KR20220156003A - 화합물, 발광 재료 및 유기 발광 디바이스 - Google Patents

Abstract

하기 일반식으로 나타나는 화합물은, 우수한 발광 특성을 가지며, 단파장으로 발광한다. Y¹은 N-R^A; Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A; R^A는 아릴기 등; R¹~R¹¹은 수소 원자 또는 치환기; R¹~R³ 중 하나 이상은 아릴기 등으로 치환된 카바졸일기이다.

Description

화합물, 발광 재료 및 유기 발광 디바이스

본 발명은, 양호한 발광 특성을 갖는 화합물에 관한 것이다. 또 본 발명은, 그 화합물을 이용한 발광 재료 및 유기 발광 디바이스에도 관한 것이다.

유기 발광 다이오드(OLED) 등의 유기 발광 디바이스의 발광 효율을 높이는 연구가 활발히 행해지고 있다.

예를 들면, 비특허문헌 1에는, 5,9-Diphenyl-5H,9H-[1,4]benzazaborino[2,3,4-kl]phenazaborine (DABNA-1)과 같은 구조를 갖는 붕소 화합물을 이용함으로써, 역계간 교차 과정에 의한 열활성형 지연 형광을 발현하여, 반값폭이 좁고 색순도가 높은 발광을 실현한 것이 기재되어 있다. 이와 같은 발광은, 높은 발광 효율을 달성할 수 있는 점에서, 디스플레이를 지향한 용도에 있어서 유용하다.

또, 비특허문헌 1 및 2에는, DABNA-1을 수식함으로써, 최고 피천이 분자 궤도(HOMO) 및 최저 공분자 궤도(LUMO) 등의 에너지 준위를 조정하고, 또 발광에 기여하는 형광 방사 과정이나 역계간 교차 과정을 촉진하여, 일렉트로 루미네선스 양자 효율을 개선한 것이 기재되어 있다. 이들 문헌에는, DABNA-1로 치환기를 삽입함으로써 발광 양자 수율을 개선할 수 있었던 것이 보고되어 있지만, 그 발광은 DABNA-1보다 장파장화하고 있다.

비특허문헌 1: Adv. Mater. 2016, 28, 2777-2781 비특허문헌 2: Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 11316-11320

비특허문헌 1 및 2에 기재되어 있는 바와 같이, DABNA-1과 같이 다중 공명 효과를 발현하는 화합물에 대하여 분자 수식을 행하는 것은, 유기 발광 디바이스의 발광 재료에 대하여 요구되는 다양한 물성값을 개선하는 수법으로서 유용하다. 그러나, 이와 같은 수식은 공액계를 넓히는 것인 점에서, 발광 파장의 장파장화를 일으켜 버린다. 이 때문에, 개발이 필요해지고 있는 청색 영역의 발광 재료를 생각하도록 제공할 수 없다는 과제가 있었다.

이와 같은 종래 기술의 과제를 감안하여, 본 발명자들은, 다중 공명 효과를 발현하는 화합물보다 단파장으로 발광하는 유도체나, 다중 공명 효과를 발현하는 화합물보다 우수한 발광 특성을 나타내는 유도체를 제공하는 것을 목적으로 하여 예의 검토를 진행했다.

예의 검토를 진행한 결과, 본 발명자들은, 다중 공명 효과를 발현하는 화합물에 대하여 특정 치환기를 특정 위치에 도입함으로써, 의외로 단파장으로 발광하는 유도체나, 발광 특성이 향상된 유도체가 얻어지는 것을 발견했다. 본 발명은, 이와 같은 지견(知見)에 근거하여 제안된 것이며, 이하의 구성을 갖는다.

[1]

하기 일반식 (1)로 나타나는 화합물.

[화학식 1]

[일반식 (1)에 있어서,

Y¹은 N-R^A를 나타낸다.

Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A를 나타낸다.

R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다.

R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R¹과 R², R²와 R³, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, R⁶과 R⁷, R⁷과 R⁸, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, R¹⁰과 R¹¹, R^A와 R⁴, R^A와 R¹¹은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R¹, R² 및 R³ 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타나는 기이다.

[화학식 2]

R²¹~R²⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R²¹과 R²², R²²와 R²³, R²³과 R²⁴, R²⁵와 R²⁶, R²⁶과 R²⁷, R²⁷과 R²⁸은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이다. *는 결합 위치를 나타낸다.]

[2]

Y²가 N-R^A인, [1]에 기재된 화합물.

[3]

R⁷ 및 R⁸이 모두 수소 원자인, [1] 또는 [2]에 기재된 화합물.

[4]

R^A가 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[5]

R¹~R¹¹이 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[6]

R⁵ 및 R¹⁰이 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기인, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[7]

R⁶ 및 R⁹가 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[8]

R²가 일반식 (2)로 나타나는 기인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[9]

일반식 (2)에 있어서의 R²¹~R²⁸이 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[10]

일반식 (2)에 있어서의 R²³ 및 R²⁶ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기인, [9]에 기재된 화합물.

[11]

일반식 (2)에 있어서의 R²³ 및 R²⁶이 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기인, [10]에 기재된 화합물.

[12]

하기 중 어느 하나의 구조를 갖는, [1]에 기재된 화합물.

[화학식 3]

[13]

[1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 화합물로 이루어지는 발광 재료.

[14]

[1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 화합물을 포함하는 유기 발광 디바이스.

[15]

상기 디바이스가 상기 화합물을 포함하는 층을 갖고 있으며, 상기 층이 호스트 재료도 포함하는, [14]에 기재된 유기 발광 디바이스.

[16]

상기 디바이스가 상기 화합물을 포함하는 층을 갖고 있으며, 상기 층이 상기 화합물과는 상이한 구조를 갖는 발광 재료도 포함하는, [14]에 기재된 유기 발광 디바이스.

[17]

상기 디바이스에 포함되는 재료 중, 상기 화합물로부터의 발광량이 최대인, [14] 내지 [16] 중 어느 하나에 기재된 유기 발광 디바이스.

[18]

상기 발광 재료로부터의 발광량이 상기 화합물로부터의 발광량보다 많은, [16]에 기재된 유기 발광 디바이스.

[19]

유기 발광 다이오드(OLED)인, [14] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재된 유기 발광 디바이스.

[20]

지연 형광을 방사하는, [14] 내지 [19] 중 어느 하나에 기재된 유기 발광 디바이스.

[21]

하기 일반식 (A)로 나타나는 화합물.

[화학식 4]

[일반식 (A)에 있어서,

X¹은 할로젠 원자를 나타낸다.

Y¹은 N-R^A를 나타낸다.

Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A를 나타낸다.

R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다.

R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R¹과 R², R²와 R³, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, R⁶과 R⁷, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, R¹⁰과 R¹¹, R^A와 R⁴, R^A와 R¹¹은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R¹, R² 및 R³ 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타나는 기이다.

[화학식 5]

R²¹~R²⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R²¹과 R²², R²²와 R²³, R²³과 R²⁴, R²⁵와 R²⁶, R²⁶과 R²⁷, R²⁷과 R²⁸은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이다. *는 결합 위치를 나타낸다.]

본 발명에 의하면, 다중 공명 효과를 발현하면서, 단파장으로 발광하는 화합물을 제공하거나, 발광 특성이 양호한 화합물을 제공하거나 할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 우수한 발광 특성을 나타내고, 단파장으로 발광하는 유기 발광 디바이스를 제공할 수 있다.

도 1은 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 층 구성예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 화합물 1의 열중량 시차열 분석 결과를 나타내는 그래프이다.

이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태나 구체예에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태나 구체예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

[일반식 (1)로 나타나는 화합물]

본 발명은, 하기 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 제공한다.

[화학식 6]

일반식 (1)에 있어서, Y¹은 N-R^A를 나타내고, Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A를 나타낸다. Y²가 N-R^A를 나타낼 때, Y¹과 Y²는 동일해도 되고 상이해도 되지만, 동일한 것이 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서의 R⁷과 R⁸은 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 이때, R⁷과 R⁸은 서로 결합하여 -Y³-으로 나타나는 연결기를 형성한다. Y³은, O, S, C=O 또는 N-R^A인 것이 바람직하다. 본 발명의 일 양태에서는, Y³으로서 N-R^A를 선택할 수 있다. 또, 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y³으로서 O 또는 S를 선택할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y³으로서 C=O를 선택할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서는, Y¹ 및 Y²가 각각 독립적으로 N-R^A이며, R⁷ 및 R⁸이 수소 원자이다. 이때, Y¹과 Y²는 동일한 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y²가 O이며, R⁷ 및 R⁸이 수소 원자이다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y²가 S이며, R⁷ 및 R⁸이 수소 원자이다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y²가 C=O이며, R⁷ 및 R⁸이 수소 원자이다.

본 발명의 다른 일 양태에서는, R⁷ 및 R⁸이 서로 결합하여 -Y³-으로 나타나는 연결기를 형성하고, Y¹~Y³이 각각 독립적으로 N-R^A이다. 이때, Y¹~Y³ 중 어느 2개가 동일하고, 1개가 상이한 경우를 예시할 수 있다. 또, Y¹~Y³이 모두 동일한 경우도 예시할 수 있다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y¹ 및 Y²가 각각 독립적으로 N-R^A이며, Y³이 O이다. 이때, Y¹과 Y²는 동일한 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y¹ 및 Y²가 각각 독립적으로 N-R^A이며, Y³이 S이다. 이때, Y¹과 Y²는 동일한 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y¹ 및 Y²가 각각 독립적으로 N-R^A이며, Y³이 C=O이다. 이때, Y¹과 Y²는 동일한 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y¹ 및 Y³이 각각 독립적으로 N-R^A이며, Y²가 O이다. 이때, Y¹과 Y³은 동일한 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y¹ 및 Y³이 각각 독립적으로 N-R^A이며, Y²가 S이다. 이때, Y¹과 Y³은 동일한 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, Y¹ 및 Y³이 각각 독립적으로 N-R^A이며, Y²가 C=O이다. 이때, Y¹과 Y³은 동일한 것이 바람직하다.

N-R^A의 R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다. 바람직한 것은, R^A가 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기인 경우이다. 여기에서 말하는 아릴기 및 헤테로아릴기의 치환기로서는, 예를 들면 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기, 치환 혹은 무치환의 알콕시기, 치환 혹은 무치환의 아릴옥시기, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴옥시기를 들 수 있다. 바람직하게는, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이며, 보다 바람직하게는 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기이다. 예를 들면, 치환 혹은 무치환의 알킬기를 바람직하게 선택할 수 있다. 상기의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 헤테로아릴옥시기의 치환기로서는, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기 및 헤테로아릴옥시기를 들 수 있다. R^A가 나타내는 아릴기 및 헤테로아릴기에, 각각 2개 이상의 치환기가 존재할 때, 그들 치환기는 서로 결합하여 환상 구조를 형성하고 있어도 된다. 이때의 환상 구조는 방향환이어도 되고 비방향환이어도 된다. 또, 탄화 수소환이어도 되고, 복소환이어도 된다. 예를 들면, 벤젠환을 예시할 수 있다. R^A가 나타내는 아릴기 및 헤테로아릴기에, 각각 2개 이상의 치환기가 존재할 때, 그들 치환기는 서로 결합하고 있지 않아도 된다. 본 발명의 일 양태에서는, R^A가 나타내는 아릴기 및 헤테로아릴기에 존재하는 치환기는, 일반식 (1)의 R¹~R¹¹ 중 적어도 하나와 서로 결합하여 환상 구조를 형성하고 있지 않다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, R^A가 나타내는 아릴기 및 헤테로아릴기에 존재하는 치환기는, 일반식 (1)의 R⁴ 및 R¹¹ 중 적어도 하나와 서로 결합하여 환상 구조를 형성하고 있다. 본 발명의 또 다른 일 양태에서는, Y¹은 N-R^A이고, 그 R^A가 나타내는 아릴기 및 헤테로아릴기에 존재하는 치환기가 일반식 (1)의 R¹¹과 서로 결합하여 환상 구조를 형성하고 있으며(바람직하게는 R¹¹이 단결합이고 R^A의 아릴환 또는 헤테로아릴환에 결합하고 있으며), 또, Y²는 N-R^A이고, 그 R^A가 나타내는 아릴기 및 헤테로아릴기에 존재하는 치환기가 일반식 (1)의 R⁴와 서로 결합하여 환상 구조를 형성하고 있다(바람직하게는 R¹¹이 단결합이며 R^A의 아릴환 또는 헤테로아릴환에 결합하고 있다).

이하에 N-R^A의 구체예를 들 수 있지만, 본 발명에서 채용할 수 있는 N-R^A는 이들 구체예에 의하여 한정적으로 해석되는 경우는 없다. *는 결합 위치를 나타낸다.

[화학식 7]

일반식 (1)에 있어서의 R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

그 중, R¹, R² 및 R³ 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타나는 기이다. 일반식 (1)로 나타나는 화합물에는, 일반식 (2)로 나타나는 기가 결합함으로써 발광 파장이 단파장화하는 화합물이 포함된다. 수소 원자가 일반식 (2)로 나타나는 기로 치환됨으로써, 발광 파장은 5nm 이상 단파장화하는 것이 바람직하고, 10nm 이상 단파장화하는 것이 보다 바람직하며, 15nm 이상 단파장화하는 것이 더 바람직하다(측정 조건에 대해서는 후술하는 실시예 1과 비교예 1을 참조). 또, 일반식 (1)로 나타나는 화합물의 발광 극대 파장은, 460nm 이하인 것이 바람직하고, 455nm 이하인 것이 보다 바람직하며, 450nm 이하인 것이 더 바람직하다.

일반식 (1)로 나타나는 화합물에는, 일반식 (2)로 나타나는 기가 결합함으로써, 발광 효율이 향상된 화합물이 포함된다. 예를 들면, PYD2Cz에 1중량% 농도로 도프한 박막에 대하여 300nm 여기광을 조사하여 측정한 포토루미네선스 양자 효율(PLQY)이, 일반식 (2)로 나타나는 기가 결합함으로써 2% 이상 향상되어 있는 것이 바람직하고, 3% 이상 향상되어 있는 것이 보다 바람직하며, 3.5% 이상 향상되어 있는 것이 더 바람직하다. 발광 효율의 측정 조건에 대해서는, 예를 들면 후술하는 실시예 1과 비교예 1의 측정 조건을 참조할 수 있다.

일반식 (1)로 나타나는 화합물에는, 일반식 (2)로 나타나는 기가 결합함으로써, 반값 전폭이 작아진 화합물이 포함된다. 예를 들면, PYD2Cz에 1중량% 농도로 도프한 박막에 대하여 300nm 여기광을 조사하여 관측한 발광 스펙트럼의 가시 영역 발광 피크의 반값 전폭이, 일반식 (2)로 나타나는 기가 결합함으로써 3nm 이상 작아지고 있는 것이 바람직하고, 5nm 이상 작아지고 있는 것이 보다 바람직하며, 7nm 이상 작아지고 있는 것이 더 바람직하다.

반값 전폭의 측정 조건에 대해서는, 예를 들면 후술하는 실시예 1과 비교예 1의 측정 조건을 참조할 수 있다.

일반식 (1)로 나타나는 화합물은, R¹, R² 및 R³ 중 하나만이 일반식 (2)로 나타나는 기여도 되고, 그 경우는 R²가 일반식 (2)로 나타나는 기인 것이 바람직하다. 또, R¹이 일반식 (2)로 나타나는 기여도 되고, R³이 일반식 (2)로 나타나는 기여도 된다. R¹, R² 및 R³ 중 2개 또는 3개가 일반식 (2)로 나타나는 기인 경우는, 복수의 일반식 (2)로 나타나는 기는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 바람직한 것은 동일한 경우이다. 2개인 경우는, R¹ 및 R²여도 되고, R² 및 R³이어도 되며, R¹ 및 R³이어도 된다. 일반식 (2)로 나타나는 기가 아닌 R¹~R³은 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 일반식 (2)로 나타나는 기가 아닌 R¹~R³은, 모두 수소 원자인 것도 바람직하다. 여기에서 말하는 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기의 설명과 바람직한 범위에 대해서는, R^A에 있어서의 대응하는 기재를 참조할 수 있다.

[화학식 8]

일반식 (2)에 있어서, *는 결합 위치를 나타낸다. R²¹~R²⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이며, 치환 혹은 무치환의 아릴기인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 치환 혹은 무치환의 아릴기와 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기의 설명과 바람직한 범위에 대해서는, R^A에 있어서의 대응하는 기재를 참조할 수 있다.

