JP5806336B2 - 電気活性組成物 - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２０１１年２月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／４４２３９８号明細書および２０１１年３月２２日に出願された米国仮特許出願第６１／４６６１９５号明細書の優先権を主張する。上記米国仮特許出願は両方とも記載内容全体が参照により本明細書に援用される。

本開示は、一般に、電気活性材料およびそれらの合成に関する。

ディスプレイを構成する発光ダイオードなどの光を発する有機電子デバイスは、多くの様々な種類の電子装置に存在する。そのようなデバイスの全てにおいて、有機活性層は２層の電気接触層の間に挟まれている。電気接触層の少なくとも１層は光透過性であるため、光は電気接触層を通過することができる。有機活性層は、電気接触層の間に電気が加えられた時に、光透過性電気接触層を通して光を発する。

発光ダイオード中の活性成分として有機エレクトロルミネッセント化合物が使用されることは周知である。アントラセン、チアジアゾール誘導体およびクマリン誘導体などの単純な有機分子がエレクトロルミネセンスを示すことが知られている。場合によっては、これらの小分子材料は、処理特性および／または電子的特性を改善するため、ホスト材料中にドーパントとして存在する。

新規電気活性材料、特に青色発光ルミネセント化合物が引き続き必要とされている。

（ａ）ホスト、（ｂ）ドーパント、および（ｃ）式Ｉ

（式中、
Ｅは、それぞれ、同一であるか、または異なって、ＮまたはＣ−Ａｒ^１であるが、ただし、少なくとも１つのＥ＝Ｎであり、そして
Ａｒ^１は、それぞれ、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄまたはアリールであるが、ただし、少なくとも１つのＡｒ^１はアリールである）
を有する添加剤を含んでなる電気活性組成物が提供される。

また、第１の電気接触と、第２の電気接触と、それらの間の上記電気活性組成物を含んでなる光活性層とを含んでなる有機電子デバイスも提供される。

以上の一般的説明および以下の詳細な説明は、単に例示的および説明的なものであり、添付の特許請求の範囲に定義される本発明を限定するものではない。

本明細書において提示される概念の理解を深めるために、添付の図面に実施形態を説明する。

図１Ａは、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ準位を示す図を含む。 図１Ｂは、２つの異なる材料のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ準位を示す図を含む。 図１Ｃは、バンドギャップを示す図を含む。 図２は、有機発光デバイスの例示を含む。 図３は、有機発光デバイスの別の例示を含む。

当業者は、図面中の物体が、平易かつ明快にするために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではないことを認識する。例えば、実施形態の理解を高めるために、図面中の一部の物体の寸法が他の物体よりも誇張されていてもよい。

多くの態様および実施形態を以上に説明しているが、これらは単に例示的で非限定的なものである。本明細書を読めば、本発明の範囲から逸脱することなく他の態様および実施形態が可能であることは当業者に認識される。

いずれか１つまたはそれ以上の実施形態のその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。詳細な説明では、最初に用語の定義および説明を記載し、続いて添加剤、電気活性組成物、デバイス、そして最後に実施例を記載する。

１．用語の定義および説明
以下に記載される実施形態の詳細を記載する前に、一部の用語について定義または説明を行う。

用語「アルコキシ」は、酸素を介して結合し、Ｒがアルキルである式−ＯＲを有する基を意味することが意図される。

用語「アルキル」は、脂肪族炭化水素から誘導される基を意味することが意図され、そして直鎖、分枝、または環式基を含む。いくつかの実施形態において、アルキルは１〜２０個の炭素原子を有する。

用語「芳香族化合物」は、非局在化パイ電子を有する少なくとも１個の不飽和環式基を含んでなる有機化合物を意味することが意図される。

用語「アリール」は、芳香族化合物から誘導される基を意味することが意図される。この用語は、単環を有する基、および単結合で結合可能であるか、または一緒に縮合可能である複数の環を有する基を含む。この用語は、ヘテロアリールを含むことが意図される。用語「炭化水素アリール」は、環にヘテロ原子が存在しないアリールを意味することが意図される。いくつかの実施形態において、アリール基は３〜６０個の炭素原子を有する。

用語「アリールオキシ」は、酸素を介して結合し、Ａｒがアリールである式−ＯＡｒを有する基を意味することが意図される。

用語「ビナフチル」は、単結合で結合した２個のナフタレン単位を有する基を意味することが意図される。いくつかの実施形態において、ビナフチル基は、３−、４−または５位で結合した１，１−ビナフチルであり、いくつかの実施形態において、１−ナフチル部分の３−、４−または５位、あるいは２−ナフチル部分の４−または５位で結合した１，２−ビナフチルであり、そしていくつかの実施形態において、４−または５位で結合した２，２−ビナフチルである。

用語「ビフェニル」は、単結合で結合した２個のフェニル単位を有する基を意味することが意図される。この基は、２−、３−または４位で結合することができる。

用語「カルバゾリル」は、置換基

（式中、ＲはＤ、アルキルまたはアリールであり、かつ星印は結合点を表す）を指す。

層、材料、部材、または構造に関して言及される場合、用語「電荷輸送」は、そのような層、材料、部材、または構造が、比較的効率的かつ少ない電荷損失で、そのような層、材料、部材、または構造の厚さを通過するそのような電荷の移動を促進することを意味することを意図している。正孔輸送材料は正電荷の移動を促進し；電子輸送材料は負電荷の移動を促進する。発光材料も、ある程度の電荷輸送特性を有し得るが、用語「電荷輸送層、材料、部材、または構造」は、主要な機能が発光である層、材料、部材、または構造を含むことが意図されない。

用語「重水素化」は、少なくとも１個のＨがＤによって置き換えられたことを意味することが意図される。用語「重水素化類似物」は、１個またはそれ以上の利用可能な水素が重水素に置き換えられた化合物または基の構造類似物を指す。重水素化化合物または重水素化類似物において、重水素は天然存在量の少なくとも１００倍で存在する。「％重水素化される」または「％重水素化」は、重陽子対全ての水素および重陽子の比率を意味することが意図され、パーセントで表される。

用語「ドーパント」は、ホスト材料を含む層中で、そのような材料を含まない場合の層の放射線放出の電子的特徴または波長、受容、またはフィルタリングと比較して、層の放射線放出の電子的特徴または標的波長、受容、またはフィルタリングを変化させる材料を意味することが意図される。

用語「電気活性」は、層または材料に関して言及される場合、デバイスの作動を電子的に促進する層または材料を示すことが意図される。活性材料の例には、限定されないが、電子または正孔のいずれかであることができる電荷を伝達するか、注入するか、輸送するか、ブロックする材料、あるいは放射線を放出するか、または放射線を受け取るときに電子正孔対の濃度の変化を示す材料が含まれる。不活性材料の例には、限定されないが、絶縁材料および環境障壁材料が含まれる。

