JP2019508423A - 化合物、組成物及び有機発光デバイス - Google Patents

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Abstract

式(I)又は(III)(式(I)、(III))の化合物、式中:一方のYは、sp3混成炭素原子によって式(I)のフルオレン単位に直接結合した置換基R1であり;他方のYは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいアリール又はヘテロアリール基Ar1であり;Ar2はアリーレン又はヘテロアリーレン基であり;R2は置換基であり;bは0、1、2、3又は4であり;cは0、1、2又は3であり;及びXは、式(II)(式(II))の基である、式中、ZはO又はSであり;R3は独立して各出現時において置換基であり;各xは独立して0、1、2又は3であり;*は式(I)のフルオレン単位への結合である。化合物は、有機発光デバイスにおけるりん光ドーパントのためのホスト材料として使用されてもよい。

Description

本発明は、発光ドーパント、特にりん光ドーパントのためのホスト材料としての使用に適した化合物、及びこの材料を含む有機発光デバイスに関する。
活性有機材料を含有する電子デバイスは、デバイス、例えば有機発光ダイオード(OLED)、有機光応答性デバイス(特に有機光起電性デバイス及び有機光センサ)、有機トランジスタ及びメモリアレイデバイスに使用するためにますます関心がもたれている。活性有機材料を含有するデバイスは、低重量、低消費電力及び可撓性のような利益をもたらす。さらに、可溶性有機材料の使用により、デバイス製造における溶液加工処理、例えばインクジェット印刷又はスピンコーティングの使用を可能にする。
OLEDは、アノード、カソード及びアノードとカソードとの間の1つ以上の有機発光層を保持する基材を含んでいてもよい。
デバイスの操作中、正孔はアノードを通してデバイスに注入され、電子はカソードを通して注入される。発光材料の最高被占軌道(HOMO)の正孔及び最低空軌道(LUMO)の電子が一緒になって励起子を形成し、そのエネルギーを光として放出する。
発光材料としては、小分子、ポリマー性及びデンドリマー性材料が挙げられる。発光ポリマーとしては、ポリ(アリーレンビニレン)、例えばポリ(p−フェニレンビニレン)及びアリーレン繰り返し単位、例えばフルオレン繰り返し単位を含有するポリマーが挙げられる。
発光層は、ホスト材料及び発光ドーパントを含んでいてもよく、ここでエネルギーはホスト材料から発光ドーパントへ移動する。例えば、J.Appl.Phys.65,3610,1989には、蛍光発光ドーパントでドープされたホスト材料が開示されている(すなわち光が一重項励起の減衰を介して発光される発光材料)。
りん光ドーパントも既知である(すなわち、光が三重項励起子の減衰を介して発光される発光ドーパント)。
Sook et al,J.Mater.Chem.,2011,21,14604は、ホスト材料DBT1、DBT2及びDBT3を開示している:
Figure 2019508423
欧州特許第2428512号明細書は、a1及びa2が別々にアリーレン基を表す式(G1)の化合物を開示している:
Figure 2019508423
特開2011/082238号公報は、Y1及びY2の少なくとも一方が式(A)の基であり、Arが式(B)の基である式(1)の化合物を開示している。
Figure 2019508423
韓国公開特許第2014/0099082号公報は、以下の式を有する化合物を開示している:
Figure 2019508423