R²¹~R²⁸ 중, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인 것의 수는, 1~8 중 어느 하나이며, 1~6 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 1~4 중 어느 하나인 것이 보다 바람직하다. 예를 들면 1개여도 된다. 또, 2개인 것이 바람직하다. 2개 이상일 때, 그들은 서로 동일해도 되고 상이해도 되지만, 동일한 것이 바람직하다. R²¹~R²⁸ 중에서는, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ 및 R²⁷ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인 것이 바람직하고, R²², R²³, R²⁶ 및 R²⁷ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하며, R²³ 및 R²⁶ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인 것이 더 바람직하고, R²³ 및 R²⁶의 양방이 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기여도 된다.

R²¹~R²⁸ 중, 치환 혹은 무치환의 아릴기도, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기도 아닌 것은, 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기인 것이 바람직하다. 예를 들면, R²¹~R²⁸ 중, 치환 혹은 무치환의 아릴기도, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기도 아닌 것은, 모두 수소 원자여도 된다. 또, 1~4개가 치환 혹은 무치환의 알킬기여도 되고, 또, 1~2개가 치환 혹은 무치환의 알킬기여도 된다. 여기에서 말하는 알킬기의 치환기로서는, 예를 들면 아릴기를 들 수 있다. 알킬기는 무치환인 것도 바람직하다.

일반식 (1)의 R⁴~R⁶ 및 R⁹~R¹¹은, 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기인 것이 보다 바람직하다. R⁴~R⁶ 및 R⁹~R¹¹은, 모두 수소 원자여도 된다. 또, R⁴~R⁶ 및 R⁹~R¹¹ 중 3~5개를 수소 원자로 해도 된다. 또, R⁴~R⁶ 및 R⁹~R¹¹ 중 0~2개를 수소 원자로 해도 된다. 본 발명의 일 양태에서는, R⁵ 및 R¹⁰ 중 적어도 일방이 치환기이며, 보다 바람직하게는 양방이 치환기이다. 본 발명의 일 양태에서는, R⁶ 및 R⁹ 중 적어도 일방이 치환기이며, 보다 바람직하게는 양방이 치환기이다. 예를 들면, R⁵ 및 R¹⁰이 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기이고, R⁴, R⁶, R⁹ 및 R¹¹이 수소 원자인 경우나, R⁶ 및 R⁹가 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기이며, R⁴, R⁵, R¹⁰ 및 R¹¹이 수소 원자인 경우를 예시할 수 있다.

일반식 (1)에 있어서의 R¹과 R², R²와 R³, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, R⁶과 R⁷, R⁷과 R⁸, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, R¹⁰과 R¹¹, R^A와 R⁴, R^A와 R¹¹은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 또, 일반식 (2)에 있어서의 R²¹과 R²², R²²와 R²³, R²³과 R²⁴, R²⁵와 R²⁶, R²⁶과 R²⁷, R²⁷과 R²⁸은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, 이들 조합 중 어느 것도, 서로 결합하여 환상 구조를 형성하고 있지 않은 경우도 바람직하다. 환상 구조를 형성하는 경우, 형성되는 환상 구조는 방향환이어도 되고 비방향환이어도 된다. 또, 탄화 수소환이어도 되고, 복소환이어도 된다. 예를 들면, 벤젠환을 예시할 수 있다.

이하에 R¹~R¹¹의 치환기의 구체예를 든다. *는 결합 위치를 나타낸다. 이 중 G2~G5는, R²¹~R²⁸의 치환 혹은 무치환의 아릴기의 구체예이기도 하다. 또한, 본 발명에서 채용할 수 있는 R¹~R¹¹ 및 R²¹~R²⁸은 이들 구체예에 의하여 한정적으로 해석되는 경우는 없다.

[화학식 9]

본 발명의 바람직한 군 1에서는, 일반식 (1)의 R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이고, R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이며, 일반식 (2)의 R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이다.

본 발명의 바람직한 군 2에서는, 일반식 (1)의 R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기이고, R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이며, 일반식 (2)의 R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기이다.

본 발명의 바람직한 군 3에서는, 일반식 (1)의 R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기이고, R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기이며, 일반식 (2)의 R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기이다.

바람직한 군 1~3에 있어서, Y²가 N-R^A인 군을 각각 바람직한 군 4~6으로 한다.

바람직한 군 1~3에 있어서, Y²가 O인 군을 각각 바람직한 군 7~9로 한다.

바람직한 군 1~3에 있어서, Y²가 S인 군을 각각 바람직한 군 10~12로 한다.

바람직한 군 1~3에 있어서, Y²가 C=O인 군을 각각 바람직한 군 13~15로 한다.

바람직한 군 1~15에 있어서, R⁷ 및 R⁸이 수소 원자인 군을 각각 바람직한 군 16~30으로 한다.

바람직한 군 1~15에 있어서, Y³이 N-R^A인 군을 각각 바람직한 군 31~45로 한다.

바람직한 군 1~15에 있어서, Y³이 O인 군을 각각 바람직한 군 46~60으로 한다.

바람직한 군 1~15에 있어서, Y³이 S인 군을 각각 바람직한 군 61~75로 한다.

바람직한 군 1~15에 있어서, Y³이 C=O인 군을 각각 바람직한 군 76~90으로 한다.

바람직한 군 1~90에 있어서, R^A가 무치환의 아릴기인 군을 각각 바람직한 군 91~180으로 한다.

바람직한 군 1~90에 있어서, R^A가 치환 혹은 무치환의 알킬기로 치환된 아릴기인 군을 각각 바람직한 군 181~270으로 한다.

바람직한 군 1~90에 있어서, R^A가 치환 혹은 무치환의 아릴기로 치환된 아릴기인 군을 각각 바람직한 군 271~360으로 한다.

바람직한 군 1~360에 있어서, R¹이 일반식 (2)로 나타나는 기인 군을 각각 바람직한 군 361~720으로 한다.

바람직한 군 1~360에 있어서, R²가 일반식 (2)로 나타나는 기인 군을 각각 바람직한 군 721~1080으로 한다.

바람직한 군 1~360에 있어서, R³이 일반식 (2)로 나타나는 기인 군을 각각 바람직한 군 1081~1440으로 한다.

바람직한 군 1~1440에 있어서, R²¹~R²⁸이 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인 군을 각각 바람직한 군 1441~2880으로 한다.

바람직한 군 1~1440에 있어서, R²¹~R²⁸이 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기인 군을 각각 바람직한 군 2881~4320으로 한다.

바람직한 군 1~4320에 있어서, R⁴~R¹¹이 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기인 군을 각각 바람직한 군 4320~8640으로 한다.

바람직한 군 1~4320에 있어서, R⁴~R¹¹이 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기인 군을 각각 바람직한 군 8640~12960으로 한다.

바람직한 군 1~12960에 있어서, R¹과 R², R²와 R³, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, R⁶과 R⁷, R⁷과 R⁸, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, R¹⁰과 R¹¹, R²¹과 R²², R²²와 R²³, R²³과 R²⁴, R²⁵와 R²⁶, R²⁶과 R²⁷, R²⁷과 R²⁸이, 각각 서로 결합하고 있지 않은 군을 각각 바람직한 군 12961~25920으로 한다.

일반식 (1)로 나타나는 화합물 중, 예를 들면 하기 일반식 (3)으로 나타나는 화합물을 바람직하게 채용할 수 있다.

[화학식 10]

일반식 (3)에 있어서, Y¹은 N-R^A를 나타낸다. Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A를 나타낸다. R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다. R⁵, R⁶, R⁹ 및 R¹⁰은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R⁵와 R⁶, R⁹와 R¹⁰은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. R²³ 및 R²⁶은 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다.

일반식 (3)에 있어서의 Y¹, Y², R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R²³ 및 R²⁶의 설명과 바람직한 범위에 대해서는, 일반식 (1)에 있어서의 대응하는 기재를 참조할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서는, R⁵와 R⁶, R⁹와 R¹⁰은, 각각 서로 결합하고 있지 않다. 본 발명의 일 양태에서는, R²³ 및 R²⁶은 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기이며, 바람직하게는 R²³ 및 R²⁶은 동일하다. 본 발명에서는, R⁵, R⁶, R⁹ 및 R¹⁰은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기인 것이 바람직하다. 본 발명의 일 양태에서는, R⁵, R⁶, R⁹ 및 R¹⁰은 수소 원자이다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, R⁵ 및 R¹⁰은 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기이다. 본 발명의 다른 일 양태에서는, R⁶ 및 R⁹는 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기이다.

일반식 (1)로 나타나는 화합물의 분자량은, 예를 들면 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 포함하는 유기층을 증착법에 의하여 제막하여 이용하는 것을 의도하는 경우에는, 1500 이하인 것이 바람직하고, 1200 이하인 것이 보다 바람직하며, 1000 이하인 것이 더 바람직하고, 900 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 분자량의 하한값은, 일반식 (1)로 나타나는 최소 화합물의 분자량이다.

일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 분자량에 관계없이 도포법으로 성막해도 된다. 도포법을 이용하면, 분자량이 비교적 큰 화합물이더라도 성막하는 것이 가능하다.

본 발명을 응용하여, 분자 내에 일반식 (1)로 나타나는 구조를 복수 개 포함하는 화합물을 조제해도 된다. 그와 같은 화합물은, 예를 들면 전하 수송 재료로서 이용하는 것이 생각된다.

예를 들면, 일반식 (1)로 나타나는 구조 중에 미리 중합성기를 존재시켜 두고, 그 중합성기를 중합시킴으로써 중합체를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 일반식 (1)의 R¹~R¹¹ 및 R²¹~R²⁸ 중 어느 하나에 중합성 관능기를 포함하는 모노머를 준비하여, 이것을 단독으로 중합시키거나, 다른 모노머와 함께 공중합시킴으로써, 반복 단위를 갖는 중합체를 얻을 수 있다. 혹은, 일반식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 화합물끼리를 커플링시킴으로써, 이량체나 삼량체를 얻을 수도 있다. 또한, 본 발명에서는 반복 단위를 포함하지 않는 화합물도 바람직하게 채용할 수 있다.

일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은 금속 원자를 포함하지 않는다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 수소 원자, 탄소 원자, 붕소 원자 및 질소 원자만으로 구성된다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 수소 원자, 탄소 원자, 붕소 원자, 질소 원자 및 산소 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원자만으로 구성된다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 수소 원자, 탄소 원자, 붕소 원자, 질소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원자만으로 구성된다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 수소 원자, 탄소 원자, 붕소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 및 규소 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원자만으로 구성된다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은 사이아노기를 포함하지 않는다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은 다이아릴아미노기(단 다이아릴아미노기를 구성하는 2개의 아미노기는 서로 단결합이나 연결기에 의하여 결합하여 환상 구조를 형성하고 있지 않다)를 포함하지 않는다.

이하의 표에 일반식 (3)으로 나타나는 화합물의 구체예를 든다. 표 중의 화합물 1~3에 대해서는, 이하에 구조도 기재한다. 또한, 본 발명의 화합물의 범위는, 이들 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

[화학식 11]

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 1-3]

그 외의 일반식 (1)로 나타나는 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.

[화학식 12]

[일반식 (1)로 나타나는 화합물의 합성 방법]

일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 이미 알려진 반응을 조합함으로써 합성할 수 있다. 예를 들면, 하기의 반응 스킴에 의하여 중간체 (A)를 경유하여 합성하는 것이 가능하다.

[화학식 13]

이 반응 스킴에 있어서의 Y¹, Y², R¹~R¹¹의 정의는, 상기의 일반식 (1)에 있어서의 Y¹, Y², R¹~R¹¹의 정의와 동일하다. X¹ 및 X²는 각각 독립적으로 할로젠 원자를 나타낸다. 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자를 바람직하게 예시할 수 있다. X¹과 X²는 서로 상이한 할로젠 원자인 것이 바람직하고, 예를 들면 X¹로서 염소 원자를 선택하며, X²로서 브로민 원자를 선택하는 것 등이 가능하다.

상기의 반응 스킴에서는, R¹, R² 및 R³으로 치환된 벤젠의 삼할로젠화물을 출발 물질로 한다. 이 출발 물질에 대하여, H-Y²기를 갖는 치환 혹은 무치환의 벤젠과, H-Y¹기를 갖는 치환 혹은 무치환의 벤젠을 반응시킴으로써, 중간체 (A)를 얻는다. 또한 이 중간체 (A)에 t-BuLi를 더하여 냉각하고, 트라이브로모보론을 더하며, 추가로 다이아이소프로필아민을 더하여 교반함으로써, 목적으로 하는 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 얻을 수 있다. 이들 반응의 상세에 대해서는, 후술하는 합성예를 참고로 할 수 있다.

또, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 그 외의 공지의 합성 반응을 조합하는 것에 의해서도 합성할 수 있다.

[합성 중간체]

일반식 (1)로 나타나는 화합물의 합성 중간체인 하기 일반식 (A)로 나타나는 화합물은 신규 화합물을 포함한다.

[화학식 14]

X¹은 할로젠 원자를 나타낸다.

Y¹은 N-R^A를 나타낸다.

Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A를 나타낸다.

R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다.

R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R¹과 R², R²와 R³, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, R⁶과 R⁷, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, R¹⁰과 R¹¹, R^A와 R⁴, R^A와 R¹¹은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R¹, R² 및 R³ 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타나는 기이다.

[화학식 15]

R²¹~R²⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R²¹과 R²², R²²와 R²³, R²³과 R²⁴, R²⁵와 R²⁶, R²⁶과 R²⁷, R²⁷과 R²⁸은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이다. *는 결합 위치를 나타낸다.

일반식 (A)에 있어서의 Y¹, Y², R¹~R¹¹의 설명과 바람직한 범위에 대해서는, 상기의 일반식 (1)에 있어서의 Y¹, Y², R¹~R¹¹의 설명과 바람직한 범위를 참조할 수 있다. X¹의 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자를 들 수 있고, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자인 것이 보다 바람직하며, 염소 원자인 것이 더 바람직하다.

일반식 (A)로 나타나는 화합물의 구체예로서, 상기 화합물 1~270과 동일한 Y¹, Y², R¹~R¹¹을 가지며, X¹이 염소 원자인 화합물 A1~A270을 들 수 있다. 대표예로서, 화합물 A1~A3의 구조를 이하에 나타낸다. 또한, 일반식 (A)로 나타나는 화합물의 범위는, 이들의 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

[화학식 16]

[정의]

본 명세서 중에서 특별히 정의되지 않는 한, 본원에서 이용되는 과학적 및 전문적 용어는, 당업자에 의하여 일반적으로 이해되고 있는 의미를 갖는다. 전반적으로는, 본 명세서에 기재된 화학 물질에 관한 명명법 및 기술은, 당해 기술분야에 있어서 주지이며, 일반적으로 이용되고 있다.

"알콕시"라는 용어는, 산소 원자가 결합한 알킬기를 가리킨다. 일 실시형태에서는, 알콕시는 1~20개의 탄소 원자를 갖는다. 대표적인 알콕시기로서, 메톡시기, 트라이플루오로메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, tert-뷰톡시기 등을 들 수 있다.

"알킬"기 또는 "알케인"은, 완전히 포화한, 직쇄상 혹은 분기쇄상의 비방향족 탄화 수소이다. 전형적으로는, 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기는, 특별히 정의되지 않는 한, 1~약 20개, 바람직하게는 1~약 12개의 탄소 원자를 갖는다. 일 실시형태에서는, 알킬기는, 1~8개의 탄소 원자, 1~6개의 탄소 원자, 1~4개의 탄소 원자, 또는 1~3개의 탄소 원자를 갖는다. 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기의 예로서, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소-프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 및 옥틸기를 들 수 있다.

