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技術 量子ドットを含む組成物

出願人 メルクパテントゲーエムベーハー
発明者 ジュンヨウ・パンニールス・シュルテトマス・エベルレフォルケル・ヒラリウス
出願日 2016年1月28日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-014341
公開日 2016年8月12日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2016-145343
状態 特許登録済
技術分野 高分子組成物 エレクトロルミネッセンス光源
主要キーワード シェル構造物 参照デバイス 汗かき 放射事象 赤外波長範囲 エネルギーオフセット 特徴的寸法 表面電子状態
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課題

燐光有機発光デバイスに適用するための幅の狭い発光バンドを有する有機エミッタ材料及びOLEDとLEDの両方の利点の組み合わ方法の提供。

解決手段

1つ以上の量子ドットと、蛍光性小分子化合物から選択される少なくとも1種の有機エミッタと、非共役ポリマー化合物から選択される少なくとも1種の有機エミッタと、ホスト化合物とを含む組成物であって、前記非共役ポリマー化合物が、燐光性非共役ポリマー化合物から選択され、少なくともその1種が金属錯体を含み、その金属が、Ir、Ru、Os、Eu、Au、Pt、Cu、Zn、Mo、W、Rh、Pd又はAg等の遷移金属希土類ランタニド、およびアクチニドから選択される金属を含む、組成物。

概要

背景

概要

燐光有機発光デバイスに適用するための幅の狭い発光バンドを有する有機エミッタ材料及びOLEDとLEDの両方の利点の組み合わ方法の提供。1つ以上の量子ドットと、蛍光性小分子化合物から選択される少なくとも1種の有機エミッタと、非共役ポリマー化合物から選択される少なくとも1種の有機エミッタと、ホスト化合物とを含む組成物であって、前記非共役ポリマー化合物が、燐光性非共役ポリマー化合物から選択され、少なくともその1種が金属錯体を含み、その金属が、Ir、Ru、Os、Eu、Au、Pt、Cu、Zn、Mo、W、Rh、Pd又はAg等の遷移金属希土類ランタニド、およびアクチニドから選択される金属を含む、組成物。なし

目的

したがって、有機発光デバイスにおいて適用するための、本質的に幅の狭い発光バンドを有する新規のエミッタを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

1つ以上の量子ドットと、小分子化合物および/または非共役ポリマー化合物から選択される少なくとも1種の有機エミッタとを含む組成物

請求項2

前記少なくとも1種の有機エミッタが、蛍光性小分子化合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。

請求項3

前記少なくとも1種の有機エミッタが、燐光性非共役ポリマー化合物から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の組成物。

請求項4

前記燐光性非共役ポリマー化合物の少なくとも1種が金属錯体を含み、その金属が、遷移金属希土類ランタニド、およびアクチニド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組成物。

請求項5

前記金属錯体が、Ir、Ru、Os、Eu、Au、Pt、Cu、Zn、Mo、W、Rh、Pd、またはAgから選択される金属を含むことを特徴とする、請求項4に記載の組成物。

請求項6

前記1つ以上の量子ドットの少なくとも1つのものの発光波長が、前記有機エミッタの発光波長よりも長いことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。

請求項7

前記少なくとも1つの量子ドットと前記有機エミッタとの比が、体積で、0.01:1から0.2:1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組成物。

請求項8

前記少なくとも1つの量子ドットを、0.01〜20wt%、好ましくは0.05〜10wt%、特に好ましくは0.1〜5wt%から選択される濃度範囲で含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。

請求項9

蛍光性小分子エミッタとホスト化合物とを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。

請求項10

前記ホスト化合物が、アントラセンベンゾアントラセン、トリアリールアミンインデノフルオレンフルオレンスピロビフルオレンフェナントレンデヒドロフェナントレン、チオフェントリアジン、ならびにそれらの異性体および誘導体から選択されることを特徴とする、請求項9に記載の組成物。

請求項11

燐光性非共役ポリマーを含み、その非共役ポリマーはホスト化合物を含む少なくとも1つの単位を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。

請求項12

前記ホスト化合物が、ケトンカルバゾールインドロカルバゾールインデノカルバゾール、トリアリールアミン、インデノフルオレン、フルオレン、スピロビフルオレン、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、チオフェン、ピリジンピリミジン、トリアジン、ホスフィンホスフィンオキシド、ならびにそれらの異性体および誘導体から選択される、請求項11に記載の組成物。