用語「電子供与」は、置換基に関して言及される場合、芳香族環に存在する場合に芳香環の電子密度を加える基を意味することが意図される。

用語「電子求引」は、置換基に関して言及される場合、芳香族環に存在する場合に芳香環の電子密度を低下させる基を意味することが意図される。

接頭辞「ヘテロ」は、１個またはそれ以上の炭素原子が異なる原子に置き換えられたことを示す。いくつかの実施形態において、異なる原子は、Ｎ、ＯまたはＳである。

用語「ホスト材料」は、ドーパントが存在していてもよい、通常は層の形態の材料を意味することが意図される。ホスト材料は、電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングする能力を有していてもよく、または有さなくてもよい。

用語「ルミネセント材料」および「発光体」は、印加電圧によって活性化されるときに光を発する材料を意味することが意図される（発光ダイオードまたは発光電気化学電池等）。

用語「層」は、用語「膜」と同義的に使用され、所望の領域を覆うコーティングを意味する。この用語は大きさによって限定されることはない。この領域は、デバイス全体の大きさであることが可能であり、実際の視覚的表示などの特殊機能領域の小ささ、または１つのサブピクセルの小ささであることも可能である。層および膜は、気相堆積、液相堆積（連続的技術および不連続的技術）などの従来の任意の堆積技術および熱転写によって形成することができる。連続堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、浸漬コーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。不連続堆積技術としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

用語「有機電子デバイス」または場合により単に「電子デバイス」は、１種またはそれ以上の有機半導体層または材料を含むデバイスを意味することが意図される。

用語「光活性」は、印加電圧によって活性化されるときに光を発する（発光ダイオードまたは化学電池など）か、あるいは印加バイアス電圧の有無にかかわらず放射エネルギーに反応して信号を生じる（光検出器または光電池など）材料または層を指す。

用語「シロキサン」は、ＲがＨ、Ｄ、Ｃ１〜２０アルキル、フルオロアルキルまたはアリールである基Ｒ_３ＳｉＯ−を指す。いくつかの実施形態において、Ｒアルキル基中の１個またはそれ以上の炭素はＳｉに置き換えられる。

用語「シリル」は、ＲがＨ、Ｄ、Ｃ１〜２０アルキル、フルオロアルキルまたはアリールである基Ｒ_３Ｓｉ−を指す。いくつかの実施形態において、Ｒアルキル基中の１個またはそれ以上の炭素はＳｉに置き換えられる。

全ての基は未置換でもよいか、置換されてもよい。いくつかの実施形態において、置換基は、Ｄ、ハロゲン化物、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シリル、シロキサンおよびシアノからなる群から選択される。

エネルギー準位は、図１Ａ〜１Ｃに示される。用語「ＨＯＭＯ」は最高被占分子軌道を指す。図１Ａで示されるように、ＨＯＭＯエネルギー準位は真空準位と比較して測定される。慣例によって、ＨＯＭＯは負の値として与えられ、すなわち、真空準位はゼロとして設定され、そして束縛電子エネルギー準位はこれより深い。用語「ＬＵＭＯ」は最低空分子軌道を指す。図１Ａで示されるように、ＬＵＭＯエネルギー準位はｅＶで真空準位と比較して測定される。慣例によって、ＬＵＭＯは負の値であり、すなわち、真空準位はゼロとして設定され、そして束縛電子エネルギー準位はこれより深い。「より浅い」とは、エネルギー準位が真空準位により近いことを意味する。これは、ＨＯＭＯ ＢがＨＯＭＯ Ａより浅い図１Ｂ中に示される。「より深い」とは、エネルギー準位が真空レベルからより遠く離れていることを意味する。これは、ＨＯＭＯ ＢがＨＯＭＯ Ａより深い図１Ｂ中に示される。用語「バンドギャップ」は、図１Ｃに示されるように、材料のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ準位間のエネルギー差を指す。バンドギャップは、ｅＶで正数として報告される。

本明細書において使用される場合、用語「含んでなる」、「含んでなること」、「含む」、「含むこと」、「有する」、「有すること」、またはそれらの他のいずれの変化形も、非排他的な包含を含むことが意図される。そうではないと明示されるか、対象の実施形態が、特定の特徴または要素を含んでなるか、含むか、含有するか、有するか、それらから構成されるものとして明示または記載される使用の文脈によって逆であると示されない限り、明示されるか、または記載されるものに加えて、１つまたはそれ以上の特徴または要素が実施形態に存在してもよい。例えば、ある一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素にのみに必ずしも限定されるわけではなく、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に関して明示されず固有のものでもない他の要素を含んでもよい。開示された本明細書の対象の別の実施形態は、特定の特徴または要素から本質的になるものとして記載され、そのような実施形態においては、実施形態の作動原理または顕著な特徴を大いに変更する特徴または要素は存在しない。開示された本明細書の対象のさらに別の実施形態は、特定の特徴または要素からなるものとして記載され、そのような実施形態においては、またはそれらのわずかな変形形態においては、具体的に記述または記載された特徴または要素のみが存在する。

さらに、反対の意味で明記されない限り、「または」は、包含的な「または」を意味するのであって、排他的な「または」を意味するのではない。例えば、条件ＡまたはＢが満たされるのは、Ａが真であり（または存在し）Ｂが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）Ｂが真である（または存在する）、ならびにＡおよびＢの両方が真である（または存在する）のいずれか１つによってである。

また、本発明の要素および成分を説明するために不定冠詞「ａ」または「ａｎ」も使用されている。これは単に便宜的なものであり、本発明の一般的な意味を提供するために行われている。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むものと読むべきであり、明らかに他の意味となる場合を除けば、単数形は複数形も含んでいる。

元素周期表中の縦列に対応する族の番号は、ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１^ｓｔＥｄｉｔｉｏｎ（２０００−２００１）に見ることができる「Ｎｅｗ Ｎｏｔａｔｉｏｎ」の規則を使用している。

特に定義しない限り、本明細書において使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または同等の方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験において使用することができるが、好適な方法および材料については以下に説明する。本明細書において言及されるいずれの刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献も、特定の部分に言及される場合を除けば、それらの記載内容全体が援用される。矛盾が生じる場合には、定義を含めて本明細書に従うものとする。さらに、材料、方法、および実施例は、単に説明的なものであって、限定を意図したものではない。

本明細書に記載されていない範囲まで、具体的な材料、処理行為、および回路に関する多くの詳細は従来通りであり、それらについては、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体要素の技術分野の教科書およびその他の情報源中に見ることができる。

