JP2017114908A

JP2017114908A - 新規なヘテロレプティックイリジウム錯体

Info

Publication number: JP2017114908A
Application number: JP2017049563A
Authority: JP
Inventors: ビン・マ; Ma Bin; ゼイナブ・エルシェナウィ; Elshenawy Zeinab; チュアンジュン・シャ; Chuanjun Xia
Original assignee: Universal Display Corp
Current assignee: Universal Display Corp
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2017-06-29
Also published as: JP6113511B2; JP2019178345A; CN103254238A; KR101982337B1; KR102133124B1; CN103254238B; JP6880120B2; US10211413B2; US20130181190A1; CN107098938A; JP2013147497A; KR20190057044A; KR20130084615A

Abstract

【課題】ＯＬＥＤデバイスに有用な物質を提供する。
【解決手段】新規なヘテロレプティックイリジウム錯体を開示する。これらの錯体は、フェニルピリジン配位子と、イミダゾール又はベンゾイミダゾール部分と結合したジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、又はカルバゾールを含む別の配位子とを含む。これらの錯体は、ＯＬＥＤデバイスに組み込んだ場合に有用な物質である。
【選択図】図３

Description

特許請求の範囲に記載した発明は、共同の大学・企業研究契約に関わる１つ以上の以下の団体：ミシガン大学評議員会、プリンストン大学、サザン・カリフォルニア大学、及びユニバーサル・ディスプレイ・コーポレーションにより、１つ以上の団体によって、１つ以上の団体のために、及び／又は１つ以上の団体と関係して行われた。上記契約は、特許請求の範囲に記載された発明がなされた日及びそれ以前に発効しており、特許請求の範囲に記載された発明は、前記契約の範囲内で行われた活動の結果としてなされた。

本発明は、新規なヘテロレプティックイリジウム錯体、特に、イミダゾール又はベンゾイミダゾールに結合した、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、又はカルバゾール部分を含む錯体に関する。これらの錯体はＯＬＥＤデバイスの発光体として有用である。

有機物質を用いるオプトエレクトロニクスデバイスは、多くの理由によりますます望ましいものとなってきている。そのようなデバイスを作るために用いられる多くの物質はかなり安価であり、そのため有機オプトエレクトロニクスデバイスは、無機デバイスに対してコスト上の優位性について潜在力をもっている。加えて、有機物質固有の特性、例えばそれらの柔軟性は、それらを柔軟な基材上への製作などの特定用途に非常に適したものにしうる。有機オプトエレクトロニクスデバイスの例には、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池、及び有機光検出器が含まれる。ＯＬＥＤについては、有機物質は、従来の物質に対して性能上優位性をもちうる。例えば、有機発光層が発光する波長は、一般に、適切なドーパントで容易に調節することができる。

ＯＬＥＤは、そのデバイスを横切って電圧を印加した場合に光を発する薄い有機膜（有機フィルム）を用いる。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明、及びバックライトなどの用途で用いるためのますます興味ある技術となってきている。いくつかのＯＬＥＤの物質と構成が、米国特許第５，８４４，３６３号明細書、同６，３０３，２３８号明細書、及び同５，７０７，７４５号明細書に記載されており、これらの明細書はその全体を参照により本明細書に援用する。

燐光発光分子の一つの用途はフルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイのための工業規格は、「飽和」色といわれる特定の色を発光するように適合された画素（ピクセル）を要求している。特に、これらの規格は、飽和の赤、緑、及び青の画素を必要としている。色はＣＩＥ座標を用いて測定でき、ＣＩＥ座標は当分野で周知である。

緑色発光分子の一例は、Ｉｒ(ｐｐｙ)_３と表されるトリス(2-フェニルピリジン)イリジウムであり、これは以下の構造を有する。

この式及び本明細書の後の図で、窒素から金属（ここではＩｒ）への供与結合は直線で表す。

本明細書で用いるように、「有機」の用語は、有機オプトエレクトロニクスデバイスを製作するために用いることができるポリマー物質並びに小分子有機物質を包含する。「小分子(small molecule)」とは、ポリマーではない任意の有機物質をいい、「小分子」は、実際は非常に大きくてもよい。小分子はいくつかの状況では繰り返し単位を含んでもよい。例えば、置換基として長鎖アルキル基を用いることは、分子を「小分子」の群から排除しない。小分子は、例えばポリマー主鎖上のペンダント基として、あるいは主鎖の一部として、ポリマー中に組み込まれてもよい。小分子は、コア残基上に作り上げられた一連の化学的殻からなるデンドリマーのコア残基として働くこともできる。デンドリマーのコア残基は、蛍光性又は燐光性小分子発光体であることができる。デンドリマーは「小分子」であることができ、ＯＬＥＤの分野で現在用いられている全てのデンドリマーは小分子であると考えられる。

本明細書で用いるように「トップ」は、基材から最も遠くを意味する一方で、「ボトム」は基材に最も近いことを意味する。第一の層が第二の層の「上に配置される」と記載した場合は、第一の層は基材から、より遠くに配置される。第一の層が第二の層と「接触している」と特定されていない限り、第一の層と第二の層との間に別な層があってよい。例えば、カソードとアノードとの間に様々な有機層があったとしても、カソードはアノードの「上に配置される」と記載できる。

本明細書で用いるように、「溶液処理（加工）可能」とは、溶液もしくは懸濁液の形態で、液体媒体中に溶解され、分散され、又は液体媒体中で輸送され、及び／又は液体媒体から堆積されうることを意味する。

配位子が発光物質の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合は、その配位子は「光活性」ということができる。配位子が発光物質の光活性特性に寄与していないと考えられる場合は、配位子は「補助」ということができるが、補助配位子は光活性配位子の特性を変えうる。

本明細書で用いるように、かつ当業者によって一般に理解されているように、第一の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位は、その第一のエネルギー準位が真空のエネルギー準位により近い場合には、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯよりも「大きい」あるいは「高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は真空準位に対して負のエネルギーとして測定されるので、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつＩＰに対応する（より小さな負のＩＰ）。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつ電子親和力（ＥＡ）に対応する（より小さな負のＥＡ）。上（トップ）に真空準位をもつ従来のエネルギー準位図の上では、物質のＬＵＭＯエネルギー準位はその同じ物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりも、そのような図のトップのより近くに現れる。

