JP2014527021A - 化合物及びこれを用いた有機電気素子、その電子装置 - Google Patents

化合物及びこれを用いた有機電気素子、その電子装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、（化学式１）乃至（化学式３）のうちの１つで表示される化合物、上記化合物を含む有機電気素子及び上記有機電気素子を含む電子装置に関するものであって、上記化合物は重水素または三重水素に１つ以上置換されたフェニル基を少なくとも１つ以上含むことを特徴とするものである。

Description

本発明は、化合物及びこれを用いた有機電気素子、その電子装置に関するものである。
平板表示素子は最近になって急成長の勢いを見せているインターネットを中心に高度な映像情報化社会を支える非常に重要な役割を遂行している。特に、自体発光型で、低電圧駆動が可能な有機電界発光素子は、平板表示素子の主流である液晶ディスプレイ（liquid crystal display；ＬＣＤ）に比べて視野角及び明暗比などが優れ、バックライトが不要であるので、軽量及び薄型が可能であり、消費電力の面でも有利な長所を有する。また、応答速度が速く、色再現範囲が広くて、次世代の表示素子として注目を受けている。一般的に、有機電界発光素子は透明電極からなる正極（anode）、発光領域を含む有機物層、及び金属電極（cathode）の順にガラス基板の上に形成される。
この際、有機物層は発光層（emitting layer；ＥＭＬ）の他に正孔注入層（hole injection layer；ＨＩＬ）、正孔輸送層（hole transport layer；ＨＴＬ）、電子輸送層（electron transport layer；ＥＴＬ）、または電子注入層（electron injection layer；ＥＩＬ）を含むことができ、発光層の発光特性上、電子遮断層（electron blocking layer；ＥＢＬ）または正孔遮断層（hole blocking layer；ＨＢＬ）をさらに含むことができる。このような構造の有機電界発光素子に電気場が加えられれば、正極から正孔が注入され、負極から電子が注入され、注入された正孔と電子は各々正孔輸送層と電子輸送層を経て発光層で再組合（recombination）して発光励起子（exitons）を形成する。形成された発光励起子は基底状態（ground states）に転移しながら光を放出するが、この際、発光状態の効率と安定性を増加させるために発光色素（ゲスト）を発光層（ホスト）にドーピングすることもある。
このような有機電界発光素子を多様なディスプレイ媒体に活用するためには、何より素子の寿命が重要であり、現在、有機電界発光素子の寿命を増加させるためのさまざまな研究が進められている。
本発明は有機電気素子の効率上昇、駆動電圧下降、寿命上昇及び安定性上昇、製造効率性向上の効果を提供することをその目的とする。
本発明は、以下の化学式で表示される化合物を提供する。
Figure 2014527021
 また、本発明は上の化学式で表示される化合物を含む有機電気素子及びその電子装置を提供する。
本発明は重水素に置換された新規な化合物及びこれを含む有機電気素子の効率上昇、駆動電圧下降、寿命上昇及び安定性上昇、製造効率向上効果を表す。
本発明の化合物が適用できる有機電界発光素子の例を示すものである。 本発明の化合物が適用できる有機電界発光素子の例を示すものである。 本発明の化合物が適用できる有機電界発光素子の例を示すものである。 本発明の化合物が適用できる有機電界発光素子の例を示すものである。 本発明の化合物が適用できる有機電界発光素子の例を示すものである。 本発明の化合物が適用できる有機電界発光素子の例を示すものである。
以下、本発明の一部の実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。
各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一な符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質や回順序または順序などが限定されない。どの構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。
本発明は、低い駆動電圧特性を有する化合物及び正孔注入層及び正孔輸送層材料及びこれを含む有機電気素子に関するものである。
有機電気素子、例えば有機電界発光素子の優れる寿命特性のために、正孔輸送層または緩衝層（buffer layer）に挿入される有機物質に関して種々の研究が進められており（参考： S. A. Van Slykeなど、Appl.Phys.Lett.,69,2160,1996）、このために正極から有機層への高い正孔移動特性を与えながら蒸着後、薄膜形成時、均一度が高く、結晶化度の低い正孔注入層材料が求められている（参考： Youngkyoo Kimなど、Appl.Phys.Lett.,82,2200,2003）。
有機電界発光素子の寿命短縮の原因の１つである正極電極（ＩＴＯ）から金属酸化物が有機層に侵入拡散することを遅延させ（参考： C.O.Poonなど、Appl.Phys.Lett.,82,155,2003）、素子駆動時に発生されるジュール熱（Joule heating）に対しても安定した特性、即ち高いガラス転移温度を有する正孔注入層材料に対する開発が必要である（参考： Shizuo Tokito,Appl.Phys.Lett.,70(15),1929,1997）。また、有機電界発光素子の形成において蒸着方法が主流をなしており、このような蒸着方法に長い間耐えることができる材料、即ち耐熱性特性の強い材料が必要な実状である。
特に、現在の有機電界発光素子は製造の効率性を増大させるために正孔注入層と正孔輸送層の機能を同時に有する材料を用いることによって、素子構造を単純化させて製造効率性を増加させることができる特性を有する材料が必要な実状である。このような構造は、積層厚さが増加するにつれて、高い正孔移動特性を有しなければならず、また製造時間、即ち製造効率性を高めるために、高い蒸着速度、即ち高耐熱性が求められる。
本発明の発明者らは、有機電気素子、例えば有機電界発光素子の有機物層の優れる特性を維持し、かつ向上した特性を有することができる有機材料を持続的に研究開発した。
本発明者らの研究結果によれば、重水素に置換された化合物は非置換された化合物と比較して多い熱力学的挙動を表すことを確認した。このような熱力学的特性のうち、例えば米国特許（第６，６９９，５９９号）で、イリジウム化合物が重水素に置換される場合、炭素、水素及び炭素、重水素結合長さの差によって、結合長さがより小さい炭素、重水素からなる化合物が結合長さが小さいことによって発生する分子間のバンデルバルス力の弱化によって、より高い発光効率を有することができることを確認した。
また、本発明者らの研究結果によれば、重水素に置換された場合には、ゼロポイントエネルギー（Zero Point Energy）、即ち基底状態のエネルギーが低くなり、重水素、炭素の結合長さが短くなるにつれて、分子中心体積（Molecular hardcore volume）が減って、これによって電気的極性化度（Electroical polarizability）を減らすことができ、分子間相互作用（Intermolecular interaction）を弱くすることで、薄膜体積を増加させることができることを確認した（参考： Buckingham,A.D.;Hentschel,H.G.E.J.Polym.Sci.1980,18,853）。このような特性は、薄膜の結晶化度を低める効果、即ち、非結晶質（Amorphous）状態を作ることができ、一般的にＯＬＥＤ寿命及び駆動特性を高めるために、必ず必要な非結晶質状態を具現することに非常に効果的であると判断した（参考： Chem.Rev.2007,107,953-1010 953）。
結果的に、重水素に置換された物質の特性のうち、低い炭素、水素結合物質より低い可視光線吸収率の特性を有し、これは有機電界発光素子のような発光素子で効率を上げることができる長所になることができると判断した。また、重水素に置換された場合に、耐熱性も多い増加があることと判断した（参考： Macromolecules 2004,37,7918）。
このような発明者らの研究開発の結果として、前述した有機電界発光素子の有機物層の優れる特性を維持し、かつ有機材料の要求特性に符合するように本発明は重水素に置換されたアミン基が結合された化合物を提供する。
即ち、本発明は以下の（化学式１）で表示される化合物を提供する。
Figure 2014527021
 （化学式１）で、Ｒ１〜Ｒ２は各々独立的に水素原子；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアミン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルチオフェン基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルチオフェン基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ３〜Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、シラン基、硼素基、ゲルマニウム基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリル基；ハロゲン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルアミン基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から１つ以上の置換基に置換または非置換され、Ｏ、Ｎ、Ｓを有する置換または非置換されたＣ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基；ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルコキシ基；ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ３０アリルオキシ基；ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリルアミン基；Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から選択された置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ５０のアルキル基であることがあるが、これに制限されるものではない。
