JP5808252B2 - カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびジベンゾホスホールから選択されたシリル置換およびヘテロ原子置換された化合物および該化合物の有機エレクトロニクスへの使用 - Google Patents

カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびジベンゾホスホールから選択されたシリル置換およびヘテロ原子置換された化合物および該化合物の有機エレクトロニクスへの使用 Download PDF

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Description

本発明は、式(I)または(I*)のカルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびジシリルベンゾホスホールから選択されたシリル置換およびヘテロ原子置換された化合物、式(I)または(I*)の該化合物の有機エレクトロニクス好ましくは有機発光ダイオードへの使用、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物を含む有機発光ダイオード、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物を含む発光層、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物を含む正孔/励起子用ブロック層ならびに、本発明による少なくとも1つの有機発光ダイオードを含む、定置型ディスプレイ、移動型ディスプレイ、照明ユニット、キーボード、衣類、家具および壁紙からなる群から選択された装置に関する。
有機エレクトロニクスは、ポリマーまたは低分子有機化合物を有する電子回路を使用するエレクトロニクスの一部分領域である。有機エレクトロニクスの使用領域は、有機発光ダイオード(OLED)へのポリマーまたは低分子有機化合物の使用であり、有機ソーラーセル(有機太陽電池)への使用、ならびにスイッチング素子たとえば有機トランジスタたとえば有機FETおよび有機TFTへの使用である。
したがって、適切な新規有機材料の使用により、有機エレクトロニクスをベースとするさまざまな新型のデバイスたとえばディスプレー、センサ、トランジスタ、データ記憶装置または太陽電池を供することが可能である。これにより、薄くて軽くかつ柔軟でしかも低コストで製造可能な新たなアプリケーションの開発が可能である。
本出願記載の好ましい適用領域は、有機発光ダイオードへの低分子有機化合物の使用である。
有機発光ダイオード(OLED)では、電流によって励起されると光を発する材料の特性が利用される。OLEDは、特にフラットディスプレイ製造の点で、陰極線管および液晶ディスプレーに代わるものとして興味深いものである。非常にコンパクトな構造と固有な低電流消費とによって、OLEDを含む装置は、とりわけモバイル使用、たとえば携帯電話、ラップトップ等への使用ならびに照明に適している。
OLEDの機能態様の基本原理ならびにOLEDの適切な構造システム(層)はたとえば国際公開第2005/113704号および同所に引用された文献に挙げられている。
発光材料(発光体)として、蛍光発光材料(蛍光発光体)のほかに、リン光発光材料(リン光発光体)を使用することが可能である。リン光発光体とは、通例、一重項発光を示す蛍光発光体と異なり、三重項発光を示す金属有機錯体である(M.A.Baldow et.al., Appl.Phys.Lett.1999,75,4〜6)。量子力学的理由から、リン光発光体を使用する場合には、4倍までに及ぶ量子効率、エネルギー効率および出力効率が可能である。
特に興味深いのは、長期作動寿命、優れた効率、温度負荷に対する高度の安定性を有すると共に使用・運転電圧の低い有機発光ダイオードである。
上記の特性を実際に実現するには、適切な発光体材料を供することが必要であるだけでなく、その他のOLED要素(相補型材料)も適切なデバイス構成によって互いに適合されていなければならない。こうしたデバイス構成は、たとえば、本来の発光体が分散された形で存在する特別なマトリックス材料を含んでいてよい。さらに、こうした構成はブロック材料を含んでいてよく、その際、デバイス構成中に正孔ブロック体、励起子ブロック体および/または電子ブロック体が存在していてよい。その他にまたは別法として、デバイス構成はさらに、正孔注入材料および/または電子注入材料および/または電荷輸送材料たとえば正孔伝導材料および/または電子伝導材料を有していてよい。この場合、本来の発光体と組み合わせて使用される上記材料の選択は、とりわけ、OLEDの効率ならびに寿命および使用・運転電圧に大きな影響を有している。
従来の技術において、OLEDのさまざまな層に使用するために、数多くの種々異なった材料が提案されている。
米国公開第2008/0171227 A1号は式(I)のシラニルアミン系化合物ならびに該シラニルアミン系化合物を含むOLEDに関する。
Figure 0005808252
2個のシラン基および2個またはそれ以上のカルバゾール基を有する上記シラニルアミン系化合物は、電気的安定性、優れた電荷輸送性および高いガラス転移温度を有しており、正孔注入材料、正孔輸送材料および/または発光材料として使用することが可能である。
欧州公開第1921082 A1号は、式(I)のシラニルアミン系化合物ならびに式(I)のシラニルアミン系化合物を含む有機発光ダイオードに関する。
Figure 0005808252
式(I)の上記シラニルアミン系化合物は、正孔注入層、正孔輸送層または、正孔注入ならびに正孔輸送の双方の特性を有する単一層として使用することができる。さらに、式(I)の上記シラニル系化合物は、付加的にリン光発光または蛍光発光材料を含んでいてよい発光層に使用することが可能である。
日本国公開第2006−321750 A号は、芳香族化合物たとえば式(1−1)のジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体またはカルバゾール誘導体に関する。
Figure 0005808252
式(1−1)の上記化合物は、日本国公開第2006−321750 A号によれば、医薬用の中間生成物、電荷輸送材料または蛍光発光材料として使用することが可能である。
米国公開第2007/0224446 A1号は有機発光ダイオードへの使用に適した化合物に関しており、その際、該化合物は一般式(I)を有している。
Figure 0005808252
上記の式(I)の基R1〜R8は、特に、8〜40個の炭素原子を有するアリールシリル基であってよい。米国公開第2007/0224446 A1号記載の実施例によれば、上記の式(I)の化合物は発光層のマトリックス材料として使用される。
したがって、従来の技術から、特に正孔注入材料、正孔輸送材料ならびに場合により発光層のマトリックス材料として使用されるカルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体ならびにジベンゾチオフェン誘導体が知られていることが判明する。
上述した従来の技術と比較した本発明の目的は、OLEDへの使用ならびにその他の有機エレクトロニクスへの使用に適したさらにその他の材料を提供することである。特に、OLEDに使用するための正孔/励起子ブロック材料ならびにマトリックス材料が提供される。これらの材料は特に、少なくとも1つのリン光発光体とくに少なくとも1つの緑色発光体または少なくとも1つの青色発光体を含むOLEDに適している。さらに、これらの材料は、優れた効率、優れた作動寿命ならびに温度負荷に対する高度な安定性およびOLEDの低い使用・運転電圧を保証するOLEDの提供に適している。
上記課題は、式(I)または(I*)
Figure 0005808252
[式中、
XはNR、S、OまたはPRを意味し、
Rはアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基を意味し、
Aは−NR67、−P(O)R89、−PR1011、−S(O)212、−S(O)R13、−SR14または−OR15を意味し、
1、R2、R3は、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基(この場合、基R1、R2、R3の少なくとも1つは少なくとも2個の炭素原子を含んでいる)またはOR22を意味し、
4、R5は、互いに独立して、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基、基Aまたは、供与体または受容体機能を有する基を意味し、
n、mは、互いに独立して、0、1、2、3を意味し、
6、R7はN原子と共に、非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよいおよび/または3〜10個の環原子を有する1つ以上のさらに別の環式基と環縮合されていてよい3〜10個の環原子を有する環式基を形成し(この場合、環縮合された基は非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよい)、
22は、互いに独立して、場合により基OR28で置換された、SiR232425、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基を意味し、
28は、互いに独立して、SiR232425、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基を意味し、
8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R23、R24、R25は、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基を意味するか
または
上記一般式(I)および/または(I*)の2つの単位が、直鎖または分岐状の、飽和または不飽和の、場合により、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、橋かけまたはOを経て互いに橋かけされている(この場合、この橋かけは上記一般式(I)および/または(I*)においてそれぞれR2の代わりにSi原子に結合されている)]の化合物の提供によって解決される。
本発明の上記課題はまた、式(I)
Figure 0005808252
[式中、
XはNR、S、OまたはPRを意味し、
Rはアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基を意味し、
Aは−NR67、−P(O)R89、−PR1011、−S(O)212、−S(O)R13、−SR14または−OR15を意味し、
1、R2、R3は、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基(この場合、基R1、R2またはR3の少なくとも1つはアリール基またはヘテロアリール基を意味する)を意味し、
4、R5は、互いに独立して、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、基Aまたは、供与体または受容体機能を有する基を意味し、
n、mは、互いに独立して、0、1、2、3を意味し、
6、R7はN原子と共に、非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよいおよび/または3〜10個の環原子を有する1つ以上のさらに別の環式基と環縮合されていてよい3〜10個の環原子を有する環式基を形成し(この場合、環縮合された基は非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよい)、
8、R9、R10、R11、R12、R13、R14およびR15は、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基を意味する]の化合物によっても解決される。
式(I)または(I*)の特別なシリルおよびヘテロ原子置換された化合物は、電荷キャリア伝導性が必要とされる用途向け使用、特に、たとえばスイッチング素子たとえば有機トランジスタたとえば有機FETおよび有機TFT、有機太陽電池および有機発光ダイオード(OLED)から選択された有機エレクトロニクス用途向け使用に特によく適しており、その際、式(I)または(I*)の化合物はOLEDにおいて発光層のマトリックス材料としての使用および/または正孔/励起子ブロック材料としての使用および/または電子および/または励起子ブロック材料としての使用にとって、特にリン光発光体と組み合わせる場合に、とりわけ適していることが判明した。式(I)または(I*)の本発明による化合物をOLEDに使用すれば、優れた効率と長期の寿命を有すると共に、特に低い使用・運転電圧で動作可能なOLEDが得られる。本発明による式(I)または(I*)の化合物は、特にリン光発光体である青色および緑色発光体たとえば淡青色または濃青色発光体用のマトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料としての使用に特に適している。さらに、式(I)または(I*)の化合物は、スイッチング素子および有機太陽電池から選択された有機エレクトロニクス用途向けの伝導/相補型材料として使用可能である。
本出願の趣旨において、アリール残基またはアリール基、ヘテロアリール残基またはヘテロアリール基、アルキル残基またはアルキル基、シクロアルキル残基またはシクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル残基またはヘテロシクロアルキル基、アルケニル残基またはアルケニル基、アルキニル残基またはアルキニル基、アラルキル残基またはアラルキル基および、供与体および/または受容体機能を有する基なる用語は以下の意味を有する。
アリール残基(またはアリール基)とは、6〜30個の炭素原子、好ましくは6〜18個の炭素原子を有する、芳香族環または複数の縮合芳香族環から構成された基礎骨格を有する残基として理解される。適切な基礎骨格とは、たとえば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基またはフェナントレニル基、インデニル基またはフルオレニル基である。この基礎骨格は非置換(すなわち、置換可能なすべての炭素原子は水素原子を担持している)かまたは基礎骨格の1つ、複数またはすべてを置換可能な位置で置換されていてよい。
適切な置換基とは、たとえば、ジュウテリウム、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルバゾイル基、シリル基、SiR161718(適切なシリル基SiR161718は以下に挙げられている)、アルキル基、好ましくは、1〜8個の炭素原子を有するアルキル基、特に好ましくは、メチル基、エチル基またはi−プロピル基、アリール基、好ましくは、再置換または非置換であってよいC6−アリール基、ヘテロアリール基、好ましくは、少なくとも1つの窒素原子を含むヘテロアリール基、特に好ましくは、ピリジル基およびカルバゾイル基、アルケニル基、好ましくは、二重結合を担持するアルケニル基、特に好ましくは、二重結合および1〜8個の炭素原子を有するアルケニル基、アルキニル基、好ましくは、三重結合を有するアルキニル基、特に好ましくは、三重結合および1〜8個の炭素原子を有するアルキニル基または、供与体または受容体機能を有する基または、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基である。供与体または受容体機能を有する適切な基は以下に挙げられている。中でも特に好ましくは、置換されたアリール基は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、アルコキシ基、ヘテロアリール基、ハロゲン、擬ハロゲンおよびアミノ基、好ましくは、アリールアミノ基からなる群から選択された置換基を担持している。好ましくは、アリール基またはアリール基は、C6−C18−アリール基、特に好ましくは、場合により上述した置換基の少なくとも1つのまたは複数で置換されたC6−アリール基である。特に好ましくは、C6−C18−アリール基、好ましくは、C6−アリール基は、上述した置換基のいずれも有していないかまたは1、2、3または4個を有し、中でも特に好ましくは、上述した置換基のいずれも有していないかまたは1、2個を有している。
ヘテロアリール残基またはヘテロアリール基とは、アリール基の基礎骨格中で少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子によって代替されている点ならびにヘテロアリール基の基礎骨格が好ましくは5〜18個の環原子を有する点で上述したアリール基とは異なる基として理解される。好ましいヘテロ原子はN、OおよびSである。特に好ましい適切なヘテロアリール基は窒素含有へテロアリール基である。中でも特に好ましくは、基礎骨格の1または2個の炭素原子はヘテロ原子、好ましくは窒素によって代替されている。特に好ましくは、基礎骨格は、以下の構造たとえばピリジン、ピリミジンおよび五員のヘテロ芳香族炭化水素たとえばピロール、フラン、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、トリアゾールから選択されている。さらに、ヘテロアリール基は縮合環構造たとえばベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾピロリル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、フェナントロリニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基またはジアザカルバゾリル基であってよい。基礎骨格は基礎骨格の1つ、複数またはすべてを置換可能な位置で置換されていてよい。適切な置換基はすでにアリール基に関して挙げたものと同じである。
アルキル残基またはアルキル基とは、1〜20個の炭素原子、好ましくは1〜10個の炭素原子、特に好ましくは1〜8個、中でも特に好ましくは1〜4個の炭素原子を有する基として理解される。このアルキル基は分枝もしくは分枝していなくてよく、場合により、1つ以上のヘテロ原子、好ましくはSi、N、OまたはS、特に好ましくはN、OまたはSで中断されていてよい。さらに、このアルキル基は、アリール基に関して挙げられた1つ以上の置換基で置換されていてよい。さらに、本発明のアルキル基は少なくとも1つのハロゲン原子たとえばF、Cl、BrまたはI、特にFを有していてよい。さらに別の実施形態において、本発明のアルキル基は完全にフッ素化されていてよい。同じく、このアルキル基は1つ以上の(ヘテロ)アリール基を担持することも可能である。したがって、本出願の趣旨において、たとえばベンジル基は置換されたアルキル基を表している。この場合、上述したすべての(ヘテロ)アリール基が適している。特に好ましくは、アリール基は、メチル基、エチル基、イソ−プロピル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソ−ブチル基およびt−ブチル基からなる群から選択されており、中でも特に好ましいのはメチル基およびエチル基である。
シクロアルキル基またはシクロアルキル基とは、3〜20個の炭素原子、好ましくは3〜10個の炭素原子、特に好ましくは3〜8個の炭素原子を有する基として理解される。この基礎骨格は非置換(すなわち、置換可能なすべての炭素原子は水素原子を担持している)かまたは基礎骨格の1つ、複数またはすべてを置換可能な位置で置換されていてよい。適切な置換基はすでにアリール基に関して上述した基である。同じく、このシクロアルキル基は1つ以上の(ヘテロ)アリール基を担持することも可能である。適切なシクロアルキル基の例はシクロプロピル基、シクロペンチル基およびシクロヘキシル基である。
ヘテロシクロアルキル残基またはヘテロシクロアルキル基とは、シクロアルキル基の基礎骨格中で少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子によって代替されている点で上述したシクロアルキル基とは異なる基として理解される。好ましいヘテロ原子はN、OおよびSである。中でも特に好ましくは、シクロアルキル基の基礎骨格の1または2個の炭素原子はヘテロ原子によって代替されている。適切なヘテロシクロアルキル基の例は、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロフラン、ジオキサンから誘導された基である。
アルケニル残基またはアルケニル基とは、アルキル基の少なくとも1個のC−C−単結合がC−C−二重結合によって代替されている点で相違している、上述した少なくとも2個の炭素原子を有するアルキル基に相当する基として理解される。好ましくは、アルケニル基は1または2個の二重結合を有している。
アルキニル残基またはアルキニル基とは、アルキル基の少なくとも1個のC−C−単結合がC−C−三重結合によって代替されている点で相違している、上述した少なくとも2個の炭素原子を有するアルキル基に相当する基として理解される。好ましくは、アルキニル基は1または2個の三重結合を有している。
基SiR161718とは、シリル基であって、式中、R16、R17およびR18は、互いに独立して、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基またはOR22を意味するものとして理解される。
基SiR232425とは、シリル基であって、式中、R23、R24およびR25は、互いに独立して、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基またはOR22を意味するものとして理解される。
供与体または受容体機能を有する基または置換基とは、本出願の趣旨において、以下の基として理解される。
供与体機能を有する基とは、+I効果および/または+M効果を有する基として理解され、受容体機能を有する基とは、−I効果および/または−M効果を有する基として理解される。好ましい適切な基は、C1−C20−アルコキシ基、C6−C30−アリールオキシ基、C1−C20−アルキルチオ基、C6−C30−アリールチオ基、SiR192021、OR22、ハロゲン基、ハロゲン化C1−C20−アルキル基、カルボニル基(−CO(R19))、カルボニルチオ基(−C=O(SR19))、カルボニルオキシ基(−C=O(OR19))、オキシカルボニル基(−OC=O(R19))、チオカルボニル基(−SC=O(R19))、アミノ基(−NR1920)、擬ハロゲン基、アミド基(−C=O(NR19))、−NR19C=O(R21)、ホスホネート基(−P(O)(OR192、ホスフェート基(−OP(O)(OR192)、ホスフィン基(−PR1920)、ホスフィンオキシド基(−P(O)R19 2)、スルフェート基(−OS(O)2OR19)、スルホキシド基(−S(O)R19)、スルホネート基(−S(O)2OR19)、スルホニル基(−S(O)219)、スルホンアミド基(−S(O)2NR1920)、NO2、ホウ素酸エステル基(−OB(OR192)、イミノ基(−C=NR1920))、ボラン基、スタンナン基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、オキシム基、ニトロソ基、ジアゾ基、ビニル基、スルホキシミン、アラン、ゲルマン、ボロキシムおよびボラジンから選択されている。
供与体または受容体機能を有する上記の基に挙げられた基R19、R20およびR21は、互いに独立して、以下を意味する。
置換または非置換C1−C20−アルキル基または置換または非置換C6−C30−アリール基またはOR22(この場合、適切なおよび好ましいアルキル基およびアリール基は上述されている)。特に好ましくは、基R19、R20およびR21は、C1−C6−アルキル基たとえばメチル基、エチル基またはi−プロピル基またはフェニル基を意味する。好ましい実施形態(SiR192021の場合)において、R19、R20およびR21は好ましくは、互いに独立して、置換または非置換C1−C20−アルキル基または置換または非置換アリール基、好ましくはフェニル基を意味する。
供与体または受容体機能を有する好ましい置換基は以下からなる群から選択されている。
1〜C20−アルコキシ基、好ましくはC1−C6−アルコキシ基、特に好ましくはエトキシ基またはメトキシ基;C6−C30−アリールオキシ基、好ましくはC6−C10−アリールオキシ基、特に好ましくはフェニルオキシ基;SiR192021(式中、R19、R20およびR21は好ましくは、互いに独立して、置換または非置換アルキル基または置換または非置換アリール基、好ましくはフェニル基を意味する);特に好ましくは、基R19、R20またはR21の少なくとも1つは置換または非置換フェニル基である(この場合、適切な置換基は上述されている);ハロゲン基、好ましくはF、Cl、特に好ましくはF、ハロゲン化C1−C20−アルキル基、好ましくはハロゲン化C1−C6−アルキル基、中でも特に好ましくはフッ素化C1−C6−アルキル基たとえばCF3、CH2F、CHF2またはC25;アミノ基、好ましくはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基またはジアリールアミノ基、特に好ましくはジアリールアミノ基;擬ハロゲン基、好ましくはCN、−C(O)OC1−C4−アルキル基、好ましくは−C(O)OMe、P(O)R2、好ましくはP(O)Ph2
