JP2013538436A - ピリジン化合物と８−ヒドロキシキノリノラトアルカリ土類金属又はアルカリ金属錯体の層を含む有機電子デバイス - Google Patents

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Abstract

本発明は、第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極の間に置かれた有機層を含む有機電子デバイスを提供し、ここで有機層は、式（Ｉ）の有機金属錯体及び式（ＩＩ）の化合物を含む。優れた寿命、電力効率、量子効率及び／又は低い動作電力を有する有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）は、式Ｉ及びＩＩの化合物を含む有機層がＯＬＥＤの電子輸送層を構成するときに得られる。

Description

本発明は、第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極の間に置かれた有機層を含む有機電子デバイスを提供し、ここで有機層は、式Ｉの有機金属錯体及び式ＩＩの化合物を含む。
ＷＯ１００７２３００は、電子輸送材料として有機アルカリ金属化合物と場合により組み合わされたトリアジン誘導体を含む有機エレクトロルミネセンスデバイスに関する。有機アルカリ金属化合物の例として、リチウムキノレートが記述されている。
Ｍ．Ｔｈｅｌａｋｋａｔ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１２（２０００）３０１２―３０１９は、リチウムキノレート錯体、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム（Ｌｉｑ）及び２−メチル−８−ヒドロキシキノリノラトリチウム（ＬｉＭｅｑ）の合成、並びに正孔輸送材料（ＨＴＬ）としてＮ，Ｎ''−ビス（ｐ−メトキシフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＤＭｅＯＴＰＤ）と組み合わせた従来の２層有機発光ダイオードにおけるこれらのエミッター及び電子注入／輸送材料としての使用を記載する。リチウム錯体は、エミッター材料として８−ヒドロキシキノリノラト−Ａｌ（ＩＩＩ）（Ａｌｑ3）と組み合わせた界面材料としても試験された。リチウム錯体は、Ａｌｑ3とアルミニウムの間の薄界面層として使用されるとき、最適化されたインジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）／ＤＭｅＯＴＰＤ／Ａｌｑ3／Ａｌデバイスの効率を顕著に上げる。リチウムキノレートによるデバイス特性の改善は、ＬｉＦ塩により得られるものと類似している。
Ｚ．Ｌ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ １５８（２００８）８１０―８１４は、８−ヒドロキシ−キノリナトリチウムでドープした４’，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンを電子輸送層（ＥＴＬ）として、４，４’，４''−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミンを正孔輸送層（ＨＴＬ）として有する有機発光ダイオードを記載する。参照デバイス（ドープなし）と比較すると、ｐ−ｉ−ｎデバイスの電流効率はおよそ５１％、電力効率はおよそ８９％向上している。この改善は、輸送層の改善された導電率及び発光領域における効率的な電荷平衡に帰する。
ＵＳ２００７２５２５２１Ａ１は、陰極、陽極を含み、その間に発光層（ＬＥＬ）を有するエレクトロルミネセンスデバイスを記載し、デバイスは、ＬＥＬの陰極側に電子輸送層（ＥＴＬ）及び陰極側のＥＴＬに隣接して有機電子注入層（ＥＩＬ）を更に含み、ここでＥＴＬは、２、９及び１０位に芳香族基を有するモノアントラセン化合物を含有する。
下記式：
Figure 2013538436
 （６ｂ）により表される材料を電子注入層に含めることができる。Ｍ2は、アルカリ又はアルカリ土類金属を表す。ｒa及びｒbは、独立して選択される置換基を表すが、但し、２つの置換基は組み合わされて縮合環基を形成することができる。そのような置換基の例には、メチル基、フェニル基、フルオロ置換基及び２つの置換基の組み合わせにより形成される縮合ベンゼン環基が含まれる。ｈ及びｉは、独立して１〜３であり、ｑは、１〜６の整数である。
式（６ｂ）の材料の例として、リチウムキノレートが挙げられる。一実施態様において、８−ヒドロキシキノレート基のリチウム錯体が電子注入層に含まれる。
例えば、下記：
Figure 2013538436
 のような２，２’−ビピリジル材料を電子注入層に含めることができる。
良好な効率、良好な動作寿命、熱ストレスに対する高い安定性及び低い動作電圧を示す有機電子デバイス、特に有機発光デバイスを提供することが、本発明の目的であった。
前記目的は、第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極の間に置かれた有機層を含む有機電子デバイスにより解決され、ここで有機層は、下記式：
Figure 2013538436
 （Ｉ）の有機金属錯体及び下記式：
Figure 2013538436
 （ＩＩ）の化合物を含み、式中、
Ｒ1及びＲ2は、互いに独立して、Ｆ、Ｃ1〜Ｃ8アルキル又は１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよいＣ6〜Ｃ18アリールであるか、或いは、
２つの置換基Ｒ1及び／又はＲ2は組み合わされて、１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよい縮合ベンゼン環基を形成し、
ａ及びｂは、互いに独立して、０又は１〜３の整数であり、
Ｒ81、Ｒ82、Ｒ83、Ｒ84、Ｒ81’、Ｒ82’、Ｒ83’及びＲ84’は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｅで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ24アリール、Ｇで置換されているＣ6〜Ｃ24アリール、Ｃ2〜Ｃ20ヘテロアリール又はＧで置換されているＣ2〜Ｃ20ヘテロアリールであり、
Ｑは、アリーレン又はヘテロアリーレン基であり、それぞれＧで場合により置換されていてもよく、
Ｄは、−ＣＯ−；−ＣＯＯ−；−Ｓ−；−ＳＯ−；−ＳＯ2−；−Ｏ−；−ＮＲ25−；−ＳｉＲ30Ｒ31−；−ＰＯＲ32−；−ＣＲ23＝ＣＲ24−；又は−Ｃ≡Ｃ−であり；そして、
Ｅは、−ＯＲ29；−ＳＲ29；−ＮＲ25Ｒ26；−ＣＯＲ28；−ＣＯＯＲ27；−ＣＯＮＲ25Ｒ26；−ＣＮ；又はＦであり、Ｇは、Ｅ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｄで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ1〜Ｃ18ペルフルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ18アルコキシ又はＥで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルコキシであり、ここで、
Ｒ23及びＲ24は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであり；
Ｒ25及びＲ25は、互いに独立して、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであるか；或いは
Ｒ25及びＲ26は、一緒になって５員又は６員環を形成し、Ｒ27及びＲ28は、互いに独立して、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであり、
Ｒ29は、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであり、
Ｒ30及びＲ31は、互いに独立して、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ18アリール又はＣ1〜Ｃ18アルキルで置換されているＣ6〜Ｃ18アリールであり、
Ｒ32は、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ18アリール又はＣ1〜Ｃ18アルキルで置換されているＣ6〜Ｃ18アリールであり、
Ｍは、アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子であり、
ｎは、Ｍがアルカリ金属原子である場合は１であり、Ｍがアルカリ土類金属原子である場合は２である。
優れた寿命、電力効率、量子効率及び／又は低い動作電力を有するＯＬＥＤは、式Ｉ及びＩＩの化合物を含む有機層がＯＬＥＤの電子輸送層を構成するときに得られる。
Ｍの例として、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａが挙げられる。Ｌｉ、Ｎａ及びＫが好ましく、Ｌｉが最も好ましい。式Ｉの金属錯体の例として、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム（Ｌｉｑ）及び２−メチル−８−ヒドロキシキノリノラトリチウム（ＬｉＭｅｑ）が挙げられる。最も好ましい金属錯体は、下記：
Figure 2013538436
 （Ｌｉｑ）であり、これは単一種として又はＬｉgＱgのような他の形態で存在することができ、ここでｇは整数であり、例えばＬｉ6Ｑ6である。Ｑは、８−ヒドロキシキノレート配位子又は８−ヒドロキシキノレートの誘導体（
Figure 2013538436
 ）を表す。
