JP6018052B2 - Organic light emitting materials, devices and methods - Google Patents

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Description

本願は、2010年6月25日出願の英国特許出願第1010741.5号、2010年6月25日出願の英国特許出願第1010742.3号、2010年6月25日出願の英国特許出願第1010745.6号、2010年6月25日出願の英国特許出願第1010743.1号および2011年1月31日出願の英国特許出願第1101642.5号の優先権を主張するものである。前述の優先権を形成する出願のそれぞれの内容は、それら全体が参照によって本明細書に組み込まれる。   This application is based on British Patent Application No. 1010741.5 filed on June 25, 2010, British Patent Application No. 1010742.3 filed on June 25, 2010, and British Patent Application No. 1010745 filed on June 25, 2010. No. 6, British Patent Application No. 1010743.1 filed on June 25, 2010 and British Patent Application No. 1101642.5 filed on January 31, 2011. The contents of each of the applications forming the aforementioned priority are hereby incorporated by reference in their entirety.

本発明は、有機発光組成物、有機発光組成物を含有するデバイス、前記デバイスの製造方法、およびそれらのための有機化合物に関する。   The present invention relates to an organic light emitting composition, a device containing the organic light emitting composition, a method for producing the device, and an organic compound for them.

有機発光ダイオード、有機光起電デバイス、有機光検出器、有機トランジスタおよびメモリアレイデバイスなどのデバイスにおいて使用するための、活性な有機材料を含む電子デバイスは、ますます注意を集めている。有機材料を含むデバイスは、低重量、低消費電力および可撓性などの利益を提供する。   Electronic devices containing active organic materials for use in devices such as organic light emitting diodes, organic photovoltaic devices, organic photodetectors, organic transistors and memory array devices are gaining increasing attention. Devices comprising organic materials offer benefits such as low weight, low power consumption and flexibility.

さらに、可溶性有機材料を使用することにより、デバイスの製造における溶液処理、例えばインクジェット印刷またはスピンコーティングの使用が可能になる。   Furthermore, the use of soluble organic materials allows the use of solution processing, such as ink jet printing or spin coating, in the manufacture of devices.

一般的な有機発光デバイス(「OLED」)は、酸化インジウムスズ(「ITO」)などの透明陽極でコーティングされたガラスまたはプラスチック基板上に製作される。第1の電極上に、少なくとも1つのエレクトロルミネセント有機材料の薄膜の層が配される。最後に、エレクトロルミネセント有機材料の層の上に、陰極が配される。陽極と発光層の間、および/または陰極と発光層の間には、電荷輸送層、電荷注入層または電荷阻止層を配することができる。   Common organic light emitting devices (“OLEDs”) are fabricated on glass or plastic substrates that are coated with a transparent anode such as indium tin oxide (“ITO”). A thin film layer of at least one electroluminescent organic material is disposed on the first electrode. Finally, a cathode is disposed on the layer of electroluminescent organic material. A charge transport layer, a charge injection layer, or a charge blocking layer can be disposed between the anode and the light emitting layer and / or between the cathode and the light emitting layer.

操作中、陽極を介して正孔がデバイスに注入され、陰極を介して電子がデバイスに注入される。正孔および電子は、有機発光層内で組み合わさって励起子を形成し、次にこの励起子が放射減衰して発光する。   During operation, holes are injected into the device through the anode and electrons are injected into the device through the cathode. Holes and electrons combine in the organic light emitting layer to form excitons, which are then attenuated and emit light.

WO90/13148では、有機発光性材料は、ポリ(フェニレンビニレン)などの共役ポリマーである。米国特許第4,539,507号では、有機発光性材料は、トリス−(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(「Alq3」)などの低分子材料として公知のクラスの材料である。 In WO90 / 13148, the organic light emitting material is a conjugated polymer such as poly (phenylene vinylene). In US Pat. No. 4,539,507, organic light emitting materials are a class of materials known as low molecular weight materials such as tris- (8-hydroxyquinoline) aluminum (“Alq 3 ”).

これらの材料は、一重項励起子(蛍光)の放射減衰によってエレクトロルミネセンスを生じるが、スピン統計によれば、励起子の最大75%が、非放射減衰する三重項励起子であり、すなわち蛍光OLEDでは量子効率がわずか25%になり得ることが決定付けられている。例えば、Chem.Phys.Lett.、1993年、210、61頁、Nature(ロンドン)、2001年、409、494頁、Synth.Met.、2002年、125、55頁およびその参考文献を参照。   These materials produce electroluminescence due to radiative decay of singlet excitons (fluorescence), but according to spin statistics, up to 75% of excitons are non-radiatively decayed triplet excitons, ie fluorescent It has been determined that for OLEDs, the quantum efficiency can be as low as 25%. For example, Chem. Phys. Lett. 1993, 210, 61, Nature (London), 2001, 409, 494, Synth. Met. 2002, 125, 55 and references thereof.

相対的に長寿命の三重項励起状態を有することができる三重項励起子の存在は、三重項と三重項または三重項と一重項の相互反応の結果、OLEDの寿命にとって有害になり得るとされている(「寿命」は、OLEDの寿命との関連において本明細書で使用される場合、一定電流におけるOLEDの輝度が、最初の輝度値から、選択された百分率(例えば10%または50%)だけ低下するのにかかる時間の長さを意味し、「寿命」は、三重項励起状態の寿命との関連において本明細書で使用される場合、三重項励起子の半減期を意味する)。米国特許出願第2007/145886号は、三重項と三重項または三重項と一重項の相互反応を防止または低減するために、三重項をクエンチする材料を含むOLEDを開示している。   The presence of triplet excitons that can have relatively long-lived triplet excited states can be detrimental to the lifetime of OLEDs as a result of triplet-triplet or triplet-singlet interaction. ("Lifetime" is used herein in the context of OLED lifetime, where the brightness of the OLED at a constant current is a selected percentage (eg, 10% or 50%) from the initial brightness value. Means the length of time it takes to decrease, and “lifetime” means the half-life of a triplet exciton as used herein in the context of the lifetime of a triplet excited state). US Patent Application No. 2007/145886 discloses an OLED comprising a triplet quenching material to prevent or reduce triplet and triplet or triplet and singlet interactions.

米国特許第5121029号は、ジスチリルベンゼンを含む発光材料を含むエレクトロルミネセントデバイスを開示している。   US Pat. No. 5,210,029 discloses an electroluminescent device comprising a luminescent material comprising distyrylbenzene.

米国特許出願第2005/208322号は、4,4’−ビス(2,2’ジフェニルビニル)−1,1’−ビフェニル(DPVBi)からの発光を伴う発光層を含むOLEDを開示している。   US Patent Application No. 2005/208322 discloses an OLED comprising a light emitting layer with light emission from 4,4'-bis (2,2'diphenylvinyl) -1,1'-biphenyl (DPVBi).

Polymer(韓国)2002年、26(4)、543〜550頁は、エミッタとしてDPVBiとブレンドされたポリマーホストを開示している。OLEDは、ディスプレイおよび照明への適用に高い将来性を有する。しかし依然として、これらのデバイスの性能を改善する必要がある。   Polymer (Korea) 2002, 26 (4), pp. 543-550 discloses a polymer host blended with DPVBi as an emitter. OLEDs have great potential for display and lighting applications. However, there is still a need to improve the performance of these devices.

本発明者らは、OLEDにおいて三重項を有効に受容し、クエンチする化合物を同定した。   The inventors have identified compounds that effectively accept and quench triplets in OLEDs.

第1の態様では、本発明は、有機半導体材料、および有機半導体材料の三重項エネルギー準位よりも低い三重項エネルギー準位を有する式(I)の三重項受容材料を含む組成物を提供する。   In a first aspect, the present invention provides a composition comprising an organic semiconductor material and a triplet acceptor material of formula (I) having a triplet energy level lower than the triplet energy level of the organic semiconductor material. .

式中、各Arは、独立に、置換されていてもよいアリール基またはヘテロアリール基を表し、nは、1〜3であり、mは、出現するごとに独立に、1〜5であり、qは、0または1であり、各R3は、独立に、Hまたは置換基から選択され、各R4は、独立に、Hまたは置換基から選択され、R4がHでない場合、同じ炭素原子に結合しているR4および(Ar)mは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、R3がHでない場合、R3(出現するごとに独立に)および(Ar)nは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよく、但しq=0である場合、R3はHではなく、直接結合または二価の基によって(Ar)nに連結されている。 In the formula, each Ar independently represents an optionally substituted aryl group or heteroaryl group, n is 1 to 3, m is 1 to 5 each time it appears, q is 0 or 1, each R 3 is independently selected from H or a substituent, and each R 4 is independently selected from H or a substituent, and when R 4 is not H, the same carbon R 4 and (Ar) m bonded to an atom may be linked by a direct bond or a divalent group, and when R 3 is not H, R 3 (independently every occurrence) and (Ar ) N may be linked by a direct bond or a divalent group, and when n or m is at least 2, adjacent Ar groups may be linked by a divalent group, provided that q = When 0, R 3 is not H but by a direct bond or a divalent group (Ar ) It is connected to n .

任意選択により、有機半導体材料は、蛍光発光材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔阻止材料および電子阻止材料から選択される。   Optionally, the organic semiconductor material is selected from fluorescent light emitting materials, hole transport materials, electron transport materials, hole blocking materials and electron blocking materials.

任意選択により、有機半導体材料はポリマーであり、任意選択により、蛍光発光繰返し単位を含む発光ポリマーである。   Optionally, the organic semiconductor material is a polymer, and optionally is a light emitting polymer that includes a fluorescent emission repeating unit.

任意選択の一変更形態では、組成物は、有機半導体材料と三重項受容材料のブレンドを含む。   In an optional variation, the composition comprises a blend of an organic semiconductor material and a triplet receptive material.

別の任意選択の変更形態では、三重項受容材料は、有機半導体材料に、または存在する場合には、組成物の別の成分に化学的に結合している。   In another optional variation, the triplet receptive material is chemically bonded to the organic semiconductor material or, if present, to another component of the composition.

任意選択により、三重項受容材料は、ポリマーの主鎖中で結合している、またはポリマーの側鎖基もしくは末端基として結合している。   Optionally, the triplet receptive material is bonded in the main chain of the polymer or as a side chain group or end group of the polymer.

任意選択により、q=1である。   Optionally, q = 1.

任意選択により、各R3は、Hである。 Optionally, each R 3 is H.

任意選択により、各R4は、Hまたは−(Ar)mである。 Optionally, each R 4 is H or — (Ar) m .

任意選択により、q=0である。   Optionally, q = 0.

任意選択により、R3は、(Ar)nである。 Optionally, R 3 is (Ar) n .

任意選択により、nは、1または2である。   Optionally, n is 1 or 2.

任意選択により、二価の連結基は、隣接するAr基4および(Ar)m ;又はR 3 および(Ar) n のいずれかを連結しており、前記二価の連結基は、−(CR56 −、−(SiR56p−、O、NR5およびPR5から選択され、R5およびR6は、それぞれ独立に、Hまたは置換基から選択され、pは、1〜5、好ましくは1または2である。 Optionally, the divalent linking group connects either an adjacent Ar group ; R 4 and (Ar) m ; or R 3 and (Ar) n , wherein the divalent linking group is : (CR 5 R 6 ) p -,-(SiR 5 R 6 ) p- , O, NR 5 and PR 5 , wherein R 5 and R 6 are each independently selected from H or a substituent, p Is 1-5, preferably 1 or 2.

任意選択により、少なくとも1つのAr基、好ましくはすべてのAr基は、フェニルである。   Optionally, at least one Ar group, preferably all Ar groups, is phenyl.

任意選択により、R3および/またはR4は、フェニルである。 Optionally, R 3 and / or R 4 is phenyl.

任意選択により、q=0であり、n=1であり、R3はフェニルであり、R3および(Ar)nは、直接結合によって連結されている。 Optionally, q = 0, n = 1, R 3 is phenyl, and R 3 and (Ar) n are linked by a direct bond.

任意選択により、R3および(Ar)nは、連結されて、任意選択により置換されているフルオレンを形成する。 Optionally, R 3 and (Ar) n are linked to form an optionally substituted fluorene.

任意選択により、R5およびR6は、それぞれ独立に、Hまたは置換基から選択され、その置換基は、
アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよく、1つまたは複数のH原子は、Fで置き換えられていてよい)、または
アリール、ヘテロアリール、アリールアルキルもしくはヘテロアリールアルキル(それぞれは、任意選択により、ハロゲン、シアノまたはアルキルで置換されていてよい(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい))
からなる群から選択される。
Optionally, R 5 and R 6 are each independently selected from H or a substituent, wherein the substituent is
Alkyl (one or more non-adjacent C atoms may be replaced with O, S, substituted N, C═O and —COO—, and one or more H atoms may be replaced with F; Or aryl, heteroaryl, arylalkyl or heteroarylalkyl, each optionally substituted with halogen, cyano or alkyl (one or more non-adjacent C atoms are O , S, substituted N, C═O and —COO— may be substituted))
Selected from the group consisting of

任意選択により、少なくとも1つのAr基は、ハロゲン;シアノ;アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい);および−(Ar4z(Ar4は、出現するごとに独立に、任意選択により置換されているアリールまたはヘテロアリールから選択され、zは、少なくとも1、任意選択により1、2または3であり、zが1を超える場合、複数のAr4基は、連結されて、Ar4基の直鎖または分岐鎖を形成することができる)から選択される少なくとも1つの置換基で置換されている。任意選択により、少なくとも1つの末端Ar基の少なくとも1つのメタ位は、少なくとも1つの置換基で置換されている。 Optionally, at least one Ar group is halogen; cyano; alkyl (one or more non-adjacent C atoms may be replaced with O, S, substituted N, C═O and —COO—. ); And-(Ar 4 ) z (Ar 4 is independently selected from optionally substituted aryl or heteroaryl each occurrence, and z is at least 1, optionally 1, 2 or 3 , and the case where z is greater than 1, the plurality of Ar4 group, are connected, it is substituted with at least one substituent that is selected from the can) to form a straight chain or branched chain of Ar 4 group . Optionally, at least one meta position of at least one terminal Ar group is substituted with at least one substituent.

任意選択により、有機半導体材料は、アミンを含む。   Optionally, the organic semiconductor material comprises an amine.

任意選択により、有機半導体材料は、アミン繰返し単位を含むポリマーである。   Optionally, the organic semiconductor material is a polymer comprising amine repeat units.

任意選択により、三重項受容材料は、有機半導体材料に対して、少なくとも0.05mol%、任意選択により0.1mol%の量で存在する。   Optionally, the triplet receptive material is present in an amount of at least 0.05 mol% and optionally 0.1 mol% relative to the organic semiconductor material.

第2の態様では、本発明は、溶媒および本発明の第1の態様の組成物を含む溶液を提供する。   In a second aspect, the present invention provides a solution comprising a solvent and the composition of the first aspect of the present invention.

第3の態様では、本発明は、陽極と、陰極と、陽極および陰極の間の発光層と、任意選択により、陽極および陰極の間の、電荷輸送層および電荷阻止層から選択される1つまたは複数の層とを含み、発光層および1つまたは複数の任意選択の層の少なくとも1つが第1の態様の組成物を含む、有機発光デバイスを提供する。   In a third aspect, the present invention provides an anode, a cathode, a light emitting layer between the anode and the cathode, and optionally one selected from a charge transport layer and a charge blocking layer between the anode and the cathode. Or an organic light emitting device, wherein at least one of the light emitting layer and one or more optional layers comprises the composition of the first aspect.

第4の態様では、本発明は、第2の態様の組成物を堆積させるステップおよび溶媒を蒸発させるステップを含む、第3の態様の有機発光デバイスを形成する方法を提供する。   In a fourth aspect, the present invention provides a method of forming the organic light emitting device of the third aspect, comprising depositing the composition of the second aspect and evaporating the solvent.

第5の態様では、本発明は、三重項受容単位および発光材料を含む組成物における、有機半導体材料によって発生した三重項励起子を受容するための、任意選択により置換されている式(I)の材料の使用を提供する。   In a fifth aspect, the present invention provides an optionally substituted formula (I) for accepting triplet excitons generated by an organic semiconductor material in a composition comprising a triplet accepting unit and a luminescent material. Provides the use of materials.

式中、Ar、n、m、q、R3およびR4は、前述の通りであり、R4がHでない場合、R4および(Ar)mは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、R3がHでない場合、R3および(Ar)nは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよく、但しq=0である場合、R3はHではなく、(Ar)nに連結されている。 In the formula, Ar, n, m, q, R 3 and R 4 are as described above, and when R 4 is not H, R 4 and (Ar) m are linked by a direct bond or a divalent group. And when R 3 is not H, R 3 and (Ar) n may be linked by a direct bond or a divalent group, and when n or m is at least 2, adjacent Ar groups May be linked by a divalent group, provided that when q = 0, R 3 is not H but is linked to (Ar) n .

第5の態様の材料は、本発明の第1の態様に関して記載した通りであってよく、第1の態様に関して記載した有機半導体材料を含む組成物において、三重項吸収材料として使用することができる。   The material of the fifth aspect may be as described with respect to the first aspect of the invention and may be used as a triplet absorbing material in a composition comprising the organic semiconductor material described with respect to the first aspect. .

任意選択により、第5の態様によれば、組成物は、有機半導体材料と、式(I)の材料の物理的混合物を含む。   Optionally, according to the fifth aspect, the composition comprises an organic semiconductor material and a physical mixture of the material of formula (I).

任意選択により、第5の態様によれば、式(I)の材料は、有機半導体材料に化学的に結合している。   Optionally, according to the fifth aspect, the material of formula (I) is chemically bonded to the organic semiconductor material.

任意選択により、第5の態様によれば、有機半導体材料は、ポリマーであり、式(I)の材料は、ポリマーの主鎖中で結合している、またはポリマーの側鎖基もしくは末端基として結合している。   Optionally, according to the fifth aspect, the organic semiconductor material is a polymer and the material of formula (I) is bound in the main chain of the polymer or as a side chain group or end group of the polymer Are connected.

任意選択により、第5の態様によれば、式(I)の材料は、有機半導体材料によって発生した三重項励起子をクエンチする。   Optionally, according to the fifth aspect, the material of formula (I) quenches triplet excitons generated by the organic semiconductor material.

任意選択により、第5の態様によれば、式(I)の材料は、有機半導体材料から三重項受容単位に移動した三重項励起子の三重項−三重項消滅を媒介する。   Optionally, according to the fifth aspect, the material of formula (I) mediates the triplet-triplet annihilation of triplet excitons transferred from the organic semiconductor material to the triplet accepting unit.

第6の態様では、本発明は、ポリマーおよび式(Ia)の発光単位を含む、発光組成物を提供する。   In a sixth aspect, the present invention provides a luminescent composition comprising a polymer and a luminescent unit of formula (Ia).

式中、Ar、n、m、R3およびR4は、前述の通りであり、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよい。 In the formula, Ar, n, m, R 3 and R 4 are as described above. When n or m is at least 2, adjacent Ar groups may be linked by a divalent group.

任意選択により、第6の態様によれば、組成物は、ポリマーと、式(I)の材料のブレンドを含む。   Optionally, according to the sixth aspect, the composition comprises a blend of a polymer and a material of formula (I).

任意選択により、第6の態様によれば、式(I)の材料は、ポリマーの主鎖中で結合している、またはポリマーの側鎖基もしくは末端基として結合している。   Optionally, according to the sixth aspect, the material of formula (I) is bound in the main chain of the polymer or as a side chain group or end group of the polymer.

第7の態様では、本発明は、第6の態様の発光組成物を含む有機発光デバイスを提供する。   In a seventh aspect, the present invention provides an organic light emitting device comprising the light emitting composition of the sixth aspect.

第8の態様では、本発明は、式(Ia)の化合物を提供する。   In an eighth aspect, the present invention provides a compound of formula (Ia).

式中、Ar、n、m、R3およびR4は、請求項1および6〜13のいずれか一項で定義されている通りであり、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよく、少なくとも1つの末端アリール基は、可溶化置換基で置換されている。 Wherein Ar, n, m, R 3 and R 4 are as defined in any one of claims 1 and 6-13, and when n or m is at least 2, adjacent Ar The groups may be linked by a divalent group and at least one terminal aryl group is substituted with a solubilizing substituent.

任意選択により、第8の態様によれば、化合物は、トルエン中で少なくとも10mg/mlの溶解度を有する。   Optionally, according to the eighth aspect, the compound has a solubility of at least 10 mg / ml in toluene.

任意選択により、第8の態様によれば、少なくとも1つの末端アリール基は、フェニルであり、少なくとも1つの前記可溶化置換基は、フェニルのメタ位に位置している。   Optionally, according to the eighth aspect, the at least one terminal aryl group is phenyl and the at least one solubilizing substituent is located at the meta position of the phenyl.

