JP5734411B2 - 橋かけベンズイミダゾールカルベン錯体およびoledにおけるその使用 - Google Patents

橋かけベンズイミダゾールカルベン錯体およびoledにおけるその使用 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
本発明は、以下に示される式(I)のヘテロレプティックイリジウム錯体に関する:
Figure 0005734411
[式中、
5とR6とが共に、またはR6とR7とが共に、式
Figure 0005734411
の単位を形成し、ここで*は、R5およびR6基またはR6およびR7基を有するベンゼン環の炭素原子への結合を示し、酸素原子は、R5、R6またはR7基を有する炭素原子に結合しており、R1〜R4およびR8基は、各々、本明細書内で定義されるとおりであり、且つAは酸素または硫黄である]。
本発明はさらに、少なくとも1つのかかるヘテロレプティックイリジウム錯体を含む発光層、かかるヘテロレプティックイリジウム錯体を含む有機発光ダイオード(OLED)、かかるOLEDを含む照明器具、定置式視覚表示装置および移動式視覚表示装置からなる群から選択される装置、およびかかるヘテロレプティックイリジウム錯体のOLED内での、特に発光体、マトリックス材料、電荷輸送材料および/または電荷ブロッカーとしての使用を含む。
OLEDは、それらが電流によって励起されたときに光を発する材料の性質を利用している。OLEDは、平面視覚表示装置を製造するための、ブラウン管および液晶ディスプレイの代替として特に興味深い。非常にコンパクトな設計および本来的に低い電力消費のおかげで、OLEDを含む素子は特に移動体用途、例えば携帯電話、ラップトップ等における用途のために適している。さらに、白色のOLEDは、現在公知の照明技術を上回る大きな優位性、特に高い効率をもたらす。
例えば中央の金属原子としてイリジウムを有するヘテロレプティック錯体を含む、数多くの材料が、当該技術分野において提案されており、それらは電流による励起により光を発する。それらの材料の中には、カルベン配位子を含むものもある。
WO2006/056418号A2は、例えばとりわけ、イミダゾール環のカルベン結合を介して中央のイリジウム原子に結合するN−フェニルイミダゾールまたはN−フェニルベンズイミダゾール単位を含むヘテロレプティック金属錯体について記載している。ベンズイミダゾール含有配位子の場合は、縮合部のベンゼン環とフェニル置換基との間の橋も、フェニル置換基がジベンゾフラン単位の一部である錯体であるとしても開示されている。しかしながら、本発明による式(I)の化合物は、この文献内には見出されない。
WO2006/121811号A1は、カルベン配位子を含む燐光性ヘテロレプティック金属錯体について開示している。WO2006/121811号A1内に特定される錯体、例えばイリジウム錯体は、全て、ベンズイミダゾールカルベン(ベンズイミダゾリデン)をカルベン配位子として有する。しかしながら、初めに引用された式(I)の化合物は、WO2006/121811号A1内に開示されていない。
WO2006/067074号A1は同様に、カルベン配位子を有するエレクトロルミネッセントヘテロレプティック金属錯体について開示している。使用された非カルベン配位子は、アリールピリジン、アリールピラゾールおよびアリールトリアゾールを含む。WO2006/067074号A1内には、非カルベン配位子としての2−フェニル−1H−イミダゾールの使用は開示されていない。
WO2007/115981号は、カルベン配位子と、複素環式の非カルベン配位子との両方を含むヘテロレプティック金属錯体、その製造方法、およびそれらの化合物のOLED中での使用について開示している。しかしながら、WO2007/115981内の実施例として開示された化合物は、本発明による配位子のいかなる組み合わせも含んでいない。
エレクトロルミネッセンスを特に可視領域、より特定には電磁スペクトルの赤色、緑色、特に青色領域で示すイリジウム錯体が既に公知であったとしても、高い量子収率を有し且つ同時にダイオードの長い寿命も特に示すさらなる化合物が提供されることが望ましい。
本発明の文脈において、エレクトロルミネッセンスとは、電界蛍光と電界燐光との両方を意味すると理解される。
従って、本発明の課題は、可視領域、より特定には電磁スペクトルの青色、赤色および緑色領域におけるエレクトロルミネッセンスのために適した代替的なイリジウム錯体であって、フルカラーディスプレイおよび白色OLEDの製造を可能にするイリジウム錯体を提供することである。
本発明のさらなる課題は、ホスト化合物との混合物として、または実質的に、即ち、ホスト物質の不在下で、OLEDにおける発光層として使用できる相応の錯体を提供することである。
本発明のさらなる課題は、高い量子収率およびダイオード内での高い安定性を有する相応の錯体を提供することである。該錯体は、OLED内で発光体、マトリックス材料、電荷輸送材料または電荷ブロッカーとして有用であるべきである。
これらの課題は、本発明によれば、一般式(I)の金属カルベン錯体によって解決される
Figure 0005734411
式中、可変部分は各々、以下のとおりに定義される:
1は独立して、
・ 水素、
・ 直鎖または分枝鎖のアルキル基: 該アルキル基は、1〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ シクロアルキル基: 該シクロアルキル基は、3〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ 置換または非置換のアリール基: 該アリール基は、6〜30個の炭素原子を有し、且つ少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ 置換または非置換のヘテロアリール基: 該ヘテロアリール基は、合計5〜18個の炭素原子およびヘテロ原子を有し、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
であるか、または、2つのR1基は、それらが結合している炭素原子と共に、置換または非置換のC5、C6、C7、またはC8環である、
5とR6とは共に、またはR6とR7とは共に、式
Figure 0005734411
の単位を形成し、ここで*は、R5およびR6基またはR6およびR7基を有するベンゼン環の炭素原子への結合を示し、且つ、酸素原子は、R5、R6またはR7基を有する炭素原子に結合される、
Aは酸素または硫黄である、
2は、
・ 直鎖または分枝鎖のアルキル基: 該アルキル基は、1〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ シクロアルキル基: 該シクロアルキル基は、3〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ 置換または非置換のアリール基: 該アリール基は、6〜30個の炭素原子を有し、且つ少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ 置換または非置換のヘテロアリール基: 該ヘテロアリール基は、合計5〜18個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有し、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
である、
3、R4は、各々独立して、
・ 直鎖または分枝鎖のアルキル基: 該アルキル基は、1〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ シクロアルキル基: 該シクロアルキル基は、3〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ 置換または非置換のアリール基: 該アリール基は、6〜30個の炭素原子を有し、且つ少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
・ 置換または非置換のヘテロアリール基: 該ヘテロアリール基は、合計5〜18個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有し、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
である、
8は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
m、nは各々独立して、0、1、2または3である。
本発明の文脈において、用語アリール基(radical)、アリール単位またはアリール基(group)、ヘテロアリール基(radical)、ヘテロアリール単位またはヘテロアリール基(group)、アルキル基(radical)、アルキル単位またはアルキル基(group)、およびシクロアルキル基(radical)、シクロアルキル単位またはシクロアルキル基(group)は各々以下のとおりに定義される:
アリール基(radical)またはアリール基(group)は、特に、6〜30個の炭素原子、好ましくは6〜18個の炭素原子の基本骨格を有し、1つの芳香環または複数の縮合芳香環から形成される基を意味すると理解される。適した基本骨格は、例えば、フェニル、ベンジル、ナフチル、アントラセニルまたはフェナントレニルである。この基本骨格は非置換(置換可能な全ての炭素原子が水素原子を持っていることを意味する)であるか、または、基本骨格の置換可能な位置の1つ、1つより多く、または全てで置換されていてよい。適した置換基は、例えば、アルキル基、好ましくは1〜8個の炭素原子を有するアルキル基、より好ましくはメチル基、エチル基、i−プロピル基またはt−ブチル基、アリール基、好ましくはC6−アリール基であり、これは、置換または非置換のヘテロアリール基、好ましくは少なくとも1つの窒素原子を含むヘテロアリール基、より好ましくはピリジル基、アルケニル基、好ましくは二重結合を有するアルケニル基、より好ましくは1つの二重結合および1〜8個の炭素原子を有するアルケニル基、またはドナーまたはアクセプタ作用を有する基であってよい。ドナー作用を有する基は、+Iおよび/または+M効果を有する基を意味すると理解され、且つ、アクセプタ作用を有する基は、−Iおよび/または−M効果を有する基を意味すると理解される。ドナーまたはアクセプタ作用を有する適した基は、ハロゲン基、好ましくはF、Cl、Br、より好ましくはF、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボニル基、エステル基、アミン基、アミド基、CH2F基、CHF2基、CF3基、CN基、チオ基またはSCN基である。アリール基は、最も好ましくは、メチル基、エチル基、イソ−プロピル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソ−ブチル基、tert−ブチル基、アリールオキシ基、アミンv、チオ基およびアルコキシからなる群から選択される置換基を有しているか、またはアリール基は非置換である。アリール基(radical)またはアリール基(group)は好ましくは、少なくとも1つの上述の置換基によって随意に置換されているフェニル基である。該フェニル基は、より好ましくは上述の置換基を有さない、上述の置換基の1つ、2つ、または3つを有する。
ヘテロアリール基(radical)またはヘテロアリール基(group)は、特に、5〜30個、好ましくは5〜18個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有し、且つ、上述のアリール基とは、アリール基の基本骨格中の少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子によって置き換えられているという点で異なる基を意味すると理解される。好ましいヘテロ原子は、N、O、およびSである。最も好ましくは、アリール基の基本骨格の1つまたは2つの炭素原子がヘテロ原子によって置き換えられている。該基本骨格は特に好ましくは、電子欠乏系、例えばピリジル、ピリミジル、ピラジルおよびトリアゾリル、および五員環の複素環式芳香族化合物、例えばピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサゾールおよびチアゾールから選択される。該基本骨格は、該基本骨格の1つ、1つより多く、または全ての置換可能な位置で置換されていてよい。適した置換基は、アリール基について既に言及されたものと同じである。
アルキル基(radical)またはアルキル基(group)は、特に、1〜20個の炭素原子、好ましくは1〜10個の炭素原子、より好ましくは1〜8個の炭素原子を有する基を意味すると理解される。このアルキル基は、分枝鎖または非分枝であってよく、且つ、1つまたはそれより多くのヘテロ原子、好ましくはN、OまたはSによって随意に中断されていてよい。さらには、このアルキル基は、アリール基について言及された1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよい。同様に、アルキル基が1つまたはそれより多くのアリール基を有することが可能である。上記で列挙されたアリール基の全てが適している。より好ましくは、アルキル基はメチル、エチル、i−プロピル、n−プロピル、i−ブチル、n−ブチル、t−ブチル、sec−ブチル、i−ペンチル、n−ペンチル、sec−ペンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、i−ヘキシルおよびsec−ヘキシルからなる群から選択される。非常に特に好ましいのは、メチル、i−プロピル、tert−ブチルである。
シクロアルキル基(radical)またはシクロアルキル基(group)は特に、3〜20個の炭素原子、好ましくは3〜10個の炭素原子、より好ましくは3〜8個の炭素原子を有する環式基を意味すると理解される。このシクロアルキル基は、1つまたはそれより多くのヘテロ原子、好ましくはN、OまたはSによって随意に中断されていてよい。さらには、このシクロアルキル基は、非置換であるかまたは置換されていてよく、即ち、アリール基について言及された置換基の1つまたはそれより多くによって置換されていてよい。同様に、シクロアルキル基が1つまたはそれより多くのアリール基を有することが可能である。上記で列挙されたアリール基の全てが適している。
2つのR1基の場合、それらは互いに異なっていてよい。しかしながら、その2つのR1基は好ましくは同一である。
2つのR1基が、それらが結合されている炭素原子と共に、置換されたC5、C6、C7またはC8環、好ましくはC5またはC6環を形成する場合、有用な置換基は、シクロアルキル基(radical)またはシクロアルキル基(group)の場合と同様に、アリール基について言及された1つまたはそれより多くの置換基、および1つまたはそれより多くのアリール基を含む。
本発明によれば、アリール、ヘテロアリール、アルキルおよびシクロアルキル基についてなされた記述が、独立してR1、R2、R3およびR4基に適用される。
好ましい実施態様において、式(I)の金属カルベン錯体における可変部分R1、R2、R3、R4およびR8は、各々、以下のとおりに定義される:
1は独立して、1〜10個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、6〜30個の炭素原子を有する置換または非置換のアリール基であるか、または2つのR1基が、それらが結合されている炭素原子と共に、置換または非置換のC5またはC6環を形成する、
2は、6〜30個の炭素原子を有するオルト、オルト’二置換のアリール基である、
3およびR4は、各々、1〜10個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
8は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基である、
m、nは各々独立して0、1または2である。
1、R2、R3およびR4について1〜10個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基は、独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert−ブチルおよびペンチルである。
8についての1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基は、独立して、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびtert−ブチルである。R8はより好ましくはメチルである。
1およびR2についての6〜30個の炭素原子を有する置換または非置換のアリール基は独立して、非置換のフェニルまたは置換フェニルであり、好ましくは、例えば1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、例えばメチル、エチルまたはプロピル、特にイソプロピルによってオルト置換されたものである。
特に好ましい実施態様において、式(I)の金属カルベン錯体における可変部分R1、R2、R3、R4およびR8は、各々、以下のとおりに定義される:
1は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
2は、オルト、オルト’ジアルキル化されたフェニル基である、
3、R4は各々、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
8は1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、且つ、
m、nは各々独立して0、1または2である。
1、R2、R3、R4およびR8について1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基は独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびtert−ブチルである。R8についての選択肢は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびtert−ブチルである。R8はより好ましくはメチルである。
2の定義におけるオルト、オルト’ジアルキル化フェニル基は、好ましくは1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、例えば、メチル、エチルまたはプロピルによって、特にイソプロピルによって置換されている。2つのオルト、オルト’置換基は、互いに異なっていてよい。しかしながら、それらは好ましくは同一である。
本発明の錯体の一般的且つ好ましい実施態様において、R5とR6とが共に、またはR6とR7とが共に、式:
Figure 0005734411
[式中、
*は、R5およびR6、またはR6およびR7基を有するベンゼン環の炭素原子への結合を示し、且つ、酸素原子はR5、R6またはR7基を有する炭素原子に結合される]
の単位を形成する。ここで、Aは酸素または硫黄である。
特に好ましい実施態様において、R6およびR7は共に、式
Figure 0005734411
[式中、
*は、R6およびR7基を有するベンゼン環の炭素原子への結合を示し、且つ、酸素原子はR7基を有する炭素原子に結合される]
の単位を形成する。
この場合、mおよびnは、2または3の値であるとみなされ、相応の置換基は同一または異なっていてもよい。
一般的な場合、且つ好ましい実施態様において、式(I)の本発明の金属カルベン錯体について、以下の異性体構造(I−1)〜(I−4)が生じる:
Figure 0005734411
特に好ましい実施態様において、本発明の式(I)の金属カルベン錯体の構造は、(I−5)において示される:
Figure 0005734411
さらには、以下の異性体S1〜S4が、式(I−1)〜(I−5)の金属カルベン錯体について可能であり、その各々は2つの鏡像異性体(aおよびb)の形態で存在し得る:
Figure 0005734411
本願においては、2つの2−フェニル−1H−イミダゾール配位子の配置のために、異性体S1a/S1bおよびS2a/S2bが擬似的なメリジオナル(pseudo−mer)異性体として示され、且つ、異性体S3a/S3bおよびS4a/S4bが擬似的なフェイシャル(pseudo−fac)異性体として示される。
意外なことに、異性体S3およびS4がOLED内で使用される場合、効率および寿命に関して特に良好な結果が得られることが判明した。従って、本発明によれば、異性体S3a/S3bおよびS4a/S4b、即ち、擬似的なフェイシャル異性体が特に好ましい。
一般に、本発明の金属カルベン錯体(I)の種々の異性体を、当業者に公知の方法、例えばクロマトグラフィー、昇華、または結晶化によって分離できる。一般に、種々の異性体を熱的または光化学的に、適した反応条件(例えばpH)を用いて相互転換できる。
本発明は、式(I)のヘテロレプティック錯体の特定の異性体または鏡像異性体と、任意の混合比での種々の異性体または鏡像異性体の混合物との両方に関する。
以下で、本発明による金属カルベン錯体として、下記のものが例として列挙される:
Figure 0005734411
Figure 0005734411
Figure 0005734411
式(I)の本発明の金属カルベン錯体を、下記によって得ることができる:
イリジウムおよび非カルベン結合を介して該イリジウムに結合された配位子を含む少なくとも1つの前駆体化合物を、一般式(I)の錯体中で接触させ、その後、得られた中間生成物と、カルベン結合を介してイリジウムに結合された配位子とを、一般式(I)の錯体、またはそれらの配位子前駆体、例えば相応のベンズイミダゾリウム塩中で反応させるか、
または、
イリジウムおよびカルベン結合を介してMに結合された配位子を含む少なくとも1つの前駆体化合物を、一般式(I)の錯体中で接触させ、その後、生じた中間生成物と、非カルベン結合を介してイリジウムに結合された配位子とを、一般式(I)の錯体中で反応させる。
イリジウムに結合された相応の非カルベン配位子を含む錯体を、好ましくは遊離カルベンとして脱プロトン化された形態での、または保護されたカルベンの形態での、例えば銀カルベン錯体としての、相応のカルベン配位子と反応させることが好ましい。使用される前駆体化合物は、一般式(I)の錯体中に存在する相応の置換基R1〜R8を含む。
イリジウムに結合されている相応の非カルベン配位子を含む錯体は当業者に公知である。一般式(I)の錯体中に存在する非カルベン配位子に加えて、前駆体化合物として使用される錯体は、当業者に公知のさらなる配位子、例えばハロゲン化物、特に塩化物を含んでよい。さらに適した配位子は、例えば1,5−シクロオクタジエン (COD)、ホスフィン、シアニド、アルコキシド、擬ハロゲン化物および/またはアルキルである。
イリジウムに結合される相応の非カルベン配位子を含む有利な錯体は、例えば一般式(III)
Figure 0005734411
[式中、
2については上記の定義を有し、Yは独立してF、Cl、Br、I、メトキシまたはカルボキシレートであってよい]
の化合物である。
一般式(I)の錯体中で使用されるカルベン配位子のために特に好ましい前駆体化合物は、例えば、一般式(IV−a)または(IV−b)
Figure 0005734411
[式中、
1、R4、R5、R6、R7およびR8については上記の定義を有し、Zは、F、Cl、Br、I、BF4、PF6、ClO4またはSbF6として定義される]
に相応する。
カルベン配位子前駆体は、好ましくは反応前に、例えば当業者に公知の塩基性化合物、例えば塩基性メタレート、塩基性金属アセテート、アセチルアセトナト、またはアルコキシド、または塩基、例えばKOtBu、NaOtBu、LiOtBu、NaH、シリルアミド、Ag2Oおよびホスファゼン塩基によって、脱プロトン化される。さらには、カルベンを、揮発性物質、例えば低級アルコール、例えばメタノールまたはエタノールを、例えば高められた温度および/または減圧で、カルベン配位子の前駆体化合物から除去することによって解放することもできる。相応の方法は当業者に公知である。
接触を、好ましくは溶剤中で行う。適した溶剤は、当業者に公知であり、且つ、好ましくは、芳香族または脂肪族の溶剤、例えばベンゼンまたはトルエン、環式または非環式のエーテル、アルコール、エステル、アミド、ケトン、ニトリル、ハロゲン化化合物、およびそれらの混合物からなる群から選択される。特に好ましい溶剤は、トルエン、キシレン、メシチレン、ジオキサンおよびTHFである。
使用される金属の非カルベン錯体の、使用されるカルベン配位子前駆体に対するモル比は、一般に1:10〜10:1、好ましくは1:1〜1:5、より好ましくは1:2〜1:4である。
接触は一般に、20〜200℃、好ましくは50〜150℃、より好ましくは60〜130℃の温度で実施される。
反応時間は所望のカルベン錯体に依存し、且つ一般に0.02〜50時間、好ましくは0.1〜24時間、より好ましくは1〜12時間である。
反応後に得られる一般式(I)の錯体を、当業者に公知の方法、例えば洗浄、結晶化、またはクロマトグラフィーによって随意に精製でき、且つ、随意に、同様に当業者に公知の条件下で、例えば熱的または光化学的に異性化できる。
本発明のヘテロレプティック錯体およびそれらの混合物は、OLED内の発光体分子として傑出して適している。配位子における変化により、電磁スペクトルの赤色、緑色、特に青色領域においてエレクトロルミネッセンスを示す相応の錯体を提供することが可能になる。従って、本発明による一般式(I)のヘテロレプティック錯体は、発光体物質として傑出して優れており、なぜなら、それらは電磁スペクトルの可視領域、例えば400〜600nmにおいて発光(エレクトロルミネッセンス)を有するからである。本発明のヘテロレプティック錯体により、電磁スペクトルの赤色、緑色、特に青色領域においてエレクトロルミネッセンスを有する化合物を提供することが可能になる。従って、本発明のヘテロレプティック錯体を発光体物質として用いることにより、産業的に使用可能であるOLEDを提供することが可能になる。
一般式(I)の本発明のヘテロレプティック錯体の場合、それらがOLED内で使用される際の特に良好な効率および寿命について強調すべきである。
本願はさらに、一般式(I)のヘテロレプティック錯体の、OLED内での、好ましくは発光体、マトリックス材料、電荷輸送材料、および/または電荷ブロッカーとしての使用についても提供する。
有機発光ダイオードは原則的に、以下の複数の層から形成される:
・ アノード(1)
・ ホール輸送層(2)
・ 発光層(3)
・ 電子輸送層(4)
・ カソード(5)。
一般式(I)のヘテロレプティック錯体は、好ましくは、発光層(3)における発光分子として使用される。
従って本願はさらに、本発明による一般式(I)の少なくとも1つの金属カルベン錯体を含む発光層およびその好ましい実施態様を提供する。それは好ましくは発光体分子の機能を想定する。一般式(I)の好ましいヘテロレプティック錯体は、上記で既に特定されている。
本発明によって使用される一般式(I)のヘテロレプティック錯体は、実質的に、即ち、さらなる添加物なく、発光層内に存在できる。しかしながら、本発明によって使用される一般式(I)のヘテロレプティック錯体に加えて、さらなる化合物が発光層内に存在することも可能である。例えば、発光分子として使用されるヘテロレプティック錯体の発光色を変えるために、蛍光色素が存在することがある。さらには、希釈材料が存在することがある。この希釈材料は、ポリマー、例えばポリ(N−ビニルカルバゾール)またはポリシランであってよい。しかしながら、該希釈材料は、同様に小さな分子、例えば4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CDP)または第三級芳香族アミンであってもよい。希釈材料が使用される場合、発光層内で本発明によって使用されるヘテロレプティック錯体の割合は、一般に40質量%未満、好ましくは3〜30質量%である。一般式(I)の本発明のヘテロレプティック錯体は、好ましくはマトリックス中で使用される。従って、発光層は好ましくは少なくとも1つの本発明による一般式(I)のヘテロレプティック錯体および希釈材料としてのマトリックス材料を含む。
適したマトリックス材料は(先述の希釈材料の他に)、原則的に下記で、ホール輸送材料および電子輸送材料として言及される材料、並びにカルベン錯体、例えば式(I)のカルベン錯体またはWO2005/019373号内で言及されたカルベン錯体である。特に適しているのは、カルバゾール誘導体、例えば、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)−2,2’−ジメチル−ビフェニル (CDBP)、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)−ビフェニル (CBP)、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン (mCP)、並びに以下の出願:WO2008/034758号、WO2009/003919号内で言及されたマトリックス材料である。
さらに適したマトリックス材料は、以下の文献内で言及されており、ここで、該マトリックス材料は、小分子または言及された小分子の(コ)ポリマーであってよい:
WO2007108459号 (H−1〜H−37)、好ましくはH−20〜H−22およびH−32〜H−37、より好ましくはH−20、H−32、H−36、H−37、WO2008035571号A1 (ホスト1〜ホスト6)、JP2010135467号 (化合物1〜46およびホスト−1〜ホスト−39およびホスト−43)、WO2009008100号 (化合物No.1〜No.67、好ましくはNo.3、No.4、No.7〜No.12、No.55、No.59、No.63〜No.67、より好ましくはNo.4、No.8〜No.12、No.55、No.59、No.64、No.65およびNo.67)、WO2009008099号 (化合物No.1〜No.110)、WO2008140114号 (化合物1−1〜1−50)、WO2008090912号 (化合物OC−7〜OC−36およびMo−42〜Mo−51のポリマー)、JP2008084913号 (H−1〜H−70)、WO2007077810号 (化合物1〜44、好ましくは1、2、4−6、8、19〜22、26、28−30、32、36、39〜44)、WO201001830号 (モノマー 1−1〜1−9の、好ましくは1〜3、1〜7、および1〜9のポリマー)、WO2008029729号 (化合物1−1〜1−36(のポリマー))、WO20100443342号 (HS−1〜HS−101およびBH−1〜BH−17、好ましくはBH−1〜BH−17)、JP2009182298号 (モノマー1〜75に基づく(コ)ポリマー)、JP2009170764号、JP2009135183号 (モノマー1〜14に基づく(コ)ポリマー)、WO2009063757号 (好ましくは、モノマー1−1〜1−26に基づく(コ)ポリマー)、WO2008146838号 (化合物a−1〜a−43および1−1〜1−46)、JP2008207520号 (モノマー1−1〜1−26に基づく(コ)ポリマー)、JP2008066569号 (モノマー1−1〜1−16に基づく(コ)ポリマー)、WO2008029652号 (モノマー1−1〜1−52に基づく(コ)ポリマー)、WO2007114244号 (モノマー1−1〜1−18に基づく(コ)ポリマー)、JP2010040830号 (化合物HA−1〜HA−20、HB−1〜HB−16、HC−1〜HC−23およびモノマーHD−1〜HD−12に基づく(コ)ポリマー)、JP2009021336号、WO2010090077号 (化合物1〜55)、WO2010079678号 (化合物H1〜H42)、WO2010067746号、WO2010044342号 (化合物HS−1〜HS−101およびポリ−1〜ポリ−4)、JP2010114180号 (化合物PH−1〜PH−36)、US2009284138号 (化合物1〜111およびH1〜H71)、WO2008072596号 (化合物1〜45)、JP2010021336号 (化合物H−1〜H−38、好ましくはH−1)、WO2010004877号 (化合物H−1〜H−60)、JP2009267255号 (化合物1−1〜1−105)、WO2009104488号 (化合物1−1〜1−38)、WO2009086028号、US2009153034号、US2009134784号、WO2009084413号 (化合物2−1〜2−56)、JP2009114369号 (化合物2−1〜2−40)、JP2009114370号 (化合物1〜67)、WO2009060742号 (化合物2−1〜2−56)、WO2009060757号 (化合物1−1〜1−76)、WO2009060780号 (化合物1−1〜1−70)、WO2009060779号 (化合物1−1〜1−42)、WO2008156105号 (化合物1〜54)、JP2009059767号 (化合物1〜20)、JP2008074939号 (化合物1〜256)、JP2008021687号 (化合物1〜50)、WO2007119816号 (化合物1〜37)、WO2010087222号 (化合物H−1〜H−31 )、WO2010095564号 (化合物ホスト−1〜ホスト−61)、WO2007108362号、WO2009003898号、WO2009003919号、WO2010040777号、US2007224446号およびWO06128800号。
特に好ましい実施態様においては、1つまたはそれより多くの以下の式(V)および/または(VI)の1つまたはそれより多くの化合物が使用される。一般式(V)および(VI)の化合物の好ましい実施態様も下記で言及される。
OLEDの上述の層の中の個々の層は、2つまたはそれより多くから形成されてもよい。例えば、ホール輸送層は、電極からホールが注入される1つの層と、ホールを該ホール注入層から離して発光層へと輸送する層とから形成されてよい。電子輸送層は同様に、複数の層、例えば電極を通じて電子が注入される層と、電子注入層から電子を受け取り且つそれらを発光層へと輸送する層とからなってよい。上述の層は、各々、エネルギー準位、熱抵抗、および電荷担体移動度等の要因によって、および上述の層と有機層または金属電極層とのエネルギー差によっても選択される。当業者は、OLEDの設計を、本発明によって発光体物質として使用される本発明によるヘテロレプティック錯体に最適に適合するように選択することができる。
特に効率的なOLEDを得るために、ホール輸送層のHOMO(最高被占分子軌道)をアノードの仕事関数に合わせるべきであり、且つ、電子輸送層のLUMO(最低空分子軌道)をカソードの仕事関数に合わせるべきである。
本願はさらに、少なくとも1つの本発明の発光層を含むOLEDを提供する。OLED内のさらなる層は、かかる層内で典型的に使用され且つ当業者に公知の任意の材料から形成されてよい。
アノードは、正の電荷担体を提供する電極である。それは例えば、金属、種々の金属の混合物、金属合金、金属酸化物または種々の金属酸化物の混合物を含む材料で構成されてよい。選択的に、アノードは導電性ポリマーであってよい。適した金属は、元素周期律表の11族、4族、5族、および6族の金属、および8〜10族の遷移金属も含む。アノードが透明であるべき場合、元素周期律表12、13および14族の混合金属酸化物、例えば酸化インジウムスズ(ITO)が一般に使用される。同様に、アノード(1)が、例えばNature、Vol.357、477〜479ページ (1992年6月11日)内に記載されているとおり、有機金属、例えばポリアニリンを含むことが可能である。アノードまたはカソードの少なくともどちらかは、形成された光を発することができるように少なくとも部分的に透明であるべきである。
本発明のOLEDの層(2)のために適したホール輸送材料は、例えば、Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第4版、Vol. 18、837〜860ページ、1996内に開示されている。ホール輸送分子またはポリマーのいずれかを、ホール輸送材料として使用できる。通例使用されるホール輸送分子は、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル (α−NPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン (TPD)、1,1−ビス[(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン (TAPC)、N,N’−ビス(4−メチルフェニル)−N,N’− ビス(4−エチルフェニル)−[1,1’−(3,3’−ジメチル)ビフェニル]−4,4’−ジアミン (ETPD)、テトラキス(3−メチルフェニル)−N,N,N’,N’−2,5−フェニレンジアミン (PDA)、α−フェニル−4−N,N−ジフェニルアミノスチレン (TPS)、p−(ジエチルアミノ)ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン (DEH)、トリフェニルアミン (TPA)、ビス[4−(N,N−ジエチルアミノ)−2−メチルフェニル](4−メチルフェニル)メタン (MPMP)、1−フェニル−3−[p−(ジエチルアミノ)スチリル]−5−[p−(ジエチルアミノ)フェニル]ピラゾリン (PPRまたはDEASP)、1,2−トランス−ビス(9H−カルバゾール−9−イル)−シクロブタン (DCZB)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン (TTB)およびポルフィリン化合物、例えば銅フタロシアニンからなる群から選択される。通例使用されるホール輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾール、(フェニルメチル)ポリシランおよびポリアニリンからなる群から選択される。同様に、ホール輸送分子をポリマー、例えばポリスチレンおよびポリカーボネート中にドープすることによってホール輸送材料を得ることも可能である。適したホール輸送分子は、既に上記で述べた分子である。
さらには、カルベン錯体をホール伝導材料として使用することが可能であり、この場合、少なくとも1つのホール伝導材料のバンドギャップは、一般に、使用された発光材料のバンドギャップよりも大きい。本発明の文脈において、バンドギャップは、三重項のエネルギーを意味すると理解される。適したカルベン錯体は、例えば、WO2005/019373号A2、WO2006/056418号A2、WO2005/113704号、WO2007/115970号、WO2007/115981号およびWO2008/000727号内に記載されるカルベン錯体である。適したカルベン錯体の1つの例は、式:
Figure 0005734411
有するIr(DPBIC)3である。
同様に、ホール輸送層内で混合物、特にホール輸送層の電気的なp型ドーピングをみちびく混合物を使用することが可能である。p型ドーピングは、酸化材料の添加によって達成される。この混合物は、例えば、上述のホール輸送材料と、MoO2、MoO3、WOx、ReO3、V25、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン (TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン (F4−TCNQ)、2,5−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、ビス(テトラ−n−ブチルアンモニウム)テトラシアノジフェノキノ−ジメタン、2,5−ジメチル−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、11,11,12,12−テトラシアノナフト−2,6−キノジメタン、2−フルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2,5−ジフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、ジシアノメチレン−1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロ−6H−ナフタレン−2−イリデン)マロノニトリル (F6−TNAP)、Mo(tfd)3 (Kahn et al.,J. Am. Chem. Soc. 2009、131 (35)、12530〜12531)との混合物、および、EP09153776.1号内で述べられるキノン化合物との混合物であってよい。
本発明のOLEDの層(4)のために適した電子輸送材料は、オキシノイド化合物でキレート化された金属、例えばトリス(8−ヒドロキシキノレート(quinolato))アルミニウム (Alq3)、フェナントロリンに基づく化合物、例えば2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン (DDPA=BCP)、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン (Bphen)、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン (DPA)またはフェナントロリン誘導体であってEP1786050号またはEP1097981号内に開示されるもの、およびアゾール化合物、例えば2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール (PBD)および3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール (TAZ)を含む。層(4)は、電子輸送を楽にするためと、OLEDの層界面での励起子のクエンチングを防ぐためのバッファ層またはバリア層としてとの両方のために役立つことができる。好ましくは、層(4)は、電子の移動度を改善し、且つ、励起子のクエンチングを減少させる。
同様に、電子輸送層内で少なくとも2つの材料の混合物を使用することが可能であり、この場合、少なくとも1つの材料が電子伝導性である。好ましくは、かかる混合電子輸送層内で、少なくとも1つのフェナントロリン化合物が使用される。より好ましくは、混合電子輸送層内で、少なくとも1つのフェナントロリン化合物の他に、アルカリ金属のヒドロキシキノレート錯体、例えばLiqが使用される。さらには、電子輸送層の電気的なn型ドーピングをみちびく混合物を使用することが可能である。n型ドーピングは、還元材料の添加によって達成される。それらの混合物は、例えば、上述の電子輸送材料と、アルカリ金属/アルカリ土類金属またはアルカリ金属塩/アルカリ土類金属塩、例えばLi、Cs、Ca、Sr、Cs2CO3との混合物、アルカリ金属錯体、例えば8−ヒドロキシキノレートリチウム (Liq)との混合物、およびY、Ce、Sm、Gd、Tb、Er、Tm、Yb、Li3N、Rb2CO3、フタル酸二カリウム、W(hpp)4 (EP1786050号)との混合物、またはEP1837926号B1内に記載される化合物との混合物であってよい。
本発明のOLEDは、少なくとも2つの異なる材料からなる電子輸送層を含んでよく、その少なくとも1つの材料が電子伝導性であるべきである。
好ましい実施態様において、本発明のOLEDは電子輸送層内に少なくとも1つのフェナントロリン誘導体を含む。
さらに好ましい実施態様において、本発明のOLEDは電子輸送層内に少なくとも1つのフェナントロリン誘導体および少なくとも1つのアルカリ金属のヒドロキシキノレート錯体を含む。
さらに好ましい実施態様において、該OLEDは電子輸送層内に少なくとも1つのフェナントロリン誘導体および8−ヒドロキシキノレートリチウムを含む。
カソード(5)は、電子または負の電荷担体を導入するためにはたらく電極である。該カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有する任意の金属または非金属であってよい。カソードのために適した材料は、元素周期律表の1族のアルカリ金属、例えばLi、Cs、2族のアルカリ土類金属、12族の金属(希土類金属およびランタノイドおよびアクチノイドを含む)からなる群から選択される。さらには、金属、例えばアルミニウム、インジウム、カルシウム、バリウム、サマリウムおよびマグネシウム、およびそれらの組み合わせを使用できる。さらには、リチウムを含む有機金属化合物、例えば、8−ヒドロキシキノレートリチウム(Liq)またはLiFを、有機相とカソードとの間に、電子注入層として適用して、稼働電圧を下げることができる。
本発明のOLEDは、追加的に、当業者に公知のさらなる層を含んでよい。例えば、正電荷の輸送を緩和する、および/または層のバンドギャップを互いに合わせる層を、層(2)と発光層(3)との間に適用してよい。選択的に、このさらなる層は、保護層としてはたらくことができる。類似して、負電荷の輸送を緩和する、および/または層の間のバンドギャップを互いに合わせるために、追加的な層が発光層(3)と層(4)との間に存在してよい。選択的に、この層が保護層としてはたらくことができる。
好ましい実施態様において、本発明のOLEDは、層(1)〜(5)に加えて、少なくとも1つの下記のさらなる層を含む:
・ アノード(1)とホール輸送層(2)との間のホール注入層;
・ ホール輸送層(2)と発光層(3)との間の電子ブロック層;
・ 発光層(3)と電子輸送層(4)との間のホールブロック層;
・ 電子輸送層(4)とカソード(5)との間の電子注入層。
当業者は、どのように適した材料を選択すべきかわかっている(例えば、電気化学的な調査に基づく)。個々の層のために適した材料は、当業者に公知であり、且つ、例えばWO00/70655号内に開示されている。