Ｒ81、Ｒ82、Ｒ83及びＲ84は、好ましくは互いに独立して、Ｈ又はＣ1〜Ｃ18アルキル、より好ましくはＨである。Ｒ81'、Ｒ82'、Ｒ83'及びＲ84'は、好ましくは互いに独立して、Ｈ又はＣ1〜Ｃ18アルキル、より好ましくはＨである。
Ｑは、好ましくは、下記式：
Figure 2013538436
 〔式中、Ｒ85は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｅで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ24アリール、Ｇで置換されているＣ6〜Ｃ24アリール、Ｃ2〜Ｃ20ヘテロアリール又はＧで置換されているＣ2〜Ｃ20ヘテロアリールであり、そしてＤ、Ｅ及びＧは、上記に定義されたとおりである〕の基である。
式ＩＩの化合物がさらにより好ましく、ここでＱは、下記式：
Figure 2013538436
 の基であり、Ｒ85は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｅで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ24アリール、Ｇで置換されているＣ6〜Ｃ24アリール、Ｃ2〜Ｃ20ヘテロアリール又はＧで置換されているＣ2〜Ｃ20ヘテロアリールであり、Ｄ、Ｅ及びＧは、上記に定義されたとおりである。
下記式：
Figure 2013538436
 の基が最も好ましい。
下記式：
Figure 2013538436
 （ＩＩａ）の化合物が好ましく、ここでＱは、下記式：
Figure 2013538436
 の基であり、Ｒ85は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｅで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ24アリール、Ｇで置換されているＣ6〜Ｃ24アリール、Ｃ2〜Ｃ20ヘテロアリール又はＧで置換されているＣ2〜Ｃ20ヘテロアリールであり、Ｄ、Ｅ及びＧは、上記に定義されたとおりである。前記実施態様において、Ｒ81、Ｒ82、Ｒ83及びＲ84は、好ましくは互いに独立して、Ｈ又はＣ1〜Ｃ18アルキルである。
下記式：
Figure 2013538436
 （ＩＩｂ）の化合物、例えば、
Figure 2013538436
 の化合物が、さらにより好ましく、ここで
Ｑは、下記：
Figure 2013538436
 であり、
Ｒ85は、Ｈ又はＣ1〜Ｃ18アルキルであり、そして
Ｒ85'は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル又は下記：
Figure 2013538436
 である。
式ＩＩの特に好ましい化合物は、化合物Ａ−１〜Ａ−２７である。請求項４で参照される。化合物Ａ−１が、現在のところ最も好ましい。
特に好ましい実施態様において、有機層、特に電子輸送層は、下記式：
Figure 2013538436
 （Ｌｉｑ）の化合物と化合物Ａ−１の混合物を含む。
本発明の有機電子デバイスは、好ましくは、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔及び励起子障壁層、電子輸送層、電子注入層及び陰極を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であり、式Ｉ及びＩＩの化合物を含む有機層が電子輸送層を構成する。励起子障壁層を正孔輸送層と発光層の間に配置することができる。
したがって、本発明は、式Ｉの有機金属錯体及び式ＩＩの化合物を含む電子輸送層も対象とする。
式Ｉの有機金属錯体は、ＯＬＥＤの有機層、特に電子輸送層に、式Ｉ及びＩＩの化合物の量に基づいて９９〜１質量％、好ましくは７５〜２５質量％、より好ましくは約５０質量％の量で含有される。
式ＩＩの化合物の合成は、Ｊ．Ｋｉｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．（２００８）５８２１―５８２３、Ｊ．Ｋｉｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２０（２００８）５９５１―５９５３及びＪＰ２００８−１２７３２６に記載されている又はそれらに記載された方法と同様に実施することができる。
式Ｉの化合物の合成は、例えば、Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈ Ｓｃｈｍｉｔｚ ｅｔ ａｌ．Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１２（２０００）３０１２―３０１９及びＷＯ００／３２７１７に記載されている又はそれらに記載された方法と同様に実施することができる。
Ｃ1〜Ｃ18アルキルは、可能な場合、典型的には直鎖又は分岐鎖である。例として、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、２−ペンチル、３−ペンチル、２，２−ジメチルプロピル、１，１，３，３−テトラメチルペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルヘキシル、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルヘキシル、ｎ−ヘプチル、イソヘプチル、１，１，３，３−テトラメチルブチル、１−メチルヘプチル、３−メチルヘプチル、ｎ−オクチル、１，１，３，３−テトラメチルブチル及び２−エチルヘキシル、ｎ−ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル又はオクタデシルが挙げられる。Ｃ1〜Ｃ8アルキルは、典型的には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、２−ペンチル、３−ペンチル、２，２−ジメチル−プロピル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、１，１，３，３−テトラメチルブチル及び２−エチルヘキシルである。Ｃ1〜Ｃ4アルキルは、典型的には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチルである。
Ｃ1〜Ｃ18アルコキシ基は、直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、アミルオキシ、イソアミルオキシ又はｔｅｒｔ−アミルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、イソオクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ペンタデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、ヘプタデシルオキシ及びオクタデシルオキシである。Ｃ1〜Ｃ8アルコキシの例として、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、２−ペンチルオキシ、３−ペンチルオキシ、２，２−ジメチルプロポキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、ｎ−ヘプチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、１，１，３，３−テトラメチルブトキシ及び２−エチルヘキシルオキシが挙げられ、典型的には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシのようなＣ1〜Ｃ4アルコキシが好ましい。
Ｃ1〜Ｃ18ペルフルオロアルキル、特にＣ1〜Ｃ4ペルフルオロアルキルは、例えば−ＣＦ3、−ＣＦ2ＣＦ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、−ＣＦ（ＣＦ3）2、−（ＣＦ2）3ＣＦ3及び−Ｃ（ＣＦ3）3のような、分岐鎖又は非分岐鎖のラジカルである。
場合により置換されうるＣ6〜Ｃ24アリール（Ｃ6〜Ｃ18アリール）は、典型的には、フェニル、４−メチルフェニル、４−メトキシフェニル、ナフチル、特に１−ナフチル若しくは２−ナフチル、ビフェニリル、テルフェニリル、ピレニル、２−若しくは９−フルオレニル、フェナントリル又はアントリルであり、これらは非置換であっても置換されていてもよい。
Ｃ2〜Ｃ20ヘテロアリールは、窒素、酸素又は硫黄が考えられるヘテロ原子である、５〜７個の環原子を持つ環又は縮合環系を表し、典型的には、少なくとも６個の共役π電子を有する５〜３０個の原子を持つ複素環基であり、例えば、チエニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、チアントレニル、フリル、フルフリル、２Ｈ−ピラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、フェノキシチエニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ビピリジル、トリアジニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、キノリジニル、キノリル、イソキノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、カルボリニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フェナントリジニル、アクリジニル、ピリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、イソオキサゾリル、フラザニル又はフェノキサジニルであり、これらは非置換であってもる置換されていてもよい。