本明細書で用いるように、また当業者によって一般に理解されるように、第一の仕事関数は、その第一の仕事関数がより高い絶対値を有する場合には、第二の仕事関数よりも「大きい」あるいは「高い」。仕事関数は通常、真空準位に対して負の値として測定されるので、このことは「より高い」仕事関数は、より負であることを意味する。上（トップ）に真空準位をもつ従来のエネルギー準位図の上では、「より高い」仕事関数は真空準位から下向きの方向へさらに離れて図示される。したがって、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に従う。

ＯＬＥＤについてのさらなる詳細及び上述した定義は、米国特許第７，２７９，７０４号明細書に見ることができ、その全体を参照により本明細書に援用する。

米国特許第５，８４４，３６３号明細書米国特許第６，３０３，２３８号明細書米国特許第５，７０７，７４５号明細書米国特許第７，２７９，７０４号明細書

Baldoら,"Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices", Nature, vol. 395, 151-154, 1998 Baldoら,"Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence", Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999)

［本発明のまとめ］
下記式：

を有する化合物を提供する。式Ｉの化合物において、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３はモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表す。Ｒ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。任意の隣接するＲ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は任意選択により場合によっては連結していてもよく、Ｘは、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ_２、ＣＲＲ′、ＳｉＲＲ′、及びＧｅＲＲ′からなる群から選択され、ｍは１又は２である。

一つの側面では、Ｘは、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、及びＮＲ″からなる群から選択され、Ｒ″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、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロへキシル、フェニル、２，６−ジメチルフェニル、及び２，６−ジイソプロピルフェニルからなる群から選択される。

一つの側面では、上記化合物は下記式を有する。

一つの側面では、上記化合物は下記式を有する。

Ｒ_７は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表し、Ｒ_７は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。

一つの側面では、上記化合物は下記式を有する。

一つの側面では、上記化合物は下記式を有する。

一つの側面では、ｍは２である。一つの側面では、ＸはＯである。一つの側面では、Ｒ_４はアルキルである。一つの側面では、Ｒ_４はアリール又は置換アリールである。

一つの側面では、Ｒ_４は、

である。
Ｒ′_１、Ｒ′_２、及びＲ′_３は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。Ｒ′_３は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表し、Ｒ′_１及びＲ′_２のうちの少なくとも１つは水素でも重水素でもない。環Ｃは５員又は６員の炭素環又はヘテロ環であり、任意の隣接するＲ′_１、Ｒ′_２、及びＲ′_３が任意選択により場合によっては結合して環を形成していてもよい。

一つの側面では、Ｒ′_１及びＲ′_２の両方とも水素でも重水素でもない。別の側面では、Ｒ′_１、Ｒ′_２、及びＲ′_３は独立に、水素、重水素、メチル、エチル、イソプロピル、イソブチル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロへキシル、フェニル、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。

一つの側面では、Ｒ_１及びＲ_２は独立に、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。

一つの側面では、上記化合物は、下記の化合物１−Ｘ〜化合物３０−Ｘからなる群から選択される。

一つの側面では、第一のデバイスを提供する。この第一のデバイスは第一の有機発光デバイスを含み、さらに、アノード、カソード、及びそのアノードとカソードとの間に配置された有機層を含んでおり、有機層は下記式：

を有する化合物を含む。式Ｉの化合物において、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３はモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表す。Ｒ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。任意の隣接するＲ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は任意選択により場合によっては連結していてもよく、Ｘは、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ_２、ＣＲＲ′、ＳｉＲＲ′、及びＧｅＲＲ′からなる群から選択され、ｍは１又は２である。

一つの側面では、第一のデバイスは消費者製品である。一つの側面では、第一のデバイスは有機発光デバイスである。一つの側面では、第一のデバイスは発光パネルを含む。一つの側面では、上記有機層は発光層であり、上記化合物は発光ドーパントである。別の側面では、上記有機層は発光層であり、上記化合物は非発光ドーパントである。

一つの側面では、上記有機層はさらにホストを含む。一つの側面では、ホストは、ベンゾ縮合したチオフェン又はベンゾ縮合したフランを含むトリフェニレンを含み、そのホストのいずれかの置換基が、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、ＯＣ_ｎＨ_２ｎ＋１、ＯＡｒ_１、Ｎ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_２、Ｎ（Ａｒ_１）（Ａｒ_２）、ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、Ｃ≡Ｃ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、Ａｒ_１、Ａｒ_１−Ａｒ_２、Ｃ_ｎＨ_２ｎ−Ａｒ_１からなる群から選択される非縮合置換基であるか、あるいは非置換であり；式中、ｎは１〜１０であり、Ａｒ_１及びＡｒ_２は独立に、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びそれらのヘテロ芳香族類似体からなる群から選択される。

一つの側面では、上記ホストは下記式：

（式中、ｐは０又は１である）
を有する１以上の化合物を含む。

一つの側面では、ホストは以下のものからなる群から選択される。

及びそれらの組み合わせ。
一つの側面では、ホストは金属錯体を含む。

図１は有機発光デバイスを示す。図２は、別個の電子輸送層をもたない倒置型有機発光デバイスを示す。図３は、式Ｉの化合物を示す。

[詳細な説明]
一般に、ＯＬＥＤは、アノードとカソードとの間に配置され且つそれらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が流された場合、有機層（１又は複数）にアノードは正孔を注入し、カソードは電子を注入する。注入された正孔と電子はそれぞれ反対に帯電した電極に向かって移動する。電子と正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在化された電子−正孔対である「励起子」が形成される。励起子が発光機構によって緩和するときに光が発せられる。いくつかの場合には、励起子はエキシマー又はエキシプレックス上に局在化されうる。非放射機構、例えば、熱緩和も起こりうるが、通常は好ましくないと考えられる。

初期のＯＬＥＤは、一重項状態から光を発する（「蛍光」）発光性分子を用いており、例えば、米国特許第４，７６９，２９２号明細書（この全体を参照により援用する）に記載されているとおりである。蛍光発光は、一般に、１０ナノ秒よりも短いタイムフレームで起こる。

より最近、三重項状態から光を発する（「燐光」）発光物質を有するＯＬＥＤが実証されている。Baldoら,“Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices”, Nature, vol. 395, 151-154, 1998 (“Baldo-I”);
及び、Baldoら,“Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence”, Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999) (“Baldo-II”)、これらを参照により全体を援用する。燐光は、米国特許第７，２７９，７０４号明細書の第５〜６欄に、より詳細に記載されており、これを参照により援用する。

