JP2006505115A - フッ素化フェナントロリン誘導体を含む電荷輸送組成物 - Google Patents

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イン ワン
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Abstract

本発明は、式（Ｉ）の化合物を含む電荷輸送組成物に関する。本発明はさらに、このような電荷輸送組成物を含む活性層が少なくとも１層設けられた電子デバイスに関する。

Description

本発明は電荷輸送組成物に関する。本発明はさらに、このような電荷輸送組成物を含む活性層が少なくとも１層設けられた活性型電子デバイスに関する。
（関連出願の相互参照）
本件出願は、２００２年７月１０日に出願された米国仮特許出願第６０／３９４７６７号ならびに２００３年３月２８日に出願された米国仮特許出願第６０／４５８２７７号の優先権の利益を主張するものである。
ＯＬＥＤディスプレイを構成する発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）などの有機光活性型電子デバイスでは、ＯＬＥＤディスプレイの２つの電気的接点層の間に有機活性層が挟まれた形になっている。ＯＬＥＤにおいては、電気的接点層に電圧が印加されると、透光性の電気的接点層を介して有機光活性層から光線が放出される。
有機エレクトロルミネッセント化合物を発光ダイオードの活性成分として用いることは周知である。単純な有機分子、共役ポリマー、有機金属錯体が用いられてきた。
光活性型材料を用いたデバイスには、光活性（たとえば発光）層と一方の接点層との間に位置する１層以上の電荷輸送層が用いられていることが多い。光活性層と正孔注入性接点層との間に正孔輸送層を設けてもよく、これはアノードとも呼ばれる。また、光活性層と電子注入性接点層との間に電子輸送層を設けてもよく、これはカソードとも呼ばれる。
国際公開第０２／０２７１４号パンフレット 米国特許出願公開第２００１／００１９７８２号明細書 ＥＰ１１９１６１２号明細書 国際公開第０２／１５６４５号パンフレット ＥＰ１１９１６１４号明細書 国際公開第００／７０６５５号パンフレット 国際公開第０１／４１５１２号パンフレット 米国特許第６，３０３，２３８号明細書 マーカス（Ｍａｒｋｕｓ）、ジョン（Ｊｏｈｎ）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅｏｎｉｃｓ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ、 ４７０および４７６（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｉｎｃ．、 １９６６） 「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｏｌｕｂｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ」、Ｎａｔｕｒｅ 第３５７巻、第４７７〜４７９ページ（１９９２年６月１１日） カーク・オスマー化学大辞典（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第４版、第１８巻、第８３７〜８６０ページ、１９９６年、Ｙ．ワン（Ｗａｎｇ） ブラッドリー（Ｂｒａｄｌｅｙ）ら、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．（２００１）、１１６（１−３）、３７９〜３８３ キャンベル（Ｃａｍｐｂｅｌｌ）ら、Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ、Ｖｏｌ．６５ ０８５２１０ トヨタ（Ｔｏｙｏｔａ）ら、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ １９９８、３９、２６９７〜２７００ サイトウ（Ｓａｉｔｏｈ）ら、Ｃａｎａｄｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９９７、７５、１３３６〜１３３９ Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９８３、２０、６８１〜６ ヤマダ（Ｙａｍａｄａ）ら、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ １９９０、 ６３、 ２７１０〜１２ Ｏ．ロース（Ｌｏｈｓｅ）、Ｐ．テブナン（Ｔｈｅｖｅｎｉｎ）、Ｅ．ウォルドボーゲル（Ｗａｌｄｖｏｇｅｌ） Ｓｙｎｌｅｔｔ、１９９９、４５〜４８
電荷輸送材料およびアンチクエンチング材料には依然として需要がある。
本発明は、図１に示される式Ｉを有するフェナントロリン誘導体を含む電荷輸送組成物に関するものであり、式中、
Ｒ１およびＲ２は、出現するごとに同一または異なり、かつＨと、Ｆと、Ｃｌと、Ｂｒと、アルキルと、ヘテロアルキルと、アルケニルと、アルキニルと、アリールと、ヘテロアリールと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択され、
ａ、ｂ、ｃおよびｄは０であるか、ａ＋ｂ＝２ｎ＋１かつｃ＋ｄ＝５になるような整数であり、
ｎは整数であり、
ｘは０であるか、１から３の整数であり、
ｙは、０、１または２であり、
但し、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にある。
もうひとつの実施形態では、本発明は、図２に示される式ＩＩ（ａ）または式ＩＩ（ｂ）を有する電荷輸送組成物に関するものであり、式中、
Ｒ１、Ｒ２、ａ〜ｄ、ｎ、ｘ、ｙは上記にて定義したとおりであり、
Ｒ３は、出現するごとに同一または異なり、単結合と、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アリーレンアルキレン、およびヘテロアリーレンアルキレンから選択される基と、から選択され、
Ｑは、単結合と多価基とから選択され、
ｍは少なくとも２に等しい整数であり、
ｐは０または１である。
もうひとつの実施形態において、本発明は、それぞれ図１および図２に示される式Ｉ、式ＩＩ（ａ）、式ＩＩ（ｂ）から選択される材料を含む活性層を少なくとも１層有する電子デバイスに関するものであり、式中、Ｒ１〜Ｒ３、Ｑ、ａ〜ｄ、ｍ、ｎ、ｐ、ｘ、ｙは上記にて定義したとおりであり、但し、式Ｉにおいて、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にある。