請求項13

ホスト材料正孔輸送材料HTM)、正孔注入材料(HIM)、正孔遮断材料(HBM)、電子輸送材料EIM)、電子注入材料(EIM)、電子遮断材料(EBM)、およびエミッタ材料から選択される、少なくとも1種のさらなる有機機能材料を含み、これらの材料は小分子、共役ポリマー、非共役ポリマー、オリゴマーおよびデンドリマーから選択できる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。

請求項14

前記有機エミッタが、ホスト材料、HTM、HIM、ETM、EIMから選択される、少なくとも1つのさらなる有機官能基を含む非共役ポリマー化合物であることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物。

請求項15

前記少なくとも1つの量子ドットが、II−VI族、III−V族、IV−VI族およびIV族半導体、好ましくは、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、GaN、GaPGaAs、GaSb、InN、InPInAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、およびそれらの組み合わせから選択されることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の組成物。

請求項16

請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物と、少なくとも1種の有機溶媒とを含む配合物

請求項17

エレクトロルミネッセントデバイスを作製するための、請求項16に記載の配合物の使用。

請求項18

請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物を含む層、または、請求項16に記載の配合物を使用して作製した層を含む、エレクトロルミネッセントデバイス。

請求項19

アノードと、カソードと、エミッタ層とを含む発光ダイオードであり、そのエミッタ層はアノードとカソードの間に位置することを特徴とする、請求項18に記載のエレクトロルミネッセントデバイス。

請求項20

青波長範囲、緑波長範囲、赤波長範囲、および赤外波長範囲から選択される少なくとも1つの波長範囲で発光するか、白色光を発光することを特徴とする、請求項18または19に記載のエレクトロルミネッセントデバイス。

0001

本発明は、とりわけ、組成物、該組成物を含む配合物、該配合物の使用、および該組成物または配合物を含むデバイスを対象とする。

0002

有機発光ダイオード(OLED)は、20年以上前から、有望な次世代ディスプレイ技術としてかなりの注目を集めてきた。OLED、特に、蒸着分子に基づくOLEDの性能は、優れた性能、例えば、色、寿命、および駆動電圧を示しており、OLEDが、商業的に適用されることを可能にする。しかし、OLEDは、有機分子の本質、および膜の非晶質性により、幅の広い発光スペクトルを示す。幅の広い発光は、混合色を与えるので、結果として、色純度が低下する。商業的成功に関して、特にTV用途のために、幅の広い色空間を実現するには、濃いRGB色が必要である。RGB OLEDの幅の広い発光スペクトルによって、無機LEDと比較して、ディスプレイの色空間がより狭くなる。さらに、典型的なOLEDのスペクトルは、680nmを超える赤外部分を含む。しかし、人間の眼は、680nmを超える光をほとんど見ることができない。言い換えれば、スペクトルの赤外部における、OLEDの発光は、人間の眼に対する光束に寄与しない。したがって、OLEDは、スペクトルの赤外領域におけるエネルギー損失をもたらす傾向がある。同じ問題は、OLEDの発光スペクトルの青または濃青領域においても起こる。

0003

OLEDデバイスにおいて、励起電子一重項および/または三重項状態、および/またはより高い多重度の状態を形成するため、電子および正孔は、反対の電極から注入され、再結合して、励起子を形成する。一重項状態からの放射崩壊は速い(蛍光)が、三重項および/または五重項励起子からの放射崩壊(燐光)は、スピン保存の必要により抑制され、したがって、非効率であることが多い。蛍光材料に基づくデバイスのための一重項励起形成の確率は、25%にすぎない。したがって、最大の内部量子効率IQE)は、25%である。この限界は、三重項エミッタとも呼ばれる燐光ドーパントを組み込み、一重項と三重項励起子の両方を得ることによって克服することができ、理論的には、100%の最大IQEを有する。Baldoら、Nature 1998、395、151〜154による最初の報告以来、燐光OLEDは、特に大きな注目を浴びてきて、大幅な改善が実現されてきた。特に、緑および赤色燐光OLEDは、商業用途にほぼ十分に発達した。しかし、三重項エミッタ、すなわち、発光金属錯体は、一般に、他の有機化合物のように、かなり広い発光バンドを有する。

0004

実際、本明細書で使用する燐光性という用語は、三重項からの遷移だけでなく、一重項以外のスピン多重度を有する任意の状態からの遷移も含む。

0005

実際、カラーフィルターを使用するもの、または微小共振器効果を使用するものなどの、OLEDの発光スペクトルを狭めるのに利用可能な方法がいくつかある。しかし、どちらによっても、部分的に発光が失われる。

