JP2023532855A - 有機電子デバイスに使用するための式(i)の有機化合物、式(i)の化合物を含む有機電子デバイス、および有機電子デバイスを含む表示デバイス - Google Patents

有機電子デバイスに使用するための式(i)の有機化合物、式(i)の化合物を含む有機電子デバイス、および有機電子デバイスを含む表示デバイス Download PDF

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ノヴァレッド ゲーエムベーハー
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Abstract

本発明は、式(I)の化合物、および式(I)の化合物を含む半導体層を含む有機電子デバイスに関する。

Description

発明の詳細な説明
〔技術分野〕
本発明は、有機電子デバイスに使用するための式(I)の有機化合物、式(I)の化合物を含む有機電子デバイス、および有機電子デバイスを含む表示デバイスに関する。
〔背景技術〕
自己発光デバイスである有機電子デバイス(例えば、有機発光ダイオードOLED)は、広い視野角、優れたコントラスト、迅速な応答性、高輝度、優れた動作電圧特性、および色再現性を有する。一般的なOLEDは、陽極、正孔輸送層HTL、発光層EML、電子輸送層ETLおよび陰極を含み、これらは、基板上に連続して積層される。ここで、HTL、EMLおよびETLは、有機化合物から形成される薄膜である。
陽極および陰極に電圧を印加すると、陽極から注入された正孔はHTLを経てEMLに移動し、陰極から注入された電子はETLを経てEMLに移動する。正孔および電子は、EML内で再結合して励起子を生成する。励起子が励起状態から基底状態に落ちると、光が放出される。正孔および電子の注入および流出は、平衡を保つ必要があり、その結果、上述の構造を有するOLEDは、優れた効率および/または長い寿命を有する。
有機発光ダイオードの性能は、半導体層の特性の影響を受け得る。有機発光ダイオードの性能は、その中でも、半導体層に含まれる式(I)の化合物の特性の影響を受け得る。
WO2019168368A1は、陰極と、陽極と、前記陰極および前記陽極との間に設けられた発光層と、を備え、前記陽極と前記発光層との間に、化学式1で表される化合物、ならびに、化学式2で表される化合物および化学式3で表される化合物のいずれか1つが含まれる、有機発光ダイオードを提供する。
EP1988587A1は、有機半導体マトリックス材料をドーピングするための有機ドーピング剤として、ブロッカー層として、電荷注入層として、または有機半導体自体として、有機メソメリー化合物を開示している。有機メソメリー化合物は、オキソカーボン、偽オキソカーボン、またはラジアレン化合物である。
有機半導体材料、半導体層、および有機電子デバイス自体の性能を改善すること、特に、その中に含まれる化合物の特性を改善することによって、経時的に改善された動作電圧安定性を達成することが依然として必要とされている。
〔開示〕
本発明の一態様は、式(I)の有機電子デバイスに使用するための有機化合物を提供する:
式中、Aは、式(II)から選択され、
は、CRまたはNから選択され;
は、CRまたはNから選択され;
は、CRまたはNから選択され;
は、CRまたはNから選択され;
は、CRまたはNから選択され;
(存在する場合には)R、R、R、RおよびRは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、F、DまたはHから選択され、それによって、R、R、R、RおよびRのいずれかが存在する場合には、対応するX、X、X、XおよびXはNではなく;
ただし、
~Rの少なくとも1つは、DまたはHから選択され、ならびに、
および/またはRのいずれかは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキルから選択され、もしくは、
およびRn+1(n=1~4)の少なくとも1つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキルから選択され;
およびAは、独立して、式(III)から選択され、
式中、Arは、独立して、置換もしくは非置換のC~C18アリール、および置換もしくは非置換のC~C18ヘテロアリールから選択され、Ar上の置換基は、独立して、CN、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、F、Dから選択され;ならびに、
R’は、Ar、置換もしくは非置換のC~C18アリール、または置換もしくは非置換のC~C18ヘテロアリール、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、FまたはCNから選択され;
式中、アステリクス「*」は結合位置を示す。
特に明記されていない限り、本出願および特許請求の範囲の全体を通して、A、B、Rなどは、常に同じ部分を指すことに留意されたい。
本明細書において、定義が別途規定されていない場合には、「部分的フッ素化」は、水素原子の一部のみがフッ素原子で置換されたC~Cアルキル基を指す。
本明細書において、定義が別途規定されていない場合には、「全フッ素化」は、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたC~C基を指す。
本明細書において、定義が別途規定されていない場合には、「置換された」とは、重水素、C~C12アルキルおよびC~C12アルコキシによって置換されたものを指す。
しかしながら、本明細書において、「アリール置換」は、1個以上のアリール基による置換を指す。アリール基自体は、1個以上のアリール基および/またはヘテロアリール基によって置換され得る。
同様に、本明細書において、「ヘテロアリール置換」は、1個以上のヘテロアリール基による置換を指す。ヘテロアリール基自体は、1個以上のアリール基および/またはヘテロアリール基によって置換され得る。
本明細書において、定義が別途規定されていない場合には、「アルキル基」は、飽和脂肪族ヒドロカルビル基を指す。アルキル基は、C~C12アルキル基であり得る。より具体的には、前記アルキル基は、C~C10アルキル基またはC~Cアルキル基であり得る。例えば、C~Cアルキル基は、アルキル鎖中に1個~4個の炭素を含み、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、およびtert-ブチルから選択され得る。
アルキル基の具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基であり得る。
用語「シクロアルキル」は、対応するシクロアルカンに含まれる環原子から1個の水素原子を形式的に引き抜く(formal abstraction)ことによって、シクロアルカンから誘導される飽和ヒドロカルビル基を指す。シクロアルキル基の例として、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基などが挙げられ得る。
用語「ヘテロ」は、共有結合した炭素原子によって形成され得る構造中の少なくとも1個の炭素原子が、別の多価原子によって置換された状態であると理解される。好ましくは、前記ヘテロ原子は、B、Si、N、P、O、Sから選択され;より好ましくは、前記ヘテロ原子は、N、P、O、Sから選択される。
本明細書において、「アリール基」は、対応する芳香族炭化水素中の芳香環から1個の水素原子を形式的に引き抜くことによって生成させることができる、ヒドロカルビル基を指す。芳香族炭化水素は、少なくとも1つの芳香環または芳香環系(aromatic ring system)を含む、炭化水素を指す。芳香環または芳香環系は、共有結合した炭素原子の平面環または環系を指し、当該平面環または環系は、ヒュッケル則を満たす非局在化電子の共役系を含む。アリール基の例には、単環式基(例えば、フェニルまたはトリル)、単結合によって連結された複数個の芳香環を含む多環式基(例えば、ビフェニル)、および、縮合環を含む多環式基(例えば、ナフチルまたはフルオレン-2-イル)が含まれる。
同様に、「ヘテロアリール」の下では、少なくとも1個の当該環を含む化合物中のヘテロ環式芳香族環から1つの環水素を形式的に引き抜くことによって誘導される基が、特に好適であると理解される。
ヘテロシクロアルキルの下では、少なくとも1個の当該環を含む化合物中の飽和シクロアルキル環から1個の環水素を形式的に引き抜くことによって誘導される基が、特に好適であると理解される。
用語「縮合アリール環(fused aryl rings)」または「縮合アリール環(condensed aryl rings)」は、2個のアリール環が、少なくとも2個の共通sp混成炭素原子を共有する場合に、縮合(fused)または縮合(condensed)していると考えられる状態であると理解される。
本明細書において、単結合とは、直接結合を指す。
用語「含まない(free of)」、「含まない(does not contain)」、「含まない(does not comprise)」は、蒸着前の化合物に存在し得る不純物を除外するものではない。不純物は、本発明によって達成される目的に関して、技術的な影響を有さない。
用語「間に挟まれて接触している」は、中間の層が2層の隣接する層と直接接触する、3層の配置を指す。
用語「光吸収層(light-absorbing layer)」および「光吸収層(light absorption layer)」は、同義的に使用される。
用語「発光層(light-emitting layer)」、「発光層(light emission layer)」および「発光層(emission layer)」は、同義的に使用される。
用語「OLED」、「有機発光ダイオード」および「有機発光デバイス」は、同義的に使用される。
用語「陽極」、「陽極層」および「陽極電極」は、同義的に使用される。
用語「陰極」、「陰極層」および「陰極電極」は、同義的に使用される。
本明細書において、正孔特性は、電場が印加された場合に電子を供与して正孔を形成する能力を指し、最高被占分子軌道(HOMO)準位に応じた導電特性によって、陽極に形成された正孔が、容易に発光層に注入され、発光層中を輸送され得ることを意味する。
また、電子特性は、電場が印加された場合に電子を受容する能力を指し、最低空分子軌道(LUMO)準位に応じた導電特性によって、陰極に形成された電子が、容易に発光層に注入され、発光層中を輸送され得ることを意味する。
〔有利な効果〕
驚くべきことに、本発明の有機化合物は、当該技術分野で公知の有機電界発光デバイスよりも優れた種々の態様のデバイスを、特に耐用期間に対する動作電位について可能にすることによって、本発明の根底にある問題点を解決することが見出された。
