JP6313143B2 - 有機発光ダイオードの材料 - Google Patents

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Description

本願は、その開示内容の全体を参照によって援用するところの２０１３年７月１５日出願の米国特許仮出願第６１／８４６，１００号及び２０１４年２月６日出願の米国特許出願第１４／１７４，３９６号に基づく優先権を主張するものである。
特許請求されている発明は、大学・企業の共同研究契約の下記の当事者：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｃｈｉｇａｎ、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、及びＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの理事らの１又は複数によって、その利益になるように、且つ／又は関連して為されたものである。該契約は、特許請求されている発明が為された日付以前に発効したものであり、特許請求されている発明は、該契約の範囲内で行われる活動の結果として為されたものである。
本発明は、トリフェニレン及びカルバゾールを含む新規有機化合物に関する。前記化合物は、有機発光ダイオードのホスト材料として有用である。また、前記化合物は、電荷輸送層及び電荷ブロッキング層にも有用であり、且つ有機発光デバイス（ＯＬＥＤｓ）の発光層におけるホストとしても有用である。
有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。ＯＬＥＤについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。
ＯＬＥＤはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のＯＬＥＤ材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献１、特許文献２及び特許文献３において記述されている。
リン光性発光分子の１つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。色は、当技術分野において周知のＣＩＥ座標を使用して測定することができる。
緑色発光分子の一例は、下記の構造：
を有する、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と表示されるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウムである。
この図面及び本明細書における後出の図面中で、本発明者らは、窒素から金属（ここではＩｒ）への配位結合を直線として描写する。
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、幾つかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、ＯＬＥＤの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。
本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送することができ、且つ／又は該媒質から堆積することができるという意味である。
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するＩＰ（あまり負でないＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（あまり負でないＥＡ）に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
ＯＬＥＤについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献４において見ることができる。
トリフェニレン及びカルバゾールを含む化合物の新たなクラスが提供される。
本発明は、式Ｉを有する化合物を提供する。
式中、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄの少なくとも１つは、式ＩＩを有し：
式中、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有し：
式中、Ｌ１及びＬ２は、独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾールの９位の窒素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾールの１位、２位、３位、又は４位の炭素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１は、直接的な結合である。
幾つかの実施形態においては、Ｒ４ｂ、Ｒ５ａ、及びＲ５ｃのうち１つは、Ｌ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１及びＬ２は、独立して、直接的な結合、フェニレン基、及びビフェニレン基からなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ及びＲ２ｄは、水素であり、式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、水素であり、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、水素である。
幾つかの実施形態においては、ＸはＯである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１とＬ２は直接的な結合であり、Ｒ５ａはＬ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１は直接的な結合であり、Ｌ２はフェニレンであり、Ｒ５ａはＬ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、重水素、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィン、及びこれらの組合せからなる群から選択される１つ以上の置換基で置換される。
幾つかの実施形態においては、本発明の化合物は、式ＩＶを有する。
幾つかの実施形態においては、本発明の化合物は、式Ｖを有する。
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記からなる群から選択される。
本発明は、有機発光デバイスも提供する。前記有機発光デバイスは、
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、前記有機層は、式Ｉを有する化合物を含む。
式中、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄの少なくとも１つは、式ＩＩを有し：
式中、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ又はＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有し：
式中、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
本発明は、式Ｉの化合物を含む組成物も提供する。
本明細書の一部を構成する添付の図面は、明細書と共に本発明の実施形態を示し、更に、本発明の原理を説明すると共に、当業者による本発明の実施及び使用を可能にする。
図１は、有機発光デバイスを示す。
図２は、別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスを示す。
図３は、式ＩＶの化合物を示す。
概して、ＯＬＥＤは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層（複数可）に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。幾つかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。