２．添加剤
添加剤は、式Ｉ

（式中、
Ｅは、それぞれ、同一であるか、または異なって、ＮまたはＣ−Ａｒ^１であるが、ただし、少なくとも１つのＥ＝Ｎであり、そして
Ａｒ^１は、それぞれ、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄまたはアリールであるが、ただし、少なくとも１つのＡｒ^１はアリールである）
を有する化合物である。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、電子捕獲材料として有用である。Ｃ６０などの電子捕獲材料は、青色サブピクセルスタックにおいて電子流を低下させるために標準青色発光システムに添加される。しかしながら、そのような材料は全て、青色または緑色励起子の強力な消光から損傷を受け、容認できない量子効率の低下が導かれる。青色または緑色光子の消光剤ではない深いＬＵＭＯ（強力な電子捕獲）を有する材料が望ましい。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、−２．０ｅＶより深い、いくつかの実施形態において−２．２ｅＶより深い、いくつかの実施形態において−２．４ｅＶより深いＬＵＭＯ準位を有する。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、少なくとも２．９ｅＶ、いくつかの実施形態において、少なくとも３．０ｅＶ、いくつかの実施形態において、少なくとも３．１ｅＶのバンドギャップを有する。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、２．８ｅＶより高い、いくつかの実施形態において、２．９ｅＶより高い、いくつかの実施形態において、３．０ｅＶより高い第一励起状態シングレットエネルギーを有する。そのような材料は、そのような発光を消光させることのない全色の蛍光発光体のための電子捕獲材料として有用であり得る。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、２．１ｅＶより高い第一励起状態トリプレットエネルギーを有する。そのような材料は、赤色を有し、そしてトリプレットまたは混合シングレット−トリプレット状態から発光する発光体のための電子捕獲材料として有用であり得る。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、２．５ｅＶより高い第一励起状態トリプレットエネルギーを有する。そのような材料は、赤色または緑色を有し、そしてトリプレットまたは混合シングレット−トリプレット状態から発光する発光体のための電子捕獲材料として有用であり得る。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、２．６５ｅＶより高い第一励起状態トリプレットエネルギーを有する。そのような材料は、赤色、緑色または青緑色を有し、そしてトリプレットまたは混合シングレット−トリプレット状態から発光する発光体のための電子捕獲材料として有用であり得る。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、２．８５ｅＶより高い第一励起状態トリプレットエネルギーを有する。そのような材料は、赤色、緑色または青色を有し、そしてトリプレットまたは混合シングレット−トリプレット状態から発光する発光体のための電子捕獲材料として有用であり得る。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は重水素化される。いくつかの実施形態において、化合物は少なくとも１０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも２０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも３０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも４０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも５０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも６０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも７０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも８０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも９０％重水素化される。いくつかの実施形態において、ホストは１００％重水素化される。

式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｅの１つまたは２つはＮである。

式Ｉのいくつかの実施形態において、少なくとも１つのＡｒ^１は、電子求引基（「ＥＷＧ」）である少なくとも１個の置換基を有する。いくつかの実施形態において、ＥＷＧは、フルオロ、シアノ、ニトロ、Ｒがアルキルもしくはペルフルオロアルキルである−ＳＯ_２Ｒ、またはそれらの重水素化類似物である。

いくつかの実施形態において、少なくとも１つのＡｒ^１は、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、カルバゾリルフェニル、ジアリールアミノフェニル、それらの置換された誘導体、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、置換された誘導体は、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、シロキサンおよびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される置換基を有する。

いくつかの実施形態において、Ａｒ^１は炭化水素アリールである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１は、ＥＷＧである少なくとも１つの置換基を有するフェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、それらの置換された誘導体、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。

いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物は、式ＩＩ

（式中、
Ａｒ^１〜Ａｒ^３は、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄまたはアリールであるが、ただし、Ａｒ^１〜Ａｒ^３の少なくとも１つはアリールである）
によってさらに記載される。

式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３の１つはアリールであり、そして他のＡｒ基はＨまたはＤである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３の２つはアリールであり、そして他のＡｒ基はＨまたはＤである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３のそれぞれがアリールである。

式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１は、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、それらの置換された誘導体、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。

式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３の少なくとも１つは、ＥＷＧを有するアリールである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３の２つは、ＥＷＧを有するアリールである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３のそれぞれがＥＷＧを有するアリールである。

式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３の少なくとも１つは、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、カルバゾリルフェニル、ジアリールアミノフェニル、それらの置換された誘導体、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、置換された誘導体は、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、シロキサンおよびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される置換基を有する。

いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物は、式ＩＩＩ

（式中、
Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６は、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄまたはアリールであるが、ただし、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６の少なくとも１つはアリールである）
によってさらに記載される。

式ＩＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６の１つはアリールであり、そして他のＡｒ基はＨまたはＤである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６の２つはアリールであり、そして他のＡｒ基はＨまたはＤである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６の３つはアリールであり、そして他のＡｒ基はＨまたはＤである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６のそれぞれがアリールである。

式ＩＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１は、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、それらの置換された誘導体、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。

式ＩＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６の少なくとも１つは、ＥＷＧを有するアリールである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６の２つは、ＥＷＧを有するアリールである。いくつかの実施形態において、Ａｒ^１〜Ａｒ^３のそれぞれがＥＷＧを有するアリールである。

式ＩＩＩのいくつかの実施形態において、Ａｒ^１およびＡｒ^４〜Ａｒ^６の少なくとも１つは、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、カルバゾリルフェニル、ジアリールアミノフェニル、それらの置換された誘導体、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、置換された誘導体は、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、シロキサンおよびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される置換基を有する。

式Ｉを有する化合物のいくつかの例には、限定されないが、以下に示すものが含まれる。

（式中、「Ｐｈ」はフェニル基を示す）

ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ、バンドギャップ、シングレットおよびトリプレットエネルギーを算出し、下記の表１に示す。全ての計算は、Ｇａｕｓｓｉａｎ ０３スイートのプログラム内で密度汎関数理論（ＤＦＴ）法によって実行した（Ｇａｕｓｓｉａｎ ０３，ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｄ．０１；Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴ，２００４）。最初に分子構造をＢＰ８６／６−３１Ｇ＋ＩｒＭＷＢ６０レベルで最適化し、それから、これと同じ計算レベルで、その後の分析的振動周波数計算において使用し、これらの構造が実際に平衡であることを確認した。励起状態の計算に関して、以前の経験では、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＋ＩｒＭＷＢ６０レベルにおける時間従属ＤＦＴ（ＴＤＤＦＴ）では最初の７つのシングレットおよびトリプレットエネルギー転移を計算する際に申し分ないことが示されている。これらの分子のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ値を得るために、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１＋Ｇ（ｄ）＋ＩｒＭＷＢ６０レベルが使用された。

