JP2024009786A - 有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】有機発光ダイオード及び関連する電子デバイス等のデバイスにおける発光体として使用できる有機金属化合物を提供する。【解決手段】以下の構造を有する化合物である。TIFF2024009786000187.tif79153(X11~X26は、各々独立に、C又はN;RAA、RBB、RCC、及びRDDは、各々独立に、無置換から最大可能置換までのH、D、ハロゲン等;任意の2つの置換基は、任意に縮合又は結合し、環を形成してもよい。)【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第119条の下で、2022年7月11日出願の米国特許仮出願第63/388,056号に対する優先権を主張し、上記参照出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般的に、有機金属化合物及び組成物(formulaion)、並びに有機発光ダイオード及び関連する電子デバイス等のデバイスにおける発光体としての使用を含むそれらの様々な用途に関する。
有機材料を利用する光電子デバイスは、各種理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード/デバイス(OLED)、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。OLEDについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。
OLEDはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。OLEDは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。
燐光発光性分子の1つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和(saturated)」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。若しくは、OLEDは、白色光を照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、OLEDでも用いられることができる。白色OLEDは、単層の発光層(EML)デバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のCIE座標を使用して測定することができる。
1つの態様においては、本開示は、式Iの構造を有する化合物を提供する。
Figure 2024009786000002
式Iにおいて、
MはPt又はPdであり;
環A、B、C、及びDは、それぞれ独立して、5員又は6員の炭素環又は複素環であり;
、Z、及びZの1つはNであり、他の2つはCであり;
~X10は、それぞれ独立して、C又はNであり;
Kは、直接結合、O、S、N(Rα)、P(Rα)、B(Rα)、C(Rα)(Rβ)、及びSi(Rα)(Rβ)からなる群から選択され;
及びLは、それぞれ独立して、直接結合、BR、BRR’、NR、PR、P(O)R、O、S、Se、C=O、C=S、C=Se、C=NR’、C=CR’R’’、S=O、SO、CR、CRR’、SiRR’、GeRR’、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択され;
、R、R、及びRは、それぞれ独立して、モノから最大可能置換までを表す、又は無置換を表し;
は、モノから最大可能置換までを表し;
R、R’、R’’、Rα、Rβ、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
は、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せから選択され;
少なくとも1つのRは、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、及びヘテロアルキルからなる群から選択される置換基を含み;
任意の2つの置換基は結合又は縮合して、環を形成してもよいが、X又はXでのRは、Rと結合し、環を形成することができず;
但し、Rは、メチル基ではなく、
但し、前記化合物は、以下:
Figure 2024009786000003
ではなく;
但し、(i)LがCRR’である場合、又は(ii)環Aがイミダゾ―ルであり、2つのRが縮合ベンゾ環を形成しない場合、Rは、C、C、又はtert-ブチルであることができない。
他の態様においては、本開示は、本明細書に記載されるように、式Iの構造を有する化合物を含む組成物を提供する。
更に別の態様においては、本開示は、本明細書に記載されるように、式Iの構造を有する化合物を含む有機層を有するOLEDを提供する。
更に別の態様においては、本開示は、本明細書に記載されるように、式Iの構造を有する化合物を含む有機層を有するOLEDを含む消費者製品提供する。
図1は、有機発光デバイスを示す。
図2は、別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスを示す。
A.用語
特段の断りがない限り、本明細書に使用される下記用語は、以下の通り定義される。
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び低分子有機材料を含む。「低分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「低分子」は実際にはかなり大型であってもよい。低分子は、幾つかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「低分子」クラスから分子を排除しない。低分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。低分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又は燐光性低分子発光体であってよい。デンドリマーは「低分子」であってもよく、OLEDの分野において現在使用されているデンドリマーは全て低分子であると考えられている。
本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第1の層が第2の層「の上に配置されている」と記述される場合、第1の層のほうが基板から遠くに配置されている。第1の層が第2の層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第1の層と第2の層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送されることができ、且つ/又は該媒質から堆積されることができるという意味である。
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第1の「最高被占分子軌道」(HOMO)又は「最低空分子軌道」(LUMO)エネルギー準位は、第1のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第2のHOMO又はLUMOエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル(IP)は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いHOMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するIP(あまり負でないIP)に相当する。同様に、より高いLUMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力(EA)(あまり負でないEA)に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のLUMOエネルギー準位は、同じ材料のHOMOエネルギー準位よりも高い。「より高い」HOMO又はLUMOエネルギー準位は、「より低い」HOMO又はLUMOエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第1の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第1の仕事関数は第2の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、HOMO及びLUMOエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
「ハロ」、「ハロゲン」、及び「ハライド」という用語は、相互交換可能に使用され、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を指す。
「アシル」という用語は、置換されたカルボニル基(C(O)-R)を指す。
「エステル」という用語は、置換されたオキシカルボニル(-O-C(O)-R又は-C(O)-O-R)基を指す。
「エーテル」という用語は、-OR基を指す。
「スルファニル」又は「チオエーテル」という用語は、相互交換可能に使用され、-SR基を指す。
「セレニル」という用語は、-SeR基を指す。
「スルフィニル」という用語は、-S(O)-R基を指す。
「スルホニル」という用語は、-SO-R基を指す。
「ホスフィノ」という用語は、-P(R基を指し、各Rは、同一であっても異なっていてもよい。
「シリル」という用語は、-Si(R基を指し、各Rは、同一であっても異なっていてもよい。
「ゲルミル」という用語は、-Ge(R基を指し、各Rは、同一であっても異なっていてもよい。
「ボリル」という用語は、-B(R基、又はそのルイス(Lewis)付加物-B(R基を指し、Rは同一であっても異なっていてもよい。
上記のそれぞれにおいて、Rは、水素、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基であることができる。好ましいRは、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基の両方を指し、含む。好ましいアルキル基としては、1個から15個までの炭素原子を含むものであり、メチル、エチル、プロピル、1-メチルエチル、ブチル、1-メチルプロピル、2-メチルプロピル、ペンチル、1-メチルブチル、2-メチルブチル、3-メチルブチル、1,1-ジメチルプロピル、1,2-ジメチルプロピル、及び2,2-ジメチルプロピル等が挙げられる。更に、前記アルキル基は、任意に置換されていてもよい。
「シクロアルキル」という用語は、単環式環式、多環式、及びスピロアルキル基を指し、含む。好ましいシクロアルキル基は、3~12個の環炭素原子を含むものであり、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ビシクロ[3.1.1]ヘプチル、スピロ[4.5]デシル、スピロ[5.5]ウンデシル、アダマンチル等が挙げられる。更に、前記シクロアルキル基は、任意に置換されていてもよい。
「ヘテロアルキル」又は「ヘテロシクロアルキル」という用語は、それぞれ、ヘテロ原子によって置換された少なくとも1つの炭素原子を有するアルキル基又はシクロアルキル基を指す。任意に、少なくとも1つのヘテロ原子は、O、S、N、P、B、Si、及びSe、好ましくはO、S、又はNから選択される。更に、前記ヘテロアルキル基又は前記ヘテロシクロアルキル基は、任意に置換されていてもよい。
「アルケニル」という用語は、直鎖及び分枝鎖のアルケン基の両方を指し、含む。アルケニル基は、本質的に、アルキル鎖中に少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含むアルキル基である。シクロアルケニル基は、本質的に、シクロアルキル環中に少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含むシクロアルキル基である。本明細書で使用される「ヘテロアルケニル」という用語は、ヘテロ原子によって置換された少なくとも1つの炭素原子を有するアルケニル基を指す。任意に、少なくとも1つのヘテロ原子は、O、S、N、P、B、Si、及びSe、好ましくはO、S、又はNから選択される。好ましいアルケニル、シクロアルケニル、又はヘテロアルケニル基は、2~15個の炭素原子を含むものである。更に、前記アルケニル、前記シクロアルケニル、又は前記ヘテロアルケニル基は、任意に置換されていてもよい。
「アルキニル」という用語は、直鎖及び分枝鎖アルキン基の両方を指し、含む。アルキニル基は、本質的に、アルキル鎖に少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を含むアルキル基である。好ましいアルキニル基は、2~15個の炭素原子を含むものである。更に、前記アルキニル基は、任意に置換されていてもよい。
「アラルキル」又は「アリールアルキル」という用語は、相互交換可能に使用され、アリール基で置換されたアルキル基を指す。更に、前記アラルキル基は、任意に置換されていてもよい。
「複素環式基(ヘテロ環基;hetero環状基)」という用語は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む芳香族及び非芳香族の環式基を指し、含む。任意に、前記少なくとも1つのヘテロ原子は、O、S、N、P、B、Si、及びSe、好ましくはO、S、又はNから選択される。ヘテロ芳香族環式基は、ヘテロアリールと相互交換可能に使用され得る。好ましいヘテロ非芳香族環式基は、3~7個の環原子を含むものであって、少なくとも1つのヘテロ原子を含み、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノ等の環式アミン、及び例えばテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオフェン等の環式エーテル/チオエーテルを含む。更に、前記複素環式基は、任意に置換されていてもよい。
「アリール」という用語は、単環式環式芳香族ヒドロカルビル基及び多環式芳香族環系の両方を指し、含む。多環とは、2つの隣接する環(前記環は、「縮合」している)に2つの炭素が共有されている2つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも1つは、芳香族ヒドロカルビル基であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び/又はヘテロアリールであることができる。好ましいアリール基は、6~30個の炭素原子を含むものであり、6~20個の炭素原子を含むものが好ましく、6~12個の炭素原子を含むものが更に好ましい。6個の炭素を有するアリール基、10個の炭素を有するアリール基、又は12個の炭素を有するアリール基が特に好ましい。好適なアリール基としては、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナンスレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等が挙げられ、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、フルオレン、及びナフタレンが好ましい。更に、前記アリール基は、任意に置換されていてもよい。
「ヘテロアリール」という用語は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む単環式環式芳香族基及び多環式芳香族環系の両方を指し、含む。ヘテロ原子としては、O、S、N、P、B、Si、及びSeが挙げられるが、これらに限定されない。多くの例においては、O、S、又はNが好ましいヘテロ原子である。ヘテロ単環式環式芳香族系は、好ましくは5個又は6個の環原子を有する単環式環であり、前記環は1~6個のヘテロ原子を有することができる。ヘテロ多環式環系は、2つの原子が2つの隣接する環(前記環は「縮合している」)に共通している2つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも1つはヘテロアリールであり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び/又はヘテロアリールであることができる。複素多環式芳香族環系は、多環式芳香族環系の環当たり1~6個のヘテロ原子を有することができる。好ましいヘテロアリール基は、3~30個の炭素原子を含むものであり、3~20個の炭素原子を含むものが好ましく、3~12個の炭素原子を含むものがより好ましい。好適なヘテロアリール基としては、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン、及びセレノフェノジピリジンが挙げられ、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、1,2-アザボリン、1,3-アザボリン、1,4-アザボリン、ボラジン、及びこれらのアザ類似体が好ましい。更に、前記ヘテロアリール基は、任意に置換されていてもよい。
上記にリストされる前記アリール及び前記ヘテロアリール基のうち、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、及びベンズイミダゾールの基、並びにそのそれぞれのアザ類似体が、特に興味深い。
本明細書において使用される用語であるアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アラルキル、複素環基、アリール、及びヘテロアリールは、独立して無置換である、又は独立して1以上の一般的な置換基で置換される。
多くの例において、前記一般的な置換基は、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、セレニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの例において、好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの例においては、より好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ボリル、アリール、ヘテロアリール、スルファニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
更に他の例においては、最も好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
「置換された」及び「置換」という用語は、関連する位置(例えば炭素又は窒素)に結合されているH以外の置換基を指す。例えば、Rがモノ置換を表す場合、1つのRはH以外でなければならない(即ち、置換)。同様に、Rがジ置換を表す場合、Rの2つはH以外でなければならない。同様に、Rがゼロ又は無置換を表す場合、Rは、例えば、ベンゼンにおける炭素原子及びピロール中の窒素原子の場合のように、環原子の利用可能な原子価における水素であることができる、又は完全に満たされた原子価を有する環原子(例えば、ピリジン中の窒素)の場合には単に何も表さない。環構造において可能な置換の最大数は、環原子における利用可能な原子価の総数に依存する。
本明細書中で使用される場合、「それらの組合せ」は、適用されるリストから当業者が想到することができる、知られた又は化学的に安定な配置を形成するために、適用されるリストの1以上のメンバーが組み合わされることを示す。例えば、アルキル及び重水素は、組み合わされて、部分的又は完全に重水素化されたアルキル基を形成することができる;ハロゲン及びアルキルは、組み合わされて、ハロゲン化アルキル置換基を形成することができる;ハロゲン、アルキル、及びアリールは、組み合わされて、ハロゲン化アリールアルキルを形成することができる。1つの例においては、置換という用語は、リストされた基の2~4個の組合せを含む。別の例においては、置換という用語は、2~3個の基の組合せを含む。更に別の例では、置換という用語は、2個の基の組合せを含む。置換基の好ましい組合せは、水素又は重水素でない50個までの原子を含むもの、又は水素又は重水素ではない40個までの原子を含むもの、又は水素若しくは重水素ではない30個までの原子を含むものである。多くの例においては、置換基の好ましい組合せは、水素又は重水素ではない20個までの原子を含む。
本明細書において記述されるフラグメント、例えば、アザ-ジベンゾフラン、アザ-ジベンゾチオフェン等の中の「アザ」という名称は、各芳香族環中のC-H基の1以上が窒素原子に置き換わることができることを意味し、例えば、何ら限定するものではないが、アザトリフェニレンは、ジベンゾ[f,h]キノキサリンとジベンゾ[f,h]キノリンのいずれをも包含する。当業者であれば、上述のアザ誘導体の他の窒素類似体を容易に想像することができ、このような類似体全てが本明細書に記載の前記用語によって包含されることが意図される。
本明細書で使用される「重水素」は、水素の同位体を指す。重水素化化合物は、当該分野で公知の方法を用いて容易に調製されることができる。例えば、それらの内容の全体を参照によって援用する、米国特許第8,557,400号明細書、国際公開第WO2006/095951号、及び米国特許出願公開第2011/0037057号には、重水素で置換された有機金属錯体の作製が記載されている。更なる参照は、それらの内容の全体を参照によって組み込まれる、Tetrahedron 2015,71,1425~30(Ming Yanら)及びAngew.Chem.Int.Ed.(Reviews)2007,46,7744~65(Atzrodtら)によって為され、ベンジルアミン中のメチレン水素の重水素化及び芳香族環水素を重水素で置換する効率的な経路が、それぞれ記載されている。