この際、Ｒ１〜Ｒ２は互いに隣接した基と結合して指環族または芳香族環を形成することができ、ヘテロ環を形成することもできる。ここで、ヘテロ環とは、ヘテロ原子を少なくとも１つ含む指環族または芳香族環を称し、隣り合う基と置換基だけでなく母核自体を含む。一方、ａは１〜５の整数、ｂは１〜４の整数であることがあるが、これに制限されるものではない。
一方、Ｌはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、及びアミノ基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリレン基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、及びアミノ基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ３〜Ｃ６０のヘテロアリレン基であることがあるが、これに制限されるものではない。この際、ｃは０〜２の整数であることがあるが、これに制限されるものではない。
また、Ｄは重水素（重水素は三重水素を含み、以下、同一）を表し、ｄは０〜５の整数、ｅは０〜５の整数であることがあるが、これに制限されるものではない。但し、ｄ＋ｅ＝１以上である。
またｆ及びｇは０〜３の整数であり、ｆ＋ｇ＝１以上である。
更に他の面で、本発明は（化学式２）または（化学式３）のうちの１つで表示される化合物を提供する。
Figure 2014527021
 この際、（化学式２）及び（化学式３）で、ＸはＣＲ'Ｒ"、ＮＲ'、Ｏ、Ｓを表し、Ｒ３〜Ｒ５及びＲ６〜Ｒ７は各々独立的に水素原子；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアミン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルチオフェン基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルチオフェン基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ３〜Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、シラン基、硼素基、ゲルマニウム基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリル基；ハロゲン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルアミン基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から１つ以上の置換基に置換または非置換され、Ｏ、Ｓ、Ｎを有する置換または非置換されたＣ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基；ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルコキシ基；ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ３０アリルオキシ基；ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリルアミン基；Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から選択された置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ５０のアルキル基であることがあるが、これに制限されるものではない。
Ｒ３〜Ｒ７は隣り合う基と結合して飽和または不飽和環、即ち指環族または芳香族環を形成することができ、ヘテロ環も形成することができる。この際、隣り合う基とは、置換基だけでなく母核自体を含む概念である。
Ｒ'、Ｒ"は、各々独立的に、水素原子；Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から選択された置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ５０のアルキル基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアミン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルチオフェン基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルチオフェン基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ３〜Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、シラン基、硼素基、ゲルマニウム基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリル基；ハロゲン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルアミン基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から１つ以上の置換基に置換または非置換され、Ｏ、Ｎ、Ｓを有する置換または非置換されたＣ２〜Ｃ６０のヘテロ環基であることがあるが、これに制限されるものではない。
ここで、各々ｈ、ｋ＝１〜４の整数、ｉ、ｌ＝１〜３の整数、ｊ＝１〜４の整数であることがあるが、これに制限されるものではない。
また、Ｌは各々独立的に、ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、及びアミノ基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリレン基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、及びアミノ基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ３〜Ｃ６０のヘテロアリレン基であることがあるが、これに制限されるものではない。一方、ｃは０〜２の整数であることがあるが、これに制限されるものではない。
また、Ｄは重水素（重水素は、三重水素を含み、以下、同一）を表す。一方、ｄは０〜５の整数、ｅ＝０〜５の整数であることがあるが、これに制限されるものではない。但し、ｄ＋ｅ＝１以上である。
また、ｆ及びｇは０〜３の整数であるが、これに制限されるものではない。この際、ｆ＋ｇ＝１以上である。
上記化学式において、ヘテロ環基の例には、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、トリアジン基、アクリジル基、ピリダジン基、キノリニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基などがあるが、それに限定されるものではない。
前述したように、置換基は隣り合う置換基同士が互いに結合して置換または非置換された飽和または不飽和環、または環、例えば脂肪族、芳香族、またはヘテロ芳香族の単環式または多環式の環を形成することができる。
本発明の更に他の実施状態によれば、本発明は（化学式１）の構造を２つ以上含むことができる。
一方、上記の構造式を有する化合物は、溶液工程（soluble process）に使用できる。言い換えると、上記化合物を溶液工程（soluble process）により後述する有機電気素子の有機物層を形成することができる。即ち、上記化合物を有機物層に使用する時、有機物層は多様な高分子素材を使用して蒸着法でない溶液工程またはソルベントプロセス（solvent process）、例えばスピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、または熱転写法などの方法により、一層少ない数の層に製造できる。
一方、（化学式１）乃至（化学式３）の各々に表示される化合物は、以下の（化学式４）で表示される化合物のうち、１つまたは１つ以上でありうる。
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
前述したように、本発明者らの研究結果に従って、本発明は（化学式１）乃至（化学式４）で表示される化合物を提供する。
（化学式１）乃至（化学式４）で表示される化合物は、後述するように、有機電界発光素子の有機物層の特性を最大限生かしながら薄膜形成時、均一度が高く、結晶化の低い正孔注入層材料の要求、寿命短縮の原因のうちの１つである正極電極から金属酸化物が有機層に侵入拡散することを遅延させながら素子駆動時に発生されるジュール熱（Joule heating）に対しても安定した特性、即ち高いガラス転移温度を有する正孔注入層材料の要求、有機電界発光素子の形成において蒸着方法に長い間耐えることができる材料、即ち耐熱性特性の強い材料の要求を満たすことができる。
