JP2016505216A - 多重結合を含む紫外発光体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも1つの芳香族環が結合した二重または三重結合を有する有機化合物を発光体化合物として含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関する。本発明は、前記デバイスの考えられる使用法にも関する。

Description

本発明は、少なくとも1つの芳香族環が結合した二重または三重結合を有する有機化合物を発光体化合物として含む有機エレクトロルミネッセンスデバイス、およびそれらの考えられる使用法に関する。
有機半導体を機能性材料として用いる有機発光ダイオード(OLED)の構造は、例えば、米国特許第4,539,507号、米国特許第5,151,629号、欧州特許第0676461号、および国際公開第WO98/27136号に記載されている。ここで採用される発光材料は、蛍光性発光体に加えて、リン光を呈する有機金属錯体が増えつつある(M.A.Baldoら、Appl.Phys.Lett.1999、75、4〜6)。OLEDは、表示画面および照明用途における非常に有望な技術を代表する。この目的のために、スペクトルの可視領域の光、すなわち典型的には赤、緑および青の光を発するOLEDが必要である。
さらに、より短い波長を有する光または放射線を必要とする多くの用途がある。したがって、例えば、生命科学および医学の分野では、280〜400nmの範囲の波長が、いわゆる「細胞画像化」またはバイオセンサーに必要である。さらに、エレクトロニクス産業では、300〜400nmの波長がいわゆる「固体照明」に必要とされ、300〜365nmは例えばポリマーおよび印刷インクの硬化に必要とされる。医療または化粧品部門における光治療用途も非常に重要である。多くの望ましくない皮膚変化および皮膚疾患は、光治療によって治療できる。この目的では、紫外(UV)線領域の波長が多くの場合必要とされる。その例は乾癬患者の皮膚の治療であり、その目的においては311nmの波長の紫外線を発する放射線源が典型的には採用される。
水銀、重水素、エキシマーおよびキセノンランプは、典型的な従来の紫外放射線源である。しかし、それらは嵩張り、一部のものは、汚染を引き起こす可能性があり健康上のリスクをもたらす可能性がある、毒性材料を含有する。したがって、従来のランプは、安全性、使いやすさ、ハンドリング性および携帯性に関して欠点があり、これは結果として、考えられる用途が限られることにつながる。加えて、UV−LEDも市販されている。しかし、これらのLEDの大部分は研究段階にあるか、365nmを上回る波長を有する放射線しか発しないか、または非常に高価であるかのいずれかである。加えて、LEDは、それらが点発光体であり、これは比較的厚く堅固なデバイスを必要とするという欠点を有する。別の放射線源または光源のクラスは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(例えばOLEDまたはOLEC(有機発光電気化学セル))である。他の光源および放射線源とは対照的に、これらは面発光体である。さらに、有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、可撓性装置、例えば、ディスプレイ、照明デバイスおよび照射デバイスなどの製造を可能にする。これらのデバイスは、それらの効率および単純で省スペースな構造によって、多くの用途にも特に適している。
しかし、紫外領域の放射線を発する有機エレクトロルミネッセンスデバイスについては、今までほとんど知られていない。大部分の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの発光は、通常は350nmを上回る波長に限られる。加えて、これらのデバイスの性能データは非常に劣る。
Chaoらは、360nmを上回るエレクトロルミネッセンス発光波長を有するフルオレンポリマーに基づくUV−OLEDについて報告している(Adv.Mater.17[8]、992〜996.2005.);
Wongらは、360nm以上のエレクトロルミネッセンス発光波長を有するスピロビフルオレンポリマーに基づくUV−OLEDについて報告している(Org.Lett.7[23]、5131〜5134.2005);
Zhouらは、350nmのエレクトロルミネッセンス発光波長を有するフルオレンおよびテトラフェニルシラン誘導体に基づく発光ポリマーを含むUV−OLEDについて報告している(Macromolecules 2007、40(9)、3015〜3020);
Shinarらは、350nmのエレクトロルミネッセンス発光波長を有する発光体としてBu−PBDを使用したUV−OLEDについて報告している(Applied Surface Science 2007、254(3)、749〜756);
Burrowsは4,4’−ビス(ジフェニルホスフィンオキシド)ビフェニルを発光体として含むOLEDについて報告している(Applied Physics Letters 2006、88(18)、183503)。このデバイスは337nmで発光する。
Sharmaらは、357nmで発光するUV−OLEDについて報告している(Applied Physics Letters 2006、88(14)、143511〜143513)。使用される発光体は、ポリシランに基づく。
上記の理由のために、紫外領域、特に短波長UV−A領域(315〜380nm)およびUV−B領域(280〜315nm)の放射線を発する有機エレクトロルミネッセンスデバイスを開発することが望ましい。適切な有機発光体材料の提供およびこれらの発光体を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスの提供が特に課題である。
したがって、本発明の目的は、紫外領域の発光を示す最良の物理特性を有する有機エレクトロルミネッセンスデバイスの提供によって、先行技術の前記欠点を克服することである。
驚くべきことに、下記により詳細に説明される特定の化合物が、これらの目的を実現し、予期しないほど優れた特性を有する有機エレクトロルミネッセンスデバイスをもたらすことが分かった。したがって、本発明は、このタイプの化合物を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関する。
一態様において、本発明は、少なくとも2つの電極と、電極間にある少なくとも1つの発光層(発光体層または発光層)とを含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスを提供する。発光層は、以下の式(1)または(2):
Figure 2016505216
の少なくとも1つの化合物を含み、使用される記号は以下の意味を有する:
Ar1は、5または6個の環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環(これは1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)、または10〜12個の環原子を有する、二環縮合芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)であり;
1、R2、R3およびR4は、互いに独立に、出現する毎に、H、D、F、Ar2、N(R52、CN、Si(R53、B(OR52、P(R52、S(=O)R5、1〜40個のC原子を有する、直鎖状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または3〜40個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)(ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R5C=CR5、C≡C、Si(R52、Ge(R52、Sn(R52、C=O、C=S、C=Se、C=NR5、P(=O)(R5)、SO、SO2、NR5、O、SもしくはCONR5によって置きかえられていてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、ClもしくはCNによって置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有する、アリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基(これらは、各場合において、1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)、または2つ以上のこれらの基の組み合わせであり;ここで、さらに、2つ以上のラジカルR1、R2、R3およびR4は、互いに単環または多環系を形成していてもよく、これは1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよく;ここでR1は二価基Wであってもよく、これは式(1)のAr1に結合しており、R2がAr2に相当する場合、R3は二価基Wであってもよく、これはAr2に結合しており:
Ar2は、Ar1と同じ意味を有し;
Wは、同一または異なって、出現する毎に、式(1)または(2)の二重または三重結合とAr1またはAr2との間の非芳香族架橋であり、O、S、Se、N、Si、B、Pおよび/または少なくとも1つの基C(R72を含有し;
5は、同一または異なって、出現する毎に、H、D、F、OH、N(R72、CN、Si(R73、B(OR72、P(=O)(R72、P(R72、S(=O)R7、1〜40個のC原子を有する、直鎖状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または3〜40個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよい)(ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R7C=CR7、C≡C、Si(R72、Ge(R72、Sn(R72、C=O、C=S、C=Se、C=NR7、P(=O)(R7)、SO、SO2、NR7、O、SもしくはCONR7によって置きかえられていてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、ClもしくはCNによって置きかえられていてもよい)、または6〜18個の芳香族環原子を有する芳香族環系もしくは5〜18個の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系(これらのそれぞれは、1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよい)、または2つ以上のこれらの基の組み合わせであり;2つ以上の隣接するラジカルR7またはR8は、ここで互いに単環または多環脂肪族環系を形成していてもよく;
6は、R5と同じ意味を有するが、Hには相当し得ず;
