JP6434035B2 - Oledのための多環式フェニルピリジンイリジウム錯体およびその誘導体 - Google Patents

Oledのための多環式フェニルピリジンイリジウム錯体およびその誘導体 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
本発明は、電子素子の使用のための金属錯体、およびそれらの金属錯体を特に発光体として含んでなる電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子、に関するものである。
有機半導体が機能材料として使用される、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)の構造は、例えば、US4539507、US5151629、EP0676461およびWO98/27136に開示される。使用される発光材料は、しばしば燐光有機金属錯体である。量子化学的理由により、有機金属化合物を燐光発光体として使用することで、エネルギー効率および電力効率の四倍までが可能である。一般に、三重項発光を示すOLEDについて、特に効率、作動電圧および寿命に関しては、いまだに改良が要求されている。さらに、多くの燐光発光体は、溶液工程のための高溶解性を有しておらず、ここにさらなる改良要求がある。
燐光OLEDにおいて使用される三重項発光体は、特にイリジウム錯体および白金錯体であり、これらは典型的には、シクロメタル化錯体の形で使用される。ここで、配位子は、しばしば、緑および黄色発光にはフェニルピリジン誘導体、または赤色発光にはフェニルキノリンもしくはフェニルイソキノリン誘導体である。しかし、これらの錯体の溶解性はたいてい低く、これにより溶液工程を複雑化または完全に阻害する。
従来技術は、フェニルピリジン配位子のフェニル環がパラ位で金属に配位され置換されるイリジウム錯体が、置換されていてもよいカルバゾール基(WO2012/007103、WO2013/072740)またはインデノカルバゾール基(WO2011/141120)によって、開示される。しかしながら、溶解性および色純度つまり発光幅、ならびに錯体のフォトルミネッセンス量子効率に関して、さらに改善の要求がある。
驚くべきことに、以下に詳述する特定の金属キレート錯体が発光色純度を改善することがわかってきた。さらに、これらの錯体は優れた溶解性を有し、有機エレクトロルミネッセンス素子に使用されたときに、効率および寿命に関して優れた特性を示す。そこで本発明は、これらの錯体およびこれらの錯体を含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供するものである。
本発明は、式(1)の化合物を提供するものである。
M(L)(L’) 式(1)
式中、一般式(1)の化合物は、以下の式(2)または式(3)の部分構造M(L)を含み:
Figure 0006434035
式中、Aは出現毎に同一であるか異なっており、以下の式(A)の基であり:
Figure 0006434035
式中、式(A)の点線は、この基の結合位置を表し、使用される他の記号や添え字は以下である:
Mは、イリジウム、ロジウム、プラチナおよびパラジウムからなる群から選択される金属であり;
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;
Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、RC=CR、RC=N、O、S、SeまたはNRであり;
Vは、出現毎に同一であるかまたは異なり、O、S、SeまたはNRであり;
Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合またはC(R、C(=O)、O、S、NRおよびBRから選択される二価基であり;
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜40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2〜40個の炭素原子を有する直鎖の、アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(それぞれが1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接しないCH基はRC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRによって置換されていてもよく、1以上の水素原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置換されていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のRラジカルによって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5〜60個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって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10〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって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、または2以上のこれらの基の組み合わせであり;同時に、2以上のRラジカルが単環式もしくは多環式、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい;
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜40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2〜40個の炭素原子を有する直鎖のアルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(それぞれ、1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接しないCH基はRC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRによって置換されていてもよく、1以上の水素原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置換されていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって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5〜60個の芳香族環原子を有し、Rラジカルによって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、10〜40個の芳香族環原子を有し、Rラジカルによって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、または2以上のこれらの基の組み合わせであり;同時に、2以上の隣接するRラジカルがともに単環式もしくは多環式、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい;
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(ここで1以上の水素原子はFによって置換されていてもよい)であり;同時に、2以上のR置換基が単環式もしくは多環式、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい;
L’は、出現毎に同一であるかまたは異なり、共配位子(coligand)であり;
nは、Mがイリジウムまたはロジウムである場合に、1、2または3であり、Mがプラチナまたはパラジウムであるときに、1または2であり;
mは、0、1、2、3または4であり;
a、b、cは、出現毎に同一であるかまたは異なり、0または1であり、a=0またはb=0またはc=0は、それぞれY基が存在せず、代わりにRラジカルがそれぞれのケースにおいて対応する炭素原子と結合していることを意味し、ただし、a+b+c≧2であり;
同時に、2以上の配位子Lが互いに結合されるか、またはLが任意の架橋Zを介してL’と結合され、そして三座、四座、五座もしくは六座配位子の系を形成することも可能である。
この化合物において、添え字nおよびmは、Mがイリジウムもしくはロジウムである場合の金属の配位数は6に対応し、Mがプラチナもしくはパラジウムの場合に、4に対応するように、選択される。
本発明の意味において、アリール基は、6〜40個の炭素原子を含む;本発明の意味において、ヘテロアリール基は、2〜40個の炭素原子および少なくとも1つのヘテロ原子を含むが、ただし炭素原子およびヘテロ原子の合計は少なくとも5である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。ここで、アリール基またはヘテロアリール基は、単に芳香族環つまりベンゼン、または単にヘテロ芳香族環、例えばピリジン、ピリミジン、チオフェン等、または縮合アリールもしくはヘテロアリール基、例えばナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、イソキノリン等を意味する
本発明の意味において、芳香族環系は、環内に、6〜60個の炭素原子を含む。本発明の意味において、ヘテロ芳香族環系は、環内に、1〜60個の炭素原子および少なくとも1つのヘテロ原子を含み、炭素原子およびヘテロ原子の合計は少なくとも5である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。本発明の意味において、芳香族または芳香族環系は、必ずしもアリールもしくはヘテロアリール基のみではなく、代わりに、さらに複数のアリールもしくはヘテロアリール基が非芳香族単位(好ましくは、H以外の原子が10%より少ない)、例えばSP混成炭素、窒素もしくは酸素原子またはカルボニル基、に介されていてもよい。このように、例えば、9,9’−スピロビフルオレン、9,9−ジアリールフルオレン、トリアリールアミン、ジアリールエーテル、スチルベンなどは、本発明の意味において、例えば、直鎖もしくは環状のアルキル基、またはシリル基に介される2以上のアリール基の系のように、芳香族環系と捉えられることが意図される。
本発明の意味において、環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基は、単環式、二環式もしくは多環式を意味する。