供与体または受容体機能を有する中でも特に好ましい置換基は、メトキシ基、フェニルオキシ基、ハロゲン化C1−C4−アルキル基、好ましくはCF3、CH2F、CHF2、C25、ハロゲン、好ましくはF、CN、SiR192021(この場合、適切な基R19、R20およびR21はすでに挙げられている)、ジアリールアミノ基(NR1920、この場合、R19、R20はそれぞれC6−C30−アリール基を意味する)、−C(O)OC1−C4−アルキル基、好ましくは−C(O)Me、P(O)Ph2からなる群から選択されている。
ハロゲン基とは、好ましくはF、ClおよびBr、特に好ましくはFおよびCl、中でも特に好ましくはFとして理解される。
擬ハロゲン基とは、好ましくはCN、SCNおよびOCN、特に好ましくはCNとして理解される。
供与体または受容体機能を有する上述した基は、供与体または受容体機能を有する基の上記リストに挙げられていないが、本出願中に挙げられた残基および置換基のその他のものが供与体または受容体機能を有することを排除するものではない。
アリール残基またはアリール基、ヘテロアリール残基またはヘテロアリール基、アルキル残基またはアルキル基、シクロアルキル残基またはシクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル残基またはヘテロシクロアルキル基、アルケニル残基またはアルケニル基および供与体または受容体機能を有する基は、上述したように、置換もしくは非置換であってよい。本出願の趣旨における非置換基とは、基の置換可能な原子が水素原子を担持する基として理解されることとする。本出願の趣旨における置換基とは、1つ以上の置換可能な原子が少なくとも1つの位置で水素原子に代えて置換基を担持する基として理解されることとする。適切な置換基は、アリール残基またはアリール基に関して上述した置換基である。
同一番号の付された基が本出願による化合物中に複数現れる場合には、それらの基はそれぞれ、互いに独立して、上述した意味を有していてよい。
式(I)または(I*)の化合物中の基Xは、NR、S、OまたはPR、好ましくはNR、SまたはO、特に好ましくはOまたはS、中でも特に好ましくはOを意味する。
基Rは、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、好ましくはアリール基、ヘテロアリール基またはアルキル基、特に好ましくはアリール基(この場合、上述した基は非置換または置換されていてよい)を意味する。適切な置換基は上述されている。特に好ましくは、Rは、上述した置換基で置換または非置換であってよいフェニル基を意味する。中でも特に好ましくは、Rは非置換フェニル基を意味する。
式(I)または(I*)の化合物中の基Aは、−NR67、−P(O)R89、−PR1011、−S(O)212、−S(O)R13、−SR14または−OR15、好ましくはNR67、−P(O)R89または−OR15、特に好ましくは−NR67を意味する。
その際、基R6〜R15は以下の意味を有する。
6、R7はN原子と共に、非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよいおよび/または3〜10個の環原子を有する1つ以上のさらに別の環式基と環縮合されてよい3〜10個の環原子を有する環式基(この場合、環縮合された基は非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよい)を形成する。
8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R23、R24、R25は、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基、好ましくはアリール基またはヘテロアリール基(この場合、これらの基は非置換またはアルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の基で置換されていてよい)、特に好ましくは、非置換または置換フェニル基(この場合、適切な置換基は上述されており、たとえばトリル基または式
Figure 0005808252
[式中、
基Xおよび基R1、R2およびR3は、互いに独立して、式(I)または(I*)の化合物に関して挙げられた意味を有する]の基である)を意味する。
中でも特に好ましくは、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14およびR15は、互いに独立して、フェニル基、トリル基または式
Figure 0005808252
[式中、
XはNPh、SまたはOを意味する]の基を意味する。
好ましくは適切な基−NR67の例は、ピロリル基、2−5−ジヒドロ−1−ピロリル基、ピロリジニル基、インドリル基、インドリニル基、イソインドリニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基、ジアザカルバゾリル基、イミダゾリル基、イミダゾリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、インダゾリル基、1,2,3−トリアゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、1,2,4−トリアゾリル基、テトラゾリル基、1,3−オキサゾリル基、1,3−チアゾリル基、ピペリジル基、モルホリニル基、9,10−ジヒドロアクリジニル基および1,4−オキサジニル基(この場合、上記の基は非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよい)からなる群から選択されており、好ましくは基−NR67は、カルバゾリル基、ピロリル基、インドリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、アザカルバゾリル基およびジアザカルバゾリル基(この場合、上記の基は非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよい)から選択されており、特に好ましくは基−NR67は、非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基および供与体または受容体機能を有する基から選択された1つ以上の置換基で置換されていてよいカルバゾリル基を意味する。
特に好ましい基−NR67は以下のものである。
Figure 0005808252
[式中、XはNPh、SまたはOを意味する]、
Figure 0005808252
[式中、XはNPh、SまたはOを意味する]。
Figure 0005808252
特に好ましい基−P(O)R89は以下のものである。
Figure 0005808252
特に好ましい基−PR1011は以下のものである。
Figure 0005808252
特に好ましい基−S(O)212および−S(O)R13は以下のものである。
Figure 0005808252
特に好ましい基−SR14および−OR15は以下のものである。
Figure 0005808252
[式中、XはそれぞれNPh、SまたはOを意味する]。
式(I)または(I*)の化合物中のR4、R5は、互いに独立して、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、さらに別の基A、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基または、供与体または受容体の機能を有する基を意味し、好ましくは互いに独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基または、供与体または受容体機能を有する基を意味する。たとえば、R4またはR5は、互いに独立して、以下を意味する。
Figure 0005808252
[式中、XはNPh、SまたはOを意味する]。
その際、式(I)または(I*)の化合物中にはn個の基R4および/またはm個の基R5が存在していてよく、この場合、nおよびmは以下を意味する。
n、mは、互いに独立して、0、1、2または3を意味し、好ましくは、互いに独立して、0、1または2を意味し、中でも特に好ましくは、少なくともnまたはmは0を意味する。
22は、一般式(I)または(I*)の化合物中において一般に、互いに独立して、SiR232425、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基(場合により基OR28で置換)、好ましくはアリール基、アルキル基(場合により基OR28で置換)、特に好ましくはアリール基、アルキル基を意味する。
28は、一般式(I)または(I*)の化合物中において一般に、独立してSiR232425、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基を意味する。
場合により存在する置換基OR28は、上記の基において、一般に、当業者にとって適切と思慮されるあらゆる位置に存在していてよい。
本発明のさらに別の好ましい実施形態において、一般式(I)および/または(I*)の2つの単位は、直鎖または分岐状の、飽和または不飽和の、場合により、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、橋かけまたはOを経て互いに架橋されており、この場合、この橋かけは一般式(I)および/または(I*)においてそれぞれR2の代わりにSi原子に結合されている。
好ましくは、橋かけは、−CH2−、−C24−、−C36−、−C48−、−C612−、−C816−、−C918−、−CH(C817)CH2−、−C24(CF2824−、−C≡C−、−1,4−(CH22−フェニル−(CH22−、−1,3−(CH22−フェニル−(CH22−、−1,4−フェニル−、−1,3−フェニル−、−O−、−O−Si(CH32−O−、−O−Si(CH32−O−Si(CH3)−O−、−O−からなる群から選択されている。
本発明の好ましい実施形態において、一般式(I)または(I*)の化合物は、一般式(Ia)、(Ib)または(Ic)を有している。
Figure 0005808252
[式中、残基および基A、X、R1、R2、R3、R4およびR5は上述した意味を有する]。
本発明のさらに別の好ましい実施形態において、R1および/またはR2および/またはR3は、一般式(Ii)および/または(Ii*)
Figure 0005808252
[式中、
4、R5、AおよびXは上記と同じ意味を有する]の芳香族単位を意味する。
式(I)または(I*)の適切な化合物はたとえば以下のものである。
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
[式中、
Xは、SまたはOを意味し、
R’は、HまたはCH3を意味する]。
一般式(I)または(I*)のその他の特に好ましい化合物は以下のものである。
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
本発明による一般式(I)または(I*)のその他の化合物は以下の式(X)に一致している。
Figure 0005808252
上記の一般式(X)において、R1、R2、R3は以下の意味を有する。
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
上記の表中:
Figure 0005808252
一般式(I)および/または(I*)の2つの単位が、直鎖または分岐状の、飽和または不飽和の、場合により、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、橋かけまたはOを経て互いに橋かけされている(この場合、この橋かけは一般式(I)および/または(I*)においてそれぞれR2の代わりにSi原子に結合されている)特に好ましい本発明による化合物は一般式(XI)
Figure 0005808252
に一致している。
上記の式(XI)において、X、R1、R2、R3、R5、R6、R7およびR8は以下の意味を有する。
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
上記の表中:
Figure 0005808252
その他の例:Rは、互いに独立して、Me、フェニル基またはR5である(この場合、少なくとも1つのRはR5である)。
Figure 0005808252
本発明によれば、一般式(I)または(I*)の化合物中において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R23、R24およびR25は、互いに独立して、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基を意味するかまたはその種の基を置換基として含むことが可能である。
本発明の好ましい実施形態において、R1、R2、R3、R4またはR5は、互いに独立して、スペーサを経て結合された重合性または架橋性基、特に好ましくは、重縮合または重付加によって重合または架橋可能な官能基の群から選択された基を意味する。
特に、本発明は、基R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R22、R23、R24またはR25またはR28のうちの少なくとも1つは、互いに独立して、ラジカル、カチオンまたは重付加またはカップリング反応によって重合または架橋可能な官能基の群から選択された、スペーサを経て結合された重合性または架橋性基を意味する本発明による化合物に関する。
特に、本発明は、基R1、R2およびR3から選択された少なくとも1つの基は、互いに独立して、スペーサを経て結合された重合性または架橋性基を意味する本発明による化合物に関する。
本発明によれば、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基は、一般に、式−(Sp)x1−[PG’]x
[式中、
Spは架橋単位を意味し、
PG’は架橋性または重合性基を意味し、
x1は0または1を意味し、
xは1〜4の整数を意味する]の基を意味する。
Spはたとえば、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR2627n−、−(CR26 27n−、−(YCR2627n−または−(CR2627Y)n−(式中、YはNR5、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R5はH、場合により少なくとも1個のC1−C18−アルキル基またはC1−C18−アルコキシ基で置換されたC6−C18−アリール基、場合により−O−で中断されたC1−C18−アルキル基を意味する)からなる群から選択され、
26およびR27は、互いに独立して、水素、フッ素またはC1−C20−アルキル基であり、
nは1〜20の整数であり、
Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよい。
架橋性または重合性基PG’は好ましくは、−C(R44)=CH2、−NHC(O)−C(R45)=CH2、−OCH2CH2OC(O)−C(R45)=CH2、−OC(O)−C(R45)=CH2、−C(O)−C(R46 )=CH2、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH2CH2CH=CH22、C5−C8−シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
Figure 0005808252
[式中、
sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R6は水素またはC1−C20−アルキル基を意味する]から選択された基である。
44は水素、C1−C4−アルキル基またはハロゲンを意味し、
45は水素、C1−C4−アルキル基またはハロゲンを意味し、
46は水素、C1−C4−アルキル基またはC6−C12−アリール基を意味し、または
PG’は、さらに別の実施形態において、重合性基
Figure 0005808252
[式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]、たとえば
Figure 0005808252
[式中、R47およびR48は、互いに独立して、ハロゲン、−C≡CH、ホウ酸、ホウ酸エステル、−Mg−Hal、−Zn−Hal、−Sn(R523(式中、Halはハロゲンを意味し、R52はC1−C18−アルキル基を意味する)である]から得られる基である。
49は、互いに独立して、水素、C1−C18−アルキル基(場合により−O−によって中断)、C1−C18−ペルフルオロアルキル基、C1−C18−アルコキシ基(場合により−O−によって中断)またはC7−C25−アラルキル基である。
PG’が重合性基
Figure 0005808252
とは異なる場合には、ポリマーは上記の反復単位に加えて1つ以上の反復単位RGIおよび/またはRGIIを含んでいてよい。
RGI:ポリマーの正孔注入または正孔輸送特性を改善する単位。
RGII:ポリマーの電子注入または電子輸送特性を改善する単位。
PG’が
Figure 0005808252
による重合性基である場合には、一般式(I)または(I*)の化合物は以下のように重合可能である。
ジハロゲン官能基材を使用する重合方法は、たとえばColon et al., J.Pol.Sci, Part A、Polymer Chemistry第28版(1990)367、およびColon et al.、J.Org.Chem.51(1986)2627に準拠して、ニッケル触媒カップリング条件下で実施可能である。この反応は一般に、極性非プロトン性溶媒たとえばジメチルアセトアミド中で、触媒量のニッケル塩、トリフェニルホスフィン、非常に過剰の亜鉛末を用いて実施される。この方法の変法は、Ioyda et al.、Bull.Chem.Soc.Jpn,63(1990)80に述べられており、その際、有機可溶性ヨウ化物が促進剤として使用される。さらに別のニッケル・カップリング反応は、Yamamoto,Progress in Polymer Science 17(1992)1153に述べられており、その際、二ハロゲン化芳香族化合物と過剰量のニッケル−(1,5−シクロオクタジエン)−錯体との混合物が不活性溶媒中で処理される。あらゆるニッケル・カップリング反応において、2またはそれ以上の芳香族二ハロゲン化物の基材混合物が使用される場合には、基本的にランダムポリマーが得られる。
この種の重合反応は少量の水の添加によって終了させることができる。別法として、単官能ハロゲン化アリールも連鎖停止剤として使用することが可能である。
ニッケル・カップリング重合により、基本的に、一般式(I)および/または(I*)の単位からなるランダムポリマーが得られる。
さらに、一般式(I)または(I*)の化合物は当業者に既知のSuzukiカップリングによっても重合可能である。この重合反応はたとえばN.Miyaua&A.Suzuki, Chemical Reviews, Vol.95, p.457〜2483(1995)に述べられている。そのため、好ましくは、一般式(I)または(I*)の化合物の二ヨウ化物または二臭化物が相応した二ホウ酸または二ホウ酸エステルと反応させられる。この反応は好ましくは、Pd触媒下にて、トリフェニルホスフィンの存在において、70℃〜180℃にて、芳香族炭化水素溶媒たとえばトルエン中で実施される。ジメチルホルムアミドまたはテトラヒドロフランも適切である。水性塩基たとえば炭酸ナトリウムまたは重炭酸ナトリウムはHBr捕獲剤として使用される。同様な方法はたとえば、Leadbeater&Marco;Angew.Chem.Int.Ed.Eng.42(2003)1407、T.I.Wallow&B.M.Novak,J.Org.Chem.59(1994)5034〜5037;およびM.Remmers,M.Schulze,and G.Wegner,Macro−mol.Rapid Commun.17(1996)239〜252に述べられている。
特に好ましい実施形態において、R1、R2、R3、R4およびR5、特にR1、R2およびR3は、互いに独立して、ラジカル架橋または重合可能な官能基、特にC−C−二重結合を含む基である。特に好ましい実施形態において、当該の架橋性または重合性基ないし一般式(I)または(I*)の化合物は以下から選択されている。
Figure 0005808252
Figure 0005808252
Figure 0005808252
上記の表中:
Figure 0005808252
ラジカル架橋ないし重合のための方法は当業者にそれ自体として既知である。本発明によれば、当業者に既知のラジカル開始剤たとえばAIBNまたは
Figure 0005808252
が使用可能である。
本発明の好ましい実施形態において、上記少なくとも1つの重合性または架橋性基は、C−C−二重結合、アクリレート、メタクリレートまたは1,2−エポキシエーテルからなる群から選択されている。
一般式(I)または(I*)の化合物が架橋性または重合性基として、−CH=CH2−、アクリレートまたはメタクリレートを含んでいる場合には、重合は、(たとえば、“Chemistry&Technology of UV&EB Formulations for Coatings,Inks and Paints, Vol.3: Photoinitiators for Free Radical and Cathonic Polymerization”1991,p.1115〜325に記載されている)公知の光重合開始剤の使用下で、たとえば光化学的に実施することができる。公知の光重合開始剤は、たとえば、存在するすべてのモノマーの総量を基準にして0.5〜5質量%の量にて、反応混合物に与えられる。
その他の適切な重合方法は、エポキシ重合、たとえばIvin, K.J.and Mol, J.C., Olefin Metathesis and Metathesis Polymerization(Academic Press 1997)に述べられているさまざまな複分解反応たとえば開環複分解、ADMET(非環式ジエン・オレフィン複分解)またはヒドロシリル化である。
Figure 0005808252
ヒドロシリル化はたとえばUV照射によって開始させることができると共に、ラジカル生成剤、遷移金属錯体またはルイス塩基たとえばH2PtCl6、RhCl(PPh33またはトランス−IrCl(PPh32によって触媒可能である。
Figure 0005808252
[式中、R50およびR51は、互いに独立して、C1−C8−アルキル基、C6−C24−アリール基またはC7−C12−アラルキル基を意味する]。
本発明による一般式(I)または(I*)の化合物から形成されたポリマーは、一般式(I)または(I*)の1つ以上の化合物を架橋または重合された形で含んでいる。同じく、一般式(I)または(I*)の化合物以外にその他のモノマーが共重合されて、相応したコポリマーが形成されることも可能である。当該例は国際公開第2007/090733号に挙げられている。
上記のその他のモノマーは、国際公開第2007/090733号に挙げられているように、正孔伝導単位たとえばRGIおよび/または電子伝導単位たとえばRGIIであってもよい。
本発明はまた、一般式(I)および(I*)の反復単位を架橋または重合された形で含む架橋またはポリマー材料ならびにエレクトロニクス・デバイスへの該材料の使用にも関する。
本発明による架橋またはポリマー材料は、有機溶媒への卓越した可溶性、卓越した膜形成特性および比較的高いガラス転移温度を有する。加えてさらに、本発明による架橋またポリマー材料が有機発光ダイオード(OLED)に使用される場合には、高い電荷キャリア移動度、高い色発光安定性および当該デバイスの長い耐用期間を認めることができる。
本発明による架橋または重合された材料は、熱的および機械的に安定していると共に、比較的欠陥がないために、特にコーティングまたは薄膜としての使用に適している。
こうした薄膜を製造するための方法としては、たとえば、真空蒸着、スピンコーティング、射出法、ラングミュア・ブロジェット(“LB”)法、インクジェット印刷法、浸漬被覆、活版印刷、スクリーン印刷、ドクターブレード印刷、ロール印刷、リバースロール印刷、オフセット・リソグラフィー印刷、フレキソ印刷、ウェブ印刷、吹き付けコーティング、刷毛によるコーティングまたはパッド印刷等である。上述した方法のうち、特に容易かつ低コストで実施可能である点から、真空蒸着、スピンコーティング、インクジェット印刷法および射出法が好ましい。
個々のデバイス層とくに発光層は、本発明による化合物および/または材料および場合によりその他の化合物の混合物から形成されてよい。本発明の非共役ポリマーは有機発光ダイオード(OLED)のリン光化合物(三重項発光体)用の母材として特に有用である。
層が、スピンコーティング法、射出法またはインクジェット印刷法によって生成される場合については、適切な有機溶媒たとえばベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、アセトニトリル、アニゾール、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシドおよびそれらの混合物中に0.0001〜90質量%の濃度で合成物を溶解させて作られる溶液の使用によって被膜コーティングを得ることができる。