本発明の一実施形態によれば、前記化合物は、式(IV)から選択され、
式中、Bは、式(V)から選択され、
およびBはArであり、B、BおよびBはRであり;アステリクス「*」は結合位置を示す。
本発明の一実施形態によれば、Rおよび/またはRは、独立して、CN、全フッ素化C~Cアルキルから選択されるか、あるいはRおよびRn+1(n=1~4)の少なくとも1つは、独立して、CN、全フッ素化C~Cアルキルから選択される。
本発明の一実施形態によれば、Rおよび/またはRは、独立して、CNまたはCFから選択されるか、あるいはRおよびRn+1(n=1~4)の少なくとも1つは、独立して、CNまたはCFから選択される。
本発明の一実施形態によれば、AおよびAは同一ではない。
あるいは、本発明の一実施形態によれば、AおよびAからの少なくとも1つは、Aと同一である。
本発明の一実施形態によれば、AおよびAは同一であり、AおよびAは同一ではない。
本発明の一実施形態によれば、A、AおよびAは同一である。
本発明の一実施形態によれば、XはCRであり、Rは、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、F、DまたはHから選択される。
本発明の一実施形態によれば、Xおよび/またはXのいずれかは、C-CNである。
本発明の一実施形態によれば、Xおよび/またはXは、C-CNである。
本発明の一実施形態によれば、XおよびXは、C-CNである。
本発明の一実施形態によれば、R~Rの少なくとも3つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択される。
本発明の一実施形態によれば、R~Rのうちの3つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択される。
本発明の一実施形態によれば、RおよびRは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択される。
本発明の一実施形態によれば、RおよびRは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択され、X、XおよびXは、CHまたはNのいずれかである。
本発明の一実施形態によれば、X~Xのうちの1つはNであり、R~Rのうちの1つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択される。
本発明の一実施形態によれば、XおよびXのうちの1つはNであり、R~Rのうちの1つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択される。
本発明の一実施形態によれば、XおよびXのうちの2つはNであり、R~Rのうちの2つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキルから選択される。
本発明の一実施形態によれば、R’はCNが選択される。
本発明の一実施形態によれば、式(II)は、以下の部分を含む群から選択される:
本発明の一実施形態によれば、式(III)は、以下の部分を含む群から選択される:
本発明の一実施形態によれば、式(I)の化合物は、9個未満のCN基、好ましくは8個未満のCN基を含む。
本発明の一実施形態によれば、式(I)の化合物は、3~8個のCN基、好ましくは3~7個のCN基を含む。
式(I)の化合物中のCN基の数がこの範囲で選択される場合には、特に真空熱蒸着において、改善された加工特性が得られ得る。
本発明の一実施形態によれば、プログラムパッケージTURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH、Litzenhardtstrasse 19、76135 Karlsruhe、ドイツ)を用いて、気相中に6~31Gの基底セットを有する混成汎関数B3LYPを適用することによって計算される場合、式(I)の化合物のLUMO準位は、≦-4.7eVおよび≧-5.4eVの範囲、好ましくは≦-4.75eVおよび≧-5.36eVの範囲、最も好ましくは≦-4.8eVおよび≧-5.3eVの範囲で選択される。
本発明の一実施形態によれば、式(I)の化合物は3~8個のCN基、好ましくは3~7個のCN基を含み、プログラムパッケージTURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH、Litzenhardtstrasse 19、76135 Karlsruhe、ドイツ)を用いて、気相中に6~31Gの基底セットを有する混成汎関数B3LYPを適用することによって計算される場合、式(I)の化合物のLUMO準位は、≦-4.7eVおよび≧-5.4eVの範囲、好ましくは≦-4.75eVおよび≧-5.36eVの範囲、最も好ましくは≦-4.8eVおよび≧-5.3eVの範囲で選択される。
本発明の一実施形態によれば、式(I)の化合物のLUMO準位は、同じ条件下で決定した場合、4,4’,4’-((1E,1’E,1’’E)-シクロプロパン-1,2,3-トリイリデントリス(シアノメタニリデン))トリベンゾニトリルよりも真空準位からさらに離れており、好ましくは4,4’,4’’-((1E,1’E,1’’E)-シクロプロパン-1,2,3-トリイリデントリス(シアノメタニリデン))トリス(3-(フルオロベンゾニトリル)よりも真空準位からさらに離れており;より好ましくは4,4’,4’’-((1E,1’E,1’’E)-シクロプロパン-1,2,3-トリイリデントリス(シアノメタニリデン))トリス(3-(トリフルオロメチル)ベンゾニトリル)よりも真空準位からさらに離れている。
本発明の一実施形態によれば、式(I)の化合物は3~8個のCN基、好ましくは3~7個のCN基を含み、式(I)の化合物のLUMO準位は、同じ条件下で決定した場合には、4,4’,4’’-((1E,1’E,1’’E)-シクロプロパン-1,2,3-トリイリデントリス(シアノメタニリデン))トリベンゾニトリルよりも真空準位からさらに離れており、好ましくは4,4’,4’’-((1E,1’E,1’’E)-シクロプロパン-1,2,3-トリイリデントリス(シアノメタニリデン))トリス(3-(フルオロベンゾニトリル)よりも真空準位からさらに離れており;より好ましくは4,4’,4’’-((1E,1’E,1’’E)-シクロプロパン-1,2,3-トリイリデントリス(シアノメタニリデン))トリス(3-(トリフルオロメチル)ベンゾニトリル)よりも真空準位からさらに離れている。本発明の一実施形態によれば、式中、R’はCNであり、式(I)の化合物は3~8個のCN基、好ましくは3~7個のCN基を含み;以下の式は除外される:
一実施形態によれば、式(I)の化合物は、化合物A1~A31から選択される:
さらに、本発明は、陽極層と、陰極層と、少なくとも1つの有機半導体層と、を含む有機電子デバイスであって、前記少なくとも1つの有機半導体層は、前記陽極層と前記陰極層との間に配置され、前記少なくとも1つの有機半導体層は、式(I)の化合物を含む、有機電子デバイスに関する。
一実施形態によれば、有機半導体層は、式(IV)の化合物と、式(IVa)~(IVd)の少なくとも1つの化合物と、を含む組成物を含む
有機半導体層がそのような組成物を含むとき、本明細書全体を通して、用語「式(I)の化合物」は、上述の組成物も含むことを意図する。
本発明の一実施形態によれば、有機半導体層および/または式(I)の化合物は、非発光性である。
本明細書の文脈において、用語「本質的に非発光性」または「非発光性」は、デバイスからの可視発光スペクトルに対する化合物または層の寄与が、可視発光スペクトルに対して10%未満、好ましくは5%未満であることを意味する。可視発光スペクトルは、約≧380nm~約≦780nmの波長を有する発光スペクトルである。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも1つの有機半導体層は、実質的に共有結合性のマトリックス化合物をさらに含む。
〔実質的に共有結合性のマトリックス化合物〕
有機半導体層は、実質的に共有結合性のマトリックス化合物をさらに含み得る。一実施形態によれば、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は、少なくとも1つの有機化合物から選択され得る。実質的に共有結合性のマトリックスは、共有結合したC、H、O、N、Sから実質的になり得、該マトリックスは、任意に、共有結合したB、P、Asおよび/またはSeをさらに含む。
有機電子デバイスの一実施形態によれば、有機半導体層は、実質的に共有結合性のマトリックス化合物をさらに含み、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は、共有結合したC、H、O、N、Sから実質的になる有機化合物から選択され得、該実質的に共有結合性のマトリックス化合物は、任意に、共有結合したB、P、Asおよび/またはSeをさらに含む。
炭素-金属共有結合を含む有機金属化合物、有機リガンドを含む金属錯体、および有機酸の金属塩は、正孔注入層の実質的に共有結合性のマトリックス化合物として機能し得る有機化合物のさらなる例である。
一実施形態では、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は金属原子を欠き、その骨格原子の大部分は、C、O、S、Nから選択され得る。または、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は金属原子を欠き、その骨格原子の大部分は、CおよびNから選択され得る。
一実施形態によれば、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は、≧400g/molおよび≦2000g/molの分子量Mw、好ましくは≧450g/molおよび≦1500g/molの分子量Mw、より好ましくは≧500g/molおよび≦1000g/molの分子量Mw、さらに好ましくは≧550g/molおよび≦900g/molの分子量Mw、また好ましくは≧600g/molおよび≦800g/molの分子量Mwを有し得る。
好ましくは、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は、少なくとも1つのアリールアミン部分、あるいはジアリールアミン部分、あるいはトリアリールアミン部分を含む。
好ましくは、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は、金属結合および/またはイオン結合を含まない。
〔式(VI)の化合物または式(VII)の化合物〕