３．電気活性組成物
新規電気活性組成物は、（ａ）ホスト、（ｂ）ドーパント、および（ｃ）上記式Ｉを有する添加剤を含んでなる。いくつかの実施形態において、ホストは、電気活性組成物の全重量に基づき、５０〜９５重量％の範囲で存在し、ドーパントは、電気活性組成物の全重量に基づき、３〜１０重量％の範囲で存在し、そして式Ｉを有する化合物は、電気活性組成物の全重量に基づき、０．００１〜１０重量％の範囲で存在する。

いくつかの実施形態において、電気活性組成物は、（ｄ）第２のホストをさらに含む。いくつかの実施形態において、第１のホスト（ａ）対第２のホスト（ｄ）の重量比は、１９：１〜１：１９の範囲、いくつかの実施形態において、９：１〜１：９の範囲にある。

（ａ）ホスト
いくつかの実施形態において、ホストは重水素化される。いくつかの実施形態において、ホストは少なくとも１０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも２０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも３０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも４０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも５０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも６０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも７０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも８０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも９０％重水素化される。いくつかの実施形態において、ホストは１００％重水素化される。

ホスト材料の例には、限定されないが、カルバゾール、インドロカルバゾール、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロリン、トリアジン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、フェニルピリジン、ベンゾジフラン、金属キノリネート錯体、およびそれらの重水素化類似物が含まれる。

いくつかの実施形態において、ホストは、１つまたはそれ以上のアリール置換基を有する多環式芳香族である。いくつかの実施形態において、多環式芳香族は、インドロカルバゾール、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロリン、トリアジン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、フェニルピリジン、ベンゾジフラン、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。

いくつかの実施形態において、ホスト材料は、式ＩＶ：

（式中、
Ａｒ^７は、それぞれ、同一であるか、または異なって、アリールであり、
Ｑは、多価アリール基、および

からなる群から選択され、
Ｔは、（ＣＲ’）_ｇ、ＳｉＲ_２、Ｓ、ＳＯ_２、ＰＲ、ＰＯ、ＰＯ_２、ＢＲおよびＲからなる群から選択され、
Ｒは、それぞれ、同一であるか、または異なって、アルキル、アリール、シリルまたはそれらの重水素化類似物からなる群から選択され、
Ｒ’は、それぞれ、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄ、アルキルおよびシリルからなる群から選択され、
ｇは１〜６の整数であり、そして
ｍは１〜６の整数である）
を有する。

式ＩＶのいくつかの実施形態において、隣接するＡｒ^７基は一緒に結合して、カルバゾールなどの環を形成する。式ＩＶにおいて、「隣接する」とは、Ａｒ基が同じＮに結合していることを意味する。

いくつかの実施形態において、Ａｒ^７基は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、クオーターフェニル、ナフチル、フェナントリル、ナフチルフェニル、フェナントリルフェニルおよびそれらの重水素化類似物からなる群から独立して選択される。５〜１０個のフェニル環を有するクオーターフェニルより高次の類似物が使用されることもできる。

いくつかの実施形態において、少なくとも１つのＡｒ^７は、少なくとも１つの置換基を有する。置換基は、ホスト材料の物理的または電子的特性を変性するために存在することができる。いくつかの実施形態において、置換基はホスト材料の加工性を改善する。いくつかの実施形態において、置換基は溶解度を増加させ、そして／またはホスト材料のＴｇを増加させる。いくつかの実施形態において、置換基は、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、それらの重水素化類似物およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。

いくつかの実施形態において、Ｑは、少なくとも２つの縮合環を有するアリール基である。いくつかの実施形態において、Ｑは、３〜５個の縮合芳香環を有する。いくつかの実施形態において、Ｑは、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロリン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、イソキノリンおよびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される。

（ｂ）ドーパント
発光性ドーパント材料には、小分子有機蛍光化合物、ルミネセント金属錯体およびそれらの混合物が含まれる。蛍光化合物の例には、限定されないが、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、それらの誘導体およびそれらの混合物が含まれる。金属錯体の例には、限定されないが、トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（ＡｌＱ）などの金属キレート化オキシノイド化合物、Ｐｅｔｒｏｖら、米国特許第６，６７０，６４５号明細書ならびに国際公開第０３／０６３５５５号パンフレットおよび同第２００４／０１６７１０号パンフレットに開示されるフェニルピリジン、フェニルキノリン、フェニルイソキノリンまたはフェニルピリミジン配位子とのイリジウムの錯体などのシクロメタレート化イリジウムおよび白金エレクトロルミネセント化合物、および、例えば、国際公開第０３／００８４２４号パンフレット、同第０３／０９１６８８号パンフレットおよび同第０３／０４０２５７号パンフレットに記載される有機金属化合物錯体、ならびにそれらの混合物が含まれる。

いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは有機金属錯体である。いくつかの実施形態において、発光性ドーパントはイリジウムの有機金属化合物錯体である。いくつかの実施形態において、有機金属錯体は、シクロメタレート化される。「シクロメタレート化される」とは、錯体が少なくとも２点で金属と結合する少なくとも１個の配位子を含有して、少なくとも１個の炭素−金属結合を有する５−または６−員環を形成することを意味する。いくつかの実施形態において、有機金属Ｉｒ錯体は電気的に中性であり、そして式ＩｒＬ_３を有するトリスシクロメタレート化錯体であるか、または式ＩｒＬ_２Ｙを有するビスシクロメタレート化錯体である。いくつかの実施形態において、Ｌは、炭素原子および窒素原子によって配位するモノアニオン二座シクロメタレート化配位子である。いくつかの実施形態において、Ｌは、アリールがフェニルまたはナフチルであり、そしてＮ−複素環がピリジン、キノリン、イソキノリン、ジアジン、ピロール、ピラゾールまたはイミダゾールであるアリールＮ−複素環である。いくつかの実施形態において、Ｙはモノアニオン二座配位子である。いくつかの実施形態において、Ｌはフェニルピリジン、フェニルキノリンまたはフェニルイソキノリンである。いくつかの実施形態において、Ｙは、β−ジエノレート、ジメトイミン、ピコリネートまたはＮ−アルコキシピラゾールである。配位子は未置換であっても、またはＦ、Ｄ、アルキル、ペルフルオロアルキル、アルコキシル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ＣＮ、シリル、フルオロアルコキシルもしくはアリール基で置換されてもよい。

いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは、非ポリマースピロビフルオレン化合物およびフルオランテン化合物からなる群から選択される。

いくつかの実施形態において、発光性ドーパントはアリールアミン基を有する化合物である。いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは、次式：

（式中、
Ａは、それぞれ、同一であるか、または異なって、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
Ｑは、単結合または３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
ｎおよびｍは、独立して、１〜６の整数である）から選択される。

上記式のいくつかの実施形態において、各式のＡおよびＱの少なくとも１個は、少なくとも３つの縮合環を有する。いくつかの実施形態において、ｍおよびｎは１に等しい。

いくつかの実施形態において、Ｑはスチリルまたはスチリルフェニル基である。

いくつかの実施形態において、Ｑは、少なくとも２個の縮合環を有する芳香族基である。いくつかの実施形態において、Ｑは、ナフタレン、アントラセン、クリセン、ピレン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、クマリン、ローダミン、キナクリドンおよびルブレンからなる群から選択される。

いくつかの実施形態において、Ａは、フェニル、トリル、ナフチルおよびアントラセニル基からなる群から選択される。

いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは次式：

（式中、
Ｙは、それぞれ、同一であるか、または異なって、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
Ｑ’は、芳香族基、二価トリフェニルアミン残基または単結合である）を有する。

いくつかの実施形態において、発光性ドーパントはアリールアセンである。いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは非対称アリールアセンである。

いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは、クリセン誘導体である。用語「クリセン」は、１，２−ベンゾフェナントレンを意味することが意図される。いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは、アリール置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは、アリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態において、発光性ドーパントは、２個の異なるアリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態において、クリセン誘導体は、濃青色発光を有する。

いくつかの実施形態において、異なる色を提供するために、異なるドーパントを有する別個の光活性組成物が使用される。いくつかの実施形態において、ドーパントは赤色、緑色および青色発光を有するように選択される。本明細書に使用される場合、赤色は、６００〜７００ｎｍの範囲で波長極大を有する光を指し、緑色は、５００〜６００ｎｍの範囲で波長極大を有する光を指し、そして青色は、４００〜５００ｎｍの範囲で波長極大を有する光を指す。

青色発光材料の例としては、限定されないが、ジアリールアントラセン、ジアミノクリセン、ジアミノピレン、フェニルピリジン配位子を有するＩｒのシクロメタレート化錯体およびポリフルオレンポリマーが含まれる。青色発光材料は、例えば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００７−０２９２７１３号明細書および同第２００７−００６３６３８号明細書に開示されている。

赤色発光材料の例としては、限定されないが、フェニルキノリンまたはフェニルイソキノリン配位子を有するＩｒのシクロメタレート化錯体、ペリフランテン、フルオランテンおよびペリレンが含まれる。赤色発光材料は、例えば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書および米国特許出願公開第２００５−０１５８５７７号明細書に開示されている。

緑色発光材料の例としては、限定されないが、フェニルピリジン配位子を有するＩｒのシクロメタレート化錯体、ジアミノアントラセンおよびポリフェニレンビニレンポリマーが含まれる。緑色発光材料は、例えば、国際公開第２００７／０２１１１７号パンフレットに開示されている。

ドーパント材料の例には、限定されないが、以下の化合物Ｂ１〜Ｂ１１が含まれる。

（ｃ）添加剤
添加剤は、上記で検討された通りである。

（ｄ）任意選択的な第２のホスト
いくつかの実施形態において、２種のホストが存在する。いくつかの実施形態において、第１のホスト（ａ）は電子輸送より速い正孔輸送を促進し、正孔輸送ホストと呼ばれ、そして第２のホスト（ｄ）は、正孔輸送より速い電子輸送を促進し、電子輸送ホストと呼ばれる。

いくつかの実施形態において、正孔輸送する第１のホストは、Ｑがクリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロレン、ナフタレン、アントラセン、キノリンまたはイソキノリンである式ＩＶを有する。いくつかの実施形態において、電子輸送する第２のホストは、フェナントロリン、キノキサリン、フェニルピリジン、ベンゾジフランまたは金属キノリネート錯体である。

４．デバイス
本明細書に記載の電気活性材料を含んでなる１層またはそれ以上の層を有することから有益となり得る有機電子デバイスとしては、限定されないが、（１）電気エネルギーを放射線に変換するデバイス（例えば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、照明デバイス、照明器具、またはダイオードレーザー）、（２）電子的プロセスを介して信号を検出するデバイス（例えば、光検出器、光導電セル、フォトレジスタ、光スイッチ、光トランジスタ、光電管、ＩＲ検出器、バイオセンサー）、（３）放射線を電気エネルギーに変換するデバイス（例えば、光起電力デバイスまたは太陽電池）、ならびに（４）１つまたはそれ以上の有機半導体層を含む１つまたはそれ以上の電子部品を含むデバイス（例えば、トランジスタまたはダイオード）が挙げられる。

有機電子デバイス構造の一例を図２に示す。デバイス１００は、第１の電気接触層、アノード層１１０、第２の電気接触層、カソード層１６０、およびそれらの間の光活性層１４０を有する。アノードに隣接して、正孔注入層１２０が存在する。正孔注入層に隣接して、正孔輸送材料を含んでなる正孔輸送層１３０が存在する。カソードに隣接して、電子輸送材料を含んでなる電子輸送層１５０が存在してもよい。任意選択として、デバイスは、アノード１１０の隣に１つまたはそれ以上の追加の正孔注入層または正孔輸送層（図示せず）、および／またはカソード１６０の隣に１つまたはそれ以上の追加の電子注入または電子輸送層（図示せず）を使用することができる。

層１２０〜１５０は、個々に、そして集合的に、活性層と呼ばれる。

いくつかの実施形態において、光活性層は図３で示すようにピクセル化される。デバイス２００において、層１４０は層上に繰り返されるピクセルまたはサブピクセルユニット１４１、１４２および１４３に分離される。各ピクセルまたはサブピクセルユニットは異なる色を表す。いくつかの実施形態において、サブピクセルユニットは、赤色、緑色、青色である。３つのサブピクセルユニットが図に示されるが、２つまたは４つ以上のものが使用されてもよい。

一実施形態において、種々の層は以下の厚さの範囲を有する。アノード１１０、５００〜５０００Å、一実施形態において１０００〜２０００Å、正孔注入層１２０、５０〜２０００Å、一実施形態において２００〜１０００Å、正孔輸送層１２０、５０〜２０００Å、一実施形態において２００〜１０００Å、光活性層１３０、１０〜２０００Å、一実施形態において１００〜１０００Å、層１４０、５０〜２０００Å、一実施形態において１００〜１０００Å、カソード１５０、２００〜１００００Å、一実施形態において３００〜５０００Å。デバイスの電子正孔再結合領域の位置、したがって、デバイスの発光スペクトルは、各層の相対的な厚さに影響を受けることができる。層の厚さの所望の比は、使用される材料の厳密な性質に依存する。