0006

したがって、有機発光デバイスにおいて適用するための、本質的に幅の狭い発光バンドを有する新規エミッタを提供することが非常に望ましい。

0007

OLEDの同等物として、LEDは、非常に幅の狭い発光バンドを有するが、LEDの製造は、非常に費用がかかり、それらは、大面積デバイスには適していない。結晶無機層をOLEDに組み込むことは困難である。したがって、OLEDとLEDの両方の利点の組み合わせが、非常に望ましいが、難題であり、これまで実現されていない。

0008

CdE(E=S、Se、Te)に基づいた、最初の可溶性単分散コロイドナノ結晶(本明細書では、量子ドットまたはQDとも呼ぶ)は、Bawendiによって、いわゆるTOPO(トリオクチルホスフィンオキシド)法を使用して作製され、その後、Katariらによって修正された。QDの合成に関する総説が、Murray、NorrisおよびBawendi、「Synthesis and characterization
of nearly monodisperse CdE(E=sulfur、selen、tellurium)semiconductor nanocrystallites」、J.Am.Chem.Soc.115[19]、8706〜8715、1993によって示されている。

0009

CdSe QDに基づく最初の発光ダイオードは、Alivisatosら、「Light emitting diodes made from cadmium selenide nanocrystals and a semiconducting polymer」、Nature(London)370[6488]、354〜357、1994によって報告され、そこでは、QDからなる多層が、PPVポリ(p−フェニレンビニレン))と電極の間に挟まれ、電圧をかけると、赤色の発光を与えた。Bulovicら、「Electroluminescence from single monolayers of nanocrystals in molecular organic devices.Nature(London)420[6917]、800〜803、2002は、2つの有機層に挟まれたCdSe QDの単一の単層の使用を記載している。

0010

既知のQD−LEDの1つの問題は、QDと隣接有機層の間のエネルギー準位オフセットが非常に大きいことであり、Slooffら、Appl.Phys.Lett.2001、78[15]、2122〜2124、およびZhenら、Macromol.Rapid Commun.2006、27[24]、2095〜2100によって報告されている通り、例えば、CdSe QDは、−6.6eVのHOMO、および−4.4eVのLUMOを有するが、他方で、機能有機材料は、一般に、LUMOが、>−3.0eVであり、HOMOが、>6.0eVである。大きなエネルギーオフセットは、QDが、エレクトロルミネッセントデバイスにおいて、効率的に電子的に活性化することを妨げる。

0011

QDを、ポリマーOLEDに組み込む試みも、いくつかなされてきた。例えば、Liらは、J.Appl.Phys.97、113501(2005)において、赤色発光QDおよび緑色発光Alq3でドープした、青色発光性ポリ[(9,9−ジヘキシルオキシフルオレン−2,7−ジイル)−alt−co−(2−メトキシ−5−{2−エチルヘキシルオキシ}フェニレン−1,4−ジイル)(PFH−MEH)ポリマーからなる白色OLEDを報告し、Nir Tesslerらは、「Science Vol 295、2002、1506ページ」において、InAs−ZnSe QDとMEH−PPVまたはF6BTとのブレンドを使用する、近赤外線ポリマーナノ結晶発光ダイオードを報告した。しかし、共役ポリマーに基づくOLEDは、容易に作製することができるが、ポリマーOLEDの性能は、蒸着SMOLEDに基づくOLEDに遠く及ばない。さらに、共役ポリマーは、拡張した共役を理由に、一般に、かなり低い三重項準位を有する。しかし、緑色三重項OLEDのための共役ポリマーマトリックスは、これまで、報告も開示もされていない。

0012

一実施形態では、1つ以上の量子ドットと、小分子化合物および非共役ポリマー化合物から選択される少なくとも1つの有機エミッタとを含む組成物が提供される。

0013

さらなる実施形態によれば、上記の一実施形態と、少なくとも1つの有機溶媒とを含む配合物が提供される。

0014

別の実施形態では、エレクトロルミネッセントデバイスを製造するための、上記のさらなる実施形態の配合物の使用が提供される。

0015

よりさらなる実施形態は、上記の一実施形態の組成物を含んだ層、または、上記の別の実施形態の配合物を使用して作製された層を含む、エレクトロルミネッセントデバイスを提供する。

0016

驚いたことに、本明細書に記述した実施形態によれば、例えば、OLEDなどの発光デバイスに適用するために、エレクトロルミネッセントデバイスに適用するための、発光バンドが狭い組成物を、QDと有機エミッタの間の効率的なエネルギー移動によって提供することができる。結果として、実施形態のエレクトロルミネッセントデバイスにおいて、色純度が向上し、色空間が拡張し、エネルギー損失が減少する。