分子フラグメントが置換基であるとして記述される、又は他の部分に結合されているものとして記述される場合、その名称は、フラグメント(例えば、フェニル、フェニレン、ナフチル、ジベンゾフリル)又は分子全体(例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン)であるように記載されることがあることを理解されたい。本明細書においては、置換基又は結合フラグメントの表示の仕方が異なっていても、これらは、等価であると考える。
ある例においては、対の隣接する置換基は、任意に結合又は縮合し、環を形成することができる。好ましい環は、5員環、6員環、又は7員環の炭素環又は複素環であり、対の置換基によって形成される環の部分が飽和されている例、及び対の置換基によって形成される環の部分が不飽和である例の両方を含む。本明細書中で使用される「隣接する」は、安定した縮合環系を形成することができる限り、関連する2つの置換基が、互いに隣り合って同じ環上にあることができる、又はビフェニルにおける2位と2’位、及びナフタレンにおける1位と8位等、2つの最も近い利用可能な置換可能位置を有する2つの隣どうしの環上にあることができることを意味する。
B.本開示の化合物
1つの態様においては、本開示は、式Iの構造を有する化合物を提供する。
式I
Figure 2024009786000004
式Iにおいて、
MはPt又はPdであり;
環A、B、C、及びDは、それぞれ独立して、5員又は6員の炭素環又は複素環であり;
、Z、及びZの1つはNであり、他の2つはCであり;
~X10は、それぞれ独立して、C又はNであり;
Kは、直接結合、O、S、N(Rα)、P(Rα)、B(Rα)、C(Rα)(Rβ)、及びSi(Rα)(Rβ)からなる群から選択され;
及びLは、それぞれ独立して、直接結合、BR、BRR’、NR、PR、P(O)R、O、S、Se、C=O、C=S、C=Se、C=NR’、C=CR’R’’、S=O、SO、CR、CRR’、SiRR’、GeRR’、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択され;
、R、R、及びRは、それぞれ独立して、モノから最大可能置換までを表す、又は無置換を表し;
は、モノから最大可能置換までを表し;
R、R’、R’’、Rα、Rβ、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり;
は、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択され;
少なくとも1つのRは、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、及びヘテロアルキルからなる群から選択される置換基を含み;
任意の2つの置換基は結合又は縮合して、環を形成してもよいが、X又はXでのRは、Rと結合し、環を形成することができず;
但し、前記化合物は、以下:
Figure 2024009786000005
ではない。
とXとの間の結合及びZとX10との間の結合は、それぞれ、単結合又は二重結合であることができるが、両方は同時に二重結合であることができないことを理解すべきである。ZとXとの間の結合及びZとXとの間の結合は、それぞれ、単結合又は二重結合であることができるが、両方は同時に二重結合であることができない。同様に、ZとXとの間の結合及びZとXとの間の結合は、それぞれ、単結合又は二重結合であることができるが、両方は同時に二重結合であることができない。環Aの2つのN間のCは、カルベンCである。
幾つかの実施形態においては、Rはメチル基ではない。
幾つかの実施形態においては、(i)LがCRR’である場合、Rは、C、C、又はtert-ブチルであることができない。
幾つかの実施形態においては、環Aがイミダゾ―ルであり、2つのRが縮合ベンゾ環を形成しない場合、Rは、C、C、又はtert-ブチルであることができない。
幾つかの実施形態においては、(i)LがCRR’である場合、又は(ii)環Aがイミダゾ―ルであり、2つのRが縮合ベンゾ環を形成しない場合、Rは、C、C、又はtert-ブチルであることができない。
幾つかの実施形態においては、Rがメチル基ではなく、(i)LがCRR’である場合、又は(ii)環Aがイミダゾ―ルであり、2つのRが縮合ベンゾ環を形成しない場合、Rは、C、C、又はtert-ブチルであることができない。
式Iの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、又はRの少なくとも1つは、部分的に又は完全に重水素化される。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、部分的に又は完全に重水素化される。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、部分的に又は完全に重水素化される。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、部分的に又は完全に重水素化される。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、部分的に又は完全に重水素化される。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、部分的に又は完全に重水素化される。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、部分的に又は完全に重水素化される。
幾つかの実施形態においては、R、R’、R’’、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又は好ましい一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。幾つかの実施形態においては、R、R’、R’’、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又はより好ましい一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。幾つかの実施形態においては、R、R’、R’’、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又は最も好ましい一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
幾つかの実施形態においては、X又はXでのRは、Rと結合し、環を形成することができない。
幾つかの実施形態においては、Rは、N-カルバゾールではない。
幾つかの実施形態においては、Rは、C、C、又はtert-ブチルである。
幾つかの実施形態においては、X~X10は、それぞれCである。
幾つかの実施形態においては、X~Xは、それぞれCである。幾つかの実施形態においては、X~Xの少なくとも1つは、Nである。幾つかの実施形態においては、X~Xの正確に1つは、Nである。
幾つかの実施形態においては、X及びXは、いずれもCである。幾つかの実施形態においては、X及びXの少なくとも1つは、Nである。幾つかの実施形態においては、X及びXの正確に1つは、Nである。
幾つかの実施形態においては、X及びXは、いずれもCである。幾つかの実施形態においては、X及びXの少なくとも1つは、Nである。幾つかの実施形態においては、X及びXの正確に1つは、Nである。
幾つかの実施形態においては、X及びX10は、いずれもCである。幾つかの実施形態においては、X及びX10の少なくとも1つは、Nである。幾つかの実施形態においては、X及びX10の正確に1つは、Nである。
幾つかの実施形態においては、ZはNである。幾つかの実施形態においては、ZはNである。幾つかの実施形態においては、ZはNである。
幾つかの実施形態においては、環Aは、イミダゾ―ル、ピリミジン-4,6-ジオン、及びピリミジン-4-オンからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、環Aはイミダゾ―ルである。
幾つかの実施形態においては、2つのRは、共に結合又は縮合して、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、イミダゾ―ル、ピラゾール、ピロール、オキサゾール、フラン、チオフェン、チアゾール、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、ベンゾフラン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾール、ベンゾセレノフェン、インデン,インドール、ベンズイミダゾール、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、キノキサリン、フタラジン、フェナントレン、フェナントリジン、及びフルオレンからなる群から選択される部分を形成する。
幾つかの実施形態においては,環B、環C、及び環Dは、それぞれ独立して、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、イミダゾ―ル、ピラゾール、ピロール、オキサゾール、フラン、チオフェン、トリアゾール、及びチアゾールからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、環を形成することができる。幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、多環式縮合環系を形成することができる。
幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、環を形成することができる。幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、多環式縮合環系を形成することができる。
幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、環を形成することができる。幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、多環式縮合環系を形成することができる。
幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、環を形成することができる。幾つかの実施形態においては、2つのRは、結合し、多環式縮合環系を形成することができる。幾つかの実施形態においては、2つのR、2つのR、2つのR、及び/又は2つのRによって形成される環は、独立して、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、トリアジン、イミダゾ―ル、ピラゾール、ピロール、オキサゾール、フラン、チオフェン、及びチアゾールからなる群から選択されることができる。
本明細書で使用されるように、「部分A」は、環A、及び環Aに縮合されるRよって形成される任意の環を指す。本明細書で使用されるように、「部分B」は、環B、及び環Bに縮合されるRよって形成される任意の環を指す。本明細書で使用されるように、「部分C」は、環C、及び環Cに縮合されるRよって形成される任意の環を指す。本明細書で使用されるように、「部分D」は、環D、及び環Dに縮合されるRよって形成される任意の環を指す。
幾つかの実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、多環縮合環構造である。幾つかの実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、少なくとも3つの縮合環を含む多環縮合環構造である。幾つかの実施形態においては,多環縮合環構造は、2つの6員環及び1つの5員環を有する。幾つかのそのような実施形態においては、5員環は、金属Mに配位された環に縮合し、第2の6員環は、5員環に縮合する。幾つかの実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びそれらのアザバリアントからなる群から選択される。幾つかのそのような実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、重水素、フッ素、ニトリル、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって、O、S、又はSe原子のオルト位又はメタ位で更に置換されることができる。幾つかのそのような実施形態においては、アザバリアントは、6位(O、S、又はSeに対してオルト位)で正確に1つのN原子を含み、7位(O、S、又はSeに対してメタ位)で置換基を有する。
幾つかの実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、少なくとも4つの縮合環を含む多環縮合環構造である。幾つかの実施形態においては、多環縮合環構造は、3つの6員環及び1つの5員環を含む。幾つかのそのような実施形態においては、5員環は、金属Mに配位された環に縮合し、第2の6員環は、5員環に縮合し、第3の6員環は第2の6員環に縮合する。幾つかのそのような実施形態においては、第3の6員環は、重水素、フッ素、ニトリル、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって、更に置換される。
幾つかの実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、少なくとも5つの縮合環を含む多環縮合環構造である。幾つかの実施形態においては、多環縮合環構造は、4つの6員環及び1つの5員環、又は3つの6員環及び2つの5員環を含む。2つの5員環を含む幾つかの実施形態においては、5員環は共に縮合する。2つの5員環を含む幾つかの実施形態においては、5員環は、少なくとも1つの6員環によって分離される。1つの5員環を有する幾つかの実施形態においては、5員環は、金属Mに配位された環に縮合し、第2の6員環は、5員環に縮合し、第3の6員環は第2の6員環に縮合し、第4の6員環は第3の6員環に縮合する。
幾つかの実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、上記の多環式縮合環のアザバージョンである。幾つかのそのような実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ独立して、正確に1つのアザ原子を含む。幾つかのそのような実施形態においては、部分A、部分B、部分C、及び部分Dは、それぞれ、正確に2つのアザN原子を含み、これは1つの環にあることもできれば、2つの異なる環にあることもできる。幾つかのそのような実施形態においては、アザN原子を有する環は、少なくとも2つの他の環によって金属M原子から分離される。幾つかのそのような実施形態においては、アザN原子を有する環は、少なくとも3つの他の環によって金属M原子から分離される。幾つかのそのような実施形態においては、アザN原子のオルト位のそれぞれが置換される。
幾つかの実施形態においては、環Bはベンゼンである。
幾つかの実施形態においては、環Cはベンゼンである。
幾つかの実施形態においては、環Dはピリジンである。
幾つかの実施形態においては、Lは、O、S、及びSeからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、LはOである。
幾つかの実施形態においては、Lは、BR’、NR’、及びPR’からなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、Lは、BR’R’’、CR’R’’、SiR’R’’、及びGeR’R’’からなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、Lは、P(O)R’、C=O、C=S、C=Se、C=NR’、C=CR’R’’、S=O、及びSOからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、LはCR’である。幾つかの実施形態においては、Lは、アルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Lは、O、S、及びSeからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、Lは、BR’、NR’、及びPR’からなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、LはNR’である。幾つかのそのような実施形態においては、NR’のR’はフェニルであり、Rと結合して、ピロール環を形成する。
幾つかの実施形態においては、Lは、BR’R’’、CR’R’’、SiR’R’’、及びGeR’R’’からなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、Lは、P(O)R’、C=O、C=S、C=Se、C=NR’、C=CR’R’’、S=O、及びSOからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、LはCR’である。幾つかの実施形態においては、Lは、アルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、X又はXでの少なくとも1つのRは、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、及びヘテロアルキルからなる群から選択される置換基を含む。幾つかの実施形態においては、XでのR及びXでのRは、それぞれ独立して、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、及びヘテロアルキルからなる群から選択される置換基を含む。幾つかのそのような実施形態においては、X及び/又はXでのRは、シリル基によって更に置換される。幾つかのそのような実施形態においては、前記シリル基はSi(Ph)である。
幾つかの実施形態においては、X及び/又はXでのRは、部分的に又は完全に重水素化される。幾つかのそのような実施形態においては、X及び/又はXでのRは、部分的に又は完全に重水素化されるアリールである。
幾つかの実施形態においては、X及びXの両方は、Rを有し、Rは水素である。
幾つかの実施形態においては、Rは、アリール及びヘテロアリールからなる群から選択される部分を含む。幾つかの実施形態においては、Rは、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、イミダゾ―ル、ピラゾール、ピロール、オキサゾール、フラン、チオフェン、チアゾール、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、ベンゾフラン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾール、ベンゾセレノフェン、インデン,インドール、ベンズイミダゾール、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、キノキサリン、フタラジン、フェナントレン、フェナントリジン、及びフルオレンからなる群から選択される部分を含む。
幾つかの実施形態においては、Rはシリル基を含む。幾つかのそのような実施形態においては、前記シリル基はSi(Ph)である。
幾つかの実施形態においては、Rは部分的に又は完全に重水素化される。
幾つかの実施形態においては、Rは、部分的に又は完全にフッ素化される。幾つかの実施形態においては、RはFである。幾つかの実施形態においては、RはCNである。幾つかの実施形態においては、Rはニトリルである。幾つかの実施形態においては、Rはアダマンタニル基である。幾つかの実施形態においては、Rはアダマンタン含有基である。幾つかの実施形態においては、Rは脂肪族二環式縮合環構造である。幾つかの実施形態においては、Rはボラン含有環構造を含む。幾つかの実施形態においては、Rは、1つのRと結合し、縮合環構造を形成する。幾つかの実施形態においては、Rは、3以上の縮合環を含む多環式縮合環構造を含む。
幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、水素又は重水素以外である。
幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、水素又は重水素以外である。
幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、水素又は重水素以外である。
幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、水素又は重水素以外である。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、少なくとも3つのC原子を含むアルキルである。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、少なくとも4つのC原子を含むアルキルである。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRは、少なくとも5つのC原子を含むアルキルである。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのRはt-ブチルである。
