JP2013538440A - 窒素結合5員環複素環により置換されたジベンゾフラン及びジベンゾチオフェン及び有機エレクトロニクスにおけるそれらの使用 - Google Patents

窒素結合5員環複素環により置換されたジベンゾフラン及びジベンゾチオフェン及び有機エレクトロニクスにおけるそれらの使用 Download PDF

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Abstract

少なくとも1つの窒素結合5員環複素環を置換基として有するジベンゾフラン及びジベンゾチオフェンの有機エレクトロニクスにおけるホスト、ブロッカー及び/又は電荷輸送材料としての使用ならびに少なくとも1つの窒素結合5員環複素環と少なくとも1つのカルバゾリル残基を置換基として有するジベンゾフラン及びジベンゾチオフェン、その製法及び有機エレクトロニクスにおけるこれらの化合物の使用が開示されている。

Description

本発明は、少なくとも1つの窒素結合5員環複素環を置換基として有するジベンゾフラン及びジベンゾチオフェンの有機エレクトニックスにおけるホスト、ブロッカー及び/又は電荷輸送材料としての使用に関する。更に、本発明は少なくとも1つの窒素結合5員環複素環と少なくとも1つのカルバゾリル基を置換基として有するジベンゾフラン及びジベンゾチオフェン、その製法及びこれらの化合物の有機エレクトロニクスにおける使用に関する。
有機エレクトロニクスは、ポリマー又はより小さな有機化合物を有する電子回路を使用するエレクトロニクスの副次的な分野である。有機エレクトロニクスを使用する分野は、有機発光ダイオード(OLEDs)におけるポリマー又はより小さな有機化合物の使用、有機太陽電池における使用(有機光電池)及び有機トランジスター、例えば有機FETsならびに有機TETsのようなスイッチ部材における使用である。
このように適切な新規有機材料の使用は、有機エレクトロニクスをベースとする様々なタイプの、例えば、ディスプレイ、センサー、トランジスター、データストレージ又は太陽電池のような新規コンポーネントの提供を可能にする。これは、低コストで薄く、軽量でフレキシブルかつ生産性のある新規用途での開発を可能にする。
本発明による用途の有利な使用分野は、有機発光ダイオードにおける比較的に小さな有機化合物の使用である。
有機発光ダイオード(OLEDs)は、電流により励起されると光を放つ材料の特性を利用している。OLEDsは、フラットなVDU(ビジュアル・ディスプレイ・ユニット)を生産するための陰極線管及び液晶ディスプレイの代替品として特に関心がある。極めてコンパクトなデザイン及び本質的に低い消費電力ゆえに、OLEDsを有する装置は特にモバイル用途、例えば、携帯電話、ラップトップなどにおける用途ならびにイルミネーションにおける用途に適切である。
OLEDsが作用する基本的な原理及びOLEDsの適切な構造(層)は、例えば、WO2005/113704ならびにそこに記載されている文献に記載されている。
使用される発光体材料(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)であってもよい。リン光発光体は通常は有機金属錯体であり、これは単一発光を示す蛍光発光体とは異なり三重発光を示す(M.A.Baldow等、Appl.Phys.Lett.1999,75,4〜6頁)。クアンタムのメカニズムの理由で、リン光発光体が使用される場合には4倍までの量子効率、エネルギー効率及び電力効率が可能である。
特に関心のあるものは、長い運転寿命、良好な効率、熱応力に対して高い安定性を有する有機発光ダイオードである。
前記特性を実際に満たすために、適切な発光体材料を提供するだけではなく、OLEDの他の成分(相補材料)も適切な装置構成物において互いにバランスをとらなくてはならない。このような装置構成物は、例えば、分散した形で実際の発光体が存在する特定のマトリックス材料を有していてもよい。更に、該構成物はブロッカー材料を有していてもよく、正孔ブロッカー、励起子ブロッカー及び/又は電子ブロッカーが装置の構成物中に存在していてもよい。更に又は二者択一的に、装置の構成物は、正孔注入材料及び/又は電子注入材料及び/又は電荷輸送材料、例えば、正孔伝導体材料及び/又は電子伝導体材料を有していてもよい。実際の発光体と一緒に組み合わせて使用される前記材料の選択は、OLEDsの効率及び寿命を含むパラメーター及び使用及び動作電圧に影響を与える。
従来技術は、OLEDsの種々の層で使用するための多くの種々の材料を提案している。
WO2006/128800A1には、特にアミノ置換基を有していてもよいジベンゾフラン誘導体を有するエレクトロルミネセント成分が開示されている。2位と4位に窒素を有する5員環複素環を有する相応の誘導体はこの文献では開示されていない。
WO2006/114377A1には、芳香族、特にベンゾフランにより置換されていてもよいトリアゾールが開示されている。トリアゾールは3位でベンゾフランに結合している。2位及び/又は4位で置換されているベンゾフラン又はジベンゾチオフェン化合物は明確に開示されていない。
WO2005/054212A1とWO2003/105538A1には、5員環窒素複素環により3位が置換されていてもよいジベンゾフラン誘導体が開示されている。しかし、2位と4位が5員環窒素複素環により置換されているジベンゾフラン誘導体はこの文献で言及されていない。
更に、相応の窒素複素環が置換されたジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンが金属錯体においてリガンドとして使用されている公知の従来技術がある。
US2009/079340A1には、例えば以下の化合物:
Figure 2013538440
が開示されている。
JP2007/217397には、リガンドに以下の前駆体:
Figure 2013538440
が開示されている。
どちらの文献にも相補的材料(上記の定義を参照)としての使用が開示されていない。ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン上に更にカルバゾール置換基を有する化合物は明確に開示されていない。
JP2008/303150には、同様に相応の置換ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンが開示されているが、その際これらの化合物中の複素環は窒素により結合していない。
従って、従来技術からは、発光層において特に蛍光発光体としてならびに場合によりマトリックス材料として使用される公知のジベンゾフラン及びジベンゾチオフェン誘導体が存在することが明らかである。更に、相応のジベンゾフラン誘導体が公知であり、これは2位又は4位に窒素を有する置換基を有し、かつ金属錯体においてリガンドとして存在する。
前記従来技術に鑑み、本発明の対象はOLEDsならびに有機エレクトロニクスにおける更なる用途において使用するために適切な更なる材料を提供することである。特に、OLEDsにおいて使用するためのホスト、ブロッカー及び/又は電荷輸送材料が提供されるのがよい。更に、該材料は良好な効率、優れた運転寿命及び熱応力に高い安定性を確実にするOLEDsならびにOLEDsの低い使用電圧及び動作電圧を提供するために適切であるべきである。
本発明によりこれらの対象は、式(I)
Figure 2013538440
[式中、
XはS又はOであり;
1、R2は、互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12又はC基であり;
3、R4は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
又は
3とR4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい。
5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
nは、0、1、2、3又は4であり、
mは、0、1、2又は3であり、
pは、1又は2であり、ここでm+pは≦4であり、
Cは、一般式(II)
Figure 2013538440
(式中、
1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり;又は
(Ra又はRb)と(Rc又はRd)、又は
(Re又はRf)と(Rg又はRh)、及び/又は
(Rc又はRd)と(Re又はRf)は、炭素又は窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい)
の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である]
の化合物(その際、C基は2位及び/又は4位で結合する、又は前記の一般式(I)の2個のユニットは、場合により少なくとも1つのヘテロ原子により又はOを介して中断されている1つの結合、線状又は分枝状の、飽和又は不飽和の橋かけ部により互いに橋かけられ、その際、一般式(I)中のこの橋かけ部はRa、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhの代わりに、又はR1又はR2により、又はR1又はR2の代わりにモノマーの形、重合した形又は架橋した形で結合する)の使用により達成された。
本発明の対象は、一般式(III)
Figure 2013538440
[式中、
XはS又はOであり;
2は、互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12であり;
3、R4は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であるか又は
3とR4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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、ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に互いに縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、
5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
13、R14は互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12であり;
mは、0、1、2又は3であり、
pは、1又は2であり、その際、m+pは≦4であり、
qは、0、1、2、3又は4であり、
rは、0、1、2、3又は4であり、
sは、1、2、3又は4であり、
Cは、一般式(II)
Figure 2013538440
(式中、
1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり;又は
(Ra又はRb)と(Rc又はRd)、又は
(Re又はRf)と(Rg又はRh)、及び/又は
(Rc又はRd)と(Re又はRf)は、炭素原子又は窒素元素と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい)
の5員環の飽和又は不飽和複素環基である]
の化合物(その際、C基は2位及び/又は4位で結合する、又は前記の一般式(III)の2個のユニットは場合により少なくとも1つのヘテロ原子により又はOを介して中断されている1つの結合、線状又は分枝状の、飽和又は不飽和の橋かけ部により互いに橋かけられ、その際、一般式(III)中のこの架橋はRa、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、R13又はR14代わりに、又はR2を介して及び/又はR2の代わりに結合する)の使用により達成された。
式(I)又は(III)のヘテロ環が置換された特定のジベンゾフラン及びジベンゾチオフェン化合物は、電荷キャリア伝導性を必要とする用途で使用するために特に適切であり、特に有機エレクトロニクス用途、例えば、スイッチ部材、例えば、有機トランジスター、例えば、有機FETs及び有機TFTs、有機太陽電池及び有機発光ダイオード(OLEDs)から選択される用途で使用するために適切である。式(I)及び(II)の化合物は、発光層においてマトリックス材料として及び/又は正孔材料及び/又は励起子ブロッカー材料として及び/又は電子ブロッカー材料及び/又は励起子ブロッカー材料として、及び/又は電子伝導体材料として、特にリン発光体と組み合わせて使用するために適切である。OLEDsにおける式(I)又は(III)の本発明の化合物の使用は、良好な効率及び長い寿命を有するOLEDsを提供し、かつこれは特に低い使用電圧及び動作電圧で運転することができる。式(III)の本発明の化合物は、特に青色及び緑色発光体、例えば、明るい青色又は深い青色発光体(これらは特にリン光発光体である)のマトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料として使用するために適切である。電子伝導体として、本発明の化合物は当業者に公知の全ての色を有するOLEDにおいて使用できる。更に、式(I)又は(III)の化合物は、スイッチ部材及び有機太陽電池から選択される有機エレクトニックス用途で使用できる。
本発明に関連して、アリール残基又はアリール基、ヘテロアリール残基又はヘテロアリール基、アルキル残基又はアルキル基、シクロアルキル残基又はシクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル残基又はヘテロシクロアルキル基、アルケニル残基又はアルケニル基、アルキニル残基又はアルキニル基、アラルキル残基又はアラルキル基ならびにドナー及び/又はアクセプター作用を有する基という用語を以下のように定義する。
アリール残基(又は基)とは、6〜30個の炭素原子、有利には6〜18個の炭素原子を有する基本骨格を有し、かつ芳香族環又は複数の縮合芳香族環から形成される残基を意味すると解釈される。適切な基本骨格は、例えば、フェニル、ナフチル、アントラセニル又はフェナントレニル、インデニル又はフルオレニルである。この基本骨格は、非置換(すなわち、置換可能な炭素原子は水素原子を有する)であるか又は、基本骨格の置換可能な1個又は1個よりも多い又は全ての位置で置換されていてもよい。
適切な置換基は、例えば、ジューテリウム、アルコキシ残基、アリールオキシ残基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルバゾイリル基、シリル基、SiR161718(適切なシリル基SiR161718は以下に記載してある)、アルキル残基、有利には1〜8個の炭素原子を有するアルキル残基、より有利にはメチル、エチル、又はi−プロピル、アリール残基、有利にはC6−アリール残基であり(これは置換されているか又は非置換であってもよい)、ヘテロアリール残基、より有利には少なくとも1個の窒素原子を有するヘテロアリール残基、より有利にはピリジル残基及びカルバゾリル残基、アルケニル残基、有利には1個の二重結合を有するアルケニル残基、より有利には1個の二重結合と1〜8個の炭素原子を有するアルケニル残基、アルキニル残基、有利には1個の三重結合を有するアルキニル残基、より有利には1個の三重結合と1〜8個の炭素原子を有するアルキニル残基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基、又はスペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である。ドナー又はアクセプター作用を有する適切な基を以下に説明する。最も有利には、置換アリール残基は、メチル、エチル、イソプロピル、アルコキシ、ヘテロアリール、ハロゲン、擬ハロゲン及びアミノ、有利にはアリールアミノから成るグループから選択される置換基を有する。アリール残基又はアリール基は、有利にはC6〜C18−アリール残基、より有利にはC6−アリール残基であり、これは場合により1個又は1個以上の前記の置換基により置換されている。より有利には、C6〜C18−アリール残基、有利にはC6−アリール残基は、0個、1個、2個、3個又は4個、最も有利には0個、1個又は2個の前記置換基を有する。
ヘテロアリール残基又はヘテロアリール基とは、アリール残基の基本骨格において、少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子により置換され、かつヘテロアリール残基の基本骨格が有利には5〜18個の環原子を有する点において前記アリール残基とは異なる残基を意味すると解釈される。有利なヘテロ原子は、N、O及びSである。特に有利に適切なヘテロアリール残基は、窒素含有ヘテロアリール残基である。最も有利には、基本骨格の1個又は2個の炭素原子は、ヘテロ原子、有利には窒素により置換されている。とりわけ有利には、基本骨格は、ピリジン、ピリミジン及び5員環ヘテロ芳香族、例えば、ピロール、フラン、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、トリアゾールのような系から選択される。更に、ヘテロアリール残基は縮合環系、例えば、ベンゾフリル、ベンゾチエニル、ベンゾピロリル、ジベンゾフリル、ジベンゾチエニル、フェナントロリニル、カルバゾリル残基、アザカルバゾリル残基又はジアザカルバゾリル残基であってもよい。基本骨格は、該基本骨格の1個、1個よりも多い、又は全ての置換可能な位置で置換されていてもよい。適切な置換基はアリール基で既に記載したものと同じである。
アルキル残基又はアリール基とは、1〜20個の炭素原子、有利には1〜10個の炭素原子、より有利には1〜8個の炭素原子及び最も有利には1〜4個の炭素原子を有する残基を意味すると解釈される。このアルキル残基は、分枝又は非分枝であってよく、かつ場合により1つ又は複数のヘテロ原子、有利にはSi、N、O又はS、より有利にはN、O又はSにより中断されている。更に、このアルキル残基はアリール基で記載した1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい。更に、本発明により存在するアルキル残基は、少なくとも1つのハロゲン原子、例えば、F、Cl、Br又はI、特にFを有していてもよい。もう1つの実施態様では、本発明により存在するアルキル残基は完全にフッ素化されていてもよい。同様に、アルキル残基は1つ又は複数の(ヘテロ)アリール基を有することができる。従って、本明細書に関連して例えばベンジル残基は置換されたアルキル残基である。上記の(ヘテロ)アリール基の全てが適切である。アルキル残基はより有利には、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル及びt−ブチルから成るグループから選択され、極めて有利にはメチルとエチルが挙げられる。
シクロアルキル残基又はシクロアルキル基とは、3〜20個の炭素原子、有利には3〜10個の炭素原子、より有利には3〜8個の炭素原子を有する残基を意味すると解釈される。この基本骨格は非置換(すなわち、置換可能な全ての炭素原子が水素原子を有する)又は該基本骨格の1個、1個よりも多い又は全ての置換可能な位置で置換されていてもよい。適切な置換基は、先にアリール残基に関して挙げたグループである。同様に、シクロアルキル残基が1つ又は複数の(ヘテロ)アリール基を有することもできる。適切なシクロアルキル残基の例は、シクロプロピル、シクロペンチル及びシクロヘキシルである。
