JP2021504352A - 有機エレクトロルミネッセンス素子のための材料 - Google Patents

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Abstract

本発明は、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の使用に好適である、式(1)の化合物、およびこれらの化合物を含んでなる電子素子に関するものである。

Description

発明の詳細な説明
本発明は、式(1)の化合物、電子素子におけるその化合物の使用、および式(1)の化合物を含んでなる電子素子に関するものである。さらに、本発明は、式(1)の化合物の調製方法、および1以上の式(1)の化合物を含んでなる配合物に関するものである。
電子素子への利用のための機能化合物の開発は、現在、集中的に研究される対象である。ここでの目的は、特に、例えば、放出された光のカラーコーディネートと同様に、素子の電力効率、および寿命等の1つ以上の関連する点において電子素子の改良された特性が達成されうる化合物の開発である。
本発明によれば、電子素子という用語は、とりわけ、有機集積回路(OIC)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、有機薄膜トランジスタ(OTFT)、有機発光トランジスタ(OLET)、有機太陽電池(OSC)、有機光検出器、有機光受容器、有機電場消光素子(OFQD)、有機発光電子化学電池(OLEC)、有機レーザーダイオード(O−laser)、および有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)を意味するものと解される。
特に興味深いのは、先ほど述べた電子素子、いわゆるOLEDにおける使用のための、化合物の提供である。OLEDの一般的な構造および機能原理は、当業者に知られており、とりわけUS4539507に開示される。
特に幅広い商業的利用(例えば、ディスプレイや光源として)を考慮すると、OLEDのパフォーマンスデータに関して、さらなる改良が必要である。これに関して、特に重要であるのは、OLEDの寿命、効率および作動電圧、ならびに達成される明度である。特に青色発光OLEDのケースにおいて、素子の寿命および効率に関して、改良の余地がある。
前記の改良を達成するために、電子素子において使用される発光化合物およびホスト化合物の選択が重要な出発点である。
従来技術で知られている青色蛍光発光体は、複数の化合物である。フルオレンおよびインデノフルオレン誘導体のような1以上の縮合アリール基を含むアリールアミンが従来から知られている(例えば、WO2008006449またはWO2016108419)。
しかしながら、OLEDに使用され、寿命、色発光および効率に関して、良好な特性を有する、さらなる蛍光発光体、特に青色蛍光発光体がいまだ必要とされる。
さらに、異なる層を含んでなるOLEDが知られており、これは真空チャンバー内で蒸着することにより、または溶液から処理することにより、適用されていてもよい。蒸着に基づく処理は、良好な結果をもたらすが、そのような処理は複雑であり、高価である。それゆえ、容易にかつ確実に溶液から処理されうるOLED材料が求められている。この場合、材料は、それらを含んでなる溶液に、良好な溶解特性を有するべきである。さらに、溶液から処理されたOLED材料は、それらを蒸着された膜中で配向させ、OLEDの全体の効率を向上させる。ここで、配向(orientation)という用語は、Zhao et al.,Horizontal molecular orientation in solution−processed organic light−emitting diodes,Appl.Phys.Lett.106063301,2015に説明されるように、遷移双極子の水平配向または化合物の水平の分子配向を意味する。
従って、本発明は、電子素子、例えばOLED、より特には青色蛍光発光体またはマトリックス材料での使用に好適な化合物を提供する技術的な目的に基づくものであり、この化合物は、真空処理または溶液処理、より特には溶液処理、に好適である。
電子素子における新規化合物の調査において、予想外に、以下に定義される式(1)の化合物が電子素子での使用に顕著に適していることがわかってきた。特に、これらは1以上の、好ましくは全ての、上記した技術的な目的を達成する。
従って、本発明は、式(1)の化合物に関するものであり、
Figure 2021504352
ここで、使用される記号および添え字には以下が適用される:
Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、5〜40の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)であり;
Ar、Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、
−5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい);または
−基Ar
を表し;
Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、式(ArL−1)の基を表し
Figure 2021504352
(ここで、式(ArL−1)中の破線は、式(1)の構造への結合を示す);
XはCRを表すか、またはXは、Ar、Ar、Rへ、もしくは隣接するフルオレンタイプの誘導体単位へ結合する場合に、Cを表し;
Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−BR−、−C(R−、−C(R−C(R−、−C(R−O−、−C(R−S−、−RC=CR−、−RC=N−、−Si(R−、−Si(R−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C(=C(R)−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−を表し;
Ar、Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜18の芳香族環原子を有する、アリールまたはヘテロアリール基(これは、それぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し;
Gは、nが1である場合に、式(G−1)の基であり
Figure 2021504352
(ここで、破線の結合は、−NArArおよび−NArArの基への結合を示す);
Gは、nが0である場合に、式(G−2)の基であり
Figure 2021504352
(ここで、破線の結合は、基−NArArへの結合を示す);
Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜18の芳香族環原子を有する、アリールまたはヘテロアリール基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し、ここで、式(G−1)および(G−2)中の少なくとも1つの基Arは、10以上の芳香族環原子を有し;
Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜18の芳香族環原子を有する、アリールまたはヘテロアリール基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRまたは1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表し;
Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−BR−、−C(R−、−C(R−C(R−、−C(R−O−、−C(R−S−、−RC=CR−、−RC=N−、Si(R、−Si(R−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C(=C(R)−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−から選択されるか;またはEは、式(E−1)の基であり
Figure 2021504352
(ここで、式(E−1)中の記号*は、式(G−1)または(G−2)中の対応する基Eを示す);かつ、
ここで2つの基Eが、互いにシスまたはトランスの位置であってよく;
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合、−BR−、−C(R−、−C(R−C(R−、−C(R−O−、−C(R−S−、−RC=CR−、−RC=N−、Si(R、−Si(R−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C(=C(R)−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−からなる群から選択され;
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、
−H、D、F、Cl、Br、I、1〜40のC原子を有する直鎖のアルキルもしくは3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(これらそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R)、SO、SO、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子がD、F、Cl、Br、IまたはCNによって置き換えられていてもよい)、5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し、ここで、2つの隣接する置換基Rは、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系または芳香族環系(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよく;または、
−基Ar
を表し;
、R、R、R、Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、
−H、D、F、Cl、Br、I、CHO、CN、N(Ar)、C(=O)Ar、P(=O)(Ar)、S(=O)Ar、S(=O)Ar、NO、Si(R、B(OR、OSO、1〜40のC原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオルキル基または3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R)、SO、SO、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置き換えられていてもよい)、5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)、または5〜40の芳香族環原子を有するアリールオキシ基(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)から選択される基;または
−基Ar
を表し;
ここで、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基Rおよび/または2つの隣接する置換基Rは、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系または芳香族環系(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよく;
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CHO、CN、N(Ar)2、C(=O)Ar、P(=O)(Ar)、S(=O)Ar、S(=O)Ar、NO、Si(R、B(OR、OSO、1〜40のC原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R)、SO、SO、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置き換えられていてもよい)、5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)、または5〜60の芳香族環原子を有する、アリールオキシ基(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し、ここで、2つの隣接する置換基Rは、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系または芳香族環系(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよく;
