JP2010532557A - ジシリルカルバゾール、ジシリルジベンゾフラン、ジシリルジベンゾチオフェン、ジシリルジベンゾホスホール、ジシリルジベンゾチオフェンs−オキシドおよびジシリルジベンゾチオフェンs,s−ジオキシドから選択される少なくとも1つのジシリル化合物を含む有機発光ダイオード - Google Patents

ジシリルカルバゾール、ジシリルジベンゾフラン、ジシリルジベンゾチオフェン、ジシリルジベンゾホスホール、ジシリルジベンゾチオフェンs−オキシドおよびジシリルジベンゾチオフェンs,s−ジオキシドから選択される少なくとも1つのジシリル化合物を含む有機発光ダイオード Download PDF

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Abstract

本発明は、アノードAnおよびカソードKa、ならびにアノードAnとカソードKa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つのさらなる層を含む有機発光ダイオードであって、発光層Eおよび/または少なくとも1つのさらなる層は、ジシリルカルバゾール、ジシリルジベンゾフラン、ジシリルジベンゾチオフェン、ジシリルジベンゾホスホール、ジシリルジベンゾチオフェンS−オキシドおよびジシリルジベンゾチオフェンS,S−ジオキシドから選択される少なくとも1つの化合物を含む有機発光ダイオード、前記化合物の少なくとも1つを含む発光層、マトリックス材料、正孔/励起子遮断材料、電子/励起子遮断材料、正孔注入材料、電子注入材料、正孔伝導体材料および/または電子伝導体材料としての前記化合物の使用、ならびに少なくとも1つの発明の有機発光ダイオードを含む固定視覚ディスプレイ装置、移動視覚装置および照明装置からなる群から選択されるデバイスに関する。

Description

本発明は、アノードAnおよびカソードKaならびに前記アノードAnとカソード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つのさらなる層を含む有機発光ダイオードであって、発光層Eおよび/または少なくとも1つのさらなる層は、ジシリルカルバゾール、ジシリルジベンゾフラン、ジシリルジベンゾチオフェン、ジシリルジベンゾホスホール、ジシリルジベンゾチオフェンS−オキシドおよびジシリルジベンゾチオフェンS,S−ジオキシドから選択される少なくとも1つの化合物を含む有機発光ダイオード、前記化合物の少なくとも1つを含む発光層、マトリックス材料、正孔/励起子遮断材料、電子/励起子遮断材料、正孔注入材料、電子注入材料、正孔伝導体材料および/または電子伝導体材料としての前記化合物の使用、ならびに少なくとも1つの発明の有機発光ダイオードを含む固定視覚ディスプレイ装置、移動視覚ディスプレイ装置および照明装置からなる群から選択されるデバイスに関する。
有機発光層(OLED)は、電流によって励起されたときに発光する材料の特性を利用する。陰極線管、およびフラット視覚ディスプレイ装置を製造するための液晶ディスプレイの代替としてOLEDが特に興味深い。OLEDを含む装置は、非常にコンパクトな設計および本質的に低電力消費量により、モバイル用途、例えば携帯電話、ラップトップ等の用途、および照明の用途に特に好適である。
OLEDが機能する基本的な原理およびOLEDの好適な構造(層)は、当業者に公知であり、例えば、WO2005/113704およびそれに引用されている文献に示されている。使用される発光材料(発光体)、ならびに蛍光材料(蛍光発光体)は、リン光材料(リン光発光体)であってよい。リン光発光体は、典型的には、一重項発光を示す蛍光発光体と対照的に、三重項発光を示す(三重項発光体である)有機金属錯体である(M.A.Baldow et al.,Appl.Phys.Lett.1999,75,4 to 6)。量子力学的理由により、三重項発光体(リン光発光体)が使用されるときは、4倍までの量子効率、エネルギー効率および電力効率が可能である。実際に有機金属三重項発光体(リン光発光体)の使用の利点を実現するためには、動作寿命が長く、効率性が良好であり、熱応力に対する安定性が高く、使用および動作電圧が小さいデバイス組成物を提供する必要がある。
当該デバイス組成物は、例えば、実際の発光体が分配された形で存在する特定のマトリックス材料を含むことができる。加えて、該組成物は、遮断材料を含むことができ、正孔ブロッカー、励起子ブロッカーおよび/または電子ブロッカーがデバイス組成物に存在することが可能である。追加的または代替的に、デバイス組成物は、正孔注入材料および/または電子注入材料および/または正孔伝導体材料および/または電子伝導体材料をさらに含むことができる。実際の発光体と併用される前記材料の選択は、OLEDの効率性および寿命を含むパラメータに有意な影響を与える。
先行技術では、OLEDの様々な層に使用される多くの異なる材料が提案されている。
US2005/0238919A1は、2個以上のケイ素原子を含む少なくとも1つのアリール化合物を含む有機発光ダイオードに関する。US2005/0238919A1に示されている材料は、好ましくは、発光層におけるマトリックス材料として使用される。ジシリルジベンゾフラン、ジシリルジベンゾチオフェン、ジシリルジベンゾホスホール、ジシリルベンゾチオフェンS−オキシドおよびジシリルジベンゾチオフェンS,S−ジオキシド、あるいは発光層のみに、または発光層および正孔伝導層に同時に使用されるときは少なくとも1つのさらなるヘテロ原子を有するカルバゾールを含む有機発光ダイオードがUS2005/0238919A1に開示されている。加えて、US2005/0238919A1には、様々に置換された多くのケイ素含有化合物が示されているが、以下の式
Figure 2010532557
を有する式(1−1)および(1−2)のケイ素含有化合物のみが本出願の実施例に使用される。
Tsai et al.,Adv.Master,2006,Vol.18,No.9,pages 1216 to 1220には、9−(4−tert−ブチルフェニル)−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として含む有機青色発光ダイオードが開示されている。
Yang et al.,Angew.Chem.2007,119,2470 to 2473は、リン光OLEDでの使用に好適な青色発光ヘテロレプティックイリジウム(III)錯体に関する。Yang et al.による例において、正孔伝導体層と発光体層の間に存在する、使用される正孔輸送材料および励起子遮断材料は、マトリックス材料としての9−(4−tert−ブチルフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール以外の9−(4−tert−ブチルフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾールである。
JP 2004253298Aは、置換トリフェニルシランがマトリックス材料として使用される有機白色発光ダイオードに関する。
したがって、先行技術に対して、本発明の目的は、OLEDの性能を向上させるための新規の材料を含むOLEDのための新規のデバイス組成物を提供することである。新規のデバイス組成物に好適な材料は、容易に得られ、発光体と組み合わせると、OLEDにおいて良好な効率性および良好な寿命をもたらすはずである。
この目的は、アノードAnおよびカソードKaならびに発光層E、ならびに場合により、電子/励起子に対する少なくとも1つの遮断層、正孔/励起子に対する少なくとも1つの遮断層、少なくとも1つの正孔注入層、少なくとも1つの正孔伝導体層、少なくとも1つの電子注入層および少なくとも1つの電子伝導体層からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる層を含む有機発光ダイオードであって、
該有機発光ダイオードは、発光層Eおよび/または少なくとも1つのさらなる層に存在する一般式I
Figure 2010532557
[式中、
Xは、NR1、S、O、PR1、SO2またはSOであり;
1は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリールであり;
2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは一般式(c)
Figure 2010532557
の構造体であり;
a、Rbは、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール;あるいはC1〜C20−アルコキシ、C6〜C30−アリールオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、C6〜C30−アリールチオ、SiR141516、ハロゲン基、ハロゲン化C1〜C20アルキル基、カルボニル(−CO(R14))、カルボニルチオ(−C=O(SR14))、カルボニルオキシ(−C=O(OR14))、チオカルボニル(−SC=O(R14))、アミノ(−NR1415)、OH、擬ハロゲン基、アミド(−C=O(NR14))、−NR14C=O(R15)、ホスホネート(−P(O)(OR142、ホスフェート(−OP(O)(OR142)、ホスフィン(−PR1415)、ホスフィンオキシド(−P(O)R142)、スルフェート(−OS(O)2OR14)、スルホキシド(−S(O)R14)、スルホネート(−S(O)2OR14)、スルホニル(−S(O)214)、スルホンアミド(−S(O)2NR1415)、NO2、ボロン酸エステル(−OB(OR142)、イミノ(−C=NR1415))、ボラン基、スタネート基、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なる群から選択される、供与体または受容体作用を有する置換基であり;
14、R15、R16は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリールであり;
q、rは、それぞれ独立して、0、1、2または3であり;qまたはrが0である場合には、アリール基のすべての置換可能位置が水素で置換されており、
式(c)の基における基および添字X"’、R5"、R6"、R7"、Ra"、Rb"、q"’およびr"’は、それぞれ独立して、一般式(I)の化合物の基および添字X、R5、R6、R7、Ra、Rb、qおよびrについて定義されている通りであり、
一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む。]の少なくとも1つの化合物を含む有機発光ダイオードを提供することによって達成される。
一般式(I)の化合物は、容易に得られ、発光層Eにおけるマトリックス材料として使用する場合、OLEDのさらなる層の少なくとも1つに使用する場合の双方において、OLEDに使用すると良好な効率性を有し、良好な寿命を有するOLEDを提供するのに好適である。
式(I)の化合物を、それらの置換パターンに応じて、発光層Eにおけるマトリックスとして、正孔/励起子ブロッカーとして、電子/励起子ブロッカーとして、正孔注入材料として、電子注入材料として、正孔伝導体として、かつ/または電子伝導体として使用することができる。OLEDの対応する層は、当業者に公知であり、例えば、WO2005/113704またはWO2005/019373に示されている。
発明のOLEDの構造
発明の有機発光ダイオード(OLED)は、以下の構造を有する。
アノード(An)およびカソード(Ka)、ならびにアノード(An)とカソード(Ka)の間に配置される発光層E、ならびに場合により、電子/励起子に対する少なくとも1つの遮断層、正孔/励起子に対する少なくとも1つの遮断層、少なくとも1つの正孔注入層、少なくとも1つの正孔伝導体層、少なくとも1つの電子注入層および少なくとも1つの電子伝導体層からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる層。
さらに、複数の前記機能(電子/励起子ブロッカー、正孔/励起子ブロッカー、正孔注入、正孔伝導、電子注入、電子伝導)を1つの層に組み込んで、例えば、この層に存在する単一の材料に担わせることが可能である。例えば、正孔伝導体層に使用される材料は、一実施形態において、励起子および/または電子を同時に遮断することができる。
また、次に、OLEDの個々の前記層を2つ以上の層から形成することができる。例えば、正孔伝導体層を、正孔が電極からその中に注入される層、および正孔を正孔注入層から発光層内に輸送する層から形成することができる。電子伝導体層は、同様に、複数の層、例えば、電子が電極を通じて注入される層、電子注入層から電子を受け取り、それらを発光層内に輸送する層から構成されてよい。上記の層は、それぞれ、エネルギーレベル、耐熱性および電荷担体移動性などの要因、ならびに有機層または金属電極を有する上記の層のエネルギー差に従って選択される。当業者は、発光体物質として本発明により使用される有機化合物に合わせて最適に調整されるようにOLEDの構造を選択することが可能である。
特に効率的なOLEDを得るために、例えば、前記層が発明のOLEDに存在するときは、正孔伝導体層のHOMO(最高被占分子軌道)をアノードの仕事関数にマッチさせ、電子伝導体層LUMO(最低被占分子軌道)をカソードの仕事関数にマッチさせるべきである。
発明のOLEDは、例えば、好適な実施形態において、以下の層で構成されてよい。
1.アノード
2.正孔伝導体層
3.発光層
4.正孔/励起子に対する遮断層
5.電子伝導層
6.カソード
前記構造と異なる層配列も可能であり、当業者に公知である。例えば、OLEDは、上記の層のすべてを有さないことが可能である。例えば、層(1)(アノード)、(3)(発光層)および層(6)(カソード)を含むOLEDも好適であり、その場合、層(2)(正孔伝導層)および層(4)(正孔/励起子に対する遮断層)および層(5)(電子伝導層)の機能は、隣接する層が担う。層(1)、(2)、(3)および(6)または層(1)、(3)、(4)、(5)および(6)を含むOLEDも好適である。加えて、OLEDは、アノード(1)と正孔導電層(2)の間に電子/励起子に対する遮断層を有することができる。
アノード(1)は、正電荷担体を提供する電極である。それを、例えば、金属、異なる金属の混合物、金属合金、金属酸化物または異なる金属酸化物の混合物を含む材料から構成することができる。あるいは、アノードは導電性ポリマーであってよい。好適な金属は、元素周期律表のIb族、IVa族、Va族およびVIa族の金属ならびにVIIIa族の遷移金属を含む。アノードを透明とすべき場合は、一般には、元素周期律表(旧IUPACバージョン)のIIb族、IIIb族およびIVb族の混合金属酸化物、例えばインジウムスズ酸化物(ITO)が使用される。例えば、Nature,Vol.357,pages 477 to 479(June 11,1992)に記載されているように、アノード(1)は有機材料、例えばポリアニリンを含むことも可能である。形成された光を発光できるように、少なくともアノードまたはカソードが少なくとも部分的に透明であるべきである。アノード(1)に使用される材料は、好ましくはITOである。
発明のOLEDの層のための好適な正孔伝導体材料は、例えば、Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,4th edition,vol.18,pages 837 to 860,1996に開示されている。正孔輸送分子およびポリマーの両方を正孔輸送材料として使用することができる。慣例的に使用されている正孔輸送分子は、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−トランスービス(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)、ポルフィリン化合物、および銅フタロシアニンなどのフタロシアニンからなる群から選択される。慣例的に使用されてい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る。正孔輸送分子をポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマーにドープすることによって正孔輸送ポリマーを得ることも可能である。好適な正孔輸送分子は、既に以上に挙げた分子である。