欧州特許第2428512号明細書 特開2011/082238号公報 韓国公開特許第2014/0099082号公報
J.Appl.Phys.65,3610,1989 Sook et al,J.Mater.Chem.,2011,21,14604
本発明の目的は、高効率有機発光デバイスのためのホスト材料を提供することである。
本発明のさらなる目的は、青色りん光材料のためのホスト材料を提供することである。
本発明のさらなる目的は、溶液処理可能なホスト材料を提供することである。
第1の態様において、本発明は、式(I)の化合物を提供する
Figure 2019508423
式中:
一方のYは、sp混成炭素原子によって式(I)のフルオレン単位に直接結合した置換基Rであり;
他方のYは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいアリール又はヘテロアリール基Arであり;
は置換基であり;
bは0、1、2、3又は4であり;
cは0、1、2又は3であり;及び
Xは、式(II)の基である:
Figure 2019508423
式中、ZはO又はSであり;Rは独立して各出現時において置換基であり;各xは独立して0、1、2又は3であり;*は式(I)のフルオレン単位への結合である。
第2の態様において、本発明は、式(III)の化合物を提供する:
Figure 2019508423
式中:
は、sp混成炭素原子によって式(I)のフルオレン単位に直接結合した置換基であり;
Arは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいアリーレン又はヘテロアリーレン基であり;
は独立して各出現時において置換基であり;
bは0、1、2、3又は4であり;
ZはO又はSであり;
は独立して各出現時において置換基であり;及び
各xは独立して0、1、2又は3である。
第3の態様において、本発明は、第1又は第2の態様による化合物及び少なくとも1つの発光ドーパントを含む組成物を提供する。
第4の態様において、本発明は、第1又は第2の態様による化合物又は第3の態様による組成物及び1つ以上の溶媒を含む配合物を提供する。
第5の態様において、本発明は、アノード、カソード、及びこのアノードとカソードとの間にある発光層を含み、発光層が第1又は第2の態様に従う化合物を含む有機発光デバイスを提供する。
第6の態様において、本発明は、第5の態様に従う有機発光デバイスの形成方法を提供し、この方法がアノード及びカソードの一方の上に発光層を形成する工程、及びアノード及びカソードの他方を発光層の上に形成する工程を含む。
本明細書で使用される場合「アリール」及び「ヘテロアリール」には、単環式及び縮合アリール及びヘテロアリール基が含まれる。
本発明は、ここで図面を参照してより詳細に説明される:
本発明の一実施形態によるOLEDを示す。
図1は、アノード101と、カソード105と、アノードとカソードとの間にある発光層103とを含む、本発明の一実施形態によるOLED100を示す。デバイス100は、基材107、例えばガラス又はプラスチック基材上に支持されている。
アノード101とカソード105との間には、例えば正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロッキング層及び電子ブロッキング層などの1つ以上のさらなる層を設けてもよい。デバイスは、2つ以上の発光層を含んでいてもよい。
好ましいデバイス構造には以下が含まれる:
アノード/正孔注入層/発光層/カソード
アノード/正孔輸送層/発光層/カソード
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/カソード
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソード。
好ましくは、正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一方が存在する。好ましくは、正孔注入層及び正孔輸送層の両方が存在する。
発光材料には、赤色、緑色及び青色の発光材料が含まれる。
青色発光材料は、400〜490nm(420〜490nmであってもよい)の範囲のピークを有するフォトルミネッセンススペクトルを有していてもよい。
緑色発光材料は、490nmを超えて580nmまで(490nmを超えて540nmまでであってもよい)の範囲のピークを有するフォトルミネッセンススペクトルを有していてもよい。
赤色発光材料は、580nmを超えて630nmまで(585〜625nmであってもよい)のフォトルミネッセンススペクトルにおいてピークを有していてもよい。
式(I)の化合物のフォトルミネッセンススペクトルは、石英基材上にポリスチレンフィルム中の材料5重量%をキャスティングし、Hamamatsuによって供給される装置C9920−02を用いて窒素環境中で測定することによって測定されてもよい。
発光層103は、1つ以上の発光ドーパントでドープされた式(I)又は(III)の化合物を含んでいてもよい。発光層103は、本質的にこれらの材料から構成されてもよく、又は1つ以上のさらなる材料、例えば1つ以上の電荷輸送材料及び/又は1つ以上のさらなる発光材料を含み得る。1つ以上の発光ドーパントのホスト材料として使用される場合、式(I)又は(III)の化合物の最低励起状態一重項(S)又は最低励起状態三重項(T)エネルギー準位は、好ましくは発光材料の場合よりも0.1eV以下低く、より好ましくは発光ドーパントからの発光消光を避けるために、発光材料の場合と同程度又はそれ以上である。
発光ドーパントがりん光ドーパントである場合、式(I)又は(III)の化合物は、好ましくは2.8eVを超える、好ましくは3.0eVを超えるTを有する。
式(I)又は(III)の化合物及びりん光材料の三重項エネルギー準位は、低温りん光分光法によって測定されたりん光スペクトルのエネルギーオンセットから測定されてもよい(Y.V.Romaovskii et al,Physical Review Letters,2000,85(5),p1027,A.van Dijken et al,Journal of the American Chemical Society,2004,126,p7718)。
式(I)及び(III)の化合物は、好ましくは、真空準位から少なくとも5.8eV、好ましくは真空準位から少なくとも5.9eVのHOMO準位を有する。本明細書に記載されるようなHOMO及びLUMO準位は、矩形波ボルタンメトリによって測定される通りである。
好ましくは、式(I)又は(III)のホスト化合物とともに使用される発光材料は、式(I)又は(III)の化合物よりも少なくとも0.1eV真空に近いHOMO準位(少なくとも0.5eV真空に近くてもよい)を有する。
好ましい実施形態において、発光層103は、式(I)の又は(III)の化合物並びに緑色及び青色りん光発光材料の少なくとも1つを含有する。
式(I)の化合物
Arは、C6−20アリーレン及び5〜20員のヘテロアリーレンから選択されてもよい。
Arは、非置換であってもよく、又は1つ以上の基Rで置換されていてもよく、ここでRは各出現時において独立して置換基である。存在する場合、置換基Rは、1つ以上の非隣接C原子がO、S、CO又はCOOで置き換えられていてもよい分枝状、線状又は環状のC1−20アルキルから選択されてもよい。
Arは、好ましくは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基Rで置換されてもよいフェニルである。
はsp混成炭素原子を通して式(I)のフルオレン単位の9位に結合している。好ましくは、Rは、線状、分枝状又は環状のC1−20アルキル基であり、より好ましくはメチルである。
式(I)の化合物は、式(Ia)又は(Ib)を有していてもよい:
Figure 2019508423
式(II)の基は、式(IIa)又は(IIb)から選択されてもよい:
Figure 2019508423
式中、*は、式(I)のフルオレン単位に対する式(IIa)又は(IIb)の単位の結合点を表す。
存在する場合、R及びRは、好ましくは各出現時において独立して、線状、分枝状又は環状C1−12アルキル及びアリール又はヘテロアリール、好ましくはC6−20アリール又は5〜20員ヘテロアリールから選択され、これらは非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基(1つ以上のC1−12アルキル基であってもよい)で置換されていてもよい。
アリール又はヘテロアリール基Rは、好ましくは、式(III)の化合物における共役の程度を制限するために、式(III)のフルオレン基に結合したアリール又はヘテロアリール基の環原子に隣接する一方又は両方の環原子において置換される。
アリール又はヘテロアリール基Rは、好ましくは、式(III)の化合物において共役の程度を制限するために、式(III)のジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン基に結合したアリール又はヘテロアリール基の環原子に隣接する一方又は両方の環原子において置換される。
好ましくは、アリール又はヘテロアリール基R又はRは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されてもよいフェニルである。
好ましくは、bは0である。
好ましくは、cは0である。
好ましくは、各xは0である。
式(I)の例示的な化合物は以下である:
Figure 2019508423
式(III)の化合物
Arは、C6−20アリーレン及び5〜20員ヘテロアリーレンから選択されてもよい。Arは、非置換であってもよく、又は1つ以上の基Rで置換されていてもよく、ここでRは各出現時において独立して置換基である。存在する場合、置換基Rは、1つ以上の非隣接C原子がO、S、CO又はCOOで置き換えられていてもよい分枝状、線状又は環状のC1−20アルキルから選択されてもよい。