7は、同一または異なって、出現する毎に、H、D、F、1〜40個のC原子を有する、直鎖状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または3〜40個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または6〜18個の芳香族環原子を有する芳香族環系もしくは5〜18個の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系(ここで、さらに、1つ以上のH原子はFによって置きかえられていてもよい)であり;ここで2つ以上の置換基R7はここで互いに単環または多環脂肪族環系を形成していてもよく;
8は、R7と同じ意味を有するが、Hには相当し得ず;
ただし、式(1)または(2)の化合物は、π電子の数が18個を超える全共役構造を含有せず、好ましくは14個以下のπ電子、さらにより好ましくは12個以下のπ電子とする。
本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスのさらに好ましい態様において、Ar1またはAr2は、互いに独立に、出現する毎に、以下の式(3)または(4)の化合物:
Figure 2016505216
であり、ここでAr1またはAr2は、式(3)または(4)の化合物の任意の所望の化学的に可能な位置で式(1)または(2)の二重結合または三重結合に結合し得;
ここで使用される記号は以下の意味を有する:
Qは、出現する毎に、同一または異なって、X=X、NR5、O、SまたはSeであり;
Xは、出現する毎に、同一または異なって、CR5またはNであり;
5は、上記で定義されるのと同じ意味を有する。
さらに好ましい態様において、本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスにおけるR1は、H、FまたはAr1に結合している基Wに相当する。
さらに好ましい態様において、本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスにおけるR2は、Ar2、アルキル単位中でラジカルR6によって置換されているアリールアルキル基に相当するか、またはR3と共に二価単位−CH2−(C(R72h−CH2−を形成し、ここでhは1、2または3、好ましくは2に相当する。ここでラジカルR7の1つのみがHに相当しないことが好ましく、これは好ましくは、1〜10個のC原子を有する、直鎖状アルキルもしくはアルコキシ基、または3〜10個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキルもしくはアルコキシ基である。
さらに好ましい態様において、本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスにおけるR3は、H、F、Ar2に結合している基Wに相当するか、または、R2と共に二価単位−CH2−(C(R72h−CH2−を形成し、ここでhは1、2または3、好ましくは2に相当する。ここでラジカルR7の1つのみがHに相当しないことが好ましく、これは好ましくは、1〜10個のC原子を有する、直鎖状アルキルもしくはアルコキシ基、または3〜10個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキルもしくはアルコキシ基である。
さらに好ましい態様において、本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスにおけるR4は、Ar2に相当する。
さらに好ましい態様において、本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスにおける式(1)または(2)の化合物は、以下の式:
Figure 2016505216
による化合物であり、ここで使用される記号は上記と同じ意味を有する。
本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスのさらに好ましい態様において、Ar1および/またはAr2はフェニル基であり、これはラジカルR6によって置換されていてもよい。
本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスのさらに好ましい態様において、R6は、F、1〜20個のC原子を有する、直鎖状アルキルもしくはアルコキシ基、または3〜20個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキルもしくはアルコキシ基、または6〜10個の芳香族環原子を有する芳香族環系に相当し、これらのそれぞれは1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよい。
本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスのさらに好ましい態様において、R8は、F、または1〜10個のC原子を有する、直鎖状アルキルもしくはアルコキシ基、または3〜10個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキルもしくはアルコキシ基に相当する。
本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスのさらに好ましい態様において、Wは基−O−、−S−、−(NR7)−または−(C(R72)−であり、ここでR7は好ましくはHであり、基Wは特に好ましくは−(CH22−である。
式(3)の化合物は、好ましくは式(6)〜(20)を有する以下の化合物の1つであり、ここで式(1)または(2)の二重または三重結合への結合は、任意の所望の化学的に可能な位置で行われ得る。
Figure 2016505216
式(4)の化合物は、好ましくは式(6)〜(20)を有する2つの化合物の化学的に考えうる縮合から生じる化合物であり、ここで式(1)または(2)の二重または三重結合への結合は任意の所望の化学的に可能な位置で行われ得る。
一般式(1)または(2)の化合物は、好ましくは以下の化合物のうちの1つである:
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
ここで、これらの化合物の1つ以上のH原子は、ラジカルR1によって置きかえられていてもよく、ラジカルR1は上記で定義されるが、この場合はHとは異なる。
式(1)または(2)の化合物は、好ましくは1、2、3または4つのラジカルR1を含有するが、好ましくは1または2つのラジカルR1を含有し、これはHとは異なる。
式(1)または(2)の化合物は、特に好ましくは以下の化合物から選択される:
Figure 2016505216
Figure 2016505216
式(1)または(2)の化合物は好ましくは蛍光性発光体化合物であり、すなわち化合物は電子励起一重項状態からの放射線を発する。しかし、化合物が電子励起された三重項状態からの放射線を発するリン光性化合物であることも考えられる。式(1)または(2)の化合物は好ましくは紫外線発光化合物として採用され、すなわち本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスは、好ましくは紫外線発光デバイスである。
さらに好ましい態様において、式(1)または(2)の化合物は、高い振動子強度、好ましくは0.1を超える、より好ましくは0.2を超える、最も好ましくは0.5を超える振動子強度を有する発光体化合物である。
振動子強度fは、ここでは、2つの特定の量子状態の間における遷移のカップリングの強度を特徴づける量を意味すると解釈される(例えばP.W.AtkinsおよびR.S.Friedman、Molecular Quantum Mechanics、Oxford Univ.Press、第3版)。ここでは、fは分子の基底状態と励起状態の間のカップリングの強度を特徴づける。振動子強度は光学的または電気励起の効率の指標を与える。しかし、異なる決定方法は振動子強度についても異なる値をもたらす。振動子強度の有意義な比較は、同じ方法を使用して値が決定されている場合にのみ可能である。本明細書において使用される方法を、例において説明する。
一態様において、本発明によるデバイスの発光層は、式(1)または(2)の発光体および少なくとも1つのホスト材料を含む。ここではホスト材料は、バンドギャップ(=価電子帯(LUMO−最低空軌道)と伝導帯(HOMO−最高被占軌道)の間の間隔)がより大きいかまたは励起電子状態がより高い。したがって、ホスト材料はS1またはT1準位がより高く、好ましくは、ホスト材料のS1準位は発光体のS1準位よりも高い。ここでS1は、第1の電子励起された一重項準位である。T1は第1の電子励起された三重項準位である。
上記の材料は、発光層における発光体として採用できる。しかし、式(1)または(2)の材料は、ホスト材料としても採用できる。式(1)または(2)のホスト化合物に、任意の所望のタイプの少なくとも1つのドーパント(発光体)、または式(1)もしくは(2)の少なくとも1つの発光体のいずれかをドープすることができる。したがって本発明は、発光層が式(1)または(2)の少なくとも1つの化合物を発光層におけるホスト材料として含むことを特徴とする、エレクトロルミネッセンスデバイスにも関する。
したがって本発明は、発光層が式(1)または(2)の少なくとも1つの化合物をホスト材料として含み、式(1)または(2)の少なくとも1つの化合物を発光層における発光体として含むことを特徴とする、エレクトロルミネッセンスデバイスにも関する。
本発明のさらなる態様において、ポリスチレンまたはポリスチレンの誘導体をホスト材料として使用することが特に好ましい。
さらなる態様において、発光層は少なくとも1つのさらなる紫外発光体および/または少なくとも1つのさらなるホスト材料を含む。
発光体またはホストのいずれかとして発光層に適した材料を、例として、対応する参考文献と共に以下の表にまとめる。
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
Figure 2016505216
発光層における式(1)または(2)の化合物の量は、発光層のすべての構成成分の総重量を基準として、好ましくは1〜60重量%、より好ましくは5〜50重量%、さらにより好ましくは15〜45重量%の範囲である。
発光層におけるホスト材料の量は、発光層のすべての構成成分の総重量を基準として、好ましくは40〜99重量%、より好ましくは50〜95重量%、さらにより好ましくは55〜85重量%の範囲である。
本発明によるデバイスの性能データは、様々な方法でさらに改善できる。
既に述べたように、通常は少なくとも1つのホスト材料が、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの発光層において発光体(1つ以上)の他に使用される。しかし、本発明によるデバイスにおいていわゆる混合ホストを使用すると、特に良好な結果を得ることができる。
さらに好ましい態様において、混合ホストが本発明によるデバイスの発光層において使用される。これはデバイスの放射線強度を大幅に増加させ、動作電圧を大幅に低下させることを可能にする。混合ホストとは、ホストが少なくとも2つの異なる化合物からなることを意味する。当業者は、先行技術で既知の多様なホスト化合物に容易に頼ることができる。