또한, 명세서, 실시예 및 특허청구의 범위 전체를 통하여 이용되는 "알킬"이라는 용어에는, "무치환 알킬" 및 "치환 알킬"이 포함되는 것으로 하고, 후자에 대해서는, 탄화 수소 골격 중 하나 이상의 치환 가능한 탄소 원자 상의 수소를 치환하는 치환기를 갖는 알킬 부분을 가리킨다. 그와 같은 치환기로서는, 특정되지 않는 한, 예를 들면 할로젠기(예를 들면 플루오로기), 하이드록실기, 카보닐기(예를 들면 카복실, 알콕시카보닐, 폼일 또는 아실기), 싸이오카보닐기(예를 들면 싸이오에스터, 싸이오아세테이트 또는 싸이오포메이트기), 알콕시기, 포스포릴기, 포스페이트기, 포스포네이트기, 포스피네이트기, 아미노기, 아마이드기, 아미딘기, 이민기, 사이아노기, 나이트로기, 아자이드기, 설프하이드릴기, 알킬싸이오기, 설페이트기, 설포네이트기, 설파모일기, 설폰아마이드기, 설폰일기, 헤테로사이크릴기, 아랄킬기 또는 방향족 혹은 복소환식 방향족 부분을 들 수 있다. 바람직한 실시형태에서는, 치환 알킬기 상의 치환기는, C_1-6 알킬기, C_3-6 사이클로알킬기, 할로젠기, 카보닐기, 사이아노기 또는 하이드록시기로부터 선택된다. 보다 바람직한 실시형태에서는, 치환 알킬기 상의 치환기는, 플루오로기, 카보닐기, 사이아노기 또는 하이드록실기로부터 선택된다. 탄화 수소쇄 상의 치환된 부분이, 그 자체로 필요에 따라 치환될 수 있는 것은, 당업자에게 이해되는 바와 같다. 예를 들면, 치환 알킬의 치환기로서는, 치환 및 무치환의 아미노기, 아자이드기, 이미노기, 아마이드기, 포스포릴기(포스포네이트기 및 포스피네이트기를 포함한다), 설폰일기(설페이트기, 설폰아마이드기, 설파모일기 및 설포네이트기를 포함한다) 및 실릴기, 및, 에터기, 알킬싸이오기, 카보닐기(케톤기, 알데하이드기, 카복실레이트기 및 에스터를 포함한다), -CF₃, -CN 등을 들 수 있다. 전형적인 치환 알킬기에 대해서는 후술한다. 사이클로알킬기는 추가로, 알킬기, 알켄일기, 알콕시기, 알킬싸이오기, 아미노알킬기, 카보닐기로 치환된 알킬기, -CF₃, -CN 등으로 더 치환될 수 있다.

"C_x-y"라는 용어는, 화학기 부분(예를 들면 아실기, 아실옥시기, 알킬기, 알켄일기, 알카인일기 또는 알콕시기)에 관련하여 이용될 때는, 쇄 중에 x~y개의 탄소 원자를 포함하는 기를 포함하는 것을 의미한다. 예를 들면, "C_x-y 알킬기"라는 용어에는, 치환 혹은 무치환의 포화 탄화 수소기이고, 쇄 중에 x~y개의 탄소 원자를 포함하는 직쇄상 알킬기 및 분기쇄상 알킬기가 포함되며, 또 할로알킬기가 포함된다. 바람직한 할로알킬기로서는, 트라이플루오로메틸기, 다이플루오로메틸기, 2,2,2-트라이플루오로에틸기 및 펜타플루오로에틸기를 들 수 있다. C₀ 알킬기란, 기가 말단의 위치에 존재하는 경우에는 수소 원자를, 내부에 존재하는 경우에는 결합을 나타낸다. 용어 "C_2-y 알켄일기" 및 "C_2-y 알카인일기"는, 길이 및 치환 가능성에 있어서 상기의 알킬기와 유사하거나, 치환 혹은 무치환의 불포화 지방족기이며, 단, 각각, 적어도 하나의 이중 또는 삼중 결합을 갖는 기를 가리킨다.

용어 "아민" 및 "아미노"는, 당해 기술 분야에서 주지이며, 무치환 및 치환의 아민 및 그 염을 가리키고, 예를 들면, 하기 일반식 중 어느 하나로 나타나는 기를 가리키며,

[화학식 17]

식 중, R^A는 각각 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌기를 나타내거나, 또는, 2개의 R^A는, 그들이 결합하는 N원자와 함께 환 구조 중에 4~8의 원자를 갖는 복소환을 형성한다.

본 명세서에서 이용되는 "아릴"이라는 용어에는, 환의 각 원자가 탄소 원자인, 치환 혹은 무치환의 단환식 방향족기가 포함된다. 바람직하게는, 환은 6 또는 20원환, 보다 바람직하게는 6원환이다. 바람직하게는, 아릴은 6~10개의 탄소 원자를 가지며, 보다 바람직하게는 6~25개의 탄소 원자를 갖는다.

"아릴"이라는 용어에는 또, 2개 이상의 탄소 원자가 2개의 인접하는 환에 공유되는 2개 이상의 환식 환을 갖는 다환계가 포함되고, 당해 환 중 적어도 하나가 방향족이며, 다른 환이, 예를 들면 사이클로알킬기, 사이클로알켄일기, 사이클로알카인일기, 아릴기, 헤테로아릴기 및/또는 헤테로사이크릴기여도 된다. 아릴기로서는, 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 페놀, 아닐린 등을 들 수 있다.

본 명세서에서 이용되는 용어 "탄소환" 및 "탄소환식"은, 환의 각 원자가 탄소 원자인, 포화 혹은 불포화환을 가리킨다. 바람직하게는, 탄소환식기는, 3~20개의 탄소 원자를 갖는다. 용어 "탄소환"에는, 방향족의 탄소환 및 비방향족의 탄소환의 양방이 포함된다. 비방향족의 탄소환에는, 모든 탄소 원자가 포화한 사이클로알케인환과, 적어도 하나의 이중 결합을 포함하는 사이클로알켄환이 포함된다. 탄소환에는, 5~7원의 단환식 환 및 8~12원의 2환식 환이 포함된다. 2환식 탄소환의 각 환은, 포화, 불포화 및 방향족의 환으로부터 선택될 수 있다. 탄소환에는, 1개, 2개 또는 3개 이상의 원자가 2개의 환으로 공유된 2환식 분자가 포함된다. "축합 탄소환"이라는 용어는, 환의 각각이 2개의 인접하는 원자를 다른 환과 공유하는 2환식 탄소환을 가리킨다. 축합 탄소환의 각 환은, 포화, 불포화 및 방향족의 환으로부터 선택될 수 있다. 전형적인 실시형태에서는, 방향환(예를 들면 페닐(Ph)기)은, 포화 혹은 불포화환(예를 들면 사이클로헥세인, 사이클로펜테인 또는 사이클로헥센)과 축합해도 된다. 가수(價數)가 허락하는 한, 포화, 불포화 및 방향족 2환식 환의 어떠한 조합도, 탄소환식의 정의에 포함된다. 전형적인 "탄소환"으로서는, 사이클로펜테인, 사이클로헥세인, 바이사이클로[2.2.1]헵테인, 1,5-사이클로옥타다이엔, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌, 바이사이클로[4.2.0]옥트-3-엔, 나프탈렌 및 아다만테인을 들 수 있다. 축합 탄소환의 예로서는, 데칼린, 나프탈렌, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌, 바이사이클로[4.2.0]옥테인, 4,5,6,7-테트라하이드로-1H-인덴 및 바이사이클로[4.1.0]헵트-3-엔을 들 수 있다. "탄소환"은, 수소 원자를 유지할 수 있는 1개 이상의 어떠한 위치에서 치환되어도 된다.

본 명세서에서 이용되는 용어 "할로" 및 "할로젠"은, 할로젠 원자를 의미하고, 염소, 불소, 브로민 및 아이오딘이 포함된다.

용어 "헤테로아릴" 및 "헤타릴"에는, 치환 혹은 무치환, 바람직하게는 5~20원환, 보다 바람직하게는 5~6원환의 방향족 단환 구조가 포함되고, 그 환 구조 중에는, 적어도 1개의 헤테로 원자, 바람직하게는 1~4개의 헤테로 원자, 보다 바람직하게는 1 또는 2개의 헤테로 원자가 포함된다. 바람직하게는, 헤테로아릴은 2~40개의 탄소 원자를 가지며, 보다 바람직하게는, 2~25개의 탄소 원자를 갖는다. 용어 "헤테로아릴" 및 "헤타릴"에는 또, 2개 이상의 탄소 원자가 2개의 인접하는 환에 공유되는 2개 이상의 환식 환을 갖는 다환계가 포함되고, 환 중 적어도 하나는 복소환이며, 다른 환은, 예를 들면 사이클로알킬기, 사이클로알켄일기, 사이클로알카인일기, 아릴기, 헤테로아릴기 및/또는 헤테로사이크릴기여도 된다. 헤테로아릴기로서는, 예를 들면 피롤, 퓨란, 싸이오펜, 이미다졸, 옥사졸, 싸이아졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 피리미딘 및 카바졸 등을 들 수 있다.

용어 "헤테로사이크릴", "복소환" 및 "복소환식"은, 치환 혹은 무치환의, 바람직하게는 3~20원환, 보다 바람직하게는 3~7원환의 비방향환 구조를 가리키며, 그 환 구조에는, 적어도 1개의 헤테로 원자, 바람직하게는 1~4개의 헤테로 원자, 보다 바람직하게는 1 또는 2개의 헤테로 원자가 포함된다. 용어 "헤테로사이크릴" 및 "복소환식"에는 또, 2개 이상의 탄소 원자가 2개의 인접하는 환에 공유된 2개 이상의 환식 환을 갖는 다환계가 포함되고, 환 중 적어도 하나는 복소환식이며, 다른 환은, 예를 들면 사이클로알킬기, 사이클로알켄일기, 사이클로알카인일기, 아릴기, 헤테로아릴기 및/또는 헤테로사이크릴기여도 된다. 헤테로사이크릴기로서는, 예를 들면 피페리딘, 피페라진, 피롤리딘, 모폴린, 락톤, 락탐 등을 들 수 있다.

"치환되었다"라는 용어는, 주쇄 중 1개 이상의 탄소 원자 상의 수소를 치환하는 치환기를 갖는 부분을 가리킨다. 당연히, "치환" 또는 "~로 치환되었다"라고 할 때는, 그와 같은 치환이, 치환되는 원자와 치환기의 가수에 따르는 것이며, 당해 치환에 의하여 화합물이 안정화되는(예를 들면, 전이, 환화, 제거 등의 변화가 자발적으로 발생하지 않는다) 것을 은연중에 포함하는 것이다. 치환되어도 되는 부분에는, 본 명세서에 기재된 모든 적절한 치환기가 포함되고, 예를 들면 아실기, 아실아미노기, 아실옥시기, 알콕시기, 알콕시알킬기, 알켄일기, 알킬기, 알킬아미노기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알카인일기, 아마이드기, 아미노기, 아미노알킬기, 아랄킬기, 카바메이트기, 카보사이크릴기, 사이클로알킬기, 카보사이크릴알킬기, 카보네이트기, 에스터기, 에터기, 헤테로아랄킬기, 헤테로사이크릴기, 헤테로사이크릴알킬기, 하이드로카빌기, 실릴기, 설폰기 또는 싸이오에터기를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서, "치환되었다"라는 용어는, 유기 화합물에 존재할 수 있는 모든 치환기가 포함되는 것으로 한다. 광의(廣義)로는, 존재할 수 있는 치환기에는, 비환식 및 환식의, 분기쇄상 및 비분기쇄상의, 탄소환식 및 복소환식의, 방향족 및 비방향족의, 유기 화합물의 치환기가 포함된다. 존재할 수 있는 치환기는, 적절한 유기 화합물에 대하여, 1 이상의, 동일한 또는 상이한 것일 수 있다. 본 발명의 목적에 있어서는, 질소 등의 헤테로 원자는, 수소 치환기, 및/또는, 본 명세서에 기재된, 당해 헤테로 원자의 가수를 충족시키는, 유기 화합물에 존재할 수 있는 모든 치환기를 가져도 된다. 치환기에는, 본 명세서에 기재된 모든 치환기가 포함되고, 예를 들면 할로젠, 하이드록실기, 카보닐기(예를 들면 카복실, 알콕시카보닐, 폼일 또는 아실기), 싸이오카보닐기(예를 들면 싸이오에스터, 싸이오아세테이트 또는 싸이오포메이트기), 알콕시기, 포스포릴기, 인산염기, 포스폰산염기, 포스피네이트기, 아미노기, 아마이드기, 아미딘기, 이민기, 사이아노기, 나이트로기, 아자이드기, 설프하이드릴기, 알킬싸이오기, 설페이트기, 설포네이트기, 설파모일기, 설폰아마이드기, 설폰일기, 헤테로사이크릴기, 아랄킬기 또는 방향족 혹은 복소환식 방향족 부분이 포함된다. 바람직한 실시형태에서는, 치환된 알킬기의 치환기는, C_1-6 알킬기, C_3-6 사이클로알킬기, 할로젠기, 카보닐기, 사이아노기, 하이드록시기로부터 선택된다. 보다 바람직한 실시형태에서는, 치환된 알킬기의 치환기는, 플루오로기, 카보닐기, 사이아노기 또는 하이드록실기로부터 선택된다. 당업자이면, 당해 치환기는 그 자체로 적절히 치환될 수 있는 것을 이해할 것이다. "무치환의"로서 특별히 기재가 없는 한, 본 명세서 중 화학기 부분에 관한 언급에는, 치환된 수식체가 포함되는 것으로서 이해된다. 예를 들면, "아릴"기 또는 부분에 관한 언급에는, 치환 및 무치환의 수식체가 은연중에 포함된다.

"정공 수송층(HTL)" 및 동일한 용어는, 정공을 수송하는 재료로부터 제작된 층을 의미한다. 높은 정공 수송능을 갖는 것이 추천된다. HTL은, 발광층에 의하여 수송되는 전자의 통과를 블록하는 데 이용된다. 낮은 전자 친화력은, 전형적으로는 전자의 블록에 필요해진다. HTL은, 인접하는 발광층(EML)으로부터의 여기자 이동을 블록하기 위하여, 바람직하게는 높은 삼중항을 가져야 한다.

"발광층" 및 동일한 용어는, 발광하는 층을 의미한다. 일 실시형태에서는, 발광층은 호스트 재료 및 게스트 재료로 이루어진다. 게스트 재료는 도펀트 재료라고도 불리지만, 본 개시는 그에 한정되지 않는다. 호스트 재료는 바이폴러성 또는 유니폴러성이어도 되고, 그 단독 또는 2 이상의 호스트 재료의 조합으로 이용되어도 된다. 호스트 재료의 광-전기적 특성은, 어느 타입의 게스트 재료(TADF, 인광 또는 형광)가 이용되는지에 따라 상이할 수 있다. 형광 게스트 재료의 경우, 호스트 재료는, 게스트 재료에 대한 양호한 펠스터(Foerster) 이동을 유도하기 위하여, 게스트 재료의 흡수와 호스트 재료의 방출의 양호한 스펙트럼 중복 부분을 가져야 한다. 인광 게스트 재료의 경우, 호스트 재료는, 게스트 재료의 삼중항을 구속시키기 위하여, 높은 삼중항 에너지를 가져야 한다. TADF 게스트 재료의 경우, 호스트 재료는 스펙트럼 중복 부분과 높은 삼중항 에너지의 양방를 가져야 한다.

"도펀트" 및 동일한 용어는, 캐리어 수송층, 발광층 또는 다른 층을 위한 첨가물을 가리킨다. 캐리어 수송층에 있어서, 도펀트 및 동일한 용어는, 첨가물로서 유기층에 첨가되었을 때, 유기 전자 디바이스의 유기층의 전도율을 증가시키는 전자 수용체 또는 공여체를 가리킨다. 도핑에 의하여, 유기 반도체는, 그들 전기 전도도에 관하여 동일하게 영향을 받을 수 있다. 그와 같은 유기 반도체 매트릭스 재료는, 전자 공여 특성을 갖는 화합물, 또는 전자 수용 특성을 갖는 화합물로부터 제작될 수 있다. 발광층에 있어서, 도펀트 및 동일한 용어는, 예를 들면, 호스트와 같은 매트릭스 중에 분산되는 발광 재료를 의미한다. 여기자 생성 효율을 높이기 위하여 삼중항 회수 재료가 발광층에 도프되거나, 혹은, 인접층에 포함될 때, 그것은 어시스트 도펀트라고 불린다. 어시스트 도펀트는, 오히려 여기자의 수명을 짧게 할 수 있다. 발광층 또는 인접층 내의 어시스트 도펀트의 함유량은, 삼중항 회수 재료가 여기자 생성 효율을 높이는 한, 특별히 제한되지 않는다. 발광층 내의 어시스트 도펀트의 함유량은, 바람직하게는 발광 재료보다 많고, 보다 바람직하게는, 발광 재료의 적어도 2배이다. 발광층에 있어서, 호스트 재료의 함유량은, 바람직하게는 50중량% 이상이고, 어시스트 도펀트의 함유량은, 바람직하게는 5중량% 내지 50중량% 미만이며, 발광 재료의 함유량은, 바람직하게는 0중량% 내지 30중량%이고, 보다 바람직하게는, 0중량% 내지 10중량% 미만이다. 인접층 내의 어시스트 도펀트의 함유량은, 50중량% 이상이면 되고, 100중량%이면 된다. 발광층 또는 인접층 내에 삼중항 회수 재료를 포함하는 디바이스가 삼중항 회수 재료를 포함하지 않는 디바이스보다 높은 발광 효율을 갖는 경우, 그와 같은 삼중항 회수 재료는 어시스트 도펀트로서 기능한다. 호스트 재료, 어시스트 도펀트 및 발광 재료를 포함하는 발광층은, 하기 (A)를 충족시키고, 바람직하게는 하기 (B)를 충족시킨다.