本発明はまた、特に、重合および/または架橋反応の基本要素としての一般式(I)または(I*)の本発明による化合物の使用にも関する。
さらに、本発明は、本発明による一般式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物を含む架橋または重合された材料を製造するための以下のステップを含む方法に関する。
(A) 一般式(I)または(I*)の架橋性または重合性化合物(この場合、R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R22、R23、R24、R25またはR28のうちの少なくとも1つは、スペーサを経て結合された架橋性または重合性基を意味する)を製造するステップおよび
(B) ステップ(A)で得られた一般式(I)または(I*)の化合物を架橋または重合させるステップ。
ステップ(A)は架橋性または重合性化合物の製造を含む。これは好ましくは本発明による方法に従って行われる。
ステップ(B)による重合も同じく上記の方法に従って実施される。
本発明はまた、架橋性または重合性基を含む一般式(I)または(I*)の単位を架橋または重合された形で含む架橋または重合された材料にも関する。この材料は好ましくは上記の重合方法に従って得られる。
上記は、本発明によれば、ホモポリマーであってよい。すなわち、もっぱら一般式(I)または(I*)の単位は架橋または重合された形で存在している。本発明によれば、コポリマーも含まれている。すなわち、一般式(I)または(I*)の単位以外に、架橋または重合された形でその他のモノマーたとえば正孔伝導特性および/または電子伝導特性を有するモノマーが存在している。
本発明による方法によって得られた、一般式(I)または(I*)の単位を含む架橋または重合された材料は有機エレクトロニクス用途とくにOLEDへの使用に特に適している。
したがって、本発明はまた、一般式(I)または(I*)の単位を含む架橋または重合された材料の有機エレクトロニクス用途とくにOLEDへの使用にも関する。
一般式(I)または(I*)の上記化合物中で、部分構造たとえばカルバゾール構造、トリフェニルシリル構造およびホスフィンオキシド構造は1分子内に組み合わされていてよく、これによって、(上記化合物がマトリックス材料として使用される場合に)発光分子との相互作用の向上ならびに高い量子および電流効率が招来可能である。これらの化合物の不斉によって、材料は引き続き、非晶形で気相から析出可能である。非晶質有機材料は一般に結晶質有機材料よりも優れた長期安定性を有している。一般式(I)または(I*)のその種の化合物はたとえば化合物(Ia)であってよい。
Figure 0005808252
たとえば1個のカルバゾール部分構造と2個のトリフェニルシリル部分構造とを有する参照化合物に比較して、1個のカルバゾール単位と1個のトリフェニルシリル単位と1個のホスフィンオキシド単位とを有する一般式(I)または(I*)の化合物たとえば化合物(Ia)においては、電荷キャリア移動度とくに電子移動度は高まっている。これにより、たとえば同一の輝度にてOLEDの動作電圧を低下させることが可能である。
式(I)または(I*)の化合物または架橋または重合された当該材料は、白色光発光OLEDのマトリックス材料および/またはブロック材料および/または電子伝導体および/または正孔伝導体として使用することができる。
本発明によるおよび本発明によって使用される式(I)または(I*)の化合物の製造
式(I)または(I*)の化合物は、基本的に、当業者に既知の方法によって製造することが可能であり、たとえば、式(I)または(I*)(X=NR)のカルバゾールは、ジフェニルアミン(または適切に置換されたその誘導体)からの酸化閉環と、場合によりそれに続くたとえば窒素置換とによって熱的または光化学的に製造することが可能である。さらに、式(I)または(I*)のカルバゾールは、適切に置換されたテトラヒドロカルバゾールから出発して、酸化によって得ることが可能である。代表的なカルバゾール合成は、ポルシェ・ドレクセル環化である(Borsche, Ann., 359, 49(1908); Drechsel, J.Prakt.Chem.,[2],38,69,1888)。上記のテトラヒドロカルバゾールは当業者に既知の方法により、たとえば、場合により適切に置換されたフェニルヒドラジンと場合により適切に置換されたシクロヘキサノンとの縮合によって製造することが可能であり、その際、当該イミンが得られる。続いてのステップにおいて、酸の触媒作用を利用した転位および閉環反応が行われ、その際、当該テトラヒドロカルバゾールが得られる。同じく、イミンの製造と転位および閉環反応とを一つのステップで実施することも可能である。これは、上述したように、酸化によって所望のカルバゾールへともたらされる。
式(I)または(I*)の化合物の製造は、好ましくは、式(II)
Figure 0005808252
[式中、Xは、NR、S、OまたはPRまたはNHまたはPHまたはPPhを意味する]の当該基礎骨格から出発して行われる。式(II)の適切な基礎骨格は(特に、XがS、O、NHまたはPPhを意味する場合には)商業的に入手可能であり、あるいは当業者に既知の方法(X=PH)で製造可能である。
XがNHまたはPHを意味する場合には、基Rは、基R4およびR5が式(I)または(I*)の化合物中ないし基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物中に存在している限りで、基R4、R5、SiR123およびAの組み入れ前または組み入れ後に組み入れられてよい。したがって、3つの変法(X=NRおよびPRの場合)が可能である。
変法a)
ia) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iia) 基Rの組み入れ、
iiia) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ。
変法b)
変法b)は特に、Rがアルキル基またはアリール基またはアルキル置換されたアリール基である場合に、適している。
ib) 基Rの組み入れ、
iib) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iiib) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ。
変法c)
ic) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iic) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
iiic) 基Rの組み入れ。
式(II)においてXがNR、S、OまたはPRを意味する場合には、ステップ“基Rの組み入れ”は行われないために、方法は以下のステップ(変法d)を含む。
id) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iid) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ。
したがって、さらに別の実施形態において、本発明は本発明によるおよび本発明によって使用される式(I)または(I*)の化合物を製造するための方法であって、
式(II)
Figure 0005808252
[式中、Xは、NR、S、OまたはPRまたはNHまたはPHまたはPPhを意味する]の基礎骨格から出発して、基R、R4、R5、SiR123およびAは、基R4およびR5が式(I)または(I*)の化合物中に存在している限りで、以下の変法a)、b)、c)またはd)のいずれか1つに従って組み入れられる方法に関する。
変法a)
ia) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iia) 基Rの組み入れ、
iiia) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
または
変法b)
ib) 基Rの組み入れ、
iib) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iiib) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
または
変法c)
ic) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iic) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
iiic) 基Rの組み入れ、
または
変法d)
id) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
iid) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ。
式(I)または(I*)の化合物中に挙げられた残基および基m、n、R、R4、R5、SiR123およびAは以上に定義された。
ステップia)、iib)、ic)およびid)
基R4、R5、SiR123およびAを導入するための先駆化合物としては、特に、一般式(III)
Figure 0005808252
[式中、Halはハロゲン、好ましくは臭素またはヨウ素、特に好ましくは臭素を意味し、n’はそれぞれ0または1(この場合、式(III)の少なくとも1つのn’は1である)を意味し、ステップia)およびic)のXはNHまたはPHを意味し、ステップib)のXはNRまたはPRを意味し、ステップid)のXはNR、S、OまたはPRを意味する]の相応したハロゲン化、好ましくは臭素化された化合物が適している。
ハロゲン化は当業者に既知の方法で実施可能である。好ましくは、臭素化またはヨード化は式(II)の基礎骨格の第3および6位(二臭素化)または第3位または第6位(一臭素化)、2,8位(ジベンゾフランおよびジベンゾチオフェン)または3,6位(カルバゾール)で行われる。
場合により置換されたジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびカルバゾールは、第2,8位(ジベンゾフランおよびジベンゾチオフェン)または第3,6位(カルバゾール)で、臭素またはNBSにより、氷酢酸またはクロロホルム中で二臭素化可能である。たとえば、Br2による臭素化は氷酢酸またはクロロホルム中で低温たとえば0℃にて行うことが可能である。適切な方法は、たとえばX=NPhについては、M.Park, J.R.Buck, C.J.Rizzo、Tetrahedron、1998,54,12707〜12714に、X=Sについては、W.Yang et al., J.Mater. Chem.2003、13,1351に述べられている。さらに、3.6−ジブロモカルバゾール、3,6−ジブロモ−9−フェニルカルバゾール、2,8−ジブロモジベンゾチオフェン、2,8−ジブロモジベンゾフラン、2−ブロモカルバゾール、3−ブロモジベンゾチオフェン、3−ブロモジベンゾフラン、3−ブロモカルバゾール、2−ブロモジベンゾチオフェンおよび2−ブロモジベンゾフランは商業的に入手可能である。
ジベンゾフランの(および同じくジベンゾチオフェンにつき)第4位における一臭素化は、たとえば、J.Am.Chem.Soc.1984,106,7150に述べられている。第3位におけるジベンゾフラン(ジベンゾチオフェン)の一臭素化は、当業者に既知の、ニトロ化、還元および続いてのサンドマイヤー反応を含む順序によって行うことができる。
ジベンゾフランまたはジベンゾチオフェンの第2位の一臭素化およびカルバゾールの第3位の一臭素化は、1当量のみの臭素またはNBSが添加されることを例外として、二臭素化の場合と同様に行うことができる。
好ましくは、ヨード化されたジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびカルバゾールも利用される。また、混合された(一方でヨード化+一方で臭素化された)化合物も使用可能である。
上記の製造は、特に、Tetrahedon.Lett.2006,47,6957〜6960、Eur.J.Inorg.Chem.2005,24,4976〜4984、J.Heterocyclic Chem.2002,39,933〜941、J.Am.Chem.Soc.2002,124,11900〜11907、J.Heterocyclic Chem.2001,38,77〜87に述べられている。
求核置換には、ClまたはF置換されたジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびカルバゾールが要される。塩素化は、特に、J.Heterocyclic Chemistry,1997,34,891〜900、Org.Lett.,2004,6,3501〜3504、J.Chem.Soc.[Section]C: Organic,1971,16,2775〜7、Tetrahedron Lett.1984,25,5363−6、J.Org.Chem.2004,69,8177−8182に述べられている。フッ素化は、たとえば、J.Org.Chem.1998,63,878−880およびJ.Chem.Soc.,Perkin Trans.2,2002,5,953−957に述べられている。
ステップiia)、ib)およびiiic)
基Rの導入は当業者に既知の方法によって行われる。
基の導入は、好ましくは、式(III)の基礎骨格ないし式(III)の化合物と、式R−Hal[式中、Rはすでに上記に定義されたとおりであり、HalはF、Cl、BrまたはI、好ましくはBr、IまたはFを意味する]のハロゲン化アルキルないしハロゲン化アリールないしハロゲン化ヘテロアリールとの反応によって行われる。
基Rの導入は、一般に、塩基の存在において実施される。適切な塩基は当業者に既知であり、好ましくは、アルカリおよびアルカリ土類水酸化物たとえばNaOH、KOH、Ca(OH)2、アルカリハイドライドたとえばNaH、KH、アルカリアミドたとえばNaNH2、アルカリおよびアルカリ土類金属炭酸塩たとえばK2CO3またはCs2CO3およびアルカリ金属アルコキシドたとえばNaOMe、NaOEtからなる群から選択されている。さらに、上記塩基の混合物も適している。特に好ましいのはNaOH、KOH、NaHまたはK2CO3である。
N−アルキル化(たとえばM.Tosa et al.,Heterocycl.Communications.Vol.7,No.3,2001,p.277−282に開示)ないしN−アリール化またはN−ヘテロアリール化(たとえば(N−アリール化)、H.Gliman und D.A.Shirly, J.Am.Chem.Soc.66(1944)888; D.Li et al., Dyes and Pigments 49(2001)181−186に開示)は、好ましくは溶媒中で実施される。適切な溶媒はたとえば極性非プロトン性溶媒たとえばジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドまたはアルコールである。同じく、過剰に使用されたハロゲン化アルキルまたはハロゲン化(ヘテロアリール)を溶媒として使用することも可能である。反応は、さらに、(たとえば、I.Gozlan et.al., J.Heterocycl.Chem.21(1984)613−614に開示されているように)相間移動触媒たとえばテトラ−n−ブチルアンモニウム硫酸水素塩が存在していれば、非極性非プロトン性溶媒たとえばトルエン中で実施可能である。
N−(ヘテロ)アリール化は、たとえば、式(II)または(III)の化合物とハロゲン化(ヘテロ)アリールたとえばヨウ化アリールとの銅触媒カップリングによって行うことができる(ウルマン反応)。
好ましくは、基Rの導入は、DMF中でのNaHの存在における式(II)または(III)の化合物とフッ化アルキル、フッ化アリールまたはフッ化へテロアリールとの反応(求核置換)によるかまたはCu/塩基(ウルマン、上記参照)またはPd触媒作用下での臭化またはヨウ化アルキル、臭化またはヨウ化アリールまたは臭化またはヨウ化ヘテロアリールとの反応によって行われる。
式(II)または(III)の化合物と式R1−Halのハロゲン化アルキルないしハロゲン化(ヘテロ)アリールとのモル比は一般に、1:1〜1:15、好ましくは1:1〜1:6、特に好ましくは1:4である。
N−アルキル化ないしN−(ヘテロ)アリール化は一般に0〜220℃、好ましくは20〜200℃の温度にて実施される。反応時間は一般に0.5〜48時間、好ましくは1〜24時間である。一般に、N−アルキル化ないしN−アリール化は標準圧力にて実施される。
得られた粗生成物は当業者に既知の方法で精製される。
ステップiia)、ib)およびiiic)の好ましい実施形態は以下に、R=置換されたフェニル基(R’’=アリール基の上記置換基、q=0、1、2、3、4または5)を例として、一般的な形で表されている。
Figure 0005808252
ステップiiia)、iiib)、iic)およびiid)
式(I)または(I*)の所望の化合物の製造は、式(III)のハロゲン化された先駆化合物から出発して、一般に、以下のステップによって行われる。
aa) 当業者に既知の方法による、ハロゲン/金属交換または金属化、好ましくはリチウム化、特に好ましくはオルトリチウム化および続いてのシリル化(この場合、式(IVa)の化合物が得られる。
Figure 0005808252
ab) 基Aを導入するためのカップリングステップ(この場合、式(I)または(I*)の所望の化合物が得られる)。
別法として、式(I)または(I*)の所望の化合物は、式(III)のハロゲン化された先駆化合物から出発して、一般に、以下のステップによって製造可能である。
ba) 基Aを導入するためのカップリングステップ(この場合、式(IVb)の所望の化合物が得られる)。
Figure 0005808252
bb) 当業者に既知の方法による、ハロゲン/金属交換およびそれに続くシリル化(この場合、式(I)または(I*)の所望の化合物が得られる)。
ステップaa)ないしステップbb):ハロゲン/金属交換および続いてのシリル化
好ましくは、ステップaa)ないしステップbb)は第1のステップにおいて、式(III)のハロゲン化された化合物とアルキルリチウム化合物またはMgとの、一般に−80℃〜+80℃、好ましくは−40℃〜+30℃(アルキルリチウム化合物につき)または0℃〜80℃(Mgにつき)、特に好ましくは0℃〜40℃(Mgにつき)の温度にての反応によるハロゲン/金属交換によって行われる。特に好ましくは、アルキルリチウム化合物とくにn−BuLiまたはt−BuLiが使用される。特に好ましくは、最初に(クロロ)シランとハロゲン化アリールつまりハロゲン化された基礎骨格(II)が一緒に与えられ、次いで、n−BuLiまたはt−BuLiが滴下される。
したがって、本発明は特に、シラン出発原料がハロゲン化された基礎骨格(II)と同時に装入され、次いで、金属試薬が加えられる本発明による方法に関する。
上記の反応は、一般に、溶媒中とくにTHFまたはエーテル中、好ましくはジエチルエーテル中で行われる。本発明によれば、ジエチルエーテルが溶媒として使用される場合に、合成収率は特に優れている。
したがって、本発明は、好ましくは、ハロゲン化された基礎骨格(II)でのハロゲン−金属交換が溶媒としてのジエチルエーテル中で実施される本発明による方法に関する。
さらに別の実施形態において、ステップaa)において、ハロゲン/金属交換に代えて、金属化、好ましくはリチウム化、特に好ましくはオルトリチウム化が行われる。リチウム化、好ましくは、オルトリチウム化は当業者にそれ自体として既知であり、たとえば100℃〜25℃、好ましくは、−78℃〜RT、特に好ましくは−40℃〜0℃の温度にて行われる。本発明による金属化は好ましくは非プロトン性溶媒たとえばTHF中で実施される。金属化が行われた後、続いて第2のステップにおいて、当該シラン剤が溶媒中たとえばTHF中に加えられる。これは以下に詳しく述べられている。
すぐに続く第2のステップにおいて、好ましくはSiRmCl(4-m)またはSiRm(4-m-n)Cln(式中、mは0、1、2、または3を意味し、nは0、1、2およびn+m≦3を意味する)との反応による、式(IVa)の化合物へのシリル化が行われる。Si−H化合物の利用はH.Gliman, W.J.Trepka, J.Org.Chem.1962,27(4),1418−1422に述べられている。Si−H化合物は一般にクロロシランよりも安定である。シリル化は一般に溶媒中で実施される。好ましい溶媒はTHFまたはエーテル、好ましくはジエチルエーテルである。一般に、シリル化は、第1のステップ後に得られた生成物の精製または単離なしに、第1のステップにおける反応にすぐに続いて行われる。
ハロゲン/金属交換および続いてのシリル化が式(III)の化合物で実施される(式中、X=NHまたはPHを意味する)(変法c)、ステップiic))場合には、NHまたはPH基を保護基によって保護し、シリル化に続いて再び脱保護することが必要である。
保護基の組み入れは当業者に既知の方法で行われる。一般に、先ず脱プロトン化、続いて、保護基の導入が行われる。適切なN−HおよびP−H保護基は当業者に既知であり、この場合、シリル保護基、特に、R=アルキル基またはアリール基、好ましくはメチル基、エチル基、フェニル基を有するSiR3がこの方法に特に適している。脱プロトン化は通例、塩基たとえばNaH、nBuLiまたはt−BuLiを用いて行われる。
脱保護は同じく当業者に既知の方法で行われる。適切な脱保護剤は使用される保護基によって定まる。SiR3が保護基として使用される場合には、脱保護は一般に酸またはTBAF(テトラブチルアンモニウムフルオリド)を用いて行われる。
ステップab)ないしba):カップリング
基Aの導入は基Rの導入に関して挙げた方法に従って実施可能である。一般に、基Aは塩基の存在において実施される。適切な塩基は当業者に既知であり、好ましくは、アルカリおよびアルカリ土類水酸化物たとえばNaOH、KOH、Ca(OH)2、アルカリハイドライドたとえばNaH、KH、アルカリアミドたとえばNaNH2、アルカリおよびアルカリ土類金属炭酸塩たとえばK2CO3またはCs2CO3およびアルカリ金属アルコキシドたとえばNaOMe、NaOEtからなる群からなる選択されている。さらに、上記塩基の混合物も適している。特に好ましいのはNaOH、KOH、NaHまたはK2CO3である。
ヘテロアリール化は、たとえば、基Aと式(III)ないし(IVa)のハロゲン化された化合物との銅触媒カップリングによって行われる(ウルマン反応)。
N−アリール化は、たとえば、H.Gilman und D.A.Shirley, J.Am.Chem.Soc.66(1944)888; D.Li et al., Dyes and Pigments 49(2001)181−186中で開示された。この反応は溶媒中または溶融液中で実施可能である。適切な溶媒は、たとえば、(極性)非プロトン性溶媒たとえばジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、NMP、トリデカンまたはアルコールである。同じく、過剰に使用されたいずれかの出発生成物(式(III)または(IVa)の化合物または基Aの先駆化合物)を溶媒として使用することも可能である。
好ましくは、基Aの導入は、DMF中でのNaHの存在における式(III)または(IVa)の化合物の反応(求核置換)によるかまたはCu/塩基(ウルマン、上記参照)またはPd触媒作用条件下での反応によって行われる。
N−アルキル化ないしN−(ヘテロ)アリール化は一般に、0〜220℃、好ましくは20〜200℃の温度にて実施される。反応時間は一般に0.5〜76時間、好ましくは1〜48時間である。
得られた粗生成物(式(I)または(I*)の所望の化合物)は当業者に既知の方法で精製される。
別法として、式(I)または(I*)の所望の化合物につき、なお付加的なハロゲン化ステップを実施することが可能であり、続いて、場合により基R4およびR5を導入するために、カップリングおよび/シリル化が行われる。
リンを経て結合された置換基の導入は、上述したように、ハロゲン/金属交換および、続いての、クロロホスフィン化合物との反応を経て行われる。目標生成物がホスフィンオキシドである場合には、事後的になお、水中でたとえばH22によるかまたはCH2Cl2中でmCPBAによって酸化が行われる。
以下には、本発明による式(I)または(I*)の化合物を製造するための一般的な方法フローが表されている。
Figure 0005808252
一般式(I*)の化合物も同様に製造されるかまたは、上述したように、オルトリチウム化およびシリル化を経て製造される。
本発明により使用される式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は、スイッチング素子たとえば有機トランジスタたとえば有機FETおよび有機TFT、有機太陽電池および有機発光ダイオード(OLED)から選択された有機エレクトロニクス用途に使用可能であり、その際、式(I)または(I*)の化合物は好ましくはOLEDに使用される。
したがって、本発明のさらなる対象は、式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料の有機エレクトロニクス用途、好ましくはOLEDへの使用である。