初期のＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第４，７６９，２９２号において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子（「蛍光」）を使用していた。蛍光発光は、概して、１０ナノ秒未満の時間枠で発生する。
ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料（「リン光」）を有するＯＬＥＤが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ」、３９５巻、１５１〜１５４、１９９８；（「Ｂａｌｄｏ−Ｉ」）及びＢａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｇｒｅｅｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７５巻、３号、４〜６（１９９９）（「Ｂａｌｄｏ−ＩＩ」）。リン光については、参照により組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号５〜６段において更に詳細に記述されている。
図１は、有機発光デバイス１００を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス１００は、基板１１０、アノード１１５、正孔注入層１２０、正孔輸送層１２５、電子ブロッキング層１３０、発光層１３５、正孔ブロッキング層１４０、電子輸送層１４５、電子注入層１５０、保護層１５５、カソード１６０、及びバリア層１７０を含み得る。カソード１６０は、第一の導電層１６２及び第二の導電層１６４を有する複合カソードである。デバイス１００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるＵＳ７，２７９，７０４、６〜１０段において更に詳細に記述されている。
これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板−アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５、８４４、３６３号において開示されている。ｐ−ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、５０：１のモル比でｍ−ＭＴＤＡＴＡにＦ４−ＴＣＮＱをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるＴｈｏｍｐｓｏｎらの米国特許第６，３０３，２３８号において開示されている。ｎ−ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、１：１のモル比でＢＰｈｅｎにＬｉをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５，７０３，４３６号及び同第５，７０７，７４５号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したＩＴＯ層を持つＭｇ：Ａｇ等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０９７，１４７号及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において見ることができる。
図２は、反転させたＯＬＥＤ２００を示す。デバイスは、基板２１０、カソード２１５、発光層２２０、正孔輸送層２２５、及びアノード２３０を含む。デバイス２００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なＯＬＥＤ構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス２００はアノード２３０の下に配置されたカソード２１５を有するため、デバイス２００は「反転させた」ＯＬＥＤと称されることがある。デバイス１００に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス２００の対応する層において使用してよい。図２は、幾つかの層が如何にしてデバイス１００の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。
図１及び２において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本発明の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なＯＬＥＤは、記述されている種々の層を様々な手法で組合せることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス２００において、正孔輸送層２２５は正孔を輸送し、正孔を発光層２２０に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図１及び２に関して記述されている通りの異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。
参照によりその全体が組み込まれるＦｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４７，１９０号において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤが使用され得る。ＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第５，７０７，７４５号において記述されている通り、積み重ねられてよい。ＯＬＥＤ構造は、図１及び２において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Ｆｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，０９１，１９５号において記述されている通りのメサ構造及び／又はＢｕｌｏｖｉｃらの米国特許第５，８３４，８９３号において記述されている通りのくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。
別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０１３，９８２号及び同第６，０８７，１９６号において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，３３７，１０２号において記述されているもの等の有機気相堆積（ＯＶＰＤ）、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，４３１，９６８号において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング（ＯＶＪＰ）による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，２９４，３９８号及び同第６，４６８，８１９号において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及びＯＶＪＤ等の堆積法のいくつかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、且つ好ましくは少なくとも３個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、小分子において使用され得る。２０個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、３〜２０個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を持つ材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける小分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の１つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び／又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９６８，１４６号、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３０９８号及び同第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２８２９号において記述されている通りの、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を構成する前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び／又は同時に堆積されるべきである。