Ｃ6〜Ｃ24アリール（Ｃ6〜Ｃ18アリール）及びＣ2〜Ｃ20ヘテロアリール基は、好ましくは１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で置換されている。
アリーレンラジカルの例として、フェニレン、ナフチレン、フェナレニレン、アントラシレン及びフェナントリレンが挙げられ、これらは１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよい。好ましいアリーレンラジカルは１，３−フェニレンであり、これは１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよい。
ヘテロアリーレンラジカルの例として、１，３，４−チアジアゾール−２，５−イレン、１，３−チアゾール−２，４−イレン、１，３−チアゾール−２，５−イレン、２，４−チオフェニレン、２，５−チオフェニレン、１，３−オキサゾール−２，４−イレン、１，３−オキサゾール−２，５−イレン及び１，３，４−オキサジアゾール−２，５−イレン、２，５−インデニレン、２，６−インデニレン、特にピラジニレン、ピリジニレン、ピリミジニレン及びトリアゾリレンが挙げられ、これらは１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよい。好ましいヘテロアリーレンラジカルは、２，６−ピラジニレン、３，５−ピリジニレン、２，６−ピリジニレン、４，６−ピリミジニレン及び２，６−トリアゾリレンであり、これらは１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよい。
Ｄは、好ましくは、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−、−Ｏ−、−ＮＲ25−であり、ここでＲ25は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル若しくはｓｅｃ−ブチルのようなＣ1〜Ｃ12アルキル又はフェニル、トリル、ナフチル若しくはビフェニリルのようなＣ6〜Ｃ18アリールである。
Ｅは、好ましくは、−ＯＲ29；−ＳＲ29；−ＮＲ25Ｒ25；−ＣＯＲ28；−ＣＯＯＲ27；−ＣＯＮＲ25Ｒ25；又は−ＣＮであり；ここでＲ25、Ｒ27、Ｒ28及びＲ29は、互いに独立して、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ヘキシル、オクチル若しくは２−エチル−ヘキシルのようなＣ1〜Ｃ12アルキル又はフェニル、トリル、ナフチル若しくはビフェニリルのようなＣ6〜Ｃ18アリールであり、これは場合により置換されていてもよい。
Ｇは、Ｅと同じ選択肢を有する又はメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ヘキシル、オクチル若しくは２−エチル−ヘキシルのようなＣ1〜Ｃ18アルキル、特にＣ1〜Ｃ12アルキル又は例えば−ＣＦ3のようなＣ1〜Ｃ18ペルフルオロアルキルである。
本出願の有機電子デバイスは、例えば、有機太陽電池（有機光起電装置）、有機トランジスターのようなスイッチング素子、例えば有機ＦＥＴ及び有機ＴＦＴ、有機発光電界効果トランジスター（ＯＬＥＦＥＴ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であり、好ましくはＯＬＥＤである。
本出願は、有機電子デバイスにおける有機層、特に電子輸送層としての、式ＩＩの化合物と組み合わせた式Ｉの有機金属錯体の使用に関する。
したがって、本出願は、式Ｉの有機金属錯体及び式ＩＩの化合物を含む有機層、特に電子輸送層を対象とする。
有機電子デバイスの適切な構想は、当業者に既知であり、下記に特定される。
有機トランジスターは、一般に、正孔輸送能力及び／又は電子輸送能力を有する有機層から形成される半導体層；導電層から形成されるゲート電極；並びに半導体層と導電層の間に導入された絶縁層を含む。ソース電極及びドレイン電極がこの配置に装填され、トランジスター素子を作る。加えて、当業者に既知の更なる層が有機トランジスターに存在し得る。
有機太陽電池（光電変換素子）は、一般に、平行に配置された２つの板型電極の間に存在する有機層を含む。有機層を櫛型電極の上に形成することができる。有機層の位置に関して特に制限はなく、電極の材料に関して特に制限はない。しかし、平行に配置された板型電極が使用される場合、少なくとも１つの電極は、好ましくは透明電極、例えばＩＴＯ電極又はフッ素ドープ酸化スズ電極から形成される。有機層は、２つの副層、すなわち、ｐ型半導体特性又は正孔輸送能力を有する層及びｎ型半導体特性又は電子輸送能力を有するよう形成された層から形成される。加えて、当業者に既知の更なる層が有機太陽電池に存在し得る。電子輸送能力を有する層は、式Ｉの有機金属錯体及び式ＩＩの化合物を含み得る。
本発明は、更に、陽極Ａｎ及び陰極Ｋａ、陽極Ａｎと陰極Ｋａの間に配置された発光層Ｅ、陰極Ｋａと発光層Ｅの間に配置された電子輸送層、並びに適切であれば、正孔／励起子のための少なくとも１つの障壁層、電子／励起子のための少なくとも１つの障壁層、少なくとも１つの正孔注入層、少なくとも１つの正孔輸送層及び少なくとも１つの電子注入層からなる群より選択される少なくとも１つの更なる層を含む有機発光ダイオードに関し、ここで電子輸送層は、式Ｉの有機金属錯体及び式ＩＩの化合物を含む。
本発明のＯＬＥＤの構造
したがって、本発明の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、一般に、以下の構造を有する：
陽極（Ａｎ）及び陰極（Ｋａ）、陽極（Ａｎ）と陰極（Ｋａ）の間に配置された発光層Ｅ、並びに陰極Ｋａと発光層Ｅの間に配置された電子輸送層。
本発明のＯＬＥＤを、例えば、好ましい実施態様において、以下の層：
１．陽極
２．正孔輸送層
３．発光層
４．正孔／励起子のための障壁層
５．電子輸送層
６．陰極
から形成することができる。
上述の構造と異なる層の順序も可能であり、当業者に既知である。例えば、ＯＬＥＤは、記述された全ての層を有さないことが可能であり、例えば（１）、（３）、（４）、（５）及び（６）の層を有するＯＬＥＤも同様に適している。加えて、ＯＬＥＤは、正孔輸送層（２）と発光層（３）の間に電子／励起子のための障壁層を有することができる。
複数の前述の機能（電子／励起子阻止、正孔／励起子阻止、正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送）を１つの層に組み合わせ、例えばこの層に存在する単一材料として想定することが、更に可能である。例えば、正孔輸送層に使用される材料は、一実施態様において、励起子及び／又は電子を同時に阻止することができる。
更に、上記に特定されたもののうちＯＬＥＤの個別の層を、今度は２つ以上の層から形成することができる。例えば、正孔輸送層を、正孔が電極から注入される層と、正孔を正孔注入層から発光層に輸送する層から形成することができる。電子輸送層も同様に複数の層から、例えば電子が電極から注入される層及び電子注入層から電子を受け取り、それらを発光層に輸送する層から構成することができる。これら記載の層は、エネルギーレベル、熱抵抗及び電荷担体移動度、また有機層又は金属電極により特定された層間のエネルギー差のような要因に従ってそれぞれ選択される。当業者は、本発明のエミッター物質として使用される有機化合物に最適に適合されるよう、ＯＬＥＤの構造を選択することができる。
特に効率的なＯＬＥＤを得るために、前述の層が本発明のＯＬＥＤに存在する限り、例えば、正孔輸送層のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）は、陽極の仕事関数に適合するべきであり、電子輸送層のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）は、陰極の仕事関数と適合するべきである。
陽極（１）は、陽電荷担体を提供する電極である。これを、例えば、金属、多様な金属の混合物、金属合金、金属酸化物又は多様な金属酸化物の混合物を含む材料から形成することができる。あるいは、陽極は導電性ポリマーでありうる。適切な金属には、主族金属、遷移金属及びランタノイドの金属及び金属の合金、特に元素周期表のＩｂ、ＩＶａ、Ｖａ及びＶＩａ族の金属、並びにＶＩＩＩａ族の遷移金属が含まれる。陽極が透明である場合、一般に元素周期表（ＩＵＰＡＣ版）のＩＩｂ、ＩＩＩｂ及び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。同様に、陽極（１）が有機材料、例えばＮａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３５７，ｐａｇｅｓ４７７―４７９（Ｊｕｎｅ １１，１９９２）に記載されているようなポリアニリンを含み得る。陽極又は陰極の少なくともいずれかが、形成された光を放射することができるように、少なくとも部分的に透明であるべきである。陽極（１）に使用される材料は、好ましくはＩＴＯである。