式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は、カルバゾール基礎骨格、ジベンゾフラン基礎骨格、ジベンゾチオフェン基礎骨格またはジベンゾホスホール基礎骨格に少なくとも1つのシリル置換および少なくとも1つのヘテロ原子置換を有することを特徴としている。これらの特別な化合物は、特に、優れた効率、優れた作動寿命ならびに温度負荷に対する高い安定性および有機エレクトロニクス用途とくにOLEDの低い使用・運転電圧を保証する点で卓越している。
式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は、有機エレクトロニクス用途とくにOLEDにおけるマトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料および/または電子/励起子ブロック材料および/または正孔注入材料および/または電子注入材料および/または正孔伝導材料および/または電子伝導材料、好ましくはマトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料として使用可能である。特に好ましくは、本発明による式(I)または(I*)の化合物は有機エレクトロニクス用途とくにOLEDのマトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料として使用される。
発光材料と組み合わせたマトリックス材料としての式(I)または(I*)のいずれかの化合物または本発明による架橋または重合された材料の使用は、式(I)または(I*)の化合物を有したマトリックス材料を含んでいないOLDEに比較して、同じ輝度での効率の向上およびOLEDの電圧低減をもたらす。この場合、OLDEの電圧低減は、電荷キャリアたとえば電子の優れた伝導度に帰することができる。
OLEDの当該発光層またはいずれかの発光層において、発光材料を式(I)または(I*)の化合物のマトリックス材料または本発明による架橋または重合された材料およびたとえば優れた正孔伝導性を有するさらに別のマトリックス材料と組み合わせることも可能である。これにより、この発光層の高い量子効率が達成される。
式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料が輸送特性および三重項レベル状態と共に励起子ブロック特性を有するために、これらの化合物は正孔/励起子ブロック材料および/または電子/励起子ブロック材料としても使用可能である。優れた電子伝導性を有する式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は特にOLEDの陰極近傍側に使用することが可能である。
式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料が発光層のマトリックス材料としておよびさらに正孔/励起子ブロック材料および/または電子/励起子ブロック材料として使用される場合には、材料の化学的同一性または類似性に基づき、発光層とそれに隣接する正孔/励起子ブロック材料および/または電子/励起子ブロック材料との間の界面の改善が得られ、これによって、同じ輝度での電圧の低減ならびにOLEDの寿命の長期化が招来可能である。さらに、正孔/励起子ブロック材料および/または電子/励起子ブロック材料用ならびに発光層の基材用に同一の材料が使用されることにより、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料を含む材料の被着のために同一の源泉を使用することができるために、OLEDの製造プロセスは簡易化される。
有機エレクトロニクス用途素子の適切な構造システムは当業者に既知であり、以下に挙げられている。
有機トランジスタは、一般に、正孔輸送能および/または電子輸送能を有した有機層から形成された半導体層と、導電層から形成されたゲート電極と、半導体層と導電層との間に挿設された絶縁層とを含んでいる。これらのシステムにソース電極とドレン電極とが取付けられ、こうして、トランジスタ素子が製造される。その他に、有機トランジスタには、当業者に既知のその他の層が存在していてよい。式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は有機トランジスタの任意のいずれの層に存在していてもよい。
有機太陽電池(光電変換素子)は、一般に、平行に配置された2枚のプレート状電極の間に配された有機層を含んでいる。この有機層はくし形電極上に形成されていてよい。有機層の場所に関して特別な制限はなく、電極の材料に関しても特別な制限はない。ただし、平行に配置されたプレート状電極が使用される場合には、少なくとも一方の電極は、好ましくは、透明電極たとえばITO電極またはフッ素ドープした酸化スズ電極で形成されている。この有機層は2枚の副層、つまり、p型半導体特性または正孔輸送能を有した層ならびにn型半導体特性または電子輸送能を有した層、から形成されている。その他に、有機太陽電池には、当業者に既知のその他の層が存在していてよい。式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は有機太陽電池の任意のいずれの層に存在していてもよい。
さらに別の実施形態において、本発明は、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料を含む有機発光ダイオードに関する。式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は、有機発光ダイオードにおいて、マトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料および/または電子/励起子ブロック材料および/または正孔注入材料および/または電子注入材料および/または正孔伝導材料および/または電子伝導材料、好ましくは、有機エレクトロニクスとくにOLEDにおけるマトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料として使用可能である。
好ましい本発明の実施形態において、一般式IまたはI*の化合物ないし本発明による架橋または重合された材料は混合されてたとえば他の正孔伝導体または電子伝導体と共に正孔伝導層または電子伝導層に使用される。この場合、他の正孔伝導体または電子伝導体としては、一般に、当業者に既知の材料とくにさらに以下に挙げる正孔ないし電子伝導体を使用することができる。
さらに別の実施形態において、本発明は、式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料が、好ましくは正孔用ブロック層において正孔/励起子ブロック体としてまたは発光層において好ましくはマトリックス材料として使用される有機発光ダイオードに関する。
同じく、式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は発光層においても(好ましくはマトリックス材料として)また正孔用ブロック層においても(正孔/励起子ブロック体として)存在することも可能である。
特に好ましい実施形態において、本発明は、すべての層、すなわち正孔伝導体、電子ブロック体、マトリックス、正孔ブロック体および電子伝導体は式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料を含み、特に好ましくはそれらから成り、発光層は付加的に発光体を含んでいるOLEDに関する。
本発明のさらに別の対象は、陽極Anと、陰極Kaと、陽極Anと陰極Kaとの間に配置された発光層Eならびに場合により、少なくとも1つの正孔/励起子用ブロック層、少なくとも1つの電子/励起子用ブロック層、少なくとも1つの正孔注入層、少なくとも1つの正孔伝導層、少なくとも1つの電子注入層および少なくとも1つの電子伝導層からなる群から選択されたさらに別の少なくとも1層とを含み、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料は発光層Eおよび/またはさらに別の上記少なくとも1層に存在する有機発光ダイオードである。好ましくは、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物は発光層および/または正孔用ブロック層に存在する。
本出願のさらに別の対象は、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料を含む発光層に関する。
本発明のさらに別の対象は、本発明による発光層を含むOLEDである。
さらに、本発明は、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料を含む正孔/励起子用ブロック層に関する。
本発明によるOLEDの構造
したがって、本発明による有機発光ダイオード(OLED)は一般に以下の構造を有する。
陽極(An)および陰極(Ka)および、陽極(An)と陰極(Ka)との間に配置された発光層E。
本発明によるOLEDはたとえば、好ましい実施形態において、以下の層から構成されていてよい。
1. 陽極
2. 正孔伝導層
3. 発光層
4. 正孔/励起子用ブロック
5. 電子伝導層
6. 陰極
また、当業者に既知の、上述した構造とは異なる層序も可能である。たとえば、OLEDは必ずしも上記の層のすべてを有していないことも可能であり、たとえば、層(1)(陽極)、(3)(発光層)および(6)(陰極)を有したOLEDも同じく適しており、その際、層(2)(正孔伝導層)および(4)(正孔/励起子用ブロック層)および(5)(電子伝導層)の機能は隣接する層によって引き受けられる。層(1)、(2)、(3)および(6)ないし層(1)、(3)、(4)、(5)および(6)を有したOLEDも同じく適している。さらに、OLEDは、陽極(1)と正孔伝導層(2)との間に、電子/励起子用ブロック層を有することも可能である。
さらに、上述した機能の複数(電子/励起子ブロック体、正孔/励起子ブロック体、正孔注入、正孔伝導、電子注入、電子伝導)が1つの層に合一され、たとえば、この層に存在する単一の材料によって引き受けられることも可能である。たとえば、一実施形態において、正孔伝導層に使用された材料は同時に励起子および/または電子をブロックすることができる。
さらに、OLEDの上述した層の各々もまた2または複数の層から構成されていてもよい。たとえば、正孔伝導層は、電極から正孔が注入される層と、正孔を正孔注入層から発光層へ輸送する層とから構成されていてよい。電子伝導層も同じく複数の層、たとえば、電子が電極によって注入される層および、電子注入層から電子を受け取って発光層に輸送する層、から成っていてよい。これらの上記の層はそれぞれ、因子たとえばエネルギーレベル、温度抵抗および電荷キャリア移動度ならびに、上記の層と有機層または金属電極との間のエネルギー差に応じて選択される。当業者は、OLEDの構造を、本発明により発光物質として使用される有機化合物に最適適合させて選択することができる。
特に効率的なOLEDを得るには、上記の層が本発明によるOLED中に存在している限りで、正孔伝導層のHOMO(最高被占軌道)は陽極の仕事関数に整合され、電子伝導層のLUMO(最低空軌道)は陰極の仕事関数に整合されていなければならないであろう。
陽極(1)は、正の電荷キャリアを供給する電極である。これは、たとえば、金属、さまざまな金属の混合物、金属合金、金属酸化物またはさまざまな金属酸化物の混合物を含む材料から構成されていてよい。別法として、陽極は、導電性ポリマーであってよい。適切な金属は、主属、遷移金属およびランタノイドの金属および金属の合金であり、特に、元素周期系のIb、IVa、VaおよびVIa族の金属ならびにVIIIa族の遷移金属である。陽極が光透過性を有すべき場合には、一般に、元素周期系のIIb、IIIbおよびIVb族の混合された金属酸化物(旧IUPACバージョン)たとえばインジウム・スズ酸化物(ITO)が使用される。同じく、陽極(1)は、たとえば、Nature,Vol.357,p.477〜479(1992年6月11日)に述べられているように、有機材料たとえばポリアニリンを含むことも可能である。少なくとも陽極または陰極のいずれかは、形成された光を出射し得るように、少なくとも部分的に透明である必要があろう。好ましくは、陽極(1)用の材料としてITOが使用される。
本発明によるOLEDの層(2)用の適切な正孔伝導材料は、たとえば、Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technologie,第4版、Vo.18,p.837〜860,1996に開示されている。正孔輸送分子ならびにポリマーのいずれも正孔輸送材料として使用することが可能である。通例使用される正孔輸送分子は、トリス−[N−(1−ナフチル)−N−(フェニルアミノ)]トリフェニルアミン(1−NaphDATA)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(TPD)、1,1−ビス[(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]−シクロヘキサン(TAPC)、N,N’−ビス(4−メチルフェニル)−N,N’−ビス(4−エチルフェニル)−[1,1’−(3,3’−ジメチル)ビフェニル]−4,4’−ジアミン(ETPD)、テトラキス−(3−メチルフェニル)−N,N,N’,N−2,5−フェニレンジアミン(PDA)、α−フェニル−4−N,N’−ジフェニルアミノスチレン(TPS)、p−(ジエチルアミノ)−ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン(DEH)、トリフェニルアミン(TPA)、ビス[4−(N,N’−ジエチルアミノ)−2−メチルフェニル)(4−メチル−フェニル)メタン(MPMP)、1−フェニル−3−[p−(ジエチルアミノ)スチリル]−5−[p−(ジエチルアミノ)フェニル]ピラゾリン(PPRまたはDEASP)、1,2−トランス−ビス(9H−カルバゾール−9−イル)シクロブタン(DCZB)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(TTB)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(TDTA)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(TCTA)、N,N’−ビス(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン(β−NPB)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−TPD)、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−NPB)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジメチルフルオレン(DMFL−TPD)、ジ−[4−(N,N’−ジトリル−アミノ)−フェニル]シクロヘキサン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジメチルフルオレン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−NN’−ビス(フェニル)−2,2−ジメチルベンジジン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノ−キノジメタン(F4−TCNQ)、4,4’,4’’−トリス(N−3−メチルフェニル−N−フェニル−アミノ)−トリフェニルアミン、4,4’,4’’−トリス(N−(2−ナフチル)−N−フェニル−アミノ)−トリフェニルアミン、ピラジノ[2,3−f][1,10]フェナントロリン−2,3−ジカルボにトリル(PPDN)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メトキシフェニル)ベンジジン(MeO−TPD)、2,7−ビス[N,Nビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(MeO−スピロ−TPD)、2,2’−ビス[N,N’−ビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(2,2’−MeO−スピロ−TPD)、N,N’−ジ−フェニル−N,N’−ジ−[4−(N,N−ジ−トリル−アミノ)フェニル]ベンジジン(NTNPB)、N,N’−ジ−フェニル−N,N’−ジ−[4−(N,N−ジ−フェニル−アミノ)フェニル]ベンジジン(NPNPB)、N,N’−ジ(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン(β−NPP)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジフェニルフルオレン(DPFL−TPD)、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジフェニルフルオレン(DPFL−NPB)、2,2’,7,7’−テトラキス(N,N−ジフェニルアミノ)−9,9’−スピロビフルオレン(スピロ−TAD)、9,9−ビス[4−N,N−ビス−ビフェニル−4−イル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン(BPAPF)、9,9−ビス[4−(N,N−ビス−ナフタレン−2−イル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン(NPAPF)、9,9−ビス[4−(N,N−ビス−ナフタレン−2−イル−N,N’−ビス−フェニル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン(NPBAPF)、2,2’,7,7’−テトラキス[N−ナフタレニル(フェニル)−アミノ]−9,9’−スピロビフルオレン(スピロ−2NPB)、N,N’−ビス(フェナントレン−9−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン(PAPB)、2,7−ビス[N,N−ビス(9,9−スピロ−ビフルオレン−2−イル)−アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−5)、2,2’−ビス[N,N−ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(2,2’−スピロ−DBP)、2,2’−ビス(N,N−ジ−フェニル−アミノ)−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−BPA)、2,2’,7,7’−テトラ(N,N−ジ−トリル)アミノ−スピロ−ビフルオレン(スピロ−TTB)、N,N,N’,N’−テトラ−ナフタレン−2−イル−ベンジジン(TNB)、ポルフィリン化合物およびフタロシアニンたとえば銅フタロシアニンおよびチタンオキシドフタロシアニンからなる群から選択されている。通例使用される正孔輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾール、(フェニルメチル)ポリシランおよびポリアニリンからなる群から選択されている。同じく、正孔輸送ポリマーを、ポリマーたとえばポリスチレンおよびポリカーボネートに正孔輸送分子をドープすることによって得ることも可能である。適切な正孔輸送分子はすでに上述した分子である。
さらに、一実施形態において、カルベン錯体を正孔伝導材料として使用することが可能であり、その際、一般に、少なくとも1つの正孔伝導材料のバンドギャップは使用される発光材料のバンドギャップよりも大である。この場合、本出願の趣旨におけるバンドギャップとは三重項エネルギーとして理解される。適切なカルベン錯体は、たとえば、国際公開第2005/019373 A2号、国際公開第2006/056418 A2号、国際公開第2005/113704号、国際公開第2007/115970号、国際公開第2007/115981号および国際公開第2008/000727号に記載されている類のカルベン錯体である。適切なカルベン錯体の一例は、たとえば国際公開第2005/019373号に開示されている式
Figure 0005808252
を有するIr(dpbic)3である。基本的に、正孔伝導層は式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物を正孔伝導材料として含むことが可能である。
発光層(3)は少なくとも1つの発光材料を含む。これは、基本的に、蛍光またはリン光発光体であってよく、この場合、適切な発光材料は当業者に既知である。好ましくは、少なくとも1つの発光材料はリン光発光体である。好ましくは使用されるリン光発光体化合物は金属錯体をベースとしており、特に、金属Ru、Rh、Ir、PdおよびPtの錯体、中でもIrの錯体が意義を有している。式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は発光層のマトリックスとして使用可能である。
本発明によるOLEDに使用するための適切な金属錯体は、たとえば、以下の文献、すなわち国際公開第02/60910 A1号、米国公開第2001/0015432 A1号、米国公開第2001/0019782 A1号、米国公開第2002/0055014 A1号、米国公開第2002/0024293 A1号、米国公開第2002/0048689 A1号、欧州公開第1 191 612 A2号、欧州公開第1 191613 A2号、欧州公開第1 211 257 A2号、米国公開第2002/0094453 A1号、国際公開第02/02714 A2号、国際公開第00/70655 A2号、国際公開第01/41512 A1号、国際公開第02/15645 A1号、国際公開第2005/019373 A2号、国際公開第2005/113704 A2号、国際公開第2006/115301 A1号、国際公開第2006/067074 A1号、国際公開第2006/056418号、国際公開第2006121811 A1号、国際公開第2007095118 A2号、国際公開第2007/115970号、国際公開第2007/115981号および国際公開第2008/000727号に記載されている。
その他の適切な金属錯体は商業的に入手可能な金属錯体、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)、イリジウム(III)トリス(2−(4−トリル)ピリジナト−N,C2,)、ビス(2−フェニルピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、イリジウム(III)トリス(1−フェニルイソキノリン)、イリジウム(III)ビス(2−2’−ベンゾ−チエニル)ピリジナト−N,C3,)(アセチルアセトネート)、トリス(2−フェニルキノリン)イリジウム(III)、イリジウム(III)ビス(2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2)ピコリネート、イリジウム(III)ビス(1−フェニルイソキノリン)(アセチルアセトネート)、ビス(2−フェニルキノリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、イリジウム(III)ビス(ジ−ベンゾ[f,h]キノキサリン)(アセチルアセトネート)、イリジウム(III)ビス(2−メチルジ−ベンゾ[f,h]キノキサリン)(アセチルアセトネート)およびトリス(3−メチル−1−フェニル−4−トリメチル−アセチル−5−ピラゾリン)テルビウム(III)、ビス[1−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−イソキノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス(2−(9,9−ジヘキシルフルオレニル)−1−ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス(2−ベンゾ[b]チオフェン−2−イル−ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)である。
さらに、以下の商業的に入手可能な材料が適している。