ヘテロシクロアルキル残基又はヘテロシクロアルキル基は、シクロアルキル残基の基本骨格において、少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子により置換されている点において前記シクロアルキル残基とは異なる残基を意味すると解釈される。有利なヘテロ原子は、N、O及びSである。最も有利には、シクロアルキル残基の基本骨格の1個又は2個の炭素原子は、ヘテロ原子により置換されている。適切なヘテロシクロアルキル残基の例は、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロフラン、ジオキサンから誘導される残基である。
アルケニル残基又はアルケニル基とは、少なくとも2個の炭素原子を有するが、アルキル残基の少なくとも1つのC−C−単結合がC−C−二重結合により置き換わっている点において異なる前記アルキル残基に相応する残基を意味すると解釈される。
アルキニル残基又はアルキニル基とは、少なくとも2個の炭素原子を有するが、アルキル残基の少なくとも1つのC−C−単結合がC−C−三重結合により置き換わっている点において異なる前記アルキル残基に相応する残基を意味すると解釈される。
SiR161718基とは、シリル残基を意味すると解釈され、その際、R16、R17、R18は、互いに独立にアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール又はOR22である。
SiR232425基とは、シリル残基を意味すると解釈され、その際、R23、R24、R25は、互いに独立にアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール又はOR22である。
本明細書に関連して、ドナー又はアクセプター作用を有する基又は置換基とは、以下のグループを意味すると解釈される:
ドナー作用を有する基とは、+I及び/又は+M作用を有する基を意味すると解釈され、かつアクセプター作用を有する基とは、−I及び/又は−M作用を有する基を意味すると解釈される。有利な適切な基は、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、SiR192021、OR22、ハロゲン残基、ハロゲン化C1〜C20−アルキル残基、カルボニル(−CO(R19))、カルボニルチオ(−C=O(SR19))、カルボニルオキシ(−C=O(OR19))、オキシカルボニル(−OC=O(OR19))、チオカルボニル(−SC=O(R19))、アミノ(−NR1920)、擬ハロゲン残基、アミド(−C=O(NR19))、−NR19C=O(R21)、ホスホネート(−P(O)(OR192、ホスフェート(−OP(O)OR192)、ホスフィン(−PR1920)、ホスフィンオキシド(−P(O)R19 2)、スルフェート(−OS(O)2OR19)、スルホキシド(−S(O)R19)、スルホネート(−S(O)2OR19)、スルホニル(−S(O)219、スルホンアミド(−S(O)2NR1920)、NO2、ホウ素エステル(−OB(OR192)、イミノ(−C=NR1920))、ボラン残基、スタンネン残基、ヒドラジン残基、ヒドラゾン残基、オキシム残基、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、ボロキシム及びボラジンから選択される。
ドナー又はアクセプター作用を有する前記基で記載したR19、R20及びR21残基は、互いに独立に以下のものである:
置換又は非置換のC1〜C20−アルキル又は、置換又は非置換のC6〜C30−アリール、又はOR22、上記の適切かつ有利なアルキル及びアリール残基。R19、R20及びR21残基は、より有利にはそれぞれC1〜C6−アルキル、例えば、メチル、エチル又はi−プロピル又はフェニルである。有利な実施態様では、SiR192021の場合には、−R19、R20及びR21は有利には互いに独立に置換又は非置換のC1〜C20−アルキル又は置換又は非置換のアリール、有利にはフェニルである。
ドナー又はアクセプター作用を有する有利な置換基は、次のものから成るグループから選択される:C1〜C20−アルコキシ、有利にはC1〜C6−アルコキシ、より有利にはエトキシ又はメトキシ;C6〜C30−アリールオキシ、有利にはC6〜C10−アリールオキシ、より有利にはフェニルオキシ;SiR192021(式中、R19、R20及びR21は有利には互いに独立に置換又は非置換のアルキル又は置換又は非置換アリール、有利にはフェニル;より有利にはR19、R20及びR21残基のうち少なくとも1つは、置換又は非置換のフェニルであり、適切な置換基は先に記載されている;ハロゲン残基、有利にはF、Cl、より有利にはF、ハロゲン化C1〜C20−アルキル残基、有利にはハロゲン化C1〜C6−アルキル残基、最も有利にはフッ化C1〜C6−アルキル残基、例えばCF3、CH2F、CHF2又はC25;アミノ、有利にはジメチルアミノ、ジエチルアミノ又はジアリールアミノ、より有利にはジアリールアミノ;擬ハロゲン残基、有利にはCN、−C(O)OC1〜C−アルキル、有利には−C(O)OMe、P(O)R2、有利にはP(O)Ph2である。
ドナー又はアクセプター作用を有する特に極めて有利な置換基は、メトキシ、フェニルオキシ、ハロゲン化C1〜C4−アルキル、有利にはCF3、CH2F、CHF2、C25、ハロゲン、有利にはF、CN、SiR192021(適切なR19、R20及びR21残基は、既に先に記載してある)、ジアリールアミノ(NR1920、ここでR19、R20はそれぞれC6〜C30−アリールである)、−C(O)OC1〜C−アルキル、有利には−C(O)OMe、P(O)Ph2から成るグループから選択される。
ハロゲン基は、有利にはF、Cl及びBr、より有利にはF及びCl、最も有利にはFを意味すると解釈される。
擬ハロゲン基は、有利にはCN、SCN及びOCN、より有利にはCNを意味すると解釈される。
ドナー又はアクセプター作用を有する前記基は、本明細書中で記載されたが、ドナー又はアクセプター作用を有する基の上記リストに含まれていない更なる残基及び置換基がドナー又はアクセプター作用を有する可能性を除外するわけではない。
アリール残基又はアリール基、ヘテロアリール残基又はヘテロアリール基、アルキル残基又はアルキル基、シクロアルキル残基又はシクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル残基又はヘテロシクロアルキル基、アルケニル残基又はアルケニル基ならびにドナー及び/又はアクセプター作用を有する基は、上記のように置換又は非置換であってもよい。本明細書に関連して、非置換の基とは、基の置換可能な原子が水素原子を有する基を意味すると解釈される。本明細書に関連して、置換された基とは、1つ又は複数の置換可能な原子が少なくとも1つの位置で、水素原子の代わりに1つの置換基を有する基を意味すると解釈される。適切な置換基は、アリール残基又はアリール基に関して既に記載した置換基である。
同じナンバリングを有する残基が本発明の化合物において1回以上生じる場合には、これらの残基は独立に記載された定義を有していてもよい。
一般式(I)の化合物において、XはS又はO、有利にはOである。
一般式(I)の化合物中、R1残基は独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12、又はC基、有利にはアリール、ヘテロアリール又は−NR34、又はC基、ここで、前記残基は非置換又は置換されていてもよい。適切な置換基は先に記載してある。C基は以下に定義されている。より有利には、R1は前記置換基により置換されているか又は非置換であってもよいフェニル、C基、又は−NR34である。最も有利には、R1は前記置換基により置換されているか又は非置換であってもよいC基、又は−NR34である。
更に有利な1実施態様では、残基R1は独立に、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、インデニル及びフルオレニルから選択されるアリール(これらは非置換であるか、又は1個又は1個よりも多い、又は全ての置換可能な位置で置換されている)、ピリジン残基、ピリミジン残基、ピロール残基、フラン残基、ピラゾール残基、イミダゾール残基、チオフェン残基、オキサゾール残基、チアゾール残基、トリアゾール残基、ベンゾフリル残基、ベンゾチエニル残基、ベンゾピロリル残基、ジベンゾフリル残基、フェナントロリニル残基、カルバゾリル残基、アザカルバゾリル残基及びジアザカルバゾリル残基から選択されるヘテロアリール(これらは非置換であるか、又は1個又は1個よりも多い、又は全ての置換可能な位置で置換されていてもよい)、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)9、−S(O)R10、−SR11又は−OR12(ここで、前記残基は非置換又は置換されていてよい)。適切な置換基は先に記載してある。
更に有利な実施態様では、残基R1は、−NR34であり;及びR3、R4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合していてもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい。残基R3とR4のより有利な定義は以下に記載してある。また有利な基−NR34も以下に記載されている。
一般式(I)の化合物のR2残基は、独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12、より有利には、アリール、ヘテロアリール又は−NR34であり、ここで、前記残基は非置換であるか又は置換されている。適切な置換基は先に記載してある。最も有利にはR1は前記基により置換されているか又は非置換であってもよいヘテロアリール又は−NR34である。
一般式(I)の化合物において、存在する場合にはR3とR4は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であるか、又はR3とR4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合していてもよく、その際、縮合された基は非置換であるか又は、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい。
より有利には、R3とR4は、互いに独立にアリールであるか、又はR3とR4は窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又は、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか又は、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい。
最も有利には、一般式(I)の化合物中、R3とR4残基は、窒素原子と一緒に5個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、3〜10個、より有利には5個又は6個の環原子を有する1つ又は複数の、有利には2個の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか又は、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、かつ有利には非置換である。
特に適切な−NR34の例は、カルバゾリル、ピロリル、インドリル、イミダゾリル、トリアゾリル、ベンズイミダゾリル、アザカルバゾリル、ジアザカルバゾリル及びジフェニルアミノから選択され、その際、前記基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換される。
1残基は、有利には−NR34であってもよく、その際、前記−NR34は一般式(II)の5員環複素環残基である。一般式(II)の残基の定義は以下に見出すことができる。従ってR1の特に有利な残基は次のものである:
Figure 2013538440
Figure 2013538440
Figure 2013538440
更に有利な実施態様では、残基R1は以下のグループから選択される:
Figure 2013538440
Figure 2013538440
一般式(I)の化合物において、R1は有利には一般式(IV)
Figure 2013538440
のカルバゾリル残基である。
−NR34部分の縮合環の上に存在していてもよい前記置換基は、式中では(R13q及び(R14rにより示されていて、以下に定義することにする。
一般式(IV)の残基において、R13とR14は互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12、ドナー又はアクセプター作用を有する基である。
一般式(I)の化合物において、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、有利にはアリール又はヘテロアリールであり、その際、前記残基は非置換であるか又は、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1個又は複数残基、より有利には非置換又は置換フェニルにより置換されていてもよい。その際、適切な置換基、例えば、トリル又は式
Figure 2013538440
(式中、YはS又はOであり、かつC基は先に定義してある)
の基は先に記載されている。
最も有利には、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14及びR15は、それぞれ独立にフェニル、トリル又は式
Figure 2013538440
(式中、YはS又はOであり、かつC基は先に定義してある)
の基である。
一般式(IV)の残基の特に有利な例は、すなわち特に有利な−NR34基の例は次のものである:
Figure 2013538440
特に有利な−P(O)R56基は:
Figure 2013538440
である(式中、X及びC基は先に定義してある)。
特に有利なPR78基は:
Figure 2013538440
である。
特に有利な−S(O)29及び−S(O)R10基は:
Figure 2013538440
である。
特に有利な−SR11及び−OR12基は次のもの:
Figure 2013538440
(式中、XはS又はOであり、かつCは上記の通りである)
である。
本発明により適切な重合性基又は架橋性基を以下に記載する。当業者は、本発明の使用において、重合した形又は架橋した形で使用される一般式(I)の化合物が少なくとも1つの架橋性基又は重合性基を有し、かつ架橋又は重合されていることを理解している。いずれの重合性基又は架橋性基を有さない一般式(I)の化合物、又は重合性基又は架橋性基を有する一般式(I)の化合物は、本発明によりモノマーの形で使用できる。同じことは一般式(III)の化合物にも当てはまる。
一般式(I)の化合物において、nは、0、1、2、3又は4、有利には0、1又は2、より有利には1であり、これは上記の定義を有する1つのR1基が一般式(I)の化合物中に存在することを意味する。
一般式(I)の化合物において、mは、0、1、2、3、有利には0、1、より有利には0であり、これは上記の定義を有するR2基が一般式(I)の化合物中に存在しないことを意味する。
一般式(I)の化合物において、pは、1又は2、有利には1であり、これは上記の定義を有するC基が一般式(I)の化合物中に存在することを意味する。
一般式(I)の化合物において、m+pは≦4であり、これは一般式(I)の化合物において、4個以下の置換基が全て、C基及びR2が結合しているジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン基本骨格の適切なベンゼン残基上に存在していることを意味する。
一般式(I)の化合物の位置で置換基が存在しない場合には水素原子が存在していることを当業者には容易に理解される。
一般式(I)の本発明の化合物では、一般式(II)
Figure 2013538440
(A1、A2、A3、A4、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg及びRhの定義を有する)
の少なくとも1つの5員環の飽和又は不飽和複素環C残基が存在する。
本発明によれば、残基(II)は飽和又は不飽和であってもよい。飽和C残基の場合には、5員環中の2つの窒素NRb、NRd、NRf及びNRhの間で生じる全ての結合は単結合である。
一般式(II)で、不飽和C残基の場合には、5員環中のN、A1、A2、A3及び/又はA4の間で生じる結合は単結合又は二重結合に相応する。従って少なくとも1つの二重結合を有するC残基は不飽和又は芳香族の特徴を有してもよい。当業者は、一般式(II)が本発明による可能性としてあり得る全ての残基を記載していること、すなわち点線の単結合しか表示されていなくても飽和、不飽和及び芳香族残基が記載されていることを認識している。当業者には、一般式(II)中、どの結合が単結合であるか又は二重結合であるのか、かつ一般式(II)の飽和又は部分的に飽和残基の場合には、A1、A2、A3及び/又はA4に応じて更なる水素原子が場合により存在することが公知である。部分的に不飽和又は芳香族C残基の場合には、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg残基が、A1、A2、A3及び/又はA4上の相応する位置に存在しない。例えば、"Ra又はRb"の形式が選択される。なぜならば、本発明の化合物ではA1、A2等のどの定義なのかにより例えばRa又はRb等のどちらかが存在するからである。
a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg及びRhは互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である。記載され、かつ有利な実施態様での残基の定義に関しては、上記の記載内容が当てはまる。最も有利には、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg及びRhは互いに独立に水素、アルキル又はアリールである。Ra、Rc、Re及びRgは特に有利には互いに独立に水素、アルキル又はアリールである。Rb、Rd、Rf及びRhは特に有利には互いに独立にアルキル又はアリールであり、これは環中に有利にはNHが存在しないことを意味する。
本発明の有利な実施態様では、A1はCRa又はN、A2はCRc又はN、A3はCRe又はN、及びA4はCRg又はNであり、これは有利な実施態様ではRb、Rd、Rf及びRh残基が存在しないことを意味する。
一般式(II)は、有利には以下の式(IIa)
Figure 2013538440
に相応するか、又はその異性体式(相応して上記の定義A1、A2、A3及びA4を有する)であり、特に式(IIa)中、A1はCRa又はN、A2はCRc又はN、A3はCRe又はN、及びA4はCRg又はNである。
有利な実施態様では本発明一般式(I)の化合物中のCが以下のもの:
Figure 2013538440
である本発明の使用に関する。
1実施態様では、上記残基中のRa
Figure 2013538440
ではない。
更に有利な実施態様では、本発明は一般式(I)の化合物中のC基が:
Figure 2013538440
である本発明による使用に関する。
1実施態様では、式中の残基
Figure 2013538440
は以下の意味を有する:
g、ReはHであり、かつ
aは水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である。
更に有利な実施態様では、本発明は一般式(I)の化合物中のC基が
Figure 2013538440
である本発明の使用に関する。
1実施態様では、以下の化合物
Figure 2013538440
の使用は除く。
更に有利な実施態様では、本発明は一般式(I)の化合物中、Ra、Rc、Re及びRgのうちの少なくとも1つがアリール、有利には場合により置換されたフェニルである本発明の使用に関する。