加えて、好適な実施形態において、カルベン錯体を正孔伝導材料として使用することもでき、その場合、少なくとも1つの正孔伝導体材料のバンドギャップは、一般に、使用される発光体材料のバンドギャップより大きい。この出願の範囲において、バンドギャップは、三重項エネルギーを指すものと理解される。好適なカルベン錯体は、例えば、WO2005/019373A2、WO2006/056418A2およびWO2005/113704、ならびに本出願の優先日にはまだ公開されていなかった先行技術の欧州特許出願EP06112228.9およびEP06112198.4に記載されている。
発光層(3)は、少なくとも1つの発光体材料を含む。これは、基本的に、蛍光またはリン光発光体であってよく、好適な発光体材料は、当業者に既知である。少なくとも1つの発光体材料は、好ましくはリン光発光体である。好適に使用されるリン光発光体化合物は、金属錯体に基づくものであり、特に、金属Ru、Rh、Ir、PdおよびPtの錯体、特にIrの錯体が重要視されてきた。本発明により使用される式Iの化合物は、特に、当該金属錯体とともに使用するのに好適である。好適な実施形態において、式(I)の化合物は、マトリックス材料および/または正孔/励起子遮断材料および/または電子/励起子遮断材料として使用される。特に、それらは、マトリックス材料および/または正孔/励起子遮断材料および/または電子/励起子遮断材料として、Ru、Rh、Ir、PdおよびPtの錯体、特にIrの錯体とともに使用するのに好適である。
発明のOLEDにおいて使用するための好適な金属錯体は、例えば、WO02/60910A1、US2001/0015432A1、US2001/0019782A1、US2002/0055014A1、US2002/0024293A1、US2002/0048689A1、EP1191612A2、EP1191613A2、EP1211257A2、US2002/0094453A1、WO02/02714A2、WO00/70655A2、WO01/41512A1、WO02/15645A1、WO2005/019373A2、WO2005/113704A2、WO2006/115301A1、WO2006/067074A1およびWO2006/056418に記載されている。
さらなる好適な金属錯体は、商業的に入手可能な金属錯体であるトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)、トリス(2−(4−トリル)ピリジナト−N,C2’)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−アセトナト)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)、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)である。
加えて、以下の商業的に入手可能な材料が好適である。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(ジベンゾイルメタン)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)。
特に好適な三重項発光体は、カルベン錯体である。本発明の好適な実施形態において、式(I)の化合物は、三重項発光体としてのカルベン錯体とともにマトリックス材料として発光層に使用される。好適なカルベン錯体は、当業者に既知であり、前記出願のいくつかおよび以下に示されている。さらなる好適な実施形態において、式(I)の化合物は、三重項発光体としてのカルベン錯体とともに正孔/励起子遮断材料として使用される。式(I)の化合物を、さらに、三重項発光体としてのカルベン錯体とともにマトリックス材料および正孔/励起子遮断材料の両方として使用することができる。
したがって、OLEDにおけるマトリックス材料および/または正孔/励起子遮断材料および/または電子/励起子遮断材料として式Iの化合物とともに使用するための好適な金属錯体も例えばWO2005/019373A2、WO2006/056418A2およびWO2005/113704、ならびに本出願の優先日にはまだ公開されていなかった先行技術の欧州特許出願EP06112228.9およびEP06112198.4に記載されているカルベン錯体である。上記WOおよびEPの開示内容を本明細書に明確に引用し、これらの開示内容を本出願の内容で援用するものとする。
正孔/励起子(4)に対する遮断層は、典型的には、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(バソクプロイン(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)、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)などの、OLEDに使用される正孔遮断材料を含むことができ、TPBIは、電子伝導材料としても好適である。さらなる実施形態において、WO2006/100298に開示されているようにカルボニル基を含む基を介して結合された芳香族または複素環式芳香族環を含む化合物を正孔/励起子(4)に対する遮断層として、または発光層(3)におけるマトリックス材料として使用することができる。
加えて、正孔/励起子に対する遮断層は、一般式(I)の化合物を含むことができ、その場合、正孔ブロッカー/励起子遮断材料として好ましい好適な式(I)の化合物を以下に示す。
好適な実施形態において、本発明は、(1)アノード層、(2)正孔伝導体層、(3)発光層、(4)正孔/励起子に対する遮断層、(5)電子伝導体層および(6)カソード層、ならびに場合によりさらなる層を含む発明のOLEDであって、正孔/励起子に対する遮断層は、式(I)の少なくとも1つの化合物を含むOLEDに関する。
さらなる好適な実施形態において、本発明は、(1)アノード層、(2)正孔伝導体層、(3)発光層、(4)正孔/励起子に対する遮断層、(5)電子伝導体層および(6)カソード層、ならびに場合によりさらなる層を含む発明のOLEDであって、発光層(3)は、式(I)の少なくとも1つの化合物を含み、正孔/励起子に対する遮断層は、式(I)の少なくとも1つの化合物を含むOLEDに関する。
さらなる実施形態において、本発明は、(1)アノード層、(2)正孔伝導体層および/または(2’)電子/励起子に対する遮断層(OLEDは、層(2)および(2’)の両方、あるいは層(2)または層(2’)のいずれかを含むことができる)、(3)発光層、(4)正孔/励起子に対する遮断層、(5)電子伝導体層および(6)カソード層、ならびに場合によりさらなる層を含む発明のOLEDであって、電子/励起子に対する遮断層および/または正孔伝導層ならびに場合により発光層(3)は、式(I)の少なくとも1つの化合物を含むOLEDに関する。
発明のOLEDの層(5)のための好適な電子伝導体材料は、2,2’、2"−(1,3,5−フェニレン)トリス[1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール](TPBI)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)などのオキシノイド化合物、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)などのフェナントロリンに基づく化合物、ならびに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−ビフェニリル)−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でキレート化された金属を含む。層(5)は、電子輸送を容易にするように、またはOLEDの層の界面における励起子の失活を防止するために緩衝層として、もしくはバリヤ層として機能することができる。層(5)は、好ましくは、電子の移動性を向上させ、励起子の失活を低減する。好適な実施形態において、TPBIは、電子伝導体材料として使用される。
正孔伝導体材料および電子伝導体材料として以上に挙げられている材料のなかには、いくつかの機能を満たすことができるものがある。例えば、電子伝導材料のいくつかは、それらが低位置HOMOを有する場合に、同時に正孔遮断材料である。これらを、例えば、正孔/励起子(4)に対する遮断層に使用することができる。しかし、層(4)を不要にすることができるように、正孔/励起子ブロッカーとしての機能を層(5)に担わせることも可能である。
第1に層の厚さをより大きくする(ピンホール/短絡を回避する)ために、そして第2にデバイスの動作電圧を最小限にするために、使用される材料の輸送特性を向上させるために、電荷輸送層に電子ドープすることもできる。例えば、正孔伝導材料に電子受容体をドープすることができる。例えば、TPDまたはTDTAなどのフタロシアニンまたはアリールアミンにテトラフルオロテトラシアノキノジメタン(F4−TCNQ)をドープすることが可能である。電子伝導体材料を、例えば、アルカリ金属、例えばリチウムを含むAlqでドープすることができる。電子ドープは、当業者に公知であり、例えば、W.Gao,A.Kahn,J.Appl.Phys.,Vol.94,No.1,July 1,2003(p−doped organic layers);A.G.Werner,F.Li,K.Harada,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo.Appl.Phys.Lett.,Vol.82,No.25,June 23,2003およびPfeiffer et al.,Organic Electronics 2003,4,89−103に開示されている。
カソード(6)は、電子または負電荷担体を導入するように機能する電極である。カソードの好適な材料は、Ia族のアルカリ金属、例えばLi、Cs、IIa族のアルカリ土類金属、例えばカルシウム、バリウムまたはマグネシウム、ランタニドおよびアクチニドを含む元素周期律表(旧IUPACバージョン)のIIb族の金属、例えばサマリウムからなる群から選択される。加えて、アルミニウムまたはリチウムなどの金属、および上記すべての金属の組合せを使用することも可能である。加えて、動作電圧を小さくするために、有機層とカソードの間にリチウム含有有機金属化合物またはLiFを使用することができる。
本発明によるOLEDは、当業者に公知であるさらなる層をさらに含むことができる。例えば、層(2)と発光層(3)の間に、正電荷の輸送を容易にし、かつ/または層のバンドギャップを互いにマッチさせる層を使用することができる。あるいは、さらなる層は、保護層として機能することができる。同様に、負電荷の輸送を容易にし、かつ/または層間のバンドギャップを互いにマッチさせるために、さらなる層が発光層(3)と層(4)の間に存在してよい。あるいは、この層は、保護層として機能することができる。
好適な実施形態において、発明のOLEDは、層(1)から(6)に加えて、以下に示すさらなる層の少なくとも1つを含む。
−アノード(1)と正孔輸送層(2)の間の正孔注入層;
−正孔輸送層(2)と発光層(3)の間の電子に対する遮断層
−電子輸送層(5)とカソード(6)の間の電子注入層。
当業者は、(例えば、電気化学的研究に基づいて)好適な材料をどのように選択すべきかを認識している。個々の層の好適な材料は、当業者に公知であり、例えば、WO00/70655に開示されている。
加えて、電荷担体輸送の効率を向上させるために、発明のOLEDに使用される層のいくつかを表面処理することが可能である。前記層の各々の材料の選択は、高い効率性および長い寿命を有するOLEDを得るように決定される。
発明のOLEDは、当業者に公知の方法によって製造される。概して、発明のOLEDは、個々の層を好適な基板上に連続的に蒸着することによって製造される。好適な基板は、例えば、ガラス、無機半導体またはポリマーフィルムである。蒸着では、熱蒸発、化学蒸着(CVD)および物理気相成長法(PVD)などの慣例の技術を用いることが可能である。代替的な方法において、OLEDの有機層を好適な溶媒中の溶液または分散液からコーティングすることができ、そのために当業者に公知のコーティング技術が採用される。
概して、異なる層は、以下の厚さを有する。アノード(1)は、50〜500nm、好ましくは100〜200nmであり、正孔伝導層(2)は、5〜100nm、好ましくは20〜80nmであり、発光層(3)は、1〜100nm、好ましくは10〜80nm、正孔/励起子に対する遮断層(4)は、2〜100nm、好ましくは5〜50nm、電子伝導層(5)は、5〜100nm、好ましくは20〜80nm、カソード(6)は、20〜1000nm、好ましくは30〜500nmである。発明のOLEDにおける正孔および電子の組換え域のカソードに対する相対的な位置、そしてOLEDの発光スペクトルは、とりわけ各層の相対的な厚さに影響され得る。これは、電子輸送層の厚さが、好ましくは、組換え域の位置がダイオードの光共振器特性、そして発光体の発光波長にマッチするように選択されるべきであることを意味する。OLEDにおける個々の層の厚さの比は、使用される材料に依存する。使用されるさらなる層の厚さは、当業者に公知である。電子伝導層および/または正孔伝導層は、それらが電気的にドープされる場合に特定される層厚より大きな厚さを有することが可能である。
本発明によれば、発光層Eおよび/または発明のOLEDに場合によって存在するさらなる層の少なくとも1つは、一般式(I)の少なくとも1つの化合物を含む。一般式(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発光層Eに存在するが、一般式(I)の少なくとも1つの化合物を、それぞれの場合において単独で、または対応する層に好適なさらなる前記材料の少なくとも1つとともに、発明のOLEDの少なくとも1つのさらなる層に使用することができる。
置換または非置換のC1〜C20−アルキルは、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基を指すものと理解される。C1−〜C10−アルキル基が好ましく、C1−〜C6−アルキル基が特に好ましい。アルキル基は、直鎖または分枝状または環式であってよく、アルキル基は、環式アルキル基の場合は、少なくとも3個の炭素原子を有する。加えて、アルキル基は、C1〜C20−アルコキシ、ハロゲン、好ましくはF、および置換または非置換であり得るC6〜C30−アリールからなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてよい。好適なアリール置換基および好適なアルコキシおよびハロゲン置換基を以下に示す。好適なアルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチルおよびオクチル、ならびにC6〜C30−アリール、C1〜C20−アルコキシおよび/またはハロゲン、特にF、例えばCF3で置換された上記アルキル基の誘導体である。上記基のn−異性体、およびイソプロピル、イソブチル、イソペンチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ネオペンチル、3,3−ジメチルブチル、3−エチルヘキシル等の分枝状異性体も含まれる。好適なアルキル基は、メチル、エチル、tert−ブチルおよびCF3である。
同様に非置換であっても、アルキル基について示された上記基で置換されていてもよい好適な環式アルキル基の例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニルおよびシクロデシルである。場合により、環系は、デカリニル、ノルボルニル、ボルナニルまたはアダマンチル等の多環系であってもよい。