本発明の意味において、C−〜C40−アルキル基(この中で、それぞれの水素原子またはCH基は上述の基によって置換されていてもよい)は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、tert−ペンチル、2−ペンチル、ネオペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、s−ヘキシル、tert−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、ネオへキシル、シクロへキシル、1−メチルペンチル、n−ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、4-ヘプチル、シクロヘプチル、1−メチルシクロヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、シクロオクチル、1−ビシクロ[2.2.2]オクチル、2−ビシクロ[2.2.2]オクチル、2−(2,6−ジメチル)オクチル、3−(3,7−ジメチル)オクチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチルまたは2,2,2−トリフルオロエチルラジカルである。アルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニルまたはシクロオクタジエニルを意味するものと解される。アルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニルまたはオクチニルを意味するものと解される。C−〜C40−アルコキシ基は、例えば、メトキシ、トリフルオロメトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシまたは2−メチルブトキシを意味するものと解される。5〜60個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(各場合に、上記のRラジカルによって置換されていてもよく、任意の所望の位置で、芳香族またはヘテロ芳香族系に連結していてもよい)は、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセン、フェナントレン、ベンゾフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオラセン、ベンゾフルオラセン、ナフタセン、ペンタセン、ベンゾピレン、ビフェニル、ビフェニレン、ターフェニル、ターフェニレン、フルオレン、スピロビフルオレン、ジヒドロフェナントレン、ジヒドロピレン、テトラヒドロピレン、シス−またはトランス−インデノフルオレン、シス−またはトランス−モノベンゾインデノフルオレン、シス−またはトランス−ジベンゾインデノフルオレン、トルクセン、イソトルクセン、スピロトルクセン、スピロイソトルクセン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンズオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、1,5−ジアザアントラセン、2,7−ジアザピレン、2,3−ジアザピレン、1,6−ジアザピレン、1,8−ジアザピレン、4,5−ジアザピレン、4,5,9,10−テトラアザペリレン、ピラジン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、フルオルビン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3−オキサゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジオゾール、1,3,4−オキサジオゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジンおよびベンゾチアゾールから誘導される基を意味するものと解される。
2つの隣接するRおよびRラジカルが共に環系を形成するとき、その形成された環系は、配位子に結合された脂肪族または芳香族環である。それらの環系の例は、縮合シクロヘキシル基または縮合フェニル基である。ここで、配位子の2つの異なる芳香族環(例えば、フェニル基およびピリジン基)に結合するラジカルが、共に環を形成(例えば、アザフルオレン構造またはベンゾ[h]キノリン構造に導くものである)することも可能である。さらに、例えば、QがCR=CRであるとき、これらのラジカルが共に芳香族環を形成し、例えばイソキノリン構造が全体に形成されることも可能である。
好ましくは、電荷をもたない、つまり電気的に中性であることを特徴とする、式(1)の化合物である。これは、複合金属原子Mの電荷を埋め合わせる配位子LおよびL’の電荷を選択することによる、簡単な方法で達成される。
さらに好ましくは、金属原子の価電子の合計が、プラチナおよびパラジウムで16、イリジウムまたはロジウムで18であることを特徴とする式(1)の化合物である。この好ましい理由は、これらの金属錯体の非常に優れた安定性である。
本発明の好ましい形態において、Mはイリジウムまたはプラチナである。より好ましくは、Mはイリジウムである。
Mがプラチナまたはパラジウムであるとき、添え字nは1または2である。添え字n=1であるとき、1つの二座または2つの単座配位子L’、好ましくは1つの二座配位子L’、は、金属Mに配位する。それに対応して、1つの二座配位子L’では添え字m=1であり、2つの単座配位子L’では添え字m=2である。添え字n=2のとき、添え字m=0である。
Mがイリジウムまたはロジウムのとき、添え字nは、1、2または3、好ましくは2または3である。添え字n=1のとき、4つの単座、または2つの二座、または1つの二座および2つの単座、または1つの3座配位子L’、好ましくは2つの二座配位子L’、は、金属に配位する。それに対応して、添え字mは、配位子L’に従って、1、2、3または4である。添え字n=2のとき、1つの二座、または2つの単座配位子L’、好ましくは1つの単座配位子L’、は、また金属に配位する。それに対応して、添え字mは、配位子L’にしたがって、1または2である。添え字n=3のとき、添え字m=0である。
本発明の好ましい形態において、環あたり多くて1つの記号XがNであり、その他の記号XはCRである。より好ましくは、記号Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRである。
本発明のさらに好ましい形態において、記号Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、RC=CRまたはRC=Nであり、より好ましくはRC=CRである。
本発明のさらに好ましい形態において、記号Vは、出現毎に同一であるかまたは異なり、O、SまたはNRであり、より好ましくはSである。
本発明のさらに好ましい形態において、式(A)の基において、添え字a、bおよびcのうち2つが1であり、3つめの添え字は0である。適切な組み合わせは以下である:
a=b=1およびc=0;または
b=c=1およびa=0。
本発明の特に好ましい形態において、a=b=1およびc=0である。
本発明のさらに好ましい形態において、記号Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合、またはC(R、NRおよびOから選択される二価基であり、ここで好ましくはY基は多くて1つが単結合である。
好ましいA基は、以下の式(A−1)、(A−2)または(A−3)の基である:
Figure 0006434035
式中、Yは、C(R、NR、OまたはSであり、さらに使用される記号は上述で定義された通りである。
A基の特に好ましい形態は、以下の式(A−1a)、(A−2a)または(A−3a)の構造である:
Figure 0006434035
式中、Yは、C(R、NR、OまたはSであり、さらに使用される記号は上述で定義された通りである。
A基のさらに特に好ましい形態は、以下の式(A−1b)、(A−2b)および(A−3b)の構造である:
Figure 0006434035
式中、使用される記号は上述で定義された通りである。
上述の好ましい形態が同時に適用されることが特に好ましい。それゆえ、本発明の特に好ましい形態において、使用される記号は以下である:
Mは、イリジウムまたはプラチナであり;
Aは、出現毎に同一であるかまたは異なり、上述の式(A−1a)、(A−2a)または(A−3a)の基であり;
Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRであり;
Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、RC=CRまたはRC=Nであり;
Vは、出現毎に同一であるかまたは異なり、O、SまたはNRであり;
Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、C(R、NRまたはOである。
本発明のさらに特に好ましい形態において、使用される記号は以下のである:
Mは、イリジウムであり;
Aは、出現毎に同一であるかまたは異なり、上述の(A−1b)、(A−2b)、(A−3b)の基であり;
Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRであり;
Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、RC=CRであり;
Vは、Sであり;
Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、C(R、NRまたはOである。
本発明のさらに特に好ましい形態において、式(2)および(3)の部分構造は、以下の式(4)および(5)の部分構造から選択される:
Figure 0006434035
式中、使用される記号および添え字は上述で定義された通りであり、特に上の好ましい定義である。
既に上述されたように、ここで、隣接するRラジカルが互いに環を形成することも可能である。例えば、キノリンまたはイソキノリン構造(これは1以上のRラジカルで置換されていてもよい)は、ピリジン環から得られるか、または2つの配位環が互いに架橋されている。
隣接するRラジカルが共に環を形成することによって生じる好ましい構造は、以下の式(4−1)、(4−2)、(4−3)、(4−4)、(5−1)、(5−2)および(5−3)の構造である:
Figure 0006434035
式中、使用される記号および添え字は上述で定義された通りである。
同時に、式(4)または(4−1)〜(4−4)および(5)または(5−1)〜(5−3)の構造において、A基は好ましくは式(A−1a)、(A−2a)または(A−3a)の構造から、より好ましくは式(A−1b)、(A−2b)または(A−3b)の構造から選択される。
ラジカルのうちの1つが、式(4)、(4−1)〜(4−4)、(5)および(5−1)〜(5−3)の化合物、または式(A)のA基のどちらかに存在し、スチリル基または末端アルケニル基であってもよい。この種の基は、層において、本発明の化合物の架橋に適している。このような架橋は、溶液から多層素子を製造するために、適している。
上述のように、Rラジカルのうちの1つの代わりに、架橋Z単位が存在し、この配位子Lと1以上のさらなる配位子LまたはL’を結合することも可能である。本発明の好ましい形態において、Rラジカルのうちの1つの代わりに、架橋Z単位が存在し、配位子が三座、多座、または多脚(polypodal)の特徴を有する。この種の2つの架橋Z単位が存在することも可能である。これによって、大環状配位子の形成や、クリプテートの形成へと導かれる。
多座配位子を有する好ましい構造は、以下の式(6)〜(9)の金属錯体である:
Figure 0006434035
ここで、使用される記号は上記で定義された通りであり、Zは好ましくは第III族、第IV族、第V族および/または第VI族(IUPACによる13、14、15または16族)の1〜80個の原子を含む架橋単位、または3−〜6−員同素環または複素環(これは、サブリガンド(subligand)Lを互いに、またはLをL’に共有結合する)である。このケースにおいて、架橋V単位は、非対称な構造を有していてもよく、ZのLおよびL’への結合が同一でないことを意味している。架橋Z単位は、電荷を有していなくてもよく、一価、二価、三価のマイナスの電荷を有していてもよく、一価、二価、三価のプラスの電荷を有していてもよい。好ましくは、Zは電荷を有していないか、一価のプラスもしくはマイナスの電荷を有している。この場合、Zは電荷の電荷は、錯体全体が電荷を有さないように選択される。
Z基の正確な構造および化学組成は、錯体の電子特性にいかなる重大な影響を及ぼさない。というのは、この基の機能は、本質的には、Lからもう一方またはL’への架橋によって錯体の化学的および熱的安定性を増加させることにあるからである。
Zが三価基、つまり3つの配位子Lから互いに、または2つの配位子LからL’に、または1つの配位子Lから2つの配位子L’に架橋するとき、Zは、好ましくは、出現毎に同一であるかまたは異なり、B、B(R、B(C(R3、(R)B(C(R 、B(O)、(R)B(O) 、B(C(RC(R、(R)B(C(RC(R 、B(C(RO)、(R)B(C(RO) 、B(OC(R、(R)B(OC(R 、C(R)、CO、CN(R、(R)C(C(R、(R)C(O)、(R)C(C(RC(R、(R)C(C(RO)、(R)C(OC(R、(R)C(Si(R、(R)C(Si(RC(R、(R)C(C(RSi(R、Si(R)、(R)Si(C(R、(R)Si(O)、(R)Si(C(RC(R、(R)Si(OC(R、(R)Si(C(RO)、N、NO、N(R、N(C(R、(R)N(C(R 、N(C=O)、N(C(RC(R、(R)N(C(RC(R、P、PO、P(O)、PO(O)、P(OC(R、PO(OC(R、P(C(R、P(R)(C(R 、PO(C(R、P(C(RC(R、PO(C(RC(R、または以下の式(10)、(11)、(12)もしくは(13)の単位からなる群から選択される。