幾つかの実施形態においては、金属MはPtである。
幾つかの実施形態においては、Kは直接結合である。幾つかの実施形態においては、KはO又はSである。幾つかの実施形態においては、KはOである。幾つかの実施形態においては、KはSである。
幾つかの実施形態においては、化合物は、式IAの構造を有する。
Figure 2024009786000006
式中、REE1及びREE2は、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。幾つかの実施形態においては、REE1は、REE2と同じである。幾つかの実施形態においては、REE1は、REE2と異なる。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の少なくとも1つは、互いに隣接して縮合していない少なくとも3つの6員芳香族環を含む化学基を含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の少なくとも1つは、互いに隣接して縮合していない少なくとも4つの6員芳香族環を含む化学基を含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の少なくとも1つは、互いに隣接して縮合していない少なくとも5つの6員芳香族環を含む化学基を含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の少なくとも1つは、互いに隣接して縮合していない少なくとも6つの6員芳香族環を含む化学基を含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の両方は、互いに隣接して縮合していない少なくとも3~6つの6員芳香族環を含む化学基を含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の少なくとも1つは、以下:
式IIA
Figure 2024009786000007

式IIB
Figure 2024009786000008
;及び
式IIC
Figure 2024009786000009
からなる群から選択される構造を有する基Rを含む。
式中、
、R、及びRは、それぞれ独立して、モノから最大可能数の置換を表す、又は無置換を表し;
R、R’、R1a、R2a、R3a、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基を表し;
30~X38は、それぞれ独立して、C又はNであり;
、Y、及びYは、それぞれ独立して、CRR’又はSiRR’であり;
nは1~4の整数であり;
Qは、C、Si、N、O、及びBから選択され;
a及びbは、それぞれ独立して、0又は1であり;
QがC又はSiである場合、a+b=2であり;
QがN又はBである場合、a+b=1であり;
QがOである場合、a+b=0であり;
任意の2つの置換基は、任意に縮合又は結合し、環を形成してもよい。
幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の少なくとも1つは、基Rを含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の両方は、基Rを含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の両方は、式IIAを含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の両方は、式IIBを含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の両方は、式IICを含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の1つは、式IIAを含み、REE1及びREE2の他の1つは、式IIBを含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の1つは、式IIAを含み、REE1及びREE2の他の1つは、式IICを含む。幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2の1つは、式IIBを含み、REE1及びREE2の他の1つは、式IICを含む。
幾つかの実施形態においては、REE1は、56g/mol超の分子量(MW)を有し、REE2は、REE1よりも大きい分子量を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は、76g/mol超の分子量(MW)を有し、REE2は、REE1よりも大きい分子量を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は、81g/mol超の分子量(MW)を有し、REE2は、REE1よりも大きい分子量を有する。幾つかの実施形態においては、REE1又はREE2は、165g/mol超の分子量(MW)を有する。幾つかの実施形態においては、REE1又はREE2は、166g/mol超の分子量(MW)を有する。幾つかの実施形態においては、REE1又はREE2は、182g/mol超の分子量(MW)を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は、REE2よりも1つ多い6員芳香族環を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は、REE2よりも2つ多い6員芳香族環を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は、REE2よりも3つ多い6員芳香族環を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は、REE2よりも4つ多い6員芳香族環を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は、REE2よりも5つ多い6員芳香族環を有する。幾つかの実施形態においては、REE1は少なくとも1つのヘテロ原子を含み、REE2は炭化水素及びそれらの重水素化されたバリアントからなる。幾つかの実施形態においては、REE1は少なくとも2つのヘテロ原子を含み、REE2は炭化水素及びそれらの重水素化されたバリアントからなる。幾つかの実施形態においては、REE1は少なくとも3つのヘテロ原子を含み、REE2は炭化水素及びそれらの重水素化されたバリアントからなる。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に1つのヘテロ原子を含み、REE2は炭化水素及びそれらの重水素化されたバリアントからなる。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に2つのヘテロ原子を含み、REE2は炭化水素及びそれらの重水素化されたバリアントからなる。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に3つのヘテロ原子を含み、REE2は炭化水素及びそれらの重水素化されたバリアントからなる。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に1つのヘテロ原子を含み、REE2は、REE1におけるヘテロ原子とは異なる正確に1つのヘテロ原子を含む。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に1つのヘテロ原子を含み、REE2は、REE1におけるヘテロ原子と同じである正確に1つのヘテロ原子を含む。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に2つのヘテロ原子を含み、REE2は正確に1つのヘテロ原子を含む。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に2つのヘテロ原子を含み、REE2は正確に2つのヘテロ原子を含む。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に3つのヘテロ原子を含み、REE2は正確に1つのヘテロ原子を含む。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に3つのヘテロ原子を含み、REE2は正確に2つのヘテロ原子を含む。幾つかの実施形態においては、REE1は正確に3つのヘテロ原子を含み、REE2は正確に3つのヘテロ原子を含む。
式IAの幾つかの実施形態においては、REE1及びREE2は、それぞれ独立して、本明細書で定義されるリスト2からなる群から選択される。式IAの幾つかの実施形態においては、Rは、C、C、又はtert-ブチルである。式Iの実施形態/特徴の全ては、必要に応じて(wherein proper)、式IAの実施形態/特徴に同様に適用可能であることも理解すべきである。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのRは、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのRは、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのRは、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのRは、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのRは、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのRは、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、Rの1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのREE1は、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE1の1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE1の1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE1の1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE1の1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、R、R、R、R、R、R、REE1、及びREE2の少なくとも1つは、電子求引基である。式I又は式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、1つのREE2は、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE2の1つは、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE2の1つは、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE2の1つは、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基である。化合物の幾つかの実施形態においては、REE2の1つは、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基である。
式Iの化合物の幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、電子求引基を含む。式Iの化合物の幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基を含む。
式IAの化合物の幾つかの実施形態においては、式IAの化合物は、電子求引基を含む。式Iの化合物の幾つかの実施形態においては、式IAの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG1からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式IAの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG2からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式IAの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG3からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式IAの化合物は、本明細書で定義されるリストEWG4からの電子求引基を含む。化合物の幾つかの実施形態においては、式IAの化合物は、本明細書で定義されるリストPi-EWGからの電子求引基を含む。
幾つかの実施形態においては、電子吸引基は、一般的に、フッ素、酸素、硫黄、窒素、塩素、臭素を含むがこれらに限定されない1以上の電気陰性度が高い元素を含む。
化合物の幾つかの実施形態においては、電子求引基は、0超のハメット定数を有する。幾つかの実施形態においては、電子求引基は、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、又は1.1と等しいかそれより大きいハメット定数を有する。
幾つかの実施形態においては、電子求引基は、以下のリストEWG1における構造からなる群から選択される:F、CF、CN、COCH、CHO、COCF、COOMe、COOCF、NO、SF、SiF、PF、SF、OCF、SCF、SeCF、SOCF、SeOCF、SOF、SOCF、SeOCF、OSeOCF、OCN、SCN、SeCN、NC、N(Rk2、(Rk2CCN、(Rk2CCF、CNC(CF、BRk3k2、置換又は非置換ジベンゾボロール、1-置換カルバゾール、1,9-置換カルバゾール、置換又は非置換カルバゾール、置換又は非置換ピリジン、置換又は非置換ピリミジン、置換又は非置換ピラジン、置換又は非置換ピリドキシン、置換又は非置換トリアジン、置換又は非置換オキサゾール、置換又は非置換ベンゾオキサゾール、置換又は非置換チアゾール、置換又は非置換ベンゾチアゾール、置換又は非置換イミダゾール、置換又は非置換ベンズイミダゾール、ケトン、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルフィニル、スルホニル、部分的に又は完全にフッ素化されたアルキル、部分的に又は完全にフッ素化されたアリール、部分的に又は完全にフッ素化されたヘテロアリール、シアノ含有アルキル、シアノ含有アリール、シアノ含有ヘテロアリール、イソシアネート、及び以下のもの。
Figure 2024009786000010
Figure 2024009786000011
は、BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO、CR、SiR、及びGeRf’からなる群から選択され;
k1は、それぞれ独立して、モノから最大可能置換を表す、又は無置換を表し;
k1、Rk2、Rk3、R、及びRは、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
幾つかの実施形態においては、電子求引基は、下記リストEWG2における構造からなる群から選択される。
リストEWG2:
Figure 2024009786000012
Figure 2024009786000013
Figure 2024009786000014
幾つかの実施形態においては、電子求引基は、下記リストEWG3における構造からなる群から選択される。
リストEWG3:
Figure 2024009786000015
幾つかの実施形態においては、電子求引基は、下記リストEWG4における構造からなる群から選択される。
リストEWG4:
Figure 2024009786000016
幾つかの実施形態においては、電子求引基は、π電子欠損電子求引基である。幾つかの実施形態においては,π電子欠損電子求引基は、以下の構造(リストPi-EWG)からなる群から選択される:CN、COCH、CHO、COCF、COOMe、COOCF、NO、SF、SiF、PF、SF、OCF、SCF、SeCF、SOCF、SeOCF、SOF、SOCF、SeOCF、OSeOCF、OCN、SCN、SeCN、NC、N(Rk1、BRk1k2、置換又は非置換ジベンゾボロール、1-置換カルバゾール、1,9-置換カルバゾール、置換又は非置換カルバゾール、置換又は非置換ピリジン、置換又は非置換ピリミジン、置換又は非置換ピラジン、置換又は非置換ピリダジン、置換又は非置換トリアジン、置換又は非置換オキサゾール、置換又は非置換ベンゾオキサゾール、置換又は非置換チアゾール、置換又は非置換ベンゾチアゾール、置換又は非置換イミダゾール、置換又は非置換ベンズイミダゾール、ケトン、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルフィニル、スルホニル、部分的に又は完全にフッ素化されたアリール、部分的に又は完全にフッ素化されたヘテロアリール、シアノ含有アリール、シアノ含有ヘテロアリール、イソシアネート、及び以下のもの。
Figure 2024009786000017
Figure 2024009786000018
式中、変数(variables)は、前に定義されているものと同じである。
幾つかの実施形態においては、化合物は、以下の構造を有する。
Figure 2024009786000019
11~X26は、それぞれ独立して、C又はNであり;RAA、RBB、RCC、及びRDDは、それぞれ独立して、モノから最大可能置換までを表す、又は無置換を表し;RAA、RBB、RCC、及びRDDは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり;残りの変数は、前に定義されたものと同じであり;任意の2つの置換基は、任意に縮合又は結合し、環を形成してもよい。
幾つかの実施形態においては、化合物は、以下の構造の1つを有することができる。
Figure 2024009786000020
Figure 2024009786000021
Figure 2024009786000022
A1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2、REE1、及びREE2は、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
幾つかの実施形態においては、RA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2、REE1、及びREE2は、それぞれ独立して、本明細書で定義されるリスト2における構造からなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、RA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも1つは、H又はDではない。幾つかの実施形態においては、RA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも1つは、少なくとも1つの6員芳香族環を含む。幾つかの実施形態においては、RA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも1つは、互いに縮合しない少なくとも2つの6員芳香族環を含む。幾つかの実施形態においては、同じ環に結合しないRA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも2つは、それぞれ少なくとも1つの6員芳香族環を含む。幾つかの実施形態においては、同じ環に結合しないRA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも3つは、それぞれ少なくとも1つの6員芳香族環を含む。幾つかの実施形態においては、同じ環に結合しないRA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも2つは、それぞれ少なくとも2つの6員芳香族環を含み、これらは互いに縮合しない。幾つかの実施形態においては、同じ環に結合しないRA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも3つは、それぞれ少なくとも2つの6員芳香族環を含み、これらは互いに縮合しない。幾つかの実施形態においては、RA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも1つは、電子求引基を含む。幾つかの実施形態においては、同じ環に結合しないRA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2の少なくとも2つは、それぞれ電子求引基を含む。
幾つかの実施形態においては、化合物は、以下Pt(LA’)(Ly)の式を有する化合物からなる群から選択される。
Figure 2024009786000023
式中、LA’は、以下に示される構造からなる群から選択され;
Figure 2024009786000024
Figure 2024009786000025
