アルキル−３，６−ジホルミルカルバゾールを生成する工程と、
前記Ｎ−アルキル−３，６−ジホルミルカルバゾールを１，４−フェニレンジアセトニトリルを含む溶液システムと反応させて、ポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを合成する工程と、
反応溶液をアルコールに投入して沈澱した後、ロ過及び乾燥させる工程とを含むポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンの製造方法。
【請求項２】
前記アルキルハライドは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、２−エチルヘキサン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、ドコサン、テトラコサンのハライドからなる群から選択される請求項１に記載のポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバーゾリルシアノテレフタリデンの製造方法。
【請求項３】
前記１，４−フェニレンジアセトニトリルを含む溶液システムは、１，４−フェニレンジアセトニトリル／テトラ（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド、１，４−フェニレンジアセトニトリル／テトラ（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド／エタノール／テトラヒドロフラン、１，４−フェニレンジアセトニトリル／テトラ（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド／テトラヒドロフラン、１，４−フェニレンジアセトニトリル／カリウムｔ−ブトキシド／テトラヒドロフランからなる群から選択される請求項１に記載のポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバーゾリルシアノテレフタリデンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気発光表示素子に関するもので、より詳細に説明すると、次世代技術である電気発光素子（ＥＬＤ）と電気発光ダイオード（ＬＥＤ）の電気発色材料として使用でき、低い駆動電圧、多様な色合い、早い応答速度を有し、フィルム加工が可能な有機材料素子分野に応用できる電気発光表示素子用発色化合物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近情報通信産業の発達が加速化されるにつれ、一番重要な分野の一つであるディスプレー素子分野に於いて、より高度の性能が要求されている。かかるディスプレーは発光型と非発光型に分けられる。発光型に属するディスプレーとしては陰極線管(Cathode Ray Tube ：ＣＲＴ)、電気発光素子(Electro-Luminescence Display ：ＥＬＤ)、発光ダイオード(Light Emitting Diode ：ＬＥＤ)、プラズマ素子パネル(Plasma Display Panal ：ＰＤＰ)などがある。そして、非発光型ディスプレーとしては液晶ディスプレー(Liquid Crystal display ：ＬＣＤ)などがある。
【０００３】
前記発光型及び非発光型ディスプレーは作動電圧、消費電力、明るさ即ち輝度、コントラスト、応答速度、寿命そして表示色などの基本性能を有する。ところで、今までよく使われている液晶ディスプレーは前記基本性能の中で応答速度、コントラスト及び視覚依存性に問題点を持っていた。かかる状況下で発光ダイオードを利用したディスプレーは液晶ディスプレーの問題点を補完した次世代ディスプレー素子として位置づけられると展望している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、発光ダイオードは主に結晶形態を有する無機材料を使用するため、大面積の電気発光表示素子に適用し難い。また、発光ダイオードを使用した電気発光表示素子は電力消費が多く、殆どの発光色が黄色であるのでカラー化することに複雑な工程が必要であった。
【０００５】
本発明は前記従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は電気発光表示素子の大面積化とカラー化を実現することを可能とする電気発光表示素子用発色化合物並びにその製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために下記のような構成を有する。
本発明の電気発光表示素子用発色化合物は高分子主鎖に結合された電子供与性官能基及び電子吸引性官能基を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の前記電気発光表示素子用発色化合物は前記電子供与性官能基として芳香族アミノ基、前記電子吸引性官能基としてシアノ基を含み、前記芳香族アミノ基と前記シアノ基が共役されている化合物であることが好ましい。
【０００８】
前記発色化合物は化学式（化１）にて表されるポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンであることが好ましい。
【０００９】
【化２】
0003880152.tif 000002
（Ｒは１ないし２４個の炭素を持つアルキル基である。）
【００１４】
本発明の電気発光表示素子用発色化合物であるポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンの製造方法は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムと水との重量比が１：１になるように混合し、相間移動触媒の存在下で、カルバゾール及びアルキルハライドを１〜２日間還流反応させて、Ｎ−アルキルカルバゾールを生成する工程と、前記Ｎ−アルキルカルバゾールをオキシハロゲン化リン／ジメチルホルムアミド／ジハロエタンと反応させて、Ｎ−アルキル−３，６−ジホルミルカルバゾールを生成する工程と、前記Ｎ−アルキル−３，６−ジホルミルカルバゾールを１，４−フェニレンジアセトニトリルを含む溶液システムと反応させて、ポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを合成する工程と、反応溶液をアルコールに投入して沈澱した後、ロ過及び乾燥させる工程とを含むことを特徴とする。