いくつかの実施形態において、有機電子デバイスは、第１の電気接触、第２の電気接触およびそれらの間の光活性層を含んでなり、光活性層が上記の電気活性組成物を含んでなる。

いくつかの実施形態において、式Ｉを有する化合物は、光活性層１４０の電子捕獲材料として有用である。

ａ．光活性層
いくつかの実施形態において、光活性層は、上記電気活性層を含んでなる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）ホスト、（ｂ）ドーパントおよび（ｃ）式Ｉを有する添加剤から本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）ホスト、（ｂ）ドーパント、（ｃ）式Ｉを有する添加剤、および（ｄ）第２のホストから本質的になる。ドーパント対全ホスト材料の重量比は、５：９５〜７０：３０、いくつかの実施形態においては９０：１０〜８０：２０の範囲にある。

ｂ．他のデバイス層
デバイスの他の層は、そのような層で有用であることが知られている任意の材料から製造することができる。

アノード１１０は、正電荷キャリアの注入に特に有効な電極である。これは、例えば、金属、混合金属、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含有する材料から製造することができ、あるいは導電性ポリマー、およびそれらの混合物でることもできる。適切な金属としては、１１族金属、４族、５族、および６族金属、ならびに８〜１０族遷移金属が挙げられる。アノードが光透過性となる場合には、インジウムスズ酸化物などの１２族、１３族、および１４族金属の混合金属酸化物が一般に使用される。アノードは、“Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｏｌｕｂｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ”，Ｎａｔｕｒｅ ｖｏｌ．３５７，ｐｐ４７７−４７９（１１ Ｊｕｎｅ １９９２）に記載されるようなポリアニリンなどの有機材料を含んでもよい。アノードおよびカソードの少なくとも１つは、発生した光を観察できるように、少なくとも部分的に透明となるべきである。

正孔注入層１２０は正孔注入材料を含んでなり、有機電子デバイスにおいて、限定されないが、下にある層の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素または金属イオンなどの不純物の捕捉、ならびに有機電子デバイスの性能を促進または改善する他の特徴を含む１つまたはそれ以上の機能を有することができる。正孔注入層は、プロトン酸がしばしばドープされるポリアニリン（ＰＡＮＩ）またはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などのポリマー材料を使用して形成することができる。プロトン酸は、例えば、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）などであることができる。

正孔注入層は、銅フタロシアニンやテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン系（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）などの電荷輸送化合物などを含むことができる。

いくつかの実施形態において、正孔注入層は、少なくとも１種の導電性ポリマーと少なくとも１種のフッ素化酸ポリマーとを含んでなる。

いくつかの実施形態において、正孔注入層は、コロイド形成ポリマー酸でドープされた導電性ポリマーの水性分散系から製造される。このような材料は、例えば、米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書、同第２００４／０１２７６３７号明細書、同第２００５／０２０５８６０号明細書および国際公開第２００９／０１８００９号パンフレットに記載されている。

層１３０の正孔輸送材料の例は、例えば、Ｙ．Ｗａｎｇにより，Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１８，ｐ．８３７−８６０，１９９６にまとめられている。正孔輸送分子およびポリマーの両方を使用することができる。一般に使用される正孔輸送分子としては、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）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（ −ＮＰＢ）、および銅フタロシアニンなどのポルフィリン系化合物が挙げられる。いくつかの実施形態において、正孔輸送層は、正孔輸送ポリマーを含んでなる。いくつかの実施形態において、正孔輸送ポリマーはジスチリルアリール化合物である。いくつかの実施形態において、アリール基は２個以上の縮合芳香環を有する。いくつかの実施形態において、アリール基はアセンである。用語「アセン」は、本明細書で使用される場合、２個以上の直鎖配列のオルト縮合ベンゼン環を含有する炭化水素親成分を指す。他の一般に使用される正孔輸送ポリマーは、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である。ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマー中に上記などの正孔輸送分子をドープすることによって、正孔輸送ポリマーを得ることもできる。場合によっては、トリアリールアミンポリマー、特にトリアリールアミン−フルオレンコポリマーが使用される。場合によっては、これらのポリマーおよびコポリマーは架橋性である。

いくつかの実施形態において、正孔輸送層は、ｐ−ドーパントをさらに含んでなる。いくつかの実施形態において、正孔輸送層は、ｐ−ドーパントでドープされる。ｐ−ドーパントの例には、限定されないが、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）およびペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）が含まれる。

層１５０に使用することができる電子輸送材料の例としては、限定されないが、トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（ＡｌＱ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、テトラキス−（８−ヒドロキシキノラト）ハフニウム（ＨｆＱ）、およびテトラキス−（８−ヒドロキシキノラト）ジルコニウム（ＺｒＱ）などの金属キノレート誘導体などを含む金属キレート化オキシノイド化合物；ならびに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）、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）、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＰＡ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナントロリン；ならびにそれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態において、電子輸送層は、ｎ−ドーパントをさらに含む。ｎ−ドーパント材料は周知である。ｎ−ドーパントとしては、限定されないが、１族および２族金属；１族および２族金属の塩、例えば、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＣｓ_２ＣＯ_３；１族および２族金属の有機化合物、例えばＬｉキノレート；ならびに分子ｎ−ドーパント、例えばロイコ染料、Ｗ_２（ｈｐｐ）_４（式中、ｈｐｐ＝１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド−［１，２−ａ］−ピリミジンである）などの金属錯体、ならびにコバルトセン、テトラチアナフタセン、ビス（エチレンジチオ）テトラチアフルバレン、複素環式ラジカルまたはジラジカル、ならびに複素環式ラジカルまたはジラジカルのダイマー、オリゴマー、ポリマー、ジスピロ化合物、および多環化合物が挙げられる。

カソード１６０は、電子または負電荷キャリアの注入に特に効率的な電極である。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。カソードの材料は、１族のアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属、１２族金属、例えば希土類元素およびランタニド、ならびにアクチニドから選択することができる。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、ならびにそれらの組み合わせなどの材料を使用することができる。

作動電圧を下げるために、ＬｉＦ、ＣｓＦ、Ｃｓ_２ＯおよびＬｉ_２Ｏなどのアルカリ金属含有無機化合物、またはＬｉ含有有機金属化合物を有機層１５０とカソード層１６０との間に堆積することもできる。この層は図示しないが、電子注入層と呼ばれてもよい。