本発明の有利な1実施態様では、RaとRc、又はReとRg及び/又は(有利には又は)RcとReは、炭素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又は、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、ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される置換基により置換されており、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合していてもよく、その際、縮合された基は、非置換であるか又は、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される置換基により置換されていてもよい。
特に有利な実施態様では、RaとRc、又はReとRg及び/又は(有利には又は)RcとReは、炭素原子と一緒に5、6又は7個の環原子を有する環式基を形成し、かつこれは非置換であるか又はアルキル基、例えばメチルにより及び/又はアリール基、例えばフェニルにより置換されている。
aとRc、又はReとRg及び/又は(有利には又は)RcとRe残基が上記の縮合環を形成するこの実施態様では、残りの、すなわち縮合していないRa、Rc、Re、Rg残基は有利にはアリール、より有利にはフェニル又は置換フェニルである。
(RaとRc)又は(ReとRg)又は(RcとRe)が有利には相応する上記縮合環を形成することにより、本発明により特に有利には、1つだけの縮合環が一般式(II)のC残基中に存在することになる。
極めて有利なC残基は以下に記載されている:
Figure 2013538440
Figure 2013538440
Figure 2013538440
更に有利な実施態様ではC残基は次のものから選択される:
Figure 2013538440
更に有利な実施態様では、本発明は
1が−NR34であり、
3、R4が窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、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、ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される置換基により置換されており、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合していてもよく、その際、縮合された基は、非置換であるか又は、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、
Cが一般式(II)
Figure 2013538440
[式中、
1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
nは1であり、かつ
mは0又は1、有利には0である]
の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である式(I)の化合物の使用に関し、その際、以前に定義されていない式(I)中の残基は上記の通りに定義される。
本発明の更なる実施態様では、一般式(I)の2つのユニットは1つの結合、すなわち場合により少なくとも1つのヘテロ原子により又はOを介して中断されているC−C結合、C−N結合、線状又は分枝状、飽和又は不飽和橋かけ部により互いに橋かけられ、その際、一般式(I)中の前記架橋は、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhの代わりに、又はR1又はR2を介して及び/又はR1又はR2の代わりに結合する。
架橋は有利には、次の結合:
Figure 2013538440
から成るグループから選択される。架橋は最も有利には1つの結合又は−1,3−フェニル−である。
本発明の架橋化合物は最も有利には以下の一般式(Ia)又は(Ib):
Figure 2013538440
に相応し、その際、R1、R2、X、C、m、n及びpは上記の定義の通りである。有利には、この実施態様ではn及びmはそれぞれ0であり、かつpは1である。
本発明によれば、少なくとも1つのC残基が2位及び/又は4位で、有利には2位で結合している一般式(I)の化合物が使用される。
存在する場合には、R1及びR2残基は一般にC残基により占有されていない全ての位置で結合していてもよい。例えば、1位、場合により2位、3位、場合により4位、6位、7位、8位及び/又は9位で結合していてもよい。本発明により使用されるジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンの位置は、以下の図表:
Figure 2013538440
[式中、XはO又はSである]
に示されている。
有利な実施態様では一般式(I)の化合物中、nとpが1である場合には、残基R1は有利には8位で結合し、かつ残基Cは有利には2位で結合する。より有利にはmは0である。
極めて有利な実施態様では、本発明で使用するための一般式(I)の化合物は、以下のグループ:
Figure 2013538440
Figure 2013538440
Figure 2013538440
[式中、XはS又はOである]
から選択される。
一般式(I)の本発明の化合物を製造する方法は当業者には自体公知であり、かつ例示的に一般式(III)の化合物により記載されている。
本発明によれば、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基は、一般に式−(Sp)x1−[PG’]xの基であり、その際、Spは架橋ユニットであり、PG’は架橋性基又は重合性基であり、x1は0又は1であり、xは1〜4の整数である。
x1は0と定義されていてもよいので、本発明によれば架橋性基又は重合性基はスペーサーによってではなく直接に結合することもできる。
Spは、例えば、−Ar−、−ArY−、−YAr−、−YAr(CR2627n−、−(CR2627n−、−(YCR2627n−、又は−(CR2627Y)n−から成るグループから選択され、その際、
Yは、NR5、O、S、C=O、C(=O)Oであり、ここで、R5はH;場合により少なくとも1つのC1〜C18−アルキル又はC1〜C18−アルコキシにより置換されているC6〜C18−アリール、場合により−O−により中断されているC1〜C18−アルキルであり;
26とR27は、互いに独立に水素、フッ素又はC1〜C20−アルキルであり、
nは、1〜20であり、
Arはアルキル、シクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであり、これらは場合により置換されていてもよい。
架橋性基又は重合性基PG’は、次のグループ:−C(R44)=CH2、−NHC(O)−C(R45)=CH2、−OCH2CH2OC(O)−C(R45)=CH2、−OC(O)−C(R45)=CH2、−C(O)−C(R46)=CH2
Figure 2013538440
−O−CH(CH2CH2CH=CH2;C5〜C8−シクロアルケニル、ビシクロアルケニル(場合により置換又は非置換であり、及び5〜30個の炭素原子を有する)、
Figure 2013538440
から成るグループから選択され、
ここでsは1〜6の整数、m1は1〜6の整数であり、かつR6は水素又はC1〜C20−アルキルであり、
44は、水素、C1〜C4−アルキル又はハロゲンであり、
45は、水素、C1〜C4−アルキル又はハロゲンであり、かつ
46は、水素、C1〜C4−アルキル又はC6〜C12−アリールであるか、又は
更なる実施態様でのPG’は、重合性基
Figure 2013538440
から得られる基であり、その際、AHGは場合により置換された芳香族又はヘテロ芳香族残基であり、例えば
Figure 2013538440
であってもよい。
47とR48は互いに独立にハロゲン、
Figure 2013538440
ホウ酸、ホウ酸エステル、−Mg−Hal、−Zn−Hal、−Sn(R523であり、ここで、Halはハロゲン及びR52はC1〜C18−アルキルである。
49は互いに独立に、水素、場合により−O−により中断されているC1〜C18−アルキル、C1〜C18−ペルフルオロアルキル、場合により−O−により中断されているC1〜C18−アルコキシ、又はC7〜C25−アラルキルである。
ここで、PG’は重合性基
Figure 2013538440
とは異なる場合は、該ポリマーは上記の繰り返し単位の他に、1つ又は複数の繰り返し単位RGI及び/又はRGIIを有していてもよい:
RGI:ポリマーの正孔注入特性又は正孔輸送特性を改善する単位;
RGII:ポリマーの電子注入特性又は電子輸送特性を改善する単位。
一般式(I)又は(III)の化合物中で、重合性基又は架橋性基が存在していてもよい。1実施態様では、これらは重合又は架橋していてもよい。架橋又は重合の方法、(例えば、フリーラジカル法)は当業者に自体公知である。本発明によれば、当業者に公知のフリーラジカル開始剤、例えば、AIBN又は
Figure 2013538440
を使用することができる。
本発明の有利な実施態様では、少なくとも1つの重合性基又は架橋性基はC−C二重結合、アクリレート、メタクリレート又は1,2−エポキシエーテルから成るグループから選択される。
一般式(I)の化合物が架橋性基又は重合性基として−CH=CH2−、アクリレート又はメタクリレートを有する場合には、重合は例えば、公知の光開始剤を用いて光化学的により行うことができ、これは例えば"Chemistry&Technology of UV&EB Formulations for Coatings,Ink and Paints,Vol.3:Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerization"1991,p.1115〜325)に記載されている。公知の光開始剤は、例えば、存在する全てのモノマーの全大量に対して、0.5〜5質量%の量で反応混合物に添加される。
更に適切な重合方法は、エポキシ重合、様々なメタセシス反応(例えばIvin,K.J.and Mol,J.C.,Olefin Metathesis and Metathesis Polymerization(Academic Press 1997)に記載されている)、例えば、開環メタセシス、ADMET(非環式ジエン−オレフィンメタセシス)又はヒドロシリル化である。以下に示す式(I)のスキームは式(III)にも当てはまる。
Figure 2013538440
ヒドロキシル化は、例えば、UV照射により開始することができ、かつフリーラジカル形成剤、遷移金属錯体又はルイス塩基、例えば、H2PtCl6、RhCl(PPh33又はトランス−IrCl(CO)(PPh32により触媒することができる:
Figure 2013538440
ここで、R50とR51は、互いに独立にC1〜C8−アルキル、C6〜C24−アリール又はC7〜C12−アラルキルである。
PG’が
Figure 2013538440
による重合性基である場合には、一般式(I)又は(III)の化合物は以下のように重合することができる。
ジハロゲン−官能化基質を使用する重合法は、ニッケル媒体カップリング条件下に行うことができ、これは例えばColon等によりJ.Pol.Sci.,Part A、Polymer Chemistry第28版(1990)367、及びColonらによりJ.Org.Chem.51(1986)2627に記載されている。反応は一般に極性非プロトン性溶剤、例えばジメチルアセトアミド中で、触媒量のニッケル塩、トリフェニルホスフィン及び大過剰量の亜鉛末を用いて行われる。様々な方法はloyd等によりBull.Chem.Soc.Jpn,63(1990)80に記載されていて、その際、有機溶解性ヨウ化物は促進剤として使用されている。更なるニッケルカップリング反応は、Yamamoto、Progress in Polymer Science 17(1992)1153に記載されていて、その際、ジハロ芳香族化合物と過剰のニッケル(1,5−シクロオクタジエン)錯体の混合物は不活性溶剤中で処置されている。全てのニッケルカップリング反応では、2つ以上の芳香族ジハロゲン化物の基質混合物が使用される場合には特にランダムポリマーが得られる。
このような重合反応は少量の水の添加により終了させることができる。二者択一的に、一官能性ハロゲン化アリールを連鎖停止剤として使用できる。
ニッケルカップリング重合は主に一般式(I)及び/又は(I*)のユニットから成るランダムポリマーを提供する。
更に、一般式(I)又は(I*)の化合物を鈴木カップリングにより重合させることもでき、これは当業者に公知である。この重合反応は、例えば、N.Miyaua and A.SuzukiによりChemical Reviews、第95巻457〜2483頁(1995)に記載されている。このために、有利には一般式(I)又は(I*)の化合物の二ヨウ化物又は二臭化物を適切な二ホウ素酸又は二ホウ酸エステルと反応させる。反応は、有利にはPd触媒下に、及びトリフェニルホスフィンの存在で、トルエンのような芳香族炭化水素溶剤中、70℃〜180℃で行われる。ジメチルホルムアミド又はテトラヒドロフランも適切である。炭酸ナトリウム又はジカーボネートのような水性塩基もHBrスカベンジャーとして使用される。相応の方法は、例えば、Leadbeater&Marco;Angew.Chem.Int.Ed.Eng.42(2003)1407,T.I.Wallow and B.M.Novak in J.Org.Chem,59(1994)5034〜5037;及びM.Remmers,M.Schulze,and G.Wegner in Macromol.Rapid Commun.17(1996)239〜252に記載されている。
本発明によれば、一般式(I)の化合物から形成され、かつ一般式(I)の1つ又は複数の化合物を有するポリマーは、架橋又は重合した形で使用することもできる。同様に、一般式(I)の化合物の他に更なるモノマーを重合し、相応のポリマーが形成されるようにしてもよい。相応の例は、WO2007/090733に記載されている。
更なるモノマーは、RGIのような正孔伝導性ユニット及び/又はRGIIのような電子伝導性ユニットであってもよく、これはWO2007/090733に記載されている。重合及び架橋に関するこれらの記載内容は本発明の(I)と(III)の化合物にも当てはまる。
本発明は、架橋又は重合した形で一般式(I)の繰り返し単位を有する架橋又は重合材料のホスト、ブロッカー及び/電荷輸送材料としての使用にも関する。
本発明は上記に定義したような一般式(I)の化合物又は以下に定義するような一般式(III)の化合物の、重合及び/又は架橋反応における成分としての使用にも関する。
本発明は、以下に定義するような一般式(III)のユニットを有する架橋材料又は重合材料にも関する。
本発明による架橋又は重合材料は、有機溶剤中で優れた溶解度、優れた膜形成特性及び比較的に高いガラス遷移温度を有する。更に、有機発光ダイオード(OLEDs)において本発明による架橋材料又はポリマー材料が使用される場合に、相応する成分の高い電荷キャリア輸送度、発色の高い安定性及び長い運転時間を観察することができる。
本発明の架橋材料又はポリマー材料は特に被覆又は薄膜として特に適切である。それというのも、これらは熱及び機械的に安定であり、かつ比較的に欠陥が無いからである。
薄膜を製造するための適切な方法は、例えば、真空電着、スピンコーティング、キャスティング法、ラングミュア−ブロジェット("LB")法、インクジェット印刷法、ディップコーティング、活版印刷、スクリーン印刷、ドクターブレード印刷、ローラー印刷、リバースローラー印刷、オフセットリトグラフィー印刷、フレキソ印刷、ウェブ印刷、スプレーコーティング、ブラッシュコーティンング又はパッド印刷及びそのようなものである。記載した方法の中でも、有利には真空蒸着、スピンコーティング、インクジェット印刷法及びキャスティング法が挙げられる。それというのも、これらが特に簡潔でかつ廉価に実施できるからである。
個々の成分層、特に発光層は、本発明の化合物及び/又は材料及び場合により更なる成分の混合物から形成できる。本発明の非共役ポリマーは、有機発光ダイオード(OLEDs)において、特にリン光化合物(三重項発光体)のマトリックス材料及び/又は電子伝導体として有用である。
層がスピンコーティング法、キャスティング法又はインクジェット印刷法により得られる場合には、0.0001〜90質量%の濃度の組成物を適切な有機溶剤、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、アセトニトリル、アニソール、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド及びこれらの混合物のような適切な有機溶剤中に溶かすことにより得られる溶液を用いて被覆が得られる。
本発明により使用されるモノマー、ポリマー又は架橋した形の式(I)の本発明の化合物は、ホスト、ブロッカー及び/又は電荷輸送材料として、有利には電子輸送材料として、有利にはスイッチ部材、例えば、有機トランジスター、例えば、有機FETs及び有機TFTs、有機太陽電池及び有機発光ダイオード(OLEDs)から選択される有機エレクトロニクス用途において使用することができ、有利には式(I)の化合物のOLEDsにおける使用が挙げられる。
従って、本発明は有利には電子輸送材料の本発明による使用にも関する。
更に本発明は、有機エレクトロニクス用途、有利にはOLEDsにおける式(I)の化合物の本発明による使用を提供する。
式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、これらがジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン基本骨格上の窒素により結合した少なくとも1つの5員環の複素環を有する点において注目に値する。これらの特定の化合物は、特にこれらが良好な効率、良好な運転寿命及び熱応力に対する高い安定性ならびに有機エレクトロニクス用途、特にOLEDsの低い使用電圧及び動作電圧を確実にする点において注目に値する。
式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、有機エレクトロニクス用途、特にOLEDsにおいて、有利にはホスト材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料及び/又は電子伝導体材料として使用できる。
式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料の輸送特性及び三重項レベルの位置により、ひいては励起子ブロッカー特性により、これらの化合物を正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料として使用することもできる。優れた電子伝導体容量を有する式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、特にOLEDのカソード側で使用できる。
有機エレクトロニクス用途の適切な構造は当業者に公知であり、かつ一般式(III)の本発明の化合物に関して以下に詳細に記載されている。
本発明は、一般式(III):
Figure 2013538440
[式中、
XはS又はOであり;
2は、互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12であり;
3、R4は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
又は