Arは、好ましくは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基Rで置換されてもよいフェニレンである。
はC1−20アルキル基であることが好ましい。
式(III)の化合物は式(IIIa)を有していてもよい:
Figure 2019508423
存在する場合、R及びRは、好ましくは各出現時において独立して、線状、分枝状又は環状C1−12アルキル及びアリール又はヘテロアリール、好ましくはC6−20アリール又は5〜20員ヘテロアリールから選択され、これらは非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基(1つ以上のC1−12アルキル基であってもよい)で置換されていてもよい。
アリール又はヘテロアリール基Rは、好ましくは、式(III)の化合物における共役の程度を制限するために、式(III)のフルオレン基に結合したアリール又はヘテロアリール基の環原子に隣接する一方又は両方の環原子において置換される。
アリール又はヘテロアリール基Rは、好ましくは、式(III)の化合物において共役の程度を制限するために、式(III)のジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン基に結合したアリール又はヘテロアリール基の環原子に隣接する一方又は両方の環原子において置換される。
好ましくは、アリール又はヘテロアリール基R又はRは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されてもよいフェニルである。
bは好ましくは0である。
xは好ましくは0である。
zは好ましくは0である。
例示的な式(III)の化合物は以下である:
Figure 2019508423
発光化合物
式(I)及び(III)の化合物の好ましい使用は、OLEDの発光層中の発光材料のホスト材料としてである。
発光層に適した発光材料としては、ポリマー性、小分子及び樹枝状の発光材料が挙げられ、その各々は蛍光性又はりん光性であってもよい。
OLEDの発光層はパターニングされていなくてもよく、又はパターニングされて別個のピクセルを形成してもよい。各ピクセルはさらにサブピクセルに分割されてもよい。発光層は、例えばモノクロディスプレイ又は他のモノクロデバイス用の単一の発光材料を含んでいてもよく、又は異なる色を放出する材料、特にフルカラーディスプレイ用の赤色、緑色及び青色発光材料を含んでいてもよい。
発光層は、複数の発光材料、例えば一緒に白色発光をもたらす発光材料の混合物を含んでいてもよい。
白色発光OLEDは、本明細書に記載の発光組成物を含有する単一の白色発光層を含有してもよく、又は組み合わせて白色光を生成する異なる色を放出する2つ以上の層を含んでいてもよく、発光層の少なくとも1つは、本明細書に記載の組成物を含む。
白色発光OLEDから発光された光は、2500〜9000Kの範囲の温度での黒体によって放出される光と等価なCIEx座標、及び黒体によって放出されたこの光のCIEy座標の0.05又は0.025範囲内のCIEy座標(2700〜6000Kの範囲の温度において黒体によって放出された光と等価なCIEx座標であってもよい)を有していてもよい。
例示的なりん光化合物は、式(IX)を有する:
ML
(IX)
式中、Mは金属であり;L、L及びLのそれぞれは、独立に非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されてもよい配位基であり;qは正の整数であり;r及びsはそれぞれ独立に、0又は正の整数であり;(a.q)+(b.r)+(c.s)の合計は、Mにて利用可能な配位部位の数に等しく、ここでaは、Lの配位部位の数であり、bはLの配位部位の数であり、cはLの配位部位の数である。
a、b及びcは、それぞれ独立に、1、2又は3であることが好ましい。好ましくは、L、L及びLはそれぞれ二座リガンド(a、b及びcはそれぞれ2である)である。一実施形態では、qは3であり、r及びsは0である。別の実施形態では、qは1又は2であり;rは1であり;sは0又は1、好ましくは0である。
重元素Mは、強いスピン軌道カップリングを誘導し、迅速な項間交差及び三重項又はより高度な状態からの発光を可能にする。好適な重金属Mとしては、dブロック金属、特に2列及び3列、すなわち39〜48及び72〜80の元素、特にルテニウム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び金が挙げられる。イリジウムが特に好ましい。
例示的なリガンドL、L及びLとしては、炭素又は窒素ドナー、例えばポルフィリン又は式(X)の二座リガンドが挙げられる:
Figure 2019508423
式中、Ar及びArは同一又は異なっていてもよく、独立に置換又は非置換アリール又はヘテロアリールから選択され;X及びYは、同一又は異なっていてもよく、独立に、炭素又は窒素から選択され;Ar及びArはともに縮合してもよい。Xが炭素であり、Yが窒素であるリガンドが好ましく、特にArが単環又はN及びC原子のみの縮合ヘテロ芳香族、例えばピリジル又はイソキノリンであり、Arは、単環又は縮合芳香族、例えばフェニル又はナフチルであるリガンドが好ましい。
Ar及びArのそれぞれは、1つ以上の置換基を保持してもよい。2つ以上のこれらの置換基は、環、例えば芳香族環を形成するために連結されてもよい。好ましい置換基は、D、F、C1−20アルキル基(ここで1つ以上の非隣接C原子がO、S、CO又はCOOで置き換えられてもよく、1つ以上のH原子がFで置き換えられてもよい);フェニル又はビフェニル(非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基(1つ以上のC1−10アルキル又はC1−12アルコキシ基であってもよい)で置換されていてもよい);及びデンドロンから選択される。
赤色発光を達成するために、Arは、フェニル、フルオレン、ナフチルから選択されてもよく、Arは、キノリン、イソキノリン、チオフェン、及びベンゾチオフェンから選択される。
緑色発光を達成するために、Arは、フェニル又はフルオレンから選択されてもよく、Arはピリジンであってもよい。
青色発光を達成するために、Arはフェニルから選択されてもよく、Arは、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール及びテトラゾールから選択されてもよい。
が炭素であり、Yが窒素である式(X)の二座リガンドの例は以下である:
Figure 2019508423
式中、R14は置換基であり、各C原子は独立して非置換であってもよく、又は置換基R15で置換されていてもよい。
置換基R14及びR15は、好ましくはC1−40ヒドロカルビル基、好ましくは線状、分枝状又は環状のC1−20アルキル基;非置換であってもよく又は1つ以上のC1−12アルキル基で置換されていてもよいフェニル又はビフェニル;及びデンドロンから選択される。
dブロック元素とともに使用するのに好適な他のリガンドとしては、O,O−二座リガンド(ジケトネートであってもよい)、O,N−二座リガンド及びN,N−二座リガンド、特にアセチルアセトネート(acac)、テトラキス−(ピラゾール−1−イル)ボレート、2−カルボキシピリジル、トリアリールホスフィン及びピリジンが挙げられ、これらのそれぞれは置換されてもよい。
、L及びLの1つ以上は、カルベン基を含んでもよい。
好ましくは、本明細書に記載の組成物は、式(I)の化合物及び青色りん光材料を含み、ここで:
qは2又は3であり、各Lは式(X)のC,N−二座リガンドであり;
rは0又は1であり、存在する場合、Lは、式(X)のC,N−二座リガンド又はO,O−、N,N−又はO,N−二座リガンドであり;
sは0であり;
Mはイリジウムである。
本明細書に記載のデンドロンは、金属錯体のリガンド及び2つ以上の樹状分枝に結合した分枝点を含む。好ましくは、デンドロンは、少なくとも部分的に共役し、分枝点及び樹状分枝の少なくとも1つは、アリール又はヘテロアリール基、例えばフェニル基を含む。1つの配置において、分枝点基及び分枝基はすべてフェニルであり、各フェニルは、独立に、1つ以上の置換基、例えばC1−20アルキル又はアルコキシで置換されてもよい。
デンドロンは、置換されてもよい式(XI)を有していてもよい
Figure 2019508423
式中、BPは、コアと結合するための分枝点を表し、Gは、第1世代分枝基を表す。
デンドロンは、第1、第2、第3又はそれ以上の世代のデンドロンであってもよい。Gは、置換されてもよい式(XIa)にあるように、2つ以上の第2世代分枝基Gなどで置換されてもよい:
Figure 2019508423
式中、uは0又は1であり;vは、uが0である場合に0であり、又はuが1である場合に0又は1であってもよく;BPは、コアに結合するための分枝点を表し、G、G及びGは、第1、第2及び第3世代デンドロン分枝基を表す。1つの好ましい実施形態において、BP及びG、G...Gのそれぞれはフェニルであり、各フェニルBP、G、G...Gn−1は3,5−連結フェニルである。
好ましいデンドロンは、式(XIb)の置換又は非置換デンドロンである:
Figure 2019508423
式中、は、デンドロンのリガンドに対する結合点を表す。
BP及び/又はいずれかの基Gは、1つ以上の置換基、例えば1つ以上のC1−20アルキル又はアルコキシ基で置換されてもよい。
式(I)又は(III)の化合物及び1つ以上の発光材料を含む組成物中の(1又は複数の)発光材料は、組成物の約0.05重量%〜約50重量%まで(約1〜40重量%であってもよい)を構成してもよい。
電荷輸送及び電荷ブロッキング層