好適なC1〜C20−アルコキシ基およびC1〜C20−アルキルチオ基は、相応に、前記C1〜C20−アルキル基に由来する。ここで、例としては、OCH3、OC25、OC37、OC49およびOC817、ならびにSCH3、SC25、SC37、SC49およびSC817が挙げられる。C37、C49およびC817は、n−異性体、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチルおよび2−エチルヘキシルなどの分枝状異性体を指すものと理解される。特に好適なアルコキシ基またはアルキルチオ基は、メトキシ、エトキシ、n−オクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシおよびSCH3である。
本出願の範囲における好適なハロゲン基またはハロゲン置換基は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素、好ましくはフッ素、塩素および臭素、より好ましくはフッ素および塩素、最も好ましくはフッ素である。
本出願の範囲における好適な擬ハロゲンは、CN、SCN、OCN、N3およびSeCNであり、CNおよびSCNが好ましい。CNが特に好ましい。
本発明において、C6〜C30−アリールは、環ヘテロ原子を含まない一環式、二環式または三環式芳香族から誘導される基を指す。系が一環式の系でないときは、飽和型(パーヒドロ型)または部分飽和型(例えばジヒドロ型またはテトラヒドロ型)も、それらの特定の形が公知で安定していることを条件として、「アリール」の呼称の場合の第2の環について可能である。換言すれば、本発明における「アリール」という用語は、例えば、両方の基または3つのすべての基が芳香族である二環式または三環式基、1つの環のみが芳香族である二環式または三環式基、ならびに2つの環が芳香族である三環式基をも含む。アリールの例は、フェニル、ナフチル、インダニル、1,2−ジヒドロナフテニル、1,4−ジヒドロナフテニル、インデニル、アントラセニル、フェナントレニルまたは1,2,3,4−テトラヒドロナフチルである。C6〜C10−アリール基、例えば、フェニルまたはナフチルが特に好ましく、C6−アリール基、例えばフェニルが極めて好ましい。
6〜C30−アリール基は、非置換であっても、1つ以上のさらなる基で置換されていてもよい。好適なさらなる基は、C1〜C20−アルキル、C6〜C30−アリールまたは供与体もしくは受容体作用を有する置換基からなる群から選択され、供与体もしくは受容体作用を有する好適な置換基は以下に示される。C6〜C30−アリール基は、好ましくは、非置換であるか、あるいは1つ以上のC1〜C20−アルコキシ基、CN、CF3、Fまたはアミノ基(好適なR14およびR15基が以上に示されているNR1415)で置換されている。C6〜C30−アリール基のさらなる好適な置換基は、一般式(I)の化合物の最終的な使用に依り、以下に示される。
好適なC6〜C30−アリールオキシ、C6〜C30−アルキルチオ基は、相応に、前記C6〜C30−アリール基に由来する。フェノキシおよびフェニルチオが特に好ましい。
5〜30個の環原子を有する非置換または置換ヘテロアリールは、アリール基本骨格における少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子に置き換えられた、部分的に前記アリールに由来するに由来する一環式、二環式または三環式複素環式芳香族を指すものと理解される。好適なヘテロ原子は、N、OまたはSである。ヘテロアリール基は、より好ましくは、5〜13個の環原子を有する。特に好ましくは、ヘテロアリール基の基本骨格は、ピリジンなどの系、およびチオフェン、ピロール、イミダゾールまたはフランなどの5員の複素環式芳香族系から選択される。これらの基本構造は、1つまたは2つの6員芳香族基に場合によって縮合されていてよい。好適な縮合複素環式芳香族は、カルバゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾフリル、ジベンゾフリルまたはジベンゾチオフェニルである。基本構造は、1つ、2つ以上またはすべての置換可能位置で置換されていてよく、好適な置換基は、C6〜C30−アリールの定義の下で既に示されたものと同じである。しかし、ヘテロアリール基は、好ましくは非置換である。好適なヘテロアリール基は、例えば、ピリジン−2−イル、ピリジン−3−イル、ピリジン−4−イル、チオフェン−2−イル、チオフェン−3−イル、ピロール−2−イル、ピロール−3−イル、フラン−2−イル、フラン−3−イルおよびイミダゾール−2−イル、ならびに対応するベンゾ縮合基、特に、カルバゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾフリル、ジベンゾフリルまたはジベンゾチオフェニルである。
本出願の範囲において、供与体または受容体作用を有する基は、以下の基を指すものと理解される。
1〜C20−アルコキシ、C6〜C30−アリールオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、C6〜C30−アリールチオ、SiR141516、ハロゲン基、ハロゲン化C1〜C20−アルキル基、カルボニル(−CO(R14))、カルボニルチオ(−C=O(SR14))、カルボニルオキシ(−C=O(OR14))、オキシカルボニル(−OC=O(R14))、チオカルボニル(−SC=O(R14))、アミノ(−NR1415)、OH、擬ハロゲン基、アミド(−C=O(NR14))、―NR14C=O(R15)、ホスホネート(−P(O)(OR142、ホスフェート(−OP(O)(OR142)、ホスフィン(−PR1415)、ホスフィンオキシド(−P(O)R14 2)、スルフェート(−OS(O)2OR14)、スルホキシド(S(O)R14)、スルホネート(−S(O)2OR14)、スルホニル(−S(O)214)、スルホンアミド(−S(O)NR1415)、NO2、ボロン酸エステル(−OB(OR142)、イミノ(−C=NR1415))、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、ビニル基およびホウ酸基、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。
供与体または受容体作用を有する好適な置換基は、
1−〜C20−アルコキシ、好ましくはC1〜C6−アルコキシ、より好ましくはエトキシまたはメトキシ;C6〜C30−アリールオキシ、好ましくはC6〜C10−アリールオキシ、より好ましくはフェニルオキシ;R14、R15およびR16が好ましくはそれぞれ独立して置換または非置換のアルキルあるいは置換または非置換のフェニル、より好ましくは、R14、R15、R16の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり、最も好ましくはR14、R15およびR16の少なくとも1つが置換フェニルであり、好適な置換基が以上に示されているSiR141516;ハロゲン基、好ましくはF、Cl、Br、より好ましくはFまたはCl、最も好ましくは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、最も好ましくはフッ化C1〜C6−アルキル基、例えば、CF3、CH2F、CHF2またはC25;アミノ、好ましくはジメチルアミノ、ジエチルアミノまたはジフェニルアミノ;OH、擬ハロゲン基、好ましくはCN、SCNまたはOCN、より好ましくはCN、−C(O)OC1〜C4−アルキル、好ましくは−C(O)OMe、P(O)R2、好ましくはP(O)Ph2またはSO22、好ましくはSO2Phからなる群から選択される。
供与体または受容体作用を有する非常に特に好適な置換基は、メトキシ、フェニルオキシ、ハロゲン化C1〜C4−アルキル、好ましくはCF3、CH2F、CHF2、C25、ハロゲン、好ましくはF、CN、好適なR14、R15およびR16基が既に挙げられているSiR141516、ジフェニルアミノ、−C(O)OC1〜C4−アルキル、好ましくは−C(O)OMe、P(O)Ph2、SO2Phからなる群から選択される。
供与体または受容体作用を有する前記基は、さらなる前記基および基が供与体または受容体作用を有し得る可能性を排除することを意図しない。例えば、前記ヘテロアリール基も同様に供与体または受容体作用を有する基であり、C1〜C20−アルキル基は、供与体作用を有する基である。
供与体または受容体作用を有する前記基における上記R14、R15およびR16基は、それぞれ既に以上に定義されている通りである。すなわちR14、R15、R16は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C30−アリールであり、適切かつ好適なアルキルおよびアリール基は以上に示されている。より好ましくは、R14、R15およびR16基は、C1〜C6−アルキル、例えば、メチル、エチルまたはi−プロピル、フェニルである。好適な実施形態において、SiR141516の場合は、R14、R15およびR16は、好ましくは、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;より好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり;最も好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換フェニルであり、好適な置換基は以上に示されている。
本出願にさらに用いられている「電子供与性置換基」および「電子求引性置換基」という表現は、供与体作用を有する置換基(電子供与性置換基)または受容体作用を有する置換基(電子求引性置換基)である。したがって、好適な電子供与性置換基および電子求引性置換基は、供与体または受容体作用を有する置換基について以上に既に示されている置換基である。
式(I)の化合物
式(I)の化合物は、基および添字がそれぞれ以下のように定義されるジシリル化合物である。
Xは、NR1、S、O、PR1、SO2またはSO;好ましくはNR1、SまたはOであり;
1は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール;好ましくは置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、より好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、あるいは非置換のC1〜C20−アルキル、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり、好適な置換基は以上に示されており;
2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは一般式(c)の構造体であり;
好ましくは、R2、R3およびR4基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7基の少なくとも1つが置換または非置換のC6〜C30−アリール、より好ましくは置換または非置換のC6−C10−アリール、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり、好適な置換基は、以上に示されており、かつ/またはR2、R3およびR4基の1つおよび/またはR5、R6およびR7基の1つが構造(c)の基であり;
a、Rbは、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、あるいは供与体または受容体作用を有する置換基であり、供与体または受容体作用を有する適切かつ好適な置換基は、以上に示されており;
14、R15、R16は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C10−アリールであり、R14、R15およびR16は、より好ましくはそれぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;より好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり;最も好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換フェニルであり、好適な置換基は、以上に示されており;
q、rは、それぞれ独立して、0、1、2または3であり、qまたはrが0であるときは、アリール基のすべての置換可能位置が水素原子を担持し、好ましくは0である。
一実施形態において、本発明は、一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合に、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaおよびRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む発明の有機発光ダイオードに関する。好適なヘテロ原子は、N、Si、ハロゲン、特にFまたはCl、O、SまたはPである。ヘテロ原子は、R1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つの上の置換基の形、または置換基の一部の形で存在していてよく、あるいはR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つの基本構造に存在していてよい。好適な置換基または基本構造は、当業者に公知であり、R1〜R7、RaまたはRb基定義の下で示される。
本発明の好適な実施形態は、式(I)の化合物におけるR2、R3およびR4基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7基の少なくとも1つが置換または非置換のC6〜C30−アリールである、本発明の有機発光ダイオードに関する。好適なアリール基およびそれらの置換基は、以上に既に示されている。
本発明のさらなる実施形態は、一般式(I)の化合物が、一般式(Ia):
Figure 2010532557
[式中、
Xは、NR1、S、O、PR1、SO2またはSO;好ましくはNR1、SまたはOであり;より好ましくはNR1であり、
1は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール;好ましくは置換または非置換のC6〜C30−アリールあるいは置換または非置換のC1〜C20−アルキル、より好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、あるいは非置換のC1〜C20−アルキル、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり、好適な置換基は以上に示されており;
2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは一般式(c)の構造体であり;
好ましくは、R2、R3およびR4基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7基の少なくとも1つが置換または非置換のC6〜C30−アリール、より好ましくは置換または非置換のC6−C10−アリール、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり、好適な置換基は、以上に示されており、かつ/またはR2、R3およびR4基の1つおよび/またはR5、R6およびR7基の1つが構造(c)の基であり;
8、R9、R10、R11、R12、R13は、それぞれ独立して水素であり、またはRaおよびRbについて定義されている通りであり、すなわちそれぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、あるいは供与体または受容体作用を有する好適な置換基が以上に示されている供与体または受容体作用を有する置換基;好ましくは水素、置換または非置換のC1〜C6−アルキル、置換または非置換のC6〜C10−アリールまたはSiR141516;より好ましくは、水素、メチル、エチル、フェニル、CF3またはSiR141516であり、R14、R15およびR16は、好ましくはそれぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;より好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり;最も好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換フェニルであり、好適な置換基は、以上に示されており;
