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1. JP2017031138 - ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIALS AND DEVICES

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Description

Title of Invention 有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス US 62/198,173 20150729 US 15/173,806 20160606

Technical Field

0001   0002   0003  

Background Art

0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015  

Summary of Invention

0016   0017   0018   0019  

Brief Description of Drawings

0020   0021  

Description of Embodiments

0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103  

Examples

0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112  

Citation List

Patent Literature

0113  

Reference Signs List

0114  

Claims

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11    

Drawings

1   2   20160902A16333全文3

Claims

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   A1633000163 0016   A1633000503 0050   A1633000603 0060   A1633000623 0062   A1633000733 0073    

Description

有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス

US 62/198,173 20150729 US 15/173,806 20160606

Technical Field

[0001]
本願は、米国特許法第1.119条(e)(1)の下において、その開示内容の全体を参照によって援用する、2015年7月29日出願の米国特許出願第62/198,173号の仮出願に対する優先権を主張するものである。
[0002]
関連出願の相互参照
特許請求されている発明は、大学・企業の共同研究契約の下記の当事者:University of Michigan、Princeton University、University of Southern California、及びUniversal Display Corporationの理事らの1又は複数によって、その利益になるように、且つ/又は関連して為されたものである。該契約は、特許請求されている発明が為された日付以前に発効したものであり、特許請求されている発明は、該契約の範囲内で行われる活動の結果として為されたものである。
[0003]
本発明は、有機発光ダイオード等の有機発光デバイス中のホスト又は遅延蛍光発光体としての使用のための有機化合物に関する。

Background Art

[0004]
有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード/デバイス(OLED)、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。OLEDについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。
[0005]
OLEDはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。OLEDは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のOLED材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献1、特許文献2及び特許文献3において記述されている。
[0006]
リン光性発光分子の1つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和(saturated)」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。或いは、OLEDは、白色光を照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、OLEDでも用いられることができる。白色OLEDは、単一のEMLデバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のCIE座標を使用して測定することができる。
[0007]
緑色発光分子の一例は、下記の構造:
[Chem. 1]


を有する、Ir(ppy) と表示されるトリス(2−フェニル)イリジウムである。
[0008]
この図面及び本明細書における後出の図面中で、本発明者らは、窒素から金属(ここではIr)への配位結合を直線として描写する。
[0009]
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、いくつかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、OLEDの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。
[0010]
本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。
[0011]
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送することができ、且つ/又は該媒質から堆積することができるという意味である。
[0012]
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
[0013]
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の「最高被占分子軌道」(HOMO)又は「最低空分子軌道」(LUMO)エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二のHOMO又はLUMOエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル(IP)は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いHOMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するIP(あまり負でないIP)に相当する。同様に、より高いLUMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力(EA)(あまり負でないEA)に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のLUMOエネルギー準位は、同じ材料のHOMOエネルギー準位よりも高い。「より高い」HOMO又はLUMOエネルギー準位は、「より低い」HOMO又はLUMOエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。
[0014]
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、HOMO及びLUMOエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
[0015]
OLEDについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献4において見ることができる。

Summary of Invention

[0016]
実施形態によれば、下記からなる群から選択される式で表される化合物が提供される。
[Chem. 2]


式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式I−1及び式I−3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。
[0017]
他の実施形態によれば、第1の有機発光デバイスが開示される。前記第1の有機発光ダイオードは、アノードと;カソードと;前記アノードと前記カソードとの間に配置される有機層とを含む。前記有機層は、本明細書中に開示される新規の化合物を含む。
[0018]
前記デバイスは、消費者製品、電子部品モジュール、有機発光デバイス、及び/又は照明パネルであることができる。
[0019]
更に他の実施形態によれば、本明細書中に開示される新規の化合物を含む組成物が提供される。

Brief Description of Drawings

[0020]
[fig. 1] 図1は、有機発光デバイスを示す。
[0021]
[fig. 2] 図2は、別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスを示す。