ポリマー材料対非ポリマー材料の重量比は、９５：５から５：９５の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作成され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ファインダー、マイクロディスプレイ、３−Ｄディスプレイ、車、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、或いは看板を含む多種多様な消費者製品に組み込まれ得る。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本発明に従って製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、摂氏１８度から摂氏３０度、より好ましくは室温（摂氏２０〜２５度）等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、摂氏−４０度〜＋８０度で用いることもできる。
本明細書において記述されている材料及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。
本明細書において、「ハロ」又は「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を含む。
本明細書において、「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基のいずれをも意味する。好ましいアルキル基としては、１〜１５個の炭素原子を含むアルキル基であり、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどを含む。更に、前記アルキル基は、置換されていてもよい。
本明細書において、「シクロアルキル」という用語は、環状アルキル基を意味する。好ましいシクロアルキル基としては、３〜７個の炭素原子を含むシクロアルキル基であり、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む。更に、前記シクロアルキル基は置換されていてもよい。
本明細書において、「アルケニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルケニル基のいずれをも意味する。好ましいアルケニル基としては、２〜１５個の炭素原子を含むアルケニル基である。更に、前記アルケニル基は、置換されていてもよい。
本明細書において、「アルキニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキン基のいずれをも意味する。好ましいアルキニル基は、２〜１５個の炭素原子を含むアルキニル基である。更に、前記アルキニル基は置換されていてもよい。
本明細書において、「アラルキル」及び「アリールアルキル」という用語は、置換基として芳香族基を有するアルキル基を意味する。更に、前記アラルキル基は、置換されていてもよい。
本明細書において、「ヘテロ環基」という用語は、非芳香族環基を意味する。好ましいヘテロ環基としては、３又は７個の環原子を含むヘテロ環基であり、これらのヘテロ環基は、少なくとも１つのヘテロ原子を含み、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノなどの環状アミン、及びテトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどの環状エーテルを含む。更に、前記ヘテロ環基は、置換されていてもよい。
本明細書において、「アリール」又は「芳香族基」は、単環及び多環系を意味する。多環とは、２つの隣接する環（前記環は、「縮合」している）により２つの炭素が共有されている２つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも１つは、芳香族であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールである。更に、アリール基は、置換されていてもよい。
本明細書において、「ヘテロアリール」は、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、及びピリミジンなど、１〜３個のヘテロ原子を含む単環の複素芳香族基を意味する。ヘテロアリールという用語も、２つの隣接する環（前記環は、「縮合」している）により２つの原子が共されている２つ以上の環を有する多環のヘテロ芳香族系を含み、前記環の少なくとも１つは、ヘテロアリールであり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールであることができる。更に、前記ヘテロアリールは、置換されていてもよい。
前記アルキル、前記シクロアルキル、前記アルケニル、前記アルキニル、前記ヘテロ環基、前記アリール、及び前記ヘテロアリールは、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せから選択される１つ以上の置換基で置換されていてもよい。
本明細書において、「置換（された）」は、水素以外の置換基が関連している炭素又は窒素原子に結合していることを示す。したがって、Ｒ１が一置換である場合、Ｒ１は水素以外でなくてはならない。同様に、Ｒ１が二置換である場合、２つのＲ１は水素以外でなくてはならない。同様に、Ｒ１が「無置換」である場合、Ｒ１は全ての置換位置において水素である。
本明細書において記述されているフラグメント中の「アザ」という名称、例えばアザ−ジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェンなどは、各フラグメント中の１つ以上のＣ−Ｈ基が窒素原子に置き換わっていることを意味し、例えば何ら限定するものではないが、アザトリフェニレンは、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンとジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリンのいずれをも包含する。当業者であれば、上述のアザ誘導体の他の窒素アナログを容易に想像することができ、このようなアナログ全てが本明細書に記載の前期用語によって包含されることが意図される。
分子断片が置換基として記述されていたり、又は他の部分に結合されているものとして記述される場合、その名称は、断片（例えば、ナフチル、ジベンゾフリル）又は分子全体（ナフタレン、ジベンゾフラン）であるように記載されることがあることを理解されたい。本明細書において、置換基又は結合断片の表示の仕方が異なっていても、これらは、等価であると考える。
幅広い種類のカルバゾール含有化合物が、有機エレクトロルミネセンス材料として開発されてきた。構成要素が結合される方法によって、これらの化合物は、異なるエネルギーレベル、分子パッキング、及び電荷輸送性を有し、これらはいずれも、デバイスの性能に大きな影響を及ぼす。本発明は、トリフェニレンとカルバゾールを含む化合物の新たなクラスを開示する。予想外なことに、本発明の化合物をホスト材料として用いるリン光ＯＬＥＤデバイスは、文献で報告されている化合物を用いた場合に比べて、優れた安定性を示す。
幾つかの実施形態においては、式Ｉを有する化合物が提供される。
式中、式Ｉの化合物において、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄの少なくとも１つは、式ＩＩを有し：
式中、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有し：
式中、Ｌ１及びＬ２は、独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基によって置換されていてもよく；Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾールの９位の窒素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾールの１位、２位、３位、又は４位の炭素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１は、直接的な結合である。