トリス(ジベンゾイルアセトナト)−モノ(フェナントロリン)−ユーロピウム(III)、トリス(ジベンゾイルメタン)−モノ(フェナントロリン)ユーロピウム(III)、トリス(ジベンゾイルメタン)−モノ(5−アミノフェナントロリン)ユーロピウム(III)、トリス(ジ−2−ナフトイルメタン)−モノ(フェナントロリン)−ユーロピウム(III)、トリス(4−ブロモベンゾイルメタン)−モノ(フェナントロリン)−ユーロピウム(III)、トリス(ジ−ビフェニルメタン)−モノ(フェナントロリン)−ユーロピウム(III)、トリス(ジベンゾイルメタン)−モノ(4,7−ジフェニルフェナントロリン)−ユーロピウム(III)、トリス(ジベンイルメタン)−モノ(4,7−ジ−メチルフェナントロリン)−ユーロピウム(III)、トリス(ジベンゾイルメタン)−モノ(4,7−ジメチル−フェナントロリン−ジスルホン酸)−ユーロピウム(III)−二ナトリウム塩、トリス[ジ(4−(2−(2−エトキシ−エトキシ)エトキシ)ベンゾイルメタン)]−モノ(フェナントロリン)−ユーロピウム(III)およびトリス[ジ(4−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)ベンゾイルメタン)]モノ−(5−アミノフェナントロリン)−ユーロピウム(III)、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(4−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)ジフェニルメチルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−1,2,4−トリアゾール)ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(4−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−ピラゾレート)ジメチルフェニルホスフィン、トリス[4,4’−ジ−t−ブチル(2,2’)−ビピリジン]ルテニウム(III)、オスミウム(II)ビス(2−(9,9−ジブチルフルオレニル)−1−イソキノリン(アセチルアセトネート)。
適切な三重項発光体は、たとえば、カルベン錯体である。本発明の一実施形態において、式(I)または(I*)ないし(Ib)の化合物は、発光層において、三重項発光体としてのカルベン錯体と共にマトリックス材料として使用される。適切なカルベン錯体は当業者に既知であり、たとえば、国際公開第2005/019373 A2号、国際公開第2006/056418 A2号、国際公開第2005/113704号、国際公開第2007/115970号、国際公開第2007/115981号および国際公開第2008/000727号に記載されている。
発光層は、発光材料の他に、その他の成分を含んでいてよい。たとえば、発光材料の発光色を変更するために、発光層に蛍光色素が存在していてよい。さらに、好ましい実施形態において、マトリックス材料の使用が可能である。このマトリックス材料はポリマーであってよく、たとえば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)またはポリシランであってよい。ただし、このマトリックス材料は同じく低分子であってもよく、たとえば4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CDP=CBP)または第三芳香族アミンたとえばTCTAであってよい。本発明の好ましい実施形態において、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物はマトリックス材料として使用される。
好ましい実施形態において、発光層は、2〜20質量%の、好ましくは5〜17質量%の上述した少なくとも1つの発光材料と、80〜98質量%の、好ましくは83〜95質量%の上述した少なくとも1つのマトリックス材料、一実施形態において、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料、から構成されており、この場合、発光材料とマトリックス材料との総量が100質量%を形成する。
さらに別の実施形態において、式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は正孔/励起子ブロック材料として、好ましくは、三重項発光体としてのカルベン錯体と共に使用される。式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料はさらに、上述したように、マトリックス材料としてまたは三重項発光体としてのカルベン錯体と共にマトリックス材料ならびに正孔/励起子ブロック材料のいずれとしても使用可能である。さらに、式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料はOLEDの正孔/励起子用ブロック層、電子/励起子用ブロック層、正孔注入層、正孔伝導層、電子注入層および/または電子伝導層に、好ましくは三重項発光体としてのカルベン錯体と共に存在することが可能である。
したがって、たとえば、国際公開第2005/019373 A2号、国際公開第2006/056418 A2号、国際公開第2005/113704号、国際公開第2007/115970号、国際公開第2007/115981号および国際公開第2008/000727号に記載されている類のカルベン錯体も、マトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料および/または電子/励起子ブロック材料および/または正孔注入材料および/または電子注入材料および/または正孔伝導材料および/または電子伝導材料、好ましくはOLEDのマトリックス材料および/または正孔/励起子ブロック材料として式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料と共に使用するのに適した金属錯体である。これにより上記国際出願の開示内容全体は本明細書で参考として援用される。
正孔/励起子用ブロック層(4)が式(I)または(I*)の化合物も本発明による架橋または重合された材料も含まない場合には、OLEDは、正孔用ブロック層が存在すれば、通例OLEDに使用される正孔ブロック材料たとえば2,6−ビス(N−カルバゾリル)ピリジン(mCPy)、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(Bathocuproin,(BCP))、ビス(2−メチル−8−キノラト)−4−フェニル−フェニラト)−アルミニウム(III)(BAlq)、フェノチアジン−S,S−ジオキシド誘導体および1,3,5−トリス(N−フェニル−2−ベンジルイミダゾール)−ベンゼン)(TPBI)(この場合、TPBIは電子伝導材料としても適している)を有する。その他の適切な正孔ブロック体および/または電子伝導材料は、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンジントリイル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンゾイミダゾール)、2−(4−ビフェニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、8−ヒドロキシキノリトラト−リチウム、4−(ナフタレン−1−イル)−3,5−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾール、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、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−t−ブチルフェニル−1,3,4−トリアゾール、6,6’−ビス[5−(ビフェニル−4−イル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]−2,2’−ビピリジル、2−フェニル−9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)−アントラセン、2,7−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]−9,9−ジメチルフルオレン、1,3−ビス[2−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]ベンゼン、2−(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、トリス(2,4,6−トリメチル−3−(ピリジン−3−イル)フェニル)ボラン、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、1−メチル−2−(4−(ナフタレン−2−イル)フェニル)−1H−イミダゾ[4,5−f][1,10]フェナントロリンである。さらに別の実施形態において、カルボニル基を含む基を経て結合された芳香族またはヘテロ芳香族環を含む、国際公開第2006/100298号に開示されている類の化合物、たとえば文献記号WO 2009/003919およびWO 2009/000872を有したPCT出願中に挙げられている類のジシリルカルバゾール、ジシリルベンゾフラン、ジシリルベンゾチオフェン、ジシリルベンゾホスホール、ジシリルベンゾチオフェン−S−オキシドおよびジシリルベンゾチオフェン−S,S−ジオキシドからなる群から選択されたジシリル化合物ならびにWO 2008/034758に開示されている類のジシリル化合物は、正孔/励起子用ブロック層(4)としてまたは発光層(3)のマトリックス材料として使用することが可能である。
好ましい実施形態において、本発明は、以下の層、すなわち(1)陽極、(2)正孔伝導層、(3)発光層、(4)正孔/励起子用ブロック層、(5)電子伝導層および(6)陰極ならびにその他の層(この場合、正孔/励起子用ブロック層または発光層は式(I)または(I*)ないし(Ib)の少なくとも1つの化合物を含む)を含む本発明によるOLEDに関する。
さらに別の好ましい実施形態において、本発明は、以下の層、すなわち(1)陽極、(2)正孔伝導層、(3)発光層、(4)正孔/励起子用ブロック層、(5)電子伝導層および(6)陰極ならびに場合によりその他の層(この場合、発光層(3)は式(I)または(I*)ないし(Ib)の少なくとも1つの化合物を、正孔/励起子用ブロック層は式(I)または(I*)ないし(Ib)の少なくとも1つの化合物を含む)を含む本発明によるOLEDに関する。
本発明によるOLEDの層(5)用の適切な電子伝導材料は、オキシノイド化合物によってキレート化された金属たとえば2,2’,2’’−(1,3,5−フェニレン)トリス−[1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール](TPBI)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、フェナントロリン・ベースの化合物たとえば2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(DDPA=BCP)または4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(DPA)およびアゾール化合物たとえば2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)および3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(TAZ)、8−ヒドロキシキノリノラト−リチウム(Liq)、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BPhen)、ビス−(2−メチル−8−キノリノラト)−4−(フェニルフェノラト)アルミニウム(BAlq)、1,3−ビス[2−(2,2’−ピピリジン−6−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]ベンゼン(Bpy−OXD)、6,6’−ビス[5−(ビフェニル−4−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−2−イル]−2,2’−ビピリジル(BP−OXD−Bpy)、4−(ナフタレン−1−イル)−3,5−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾール(NTAZ)、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(NBphen)、2,7−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]−9,9−ジメチルフルオレン(Bby−FOXD)、1,3−ビス[2−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]ベンゼン(OXD−7)、トリス(2,4,6−トリメチル−3−(ピリジン−3−イル)フェニル)ボラン(3TPYMB)、1−メチル−2−(4−(ナフタレン−2−イル)フェニル)−1H−イミダゾール[4,5−f][1,10]フェナントロリン(2−NPIP)、2−フェニル−9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)−アントラセン(PADN)、2−(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10,フェナントロリン(HNBphen)である。この場合、層(5)は電子輸送の容易化に使用することができると共に、OLEDの層の界面での励起子のクエンチを回避するために、緩衝層またはブロック層としても使用することが可能である。好ましくは、層(5)は、電子の移動度を向上させ、励起子のクエンチを減少させる。好ましい実施形態において、TPBIは電子伝導材料として使用される。基本的に、電子伝導層は式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料を電子伝導材料として含むことが可能である。
上記に正孔伝導材料および電子伝導材料として挙げた材料のうちの幾つかは複数の機能を果たすことができる。たとえば、電子伝導材料のうちの幾つかは、それらが低位置のHOMOを有していれば、同時に、正孔ブロック材料である。これらはたとえば正孔/励起子用ブロック層(4)に使用することが可能である。ただし、正孔/励起子ブロック体としての機能が層(5)によって引き受けられるために、層(4)を省略することも同じく可能である。
電荷輸送層は、使用される材料の輸送特性を改善し、一方で層厚さを余裕をもって形成すると共に(ピンホール/短絡の回避)、他方でデバイスの運転電圧を最小化するために、電子ドープされていてもよい。p型ドープは酸化性材料の付加によって達成される。これらの混合物は、たとえば、上述した正孔輸送材料と、MoO2、MoO3、WOx、ReO3、V25、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノ−キノジメタン(F4−TCNQ)、2,5−ビス(2−ヒドロキシ−エトキシ)−7,7,8,8−テトラシアノキノ−ジメタン、ビス(テトラ−n−ブチル−アンモニウム)テトラシアノジフェノ−キノ−メタン、2,5−ジメチル−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、11,11,12,12−テトラシアノ−ナフト−2,6−キノジメタン、2−フルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノ−ジメタン、2,5−ジフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、ジシアノメチレン−1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロ−6H−ナフタレン−2−イリデン)−マロノニトリル(F6−TNAP)、Mo(tfd)3(出典: Kahn et.al., J.Am.Chem.Soc.2009,131(35),12530−12531)ならびに欧州公開第091153776.1号に述べられている類のキノン化合物との混合物であってよい。
電子伝導材料は、たとえば、アルカリ金属でドープ可能であり、たとえばAlq3はリチウムでドープすることができる。さらに、電子伝導体は塩たとえばCs2CO3でドープ可能である。電子ドープは当業者に既知であり、たとえば、W.Gao, A.Kahn, J.Appl.Phys., Vol 94, No.1,2003年7月1日(p型ドープした有機層); A.G.Werner, F.Li, K.Harada, M.Pfeiffer, T.Fritz, K.Leo.Appl.Phys.Lett., Vol.82, No.25,2003年6月23日およびPfeiffer et al., Organic Electronics 2003, 4, 89−103に開示されている。たとえば、正孔伝導層はカルベン錯体たとえばIr(dpbic)3以外に、MoO3またはWO3でドープ可能である。
陰極(6)は、電子または負の電荷キャリアの導入に用いられる電極である。陰極用の適切な材料は、ランタニドおよびアクチニドたとえばサマリウムを含む、元素周期系のIa族のアルカリ金属たとえばLi、Cs、IIa族のアルカリ土類金属たとえばカルシウム、バリウムまたはマグネシウム、IIb族の金属(旧IUPACバージョン)からなる群から選択されている。さらに、たとえばアルミニウムまたはインジウムなどの金属ならびに上記のあらゆる金属の組み合わせも使用可能である。さらに、運転電圧(動作電圧)を低減させるために、リチウムを含む有機金属化合物またはLiFを有機層と陰極との間に被着することも可能である。
本発明によるOLEDは、当業者に既知のさらにその他の層を含むことが可能である。たとえば、層(2)と発光層(3)との間に、正電荷の輸送を容易にするおよび/または層間のバンドギャップを互いに適合させる層が挿設されていてよい。別法として、このさらなる層は保護層として使用可能である。同様にして、発光層(3)と層(4)との間に、負電荷の輸送を容易にするためおよび/または層間のバンドギャップを互いに適合させるために、付加的な層が存在していてもよい。別法として、この層は保護層として使用可能である。
本発明によるOLEDの好ましい実施形態において、すべての層、すなわち正孔伝導体、電子ブロック体、マトリックス、正孔ブロック体および電子伝導体は式(I)または(I*)の材料または本発明による架橋または重合された材料から成り、発光層のみはさらに少なくとも1つの発光体を含んでいる。
好ましい実施形態において、本発明によるOLEDは層(1)〜(6)に加えてさらに、以下に挙げるさらに別の少なくとも1層を含んでいる。
− 陽極(1)と正孔輸送層(2)との間に正孔注入層、
− 正孔輸送層(2)と発光層(3)との間に電子用ブロック層、
− 電子輸送層(5)と陰極(6)との間に電子注入層。
正孔注入層用の材料は、銅フタロシアニン、4,4’,4’’−トリス(N−3−メチルフェニル−N−フェニル−アミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)、4,4’,4’’−トリス(N−(2−ナフチル)−N−フェニル−アミノ)トリフェニルアミン(2T−NATA)、4,4’,4’’−トリス(N−(1ナフチル)−N−フェニル−アミノ)トリフェニルアミン(1T−NATA)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)トリフェニルアミン(NATA)、チタンオキシドフタロシアニン、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノ−キノジメタン(F4−TCNQ)、ピラジノ[2,3−f][1,10]フェナントロリン−2,3−ジカルボにトリル(PPDN)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メトキシフェニル)ベンジジン(MeO−TPD)、2,7−ビス[N,N−ビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(MeO−スピロ−TPD)、2,2’−ビス[N,N−ビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロフルオレン(2,2’−MeO−スピロ−TPD)、N,N’−ジ−フェニル−N,N’−ジ−[4−(N,N−ジ−トリル−アミノ)フェニル]ベンジジン(NTNPB)、N,N’−ジ−フェニル−N,N’−ジ−[4−(N,N−ジ−フェニル−アミノ)フェニル]ベンジジン(NPNPB)、N,N’−ジ(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン(β−NPP)から選択されていてよい。基本的に、正孔注入層は式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物を正孔注入材料として含むことが可能である。
電子注入層用の材料として、たとえばLiF、CsFまたはCs2CO3が選択可能である。基本的に、電子注入層は式(I)または(I*)の少なくとも1つの化合物または本発明による架橋または重合された材料を電子注入材料として含むことが可能である。
当業者は(たとえば電気化学的研究調査に基づいて)適切な材料を選択しなければならないことは周知である。各々の層用の適切な材料は当業者に既知であり、たとえば国際公開第00/70655号に開示されている。
さらに、本発明によるOLEDに使用される層の幾つかは、電荷キャリア輸送効率を高めるべく表面処理されていることが可能である。上述した層のそれぞれのための材料の選択は、好ましくは、高い効率ならびに優れた寿命を有するOLEDを得ることを目的としている。
本発明によるOLEDの製造は当業者に既知の方法で行うことが可能である。一般に、本発明によるOLEDは、適切な基材への個々の層の連続的な蒸着(Vapor deposition)によって製造される。適切な基材とは、たとえば、ガラス、無機半導体またはポリマーフィルムである。蒸着には、通例の技法たとえば加熱蒸発、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)等の使用が可能である。別途方法において、適切な溶媒中への溶液または分散液によるOLEDの有機層の被着も可能であり、この場合、当業者に既知のコーティング技法が適用される。
一般に、種々異なった層は以下の厚さを有する。陽極(1)50〜500nm、好ましくは100〜200nm;正孔伝導層(2)5〜100nm、好ましくは20〜80nm;発光層(3)1〜100nm、好ましくは10〜80nm;正孔/励起子用ブロック層(4)2〜100nm、好ましくは5〜50nm;電子伝導層(5)5〜100nm、好ましくは20〜80nm;陰極(6)20〜1000nm、好ましくは30〜500nm。陰極を基準とした本発明によるOLED中の正孔と電子との再結合ゾーンの相対位置ならびにOLEDの発光スペクトルは、とりわけ、各々の層の相対厚さによって影響され得る。これは、電子輸送層の厚さは、好ましくは、再結合ゾーンの位置がダイオードの光共振器特性と共に発光体の発光波長にマッチしているように、選択されなければならないことを意味している。OLED中の個々の層の層厚さの比は使用される材料に依存している。場合により使用される付加的な層の層厚さは当業者に既知である。電子伝導層および/または正孔伝導層は、それらが電子ドープされている場合には、上述した層厚さよりも大きな厚さを有することが可能である。
OLEDの少なくとも1層、好ましくは発光層に(好ましくはマトリックス材料として)および/または正孔/励起子用ブロック層に式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料を使用することにより、高い効率を有すると同時に使用・運転電圧の低いOLEDを得ることができる。多くの場合、式(I)または(I*)の化合物の使用によって得られるOLEDは、さらになお、高寿命を有している。OLEDの効率は、さらに、OLEDのその他の層の最適化によって向上可能である。たとえば、高効率の陰極たとえばCaまたはBaを、場合により、LiF、CsFまたはCs2CO3からなる中間層と組み合わせて使用することが可能である。成形された基材および、動作電圧の低減または量子収率の高まりをもたらす新たな正孔輸送材料も、同じく、本発明によるOLEDに使用可能である。またさらに、OLED中に、種々異なった層のエネルギーレベルを調整し、エレクトロルミネセンスを容易化するために、付加的な層が設けられていてもよい。
OLEDは、さらに、少なくとも1つの第2の発光層を含むことが可能である。この場合には、OLEDの総発光は少なくとも2つの発光層の発光から合成されることができ、白色光も含むことが可能である。
OLEDは、エレクトロルミネセンスが有用なあらゆる装置に使用することが可能である。適切な装置は、好ましくは、定置型/移動型ディスプレイおよび照明装置から選択されている。定置型ディスプレイとは、たとえば、コンピュータ、テレビのディスプレイ、プリンタ、調理器具のディスプレイならびに宣伝用パネル、照明および表示パネルである。移動型ディスプレイとは、たとえば、携帯電話、ラップトップ、ディジタルカメラ、MP3プレーヤ、車両ならびにバスおよび鉄道の目的地案内表示である。本発明によるOLEDの使用が可能なその他の装置とは、たとえば、キーボード、衣類、家具、壁紙である。
さらに、式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は、逆構造を有するOLEDに使用可能である。好ましくは、本発明により使用される式(I)または(I*)の化合物または本発明による架橋または重合された材料は、これらの逆OLEDにおいても、正孔/励起子ブロック材料として使用される。逆OLEDの構造ならびに通例それに使用される材料は当業者に既知である。