前述したように、本発明者らは重水素に置換された（化学式１）乃至（化学式４）で表示される化合物と非置換された化合物と比較して多い熱力学的挙動を確認し、炭素、水素及び炭素、重水素の結合長さの差によって、結合長さがより小さい炭素、重水素からなる化合物が結合長さが小さいことによって発生する分子間のバンデルバルス力の弱化によって、より高い発光効率を有することを確認し、重水素に置換された場合にはゼロポイントエネルギー（Zero Point Energy）、即ち基底状態のエネルギーが低くなり、重水素、炭素の結合長さが短くなるにつれて、分子中心体積（Molecular hardcore volume）が減って、これによって電気的極性化度（Electroical polarizability）を減らすことができ、分子間相互作用（Intermolecular interaction）を弱くすることで、薄膜体積を増加させることができることを確認した。
このような重水素に置換された（化学式１）乃至（化学式４）で表示される化合物の特性は、薄膜の結晶化度を低める効果、即ち、非結晶質（Amorphous）状態を作ることができ、一般的に有機電界発光素子の寿命及び駆動特性を高めるために、必ず必要とする非結晶質状態を具現することに非常に効果的であると判断した。
結果的に、重水素に置換された（化学式１）乃至（化学式４）で表示される化合物の特性のうち、低い炭素、水素結合物質より低い可視光線吸収率特性を有し、これは有機電界発光素子のような発光素子で効率を上げることができる長所になることができると判断した。また、重水素に置換された（化学式１）乃至（化学式４）で表示される化合物は耐熱性も多い増加があることと判断した。
（実施形態）
以下、製造例及び実験例を通じて本発明をより詳細に説明する。しかしながら、以下の製造例及び実験例は、本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲がこれらにより限定されるものではない。
（製造例）
以下、（化学式１）乃至（化学式４）に属する化合物に対する製造例または合成例を説明する。
但し、（化学式１）乃至（化学式４）に属する化合物の数が多いので、（化学式１）乃至（化学式４）に属する化合物のうちの一部を例示的に説明する。本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者、即ち当業者であれば以下に説明した製造例を通じて、例示しない本発明に属する化合物を製造することができる。
以下、前述した合成法により化合物を合成し、その化合物を有機電気素子、例えば有機電界発光素子の有機物層に適用した例を一般的に使用する化合物と比較した。
一般的な合成方法
Figure 2014527021
 （反応式１）で、中間体は以下の通りである。
Figure 2014527021
 出発物質合成例
出発物質１Ａ−Ｂｒ（2-Bromo-9,9-dimethy1-9H-fluorene）の合成
Figure 2014527021
 １Ａ−１（9,9-Dimethy1-9H-fluorene）の合成
５００ｍＬの３つ口丸底フラスコにフルオレン（２２ｇ、１３０ｍｍｏｌ）及び水分を除去したＴＨＦ（１００ｍＬ）を窒素大気状態で入れて混合物を攪拌しながら−７８℃に冷却した後、３０分間温度を維持し、攪拌する。その後、冷却された混合物に核酸溶液にある２．６Ｍｎ−ＢｕＬｉ（１２０ｍＬ、３２０ｍｍｏｌ）を滴加した。
この反応フラスコを−７８℃に維持しながら１時間を攪拌する。上記反応フラスコにＴＨＦ（６０ｍＬ）にメチルブロマイド（２８ｇ、３００ｍｍｏｌ）を溶かした溶液を滴加する。上記反応フラスコの温度を徐々に常温に昇温させ、２４時間反応を進行した。反応が完了すれば、イソプロピルエーテルと水、ブライン（brine）を用いて抽出し、ＭｇＳＯ４で有機層を乾燥する。得られた有機層をシリカゲルショートコラム（silica gel short column）した後、濃縮してメチレンクロライドとヘキサンで再結晶して２５ｇ（９８％）の１Ａ−１を得た。
１Ａ−Ｂｒ（2-Bromo-9,9-dimethy1-9H-fluorene）の合成
暗反応のために反応を進行させるフードに光を遮断した後、５００ｍＬの３つ口丸底フラスコに１Ａ−１（９．７ｇ、５０ｍｍｏｌ）、クロロホルム（１００ｍＬ）、ＦｅＣｌ２（０．２ｇ）を入れた。反応フラスコを０℃に冷却した後、Ｂｒ２（１２ｇ、７５ｍｍｏｌ）を滴加し、２４時間反応を進行した。
反応が完了した後、生成された沈殿物を濾過して分離し、水、エタノールで洗浄する。得られた固体を加熱乾燥して１５ｇ（８５％）の１Ａ−Ｂｒを得た。
出発物質２Ａ−Ｂｒ（2-Bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene）の合成
Figure 2014527021
 ２Ｌの丸底フラスコに2-Bromofluorenone（８．６５ｇ３３．３８ｍｍｏｌ）、無水ＴＨＦ（８５０ｍＬ）を入れる。上記反応フラスコを−７８℃に温度を低めてＴＨＦに溶かした１Ｍ phenylmagnesium bromide（１８ｇ、１００ｍｍｏｌ）を滴加した後、３時間の間反応を進行させる。
その後、常温で１２時間反応を進行させた。反応が完了した後、生成された沈殿物を濾過して分離し、水、エタノールで洗浄する。得られた固体を加熱乾燥して８．９ｇ（６７％）得た。
出発物質３Ａ−Ｂｒ（2-Bromo-9,9’-spirobi[fluorene]）の合成
Figure 2014527021
 ３Ａ−１（9-(biphenyl-2-yl）-2-bromo-9H-fluoren-9-ol）の合成
１Ｌの３つ口丸底フラスコに2-Bromo-9H-fluoren-9-one（４１．５ｇ、１６０ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（９００ｍＬ）を窒素大気状態で入れて混合物を攪拌しながら−７８℃に冷却した後、３０分間温度を維持し、攪拌する。その後、冷却された混合物に核酸溶液にある２．６Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ（６４ｍＬ、１６０ｍｍｏｌ）を滴加した。この反応フラスコを−７８℃に維持しながら１時間を攪拌する。
上記反応フラスコにＴＨＦ（６０ｍＬ）に2-bromobiphenyl（３７．３ｇ、１６０ｍｍｏｌ）を溶かした溶液を滴加する。上記反応フラスコの温度を徐々に常温に昇温させ、２４時間反応を進行した。反応が完了すれば、イソプロピルエーテルと水、ブライン（brine）を用いて抽出し、ＭｇＳＯ４で有機層を乾燥する。得られた有機層をシリカゲルショートコラム（silica gel short column）した後、濃縮してメチレンクロライドとヘキサンで再結晶して３５．７ｇ（５４％）の３Ａ−１を得た。
３Ａ−Ｂｒ（2-Bromo-9,9’-spirobi[fluorene]）の合成
１Ｌの丸底フラスコに３Ａ−１（３５．７ｇ、８６．３８ｍｍｏｌ）、アセト酸（９６ｍＬ）を入れて攪拌して溶媒に溶かす。反応温度を０℃に低めて、塩酸（１１２ｍＬ）をゆっくり滴加する。滴加時、ゆっくり生成される固体を確認した後、これ以上固体の量が増加しない時に反応を終了、沈殿物を濾過分離し、水、エタノールで洗浄してくれる。得られた固体は加熱乾燥して２７．３ｇ（８０％）の３Ａ−Ｂｒを得た。
出発物質１Ｄ−Ｂｒ−１（3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole）の合成
Figure 2014527021
 ５００ｍＬの反応フラスコに９−フェニルカルバゾール（２０ｇ、８２．２ｍｍｏｌ）、ＮＢＳ（１５．３６ｇ、８６．３１ｍｍｏｌ）、メチレンクロライド（２００ｍＬ）を入れて、常温で５時間の間反応を進行させる。反応が完了すれば、メチレンクロライドとＮａ２ＣＯ３水溶液で抽出し、ＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮した後、生成された化合物をショートフェーズコラム（short phase Column）（メチレンクロライド：ヘキサン＝１：１）した後、メチレンクロライドとヘキサンで再結晶して２３ｇ（８７％）を得た。
出発物質１Ｄ−Ｂｒ−２の（2-Bromo-9-phenyl-9H-carbazole）合成
中間体１（4-Bromo-2-nitrobiphenyl）の合成
Figure 2014527021
 ５００ｍＬの丸底フラスコにtoluene（２５０ｍＬ）、phenyl boronic acid（１０ｇ、８２ｍｍｏｌ）、2，5-dibromoni trobenzene（２３．１ｇ、８２．３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２．８ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ Ｎａ２ＣＯ３水溶液（１２４ｍＬ）を入れる。その後、９０℃状態で６時間加熱還流させる。反応が完了すれば、常温で蒸溜水を入れて希釈させる。その後、メチレンクロライドと水で抽出し、有機層をＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮した後、生成された化合物をsilicagel column（メチレンクロライド：ヘキサン＝１：１）して１９．２ｇ（８４．２％）の生成物を得た。
中間体１（2-Bromocarbazole）の合成
Figure 2014527021
