JP5746701B2

JP5746701B2 - 有機発光ダイオード発光層のための化合物

Info

Publication number: JP5746701B2
Application number: JP2012529887A
Authority: JP
Inventors: ジェン、シジュン; シスク、デイビッド、ティー．; ハーディン、ブレット、ティー．; カヤス、ジェンセン; リー、シェン; 望月　周; 周望月; チェ、ヒュン、シク; カーン、サザドア、ラーマン; マ、リーピン; ボットガー、レベッカ
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2030-09-15
Also published as: US20110062386A1; US8586205B2; KR20120093879A; KR101810591B1; EP2477979A1; JP2013505250A; CN102596939B; WO2011034967A1; CN102596939A; EP2477979B1

Description

関連出願の相互参照
本願は、２００９年９月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／２４２８９７号の利益を主張し、この仮特許出願は参照によりそのすべてが本明細書に組み込まれる。

発明の分野
本明細書に開示する実施形態は、有機発光素子の発光性材料用の両極性ホストなどといった有機発光ダイオード材料において役立ちうる化合物に関する。

関連技術の説明
白色有機発光素子（ＷＯＬＥＤ）は、バックライト光源、フルカラーディスプレイとしての、また一般照明目的への、それらの潜在的応用ゆえに、多くの注目を集め、活発に研究されてきた。白色光を生み出すためのさまざまな素子構成のなかでも、単一の発光層を持つ素子は、それらの素子製作および加工の平易さゆえに、多くの注目を集めてきた。数多くの既存の単一発光層タイプのうち、リン光材料を適当なホスト材料と組み合わせて使用する素子（全リン光型）と、青色蛍光ホストを黄色リン光発光体と共に使用する素子は、特に注目を集めてきた。これらは、いくつかの理由から、他のタイプの素子よりも効果的でありうる。例えば、リン光発光体は一重項励起と三重項励起の両方を得ることができ、したがって１００％の内部量子効率を達成する可能性を有しうる。もう１つの重要な事項は、ホスト材料の添加が発光性材料の濃度消光を減少させうるだけでなく、発光性材料はホスト材料より高価であるだろうから、素子の総原価も低下させうることである。また、単層素子の製作は多層素子よりもはるかに容易であり、費用対効果も大きいだろう。

したがって効果的なホスト材料の開発はＷＯＬＥＤの改良にとって重要である。ホストは正孔と電子の両方を同じ速度で効率よく輸送し、三重項励起子をゲスト分子上に効果的に閉じ込めるのに十分な高さの三重項エネルギーを有することが、一般に望ましいだろう。多くのホスト材料は正孔輸送材料と電子輸送材料の混合物でありうるが、これは、相分離、凝集および均一性の欠如、ならびに不均等な材料分解などの潜在的問題を生じうる。単分子両極性ホスト（例えば正孔と電子をどちらも効果的に輸送しうるホスト分子）の開発は、これらの領域における改良をもたらしうる。

単色または白色有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子応用に使用されるいくつかの両極性ホストの合成および研究が報告されている。しかし、それらの多くは、バランスのとれていない正孔輸送特性と電子輸送特性を有したり、それで作られた素子が月並みな効率しか示さなかったりする。

一部の実施形態は、式：

（式中、Ｃｂは置換されていてもよいカルバゾールであることができ；Ａは存在しないか、Ｐｈ^２またはＰｈ^２−Ｈｅｔ^２であることができ；Ｐｈ^１およびＰｈ^２は、独立して、置換されていてもよいフェニルであることができ；Ａｒ^１は置換されていてもよいＣ_６−１０アリールであることができ；Ｈｅｔ^１およびＨｅｔ^２は、独立して、置換されていてもよいベンゾイミダゾール−２−イル、置換されていてもよいベンゾチアゾール−２−イル、または置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルである）
によって表される化合物を提供する。

一部の実施形態は、本明細書に記載する化合物を含む発光層を含む発光素子を提供する。

これらの実施形態および他の実施形態を以下に詳述する。

一部の実施形態による素子の概略図である。図１による素子の一実施形態のエレクトロルミネセンススペクトルおよびＣＩＥ座標を図示したグラフである。図１による素子の一実施形態の駆動電圧の関数として電流密度および輝度を図示したグラフである。図１による素子の一実施形態の電流密度の関数として外部量子効率および発光効率を図示したグラフである。一部の実施形態による素子の概略図である。図５による素子の一実施形態のエレクトロルミネセンススペクトルおよびＣＩＥ座標およびＣＲＩを図示したグラフである。図５による素子の一実施形態の駆動電圧の関数として電流密度および輝度を図示したグラフである。図５による素子の一実施形態の電流密度の関数として外部量子効率を図示したグラフである。

好ましい実施形態の詳細な説明
別段の表示がない限り、アルキルまたはアリールなどの化学構造的特徴を指して「置換されていてもよい」という場合、それは、その特徴が、置換基を持たなくても（すなわち無置換でも）よいし、１つ以上の置換基を持っていてもよいことを意味する。「置換され」ている特徴は、１つ以上の置換基を有する。用語「置換基」は当業者に知られている通常の意味を有する。一部の実施形態において、置換基は、約５００ｇ／ｍ未満、約３００ｇ／ｍ未満、約２００ｇ／ｍ未満、約１００ｇ／ｍ未満、または約５０ｇ／ｍ未満の分子量（例えば置換基の原子の原子質量の和）を有しうる、当技術分野において知られている通常の有機部分であることができる。一部の実施形態において、置換基は、０〜３０個、０〜２０個、０〜１０個、または０〜５個の炭素原子と、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩから独立して選択される０〜３０個、０〜２０個、０〜１０個、または０〜５個のヘテロ原子とを含む（ただし置換基は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩから選択される少なくとも１つの原子を含むものとする）。置換基の例には、アルキル、アルケニル、アルキニル、置換されていてもよいカルバゾリル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいジアリールアミノ、置換されていてもよいヘテロアリール、ヘテロアリシクリル、アラルキル、ヘテロアラルキル、（ヘテロアリシクリル）アルキル、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、エステル、メルカプト、アルキルチオ、アリールチオ、シアノ、ハロゲン、カルボニル、チオカルボニル、Ｏ−カルバミル、Ｎ−カルバミル、Ｏ−チオカルバミル、Ｎ−チオカルバミル、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、Ｓ−スルホンアミド、Ｎ−スルホンアミド、Ｃ−カルボキシ、保護Ｃ−カルボキシ、Ｏ−カルボキシ、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、ニトロ、シリル、スルフェニル、スルフィニル、スルホニル、ハロヒドロカルビル、ハロアルキル、ハロアルコキシル、トリハロメタンスルホニル、トリハロメタンスルホンアミド、およびアミノ（１置換および２置換アミノ基を含む）、およびその保護誘導体などがあるが、これらに限るわけではない。

一部の実施形態では、置換基に、Ｃ_１−６アルキル、Ｃ_１−６アルケニル、Ｃ_１−６アルキニル、カルバゾリル、Ｃ_６−１０アリール、Ｃ_{１２−２０}ジアリールアミノ、Ｃ_２−１０ヘテロアリール、Ｃ_３−６ヘテロアリシクリル、ヒドロキシ、Ｃ_１−６アルコキシ、Ｃ_１−６アリールオキシ、Ｃ_１−６アシル、Ｃ_１−６エステル、メルカプト、Ｃ_１−６アルキルチオ、Ｃ_１−６アリールチオ、シアノ、ハロゲン、カルボニル、チオカルボニル、Ｃ_１−６Ｏ−カルバミル、Ｃ_１−６Ｎ−カルバミル、Ｃ_１−６Ｏ−チオカルバミル、Ｃ_１−６Ｎ−チオカルバミル、Ｃ_１−６Ｃ−アミド、Ｃ_１−６Ｎ−アミド、Ｃ_１−６Ｓ−スルホンアミド、Ｃ_１−６Ｎ−スルホンアミド、Ｃ−カルボキシ、保護Ｃ−カルボキシ、Ｏ−カルボキシ、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、ニトロ、Ｃ_１−６ハロアルキル、Ｃ_１−６ハロアルコキシル、およびＣ_１−６アミノ（１置換および２置換アミノ基を含む）、およびその保護誘導体が含まれるが、これらに限るわけではない。

アリール、フェニル、もしくはヘテロアリールなどの置換基、またはアリール部分、フェニル部分、またはヘテロアリール部分を含む置換基は、それ自体が、上に示した任意の置換基を含むようにさらに置換されていてもよく、その場合、任意のさらなる置換基は、親置換基のアリール環部分、フェニル環部分、またはヘテロアリール環部分に結合することができる。一部の実施形態において、置換基または置換基の一部として存在するアリール、フェニル、またはヘテロアリールは、１つ以上のさらなる置換基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシ、アルコキシ、アシル、エステル、メルカプト、アルキルチオ、アリールチオ、シアノ、ハロゲン、カルボニル、チオカルボニル、Ｏ−カルバミル、Ｎ−カルバミル、Ｏ−チオカルバミル、Ｎ−チオカルバミル、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、Ｓ−スルホンアミド、Ｎ−スルホンアミド、Ｃ−カルボキシ、Ｏ−カルボキシ、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、ニトロ、スルホニル、ハロヒドロカルビル、ハロアルキル、ハロアルコキシル、トリハロメタンスルホニル、トリハロメタンスルホンアミド、およびアミノ（１置換および２置換アミノ基を含む）などで置換されていてもよい。