3とR4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に互いに縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基及びドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい;
5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
13、R14は、互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12であり;
mは0、1、2又は3であり、
pは、1又は2であり、ここでm+pは≦4であり、
qは、0、1、2、3又は4であり、
rは、0、1、2、3又は4であり、
sは、1、2、3又は4であり、
Cは、一般式(II)
Figure 2013538440
(式中、
1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり;又は
(Ra又はRb)と(Rc又はRd)、又は
(Re又はRf)と(Rg又はRh)、及び/又は
(Rc又はRd)と(Re又はRf)は、炭素原子又は窒素原子と一緒に、3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい)
の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である]
の化合物(その際、C基は2位及び/又は4位で結合する、又は前記の一般式(III)の2個のユニットは、場合により少なくとも1つのヘテロ原子により又はOを介して中断されている1つの結合、線状又は分枝状の、飽和又は不飽和の橋かけ部により互いに橋かけられ、その際、一般式(III)中のこの架橋はRa、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、R13、R14の代わりに、又はR2を介して及び/又はR2の代わりに結合する)にも関する。
残基又は基X、R2、Cに関して、従って一般式(III)の化合物中R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、m、p、s、A1、A2、A3、A4又は一般式(III)の2つのユニットの間に存在する架橋、相応するポリマー化合物又は架橋化合物ならびに相応する有利な実施態様に関しては、本発明で使用される一般式(I)の化合物で記載した内容が当てはまる。
一般式(III)の本発明の化合物は、少なくとも1つのカルバゾリル置換基と、更なる置換基として窒素原子により結合した少なくとも1つの5員環複素環との特定の組合せが注目に値する。一般式(III)の化合物のこの発明の特徴により、これらの化合物は、有機エレクトトニックス、例えばOLEDsにおいて特に有利に使用できる。
1実施態様では、式(III)の化合物中の残基Cは以下のように定義される:
Cは、一般式(II)
Figure 2013538440
[式中、
1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である]
の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である。
式(III)中の有利な残基Cは以下に記載してある。
一般式(III)の本発明の化合物では、一般式(IV)の少なくとも1つのカルバゾリル置換基
Figure 2013538440
が存在し、有利には8位で結合する。
従って、本発明はより有利には一般式(III)の発明の化合物に関し、その際、カルバゾリル置換基(IV)
Figure 2013538440
は、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン基本骨格の8位で結合して存在する。
一般式(III)の化合物では、mは0、1、2又は3であり、pは1又は2であり、qは0、1、2、3又は4であり、rは、0、1、2、3又は4であり、かつsは1、2、3又は4である。
有利な実施態様では、一般式(III)中、sは1又は2であり、より有利には1である。
更に有利な実施態様では、一般式(III)中、qは0又は1であり、より有利には0である。
更に有利な実施態様では、一般式(III)中、rは0又は1であり、より有利には0である。
更に有利な実施態様では、一般式(III)中、sは1、pは1及びmは0である。
一般式(III)の化合物で生じるR13とR14残基ならびに相応する有利な実施態様に関して、本発明により使用される一般式(I)の化合物で記載した内容が当てはまる。
一般式(III)の本発明の化合物では、一般式(II)
Figure 2013538440
(式中、A1、A2、A3、A4、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg及びRhは上記の定義を有する)
の少なくとも1つの5員環の飽和又は不飽和複素環C残基が存在する。
本発明によれば、残基(II)は飽和又は不飽和である。飽和C残基の場合には、5員環中で2つの窒素の間で生じる全ての結合は、NRb、NRd、NRf及びNRhである。
一般式(II)において不飽和C残基の場合には、5員環中のN、A1、A2、A3及び/又はAの間で生じる結合は、単結合又は二重結合に相応していてもよい。従って、少なくとも1つの二重結合を有するC残基は、不飽和であるか又は芳香族の特性を有する。当業者は、一般式(II)が本発明による可能性としてあり得る全ての残基を記載していること、すなわち点線の単結合しか表示されていなくても飽和、不飽和及び芳香族残基が記載されていることを認識している。当業者には、一般式(II)中、どの結合が単結合であるか又は二重結合であるのか、かつ一般式(II)の飽和又は部分的に飽和残基の場合には、A1、A2、A3及び/又はA4に応じて更なる水素原子が場合により存在することが公知である。部分的に不飽和又は芳香族C残基の場合には、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg残基が、A1、A2、A3及び/又はA4上の相応する位置に存在しない。本発明の化合物では"Ra又はRb"の形式が選択される。なぜならば、本発明の化合物ではA1、A2等のどの定義なのかにより例えばRa又はRb等のどちらかが存在するからである。
a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg及びRhは互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である。記載され、かつ有利な実施態様での残基の定義に関しては、上記の記載内容が当てはまる。最も有利には、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg及びRhは互いに独立に水素、アルキル又はアリールである。Ra、Rc、Re及びRgは特に有利には互いに独立に水素、アルキル又はアリールである。Rb、Rd、Rf及びRhは特に有利には互いに独立にアルキル又はアリールであり、これは環中にNHが存在しないことを意味する。
本発明の有利な実施態様では、A1はCRa又はN、A2はCRc又はN、A3はCRe又はN、及びA4はCRg又はNである。有利な実施態様ではRb、Rd、Rf及びRh残基が存在しない。
一般式(II)は、有利には以下の式(IIa)
Figure 2013538440
又はA1、A2、A3及びA4の相応する上記の定義を有するその異性体式に相応し、特に式(IIa)中、A1はCRa又はN、A2はCRc又はN、A3はCRe又はN、及びA4はCRg又はNである。
有利な1実施態様では本発明は、C基が次のもの:
Figure 2013538440
である一般式(III)の本発明の化合物に関する。
更に有利な実施態様では、本発明は、Cが次のもの:
Figure 2013538440
である一般式(III)の本発明の化合物に関する。
更に有利な実施態様では、本発明は、Cが次のもの:
Figure 2013538440
である一般式(I)の本発明の化合物に関する。
更に有利な実施態様では、本発明は、Ra、Rc、Re及びRgの少なくとも1つがアリール、有利には場合により置換されているフェニルである一般式(III)の本発明の化合物に関する。
本発明の有利な実施態様では、RaとRc、又はReとRg及び/又は(有利には又は)RcとReは、炭素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又は、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、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される置換基により置換されてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合していてもよく、その際、縮合された基は、非置換であるか又は、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい。
特に有利な1実施態様では、RaとRc、又はReとRg及び/又は(有利には又は)RcとReは、炭素原子と一緒に5、6又は7個の環原子を有し、かつ非置換であるか又は、アルキル基、例えばメチル及び/又はアリール基、例えばフェニルにより置換されていてもよい環式基を形成する。
aとRc、又はReとRg及び/又は(有利には又は)RcとRe残基が上記の縮合環を形成するこの実施態様では、残りの、すなわち縮合していないRa、Rc、ReとRg残基は有利にはアリール、より有利にはフェニル又は置換フェニルである。
(RaとRc)又は(ReとRg)又は(RcとRe)が有利には相応する上記縮合環を形成することにより、本発明により特に有利には、1つだけの縮合環が一般式(II)のC残基中に存在することになる。
本発明の更なる実施態様では、一般式(III)の2つのユニットは1つの結合、すなわち場合により少なくとも1つのヘテロ原子により又はOを介して中断されているC−C結合、C−N結合、線状又は分枝状、飽和又は不飽和橋かけ部により互いに橋かけられ、その際、一般式(III)中の前記架橋は、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhの代わりに、又はR1又はR2を介して及び/又はR1又はR2の代わりに結合する。
架橋は有利には、次の結合、
Figure 2013538440
から選択される。架橋は最も有利には1つの結合又は−1,3−フェニル−である。
本発明の架橋化合物は、最も有利には以下の一般式(III)又は(IIIb)に相応する:
Figure 2013538440
(式中、R2、R13、R14、X、C、m、p、s、r及びqは上記に定義した通りである)。有利には、この実施態様ではm、q及びrはそれぞれ0であり、かつpとsはそれぞれ1である。
従って極めて有利な実施態様では、本発明は次のグループ:
Figure 2013538440
(式中、XはS又はOである)
から選択される一般式(III)の化合物に関する。
また本発明は、式(III)の本発明の化合物の製法にも関し、その際、少なくとも1つのカルバゾリル残基(IV)
Figure 2013538440
は、場合により置換された5員環窒素ヘテロ環Cであり、かつ場合によりR2残基は以下の変法a)又はb):
変法a)
ia)カルバゾリル残基(IV)、及び場合によりR2残基及びC残基を導入するために適切な前駆体化合物の製造、
iia)カルバゾリル残基(IV)の導入、
iiia)C残基、又はその前駆体の導入、及び存在する場合には、R2残基の導入、
iva)適切な場合には、Cの前駆体のC残基への変換、
又は
変法b)
ib)カルバゾリル残基(IV)、及び場合によりR2残基及びC残基を導入するために適切な前駆体化合物の製造、
iib)C残基、又はその前駆体の導入、
iiib)カルバゾリル残基(IV)の導入、及び存在する場合にはR2残基の導入、
ivb)適切な場合には、Cの前駆体のC残基への変換
のうち1つにより式(V)
Figure 2013538440
(式中、XはS又はOである)
の基本骨格に導入される。
カルバゾリル残基(IV)及びC残基を導入するために適切な前駆体化合物は、特に相応してハロゲン化、有利には臭素化された一般式(V*):
Figure 2013538440
[式中、
Halは、ハロゲン、有利には臭素又はヨウ素、より有利には臭素であり、m、p及びsは、それぞれ式(III)に定義した通りであり、かつXはS又はOである]
の化合物である。
ハロゲン化は、当業者に公知の方法により行うことができる。有利には、2位、4位及び8位での、又は2位及び8位での、又は4位及び8位での臭素化又はヨウ素化が挙げられる。
場合により置換されたジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンは氷酢酸又はクロロホルム中、臭素又はNBSで2位、8位(ジベンゾフラン及びジベンゾチオフェン)を二臭素化することができる。適切な方法は、例えば、X=Sに関してはW.Yang等、J.Mater.Chem.2003,13,1351に記載されている。更に、2,8−ジブロモジベンゾチオフェン、2,8−ジブロモジベンゾフラン、3−ブロモジベンゾチオフェン、3−ブロモジベンゾフラン、2−ブロモジベンゾチオフェン及び2−ブロモジベンゾフランが市販されている。
ジベンゾフランの4位でのモノブロモ化(及びジベンゾチオフェンに関しても同じである)は、例えば、J.Am.Chem.Soc.1984,106,7150に記載されている。
ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンの2位でのモノブロモ化は、ジブロモ化と同じように行われるが、但し、1当量だけのホウ素又はNBSが加えられることを除く。
有利には、ヨウ素化ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンの使用も挙げられる。混合した(1度ヨウ素化された及び1度ホウ素化された)化合物を使用することもできる。
特に、Tetrahedron.Lett.2006,47,6957〜6960,Eur.J.Inorg.Chem.2005,24,4976〜4984、J Heterocyclic Chem.2002,39,933〜941、J.Am.Chem.Soc.2002,124,11900〜11907、J.Heterocyclic Chem.2001,38,77〜87にも調整法は記載されている。
求核置換に関して、Cl置換又はF置換されたジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン及びカルバゾールも必要である。塩素化は、特にJ.Heterocyclic Chemistry,1997,34,891〜900,Org.Lett.,2004,6,3501〜3504;J.Chem.Soc.[Section]C:Organic,1971,16,2775〜7、Tetrahedron Lett.1984,25,5363〜6、J.Org.Chem.2004,69,8177〜8182に記載されている。フッ素化は、J.Org.Chem.1998,63,878〜880及びJ.Chem.Soc.,Perkin Trans.2 2002,5,953〜957に記載されている。
工程iia)又はiiib):
カルバゾリル残基(IV)は、当業者に公知の方法により導入することができる。
(IV)残基は、有利には式(V*)の基本骨格又は式(V*)の化合物と、式(IV)の残基(IV)の反応により導入され、ここでカルバゾールはN−H前駆体として存在する。
(IV)残基の導入は、一般に塩基の存在で行われる。適切な塩基は当業者に公知であり、かつ有利にはアルカリ金属及びアルカリ土類金属水酸化物、例えば、NaOH、KOH、Ca(OH)2、アルカリ金属水素化物、例えば、NaH、KH、アルカリ金属アミド、例えば、NaNH2、アルカリ金属又はアルカリ土類金属カーボネート、例えば、K2CO3又はCs2CO3、及びアルカリ金属アルコキシド、例えば、NaOMe、NaOEtから成るグループから選択される。更に、前記塩基の混合物も適切である。特に有利には、NaOH、KOH、NaH又はK2CO3が挙げられる。
N−アルキル化(例えば、M.Tosa等、Heterocycl.Communications、第7巻、No.3,2001,p.277〜282に開示されている)又はN−アリール化又は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等、Dyes and Pigments 49(2001)181〜186に開示されているN−アリール化)は、有利には溶剤中で実施される。適切な溶剤は、例えば極性非プロトン性溶剤、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド又はアルコールである。過剰のアルキルハロゲン化物又は(ヘテロ)アリールハロゲン化物を溶剤として使用することもできる。更に相間移動触媒、例えば、テトラ−n−ブチルアンモニウム硫化水素が存在する場合には、反応を非極性プロトン溶剤中、例えば、トルエン中で行うことができる(例えば、I.Gozlan等、J.Heterocycl.Chem.21(1984)613〜614頁に開示されている)。
式(V*)の化合物:式(IV)−Hの化合物のモル比は、一般に1:1〜1:15、有利には1:1〜1:6、より有利には1:4である。
N−アルキル化又はN−(ヘテロ)アリール化は、一般に0〜220℃、有利には20〜200℃の温度で行われる。反応時間は、一般に0.5〜48時間、有利には1〜24時間である。一般に、N−アルキル化又はN−アリール化は常圧で行われる。
結果として得られる粗生成物は当業者に公知の方法により処理される。
工程iiia)又はiib)
C残基の導入は、(IV)残基の導入で記載した方法により行うことができる。一般に、C残基の導入は塩基の存在で行われる。適切な塩基は当業者に公知であり、かつ有利にはアルカリ金属及びアルカリ土類金属水酸化物、例えば、NaOH、KOH、Ca(OH)2、アルカリ金属水素化物、例えば、NaH、KH、アルカリ金属アミド、例えば、NaNH2、アルカリ金属又はアルカリ土類金属カーボネート、例えば、K2CO3又はCs2CO3及びアルカリ金属アルコキシド、例えば、NaOMe、NaOEtから成るグループから選択される。更に、前記塩基の混合物も適切である。特に有利には、NaOH、KOH、NaH又はK2CO3が挙げられる。
ヘテロアリール化は、例えば、C残基の式(V*)のハロゲン化化合物への銅触媒カップリングにより行うことができる(ウルマン反応)。
N−アリール化は、例えば、H.Gilman and D.A.Shirley J.Am.Chem.Soc.66(1944)888;D.Li等、Dyes and Pigments 49(2001)181〜186頁に開示されている。反応は、溶剤又は溶融物中で行うことができる。適切な溶剤は、例えば(極性)非プロトン性溶剤、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、NMP、トリデカン又はアルコールである。同様に使用される出発材料(式V*の化合物又はC基の前駆体化合物)のうち1つの過剰を溶剤として使用することができる。
有利には、DMF中のNaHの存在で、式(V*)の化合物を変換すること(求核置換)によるか、又はCu/塩基(上記Ullmann参照)又はPd触媒条件下での反応によるC残基の前駆体の導入を挙げることができる。
C残基は、複素環の形成に関して当業者に公知の方法により得ることができる。使用されるC残基の前駆体を当業者に公知の方法により、例えば、PdカップリングによるC2−アリール化により相応のC残基に変換することができる。
