JP6396446B2 - 多環式化合物 - Google Patents
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Description
(1)基板、
(2)電極、しばしば金属または無機であるが、有機または高分子導電性材料でもよい、
(3)電荷注入層または中間層、例えば電極中の不均一を補うため(「平坦化層」)、しばしば導電性のドープされたポリマーからなる、
(4)有機半導体、
(5)場合によりさらなる電荷輸送、電荷注入または電荷遮断層、
(6)対向電極、材料は(2)に記載、
(7)封止材
Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはNであり;
Eは、二価の架橋基であり、ここでE基は、E基に結合している炭素原子と共に、5または6員環を形成する;
Yは、O、S、C(R)2、C(R)=C(R)、N(R)、B(R)、Si(R)2、C=O、C=NR、C=C(R)2、S=O、SO2、C(R)2−C(R)2、P(R)およびP(=O)Rからなる群から選択される二価の架橋基であり;
Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R1)2、CN、NO2、OH、COOH、C(=O)N(R1)2、Si(R1)3、B(OR1)2、C(=O)R1、P(=O)(R1)2、S(=O)R1、S(=O)2R1、OSO2R1、1〜20個の炭素原子を有する、直鎖のアルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または2〜20個の炭素原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜20個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらの各々は1以上のラジカルR1で置換されていてもよい)(ここで、隣接しない1以上のCH2基は、R1C=CR1、C≡C、Si(R1)2、C=O、NR1、O、SまたはCONR1で置き換えられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1以上のラジカルR1で置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR1で置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、5〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR1で置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR1で置換されていてもよい、ジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり;
同時に、2つの隣接するRがともに、単もしくは多環状、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成してもよい;
R1は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R2)2、CN、NO2、Si(R2)3、B(OR2)2、C(=O)R2、P(=O)(R2)2、S(=O)R2、S(=O)2R2、OSO2R2、1〜20個の炭素原子を有する、直鎖のアルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または2〜20個の炭素原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜20個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらの各々は1以上のラジカルR2で置換されていてもよい)(ここで、隣接しない1以上のCH2基はR2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、C=O、NR2、O、SまたはCONR2で置き換えられていてもよく、1個以上の水素原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2で置き換えられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または5〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、ジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり;
同時に、2以上の隣接するラジカルR1が共に、またはR1がRとともに、単もしくは多環状、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成してもよい;
R2は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、または1〜20個の炭素原子を有する、脂肪族、芳香族および/またはヘテロ芳香族ヒドロカルビルラジカル(これらは、1以上の水素原子がFで置き換えられていてもよい)であり;
同時に、2以上の置換基R2が共に、単もしくは多環脂肪族環系を形成してもよい。
式中、記号および添え字には以下が適用される:
nは、2または3であり、
CyEは、以下の式から選択される構造要素であり、かつ
Uは、O、S、C(R)2、N(R)、B(R)、Si(R)2、C=O、S=O、SO2、P(R)およびP(=O)Rから選択されるものであり、Uは好ましくはO、N(R)およびC(R)2さらに好ましくはOおよびC(R)2であり、特に好ましくはC(R)2であり、
式CyF−1およびCyF−2中の点線は、CyE基との結合を示しており、CyF基は、各場合において、♯によって示される位置で、CyEに結合している。
nは2または3であり、
Uは、O、S、C(R)2、N(R)、B(R)、Si(R)2、C=O、S=O、SO2、P(R)およびP(=O)Rから選択されるものであり、ここでUは好ましくはC(R)2であり、
式CyH−1およびCyH−2中の点線はCyGとの結合を示し、
CyHは、各場合において、oでしめされる位置でCyGと結合し、環を形成する。
Xは上記で示される意味を有しており、
Uは、O、S、C(R)2、N(R)、B(R)、Si(R)2、C=O、S=O、SO2、P(R)およびP(=O)Rから選択され、ここでUは好ましくはC(R)2であり、