 ２５０ｍＬの丸底フラスコに4-Bromo-2-nitrobenzene（１９．２ｇ、６９．０４ｍｍｏｌ）、triehtyl phosphate（８４ｍＬ、４８３．２８ｍｍｏｌ）を入れて、１６０℃〜１６５℃状態で１４時間の間加熱還流させる。反応が完了すれば、減圧蒸留により残ったtriehtyl phosphiteを除去し、ＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１：１混合溶媒で希釈させた後、生成された固体を濾過する。得られた固体をＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１：１混合溶媒とpetroleum etherで洗ってあげる。
上記固体をメチレンクロライドに溶かした後、ＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮し、silicagel columnする。（petroleum ether：methylene chloride＝２：１）１０．２ｇ（６０％）の生成物を得る。
１Ｄ−Ｂｒ−２：（2-Bromo-9-phenyl-9H-carbazole）合成
Figure 2014527021
 ２５０ｍＬの丸底フラスコに2-Bromocarbazole（６ｇ、２４．３８ｍｍｏｌ）、iodobenzene（９．９５ｇ、４８．７６ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１０．１１ｇ、７３．１４ｍｍｏｌ）、Cu powder（１．５５ｇ、２４．３８ｍｍｏｌ）、18-crown-6（３．２２ｇ、１２．１９ｍｍｏｌ）、o-dichlorobenzene（１５０ｍＬ）を入れて２４時間の間加熱還流させる。反応が完了すれば、メチレンクロライドと水で抽出して得られた有機層を５％塩酸、brineで洗ってあげる。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮した後、化合物をsilicagel column（ethyl acetate：hexane＝１：１）して５．５ｇ（７０％）の生成物を得た。
出発物質２Ｄ−Ｂｒ−１の（8-bromo-11-phenyl-11H-benzo[a]carbazole）合成
Figure 2014527021
 中間体１：8-bromo-6,11-dihydro-5H-benzo[a]carbazoleの合成
１Ｌの丸底フラスコにα-Tetralone（２１．６ｇ、１４８ｍｍｏｌ）、4-bromophenylhydrazinechloride（２０．４ｇ、９１ｍｍｏｌ）を少量のアセト酸を入れてエタノール３００ｍＬに４時間の間窒素大気状態で還流させた。反応完了後、常温に冷却させた後、形成された沈殿物を濾過し乾燥して中間体１を１９．６ｇ（８６％）得た。
中間体２：8-bromo-11H-benzo[a]carbazoleの合成
１Ｌの丸底フラスコに中間体１（２４．１ｇ、８０．５ｍｍｏｌ）、tetrachloro-1,4-benzoquione（２７．４５ｇ、１１１．７ｍｍｏｌ）、xyleneを入れて窒素大気状態で還流させた。反応が完了すれば、１０％ＮａＯＨ水溶液で反応を終了させた後、メチレンクロライドと水、brineを用いて抽出し、ＭｇＳＯ４で有機層を乾燥する。有機溶液を濃縮させ、ＥｔＯＨで再結晶して中間体２を２２．９ｇ（９６％）得た。
２Ｄ−Ｂｒ−１：8-bromo-11-phenyl-11H-benzo[a]carbazoleの合成
中間体２（２０ｇ、６７．５３ｍｍｏｌ）、iodobenzene（２７．６ｇ、１３５．０６ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（２８ｇ、２０２．５９ｍｍｏｌ）、Cu powder（４．３ｇ、６７．５３ｍｍｏｌ）、18-crown-6（８．９２ｇ、３３．７７ｍｍｏｌ）、o-dichlorobenzene（４１５ｍＬ）を上記１Ｄ−Ｂｒ−２合成方法と同一に進行して、１７．１ｇ（６８％）を得た。
出発物質２Ｄ−Ｂｒ−２の（9-bromo-11-phenyl-11H-benzo[a]carbazole）合成
Figure 2014527021
 中間体２（２０ｇ、６７．５３ｍｍｏｌ）、iodobenzene（２７．６ｇ、１３５．０６ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（２８ｇ、２０２．５９ｍｍｏｌ）、Cu powder（４．３ｇ、６７．５３ｍｍｏｌ）、18-crown-6（８．９２ｇ、３３．７７ｍｍｏｌ）、o-dichlorobenzene（４１５ｍＬ）を上記２Ｄ−Ｂｒ−１合成方法と同一に進行し、１５．１ｇ（６０％）を得た。
出発物質３Ｄ−Ｂｒの合成
Figure 2014527021
 上記１Ｄ−Ｂｒ−１、１Ｄ−Ｂｒ−２の実験方法と同一に進行した。
出発物質４Ｄ−Ｂｒ−１（12-Bromo-9-phenyl-9H-dibenzo[a,c]carbazole）の合成
中間体１：9-（5-bromo-2-nitrophenyle）phenanthreneの合成
Figure 2014527021
 ２Ｌの丸底フラスコにphenanthracene-9-boronicacid（７３．６１ｇ、３４５ｍｍｏｌ）、ＴＨＦ（７００ｍＬ）、Ｈ２Ｏ（３５０ｍＬ）を入れて溶かした後、2，4-dibromo-1-nitrobenzene（１４６ｇ、５１８ｍｍｏｌ）、ＮａＯＨ（４２ｇ、１０３５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２０ｇ、１７．３ｍｍｏｌ）の順に入れて８０℃で反応を２４時間の間進行する。反応が完了すれば、メチレンクロライドと水、brineを用いて抽出し、ＭｇＳＯ４で有機層を乾燥する。得られた有機層をsilicagel column（メチレンクロライド：ヘキサン＝１：３）して８０．４ｇ（６２％）の生成物を得た。
中間体２：12-Bromo-9H-dibenzo[a,c]carbazoleの合成
Figure 2014527021
 ２Ｌの丸底フラスコに中間体１（８０．４ｇ、２１３ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１３９ｇ、５３１ｍｍｏｌ）、o-dichlorobenzene（７００ｍＬ）を入れて溶かした後、１９０℃で反応を２４時間の間進行する。
反応が完了すれば、o-dichlorobenzeneを除去し、残っている濾液をメチレンクロライドと水で抽出する。Short phase column（メチレンクロライド：ヘキサン＝１：２）して４４．３ｇ（６０％）の生成物を得た。
４Ｄ−Ｂｒ−１：12-Bromo-9-phenyl-9H-dibenzo[a,c]carbazoleの合成
Figure 2014527021
 ５００ｍＬの丸底フラスコに３ａ−３化合物（５ｇ、４１．４４２ｍｍｏｌ）、Iodobenzene（４．４２ｇ、２１．６６３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．４ｇ、０．４３３ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（０．３８ｇ、１．４４４ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（４．１６４ｇ、４３．３３ｍｍｏｌ）、toluene（１５０ｍＬ）を入れた後、１００℃で反応を８時間の間進行する。
反応が完了すれば、ehterと水で抽出した有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、short phase column（メチレンクロライド）する。得られた有機物に溶媒を除去した後、メチレンクロライドとヘキサンで再結晶して３．７２ｇ（６１％）の生成物を得た。
出発物質４Ｄ−Ｂｒ−２（11-bromo-9-phenyl-9H-dibenzo[a,c]carbazole）の合成
中間体１：9-（4-bromo-2-nitrophenyl）phenanthreneの合成
Figure 2014527021
 ５００ｍＬの丸底フラスコにtoluene（２５０ｍＬ）、phenanthracene-9-boronic acid（１８．２ｇ、８２ｍｍｏｌ）、2，5-dibromonitrobenzene（２３．１ｇ、８２．３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２．８ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、２Ｍ Ｎａ２ＣＯ３水溶液（１２４ｍＬ）を入れる。
その後、９０℃状態で６時間加熱還流させる。反応が完了すれば、常温で蒸溜水を入れて希釈させる。その後、メチレンクロライドと水で抽出し、有機層をＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮した後、生成された化合物をsilicagel column（メチレンクロライド：ヘキサン＝１：２）して２６．３６ｇ（８５％）の生成物を得た。
中間体２：11-bromo-9H-dibenzo[a,c]carbazoleの合成
Figure 2014527021
 ２５０ｍＬの丸底フラスコに9-（4-Bromo-2-nitrophenyl）phenanthrene（２６．３６ｇ、６９．６９ｍｍｏｌ）、triehtyl phosphate（８４．８４ｍＬ、４８７．８６ｍｍｏｌ）を入れて、１６０℃〜１６５℃状態で１４時間の間加熱還流させる。反応が完了すれば、減圧蒸留により残ったtriehtyl phosphiteを除去し、ＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１：１混合溶媒で希釈させた後、生成された固体を濾過する。得られた固体をＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１：１混合溶媒とpetroleum etherで洗ってあげる。上記固体をメチレンクロライドに溶かした後、ＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮し、silicagel columnする。（petroleum ether：methylene chloride＝２：１）１４．９６ｇ（６２％）の生成物を得る。