さらなる態様において、さらなる層が発光層と2つの電極の1つとの間に導入される。
少なくとも1つのブロッキング層が発光層と電極の1つとの間で使用されると有利である。これは特に、動作電圧を低下させ絶対放射線強度を増加させことを可能にする。適切なブロッキング層は、励起子、電子または正孔をブロックすることができる。
したがって本発明は、さらなる層が、3.4eV以上、好ましくは3.6eV以上、非常に好ましくは3.8eV以上、非常に特に好ましくは4.0eV以上のバンドギャップを有する励起子ブロッキング材料(ブロッキング材料)を含むことを特徴とする、ここで開示されるような、発光層と2つの電極の1つとの間にさらなる層を好ましくは含むデバイスにも関する。
本発明は、さらなる層が、−5.9eV未満、好ましくは−6.0eV未満、非常に好ましくは−6.2eV未満、非常に特に好ましくは−6.3eV未満のHOMOを有する正孔ブロッキング材料(バリア材料)を含むことを特徴とする、ここで開示されるような、発光層と2つの電極の1つとの間にさらなる層を含むデバイスにも関する。
本発明は、さらなる層が、−2.2eVを超える、好ましくは−2.1eVを超えるLUMOを有する電子ブロッキング材料(ブロッキング材料)を含むことを特徴とする、ここで開示されるような、発光層と2つの電極の1つとの間にさらなる層を好ましくは含むデバイスにも関する。
非常に好ましい態様において、本発明によるデバイスは、励起子とさらに正孔の両方をブロックするブロッキング層を含む。
さらに非常に好ましい態様において、本発明によるデバイスは、励起子とさらに電子の両方をブロックするブロッキング層を含む。
非常に好ましい態様において、ブロッキング層は、少なくとも2つ以上の架橋性基を含有する1つ以上の化合物(以降、前駆体)を架橋させることにより形成される。少なくとも2つ以上の架橋性基をさらに含有する、式(1)または(2)の化合物の前駆体により形成されるブロッキング層が特に好ましい。
架橋性基は、熱、放射線、またはその両方の助けを借りて架橋反応を引き起こす架橋剤を含有する基である。放射線源は電子線または紫外線であってもよい。好ましい紫外放射線源は、200〜400nmの波長の放射線、非常に好ましくは300〜400nmの放射線を発する。紫外線に適した放射線源は、例えば、水銀UV蛍光ランプ、UV LED、およびUVレーザーダイオードである。
適切な架橋性基は、例えば、アクリラート基(例えばSchelerら、In Macromol.Symp.254、203〜209(2007))、ビニルまたはスチレン基(例えば国際公開第2006/043087号)、およびオキセタン基(例えばMuellerら、In Nature 421、829〜833(2003))である。
好ましい態様において、ブロッキング層のための前駆体化合物は、一般式(205)の化合物である。
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式中、Ar4およびAr5はそれぞれ、互いに独立に、芳香族またはヘテロ芳香族の5員環または6員環を表し、好ましくは上記で定義される式(3)の環を表し、Q1およびQ2はそれぞれ、互いに独立に、架橋性基であり、これは好ましくは以下の式(206)〜(229)から選択される:
Figure 2016505216
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式中、
ラジカルR11、R12およびR13は、出現する毎に、同一または異なって、H、1〜6個のC原子を有する直鎖状または分枝アルキル基であり、
式(218)〜(229)におけるAr10は、5もしくは6個の環原子を有する単環または多環の芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、これは1つ以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここでRは、出現する毎に、同一または異なって、H、D、F、1〜20個のC原子を有する脂肪族炭化水素基、6〜20個の芳香族環原子を有する芳香族炭化水素基、または5〜20個の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族炭化水素基であり、ここでさらに、1つ以上のH原子はFによって置きかえられていてもよく;ここで2つ以上の置換基Rは、単環または多環の脂肪族または芳香族環系を互いに形成してもよく;
sは0〜8の整数であり;
tは1〜8の整数であり;
破線の結合は、式(205)における単環または多環の芳香族またはヘテロ芳香族環系Ar4またはAr5の1つへの架橋性基の結合を表す。
式(217)のグループにおいて、2本の破線は、式(205)の化合物におけるAr4および/またはAr5がオルト位でエチレン基の2個の炭素原子に結合して4員環を形成することを意味する。同様に、式(229)の基のAr10は、エチレン基の2個の炭素原子にオルト位で結合して4員環を形成する。
上記で示した態様によるブロッキング層の好ましい前駆体化合物の例は、以下の構造の化合物である。
Figure 2016505216
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前記前駆体化合物の調製方法は、先行技術(例えば国際公開第2010/133278号および米国特許第7807068号)から当業者に周知である。
さらに好ましい態様において、本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスは、280nm〜380nmの範囲の波長を有する放射線を発する。
エレクトロルミネッセンスデバイスは任意のエレクトロルミネッセンスデバイスであってもよい。当業者は、当業者に既知の多数のデバイスからここで容易に選択することができる。エレクトロルミネッセンスデバイスは、好ましくは有機発光ダイオード(OLED)、ポリマー発光ダイオード(PLED)、有機発光電気化学セル(OLEC、LECまたはLEEC)、有機発光トランジスタ(O−LET)および有機発光電気化学トランジスタである。非常に好ましい態様において、本発明はOLEDまたはPLEDに関する。さらに非常に好ましい態様において、本発明はOLECに関する。
エレクトロルミネッセンスデバイスは、カソード、アノード、および少なくとも1つの発光層を含む。これらの層とは別に、さらなる層、例えば各場合において、1つ以上の正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、励起子ブロッキング層、および/または電荷発生層も含んでいてもよい。例えば励起子をブロックする機能を有する中間層を、同様に2つの発光層の間に導入してもよい。しかし、これらの層のそれぞれは必ずしも存在する必要はないことに注意するべきである。エレクトロルミネッセンスデバイスは、1つの発光層を含んでいてもよく、または複数の発光層を含んでいてもよく、1つの発光層を含むのが好ましい。
好ましい態様において、本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスは正孔注入層を含み、これは緩衝層とも呼ばれる。正孔注入層の仕事関数は5.0eVを上回り、好ましくは5.4eVを上回り、非常に好ましくは5.8eVを上回り、非常に特に好ましくは6.0eVを上回る。さらなる態様において、正孔注入層は、導電性の共役ポリマー、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリンおよびポリピロールならびにそれらの誘導体を含む。そのようなポリマーは、場合によっては市販もされており、例えばHeraeus Precious Metals GmbH & Co.KG社のCLEVIOS(商標)P VP AI 4083、CLEVIOS(商標)HIL 1.3、およびCLEVIOS(商標)HIL 1.3Nなどである。
式(1)または(2)の化合物は、ポリマーの側鎖に組み込まれていてもよい。ポリマーの側鎖への化合物の組み込みは様々な利点を有し、これを以下に示す。
1)ポリマーは、有機溶媒中の改善された溶解性、ひいては改善された加工性も有する。
2)ポリマーは、改善された層形成特性を有する。
3)ポリマーは、小分子と比較してより高いガラス転移温度(Tg)を有する。
4)ポリマーは、より広いプロセスウィンドウおよび改善された性能データを有する。
本発明は、式(1)もしくは(2)の化合物のうち少なくとも1つと、発光体、ホスト材料、マトリックス材料、電子輸送材料(ETM)、電子注入材料(EIM)、正孔輸送材料(HTM)、正孔注入材料(HIM)、電子ブロッキング材料(EBM)、正孔ブロッキング材料(HBM)、励起子ブロッキング材料(ExBM)の群から選択される、少なくとも1つの有機機能性材料または有機半導体とを含む組成物にも関する。ここで発光体は、蛍光性発光体とリン光性発光体の両方であってもよい。当業者はここで、前記機能を有する多様な既知の有機機能性材料から容易に選択することができる。様々な有機機能性材料の定義および例は、例えば、国際公開第2011/015265号の開示内容から得ることができる。
本発明の目的のために、本発明による組成物は好ましくは、発光体としての式(1)もしくは(2)の少なくとも1つの化合物の他に、少なくとも1つのホスト材料を有機機能性材料として含む。組成物は非常に好ましくは、発光体としての式(1)または(2)の少なくとも1つの化合物の他に、2つのホスト材料を含む。組成物は非常に特に好ましくは、発光体としての式(1)または(2)のちょうど1つの化合物、および2つのホスト材料を含む。組成物はさらに、非常に特に好ましくは、発光体としての式(1)または(2)のちょうど1つの化合物、およびちょうど1つのホスト材料を含む。
組成物中の発光体(複数可)の濃度は好ましくは1〜60重量%、好ましくは5〜50重量%、最も好ましくは15〜45重量%である。ホストまたはホストもしくはホスト材料の総濃度は好ましくは40〜99重量%、好ましくは50〜95重量%、最も好ましくは55〜85重量%である。
本発明によるデバイスは、様々な方法により製造できる。エレクトロルミネッセンスデバイスの1つ以上の層は、昇華法によって付着させることができ、ここでは材料を気相堆積により真空昇華ユニット中で10-5mbar未満、好ましくは10-6未満mbarの初期圧力で付着させる。しかし、初期圧力をさらに低くする、例えば10-7mbar未満にすることも可能である。
エレクトロルミネッセンスデバイスの1つ以上の層を付着させるための好ましい方法は、OVPD法(有機気相堆積)またはキャリアガス昇華を利用する方法であり、ここでは材料を10-5mbar〜1barの圧力で付着させる。この方法の特別なケースはOVJP(有機気相ジェット印刷)法であり、ここではノズルを通して材料を直接付着させ、構造化させる(例えばM.S.Arnoldら、Appl.Phys.Lett.2008、92、053301)。
エレクトロルミネッセンスデバイスの1つ以上の層は、溶液から、例えばスピンコーティングなどにより、または任意の所望の印刷法、例えば、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、LITI(光誘起熱画像化、熱転写印刷)、インクジェット印刷もしくはノズル印刷などによって、付着させることもできる。例えば適切な置換により得られる可溶性化合物が、この目的のために必要である。これらの方法は、オリゴマー、デンドリマーおよびポリマーを含む層の付着にも適している。