幾つかの実施形態においては、Ｒ４ｂ、Ｒ５ａ、及びＲ５ｃのうち１つは、Ｌ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、フェニレン基、及びビフェニレン基からなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ及びＲ２ｄは、水素であり、式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、水素であり、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、水素である。
幾つかの実施形態においては、ＸはＯである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１とＬ２は直接的な結合であり、Ｒ５ａはＬ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１は直接的な結合であり、Ｌ２はフェニレンであり、Ｒ５ａはＬ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、重水素、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィン、及びこれらの組合せからなる群から選択される１つ以上の置換基で置換される。
幾つかの実施形態においては、式ＩＶを有する化合物が提供される。
式中、式ＩＶの化合物は、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ又はＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有し：
式中、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で置換されていてもよく；Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾール９位の窒素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾールの１位、２位、３位、又は４位の炭素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１は、直接的な結合である。
幾つかの実施形態においては、Ｒ４ｂ、Ｒ５ａ、及びＲ５ｃのうち１つは、Ｌ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、フェニレン基、及びビフェニレン基からなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択され、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、及びＲ３ｄは水素であり、式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは水素である。
幾つかの実施形態においては、ＸはＯである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１とＬ２は直接的な結合であり、Ｒ５ａはＬ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１は直接的な結合であり、Ｌ２はフェニレンであり、Ｒ５ａはＬ２−Ｇである。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、重水素、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィン、及びこれらの組合せからなる群から選択される１つ以上の置換基で置換される。
幾つかの実施形態においては、式Ｖを有する化合物は提供される：
式中、式Ｖの化合物は、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｄ、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾールの９位の窒素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、カルバゾールの１位、２位、３位、又は４位の炭素原子でＬ２と結合する。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１は、直接的な結合である。
幾つかの実施形態においては、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、フェニレン基、及びビフェニレン基からなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｄ、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、アリール、ヘテロアリール、及びその組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｄ、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、テトラフェニル、ペンタフェニル、ピリジン、フェニルピリジン、ピリジルフェニル、トリフェニレン、カルバゾール、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｄ、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、水素である。
幾つかの実施形態においては、ＸはＯである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳである。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１とＬ２は直接的な結合である。
幾つかの実施形態においては、ＸはＳであり、Ｌ１は直接的な結合であり、Ｌ２はフェニレンである。
幾つかの実施形態においては、Ｇは、重水素、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィン、及びこれらの組合せからなる群から選択される１つ以上の置換基で置換される。
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記からなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、有機発光デバイスが提供される。幾つかの実施形態においては、前記有機発光デバイスは、
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、前記有機層は、式Ｉを有する化合物を含む。
式中、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄの少なくとも１つは、式ＩＩを有し：
式中、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有し：
式中、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、有機発光デバイスが提供される。幾つかの実施形態においては、前記有機発光デバイスは、
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、前記有機層は、式ＩＶを有する化合物を含む。
式中、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有する。
式中、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、及びＲ３ｄ、は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、有機発光デバイスが提供される。幾つかの実施形態においては、前記有機発光デバイスは、
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、前記有機層は、式Ｖを有する化合物を含む。