Arは、5〜24の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)であり;
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、1〜20のC原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜20のC原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基がSO、SO、O、Sによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子がD、F、Cl、BrまたはIによって置き換えられていてもよい)、または5〜24のC原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を表し;
nは、0または1であり;
iは、0、1または2であり;
q、rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1〜10から選択される整数であり;
p、s、tは、出現毎に同一であるかまたは異なり、0〜10から選択される整数であり;かつ、
ここで、式(1)の化合物は、基Arを表す、少なくとも1つの基Ar、Ar、Ar、Ar、R、R、R、R、RまたはRを含んでなる。
好ましくは、式(1)の化合物は、基Arを表す、少なくとも1つの基Ar、Ar、ArまたはAr(これは、基Arを示す)を含んでなる。
本発明の意味において、隣接する置換基は、互いに直接結合された原子に結合される置換基、または同一の原子に結合される置換基を意味するものと解される。
さらに、以下の化学基の定義は、本出願の目的のために、適用される:
本発明の意味において、アリール基は、6〜60の芳香族環原子、好ましくは6〜40の芳香族環原子、より好ましくは6〜20の芳香族環原子を含む;本発明の意味において、ヘテロアリール基は、5〜60の芳香族環原子、好ましくは5〜40の芳香族環原子、より好ましくは5〜20の芳香族環原子を含み、そのうち少なくとも1つはヘテロ原子である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、OおよびSから選択される。これが、基礎的定義である。本願発明の開示に、他の形態が本願発明の開示に示される(例えば、芳香族環原子の数または存在するヘテロ原子に関して)とき、これらの他の形態が適用される。
ここで、アリール基またはヘテロアリール基は、単に芳香族環つまりベンゼン、または単にヘテロ芳香族環(例えばピリジン、ピリミジンまたはチオフェン)、または縮合(アニレート化)芳香族もしくはヘテロ芳香族多環(例えば、ナフタレン、フェナントレン、キノリンまたはカルバゾール)を意味するものと解される。本発明の意味において、縮合(アニレート化)芳香族もしくはヘテロ芳香族多環は、2以上の互いに縮合された単に芳香族またはヘテロ芳香族環からなる。
アリールまたはヘテロアリール基(それぞれのケースにおいて上述のラジカルによって置換されていてもよく、任意の位置で芳香族もしくはヘテロ芳香族環系に結合されていてもよい)は、特に、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、フルオラセン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、ピラジン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3−オキサゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジオゾール、1,3,4−オキサジオゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジン、およびベンゾチアゾールから誘導される基を意味するものと解される。
本発明で定義されるアリールオキシ基は、酸素原子を介して結合された、上記で定義されたアリール基を意味するものと解される。同様の定義が、ヘテロアリールオキシ基に適用される。
本発明の意味において、芳香族環系は、環系内に6〜60のC原子、好ましくは6〜40のC原子、より好ましくは6〜20のC原子を含む。本発明の意味において、ヘテロ芳香族環系は、5〜60の芳香族環原子、好ましくは5〜40の芳香族環原子、より好ましくは5〜20の芳香族環原子(そのうち、少なくとも1つはヘテロ原子である)を含む。ヘテロ原子は、好ましくはN、Oおよび/またはSから選択される。本発明の意味での芳香族またはヘテロ芳香族環系は、必ずしもアリールまたはヘテロアリール基のみを含む系ではなく、代わりに、さらに複数のアリールまたはヘテロアリール基が、非芳香族単位(好ましくはH以外の原子が10%より少ない)、例えばsp混成C、Si、NもしくはO原子、sp混成CもしくはN原子、またはsp混成C原子、によって結合されていてもよい。例えば、9,9’−スピロビフルオレン、9,9’−ジアリールフルオレン、トリアリールアミン、ジアリールエーテル、スチルベン等の系は、また本発明の意味において、芳香族環系を意味するものと解される。2以上のアリール基が、例えば、直鎖もしくは環状アルキル、アルケニル、もしくはアルキニル基、またはシリル基によって連結されている系も、同様である。さらに、2以上のアリールまたはヘテロアリール基が互いに単結合を介して結合されている系も、また、本発明の意味において、芳香族またはヘテロ芳香族環系を意味するものと解される。例えば、ビフェニル、テルフェニル、またはジフェニルトリアジンのような系である。
5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これらは、それぞれのケースにおいて、上記定義されたラジカルによって置換されていてもよく、任意の所望の位置で、芳香族またはヘテロ芳香族系に連結していてもよい)は、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセン、フェナントレン、ベンゾフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオラセン、ナフタセン、ペンタセン、ベンゾピレン、ビフェニル、ビフェニレン、ターフェニル、ターフェニレン、クアテルフェニル、フルオレン、スピロビフルオレン、ジヒドロフェナントレン、ジヒドロピレン、テトラヒドロピレン、シス−またはトランス−インデノフルオレン、トルクセン、イソトルクセン、スピロトルクセン、スピロイソトルクセン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、1,5−ジアザアントラセン、2,7−ジアザピレン、2,3−ジアザピレン、1,6−ジアザピレン、1,8−ジアザピレン、4,5−ジアザピレン、4,5,9,10−テトラアザペリレン、ピラジン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、フルオルビン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3−オキサゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジオゾール、1,3,4−オキサジオゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジン、およびベンゾチアジアゾール、またはそれらの組み合わせから誘導される基を意味するものと解される。
本発明の目的のために、1〜40のC原子を有する直鎖のアルキル基、または3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状アルキル基、または2〜40のC原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基(これらは、さらに、それぞれのH原子またはCH基がラジカルの定義のもとで上述された基によって置換されていてもよい)は、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、シクロペンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、ネオヘキシル、n−ヘプチル、シクロヘプチル、n−オクチル、シクロオクチル、2−エチルヘキシル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニル、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、またはオクチニルラジカルを意味するものと解される。1〜40のC原子を有する、アルコキシまたはチオアルコキシ基は、好ましくは、メトキシ、トリフルオロメトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、n−ペントキシ、s−ペントキシ、2−メチルブトキシ、n−ヘキソキシ、シクロヘキシルオキシ、n−ヘプトキシ、シクロヘプチルオキシ、n−オクチルオキシ、シクロオクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、ペンタフルオロエトキシ、2,2,2−トリフルオロエトキシ、メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、i−プロピルチオ、n−ブチルチオ、i−ブチルチオ、s−ブチルチオ、t−ブチルチオ、n−ペンチルチオ、s−ペンチルチオ、n−ヘキシルチオ、シクロヘキシルチオ、n−ヘプチルチオ、シクロヘプチルチオ、n−オクチルチオ、シクロオクチルチオ、2−エチルヘキシルチオ、トリフルオロメチルチオ、ペンタフルオロエチルチオ、2,2,2−トリフルオロエチルチオ、エテニルチオ、プロペニルチオ、ブテニルチオ、ペンテニルチオ、シクロペンテニルチオ、ヘキセニルチオ、シクロヘキセニルチオ、ヘプテニルチオ、シクロヘプテニルチオ、オクテニルチオ、シクロオクテニルチオ、エチニルチオ、プロピニルチオ、ブチニルチオ、ペンチニルチオ、ヘキシニルチオ、ヘプチニルチオ、またはオクチニルチオを意味するものと解される。
本発明の目的において、2以上のラジカルが共に環を形成してもよい、という用語は、とりわけ、2つのラジカルが、化学結合によって互いに結合されることを意味するものと解される。これは、以下のスキームによって示される:
Figure 2021504352
さらに、上述の用語は、2つのラジカルのうちの1つが水素である場合に、2つめのラジカルがその水素原子が結合された位置で結合し、環を形成することを意味するものとも解される。これは、以下のスキームによって示される:
Figure 2021504352
好ましい形態によると、基Ar、Ar、ArおよびArは、出現毎に同一であるかまたは異なり、Arであるか、または5〜40、好ましくは5〜30、より好ましくは5〜18の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表す。より好ましくは、基Ar、Ar、ArおよびArは、出現毎に同一であるかまたは異なり、Arであるか、またはベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、クオーターフェニル、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンまたはカルバゾールまたは9−フェニルカルバゾール(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表す。
好ましい形態によれば、式(1)の化合物は、少なくとも1つの基R、R、R、R、RまたはR(これは、1〜40、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10のC原子を有する直鎖のアルキル基または3〜40、好ましくは3〜20、より好ましくは3〜10のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基を示し、これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を有する。
基Arは、好ましくは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜18の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)から選択される。より好ましくは、基Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、またはカルバゾール(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)から選択される。特に好ましくは、基Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、ベンゼンまたはビフェニル(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)から選択される。