式中、Lは、以下のリスト1における構造からなる群から選択され;
リスト1:
Figure 2024009786000026
Figure 2024009786000027
Figure 2024009786000028
Figure 2024009786000029
CC、RDD、及びREEは、それぞれ独立して、モノから最大可能置換までを表す、又は無置換を表し;
、R、R、RCC、RDD、REE、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。
幾つかの実施形態においては、R、R、R、RCC、RDD、REE、R、及びRは、それぞれ独立して、以下のリスト2の構造からなる群から選択される。
Figure 2024009786000030
Figure 2024009786000031
Figure 2024009786000032
Figure 2024009786000033
Figure 2024009786000034
Figure 2024009786000035
Figure 2024009786000036
Figure 2024009786000037
Figure 2024009786000038
Figure 2024009786000039
Figure 2024009786000040
Figure 2024009786000041
Figure 2024009786000042
Figure 2024009786000043
Figure 2024009786000044
Figure 2024009786000045
Figure 2024009786000046
Figure 2024009786000047
Figure 2024009786000048
Figure 2024009786000049
幾つかの実施形態においては、化合物は、Pt(LA’)(Ly)の式を有する化合物からなる群から選択される。
Figure 2024009786000050
式中、LA’は、LA’m-(Ri)(Rj)(Rk)(Rl)及びLA’m’-(Ri’)(Rj)(Rk)(Rl)の構造からなる群から選択され、mは1~3及び8~12の整数であり、m’は4~7の整数であり、iは5~135の整数であり、i’は8~135の整数であり,j、k、及びlは、それぞれ独立して、1~135の整数であり;LA’1-(R5)(R1)(R1)(R1)~LA’12-(R135)(R135)(R135)(R135)は、以下のリスト3に定義される構造を有し;
リスト3:
Figure 2024009786000051
Figure 2024009786000052
式中、Lは、Ln-(Rs)(Rt)(Ru)の構造からなる群から選択され、nは1~33の整数であり、s、t、及びuは、それぞれ独立して、1~135の整数であり;L1-(R1)(R1)(R1)~LA’33-(R135)(R135)(R135)は、以下のリスト4における構造を有し;
Figure 2024009786000053
Figure 2024009786000054
Figure 2024009786000055
Figure 2024009786000056
式中、R1~R135は、以下のリスト5の構造を有する。
リスト5:
Figure 2024009786000057
Figure 2024009786000058
Figure 2024009786000059
Figure 2024009786000060
Figure 2024009786000061
Figure 2024009786000062
Figure 2024009786000063
Figure 2024009786000064
幾つかの実施形態においては、化合物は、以下のリスト6の構造からなる群から選択される。
リスト6:
Figure 2024009786000065
Figure 2024009786000066
Figure 2024009786000067
Figure 2024009786000068
Figure 2024009786000069
Figure 2024009786000070
Figure 2024009786000071
Figure 2024009786000072
Figure 2024009786000073
Figure 2024009786000074
Figure 2024009786000075
幾つかの実施形態においては、本明細書で定義される式Iの構造を有する化合物は、少なくとも30%重水素化されることができる、少なくとも40%重水素化されることができる、少なくとも50%重水素化されることができる、少なくとも60%重水素化されることができる、少なくとも70%重水素化されることができる、少なくとも80%重水素化されることができる、少なくとも90%重水素化されることができる、少なくとも95%重水素化されることができる、少なくとも99%重水素化されることができる、又は100%重水素化されることができる。本明細書で使用されるように、重水素化の割合は、通常の意味を有し、重水素原子に置換される可能性のある水素原子(例えば、水素又は重水素である位置)の割合を含む。
上記で定義されるように、M(L(L(Lの式を有するヘテロレプティック化合物の幾つかの実施形態では、配位子Lは第1の置換基Rを有し、前記第1の置換基Rは、配位子Lの全ての原子の中で金属Mから最も離れた第1の原子a-Iを有する。更に、配位子Lは、存在する場合、第2の置換基RIIを有し、前記第2の置換基RIIは、配位子Lの全ての原子の中で金属Mから最も離れた第1の原子a-IIを有する。更に、配位子Lは、存在する場合、第3の置換基RIIIを有し、前記第3の置換基RIIIは、配位子Lの全ての原子の中で金属Mから最も離れた第1の原子a-IIIを有する。
このようなヘテロレプティック化合物では、以下に定義されるベクトルVD1、D2、D3を定義することができる。VD1は、金属Mから第1の原子a-Iへの方向を表し、ベクトルVD1は、第1の置換基RIにおける金属Mと第1の原子a-Iとの間の直線距離を表す値Dを有する。VD2は、金属Mから第1の原子a-IIへの方向を表し、ベクトルVD2は、第2の置換基RIIにおける金属Mと第1の原子a-IIとの間の直線距離を表す値Dを有する。VD3は、金属Mから第1の原子a-IIIへの方向を表し、ベクトルVD3は、第3の置換基RIIIにおける金属Mと第1の原子a-IIIとの間の直線距離を表す値Dを有する。
このようなヘテロレプティック化合物では、中心が金属Mである半径rを有する球が定義され、前記半径rは、球が置換基R、RII、及びRIIIの一部ではない、化合物中の全ての原子を囲むことを可能にする最小の半径であり、D、D、及びDの少なくとも1つは、半径rより少なくとも1.5Å大きい。幾つかの実施形態では、D、D、及びDの少なくとも1つは、半径rより少なくとも2.9Å、3.0Å、4.3Å、4.4Å、5.2Å、5.9Å、7.3Å、8.8Å、10.3Å、13.1Å、17.6Å、又は19.1Å大きい。
このようなヘテロレプティック化合物の幾つかの実施形態では、化合物は遷移双極子モーメント軸を有し、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間に角度が定義され、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも1つは、40°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも1つは、30°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも1つは、20°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも1つは、15°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも1つは、10°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも2つは、20°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも2つは、15°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の角度の少なくとも2つは、10°未満である。
幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の全ての3つの角度は、20°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の全ての3つの角度は、15°未満である。幾つかの実施形態では、遷移双極子モーメント軸とベクトルVD1、VD2、及びVD3との間の全ての3つの角度は、10°未満である。
このようなヘテロレプティック化合物の幾つかの実施形態では、化合物は、0.33以下の垂直双極子比(VDR)を有する。このようなヘテロレプティック化合物の幾つかの実施形態では、化合物は、0.30以下のVDRを有する。このようなヘテロレプティック化合物の幾つかの実施形態では、化合物は、0.25以下のVDRを有する。このようなヘテロレプティック化合物の幾つかの実施形態では、化合物は、0.20以下のVDRを有する。このようなヘテロレプティック化合物の幾つかの実施形態では、化合物は、0.15以下のVDRを有する。
当業者であれば、化合物の遷移双極子モーメント軸及び化合物の垂直双極子比という用語の意味を容易に理解できるであろう。しかしながら、これらの用語の意味は、その開示内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第10,672,997号明細書において見ることができる。米国特許第10,672,997号明細書においては、VDRではなく、化合物の水平双極子比(HDR)が論じられている。しかしながら、当業者であれば、VDR=1-HDRであることを容易に理解する。
C.本開示のOLED及びデバイス
別の態様において、本開示は、本開示の前記化合物セクションに開示される化合物を含有する第1の有機層を含むOLEDデバイスも提供する。
幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、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配置された有機層と、を含み、前記有機層は、本明細書で記載される式Iの構造を含む化合物を含む。
幾つかの実施形態においては、前記有機層は、発光層であることができ、本明細書に記載される化合物は、発光ドーパント又は非発光ドーパントであることができる。
幾つかの実施形態においては、前記発光層は、1以上の量子ドットを含む。
幾つかの実施形態においては、前記有機層は、更に、ホストを含むことができ、前記ホストは、ベンゾ縮合チオフェン又はベンゾ縮合フランを含むトリフェニレンを含み、前記ホスト中のいずれの置換基は、独立して、C2n+1、OC2n+1、OAr、N(C2n+1、N(Ar)(Ar)、CH=CH-C2n+1、C≡C-C2n+1、Ar、Ar-Ar、C2n-Arからなる群から選択される非縮合置換基である、又は無置換であることができ、nは1~10の整数であり、Ar及びArは、独立して、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びこれらの複素芳香族類似体からなる群から選択されることができる。
幾つかの実施形態においては、前記有機層は、ホストを更に含むことができ、前記ホストは、トリフェニレン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、5λ2-ベンゾ[d]ベンゾ[4,5]イミダゾ[3,2-a]イミダゾール、5,9-ジオキサ-13b-ボラナフト[3,2,1-de]アントラセン、トリアジン、ボリル、シリル、アザ-トリフェニレン、アザ-カルバゾール、アザ-インドロカルバゾール、アザ-ジベンゾチオフェン、アザ-ジベンゾフラン、アザ-ジベンゾセレノフェン、アザ-5λ2-ベンゾ[d]ベンゾ[4,5]イミダゾ[3,2-a]イミダゾール、及びアザ-(5,9-ジオキサ-13b-ボラナフト[3,2,1-de]アントラセン)からなる群から選択される少なくとも1つの化学基を含む。
幾つかの実施形態においては、前記ホストは、下記ホスト基1の構造からなる群から選択されることができる。
ホスト基1:
Figure 2024009786000076
Figure 2024009786000077
Figure 2024009786000078
Figure 2024009786000079
Figure 2024009786000080
Figure 2024009786000081
式中、X~X24は、それぞれ独立して、C又はNであり;
L’は、直接結合又は有機リンカーであり;
は、それぞれ独立して、結合がない、O、S、Se、CRR’、SiRR’、GeRR’、NR、BR、BRR’からなる群から選択され;
A’、RB’、RC’、RD’、RE’、RF’、及びRG’は、それぞれ独立して、モノ、最大置換までを表し、又は無置換を表し;
R、R’、RA’、RB’、RC’、RD’、RE’、RF’、及びRG’は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、セレニル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、ボリル、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
2つの隣接するRA’、RB’、RC’、RD’、RE’、RF’、及びRG’は、任意に、結合又は縮合して、環を形成する。
幾つかの実施形態においては、前記ホストは、以下からなる群から選択されるホスト基2から選択されることができる。
ホスト基2:
Figure 2024009786000082
Figure 2024009786000083
幾つかの実施形態においては、有機層は、更に、ホストを含むことができ、前記ホストは、金属錯体を含む。
幾つかの実施形態においては、前記発光層は、2つのホストである第1のホスト及び第2のホストを含むことができる。幾つかの実施形態においては、前記第1のホストは、正孔輸送ホストであり、前記第2のホストは、電子輸送ホストである。幾つかの実施形態においては、前記第1のホスト及び前記第2のホストは、エキシプレックスを形成することができる。
幾つかの実施形態においては、本明細書に記載の化合物は、増感剤であることができ、デバイスは、更に、アクセプターを含むことができ、前記アクセプターは、蛍光発光体、遅延蛍光発光体、及びこれらの組合せから選択することができる。
更に別の態様において、本開示のOLEDは、また、本開示の前記化合物セクションに開示される化合物を含む発光領域を含むことができる。
幾つかの実施形態においては、前記発光領域は、本明細書で記載される式Iの構造を有する化合物を含むことができる。
幾つかの実施形態においては、アノード、カソード、又は有機発光層の上に配置された新たな層の少なくとも1つが、エンハンスメント層として機能する。エンハンスメント層は、非放射的に発光体材料に結合し、発光体材料から励起状態エネルギーを非放射モードの表面プラズモンポラリトンに伝達する表面プラズモン共鳴を示すプラズモン材料を含む。エンハンスメント層は、有機発光層から閾値距離以内に設けられ、発光体材料は、エンハンスメント層の存在により総非放射性崩壊速度定数及び総放射性崩壊速度定数を有し、閾値距離では、総非放射性崩壊速度定数は、総放射性崩壊速度定数に等しい。幾つかの実施形態においては、OLEDは、更に、アウトカップリング層を含む。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、有機発光層の反対側のエンハンスメント層の上に配置される。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、エンハンスメント層から発光層の反対側に配置されるが、依然として、エンハンスメント層の表面プラズモンモードからエネルギーをアウトカップリングする。アウトカップリング層は、表面プラズモンポラリトンからのエネルギーを散乱させる。幾つかの実施形態においては、このエネルギーは、光子として自由空間に散乱される。他の実施形態においては、エネルギーは、表面プラズモンモードから、デバイスの他のモード、例えば、有機導波路モード、基板モード、又は別の導波モード等に散乱されるがこれらに限定されない。エネルギーがOLEDの非自由空間モードに散乱される場合、他のアウトカップリングスキームを組み込んでそのエネルギーを自由空間に取り出すことができる。幾つかの実施形態においては、1以上の介在層を、エンハンスメント層とアウトカップリング層との間に配置することができる。介在層の例としては、有機、無機、ペロブスカイト、酸化物を含む誘電体材料であることができ、これらの材料の積層体及び/又は混合物を含むことができる。
前記エンハンスメント層は、発光体材料が存在する媒体の有効特性を変更し、発光率の低下、発光ライン形状の変更、角度による発光強度の変化、発光体材料の安定性の変化、OLEDの効率の変化、及びOLEDデバイスの効率ロールオフの低下のいずれか又は全てをもたらす。カソード側、アノード側、又は両側にエンハンスメント層を配置すると、前記した効果のいずれかを利用するOLEDデバイスが得られる。本明細書に記載され、図示される様々なOLEDの例に示される特定の機能層に加えて、本開示に係るOLEDは、OLEDにしばしば見られる他の機能層のいずれかを含むことができる。
前記エンハンスメント層は、プラズモン材料、光学活性メタ材料、又はハイパーボリックメタ材料で構成することがきる。本明細書で使用されるとき、プラズモン材料は、誘電率の実部が、電磁スペクトルの可視又は紫外領域でゼロを横切る材料である。幾つかの実施形態では、プラズモン材料は、少なくとも1つの金属を含む。そのような実施形態においては、金属は、Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca、これらの材料の合金又は混合物、及びこれらの材料の積層体の少なくとも1つを含むことができる。一般に、メタ材料は、異なる材料で構成される媒体であり、媒体が全体として、その各材料部分の合計とは異なる動作をする。特に、光学活性メタ材料は、負の誘電率と負の透磁率の両方を有する材料と定義される。一方、ハイパーボリックメタ材料は、誘電率又は透磁率が異なる空間方向に対して異なる符号を有する異方性媒体である。光学活性メタ材料とハイパーボリックメタ材料は、光の波長の長さスケールで伝搬方向に均一に見える媒体であるという点で、分布ブラッグ反射器(「DBR」)等の他の多くのフォトニック構造体と厳密に区別される。当業者が理解できる用語を使用すると、伝播方向におけるメタ材料の誘電率は、有効媒質近似で記述することができる。プラズモン材料とメタ材料は、光の伝搬を制御する方法を提供し、様々な方法でOLED性能を向上させることができる。
幾つかの実施形態においては、前記エンハンスメント層は平坦層として設けられる。他の実施形態においては、エンハンスメント層は、周期的、準周期的、若しくはランダムに配置される波長サイズのフィーチャ、又は周期的、準周期的、若しくはランダムに配置されるサブ波長サイズのフィーチャを有する。幾つかの実施形態においては、波長サイズのフィーチャ及びサブ波長サイズのフィーチャは、シャープなエッジを有する。
幾つかの実施形態においては、前記アウトカップリング層は、周期的、準周期的、若しくはランダムに配置される波長サイズのフィーチャ、又は周期的、準周期的、若しくはランダムに配置されるサブ波長サイズのフィーチャを有する。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、複数のナノ粒子から構成することができ、他の実施形態においては、アウトカップリング層は、材料の上に配置された複数のナノ粒子から構成される。これらの実施形態においては、アウトカップリングを、複数のナノ粒子のサイズを変えること、複数のナノ粒子の形状を変えること、複数のナノ粒子の材料を変えること、材料の厚みを調整すること、材料の屈折率又は複数のナノ粒子上に配置される更なる層の屈折率を変えること、エンハンスメント層の厚みを変えること、及び/又はエンハンスメント層の材料を変えることの少なくとも1つによって調節可能であり得る。デバイスの複数のナノ粒子は、金属、誘電体材料、半導体材料、金属の合金、誘電体材料の混合物、1以上の材料の積層体又は層、及び/又はあるタイプの材料のコアであって、別のタイプの材料のシェルでコーティングされたものの少なくとも1つから形成することができる。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、少なくとも金属ナノ粒子から構成され、前記金属は、Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca、これらの材料の合金又は混合物、及びこれらの材料の積層体からなる群から選択される。複数のナノ粒子は、それらの上に配置された更なる層を有することができる。幾つかの実施形態においては、発光の偏光を、アウトカップリング層を使用して調節することができる。アウトカップリング層の次元と周期性を変えることで、空気に優先的にアウトカップリングされる偏光のタイプを選択できる。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、デバイスの電極としても機能する。
