JP6865753B2 - 発光組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、赤外線発光組成物、この発光組成物を含む溶液及び発光デバイス;並びにこの発光デバイスの製造方法に関する。
活性有機材料を含有する電子デバイスには、デバイス、例えば有機発光ダイオード(OLED)、有機光応答性デバイス(特に有機光起電性デバイス及び有機光センサ)、有機トランジスタ及びメモリアレイデバイスが含まれる。活性有機材料を含有するデバイスは、低重量、低消費電力及び可撓性のような利益をもたらし得る。さらに、可溶性有機材料の使用により、デバイス製造における溶液加工処理、例えばインクジェット印刷又はスピンコーティングの使用を可能にする。
OLEDは、アノード、カソード、並びにアノードとカソードとの間の1つ以上の有機層(少なくとも1つの有機発光層を含む)を含む。
デバイスの操作中、正孔はアノードを通してデバイスに注入され、電子はカソードを通して注入される。発光材料の最高被占軌道(HOMO)の正孔及び最低空軌道(LUMO)の電子が一緒になって励起子を形成し、そのエネルギーを光として放出する。
発光層は、半導体ホスト材料及び発光ドーパントを含んでいてもよく、ここでエネルギーはホスト材料から発光ドーパントへ移動する。例えば、J.Appl.Phys.65,3610,1989には、蛍光発光ドーパントでドープされたホスト材料が開示されている(すなわち光が一重項励起子の減衰を介して発光される発光材料)。
りん光ドーパントも既知である(すなわち、光が三重項励起子の減衰を介して発光される発光ドーパント)。
国際公開第2008/025997号は、溶液処理可能なトリアジンホスト材料及びりん光部分の組成物を開示している。
欧州特許出願公開第2287940号明細書は、式(I)で表される化合物又はその残基を含む組成物を開示している:
Figure 0006865753
式中、各Arは、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい1価の複素環式基を表す。
ディスプレイ及び照明用途のための赤色、緑色及び青色発光材料を含むOLEDが知られている。
赤外線発光材料を含有するOLEDも、例えば、Chuk−Lam Ho,Hua Li and Wai−Yeung Wong,「Red to near−infrared organometallic phosphorescent dyes for OLED applications」,J.Organomet.Chem.751(2014),261−285に開示されるように既知である。
赤外線発光OLEDに関連する問題は、効率が低いことである。
国際公開第2008/025997号 欧州特許出願公開第2287940号明細書
J.Appl.Phys.65,3610,1989 Chuk−Lam Ho,Hua Li and Wai−Yeung Wong,「Red to near−infrared organometallic phosphorescent dyes for OLED applications」,J.Organomet.Chem.751(2014),261−285
本発明の目的は、赤外線発光OLEDの効率を改善することである。
第1の態様において、本発明は、少なくとも650nmのピーク波長を有する発光化合物及び式(I)の基を含む材料を含む組成物を提供する:
Figure 0006865753
式中、Ar、Ar及びArは、各出現時において独立して、C6−20芳香族基及びC及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基から選択され、Ar、Ar及びArの少なくとも1つは、C及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基であり;
x、y及びzは、それぞれ独立して、少なくとも1であり;
n、m及びpはそれぞれ独立して0又は正の整数であり、
、R及びRは、各出現時において、独立して、置換基又はポリマー鎖に対する単結合であり、式(I)の基は、ポリマー鎖に対して3つ以下の単結合を有する。
第2の態様では、本発明は、1つ以上の溶媒に溶解した第1の態様による組成物を含む溶液を提供する。
第3の態様では、本発明は、アノード、カソード、及びこのアノードとカソードとの間にある発光層を含み、発光層が第1の態様に従う組成物を含む有機発光デバイスを提供する。
第4の態様では、本発明は、第3の態様に従う有機発光デバイスの形成方法を提供し、この方法がアノード及びカソードの一方の上に発光層を堆積する工程、及びアノード及びカソードの他方を発光層の上に堆積する工程を含む。
ここで本発明を、以下の図を参照してより詳細に記載する。
本発明の実施形態に従うOLEDを例示する。 本発明の一実施形態に従うデバイスと、デバイスが約725nmのピーク発光波長を有する比較デバイスとのエレクトロルミネッセンススペクトルである。 本発明の一実施形態に従うデバイスと、デバイスが約800nmのピーク発光波長を有する比較デバイスとのエレクトロルミネッセンススペクトルである。
図1は、正確な縮尺で描かれていないが、本発明の実施形態に従うOLED100を概略的に示している。OLED100は、基材107上に担持され、アノード101、カソード105、及びアノードとカソードとの間にある発光層103を含む。アノードとカソードとの間に、限定されないが、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロッキング層、電子ブロッキング層、正孔注入層及び電子注入層を含むさらなる層(図示せず)が提供されてもよい。
1つ以上のさらなる層を含む例示的なOLED構造は、以下を含む:
アノード/正孔注入層/発光層/カソード
アノード/正孔輸送層/発光層/カソード
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/カソード
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソード
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/カソード
好ましくは、デバイスは、正孔注入層及び正孔輸送層の一方又は両方、より好ましくは両方を含む。
好ましくは、デバイスは、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも1つを含む。
発光層103は、赤外線エミッタ、及び式(I)の基を含む材料を含む:
Figure 0006865753
式中、Ar、Ar及びArは、各出現時において独立して、C6−20芳香族基及びC及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基から選択され、Ar、Ar及びArの少なくとも1つは、C及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基であり;
x、y及びzは、それぞれ独立して、少なくとも1であり;
n、m及びpはそれぞれ独立して0又は正の整数であり、
、R及びRは、各出現時において独立して、置換基又はポリマー鎖に対する単結合であり、ここで式(I)の基は、ポリマー鎖に対して3つ以下の単結合を有する。
好ましくは、発光層103は、デバイスの唯一の発光層である。
好ましくは、使用時にデバイスによって放出される光の少なくとも90%又は95%、より好ましくは全光が、赤外線エミッタから放出される光である。
赤外線エミッタは、少なくとも650nm(650〜1000nmの範囲であってもよい)、好ましくは700〜850nmのピークを有するフォトルミネッセンススペクトルを有する。赤外線エミッタを含むデバイスは、これらの範囲の1つ以上の範囲内でピーク波長を有する光を放出することが好ましい。
赤外線エミッタのフォトルミネッセンススペクトルは、石英基材上にポリスチレンフィルム中の材料5重量%をキャスティングし、Hamamatsuによって供給される装置C9920−02を用いて窒素環境中で測定することによって測定されてもよい。
式(I)の基を含む材料は、赤外線エミッタの対応するエネルギー準位よりも0.1eV以下で低く、好ましくは少なくとも同じか又はそれより高い励起状態エネルギー準位を有する。蛍光赤外線エミッタの場合、ホスト材料の最低一重項励起状態(S)エネルギー準位は、好ましくは、蛍光赤外線エミッタのSエネルギー準位と少なくとも同じであるか又はそれより高い。りん光赤外線エミッタの場合、ホスト材料の最低三重項励起状態(T)エネルギー準位は、好ましくは、りん光赤外線エミッタのTエネルギー準位と少なくとも同じであるか又はそれより高い。
ホスト材料及び蛍光化合物の一重項励起状態エネルギー準位は、それぞれのフォトフルオレッセンス(photofluorescence)スペクトルから決定されてもよい。
ホスト材料及びりん光化合物の三重項励起状態エネルギー準位は、低温りん光分光法によって測定されたりん光スペクトルのエネルギーオンセットによって決定されてもよい(Y.V.Romaovskii et al,Physical Review Letters,2000,85(5),p1027,A.van Dijken et al,Journal of the American Chemical Society,2004,126,p7718)。
ホスト材料は、真空準位から少なくとも2.5eV、好ましくは真空準位から少なくとも2.6eV又は2.7eVの最低空軌道(LUMO)準位を有することが好ましい。
エミッタは、ホストよりも0.4eV未満で深い(真空準位から遠い)LUMOを有することが好ましい。
ホスト材料は、ポリマー又は非ポリマー性化合物であってもよい。本明細書に記載の非ポリマー性化合物は、約2,000ダルトン以下又は約1,000ダルトン以下の分子量を有していてもよい。
赤外線エミッタは、ホスト材料とブレンドするか、又は共有結合させてもよい。
赤外線エミッタは、赤外線エミッタと混合された式(I)のホスト材料を含む組成物中に、0.1〜40重量%(1〜20重量%であってもよい)の範囲の量で提供され得る。
式(I)の基を含むホスト材料がポリマーである場合、赤外線エミッタは、ポリマー骨格の側鎖基又は末端基として、又はポリマーの骨格中の繰り返し単位として提供され得る。この場合、赤外線エミッタを含む繰り返し単位は、ポリマーの繰り返し単位の0.1〜40mol%を形成してもよい。従って、本明細書に記載の式(I)の基を含む発光化合物及び材料の組成物は、単一のポリマー性材料、又はポリマーと発光化合物とを含むか、又はそれらからなる混合物であってもよいことが理解される。
好ましくは、Ar及びArはそれぞれC6−20アリール基(フェニル又はナフチルであってもよい)、(Ar)zはC及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基を含むか、又はそれらからなる。