本発明の別の態様によれば、「実質的に共有結合性のマトリックス化合物」とも呼ばれる少なくとも1つのマトリックス化合物は、少なくとも1つのアリールアミン化合物、ジアリールアミン化合物、トリアリールアミン化合物、式(VI)の化合物または式(VII)の化合物を含み得る:
式中:
、T、T、TおよびTは、独立して、単結合、フェニレン、ビフェニレン、テルフェニレン、またはナフテニレンから選択され、好ましくは単結合またはフェニレンから選択され;
は、フェニレン、ビフェニレン、テルフェニレン、またはナフテニレンであり;
Ar、Ar、Ar、ArおよびArは独立して、置換もしくは非置換のC~C20アリール、または置換もしくは非置換のC~C20ヘテロアリーレン、置換もしくは非置換のビフェニレン、置換もしくは非置換のフルオレン、置換された9-フルオレン、置換された9,9-フルオレン、置換もしくは非置換のナフタレン、置換もしくは非置換のアントラセン、置換もしくは非置換のフェナントレン、置換もしくは非置換のピレン、置換もしくは非置換のペリレン、置換もしくは非置換のトリフェニレン、置換もしくは非置換のテトラセン、置換もしくは非置換のテトラフェン、置換もしくは非置換のジベンゾフラン、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン、置換もしくは非置換のキサンテン、置換もしくは非置換のカルバゾール、置換された9-フェニルカルバゾール、置換もしくは非置換のアゼピン、置換もしくは非置換のジベンゾ[b,f]アゼピン、置換もしくは非置換の9,9’-スピロビ[フルオレン]、置換もしくは非置換のスピロ[フルオレン-9,9’-キサンテン]、あるいは、置換もしくは非置換の非ヘテロ、置換もしくは非置換のヘテロ5員環、置換もしくは非置換の6員環、および/または置換もしくは非置換の7員環を含む群から選択される少なくとも3個の置換もしくは非置換の芳香環、置換もしくは非置換のフルオレン、または2~6個の置換もしくは非置換の5~7員環を含む縮合環系であって、当該環は、(i)不飽和5~7員環のヘテロ環、(ii)5~6員の芳香族ヘテロ環、(iii)不飽和5~7員環の非ヘテロ環、(iv)6員環の芳香族非ヘテロ環を含む群から選択される縮合環系を含む、置換もしくは非置換の芳香族縮合環系、から選択され;
Ar、Ar、Ar、ArおよびArの前記置換基は、H、D、F、C(-O)R、CN、Si(R、P(-O)(R、OR、S(-O)R、S(-O)、1~20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖アルキル、1~20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の分岐アルキル、3~20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の環式アルキル、2~20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルケニル基もしくはアルキニル基、1~20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルコキシ基、6~40個の芳香族環原子を有する置換もしくは非置換の芳香族環系、および5~40個の芳香族環原子を有する置換もしくは非置換のヘテロ芳香族環系、非置換のC~C18アリール、非置換のC~C18ヘテロアリール、2~6個の非置換の5~7員環を含む縮合環系であって、当該環は、不飽和5~7員環のヘテロ環、5~6員ヘテロ芳香族環、不飽和5~7員環の非ヘテロ環、および6員環の芳香族非ヘテロ環を含む群から選択される縮合環系、を含む群から同じものが選択されるか、または異なったものが選択され、
は、H、D、1~6個の炭素原子を有する直鎖アルキル、1~6個の炭素原子を有する分岐アルキル、3~6個の炭素原子を有する環式アルキル、2~6個の炭素原子を有するアルケニル基もしくはアルキニル基、C~C18アリール、またはC~C18ヘテロアリールから選択され得る。
一実施形態によれば、T、T、T、TおよびTは独立して、単結合、フェニレン、ビフェニレンまたはテルフェニレンから選択され得る。一実施形態によれば、T、T、T、TおよびTは独立して、フェニレン、ビフェニレンまたはテルフェニレンから選択され得、T、T、T、TおよびTのうちの1つは単結合である。一実施形態によれば、T、T、T、TおよびTは独立して、フェニレンまたはビフェニレンから選択され得、T、T、T、TおよびTのうちの1つは単結合である。一実施形態によれば、T、T、T、TおよびTは独立して、フェニレンまたはビフェニレンから選択され得、T、T、T、TおよびTのうちの2つは単結合である。
一実施形態によれば、T、TおよびTは独立して、フェニレンから選択され得、T、TおよびTのうちの1つは単結合である。一実施形態によれば、T、TおよびTは独立して、フェニレンから選択され得、T、TおよびTのうちの2つは単結合である。
一実施形態によれば、Tは、フェニレン、ビフェニレン、テルフェニレンであり得る。一実施形態によれば、Tはフェニレンであり得る。一実施形態によれば、Tは、ビフェニレンであり得る。一実施形態によれば、Tは、テルフェニレンであり得る。
一実施形態によれば、Ar、Ar、Ar、ArおよびArは独立して、D1~D16から選択され得る:
式中、アステリクス「*」は結合位置を示す。
一実施形態によれば、Ar、Ar、Ar、ArおよびArは独立して、D1~D15から選択され得、あるいはD1~D10およびD13~D15から選択され得る。
一実施形態によれば、Ar、Ar、Ar、ArおよびArは独立して、D1、D2、D5、D7、D9、D10、D13~D16からなる群から選択され得る。
Ar、Ar、Ar、ArおよびArがこの範囲で選択される場合、速度開始温度は、大量生産に特に適した範囲であり得る。
「式(VI)または式(VII)のマトリックス化合物」は、「正孔輸送化合物」とも称され得る。
一実施形態によれば、実質的に共有結合性のマトリックス化合物は、少なくとも1つのナフチル基、カルバゾール基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基および/または置換フルオレニル基を含み、当該置換基は、独立して、メチル、フェニルまたはフルオレニルから選択される。
電子デバイスの一実施形態によれば、式(VI)または式(VII)のマトリックス化合物は、F1~F19から選択される:
〔有機半導体層〕
有機半導体層は、真空蒸着、スピンコーティング、印刷、キャスティング、スロット-ダイコーティング、Langmuir-Blodgett(LB)蒸着などによって陽極層上または陰極層上に形成され得る。有機半導体層が真空蒸着を使用して形成される場合、蒸着条件は、層を形成するために使用される化合物、ならびに層の所望の構造および熱特性に応じて変化し得る。しかしながら、通常、真空蒸着のための条件は、100℃~350℃の蒸着温度、10-8~10-3トール(1トールは133.322Paに等しい)の圧力、および0.1nm/秒~10nm/秒の蒸着速度を含み得る。
有機半導体層がスピンコーティングまたは印刷を使用して形成される場合、コーティング条件は、前記層を形成するために使用される化合物、ならびに有機半導体層の所望の構造および熱特性に応じて変化し得る。例えば、コーティング条件は、約2000rpm~約5000rpmのコーティング速度、約80℃~約200℃の熱処理温度を含み得る。コーティング後は、熱処理によって溶剤が除去される。
有機半導体層の厚さは、約1nm~約20nm、例えば、約2nm~約15nm、あるいは約2nm~約12nmの範囲であり得る。
有機半導体層の厚さがこの範囲内であれば、有機半導体層は、駆動電圧において実質的なペナルティなしに、優れた正孔注入特性および/または正孔発生特性を有し得る。
本発明の一実施形態によれば、有機半導体層は以下を含み得る:
-少なくとも約≧0.5重量%~約≦30重量%、好ましくは約≧0.5重量%~約≦20重量%、およびより好ましくは約≧1重量%~約≦15重量%の式(I)の化合物、並びに、
-少なくとも約≧70重量%~約≦99.5重量%、好ましくは約≧80重量%~約≦99.5重量%、より好ましくは約≧85重量%~約≦99重量%の、実質的に共有結合性のマトリックス化合物;好ましくは、式(I)の化合物の重量%が、実質的に共有結合性のマトリックス化合物の重量%より低く;ここで、組成物の重量%は、有機半導体層の全重量に基づいている。
本発明の一実施形態によれば、有機電子デバイスは少なくとも1つの光活性層を含み、少なくとも1つの有機半導体層のうちの少なくとも1つは、陽極と少なくとも1つの光活性層との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、有機電子デバイスは少なくとも2つの光活性層を含み、少なくとも1つの有機半導体層のうちの少なくとも1つは、第1の光活性層と第2の光活性層との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、有機電子デバイスは少なくとも1つの光活性層を含み、光活性層は、陽極層と陰極層との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、有機電子デバイスは少なくとも1つの光活性層を含み、少なくとも1つの有機半導体層は、陽極と少なくとも1つの光活性層との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、有機電子デバイスは少なくとも2つの光活性層を含み、少なくとも1つの有機半導体層のうちの少なくとも1つは、第1の光活性層と第2の光活性層との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、有機電子デバイスは少なくとも2つの光活性層を含み、少なくとも1つの有機半導体層のうちの1つは、第1の光活性層と第2の光活性層との間に配置され、少なくとも1つの有機半導体層のうちの1つは、陽極層と第1の光活性層との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、電子有機デバイスは、電界発光デバイスであり、好ましくは有機発光ダイオードである。
本発明の一実施形態によれば、電子有機デバイスは、基板と、陽極と、陰極と、第1の発光層と、電子注入層と、第2の電子輸送層スタックと、を含む、有機発光ダイオードではなく、第2の電子輸送層スタックは、第1の発光層と電子注入層との間に配置され;
ここで、
-第1の電子輸送層スタックおよび第2の電子輸送層スタックのうちの少なくとも1つは、独立して、第1の電子輸送層および第2の電子輸送層を備え;
-第1の電子輸送層は、式(X)の化合物を含み、