本願明細書において使用する場合、「電荷輸送組成物」という用語は、電極から電荷を受け取ることができ、この材料の厚さ方向に比較的高効率かつ少ない電荷損失で電荷が遷移しやすい材料を意味するものとする。アノードから正の電荷を受け取り、これを輸送できるのが正孔輸送組成物である。カソードから負の電荷を受け取り、これを輸送できるのが電子輸送組成物である。「アンチクエンチング組成物」という用語は、励起状態の光活性層へ、あるいは励起状態の光活性層から隣接する層へのエネルギー遷移と電子移動の両方を防止する、遅れさせる、あるいは抑制する材料を意味するものとする。「光活性」という用語は、エレクトロルミネッセンス、フォトルミネッセンスおよび／または感光性を呈する材料を意味する。「ＨＯＭＯ」という用語は、化合物の最高被占分子軌道を示す。「ＬＵＭＯ」という用語は、化合物の最低空位分子軌道を示す。「基」という用語は、有機化合物の置換基など、化合物の一部を意味するものとする。「ヘテロ」という接頭辞は、１以上の炭素原子が異なる原子で置換されていることを示す。「アルキル」という用語は、１個の結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「ヘテロアルキル」という用語は、少なくとも１個のヘテロ原子を有し、かつ１個の結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「アルキレン」という用語は、２個以上の結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導された基を意味するものである。「ヘテロアルキレン」という用語は、少なくとも１個のヘテロ原子を有し、かつ２個以上の結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導された基を意味するものである。「アルキレン」という用語は、２個以上の結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導された基を意味するものである。「ヘテロアルキレン」という用語は、少なくとも１個のヘテロ原子を有し、かつ２個以上の結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導された基を意味するものである。「アルケニル」という用語は、１個以上の炭素−炭素二重結合を有し、かつ１個の結合点を有する炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「アルキニル」という用語は、１個以上の炭素−炭素三重結合を有し、かつ１個の結合点を有する炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「アルケニレン」という用語は、１個以上の炭素−炭素二重結合を有し、かつ２個以上の結合点を有する炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「アルキニレン」という用語は、１個以上の炭素−炭素三重結合を有し、かつ２個以上の結合点を有する炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「ヘテロアルケニル」、「ヘテロアルケニレン」、「ヘテロアルキニル」、「ヘテロアルキンレン（ｈｅｔｅｒｏａｌｋｙｎｌｅｎｅ）」という用語は、１以上のヘテロ原子を有する類似の基を意味するものである。「ヘテロアルケニル」、「ヘテロアルケニレン」、「ヘテロアルキニル」および「ヘテロアルキンレン（ｈｅｔｅｒｏａｌｋｙｎｌｅｎｅ）」という用語は、１以上のヘテロ原子を有する類似の基を意味するものである。「アリール」という用語は、１個の結合点を有する芳香族炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「ヘテロアリール」という用語は、少なくとも１個のヘテロ原子を有し、かつ１個の結合点を有する芳香族基から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「アリールアルキレン」という用語は、アリール置換基を有するアルキル基から誘導された基を意味するものであり、この基は、さらに置換されていなくても置換されていてもよい。「ヘテロアリールアルキレン」という用語は、ヘテロアリール置換基を有するアルキル基から誘導された基を意味するものであり、この基は、さらに置換されていなくても置換されていてもよい。「アリーレン」という用語は、少なくとも２個の結合点を有する芳香族炭化水素から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「ヘテロアリーレン」という用語は、少なくとも１個のヘテロ原子を有し、かつ２個の結合点を有する芳香族基から誘導された基を意味するものであり、この基は、置換されていなくても置換されていてもよい。「アリーレンアルキレン」という用語は、アリール基とアルキル基の両方を有し、かつアリール基上に１個の結合点とアルキル基上に１個の結合点とを有する基を意味するものである。「ヘテロアリーレンアルキレン」という用語は、アリール基とアルキル基の両方を有し、かつアリール基上に１個の結合点とアルキル基上に１個の結合点とを有する基であって、少なくとも１個のヘテロ原子がある基を意味するものである。特に明記しない限り、いずれの基も非置換または置換されたものとすることが可能である。「隣接して」というフレーズは、デバイスの層についていう場合、必ずしも１つの層が他の層のすぐ隣にあることを意味するわけではない。一方、「隣接したＲ基」というフレーズは、化学式で互いに隣り合ったＲ基（すなわち、結合によって結び付いた原子上にあるＲ基同士）の意味で用いられる。「化合物」という用語は、原子からなる分子で構成された、電気的に荷電されていない物質を意味するものとし、ここでいう原子とは物理的な手段では分離できないものである。「配位子」という用語は、金属イオンの配位圏に結合した分子、イオンまたは原子を意味するものとする。「錯体」という用語は、名詞として用いる場合、少なくとも１個の金属イオンと少なくとも１個の配位子とを有する化合物を意味するものとする。また、全体を通して、周期律表の族に左から右に１〜１８の番号を付すＩＵＰＡＣ基準の番号を使用する（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ＣｈｅｍｉｓｔｒｙおよびＰｈｙｓｉｃｓ、第８１版、２０００）。
特に定義しない限り、本願明細書で用いる技術用語および科学用語はいずれも、本発明が属する技術分野の当業者が一般に理解している意味と同じ意味である。特に定義しない限り、図中の文字記号はいずれも、その原子略号で表される原子を示す。本発明の実施あるいは試験には本願明細書で説明する内容に類似あるいは同等の方法や材料を利用することが可能ではあるが、以下、好適な方法および材料について説明する。本願明細書に記載の刊行物、特許出願、特許ならびにその他の参考文献はいずれも、その内容全体を本願明細書に援用する。矛盾が生じた場合は、定義部分を含む本願明細書が優先するものとする。また、材料、方法、実施例はすべて一例にすぎず、限定的なものではない。
本発明の他の特徴および利点については、以下の詳細な説明ならびに特許請求の範囲から明らかになろう。
図１に示される式Ｉで表されるフェナントロリン誘導体化合物には、ＥＴ／ＡＱと略記される電子輸送組成物およびアンチクエンチング剤としての特定の用途がある。
一実施形態において、Ｒ１は、フェニルと、ビフェニルと、ピリジルと、ビピリジルとから選択され、これらはさらに置換されていてもよい。置換基の例としては、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、Ｆ、ＣｎＨａＦｂ、ＯＣｎＨａＦｂ、Ｃ６ＨｃＦｄ、ＯＣ６ＨｃＦｄ（式中、ａ〜ｄおよびｎは上記にて定義したとおりである）があげられるが、これに限定されるものではない。
一実施形態において、少なくとも１個のＲ１はフェニルおよびビフェニルから選択され、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄ（式中、ａ〜ｄおよびｎは上記にて定義したとおりである）とから選択される基でさらに置換されていてもよい。