４Ｄ−Ｂｒ−２：11-bromo-9-phenyl-9H-dibenzo[a,c]carbazoleの合成
Figure 2014527021
 ２４０ｍＬの丸底フラスコに11-bromo-9H-dibenzo[a,c]carbazole（７ｇ、２０．２２ｍｍｏｌ）、iodobenzene（８．２５ｇ、４０．４４ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（８．３８４ｇ、６０．６６ｍｍｏｌ）、Cu powder（１．２９ｇ、２０．２２ｍｍｏｌ）、18-crown-6（２．６７２ｇ、１０．１１ｍｍｏｌ）、o-dichlorobenzene（１３０ｍＬ）を入れて、２４時間の間加熱還流させる。反応が完了すれば、メチレンクロライドと水で抽出し、得られた有機層を５％塩酸、brineで洗ってあげる。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮した後、化合物をsilicagel column（ethyl acetate：hexane＝１：１．５）して６．０６ｇ（７１％）の生成物を得た。
１Ｂ−Ｂｒ（2-Bromodibenzo[b,d]thiophene）、１Ｃ−Ｂｒ（2-Bromodibenzo[b,d]furan）は一般的な試薬に購買して使用した。
中間体２−１、２−２の合成
１ａ〜３ａの合成例示
Figure 2014527021
 ２−１の合成法
丸底フラスコに１番の化合物（１．２当量）、アミン化合物（１当量）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．０５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（０．１当量）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（３当量）、toluene（１０．５ｍＬ／１ｍｍｏｌ）を入れた後、１００℃で反応を進行する。反応が完了すれば、etherと水で抽出した後、有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し濃縮した後、生成された有機物をsilicagel column及び再結晶して生成物を得た。
２−２の合成法
丸底フラスコに２−１の化合物（１当量）、Bis（pinacolato）diboron（１当量）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２（０．０３当量）、ＫＯＡｃ（３当量）、ＤＭＦ（６．３ｍＬ／１ｍｍｏｌ）を入れた後、１３０℃で加熱、還流反応を進行する。
反応が完了すれば、etherと水で抽出し、得られた有機層をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮した後、silicagel column及び再結晶して生成物を得た。
２−３の合成法
丸底フラスコに２−２の化合物（１当量）、Ｂｒ−Ｌ−Ｂｒ（１．１当量）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．０３〜０．０５当量）、ＮａＯＨ（３当量）、ＴＨＦ（３ｍＬ／１ｍｍｏｌ）、水（１．５ｍＬ／１ｍｍｏｌ）を入れる。
その後、８０℃〜９０℃状態で加熱還流させる。反応が完了すれば、常温で蒸溜水を入れて希釈させる。その後、メチレンクロライドと水で抽出し、有機層をＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮した後、生成された化合物をsilicagel column及び再結晶して生成物を得た。
Ｓｕｂ中間体種類及び合成例
Figure 2014527021
 Ｓｕｂ１の合成
1-Bromo-4-iodobenzene（１６．９７ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d10-4-amine（１６．５７ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１７ｇ（収率：７０％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ２の合成
1-Bromo-4-iodobenzene（１６．９７ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d5-4-amine（１６．３２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１６．４ｇ（収率：６８％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ３の合成
1-Bromo-4-iodobenzene（１６．９７ｇ、６０ｍｍｏｌ）、N-phenylbiphenyl-d5-4-amine（１２．５２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１４．６ｇ（収率：７２％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ４の合成
1，4-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d10-4-amine（１６．５７ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１７．４ｇ（収率：６５％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ５の合成
1，4-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d5-4-amine（１６．３２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１６．５ｇ（収率：６２％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ６の合成
1,4-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、N-phenylbiphenyl-d5-4-amine（１２．５２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１４．６ｇ（収率：６４％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ７の合成
1，5-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d10-4-amine（１６．５７ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１８ｇ（収率：６７％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ８の合成
1，5-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d5-4-amine（１６．３２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１７ｇ（収率：６４％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ９の合成
1,5-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、N-phenylbiphenyl-d5-4-amine（１２．５２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１４．８ｇ（収率：６５％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１０の合成
2，6-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d10-4-amine（１６．５７ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１７．７ｇ（収率：６６％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１１の合成
2，6-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d5-4-amine（１６．３２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１７．６ｇ（収率：６６％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１２の合成
2,6-dibromonaphthalene（１７．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、N-phenylbiphenyl-d5-4-amine（１２．５２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１４．６ｇ（収率：６４％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１３の合成