式(I)又は(III)の化合物を含有する発光層を含むデバイスは、電荷輸送層及び/又は電荷ブロッキング層を有してもよい。
正孔輸送層は、OLEDのアノードと(1又は複数の)発光層との間に提供されてもよい。電子輸送層は、カソードと(1又は複数の)発光層との間に提供されてもよい。
電子ブロッキング層は、アノードと(1又は複数の)発光層との間に提供されてもよく、正孔ブロッキング層は、カソードと(1又は複数の)発光層との間に提供されてもよい。電荷輸送層と電荷ブロッキング層とを組み合わせて用いてもよい。層中の(1又は複数の)材料のHOMO及びLUMO準位に依存して、単一層が、正孔及び電子の一方を輸送するとともに、正孔及び電子の他方をブロックしてもよい。
存在する場合、アノードと(1又は複数の)発光層との間に位置する正孔輸送層は、矩形波ボルタンメトリによって測定される場合、好ましくは、5.5eV以下、より好ましくは約4.8〜5.5eV又は4.9〜5.3eVのHOMO準位を有する材料を有する。正孔輸送層の材料のHOMO準位は、発光層の発光材料の0.2eV以内(0.1eV以内であってもよい)になるように選択されてもよい。
正孔輸送層は、ポリマー性又は非ポリマー性の電荷輸送材料を含んでいてもよい。例示的な正孔輸送材料は、アリールアミン基を含む。
正孔輸送層は式(VII)の繰り返し単位を含むホモポリマー又はコポリマーを含んでいてもよい:
Figure 2019508423
式中、Ar及びArは、各出現時において、独立に、置換又は非置換アリール又はヘテロアリールから選択され、gは1以上、好ましくは1又は2であり、R13は、H又は置換基、好ましくは置換基であり、c及びdはそれぞれ独立に1、2又は3である。
13は、同一又は異なっていてもよく、各出現時において、g>1である場合、好ましくはアルキル、例えばC1−20アルキル、Ar10、Ar10基の分枝状又は線状鎖、又は式(VIII)のN原子に直接結合した又はスペーサ基によって離間された架橋性単位からなる群から選択され、ここでAr10は、各出現時において、独立に置換されてもよいアリール又はヘテロアリールである。例示的なスペーサ基は、C1−20アルキル、フェニル及びフェニル−C1−20アルキルである。
式(VII)の繰り返し単位におけるAr、Ar及び存在する場合、Ar10のいずれかは、Ar、Ar及びAr10の別の基に、直接結合によって又は二価連結原子又は基によって連結されてもよい。好ましい二価連結原子及び基としては、O、S;置換N;及び置換Cが挙げられる。
Ar、Arのいずれか、及び存在する場合にAr10は、1つ以上の置換基で置換されてもよい。例示的な置換基は、置換基R10であり、ここで各R10は、独立に:
−置換又は非置換アルキル(C1−20アルキルであってもよい)(ここで1つ以上の非隣接C原子は、置換されてもよいアリール又はヘテロアリール、O、S、置換N、C=O又は−COO−で置き換えられてもよく、1つ以上のH原子はFで置き換えられてもよい);及び
−Ar、Ar又はAr10に直接結合したもしくはスペーサ基によって離間された架橋性基、例えば二重結合を含む基、例えばビニル又はアクリレート基又はベンゾシクロブタン基
からなる群から選択されてもよい。
式(VII)の好ましい繰り返し単位は、式1〜3を有する:
Figure 2019508423
1つの好ましい配置において、R13はAr10であり、Ar、Ar及びAr10のそれぞれは独立に、1つ以上のC1−20アルキル基で置換されてもよい。Ar、Ar及びAr10は好ましくはフェニルである。
別の好ましい配置において、2つのN原子に連結した式(1)の中央Ar基は、非置換であってもよくもしくは1つ以上の置換基R10で置換されてもよい多環式芳香族である。例示的な多環式芳香族基は、ナフタレン、ペリレン、アントラセン及びフルオレンである。
別の好ましい配置において、Ar及びArは、フェニルであり、そのそれぞれは、1つ以上のC1−20アルキル基で置換されてもよく、R13は、−(Ar10であり、式中、rは少なくとも2であり、基−(Ar10は、線状又は分枝状鎖の芳香族又はヘテロ芳香族基、例えば3,5−ジフェニルベンゼンを形成し、ここで各フェニルは、1つ以上のC1−20アルキル基で置換されてもよい。別の好ましい配置において、c、d及びgのそれぞれは1であり、Ar及びArは、酸素原子によって連結されたフェニルであり、フェノキサジン環を形成する。
式(VII)の繰り返し単位を含む正孔輸送ポリマーは、1つ以上のさらなる繰り返し単位を含むコポリマーであってもよい。例示的なさらなる繰り返し単位としては、アリーレン繰り返し単位(これらのそれぞれは、非置換であってもよくもしくは1つ以上の置換基で置換されてもよい)が挙げられる。
例示的なアリーレン繰り返し単位としては、これらに限定されないが、フルオレン、フェニレン、ナフタレン、アントラセン、インデノフルオレン、フェナントレン及びジヒドロフェナントレン繰り返し単位が挙げられ、これらのそれぞれは、非置換であってもよく、もしくは1つ以上の置換基で置換されてもよい。
存在する場合、アリーレン繰り返し単位の置換基は、C1−40ヒドロカルビル、好ましくはC1−20アルキル;非置換であってもよく、もしくは1つ以上のC1−10アルキル基で置換されてもよいフェニル;及び架橋性ヒドロカルビル基、例えばベンゾシクロブテン又はビニレン基を含むC1−40ヒドロカルビル基から選択されてもよい。
フェニレン繰り返し単位は、非置換であってもよく又は1、2、3又は4つの置換基で置換されていてもよい1,4−連結フェニレン繰り返し単位であってもよい。フルオレン繰り返し単位は、2,7−連結フルオレン繰り返し単位であってもよい。
フルオレン繰り返し単位は、好ましくは、その9位に2つの置換基を有する。フルオレン繰り返し単位の芳香族炭素原子は、それぞれ独立に、非置換であってもよく又は置換基で置換されていてもよい。
存在する場合、発光層とカソードとの間に位置する電子輸送層は、好ましくは、矩形波ボルタンメトリによって測定される場合に、約1.8〜2.7eVのLUMO準位を有する。電子輸送層は、約5〜50nmの範囲の厚さを有していてもよい。
電荷輸送層又は電荷ブロッキング層は、この電荷輸送又は電荷ブロッキング層を覆う層が溶液から堆積される場合は特に、架橋されてもよい。この架橋のために使用される架橋性基は、反応性二重結合、例えばビニル又はアクリレート基を含む架橋性基、又はベンゾシクロブタン基であってもよい。架橋性基は、電荷輸送又は電荷ブロッキング層を形成するために使用される電荷輸送又は電荷ブロッキング材料の置換基として提供されてもよく、又はこれらの材料と混合されてもよい。
りん光発光材料を含有する発光層に隣接する電荷輸送層は、三重項励起子の消光を回避するために、好ましくは、(1又は複数の)りん光発光材料のT励起状態エネルギー準位よりも0.1eV以下低い、好ましくはそれと同じ又はそれより高い励起状態の最低三重項励起状態(T)を有する電荷輸送材料を含有する。
本明細書に記載される電荷輸送層は、非発光性であってもよく、又は層が電荷輸送発光層であるように発光材料を含有してもよい。電荷輸送層がポリマーである場合、発光ドーパントは、ポリマーの側鎖基として提供されてもよく、ポリマー主鎖の繰り返し単位又はポリマーの末端基として提供されてもよい。本明細書に記載される正孔輸送ポリマーは、ポリマーの側鎖基において、ポリマー主鎖の繰り返し単位において、又はポリマーの末端基としてりん光ポリマーを含んでいてもよい。
本明細書に記載されるポリマーのゲル透過クロマトグラフィによって測定されるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)は、約1×10〜1×10、好ましくは1×10〜5×10の範囲であってもよい。本明細書で記載されるポリマーのポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、1×10〜1×10、好ましくは1×10〜1×10であってもよい。
本明細書に記載されるポリマーは好適には非晶質である。
正孔注入層
伝導性有機又は無機材料から形成され得る伝導性正孔注入層は、図1に示されるようなOLEDのアノード101と発光層103との間に提供されて、アノードから半導体ポリマーの(1又は複数の)層への正孔注入を補助してもよい。ドープされた有機正孔注入材料の例としては、置換されてもよいドープされたポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、特に欧州特許第0901176号明細書及び欧州特許第0947123号明細書に開示されるような、電荷平衡ポリ酸、例えばポリスチレンスルホネート(PSS)でドープされたPEDOT、ポリアクリル酸又はフッ素化スルホン酸、例えばNafion(登録商標);米国特許第5723873号明細書及び米国特許第5798170号明細書に開示されるようなポリアニリン;及び置換されてもよいポリチオフェン又はポリ(チエノチオフェン)が挙げられる。伝導性無機材料の例としては、遷移金属酸化物、例えばJournal of Physics D:Applied Physics(1996),29(11),2750−2753に開示されるような、VOx、MoOx及びRuOxが挙げられる。
カソード