式(I)における、上記の又はそれぞれの、C及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基は、好ましくは、単環式6員のヘテロ芳香族基(ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン又は1,3,5−トリアジン、好ましくはピリジンであってもよい)である。
好ましくは、式(I)のトリアジン基に直接結合したAr、Ar及びArの少なくとも1つは、C及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基である。
好ましくは、(Ar及び(Arは同じである。
x、y及びzはそれぞれ独立して1、2又は3であってもよい。
好ましくは、xは1である。
好ましくは、yは1である。
好ましくは、zは1又は2である。
例示的な基(Ar)zは以下である:
Figure 0006865753
、R及びR(存在する場合)は、独立して、各出現時において、F;CN;NO;及びC1−20アルキルからなる群から選択されてもよく、ここで上記アルキル基の1つ以上の非隣接で非末端のC原子はO、S、NR又はSiR 、COO又はCOで置き換えられていてもよく、ここでRは、各出現時において、C1−20ヒドロカルビル基、任意にはC1−12アルキル基、非置換フェニル、又は1つ以上のアルキル基で置換されたフェニルである。
本明細書で使用される場合、アルキル基の「非末端炭素原子」とは、n−アルキル鎖のメチル基又は分枝アルキル鎖のメチル基以外の炭素原子を意味する。
n、m及びpは、それぞれ独立して、0、1、2、3又は4であってもよい。
好ましくは、(Arは、置換基Rで置換されていない。
好ましくは、(Arは、置換基Rで置換されていない。
好ましくは、(Arは、非置換であるか、又は少なくとも1つの置換基R(1、2、3又は4つの置換基Rであってもよい)で置換されている。
ホスト材料がポリマーである場合、式(I)の基は、ポリマー鎖中のポリマー性繰り返し単位、ポリマー鎖のポリマー繰り返し単位の置換基、又はポリマー鎖の末端基である。好ましくは、式(I)の基は繰り返し単位である。
式(I)の繰り返し単位は、式(Ia)〜(Ic)から選択されてもよい
Figure 0006865753
式(Ia)のn及びmはそれぞれ少なくとも1であり;式(Ib)のnが少なくとも2であり;式(Ic)のn及びpはそれぞれ少なくとも1であることが理解される。
式(I)の例示的な繰り返し単位は、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基、好ましくは1つ以上のC1−20アルキル基で置換されていてもよい以下の構造を有する:
Figure 0006865753
Figure 0006865753
式(I)の繰り返し単位を含むホストポリマーは、好ましくは、式(I)の繰り返し単位及び1つ以上の共繰り返し単位を含むコポリマーである。式(I)の繰り返し単位は、好ましくはコポリマーの繰り返し単位の1〜50mol%(5〜50mol%であってもよい)を構成する。
ホストコポリマーは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいC6−20アリーレン共繰り返し単位を含んでもよい。
ホストコポリマーはアリールアミン共繰り返し単位を含んでいてもよい。
例示的なアリーレン繰り返し単位は、フェニレン、フルオレン、インデノフルオレン及びフェナントレン繰り返し単位であり、そのそれぞれは非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基で置換されてもよい。好ましい置換基は、C1−40ヒドロカルビル基から選択される。
アリーレン共繰り返し単位は、式(VII)〜(X)から選択されてもよい:
Figure 0006865753
式中、tは、各出現時において独立して0、1、2、3又は4であり、好ましくは1又は2であり;Rは、独立して各出現時において置換基であり;sは、独立して各出現時において0、1又は2、好ましくは0又は1であり;Rは、独立して各出現時において、置換基であり、ここで2つのR基は、連結して、非置換又は置換環を形成してもよい。
存在する場合、各R及びRは、独立して以下からなる群から選択されてもよい:
−アルキル(C1−20アルキルであってもよい)(ここで1つ以上の非隣接C原子は、置換されていてもよいアリール又はヘテロアリール、O、S、置換N、C=O又は−COO−で置き換えられてもよく、1つ以上のH原子がFで置き換えられてもよい);
−アリール及びヘテロアリール基、好ましくはC6−20アリール基、より好ましくはフェニル(非置換であってもよくもしくは1つ以上の置換基で置換されてもよい);及び
−線状又は分枝鎖のアリール又はヘテロアリール基、好ましくはC6−20アリール基、より好ましくはフェニル(これらの基のそれぞれは、独立して置換されてもよい)(式−(Ar12の基(式中、各Ar12は、独立してアリール又はヘテロアリール基であり、rは少なくとも2である)、好ましくは分枝又は線状鎖のフェニル基であってもよい)。
又はRがアリール又はヘテロアリール基、又は線状もしくは分枝鎖のアリール又はヘテロアリール基を含む場合、この又は各アリール又はヘテロアリール基は、以下からなる群から選択される1つ以上の置換基Rで置換されてもよく:
アルキル、例えばC1−20アルキル(ここで1つ以上の非隣接C原子は、O、S、置換N、C=O及び−COO−で置き換えられてもよく、アルキル基の1つ以上のH原子は、Fで置き換えられてもよい);
NR 、OR、SR、SiR 及び
フッ素、ニトロ及びシアノ;
ここで各Rは、独立して、アルキル、好ましくはC1−20アルキル;及びアリール又はヘテロアリール、好ましくはフェニル(1つ以上のC1−20アルキル基で置換されていてもよい)からなる群から選択される。
置換Nは、存在する場合、−NR10−であってもよく、ここでR10は置換基であり、C1−40ヒドロカルビル基(C1−20アルキル基であってもよい)であってもよい。
又はRのアリール又はヘテロアリール基の好ましい置換基は、C1−20アルキルから選択される。
2つの基Rが環を形成する場合、環の1つ以上の置換基は、存在する場合、C1−20アルキル基から選択されてもよい。
好ましくは、各R(存在する場合)及びRは、C1−40ヒドロカルビルから独立して選択される。好ましいC1−40ヒドロカルビル基はC1−20アルキル;非置換フェニル;1つ以上のC1−20アルキル基で置換されたフェニル;及び線状又は分枝鎖のフェニル基であり、ここで各フェニルは、非置換であってもよく、又は1つ以上のC1−20アルキル基で置換されていてもよい。
アリーレン繰り返し単位は、ホストポリマーの繰り返し単位の1〜99mol%、好ましくは10〜95mol%を形成してもよい。
ホストポリマーは、式(VI)のアリールアミン共繰り返し単位を含んでいてもよい:
Figure 0006865753
式中、Ar、Ar及びAr10は、各出現時において、独立に、置換又は非置換アリール又はヘテロアリールから選択され、gは0、1又は2、好ましくは0又は1であり、R13は、独立して各出現時において、置換基であり、d、e及びfはそれぞれ独立して1、2又は3である。
13は、gが1又は2である場合に各出現時において同一又は異なっていてもよく、好ましくはアルキル(C1−20アルキルであってもよい)、Ar11及びAr11基の分枝又は線状鎖からなる群から選択され、ここでAr11は、各出現時において、独立して置換又は非置換アリール又はヘテロアリールである。
同じN原子に直接結合したAr、Ar及び存在する場合はAr10及びAr11から選択されるいずれか2つの芳香族又はヘテロ芳香族基は、直接結合又は二価の連結原子又は基によって連結されてもよい。好ましい二価連結原子及び基としては、O、S;置換N;及び置換Cが挙げられる。
Ar及びAr10は、好ましくはC6−20アリールであり、より好ましくはフェニルであり、これは非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基で置換されてもよい。
g=0である場合、Arは好ましくはC6−20アリール、より好ましくはフェニルであり、これは非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基で置換されてもよい。
g=1である場合、Arは、好ましくはC6−20アリール、より好ましくはフェニルもしくは多環式芳香族基、例えばナフタレン、ペリレン、アントラセン又はフルオレンであり、これは非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されてもよい。
13は、好ましくはAr11又は分枝状もしくは線状鎖のAr11基である。Ar11は、各出現時において好ましくは、非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基で置換されてもよいフェニルである。
例示的な基R13としては、以下が挙げられ、そのそれぞれは、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されてもよく、式中、は、Nへの結合点を表す:
Figure 0006865753
d、e及びfは好ましくはそれぞれ1である。
Ar、Ar、及び存在する場合、Ar10及びAr11はそれぞれ独立して、非置換であり、又は1つ以上(1、2、3又は4であってもよい)の置換基で置換される。例示的な置換基は、置換又は非置換アルキル(C1−20アルキルであってもよい)から選択されてもよく、ここで1つ以上の非隣接C原子は、置換されていてもよいアリール又はヘテロアリール(好ましくはフェニル)、O、S、C=O又は−COO−で置き換えられてもよく、1つ以上のH原子はFで置き換えられてもよい。
Ar、Ar、及び存在する場合はAr10及びAr11の好ましい置換基は、C1−40ヒドロカルビル、好ましくはC1−20アルキルである。
式(VI)の好ましい繰り返し単位は、式(VI−1)、(VI−2)及び(VI−3)の非置換又は置換単位を含む:
Figure 0006865753
ホストコポリマーは、式(I)((Ia)、(Ib)又は(Ic)であってもよい)の繰り返し単位、及びアリールアミン繰り返し単位(式(VI)の繰り返し単位であってもよい)、及び本明細書に記載されるアリーレン繰り返し単位(式(VII)〜(X)の1つ以上のアリーレン繰り返し単位であってもよい)から選択される1つ以上の繰り返し単位を含んでいてもよい、又はそれらからなってもよい。
本明細書に記載されるポリマーは、これらに限定されないが、ホストポリマーを含んで、約3×10〜1×10、好ましくは1×10〜5×10の範囲のゲル浸透クロマトグラフィによって測定されるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)を有していてもよい。本明細書で記載されるポリマーのポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、1×10〜1×10、好ましくは1×10〜1×10であってもよい。
本明細書に記載されるポリマーは、これらに限定されないが、ホストポリマーを含み、好ましくは非晶質である。