本明細書において使用する用語「カルバゾール」は、環系：

を指す。

置換基が結合できる環系上のさまざまな位置は、上記環系上の数字によって示される。置換されていてもよい場合、置換基の付加は考えうる任意の位置で起こりうる。数字を使って特定の特徴の位置を指すことができる。例えばＡが３位に結合し、Ｐｈ^１が６位に結合し、Ａｒ^１が９位に結合するならば、式２の構造が得られ、式中、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃ、Ｒ^ｄ、Ｒ^ｅ、およびＲ^ｆは、独立して、Ｈまたは置換基（例えば本明細書に記載する任意の置換基）であることができる。分子の残りの部分への結合は、考えうる任意の位置で起こり得る。

本明細書において使用する用語「アリール」は、例えばフェニル、ナフチルなどの芳香環または芳香環系を指す。以下に図示する構造は、置換されていてもよいフェニルの諸タイプのいくつかの非限定的な例を表す。構造の名称を構造の下に示す。

置換されていてもよい場合、置換基の付加は考えうる任意の位置で起こりうる。

本明細書において使用する他のいくつかの部分の名称を、対応する構造と共に以下に示す。

本明細書において使用する用語「１−（（４−ハロフェニル）メチル）ベンゾイミダゾール−２−イル」は、環系：

（式中、Ｒ^Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩなどのハロゲンであることができる）
を指す。置換されていてもよい場合、置換基の付加は考えうる任意の位置で起こりうる。

「Ｃ_１−１０」（例えば「Ｃ_１−１０アルキル」）または「Ｃ_６−１０」（例えば「Ｃ_６−１０アリール」）などの表現は、ある部分における炭素原子の数を指し、類似する表現は類似する意味を有する。「置換されていてもよいＣ_６−１０アリール」など、ある部分が置換されていてもよい場合、「Ｃ_６−１０」などの炭素原子数の指定は親部分（例えばアリールの環炭素）だけを指し、その部分上の置換基を特徴づけたり限定したりするものではない。

本明細書において使用する用語「ヒドロカルビル」は、炭素および水素から構成される部分を指す。ヒドロカルビルには、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリールなどと、それらの組合せが包含され、直鎖状、分枝状、環状、またはそれらの組合せであることができる。ヒドロカルビルは、任意の数の他の部分に結合（例えば、１個の他の基（−ＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨ_２など）；２個の他の基（−フェニル−、−Ｃ≡Ｃ−など）；または任意の数の他の基に結合）することができ、その構造は、１〜３５個の炭素原子を保持し、一部の実施形態では、１〜３５個の炭素原子を含有することができる。ヒドロカルビル基の例には、Ｃ_１アルキル、Ｃ_２アルキル、Ｃ_２アルケニル、Ｃ_２アルキニル、Ｃ_３アルキル、Ｃ_３アルケニル、Ｃ_３アルキニル、Ｃ_４アルキル、Ｃ_４アルケニル、Ｃ_４アルキニル、Ｃ_５アルキル、Ｃ_５アルケニル、Ｃ_５アルキニル、Ｃ_６アルキル、Ｃ_６アルケニル、Ｃ_６アルキニル、フェニルなどがあるが、これらに限るわけではない。

本明細書において使用する用語「アルキル」は、炭素および水素から構成され二重結合または三重結合を含有しない部分を指す。アルキルは、直鎖アルキル、分枝アルキル、シクロアルキル、またはそれらの組合せであることができ、一部の実施形態では、１〜３５個の炭素原子を含有することができる。一部の実施形態においてアルキルは、Ｃ_１−１０直鎖アルキル、例えばメチル（−ＣＨ_３）、エチル（−ＣＨ_２ＣＨ_３）、ｎ−プロピル（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）、ｎ−ブチル（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）、ｎ−ペンチル（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）、ｎ−ヘキシル（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）など；Ｃ_３−１０分枝アルキル、例えばＣ_３Ｈ_７（例えばイソプロピル）、Ｃ_４Ｈ_９（例えば分枝ブチル異性体）、Ｃ_５Ｈ_１１（例えば分枝ペンチル異性体）、Ｃ_６Ｈ_１３（例えば分枝ヘキシル異性体）、Ｃ_７Ｈ_１５（例えばヘプチル異性体）など；Ｃ_３−１０シクロアルキル、例えばＣ_３Ｈ_６（例えばシクロプロピル）、Ｃ_４Ｈ_８（例えばシクロブチル、メチルシクロプロピルなどのシクロブチル異性体）、Ｃ_５Ｈ_１０（例えばシクロペンチル、メチルシクロブチル、ジメチルシクロプロピルなどのシクロペンチル異性体）、Ｃ_６Ｈ_１２（例えばシクロヘキシル異性体）、Ｃ_７Ｈ_１５（例えばシクロヘプチル異性体）などを含むことができる。

本明細書において使用する用語「アルコキシ」は、−Ｏ−アルキル、例えば−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７（例えばイソプロポキシ、ｎ−プロポキシなどのプロポキシ異性体）、−ＯＣ_４Ｈ_９（例えばブトキシ異性体）、−ＯＣ_５Ｈ_１１（例えばペントキシ異性体）、−ＯＣ_６Ｈ_１３（例えばヘキソキシ異性体）、−ＯＣ_７Ｈ_１５（例えばヘプトキシ異性体）などを指す。

本明細書において使用する用語「ハロ」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩなどのハロゲンを指す。

本明細書において使用する用語「ハロアルキル」は、１つ以上のハロ置換基を有するアルキルを指す。用語「フルオロアルキル」は、１つ以上のフルオロ置換基を有するアルキルを指す。用語「パーフルオロアルキル」は、すべての水素原子がフルオロで置き換えられているフルオロアルキル、例えば−ＣＦ_３、−Ｃ_２Ｆ_５、−Ｃ_３Ｆ_７、−Ｃ_４Ｆ_９などを指す。

本明細書において使用する用語「アシル」は、−ＣＯＲ^０（式中、Ｒ^０は置換されていてもよいヒドロカルビルであることができる）を指す。一部の実施形態において、アシルは、ホルミル、アセチル、プロピオノイル、ブチリル、ペンタノイル、ヘキサノイル、ベンゾイルなどを包含する。

用語「仕事関数」は当業者に知られている通常の意味を有する。一部の実施形態において、金属の「仕事関数」とは、金属の表面から電子を取り出すのに必要な最小エネルギーの尺度を指す。

用語「高仕事関数金属」は、当業者に知られている通常の意味を有する。一部の実施形態において、「高仕事関数金属」は、正孔を容易に注入し、典型的には４．５以上の仕事関数を有する、金属または合金である。

用語「低仕事関数金属」は、当業者に知られている通常の意味を有する。一部の実施形態において、「低仕事関数金属」は、電子を容易に失い、典型的には４．３未満の仕事関数を有する、金属または合金である。

「白色発光」という表現は、当業者に知られている通常の意味を有する。一部の実施形態において、ある材料は、それが白色光を放出するのであれば、白色発光性である。一部の実施形態において、白色光は、およそのＣＩＥ色座標（Ｘ＝１／３，Ｙ＝１／３）を有する光である。ＣＩＥ色座標（Ｘ＝１／３，Ｙ＝１／３）は、無色点と定義することもできる。ＸおよびＹ色座標は、ある色に合致するようにＣＩＥ原色に適用される重みであるといえる。これらの用語のより詳細な説明は、ＣＩＥ１９７１，ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：ＯｆｆｉｃｉａｌＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，ＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎＣＩＥＮｏ．１５（Ｅ−１．３．１）１９７１，ＢｕｒｅａｕＣｅｎｔｒａｌｄｅｌａＣＩＥ，パリ，１９７１と、Ｆ．Ｗ．Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒ，Ｊｒ．，Ｍ．Ｓａｌｔｚｍａｎ，ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＣｏｌｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，第２版，ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，ニューヨーク，１９８１に見いだすことができ、これらはどちらも参照によりそのまま本明細書に組み込まれる。演色評価数（ＣＲＩ）とは、さまざまな色を再現する能力を指し、０から１００までの範囲の値を持つ（１００が最もよい）。

用語「深青色発光」は、当業者に知られている通常の意味を有する。一部の実施形態において、ある材料は、それが深青色光を放出するのであれば、「深青色発光」性である。一部の実施形態において、深青色光は、およそのＣＩＥ色座標（Ｘ＝［０．１４］，Ｙ＝［０．０８］，ＣＩＥ１９３１）を有する光である。