カソード105は、OLEDの発光層への電子の注入を可能にする仕事関数を有する材料から選択される。カソードと発光材料との間の有害な相互作用の可能性など、カソードの選択に影響を及ぼす他の要因がある。カソードは、アルミニウムの層のような単一材料からなってもよい。或いは、それは、複数の伝導性材料、例えば金属を含んでいてもよく、例えば国際公開第98/10621号に開示されるように、カルシウム及びアルミニウムのような低仕事関数材料及び高仕事関数材料の二層を含んでいてもよい。カソードは、例えば国際公開第98/57381号、Appl.Phys.Lett.2002,81(4),634及び国際公開第02/84759号に開示されるように、元素状バリウムを含んでいてもよい。カソードは、金属化合物、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物又はフッ化物、例えば国際公開第00/48258号に開示されるようにフッ化リチウム;Appl.Phys.Lett.2001,79(5),2001に開示されるようなフッ化バリウム;及び酸化バリウムの薄い(例えば1〜5nm)層を、デバイスの有機層と、1つ以上の伝導性カソード層との間に含んで電子注入を補助してもよい。電子の効率の良いデバイスへの注入を提供するために、カソードは、好ましくは3.5eV未満、より好ましくは3.2eV未満、最も好ましくは3eV未満の仕事関数を有する。金属の仕事関数は、例えばMichaelson,J.Appl.Phys.48(11),4729,1977に見出され得る。
カソードは、不透明又は透明であってもよい。透明カソードは、こうしたデバイスにおいて透明アノードを通る発光が、発光ピクセルの底に位置する駆動回路によって少なくとも部分的にブロックされるので、アクティブマトリックスデバイスにとって特に有利である。透明カソードは、透明であるのに十分薄い電子注入材料の層を含む。通常、この層の横方向の伝導度は、その薄さの結果として低い。この場合、電子注入材料の層は、インジウムスズオキシドのような透明伝導性材料のより厚い層と組み合わせて使用される。
透明カソードデバイスは、透明アノードを必要とせず(もちろん、完全に透明なデバイスが所望されない限り)、従って、底部発光デバイスのために使用される透明アノードは、反射性材料の層、例えばアルミニウムの層と置き換えられてもよく、又は補充され得ることが理解される。透明のカソードデバイスの例は、例えば英国特許第2348316号明細書に開示される。
封入
有機オプトエレクトロニクスデバイスは、湿分及び酸素に対して感受性である傾向がある。従って、基材は、好ましくはデバイスへの湿分及び酸素の進入を防止するための良好なバリア特性を有する。基材は、一般にガラスであるが、代替基材が、特にデバイスの可撓性が所望される場合に、使用されてもよい。例えば、基材は、1つ以上のプラスチック層、例えば交互のプラスチック及び誘電体バリア層の基材又は薄いガラス及びプラスチックのラミネートを含んでいてもよい。
デバイスは、湿分及び酸素の進入を防止するための封入剤(図示せず)で封入されてもよい。好適な封入剤としては、ガラスシート、好適なバリア特性を有するフィルム、例えば二酸化ケイ素、一酸化ケイ素、窒化ケイ素、又はポリマー及び誘導体の交互のスタック又は気密容器が挙げられる。透明カソードデバイスの場合、透明封入層、例えば一酸化ケイ素又は二酸化ケイ素はミクロンレベルの厚さに堆積されてもよいが、1つの好ましい実施形態において、こうした層の厚さは20〜300nmの範囲である。基材又は封入剤を通って浸透し得るいずれかの大気中湿分及び/又は酸素の吸収のためのゲッター材料が、基材と封入剤との間に配設されてもよい。
配合物加工処理
電荷輸送又は発光層を形成するのに適した配合物は、式(I)又は(III)の化合物、発光ドーパントなどの層の任意のさらなる成分、及び1つ以上の適切な溶媒から形成されてもよい。
配合物は、1つ以上の溶媒中の式(I)又は(III)の化合物と任意の他の成分との溶液であってもよく、又は1つ以上の成分が溶解しない1つ以上の溶媒中の分散液であってもよい。好ましくは、配合物は溶液である。
式(I)又は(III)の化合物を溶解するのに適した溶媒は、1つ以上のC1−10アルキル基又はC1−10アルコキシ基で置換されたベンゼン、例えばトルエン、キシレン及びメチルアニソールである。
印刷及びコーティング技術、例えばスピンコーティング及びインクジェット印刷及びスロットダイコーティングを含む特に好ましい溶液堆積技術。
スピンコーティングは、例えば照明用途又は単純なモノクロセグメント化ディスプレイのために発光層のパターニングが不必要である場合のデバイスに特に好適である。
インクジェット印刷は、高情報量ディスプレイ、特にフルカラーディスプレイに特に好適である。デバイスは、第1の電極にわたってパターニングされた層を提供し、1つの色(モノクロデバイスの場合)又はマルチカラー(マルチカラーの場合、特にフルカラーデバイスの場合)の印刷のためのウェルを規定することによってインクジェット印刷され得る。パターニングされた層は、通常、例えば欧州特許第0880303号明細書に記載されるようなウェルを規定するようにパターニングされたフォトレジストの層である。
ウェルの代替として、インクは、パターニングされた層内に規定されるチャンネルに印刷されてもよい。特に、フォトレジストは、ウェルとは異なり、複数のピクセルにわたって延び、チャンネル末端部において閉じていてもよく又は開いていてもよいチャンネルを形成するためにパターニングされてもよい。
他の溶液堆積技術としては、浸漬コーティング、ロール印刷及びスクリーン印刷が挙げられる。
[実施例]
化合物実施例1
Figure 2019508423
工程1:
装置の設定:
メカニカルオーバーヘッドスターラ、窒素入口及び排気口を備えた5Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
乾燥脱酸素化テトラヒドロフラン(1400mL)中に2,2'−ジブロモビフェニル(100g、0.3205mol)を入れた。反応混合物をドライアイス/アセトン浴を用いて−78℃に冷却した。ヘキサン中2.5Mのn−BuLi(144mL、0.3525mol)を徐々に添加した。反応混合物を−78℃で1時間撹拌した。1時間後、COガスを−78℃で2時間パージした。反応混合物を徐々に室温に戻し、18時間撹拌した。反応混合物を水(500mL)でクエンチし、ジエチルエーテル(3×500mL)で抽出した。合わせた有機相を水(300mL)、ブライン(300mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮して中間体2を70gで得た。粗生成物を精製することなくそのまま次の工程で使用した。
工程2
装置の設定:
メカニカルオーバーヘッドスターラ、窒素入口及び排気口を備えた2Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
粗中間体2(70g、0.2525mol)に、濃HSO(1400mL)を0℃で徐々に添加した。反応混合物を50℃に加熱し、2時間撹拌した。2時間後、LCMSモニタリングは出発物質の完全な転化を示した。室温に冷却後、混合物を氷水(1000mL)に注意深く注ぎ込み、1時間撹拌した。沈殿した固体を濾過し、水(500mL)で洗浄した。粗生成物を熱アセトン結晶化により2回精製して、HPLC純度99.54%の中間体3を36gで得た。
工程3
装置の設定:
マグネチックスターラ、窒素入口及び排気口を備えた1Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
中間体3(55g、0.2122mol)を乾燥脱酸素化テトラヒドロフラン(600mL)に溶解した。溶液を−20℃に冷却した。THF中の1Mのフェニルマグネシウムブロミド(424.5mL、0.4245mol)を徐々に添加した。反応混合物を室温で18時間撹拌した。18時間後、粗LCMS(crude LCMS)分析は、出発材料の完全な転化を示した。反応混合物を水(300mL)でクエンチし、EtOAc(3×500mL)で抽出した。合わせた有機相を水(300mL)、ブライン(300mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。粗中間体4(66g)を精製することなく次の工程に用いた。
工程4
装置の設定:
マグネチックスターラ、窒素入口及び排気口を備えた1Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
乾燥脱酸素化ジクロロメタン(700mL)中に中間体4(66g、0.1957mol)及びトリエチルシラン(34.13g、0.2935mol)を入れた。反応混合物を−10℃に冷却した。トリフルオロ酢酸(66.94g、0.5871mol)を徐々に添加した。反応混合物を室温で2時間撹拌した。粗GCMS(Crude GCMS)分析は、出発物質の完全な転化を示した。反応混合物を水(300mL)でクエンチし、酢酸エチル(3×500mL)で抽出した。合わせた有機相を水(300mL)、ブライン(300mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。粗残留物(70g)を、溶離液としてヘキサン中の1%酢酸エチルを使用するシリカカラムクロマトグラフィにより精製して、HPLC純度97.65%の中間体5を52gで得た。
工程5
装置の設定:
マグネチックスターラ、窒素入口及び排気口を備えた1Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
脱酸素化乾燥THF(300mL)にカリウムtert−ブトキシド(18.16g、0.1618mol)を添加し、溶液を窒素で1時間パージした。中間体5(52g、0.1618mol)を乾燥テトラヒドロフラン(300mL)に溶解し、窒素で1時間パージした。反応混合物を−20℃に冷却した。ヨウ化メチル(22.97g、0.1618mol)及びカリウムtert−ブトキシド溶液(脱ガス)を反応混合物に滴下した。反応混合物を徐々に室温にし、16時間撹拌した。反応混合物を水(300mL)でクエンチし、酢酸エチル(3×500mL)で抽出した。合わせた有機相を水(300mL)、ブライン(300mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した(60g)。粗生成物(60g)を、溶離液としてヘキサン中の5%酢酸エチルを使用するシリカカラムクロマトグラフィにより精製した。得られた純粋なフラクションを熱アセトニトリル(6vol)から2回再結晶して(52g)、HPLC純度99.12%の中間体6を42gで得た。