本発明の好ましい形態において、添え字iは0である。このケースにおいて、対応する基Arは存在せず、Arに隣接する基が互いに直接結合されいている。
好ましい形態によれば、式(1)の化合物は、式(2)〜(10)の化合物から選択される。
Figure 2021504352
ここで、記号および添え字は、上記と同じ意味を有する。
好ましくは、添え字Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−Si(R−、−C(=O)−、−O−、−S−、または−N(R)−を表す。非常に好ましくは、添え字Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−Si(R−、−O−または−S−を表す。
特に好ましくは、添え字Yは、−C(R−を表し、かつ基Arは式(ArL−2)の基である。
Figure 2021504352
好ましくは、基ArおよびArは選択され、同一であるかまたは異なり、式(Ar5−1)〜(Ar5−26)の基からなる群から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、式(1)中に示される隣接する基への結合を示し、ここで、式(Ar5−1)〜(Ar5−26)の基は、任意の位置で、基R(これは請求項1と同じ意味を有する)によって置換されていてもよく、かつ、ここで、Eは、−B(R0−)、−C(R−、−C(R−C(R−、−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C=(C(R))−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−(ここで、置換基Rは、上記と同じ意味を有する)から選択される。
式(Ar5−1)〜(Ar5−26)の中で、式(Ar5−1)、(Ar5−2)、(Ar5−3)、(Ar5−18)、(Ar5−19)、(Ar5−20)、(Ar5−21)、(Ar5−22)および(Ar5−23)の基が好ましい。
非常に好ましくは、基ArおよびArは、同一であるかまたは異なり、式(Ar5−27)〜(Ar5−37)の基からなる群から選択される。
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、式(1)中に示される隣接する基への結合を示し、式(Ar5−27)〜(Ar5−37)の基は、任意の位置で、基R(これは請求項1と同じ意味を有する)によって置換されていてもよく、かつ、ここで、式(Ar5−30)〜(Ar5−32)中のEは、上記と同じ意味を有する。
式(Ar5−27)〜(Ar5−37)の基の中では、式(Ar5−27)〜(Ar5−32)の基が好ましい。
好ましい形態によれば、基Arは、式(ArL−3)〜(ArL−8)のうちの一つの基から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、式(1)の構造への結合を示し、かつ、ここで、記号および添え字X、R、R、Ar、E、r、p、qおよびtは、上記と同じ意味を有する。
非常に好ましい形態において、基Arは、式(ArL−3−1)〜(ArL−8−1)のうちの一つの基から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、式(1)の構造への結合を示し、かつ、ここで、記号および添え字X、R、R、Ar、E、r、p、qおよびtは、上記と同じ意味を有する。
特に好ましい形態において、基Arは、式(ArL−3−2)〜(ArL−8−2)のうちの基の1つから選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、式(1)の構造への結合を示し、かつ、ここで、記号および添え字R、R、Ar、E、r、p、qおよびtは、上記と同じ意味を有する。
好ましくは、基Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜14の芳香族環原子を有するアリール基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表す。より好ましくは、Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニルまたはフルオレン基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表す。pが0である場合、対応する基Arは存在せず、かつArに隣接する基は互いに直接結合される。
好ましくは、基Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、1〜20、好ましくは1〜10のC原子を有する直鎖のアルキル基または3〜20、好ましくは3〜10のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基、(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基はRC=CR、OまたはSによって置き換えられていてもよく、かつ、こおこで、1以上のH原子がDまたはFによって置き換えられていてもよい)、5〜40、好ましくは5〜30、より好ましくは5〜18の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し、2つの隣接する置換基Rが、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系もしくは芳香族環系(これらは1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよい。
好ましくは、tは、1である。
好ましくは、qおよびrは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1〜5、より好ましくは1〜2から選択される整数である。
好ましくは、pは、0〜5、より好ましくは0〜2から選択される整数である。
特に非常に好ましい形態において、基Arは、式(ArL−3−3)〜(ArL−8−3)のうちの一つの基から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、式(1)の構造への結合を示し、かつ、ここで、記号および添え字R、RおよびEは、上記と同じ意味を有する。
本発明によると、基Gは、式(G−1)または(G−2)の基である。式(G−1)および(G−2)の基において、好ましくは、sは、0、1または2である。より好ましくは、sは、0または1である。
sが0である場合、式(G−1)の基Gは、式(G−1−s0)の基に対応する。
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、基−NArArおよび−NArArへの結合を示し;
かつ、式(G−2)の基Gは、式(G−2−s0)の基に対応する。
Figure 2021504352
ここで、破線の結合は、基−NArArへの結合を示す;
式(G−1)および(G−2)の基において、好ましくは、基Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾキノリン、フェノチアジンまたはフェノキサジン(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって、または1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表し、ここで、式(G−1)中の少なくとも1つの基Arは、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾキノリン、フェノチアジンまたはフェノキサジン(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって、または1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表す。
より好ましくは、基Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノチアジンまたはフェノキサジン、(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって、または1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表し、ここで、式(G−1)中の少なくとも1つの基Arは、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェノチアジンまたはフェノキサジン(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって、または1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表す。
好ましくは、基Arが、出現毎に同一であるかまたは異なり、6つの芳香族環原子を有する、アリールまたはヘテロアリール基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって、または1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表す。より好ましくは、基Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、ベンゼン(これは1以上のラジカルRによって、または1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表す。
好ましくは、式(G−1)の基は、式(G−1−1)〜(G−1−23)の基から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、
−破線の結合は、式(1)で示されるように隣接する基への結合を示し;
−式(G−1−1)〜(G−1−23)は、任意の位置で、1以上のラジカルRまたは1以上の基Arで置換されていてもよく;
−Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−O−または−S−を表し;かつ
−記号E、Rは、上記と同じ意味を有する。
より好ましくは、式(G−1)の基が、式(G−1−24)〜(G−1−46)の基から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、
−破線の結合は、式(1)で示されるように隣接する基への結合を示し;
−式(G−1−21)〜(G−1−46)は、任意の位置で、1以上のラジカルRまたは1以上の基Arで置換されていてもよく;
−Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−O−または−S−を表し;かつ
−記号E、Rは、上記と同じ意味を有する。
好ましくは、式(G−2)の基は、式(G−2−1)〜(G−2−40)の基からなる群から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、
−破線の結合は、式(1)で示されるように隣接する基への結合を示し;
−式(G−2−1)〜(G−2−40)は、任意の位置で、1以上のラジカルRまたは1以上の基Arで置換されていてもよく;
−Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−O−または−S−を表し;かつ
−記号E、Rは、上記と同じ意味を有する。
より好ましくは、式(G−2)の基が、式(G−2−41)〜(G−2−80)の基からなる群から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
Figure 2021504352
ここで、
−破線の結合は、式(1)で示されるように隣接する基への結合を示し;
−式(G−2−40)〜(G−2−80)は、任意の位置で、1以上のラジカルRまたは1以上の基Arで置換されていてもよく;
−Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−O−または−S−を表し;かつ
−記号Rは、上記と同じ意味を有する。
好ましくは、基Eが、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−Si(R−、および式(E−1)の基から選択される。
Figure 2021504352