N−アルキル化又はN−(ヘテロ)アリール化は、一般に0〜220℃、有利には20〜200℃の温度で行われる。反応時間は、一般に0.5〜76時間、有利には1〜48時間である。
結果として得られる粗生成物は当業者に公知の方法により処理される。
本発明によれば、工程iiia)又はiib)では、C残基の全体ではなく、C残基の前駆体化合物が導入される。本発明による方法のこの実施態様では、C残基の前駆体化合物は工程iva)又はivb)で完全にC残基に変換される。
本発明による方法の工程iiia)又はiib)では、存在する場合には、R2、R13及び/又はR14残基を導入することができる。このことは本発明により工程iia)又はiib)で完了することができる。
本発明は一般式(III)のユニット又は本発明による一般式(I)の化合物を有する架橋材料又は重合材料にも関する。
本発明により使用される式(III)の化合物、一般式(I)の本発明の化合物又は本発明の架橋材料もしくは重合材料は、スイッチ部材、例えば有機トランジスター、例えば有機FETsならびに有機TETs、有機太陽電池及び有機発光ダイオード(OLEDs)から選択される有機エレクトロニクス用途で使用でき、有利にはOLEDsにおける式(III)又は(I)の化合物の使用が挙げられる。
従って本発明は更に有機エレクトロニクス用途、有利にはOLEDsにおける式(III)の化合物又は一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料の使用を提供する。
本発明は、有機エレクトロニクスにける液体処理用途のための調製物における式(III)の化合物又は本発明による一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料の使用にも関する。
式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、これらがジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン基本骨格上の窒素により結合した少なくとも1つのカルバゾール置換基及び少なくとも1つの5員環複素環を有する点において注目に値する。これらの特定の化合物は、これらが有機エレクトロニクス用途、特にOLEDsにおいて良好な効率、優れた運転寿命及び熱応力に対する高い安定性ならびに低い使用電圧及び動作電圧を確実にする点において特に注目に値する。
式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、有機エレクトロニクス用途、特にOLEDsにおいてマトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料及び/又は正孔注入材料及び/又は電子注入材料及び/又は正孔伝導体材料及び/又は電子伝導体材料として、有利にはマトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子伝導体材料として使用できる。より有利には、式(III)の本発明の化合物、又は一般式(I)の化合物は、有機エレクトロニクス用途、特にOLEDsにおいてマトリックス及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子伝導体材料として、最も有利には電子伝導体材料として使用できる。
電子伝導体材料及び/又はマトリックス材料としての式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料のうち1つと、発光体材料を組み合わせて使用することは、式(III)の化合物又は一般式(I)の化合物を有するマトリックス材料を含まないOLEDsと比べて、OLEDsにおいて一定の輝度で改善された効率値、及び電圧の減少を生じる。電圧の減少は、OLEDにおける電荷キャリア、例えば電子の良好な伝導性に起因する。
発光層又はOLEDの発光層のうちの1つにおいて、発光体材料と、式(III)の化合物、一般式(I)の化合物のマトリックス材料、又は本発明の架橋材料又は重合材料ならびに、例えば良好な正孔伝導能を有する更なるマトリックス材料を組み合わせることもできる。これは、この発光層の高い量子効率を達成する。
式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料の輸送特性及び三重項レベルの位置により、ひいては励起子ブロッカー特性により、これらの化合物を正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/又は励起子ブロッカー材料として使用することもできる。式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は良好な電子伝導体容量を有し、かつ特にOLEDのカソード側において電子伝導体材料として使用できる。
式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料が発光層においてマトリックス材料として、ならびに更に正孔/励起子ブロッカー材料として及び/又は電子/励起子ブロッカー材料として使用される場合には、材料の化学的同一性又は類似性により発光層及び隣接する正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料の間で改善された界面が達成され、これは一定の輝度での電圧の減少ならびにOLEDの寿命の延長につながる。更に、正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料及び発光層のマトリックスに同じ材料を使用することは、OLEDの製法の簡素化を可能にする。それというのも、同じ原料を、式(III)の化合物の少なくとも1つ、一般式(I)の化合物又は本発明により架橋又は重合した材料を有している材料の設置に使用できるからである。
有機エレクトロニクス用途の適切な構造は、当業者に公知でありかつ以下に記載されている。
一般に有機トランジスターは、正孔輸送容量及び/又は電子輸送容量を有する有機層から形成される半導体層;伝導層から形成されるゲート電極;及び半導体層と伝導層の間に挿入される絶縁層を含む。ソース電極とその中の電極は、トランジスター部材を生産するためにこの配置で設置されている。更に、当業者に公知の更なる層が有機トランジスター中に存在していてもよい。式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は有機トランジスターの所望の層の中に存在していてもよい。
有機太陽電池(光電変換部材)は一般に、平行して配置されている2つのプレートタイプ電極の間に存在する有機層を有する。有機層は櫛形タイプの電極で配置されていてもよい。有機層の箇所に関する特定の制限は無く、かつ電極の材料に関する特定の制限も無い。しかし、平行して配置されているプレートタイプの電極が使用される場合には、少なくとも1つの電極は有利には透明電極、例えば、ITO電極又はフッ素ドープされた酸化スズ電極から成る。有機層は、2つのサブレイヤーから、すなわちp−タイプの半導体特性もしくは正孔輸送容量を有する層、及びn−タイプの半導体特性を有するか又は電子輸送容量を有する層から成る。更に、当業者に公知の更なる層が有機太陽電池中に存在していることもできる。式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は有機太陽電池の所望の層の中に、有利には電子伝導体材料として存在していてもよい。
更なる実施態様では、本発明は有機発光ダイオードに関し、これは式(III)の少なくとも1つの化合物、一般式(I)の少なくとも1つの化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料を、より有利には電子伝導体材料として有する。式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、有機発光ダイオードにおいてマトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料及び/又は正孔注入材料及び/又は電子注入材料及び/又は正孔伝導体材料及び/又は電子伝導体材料として、有利には有機エレクトロニクス用途において、特にOLEDsにおいて、マトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子伝導体材料として、より有利には電子伝導体材料として使用できる。
本発明の有利な実施態様では、一般式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、例えば、正孔伝導層又は有利には電子伝導層中で、他の正孔伝導体又は電子伝導体と一緒に混合物の形で使用される。
更なる正孔伝導体又は電子伝導体として、当業者に公知の材料、特に以下に記載する正孔伝導体又は電子伝導体を一般に使用できる。
更なる実施態様では、本発明は式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料が有利には正孔の遮断層中で、又は発光層中で正孔/励起子ブロッカーとして、有利にはマトリックス材料として使用される有機発光ダイオードに関する。
同様に、式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、発光層(有利にはマトリックス材料又は電子伝導体材料として)及び正孔の遮断層(正孔/励起子ブロッカーとして)の両方に存在することができる。
特に有利な実施態様では、本発明は全ての層、すなわち正孔伝導体、電子ブロッカー、マトリックス、正孔ブロッカー及び電子伝導体が、式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明により架橋又は重合した材料を有する、有利にはこれらから成るOLEDに関し、その際、発光層は更に発光体を有する。
更に、本発明はアノードAnとカソードKaならびにアノードAnとカソードKaの間に配置された少なくとも1つの発光層E、および場合により正孔/励起子の少なくとも1つの遮断層、電子/励起子の少なくとも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つの電子注入層及び少なくとも1つの電子伝導体層のグループから選択される少なくとも1つの更なる層を有する有機発光ダイオードを提供し、その際、少なくとも1つの式(III)又は式(I)の化合物は、電子伝導体層及び/又は発光層E及び/又は少なくとも1つの更なる層の中に存在する。
本発明は有利には本発明の有機発光ダイオードに関し、その際、式(III)の少なくとも1つの本発明の化合物又は一般式(I)の本発明の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、電子伝導体層及び/又は発光層及び/又は正孔/励起子の少なくとも1つの遮断層中に存在する。
本発明の用途は、更に式(III)の少なくとも1つの化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料を有する発光層を提供する。
本発明は更に本発明の発光層を有するOLEDを提供する。
本発明は更に、式(III)の少なくとも1つの化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料を有する正孔/励起子の遮断層に関する。
また本発明は、式(III)の少なくとも1つの本発明の化合物、一般式(I)の本発明の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料を有する電子伝導層にも関する。
本発明のOLEDの構造
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:
アノード(An)及びカソード(Ka)ならびにアノード(An)とカソード(Ka)の間に配置されている発光層E。
本発明のOLEDは、例えば有利な実施態様では以下の層から構成されていてもよい:
1.アノード
2.正孔伝導体層
3.発光層
4.正孔/励起子の遮断層
5.電子伝導体層
6.カソード。
上記構造とは異なる層の配列も可能であり、かつこれは当業者に公知である。例えば、OLEDは上記の層の全てを有さないこともできる;例えば、層(1)(アノード)、(3)(発光層)及び(6)(カソード)を有するOLEDも同様に適切であり、この場合に層(2)(正孔伝導層)及び(4)(正孔/励起子の遮断層)及び(5)(電子伝導体層)の機能は隣接する層により引き継がれる。層(1)、(2)、(3)及び(6)、又は層(1)、(3)、(4)、(5)及び(6)を有するOLEDsも同様に適切である。更に、OLEDsはアノード(1)と正孔伝導体層(2)の間に正孔/励起子の遮断層を有してもよい。
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)の複数を1つの層の中で組み合わせることもでき、かつ例えば、この層の中に存在する単一の材料により引き継がれる。例えば、正孔伝導体層中で使用される材料は、1実施態様では同時に励起子及び/又は電子をブロックしてもよい。
更に、上記の中のOLEDの個々の層は2種以上の層から形成されていてもよい。例えば、正孔伝導体層は、その中に電極から正孔が注入される層、及び正孔注入層から離れた発光層へ正孔を移動する層から構成されていてもよい。電子輸送層は同様に複数の層、例えば、その中で電子が電極により注入される層、及び電子注入層から電子を受け取り、かつこれらを発光層に移動する層から成っていてもよい。これらの記載した層は、それぞれ有機層又は金属電極を有する記載した層のエネルギーレベル、耐熱性及び電荷キャリア輸送度ならびにエネルギー差のようなファクターに応じて選択される。当業者は、これが本発明により発光材料として使用される有機化合物に最適に適合するようにOLEDsの構造を選択することができる。
特に効率的なOLEDsを得るために、例えば、正孔伝導体層のHOMO(最高占有分子軌道)は、アノードの仕事関数と適合すべきであり、電子伝導体層のLUMO(最低非占有分子軌道)は、カソードの仕事関数と適合すべきである。
アノード(1)はプラスの電荷キャリアを提供する電極である。これは例えば1つの金属、種々の金属の混合物、金属合金、1つの金属酸化物又は種々の金属酸化物の混合物を有する材料から形成されていてもよい。二者択一的に、アノードは伝導性ポリマーであってもよい。適切な金属は、主要元素、遷移金属及びランタノイドの金属及び金属合金、特に元素周期表のIb、IVa、Va及びVIa族、及びVIIIa族の遷移金属の金属を有する。アノードが透過性であるべき場合に、一般に元素周期表(旧IUPAC版)のIIb、IIIb及びIVb族の金属酸化物、例えば、インジウム−錫−酸化物(ITO)が使用される。同様に、アノード(1)は有機材料、例えば、Nature、第357巻、477〜479頁(1992年、6月11日)に記載されているようにポリアニリンを有していることもできる。少なくともアノード又はカソードのどちらかは、形成された光を放出できるようにするために少なくとも部分的に透過性であるべきである。アノード(1)に使用される材料は有利にはITOである。
本発明によるOLEDsの層(2)に適切な正孔伝導体材料は、例えばKirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第4版、18巻、837〜860頁(1996)中に開示されている。正孔輸送分子もポリマーも、正孔輸送材料として使用することができる。通常使用される正孔輸送分子は、次のグループから選択される: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−naph 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−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニレン)−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(NPBAPF)、2,2’,7,7’−テトラキス[N−ナフタレニル(フェニル)アミノ]−9,9’−スピロビフルオレン(スピロ−2NPB)、N,N’−ビス(フェナントレン−9−イル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン(PAPB)、2,7−ビス[N,N−ビス(9,9−スピロビフルオレン−2−イル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−5)、2,2’−ビス[N,N−ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン(2,2’−スピロ−DBP)、2,2’−ビス[N,N−ジフェニルアミノ]−9,9−スピロビフルオレン(スピロ−BPA)、2,2’,7,7’−テトラ(N,N−ジトリル)アミノスピロビフルオレン(スピロ−TTB)、N,N,N’,N’−テトラナフタレン−2−イルベンジジン(TNB)、ポルフィリン化合物、及びフタロシアニン、例えば、銅フタロシアニン及び酸化チタンフタロシアニン。
通常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成るグループから選択される。同様に、正孔輸送分子をポリマー、例えば、ポリスチレン及びポリカーボネートにドーピングすることにより正孔輸送ポリマーを得ることができる。適切な正孔輸送分子は既に先に記載した分子である。
更に、1実施態様ではカルベン錯体を正孔伝導体材料として使用することができ、この場合に、少なくとも1つの正孔伝導体材料のバンドギャップは、使用される発光体材料のバンドギャップよりも通常は大きい。本発明に関連して"バンドギャップ"とは、三重項エネルギーを意味すると解釈すべきである。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。適切なカルベン錯体の1例は、式:
Figure 2013538440
を有するIr(dpbic)3であり、これは例えば、WO2005/019373に開示されている。原則として、正孔伝導体層は式(III)の少なくとも1つの化合物又は一般式(I)の化合物を正孔伝導材料として有する。
発光層(3)は、少なくとも1つの発光体材料を有する。これは原則的に蛍光又はリン光発光体であり、適切な発光体材料は当業者に公知である。少なくとも1つの発光体材料は、有利にはリン光発光体である。有利に使用されるリン光発光体化合物は、金属錯体をベースにし、かつ特に金属Ru、Rh、Ir、Pd及びPtの錯体、特にIrの錯体が著しく得られる。式(III)の化合物又は一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は発光層中でマトリックスとして使用できる。
本発明のOLEDsで使用するために適切な金属錯体は、例えば、以下の文献に記載されている: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、WO2007/095118A2、WO2007/115970、WO2007/115981及びWO2008/000727。
更に適切な金属錯体は、市販されている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)、イリジウム(III)トリス(2−(4−トリル)ピリジナト−N,C2’)、ビス(2−フェニルピリジン)(アセチルアセトナト)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レート)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス(2−(9,9−ジヘキシルフルオレニル)−1−ピリジン)(アセチルアセトナト)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。