通常、ｎは整数である。一実施形態において、ｎは１から２０の整数である。一実施形態において、ｎは１から１２の整数である。
このタイプの好適なＥＴ／ＡＱ化合物の例としては、図３の式Ｉ（ａ）〜式Ｉ（ｉ）で示されるものがあげられるが、これに限定されるものではない。
式Ｉで表される組成物は、実施例に示すような標準的な合成有機手法を用いて調製可能なものである。これらの化合物は蒸発による手法または従来の溶液処理法で、薄膜として適用可能である。本願明細書において使用する場合、「溶液処理」とは、液体状の媒質から膜を形成することを示す。この液体状の媒質は、溶液、分散液、エマルジョン、あるいはその他の形態にすることが可能である。一般的な溶液処理法としては、たとえば、溶液流延、ドロップ流延、カーテン流延、スピンコーティング、スクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷などがあげられる。
場合によっては、化合物のＴｇを高め、安定性、塗布性、その他の特性を改善すると望ましいことがある。これは、２以上の化合物を架橋基と結合し、図２に示される式ＩＩ（ａ）または式ＩＩ（ｂ）を有する化合物を形成して達成することが可能である。これらの式において、Ｑは単結合であるか、あるいは２個以上の結合点を有する多価架橋基である。多価架橋基は、２個以上の結合点を有する炭化水素基であってもよいし、脂肪族または芳香族であってもよい。多価架橋基は、ヘテロアルキル基または複素芳香族基であってもよく、この場合のヘテロ原子はＮ、Ｏ、ＳまたはＳｉなどである。多価基Ｑの例としては、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基ならびにヘテロ原子を有する類似の化合物；単環、多環、縮合環の芳香族および複素芳香族；トリアリールアミンなどのアリールアミン；シランおよびシロキサンがあげられるが、これに限定されるものではない。好適な架橋基Ｑの別の例を図４に式ＩＩＩ（ａ）〜式ＩＩＩ（ｈ）として示す。式ＩＩＩ（ｆ）では、どの炭素が電荷輸送部分に結合してもよい。式ＩＩＩ（ｈ）では、どのＳｉ原子が電荷輸送部分に結合してもよい。ＧｅおよびＳｎなどのヘテロ原子を用いることも可能である。架橋基は−［ＳｉＭｅＲ１−ＳｉＭｅＲ１］ｎ−であってもよく、この場合のＲ１およびｎは上記にて定義したとおりである。
通常、ｍは少なくとも２の整数である。正確な数字は、Ｑで利用できる結合位置の数とフェナントロリン部分およびＱの幾何学的形状とに左右される。一実施形態において、ｍは２から１０の整数である。
通常、ｎは整数である。一実施形態において、ｎは１から２０の整数である。一実施形態において、ｎは１から１２の整数である。
一実施形態において、Ｒ１は、フェニルと、ビフェニルと、ピリジルと、ビピリジルとから選択され、これらはさらに置換されていてもよい。置換基の例としては、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、Ｆ、ＣｎＨａＦｂ、ＯＣｎＨａＦｂ、Ｃ６ＨｃＦｄ、ＯＣ６ＨｃＦｄ（式中、ａ〜ｄおよびｎは上記にて定義したとおりである）があげられるが、これに限定されるものではない。
一実施形態において、少なくとも１個のＲ１はフェニルおよびビフェニルから選択され、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄ（式中、ａ〜ｄおよびｎは上記にて定義したとおりである）とから選択される基でさらに置換されていてもよい。
一実施形態において、Ｒ３はフェニレンおよび置換フェニレンから選択される。置換基の例としては、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、Ｆ、ＣｎＨａＦｂ、ＯＣｎＨａＦｂ、Ｃ６ＨｃＦｄ、ＯＣ６ＨｃＦｄ（式中、ａ〜ｄおよびｎは上記にて定義したとおりである）があげられるが、これに限定されるものではない。
一実施形態において、Ｒ３は、１から２０個の炭素原子を有するアルキレン基から選択される。
一実施形態において、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にある。
式ＩＩ（ａ）および式ＩＩ（ｂ）で表される組成物は標準的な合成有機手法を用いて調製可能なものである。
（電子デバイス）
本発明は、光活性層と一方の電極との間に設けられた本発明の電荷輸送組成物のうちの少なくとも１種を含む電子デバイスに関する。一般的なデバイス構造を図６に示す。デバイス１００はアノード層１１０とカソード層１６０とを有する。アノードに隣接しているのは正孔輸送材料を含む層１２０である。カソードに隣接しているのは電子輸送材料および／またはアンチクエンチング材料を含む層１４０である。正孔輸送層と電子輸送層および／またはアンチクエンチング層との間が光活性層１３０である。任意に、これらのデバイスではカソードの隣に別の電子輸送層１５０が用いられることが多い。層１２０、１３０、１４０、１５０については、個別ならびに総称として活性層と呼ぶ。
デバイス１００の用途によっては、光活性層１３０を（発光ダイオードまたは発光電気化学セル用など）印加電圧によって活性化される発光層としたり、（光検出器用など）印加バイアス電圧の有無とは関係なく放射エネルギーに応答して信号を生成する材料の層とすることが可能である。光検出器の例としては、光導電素子、光抵抗器、光スイッチ、フォトトランジスタ、フォトチューブ、光電池があげられ、これらの用語は、（非特許文献１）に説明されている。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、層１４０における電子輸送組成物および／またはアンチクエンチング組成物として、あるいは層１５０における電子輸送組成物として特に有用である。
デバイスの他の層については、このような層で有用であることが分かっている材料であれば、どのような材料で形成してもよい。アノード１１０は、正の電荷キャリアの注入に特に効率のよい電極である。これは、たとえば、金属、混合金属、合金、金属酸化物または混合金属酸化物を含有する材料で作ることができ、あるいは導電性ポリマーおよびこれらの混合物であってもよい。好適な金属としては、１１族金属、４族、５族、６族の金属、８〜１０族の遷移金属があげられる。アノードを透光性にするのであれば、インジウム−スズ−酸化物などの１２族、１３族、１４族の金属の混合金属酸化物を用いるのが普通である。また、アノード１１０は、（非特許文献２）に説明されているようなポリアニリンなどの有機材料も含む。生成された光を観察できるように、アノードおよびカソードの少なくとも一方は少なくとも部分的に透明なものとする。
層１２０に使用できる正孔輸送材料の例については、たとえば、（非特許文献３）にまとめられている。正孔輸送性分子とポリマーのどちらも利用できる。一般に用いられている正孔輸送性分子としては、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）、ａ−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）、銅フタロシアニンなどのポルフィリン化合物があげられる。一般に用いられている正孔輸送性ポリマーとしては、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリアニリン、これらの混合物があげられる。また、上述したものなどの正孔輸送性分子をポリスチレンやポリカーボネートなどのポリマーにドープして正孔輸送性ポリマーを得ることも可能である。