ここで、ここで、式(E−1)中の記号*は、式(G−1)、(G−2)、(G−1−1)〜(G−1−46)、または(G−2−1)〜(G−2−80)中の対応する基Eを示す。
式(E−1)の基は、好ましくは、式(E−2)、(E−3)または(E−4)の基から選択される。
Figure 2021504352
ここで、ここで、式(E−2)〜(E−4)中の記号*は、式(G−1)、(G−2)、(G−1−1)〜(G−1−46)、または(G−2−1)〜(G−2−80)中の対応する基Eを示し、かつ、ここで、Rは、上記と同じ意味を有する。
好ましくは、基Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、Arを示すか、またはH、D、F、1〜20、好ましくは1〜10のC原子を有する直鎖のアルキルまたは3〜20、好ましくは3〜10のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、OまたはSによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上の水素原子はDまたはFによって置き換えられていてもよい)、5〜40、好ましくは5〜30、より好ましくは5〜18の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を示し、ここで、2つの隣接する置換基Rは、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系もしくは芳香族環系(これらは1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよい。
好ましくは、基Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合、−C(R−、−Si(R−、−O−、−S−および−N(R)−からなる群から選択される。より好ましくは、基Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合、−C(R−、−O−および−S−からなる群から選択される。
本発明の好ましい形態において、式(1)の化合物は、式(11)〜(160)から選択される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
Figure 2021504352
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ここで、式(11)〜(160)中に明示的に開示されるベンゼン環は、任意の位置で、基Rによって置換されていてもよく、かつ、ここで、記号Ar、Ar、Ar、Ar、Ar、R、E、Eは、上記と同じ意味を有する。
好ましい形態によれば、R、R、R、Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、CN、N(Ar)、Si(R、1〜20、好ましくは1〜10のC原子を有する、直鎖の、アルキルもしくはアルコキシ基または3〜20、好ましくは3〜10のC原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキルもしくはアルコキシ基(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、Si(R、C=O、SO、SO、OまたはSによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上の水素原子はDまたはFによって置き換えられていてもよい)、5〜40、好ましくは5〜30、より好ましくは5〜18の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を示し、ここで、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基Rおよび/または2つの隣接する置換基Rが、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系もしくは芳香族環系(これらは1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよい。
好ましくは、Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、1〜10のC原子を有する直鎖のアルキル基または3〜10のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)、5〜18の芳香族環原子、を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を示す。
好ましくは、Arは、5〜18の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)である。
好ましくは、Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、1〜10のC原子を有する直鎖のアルキル基または3〜10のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基、または5〜18のC原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を表す。
以下の化合物は、式(1)の化合物の例である:
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本発明による化合物は、当業者によって知られている合成ステップ、例えば、臭素化、スズキカップリング、ウルマンカップリング、ハートウィグ−ブッフバルト等、によって調製されうる。好適な合成プロセスは、以下のスキーム1〜4に、一般的な用語で示される。
スキーム1
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スキーム2
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スキーム3
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スキーム4
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ここで、スキーム1〜4において、基GおよびArは上記に記載の意味を有し、基Arは芳香族またはヘテロ芳香族基系であり、かつ基Xはハロゲン原子(例えば、Br、Cl、I)または別の脱離基である。
式(1)の化合物は上記のように合成されてもよい:
−上記のように少なくとも1つの基Arを含んでなる少なくとも1つのジアリールアミン基が、上記で定義されるように縮合アリール基GへのC−Nカップリングを介して結合され、少なくとも1つのハロゲンまたは別の離脱基(例えば、ハートウィグ−ブッフバルトカップリング)によって置換されるか;または
−少なくとも1つのハロゲンまたは別の離脱基(例えば、スズキカップリングを介して)によって置換された少なくとも1つの基Arが、上記で定義されるように縮合アリール基GへのC−Cカップリングを介して結合される。
本発明よる化合物の液相からの処理(例えばスピンコーティングまたは印刷法による)には、本発明による化合物の配合物が必要である。これらの配合物は、例えば、溶液、分散液またはエマルションであり得る。この目的のためには、好ましくは、2以上の溶媒の混合物を使用してもよい。
好適で、好ましい溶媒は、例えばトルエン、アニソール、o−、m−もしくはp−キシレン、メチルベンゾエート、メシチレン、テトラリン、ベラトール、THF、メチル−THF、THP、クロロベンゼン、ジオキサン、フェノキシトルエン、特に、3−フェノキシトルエン、(−)−フェンコン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、1−メチルナフタレン、2−メチルベンゾチアゾール、2−フェノキシエタノール、2−ピロリジノン、3−メチルアニソール、4−メチルアニソール、3,4−ジメチルアニソール、3,5−ジメチルアニソール、アセトフェノン、α−テルピネオール、ベンゾチアゾール、ブチルベンゾエート、クメン、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、シクロヘキシルベンゼン、デカリン、ドデシルベンゼン、エチルベンゾエート、インダン、メチルベンゾエート、NMP、p−シメン、フェネトール、1,4−ジイソプロピルベンゼン、ジベンジルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、2−イソプロプロピルナフタレン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、1,1−ビス(3,4−ジメチルフェニル)エタンまたはこれら溶媒の混合物である。
それゆえ、本発明はさらに、本発明による化合物および少なくとも1つのさらなる化合物を含んでなる配合物に関するものである。さらなる化合物は、例えば、溶媒であり、特に上記の溶媒の1つか、またはこれらの溶媒の混合物である。しかしながら、さらなる化合物はさらに、電子素子に同様に使用される、有機もしくは無機化合物、例えば、発光化合物、特に蛍光ドーパントおよび/またはさらなるマトリックス材料であってもよい。好適な発光化合物およびさらなるマトリックス材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関連して、以下に記す。このさらなる化合物は、また、ポリマーであってもよい。
本発明による化合物および混合物は、電子素子での使用に好適である。ここで、電子素子は、有機化合物を少なくとも1つ含んでなる層を少なくとも1つ含んでなる素子を意味するものと解される。しかしながら、部品はまた、無機材料を含むか、または全部無機材料から形成された層を含んでいてもよい。
それゆえ、本発明は、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子における、本発明の化合物または混合物の使用に関する。
本発明は、また、さらに、少なくとも1つの化合物または上記の発明による混合物を含んでなる電子素子に関する。化合物として好ましいとされたものは、また電子素子にも適用される。
電子素子は、好ましくは、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED、PLED)、有機集積回路(O−IC)、有機電界効果トランジスタ(O−FET)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)、有機発光トランジスタ(O−LET)、有機太陽電池(O−SC)、色素増感有機太陽電池、有機光学検査器、有機光受容器、有機電場消光素子(O−FQD)、発光電子化学電池(LEC)、有機レーザーダイオード(O−laser)、および有機プラズモン発光素子(D.M.Koller et al.,Nature Photonics 2008、1−4)、好ましくは、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED、PLED)、特には、燐光OLED、からなる群から選択される。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、カソード、アノードおよび少なくとも1つの発光層を具備してなる。これらの層とは別に、さらなる層、例えばそれぞれの場合において、1以上の正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、励起子ブロック層、電子ブロック層、および/または電荷発生層、を具備してなっていてもよい。同様に、例えば励起子−ブロック機能を有する中間層が、2つの発光層の間に導入されることも可能である。しかしながら、これらの層のそれぞれが必ずしも存在する必要がないことに留意すべきである。ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子は、1つの発光層を含むか、または複数の発光層を含んでいてもよい。複数の発光層が存在する場合、これらは、好ましくは、380nm〜750nm全体で複数の発光極大を有し、その結果、全体として白色発光を生じる、すなわち、蛍光または燐光を発することができる様々な発光化合物が、発光層中に用いられる。特に好ましい態様は、3つの層が青色、緑色および橙色または赤色発光を示す3つの発光層を有する系である(基本構造は、例えば、WO2005/011013参照)。これらは、蛍光または燐光発光層、または蛍光および燐光発光層が互いに組み合わされたハイブリッドの系であってもよい。