Figure 0006434035
式中、点線はそれぞれサブリガンドLまたはL’への結合を意味し、Aは、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合、O、S、S(=O)、S(=O)、NR、R、P(=O)R、P(=NR)、C(R、C(=O)、C(=NR)、C(=C(R)、Si(RおよびBRからなる群から選択される。その他の記号は上述で定義された通りである。
Zが2価基、つまり2つの配位子Lから互いに、または1つの配位子LからL’に架橋する場合に、Zは好ましくは、出現毎に同一であるかまたは異なり、BR、C(R、C(=O)、Si(R、NR、PR、P(=O)(R)、O、S、および式(14)〜(22)の単位からなる群から選択される。
Figure 0006434035
式中、点線の結合はそれぞれサブリガンドLまたはL’への結合を示し、使用されるその他の記号は上述で定義された意味を有する。
式(1)のように、好ましい配位子L’について後述する。架橋Z単位を介してLに結合されるときと対応して、配位基L’を選択することも可能である。
配位子L’は、好ましくは、電荷を有さないか、モノアニオン性、ジアニオン性もしくはトリアニオン性の配位子であり、より好ましくは、電荷を有さないかモノアニオン性の配位子である。それらは、一座、二座、三座または四座であってもよく、つまり好ましくは2つの配位サイトを有することである。上述のように、配位子L’は、架橋Z基を介してLに結合されていてもよい。
好ましい電荷を有さない一座配位子L’は、一酸化炭素、一酸化窒素、シアン化アルキル、例えばアセトニトリル、シアン化アリール、例えばベンゾニトリル、アルキルイソシアニド、例えばメチルイソニトリル、アリールイソシアニド、例えば、ベンゾイソニトリル、アミン、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、モルフォリン、ホスフィン、特にハロホスフィン、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィンもしくはアルキルアリールホスフィン、例えばトリフルオロホスフィン、トリメチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホスフィン、ホスファイト、例えば亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、アルシン、例えばトリフルオロアルシン、トリメチルアルシン、トリシクロヘキシルアルシン、トリ−tert−ブチルアルシン、トリフェニルアルシン、トリス(ペンタフルオロフェニル)アルシン、スチビン、例えばトリフルオロスチビン、トリメチルスチビン、トリシクロヘキシルスチビン、トリ−tert−ブチルスチビン、トリフェニルスチビン、トリス(ペンタフルオロフェニル)スチビン、窒素含有複素環、例えばピリジン、ピリダジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジンおよびカルベン、特にアルジュンゴ(Arduengo)カルベンから選択される。
好ましいモノアニオン性一座配位子L’は、水素化物、重水素化物、ハロゲン化物F、Cl、BrおよびI、アルキルアセチリド、例えばメチル−C≡C、tert−ブチル−C≡C、アリールアセチリド、例えばフェニル−C≡C、シアン化物、シアネート、イソシアネート、チオシアネート、イソチオシアネート、脂肪族または芳香族アルコキシド、例えばメトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソ−プロポキシド、tert−ブトキシド、フェノキシド、脂肪族または芳香族チオアルコキシド、例えばメタンチオラート、エタンチオラート、プロパンチオラート、イソ−プロパンチオラート、tert−チオブトキサイド、チオフェノキサイド、アミド、例えばジメチルアミド、ジエチルアミド、ジ−イソプロピルアミド、モルホライド、カルボキシレート、例えばアセテート、トリフルオロアセテート、プロピオネート、安息香酸エステル、アリール基、例えばフェニル、ナフチル、およびピロライド、イミダゾライド、ピラゾライドなどのアニオン性窒素含有複素環から選択される。同時に、これらの基のアルキル基は、好ましくはC〜C20アルキル基、より好ましくはC〜C10アルキル基、最も好ましくはC〜Cアルキル基である。アリール基は、ヘテロアリール基を意味するものと解される。これらの基は、上述で定義される通りである。
好ましいジまたはトリアニオン性配位子は、O2−、S2−、R−C≡M型の配位に導く炭化物、R−N=M型の配位に導くナイトレン(式中、Rは通常置換基である)、またはN3−である。
好ましい電荷を有さない、またはモノもしくはジアニオン性の、二座もしくはそれ以上の多座配位子L’は、ジアミン、例えばエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、プロピレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、シス−もしくはトランス−ジアミノシクロヘキサン、シス−もしくはトランス−N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノシクロヘキサン、イミン、例えば2−[(1−(フェニルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(2−メチルフェニルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(2,6−ジ−イソ−プロピルフェニルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(メチルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(エチルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(イソ−プロピルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(tert−ブチルイミノ)エチル]ピリジン、ジイミン、例えば1,2−ビス(メチルイミノ)エタン、1,2−ビス(エチルイミノ)エタン、1,2−ビス(イソ−プロピルイミノ)エタン、1,2−ビス(tert−ブチルイミノ)エタン、2,3−ビス(メチルイミノ)ブタン、2,3−ビス(エチルイミノ)ブタン、2,3−ビス(イソ−プロピルイミノ)ブタン、2,3−ビス(tert−ブチルイミノ)ブタン、1,2−ビス(フェニルイミノ)エタン、1,2−ビス(2−メチルフェニルイミノ)エタン、1,2−ビス(2,6−ジ−イソ−プロピルフェニルイミノ)エタン、1,2−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニルイミノ)エタン、2,3−ビス(フェニルイミノ)ブタン、2,3−ビス(2−メチルフェニルイミノ)ブタン、2,3−ビス(2,6−ジ−イソ−プロピルフェニルイミノ)ブタン、2,3−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニルイミノ)ブタン、2つの窒素原子を含む複素環、例えば2,2’−ビピリジン、o−フェナントロリン、ジホスフィン、例えばビス(ジフェニホスフィノ)メタン、ビス(ジフェニホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニホスフィノ)プロパン、ビス(ジフェニホスフィノ)ブタン、ビス(ジメチルホスフィノ)メタン、ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、ビス(ジメチルホスフィノ)プロパン、ビス(ジエチルホスフィノ)メタン、ビス(ジエチルホスフィノ)エタン、ビス(ジエチルホスフィノ)プロパン、ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)メタン、ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)エタン、ビス(tert−ブチルホスフィノ)プロパン、1,3−ジケトネート、1,3−ジケトン由来のジケトネート、例えばアセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、1,5−ジフェニルアセチルアセトン、ジベンゾイルメタン、ビス(1,1,1−トリフルオロアセチル)メタン、3−ケトエステル由来の3−ケトネート、例えばエチルアセトアセテート、アミノカルボン酸由来のカルボキシレート、例えばピリジン−2−カルボン酸、キノリン−2−カルボン酸、グリシン、N,N−ジメチルグリシン、アラニン、N,N−ジメチルアミノアラニン、サリチルイミン由来のサリチルイミネート、例えばメチルサリチルイミン、エチルサリチルイミン、フェニルサリチルイミン、ジアルコール由来のジアルコキサイド、例えばエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、およびジチオール由来のジチオレート、例えばエチレン−1,2−ジチオール、プロピレン−1,3−ジチオールから選択される。
好ましい三座配位子は、窒素含有複素環のボーレート、例えば、テトラキス(1−イミダゾールイル)ボーレートおよびテトラキス(1−ピラゾールイル)ボーレート、である。
特に好ましくは、金属とともに、少なくとも1つの金属−炭素結合を有するシクロメタル化5員環もしくは6員環、特にシクロメタル化5員環、を有する二座モノアニオン性配位子L’である。これらは、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の燐光金属錯体において通常使用される配位子、すなわちフェニルピリジン、ナフチルピリジン、フェニルキノリン、フェニルイソキノリン型等(それぞれは1以上のRラジカルによって置換されていてもよい)の配位子である。燐光エレクトロルミネッセンス素子分野の当業者であれば、数多くのそれらの配位子に気づき、発明的な技術を行使することなく、さらなるこの種の配位子を式(1)の化合物の配位子L’として選択することができるであろう。この目的の特に適切な組み合わせが、以下の式(23)〜(50)(式中、1つの基は電荷を有さない窒素原子もしくはカルベン原子を介して、もう一方の基はマイナスの電荷を有する炭素原子もしくはマイナスの電荷を有する窒素原子を介して、結合する)に表される2つの基であることが通常のケースである。配位子L’は、#によって示される位置で違いに結合するこれらの基に基づき、式(23)〜(50)の基から形成されうる。それらの基が金属に配位する位置は、*によって示される。これらの基は、配位子Lに、1または2の架橋Z単位を介して、結合されていてもよい。
Figure 0006434035
これらの式において、使用される記号は上述と同じ意味を有し、好ましくはそれぞれの基において多くて3つのX記号がNであり、より好ましくはそれぞれの基において多くて2つのX記号がNであり、さらにより好ましくはそれぞれの基において多くて1つのX記号がNである。特別に好ましくは、全てのX記号が、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRである。さらに、式(34)〜(38)の基は、SよりもOを含んでいてもよい。
同様に、好ましい配位子L’は、η−シクロペンタジエニル、η−ペンタメチルシクロペンタジエニル、η−ベンゼン、またはη−シクロヘプタトリエニル(それぞれ、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい)である。
同様に、好ましい配位子L’は、1,3,5−シス−シクロヘキサン誘導体、特に式(51)、1,1,1−トリ(メチレン)メタン誘導体、特に式(52)、ならびに1,1,1−三置換メタン、特に式(53)および(54)である。
Figure 0006434035
式中、式のそれぞれにおいて、金属Mの配位が示され、Rは上述の定義の通りであり、Aは出現毎に同一であるかまたは異なり、O、S、COO、P(RまたはN(Rである。