さらには、層(1)、(2)、(3)、(4)および(5)のいくつかまたは全てを表面処理して電荷担体の輸送効率を高めることが可能である。上述の各々の層のための材料の選択は、好ましくは高い効率を有するOLEDを得ることにより決定される。
本発明のOLEDを、当業者に公知の方法によって製造できる。一般に、OLEDは、個々の層を適した基板上に連続的に気相成長させることによって製造される。適した基板は、例えば、ガラスまたはポリマーフィルムである。気相成長のために、通例の技術、例えば熱蒸着、化学気相成長およびその他のものを使用できる。選択的な方法において、有機層を、適した溶剤中の溶液または分散液から被覆することができ、この場合、当業者に公知の被覆技術が用いられる。
一般に、種々の層は、以下の厚さを有している: アノード(2) 500〜5000Å (オングストローム)、好ましくは1000〜2000Å; ホール輸送層(3) 50〜1000Å、好ましくは200〜800Å; 発光層(4) 10〜1000Å、好ましくは100〜800Å; 電子輸送層(5) 50〜1000Å、好ましくは200〜800Å; カソード(6) 200〜10000Å、好ましくは300〜5000Å。本発明のOLED内でのホールと電子との再結合領域の位置は、つまりOLEDの発光スペクトルは、各々の層の相対的な厚さによって影響されることがある。このことは、好ましくは、電子/ホールの再結合領域が発光層内であるように、電子輸送層の厚さが選択されるべきであることを意味する。OLED内での個々の層の層厚の比は、使用される材料に依存する。使用されるどの追加的な層の層厚も、当業者に公知である。
好ましい実施態様において、本発明は、少なくとも1つの本発明の一般式(I)のヘテロレプティック錯体と、少なくとも1つの下記の式(V)の化合物とを含むOLEDに関する:
Figure 0005734411
[式中、
Xは、NR、S、OまたはPRであり、好ましくはSまたはOであり、より好ましくはOである;
Rは、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルである;
Bは、−NR2021、−P(O)R2223、−PR2425、−S(O)226、−S(O)R27、−SR28、または−OR29であり、好ましくは−NR2021である;より好ましくは、
Figure 0005734411
[式中、
30、R31は、各々独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリール、好ましくはメチル、カルバゾリル、ジベンゾフリルまたはジベンゾチエニルである;
y、zは、各々独立して、0、1、2、3または4、好ましくは0または1である]
である;
18、R19は、各々独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、SiR151617、B基またはドナーまたはアクセプタ作用を有する基である;
oは0、1、2、3または4である;
pは0、1、2または3である;
20、R21は、窒素原子と共に環式基を形成し、該環式基は3〜10個の環原子を有し、且つ非置換であるかまたはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよく、および/または、3〜10個の環原子を有する1つまたはそれより多くのさらなる環式基に縮合されていてよく、その際、縮合された基は非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、およびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよい;
15、R16、R17、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29は、各々独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルである、
または一般式(V)の2つの単位が、直鎖または分枝鎖の、飽和または不飽和のブリッジ(少なくとも1つのヘテロ原子によって随意に中断されている)を介して、結合手を介して、またはOを介して結合されている]。
式(V)において、
Xは、SまたはOであり、好ましくはOであり、且つ、
Bは、
Figure 0005734411
[式中、
30、R31は、各々独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、好ましくはメチル、カルバゾリル、ジベンゾフリルまたはジベンゾチエニルである;
y、zは、各々独立して、0、1、2、3または4であり、好ましくは0または1である]
である式(V)の化合物が好ましい。
式(V)のより好ましい化合物は、以下の式(Va)を示す:
Figure 0005734411
ここで、記号および添字B、X、R18、R19、oおよびpは、先述の意味を有する。
さらにより好ましい式(V)の化合物は、以下の式(Vaa)を示す:
Figure 0005734411
ここで、記号および添字R30、R31、y、z、X、R18、R19、oおよびpは、先述の意味を有する。
特に好ましい実施態様において、式(Vaa)内の記号および添字は、以下の意味を有する:
XはOまたはS、好ましくはOである;
oは1である;
pは0である;
y、zは各々独立して、0または1である; 且つ
30、R31は、各々独立して、メチル、カルバゾリル、ジベンゾフリルまたはジベンゾチエニルである;
18は、置換されたフェニル、カルバゾリル、ジベンゾフリルまたはジベンゾチエニルである。
さらに好ましい実施態様において、式(V)の化合物は、式(II)または(II*)を示す:
Figure 0005734411
ここで、X、B、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28およびR29、oおよびpは、各々、以下のとおりに定義される:
Xは、NR、S、OまたはPRであり、ここで、Rはアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルであって各々、合計1〜30個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有する、
Bは、−NR2021、−P(O)R2223、−PR2425、−S(O)226、−S(O)R27、−SR28または−OR29である、
22、R23、R24、R25、R26、R27、R28およびR29は、各々独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルであって、各々、合計1〜40個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有する、
15、R16、R17は、各々独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルであって各々合計1〜20個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有するものであり、ここで、R15、R16およびR17基の少なくとも1つは、アリールまたはヘテロアリールであり、好ましくは独立してアリールまたはアルキルであって各々合計1〜10個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有するものであり、ここで、R15、R16およびR17基の少なくとも1つはアリールである、
18、R19は、各々独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールであって各々合計1〜20個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有するもの、および/またはB基および/またはドナーまたはアクセプタ作用を有する基である、
o、pは、各々独立して、0、1、2または3である、
20、R21は、窒素原子と共に、環式基を形成し、該環式基は、3〜10個の環原子を有し、且つ非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよく、および/または3〜10個の環原子を有する1つまたはそれより多くのさらなる環式基に縮合していてよく、ここで、該縮合基は、非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよい。
さらなる実施態様において、一般式(II)および/または(II*)の2つの単位は、直鎖または分枝鎖の、飽和または不飽和のブリッジ(少なくとも1つのヘテロ原子によって随意に中断されている)を介して、結合手を介して、またはOを介して結合されており、ここで、前記のブリッジは一般式(II)および/または(II*)内のR16の代わりにSi原子に結合されている。
一般式(V)の化合物を、マトリックス(希釈材料)、ホール/励起子ブロッカー、電子/励起子ブロッカー、電子輸送材料またはホール輸送材料として、特許請求されるヘテロレプティック錯体(発光体としてはたらく)と組み合わせて使用できる。式(V)の少なくとも1つの化合物と、式(I)の化合物との両方を含む本発明のOLEDは、特に良好な効率および寿命を示す。式(V)の化合物の使用される機能に依存して、それは純粋な形態または種々の混合比で存在する。特に好ましい実施態様においては、1つまたはそれより多くの式(V)の化合物が、発光層内のマトリックス材料として、および/またはホール/励起子ブロッカーとして使用される。
一般式(II)の化合物を、好ましくは、マトリックス(希釈材料)、ホールブロッカー、励起子ブロッカー、電子輸送材料またはホール輸送材料として、特許請求されたヘテロレプティック錯体(発光体としてはたらく)と組み合わせて使用できる。式(II)の少なくとも1つの化合物と、式(I)の化合物との両方を含む本発明のOLEDは、特に良好な効率および寿命を示す。式(II)の化合物の使用される機能に依存して、それは純粋な形態または種々の混合比で存在する。
一般式(V)の化合物、特に残基R18〜R77に関して、並びに、下記で述べられる式(VI)の化合物に関して、以下が適用される:
用語アリール基(radical)、アリール単位またはアリール基(group)、ヘテロアリール基(radical)、ヘテロアリール単位またはヘテロアリール基(group)、アルキル基(radical)、アルキル単位またはアルキル基(group)、シクロアルキル基(radical)、シクロアルキル単位またはシクロアルキル基(group)は、既に上記で定義されている。本発明の文脈においては、用語ヘテロシクロアルキル基(radical)、ヘテロシクロアルキル単位またはヘテロシクロアルキル基(group)、アルケニル基(radical)、アルケニル単位またはアルケニル基(group)、アルキニル基(radical)、アルキニル単位またはアルキニル基(group)、およびドナーおよび/またはアクセプタ作用を有する基は、各々、以下のとおりに定義される:
ヘテロシクロアルキル基(radical)またはヘテロシクロアルキル基(group)は、特に、シクロアルキル基の骨格構造内の少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子によって置き換えられているという特徴において、先述のシクロアルキル基とは異なる基を意味すると理解される。好ましいヘテロ原子は、N、OおよびSである。より好ましくは、シクロアルキルの骨格構造内の1つまたは2つの炭素原子がヘテロ原子によって置き換えられている。適したヘテロシクロアルキル基の例は、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロフラン、ジオキサンから誘導される基である。
アルケニル基(radical)またはアルケニル基(group)は、特に、少なくとも2つの炭素原子を有する先述のアルキル基に相応する基であって、アルキル基内の少なくとも1つのC−C単結合がC−C二重結合によって置き換えられている点で異なるものを意味すると理解される。好ましくは、該アルケニル基は1つまたは2つの二重結合を含む。
アルキニル基(radical)またはアルキニル基(group)は、特に、少なく2つの炭素原子を有する先述のアルキル基に相応する基であって、アルキル基内の少なくとも1つのC−C単結合がC−C三重結合によって置き換えられている点で異なるものを意味すると理解される。好ましくは、該アルキニル基は、1つまたは2つの三重結合を含む。
ドナー作用を有する基またはアクセプタ作用を有する基は、以下を意味すると理解される:
ドナー作用を有する基は、+Iおよび/または+M効果を有する基を意味すると理解され、且つ、アクセプタ作用を有する基は、−Iおよび/または−M効果を有する基を意味すると理解される。好ましい適した基は、C1〜C20−アルコキシ、C6〜C30−アリールオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、C6〜C30−アリールチオ、SiR818283、OR81、ハロゲン基、ハロゲン化C1〜C20−アルキル基、カルボニル (−CO(R81))、カルボニルチオ (−C=O(SR81))、カルボニルオキシ (−C=O(OR81))、オキシカルボニル (−OC=O(R81))、チオカルボニル (−SC=O(R81))、アミノ (−NR8182)、擬ハロゲン基、アミド (−C=O(NR81))、−NR81C=O(R83)、ホスホネート (−P(O)(OR812、ホスフェート (−OP(O)(OR812)、ホスフィン (−PR8182)、ホスフィンオキシド (−P(O)R81 2)、スルフェート (−OS(O)2OR81)、スルホキシド (−S(O)R81)、スルホネート (−S(O)2OR81)、スルホニル (−S(O)281)、スルホンアミド (−S(O)2NR8182)、NO2、ボロン酸エステル (−OB(OR812)、イミノ (−C=NR8182))、ボラン基、スタナン基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、オキシム基、ニトロソ基、ジアゾ基、ビニル基、スルホキシイミン、アラン、ゲルマン、ボロキシムおよびボラジンから選択される。
ドナー作用またはアクセプタ作用を有する基におけるR81基、R82基および R83基は互いに独立して以下の意味を有する:
置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたは置換または非置換のC6〜C30−アリール、またはOR81、ここで、適した且つ好ましいアルキル基およびアリール基は先述されている。特に好ましいR81基、R82基およびR83基は、C1〜C6−アルキル、例えばメチル、エチルまたはi−プロピルまたはフェニルである。好ましい実施態様において(SiR818283の場合)、R81、R82およびR83は好ましくは、互いに独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたは置換または非置換のアリール、好ましくはフェニルである。
ドナー作用またはアクセプタ作用を有する好ましい基は、以下からなる群から選択される:
1〜C20−アルコキシ、好ましくはC1〜C6−アルコキシ、より好ましくはエトキシまたはメトキシ; C6〜C30−アリールオキシ, 好ましくはC6〜C10−アリールオキシ、より好ましくはフェニルオキシ; SiR818283、ここで、R81、R82およびR83は、好ましくは互いに独立して、置換または非置換のアルキルまたは置換または非置換のアリール、好ましくはフェニルである; より好ましくは、R81基、R82基またはR83基の少なくとも1つは、置換または非置換のフェニル(ここで、適した置換基は先述されている); ハロゲン基、好ましくはF、Cl、より好ましくはF、ハロゲン化C1〜C20−アルキル基、好ましくは ハロゲン化C1〜C6−アルキル基、より好ましくはフッ素化C1〜C6−アルキル基、例えばCF3、CH2F、CHF2またはC25; アミノ、好ましくはジメチルアミノ、ジエチルアミノまたはジアリールアミノ、より好ましくはジアリールアミノ; 擬ハロゲン基、好ましくはCN、−C(O)OC1〜C4−アルキル、好ましくは−C(O)OMe、P(O)R2、より好ましくはP(O)Ph2である。
ドナー作用またはアクセプタ作用を有する特に好ましい基は、メトキシ、フェニルオキシ、ハロゲン化C1〜C4−アルキル、好ましくは CF3、CH2F、CHF2、C25、ハロゲン、好ましくはF、CN、SiR818283(ここで、適したR81基、R82基およびR83基は、既に先述されている)、ジアリールアミノ (NR8485、ここでR84、R85は各々、C6〜C30−アリールである)、−C(O)OC1〜C4−アルキル、好ましくは−C(O)OMe、P(O)Ph2からなる群から選択される。
ハロゲン基は、好ましくはF、ClおよびBr、より好ましくはFおよびC、さらにより好ましくはFを意味すると理解される。
擬ハロゲン基は、好ましくはCN、SCNおよびOCN、より好ましくはCNを意味すると理解される。
先述のドナー作用またはアクセプタ作用を有する基は、本願内で述べられているがしかしドナー作用またはアクセプタ作用を含み得る先述のドナー作用またはアクセプタ作用を有する基のリスト内で述べられてはいないさらなる基(radical)、基(group)または単位を除外しない。
ヘテロシクロアルキル基(radical)、ヘテロシクロアルキル単位またはヘテロシクロアルキル基(group)、アルケニル基(radical)、アルケニル単位またはアルケニル基(group)、アルキニル基(radical)アルキニル単位またはアルキニル基(group)およびドナーおよび/またはアクセプタ作用を有する基は、先述のとおり、置換されていても非置換であってもよい。
非置換基(radical)、非置換単位または非置換基(group)は、前記基(radical)、単位または基(group)の置換可能な原子が、水素原子を含む基(radical)、単位または基(group)を意味すると理解される。置換基(radical)、置換単位または置換基(group)は、1つまたはそれより多くの置換可能な原子が、少なくとも1つの位置で、水素原子の代わりに置換基を含む基(radical)、単位または基(group)を意味すると理解される。適した置換基は、アリール基(radical)、アリール単位またはアリール基(group)に関して先述されたものと同一の置換基である。
同一の番号付けを有する基が本発明の化合物において1回より多く述べられる場合、前記の基は、互いに独立して、該基の定義内で述べられた意味を有することができる。
式(V)の化合物内のX基は、NR、S、OまたはPR、好ましくはNR、SまたはO、より好ましくはOまたはS、さらにより好ましくはOを意味すると理解される。
R基は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル、好ましくはアリール、ヘテロアリールまたはアルキル、より好ましくはアリールを意味すると理解され、ここで、先述の残基は、置換または非置換であってよい。適した置換基は先述されている。特に好ましくは、R基は、先述の1つまたはそれより多くの置換基によって置換されているかまたは非置換であってよいフェニルを意味すると理解される。さらにより特に好ましくは、R基は、非置換のフェニルを意味すると理解される。
式(V)の化合物内のB基は、−NR2021、−P(O)R2223、−PR2425、−S(O)226、−S(O)R27、−SR28または−OR29、好ましくはNR2021、−P(O)R2223または−OR29、より好ましくは−NR2021を意味すると理解される。
20〜R29およびR74〜R76基は、以下の意味を有する:
20、R21は、窒素原子と共に環式基を形成し、該環式基は3〜10個の環原子を有し、且つ、非置換であるか、またはアルキル, シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよく、および/または3〜10個の環原子を有する1つまたはそれより多くのさらなる環式基に縮合されていてよく、ここで、該縮合基は非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよい;
22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R74、R75、R76は、各々独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル、好ましくはアリールまたはヘテロアリールであり、ここで、該基は非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、およびドナー作用またはアクセプタ作用を有する基、より好ましくは非置換または置換フェニルから選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されており、ここで、適した置換基は、先述されており、例えばトリル、または式
Figure 0005734411
[式中、
X基およびR15基、R16基およびR17基は、互いに独立して、式(II)または(II*)の化合物に関して述べられた意味を有する]
の基である。
特に好ましくは、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28およびR29は、互いに独立して、フェニル、トリル、または式
Figure 0005734411
[式中、XはNPh、SまたはOである]
の基を意味すると理解される。
好ましい基−NR2021の例は、ピロリル、2,5−ジヒドロ−1−ピロリル、ピロリジニル、インドリル、インドリニル、イソインドリニル、カルバゾリル、アザカルバゾリル、ジアザカルバゾリル、イミダゾリル、イミダゾリニル、ベンズイミダゾリル、ピラゾリル、インダゾリル、1,2,3−トリアゾリル、ベンゾトリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル、テトラゾリル、1,3−オキサゾリル、1,3−チアゾリル、ピペリジル、モルホリニル、9,10−ジヒドロアクリジニルおよび1,4−オキサジニルからなる群から選択され、ここで先述の基は、非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナー作用またはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよく、好ましくは、−NR67基は、カルバゾリル、ピロリル、インドリル、イミダゾリル、ベンズイミダゾリル、アザカルバゾリルおよびジアザカルバゾリルから選択され、ここで先述の基は非置換であるかまたはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナー作用またはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよく、より好ましくは、−NR2021基は、カルバゾリルを意味すると理解され、それは非置換であっても、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナー作用またはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていていてもよい。
特に好ましい−NR2021基は:
Figure 0005734411
[式中、
30、R31は、互いに独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、好ましくはメチル、カルバゾリル、ジベンゾフリルまたはジベンゾチエニルである;
y、zは互いに独立して、0、1、2、3または4、好ましくは0または1である]
であり、例えば、
Figure 0005734411
[式中、XはNPh、SまたはOである];
Figure 0005734411
[式中、XはNPh、SまたはOである];
Figure 0005734411
である。
特に好ましい基−P(O)R2223は、
Figure 0005734411
である。
さらにより特に好ましい基−PR2425は、
Figure 0005734411
である。
特に好ましい基−S(O)226および−S(O)R27は、
Figure 0005734411
である。
特に好ましい基−SR28および−OR29は、
Figure 0005734411
[式中、Xは各々の場合において、NPh、SまたはOである]
である。
式(V)の化合物におけるR18、R19は、互いに独立してアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、さらなる基Bまたはドナー作用またはアクセプタ作用を有する基を意味すると理解され、好ましくは互いに独立して、アルキル、アリール、ヘテロアリールまたはドナー作用またはアクセプタ作用を有する基を意味すると理解される。R18またはR19は、例えば互いに独立して、
Figure 0005734411
[式中、XはNPh、SまたはOである]
を意味すると理解される。
式(V)の化合物において、o個のR18基および/またはp個のR19基があってよく、ここで、
oは0、1、2、3または4であり、好ましくは0、1または2である;
pは0、1、2、または3であり、好ましくは0、1または2である。
特に好ましくは、少なくとも1つのoまたはpが0であり、さらにより特に好ましくは、oおよびpが0であるか、または、oが1であり且つpが0である。
73は、一般式(II)の化合物において、一般に、互いに独立して、SiR747576、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルであって、随意にOR77基によって置換されているものを意味すると理解される。
77は、一般式(II)の化合物において、一般に、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルを意味すると理解される。
さらなる実施態様において、一般式(II)および/または(II*)の2つの単位は、直鎖または分枝鎖の、飽和または不飽和のブリッジ(少なくとも1つのヘテロ原子によって随意に中断されている)を介して、結合手を介してまたはOを介して結合されており、ここで、前記ブリッジは一般式(II)および/または(II*)内でR16の代わりにSi原子に結合されている。
好ましくは、前記ブリッジは、−CH2−、−C24−、−C36−、−C48−、−C612−、−C816−、−C918−、−CH(C817)CH2−、−C24(CF2824−、−C≡C−、−1,4−(CH22−フェニル−(CH22−、1,3−(CH22−フェニル−(CH22−、−1,4−フェニル−、−1,3−フェニル−、−O−、−O−Si(CH32−O−、−O−Si(CH32−O−Si(CH32−O−および−O−からなる群から選択される。
本発明の好ましい実施態様において、一般式(V)の化合物は、一般式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)または(IIe)を有する、即ち、以下の化合物が一般式(II)または(II*)の化合物の好ましい実施態様である:
Figure 0005734411
ここで、基(radical)および基(group)B、X、R15、R16、R17、R18、R19並びにoおよびpは、先述の意味を有する。
さらに好ましい実施態様において、一般式(II)または(II*)の化合物におけるR15基、R16基またはR17基は、一般式(IIi)および/または(IIi*
Figure 0005734411
[式中、R18、R19、B、X、oおよびpは、先述の意味を有する]
の芳香族単位を意味すると理解される。
従って、1つの実施態様において、本発明は、一般式(II)または(II*)の化合物においてR15基、R16基またはR17基が一般式(IIi)および/または(IIi*
Figure 0005734411
[式中、R18、R19、B、X、oおよびpは、先述の意味を有する]
の芳香族単位である、本発明のOLEDに関する。
有利なOLEDは、以下の群から選択される一般式(II)または(II*)の化合物を含む:
Figure 0005734411
Figure 0005734411
Figure 0005734411
Figure 0005734411
[式中、XはSまたはOであり、且つ、R’は水素またはメチルおよびそれらの混合物である]。
一般式(II)または(II*)のさらに特に好ましい化合物は以下である:
Figure 0005734411
Figure 0005734411
Figure 0005734411
一般式(II)または(II*)の前記の特に好ましい化合物においても、XはOまたはS、好ましくはOである。
さらにより特に好ましい実施態様において、本発明は、一般式(I)の少なくとも1つの金属カルベン錯体の他に、少なくとも1つの一般式(V)の化合物を含むOLEDに関し、ここで、一般式(V)の化合物は、最も好ましくは、下記の化合物の少なくとも1つである。
Figure 0005734411
Figure 0005734411
Figure 0005734411
先述の化合物において、XはOまたはS、好ましくはOである。1つより多くのXが分子中に存在する場合、全てのX基は同一の意味を有する。
式(V)の化合物の他に、架橋されたまたは重合された形態での一般式(V)の繰り返し単位を含む架橋または重合材料を、少なくとも1つの一般式(I)の金属カルベン錯体と共に使用してよい。前記架橋または重合材料は、好ましくはマトリックス材料および/またはホール/励起子ブロッカーとして、式(V)の化合物として使用される。
架橋または重合材料は、有機溶剤中での優れた可溶性、優れた膜形成特性および比較的高いガラス転移温度を示す。さらには、本発明による架橋または重合材料が有機発光ダイオード(OLED)内で使用される場合、電荷担体の高い移動度、発光色の高い安定性、および相応する素子の長い稼働時間が観察される。
架橋または重合材料は特に、コーティングとしてまたは薄膜内で有用であり、なぜなら、前記材料は熱的且つ機械的に安定であり、且つ比較的欠陥がないからである。
一般式(V)の繰り返し単位を含む架橋または重合材料を、工程(a)および(b)を含む方法によって調製できる:
(a) 架橋可能なまたは重合可能な一般式(V)の化合物を調製する工程 (前記式中、o個のR18基の少なくとも1つまたはR19基の少なくとも1つは、スペーサーによって結合された架橋可能または重合可能な基である)、および