上記に示された形態による本発明による化合物は、厳密な構造および置換に応じて、様々な層に採用されうる。好ましくは、式(1)または好ましい形態の化合物を蛍光発光体、TADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体、蛍光発光体のためのマトリックス材料として含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。特に好ましくは、式(1)または好ましい形態による化合物を、蛍光発光体、より特には青色蛍光発光化合物として、含んでなる、有機エレクトロルミネッセンス素子である。
式(1)の化合物は、電子輸送層および/または電子ブロック層または励起子ブロック層および/または正孔輸送層で、正確な置換に応じて、採用されうる。上記の好ましい形態は、有機電子素子の材料の使用にも適用する。
本発明による化合物は、青色発光発光体化合物としての使用に特に好適である。関連の電子素子は、本発明による化合物を含んでなる1つの発光層を含んでいてもよいし、または2以上の発光層であってもよい。ここで、さらなる発光層は、本発明による1以上の化合物または代替の他の化合物を含んでいてもよい。
本発明による化合物が発光層中に蛍光発光化合物として採用されている場合、1以上のマトリックス材料と組み合わされていることが好ましい。ここで、マトリックス材料は、発光層中に、好ましくは主成分として、存在するが、素子の作動時に発光しない材料を意味するものと解される。
発光層の混合物における発光化合物の比率は、0.1〜50.0%であり、好ましくは0.5〜20.0%であり、特に好ましくは1.0〜10.0%である。それに対応して、マトリックス材料または複数のマトリックス材料の比率は、50.0〜99.9%であり、好ましくは80.0〜99.5%であり、特に好ましくは90.0〜99.0%である。
本発明の目的のために、%の比率の表示は、化合物がガス相から適用される場合に体積%を、化合物が溶液から適用される場合に重量%を意味するものと解される。
蛍光発光化合物と組み合わせて使用される好ましいマトリックス材料は、オリゴアリーレン類(例えば、EP676461による2,2’,7,7’−テトラフェニルスピロビフルオレン、またはジナフチルアントラセン)、特に縮合芳香族基を含むオリゴアリーレン、オリゴアリーレンビニレン(例えば、EP676461によるDPVBiまたはスピロDPVBi)、ポリポダル金属錯体(例えば、WO2004/081017による)、正孔伝導性化合物(例えば、WO2004/058911による)、電子伝導性化合物、特にケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシド等(例えば、WO2005/084081およびWO2005/084082による)、アトロプ異性体(例えば、WO2006/048268による)、ボロン酸誘導体(例えば、WO2006/117052による)、またはベンゾアントラセン(例えば、WO2008/145239による)から選択される。特に好ましいマトリックス材料は、ナフタレン、アントラセン、ベンゾアントラセンおよび/またはピレンまたはこれらの化合物のアトロプ異性体を含んでなるオリゴアリーレン類、オリゴアリーレンビニレン、ケトン、ホスフィンオキシドおよびスルホキシドから選択される。さらに特に好ましいマトリックス材料は、アントラセン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレンおよび/またはピレンまたはこれらの化合物のアトロプ異性体を含んでなるオリゴアリーレン類から選択される。本発明の意味において、オリゴアリーレンは、少なくとも3つのアリールまたはアリーレン基が互いに結合された化合物を意味するものと解される。
発光層中で式(1)の化合物と組み合わせて使用するための、特に好ましいマトリックス材料は、以下の表に示される。
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本発明による化合物が、発光層中で蛍光発光化合物として採用される場合、1以上の他の蛍光発光化合物と組み合わせて採用されていてもよい。
好ましい蛍光発光体は、本発明による化合物以外に、アリールアミン類から選択される。本発明の意味において、アリールアミンは、窒素に直接結合する、3つの置換もしくは非置換の、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を含む化合物を意味するものと解される。少なくとも1つの、これらの芳香族もしくはヘテロ芳香族環系は、好ましくは縮合環系であり、特に好ましくは14の芳香族環原子を有する。それらの好ましい例は、芳香族アントラセンアミン、芳香族アントラセンジアミン、芳香族ピレナミン、芳香族ピレンジアミン、芳香族クリセナミン、または芳香族クリセンジアミンである。芳香族アントラセンアミンは、1つのジアリールアミノ基が、好ましくは9位で、アントラセン基に直接結合された化合物を意味するものと解される。芳香族アントラセンジアミンは、2つのジアリールアミノ基が、好ましくは9、10位でアントラセン基に直接結合された化合物を意味するものと解される。芳香族の、ピレナミン、ピレンジアミン、クリセナミンおよびクリセンジアミンはそれと同様に定義され、ここでジアリールアミノ基は、好ましくは1位もしくは1、6位でピレンに結合される。さらに、好ましい発光体は、インデノフルオレンアミンまたはインデノフルオレンジアミン(例えば、WO2006/108497またはWO2006/122630による)、ベンゾインデノフルオレンアミンまたはベンゾインデノフルオレンジアミン(例えば、WO2008/006449による)、およびジベンゾインデノフルオレンアミンまたはジベンゾインデノフルオレンジアミン(例えば、WO2007/140847による)、およびWO2010/012328に開示される縮合アリール基を含むインデノフルオレン誘導体である。さらに好ましい発光体は、WO2015/158409に開示されるベンゾアントラセン誘導体、WO2017/036573に開示されるアントラセン誘導体、WO2016/150544のようなフルオレン二量体、またはWO2017/028940およびWO2017/028941に開示されるフェノキサジン誘導体である。WO2012/048780およびWO2013/185871に開示されるピレンアリールアミンも同様に好ましい。WO2014/037077に開示されるベンゾインデノフルオレンアミン、WO2014/106522で開示されるベンゾフルオレンアミン、およびWO2014/111269またはWO2017/036574に開示されるインデノフルオレンも、同様に好ましい。
本発明による化合物以外の、発光層中で本発明の化合物と組み合わせて使用されうるか、または同一の素子の別の層で使用されうる、好ましい蛍光発光化合物の例が以下の表に示される:
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本発明による化合物は、他の層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層または電子ブロック層中の正孔輸送材料として、または発光層中のマトリックス材料として、好ましくは燐光発光体のためのマトリックス材料としても採用されうる。
式(1)の化合物が正孔輸送層、正孔注入層、または電子ブロック層中の正孔輸送材料として採用される場合、化合物は純物質(つまり、100%の比率で)として、正孔輸送層に使用されることができ、または1以上のさらなる化合物と組み合わせで採用されることもできる。好ましい形態において、式(1)の化合物を含んでなる有機層は、付加的に1以上のp−ドーパントを含んでなる。本発明に従って採用される好ましいp−ドーパントは、混合物中で、1以上の他の化合物を酸化することができる有機電子受容化合物である。
特に好ましいp−ドーパントの形態は、WO2011/073149、EP1968131、EP2276085、EP2213662、EP1722602、EP2045848、DE102007031220、US8044390、US8057712、WO2009/003455、WO2010/094378、WO2011/120709、US2010/0096600およびWO2012/095143に開示される化合物である。
式(1)の化合物が発光層中の燐光発光体と組み合わせてマトリックス材料として採用される場合、燐光発光体は好ましくは以下に示される燐光発光体の分類および形態から選択される。このケースにおいて、さらに、1以上のさらなるマトリックス材料が発光層中に好ましくは存在する。
いわゆるこのタイプの混合マトリックス系は、好ましくは2つまたは3つの異なるマトリックス材料、より好ましくは2つの異なるマトリックス材料、を含んでなる。このケースにおいて、好ましくは、2つの材料のうちの1つは、正孔輸送特性を有し、もう一方の材料は電子輸送特性を有する材料である。式(1)の化合物は、好ましくは正孔輸送特性を有する材料である。
しかしながら、混合マトリックス成分の望ましい電子輸送および正孔輸送特性は、単独の混合マトリックス成分において主にまたは完全に結びついたものであってよく、ここで、さらなる混合マトリックス成分はその他の機能を果たす。ここで、2つの異なるマトリックス材料は、1:50〜1:1、好ましくは1:20〜1:1、特に好ましくは1:10〜1:1、さらに特に好ましくは1:4〜1:1、の割合で存在してもよい。好ましくは、混合マトリックス系は、燐光有機エレクトロルミネッセンス素子において使用される。混合マトリックス系のさらなる詳細な情報の1つは、WO2010/108579に開示されるものである。
混合マトリックス系のマトリックス成分として本発明による化合物と組み合わせて使用することができる特に好適なマトリックス材料は、燐光発光化合物のための以下に示される好ましいマトリックス材料、または蛍光発光化合物のための好ましいマトリックス材料から、いかなる種類の発光化合物が混合マトリックス系に採用されるかによって、選択される。
本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子中の対応する機能材料として、使用のための、通常好ましい材料の種類は以下に示す通りである。
好適な燐光発光体は、特に、好ましくは可視領域に、適切な励起で発光する化合物であり、さらに、少なくとも1つの、20より大きい、より好ましくは38より大きく84未満、特に好ましくは56より大きく80未満の原子番号を有する原子を含む。使用される燐光発光化合物は、好ましくは、銅、モリブデン、タングステン、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金またはユーロピウムを含む化合物であり、特にイリジウム、白金または銅を含む化合物、である。
本発明の目的において、全ての発光性のイリジウム、白金または銅錯体は、燐光化合物とみなされる。
上述の燐光発光化合物例は、WO2000/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO2005/033244、WO2005/019373およびUS2005/0258742に開示される。通常、燐光OLEDの従来技術で使用されるように、また有機エレクトロルミネッセンス素子の分野における当業者に知られるように、あらゆる燐光錯体は、本発明による素子における使用に適している。当業者であれば、発明的な工夫無しに、OLEDにおける発明による化合物と組み合わせて、さらなる燐光錯体を使用することもできるであろう。燐光発光体のための好ましいマトリックス材料は、芳香族ケトン、芳香族ホスフィンオキシド、または芳香族スルホキシドもしくはスルホン(例えば、WO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627もしくはWO2010/006680による)、トリアリールアミン、カルバゾール誘導体(例えば、CBP(N、N−ビスカルバゾリルビフェニル)、またはWO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527、もしくはWO2008/086851に開示されるカルバゾール誘導体)、インドロカルバゾール誘導体(例えば、WO2007/063754もしくはWO2008/056746による)、インデノカルバゾール誘導体類(例えば、WO2010/136109、WO2011/000455またはWO2013/041176による)、アザカルバゾール誘導体(例えば、EP1617710、EP1617711、EP1731584、JP2005/347160による)、双極性マトリックス材料(例えば、WO2007/137725による)、シラン(例えば、WO2005/111172による)、アザボロールもしくはボロン酸エステル類(例えば、WO2006/117052よる)、トリアジン誘導体類(例えば、WO2010/015306、WO2007/063754もしくはWO2008/056746による)、亜鉛錯体(例えば、EP652273もしくはWO2009/062578による)、ジアザシロールもしくはテトラアザシロール誘導体(例えば、WO2010/054729による)、ジアザホスホール誘導体(例えば、WO2010/054730による)、架橋カルバゾール誘導体(例えば、US2009/0136779、WO2010/050778、WO2011/042107、WO2011/088877もしくはWO2012/143080による)、トリフェニレン誘導体(例えば、WO2012/048781による)、ラクタム(例えば、WO2011/116865またはWO2011/137951による)である。