CyHは各場合においてoで示される位置でCyGと結合し、環を形成する。
M(L)n(L’)m 式(M−1)
式中、記号および添え字には、以下が適用される。
Mは、イリジウムまたはプラチナであり;
Lは、出現毎に同一であるかまたは異なり、少なくとも1つの式(I)および/または(II)の構造を含んでなる配位子であり;
L’は、出現毎に同一であるかまたは異なり、あらゆる共配位子であり;
nは、1、2または3であり;
mは、0、1、2、3または4である。
以下の合成は、特に断らなければ、乾燥溶剤中で、保護ガス雰囲気下に行われる。金属錯体は、さらに、光を排除して、または黄色光の下で取り扱われる。溶剤および試薬は、例えばsigma−ALDRICHまたはABCRから購入できる。角括弧内の各数字または個別化合物に示された数字は、文献から知られる化合物のCAS番号に関する。
OLEDの製造
本発明によるOLEDおよび従来技術によるOLEDは、WO2004/058911による一般的な方法によって製造され、この方法は、ここに記載する環境(層厚さの変動、使用される材料)に適合される。
本発明による化合物の使用としては、OLED中のHTM、TMM、ETM、HBM、SMBおよびSEBとしての使用が挙げられる。
A:可溶性機能性材料から
本発明によるイリジウム錯体は、溶液から処理されてもよく、真空処理されたOLEDと処理技術の観点で比較し、著しく単純であるにもかかわらず良好な特性を有するOLEDが得られる。このような部品の製造は、既に何度も文献(例えばWO2004/037887)に開示されているポリマー発光ダイオード(PLED)の製造に基づくものである。構造は、基板/ITO/PEDOT(80nm)/中間層(80nm)/発光層(80nm)/カソードから構成される。この目的のために、Technoprint社製の基板(ソーダ石灰ガラス)を使用し、それにITO構造(酸化インジウムスズ、透明な導電性アノード)を適用する。基板を、クリーンルーム中でDI水および洗浄剤(Deconex 15PF)と用いて清浄にし、次いでUV/オゾンプラズマ処理によって活性化させる。次いで、PEDOTの80nm層(PEDOTは、H.C.Starck、Goslarから水性分散液として供給されているポリチオフェン誘導体(Baytron P VAI 4083sp.)である)を、同様にクリーンルーム中でスピンコーティングによって緩衝液層として適用する。必要なスピン速度は、希釈度および特定のスピンコーターの形状に応じて決まる(典型的に80nm:4500rpm)。層から残留水を取り除くために、基板を180℃のホットプレート上で10分間加熱する。使用される中間層は、正孔注入として働き、この場合Merck製のHIL−012が使用される。あるいは、中間層は1つ以上の層によって置き換えられていてもよく、これらの1つ以上の層は、その後の溶液からEML蒸着の処理工程によって再び剥離しない条件を単に満たすのみである。発光層を製造するために、本発明によるエミッターをトルエン中にマトリックス材料と共に溶解させる。この素子の典型的な層の厚さ80nmがスピンコートで達成されるべき場合、このような溶液の典型的な固体含有量は16〜25g/Lである。溶液処理された素子は、(ポリスチレン):マトリックス1:マトリックス2:Ir−G−Sol(25%:25%:40%:10%)で構成される発光層を含む。発光層を、不活性ガス雰囲気中、本発明の場合にはアルゴン中で、スピンコートによって適用し、130℃で30分間加熱される。最後に、バリウム(5nm)および次にアルミニウム(100nm)(高純度金属はAldrich製であり、特にバリウムは99.99%(cat.no.474711)である;中でもLesker製の蒸着装置、典型的な蒸着圧力は5x10−6mbarである)から構成されるカソードは、蒸着が適用される。任意に、まずブロック層、および次いで電子輸送層、および次に初めてカソード(例えば、AlまたはLiF/Al)を、真空蒸着によって適用することができる。空気および大気の湿気から素子を保護するために、素子を最後に被包し、次にその特徴を決定する。OLEDの例はまだ最適化されていないが、表3に得られた結果をまとめる。
Claims (21)
- 式(Ia)および/または(IIa)の化合物を少なくとも1つ含んでなる電子素子。
Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはNであり;
Yは、C(R)2またはフェニレンであり;
Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R1)2、CN、Si(R1)3、B(OR1)2、C(=O)R1、1〜10個の炭素原子を有する、直鎖のアルキル基、または2〜10個の炭素原子を有する、アルケニル基、または3〜10個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル基(これらの各々は1以上のラジカルR1で置換されていてもよい)(ここで、1個以上の水素原子は、DまたはFで置き換えられていてもよい)、または5〜30個の芳香族環原子を有し、各場合において1以上のラジカルR1で置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系であり;
同時に、2つの隣接するRがともに、またはRがR1とともに、単もしくは多環状、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成してもよい;
R1は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R2)2、CN、NO2、Si(R2)3、B(OR2)2、C(=O)R2、P(=O)(R2)2、S(=O)R2、S(=O)2R2、OSO2R2、1〜20個の炭素原子を有する、直鎖のアルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または2〜20個の炭素原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜20個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらの各々は1以上のラジカルR2で置換されていてもよい)(ここで、隣接しない1以上のCH2基はR2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、C=O、NR2、O、SまたはCONR2で置き換えられていてもよく、1個以上の水素原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2で置き換えられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または5〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルR2で置換されていてもよい、ジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり;