工程6
装置の設定:
マグネチックスターラ、還流コンデンサ、窒素入口及び排気口を備えた500mLの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
トルエン(200mL)中の中間体6(15g、0.0447mol)及びジベンゾチオフェン−4−ボロン酸(15.3g、0.0671mol)の混合物を窒素で1時間パージした。別の容器で、25%水性テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(105.3mL及び0.1789mol)溶液を窒素で1時間パージした。反応混合物を60℃に加熱した。60℃でS−phos(0.36g、0.00089mol)及びPd(dba)(0.41g、0.00044mol)を添加した。脱ガスしたテトラエチルアンモニウムヒドロキシドを添加し、110℃で18時間還流した。反応混合物を濾過し、トルエンで洗浄した。有機相を水(400mL)、ブライン(300mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を除去した。粗生成物を、溶離液としてヘキサン中の5%酢酸エチルを使用するシリカカラムクロマトグラフィにより精製して、22gを得た。22gのフラクションを熱アセトニトリルから2回再結晶して純度99.90%で16.8gを得た。化合物をジクロロメタンに溶解し、45℃に加熱し、熱いうちに濾過し、溶媒を除去してHPLC純度99.90%の化合物実施例1を16.66gで得た。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ 1.98−2.00(m,3H),6.50−6.55(m,1H),6.86−6.88(m,1H),7.10−7.11(m,1H),7.19−7.23(m,1H),0.24−7.28(m,2H),7.29−7.36(m,4H),7.37−7.38(m,3H),7.45−7.49(m,2H),7.49−7.51(m,1H),7.59−7.61(m,1H),7.67−7.77(m,1H),8.27−8.32(m,1H).
次いで、試験のために使用する前に、化合物実施例1を200℃の温度で1×10−7mbarの圧力で昇華させた。
化合物実施例2
Figure 2019508423
工程1
装置の設定:
メカニカルオーバーヘッドスターラ、窒素入口及び排気口を備えた10Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
乾燥脱酸素化テトラヒドロフラン(2L)中に1,3−ジブロモベンゼン(288g、1.220mol)を入れ、−78℃に冷却した。ヘキサン中の2.5Mのn−ブチルリチウム(443mL、1.109mol)を徐々に添加し、同じ温度で2時間撹拌した。THF(500mL)中の9−フルオレノン(200g、1.109mol)を同じ温度で徐々に添加した。反応混合物を室温にし、18時間撹拌した。反応を、飽和NHCl溶液(200ml)でクエンチし、EtOAc(3×1L)で抽出した。合わせた有機相を水(1000mL)、ブライン(500mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。得られた固体は約60%の所望の生成物を含有していた。粗混合物をさらに精製することなく次の工程で使用した。
工程2
装置の設定:
メカニカルオーバーヘッドスターラ、窒素入口及び排気口を備えた10Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
乾燥脱酸素化ジクロロメタン(3L)中に中間体1(約60%純度、420g、0.771mol)及びトリエチルシラン(186mL、1.156mol)を入れた。反応混合物を−10℃に冷却し、0.5時間撹拌した。トリフルオロ酢酸(175mL、2.313mol)を徐々に添加した。反応混合物を室温で2時間撹拌した。GCMS分析は、出発物質の完全な転化を示した。反応混合物を水(300mL)でクエンチした。有機相を水(500mL)、ブライン(500mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して粗生成物を326gで得た。粗残渣を、溶離液としてヘキサン中の3〜4%の酢酸エチルを使用するシリカカラムクロマトグラフィにより精製し、生成物をメタノールで粉砕して、HPLC純度92.9%の中間体2を216gで得た。それをさらに熱アセトニトリルから再結晶させて、HPLC純度97.02%の中間体4を195gで得た。
工程3
装置の設定:
メカニカルオーバーヘッドスターラ、窒素入口及び排気口を備えた10Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
反応フラスコ中で、中間体2(195g、0.607mol)を乾燥テトラヒドロフラン(1800mL)に溶解し、窒素で1時間パージし、次いで−20℃に冷却した。乾燥脱酸素化THF(1200mL)の別のフラスコに、カリウムtert−ブトキシド(68.1g、0.607mol)を添加し、窒素で1時間パージした。ヨウ化メチル(37.9mL、0.607mol)及びカリウムtert−ブトキシド溶液を反応混合物に滴下した。反応混合物を徐々に室温に戻し、18時間撹拌した。反応混合物をNHCl溶液(500mL)でクエンチし、酢酸エチル(3×1L)で抽出した。合わせた有機相を水(1L)、ブライン(500mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を除去した。粗生成物(210g)を、溶離液としてヘキサン中の5〜6%酢酸エチルを使用するシリカカラムクロマトグラフィにより精製した。得られた純粋なフラクションを熱メタノールから2回再結晶することにより精製して、HPLC純度99.19%の中間体3を155gで得た。
工程4
装置の設定:
オーバーヘッドスターラー、窒素入口及び排気口を備えた1Lの4ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
ジベンゾチオフェン(4)(15g、0.0811mol)のクロロホルム(90mL)溶液に、DCM(30mL)中の臭素(4.17mL、0.0811mol)を0℃で徐々に添加した。反応混合物を室温で18時間撹拌した。GCMSによる反応混合物の分析は、5%のジブロミド及び10%のジベンゾチオフェンを示した。反応混合物を水でクエンチし、有機層をチオ硫酸ナトリウムで洗浄し、濃縮して19gの黄色固体を得た。これをトルエン(100mL)に入れ、80℃に加熱し、室温に冷却し、固体を濾過してHPLC純度93.43%の中間体5を9gで得た。
工程5
装置の設定:
メカニカルオーバーヘッドスターラ、コンデンサ、窒素入口及び排気口を備えた1Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
トルエン(100mL)に、中間体5(9g、0.0341mol)、ビス(ピナコラト)ジボラン(13g、0.0512mol)、酢酸カリウム(10.04g、0.102mol)を入れた。反応混合物をNガスで30分間脱気した。PdCl(dppf)(0.27g、0.0003mol)を添加した。反応混合物を110℃で16時間加熱した。完全に転化した後、反応混合物を室温に冷却し、セライトパッドで濾過した。溶媒を真空下で除去して粗生成物(19g)を得た。粗生成物をヘキサンで粉砕し、濾過してHPLC純度91.67%の16.6gを得た。それを次の工程でそのまま使用した。
工程6
装置の設定:
メカニカルオーバーヘッドスターラ、還流コンデンサ、窒素入口及び排気口を備えた1Lの3ツ口丸底フラスコ。
実験手順:
トルエン(240mL)中の3(12g、0.035mol)及び中間体6(16.6g、0.053mol)の混合物に、Nガスを1時間パージした。別の容器において、25%水性テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(82.4mL、0.14mol)溶液をNで1時間脱気した。反応混合物を60℃に加熱した。60℃でS−phos(0.28g、0.0007mol)及びPd(dba)(0.32g、0.0003mol)を添加した。脱ガスしたテトラエチルアンモニウムヒドロキシドを添加し、110℃で18時間還流した。反応混合物を濾過し、トルエンで洗浄した。有機相を水(400mL)、ブライン(300mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した(18g)。粗生成物を、溶離液としてヘキサン中の5%酢酸エチルを使用するシリカカラムクロマトグラフィにより精製して、HPLC純度84.6%で14gを得た。これを熱トルエン/アセトニトリルで2回再結晶して純度99.69%の化合物実施例2を8gで得た。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ 1.98(s,3H),6.50−6.55(m,1H),6.86−6.88(m,1H),7.10−7.11(m,1H),7.19−7.23(m,1H),0.24−7.28(m,2H),7.29−7.36(m,4H),7.37−7.38(m,3H),7.45−7.49(m,2H),7.49−7.51(m,1H),7.59−7.61(m,1H),7.67−7.77(m,1H),8.27−8.32(m,1H).
化合物実施例2は、試験前に10−7mbar、225℃で昇華させた。
化合物実施例1〜4及び比較例1のHOMO及びLUMO準位を表1に示す。
Figure 2019508423