赤外線エミッタ
本明細書に記載の赤外線エミッタは、蛍光又はりん光赤外線エミッタ、好ましくはりん光エミッタであってもよい。
赤外線エミッタは、好ましくはりん光金属錯体(ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金又は金、好ましくはIr3+の錯体であってもよい)である。りん光金属錯体は、好ましくは、少なくとも1つのC,N−シクロメタル化二座配位子を含む。
赤外線エミッタは式(II)を有していてもよい:
Figure 0006865753
式中:
Mは遷移金属であり;
Arは、5又は6員のヘテロアリール環又は多環式ヘテロ芳香族基であり;
Arは、芳香族環及びヘテロ芳香族環から選択される2つ以上の環を含む多環式基であり;
Ar及びArは、直接結合又は二価の連結基によって連結されていてもよく;
Lは配位子であり;
iは少なくとも1であり;
jは0又は正の整数であり;
aは0又は正の整数であり;
bは0又は正の整数であり;
、R及びRは、それぞれ独立して置換基であり;及び
(i)Arは、多環式ヘテロ芳香族基であり;又は
(ii)Arは、5員又は6員のヘテロアリール環であり、Arは、芳香族環及びヘテロ芳香族環から選択される少なくとも3つの環を含む多環式基である。
式(II)のりん光化合物の金属Mは、いずれかの適切な遷移金属、例えばdブロック元素の第2又は第3列の遷移金属(それぞれ周期表の第5及び第6周期)であり得る。例示的な金属としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び金が挙げられる。好ましくは、Mはイリジウムである。
式(II)の化合物は、以下の式の配位子以外の1つ以上の配位子Lを含んでいてもよい:
Figure 0006865753
配位子Lは、存在する場合、単座配位子又は多座配位子であってもよい。Lは二座配位子であってもよい。LはO,Oシクロメタル化配位子;N,Oシクロメタル化配位子(ピコリネートであってもよい);及びN,Nシクロメタル化配位子から選択されてもよい。
Lは以下の式の配位子であってもよい:
Figure 0006865753
式中、R16は各出現時において独立して置換基、好ましくはC1−10アルキルであり、R17はH又は置換基、好ましくはH又はC1−10アルキルであり;ここで1つのR16及びR17は連結して環(非置換であってもよく又は1つ以上の置換基(C1−20ヒドロカルビル基から選択される1つ以上の置換基であってもよい)で置換されてもよい6〜10員の芳香族又はヘテロ芳香族環であってもよい)を形成してもよい。
好ましくは、R16はC1−4アルキル、より好ましくはメチル又はtert−ブチルである。
好ましくは、jは0又は1である。
式(II)の化合物は、以下の式の少なくとも1つの配位子を含む:
Figure 0006865753
(i)の場合、Arは多環式ヘテロ芳香族基であり、Arは芳香族環及びヘテロ芳香族環から選択される少なくとも2つの環を含む多環式基である。
本明細書で使用される場合、「多環式ヘテロ芳香族基」は、ヘテロ芳香族環を含み、さらに芳香族環及びヘテロ芳香族環から選択される1つ以上の環を含む多環式基を意味する。多環式ヘテロ芳香族基の環は、縮合ヘテロ芳香族環又は芳香族環からなり得るか、又は1つ以上の非芳香族環を含み得る。好ましくは、多環式ヘテロ芳香族基のすべての芳香族又はヘテロ芳香族環は、互いに直接又は1つ以上の介在する芳香族又はヘテロ芳香族環を介して共役している。
(ii)の場合、Arは、単環式5又は6員のヘテロアリール環であり、Arは、芳香族環及びヘテロ芳香族環から選択される少なくとも3つの環を含む多環式基である。
多環式基Arは、縮合ヘテロ芳香族環又は芳香族環からなり得るか、又は1つ以上の非芳香族環を含み得る。好ましくは、多環式基Arのすべての芳香族又はヘテロ芳香族環は、互いに直接又は1つ以上の介在する芳香族又はヘテロ芳香族環を介して共役している。
多環式基Ar又はArは、10〜30員の多環式基であってもよい。
(i)の場合、Arは、C及びN原子の10員の多環式ヘテロ芳香族であってもよく、ベンゼン、ピリジン又はピラジンのいずれかに縮合したピリジン又はピラジンの多環式ヘテロ芳香族であってもよい。Arは、好ましくは、キノリン又はイソキノリンから選択される。配位子Ar〜Arは、以下の配位子から選択されてもよく、ここで式(II)に示されるようにキノリン基又はイソキノリン基がトリアジン基で置換され、1つ以上の置換基Rで置換されていてもよく、ここでArは非置換であるか、又は1つ以上の置換基Rで置換される:
Figure 0006865753
(i)の場合、Arは、配位子Ar〜Arが以下の配位子から選択されるように選択されてもよく、ここでArは1つ以上の置換基Rで置換されていてもよく、Arは非置換であるか又は1つ以上の置換基Rで置換される:
Figure 0006865753
式中、Xは各出現時において独立して、CR 、SiR 、NR、O又はSであり、ここでRは、独立して各出現時において、置換基である。
(ii)の場合、Arは、単環式5又は6員のヘテロ芳香族環、好ましくはC及びN原子の6員のヘテロ芳香族環、好ましくはピリジンであり、Arは好ましくは多環式芳香族基(C10−20多環式芳香族化合物であってもよい)である。好ましくは、(ii)の場合のArは、非置換であるか、又は1つ以上の置換基Rで置換されていてもよい3つ以上の縮合ベンゼン環、好ましくはフェナントレンの多環式芳香族炭化水素である。
(i)又は(ii)のいずれの場合も、(ArとArとの間の式(II)に示されるC−C結合に加えて)ArとArとの間に直接結合又は二価の連結基が存在してもよい。
及びRは、存在する場合には、独立して各出現時において、以下からなる群から選択されてもよい:
− C1−20アルキル(ここでC1−20アルキルの1つ以上の非隣接C原子は、−O−、−S−、C=O又は−COO−で置き換えられてもよく、1つ以上のH原子は、Fで置き換えられてもよい);及び
− 式−(Ar)pの基(ここで、Arは、各出現時において、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいC6−20アリール基又は5〜20員のヘテロアリール基であり;pは少なくとも1であり、1、2又は3であってもよい)。
Arの置換基は、存在する場合、F、CN、NO及びC1−20アルキルからなる群から選択されてもよく、ここで、C1−20アルキルの非隣接C原子の1つ以上は−O−、−S−、C=O又は−COO−で置き換えられてもよく、1つ以上のH原子がFで置き換えられてもよい。存在する場合、Arの1つ以上の置換基は、好ましくはC1−20アルキルから選択される。
は、各出現時において独立して、以下からなる群から選択されてもよい:
− C1−20アルキル(ここでC1−20アルキルの1つ以上の非隣接C原子は、−O−、−S−、C=O又は−COO−で置き換えられてもよく、1つ以上のH原子は、Fで置き換えられてもよい);及び
− 式−(Ar)qの基(ここで、Arは、各出現時において、非置換であってもよく又は1つ以上の置換基で置換されていてもよいC6−20アリール基又は5〜20員のヘテロアリール基であり;qは少なくとも1である)。
Arの置換基は、存在する場合、F、CN、NO及びC1−20アルキルからなる群から選択されてもよく、ここで、C1−20アルキルの非隣接C原子の1つ以上は−O−、−S−、C=O又は−COO−で置き換えられてもよく、1つ以上のH原子がFで置き換えられてもよい。存在する場合、Arの1つ以上の置換基は、好ましくはC1−20アルキルから選択される。
好ましくは、Rは非置換であってもよく、又は1つ以上の置換基で置換されてもよいフェニルである。
式(II)のトリアジン置換基は、Arのいずれかの利用可能な位置、好ましくはArの芳香族炭素原子に結合していてもよい。好ましくはトリアジン置換基は、Mに結合しているArのN原子に対してメタの原子に結合している。
(i)の場合に従う例示的な式(II)の化合物は、以下を含む:
Figure 0006865753
Figure 0006865753
Figure 0006865753
Figure 0006865753
Figure 0006865753
Figure 0006865753
(ii)の場合に従う例示的な式(II)の化合物は、以下を含む:
Figure 0006865753
電荷輸送及び電荷ブロッキング層
正孔輸送層は、OLEDのアノードと本明細書に記載されるような組成物を含有する発光層との間に提供されてもよい。
電子輸送層は、OLEDのカソードと本明細書に記載されるような組成物を含有する発光層との間に提供されてもよい。
アノードと発光層との間に電子ブロッキング層を提供してもよい。
カソードと発光層との間に正孔ブロッキング層を提供してもよい。
輸送及びブロッキング層は、組み合わせて使用されてもよい。そのHOMO及びLUMO準位に依存して、単一層が、正孔及び電子の一方を輸送するとともに、正孔及び電子の他方をブロックしてもよい。
電荷輸送層又は電荷ブロッキング層は、この電荷輸送又は電荷ブロッキング層を覆う層が溶液から堆積される場合は特に、架橋されてもよい。この架橋のために使用される架橋性基は、反応性二重結合、例えばビニル又はアクリレート基を含む架橋性基、又はベンゾシクロブタン基であってもよい。架橋性基は、電荷輸送又は電荷ブロッキングポリマーの骨格からのペンダント置換基として提供されてもよい。電荷輸送又は電荷ブロッキング層の形成に続いて、架橋性基は、熱処理又は照射によって架橋され得る。
存在する場合、アノードと発光層との間に位置する正孔輸送層は、サイクリックボルタンメトリによって測定される場合、好ましくは5.5eV以下、より好ましくは約4.8〜5.5eVのHOMO準位を有する正孔輸送材料を含有する。正孔輸送層の正孔輸送材料のHOMO準位は、正孔輸送に対して小さいバリアを提供するために、正孔輸送層の成分(赤外線エミッタであってもよい)又は式(I)の群を含む材料のHOMOの0.2eV内(0.1eV内であってもよい)であるように選択されてもよい。
正孔輸送ポリマーの正孔輸送材料は、本明細書に記載されるような式(VI)の繰り返し単位を含むポリマー(式(VI)の繰り返し単位のホモポリマー又は式(VI)の繰り返し単位及び1つ以上の共繰り返し単位(本明細書に記載されるような1つ以上のアリーレン共繰り返し単位であってもよい)を含むコポリマーであってもよい)であってもよい。このような正孔輸送ポリマーの1つ以上の繰り返し単位は、正孔輸送層を形成するために正孔輸送ポリマーの堆積後に架橋され得る架橋性基(架橋性二重結合基及び/又は架橋性ベンゾシクロブタン基であってもよい)で置換され得る。
存在する場合、発光層とカソードとの間に位置する電子輸送層は、矩形波サイクリックボルタンメトリによって測定される場合に、好ましくは約2.5〜3.5eVのLUMO準位を有する。0.2〜2nmの範囲の厚さを有する一酸化ケイ素もしくは二酸化ケイ素の層又は他の薄層誘電体層はカソードに最も近い発光層とカソードとの間に提供されてもよい。