光活性層１３０の例としては、周知のあらゆるエレクトロルミネッセント材料があげられる。有機金属エレクトロルミネッセント化合物が好ましい。最も好ましい化合物は、シクロメタル化イリジウムおよびプラチナエレクトロルミネッセント化合物ならびにこれらの混合物である。ペトロフ（Ｐｅｔｒｏｖ）らの（特許文献１）にはイリジウムとフェニルピリジン配位子、フェニルキノリン配位子またはフェニルピリミジン配位子との錯体がエレクトロルミネッセント化合物として開示されている。また、米国特許公報（特許文献２）、（特許文献３）、（特許文献４）、（特許文献５）などには、他の有機金属錯体が開示されている。イリジウムの金属錯体でドープされたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）の活性層を有するエレクトロルミネッセントデバイスが、バローズ（Ｂｕｒｒｏｗｓ）およびトンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）の（特許文献６）および（特許文献７）に記載されている。電荷搬送（ｃａｒｒｙｉｎｇ）ホスト材料およびリン光白金錯体を含むエレクトロルミネッセント発光層が、トンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）らの米国特許公報（特許文献８）、（非特許文献４）、（非特許文献５）に記載されている。いくつかの好適なイリジウム錯体の例を図５に式ＩＶ（ａ）〜式ＩＶ（ｅ）としてあげておく。似たような四配位白金錯体も利用可能である。上述したように、これらのエレクトロルミネッセンス錯体は単独で利用することもできるし、電荷搬送ホストにドープして用いることもできる。本発明の組成物は、電子輸送層および／またはアンチクエンチング層１４０において有用であることに加えて、光活性層１３０に含まれる発光ドーパント用の電荷搬送（ｃａｒｒｙｉｎｇ）ホストとしても機能できる。
層１５０に利用できる別の電子輸送材料の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの金属キレート化オキシノイド化合物、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（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）などのアゾール化合物、これらの混合物があげられる。
カソード１６０は、電子または負の電荷キャリアを注入する上で特に効率の良い電極である。カソードは、アノードよりも仕事関数の低いものであれば、どのような金属または非金属であってもよい。カソード向けの材料は、１族のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｃｓなど）、２族（アルカリ土類）の金属ならびに、希土類元素、ランタニド、アクチニドを含む１２族の金属から選択することが可能である。アルミニウム、インジウム、カルシウム、バリウム、サマリウム、マグネシウムなどの材料ならびにこれらの組み合わせを利用してもよい。Ｌｉ含有有機金属化合物すなわち、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏを有機層とカソード層との間に堆積させ、動作電圧を下げることも可能である。
有機電子デバイスに他の層を用いることは周知である。たとえば、アノード１１０と正孔輸送層１２０との間に層（図示せず）を設け、正の電荷輸送および／または層のバンドギャップマッチングを容易にしたり、あるいは保護層として機能させることが可能である。この場合、従来技術において周知の層を利用すればよい。また、上述した層のいずれも２以上の層で構成することができる。あるいは、アノード層１１０、正孔輸送層１２０、電子輸送層１４０および１５０、カソード層１６０のうちの一部または全部を表面処理し、電荷キャリア輸送効率を高めるようにしてもよい。各構成層の材料に何を選ぶかは、デバイス効率の高いデバイスを提供するという目標とデバイスの動作寿命とのバランスを取りながら判断するとよい。
それぞれの機能的層を２以上の層で構成してもよいことは理解できよう。
このデバイスは、個々の層を好適な基板に順次蒸着することをはじめとして、さまざまな手法で製造可能なものである。ここで、ガラスフィルムやポリマーフィルムなどの基板を利用することができる。熱的蒸発、化学気相成長法などの従来の蒸着手法を用いることが可能である。あるいは、スピンコーティング、ディップコーティング、ロールツーロール法を含むがこれに限定されるものではない従来の適当なコーティング手法を利用して、有機層を溶液または好適な溶媒中の分散液からコーティングすることが可能である。通常、これらの異なる層は厚さの範囲が以下のとおりとなる。アノード１１０、５００〜５０００Å、好ましくは１０００〜２０００Å；正孔輸送層１２０、５０〜２０００Å、好ましくは２００〜１０００Å；光活性層１３０、１０〜２０００Å、好ましくは１００〜１０００Å；電子輸送層１４０および１５０、５０〜２０００Å、好ましくは１００〜１０００Å；カソード１６０、２００〜１００００Å、好ましくは３００〜５０００Å。デバイスにおける電子−正孔再結合領域の位置、ひいてはデバイスの発光スペクトルについては、各層の相対的な厚さによって変えることができる。よって、電子輸送層の厚さは、電子−正孔再結合領域が発光層内にくるように選択すべきである。層厚の所望の比は、使用する材料の厳密な性質に左右される。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、ＯＬＥＤ以外の用途に役立つことがある。たとえば、これらの組成物を太陽エネルギー変換用の光起電力装置に用いることができる。また、スマートカード用の電界効果トランジスタや薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ディスプレイドライバの用途に用いられることもある。
以下の実施例は、本発明の特定の特徴ならびに利点について示すものである。これらの実施例は本発明を例示するためのものであり、限定するものではない。特に明記しない限り、パーセンテージはいずれも重量基準である。
（実施例１〜５）
これらの実施例は、フッ素置換を有するフェナントロリン誘導体電荷輸送組成物の調製について示すものである。
（実施例１）
本実施例は、図３の化合物Ｉ（ｃ）の調製について説明するものである。