更に他の態様においては、本開示は、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配置され、本開示の上記化合物セクション開示される化合物を含むことができる有機層と、を有する有機発光デバイス(OLED)を含む消費者製品も提供する。
幾つかの実施形態においては、前記消費者製品は、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配置される有機層とを含むOLEDを含み、前記有機層は、本明細書に記載される式Iの構造を有する化合物を含むことができる。
幾つかの実施形態においては、前記消費者製品は、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び/又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、対角で2インチ未満のマイクロディスプレイ、3-Dディスプレイ、バーチャルリアリティ又は拡張現実ディスプレイ、車両、共に並べた多重ディスプレイを含むビデオウォール、劇場又はスタジアムのスクリーン、光療法デバイス、及び看板の1つであることができる。
概して、OLEDは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも1つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層(複数可)に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。幾つかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。
幾つかのOLEDの材料及び構成が、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第5,844,363号明細書、米国特許第6,303,238号明細書、及び米国特許第5,707,745号明細書に記載されている。
初期のOLEDは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第4,769,292号明細書において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子(「蛍光」)を使用していた。蛍光発光は、概して、10ナノ秒未満の時間枠で発生する。
ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料(「燐光」)を有するOLEDが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Baldoら、「Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices」、Nature、395巻、151~154、1998;(「Baldo-I」)及びBaldoら、「Very high-efficiency green 有機発光デバイスs based on electrophosphorescence」、Appl.Phys.Lett.、75巻、3号、4~6(1999)(「Baldo-II」)。燐光については、参照により組み込まれる米国特許第7,279,704号5~6段において更に詳細に記述されている。
図1は、有機発光デバイス100を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス100は、基板110、アノード115、正孔注入層120、正孔輸送層125、電子ブロッキング層130、発光層135、正孔ブロッキング層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、カソード160、及びバリア層170を含み得る。カソード160は、第1の導電層162及び第2の導電層164を有する複合カソードである。デバイス100は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるUS7,279,704、6~10段において更に詳細に記述されている。
これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板-アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第5、844、363号において開示されている。p-ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2003/0230980号明細書において開示されている通りの、50:1のモル比でm-MTDATAにF-TCNQをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるThompsonらの米国特許第6,303,238号において開示されている。n-ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2003/0230980号において開示されている通りの、1:1のモル比でBPhenにLiをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第5,703,436号及び同第5,707,745号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したITO層を有するMg:Ag等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,097,147号及び米国特許出願公開第2003/0230980号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2004/0174116号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2004/0174116号において見ることができる。
図2は、反転させたOLED200を示す。デバイスは、基板210、カソード215、発光層220、正孔輸送層225、及びアノード230を含む。デバイス200は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なOLED構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス200はアノード230の下に配置されたカソード215を有するため、デバイス200は「反転させた」OLEDと称されることができる。デバイス100に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス200の対応する層において使用してよい。図2は、幾つかの層が如何にしてデバイス100の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。
図1及び図2において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本開示の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なOLEDは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス200において、正孔輸送層225は正孔を輸送し、正孔を発光層220に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、OLEDは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図1及び図2に関して記述されている異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。
参照によりその全体が組み込まれるFriendらの米国特許第5,247,190号明細書において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるOLED(PLED)等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するOLEDが使用され得る。OLEDは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるForrestらの米国特許第5,707,745号明細書において記述されている通り、積み重ねられてよい。OLED構造は、図1及び図2において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Forrestらの米国特許第6,091,195号明細書において記述されているメサ構造及び/又はBulovicらの米国特許第5,834,893号明細書において記述されているくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。
別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,013,982号明細書及び同第6,087,196号明細書において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるForrestらの米国特許第6,337,102号において記述されているもの等の有機気相堆積(OVPD)、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第7,431,968号明細書において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング(OVJP、有機気相ジェット堆積(OVJD)とも称される)による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,294,398号明細書及び同第6,468,819号明細書において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及び有機蒸気ジェット印刷(OVJP)等の堆積法の幾つかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、好ましくは少なくとも3個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、低分子において使用され得る。20個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、3~20個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける低分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。
本開示の実施形態にしたがって製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の1つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び/又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,968,146号明細書、PCT特許出願第PCT/US2007/023098号及び同第PCT/US2009/042829号において記述されている、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を含む前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び/又は同時に堆積されるべきである。非ポリマー材料に対するポリマー材料の重量比は、95:5から5:95の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作製され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
本開示の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、種々の電気製品又は中間部品に組み込まれることができる多種多様な電子部品モジュール(又はユニット)に組み込まれることができる。このような電気製品又は中間部品としては、エンドユーザーの製品製造者によって利用されることができるディスプレイスクリーン、照明デバイス(離散的光源デバイス又は照明パネル等)が挙げられる。このような電子部品モジュールは、駆動エレクトロニクス及び/又は電源を任意に含むことができる。本開示の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、組み込まれた1以上の電子部品モジュール(又はユニット)を有する多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。OLEDの有機層に本開示の化合物を含むOLEDを含む消費者製品が開示される。このような消費者製品は、1以上の光源及び/又は1以上のある種のビジュアルディスプレイを含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、曲がったディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び/又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、丸めることができるディスプレイ、折り畳むことができるディスプレイ、伸ばすことができるディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ(対角で2インチ未満のディスプレイ)、3-Dディスプレイ、バーチャルリアリティ又は拡張現実ディスプレイ、車両、共に並べた多重ディスプレイを含むビデオウォール、劇場又はスタジアムのスクリーン、光療法デバイス、及び看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本開示にしたがって製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、18℃から30℃、より好ましくは室温(20~25℃)等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、摂氏-40℃~+80℃で用いることもできる。
OLEDに関する更なる詳細、及び前記した定義は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第7,279,704号明細書にみることができる。
本明細書において記述されている材料及び構造は、OLED以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。
幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、可撓性があること、丸めることができること、折り畳むことができること、伸ばすことができること、曲げることができることからなる群から359選択される1以上の特性を有する。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、透明又は半透明である。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、カーボンナノチューブを含む層を更に含む。
幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、遅延蛍光発光体を含む層を更に含む。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、RGB画素配列又は白色及びカラーフィルター画素配列を含む。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、又はウェアラブルデバイスである。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、10インチ未満の対角線又は50平方インチ未満の面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、少なくとも10インチの対角線又は少なくとも50平方インチの面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、照明パネルである。
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができる。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちTADF(E型遅延蛍光とも呼ばれる;例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国出願第15/700,352号参照)、三重項-三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる。幾つかの実施形態においては、前記発光ドーパントは、ラセミ混合物であることができる、又は1つのエナンチオマーに富む(enriched)ことができる。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、ホモレプティックであることができる(各配位子が同じである)。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、ヘテロレプティックであることができる(少なくとも1つの配位子が他と異なっている)。金属に配位する配位子が1超存在する場合、幾つかの実施形態においては、これらの配位子は、全て同一であることができる。幾つかの他の実施形態においては、少なくとも1つの配位子が、他の配位子と異なる。幾つかの実施形態においては、全ての配位子が、互いに異なることができる。このことは、金属に配位している配位子が、その金属に配位している他の配位子と結合し、三座、四座、五座、又は六座配位子を形成することができる実施形態においても当てはまる。したがって、配位している配位子が互いに結合されている場合、幾つかの実施形態においては、配位子の全てが同一であることができ、幾つかの他の実施形態においては、結合している配位子の少なくとも1つが、他の配位子と異なることができる。
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、OLEDにおけるリン光増感剤として、用いられることができ、前記OLEDにおける1つ又は複数の層は、1つ以上の蛍光及び/又は遅延蛍光発光体の形態で、アクセプターを含む。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、増感剤として用いられるエキシプレックス(exciplex)の1つの成分として用いられることができる。リン光増感剤として、前記化合物は、前記アクセプターへのエネルギー移動が可能でなくてはならず、前記アクセプターは、エネルギーを発光する又はエネルギーを最終発光体に更に移動する。前記アクセプター濃度は、0.001%~100%の範囲であり得る。前記アクセプターは、リン光増感剤と同じ層にあることも、又は1つ以上の異なる層にあることもできる。幾つかの実施形態においては、前記アクセプターは、TADF発光体である。幾つかの実施形態においては、前記アクセプターは、蛍光発光体である。幾つかの実施形態においては、前記発光は、前記増感剤、前記アクセプター、及び前記最終発光体のいずれか又は全てから生じることができる。
他の態様によれば、本明細書に記載される化合物を含む組成物も開示される。
本明細書中に開示されるOLEDは、消費者製品、電子部品モジュール、及び照明パネルの1以上に組み込まれることができる。前記有機層は、発光層であることができ、幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができ、他の実施形態においては、前記化合物は、非発光ドーパントであることができる。
本開示の更に他の態様においては、本明細書に開示される新規化合物を含む組成物が記載される。前記組成物は、本明細書に開示される溶媒、ホスト、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子ブロッキング材料、正孔ブロッキング材料、及び電子輸送材料からなる群から選択される1つ以上の成分を含むこともできる。
本開示は、本開示の新規化合物、又はその一価又は多価のバリアントを含む任意の化学構造を包含する。言い換えれば、本発明化合物又はその一価又は多価のバリアントは、より大きな化学構造の一部であることができる。そのような化学構造は、モノマー、ポリマー、巨大分子、及び超分子(supramolecule)(超分子(supermolecule)としても知られている)からなる群から選択されることができる。本明細書中で使用される、「化合物の一価のバリアント」は、1個の水素が除去され、化学構造の残りへの結合で置き換えられていることを除いては、前記化合物と同一である部分を指す。本明細書中で使用される、「化合物の多価のバリアント」は、1個超の水素が除去され、化学構造の残りへの結合で置き換えられていることを除いては前記化合物と同一である部分を指す。超分子の例においては、発明化合物は、共有結合なしで前記超分子錯体に組み込まれることもできる。
D.本開示の化合物の他の材料との組合せ