本発明による化合物の他に、本発明による電子素子の正孔注入もしくは正孔輸送層、電子ブロック層、または電子輸送層で使用されうる、好適な電荷輸送材料は、例えば、Y.Shirota et al.、Chem.Rev.2007、107(4)、953−1010で開示される化合物、または従来技術のこれらの層に使用される他の材料である。
電子輸送層に使用されうる材料は、従来技術で電子輸送層における電子輸送材料として使用されるあらゆる材料である。特に好適であるのは、アルミニウム錯体、例えばAlq、ジルコニウム錯体、例えばZrq、リチウム錯体、例えばLiq、ベンゾイミダゾール誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、芳香族ケトン、ラクタム、ボラン、ジアザホスホール誘導体、およびホスフィンオキシド誘導体である。さらに、好適な材料は、上記の化合物の誘導体で、JP2000/053957、WO2003/060956、WO2004/028217、WO2004/080975およびWO2010/072300に開示される。
本発明によるエレクトロルミネッセンス素子における、正孔輸送、正孔注入、または電子ブロック層に使用されうる、好ましい正孔輸送材料は、インデノフルオレンアミン誘導体(例えば、WO06/122630またはWO06/100896)、EP1661888に開示されるアミン誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体(例えば、WO01/049806による)、縮合芳香族環を有するアミン誘導体(例えば、US5,061,569)、WO95/09147に開示されるアミン誘導体、モノベンゾインデノフルオレンアミン(例えば、WO08/006449による)、ジベンゾインデノフルオレンアミン(例えば、WO07/140847による)、スピロビフルオレンアミン(例えば、WO2012/034627またはWO2013/120577による)、フルオレンアミン(例えば、未だ公開されていないEP12005369.9、EP12005370.7、およびEP12005371.5による)、スピロビベンゾピランアミン(例えば、WO2013/083216による)、およびジヒドロアクリジン誘導体(例えば、WO2012/150001による)である。本発明による化合物は、正孔輸送材料としても使用されうる。
有機エレクトロルミネッセンス素子のカソードは、好ましくは、低仕事関数である金属、金属合金、またはさまざまな金属、例えば、アルカリ土類金属、アルカリ金属、典型金属またはランタノイド(例えばCa、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm等)で構成される多層構造を含んでなる。また、適切なものは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、および銀で構成される合金である(例えば、マグネシウムおよび銀で構成される合金)。多層構造のケースでは、上述の金属に加えて、比較的仕事関数の高い金属(例えばAgまたはAl)、を使用することもでき、この場合金属の組み合わせは例えばCa/Ag、Mg/Ag、またはAg/Agが一般に使用される。金属カソードと有機半導体の間に、高誘電率を有する材料の薄い中間層を導入することも好ましい。この目的のための適切な材料の例としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属フッ化物、その他対応する酸化物もしくは炭酸化物(例えば、LiF、LiO、BaF、MgO、NaF、CsF、CsCO等)が挙げられる。さらに、この目的に適切なものとして、キノリン酸リチウム(LiQ)が使用されうる。この層の厚さは、好ましくは0.5〜5nmである。
アノードは、好ましくは仕事関数の高い材料である。好ましくは、アノードは真空に対し4.5eVよりも大きい仕事関数を有する。一方で、高い酸化還元電位を有する金属はこの目的に合う。例えば、Ag、Pt、またはAuである。他方で、金属/金属酸化物電極(例えば、Al/Ni/NiO、Al/PtO)もまた好ましい。いくつかの用途において、少なくとも1つの電極は、透明または部分的に透明であるべきである。有機材料(有機太陽電池)の放射または発光(OLED、O−laser)を可能にするためである。ここで、好ましいアノード材料は、導電性の高い混合金属酸化物である。特に好ましくは、インジウムスズ酸化物(ITO)またはインジウム亜鉛酸化物(IZO)である。また、好ましいものとして、伝導性のドープされた有機材料、特に導電性ドープされたポリマー、が挙げられる。
本発明による素子の寿命は、水および/または空気の存在下で短縮されてしまうため、素子は適切に(用途に応じて)構造化され、接点が提供され、最後に密封される。
好ましい形態において、本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子は、1つ以上の層が昇華プロセスによって被覆されることを特徴とする。この場合、材料は真空昇華ユニットで、10−5mbar未満、好ましくは10−6mbar未満の初期圧力で蒸着される。しかしながら、ここで、初期圧力をさらに低くする(例えば10-7mbar未満)ことも可能である。
同様に好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層がOVPD(有機気相体積)方法またはキャリアガス昇華により被覆されることを特徴とする。この場合、材料は、10−5mbar〜1barの圧力が適用される。この方法の特別なケースが、OVJP(有機蒸気ジェット印刷)方法であり、その材料はノズルを介して直接適用され、そして構造化される(例えば、M.S.Arnoldら、Appl.Phys.Lett.2008、92、053301)。
同様に好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が溶液、例えばスピンコーティング、任意の印刷プロセス(例えば、スクリーン印刷、フレキソ印刷、ノズル印刷、またはオフセット印刷)、より好ましくはLITI(光誘導熱画像化、熱転写印刷)またはインクジェット印刷、によって製造されることを特徴とする。式(1)の可溶性の化合物は、この目的のために必要である。高い溶解性は、化合物の適切な置換基によって達成されうる。
例えば、1以上の層が溶液から適用され、かつ1以上のさらなる層が蒸着によって適用される、ハイブリッドプロセスも可能である。従って、例えば、発光層を溶液から適用し、かつ電子輸送層を蒸着によって適用することも可能である。
これらのプロセスは、当業者に知られており、発明的工夫をすることなしに、本発明による化合物を含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子に応用することが可能である。
本発明によれば、本発明による1以上の化合物を含んでなる電子素子は、ディスプレイや照明用途の光源、医療および/または美容用途(例えば、光療法)の光源で使用されうる。
本発明を以下の例によってさらに詳細に説明するが、それにより限定する意図はない。
A)合成例
A−1)インデノフルオレンおよびベンゾフルオレン誘導体
Figure 2021504352
化合物Int1.1の合成
Figure 2021504352
30g(97.5mmol)の2−ブロモ−7−クロロ−9,9−ジメチル−9H−フルオレン(参照JP2003277305A)、25.5g(107.3mmol)の(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)ボロン酸90g(390mmol)、0.9g(4mmol)の酢酸パラジウム(II)および3.6g(11.7mmol)のトリ(o−トリル)−ホスフィンが、1Lのトルエン、ジオキサン、水の混合物(1:1:1)に溶解され、一晩還流下で撹拌される。室温に冷却後、200mlのトルエンが加えられ、有機相は分離され、水で洗浄(2x200ml)され、混合された有機相は減圧下で濃縮される。残留物は、トルエン/ヘプタンから再結晶化によって精製される。
収率:39.1g(93mmol;96%)。
以下の化合物が同様の方法で、同様の収率で合成されうる:
Figure 2021504352
EG1の合成
Figure 2021504352
40g(95mmol)のInt1.1、38.6g(152mmol)のビス−(ピナコラト)−ジボラン、4.2g(5.7mmol)のトランス−ジクロロ(トリシクヘキシルホスフィン)パラジウム(II)および28g(285mmol)の酢酸カリウムが400mlのジオキサンに溶解され、還流下で16時間撹拌される。反応混合物は室温に冷却され、400mLのトルエンが加えられる。有機相は分離され、水で洗浄(2x200ml)され、セライトを通してろ過される。溶液は減圧下で、濃縮乾燥される。残留物はトルエン/ヘプタンから再結晶化により精製される。
収率:36g(70mmol;74%)。
以下の化合物が同様の方法で、同様の収率で合成されうる:
Figure 2021504352
Int2.4の合成
Figure 2021504352
5.5g(17.8mmol)の2−ブロモ−5−ヨード−1,3−ジメチルベンゼン、6.5g(12.7mmol)のEG1、366mg(0.3mmol)のテトラキス(トリフェニルホスフィン)−パラジウム(0)および2.7g(13mmol)の炭酸ナトリウムが、200mLのトルエン、エタノールおよび水(2:1:1)に溶解され、90℃で16時間撹拌される。室温に冷却後、100mlのトルエンが加えられ、有機相は分離され、水で洗浄(2x50ml)される。有機相は減圧下で濃縮乾燥される。残留物はトルエン/ヘプタンから再結晶化により精製される。
収率:6.2g(11mmol;86%)。
以下の化合物が同様の方法で、同様の収率で合成されうる:
Figure 2021504352
EG4〜EG6の合成:
化合物EG3〜EG5は、EG1と同様の方法で、同様の収率で、合成されうる:
Figure 2021504352
アミン(EA.1)の合成:
Figure 2021504352
12.2g(37.3mmol)のビス−(4−ブロモ−フェニル)−アミン、55.5g(78.4mmol)のEG.2、37.8g(164.2mmol)のリン酸カリウム一水和物および1.2g(1.5mmol)のXPhos Pd Gen 3(CAS1445085−55−1)が、600mLのTHF/水(2:1)に加えられ、65℃で攪拌される。16時間後、混合物は室温にもどされ、トルエンおよびH2Oで希釈される。有機相は集められ、水相はさらにトルエンを用いて抽出される。集められた有機相は塩水で洗浄され、集められ、NaSOで乾燥され、ろ過され、そして濃縮される。得られた残留物は、1LのEtOH中で沈積させられ、遊離の析出物が形成されるまで激しく攪拌される。析出物はろ過により集められ、EtOHで洗浄される。その材料は、DCM中で採取され、SiO2を通してろ過される。ろ液は、濃縮乾燥される。
収率:44.7g(33.6mmol;90%)
以下の化合物EA.2〜EA.6が、同様の方法で、同様の収率で、合成されうる:
Figure 2021504352
化合物A1.1
Figure 2021504352
10.0g(7.4mmol)のEA.1、3.6g(8.2mmol)のコア1、0.74ml(0.74mmol)のトリ−tert−ブチルホスフィン(トルエン中に1M)、2.14g(22.3mmol)のナトリウム−tert−ブチレートおよび83.5mg(0.37mmol)のパラジウム(II)ジアセタートが、250mlのトルエンに加えられ、そして100℃で撹拌された。16時間後、反応混合物は室温に戻され、トルエンおよびH2Oで希釈された。有機相は集められ、水相はさらにトルエンで抽出された。集められた有機相は、塩水で洗浄され、集められ、NaSOで乾燥され、ろ過され、濃縮された。得られた残留物は、トルエンに溶解され、そしてシリカを通してろ過され、そして濃縮された。析出物は、トルエン/ヘプタンから再結晶化および焼き戻し(250℃、<10−4mbar)によりさらに精製された。
収率:4.4g(2.6mmol;35%)