Description of Embodiments

[0022]
概して、OLEDは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも1つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層(複数可)に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。いくつかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。
[0023]
初期のOLEDは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第4,769,292号において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子(「蛍光」)を使用していた。蛍光発光は、概して、10ナノ秒未満の時間枠で発生する。
[0024]
ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料(「リン光」)を有するOLEDが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Baldoら、「Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices」、395巻、151〜154、1998;(「Baldo−I」)及びBaldoら、「Very high−efficiency green organic light emitting devices based on electrophosphorescence」、Appl.Phys.Lett.、75巻、3号、4〜6(1999)(「Baldo−II」)。リン光については、参照により組み込まれる米国特許第7,279,704号5〜6段において更に詳細に記述されている。
[0025]
図1は、有機発光デバイス100を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス100は、基板110、アノード115、正孔注入層120、正孔輸送層125、電子ブロッキング層130、発光層135、正孔ブロッキング層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、カソード160、及びバリア層170を含み得る。カソード160は、第一の導電層162及び第二の導電層164を有する複合カソードである。デバイス100は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるUS7,279,704、6〜10段において更に詳細に記述されている。
[0026]
これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板−アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第5、844、363号において開示されている。p−ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2003/0230980号において開示されている通りの、50:1のモル比でm−MTDATAにF −TCNQをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるThompsonらの米国特許第6,303,238号において開示されている。n−ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2003/0230980号において開示されている通りの、1:1のモル比でBPhenにLiをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第5,703,436号及び同第5,707,745号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したITO層を持つMg:Ag等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,097,147号及び米国特許出願公開第2003/0230980号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2004/0174116号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2004/0174116号において見ることができる。
[0027]
図2は、反転させたOLED200を示す。デバイスは、基板210、カソード215、発光層220、正孔輸送層225、及びアノード230を含む。デバイス200は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なOLED構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス200はアノード230の下に配置されたカソード215を有するため、デバイス200は「反転させた」OLEDと称されることがある。デバイス100に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス200の対応する層において使用してよい。図2は、いくつかの層が如何にしてデバイス100の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。
[0028]
図1及び2において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本発明の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なOLEDは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス200において、正孔輸送層225は正孔を輸送し、正孔を発光層220に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、OLEDは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図1及び2に関して記述されている通りの異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。
[0029]
参照によりその全体が組み込まれるFriendらの米国特許第5,247,190号において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるOLED(PLED)等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するOLEDが使用され得る。OLEDは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるForrestらの米国特許第5,707,745号において記述されている通り、積み重ねられてよい。OLED構造は、図1及び2において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Forrestらの米国特許第6,091,195号において記述されている通りのメサ構造及び/又はBulovicらの米国特許第5,834,893号において記述されている通りのくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。
[0030]
別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,013,982号及び同第6,087,196号において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるForrestらの米国特許第6,337,102号において記述されているもの等の有機気相堆積(OVPD)、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第7,431,968号において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング(OVJP)による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,294,398号及び同第6,468,819号において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及びOVJD等の堆積法のいくつかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、且つ好ましくは少なくとも3個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、小分子において使用され得る。20個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、3〜20個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を持つ材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける小分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。
[0031]
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の1つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び/又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,968,146号、PCT特許出願第PCT/US2007/023098号及び同第PCT/US2009/042829号において記述されている通りの、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を構成する前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び/又は同時に堆積されるべきである。ポリマー材料対非ポリマー材料の重量比は、95:5から5:95の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作成され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
[0032]
本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、種々の電気製品又は中間部品に組み込まれることができる多種多様な電子部品モジュール(又はユニット)に組み込まれることができる。このような電気製品又は中間部品としては、エンドユーザーの製品製造者によって利用されることができるディスプレイスクリーン、照明デバイス(離散的光源デバイス又は照明パネル等)が挙げられる。このような電子部品モジュールは、駆動エレクトロニクス及び/又は電源を任意に含むことができる。本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、組み込まれた1つ以上の電子部品モジュール(又はユニット)を有する多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。このような消費者製品は、1つ以上の光源及び/又は1つ以上のある種の表示装置を含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び/又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、3−Dディスプレイ、車、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、或いは看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本発明に従って製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、摂氏18度から摂氏30度、より好ましくは室温(摂氏20〜25度)等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、摂氏−40度〜+80度で用いることもできる。
[0033]
本明細書において記述されている材料及び構造は、OLED以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。
[0034]
本明細書において、「ハロ」、「ハロゲン」、又は「ハライド」という用語は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を含む。
[0035]
本明細書において、「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基のいずれをも意味する。好ましいアルキル基としては、1個から15個までの炭素原子を含むものであり、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、及び2,2−ジメチルプロピル等が挙げられる。更に、前記アルキル基は、置換されていてもよい。
[0036]
本明細書において、「シクロアルキル」という用語は、環状アルキル基を意味する。好ましいシクロアルキル基としては、3〜10個の環炭素原子を含むものであり、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びアダマンチル等が挙げられる。更に、前記シクロアルキル基は、置換されていてもよい。
[0037]
本明細書において、「アルケニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルケニル基のいずれをも意味する。好ましいアルケニル基としては、2〜15個の炭素原子を含むアルケニル基である。更に、前記アルケニル基は、置換されていてもよい。
[0038]
本明細書において、「アルキニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキン基のいずれをも意味する。好ましいアルキニル基は、2〜15個の炭素原子を含むアルキニル基である。更に、前記アルキニル基は置換されていてもよい。
[0039]
本明細書において、「アラルキル」又は「アリールアルキル」という用語は、相互交換可能に使用され、置換基として芳香族基を有するアルキル基を意味する。更に、前記アラルキル基は、置換されていてもよい。
[0040]
本明細書において、「ヘテロ環基」という用語は、芳香族環基及び非芳香族環基を意味する。ヘテロ芳香族環基は、ヘテロアリールも意味する。好ましいヘテロ非芳香族環基は、3〜7個の環原子を含む少なくとも1つのヘテロ原子であり、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノ等の環状アミンを含み、及びテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテルを含む。更に、前記ヘテロ環基は、置換されていてもよい。
[0041]
本明細書において、「アリール」又は「芳香族基」という用語は、単環及び多環系を意味する。多環とは、2つの隣接する環(前記環は、「縮合」している)により2つの炭素が共有されている2つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも1つは、芳香族であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び/又はヘテロアリールである。好ましいアリール基は、6〜30個の炭素原子を含むものであり、6〜20個の炭素原子を含むものが好ましく、6〜12個の炭素原子を含むものが更に好ましい。6個の炭素を有するアリール基、10個の炭素を有するアリール基、又は12個の炭素を有するアリール基が特に好ましい。好適なアリール基としては、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナンスレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等が挙げられ、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、フルオレン、及びナフタレンが好ましい。更に、前記アリール基は、置換されていてもよい。
[0042]
本明細書において、「ヘテロアリール」という用語は、1〜5個のヘテロ原子を含むことができる単環の複素芳香族基を意味する。ヘテロアリールという用語も、2つの隣接する環(前記環は、「縮合」している)により2つの原子が共されている2つ以上の環を有する多環のヘテロ芳香族系を含み、前記環の少なくとも1つは、ヘテロアリールであり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び/又はヘテロアリールであることができる。好ましいヘテロアリール基は、3〜30個の炭素原子を含むものであり、3〜20個の炭素原子を含むものが好ましく、3〜12個の炭素原子を含むものがより好ましい。好適なヘテロアリール基としては、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン、及びセレノフェノジピリジンが挙げられ、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、1,2−アザボリン、1,3−アザボリン、1,4−アザボリン、ボラジン、及びこれらのアザ類似体が好ましい。更に、前記ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
[0043]
前記アルキル、前記シクロアルキル、前記アルケニル、前記アルキニル、前記アラルキル、前記ヘテロ環、前記アリール、及び前記ヘテロアリールは、無置換である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、環状アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せから選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
[0044]
本明細書において、「置換(された)」は、H以外の置換基が炭素等の関連している位置に結合していることを示す。したがって、例えば、R が一置換である場合、R はH以外でなくてはならない。同様に、R が二置換である場合、R のうちの2つは、H以外でなくてはならない。同様に、R が無置換である場合、R は全ての置換位置において水素である。
[0045]
本明細書において記述されるフラグメント、例えば、アザ−ジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェン等の中の「アザ」という名称は、各フラグメント中のC−H基の1つ以上が窒素原子に置き換わることができることを意味し、例えば、何ら限定するものではないが、アザトリフェニレンは、ジベンゾ[f,h]キノキサリンとジベンゾ[f,h]キノリンのいずれをも包含する。当業者であれば、上述のアザ誘導体の他の窒素アナログを容易に想像することができ、このようなアナログ全てが本明細書に記載の前記用語によって包含されることが意図される。
[0046]
蛍光OLEDの内部量子効率(IQE)は、遅延蛍光により、25%のスピン統計限界を超えることができると考えられている。本明細書においては、2種類の遅延蛍光、即ち、P−型遅延蛍光及びE−型遅延蛍光がある。P−型遅延蛍光は、三重項−三重項消滅(TTA)により生じる。
[0047]
一方、E−型遅延蛍光は、2つの三重項の衝突には依存せず、むしろ三重項状態と一重項励起状態との間の熱的ポピュレーションに依存する。E−型遅延蛍光を生じることができる化合物は、非常に小さい一重項−三重項ギャップを有している必要がある。熱エネルギーは、三重項状態から一重項状態への移行を活性化することができる。この種の遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光(TADF)としても知られる。TADF固有の特徴は、熱エネルギーの上昇による温度上昇に伴って遅延成分が増加することにある。逆項間交差速度が、三重項状態からの非放射崩壊を最小限とするのに十分に速ければ、バックポピュレイティッド(back populated)一重項励起状態のフラクションは、75%に達し得る。全一重項フラクションは、100%になり得、これは、電気的に生成した励起子のスピン統計限界を遥かに上回る。
[0048]
E−型遅延蛍光の特性は、エキサイプレックスシステム又は単一化合物に見ることができる。何ら理論に拘束されるものではないが、E−型遅延蛍光は、発光材料が小さい一重項−三重項エネルギーギャップ(ΔE S−T)を有する必要があると考えられている。金属を含有しない有機ドナー−アクセプター発光材料は、これを達成することができる。これらの材料における発光は、ドナー−アクセプター電荷移動(CT)型発光として、多くの場合特徴付けられる。これらのドナー−アクセプター型化合物におけるHOMO及びLUMOの空間的分離がしばしばΔE S−Tを小さくする。これらの状態は、CT状態に関与することがある。多くの場合、ドナー−アクセプター発光材料は、アミノ又はカルバゾール誘導体などの電子供与性部分と、含窒素6員芳香族環などの電子受容性部分とを連結することにより構築される。
[0049]
分子フラグメントが置換基として記述される、又は他の部分に結合されているものとして記述される場合、その名称は、フラグメント(例えば、フェニル、フェニレン、ナフチル、ジベンゾフリル)又は分子全体(ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン)であるように記載されることがあることを理解されたい。本明細書においては、置換基又は結合フラグメントの表示の仕方が異なっていても、これらは、等価であると考える。
[0050]
本開示の態様によれば、下記からなる群から選択される式で表される化合物が開示される。
[Chem. 3]