ES1(A)>ES1(B)>ES1(C) (A)

ET1(A)>ET1(B) (B)

여기에서, ES1(A)는, 호스트 재료의 최저 여기 일중항 에너지 준위를 나타내고, ES1(B)는, 어시스트 도펀트의 최저 여기 일중항 에너지 준위를 나타내며, ES1(C)는, 발광 재료의 최저 여기 일중항 에너지 준위를 나타내고, ET1(A)는, 호스트 재료의 77K에 있어서의 최저 여기 삼중항 에너지 준위를 나타내며, ET1(B)는, 어시스트 도펀트의 77K에 있어서의 최저 여기 삼중항 에너지 준위를 나타낸다. 어시스트 도펀트는, 바람직하게는 0.3eV 이하, 보다 바람직하게는 0.2eV 이하, 보다 더 바람직하게는 0.1eV 이하의 77K에 있어서의 최저 여기 일중항 상태와 최저 여기 삼중항 상태의 사이의 에너지차 ΔE_ST를 갖는다.

본 발명의 화합물에 있어서, 특정 아이소토프로서 특정되지 않는 어떠한 원자도, 당해 원자의 어떠한 안정적인 아이소토프로서 포함된다. 특별히 명기하지 않는 한, "H" 또는 "수소"로서 상태가 특정될 때, 그 상태는, 그 천연에 있어서의 아이소토프 조성의 수소를 갖는 것으로서 이해된다. 또, 특별히 명기하지 않는 한, 상태가 "D" 또는 "중수소"로서 특정될 때, 그 상태는, 천연에 있어서의 중수소의 양 0.015%보다 적어도 3340배 높은 양의 중수소를 갖는(즉, 적어도 중수소의 함량이 50.1%의) 것으로서 이해된다.

본 명세서에서 이용되는 "아이소토프 농축률"이라는 용어는, 아이소토프양과, 천연에 있어서의 특정 아이소토프양의 비율을 의미한다.

다양한 실시형태에 있어서, 본 발명의 화합물은, 적어도 3500(각 중수소 원자 함량당 중수소의 함량이 52.5%), 적어도 4000(중수소의 함량이 60%), 적어도 4500(중수소의 함량이 67.5%), 적어도 5000(중수소의 함량이 75%), 적어도 5500(중수소의 함량이 82.5%), 적어도 6000(중수소의 함량이 90%), 적어도 6333.3(중수소의 함량이 95%), 적어도 6466.7(중수소의 함량이 97%), 적어도 6600(중수소의 함량이 99%) 또는 적어도 6633.3(중수소의 함량이 99.5%)의 아이소토프 농축률(각 중수소 원자 함량마다)을 갖는다.

"동위체 치환체"라는 용어는, 아이소토프 조성만이 본 발명의 구체적 화합물과 상이한 종을 가리킨다.

본 발명의 화합물에 언급하는 경우, "화합물"이라는 용어는, 동일한 화학 구조를 갖는 분자의 모임을 가리키지만, 단, 분자의 구성 원자 간에 아이소토프 변동이 존재하는 경우가 있다. 그러므로, 당업자에게 자명한 바와 같이, 소정의 중수소 원자를 함유하는 특정 화학 구조로 나타나는 화합물은, 당해 구조 내의 소정의 중수소 중 하나 이상의 위치에 있어서 수소 원자를 갖는, 동위체 치환체를 약간 포함하는 경우도 있을 수 있다. 본 발명의 화합물에 있어서의 그와 같은 동위체 치환체의 상대량은, 화합물의 조제에 이용되는 중수소화 시약의 아이소토프 순도, 및 화합물을 조제하기 위한 다양한 합성 스텝에 있어서의 중수소의 투입 효율 등의 많은 요인에 의존한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 그와 같은 동위체 치환체의 상대량은, 전체적으로 화합물의 49.9% 미만이다. 다른 실시형태에서는, 그와 같은 동위체 치환체의 상대량은, 전체적으로 화합물의 47.5% 미만, 40% 미만, 32.5% 미만, 25% 미만, 17.5% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 3% 미만, 1% 미만 또는 0.5% 미만이다.

"중수소로 치환되었다"란, 하나 이상의 수소 원자가 대응하는 수의 중수소 원자에 의하여, 치환된 것을 가리킨다. "D" 및 "d"는 중수소를 가리킨다.

일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은 발광 재료이다.

일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 지연 형광을 발할 수 있는 화합물이다.

본 개시의 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 열적 또는 전자적 수단으로 여기될 때, UV 영역, 가시 스펙트럼 중 청색, 녹색, 황색, 오렌지색, 적색 영역(예를 들면 약 420nm~약 500nm, 약 500nm~약 600nm 또는 약 600nm~약 700nm) 또는 근적외선 영역에서 광을 발할 수 있다.

본 개시의 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 열적 또는 전자적 수단으로 여기될 때, 가시 스펙트럼 중 적색 또는 오렌지색 영역(예를 들면 약 620nm~약 780nm, 약 650nm)에서 광을 발할 수 있다.

본 개시의 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 열적 또는 전자적 수단으로 여기될 때, 가시 스펙트럼 중 오렌지색 또는 황색 영역(예를 들면 약 570nm~약 620nm, 약 590nm, 약 570nm)에서 광을 발할 수 있다.

본 개시의 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 열적 또는 전자적 수단으로 여기될 때, 가시 스펙트럼 중 녹색 영역(예를 들면 약 490nm~약 575nm, 약 510nm)에서 광을 발할 수 있다.

본 개시의 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 열적 또는 전자적 수단으로 여기될 때, 가시 스펙트럼 중 청색 영역(예를 들면 약 400nm~약 490nm, 약 475nm)에서 광을 발할 수 있다.

본 개시의 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 열적 또는 전자적 수단으로 여기될 때, 자외 스펙트럼 영역(예를 들면 280~400nm)에서 광을 발할 수 있다.

본 개시의 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 열적 또는 전자적 수단으로 여기될 때, 적외 스펙트럼 영역(예를 들면 780nm~2μm)에서 광을 발할 수 있다.

소분자의 화학 물질 라이브러리의 전자적 특성은, 공지의 ab initio에 의한 양자 화학 계산을 이용하여 산출할 수 있다. 예를 들면, 기저로서, 6-31G*, 및 베케의 3 파라미터, Lee-Yang-Parr 하이브리드 범함수로서 알려져 있는 함수군을 이용한 시간 의존적인 밀도 범함수 이론을 사용하여 Hartree-Fock 방정식(TD-DFT/B3LYP/6-31G*)을 해석하여, 특정 임곗값 이상의 HOMO 및 특정 임곗값 이하의 LUMO를 갖는 분자 단편(부분)을 스크리닝할 수 있고, 당해 부분의 산출된 삼중항 상태는 2.75eV 초과이다.

그로써, 예를 들면 -6.5eV 이상의 HOMO 에너지(예를 들면 이온화 퍼텐셜)가 있을 때는, 공여체 부분("D")을 선발할 수 있다. 또 예를 들면, -0.5eV 이하의 LUMO 에너지(예를 들면 전자 친화력)가 있을 때는, 수용체 부분("A")을 선발할 수 있다. 브리지 부분("B")은, 예를 들면 수용체와 공여체 부분을 특이적인 입체 구성으로 엄격하게 제한할 수 있는 강한 공액계임으로써, 공여체 및 수용체 부분의 π 공액계 사이의 중복이 발생하는 것을 방지한다.

일 실시형태에서는, 화합물 라이브러리는, 이하의 특성 중 하나 이상을 이용하여 선별된다.

1. 특정 파장 부근에 있어서의 발광

2. 산출된, 특정 에너지 준위보다 위의 삼중항 상태

3. 특정 값보다 아래의 ΔE_ST값

4. 특정 값보다 위의 양자 수율

5. HOMO 준위

6. LUMO 준위

일 실시형태에서는, 77K에 있어서의 최저의 여기 일중항 상태와 최저의 여기 삼중항 상태의 차(ΔE_ST)는, 약 0.5eV 미만, 약 0.4eV 미만, 약 0.3eV 미만, 약 0.2eV 미만 또는 약 0.1eV 미만이다. 일 실시형태에서는 ΔE_ST값은, 약 0.09eV 미만, 약 0.08eV 미만, 약 0.07eV 미만, 약 0.06eV 미만, 약 0.05eV 미만, 약 0.04eV 미만, 약 0.03eV 미만, 약 0.02eV 미만 또는 약 0.01eV 미만이다.

일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 25% 초과의, 예를 들면 약 30%, 약 35%, 약 40%, 약 45%, 약 50%, 약 55%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 약 80%, 약 85%, 약 90%, 약 95% 또는 그 이상의 양자 수율을 나타낸다.

[본 개시의 화합물을 이용한 구성물]

일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물과 조합하고, 동일 화합물을 분산시켜, 동일 화합물과 공유 결합하여, 동일 화합물을 코팅하며, 동일 화합물을 담지하거나, 혹은 동일 화합물과 회합하는 1개 이상의 재료(예를 들면 소분자, 폴리머, 금속, 금속 착체 등)와 함께 이용하여, 고체상의 필름 또는 층을 형성시킨다. 예를 들면, 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 전기 활성 재료와 조합하여 필름을 형성할 수 있다. 몇 개의 경우, 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 정공 수송 폴리머와 조합해도 된다. 몇 개의 경우, 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 전자 수송 폴리머와 조합해도 된다. 몇 개의 경우, 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 정공 수송 폴리머 및 전자 수송 폴리머와 조합해도 된다. 몇 개의 경우, 일반식 (1)로 나타나는 화합물을, 정공 수송부와 전자 수송부의 양방을 갖는 코폴리머와 조합해도 된다. 이상과 같은 실시형태에 의하여, 고체상의 필름 또는 층 내에 형성되는 전자 및/또는 정공을, 일반식 (1)로 나타나는 화합물과 상호 작용시킬 수 있다.

[필름의 형성]

일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 본 발명의 화합물을 포함하는 필름은, 습식 공정에서 형성할 수 있다. 습식 공정에서는, 본 발명의 화합물을 포함하는 조성물을 용해한 용액을 면에 도포하여, 용매의 제거 후에 필름을 형성한다. 습식 공정으로서, 스핀 코트법, 슬릿 코트법, 잉크젯법(스프레이법), 그라비어 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 플렉소 인쇄법을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 습식 공정에서는, 본 발명의 화합물을 포함하는 조성물을 용해할 수 있는 적절한 유기 용매를 선택하여 이용한다. 일 실시형태에서는, 조성물에 포함되는 화합물에, 유기 용매에 대한 용해성을 높이는 치환기(예를 들면 알킬기)를 도입할 수 있다.

일 실시형태에서는, 본 발명의 화합물을 포함하는 필름은, 건식 공정에서 형성할 수 있다. 일 실시형태에서는, 건식 공정으로서 진공 증착법을 채용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 진공 증착법을 채용하는 경우는, 필름을 구성하는 화합물을 개별의 증착원으로부터 공증착시켜도 되고, 화합물을 혼합한 단일의 증착원으로부터 공증착시켜도 된다. 단일의 증착원을 이용하는 경우는, 화합물의 분말을 혼합한 혼합 분말을 이용해도 되고, 그 혼합 분말을 압축한 압축 성형체를 이용해도 되며, 각 화합물을 가열 용융하여 냉각한 혼합물을 이용해도 된다. 일 실시형태에서는, 단일의 증착원에 포함되는 복수의 화합물의 증착 속도(중량 감소 속도)가 일치 내지 대략 일치하는 조건에서 공증착을 행함으로써, 증착원에 포함되는 복수의 화합물의 조성비에 대응하는 조성비의 필름을 형성할 수 있다. 형성되는 필름의 조성비와 동일한 조성비로 복수의 화합물을 혼합하여 증착원으로 하면, 원하는 조성비를 갖는 필름을 간편하게 형성할 수 있다. 일 실시형태에서는, 공증착되는 각 화합물이 동일한 중량 감소율이 되는 온도를 특정하여, 그 온도를 공증착 시의 온도로서 채용할 수 있다.

[본 개시의 화합물의 사용의 예]

유기 발광 다이오드:

본 발명의 일 양태는, 유기 발광 디바이스의 발광 재료로서의, 본 발명의 일반식 (1)로 나타나는 화합물의 사용에 관한 것이다. 일 실시형태에서는, 본 발명의 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 유기 발광 디바이스의 발광층에 있어서의 발광 재료로서 효과적으로 사용할 수 있다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 지연 형광을 발하는 지연 형광(지연 형광체)을 포함한다. 일 실시형태에서는, 본 발명은 일반식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 지연 형광체를 제공한다. 일 실시형태에서는, 본 발명은 지연 형광체로서의 일반식 (1)로 나타나는 화합물의 사용에 관한 것이다. 일 실시형태에서는, 본 발명은 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 호스트 재료로서 사용할 수 있고, 또한, 1개 이상의 발광 재료와 함께 사용할 수 있으며, 발광 재료는 형광 재료, 인광 재료 또는 TADF여도 된다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 정공 수송 재료로서 사용할 수도 있다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 전자 수송 재료로서 사용할 수 있다. 일 실시형태에서는, 본 발명은 일반식 (1)로 나타나는 화합물로부터 지연 형광을 발생시키는 방법에 관한 것이다. 일 실시형태에서는, 화합물을 발광 재료로서 포함하는 유기 발광 디바이스는, 지연 형광을 발하여, 높은 광방사 효율을 나타낸다.

일 실시형태에서는, 발광층은 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 포함하며, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 기재와 평행하게 배향된다. 일 실시형태에서는, 기재는 필름 형성 표면이다. 일 실시형태에서는, 필름 형성 표면에 대한 일반식 (1)로 나타나는 화합물의 배향은, 정렬시키는 화합물에 의하여 발해지는 광의 전파 방향으로 영향을 주거나, 혹은, 당해 방향을 결정짓는다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물에 의하여 발해지는 광의 전파 방향을 정렬시킴으로써, 발광층으로부터의 광추출 효율이 개선된다.

본 발명의 일 양태는, 유기 발광 디바이스에 관한 것이다. 일 실시형태에서는, 유기 발광 디바이스는 발광층을 포함한다. 일 실시형태에서는, 발광층은 발광 재료로서 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 포함한다. 일 실시형태에서는, 유기 발광 디바이스는 유기 광 루미네선스 디바이스(유기 PL 디바이스)이다. 일 실시형태에서는, 유기 발광 디바이스는, 유기 일렉트로 루미네선스 디바이스(유기 EL 디바이스)이다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 발광층에 포함되는 다른 발광 재료의 광방사를(이른바 어시스트 도펀트로서) 보조한다. 일 실시형태에서는, 발광층에 포함되는 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 그 최저의 여기 일중항 에너지 준위에 있으며, 발광층에 포함되는 호스트 재료의 최저 여기 일중항 에너지 준위와 발광층에 포함되는 다른 발광 재료의 최저 여기 일중항 에너지 준위의 사이에 포함된다.

일 실시형태에서는, 유기 광 루미네선스 디바이스는, 적어도 하나의 발광층을 포함한다. 일 실시형태에서는, 유기 일렉트로 루미네선스 디바이스는, 적어도 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극의 사이의 유기층을 포함한다. 일 실시형태에서는, 유기층은, 적어도 발광층을 포함한다. 일 실시형태에서는, 유기층은, 발광층만을 포함한다. 일 실시형태에서는, 유기층은, 발광층에 더하여 1개 이상의 유기층을 포함한다. 유기층의 예로서는, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 장벽층, 정공 장벽층, 전자 주입층, 전자 수송층 및 여기자 장벽층을 들 수 있다. 일 실시형태에서는, 정공 수송층은, 정공 주입 기능을 갖는 정공 주입 수송층이어도 되고, 전자 수송층은, 전자 주입 기능을 갖는 전자 주입 수송층이어도 된다. 유기 일렉트로 루미네선스 디바이스의 예를 도 1에 나타낸다.