(Ar-A-X (X);
-aおよびbは、独立して、1または2であり;
-cは、独立して、0または1であり;
-Arは独立して、C~C60アリールまたはC~C42ヘテロアリールから選択され、
- ここで、それぞれのArは、独立して、C~C12アリール、C~C11ヘテロアリール、C~Cアルキル、D、C~Cアルコキシ、C~C分岐アルキル、C~C環式アルキル、C~C分岐アルコキシ、C~C環式アルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシ、ハロゲン、CNまたはPY(R10からなる群から選択される1つまたは2つの置換基で置換され得、式中、Yは、O、SまたはSeから選択され、好ましくはOおよびR10は、独立して、C~C12アリール、C~C12ヘテロアリール、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシから選択され;
-ここで、Ar上のそれぞれのC~C12アリール置換基、およびAr上のそれぞれのC~C11ヘテロアリール置換基は、C~Cアルキルまたはハロゲンで置換され得、
-Aは、独立して、C~C30アリールから選択され、
- ここで、それぞれのAは、独立して、C~C12アリールおよびC~Cアルキル、D、C~Cアルコキシ、C~C分岐アルキル、C~C環式アルキル、C~C分岐アルコキシ、C~C環式アルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシ、ハロゲン、CNまたはPY(R10からなる群から選択される1つまたは2つの置換基で置換され得、式中、Yは、O、SまたはSeから選択され、好ましくはOおよびR10は、独立して、C~C12アリール、C~C12ヘテロアリール、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシから選択され;
- ここで、Aについて、C~C12アリール置換基はそれぞれ、C~Cアルキルまたはハロゲンで置換され得;
-Xは、独立して、C~C42ヘテロアリールおよびC~C60アリールからなる群から選択され、
- ここで、それぞれのXは、独立して、C~C12アリール、C~C11ヘテロアリール、およびC~Cアルキル、D、C~Cアルコキシ、C~C分岐アルキル、C~C環式アルキル、C~C分岐アルコキシ、C~C環式アルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシ、ハロゲン、CNまたはPY(R10からなる群から選択される、1つまたは2つの置換基で置換され得、式中、Yは、O、SまたはSe、好ましくはOから選択され、R10は、独立して、C~C12アリール、C~C12ヘテロアリール、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシから選択され;
-ここで、Xについて、それぞれのC~C12アリール置換基、および、Xについて、それぞれのC~C11ヘテロアリール置換基は、C~Cアルキルまたはハロゲンで置換され得;
-式(X)の化合物の分子双極子モーメントは、≧0Dおよび≦4Dであり;
-第2の電子輸送層は、式(XI)の化合物を含み、
(Ar-(Z-G) (XI);
-mおよびnは、独立して、1または2であり;
-kは、独立して、0、1または2であり;
-Arは、独立して、C~C42ヘテロアリールおよびC~C60アリールからなる群から選択され、
- ここで、それぞれのArは、独立して、C~C12アリール、C~C11ヘテロアリール、およびC~Cアルキル、D、C~Cアルコキシ、C~C分岐アルキル、C~C環式アルキル、C~C分岐アルコキシ、C~C環式アルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシ、ハロゲン、CNまたはPY(R10からなる群から選択される、1つまたは2つの置換基で置換され得、式中、Yは、O、SまたはSe、好ましくはOから選択され、R10は、独立して、C~C12アリール、C~C12ヘテロアリール、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシから選択され;
-ここで、Arについて、それぞれのC~C12アリール置換基、および、Arについて、それぞれのC~C11ヘテロアリール置換基は、C~Cアルキルまたはハロゲンで置換され得;
-Zは、独立して、C~C30アリールから選択され、
- ここで、それぞれのZは、独立して、C~C12アリールおよびC~Cアルキル、D、C~Cアルコキシ、C~C分岐アルキル、C~C環式アルキル、C~C分岐アルコキシ、C~C環式アルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシ、ハロゲン、CNまたはPY(R10からなる群から選択される、1つまたは2つの置換基で置換され得、式中、Yは、O、SまたはSe、好ましくはOから選択され、R10は、独立して、C~C12アリール、C~C12ヘテロアリール、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、部分的または全フッ素化C~Cアルキル、部分的または全フッ素化C~Cアルコキシ、部分的または全重水素化C~Cアルキル、部分的または全重水素化C~Cアルコキシから選択され;
-ここで、Zについて、それぞれのC~C12アリール置換基は、C~Cアルキルまたはハロゲンで置換され得;
-Gは、化合物G-フェニルの双極子モーメントが、≧1Dおよび≦7Dであるように選択され;ならびに、
-第1の電子輸送層および第2の電子輸送層は、電気ドーパントを含まず;
以下を特徴とし、
-前記有機発光ダイオードは、p型層をさらに含み;
-前記p型層は、前記陽極と前記第1発光層との間に配置され;ならびに、前記p型層はラジアレン化合物を含む。
さらに、本発明は、陽極層、陰極層、少なくとも1つの光活性層、および少なくとも1つの有機半導体層を含む有機電子デバイスであって、前記少なくとも1つの有機半導体層は、前記少なくとも1つの光活性層と前記陰極との間に配置され、前記少なくとも1つの有機半導体層は、本発明の化合物を含む、有機電子デバイスに関する。
さらに、本発明は、本発明による有機電子デバイスを含む表示デバイスに関する。
〔さらなる層〕
本発明によれば、有機電子デバイスは、上述の層に加えてさらなる層を含んでもよい。それぞれの層の例示的な実施形態を、以下に説明する:
基板
基板は、電子デバイス(例えば、有機発光ダイオード)の製造に一般的に使用される任意の基板であり得る。光線が基板を通して放射される場合、基板は、透明な材料または半透明な材料(例えば、ガラス基板または透明なプラスチック基板)でなければならない。光線が上面を通して放射される場合、基板は、透明な材料および非透明な材料の両方(例えば、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板、またはシリコン基板)であり得る。
陽極層
陽極層は、陽極層を形成するために使用される材料を蒸着またはスパッタリングすることによって形成され得る。陽極層を形成するために使用される材料は、高仕事関数材料であり得、正孔の注入を容易にすることができる。陽極材料はまた、低仕事関数材料(すなわち、アルミニウム)から選択され得る。陽極電極は、透明電極または反射電極であり得る。透明導電性酸化物(例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、二酸化スズ(SnO2)、酸化アルミニウム亜鉛(AlZO)および酸化亜鉛(ZnO))を使用して、陽極電極を形成し得る。陽極層はまた、金属、典型的には銀(Ag)、金(Au)、または金属合金を使用して形成され得る。
正孔注入層
正孔注入層(HIL)は、真空蒸着、スピンコーティング、印刷、キャスティング、スロット-ダイコーティング、Langmuir-Blodgett(LB)蒸着などによって陽極層上に形成され得る。HILが真空蒸着を使用して形成される場合、蒸着条件は、HILを形成するために使用される化合物、ならびにHILの所望の構造および熱特性に応じて変化し得る。しかしながら、通常、真空蒸着のための条件は、100℃~500℃の蒸着温度、10-8~10-3トール(1トールは133.322Paに等しい)の圧力、および0.1nm/秒~10nm/秒の蒸着速度を含み得る。
HILがスピンコーティングまたは印刷を使用して形成される場合、コーティング条件は、HILを形成するために使用される化合物、ならびにHILの所望の構造および熱特性に応じて変化し得る。例えば、コーティング条件は、約2000rpm~約5000rpmのコーティング速度、および約80℃~約200℃の熱処理温度を含み得る。コーティング後は、熱処理によって溶剤が除去される。
HILは、HILを形成するために一般に使用される任意の化合物から形成され得る。HILを形成するために使用され得る化合物の例には、フタロシアニン化合物(例えば、銅フタロシアニン(CuPc))、4,4’,4’’-トリス(3-メチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m-MTDATA)、TDATA、2T-NATA、ポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(Pani/DBSA)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4-スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/カンファースルホン酸(Pani/CSA)、およびポリアニリン/ポリ(4-スチレンスルホネート)(PANI/PSS)が含まれる。
HILは、p型ドーパントを含み得るか、p型ドーパントからなり得、p型ドーパントは、テトラフルオロ-テトラシアノキノンジメタン(F4TCNQ)、2,2’-(ペルフルオロナフタレン-2,6-ジイリデン)ジマロノニトリル、または2,2’,2’’-(シクロプロパン-1,2,3-トリイリデン)トリス(2-(p-シアノテトラフルオロフェニル)アセトニトリル)から選択されてもよいが、これに限定されない。HILは、p型ドーパントでドープされた正孔輸送マトリックス化合物から選択され得る。公知のドープ正孔輸送材料の典型的な例は、LUMO準位が約-5.2eVである、テトラフルオロ-テトラシアノキノンジメタン(F4TCNQ)でドープされた、HOMO準位が約-5.2eVである、銅フタロシアニン(CuPc);F4TCNQでドープされた亜鉛フタロシアニン(ZnPc)(HOMO=-5.2eV);F4TCNQでドープされたα-NPD(N,N’-ビス(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン)、2,2’-(ペルフルオロナフタレン-2,6-ジイリデン)ジマロノニトリルでドープされたα-NPDである。p型ドーパント濃度は、1重量%~20重量%から選択することができ、より好ましくは3重量%~10重量%から選択することができる。