任意選択により、第8の態様によれば、化合物は、式(II)を有する。   Optionally, according to the eighth aspect, the compound has the formula (II).

式中、少なくとも1つのR3は、直鎖または分岐アルキルまたはアルコキシ、好ましくはアルキルである。 In which at least one R 3 is linear or branched alkyl or alkoxy, preferably alkyl.

第9の態様では、本発明は、1つまたは複数の置換基で任意選択により置換されていてよい、式(VI)の化合物を提供する。   In a ninth aspect, the present invention provides a compound of formula (VI), which is optionally substituted with one or more substituents.

式中、各Arは、独立に、アリール基またはヘテロアリール基を表す。 In the formula, each Ar independently represents an aryl group or a heteroaryl group.

任意選択により、第9の態様の材料は、第1の態様に関して記載した有機半導体材料を含む組成物において、三重項吸収材料として使用することができる。   Optionally, the material of the ninth aspect can be used as a triplet absorbing material in a composition comprising the organic semiconductor material described with respect to the first aspect.

任意選択により、第9の態様によれば、1つまたは複数の置換基は、それぞれ独立に、アルキル(アルキル基の1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよく、アルキル基の1つまたは複数のH原子は、Fで置き換えられていてよい)、および−(Ar4z(Ar4は、出現するごとに独立に、任意選択により置換されているアリールまたはヘテロアリールから選択され、zは、少なくとも1、任意選択により1、2または3であり、zが1を超える場合、複数のAr4基は、連結されて、Ar4基の直鎖または分岐鎖を形成することができる)から選択される。 Optionally, according to the ninth aspect, one or more substituents are each independently alkyl (one or more non-adjacent C atoms of the alkyl group are O, S, substituted N, C═O and —COO— may be substituted, and one or more H atoms of the alkyl group may be replaced with F), and — (Ar 4 ) z (Ar 4 is Independently selected from optionally substituted aryl or heteroaryl, z is at least 1, optionally 1, 2 or 3, and when z is greater than 1, a plurality of Ar4 groups are linked And can form a straight or branched chain of the Ar 4 group.

任意選択により、第9の態様によれば、各Arは、任意選択により置換されているフェニルである。   Optionally, according to the ninth aspect, each Ar is optionally substituted phenyl.

第10の態様では、本発明は、第9の態様の化合物を含む繰返し単位を含むポリマーを提供する。   In a tenth aspect, the present invention provides a polymer comprising a repeating unit comprising the compound of the ninth aspect.

任意選択により、第10の態様によれば、繰返し単位は、式(VIIa)または(VIIb)を含む。   Optionally, according to the tenth aspect, the repeating unit comprises formula (VIIa) or (VIIb).

任意選択により、第9の態様の化合物は、金属触媒クロスカップリングに関与することができる少なくとも1つの置換基で置換されている。任意選択により、この置換基は、ボロン酸およびそのエステル、スルホン酸エステル、ならびにハロゲン、好ましくは臭素またはヨウ素から選択される。任意選択により、置換されている化合物は、式(VIIIa)または(VIIIb)を有する。   Optionally, the compound of the ninth aspect is substituted with at least one substituent capable of participating in metal catalyzed cross coupling. Optionally, the substituent is selected from boronic acid and its esters, sulfonic acid esters, and halogen, preferably bromine or iodine. Optionally, the substituted compound has the formula (VIIIa) or (VIIIb).

式中、各Xは、独立に、金属触媒クロスカップリングに関与することができる少なくとも1つの置換基を表し、rは、1または2である。 Wherein each X independently represents at least one substituent that can participate in metal-catalyzed cross-coupling, and r is 1 or 2.

第11の態様では、本発明は、式(VIIIa)の化合物(rは2である)または式(VIIIb)の化合物を、金属触媒の存在下で重合するステップを含む、第10の態様のポリマーを形成する方法を提供する。   In the eleventh aspect, the invention provides a polymer according to the tenth aspect, comprising polymerizing a compound of formula (VIIIa) (r is 2) or a compound of formula (VIIIb) in the presence of a metal catalyst. Provide a method of forming.

本発明の第1の態様では、本発明は、式(I)の三重項受容単位が実質的に発光しない組成物に関することを理解されよう。発光材料の励起一重項状態のエネルギー準位(S1)は、発光材料のS1エネルギー準位から三重項受容材料のS1準位への一重項励起子の任意の実質的な移動を防止するために、対応する三重項受容単位のエネルギー準位以下であり、好ましくはこのエネルギー準位未満である。 In a first aspect of the invention, it will be appreciated that the invention relates to a composition in which the triplet acceptor unit of formula (I) does not substantially emit light. Energy level of the excited singlet state of the luminescent material (S 1) is prevented from any substantial movement of singlet excitons from S 1 energy level to the S 1 level of the triplet-receiving material of a light-emitting material Therefore, it is lower than the energy level of the corresponding triplet accepting unit, and preferably lower than this energy level.

式(I)の単位が発光材料である本発明の第2の態様の場合は、それとは反対である。   In the case of the second embodiment of the present invention in which the unit of formula (I) is a luminescent material, the opposite is true.

「アリール」および「ヘテロアリール」は、本明細書で使用される場合、それぞれ縮合したおよび縮合していないアリール基およびヘテロアリール基の両方を含む。   “Aryl” and “heteroaryl” as used herein include both fused and unfused aryl and heteroaryl groups, respectively.

「三重項受容単位」は、本明細書で使用される場合、発光単位から三重項励起子を受け取ることができる単位を意味する。三重項受容単位は、効率的に機能するために、発光単位の三重項励起状態のエネルギー準位よりもエネルギーが低い、三重項励起状態のエネルギー準位T1を有する。 A “triplet accepting unit” as used herein means a unit that can accept a triplet exciton from a light emitting unit. In order to function efficiently, the triplet accepting unit has an energy level T 1 in the triplet excited state that is lower in energy than the energy level in the triplet excited state of the light emitting unit.

式(I)の化合物において二重結合の反対端に結合しているR3およびR4は、独立に、式(I)の波線の結合によって示される通り、各場合にシスまたはトランス配置で存在することができる。 R 3 and R 4 bonded to the opposite end of the double bond in the compound of formula (I) are independently present in each case in a cis or trans configuration, as shown by the wavy bond of formula (I) can do.

式(I)の化合物による三重項クエンチの概略図である。1 is a schematic diagram of triplet quenching by a compound of formula (I). FIG. 式(I)の化合物を含む第1の三重項−三重項消滅機構の概略図である。1 is a schematic diagram of a first triplet-triplet annihilation mechanism comprising a compound of formula (I). FIG. 式(I)の化合物を含む第2の三重項−三重項消滅機構を示す図である。It is a figure which shows the 2nd triplet-triplet annihilation mechanism containing the compound of a formula (I). 本発明の一実施形態による有機発光デバイスを示す図である。1 is a diagram illustrating an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention. 比較用デバイスのエレクトロルミネセンススペクトルと比較した、本発明の例示的なOLEDのエレクトロルミネセンススペクトルを示す図である。FIG. 5 shows the electroluminescence spectrum of an exemplary OLED of the present invention compared to the electroluminescence spectrum of a comparative device. 比較用デバイスと比較した、本発明の4つの例示的なOLEDの寿命を示す図である。FIG. 4 shows the lifetime of four exemplary OLEDs of the present invention compared to a comparative device. 比較用デバイスと比較した、本発明の例示的なOLEDの電流密度対電圧を示す図である。FIG. 6 shows current density versus voltage for an exemplary OLED of the present invention compared to a comparative device. 比較用デバイスと比較した、本発明の例示的なOLEDの外部量子効率対電圧を示す図である。FIG. 6 shows the external quantum efficiency versus voltage of an exemplary OLED of the present invention compared to a comparative device. 例示的デバイスおよび比較用デバイスの外部量子効率対電圧のグラフである。FIG. 6 is a graph of external quantum efficiency versus voltage for an exemplary device and a comparative device. 例示的デバイスおよび比較用デバイスの三重項密度を示すグラフである。2 is a graph showing the triplet density of an exemplary device and a comparative device. 例示的デバイスの時間分解エレクトロルミネセンスのグラフである。2 is a time-resolved electroluminescence graph of an exemplary device. 例示的デバイスおよび比較用デバイスの外部量子効率対時間のグラフである。FIG. 6 is a graph of external quantum efficiency versus time for an exemplary device and a comparative device. 2つの例示的デバイスおよび比較用デバイスのエレクトロルミネセンスのグラフである。2 is an electroluminescence graph of two exemplary devices and a comparative device. 図13の例示的デバイスおよび比較用デバイスの電流密度対電圧のグラフである。14 is a graph of current density versus voltage for the exemplary device of FIG. 13 and a comparative device. 図13および14の例示的デバイスおよび比較用デバイスの外部量子効率対電圧のグラフである。FIG. 15 is a graph of external quantum efficiency versus voltage for the exemplary devices of FIGS. 13 and 14 and a comparative device. 図13、14および15の例示的デバイスおよび比較用デバイスの寿命を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the lifetime of the exemplary devices of FIGS. 13, 14 and 15 and comparative devices. FIG. 本発明の例示的な組成物のフォトルミネセンススペクトルを示す図である。FIG. 4 shows a photoluminescence spectrum of an exemplary composition of the present invention.

本発明を、(A)の組成物(式(I)の化合物は三重項受容材料である)および(B)の組成物(式(I)の化合物は発光材料である)に関して以下に詳説する。   The invention is described in detail below with respect to the composition of (A) (compound of formula (I) is a triplet acceptor material) and the composition of (B) (compound of formula (I) is a luminescent material). .

A.式(I)の化合物による三重項受容
本発明者らは、デバイスの寿命の短縮を引き起こす経路による減衰を低減または排除するために、三重項励起子の減衰を引き起こし得るいくつかの経路を同定した。これには、三重項励起子がクエンチ過程によって非放射減衰する経路、および三重項励起子が三重項−三重項消滅して、非放射クエンチ経路と比較して、より良好なデバイス効率を提供することができる遅延蛍光をもたらす経路が含まれる。
A. Triplet acceptance by compounds of formula (I) We have identified several pathways that can cause decay of triplet excitons in order to reduce or eliminate decay due to pathways that lead to shortened lifetime of the device. . This includes a path where the triplet exciton decays non-radiatively by the quench process, and the triplet exciton annihilates triplet-triplet, providing better device efficiency compared to the non-radiative quenching path. Pathways that provide delayed fluorescence that can be included are included.

いかなる理論にも拘泥するものではないが、生じると思われる三重項クエンチおよび遅延蛍光の機構を、以下に記載する。   Without being bound to any theory, the mechanism of triplet quenching and delayed fluorescence that may occur is described below.

三重項クエンチ
図1は、例示的なOLEDの第1のエネルギー移動機構を示す。疑わしさを回避するために、本明細書では図1を含むエネルギー準位の図には、目盛りを記載していない。図1は、一重項励起状態のエネルギー準位S1Eおよび一重項基底状態のエネルギー準位S0Eを有する発光材料が配されたOLEDのエネルギー移動を示している。エネルギーS1Eを有する一重項励起子は、図1のS1EとS0Eの間の実線矢印によって示した蛍光発光hvによって減衰する。三重項と三重項励起子の相互反応または三重項と一重項励起子の相互反応は、発光材料の上に、「超励起」状態を作り出すことができる。いかなる理論にも拘泥するものではないが、発光材料上にこれらの高エネルギーの「超励起」状態が形成されることは、材料の操作寿命にとって有害になり得ると思われる。しかし、T1Eより低い励起三重項状態のエネルギー準位T1Aを有する三重項受容単位を提供することによって、クエンチのために三重項励起子を三重項受容単位に移動させることが可能になり、これは、図1の点線で示したスピン禁制過程であるT1EからS0Eへの放射減衰の代替となる。S1およびT1準位は、それぞれ蛍光およびリン光スペクトルから測定され得る。
Triplet Quench FIG. 1 shows a first energy transfer mechanism of an exemplary OLED. In order to avoid suspicion, the scale of energy levels including FIG. 1 is not described in this specification. FIG. 1 shows the energy transfer of an OLED in which a light emitting material having a singlet excited state energy level S 1E and a singlet ground state energy level S 0E is arranged. Singlet excitons having energy S 1E are attenuated by the fluorescence emission hv indicated by the solid line arrow between S 1E and S 0E in FIG. Triplet and triplet exciton interactions or triplet and singlet exciton interactions can create a “superexcited” state on the luminescent material. Without being bound by any theory, it is believed that the formation of these high energy “superexcited” states on the luminescent material can be detrimental to the operational lifetime of the material. However, providing a triplet acceptor unit having an excited triplet state energy level T 1A lower than T 1E allows the triplet exciton to be transferred to the triplet acceptor unit for quenching, This is an alternative to the radiation decay from T 1E to S 0E , which is the spin forbidden process indicated by the dotted line in FIG. The S 1 and T 1 levels can be measured from the fluorescence and phosphorescence spectra, respectively.

三重項受容単位は、S1EからS1Aへの一重項励起子の移動を実質的または完全に防止するために、一重項励起状態のエネルギー準位S1Eよりも高い一重項励起状態のエネルギー準位S1Aを有する。好ましくは、S1Aは、励起子の任意の実質的な逆移動を防止するために、S1Eより少なくともkT高いエネルギーにある。同様に、T1Eは、好ましくはT1Aより少なくともkT高いエネルギーにある。 The triplet accepting unit has a singlet excited state energy level higher than the singlet excited state energy level S 1E in order to substantially or completely prevent the transfer of singlet excitons from S 1E to S 1A . Has the position S 1A . Preferably, S 1A is at an energy at least kT higher than S 1E to prevent any substantial reverse movement of excitons. Similarly, T 1E is preferably at an energy at least kT higher than T 1A .

三重項−三重項消滅
図2は、例示的なOLEDの第2のエネルギー移動機構を示す。
Triplet-triplet annihilation FIG. 2 shows a second energy transfer mechanism of an exemplary OLED.

この実施形態によれば、2つの三重項受容単位間の相互作用によって引き起こされる三重項−三重項消滅(TTA)は、最大2×T1A(T1Aは、三重項受容材料の三重項励起状態のエネルギー準位を表す)のエネルギーを有する、三重項−三重項消滅型の一重項励起子をもたらす。2つの三重項受容単位のうち第1の三重項受容単位上に形成されたこの一重項励起子は、S1AおよびS1Eよりも高いエネルギーにあるエネルギー準位SnAを有しており、したがってこの一重項励起子はS1Aに移動し、次にS1Eに移動することができ、そこから光hvが遅延蛍光として発光され得る。2つの三重項受容単位のうち第2の三重項受容単位上にある三重項励起子は、基底状態T0Aに減衰し得る。 According to this embodiment, the triplet-triplet annihilation (TTA) caused by the interaction between two triplet accepting units is a maximum of 2 × T 1A (T 1A is the triplet excited state of the triplet acceptor material). Resulting in a triplet-triplet annihilation type singlet exciton having an energy of 1). This singlet exciton formed on the first triplet accepting unit of the two triplet accepting units has an energy level SnA that is at a higher energy than S 1A and S 1E , and therefore This singlet exciton can move to S 1A and then to S 1E , from which light hv can be emitted as delayed fluorescence. Triplet excitons on the second triplet accepting unit of the two triplet accepting units can decay to the ground state T 0A .

最初に、T1Eで形成された三重項励起子は、T1Aに移動する。T1Eよりも低いエネルギー準位T1Aを有する三重項受容材料を提供することによって、T1EからT1Aへの励起子の急速な移動が生じ得る。この移動は、図1の点線矢印で示したスピン禁制過程であるT1EからS0Eへの三重項励起子の減衰速度と比較して、相対的に急速である。T1EとT1Aの間のエネルギーギャップは、好ましくは、T1AからT1Eへの励起子の逆移動を回避するために、kTより大きい。同様に、S1AとS1Eの間のエネルギーギャップは、好ましくは、S1EからS1Aへの励起子の逆移動を回避するために、kTより大きい。 Initially, the triplet exciton formed at T 1E moves to T 1A . By providing a triplet acceptor material having an energy level T 1A lower than T 1E , rapid exciton transfer from T 1E to T 1A can occur. This movement is relatively rapid compared to the decay rate of triplet excitons from T 1E to S 0E , which is the spin forbidden process indicated by the dotted arrows in FIG. The energy gap between T 1E and T 1A is preferably greater than kT to avoid reverse exciton migration from T 1A to T 1E . Similarly, the energy gap between S 1A and S 1E is preferably greater than kT to avoid reverse exciton migration from S 1E to S 1A .

三重項−三重項消滅と競合するT1A上の三重項励起子の減衰経路は、図1に関して先に記載した、S0Aへの非放射(クエンチ)経路である。S0Aへの減衰ではなくTTAの可能性を最大限にするために、いくつかの対策を取ることができる。特に、
i)三重項吸収材料は、T1A上の三重項励起子が、相対的に長い寿命τTAを有するように選択することができる。相対的に長い寿命とは、S0Aへの減衰速度が相対的に緩慢であることを意味するだけでなく、TTAの確率が相対的に高いことを意味している。
ii)発光層における三重項吸収材料の濃度は、相対的に高く、例えば1mol%超、例えば0.1〜10mol%の範囲、または1〜10mol%の範囲であってよい。
iii)2つ以上の三重項受容材料は、例えば式(II)の単位に関して以下に記載の通り、近接して配されることができる。
The decay path of triplet excitons on T 1A competing with triplet-triplet annihilation is the non-radiative (quenching) path to S 0A previously described with respect to FIG. Several measures can be taken to maximize the potential for TTA rather than attenuation to SOA . In particular,
i) The triplet absorbing material can be selected such that the triplet excitons on T 1A have a relatively long lifetime τ TA . The relatively long life, but also means that the rate of reduction of the S 0A is relatively slow, the probability of TTA is meant that relatively high.
ii) The concentration of the triplet absorbing material in the light emitting layer may be relatively high, for example greater than 1 mol%, such as in the range of 0.1-10 mol%, or in the range of 1-10 mol%.
iii) Two or more triplet receptive materials can be placed in close proximity, eg as described below for units of formula (II).

これらの対策のそれぞれは、単独で、または組み合わせて使用することができる。   Each of these measures can be used alone or in combination.

図3は、例示的なOLEDの第3のエネルギー移動機構を示す。   FIG. 3 shows a third energy transfer mechanism of an exemplary OLED.

この場合、三重項−三重項消滅は、三重項受容単位上に位置するエネルギーT1Aの三重項励起子と、発光材料上に位置するエネルギーT1Eの三重項励起子との間で生じる。これによって、最大T1E+T1Aのエネルギーを有する三重項−三重項消滅型の一重項励起子(TTAS)がもたらされることを理解されよう。この一重項励起子のエネルギー準位SnAはS1Eよりも高く、したがってエネルギー準位SnAは、そのエネルギーをS1Aに移動し、S1AからS1Eに移動することができ、そこから光hvが遅延蛍光として発光され得る。 In this case, triplet-triplet annihilation occurs between triplet excitons with energy T 1A located on the triplet accepting unit and triplet excitons with energy T 1E located on the luminescent material. It will be understood that this results in a triplet-triplet annihilation singlet exciton (TTAS) having an energy of maximum T 1E + T 1A . The energy level S nA of singlet excitons is higher than S 1E, energy level S nA therefore, moves the energy to the S 1A, it can be moved from S 1A to S 1E, the light therefrom hv can be emitted as delayed fluorescence.

OLEDの駆動中に形成されるクエンチ部位によって三重項がクエンチされることを回避することによって、デバイスの寿命を改善することができる。さらに、安定な遅延蛍光を生成するTTAを利用することによって、すべての三重項励起子がクエンチされるデバイス(図1に示した通り)と比較して、または遅延蛍光の強度が初期のOLED駆動後に急激に低下し得る、三重項受容単位が存在しないデバイスと比較して、効率を改善する可能性がある。   By avoiding triplet quenching due to quench sites formed during OLED drive, the lifetime of the device can be improved. In addition, by utilizing a TTA that produces stable delayed fluorescence, compared to a device where all triplet excitons are quenched (as shown in FIG. 1) or OLED drive with delayed fluorescence intensity at an early stage. There is a potential for improved efficiency compared to devices that do not have triplet acceptor units that can subsequently decline sharply.

三重項をクエンチする機構および前述の2つのTTA機構の2つまたは3つすべては、同じデバイス内で生じ、TTAの2つの機構のそれぞれからの遅延蛍光の量は、発光材料の濃度、三重項受容単位の濃度、ならびに発光単位および三重項受容単位上の三重項励起子の励起状態の寿命などの因子に依存して決まることを理解されよう。   The mechanism for quenching the triplet and two or all three of the aforementioned two TTA mechanisms occur within the same device, and the amount of delayed fluorescence from each of the two mechanisms of TTA depends on the concentration of the luminescent material, the triplet. It will be appreciated that it depends on factors such as the concentration of the accepting unit, and the lifetime of the excited state of the triplet exciton on the luminescent and triplet accepting units.