式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式I−1及び式I−3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。
[0051]
前記化合物の幾つかの実施形態においては、XはOである。幾つかの実施形態においては、XはSである。
[0052]
前記化合物の幾つかの実施形態においては、X 及びX の少なくとも1つは、窒素である。
[0053]
前記化合物の幾つかの実施形態においては、X 及びX 上の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成しない。
[0054]
前記化合物の幾つかの実施形態においては、X 〜X は、いずれも炭素である。
[0055]
前記化合物の幾つかの実施形態においては、X 〜X の少なくとも1つは、窒素であり、X 及びX の少なくとも1つは、窒素である。
[0056]
前記化合物の幾つかの実施形態においては、R及びR’の少なくとも1つは、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも1つの化学基を含む。
[0057]
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、互いに縮合された少なくとも5つの芳香族環を有する。
[0058]
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、互いに縮合された少なくとも6つの芳香族環を有する。
[0059]
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記からなる群から選択される。
[Chem. 4]


[Chem. 5]


[Chem. 6]


[Chem. 7]


[Chem. 8]


[Chem. 9]


[Chem. 10]


[Chem. 11]


式中、Z 〜Z 16は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択される。
[0060]
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記からなる群から選択される基を含む。
[Chem. 12]


[Chem. 13]


[Chem. 14]


[Chem. 15]


[Chem. 16]


[Chem. 17]


[Chem. 18]


点線は、置換が起こり得ることを表す。
化合物A 〜A 144の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記に示されるD 〜D 244からなる群から選択される基で置換される。
[Chem. 19]


[Chem. 20]