HILの厚さは、約1nm~約100nm、例えば、約1nm~約25nmの範囲であり得る。HILの厚さがこの範囲内であれば、HILは、駆動電圧において実質的なペナルティなしに、優れた正孔注入特性を有し得る。
正孔輸送層
正孔輸送層(HTL)は、真空蒸着、スピンコーティング、スロット-ダイコーティング、印刷、キャスティング、Langmuir-Blodgett(LB)蒸着などによってHIL上に形成され得る。HTLが真空蒸着またはスピンコーティングによって形成される場合、蒸着およびコーティングのための条件は、HILの形成のための条件と同様であり得る。しかしながら、真空または溶液蒸着のための条件は、HTLを形成するために使用される化合物に応じて変化し得る。
HTLは、HTLを形成するために一般に使用される任意の化合物から形成され得る。好適に用いることができる化合物は、例えば、Yasuhiko Shirota and Hiroshi Kageyama,Chem.Rev.2007、107、953-1010に開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。HTLを形成するために使用され得る化合物の例は、カルバゾール誘導体(例えば、N-フェニルカルバゾールまたはポリビニルカルバゾール);ベンジジン誘導体(例えば、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ジフェニル-[1,1-ビフェニル]-4,4’-ジアミン(TPD)、またはN,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニルベンジジン(α-NPD));および、トリフェニルアミン系化合物(例えば、4,4’,4’’-トリス(N-カルバゾリル)トリフェニルアミン(TCTA))である。これらの化合物の中で、TCTAは正孔を輸送することができ、かつ、励起子がEML中に拡散するのを抑制することができる。
本発明の一実施形態によれば、正孔輸送層は、有機半導体層と同じ実質的に共有結合性のマトリックス化合物を含み得る。
HTLの厚さは、約5nm~約250nm、好ましくは約10nm~約200nm、さらに約20nm~約190nm、さらに約40nm~約180nm、さらに約60nm~約170nm、さらに約80nm~約160nm、さらに約100nm~約160nm、さらに約120nm~約140nmの範囲であり得る。HTLの好ましい厚さは、170nm~200nmであり得る。
HTLの厚さがこの範囲内であれば、HTLは、駆動電圧において実質的なペナルティなしに、優れた正孔輸送特性を有し得る。
電子阻止層
電子阻止層(EBL)の機能は、電子が発光層から正孔輸送層に移動するのを防止し、それによって電子を発光層に閉じ込めることである。それによって、効率、動作電圧および/または寿命が改善される。典型的には、電子阻止層は、トリアリールアミン化合物を含む。トリアリールアミン化合物は、正孔輸送層のLUMO準位よりも真空準位に近いLUMO準位を有し得る。電子阻止層は、正孔輸送層のHOMO準位と比較して真空準位からさらに離れたHOMO準位を有し得る。電子阻止層の厚さは、2nm~20nmの間で選択され得る。
電子阻止層が高い三重項準位(a high triplet level)を有する場合、電子阻止層は三重項制御層としても記載され得る。
三重項制御層の機能は、リン光緑色発光層またはリン光青色発光層が使用される場合に、三重項の消光を低減することである。これにより、リン光発光層からの発光効率を高めることができる。三重項制御層は、隣接する発光層におけるリン光発光体の三重項準位よりも高い三重項準位を有するトリアリールアミン化合物から選択され得る。三重項制御層に適した化合物、特にトリアリールアミン化合物は、EP2722908A1に記載されている。
光活性層(PAL)
光活性層は、電流を光子に、または光子を電流に変換する。
PALは、真空蒸着、スピンコーティング、スロット-ダイコーティング、印刷、キャスティング、LB蒸着などによってHTL上に形成され得る。PALが真空蒸着またはスピンコーティングを用いて形成される場合、蒸着およびコーティングのための条件は、HILの形成のための条件と同様であり得る。しかしながら、蒸着およびコーティングのための条件は、PALを形成するために使用される化合物に応じて変化し得る。
本発明の一実施形態によれば、光活性層は、式(I)の化合物を含まない。
光活性層は、発光層または光吸収層であり得る。
発光層(EML)
EMLは、真空蒸着、スピンコーティング、スロット-ダイコーティング、印刷、キャスティング、LB蒸着などによってHTL上に形成され得る。EMLが真空蒸着またはスピンコーティングを用いて形成される場合、蒸着およびコーティングのための条件は、HILの形成のための条件と同様であり得る。しかしながら、蒸着およびコーティングのための条件は、EMLを形成するために使用される化合物に応じて変化し得る。
本発明の一実施形態によれば、発光層は、式(I)の化合物を含まない。
発光層(EML)は、ホストと発光体ドーパントとの組合せで形成され得る。ホストの例としては、Alq3、4,4’-N,N’-ジカルバゾール-ビフェニル(CBP)、ポリ(n-ビニルカルバゾール)(PVK)、9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン(ADN)、4,4’,4’’-トリス(カルバゾール-9-イル)-トリフェニルアミン(TCTA)、1,3,5-トリス(N-フェニルベンズイミダゾール-2-イル)ベンゼン(TPBI)、3-tert-ブチル-9,10-ジ-2-ナフチルアントラセン(TBADN)、ジスチリルアリーレン(DSA)およびビス(2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾ-チアゾレート)亜鉛(Zn(BTZ)2)が挙げられる。
発光体ドーパントは、リン光発光体または蛍光発光体であり得る。リン光発光体および熱活性化遅延蛍光(TADF)機構を介して光を放出する発光体は、それらのより高い効率のために好ましい場合がある。発光体は、小分子またはポリマーであり得る。
赤色発光体ドーパントの例としては、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2lr(acac)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物はリン光発光体であるが、蛍光赤色発光体ドーパントも使用することができる。
リン光緑色発光体ドーパントの例としては、Ir(ppy)3(ppy=フェニルピリジン)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mpyp)3が挙げられる。
リン光青色発光体ドーパントの例としては、F2Irpic、(F2ppy)2Ir(tmd)およびIr(dfppz)3ならびにテルフルオレンが挙げられる。4,4’-ビス(4-ジフェニルアミオスチリル)ビフェニル(DPAVBi)、2,5,8,11-テトラ-tert-ブチルペリレン(TBPe)は、蛍光青色発光体ドーパントの例である。
発光体ドーパントの量は、ホスト100重量部に対して、約0.01~約50重量部の範囲であり得る。あるいは、発光層は、発光ポリマーからなり得る。EMLは、約10nm~約100nm、例えば、約20nm~約60nmの厚さを有し得る。EMLの厚さがこの範囲である場合、EMLは、駆動電圧において実質的なペナルティなしに、優れた発光を有し得る。
正孔阻止層(HBL)
ETLへの正孔の拡散を防止するために、真空蒸着、スピンコーティング、スロット-ダイコーティング、印刷、キャスティング、LB蒸着などを用いて、正孔阻止層(HBL)をEML上に形成し得る。EMLがリン光発光体ドーパントを含む場合、HBLはまた、三重項励起子阻止機能を有し得る。
HBLはまた、補助ETLまたはa-ETLと称することができる。
HBLが真空蒸着またはスピンコーティングを用いて形成される場合、蒸着およびコーティングのための条件は、HILの形成のための条件と同様であり得る。しかしながら、蒸着およびコーティングのための条件は、HBLを形成するために使用される化合物に応じて変化し得る。HBLを形成するために一般的に使用される任意の化合物を使用し得る。HBLを形成するための化合物の例には、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体およびアジン誘導体、好ましくはトリアジン誘導体またはピリミジン誘導体が含まれる。
HBLは、約5nm~約100nm、例えば約10nm~約30nmの範囲の厚さを有し得る。HBLの厚さがこの範囲内であれば、HBLは、駆動電圧において実質的なペナルティなしに、優れた正孔阻止特性を有し得る。
電子輸送層(ETL)
本発明の有機電子デバイスは、電子輸送層(ETL)をさらに含み得る。
本発明の別の実施形態によれば、電子輸送層は、アジン化合物、好ましくはトリアジン化合物をさらに含み得る。
一実施形態では、電子輸送層は、アルカリ有機錯体、好ましくはLiQから選択されるドーパントをさらに含み得る。
ETLの厚さは、約15nm~約50nmの範囲、例えば、約20nm~約40nmの範囲であり得る。EILの厚さがこの範囲である場合、ETLは駆動電圧において実質的なペナルティなしに、満足な電子注入特性を有し得る。
本発明の別の実施形態によれば、有機電子デバイスは、正孔阻止層および電子輸送層をさらに含み得、正孔阻止層および電子輸送層はアジン化合物を含む。好ましくは、アジン化合物はトリアジン化合物である。
電子注入層(EIL)
陰極からの電子の注入を容易にし得る任意のEILは、ETL上に、好ましくは電子輸送層上に直接形成され得る。EILを形成するための材料の例には、当該技術分野で公知の、リチウム8-ヒドロキシキノリノレート(LiQ)、LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO、Ca、Ba、Yb、Mgが含まれる。EILを形成するための蒸着およびコーティングの条件は、HILの形成のための条件と同様であるが、蒸着およびコーティングの条件は、EILを形成するために使用される材料に応じて変動し得る。
EILの厚さは、約0.1nm~約10nmの範囲、例えば、約0.5nm~約9nmの範囲であり得る。EILの厚さがこの範囲内である場合、EILは駆動電圧の実質的なペナルティなしに、満足な電子注入特性を有し得る。