上述の構造中、および上述の好ましい形態中で、好ましいRラジカルは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Br、N(R、CN、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、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直鎖の、アルケニルもしくはアルキニル基または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、アルケニルもしくはアルキニル基(それぞれは、1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、1以上の水素原子はFによって置換されていてもよい)、または5〜14個の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のRラジカルによって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からなる群から選択される;同時に、2以上のRラジカルは共に単環または多環、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。特に好ましいRラジカルは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、F、Br、CN、B(OR、1〜6個の炭素原子を有する直鎖のアルキル基、特にメチル、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、特にイソプロピルもしくはtert−ブチル(ここで1以上の水素原子はFによって置換されていてもよい)、または5〜12個の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のRによって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る;同時に、2以上のRラジカルが共に、単環または多環、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい。
本発明による金属錯体は、原則的に、さまざまな方法により調整される。しかしながら、以下に開示される方法は、特に適切であることがわかってきている。
それゆえ、本発明は、さらに、対応する遊離配位子を、式(55)の金属アルコキサイドと、式(56)の金属ケトケトネートと、式(57)の金属ハロゲン化物、または式(58)の二量体金属錯体と、反応させることによって、式(1)の金属錯体の調製方法をさらに提供するものである。
Figure 0006434035
式中、記号M、m、nおよびRは、上述の定義の通りであり、Hal=F、Cl、BrまたはIである。
同様に、金属化合物、特に、アルコキサイドおよび/またはハロゲン化物および/またはヒドロキシおよびケトケトネートラジカルを有するイリジウム化合物を使用することも可能である。これらの化合物は電荷を有していてもよい。反応物質として特に適切な対応するイリジウム化合物は、WO2004/085449に開示される。[IrCl(acac)は、特に適切であり、例えばNa[IrCl(acac)]である。
ヘテロレプティック錯体の合成は、好ましくは、塩素架橋された二量体に由来する。つまり、[(L)IrCl]または[(L’)IrCl]からイリジウム錯体に、である。このケースにおいて、後者が、ルイス酸、銀塩および/または酸を用いて、配位子L’またはLと反応することが好ましい。特に適切な反応は、トリフルオロスルホン酸の後に、配位子LまたはL’と反応することだとわかってきている。
錯体の合成は、好ましくはWO2002/060910およびWO2004/085449に開示されるように行われる。ヘテロレプティック錯体は、例えばWO2005/042548に開示されるように、合成されうる。このケースにおいて、合成は、例えば、熱もしくは光化学的手段によって、マイクロ放射線によって、および/またはオートクレーブ中で、活性化されうる。
これらの方法によって、高純度、好ましくは99%(H NMRおよび/またはHPLCによって決定される)より高い、本発明の式(1)の化合物を得ることができる。
液相からの本発明の化合物のプロセスは、例えば、スピンコートまたは印刷法によって、本発明の化合物の配合物が必要とされる。これらの配合物は、例えば溶液、分散液またはエマルジョンでありうる。この目的で、2以上の混合物を使用することが好ましい可能性がある。適切かつ好ましい溶剤は、例えば、トルエン、アニソール、o−、m−もしくはp−キシレン、安息香酸メチル、メシチレン、テトラリン、ベラトロール、THF、メチル−THF、THP、クロロベンゼン、ジオキサン、フェノキシトルエン、特に3−フェノキシトルエン、(−)−フェンコン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、1−メチルナフタレン、2−メチルベンゾチアゾール、2−フェノキシエタノール、2−ピロリジノン、3−メチルアニソール、4−メチルアニソール、3,4−ジメチルアニソール、3,5−ジメチルアニソール、アセトフェノン、α−テルピネオール、ベンゾチアゾール、安息香酸ブチル、クメン、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、シクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、デカリン、ドデシルベンゼン、安息香酸エチル、インダン、安息香酸メチル、NMP、p−シメン、フェネト−ル、1,4−ジイソプロピルベンゼン、ジベンジルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、2−イソプロピルナフタレン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、1,1−ビス(3,4−ジメチルフェニル)エタンまたはそれらの溶剤の混合物である。
それゆえ、本発明は、少なくとも1つの式(1)の化合物または上述の好ましい形態および少なくとも1つのさらなる化合物、特に溶媒、を含んでなる、配合物、特に溶液または分散液をさらに提供するものである。このケースにおいて、式(1)の化合物および溶媒は別として、配合物はさらなる化合物、例えば1以上のマトリックス材料、を含んでいてもよい。
上述の式(1)の錯体および上述の好ましい形態は、電子素子において、活性成分として使用されうる。それゆえ、本発明は、電子素子において、式(1)の化合物または好ましい形態のうちの1つの化合物の使用をさらに提供するものである。さらに、本発明の化合物は、光触媒反応において、酸素センサーにおいて、一重項酸素の製造に使用されうる。
本発明は、さらに、少なくとも1つの式(1)の化合物または好ましい形態による化合物を含んでなる電子素子を提供するものである。
電子素子は、アノード、カソードおよび少なくとも1つの層(ここで、この層は少なくとも1つの有機または有機金属化合物を含んでなる)を具備してなるあらゆる素子を意味するものと解される。よって、本発明による電子素子は、アノード、カソードおよび少なくとも1つの上述の式(1)の化合物を含んでなる少なくとも1つの層を具備してなる。ここで、好ましい電子素子は、少なくとも1つの層に、少なくとも1つの上述の式(1)の化合物を含んでなる、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED、PLED)、有機集積回路(O−IC)、有機電界効果トランジスタ(O−FET)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)、有機発光トランジスタ(O−LET)、有機太陽電池(O−SC)、有機光学検査器、有機感光体、有機電場消光素子(O−FQD)、発光電気化学セル(LEC)、および/または有機レーザーダイオード(O−laser)からなる群から選択される。特に好ましくは、有機エレクトロルミネッセンス素子である。活性成分は、通常アノードとカソードの間に導入された有機または無機材料、例えば電荷注入、電荷輸送もしくは電荷ブロッカー材料、特には発光材料およびマトリックス材料、である。本発明の化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子中の発光材料として、特に良好な特性を示す。本発明の好ましい形態は、それゆえ、有機エレクトロルミネッセンス素子である。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、カソード、アノード、および少なくとも一つの発光層を具備してなる。これらの層以外に、それはまた、更なる層、例えば、各々の場合に、1つ以上のホール注入層、ホール輸送層、ホールブロック層、電子輸送層、電子注入層、励起子ブロック層、電子ブロック層、電荷発生層および/または有機もしくは無機p/n接合を含んでいてもよい。例えば、励起子ブロック機能および/またはエレクトロルミネッセンス素子において電荷バランスを制御する中間層が、同様に2つの発光層の間に導入されてもよい。しかし、これらの層の各々は、必ずしも存在しなければならないとは限らないということが、指摘されるべきである。
このケースにおいて、有機エレクトロルミネッセンス素子が発光層、または複数の発光層を含むことが可能である。複数の発光層が存在する場合、これらは、好ましくは、全体として、380nm〜750nmに複数の発光極大を有し、その結果、全体として白色発光を生じる、すなわち、蛍光または燐光を発することができる様々な発光化合物が、発光層中に用いられる。好ましい形態は、3層系(そこでは3つの層が青色、緑色および/または橙色もしくは赤色発光を示す(例えば、WO2005/011013参照))、または3発光層より多い系である。さらに好ましい形態は、2層系であり、そこでは2つの層が青色および黄色発光、または青−緑および/または橙発光を示す。2層系は、照明用途に特に興味深いものである。この種の形態は、しばしば黄色または橙色発光を示すので、本発明の化合物に特に適している。白色発光のエレクトロルミネッセンス素子は、照明用途やディスプレイのバックライトとして、ディスプレイのカラーフィルターとして、使用することができる。
本発明の好ましい形態において、有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の発光層における発光物質として、式(1)の化合物または上述の好ましい形態を含んでなる。
式(1)の化合物が発光層における発光物質として使用されるとき、好ましくは1以上のマトリックス材料との組み合わせで使用される。式(1)の化合物とマトリックス材料の混合物は、発光体およびマトリックス材料の混合物に対し、体積で1%〜99%、好ましくは体積で2%〜90%、より好ましくは体積で3%〜40%、特に体積で5%〜15%、の式(1)の化合物を含む。それに対応して、混合物は、発光体およびマトリックス材料の混合物に対し、体積で99%〜1%、好ましくは体積で98%〜10%、より好ましくは体積で97%〜60%、特に体積で95%〜85%のマトリックス材料を含む。
使用されるマトリックス材料は、通常、公知技術によってその目的として知られているいかなる材料であってもよい。マトリックス材料の三重項準位は、好ましくは発光体の三重項単位よりも高い。
本発明の化合物の適切なマトリックス材料は、ケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシド、およびスルホン(例えば、WO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627またはWO2010/006680による)、トリアリールアミン、カルバゾール誘導体(例えば、CBP(N,N−ビスカルバゾニルビフェニル))、m−CBPもしくはカルバゾ−ル誘導体(WO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527、WO2008/086851またはUS2009/0134784に開示される)、インドロカルバゾール誘導体(例えば、WO2007/063754またはWO2008/056746による)、インデノカルバゾール誘導体(例えば、WO2010/136109またはWO2011/000455による)、アザカルバゾール(例えば、EP1617710、EP1617711、EP1731584、JP2005/347160による)、バイポーラーマトリックス材料(例えば、WO2007/137725による)、シラン(例えば、WO2005/111172による)、アザボロールもしくはボロン酸エステル(例えば、WO2006/117052による)、ジアザシロール誘導体(例えば、WO2010/054729による)、ジアザホスホール誘導体(例えば、WO2010/054730による)、トリアジン誘導体(例えば、WO2010/015306、WO2007/063754またはWO2008/056746による)、亜鉛錯体(例えば、EP652273もしくはWO2009/062578による)、ベリリウム錯体、ジベンゾフラン誘導体(例えば、WO2009/148015による)、架橋カルバゾール誘導体(例えば、US2009/0136779、WO2010/050778、WO2011/042107またはWO2011/088877)である。