발광층:

일 실시형태에서는, 발광층은, 양극 및 음극으로부터 각각 주입된 정공 및 전자가 재결합하여 여기자를 형성하는 층이다. 일 실시형태에서는, 층은 광을 발한다.

일 실시형태에서는, 발광 재료만이 발광층으로서 이용된다. 일 실시형태에서는, 발광층은 발광 재료와 호스트 재료를 포함한다. 일 실시형태에서는, 발광 재료는, 일반식 (1)의 하나 이상의 화합물이다. 일 실시형태에서는, 유기 일렉트로 루미네선스 디바이스 및 유기 광 루미네선스 디바이스의 광방사 효율을 향상시키기 위하여, 발광 재료에 있어서 발생하는 일중항 여기자 및 삼중항 여기자를, 발광 재료 내에 구속시킨다. 일 실시형태에서는, 발광층 중에 발광 재료에 더하여 호스트 재료를 이용한다. 일 실시형태에서는, 호스트 재료는 유기 화합물이다. 일 실시형태에서는, 유기 화합물은 여기 일중항 에너지 및 여기 삼중항 에너지를 갖고, 그 적어도 하나는, 본 발명의 발광 재료의 그들보다 높다. 일 실시형태에서는, 본 발명의 발광 재료 중에서 발생하는 일중항 여기자 및 삼중항 여기자는, 본 발명의 발광 재료의 분자 중에 구속된다. 일 실시형태에서는, 일중항 및 삼중항의 여기자는, 광방사 효율을 향상시키기 위하여 충분히 구속된다. 일 실시형태에서는, 높은 광방사 효율이 아직 얻어짐에도 불구하고, 일중항 여기자 및 삼중항 여기자는 충분히 구속되지 않아, 즉, 높은 광방사 효율을 달성할 수 있는 호스트 재료는, 특별히 한정되지 않고 본 발명에서 사용될 수 있다. 일 실시형태에서는, 본 발명의 디바이스의 발광층 중의 발광 재료에 있어서, 광방사가 발생한다. 일 실시형태에서는, 방사광은 형광 및 지연 형광의 양방을 포함한다. 일 실시형태에서는, 방사광은, 호스트 재료로부터의 방사광을 포함한다. 일 실시형태에서는, 방사광은, 호스트 재료로부터의 방사광으로 이루어진다. 일 실시형태에서는, 방사광은, 일반식 (1)로 나타나는 화합물로부터의 방사광과, 호스트 재료로부터의 방사광을 포함한다. 일 실시형태에서는, TADF 분자와 호스트 재료가 이용된다. 일 실시형태에서는, TADF는 어시스트 도펀트이다.

일 실시형태에서는, 호스트 재료를 이용할 때, 발광층에 포함되는 발광 재료로서의 본 발명의 화합물의 양은, 0.1중량% 이상이다. 일 실시형태에서는, 호스트 재료를 이용할 때, 발광층에 포함되는 발광 재료로서의 본 발명의 화합물의 양은, 1중량% 이상이다. 일 실시형태에서는, 호스트 재료를 이용할 때, 발광층에 포함되는 발광 재료로서의 본 발명의 화합물의 양은, 50중량% 이하이다. 일 실시형태에서는, 호스트 재료를 이용할 때, 발광층에 포함되는 발광 재료로서의 본 발명의 화합물의 양은, 20중량% 이하이다. 일 실시형태에서는, 호스트 재료를 이용할 때, 발광층에 포함되는 발광 재료로서의 본 발명의 화합물의 양은, 10중량% 이하이다.

일 실시형태에서는, 발광층의 호스트 재료는, 정공 수송 기능 및 전자 수송 기능을 갖는 유기 화합물이다. 일 실시형태에서는, 발광층의 호스트 재료는, 방사광의 파장이 증가하는 것을 방지하는 유기 화합물이다. 일 실시형태에서는, 발광층의 호스트 재료는, 높은 유리 전이 온도를 갖는 유기 화합물이다.

몇 개의 실시형태에서는, 호스트 재료는 이하로 이루어지는 군으로부터 선택된다:

[화학식 18-1]

[화학식 18-2]

일 실시형태에서는, 발광층은 2종류 이상의 구조가 상이한 TADF 분자를 포함한다. 예를 들면, 여기 일중항 에너지 준위가 호스트 재료, 제1 TADF 분자, 제2 TADF 분자의 순서로 높은, 이들 3종의 재료를 포함하는 발광층으로 할 수 있다. 이때, 제1 TADF 분자와 제2 TADF 분자는, 모두 최저 여기 일중항 에너지 준위와 77K의 최저 여기 삼중항 에너지 준위의 차 ΔE_ST가 0.3eV 이하인 것이 바람직하고, 0.25eV 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.2eV 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.15eV 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.1eV 이하인 것이 더 바람직하고, 0.07eV 이하인 것이 보다 더 바람직하며, 0.05eV 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 0.03eV 이하인 것이 더욱 더 바람직하며, 0.01eV 이하인 것이 특히 바람직하다. 발광층에 있어서의 제1 TADF 분자의 함유량은, 제2 TADF 분자의 함유량보다 많은 것이 바람직하다. 또, 발광층에 있어서의 호스트 재료의 함유량은, 제2 TADF 분자의 함유량보다 많은 것이 바람직하다. 발광층에 있어서의 제1 TADF 분자의 함유량은, 호스트 재료의 함유량보다 많아도 되고, 적어도 되며, 동일해도 된다. 일 실시형태에서는, 발광층 내의 조성을, 호스트 재료를 10~70중량%, 제1 TADF 분자를 10~80중량%, 제2 TADF 분자를 0.1~30중량%로 해도 된다. 일 실시형태에서는, 발광층 내의 조성을, 호스트 재료를 20~45중량%, 제1 TADF 분자를 50~75중량%, 제2 TADF 분자를 5~20중량%로 해도 된다. 일 실시형태에서는, 제1 TADF 분자와 호스트 재료의 공증착막(이 공증착막에 있어서의 제1 TADF 분자의 함유율=A중량%)의 광여기에 의한 발광 양자 수율 φPL1(A)와, 제2 TADF 분자와 호스트 재료의 공증착막(이 공증착막에 있어서의 제2 TADF 분자의 함유율=A중량%)의 광여기에 의한 발광 양자 수율 φPL2(A)가, φPL1(A)>φPL2(A)의 관계식을 충족시킨다. 일 실시형태에서는, 제2 TADF 분자와 호스트 재료의 공증착막(이 공증착막에 있어서의 제2 TADF 분자의 함유율=B중량%)의 광여기에 의한 발광 양자 수율 φPL2(B)와, 제2 TADF 분자의 단독막의 광여기에 의한 발광 양자 수율 φPL2(100)이, φPL2(B)>φPL2(100)의 관계식을 충족시킨다. 일 실시형태에서는, 발광층은 3종류의 구조가 상이한 TADF 분자를 포함할 수 있다. 본 발명의 화합물은, 발광층에 포함되는 복수의 TADF 화합물 중 어느 것이어도 된다.

일 실시형태에서는, 발광층은, 호스트 재료, 어시스트 도펀트, 및 발광 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 재료로 구성할 수 있다. 일 실시형태에서는, 발광층은 금속 원소를 포함하지 않는다. 일 실시형태에서는, 발광층은 탄소 원자, 수소 원자, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원자만으로 구성되는 재료로 구성할 수 있다. 혹은, 발광층은, 탄소 원자, 수소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원자만으로 구성되는 재료로 구성할 수도 있다.

발광층이 본 발명의 화합물 이외의 TADF 재료를 포함할 때, 그 TADF 재료는 공지의 지연 형광 재료여도 된다. 바람직한 지연 형광 재료로서, WO2013/154064호의 단락 0008~0048 및 0095~0133, WO2013/011954호의 단락 0007~0047 및 0073~0085, WO2013/011955호의 단락 0007~0033 및 0059~0066, WO2013/081088호의 단락 0008~0071 및 0118~0133, 일본 공개특허공보 2013-256490호의 단락 0009~0046 및 0093~0134, 일본 공개특허공보 2013-116975호의 단락 0008~0020 및 0038~0040, WO2013/133359호의 단락 0007~0032 및 0079~0084, WO2013/161437호의 단락 0008~0054 및 0101~0121, 일본 공개특허공보 2014-9352호의 단락 0007~0041 및 0060~0069, 일본 공개특허공보 2014-9224호의 단락 0008~0048 및 0067~0076, 일본 공개특허공보 2017-119663호의 단락 0013~0025, 일본 공개특허공보 2017-119664호의 단락 0013~0026, 일본 공개특허공보 2017-222623호의 단락 0012~0025, 일본 공개특허공보 2017-226838호의 단락 0010~0050, 일본 공개특허공보 2018-100411호의 단락 0012~0043, WO2018/047853호의 단락 0016~0044에 기재되는 일반식에 포함되는 화합물, 특히 예시 화합물이며, 지연 형광을 방사할 수 있는 것이 포함된다. 또, 여기에서는, 일본 공개특허공보 2013-253121호, WO2013/133359호, WO2014/034535호, WO2014/115743호, WO2014/122895호, WO2014/126200호, WO2014/136758호, WO2014/133121호, WO2014/136860호, WO2014/196585호, WO2014/189122호, WO2014/168101호, WO2015/008580호, WO2014/203840호, WO2015/002213호, WO2015/016200호, WO2015/019725호, WO2015/072470호, WO2015/108049호, WO2015/080182호, WO2015/072537호, WO2015/080183호, 일본 공개특허공보 2015-129240호, WO2015/129714호, WO2015/129715호, WO2015/133501호, WO2015/136880호, WO2015/137244호, WO2015/137202호, WO2015/137136호, WO2015/146541호, WO2015/159541호에 기재되는 발광 재료이며, 지연 형광을 방사할 수 있는 것을 바람직하게 채용할 수 있다. 또한, 이 단락에 기재되는 상기의 공보는, 본 명세서의 일부로서 여기에 인용한다.

기재:

몇 개의 실시형태에서는, 본 발명의 유기 일렉트로 루미네선스 소자는 기재에 의하여 지지되며, 당해 기재는 특별히 한정되지 않고, 유기 일렉트로 루미네선스 소자에서 일반적으로 이용되는, 예를 들면 유리, 투명 플라스틱, 쿼츠 및 실리콘에 의하여 형성된 어느 하나의 재료를 이용하면 된다.

양극:

몇 개의 실시형태에서는, 유기 일렉트로 루미네선스 장치의 양극은, 금속, 합금, 도전성 화합물 또는 그들의 조합으로 제조된다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기의 금속, 합금 또는 도전성 화합물은 높은 일 함수(4eV 이상)를 갖는다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 금속은 Au이다. 몇 개의 실시형태에서는, 도전성의 투명 재료는, CuI, 산화 인듐 주석(ITO), SnO₂ 및 ZnO로부터 선택된다. 몇 개의 실시형태에서는, IDIXO(In₂O₃-ZnO) 등의, 투명한 도전성 필름을 형성할 수 있는 어모퍼스 재료를 사용한다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 양극은 박막이다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 박막은 증착 또는 스퍼터링에 의하여 제작된다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 필름은 포토리소그래피 방법에 의하여 패턴화된다. 몇 개의 실시형태에서는, 패턴이 고정밀도일 필요가 없는(예를 들면 약 100μm 이상) 경우, 당해 패턴은, 전극 재료에 대한 증착 또는 스퍼터링에 적합한 형상의 마스크를 이용하여 형성해도 된다. 몇 개의 실시형태에서는, 유기 도전성 화합물 등의 코팅 재료를 도포할 수 있을 때, 프린트법이나 코팅법 등의 습식 필름 형성 방법이 이용된다. 몇 개의 실시형태에서는, 방사광이 양극을 통과할 때, 양극은 10% 초과의 투과도를 갖고, 당해 양극은, 단위 면적당 수백 옴 이하의 시트 저항을 갖는다. 몇 개의 실시형태에서는, 양극의 두께는 10~1,000nm이다. 몇 개의 실시형태에서는, 양극의 두께는 10~200nm이다. 몇 개의 실시형태에서는, 양극의 두께는 이용하는 재료에 따라 변동된다.

음극:

몇 개의 실시형태에서는, 상기 음극은, 낮은 일 함수를 갖는 금속(4eV 이하)(전자 주입 금속이라고 칭해진다), 합금, 도전성 화합물 또는 그 조합 등의 전극 재료로 제작된다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 전극 재료는, 나트륨, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘, 리튬, 마그네슘-구리 혼합물, 마그네슘-은 혼합물, 마그네슘-알루미늄 혼합물, 마그네슘-인듐 혼합물, 알루미늄-산화 알루미늄(Al₂O₃) 혼합물, 인듐, 리튬-알루미늄 혼합물 및 희토류 원소로부터 선택된다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 주입 금속과, 전자 주입 금속보다 높은 일 함수를 갖는 안정적인 금속인 제2 금속의 혼합물이 이용된다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 혼합물은, 마그네슘-은 혼합물, 마그네슘-알루미늄 혼합물, 마그네슘-인듐 혼합물, 알루미늄-산화 알루미늄(Al₂O₃) 혼합물, 리튬-알루미늄 혼합물 및 알루미늄으로부터 선택된다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 혼합물은 전자 주입 특성 및 산화에 대한 내성을 향상시킨다. 몇 개의 실시형태에서는, 음극은, 증착 또는 스퍼터링에 의하여 전극 재료를 박막으로 하여 형성시킴으로써 제조된다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 음극은 단위 면적당 수백 옴 이하의 시트 저항을 갖는다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 음극의 두께는 10nm~5μm이다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 음극의 두께는 50~200nm이다. 몇 개의 실시형태에서는, 방사광을 투과시키기 위하여, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 양극 및 음극 중 어느 하나는 투명 또는 반투명이다. 몇 개의 실시형태에서는, 투명 또는 반투명의 일렉트로 루미네선스 소자는 광방사 휘도를 향상시킨다.

몇 개의 실시형태에서는, 상기 음극을, 상기 양극에 관하여 상술한 도전성의 투명한 재료로 형성됨으로써, 투명 또는 반투명의 음극이 형성된다. 몇 개의 실시형태에서는, 소자는 양극과 음극을 포함하지만, 모두 투명 또는 반투명이다.

주입층:

주입층은, 전극과 유기층의 사이의 층이다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 주입층은 구동 전압을 감소시켜, 광방사 휘도를 증강시킨다. 몇 개의 실시형태에서는, 상기 주입층은, 정공 주입층과 전자 주입층을 포함한다. 상기 주입층은, 양극과 발광층 또는 정공 수송층의 사이, 및 음극과 발광층 또는 전자 수송층의 사이에 배치할 수 있다. 몇 개의 실시형태에서는, 주입층이 존재한다. 몇 개의 실시형태에서는, 주입층이 존재하지 않는다.

이하에, 정공 주입 재료로서 이용할 수 있는 바람직한 화합물예를 든다.

[화학식 19]

다음으로, 전자 주입 재료로서 이용할 수 있는 바람직한 화합물예를 든다.

[화학식 20]

장벽층:

장벽층은, 발광층에 존재하는 전하(전자 또는 정공) 및/또는 여기자가, 발광층의 외측으로 확산되는 것을 저지할 수 있는 층이다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 장벽층은, 발광층과 정공 수송층의 사이에 존재하고, 전자가 발광층을 통과하여 정공 수송층에 도달하는 것을 저지한다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 장벽층은, 발광층과 전자 수송층의 사이에 존재하고, 정공이 발광층을 통과하여 전자 수송층에 도달하는 것을 저지한다. 몇 개의 실시형태에서는, 장벽층은, 여기자가 발광층의 외측으로 확산되는 것을 저지한다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 장벽층 및 정공 장벽층은 여기자 장벽층을 구성한다. 본 명세서에서 이용하는 용어 "전자 장벽층" 또는 "여기자 장벽층"에는, 전자 장벽층의, 및 여기자 장벽층의 기능의 양방을 갖는 층이 포함된다.

정공 장벽층:

정공 장벽층은, 전자 수송층으로서 기능한다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자의 수송 동안, 정공 장벽층은 정공이 전자 수송층에 도달하는 것을 저지한다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 장벽층은, 발광층에 있어서의 전자와 정공의 재결합의 확률을 높인다. 정공 장벽층에 이용하는 재료는, 전자 수송층에 대하여 상술한 것과 동일한 재료여도 된다.