有機発光デバイス中の特定の層に有用として本明細書において記述されている材料は、デバイス中に存在する多種多様な他の材料と組み合わせて使用され得る。例えば、本明細書において開示されている発光性ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と併せて使用され得る。以下で記述又は参照される材料は、本明細書において開示されている化合物と組み合わせて有用となり得る材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用となり得る他の材料を特定するための文献を容易に閲覧することができる。
a)伝導性(導電性)ドーパント:
電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリアの密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体のフェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、p型伝導性ドーパントでドープされることができ、n型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができる伝導性ドーパントの非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
EP01617493、EP01968131、EP2020694、EP2684932、US20050139810、US20070160905、US20090167167、US2010288362、WO06081780、WO2009003455、WO2009008277、WO2009011327、WO2014009310、US2007252140、US2015060804、US20150123047、及びUS2012146012
Figure 2024009786000084
Figure 2024009786000085
b)HIL/HTL:
本開示において使用される正孔注入/輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入/輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体;芳香族アミン誘導体;インドロカルバゾール誘導体;フッ化炭化水素を含有するポリマー;伝導性ドーパントを有するポリマー;PEDOT/PSS等の導電性ポリマー;ホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー;MoO等の金属酸化物誘導体;1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のp型半導体有機化合物;金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。
HIL又はHTL中に使用される芳香族アミン誘導体の例は、下記の一般構造を含むがこれらに限定されない。
Figure 2024009786000086
ArからArのそれぞれは、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群;ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群;並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも1つを介して、互いに結合している2から10個の環式構造単位からなる群から選択される。各Arは、無置換であることができる、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。
一態様において、ArからArは、
Figure 2024009786000087
(式中、kは1から20までの整数であり;X101からX108はC(CHを含む)又はNであり;Z101はNAr、O、又はSであり;Arは、上記で定義したものと同じ基を有する。)からなる群から独立に選択される。
HIL又はHTL中に使用される金属錯体の例は、下記の一般式を含むがこれらに限定されない。
Figure 2024009786000088
式中、Metは、40より大きい原子量を有し得る金属であり;(Y101-Y102)は二座配位子であり、Y101及びY102は、C、N、O、P及びSから独立に選択され;L101は補助配位子であり;k’は、1から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に結合し得る配位子の最大数である。
一態様において、(Y101-Y102)は2-フェニルピリジン誘導体である。別の態様において、(Y101-Y102)はカルベン配位子である。別の態様において、Metは、Ir、Pt、Os及びZnから選択される。更なる態様において、金属錯体は、Fc/Fcカップルに対して、溶液中で約0.6V未満の最小酸化電位を有する。
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるHIL材料及びHTL材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
CN102702075、DE102012005215、EP01624500、EP01698613、EP01806334、EP01930964、EP01972613、EP01997799、EP02011790、EP02055700、EP02055701、EP1725079、EP2085382、EP2660300、EP650955、JP07-073529、JP2005112765、JP2007091719、JP2008021687、JP2014-009196、KR20110088898、KR20130077473、TW201139402、US06517957、US20020158242、US20030162053、US20050123751、US20060182993、US20060240279、US20070145888、US20070181874、US20070278938、US20080014464、US20080091025、US20080106190、US20080124572、US20080145707、US20080220265、US20080233434、US20080303417、US2008107919、US20090115320、US20090167161、US2009066235、US2011007385、US20110163302、US2011240968、US2011278551、US2012205642、US2013241401、US20140117329、US2014183517、US5061569、US5639914、WO05075451、WO07125714、WO08023550、WO08023759、WO2009145016、WO2010061824、WO2011075644、WO2012177006、WO2013018530、WO2013039073、WO2013087142、WO2013118812、WO2013120577、WO2013157367、WO2013175747、WO2014002873、WO2014015935、WO2014015937、WO2014030872、WO2014030921、WO2014034791、WO2014104514、WO2014157018
Figure 2024009786000089
Figure 2024009786000090
Figure 2024009786000091
Figure 2024009786000092
Figure 2024009786000093
Figure 2024009786000094
c)EBL:
電子ブロッキング層(EBL)は、発光層から出る電子及び/又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び/又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、OLEDの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、EBL材料は、EBLインターフェースに最も近接した発光体よりも高いLUMO(真空準位により近い)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、EBL材料は、EBLインターフェースに最も近接したホストの1以上よりも高いLUMO(真空準位により近い)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。一態様においては、EBL中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの1つとして用いられる、同じ分子又は同じ官能基を含む。
d)ホスト:
本発明の有機ELデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いたホスト材料を含むことができる。前記ホスト材料としては特に限定されず、前記ホストの三重項エネルギーがドーパントのものよりも大きければ、任意の金属錯体又は有機化合物が用いられることができる。いずれのホスト材料も、三重項の基準が満たされる限り、任意のドーパントと共に用いられることができる。
ホスト材料として使用される金属錯体の例は、下記の一般式を有することが好ましい。
Figure 2024009786000095
式中、Metは金属であり;(Y103-Y104)は二座配位子であり、Y103及びY104は、C、N、O、P及びSから独立に選択され;L101は他の配位子であり;k’は、1から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に結合し得る配位子の最大数である。
一態様において、金属錯体は、下記の錯体である。
Figure 2024009786000096
式中、(O-N)は、原子O及びNに配位された金属を有する二座配位子である。
別の態様において、Metは、Ir及びPtから選択される。更なる態様において、(Y103-Y104)はカルベン配位子である。
1つの態様においては、前記ホスト化合物は、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群;ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群;並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも1つを介して互いに結合している2から10個の環式構造単位からなる群から選択される群の少なくとも1つを含む。各基内の各オプションは、非置換であることができる、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。
一つの態様においては、前記ホスト化合物は、分子中に、下記の基の少なくとも1つを含む。
Figure 2024009786000097
式中、R101は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。kは0から20又は1から20までの整数である。X101~X108は、独立して、C(CHを含む)又はNから選択される。Z101及びZ102は、独立して、NR101、O、又はSから選択される。
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるホスト材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
EP2034538、EP2034538A、EP2757608、JP2007254297、KR20100079458、KR20120088644、KR20120129733、KR20130115564、TW201329200、US20030175553、US20050238919、US20060280965、US20090017330、US20090030202、US20090167162、US20090302743、US20090309488、US20100012931、US20100084966、US20100187984、US2010187984、US2012075273、US2012126221、US2013009543、US2013105787、US2013175519、US2014001446、US20140183503、US20140225088、US2014034914、US7154114、WO2001039234、WO2004093207、WO2005014551、WO2005089025、WO2006072002、WO2006114966、WO2007063754、WO2008056746、WO2009003898、WO2009021126、WO2009063833、WO2009066778、WO2009066779、WO2009086028、WO2010056066、WO2010107244、WO2011081423、WO2011081431、WO2011086863、WO2012128298、WO2012133644、WO2012133649、WO2013024872、WO2013035275、WO2013081315、WO2013191404、WO2014142472、US20170263869、US20160163995、US9466803
Figure 2024009786000098
Figure 2024009786000099
Figure 2024009786000100
Figure 2024009786000101
Figure 2024009786000102
e)追加の発光体:
1以上の追加の発光体ドーパントを本開示の化合物と合わせて使用することができる。前記追加の発光体ドーパントの例としては、特に限定されず、前記化合物が典型的に発光体材料として用いられるものであれば、いずれの化合物も用いられることができる。好適な発光体材料の例としては、燐光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちTADF(E型遅延蛍光とも言われる)、三重項-三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができる発光体材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
CN103694277、CN1696137、EB01238981、EP01239526、EP01961743、EP1239526、EP1244155、EP1642951、EP1647554、EP1841834、EP1841834B、EP2062907、EP2730583、JP2012074444、JP2013110263、JP4478555、KR1020090133652、KR20120032054、KR20130043460、TW201332980、US06699599、US06916554、US20010019782、US20020034656、US20030068526、US20030072964、US20030138657、US20050123788、US20050244673、US2005123791、US2005260449、US20060008670、US20060065890、US20060127696、US20060134459、US20060134462、US20060202194、US20060251923、US20070034863、US20070087321、US20070103060、US20070111026、US20070190359、US20070231600、US2007034863、US2007104979、US2007104980、US2007138437、US2007224450、US2007278936、US20080020237、US20080233410、US20080261076、US20080297033、US200805851、US2008161567、US2008210930、US20090039776、US20090108737、US20090115322、US20090179555、US2009085476、US2009104472、US20100090591、US20100148663、US20100244004、US20100295032、US2010102716、US2010105902、US2010244004、US2010270916、US20110057559、US20110108822、US20110204333、US2011215710、US2011227049、US2011285275、US2012292601、US20130146848、US2013033172、US2013165653、US2013181190、US2013334521、US20140246656、US2014103305、US6303238、US6413656、US6653654、US6670645、US6687266、US6835469、US6921915、US7279704、US7332232、US7378162、US7534505、US7675228、US7728137、US7740957、US7759489、US7951947、US8067099、US8592586、US8871361、WO06081973、WO06121811、WO07018067、WO07108362、WO07115970、WO07115981、WO08035571、WO2002015645、WO2003040257、WO2005019373、WO2006056418、WO2008054584、WO2008078800、WO2008096609、WO2008101842、WO2009000673、WO2009050281、WO2009100991、WO2010028151、WO2010054731、WO2010086089、WO2010118029、WO2011044988、WO2011051404、WO2011107491、WO2012020327、WO2012163471、WO2013094620、WO2013107487、WO2013174471、WO2014007565、WO2014008982、WO2014023377、WO2014024131、WO2014031977、WO2014038456、WO2014112450
Figure 2024009786000103
Figure 2024009786000104
Figure 2024009786000105
Figure 2024009786000106
Figure 2024009786000107
Figure 2024009786000108
f)HBL:
正孔ブロッキング層(HBL)を使用して、発光層から出る正孔及び/又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び/又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、OLEDの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、HBL材料は、HBLインターフェースに最も近接した発光体よりも低いHOMO(真空準位から更に離れて)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、HBL材料は、HBLインターフェースに最も近接したホストの1以上よりも低いHOMO(真空準位から更に離れて)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。
一態様において、前記HBL中に使用される前記化合物は、上述したホストに用いられる場合と同じ分子又は同じ官能基を含む。
別の態様において、前記HBL中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含む。
Figure 2024009786000109
式中、kは1から20までの整数であり;L101は他の配位子であり、k’は1から3までの整数である。
g)ETL:
電子輸送層(ETL)は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である(ドープされていない)か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ETL材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
一態様において、前記ETL中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含有する。
Figure 2024009786000110
式中、R101は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ及びそれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。ArからArは、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。kは1から20までの整数である。X101からX108はC(CHを含む)又はNから選択される。
別の態様において、前記ETL中に使用される金属錯体は、下記の一般式を含有するがこれらに限定されない。
Figure 2024009786000111