図１は有機発光デバイス100を示している。この図は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。デバイス100は、基板110、アノード115、正孔注入層120、正孔輸送層125、電子阻止層130、発光層135、正孔阻止層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、およびカソード160を含みうる。カソード160は、第一導電層162および第二導電層164を有する複合カソードである。デバイス100は、記載した層を順次、堆積させることによって作製できる。これらの様々な層の特性及び機能、並びに例示物質は、米国特許第７，２７９，７０４号明細書の第６〜１０欄により詳細に記載されており、これを参照により援用する。

これらの層のそれぞれについてのより多くの例が得られる。例えば、可撓性且つ透明な基材−アノードの組み合わせが米国特許第５，８４４，３６３号明細書に開示されており、参照により全体を援用する。ｐ型ドープ正孔輸送層の例は、５０：１のモル比で、Ｆ_４−ＴＣＮＱでドープしたｍ−ＭＴＤＡＴＡであり、これは米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。発光物質及びホスト物質の例は、Thompsonらの米国特許第６，３０３，２３８号明細書に開示されており、その全体を参照により援用する。ｎ型ドープ電子輸送層の例は、１：１のモル比でＬｉでドープされたＢＰｈｅｎであり、これは米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。米国特許第５，７０３，４３６号明細書及び同５，７０７，７４５号明細書（これらはその全体を参照により援用する）は、上に重ねられた透明な電気導電性のスパッタリングによって堆積されたＩＴＯ層を有するＭｇ：Ａｇなどの金属の薄層を有する複合カソードを含めたカソードの例を開示している。阻止層の理論と使用は、米国特許第６，０９７，１４７号明細書及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号公報に、より詳細に記載されており、その全体を参照により援用する。注入層の例は、米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号公報に提供されており、その全体を参照により援用する。保護層の記載は米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号公報にみられ、その全体を参照により援用する。

図２は倒置型(inverted)ＯＬＥＤ200を示している。このデバイスは、基板210、カソード215、発光層220、正孔輸送層225、およびアノード230を含む。デバイス200は記載した層を順に堆積させることによって製造できる。最も一般的なＯＬＥＤの構成はアノードの上方に配置されたカソードを有し、デバイス200はアノード230の下方に配置されたカソード215を有するので、デバイス200を「倒置型」ＯＬＥＤとよぶことができる。デバイス100に関して記載したものと同様の物質を、デバイス200の対応する層に使用できる。図２は、デバイス100の構造からどのようにいくつかの層を省けるかの１つの例を提供している。

図１および２に例示されている簡単な層状構造は非限定的な例として与えられており、本発明の実施形態は多様なその他の構造と関連して使用できることが理解される。記載されている具体的な物質および構造は事実上例示であり、その他の物質および構造も使用できる。設計、性能、およびコスト要因に基づいて、実用的なＯＬＥＤは様々なやり方で上記の記載された様々な層を組み合わせることによって実現でき、あるいは、いくつかの層は完全に省くことができる。具体的に記載されていない他の層を含むこともできる。具体的に記載したもの以外の物質を用いてもよい。本明細書に記載されている例の多くは単一の物質を含むものとして様々な層を記載しているが、物質の組合せ（例えばホストおよびドーパントの混合物、または、より一般的には混合物）を用いてもよいことが理解される。また、層は様々な副層（sublayer）を有してもよい。本明細書において様々な層に与えられている名称は、厳格に限定することを意図するものではない。例えば、デバイス200において、正孔輸送層225は正孔を輸送し且つ発光層220に正孔を注入するので、正孔輸送層として、あるいは正孔注入層として説明されうる。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソードとアノードとの間に配置された「有機層」を有するものとして説明できる。この有機層は単一の層を含むか、または、例えば図１および２に関連して記載したように様々な有機物質の複数の層をさらに含むことができる。

具体的には説明していない構造および物質、例えばFriendらの米国特許第５，２４７，１９０号（これはその全体を参照により援用する）に開示されているようなポリマー物質で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）、も使用することができる。さらなる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤを使用できる。ＯＬＥＤは、例えば、Forrestらの米国特許第５，７０７，７４５号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているように積み重ねられてもよい。ＯＬＥＤの構造は、図１および２に示されている簡単な層状構造から逸脱していてもよい。例えば、基板は、光取出し（out-coupling）を向上させるために、Forrestらの米国特許第６，０９１，１９５号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているメサ構造、および/またはBulovicらの米国特許第５，８３４，８９３号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているピット構造などの、角度の付いた反射表面を含みうる。

特に断らないかぎり、様々な実施形態の層のいずれも、何らかの適切な方法によって堆積されうる。有機層については、好ましい方法には、熱蒸着（thermal evaporation）、インクジェット（例えば、米国特許第６，０１３，９８２号および米国特許第６，０８７，１９６号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、有機気相成長（organic vapor phase deposition、ＯＶＰＤ）（例えば、Forrestらの米国特許第６，３３７，１０２号（その全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびに有機気相ジェットプリンティング（organic vapor jet printing、ＯＶＪＰ）による堆積（例えば、米国特許出願第１０／２３３，４７０号（これはその全体を参照により援用する）に記載されている）が含まれる。他の適切な堆積方法には、スピンコーティングおよびその他の溶液に基づく方法が含まれる。溶液に基づく方法は、好ましくは、窒素または不活性雰囲気中で実施される。その他の層については、好ましい方法には熱蒸着が含まれる。好ましいパターニング方法には、マスクを通しての蒸着、圧接（cold welding）（例えば、米国特許第６，２９４，３９８号および米国特許第６，４６８，８１９号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびにインクジェットおよびＯＶＪＤなどの堆積方法のいくつかに関連するパターニングが含まれる。その他の方法も用いることができる。堆積される物質は、それらを特定の堆積方法に適合させるために改変されてもよい。例えば、分枝した又は分枝していない、好ましくは少なくとも３個の炭素を含むアルキルおよびアリール基などの置換基が、溶液加工性を高めるために、小分子に用いることができる。２０個又はそれより多い炭素を有する置換基を用いてもよく、３〜２０炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する物質は対称構造を有するものよりも良好な溶液加工性を有しうるが、これは、非対称物質はより小さな再結晶化傾向を有しうるからである。デンドリマー置換基は、小分子が溶液加工を受ける能力を高めるために用いることができる。