三重項受容単位上に存在する三重項励起子の長い寿命は、別の三重項受容単位上に存在する三重項励起子との消滅によって、または発光材料上に存在する三重項励起子との消滅によって、TTAが生じる可能性を増大するように働くことができるが、他の対策を用いて、TTAの確率をまたさらに増大することができる。   The long lifetime of a triplet exciton present on a triplet acceptor unit is either due to the annihilation with a triplet exciton present on another triplet acceptor unit or the annihilation with a triplet exciton present on the luminescent material. Can serve to increase the likelihood that TTA will occur, but other measures can be used to further increase the probability of TTA.

例えば、三重項受容単位は、TTAの確率を増大するために、任意選択によりスペーサーによって分離して、近接して配することができる。   For example, triplet accepting units can be placed in close proximity, optionally separated by a spacer, to increase the probability of TTA.

あるいはまたはさらに、三重項受容単位は、TTAの確率を増大するために、高濃度で配することができる。   Alternatively or additionally, triplet accepting units can be placed at high concentrations to increase the probability of TTA.

発光材料から三重項受容材料への三重項励起子の移動速度定数は、三重項励起子のクエンチの移動速度定数を超えるように選択することができる。   The triplet exciton transfer rate constant from the luminescent material to the triplet acceptor material can be selected to exceed the triplet exciton quench transfer rate constant.

OLEDの発光層において三重項受容材料を使用することに加えて、またはその代替として、電荷を輸送するまたは電荷を阻止するOLEDの層に、式(I)の三重項受容材料を配することができる。例えば、三重項励起子は、正孔輸送層内で形成され、または正孔輸送層に移動することができ、正孔輸送層の正孔輸送材料の分解を引き起こし得る。式(I)の三重項受容材料は、これらの三重項励起子をクエンチするために、正孔輸送材料に提供することができる。例示目的のために、式(I)の三重項受容材料および発光材料を含む組成物を、以下により詳細に記載するが、この三重項受容材料は、OLEDで使用するときにルミネセンスを生じない電荷輸送材料(例えば、正孔輸送材料または電子輸送材料)と組み合わせて同様に使用することができる。   In addition to or as an alternative to using a triplet acceptor material in the light emitting layer of the OLED, the triplet acceptor material of formula (I) may be disposed in the OLED layer that transports or blocks charge. it can. For example, triplet excitons can be formed in or transferred to the hole transport layer and can cause decomposition of the hole transport material of the hole transport layer. The triplet acceptor material of formula (I) can be provided to the hole transport material to quench these triplet excitons. For illustrative purposes, a composition comprising a triplet acceptor material of formula (I) and a luminescent material is described in more detail below, which triplet acceptor material does not produce luminescence when used in an OLED. It can be similarly used in combination with a charge transport material (for example, a hole transport material or an electron transport material).

三重項受容材料
三重項受容材料は、発光材料と化学的には結合しないが、物理的にブレンドされる化合物であってよく、発光組成物は、1つまたは複数のさらなる成分、例えば、1つまたは複数の電荷輸送材料、特に1つまたは複数の正孔輸送材料または電子輸送材料を含むことができる。あるいは、三重項受容材料は、発光材料に結合することができ、または存在する場合には、前述の他の成分のいずれかに結合することができる。
Triplet Receptor Material A triplet acceptor material may be a compound that is not chemically bonded to a luminescent material but is physically blended, and the luminescent composition may include one or more additional components, such as one Or a plurality of charge transport materials, in particular one or more hole transport materials or electron transport materials. Alternatively, the triplet acceptor material can be bound to the luminescent material or, if present, bound to any of the other components described above.

三重項受容材料が発光材料とブレンドされる場合、その三重項受容材料は、好ましくは可溶化基で置換されている。例示的な三重項受容化合物には、以下の一般式(II)を有する化合物が含まれる。   When a triplet acceptor material is blended with a luminescent material, the triplet acceptor material is preferably substituted with a solubilizing group. Exemplary triplet acceptor compounds include compounds having the following general formula (II):

式中、mは、前述の通りであり、pは、1〜5、好ましくは1または2であり、R3は、出現するごとに独立に、Hまたは可溶化置換基であり、但し少なくとも1つのR3は、可溶化置換基である。好ましい可溶化置換基は、直鎖または分岐アルキルまたはアルコキシ、好ましくはアルキルである。かかる化合物の2つの具体例を、以下に示す。 Wherein m is as described above, p is 1 to 5, preferably 1 or 2, and R 3 is independently H or a solubilizing substituent each time it appears, provided that at least 1 One R 3 is a solubilizing substituent. Preferred solubilizing substituents are linear or branched alkyl or alkoxy, preferably alkyl. Two specific examples of such compounds are shown below.

末端アリール基のメタ位における可溶化置換基は、可溶性を改善するのに特に有利になり得る。   Solubilizing substituents in the meta position of the terminal aryl group can be particularly advantageous to improve solubility.

隣接するアリール基は、以下の例に示す通り連結されていてよく、隣接するフェニル基は、連結されてフルオレン単位を形成する。フルオレン単位の架橋炭素原子には、化合物の可溶性、ガラス転移温度または他の特性を調節するための置換基が提供され得る。   Adjacent aryl groups may be linked as shown in the examples below, and adjacent phenyl groups are linked to form a fluorene unit. The bridging carbon atom of the fluorene unit can be provided with substituents to adjust the solubility, glass transition temperature or other properties of the compound.

先の例では、二重結合の各炭素原子は、置換基を1つだけ担持する。しかし、これらの炭素原子の1つまたは複数は、以下の化合物4,4’−ビス(2,2’ジフェニルビニル)−1,1’−ビフェニル(DPVBi)に示す通り、2つの置換基を担持することができる。   In the previous example, each carbon atom of the double bond carries only one substituent. However, one or more of these carbon atoms carry two substituents as shown in the following compound 4,4′-bis (2,2′diphenylvinyl) -1,1′-biphenyl (DPVBi) can do.

例示的な三重項受容化合物は、式(I)のqが0である場合、次式を有する。   Exemplary triplet acceptor compounds have the following formula where q in formula (I) is 0:

この化合物は、任意選択により、前述の置換基R5などの1つまたは複数の置換基、特にアルキルなどの1つまたは複数の可溶化置換基で置換されていてよい。 The compound may optionally be substituted with one or more substituents such as the aforementioned substituent R 5 , in particular one or more solubilizing substituents such as alkyl.

発光材料がポリマーである場合、式(I)の単位は、ポリマーの主鎖において繰返し単位の形態で、例えば以下に示す任意選択により置換されている繰返し単位の1つの形態で提供され得る。   When the luminescent material is a polymer, the units of formula (I) may be provided in the form of repeating units in the polymer backbone, for example in the form of one of the optionally substituted repeating units shown below.

式中、*は、繰返し単位を連結してポリマー鎖にするための連結点を示す。例示的な繰返し単位には、以下が含まれる。 In the formula, * indicates a connecting point for connecting repeating units to form a polymer chain. Exemplary repeat units include the following:

式中、*は、繰返し単位を連結してポリマー鎖にするための連結点を示し、Akは、アルキル、特に分岐または直鎖のC110アルキルである。特に好ましいアルキル基は、n−ブチル、t−ブチル、n−ヘキシルおよびn−オクチルである。Rは、Hまたは置換基であり、任意選択によりアルキル、または任意選択により置換されているアリールもしくはヘテロアリール、例えば1つもしくは複数のアルキル基で置換されているフェニルである。 Wherein *, linked repeating units indicates the point of attachment to the polymer chain, Ak is alkyl, in particular branched or C 1 ~ 10 alkyl straight. Particularly preferred alkyl groups are n-butyl, t-butyl, n-hexyl and n-octyl. R is H or a substituent, optionally alkyl, or optionally substituted aryl or heteroaryl, for example phenyl substituted with one or more alkyl groups.

さらにまたはあるいは、三重項受容材料は、1つまたは複数のフェニル基などの1つまたは複数のアリール基またはヘテロアリール基で置換されていてよい。複数のアリール基またはヘテロアリール基が連結されて、アリーレン基またはヘテロアリーレン基の直鎖または分岐鎖、例えば樹状基を形成することができる。例示的な樹状基には、以下が含まれ、そのそれぞれは、1つまたは複数の置換基、例えば、1つまたは複数のC120アルキル基またはC120アルコキシ基で置換されていてよい。 Additionally or alternatively, the triplet acceptor material may be substituted with one or more aryl or heteroaryl groups, such as one or more phenyl groups. Multiple aryl groups or heteroaryl groups can be linked to form a straight or branched chain, such as a dendritic group, of an arylene group or heteroarylene group. Exemplary dendritic groups, include the following, each of one or more substituents, for example, be substituted with one or more C 1 ~ 20 alkyl or C 1 ~ 20 alkoxy group It's okay.

三重項受容単位は、金属触媒クロスカップリング反応に関与することができる脱離基で置換されている、先に示した繰返し単位を含むモノマーを重合することによって、発光ポリマーの主鎖中に結合することができる。例示的な脱離基には、鈴木または山本重合反応に使用するためのハロゲンおよびボロン酸基またはボロン酸エステル基が含まれる。これらの反応を、以下により詳細に記載する。   The triplet acceptor unit is bonded into the main chain of the light emitting polymer by polymerizing a monomer containing the repeating unit shown above, which is substituted with a leaving group that can participate in a metal-catalyzed cross-coupling reaction. can do. Exemplary leaving groups include halogen and boronic acid groups or boronic ester groups for use in Suzuki or Yamamoto polymerization reactions. These reactions are described in more detail below.

あるいはまたはさらに、発光材料がポリマーである場合、三重項受容単位は、ポリマー末端基の形態で、またはポリマー主鎖からペンダント状態にある側鎖基の形態で、例えば以下に示す通り、任意選択により置換されている側鎖基または末端基の形態で提供することができる。   Alternatively or additionally, when the luminescent material is a polymer, the triplet accepting unit is optionally in the form of a polymer end group or in the form of a pendant group pendant from the polymer backbone, for example as shown below. It can be provided in the form of a substituted side chain or end group.

式中、*は、ポリマーに三重項受容側鎖基または末端基を連結するための連結点を示す。 In the formula, * indicates a connecting point for connecting a triplet accepting side chain group or a terminal group to the polymer.

側鎖基または末端基は、ハロゲンまたはボロン酸またはボロン酸エステルなどの金属触媒クロスカップリング反応に関与することができる適切な脱離基で、*において置換されている化合物を、ポリマー上の脱離基と反応させることによって形成することができる。 The side chain group or terminal group is a suitable leaving group capable of participating in a metal-catalyzed cross-coupling reaction such as halogen or boronic acid or boronic ester, to remove the compound substituted at * on the polymer. It can be formed by reacting with a leaving group.

あるいは側鎖基は、以下に示す通り、側鎖基をモノマーの置換基として提供することによって、発光ポリマーに組み込むことができる。
PG−重合可能な単位−PG

三重項受容単位
式中、PGは、前述の脱離基などの重合可能な基、または重合可能な二重結合を表す。スペーサー基、例えばアルキレン鎖は、重合可能な単位を三重項受容単位から分離することができる。例示的な重合可能な単位には、任意選択により置換されているアリーレン、例えばポリフルオレン、特に2,7−連結9,9ジアルキルポリフルオレンまたは2,7−連結9,9ジアリールポリフルオレン;ポリスピロフルオレン、特に2,7−連結ポリ−9,9−スピロフルオレン;ポリインデノフルオレン、特に、2,7−連結ポリインデノフルオレン;ポリフェニレン、特にアルキルまたはアルコキシで置換されているポリ−1,4−フェニレンが含まれる。三重項受容側鎖基を含むポリマーを形成するための例示的なモノマーは、次式を有する。
Alternatively, the side chain groups can be incorporated into the light emitting polymer by providing the side chain groups as monomer substituents, as shown below.
PG-polymerizable unit-PG

In the triplet accepting unit formula, PG represents a polymerizable group such as the aforementioned leaving group or a polymerizable double bond. A spacer group, such as an alkylene chain, can separate the polymerizable unit from the triplet accepting unit. Exemplary polymerizable units include optionally substituted arylenes such as polyfluorenes, particularly 2,7-linked 9,9 dialkyl polyfluorene or 2,7-linked 9,9 diaryl polyfluorene; polyspiro Fluorenes, especially 2,7-linked poly-9,9-spirofluorenes; polyindenofluorenes, especially 2,7-linked polyindenofluorenes; polyphenylenes, especially poly-1,4 substituted with alkyl or alkoxy -Phenylene is included. An exemplary monomer for forming a polymer comprising a triplet accepting side group has the formula:

この例では、フルオレンモノマーには、2つの三重項受容単位が提供されているが、あるいは、フルオレンモノマーは、フルオレンの9位においてわずか1個の三重項受容単位で置換されていてよく、他の9位は、Hまたは置換基、例えば下記のR1であることを理解されよう。 In this example, the fluorene monomer is provided with two triplet accepting units, or alternatively the fluorene monomer may be substituted with only one triplet accepting unit at position 9 of the fluorene, It will be appreciated that the 9 position is H or a substituent such as R 1 as described below.

例示的なエンドキャップ単位は、次式を有する。   An exemplary end cap unit has the following formula:

前述の通り、TTAおよび遅延蛍光の可能性を増大するために、複数の三重項受容単位を近接して配することができる。例えば、かかる2つの単位は、一般式(III)を有する任意選択により置換されている単位で提供することができる。
TAU−スペーサー−TAU
(III)
式中、「TAU」は、式(I)の三重項受容単位を表し、スペーサーは、共役しているか、または共役していないスペーサー基である。スペーサー基は、2つの三重項受容TAU基を分離し、好ましくはそれらの電子的な特徴を分離する(例えば、HOMOとLUMO)。共役および軌道の重なりの正確な性質に応じて、Spは、任意選択により、置換されているフェニル、ビフェニルまたはフルオレンなどの1つまたは複数のアリーレン基またはヘテロアリーレン基を含むことができる。あるいは、Spは、任意選択により、アルキルなどの共役していない連結基、またはTAU基とTAU基の間に共役経路を提供しない別の分子の連結を含むことができる。
As mentioned above, multiple triplet accepting units can be placed in close proximity to increase the possibility of TTA and delayed fluorescence. For example, such two units can be provided with an optionally substituted unit having the general formula (III).
TAU-Spacer-TAU
(III)
In the formula, “TAU” represents the triplet accepting unit of formula (I), and the spacer is a conjugated or non-conjugated spacer group. The spacer group separates the two triplet accepting TAU groups and preferably separates their electronic characteristics (eg HOMO and LUMO). Depending on the exact nature of the conjugation and orbital overlap, Sp can optionally include one or more arylene or heteroarylene groups such as substituted phenyl, biphenyl or fluorene. Alternatively, Sp can optionally include an unconjugated linking group, such as alkyl, or the linking of another molecule that does not provide a conjugation pathway between the TAU group and the TAU group.

式(II)の単位は、発光材料と物理的に混合された別個の化合物であってよく、または発光材料に結合していてもよい。発光材料がポリマーである場合、式(II)の単位は、前述の通り、主鎖の繰返し単位、側鎖基または末端基として結合することができる。   The unit of formula (II) may be a separate compound physically mixed with the luminescent material or may be bound to the luminescent material. When the luminescent material is a polymer, the unit of the formula (II) can be bonded as a repeating unit, a side chain group or a terminal group of the main chain as described above.

あるいはまたはさらには、三重項受容単位は、式(IIb)の繰返し構造を含むオリゴマーもしくはポリマー、またはオリゴマーもしくはポリマーの成分であってよい。
(TAU−スペーサー)m
(IIb)
式中、mは、少なくとも2である。このオリゴマーまたはポリマーは、発光材料と混合することができ、またはポリマー主鎖内に配されることができる。
Alternatively or additionally, the triplet accepting unit may be an oligomer or polymer comprising a repeating structure of formula (IIb), or a component of the oligomer or polymer.
(TAU-spacer) m
(IIb)
In the formula, m is at least 2. The oligomer or polymer can be mixed with the luminescent material or placed in the polymer backbone.

三重項受容単位と発光ポリマーの結合を先に記載してきたが、三重項受容単位は、同様に、存在する場合には組成物の任意の他の成分と結合し得ることを理解されよう。   Although the coupling of the triplet accepting unit and the light emitting polymer has been described above, it will be understood that the triplet accepting unit can also be coupled to any other component of the composition, if present.

式(I)の三重項受容単位のLUMO準位は、電子トラップを提供するように選択することができる。例えば、三重項受容単位が、電子輸送材料、または電子輸送機能性を含む発光材料と組み合わせて使用される場合、三重項受容単位は、発光材料または電子輸送材料のLUMO準位より少なくとも0.1eV低いLUMO準位を有することができる。例示的な電子輸送材料は、以下により詳細に記載する通り、アリーレン繰返し単位の鎖、例えばフルオレン繰返し単位の鎖を含む。   The LUMO level of the triplet accepting unit of formula (I) can be selected to provide an electron trap. For example, when a triplet accepting unit is used in combination with an electron transporting material or a light emitting material including electron transporting functionality, the triplet accepting unit is at least 0.1 eV from the LUMO level of the light emitting material or electron transporting material. It can have a low LUMO level. Exemplary electron transport materials include a chain of arylene repeat units, such as a chain of fluorene repeat units, as described in more detail below.

式(I)の三重項受容単位の濃度は、発光材料に対して任意選択により少なくとも0.05mol%、任意選択により0.1mol%、または少なくとも1mol%、例えば0.1〜10mol%または1〜10mol%の範囲である。三重項受容材料の濃度が高いほど、TTAの可能性は増大する。TTAの可能性を増大するために、三重項受容材料上に存在する励起状態の三重項の寿命は、任意選択により少なくとも1マイクロ秒である。三重項励起子の寿命は、その半減期であり、これは、内容が参照によって本明細書に組み込まれるHandbook of Photochemistry、第2版、Steven L Murov、Ian Carmichael and Gordon L Hugおよびその参考文献に記載の通り、単分子の三重項の寿命を測定するための閃光光分解によって測定することができる。   The concentration of the triplet accepting unit of formula (I) is optionally at least 0.05 mol%, optionally 0.1 mol%, or at least 1 mol%, such as 0.1 to 10 mol% or 1 to 1 with respect to the luminescent material. It is in the range of 10 mol%. The higher the triplet receptive material concentration, the greater the potential for TTA. To increase the possibility of TTA, the lifetime of the excited triplet present on the triplet acceptor material is optionally at least 1 microsecond. The lifetime of a triplet exciton is its half-life, which is described in Handbook of Photochemistry, 2nd edition, Steven L Murov, Ian Carmichael and Gordon L Hug and its references, the contents of which are incorporated herein by reference. As described, it can be measured by flash photolysis to measure the lifetime of single molecule triplets.

三重項受容材料は、リン光ドーパントとは異なり、吸収された三重項が放射減衰するのにエネルギー的に起こりやすい経路を提供せず、結果として、三重項受容材料によって吸収された三重項励起子のエネルギーは、三重項受容材料から発光の形態で三重項受容材料から実質的に喪失されることはないことを理解されよう。   Triplet acceptor materials, unlike phosphorescent dopants, do not provide an energetically prone route for absorbed triplets to radiatively decay, resulting in triplet excitons absorbed by the triplet acceptor material. It will be understood that no energy is substantially lost from the triplet acceptor material in the form of light emission from the triplet acceptor material.

発光材料上、例えば共役した発光ポリマーのポリマー主鎖上の三重項励起子の密度は、以下により詳細に記載する通り、準連続発振(準cw)励起状態の吸収を使用して測定することができる。   The density of triplet excitons on a luminescent material, for example on the polymer backbone of a conjugated luminescent polymer, can be measured using absorption in a quasi-continuous oscillation (quasi-cw) excited state, as described in more detail below. it can.

図4は、本発明の一実施形態によるOLEDの構造を示す。OLEDは、透明ガラスまたはプラスチック基板1と、陽極2と、陰極4と、陽極2および陰極4の間に提供された発光層3とを含む。電荷輸送層、電荷注入層または電荷阻止層などのさらなる層(示さず)は、陽極2および陰極の間に位置することができる。   FIG. 4 shows the structure of an OLED according to an embodiment of the present invention. The OLED includes a transparent glass or plastic substrate 1, an anode 2, a cathode 4, and a light emitting layer 3 provided between the anode 2 and the cathode 4. Additional layers (not shown) such as a charge transport layer, charge injection layer or charge blocking layer can be located between the anode 2 and the cathode.