混合物として、複数の異なるマトリックス材料を使用することも好ましい。この目的で特に適切なのは、少なくとも1つの電子輸送マトリックス材料および少なくとも1つの正孔輸送マトリックス材料の混合物、または少なくとも2つの電子輸送マトリックス材料の混合物、または少なくとも1つの正孔もしくは電子輸送マトリックス材料および少なくとも1つの大きなバンドギャップを有し、それゆえ実質的に電気的に不活性であり、電荷輸送にあるとしても相当な程度関与することはない、例えばWO2010/108579に開示される、さらなる材料の混合物である。好ましい組み合わせは、本発明の金属錯体の混合マトリックスとして、例えば、芳香族ケトンもしくはトリアジン誘導体と、トリアリールアミン誘導体もしくはカルバゾール誘導体との使用である。
さらに好ましくは、2以上の三重項発光体の混合物をマトリックスと共に使用することである。このケースにおいて、より短い発光波長スペクトルを有する三重項発光体が、より長い発光波長スペクトルを有する三重項発光体の共マトリックスとして機能する。例えば、青色もしくは緑色発光三重項発光体を本発明の式(1)の錯体の共マトリックスとして使用することが可能である。
本発明による化合物はまた、例えばWO98/24271、US2011/0248247およびUS2012/0223633に開示されるように、有機エレクトロルミネッセンス素子において燐光発光体として、特に適切である。このマルチカラーディスプレイ部品において、さらなる青色発光層は、蒸着によって、すべてのエリアに、青色以外の色を含む、全てのピクセルに適用される。本発明による化合物は、赤色および/または緑色のピクセルの発光体として使用されるとき、蒸着によって適用された青色発光層とともに、非常に優れた発光となることがわかってきた。
カソードは、好ましくは、様々な金属、例えばアルカリ土類金属、アルカリ金属、主族の金属もしくはランタノイド(例えばCa、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm等)を含んでなる、低仕事関数を有する金属、金属合金もしくは多層構造体を含んでなる。さらに、適しているのは、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属および銀を含んでなる合金(例えば、マグネシウムと銀を含んでなる合金)である。多層構造体の場合には、比較的高い仕事関数を有する更なる金属、例えば、Agもまた、前記金属に加えて用いられてもよく、この場合、金属の組合せ、例えば、Ca/AgまたはBa/Agが、一般に用いられる。高い誘電率を有する材料からなる薄い中間層を、金属カソードと有機半導体の間に導入することもまた、好ましいことがある。この目的に使用しやすい例は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のフッ化物であるが、対応する酸化物もしくは炭酸塩(例えば、LiF、LiO、BaF、MgO、NaF、CsF、CsCO等)も適切である。この層の層厚は、好ましくは、0.5〜5nmである。
アノードは、好ましくは、高仕事関数を有する材料を含んでなる。アノードは、好ましくは、4.5eV(対真空)を超える仕事関数を有する。高い酸化還元電位を有する金属はこの目的に適し、例えばAg、PtまたはAuである。一方では、金属/金属酸化物の電極(例えばAl/Ni/NiOx、Al/PtOx)もまた好ましいことがある。いくつかの用途では、有機材料(O−SC)の照射、または光の取出し(OLED/PLED、O−LASER)を促進するために、少なくとも一つの電極が透明または部分的に透明でなければならない。好ましい構造は、透明アノードを使用する。ここで、好ましいアノード材料は、導電性混合金属酸化物である。特に好ましいのは、酸化インジウムスズ(ITO)または酸化インジウム亜鉛(IZO)である。さらに好ましいのは、ドーピングされた導電性有機材料、特に、ドーピングされた導電性ポリマー、である。
さらなる層において、先行技術に従って通常層に用いられるすべての材料を使用することが可能である。従って、当業者は、エレクトロルミネッセンス素子において、いかなる材料を、発明的工夫なしで、本発明の材料と組み合わせて使用することができるであろう。
このような素子の寿命は、水および/または空気が存在すると著しく短くなるので、素子は、(用途に応じて)対応して構造化され、接点が備えられ、最後に密閉される。
さらに好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、昇華法により被覆されることを特徴とし、材料は、10−5mbar未満、好ましくは10−6mbar未満の初期圧力で、真空昇華ユニット中で真空蒸着される。しかし、初期圧力は、例えば10−7mbar未満よりさらに低くてもよい。
1つ以上の層が、OVPD(有機気相蒸着)法により、またはキャリヤガスの昇華を用いて被覆されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子も同様に好ましい。ここで、材料は、10−5mbar〜1barの圧力で付される。この方法の特別な場合は、OVJP(有機蒸気ジェット印刷)法であり、この方法では、材料は、ノズルを通して直接施されて、構造化される(例えば、M.S.Arnold et al.,Appl.Phys.Lett.2008,92,053301)。
さらに、好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、例えばスピンコーティングにより、または、例えばスクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、LITI(光誘起熱画像化、熱転写印刷)、インクジェット印刷のような任意の所望の印刷法により溶液から製造されることを特徴とするものである。可溶性の化合物が、この目的のためには必要であり、これは、例えば適当な置換により得られる。これらの方法は、特にオリゴマ―、デンドリマーおよびポリマーにも適当である。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層を溶液から適用し、1以上の他の層を蒸着による適用するハイブリッドの系として製造されることも可能である。例えば、式(1)の化合物およびマトリックス材料を含んでなる発光層に溶液から適用し、正孔ブロック層および/または電子伝導層に減圧下蒸着によって適用することが可能である。
これらの方法は、一般的な意味において、当業者に知られており、式(1)の化合物または上述の好ましい形態を含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子に困難なく適用されうる。
本発明による電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子、は、以下の驚くべき利点の1つ以上によって従来技術と区別される。
1.式(1)の化合物は、多くの通常使用される有機溶剤に良好な溶解性を示し、それゆえ溶液からの工程に非常に優れた適合性を有する。
2.化合物は、高いフォトルミネッセンス量子効率を有する。
3.化合物は、従来技術による同様のカルバゾール誘導体によって置換された化合物よりも、狭い発光スペクトルを有する。これによって、より素晴らしい色純度となる。
上記に列挙した利点は、他の電気的特性の障害を伴わないものである。
本発明は、続いて実施例によって詳細に例示されるが、それによっていかなる限定を意図しない。当業者は、詳細な説明を用いて、開示された範囲にわたって本発明を実施することができ、発明的工夫なしで、本発明に従う電子素子をさらに製造することができるであろう。
実施例:
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。角括弧内の各数字は、文献から知られる化合物のCAS番号に関する。
A)前駆体の調製:ホモレプティック臭素化イリジウム錯体
A.1)Ir(L1Br)/トリス[1−(3−ブロモフェニル)イソキノリナート]イリジウム(III)
Figure 0006434035
4.84g(10.0mmol)のビス(アセチルアセトナート)ジクロロイリジウム(III)酸ナトリウム[770720−50−8]および14.45g(50.9mmol)の1−(3−ブロモフェニル)イソキノリン[936498−09−8]の混合物が、200mLのエチレングリコール中で、還流下48時間加熱される。冷却後、形成された析出物は、ガラスフィルターフリットを使用して取り除かれ、それぞれ水50mLで3回、それぞれメタノール50mLで3回洗浄される。粗生成物は、約200mLのDMSOから2回再結晶化され、それぞれ50mlのメタノールで3回洗浄され、減圧下で乾燥される。これによって、7.50g (7.20mmol、72% 理論値)のIr(L1Br)が赤色の固体として残る。
同様の方法で、前駆体Ir(L2Br)およびIr(L3)が、Na[Ir(acac)Cl]および適切な配位子Lから調製することができる:
Figure 0006434035
A.2)Ir(L4)/トリス(6−tert−ブチル−9,10−ジメチルベンゾ[4,5]イミダゾ[1,2−c]キナゾリナート)イリジウム(III)
Figure 0006434035
トリス(6−tert−ブチル−9,10−ジメチルベンゾ[4,5]イミダゾ[1,2−c]キナゾリナート)イリジウム(III)は、WO2011/157339に開示されるように調製されうる。4.90g(10.1mmol)のトリス(アセチルアセトナート)イリジウム(III)[15635−87−7]および18.20g(60.0mmol)の6−tert−ブチル−9,10−ジメチルベンゾ[4,5]イミダゾ[1,2−c]キナゾリン[1352330−29−0]の混合物は、ガラスで被覆されたマグネチックスターラーバーと共に、厚肉の50mLガラスアンプルに、減圧下(圧力約10−5mbar)、溶解することにより密封される。アンプルは、撹拌しながら、270℃で100h加熱される。冷却後、アンプルは開かれる(注意:アンプルは通常圧力がかかっている)。シンターケーキ(sinter cake)は、100mLのジクロロメタン中で、3hの間、100gのガラスビーズ(直径3mm)で撹拌され、この間に機械的に消化される。微粒子懸濁液は、ガラスビーズから分離され、固体はガラスフィルターフリットを使用して吸引ろ過され、減圧下で乾燥される。粗生成物は、アルミナ(ベーシック、活性レベル1)上の高温抽出器中の約500mLのTHFで抽出される。溶媒は、減圧下で約100mLまで濃縮され、金属錯体は約200mLのメタノールの漸進的な滴下により、析出する。固体は、吸引ろ過され、減圧下で乾燥される。これによって、5.72g(5.20mmol、52% 理論置)が黄色の粉体として残される。
A.3)Ir(L3Br)/トリス[3−(3−ブロモフェニル)イソキノリナート]イリジウム(III)
Figure 0006434035
5.88g(33.0mmol)のN−ブロモスクシンイミドが、氷で冷却されながら、5℃を超えない温度で、150mLのTHF中の8.04g(10.0mmol)のIr(L3)混合物に加えられる。混合物は、0℃で1h撹拌され、そして冷却はやめられ、混合物はさらに24h撹拌される。溶媒は減圧下で除去され、のこった残留物は、60℃でそれぞれ50mLのエタノールで3回、撹拌によって抽出される。これによって、9.72g(9.33mmol、93% 理論値)のIr(L3Br)が赤色固体として残される。