さらなる基および添字R14、R15、R16は、それぞれ以上に定義されている通りであり、
一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む。]の3,6−ジシリル置換化合物である発明の有機発光ダイオードに関する。
特に好適な実施形態において、発明の有機発光ダイオードに使用される一般式(I)の化合物は、R1〜R7、RaおよびRb基およびX基について以下の定義を有する。
Xは、NR1であり;
1は、置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のフェニルであり、好適な置換基は以上に示されており;
2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは一般式(c)の構造体、好ましくはそれぞれ独立して置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;一実施形態において、R2、R3およびR4基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7基の少なくとも1つが置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のフェニルであり、好適な置換基は、以上に示されており;
8、R9、R10、R11、R12、R13は、それぞれ独立して水素であり、またはそれぞれRaおよびRbについて定義されている通りであり、すなわちそれぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、あるいは供与体または受容体作用を有する好適な置換基が以上に既に示されている供与体または受容体作用を有する置換基;好ましくは水素、置換または非置換のC1〜C6−アルキル、置換または非置換のC6〜C10−アリールまたはSiR141516;より好ましくは、水素、メチル、エチル、フェニル、CF3またはSiR141516であり;
14、R15およびR16は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C10−アリールであり、R14、R15およびR16は、より好ましくはそれぞれ独立して置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;より好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり;最も好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換フェニルであり、好適な置換基は、以上に示されており、
一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在する場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む。
発明のOLEDに使用される式(I)の好適な化合物を以下に詳述する。
i)XがNR1またはPR1である式(I)の好適な化合物(好適なカルバゾール誘導体(X=NR1)を以降に詳述する)。本発明は、同様に、以下の式におけるNがPで置き換えられた化合物(X=PR1)を含む。
ia)より好ましくは、マトリックスおよび/または電子/励起子ブロッカーとして好適である式(I)の化合物。
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
ib)より好ましくは、マトリックスおよび/または正孔/励起子ブロッカーとして好適である式(I)の化合物。
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
ic)より好ましくは、マトリックスとして好適である式(I)の化合物。
Figure 2010532557
id)より好ましくは、マトリックスおよび/または正孔/励起子ブロッカーおよび/または電子/励起子ブロッカーとして好適に使用される式(I)のさらなる好適な化合物。
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
ii)XがO、S、SO、SO2である式(I)の好適な化合物。
iia)より好ましくは、マトリックスおよび/または電子/励起子ブロッカーとして好適である式(I)の化合物。
Figure 2010532557
iib)より好ましくは、マトリックスおよび/または正孔/励起子ブロッカーとして好適である式(I)の化合物。
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
iia)およびiib)で示されている式におけるXは、好ましくは、O、S、SOまたはSO2である。
さらなる好適な実施形態において、本発明は、式(I)の化合物が使用され、R1基および/またはR2、R3およびR4の群からの基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7の群からの基の少なくとも1つが、独立して、以下の式:
Figure 2010532557
[式中、
pは、0、1、2、3、4または5、好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2であり;
17は、水素、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、好適な供与体または受容体作用を有する置換基が以上に示されている供与体または受容体を有する置換基、あるいは一般式aまたはb
Figure 2010532557
の基であり、
X’は、NまたはPであり、
基および添字X"、R2’、R3’、R4’、R5’、R5"、R6’、R6"、R7’、R7"、Ra’、Ra"、Rb’、Rb"、q’、q"、r’およびr"は、それぞれ独立して、基および添字X、R2、R3、R4、R5、R6、R7、Ra、Rb、qおよびrについて定義されている通りであり;あるいは
2、R3およびR4基の1つおよび/またはR5、R6およびR7基の1つが一般式c
Figure 2010532557
の基であり、
基および添字X"’、R5"、R6"、R7"、Ra"、Rb"、q"’およびr"’は、それぞれ独立して、基および添字X、R5、R6、R7、Ra、Rb、qおよびrについて定義されている通りである。]の置換または非置換のC6−アリールである有機発光ダイオードに関する。
好適なR17基は、水素、置換または非置換のC1〜C6−アルキル、置換または非置換のC6〜C10−アリール、5〜13個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、好ましくはカルバゾリル、C1−〜C20−アルコキシ、好ましくはC1〜C6アルコキシ、より好ましくはエトキシまたはメトキシからなる群から選択される、供与体または受容体作用を有する置換基;C6〜C30−アリールオキシ、好ましくはC6〜C10−アリールオキシ、より好ましくはフェニルオキシ;SiR141516;ハロゲン基、好ましくはF、Cl、Br、より好ましくはFまたはCl、最も好ましくは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、最も好ましくはフッ素化C1〜C6−アルキル基、例えば、CF3、CH2F、CHF2またはC25;アミノ、好ましくはジメチルアミノ、ジエチルアミノまたはジフェニルアミノ、より好ましくはジフェニルアミノ;OH、擬ハロゲン基、好ましくはCN、SCNまたはOCN、より好ましくはCN;C(O)OC1〜C4−アルキル、好ましくは−C(O)OMe、P(O)Ph2、SO2Phからなる群から選択され、R14、R15およびR16は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1−〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のC6−〜C10−アリールであり、SiR141516の場合は、好ましくはそれぞれ独立して、置換または非置換のアルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;より好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり;最も好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換フェニルであり、好適な置換基は以上に示されている。より好ましくは、R17基は、それぞれ独立して、メトキシ、フェニルオキシ、非置換のC1〜C4−アルキル、好ましくはメチル、ハロゲン化C1〜C4−アルキル、好ましくはCF3、CHF2、CH2F、C25、CN、ハロゲン、好ましくはF、−C(O)O−C1〜C4−アルキル、好ましくは−C(O)OMe、P(O)Ph2、および5〜13個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、好ましくはカルバゾリルからなる群から選択され、一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む。
本発明のさらなる実施形態において、式(I)の化合物における添字rおよびqは、それぞれ0であり、すなわちアリール基のすべての置換可能位置が水素原子を担持する。すべての他の基および添字に対して前記定義が適用される。
本発明により使用される式(I)の化合物を発明の有機発光ダイオードの異なる層に使用することができる。発明のOLEDにおける適切かつ好適な層配列は以上に示されている。
一実施形態において、本発明は、式(I)の化合物が発光層Eのマトリックスに使用される有機発光ダイオードであって、一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む有機発光ダイオードに関する。
さらなる実施形態において、本発明は、式(I)の化合物が電子/励起子ブロッカーとしての電子に対する遮断層および/または正孔注入層および/または正孔伝導層に使用される発明の有機発光ダイオードであって、一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む有機発光ダイオードに関する。式(I)の化合物は、発光層Eおよび/または以下に示される層の1つ以上の層にさらに存在することも可能である。
さらなる実施形態において、本発明は、式(I)の化合物が正孔/励起子ブロッカーとしての正孔に対する遮断層および/または電子注入層および/または電子伝導層に使用される発明の有機発光ダイオードに関する。式(I)の化合物は、発光層Eおよび/または前記層の1つ以上の層にさらに存在することも可能である。
式(I)の化合物が使用される層に応じて、式(I)の化合物は、異なる好適なR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、RaおよびRb基ならびに異なるX基を有する。式(I)の化合物を発明のOLEDに使用することができる層の機能に加えて、式(I)の化合物のR1〜R7、RaおよびRb基ならびにX基は、さらに、発明のOLEDに使用される特定の層の電子特性(HOMOおよびLUMOの相対位置)に依存する。したがって、式(I)の化合物の好適な置換により、HOMOおよびLUMO軌道位置を発明のOLEDに使用されるさらなる層に合わせて調整することで、OLEDの高い安定性、そして長い動作寿命および良好な効率性を達成することが可能である。
OLEDの個々の層におけるHOMOおよびLUMOの相対位置に関する原理は、当業者に公知である。それらの原理は、発光層に対する電子に対する遮断層および正孔に対する遮断層の特性に関する例として以降に詳述される。
電子に対する遮断層のLUMOは、発光層に使用される材料(発光体材料および使用されるあらゆるマトリックス材料の両方)のLUMOよりエネルギー的に高い。電子に対する遮断層のLUMOと発光層における材料のLUMOとのエネルギー差が大きいほど、電子に対する遮断層の電子および/または励起子遮断特性が良好である。したがって、電子および/または励起子遮断材料として好適な式(I)の化合物の好適な置換パターンは、発光層に使用される材料の電子特性(特にLUMOの位置)を含む要因に依存する。
電子に対する遮断層のHOMOは、発光層に存在する材料(発光体材料および存在するあらゆるマトリックス材料の両方)のHOMOよりエネルギー的に高い。正孔に対する遮断層のHOMOと発光層に存在する材料のHOMOとのエネルギー差が大きいほど、正孔に対する遮断層の正孔および/または励起子遮断特性が良好である。したがって、正孔および/または励起子遮断材料として好適な式(I)の化合物の好適な置換パターンは、発光層に存在する材料の電子特性(特にHOMOの位置)を含む要因に依存する。
発明のOLEDに使用される異なる層のHOMOおよびLUMOの相対位置に関する同様の検討が、OLEDに使用できるさらなる層に適応し、当業者に公知である。
好ましくは、式(I)の化合物の好適なR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、RaおよびRb基を、発明のOLEDの異なる層におけるそれらの使用に応じて、以下に示す。以下に示されるもの以外の式(I)の化合物の好適な置換基は、基本的に、OLEDのさらなる層の電子特性に応じて、特に発光層の電子特性に応じて異なる層での使用に好適であり得ることが指摘される。
マトリックス材料としての発光層Eでの使用、ならびに電子に対する遮断層、正孔注入層および/または正孔伝導層での使用に特に好適である一般式(I)の化合物
本発明の好適な実施形態は、式(I)の化合物が電子に対する遮断層、正孔注入層および/または正孔伝導層および/または発光層Eに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。
前記層の少なくとも1つに使用できる式(I)の好適な化合物は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、5〜30個の環原子を有するヘテロアリール、供与体作用を有する少なくとも1つの置換基で置換されたC6〜C30−アリール、または5〜30個の環原子を有するヘテロアリールで置換されたC6〜C30−アリール、または供与体作用を有する置換基、あるいはR2、R3、R4、R5、R6またはR7の場合は水素である少なくとも1つのR1、R2、R3、R4、R5、R6またはR7基を有し、一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む。
供与体作用を有する好適な置換基(電子供与性基)は、置換および非置換のC1〜C6−アルキル、好ましくはメチル、置換および非置換のC6〜C10−アリール、5〜30個の環原子を有する置換および非置換の電子リッチなヘテロアリールからなる群から選択され、好ましくは、カルバゾリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、オキサゾリル、チオフェニル、好ましくは、カルバゾリル、ピロリルおよびチオフェニル、より好ましくは、カルバゾリル、C1〜C20−アルコキシ、好ましくはC1〜C6−アルコキシ、より好ましくはメトキシおよびエトキシ、C6〜C30−アリールオキシ、好ましくはC6〜C10−アリールオキシ、より好ましくはフェニルオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、好ましくはC1〜C6−アルキルチオ、より好ましくは−SCH3、C6〜C30−アルキルチオ、好ましくはC6〜C10−アリールチオ、より好ましくは−SPh、F、R14、R15およびR16が好ましくは供与体置換フェニル基であるSiR141516、アミノ(−NR1415)、好ましくはジフェニルアミノ、ホスフィン(−PR1415)、ヒドラジン基、OH、供与体置換ビニル基からなる群から選択され、R14、R15およびR16は、それぞれ以上に定義されている通りであり、好ましくは供与体置換フェニル基である。