式中、(O-N)又は(N-N)は、原子O、N又はN、Nに配位された金属を有する二座配位子であり;L101は他の配位子であり;k’は、1から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値である。
本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるETL材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。CN103508940、EP01602648、EP01734038、EP01956007、JP2004-022334、JP2005149918、JP2005-268199、KR0117693、KR20130108183、US20040036077、US20070104977、US2007018155、US20090101870、US20090115316、US20090140637、US20090179554、US2009218940、US2010108990、US2011156017、US2011210320、US2012193612、US2012214993、US2014014925、US2014014927、US20140284580、US6656612、US8415031、WO2003060956、WO2007111263、WO2009148269、WO2010067894、WO2010072300、WO2011074770、WO2011105373、WO2013079217、WO2013145667、WO2013180376、WO2014104499、WO2014104535
Figure 2024009786000112
Figure 2024009786000113
Figure 2024009786000114
h)電荷発生層(CGL)
タンデム型、又は積層型のOLED中で、CGLは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのn-ドープ層及びp-ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記CGL及び電極から供給される。前記CGL中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なCGL材料は、輸送層で用いられるn型及びp型伝導性ドーパントを含む。
OLEDデバイスの各層中に使用される任意の上記で言及した化合物において、水素原子は、部分的又は完全に重水素化されていてよい。重水素化される化合物の水素の最低量は、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、及び100%からなる群から選択される。故に、メチル、フェニル、ピリジル等であるがこれらに限定されない任意の具体的に挙げられている置換基は、これらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることができる。同様に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール等であるがこれらに限定されない置換基のクラスも、これらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることができる。
本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本発明は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。
E.実験データ
Pt[LA’1-(R29)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD1)の合成
Figure 2024009786000115
2,6-ジブロモ-4-クロロ-N-(2-ニトロフェニル)アニリンの合成
0℃でN-メチル-2-ピロリドン(pyrrolidonone)(35mL)中2,6-ジブロモ-4-クロロアニリン(10.0g、35mmol、1.0当量)の溶液に、窒素の正圧下で、60%分散液である鉱油中水素化ナトリウム(3.50g、88mmol、2.5当量)を少量ずつ添加した。30分間撹拌した後、1-フルオロ-2-ニトロベンゼン(5.44g、38.5mmol、1.1当量)を懸濁液に添加すると、即座に色が赤色に変化した。反応物を室温まで加温し、18時間撹拌した。暗赤色の懸濁液を0℃まで冷却し、氷水(1mL)の滴下により注意深くクエンチした。得られた懸濁液を水(200mL)に注ぎ、1時間撹拌した。懸濁液を濾過し、固体を水(3×25mL)及びヘキサン(2×25mL)で洗浄した。75℃で2日間、固体を減圧下で乾燥させ、オレンジ色の固体として、2,6-ジブロモ-4-クロロ-N-(2-ニトロフェニル)アニリン(10.5g、収率73%)を得た。
5’-クロロ-N-(2-ニトロフェニル)-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10-2’-アミンの合成
エタノール(202mL)中5’-クロロ-N-(2-ニトロフェニル)-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10-2’-アミン(8.30g、20mmol、1当量)、鉄粉(5.64g、101mmol、5当量)、及び濃HCl(7.57mL、91mmol、4.5当量)の混合物を窒素下90℃で18時間加熱した。未加工の(crude)反応混合物を室温まで冷却し、セライト(50g)で濾過し、エタノール(3×50mL)で洗浄した。濾液を減圧下で濃縮した。得られた残渣を酢酸エチル(3×150mL)で抽出した。有機層を回収し、水層を酢酸エチル(3×150mL)で抽出した。合わせた有機層を飽和ブライン(500mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。粗生成物をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中10~30%の勾配の酢酸エチルで溶出し、灰色の固体として5’-クロロ-N-(2-ニトロフェニル)-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10-2’-アミン(6.68g、収率87%)を得た。
1-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-ベンゾ[d]イミダゾ―ルの合成
窒素下室温で、オルトギ酸トリエチル(87mL)中5’-クロロ-N-(2-ニトロフェニル)-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10-2’-アミン(6.63g、17mmol、1当量)の懸濁液に、濃HCl(5.8mL、70mmol、4当量)を添加した。酸の添加で、灰色の懸濁液は、淡い黄色の溶液に変わった。反応物を窒素下で18時間還流した。未加工の反応混合物を減圧下で濃縮した。得られた黄色の固体をクロマトグラフィーにかけ、白色固体として、1-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-ベンゾ[d]イミダゾ―ル(5.54g、収率81%)を得た。
9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(1-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-3-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾール、テトラフルオロボラート塩の合成
DMF(13mL)中5’-クロロ-N-(2-ニトロフェニル)-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10-2’-アミン(1.00g、2.6mmol、1当量)及び(3-((9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-9H-カルバゾール-2-イル)オキシ)フェニル)(メシチル)ヨードニウムテトラフルオロボラート(2.41g、3.33mmol、1.3当量)の溶液を、窒素で15分間スパージ(sparge)し、その後トリフルオロメタンスルホン酸銅(II)(0.09g、0.3mmol、0.06当量)を投入した。封止したバイアル内で、反応混合物を110℃で4時間加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、減圧下で濃縮した。得られた残渣をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ジクロロメタン中2%メタノールで溶出し、灰色の粉末として、9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(1-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-3-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾール、テトラフルオロボラート塩(1.85g、収率83%)を得た。
9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(3-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾールの白金(II)錯体の合成
有機溶媒(11.5mL)中9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(1-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-3-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾール,テトラフルオロボラート塩(1.00g、1.2mmol、1当量)及びPt前駆体(1.1当量)の懸濁液を窒素で15分間スパージした。窒素下で、シリンジを介して塩基(3.3当量)を添加した。窒素雰囲気下で、反応物を135℃で18時間加熱した。粗混合物を室温まで冷却し、水(100mL)に注いだ。得られた黄褐色の懸濁液を1時間撹拌し、その後濾過した。固体を水(3×50mL)、その後メタノール(3×50mL)で洗浄した。その後、固体をジクロロメタン(100mL)に溶解し、水(100mL)を含む分液漏斗に移した。層を分離し、水相をジクロロメタン(3×75mL)で抽出した。合わせた有機層を硫酸ナトリウムに乾燥させ、シリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中60%ジクロロメタンで溶出し、黄色固体として、9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(3-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾールの白金(II)錯体(0.53g、収率47%)を得た。
Pt[LA’1-(R29)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD1)の合成
窒素充填グローブボックスにおいて、バイアルに、9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(3-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾールの白金(II)錯体(0.53g、0.54mmol、1当量)、シアン化亜鉛(II)(0.064g、0.54mmol 1当量)、炭酸セシウム(0.035g、0.11mmol、0.2当量)、Sphos Pd G2(0.039g、0.05mmol、0.1当量)、及びDMF(5.4mL)を投入し、100℃で18時間加熱した。反応物を室温まで冷却し、ジクロロメタン(50mL)及び脱イオン水(50mL)を含む分液漏斗に注いだ。層を分離し、水相をジクロロメタン(3×50mL)で抽出した。合わせた有機層を水(3×100mL)及び飽和ブライン(1×100mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル(5g)上に吸収させた。粗生成物をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中60%ジクロロメタンで溶出し、黄色固体として、Pt[LA’1-(R29)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](0.224g、収率43%)を得た。
Pt[LA’1-(R7)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD2)の合成
Figure 2024009786000116
2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)-N-(2-ニトロフェニル)アニリンの合成:無水N-メチル-2-ピロリジオン(pyrrolidione)(50mL)中2,6-ジブロモ-4-tert-ブチルアニリン(15.0g、48.9mmol、1.0当量)の溶液を窒素で15分間スパージした。溶液を0℃に冷却した。鉱油(4.89g、122mmol、2.5当量)中水素化ナトリウムの60%分散液を30分かけて500mgずつ添加した。2-フルオロニトロベンゼン(5.66mL、53.7mmol、1.1当量)を0℃で滴下し、暗赤色の溶液を得た。反応混合物を室温まで加温し、18時間撹拌した。反応混合物を0℃まで冷却し、氷水(3mL)で徐々にクエンチした。得られた濃い懸濁液を脱イオン水(400mL)に注ぎ、室温で1時間撹拌し、オフホワイトの析出物を形成した。得られた固体を濾過し、水(3×25mL)及びヘキサン(2×25mL)で洗浄した。固体を真空下75℃で48時間乾燥させ、オレンジ色の固体として、2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)-N-(2-ニトロフェニル)アニリン(18.2g、収率87%)を得た。
-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)ベンゼン-1,2-ジアミンの合成
THF(93mL)及び酢酸(93mL)の混合物中2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)-N-(2-ニトロフェニル)アニリン(12.0g、28mmol、1.0当量)の溶液を窒素で15分間スパージした。アイスバスの中で、オレンジ色の溶液を0℃まで冷却し、亜鉛粉末(11.0g、168mmol、6.0当量)を一度に添加した。反応混合物を2時間で室温まで加温し、16時間撹拌した。反応混合物をTHF(200mL)で希釈し、セライトパッドで濾過し、固体を除去し、THF(2×25mL)で洗浄した。得られた溶液を減圧下で濃縮し、酢酸エチル(200mL)で希釈し、飽和炭酸カリウム(100mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、セライト(100g)上で濃縮した。粗材料をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中10~30%の勾配の酢酸エチルで溶出し、ベージュの粉末として、N-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)ベンゼン-1,2-ジアミン:2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)-N-(2-ニトロフェニル)アニリンの溶液を得た(7.5g、収率67%)。
-(3-((9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-9H-カルバゾール-2-イル)オキシ)フェニル)-N-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)ベンゼン-1,2-ジアミン:N-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)ベンゼン-1,2-ジアミンの溶液の合成
無水トルエン(171mL)中2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)-N-(2-ニトロフェニル)アニリン(6.8g、17.1mmol、1.0当量)、9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-ヨードフェノキシ)-9H-カルバゾール(8.85g、17.1mmol)、及びBINAP Pd Gen3(0.847g、0.85mmol、0.05当量)の溶液を窒素で15分間スパージした。ナトリウムtert-ブトキシド(4.9g、51.2mmol、3.0当量)を一度に添加し、スパージングを更に5分間継続した。反応混合物を100℃で16時間加熱し、濃い溶液を形成した。反応混合物を室温まで冷却し、セライトプラグに通して濾過した。溶液を減圧下で濃縮した。粗材料をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中30~80%の勾配のジクロロメタンで溶出した。生成物をジエチルエーテル(30mL)から粉砕し、ベージュの粉末として、N-(3-((9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-9H-カルバゾール-2-イル)オキシ)フェニル)-N-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)ベンゼン-1,2-ジアミン(6.2g、収率46%)を得た。
3-(3-((9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-9H-カルバゾール-2-イル)オキシ)フェニル)-1-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-3-イウムクロリドの合成
-(3-((9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-9H-カルバゾール-2-イル)オキシ)フェニル)-N-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)ベンゼン-1,2-ジアミン(8.1g、10.3mmol、1.0当量)、オルトギ酸トリエチル(51mL、308mmol、30当量)、及び濃HCl(0.62mL、20.5mmol、2.0当量)の混合物を90℃で16時間加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、ジエチルエーテル(150mL)で希釈し、15分間激しく撹拌した。得られた固体を濾過し、ジエチルエーテル(3×15mL)で洗浄し、ベージュの固体として、3-(3-((9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-9H-カルバゾール-2-イル)オキシ)フェニル)-1-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-3-イウムクロリド(5.3g、収率61%)を得た。
Pt[LA’1-(R7)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD2)の合成
有機溶媒(50mL)中3-(3-((9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-9H-カルバゾール-2-イル)オキシ)フェニル)-1-(2,6-ジブロモ-4-(tert-ブチル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-3-イウムクロリド(4.16g、5.0mmol、1.0当量)、白金前駆体(1.0当量)、及び塩基(3.3当量)の溶液を窒素で10分間スパージした。115℃で82時間加熱した後、反応混合物を室温まで冷却し、メタノール(150mL)で希釈した。混合物を15分間撹拌し、得られた固体を濾過し、メタノール(2x15mL)で洗浄した。固体をジクロロメタン(100mL)中に溶解し、セライト(50g)上に吸収させた。粗材料をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中30~50%の勾配のジクロロメタンで溶出した。生成物をジクロロメタン(10mL)で溶解し、メタノール(60mL)で析出させ、濾過し、黄色固体として、Pt[LA’1-(R7)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](3.5g、収率71%)を得た。
Pt[LA’1-(R95)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD3)の合成
Figure 2024009786000117