陰極層
陰極層は、ETL上、または任意のEIL上に形成される。陰極層は、金属、合金、導電性化合物、またはそれらの混合物から形成され得る。陰極電極は、低い仕事関数を有し得る。例えば、陰極層は、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム(Al)-リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)、イッテルビウム(Yb)、マグネシウム(Mg)-インジウム(In)、マグネシウム(Mg)-銀(Ag)などで形成され得る。あるいは、陰極電極は、透明導電性酸化物(例えば、ITOまたはIZO)で形成され得る。
陰極層の厚さは、約5nm~約1000nmの範囲、例えば、約10nm~約100nmの範囲であり得る。陰極層の厚さが、約5nm~約50nmの範囲である場合、陰極層は、たとえ金属または金属合金から形成されていても、透明または半透明であり得る。
陰極層は、電子注入層または電子輸送層の一部ではないことを理解されたい。
有機発光ダイオード(OLED)
本発明に係る有機電子デバイスは、有機発光デバイスであり得る。
本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に形成された陽極電極と、式(I)の化合物を含む有機半導体層と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、陰極電極と、を含む、有機発光ダイオード(OLED)が提供される。
本発明の別の態様によれば、基板と、前記基板上に形成された陽極電極と、式(I)の化合物を含む有機半導体層と、正孔輸送層と、電子阻止層と、発光層と、正孔阻止層と、電子輸送層と、陰極電極と、を含む、OLEDが提供される。
本発明の別の態様によれば、基板と、基板上に形成された陽極電極と、式(I)の化合物を含む有機半導体層と、正孔輸送層と、電子阻止層と、発光層と、正孔阻止層と、電子輸送層と、電子注入層と、陰極電極と、を含む、OLEDが提供される。
本発明の種々の実施形態によれば、上述の層の間、基板上、または上部電極上に配置されたOLED層が提供され得る。
一態様によれば、OLEDは陽極電極に隣接して配置され、陽極電極は第1の正孔注入層に隣接して配置され、第1の正孔注入層は第1の正孔輸送層に隣接して配置され、第1の正孔輸送層は第1の電子阻止層に隣接して配置され、第1の電子阻止層は第1の発光層に隣接して配置され、第1の発光層は第1の電子輸送層に隣接して配置され、第1の電子輸送層はn型電荷発生層に隣接して配置され、n型電荷発生層は正孔発生層に隣接して配置され、正孔発生層は第2の正孔輸送層に隣接して配置され、第2の正孔輸送層は第2の電子阻止層に隣接して配置され、第2の電子阻止層は第2の発光層に隣接して配置され、第2の発光層と陰極電極との間に任意の電子輸送層および/または任意の注入層が配置される、基板の層状構造を備え得る。
本発明に係る有機半導体層は、第1の正孔注入層および/またはp型電荷発生層であり得る。
例えば、図2に記載のOLEDは、基板(110)上に、陽極層(120)、正孔注入層(130)、正孔輸送層(140)、電子阻止層(145)、発光層(150)、正孔阻止層(155)、電子輸送層(160)、電子注入層(180)、陰極層(190)を、この順に連続して形成する方法によって形成され得る。
〔有機電子デバイス〕
本発明による有機電子デバイスは、発光デバイス、または光電池、好ましくは発光デバイスであり得る。
本発明の別の態様によれば、有機電子デバイスの製造方法が提供される。当該方法は、以下を使用する:
-少なくとも1つの蒸着源、好ましくは2つの蒸着源、より好ましくは少なくとも3つの蒸着源。
適切であり得る蒸着方法は、以下を含む:
-真空熱蒸発による蒸着;
-溶液処理による蒸着、好ましくは、当該処理は、スピンコーティング、印刷、キャスティングから選択され;および/または、
-スロットダイコーティング。
本発明の種々の実施形態によれば、以下を使用する方法が提供される:
-本発明に係る式(I)の化合物を放出するための第1の蒸着源、および、
-実質的に共有結合性のマトリックス化合物を放出するための第2の蒸着源;
有機半導体層を形成するステップを含む方法であって、有機発光ダイオード(OLED)のための方法:
-有機半導体層は、第1の蒸着源から本発明による式(I)の化合物を放出すること、および、第2の蒸着源から実質的に共有結合性のマトリックス化合物を放出することによって形成される。
本発明の種々の実施形態によれば、本方法は、前記陽極電極上に、正孔輸送層または正孔阻止層を形成することからなる群から選択される少なくとも1つの層を形成する工程と、前記陽極電極と前記第1電子輸送層との間に発光層を形成する工程と、をさらに含み得る。
本発明の種々の実施形態によれば、本方法は、有機発光ダイオード(OLED)を形成するためのステップをさらに含み得る。ここで、
-基板上に陽極電極が形成され、
-陽極電極上に式(I)の化合物を含む有機半導体層が形成され、
-式(I)の化合物を含む有機半導体層上に正孔輸送層が形成され、
-正孔輸送層上に発光層が形成され、
-発光層上に電子輸送層が形成され、任意に、発光層上に正孔阻止層が形成され、
-最後に、陰極電極が形成され、
-任意に、第1の陽極電極と発光層との間に正孔阻止層がこの順序で形成され、
-任意に、電子輸送層と陰極電極との間に電子注入層が形成される。
種々の実施形態によれば、OLEDは以下の層状構造を有し得、当該層は以下の順序を有する:
陽極、本発明による式(I)の化合物を含む有機半導体層、第1の正孔輸送層、第2の正孔輸送層、発光層、任意の正孔阻止層、電子輸送層、任意の電子注入層、および陰極。
本発明の別の態様によれば、本明細書全体を通して説明される任意の実施形態に係る少なくとも1つの有機発光デバイスを含む電子デバイスが提供され、好ましくは、前記電子デバイスは、本明細書全体を通して説明される実施形態のうちの1つにおいて有機発光ダイオードを含む。より好ましくは、前記電子デバイスは、表示デバイスである。
以下、例を参照して、実施形態をさらに詳細に説明する。しかしながら、本発明は、以下の例に限定されるものではない。ここで、例示的な態様を詳細に参照するものであろう。
〔図面の説明〕
上述した構成要素、ならびに特許請求された構成要素、および記載された実施形態において本発明に従って使用される構成要素は、それらのサイズ、形状、材料選択および技術的構想について、いかなる特別な除外を受けるものではない。その結果、関連分野において公知の選択基準を制限無しに適用することができる。
対象のさらなる詳細、特性および利点は、従属請求項、およびそれぞれの図面の以下の説明において開示される。図面は、例示的な様式で、本発明に係る好ましい実施形態を示す。しかしながら、実施形態はいずれも、必ずしも本発明の範囲すべてを表すものではなく、したがって、本発明の範囲を解釈するために、特許請求の範囲および本明細書を参照する。上述した概要および以下の詳細な説明の両方は、例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求される本発明のさらなる説明を提供することを意図するものであることを理解されたい。
図1は、本発明の例示的な実施形態に係る有機電子デバイスの模式断面図である。
図2は、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光ダイオード(OLED)の模式断面図である。
図3は、本発明の例示的な実施形態に係るOLEDの模式断面図である。
図4は、本発明の例示的な実施形態に係る電荷発生層を含む直列OLEDの模式断面図である。
図5は、本発明の例示的な実施形態に係る電荷発生層を含む直列OLEDの模式断面図である。
以下、例を参照して、図面をさらに詳細に説明する。しかしながら、本開示は、以下の図面に限定されるものではない。
本明細書において、第1の要素が、第2の要素の「上(on)」または「上(onto)」に形成または配置されるものとして言及される場合、第1の要素が第2の要素の上に直接配置され得るか、または、1つ以上の他の要素がそれらの間に配置され得る。第1の要素が、第2の要素の「上に直接(directly on)」または「上に直接(directly onto)」形成または配置されるものとして言及される場合、他の要素がそれらの間には配置されない。
図1は、本発明の例示的な実施形態に係る有機電子デバイス100の模式断面図である。有機電子デバイス100は、基板110と、陽極層120と、式(I)の化合物を含み得る正孔注入層(HIL)(130)と、を含む。HIL130は、陽極層120上に配置される。HIL130上には、光活性層(PAL)170および陰極層190が配置されている。
図2は、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光ダイオード(OLED)100の模式断面図である。OLED100は、基板110と、陽極層120と、式(I)の化合物を含み得る正孔注入層(HIL)130と、を含む。HIL130は、陽極層120上に配置される。HIL130上には、正孔輸送層(HTL)140、発光層(EML)150、電子輸送層(ETL)160、電子注入層(EIL)180および陰極層190が配置される。単一の電子輸送層160の代わりに、任意に、電子輸送層スタック(ETL)を使用することができる。
図3は、本発明の別の例示的な実施形態に係るOLED100の模式断面図である。図3は、図3のOLED100が、電子阻止層(EBL)145および正孔阻止層(HBL)155を含む点で、図2と異なる。
図3を参照すると、OLED100は、基板110と、陽極層120と、式(I)の化合物を含み得る正孔注入層(HIL)130と、正孔輸送層(HTL)140と、電子阻止層(EBL)145と、発光層(EML)150と、正孔阻止層(HBL)155と、電子輸送層(ETL)160と、電子注入層(EIL)180と、陰極層190と、を含む。
図4は、本発明の別の例示的な実施形態に係るOLED100の模式断面図である。図4は、図4のOLED200が、図3のOLED100の正孔注入層(HIL)130に取って代わる電荷発生層(CGL)および追加の電子輸送層(ETL)161を備える点で、図2および図3と異なる。
図4を参照すると、OLED200は、基板110と、陽極120と、第1の電子輸送層(ETL1)161と、n型電荷発生層(n型CGL)185と、式(I)の化合物を含み得るp型電荷発生層(p型GCL)135と、第1の正孔輸送層(HTL)140と、第1の電子阻止層(EBL)145と、第1の発光層(EML)150と、第1の正孔阻止層(HBL)155と、第2の電子輸送層(ETL2)160と、陰極190と、を含む。