供与体作用を有する非常に特に好適な置換基は、ジフェニルアミノ、カルバゾリル、メトキシ、フェノキシからなる群から選択され、メトキシおよびカルバゾリルが非常に特に好ましい。
より好ましくは、前記層に使用される少なくとも1つの基は、供与体作用を有する少なくとも1つの置換基および/または5〜30個の環原子を有する少なくとも1つのヘテロアリール基で置換された式(d)
Figure 2010532557
[式中、
p’は、1、2、3、4または5、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または2であり、
18は、それぞれの場合において独立して、置換および非置換のC1〜C6−アルキル、好ましくはメチル、置換および非置換のC6〜C10−アリール、C1〜C20−アルコキシ、好ましくはC1〜C6−アルコキシ、より好ましくはメトキシおよびエトキシ、C6〜C30−アリールオキシ、好ましくはC6〜C10−アリールオキシ、より好ましくはフェニルオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、好ましくはC1〜C6−アルキルチオ、より好ましくは−SCH3、C6〜C30−アリールチオ、好ましくはC6〜C10−アリールチオ、より好ましくは−SPh、R14、R15およびR16がそれぞれ以上に定義されている通りであり、好ましくはそれぞれ供与体置換フェニル基であるSiR141516、アミノ(−NR1415)、好ましくはジフェニルアミノ、アミド(−NR14(C=O(R15))、ホスフィン(−PR1415)、ヒドラジン基、OH、供与体置換ビニル基であり、R14、R15およびR16は、それぞれ以上に定義されている通りであり、好ましくはそれぞれ供与体置換フェニル基であり、あるいは
18は、好ましくは、カルバゾリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、オキサゾリル、チオフェニル、より好ましくはカルバゾリル、ピロリルおよびチオフェニルからなる群から選択される、5〜30個の環原子を有する置換または非置換の電子リッチなヘテロアリールである。]のC6−アリール基である。
好適なR18基は、メトキシ、エトキシ、フェノキシ(特にメトキシが好ましい)、ならびにカルバゾリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、オキサゾリルおよびチオフェニルからなる群から選択され、特にメトキシ、フェノキシ、カルバゾリル、ならびにR14およびR15がそれぞれフェニルまたはトリルであるNR1415が好ましい。
より好ましくは、前記層に使用される式(I)の化合物は、
Figure 2010532557
からなる群から選択される少なくとも1つのR1、R2、R3、R4、R5、R6またはR7基を有する。
好適な実施形態において、少なくとも1つのR1基は、供与体作用を有する少なくとも1つの置換基および/または5〜30個の環原子を有する少なくとも1つのヘテロアリール基で置換された式(d)のC6−アリール基であり;R2、R3、R4、R5、R6およびR7基は、好ましくは、それぞれフェニル、メチルまたはメトキシもしくはフェノキシ置換フェニルである。
マトリックス材料としての発光層Eおよび/または正孔に対する遮断層、電子注入層および/または電子伝導層における式(I)の化合物の使用
本発明は、さらに、式(I)の少なくとも1つの化合物が、発光層E、正孔に対する遮断層、電子注入層および電子伝導層から選択される層の少なくとも1つに存在する発明の有機発光ダイオードに関する。
前記層に使用される式(I)の好適な化合物は、受容体作用を有する少なくとも1つの基(電子求引性基)で置換されたC1−〜C20−アルキル、受容体作用を有する少なくとも1つの置換基で置換されたC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する少なくとも1つのヘテロアリール基で置換されたC6〜C30−アリール、または受容体作用を有する置換基である少なくとも1つのR1、R2、R3、R4、R5、R6またはR7基を有する。
受容体作用を有する好適な置換基(電子求引性基)は、5〜30個の環原子を有する電子不足ヘテロアリール、カルボニル(−CO(R14))、カルボニルチオ(―C=O(SR14)、カルボニルオキシ(−C=O(OR14))、オキシカルボニル(−OC=O(R14))、チオカルボニル(−SC=O(R14))、OH、ハロゲン、ハロゲン置換C1〜C20−アルキル、擬ハロゲン基、アミド(−C=O(NR14))、ホスホネート(−P(O)(OR142)、ホスフェート(−OP(O)(OR142)、ホスフィンオキシド(−P(O)R1415)、スルホニル(−S(O)214)、スルホネート(−S(O)2OR14)、スルフェート(−OS(O)2OR14)、スルホキシド(−S(O)R14)、スルホンアミド(−S(O)2NR1415)、NO2、ボロン酸エステル(−OB(OR142)、イミノ(−C=NR1415))、ヒドラゾン基、オキシム基、ニトロソ基、ジアゾ基、スルホキシミン、SiR141516、ボラン基、スタンナン基、受容体置換ビニル基、ボロキシンおよびボラジンからなる群から選択され、R14、R15およびR16は、それぞれ置換または非置換のC1〜C20−アルキル、好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリールである。
受容体作用を有する好適な置換基は、ハロゲン、好ましくはF、ハロゲン置換アルキル、好ましくはCF3、CH2F、CHF2、C25、C334、擬ハロゲン、好ましくはCN、カルボニルオキシ(−C=O(OR14))、好ましくは−C=O(OCH3)、ホスフィンオキシド、好ましくはP(O)Ph2およびスルホニル、好ましくはS(O)2Ph2からなる群から選択される。
前記層に使用される少なくとも1つの基は、より好ましくは、式(e)
Figure 2010532557
[式中
p"は、1、2、3、4または5、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または2であり;
19は、カルボニル(−CO(R14))、カルボニルチオ(−C=O(SR14))、カルボニルオキシ(−C=O(OR14))、オキシカルボニル(−OC=O(R14))、チオカルボニル(−SC=O(R14))、OH、ハロゲン、ハロゲン置換C1〜C20−アルキル、擬ハロゲン基、アミド(−C=O(NR14)、ホスホネート(−P(O)(OR142)、ホスフェート(−OP(O)(OR142)、ホスフィンオキシド(−P(O)R1415)、スルホニル(−S(O)214)、スルホネート(−S(O)2OR14)、スルフェート(−OS(O)2OR14)、スルホキシド(−S(O)R14)、スルホンアミド(−S(O)2NR1415)、NO2、ボロン酸エステル(−OB(OR142)、イミノ(−C=NR1415))、ヒドラゾン基、オキシム基、ニトロソ基、ジアゾ基、スルホキシミン、SiR141516、ボラン基、スタンナン基、受容体置換ビニル基、ボロキシンおよびボラジンからなる群から選択され、R14、R15およびR16は、それぞれ置換または非置換のC1〜C20−アルキル、好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリールであり;好ましくはハロゲン、好ましくはF、ハロゲン置換アルキル、好ましくはCF3、CH2F、CHF2、C25、C334、擬ハロゲン、好ましくはCN、カルボニルオキシ(−C=O(OR14))、好ましくは−C=O(OCH3)、ホスフィンオキシド、好ましくはP(O)Ph2およびスルホニル、好ましくはS(O)2Ph2であり;あるいは
19は、好ましくは、ピリジン、ピリミジンおよびトリアジンからなる群から選択される、5〜30個の環原子を有する置換または非置換の電子不足ヘテロアリールである。]の置換C6−アリール基である。
より好ましくは、前記層に使用される式(I)の化合物は、
Figure 2010532557
からなる群から選択される、少なくとも1つのR1、R2、R3、R4、R5、R6またはR7基を有する。
本発明により使用される式(I)の化合物の製造
式(I)の化合物を、基本的に、当業者に公知の方法によって製造することができる。例えば、式(I)(X=NR1)のカルバゾールをジフェニルアミン(またはその好適に置換された誘導体)からの酸化閉環、および場合により、例えば窒素上のその後の置換によって熱的または光化学的に製造することができる。式(I)のカルバゾールを、酸化により、好適に置換されたテトラヒドロカルバゾールから得ることができる。典型的なカルバゾール合成はボルシェ・ドレクセル環化である(Borsche,Ann.,359,49(1908);Drechsel,J.prakt.Chem.,[2],38,69,1888)。前記テトラヒドロカルボゾールを、例えば、場合により好適に置換されたフェニルヒドラジンと場合により好適に置換されたシクロヘキサノンとを縮合して対応するイミンを得ることによって、当業者に公知の方法で製造することができる。続く工程において、酸触媒転位および閉環反応を実施して、対応するテトラヒドロカルボゾールを得る。イミンの製造ならびに転位および閉環反応を一工程で実施することも可能である。イミンは、上記のように、所望のカルバゾールに酸化される。
式(I)の化合物は、好ましくは、式(II):
Figure 2010532557
[式中、
Xは、NR1、SO、SO2、S、OまたはPR1またはNHまたはPHまたはPPhである。]の対応する基本構造体から製造される。式(II)の好適な基本構造体は、(特に、XがSO2、S、O、NHまたはPPhである場合には)商業的に入手可能であり、または(X=PHまたはSOの場合は)当業者に公知の方法によって製造することが可能である。
XがNHまたはPHである場合は、RaおよびRb基が式(I)の化合物、またはRa、Rb、SiR234およびSiR567基を導入するのに好適な前駆体化合物に存在することを条件として、Ra、Rb、SiR234およびSiR567基の導入の前または後にR1基を導入することができる。したがって、3つの変形−X=NR1およびPR1の場合−が可能である。
変形a)
ia)Ra、Rb、SiR234およびSiR567基を導入するのに好適な前駆体化合物の製造、
iia)R1基の導入、
iiia)存在する場合はRa、Rb基、ならびにSiR234およびSiR567基の導入。
変形b)
変形b)は、特に、R1が置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたはC6〜C30−アリールあるいはC1〜C20−アルキル置換C6〜C30−アリールの場合に好適である
ib)R1基の導入、
iib)Ra、Rb、SiR234およびSiR567基を導入するのに好適な前駆体化合物の製造、
iiib)存在する場合はRa、Rb基、ならびにSiR234およびSiR567基の導入。
変形c)
ic)Ra、Rb、SiR234およびSiR567基を導入するのに好適な前駆体化合物の製造、
iic)存在する場合はRa、Rb基、ならびにSiR234およびSiR567基の導入、
iiic)R1基の導入。
式(I)におけるXがNR1、SO、SO2、S、OまたはPR1である場合には、「R1基を導入する」工程が省略されるため、方法は、以下の工程を含む(変形d)。
id)Ra、Rb、SiR234およびSiR567基を導入するのに好適な前駆体化合物の製造、
iid)存在する場合はRa、Rb基、ならびにSiR234およびSiR567基の導入。
工程ia)、iib)、ic)およびid)
a、Rb、SiR234およびSiR567基を導入するための好適な前駆体化合物は、特に、一般式(III):
Figure 2010532557
[式中、
Halは、ハロゲン、好ましくは臭素またはヨウ素、より好ましくは臭素であり、nは、それぞれの場合において0、1または2(式(III)における2つのnの合計が少なくとも1)、好ましくはそれぞれの場合において1であり、工程ia)およびic)におけるXは、NHまたはPHであり、工程ib)におけるXは、NR1またはPR1であり、工程id)におけるXは、NR1、SO、SO2、S、OまたはPR1である。]の対応するハロゲン化、好ましくは臭素化化合物である。
ハロゲン化を当業者に公知の方法によって実施することができる。式(II)の基本構造体の3および6位における臭素化またはヨウ素化が好ましい。
低温、例えば0℃における氷酢酸またはクロロホルム中Br2による臭素化が特に好ましい。好適な方法は、例えば、X=NPhの場合はM.Park,J.R.Buck,C.J.Rizzo,Tetrahedron,1998,54,12707−12714に記載され、X=Sの場合はW.Yang et al.,J.Mater.Chem.2003,13,1351に記載されている。加えて、式(III)のいくつかの臭素化生成物は、商業的に入手可能である(X=NHおよびSの場合)。
工程iia)、ib)およびiiic)
1基は、当業者に公知の方法によって導入される。
基は、好ましくは、式(II)の基本構造体または式(III)の化合物と、R1が以上に既に定義されており、HalがF、Cl、BrまたはI、好ましくはBr、IまたはFである式R1−Halのハロゲン化アルキルまたはハロゲン化アリールまたはハロゲン化ヘテロアリールとを反応させることによって導入される。
1基の導入は、一般には塩基の存在下で実施される。好適な塩基は、当業者に公知であり、好ましくは、NaOH、KOH、Ca(OH)2などのアルカリ金属およびアルカリ土類金属水酸化物、NaH、KHなどのアルカリ金属水素化物、NaNH2などのアルカリ金属アミド、K2CO3またはCs2CO3等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属炭酸塩、NaOMe、NaOEtなどのアルカリ金属アルコキシドからなる群から選択される。さらに、前記塩基の混合物が好適である。NaOH、KOH、NaHまたはK2CO3が特に好適である。
N−アルキル化(例えば、M.Tosa et al.,Heterocycl.Communications,Vol.7,No.3,2001,p.277−282に開示)またはN−アリール化またはN−ヘテロアリール化(例えば、H.Gilman and D.A.Shirley,J.Am.Chem.Soc.66(1944)888;D.Li et al.,Dyes and Pigments 49(2001)181−186に開示されている(N−アリール化))は、好ましくは溶媒中で実施される。好適な溶媒は、例えば、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などの極性非プロトン性溶媒である。過剰の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。(例えば、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、例えば硫酸水素テトラ−n−ブチルアンモニウムが存在するときは、反応をさらに非極性非プロトン性溶媒、例えばトルエン中で実施することができる。
N−(ヘテロ)アリール化を、例えば、式(II)または(III)の化合物のハロゲン化(ヘテロ)アリール、例えばヨウ化アリールへの銅触媒結合(ウルマン反応)によって実施することができる。
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ヘテロアリールとをDMF中NaHの存在下で反応させること(求核置換)、あるいは臭化もしくはヨウ化アルキル、臭化もしくはヨウ化アリール、または臭化もしくはヨウ化ヘテロアリールとCu/塩基(ウルマン、上記参照)またはPd触媒の下で反応させることによってR1基を導入することが好ましい。
式(II)または(III)の化合物の式R1−Halのハロゲン化アルキルまたはハロゲン化(ヘテロ)アリールに対するモル比は、一般には1:1〜1:15、好ましくは1:1〜1.6、より好ましくは1:4である。