グローボックスにおいて、無水THF(14mL)中トリフェニルシリルクロリド(1.0g、3.4mmol、1.0当量)の溶液を、室温で16時間、リチウム金属(118mg、17.0mmol、5.0当量)で処理し、濃い溶液を得て、シリンジフィルターで濾過し、濃い溶液として、トリフェニルシリルリチウム(0.25M、想定定量的収率)を得た。無水ジオキサン(17mL)中9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(3-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾール(1.0g、1.0mmol、1.0当量)の白金(II)錯体及びSPhos Pd Gen2(74mg、0.1mmol、0.1当量)の混合物を窒素で10分間スパージした。THF中0.25Mトリフェニルシリルリチウム(6.16mL、1.5mmol、1.5当量)を添加し、反応混合物を70℃(外側で(external))で16時間加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、メタノール(1mL)でクエンチした。粗生成物をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中30%ジクロロメタンで溶出した。精製した材料をジクロロメタン(4mL)中で溶解し、メタノール(50mL)で析出させ、濾過により回収し、真空下60℃で16時間乾燥させ、黄色固体として、Pt[LA’1-(R95)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](1.1g、収率93%)を得た。
Pt[LA’1-(R43)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD4)の合成
Figure 2024009786000118
ジオキサン(9.3mL)及び水(0.9mL)の9:1混合物中9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(3-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾールの白金(II)錯体(900mg、0.92mmol、1.0当量)(1.0g、1.0mmol、1.0当量)、(2,6-ビス(メチル-d)フェニル)ボロン酸(0.480g、3.1mmol、3.0当量)、SPhos Pd Gen2(0.074g、0.10mmol、0.1当量)、及びリン酸カリウム(0.653g、3.1mmol、3.0当量)の混合物を窒素で5分間スパージした。110℃で(外部で)16時間加熱した後、反応混合物を室温まで冷却し、ジクロロメタン(10mL)で希釈し、減圧下で乾燥するまで蒸発させた。粗材料をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中30~50%の勾配のジクロロメタンで溶出した。精製した材料をジクロロメタン(4mL)中で溶解し、メタノール(50mL)で析出し、濾過により回収し、空気乾燥し、黄色固体として、Pt[LA’1-(R43)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](750mg、収率72%)を得た。
Pt[LA’1-(R81)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD5)の合成
Figure 2024009786000119
無水THF(2mL)中9H-カルバゾール(343mg、2.1mmol、2.0当量)の溶液を窒素で2分間スパージし、その後室温でジエチルエーテル中3Mメチルマグネシウムクロリド(513μL、1.6mmol、1.5当量)で処理した。30℃で(外部で)30分間加熱した後、キシレン(10mL)中9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(3-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾール(1.0g、1.0mmol、1.0当量)の白金(II)錯体及びBrettPhos Pd Gen4(94mg、0.10mmol、0.1当量)の混合物に得られた溶液を添加した。120℃で(外部で)16時間加熱した後、反応混合物を室温まで冷却し、メタノール(1mL)でクエンチし、ジクロロメタン(10mL)で希釈し、減圧下で乾燥するまで蒸発させた。粗材料をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中30~80%の勾配のジクロロメタンで溶出した。精製した材料をジクロロメタン(4mL)中で溶解し、メタノール(50mL)で析出させ、濾過により回収し、空気乾燥し、黄色固体として、Pt[LA’1-(R81)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](920mg、収率81%)を得た。
Pt[LA’1-(R107)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](BD6)の合成
Figure 2024009786000120
ジオキサン(9.2mL)中9-(4-(tert-ブチル)ピリジン-2-イル)-2-(3-(3-(5’-クロロ-[1,1’:3’,1’’-テルフェニル]-2’-イル-2,2’’,3,3’’,4,4’’,5,5’’,6,6’’-d10)-1H-3λ-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)フェノキシ)-9H-カルバゾールの白金(II)錯体(900mg、0.92mmol、1.0当量)、ジベンゾ[b,d]フラン-4-イルボロン酸(587mg、2.8mmol、3.0当量)、SPhos Pd Gen2(67mg、0.10mmol、0.1当量)、及びリン酸カリウム(588mg、2.8mmol、3.0当量)の混合物を窒素で5分間スパージした。110℃で(外部で)16時間加熱した後、反応混合物を室温まで冷却し、ジクロロメタン(10mL)で希釈し、減圧下で乾燥するまで蒸発させた。粗材料をシリカ上でクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン中30~80%の勾配のジクロロメタンで溶出した。精製した材料をジクロロメタン(4mL)中で溶解し、メタノール(50mL)で析出させ、濾過により回収し、空気乾燥し、黄色固体として、Pt[LA’1-(R107)(R6)(R6)(R1)][Ly9(R1)(R7)(R1)](1.0g、収率99%)を得た。
DFT算出
Figure 2024009786000121
Figure 2024009786000122
Figure 2024009786000123
Figure 2024009786000124
表1は、発明化合物1~11及び比較例のDFT計算をまとめる。全ての化合物は飽和青色領域にT1を有するように計算される。全ての発明化合物のHOMO及びLUMOエネルギーは、比較例のものよりも狭く、これはデバイス中の電荷をより良く捕捉し、より高い効率をもたらすであろう。
上述の特定されたDFT関数集合及び基底集合で得られた計算は理論的である。本明細書で使用されるCEP-31G関数系を有するGaussian等の計算複合プロトコルは、電子効果が相加的であるので、より大きな関数系を使用して完全関数系(complete basis set:CBS)限界を推定することができるという仮定に依存する。しかしながら、研究の目標が一連の構造的に関連した化合物におけるHOMO、LUMO、S、T、結合解離エネルギー等の変化を理解することである場合、相加的効果は同様であると予想される。従って、B3LYPの使用からの絶対誤差は他の計算方法と比較して有意であるかもしれないが、B3LYPプロトコルで計算したHOMO、LUMO、S、T、及び結合解離エネルギー値の間の相対的差異は実験を非常に良く再現すると予想される(例えば、Hong et al.,Chem.Mater.2016,28,5791-98,5792-93 and Supplemental Informationを参照(OLED材料の文脈におけるDFT計算の信頼性について議論する))。更に、OLED技術において有用なイリジウム又は白金錯体に関しては、DFT計算から得られたデータは実際の実験データと非常によく相関する。Tavasli et al.,J.Mater.Chem.2012,22,6419-29,6422(表3)(様々な発光錯体の実際のデータと密接に相関するDFT計算を示す);Morello,G.R.,J.Mol.Model.2017,23:174(様々なDFT関数集合及び関数系を研究し、B3LYP及びCEP-31Gの組合せは発光錯体について特に正確であると結論した)を参照。
OLEDは、15-Ω/sqのシート抵抗を有する酸化インジウムスズ(ITO)層でプレコートしたガラス基板上で成長させた。任意の有機層堆積又はコーティングの前に、基板を溶媒で脱脂し、酸素プラズマを用いて、100mTorrで50W、1.5分間処理し、その後UVオゾンで5分間処理した。表1におけるデバイスは、高真空下(<10-7Torr)における熱蒸着で作製した。アノード電極は、750Åの酸化インジウムスズ(ITO)であった。デバイス実施例は、ITO表面から順に、100Åの化合物1(HIL)、250Åの化合物2(HTL)、50Åの化合物3(EBL)、50%の化合物4and12%の化合物BD1-BD7でドープした300Åの化合物3(EML)、50Åの化合物4(BL)、35%の化合物6でドープした300Åの化合物5(ETL)、10Åの化合物5(EIL)からなる有機層と、1,000ÅのAl(カソード)とからなった。デバイスはいずれも、作製後直ちに、窒素グローブボックス(<1ppmのHO及びO)中で、エポキシ樹脂で封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターをパッケージに入れた。ドーピング率は体積%である。
Figure 2024009786000125
Figure 2024009786000126
デバイスの性能
Figure 2024009786000127
表2は、発明化合物BD1~BD5及び比較例BD7のデバイス性能をまとめる。全ての発明化合物がより高いEQEを示すことを理解することができる。特定の理論に拘束されることなく、それはおそらく自己クエンチングを減少させる増強された嵩高さに起因すると考えられる。BD2は、色点(より小さいCIEy)に関して非常に優れており、他の全ての指標が同等かそれ以上である。青色領域におけるより小さいCIEyは、飽和青色有機ELデバイスを実現するために重要である。上記の全ての結果は、実験誤差に起因し得るいかなる値も超えており、観察された改善は有意で予想外である。

Claims (10)

  1. 式Iの構造を有する化合物。
    式I
    Figure 2024009786000128
    (式中、MはPt又はPdであり;
    環A、B、C、及びDは、それぞれ独立して、5員又は6員の炭素環又は複素環であり;
    、Z、及びZの1つはNであり、他の2つはCであり;
    ~X10は、それぞれ独立して、C又はNであり;
    Kは、直接結合、O、S、N(Rα)、P(Rα)、B(Rα)、C(Rα)(Rβ)、及びSi(Rα)(Rβ)からなる群から選択され;
    及びLは、それぞれ独立して、直接結合、BR、BRR’、NR、PR、P(O)R、O、S、Se、C=O、C=S、C=Se、C=NR’、C=CR’R’’、S=O、SO、CR、CRR’、SiRR’、GeRR’、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びそれらの組合せからなる群から選択され;
    、R、R、及びRは、それぞれ独立して、モノから最大可能置換までを表す、又は無置換を表し;
    は、モノから最大可能置換までを表し;
    R、R’、R’’、Rα、Rβ、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
    は、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択され;
    少なくとも1つのRは、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、及びヘテロアルキルからなる群から選択される置換基を含み;
    任意の2つの置換基は結合又は縮合して、環を形成してもよいが、X又はXでのRは、Rと結合し、環を形成することができず;
    但し、Rは、メチル基ではなく;
    但し、前記化合物は、以下:
    Figure 2024009786000129
    ではなく;
    但し、(i)LがCRR’である場合、又は(ii)環Aがイミダゾ―ルであり、2つのRが縮合ベンゾ環を形成しない場合、Rは、C、C、又はtert-ブチルであることができない。)
  2. 前記化合物が式IAを有する、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2024009786000130
    (式中、REE1及びREE2は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
    EE1及びREE2は、同一でも異なっていてもよい。)
  3. ~X10は、それぞれCであるか、又はX~X10の少なくとも1つは、Nである;及び/又は
    はNである;及び/又は
    Kは直接結合又はOである;及び/又は
    環Aは、イミダゾ―ル、ピリミジン-4,6-ジオン、及びピリミジン-4-オンからなる群から選択される;及び/又は環B、環C、及び環Dは、それぞれ独立して、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、イミダゾ―ル、ピラゾール、ピロール、オキサゾール、フラン、チオフェン、及びチアゾールからなる群から選択され;及び/又は
    は、O、S、BR’、NR’、及びSeからなる群から選択される;及び/又はLは、O、S、CR’、BR’、NR’、及びSeからなる群から選択される;及び/又は
    又はXでの少なくとも1つのRは、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、及びヘテロアルキルからなる群から選択される置換基を含む;及び/又は
    は、アリール及びヘテロアリールからなる群から選択される部分を含む;及び/又は
    はシリル基を含む、又はRは部分的に又は完全に重水素化される、請求項1に記載の化合物。
  4. 前記化合物が以下の構造を有する、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2024009786000131
    (式中、X11~X26は、それぞれ独立して、C又はNであり;
    AA、RBB、RCC、及びRDDは、それぞれ独立して、モノから最大可能置換までを表す、又は無置換を表し;
    AA、RBB、RCC、及びRDDは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
    任意の2つの置換基は、任意に縮合又は結合し、環を形成してもよい。)
  5. 前記化合物が以下からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2024009786000132
    Figure 2024009786000133
    (式中、RA1、RA2、RB1、RC1、RC2、RD1、RD2、REE1、及びREE2は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、ゲルミル、ボリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、セレニル、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基である。)
  6. 前記化合物が以下Pt(LA’)(Ly)の式を有する化合物からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2024009786000134
    (式中、LA’は、下記からなる群から選択され;
    Figure 2024009786000135
    は以下からなる群から選択され;
    Figure 2024009786000136
    Figure 2024009786000137
    Figure 2024009786000138
    式中、RCC、RDD、及びREEは、それぞれ独立して、モノから最大可能置換までを表す、又は無置換を表し;
    、R、R、RCC、RDD、REE、R、及びRは、それぞれ独立して、下記からなる群から選択される。)
    Figure 2024009786000139
    Figure 2024009786000140
    Figure 2024009786000141
    Figure 2024009786000142
    Figure 2024009786000143
    Figure 2024009786000144
    Figure 2024009786000145
    Figure 2024009786000146
    Figure 2024009786000147
    Figure 2024009786000148
    Figure 2024009786000149
    Figure 2024009786000150
    Figure 2024009786000151
    Figure 2024009786000152
    Figure 2024009786000153
    Figure 2024009786000154
    Figure 2024009786000155
    Figure 2024009786000156
    Figure 2024009786000157
  7. 前記化合物が以下Pt(LA’)(Ly)の式を有する化合物からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2024009786000158
    (式中、LA’は、LA’m-(Ri)(Rj)(Rk)(Rl)及びLA’m’-(Ri’)(Rj)(Rk)(Rl)の構造からなる群から選択され、mは1~3及び8~12の整数であり、m’は4~7の整数であり、iは5~135の整数であり、i’は8~135の整数であり,j、k、及びlは、それぞれ独立して、1~135の整数であり;LA’1-(R5)(R1)(R1)(R1)~LA’12-(R135)(R135)(R135)(R135)は、以下に定義される構造を有し;
    Figure 2024009786000159
    Figure 2024009786000160
    式中、Lは、Ln-(Rs)(Rt)(Ru)の構造からなる群から選択され、nは1~33の整数であり、s、t、及びuは、それぞれ独立して、1~135の整数であり;L1-(R1)(R1)(R1)~LA’33-(R135)(R135)(R135)は、下記で定義される構造を有し;
    Figure 2024009786000161
    Figure 2024009786000162
    Figure 2024009786000163
    Figure 2024009786000164
    式中、R1~R135は、以下のリスト5の構造を有する。)
    リスト5:
    Figure 2024009786000165
    Figure 2024009786000166
    Figure 2024009786000167
    Figure 2024009786000168
    Figure 2024009786000169
    Figure 2024009786000170
    Figure 2024009786000171
  8. 前記化合物が下記からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2024009786000172
    Figure 2024009786000173
    Figure 2024009786000174
    Figure 2024009786000175
    Figure 2024009786000176
    Figure 2024009786000177
    Figure 2024009786000178
    Figure 2024009786000179
    Figure 2024009786000180
    Figure 2024009786000181
    Figure 2024009786000182
    Figure 2024009786000183
    Figure 2024009786000184
    Figure 2024009786000185
    Figure 2024009786000186
  9. 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配置され、請求項1に記載の化合物を含む有機層と、
    を含むことを特徴とする有機発光デバイス。
  10. 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配置され、請求項1に記載の化合物を含む有機層と、
    を含む有機発光デバイスを含むことを特徴とする消費者製品。
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