電子輸送層は、置換されていてもよいアリーレン繰り返し単位の鎖、例えばフルオレン繰り返し単位の鎖を含むポリマーを含有してもよい。
本明細書に記載のHOMO及びLUMO準位は、以下のようにサイクリックボルタンメトリ(CV)によって測定されてもよい。
作用電極電位は、時間に対して線形に傾斜される。サイクリックボルタンメトリが設定電位に到達すると、作用電極の電位傾斜が反転する。この反転は、一回の実験の間に複数回生じ得る。作用電極における電流を印加電圧に対してプロットし、サイクリックボルタモグラム線図を得る。
CVによるHOMO又はLUMOエネルギー準位を測定するための装置は、アセトニトリル中のtert−ブチルアンモニウムペルクロラート/又はtertブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート溶液、ガラス状炭素作用電極(ここでサンプルがフィルムとしてコーティングされる)、白金対電極(電子のドナー又はアクセプタ)及び参照ガラス電極ノーリークAg/AgClを含有するセルを含んでいてもよい。フェロセンは、計算目的で実験の終了時にセルに添加される。(Ag/AgCl/フェロセンとサンプル/フェロセンとの電位差の測定)。
方法及び設定:
3mm直径のガラス状炭素作用電極
Ag/AgCl/ノーリーク参照電極
Ptワイヤ補助電極
アセトニトリル中の0.1Mのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート
LUMO=4.8−フェロセン(ピーク対ピーク最大平均)+オンセット
サンプル:トルエン中5mg/mLの1滴、3000rpm回転LUMO(還元)測定:
良好な可逆的還元事象は、通常、200mV/s及び−2.5Vのスイッチング電位にて測定された厚いフィルムについて観察される。還元事象は、10サイクルにわたって測定及び比較されるべきであり、通常測定は3番目のサイクルが採用される。オンセットは、還元事象の最も急勾配部分の最良あてはめ線と基線との交点をとる。
正孔注入層
伝導性有機又は無機材料から形成され得る伝導性正孔注入層は、アノードと(1又は複数の)発光層との間に提供されて、アノードから半導体ポリマーの(1又は複数の)層への正孔注入を補助してもよい。正孔輸送層は、正孔注入層と組み合わせて使用されてもよい。
ドープされた有機正孔注入材料の例としては、置換されていてもよいドープされたポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDT)、特に欧州特許第0901176号明細書及び欧州特許第0947123号明細書に開示されるような、電荷平衡ポリ酸、例えばポリスチレンスルホネート(PSS)でドープされたPEDT、ポリアクリル酸又はフッ素化スルホン酸、例えばNafion(登録商標);米国特許第5723873号明細書及び米国特許第5798170号明細書に開示されるようなポリアニリン;及び置換されていてもよいポリチオフェン又はポリ(チエノチオフェン)が挙げられる。伝導性無機材料の例としては、遷移金属酸化物、例えばJournal of Physics D:Applied Physics(1996),29(11),2750−2753に開示されるような、VOx、MoOx及びRuOxが挙げられる。
カソード
カソードは、(1又は複数の)発光層への電子注入を可能にする仕事関数を有する材料から選択される。カソードと発光材料との間の不利な相互作用の可能性といった他の要因がカソードの選択に影響を及ぼす。カソードは、アルミニウムの層のような単一材料からなってもよい。或いは、それは、複数の金属を含んでいてもよく、例えば、国際公開第98/10621号に開示されるようなカルシウム及びアルミニウムのような低仕事関数材料及び高仕事関数材料の二層を含んでいてもよい。カソードは、例えば国際公開第98/57381号、Appl.Phys.Lett.2002,81(4),634及び国際公開第02/84759号に開示されるように、元素状バリウムを含有する層又は元素状マグネシウムを含有する層を含んでいてもよい。カソードは、OLEDの(1又は複数の)発光層と1つ以上の金属層のようなカソードの1つ以上の伝導層との間に金属化合物の薄い(例えば1〜5nm厚の)層を含んでいてもよい。例示的な金属化合物には、電子注入を助けるためのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物又はフッ化物、例えば国際公開第00/48258号に開示されているフッ化リチウム;Appl.Phys.Lett.2001,79(5),2001に開示されているフッ化バリウム;及び酸化バリウムが含まれる。電子の効率の良いデバイスへの注入を提供するために、カソードは、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),4729,1977に見出され得る。
カソードは、不透明又は透明であってもよい。透明カソードは、こうしたデバイスにおいて透明アノードを通る発光が、発光ピクセルの底に位置する駆動回路によって少なくとも部分的にブロックされるので、アクティブマトリックスデバイスにとって特に有利である。透明カソードは、透明であるのに十分薄い電子注入材料の層を含む。通常、この層の横方向の伝導度は、その薄さの結果として低い。この場合、電子注入材料の層は、インジウムスズオキシドのような透明伝導性材料のより厚い層と組み合わせて使用される。
透明カソードデバイスは、透明アノードを必要とせず(もちろん、完全に透明なデバイスが所望されない限り)、従って、底部発光デバイスのために使用される透明アノードは、反射性材料の層、例えばアルミニウムの層と置き換えられてもよく、又は補充され得ることが理解される。透明のカソードデバイスの例は、例えば英国特許第2348316号明細書に開示される。
封入
有機オプトエレクトロニクスデバイスは、湿分及び酸素に対して感受性である傾向がある。従って、基材101は、好ましくはデバイスへの湿分及び酸素の進入を防止するための良好なバリア特性を有する。基材は、一般にガラスであるが、代替基材が、特にデバイスの可撓性が所望される場合に、使用されてもよい。例えば、基材は、交互のプラスチック層とバリア層との基材を開示している米国特許第6268695号明細書にあるようなプラスチック、又は欧州特許第0949850号明細書に開示されているように薄いガラスとプラスチックとの積層体を含んでいてもよい。
デバイスは、湿分及び酸素の進入を防止するための封入剤(図示せず)で封入されてもよい。好適な封入剤としては、ガラスシート、好適なバリア特性を有するフィルム、例えば二酸化ケイ素、一酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は例えば国際公開第01/81649号に開示されるようなポリマー及び誘導体の交互のスタック又は例えば国際公開第01/19142号に開示されるような気密容器が挙げられる。透明カソードデバイスの場合、透明封入層、例えば一酸化ケイ素又は二酸化ケイ素はミクロンレベルの厚さに堆積されてもよいが、1つの好ましい実施形態において、こうした層の厚さは20〜300nmの範囲である。基材又は封入剤を通って浸透し得るいずれかの大気中湿分及び/又は酸素の吸収のためのゲッター材料が、基材と封入剤との間に配設されてもよい。
溶液加工処理
本明細書に記載されるような組成物を含む溶液処理可能な配合物を形成するのに適した溶媒は、有機溶媒、好ましくはモノ又はポリアルキルベンゼン、例えばトルエン及びキシレン、及びモノ又はポリアルコキシベンゼン、及びそれらの混合物から選択されてもよい。
本明細書に記載されるような組成物を含む発光層を形成するための例示的な溶液堆積技術には、印刷及びコーティング技術、例えばスピンコーティング、浸漬コーティング、ロール・ツー・ロールコーティング又はロール・ツー・ロール印刷、ドクターブレードコーティング、スロットダイコーティング、グラビア印刷、スクリーン印刷及びインクジェット印刷が挙げられる。
コーティング方法、例えば上記で記載されるような方法は、例えば照明用途又は単純なモノクロセグメント化ディスプレイのために(1又は複数の)発光層のパターニングが不必要である場合のデバイスに特に好適である。
印刷は、パターニングされた発光層を形成するのに特に適している。デバイスは、第1の電極の上にパターニングされた層を提供し、印刷のためにウェルを画定することによって、インクジェット印刷されてもよい。パターニングされた層は、好ましくは、例えば欧州特許第0880303号明細書に記載されるようなウェルを規定するようにパターニングされたフォトレジストの層である。
ウェルの代替として、インクは、パターニングされた層内に規定されるチャンネルに印刷されてもよい。特に、フォトレジストは、ウェルとは異なり、複数のピクセルにわたって延び、チャンネル末端部において閉じていてもよく又は開いていてもよいチャンネルを形成するためにパターニングされてもよい。
同じコーティング及び印刷方法を用いて、(存在する場合)正孔注入層、電荷輸送層及び電荷ブロッキング層を含むOLEDの他の層を形成してもよい。
用途
本明細書に記載されるような組成物を含む発光層を含有する有機発光ダイオードは、これらに限定されないが、ナイトビジョンゴーグル、センサ及びCMOSチップにおいて、使用されてもよい。センサは、本明細書で記載されるような1つ以上のOLEDと、少なくとも1つの光検出器デバイスとを含んでいてもよく、この又は各光検出器デバイスは、1つ以上のOLEDからの発光を検出するように構成される。センサのOLED、好ましくはウェアラブルセンサのOLEDは、5V以下の動作電圧を有していてもよい。
[実施例]
ホストモノマー1
Figure 0006865753
段階1
フラスコにアリールボロン酸エステル(36g、0.097mol)、2−ヨード−5−ブロモピリジン(27.2g、0.097mol)、25%の水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(114mL、0.19mol)及びトルエン(400mL)を充填した。混合物を窒素で2時間パージした後、パラジウムテトラキス(トリフェニルホスフィン)(1.1g、0.96mmol)を添加し、反応物を110℃で18時間撹拌した。冷却後、反応混合物をセライトベッドを通して濾過し、これをさらに酢酸エチルで洗浄した。合わせた濾液を水で2回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物を、ヘキサン中の酢酸エチルで溶離するシリカゲルのカラムクロマトグラフィにより精製した。生成物含有画分を合わせ、濃縮した後、トルエン/アセトニトリルから2回再結晶して、生成物を得た(30g、99.24%HPLC)。1H−NMR(400MHz,CDCl):δ[ppm]δ 0.89(t,J=6.8Hz,3H),1.26−1.33(m,18H),1.61−1.67(m,2H),2.67(t,J=7.2Hz,2H),7.29(d,J=8.4Hz,2H),7.61(d,J=8.4Hz,1H),7.88(d,J=8.0Hz,2H),7.85(d,J=2.0Hz,1H),8.72(d,J=2.0Hz,1H).