이하에, 정공 장벽층에 이용할 수 있는 바람직한 화합물예를 든다.

[화학식 21]

전자 장벽층:

전자 장벽층은, 정공을 수송한다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공의 수송 동안, 전자 장벽층은 전자가 정공 수송층에 도달하는 것을 저지한다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 장벽층은, 발광층에 있어서의 전자와 정공의 재결합의 확률을 높인다. 전자 장벽층에 이용하는 재료는, 정공 수송층에 대하여 상술한 것과 동일한 재료여도 된다.

이하에 전자 장벽 재료로서 이용할 수 있는 바람직한 화합물의 구체예를 든다.

[화학식 22]

여기자 장벽층:

여기자 장벽층은, 발광층에 있어서의 정공과 전자의 재결합을 통하여 발생한 여기자가 전자 수송층까지 확산되는 것을 저지한다. 몇 개의 실시형태에서는, 여기자 장벽층은, 발광층에 있어서의 여기자의 유효한 구속(confinement)을 가능하게 한다. 몇 개의 실시형태에서는, 장치의 광방사 효율이 향상된다. 몇 개의 실시형태에서는, 여기자 장벽층은, 양극 측과 음극 측 중 어느 하나에서, 및 그 양측의 발광층에 인접한다. 몇 개의 실시형태에서는, 여기자 장벽층이 양극 측에 존재할 때, 당해 층은, 정공 수송층과 발광층의 사이에 존재하고, 당해 발광층에 인접해도 된다. 몇 개의 실시형태에서는, 여기자 장벽층이 음극 측에 존재할 때, 당해 층은, 발광층과 음극의 사이에 존재하고, 당해 발광층에 인접해도 된다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 주입층, 전자 장벽층 또는 동일한 층은, 양극과, 양극 측의 발광층에 인접하는 여기자 장벽층의 사이에 존재한다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 주입층, 전자 장벽층, 정공 장벽층 또는 동일한 층은, 음극과, 음극 측의 발광층에 인접하는 여기자 장벽층의 사이에 존재한다. 몇 개의 실시형태에서는, 여기자 장벽층은, 여기 일중항 에너지와 여기 삼중항 에너지를 포함하고, 그 적어도 하나가, 각각, 발광 재료의 여기 일중항 에너지와 여기 삼중항 에너지보다 높다.

정공 수송층:

정공 수송층은, 정공 수송 재료를 포함한다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 수송층은 단층이다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 수송층은 복수의 층을 갖는다.

몇 개의 실시형태에서는, 정공 수송 재료는, 정공의 주입 또는 수송 특성 및 전자의 장벽 특성 중 하나의 특성을 갖는다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 수송 재료는 유기 재료이다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 수송 재료는 무기 재료이다. 본 발명에서 사용할 수 있는 공지의 정공 수송 재료의 예로서는, 한정되지 않지만, 트라이아졸 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 카바졸 유도체, 인돌로카바졸 유도체, 폴리아릴알케인 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌다이아민 유도체, 알릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스타이릴안트라센 유도체, 플루오렌온 유도체, 하이드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라제인 유도체, 아닐린 코폴리머 및 도전성 폴리머 올리고머(특히 싸이오펜 올리고머), 또는 그 조합을 들 수 있다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 수송 재료는 포피린 화합물, 방향족 3급 아민 화합물 및 스타이릴아민 화합물로부터 선택된다. 몇 개의 실시형태에서는, 정공 수송 재료는 방향족 3급 아민 화합물이다. 이하에 정공 수송 재료로서 이용할 수 있는 바람직한 화합물의 구체예를 든다.

[화학식 23]

전자 수송층:

전자 수송층은, 전자 수송 재료를 포함한다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 수송층은 단층이다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 수송층은 복수의 층을 갖는다.

몇 개의 실시형태에서는, 전자 수송 재료는, 음극으로부터 주입된 전자를 발광층에 수송하는 기능만 있으면 된다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 수송 재료는 또, 정공 장벽 재료로서도 기능한다. 본 발명에서 사용할 수 있는 전자 수송층의 예로서는, 한정되지 않지만, 나이트로 치환 플루오렌 유도체, 다이페닐퀴논 유도체, 싸이오피란다이옥사이드 유도체, 카보다이이미드, 플루오렌일리덴메테인 유도체, 안트라퀴노다이메테인, 안트론 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 아졸 유도체, 아진 유도체 또는 그 조합, 또는 그 폴리머를 들 수 있다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 수송 재료는 싸이아다이아졸 유도체 또는 퀴녹살린 유도체이다. 몇 개의 실시형태에서는, 전자 수송 재료는 폴리머 재료이다. 이하에 전자 수송 재료로서 이용할 수 있는 바람직한 화합물의 구체예를 든다.

[화학식 24]

또한, 각 유기층에 첨가 가능한 재료로서 바람직한 화합물예를 든다. 예를 들면, 안정화 재료로서 첨가하는 것 등이 생각된다.

[화학식 25]

유기 일렉트로 루미네선스 소자에 이용할 수 있는 바람직한 재료를 구체적으로 예시했지만, 본 발명에 있어서 이용할 수 있는 재료는, 예시 화합물에 의하여 한정적으로 해석되는 경우는 없다. 또, 특정 기능을 갖는 재료로서 예시한 화합물이더라도, 그 외의 기능을 갖는 재료로서 전용(轉用)하는 것도 가능하다.

[디바이스]

일 실시형태에서는, 본 개시의 화합물은 디바이스 중에 포함된다. 예를 들면, 디바이스에는, OLED 밸브, OLED 램프, 텔레비전용 디스플레이, 컴퓨터용 모니터, 휴대전화 및 태블릿이 포함되지만, 이들에 한정되지 않는다.

일 실시형태에서는, 전자 디바이스는, 양극과, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극의 사이의 발광층을 포함하는 적어도 하나의 유기층을 갖는 OLED를 포함하고, 상기 발광층은, 호스트 재료와 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 포함한다.

일 실시형태에서는, OLED의 발광층은, 일반식 (1)로 나타나는 화합물이 형광체를 위하여 삼중항을 일중항으로 변환하는 형광 재료를 더 포함한다.

일 실시형태에서는, 본 명세서에 기재된 구성물은, OLED 또는 광전자 디바이스 등의, 다양한 감광성 또는 광활성화 디바이스에 포함될 수 있다. 일 실시형태에서는, 구성물은 디바이스 내의 전하 이동 또는 에너지 이동의 촉진에, 및/또는 정공 수송 재료로서 유용할 수 있다. 디바이스로서는, 예를 들면 유기 발광 다이오드(OLED), 유기 집적 회선(OIC), 유기 전계 효과 트랜지스터(O-FET), 유기 박막 트랜지스터(O-TFT), 유기 발광 트랜지스터(O-LET), 유기 태양 전지(O-SC), 유기 광학 검출 디바이스, 유기 광수용체, 유기 자장 ??칭(field-quench) 디바이스(O-FQD), 발광 연료 전지(LEC) 또는 유기 레이저 다이오드(O-레이저)를 들 수 있다.

[밸브 또는 램프]

일 실시형태에서는, 전자 디바이스는, 양극과, 음극과, 상기 양극과 상기 음극의 사이의 발광층을 포함하는 적어도 하나의 유기층을 포함하는 OLED와, OLED 드라이버 회로를 포함하고, 상기 발광층은, 호스트 재료와, 발광 재료인 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 포함한다.

일 실시형태에서는, 디바이스는 색채가 상이한 OLED를 포함한다. 일 실시형태에서는, 디바이스는 OLED의 조합을 포함하는 어레이를 포함한다. 일 실시형태에서는, OLED의 조합은, 3색의 조합(예를 들면 RGB)이다. 일 실시형태에서는, OLED의 조합은, 적색도 녹색도 청색도 아닌 색(예를 들면 오렌지색 및 황녹색)의 조합이다. 일 실시형태에서는, OLED의 조합은, 2색, 4색 또는 그 이상의 색의 조합이다.

일 실시형태에서는, 디바이스는 OLED 라이트이며, 당해 OLED 라이트는, (1) 장착면을 갖는 제1 면과, 그것과 반대의 제2 면을 갖고, 적어도 하나의 개구부를 획정(劃定)하는 회로 기판과, (2) 상기 장착면 상의 적어도 하나의 OLED이며, 광을 발하도록 구성되는 당해 적어도 하나의 OLED는, 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극의 사이의 발광층을 포함하는 적어도 하나의 유기층을 포함하고, 당해 발광층이 호스트 재료와, 발광 재료인 일반식 (1)로 나타나는 화합물을 포함하는, 적어도 하나의 OLED와, (3) 회로 기판용의 하우징과, (4) 상기 하우징의 단부에 배치된 적어도 하나의 커넥터이며, 상기 하우징 및 상기 커넥터가 조명 설비로의 장착에 적합한 패키지를 획정하는, 적어도 하나의 커넥터를 구비한다.

일 실시형태에서는, OLED 라이트는, 복수의 방향으로 광이 방사되도록 회로 기판에 장착된 복수의 OLED를 갖는다. 일 실시형태에서는, 제1 방향으로 발해진 일부의 광은 편광되어 제2 방향으로 방사된다. 일 실시형태에서는, 반사기를 이용하여 제1 방향으로 발해진 광을 편광한다.

[OLED의 원리]

OLED는 전형적으로는, 2개의 전극(양극 및 음극)의 사이의 유기 재료 또는 화합물의 층으로 구성된다. 유기 분자는, 당해 분자의 일부 또는 전부와의 결합에 기인하는 π전자의 비국재화의 결과로서 전기 전도성을 갖는다. 전압이 인가될 때, 양극에 존재하는 최고 피점 궤도(HOMO)로부터의 전자가, 음극에 존재하는 유기 분자의 최저 공궤도(LUMO)로 유입된다. HOMO로부터의 전자의 제거는, 전자 정공을 HOMO에 주입하는 것이라고도 칭해진다. 정전력은, 전자 및 정공을 서로 마주보게 하여, 재결합시켜 여기자(전자와 정공의 결합 상태)를 형성시킨다. 여기 상태가 실활하여, 전자의 에너지 준위가 완화되었을 때, 가시 스펙트럼의 주파수를 갖는 방사선이 방출된다. 이 방사선의 주파수는, 재료의 밴드 갭, 즉 HOMO와 LUMO의 사이의 에너지차에 의존한다.

전자 및 정공이 반정수(半整數) 스핀을 갖는 페르미온일 때, 여기자는, 전자 및 정공의 스핀이 결합하는 양태에 의존하여, 일중항 상태 또는 삼중항 상태가 될 수 있다. 통계학적으로, 3개의 삼중항 여기자가, 일중항 여기자마다 형성된다. 삼중항 상태로부터의 실활은 스핀 금제(禁制)이며, 그것은 천이의 시간 스케일의 증대를 초래하여, 형광 디바이스의 내부 효율을 제한한다. 인광 유기 발광 다이오드는, 스핀 궤도 상호 작용을 이용함으로써 일중항 상태와 삼중항 상태에 걸친 항간 교차를 촉진하고, 그로써 일중항 상태 및 삼중항 상태로부터의 발광을 발생시켜, 내부 효율을 향상시킨다.

1개의 원형적인 인광 재료는 이리듐트리스(2-페닐피리딘)(Ir(ppy)₃)이며, 그에 따르면, Ir 원자로부터 유기 리간드로의 전하 이동이 여기 상태가 된다. 그와 같은 어프로치에 의하여, 삼중항 수명을, 형광 등의 완전 허용된 천이에 의한 방사 수명보다 수 자릿수 느린 약 수 μ초까지 감소시켜 왔다. Ir 베이스의 인광체는, 많은 표시 용도에 있어서 허용할 수 있는 것이 증명되었지만, 높은 삼중항 밀도에 의한 손실이 발생함으로써, OLED의 고휘도 고체 조명 소자로의 응용이 방해되고 있다.

열활성화 지연 형광(TADF)은, 일중항 상태와 삼중항 상태의 사이의 에너지차(ΔE_ST)를 최소화하는 것이다. 0.4~0.7eV의 전형값으로부터 열에너지(kBT에 비례, kB는 볼츠만 상수를 나타내고, T는 온도를 나타낸다)의 오더의 갭으로의 교환 분열의 감소는, 비록 상태 간의 커플링이 작아도, 열교반에 의하여, 적절한 타임 스케일로 일중항 준위와 삼중항 준위의 사이에 집단을 천이시킬 수 있는 것을 의미한다.

TADF 분자는, 공유 결합에 의하여 직접, 또는 접합 링커(또는 "브리지")를 통하여 연결되는 공여체 및 수용체 부분으로 이루어진다. "공여체" 부분은, 여기에 의하여, 그 HOMO로부터의 전자를 "수용체" 부분으로 수송하는 성질을 갖는다. "수용체" 부분은, "공여체" 부분으로부터의 전자를 그 LUMO에 수용하는 성질을 갖는다. TADF 분자의 공여체-수용체의 성질에 의하여, 매우 낮은 ΔE_ST를 나타내는 전하 이동을 나타내는 저여기 상태가 초래된다. 열분자 운동에 의하여 공여체-수용체 시스템의 광학 특성이 랜덤으로 변화할 수 있기 때문에, 공여체 및 수용체 부분의 강고한 입체적 배치를 이용함으로써, 여기 수명의 사이, 내부 변환에 의한 전하 이동 상태에서의 무방사 실활을 제한할 수 있다.

따라서, ΔE_ST를 감소시켜, 삼중항 여기자를 이용할 수 있는 역항간 교차(RISC)가 높은 시스템을 개발하는 것이 유효하다. 그와 같은 시스템은, 양자 효율의 증대와 발광 수명의 감소를 초래한다고 생각할 수 있다. 이들 특징을 갖는 시스템은, 최근 알려져 있는 OLED에서 통상 보이는 급속한 분해를 발생시키지 않고, 광을 발할 수 있다.

[디스플레이 또는 스크린]

일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 스크린 또는 디스플레이에 있어서 사용할 수 있다. 일 실시형태에서는, 일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 한정되지 않지만 진공 증발, 퇴적, 증착 또는 화학 증착(CVD) 등의 공정을 이용하여 기재 상으로 퇴적시킨다. 일 실시형태에서는, 기재는, 독특한 애스펙트비의 픽셀을 제공하는 2면 에칭에 있어서 유용한 포토 플레이트 구조이다. 스크린(또한 마스크라고도 불린다)은, OLED 디스플레이의 제조 공정에서 이용된다. 대응하는 아트 워크 패턴의 설계에 의하여, 수직 방향에서는 픽셀의 사이의 매우 가파르고 좁은 타이 바와, 수평 방향에서는 큰 광범위의 사각(斜角) 개구부를 가능하게 한다. 이로써, TFT 백 플레인 상으로의 화학 증착을 최적화하면서, 고해상도 디스플레이에 필요해지는 픽셀의 미세한 패터닝이 가능해진다.

픽셀의 내부 패터닝에 의하여, 수평 및 수직 방향에서의 다양한 애스펙트비의 3차원 픽셀 개구부를 구성하는 것이 가능해진다. 또한, 픽셀 영역 중 화상화된 "스트라이프" 또는 하프톤 원(圓)의 사용은, 이들 특정 패턴을 언더 컷하여 기재로부터 제거될 때까지, 특정 영역에 있어서의 에칭이 보호된다. 그때, 모든 픽셀 영역은 동일한 에칭 속도로 처리되지만, 그 깊이는 하프톤 패턴에 의하여 변화한다. 하프톤 패턴의 사이즈 및 간격을 변경함으로써, 픽셀 내에서의 보호율이 다양한 상이한 에칭이 가능해져, 가파른 수직 사각을 형성하는 데 필요한 국재화(局在化)된 깊은 에칭이 가능해진다.

증착 마스크용의 바람직한 재료는 인바(invar)이다. 인바는, 제철소에서 긴 박형 시트상에 냉연(冷延)된 금속 합금이다. 인바는, 니켈 마스크로서 회전 맨드릴 상으로 전착할 수 없다. 증착용 마스크 내에 개구 영역을 형성하기 위한 적절하고 또한 저비용의 방법은, 습식 화학 에칭에 의한 방법이다.

일 실시형태에서는, 스크린 또는 디스플레이 패턴은, 기재 상의 픽셀 매트릭스이다. 일 실시형태에서는, 스크린 또는 디스플레이 패턴은, 리소그래피(예를 들면 포토리소그래피 및 e빔 리소그래피)를 사용하여 가공된다. 일 실시형태에서는, 스크린 또는 디스플레이 패턴은, 습식 화학 에칭을 사용하여 가공된다. 가일층의 실시형태에서는, 스크린 또는 디스플레이 패턴은, 플라즈마 에칭을 사용하여 가공된다.