一部の実施形態は、式１

（式中、Ｃｂは置換されていてもよいカルバゾールであることができる）
によって表される化合物を提供する。一部の実施形態において、Ａは、Ｃｂの３位に結合することができ、存在しないか、Ｐｈ^２またはＰｈ^２−Ｈｅｔ^２であることができる。ＡがＰｈ^２またはＰｈ^２−Ｈｅｔ^２であることができる実施形態において、Ｐｈ^２はＣｂの３位に直接結合することができる。Ｐｈ^１はＣｂの６位に結合することができ、Ａｒ^１はＣｂの９位に結合することができる。一部の実施形態において、置換されていてもよいカルバゾールは、Ｃ_１−１０アルキル（例えばＣ_１−１０直鎖アルキル、Ｃ_３−１０分枝アルキル、またはＣ_３−１０シクロアルキル）、Ｃ_１−１０アルコキシ、およびハロからなる群より独立して選択される０、１、２、３、または４個の置換基を有することができる。

式１に関して、Ａは存在しないか、Ｐｈ^２またはＰｈ^２−Ｈｅｔ^２であることができる。したがって一部の実施形態は、式３、式４、または式５によって表される化合物に関する。

上記の任意の関連する式に関して、Ｃｂは置換されていてもよいカルバゾールであることができる。置換されていてもよいカルバゾールは、０、１、２、３、または４個の置換基を有することができる。一部の実施形態において、Ｃｂの置換基は、チオールでも、エステルでも、アミドでもない。一部の実施形態では、Ｃｂの置換基が、Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−ＮＲ^１Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、ＨまたはＣ_１−１０アルキルである）；ハロ；Ｃ_１−１０ハロアルキル；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；ＣＯ_２Ｈ；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどからなる群より独立して選択される。一部の実施形態では、Ｃｂが、Ｃ_１−１０アルキル、Ｃ_１−１０アルコキシ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より独立して選択される０、１、２、３、または４個の置換基を有する。一部の実施形態では、Ｃｂが、Ｃ_１−３アルキル、ＦおよびＣｌからなる群より独立して選択される０、１、２、３、または４個の置換基を有する。一部の実施形態において、Ｃｂは無置換カルバゾールであることができる。

上記の任意の関連する式に関して、Ａｒ^１は、置換されていてもよいＣ_６−１０アリールであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１は、それぞれ、Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−（ＯＲ^３）_ｐＯＲ^４（式中、Ｒ^３は−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、または−ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−であることができ、Ｒ^４はＨまたはＣ_１−３アルキルであることができ、ｐは１、２、３、または４であることができる）；ハロ；Ｃ_１−１０ハロアルキル；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；−ＣＯ_２Ｒ^１、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^１、−ＮＲ^１Ｒ^２、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^１Ｒ^２、−ＮＲ^１Ｃ（Ｏ）Ｒ^２、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ^１Ｒ^２、または−ＮＲ^１ＣＯ_２Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、ＨまたはＣ_１−１０アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどから独立して選択される０、１、２、３、４、または５個の置換基で置換された、フェニルまたはメチルフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１は、それぞれＣ_１−３アルキル、ＦおよびＣｌから独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよい、２−、３−、または４−メチルフェニルなどのメチルフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１は、無置換フェニル、フェニル、または４−メチルフェニルであることができる。

上記の任意の関連する式に関して、Ｐｈ^１は、置換されていてもよいフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^１は、Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−（ＯＲ^３）_ｐＯＲ^４（式中、Ｒ^３は、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、または−ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−であることができ、Ｒ^４はＨまたはＣ_１−３アルキルであることができ、ｐは１、２、３、または４であることができる）；ハロ；Ｃ_１−１０ハロアルキル；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；−ＣＯ_２Ｒ^１；−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^１；−ＮＲ^１Ｒ^２、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^１Ｒ^２；−ＮＲ^１Ｃ（Ｏ）Ｒ^２；−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ^１Ｒ^２；または−ＮＲ^１ＣＯ_２Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、ＨまたはＣ_１−１０アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどから独立して選択される０、１、２、３、または４個の置換基で置換された、ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、またはｐ−フェニレンなどのフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^１は、Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；ハロ；パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；カルボニルで結合しているＣ_１−１０アミド；カルボニルで結合しているＣ_１−１０エステル；ＣＯ_２Ｈ；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどから独立して選択される０、１、２、３、または４個の置換基を有する、ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、またはｐ−フェニレンなどのフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^１は、それぞれＣ_１−３アルキル、ＦおよびＣｌからなる群より独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよい、ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、またはｐ−フェニレンなどのフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^１は、無置換ｏ−フェニレン、無置換ｍ−フェニレン、または無置換ｐ−フェニレンであることができる。

上記の任意の関連する式に関して、Ｈｅｔ^１は、置換されていてもよいベンゾイミダゾール−２−イル、置換されていてもよいベンゾチアゾール−２−イル、または置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^１は、置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル、置換されていてもよい１−（フェニルメチル）ベンゾイミダゾール−２−イル、および置換されていてもよい１−（（４−ハロフェニル）メチル）ベンゾイミダゾール−２−イルからなる群より選択することができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^１は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール；Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−（ＯＲ^３）_ｐＯＲ^４（式中、Ｒ^３は、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、または−ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−であることができ、Ｒ^４はＨまたはＣ_１−３アルキルであることができ、ｐは１、２、３、または４であることができる）；ハロ；Ｃ_１−１０ハロアルキル；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；−ＣＯ_２Ｒ^１、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^１、−ＮＲ^１Ｒ^２、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^１Ｒ^２、−ＮＲ^１Ｃ（Ｏ）Ｒ^２、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ^１Ｒ^２、または−ＮＲ^１ＣＯ_２Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、ＨまたはＣ_１−１０アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどから独立して選択される０、１、２、３、４、または５個の置換基を有する。

一部の実施形態において、Ｈｅｔ^１は、無置換１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル、無置換１−（フェニルメチル）ベンゾイミダゾール−２−イル、および無置換１−（（４−ハロフェニル）メチル）ベンゾイミダゾール−２−イルであることができる。

一部の実施形態において、Ｈｅｔ^１の置換基には、ハロ；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；置換されていてもよいＣ_６−３０アリール；Ｃ_１−１０アルキル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^１Ｒ^２；−ＣＯ_２Ｒ^１；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどが含まれうる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^１は、１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル、１−（フェニルメチル）ベンゾイミダゾール−２−イル、および１−（４−ハロフェニル）メチルベンゾイミダゾール−２−イルからなる群より選択することができ、Ｈｅｔ^１は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール、Ｃ_１−１０アルキル、およびＣ_１−１０アルコキシからなる群より独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよい。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^１は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール、Ｃ_１−１０アルキル、およびＣ_１−１０アルコキシからなる群より独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^１は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール、Ｃ_１−１０アルキル、およびＣ_１−１０アルコキシからなる群より独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよいベンゾチアゾール−２−イルであることができる。

上記の任意の関連する式に関して、Ｐｈ^２は、置換されていてもよいフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^２は、Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−（ＯＲ^３）_ｐＯＲ^４（式中、Ｒ^３は−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、または−ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−であることができ、Ｒ^４はＨまたはＣ_１−３アルキルであることができ、ｐは１、２、３、または４であることができる）；ハロ；Ｃ_１−１０ハロアルキル；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；−ＣＯ_２Ｒ^１、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^１、−ＮＲ^１Ｒ^２、−ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、−ＮＲ^１ＣＯＲ^２、−ＯＣＯＮＲ^１Ｒ^２、または−ＮＲ^１ＣＯ_２Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、ＨまたはＣ_１−１０アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどから独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよい、ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、またはｐ−フェニレンなどのフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^２は、Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；ハロ；パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；カルボニルで結合しているＣ_１−１０アミド；カルボニルで結合しているＣ_１−１０エステル；ＣＯ_２Ｈ；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどから独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよい、ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、またはｐ−フェニレンなどのフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^２は無置換であることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^２は、それぞれＣ_１−３アルキル、ＦおよびＣｌからなる群より独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよい、ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、またはｐ−フェニレンなどのフェニルであることができる。一部の実施形態において、Ｐｈ^２は、無置換フェニル、無置換ｏ−フェニレン、無置換ｍ−フェニレン、または無置換ｐ−フェニレンであることができる。