[Chem. 21]


[Chem. 22]


[Chem. 23]


[Chem. 24]


[Chem. 25]


[Chem. 26]


[Chem. 27]


[Chem. 28]


[Chem. 29]


[Chem. 30]


[Chem. 31]


[Chem. 32]


[Chem. 33]


[Chem. 34]


[Chem. 35]


[0061]
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式A で表される化合物x(Label)であり;x=144j+i−144であり、iは、1から144までの整数であり、jは、1から244までの整数であり;Labelは、対応するA におけるX原子の名前である。
[0062]
本開示の他の態様によれば、アノードと;カソードと;前記アノードと前記カソードとの間に配置される有機層とを含む第1の有機発光デバイスが開示される。前記有機層は、下記からなる群から選択される式で表される化合物を含む。
[Chem. 36]


式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式I−1及び式I−3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。
[0063]
前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、発光層であり、前記化合物は、ホストである。
[0064]
前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、リン光発光ドーパントを更に含み;前記発光ドーパントは、下記からなる群から選択される少なくとも1つの配位子を有する、又は前記配位子が二座超である場合にはその一部を有する遷移金属錯体である。
[Chem. 37]


[Chem. 38]


式中、X 〜X 13は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
Zは、BR’、NR’、PR’、O、S、Se、C=O、S=O、SO 、CR’R’’、SiR’R’’、及びGeR’R’’からなる群から選択され;
R’及びR’’は、縮合又は結合して環を形成してもよく;
、R 、R 、及びR は、それぞれ、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表してもよく;
R’、R’’、R 、R 、R 、及びR は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
、R 、R 、及びR の任意の2つの隣接する置換基は、縮合又は結合して環を形成する、又は多座配位子を形成してもよい。
[0065]
前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、電荷キャリアブロッキング層であり、前記化合物は、前記有機層中の電荷キャリアブロッキング材料である。
[0066]
前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、電荷キャリア輸送層であり、前記化合物は、前記有機層中の電荷キャリア輸送材料である。
[0067]
前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記デバイスは、消費者製品、電子部品モジュール、有機発光デバイス、又は照明パネルに組み込まれることができる。
[0068]
前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、発光層であり、前記化合物は、発光体である。
[0069]
前記化合物が前記発光層中の発光体である前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記第1の有機発光デバイスを横切って電圧が印加されたときに、前記第1の有機発光デバイスが室温で発光放射を発し、前記発光放射が遅延蛍光プロセスを含む。
[0070]
前記化合物が前記発光層中の発光体である前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記発光層は、ホスト材料を更に含む。
[0071]
前記化合物が前記発光層中の発光体である前記第1の有機発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記発光層は、第1のリン光発光材料を更に含む。幾つかの実施形態においては、前記発光層は、第2のリン光発光材料を更に含む。
[0072]
前記化合物が前記発光層中の発光体であり、前記発光層が第1のリン光発光材料を更に含む幾つかの実施形態においては、前記有機発光デバイスを横切って電圧が印加されたときに、前記第1の有機発光デバイスは、室温で白色光を発する。白色発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記化合物は、約400nm〜約500nmのピーク波長を有する青色光を発する。白色発光デバイスの幾つかの実施形態においては、前記化合物は、約530nm〜約580nmのピーク波長を有する黄色光を発する。
[0073]
本開示の他の態様によれば、下記からなる群から選択される式で表される化合物を含む組成物が開示される。
[Chem. 39]


式1−1、式1−2、及び式1−3において、
Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式I−1及び式I−3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。
[0074]
本開示の更に別の態様においては、本開示の第1の化合物を含む組成物が記載される。前記組成物は、本明細書に開示される溶媒、ホスト、正孔注入材料、正孔輸送材料、及び電子輸送層材料からなる群から選択される1つ以上の成分を含むことができる。
他の材料との組合せ
[0075]
有機発光デバイス中の特定の層に有用として本明細書において記述されている材料は、デバイス中に存在する多種多様な他の材料と組み合わせて使用され得る。例えば、本明細書において開示されている発光性ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と併せて使用され得る。以下で記述又は参照される材料は、本明細書において開示されている化合物と組み合わせて有用となり得る材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用となり得る他の材料を特定するための文献を容易に閲覧することができる。
伝導性(導電性)ドーパント:
[0076]
電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリアの密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体のフェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、p型伝導性ドーパントでドープされることができ、n型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。
[0077]
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができる伝導性ドーパントの非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
EP01617493、EP01968131、EP2020694、EP2684932、US20050139810、US20070160905、US20090167167、US2010288362、WO06081780、WO2009003455、WO2009008277、WO2009011327、WO2014009310、US2007252140、US2015060804、US2012146012
[Chem. 40]


HIL/HTL:
[0078]
本発明の実施形態において使用される正孔注入/輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入/輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体;芳香族アミン誘導体;インドロカルバゾール誘導体;フッ化炭化水素を含有するポリマー;伝導性ドーパントを持つポリマー;PEDOT/PSS等の導電性ポリマー;ホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー;MoO 等の金属酸化物誘導体;1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のp型半導体有機化合物;金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。
[0079]
HIL又はHTL中に使用される芳香族アミン誘導体の例は、下記の一般構造を含むがこれらに限定されない。
[Chem. 41]


[0080]
Ar からAr のそれぞれは、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群;ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群;並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基である2から10個の環式構造単位からなる群から選択され、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも1つを介して、互いに結合している。各Arは、無置換であることができる、又は重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。
[0081]
一態様において、Ar からAr は、
[Chem. 42]