本発明のＯＬＥＤの層（２）に適した正孔輸送材料は、例えば、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，４ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１８，ｐａｇｅｓ８３７―８６０，１９９６に開示されている。正孔輸送分子及びポリマーは、両方とも正孔輸送材料として使用することができる。典型的に使用される正孔輸送分子は、トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（フェニルアミノ）］トリフェニルアミン（１−ナフＤＡＴＡ）、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又はＤＥＡＳＰ）、１，２−トランス−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）、４，４’，４''−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＴＤＴＡ）、４，４’，４''−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン（β−ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジメチルフルオレン（ＤＭＦＬ−ＴＰＤ）、ジ［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジメチルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−２，２−ジメチルベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、４，４’，４''−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン、４，４’４''−トリス（Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（ＰＰＤＮ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）ベンジジン（ＭｅＯ−ＴＰＤ）、２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシフェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ）、２，２’−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシフェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（２，２’−ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノ）フェニル］ベンジジン（ＮＴＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］ベンジジン（ＮＰＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン（β−ＮＰＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニルフルオレン（ＤＰＦＬ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニルフルオレン（ＤＰＦＬ−ＮＰＢ）、２，２’，７，７’−テトラキス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン（スピロ−ＴＡＤ）、９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＢＰＡＰＦ）、９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス（ナフタレン−２−イル）アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＮＰＡＰＦ）、９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビスフェニルアミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＮＰＡＰＦ）、２，２’，７，７’−テトラキス［Ｎ−ナフタレニル（フェニル）アミノ］−９，９’−スピロビフルオレン（スピロ−２ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（フェナントレン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン（ＰＡＰＢ）、２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−スピロビフルオレン−２−イル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−５）、２，２’−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（２，２’−スピロ−ＤＢＰ）、２，２’−ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−ＢＰＡ）、２，２’，７，７’−テトラ（Ｎ，Ｎ−ジトリル）アミノスピロビフルオレン（スピロ−ＴＴＢ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラナフタレン−２−イルベンジジン（ＴＮＢ）、ポルフィリン化合物、並びに銅フタロシアニン及び酸化チタンフタロシアニンのようなフタロシアニンからなる群より選択される。典型的に使用される正孔輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン及びポリアニリンからなる群より選択される。正孔輸送分子をポリスチレン及びポリカーボネートのようなポリマーにドープして正孔輸送ポリマーを得ることも、同様に可能である。適切な正孔輸送分子は、上述の分子である。
加えて、一実施態様では、カルベン錯体を正孔輸送材料として使用することができ、少なくとも１つの正孔輸送材料のバンドギャップは、使用されるエミッター材料のバンドギャップよりも一般に大きい。本出願の文脈において、「バンドギャップ」は、三重項エネルギーを意味すると理解される。適切なカルベン錯体は、例えば、ＷＯ２００５／０１９３７３Ａ２、ＷＯ２００６／０５６４１８Ａ２、ＷＯ２００５／１１３７０４、ＷＯ２００７／１１５９７０、ＷＯ２００７／１１５９８１及びＷＯ２００８／０００７２７に記載されているカルベン錯体である。適切なカルベン錯体の一例は、下記式：
Figure 2013538436
 のｆａｃ−イリジウム−トリス（１，３−ジフェニルベンズイミダゾリン−２−イリデン−Ｃ，Ｃ2’）（Ｉｒ（ｄｐｂｉｃ）3）であり、これは、例えばＷＯ２００５／０１９３７３に開示されている。好ましくは、正孔輸送層は、酸化モリブデン（ＭｏＯx）、特にＭｏＯ3又は酸化レニウム（ＲｅＯx）、特にＲｅＯ3でドープされた、下記式：
Figure 2013538436
 の化合物を含む。ドーパントは、ドーパント及びカルベン錯体の量に基づいて０．１質量％から、好ましくは１〜８質量％、より好ましくは３〜５質量％の量で含有される。
発光層（３）は、少なくとも１つのエミッター材料を含む。原則的に、蛍光又はリン光エミッターであってよく、適切なエミッター材料は当業者に既知である。少なくとも１つのエミッター材料は、好ましくはリン光エミッターである。好ましく使用されるリン光エミッター化合物は金属錯体に基づいており、特に金属Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ及びＰｔの錯体、とりわけＩｒの錯体が有意である。
本発明のＯＬＥＤにおける使用に適した金属錯体は、例えば、文献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、ＷＯ２００６／０５６４１８、ＷＯ２００６１２１８１１Ａ１、ＷＯ２００７０９５１１８Ａ２、ＷＯ２００７／１１５９７０、ＷＯ２００７／１１５９８１及びＷＯ２００８／０００７２７、ＷＯ２０１０１２９３２３、ＷＯ２０１００５６６６９、並びにＷＯ１００８６０８９に記載されている。
発光層は、好ましくは下記式：
Figure 2013538436
 （ＩＸ）の化合物を含み、これはＷＯ２００５／０１９３７３Ａ２に記載されており、ここで符号は以下の意味を有する：
Ｍ1は、それぞれの金属原子に可能な任意の酸化状態のＣｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群より選択される金属原子であり；
カルベンは、非荷電又はモノアニオン性の単座、二座又は三座でありうるカルベン配位子であり、カルベン配位子は、ビスカルベン又はトリスカルベン配位子でもあり得；
Ｌは、モノアニオン性又はジアニオン性配位子であり、これは単座又は二座であってよく；
Ｋは、ホスフィン；ホスホナート及びその誘導体、アルセナート及びその誘導体；ホスフィット；ＣＯ；ピリジン；ニトリル及びＭ1とπ錯体を形成する共役ジエンからなる群より選択される非荷電単座又は二座配位子であり；
Ｎ１は、カルベン配位子の数であり、ここでｎ１は少なくとも１であり、ｎ１＞１の場合、式Ｉの錯体におけるカルベン配位子は、同一又は異なっていてよく；
ｍは、配位子Ｌの数であり、ここでｍは０又は≧１であってよく、ｍ＞１である場合、配位子Ｌは、同一又は異なっていてよく；
ｏは、配位子Ｋの数であり、ここでｏは０又は≧１であってよく、ｏ＞１である場合、配位子Ｋは、同一又は異なっていてよく；
ｎ１＋ｍ＋ｏの合計は、金属原子の酸化状態及び配位数に応じて、配位子のカルベン、Ｌ及びＫの密度（denticity）に応じて、また配位子のカルベン及びＬの電荷に応じて決まるが、但し、ｎ１は少なくとも１である。
式ＩＸの化合物は、好ましくは下記式の化合物である：
Figure 2013538436
Figure 2013538436
Figure 2013538436
Figure 2013538436
Figure 2013538436
Figure 2013538436
Figure 2013538436
ホモレプチック金属カルベン錯体は、面又は子午線異性体の形態で存在することができ、面異性体が好ましい。
ヘテロレプティック金属カルベン錯体の場合、４つの異なる異性体が存在し得、偽面異性体が好ましい。
式ＩＸの化合物は、より好ましくは下記式：
Figure 2013538436
 の化合物である。