N−アルキル化またはN−(ヘテロ)アリール化は、一般には、0〜220℃、好ましくは20〜200℃の温度で実施される。反応時間は、一般には、0.5〜48時間、好ましくは1〜24時間である。概して、N−アルキル化またはN−アリール化は、標準圧力で実施される。
得られた粗製物は、当業者に公知の方法によって処理される。
1=置換フェニル(R=アリール基上の前記置換基;q=0、1、2、3、4または5)の例を用いて、工程iia)、ib)およびiiic)の好適な実施形態を一般的な形で以降に詳述する。
Figure 2010532557
工程iiia)、iiib)、iic)およびiid)
式(I)の所望のシリル化化合物は、一般には、当業者に公知の方法によるハロゲン/金属交換および続くシリル化によって式(III)のハロゲン化前駆体化合物から製造される。
第1の工程において、式(III)のハロゲン化化合物とアルキルリチウム化合物またはMgとを一般には−80℃〜+80℃、好ましくは−78℃〜0℃(アルキルリチウム化合物の場合)または0℃〜80℃(Mgの場合)、より好ましくは0℃〜40℃(Mgの場合)の温度で反応させることによるハロゲン/金属交換によって製造することが好ましい。アルキルリチウム化合物、特にn−Buliまたはtert−BuLiの使用が特に好ましい。反応は、一般には溶媒中、好ましくはTHF(またはエーテル、好ましくはジエチルエーテル)中で実施される。すぐ後に続く第2の工程において、好ましくは、mが1、2または3であり、R’がC1−〜C6−アルキルであるSiRmCl(4-m)またはSiRm(OR’)(4-m)との反応によって、式(I)の所望の化合物を得るためにシリル化が実施される。シリル化は、一般には溶媒中で実施される。好適な溶媒は、THFまたはエーテル、好ましくはジエチルエーテルである。概して、シリル化は、第1の工程後に得られた生成物の処理または単離を行うことなく、第1の工程における反応の直後に実施される。ハロゲン/金属交換および続くシリル化は、一般には、式(III)の化合物におけるn個のすべてのハロゲン基をシリル基に置き換えるのに十分な回数繰り返される。Tsai et al.,Adv.Mater.,2006,Vol.18,No.9,pages 1216 to 1220。
ハロゲン/金属交換および続くシリル化が、X=NHまたはPHである式(III)の化合物上で実施される場合(変形c)(工程iic)は、保護基によってNHまたはPH基を保護し、シリル化の後に再び脱保護することが必要である。
保護基は、当業者に公知の方法によって導入される。概して、最初の脱プロトン化の後に、保護基が導入される。好適なN−HおよびP−H保護基は、当業者に公知であり、シリル保護基、特に、R=アルキルまたはアリール、好ましくは、メチル、エチル、フェニルであるSiR3がこの方法に特に好適である。脱プロトン化は、典型的には塩基、例えば、NaH、nBuLiまたはtert−BuLiを用いて実施される。
脱保護は、同様に当業者に公知の方法によって実施される。脱保護のための好適な試薬は、使用される保護基によって誘導される。SiR3を保護基として使用するときは、脱保護は、一般には酸またはTBAF(フッ化テトラブチルアンモニウム)を用いて実施される。
工程iiia)、iiib)およびiid)の好適な実施形態を一般的な形(X=NR1、SO、SO2、S、OまたはPR1)で以下に示す。
Figure 2010532557
工程iic)(X=NHまたはPH)において、続くシリル化によるハロゲン/金属交換の前に、一般には、保護基が導入される。工程iic)の好適な実施形態を、X=NHの例を用いて以下に示す。
Figure 2010532557
発光層におけるマトリックス材料、および/またはジシリルカルバゾール、ジシリルジベンゾフラン、ジシリルジベンゾチオフェン、ジシリルジベンゾホスホール、ジシリルジベンゾチオフェンS−オキシドおよびジシリルジベンゾチオフェンS,S−ジオキシドから選択される発明のOLEDの少なくとも1つのさらなる層にマトリックス材料として式(I)の発明の化合物を使用すると、高度な効率性および寿命を有するOLEDを得ることが可能である。発明のOLEDの効率性を、他の層を最適化することによってさらに向上させることができる。例えば、CaまたはBaなどの効率性の高いカソードを、場合によりLiFの中間層と組み合わせて使用することができる。動作電圧の減少または量子効率の向上をもたらす成形基板および新規の正孔輸送材料を発明のOLEDに使用することができる。加えて、異なる層のエネルギーレベルを調整するとともに、エレクトロルミネセンスを促進するためにさらなる層がOLEDに存在してよい。
エレクトロルミネセンスが有用であるすべてのデバイスに発明のOLEDを使用することができる。好適なデバイスは、好ましくは、固定または移動視覚ディスプレイ装置および照明装置から選択される。固定視覚ディスプレイ装置は、例えば、コンピュータ、テレビの視覚ディスプレイ装置、プリンタ、台所器具および広告板、照明および情報板における視覚ディスプレイ装置である。移動視覚ディスプレイ装置は、例えば、携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、車両ならびにバスおよび電車の行先表示における視覚ディスプレイである。
加えて、式(I)の化合物を逆構造のOLEDに使用することができる。これらの逆OLEDにおいて本発明により使用される式(I)の化合物を、次にマトリックス材料として発光層に、かつ/またはOLEDの少なくとも1つのさらなる層に使用することが好ましい。逆OLEDの構造および慣例的にそれに使用される材料は、当業者に公知である。
本発明は、さらに、本発明による式(I)の少なくとも1つの化合物および少なくとも1つの発光体材料を含む発光層に関する。好適な式(I)の化合物および発光体材料は、以上に示されている。
概して、発明のOLEDの発光層における式(I)の少なくとも1つの化合物の割合は、10〜99質量%、好ましくは50〜99質量%、より好ましくは70〜97質量%である。発光層における少なくとも1つの発光材料の割合は、一般には1〜90質量%、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは3〜30質量%であり、式(I)の少なくとも1つの化合物および少なくとも1つの発光体化合物の割合は、合計100質量%である。しかし、発光層、ならびに一般式(I)の少なくとも1つの化合物および少なくとも1つの発光材料は、さらなる物質、例えば、さらなる希釈材、式(I)の化合物以外のさらなるマトリックス材料を含むことも可能であり、さらなる希釈材は、例えば以下に示される。
本発明は、本出願による一般式Iの少なくとも1つのカルベン錯体を含む有機発光ダイオードにおけるマトリックス材料、正孔/励起子遮断材料および/または電子/励起子遮断材料および/または正孔注入材料および/または電子注入材料および/または線孔伝導体材料および/または電子伝導体材料としての本出願による一般式Iの化合物の使用をさらに提供する。発明のOLEDにマトリックス材料および/または正孔/励起子遮断材料として式(I)の化合物を使用することが好ましい。
式(I)の好適な化合物、好適な発光体材料、および発明のOLEDの特定の層における特定の置換基を有する式(I)の化合物の使用に関する好適な実施形態が以上に示されている。
本発明は、さらに、コンピュータ、テレビの視覚ディスプレイ装置、プリンタ、台所器具および広告板、照明および情報板における視覚ディスプレイ装置などの固定視覚ディスプレイ装置、ならびに携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、車両ならびにバスおよび電車の行先表示における視覚ディスプレイ装置などの移動視覚ディスプレイ装置、ならびに少なくとも1つの発明の有機発光ダイオードまたは少なくとも1つの発明の発光層を含む照明装置からなる群から選択されるデバイスに関する。
以下の実施例は、本発明のさらなる実例を示す。
実施例
A 製造例
N置換カルバゾールの臭素化
実施例1a:9−(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)−3,6−ジブロモカルバゾールの合成
Figure 2010532557
9−(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)−9H−カルバゾール(2.7g、1当量)を氷酢酸(210ml)に溶解させた溶液を、臭素(2.3g、2.0当量)を氷酢酸(7ml)に溶解させた溶液と徐々に混合する。1時間撹拌した後、該混合物を氷水(1000ml)と混合し、1時間撹拌する。沈殿を濾別し、水で洗浄する。残渣を酢酸エチル中で再結晶させる。収率55%。
Figure 2010532557
実施例1b:9−(3−シアノフェニル)−3,6−ジブロモカルバゾールの合成
Figure 2010532557
9−(3−シアノフェニル)−9H−カルバゾール(3.5g、1当量)を氷酢酸(150ml)に溶解させた溶液を、臭素(4.1g、2.0当量)を氷酢酸(5ml)に溶解させた溶液と徐々に混合する。3時間撹拌した後、該混合物を氷水(500ml)と混合し、1時間撹拌する。沈殿を濾別し、水で洗浄する。残渣をエタノール中で再結晶させる。収率69%。
Figure 2010532557
実施例2
カルバゾール(一般式IIにおけるXはN−Hである)のN−アリール化
一般的手順
Figure 2010532557
カルバゾール(1当量)、ハロゲン化フェニルA、炭酸カリウムおよび銅粉を160〜200℃に加熱し、この温度で終夜撹拌する。室温まで冷却した後、該混合物をアセトンまたは塩化メチレンで抽出する。沈殿を濾別し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、塩化メチレン/シクロヘキサン)によって精製する。
以下の表は、一般的方法に従って実施されたカルバゾールの様々なN−アリール化のデータの概要を示す。
Figure 2010532557
実施例3
臭化カルバゾール誘導体のN−アリール化(一般式IIにおけるXはN−Hである)
Figure 2010532557
一般的手順
カルバゾール(1当量)、ヨウ化フェニルB、炭酸カリウムおよび銅粉を130〜160℃に加熱し、この温度で48時間撹拌する。室温まで冷却した後に、塩化メチレンで抽出する。EtOHからの結晶化により所望の製造物を得る。
以下の表は、一般的手順に従って実施された臭化カルバゾール誘導体の様々なN−アリール化のデータの概要を示す。
Figure 2010532557
実施例4
臭化N−アリール化カルバゾール誘導体および臭化ジベンゾチオフェン誘導体とシリル化合物との結合
実施例4a:2,8−ビス(トリフェニルシリル)ジベンゾチオフェンの合成
Figure 2010532557
2,8−ジブロモジベンゾチオフェン(3.0g、1当量)を乾燥THF(165ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、13.7ml、2.5当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。クロロトリフェニルシラン(6.5g、2.5当量)を乾燥THF(14ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、THF、水およびメチルtertブチルエーテルで十分に洗浄する。一緒にしたTHF濾液を濃縮して乾固させ、少量の酢酸エチルとともに撹拌する。沈殿を濾別し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/シクロヘキサン)によって精製する。収率:46%。
Figure 2010532557
実施例4b:9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾールの合成
Figure 2010532557
9−フェニル−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(6.0g、1当量)を乾燥THF(500ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、28.2ml、3.0当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。クロロトリフェニルシラン(13.5g、3.0当量)を乾燥THF(100ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で十分に洗浄する。一緒にしたCH2Cl2濾液から生成物が沈殿する。収率:40%。生成物が沈殿しない場合は、一緒にしたCH2Cl2濾液を濃縮して乾固させる。酢酸エチルで再結晶させて、製造物を得る。
Figure 2010532557
実施例4c:9−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾールの合成
Figure 2010532557
9−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(1.5g、1当量)を乾燥THF(100ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、5.6ml、3.0当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。クロロトリフェニルシラン(2.7g、3.0当量)を乾燥THF(40ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、塩化メチレンで十分に洗浄する。一緒にした塩化メチレン濾液を濃縮して乾固させる。固体をメタノール中で撹拌し、濾別する。収率:63%。
Figure 2010532557
実施例4d:3,6−ビス[(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ジメチルシリル]−9−フェニル−カルバゾールの合成
Figure 2010532557
9−フェニル−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(1.3g、1当量)を乾燥THF(50ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、5.1ml、2.5当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルジメチルクロロシラン(2.5g、2.5当量)を乾燥THF(20ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で十分に洗浄する。一緒にした塩化メチレン濾液を水で抽出し、濃縮して乾固させる。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、塩化メチレン/シクロヘキサン)によって精製する。収率60%。
Figure 2010532557
実施例4e:3,6−ビス[(4−メトキシフェニル)ジメチルシリル]−9−フェニルカルバゾールの合成
Figure 2010532557
9−フェニル−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(1.6g、1当量)を乾燥THF(20ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、6.1ml、2.5当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。4−メトキシフェニル−ジメチルクロロシラン(2.4g、3.1当量)を乾燥THF(10ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で十分に洗浄する。一緒にした塩化メチレン濾液を水で抽出し、濃縮して乾固させる。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/酢酸エチル)によって精製する。収率40%。MALDI−MS:m/z=571。HPLC:純度99%。