本発明の実施形態により製造されたデバイスは多様な消費者製品に組み込むことができ、これらの製品には、フラットパネルディスプレイ、コンピュータのモニタ、医療モニター、テレビ、広告板、室内もしくは屋外の照明灯および／または信号灯、ヘッドアップディスプレイ、完全に透明な（fully transparent）ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンタ、電話機、携帯電話、携帯情報端末（personal digital assistant、PDA）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダ、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、乗り物、大面積壁面（large area wall）、劇場またはスタジアムのスクリーン、あるいは標識が含まれる。パッシブマトリクスおよびアクティブマトリクスを含めて、様々な制御機構を用いて、本発明にしたがって製造されたデバイスを制御できる。デバイスの多くは、１８℃から３０℃、より好ましくは室温（２０〜２５℃）などの、人にとって快適な温度範囲において使用することが意図されている。

本明細書に記載した物質及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有しうる。例えば、その他のオプトエレクトロニクスデバイス、例えば、有機太陽電池及び有機光検出器は、これらの物質及び構造を用いることができる。より一般には、有機デバイス、例えば、有機トランジスタは、これらの物質及び構造を用いることができる。

ハロ、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールアルキル、ヘテロ環基、アリール、芳香族基、及びヘテロアリールの用語は、当分野で公知であり、米国特許第７，２７９，７０４号明細書の第３１〜３２欄で定義されており、これを参照により援用する。

下記式：

ｐｐｙ（２−フェニルピリジン）とＤＢＸ−イミダゾール又はＤＢＸ−ベンゾイミダゾール配位子を組み合わせて、文献で知られていないヘテロレプティックイリジウム錯体を形成することによって、優れた特性をもつ化合物がもたらされることを、予期せぬことに発見した。ＤＢＸの用語は以下に示す構造をいい、式中、Ｘは、本明細書に記載した任意の原子又は基であることができ、ＤＢＸ環はこれも本明細書に記載しているようにさらに置換されていてもよい。

したがって、例えば、ＤＢＴはジベンゾチオフェン（Ｘ＝Ｓ）であり、ＤＢＦはジベンゾフラン（Ｘ＝Ｏ）である。ＯＬＥＤに組み込まれた場合に式Ｉの化合物は、向上した効率及び寿命をもつデバイスをもたらすことができる。式Ｉの化合物はさらに飽和した緑色を発光するように調節することができる。

一つの態様では、Ｘは、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ、及びＮＲ″からなる群から選択され；且つ、Ｒ″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、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロへキシル、フェニル、２，６−ジメチルフェニル、及び２，６−ジイソプロピルフェニルからなる群から選択される。

一つの態様では、上記化合物は下記式を有する。

一つの態様では、上記化合物は下記式を有する。

式中、Ｒ_７は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表し、Ｒ_７は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。

一つの態様では、上記化合物は下記式を有する。

一つの態様では、上記化合物は下記式を有する。

一つの態様では、ｍは２である。一つの態様では、ＸはＯである。一つの態様では、Ｒ_４はアルキルである。一つの態様では、Ｒ_４はアリール又は置換アリールである。

一つの態様では、Ｒ_４は、

一つの側面では、上記化合物は、以下のものからなる群から選択される。

化合物１−Ｘ〜３０−Ｘは、Ｘが本明細書に記載した原子又は基を表すことができる化合物を表す。Ｘが特定の原子である場合、その特定の化合物の名称はそのＸ原子の性質に対応する。したがって、Ｘ＝Ｏである場合、化合物１−Ｘは化合物１−Ｏとよぶことができ、Ｘ＝Ｓである場合には、化合物１−Ｘは化合物１−Ｓということができるなどである。同じ命名法は、上に記載したその他の化合物のいずれに対しても用いることができる。

一つの態様では、第一のデバイスを提供する。この第一のデバイスは第一の有機発光デバイスを含み、さらに、アノード、カソード、及びそのアノードとカソードの間に配置された有機層を含むものであり、その有機層は下記式を有する化合物を含む。

式Ｉの化合物において、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３はモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表す。Ｒ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。任意の隣接するＲ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は任意選択により場合によっては連結していてもよく、Ｘは、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ_２、ＣＲＲ′、ＳｉＲＲ′、及びＧｅＲＲ′からなる群から選択され、ｍは１又は２である。一つの態様では、Ｘは、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ_２、ＣＲＲ′、ＳｉＲＲ′、及びＧｅＲＲ′からなる群から選択される。

一つの側面では、上記有機層はさらにホストを含む。一つの側面では、ホストは、ベンゾ縮合したチオフェン又はベンゾ縮合したフランを含むトリフェニレンを含み、そのホストのいずれかの置換基が、独立に、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、ＯＣ_ｎＨ_２ｎ＋１、ＯＡｒ_１、Ｎ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_２、Ｎ（Ａｒ_１）（Ａｒ_２）、ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、Ｃ≡Ｃ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、Ａｒ_１、Ａｒ_１−Ａｒ_２、Ｃ_ｎＨ_２ｎ−Ａｒ_１からなる群から選択される非縮合置換基であるか、あるいは非置換であり；式中、ｎは１〜１０であり、Ａｒ_１及びＡｒ_２は独立に、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びそれらのヘテロ芳香族類似体からなる群から選択される。

一つの態様では、上記ホストは下記式：

（式中、ｐは０又は１である）
を有する１つ以上の化合物を含む。

一つの態様では、上記ホストは以下のものからなる群から選択される。

及びそれらの組み合わせ。
一つの態様では、上記ホストは金属錯体を含む。

［デバイス例］
全てのデバイス例は、高真空（＜１０^−７Ｔｏｒｒ）の熱蒸着によって作製した。アノード電極は１２００Åのインジウム錫オキシド（ＩＴＯ）である。カソードは１０ÅのＬｉＦとそれに続く１０００ÅのＡｌとからなる。全てのデバイスは作製後直ぐに窒素グローブボックス（＜１ｐｐｍのＨ_２Ｏ及びＯ_２）中でエポキシ樹脂を用いて封止したガラス蓋によって密封し、吸湿剤をそのパッケージに組み込んだ。

デバイス例の有機積層部はＩＴＯ表面から順に、正孔注入層（ＨＩＬ）として１００Åの化合物Ｂ又はＣ；正孔輸送層（ＨＴＬ）として３００Åの４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＤ）；発光層（ＥＭＬ）として３００Åの、７、１０、１３質量％の式Ｉの化合物を用い、化合物Ｄ中にドープした本発明の化合物；阻止層（ＢＬ）として５０Åの化合物Ｄ；ＥＴＬとして４５０ÅのＡｌｑ_３（トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）からなっていた。化合物Ａ又はＥを用いた比較例を、化合物Ａ又はＥをＥＭＬの発光体として用いることを除いて上記デバイス例と同様に作製した。