更に適切な金属錯体は、市販の金属錯体のトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）、イリジウム（ｌｌｌ）トリス（２−（４−トリル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ2’）、ビス（２−フェニルピリジン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）、イリジウム（ＩＩＩ）トリス（１−フェニルイソキノリン）、イリジウム（ＩＩＩ）ビス（２，２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ3’）（アセチルアセトネート）、トリス（２−フェニルキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）、イリジウム（ＩＩＩ）ビス（２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ2）ピコリネート、イリジウム（ＩＩＩ）ビス（１−フェニルイソキノリン）（アセチルアセトネート）、ビス（２−フェニルキノリン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）、イリジウム（ＩＩＩ）ビス（ジ−ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（アセチルアセトネート）、イリジウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチルジ−ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（アセチルアセトネート）及びトリス（３−メチル−１−フェニル−４−トリメチルアセチル−５−ピラゾリノ）テルビウム（ＩＩＩ）、ビス［１−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）イソキノリン］（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）、ビス（２−（９，９−ジヘキシルフルオレニル）−１−ピリジン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）、ビス（２−ベンゾ［ｂ］チオフェン−２−イル−ピリジン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）である。
加えて、以下の市販の材料が適している：トリス（ジベンゾイルアセトナト）モノ（フェナントロリン）ユウロピウム（ＩＩＩ）、トリス（ジベンゾイルメタン）−モノ（フェナントロリン）ユウロピウム（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）−ユウロピウム（ＩＩＩ）、トリス（ジ−２−ナフトイルメタン）モノ（フェナントロリン）ユウロピウム（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）ユウロピウム（ＩＩＩ）、トリス（ジ（ビフェニル）メタン）−モノ（フェナントロリン）ユウロピウム（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）ユウロピウム（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）ユウロピウム（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）ユウロピウム（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）ユウロピウム（ＩＩＩ）及びトリス［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）ユウロピウム（ＩＩＩ）、オスミウム（ＩＩ）ビス（３−（トリフルオロメチル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジル）−１，２，４−トリアゾラト）ジフェニルメチルホスフィン、オスミウム（ＩＩ）ビス（３−（トリフルオロメチル）−５−（２−ピリジル）−１，２，４−トリアゾール）ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム（ＩＩ）ビス（３−（トリフルオロメチル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジル）−１，２，４−トリアゾラト）ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム（ＩＩ）ビス（３−（トリフルオロメチル）−５−（２−ピリジル）−ピラゾラト）ジメチルフェニルホスフィン、トリス［４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（２，２’）−ビピリジン］ルテニウム（ＩＩＩ）、オスミウム（ＩＩ）ビス（２−（９，９−ジブチルフルオレニル）−１−イソキノリン（アセチルアセトネート）。
適切な三重項エミッターは、例えば、カルベン錯体である。本発明の一実施態様において、式Ｘの化合物は、三重項エミッターとしてのカルベン錯体と一緒に、マトリックス材料としての発光層に使用される。
Figure 2013538436
 （Ｘ）、式中、
Ｘは、ＮＲ、Ｓ、Ｏ又はＰＲであり；
Ｒは、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルであり；
Ａ1は、−ＮＲ6Ｒ7、−Ｐ（Ｏ）Ｒ8Ｒ9、−ＰＲ10Ｒ11、−Ｓ（Ｏ）2Ｒ12、−Ｓ（Ｏ）Ｒ13、−ＳＲ14又は−ＯＲ15であり；
Ｒ21、Ｒ22及びＲ23は、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルであり、ここで少なくとも１つの基Ｒ1、Ｒ2又はＲ3は、アリール又はヘテロアリールであり；
Ｒ4及びＲ5は、互いに独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、基Ａ1又は供与体若しくは受容体特性を有する基であり；
ｎ２及びｍ１は、互いに独立して、０、１、２又は３であり；
Ｒ6、Ｒ7は、窒素原子と一緒になって、３〜１０個の環原子を有する環状残基を形成し、これは、非置換であり得る又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール及び供与体若しくは受容体特性を有する基から選択される１つ以上の置換基で置換され得る及び／又は３〜１０個の環原子を有する１つ以上のさらなる環状残基と環を形成することができ、ここで環形成残基は、非置換であり得る又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール及び供与体若しくは受容体特性を有する基から選択される１つ以上の置換基で置換され得；
Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14及びＲ15は、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルである。例えば、下記：
Figure 2013538436
 のような式Ｘの化合物は、ＷＯ２０１００７９０５１（ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６７１２０；特に１９〜２６ページ、並びに２７〜３４ページ、３５〜３７ページ及び４２〜４３ページの表）に記載されている。
ジベンゾフランに基づいた追加のマトリックス材料は、例えば、ＵＳ２００９０６６２２６、ＥＰ１８８５８１８Ｂ１、ＥＰ１９７０９７６、ＥＰ１９９８３８８及びＥＰ２０３４５３８に記載されている。特に好ましいマトリックス材料の例が、下記に示されている：
Figure 2013538436
Figure 2013538436
Figure 2013538436
上述の化合物において、Ｔは、Ｏ又はＳ、好ましくはＯである。Ｔが分子において２回以上生じる場合、全ての基Ｔは、同じ意味を有する。
適切なカルベン錯体は当業者に既知であり、例えば、ＷＯ２００５／０１９３７３Ａ２、ＷＯ２００６／０５６４１８Ａ２、ＷＯ２００５／１１３７０４、ＷＯ２００７／１１５９７０、ＷＯ２００７／１１５９８１及びＷＯ２００８／０００７２７に記載されている。
発光層は、エミッター材料に加えて、更なる成分を含むことができる。例えば、蛍光染料が、エミッター材料の発光色を変えるために発光層に存在することができる。加えて、好ましい実施態様において、マトリックス材料を使用することができる。このマトリックス材料は、ポリマー、例えばポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）又はポリシランでありうる。しかしマトリックス材料は、小型分子、例えば４，４’−Ｎ−Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＤＰ＝ＣＤＰ）又は第三級芳香族アミン、例えばＴＣＴＡでありうる。本発明の好ましい実施態様において、少なくとも１つの、ジベンゾフランに基づいた上述のマトリックス材料、特に、少なくとも１つの式Ｘの化合物が、マトリックス材料として使用される。
好ましい実施態様において、式Ｘの少なくとも１つの化合物の一実施態様では、発光層は、２〜２０質量％、好ましくは５〜１７質量％の少なくとも１つの上述のエミッター材料及び８０〜９８質量％、好ましくは８３〜９５質量％の少なくとも１つの上述のマトリックス材料から形成され、ここでエミッター材料とマトリックス材料の合計は１００質量％になる。
好ましい実施態様において、発光層は、例えば下記：
Figure 2013538436