上記の任意の関連する式に関して、Ｈｅｔ^２は、置換されていてもよいベンゾイミダゾール−２−イル、置換されていてもよいベンゾチアゾール−２−イル、または置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^２は、置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル、置換されていてもよい１−（フェニルメチル）ベンゾイミダゾール−２−イル、および置換されていてもよい１−（（４−ハロフェニル）メチル）ベンゾイミダゾール−２−イルからなる群より選択することができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^２は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール；Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−（ＯＲ^３）_ｐＯＲ^４（式中、Ｒ^３は、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、または−ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−であることができ、Ｒ^４は、ＨまたはＣ_１−３アルキルであることができ、ｐは、１、２、３、または４であることができる）；ハロ；Ｃ_１−１０ハロアルキル；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；−ＣＯ_２Ｒ^１、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^１、−ＮＲ^１Ｒ^２、−ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、−ＮＲ^１ＣＯＲ^２、−ＯＣＯＮＲ^１Ｒ^２、または−ＮＲ^１ＣＯ_２Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、ＨまたはＣ_１−１０アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどから独立して選択される０、１、２、３、４、または５個の置換基を有することができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^２の置換基は、ハロ；置換されていてもよいＣ_６−３０アリール；Ｃ_１−１０アルキル；Ｃ_１−１０アルコキシ；パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；Ｃ_０−１０アミン、例えばＮＲ^１Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、Ｈまたはアルキルである）、例えばＮＨ_２、ＮＨＣＨ_３、Ｎ（ＣＨ_３）_２など；カルボニルで結合しているＣ_１−１０アミド；カルボニルで結合しているＣ_１−１０エステル；−ＣＯ_２ＣＨ_２など；ＣＯ_２Ｈ；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどを含むことができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^２は、１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル、１−（フェニルメチル）ベンゾイミダゾール−２−イル、および１−（（４−ハロフェニル）メチル）ベンゾイミダゾール−２−イルからなる群より選択することができ、Ｈｅｔ^２は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール、Ｃ_１−１０アルキル、またはＣ_１−１０アルコキシからなる群より独立して選択される０、１、２、３、または４個の置換基を有する。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^２は、無置換１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル、無置換１−（フェニルメチル）ベンゾイミダゾール−２−イル、および無置換１−（（４−ハロフェニル）メチル）ベンゾイミダゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^２は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール、Ｃ_１−１０アルキル、およびＣ_１−１０アルコキシからなる群より独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよいベンゾチアゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ｈｅｔ^２は、置換されていてもよいＣ_６−３０アリール、Ｃ_１−１０アルキル、およびＣ_１−１０アルコキシからなる群より独立して選択される１、２、３、または４個の置換基で置換されていてもよい、ベンゾオキサゾール−２−イルであることができる。

式２に関して、一部の実施形態では、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃ、Ｒ^ｄ、Ｒ^ｅ、およびＲ^ｆを、Ｈ、Ｃ_１−１０アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−１０アルコキシ；−ＮＲ^１Ｒ^２（式中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、ＨまたはＣ_１−１０アルキルである）；ハロ；Ｃ_１−１０ハロアルキル；Ｃ_１−１０パーフルオロアルキル；Ｃ_１−１０アシル；ＣＯ_２Ｈ；シアノ；シアネート；イソシアネート；ニトロなどからなる群より独立して選択することができる。一部の実施形態において、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃ、Ｒ^ｄ、Ｒ^ｅ、およびＲ^ｆは、Ｈ、Ｃ_１−１０アルキル、Ｃ_１−１０アルコキシ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より独立して選択することができる。Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃ、Ｒ^ｄ、Ｒ^ｅ、およびＲ^ｆは、Ｈ、Ｃ_１−３アルキル、ＦおよびＣｌからなる群より独立して選択することができる。

式３に関して、一部の実施形態では、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１は置換されていてもよいｏ−フェニレンであることができ、Ｈｅｔ^１は置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１、Ｃｂ、Ｐｈ^１、およびＨｅｔ^１の置換基は、Ｃ_１−６アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−６アルコキシ；ハロ；Ｃ_１−６パーフルオロアルキル；Ｃ_１−６アシル；−ＣＯ_２Ｒ^５、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^５、−ＮＲ^５Ｒ^６、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６、−ＮＲ^５Ｃ（Ｏ）Ｒ^６、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６、または−ＮＲ^５ＣＯ_２Ｒ^６（式中、Ｒ^５およびＲ^６は、独立して、ＨまたはＣ_１−５アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；およびニトロから独立して選択することができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１、Ｃｂ、Ｐｈ^１、およびＨｅｔ^１の置換基は、Ｃ_１−３アルキル、ヒドロキシル、Ｃ_１−３アルコキシ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、およびＣ_１−３パーフルオロアルキルから独立して選択することができる。

式４に関して、一部の実施形態では、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１は置換されていてもよいｍ−フェニレンであることができ、Ｈｅｔ^１は置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１は置換されていてもよいｐ−フェニレンであることができ、Ｈｅｔ^１は置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１は置換されていてもよいｍ−フェニレンであることができ、Ｈｅｔ^１は置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１は置換されていてもよいｏ−フェニレンであることができ、Ｈｅｔ^１は置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１は置換されていてもよいｐ−フェニレンであることができ、Ｈｅｔ^１は置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１、Ｃｂ、Ｐｈ^１、Ｐｈ^２、およびＨｅｔ^１の置換基は、Ｃ_１−６アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−６アルコキシ；ハロ；Ｃ_１−６パーフルオロアルキル；Ｃ_１−６アシル；−ＣＯ_２Ｒ^５、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^５、−ＮＲ^５Ｒ^６、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６、−ＮＲ^５Ｃ（Ｏ）Ｒ^６、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６、または−ＮＲ^５ＣＯ_２Ｒ^６（式中、Ｒ^５およびＲ^６は、独立して、ＨまたはＣ_１−５アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；およびニトロから独立して選択することができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１、Ｃｂ、Ｐｈ^１、Ｐｈ^２、およびＨｅｔ^１の置換基は、Ｃ_１−３アルキル、ヒドロキシル、Ｃ_１−３アルコキシ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、およびＣ_１−３パーフルオロアルキルから独立して選択することができる。

式５に関して、一部の実施形態では、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１およびＰｈ^２は、独立して、置換されていてもよいｐ−フェニレンであり、Ｈｅｔ^１およびＨｅｔ^２は、独立して、置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イルである。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１およびＰｈ^２は、独立して、置換されていてもよいｍ−フェニレンであり、Ｈｅｔ^１およびＨｅｔ^２は、独立して、置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イルである。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１およびＰｈ^２は、独立して、置換されていてもよいｏ−フェニレンであることができ、Ｈｅｔ^１およびＨｅｔ^２は、独立して、置換されていてもよい１−フェニルベンゾイミダゾール−２−イルであることができる。一部の実施形態では、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１およびＰｈ^２は、独立して、置換されていてもよいｐ−フェニレンであり、Ｈｅｔ^１およびＨｅｔ^２は、独立して、置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルである。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１およびＰｈ^２は、独立して、置換されていてもよいｍ−フェニレンであり、Ｈｅｔ^１およびＨｅｔ^２は、独立して、置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルである。一部の実施形態において、Ａｒ^１は置換されていてもよいフェニルであることができ、Ｐｈ^１およびＰｈ^２は、独立して、置換されていてもよいｏ−フェニレンであり、Ｈｅｔ^１およびＨｅｔ^２は、独立して、置換されていてもよいベンゾオキサゾール−２−イルである。一部の実施形態において、Ａｒ^１、Ｃｂ、Ｐｈ^１、Ｐｈ^２、Ｈｅｔ^１、およびＨｅｔ^２の置換基は、Ｃ_１−６アルキル；ヒドロキシル；Ｃ_１−６アルコキシ；ハロ；Ｃ_１−６パーフルオロアルキル；Ｃ_１−６アシル；−ＣＯ_２Ｒ^５、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ^５、−ＮＲ^５Ｒ^６、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６、−ＮＲ^５Ｃ（Ｏ）Ｒ^６、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ^５Ｒ^６、または−ＮＲ^５ＣＯ_２Ｒ^６（式中、Ｒ^５およびＲ^６は、独立して、ＨまたはＣ_１−５アルキルである）；シアノ；シアネート；イソシアネート；およびニトロから独立して選択することができる。一部の実施形態において、Ａｒ^１、Ｃｂ、Ｐｈ^１、Ｐｈ^２、Ｈｅｔ^１、およびＨｅｔ^２の置換基は、Ｃ_１−３アルキル、ヒドロキシル、Ｃ_１−３アルコキシ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、およびＣ_１−３パーフルオロアルキルから独立して選択することができる。

式１または式２に関係する一部の実施形態において、ＡはＰｈ^１−Ｈｅｔ^１と同じである。同様に、式５に関して、一部の実施形態では、Ｐｈ^１−Ｈｅｔ^１がＰｈ^２−Ｈｅｔ^２と同じである。

一部の実施形態は、

から選択される化合物に関する。

一部の実施形態において、本明細書に記載する化合物は、発光性化合物として、もしくは有機発光ダイオード発光層における両極性ホストとして、またはその両方として使用することができる。一部の実施形態において、本明細書に開示する化合物はバランスのとれた正孔輸送移動度および電子輸送移動度を提供することができ、それが、高い量子効率と低い立ち上がり電圧とを有する、より単純な素子構造をもたらしうる。例えば一部の実施形態において、ここに記載する化合物を組み入れた有機発光ダイオードまたは素子は、正孔輸送層または発光層を持たなくてもよい。一部の実施形態において、これらの化合物は、高い電気化学的安定性、高い熱安定性、高いガラス転移温度（Ｔｇ）、および高い光安定性を有しうる。したがってこれらの化合物は、既存のＯＬＥＤ素子よりも寿命が長いＯＬＥＤ素子を提供しうる。