デバイスの構造及びそれらのデバイスのデータを表１及び表２にまとめてある。本明細書で用いるとおり、化合物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥは以下の構造を有する。

表２はデバイスデータのまとめである。発光効率（ＬＥ）、外部量子効率（ＥＱＥ）、及び電力効率（ＰＥ）は１０００ｎｉｔｓで測定し、一方、寿命（ＬＴ_８０％）は４０ｍＡ／ｃｍ^２の一定電流密度のもとで、そのデバイスがその初期の輝度の８０％まで低下するのに要した時間として定義した。

表２から、１０％のドーピング濃度（例２）において式Ｉの化合物、例えば、化合物１−Ｏの外部量子効率ＥＱＥ（１９．３％）、発光効率ＬＥ（７０．７Ｃｄ／Ａ）、８０％寿命ＬＴ_８０％（２４８時間）、及び電力効率ＰＥ（４０．６ｌｍ／Ｗ）は全て、比較例５の寿命ＬＴ_８０％（２７０時間）を除いて、３つの全てのドーピング濃度７％、１０％、及び１３％において、対応する比較化合物Ａ〜Ｅ（比較例１〜５）よりも高い。同様に、比較化合物Ａ〜Ｅ（比較例１〜５）と比較した場合に、より低めの７％のドーピング濃度（例１）において、化合物１−Ｏのより高いＥＱＥ、ＬＥ、ＬＴ_８０％、及びＰＥを見ることができる。これらのデータは、式Ｉの化合物、例えば、化合物１−Ｏが、比較化合物Ａ〜Ｅよりも効率的であり且つより長寿命の発光体であることを明らかに実証していた。

［その他の物質との組み合わせ］
有機発光デバイス中の具体的な層に有用として本明細書に記載した物質は、そのデバイス中に存在するその他の広範囲にわたる物質と組み合わせて用いることができる。例えば、本明細書に開示した発光ドーパントは、存在してもよい広い範囲のホスト、輸送層、阻止層、注入層、電極、及びその他の層と組み合わせて用いることができる。以下に記載乃至言及した物質は、本明細書に記載した化合物と組み合わせて有用でありうる物質の非限定例であり、当業者は組み合わせて有用でありうるその他の物質を特定するために文献を容易に参考にすることができる。

〔ＨＩＬ／ＨＴＬ〕

本発明に用いられる正孔注入／輸送物質は特に限定されず、その化合物が通常、正孔注入／輸送物質として用いられる限り任意の化合物を用いることができる。この物質の例には以下のものが含まれるがそれらに限定されない：
フタロシアニン又はポルフィリン誘導体；芳香族アミン誘導体；インドロカルバゾール誘導体；フルオロ炭化水素を含むポリマー；導電性ドーパントを伴うポリマー；導電性ポリマー、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ；ホスホン酸及びシラン誘導体などの化合物から誘導される自己組織化モノマー；金属酸化物誘導体、例えば、ＭｏＯ_ｘ；ｐ型半導体有機化合物、例えば、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル；金属錯体、及び架橋性化合物。

ＨＩＬ又はＨＴＬに用いられる芳香族アミン誘導体の例には以下の構造のものが含まれるがそれらに限定されない。

Ａｒ^１〜Ａｒ^９のそれぞれは、芳香族炭化水素環式化合物からなる群、例えば、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン；芳香族ヘテロ環化合物からなる群、例えば、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンゾイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン、及びセレノフェノジピリジン；及び、前記の芳香族炭化水素環式基及び前記の芳香族ヘテロ環式基から選択された同じ種類又は異なる種類の基である２〜１０の環状構造単位からなり、互いに直接又は少なくとも１つの酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位、及び脂肪族環式基を介して結合された基、から選択される。式中、各Ａｒは、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される置換基でさらに置換されている。

一つの側面では、Ａｒ^１〜Ａｒ^９は以下のものからなる群から独立に選択される。

ｋは１〜２０の整数であり；Ｘ^１〜Ｘ^８はＣ（ＣＨも含めて）又はＮであり；Ａｒ^１は上で定義したものと同じ基を有する。

ＨＩＬ又はＨＴＬに用いる金属錯体の例には以下の一般式のものが含まれるがそれらに限定されない。

Ｍは４０より大きな原子量を有する金属であり；（Ｙ^１−Ｙ^２）は二座配位子であり、Ｙ^１及びＹ^２は独立に、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、及びＳから選択され；Ｌは補助配位子であり；ｍは１からその金属に結合しうる配位子の最大数までの整数値であり；ｍ＋ｎはその金属に結合しうる配位子の最大数である。

一つの側面では、（Ｙ^１−Ｙ^２）は２−フェニルピリジン誘導体である。

別の側面では、（Ｙ^１−Ｙ^２）はカルベン配位子である。

別の側面では、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、及びＺｎから選択される。

さらなる側面では、この金属錯体は、溶液中でＦｃ^＋／Ｆｃカップルに対して約０．６Ｖ未満の最小酸化電位を有する。

〔ホスト〕

本発明の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光物質として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、その金属錯体をドーパント物質として用いるホスト物質を含んでいてもよい。ホスト物質の例は特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントの三重項エネルギーよりも大きい限り、任意の金属錯体又は有機化合物を用いることができる。後に示す表はさまざまな色を発光するデバイスに対して好ましいホスト物質を分類しているが、上記の三重項の基準を満たす限り、任意のドーパントとともに用いることができる。

ホストとして用いられる金属錯体の例は、以下の一般式を有することが好ましい。

Ｍは金属であり；（Ｙ^３−Ｙ^４）は二座配位子であって、Ｙ^３及びＹ^４は独立にＣ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、及びＳから選択され；Ｌは補助配位子であり；ｍは１からその金属に結合しうる配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｍ＋ｎはその金属に結合しうる配位子の最大数である。

一つの側面では、金属錯体は、

である。

（Ｏ−Ｎ）は二座配位子であり、金属をＯ及びＮ原子に配位させている。

別の側面では、ＭはＩｒ及びＰｔから選択される。

さらなる側面では、（Ｙ^３−Ｙ^４）はカルベン配位子である。

ホストとして用いられる有機化合物の例は、以下のものからなる群から選択される：芳香族炭化水素環状化合物、例えば、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン；芳香族ヘテロ環状化合物からなる群、例えば、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンゾイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン、及びセレノフェノジピリジン；並びに、前記の芳香族炭化水素環状基及び前記の芳香族ヘテロ環状基から選択される同じか又は異なる種類の基であり、且つ酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位、及び脂肪族環状基のうちの少なくとも１つを介して又は直接、互いに結合されている２〜１０の環状構造単位からなる群。ここで各基は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される置換基でさらに置換されている。