２，９−ジヨード−１，１０−フェナントロリン（９００ｍｇ、２．０８ｍｍｏｌ、（非特許文献６）に準じて調製）と、３−トリフルオロメチルベンゼンボロン酸（９８９ｍｇ、５．２０ｍｍｏｌ、アルドリッチケミカルカンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ））と、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（４８１ｍｇ、０．４１６ｍｍｏｌ、アルドリッチケミカルカンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ））と、炭酸ナトリウム（８８２ｍｇ、８．３２ｍｍｏｌ）との混合物を、水（２０ｍＬ）／トルエン（５０ｍＬ）中で１５時間、窒素下にて還流させた。続いて、有機層を分離し、水性層をクロロホルム３×２５ｍＬで抽出した。有機層同士を混合し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、乾燥するまで脱水した。ヘキサン／ジクロロメタン（１：１、ｖ：ｖ）を溶離液として用いるシリカゲルフラッシュクロマトグラフィ（生成物Ｒｆ＝０．２５）によって精製を行い、１Ｈ ＮＭＲで求めた純度が９５％を超える所望の生成物を淡い黄色の固体（５６０ｍｇ、５７％）として得た。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、２９６Ｋ）：δ８．８１（ｓ，２Ｈ）、８．６３（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝７．５Ｈｚ）、８．３６（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝８．４Ｈｚ）、８．１９（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝８．４１Ｈｚ）、７．８４（ｓ，２Ｈ）、７．６８〜７．７７（ｍ，６Ｈ）ｐｐｍ。１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２８２ＭＨｚ、２９６Ｋ）δ−６３．２５ｐｐｍ。
化合物Ｉ（ａ）、Ｉ（ｇ）、Ｉ（ｈ）とＩ（ｉ）との混合物を同様の手順で生成した。
（実施例２）
本実施例は、図３の化合物Ｉ（ｂ）の調製について説明するものである。
３，８−ジブロモ−１，１０−フェナントロリン（１．５ｇ、４．４ｍｍｏｌ、（非特許文献７）に準じて調製）と、４−トリフルオロメチルベンゼンボロン酸（２．１１ｇ、１１．１ｍｍｏｌ、Ｌａｎｃａｓｔｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、ニューハンプシャー州ウィンダム（Ｗｉｎｄｈａｍ））と、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（５１３ｍｇ、０．４４４ｍｍｏｌ）と、炭酸ナトリウム（１．４１ｇ、１３．３ｍｍｏｌ）と、水（２０ｍＬ）と、トルエン（１００ｍＬ）とを用いて、実施例１と同じ手順を利用した。シリカゲルフラッシュクロマトグラフィ（ジクロロメタン／メタノール、９：１、ｖ：ｖ）で精製を行った後、冷やしたメタノールで生成物を洗浄することで、１Ｈ ＮＭＲで求めた純度が９５％を超える白色の固体（５２０ｍｇ、２５％）を得た。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、２９６Ｋ）：δ９．４６（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝２．３Ｈｚ）、８．４５（ｄ，２Ｈ、２．３Ｈｚ）、７．９４（ｓ，２Ｈ）、７．９１（ｄ，４Ｈ、Ｊ＝８．３Ｈｚ）、７．８２（ｄ，４Ｈ、Ｊ＝８．４Ｈｚ）ｐｐｍ。１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２８２ＭＨｚ、２９６Ｋ）δ−６３．１２ｐｐｍ。
（実施例３）
本実施例は、図３の化合物Ｉ（ｅ）の調製について説明するものである。
２，９−ジヨード−１，１０−フェナントロリン（１．００ｇ、２．３１ｍｍｏｌ）と、４−フルオロベンゼンボロン酸（９７２ｍｇ、６．９６ｍｍｏｌ）と、ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン（９２ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））と、酢酸パラジウム（５２ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））と、フッ化カリウム（８１０ｍｇ、１３．９ｍｍｏｌ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））とを無水ジオキサン（１００ｍＬ）中で１５時間還流させた後、ジオキサンを減圧下にて除去し、粗残渣を実施例１のようにして水性（ａｑｕｅｏｕｓ）ワークアップに供した。シリカゲルフラッシュクロマトグラフィ（ジクロロメタン、１００％生成物Ｒｆ＝０．５７）での精製を行い、１Ｈ ＮＭＲで求めた純度が９５％を超える淡い黄色の固体（５６７ｍｇ、６７％）を得た。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、２９６Ｋ）：δ８．４３（ｄｄ，４Ｈ、ＪＨＨ＝１０．４Ｈｚ、ＪＨＦ＝５．５Ｈｚ）、８．２８（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝８．４Ｈｚ）、７．７７（ｓ，２Ｈ）、７．２６（ｄｄ，４Ｈ、ＪＨＨ＝９．９Ｈｚ、ＪＨＦ＝５．９Ｈｚ）ｐｐｍ。１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２８２ＭＨｚ、２９６Ｋ）δ−１１３．０ｐｐｍ。
（実施例４）
本実施例は、図３の化合物Ｉ（ｄ）の調製について説明するものである。
４，７−ジクロロ−１，１０−フェナントロリン（３００ｍｇ、１．２０ｍｍｏｌ、（非特許文献８）に準じて調製）と、３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンボロン酸（０．９３０ｍｇ、３．６０ｍｍｏｌ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））と、ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン（１５４ｍｇ、０．３６１ｍｍｏｌ）と、酢酸パラジウム（８１ｍｇ、０．３６１ｍｍｏｌ）と、炭酸ナトリウム（０．５１０ｍｇ、９．６２ｍｍｏｌ）と、水（５ｍＬ）と、トルエン（３０ｍＬ）とを用いて実施例２０および２１と同じ手順を利用し、所望の生成物を白色の固体（４１０ｍｇ、５６％）として得た。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、２９６Ｋ）：δ９．３５（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝４．４９Ｈｚ）、８．０６（ｓ，２Ｈ）、８．００（ｓ，４Ｈ）、７．７３（２Ｈ，ｓ）、７．６６（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝４．５２Ｈｚ）ｐｐｍ。１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２８２ＭＨｚ、２９６Ｋ）δ−６３．３２ｐｐｍ。
（実施例５）
本実施例は、図３の化合物Ｉ（ｆ）の調製について説明するものである。