Figure 2019508423
表1に示すように、例示的な化合物のHOMO準位は、比較化合物のHOMO準位よりも有意に深い。LUMO準位も同様である。
HOMO及びLUMO値は矩形波ボルタンメトリによって測定した。
SWVによるHOMO又はLUMOエネルギー準位測定のための装置は、CHI 660Dポテンショスタット;直径3mmのガラス状炭素作用電極;リークフリーAg/AgCl参照電極;Ptワイヤ対極;及びアセトニトリル:トルエン(1:1)中の0.1Mのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェートを含むセルを含む。
アセトニトリル:トルエン(1:1)中の0.1Mのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェートを含むセルを使用し、フェロセンを計算の目的で同一の溶媒組成の新しいセルに添加し、フェロセン対Ag/AgClの酸化及び還元の電位をサイクリックボルタンメトリ(CV)を用いて決定する。サンプルをトルエン(3mg/ml)に溶解し、セルに直接添加した。
LUMO=4.8−Eフェロセン(ピーク・ツー・ピーク平均)−Eサンプルの還元(最大ピーク)
HOMO=4.8−Eフェロセン(ピーク・ツー・ピーク平均)+Eサンプルの酸化(最大ピーク)
SWV実験は15Hzの周波数;アルゴンガスパージ下で25mVの振幅及び0.004Vのインクリメントステップで行った。
組成物実施例
組成物に紫外線を照射し、組成物の輝度が初期値の80%に低下するまでにかかる時間(T80)を測定することにより、ホスト化合物(75重量%)及び緑色りん光発光体1(25重量%)の組成物の安定性を測定した。
厚さ80nmのフィルムをガラス基材上にスピンさせ、ゲッターを含ませて封入した。フィルムを波長405nmのレーザーダイオードを用いて照射し、1mmのスポットサイズに集束させた。共焦点ジオメトリとocean optics USB200スペクトロメータを使用して、総PL数を450〜650nmの範囲で積分した。総PL数が初期値の80%に低下するのにかかる時間(T80)を記録した。
比較化合物1を含むフィルムの輝度が1〜2時間の時間スケールにわたってT80に達するように照射強度を調整した。
次いで、比較化合物1を含むフィルムと同じ初期数のPL数が得られるように405nm放射線の強度を調整して、化合物実施例1を含むフィルムに同様の方法で照射した。
表2に示した結果は、比較化合物1よりも本発明のホストの安定性が相当高いことを示している。
Figure 2019508423