一つの側面では、ホスト化合物はその分子内に以下の基のうちの少なくとも１つを含む：

Ｒ^１〜Ｒ^７は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合には、それは上述したＡｒ類と同様の定義を有する。

ｋは０〜２０の整数である。

Ｘ^１〜Ｘ^８はＣ（ＣＨも含めて）又はＮから選択される。Ｚ^１及びＺ^２はＮＲ^１、Ｏ、又はＸから選択される。

〔ＨＢＬ〕

正孔阻止層（ＨＢＬ）は、発光層を離れる正孔及び／又は励起子の数を減らすために用いることができる。デバイスにおけるそのような阻止層の存在は、阻止層をもたない類似のデバイスと比較して実質的に高い効率をもたらしうる。また、阻止層は、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を閉じ込めるために用いることもできる。

一つの側面では、ＨＢＬに用いられる化合物は、上述したホストして用いられるものと同じ分子又は同じ官能基を含む。

別の側面では、ＨＢＬに用いられる化合物は、その分子中に以下の基のうち少なくとも１つを含む：

ｋは０〜２０の整数であり；Ｌは補助配位子であり、ｍは１〜３の整数である。

〔ＥＴＬ〕

電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送できる物質を含むことができる。電子輸送層はその本来的性質（非ドープ）であるか、あるいはドープされていてもよい。ドーピングは導電性を高めるために用いることができる。ＥＴＬ物質の例は特に限定されず、それらが電子を輸送するために通常用いられる限り、任意の金属錯体又は有機化合物を用いることができる。

一つの側面では、ＥＴＬに用いる化合物は、その分子内に以下の基のうち少なくとも１つを含む。

Ｒ^１は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合には、それは上述したＡｒ類と同様の定義を有する。

Ａｒ^１〜Ａｒ^３は上述したＡｒ類と同様の定義を有する。

ｋは０〜２０の整数である。

Ｘ^１〜Ｘ^８はＣ（ＣＨも含めて）又はＮから選択される。

別の側面では、ＥＴＬに用いられる金属錯体には以下の一般式のものが含まれるがこれらには限定されない。

（Ｏ−Ｎ）又は（Ｎ−Ｎ）は二座配位子であり、金属をＯ，Ｎ、又はＮ，Ｎ原子に配位させ；Ｌは補助配位子であり；ｍは、１からその金属に結合できる配位子の最大数までの整数値である。

ＯＬＥＤデバイスの各層に用いられる任意の上述した化合物においては、その水素原子は部分的に又は完全に重水素化されていることができる。

本明細書に開示した物質に加えて、及び／又はそれと組み合わせて、多くの正孔注入物質、正孔輸送物質、ホスト物質、ドーパント物質、励起子／正孔阻止層物質、電子輸送及び電子注入物質をＯＬＥＤに用いてもよい。本明細書に開示した物質と組み合わせてＯＬＥＤに用いてもよい物質の非限定的な例を以下の表３に列挙している。表３には、非限定的な物質群、各群についての錯体の非限定的な例、及びその物質を開示している参考文献を挙げている。

本明細書を通して用いる化学的略語は以下のとおりである：Ｃｙはシクロへキシルであり、ｄｂａはジベンジリデンアセトンであり、ＥｔＯＡｃは酢酸エチルであり、ＤＭＥはジメトキシエタンであり、ｄｐｐｅは１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタンであり、ｄｐｐｆは１，１′−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセンであり、ＴＨＦはテトラヒドロフランであり、ＤＣＭはジクロロメタンであり、Ｓ−Ｐｈｏｓはジシクロヘキシル（２′，６′−ジメトキシ−［１，１′−ビフェニル］−２−イル）ホスフィンである。

化合物１−Ｏの合成

２，６−ジイソプロピル−Ｎ−（２−ニトロフェニル）アニリンの合成：
１−ブロモ−２−ニトロベンゼン（15 g, 75 mmol）、２，６−ジイソプロピルアニリン（14.0 mL, 75 mmol）、及び炭酸セシウム（41.5 g, 127 mmol）を５００ｍＬのトルエン中で混合し、その溶液を窒素で２０分間バブリングした。Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３（1.36 g, 1.49 mmol）及びジシクロへキシル（２′，６′−ジメトキシ−［１，１′−ビフェニル］−２−イル）ホスフィン（2.44 g, 5.94 mmol）を添加し、反応混合物を１８時間加熱し還流させた。冷やした後、有機層を分離し、水層を３×５０ｍＬのジクロロメタンで抽出し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた。減圧下で溶媒を除去した後、粗生成物を１０：９０の酢酸エチル：ヘキサン（ｖ／ｖ）を用いてシリカゲル上でのクロマトグラフィーにかけて、２０ｇ（72%）の生成物を得た。この生成物はＧＣ／ＭＳ、ＮＭＲ、及びＨＰＬＣ（99.96%純度）によって確認した。

Ｎ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）ベンゼン−１，２−ジアミンの合成：
ジイソプロピル−Ｎ−（２−ニトロフェニル）アニリン（12 g, 40.2 mmol）を２００ｍＬのエタノールに溶かし、パラジウムカーボン（0.642 g）を添加した。反応混合物をＰａｒｒ水素化器に１時間置いた。反応混合物をセライト(登録商標)の詰め物を通して濾過し、ジクロロメタンで洗い、溶媒を蒸発させた。粗生成物を１０：９０の酢酸エチル：ヘキサン（ｖ／ｖ）を用いてシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーにかけて、１０ｇ（93%）の生成物を得た。この生成物はＧＣ／ＭＳ及びＮＭＲによって確かめた。

ベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−カルバルデヒドの合成：
１Ｌの丸底フラスコに、３００ｍＬのＴＨＦ中の２，４−ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン（24 g, 143 mmol）を仕込み、−７８℃に冷やした。ブチルリチウム（98 mL, 157 mmol）を非常にゆっくり添加した。その反応物を５時間かけて室温まで温めた。反応物をまた−７８℃まで冷やした。Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（14.36 mL, 186 mmol）を５０ｍＬのＴＨＦに溶かし、その反応物に非常にゆっくり添加した。その反応物を室温まで夜通し温めた。３００ｍＬの食塩水をその反応物に添加した。相分離の後、水層を酢酸エチル（2 x 100 mL）で抽出した。溶媒の除去後、粗生成物をカラムクロマトグラフィー（SiO₂，ヘキサン中10%酢酸エチル及び10%ＤＣＭ）にかけ、次にヘキサンから再結晶して１４ｇ（50.2%）の精製した生成物を得た。