以下の化合物は同様の方法で合成されうる。化合物Dの合成において、アミンの化学量論は二倍だった。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
化合物EA.7
Figure 2021504352
化合物Eは、1当量のEA.6および1当量のCAS1134188−18−3を用いて、化合物Cと同様の方法で行われうる。
化合物A4.2、A2.3、A3.2
Figure 2021504352
化合物A4.2は、化合物A1.1と同様の方法で合成されうる。化合物A2.3およびA3.2の合成において、アミンの当量は二倍であった。
Figure 2021504352
B)ジベンゾフラン誘導体
Figure 2021504352
化合物Bの合成:
Figure 2021504352
250mlの丸底フラスコ反応器に、2−ブロモビフェニル(8.4g、0.036mol)およびテトラヒドロフラン(110ml)が−78℃に冷却される。同じ温度で、n−ブチルリチウム(19.3ml、0.031mol)が反応溶液に滴下され、2時間撹拌される。その後、化合物A(13.5g、0.026mol)が少しずつ反応溶液に加えられ、室温で撹拌される。化合物Aの完全な転化後、反応はH2O(50ml)で止められ、酢酸エチルと水を用いて抽出される。有機層が分離され、真空中で濃縮され、アセトニトリル中で再結晶化され、固体の中間体を得る。これは再度酢酸(120ml)および硫酸(2ml)中に溶解され、還流下で5時間撹拌される。中間体の完全な転化後、反応混合物は室温に冷却され、ろ過される。さらなる精製は、トルエン/ヘプタンから再結晶化によって行われる。(15.1g、0.023 88%)
以下の化合物は、同様の方法で、同様の収率で得られうる:
Figure 2021504352
Figure 2021504352
化合物C.1の合成
Figure 2021504352
250mlの丸底フラスコに、B.1(6.2g、0.009mol)、ビス(4−tert−ブチルフェニル)アミン(6.0g、0.021mol)、酢酸パラジウム(II)(0.08g、0.4mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(3.4g、0.035mol)、トリ−tertブチルホスフィン(0.07g、0.4mmol),およびトルエン(60ml)の混合物が、還流下で2時間撹拌される。反応完了後、反応混合物は室温に冷却され、そしてジクロロメタンおよび水を用いて抽出される。有機相は分離され、硫酸マグネシウムで乾燥され、真空中で濃縮される。濃縮物は、さらにカラムクロマトグラフィによって精製され、ジクロロメタンおよびアセトン中で再結晶化され、固体の化合物C1を生成する(3.6g、37%)。
Figure 2021504352
化合物Dの合成
化合物D.1〜D.7の合成は、EA.1の合成と同様である。出発物質Aに結合する1のみの塩素が存在する場合、1.1当量のボロネートが使用される:
Figure 2021504352
Figure 2021504352
化合物EおよびGの合成:
化合物EおよびGの合成は、C.1の合成と同様である:
Figure 2021504352
Figure 2021504352
Figure 2021504352
Figure 2021504352
B)OLEDの製造
溶液ベースのOLEDの製造方法は、既に文献に何度も開示されている。例えば、WO2004/037887およびWO2010/097155。このプロセスは、以下に記載される状況に適合される(層厚の変化、材料)。
本発明の材料の組み合わせは、以下の層順で使用される:
−基板、
−ITO(50nm)、
−正孔注入層HIL(20nm)、
−正孔輸送層(HTL)(20nm)、
−発光層(EML)(30nm)、
−正孔ブロック層(HBL)(10nm)、
−電子輸送層(ETL)(40nm)、
−カソード(AI)(100nm)。
基板は、膜厚50nmの構造化ITO(インジウムスズ酸化物)で被覆されたガラス基板である。正孔注入層は、不活性化ガス中でスピンコーティングによって適用される。このために、正孔輸送、架橋性ポリマーおよびp−ドーパント塩はトルエン中で溶解される。対応する材料は、例えば、WO2016/107668、WO2013/081052およびEP2325190に開示される。そのような溶液の固形分は、層厚20nmがスピンコートによって達成される場合に、約6mg/mlである。層は、不活性ガス雰囲気中、スピンコーティングによって適用され、加熱プレート状で200℃で30分間加熱される。正孔輸送および発光層は、これらの被覆ガラス基板に適用される。
正孔輸送層は、表3に示される構造のポリマーであり、これは、WO2013156130によって合成された。ポリマーはトルエン中に溶解され、そして、素子の典型である20nmの層厚がスピンコーティングによって達成される場合に、溶液は典型的には、約5g/lの固形濃度を有する。層は不活性ガス雰囲気、本ケースにおいてはアルゴン中で、スピンコーティングによって適用され、220℃で30分間加熱によって乾燥される。
発光層は、マトリックス材料(ホスト材料)H1および発光ドーパント(発光体)D1から構成される。両方の材料が92重量%H1および8重量%D1の割合で発光層中に存在する。発光層の混合物はトルエンに溶解される。そのような溶液の固形分は、素子の典型である30nmの層厚がスピンコートによって達成される場合に、約9mg/mLである。層は不活性ガス雰囲気でスピンコートによって適用され、170℃で10分間加熱により乾燥される。
本発明のケースで使用される材料は、表3に示される。
Figure 2021504352
Figure 2021504352
Figure 2021504352
正孔ブロック層および電子輸送層の材料は、同様に真空チャンバー中で熱的蒸着によって適用され、表4に示される。正孔ブロック層はETM1からなる。電子輸送層は2つの材料ETM1およびETM2からなり、これらは互いに50%の体積比で、それぞれ共蒸着によって混合される。
Figure 2021504352
カソードは層厚100nmのアルミニウム層の熱蒸着によって形成される。
OLEDは、標準方法により特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネッセンススペクトルが測定され、電流効率(cd/Aで測定)および外部量子効率(EQE、パーセントで測定)は、電流−電圧−輝度特性(IUL特性線)からランベルト発光特徴を想定して、輝度関数として計算される。エレクトロルミネッセンススペクトルは、光束密度1000cd/mで測定され、CIE 1931xおよびyカラーコーディネートはこれから計算される。用語EQE@1000cd/mは、1000cd/mの作動輝度の外部量子効率を意味する。
さまざまなOLEDの特性は、表5にまとめられる。例V01は比較例であり、ここで、E1〜E4は、本発明の材料を含むOLEDの特性を示す。
Figure 2021504352
表5は、本発明による材料の使用が、青色蛍光発光体として使用される場合に、特に効率に関して、従来技術に対して、改良をもたらすことを示す。

Claims (17)

  1. 式(1)の化合物。
    Figure 2021504352
    (ここで、使用される記号および添え字には以下が適用される:
    Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、5〜40の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)であり;
    Ar、Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、
    −5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい);または
    −基Ar
    を表し;
    Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、式(ArL−1)の基を表し
    Figure 2021504352
    (ここで、式(ArL−1)中の破線は、式(1)の構造への結合を示す);
    XはCRを表すか、またはXは、Ar、Ar、Rへ、もしくは隣接するフルオレンタイプの誘導体単位へ結合する場合に、Cを表し;
    Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−BR−、−C(R−、−C(R−C(R−、−C(R−O−、−C(R−S−、−RC=CR−、−RC=N−、−Si(R−、−Si(R−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C(=C(R)−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−を表し;
    Ar、Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜18の芳香族環原子を有する、アリールまたはヘテロアリール基(これは、それぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し;
    Gは、nが1である場合に、式(G−1)の基であり
    Figure 2021504352
    (ここで、破線の結合は、−NArArおよび−NArArの基への結合を示す);
    Gは、nが0である場合に、式(G−2)の基であり
    Figure 2021504352
    (ここで、破線の結合は、基−NArArへの結合を示す);
    Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜18の芳香族環原子を有する、アリールまたはヘテロアリール基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し、ここで、式(G−1)および(G−2)中の少なくとも1つの基Arは、10以上の芳香族環原子を有し;
    Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜18の芳香族環原子を有する、アリールまたはヘテロアリール基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRまたは1以上の基Arによって置換されていてもよい)を表し;
    Eは、出現毎に同一であるかまたは異なり、−BR−、−C(R−、−C(R−C(R−、−C(R−O−、−C(R−S−、−RC=CR−、−RC=N−、Si(R、−Si(R−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C(=C(R)−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−から選択されるか;またはEは、式(E−1)の基であり
    Figure 2021504352
    (ここで、式(E−1)中の記号*は、式(G−1)または(G−2)中の対応する基Eを示す);かつ、
    ここで2つの基Eが、互いにシスまたはトランスの位置であってよく;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合、−BR−、−C(R−、−C(R−C(R−、−C(R−O−、−C(R−S−、−RC=CR−、−RC=N−、Si(R、−Si(R−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C(=C(R)−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−からなる群から選択され;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、1〜40のC原子を有する直鎖のアルキルもしくは3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R)、SO、SO、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子がD、F、Cl、Br、IまたはCNによって置き換えられていてもよい)、5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し、ここで、2つの隣接する置換基Rは、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系または芳香族環系(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよく;または、Rは、基Arを表し;