式中、Ｌ１及びＬ２は独立して、直接的な結合、６〜３０個の炭素原子を有するアリーレン基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリーレン基、及びこれらの組合せからなる群から選択され；前記アリーレン基及び前記ヘテロアリーレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｄ、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
幾つかの実施形態においては、前記デバイスの有機層は、発光層であり、式Ｉの化合物は、ホストである。幾つかの実施形態においては、前記デバイスの有機層は、発光層であり、式ＩＶの化合物は、ホストである。幾つかの実施形態においては、前記デバイスの有機層は、発光層であり、式Ｖの化合物は、ホストである。
幾つかの実施形態においては、前記デバイスの有機層は更に、リン光発光ドーパントを含む。幾つかの実施形態においては、リン光発光ドーパントは、少なくとも１つの配位子又は配位子が下記からなる群から選択される二座以上である場合にはその一部を有する遷移金属錯体である。
式中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すか、無置換であり、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せからなる群から選択され；Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのうちの２つの隣接する置換基は、結合して縮合環又は多座配位子を形成してもよい。
幾つかの実施形態においては、前記デバイスの有機層は、ブロッキング層であり、前記化合物は、有機層におけるブロッキング材料である。
幾つかの実施形態においては、前記デバイスは、消費者製品である。幾つかの実施形態においては、前記デバイスは、有機発光デバイスである。幾つかの実施形態においては、前記デバイスは、照明パネルを含む。
幾つかの実施形態においては、本明細書に記載されている化合物は、デバイスに存在する他の材料との組成物として提供される。例えば、本発明の化合物は、幅広い種類のホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、又は他の層と共に組成物として提供されてもよい。
幾つかの実施形態においては、式Ｉの化合物を含む組成物が提供される。幾つかの実施形態においては、式ＩＶの化合物を含む組成物が提供される。幾つかの実施形態においては、式Ｖの化合物を含む組成物が提供される。
他の材料との組合せ
有機発光デバイス中の特定の層に有用として本明細書において記述されている材料は、デバイス中に存在する多種多様な他の材料と組合せて使用され得る。例えば、本明細書において開示されている発光性ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と併せて使用され得る。以下で記述又は参照される材料は、本明細書において開示されている化合物と組合せて有用となり得る材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組合せて有用となり得る他の材料を特定するための文献を容易に閲覧することができる。
ＨＩＬ／ＨＴＬ：
本発明の実施形態において使用される正孔注入／輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入／輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体；芳香族アミン誘導体；インドロカルバゾール誘導体；フッ化炭化水素を含有するポリマー；伝導性ドーパントを持つポリマー；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性ポリマー；ホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー；ＭｏＯｘ等の金属酸化物誘導体；１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のｐ型半導体有機化合物；金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。
ＨＩＬ又はＨＴＬ中に使用される芳香族アミン誘導体の例は、下記の一般構造：
を含むがこれらに限定されない。
Ａｒ１からＡｒ９のそれぞれは、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群；ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族ヘテロ環式化合物からなる群；並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族ヘテロ環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基である２から１０個の環式構造単位からなる群から選択され、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも１つを介して、互いに結合している。ここで、各Ａｒは、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。
実施形態においては、Ａｒ１からＡｒ９は、
からなる群から独立に選択される。
ｋは１から２０までの整数であり；Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮであり；Ｚ１０１はＮＡｒ１、Ｏ、又はＳであり；Ａｒ１は、上記で定義したものと同じ基を有する。
ＨＩＬ又はＨＴＬ中に使用される金属錯体の例は、下記の一般式：
を含むがこれに限定されない。
Ｍｅｔは、金属であり；（Ｙ１０１−Ｙ１０２）は二座配位子であり、Ｙ１０１及びＹ１０２は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
実施形態において、（Ｙ１０１−Ｙ１０２）は２−フェニルピリジン誘導体である。
別の実施形態において、（Ｙ１０１−Ｙ１０２）はカルベン配位子である。
別の実施形態において、Ｍｅｔは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＺｎから選択される。
更なる実施形態において、金属錯体は、Ｆｃ＋／Ｆｃカップルに対して、溶液中で約０．６Ｖ未満の最小酸化電位を有する。
ホスト：
本発明の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いるホスト材料を含んでいてもよい。前記ホスト材料の例は、特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントのものより大きい限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。下記の表において、各色を発光するデバイスに好ましいホスト材料が分類されているが、三重項の基準が満たされれば、いずれのホスト材料もいずれのドーパントと共に用いてもよい。
ホスト材料として使用される金属錯体の例は、下記の一般式を有することが好ましい。
式中、Ｍｅｔは金属であり；（Ｙ１０３−Ｙ１０４）は二座配位子であり、Ｙ１０３及びＹ１０４は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
実施形態においては、金属錯体は、下記の錯体である。
式中、（Ｏ−Ｎ）は、原子Ｏ及びＮに配位された金属を有する二座配位子である。
別の実施形態においては、Ｍｅｔは、Ｉｒ及びＰｔから選択される。
更なる態様において、（Ｙ１０３−Ｙ１０４）はカルベン配位子である。
ホスト材料として使用される有機化合物の例は、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群；ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族ヘテロ環式化合物からなる群；並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族ヘテロ環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも１つを介して互いに結合している２から１０個の環式構造単位からなる群から選択される。各基は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。