有機半導体材料
適切な有機半導体材料、特に電荷輸送材料および/または発光材料には、低分子、ポリマー材料およびデンドリマー材料、ならびにその組成物が含まれる。層3における使用に適した発光ポリマーまたは電荷輸送ポリマーには、ポリ(p−フェニレンビニレン)などのポリ(アリーレンビニレン)、およびポリフルオレン、特に2,7−連結9,9ジアルキルポリフルオレンまたは2,7−連結9,9ジアリールポリフルオレンなどのポリアリーレン;ポリスピロフルオレン、特に2,7−連結ポリ−9,9−スピロフルオレン;ポリインデノフルオレン、特に2,7−連結ポリインデノフルオレン;ポリフェニレン、特にアルキルまたはアルコキシで置換されているポリ−1,4−フェニレンが含まれる。かかるポリマーは、例えば、Adv.Mater.2000年、12(23)1737〜1750頁およびその参考文献に開示されている。
Organic Semiconductor Materials Suitable organic semiconductor materials, particularly charge transport materials and / or luminescent materials, include small molecules, polymer materials and dendrimer materials, and compositions thereof. Light emitting or charge transporting polymers suitable for use in layer 3 include poly (arylene vinylenes) such as poly (p-phenylene vinylene), and polyfluorenes, particularly 2,7-linked 9,9 dialkyl polyfluorenes or 2, Polyarylenes such as 7-linked 9,9 diarylpolyfluorenes; polyspirofluorenes, especially 2,7-linked poly-9,9-spirofluorenes; polyindenofluorenes, especially 2,7-linked polyindenofluorenes; polyphenylenes In particular, poly-1,4-phenylene substituted with alkyl or alkoxy is included. Such polymers are described, for example, in Adv. Mater. 2000, 12 (23) 1737-1750 and references therein.

適切な発光ポリマーは、発光繰返し単位を含む発光ホモポリマーであってよく、または例えばWO00/55927に開示の通り、発光繰返し単位と、正孔輸送および/または電子輸送繰返し単位などのさらなる繰返し単位を含むコポリマーであってもよい。各繰返し単位は、ポリマーの主鎖または側鎖に提供される。   Suitable luminescent polymers may be luminescent homopolymers containing luminescent repeat units, or luminescent repeat units and additional repeat units such as hole transport and / or electron transport repeat units as disclosed, for example, in WO 00/55927. It may be a copolymer containing. Each repeating unit is provided in the main chain or side chain of the polymer.

本発明のデバイスにおいて電荷輸送材料および/または発光材料として使用するためのポリマーは、好ましくは、例えば、Adv.Mater.2000年、12(23)1737〜1750頁およびその参考文献に開示されている通り、アリーレン繰返し単位から選択される繰返し単位を含む。   Polymers for use as charge transport materials and / or luminescent materials in the devices of the invention are preferably described in, for example, Adv. Mater. 2000, 12 (23) pp. 1737-1750 and references therein, containing repeat units selected from arylene repeat units.

例示的な第1の繰返し単位には、J.Appl.Phys.1996年、79、934頁に開示の1,4−フェニレン繰返し単位;欧州特許第0842208号に開示のフルオレン繰返し単位;例えばMacromolecules 2000年、33(6)、2016〜2020頁に開示のインデノフルオレン繰返し単位;および例えば欧州特許第0707020号に開示のスピロフルオレン繰返し単位が含まれる。これらの繰返し単位のそれぞれは、任意選択により置換されている。置換基の例には、C120アルキルまたはアルコキシなどの可溶化基;フッ素、ニトロまたはシアノなどの電子求引基;およびポリマーのガラス転移温度(Tg)を増大する置換基が含まれる。 Exemplary first repeat units include J.I. Appl. Phys. 1996, 79, 934; 1,4-phenylene repeating unit; fluorene repeating unit disclosed in European Patent No. 0842208; for example, Macromolecules 2000, 33 (6), indenofluorene disclosed on pages 2016-2020 Repeat units; and spirofluorene repeat units disclosed, for example, in EP 0707020. Each of these repeating units is optionally substituted. Examples of the substituents, C 1 ~ 20 alkyl or solubilizing groups such as alkoxy; include substituents to increase and the glass transition temperature of the polymer (Tg); fluorine, nitro or electron-withdrawing group such as cyano.

特に好ましいポリマーは、任意選択により置換されている2,7−連結フルオレン、最も好ましくは式IVの繰返し単位を含む。   Particularly preferred polymers comprise optionally substituted 2,7-linked fluorene, most preferably repeating units of formula IV.

式中、R1およびR2は、独立に、Hまたは置換基であり、R1およびR2は、連結されて、環を形成することができる。R1およびR2は、好ましくは、水素;任意選択により置換されているアルキル、例えばC120アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい);任意選択により置換されているアリールもしくはヘテロアリール、例えばフェニル、または直鎖もしくは分岐鎖のアリール基もしくはヘテロアリール基、例えばフェニル基(これらの基のそれぞれは、独立に置換されていてよい)、例えば下記の式(Ar3vの基;ならびに任意選択により置換されているアリールアルキルまたはヘテロアリールアルキルからなる群から選択される。より好ましくは、R1およびR2の少なくとも1つは、任意選択により置換されているC420アルキルまたはアリール、特にフェニル基を含む。 In the formula, R 1 and R 2 are independently H or a substituent, and R 1 and R 2 can be linked to form a ring. R 1 and R 2 are preferably hydrogen, alkyl substituted by optionally example C 1 ~ 20 alkyl (one or more C atoms which are not adjacent in the O, S, substituted N, C = Optionally substituted aryl and heteroaryl, such as phenyl, or straight or branched aryl or heteroaryl groups, such as phenyl groups (of these groups) Each may be independently substituted), for example selected from the group consisting of groups of formula (Ar 3 ) v below; and optionally substituted arylalkyl or heteroarylalkyl. More preferably, at least one of R 1 and R 2 include C 4 ~ 20 alkyl or aryl, in particular phenyl group substituted by optionally.

Ar3は、出現するごとに独立に、アリールまたはヘテロアリールから選択され、rは、少なくとも1、任意選択により1、2または3である。 Ar 3 is independently selected from aryl or heteroaryl each occurrence, and r is at least 1, optionally 1, 2 or 3.

1またはR2が、1つまたは複数のアリール基またはヘテロアリール基を含む場合、それらのアリール基またはヘテロアリール基は、
アルキル(アルキル基の1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよく、アルキル基の1つまたは複数のH原子は、Fで置き換えられていてよい)、または1つもしくは複数の基R4で任意選択により置き換えられているアリールもしくはヘテロアリール、
または1つもしくは複数の基R4で任意選択により置き換えられているアリールもしくはヘテロアリール、
NR5 2、OR5、SR5
フッ素、ニトロおよびシアノ
からなる基R3から選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてよい(式中、各R4は、独立にアルキルであり、そのアルキル基の1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよく、アルキル基の1つまたは複数のH原子は、Fで置き換えられていてよく、各R5は、独立に、アルキル、および1つまたは複数のアルキル基で任意選択により置換されているアリールまたはヘテロアリールからからなる群から選択される)。
When R 1 or R 2 contains one or more aryl groups or heteroaryl groups, those aryl groups or heteroaryl groups are
Alkyl (one or more non-adjacent C atoms of the alkyl group may be replaced by O, S, substituted N, C═O and —COO—, where one or more H atoms of the alkyl group are , F may be substituted), or aryl or heteroaryl optionally substituted with one or more groups R 4
Or aryl or heteroaryl optionally substituted with one or more groups R 4 ,
NR 5 2 , OR 5 , SR 5 ,
May be substituted with one or more substituents selected from the group R 3 consisting of fluorine, nitro and cyano, wherein each R 4 is independently alkyl, one or more of the alkyl groups Non-adjacent C atoms of may be replaced with O, S, substituted N, C═O and —COO—, and one or more H atoms of the alkyl group may be replaced with F; Each R 5 is independently selected from the group consisting of alkyl, and aryl or heteroaryl optionally substituted with one or more alkyl groups).

1またはR2が、アリールまたはヘテロアリールである場合、好ましい任意選択の置換基には、アルキル基が含まれる(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい)。 When R 1 or R 2 is aryl or heteroaryl, preferred optional substituents include alkyl groups (one or more non-adjacent C atoms are O, S, substituted N, C = O and -COO- may be substituted).

置換基R1およびR2以外のフルオレン単位の任意選択の置換基は、好ましくは、アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい)、任意選択により置換されているアリール、任意選択により置換されているヘテロアリール、アルコキシ、アルキルチオ、フッ素、シアノおよびアリールアルキルからなる群から選択される。好ましくは、ポリマーは、前述のアリーレン繰返し単位およびアリールアミン繰返し単位、特に繰返し単位Vを含む。 Optional substituents on fluorene units other than substituents R 1 and R 2 are preferably alkyl (one or more non-adjacent C atoms are O, S, substituted N, C═O and —COO Optionally substituted aryl), optionally substituted heteroaryl, selected from the group consisting of optionally substituted heteroaryl, alkoxy, alkylthio, fluorine, cyano and arylalkyl. Preferably, the polymer comprises the aforementioned arylene repeat units and arylamine repeat units, especially repeat unit V.

式中、Ar1およびAr2は、任意選択により置換されているアリール基またはヘテロアリール基であり、nは、1以上であり、好ましくは1または2であり、Rは、Hまたは置換基、好ましくは置換基であり、xおよびyは、それぞれ独立に、1、2または3である。Rは、−(Ar3vであってよく、Ar3は、出現するごとに独立に、アリールまたはヘテロアリールから選択され、vは、少なくとも1、任意選択により1、2または3である。vが1を超える場合、−(Ar3vは、Ar3基の直鎖または分岐鎖を形成することができる。Rは、好ましくはアルキルまたはアリールまたはヘテロアリール、最も好ましくはアリールまたはヘテロアリールである。Rが1つまたは複数のアリール基またはヘテロアリール基を含む場合を含み、式1の単位のアリール基またはヘテロアリール基のいずれかは、置換されていてよい。好ましい置換基は、アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい)、任意選択により置換されているアリール、任意選択により置換されているヘテロアリール、アルコキシ、アルキルチオ、フッ素、シアノおよびアリールアルキルから選択される。好ましい置換基には、アルキル基およびアルコキシ基が含まれる。式1の繰返し単位のアリール基またはヘテロアリール基のいずれかは、直接結合または二価の連結原子もしくは連結基によって連結されていてもよい。好ましい二価の連結原子および連結基には、O、S、置換Nおよび置換されているCが含まれる。 Wherein Ar 1 and Ar 2 are optionally substituted aryl or heteroaryl groups, n is 1 or more, preferably 1 or 2, and R is H or a substituent, It is preferably a substituent, and x and y are each independently 1, 2 or 3. R may be — (Ar 3 ) v , where Ar 3 is independently selected from aryl or heteroaryl for each occurrence, and v is at least 1, optionally 1, 2 or 3. When v is greater than 1, — (Ar 3 ) v can form a straight or branched chain of the Ar 3 group. R is preferably alkyl or aryl or heteroaryl, most preferably aryl or heteroaryl. Including the case where R contains one or more aryl or heteroaryl groups, either the aryl or heteroaryl group of the unit of formula 1 may be substituted. Preferred substituents are alkyl (one or more non-adjacent C atoms may be replaced by O, S, substituted N, C═O and —COO—), optionally substituted aryl Optionally selected from heteroaryl, alkoxy, alkylthio, fluorine, cyano and arylalkyl. Preferred substituents include alkyl groups and alkoxy groups. Either the aryl group or heteroaryl group of the repeating unit of Formula 1 may be linked by a direct bond or a divalent linking atom or linking group. Preferred divalent linking atoms and linking groups include O, S, substituted N, and substituted C.

Ar1、Ar2およびAr3は、出現するごとに、好ましくはフェニルであり、各フェニルは、独立に、前述の1つまたは複数の置換基で置換されていてよい。例示的な置換基は、C120アルキルなどのアルキルである。 Each occurrence of Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 is preferably phenyl, and each phenyl may independently be substituted with one or more substituents as described above. Exemplary substituents are alkyl, such as C 1 ~ 20 alkyl.

式(V)の繰返し単位は、xおよびyが共に1である次式を有することができる。   The repeating unit of formula (V) can have the following formula where x and y are both 1.

式1を満たす特に好ましい単位には、式1〜3の単位が含まれる。   Particularly preferred units that satisfy Formula 1 include units of Formulas 1-3.

式中、Ar1およびAr2は、先に定義の通りであり、Ar3は、任意選択により置換されているアリールまたはヘテロアリールである。存在する場合、Ar3の好ましい置換基には、アルキル基およびアルコキシ基が含まれる。 Wherein Ar 1 and Ar 2 are as defined above and Ar 3 is an optionally substituted aryl or heteroaryl. When present, preferred substituents for Ar 3 include alkyl groups and alkoxy groups.

式(V)の繰返し単位を含むポリマーは、OLEDの層3における発光材料として、またはOLEDの層3もしくは正孔輸送層において使用される正孔輸送材料として使用することができる。   The polymer comprising repeating units of the formula (V) can be used as a light emitting material in the layer 3 of the OLED or as a hole transport material used in the layer 3 or hole transport layer of the OLED.

ポリマーは、式(V)の1つ、2つまたはそれ以上の異なる繰返し単位を含むことができる。例えば、ポリマーは、正孔輸送をもたらすために、式(V)の1つの繰返し単位を含み、発光をもたらすために、式(V)の別の繰返し単位を含むことができる。   The polymer can comprise one, two or more different repeating units of formula (V). For example, the polymer can include one repeating unit of formula (V) to provide hole transport and another repeating unit of formula (V) to provide emission.

アリールアミン繰返し単位は、好ましくは最大30mol%、好ましくは最大20mol%の量で存在する。これらの百分率は、式Vの2つ以上のタイプの繰返し単位が使用される場合に、ポリマー中に存在するアリールアミン単位の総数に適用される。   The arylamine repeat unit is preferably present in an amount of up to 30 mol%, preferably up to 20 mol%. These percentages apply to the total number of arylamine units present in the polymer when more than one type of repeat unit of formula V is used.

ポリマーは、電荷輸送または発光のために、ヘテロアリーレン繰返し単位を含むことができる。   The polymer can include heteroarylene repeat units for charge transport or emission.

三重項受容単位と電荷輸送材料または発光材料の結合は、それに対応する混合系には利用できない分子内の三重項受容経路をもたらし得るので、三重項受容材料を電荷輸材料または発光材料と混合する場合と比較して、より効率的な三重項受容をもたらすことができる。電荷輸送ポリマーおよび/または発光ポリマーが使用される場合、三重項受容単位は、ポリマーの任意の繰返し単位に結合することができる。例えば、発光ポリマーの場合、三重項受容単位は、ポリマーの発光繰返し単位、ならびに/または存在することができるポリマーの任意の他の繰返し単位、例えば電子輸送繰返し単位および/もしくは正孔輸送繰返し単位に結合することができる。   The combination of a triplet accepting unit and a charge transport material or luminescent material can result in an intramolecular triplet accepting pathway that is not available in the corresponding mixed system, so the triplet acceptor material is mixed with the charge transport material or luminescent material. Compared to cases, more efficient triplet acceptance can be provided. When charge transporting polymers and / or light emitting polymers are used, the triplet accepting units can be attached to any repeating unit of the polymer. For example, in the case of a light-emitting polymer, the triplet accepting unit is in the polymer's luminescent repeat unit and / or any other repeat unit of the polymer that can be present, such as an electron transport repeat unit and / or a hole transport repeat unit. Can be combined.

さらに結合は、処理上の理由から有益になり得る。例えば、式(I)の化合物の可溶性が低い場合、この化合物を、可溶性電荷輸送材料または発光材料、特に可溶性電荷輸送ポリマーまたは発光ポリマーに結合させると、その電荷輸送材料または発光材料によって三重項受容単位が溶液に組み込まれ、溶液処理技術を使用してデバイスを製造することができる。さらに、三重項受容単位が相対的に揮発性の材料である場合、デバイスの製造中に三重項受容材料が蒸発する危険性が排除される。このことは、溶液の堆積によって形成される電荷輸送層および発光層が、一般には、デバイスの製造過程の一部として加熱され(例えば、溶媒を蒸発させるために)、それによって揮発性の三重項受容単位が蒸発する確率が増大するので、溶液処理法を使用して形成されるOLEDの場合には特に問題となる。最後に、三重項受容単位を電荷輸送材料または発光材料と結合させることによって、デバイスの性能に有害になり得る、溶液処理されたデバイスにおける相分離効果を防止することができる。   Further, the coupling can be beneficial for processing reasons. For example, if the compound of formula (I) is poorly soluble, it can be coupled to a soluble charge transport material or luminescent material, in particular a soluble charge transport polymer or luminescent polymer, and triplet accepting by the charge transport material or luminescent material. Units are incorporated into the solution and the device can be manufactured using solution processing techniques. Furthermore, if the triplet accepting unit is a relatively volatile material, the risk of evaporation of the triplet accepting material during device fabrication is eliminated. This means that the charge transport and light-emitting layers formed by solution deposition are generally heated as part of the device fabrication process (eg, to evaporate the solvent), thereby causing a volatile triplet. This is particularly problematic in the case of OLEDs formed using solution processing methods because the probability of evaporating the accepting unit increases. Finally, combining triplet accepting units with charge transport materials or luminescent materials can prevent phase separation effects in solution processed devices that can be detrimental to device performance.

発光材料が、発光繰返し単位およびさらなる繰返し単位、例えば式(V)の発光アミン繰返し単位および式(IV)のフルオレン繰返し単位を含む共役ポリマーである場合、ポリマー主鎖への三重項受容単位の共役(例えば、フルオレン繰返し単位との共役による)によって、三重項受容単位のT1エネルギー準位が低下し、したがって、エミッタ単位から三重項受容単位に三重項励起子を移動させるエネルギーが起こりやすくなる。三重項受容単位のT1エネルギー準位のこの低下により、三重項受容単位を、このように共役していない三重項受容単位と共に使用するには低すぎるT1準位を有する発光材料と併用することも可能になる。 When the luminescent material is a conjugated polymer comprising a luminescent repeat unit and further repeat units, for example a luminescent amine repeat unit of formula (V) and a fluorene repeat unit of formula (IV), conjugation of a triplet accepting unit to the polymer backbone (Eg, due to conjugation with a fluorene repeat unit) reduces the T 1 energy level of the triplet accepting unit, and thus tends to cause energy to move triplet excitons from the emitter unit to the triplet accepting unit. This reduction in the T 1 energy level of the triplet acceptor unit allows the triplet acceptor unit to be used in combination with a luminescent material that has a T 1 level that is too low to be used with such unconjugated triplet acceptor units. It becomes possible.

共役した電荷輸送ポリマーおよび発光ポリマーの好ましい調製方法は、金属錯体触媒の金属原子が、モノマーのアリール基またはヘテロアリール基と脱離基との間に挿入される「金属挿入」を含む。例示的な金属挿入法は、例えばWO00/53656に記載の鈴木重合、および例えば、T.Yamamoto、「Electrically Conducting And Thermally Stable□−Conjugated Poly(arylene)s Prepared by Organometallic Processes」、Progress in Polymer Science 1993年、17、1153〜1205頁に記載の山本重合である。山本重合の場合は、ニッケル錯体触媒が使用され、鈴木重合の場合は、パラジウム錯体触媒が使用される。   A preferred method of preparing conjugated charge transport polymers and emissive polymers involves “metal insertion” in which the metal atom of the metal complex catalyst is inserted between the aryl or heteroaryl group of the monomer and the leaving group. Exemplary metal insertion methods include, for example, Suzuki polymerisation as described in WO 00/53656, and T.W. Yamamoto, “Electrically Conducting And Thermally Stable □ -Conjugated Poly (arylenes) Prepared by Organic Processes, 3rd page, 115th” In the case of Yamamoto polymerization, a nickel complex catalyst is used, and in the case of Suzuki polymerization, a palladium complex catalyst is used.

例えば、山本重合による線状ポリマーの合成では、2つの反応性ハロゲン基を有するモノマーが使用される。同様に、鈴木重合の方法によれば、少なくとも1つの反応基は、ボロン酸またはボロン酸エステルなどのホウ素誘導体基であり、他の反応基はハロゲンである。好ましいハロゲンは、塩素、臭素およびヨウ素、最も好ましくは臭素である。   For example, in the synthesis of a linear polymer by Yamamoto polymerization, a monomer having two reactive halogen groups is used. Similarly, according to the method of Suzuki polymerisation, at least one reactive group is a boron derivative group such as a boronic acid or boronic ester and the other reactive group is a halogen. Preferred halogens are chlorine, bromine and iodine, most preferably bromine.

したがって、本願を通して示される繰返し単位は、適切な脱離基を担持するモノマーから導出され得ることが理解されよう。同様に、末端基または側鎖基は、適切な脱離基の反応によって、ポリマーに結合することができる。   Thus, it will be appreciated that the repeat units shown throughout this application can be derived from monomers bearing appropriate leaving groups. Similarly, end groups or side groups can be attached to the polymer by reaction of a suitable leaving group.