からなる群から独立に選択される。
式中、kは1から20までの整数であり;X 101からX 108はC(CHを含む)又はNであり;Z 101はNAr 、O、又はSであり;Ar は、上記で定義したものと同じ基を有する。
[0082]
HIL又はHTL中に使用される金属錯体の例は、下記の一般式を含むがこれに限定されない。
[Chem. 43]


式中、Metは、40より大きい原子量を有し得る金属であり;(Y 101−Y 102)は二座配位子であり、Y 101及びY 102は、C、N、O、P及びSから独立に選択され;L 101は補助配位子であり;k’は、1から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
[0083]
一態様において、(Y 101−Y 102)は2−フェニルピリジン誘導体である。別の態様において、(Y 101−Y 102)はカルベン配位子である。別の態様において、Metは、Ir、Pt、Os及びZnから選択される。更なる態様において、金属錯体は、Fc /Fcカップルに対して、溶液中で約0.6V未満の最小酸化電位を有する。
[0084]
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるHIL材料及びHTL材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
CN102702075、DE102012005215、EP01624500、EP01698613、EP01806334、EP01930964、EP01972613、EP01997799、EP02011790、EP02055700、EP02055701、EP1725079、EP2085382、EP2660300、EP650955、JP07−073529、JP2005112765、JP2007091719、JP2008021687、JP2014−009196、KR20110088898、KR20130077473、TW201139402、US06517957、US20020158242、US20030162053、US20050123751、US20060182993、US20060240279、US20070145888、US20070181874、US20070278938、US20080014464、US20080091025、US20080106190、US20080124572、US20080145707、US20080220265、US20080233434、US20080303417、US2008107919、US20090115320、US20090167161、US2009066235、US2011007385、US20110163302、US2011240968、US2011278551、US2012205642、US2013241401、US20140117329、US2014183517、US5061569、US5639914、WO05075451、WO07125714、WO08023550、WO08023759、WO2009145016、WO2010061824、WO2011075644、WO2012177006、WO2013018530、WO2013039073、WO2013087142、WO2013118812、WO2013120577、WO2013157367、WO2013175747、WO2014002873、WO2014015935、WO2014015937、WO2014030872、WO2014030921、WO2014034791、WO2014104514、WO2014157018
[Chem. 44]


[Chem. 45]


[Chem. 46]


[Chem. 47]


[Chem. 48]


[Chem. 49]


[Chem. 50]


[Chem. 51]


EBL:
[0085]
電子ブロキング層(EBL)は、発光層から出る電子及び/又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び/又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、OLEDの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、EBL材料は、EBLインターフェースに最も近接した発光体よりも高いLUMO(真空準位により近い)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、EBL材料は、EBLインターフェースに最も近接したホストの1つ以上よりも高いLUMO(真空準位により近い)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。1つの態様においては、EBL中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの1つとして、同じ分子又は同じ官能基を含む。
追加のホスト:
[0086]
本発明の有機ELデバイスの発光層は、発光ドーパント材料として、少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いる1つ以上の追加のホスト材料を含んでいてもよい。前記ホスト材料の例は、特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントのものより大きいければ、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してもよい。三重項の基準が満たされれば、いずれのホスト材料もいずれのドーパントと共に用いてもよい。
[0087]
ホスト材料として使用される金属錯体の例は、下記の一般式を有することが好ましい。
[Chem. 52]


式中、Metは金属であり;(Y 103−Y 104)は二座配位子であり、Y 103及びY 104は、C、N、O、P及びSから独立に選択され;L 101は他の配位子であり;k’は、1から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
[0088]
一態様において、金属錯体は、下記の錯体である。
[Chem. 53]


式中、(O−N)は、原子O及びNに配位された金属を有する二座配位子である。
[0089]
別の態様において、Metは、Ir及びPtから選択される。更なる態様において、(Y 103−Y 104)はカルベン配位子である。
[0090]
追加のホストとして使用される他の有機化合物の例は、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群;ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群;並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも1つを介して互いに結合している2から10個の環式構造単位からなる群から選択される。各基は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって更に置換されることができる。
[0091]
一態様において、ホスト化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含有する。
[Chem. 54]


式中、R 101からR 107は、独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。kは0から20又は1から20までの整数であり;k’’’は、0から20までの整数である。X 101からX 108はC(CHを含む)又はNから選択される。
101及びZ 102はNR 101、O、又はSから選択される。
[0092]
本明細書中で開示されるホスト化合物と組み合わせて、OLED中で用いられることができる追加のホスト材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
EP2034538、EP2034538A、EP2757608、JP2007254297、KR20100079458、KR20120088644、KR20120129733、KR20130115564、TW201329200、US20030175553、US20050238919、US20060280965、US20090017330、US20090030202、US20090167162、US20090302743、US20090309488、US20100012931、US20100084966、US20100187984、US2010187984、US2012075273、US2012126221、US2013009543、US2013105787、US2013175519、US2014001446、US20140183503、US20140225088、US2014034914、US7154114、WO2001039234、WO2004093207、WO2005014551、WO2005089025、WO2006072002、WO2006114966、WO2007063754、WO2008056746、WO2009003898、WO2009021126、WO2009063833、WO2009066778、WO2009066779、WO2009086028、WO2010056066、WO2010107244、WO2011081423、WO2011081431、WO2011086863、WO2012128298、WO2012133644、WO2012133649、WO2013024872、WO2013035275、WO2013081315、WO2013191404、WO2014142472
[Chem. 55]


[Chem. 56]


[Chem. 57]


[Chem. 58]


[Chem. 59]