【００１５】
上記の合成反応において原料化合物として使用する前記アルキルハライドはメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、２−エチルヘキサン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、ドコサン、テトラコサンのハライドで構成される群から選択されるものであることが好ましい。
【００１６】
前記１，４−フェニレンジアセトニトリルを含む溶液システムは１，４−フェニレンジアセトニトリル／テトラ（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド、１，４−フェニレンジアセトニトリル／テトラ（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド／エタノール／テトラヒドロフラン、１，４−フェニレンジアセトニトリル／テトラ（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド／テトラヒドロフランそして１，４−フェニレンジアセトニトリル／カリウムｔ−ブトキシド／テトラヒドロフランで構成される群から選択する溶液システムであることが好ましい。
【００１７】
本発明の有機材料を利用した電気発光素子は低い駆動電圧を有すること、青色から赤色までの多様な色合いが得られること、早い応答速度を有すること、特に優秀な加工性を備えていることなどの特徴によって無機材料の限界を克服することができる。本発明は電子供与成分及び電子受容成分が直接連結された高分子主鎖に有機材料に於いて一番難しい発光色である青色を発光する有機高分子物質を分子レベルの混合システムである化学的結合を通じて導入したものである。前記有機高分子物質はその分子量が小さい場合には青色で分子量が大きい場合には緑色で発光する。本発明による化合物を仕事関数の大きい酸化インジウムスズでなっている正孔を注入して製造した陽極とアルミニウム、銅、銀、カルシウム、インジウム、金、マグネシウムなどのような多様な仕事関数の金属及びマグネシウムと銀の合金、アルミニウムとリチウムの合金よりなる電子を注入して製造した陰極の間に入れて電気長（電圧）を掛けて発光させる。
本発明による化合物は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及び化学センサーにも適用することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
実施例１
下記の工程を経てポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを合成した。
炭酸カリウム、ジメチルホルムアミド、カルバゾール、アルキルハライドである２−エチルヘキシルブロマイドを１〜２日間還流反応させた。反応後の溶液に多量の水を注ぎ、クロロホルム、ジクロロメタン、エチルアセテートなどのような有機溶媒で抽出乾燥した。ここで得られたＮ−アルキルカルバゾールをオキシ塩化リン／ジメチルホルムアミド／ジクロロエタンの９０〜１００℃条件下で１〜２日反応させて分離精製してＮ−アルキル−３，６−ジホルミルカルバゾールを得た。この化合物を１，４−フェニレンジアセトニトリルとテトラ（ｎ−ブチル）アンモニウムヒドロキシド／テトラヒドロフラン／エタノール条件で反応させてメタノールに沈澱、濾過、乾燥させることによりポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを合成した。
【００１９】
実施例２
水素化ナトリウムとジメチルホルムアミド条件下でカルバゾールとアルキルハライドである２−エチルヘキシルブロマイドを８時間還流反応させた。反応後の溶液に多量の水を注ぎ、クロロホルム、ジクロロメタン、エチルアセテートなどのような有機溶媒で抽出乾燥した。以後の工程は実施例１と同一に実施してポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを合成した。
【００２０】
実施例３
水酸化ナトリウムと１，４−ジオクサン／テトラヒドロフラン条件下でカルバゾールと多様な炭素数のアルキルハライドである２−エチルヘキシルブロマイドを１２時間還流反応させた。反応後溶液を多量の水を注いでクロロホルム、ジクロロメタン、エチルアセテートなどのような有機溶媒で抽出乾燥した。以後の工程は実施例１と同一に実施してポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを合成した。
【００２１】
実施例４
水酸化ナトリウム／水（重量比＝１：１）そして相間移動触媒であるベンジルトリメチルアンモニウムクロリドを使用し、ベンゼン溶媒条件下でカルバゾールとアルキルハライドである２−エチルヘキシルブロマイドと１日間室温にて反応させ、Ｎ−アルキルカルバゾールを得た。反応後、溶液に多量の水を注ぎ、クロロホルム、ジクロロメタン、エチルアセテートなどのような有機溶媒で抽出乾燥した。以後の工程は実施例１と同一に実施してポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを合成した。
【００２２】
前記実施例１ないし実施例４で製造したポリ３，６−Ｎ−アルキルカルバゾーリルシアノテレフタリデンを酸化インジウムスズ陽極とアルミニウム陰極間に入れて電気長を掛けて発光ダイオード特性を測定した。測定結果、図１のように発光色の最大波長は４５０ｎｍであった。図２で作動電圧は１．０×１０8Ｖ／ｍであった。
【００２３】
比較例
発色化合物としてポリｐ−フェニレンビニレンを使用して酸化インジウムスズ陽極とアルミニウム陰極間に入れて電気長を掛けて発光ダイオード特性を測定した。測定結果は５２５ｎｍ、５５０ｎｍそして６００ｎｍの緑色発光をしており、実施例の類似明るさで１．０×１０8ｖ／ｍの作動電圧を要した。
【００２４】
芳香族アミンとシアノ基の相互作用で共役された高分子主鎖の基底状態と励起状態のエネルギー差を分子量の調節によって、青色を発光する電気発光素子を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による電気発光表示素子用発色化合物の電気長の勢いに従う電流密度変化の曲線を示した図面である
【図２】本発明の一実施例による電気発光表示素子用発色化合物の発光スペクトルである
【図１】
0003880152.tif 000003
【図２】
0003880152.tif 000004