鈴木重合は、立体規則性のある(regioregular)ブロックコポリマーおよびランダムコポリマーを調製するために使用することができる。特に、ホモポリマーまたはランダムコポリマーは、1つの反応基がハロゲンであり、他の反応基がホウ素誘導体基である場合に調製することができる。あるいは、ブロックコポリマーまたは立体規則性のあるコポリマー、特にABコポリマーは、第1のモノマーの両方の反応基がホウ素であり、第2のモノマーの両方の反応基がハロゲンである場合に調製することができる。   Suzuki polymerisation can be used to prepare regioregular block copolymers and random copolymers. In particular, homopolymers or random copolymers can be prepared when one reactive group is a halogen and the other reactive group is a boron derivative group. Alternatively, block copolymers or stereoregular copolymers, especially AB copolymers, can be prepared when both reactive groups of the first monomer are boron and both reactive groups of the second monomer are halogen. it can.

ハロゲン化物の代替として、金属挿入に関与することができる他の脱離基には、トシレート、メシレートおよびトリフレートを含む基が含まれる。   As an alternative to halides, other leaving groups that can participate in metal insertion include groups including tosylate, mesylate and triflate.

発光層3は、発光ポリマーおよび三重項受容単位だけからなることができ、またはこれらの材料を、1つまたは複数のさらなる材料と組み合わせて含むことができる。特に、発光ポリマーは、正孔および/または電子輸送材料とブレンドすることができ、あるいは例えばWO99/48160に開示されている通り、正孔および/または電子輸送材料に共有結合することができる。   The light-emitting layer 3 can consist only of the light-emitting polymer and the triplet accepting unit, or can comprise these materials in combination with one or more further materials. In particular, the light-emitting polymer can be blended with a hole and / or electron transport material, or can be covalently bonded to the hole and / or electron transport material, for example as disclosed in WO 99/48160.

発光コポリマーは、例えばWO00/55927および米国特許第6353083号に開示されている通り、発光領域と、正孔輸送領域および電子輸送領域の少なくとも一方とを含むことができる。正孔輸送領域および電子輸送領域の一方だけが提供される場合、エレクトロルミネセント領域によって、正孔輸送機能性および電子輸送機能性の他方を提供することもでき、例えば、前述のアミン単位は、正孔輸送と発光の両方の機能性を提供することができる。発光繰返し単位と、正孔輸送繰返し単位および電子輸送繰返し単位の一方または両方とを含む発光コポリマーは、米国特許第6353083号に開示の通り、ポリマー主鎖に前記単位を提供することができ、またはポリマー主鎖からペンダント状態にあるポリマー側鎖基に前記単位を提供することができる。   The light emitting copolymer can comprise a light emitting region and at least one of a hole transport region and an electron transport region, as disclosed, for example, in WO 00/55927 and US Pat. No. 6,353083. If only one of the hole transport region and the electron transport region is provided, the electroluminescent region can also provide the other of the hole transport functionality and the electron transport functionality, for example, the aforementioned amine unit can be Both hole transport and light emission functionality can be provided. A luminescent copolymer comprising a luminescent repeat unit and one or both of a hole transport repeat unit and an electron transport repeat unit can provide said unit in the polymer backbone, as disclosed in US Pat. No. 6,353083, or The unit can be provided from the polymer backbone to the pendant polymer side group.

発光ポリマーは、三重項受容単位に対するそのS1およびT1エネルギー準位が前述の通りであるという条件で、任意の色を発光することができるが、発光ポリマーは、好ましくは青色発光ポリマーであり、特に、400〜500nm、好ましくは430〜500nmの範囲のピーク波長を有するフォトルミネセント発光を有する材料である。 The light emitting polymer can emit any color, provided that its S 1 and T 1 energy levels relative to the triplet accepting unit are as described above, but the light emitting polymer is preferably a blue light emitting polymer. In particular, it is a material having a photoluminescent emission with a peak wavelength in the range of 400 to 500 nm, preferably 430 to 500 nm.

発光層3は、パターン化されていてよく、またはパターン化されていなくてもよい。パターン化されていない層を含むデバイスは、例えば照明光源として使用することができる。白色発光デバイスは、特にこの目的に適している。パターン化された層を含むデバイスは、例えば、アクティブマトリックスディスプレイまたはパッシブマトリックスディスプレイであってよい。アクティブマトリックスディスプレイの場合、パターン化された発光層は、一般に、パターン化された陽極層およびパターン化されていない陰極と組み合わせて使用される。パッシブマトリックスディスプレイの場合、陽極層は、陽極材料の平行なストライプと、その陽極材料に垂直に配列されたエレクトロルミネセント材料および陰極材料の平行なストライプとから形成され、エレクトロルミネセント材料および陰極材料のストライプは、フォトリソグラフィによって形成された絶縁材料(「陰極分離材」)のストライプによって一般に分離されている。   The light emitting layer 3 may be patterned or may not be patterned. A device comprising an unpatterned layer can be used, for example, as an illumination light source. White light emitting devices are particularly suitable for this purpose. The device comprising the patterned layer can be, for example, an active matrix display or a passive matrix display. For active matrix displays, the patterned emissive layer is generally used in combination with a patterned anode layer and an unpatterned cathode. In the case of a passive matrix display, the anode layer is formed from parallel stripes of anode material and parallel stripes of electroluminescent and cathode materials arranged perpendicular to the anode material, the electroluminescent and cathode materials The stripes are generally separated by stripes of insulating material (“cathode separator”) formed by photolithography.

B.発光
式(I)の単位が、発光材料として使用される場合、この単位は、ポリマー性ホスト材料などのホスト材料と組み合わせて使用することができ(このホスト材料から一重項励起子を受け取る)、この場合、式(I)の単位のS1準位は、ホストのS1準位よりも低く、または少なくともホストのS1準位以下である。
B. Emission When a unit of formula (I) is used as the luminescent material, this unit can be used in combination with a host material such as a polymeric host material (receive singlet excitons from this host material), in this case, S 1 level of the units of formula (I) is lower than the S 1 level of the host, or at least less S 1 level of the host.

式(I)の単位は、そのホスト材料と物理的に混合されるが、化学的に結合しない化合物であってよい。あるいは、式(I)の単位は、そのホスト材料に化学的に結合することができる。ポリマー性ホスト材料の場合、式(I)の単位は、ポリマー主鎖の繰返し単位として提供することができ、または側鎖基もしくは末端基としてポリマーに結合することができる。式(I)の適切な発光化合物、繰返し単位、側鎖基および末端基は、三重項受容材料に関して先に記載の通りである。   The unit of formula (I) may be a compound that is physically mixed with the host material but not chemically bonded. Alternatively, the unit of formula (I) can be chemically bonded to the host material. In the case of a polymeric host material, the unit of formula (I) can be provided as a repeating unit of the polymer backbone or can be attached to the polymer as a side chain group or a terminal group. Suitable luminescent compounds of formula (I), repeat units, side chain groups and end groups are as described above for triplet acceptor materials.

この場合の適切なホスト材料には、フルオレンホモポリマーまたはフルオレン単位を含むコポリマー、および式(I)の単位よりも高いS1準位を有する1つまたは複数のコモノマーの繰返し単位(co-repeat unit)が含まれる。 Suitable host materials in this case include fluorene homopolymers or copolymers containing fluorene units, and one or more comonomer repeat units having a higher S 1 level than units of formula (I) ) Is included.

OLEDの例示的な材料、方法およびデバイスの構造を、以下により詳細に記載する。これらの材料、方法およびデバイスの構造は、式(I)の単位を含む単位がエミッタ単位として機能するか、または実質的に発光しない三重項受容単位として機能するかに関わらず、式(I)の単位を含むOLEDに適用することができることを理解されよう。   Exemplary materials, methods and device structures for OLEDs are described in more detail below. The structures of these materials, methods and devices are the same as those of formula (I), regardless of whether the unit comprising the unit of formula (I) functions as an emitter unit or as a triplet accepting unit that does not substantially emit light. It will be understood that the present invention can be applied to an OLED including the following units.

正孔注入層
伝導性有機材料または無機材料から形成することができる伝導性正孔注入層を、陽極2および発光層3の間に提供して、陽極から半導体ポリマーの1つまたは複数の層に正孔を注入するのに役立てることができる。
Hole injection layer A conductive hole injection layer, which can be formed from a conductive organic material or an inorganic material, is provided between the anode 2 and the light emitting layer 3, from the anode to one or more layers of the semiconducting polymer. It can be used to inject holes.

ドープされた有機正孔注入材料の例には、任意選択により置換されているドープされたポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDT)、特に欧州特許第0901176号および欧州特許第0947123号に開示の通りポリスチレンスルホネート(PSS)などの電荷平衡性ポリ酸でドープされたPEDT、ポリアクリル酸またはフッ素化スルホン酸、例えばNafion(登録商標);米国特許第5723873号および米国特許第5798170号に開示のポリアニリン;ならびに任意選択により置換されているポリチオフェンまたはポリ(チエノチオフェン)が含まれる。伝導性無機材料の例には、Journal of Physics D:Applied Physics(1996年)、29(11)、2750〜2753頁に開示されているものなどの、VOx MoOxおよびRuOxなどの遷移金属酸化物が含まれる。   Examples of doped organic hole injection materials include optionally substituted doped poly (ethylenedioxythiophene) (PEDT), particularly as disclosed in EP 0901176 and EP 0947123. PEDT doped with charge balancing polyacids such as polystyrene sulfonate (PSS), polyacrylic acid or fluorinated sulfonic acids such as Nafion®; polyaniline disclosed in US Pat. No. 5,723,873 and US Pat. No. 5,798,170; As well as optionally substituted polythiophene or poly (thienothiophene). Examples of conductive inorganic materials include transition metal oxides such as VOx MoOx and RuOx, such as those disclosed in Journal of Physics D: Applied Physics (1996), 29 (11), pages 2750-2754. included.

電荷輸送層
正孔輸送層は、陽極および発光層の間に提供することができる。同様に、電子輸送層は、陰極および発光層の間に提供することができる。
Charge Transport Layer A hole transport layer can be provided between the anode and the light emitting layer. Similarly, an electron transport layer can be provided between the cathode and the light emitting layer.

同様に、電子阻止層は、陽極および発光層の間に提供することができ、正孔阻止層は、陰極および発光層の間に提供することができる。輸送層および阻止層は、組み合わせて使用することができる。そのHOMOおよびLUMO準位に応じて、単一層によって、正孔および電子の一方を輸送し、かつ正孔および電子の他方を阻止することができる。   Similarly, an electron blocking layer can be provided between the anode and the light emitting layer, and a hole blocking layer can be provided between the cathode and the light emitting layer. The transport layer and blocking layer can be used in combination. Depending on its HOMO and LUMO levels, a single layer can transport one of holes and electrons and block the other of holes and electrons.

存在する場合、陽極2および発光層3の間に位置する正孔輸送層は、好ましくは5.5eV以下、より好ましくは約4.8〜5.5eVのHOMO準位を有する。HOMO準位は、例えばサイクリックボルタンメトリーによって測定することができる。   When present, the hole transport layer located between the anode 2 and the light emitting layer 3 preferably has a HOMO level of 5.5 eV or less, more preferably about 4.8 to 5.5 eV. The HOMO level can be measured, for example, by cyclic voltammetry.

存在する場合、発光層3および陰極4の間に位置する電子輸送層は、好ましくは約3〜3.5eVのLUMO準位を有する。例えば、一酸化ケイ素もしくは二酸化ケイ素の層、または0.2〜2nmの範囲の厚さを有する他の薄い誘電性の層が、発光層3および層4の間に提供される。   When present, the electron transport layer located between the light emitting layer 3 and the cathode 4 preferably has a LUMO level of about 3 to 3.5 eV. For example, a layer of silicon monoxide or silicon dioxide, or other thin dielectric layer having a thickness in the range of 0.2-2 nm is provided between the light-emitting layer 3 and the layer 4.

電荷輸送材料として使用するためのポリマーは、式(IV)のフルオレン単位などのアリーレン単位および前述の他の単位を含むことができる。   Polymers for use as charge transport materials can include arylene units such as the fluorene unit of formula (IV) and other units described above.

正孔輸送ポリマーは、アリールアミン繰返し単位、特に前述の式1〜3の繰返し単位などの、式(V)の繰返し単位を含むことができる。このポリマーは、ホモポリマーであってよく、または最大95mol%、好ましくは最大70mol%の量のアリーレン繰返し単位を含むコポリマーであってもよい。これらの百分率は、式(V)の2種類以上の繰返し単位が使用される場合に、ポリマー内に存在するアリールアミン単位の総数に適用される。   The hole transport polymer may comprise a repeat unit of formula (V), such as an arylamine repeat unit, in particular the repeat unit of formulas 1-3 described above. The polymer may be a homopolymer or a copolymer comprising arylene repeat units in an amount up to 95 mol%, preferably up to 70 mol%. These percentages apply to the total number of arylamine units present in the polymer when two or more repeating units of formula (V) are used.

電荷輸送単位は、ポリマー主鎖またはポリマー側鎖に提供することができる。   The charge transport unit can be provided on the polymer main chain or the polymer side chain.

存在する場合、電荷輸送層は、電荷輸送材料および三重項吸収材料を、前述の変更形態と類似の変更形態で含むことができ、その場合、発光層3は、三重項受容単位を含んでもよく、または含まなくてもよい。   If present, the charge transport layer can comprise a charge transport material and a triplet absorbing material in a modification similar to that described above, in which case the light emitting layer 3 may comprise a triplet accepting unit. Or may not be included.

陰極
陰極4は、エレクトロルミネセント層に電子を注入することができる仕事関数を有する材料から選択される。陰極とエレクトロルミネセント材料との間に有害な相互反応が生じる可能性があるなどの他の因子も、陰極の選択に影響を及ぼす。陰極は、アルミニウム層などの単一材料からなることができる。
Cathode The cathode 4 is selected from materials having a work function capable of injecting electrons into the electroluminescent layer. Other factors, such as the possibility of deleterious interactions between the cathode and the electroluminescent material, also affect cathode selection. The cathode can be made of a single material such as an aluminum layer.

あるいは、陰極は、複数の金属を含むことができ、例えばWO98/10621に開示のカルシウムおよびアルミニウムなどの、低仕事関数の材料および高仕事関数の材料の二層;WO98/57381、Appl.Phys.Lett.2002年、81(4)、634頁およびWO02/84759に開示の元素バリウム;またはWO00/48258に開示の、電子注入の一助にするための金属化合物、特にアルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物またはフッ化物、例えばフッ化リチウムの薄層;Appl.Phys.Lett.2001年、79(5)、2001頁に開示のフッ化バリウム;ならびに酸化バリウムを含むことができる。デバイスに電子を効率的に注入するために、陰極は、好ましくは3.5eV未満、より好ましくは3.2eV未満、最も好ましくは3eV未満の仕事関数を有する。金属の仕事関数は、例えば、Michaelson、J.Appl.Phys.48(11)、4729頁、1977年に見ることができる。   Alternatively, the cathode can comprise a plurality of metals, for example, a bilayer of a low work function material and a high work function material, such as calcium and aluminum disclosed in WO 98/10621; WO 98/57381, Appl. Phys. Lett. Elemental barium disclosed in 2002, 81 (4), 634 and WO02 / 84759; or metal compounds, particularly alkali metal or alkaline earth metal oxides, as disclosed in WO00 / 48258, to aid electron injection Or a thin layer of fluoride, such as lithium fluoride; Appl. Phys. Lett. 2001, 79 (5), 2001, barium fluoride; as well as barium oxide. In order to efficiently inject electrons into the device, the cathode preferably has a work function of less than 3.5 eV, more preferably less than 3.2 eV, and most preferably less than 3 eV. Metal work functions are described, for example, in Michaelson, J. et al. Appl. Phys. 48 (11), 4729, 1977.

陰極は、不透明または透明であり得る。透明陰極は、アクティブマトリックスデバイスにおいて透明陽極を通過する発光が、発光性画素の下に位置する駆動回路によって少なくとも部分的に阻止されるので、アクティブマトリックスデバイスでは特に有利である。透明陰極は、十分に薄くて透明な電子注入材料の層を含む。一般に、この層の横伝導率は、その薄さの結果として低くなる。この場合、電子注入材料の層は、酸化インジウムスズなどの透明導電性材料のより厚い層と組み合わせて使用される。   The cathode can be opaque or transparent. Transparent cathodes are particularly advantageous in active matrix devices, as light passing through the transparent anode in the active matrix device is at least partially blocked by a drive circuit located under the luminescent pixel. The transparent cathode includes a layer of electron injection material that is sufficiently thin and transparent. In general, the lateral conductivity of this layer is low as a result of its thinness. In this case, the layer of electron injecting material is used in combination with a thicker layer of transparent conductive material such as indium tin oxide.

透明陰極デバイスには、透明陽極が不要であり(当然のことながら、完全に透明なデバイスが望ましい場合を除く)、したがってボトム発光デバイスに使用される透明陽極は、アルミニウム層などの反射材料の層で置き換えるか、または補充できることを理解されよう。透明陰極デバイスの例は、例えばGB2348316に開示されている。   Transparent cathode devices do not require a transparent anode (unless of course a completely transparent device is desired), and therefore transparent anodes used in bottom light emitting devices are layers of reflective material such as an aluminum layer. It will be understood that can be replaced or supplemented with. An example of a transparent cathode device is disclosed, for example, in GB 2348316.

封止
OLEDは、湿気および酸素に感受性が高い傾向がある。したがって基板は、好ましくは、デバイスへの湿気および酸素の侵入を防止するための良好なバリア特性を有する。基板は、一般にガラスであるが、特にデバイスの可撓性が望ましい場合には、代替の基板を使用することができる。例えば、基板は、プラスチック層とバリア層が交互になった基板を開示している米国特許第6268695号にみられるようなプラスチック、または欧州特許第0949850号に開示されている薄いガラスおよびプラスチックのラミネートを含むことができる。
Sealed OLEDs tend to be sensitive to moisture and oxygen. Thus, the substrate preferably has good barrier properties to prevent moisture and oxygen from entering the device. The substrate is typically glass, but alternative substrates can be used, particularly where device flexibility is desired. For example, the substrate may be a plastic such as in US Pat. No. 6,268,695 which discloses a substrate with alternating plastic and barrier layers, or a thin glass and plastic laminate disclosed in EP 0949850. Can be included.

デバイスは、好ましくは、湿気および酸素の侵入を防止するための封止材(encapsulant)(示さず)で封止される。適切な封止材には、ガラスシート、二酸化ケイ素、一酸化ケイ素、窒化ケイ素などの適切なバリア特性を有するフィルム、または例えばWO01/81649に開示されているポリマーと誘電体が交互に積み重ねられたもの、または例えばWO01/19142に開示されている気密容器が含まれる。透明陰極デバイスの場合、一酸化ケイ素または二酸化ケイ素などの透明な封止層は、ミクロンレベルの厚さまで堆積することができるが、好ましい一実施形態では、かかる層の厚さは、20〜300nmの範囲である。基板または封止材に浸透することができる任意の大気中の湿気および/または酸素を吸収するためのゲッター材料は、基板および封止材の間に堆積させることができる。   The device is preferably sealed with an encapsulant (not shown) to prevent moisture and oxygen ingress. Suitable encapsulants include glass sheets, films with suitable barrier properties such as silicon dioxide, silicon monoxide, silicon nitride, or alternately stacked with polymers and dielectrics as disclosed, for example, in WO01 / 81649 Or hermetic containers disclosed, for example, in WO 01/19142. For transparent cathode devices, a transparent sealing layer such as silicon monoxide or silicon dioxide can be deposited to a micron level thickness, but in a preferred embodiment, the thickness of such layer is 20-300 nm. It is a range. Any atmospheric moisture and / or oxygen getter material that can penetrate the substrate or encapsulant can be deposited between the substrate and encapsulant.

溶液処理
発光層3は、真空蒸着および溶媒中溶液からの堆積を含む任意の方法によって堆積させることができる。発光層が、ポリフルオレンなどのポリアリーレンを含む場合、溶液堆積に適した溶媒には、トルエンおよびキシレンなどのモノ−またはポリ−アルキルベンゼンが含まれる。特に好ましい溶液堆積技術には、印刷技術およびコーティング技術、好ましくはスピンコーティングおよびインクジェット印刷が含まれる。
Solution Treatment The light emitting layer 3 can be deposited by any method including vacuum evaporation and deposition from a solution in a solvent. When the emissive layer includes polyarylene such as polyfluorene, suitable solvents for solution deposition include mono- or poly-alkylbenzenes such as toluene and xylene. Particularly preferred solution deposition techniques include printing and coating techniques, preferably spin coating and ink jet printing.

スピンコーティングは、特に、エレクトロルミネセント材料のパターン化が不要のデバイス、例えば照明適用または簡単なモノクロセグメントディスプレイに適している。   Spin coating is particularly suitable for devices that do not require patterning of electroluminescent materials, such as lighting applications or simple monochrome segment displays.