2，5-dibromothiophene（１４．５ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d10-4-amine（１６．５７ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１５．５ｇ（収率：６３％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１４の合成
2，5-dibromothiophene（１４．５ｇ、６０ｍｍｏｌ）、dibiphenyl-d5-4-amine（１６．３２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１５．６ｇ（収率：６４％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１５の合成
2,5-dibromothiophene（１４．５ｇ、６０ｍｍｏｌ）、N-phenylbiphenyl-d5-4-amine（１２．５２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１３．２ｇ（収率：６４％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１６の合成
1-Bromo-4-iodobenzene（１６．９７ｇ、６０ｍｍｏｌ）、amine誘導体（２０．６３ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して２０．７ｇ（収率：７３％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１７の合成
1-Bromo-4-iodobenzene（１６．９７ｇ、６０ｍｍｏｌ）、amine誘導体（２０．４ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して２０ｇ（収率：７１％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１８の合成
1-Bromo-4-iodobenzene（１６．９７ｇ、６０ｍｍｏｌ）、amine誘導体（１６．６ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して１７．５ｇ（収率：７２％）の生成物を得た。
Ｓｕｂ１９の合成
1-Bromo-4-iodobenzene（１６．９７ｇ、６０ｍｍｏｌ）、amine誘導体（２０．１ｇ、５０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．３１ｇ、５ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ−Ｂｕ（１４．４２ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、toluene（５２５ｍＬ）を上記２−１の合成法を使用して２０．１ｇ（収率：７２％）の生成物を得た。
最終化合物の合成
Figure 2014527021
 合成法
丸底フラスコに３ａ−Ｂ（ＯＨ）２、または４ａ−Ｂ（ＯＨ）２または５ａ−Ｂ（ＯＨ）２の化合物（１当量）、２−１化合物または２−３の化合物（１．１当量）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．０３〜０．０５当量）、ＮａＯＨ（３当量）、ＴＨＦ（３ｍＬ／１ｍｍｏｌ）、水（１．５ｍＬ／１ｍｍｏｌ）を入れる。
その後、８０℃〜９０℃状態で加熱還流させる。反応が完了すれば、常温で蒸溜水を入れて希釈させる。その後、メチレンクロライドと水で抽出し、有機層をＭｇＳＯ４で乾燥して濃縮した後、生成された化合物をsilicagel column及び再結晶して生成物を得て、以下の表１のようにＦＤ−ＭＳ（質量分析機）で生成物を確認した。
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
Figure 2014527021
また、上記のような構造のコア構造に多様な置換基を導入することによって、導入された置換基の固有特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子をはじめとする有機電気素子の製造時に使われる正孔注入層物質、正孔輸送層物質、発光層物質、及び電子輸送層物質に使われる置換基を上記構造に導入することによって、各有機物層で要求する条件を満たす物質を製造することができる。
本発明に従う化合物は置換基の種類及び性質によって有機電界発光電子素子で多様な用途に使用できる。本発明の化合物はコアと置換体により調節自在であるので、燐光または蛍光発光層のホストの以外の多様な層に作用することができる。本発明の有機電気素子は、前述した化合物を用いて一層以上の有機物層を形成することを除いては、通常の有機電気素子の製造方法及び材料により製造できる。
本発明の化合物を有機電界発光素子の他の有機物層、例えば発光補助層、電子注入層、電子輸送層、及び正孔注入層に使われても同一な効果を得ることができることは自明である。
一方、本発明の化合物は溶液工程（soluble process）に使用できる。言い換えると、上記化合物を溶液工程（soluble process）により後述する有機電気素子の有機物層を形成することができる。即ち、上記化合物を有機物層に使用する時、有機物層は多様な高分子素材を使用して蒸着法でない溶液工程またはソルベントプロセス（solvent process）、例えばスピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、または熱転写法などの方法により、より少ない数の層に製造できる。
本発明の化合物が使用できる有機電気素子は、例えば、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）、有機太陽電池、有機感光体（ＯＰＣ）ドラム、有機トランジスト（有機ＴＦＴ）などがある。
本発明の化合物が適用できる有機電気素子のうちの一例として有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）について説明するが、本発明はこれに制限されず、多様な有機電気素子に前述した化合物が適用できる。
本発明の他の実施形態は、第１電極、第２電極、及びこれら電極の間に配置された有機物層を含む有機電気素子において、上記有機物層のうち、１層以上が本発明の化合物を含む有機電界発光素子を提供する。
図１乃至図６は、本発明の化合物が適用できる有機電界発光素子の例を図示したものである。
本発明の他の実施形態に従う有機電界発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を含む有機物層のうち、１層以上を本発明の化合物を含むように形成することを除いては、当技術分野に通常の製造方法及び材料を用いて当技術分野に知られている構造で製造できる。
本発明の他の実施形態に従う有機電界発光素子の構造は、図１乃至６に例示されているが、これら構造のみに限定されたものではない。この際、図面番号１０１は基板、１０２は正極、１０３は正孔注入層（ＨＩＬ）、１０４は正孔輸送層（ＨＴＬ）、１０５は発光層（ＥＭＬ）、１０６は電子注入層（ＥＩＬ）、１０７は電子輸送層（ＥＴＬ）、１０８は負極を表す。
図示してはいないが、このような有機電界発光素子は正孔の移動を阻止する正孔阻止層（ＨＢＬ）、電子の移動を阻止する電子阻止層（ＥＢＬ）、発光を助けるか補助する発光補助層、及び保護層がさらに位置することもできる。保護層の場合、最上位層で有機物層を保護するか負極を保護するように形成できる。
この際、本発明の化合物は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を含む有機物層のうち、１つ以上に含まれることができる。
具体的に、本発明の化合物は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層、電子阻止層、発光補助層、及び保護層のうち、１つ以上に代えて使われるか、これらと共に層を形成して使われることもできる。勿論、有機物層のうちの一層のみに使われるものでなく、２層以上に使用できる。
特に、本発明の化合物によって、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料、電子輸送材料、発光材料、及びパッシベーション（ケピング）材料に使われることができ、特に、単独に発光物質及びホスト／ドーパントでホストまたはドーパントに使われることができ、正孔注入、正孔輸送層に使用できる。
例えば、本発明の他の実施形態に従う有機電界発光素子は、スパッタリング（sputtering）や電子ビーム蒸発（e-beam evaporation）のようなＰＶＤ（physical vapor deposition）方法を用いて、基板の上に金属または伝導性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて正極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を含む有機物層を形成した後、その上に負極に使用することができる物質を蒸着させることによって製造できる。
このような方法の他にも、基板の上に負極物質から有機物層、正極物質を順次に蒸着させて有機電気素子を作ることもできる。上記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層などを含む多層構造であることもあるが、これに限定されず、単層構造であることがある。