 のような式Ｘの化合物と、好ましくは下記式：
Figure 2013538436
 の２つのカルベン錯体とを含む。前記実施態様において、発光層は、２〜４０質量％、好ましくは５〜３５質量％の下記：
Figure 2013538436
 及び６０〜９８質量％、好ましくは６５〜９５質量％の式Ｘの化合物及び：
Figure 2013538436
 から形成され、ここでカルベン錯体と式Ｘの化合物の合計は１００質量％になる。
更なる実施態様において、ジベンゾフランに基づいた上述のマトリックス材料、特に式Ｘの化合物は、好ましくは三重項エミッターとしてのカルベン錯体と一緒に、電子／励起子阻止材料として使用される。ジベンゾフランに基づいた上述のマトリックス材料、特に式Ｘの化合物を、三重項エミッターとしてのカルベン錯体と一緒に、マトリックス材料として又は、マトリックス材料と電子／励起子阻止材料の両方として使用することができる。
したがって、ＯＬＥＤにおいてマトリックス材料及び／又は電子／励起子阻止材料として、ジベンゾフランに基づいた上述のマトリックス材料、特に式Ｘの化合物と一緒に使用するのに適した金属錯体も、例えば、ＷＯ２００５／０１９３７３Ａ２、ＷＯ２００６／０５６４１８Ａ２、ＷＯ２００５／１１３７０４、ＷＯ２００７／１１５９７０、ＷＯ２００７／１１５９８１及びＷＯ２００８／０００７２７に記載されているカルベン錯体である。引用されたＷＯ出願の開示に対して明確な参照が本明細書においてなされており、これらの開示内容は、本出願での援用が考慮される。
ＯＬＥＤに典型的に使用される正孔阻止材料は、ジベンゾフランに基づいた上述のマトリックス材料、特に式Ｘの化合物、２，６−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ピリジン（ｍＣＰｙ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（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−ジオキシド誘導体及び１，３，５−トリス（Ｎ−フェニル−２−ベンジルイミダゾリル）ベンゼン）（ＴＰＢＩ）であり、ＴＰＢＩは、電子伝導性材料としても適している。更に適切な正孔阻止及び／又は電子輸送材料は、２，２’，２''−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンズイミダゾール）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム、４−（ナフタレン−１−イル）−３，５−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、１，３−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール、６，６’−ビス［５−（ビフェニル−４−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−２−イル］−２，２’−ビピリジル、２−フェニル−９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン、２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン、１，３−ビス［２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン、２−（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、トリス−（２，４，６−トリメチル−３−（ピリジン−３−イル）フェニル）ボラン、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、１−メチル−２−（４−（ナフタレン−２−イル）フェニル）−１Ｈ−イミダゾ［４，５−ｆ］［１，１０］−フェナントロリンである。更なる実施態様において、ＷＯ２００６／１００２９８に開示されているカルボニル基を含む基を介して結合している芳香族環又は芳香族複素環を含む化合物、例えばＷＯ２００９００３９１９（ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５８２０７）及びＷＯ２００９００３８９８（ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５８１０６）に特定されている、ジシリルカルバゾール、ジシリルベンゾフラン、ジシリルベンゾチオフェン、ジシリルベンゾホスホール、ジシリルベンゾチオフェンＳ−オキシド及びジシリルベンゾチオフェンＳ，Ｓ−ジオキシドからなる群より選択されるジシリル化合物、並びにＷＯ２００８／０３４７５８に開示されているジシリル化合物を、正孔／励起子のための障壁層（４）として又は発光層（３）におけるマトリックス材料として使用することもできる。
好ましい実施態様において、本発明は、（１）陽極、（２）正孔輸送層、（３）発光層、（４）正孔／励起子のための障壁層、（５）電子輸送層及び（６）陰極の層、並びに適切であれば更なる層を含む本発明のＯＬＥＤに関し、ここで電子輸送層は、式Ｉの有機金属錯体及び式ＩＩの化合物を含む。
本発明のＯＬＥＤの電子輸送層（５）は、式Ｉの有機金属錯体及び式ＩＩの化合物を含む。層（５）は、好ましくは電子の移動度を改善する。
正孔輸送材料及び電子輸送材料として上記に記述された材料のうち、一部は幾つかの機能を満たすことができる。例えば、一部の電子輸送材料は、低いＨＯＭＯを有する場合、同時に正孔障壁材料である。これらを、例えば電子／励起子のための障壁層（４）として使用することができる。
電子輸送層を、第１に層厚をより大きくするため（ピンホール／ショートの回避）及び第２にデバイスの動作電圧を最小限にするため、電子的にドープして、使用される材料の輸送特性を改善することもできる。例えば、正孔輸送材料を電子受容体でドープすることができ、例えばＴＰＤ又はＴＤＴＡのようなフタロシアニン又はアリールアミンを、テトラフルオロテトラシアンキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）により又は酸化モリブデン（ＭｏＯx）、特にＭｏＯ3により又は酸化ルテニウム（ＲｅＯx）、特にＲｅＯ3若しくはＷＯ3によりドープすることができる。電子的ドーピングは当業者に既知であり、例えば、Ｗ．Ｇａｏ，Ａ．Ｋａｈｎ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．９４，Ｎｏ．１，１ Ｊｕｌｙ ２００３（ｐ−ｄｏｐｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｌａｙｅｒｓ）；Ａ．Ｇ．Ｗｅｒｎｅｒ，Ｆ．Ｌｉ，Ｋ．Ｈａｒａｄａ，Ｍ．Ｐｆｅｉｆｆｅｒ，Ｔ．Ｆｒｉｔｚ，Ｋ．Ｌｅｏ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．８２，Ｎｏ．２５，２３ Ｊｕｎｅ ２００３及びＰｆｅｉｆｆｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ２００３，４，８９―１０３に開示されている。例えば、カルベン錯体、例えばＩｒ（ｄｐｂｉｃ）3に加えて、正孔輸送層を、酸化モリブデン（ＭｏＯx）、特にＭｏＯ3により又は酸化レニウム（ＲｅＯx）、特にＲｅＯ3若しくはＷＯ3によりドープすることができる。
陰極（６）は、電子又は負電荷担体を導入する電極である。陰極に適した材料は、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、例えばカリウム、バリウム又はマグネシウム、ランタニド及びアクチニドを含む（旧ＩＵＰＡＣ版）元素周期表のＩＩｂ族の金属、例えばサマリウムからなる群より選択される。加えて、アルミニウム又はインジウムのような金属及び記述された全ての金属の組み合わせを使用することもできる。加えて、リチウム含有有機金属化合物又はフッ化カリウム（ＫＦ）を、動作電圧を低減するために有機層と陰極の間に適用することができる。
本発明のＯＬＥＤは、当業者に既知の更なる層を追加的に含むことができる。例えば、正電荷の輸送を促進する及び／又は層のバンドギャップを互いに適合させる層を、層（２）と発光層（３）の間に適用することができる。あるいは、この更なる層は、保護層としての役割を果たすことができる。同様の方法により、負電荷の輸送を促進する及び／又は層のバンドギャップを互いに適合させるため、追加の層が発光層（３）と層（４）の間に存在することができる。あるいは、この層は保護層としての役割を果たすことができる。
好ましい実施態様において、本発明のＯＬＥＤは、層（１）〜（６）に加えて、下記に記述されている以下の層の少なくとも１つを含む：
−陽極（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）の間の障壁層；
−電子輸送層（５）と陰極（６）の間の電子注入層。