インクジェット印刷は、特に、情報量の多いディスプレイ、特にフルカラーディスプレイに適している。デバイスは、第1の電極上にパターン化された層を提供し、単色(モノクロデバイスの場合)または複数色(多色、特にフルカラーデバイスの場合)の印刷のためにウェルを画定することによって印刷されるインクジェットであり得る。パターン化される層は、一般に、例えば欧州特許第0880303号に記載の通り、ウェルを画定するためにパターン化されるフォトレジスト層である。   Inkjet printing is particularly suitable for displays with a large amount of information, in particular full color displays. The device prints by providing a patterned layer on the first electrode and defining wells for single color (for monochrome devices) or multiple colors (for multicolor, especially for full color devices) printing Can be inkjet. The layer to be patterned is generally a photoresist layer that is patterned to define wells, for example as described in EP 0880303.

ウェルの代替として、パターン化された層内に画定されたチャネルに、インクを印刷することができる。特に、フォトレジストは、パターン化してチャネルを形成することができ、そのチャネルは、ウェルとは異なり、複数の画素上に広がり、チャネル端部で閉口していても開口していてもよい。   As an alternative to wells, ink can be printed in channels defined in the patterned layer. In particular, a photoresist can be patterned to form a channel, which, unlike a well, extends over a plurality of pixels and may be closed or open at the end of the channel.

他の溶液堆積技術には、浸漬コーティング、ロール印刷およびスクリーン印刷が含まれる。   Other solution deposition techniques include dip coating, roll printing and screen printing.

OLEDの複数の層が溶液処理によって形成される場合、当業者は、例えば1つの層を架橋した後、その後の層を堆積させることによって、または隣接する層の第1の層を形成する材料が、第2の層を堆積させるために使用される溶媒に溶解しないように、隣接する層の材料を選択することによって、隣接する層が混ざり合うのを防止するための技術を認識されよう。   When multiple layers of an OLED are formed by solution processing, those skilled in the art will know, for example, by cross-linking one layer and then depositing subsequent layers or the material that forms the first layer of the adjacent layer. One will recognize techniques for preventing admixing of adjacent layers by selecting the material of the adjacent layers so that they do not dissolve in the solvent used to deposit the second layer.

材料実施例
式(I)の化合物を、以下の合成法に従って調製した。
Material Examples Compounds of formula (I) were prepared according to the following synthetic method.

三重項をクエンチする材料12、三重項をクエンチするポリマーの末端基または側鎖基を形成するための反応性化合物13、ならびに三重項をクエンチする繰返し単位を形成するモノマー14、16および18を、以下の方法に従って調製した。   A material 12 that quenches the triplet, a reactive compound 13 to form a terminal or side chain group of the polymer that quenches the triplet, and monomers 14, 16, and 18 that form repeating units that quench the triplet, Prepared according to the following method.

化合物2
無水テトラヒドロフラン(1000ml)中、p−キシリレンビス(トリフェニルホスホニウム臭化物)(81.3g、103mmol)およびp−ブロモベンズアルデヒド(38.3g、207mmol)の氷冷溶液に、ナトリウムtert−ブトキシド(22.0g、229mmol)を添加し、反応混合物を、終夜撹拌しながら室温に温めた。水溶液による後処理および還流トルエン中ヨウ素を用いる処理の後、標題化合物を黄色固体として単離した(20.3g、46mmol)。
Compound 2
To an ice-cooled solution of p-xylylene bis (triphenylphosphonium bromide) (81.3 g, 103 mmol) and p-bromobenzaldehyde (38.3 g, 207 mmol) in anhydrous tetrahydrofuran (1000 ml) was added sodium tert-butoxide (22.0 g, 229 mmol) was added and the reaction mixture was allowed to warm to room temperature with stirring overnight. After work-up with aqueous solution and treatment with iodine in refluxing toluene, the title compound was isolated as a yellow solid (20.3 g, 46 mmol).

化合物3
−78℃に冷却した無水テトラヒドロフラン(200ml)中、化合物2(4.40g、10mmol)の溶液に、n−ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、12ml、30mmol)を添加し、その後イソプロポキシボロン酸ピナコールエステル(5.60g、30mmol)を添加した。反応混合物を室温に温め、酸でクエンチした。カラムクロマトグラフィー(シリカ、トルエン)によって、標題化合物を黄色固体として得た(2.95g、5.5mmol)。
Compound 3
To a solution of compound 2 (4.40 g, 10 mmol) in anhydrous tetrahydrofuran (200 ml) cooled to −78 ° C. was added n-butyllithium (2.5 M in hexane, 12 ml, 30 mmol) followed by isopropoxyboronic acid. Pinacol ester (5.60 g, 30 mmol) was added. The reaction mixture was warmed to room temperature and quenched with acid. Column chromatography (silica, toluene) gave the title compound as a yellow solid (2.95 g, 5.5 mmol).

化合物5
トルエン(75ml)中、化合物3(1.21g、2.3mmol)、化合物4(1.80g、5.5mmol)およびビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)二塩化物(0.088g、0.13mmol)の溶液ならびに水酸化テトラエチルアンモニウム(水中20wt%、15ml、20mmol)を還流下で終夜撹拌した。水溶液による後処理の後、カラムクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン/トルエン)および再結晶によって、標題化合物を黄色固体として得た(0.44g、0.6mmol)。
Compound 5
Compound 3 (1.21 g, 2.3 mmol), Compound 4 (1.80 g, 5.5 mmol) and bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride (0.088 g, 0.0 mmol) in toluene (75 ml). 13 mmol) and tetraethylammonium hydroxide (20 wt% in water, 15 ml, 20 mmol) were stirred under reflux overnight. After work-up with an aqueous solution, column chromatography (silica, hexane / toluene) and recrystallization gave the title compound as a yellow solid (0.44 g, 0.6 mmol).

化合物7
無水テトラヒドロフラン(200ml)中、化合物6(10.0g、27mmol)および1−ブロモ−4−ヨードベンゼン(11.4g、40mmol)、炭酸銀(14.8g、54mmol)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(3.11g、2.7mmol)の溶液を、終夜還流させた。カラムクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン)によって、標題化合物を無色油として得た(4.07g、10mmol)。
Compound 7
Compound 6 (10.0 g, 27 mmol) and 1-bromo-4-iodobenzene (11.4 g, 40 mmol), silver carbonate (14.8 g, 54 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium in anhydrous tetrahydrofuran (200 ml) A solution of (0) (3.11 g, 2.7 mmol) was refluxed overnight. Column chromatography (silica, hexane) gave the title compound as a colorless oil (4.07 g, 10 mmol).

化合物8
化合物5に記載した手順に従って、化合物3(2.47g、4.6mmol)および化合物7(4.05g、10mmol)を使用して、標題化合物を黄色固体として得た(2.0g、2.2mmol)。
Compound 8
Following the procedure described for compound 5, compound 3 (2.47 g, 4.6 mmol) and compound 7 (4.05 g, 10 mmol) were used to give the title compound as a yellow solid (2.0 g, 2.2 mmol). ).

化合物10
−78℃に冷却した無水テトラヒドロフラン(300ml)中、化合物9(20.0g、29mmol)の溶液に、n−ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、11.5ml、29mmol)を添加し、その後水(10ml、555mmol)を添加した。反応混合物を室温に温めた。カラムクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン/トルエン)によって、標題化合物を無色油として得た(6.0g、9.7mmol)。
Compound 10
To a solution of compound 9 (20.0 g, 29 mmol) in anhydrous tetrahydrofuran (300 ml) cooled to −78 ° C. was added n-butyllithium (2.5 M in hexane, 11.5 ml, 29 mmol) followed by water ( 10 ml, 555 mmol) was added. The reaction mixture was warmed to room temperature. Column chromatography (silica, hexane / toluene) gave the title compound as a colorless oil (6.0 g, 9.7 mmol).

化合物11
化合物5に記載した手順に従って、化合物3(1.84g、3.4mmol)および化合物10(4.67g、7.1mmol)を使用して、標題化合物を黄色固体として得た(0.84g、0.6mmol)。
Compound 11
Following the procedure described for compound 5, compound 3 (1.84 g, 3.4 mmol) and compound 10 (4.67 g, 7.1 mmol) were used to give the title compound as a yellow solid (0.84 g, 0 .6 mmol).

化合物12
乾燥テトラヒドロフラン(500ml)を、フルオレン(10.00g、60.16mmol)およびカリウムtert−ブトキシド(7.43g、66.18mmol)の混合物に窒素下で添加し、室温で5分間撹拌した。次いで、ベンゾフェノン(10.96g、60.16mmol)を固体として添加し、反応混合物を、窒素下で室温においてさらに20時間撹拌した。次いで、塩化アンモニウム水溶液(飽和、200ml)を添加し、水溶液の色が消失するまで撹拌した。ジエチルエーテル(100ml)を添加し、水層を分離し、ジエチルエーテル(2×100ml)で抽出した。混合有機層を水(3×200ml)で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させた。粗生成物(16.0g)を、ジクロロメタン:ヘキサン(100:200ml)から2回再結晶させ、次にジクロロメタン:アセトニトリル(100:200ml)から再結晶させ、次に真空下で乾燥して、9−(ジフェニルメチレン)−9H−フルオレン(7.34g)の白色結晶を得た。
Compound 12
Dry tetrahydrofuran (500 ml) was added to a mixture of fluorene (10.00 g, 60.16 mmol) and potassium tert-butoxide (7.43 g, 66.18 mmol) under nitrogen and stirred at room temperature for 5 minutes. Benzophenone (10.96 g, 60.16 mmol) was then added as a solid and the reaction mixture was stirred at room temperature under nitrogen for an additional 20 hours. Then, an aqueous ammonium chloride solution (saturated, 200 ml) was added and stirred until the color of the aqueous solution disappeared. Diethyl ether (100 ml) was added and the aqueous layer was separated and extracted with diethyl ether (2 × 100 ml). The combined organic layer was washed with water (3 × 200 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated. The crude product (16.0 g) was recrystallized twice from dichloromethane: hexane (100: 200 ml), then recrystallized from dichloromethane: acetonitrile (100: 200 ml) and then dried under vacuum to give 9 White crystals of-(diphenylmethylene) -9H-fluorene (7.34 g) were obtained.

化合物13
化合物12に記載した手順に従って、フルオレン(31.83g、191.5mmol)および3−ブロモベンゾフェノン(50.00g、191.5mmol)を使用し、次にジクロロメタン:ヘキサンから再結晶させた後、標題化合物をオフホワイト色の結晶固体として得た(62.11g、162mmol)。
Compound 13
Following the procedure described in Compound 12, using fluorene (31.83 g, 191.5 mmol) and 3-bromobenzophenone (50.00 g, 191.5 mmol) and then recrystallizing from dichloromethane: hexane, the title compound Was obtained as an off-white crystalline solid (62.11 g, 162 mmol).

化合物14
乾燥テトラヒドロフラン(200ml)中、化合物13(30.00g、73.29mmol)の溶液を、アセトン/ドライアイス浴中、窒素下で−70℃未満に冷却し、次にn−ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、28.0ml、70.1mmol)を滴下添加した。反応混合物を−70℃未満にして90分間撹拌し、次に乾燥テトラヒドロフラン(40ml)中、エチル4,4’−ジブロモビフェニル−2−カルボキシレート(11.79g、31.9mmol)の溶液を滴下添加し、反応混合物をさらに40時間撹拌しながら室温に温めた。
Compound 14
A solution of compound 13 (30.00 g, 73.29 mmol) in dry tetrahydrofuran (200 ml) was cooled to less than −70 ° C. under nitrogen in an acetone / dry ice bath and then n-butyllithium (2 in hexane). 0.5M, 28.0 ml, 70.1 mmol) was added dropwise. The reaction mixture was stirred below 90 ° C. for 90 minutes, then a solution of ethyl 4,4′-dibromobiphenyl-2-carboxylate (11.79 g, 31.9 mmol) in dry tetrahydrofuran (40 ml) was added dropwise. The reaction mixture was allowed to warm to room temperature with stirring for an additional 40 hours.

次いで、塩化アンモニウム水溶液(飽和、50ml)を添加し、20分間撹拌した。次いで、ジエチルエーテル(200ml)を添加し、水層を分離し、ジエチルエーテル(2×50ml)で抽出した。混合有機層を、水(3×100ml)で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、次に蒸発させた。粗生成物である中間体を、窒素下で乾燥ジクロロメタン(200ml)に溶解し、塩化ナトリウム/氷浴中で冷却した。ボロントリフルオリドエーテラート(38ml)を滴下添加し、暗色溶液を終夜撹拌し、室温に温めた。次に、反応混合物を氷/水(500ml)上に注ぎ、リン酸カリウム水溶液(200ml中20g)を添加し、1時間撹拌した。水層を分離し、ジクロロメタン(2×50ml)で抽出し、混合有機層を水(2×100ml)で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、次に蒸発させて、オレンジ色の油を得た。この油をヘキサンと2回研和し、次にトルエン:アセトニトリルから再結晶させて、標題化合物を得た(20.5g、20.9mmol)。   Then an aqueous ammonium chloride solution (saturated, 50 ml) was added and stirred for 20 minutes. Then diethyl ether (200 ml) was added and the aqueous layer was separated and extracted with diethyl ether (2 × 50 ml). The combined organic layer was washed with water (3 × 100 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and then evaporated. The crude product intermediate was dissolved in dry dichloromethane (200 ml) under nitrogen and cooled in a sodium chloride / ice bath. Boron trifluoride etherate (38 ml) was added dropwise and the dark solution was stirred overnight and allowed to warm to room temperature. The reaction mixture was then poured onto ice / water (500 ml) and aqueous potassium phosphate (20 g in 200 ml) was added and stirred for 1 hour. The aqueous layer was separated and extracted with dichloromethane (2 × 50 ml), the combined organic layers were washed with water (2 × 100 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and then evaporated to give an orange oil . This oil was triturated twice with hexane and then recrystallized from toluene: acetonitrile to give the title compound (20.5 g, 20.9 mmol).

化合物15
n−ブチルリチウム(95ml、ヘキサン中2.5M、238mmol)を、乾燥ジエチルエーテル(1.4L)中、2,7−ジ−tert−ブチルフルオレン(66.3g、238mmol)の溶液に、氷浴中、窒素下で滴下添加し、次に20分間撹拌した。クロロトリメチルシラン(40ml、過剰)を添加し、徐々に室温に温めながら6時間撹拌した。水(500ml)を添加し、有機層を分離し、水(3×100ml)で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させて、オレンジ色の固体を得た。加熱したヘキサンから再結晶させて、標題化合物を得た(60.7g、73%)。
Compound 15
n-Butyllithium (95 ml, 2.5 M in hexane, 238 mmol) was added to a solution of 2,7-di-tert-butylfluorene (66.3 g, 238 mmol) in dry diethyl ether (1.4 L) in an ice bath. Medium, added dropwise under nitrogen, then stirred for 20 minutes. Chlorotrimethylsilane (40 ml, excess) was added and stirred for 6 hours while gradually warming to room temperature. Water (500 ml) was added and the organic layer was separated, washed with water (3 × 100 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated to give an orange solid. Recrystallisation from heated hexanes afforded the title compound (60.7 g, 73%).

化合物16
n−ブチルリチウム(7.4ml、ヘキサン中2.5M、18mmol)を、乾燥ジエチルエーテル(100ml)中、2,7−ジ−tert−ブチル−9−トリメチルシリルフルオレン(7.11g、20.2mmol)の溶液に、0℃において窒素下でゆっくり添加し、15分間撹拌した。ジブロモベンズアルデヒド(4.87g、18.4mmol)を添加し、反応物を室温で2時間撹拌した。水(50ml)を添加し、有機層を分離し、水(3×30ml)で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させて、オレンジ色の油を得た。ヘキサン、アセトニトリルおよびプロパン−2−オールから再結晶させて、標題化合物を得た。
Compound 16
n-Butyllithium (7.4 ml, 2.5 M in hexane, 18 mmol) was added to 2,7-di-tert-butyl-9-trimethylsilylfluorene (7.11 g, 20.2 mmol) in dry diethyl ether (100 ml). Was slowly added under nitrogen at 0 ° C. and stirred for 15 minutes. Dibromobenzaldehyde (4.87 g, 18.4 mmol) was added and the reaction was stirred at room temperature for 2 hours. Water (50 ml) was added and the organic layer was separated, washed with water (3 × 30 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated to give an orange oil. Recrystallisation from hexane, acetonitrile and propan-2-ol gave the title compound.

化合物17
塩化チオニル(100ml)を、3,5−ジブロモ安息香酸(50.0g、178mmol)に添加し、6時間加熱還流させた。次に、過剰の塩化チオニルを蒸留によって除去し、残りの褐色固体を乾燥テトラヒドロフラン(1L)に溶解し、アセトン/ドライアイス浴中、窒素下で−70℃未満に冷却した。フェニルマグネシウムブロミド溶液(179ml、テトラヒドロフラン中1M、179mmol)を、冷却した反応混合物に滴下添加し、次に4時間撹拌しながら温度を室温に戻した。水(200ml)を注意深く添加した後、ジエチルエーテル(200ml)を添加した。水層を分離し、ジエーテルエーテル(2×50ml)で抽出し、次に混合有機層を水(3×100ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させた。メタノールとの研和によって白色固体が得られ、この白色固体をヘキサンから再結晶させた後、標題化合物を得た(23.66g)。
Compound 17
Thionyl chloride (100 ml) was added to 3,5-dibromobenzoic acid (50.0 g, 178 mmol) and heated to reflux for 6 hours. Excess thionyl chloride was then removed by distillation and the remaining brown solid was dissolved in dry tetrahydrofuran (1 L) and cooled to below −70 ° C. under nitrogen in an acetone / dry ice bath. Phenylmagnesium bromide solution (179 ml, 1M in tetrahydrofuran, 179 mmol) was added dropwise to the cooled reaction mixture, which was then allowed to warm to room temperature with stirring for 4 hours. Water (200 ml) was carefully added followed by diethyl ether (200 ml). The aqueous layer was separated and extracted with diether ether (2 × 50 ml), then the combined organic layers were washed with water (3 × 100 ml), dried over magnesium sulfate and evaporated. Trituration with methanol gave a white solid that was recrystallized from hexane to give the title compound (23.66 g).

化合物18
化合物12に記載した手順に従って、2,7−ジ−tert−ブチルフルオレン(19.37g、69.6mmol)および3,5−ジブロモベンゾフェノン(23.66g、69.6mmol)を使用し、その後、ヘキサンから再結晶させ、シリカカラムクロマトグラフィーにかけ(5%ジクロロメタン:ヘキサンで溶出)、ジクロロメタン:メタノールからさらに再結晶させ、標題化合物を黄色固体として得た(0.90g)。
Compound 18
According to the procedure described for compound 12, 2,7-di-tert-butylfluorene (19.37 g, 69.6 mmol) and 3,5-dibromobenzophenone (23.66 g, 69.6 mmol) were used followed by hexane. And recrystallized from silica gel (eluting with 5% dichloromethane: hexane) and further recrystallized from dichloromethane: methanol to give the title compound as a yellow solid (0.90 g).

化合物19 Compound 19

化合物19を、化合物18に関して先に示した方法に従って、下記の通り、先に示した中間体17の反応によって調製した。   Compound 19 was prepared by the reaction of intermediate 17 shown above according to the method shown above for compound 18 as follows.

カリウムtert−ブトキシド(39.16g、342mmol)を、乾燥テトラヒドロフラン(400ml)中、フルオレン(58.0g、342mmol)の溶液に窒素下で添加し、完全に溶解するまで室温で撹拌した。次に、反応混合物を−75℃に冷却し、乾燥テトラヒドロフラン(350ml)中、3,5−ジブロモベンゾフェノン(116.3g、342mmol)の溶液を、−70℃未満の温度を維持しながら滴下添加し、次に、終夜撹拌しながら室温に温めた。次に、反応物を冷却し、塩化アンモニウム水溶液(飽和、250ml)を添加し、0℃で20分間撹拌し、次に真空下でテトラヒドロフランを除去した。水(1L)を添加し、ジクロロメタン(3×250ml)で抽出し、混合有機画分を水(3×300ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させて、褐色油を得た。カラムクロマトグラフィー(ヘキサン+ジクロロメタンを増加)によって精製した後、ヘキサンと研和し、ジクロロメタン:メタノールから再結晶させて、所望の生成物を薄黄色固体として得た(38.2g)。   Potassium tert-butoxide (39.16 g, 342 mmol) was added to a solution of fluorene (58.0 g, 342 mmol) in dry tetrahydrofuran (400 ml) under nitrogen and stirred at room temperature until completely dissolved. The reaction mixture was then cooled to −75 ° C. and a solution of 3,5-dibromobenzophenone (116.3 g, 342 mmol) in dry tetrahydrofuran (350 ml) was added dropwise while maintaining the temperature below −70 ° C. Then it was warmed to room temperature with stirring overnight. The reaction was then cooled and aqueous ammonium chloride (saturated, 250 ml) was added and stirred at 0 ° C. for 20 minutes, then the tetrahydrofuran was removed under vacuum. Water (1 L) was added and extracted with dichloromethane (3 × 250 ml) and the combined organic fractions were washed with water (3 × 300 ml), dried over magnesium sulfate and evaporated to give a brown oil. After purification by column chromatography (increasing hexane + dichloromethane), trituration with hexane and recrystallization from dichloromethane: methanol gave the desired product as a pale yellow solid (38.2 g).