実施例4f:9−(3−メトキシフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾールの合成
Figure 2010532557
9−(3−メトキシフェニル)−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(2.5g、1当量)を乾燥THF(100ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、5.6ml、2.5当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。クロロトリフェニルシラン(4.3g、2.5当量)を乾燥THF(40ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、塩化メチレンで十分に洗浄する。一緒にした塩化メチレン濾液を水で抽出し、濃縮して乾固させる。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、クロロヘキサン/塩化メチレン)によって精製する。収率41%。
Figure 2010532557
実施例4g:2,8−ビス(トリフェニルシリル)ジベンゾフランの合成
Figure 2010532557
反応手順:
6.02g(18.47mmol)の2,8−ジブロモジベンゾフランを120mlのTHFに懸濁させ、22.9ml(36.64mmol)のn−BuLi(ヘキサン中1.6M)と−78℃で慎重に混合する。その後、該混合物を−78℃で3時間撹拌する。反応混合物を、10.91g(37.00mmol)のクロロトリフェニルシランを120mlのTHFに溶解させた溶液と混合し、室温まで加温させ、室温で16時間撹拌する。該混合物を10mlのメタノールで慎重に失活させ、次いで濃縮して乾固させる。残渣を最初にメタノールに、次いで水に、続いて再びメタノールに温浸させ、濾別し、乾燥させる。粗製物を塩化メチレンに溶解させ、シリカゲルで濾過し、シクロヘキサンでブランケットすることによって結晶化させる。結晶を濾別し、乾燥させる。9.28g(73%)の白色粉末が得られる。
Figure 2010532557
質量(EI):m/e=684(M+
実施例4h: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
Figure 2010532557
反応手順:
9−(3−メトキシフェニル)−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(26g、1当量)を乾燥THF(700ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、41ml、1当量)と徐々に混合し、−78℃で2時間撹拌する。クロロトリフェニルシラン(30g、1.5当量)を乾燥THF(150ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温した。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿した反応生成物を濾別し、塩化メチレンで十分に洗浄する。一緒にした塩化メチレン濾液を水で抽出し、濃縮して乾固させる。残渣をアセトンとともに撹拌し、濾別する。収率74%。
Figure 2010532557
実施例4i:3,6−ビス(メチルジフェニルシリル)−9−フェニルカルバゾールの合成
Figure 2010532557
反応手順:
9−フェニル−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(3.1g、1当量)を乾燥THF(150ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、12.2ml、2.5当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。ジフェニルメチルクロロシラン(5.6g、3.0当量)を乾燥THF(10ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で十分に洗浄する。カラムクロマトグラフィー(SiO2、15:1シクロヘキサン/CH2Cl2)により製造物を得る。収率60%。
Figure 2010532557
実施例4j:3,6−ビス(ジメチルペンタフルオロフェニルシリル)−9−フェニルカルバゾールの合成
Figure 2010532557
反応手順:
9−フェニル−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(3.1g、1当量)を乾燥THF(150ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、12.2ml、2.5当量)と徐々に混合し、−78℃で1時間撹拌する。フロフェメシルクロリド(6.1g、3.0当量)を乾燥THF(10ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で十分に洗浄する。カラムクロマトグラフィー(C18−SiO2、MeCN)により製造物を得る。収率65%。
Figure 2010532557
実施例4k:ビス(9−フェニル−3−トリフェニルシリルカルバゾリル)ジメチルシランの合成
Figure 2010532557
反応手順:
工程1:
9−フェニル−3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(12g、1当量)を乾燥THF(230ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、18.8ml、1当量)と徐々に混合し、−78℃で1.5時間撹拌する。ジクロロジメチルシラン(1.9g、0.5当量)を乾燥THF(20ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で十分に洗浄する。カラムクロマトグラフィー(SiO2、10:1ヘキサン/EtOAc)により製造物を得る。収率74%。
Figure 2010532557
工程2:
工程1の製造物(3.5g、1当量)を乾燥THF(100ml)に溶解させた溶液を−78℃にてアルゴン下でn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M、7.8ml、2.5当量)と徐々に混合し、−78℃で1.5時間撹拌する。クロロトリフェニルシラン(3.6g、2.5当量)を乾燥THF(20ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、CH2Cl2で十分に洗浄する。アセトンとともに煮沸し、濾別して製造物を得る。収率:45%。
Figure 2010532557
実施例5
臭素化カルバゾール誘導体(X=N−H)のシリル化合物への結合
実施例5a:中間単離を用いない3,6−ビス(トリフェニルシリル)−9H−カルバゾールの合成(方法1)
Figure 2010532557
3,6−ジブロモカルバゾール(9.1g、1当量)を乾燥THF(400ml)に溶解させた溶液を0℃にてアルゴン下でNaH(鉱油中60%、1.3g、1.2当量)と徐々に混合し、0℃で2時間撹拌する。クロロトリエチルシラン(5.1g、1.2当量)を乾燥THF(80ml)に溶解させた溶液を添加した後、RT(室温)で1時間撹拌する。該溶液を−78℃まで冷却し、n−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6m、43.8ml、2.5当量)と混合し、−78℃で1時間撹拌する。クロロトリフェニルシラン(29.8g、3.5当量)を乾燥THF(100ml)に溶解させた溶液を−78℃で添加した後、該混合物を終夜撹拌しながら室温まで加温する。過剰のブチルリチウムを飽和塩化アンモニウム溶液で加水分解する。沈殿物を濾別し、塩化メチレンで十分に洗浄する。一緒にした塩化メチレン濾液を水とともに振とうすることによって抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させる。有機相をフッ化テトラ−n−ブチルアンモニウム(TBAF、THF中1M、2ml)と混合し、室温で4時間撹拌する。該混合物を100mlまで濃縮する。得られた沈殿を濾過し、n−ヘキサンで洗浄する。収率66%。
Figure 2010532557
実施例5b:中間単離を用いない3,6−ビス(トリフェニルシリル)の合成
Figure 2010532557
i)3,6−ジブロモ−9−トリフェニルシリルカルバゾール
NaH(油中60%分散液、1.5g、37mmol)を、3,6−ジブロモカルバゾール(10.4g、31mmol)を乾燥THF(1000ml)に溶解させた低温溶液(0℃)に徐々に添加する。2時間撹拌した後、ClSiPh3(18.7g、62mmol)を乾燥THF(200ml)に溶解させた溶液を0℃で添加する。該混合物を終夜撹拌し、飽和NH4Cl溶液を添加する。得られた塩を濾別し、有機相を水相から分離する。水相をCH2Cl2で抽出する。有機層を水で2回洗浄する。一緒にした有機相をNa2SO4で乾燥させる。SiO2で濾過して所望の製造物(定量)を得る。
ii)3,6,9−トリス(トリフェニルシリル)カルバゾール
tert−BuLi(ペンタン中1.7M、58ml、99mmol)を、3,6−ジブロモ−9−トリフェニルシリルカルバゾール(純度90%、i)参照、13g、22mmol)を乾燥THF(1000ml)に溶解させた低温溶液に徐々に添加する。−78℃で2時間撹拌した後、乾燥THF中ClSiPh3(34g、115mmol)を添加する。該混合物を終夜撹拌し、飽和NH4Cl溶液を添加する。得られた塩を濾別し、有機相を水相から分離する。水相をCH2Cl2で抽出する。有機層を水で2回洗浄する。一緒にした有機相をNa2SO4で乾燥させる。カラムクロマトグラフィー(SiO2;5:1シクロヘキサン:CH2Cl2)の後、純粋の製造物を得る(Rf〜0.3、11g、53%)。
iii)3,6−ビス(トリフェニルシリル)−9H−カルバゾール
TBAF溶液(THF中、4.6ml、4.6mmol)を、3,6,9−トリス(トリフェニルシリル)カルバゾール(8.7g、9.2mmol)をCH2Cl2(150ml)に溶解させた溶液に添加する。1時間撹拌した後、薄層クロマトグラフィーが完全な脱保護を示す。溶媒を減圧下で除去し、残渣をシクロヘキサン(150ml)中還流下で加熱する。冷却後、懸濁液を濾過する。残渣をSiO2(10:1シクロヘキサン:EtOAc)で濾過して、所望の製造物(7.6g、97%)を得る。
Figure 2010532557
実施例6
3,6−シリル化カルバゾール誘導体(X=N−H)のN−アリール化
一般的手順:
Figure 2010532557
3,6−ビス(トリフェニルシリル)−9H−カルバゾール(1当量)、ハロゲン化フェニルA、炭酸カリウムおよび銅粉を150〜200℃に加熱し、この温度で終夜撹拌する。室温まで冷却した後、該混合物を塩化メチレンで抽出する。沈殿を濾別し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、塩化メチレン/シクロヘキサン)によって精製する。
以下の表は、一般的手順に従って実施されたシリル化カルバゾール誘導体のことなるN−アリール化のデータの概要を示す。
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
実施例7
2,4,6−トリス(3,6−ビス(トリフェニルシラニル)カルバゾール−9−イル)−1,3,5−トリアジンを製造するための2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジン(シアヌル酸塩化物)の三置換
Figure 2010532557
一般的方法:1.70g(2.50mmol)の3.6−ビス(トリフェニルシラニル)−9H−カルバゾールを、窒素導入口および隔壁を備えた100mlの二口フラスコ中にて窒素雰囲気下で50mlの無水トルエンに溶解させる。続いて、該溶液を1.92ml(2.50mmol)のsec−ブチルリチウム(シクロヘキサン中1.3M)と室温で10分間の時間にわたって混合し、さらに10分間撹拌する。窒素導入口、還流コンデンサおよび隔壁を備えた250mlの三口フラスコにおいて、0.14g(0.75mmol)のシアヌル酸塩化物を10mlの無水THFと20mlの無水トルエンとの混合物に窒素雰囲気下で溶解させる。カルバゾール溶液を移動カニューレによって20分間の時間にわたってシアヌル酸塩化物溶液に一滴ずつ添加する。続いて、反応混合物を還流下で4時間煮沸する。室温まで冷却した後、溶媒を蒸発させ、残渣を200mlの高温ヘキサン中で10分間撹拌する。濾過によって得られた固体をジエチルエーテルで洗浄し、高温エタノールでスラリー化し、高温濾過する。ヘキサン/トルエン溶離剤混合物(1/4V/V)を用いたカラムクロマトグラフィーによって製造物を精製して、白色固体として0.84g(53%)の2,4,6−トリス(3,6−ビス(トリフェニルシラニル)カルバゾール−9−イル)−1,3,5−トリアジンを得る。
Figure 2010532557
B 使用例
実施例1
OLEDを製造するための典型的な作業方法
アノードとして使用されるITO基板を最初に市販のLCD製造用洗剤(Deconex(登録商標)20NSおよび中和剤25ORGAN−ACID(登録商標))で洗浄し、次いで超音波浴内にてアセトン/イソプロパノール混合物で洗浄する。存在し得る有機残留物を除去するために、基板をオゾンオーブン内で連続的なオゾン流にさらに25分間曝す。この処理は、また、ITOの正孔注入特性を向上させる。
その後、以下に示される有機材料を、洗浄された基板に約10-8mbarにて約0.5〜5nm/分の速度で蒸着によって塗布する。基板に塗布された正孔伝導体および励起子ブロッカーは、45nmの厚さを有するIr(dpbic)3である。
Figure 2010532557
(製造については、出願WO2005/019373におけるIr錯体(7)を参照)
続いて、7.5質量%の化合物V5
Figure 2010532557
と92.5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(実施例4b)との混合物を蒸着によって40nmの厚さで塗布し、前者は、発光体として機能し、後者は、マトリックス材料として機能する。
続いて、励起子および正孔ブロッカーとして、材料の9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(実施例4b)を蒸着によって10nmの厚さで塗布する。
次に、電子輸送体BCP(2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン)を蒸着によって50nmの厚さで塗布し、0.75nmの厚さのフッ化リチウム層とし、最終的に110nmの厚さのAl電極とする。
OLEDを特徴づけるために、様々な電流および電圧においてエレクトロルミネセンススペクトルを記録する。加えて、電流−電圧特性を発光出力と組み合わせて測定する。光出力を、光度計を用いた較正によって光度パラメータに変換することができる。