段階2
フラスコに段階1の材料(31g、0.077mol)、B2pin2(29.1g、0.115mol)、酢酸カリウム(22.6g、0.23mol)及びトルエン(300mL)を充填した。混合物を窒素で2時間パージし、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)(0.62g、0.77mmol)を添加し、反応物を100℃で18時間撹拌した。冷却後、混合物をセライトベッドを通して濾過し、これをさらに酢酸エチルで洗浄した。合わせた濾液を水で洗浄し、濃縮した。粗生成物をトルエン/アセトニトリルから2回再結晶させて、生成物を得た(26g、99.08%HPLC)。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]δ 0.89(t,J=7.2Hz,3H),1.27−1.33(m,18H),1.39(s,12H),1.64−1.67(m,2H),2.68(t,J=7.2Hz,2H),7.29(d,J=8.0Hz,2H),7.72(dd,J=1.2Hz,8.0Hz,1H),7.96(d,J=8.0Hz,2H),8.12(dd,J=1.2Hz,8.0Hz,1H),9.02(s,1H).
段階3
フラスコに、1,4−ジブロモベンゼン(200g、0.85mol)及びジエチルエーテル(1.5L)を充填した。溶液を窒素下で<−70℃に冷却し、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(305mL、2.5M、0.764mol)を滴下し、溶液を3時間撹拌した。
別のフラスコに塩化シアヌル(70.4g、0.38mol)及びジエチルエーテル(500mL)を充填した。溶液を<−70℃に冷却した。第1のフラスコ中のリチウム化された溶液をカニューレを介して塩化シアヌル溶液にその温度を<−70℃に維持するような速度で移した。添加後、反応混合物を<−70℃で2時間維持した後、室温に加温した。生成した固体を濾過により単離し、水で洗浄した。粗生成物をトルエンから7回再結晶して、生成物を得た(80.5g、>99%HPLC)。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]δ 7.71(d,J=8.8Hz,4H),8.49(d,J=8.8Hz,4H).
ホストモノマー1
フラスコに段階2材料(10g、22mmol)、段階3材料(9.4g、22mmol)、25%の水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(26mL、44mmol)及びトルエン(100mL)を充填した。混合物を窒素で2時間パージした後、パラジウムテトラキス(トリフェニルホスフィン)(0.25g、0.22mmol)を添加し、反応物を70℃で18時間撹拌した。冷却後、反応混合物をセライトベッドを通して濾過し、これをさらに酢酸エチルで洗浄した。合わせた濾液を水で2回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物を、ヘキサン中の酢酸エチルで溶離するシリカゲルのカラムクロマトグラフィにより精製した。生成物含有画分を合わせ、濃縮した後、トルエン/アセトニトリルから2回再結晶して、生成物を得た(7.0g、99.79%HPLC)。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]δ 0.89(t,J=7.2Hz,3H),1.27−1.36(m,18H),1.64−1.67(m,2H),2.70(t,J=7.2Hz,2H),7.35(d,J=8.0Hz,2H),7.72(d,J=8.4Hz,4H),7.91(d,J=8.4Hz,1H),8.07(d,J=8.0Hz,2H),8.61(d,J=8.4Hz,4H),8.95(d,J=8.0Hz,1H),9.95(s,1H).
ホストモノマー2
Figure 0006865753
段階1
フラスコに1,4−ジブロモナフタレン(47.8g、167mmol)及びTHF(600mL)を充填した。溶液を窒素下で<−70℃に冷却し、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(100mL、1.6M、164mmol)を滴下し、溶液を3時間撹拌した。
別のフラスコに塩化シアヌル(15.1g、82mmol)及びTHF(425mL)を充填した。溶液を<−70℃に冷却した。第1のフラスコ中のリチウム化された溶液をカニューレを介して塩化シアヌル溶液にその温度を<−70℃に維持するような速度で移した。添加後、反応混合物を<−70℃で2時間維持した後、室温に加温した。反応物を塩化アンモニウム水溶液でクエンチし、反応混合物を濃縮した。クロロホルムを加え、有機物を水で3回洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物をエタノール中で粉砕し、トルエンから再結晶して生成物を得た(22.8g、約87%HPLC)。この材料をさらに精製することなく使用した。
ホストモノマー2
フラスコに、ホストモノマー1段階2材料(9g、19.2mmol)、段階1材料(15.8g、27mmol)、エタノール(237mL)及びトルエン(1.7L)を充填した。混合物を窒素で2時間パージした後、パラジウムテトラキス(トリフェニルホスフィン)(1.85g、1.6mmol)を添加し、反応物を75℃で撹拌した。脱気した炭酸ナトリウム水溶液(水480mL中6.36g)を滴下し、反応物を4時間撹拌した。冷却後、層を分離し、有機物を水で2回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、濃縮した。粗生成物を熱トルエンに溶解し、シリカパッドを通して濾過した。溶媒を除去し、残渣をトルエン/アセトニトリルから2回再結晶させ、次いでトルエン中70℃で1時間活性炭で2回撹拌した。この活性炭をセライトパッドを通して濾過して除去した。この材料を、ヘキサン中のクロロホルムで溶離するシリカ中のカラムクロマトグラフィ及びリサイクリングGPCによりさらに精製した。最後に、この材料をトルエン/アセトニトリルから2回再結晶させて、生成物を得た(5.6g、99.65%HPLC)。1H−NMR(600MHz,CDCl3):δ[ppm]δ 0.88(t,J=7.1Hz,3H),1.27−1.35(m,18H),1.64−1.67(m,2H),2.69(t,J=7.5Hz,2H),7.35(d,J=8.1Hz,2H),7.70(m,4H),7.94(d,J=8.4Hz,1H),8.00(d,J=7.9Hz,2H),8.07(d,J=8.4Hz,2H),8.40(d,J=7.9Hz,2H),8.45(d,J=7.4Hz,2H),8.98(d,J=8.4Hz,1H),9.99(s,1H).
赤外線エミッタ1
赤外線エミッタ1を、スキーム1に従って調製した
Figure 0006865753
スキーム1
2−ブロモ−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン
Figure 0006865753
窒素入口、オーバーヘッドスターラ及び滴下漏斗を備えたオーブン乾燥した3Lの4つ口フラスコに、2,7−ジブロモ−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン(71.0g、121.90mmol)を充填した。空気を窒素で30分間置き換えた。無水THF(710ml)を添加し、ドライアイス/アセトン浴を用いてフラスコを−78℃に冷却した。n−BuLi(2.5M、40.0ml、100mmol、0.82当量)の溶液を30分かけて滴下し、1時間撹拌した。粗試料のGC−MS分析は、それが約30%の出発ジブロミドを含有することを示した。さらに0.41当量のnBuLi(2.5M、20.0ml、50mmol)を加え、−78℃で1.5時間撹拌を続けた。GC−MS分析は、出発材料が残っていないことを示した。反応混合物を−45℃に加温し、100mlの水を注意深く滴下してクエンチし、次いで温度を室温に一晩上昇させた。反応を停止し、分液漏斗に移した。ヘプタン(500ml)及び水(200ml)を添加し、分離させた。有機層を10%のNaCl(水)溶液(100ml×3)及び水(200ml×3)で連続的に洗浄し、次いでMgSOで乾燥させ、濾過した。溶媒を約150mlまで蒸発させ、次いでシリカの小さなパッドを通過させ、ヘプタンで溶離した。粗材料を、溶離剤としてヘプタンを用いたカラムクロマトグラフィ(30.8g、無色油、49.8%収率、98.8%HPLC)により精製した。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=7.74(m,1H),7.61(m,1H),7.45(m,1H),7.34(m,2H),7.21(m,2H),6.8(m,3H),2.46(t,4H),1.82(s,3H),1.47(m,4H),1.26(m,12H),0.86(t,6H).