デバイス実施例1−三重項受容
以下の構造を有するデバイスを形成した。
ITO/HIL/HTL/EL/MF/Al
ITOは、酸化インジウムスズ陽極を表し、HILは、Plextronics Inc.から利用可能な正孔注入材料から形成された正孔注入層であり、HTLは、式(IV)のフルオレン繰返し単位および式(V)のアミン繰返し単位を含むポリマーの正孔輸送層であり、ELは、0.25mol%のDPVBiとブレンドした、式(IV)のフルオレン繰返し単位および式(V)のアミン繰返し単位を含む発光層であり、MFは、フッ化金属であり、MF/Alの二層は、デバイスの陰極を形成する。
Device Example 1-Triplet Acceptance A device having the following structure was formed.
ITO / HIL / HTL / EL / MF / Al
ITO represents an indium tin oxide anode, and HIL is from Plextronics Inc. A hole injection layer formed from a hole injection material available from HTL, wherein the HTL is a polymer hole transport layer comprising a fluorene repeat unit of formula (IV) and an amine repeat unit of formula (V); EL is a light emitting layer comprising fluorene repeat units of formula (IV) and amine repeat units of formula (V) blended with 0.25 mol% DPVBi, MF is a metal fluoride, and MF / Al The two layers form the cathode of the device.

デバイス実施例2〜4−三重項受容
3つのさらなるデバイスを、DPVBiを0.5、1および3mol%(それぞれデバイス2、3および4)の濃度で提供したことを除き、先の通り調製した。
Device Examples 2-4-Triplet Acceptance Three additional devices were prepared as above except that DPVBi was provided at concentrations of 0.5, 1 and 3 mol% (devices 2, 3 and 4 respectively).

図5に示す通り、デバイス3は、三重項受容化合物が存在しない比較用デバイスのエレクトロルミネセンススペクトル(A)と実質的に同一のエレクトロルミネセンススペクトル(B)を有しており、このことは、三重項受容化合物のS1エネルギー準位が、ポリマーの発光単位のS1エネルギー準位よりも高いことを示している。 As shown in FIG. 5, device 3 has an electroluminescence spectrum (B) that is substantially identical to the electroluminescence spectrum (A) of the comparative device in the absence of the triplet acceptor compound, This indicates that the S 1 energy level of the triplet acceptor compound is higher than the S 1 energy level of the light emitting unit of the polymer.

図6に示す通り、T90寿命(すなわち、一定電流におけるデバイスの輝度が、その元の輝度の90%まで低下するのにかかる時間)は、すべての場合において、例示的デバイス1〜4の方が比較用デバイス(C)よりも長く、寿命の減衰曲線は、平坦になる前に輝度が最初に急激に低下する比較用デバイス(C)の曲線と比較して、著しく平坦である。 As shown in FIG. 6, the T 90 lifetime (ie, the time it takes for the device brightness at a constant current to drop to 90% of its original brightness) is, in all cases, that of the exemplary devices 1-4. Is longer than the comparative device (C), and the lifetime decay curve is significantly flat compared to the curve of the comparative device (C) where the brightness first drops sharply before flattening.

図7は、デバイス3(点線)および比較用デバイス(実線)の電圧に対する電流密度の特徴が、実質的に同一であることを示している。   FIG. 7 shows that the characteristics of the current density with respect to the voltage of the device 3 (dotted line) and the comparative device (solid line) are substantially the same.

図8は、デバイス3(点線、E)を比較用デバイス(実線、F)と比較した場合の外部量子効率の低下を示す。このことは、三重項がクエンチされ、その結果発光ポリマー上に存在する三重項の三重項−三重項消滅が生じない本発明の場合に予期されるものであるが、効率は、本明細書で先に記載の通り、三重項−三重項消滅を引き起こすことによって修復され得る。   FIG. 8 shows a decrease in external quantum efficiency when device 3 (dotted line, E) is compared with a comparative device (solid line, F). This is expected in the case of the present invention where the triplet is quenched so that the triplet triplet-triplet annihilation present on the light-emitting polymer does not occur, but the efficiency is As described above, it can be repaired by causing triplet-triplet annihilation.

デバイス実施例5
デバイス実施例1の通りにしてデバイスを形成した。このデバイスでは、HTLは、50:50molのコポリマーF8−TFB(ポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−N−(4−(2−ブチル)フェニル)−ジフェニルアミン))を含み、ELは、三重項をクエンチする添加物であるDPVBi(4,4’−ビス(2,2’ジフェニルビニル)−1,1’−ビフェニル)とブレンドした(1%mol比)95:5molのコポリマーF8−PFB(ポリ−(9,9’−ジオクチルフルオレン−co−ビス−N,N’−(4−ブチルフェニル)−ビス−N,N’−フェニル−1,4−フェニレンジアミン))を含む。
Device Example 5
A device was formed as in Device Example 1. In this device, the HTL comprises 50:50 mol of copolymer F8-TFB (poly- (9,9-dioctylfluorene-N- (4- (2-butyl) phenyl) -diphenylamine)) and EL is triplet Is blended with DPVBi (4,4′-bis (2,2′diphenylvinyl) -1,1′-biphenyl), a quenching additive (1% mol ratio) of 95: 5 mol copolymer F8-PFB (poly -(9,9'-dioctylfluorene-co-bis-N, N '-(4-butylphenyl) -bis-N, N'-phenyl-1,4-phenylenediamine)).

DPVBiは、スペクトルの赤色−緑色部分の三重項エネルギーを有する(Chen,P.ら、White organic light−emitting devices with a bipolar transport layer between blue fluorescent and orange phosphorescent emitting layers.Appl.Phys.Lett.91、023505−3(2007年);Schwartz,G.、Fehse,K.、Pfeiffer,M.、Walzer,K.&Leo,K.Highly efficient white organic light emitting diodes comprising an interlayer to separate fluorescent and phosphorescent regions.Applied Physics Letters 89、083509(2006年);およびRomanovskii、Y.V.ら、Phosphorescence of pi−conjugated oligomers and polymers.Phys.Rev.Lett.84、1027〜1030頁(2000年)。   DPVBi has the triplet energy of the red-green part of the spectrum (Chen, P. et al., White organic light-emitting devices with a bipolar transport. And the physic. 0230505-3 (2007); Schwartz, G., Fehse, K., Pfeiffer, M., Walzer, K. & Leo, K. Highly efficient whitening organics competing compres- e. fluorescent and phosphorescent regions. Applied Physics Letters 89, 083509 (2006); and Romanovskii, YV and et al., Phosphorescence of pi. con. ).

DPVBiはまた、ルミネセントポリマーと比較して高い一重項エネルギー(3.2eV)を有しており、したがってこの分子は、一重項の発光状態に影響を及ぼすことなくポリマーの三重項を受容する。このことは、この低分子をポリマーに組み込んでも、デバイスのフォトルミネセンスの強度にもスペクトルにも影響がないという観測によって確認される。   DPVBi also has a high singlet energy (3.2 eV) compared to the luminescent polymer, so this molecule accepts the triplet of the polymer without affecting the singlet emission state. This is confirmed by the observation that incorporating this small molecule into the polymer has no effect on the device's photoluminescence intensity or spectrum.

一重項および三重項励起子の動力学を、時間分解エレクトロルミネセンス、ならびに準cwおよび時間分解励起状態の吸収を使用して研究した。励起状態の吸収技術は、他所に記載されており(King,S.、Rothe,C.&Monkman,A.Triplet build in and decay of isolated polyspirobifluorene chains in dilute solution.J.Chem.Phys.121、10803〜10808頁(2004年)、およびDhoot,A.S.、Ginger,D.S.、Beljonne,D.、Shuai,Z.&Greenham,N.C.Triplet formation and decay in conjugated polymer devices.Chemical Physics Letters 360、195〜201頁(2002年))、ポリフルオレンの三重項状態は、これらの技術を用いて、三重項状態に起因する780nmにピークを有する強力な励起状態の吸収の特性によって十分に特徴付けられている(King,S.、Rothe,C.&Monkman,A.Triplet build in and decay of isolated polyspirobifluorene chains in dilute solution.J.Chem.Phys.121、10803〜10808頁(2004年)およびRothe,C.、King,S.M.、Dias,F.&Monkman,A.P.Triplet exciton state and related phenomena in the beta−phase of poly(9,9−dioctyl)fluorene.Physical Review B70(2004年))。ポリフルオレン三重項集団の調査を780nmで実施したが、当業者は、この調査を他の発光材料に合わせて、それらの材料の励起状態の吸収特性に基づいて改変する方法を理解されよう。   Singlet and triplet exciton dynamics were studied using time-resolved electroluminescence, and absorption of quasi-cw and time-resolved excited states. Excited state absorption techniques have been described elsewhere (King, S., Rothe, C. & Monkman, A. Triple build in and dehydrated polyspirobifluorine chains in dilute solution. 10808 (2004), and Dhoot, AS, Ginger, DS, Beljonne, D., Shuai, Z. & Greenham, N. C. Triple formation and deci- cation of dehydrated polymer 3 195-201 (2002)), polyfluore Using these techniques, the triplet state is well characterized by the strong excited-state absorption properties having a peak at 780 nm due to the triplet state (King, S., Rothe, C. et al. & Monkman, A. Triple build in and decay of isolated polyspirobifluorine chains in dilute solution.J. Chem. Phys. 121, 10803-10, Ro. & Monkman, AP Triplet exciton state and related phenomena in the beta-phase of poly (9,9-dioc) yl) fluorene.Physical Review B70 (2004 years)). Although the investigation of polyfluorene triplet populations was conducted at 780 nm, those skilled in the art will understand how to adapt this investigation to other emissive materials and based on the excited state absorption properties of those materials.

図9は、デバイス実施例5の外部量子効率(EQE)(菱形)と、三重項をクエンチする添加物が存在しない比較用デバイスの外部量子効率(四角)を示す。三重項をクエンチする添加物を含むデバイスは、高電圧で約20%のピークEQEの著しい低下を示す。効率の喪失は、デバイスのエレクトロルミネセンスのスペクトルが変化することなく生じる。したがって、一重項エネルギーから予期され得る通り、添加物は、一重項励起子をクエンチせず、かつデバイスの発光に関与することもない。いかなる理論にも拘泥するものではないが、効率の喪失は、発光ポリマーから三重項がクエンチされることによりTTA成分の除去が引き起こされることに起因して生じると思われる。   FIG. 9 shows the external quantum efficiency (EQE) of device example 5 (diamonds) and the external quantum efficiency (squares) of a comparative device without the triplet quenching additive. Devices containing additives that quench the triplet show a significant decrease in peak EQE of about 20% at high voltage. The loss of efficiency occurs without changing the electroluminescence spectrum of the device. Thus, as can be expected from singlet energy, the additive does not quench singlet excitons and does not participate in the emission of the device. Without being bound by any theory, it is believed that the loss of efficiency is caused by the removal of the TTA component by quenching the triplet from the light emitting polymer.

ポリマー主鎖上の三重項励起子の密度は、先に概説の通り、準cw励起状態の吸収を使用して測定される。   The density of triplet excitons on the polymer backbone is measured using quasi-cw excited state absorption as outlined above.

図10は、三重項クエンチャーを含むポリマー主鎖上(菱形、円形)および含まないポリマー主鎖上(四角)両方の三重項密度を示し、添加物を含むデバイスでは、フルオレン主鎖上の三重項密度は、約10分の1低く、したがって添加物は、すべてのデバイス駆動電圧において、ポリマーからの三重項をクエンチするのに非常に効率的である。共役ポリマーにおける三重項励起状態の吸収の消衰係数についての文献による値は、10-16〜10-15cm2の範囲であり、これにより、標準のデバイスでは50mAcm-2の一般的な駆動電流において1016〜1017cm-3の三重項密度が生じ、減衰は、発光性一重項励起子の生成をもたらす三重項の互いの二分子の消滅が大部分を占めている。 FIG. 10 shows the triplet density both on the polymer backbone with a triplet quencher (diamonds, circles) and without the polymer backbone (squares), and for devices with additives, the triplet on the fluorene backbone is shown. The term density is about 1 / 10th lower, so the additive is very efficient at quenching triplets from the polymer at all device drive voltages. Literature values for the extinction coefficient of absorption of triplet excited states in conjugated polymers range from 10 −16 to 10 −15 cm 2 , which gives a typical drive current of 50 mAcm −2 for standard devices. The triplet density of 10 16 to 10 17 cm -3 occurs at, and the decay is dominated by the extinction of the triplet of each other's bimolecule that results in the generation of luminescent singlet excitons.

図11は、デバイス実施例2のターンオフ中の時間分解エレクトロルミネセンス(白四角、白丸)を、時間分解三重項過渡吸収(黒四角)およびその二乗(黒丸)と比較して示す。点線は、同じ勾配である。また、デバイス電流がスイッチオフされた250ns後に、−10v200nsの持続期間の逆バイアスパルスがデバイスに適用されるときの、エレクトロルミネセンスのターンオフに対する効果も示す。   FIG. 11 shows time-resolved electroluminescence (white squares, white circles) during turn-off of Device Example 2 compared to time-resolved triplet transient absorption (black squares) and its square (black circles). The dotted line has the same slope. Also shown is the effect on electroluminescence turn-off when a reverse bias pulse of -10 v 200 ns duration is applied to the device 250 ns after the device current is switched off.

電流をターンオフした後、最初に、デバイスのRC時定数に類似の時間尺度で輝度の急速な減衰が生じ、次にELの残留信号が生じるが、この信号は、元の全エレクトロルミネセンスの約30%を占め、数マイクロ秒で減衰する。一般に、OLEDの緩慢な過渡発光は、深いトラップもしくは界面電荷層からの電荷の再結合、またはTTAのいずれかに帰する(Kondakov,D.Y.Characterization of triplet−triplet annihilation in organic light−emitting diodes based on anthracene derivatives.J.Appl.Phys.102、114504〜5頁(2007年)、Sinha,S.、Rothe,C、Guentner,R.、Scherf,U.&Monkman,A.P.Electrophosphorescence and Delayed Electroluminescence from Pristine Polyfluorene Thin Film Devices at Low Temperature.Physical Review Letters 90、127402頁(2003年)、およびSinha,S.、Monkman,A.P.、Guntner,R.&Scherf,U.Space−charge−mediated delayed electroluminescence from polyfluorene thin films.Appl.Phys.Lett.82、4693〜4695頁(2003年)参照)。   After turning off the current, first, there is a rapid decay of brightness on a time scale similar to the RC time constant of the device, followed by an EL residual signal, which is approximately the same as the original total electroluminescence. It accounts for 30% and decays in a few microseconds. In general, slow transient emission of OLEDs is attributed to either deep traps or charge recombination from the interfacial charge layer, or TTA (Kondakov, DY Characteristic of triplet-triplet in organic lighting-emittering. based on anthracene derivatives.J. Appl. from Pristine Polyfluorene Thin Film Devices at Low Temperature. Physical Review Letters 90, 127402 (2003), and Sinha, S., Monkman, AP, Gunner, R. & Sr. thin films.Appl.Phys.Lett.82, p.4693-4695 (2003)).

2つの機構を区別するために、同じ過渡エレクトロルミネセンスのトレースを、デバイス電流をターンオフした100ns後に、10vの逆バイアスパルスを印加して測定したが、このパルスは、輝度の減衰に寄与する任意のトラップ電荷を除去するか、または少なくとも著しく撹乱する。データは、一重項励起子の電場によるクエンチに起因して、逆バイアスパルス中に発光がわずかにクエンチされるが、逆バイアスパルス後のELの減衰が、標準の減衰形と比較して変わらないことを示している。したがって、トラップ電荷の再結合は、残留輝度信号の著しい原因ではないと結論付けることができる(Popovic,Z.D.&Aziz,H.Delayed electroluminescence in small−molecule−based organic light−emitting diodes:Evidence for triplet−triplet annihilation and recombination−center−mediated light−generation mechanism.J.Appl.Phys.98、013510−5(2005年)))。さらに、残留ルミネッセンスの形状を三重項密度と比較すると(図11に示す)、2つのことが観測される。まず、三重項の減衰の時間尺度は、ELの減衰に類似しているが、より重要なことには、残留輝度の減衰の近似勾配は、三重項密度の二乗の勾配と非常に類似している。この観測は、ELの残留減衰が、発光性一重項励起子をもたらす二分子の三重項−三重項消滅反応に起因することの強力な証拠である。三重項は、それらの固有に高い励起子結合エネルギーに起因して、電場に対して一重項よりもかなり安定であることから、三重項励起子の密度は、10vの逆バイアスパルスを印加しても著しくクエンチされないことに留意することは、有益である(Rothe,C.、King,S.M.&Monkman,A.P.Electric−field−induced singlet and triplet exciton quenching in films of the conjugated polymer polyspirobifluorene.Phys.Rev.B72、085220(2005年)およびDeussen,M.、Scheidler,M.&Bassler,H.Electric−Field−Induced Photoluminescence Quenching in Thin−Film Light−Emitting−Diodes Based on Poly(Phenyl−P−Phenylene Vinylene).Synth.Met.73、123〜129頁(1995年))。   To distinguish the two mechanisms, the same transient electroluminescence trace was measured 100 ns after the device current was turned off, with a 10 v reverse bias pulse applied, which pulse contributes to the luminance decay. The trap charge is removed or at least significantly disturbed. The data shows that due to quenching by the electric field of singlet excitons, the emission is slightly quenched during the reverse bias pulse, but the EL decay after the reverse bias pulse is unchanged compared to the standard decay form It is shown that. Thus, it can be concluded that the recombination of trapped charges is not a significant cause of the residual luminance signal (Popovic, ZD & Aziz, H. Delayed electroluminescence in small-molecular-lighted organic light-emitting orients: Evidence: triplet-triplet anihilation and recombination-center-mediated light-generation mechanism. J. Appl. Phys. 98, 013510-5 (2005))). Furthermore, when the shape of the residual luminescence is compared with the triplet density (shown in FIG. 11), two things are observed. First, the triplet decay time scale is similar to the EL decay, but more importantly, the approximate slope of the residual luminance decay is very similar to the slope of the triplet density squared. Yes. This observation is strong evidence that the EL residual decay is due to a bimolecular triplet-triplet annihilation reaction leading to a luminescent singlet exciton. Because triplets are much more stable than singlets with respect to the electric field due to their inherently high exciton binding energies, the density of triplet excitons is determined by applying a reverse bias pulse of 10v. Is not significantly quenched (Rothe, C., King, SM & Monkman, AP Electric-field-induced single and triple olfighting of films. Phys. Rev. B72, 085220 (2005) and Deussen, M., Scheidler, M. & Bassler, H. Electric-Field- nduced Photoluminescence Quenching in Thin-Film Light-Emitting-Diodes Based on Poly (Phenyl-P-Phenylene Vinylene), pp. .Synth.Met.73,123~129 (1995 years)).

図12は、三重項をクエンチする添加物を含むデバイス(点線)および含まないデバイス(実線)両方のエレクトロルミネセンス減衰を示しているが、寿命に対する効果は明らかであり、T90が約5倍改善され、最終的なデバイスの寿命が3倍を超えて改善される。寿命試験中のデバイスの効率を示す図5の下パネルは、寿命試験の初期にはTTAの寄与による追加の効率の高まりが失われているものの、その後、2つのデバイスの減衰が著しく類似していることを明示している。   FIG. 12 shows the electroluminescence decay of both the device with the triplet quenching additive (dotted line) and the device without (solid line), but the effect on lifetime is obvious and T90 is improved about 5 times. And the final device lifetime is improved by more than three times. The lower panel of FIG. 5, which shows the efficiency of the device during the life test, shows that the attenuation of the two devices is remarkably similar since the additional efficiency gain due to the TTA contribution is lost early in the life test. It is clearly stated.

この寿命の延長に対するコストは、TTAの完全な除去によりEQEが20%低下であり、それよりもこの初期の減衰を安定化することの方がかなり重要である。さらなる変更形態では、前述の通り安定なTTAを利用することによって、高い効率および長寿命の両方が達成され得る。   The cost for extending this lifetime is a 20% reduction in EQE due to complete removal of TTA, and it is much more important to stabilize this initial decay. In a further variation, both high efficiency and long life can be achieved by utilizing a stable TTA as described above.