更に、以下の市販材料も適切である: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)ジナトリウム塩、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−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)ジフェニルメチルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−1,2,4−トリアゾール)ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(4−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)ジメチルフェニルホスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−プラゾレート)ジメチルフェニルホスフィン、トリス[4,4’−ジ−t−ブチル(2,2’)−ビピリジン]ルテニウム(III)、オルミウム(II)ビス(2−(9,9−ジブチルフルオレニル)−1−イソキノリン(アセチルアセトネート)。
適切な三重項発光体は、例えば、カルベン錯体である。本発明の1実施態様では、式(III)の化合物又は一般式(I)の化合物は、三重項発光体としてのカルベン錯体と一緒に発光層においてマトリックス材料として使用される。適切なカルベン錯体は当業者に公知であり、かつ例えば、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、発光体材料の他に更なる成分を有していてもよい。例えば、発光体材料の発光色を変化させるために、発光層中に蛍光染料が存在していてもよい。更に、有利な実施態様ではマトリックス材料を使用できる。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ってもよい。しかし、マトリックス材料は同様に小さな分子、例えば、4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CDP=CBP)又は第三級芳香族アミン、例えばTCTAであってもよい。本発明の有利な1実施態様では、式(III)の少なくとも1つの化合物又は一般式(I)の化合物がマトリックス材料として使用される。
有利な1実施態様では、発光層は前記発光体材料のうち少なくとも1つ2〜20質量%、有利には5〜17質量%及び前記マトリックス材料のうち少なくとも1つ、1実施態様では式(III)の少なくとも1つの化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料もしくは重合材料80〜98質量%、有利には83〜95質量%から構成され、その際、発光体材料とマトリックス材料の合計は全体で100質量%になる。
もう1つの実施態様では、式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料もしくは重合材料は、有利には三重項発光体としてのカルベン錯体と一緒に正孔/励起子ブロッカー材料として使用される。式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料もしくは重合材料は、上記のように、三重項発光体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正孔/励起子ブロッカー材料の両方として使用される。更に、式(III)の少なくとも1つの化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、有利には三重項発光体としてのカルベン錯体と一緒にOLEDの正孔/励起子の遮断層、電子/励起子の遮断層、正孔注入層、正孔伝導体層、電子注入層及び/又は電子伝導層体中に存在する。
OLEDにおけるマトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料及び/又は正孔注入材料及び/又は電子注入材料及び/又は正孔伝導体材料及び/又は電子伝導体材料としての、有利にはマトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子伝導体材料としての、最も有利には電子伝導体材料としての式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料と一緒に使用するために適切な金属錯体ならびにカルベン錯体は、例えば、WO2005/019373A2、WO2006/056418A2、WO2005/113704、WO2007/115970、WO2007/115981及びWO2008/000727に記載されているようなカルベン錯体である。記載されたWO明細書の開示を明白に引用することにし、かつこれらの開示は本明細書の内容に組み込まれるものと考えるべきである。
正孔/励起子(4)の遮断層が式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料もしくは重合材料を有さない場合には、OLEDは(正孔の遮断層が存在する場合には)通常OLEDsで使用される正孔遮断材料を有し、これは例えば、2,6−ビス(N−カルバゾリル)ピリジン(mCPy)、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(バトクプロイン、(BCP))、ビス(2−メチル−8−キノリナト)−4−フェニルフェニレート)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−ベンジルイミダゾール)ベンゼン)(TPBI)であり、TPBIは電子伝導材料としても適切である。更に適切な正孔ブロッカー及び/又は電子伝導体材料は、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール)、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、8−ヒドロキシキノリノレートリチウム、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−オキサジアゾール−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−t−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール、6,6’−ビス[5−(ビフェニル−4−イル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]−2,2’−ビピリジル、2−フェニル−9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン、2,7−ビス[2−(2,2’−ビピリジン−6−イル)−1,3,4−オキサジアゾール−5−イル]−9,9−ジメチルフルオレン、1,3−ビス[2−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−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。
もう1つの実施態様では、WO2006/100298に開示されているようなカルボニル基を有する基により結合する芳香族又はヘテロ芳香族環を有する化合物、PCT明細書WO2009/003919及びWO2009/000872に記載されているような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−ジオキシドから成るグループから選択されるジシリル化合物、ならびにWO2008/034758に開示されているようなジシリル化合物を正孔/励起子の遮断層(4)としての又は発光層(3)のマトリックス材料として使用することもできる。
有利な実施態様では、本発明は層(1)アノード、(2)正孔伝導体層、(3)発光層、(4)正孔/励起子の遮断層、(5)電子伝導体層及び(6)カソード、及び場合により更なる層を有する本発明のOLEDに関し、その際、正孔/励起子の遮断層、電子伝導体層又は発光層は、式(III)の少なくとも1つの化合物又は一般式(I)の少なくとも1つの化合物を有する。
もう1つの有利な実施態様では、本発明は層(1)アノード、(2)正孔伝導体層、(3)発光層、(4)正孔/励起子の遮断層、(5)電子伝導体層及び(6)カソード、及び場合により更なる層を有する本発明のOLEDに関し、その際、発光層(3)は、式(III)の少なくとも1つの化合物又は一般式(I)の少なくとも1つの化合物を有し、及び正孔/励起子の遮断層及び/又は電子伝導層は、式(III)の少なくとも1つの化合物又は一般式(I)の少なくとも1つの化合物を有する。
本発明のOLEDsの層(5)中の本発明の化合物及び材料に加えて使用できる更なる適切な電子伝導体材料は、キレート化されてオキシノイド化合物になった金属、例えば、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−キノリノレート)アルミニウム(Alq)、フェナントロリンをベースとする化合物、例えば、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(DDPA=BCP)又は4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(DPA)及びアゾール化合物、例えば、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)及び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)、8−ヒドロキシキノリノレートリチウム(Liq)、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BPhen)、ビス(2−メチル−8−キノリノレート)−4−(フェニルフェノラート)アルミニウム(BAlq)、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(Bpy−OXD)、6,6’−ビス[5−(ビフェニル−4−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−2−イル]−2,2’−ビピリジル(BP−OXD−Bpy)、4−(ナフタレン−1−イル)−3,5−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾール(NTAZ)、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(NBphen)、2,7−ビス[2−(2,2’−ビピリジン−6−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]−9,9−ジメチルフルオレン(Bby−FOXD)、1,3−ビス[2−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]ベンゼン(OXD−7)、トリス(2,4,6−トリメチル−3−(ピリジン−3−イル)フェニル)ボラン(3TPYMB)、1−メチル−2−(4−(ナフタレン−2−イル)フェニル)−1H−イミダゾ[4,5−f][1,10]フェナントロリン(2−NPIP)、2−フェニル−9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン(PADN)、2−(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(HNBphen)を有する。層(5)は、電子輸送を促進するため及びバッファー層又はバリア層として役立ち、OLEDの層の界面で励起子のクエンチングを妨げる。層(5)は有利には電子の移動度を改善し、かつ励起子のクエンチングを減少させる。有利な1実施態様では、TPBIは電子伝導体材料として使用される。原則として、電子伝導体層は、式(III)の少なくとも1つの化合物、一般式(I)の少なくとも1つの化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料を電子伝導体材料として有することができ、かつ有利である。
正孔伝導体材料及び電子伝導体材料として記載した上記材料のうち幾つかは多くの機能を満たしてもよい。例えば、低いレベルのHOMOを有する場合には電子伝導材料の幾つかは同時に正孔遮断材料である。これらは、例えば正孔/励起子(4)の遮断層で使用されてもよい。しかし、正孔/励起子ブロッカーとしての機能は、層(4)が無くても済まされるように層(5)によっても引き継がれる。
電荷輸送層は、使用材料の移動特性を改善し、第一に層厚を大きくし(ピンホール/短絡の回避)、第二に装置の動作電圧を最小化するために、電子的にドーピングされることもできる。p−ドーピングは酸化材料の添加により達成してもよい。これらの混合物は、例えば、上記正孔輸送材料と、MoO2、MoO3、WOx、ReO3、V25、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(F−TCNQ)、2,5−ビス(2−ヒドロキシ−エトキシ)−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、ビス(テトラ−n−ブチルアンモニウム)テトラシアノジフェノキノジメタン、2,5−ジメチル−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、11,11,12,12−テトラシアノナフト−2,6−キノジメタン、2−フルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2,5−ジフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、ジシアノメチレン−1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロ−6H−ナフタレン−2−イリデン)−マロノニトリル(F6−TNAP)、Mo(tfd)3(Kahn等、J.Am.Chem.Soc.2009、131(35)、12530〜12531)との混合物及びEP09153776.1に記載されているようなキノン化合物との混合物であってもよい。
更なる電子伝導体材料は、例えば、アルカリ金属、例えばAlqとリチウムでドープされていてもよい。更に、電子伝導体はCsCOのような塩でドープされていることもできる。電子ドーピングは当業者に公知であり、かつ例えば、W.Gao,A.Kahn,J.Appl.Phys.,第94巻,No.1,2003年7月1日(p−ドープされた有機層);A.G.Werner,F.Li,K.Harada,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo.Appl.Phys.Lett.,第82巻,No.25,2003年6月23日及びPfeiffer等、Organic Electronics2003,4,89〜103に開示されている。例えば、正孔伝導体層はカルベン錯体、例えばIr(dpbic)の他に、例えば、MoO3又はWOでドープされていてもよい。
カソード(6)は電子又は負の電荷キャリアを導入するために役立ってもよい電極である。カソードに適切な材料は、ランタニド及びアクチニド(例えばサマリウム)を含む元素周期表(旧IUPAC版)のIa族(例えばLi、Cs)、IIa族のアルカリ土類金属(例えば、カルシウム、バリウム又はマグネシウム)、IIb族の金属から成るグループから選択される。更に、金属、例えばアルミニウム又はインジウムならびに列挙した全て金属の組み合わせを使用することもできる。更に、リチウムを有する有機金属化合物又はLiFを有機層とカソードの間に設置し、動作電圧を下げることができる。
本発明によるOLEDは、更に当業者に公知である更なる層を有することができる。例えば層(2)と発光層(3)の間に、プラスの電荷の輸送を容易にし、かつ/又は層のバンドギャップを相互に適合させる1つの層を設置することができる。二者択一的に、この更なる層は保護層として役立ってもよい。同様に、更なる層が発光層(3)と層(4)との間に存在し、マイナスの電荷の輸送を促進し、及び/又は層の間のバンドギャップを相互に適合させることができる。二者択一的に、この層は保護層としても作用することができる。
本発明のOLEDの有利な実施態様では、全ての層、すなわち正孔伝導体、電子ブロッカー、マトリックス、正孔ブロッカー及び電子伝導体は、式(III)、式(I)の材料又は本発明の架橋材料又は重合材料から成る。発光層だけは更に少なくとも1つの発光体を有する。
有利な実施態様では、本発明のOLEDは層(1)〜(6)の他に、以下に記載する層のうち少なくとも1つの有する:
− 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)の間の電子の遮断層;
− 電子輸送層(5)とカソード(6)の間の電子注入層。
正孔注入層の材料は、以下のものから選択されていてもよい: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)、酸化チタンフタロシアニン、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(NTNPB)、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)。
原則として正孔注入層は、式(III)の少なくとも1つの化合物を正孔注入材料として有することができる。
電子注入層に選択される材料は、例えば、LiF、CsF又はCs2CO3である。原則として、電子注入層は式(III)の少なくとも1つの化合物、一般式(I)の少なくとも1つの化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料を電子注入材料として有することができる。
当業者は、どのように適切な材料(例えば、電気化学的研究に基づき)を選択すべきであるかを認識している。個々の層に適切な材料は当業者に公知であり、かつ例えばWO00/70655に記載されている。
更に、本発明のOLEDで使用される層のうち幾つかは表面処理され、電荷キャリア輸送の効率を高めることもできる。記載した層の各々の材料の選択は、高い効率と寿命を有するOLEDを得るように決定されることが有利である。
本発明のOLEDは当業者に公知の方法により製造することができる。一般に本発明のOLEDは適切な基板上に個々の層を連続的に蒸着させることによって製造される。適切な基板は、例えばガラス、無機半導体又はポリマーフィルムである。蒸着のために、熱蒸着、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)及びその他のような慣用の技法を使用することができる。二者択一的方法では、OLEDの有機層を適切な溶剤中の溶液又は分散液から被覆することができ、この際に、当業者に公知の被覆法が用いられる。
一般に、種々の層は次の厚さを有する:
アノード(1)50〜500nm、有利には100〜200nm;
正孔伝導層(2)5〜100nm、有利には20〜80nm、
発光層(3)1〜100nm、有利には10〜80nm、
正孔/励起子の遮断層(4)2〜100nm、有利には5〜50nm、
電子伝導層(5)5〜100nm、有利には20〜80nm、
カソード(6)20〜1000nm、有利には30〜500nm。