本明細書に記載する化合物および組成物は、さまざまな方法で発光素子に組み入れることができる。例えば、ある実施形態は、高仕事関数金属を含むアノード層、低仕事関数金属を含むカソード層、およびアノード層とカソード層の間に配置された発光層を含む発光素子を提供する。発光素子は、アノードが正孔を発光層に輸送することができ、カソードが電子を発光層に輸送することができるように構成されうる。発光層は本明細書に開示する化合物および／または組成物を含む。

アノード層は、金属、混合金属、合金、金属酸化物または混合金属酸化物などの従来の材料、または導電性ポリマーを含みうる。適切な金属の例には、第１０族、第１１族、および第１２族遷移金属の金属が含まれる。アノード層が光透過性であるべき場合は、第１２族、第１３族、および第１４族金属またはその合金の混合金属酸化物、例えば酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）または酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などを使用することができる。アノード層は、例えば「Ｆｌｅｘｉｂｌｅｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓｍａｄｅｆｒｏｍｓｏｌｕｂｌｅｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒ」Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．３５７，ｐｐ．４７７−４７９（１１Ｊｕｎｅ１９９２）に記載されているように、ポリアニリンなどの有機材料を含むことができる。適切な高仕事関数金属の例には、Ａｕ、Ｐｔ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、またはその合金などがあるが、これらに限るわけではない。一部の実施形態において、アノード層は、約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲の厚さを有することができる。

カソード層は、アノード層より低い仕事関数を有する材料を含むことができる。適切なカソード層用材料の例には、第１族のアルカリ金属、第２族金属、第１１族、第１２族、および第１３族金属から選択されるもの、例えば希土類元素、ランタニドおよびアクチニド、アルミニウム、インジウム、カルシウム、バリウム、サマリウムおよびマグネシウムなどの材料、ならびにそれらの組合せが含まれる。動作電圧を下げるためにＬｉ含有有機金属化合物、ＬｉＦ、およびＬｉ_２Ｏを、有機層とカソード層の間に成膜することもできる。適切な低仕事関数金属には、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｍｇ／Ａｇ、ＬｉＦ／Ａｌ、ＣｓＦ、ＣｓＦ／Ａｌまたはその合金などがあるが、これらに限るわけではない。一部の実施形態において、カソード層は約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲の厚さを持つことができる。

発光組成物における本明細書に開示する化合物の量は、さまざまであることができる。一部の実施形態において、発光層における本明細書に開示する化合物の量は、発光層の約１重量％〜約１００重量％の範囲にあることができる。別の一実施形態において、発光層における本明細書に開示する化合物の量は、発光層の約９０重量％〜約９９重量％の範囲にあることができる。別の一実施形態において、発光層における本明細書に開示する化合物の量は、発光層の約９７重量％であることができる。一部の実施形態において、エレクトロルミネセント化合物の質量は、発光層の質量の約０．１％〜約１０％、約１％〜約５％、または約３％であることができる。

発光層の厚さはさまざまであることができる。ある実施形態では、発光層が約５ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲の厚さを有する。別の一実施形態では、発光層が約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの範囲の厚さを有する。

別の一実施形態において、発光層は、白色光を放出するように構成することもできる。

本明細書に記載する化合物および組成物は、発光層において有用であることができ、追加の正孔輸送材料または電子輸送材料を必要としない。したがって一部の実施形態では、発光層が、基本的に、エレクトロルミネセント化合物と本明細書に開示する化合物とからなる。一部の実施形態では、発光層が、基本的に、本明細書に開示する化合物からなる。一部の実施形態では、発光層が、本明細書に開示する化合物に加えて、少なくとも１つの正孔輸送材料または電子輸送材料を含みうる。

一部の実施形態において、正孔輸送材料は、芳香族置換アミン、カルバゾール、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、例えばポリ（９−ビニルカルバゾール）；Ν，Ν’−ビス（３−メチルフェニル）Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）；ポリフルオレン；ポリフルオレンコポリマー；ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−ａｌｔ−ベンゾチアジアゾール）；ポリ（パラフェニレン）；ポリ［２−（５−シアノ−５−メチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン］；１，１−ビス（４−ビス（４−メチルフェニル）アミノフェニル）シクロヘキサン；２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン；３，５−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）−４−フェニル［１，２，４］トリアゾール；３，４，５−トリフェニル−１，２，３−トリアゾール；４，４’，４”−トリス（Ｎ−（ナフチレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン；４，４’，４’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）；４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）；４，４’−ビス［Ｎ，Ｎ’−（３−トリル）アミノ］−３，３’−ジメチルビフェニル（ＨＭＴＰＤ）；４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）；１，３−Ｎ，Ｎ−ジカルバゾール−ベンゼン（ｍＣＰ）；ポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）；ベンジジン；フェニレンジアミン；フタロシアニン金属錯体；ポリアセチレン；ポリチオフェン；トリフェニルアミン；オキサジアゾール；銅フタロシアニン；Ν，Ν’Ν”−１，３，５−トリカルバゾロイルベンゼン（ｔＣＰ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジンなどの少なくとも１つを含みうる。

一部の実施形態において、電子輸送材料は、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）；１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ｔ−ブチル−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＯＸＤ−７）、１，３−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン；３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）；２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−フェナントロリン（バトクプロインまたはＢＣＰ）；アルミニウムトリス（８−ヒドロキシキノレート）（Ａｌｑ_３）；および１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンゾイミダゾリル）ベンゼン；１，３−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン（ＢＰＹ−ＯＸＤ）；３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−フェナントロリン（バトクプロインまたはＢＣＰ）；および１，３，５−トリス［２−Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−ｚ−イル］ベンゼン（ＴＰＢＩ）の少なくとも１つを含みうる。ある実施形態において、電子輸送層は、アルミニウムキノレート（Ａｌｑ_３）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、フェナントロリン、キノキサリン、１，３，５−トリス［Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−ｚ−イル］ベンゼン（ＴＰＢＩ）、またはその誘導体もしくは組合せの少なくとも１つを含みうる。

一部の実施形態では、素子が電子輸送層または正孔輸送層を含まない。一部の実施形態では、素子が、基本的に、アノード層と、カソード層と、発光層とからなる。別の実施形態において、発光素子は、アノードと発光層の間に配された正孔輸送層を、さらに含みうる。正孔輸送層は、少なくとも１つの正孔輸送材料を含みうる。適切な正孔輸送材料には、上に列挙したものの他、当業者に知られている他の任意の材料が含まれうる。

一部の実施形態において、発光素子はカソードと発光層の間に配された電子輸送層を、さらに含みうる。電子輸送層は少なくとも１つの電子輸送材料を含みうる。適切な電子輸送材料には、上に列挙したものの他、当業者に知られている他の任意の材料が含まれる。

所望であれば、追加の層を発光素子に含めることができる。これら追加の層には、電子注入層（ＥＩＬ）、正孔阻止層（ＨＢＬ）、励起子阻止層（ＥＢＬ）、および／または正孔注入層（ＨＩＬ）が含まれうる。別々の層としてだけでなく、これらの材料のいくつかを組み合わせて単一の層にすることもできる。

一部の実施形態において、発光素子は、カソード層と発光層の間に電子注入層を含むことができる。当業者には適切な電子注入材料がいくつか知られている。電子注入層に含めることができる適切な材料の例には、次に挙げるものから選択される置換されていてもよい化合物などがあるが、これらに限るわけではない：アルミニウムキノレート（Ａｌｑ_３）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、フェナントロリン、キノキサリン、１，３，５−トリス［Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−ｚ−イル］ベンゼン（ＴＰＢＩ）、トリアジン、８−ヒドロキシキノリンの金属キレート、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリエート）アルミニウム、および金属チオキシノイド化合物、例えばビス（８−キノリンチオラト）亜鉛。ある実施形態において、電子注入層は、アルミニウムキノレート（Ａｌｑ_３）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、フェナントロリン、キノキサリン、１，３，５−トリス［Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−ｚ−イル］ベンゼン（ＴＰＢＩ）、またはその誘導体もしくは組合せであることができる。

一部の実施形態において、素子は正孔阻止層を、例えばカソードと発光層の間に含むことができる。正孔阻止層に含めることができる種々の適切な正孔阻止材料が当業者に知られている。適切な正孔阻止材料には、次に挙げるものから選択される置換されていてもよい化合物が含まれるが、これらに限るわけではない：バトクプロイン（ＢＣＰ）、３，４，５−トリフェニル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）−４−フェニル−［１，２，４］トリアゾール、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、および１，１−ビス（４−ビス（４−メチルフェニル）アミノフェニル）−シクロヘキサン。