発光体
[0093]
発光体例は特に限定されず、前記化合物が典型的に発光体材料として用いられるものであれば、いずれの化合物も用いられることができる。好適な発光体材料としては、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちTADF(E型遅延蛍光とも言われる)、三重項−三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
[0094]
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができる発光体材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
CN103694277、CN1696137、EB01238981、EP01239526、EP01961743、EP1239526、EP1244155、EP1642951、EP1647554、EP1841834、EP1841834B、EP2062907、EP2730583、JP2012074444、JP2013110263、JP4478555、KR1020090133652、KR20120032054、KR20130043460、TW201332980、US06699599、US06916554、US20010019782、US20020034656、US20030068526、US20030072964、US20030138657、US20050123788、US20050244673、US2005123791、US2005260449、US20060008670、US20060065890、US20060127696、US20060134459、US20060134462、US20060202194、US20060251923、US20070034863、US20070087321、US20070103060、US20070111026、US20070190359、US20070231600、US2007034863、US2007104979、US2007104980、US2007138437、US2007224450、US2007278936、US20080020237、US20080233410、US20080261076、US20080297033、US200805851、US2008161567、US2008210930、US20090039776、US20090108737、US20090115322、US20090179555、US2009085476、US2009104472、US20100090591、US20100148663、US20100244004、US20100295032、US2010102716、US2010105902、US2010244004、US2010270916、US20110057559、US20110108822、US20110204333、US2011215710、US2011227049、US2011285275、US2012292601、US20130146848、US2013033172、US2013165653、US2013181190、US2013334521、US20140246656、US2014103305、US6303238、US6413656、US6653654、US6670645、US6687266、US6835469、US6921915、US7279704、US7332232、US7378162、US7534505、US7675228、US7728137、US7740957、US7759489、US7951947、US8067099、US8592586、US8871361、WO06081973、WO06121811、WO07018067、WO07108362、WO07115970、WO07115981、WO08035571、WO2002015645、WO2003040257、WO2005019373、WO2006056418、WO2008054584、WO2008078800、WO2008096609、WO2008101842、WO2009000673、WO2009050281、WO2009100991、WO2010028151、WO2010054731、WO2010086089、WO2010118029、WO2011044988、WO2011051404、WO2011107491、WO2012020327、WO2012163471、WO2013094620、WO2013107487、WO2013174471、WO2014007565、WO2014008982、WO2014023377、WO2014024131、WO2014031977、WO2014038456、WO2014112450
[Chem. 60]


[Chem. 61]


[Chem. 62]


[Chem. 63]


[Chem. 64]


[Chem. 65]


HBL:
[0095]
正孔ブロッキング層(HBL)を使用して、発光層から出る正孔及び/又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び/又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、OLEDの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、HBL材料は、HBLインターフェースに最も近接した発光体よりも低いHOMO(真空準位から更に離れて)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、HBL材料は、HBLインターフェースに最も近接したホストの1つ以上よりも低いHOMO(真空準位から更に離れて)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。
[0096]
一態様において、前記HBL中に使用される前記化合物は、上述したホストとして使用されるものと同じ分子を含有する。
[0097]
別の態様において、前記HBL中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含有する。
[Chem. 66]


式中、kは1から20までの整数であり;L 101は他の配位子であり、k’は1から3までの整数である。
ETL:
[0098]
電子輸送層(ETL)は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である(ドープされていない)か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ETL材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
[0099]
一態様において、前記ETL中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含有する。
[Chem. 67]




式中、R 101は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。Ar からAr は、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。kは1から20までの整数である。X 101からX 108はC(CHを含む)又はNから選択される。
[0100]
別の態様において、前記ETL中に使用される金属錯体は、下記の一般式を含有するがこれらに限定されない。
[Chem. 68]


式中、(O−N)又は(N−N)は、原子O、N又はN、Nに配位された金属を有する二座配位子であり;L 101は他の配位子であり;k’は、1から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値である。
[0101]
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるETL材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。CN103508940、EP01602648、EP01734038、EP01956007、JP2004−022334、JP2005149918、JP2005−268199、KR0117693、KR20130108183、US20040036077、US20070104977、US2007018155、US20090101870、US20090115316、US20090140637、US20090179554、US2009218940、US2010108990、US2011156017、US2011210320、US2012193612、US2012214993、US2014014925、US2014014927、US20140284580、US6656612、US8415031、WO2003060956、WO2007111263、WO2009148269、WO2010067894、WO2010072300、WO2011074770、WO2011105373、WO2013079217、WO2013145667、WO2013180376、WO2014104499、WO2014104535.
[Chem. 69]


[Chem. 70]


[Chem. 71]


電荷発生層(CGL)
[0102]
タンデム型、又は積層型のOLED中で、CGLは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのn−ドープ層及びp−ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記CGL及び電極から供給される。前記CGL中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なCGL材料は、輸送層で用いられるn型及びp型伝導性ドーパントを含む。
[0103]
OLEDデバイスの各層中に使用される任意の上記で言及した化合物において、水素原子は、部分的に又は完全に重水素化されていてよい。故に、メチル、フェニル、ピリジル等であるがこれらに限定されない任意の具体的に挙げられている置換基は、それらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンを包含することができる。同様に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール等であるがこれらに限定されない置換基のクラスは、それらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることもできる。
Examples
[0104]
材料合成:
本明細書で使用されている化学略語は、下記のとおりである。Pd (dba) は、トリ(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)である。SPhosは、ジシクロヘキシル(2’,6’−ジメトキシ−[1,1’−ビフェニル]−2−イル)ホスフィンである。DCMは、ジクロロメタンである。
[0105]
化合物9073(S)の合成
[Chem. 72]