また、上記有機物層は多様な高分子素材を使用して蒸着法でない溶液工程またはソルベントプロセス（solvent process）、例えばスピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、または熱転写法などの方法により、より少ない数の層に製造することができる。
本発明の他の実施形態に従う有機電界発光素子は、前述した化合物をスピンコーティング（spincoating）やインクジェット（inkjet）工程のような溶液工程（soluble process）に使われることもできる。
基板は有機電界発光素子の支持体であり、シリコンウエハー、石英またはガラス板、金属板、プラスチックフィルムやシートなどが使用できる。
基板の上には正極が位置する。このような正極はその上に位置する正孔注入層に正孔を注入する。正極物質には、通常、有機物層に正孔注入が円滑であるように仕事関数が大きい物質でありうる。本発明で使用できる正極物質の具体的な例には、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物との組合；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−デオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＴ）、ポリピロル及びポリアニリンのような伝導性高分子などがあるが、これらに限定されるものではない。
正極の上には正孔注入層が位置する。このような正孔注入層の物質に要求される条件は、正極からの正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率的に輸送できなければならない。このためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光線に対する透明性が高く、正孔に対する安定性が優れなければならない。
正孔注入物質には、低い電圧で正極から正孔の注入をよく受けることができる 物質として、正孔注入物質のＨＯＭＯ（highest occupied molecular orbital）が正極物質の仕事関数と周辺有機物層のＨＯＭＯとの間でありうる。正孔注入物質の具体的な例には、金属ポルフィリン（porphyrine）、オリゴチオフェン、アリルアミン系列の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン、キナクリドン（quinacridone）系列の有機物、ペリレン（perylene）系列の有機物、アントラキノン、及びポリアニリンとポリチオフェン系列の伝導性高分子などがあるが、これらに限定されるモのではない。
上記正孔注入層の上には正孔輸送層が位置する。このような正孔輸送層は、正孔注入層から正孔の伝達を受けて、その上に位置する有機発光層に輸送する役割をし、高い正孔移動度と正孔に対する安定性及び電子を防ぐ役割をする。このような一般的な要求の以外に、車体表示用に応用する場合、素子に対する耐熱性が要求され、ガラス転移温度（Ｔｇ）が７０℃以上の値を有する材料でありうる。
このような条件を満たす物質には、ＮＰＤ（あるいは、ＮＰＢという）、スピロ−アリルアミン系化合物、ペリレン−アリルアミン系化合物、アザシクロヘプタトリエン化合物、ビス（ジフェニルビニルフェニル）アントラセン、シリコンゲルマニウムオキサイド化合物、シリコン系アリルアミン化合物などになることができる。
正孔輸送層の上には有機発光層が位置する。このような有機発光層は正極と負極から各々注入された正孔と電子とが再結合して発光する層であり、量子効率の高い物質からなっている。発光物質には、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子を各々輸送を受けて結合させることによって、可視光線領域の光を出すことができる物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質でありうる。
このような条件を満たす物質または化合物には、緑色の場合はＡｌｑ３が、青色の場合はＢａｌｑ（8-hydroxyquinoline beryllium salt）、ＤＰＶＢｉ（4，4'-bis（2，2-diphenylethenyl）-1，1'-biphenyl）系列、スピロ（Spiro）物質、スピロ−ＤＰＶＢｉ（Spiro-4，4’-bis（2，2-diphenylethenyl）-1，1-biphenyl）、ＬｉＰＢＯ（2-（2-benzoxazoyl）-phenolithium salt）、ビス（ジフェニルビニルフェニルビニル）ベンゼン、アルミニウム−キノリン金属錯体、イミダゾール、チアゾール、及びオキサゾールの金属錯体などがあり、青色発光効率を上げるために、ペリレン、及びＢｃｚＶＢｉ （3，3’［（1，1‘-biphenyl）-4，4’-diyldi-2，1-ethenediyl］bis（9-ethyl）-9H-carbazole；ＤＳＡ（distrylamine）類）を少量ドーピングして使用することができる。赤色の場合は緑色発光物質にＤＣＪＴＢ（[2 -（1,1-dimethylethyl）-6-[2-（2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H,5H-benzo（ij）quinolizin-9-yl）ethenyl]-4H-pyran-4-ylidene]-propanedinitrile）のような物質を少量ドーピングして使用することができる。
インクジェットプリンティング、ロールコーティング、スピンコーティングなどの工程を使用して発光層を形成する場合に、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系統の高分子やポリ（polyフルオレン（fluorene））などの高分子を有機発光層に使用することができる。
有機発光層の上には電子輸送層が位置する。このような電子輸送層は、その上に位置する負極から電子注入効率が高く、注入された電子を効率的に輸送することができる物質が必要である。このためには、電子親和力と電子移動速度が大きく、電子に対する安定性に優れる物質からならなければならない。
このような条件を満たす電子輸送物質には、具体的な例に、８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯物；Ａｌｑ３を含んだ錯物；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯物などがあるが、これらに限定されるものではない。
電子輸送層の上には電子注入層が積層される。電子注入層は、Ｂａｌｑ、Ａｌｑ３、Ｂｅ（ｂｑ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、Ｚｎ（ｐｈｑ）２、ＰＢＤ、ｓｐｉｒｏ−ＰＢＤ 、ＴＰＢＩ、Ｔｆ−６Ｐなどの金属錯体化合物、imidazole ringを有するaromatic化合物やboron化合物などを含む低分子物質を用いて製作することができる。この際、電子注入層は１００Å−３００Åの厚さ範囲で形成できる。
電子注入層の上には負極が位置する。このような負極は電子を注入する役割をする。負極に使用する材料は正極に使われた材料を用いることが可能であり、効率的な電子注入のためには仕事関数の低い金属でありうる。特に、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アルミニウム、銀などの適当な金属、またはそれらの適切な合金が使用できる。また、１００μｍ以下の厚さのリチウムフルオライドとアルミニウム、酸化リチウムとアルミニウム、ストロンチウム酸化物とアルミニウムなどの２層構造の電極も使用できる。
前述したように、本発明の化合物によって、赤色、緑色、青色、白色などの全てのカラーの蛍光と燐光素子に適合した正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、及び電子注入材料に使用することができ、多様な色のホストまたはドーパント物質に使用できる。
本発明に従う有機電界発光素子は、使われる材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型でありうる。
一方、本発明は、前述した有機電気素子を含むディスプレイ装置と、このディスプレイ装置を駆動する制御部を含む端末を含む。この端末は現在または将来の有無線通信端末を意味する。以上、前述した本発明に従う端末は携帯電話などの移動通信端末機であることがあり、ＰＤＡ、電子辞典、ＰＭＰ、リモコン、ナビゲーション、ゲーム機、各種ＴＶ、各種コンピュータなど、全ての端末を含む。
（比較例）
本発明の化合物を正孔輸送層に測定した場合、比較のために本発明の化合物の代りに以下の化学式で表示される化合物を正孔輸送物質として使用して比較実験した。
Figure 2014527021
 特に、上記の化合物のうち、重水素置換効果を確認するために、比較例（３）乃至比較例（１７）を重水素でない水素に置換された化合物を上記製造方式と同一な方式により製造した。この際、表２に表示したように、重水素に置換されたものを表示するために、化合物名称の次にＨと表記した。例えば、比較例（３）は（化学式４）で化合物２−１と同一で、かつ重水素でない水素に置換された化合物を意味する。他の比較例も同一である。
Figure 2014527021
 有機電界発光素子の製作
合成を通じて得た種々の化合物を各々発光層の発光ホスト物質や正孔輸送層に使用して通常的な方法により有機電界発光素子を製作した。