Figure 2019508423
本発明は特定の例示実施形態に関して記載されたが、本明細書に開示される特徴の種々の変更、代替及び/又は組み合わせが、以下の特許請求の範囲に示されるような本発明の範囲から逸脱することなく当業者に明らかであることが理解される。

Claims (27)

  1. 式(I)の化合物:
    Figure 2019508423


    式中:
    一方のYは、sp混成炭素原子によって式(I)のフルオレン単位に直接結合した置換基Rであり;
    他方のYは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいアリール又はヘテロアリール基Arであり;
    は置換基であり;
    bは0、1、2、3又は4であり;
    cは0、1、2又は3であり;及び
    Xは、式(II)の基である:
    Figure 2019508423


    式中、ZはO又はSであり;Rは独立して各出現時において置換基であり;各xは独立して0、1、2又は3であり;*は式(I)のフルオレン単位への結合である。
  2. Arが、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されてもよいフェニルである、請求項1に記載の化合物。
  3. がC1−20アルキル基である、請求項1または2に記載の化合物。
  4. 前記式(II)の基が式(IIa)を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物:
    Figure 2019508423

  5. 前記式(II)の基が式(IIb)を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物:
    Figure 2019508423

  6. bが0である、請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. cが0である、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物。
  8. 各xが0である、請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. 式(III)の化合物:
    Figure 2019508423


    は、sp混成炭素原子によって式(I)のフルオレン単位に直接結合した置換基であり;
    Arは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいアリーレン又はヘテロアリーレン基であり;
    は独立して各出現時において置換基であり;
    bは0、1、2、3又は4であり;
    ZはO又はSであり;
    は独立して各出現時において置換基であり;及び
    各xは独立して0、1、2又は3である。
  10. Arが、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されてもよいフェニレンである、請求項9に記載の化合物。
  11. 前記式(III)の化合物が式(IIIa)を有する、請求項10に記載の化合物:
    Figure 2019508423


    式中、Rは各出現時において、置換基であり、及びzは0、1、2、3又は4である。
  12. がC1−20アルキル基である、請求項9から11のいずれか一項に記載の化合物。
  13. bが0である、請求項9から12のいずれか一項に記載の化合物。
  14. cが0である、請求項9から13のいずれか一項に記載の化合物。
  15. 各xが0である、請求項9から14のいずれか一項に記載の化合物。
  16. 矩形波ボルタンメトリによって測定される場合、真空準位から少なくとも5.8eVのHOMO準位を有する、請求項1から15のいずれか一項に記載の化合物。
  17. 請求項1から16のいずれか一項に記載の化合物及び少なくとも1つの発光ドーパントを含む組成物。
  18. 前記発光ドーパントがりん光ドーパントである、請求項17に記載の組成物。
  19. 前記発光ドーパントが青色発光材料である、請求項17又は18に記載の組成物。
  20. 前記発光ドーパントが、少なくとも1つの非置換又は置換フェニルイミダゾール又はフェニルトリアゾールリガンドを含む金属錯体である、請求項17から19のいずれか一項に記載の組成物。
  21. 請求項1から16のいずれか一項に記載の化合物又は請求項17から20のいずれか一項に記載の組成物及び1つ以上の溶媒を含む配合物。
  22. 有機発光デバイスであって、アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間にある発光層とを含み、前記発光層が、請求項1から16のいずれか一項に記載の化合物を含む有機発光デバイス。
  23. 前記有機発光層が、請求項17から20のいずれか一項に記載の組成物を含む、請求項20に記載の有機発光デバイス。
  24. 前記デバイスが、少なくとも1つのさらなる発光層を含む、請求項22又は23に記載の有機発光デバイス。
  25. 前記デバイスが白色光を発光する、請求項22から24のいずれか一項に記載の有機発光デバイス。
  26. 前記アノード及び前記カソードの一方の上に前記発光層を形成し、前記アノード及び前記カソードの他方を前記発光層の上に形成する工程を含む、請求項22から25のいずれか一項に記載の有機発光デバイスの形成方法。
  27. 前記発光層が、請求項21に記載の配合物を堆積させ、前記1つ以上の溶媒を蒸発させることによって形成される、請求項26に記載の方法。
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