第1表には、異なる発明のOLEDについてのエレクトロルミネセンスデータ(出力効率、量子効率(QE)および電圧)が報告されている。特定のOLEDの構造を第1表の右欄に示す(デバイス構造)。特定のOLEDを以上に示されている典型的な作業方法に従って製造する。第1表に報告されている出力効率、量子効率(QE)および電圧の値は、それぞれの場合において、構造の点で特定のOLEDと同一であり、9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(実施例4b)がマトリックスと励起子および正孔ブロッカーの両方として使用される点において特定の発明のOLEDと異なる基準のOLEDに基づいた相対値である。第1表に報告されている出力効率、量子効率(QE)および電圧の値は、特定の基準のOLEDに対して100%として定義される。9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(実施例4b)がマトリックスと励起子および正孔ブロッカーの両方として使用されるダイオードと、9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(実施例4b)の代わりに(得るのが合成的に有意により困難である)9−(4−tert−ブチルフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾールが使用される、同一構造を有するダイオードとを比較すると、それら2つのOLEDのエレクトロルミネセンスデータは、互いにさほど大きく相違しないことがわかる。したがって、それぞれの場合において、マトリックスと励起子および正孔ブロッカーの両方として9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(実施例4b)を含む基準のOLEDとして使用されるOLEDは、マトリックスと励起子および正孔ブロッカーの両方として9−(4−tert−ブチルフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾールを含むOLEDの基準としても機能する。
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
Figure 2010532557
実施例2
以下の第2表に示されるOLEDは、実施例1に示される典型的な作業方法に従って製造される。以下の表には、様々な発明のOLEDのエレクトロルミネセンスデータ(出力効率、量子効率(QE)および電圧)が報告されている。以下に示されるOLEDにおいて、実施例1の典型的な作業方法による材料9−フェニル−3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(実施例4b)の代わりに、各々の場合において材料マトリックスおよび/または遮断材料として式IIの別の化合物を使用した。そうでない場合は、以下に示されるOLEDは、上記OLEDと相違しない。
Figure 2010532557

Claims (10)

  1. アノードAnおよびカソードKaならびに前記アノードAnとカソードKaとの間に配置された発光層E、ならびに場合により、電子/励起子に対する少なくとも1つの遮断層、正孔/励起子に対する少なくとも1つの遮断層、少なくとも1つの正孔注入層、少なくとも1つの正孔伝導体層、少なくとも1つの電子注入層および少なくとも1つの電子伝導体層からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる層を含む有機発光ダイオードであって、
    該有機発光ダイオードは、発光層Eおよび/または少なくとも1つのさらなる層に存在する一般式I
    Figure 2010532557
    [式中、
    Xは、NR1、S、O、PR1、SO2またはSOであり;
    1は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリールであり;
    2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは一般式(c)
    Figure 2010532557
    の構造体であり;
    a、Rbは、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール;あるいはC1〜C20−アルコキシ、C6〜C30−アリールオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、C6〜C30−アリールチオ、SiR141516、ハロゲン基、ハロゲン化C1〜C20アルキル基、カルボニル(−CO(R14))、カルボニルチオ(−C=O(SR14))、カルボニルオキシ(−C=O(OR14))、オキシカルボニル(−OC=O(R14))、チオカルボニル(−SC=O(R14))、アミノ(−NR1415)、OH、擬ハロゲン基、アミド(−C=O(NR14))、−NR14C=O(R15)、ホスホネート(−P(O)(OR142、ホスフェート(−OP(O)(OR142)、ホスフィン(−PR1415)、ホスフィンオキシド(−P(O)R142)、スルフェート(−OS(O)2OR14)、スルホキシド(−S(O)R14)、スルホネート(−S(O)2OR14)、スルホニル(−S(O)214)、スルホンアミド(−S(O)2NR1415)、NO2、ボロン酸エステル(−OB(OR142)、イミノ(−C=NR1415))、ボラン基、スタネート基、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なる群から選択される、供与体または受容体作用を有する置換基であり;
    14、R15、R16は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリールであり;
    q、rは、それぞれ独立して、0、1、2または3であり;qまたはrが0である場合には、アリール基のすべての置換可能位置が水素で置換されており、
    式(c)の基における基および添字X"’、R5"、R6"、R7"、Ra"、Rb"、q"’およびr"’は、それぞれ独立して、一般式(I)の化合物の基および添字X、R5、R6、R7、Ra、Rb、qおよびrについて定義されている通りであり、
    一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む。]の少なくとも1つの化合物を含む有機発光ダイオード。
  2. 2、R3およびR4基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7基の少なくとも1つが置換または非置換のC6〜C30−アリールである、請求項1に記載の有機発光ダイオード。
  3. 一般式(I)の化合物が、一般式(Ia):
    Figure 2010532557
    [式中、
    Xは、NR1、S、O、PR1、SO2またはSO;好ましくはNR1、SまたはOであり;より好ましくはNR1であり、
    1は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール;好ましくは置換または非置換のC6〜C30−アリールあるいは非置換のC1〜C20−アルキル、より好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、あるいは非置換のC1〜C20−アルキル、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり;
    2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは一般式(c)の構造体であり;
    好ましくは、R2、R3およびR4基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7基の少なくとも1つが置換または非置換のC6〜C30−アリール、より好ましくは置換または非置換のC6−C10−アリール、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり、かつ/またはR2、R3およびR4基の1つおよび/またはR5、R6およびR7基の1つが構造(c)の基であり;
    8、R9、R10、R11、R12、R13は、それぞれ独立して水素であり、またはRaおよびRbについて定義されている通りであり、すなわちそれぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、あるいは供与体または受容体作用を有する置換基;好ましくは水素、置換または非置換のC1〜C6−アルキル、置換または非置換のC6〜C10−アリールまたはSiR141516であり;R14、R15およびR16は、好ましくはそれぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;より好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり;最も好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換フェニルであり、好適な置換基が以上に示されている。]の3,6−ジシリル置換化合物である、請求項1または2に記載の有機発光ダイオード。
  4. 1〜R7、RaおよびRb基およびX基がそれぞれ以下:
    Xは、NR1であり;
    1は、置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のフェニルであり;
    2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、あるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、あるいは一般式(c)の構造体、好ましくはそれぞれ独立して置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;一実施形態において、R2、R3およびR4基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7基の少なくとも1つが置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のフェニルであり;
    8、R9、R10、R11、R12、R13は、それぞれ独立して水素であり、またはそれぞれRaおよびRbについて定義されている通りであり、すなわちそれぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、あるいは供与体または受容体作用を有する置換基;好ましくは水素、置換または非置換のC1〜C6−アルキル、置換または非置換のC6〜C10−アリールまたはSiR141516;より好ましくは、水素、メチル、エチル、フェニル、CF3またはSiR141516であり;
    14、R15およびR16は、それぞれ独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルあるいは置換または非置換のC6〜C10−アリールであり、R14、R15およびR16は、より好ましくはそれぞれ独立して置換または非置換のC1〜C20−アルキルあるいは置換または非置換のフェニルであり;より好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換または非置換のフェニルであり;最も好ましくは、R14、R15およびR16基の少なくとも1つが置換フェニルである請求項1から3までのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード。
  5. 1基および/またはR2、R3およびR4の群からの基の少なくとも1つおよび/またはR5、R6およびR7の群からの基の少なくとも1つが、独立して、以下の式:
    Figure 2010532557
    [式中、
    pは、0、1、2、3、4または5、好ましくは0、1、2または3、より好ましくは0、1または2であり;
    17は、水素、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する置換または非置換のヘテロアリール、供与体または受容体を有する置換基、あるいは一般式aまたはb
    Figure 2010532557
    の基であり、
    X’は、NまたはPであり、
    基および添字X"、R2’、R3’、R4’、R5’、R5"、R6’、R6"、R7’、R7"、Ra’、Ra"、Rb’、Rb"、q’、q"、r’およびr"は、それぞれ独立して、基および添字X、R2、R3、R4、R5、R6、R7、Ra、Rb、qおよびrについて定義されている通りであり;あるいは
    2、R3およびR4基の1つおよび/またはR5、R6およびR7基の1つが一般式c
    Figure 2010532557
    の基であり、
    基および添字X"’、R5"、R6"、R7"、Ra"、Rb"、q"’およびr"’は、それぞれ独立して、基および添字X、R5、R6、R7、Ra、Rb、qおよびrについて定義されている通りである。]の置換または非置換のC6−アリールである、請求項1から4までのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード。
  6. 存在し得る少なくとも1つのさらなる層が、電子に対する遮断層、正孔注入層および正孔伝導体層からなる群から選択され、式(I)の少なくとも1つの化合物が、さらなる層および/または発光層の少なくとも1つに存在し、式(I)の化合物は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、5〜30個の環原子を有するヘテロアリール、非置換のC6〜C30−アリール、アルキル置換C6〜C30−アリール、供与体作用を有する少なくとも1つの置換基で置換されたC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有するヘテロアリールで置換されたC6〜C30−アリール、供与体作用を有する置換基からなる群から選択される少なくとも1つのR1、R2、R3、R4、R5、R6またはR7基を有する、請求項1から5までのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード。
  7. 存在し得る少なくとも1つのさらなる層は、正孔に対する遮断層、電子注入層および電子伝導体層からなる群から選択され、式(I)の少なくとも1つの化合物が、さらなる層および/または発光層の少なくとも1つに存在し、式(I)の化合物は、受容体作用を有する少なくとも1つの置換基で置換されたC1〜C20−アルキル、受容体作用を有する少なくとも1つの置換基で置換されたC6〜C30−アリール、5〜30個の環原子を有する少なくとも1つのヘテロアリールで置換されたC6〜C30−アリール、および受容体作用を有する置換基からなる群から選択される少なくとも1つのR1、R2、R3、R4、R5、R6またはR7基を有する、請求項1から5までのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード。
  8. 一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む、請求項1から7までのいずれかに記載の式(I)の少なくとも1つの化合物を含む発光層。
  9. 一般式(I)の化合物が発光層のみに、または発光層および正孔伝導体層に存在し、X基がNR1である場合は、式(I)の化合物におけるR1〜R7、RaまたはRb基の少なくとも1つが少なくとも1つのヘテロ原子を含む、有機発光ダイオードにおけるマトリックス材料、正孔/励起子遮断材料および/または電子/励起子遮断材料および/または正孔注入材料および/または電子注入材料および/または正孔伝導体材料および/または電子伝導体材料としての、請求項1から7までのいずれかに記載の一般式(I)の化合物の使用。
  10. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の少なくとも1つの有機発光ダイオードを含むコンピュータ、テレビの視覚ディスプレイ装置、プリンタ、台所器具および広告板、照明、情報板における視覚ディスプレイ装置などの固定視覚ディスプレイ装置、ならびに携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、車両ならびにバスおよび電車の行先表示ならびに照明装置における視覚ディスプレイ装置などの移動視覚ディスプレイ装置からなる群から選択されるデバイス。
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