さらに、本発明は、本発明による少なくとも1つの有機発光ダイオードまたは本発明による少なくとも1つの発光層を含む、定置型ディスプレイたとえばコンピュータ、テレビのディスプレイ、プリンタ、調理器具のディスプレイならびに宣伝用パネル、照明、表示パネルならびに移動型ディスプレイたとえば携帯電話、ラップトップ、ディジタルカメラ、MP3プレーヤ、車両ならびにバスおよび鉄道の目的地案内表示のディスプレイ、照明装置、キーボード、衣類、家具、壁紙からなる群から選択された装置に関する。
以下の実施例により本発明をさらに説明する。
合成実施例:
合成実施例1:3−ブロモ−9−フェニル−6−トリフェニルシリル−カルバゾールの合成(化合物1)
Figure 0005808252
乾燥THF(700mL)に9−(3−メトキシフェニル)−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(26g、1eq)を溶解した溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、41mL、1eq)と混合し、2時間にわたって−78℃にて攪拌する。−78℃にて乾燥THF(150mL)にクロロトリフェニルシラン(30g、1.5eq)を溶解した溶液を添加した後、該混合物を攪拌下で一晩にわたって室温にまで加熱する。過剰なブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液によって加水分解する。沈殿した生成物を濾別し、塩化メチレンで徹底的に洗浄する。合された塩化メチレン濾液を水で抽出し、乾燥濃縮させる。残留物をアセトンと共に攪拌し、濾別する。収率74%。
Figure 0005808252
合成実施例2:3−ジフェニルホスファニル−9−フェニル−6−トリフェニルシリル−カルバゾールの合成(化合物2)
Figure 0005808252
乾燥THF(80mL)に3−ブロモ−9−フェニル−6−トリフェニルシリル−カルバゾール1(5.0g、8.6mmol)を溶解した溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、6.7mL、11mmol)と混合し、1.5時間にわたって−78℃にて攪拌する。−78℃にて乾燥THF(25mL)にクロロジフェニルホスフィン(2.85g、12.9mmol)を溶解した溶液を添加した後、該混合物を攪拌下で一晩にわたって室温にまで加熱する。前記懸濁液にEtOH(20mL)を入れる。沈殿した生成物を濾別し、EtOHで洗浄し、乾燥させる。収量82%。この生成物は精製なしにさらに反応させる。
合成実施例3:3−ジフェニルホスフィノイル−9−フェニル−6−トリフェニルシリル−カルバゾールの合成(化合物3)
Figure 0005808252
塩化メチレン(200mL)中の化合物2(3.5g、5.1mmol)の懸濁液に、70%m−クロロ過安息香酸(1.8g、7.4mmol)を小分けして加える。この反応液を48時間にわたって室温にて攪拌する。有機相を、10%水酸化ナトリウム液(3×50 mL)、5%塩酸(2×50mL)および飽和炭酸水素ナトリウム液(80mL)で洗浄し、濃縮させる。残留物をエタノール中に蒸解させ、濾過して乾燥させる。FC(SiO2、CH2Cl2 対 CH2Cl2/MeOH 97:3)により生成物3(2.3g、64%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例4:化合物4の合成
Figure 0005808252
乾燥THF(100mL)に3−ブロモ−9−フェニル−6−トリフェニルシリル−カルバゾール1(6.4g、11mmol)を溶解した溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、8.6mL、14mmol)と混合し、1時間にわたって−78℃にて攪拌する。−78℃にて乾燥THF(15mL)にジクロロフェニルホスフィン(0.92g、5.1mmol)を溶解した溶液を緩慢に添加した後、該混合物を攪拌下で一晩にわたって室温にまで加熱する。この溶液を飽和NH4Cl溶液(20mL)と混合し、30分にわたって攪拌する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で洗浄する。有機相を水(4×75mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。固体をEtOH中に懸濁させ、濾別する。収量3.73g(67%)。生成物4は精製なしにさらに反応させる。
MALDI−MS:m/z:1108(M+),1165([M+K+O]+
合成実施例5:化合物5の合成
Figure 0005808252
塩化メチレン(100mL)中の生成物4(3.7g、3.4mmol)の懸濁液に、70%m−クロロ過安息香酸(0.91g、3.7mmol)を小分けして加える。この反応液を18時間にわたって室温にて攪拌する。有機相を、10%水酸化ナトリウム液(4×40mL)、5%塩酸(3×40mL)および飽和炭酸水素ナトリウム液(30mL)で洗浄し、濃縮させる。FC(SiO2、酢酸エチル/シクロヘキサン 2:1)およびアセトン中への蒸解により生成物5(1.5g、41%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例6:化合物6の合成
Figure 0005808252
乾燥THF(230mL)に9−フェニル−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(12g、1eq)を溶解した溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、18.8mL、1eq)と混合し、1.5時間にわたって−78℃にて攪拌する。−78℃にて乾燥THF(20mL)にジクロロジメチルシラン(1.9g、0.5eq)を溶解した溶液を添加した後、該混合物を攪拌下で一晩にわたって室温にまで加熱する。過剰なブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液によって加水分解する。沈殿した生成物を濾別し、CH2Cl2で徹底的に洗浄する。カラムクロマトグラフィー(SiO2、ヘキサン/EtOAc 10:1)により生成物6が得られる。収率74%。
Figure 0005808252
合成実施例7:化合物7の合成
Figure 0005808252
乾燥THF(100mL)に化合物6(4.2g、6.0mmol)を溶解した溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、9.4mL、15mmol)と混合し、1.5時間にわたって−78℃にて攪拌する。−78℃にて乾燥THF(20mL)にクロロジフェニルホスフィン(3.4g、15mmol)を溶解した溶液を添加した後、該混合物を攪拌下で一晩にわたって室温にまで加熱する。この溶液を飽和NH4Cl溶液(25mL)と混合し、30分にわたって攪拌する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で洗浄する。有機相を水(4×100mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。固体をMeOH中に懸濁し、濾別する。収量:4.4g(80%)。この生成物7は精製なしにさらに反応させる。
合成実施例8:化合物8の合成
Figure 0005808252
塩化メチレン(120mL)中に生成物7(4.5g、4.9mmol)を溶解した溶液に70%m−クロロ過安息香酸(3.1g、12mmol)を小分けされて加える。この反応液を18時間にわたって室温にて攪拌する。有機相を、10%水酸化ナトリウム液(3×50mL)、5%塩酸(3×50mL)および飽和炭酸水素ナトリウム液(30mL)で洗浄して、濃縮させる。FC(SiO2、CH2Cl2 対 CH2Cl2/MeOH 99:1)によって生成物8(2.2g、48%)が得られた。
Figure 0005808252
合成実施例9:化合物9の合成
Figure 0005808252
カルバゾール(95%、1.1g、6.0mmol)、化合物1(7.0g、12mmol)、炭酸カリウム(2.1g、15mmol)および銅粉末(80mg、1.3mmol)を180℃に加熱し、60時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2 8:1〜6:1)によって生成物9(2.1g、53%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例10:化合物10の合成
Figure 0005808252
3,6−ジメチルカルバゾールの合成は、J.Chem.Soc., 1949, 1384−1388、J.Org.Chem.,2003, 68, 2209−2215およびDalton Trans.,2003, 13, 2718−2727に述べられている。
3,6−ジメチルカルバゾール(1.1g、5.7mmol)、化合物1(6.7g、12mmol)、炭酸カリウム(2.0g、14mmol)および銅粉末(76mg、1.2mmol)を180℃に加熱し、72時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出される。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2 8:1)によって生成物10(1.2g、30%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例11:化合物11の合成
Figure 0005808252
2.8−ジブロモジベンゾチオフェンの合成は、W.Yang et al., J.Mater,Chem. 2003, 13, 1351に述べられている。
乾燥THF(215mL)に2.8−ジブロモジベンゾチオフェン(7.3g、21mmol)を溶解した溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、16.6mL、26.6mmol)と混合し、1.5時間にわたって−78℃にて攪拌する。−78℃にて乾燥THF(25mL)にトリフェニルクロロシラン(9.7g、32mmol)を溶解した溶液を緩慢に添加した後、該混合物を攪拌下で一晩にわたって室温にまで加熱する。この溶液を飽和NH4Cl溶液(20mL)と混合し、30分にわたって攪拌する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で洗浄する。有機相を水(4×100mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2 20:1)によって生成物11(3.4g、31%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例12:化合物12の合成
Figure 0005808252
3,6−ジメチルカルバゾール(0.73g、3.8mmol)、化合物11(2.3g、4.3mmol)、炭酸カリウム(1.3g、9.5mmol)および銅粉末(48mg、0.76mmol)を185℃に加熱し、48時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。残留物をEtOH中に懸濁し、24時間にわたって攪拌し、濾別する。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2 9:1)によって生成物12(1.0g、43%)が得られる。
MALDI−MS:m/z:636(M+
合成実施例13:化合物13の合成
Figure 0005808252
2.8−ジブロモジベンゾフランの合成は、特に、Org.Lett.,2006, 8, 4211−4214およびJ.Med.Chem.,1985, 28, 1728−1740に述べられている。
2.8−ジブロモベンゾフラン(16g、49mmol)、カルバゾール(95%、8.6g、49mmol)、炭酸カリウム(16.9g、123mmol)および銅粉末(622mg、9.8mmol)をトリデカン(50mL)中で185℃に加熱し、76時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。トリデカンを蒸留除去する。シクロヘキサンからの再結晶およびFC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、100:0〜9:1)によって生成物13(6.9g、34%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例14:化合物14の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(5mL)に13(1.0g、2.4mmol)を溶解した溶液をアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、1.6mL、2.6mmol)と混合し、25分にわたって還流下で攪拌する。還流下で、乾燥ジエチルエーテル(7.5mL)にトリフェニルクロロシラン(2.2g、7.3mmol)を溶解した溶液を滴下し、30分にわたって還流下で再攪拌する。この混合物をMeOH(5mL)と混合し、CH2Cl2でさらに稀釈する。有機相を水(3×25mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(RP−C18−SiO2、MeCN/CH2Cl2 7:3)によって生成物14(0.43g、30%)が得られる。
Figure 0005808252
化合物14の合成の改良:
乾燥ジエチルエーテル(85mL)に13(11.0g、26.7mmol)とトリフェニルクロロシラン(8.12g、26.7mmol)とを溶解した溶液をアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、18.4mL、29.4mmol)と混合し、一晩にわたって攪拌する。この混合物をMeOHと混合し、CH2Cl2でさらに稀釈する。有機相を水で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(RP−C18−SiO2 MeCN/CH2Cl2 7:3)またはCH2Cl2/MeCNからの再結晶によって生成物14(10.6g、67%)が得られる。
14の合成中の二次成分として化合物34を単離することが可能である。
Figure 0005808252
Figure 0005808252
合成実施例15:化合物15の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(10mL)に13(1.0g、2.4mmol)とジクロロジメチルシラン(0.16g)とを溶解した溶液をアルゴン下で緩慢にt−ブチルリチウム(1.7M、ペンタン、2.9mL、4.9mmol)と混合し、一晩にわたって攪拌する。この混合物をMeOH(5mL)と混合し、CH2Cl2でさらに稀釈する。有機相を水(3×25 mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(RP−C18−SiO2 MeCN/CH2Cl2 75:25)によって生成物15(0.37g、42%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例16:化合物16の合成
Figure 0005808252
ステップ1:
2,8−ビス(トリフェニルシリル)−ジベンゾフランの合成
Figure 0005808252
6.02g(18.47mmol)の2,8−ジブロモジベンゾフランを120mlのTHF中に懸濁させ、−78℃にて慎重に22.9ml(36.64mmol)のn−BuLi(1.6M、ヘキサン)と混合する。続いて3時間にわたって−78℃にて攪拌する。この反応混合物を、120mlのTHFに10.91g(37.00mmol)のクロロトリフェニルシランを溶解した溶液と混合して、室温にまで加熱し、16時間にわたって室温にて攪拌する。これを慎重に10mlのメタノールでクエンチし、続いて乾燥させて濃縮させる。残留物を最初にメタノールで、次いで水で、続いて再びメタノールで蒸解させ、濾別し、乾燥させる。粗生成物を塩化メチレンに溶解し、シリカゲルを経て濾過し、シクロヘキサンでのオーバーレイによって晶出させる。晶出物を濾別し、乾燥させる。9.28g(73%)の白色の粉末が得られる。
Figure 0005808252
質量(EI):m/e=684(M+
ステップ2:
乾燥THF(200mL)に2.8−ビス(トリフェニルシリル)−ジベンゾフラン(10.0g、14.6mmol)を溶解した溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、11.0mL、17.5mmol)と混合し、2時間にわたって0℃にて攪拌する。−78℃にて乾燥THF(8mL)に1,2−ジブロモメタン(3.88g、20.4mmol)を溶解した溶液を緩慢に添加した後、該混合物を攪拌下で一晩にわたって室温にまで加熱する。この溶液をMeOH(20ml)と混合し、30分にわたって攪拌する。塩化メチレンを加えることで溶液が生ずる。有機相を水(3×100mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。収量11.2g。25%以下の出発原料と75%以下の生成物とからなる混合物を次のステップ(合成実施例17)で使用する。
合成実施例17:化合物17の合成
Figure 0005808252
生成物16(合成実施例16参照、11.0g)、カルバゾール(95%、2.53g、14.4mmol)、炭酸カリウム(4.98g、36.0mmol)および銅粉末(183mg、2.88mmol)をトリデカン(50mL)中で195℃に加熱し、96時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。トリデカンを蒸留除去する。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、85:15)によって生成物17(6.3g、51%)が得られる(2ステップを経て)。
Figure 0005808252
合成実施例18:化合物18の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(10mL)に13(1.0g、2.4mmol)とジクロロジフェニルシラン(0.32g、1.2mmol)とを溶解した溶液をアルゴン下で緩慢にt−ブチルリチウム(1.7M、ペンタン、2.9mL、4.9mmol)と混合し、一晩にわたって攪拌する。この混合物をMeOH(5ml)と混合し、CH2Cl2でさらに稀釈する。有機相を水(3×25mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(RP−C18−SiO2 MeCN/CH2Cl2 2:3)によって生成物18(0.50g、49%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例19:化合物19の合成
Figure 0005808252
2.8−ジブロモベンゾフラン(18.8g、57.7mmol)、3,6−ジメチルカルバゾール(12.4g、63.4mmol)、炭酸カリウム(21.9g、159mmol)および銅粉末(732mg、11.5mmol)をトリデカン(200mL)中で185℃に加熱し、240時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。トリデカンを蒸留除去する。シクロヘキサンからの再結晶およびFC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、100:0〜9:1)によって生成物19(8.6g、33%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例20:化合物20の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(20mL)に19(2.8g、6.4mmol)およびトリフェニルクロロシラン(2.0g、6.4mmol)を溶解した溶液をアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、5.2mL、8.3mmol)と混合し、一晩にわたって攪拌する。この混合物をMeOH(10ml)と混合し、CH2Cl2でさらに稀釈する。有機相を水(3×50mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。再結晶(2×)によって生成物20(2.25g、57%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例21:化合物21の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(200mL)に2,8−ジブロモジベンゾフラン(20.0g、61.3mmol)を溶解した***液(−15℃)をアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、40.3mL、64.4mmol)と混合し、2時間にわたって−15℃にて攪拌し、その後に、乾燥ジエチルエーテル(100mL)にトリフェニルクロロシラン(18.6g、61.3mmol)を溶解した溶液を滴下する。この混合物を一晩にわたって攪拌して室温とし、次いで、MeOH(25 ml)と混合し、CH2Cl2でさらに稀釈する。有機相を水(3×50mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、100:0〜9:1)によって生成物21(9.3g、30%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例22:化合物22の合成
Figure 0005808252
3,6−ビス(t−ブチル)カルバゾールの合成は、Chemistry Letters,37(9),986−987;2008に述べられている。
化合物21(5.13g、10.1mmol)、3,6−ビス(t−ブチル)カルバゾール(2.91g、10.4mmol)、炭酸カリウム(3.59g、26.0mmol)および銅粉末(133mg、2.1mmol)をトリデカン(20ml)中で185℃に加熱し、60時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。この溶液を濃縮させ、残留物をヘプタン(2×60ml)中に懸濁し、攪拌し、濾別する。生成物22(4.69g、66%)。
Figure 0005808252
合成実施例23:化合物23の合成
Figure 0005808252
3,6−ビス(2−トリル)カルバゾールは米国公開第2005/0084711 A1号に述べられた方法に従って製造可能である。
化合物21(4.30g、8.50mmol)、3,6−ビス(2−トリル)カルバゾール(2.95g、8.5mmol)、炭酸カリウム(2.94g、21.2mmol)および銅粉末(108mg、1.70mmol)をトリデカン(25ml)中で185℃に加熱し、96時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。この溶液を濃縮し、残留物をヘプタン(25ml)中に懸濁させ、攪拌し、濾別する。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、100:0〜9:1)によって生成物23(3.14g、48%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例24:化合物24の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(9mL)に13(0.50g、0.12mmol)およびt−ブチルジメチルクロロシラン(0.28g、0.18mmol)を溶解した溶液をアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、0.8mL、0.13mmol)と混合し、一晩にわたって攪拌する。この混合物を飽和NH4Cl溶液(10ml)と混合し、CH2Cl2で抽出する。有機相をNa2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(C18−SiO2、MeCN)によって生成物24(0.15g、27%)が得られる。この収率は配合量が少ないため低い。
Figure 0005808252
合成実施例25:化合物25の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(9mL)に13(0.50g、0.12mmol)およびt−ブチルジフェニルクロロシラン(0.50g、0.18mmol)を溶解した溶液をアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、1.14mL、0.18mmol)と混合し、一晩にわたって攪拌する。この混合物を飽和NH4Cl溶液(10ml)と混合し、CH2Cl2で抽出する。有機相をNa2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(C18−SiO2、MeCN)によって生成物25(0.12g、17%)が得られる。この収率は配合量が少ないため低い。