    、R、R、R、Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CHO、CN、N(Ar)、C(=O)Ar、P(=O)(Ar)、S(=O)Ar、S(=O)Ar、NO、Si(R、B(OR、OSO、1〜40のC原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオルキル基または3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R)、SO、SO、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置き換えられていてもよい)、5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)、または5〜40の芳香族環原子を有するアリールオキシ基(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表すか;または、R、R、R、Rおよび/またはRは、基Arから選択される基を表し;
    ここで、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基R、2つの隣接する置換基Rおよび/または2つの隣接する置換基Rは、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系または芳香族環系(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよく;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CHO、CN、N(Ar)2、C(=O)Ar、P(=O)(Ar)、S(=O)Ar、S(=O)Ar、NO、Si(R、B(OR、OSO、1〜40のC原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基は、RC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R)、SO、SO、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置き換えられていてもよい)、5〜60の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)、または5〜60の芳香族環原子を有する、アリールオキシ基(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表し、ここで、2つの隣接する置換基Rは、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系または芳香族環系(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよく;
    Arは、5〜24の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)であり;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、1〜20のC原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜20のC原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基(ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基がSO、SO、O、Sによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子がD、F、Cl、BrまたはIによって置き換えられていてもよい)、または5〜24のC原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を表し;
    nは、0または1であり;
    iは、0、1または2であり;
    q、rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1〜10から選択される整数であり;
    p、s、tは、出現毎に同一であるかまたは異なり、0〜10から選択される整数であり;かつ、
    ここで、式(1)の化合物は、基Arを表す、少なくとも1つの基Ar、Ar、Ar、Ar、R、R、R、R、RまたはRを含んでなる)
  2. 式(1)の化合物が、少なくとも1つの基R、R、R、R、RまたはR(これは、1〜40のC原子を有する直鎖のアルキル基または3〜40のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基を表わし、これらのそれぞれは1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を有する、請求項1に記載の化合物。
  3. 式(2)〜(10)の化合物から選択される、請求項1または2に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    (ここで、記号および添え字は、請求項1と同じ意味を有する)
  4. 基Arが、式(ArL−2)の基であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    (ここで、記号および添え字は、上記と同じ意味を有する)
  5. ArおよびArが、同一であるかまたは異なり、式(Ar5−1)〜(Ar5−26)の基からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    Figure 2021504352
    (ここで、破線の結合は、式(1)に示される隣接する基への結合を示し、ここで、式(Ar5−1)〜(Ar5−26)の基は、任意の位置で、基R(これは、請求項1と同じ意味を有する)によって置換されていてもよく、かつ、ここで、Eは、−B(R0−)、−C(R−、−C(R−C(R−、−Si(R−、−C(=O)−、−C(=NR)−、−C=(C(R))−、−O−、−S−、−S(=O)−、−SO−、−N(R)−、−P(R)−および−P((=O)R)−(ここで、置換基Rは、請求項1と同じ意味を有する)から選択される)
  6. ArおよびArが、同一であるかまたは異なり、式(Ar5−27)〜(Ar5−37)の基からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    (ここで、破線の結合は、式(1)に示される隣接する基への結合を示し、式(Ar5−26)〜(Ar5−32)の基は、任意の位置で基R(これは、請求項1と同じ意味を有する)によって置換されていてもよく、かつ、ここで、式(Ar5−30)〜(Ar5−32)中の置換基Eは、請求項1と同じ意味を有する)
  7. 基Arが、式(ArL−3)〜(ArL−8)の基から選択されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    Figure 2021504352
    (ここで、破線の結合は、式(1)の構造への結合を示し、かつ、ここで、記号および添え字X、R、R、Ar、E、r、p、qおよびtは、請求項1と同じ意味を有する)
  8. rおよびqが、出現毎に同一であるかまたは異なり、1、2、3、4または5であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. Arが、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜14の芳香族環原子を有するアリール基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表すことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物。
  10. Arが、出現毎に同一であるかまたは異なり、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、またはフルオレン基(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表すことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の化合物。
  11. 基Rが、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、1〜20、好ましくは1〜10のC原子を有する直鎖のアルキル基または3〜20、好ましくは3〜10のC原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここで、それぞれのケースにおいて、1以上の隣接しないCH基がRC=CR、OまたはSによって置き換えられていてもよく、かつ、ここで、1以上のH原子がDまたはFによって置き換えられていてもよい)、5〜40の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これは、それぞれのケースにおいて、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を表す(ここで、2つの隣接する置換基Rが、単環状もしくは多環状の、脂肪族環系または芳香族環系(これは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)を形成していてもよい)ことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の化合物。
  12. 基Eが、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−Si(R−、および式(E−1)の基から選択されることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    (ここで、式(E−1)中の記号*は、式(G−1)または(G−2)中の対応する基Eを示し、かつ、ここで、EおよびRは、請求項1と同じ意味を有する)
  13. nが1であり、かつGが式(G−1−1)〜(G−1−23)の基から選択されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    Figure 2021504352
    (ここで、
    破線の結合は、式(1)中で示されるように、隣接する基への結合を示し;
    式(G−1−1)〜(G−1−23)の基は、1以上のラジカルRまたは1以上の基Arによって、任意の位置で、置換されていてもよく;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−O−または−S−を表し;かつ
    記号E、Rは、請求項1と同じ意味を有する)
  14. nは0であり、かつ基Gが式(G−2−1)〜(G−2−40)から選択されることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2021504352
    Figure 2021504352
    Figure 2021504352
    (ここで、
    破線の結合は、式(1)中で示されるように、隣接する基への結合を示し;
    式(G−2−1)〜(G−2−40)の基は、1以上のラジカルRまたはArによって、任意の位置で、置換されていてもよく;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、−C(R−、−O−または−S−を表し;かつ
    記号EおよびRは、請求項1と同じ意味を有する)
  15. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物および少なくとも1つの溶媒を含んでなる配合物。
  16. 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機発光トランジスタ、有機太陽電池、色素増感有機太陽電池、有機光学検査器、有機光受容器、有機電場消光素子、発光電子化学電池、有機レーザーダイオード、および有機プラズマ発光素子からなる群から選択される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物を含んでなる電子素子。
  17. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の化合物が、蛍光発光体として、または蛍光発光体のためのマトリックス材料として、採用されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項16に記載の電子素子。
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