実施形態においては、ホスト化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
式中、Ｒ１０１からＲ１０７は、独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。
ｋは１から２０までの整数であり；ｋ’’’は、０から２０までの整数である。
Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。
Ｚ１０１及びＺ１０２はＮＲ１０１、Ｏ、又はＳである。
ＨＢＬ：
正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を使用して、発光層から出る正孔及び／又は励起子の数を低減させることができる。デバイスにおけるそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、発光をＯＬＥＤの所望の領域に制限することもできる。
実施形態においては、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、上述したホストとして使用されるものと同じ分子を含有する。
別の実施形態においては、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
式中、ｋは１から２０までの整数であり；Ｌ１０１は他の配位子であり、ｋ’は１から３までの整数である。
ＥＴＬ：
電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である（ドープされていない）か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ＥＴＬ材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
実施形態においては、前記ＥＴＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
式中、Ｒ１０１は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。
Ａｒ１からＡｒ３は、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。
ｋは１から２０までの整数である。
Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。
実施形態においては、前記ＥＴＬ中に使用される金属錯体は、下記の一般式を含有するがこれらに限定されない。
式中、（Ｏ−Ｎ）又は（Ｎ−Ｎ）は、原子Ｏ、Ｎ又はＮ、Ｎに配位された金属を有する二座配位子であり；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値である。
ＯＬＥＤデバイスの各層中に使用される任意の上記で言及した化合物において、水素原子は、部分的に又は完全に重水素化されていてよい。故に、メチル、フェニル、ピリジル等であるがこれらに限定されない任意の具体的に挙げられている置換基は、それらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンを包含する。同様に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール等であるがこれらに限定されない置換基のクラスは、それらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンも包含する。
本明細書において開示されている材料に加えて且つ／又はそれらと組合せて、多くの正孔注入材料、正孔輸送材料、ホスト材料、ドーパント材料、励起子／正孔ブロッキング層材料、電子輸送及び電子注入材料がＯＬＥＤにおいて使用され得る。ＯＬＥＤ中で本明細書において開示されている材料と組合せて使用され得る材料の非限定的な例を、以下の表１に収載する。表１は、材料の非限定的なクラス、各クラスについての化合物の非限定的な例、及び該材料を開示している参考文献を収載する。
本明細書で用いられている化学略語は以下の通りである：Ｓ−Ｐｈｏｓは、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスフィンであり、Ｐｄ２（ｄｂａ）３は、トリ（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）であり、ＴＨＦは、テトラヒドロフランであり、ＤＣＭは、ジクロロメタンである。
実施例１
化合物４３−Ｓの合成
ＴＨＦ（１００ｍＬ）中、９−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（４．８ｇ、１３．８ｍｍｏｌ）溶液にヘキサン中、ｎ−ブチルリチウム溶液（２．５Ｍ、７．１４ｍＬ、１７．９ｍｍｏｌ）を−７８℃でゆっくり添加した。溶液を徐々に５℃に加温し、０℃から１０℃の間で６時間撹拌した。溶液を−７８℃まで冷却し、直ちに２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（４．３ｍＬ、２０．６ｍｍｏｌ）を添加した。溶液を徐々に室温に加温し、一晩撹拌し、水でクエンチした。反応混合物をエーテルで抽出し、水と食塩水で洗浄し、ＭｇＳＯ４で乾燥し、溶媒を蒸発させた。残渣を、溶離液としてヘプタン／ＤＣＭ、及びヘプタンによる粉砕をしたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、白色粉末として９−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（３．８ｇ、収率５７％）を得た。
トルエン（１００ｍＬ）と水（１５ｍＬ）中、９−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（３．０ｇ、６．３ｍｍｏｌ）、２−（３−ブロモフェニル）トリフェニレン（２．４ｇ、６．３１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．１１６ｇ、０．１２６ｍｍｏｌ）、Ｓ−Ｐｈｏｓ（０．１０４ｇ、０．２５２ｍｍｏｌ）及びＫ３ＰＯ４（４．０２ｇ、１８．９３ｍｍｏｌ）の溶液を窒素下、１１０℃で３時間還流した。室温まで冷却した後、溶液を水で希釈し、固体を濾過により回収した。粗生成物を沸騰トルエン（８００ｍＬ）中で再溶解し、無水ＭｇＳＯ４の層で覆ったシリカゲルのショートプラグで濾過した。濾液を濃縮し、白色固体を回収し、沸騰キシレン及びジクロロメタンで連続的に粉砕し、白色固体として化合物４３−Ｓ（３．５ｇ、収率８５％）を得た。
実施例２
化合物１７−Ｓの合成
４，４，５，５−テトラメチル−２−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）−１，３，２−ジオキサボロラン（２．７ｇ、５．０３ｍｍｏｌ）、９−（３’−ブロモ−［１，１’−ビフェニル］−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（２．０６５ｇ、５．１８ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（０．１３８ｇ、０．１５１ｍｍｏｌ）及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（０．３１０ｇ、０．７５５ｍｍｏｌ）の混合物を２５０ｍＬのトルエンに投入した。リン酸三カリウム一水和物（３．４７ｇ、１５．１０ｍｍｏｌ）を２５ｍＬの水の中で溶解し、溶液を反応混合物中に投入した。反応混合物を窒素で脱気し、一晩還流下で加熱した。反応混合物を室温まで冷却した。トルエンの層を分離し、真空下で乾燥した。粗残渣を３５−９９％トルエン／ヘキサンを用いたシリカゲルカラムに通した。清澄な生成物画分を合わせて、真空下で濃縮した。最も純粋な画分をトルエンから再結晶化した。９−（３’−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）−［１，１’−ビフェニル］−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（化合物１７−Ｓ）（１．８３２ｇ、２．５２ｍｍｏｌ，収率５０％）を白色固体として単離した。
実施例３
化合物７−Ｓの合成