Figure 0005808252
合成実施例26:化合物26の合成
Figure 0005808252
9.9−ジメチル−9,10−ジヒドロ−アクリジンの合成は、Chemische Berichte; 37; 1904; 3204に述べられている。
化合物21(6.07g、12.0mmol)、9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロ−アクリジン(4.00g、12.0mmol)、炭酸カリウム(4.15g、30.0mmol)および銅粉末(152mg、2.4mmol)をトリデカン(30ml)中で220℃に加熱し、48時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。この溶液を濃縮させ、残留物を少量のヘプタン中に懸濁し、攪拌し、濾別し、その後に、塩化メチレン中に懸濁し、攪拌し、濾別することで、生成物26(2.13g、23%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例27:化合物27の合成
Figure 0005808252
9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロ−アクリジンの合成は、Chemische Berichte,113(1),358−84;1980に述べられている。
化合物21(3.99g、7.89mmol)、9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロ−アクリジン(1.82g、8.68mmol)、炭酸カリウム(3.00g、21.7mmol)および銅粉末(100mg、1.58mmol)をトリデカン(40ml)中で225℃に加熱し、92時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。この溶液を濃縮させ、FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、9:1〜1:1)によって生成物27(0.85g、17%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例28:化合物28の合成
Figure 0005808252
乾燥ジエチルエーテル(150mL)に13(5.15g、12.5mmol)および1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン(1.31、6.25mmol)を加えた混合物をアルゴン下で緩慢にt−ブチルリチウム(1.7M、ペンタン、14.7mL、25mmol)と混合し、一晩にわたって攪拌する。この混合物を飽和NH4Cl溶液(30mL)と混合し、CH2Cl2で抽出する。有機相をNa2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、9:1〜1:9)によって生成物28(2.90g、58%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例29:化合物29の合成
Figure 0005808252
化合物16(合成実施例16、参照、10.0g)、3,6−ジメチルカルバゾール(2.55g、13.1mmol)、炭酸カリウム(4.61g、32.7mmol)および銅粉末(166mg、2.61mmol)をトリデカン(100ml)中で205℃に加熱し、72時間にわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。トリデカンを蒸留除去する。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、9:1〜1:1)によって生成物29(3.1g、26%)が得られる(2ステップを経て)。
Figure 0005808252
合成実施例30:化合物30の合成
Figure 0005808252
2−ブロモジベンゾフラン(24.7g、100mmol)、カルバゾール(95%、26.4g、150mmol)、炭酸カリウム(51.8g、375mmol)および銅粉末(1.27g、20mmol)をトリデカン(150ml)中で180℃に加熱し、72hにわたってこの温度にて攪拌する。室温にまで冷やした後、塩化メチレンで抽出する。この溶液を濃縮させ、残留物をヘプタン(25ml)中に懸濁し、攪拌し、濾別する。FC(SiO2、シクロヘキサン/CH2Cl2、5:1)によって生成物30(19.6g、59%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例31:化合物31の合成
Figure 0005808252
THF(130mL)に30(3.3g、10mmol)を加えた溶液を−78℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、7.5mL、12mmol)と混合し、2時間にわたって0℃にて攪拌する。この溶液を−78℃にまで冷却し、THF(10ml)にトリフェニルクロロシラン(4.42g、15mmol)を加えた溶液を添加する。この溶液を一晩にわたって攪拌してRTとし、NH4Cl溶液(30ml)と混合し、CH2Cl2で抽出する。有機相をNa2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(C18−SiO2、MeCN)によって生成物31(2.35g、40%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例32:化合物32の合成
Figure 0005808252
THF(80mL)に30(3.0g、9mmol)を加えた溶液を−40℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、9.5mL、15mmol)と混合し、2時間にわたって0℃にて攪拌する。この溶液を−78℃にまで冷却し、THF(5ml)にジメチルジクロロシラン(0.59g、4.5mmol)を加えた溶液を添加する。この溶液を一晩にわたって攪拌してRTとし、NH4Cl溶液(20ml)と混合し、CH2Cl2で抽出する。有機相をNa2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(SiO2、シクロヘキサン:CH2Cl2、9:1)によって生成物32(2.08g、64%)が得られる。
Figure 0005808252
合成実施例33:化合物33の合成
Figure 0005808252
THF(60mL)に30(2.2g、6.7mmol)を加えた溶液を−40℃にてアルゴン下で緩慢にn−ブチルリチウム(1.6M、ヘキサン、7.3mL、11.7mmol)と混合し、2時間にわたって0℃にて攪拌する。この溶液を−78℃にまで冷却し、THF(5ml)にジフェニルジクロロシラン(0.86g、3.35mmol)を加えた溶液を添加する。この溶液を一晩にわたって攪拌してRTとし、NH4Cl溶液(20ml)と混合し、CH2Cl2で抽出する。有機相をNa2SO4で乾燥させ、濃縮させる。FC(SiO2、シクロヘキサン:CH2Cl2、9:1)によって生成物33(1.82g、64%)が得られる。
Figure 0005808252
ダイオード実施例
比較実施例:
9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−カルバゾールをマトリックス材料(91.5質量%)および正孔/励起子ブロック体として含むOLEDの製造
陽極として使用されるITO基材を先ず、LCD生産用の商業的に入手可能な洗浄剤(Deconex(登録商標)20NSおよび中和剤250RGAN−ACID(登録商標))により、続いて、アセトン/イソプロパノール混合液の超音波浴にて浄化する。考えられ得る有機残滓を除去するために、基材をオゾン炉にてさらに25分間にわたって連続オゾンフローに曝露する。この処理により、ITOの正孔注入特性も改善される。
その後、以下に挙げる有機材料を浄化された材料上に約0.5〜5nm/分の速度にて、約10-8mbarで蒸着させる。正孔伝導体および励起子ブロック体としてIr(dpbic)3(V1)が45nmの厚さで基材に被着させる。
Figure 0005808252
(製造については、国際出願第2005/019373号、Ir錯体(7)、参照)。
続いて、8.5質量%の化合物(V2)
Figure 0005808252
と91.5質量%の化合物(V1)とからなる混合物を10nmの厚さにて蒸着させ、その際、前者の化合物は発光材料として機能し、後者の化合物はマトリックス材料として機能する。
続いて、8.5質量%の化合物(V2)と91.5質量%の化合物9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−カルバゾール(V3)からなる混合物を40nmの厚さにて蒸着させ、その際、前者の化合物は発光材料として機能し、後者の材料はマトリックス材料として機能する。
Figure 0005808252
続いて、材料9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−カルバゾール(V3)を10nmの厚さで励起子・正孔ブロック体として蒸着させる。
次に、40nmの厚さの電子伝導体BCP、さらに0.75nmの厚さのフッ化リチウム層、そして最後に110nmの厚さのAl陰極を蒸着させる。
OLEDの特性を決定するため、種々異なった電流ないし電圧時のエレクトロルミネセンス・スペクトルを記録する。さらに、電流−電圧特性曲線を発光出力と組み合わせて測定する。発光出力は輝度計によるキャリブレーションによって測光値に換算可能である。
ダイオード実施例1:
OLEDの製造および構造は比較実施例に同じ。ただし9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−カルバゾール(V3)に代えて化合物3が使用される。
第1表には、比較実施例とダイオード実施例1とによるOLEDの電気的特性の比較が示されている。化合物V3に代えて化合物3を使用することにより、電流効率ならびに量子収率はいずれも高まり、電圧は低減される。
第1表の最初の2つの欄には、発光層および正孔ブロック/励起子ブロック層のマトリックス材料ならびにそれらの構造式が挙げられている。
第1表の右側の欄にはそれぞれのOLEDの構造が種々異なった層の材料ならびにそれらの厚さと共に挙げられている。陽極は125nm±20nmの厚さのITO層であり、その上に以下の層、すなわち
− 材料(V1)からなる45nmの厚さの正孔伝導/励起子ブロック層、
− (V1)からなるマトリックス材料中に発光体として8.5質量%の(V2)を有する第1の10nmの厚さの発光層、
− 発光体として8.5質量%の(V2)およびマトリックス材料として(V3)(比較実施例)ないし3(ダイオード実施例1)を有する第2の40nmの厚さの発光層、
− (V3)(比較実施例)ないし3(ダイオード実施例1)からなる10nmの厚さの正孔ブロック/励起子ブロック層、
− BCPからなる40nmの厚さの電子伝導層、
− LiF/アルミニウムからなる陰極
が蒸着される。
第1表
Figure 0005808252
電流効率、量子効率および電圧はそれぞれ、材料V3を有するOLEDを基準にした相対値である。
PEDOT−PSSは正孔注入層として使用される(ダイオード実施例16、参照)。
Figure 0005808252
ダイオード実施例2:
比較実施例と同様。ただし、9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−カルバゾールV3に代えて化合物12が使用される。
ダイオード実施例3:
ダイオード実施例1に準ず。ただし、淡青色発光材料(V2)に代えて、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)、トリス(2−(p−トリル)ピリジン)イリジウム(III)およびビス(2−フェニル−ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)から選択された緑色発光材料が使用される。
ダイオード実施例4:
ダイオード実施例1に準ず。ただし、淡青色発光材料(V2)に代えて、イリジウム(III)トリス(1−フェニルイソキノリン)、トリス(2−フェニルキノリン)イリジウム(III)、イリジウム(III)ビス(2−2’−ベンゾ−チエニル)ピリジナト−N,C3)(アセチルアセトネート)、イリジウム(III)ビス(1−フェニルイソキノリン)−(アセチルアセトネート)、ビス(2−フェニルキノリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、イリジウム(III)ビス(ジベンゾ[f,h]キノキサリン)(アセチルアセトネート)、イリジウム(III)ビス(2−メチル−ジベンゾ[f,h]キノキサリン)−(アセチルアセトネート)、ビス[1−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−イソキノリン](アセチルアセトネート)−イリジウム(III)、ビス(2−ベンゾ[b]チオフェン−2−イル−ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)。ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス(2−(9,9−ジヘキシルフルオレニル)−1−ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス[3−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−イソキノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)、トリス(ジベンゾイルアセトナト)−モノ(フェナントロリン)−ユーロピウム(III)、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(4−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)−ジフェニルメチルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−1,2,4−トリアゾール)−ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(4−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−ピラゾレート)(ジメチルフェニホスフィン、トリス[4,4’−ジ−t−ブチル(2,2’)−ビピリジン]ルテニウム(III)、オスミウム(II)ビス(2−(9,9−ジブチルフルオレニル)−1−イソキノリン(アセチルアセトネート)から選択された赤色発光材料が使用される。
ダイオード実施例5:
ダイオード実施例1に準ず。ただし、正孔伝導/励起子ブロック層用の材料(V1)に代えて、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(TDTA)、N,N’−ビス(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン(β−NPB)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−スピロ−ビフルオレン(スピロ−TPD)、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−NPB)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジメチルフルオレン(DMFL−TPD)、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジメチルフルオレン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−2,2−ジメチルベンジジン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノ−キノジメタン(F4−TCNQ)、4,4’,4’’−トリス(N−3−メチルフェニル−N−フェニル−アミノ)−トリフェニルアミン、4,4’,4’’−トリス(N−(2−ナフチル)−N−フェニル−アミノ)−トリフェニルアミン、ピラジノ[2,3−f][1,10]フェナントロリン−2,3−ジカルボニトリル(PPDN)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メトキシフェニル)ベンジジン(MeO−TPD)、2,7−ビス[N,N−ビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(MeO−スピロ−TPD)、2,2’−ビス[N,N’−ビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(2,2’−MeO−スピロ−TPD)、N,N’−ジ−フェニル−N,N’−ジ−[4−(N,N−ジ−トリル−アミノ)フェニルベンジジン(NTNPB)、N,N’−ジ−フェニル−N,N’−ジ−[4−(N,N−ジ−フェニル−アミノ)フェニルベンジジン(NPNPB)、N,N’−ジ(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン(β−NPP)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジフェニルフルオレン(DPFL−TPD)、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジフェニルフルオレン(DPFL−NPB)、2,2’,7,7’−テトラキス(N,N−ジフェニルアミノ)−9,9’−スピロビフルオレン(スピロ−TAD)、9,9−ビス[4−N,N−ビス−ビフェニル−4−イル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン(BPAPF)、9,9−ビス[4−(N,N−ビス−ナフタレン−2−イル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン(NPAPF)、9,9−ビス[4−(N,N−ビス−ナフタレン−2−イル−N,N’−ビス−フェニル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン(NPBAPF)、2,2’,7,7’−テトラキス[N−ナフタレニル(フェニル)−アミノ]−9,9’−スピロビフルオレン(スピロ−2NPB)、N,N’−ビス(フェナントレン−9−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン(PAPB)、2,7−ビス[N,N−ビス(9,9−スピロ−ビフルオレン−2−イル)−アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−5)、2,2’−ビス[N,N−ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(2,2’−スピロ−DBP)、2,2’−ビス(N,N−ジ−フェニル−アミノ)−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−BPA)、2,2’,7,7’−テトラ(N,N−ジ−トリル)アミノ−スピロ−ビフルオレン(スピロ−TTB)、N,N,N’,N’−テトラ−ナフタレン−2−イル−ベンジジン(TNB)、ジ−[4−(N,N−ジトリル−アミノ)−フェニル]シクロヘキサン、銅フタロシアニンおよびチタンオキシドフタロシアニンから選択された材料が使用される。
ダイオード実施例6:
ダイオード実施例1および3〜5に準ず。ただし、正孔ブロック/励起子ブロック材料および/または電子伝導材料として、化合物(V3)または3およびBCPに代えて、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(Bathocuproin,(BCP))、ビス−(2−メチル−8−キノリナト)−4−フェニル−フェニラト)−アルミニウム(III)(BAlq)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゾニトリル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンゾイミダゾール)、2−(4−ビフェニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、8−ヒドロキシキノリノラト−リチウム、4−(ナフタレン−1−イル)−3,5−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾール、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、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−t−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール、6,6’−ビス[5−(ビフェニル−4−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−2−イル]−2,2’−ビピリジル、2−フェニル−9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)−アントラセン、2,7−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]−9,9−ジメチルフルオレン、1,3−ビス[2−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]ベンゼン、2−(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、トリス(2,4,6−トリメチル−3−(ピリジン−3−イル)フェニル)ボラン、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、1−メチル−2−(4−(ナフタレン−2−イル)フェニル)−1H−イミダゾ[4,5−f][1,10]フェナントロリンから選択された材料が使用される。
ダイオード実施例7:
赤色光を発光する第1の補助発光層と緑色光を発光する第2の補助発光層とを有するダイオード実施例1に準ず。第1と第2の補助発光層は、淡青色を発光し、材料(V2)を発光体として、3および(V1)をマトリックス材料として含む発光層と共に、陽極と陰極との間に配置され、発光材料の他にそれぞれマトリックス材料たとえば電荷キャリア輸送材料および/または電荷キャリアブロック材料を含んでいる。このOLEDはすべての発光層の発光から合成された白色光を含む発光を有する。
ダイオード実施例8:
白色光を発光するデバイスへのそれぞれ実施例1、3、4、5、6のいずれかの一実施例に記載のOLEDの使用。このため、種々異なった色を発光する複数の単色OLEDが互いに上下に重ねられて、“Charge generation layer”(電荷キャリア発生層、CGL)によって互いに結合される。その際、CGLは1つのOLEDの電荷キャリアをその上または下に配置されたOLEDに輸送することができる。化合物3はこれらのOLED中でマトリックス材料および/または正孔ブロック/励起子ブロック材料として使用される。
ダイオード実施例9:
白色光を発光するデバイスへのそれぞれ実施例1、3、4、5または6のいずれか1実施例記載のOLEDの使用。このため、種々異なった光を発光する複数の単色OLEDが、白色光を発光するデバイスを実現するために、並列配置される。相応した制御によって、色バランス調整可能なデバイスを得ることも可能である。
ダイオード実施例10:
ダイオード実施例7に準ず。ただし、赤色発光体、青色発光体および緑色発光体ならびにマトリックス材料として化合物3を含む発光層が存在している。これにより、すべての発光体を1層に有する白色発光OLEDが得られる。
ダイオード実施例11:
ダイオード実施例1〜10に同じ。ただし、第1および/または第2の電極用に、Cu、Au、Pt、Ph、Os、Al、Mg、Ca、Ba、Ag、Yb、Fe、Co、Ni、Au、ITO、AZOから選択された1つの材料が選択される。
ダイオード実施例12:
比較実施例に同じ。ただし、9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−カルバゾールV3に代えて、化合物10が使用される。
ダイオード実施例13:
比較実施例に同じ。ただし、9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−カルバゾールV3に代えて、化合物17が使用される。
ダイオード実施例14:
陽極として使用されるITO基材を先ず、LCD生産用の商業的に入手可能な洗浄剤(Deconex(登録商標)20NSおよび中和剤250RGAN−ACID(登録商標))により、続いて、アセトン/イソプロパノール混合液の超音波浴にて浄化する。考えられ得る有機残滓を除去するために、基材をオゾン炉にてさらに25分間にわたって連続オゾンフローに曝露させる。この処理により、ITOの正孔注入特性も改善される。次に、正孔注入層(Plexcore社のAJ20−1000)を溶液からスピンコートさせる(40nm以下)。
その後、以下に挙げる有機材料を浄化された材料上に約0.5〜5nm/分の速度にて、約10-8mbarで蒸着させる。正孔伝導体および励起子ブロック体としてIr(dpbic)3(V1)を45nmの厚さで基材に被着させるが、そのうち最初の35nmは伝導率を改善するためにMoOx(50%以下)がドープされている。
Figure 0005808252
(製造については、国際出願第2005/019373号、Ir錯体(7)、参照)。
続いて、15質量%の化合物(V5)
Figure 0005808252
と85質量%の化合物28とからなる混合物を40nmの厚さにて蒸着させ、その際、前者の化合物は発光材料として機能し、後者の化合物はマトリックス材料として機能する。
続いて、材料14を5nmの厚さにて励起子・正孔ブロック体として蒸着させる。
次に、電子輸送体として、LiqとBCP(2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン)との混合物を40nmの厚さにて蒸着させ、さらに、1.0nmの厚さのLiq層を、最後に100nmの厚さのAl電極がそれぞれ蒸着させる。すべてのデバイスは不活性窒素雰囲気中にてガラスカバーで接着される。
Figure 0005808252
OLEDの特性を決定するため、種々異なった電流ないし電圧時のエレクトロルミネセンス・スペクトルを記録する。さらに、電流−電圧特性曲線を発光出力と組み合わせて測定する。発光出力は輝度計によるキャリブレーションによって測光値に換算可能である。
Figure 0005808252
ダイオード実施例15:
実施例14に同じ。ただし、マトリックス材料として化合物28に代えて化合物26が使用され、励起子・正孔ブロック体として化合物14に代えて化合物26が使用される。V5のドーピング濃度は15%に代えて20%である。
Figure 0005808252
ダイオード実施例16:
陽極として使用されるITO基材を先ず、LCD生産用の商業的に入手可能な洗浄剤(Deconex(登録商標)20NSおよび中和剤250RGAN−ACID(登録商標))により、続いて、アセトン/イソプロパノール混合液の超音波浴にて浄化させる。考えられ得る有機残滓を除去するために、基材をオゾン炉にてさらに25分間にわたって連続オゾンフローに曝露させる。この処理により、ITOの正孔注入特性も改善される。次に、正孔注入層、PEDOT−PSS(HC−Starck、40nm以下)をスピンコートさせる。
その後、以下に挙げる有機材料を浄化された材料上に約0.5〜5nm/分の速度にて、約10-8mbarで蒸着させる。正孔伝導体および励起子ブロック体としてIr(dpbic)3(V1)を55nmの厚さで基材に被着させるが、そのうち最初の35nmは伝導率を改善するためにMoOx(50%以下)がドープされている。
Figure 0005808252
(製造については、国際出願第2005/019373号、Ir錯体(7)、参照)。
続いて、15質量%の化合物(V5)
Figure 0005808252
と85質量%の化合物28とからなる混合物を30nmの厚さにて蒸着させ、その際、前者の化合物は発光材料として機能し、後者の化合物はマトリックス材料として機能する。
続いて、材料V6が5nmの厚さにて励起子・正孔ブロック体として蒸着される。
Figure 0005808252
次に、電子輸送体として、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を50nmの厚さにて蒸着させ、さらに、1.0nmの厚さのLiF層を、最後に100nmの厚さのAl電極をそれぞれ蒸着させる。すべてのデバイスは不活性窒素雰囲気中にてガラスカバーで接着される。
OLEDの特性を決定するため、種々異なった電流ないし電圧時のエレクトロルミネセンス・スペクトルを記録する。さらに、電流−電圧特性曲線を発光出力と組み合わせて測定する。発光出力は輝度計によるキャリブレーションによって測光値に換算可能である。
Figure 0005808252

Claims (15)

  1. 式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の化合物であって、
    Figure 0005808252
    前記式中、
    XはNR、S、OまたはPRを意味し、
    Rはアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基を意味し、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    Aは−NR67、又は−P(O)R89を意味し、
    1、R2、R3は、互いに独立して、
    アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された架橋性または重合性基、
    を意味し、
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、当該架橋単位は、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味し、ここで、前記基R1、R2、R3の少なくとも1つは少なくとも2個の炭素原子を含んでおり、
    または
    1 、R 2 、R 3 は、互いに独立して、
    ・OR 22
    を意味し、
    4、R5は、互いに独立して、
    アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された架橋性または重合性基
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、当該架橋単位は、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]
    から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味し、
    基Aまたは、
    メトキシ基、フェニルオキシ基、ハロゲン化C1−C4−アルキル基、ハロゲン、CN、SiR192021 (この場合、R 19 、R 20 、及びR 21 は相互に独立して、C 1 −C 6 −アルキル基、又はフェニル基である)、NR1920 この場合、R19、R20はそれぞれC6−C30−アリール基を意味する)、−C(O)OC1−C4−アルキル基、及びP(O)Ph2からなる群から選択される供与体または受容体機能を有する基
    を意味し、
    n、mは、互いに独立して、0、1、2、3を意味し、
    6、R7はN原子と共に、非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、およびメトキシ基、フェニルオキシ基、ハロゲン化C1−C4−アルキル基、ハロゲン、CN、SiR192021 (この場合、基R 19 、R 20 、及びR 21 は相互に独立して、C 1 −C 6 −アルキル基、又はフェニル基である)、NR1920 この場合、R19、R20はそれぞれC6−C30−アリール基を意味する)、−C(O)OC1−C4−アルキル基、及びP(O)Ph2からなる群から選択される供与体または受容体機能を有する基から選択される1つ以上の置換基で置換されていてよいおよび/または3〜10個の環原子を有する1つ以上のさらに別の環式基と環縮合されていてよい3〜10個の環原子を有する環式基を形成し(この場合、環縮合された基は非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された架橋性または重合性基
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、当該架橋単位は、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]
    から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味し、および
    メトキシ基、フェニルオキシ基、ハロゲン化C1−C4−アルキル基、ハロゲン、CN、SiR192021 (この場合、基R 19 、R 20 、及びR 21 は相互に独立して、C 1 −C 6 −アルキル基、又はフェニル基である)、N1920 この場合、R19、R20はそれぞれC6−C30−アリール基を意味する)、−C(O)OC1−C4−アルキル基、及びP(O)Ph2からなる群から選択される供与体または受容体機能を有する基
    を意味し、
    22は、互いに独立して、
    基OR28で置換された、もしくは非置換の、SiR232425、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された架橋性または重合性基
    を意味し、
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、当該架橋単位は、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    から得られる基であり、前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味し、
    28は、互いに独立して、
    SiR232425、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された架橋性または重合性基
    を意味し、
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、当該架橋単位は、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]
    から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味し、
    8、R9、R23、R24、R25は、互いに独立して、
    アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された架橋性または重合性基
    を意味し、
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、当該架橋単位は、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]
    から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味する、
    化合物であるか
    または
    前記一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、及び/又は(Ie)の2つの単位が、−CH2−、−C24−、−C36−、−C48−、−C612−、−C816−、−C918−、−CH(C817)CH2−、−C24(CF2824−、−C≡C−、−1,4−(CH22−フェニル−(CH22−、−1,3−(CH22−フェニル−(CH22−、−1,4−フェニル−、−1,3−フェニル−、−O−、−O−Si(CH32−O−、−O−Si(CH32−O−Si(CH3)−O−、−O−からなる群から選択されている橋かけを経て互いに橋かけされている(この場合、この橋かけは前記一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、及び/又は(Ie)においてそれぞれR2の代わりにSi原子に結合されている、前記化合物。
  2. 式(Ia)、(Ib)、又は(Ic)の化合物であって、
    Figure 0005808252
    前記式中、
    XはNR、S、OまたはPRを意味し、
    Rはアリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基を意味し、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    Aは−NR67、又は−P(O)R89を意味し、
    1、R2、R3は、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、(この場合、基R1、R2またはR3の少なくとも1つはアリール基またはヘテロアリール基を意味する)を意味し、
    4、R5は、互いに独立して、
    アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、
    基Aまたは
    メトキシ基、フェニルオキシ基、ハロゲン化C1−C4−アルキル基、ハロゲン、CN、SiR192021 (この場合、基R 19 、R 20 、及びR 21 は相互に独立して、C 1 −C 6 −アルキル基、又はフェニル基である)、N1920 この場合、R19、R20はそれぞれC6−C30−アリール基を意味する)、−C(O)OC1−C4−アルキル基、及びP(O)Ph 2 らなる群から選択される供与体または受容体機能を有する基
    を意味し、
    n、mは、互いに独立して、0、1、2、3を意味し、
    6、R7はN原子と共に、非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、およびメトキシ基、フェニルオキシ基、ハロゲン化C1−C4−アルキル基、ハロゲン、CN、SiR192021 (この場合、基R 19 、R 20 、及びR 21 は相互に独立して、C 1 −C 6 −アルキル基、又はフェニル基である)、NR1920 この場合、R19、R20はそれぞれC6−C30−アリール基を意味する)、−C(O)OC1−C4−アルキル基、及びP(O)Ph2からなる群から選択される供与体または受容体機能を有する基から選択される1つ以上の置換基で置換されていてよいおよび/または3〜10個の環原子を有する1つ以上のさらに別の環式基と環縮合されていてよい3〜10個の環原子を有する環式基を形成し(この場合、環縮合された基は非置換または、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよく、およびメトキシ基、フェニルオキシ基、ハロゲン化C1−C4−アルキル基、ハロゲン、CN、SiR192021 (この場合、基R 19 、R 20 、及びR 21 は相互に独立して、C 1 −C 6 −アルキル基、又はフェニル基である)、NR1920 この場合、R19、R20はそれぞれC6−C30−アリール基を意味する)、−C(O)OC1−C4−アルキル基、及びP(O)Ph 2 らなる群から選択され供与体または受容体機能を有する基から選択される1つ以上の置換基で置換されていてよい)、
    8、R9、およびR11は、互いに独立して、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基を意味し、前記アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、及びヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよい、前記化合物。
  3. 請求項1または2に記載の化合物であって、
    1および/またはR2および/またはR3は一般式(Ii)および/または(Ii*)
    Figure 0005808252
    の芳香族単位を意味し、
    前記式中、R4、R5、A、X、nおよびmは請求項1の場合と同じ意味を有する、前記化合物。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の化合物であって、
    基R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9、R22、R23、R24またはR25またはR28のうちの少なくとも1つは、互いに独立して、
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された重合性または架橋性基を意味し、
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、当該架橋単位は、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]
    から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味する、
    前記化合物。
  5. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の化合物であって、
    基R1、R2およびR3から選択される少なくとも1つの基は、互いに独立して、
    式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された重合性または架橋性基
    を意味し、
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]
    から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味する、
    前記化合物。
  6. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の化合物を製造するための方法であって、
    残基および基たるR、SiR123、Aおよび、存在している限りで、R4およびR5を、
    式(II)
    Figure 0005808252
    [式中、XはNR、S、OまたはPRまたはNHまたはPHまたはPPhを意味する]の基礎骨格中に、
    以下の変法a)、b)、c)またはd)、すなわち
    変法a)
    ia) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
    iia) 基Rの組み入れ、
    iiia) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
    または
    変法b)
    ib) 基Rの組み入れ、
    iib) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
    iiib) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
    または
    変法c)
    ic) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
    iic) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
    iiic) 基Rの組み入れ、
    または
    変法d)前記式(II)においてXがNR、S、OまたはPRを意味する場合には、
    id) 基R4、R5、SiR123およびAの導入に適した先駆化合物の製造、
    iid) 存在する限りで基R4、R5ならびに基SiR123およびAの組み入れ、
    のいずれか1つの変法に従って組み入れる、前記製造方法。
  7. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の化合物を有する有機エレクトロニクスにおける液体加工用途向け配合物。
  8. 請求項1、3から5までのいずれか1項に記載の一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の少なくとも1つの化合物を架橋または重合された形で含む架橋または重合された材料を製造するための方法であって、
    以下のステップ、すなわち
    (A) 一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の架橋性または重合性化合物を製造するステップ、前記式中、R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9、R10、R11、R22、R23、R24、R25またはR28のうちの少なくとも1つは、式−(Sp)x1−[PG’]x のスペーサを経て結合された架橋性または重合性基を意味し、
    前記式中、
    Spは架橋単位を意味し、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR 26 27 n −、−(CR 26 27 n −、−(YCR 26 27 n −または−(CR 26 27 Y) n −からなる群から選択され、前記式中、YはNR 5 、O、S、C=O、C(=O)Oを意味し、さらに、R 5 はH、場合により少なくとも1個のC 1 −C 18 −アルキル基またはC 1 −C 18 −アルコキシ基で置換されたC 6 −C 18 −アリール基、場合により−O−で中断されたC 1 −C 18 −アルキル基を意味し、
    26 およびR 27 は、互いに独立して、水素、フッ素またはC 1 −C 20 −アルキル基であり、
    nは1〜20の整数であり、
    Arは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であり、これらは場合により置換されていてよく、
    PG’は架橋性または重合性基を意味し、当該架橋性または重合性基は、−C(R 44 )=CH 2 、−NHC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OCH 2 CH 2 OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−OC(O)−C(R 45 )=CH 2 、−C(O)−C(R 46 )=CH 2 、−C≡C−、−N≡C、−O−CH(CH 2 CH 2 CH=CH 2 2 、C 5 −C 8 −シクロアルケニル基、場合により置換または非置換の5〜30個のC原子を有するビシクロアルケニル基、
    Figure 0005808252
    [前記式中、sは1〜6の整数を意味し、m1は1〜6の整数を意味し、R 6 は水素またはC 1 −C 20 −アルキル基を意味する]から選択された基であり、
    44 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    45 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはハロゲンを意味し、
    46 は水素、C 1 −C 4 −アルキル基またはC 6 −C 12 −アリール基を意味し、または
    PG’は、重合性基
    Figure 0005808252
    [前記式中、AHGは場合により置換されていてよい芳香族基またはヘテロ芳香族基である]
    から得られる基であり、
    x1は0または1を意味し、
    xは1〜4の整数を意味し、および
    (B) ステップ(A)で得られた一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の化合物を架橋または重合させるステップ、
    を含む、前記方法。
  9. 請求項1、3から5までのいずれか1項に記載の一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の単位を架橋または重合された形で含む、架橋または重合された材料。
  10. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の化合物または請求項9に記載の材料を有する、有機エレクトロニクス。
  11. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の少なくとも1つの化合物または請求項9に記載の材料を含む、有機発光ダイオード。
  12. 式(Ia)の化合物が、以下の式(3)
    Figure 0005808252
    である、請求項11に記載の有機発光ダイオード。
  13. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の少なくとも1つの化合物または請求項9に記載の材料を含む発光層。
  14. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、又は(Ie)の少なくとも1つの化合物または請求項9に記載の材料を含む正孔/励起子用ブロック層。
  15. 請求項11または12に記載の少なくとも1つの有機発光ダイオードを含む、定置型ディスプレイ、移動型ディスプレイ、照明装置、キーボード、衣類、家具、壁紙からなる群から選択される、装置。
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