デバイス実施例6−三重項受容
青色発光ポリマーを、WO00/53656に記載の方法を使用して、以下のモノマーの鈴木重合によって調製した。
Device Example 6 Triplet Acceptance A blue emitting polymer was prepared by Suzuki polymerization of the following monomers using the method described in WO 00/53656.

不斉置換されているフルオレンを含有するモノマーを、以下のスキームに従って調製した。   A monomer containing asymmetrically substituted fluorene was prepared according to the following scheme.

(i)a)n−BuLi、THF、−76℃、b)2,7−ジブロモフルオレノン、−76℃からr.t.、(ii)Et3SiH、TFA、ヘキサン、r.t.、(iii)Mel、KOH、DMSO/H20、r.t。 (I) a) n-BuLi, THF, -76 ° C, b) 2,7-dibromofluorenone, from -76 ° C to r. t. (Ii) Et 3 SiH, TFA, hexane, r. t. , (Iii) Mel, KOH, DMSO / H 2 0, r. t.

フェノキサジン系モノマーを、WO2010/001982に開示の方法に従って調製した。   The phenoxazine-based monomer was prepared according to the method disclosed in WO2010 / 001982.

以下の構造を有するデバイスを、これらのポリマーを用いて形成した。
ITO/HIL/HTL/LE/陰極
HILは、正孔注入材料を含む正孔注入層であり、HTLは、式(IV)のフルオレン繰返し単位および式(V)のアミン繰返し単位を含む発光ポリマーをスピンコーティングすることによって形成された正孔輸送層であり、LEは、ポリマー実施例1、ポリマー実施例2または比較用ポリマー1をスピンコーティングすることによって形成された発光層であり、陰極は、発光層と接触しているフッ化金属層と、そのフッ化金属層の上に形成されたアルミニウム層を含む。
Devices having the following structure were formed using these polymers.
ITO / HIL / HTL / LE / cathode HIL is a hole injection layer containing a hole injection material, and HTL comprises a luminescent polymer comprising a fluorene repeat unit of formula (IV) and an amine repeat unit of formula (V). A hole transport layer formed by spin coating, LE is a light emitting layer formed by spin coating polymer example 1, polymer example 2 or comparative polymer 1, and a cathode emits light. A metal fluoride layer in contact with the layer and an aluminum layer formed on the metal fluoride layer.

図13に関して、ポリマー実施例1(破線)およびポリマー実施例2(点線)における三重項をクエンチする繰返し単位1および2の存在は、比較用ポリマー1(実線)と比較して、それぞれポリマーの発光に対して効果がほとんどないまたは効果が全くないことがわかるが、このことは、三重項をクエンチする繰返し単位1および2が、実質的に発光性でないことを示している。   With respect to FIG. 13, the presence of repeat units 1 and 2 that quench the triplet in polymer example 1 (dashed line) and polymer example 2 (dotted line) is the emission of the polymer, respectively, compared to comparative polymer 1 (solid line). It can be seen that there is little or no effect on, which indicates that repeat units 1 and 2 that quench the triplet are substantially not luminescent.

図14に関して、比較用ポリマー1、ポリマー実施例1およびポリマー実施例2の電流密度は、類似している。   With respect to FIG. 14, the current densities of Comparative Polymer 1, Polymer Example 1 and Polymer Example 2 are similar.

図15に関して、ポリマー実施例1およびポリマー実施例2では、比較用ポリマー1と比較して外部量子効率(EQE)の低下が観測される。このことは、三重項がクエンチされ、その結果発光ポリマー上に存在する三重項の三重項−三重項消滅が生じない本発明の場合に予期されるものであるが、効率は、本明細書で先に記載の通り、三重項−三重項消滅を引き起こすことによって修復され得る。   With respect to FIG. 15, in Polymer Example 1 and Polymer Example 2, a decrease in external quantum efficiency (EQE) is observed compared to Comparative Polymer 1. This is expected in the case of the present invention where the triplet is quenched so that the triplet triplet-triplet annihilation present on the light-emitting polymer does not occur, but the efficiency is As described above, it can be repaired by causing triplet-triplet annihilation.

図16に関して、半減期(すなわち、一定電流におけるデバイスの輝度が、その初期の輝度の50%に低下するのにかかる時間)を測定した。ポリマー実施例1および2を含有するデバイスの半減期(点線および破線)は、比較用ポリマー1を含有するデバイスの半減期(実線)の約2倍または2倍を超える。   With respect to FIG. 16, the half-life (ie, the time taken for the device brightness at a constant current to drop to 50% of its initial brightness) was measured. The half-life (dotted line and dashed line) of the device containing polymer examples 1 and 2 is about twice or more than the half-life (solid line) of the device containing comparative polymer 1.

式(I)の化合物からの発光
図17は、ホストポリマーだけのフォトルミネセントスペクトル(実線)およびDPVBiを含む組成物におけるフォトルミネセントスペクトル(点線)を示している。この組成物は、発光材料がDBVBiである発光デバイスにおいて使用することができる。
Emission from the compound of formula (I) FIG. 17 shows the photoluminescent spectrum (solid line) of the host polymer alone and the photoluminescent spectrum (dotted line) in the composition containing DPVBi. This composition can be used in a light emitting device in which the light emitting material is DBVBi.

本発明を、特定の例示的な実施形態に関して記載してきたが、本明細書に開示の特徴の様々な改変、変更および/または組合せは、以下の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、当業者に明らかになることを理解されよう。   Although the invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, various modifications, changes and / or combinations of the features disclosed herein can be made from the scope of the invention as set forth in the claims below. It will be understood that it will be apparent to those skilled in the art without departing.

Claims (26)

蛍光発光繰返し単位、および前記発光繰返し単位の三重項エネルギー準位よりも低い三重項エネルギー準位を有する三重項受容繰返し単位を含む蛍光発光ポリマーであって、前記三重項受容繰返し単位が以下の式を有する、当該蛍光発光ポリマー

[式中、各Arは、独立に、任意選択により置換されているアリール基またはヘテロアリール基を表し、nは、1〜3であり、mは、出現するごとに独立に、1〜5であり、qは、0または1であり、各R3は、独立に、Hまたは置換基から選択され、各R4は、独立に、Hまたは置換基から選択され、R3および/またはR4置換されていてもよいフェニルであり、
ここで、R4がHでない場合、同じ炭素原子に結合しているR4および(Ar)mは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、R3がHでない場合、R3(出現するごとに独立に)および(Ar)nは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよく、但しq=0である場合、R3はHではなく、直接結合または二価の基によって(Ar)nに連結されている]。
A fluorescent light-emitting polymer comprising a fluorescent light-emitting repeating unit and a triplet-accepting repeating unit having a triplet energy level lower than the triplet energy level of the light-emitting repeating unit, wherein the triplet-accepting repeating unit has the formula The fluorescent light-emitting polymer having

Wherein each Ar independently represents an optionally substituted aryl or heteroaryl group, n is 1-3, and m is independently 1-5 each time it appears. Yes, q is 0 or 1, each R 3 is independently selected from H or a substituent, each R 4 is independently selected from H or a substituent, R 3 and / or R 4 Is optionally substituted phenyl,
Here, when R 4 is not H, R 4 and (Ar) m bonded to the same carbon atom may be linked by a direct bond or a divalent group, and when R 3 is not H, R 4 3 (independently every occurrence) and (Ar) n may be linked by a direct bond or a divalent group, and when n or m is at least 2, adjacent Ar groups are divalent May be linked by a group, provided that when q = 0, R 3 is not H, but is linked to (Ar) n by a direct bond or a divalent group].
q=1である、請求項1に記載のポリマー。 The polymer of claim 1, wherein q = 1. 各R3がHである、請求項2に記載のポリマー。 The polymer of claim 2, wherein each R 3 is H. 各R4が、Hまたは−(Ar)mである、請求項2に記載のポリマー。 The polymer of claim 2, wherein each R 4 is H or — (Ar) m . q=0である、請求項1に記載のポリマー。 The polymer of claim 1, wherein q = 0. 3が(Ar)nである、請求項5に記載のポリマー。 R 3 is (Ar) n, a polymer of claim 5. nが1または2である、請求項1から6のいずれかに記載のポリマー。 The polymer according to any one of claims 1 to 6, wherein n is 1 or 2. 二価の連結基が、隣接するAr基4および(Ar)m ;又はR 3 および(Ar) n のいずれかを連結しており、前記二価の連結基が、−(CR56 −、−(SiR56p−、O、NR5およびPR5から選択され、R5およびR6が、それぞれ独立に、Hまたは置換基から選択され、pが、1〜5である、請求項1から7のいずれかに記載のポリマー。 A divalent linking group links adjacent Ar groups ; R 4 and (Ar) m ; or R 3 and (Ar) n , wherein the divalent linking group is — (CR 5 R 6) p -, - (SiR 5 R 6) p -, O, is selected from NR 5 and PR 5, R 5 and R 6 are each independently selected from H or a substituent, p is 1 The polymer according to claim 1, which is 5. 少なくとも1つのAr基が置換されていてもよいフェニルである、請求項1から8のいずれかに記載のポリマー。 9. The polymer according to any of claims 1 to 8, wherein at least one Ar group is optionally substituted phenyl. すべてのAr基が置換されていてもよいフェニルである、請求項9に記載のポリマー。 10. A polymer according to claim 9, wherein all Ar groups are optionally substituted phenyl. q=0であり、n=1であり、R3置換されていてもよいフェニルであり、R3および(Ar)nが、直接結合によって連結されている、請求項1に記載のポリマー。 The polymer of claim 1, wherein q = 0, n = 1, R 3 is optionally substituted phenyl, and R 3 and (Ar) n are linked by a direct bond. 3および(Ar)nが、連結されて、置換されていてもよいフルオレンを形成する、請求項11に記載のポリマー。 R 3 and (Ar) n are linked, form an optionally fluorene substituted polymer according to claim 11. 5およびR6が、それぞれ独立に、Hまたは置換基から選択され、その置換基が、
アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよく、1つまたは複数のH原子は、Fで置き換えられていてよい)、または
アリール、ヘテロアリール、アリールアルキルもしくはヘテロアリールアルキル(それぞれは、ハロゲン、シアノまたはアルキルで置換されていてよい(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい))
からなる群から選択される、請求項8に記載のポリマー。
R 5 and R 6 are each independently selected from H or a substituent, wherein the substituent is
Alkyl (one or more non-adjacent C atoms may be replaced with O, S, substituted N, C═O and —COO—, and one or more H atoms may be replaced with F; Or aryl, heteroaryl, arylalkyl or heteroarylalkyl, each of which may be substituted with halogen, cyano or alkyl (one or more non-adjacent C atoms are O, S, substituted N, C = O and -COO- may be substituted)))
9. The polymer of claim 8, selected from the group consisting of:
少なくとも1つのAr基が、ハロゲン;シアノ;アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい);および−(Ar4z(Ar4は、出現するごとに独立に、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールから選択され、zは、少なくとも1であり、zが1を超える場合、複数のAr4基は、連結されて、Ar4基の直鎖または分岐鎖を形成することができる)から選択される少なくとも1つの置換基で置換されている、請求項1から13のいずれかに記載のポリマー。 At least one Ar group is halogen; cyano; alkyl (one or more non-adjacent C atoms may be replaced by O, S, substituted N, C═O and —COO—); and — (Ar 4 ) z (Ar 4 is independently selected from optionally substituted aryl or heteroaryl for each occurrence, z is at least 1 , and when z is greater than 1, a plurality of Ar 4 14. A polymer according to any one of the preceding claims, wherein the groups are linked with at least one substituent selected from (which can form a linear or branched chain of Ar 4 groups) . 少なくとも1つの末端Ar基の少なくとも1つのメタ位が、請求項14に記載の置換基で置換されている、請求項9又は10に記載のポリマー。 11. A polymer according to claim 9 or 10, wherein at least one meta position of at least one terminal Ar group is substituted with a substituent according to claim 14. 前記ポリマーが、アミン繰返し単位を含む、請求項1に記載のポリマー。 The polymer of claim 1, wherein the polymer comprises amine repeat units. 三重項受容繰返し単位が、蛍光発光繰返し単位に対して、少なくとも0.05mol%の量で存在する、請求項1から16のいずれかに記載のポリマー。 The polymer according to any one of claims 1 to 16, wherein the triplet accepting repeating unit is present in an amount of at least 0.05 mol% based on the fluorescence emitting repeating unit. 三重項受容繰返し単位が、以下に示す構造のうちの1つを有する、請求項1に記載のポリマー。

The polymer of claim 1, wherein the triplet accepting repeat unit has one of the structures shown below.

蛍光発光繰返し単位、および前記発光繰返し単位の三重項エネルギー準位よりも低い三重項エネルギー準位を有する三重項受容繰返し単位を含む蛍光発光ポリマーであって、前記三重項受容繰返し単位が以下の式を有する、当該蛍光発光ポリマー

[式中、各Arは、独立に、任意選択により置換されているアリール基またはヘテロアリール基を表し、nは、1〜3であり、mは、出現するごとに独立に、1〜5であり、qは、0または1であり、各R3は、独立に、Hまたは置換基から選択され、各R4は、独立に、Hまたは置換基から選択され、R4がHでない場合、同じ炭素原子に結合しているR4および(Ar)mは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、R3がHでない場合、R3(出現するごとに独立に)および(Ar)nは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよく、但しq=0である場合、R3はHではなく、直接結合または二価の基によって(Ar)nに連結されており、および
少なくとも1つのAr基が、ハロゲン;シアノ;アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい);および−(Ar4z(Ar4は、出現するごとに独立に、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールから選択され、zは、少なくとも1であり、zが1を超える場合、複数のAr4基は、連結されて、Ar4基の直鎖または分岐鎖を形成することができる)から選択される少なくとも1つの置換基で置換されている]。
A fluorescent light-emitting polymer comprising a fluorescent light-emitting repeating unit and a triplet-accepting repeating unit having a triplet energy level lower than the triplet energy level of the light-emitting repeating unit, wherein the triplet-accepting repeating unit has the formula The fluorescent light-emitting polymer having

Wherein each Ar independently represents an optionally substituted aryl or heteroaryl group, n is 1-3, and m is independently 1-5 each time it appears. Yes, q is 0 or 1, each R 3 is independently selected from H or a substituent, each R 4 is independently selected from H or a substituent, and R 4 is not H, R 4 and (Ar) m bonded to the same carbon atom may be linked by a direct bond or a divalent group, and when R 3 is not H, R 3 (independently every occurrence) and (Ar) n may be linked by a direct bond or a divalent group, and when n or m is at least 2, adjacent Ar groups may be linked by a divalent group, provided that When q = 0, R 3 is not H, but a direct bond or a divalent group. (Ar) n and at least one Ar group is halogen; cyano; alkyl (one or more non-adjacent C atoms are O, S, substituted N, C═O and may be replaced -COO- in); and - (Ar 4) z (Ar 4 is independently at each occurrence, is selected from optionally substituted aryl or heteroaryl, z is the least Yes , when z is greater than 1, the plurality of Ar 4 groups are linked with at least one substituent selected from which can form a straight or branched chain of Ar 4 groups) ].
溶媒および請求項1から19のいずれかに記載のポリマーを含む、溶液。 A solution comprising a solvent and a polymer according to any of claims 1-19. 陽極と、陰極と、陽極および陰極の間の発光層と、任意選択により、陽極および陰極の間の、電荷輸送層および電荷阻止層から選択される1つまたは複数の層とを含み、発光層および1つまたは複数の任意選択の層の少なくとも1つが請求項1〜19のいずれか一項に記載のポリマーを含む、有機発光デバイス。 A light emitting layer comprising an anode, a cathode, a light emitting layer between the anode and the cathode, and optionally one or more layers selected from a charge transport layer and a charge blocking layer between the anode and the cathode 21. An organic light emitting device, wherein at least one of the one or more optional layers comprises a polymer according to any one of claims 1-19. 請求項20に記載の溶液を堆積させるステップおよび溶媒を蒸発させるステップを含む、請求項21に記載の有機発光デバイスを形成する方法。 22. A method of forming an organic light emitting device according to claim 21, comprising depositing the solution of claim 20 and evaporating the solvent. 蛍光有機発光繰返し単位及び以下の式を有する三重項受容単位を含む蛍光有機発光ポリマーによって発生した三重項励起子を受容するための、任意選択により置換されている三重項受容単位の使用

[式中、各Arは、独立に、任意選択により置換されているアリール基またはヘテロアリール基を表し、nは、1〜3であり、mは、出現するごとに独立に、1〜5であり、qは、0または1であり、各R3は、独立に、Hまたは置換基から選択され、各R4は、独立に、Hまたは置換基から選択され、R3および/またはR4置換されていてもよいフェニルであり、
ここで、R4がHでない場合、R4および(Ar)mは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、R3がHでない場合、R3および(Ar)nは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよく、但しq=0である場合、R3はHではなく、(Ar)nに連結されている]。
Use of an optionally substituted triplet accepting unit to accept triplet excitons generated by a fluorescent organic light emitting polymer comprising a fluorescent organic light emitting repeat unit and a triplet accepting unit having the formula:

Wherein each Ar independently represents an optionally substituted aryl or heteroaryl group, n is 1-3, and m is independently 1-5 each time it appears. Yes, q is 0 or 1, each R 3 is independently selected from H or a substituent, each R 4 is independently selected from H or a substituent, R 3 and / or R 4 Is optionally substituted phenyl,
Here, when R 4 is not H, R 4 and (Ar) m may be linked by a direct bond or a divalent group, and when R 3 is not H, R 3 and (Ar) n are May be linked by a direct bond or a divalent group, and when n or m is at least 2, the adjacent Ar group may be linked by a divalent group, provided that q = 0 , R 3 is not H but is linked to (Ar) n ].
蛍光有機発光繰返し単位及び以下の式を有する三重項受容単位を含む蛍光有機発光ポリマーによって発生した三重項励起子を受容するための、任意選択により置換されている三重項受容単位の使用

[式中、各Arは、独立に、任意選択により置換されているアリール基またはヘテロアリール基を表し、nは、1〜3であり、mは、出現するごとに独立に、1〜5であり、qは、0または1であり、各R3は、独立に、Hまたは置換基から選択され、各R4は、独立に、Hまたは置換基から選択され、R4がHでない場合、R4および(Ar)mは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、R3がHでない場合、R3および(Ar)nは、直接結合または二価の基によって連結されていてもよく、nまたはmが少なくとも2である場合、隣接するAr基は、二価の基によって連結されていてもよく、但しq=0である場合、R3はHではなく、(Ar)nに連結されており、および
少なくとも1つのAr基が、ハロゲン;シアノ;アルキル(1つまたは複数の隣接していないC原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置き換えられていてよい);および−(Ar4z(Ar4は、出現するごとに独立に、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールから選択され、zは、少なくとも1であり、zが1を超える場合、複数のAr4基は、連結されて、Ar4基の直鎖または分岐鎖を形成することができる)から選択される少なくとも1つの置換基で置換されている]。
Use of an optionally substituted triplet accepting unit to accept triplet excitons generated by a fluorescent organic light emitting polymer comprising a fluorescent organic light emitting repeat unit and a triplet accepting unit having the formula:

Wherein each Ar independently represents an optionally substituted aryl or heteroaryl group, n is 1-3, and m is independently 1-5 each time it appears. Yes, q is 0 or 1, each R 3 is independently selected from H or a substituent, each R 4 is independently selected from H or a substituent, and R 4 is not H, R 4 and (Ar) m may be linked by a direct bond or a divalent group, and when R 3 is not H, R 3 and (Ar) n are linked by a direct bond or a divalent group. And when n or m is at least 2, adjacent Ar groups may be linked by a divalent group, provided that when q = 0, R 3 is not H and (Ar ) n is connected to, and at least one Ar group is halogen; cyano Alkyl (s C atoms which non-adjacent, O, S, substituted N, may be replaced by C = O and -COO-); and - (Ar 4) z (Ar 4 is the emergence Each independently selected from optionally substituted aryl or heteroaryl, wherein z is at least 1 and when z is greater than 1, a plurality of Ar 4 groups are linked to form an Ar 4 group Substituted with at least one substituent selected from: can form a straight chain or branched chain].
任意選択により置換されている三重項受容単位が、蛍光有機発光ポリマーによって発生した三重項励起子をクエンチする、請求項23または24に記載の使用。 25. Use according to claim 23 or 24, wherein the optionally substituted triplet accepting unit quenches triplet excitons generated by the fluorescent organic light emitting polymer. 任意選択により置換されている三重項受容単位が、蛍光有機発光繰返し単位から三重項受容繰返し単位に移動した三重項励起子の三重項−三重項消滅を媒介する、請求項23〜25のいずれかに記載の使用。 26. An optionally substituted triplet acceptor unit mediates triplet-triplet annihilation of a triplet exciton transferred from a fluorescent organic light emitting repeat unit to a triplet acceptor repeat unit. Use as described in.
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