o−キシレン(200ml)中、9−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール(3.5g、8.57mmol)、6−クロロベンゾ[4,5]チエノ[2,3−c]キノリン(3.47g、12.85mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(2.059g、21.42mmol)の溶液を20分間脱気した。Pd (dba) (0.392g、0.428mmol)及びSPhos(0.352g、0.857mmol)を添加した。混合物を窒素下で16時間加熱還流した。室温まで冷却した後、濾過により固体を除去し、溶媒を蒸発させた。溶離液として、ヘプタン/DCM(7/3〜6/4、v/v)を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで、残渣を精製し、ヘプタンから再結晶化し、黄色固体として化合物9073(S)を得た(4.0g、73%)。
[0106]
化合物9195(S)の合成
[Chem. 73]


o−キシレン(200ml)中、9−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール(3.15g、7.71mmol)、6−クロロジベンゾ[f,h]ベンゾ[4,5]チエノ[2,3−c]キノリン(3.42g、9.25mmol)、Pd (dba) (0.282g、0.308mmol)、SPhos(0.8g、1.951mmol)、及びナトリウムtert−ブトキシド(1.703g、17.74mmol)の溶液を脱気し、窒素下で24時間還流した。室温まで冷却した後、濾過により固体を除去し、溶媒を蒸発させた。溶離液として、ヘプタン/DCM(7/3〜1/99、v/v)を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで残渣を精製し、エタノールで粉砕をし、黄色固体として化合物9195(S)を得た。
[0107]
化合物20737(S)の合成
[Chem. 74]


o−キシレン(20ml)中、6−クロロベンゾ[4,5]チエノ[2,3−c]キノリン(2.87g、10.65mmol)、5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−5,8−ジヒドロインドロ[2,3−c]カルバゾール(2.9g、7.10mmol)、及びナトリウムtert−ブトキシド(1.706g、17.75mmol)の溶液を20分間脱気した。Pd (dba) (0.325g、0.355mmol)及びSPhos(0.291g、0.710mmol)を添加した。窒素下で3時間混合物を加熱還流した。室温まで冷却した後、シリカゲルのショートプラグに通して反応混合物を濾過した。溶媒を蒸発させると、エタノール、酢酸エチル、トルエン、DCM、及びトルエンの順で残渣を粉砕し、黄色固体として、化合物20737(S)(2.3g、50%)を得た。
実験
[0108]
OLEDにおける応用:デバイスはいずれも高真空下(約10 −7Torr)における熱蒸着で作製した。アノード電極は、120nmの酸化インジウムスズ(ITO)であった。カソード電極は、1nmのLiFと、100nmのAlとからなった。デバイスはいずれも、作製後直ちに、窒素グローブボックス(H O及びO は、<1ppm)中で、エポキシ樹脂で封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターをパッケージに入れた。
[0109]
デバイス実施例:デバイス実施例の第1のセットは、ITO表面から順に、正孔注入層(HIL)として、10nmのLG101(LG Chemから)、正孔輸送層(HTL)として、40nmのPPh−TPD、40nmの発光層(EML)、電子輸送層(ETL)として、35nmの、LiQを有するaDBT−ADNとからなる有機積層体を有する。前記EMLは、2つの成分:ホストとして、97重量%の発明化合物(化合物9073(S)又は化合物20737(S))或いは比較化合物(CC−1、CC−2、又はCC−3);及び発光体として3重量%のRDを有する。使用される化合物の構造を下記に示す。
[Chem. 75]


[0110]
下記表D1は、デバイスを1,000ニトで記録した、デバイスデータ、発光色、及び外部量子効率(EQE)のまとめである。
[Table D1]


[0111]
表D1のデータは、EML中のホストとして、発明化合物を用いたOLED(デバイス−1及びデバイス−2)が、ホストとして比較化合物(CC−1、CC−2、及びCC−3)を用いた対象物よりもかなり効率が良いことを示す。発明化合物の優れた性能は、電荷輸送を促進し、デバイス内部の、よりバランスの取れた電荷キャリアのフラックスを達成すると思われる、ベンゾ縮合アザ−ジベンゾチオフェンを含む、独特の化学構造に起因することができ、OLEDデバイスの性能を高めるのに重要である。
[0112]
本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本発明は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。

Citation List

Patent Literature

[0113]
patcit 1 : 米国特許第5,844,363号明細書
patcit 2 : 米国特許第6,303,238号明細書
patcit 3 : 米国特許第5,707,745号明細書
patcit 4 : 米国特許第7,279,704号明細書

Reference Signs List

[0114]
100 有機発光デバイス
110 基板
115 アノード
120 正孔注入層
125 正孔輸送層
130 電子ブロッキング層
135 発光層
140 正孔ブロッキング層
145 電子輸送層
150 電子注入層
155 保護層
160 カソード
162 第一の導電層
164 第二の導電層
170 バリア層
200 反転させたOLED、デバイス
210 基板
215 カソード
220 発光層
225 正孔輸送層
230 アノード

Claims

[1]
下記からなる群から選択される式で表されることを特徴とする化合物。
[Chem. 1]


(式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式I−1及び式I−3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。)
[2]
及びX の少なくとも1つが、窒素である請求項1に記載の化合物。
[3]
及びX 上の隣接する置換基が、結合又は縮合して環を形成しない請求項1に記載の化合物。
[4]
〜X が、いずれも炭素である請求項1に記載の化合物。
[5]
〜X の少なくとも1つが、窒素であり、X 及びX の少なくとも1つが、窒素である請求項1に記載の化合物。
[6]
R及びR’の少なくとも1つが、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも1つの化学基を含む請求項1に記載の化合物。
[7]
下記からなる群から選択される請求項1に記載の化合物。
[Chem. 2]


[Chem. 3]


[Chem. 4]


[Chem. 5]


[Chem. 6]


[Chem. 7]


[Chem. 8]


[Chem. 9]