２−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）−１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１−Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールの合成：
Ｎ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）ベンゼン−１，２−ジアミン（4.5 g, 16.77 mmol）、ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−カルバルデヒド（4.93 g, 25.1 mmol）、及び１−ヘキサデシルピリジニウムブロマイド（0.322 g, 0.838 mmol）を１０ｍＬのＴＨＦ及び２００ｍＬの水の中に溶かし、室温で夜通し撹拌した。反応混合物のＧＣ／ＭＳ分析は、典型的には、フェニルベンゾイミダゾール生成物と、フェニル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール生成物（約５０：５０）の混合物の存在を示した。食塩水（２００ｍＬ）を添加し、反応混合物をＥｔＯＡｃ（3 x 300 mL）で抽出し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。合計の粗生成物収量は７ｇ（94%）であり、その生成物のさらなる精製なしに次の工程へ移った。

２−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）−１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１−Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールの合成：
先立つ工程からのジベンゾフランベンゾイミダゾール生成物とジベンゾフラン−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール生成物（7 g, 15.67 mmol）の混合物を１００ｍＬのトルエン中で酸化マンガン(IV)（13.6 g, 156 mmol）と一緒にした。激しく撹拌しながら、反応物を１６時間加熱還流させ、冷却し、シリカゲルの詰め物を通して濾過し、ジクロロメタンで溶出させ、溶媒を蒸発させた。粗生成物をジクロロメタン中０〜３％の酢酸エチルを用いてシリカゲル上でのクロマトグラフィーにかけ、次にヘキサンから再結晶して４．３ｇ（61.7%）の生成物を得た。この生成物はＨＰＬＣ及びＮＭＲで確認した。

化合物１−Ｏの合成：
ＥｔＯＨ（25 mL）及びＭｅＯＨ（25 mL）中のイリジウムトルフルオロメタンスルホネート錯体（2.0 g, 2.75 mmol）、２−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）−１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（3.67 g, 8.24 mmol）の混合物を、２０時間、窒素雰囲気下で還流させた。その反応混合物を室温まで冷やし、エタノールで希釈し、セライト(登録商標)を添加し、その混合物を１０分間撹拌した。その混合物を小さなシリカゲルの詰め物の上で濾過し、エタノール（３〜４回）、及びヘキサン（３〜４回）で洗った。濾液は捨てた。そのセライト(登録商標)／シリカの詰め物を次にジクロロメタンで洗って、生成物を溶離させた。粗生成物を、３０％ＤＣＭ／ヘキサンを用いてシリカゲル上でのクロマトグラフィーにかけた。生成物をヘキサン中２０〜３０％ＴＨＦで溶離させて、シリカゲル上で再度クロマトグラフィーにかけた。０．３２ｇ（12.5%）の化合物１−Ｏを昇華の後に得て、これはＬＣ−ＭＳで確認した。

化合物１２−Ｏの合成

４−ヨードベンゾ［ｂ，ｄ］フランの合成：
１Ｌの丸底フラスコに、３００ｍＬのＴＨＦ中の２，４−ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン（25 g, 149 mmol）を仕込み、−７８℃に冷やした。ｎ−ブチルリチウム（102 mL, 164 mmol）をゆっくり添加した。その反応物を５時間で室温まで温めた。その反応物を−７８℃までまた冷やした。ヨウ素（37.7 g, 149 mmol）を５０ｍＬのＴＨＦに溶かし、反応物にゆっくり添加した。その反応物を夜通し室温まで温めた。３００ｍＬの炭酸水素ナトリウム水溶液をその反応物に添加した。層分離の後、水層を酢酸エチル（2 x 100 mL）で抽出した。溶媒の除去後、粗生成物をクロマトグラフィー（ＳｉＯ_２、ヘキサン中３％酢酸エチル）にかけ、次にヘキサンから再結晶して３０ｇの純粋な生成物を得た（70%）。

ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−カルボニトリルの合成：
４−ヨードジベンゾ−［ｂ，ｄ］フラン（11.5 g, 39.1 mmol）、１，１′−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（ｄｐｐｆ）（0.867 g, 1.564 mmol）、ジシアノ亜鉛（2.75 g, 23.46 mmol）、１０％Ｐｄ／Ｃ（0.416 g, 0.391 mmol）、及び１００ｍＬのジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）を三ツ口フラスコに入れた。窒素を１０分間バブリングさせた。ビス（ホルミルオキシ）亜鉛（0.608 g, 3.91 mmol）をその反応物に添加し、１０分間、窒素で再び脱ガスし、次に窒素下で３時間１０５℃に加熱した。その反応物を室温まで冷やし、１００ｍＬの酢酸エチルで希釈した。この反応混合物を濾過し、酢酸エチルで洗った。その有機層を２×１００ｍＬの水、及び１×１００ｍＬの５％ＮＨ_４ＯＨで洗った。粗生成物をクロマトグラフィーにかけて、ヘキサン中５％酢酸エチルで溶出して、５．２ｇ（68.8%）の精製された生成物を得た。

１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］−３−イル）フラン−４−カルボキシイミドアミドの合成：
トリメチルアルミニウム（10.35 mL, 20.7 mmol）を、０℃にて窒素下で、１００ｍＬのトルエン中の２，６−ジイソプロピルアニリン（3.90 mL, 20.70 mmol）にゆっくり添加した。その反応物を室温で２時間撹拌しておいた。５０ｍＬのトルエン中のＮ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−カルボキシイミドアミドをその反応物に添加し、夜通し７０℃に加熱した。その反応物を氷浴で冷やし、２：１のＤＣＭ／メタノール（ｖ／ｖ）中の撹拌したシリカゲルスラリーに注ぎ、濾過し、ＤＭＣ及びメタノールで洗った。溶媒蒸発後、固体をヘキサンと一緒にして磨り潰し、５．５ｇ（71.7%）の生成物を得た。