４−ブロモ−６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン（５ｇ、１０．２２ｍｍｏｌ）、９Ｈ−カルバゾール（１．９９９ｇ、１１．９５ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（１．９６４ｇ、２０．４３ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（０．２８０ｇ、０．３０６ｍｍｏｌ）、及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（０．６２８ｇ、１．５３２ｍｍｏｌ）を、三つ口フラスコ中の３００ｍＬのｍ−キシレン中にに投入した。反応混合物を窒素で脱気した。その後、反応混合物を２４時間加熱還流した。反応混合物を室温まで冷却し、１００ｍＬの水で希釈した。反応混合物をセライトのパッドに通した。有機層を分離し、硫酸マグネシウムで乾燥した。混合物を濾過し、真空下で濃縮した。粗残渣を３５〜５０％トルエン／ヘキサンを用いたシリカゲルカラムに通した。清澄な画分を合わせて、真空下で濃縮した。清澄な画分を温エタノールで粉砕し、過剰なカルバゾールを取り除いた。その後、固体を温ヘプタン／トルエンで粉砕した。白色固体を濾過により回収し、トルエンから再結晶化した。９−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（化合物７−Ｓ）（３．０４ｇ、５．２８ｍｍｏｌ、収率５１．７％）を白色固体として単離した。
実施例４
化合物１１−Ｓの合成
９Ｈ−３，９’−ビカルバゾール（１．８８ｇ、５．６６ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（１ｇ、１０．４２ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（０．２２ｇ、０．２４０ｍｍｏｌ）、及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（０．５ｇ、１．２２０ｍｍｏｌ）を反応フラスコ中の２１０ｍＬのｏ−キシレンに投入した。混合物を窒素で脱気し、その後２日半加熱還流した。反応混合物を室温まで冷却した。固体を濾過により回収した。固体を１Ｌの温トルエン中で溶解し、その後シリカゲルカラムに通した。カラムを温トルエンで流した。トルエンの濾液を真空下で濃縮した。粗固体を３００ｍＬの温エタノールで粉砕し、真空下で濾過した。回収された固体を温トルエンから２回再結晶化し、９−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）−９Ｈ−３，９’−ビカルバゾール（化合物１１−Ｓ）（２．２５ｇ、３．０４ｍｍｏｌ、収率５９．５％）を白色固体として得た。
実施例５
化合物４−Ｏの合成
４，４，５，５−テトラメチル−２−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）−１，３，２−ジオキサボロラン（３ｇ、５．７６ｍｍｏｌ）、９−（３−ブロモフェニル）−９Ｈ−カルバゾール（２ｇ、６．２１ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（０．１０９ｇ、０．１１９ｍｍｏｌ）、及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（０．１９５ｇ、０．４７６ｍｍｏｌ）を反応フラスコ中の１５０ｍＬのトルエンに投入した。リン酸三カリウム（４．４２ｇ、２０．８５ｍｍｏｌ）１５ｍＬの水に溶解し、反応混合物に投入した。反応混合物は窒素を用いて脱気し、その後一晩還流下で加熱した。反応混合物を室温まで冷却した。固体を濾過により回収した。この固体を３００ｍＬの温メタノールで粉砕した。固体を濾過し、真空下で乾燥した。この固体を８００ｍＬの還流トルエンで溶解し、シリカゲルのパッドに通した。濾液を真空下で濃縮し、トルエンから２回再結晶化した。９−（３−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール（化合物４−Ｏ）（１．７５ｇ、２．７５ｍｍｏｌ、収率４７．８％）を白色固体として単離した。
実施例６
化合物４−Ｓの合成
４，４，５，５−テトラメチル−２−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）−１，３，２−ジオキサボロラン（２．８８ｇ、５．３７ｍｍｏｌ）、９−（３−ブロモフェニル）−９Ｈ−カルバゾール（１．７８ｇ、５．５３ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（０．０９８ｇ、０．１０７ｍｍｏｌ）、及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（０．１７６ｇ、０．４２９ｍｍｏｌ）を反応フラスコ中の１５０ｍＬのトルエンに投入した。リン酸三カリウム（３．９９ｇ、１８．７９ｍｍｏｌ）を１５ｍＬの水に溶解し、その後反応混合物に投入した。反応混合物は窒素を用いて脱気し、一晩還流下で一晩加熱した。反応混合物を室温まで冷却した。固体は濾過により回収し、メタノールと酢酸エチルで洗浄した。その後、この固体を約５００ｍＬの還流トルエンに溶解し、シリカゲルのパッドに通した。濾液を真空下で濃縮し、その後トルエンから再結晶化した。９−（３−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール（化合物４−Ｓ）（２．６ｇ、収率７４．３％）を白色固体として単離した。
実施例７
化合物１−Ｓの合成
４，４，５，５−テトラメチル−２−（６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イル）−１，３，２−ジオキサボロラン（２．９４ｇ、５．４９ｍｍｏｌ）、９−（４−ブロモフェニル）−９Ｈ−カルバゾール（１．７５ｇ、５．４３ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（０．０９９ｇ、０．１０９ｍｍｏｌ）、及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（０．１７８ｇ、０．４３５ｍｍｏｌ）を反応フラスコ中の１２０ｍＬのトルエンに投入した。リン酸三カリウム（４．０４ｇ、１９．０１ｍｍｏｌ）を１０ｍＬの水に溶解し、その後反応混合物に投入した。反応混合物は窒素を用いて３０分間脱気し、その後一晩還流下で加熱した。反応混合物を室温まで冷却した。固体を濾過により回収した。固体を３００ｍＬの温メタノールで粉砕し、酢酸エチルで洗浄した。固体を濾過し、真空下で乾燥した。この個体を、１２００ｍＬの還流トルエンに溶解し、シリカゲルのパッドに通した。濾液を真空下で濃縮し、トルエンから再結晶化した。化合物１−Ｓ（１．１ｇ、収率３１．１％）を白色固体として単離した。
実施例８
化合物２０−Ｓの合成
トルエン（２００ｍＬ）と水（２０ｍＬ）中、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．１４２ｇ、０．１５５ｍｍｏｌ）、４−ブロモ−６−（トリフェニレン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン（３．８ｇ、７．７６ｍｍｏｌ）、９−フェニル−３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（３．０１ｇ、８．１５ｍｍｏｌ）、Ｓ−ｐｈｏｓ（０．２５５ｇ、０．６２１ｍｍｏｌ）、及びＫ３ＰＯ４（５．７７ｇ、２７．２ｍｍｏｌ）の溶液をＮ２下で４８時間、還流下で加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、ジクロロメタンで希釈した。水で洗浄した後、有機層を濃縮した。残渣の固体をメタノールで粉砕し、その後酢酸エチルで粉砕した。固体を還流トルエン中で溶解し、溶液が温かいうちに硫酸マグネシウムの層で覆ったシリカゲルのプラグで濾過した。濾液を濃縮し、残った白色の固体をトルエンから再結晶化し、化合物２０−Ｓ（２．６ｇ、収率４３％）を白色固体として得た。
比較デバイス実施例