同様の方法において、Ir(L4)の臭素化によりIr(L4Br)を調製することが可能である:
Figure 0006434035
B)前駆体の調製:クロロダイマー
塩素架橋二量体イリジウム錯体は、S.Sprouse、K.A.King、P.J.Spellane、R.J.Watts、J.Am.Chem.Soc.106、6647−6653(1984)と同様に、調製されうる:
[Ir(L1Br)Cl]/テトラキス(1−(3−ブロモフェニル)イソキノリナート)(μ−ジクロロ)ジイリジウム(III)
Figure 0006434035
3.53g(10.0mmol)の塩化イリジウム(III)水和物[14996−61−3]が、6.29g(22.1mmol)の1−(3−ブロモフェニル)イソキノリン[936498−09−8]とともに、300mLのエトキシエタノールおよび100mLの水の混合中で、24h加熱還流される。室温に冷却された後、形成された固体は、ガラスフィルターフリットを使用して分離され、それぞれ50mLのエタノールで3回洗浄される。これによって、10.06g(6.34mmol、63% 理論値)が赤色固体として残される。
同様の方法で、塩化イリジウム(III)水和物および適切な配位子Lから、前駆体[Ir(L2Br)Cl]および[Ir(L5Br)Cl]が調製されうる。
Figure 0006434035
C)前駆体の調製:ボロン酸エステル
BS1/8,8−ジメチル−3−フェニル−6−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロラン−2−イル)−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン
Figure 0006434035
9.8g(100mmol)の酢酸カリウム、24.1g(95mmol)のビス(ピナコラト)ジボランおよび920mg(1.1mmol)の1,1’−ビス(ジフェニホスフィノフェロセン)パラジウム(II)塩化−ジクロロメタン錯体が、350mLのTHF中の19.7g(45mmol)の6−ブロモ−8,8−ジメチル−3−フェニル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン[1342816−23−2]の初期量に加えられる。混合物は、18h加熱還流される。冷却後、300mLの酢酸エチルおよび300mLの水が加えられる。有機相は除去され、それぞれ150mLの水で3回洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥される。溶媒は、還流下で除去される。残留物は、約25gのアルミナ(ベーシック、活性レベル1)上の高温抽出器中で、150mLのトルエンで抽出される。冷却後、混合物は減圧下で約50mLに濃縮され、そして徐々に150mLのエタノールが加えられる。形成される固体は、吸引ろ過され、減圧下で乾燥される。これにより、17.4g(36mmol、80% 理論値)が黄色固体として残される。
同様の方法で、ボロン酸エステルBS2〜BS9が調製されうる:
Figure 0006434035
D)前駆体の調製:配位子
L6/1−(イソキノリン−1−イル)−3−(8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イル)フェニル
Figure 0006434035
29.8g(10.5mmol)の1−(3−ブロモフェニル)イソキノリン[936498−09−8]が4.5g(13.8mmol)の8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イルボロン酸[1307793−50−5]、4.4g(31.8mmol)の炭酸カリウムおよび0.3g(0.25mmol)のテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)とともに、150mLのトルエンおよび100 mLの水の混合物中に最初に投入され、5h激しく撹拌されながら、加熱還流される。室温に冷却された後。相は分離される。有機相は、それぞれ水100mLで3回洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、減圧下で乾燥するまで濃縮される。残留物は、高真空下(圧力約10−6mbar)、300℃で、昇華される。これによって、37.5g(7.7mmol、73% 理論値)の生成物(H NMRで決定される)が薄茶色の粉体として残される。
同様の方法で、配位子L7〜L16を調製することができる:
Figure 0006434035
Figure 0006434035
E)前駆体の調製:ヘテロレプティック臭素化イリジウム錯体
E.1)Ir(L1Br)(CL1)/ビス[1−(3−ブロモフェニル)イソキノリナート]イリジウム(III)アセチルアセトナート
Figure 0006434035
9.96g(6.3mmol)のテトラキス(1−(3−ブロモフェニル)イソキノリナート)(μ−ジクロロ)ジイリジウム[Ir(L1Br)Cl]が75mLの2−エトキシエタノールおよび25mLの水の混合物に懸濁され、1.35g(13.5mmol)のアセチルアセトン[1522−20−9]および1.59g(15.0mmol)の炭酸ナトリウムが加えられ、そして混合物は20h加熱還流される。加熱をやめ、75mLの水が徐々にいまだに温かい混合物に滴下される。冷却後、形成される固体は、ガラスフィルターフリットによって除去され、50mLの水で3回、50mLのメタノールで3回洗浄され、減圧下で乾燥される。固体は、50gのアルミナ(ベーシック、活性レベル1)上で高温抽出器で、400mLのトルエンで抽出される。冷却後、懸濁液は減圧下で約100mLに濃縮され、200mLのメタノールが加えられ、そして混合物は1h撹拌される。固体は吸引ろ過され、50mLのメタノ−ルで2回洗浄され、還流下で乾燥される。純度がH NMRおよび/またはHPLCによって99%を下回る場合、高温抽出ステップは繰り返される。これによって、8.97g(10.4mmol、83% 理論値)が赤色粉体として残される。
同様の方法で、錯体Ir(L1Br)(CL2)〜Ir(L2Br)(CL3)が調製されうる。
Figure 0006434035
Figure 0006434035
E.2)Ir(L1Br)(CL7)/ビス−[1−(3−ブロモフェニル)イソキノリナート](2−フェニルピリジナート)イリジウム(III)
Figure 0006434035
9.53g(6.0mmol)の[Ir(L1Br)Cl]が最初に400mLのジクロロメタンに導入され、3.13g(12.2mmol)のトリフルオロメチルスルホン酸銀および8mL(6.34g、198mmol)のメタノールと、室温で、15h撹拌される。懸濁液はセライトを通してろ過され、ろ液は減圧下で50mLに濃縮される。200mLのヘプタンが混合物に加えられ、1h撹拌される。形成された固体は、ガラスフィルターフリットによって除去され、75mLのヘプタンで2回洗浄され、高真空下(圧力約10−5mbar)で乾燥される。残留物は、500mLのエタノールで懸濁され、1.83g(11.8mmol)の2−フェニルピリジンおよび1.54g(14.4mmol)の2,6−ジメチルピリジンが加えられ、そして混合物は48h加熱還流される。固体はガラスフィルターフリットによって除去され、50mLのエタノールで3回洗浄され、減圧下で乾燥される。残留物は250mLのエチレングリコールで懸濁され、8h190℃に加熱される。加熱がやめられ、約80℃に冷却された後、400mLのエタノールが加えられ、そして混合物は24h撹拌される。固体はガラスフィルターフリットによって除去され、50mLのエタノールで2回洗浄され、高真空下(圧力約10−5mbar)で乾燥される。これによって、6.71g(7.3mmol、61%理論値)の生成物(これはH NMRによって約純度98%である)が赤色粉体として残される。
同様の方法で、前駆体Ir(L5Br)(CL7)〜Ir(L2Br)(L16)を調製できる。
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
F)本発明による錯体の調製
F.1)ホモレプティック1−フェニルイソキノリン−イリジウム錯体
K1/トリス{1−[3−(8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イル)フェン−1−イル]イソキノリナート}イリジウム(III)
Figure 0006434035
7.50g(7.2mmol)のIr(L1Br)、7.10g(21.7mmol)の8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イルボロン酸[1307793−50−5]、12.62g(54.8mmol)のリン酸カリウム1水和物、49.4mg(0.22mmol)の酢酸パラジウム(II)および0.3mL(0.30mmol)のトリ−t−ブチルホスフィン溶液(トルエン中に1M)が、150mLのトルエン、100mLのジオキサンおよび175mLの水の混合物中で、激しく撹拌しながら15h加熱還流される。室温に冷却された後、相分離される。水相はそれぞれ100mLのトルエンで3回、それぞれ100mLのジクロロメタンで2回、洗浄される。混ぜ合わされた有機相は、それぞれ250mLの水で3回洗浄され、MgSOで乾燥され、減圧下で約150mLに濃縮される。450mLのエタノールは、撹拌しながらゆっくりと滴下され、そして、懸濁液はさらに1h撹拌される。固体は吸引ろ過され、それぞれ50mLのエタノールで2回洗浄され、減圧下で乾燥され、そして、75gのアルミナ(ベーシック、活性レベル1)上で約250mLのトルエンで、高温抽出器で、抽出される。溶媒は、減圧下で、約75mLに濃縮される。懸濁液は、さらに1h撹拌され、そして固体は吸引ろ過され、減圧下で乾燥される。生成物は、THF/MeOH混合物(90:10 v:v)とともにシリカゲルを用いてクロマトフラフィにより純化され、減圧下で溶媒が取り除かれ、最終的に高真空下(圧力約10−6mbar)、300℃で加熱される。これによって、4.95g(3.0mmol、42%理論値)が、HPLCによって99.8%の純度を有する赤色の粉体として、残される。
同様の方法で、錯体K2〜K36を調製することが可能である。トルエン中での溶解性が低すぎる場合に、高温抽出は所望によりクロロベンゼンまたはジクロロベンゼンで行うことができる。クロマトグラフィー精製の具体的な典型的溶離液は、THF/MeOH、ジクロロメタン/ヘプタン、ジクロロメタン/酢酸エチル、トルエン/酢酸エチルおよび純トルエンである。
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
F.2)ホモレプティック3−フェニルイソキノリン−イリジウム錯体
F.1に開示される同様の方法で、Ir(L3Br)から錯体K37〜K42を調製することは可能である:
Figure 0006434035
Figure 0006434035
F.3)ホモレプティック2−フェニルピリジン−イリジウム錯体
F.1に開示される同様の方法で、Ir(L2Br)から錯体K43〜K58を調製することは可能である:
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
F.4)ホモレプティックベンゾ[4,5]イミダゾ[1,2−c]キナゾリン−イリジウム錯体
F.1に開示される同様の方法で、Ir(L4Br)から錯体K59〜K66を調製することは可能である:
Figure 0006434035
Figure 0006434035
F.5)ヘテロレプティック錯体
F.5.1)K67/(O,O’−アセチルアセトナート)−ビス−{1−[3−(8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イル)フェン−1−イル]イソキノリナート}イリジウム(III)
Figure 0006434035