(b) 工程(a)において得られた一般式(V)の化合物を架橋または重合する工程。
架橋または重合材料は、ホモポリマーであってよく、即ち、一般式(V)の単位が架橋されたまたは重合された形態で存在する。架橋または重合材料は、即ち一般式(V)の単位の他に、架橋または重合された形態で存在するさらなるモノマー、例えばホール輸送および/または電子輸送特性を有するモノマーであってよい。
式(V)の化合物を、例えば、WO2010079051号、WO2007/077810号、JP2009267255号、US20090017331号A1各々内で述べられた方法において記載された通りに、または類似の方法において調製できる。
さらに好ましい実施態様において、本発明のOLEDは、少なくとも1つの本発明の式(I)の金属カルベン錯体、少なくとも1つの式(V)のマトリックス材料、および随意に少なくとも1つのさらなるホール輸送マトリックス材料を含む発光層を含む。
さらに好ましい実施態様において、本発明は、少なくとも1つの本発明の式(I)のヘテロレプティック金属カルベン錯体並びに一般式(VI)の少なくとも1つの化合物を含むOLEDに関する:
Figure 0005734411
[式中、
X’は、NR37’、S、O、PR37’、SO2またはSOである;
37’は、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、または置換または非置換のヘテロアリールであって5〜30個の環原子を有するものである;
38’、R39’、R40’、R41’、R42’、R43’は、各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、または置換または非置換のC6〜C30−アリール、または一般式(c)
Figure 0005734411
の構造である;
a’、Rb’は各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、または置換または非置換のヘテロアリールであって5〜30個の環原子を有するもの、または以下からなる群から選択されるドナーまたはアクセプタ作用を有する置換基である:
1〜C20−アルコキシ、C6〜C30−アリールオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、C6〜C30−アリールチオ、SiR34’35’36’、ハロゲン基、ハロゲン化C1〜C20−アルキル基、カルボニル (−CO(R34’))、カルボニルチオ (−C=O(SR34’))、カルボニルオキシ (−C=O(OR34’))、オキシカルボニル (−OC=O(R34’))、チオカルボニル (−SC=O(R34’))、アミノ (−NR34’35’)、OH、擬ハロゲン基、アミド (−C=O(NR34’))、−NR34’C=O(R35’)、ホスホネート (−P(O)(OR34’2、ホスフェート (−OP(O)(OR34’2)、ホスフィン (−PR34’35’)、ホスフィンオキシド (−P(O)R34’ 2)、スルフェート (−OS(O)2OR34’)、スルホキシド (S(O)R34’)、スルホネート (−S(O)2OR34’)、スルホニル (−S(O)234’)、スルホンアミド (−S(O)2NR34’35’)、NO2、ボロン酸エステル (−OB(OR34’2)、イミノ (−C=NR34’35’))、ボラン基、スタナン基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、オキシム基、ニトロソ基、ジアゾ基、ビニル基、スルホキシイミン、アラン、ゲルマン、ボロキシムおよびボラジン;
34’、R35’、R36’は各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、または置換または非置換のC6〜C30−アリールである;
q’、r’は各々独立して、0、1、2または3である; ここで、q’またはr’が0である場合においては、アリール基の全ての置換可能な位置は、水素によって置換されている;
ここで、式(c)の基における基および添字X’’’、R41’’’、R42’’’、R43’’’、Ra’’’、Rb’’’、q’’’およびr’’’は、各々独立して、一般式VIの化合物の基および添字X’、R41’、R42’、R43’、Ra’、Rb’、q’およびr’について定義されたとおりである]。上述の基(radical)および基(group) アルキル、アリール、ヘテロアリール、ドナーまたはアクセプタ作用を有する置換基、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ハロゲン、アミノおよびアミドについての適した定義は上述されている。
先述の基(radical)、単位、および基(group)のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ドナー作用またはアクセプタ作用を有する基、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ハロゲン、アミノおよびアミドについての適した意味は先述されている。
さらなる実施態様において、本発明は、一般式(VI)の化合物が一般式(VIa)の3,6−ジシリル置換化合物である、本発明の有機発光ダイオードに関する:
Figure 0005734411
[式中、
X’はNR37’、S、O、PR37’、SO2またはSOであり、好ましくはNR37’、SまたはOであり、より好ましくはNR37’である;
37は置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、または置換または非置換のヘテロアリールであって5〜30個の環原子を有するものであり、好ましくは置換または非置換のC6〜C30−アリールまたは置換または非置換のC1〜C20−アルキル、より好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリールまたは非置換のC6〜C10−アリール、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり、適した置換基は上記で特定されている;
38’、R39’、R40’、R41’、R42’、R43’は各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたは置換または非置換のC6〜C30−アリールまたは一般式(c)の構造である;
好ましくは、R38基、R39基およびR40基の少なくとも1つおよび/またはR41基、R42基およびR43基の少なくとも1つは、置換または非置換のC6〜C30−アリール、より好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、最も好ましくは置換または非置換のフェニルであり、適した置換基は上記で特定されている、且つ/またはR38’基、R39’基およびR40’基の1つおよび/またはR41’基、R42’基およびR43’基の1つは、構造(c)の基である;
44’、R45’、R46’、R47’、R48’、R49’は各々独立して、水素であるか、またはRa’およびRb’について定義されたとおりである、即ち、各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C20−アリール、置換または非置換のヘテロアリールであって5〜30個の環原子を有するもの、またはドナーまたはアクセプタ作用を有する置換基であり、ドナーまたはアクセプタ作用を有する適した置換基は上記で特定されており、好ましくは水素、置換または非置換のC1〜C6−アルキル、置換または非置換のC6〜C10−アリールまたはSiR34’35’36’であり、より好ましくは水素、メチル、エチル、フェニル、CF3またはSiR34’R35’R36’であり、ここで、R34’、R35’およびR36’は好ましくは 各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたは置換または非置換のフェニルであり、より好ましくはR34’基、R35’基およびR36’基の少なくとも1つは置換または非置換のフェニルであり、最も好ましくは、R34’基、R35’基およびR36’基の少なくとも1つは置換フェニルであり、適した置換基は上記で特定されている;
且つ、さらなる基および添字 R34’、R35’およびR36’は各々、上記で定義されたとおりである]。
特に好ましい実施態様において、本発明の有機発光ダイオードにおいて使用される式(VI)の化合物は、R37’〜R43’、Ra基およびRb基およびX基について以下の定義を有している:
X’はNR37’である;
37’は置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のフェニルであり、適した置換基は上記で特定されている;
38’、R39’、R40’、R41’、R42’、R43’は各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたは置換または非置換のC6〜C30−アリール、または一般式(c)の構造、好ましくは各々独立して、置換または非置換のC1〜C6−アルキルまたは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルまたは置換または非置換のフェニルである; ここで、1つの実施態様において、R38’基、R39’基およびR40’基の少なくとも1つおよび/またはR41’基、R42’基およびR43’基の少なくとも1つは、置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC6〜C10−アリール、より好ましくは置換または非置換のフェニルであり、好ましい置換基は上記で特定されている;
44’、R45’、R46’、R47’、R48’、R49’は各々独立して、水素または各々Ra’およびRb’について定義されたとおりである、即ち、各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、置換または非置換のヘテロアリールであって5〜30個の環原子を有するもの、またはドナーまたはアクセプタ作用を有する置換基であり、ドナーまたはアクセプタ作用を有する適した置換基は既に上記で特定されており、好ましくは水素、置換または非置換のC1〜C6−アルキル、置換または非置換のC6〜C10−アリールまたはSiR34’35’36’であり、より好ましくは水素、メチル、エチル、フェニル、CF3またはSiR34’35’36’である;
34’、R35’、R36’は各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたは置換または非置換のC6〜C30−アリール、好ましくは置換または非置換のC1〜C6−アルキルまたは置換または非置換のC6〜C10−アリールであり、ここで、R34’、R35’およびR36’は、より好ましくは各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキルまたは置換または非置換のフェニルであり、より好ましくはR34’基、R35’基およびR36’基の少なくとも1つは置換または非置換のフェニルであり、最も好ましくは、R34’基、R35’基およびR36’基の少なくとも1つは、置換フェニルであり、適した置換基は上記で特定されている。
式(VI)の特に好ましい化合物は、例えば
Figure 0005734411
である。
式(VI)の化合物を、例えば、WO2009/003898号内に述べられている方法において記載の通りに、または類似の方法で調製できる。
一般式(VI)の化合物を、マトリックス(希釈材料)、ホール/励起子ブロッカー、電子/励起子ブロッカー、電子輸送材料またはホール輸送材料として、特許請求されるヘテロレプティック錯体(発光体としてはたらく)と組み合わせて使用できる。式(V)の少なくとも1つの化合物と、式(I)の化合物との両方を含む本発明のOLEDは、特に良好な効率および寿命を示す。式(VI)の化合物の、使用される機能に依存して、それは純粋な形態または種々の混合比で存在する。特に好ましい実施態様において、式(VI)の1つまたはそれより多くの化合物が、発光層内のマトリックス材料として、および/またはホール/励起子ブロッカーとして使用される。
本発明のOLEDを、エレクトロルミネッセンスが有用である全ての装置内で使用できる。適した装置は好ましくは、定置式および移動式視覚表示装置および照明手段から選択される。従って、本発明は、本発明のOLEDを含む、定置式視覚表示装置および移動式視覚表示装置および照明手段からなる群から選択される装置にも関する。
定置式視覚表示装置は、例えば、コンピュータの視覚表示装置、テレビ、プリンタ、台所用器具および広告パネルにおける視覚表示装置、照明および情報パネルである。移動式視覚表示装置は、例えば、携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラ、mp3プレーヤー、ラップトップ、乗り物、およびバスおよび電車の行き先表示における視覚表示装置である。
さらには、本発明の一般式(I)のヘテロレプティック錯体を、反転構造を有するOLED内で使用できる。本発明の錯体は好ましくは、それらの反転OLED(inverse OLED)においては、発光層内で使用される。そこで典型的に使用される反転OLEDおよび材料の構造は、当業者に公知である。
実施例
特に、実施例内に詳述される方法、材料、条件、プロセスパラメータ、装置およびその種のものに従う実施例は、本発明をサポートすることを意図されているが、しかし、本発明の範囲を限定するものではない。例として合成された、発光体1および発光体2の錯体の他に、さらなる本発明の金属カルベン錯体を、類似の方法において、適切な出発化合物および試薬を使用して調製することが可能である。
A. 合成
全ての合成段階を、保護ガス雰囲気下で実施した。
合成方法:
Figure 0005734411
Figure 0005734411
化合物(2)の調製:
65%の硝酸(23.4g、0.4mol、1.2eq)とトリフルオロ酢酸(80ml)との0℃の混合物を、97%のジベンゾフラン(34.6g、0.2mol、1eq)とトリフルオロ酢酸(420ml)との懸濁液に0℃で、1時間のうちに滴下する。添加の最後に、生じる溶液を0℃で1時間攪拌し、その後、2lの氷水内で攪拌しながら析出させる。吸引濾過によって取り出した後、粗材料をジクロロメタン中で溶解させ、且つ、水で抽出する。有機相をエタノールと混合し、且つ、ジクロロメタンを混合物から留去する。エタノール懸濁液の濃縮後、生成物を吸引濾過によって取り出し且つ洗浄する。収率: 38.3g (90%)。
Figure 0005734411
化合物(3)の調製:
(2) (33.4g、156mmol、1eq)の酢酸エチル(1.5l)中の懸濁液を、水素化装置内で、室温で迅速に攪拌し、且つ、N2を用いて不活性化(inertize)する。Pd/C触媒(10% Pd、15g、14mmol、0.09eq)を添加し且つN2を用いた不活性化を繰り返した後、H2を用いて完全な水素化を6時間のうちに行う。わずかな発熱反応(35℃)の最後では、生成物はほぼ完全に暗い溶液である。セライトを通じたろ過後、ろ液が無色になるまで生成物を酢酸エチルで洗浄し、且つ、該ろ液を濃縮する。収率: 25.5g (89%).