本発明によるOLED中のカソードに対する正孔と電子の再結合ゾーンの相対的位置、ひいてはOLEDの発光スペクトルは、とりわけ各々の層の相対的厚さによって影響される。これは即ち、電子輸送層の厚さが、再結合ゾーンの位置がダイオードの光学共振器の特性、ひいては発光体の発光波長に適合するように選択すべきであることを意味する。OLED中の個々の層の層厚の割合は、使用される材料による。使用される付加的な層の層厚は、当業者に公知である。電子伝導層及び/又は正孔伝導層は、電気的にドープされた場合に記載したよりも層厚よりも大きな厚さを有することができる。
OLEDの少なくとも1つの層、有利には発光層(有利にはマトリックス材料として)における及び/又は正孔/励起子の遮断層及び/又は有利には電子伝導体層における式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料の使用により、高い効率及び低い使用電圧及び動作電圧を有するOLEDが得られる。しばしば、式(III)の化合物の使用により得られるOLEDは更に高い寿命を有する。OLEDsの効率はOLEDsの他の層を最適化することにより更に改善できる。例えば、高い効率のカソード、例えば、Ca又はBaは、場合によりLiF、CsF又はCs2CO3の仲介層と組み合わせて使用できる。動作電圧の減少又は量子効率の増大をもたらす成形した基板及び新規正孔輸送材料も同様に本発明のOLEDsでは有効である。更に、OLEDs中には更なる層が存在してもよく、種々の層のエネルギーレベルを調節し、かつエレクトロルミネッセンスを促進する。
更に、OLEDsは少なくとも1つの第二の発光層を有してもよい。OLEDsの全体の発光は少なくとも2つの発光層の発光から成っていてもよく、かつ白色光を有していてもよい。
OLEDsはエレクトロルミネッセンスが有効である全ての装置で使用できる。適切な装置は、有利には固定型及び移動型ビジュアルディスプレイユニットならびにイルミネーションユニットから選択される。静止型ビジュアルディスプレイは、例えばコンピューター、テレビのビジュアルディスプレイユニット、プリンター、調理機器及び広告板、照明及び表示板におけるビジュアルディスプレイユニットである。移動型ビジュアルディスプレイユニットは、例えば携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、MP3プレイヤー、乗り物ならびにバス及び電車の行き先表示におけるビジュアルディスプレイユニットである。本発明のOLEDsを使用できる更なる装置は、例えば、キーボード、衣類のアイテム、家具、壁紙である。
更に、式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、逆構造を有するOLEDs中で使用してもよい。有利には本発明により使用される式(III)の化合物、一般式(I)の化合物又は本発明の架橋材料又は重合材料は、これらの逆OLEDsにおいて正孔/励起子ブロッカー材料として使用される。その中で使用される逆OLEDsの構造及び材料は通常は当業者に公知である。
更に、本発明は少なくとも1つの本発明の有機発光ダイオード又は少なくとも1つの本発明の発光層又は少なくとも1つの本発明の電子伝導層を有する静止型ディスプレイ、例えばコンピューター、テレビのビジュアルディスプレイユニット、プリンター、調理機器及び広告板、照明、表示板におけるディスプレイユニット、ならびに移動型ビジュアルディスプレイユニット、例えば携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、MP3プレイヤー、乗り物ならびにバス及び電車の行き先表示におけるビジュアルディスプレイユニット;照明ユニット;キーボード;衣類のアイテム;家具;壁紙から成るグループから選択される装置に関する。
実施例:化合物(1)
Figure 2013538440
は、明細書PCT/EP2009/067120に記載されているように行い、これは本明細書の優先日で公開されるべきであった。
合成例1:2−カルバゾリル−8−イミダゾール−1−イルジベンゾフラン(化合物2)の合成
Figure 2013538440
アルゴン下に、化合物1(5.0g、1当量)をDMF(25ml)中のイミダゾール(1.03g、1.25当量)、炭酸カリウム(2.18g、1.3当量)及びヨウ化銅(0.46g、0.2当量)と混合した。反応物をアルゴンで脱気し、かつ150℃に加熱した。反応物を150℃で48時間撹拌した。混合物を室温まで冷却し、かつ塩化メチレン(600ml)及び脱イオン水(300ml)を添加した。磁気攪拌機上で抽出物を撹拌した後に有機相を除去し、かつ脱イオン水(200ml)で3回洗浄し、次に硫酸ナトリウムで乾燥させ、かつ濃縮した。白色残留物をシクロヘキサン中で懸濁し、吸引濾過し、かつエタノールで洗浄した。減圧下に一晩乾燥させた後に4.65g(95.9%、収率)が得られた。
1HNMR(CD2Cl2、400MHz):δ=8.33(s+d,3H),8.14(s,1H),8.04(s,1H),8.01(d,1H),7.91(d,1H),7.86(d,1H),7.74(d,1H),7.53〜7.61(m,5H),7.46(dd,2H),7.33(s,1H)。
合成例2:2−カルバゾリル−8−(2−フェニルイミダゾール−1−イル)ジベンゾフラン(化合物3)の合成
Figure 2013538440
アルゴン下に、化合物2(2.0g、1当量)をDMF(30ml)中の酢酸パラジウム(56mg、0.05当量)、ヨウ化銅(1.93g、2.0当量)及びヨードベンゼン(2.08g、2.0当量)と混合した。反応物をアルゴンで脱気し、かつ140℃に加熱した。反応物を140℃で24時間撹拌した。混合物を室温まで冷却し、かつ脱イオン水で沈殿させ、吸引濾過し、かつ脱イオン水で洗浄した。減圧下に一晩乾燥させた。固体を塩化メチレン中に溶解し、10%チオ硫酸ナトリウム溶液で振盪させることにより繰り返し抽出した。有機相を水で洗浄し、除去しかつ濃縮した。LC(C18−SiO;アセトニトチル)により1.41gの化合物3(収率:59.2%)が得られた。
1HNMR(CD2Cl2、400MHz):δ=8.17(d,2H),8.09(s,1H),7.89(s,1H),7.85(d,1H),7.70(d,1H),7.66(d,1H),7.20−7.43(m,14H)。
合成例3:N−(3−ブロモフェニル)カルバゾール(化合物4)の合成
Figure 2013538440
窒素下に、カルバゾール(24.3g,1当量)を、1−ブロモ−3−ヨードベンゼン(98%,75.3g,1.9当量)、炭酸カリウム(48.2g,2,5当量)及び銅(1.77g,0.1当量)と一緒にフラスコに添加した。反応物を150℃まで加熱し、かつ150℃で48時間撹拌した。混合物を室温まで冷却し、かつ塩化メチレン150mlで希釈した。脱イオン水100mlを混合物に添加し、これを撹拌した。水相を除去した後に、脱イオン水(100ml)で更に2回洗浄した。有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、かつ濃縮した。過剰の1−ブロモ−3−ヨードベンゼンを減圧下に留去した。LC(SiO;シクロヘキサン/塩化メチレン95:5)により生成物37.1g(収率:82.4%)が得られた。
1HNMR(CD2Cl2、400MHz):δ=8.13(d,2H),7.75(s,1H),7.61(d,1H),7.53(d,1H),7.49(d,1H),7.42(m,4H),7.27−7.31(m,2H)。
合成例4:化合物5の合成
Figure 2013538440
アルゴン下に、化合物2(1.08g,1当量)をDMA(16ml)中の酢酸パラジウム(30mg,0.05当量)、ヨウ化銅(1.04g,2.0当量)及び化合物4(1.74g,2.0当量)と混合した。反応物をアルゴンで脱気し、かつ160℃に加熱した。反応物を160℃で20時間撹拌した。混合物を室温まで冷却し、かつ塩化メチレン100mlで希釈した。茶色の溶液を10%チオ硫酸ナトリウム溶液60mlを有するビーカー中で撹拌により抽出した。該混合物を分離漏斗中で分離し、有機相を水(3×100ml)で洗浄した。有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させかつ濃縮した。粘性の残留物をエタノールで撹拌することにより抽出し、吸引濾過し、かつ少量のエタノールで洗浄した。LC(SiO;塩化メチレン)により1.53gの化合物5(収率:88.4%)が得られた。
1HNMR(CD2Cl2、400MHz):δ=8.10(d,2H),8.04(s,1H),7.98(d,2H),7.89(s,1H),7.86(d,1H),7.70(m,3H),7.52(dd,1H),7.38〜7.44(m,3H),7.28−7.35(m,4H),7.22−7.25(m,3H),7.10(dd,2H),6.97(dd,2H),6.91(d,1H)。
合成例5:2−カルバゾリル−8−ベンズイミダゾール−1−イルジベンゾフラン(化合物6)の合成
Figure 2013538440
アルゴン下に、化合物1(4.36g,1当量)をDMA(45ml)中のベンズイミダゾール(1.60g,1.25当量)、炭酸カリウム(1.91g,1.3当量)及びヨウ化銅(0.40g,0.2当量)と混合した。反応物をアルゴンで脱気し、かつ150℃に加熱した。反応物を150℃で48時間撹拌した。次にヨウ化銅(0.40g,0.2当量)及び炭酸カリウム(1.91g,1.3当量)を反応物に加えた。混合物を150℃で更に144時間撹拌した。実験物を室温まで冷却し、かつ酢酸エチルで撹拌させることにより抽出し、かつ吸引濾過し、かつ残留物を酢酸エチルで洗浄した。濾液を濃縮し、減圧下に一晩乾燥させ、LCにより(SiO、シクロヘキサン/酢酸エチル)4.0gの化合物6(収率84%)が得られた。
1HNMR(CD2Cl2、400MHz):δ=8.18(m,4H),8.11(s,1H),7.82−7.90(m,3H),7.73(d,1H),7.69(d,1H),7.58(m,1H),7.40−7.45(m,4H),7.29−7.36(m,4H)。
合成例6:2−カルバゾリル−8−(2−フェニルベンズイミダゾール−1−イル)ジベンゾフラン(化合物7)の合成
Figure 2013538440
アルゴン下に、化合物6(2.25g、1当量)をDMF(30ml)中の酢酸パラジウム(56mg(0.05当量)、ヨウ化銅(1.93g、2.0当量)及びヨードベンゼン(2.08g、2.0当量)と混合した。反応物をアルゴンで脱気し、かつ140℃に加熱した。反応物を140℃で24時間撹拌した。室温まで冷却した後に、酢酸エチル(300ml)を加えた。シリカゲルにより懸濁液を濾過した。TLCにより生成物がもはや見えなくなるまで酢酸エチル(2L)で洗浄した。溶液を濃縮し、得られた残留物を酢酸エチル(200ml)中での撹拌によりにより抽出した。懸濁液を濾過した(RS1)。濾液を濃縮し、20mlにし、かつ吸引濾過し(RS2)、少量の酢酸エチルで洗浄した。LC(SiO、9:1シクロヘキサン/酢酸エチル)により生成物1.43g(収率54.3%)が得られた。
1HNMR(CD2Cl2、400MHz):δ=8.17(d,2H),8.15(s,1H),8.00(s,1H),7.89(d,1H),7.83(d,1H),7.78(d,1H),7.71(d,1H),7.61(d,2H),7.26−7.41(m,13H)。
ダイオードの実施例
比較例1 電子輸送材料としてBCPを有するOLEDの製造
アノードとして使用するITO基板をLCD生産用の市販の洗剤(Deconex(R)20NS及び25ORGAN−ACID(R)中和剤)でまず清浄し、かつ次に超音波浴内でアセトン/イソプロパノール混合物中で洗浄した。可能性としてあり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にオゾン流に更に25分間暴露した。この処置はITOの正孔注入特性も改善する。次に、Plexcore社のAJ20−1000正孔注入層を溶液からスピンオンした(〜40nm)。その後に、下記の有機材料を約10−8ミリバールで約0.5〜5nm/分の速度で蒸着することにより綺麗にした基板に設置した。基板に設置した正孔伝導体及び励起子ブロッカーは45nmの厚さを有するIr(dpbic)(V1)であり、その初めの35nmはMoO(〜10%)でドープされ、伝導率を改善する。
Figure 2013538440
化合物発光体2及びその製法は欧州特許EP10160188.8に開示されていて、これは本明細書の優先日で公開されるべきものであった。
引き続き化合物(発光体2)20質量%と化合物H1(PCT明細書PCT/EP2009/067120に記載されている、WO2010/079051として公開)80質量%の混合物を蒸着により40nmの厚さで設置した。前記化合物は発光体材料として機能し、後者化合物はマトリックス材料として機能する。
引き続き、材料H1を10nmの厚さで励起子ブロッカー及び正孔ブロッカーとして蒸着により設置した。
Figure 2013538440
次に、電子輸送体、H1(20%)とBCP(2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン)80%の混合物を20nmの厚さで、0.7nm厚のLiF層及び最後に100nm厚のAl電極を蒸着により設置した。全ての成分は不活性な窒素雰囲気中でガラスカバー上に結合した。
OLEDを特徴づけるために、エレクトロルミネッセンススペクトルを種々の電流及び電圧で記録した。更に、電流−電圧の特徴を発光された光の出力と組み合わせて測定した。光の出力は光度計を用いるキャリブレーションにより測光パラメーターに変換できる。
例1:化合物3を電子輸送材料として有するOLEDの製造
BCPとH1の混合物の代わりに使用した電子輸送材料が合成例2による化合物3であることを除いて比較例1のように行った。比較例1の測定値は100%に設定した。
Figure 2013538440
例2:ホスト、励起子ブロッカー及び電子輸送材料として化合物3を有するOLEDの製造
H1の代わりに、使用したホストが合成例2による化合物3であり、H1の代わりに
使用した正孔/励起子ブロッカーが化合物3(5nm)であり、かつBCPとH1の混合物の代わりに使用した電子輸送材料が合成例2による化合物3であることを除いて、比較例1のように行った。比較例1の測定値は100%に設定した。
Figure 2013538440
例3:電子輸送材料として化合物3又は7を有するOLEDの製造
比較例1のような装置の構成であるが、以下のような違いがある:
使用した電子輸送材料は、それぞれ合成例2(例3aと3c)による化合物3、合成例6(例3b)による化合物7である。
ホストとしてH2(例3a)、H3(例3b)及びH4(例3c)を使用した。
発光体層(16nm)は、Ir(dpbic)3(VI)(40質量%)、発光体3(先行公開されていない欧州特許明細書EP10187176.2及び先行公開されていないUS明細書US61/391,712に記載されている)(30質量%)及びホスト(H2、H3又はH4)(30質量%)の混合物を有する。
Figure 2013538440
正孔ブロッカーとして各々のホスト10nmを使用した。電子輸送体として20nmの化合物3(例3aと3c)又は化合物7(例3b)をそれぞれ使用した。
比較例1の測定値は100%に設定した。
Figure 2013538440
例4:電子輸送材料として化合物3を有するOLEDの製造
比較例3aのような装置の構成であるが、以下のような違いがある:
発光層(20nm)は、発光体(20質量%)、発光体3(例4a)、発光体4(例4b)、発光体5(例4c)(発光体3、4及び5は先行公開されていない欧州特許明細書EP10187176.2及び先行公開されていないUS明細書US61/391,712に記載されている)及びホスト(H3)(80質量%)の混合物を有する。
正孔ブロッカーとして5nmのH3を使用した。電子輸送体として20nmの化合物3を使用した。電子注入層としてCsF(2nm)を使用した。正孔輸送層(10nm)を10質量%MOでドープした。
Figure 2013538440
例4aの測定値は比較のため100%に設定してある。
Figure 2013538440

Claims (39)

  1. 式(I)
    Figure 2013538440
    [式中、
    XはS又はOであり;
    1、R2は、互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12又はC基であり;
    3、R4は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
    又は
    3とR4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形式し、前記基は、非置換であるか、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい;
    5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
    nは、0、1、2、3又は4であり、
    mは、0、1、2又は3であり、
    pは、1又は2であり、ここでm+pは≦4であり、
    Cは、一般式(II)
    Figure 2013538440
    (式中、
    1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
    2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
    3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
    4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
    a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり;又は
    (Ra又はRb)と(Rc又はRd)、又は
    (Re又はRf)と(Rg又はRh)、及び/又は
    (Rc又はRd)と(Re又はRf)は、炭素原子又は窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい)
    の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である]
    の化合物であって、その際、C基は2位及び/又は4位で結合する、又は前記一般式(I)の2個のユニットは、場合により少なくとも1つのヘテロ原子により又はOを介して中断されている1つの結合、線状又は分枝状の、飽和又は不飽和の橋かけ部により互いに橋かけられ、その際、一般式(I)中のこの橋かけ部はRa、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhの代わりに、又はR1又はR2を介して及び/又はR1又はR2の代わりにモノマーの形、重合した形又は架橋した形で結合する式(I)の化合物の、ホスト材料、ブロッカー材料及び/又は電荷輸送材料としての使用。