[본 발명의 화합물을 이용한 디바이스의 제조 방법]

OLED 디스플레이는, 일반적으로는, 대형의 마더 패널을 형성하고, 다음으로 당해 마더 패널을 셀 패널 단위로 절단함으로써 제조된다. 통상은, 마더 패널 상의 각 셀 패널은, 베이스 기재 상에, 활성층과 소스/드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하고, TFT에 평탄화 필름을 도포하여, 픽셀 전극, 발광층, 상대 전극 및 캡슐화층을 순서대로 경시적으로 형성하며, 마더 패널로부터 절단함으로써 형성된다.

OLED 디스플레이는, 일반적으로는, 대형의 마더 패널을 형성하고, 다음으로 당해 마더 패널을 셀 패널 단위로 절단함으로써 제조된다. 통상은, 마더 패널 상의 각 셀 패널은, 베이스 기재 상에, 활성층과, 소스/드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하고, 상기 TFT에 평탄화 필름을 도포하여, 픽셀 전극, 발광층, 상대 전극 및 캡슐화층을 순서대로 경시적으로 형성하며, 상기 마더 패널로부터 절단함으로써 형성된다.

본 발명의 다른 양태에서는, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 제조 방법을 제공하며, 당해 방법은, 마더 패널의 베이스 기재 상에 장벽층을 형성하는 공정과, 상기 장벽층 상에 셀 패널 단위로 복수의 디스플레이 유닛을 형성하는 공정과, 상기 셀 패널의 상기 디스플레이 유닛의 각각의 위에 캡슐화층을 형성하는 공정과, 상기 셀 패널 간의 인터페이스부에 유기 필름을 도포하는 공정을 포함한다.

일 실시형태에서는, 장벽층은, 예를 들면 SiNx로 형성된 무기 필름이며, 장벽층의 단부는, 폴리이미드 또는 아크릴로 형성된 유기 필름으로 피복된다. 일 실시형태에서는, 유기 필름은, 마더 패널이 셀 패널 단위로 소프트하게 절단되도록 보조한다.

일 실시형태에서는, 박막 트랜지스터(TFT)층은, 발광층과, 게이트 전극과, 소스/드레인 전극을 갖는다. 복수의 디스플레이 유닛의 각각은, 박막 트랜지스터(TFT)층과, TFT층 상에 형성된 평탄화 필름과, 평탄화 필름 상에 형성된 발광 유닛을 가져도 되고, 인터페이스부에 도포된 유기 필름은, 평탄화 필름의 재료와 동일한 재료로 형성되어, 평탄화 필름의 형성과 동시에 형성된다. 일 실시형태에서는, 발광 유닛은, 부동태화층과, 그 사이의 평탄화 필름과, 발광 유닛을 피복하여 보호하는 캡슐화층에 의하여 TFT층과 연결된다. 제조 방법의 일 실시형태에서는, 유기 필름은, 디스플레이 유닛에도 캡슐화층에도 연결되지 않는다.

유기 필름과 평탄화 필름의 각각은, 폴리이미드 및 아크릴 중 어느 하나를 포함해도 된다. 일 실시형태에서는, 장벽층은 무기 필름이어도 된다. 일 실시형태에서는, 베이스 기재는 폴리이미드로 형성되어도 된다. 방법은 또한, 폴리이미드로 형성된 베이스 기재의 하나의 표면에 장벽층을 형성하기 전에, 베이스 기재의 또 하나의 표면에 유리 재료로 형성된 캐리어 기재를 장착하는 공정과, 인터페이스부를 따른 절단 전에, 캐리어 기재를 베이스 기재로부터 분리하는 공정을 포함해도 된다. 일 실시형태에서는, OLED 디스플레이는 플렉시블한 디스플레이이다.

일 실시형태에서는, 부동태화층은, TFT층의 피복을 위하여 TFT층 상에 배치된 유기 필름이다. 일 실시형태에서는, 평탄화 필름은, 부동태화층 상에 형성된 유기 필름이다. 일 실시형태에서는, 평탄화 필름은, 장벽층의 단부에 형성된 유기 필름과 동일하게, 폴리이미드 또는 아크릴로 형성된다. 일 실시형태에서는, OLED 디스플레이의 제조 시, 평탄화 필름 및 유기 필름은 동시에 형성된다. 일 실시형태에서는, 유기 필름은, 장벽층의 단부에 형성되어도 되고, 그로써, 유기 필름의 일부가 직접 베이스 기재와 접촉하며, 유기 필름의 나머지 부분이 장벽층의 단부를 둘러싸면서, 장벽층과 접촉한다.

일 실시형태에서는, 발광층은, 픽셀 전극과, 상대 전극과, 픽셀 전극과 상대 전극의 사이에 배치된 유기 발광층을 갖는다. 일 실시형태에서는, 픽셀 전극은, TFT층의 소스/드레인 전극에 연결되어 있다.

일 실시형태에서는, TFT층을 통하여 픽셀 전극에 전압이 인가될 때, 픽셀 전극과 상대 전극의 사이에 적절한 전압이 형성되며, 그로써 유기 발광층이 광을 방사하여, 그로써 화상이 형성된다. 이하, TFT층과 발광 유닛을 갖는 화상 형성 유닛을, 디스플레이 유닛이라고 칭한다.

일 실시형태에서는, 디스플레이 유닛을 피복하여, 외부의 수분의 침투를 방지하는 캡슐화층은, 유기 필름과 무기 필름이 교대로 적층되는 박막상의 캡슐화 구조에 형성되어도 된다. 일 실시형태에서는, 캡슐화층은, 복수의 박막이 적층된 박막상 캡슐화 구조를 갖는다. 일 실시형태에서는, 인터페이스부에 도포되는 유기 필름은, 복수의 디스플레이 유닛의 각각과 간격을 두고 배치된다. 일 실시형태에서는, 유기 필름은, 일부의 유기 필름이 직접 베이스 기재와 접촉하며, 유기 필름의 나머지 부분이 장벽층의 단부를 둘러싸는 한편 장벽층과 접촉하는 양태로 형성된다.

일 실시형태에서는, OLED 디스플레이는 플렉시블이며, 폴리이미드로 형성된 유연한 베이스 기재를 사용한다. 일 실시형태에서는, 베이스 기재는 유리 재료로 형성된 캐리어 기재 상에 형성되고, 다음으로 캐리어 기재가 분리된다.

일 실시형태에서는, 장벽층은, 캐리어 기재의 반대 측의 베이스 기재의 표면에 형성된다. 일 실시형태에서는, 장벽층은, 각 셀 패널의 사이즈에 따라 패턴화된다. 예를 들면, 베이스 기재가 마더 패널의 모든 표면 상에 형성되는 한편, 장벽층이 각 셀 패널의 사이즈에 따라 형성되고, 그로써, 셀 패널의 장벽층의 사이의 인터페이스부에 홈이 형성된다. 각 셀 패널은, 홈을 따라 절단할 수 있다.

일 실시형태에서는, 제조 방법은, 인터페이스부를 따라 절단하는 공정을 더 포함하고, 홈이 장벽층에 형성되며, 적어도 일부의 유기 필름이 홈에 형성되고, 홈은 베이스 기재에 침투하지 않는다. 일 실시형태에서는, 각 셀 패널의 TFT층이 형성되며, 무기 필름인 부동태화층과 유기 필름인 평탄화 필름이, TFT층 상에 배치되어, TFT층을 피복한다. 예를 들면 폴리이미드 또는 아크릴제의 평탄화 필름이 형성됨과 동시에, 인터페이스부의 홈은, 예를 들면 폴리이미드 또는 아크릴제의 유기 필름으로 피복된다. 이것은, 각 셀 패널이 인터페이스부에서 홈을 따라 절단될 때, 발생한 충격을 유기 필름에 흡수시킴으로써 금이 발생하는 것을 방지한다. 즉, 모든 장벽층이 유기 필름 없이 완전히 노출되어 있는 경우, 각 셀 패널이 인터페이스부에서 홈을 따라 절단될 때, 발생한 충격이 장벽층에 전달되며, 그로써 금이 발생하는 리스크가 증가한다. 그러나, 일 실시형태에서는, 장벽층 간의 인터페이스부의 홈이 유기 필름으로 피복되어, 유기 필름이 없으면 장벽층에 전달될 수 있는 충격을 흡수하기 때문에, 각 셀 패널을 소프트하게 절단하여, 장벽층에서 금이 발생하는 것을 방지해도 된다. 일 실시형태에서는, 인터페이스부의 홈을 피복하는 유기 필름 및 평탄화 필름은, 서로 간격을 두고 배치된다. 예를 들면, 유기 필름 및 평탄화 필름이 하나의 층으로서 서로 접속되어 있는 경우에는, 평탄화 필름과, 유기 필름이 남아 있는 부분을 통하여 디스플레이 유닛에 외부의 수분이 침입할 우려가 있기 때문에, 유기 필름 및 평탄화 필름은, 유기 필름이 디스플레이 유닛으로부터 간격을 두고 배치되는 것과 같이, 서로 간격을 두고 배치된다.

일 실시형태에서는, 디스플레이 유닛은, 발광 유닛의 형성에 의하여 형성되며, 캡슐화층은, 디스플레이 유닛을 피복하기 위하여 디스플레이 유닛 상에 배치된다. 이로써, 마더 패널이 완전히 제조된 후, 베이스 기재를 담지하는 캐리어 기재가 베이스 기재로부터 분리된다. 일 실시형태에서는, 레이저 광선이 캐리어 기재로 방사되면, 캐리어 기재는, 캐리어 기재와 베이스 기재의 사이의 열팽창률의 상위(相違)에 의하여, 베이스 기재로부터 분리된다.

일 실시형태에서는, 마더 패널은, 셀 패널 단위로 절단된다. 일 실시형태에서는, 마더 패널은, 커터를 이용하여 셀 패널 간의 인터페이스부를 따라 절단된다. 일 실시형태에서는, 마더 패널이 따라 절단되는 인터페이스부의 홈이 유기 필름으로 피복되어 있기 때문에, 절단 동안, 당해 유기 필름이 충격을 흡수한다. 일 실시형태에서는, 절단 동안, 장벽층에서 금이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

일 실시형태에서는, 상기 방법은 제품의 불량률을 감소시켜, 그 품질을 안정시킨다.

다른 양태는, 베이스 기재 상에 형성된 장벽층과, 장벽층 상에 형성된 디스플레이 유닛과, 디스플레이 유닛 상에 형성된 캡슐화층과, 장벽층의 단부에 도포된 유기 필름을 갖는 OLED 디스플레이이다.

실시예

이하에 합성예 및 실시예를 들어 본 발명의 특징을 더 구체적으로 설명한다. 이하에 나타내는 재료, 처리 내용, 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다. 또, 이하의 샘플의 특징은 NMR(Bruker사제의 핵자기 공명 500MHz), LC/MS(Waters사제 액체 크로마토그래피 질량 분석계), AC3(리켄 게이키사제), 고성능 UV/Vis/NIR 분광 광도계(PerkinElmer사제 Lambda950), 형광 분광 광도계(호리바사제 FluoroMax-4) 포토닉 멀티 채널 애널라이저(하마마쓰 포토닉스사제 PMA-12 C10027-01), 절대 PL 양자 수율 측정 시스템(하마마쓰 포토닉스사제 C11347), 자동 전류 전압 휘도 측정 시스템(시스템 기켄사제 ETS-170)을 이용하여 평가된 것이다.

[합성예 1]

이하의 스킴에 따라, 화합물 1을 합성했다.

[화학식 26]

질소 기류하에서, 화합물 b(6.7g, 20.8mmol)와 탄산 칼륨(4.8g, 34.7mmol)의 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 용액(52mL)에, 화합물 a(5.0g, 17.3mmol)를 더하여, 110℃에서 15시간 교반했다. 이 혼합물을 실온으로 되돌리고, 물을 더하여, 석출한 고체를 여과했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(다이클로로메테인:헥세인=1:2)로 정제하여, 백색 고체의 화합물 c(6.75g, 11.5mmol, 수율 83%)를 얻었다.

¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 8.38(s, 2H), 7.91(s, 2H), 7.74-7.71(m, 6H), 7.51-7.48(m, 6H), 7.37(t, J=7.5Hz, 2H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 587.7, 관측값 587.9

화합물 c(0.20g, 0.34mmol)와 다이페닐아민(0.10g, 0.82mmol)의 톨루엔(1.4mL) 용액에, 테트라플루오로 붕산 트라이-t-뷰틸포스핀(10mg, 0.03mmol)과 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(16mg, 0.02mmol)과 나트륨-t-뷰톡사이드(0.13g, 1.4mmol)를 질소 기류하에서 더하여, 80℃에서 15시간 교반했다. 이 혼합물을 실온으로 되돌리고, 셀라이트로 여과했다. 여과액의 용매를 증류 제거하고, 잔사에 메탄올을 더했다. 현탁액을 여과 후, 여과물을 메탄올로 세정했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(다이클로로메테인:헥세인=1:1)로 정제하여, 백색 고체의 화합물 d(0.20g, 0.26mmol, 수율 76%)를 얻었다.

¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 8.34(s, 2H), 7.68(d, J=7.5Hz, 4H), 7.58(d, J=8.5Hz, 2H), 7.47(t, J=7.5Hz, 4H), 7.36(t, J=8.5Hz, 4H), 7.33(s, 2H), 7.29(t, J=8.0Hz, 8H), 7.10(t, J=8.0Hz, 8H), 7.02(t, J=7.5Hz, 4H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 763.3, 관측값 764.4

질소 기류하, 화합물 d(2.0g, 2.6mmol)의 톨루엔(39mL) 용액에 0℃에서 t-BuLi(1.9mol/L펜테인 용액, 2.1mL, 3.9mmol)를 더하여, 90℃에서 1시간 교반했다. 반응 혼합물을 0℃로 냉각하고, 트라이브로모보론(0.98g, 3.9mmol)을 더하여, 실온에서 30분 교반했다. 반응액에 N-에틸다이아이소프로필아민(0.68g, 5.2mmol)을 더하여 100℃에서 15시간 교반했다. 얻어진 반응 혼합물을 셀라이트 여과하고, 여과액의 용매를 증류 제거했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(아세트산 에틸:헥세인=1:9)로 정제하여, 황색 고체의 화합물 1(0.73g, 0.99mmol, 수율 38%)을 얻었다.

¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 9.02(d, J=7.5Hz, 2H), 8.27(s, 2H), 7.69-7.64(m, 8H), 7.54(d, J=8.5Hz, 2H), 7.51-7.45(m, 12H), 7.38(d, J=8.5Hz, 2H), 7.34(t, J=7.5Hz, 4H), 6.83(d, J=8.5Hz, 2H), 6.38(s, 2H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 737.3, 관측값 737.5

[합성예 2]

이하의 스킴에 따라, 화합물 2를 합성했다.

[화학식 27]

질소 기류하에서, 화합물 e(415mg, 0.75mmol)와 p,p'-다이톨릴아민(370mg, 1.9mmol)의 자일렌(8mL) 용액에 PdCl₂(Am-phos)₂(Amphos: 16mg, 0.020mmol)와 칼륨-t-뷰톡사이드(250mg, 2.3mmol)를 더하여, 80℃에서 15시간 교반했다. 이 혼합물을 실온으로 되돌리고, 용매를 증류 제거했다. 잔사를 다이클로로메테인으로 용해하고 메탄올을 더했다. 현탁액을 여과 후, 여과물을 메탄올로 세정했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(톨루엔:헥세인=1:1)로 정제하여, 백색 고체의 화합물 f(410mg, 0.53mmol, 수율 72%)를 얻었다.

¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 8.30(s, 2H), 7.70(d, J=8.0Hz, 4H), 7.62(d, J=8.5Hz, 2H), 7.47(t, J=8.5Hz, 6H), 7.34(t, J=7.5Hz, 2H), 7.05(m, 16H), 6.80(s, 1H), 6.70(s, 2H), 2.27(s, 12H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 786.4, 관측값 786.5

질소 기류하에서, 화합물 f(310mg, 0.40mmol)의 o-다이클로로벤젠(1.0mL) 용액에 트라이아이오도보론(390mg, 1.0mmol)과 트라이페닐보론(920mg, 0.80mmol)을 더하여, 150℃에서 15시간 교반했다. 반응 용액에 물을 더하여 톨루엔으로 추출하고, 포화 식염수로 세정하여, 무수 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매를 증류 제거했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(아세트산 에틸:헥세인=1:20)로 정제하여, 황색 고체의 화합물 2(46mg, 0.060mmol, 수율 15%)를 얻었다.