同様に、例えば、1つ以上の層を溶液から付着し、1つ以上の他の層を真空気相堆積により付着させる、複合法が可能である。
したがって本発明は、昇華法によっておよび/または溶液からの方法によって本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスを製造する方法にも関する。
本発明はさらに、本発明による組成物および1つ以上の溶媒を含む配合物に関する。
適切で好ましい溶媒は、例えば、トルエン、アニソール、キシレン、メチルベンゾアート、ジメチルアニソール、トリメチルベンゼン、テトラリン、ベラトロール、テトラヒドロフラン、クロロベンゼンまたはジクロロベンゼン、およびそれらの混合物である。
青色光および/または紫外線を発するエレクトロルミネッセンスデバイスは多目的に使用できる。非常に短い波長を有する光または放射線を必要とし、そのため本発明によるデバイスの応用分野を代表する用途は、例えば、生命科学および医学(例えば細胞画像化)の分野またはバイオセンサーの分野で見出される。本発明によるデバイスは、エレクトロニクス産業、固体照明、ならびにポリマーおよび印刷インクの硬化においてさらに使用される。したがって本発明は、前記分野における本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスの使用にも関する。
本発明によるデバイスは、ヒトおよび/または動物の光線療法(光治療)にも採用できる。したがって本発明はさらに、光治療による疾患の治療、予防法および診断のための、本発明によるデバイスの使用に関する。本発明はなおさらに、光治療による美容状態の治療および予防のための、本発明によるデバイスの使用に関する。
光治療または光線療法は、医学および/または美容の多くの分野で使用される。したがって本発明によるデバイスは、あらゆる疾患の療法および/または予防および/または診断において、ならびに/または当業者が光治療の使用を考える美容用途において採用できる。照射の他に、光治療という用語は、光力学療法(PDT)ならびに保存、消毒および滅菌も一般に含む。光治療または光線療法によって処置することができるのはヒトまたは動物だけでなく、任意の他の種類の生物または非生物材料もそうである。これらとしては、例えば、菌類、細菌、微生物、ウイルス、真核生物、原核生物、食品、飲料、水、飲料水、刃物類、医療用器具および装置、ならびに他のデバイスが挙げられる。
光治療という用語は、光線療法と他の種類の療法、例えば活性化合物による治療などとの任意の種類の組み合わせも含む。多くの光線治療は、対象物、例えば、ヒトおよび動物の皮膚、創傷、粘膜、目、髪、爪、爪床、歯肉および舌などの外部に照射するまたは処置する目的を有する。加えて、本発明による処置または照射は、例えば、内臓(心臓、肺など)または血管または***を治療するために、対象物の内部で行うこともできる。
本発明に従った治療および/または美容の応用分野は、好ましくは、皮膚疾患、および皮膚関連の疾患または変化または状態、例えば、乾癬、皮膚老化、皮膚のしわ、皮膚の若返り、毛穴の拡大、セルライト、油っぽい/脂っぽい皮膚、毛包炎、日光角化症、前癌性日光角化症、皮膚損傷、日焼けで傷んだ皮膚および日焼けによるストレスを受けた皮膚、目尻のしわ、皮膚潰瘍、座瘡、酒さ性座瘡、座瘡による瘢痕、アクネ菌、脂っぽい/油っぽい脂腺およびそれらの周囲組織の光変調、黄疸、新生児の黄疸、白斑、皮膚癌、皮膚腫瘍、クリグラー・ナジャー、皮膚炎、アトピー性皮膚炎、糖尿病性皮膚潰瘍、ならびに皮膚の脱感作などの群から選択される。
本発明の目的において、乾癬、座瘡、セルライト、皮膚のしわ、皮膚老化、黄疸および白斑の治療および/または予防が特に好ましい。
本発明に従った、デバイスのさらなる応用分野は、炎症性疾患、リウマチ性関節炎、疼痛治療、創傷の治療、神経性の疾患および状態、浮腫、パジェット病、原発腫瘍および転移腫瘍、コラーゲンの結合組織病または変化、哺乳類の組織における線維芽細胞および線維芽細胞から生じる細胞レベル、網膜の照射、新生血管および肥大性の疾患、アレルギー反応、呼吸器の照射、発汗、眼新生血管疾患、ウイルス感染、特に疣贅および性器疣贅の治療における単純ヘルペスまたはHPV(ヒトパピローマウイルス)により引き起こされる感染の群から選択される。
本発明の目的において、リウマチ性関節炎、ウイルス感染および疼痛の治療および/または予防が特に好ましい。
本発明に従った、デバイスのさらなる応用分野は、冬季の鬱病、睡眠病、気分を改善するための照射、疼痛、特に例えば緊張または関節痛により引き起こされる筋肉痛の低減、関節硬直の除去、および歯のホワイトニング(漂白)から選択される。
本発明に従った、デバイスのさらなる応用分野は、消毒の群から選択される。デバイスは、消毒、滅菌または保存の目的で、任意の種類の対象物(非生物材料)または対象(生物材料、例えばヒトおよび動物など)の処置に使用できる。これには、例えば、創傷の消毒、細菌の低減、外科用器具または他の物品の消毒、食品、液体、特に水、飲料水および他の飲料の消毒または保存、粘膜および歯肉および歯の消毒が含まれる。ここでは消毒は、望ましくない効果がある生きた微生物病原体、例えば細菌および病原菌を減少させることを意味すると解釈される。
本発明によるデバイスは、特に、スペクトルの紫外および青色領域で発光する。正確な波長は、それぞれの用途に応じて当業者により容易に長波長側へ調整することができる。
本発明の特に好ましい態様において、デバイスは光治療の目的で採用される有機発光ダイオード(OLED)または有機発光電気化学セル(OLEC)である。OLEDとOLECの両方が、単層または多層構造を含む任意の所望の断面(例えば円形、楕円形、多角形、正方形)を有する平面状または繊維様構造を有していてもよい。これらのOLECおよび/またはOLEDは、さらなる機械、接着および/または電子素子(例えば、バッテリー、ならびに/または照射時間、強度および波長の調整のための制御ユニット)を含む他のデバイス内に設置してもよい。本発明によるOLECおよび/またはOLEDを含むこれらのデバイスは、好ましくは、石膏、パッド、テープ、包帯、袖、毛布、フード、寝袋、繊維製品およびステントを含む群から選択される。
前記治療および/または美容目的のための前記デバイスの使用は、先行技術と比較して特に有利であり、なぜなら、本発明によるデバイスの助けを借りてOLEDおよび/またはOLECを使用して、実質的に任意の場所で任意の時間に高エネルギーの青色領域および/またはより低い照射強度の紫外領域での均質な照射が可能であるからである。入院患者として、外来患者として、および/または患者自身によって、すなわち医療または美容の専門家による導入および/または指導なしに、照射を行うことができる。したがって、例えば、石膏を衣服の下に身につけることができ、その結果、労働時間中、余暇時間中または睡眠の間にも照射が可能である。複雑な入院患者/外来患者の治療は、多くの場合、回避するかまたはその頻度を減らすことができる。本発明によるデバイスは、再使用されるかまたは使い捨て物品であることを意図していてもよく、使い捨て物品は1回、2回以上の使用後に廃棄できる。
先行技術を超えるさらなる利点は、例えば、熱の発生が低いことおよび感情的側面である。すなわち、黄疸のために治療される新生児は典型的には、両親との物理的接触なしに保育器の中で目隠しをされて照射を受けなければならず、これは両親および新生児にとって精神的ストレスの状況を表す。本発明によるOLEDおよび/またはOLECを含む本発明による毛布の助けを借りて、精神的ストレスを大幅に低減することができる。加えて、従来の照射装置と比較して本発明によるデバイスの熱生成が少ないため、より良好な子供の温度制御が可能である。
したがって本発明は、特に、光治療の医学に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療による皮膚の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療による乾癬の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療による黄疸の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療による新生児の黄疸の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療による座瘡の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療による炎症の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療によるアトピー性湿疹の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明は、光治療による皮膚老化の治療に使用するための本発明によるデバイスにも関する。
本発明はさらに、美容分野における光治療のための本発明によるデバイスの使用に関する。
特に、本発明は、皮膚のしわの形成および皮膚老化を光治療により低減するおよび/または光治療により防止するための本発明によるデバイスの使用に関する。
本発明は、本発明によるデバイスを使用した光治療による皮膚の治療方法にも関する。
本発明の目的において、直鎖状もしくは分枝もしくは環状アルキル基または脂肪族炭化水素ラジカルは、好ましくはそれぞれ1または3〜40個のC原子、より好ましくはそれぞれ1または3〜20個のC原子、さらにより好ましくはそれぞれ1または3〜10個のC原子、最も好ましくはそれぞれ1または3〜6個のC原子を有する、アルキル、アルケニル、アルキニル基を意味すると解釈される。環状アルキル基は、単環、二環または多環アルキル基であってもよい。個々の−CH−または−CH2基は、N、NH、OまたはSによって置きかえられていてもよい。アルキル基の例は、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、t−ペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、n−ヘプチル、シクロヘプチル、n−オクチル、シクロオクチル、2−エチルヘキシル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニル、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニルまたはオクチニルのラジカルである。
アルコキシ基またはチオアルキル基は、酸素原子または硫黄原子を介して結合している、上記で定義されるアルキル基を意味すると解釈される。好ましいアルコキシ基は、メトキシ、トリフルオロメトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、n−ペントキシ、s−ペントキシ、2−メチルブトキシ、n−ヘキソキシ、シクロヘキシルオキシ、n−ヘプトキシ、シクロヘプチルオキシ、n−オクチルオキシ、シクロオクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、ペンタフルオロエトキシおよび2,2,2−トリフルオロエトキシである。好ましいチオアルキル基は、メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、i−プロピルチオ、n−ブチルチオ、i−ブチルチオ、s−ブチルチオ、t−ブチルチオ、n−ペンチルチオ、s−ペンチルチオ、n−ヘキシルチオ、シクロヘキシルチオ、n−ヘプチルチオ、シクロヘプチルチオ、n−オクチルチオ、シクロオクチルチオ、2−エチルヘキシルチオ、トリフルオロメチルチオ、ペンタフルオロエチルチオ、2,2,2−トリフルオロエチルチオ、エテニルチオ、プロペニルチオ、ブテニルチオ、ペンテニルチオ、シクロペンテニルチオ、ヘキセニルチオ、シクロヘキセニルチオ、ヘプテニルチオ、シクロヘプテニルチオ、オクテニルチオ、シクロオクテニルチオ、エチニルチオ、プロピニルチオ、ブチニルチオ、ペンチニルチオ、ヘキシニルチオ、ヘプチニルチオまたはオクチニルチオである。
一般に、本発明によるアルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または脂肪族炭化水素ラジカルは、直鎖状、分枝または環状であってもよく、ここで1つ以上の隣接しないCH2基は、R5C=CR5、C≡C、Si(R52、Ge(R52、Sn(R52、C=O、C=S、C=Se、C=NR5、P(=O)(R5)、SO、SO2、NR5、O、SまたはCONR5によって置きかえられていてもよく;さらに、1つ以上のH原子はまた、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2、好ましくはF、ClまたはCN、さらに好ましくはFまたはCN、特に好ましくはCNによって置きかえられていてもよい。
単環または多環の脂肪族環系は、CH2単位のみからなる環系であってもよいが、CH2基のうち1つ以上がO、SまたはNHによって置きかえられていてもよい。
用語「アリールオキシ」、「アリールアルコキシ」、「ヘテロアリールオキシ」または「アリールアルキル」に関連した、用語「アリール」または「ヘテロアリール」は、芳香族またはヘテロ芳香族炭化水素ラジカルを意味すると解釈され、これは単環または多環であってもよく、好ましくは6または5〜60個、より好ましくは6〜20個、最も好ましくは5または6個の芳香族環原子を含有する。単位が芳香族単位である場合、好ましくは6〜20個、より好ましくは6〜10個、最も好ましくは6個の炭素原子を環原子として含有する。単位がヘテロ芳香族単位である場合、環原子のうち少なくとも1つがヘテロ原子である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。芳香族またはヘテロ芳香族単位はここでは、単純な芳香族環、すなわちベンゼン、または単純なヘテロ芳香族環、例えば、ピリジン、ピリミジン、チオフェンなど、または縮合アリールまたはヘテロアリール基、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、イソキノリン、ベンゾチオフェン、ベンゾフランおよびインドールなどのいずれかを意味すると解釈される。
芳香族またはヘテロ芳香族炭化水素ラジカルの本発明による例はしたがって:ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ベンゾアントラセン、ペリレン、ナフタセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、1,5−ジアザアントラセン、2,7−ジアザピレン、2,3−ジアザピレン、1,6−ジアザピレン、1,8−ジアザピレン、4,5−ジアザピレン、4,5,9,10−テトラアザペリレン、ピラジン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、フルオルビン、ナフチリジン、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジン、およびベンゾチアジアゾールである。
用語「アリールアルキル」に関連した、用語「アルキル」は、アリール基に結合している上記で定義されるアルキル基を意味すると解釈される。
用語「アリールオキシ」、「アリールアルコキシ」または「ヘテロアリールオキシ」は、酸素原子を介して結合している基「アリール」、「アリールアルキル」または「ヘテロアリール」を意味すると解釈される。
6〜18個の環原子、好ましくは6〜15個の環原子、さらにより好ましくは6〜10個の環原子を有する芳香族環系は、芳香族ヘテロ原子を含有しない系を意味すると解釈される。この系は必ずしも芳香族基を含有するものだけでなく、さらに、複数の芳香族基が短い非芳香族単位(<10%のH以外の原子、好ましくは<5%のH以外の原子)、例えばsp3混成のC、O、Nなどで中断されていてもよいものも意味すると解釈される。これらの芳香族環系は単環または多環であってもよく、すなわち、それらは1つの環(例えばフェニル)または2つ以上の環を有していてもよく、これは縮合している(例えばナフチル)かまたは共有結合している(例えばビフェニル)かまたは縮合した環と結合した環の組み合わせを含有していてもよい。
好ましい芳香族環系は、例えば、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル、ジヒドロフェナントリル、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、テトラセン、フルオレンおよびインドールである。
本発明の意味におけるヘテロ芳香族環系は好ましくは、5〜18個の環原子、好ましくは5〜14個、特に好ましくは5〜10個の環原子を有するヘテロ芳香族環系を意味すると解釈される。ヘテロ芳香族環系は、N、OおよびSから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含有する(残りの原子は炭素である)。ヘテロ芳香族環系は、加えて、必ずしも芳香族またはヘテロ芳香族基のみを含有するのではなく、さらに複数の芳香族またはヘテロ芳香族基が短い非芳香族単位(<10%のH以外の原子、好ましくは<5%のH以外の原子)、例えばsp3混成のC、O、Nなどで中断されていてもよい系を意味すると解釈されることを意図している。これらのヘテロ芳香族環系は単環または多環であってもよく、すなわちそれらは1つの環(例えばピリジル)または2つ以上の環を有していてもよく、これは縮合しているもしくは共有結合しているか、または縮合した環と結合した環の組み合わせを含有していてもよい。
好ましいヘテロ芳香族環系は、例えば、5員環、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールなど、6員環、例えば、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンなど、または縮合基、例えば、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノクサリン、フェナジン、ナフチリ
ジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン、またはこれらの基の組み合わせである。イミダゾール、ベンゾイミダゾールおよびピリジンが特に好ましい。
本発明によるデバイス、組成物、および配合物は、先行技術を超える以下の驚くべき利点によって特徴づけられる:
1.本発明によるデバイスは、UV−AおよびUV−B領域で発光する。
2.好ましい発光に必要な発光体化合物が容易に入手できる。
3.混合ホストの使用は、動作電圧を低下させ照射強度を増加させる。
4.ブロッキング層の使用は、動作電圧を大幅に低下させ照射強度を増加させる。
5.本発明によるデバイスは、容易に溶液から処理できる。
これらの上記の利点は、他の電子特性における障害を伴わない。
本発明に記載される態様の変形は本発明の範囲内に入ることに注意すべきである。本発明で開示される各特徴は、明確に排除されない限り、同じ、等価のまたは同様の目的に役立つ別の特徴によって置きかえることができる。したがって、本発明で開示される各特徴は、別段の指定がない限り、一般的な系列の例として、または等価のもしくは同様の特徴として見なされるべきである。
本発明のあらゆる特徴は、特定の特徴および/または工程が互いに排他的でない限り、互いにいかようにも組み合わせることができる。このことは特に、本発明の好ましい特徴に適用される。同じように、必須でない組み合わせの特徴は別々に(組み合わせではなく)使用できる。
特徴の多くは、特に本発明の好ましい態様の特徴の多くは、単に本発明の態様の一部としてではなく、それ自体が発明性のあるものと見なされるべきであることにさらに注意すべきである。現時点で主張される各発明に加えてまたはその代替として、これらの特徴に独立して保護が付与されてもよい。
本発明と共に開示される技術的行為に関する教示を抜き出し、他の例と組み合わせることができる。
本発明を以下の例および図1〜4によってさらに詳細に説明するが、それらによって本発明を制限しようとするものではない。
図1は、発光体E1を含む本発明によるデバイスのエレクトロルミネッセンス(EL)およびフォトルミネッセンススペクトル(PL)を示す。 図2は、発光体E2を含む本発明によるデバイスのエレクトロルミネッセンス(EL)およびフォトルミネッセンススペクトル(PL)を示す。 図3は、発光体E3を含む本発明によるデバイスのエレクトロルミネッセンス(EL)およびフォトルミネッセンススペクトル(PL)を示す。 図4は、発光体E4を含む本発明によるデバイスのエレクトロルミネッセンス(EL)およびフォトルミネッセンススペクトル(PL)を示す。 図5は、発光体E6を含む本発明によるデバイスのフォトルミネッセンススペクトルを示す。 図6は、発光体E7を含む本発明によるデバイスのフォトルミネッセンススペクトルを示す。 図7は、発光体E8を含む本発明によるデバイスのフォトルミネッセンススペクトルを示す。 図8は、発光体E9を含む本発明によるデバイスのフォトルミネッセンススペクトルを示す。 図9は、発光体E10を含む本発明によるデバイスのフォトルミネッセンススペクトルを示す。 図10は、発光体E11を含む本発明によるデバイスのエレクトロルミネッセンス(EL)およびフォトルミネッセンススペクトル(PL)を示す。 図11は、発光体E12を含む本発明によるデバイスのエレクトロルミネッセンス(EL)およびフォトルミネッセンススペクトル(PL)を示す。 図12は、発光体E13を含む本発明によるデバイスのフォトルミネッセンススペクトルを示す。 図13は、発光体E14を含む本発明によるデバイスのフォトルミネッセンススペクトルを示す。 図14は、発光体E2〜E4を含む本発明によるデバイスのリン光ルミネッセンススペクトルを一緒にしたものを示す。
[例]
例1
材料
Figure 2016505216
Figure 2016505216