一部の実施形態において、発光素子は励起子阻止層を、例えば発光層とアノードの間に含むことができる。ある実施形態では、励起子阻止層を含む材料のバンドギャップが、励起子の拡散を実質的に防止するのに足りるほど大きい。励起子阻止層に含めることができる適切な励起子阻止材料は、当業者にはいくつか知られている。励起子阻止層を構成することができる材料の例には、次に挙げるものから選択される置換されていてもよい化合物が含まれる：アルミニウムキノレート（Ａｌｑ_３）、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、およびバトクプロイン（ＢＣＰ）、ならびに励起子の拡散を実質的に防止するのに足りる十分大きなバンドギャップを有する他の任意の材料。

一部の実施形態において、発光素子は正孔注入層を、例えば発光層とアノードの間に含むことができる。正孔注入層に含めることができる種々の適切な正孔注入材料が、当業者に知られている。例示的な正孔注入材料には、次に挙げるものから選択される置換されていてもよい化合物が含まれうる：ポリチオフェン誘導体、例えばポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）、ベンジジン誘導体、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジン、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン）、トリフェニルアミンまたはフェニレンジアミン誘導体、例えばＮ_，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−１，４−フェニレンジアミン、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（ナフチレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン、オキサジアゾール誘導体、例えば１，３−ビス（５−（４−ジフェニルアミノ）フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）ベンゼン、ポリアセチレン誘導体、例えばポリ（１，２−ビス−ベンジルチオ−アセチレン）、およびフタロシアニン金属錯体誘導体、例えばフタロシアニン銅。正孔注入材料は、依然として正孔を輸送することはできるものの、通常の正孔輸送材料の正孔移動度よりも実質的に低い正孔移動度を有しうる。

発光性組成物は、他の発光性組成物に関して当技術分野において知られている方法を適合させることによって製造することができる。例えば発光性組成物は、エレクトロルミネセント化合物（本明細書に記載する任意の化合物を含む）と、ホストが存在する場合には任意のホスト（本明細書に記載する任意の化合物を含む）とを、溶媒に溶解または分散し、素子の適切な層上にその化合物を成膜することよって製造することができる。液体は単相であってもよいし、その中に分散した１つ以上のさらなる固相または液相を含んでもよい。次に溶媒を蒸発させるか、溶媒を加熱または減圧によって除去することで、発光性組成物を得ることができる。あるいは、エレクトロルミネセント化合物を溶融するか、（ホスト材料が存在する場合は）エレクトロルミネセント化合物を溶融ホスト材料または液状ホスト材料に加えることもできる。次に、溶融組成物を素子中に層として適用し、固化させることで、粘性の高い液状のまたは固形の発光性組成物層を設けることができる。

本明細書に開示する化合物を含む発光素子は、本明細書に記載する指針によってわかるように、当技術分野において知られる技法を使って製作することができる。例えば、ガラス基材を、アノードとして作用することができるＩＴＯなどの高仕事関数金属で被覆することができる。アノード層をパターニングした後、本明細書に開示する化合物を少なくとも１つは含む発光層と、随意のエレクトロルミネセント化合物とを、アノード上に成膜することができる。次に、低仕事関数金属（例えばＭｇ：Ａｇ）を含むカソード層を、発光層の上に成膜（例えば蒸着）することができる。所望であれば、素子は、本明細書に記載する指針によってわかるように、当技術分野において知られている技法を使って素子に付加することができる電子輸送／注入層、正孔阻止層、正孔注入層、励起子阻止層および／または第２発光層も含むことができる。

一部の実施形態では、ＯＬＥＤが、湿式プロセスによって、例えば噴霧、スピンコーティング、ドロップキャスティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷などの少なくとも１つを含むプロセスによって、構成される。一部の実施形態は、基材上への成膜に適した液体であることができる組成物を提供する。この液体は単相であってもよいし、その中に分散した１つ以上のさらなる固相または液相を含んでもよい。この液体は、典型的には、発光化合物、本明細書に開示するホスト材料、および溶媒を含む。

合成例
実施例１．ホスト−１の合成：

４−ブロモ−Ｎ−（２−（フェニルアミノ）フェニル）ベンズアミド（１）：４−ブロモ−ベンゾイルクロリド（１１ｇ、５０ｍｍｏｌ）の無水ジクロロメタン（１００ｍｌ）溶液に、ゆっくりと、Ｎ−フェニルベンゼン−１，２−ジアミン（１０．２ｇ、５５ｍｍｏｌ）を加え、次にトリエチルアミン（１７ｍｌ、１２２ｍｍｏｌ）を加えた。全体を室温で終夜撹拌した。濾過により白色固形物（６．５ｇ）を得た。濾液を水（約３００ｍｌ）で後処理し、ジクロロメタン（ＤＣＭ）（約３００ｍｌ）で３回抽出した。有機相を集め、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、濃縮し、ＤＣＭ／ヘキサン類中で再結晶することにより、別途、白色固形物（１０．６ｇ）を得た。生成物の総量は１７．１ｇで収率９３％だった。

２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（２）：アミド（１）（９．６ｇ、２６ｍｍｏｌ）の無水１，４−ジオキサン（１００ｍＬ）懸濁液に、ＰＯＣｌ_３（９．２ｍＬ、１００ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。次に全体を約１００℃で終夜加熱した。室温まで冷却した後、その混合物を氷（２００ｇ）に撹拌しながら注ぎ込んだ。濾過した後、ＤＣＭ／ヘキサン類中で再結晶することにより、淡灰色固形物（８．２ｇ、収率９０％）を得た。

１−フェニル−２−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（３）：１，４−ジオキサン（２０ｍＬ）中の化合物（２）（０．７０ｇ、２ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコレート）ジボラン（０．５３３ｇ、２．１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ_２（０．０６０ｇ、０．０８ｍｍｏｌ）および無水酢酸カリウム（０．３９３ｇ、４ｍｍｏｌ）の混合物を、アルゴン下、約８０℃で、終夜加熱した。室温まで冷却した後、全体を酢酸エチル（約８０ｍＬ）で希釈し、次に濾過した。その溶液をシリカゲルに吸収させた後、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン類／酢酸エチル５：１→３：１）で精製することにより、白色固形物（０．６４ｇ、収率８１％）を得た。

ホスト−１（４）：無水ＤＭＦ（約５０ｍＬ）中の化合物（３）（２．４０ｇ、６．０６ｍｍｏｌ）、３，６−ジブロモ−９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール（１．２４５ｇ、３．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ_２（０．２３ｇ、０．３１ｍｍｏｌ）およびＫＦ（１．０５ｇ、１８．２ｍｍｏｌ）の混合物を、アルゴン下、約１２０℃で、終夜加熱した。その混合物を室温まで冷却した後、それを水（約２００ｍＬ）に注ぎ込み、濾過した。固形物を集め、ＤＣＭ（約２００ｍＬ）に溶解した。分液漏斗で水を除去し、ＭｇＳＯ_４で乾燥した後、そのＤＣＭ溶液をシリカゲルに吸収させ、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン類／酢酸エチル４：１→２：１）で精製し、酢酸エチル／ヘキサン類から析出させることにより、オフホワイトの固形物（８５０ｍｇ、収率３６％）を得た。

実施例２．ホスト−２、ホスト−３の合成：

２−ブロモ−Ｎ−（２−（フェニルアミノ）フェニル）ベンズアミド（５）：Ｎ−フェニルベンゼン−１，２−ジアミン（６．０８ｇ、３０ｍｍｏｌ）の無水ジクロロメタン（約１００ｍＬ）溶液に、水浴冷却しながらゆっくりと、２−ブロモベンゾイルクロリド（６．５８５ｇ、３３ｍｍｏｌ）を加え、次に、トリエチルアミン（７．０ｍＬ、５０ｍｍｏｌ）を加えた。添加後、全体を室温で終夜撹拌した。その結果生じた混合物を水（約１５０ｍＬ）に注ぎ込み、ジクロロメタン（約１００ｍＬ）で２回抽出した。有機相を集め、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥し、濃縮し、ジクロロメタン／ヘキサン類中で再結晶することにより、白色固形物（１０．７ｇ、収率９２％）を得た。

２−（２−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（６）：２−ブロモ−Ｎ−（２−（フェニルアミノ）フェニル）ベンズアミド（１０．７ｇ、２９ｍｍｏｌ）の無水１，４−ジオキサン（約１００ｍＬ）溶液に、ＰＯＣｌ_３（６．９２ｇ、４５ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。全体をアルゴン下、約１００℃に、終夜加熱した。混合物を室温まで冷却した後、その混合物を氷（約１５０ｇ）に注ぎ込み、次にＮａＨＣＯ_３で中和した。濾過後に固形物を集め、次にジクロロメタン（約２５０ｍＬ）に溶解し、それを水（約２５０ｍＬ）で洗浄した。その水溶液をジクロロメタン（約１００ｍＬ×２）で抽出した。有機相を合わせ、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥し、濃縮し、ジクロロメタン／ヘキサン類中で再結晶することにより、明灰色固形物（６．６８ｇ、収率６６％）を得た。