Figure 0005734411
化合物(4)の調製:
反応物(3) (22.6g、123.3mmol、1eq)を乾燥テトラヒドロフラン(500ml)内、アルゴン雰囲気下で溶解させ、98%のジ−tert−ブチルジカーボネート (30.2g、135.7mmol、1.1eq)と混合し、且つ、終夜還流しながら攪拌する。合成溶液を、ほぼ完全に濃縮し、且つ、残留湿分を含有する粗材料を210mlのn−ヘキサン中、60℃で半時間の間、攪拌する。懸濁液を、暖めながら、G3フリットを通じて吸引してろ過する。ろ液が無色になるまで残留物をn−ヘキサンで洗浄し、且つ乾燥させる。収率: 31.3g (90%)。
Figure 0005734411
化合物(5)の調製:
1.7Mのtert−ブチルリチウムのn−ペンタン(10.7g、166.5mmol、2.4eq)中の−78℃の溶液100mlを、−78℃の定温で、45分のうちに、(4) (20g、70.6mmol、1eq)と無水テトラヒドロフラン (740ml)との溶液に、アルゴン雰囲気下で攪拌しながら滴下する。
化合物(6)の調製:
−25℃で、同温の乾燥アセトンを、オルト−リチオ化された分子(5)の生じる溶液に、10分のうちに添加し、該混合物を約−20℃で7時間の間、攪拌した。引き続き、該溶液を終夜、段階的に室温へと暖めた。
化合物(7)の調製:
明らかに過剰量の超純水を添加することによって、化合物(6)を、生成物(7)に変換させた。合成混合物を、吸引してろ過し、且つ、母液を2Nの塩酸を用いてpH4に調節し(tritest pH試験紙)、且つ、0.2lの脱イオン水中、室温で1時間攪拌する。有機相を取り出した後、水で3回抽出する。該有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、且つ、ほぼ完全に濃縮する。質量24gのまだ湿った薄い茶色の物体を、2リットルのジクロロメタン中で溶解し、且つ該溶液を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。この無水のジクロロメタンをRotavaporにて、40℃で約0.2lに濃縮する。懸濁液が得られ、それを終夜、保護ガス下で穏やかにかき混ぜながら攪拌する(ゴム風船)。次に、75mlのG3フリットを通じて吸引してろ過する。この残留物を、ろ液が水のように透明になるまで、わずかなジクロロメタンを用いて洗浄して、よく減圧乾燥させ、且つ、真空キャビネット内、40℃で乾燥させる。雪のように白い物質が11.2gの質量で存在し、且つ、収率は59%である。
Figure 0005734411
化合物(8)の調製:
反応物(7)(11.1g、41.5mmol)を、ジメチルホルムアミド内に溶解させ、且つ、水のように透明な溶液を、5.98g(70.6mmol、1.03eq)のo−フルオロニトロベンゼンと混合する。14.9g(46.9mmol、1.13eq)の炭酸セシウムを、淡い黄色の混合物内に導入し、且つ、該懸濁液を95℃に加熱する。約15時間後、反応が終了した。次に、室温で攪拌しながら、1リットルの脱イオン水中で母液を析出させる。生じる淡い黄色の懸濁液を、125mlのG3フリットを通じて吸引してろ過する。0.5mlの脱イオン水で洗浄した後、残留物を80℃で、真空キャビネット内で乾燥させる。橙−黄色の結晶質は非常に純水であり、且つ、質量15.73gを有している(収率98%)。
Figure 0005734411
化合物(9)の調製:
300mlのエタノールおよび水酸化ナトリウムの5%溶液96ml(121.4mmol、3eq)中に懸濁させて、化合物(8)15.7g(40.4mmol)を、還流しながら(78℃)終夜、変換させた。冷却された懸濁液を吸引してろ過し、且つ、該残留物を、塩がなく且つpHが中性になるまで、脱イオン水を用いて洗浄する。78℃で真空キャビネット内で乾燥された微細な結晶性の生成物(9)が、13.15gの質量で存在し、且つ、収率は90%である。
Figure 0005734411
化合物(10)の調製:
13.15g(36.1mmol)の反応物(9)を、300mlの濃リン酸と9mlの氷酢酸との混合物内で懸濁させ、且つ125℃で30時間のうちに反応させる。反応の最後で、赤茶色の懸濁液を攪拌しながら冷却する。次に、1リットルの攪拌された脱イオン水中に注ぎ、且つ、ブルーバンドフィルターを通じて吸引してろ過する。pHが中性になるまで脱イオン水を用いて洗浄した後、茶赤色の残留物を78℃で、真空キャビネット内で乾燥させる。12.2g(収率99%)の茶赤色の生成物(10)が非常に良好な純度で得られる。
Figure 0005734411
化合物(11)の調製:
水素化装置内で、ニトロ化合物(10)を、室温で攪拌しながら6時間のうちに、H2と反応させる。このために、10.0g(29.0mmol)の反応物を、500mlの酢酸エチル中で懸濁させる。これに、10mlの酢酸エチル中の4.9gのPd/C触媒(10% Pd、4.6mmolのPd、0.16eqのPd)の混合物を添加する。水素化の間、可溶性の反応物が得られ、合計1.95lの水素が消費される。該混合物を、セライトを通じ、微細な溝つきのフィルターを使用してろ過する。橙色の母液を事実上、完全に濃縮する。まだ多少湿った残留物を、短時間の間、2容積部のtert−ブチルメチルエーテルと1容積部の石油エーテルとの混合物25ml中で攪拌する。吸引してろ過し、且つ乾燥キャビネット内で、60℃で乾燥した後、7.75g (収率86%)の茶色の結晶(11)が良好な純度で得られる。
Figure 0005734411
化合物(12)の調製:
8.9g (28.3mmol)のジアミン(11)を、50mlの濃ギ酸中で、還流下で攪拌しながら3時間のうちに変換させる。暗い茶色の溶液を、攪拌しながら冷却し、且つRotavaporにてほぼ完全に濃縮した後、50mlの氷水と混合し、且つ、水酸化ナトリウム溶液を用いてpH11に調節する。引き続き、ジクロロメタンを用いてそれを抽出し、且つ、ジクロロメタン相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、その後、濃縮する。良好な純度で存在する結晶性の生成物(12)の質量は8.71gである(収率94.9%)。
Figure 0005734411
化合物(13)の調製:
8.7g (26.8mmol)のベンズイミダゾール(12)を、2容積部のテトラヒドロフランと、1容積部のヨードメタンとの溶液30ml中で変換させる。使用されたヨードメタンの質量22.8g(160.63mmol、6eq)は、10mlに相当し、1容積部に相当する。反応の開始時に存在する溶液は、迅速に白色の懸濁液へと変換され、反応時間の経過と共に非常に濃厚になる。従って、次に30mlのテトラヒドロフランで希釈し、且つ、さらに、室温で終夜攪拌する。該懸濁液を吸引してろ過し、且つ、残留物を、テトラヒドロフランを用いて洗浄し、且つ最終的には石油エーテルを用いて洗浄する。50℃での減圧乾燥後、11.1g(収率89%)の明るい茶色の結晶性のヨウ化物塩(13)が得られる。
Figure 0005734411
化合物(14)の調製:
0.224g(0.480mmol)のヨウ化物塩(13)を、超乾燥1,4−ジオキサン10ml中に、1gの4A分子ふるいの存在中で、攪拌しながらアルゴン下、室温で懸濁させる。淡い黄色の懸濁液を、0.113g(0.492mmol、1.025eq)の酸化銀(I)と、アルゴンの向流中で混合し、且つ、室温で2日間、アルゴン雰囲気下で攪拌する(ゴム風船)。10℃に冷却された懸濁液をアルゴン下で吸引してろ過した後、フリット上に存在する残留物をわずかな冷たいジオキサンを用いて洗浄し、その上にアルゴンを通し続けながら、良好な減圧乾燥に供する。存在する分子ふるいおよび2.5%過剰な酸化銀(I)の質量が、この混合物の質量1.321gから引かれた。このことにより、純粋な銀カルベン(15)の算出質量0.241g(収率88%)が得られた。
Figure 0005734411
化合物(15)の調製:
0.39g (1.11mmol)の塩化イリジウム(III)三水和物を、3部の2−エトキシエタノールおよび1部の脱イオン水、およびさらに0.71g (2.33mmol、2.1eq)の1−(2’,6’−ジ−イソプロピルフェニル)−2−フェニル−1H−イミダゾール(WO2006/121811号内の実施例14と類似して合成)からなるアルゴン分散溶液11.5ml中で、室温で攪拌しながら溶解させる。暗い緑色の溶液を還流させる。還流に達したすぐ後に、黄色の物質が析出する。終夜の反応後、淡い黄色の懸濁液を冷却し、且つ、吸引してろ過除去する。メタノールを用いて、且つ最終的にはn−ペンタンを用いて洗浄された残留物を、50℃で真空乾燥させて0.76gの生成物(15)が得られた(収率82%)。
Figure 0005734411
発光体1(pseudo−mer異性体):
銀カルベン(14)を、混合物として、40mlの超乾燥トルエンと2.29g(1.37mmol)のイリジウムジクロロ二量体(15)との攪拌された溶液(初めにアルゴン下で充填)に添加する。分子ふるいと非常に少量の酸化銀(I)とを含む混合物中に、2.36g(2.06mmol、1.5eq)であると計算される純粋な銀カルベンがある。合成混合物を還流しながらアルゴン雰囲気下で終夜攪拌する(ゴム風船)。母液が濃縮された後、シリカゲルを使用してアセトニトリルを用いてクロマトグラフィーを行った。実質的に清浄な留分が一緒にされ且つ濃縮され、且つ、生じる固体の混合物をアセトニトリル中で、室温で終夜攪拌する。懸濁液を吸引してろ過した後、残留物を吸引してろ過除去する。それをわずかなアセトンを用いて洗浄し、アセトニトリルを用いて洗浄し、且つ最終的に石油エーテルを用いて洗浄する。減圧乾燥後、1.57gの清浄なpseudo−mer異性体がHPLCによる99.8%の純度で存在する(収率46%)。
Figure 0005734411
発光体2(pseudo−fac異性体):
窒素で不活性化されたホウ珪酸ガラス反応器内でのTQ150浸漬媒体圧力水銀ランプを用いた光異性化によって、溶解されたpseudo−mer異性体発光体(1.55g、1.36mmol)を、450mlの3−メトキシプロピオニトリル中でpseudo−fac異性体発光体2へと変換する。2時間の照射の間、アルミニウムホイル外被を備えた、冷却水で冷却された反応器内で、溶液を35℃に加熱する。次に、淡い黄色の溶液をほとんど乾燥するまで濃縮する。物質をわずかなアセトン中で終夜攪拌する。該懸濁液を吸引してろ過除去し、且つ、残留物をわずかなアセトンを用いて洗浄し、且つ、60℃で減圧下で乾燥させる。これにより、1.05g(収率68%)のpseudo−fac異性体が生じ、それはHPLCによる純度98.4%を有している。
Figure 0005734411
LC/MSの連結物を用いた高分解能分光法は、プロトン化された分子イオン(M+H)+について、1135.48(M+、正確な同位体パターン)をもたらした。
B.ダイオードの実施例:
実施例1
OLEDの製造
アノードとして使用されるITO基板をまず、LCD製造用の市販の洗浄剤(Deconex(登録商標) 20NS、および250RGAN−ACID(登録商標) 中和剤)を用いて洗浄し、次に、超音波浴内で、アセトン/イソプロパノール混合物中で洗浄する。あり得る有機の残留物を除去するために、基板を、オゾンオーブン内でさらに25分間、連続的なオゾン流に曝露する。この処理は、ITOのホール注入特性も改善する。次に、ホール注入層、Plexcore製のAJ20−1000を、溶液からスピンオンする。
その後、以降で述べられる有機材料を、清浄な基板に気相成長によって約0.5〜5nmの速度で、約10-7〜10-9mbarで適用する。基板に適用されるホール伝導体および励起子ブロッカーは、Ir(DPBIC)3
Figure 0005734411
であり、厚さ45nmを有し、その初めの35nmは、伝導性の改善のためにMoOxでドープされている。
引き続き、橋かけされていない発光体CEmの混合物(比較として; 相応の橋かけされていないカルベン前駆体化合物を用いて、上述の合成と類似して調製)
Figure 0005734411
または橋かけされた本発明の発光体2および化合物Ma
Figure 0005734411
(この化合物の合成は、先行の国際出願PCT/EP2009/067120号内に記載されている)を、厚さ40nmを有するマトリックス材料として気相成長によって適用する。引き続き、該マトリックス材料Maを、もう一度、厚さ10nmで、励起子およびホールブロッカーとして、気相成長によって適用する。
次に、電子輸送体BCP(2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン)を厚さ20nmで気相成長によって適用し、同様に、0.75nm厚のフッ化リチウム層および最後に100nm厚のAl電極を適用する。全ての成分は不活性な窒素雰囲気中で、ガラス蓋に接着する。
OLEDの評価のために、エレクトロルミネッセンススペクトルを種々の電流および電圧で記録する。さらには、電流−電圧特性を発せられる光の出力と組み合わせて測定する。光の出力を、光度計を用いた較正によって、測光パラメータに変換できる。ダイオードの寿命t1/2を、輝度がその初期値の50%に低下するまでの経過時間によって定義する。該寿命測定を、一定の電流で行う。
以下の電気光学的データが得られる:
Figure 0005734411
橋かけされた本発明の発光体2を用いると、橋かけされていない発光体Cemと比較してより良好な素子の寿命が得られる。
実施例2
以下の積層構造を含むダイオードを製造する:
ITO − AJ20−1000 − 10質量%のMoOxと混合された、35nmのlr(DPBIC)3(90質量%) − 10nmのlr(DPBIC)3 − 20質量%の発光体2と混合された、40nmのMa(80質量%) − 10nmのMa − 20質量%のMa2と混合された、20nmのBCP(80質量%) − 1nmのLiF − 100nmのAl。
該ダイオードを、上述のダイオードの実施例(実施例1)と類似して製造する。
以下のCIE値を含む発光ダイオードが得られる: 0.16; 0.25 (EQE @300nits: 11%)。
Figure 0005734411
Ma2の合成は、例えばWO2009/003898号の実施例4g、89ページに記載されている。
実施例3
以下の積層構造を含むダイオードを製造する:
ITO − AJ20−1000 − 10質量%のMoOxと混合された、35nmのlr(DPBIC)3 − 10nmのlr(DPBIC)3 − 20質量%の発光体2と混合された、40nmのMa3(80質量%) − 10nmのMa2 − 20質量%のLiQと混合された20nmのBCP(80質量%) − 1nmのLiQ − 100nmのAl。
ダイオードを、上述のダイオードの実施例(実施例1)と類似して製造する。
以下のCIE値を含む発光ダイオードが得られる: 0.16; 0.25 (EQE @300nits: 9%)。
Figure 0005734411
Ma3の合成は例えば、WO2010/079051号、化合物22、87ページに記載される。
実施例4
以下の積層構造を含むダイオードを製造する:
ITO − AJ20−1000 − 10質量%のMoOxと混合された、35nmのlr(DPBIC)3(90質量%) − 10nmのlr(DPBIC)3 − 25質量%の発光体2と混合された、40nmのMa4(75質量%) − 10nmのMa4 − 50質量%のMaと混合された、20nmのBCP(50質量%) − 1nmのLiF − 100nmのAl。
ダイオードを、上述のダイオードの実施例(実施例1)と類似して製造する。
以下のCIE値を含む発光ダイオードが得られる: 0.17; 0.29 (電圧@ 300nits: 3.8V)。