E1〜E10は、式(1)の化合物である。E11〜E14は、式(2)の化合物である。Ref1(ポリ(2−ビニルナフタレン))およびRef2(ポリ(1−ビニルナフタレン))は、参照化合物であり、Sigma−Aldrichより購入できる。表1は、化合物およびそれらの調製に関するCAS番号および他の参考文献を示す。
加えて、分子量Mwが200キロダルトンであるFluka社のポリスチレン(PS)をホストとして使用する。
Figure 2016505216
化合物E5の合成
a)2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)エタノールの合成
Figure 2016505216
2,3−ジフルオロトルエン(256.246g、2mol;CAS3828−49−7)を、窒素下で−70℃まで冷却する。−65℃〜−70℃の一定温度で、1375ml(2.19mol)のブチルリチウム(n−ヘキサン中の15%溶液)を滴下して加え、さらに30分後、液化エチレンオキシド(88.1g、2mol)を一度に加える。反応物を低温で30分撹拌する。次いで三フッ化ホウ素/ジエチルエーテル錯体(251.204ml、2mol)を一定温度で滴下してゆっくり加える。反応物を時間をかけて室温に加温し、氷水上に注ぎ、塩酸を使用して酸性化し、MtBエーテルで抽出する。実質的に無色の油をシリカゲルに通してろ過し(ヘキサン/MtB 3:2)、蒸発乾固させる(406g、純度78%、収率92%、実質的に無色の油)。
b) 2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)酢酸の合成
Figure 2016505216
2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)エタノール(10g、58.08mmol)をアセトン150ml)、95〜97%硫酸(4ml、72mmol)に溶解させ、セライト(15g)を加える。氷冷しながら、30℃のJones試薬(25.28ml)を滴下して加える。反応混合物を室温に戻し、吸引ろ過する。蒸発乾固させたろ液を水およびMtBエーテルと共に撹拌し、弱アルカリ性のNaHCO3水溶液で抽出する。残渣を146mlのヘプタンから再結晶させる(4.5g、褐色結晶、収率50%)。
c)(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)アセチルクロリドの合成
Figure 2016505216
ジクロロメタン(275ml)およびN,N−ジメチルホルムアミド(1ml)中に溶解させた2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)酢酸(115.4g、620mmol)を30℃まで加温し、塩化チオニル(71.3ml、982.8mmol)を加える。ガスの発生が完了するまで反応物を40℃でさらに撹拌する。反応物を蒸留乾燥させる(117.2gの紫色油、収率92%)。
d)2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)−1−(2,3−ジフルオロフェニル)エタンの合成
Figure 2016505216
(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)アセチルクロリド(114.573g、560mmol)を窒素下でシクロヘキサン(400ml)中に溶解させる。100mlのシクロヘキサン中に溶解させた(2,3−ジフルオロフェニル)トリメチルシラン(105.503g、560mmol)を滴下して加える。アルミニウムクロリド(82.157g、616mmol)を一度に導入する。反応が完了したら、反応混合物を2Lの氷水上に注ぎ、テトラヒドロフラン(500ml)およびMtBエーテル(500ml)の混合物で抽出する。残渣を800mlのエタノールから再結晶させる(104.5g、無色結晶、収率65%)。
e) 2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)−1−(2,3−ジフルオロフェニル)プロペノンの合成
Figure 2016505216
2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)−1−(2,3−ジフルオロフェニル)エタン(4.94g、17.5mmol)を最初にN,N,N’,N’−テトラメチルジアミノメタン(25ml)中に導入する。冷却しながら無水酢酸(25ml、264.5mmol)を滴下して加える。反応が完了したら、反応混合物を氷水上に注ぎ、MtBエーテルで抽出し、有機相をNaHCO3水溶液で洗浄し、蒸発乾固させる(4.9g、収率91%)。
f) 2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)−6,7−ジフルオロインダン−1−オンの合成
Figure 2016505216
トリフルオロメタンスルホン酸(50ml、570mmol)を最初にN2下で導入し、約2℃まで冷却し、25mlのジクロロメタン中に溶解させた2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)−1−(2,3−ジフルオロフェニル)プロペノン(26.8g、82.7mmol)を、10℃以下で氷冷しながら滴下して加える。混合物を室温で2時間撹拌する。反応混合物を氷水およびMtBエーテルの混合物上にゆっくりと注ぎ、有機相を飽和NaHCO3溶液と共に振とうする。残渣をクロマトグラフ処理する(トルエン、SiO2)(11.8gの黄色結晶、収率46%)。
g) チオケタールの合成
Figure 2016505216
2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)−6,7−ジフルオロインダン−1−オン(29.8g、101mmol)および1,2−エタンジチオール(17ml、202mmol)を最初に窒素下で300mlのジクロロメタン中に導入し、10℃まで冷却する。三フッ化ホウ素/エチルエーテル錯体(72.5ml)を一定温度で滴下して加える。反応混合物を5〜10℃で1時間撹拌し、その後室温まで加温する。反応混合物を慎重に10%NaHCO3水溶液(1100ml)中へ注ぎ、さらに1時間撹拌する。有機相を蒸発乾固させる。粗生成物を1200mlのヘプタンから再結晶させ、5℃で吸引ろ過する(32.1gの無色結晶、収率85%)。
h) 2−(2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル)−3,4,5−トリフルオロ−1H−インデンの合成
Figure 2016505216
テフロン(登録商標)装置中で、N−ヨードスクシンイミド(9.281g、41.25mmol)を60mlのジクロロメタン中に懸濁させ、懸濁液を−70℃まで冷却し、ピリジン中のフッ化水素65%溶液(10.731ml、398mmol)を比較的急速に−35℃未満で加える。混合物を−70℃まで再び冷却し、20mlのジクロロメタン中のチオケタールの溶液(3.715g、10mmol)を−65℃未満で滴下して加える。混合物を低温でさらに4時間撹拌し、その後室温まで加温する。反応混合物を600mlの1NNaOHおよび20mlの39%NaHSO3溶液の低温の混合物中へ注ぎ、ジクロロメタンで抽出し、抽出物を150mlの2N HClと共に振とうし、有機相を乾燥および蒸発させる。粗生成物を高温のヘプタン中へ取り出し、短いシリカゲルのフリットを通してろ過する。無色のろ液をロータリーエバポレーターで蒸発させ、残渣(310mgの無色結晶)を30mlのエタノールから再結晶させる(237mgの無色結晶、収率7%)。
化合物E10の合成
Figure 2016505216
酢酸パラジウム(II)(0.025当量)、トリエチルアミン(40mmol)およびトリ−O−トリルホスフィン(4mmol)を、150mlのアセトニトリル中の20mmol(3.48g)の1−エテニル−4−ペンチルベンゼンおよび20mmol(6.06g)の1−ブロモ−2−フルオロ−4−(オクチルオキシ)ベンゼンの溶液に加え、12時間沸騰環流させる。反応混合物をろ過し蒸発させる。シリカゲルを通して残渣をろ過し(ヘプタン/酢酸エチル)、蒸発させる(7.12g、18mmol、収率90%)。
例2
量子化学計算
有機化合物のHOMO(最高被占軌道)およびLUMO(最低空軌道)位ならびに三重項/一重項準位および振動子強度は、量子化学計算によって決定される。この目的のために、「Gaussian03W」プログラムパッケージ(Gaussian Inc.)を使用する。金属を含まない有機材料を計算するために、最初に半経験的な「Ground State/Semi−empirical/Default Spin/AM1」法(Charge 0/Spin Singlet)により構造最適化を行う。その後、最適化した構造に基づきエネルギー計算を行う。この中で、「6〜31G(d)」ベースセット(Charge 0/Spin Singlet)を用いた「TD−SCF/DFT/Default Spin/B3PW91」法を使用する。最も重要な結果は、HOMO/LUMO準位、三重項および一重項(S1)励起状態のエネルギー、ならびに振動子強度(f)である。第1の励起状態(S1およびT1)はここで最も重要である。S1は第1の励起一重項準位を表し、T1は第1の 励起三重項準位を表す。エネルギー計算はハートリー単位でのHOMO HEhまたはLUMO LEhを与える。エレクトロンボルト(eV)でのHOMOおよびLUMO値はそれらから以下のように決定され、ここでこれらの関係はサイクリックボルタンメトリー測定(CV)を基準にした較正に基づく:
HOMO(eV)=((HEh*27.212)−0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LEh*27.212)−2.0041)/1.385
本出願の目的において、これらの値は、材料のHOMO準位またはLUMO準位のエネルギー位置と見なされることになる。例として、−0.21634ハートリーのHOMOおよび−0.03521ハートリーのLUMOが化合物E1(表1も参照)の計算から得られ、これは較正HOMOの−6.14eV、較正LUMOの−2.14eVである。
ここで説明したような量子化学計算は、前記目的のために非常に首尾よく使用できることが当業者に知られている。計算は実験的に測定されるデータと非常に良く相関する結果をもたらす。
Figure 2016505216
例3
溶液および組成
表3にまとめた通りの溶液を、以下のように調製する:最初に、ホストおよび発光体の混合物を10mlのトルエン中に溶解させ、溶液が透明になるまで撹拌する。疎水性のPTFE 5.0μmフィルターであるMillipore Millex LSを使用して溶液をろ過する。
Figure 2016505216
OLEDの発光層を被覆するために溶液を使用する。対応する固体組成物は溶液から溶媒を蒸発させることにより得ることができる。これはさらなる配合物の調製のために使用できる。
例4
OLEDの製造
OLED−Ref1、OLED−Ref2、OLED1−OLED5は、以下の構造:ITO/PEDOT/EML/カソードを有し、ここでEMLは発光層を表し、ITOはアノード(インジウムスズ酸化物)を表す。
OLEDを、表2にまとめた通りの対応する溶液を使用して、以下の手順に従って製造する:
1)80nmのPEDOT(Clevios(商標)P VP AI 4083)をITO被覆ガラス基質上にスピンコーティングにより被覆させる;180℃で10分加熱することにより乾燥させる。
2)表2による溶液の1つをスピンコーティングすることにより80nmの発光層を被覆させる。
3)OLED Ref1およびOLEd Ref2については180℃で10分;OLED1−14については50℃で30分、次いで真空内で30分加熱することにより、デバイスを乾燥させる。
4)Ba/Alカソード(3nm/150nm)を気相堆積する。
5)デバイスをカプセル化する。
例5
OLEDの特性決定
最初に、このようにして得られるOLEDの発光層(EML)のフォトルミネッセンススペクトル(PL)、およびその後エレクトロルミネッセンススペクトル(EL)を測定するが、これはELスペクトルが機能しているエレクトロルミネッセンスデバイスの最も重要な指標を与えるためである。
Ocean Optics UBS2000によりELスペクトルを測定する。
OLED1〜4のELスペクトルを図1〜4にまとめる。OLED5は弱いELスペクトルを示すが、367nmおよび388nmに明確なピークがある。発光体としてRef1およびRef2を含むOLEDについては、電圧を40Vまで上昇させてもELスペクトルは測定できない。しかし、本発明による発光体E1〜E5を含むOLEDは、280〜380nmで有意な割合を有する明瞭なELスペクトルを示す。
石英上でE6〜E10のPLスペクトルを、PS:Ex(層全体を基準として30重量%)の80nmの層において測定し、図5〜9に示す。すべてのこれらの配置は紫外領域で放射線を発する。
OLED11〜12のELスペクトルを図10および11にまとめる。しかし、本発明による発光体E11およびE12を含むOLEDは、280〜380nmで有意な割合を有する明瞭なELスペクトルを示す。
E13を発光体として含むOLED13はELスペクトルを記録できなかった。E13のPLスペクトルを図12に示す。
示される単純な層構造を有しポリスチレンをホストとして含むOLEDにおいて、本発明による発光体がUV領域で発光することは実際に非常に驚くべきことである。当業者が、本発明に基づき、発明性を伴わずにさらなる最適化を行うことができることは明らかである。
石英上でE11〜E14のPLスペクトルを、PS:Ex(層を基準として30重量%)の80nmの層において測定した。E14については、PLスペクトルのみを測定し、これを図13に示す。本発明によるデバイスはすべて、紫外領域で放射線を発する。80nmの薄層におけるE12〜14の絶対PL強度を、同じ条件下で、すなわち同じ励起波長、同じギャップ幅、同じ積分時間で測定した。比較を図14に示す。E13は非常に弱いPLのみを示し、これは表1の振動子強度fと一致する。

Claims (19)

  1. 少なくとも2つの電極と、
    以下の式(1)または(2):
    Figure 2016505216
    の少なくとも1つの化合物を含む、前記電極間にある少なくとも1つの発光層とを含むエレクトロルミネッセンスデバイスであって、
    使用される記号は以下の意味を有するエレクトロルミネッセンスデバイス:
    Ar1は、5または6個の環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環(これは1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)、または10〜12個の環原子を有する、二環縮合芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)であり、
    1、R2、R3およびR4は、互いに独立に、出現する毎に、H、D、F、Ar2、N(R52、CN、Si(R53、B(OR52、P(R52、S(=O)R5、1〜40個のC原子を有する、直鎖状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または3〜40個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)(ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R5C=CR5、C≡C、Si(R52、Ge(R52、Sn(R52、C=O、C=S、C=Se、C=NR5、P(=O)(R5)、SO、SO2、NR5、O、SもしくはCONR5によって置きかえられていてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、ClもしくはCNによって置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有する、アリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基(これらは、各場合において、1つ以上のラジカルR6によって置換されていてもよい)、または2つ以上のこれらの基の組み合わせであり;ここで、さらに、2つ以上のラジカルR1、R2、R3およびR4は、互いに単環または多環系を形成していてもよく、これは1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよく;ここでR1は二価基Wであってもよく、これは式(1)のAr1に結合しており、R2がAr2に相当する場合、R3は二価基Wであってもよく、これはAr2に結合しており、
    Ar2は、Ar1と同じ意味を有し、
    Wは、同一または異なって、出現する毎に、式(1)または(2)の二重または三重結合とAr1またはAr2との間の非芳香族架橋であり、O、S、Se、N、Si、B、Pおよび/または少なくとも1つの基C(R72を含有し、
    5は、同一または異なって、出現する毎に、H、D、F、OH、N(R72、CN、Si(R73、B(OR72、P(=O)(R72、P(R72、S(=O)R7、1〜40個のC原子を有する、直鎖状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または3〜40個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキル、アルコキシまたはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよい)(ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R7C=CR7、C≡C、Si(R72、Ge(R72、Sn(R72、C=O、C=S、C=Se、C=NR7、P(=O)(R7)、SO、SO2、NR7、O、SもしくはCONR7によって置きかえられていてもよく、1つ以上のH原子は、D、F、ClもしくはCNによって置きかえられていてもよい)、または6〜18個の芳香族環原子を有する芳香族環系もしくは5〜18個の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系(これらのそれぞれは、1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよい)、または2つ以上のこれらの基の組み合わせであり、2つ以上の隣接するラジカルR7またはR8は、ここで互いに単環または多環脂肪族環系を形成していてもよく、
    6は、R5と同じ意味を有するが、Hには相当し得ず、
    7は、同一または異なって、出現する毎に、H、D、F、1〜40個のC原子を有する、直鎖状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または3〜40個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、6〜18個の芳香族環原子を有する芳香族環系もしくは5〜18個の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系(ここで、さらに、1つ以上のH原子はFによって置きかえられていてもよい)であり、2つ以上の置換基R7はここで互いに単環または多環脂肪族環系を形成していてもよく、
    8は、R7と同じ意味を有するが、Hには相当し得ず、
    ただし、式(1)または(2)の化合物は、π電子の数が18個を超える全共役構造を含有しない。
  2. Ar1またはAr2が、互いに独立に、出現する毎に、以下の式(3)または(4)の化合物:
    Figure 2016505216
    であり、ここでAr1またはAr2は、前記式(3)または(4)の前記化合物の任意の所望の位置で前記式(1)または(2)の前記二重結合または三重結合に結合し得;
    ここで使用される記号は以下の意味を有し、
    Qは、出現する毎に、同一または異なって、X=X、NR5、O、SまたはSeであり;
    Xは、出現する毎に、同一または異なって、CR5またはNであり;
    5は、請求項1で定義されるのと同じ意味を有する
    ことを特徴とする、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  3. 1は、H、FまたはAr1に結合している基Wに相当することを特徴とする、請求項1または2に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  4. 2は、Ar2、もしくは前記アルキル単位中でラジカルR6によって置換されているアリールアルキル基に相当するか、またはR2は、R3と共に二価単位−CH2−(C(R72h−CH2−を形成し、ここで、hは1、2または3に相当し、R7は、請求項1で定義されるのと同じ定義を有することを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  5. 3は、H、F、もしくはAr2に結合している基Wに相当するか、またはR2は、R3と共に二価単位−CH2−(C(R72h−CH2−を形成し、ここで、hは1、2または3に相当し、R7は請求項1で定義されるのと同じ定義を有することを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  6. 4は、Ar2に相当することを特徴とする、請求項1または2に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  7. 前記式(1)または(2)の前記化合物が、以下の式からの化合物であり:
    Figure 2016505216
    式中、使用される記号は先行する請求項における意味と同じ意味を有する
    ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  8. Ar1および/またはAr2は、フェニル基であり、これはラジカルR6によって置換されていてもよいことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  9. 6は、F、1〜20個のC原子を有する、直鎖状アルキルもしくはアルコキシ基、または3〜20個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキルもしくはアルコキシ基、または6〜10個の芳香族環原子を有する芳香族環系に相当し、これらのそれぞれは、1つ以上のラジカルR8によって置換されていてもよいことを特徴とする、請求項1〜8の1つ以上に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  10. 8は、F、または1〜10個のC原子を有する、直鎖状アルキルもしくはアルコキシ基、または3〜10個のC原子を有する、分枝もしくは環状アルキルもしくはアルコキシ基に相当することを特徴とする、請求項1〜9の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  11. 前記式(1)または(2)の前記化合物を紫外線発光化合物として用いることを特徴とする、請求項1〜10の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  12. 前記デバイスが前記電極間に1つ以上のさらなる層を含むことを特徴とする、請求項1〜11の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  13. 前記さらなる層が、以下のもの:
    (a)3.6eV以上のバンドギャップを有する励起子ブロッキング材料を含む励起子ブロッキング層、
    (b)−2.2eVを超えるLUMOを有する電子ブロッキング材料を含む電子ブロッキング層、および
    (c)−6.0eV未満のHOMOを有する正孔ブロッキング材料を含む正孔ブロッキング層
    からなる群から選択されることを特徴とする、請求項12に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  14. 前記デバイスが、280nm〜380nmの範囲の波長を有する放射腺を発することを特徴とする、請求項1〜13の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  15. 前記デバイスが、有機発光ダイオード(OLED)、ポリマー発光ダイオード(PLED)、有機発光電気化学セル(OLEC)、有機発光トランジスタ(O−LET)および有機発光電気化学トランジスタからなる群からのデバイスであることを特徴とする、請求項1〜14の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンスデバイス。
  16. 先行する請求項の1項で定義される前記式(1)もしくは(2)の前記化合物の少なくとも1つと、発光体、ホスト材料、マトリックス材料、電子輸送材料(ETM)、電子注入材料(EIM)、正孔輸送材料(HTM)、正孔注入材料(HIM)、電子ブロッキング材料(EBM)、正孔ブロックキング材料(HBM)および励起子ブロッキング材料(ExBM)の群から選択される少なくとも1つの有機材料または有機半導体とを含む、組成物。
  17. 請求項16に記載の組成物および少なくとも1つの溶媒を含む、配合物。
  18. 光治療のための医学で使用するための、請求項1〜15および17の何れか1項に記載のデバイス。
  19. 請求項1〜15の何れか1項に記載のデバイスを使用した光治療による皮膚の治療方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017154993A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 国立大学法人群馬大学 フェナセン化合物、フェナセン化合物の製造方法及び有機発光素子

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104871336B (zh) * 2012-12-18 2017-08-08 默克专利有限公司 具有稠合环系的发光体
US10180248B2 (en) 2015-09-02 2019-01-15 ProPhotonix Limited LED lamp with sensing capabilities
CN108191647B (zh) * 2018-02-22 2020-09-29 江苏尚莱特医药化工材料有限公司 2,2-二氟二羧酸二烷基酯的合成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253298A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Konica Minolta Holdings Inc 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2005050553A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
JP2006520098A (ja) * 2003-03-06 2006-08-31 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 有機発光材料およびこれらの材料を含む発光デバイス
WO2006137924A2 (en) * 2004-11-03 2006-12-28 Massachusetts Institute Of Technology Light emitting device
WO2011069590A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-16 Merck Patent Gmbh Therapeutic and cosmetic electroluminescent compositions
US20110204770A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 National Tsing Hua University Phosphorescent transition metal complex having a facially arranged carbon-phosphorus-carbon (C+e,cir +0 +ee P+e,cir +0 +ee C) tridentate chelate and organic light emitting diode containing the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US204803A (en) * 1878-06-11 Improvement in stencils
US6420056B1 (en) * 1999-07-08 2002-07-16 International Business Machines Corporation Electroluminescent device with dye-containing organic-inorganic hybrid materials as an emitting layer
US8577835B2 (en) * 2007-06-28 2013-11-05 Salesforce.Com, Inc. Method and system for sharing data between subscribers of a multi-tenant database service
DE102010056151A1 (de) * 2010-12-28 2012-06-28 Merck Patent Gmbh Materiallen für organische Elektrolumineszenzvorrichtungen
US8883322B2 (en) * 2011-03-08 2014-11-11 Universal Display Corporation Pyridyl carbene phosphorescent emitters
US9469667B2 (en) * 2011-04-04 2016-10-18 Merck Patent Gmbh Metal complexes
US20140027754A1 (en) * 2011-06-15 2014-01-30 Toray Industries, Inc. Light emitting device material and light emitting device
JP5624518B2 (ja) * 2011-06-16 2014-11-12 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子、該素子用材料、並びに該素子を用いた発光装置、表示装置及び照明装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253298A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Konica Minolta Holdings Inc 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2006520098A (ja) * 2003-03-06 2006-08-31 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 有機発光材料およびこれらの材料を含む発光デバイス
JP2005050553A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
WO2006137924A2 (en) * 2004-11-03 2006-12-28 Massachusetts Institute Of Technology Light emitting device
WO2011069590A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-16 Merck Patent Gmbh Therapeutic and cosmetic electroluminescent compositions
US20110204770A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 National Tsing Hua University Phosphorescent transition metal complex having a facially arranged carbon-phosphorus-carbon (C+e,cir +0 +ee P+e,cir +0 +ee C) tridentate chelate and organic light emitting diode containing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017154993A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 国立大学法人群馬大学 フェナセン化合物、フェナセン化合物の製造方法及び有機発光素子

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