同時に、2以上の隣接するラジカルR1が共に、またはR1がRとともに、単もしくは多環状、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成してもよい;
R2は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、または1〜20個の炭素原子を有する、脂肪族、芳香族および/またはヘテロ芳香族ヒドロカルビルラジカル(これらは、1以上の水素原子がFで置き換えられていてもよい)であり;
同時に、2以上の置換基R2が共に、単もしくは多環脂肪族環系を形成してもよい) - 前記化合物が、式CyE−(CyF)nの構造を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の電子素子。
(式中、記号および添え字には以下が適用される:
nは、2または3であり、
CyEは、以下の式から選択される構造要素であり、かつ
Uは、O、S、C(R)2、N(R)、B(R)、Si(R)2、C=O、S=O、SO2、P(R)およびP(=O)Rから選択されるものであり、
式CyF−3およびCyF−4中の点線は、CyE基への結合を意味するものであり、かつCyF基は、各場合において、♯によって示される位置でCyEに結合している) - 前記化合物が、式CyG(CyH)nの構造を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子素子。
(式中、
CyGおよびCyHは、各場合において、共に環を形成し、記号および添え字は以下が適用される:
nは2または3であり、
CyGは、以下の式から選択される構造要素であり、かつ
記号R、YおよびXは、請求項1に示される意味を有するものであり、
Uは、O、S、C(R)2、N(R)、B(R)、Si(R)2、C=O、S=O、SO2、P(R)およびP(=O)Rから選択されるものであり、
式CyH−1およびCyH−2中の点線は、CyGとの結合を意味し、
CyHは、各場合において、oによって示される位置で、CyGに結合し、環を形成する) - 前記化合物における臭素原子の含有量が18重量%以下であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子素子。
- 前記化合物が、エナンチオマー混合物の形態であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子素子。
- 式(Ia)、(IIa)、(Ia1)、(IIa1)、(Ia2)、(IIa2)、(Ia3)および(Ia4)の構造、ならびに式CyE−(CyF)nおよびCyG(CyH)nの構造において、記号Xが、Nに対するCRの割合が3以上であるように選択されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子素子。
- 前記化合物のガラス転移温度が110℃以上であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子素子。
- 前記化合物の分子量が、5000g/molを超えないものであることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子素子。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の化合物と、蛍光エミッター、燐光エミッター、ホスト材料、マトリックス材料、電子輸送材料、電子注入材料、正孔伝導材料、正孔注入材料、正孔注入材料、電子ブロック材料および電子ブロック材料からなる群から選択される、少なくとも1つのさらなる有機機能材料と、を含んでなる組成物。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の化合物、または請求項12に記載の組成物の少なくとも一つ、および溶剤の少なくとも一つを含んでなる調合物を用いる電子素子の製造方法。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の電子素子であって、前記化合物が正孔注入材、正孔輸送材料、正孔ブロック材料、電子注入材料、電子ブロック材料および/またはエミッター材料として使用される、電子素子。
- 請求項1〜11または14のいずれか一項に記載の電子素子であって、電子素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる群から選択される、電子素子。
- 請求項15に記載の電子素子であって、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、有機レーザーダイオード、有機発光トランジスタ、有機発光ダイオード(OLED)および/または有機発光電気化学セル(OLEC)有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池、有機光学検査器、有機光受容器および/または有機電場消光素子からなる群から選択されるものである、電子素子。
- 前記化合物が、1以上の発光層中の発光化合物としてまたはマトリックス材料として、使用される、請求項15に記載の電子素子。
- 前記化合物が、さらなるマトリックス材料またはさらなる発光化合物と組み合わせて、またはさらなるマトリックス材料およびさらなる発光化合物と組み合わせて、使用される、請求項17に記載の電子素子。
- 前記化合物が、1以上の電子伝導層において電子伝導化合物として使用される、請求項15に記載の電子素子。
- 前記化合物が、1以上の正孔伝導層において正孔伝導化合物として使用される、請求項15に記載の電子素子。
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