上述の説明において、本発明のOLED100の製造方法は、陽極120が上に形成される基板110から始まり、陽極電極120の上に、第1の電子輸送層161、n型CGL185、p型CGL135、第1の正孔輸送層140、任意の第1の電子阻止層145、第1の発光層150、任意の第1の正孔阻止層155、任意の第2の電子輸送層160、および陰極190が、この順序で、またはその逆の順序で、形成される。
図5は、本発明の別の例示的な実施形態に係る直列OLED100の模式断面図である。図5は、図5のOLED100が、第2の発光層をさらに含む点で、図4と異なる。
図5を参照すると、OLED200は、基板110と、陽極120と、式(I)の化合物を含み得る正孔注入層(HIL)130と、第1の正孔輸送層(HTL)140と、第1の電子阻止層(EBL)145と、第1の発光層(EML)150と、第1の正孔阻止層(HBL)155と、第1の電子輸送層(ETL)160と、n型電荷発生層(n型CGL)185と、式(I)の化合物を含み得るp型電荷発生層(p型GCL)135と、第2の正孔輸送層(HTL)141と、第2の電子阻止層(EBL)146と、第2の発光層(EML)151と、第2の正孔阻止層(EBL)156と、第2の電子輸送層(ETL)161と、電子注入層(EIL)180と、陰極190と、を含む。
上述の説明において、本発明のOLED100の製造方法は、陽極120が上に形成される基板110から始まり、陽極電極120の上に、正孔注入層130、第1の正孔輸送層140、任意の第1の電子阻止層145、第1の発光層150、任意の第1の正孔阻止層155、任意の少なくとも1つの第1の電子輸送層160、n型CGL185、p型CGL135、第2の正孔輸送層141、任意の第2の電子阻止層146、第2の発光層151、任意の第2の正孔阻止層156、任意の少なくとも1つの第2の電子輸送層161、任意の電子注入層(EIL)180、および陰極190が、この順序で、またはその逆の順序で、形成される。
図1~図5に示されていないが、有機電子デバイス100を密封するために、陰極層190上にキャッピング層および/または密封層をさらに形成してもよい。また、他の種々の変形例が適用されてもよい。
以下、例を参照して、本発明の1つ以上の例示的な実施形態を詳細に説明する。しかし、これらの例は、本発明の1つ以上の例示的な実施形態の目的および範囲を限定することを意図するものではない。
〔詳細な説明〕
本発明は、単なる例示であり、拘束力のない以下の例によってさらに説明される。
式(I)の化合物は、EP2180029A1またはWO2016097017A1に記載されているように調製され得る。
〔HOMOおよびLUMOの計算〕
HOMOおよびLUMOは、プログラムパッケージ TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH、Litzenhardtstrasse 19、76135 Karlsruhe、ドイツ)を用いて計算される。分子構造の最適化された幾何学配置、ならびにHOMOおよびLUMOのエネルギー準位は、気相中に6~31Gの基底セットを有する混成汎関数B3LYPを適用することによって測定される。1個より多いコンホメーションが実行可能である場合、最も低い総エネルギーを有するコンホメーションが選択される。
〔熱重量分析〕
用語「TGA5%」とは、熱重量分析中に5%の重量減少が生じる温度を意味し、℃で測定される。
TGA5%値は、9~11mgのサンプルを、熱重量分析器中、開放100μLアルミニウムパン中、加熱速度10K/分で、窒素流下、バランス領域で20mL/分、乾燥炉領域で30mL/分の流量で加熱することによって決定され得る。
TGA5%値は、化合物の揮発性および/または分解温度の間接的な尺度を提供し得る。第1の近似では、TGA5%値が高いほど、化合物の揮発性が低く、および/または分解温度が高い。
一実施形態によれば、式(I)の化合物のTGA5%値は、≧280℃および≦390℃、好ましくは≧290℃および≦380℃、また好ましくは≧295℃および≦370℃の範囲で選択される。
〔OLEDの製造のための一般的手順〕
ボトムエミッションデバイスについては、表3および表5に示すように、90nmのITO(コーニング社から入手可能)を有する15Ω/cmのガラス基板を50mm×50mm×0.7mmの大きさに切断し、イソプロピルアルコールを用いて5分間超音波洗浄し、純水で5分間洗浄し、再度紫外線オゾンで30分間洗浄して、陽極層を作製した。
次いで、式F3の化合物、および表3および表5に従う式(I)の化合物を真空中で陽極層上に共蒸着させて、厚さ10nmのHILを形成した。比較例1および比較例2では、比較化合物1および比較化合物2が式(I)の化合物の代わりに使用された。HILの組成物を、表3および表5に示す。
次いで、式F3の化合物をHIL上に真空蒸着させて、厚さ128nmの第1のHTLを形成した。
次いで、N,N-ビス(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1’:4’,1’’-テルフェニル]-4-アミン(CAS 1198399-61-9)をHTL上に真空蒸着して、厚さ5nmの電子阻止層(EBL)を形成した。
次いで、EMLホストとしての97体積%のH09(Sun Fine Chemicals、韓国)および蛍光青色ドーパントとしての3体積%のBD200(Sun Fine Chemicals、韓国)をEBL上に共蒸着させて、厚さ20nmの青色に発光する第1のEMLを形成した。
次いで、2-(3’-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-3-イル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンを発光層上に蒸着することにより、正孔阻止層(HBL)を5nmの厚さで形成する。
次いで、50重量%の4’-(4-(4-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)フェニル)ナフタレン-1-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-カルボニトリルおよび50重量%のLiQを共蒸着することによって、厚さ25nmの電子輸送層(ETL)を正孔阻止層上に形成する。
次いで、10-7mbarで0.01~1オングストローム/sの速度で、Alを蒸着することによって、厚さ100nmの陰極を形成する。
OLEDスタックは、ガラススライドを用いてデバイスを封入することによって、周囲条件から保護される。これにより、さらなる保護のためのゲッター材料を含むキャビティが形成される。
〔電荷発生層(CGL)を含む有機電子デバイス〕
CGLを含むデバイスについては、表4に示すように、90nmのITO(コーニング社から入手可能)を有する15Ω/cmのガラス基板を50mm×50mm×0.7mmの大きさに切断し、イソプロピルアルコールを用いて5分間超音波洗浄した。次いで純水で5分間洗浄し、再度紫外線オゾンで30分間洗浄して、陽極層を作製した。
次いで、50重量%の4’-(4-(4-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)フェニル)ナフタレン-1-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-カルボニトリルおよび50重量%のLiQを共蒸着することによって、厚さ30nmの第1の電子輸送層(ETL1)を陽極層上に形成する。
次いで、99体積%の2,2’-(1,3-フェニレン)ビス[9-フェニル-1,10-フェナントロリン]および1体積%のLiを共蒸着することによって、厚さ15nmのn型CGLをETL1上に形成する。
次いで、実質的に共有結合性のマトリックス化合物および式(I)の化合物を共蒸着させることによって、厚さ10nmのp型CGLをn型CGL上に形成する。p型CGLの組成物を、表4に示す。
次いで、実質的に共有結合性のマトリックス化合物を蒸着させることにより、厚さ86nmの正孔輸送層(HTL)をp型CGL上に形成する。HTLの組成物を、表4に示す。
次に、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9,9-ジフェニル-N-(4-(トリフェニルシリル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミンを蒸着させることによって、厚さ5nmの電子阻止層(EBL)をHTL上に形成する。
次いで、EMLホストとしての97体積%のH09(Sun Fine Chemicals、韓国)、および蛍光青色ドーパントとしての3体積%のBD200(Sun Fine Chemicals、韓国)を共蒸着することによって、厚さ20nmの発光層(EML)をEBL上に形成する。
次に、2-(3’-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-3-イル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンを蒸着することによって、厚さ5nmの正孔阻止層(HBL)を発光層上に形成する。
次いで、50重量%の4’-(4-(4-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)フェニル)ナフタレン-1-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-カルボニトリル、および50重量%のLiQを共蒸着することによって、厚さ25nmの第2の電子輸送層(ETL2)を正孔阻止層上に形成する。
次に、10-7mbarで0.01~1オングストローム/sの速度で、Alを蒸着することによって、厚さ100nmの陰極層をETL2上に形成する。
OLEDスタックは、ガラススライドでデバイスを封入することによって周囲条件から保護される。これにより、さらなる保護のためのゲッター材料を含むキャビティが形成される。
従来技術と比較して本発明の実施例の性能を評価するために、電流効率を20℃で測定する。電流-電圧特性は、Keithley 2635ソース測定ユニットを使用して、電圧UをVで供給し、被試験デバイスを流れる電流をmAで測定することによって決定される。デバイスに印加される電圧は、0V~10Vの範囲で0.1Vのステップで変化する。同様に、輝度-電圧特性およびCIE座標は、それぞれの電圧値について、Instrument Systems CAS-140CTアレイ分光器(Deutsche Akkreditierungsstelle(DAkkS)によって較正された)を使用して、cd/mで輝度を測定することによって決定される。10mA/cm2でのcd/A効率は、輝度-電圧特性および電流-電圧特性をそれぞれ補間することによって決定される。