2−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン
Figure 0006865753
窒素入口及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコに、2−ブロモ−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン(30.7g、60.97mmol)及びビス(ピナコラト)ジボロン(17.03g、67.06mmol、1.10当量)を入れた。無水ジオキサン(300ml)を添加し、溶液に窒素を30分間バブリングした。dppf(1.01g、1.83mmol)及びPdCl(dppf)・CHCl(1.49g、1.83mmol)の懸濁液を反応混合物に添加した。窒素バブリングをさらに30分間続けた。酢酸カリウム(17.95g、182.9mmol、3.0当量)を固体として加え、反応混合物を110℃に16時間加熱した。反応を停止し、室温に冷却した。次いでそれを200mlのEtOAcで希釈し、分液漏斗に移して分離させた。次いで、有機層を水(500ml×3)及びブライン(200ml×3)で洗浄し、MgSOで乾燥させた。溶媒を蒸発させ、40%のCHCl/ヘプタンを用いるシリカカラムによる精製により、数日間放置すると固化した粘性液体のエステル(20.3g、97.61%HPLC、61.5%収率)を得る。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=7.82(m,1H),7.70(m,1H),7.46(m,1H),7.35(m,2H),7.20(m,2H),6.82(m,3H),2.46(t,4H),1.88(s,3H),1.48(m,4H),1.42(s,12H),1.22(m,12H),0.85(t,6H).
1,4−ジブロモイソキノリン
Figure 0006865753
オーバーヘッドスターラ及び冷却器(これはスクラバー溶液にも接続している)を備えた250mlの3つ口フラスコに、1−ヒドロキシイソキノリン(10.g、68.89mmol)及びPBr(53.38g、124mmol)を入れた。反応混合物を徐々に140℃に加熱した。約125℃〜130℃で、固体が溶融し、深赤色(deep read)溶液が得られ、さらに加熱すると約135℃でやや黄色の固体に変わる。反応混合物をこの温度で10分間加熱し、次いで室温に冷却させた。淡黄色固体を粉砕し、撹拌しながら氷中に少しずつ添加して、淡黄色粉末を得、これを濾過し、水(150ml)で洗浄し、真空下、50℃のオーブンで乾燥させた。粗固体をEtOAc/ヘプタンからの再結晶により精製した(14.1g、99.93%HPLC、収率71.3%)。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=8.47(s,1H),8.32(d,1H),8.19(m,1H),7.72(m,1H).
4−ブロモ−1−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)イソキノリン
Figure 0006865753
窒素バブラー、オーバーヘッドスターラ及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコに、2−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(20.0g、36.32mmol)、1,4−ジブロモイソキノリン(10.42g、36.32mmol)、トルエン(200ml)、t−BuOH(100ml)及びTHF(130ml)を入れた。この混合物にn−Bu4NOH(100ml、145mmol)の40%水溶液、続いて水(50ml)を添加した。反応混合物に窒素を1時間バブリングした。触媒、Pd(PhP)(1.26g、1.09mmol)を反応混合物に入れ、16時間にわたって50℃に加熱した。反応を停止し、分液漏斗に移し、200mlのEtOAcで希釈し、分離させた。水層をEtOAcで抽出し、合わせた有機層を水(200ml×3)及びブライン(200ml×2)で洗浄した。次いでそれをMgSOで乾燥させ、蒸発乾固させ、溶離剤として50%のCHCl/ヘプタン(18.2、99.13%HPLC、収率79.4%、粘性液体)を用いてシリカカラムにより精製した。H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=8.77(s,1H),8.27(d,1H),8.02(d,1H),7.92(d,1H),7.85(d,1H),7.77(m,1H),7.68(d,1H),7.53(m,2H),7.39(m,1H),7.30(d,2H),6.81(m,3H),2.46(t,4H),1.92(s,3H),1.48(m,4H),1.21(m,12H),0.81(t,6H).
1−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)−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)イソキノリン
Figure 0006865753
窒素入口及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコ中に、4−ブロモ−1−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)イソキノリン(21.96g、34.81mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(9.72g、38.29mmol、1.10当量)及び酢酸カリウム(10.25g、104.43mmol、3.0当量)を入れた。無水ジオキサン(220ml)を添加し、溶液に窒素を45分間バブリングした。ジオキサン中のPdCl(dppf)・CH2Cl2(0.850g、1.04mmol、0.03当量)の懸濁液を反応フラスコに添加し、窒素バブリングをさらに15分間続けた。反応混合物を110℃に加熱し、反応の進行をHPLC分析によってモニターした。16時間後に出発材料が依然として含有されていたが、ビス(ピナコラト)ジボロン(0.886g、3.48mmol、0.1当量)及び新鮮な触媒(0.01当量)を加え、さらに24時間加熱した。HPLC分析で出発材料が残っていないことが示された後、反応を停止し、室温に冷却した。次いでそれを200mlのEtOAcで希釈し、分液漏斗に移した。次いでそれを水(400ml×3)及びブライン(200ml×3)で洗浄し、MgSOで乾燥させた。溶媒の蒸発により暗褐色のタールが得られ、これをEtOAc(200ml)に再溶解し、木炭(40g)で2回処理し、濾過した。溶媒を蒸発させるとやや淡褐色油が得られる(20.92g、97.11%HPLC、収率88.5%)。H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=9.02(s,1H),8.74(d,1H),8.02(d,1H),7.92(d,1H),7.84(d,1H),7.69(m,2H),7.57(s,1H),7.40(m,2H),7.29(m,2H),6.8(m,3H),2.46(t,4H),1.92(s,3H),1.49(m,4H),1.43(s,12H),1.20(m,12H),0.83(t,6H).
4−(4,6−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−1−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)イソキノリン
Figure 0006865753
窒素バブラー、オーバーヘッドスターラ及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコに、1−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)−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)イソキノリン(20.92g、30.87mmol)、2,4−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−6−クロロ−1,3,5−トリアジン(10.55g、27.78mmol、0.9当量)、トルエン(200ml)及びn−EtNOHの20%水溶液(90ml、123mmol)を添加した。反応混合物に窒素を1時間バブリングした。反応混合物にPd(PhP)(1.07g、0.93mmol)を添加し、窒素バブリングをさらに15分間続け、次いで70℃に16時間加熱した。サンプリングにより、2,4−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−6−クロロ−1,3,5−トリアジンが残っていないことが示された後、反応を停止し、室温に冷却し、分液漏斗に移した。水層をEtOAcで抽出し、合わせた有機層を水(200ml×3)及びブライン(200ml×2)で洗浄した。次いで、MgSOで乾燥させ、蒸発乾固させ、溶離剤として30%のCHCl/ヘプタンを用いてシリカカラムにより精製して、やや淡黄色の液体を得た。生成物をメタノール中で撹拌することによりさらに精製し、固化させ、CHCl/MeOHから繰り返し沈澱させた(13.5g、淡黄色の粉末、99.5%HPLC、51.5%収率)。H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=9.62(s,1H),9.30(d,1H),8.7(d,4H),8.17(d,1H),7.97(d,1H),7.88(d,1H),7.81(m,2H),7.68(s,1H),7.62(d,4H),7.54(m,1H),7.41(m,1H),7.32(m,2H),6.8(m,3H),2.47(t,4H),1.96(s,3H),1.51(m,4H),1.41(s,18H),1.25(m,12H),0.83(t,6H).
Ir{4−(4,6−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−1−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)イソキノリン}2acac
Figure 0006865753
オーバーヘッドスターラ、窒素入口及び冷却器を備えた250mlの3つ口フラスコに、4−(4,6−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−1−(9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9−メチル−9H−フルオレン−2−イル)イソキノリン(6.5g、7.26mmol)、IrCl3・3H2O(1.02g、2.90mmol)、2−エトキシエタノール(70ml)及び水(23ml)を入れた。反応混合物に窒素を1時間バブリングし、次いで120℃に16時間加熱した後、室温に冷却した。固体を濾過し、水で洗浄し、真空下、50℃のオーブン中で乾燥させた。この材料をさらに精製することなく次の工程に使用した。
オーバーヘッドスターラ、窒素入口及び冷却器を備えた250mlの3つ口フラスコに、先行工程からの材料(6.5g、2.96mmol)、アセチルアセトン(8.890g、88.8mmol、30当量)及び2−エトキシエタノール(100ml)を充填した。反応混合物に窒素を1時間バブリングし、次いで固体NaCO(2.83g、26.64mmol、9当量)をフラスコに添加した。反応混合物を120℃に16時間加熱した後、室温に冷却した。水(60ml)を添加して、固体を沈澱させ、それを濾過し、水で洗浄し、真空下、50℃のオーブン中で乾燥させた。この材料を、溶離剤として30%のCHCl/ヘプタンを用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製した。主要ジアステレオマーを回収し、CHCl/MeOHからの沈澱によりさらに精製した(1.56g、>99.5%HPLC)。
H−NMR(600MHz,THF−d):δ=9.75(s,1H),9.72(s,1H),9.67(s,1H),9.66(s,1H),8.97(m,2H),8.73(m,8H),8.23(s,1H),8.19(s,1H),7.94(m,2H),7.82(m,2H),7.61(m,8H),7.06(m,14H),6.75(s,1H),6.73(s,1H),5.43(s,1H),2.39(m,8H),1.82(m,12H),1.47(m,8H),1.37(m,36H),1.2(m,24H),0.83(t,6H),0.79(t,6H).