９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール−３，６−ジイルジボロン酸および９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール−３−イルボロン酸（７）：３，６−ジブロモ−９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール（４．１５ｇ、１０ｍｍｏｌ）の無水ＴＨＦ（１００ｍＬ）溶液に、ｔ−ＢｕＬｉの溶液（ペンタン中、１．７Ｍ、２５ｍＬ、４２ｍｍｏｌ）を、アルゴン下、約−７８℃でゆっくり加えた。全体を約−７８℃で約４０分間撹拌した後、その結果生じた溶液に、新たに蒸留したホウ酸トリメチル（２．５ｍＬ、２２ｍｍｏｌ）を約−７８℃で加えた。添加後、冷却浴を取り除き、全体を室温で終夜撹拌した。

その結果生じた混合物に、５％ＨＣｌ水溶液（約１５０ｍＬ）を加え、終夜撹拌した。水相を分離し、酢酸エチル（約１５０ｍＬ×２）で抽出した。有機相を合わせ、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥した。溶媒の除去後に白色固形物（３．０ｇ）が得られ、それを、これ以上精製することなく次のステップに使用した。この固形物は、９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール−３，６−ジイルジボロン酸と９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール−３−イルボロン酸の混合物（ピーク強度から約９：１の比）であることが、ＬＣＭＳによって示される。

ホスト−２（８）およびホスト−３（９）：ＤＭＦ（４０ｍＬ）中の７（１．６６ｇ）、ベンゾイミダゾール６（１．５ｇ、４．３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ_２（２００ｍｇ、０．２７ｍｍｏｌ）およびＫＦ（１．４ｇ、２４ｍｍｏｌ）の混合物を、アルゴン下、約１２５℃で、終夜加熱した。室温まで冷却した後、その混合物を水（約１５０ｍＬ）に注ぎ込んだ。沈殿物を濾過し、集めてから、ジクロロメタン（約１００ｍＬ）に再溶解した。水の除去後に、ジクロロメタン溶液をＮａ_２ＳＯ_４で乾燥し、シリカゲルに吸収させ、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン類／酢酸エチル、勾配５：１→２：１）で精製した。最初の青色蛍光画分を濃縮し、ジクロロメタン／ヘキサン類中で再結晶することにより、６００ｍｇのホスト−２（８）を２６％の収率で得た。第２の青色蛍光画分を濃縮し、ジクロロメタン／ヘキサン類中で再結晶することにより、８００ｍｇのホスト−３（９）を４６％の収率で得た。

実施例３．ホスト−４の合成：

２−（４−ブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］オキサゾール（１０）：無水１，４−ジオキサン（８０ｍＬ）中の４−ブロモベンゾイルクロリド（４．８４ｇ、２２ｍｍｏｌ）、２−ブロモアニリン（３．８ｇ、２２ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．２１ｇ、１．１ｍｍｏｌ）、Ｃｓ_２ＣＯ_３（１４．３ｇ、４４ｍｍｏｌ）および１，１０−フェナトロリン（０．３９８ｇ、２．２ｍｍｏｌ）の混合物を脱気し、アルゴン下、約１２５℃で終夜加熱した。その混合物を冷却し、酢酸エチル（約２００ｍＬ）に注ぎ込み、濾過した。濾液をシリカゲルに吸収させ、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン類／酢酸エチル４：１）で精製し、ヘキサン類で析出させることにより、白色固形物（５．２ｇ、収率８７％）を得た。

２−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）ベンゾ［ｄ］オキサゾール（１１）：無水１，４−ジオキサン（８０ｍＬ）中の１０（４．４５ｇ、１６ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコレート）ジボラン（４．０９ｇ、１６．１ｍｍｏｌ）、無水酢酸カリウム（３．１４ｇ、３２ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ_２（０．４８ｇ、０．６６ｍｍｏｌ）の混合物を脱気し、アルゴン下、約８５℃で、約４８時間加熱した。室温まで冷却した後、その混合物を酢酸エチル（約２００ｍＬ）に注ぎ込み、濾過した。濾液をシリカゲルに吸収させ、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン類／酢酸エチル、４：１）で精製することにより、白色固形物（４．１５ｇ、収率８１％）を得た。

ホスト−４（１２）：ＤＭＦ（１００ｍＬ）中の３，６−ジブロモ−９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール（２．６２ｇ、６．３５ｍｍｏｌ）、１０（４．０８ｇ、１２．７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ_２およびＫＦ（２．２１ｇ、３８ｍｍｏｌ）の混合物を、アルゴン下、約１２０℃で終夜加熱した。その混合物を室温まで冷却してから水（約２００ｍＬ）に注ぎ込み、濾過した。固形物を集め、クロロホルム（約２００ｍＬ）に再溶解した。水を除去した後、クロロホルム溶液をＮａ_２ＳＯ_４で乾燥した。そのクロロホルム溶液をシリカゲルに吸収させ、カラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンからジクロロメタン／酢酸エチル２０：１への勾配を使用）で精製し、ジクロロメタン中で再結晶することにより、淡黄色結晶性固体（１．５ｇ、収率３７％）を得た。

実施例４．ホスト−５の合成：

２−（３−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（１３）。Ｎ−フェニル−ｏ−フェニレン−１，２−ジアミン（０．９６７ｇ、５．２５ｍｍｏｌ）の無水ＣＨ_２Ｃｌ_２（２５ｍＬ）溶液を撹拌したものに、３−ブロモベンゾイルクロリド（０．６６ｍＬ、５ｍｍｏｌ）をシリンジから滴下し、次にＥｔ_３Ｎ（１．４ｍＬ）を滴下した。ＴＬＣ（ＳｉＯ_２，４：１ヘキサン類−酢酸エチル）が出発材料の消費を示すまで（１９時間）、室温で撹拌を続けた。次に、反応を水（約３００ｍＬ）に注ぎ込み、ＣＨ_２Ｃｌ_２（約４０ｍＬ×３）で抽出した。合わせた有機分をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、濾過し、濃縮した。次に、その粗中間体を無水１，４−ジオキサン（約２２ｍＬ）に溶解し、約１１５℃に加熱した。完全に溶解したら、オキシ塩化リン（１．３７ｍＬ、１５ｍｍｏｌ）を溶液にシリンジからゆっくり加え、反応を約１１５℃に維持した。反応が完了したら（約２時間）、室温まで冷却し、ＣＨ_２Ｃｌ_２（約１５０ｍＬ）に注いだ。次に、合わせた有機分を飽和ＮａＨＣＯ_３、Ｈ_２Ｏおよびブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー（ＳｉＯ_２、４：１ヘキサン類−アセトン）で精製することにより、１３（１．６８ｇ、９６％）を明黄色固形物として得た。

１−フェニル−２−（３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（１４）。文献の手法（Ｇｅ，Ｚ．；Ｈａｙａｋａｗａ，Ｔ．；Ａｎｄｏ，Ｓ．；Ｕｅｄａ，Ｍ．；Ａｋｉｉｋｅ，Ｔ．；Ｍｉｙａｍｏｔｏ，Ｈ．；Ｋａｊｉｔａ，Ｔ．；Ｋａｋｉｍｏｔｏ，Ｍ．Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００８，２０（７），２５３２−２５３７）を、次のように変更した：１３（４．０６８ｇ、１１．６５ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（６．２１２ｇ、２４．４６ｍｍｏｌ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（ＩＩ）（０．５７１ｇ、０．６９９ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（３．４３０、３４．９４ｍｍｏｌ）および１，４−ジオキサン（８０ｍＬ）の混合物を撹拌しながらアルゴンで約１時間脱気した。次に、反応混合物を、アルゴン下で撹拌しながら約１７時間、約８０℃に維持した。反応が完了したら、室温まで冷却し、短いシリカゲルプラグ（約１／２インチ）で濾過し、濾材をＥｔＯＡｃ（約３００ｍＬ）で十分に洗浄した。次に、合わせた有機分を飽和ＮａＨＣＯ_３、水およびブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー（ＳｉＯ_２、１００％ＣＨ_２Ｃｌ_２→４９：１ＣＨ_２Ｃｌ_２：ＣＨ_３ＯＨ）で精製し、次にヘキサン類から再結晶することにより、ボロン酸エステル１４（３．７２ｇ、８１％）をオフホワイトの結晶性固体として得た。