ボトムエミッションデバイスでは、発光は主にランバートであり、%外部量子効率(EQE)で定量化される。効率EQEを%で決定するために、デバイスの光出力は、10mA/cm2で較正されたフォトダイオードを用いて測定される。
トップエミッションデバイスでは、発光は前方に向けられ、非ランバートであり、またmircoキャビティに高度に依存する。したがって、効率EQEは、ボトムエミッションデバイスと比較してより高くなる。効率EQEを%で決定するために、デバイスの光出力は、10mA/cmで較正されたフォトダイオードを用いて測定される。
デバイスの寿命LTは、周囲条件(20℃)および30mA/cmで、Keithley2400ソースメーターを用いて測定され、時間で記録される。
デバイスの輝度は、較正されたフォトダイオードを用いて測定される。寿命LTは、デバイスの輝度が最初の値の97%に低下するまでの時間として定義される。
〔発明の技術的効果〕
表1に、実施例A1~A31並びに比較例1および2(=C1およびC2)についてのLUMO準位およびTGA5%-温度(利用可能な場合)を示す。表2は、比較試験C1およびC2の構造を示す。
LUMO準位は、プログラムパッケージ TURBOMOLE V6.5(TURBOMOLE GmbH、Litzenhardtstrasse 19、76135 Karlsruhe、ドイツ)を用いて、気相中に6~31Gの基底セットを有する混成汎関数B3LYPを適用することによって計算した。
比較化合物1は、-4.58eVのLUMO準位および265℃のTGA5%値を有する。
比較化合物2は、-4.79eVのLUMO準位および268℃のTGA5%値を有する。比較化合物2は、CF基の個数において比較化合物1と異なる。比較化合物2では、2個のフッ素原子がCF基で置換されている。表1に示すように、式(I)の化合物のLUMO準位は、比較化合物1と比較してより負である。より負のHOMO準位を有するマトリックス化合物が可能になるので、より負のLUMO準位が有益である。しかし、揮発性は非常に似ている。
本発明の化合物A1では、LUMO準位は-4.82eVである。それによって、比較化合物2のLUMO準位よりも、より負である。さらに、揮発性は、297℃で実質的に改善される。本発明の化合物A1は、A~Aのうちの少なくとも1つにおいて比較化合物2とは異なる。
本発明の化合物A2~A31において、LUMO準位および/またはTGA5%値は、比較化合物1および2と比べて改善される。
表3に、比較化合物および本発明の化合物を含む正孔注入層(HIL)を含む有機電界発光デバイスについての性能データを示す:
表3から分かるように、全てのデバイスの動作電圧Uは、比較化合物よりも低い。比較例1および2に比べて、外部量子効率EQEが改善される。
低い動作電圧および改善された効率は、特にモバイル機器において、電力消費の低減および電池寿命の改善に有益であり得る。
さらに、寿命LTは、比較例1および2以上に増加している。
改善されたLTは、有機電子デバイスの長期安定性の改善に有益である。
表4に、本発明の化合物を含むp型電荷注入層(p型CGL)を含む有機電界発光デバイスの性能データを示す。
高いEQEは、特にモバイル機器において、電力消費の低減および電池寿命の改善に有益であり得る。
改善されたLT97は、有機電子デバイスの長い寿命に有益であり得る。
表5に、比較化合物および本発明の化合物を含む正孔注入層(HIL)を含む有機電界発光デバイスについての性能データを示す:
表5から分かるように、OLEDの性能は、表3の実施例1~4の範囲に匹敵する。表3を参照すると、実施例7~23の性能は、比較例1および2よりも改善されている。
前述の詳細な実施形態における要素および特徴の特定の組み合わせは、例示的なものに過ぎず、これらの教示を、当該教示および参照により組み込まれる特許/出願における他の教示と交換し、置き換えることも明示的に企図される。当業者が認識するように、本明細書に記載されるものの変形、修正、および他の実施形態は、特許請求される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者に想起され得る。したがって、上述の説明は単なる例示であり、限定を意図するものではない。特許請求の範囲において、用語「有する(comprising)」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数状態を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲およびその同等物において定義される。さらに、説明および特許請求の範囲で使用される参照符号は、特許請求される本発明の範囲を限定しない。
図1は、本発明の例示的な実施形態に係る有機電子デバイスの模式断面図である。 図2は、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光ダイオード(OLED)の模式断面図である。 図3は、本発明の例示的な実施形態に係るOLEDの模式断面図である。 図4は、本発明の例示的な実施形態に係る電荷発生層を含む直列OLEDの模式断面図である。 図5は、本発明の例示的な実施形態に係る電荷発生層を含む直列OLEDの模式断面図である。

Claims (15)

  1. 式(I)の化合物:

    式中、Aは、式(II)から選択され、

    は、CRまたはNから選択され;
    は、CRまたはNから選択され;
    は、CRまたはNから選択され;
    は、CRまたはNから選択され;
    は、CRまたはNから選択され;
    (存在する場合には)R、R、R、RおよびRは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、F、DまたはHから選択され、それによって、R、R、R、RおよびRのいずれかが存在する場合には、前記対応するX、X、X、XおよびXはNではなく;
    ただし、
    ~Rの少なくとも1つは、DまたはHから選択され、ならびに、
    および/またはRのいずれかは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキルから選択され、もしくは、
    およびRn+1(n=1~4)の少なくとも1つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキルから選択され;
    およびAは、独立して、式(III)から選択され、

    式中、Arは、独立して、置換もしくは非置換のC~C18アリール、および置換もしくは非置換のC~C18ヘテロアリールから選択され、Ar上の前記置換基は、独立して、CN、部分的もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、F、Dから選択され、ならびに、
    R’は、Ar、置換もしくは非置換のC~C18アリール、または置換もしくは非置換のC~C18ヘテロアリール、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、FまたはCNから選択され;
    式中、アステリクス「*」は結合位置を示す、化合物。
  2. 式(IV)から選択される化合物であって、

    式中、Bは、式(V)から選択され、

    およびBはArであり、B、BおよびBはR’である、請求項1に記載の化合物。
  3. およびAは同一ではない、請求項1または2に記載の化合物。
  4. はCRであり、Rは部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、F、DまたはHから選択される、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
  5. および/またはXのいずれかは、C-CNである、請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物。
  6. および/またはXは、C-CNである、請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物。
  7. およびXは、C-CNである、請求項1~6のいずれか1項に記載の化合物。
  8. ~Rの少なくとも3つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択され;または、XおよびXのうちの1つはNであり、R~Rのうちの1つは、独立して、CN、部分的フッ素化もしくは全フッ素化C~Cアルキル、ハロゲン、Cl、Fから選択される、請求項1~7のいずれか1項に記載の化合物。
  9. およびXのうちの2つはNであり、R~Rのうちの2つは、独立して、CN、部分的フッ素化または全フッ素化C~Cアルキルから選択される、請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。
  10. 陽極層と、陰極層と、少なくとも1つの有機半導体層と、を含む有機電子デバイスであって、前記少なくとも1つの有機半導体層は、前記陽極層と前記陰極層との間に配置され、前記少なくとも1つの有機半導体層は請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物を含む、有機電子デバイス。
  11. 前記有機半導体層は、式(IV)の化合物と、式(IVa)~(IVd)の少なくとも1つの化合物と、を含む組成物を含む、請求項10に記載の有機電子デバイス
  12. 前記有機電子デバイスは少なくとも1つの光活性層を含み、前記少なくとも1つの光活性層は、前記陽極層と前記陰極層との間に配置され、前記少なくとも1つの有機半導体層のうちの少なくとも1つは、前記陽極層と前記少なくとも1つの光活性層との間に配置される、請求項10または11に記載の有機電子デバイス。
  13. 前記有機電子デバイスは少なくとも2つの光活性層を含み、前記少なくとも1つの有機半導体層の少なくとも1つは、前記第1の光活性層と前記第2の光活性層との間に配置される、請求項10~12のいずれか1項に記載の有機電子デバイス。
  14. 前記電子有機デバイスは電界発光デバイスであり、好ましくは有機発光ダイオードである、請求項10~13のいずれか1項に記載の有機電子デバイス。
  15. 請求項10~14のいずれかに記載の有機電子デバイスを含む、表示デバイス。
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