(式中、Z 〜Z 16は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択される。)
[8]
下記からなる群から選択される基を含む請求項1に記載の化合物。
[Chem. 10]


[Chem. 11]


[Chem. 12]


[Chem. 13]


[Chem. 14]


[Chem. 15]


[Chem. 16]


(式中、点線は、置換が起こり得ることを表す。)
[9]
下記からなる群から選択される基で置換されている請求項8に記載の化合物。
[Chem. 17]


[Chem. 18]


[Chem. 19]


[Chem. 20]


[Chem. 21]


[Chem. 22]


[Chem. 23]


[Chem. 24]


[Chem. 25]


[Chem. 26]


[Chem. 27]


[Chem. 28]


[Chem. 29]


[Chem. 30]


[Chem. 31]


[Chem. 32]


[Chem. 33]


[10]
式A で表される化合物x(Label)である請求項9に記載の化合物。
(ここで、x=144j+i−144であり、iは、1から144までの整数であり、jは、1から244までの整数であり;
Labelは、対応するA におけるXである。)
[11]
アノードと;
カソードと;
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層であって、下記からなる群から選択される式で表される化合物を含む有機層とを含むことを特徴とする第1の有機発光デバイス。
[Chem. 34]


(式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式I−1及び式I−3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。)

Drawings

[ Fig. 1]

[ Fig. 2]

20160902A16333全文3

Claims

[1]
下記からなる群から選択される式で表されることを特徴とする化合物。
[Chem. 1]


(式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式 −1及び式 −3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。)
[2]
及びX の少なくとも1つが、窒素である請求項1に記載の化合物。
[3]
及びX 上の隣接する置換基が、結合又は縮合して環を形成しない請求項1に記載の化合物。
[4]
〜X が、いずれも炭素である請求項1に記載の化合物。
[5]
〜X の少なくとも1つが、窒素であり、X 及びX の少なくとも1つが、窒素である請求項1に記載の化合物。
[6]
R及びR’の少なくとも1つが、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも1つの化学基を含む請求項1に記載の化合物。
[7]
下記からなる群から選択される請求項1に記載の化合物。
[Chem. 2]


[Chem. 3]


[Chem. 4]


[Chem. 5]


[Chem. 6]


[Chem. 7]


[Chem. 8]


[Chem. 9]


(式中、Z 〜Z 16は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択される。)
[8]
下記からなる群から選択される基を含む請求項1に記載の化合物。
[Chem. 10]


[Chem. 11]


[Chem. 12]


[Chem. 13]


[Chem. 14]


[Chem. 15]


[Chem. 16]


(式中、点線は、置換が起こり得ることを表す。)
[9]
下記からなる群から選択される基で置換されている請求項8に記載の化合物。
[Chem. 17]


[Chem. 18]


[Chem. 19]


[Chem. 20]


[Chem. 21]


[Chem. 22]


[Chem. 23]


[Chem. 24]


[Chem. 25]


[Chem. 26]


[Chem. 27]


[Chem. 28]


[Chem. 29]


[Chem. 30]


[Chem. 31]


[Chem. 32]


[Chem. 33]


[10]
式A で表される化合物x(Label)である請求項9に記載の化合物。
(ここで、x=144j+i−144であり、iは、1から144までの整数であり、jは、1から244までの整数であり;
Labelは、対応するA におけるXである。)
[11]
アノードと;
カソードと;
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層であって、下記からなる群から選択される式で表される化合物を含む有機層とを含むことを特徴とする第1の有機発光デバイス。
[Chem. 34]


(式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式 −1及び式 −3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。)
A1633000163
[0016]
実施形態によれば、下記からなる群から選択される式で表される化合物が提供される。
[Chem. 2]


式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式 −1及び式 −3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。
A1633000503
[0050]
本開示の態様によれば、下記からなる群から選択される式で表される化合物が開示される。
[Chem. 3]


式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式 −1及び式 −3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。
A1633000603
[0060]
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記からなる群から選択される基を含む。
[Chem. 12]


[Chem. 13]


[Chem. 14]


[Chem. 15]


[Chem. 16]


[Chem. 17]


[Chem. 18]


点線は、置換が起こり得ることを表す。
化合物A 〜A 144の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記に示されるD 〜D 244からなる群から選択される基で置換される。
[Chem. 19]


[Chem. 20]


[Chem. 21]


[Chem. 22]


[Chem. 23]


[Chem. 24]


[Chem. 25]


[Chem. 26]


[Chem. 27]


[Chem. 28]


[Chem. 29]


[Chem. 30]


[Chem. 31]


[Chem. 32]


[Chem. 33]


[Chem. 34]


[Chem. 35]


A1633000623
[0062]
本開示の他の態様によれば、アノードと;カソードと;前記アノードと前記カソードとの間に配置される有機層とを含む第1の有機発光デバイスが開示される。前記有機層は、下記からなる群から選択される式で表される化合物を含む。
[Chem. 36]


式中、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式 −1及び式 −3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。
A1633000733
[0073]
本開示の他の態様によれば、下記からなる群から選択される式で表される化合物を含む組成物が開示される。
[Chem. 39]


式1−1、式1−2、及び式1−3において、
Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され;
〜X 10は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され;
〜X の少なくとも1つは、窒素であり;
R及びR’は、それぞれ独立して、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表し;
R及びR’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
同一環上の任意の隣接する置換基は、結合又は縮合して環を形成してもよく;
R及びR’の少なくとも1つは、水素でも重水素でもなく;
但し、式 −1及び式 −3におけるX 及びX 上の隣接する置換基が6員環に縮合する場合、この環及びX 〜X 10を有する環は、同時にはピリジンであることはできない。