有機電子デバイス中に別の層が存在することが知られている。例えば、注入される正電荷の量を制御するため、および／または層のバンドギャップを一致させるため、または保護層として機能させるために、アノード１１０と正孔注入層１２０との間に層（図示せず）が存在することができる。銅フタロシアニン、ケイ素オキシ窒化物、フルオロカーボン、シラン、またはＰｔなどの金属の超薄層などの当技術分野において周知の層を使用することができる。あるいは、アノード層１１０、活性層１２０、１３０、１４０および１５０、またはカソード層１６０の一部または全てを、電荷キャリア輸送効率を増加させるために表面処理することができる。それぞれの構成層の材料の選択は、好ましくは、高エレクトロルミネッセンス効率を有するデバイスを得るために発光層中の正電荷および負電荷のバランスがとられるように行われる。

それぞれの機能層を２層以上の層で構成することができることは理解される。

ｃ．デバイス製造
デバイス層は、気相堆積、液相堆積および熱転写などの任意の堆積技術またはそれらの技術の組み合わせによって形成することができる。

いくつかの実施形態において、デバイスは、正孔注入層、正孔輸送層および発光層の液相堆積と、アノード、電子輸送層、電子輸送層、電子注入層およびカソードの気相堆積とによって製造される。

正孔注入層は、それが溶解されるか、または分散され、そして膜を形成する任意の液体媒体から堆積することができる。一実施形態において、液体媒体は１種またはそれ以上の有機溶媒から本質的になる。一実施形態において、液体媒体は、水または水および有機溶媒から本質的になる。正孔注入材料は、０．５〜１０重量％の量で液体媒体に存在することができる。正孔注入層を、任意の連続的または不連続的液相堆積技術によって塗布することができる。一実施形態において、正孔注入層はスピンコーティングによって塗布される。一実施形態において、正孔注入層はインクジェット印刷によって塗布される。一実施形態において、正孔注入層は連続ノズル印刷によって塗布される。一実施形態において、正孔注入層はスロットダイコーティングによって塗布される。液相堆積後、液体媒体を、空気中で、不活性雰囲気中で、または真空によって、室温で、または加熱しながら、除去することができる。

正孔輸送層は、それが溶解されるか、または分散され、そして膜を形成する任意の液体媒体から堆積することができる。一実施形態において、液体媒体は１種またはそれ以上の有機溶媒から本質的になる。一実施形態において、液体媒体は、水または水および有機溶媒から本質的になる。一実施形態において、有機溶媒は芳香族溶媒である。一実施形態において、有機液体は、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アニソールおよびそれらの混合物から選択される。正孔輸送材料は、０．２〜２重量％の濃度で液体媒体に存在することができる。正孔輸送層を、任意の連続的または不連続的液相堆積技術によって塗布することができる。一実施形態において、正孔輸送層はスピンコーティングによって塗布される。一実施形態において、正孔輸送層はインクジェット印刷によって塗布される。一実施形態において、正孔輸送層は連続ノズル印刷によって塗布される。一実施形態において、正孔輸送層はスロットダイコーティングによって塗布される。液相堆積後、液体媒体を、空気中で、不活性雰囲気中で、または真空によって、室温で、または加熱しながら、除去することができる。

光活性層は、それが溶解されるか、または分散され、そして膜を形成する任意の液体媒体から堆積することができる。一実施形態において、液体媒体は１種またはそれ以上の有機溶媒から本質的になる。一実施形態において、液体媒体は、水または水および有機溶媒から本質的になる。一実施形態において、有機溶媒は芳香族溶媒である。一実施形態において、有機溶媒は、クロロホルム、ジクロロメタン、トルエン、アニソール、２−ブタノン、３−ペンタノン、酢酸ブチル、アセトン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トリフルオロトルエンおよびそれらの混合物から選択される。光活性材料は、０．２〜２重量％の濃度で液体媒体に存在することができる。光活性材料の他の重量パーセントが、液体媒体次第で使用されてもよい。光活性層を、任意の連続的または不連続的液相堆積技術によって塗布することができる。一実施形態において、光活性層はスピンコーティングによって塗布される。一実施形態において、光活性層はインクジェット印刷によって塗布される。一実施形態において、光活性層は連続ノズル印刷によって塗布される。一実施形態において、光活性層はスロットダイコーティングによって塗布される。液相堆積後、液体媒体を、空気中で、不活性雰囲気中で、または真空によって、室温で、または加熱しながら、除去することができる。

電子輸送層は、任意の気相堆積法によって堆積することができる。一実施形態において、真空下での熱蒸発によって堆積する。

電子注入層は、任意の気相堆積法によって堆積することができる。一実施形態において、真空下での熱蒸発によって堆積する。

カソードは、任意の気相堆積法によって堆積することができる。一実施形態において、真空下での熱蒸発によって堆積する。

本明細書に記載の概念を以下の実施例においてさらに説明するが、これらの実施例は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない。

実施例１
本実施例は、化合物Ｃ１（４，４’−（６−（４−イソプロピルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）ジベンゾニトリル）の調製を説明する。

ａ．２，４−ジクロロ−６−（４−イソプロピルフェニル）−１，３，５−トリアジン
ドライボックス中、３つ口２５０ｍｌ丸底フラスコに、塩化シアヌル酸（１．８４ｇ、１０ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５０ｍｌ）を装填した。１つ口５０ｍｌ丸底フラスコに、ＭｇＢｒ_２・ＯＥｔ_２（２．５８ｇ、１０ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（２２ｍｌ）を装填した。４−イソ−プロピルブロモベンゼン（１．９９ｇ、１０ｍｍｏｌ）もドライボックス中で、１００ｍｌの３つ口丸底フラスコ中で２０ｍｌの無水ＴＨＦに溶解した。全ての３つ口フラスコに栓をして、ドライボックスから取り出し、真空ラインに接続した。臭化アリール溶液を含むフラスコを−７８Ｃまで冷却し、そしてｎ−ブチルリチウム（８ｍｌ、２０ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）の溶液をシリンジで滴下して添加した（シリンジロック使用）。添加の間、混合物の温度を−７０℃未満に保持した。冷水浴を取り外し、そして溶液を室温まで加温した。これを室温で３０分間攪拌し、次いで−１５℃まで冷却した。二臭化マグネシウムスラリーをカニューレを通して迅速に添加したところ、透明な黄色溶液が得られた。塩化シアヌル酸溶液を０℃まで冷却し、滴下漏斗を備えた。グリニャール溶液をカニューレによって滴下漏斗に移し、温度を約−５℃に保持しながら、迅速に添加した。反応混合物を、攪拌しながら、室温まで一晩かけて徐々に加温した。混合物の色は、黄色からオレンジ色、暗赤色に変化した。次の日、クエン酸溶液（５０ｍｌ、５重量％）の添加によって反応を停止させた。ＴＨＦを減圧下で除去し、そして水性残渣をＣＨ_２Ｃｌ_２（３×５０ｍｌ）で抽出した。洗浄した有機相を組み合わせて、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥し、濃縮したところ、赤色液体が得られた。粗製生成物をフラッシュクロマトグラフィ（ＣＨ_２Ｃｌ_２／ヘキサン勾配）によってさらに精製したところ、０．４５ｇ（１７％）の生成物が得られた。^１Ｈ ＮＭＲおよびＬＣ−ＭＳは構造と一致した。