比較デバイス実施例はいずれも高真空下（＜１０−７Ｔｏｒｒ）における熱蒸着で作製した。アノード電極は、１２００Åの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。カソードは１０ÅのＬｉＦと１０００Åのアルミニウムとからなった。デバイスはいずれも、作製後直ちに、窒素グローブボックス（Ｈ２Ｏ及びＯ２は、＜１ｐｐｍ）中で、エポキシ樹脂で封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターをパッケージに入れた。
デバイス実施例の有機積層体はＩＴＯ表面から順に、ホール注入層（ＨＩＬ）として１００Åの化合物Ｈ、ホール輸送層（ＨＴＬ）として４００Åの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＤ）、発光層（ＥＭＬ）として３００Åの化合物Ｈ１及び化合物Ｈ２中におけるドーパントとして１５％の化合物Ｂ１、及び電子輸送層（ＥＴＬ）として４００ÅのＡｌｑ（トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）とからなる。
本明細書で使用されている、化合物Ｈ、ＮＰＤ、Ａｌｑ、化合物Ｂ１、化合物Ｈ１、及び化合物Ｈ２は以下の構造を持つ。
表２はデバイスの性能のまとめである。寿命（ＬＴ８０％）は、デバイスが２０００ニトで初期輝度（Ｌ０）の８０％まで低下するのに要する時間と定義した。化合物Ｈ１と化合物Ｈ２を含むデバイスは同じデバイス寿命を示し、ジベンゾチオフェン上のカルバゾールの置換位置はデバイスの性能に影響を及ぼさないことを示す。したがって、下記の化合物Ｃをホストとして用いた比較化合物の実施例は、有効なデバイスの比較結果を与えるであろう。
表２ デバイス構造と結果
デバイス実施例
デバイス実施例は高真空下（＜１０−７Ｔｏｒｒ）における熱蒸着で作製した。アノード電極は１２００Åの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。カソードは１０ÅのＬｉＦと１０００ÅのＡｌとからなった。デバイスはいずれも、作製後直ちに、窒素グローブボックス（Ｈ２Ｏ及びＯ２は、＜１ｐｐｍ）中で、エポキシ樹脂で封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターをパッケージに入れた。
デバイス実施例の有機積層体は、ＩＴＯ表面から順に、ホール注入層（ＨＩＬ）として１００Åの化合物Ａ、ホール輸送層（ＨＴＬ）として３００Åの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＤ）、発光層（ＥＭＬ）として１０重量％のイリジウムリン光性化合物ドーパントとして化合物Ａがドープされた本発明化合物、ブロッキング層（ＢＬ）として５０Åの化合物ＢＬ、及び電子輸送層（ＥＴＬ）として４５０ÅのＡｌｑ（トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）からなる。比較実施例は、デバイス実施例１、２、３のそれぞれでＥＭＬ中のホストとして使用された化合物４−Ｓ、７−Ｓ及び１１−Ｓに代えて化合物Ｃを使用する以外はデバイス実施例と同様に作製した。
デバイス構造を表３に示した。本明細書において使用されている、化合物Ａ、化合物Ｃ、ＮＰＤ、化合物ＢＬ、及びＡｌｑは、以下の構造を有する。
表３ デバイス構造
表４ ＶＴＥデバイス結果
表４はデバイスの色座標と寿命を示す。色はいずれの実施例も緑色として記録した。初期輝度（Ｌ０）から２０％の減少として定義されるデバイス寿命（ＬＴ８０％）は、一定の電流密度４０ｍＡ／ｃｍ２の下で測定した。表４のＬＴ８０％データは比較実施例１の寿命により規格化した。表４に示されているように、本発明化合物７−Ｓ、４−Ｓ、及び１１−ＳをそれぞれＥＭＬ層に用いるデバイス実施例のＬＴ８０％は、デバイスのＥＭＬ層に比較化合物Ｃを用いたデバイス実施例よりも２９７％、２４３％及び４７％長い。
本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなくほかの材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されているとおりの本発明は、当業者には明らかになるように、本発明において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。
米国特許第５，８４４，３６３号明細書 米国特許第６，３０３，２３８号明細書 米国特許第５，７０７，７４５号明細書 米国特許第７，２７９，７０４号明細書
１００ 有機発光デバイス
１１０ 基板
１１５ アノード
１２０ 正孔注入層
１２５ 正孔輸送層
１３０ 電子ブロッキング層
１３５ 発光層
１４０ 正孔ブロッキング層
１４５ 電子輸送層
１５０ 電子注入層
１５５ 保護層
１６０ カソード
１６２ 第一の導電層
１６４ 第二の導電層
１７０ バリア層
２００ 反転させたＯＬＥＤ、デバイス
２１０ 基板
２１５ カソード
２２０ 発光層
２２５ 正孔輸送層
２３０ アノード

Claims (5)

  1. 式Ｉを有することを特徴とする化合物。
    （式中、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄの少なくとも１つは、式ＩＩを有し：
    式中、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有し：
    式中、Ｌ１ は、直接的な結合であり；
    Ｌ ２ は、直接的な結合、フェニレン基、及びビフェニレン基からなる群から選択され；
    前記フェニレン基及び前記ビフェニレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
    Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；
    Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
    式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
    式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。）
  2. 式ＩＶを有する請求項１に記載の化合物。
  3. 式Ｖを有する請求項１に記載の化合物。
  4. 下記からなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
  5. 有機発光デバイスを含む第１のデバイスであって、前記有機発光デバイスは、
    アノードと；
    カソードと；
    前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、前記有機層は、式Ｉを有する化合物を含む第１のデバイス。
    （式中、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄの少なくとも１つは、式ＩＩを有し：
    式中、Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ又はＲ５ｄの少なくとも１つは、式ＩＩＩを有し：
    式中、Ｌ１ は、直接的な結合であり；
    Ｌ ２ は、直接的な結合、フェニレン基、及びビフェニレン基からなる群から選択され；
    前記フェニレン基及び前記ビフェニレン基は、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、及びこれらの組合せから選択される１つ以上の基で更に置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、Ｓ、及びＳｅからなる群から選択され；
    Ｇは、置換されていてもよいカルバゾールであり；
    Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
    式ＩＩではないＲ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、及びＲ３ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
    式ＩＩＩではないＲ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、及びＲ５ｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。）
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