正孔注入層の材料は、銅フタロシアニン、４，４’，４''−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４''−トリス（Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２Ｔ−ＮＡＴＡ）、４，４’，４''−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（１Ｔ−ＮＡＴＡ）、４，４’，４''−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＮＡＴＡ）、チタンオキシドフタロシアニン、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（ＰＰＤＮ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）ベンジジン（ＭｅＯ−ＴＰＤ）、２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシフェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ）、２，２’−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシフェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（２，２’−ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノ）フェニル］ベンジジン（ＮＴＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル］ベンジジン（ＮＰＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン（α−ＮＰＰ）から選択することができる。原則的に、正孔注入層は、少なくとも１つの上述のジベンゾフランに基づいたマトリックス材料、特に式Ｘの少なくとも１つの化合物を正孔注入材料として含み得る。
電子注入層の材料として、例えばＫＦ又はＬｉｑを選択することができる。ＫＦは、Ｌｉｑよりも好ましい。
当業者は、どのように適切な材料を選択しなければならないかを（例えば電気化学的研究に基づいて）認識している。個別の層に適した材料は当業者に既知であり、例えばＷＯ００／７０６５５に開示されている。
加えて、本発明のＯＬＥＤに使用される層の幾つかは、電荷担体輸送の効率を上げるために表面処理され得る。記述されたそれぞれの層の材料の選択は、好ましくは、高い効率及び寿命を持つＯＬＥＤを得るために決定される。
本発明のＯＬＥＤは、当業者に既知の方法により作製することができる。一般に、本発明のＯＬＥＤは、適切な基板への個別の層の連続的な蒸着により作製される。適切な基板は、例えば、ガラス、無機半輸送体、典型的にはＩＴＯ若しくはＩＺＯ又はポリマー膜である。蒸着には、熱蒸発、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）等のような慣用の技術を用いることができる。代替的な方法では、ＯＬＥＤの有機層を、当業者に既知の塗布技術を用いて、適切な溶媒中の溶液又は分散体から適用することができる。
一般に、異なる層は以下の厚さを有する：陽極（１）５０〜５００ｎｍ、好ましくは１００〜２００ｎｍ、正孔伝導層（２）５〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜８０ｎｍ、発光層（３）１〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜８０ｎｍ、電子／励起子のための障壁層（４）２〜１００ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍ、電子伝導層（５）５〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜８０ｎｍ、陰極（６）２０〜１０００ｎｍ、好ましくは３０〜５００ｎｍ。本発明のＯＬＥＤにおける正孔及び電子の再結合領域の、陰極に対する相対的な位置、したがってＯＬＥＤの発光スペクトルは、いくつかある要因の中でもとりわけ、それぞれの層の相対的な厚さにより影響を受ける可能性がある。このことは、電子輸送層の厚さが、再結合領域の位置がダイオードの光共振器特性、したがってエミッターの発光波長に適合するように好ましく選択されるべきであることを意味する。ＯＬＥＤの個別の層の層厚の比は、使用される材料に応じて決まる。使用される任意の追加の層の層厚は当業者に既知である。電子伝導層及び／又は正孔伝導層は、これらが電気的にドープされたときに特定された層厚よりも大きな厚さを有し得る。
本出願の電子輸送層の使用により、高い効率及び低い動作電圧を持つＯＬＥＤが得られる。多くの場合、本出願の電子輸送層の使用により得られるＯＬＥＤは、追加的に長い寿命を有する。ＯＬＥＤの効率は、ＯＬＥＤの他の層を最適化することにより追加的に改善することができる。動作電圧に低減をもたらし、量子効率に上昇をもたらす造形基板及び新規正孔輸送材料も同様に、本発明のＯＬＥＤに使用することができる。更に、追加の層が、異なる層のエネルギーレベルを調整する及びエレクトロルミネセンスを促進するため、ＯＬＥＤに存在することができる。
ＯＬＥＤは、少なくとも１つの第２発光層を更に含むことができる。ＯＬＥＤの全体的な発光は、少なくとも２つの発光層の発光から構成され得、白色光も含み得る。
ＯＬＥＤを、エレクトロルミネセンスが有用である全ての機器に使用することができる。適切なデバイスは、好ましくは、固定式及び移動式視覚表示装置及び照明装置から選択される。固定式視覚表示装置は、例えば、コンピューターの視覚表示装置、テレビ受像機、プリンター、台所用器具及び広告用パネルの視覚表示装置、照明及び情報用パネルである。移動式視覚表示装置は、例えば、携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤー、乗物における視覚表示装置、並びにバス及び列車の目的地表示である。本発明のＯＬＥＤを使用可能なる更なるデバイスは、例えば、キーボード；衣料品；家具；壁紙である。
加えて、本出願の電子輸送層を、逆構造のＯＬＥＤに使用することができる。逆ＯＬＥＤの構造及びそれに典型的に使用される材料は当業者に既知である。
加えて、本発明は、本発明の有機電子デバイス又は本発明の有機層、特に電子輸送層を含む、コンピューターの視覚表示装置、テレビ受像機、プリンター、台所用器具及び広告用パネルの視覚表示装置、照明、情報用パネルのような固定式視覚表示装置、並びに携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤー、乗物における視覚表示装置並びにバス及び列車の目的地表示のような移動式視覚表示装置；照明装置；キーボード；衣料品；家具；壁紙からなる群より選択される機器に関する。
下記の実施例は、例示の目的のみのために含まれ、請求項の範囲を制限しない。特に記述のない限り、全ての部及び百分率は質量に基づく。
実施例
比較応用例１
陽極として使用されるＩＴＯ基板を、ＬＣＤ作製用の市販の洗剤（Ｄｅｃｏｎｅｘ（登録商標）２０ＮＳ及び２５ＯＲＧＡＮ−ＡＣＩＤ（登録商標）中和剤）で最初に清浄し、次に超音波洗浄機のアセトン／イソプロパノール混合物で清浄する。考えられるあらゆる有機残留物を排除するため、基板を、オゾンオーブンの連続オゾン流に更に２５分間曝露する。この処理は、ＩＴＯの正孔注入特性をも改善する。次に、ＡＪ２０−１０００（Ｐｌｅｘｃｏｒｅから市販されている）をスピン塗布し、乾燥させ、正孔注入層（約４０ｎｍ）を形成する。
その後、下記に特定されている有機材料を、清浄基板に、速度およそ０．５〜５ｎｍ／分、約１０-8ｍｂａｒで蒸着により適用する。正孔輸送及び励起子阻止材として、Ｉｒ（ｄｐｂｉｃ）3（Ｖ１）を厚さ４５ｎｍで基板に適用し、ここで最初の３５ｎｍは、導電性を改善するためにＭｏＯx（約５０％）でドープする。
Figure 2013538436
 （調製は、出願ＷＯ２００５／０１９３７３におけるＩｒ錯体（７）を参照すること）。
続いて、３０質量％の下記化合物：
Figure 2013538436
 （Ｖ２）、３５質量％の化合物（Ｖ１）及び３５質量％の下記化合物：
Figure 2013538436
 （Ｖ３、ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６７１２０に記載）の混合物を、蒸着により厚さ２０ｎｍで適用する。
続いて、下記材料：
Figure 2013538436
 （Ｖ３）を、励起子及び正孔阻止材として厚さ５ｎｍで蒸着により適用する。
次に、５０質量％の下記：
Figure 2013538436
 及び５０質量％の下記：
Figure 2013538436
 （８−ヒドロキシキノリノラト−リチウム（Ｌｉｑ））の混合物を、電子輸送層として蒸着により厚さ４０ｎｍで適用し、同様に、２ｎｍ厚のフッ化カリウム層（電子注入層）及び最後に１００ｎｍ厚のＡｌ電極とする。
比較応用例２
ＢＣＰとＬｉｑの混合物の代わりに、下記化合物：
Figure 2013538436
 （Ａ−１）を単独で使用する以外は、比較応用例１と同様のＯＬＥＤの作製及び構造である。
比較応用例３
ＢＣＰとＬｉｑの混合物の代わりにＬｉｑを単独で使用する以外は、比較応用例１と同様のＯＬＥＤの作製及び構造である。
応用例１
ＢＣＰとＬｉｑの混合物の代わりに７５質量％の化合物Ａ−１及び２５質量％のＬｉｑの混合物を使用する以外は、比較応用例１と同様のＯＬＥＤの作製及び構造である。
応用例２
ＢＣＰとＬｉｑの混合物の代わりに５０質量％の化合物Ａ−１及び５０質量％のＬｉｑの混合物を使用する以外は、比較応用例１と同様のＯＬＥＤの作製及び構造である。
応用例３
ＢＣＰとＬｉｑの混合物の代わりに２５質量％の化合物Ａ−１及び７５質量％のＬｉｑの混合物を使用する以外は、比較応用例１と同様のＯＬＥＤの作製及び構造である。
ＯＬＥＤを特徴付けるため、エレクトロルミネセンススペクトルを多様な電流及び電圧で記録する。加えて、電流電圧特性を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り測光パラメーターに変換することができる。寿命を決定するため、ＯＬＥＤを一定の電流密度で動作させ、光出力の減少を記録する。寿命を、輝度が初期輝度の半分に減少するまでかかる時間として定義する。
応用例及び比較応用例のデバイスで測定された３００ｃｄ／ｍ2でのＶ、３００ｃｄ／ｍ2でのＩｍ／Ｗ、３００ｃｄ／ｍ2でのＥＱＥ（％）及び３００ｃｄ／ｍ2での寿命（時間）を下記の表１−１及び１−２に示し、ここで比較応用例１（表１−１）及び３（表１−２）それぞれの測定データは、１００に設定され、応用例のデータは、比較応用例１及び３それぞれのデータに対して特定されている。