赤外線エミッタ1は、−3.10eVのLUMO準位を有する。
赤外線エミッタ2
赤外線エミッタ2を、以下のスキームに従って調製した:
Figure 0006865753
1,3−ジヘキシル−5−ヨードベンゼン
Figure 0006865753
窒素入口、オーバーヘッドスターラ及び滴下漏斗を備えたオーブン乾燥した2Lの4つ口フラスコに、1−ブロモ−3,5−ジヘキシルベンゼン(50.0g、153.69mmol)を入れた。空気を窒素で30分間置き換えた。無水THF(400ml)を添加し、フラスコを乾燥/アセトン浴を用いて−78℃に冷却した。n−BuLi(2.5M、80.0ml、200mmol、1.3当量)の溶液を30分間かけて滴下し、−78℃で1時間撹拌した。反応混合物にヨウ素(50.71g、200mmol)のTHF溶液(150ml)を−78℃で滴下し、次いで室温に加温し、16時間撹拌した。反応物をチオ硫酸ナトリウム水溶液(200ml)でクエンチし、次いで分液漏斗に移した。水層をヘプタンで抽出し、合わせた有機層を水(200ml×2)及びブライン(200ml×2)で洗浄した。次いでこれをMgSOで乾燥させ、約200mlに濃縮し、次いでシリカのパッドを通過させ、ヘプタンで溶離した。溶媒を蒸発させ、真空下50℃のオーブン中で乾燥させた(49.5g、収率64%)。GC−MS分析はそれに微量の出発臭化物が含まれていることを示す。この材料をさらに精製することなく次の工程に使用した。
H−NMR(600MHz,THF−d):δ=7.34(s,2H),6.92(s,1H),2.50(t,4H),1.56(m,4H),1.2(m,12H),0.88(t,6H).
2−ブロモ−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9H−カルバゾール
Figure 0006865753
オーバーヘッドスターラ及び冷却器を備えた2Lフラスコに、1,3−ジヘキシル−5−ヨードベンゼン(9.0g、36.57mmol)及び2−ブロモカルバゾール(27.23g、73.14mmol、2当量)を入れた。O−キシレン(370ml)を添加し、撹拌した。懸濁液に窒素を1時間バブリングし、次いでKOHペレット(5.13g、91.42mmol、2.5当量)を添加し、10分間撹拌した。CuCl(1.08g、10.9mmol、0.3当量)、続いて1,10−フェナントロリン(3.95g、21.91mmol、0.6当量)を添加し、やや褐色の濁った溶液を得た。反応混合物を100℃に1時間加熱し、次いで残りのCuCl(0.73g、7.37mmol、0.2当量)及び1,10−フェナントロリン(2.64g、14.34mmol、0.4当量)を添加した。反応混合物の温度を140℃に上げ、20時間加熱した。TLCはブロモカルバゾールが残っていないことを示した。反応物を室温まで冷却させ、大量の黒色沈澱物を形成させた。水(300ml)を添加し、10分間撹拌した後、分液漏斗に移し、分離させた。水層をEtOAcで抽出し、合わせた有機層を水(200ml×2)及びブライン(200mlx2)で洗浄し、MgSO4で乾燥し、蒸発乾固し、やや褐色の液体を、溶離剤としてヘプタンを用いたシリカカラムで精製した(17.05g、無色油、99.75%HPLC、95%収率)。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=8.10(d,1H),7.98(d,1H),7.52(d,1H),7.42(m,1H),7.37(m,2H),7.29(m,1H),7.13(m,3H),2.69(t,4H),1.68(m,4H),1.36(m,12H),0.90(t,6H).
9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−2−(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
Figure 0006865753
窒素入口及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコに、2−ブロモ−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9H−カルバゾール(17.0g、34.66mmol)及びビス(ピナコラト)ジボロン(9.68g、38.12mmol、1.10当量)を入れた。無水ジオキサン(300ml)を添加し、溶液に窒素を30分間バブリングした。dppf(0.58g、1.04mmol)及びPdCl(dppf)・CHCl(0.85g、1.04mmol)の懸濁液を反応混合物に添加した。窒素バブリングをさらに30分間続けた。酢酸カリウム(10.20g、103.97mmol、3.0当量)を固体として添加し、反応混合物を110℃に16時間加熱し、やや淡褐色の溶液を得た。反応を停止し、室温に冷却した。反応を停止し、室温に冷却した。次いでそれを200mlのEtOAcで希釈し、分液漏斗に移して分離させた。有機層を水(200ml×3)及びブライン(150ml)で洗浄し、MgSOで乾燥させた。溶媒を蒸発乾固して淡褐色の液体を得、これをヘプタンで希釈し、セライト/フロロシルのパッド(20g/20g)に通し、ヘプタンで溶離した。溶媒を蒸発させるとやや淡黄色の液体が得られる(17.08g、99.4%HPLC、収率92%)。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=8.15(m,2H),7.8(s,1H),7.73(m,1H),7.40(m,2H),7.2(m,1H),7.16(s,2H),7.10(s,1H),2.69(t,4H),1.69(m,4H),1.37(m,24H),0.89(t,6H).
2−(4−ブロモイソキノリン−1−イル)−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9H−カルバゾール
Figure 0006865753
窒素バブラー、オーバーヘッドスターラ及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコに、9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−2−(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(17.08g、30.94mmol)、1,4−ジブロモイソキノリン(9.26g、32.27mmol)、トルエン(170ml)、t−BuOH(85ml)及びTHF(111ml)を入れた。この混合物に、n−BuNOH(80ml、123mmol)の40%粋溶液、続いて水(42ml)を添加した。反応混合物に窒素を1時間バブリングした。触媒、Pd(PhP)(1.07g、0.93mmol)を反応混合物に加え、16時間50℃に加熱した。反応を停止し、分液漏斗に移し、200mlのEtOAcで希釈し、分離させた。水層をEtOAcで抽出し、合わせた有機層を水(200ml×3)及びブライン(200ml×2)で洗浄した。次いでそれをMgSOで乾燥させ、蒸発乾固させ、溶離剤として40%のCHCl/ヘプタンを使用するシリカカラムで精製した(16.2、99.65%HPLC、収率83%、淡褐色油)。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=8.78(s,1H),8.23(m,4H),7.81(m,1H),7.71(s,1H),7.56(m,2H),7.4(m,2H),7.32(m,1H),7.21(s,2H),7.05(s,1H),2.64(t,4H),1.62(m,4H),1.33(m,4H),1.24(m,8H),0.84(t,6H).
9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−2−(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)イソキノリン−1−イル)−9H−カルバゾール
Figure 0006865753
窒素入口及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコに、2−(4−ブロモイソキノリン−1−イル)−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9H−カルバゾール(15.86g、25.68mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(7.17、28.24mmol、1.10当量)及び酢酸カリウム(7.56g、77.03mmol、3.0当量)を入れた。無水ジオキサン(160ml)を添加し、溶液に窒素を45分間バブリングした。ジオキサン中のPdCl(dppf)・CHCl(0.630g、0.77mmol、0.03当量)の懸濁液を反応フラスコに添加し、窒素バブリングをさらに15分間続けた。反応混合物を110℃に加熱し、反応の進行をHPLC分析によってモニターし、出発材料が残っていなければ、反応を停止し、室温に冷却した。次いで、150mlのEtOAcで希釈し、分液漏斗に移した。次いでそれを水(300ml×3)及びブライン(150ml×2)で洗浄し、MgSOで乾燥させた。溶媒を蒸発させて褐色のタールを得、これをトルエン(100ml)に再溶解し、セライト/フロロシル(30g/50g)のパッドを通過させ、トルエン1Lで溶離した。溶媒を蒸発させるとやや淡褐色の油が得られる(12g、97%HPLC、収率67%)。この材料をさらに精製することなく次の工程に使用した。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=9.03(s,1H),8.70(d,1H),8.23(m,3H),7.17(m,2H),7.49(m,4H),7.32(m,1H),7.22(s,2H),7.03(s,1H),2.63(t,4H),1.61(m,4H),1.44(s,12H),1.32(m,4H),1.24(m,8H),0.84(t,6H).
2−(4−(4,6−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)イソキノリン−1−イル)−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9H−カルバゾール
Figure 0006865753
窒素バブラー、オーバーヘッドスターラ及び冷却器を備えた1Lの3つ口フラスコに、9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−2−(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)イソキノリン−1−イル)−9H−カルバゾール(11.00g、14.54mmol)、2,4−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−6−クロロ−1,3,5−トリアジン(5.52g、14.54mmol、1.0当量)、トルエン(110ml)及びn−4NOHの20%水溶液(42ml、58.16mmol)を添加した。反応混合物に窒素を1時間バブリングした。反応混合物にPd(PhP)(0.5g、0.44mmol)を添加し、窒素バブリングをさらに15分間続け、次いで70℃に16時間加熱した。サンプリングは出発材料が残っていないことを示し、次いで反応を停止し、室温に冷却し、分液漏斗に移した。水層をEtOAcで抽出し、合わせた有機層を水(100ml×3)及びブライン(100ml×2)で洗浄した。次いで、MgSOで乾燥させ、蒸発乾固させ、溶離剤として30%のCHCl/ヘプタンを用いてシリカカラムにより精製して、やや淡黄色の液体を得た。生成物をメタノール中で撹拌することによりさらに精製し、固化させ、CHCl/MeOHから繰り返し沈澱させた(11.8g、やや淡黄色粉末、99.49%HPLC、81.5%収率)。
H−NMR(600MHz,CDCl,TMS):δ=9.03(s,1H),8.76(d,1H),8.22(m,4H),7.70(m,3H),7.58(m,1H),7.45(m,4H),7.31(m,1H),7.25(m,6H),7.16(m,1H),7.03(s,1H),
2.63(t,4H),1.62(m,4H),1.44(m,12H),1.27(m,18H),0.84(t,6H).