２，９−ジクロロ−フェナントロリン（１．０ｇ、４．０１ｍｍｏｌ、（非特許文献９）に準じて調製）と、３，５−ビストリフルオロメチルベンゼン−ボロン酸（２．５９ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）と、ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン（１７１ｍｇ、０．４０１ｍｍｏｌ）と、酢酸パラジウム（９０ｍｇ、０．４０１ｍｍｏｌ）と、フッ化カリウム（１．４０ｇ、２４．１ｍｍｏｌ）と、無水ジオキサン（１００ｍＬ）とを用いて、実施例３と同じ手順を利用した。粗材料をジエチルエーテルで洗浄して生成物を精製し、所望の生成物を白色の固体（３４５ｍｇ、１４％）として得た。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、２９６Ｋ）：δ８．９２（ｄ，４Ｈ、ＪＨＦ＝１．４６Ｈｚ）、８．４５（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝８．３Ｈｚ）、８．２５（ｄ，２Ｈ、Ｊ＝８．５Ｈｚ）、８．０２（ｓ，２Ｈ）、７．９１（ｓ，２Ｈ）ｐｐｍ。１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２８２ＭＨｚ、２９６Ｋ）δ−６３．５０ｐｐｍ。
電子輸送組成物および／またはアンチクエンチング組成物の特性を以下の表１にまとめておく。
Figure 2006505115
（実施例６）
本実施例は、図５に式ＩＶ（ａ）として示すイリジウムエレクトロルミネッセンス錯体の調製について説明するものである。
（フェニルピリジン配位子、２−（４−フルオロフェニル）−５−トリフルオロメチルピリジン）
使用した大まかな手順は、（非特許文献１０）に説明されていた。脱気水２００ｍｌと、炭酸カリウム２０ｇと、１，２−ジメトキシエタン１５０ｍｌと、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４０．５ｇと、２−クロロ−５−トリフルオロメチルピリジン０．０５ｍｏｌと、４−フルオロフェニルボロン酸０．０５ｍｏｌとの混合物を１６〜３０時間還流（８０〜９０℃）した。このようにして得られる反応混合物を水３００ｍｌで希釈し、ＣＨ２Ｃｌ２（２×１００ｍｌ）で抽出した。混合有機層をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、真空により溶媒を除去した。この液体生成物を真空分留で精製した。固体材料をヘキサンから再結晶化させた。単離した材料の典型的な純度は９８％を超えていた。
（イリジウム錯体）
ＩｒＣｌ３・ｎＨ２Ｏ（５４％Ｉｒ；５０８ｍｇ）と、上記にて得られた２−（４−フルオロフェニル）−５−トリフルオロメチルピリジン（２．２０ｇ）と、ＡｇＯＣＯＣＦ３（１．０１ｇ）と、水（１ｍＬ）との混合物を、温度を徐々に（３０分間）１８５℃（油浴）まで上げながらＮ２流下で強く攪拌した。１８５〜１９０℃で２時間経過後、混合物が固化した。この混合物を室温まで冷ました。抽出物の色がなくなるまで、固体をジクロロメタンで抽出した。この混合ジクロロメタン溶液を短いシリカカラムで濾過し、脱水した。残渣にメタノール（５０ｍＬ）を添加した後、フラスコを−１０℃で一晩保持した。トリス−シクロメタル化錯体すなわち図５の化合物ＩＶａの黄色の沈殿物を分離し、メタノールで洗浄し、真空下で乾燥させた。収率１．０７ｇ（８２％）。その温かい溶液を１，２−ジクロロエタン中でゆっくりと冷却することで、錯体のＸ線品質（Ｘ−Ｒａｙ ｑｕａｌｉｔｙ）の結晶が得られた。
（実施例７）
本実施例は、本発明の電荷輸送組成物を用いたＯＬＥＤの製造について説明するものである。
正孔輸送層（ＨＴ層）と、エレクトロルミネッセント層（ＥＬ層）と、少なくとも１層の電子輸送層および／またはアンチクエンチング層（ＥＴ／ＡＱ層）とを含む薄膜ＯＬＥＤデバイスを熱蒸発法によって製造した。油拡散ポンプ付きのエドワードオート（Ｅｄｗａｒｄ Ａｕｔｏ） ３０６蒸発器を利用した。すべての薄膜成膜でのベース真空を１０−６トールの範囲とした。この成膜チャンバは真空から抜ける必要なく５種類の膜を成膜できた。
スィンフィルムデバイセーズインコーポレイテッド（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ）から得られるパターン付きインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）被覆ガラス基板を用いた。これらのＩＴＯは、コーニング１７３７ガラスをベースにして１４００ÅのＩＴＯコーティングを被覆したものであり、シート抵抗３０オーム／スクエア、光線透過量８０％である。続いて、このパターン付きＩＴＯ基板を洗剤水溶液中で超音波により清浄した。次に基板を蒸留水ですすいだ後にイソプロパノールですすぎ、続いてトルエン蒸気中で３時間以内で脱脂した。
続いて、清浄したパターン付きＩＴＯ基板を真空チャンバに入れ、チャンバを１０−６トールまでポンプ減圧した。次に、酸素プラズマを用いて約５〜１０分間、基板をさらに清浄した。清浄後、熱蒸発によって基板上に複数の薄膜層を連続成膜した。最後に、ＡｌまたはＬｉＦおよびＡｌのパターン付き金属電極をマスクを通して成膜した。成膜時には水晶モニタ（Ｓｙｃｏｎ ＳＴＣ−２００）を使って膜厚を測定した。実施例で報告した膜厚はいずれも、成膜される材料の密度を１と仮定して算出した公称値である。続いて、完成したＯＬＥＤデバイスを真空チャンバから取り出し、封入せずにすみやかに特徴付けした。
本発明のフェナントロリン誘導体ＥＴ／ＡＱ組成物を用いて製造したデバイスを表２にまとめておく。いずれの場合もアノードは上述したようにＩＴＯ、正孔輸送層は図１５に示すＭＰＭＰ、放出層は実施例６のイリジウム錯体で、各々明記したとおりの厚さとした。電子輸送層１５０を設ける場合はトリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）すなわちＡｌｑで、明記したとおりの厚さとした。カソードはＡｌの層またはＬｉＦ／Ａｌの二重層で、明記したとおりの厚さとした。
Figure 2006505115
ＯＬＥＤサンプルについては、その（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）エレクトロルミネッセンス輻射ｖｓ電圧、（３）エレクトロルミネッセンススペクトルｖｓ電圧を測定して特徴付けした。使用した装置２００を図８に示す。ＯＬＥＤサンプル２２０のＩ−Ｖ曲線についてはケースレー（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）ソース測定ユニットモデル２３７、２８０で測定した。エレクトロルミネッセンス輻射（単位ｃｄ／ｍ２）ｖｓ．電圧はミノルタ製ＬＳ−１１０ルミネッセンス計２１０で測定し、電圧の方はケースレー（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）ＳＭＵを用いてスキャンした。一対のレンズ２３０を使用して光を集め、電子シャッター２４０を通し、分光器２５０で分散させた上で、ダイオードアレイ検出器２６０で測定してエレクトロルミネッセンススペクトルを得た。３通りの測定を同時に行い、コンピュータ２７０で測定値を集めた。ＬＥＤのエレクトロルミネッセンス輻射を、デバイスを動かすのに必要な電流密度で除して、特定の電圧でのデバイスの効率を求める。単位はｃｄ／Ａである。
本発明のフェナントロリン誘導体ＥＴ／ＡＱ組成物を用いたデバイスでの結果を以下の表３にあげておく。
Figure 2006505115
本発明の電荷輸送組成物の式Ｉを示す。 本発明の電荷輸送組成物の式ＩＩ（ａ）および式ＩＩ（ｂ）を示す。 本発明の電荷輸送組成物の式Ｉ（ａ）〜式Ｉ（ｉ）を示す。 多配位架橋基の式ＩＩＩ（ａ）〜式ＩＩＩ（ｈ）を示す。 エレクトロルミネッセントイリジウム錯体の式ＩＶ（ａ）〜式ＩＶ（ｅ）を示す。 発光ダイオード（ＬＥＤ）の概略図である。 周知の電子輸送組成物の式を示す。 ＬＥＤ用試験装置の概略図である。