6.78g(7.9mmol)のIr(L1Br)(CL1)、5.24g(16.0mmol)の8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イルボロン酸[1307793−50−5]、3.07g(52.8mmol)のフッ化カリウム、44.9mg(0.20mmol)酢酸パラジウム(II)および0.3mL(0.3mmol)のトリ−t−ブチルホスフィン溶液(トルエン中に1M)が、12h激しく撹拌されながら、300mLのTHF中で加熱還流される。室温に冷却された後、溶媒は減圧下で完全に取り除かれる。残留物は、約50gのアルミナ(ベーシック、活性レベル1)上で250mLのトルエンで、高温抽出器で抽出される。溶媒は、減圧下で取り除かれ、残留物はTHF/MeOH混合物(98:2 v:v)とともにシリカゲルを使用して、クロマトフラフィによる精製される。溶媒は減圧下で取り除かれ、残留物は高真空下(圧力約10−6mbar)、250℃で加熱される。これによって、2.79g(2.2mmol、28%理論値)がHPLCによって99.9%の純度を有する赤色の粉体として、残される。
同様の方法で、錯体K68〜K85を調製することが可能である。クロマトグラフィー精製の具体的な典型的溶離液は、THF/MeOH、ジクロロメタン/ヘプタン、ジクロロメタン/酢酸エチル、トルエン/酢酸エチルおよび純トルエンである。
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
F.5.2)K86/ビス−{1−[3−(8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イル)フェン−1−イル]イソキノリナート}−(2−フェニルピリジナート)イリジウム(III)
Figure 0006434035
3.65g(4.0mmol)のビス−[1−(3−ブロモフェニル)イソキノリナート]−(2−フェニルピリジナート)イリジウム(III)が、2.91g(8.9mmol)の8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イルボロン酸[1307793−50−5]、4.15g(18.0mmol)のリン酸カリウム1水和物、53.9mg(0.24mmol)の酢酸パラジウム(II)および0.3mL(0.30mmol)のトリ−t−ブチルホスフィン溶液(トルエン中1M)とともに、150mLのトルエン、100mLのジオキサンおよび50mLの水の混合物中で、15h激しく撹拌されながら、加熱還流される。室温に冷却された後、相は分離される。水相は、それぞれ100mlのトルエンで3回洗浄される。混合された有機相は、それぞれ250mLの水で3回洗浄され、MgSOで乾燥され、減圧下で約150mLに濃縮される。450mLのエタノールは、撹拌されながら、ゆっくりと滴下され、懸濁液はさらに1時間撹拌される。固体は、吸引ろ過され、それぞれ50mLのエタノールで2回洗浄され、減圧下で乾燥され、50gのアルミナ(ベーシック、活性レベル1)上で約250mLのキシレンで高温抽出器で抽出される。溶媒は、減圧下約50mLまで濃縮される。懸濁液はさらに1h撹拌され、固体は吸引ろ過され、減圧下で乾燥される。生成物は、ヘプタン/ジクロロメタン混合物(90:10 v:v)とともにシリカゲルを使用してクロマトグラフィーにより精製され、減圧下で溶媒が取り除かれ、最後に高真空下(圧力約10−6mbar)300℃で加熱される。これによって、2.16g(1.6mmol、41% 理論値)がHPLCにより99.8%の純度を有する赤色粉体として残される。
同様の方法で、錯体K87〜K108を調製することができる。
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
G)K109の調製/ビス−{1−[3−(8,8−ジメチル−8H−インドロ [3,2,1−de]アクリジン−3−イル)フェン−1−イル]ピリジナート}プラチナ(II)
Figure 0006434035
ビス[(3−ブロモフェン−1−イル)ピリジナート]プラチナ(II)は、WO2004/041835に開示されるように、調製されうる。ビス{1−[3−(8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イル)フェン−1−イル]ピリジナート}プラチナ(II)は、F.1に開示される方法と同様に、ビス−[(3−ブロモフェン−1−イル)ピリジナート]プラチナ(II)および8,8−ジメチル−8H−インドロ[3,2,1−de]アクリジン−3−イルボロン酸[1307793−50−5]から調製されうる。
H)比較例の調製
H.1)比較例C1およびC2の調製
Figure 0006434035
比較例C1およびC2はWO2011/141120によって調製されうる。
H.2)比較例C3〜C6の調製
比較例C3〜C6は、上述で開示される方法と同様に調製されうる:
Figure 0006434035
実施例1:溶液中のフォトルミネッセンス
本発明の錯体はトルエンに溶解されうる。表1の錯体のトルエン溶液のフォトルミネッセンススペクトルの特性データは、表2に記される。これは、約1mg/mLの濃度を有する溶液を用いて行われ、光学的励起は吸収極大(赤色錯体では約450nm、青色錯体では約380nm、緑色錯体では約410nm)で行われた。スペクトルにおいて、本発明による錯体はより狭い半値幅およびレッドシフトされたスペクトルを示す。
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
Figure 0006434035
実施例2:OLEDの製造
本発明による錯体は、溶液から製造されることが可能で、真空処理されたOLEDに比較すると、より簡易に製造が可能であるOLEDであり、それにもかかわらず、特性は良好である。既に、完全に溶液ベースのOLEDの製造が文献、例えばWO2004/037887、に多く開示されている。同様に、真空ベースのOLEDも、WO2004/058911を含み多く開示されている。以下に開示される実施例において、溶液ベースと真空ベースで適用された層がOLED内で複合化され、発光層を含むそれまでの処理が溶液から、その後の層について(正孔ブロック層および電子輸送層)真空から、影響を受けた。この目的で、従来開示された一般的方法は、ここで開示される状況(層の厚さのバリエーション、材料)に適合し、以下のように複合される:
構造は以下の通りである:
−基板、
−ITO(50nm)、
−PEDOT(80nmまたは20nm、赤色または緑色発光層に適する)、
−中間層(IL)(20nm)、
−発光層(EML)(60nm)、
−正孔ブロック層(HBL)(10nm)、
−電子伝導層(ETL)(40nm)、
−カソード。
使用される基板は、膜厚50nmの構造化ITO(インジウムスズ酸化物)で被覆されたカラスプレートである。より良好な処理のため、これらは、PEDOT:PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシ−2,5−チオフェン)ポリスチレンスルホン酸塩、Heraeus Precious Metals GmbH&Co.KG(ドイツ)から購入される)で被覆される。PEDOT:PSSは、空気下で水からスピンオンされ、引き続き、残留水を取り除くため、空気下で180℃10分間加熱される。中間層および発光層は、これらの被覆されたガラスプレートに適用される。使用される中間層は、正孔注入として機能し、架橋可能である。以下に示される構造のポリマーが使用され、WO2010/097155Aに従って合成できる。中間層はトルエンに溶解される。そのような溶液の典型的な固体含有量は、約5g/lであり、このとき素子として典型的である20nmの層の厚さがスピンコートによって達成される。この層は、不活性ガス、今回のケースではアルゴン、のもと、スピンコートされ、180℃60分間ベークされる。
Figure 0006434035
発光層は、常に、少なくとも1つのマトリックス材料(ホスト材料)および発光ドーパント(発光体)で構成される。さらに、複数のマトリックス材料および共ドーパント(co−dopant)の混合物であってもよい。TMM−A(92%):ドーパント(8%)の形で与えられる場合、ここでは、TMM−Aが発光層中に92%の重量比率で存在し、ドーパントは8%の重量割合で存在することを意味する。このような溶液の典型的な固体含有量は、約18g/lであり、このとき素子の典型である層厚60nmはスピンコートにより達成される。層は、不活性ガス雰囲気、今回のケースではアルゴン、中でスピンコートされ、180℃で10分間ベークされる。今回のケースで使用される材料は、表3に示される。
Figure 0006434035
正孔ブロック層および電子輸送層のための材料は、真空チャンバー内で熱蒸着される。電子輸送層は、例えば1以上の材料からなるものであってよく、その材料は特定の体積比で互いに同時蒸着される。ETM1:ETM2(50%:50%)の形で与えられた場合、ここではETM1およびETM2材料がそれぞれ50%の割合で層に存在していることを意味する。今回のケースで使用される材料を表4に示す。
Figure 0006434035
カソードは、100nmアルミニウム層の熱蒸着により形成される。OLEDは、標準的な方法であることを特徴とする。この目的で、エレクトロルミネッセンススペクトル、ランバート発光特性を仮定する電流−電圧−輝度特性線(IUL特性線)、および(駆動)寿命が決定される。IUL特性線を、駆動電圧(Vで表示)およびある輝度における外部量子効率(%で表示)のような固定値を決定することに使用する。エレクトロルミネッセンススペクトルは1000cd/mの輝度で測定され、CIE1931xおよびyカラーコーディネートはそれから計算される。8000cd/mにおけるLD80は、初期輝度8000cd/mのOLEDが、初期輝度の80%、つまり6400cd/mに低下するまでの寿命である。同様に、10000cd/mにおけるLD80は、初期輝度10000cd/mのOLEDが初期輝度の80%、つまり8000cd/mに低下するまでの寿命である。
50%のTMM−A、35のTMM−Bおよび15%のドーパントD(表1に従う)で構成されるEMLを有するOLEDのデータを表5に示す。このケースにおいて、ETM−1はHBLとして使用され、ETM1:ETM2(50%:50%)はETLとして使用される。本発明の錯体は、より低いカラーコーディネートのみを有するのではなく、既にフォトルミネッセンスからわかるように、同等の寿命と相まって、さらに高い外部量子効率を有するのである。
Figure 0006434035
30%のTMM−A、34%のTMM−B、30%の共ドーパントCおよび6%のドーパントD(表1に従う)で構成されるEMLを有するOLEDのデータを表6に示す。このケースにおいて、ETM−1はHBLとして、ETM1:ETM2(50%:50%)をETLとして使用される。本発明による錯体は対応する参照錯体よりも、一般により低いカラーコーディネートおよびより高い外部量子効率を有することがわかっている。
Figure 0006434035
20%のTMM−A、50%のTMM−Bおよび30%のドーパントD(表1に従う)で構成されるEMLを有するOLEDのデータを表7に示す。このケースにおいて、ETM−1はHBLとして、ETM1:ETM2(50%:50%)はETLとして使用される。本発明による錯体は、参照錯体と比べて、より高い外部量子効率を有することがわかっている。
Figure 0006434035

Claims (15)

  1. 式(1)の化合物。
    M(L)(L’) 式(1)
    (式中、一般式(1)の化合物は、以下の式(2)または式(3)の部分構造M(L)を含み:
    Figure 0006434035
    式中、Aは出現毎に同一であるか異なっており、以下の式(A)の基であり:
    Figure 0006434035
    式中、式(A)の点線は、この基の結合位置を表し、使用される他の記号や添え字は以下である:
    Mは、イリジウム、ロジウム、プラチナおよびパラジウムからなる群から選択される金属であり;
    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;
    Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、RC=CR、RC=N、O、S、SeまたはNRであり;
    Vは、出現毎に同一であるかまたは異なり、O、S、SeまたはNRであり;
    Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合またはC(R、C(=O)、O、S、NRおよびBRから選択される二価基であり;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR 、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜40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2〜40個の炭素原子を有する直鎖の、アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(それぞれが1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接しないCH基はRC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R 、C=S、C=Se、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRによって置換されていてもよく、1以上の水素原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置換されていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、芳香族、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって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10〜40個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって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、または2以上のこれらの基の組み合わせであり;同時に、2以上のRラジカルが単環式もしくは多環式、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい;
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR 、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜40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2〜40個の炭素原子を有する直鎖のアルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する、分枝もしくは環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(それぞれ、1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接しないCH基はRC=CR、C≡C、Si(R、Ge(R、Sn(R 、C=S、C=Se、C=NR、P(=O)(R)、SO、SO、NR、O、SまたはCONRによって置換されていてもよく、1以上の水素原子はD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置換されていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、Rラジカルによって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、10〜40個の芳香族環原子を有し、Rラジカルによって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、または2以上のこれらの基の組み合わせであり;同時に、2以上の隣接するRラジカルがともに単環式もしくは多環式、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい;
    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、および/または芳香族ヒドロカルビルラジカル(ここで1以上の水素原子はFによって置換されていてもよい)であり;同時に、2以上のR置換基が単環式もしくは多環式、脂肪族、芳香族および/またはベンゾ縮合環系を形成してもよい;
    L’は、出現毎に同一であるかまたは異なり、共配位子であり;
    nは、Mがイリジウムまたはロジウムである場合に、1、2または3であり、Mがプラチナまたはパラジウムであるときに、1または2であり;
    mは、0、1、2、3または4であり;
    a、b、cは、出現毎に同一であるかまたは異なり、0または1であり、a=0またはb=0またはc=0は、それぞれY基が存在せず、代わりにRラジカルがそれぞれのケースにおいて対応する炭素原子と結合していることを意味し、ただし、a+b+c≧2であり;
    同時に、2以上の配位子Lが互いに結合されるか、またはLが任意の架橋Zを介してL’と結合され、そして三座、四座、五座もしくは六座配位子の系を形成することも可能である)
  2. 環あたり、0または1つの記号XがNであり、その他の記号XがCRであることを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
  3. 式(A)の基において、添え字a、bおよびcのうち、2つが1であり、3つめの添え字が0であることを特徴とする、請求項1または2に記載の化合物。
  4. A基が出現毎に同一であるかまたは異なり、以下の(A−1)、(A−2)および(A−3)式の基から選択されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 0006434035
    (式中、
    Yは、C(R、NR、OまたはSであり、かつさらに使用される記号は請求項1で定義した意味を有する)
  5. A基は、出現毎に同一であるかまたは異なり、以下の(A−1b)、(A−2b)および(A−3b)式の基から選択され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化合物。
    Figure 0006434035
    (式中、使用される記号は、請求項1に定義した意味を有する)
  6. 使用される記号および添え字が以下:
    Mは、イリジウムまたはプラチナであり;
    Aは、出現毎に同一であるかまたは異なり、請求項4に記載の、式(A−1)、(A−2)または(A−3)の基であり;
    Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRであり;
    Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、RC=CRまたはRC=Nであり;
    Vは、出現毎に同一であるかまたは異なり、O、SまたはNRであり;
    Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、C(R、NRまたはO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化合物。
  7. 使用される記号および添え字が以下:
    Mは、イリジウムであり;
    Aは、出現毎に同一であるかまたは異なり、請求項5に記載の、式(A−1b)、(A−2b)、(A−3b)の基であり;
    Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRであり;
    Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、RC=CRであり;
    Vは、Sであり;
    Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、C(R、NRまたはO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化合物。
  8. 隣接するRラジカルが互いに環を形成し、式(2)または(3)の部分構造が、以下の式(4−1)、(4−2)、(4−3)、(4−4)、(5−1)、(5−2)および(5−3)の部分構造から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化合物。
    Figure 0006434035
    (式中、使用される記号および添え字は、請求項1で定義された意味を有する)
  9. ラジカルのうちの1つの代わりに、架橋Z単位が存在し、かつ化合物が式(6)〜(9)から選択され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化合物。
    Figure 0006434035
    (式中、使用される記号は、請求項1に定義された意味を有し、Zは、第III族、第IV族、第V族、および/または第VI族の1〜80個の原子を含む架橋単位、または3−〜6−員同素環または複素環(これは、サブリガンドLを互いに、またはLをL’に共有結合する)である)
  10. L’が一酸化炭素、一酸化窒素、シアン化アルキル、シアン化アリール、アルキルイソシアニド、アリールイソシアニド、アミン、ホスフィン、ホスファイト、アルシン、スチビン、窒素含有複素環、カルベン、水素化物、重水素化物、ハロゲン化物F、Cl、BrおよびI、アルキルもしくはアリールアセチリド、シアン化物、シアネート、イソシアネート、チオシアネート、イソチオシアネート、脂肪族もしくは芳香族アルコキシド、脂肪族もしくは芳香族チオアルコキサイド、アミド、カルボキシレート、アリール基、O2−、S2−、炭化物、ナイトレン、ジアミン、イミン、ジホスフィン、1,3−ジケトン由来の1,3−ジケトネート、3−ケトエステル由来の3−ケトネート、アミノカルボン酸由来のカルボキシレート、サリチルイミン由来のサリチルイミネート、ジアルコキサイド、ジチオレート、窒素含有複素環のボーレート、および二座モノアニオン性配位子(少なくとも1つの金属−炭素結合を有し、金属とともに、シクロメタル化5員環もしくは6員環を有する)からなる群から選択され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化合物。
  11. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の化合物の調製方法であって、
    対応する遊離配位子と、式(55)の金属アルコキサイド、式(56)の金属ケトケトネート、式(57)の金属ハロゲン化物、式(58)の二量体金属錯体、またはアルコキサイドおよび/またはハロゲン化物および/またはヒドロキシラジカルおよびケトケトネートラジカルの両方を有する金属化合物との反応を含んでなる、方法。
    Figure 0006434035
    (式中、記号M、m、nおよびRは、請求項1で定義された意味を有し、Hal=F、Cl、BrまたはIである)
  12. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物および少なくとも1つの溶剤を含んでなる配合剤。
  13. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の化合物または請求項12に記載の配合物の、電子素子における、または光触媒反応もしくは酸素センサーにおける一重項酸素製造のための、使用。
  14. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物を含んでなる、有機エレクトロルミネッセンス素子、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、有機発光トランジスタ、有機太陽電池、有機光学検査器、有機感光体、有機電場消光素子、発光電気化学セルおよび/または有機レーザーダイオードから選択される、電子素子。
  15. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の化合物が、1以上の発光層における発光化合物として、所望によりマトリックス材料と組み合わせて、使用されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子である請求項14に記載の電子素子。
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