Ir{(2−(4−(4,6−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)イソキノリン−1−イル)−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9H−カルバゾール}2acac
Figure 0006865753
オーバーヘッドスターラ、窒素入口及び冷却器を備えた100mlの3つ口フラスコに、2−(4−(4,6−ビス(4−(tert−ブチル)フェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)イソキノリン−1−イル)−9−(3,5−ジヘキシルフェニル)−9H−カルバゾール(1.3g、1.47mmol)、IrCl・3H2O(0.24g、0.67mmol)、2−エトキシエタノール(25ml)及び水(8ml)を入れた。反応混合物に窒素を1時間バブリングし、次いで120℃に16時間加熱した後、室温に冷却した。固体を濾過し、水で洗浄し、真空下、50℃のオーブン中で乾燥させた。この材料をさらに精製することなく次の工程に使用した。
オーバーヘッドスターラ、窒素入口及び冷却器を備えた100mlの3つ口フラスコに、先行工程からの材料(1.42g、0.64mmol)、アセチルアセトン(1.92g、19.21mmol、30当量)及び2−エトキシエタノール(40ml)を充填した。反応混合物に窒素を1時間バブリングし、次いで固体NaCO(0.61g、5.76mmol、9当量)をフラスコに添加した。反応混合物を120℃に16時間加熱した後、室温に冷却した。水(50ml)を添加して、固体を沈澱させ、それを濾過し、水及びMeOHで洗浄し、真空下、50℃のオーブン中で乾燥させた。この材料を、40%のCHCl/ヘプタンを溶離剤として用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製した。生成物をCHCl/MeOHからの沈澱によりさらに精製した(0.34g、99.5%HPLC、収率26%)。
H−NMR(600MHz,CDCl3,TMS):δ=9.75(s,2H),9.55(d,2H),9.03(d,2H),8.72(d,8H),8.42(s,2H),7.86(m,2H),7.72(m,2H),7.56(m,10H),7.31(s,2H),7.19(m,8H),7.04(s,2H),6.89(m,2H),5.40(s,1H),2.60(t,8H),1.87(s,6H),1.70(m,8H),1.35(m,66H),0.90(t,6H).
赤外線エミッタ2は、−3.08eVのLUMO準位を有する。
ホスト材料
ホストポリマーは、表1に示すモノマーの国際公開第00/53656号に記載されているSuzuki重合によって調製した。
Figure 0006865753
Figure 0006865753
デバイス実施例1
以下の構造を有する赤外線発光OLEDを調製した:
ITO/HIL(64nm)/HTL(20nm)/LEL(70nm)/カソード
ここでITOはインジウムスズオキシドアノードであり;HILは正孔注入層であり;HTLは正孔輸送層であり;LELは発光層である。
デバイスを形成するために、ITO保持基材をUV/オゾンを用いて洗浄した。正孔注入層は、正孔注入材料の水性配合物をスピンコーティングし、得られた層を加熱することによって形成された。正孔輸送層は、正孔輸送ポリマー1をスピンコーティングし、加熱によりポリマーを架橋させることにより形成された。発光層は、トルエン溶液から、赤外線エミッタ1(7.5重量%)及び実施例ホスト1(92.5重量%)の組成物をスピンコーティングすることによって形成した。カソードは、約3.5nmの厚さまでフッ化ナトリウムの第1の層、約1nmの厚さまでマグネシウムの第2の層、及び約200nmの厚さまで銀の第3の層を蒸発させることによって形成した。
正孔輸送ポリマー1は、式(VIII)のフルオレン繰り返し単位;式(VI−1)のアミン繰り返し単位;及び式(VIII)の架橋性繰り返し単位の国際公開第00/53656号に記載されているSuzuki重合によって形成された。
比較デバイス1
実施例ホスト1が比較ホスト1であることを除いて、同じプロセスによって比較デバイスを形成した。
デバイス実施例1及び比較デバイス1の特性を50mA/cmの電流密度で測定し、表2に示す。デバイス実施例1は、比較デバイス1よりもわずかに高い駆動電圧を有するが、相当高い外部量子効率及び放射電力(radiant power)を有する。
Figure 0006865753
図2を参照すると、デバイス実施例1及び比較デバイス1は同様のピーク波長を有するが、デバイス実施例1の強度は同じ駆動条件下でより大きい。
デバイス実施例2
発光層が、実施例ホスト1(95重量%)及び赤外線エミッタ2(5重量%)を含む組成物から形成されたことを除いて、デバイス実施例1に記載のように赤外線発光OLEDを調製した。
比較デバイス2
実施例ホスト1の代わりに比較ホスト1を使用したことを除いて、デバイス実施例2に記載したようにして、赤外線発光OLEDを調製した。
デバイス実施例2及び比較デバイス2の特性を50mA/cmの電流密度で測定し、表3に示す。デバイス実施例2は、比較デバイス1よりも低い駆動電圧、及びより高い外部量子効率及び放射電力を有する。
Figure 0006865753
図3を参照すると、デバイス実施例2及び比較デバイス2は同様のピーク波長を有するが、デバイス実施例2の強度は同じ駆動条件下でより大きい。
デバイス実施例3
発光層が、実施例ホスト1(95重量%)及び赤外線エミッタ1(5重量%)を含む組成物から形成されたことを除いて、デバイス実施例1に記載のように赤外線発光OLEDを調製した。
比較デバイス3
実施例ホスト1の代わりに比較ホスト1を使用したことを除いて、デバイス実施例3について記載したようにして、赤外線発光OLEDを調製した。
デバイス実施例3及び比較デバイス3の特性を、5Vの駆動電圧で測定した。表4に示すように、デバイス実施例3は、比較デバイス3よりも相当高い外部量子効率及び放射電力を有する。
Figure 0006865753
本発明が特定の例示実施形態に関して記載されたが、本明細書に開示される特徴の種々の変更、代替及び/又は組み合わせが、以下の特許請求の範囲に示されるような本発明の範囲から逸脱することなく当業者に明らかであることが理解される。

Claims (21)

  1. 少なくとも650nmのピーク波長を有する発光化合物及び式(I):
    Figure 0006865753
    の基を含む材料を含む組成物であって、
    式(I)中、Ar、Ar及びArは、各出現時において独立して、C6−20芳香族基並びにC及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基から選択され、Ar、Ar及びArの少なくとも1つは、C及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基であり;
    x、y及びzは、それぞれ独立して、少なくとも1であり;
    n、m及びpはそれぞれ独立して0又は正の整数であり、
    、R及びRは、各出現時において独立して、置換基又はポリマー鎖に対する単結合であり、前記式(I)の基は、ポリマー鎖に対して3つ以下の単結合を有する、組成物。
  2. Ar及びArはそれぞれC6−20アリール基であり、(Ar)zはC及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基を含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 式(I)における、前記の又はそれぞれの、C及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基が、単環式6員のヘテロ芳香族基である、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 前記の又はそれぞれの単環式6員のヘテロ芳香族基が、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン及び1,3,5−トリアジンから選択される、請求項3に記載の組成物。
  5. 式(I)の前記トリアジン基に直接結合したAr、Ar2及びArの少なくとも1つがC及びN環原子の6〜20員のヘテロ芳香族基である、請求項1から4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. x及びyの少なくとも1つが1である、請求項1から5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. zが1又は2である、請求項1から6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. (Arが、以下から選択される、請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物。
    Figure 0006865753
  9. pが少なくとも1である、請求項1から8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 、R及びRは、存在する場合、独立して各出現時において、F;CN;NO;及びC1−20アルキルからなる群から選択され、ここで、前記アルキル基の1つ以上の非隣接で非末端のC原子がO、S、NR又はSiR 、COO又はCOで置き換えられていてもよく、ここで、Rは、各出現時において、C1−20ヒドロカルビル基である、請求項1から9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 前記式(I)の基が繰り返し単位であり、前記式(I)の基を含む材料が式(I)の繰り返し単位を含むポリマーである、請求項1から10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 前記式(I)の繰り返し単位が、式(Ia)〜(Ic)の繰り返し単位から選択される、請求項11に記載の組成物。
    Figure 0006865753
  13. 前記式(I)の繰り返し単位を含むポリマーが、1つ以上の共繰り返し単位を含むコポリマーである、請求項11又は12に記載の組成物。
  14. 前記1つ以上の共繰り返し単位が、1つ以上のアリールアミン繰り返し単位を含む、請求項13に記載の組成物。
  15. 前記1つ以上の共繰り返し単位が、1つ以上のC6−20アリーレン繰り返し単位を含む、請求項13又は14に記載の組成物。
  16. 前記赤外線エミッタがりん光エミッタである、請求項1から15のいずれか一項に記載の組成物。
  17. 1つ以上の溶媒に溶解された請求項1から16のいずれか一項に記載の組成物を含む溶液。
  18. 有機発光デバイスであって、アノードと、カソードと、前記アノードとカソードとの間にある発光層とを含み、前記発光層が、請求項1から16のいずれか一項に記載の組成物を含む、有機発光デバイス。
  19. 前記デバイスが700〜850nmの範囲の波長を有する光を放出する、請求項18に記載の有機発光デバイス。
  20. 前記アノード及びカソードの一方の上に前記発光層を堆積し、前記アノード及びカソードの他方を前記発光層の上に堆積する工程を含む、請求項19に記載の有機発光デバイスの形成方法。
  21. 前記発光層が、請求項17に記載の溶液を堆積させ、前記1つ以上の溶媒を蒸発させることによって形成される、請求項20に記載の方法。
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