Figure 0005734411
Ma4の合成は、例えばWO2007/077810号内に記載されている。

Claims (12)

  1. 一般式(I)の金属カルベン錯体
    Figure 0005734411
    [式中、可変部分は各々、以下のとおりに定義される:
    1は独立して、
    ・ 水素、
    ・ 直鎖または分枝鎖のアルキル基: 該アルキル基は、1〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ シクロアルキル基: 該シクロアルキル基は、3〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ 置換または非置換のアリール基: 該アリール基は、6〜30個の炭素原子を有し、且つ少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ 置換または非置換のヘテロアリール基: 該ヘテロアリール基は、合計5〜18個の炭素原子およびヘテロ原子を有し、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    であるか、または、2つのR1基は、それらが結合している炭素原子と共に、置換または非置換のC5、C6、C7、またはC8環である、
    5とR6とは共に、またはR6とR7とは共に、式
    Figure 0005734411
    [式中、
    *は、R5基およびR6基またはR6基およびR7基を有するベンゼン環の炭素原子への結合を示し、且つ、酸素原子は、R5基、R6基またはR7基を有する炭素原子に結合される、
    Aは酸素または硫黄である]
    の単位を形成する、
    2は、
    ・ 直鎖または分枝鎖のアルキル基: 該アルキル基は、1〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ シクロアルキル基: 該シクロアルキル基は、3〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ 置換または非置換のアリール基: 該アリール基は、6〜30個の炭素原子を有し、且つ少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ 置換または非置換のヘテロアリール基: 該ヘテロアリール基は、合計5〜18個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有し、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    である、
    3、R4は、各々独立して、
    ・ 直鎖または分枝鎖のアルキル基: 該アルキル基は、1〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ シクロアルキル基: 該シクロアルキル基は、3〜20個の炭素原子を有し、少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されておらず、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ 置換または非置換のアリール基: 該アリール基は、6〜30個の炭素原子を有し、且つ少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    ・ 置換または非置換のヘテロアリール基: 該ヘテロアリール基は、合計5〜18個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有し、且つ、少なくとも1つの官能基を有するかまたは有さない、
    である、
    8は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
    m、nは各々独立して、0、1、2または3である]。
  2. 式(I)における可変部分が、各々以下のとおりに定義される、請求項1に記載の金属カルベン錯体:
    1は独立して、1〜10個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、6〜30個の炭素原子を有する置換または非置換のアリール基であるか、または2つのR1基が、それらが結合されている炭素原子と共に、置換または非置換のC5またはC6環を形成する、
    5とR6とは共に、またはR6とR7とは共に、式:
    Figure 0005734411
    [式中、
    *は、R5基およびR6基、またはR6基およびR7基を有するベンゼン環の炭素原子への結合を示し、且つ、酸素原子はR5基、R6基またはR7基を有する炭素原子に結合される、
    Aは酸素または硫黄である]
    の単位を形成する、
    2は、6〜30個の炭素原子を有するオルト、オルト’二置換のアリール基である、
    3およびR4は、各々、1〜10個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
    8は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基である、
    m、nは各々独立して0、1または2である。
  3. 式(I)における可変部分が、各々以下のとおりに定義される、請求項1に記載の金属カルベン錯体:
    1は、独立して、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
    6およびR7は共に、式
    Figure 0005734411
    [式中、
    *は、R6基およびR7基を有するベンゼン環の炭素原子への結合を示し、且つ、酸素原子がR7基を有する炭素原子に結合されている]
    の単位を形成する、
    2は、オルト、オルト’ジアルキル化されたフェニル基である、
    3、R4は、各々、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
    8は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である、
    m、nは各々独立して0、1または2である。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の金属カルベン錯体の少なくとも1つを含む発光層。
  5. 請求項4に記載の発光層を含む有機発光ダイオード。
  6. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の金属カルベン錯体と、式(V)
    Figure 0005734411
    [式中、
    Xは、NR、S、OまたはPRである;
    Rは、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルである;
    Bは、−NR2021、−P(O)R2223、−PR2425、−S(O)226、−S(O)R27、−SR28、または−OR29である;
    18、R19は、各々独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、SiR151617、B基またはドナーまたはアクセプタ作用を有する基である;
    oは0、1、2、3または4である;
    pは0、1、2または3である;
    20、R21は、窒素原子と共に環式基を形成し、該環式基は3〜10個の環原子を有し、且つ非置換であるかまたはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよく、および/または、3〜10個の環原子を有する1つまたはそれより多くのさらなる環式基に縮合されていてよく、その際、縮合された基は非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、およびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよい;
    15、R16、R17、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29は、各々独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルである、
    または一般式(V)の2つの単位が、直鎖または分枝鎖の、飽和または不飽和のブリッジ(少なくとも1つのヘテロ原子によって中断されているかまたは中断されていない)を介して、結合手を介して、またはOを介して結合されている]
    の少なくとも1つの化合物とを含む有機発光ダイオード。
  7. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の金属カルベン錯体と、式(II)
    Figure 0005734411
    [式中、
    X、B、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28およびR29、oおよびpは、各々、以下のとおりに定義される:
    Xは、NR、S、OまたはPRであり、ここで、Rはアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルであって各々合計1〜30個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有するものである、
    Bは、−NR2021、−P(O)R2223、−PR2425、−S(O)226、−S(O)R27、−SR28または−OR29である、
    22、R23、R24、R25、R26、R27、R28およびR29は、各々独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルであって各々合計1〜40個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有するものである、
    15、R16、R17は、各々独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルであって各々合計1〜20個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有するものであり、ここで、R15基、R16基およびR17基の少なくとも1つは、アリールまたはヘテロアリールである、
    18、R19は、各々独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールであって各々合計1〜20個の炭素原子および/またはヘテロ原子を有するもの、および/またはB基および/またはドナーまたはアクセプタ作用を有する基である、
    o、pは、各々独立して、0、1、2または3である、
    20、R21は、窒素原子と共に環式基を形成し、該環式基は、3〜10個の環原子を有し、且つ非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよく、および/または3〜10個の環原子を有する1つまたはそれより多くのさらなる環式基に縮合していてよく、ここで、該縮合基は、非置換であるか、またはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、およびドナーまたはアクセプタ作用を有する基から選択される1つまたはそれより多くの置換基によって置換されていてよい]
    の少なくとも1つの化合物とを含む有機発光ダイオード。
  8. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の金属カルベン錯体と、式(VI)
    Figure 0005734411
    [式中、
    X’はNR37’、S、O、PR37’、SO2またはSOである;
    37’は置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、または置換または非置換のヘテロアリールであって5〜30個の環原子を有するものである;
    38’、R39’、R40’、R41’、R42’、R43’は、各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、または置換または非置換のC6〜C30−アリール、または一般式(c)
    Figure 0005734411
    の構造である;
    a’、Rb’は各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、置換または非置換のC6〜C30−アリール、または置換または非置換のヘテロアリールであって5〜30個の環原子を有するもの、または以下からなる群から選択されるドナーまたはアクセプタ作用を有する置換基である:
    1〜C20−アルコキシ、C6〜C30−アリールオキシ、C1〜C20−アルキルチオ、C6〜C30−アリールチオ、SiR34’R35’R36’、ハロゲン基、ハロゲン化C1〜C20−アルキル基、カルボニル、カルボニルチオ、カルボニルオキシ、オキシカルボニル、チオカルボニル、アミノ、OH、擬ハロゲン基、アミド、ホスホネート、ホスフェート、ホスフィン、ホスフィンオキシド、スルフェート、スルホキシド、スルホネート、スルホニル、スルホンアミド、NO2、ボロン酸エステル、イミノ、ボラン基、スタナン基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、オキシム基、ニトロソ基、ジアゾ基、ビニル基、スルホキシイミン、アラン、ゲルマン、ボロキシムおよびボラジン;
    34’、R35’、R36’は各々独立して、置換または非置換のC1〜C20−アルキル、または置換または非置換のC6〜C30−アリールである
    q’、r’は各々独立して、0、1、2または3である; ここで、q’またはr’が0である場合においては、アリール基の全ての置換可能な位置は、水素によって置換されている;
    ここで、式(c)の基における基および添字X’’’、R41’’’、R42’’’、R43’’’、Ra’’’、Rb’’’、q’’’およびr’’’は、各々独立して、一般式VIの化合物の基および添字X’、R41’、R42’、R43’、Ra’、Rb’、q’およびr’について定義されたとおりである]
    の少なくとも1つの化合物とを含む、有機発光ダイオード。
  9. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の少なくとも1つの金属カルベン錯体、請求項6から8までのいずれか1項において定義された式(II)、(V)および/または(VI)の少なくとも1つのマトリックス材料、および少なくとも1つのさらなるホール輸送マトリックス材料を含む発光層を含む、請求項6から8までのいずれか1項に記載の有機発光ダイオード。
  10. 請求項4に記載の発光層または請求項5から9までのいずれか1項に記載の有機発光ダイオードを含む、定置式視覚表示装置、移動式視覚表示装置および照明手段からなる群から選択される装置。
  11. 求項1から3までのいずれか1項に記載の金属カルベン錯体を含む有機発光ダイオード
  12. 前記金属カルベン錯体を発光体、マトリックス材料、電荷輸送材料および/または電荷ブロッカーとして使用する、請求項11に記載の有機発光ダイオード
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