２−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］−３−イル）フラン−４−イル）−１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１Ｈ−イミダゾールの合成：
１００ｍＬの２−プロパノール中のＮ−（２，６−ジイソプロピルフェニル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−カルボキシイミドアミド（7 g, 18.89 mmol）、クロロアセトアルデヒド（4.80 mL, 37.8 mmol）、及び炭酸水素ナトリウム（3.17 g, 37.8 mmol）を、３時間、窒素下で加熱して還流させた。その反応物を室温まで冷やし、１００ｍＬの水及び１００ｍＬの酢酸エチルで希釈した。その混合物をアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）カラム上で分け、ＤＣＭ／メタノール０〜１０％で溶離して、３．０５ｇ（51.2%）の純粋な生成物を得た。

化合物１２−Ｏの合成：
ＥｔＯＨ（25 mL）及びＭｅＯＨ（25 mL）中のイリジウムトリフルオロメタンスルホネート錯体（1.6 g, 2.04 mmol）及び２−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）−１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１Ｈ−イミダゾール（2.013 g, 5.10 mmol）の混合物を、２０時間、窒素雰囲気下で還流させた。その反応混合物を室温まで冷やし、エタノールで希釈した。セライト(登録商標)をその混合物に添加して１０分間撹拌した。その混合物を小さなシリカゲルの詰め物の上で濾過し、エタノール（３〜４回）及びヘキサン（３〜４回）で洗った。そのセライト(登録商標)／シリカの詰め物を次に、それ以上物質が出てこなくなるまでジクロロメタンで洗った。そのＤＣＭ濾液を蒸発させ、逆相シリカカラムを通して０．８５ｇ（43.8%）の生成物を得て、これをＬＣ−ＭＳで確認した。

本明細書に記載した様々な態様は例示の目的であり、本発明の範囲を限定することを意図していないことが理解される。例えば、本明細書に記載した多くの物質及び構造は、本発明の精神から離れることなく、その他の物質及び構造で置き換えることができる。特許請求の範囲に記載した本発明は、したがって、本明細書に記載した具体的な例及び好ましい態様からの変形を含むことができ、それは当業者には明らかである。本発明が何故機能するのかについての様々な理論は限定することを意図していないことが理解される。

Claims

下記式を有する化合物：

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３はモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表し；
Ｒ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され；
任意の隣接するＲ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は任意選択により場合によっては連結していてもよく；
Ｘは、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ_２、ＣＲＲ′、ＳｉＲＲ′、及びＧｅＲＲ′からなる群から選択され；且つ、
ｍは１又は２である。）
Ｘが、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＮＲ″からなる群から選択され；且つ、
Ｒ″が、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、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロへキシル、フェニル、２，６−ジメチルフェニル、及び２，６−ジイソプロピルフェニルからなる群から選択される、
請求項１に記載の化合物。
下記式を有する、請求項２に記載の化合物。
下記式を有する、請求項２に記載の化合物。

（式中、Ｒ_７は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表し、且つ、Ｒ_７は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。）
下記式を有する、請求項４に記載の化合物。
下記式を有する、請求項５に記載の化合物。
ｍが２である、請求項２に記載の化合物。
ＸがＯである、請求項２に記載の化合物。
Ｒ_４がアルキルである、請求項２に記載の化合物。
Ｒ_４がアリール又は置換アリールである、請求項２に記載の化合物。
Ｒ_４が、

であり、
Ｒ′_１、Ｒ′_２、及びＲ′_３は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され；
Ｒ′_３は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表し；
Ｒ′_１及びＲ′_２のうちの少なくとも１つは水素でも重水素でもなく；且つ、
環Ｃは５員又は６員の炭素環又はヘテロ環であり；且つ、
任意の隣接するＲ′_１、Ｒ′_２、及びＲ′_３が任意選択により場合によっては結合して環を形成していてもよい、請求項１０に記載の化合物。
Ｒ′_１及びＲ′_２の両方とも水素でも重水素でもない、請求項１１に記載の化合物。
Ｒ′_１、Ｒ′_２、及びＲ′_３が独立に、水素、重水素、メチル、エチル、イソプロピル、イソブチル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロへキシル、フェニル、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１１に記載の化合物。
Ｒ_１及びＲ_２が独立に、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２に記載の化合物。
以下のものからなる群から選択される、請求項２に記載の化合物。
第一の有機発光デバイスを含む第一のデバイスであって、さらに、
アノード；
カソード；及び
前記アノードと前記カソードの間に配置された有機層を含み、前記有機層が下記式：

（式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３はモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−置換、又は非置換を表し；
Ｒ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は独立に、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され；
任意の隣接するＲ、Ｒ′、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は任意選択により場合によっては連結していてもよく；
Ｘは、ＢＲ、ＮＲ、ＰＲ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ_２、ＣＲＲ′、ＳｉＲＲ′、及びＧｅＲＲ′からなる群から選択され；且つ、
ｍは１又は２である。）
を有する化合物を含む、第一のデバイス。
消費者製品である、請求項１６に記載の第一のデバイス。
有機発光デバイスである、請求項１６に記載のデバイス。
発光パネルを含む、請求項１６に記載のデバイス。
前記有機層が発光層であり、前記化合物が発光ドーパントである、請求項１６に記載の第一のデバイス。
前記有機層が発光層であり、前記化合物が非発光ドーパントである、請求項１６に記載の第一のデバイス。
前記有機層がさらにホストを含む、請求項１６に記載のデバイス。
前記ホストがベンゾ縮合したチオフェン又はベンゾ縮合したフランを含むトリフェニレンを含み；
前記ホストのいずれかの置換基が、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、ＯＣ_ｎＨ_２ｎ＋１、ＯＡｒ_１、Ｎ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_２、Ｎ（Ａｒ_１）（Ａｒ_２）、ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、Ｃ≡Ｃ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１、Ａｒ_１、Ａｒ_１−Ａｒ_２、及びＣ_ｎＨ_２ｎ−Ａｒ_１からなる群から選択される非縮合置換基であるか、あるいは非置換であり；
ｎが１〜１０であり；且つ、
Ａｒ_１及びＡｒ_２は独立に、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びそれらのヘテロ芳香族類似体からなる群から選択される、
請求項２２に記載の第一のデバイス。
前記ホストが下記式：

（式中、ｐは０又は１である）
を有する１以上の化合物を含む、請求項２３に記載の第一のデバイス。
前記ホストが以下のものからなる群から選択される、請求項２２に記載の第一のデバイス。

及びそれらの組み合わせ。
前記ホストが金属錯体を含む、請求項２２に記載の第一のデバイス。