表１−１
Figure 2013538436
 表１−２
Figure 2013538436
 1)５０質量％
2)２５質量％
3)７５質量％
4)外部量子効率（ＥＱＥ）は、物質又はデバイスから流出した発生光量子の数／中を流れる電子の数である。
ＥＴ層＝電子輸送層
ＥＩ層＝電子注入層
応用例のデバイスの３００ｃｄ／ｍ2での寿命、電力効率、量子効率及び／又は電圧は、比較応用例のデバイスと比較して優れている。

Claims (15)

  1. 第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極の間に置かれた有機層を含む有機電子デバイスであって、有機層が、下記式：
    Figure 2013538436
     （Ｉ）の有機金属錯体及び下記式：
    Figure 2013538436
     （ＩＩ）の化合物を含み、式中、
    Ｒ1及びＲ2が、互いに独立して、Ｆ、Ｃ1〜Ｃ8アルキル又は１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよいＣ6〜Ｃ18アリールであるか、或いは、
    ２つの置換基Ｒ1及び／又はＲ2が組み合わされて、１つ以上のＣ1〜Ｃ8アルキル基で場合により置換されていてもよい縮合ベンゼン環基を形成し、
    ａ及びｂが、互いに独立して、０又は１〜３の整数であり、
    Ｒ81、Ｒ82、Ｒ83、Ｒ84、Ｒ81’、Ｒ82’、Ｒ83’及びＲ84’が、互いに独立して、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｅで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ24アリール、Ｇで置換されているＣ6〜Ｃ24アリール、Ｃ2〜Ｃ20ヘテロアリール又はＧで置換されているＣ2〜Ｃ20ヘテロアリールであり、
    Ｑが、アリーレン又はヘテロアリーレン基であり、それぞれＧで場合により置換されていてもよく、
    Ｄが、−ＣＯ−；−ＣＯＯ−；−Ｓ−；−ＳＯ−；−ＳＯ2−；−Ｏ−；−ＮＲ25−；−ＳｉＲ30Ｒ31−；−ＰＯＲ32−；−ＣＲ23＝ＣＲ24−；又は−Ｃ≡Ｃ−であり；そして、
    Ｅが、−ＯＲ29；−ＳＲ29；−ＮＲ25Ｒ26；−ＣＯＲ28；−ＣＯＯＲ27；−ＣＯＮＲ25Ｒ26；−ＣＮ；又はＦであり、Ｇが、Ｅ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｄで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ1〜Ｃ18ペルフルオロアルキル、Ｃ1〜Ｃ18アルコキシ又はＥで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルコキシであり、ここで、
    Ｒ23及びＲ24が、互いに独立して、Ｈ、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであり；
    Ｒ25及びＲ25が、互いに独立して、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであるか；或いは
    Ｒ25及びＲ26が、一緒になって５員又は６員環を形成し、Ｒ27及びＲ28が、互いに独立して、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであり、
    Ｒ29が、Ｃ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル若しくはＣ1〜Ｃ18アルコキシで置換されているＣ6〜Ｃ18アリール；Ｃ1〜Ｃ18アルキル；又は−Ｏ−で中断されているＣ1〜Ｃ18アルキルであり、
    Ｒ30及びＲ31が、互いに独立して、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ18アリール又はＣ1〜Ｃ18アルキルで置換されているＣ6〜Ｃ18アリールであり、
    Ｒ32が、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ18アリール又はＣ1〜Ｃ18アルキルで置換されているＣ6〜Ｃ18アリールであり、
    Ｍが、アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子であり、
    ｎが、Ｍがアルカリ金属原子である場合は１であり、Ｍがアルカリ土類金属原子である場合は２である
    有機電子デバイス。
  2. Ｑが、下記式：
    Figure 2013538436
     〔式中、Ｒ85は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル、Ｅで置換されている及び／若しくはＤで中断されているＣ1〜Ｃ18アルキル、Ｃ6〜Ｃ24アリール、Ｇで置換されているＣ6〜Ｃ24アリール、Ｃ2〜Ｃ20ヘテロアリール又はＧで置換されているＣ2〜Ｃ20ヘテロアリールであり、そしてＤ、Ｅ及びＧは、請求項１に定義されたとおりである〕の基である、請求項１記載の有機電子デバイス。
  3. 式ＩＩの化合物が、下記式：
    Figure 2013538436
     （ＩＩｂ）〔式中、Ｑは、下記：
    Figure 2013538436
     であり、
    Ｒ85は、Ｈ又はＣ1〜Ｃ18アルキルであり、そして
    Ｒ85'は、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ18アルキル又は下記：
    Figure 2013538436
     である〕の化合物である、請求項２記載の有機電子デバイス。
  4. 式ＩＩｂの化合物が、下記式：
    Figure 2013538436
    Figure 2013538436
    Figure 2013538436
    Figure 2013538436
    Figure 2013538436
    Figure 2013538436
    Figure 2013538436
     の化合物である、請求項３記載の有機電子デバイス。
  5. ＭがＬｉ、Ｎａ又はＫであり、そしてｎが１である、請求項１〜４のいずれか１項記載の有機電子デバイス。
  6. 式Ｉの化合物が、下記式：
    Figure 2013538436
     の化合物である、請求項５記載の有機電子デバイス。
  7. 陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔及び励起子障壁層、電子輸送層、電子注入層及び陰極を含む有機発光デバイスであり、式Ｉ及びＩＩの化合物を含む有機層が電子輸送層を構成する、請求項１〜６のいずれか１項記載の有機電子デバイス。
  8. 電子輸送層が、下記式：
    Figure 2013538436
     の化合物と式（Ａ−１）の化合物との混合物を含む、請求項７記載の有機電子デバイス。
  9. 電子注入層が、フッ化カリウムを含む又はフッ化カリウムからなる、請求項７又は８記載の有機電子デバイス。
  10. 発光層が、下記式：
    Figure 2013538436
     の化合物を含み、符号が以下の意味：
    Ｍ1は、それぞれの金属原子に可能な任意の酸化状態のＣｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群より選択される金属原子であり；
    カルベンは、非荷電又はモノアニオン性の単座、二座又は三座でありうるカルベン配位子であり、カルベン配位子は、ビスカルベン又はトリスカルベン配位子でもあり得；
    Ｌは、モノアニオン性又はジアニオン性配位子であり、これは単座又は二座であってよく；
    Ｋは、ホスフィン；ホスホナート及びその誘導体、アルセナート及びその誘導体；ホスフィット；ＣＯ；ピリジン；ニトリル及びＭ1とπ錯体を形成する共役ジエンからなる群より選択される非荷電単座又は二座配位子であり；
    ｎ１は、カルベン配位子の数であり、ここでｎ１は少なくとも１であり、ｎ１＞１の場合、式Ｉの錯体におけるカルベン配位子は、同一又は異なっていてよく；
    ｍは、配位子Ｌの数であり、ここでｍは０又は≧１であってよく、ｍ＞１である場合、配位子Ｌは、同一又は異なっていてよく；
    ｏは、配位子Ｋの数であり、ここでｏは０又は≧１であってよく、ｏ＞１である場合、配位子Ｋは、同一又は異なっていてよく；
    ｎ１＋ｍ＋ｏの合計は、金属原子の酸化状態及び配位数に応じて、配位子のカルベン、Ｌ及びＫのデンティシティに応じて、また配位子のカルベン及びＬの電荷に応じて決まるが、但し、ｎ１は少なくとも１である
    を有する、請求項７〜９のいずれか１項記載の有機電子デバイス。
  11. 式ＩＸの化合物が、下記式：
    Figure 2013538436
     の化合物である、請求項１０記載の有機電子デバイス。
  12. 正孔輸送層が、酸化モリブデン（ＭｏＯx）、特にＭｏＯ3又は酸化レニウム（ＲｅＯx）、特にＲｅＯ3でドープされた、下記式：
    Figure 2013538436
     の化合物を含む、請求項７〜１１のいずれか１項記載の有機電子デバイス。
  13. 請求項１で定義された式Ｉの有機金属錯体及び請求項１で定義された式ＩＩの化合物を含む有機層、特に電子輸送層。
  14. 有機電子デバイスにおける請求項１３記載の有機層の使用。
  15. 請求項１〜１２のいずれか１項記載の有機電子デバイス又は請求項１３記載の有機層を含む機器。
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