  2. 1は独立に、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、インデニル及びフルオレニルから選択されるアリールであり、これらは非置換であるか、又は1個又は1個よりも多い、又は全ての置換可能な位置で、ピリジン基、ピリミジン基、ピロール基、フラン基、ピラゾール基、イミダゾール基、チオフェン基、オキサゾール基、チアゾール基、トリアゾール基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾピロリル基、ジベンゾフリル基、フェナントロリニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基及びジアザカルバゾイル基から選択されるヘテロアリールで置換され、これらは非置換であるか、又は1個又は1個よりも多い、又は全ての置換可能な位置で、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)9、−S(O)R10、−SR11又は−OR12により置換されていてもよい;
    3、R4は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であるか、又は
    3とR4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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、及びドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合していてもよく、その際、縮合された基は非置換であるか又はアルキル、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい;
    5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
    nは、0、1、2、3又は4であり、
    mは、0、1、2又は3であり、
    pは、1又は2であり、ここでm+pは≦4であり、
    Cは、一般式(II)
    Figure 2013538440
    (式中、
    1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
    2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
    3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
    4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
    a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である)
    の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である、請求項1に記載の使用。
  3. nは1である、請求項1又は2に記載の使用。
  4. mは0である、請求項1から3までのいずれか1項に記載の使用。
  5. XはOである、請求項1から4までのいずれか1項に記載の使用。
  6. 1は、−NR34であり;かつ
    3、R4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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、ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に互いに縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい、請求項1から5までのいずれか1項に記載の使用。
  7. 1は、C基又はカルバゾリル、ピロリル、インドリル、イミダゾリル、トリアゾリル、ベンズイミダゾリル、アザカルバゾリル、ジアザカルバゾリル及びジフェニルアミノから選択される−NR34であり、その際、前記基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換される、請求項1から5までのいずれか1項に記載の使用。
  8. C基は、次のもの:
    Figure 2013538440
    である、請求項1から7までのいずれか1項に記載の使用。
  9. C基は、次のもの:
    Figure 2013538440
    であるが、但しR
    Figure 2013538440
    ではない、請求項8に記載の使用。
  10. C基は、次のもの:
    Figure 2013538440
    である、請求項1から7までのいずれか1項に記載の使用。
  11. 基:
    Figure 2013538440
    において、Rg、ReはHであり、かつRaは水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である、請求項10に記載の使用。
  12. C基は、次のもの:
    Figure 2013538440
    である、請求項1から7までのいずれか1項に記載の使用。
  13. 以下の式の化合物:
    Figure 2013538440
    は除かれる、請求項12に記載の使用。
  14. a、Rc、Re及びRgの少なくとも1つはアリール、有利には場合により置換されたフェニルである、請求項1から13までのいずれか1項に記載の使用。
  15. 1は、−NR34であり、
    3、R4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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、ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい、
    Cは、一般式(II)
    Figure 2013538440
    (式中、
    1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
    2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
    3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
    4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
    a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である)
    の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基であり、
    nは1であり、かつ
    mは有利には0である、請求項1から14までのいずれか1項に記載の使用。
  16. 電子輸送材料としての、請求項1から15までのいずれか1項に記載の使用。
  17. 一般式(I)の化合物は、次のもの:
    Figure 2013538440
    Figure 2013538440
    Figure 2013538440
    (式中、XはS又はOである)
    から選択される、請求項1から16までのいずれか1項に記載の使用。
  18. 有機エレクトロニクス用途における、有利には有機発光ダイオードにおける請求項1から17までのいずれか1項に記載の使用。
  19. 一般式(III)
    Figure 2013538440
    [式中、
    XはS又はOであり;
    2は、互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12であり;
    3、R4は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であるか又は
    3とR4は、窒素原子と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか、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ドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、及びドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく;
    5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は、互いに独立にアリール、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり、
    13、R14は、互いに独立にアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、−NR34、−P(O)R56、−PR78、−S(O)29、−S(O)R10、−SR11又は−OR12であり;
    mは、0、1、2又は3であり、
    pは、1又は2であり、ここでm+pは≦4であり、
    qは、0、1、2、3又は4であり、
    rは、0、1、2、3又は4であり、
    sは、1、2、3又は4であり、
    Cは、一般式(II)
    Figure 2013538440
    (式中、
    1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
    2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
    3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
    4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
    a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基であり;又は
    (Ra又はRb)と(Rc又はRd)、又は
    (Re又はRf)と(Rg又はRh)、及び/又は
    (Rc又はRd)と(Re又はRf)は、炭素原子又は窒素元素と一緒に3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよく、及び/又は3〜10個の環原子を有する1つ又は複数の更なる環式基に縮合してもよく、その際、縮合された基は非置換であるか、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、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基、又はドナー又はアクセプター作用を有する基から選択される1つ又は複数の置換基により置換されていてもよい)
    の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である]
    の化合物であって、その際、C基は2位及び/又は4位で結合する、又は前記の一般式(III)の2個のユニットは、場合により少なくとも1つのヘテロ原子により又はOを介して中断されている1つの結合、線状又は分枝状の、飽和又は不飽和の橋かけ部により互いに橋かけられ、その際、一般式(III)中のこの橋かけ部はRa、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、R13、R14の代わりに、又はR2を介して及び/又はR2の代わりに結合される、一般式(III)の化合物。
  20. Cは、一般式(II)
    Figure 2013538440
    (式中、
    1は、互いに独立にCRa、N又はNRbであり、
    2は、互いに独立にCRc、N又はNRdであり、
    3は、互いに独立にCRe、N又はNRfであり、
    4は、互いに独立にCRg、N又はNRhであり、
    a、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rhは、互いに独立に水素、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、スペーサーを介して結合した架橋性基又は重合性基である)
    の5員環の飽和又は不飽和の複素環式基である、請求項19に記載の化合物。
  21. sは1であり;pは1であり、かつmは0である、請求項19又は20に記載の化合物。
  22. C基は次のもの:
    Figure 2013538440
    である、請求項19から21までのいずれか1項に記載の化合物。
  23. C基は次のもの:
    Figure 2013538440
    である、請求項19から21までのいずれか1項に記載の化合物。
  24. C基は次のもの:
    Figure 2013538440
    である、請求項19から21までのいずれか1項に記載の化合物。
  25. カルバゾリル置換基(IV):
    Figure 2013538440
    は、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン基本骨格の8位で結合して存在する、請求項19から24までのいずれか1項に記載の化合物。
  26. 次のグループ:
    Figure 2013538440
    (式中、XはS又はOである)
    から選択される、請求項19から25までのいずれか1項に記載の化合物。
  27. 重合反応及び/又は架橋反応における成分としての、請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物、又は請求項19から26までのいずれか1項に記載の一般式(III)の化合物の使用。
  28. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の式(III)の化合物を製造する方法において、少なくとも1つのカルバゾリル基(IV)
    Figure 2013538440
    及び、場合により置換された5員環窒素複素環Cを、以下の変法(a)又は(b)
    変法a)
    ia)カルバゾリル基(IV)、及び場合によりR2基及びC基を導入するために適切な前駆体化合物の製造、
    iia)カルバゾリル基(IV)の導入、
    iiia)C基、又はその前駆体の導入、及び存在する場合には、R2基の導入、
    iva)適切な場合には、Cの前駆体のC基への変換、
    又は
    変法b)
    ib)カルバゾリル基(IV)、及び場合によりR2基及びC基を導入するために適切な前駆体化合物の製造、
    iib)C基、又はその前駆体の導入、
    iiib)カルバゾリル基(IV)、及び存在する場合にはR2基の導入、
    ivb)適切な場合には、Cの前駆体のC基への変換
    のうち1つにより、式(V)
    Figure 2013538440
    (式中、XはS又はOである)
    の基本骨格に導入する、請求項19から26までのいずれか1項に記載の式(III)の化合物を製造する方法。
  29. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の一般式(III)の化合物、又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物のユニットを有する架橋材料又は重合材料。
  30. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の一般式(III)の化合物、又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物の、又は請求項29に記載の材料の、有機エレクトロニクスにおける液体加工用途のための調製物における使用。
  31. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の一般式(III)の化合物、又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物の、又は請求項29に記載の材料の、有機エレクトロニクス、有利には有機発光ダイオードにおける使用。
  32. 式(III)の化合物又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物、又は請求項29に記載の材料は、マトリックス材料及び/又は正孔/励起子ブロッカー材料及び/又は電子/励起子ブロッカー材料及び/又は正孔注入材料及び/又は電子注入材料及び/又は正孔伝導体材料及び/又は電子伝導体材料及び/又は正孔伝導体及び/又は電子伝導体として、有利にはマトリックス又は電子伝導体として使用される、請求項31に記載の使用。
  33. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の一般式(III)の少なくとも1つの化合物、又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物、又は請求項29に記載の材料を有する有機発光ダイオード。
  34. アノードAn及びカソードKa、及びアノードAnとカソードKaの間に配置された少なくとも1つの発光層E、及び場合により正孔/励起子の少なくとも1つの遮断層、
    電子/励起子の少なくとも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つの電子注入層及び少なくとも1つの電子伝導体層から成るグループから選択される少なくとも1つの更なる層を有し、その際、式(III)又は式(I)の少なくとも1つの化合物は、電子伝導体層及び/又は発光層Eの中及び/又は更なる層の少なくとも1つの中に存在する、請求項33に記載の有機発光ダイオード。
  35. 式(III)の少なくとも1つの化合物又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物、又は請求項29に記載の材料は、電子伝導体層の中及び/又は発光層の中及び/又は正孔/励起子の少なくとも1つの遮断層の中に存在する、請求項33又は34に記載の有機発光ダイオード。
  36. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の式(III)の少なくとも1つの化合物、又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物、又は請求項29に記載の材料を有する発光層。
  37. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の式(III)の少なくとも1つの化合物、又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物、又は請求項29に記載の材料を有する正孔/励起子の遮断層。
  38. 請求項19から26までのいずれか1項に記載の式(III)の少なくとも1つの化合物、又は請求項1から17までのいずれか1項に記載の一般式(I)の化合物、又は請求項29に記載の材料を有する電子伝導層。
  39. 請求項33から35までのいずれか1項に記載の少なくとも1つの有機発光ダイオード又は請求項36に記載の少なくとも1つの発光層又は請求項38に記載の少なくとも1つの電子伝導層を有する、静止型ビジュアルディスプレイユニット、例えばコンピューター、テレビのビジュアルディスプレイユニット、プリンター、調理機器及び広告板、照明及び表示板におけるビジュアルディスプレイユニット、及び移動型ビジュアルディスプレイユニット、例えば携帯電話、ラップトップ、デジタルカメラ、MP3プレイヤー、乗り物ならびにバス及び電車の行き先表示におけるビジュアルディスプレイユニット、照明ユニット、キーボード、衣服、家具、壁紙から成るグループから選択される装置。
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