Claims (39)

  1. 図１に示される式Ｉを有するフェナントロリン誘導体を含む組成物であって、式中、
    Ｒ１およびＲ２は、出現するごとに同一または異なり、かつＨと、Ｆと、Ｃｌと、Ｂｒと、アルキルと、ヘテロアルキルと、アルケニルと、アルキニルと、アリールと、ヘテロアリールと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択され、
    ａ、ｂ、ｃおよびｄは０であるか、ａ＋ｂ＝２ｎ＋１かつｃ＋ｄ＝５になるような整数であり、
    ｎは整数であり、
    ｘは０であるか、１から３の整数であり、
    ｙは、０、１または２であり、
    但し、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にあることを特徴とする組成物。
  2. Ｒ１が、フェニルと、置換フェニルと、ビフェニルと、置換ビフェニルと、ピリジルと、置換ピリジルと、ビピリジルと、置換ビピリジルとから選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
  3. Ｒ１が、アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、アリールアルキレンと、ヘテロアリールアルキレンと、ＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する、置換フェニルと、置換ビフェニルと、置換ピリジルと、置換ビピリジルとから選択されるものであることを特徴とする請求項２に記載の組成物。
  4. 少なくとも１個のＲ１が、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する置換フェニルおよび置換ビフェニルから選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
  5. 前記フェナントロリン誘導体が図３の式Ｉ（ｂ）〜式Ｉ（ｆ）から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
  6. 図２の式ＩＩ（ａ）および式ＩＩ（ｂ）から選択される式を有する組成物であって、式中、
    Ｒ１およびＲ２は、出現するごとに同一または異なり、かつＨと、Ｆと、Ｃｌと、Ｂｒと、アルキルと、ヘテロアルキルと、アルケニルと、アルキニルと、アリールと、ヘテロアリールと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択され、
    Ｒ３は、出現するごとに同一または異なり、単結合と、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アリーレンアルキレン、およびヘテロアリーレンアルキレンから選択される基と、から選択され、
    Ｑは、単結合と多価基とから選択され、
    ｍは少なくとも２の整数であり、
    ｎは整数であり、
    ｐは０または１であり、
    ｘは０であるか、１から３の整数であり、
    ｙは０、１または２であることを特徴とする組成物。
  7. Ｑが、脂肪族基と、複素脂肪族基と、芳香族基と、複素芳香族基とから選択される、少なくとも２個の結合点を有する炭化水素基から選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  8. Ｑが、アルキレン基と、ヘテロアルキレン基と、アルケニレン基と、ヘテロアルケニレン基と、アルキニレン基と、ヘテロアルキニレン基とから選択されることを特徴とする請求項７に記載の組成物。
  9. Ｑが、単環式芳香族基と、多環式芳香族基と、縮合環芳香族基と、単環式複素芳香族基と、多環式芳香族基と、縮合環芳香族基と、アリールアミンと、シランと、シロキサンとから選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  10. Ｑが図４の式ＩＩＩ（ａ）〜式ＩＩＩ（ｈ）から選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  11. Ｒ１が、フェニルと、置換フェニルと、ビフェニルと、置換ビフェニルと、ピリジルと、置換ピリジルと、ビピリジルと、置換ビピリジルとから選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  12. Ｒ１が、アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、アリールアルキレンと、ヘテロアリールアルキレンと、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する置換フェニルと、置換ビフェニルと、置換ピリジルと、置換ビピリジルとから選択されることを特徴とする請求項１１に記載の組成物。
  13. 少なくとも１個のＲ１が、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する置換フェニルおよび置換ビフェニルから選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  14. Ｒ３がフェニレンおよび置換フェニレンから選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  15. アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、アリールアルキレンと、ヘテロアリールアルキレンと、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有することを特徴とする請求項１４に記載の組成物。
  16. Ｒ３が１から２０個の炭素原子を有するアルキレン基から選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  17. Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にあることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  18. 図１に示される式Ｉを有するフェナントロリン誘導体を含む層を少なくとも１層含む電子デバイスであって、式中、
    Ｒ１およびＲ２は、出現するごとに同一または異なり、かつＨと、Ｆと、Ｃｌと、Ｂｒと、アルキルと、ヘテロアルキルと、アルケニルと、アルキニルと、アリールと、ヘテロアリールと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択され、
    ａ、ｂ、ｃおよびｄは０であるか、ａ＋ｂ＝２ｎ＋１かつｃ＋ｄ＝５になるような整数であり、
    ｎは整数であり、
    ｘは０であるか、１から３の整数であり、
    ｙは、０、１または２であり、
    但し、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にあることを特徴とする電子デバイス。
  19. Ｒ１が、フェニルと、置換フェニルと、ビフェニルと、置換ビフェニルと、ピリジルと、置換ピリジルと、ビピリジルと、置換ビピリジルとから選択されることを特徴とする請求項１８に記載のデバイス。