ホスト−５（１５）。１４（２．５ｇ、６．３０９ｍｍｏｌ）、３，６−ジブロモ−９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール（１．２７８ｇ、３．０７７ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．１７８ｇ、０．１５４ｍｍｏｌ）、Ｎａ_２ＣＯ_３（１．１６７ｇ、１１．０１ｍｍｏｌ）、Ｈ_２Ｏ（１０ｍＬ）およびＴＨＦ（５０ｍＬ）の混合物を、撹拌しながらアルゴンで約２５分間脱気した。次に、その反応混合物を、アルゴン下で撹拌しながら、約４３時間、約８５℃に維持した。反応が完了したら、室温まで冷却し、ＥｔＯＡｃ（約１５０ｍＬ）に注いだ。次に有機分を飽和ＮａＨＣＯ_３、Ｈ_２Ｏおよびブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー（ＳｉＯ_２、３：１ヘキサン類−アセトン）で精製することにより、生成物ホスト−５（１５）（２．２６ｇ、９２％）をオフホワイトの粉末として得た。

実施例５．ホスト−６の合成

２−（４−ブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール（１６）：ＤＭＦ（４５ｍＬ）中の４−ブロモベンゾイルクロリド（３．０ｇ、２４ｍｍｏｌ）、２−アミノベンゼンチオール（４．４４ｇ、２４ｍｍｏｌ）およびＴＭＳＣｌ（６．５２ｇ、６０ｍｍｏｌ）を、アルゴン下、約９０℃で、終夜加熱した。その混合物を氷（３００ｇ）に注ぎ込み、全体を約２０分間超音波処理したところ、黄色沈殿物が形成された。濾過後、固形物を集め、ジクロロメタンに溶解してから、ＮａＨＣＯ_３水溶液（１５０ｍＬ）、水（１５０ｍＬ）およびブライン（１００ｍＬ）で洗浄した。有機相をＮａ_２ＳＯ_４で乾燥し、シリカゲルを投入し、フラッシュクロマトグラフィー（ヘキサン類／酢酸エチル２０：１）で精製した。第１フラクションを集め、濃縮し、白色固形物（１６）を得た（２．８９ｇ、収率４２％）。

２−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール（１７）：１，４−ジオキサン（５０ｍＬ）中の２−（４−ブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール（１６）（２．７ｇ、９．３１ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコレート）ジボラン（２．６０ｇ、１０．２４ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２（０．３４１ｇ、０．４６６ｍｍｏｌ）およびＫＯＡｃ（４．５６ｇ、４６．６ｍｍｏｌ）の混合物を脱気し、アルゴン下、約８０℃で終夜加熱した。室温まで冷却した後、その混合物を酢酸エチル（１５０ｍＬ）に注ぎ込み、塩類を濾去した。減圧下で溶媒を除去し、その結果生じた固形物をジクロロメタンに再溶解し、水（１００ｍＬ）、ブライン（１００ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥した。フラッシュカラムクロマトグラフィー（ヘキサン類／酢酸エチル１０：１）で精製し、ジクロロメタン／ヘキサン類中で再結晶することにより、白色固形物（１７）（２．０４ｇ、収率６５％）を得た。

ホスト−６化合物（１８）：ＴＨＦ／Ｈ_２Ｏ（２０ｍＬ／１０ｍＬ）中の３，６−ジブロモ−９−ｐ−トリル−９Ｈ−カルバゾール（１．１２ｇ、２．６９ｍｍｏｌ）、２−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール（１７）（２．０ｇ、５．９３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）４（０．１８７ｇ、０．１６１ｍｍｏｌ）およびＮａ_２ＣＯ_３（１．０２ｇ、９．６ｍｍｏｌ）の混合物を脱気し、アルゴン下、還流温度（８０℃）で終夜加熱した。室温まで冷却した後、その混合物をジクロロメタン（１００ｍＬ）に注ぎ込んだ。固形物を濾過によって集めた後、ＤＣＭ／クロロホルム（４００ｍＬ／４００ｍＬ）に再溶解し、水（４００ｍＬ×２）およびブライン（２００ｍＬ）で洗浄した。有機溶液をＮａ_２ＳＯ_４で乾燥し、濃縮した。黄色固形物（１８）が析出し、それを濾過によって集めた（０．９９ｇ、収率５５％）。

実施例６．ＯＬＥＤ素子の製作および性能

青色発光素子の製作：ＩＴＯ被覆ガラス基材を、超音波により、水、アセトン、２−プロパノール中で逐次、清浄化し、約１１０℃で約３時間焼成した後、酸素プラズマで約５分間処理した。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋから購入したＢａｙｔｒｏｎＰ）の層を、前もって清浄化しＯ_２プラズマ処理した（ＩＴＯ）基材上に、約３０００ｒｐｍでスピンコーティングし、約１８０℃で約３０分間アニールすることで、４０ｎｍ前後の厚さを得た。約１０^−７ｔｏｒｒ（１ｔｏｒｒ＝１３３．３２２Ｐａ）の圧力のグローブボックス付き真空蒸着システムにおいて、まず最初に４，４’４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）をＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ層の上に約０．０６ｎｍ／秒の成膜速度で成膜して、厚さ３０ｎｍの薄膜を得た。次に、ホスト−１を加熱し、ＴＣＴＡの上に成膜して厚さ２０ｎｍの薄膜を得た後、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンゾイミジゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）を０．０６ｎｍ／秒前後の成膜速度で成膜して、厚さ４０ｎｍの薄膜を得た。次に、ＣｓＦ（約０．５ｎｍ）およびＡｌ（約１５０ｎｍ）を、それぞれ約０．００５および約０．２ｎｍ／秒の成膜速度で、逐次、成膜した。個々の素子はそれぞれ約０．１４ｃｍ^２の面積を有する。すべてのスペクトルはＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓＨＲ４０００スペクトロメーターで測定し、Ｉ−Ｖ−Ｌ特性はＫｅｉｔｈｌｅｙ２４００ソースメーターならびにＮｅｗｐｏｒｔ２８３２−Ｃ電力計および８１８ＵＶ検出器で計測した。すべての素子動作は、窒素で満たされたグローブボックスの内部で行った。この素子（素子Ａ）の例示的構成を図１に示す。図２〜４は、この素子がＯＬＥＤとして適切であることを示している。図２に素子ＡのエレクトロルミネセンススペクトルとＣＩＥ座標を示す。図３に、素子Ａの駆動電圧の関数としての電流密度および輝度を示す。図４に、素子Ａの電流密度の関数としての発光効率を示す。

白色発光素子の製作：ＩＴＯ被覆ガラス基材を、超音波により、水、アセトン、２−プロパノール中で逐次、清浄化し、１１０℃で約３時間焼成した後、酸素プラズマで約５分間処理した。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋから購入したＢａｙｔｒｏｎＰ）の層を、前もって清浄化しＯ２プラズマ処理した（ＩＴＯ）基材上に、約３０００ｒｐｍでスピンコーティングし、約１８０℃で約３０分間アニールすることで、４０ｎｍ前後の厚さを得た。約１０^−７ｔｏｒｒ（１ｔｏｒｒ＝１３３．３２２Ｐａ）の圧力のグローブボックス付き真空蒸着システムにおいて、まず最初に４，４’４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）をＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ層の上に０．０６ｎｍ／秒の成膜速度で成膜して、厚さ３０ｎｍの薄膜を得た。次に、ホスト−１と緑色発光体および赤色発光体Ｉｒ（ｐｑ）_２ａｃａｃを同時に加熱し、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３が約０．２ｗｔ％およびＩｒ（ｐｑ）_２ａｃａｃが約０．０７ｗｔ％になるように異なる成膜速度でＴＣＴＡの上に成膜して、厚さ１５ｎｍの発光層を得た後、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンゾイミジゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）を０．０６ｎｍ／秒前後の成膜速度で成膜して、厚さ４０ｎｍの薄膜を得た。次に、ＣｓＦ（０．５ｎｍ）およびＡｌ（１５０ｎｍ）を、それぞれ約０．００５および約０．２ｎｍ／秒の成膜速度で、逐次、成膜した。個々の素子はそれぞれ約０．１４ｃｍ^２の面積を有する。すべてのスペクトルはＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓＨＲ４０００スペクトロメーターで測定し、Ｉ−Ｖ−Ｌ特性はＫｅｉｔｈｌｅｙ２４００ソースメーターならびにＮｅｗｐｏｒｔ２８３２−Ｃ電力計および８１８ＵＶ検出器で計測した。すべての素子動作は、窒素で満たされたグローブボックスの内部で行った。この素子（素子Ｂ）の例示的構成を図５に示す。図６〜８は、この素子がＯＬＥＤとして適切であることを示している。図６に素子ＢのエレクトロルミネセンススペクトルとＣＩＥ座標を示す。図７に、素子Ｂの駆動電圧の関数としての電流密度および輝度を示す。図８に、素子Ｂの電流密度の関数としての外部量子効率を示す。

特許請求の範囲をいくつかの具体的実施形態および実施例に関して説明したが、特許請求の範囲が、具体的に開示された実施形態に留まらず、本発明の他の代替的実施形態および／または使用ならびにその自明な変更実施形態および等価物に及ぶことは、当業者には理解されるであろう。

Claims

エレクトロルミネセント化合物とホストとを含む発光層を含み、ホストが請求項１に記載の化合物を含む、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子。