まず、有機基板に形成されたＩＴＯ層（正極）の上に先に正孔注入層として銅フタロサイアニン（以下、ＣｕＰｃと略記する）膜を真空蒸着して１０ｎｍ厚さで形成した。次に、表１または表２の実施形態及び比較例の各々を正孔輸送層に２０ｎｍ厚さで真空蒸着した。真空蒸着して比較実験を進行した。以後、ＢＤ−０５２Ｘ（Idemitsu社）を発光ドパントに使用し、ホスト物質は９，１０−ダイ−（ナフタリン−２−アントラセン）＝ＡＮＤ］を使用し、ドーピング濃度は４％に固定して比較実験を進行した。次に、電子注入層にトリス（８−キノリノール）アルミニウムを４０ｎｍの厚さで成膜した。この後、ハロゲン化アルキリ金属であるＬｉＦを０．２ｎｍの厚さに蒸着し、次に、Ａｌを１５０ｎｍの厚さで蒸着して、このＡｌ／ＬｉＦを負極に使用することによって、有機電界発光素子を製造した。
このように製造された実施形態及び比較例有機電界発光素子に順バイアス直流電圧を加えてフォトリサーチ（photoresearch）社のＰＲ−６５０で電気発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果，３００ｃｄ／ｍ２基準輝度でマックサイエンス社で製造された寿命測定装備を通じてＴ９５の寿命を測定した。そのＴ９５測定結果は、以下の表３の通りである。
Figure 2014527021
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上記実施形態と比較例とを比較すると、重水素に置換された場合、駆動電圧が下降特性を表し、また寿命特性も２倍以上の格段に増加したことを確認することができる。このような特性を見ると、上記実施形態の化合物は有機電界発光素子の寿命、駆動特性、及び製造効率性を格段に増加させることができる。
具体的に、比較例（１）及び（２）と実施形態とを比較する場合、駆動電圧が下降特性を表し、また寿命特性も２倍以上格段に増加するだけでなく、比較例（３）乃至（１７）と実施形態とを比較しても、駆動電圧が下降特性を表し、また寿命特性も２倍以上格段に増加することが分かる。
上記の実施形態と比較例の表を通じて、本発明の化合物の発光効率及び駆動特性、寿命特性が格段に優れることを確認したが、上記の実施形態と比較例の表の化合物で、置換基は他の置換体に置換できる。したがって、上記の実施形態と比較例の表の化合物で、置換基が他の置換体に置換された実施形態と比較例は、本明細書の一部を構成することができる。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
本特許出願は、２０１１年０４月０１日付で韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１１−００３０３０３号に対し、米国特許法１１９（ａ）条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９（ａ））により優先権を主張し、その全ての内容は参考文献として本特許出願に併合される。併せて、本特許出願は、米国以外の国家に対しても上記と同一な理由により優先権を主張すれば、その全ての内容は参考文献として本特許出願に併合される。

Claims (8)

  1. 以下の化学式のうちの１つで表示される化合物。
    Figure 2014527021
    Figure 2014527021
    上記の化学式で、
    （１）Ｒ１乃至Ｒ７は各々独立的に、水素原子；
    ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアミン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルチオフェン基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルチオフェン基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ３〜Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、シラン基、硼素基、ゲルマニウム基、及びＣ２〜Ｃ２０のヘテロ環基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリル基；
    ハロゲン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルアミン基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換され、Ｏ、Ｎ、Ｓを少なくとも１つ含むＣ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基；
    ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルコキシ基；
    ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ３０のアリルオキシ基；
    ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ３〜Ｃ６０のヘテロアリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリルアミン基；及び、
    Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から選択された置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ５０のアルキル基からなる群から選択され、
    Ｒ１〜Ｒ７は隣り合う基と互いに結合して飽和または不飽和環を形成し、
    （２）Ｌはニトロ基、ニトリル基、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、及びアミノ基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリレン基；またはニトロ基、ニトリル基、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、及びアミノ基からなる群から選択された１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ３〜Ｃ６０のヘテロアリレン基であり、
    （３）Ｄは重水素または三重水素であり、
    （４）ＸはＣＲ'Ｒ"、ＮＲ'、Ｏ、及びＳからなるグループから選択され、ここで、Ｒ'、Ｒ"は各々独立的に水素原子；Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から選択された置換基に置換または非置換されたＣ１〜Ｃ５０のアルキル基；ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアミン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルチオフェン基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルチオフェン基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ３〜Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、シラン基、硼素基、ゲルマニウム基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基からなる群から選択される１つ以上の置換基に置換または非置換されたＣ６〜Ｃ６０のアリル基；ハロゲン基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリルアミン基、Ｃ６〜Ｃ６０のアリル基、Ｃ７〜Ｃ２０のアリルアルキル基、Ｃ８〜Ｃ２０のアリルアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のヘテロ環基、ニトリル基、及びアセチレン基からなる群から１つ以上の置換基に置換または非置換され、Ｏ、Ｎ、Ｓを少なくとも１つ含むＣ２〜Ｃ６０がヘテロ環基であり、
    （５）ａは１〜５の整数であり、ｂ、ｈ、ｊ、ｋは１〜４の整数であり、ｃは０〜２の整数であり、ｄとｅは０〜５の整数であり、ｆとｇは０〜３の整数であり、ｉとｌは１〜３の整数であり、ｄ＋ｅ＝１以上であり、ｆ＋ｇ＝１以上である。
  2. 以下の化合物のうちの１つであることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
    Figure 2014527021
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  3. 請求項１の化合物を含む１層以上の有機物層を含む有機電気素子。
  4. 前記化合物を溶液工程（soluble process）により前記有機物層に形成することを特徴とする、請求項３に記載の有機電気素子。
  5. 順次的に積層された第１電極、前記有機物層、及び第２電極を含む有機電界発光素子であることを特徴とする、請求項３に記載の有機電気素子。
  6. 有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層のうち、少なくとも１つであることを特徴とする、請求項５に記載の有機電気素子。
  7. 請求項３の有機電気素子を含むディスプレイ装置と、
    前記ディスプレイ装置を駆動する制御部と、
    を含む電子装置。
  8. 前記有機電気素子は、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）、有機太陽電池、有機感光体（ＯＰＣ）ドラム、及び有機トランジスタ（有機ＴＦＴ）のうち、少なくとも１つであることを特徴とする、請求項７に記載の電子装置。
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