  20. Ｒ１が、アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、アリールアルキレンと、ヘテロアリールアルキレンと、ＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する置換フェニルと、置換ビフェニルと、置換ピリジルと、置換ビピリジルとから選択されることを特徴とする請求項１９に記載のデバイス。
  21. 少なくとも１個のＲ１が、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する置換フェニルおよび置換ビフェニルから選択されることを特徴とする請求項１８に記載のデバイス。
  22. 前記フェナントロリン誘導体が図３の式Ｉ（ａ）〜式Ｉ（ｉ）から選択されることを特徴とする請求項１８に記載の電子デバイス。
  23. 図２の式ＩＩ（ａ）および式ＩＩ（ｂ）から選択される式を有する組成物を含む層を少なくとも１層含む電子デバイスであって、式中、
    Ｒ１およびＲ２は、出現するごとに同一または異なり、かつＨと、Ｆと、Ｃｌと、Ｂｒと、アルキルと、ヘテロアルキルと、アルケニルと、アルキニルと、アリールと、ヘテロアリールと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択され、
    Ｒ３は、出現するごとに同一または異なり、単結合と、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アリーレンアルキレン、およびヘテロアリーレンアルキレンから選択される基と、から選択され、
    Ｑは、単結合と多価基とから選択され、
    ｍは少なくとも２に等しい整数であり、
    ｎは整数であり、
    ｐは０または１であり、
    ｘは０であるか、１から３の整数であり、
    ｙは０、１または２であることを特徴とする電子デバイス。
  24. Ｑが、脂肪族基と、複素脂肪族基と、芳香族基と、複素芳香族基とから選択される、少なくとも２個の結合点を有する炭化水素基から選択されることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  25. Ｑが、アルキレン基と、ヘテロアルキレン基と、アルケニレン基と、ヘテロアルケニレン基と、アルキニレン基と、ヘテロアルキニレン基とから選択されることを特徴とする請求項２４に記載のデバイス。
  26. Ｑが、単環式芳香族基と、多環式芳香族基と、縮合環芳香族基と、単環式複素芳香族基と、多環式芳香族基と、縮合環芳香族基と、アリールアミンと、シランと、シロキサンとから選択されることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  27. Ｑが図４の式ＩＩＩ（ａ）〜式ＩＩＩ（ｈ）から選択されることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  28. Ｒ１が、フェニルと、置換フェニルと、ビフェニルと、置換ビフェニルと、ピリジルと、置換ピリジルと、ビピリジルと、置換ビピリジルとから選択されることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  29. Ｒ１が、アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、アリールアルキレンと、ヘテロアリールアルキレンと、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する置換フェニルと、置換ビフェニルと、置換ピリジルと、置換ビピリジルとから選択されることを特徴とする請求項２８に記載のデバイス。
  30. 少なくとも１個のＲ１が、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有する置換フェニルおよび置換ビフェニルから選択されることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  31. Ｒ３がフェニレンおよび置換フェニレンから選択されることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  32. アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、アリールアルキレンと、ヘテロアリールアルキレンと、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基を有することを特徴とする請求項３１に記載のデバイス。
  33. Ｒ３が１から２０個の炭素原子を有するアルキレン基から選択されることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  34. Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にあることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
  35. 図２に示される式ＩＩを有するフェナントロリン誘導体を含む組成物であって、式中、
    Ｒ２およびＲ３は、出現するごとに同一または異なり、かつＨと、アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択され、
    ａ、ｂ、ｃおよびｄは、ａ＋ｂ＝２ｎ＋１かつｃ＋ｄ＝５になるような整数であり、
    ｘは０であるか、１から３の整数であり、
    ｙは、０、１または２であり、
    但し、Ｆと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択される少なくとも１個の置換基が芳香族基上にあることを特徴とする組成物。
  36. 図２の式ＩＩ（ａ）から選択される組成物であって、式中、
    Ｑは、単結合と多価基とから選択され、
    ｍは２から１０の整数であり、
    Ｒ３は、出現するごとに同一または異なり、単結合と、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アリーレンアルキレン、およびヘテロアリーレンアルキレンから選択される基と、から選択され、
    Ｒ１およびＲ２は、出現するごとに同一または異なり、かつＨと、アルキルと、ヘテロアルキルと、アリールと、ヘテロアリールと、ＣｎＨａＦｂと、ＯＣｎＨａＦｂと、Ｃ６ＨｃＦｄと、ＯＣ６ＨｃＦｄとから選択され、
    ｙは０、１または２であり、
    ａ、ｂ、ｃおよびｄは、ａ＋ｂ＝２ｎ＋１かつｃ＋ｄ＝５になるような整数であることを特徴とする組成物。
  37. Ｑが図４の式ＩＩＩ（ａ）〜式ＩＩＩ（ｈ）から選択されることを特徴とする請求項３６に記載の組成物。
  38. 請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の組成物を含む層を少なくとも１層含むことを特徴とする電子デバイス。
  39. 前記デバイスが、発光ダイオード、発光電気化学セルまたは光検出器であることを特徴とする請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の電子デバイス。
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