ｂ．４，４’−（６−（４−イソプロピルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）ジベンゾニトリル
２，４−ジクロロ−６−（４−イソプロピルフェニル）−１，３，５−トリアジン（１．２ｇ、４．４８ｍｍｏｌ）を、１００ｍｌ丸底フラスコ中で、ジメトキシエタン（２５ｍｌ）に溶解した。水（１３ｍｌ）を添加し、そして窒素を１５分間混合物に通してバブリングした。次に４−シアノフェニルボロン酸（１．５６ｇ、１０．２９ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、炭酸カリウム（３．７１ｇ、２６．８５ｍｍｏｌ）を添加した。テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．５１７ｇ、０．４５ｍｍｏｌ、１０モル％）を最後に添加した。フラスコに、窒素バブラーに接続された還流冷却器を取り付けた。反応混合物を加熱浴に配置し、一晩（１９時間）還流させた。次の日、反応混合物を室温に冷却した。揮発性物質を減圧下で除去した。残留する水層を水およびＣＨ_２Ｃｌ_２（それぞれ１００ｍｌ）で抽出した。水層を分離し、追加のＣＨ_２Ｃｌ_２（１１０ｍｌ）で洗浄した。有機層を組み合わせ、水（２×１００ｍｌ）、食塩水（１００ｍｌ）で洗浄し、ＭｇＳＯ_４上で乾燥し、濃縮したところ、粗製生成物が得られた。フラッシュクロマトグラフィ（ＣＨ_２Ｃｌ_２／ヘキサン勾配）による精製によって、０．１ｇ（５．５％）の生成物が得られた。ＬＣ／ＭＳおよび^１Ｈ ＮＭＲによって構造を確認した。

実施例２
本実施例は、化合物Ｃ２（３，３’−（６−（４−イソプロピルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）ジベンゾニトリル）の調製を説明する。

ドライボックス中、実施例１からの２，４−ジクロロ−６−（４−イソプロピルフェニル）−１，３，５−トリアジン（０．２ｇ、０．７５ｍｍｏｌ）、３シアノフェニルボロン酸（０．３３ｇ、２．２４ｍｍｏｌ）およびリン酸カリウム（０．３２ｇ、１．５ｍｍｏｌ）を厚肉ガラス管に配置した。酢酸パラジウム（３．４ｍｇ、０．０１５ｍｍｏｌ）およびＳＰｈｏｓ（１２．３ｍｇ、０．０３ｍｍｏｌ）を乾燥トルエン（２ｍｌ）に溶解した。次に、触媒溶液をガラス管に添加し、そして追加のトルエン（１ｍｌ）ですすいだ。管をねじ付きテフロン（登録商標）ストッパーで封着し、ドライボックスから取り出し、そして９０℃の油浴に２０時間配置した。反応混合物を室温まで冷却し、ＣＨ_２Ｃｌ_２（３０ｍｌ）で希釈して、濾過した。揮発性物質を減圧下で除去した。粗製生成物をフラッシュクロマトグラフィ（ＣＨ_２Ｃｌ_２／ヘキサン勾配）によって精製し、０．０８５ｇ（２９．０％）の生成物が得られた。ＬＣ／ＭＳおよび^１Ｈ ＮＭＲによって構造を確認した。

一般的説明または実施例において前述した全ての行為が必要であるとは限らず、特定の行為の一部は不要である場合があり、記載の行為に加えて１つ以上のさらなる行為を行うことができることを留意されたい。さらに、行為が記載される順序は、必ずしもそれらが行われる順序ではない。

以上の明細書において、具体的な実施形態を参照しながら本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱せずに種々の修正および変更を行えることを認識する。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく説明的なものであると見なすべきであり、すべてのこのような修正形態は本発明の範囲内に含まれることを意図している。

特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、および問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、ならびに、なんらかの利益、利点、または解決法を発生させたり、より顕著にしたりすることがある、いずれの特徴も、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての重要、必要、または本質的な特徴であるとして解釈すべきではない。

別々の実施形態の状況において、明確にするために本明細書に記載されている特定の複数の特徴は、１つの実施形態の中で組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔にするため１つの実施形態の状況において説明した種々の特徴も、別々に提供することも、任意の副次的な組み合わせで提供することもできる。さらに、ある範囲内にあると記載される値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含んでいる。

Claims (6)

1. 第１の電気接触、第２の電気接触およびそれらの間の光活性層を含んでなる有機電子デバイスであって、前記光活性層が、（ａ）５０〜９５重量％の範囲のホスト、（ｂ）３〜１０重量％の範囲のドーパント、および（ｃ）０．００１〜１０重量％の範囲の式ＩＩ
   

   

   （式中、
   Ａｒ¹〜Ａｒ³は、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄまたはアリールであるが、ただし、Ａｒ¹〜Ａｒ³の少なくとも１つはアリールである）を有する添加剤を含む、有機電子デバイス。
2. 前記光活性層が、
   （ｄ）第２のホスト
   をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
3. （ａ）５０〜９５重量％の範囲のホスト、（ｂ）３〜１０重量％の範囲のドーパント、および（ｃ）０．００１〜１０重量％の範囲の式ＩＩ
   

   

   （式中、
   Ａｒ¹〜Ａｒ³は、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄまたはアリールであるが、ただし、Ａｒ¹〜Ａｒ³の少なくとも１つはアリールである）を有する添加剤を含む、有機電子デバイス用の組成物。
4. Ａｒ¹〜Ａｒ³の少なくとも１つが、電子求引基を有するアリールである、請求項３に記載の組成物。
5. 少なくとも１つのＡｒ¹が、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、カルバゾリルフェニル、ジアリールアミノフェニル、それらの置換された誘導体、およびそれらの重水素化類似物からなる群から選択される、請求項３に記載の組成物。
6. Ａｒ¹が炭化水素アリールである、請求項３に記載の組成物。

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