화합물 2: ¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 9.32(s, 2H), 8.98(s, 2H), 8.74(s, 2H), 7.98(d, J=7.0Hz, 2H), 7.64(t, J=7.5Hz, 4H), 7.50-7.47(m, 6H), 7.18-7.05(m, 12H), 6.80(d, J=8.5Hz, 2H), 2.57(s, 6H), 2.53(s, 6H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 794.4, 관측값 794.5

[합성예 3]

이하의 스킴에 따라, 화합물 3을 합성했다.

[화학식 28]

질소 기류하에서, 3-바이페닐아민(화합물 g, 3.0g, 18mmol)과 3-브로모바이페닐(화합물 h, 3.7g, 16.0mmol)의 톨루엔(36mL) 용액에 테트라플루오로 붕산 트라이-t-뷰틸포스핀(514mg, 1.77mmol)과 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(810mg, 0.89mmol), 나트륨-t-뷰톡사이드(3.4g, 36mmol)를 더하여, 90℃에서 15시간 교반했다. 이 혼합물을 실온으로 되돌리고, 셀라이트로 여과했다. 여과액의 용매를 증류 제거하고, 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(다이클로로메테인:헥세인=1:3)로 정제하여, 무색 액체의 화합물 i(3.6g, 11mmol, 수율 70%)를 얻었다.

¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 7.69(d, J=7.5Hz, 4H), 7.46(t, J=7.5Hz, 4H), 7.39-7.36(m, 6H), 7.20(d, J=7.5Hz, 2H), 7.15(d, J=7.5Hz, 2H), 5.89(brs, 1H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 321.2, 관측값 321.1

질소 기류하에서, 화합물 c(2.5g, 4.3mmol)와 화합물 i(3.0g, 9.4mmol)의 톨루엔(17mL) 용액에 테트라플루오로 붕산 트라이-t-뷰틸포스핀(120mg, 0.43mmol)과 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(190mg, 0.21mmol), 나트륨-t-뷰톡사이드(1.6g, 17.0mmol)를 더하여, 90℃에서 15시간 교반했다. 이 혼합물을 실온으로 되돌리고, 셀라이트로 여과했다. 여과액의 용매를 증류 제거하고, 잔사에 메탄올을 더했다. 현탁액을 여과 후, 여과물을 메탄올로 세정했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(다이클로로메테인:헥세인=1:2)로 정제하여, 백색 고체의 화합물 j(3.7g, 3.5mmol, 수율 82%)를 얻었다.

¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 8.30(s, 1H), 7.66(d, J=7.5Hz, 2H), 7.56(d, J=7.5Hz, 4H), 7.48-7.41(m, 10H), 7.63(d, J=7.5Hz, 2H), 7.31-7.30(m, 4H), 7.13(d, J=7.5Hz, 2H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 1068.4, 관측값 1068.6

질소 기류하에서, 화합물 j(2.7g, 2.5mmol)의 톨루엔(37mL) 용액에 0℃에서 t-BuLi(1.9mol/L·펜테인 용액, 2.0mL, 3.8mmol)를 더하여, 90℃에서 1시간 교반했다. 반응 혼합물을 0℃로 냉각하고, 트라이브로모보론(0.95g, 3.8mmol)을 더하여, 실온에서 40분 교반했다. 반응액에 N-에틸다이아이소프로필아민(0.98g, 7.6mmol)을 더하여 100℃에서 15시간 교반했다. 얻어진 반응 혼합물을 셀라이트 여과하고, 여과액의 용매를 증류 제거했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(톨루엔:헥세인=1:2-2:3, 아세트산 에틸:헥세인=1:9)로 정제하여, 황색 고체의 화합물 3을(0.85g, 0.82mmol, 수율 32%) 얻었다.

¹H NMR(500MHz, CDCl₃, δ): 9.18(d, J=8.0Hz, 2H), 8.26(s, 2H), 7.88-7.34(m, 42H), 7.24(brs, 3H), 6.52(s, 2H)

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 1041.4, 관측값 1041.5

[합성예 4]

이하의 스킴에 따라, 화합물 271을 합성했다.

[화학식 29]

질소 기류하에서, 카바졸(0.35g, 2.1mmol)과 탄산 칼륨(0.42g, 3.0mmol)의 다이메틸폼아마이드 용액(10mL)에 화합물 k(0.32g, 1.0mmol)를 더하여, 130℃에서 15시간 교반했다. 이 혼합물을 실온으로 되돌리고, 물을 더하여, 석출한 고체를 여과했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(다이클로로메테인:헥세인=1:2)로 정제하여, 백색 고체의 화합물 m(0.42g, 0.68mmol, 수율 68%)을 얻었다.

¹H NMR(400MHz, CDCl₃, δ): 8.15(d, J=7.7Hz, 4H), 8.00(d, J=0.8Hz, 2H), 7.48(t, J=7.7Hz, 4H), 7.33(t, J=7.7Hz, 4H), 7.20(d, J=8.1Hz, 4H).

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 611.97, 관측값 612.90

화합물 m(7.36g, 12.0mmol)과 3,6-다이페닐카바졸(5.74g, 18.0mmol)의 다이메틸폼아마이드(120mL) 용액에 1,10-페난트롤린(2.16g, 12.0mmol)과 아이오딘화 구리(2.29g, 12.0mmol), 탄산 칼륨(3.31g, 24.0mmol)을 질소 기류하에서 더하여, 135℃에서 6시간 교반했다. 이 혼합물을 실온으로 되돌리고, 물을 더하여, 석출한 고체를 셀라이트로 여과하여, 여과물을 다이클로로메테인에 용해했다. 여과액의 용매를 증류 제거하고, 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(톨루엔:헥세인=4:6-1:0)로 정제하여, 백색 고체의 화합물 n(6.29g, 7.81mmol, 수율 65%)을 얻었다.

¹H NMR(400MHz, CDCl₃, δ): 8.35(s, 2H), 8.19(d, J=7.7Hz, 4H), 8.05(s, 2H), 7.71-7.66(m, 8H), 7.54(t, J=7.7Hz, 4H), 7.46(t, J=7.7Hz, 4H), 7.39(d, J=7.7Hz, 6H), 7.35(d, J=7.7Hz, 4H).

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 803.19, 관측값 804.25

질소 기류하, 화합물 n(48mg, 0.06mmol)의 톨루엔(0.6mL) 용액에 -30℃에서 n-BuLi(1.6mol/L 헥세인 용액, 0.04mL, 0.06mmol)를 더하여, 0℃에서 30분 교반했다. 반응 혼합물을 -30℃로 냉각하고, 트라이브로모보론(16.5mg, 0.07mmol)을 더하여, 실온에서 30분 교반했다. 반응액에 N,N-다이아이소프로필에틸아민(15.5mg, 0.12mmol)을 더하여 120℃에서 3시간 교반했다. 얻어진 반응 혼합물을 셀라이트 여과하고, 여과액의 용매를 증류 제거했다. 이것을 실리카젤 칼럼 크로마토그래피(ODCB)로 정제하여, 황색 고체의 화합물 4를(31mg, 0.03mmol, 수율 58%) 얻었다.

¹H-NMR(400MHz, CDCl₃, δ): 9.08(d, J=7.4Hz, 2H), 8.67(s, 2H), 8.52(s, 2H), 8.46(d, J=7.4Hz, 2H), 8.38(d, J=8.5Hz, 2H), 8.28(d, J=7.4Hz, 2H), 7.95(d, J=8.5Hz, 2H), 7.82-7.77(m, 8H), 7.58-7.45(m, 8H), 7.38(t, J=7.4Hz, 2H).

ASAP 매스 스펙트럼 분석: 이론값 733.80, 관측값 733.27

[실시예]

석영 기판 상에 진공 증착법으로, 진공도 3×10^-3Pa 미만의 조건에서 화합물 1과 PYD2Cz를 상이한 증착원으로부터 증착하고, 화합물 1의 농도가 1중량%인 박막을 100nm의 두께로 형성하여, 이들을 실시예 1의 도프 박막으로 한다.

[비교예]

또, 화합물 1 대신에 하기의 비교 화합물 1을 이용하는 것 이외에는 동일하게 하여 박막을 형성하고, 이것을 비교예 1의 도프 박막으로 했다. 또한, 비교 화합물 1의 구조에 있어서의 Ph는 무치환의 페닐기를 나타낸다.

[측정 및 평가]

이들 박막에 대하여, 300nm 여기광을 이용하여 발광 스펙트럼을 관측하고, 발광 극대 파장과 반값 전폭을 측정함과 함께, 포토루미네선스 양자 효율(PLQY)도 측정했다. 결과는 표 2에 나타내는 바와 같았다. 표 2의 결과는, 비교 화합물 1에 비하여 화합물 1은 공액계가 넓어져 있음에도 불구하고, 발광 극대 파장이 단파장화하고 있는 것을 나타내고 있다. 또, 비교 화합물 1에 비하여 화합물 1은, 반값 전폭이 작고, 포토루미네선스 양자 효율이 높아, 발광 특성이 우수한 것도 나타내고 있다.

[표 2]

이와 같은 본 발명의 화합물 1과 비교 화합물 1의 관계는, 본 발명의 화합물 2와 비교 화합물 2의 관계, 본 발명의 화합물 3과 비교 화합물 3의 관계, 본 발명의 화합물 271과 비교 화합물 271의 관계와 동일하다.

예를 들면, 화합물 1 대신에 화합물 3을 이용하여 형성한 박막은, 화합물 1 대신에 비교 화합물 3을 이용하여 형성한 박막보다 발광 극대 파장이 짧고, 반값 전폭이 작으며, PLQY가 높다. 구체적으로는, 화합물 3을 이용하여 형성한 박막은, 발광 극대 파장이 468nm이며, 반값 전폭이 27nm로 작고, PLQY가 90%로 높은 것이 확인되고 있다.

또, 예를 들면 화합물 1 대신에 비교 화합물 271을 이용하여 형성한 박막은, 발광 극대 파장이 486nm이고 반값 전폭이 42nm인 한편, 본 발명의 화합물 271을 이용하여 형성한 박막은 발광 극대 파장이 473nm로 단파장화하고 있으며, 반값 전폭도 28nm로 큰 폭으로 작아지고 있는 것이 확인되고 있다. 또, 본 발명의 화합물 271을 이용하여 형성한 박막은 높은 발광 효율을 유지하고 있는 것도 확인되고 있다.

본 발명의 화합물과 비교 화합물의 관계는, Q-Chem사 Q-Chem 5.1 프로그램을 이용한 계산 화학적 수법에 의해서도 뒷받침된다. 여기에서는, 기저 일중항 상태 S0에서의 분자 구조의 최적화 및 전자 상태의 계산에는 B3LYP/6-31G(d)법을 이용하여, 최저 여기 일중항 에너지 준위(E_S1)의 계산에는 시간 의존 밀도 범함수법(TD-DFT)법을 이용하여 계산했다. 그 결과, 비교 화합물 1보다 화합물 1이 단파장화하는 계산 결과가 얻어지며, 실측의 발광 극대 파장의 경향과 충분히 일치했다. 동일한 계산을 화합물 2와 비교 화합물 2에 대하여 행한 결과, 비교 화합물 2보다 화합물 2가 단파장화하는 계산 결과가 얻어졌다.

[화학식 30-1]

[화학식 30-2]

열중량 시차열 분석 장치(STA 2500 Regulus, NETSCH사)를 이용하여, 화합물 1의 열중량 시차열 분석을 행했다. 측정은, 대기압에 있어서 20℃에서 500℃까지 10℃/분의 속도로 승온하면서 행했다. 중량 변화 측정(TG)의 결과를 나타내는 그래프와 시차열 측정(DTA)의 결과를 나타내는 그래프를 도 2에 나타낸다. 도 2로부터, 화합물 1의 질량이 초깃값으로부터 5% 감소하는 온도(Td5)는 500℃를 초과하고 있으며, 화합물 1이 우수한 내열성을 갖는 것이 확인되었다.

화합물 2, 화합물 3 및 화합물 271에 대해서도, 동일하게 하여 내열성을 평가할 수 있다.

본 발명에 의하면, 발광 특성이 우수한 화합물이나, 단파장으로 발광하는 화합물을 제공할 수 있다. 이 때문에 본 발명의 발광 재료는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자 등의 유기 발광 디바이스에 효과적으로 이용된다. 따라서, 본 발명은 산업상 이용가능성이 높다.

1 기판
2 양극
3 정공 주입층
4 정공 수송층
5 발광층
6 전자 수송층
7 음극

Claims (21)

1. 하기 일반식 (1)로 나타나는 화합물.
   [화학식 1]
   

   

   
   [일반식 (1)에 있어서,
   Y¹은 N-R^A를 나타낸다.
   Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A를 나타낸다.
   R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다.
   R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R¹과 R², R²와 R³, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, R⁶과 R⁷, R⁷과 R⁸, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, R¹⁰과 R¹¹, R^A와 R⁴, R^A와 R¹¹은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R¹, R² 및 R³ 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타나는 기이다.
   [화학식 2]
   

   

   
   R²¹~R²⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R²¹과 R²², R²²와 R²³, R²³과 R²⁴, R²⁵와 R²⁶, R²⁶과 R²⁷, R²⁷과 R²⁸은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이다. *는 결합 위치를 나타낸다.]
2. 청구항 1에 있어서,
   Y²가 N-R^A인, 화합물.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   R⁷ 및 R⁸이 모두 수소 원자인, 화합물.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   R^A가 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기인, 화합물.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   R¹~R¹¹이 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기인, 화합물.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   R⁵ 및 R¹⁰이 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기인, 화합물.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   R⁶ 및 R⁹가 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기인, 화합물.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   R²가 일반식 (2)로 나타나는 기인, 화합물.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   일반식 (2)에 있어서의 R²¹~R²⁸이 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기인, 화합물.
10. 청구항 9에 있어서,
    일반식 (2)에 있어서의 R²³ 및 R²⁶ 중 적어도 하나가 치환 혹은 무치환의 아릴기인, 화합물.
11. 청구항 10에 있어서,
    일반식 (2)에 있어서의 R²³ 및 R²⁶이 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기인, 화합물.
12. 청구항 1에 있어서,
    하기 중 어느 하나의 구조를 갖는, 화합물.
    [화학식 3]
    

    
13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 화합물로 이루어지는 발광 재료.
14. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 발광 디바이스.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 디바이스가 상기 화합물을 포함하는 층을 갖고 있으며, 상기 층이 호스트 재료도 포함하는, 유기 발광 디바이스.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 디바이스가 상기 화합물을 포함하는 층을 갖고 있으며, 상기 층이 상기 화합물과는 상이한 구조를 갖는 발광 재료도 포함하는, 유기 발광 디바이스.
17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스에 포함되는 재료 중, 상기 화합물로부터의 발광량이 최대인, 유기 발광 디바이스.
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 발광 재료로부터의 발광량이 상기 화합물로부터의 발광량보다 많은, 유기 발광 디바이스.
19. 청구항 14 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    유기 발광 다이오드(OLED)인, 유기 발광 디바이스.
20. 청구항 14 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    지연 형광을 방사하는, 유기 발광 디바이스.
21. 하기 일반식 (A)로 나타나는 화합물.
    [화학식 4]
    

    

    
    [일반식 (A)에 있어서,
    X¹은 할로젠 원자를 나타낸다.
    Y¹은 N-R^A를 나타낸다.
    Y²는 O, S, C=O 또는 N-R^A를 나타낸다.
    R^A는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기를 나타낸다.
    R¹~R¹¹은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R¹과 R², R²와 R³, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, R⁶과 R⁷, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, R¹⁰과 R¹¹, R^A와 R⁴, R^A와 R¹¹은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R¹, R² 및 R³ 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타나는 기이다.
    [화학식 5]
    

    

    
    R²¹~R²⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R²¹과 R²², R²²와 R²³, R²³과 R²⁴, R²⁵와 R²⁶, R²⁶과 R²⁷, R²⁷과 R²⁸은, 각각 서로 결합하여 환상 구조를 형성해도 된다. 단, R²¹~R²⁸ 중 적어도 하나는 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴기이다. *는 결합 위치를 나타낸다.]

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