0017

本発明は、1以上の量子ドット(QD)と、小分子化合物および非共役ポリマー化合物から選択される、少なくとも1つの有機エミッタとを含む組成物に関する。

0018

好ましくは、組成物は、3つのQD、特に好ましくは2つのQD、非常に特に好ましくは1つのQDを含む。

0019

さらに好ましい実施形態では、組成物は、3種の有機エミッタ、特に好ましくは2種の有機エミッタ、非常に特に好ましくは1種の有機エミッタを含む。

0020

好ましいのは、1つのQDと1種の有機エミッタとを含む組成物である。

0021

好ましい実施形態では、本発明は、1以上の量子ドットと、蛍光性小分子化合物から選択される、少なくとも1つの有機エミッタとを含む組成物に関する。

0022

別の好ましい実施形態では、本発明は、1以上の量子ドットと、燐光性非共役ポリマー化合物から選択される、少なくとも1つの有機エミッタとを含む組成物に関する。

0023

一般に、量子ドットは、励起子が全三次元空間に閉じ込められている半導体である。結果として、それらは、バルク半導体離散分子の中間の特性を有する。量子ドット構造を作製する方法は、例えば、化学的方法またはイオン注入によって作製する、または最新式のリソグラフィー技術により作製されたナノデバイスにおいて作製するなどいくつかある。

0024

本発明の量子ドット(QD)とは、コロイド量子ドット、またはナノドットもしくはナノ結晶としても知られる、化学的方法によって製造されるコロイド半導体ナノ結晶を指す。

0025

QDを作るために、当業者に公知の任意の方法を使用することができるが、好ましくは、無機QDの成長を制御する液相コロイド法を使用する。前記コロイド法は、例えば、Alivisatos,A.P.、「Semiconductor clusters,nanocrystals,and quantum dots」、Science 271:933(1996);X.Peng、M.Schlamp、A.Kadavanich、A.P.Alivisatos、「Epitaxial growth of highly luminescentCdSe/CdS Core/Shell nanocrystals with photostability and electronic accessibility」、J.Am.Chem.Soc.30:7019〜7029(1997);およびC.B.Murray、D.J.Norris、M.G.Bawendi、「Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE(E=sulfur,selenium,tellurium)semiconductor nanocrystallites」、J.Am.Chem.Soc.115:8706(1993)から参照することができる。これらの方法は、クリーンルーム、および高価な製造装置を必要としない低コストの処理性を可能にする。これらの方法では、高温熱分解をする金属前駆体は、有機界面活性剤分子の熱溶液中にすぐに注入される。これらの前駆体は、高温で分解し、反応して、ナノ結晶の核となる。この初期核形成段階の後、成長する結晶にモノマーを添加することによって、成長段階が開始する。その結果、有機界面活性剤分子が表面を被覆している溶液中の結晶性ナノ粒子になる。

0026

これらの方法において、合成は、数秒にわたって生じる初期核形成事象として起こり、それに続いて、数分間、高温で結晶が成長する。反応の性質および進行を変えるために、温度、存在する界面活性剤の種類、前駆体材料、および界面活性剤とモノマーとの比などのパラメータを変更することができる。温度は、核形成事象の構造段階、前駆体の分解速度、および成長の速度を制御する。有機界面活性剤分子は、溶解性とナノ結晶の形状制御の両方に関与する。界面活性剤とモノマーとの比、界面活性剤相互の比、モノマー相互の比、およびモノマーの個々の濃度は、成長の速度論に強い影響を与える。

0027

QDに組み込むことができる適切な半導体材料は、CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnO、ZnS、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、および、CdZnSeなどのそれらの合金などのII−VI族元素;InAs、InPGaAsGaP、InN、GaN、InSb、GaSb、AlP、AlAs、AlSb、および、InAsP、CdSeTe、ZnCdSe、InGaAsなどの合金などのIII−V族元素;PbSe、PbTe、およびPbS、ならびにそれらの合金などのIV−VI族元素;InSe、InTe、InS、GaSe、および、InGaSe、InSeSなどの合金などのIII−VI族元素;Si、Ge、及びそれらの合金などのIV族半導体元素、ならびに、複合構造物におけるそれらの組み合わせから選択される。

0028

さらに適切な半導体材料としては、米国特許出願第10/796,832号に開示されているものがあり、また、II−VI族、III−V族、およびIV族の半導体を含めた、任意の種類の半導体がある。適切な半導体材料としては、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(ダイヤモンドを含む)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlS、AlSb、BaS、BaSe、BaTe、CaS、CaSe、CaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(A,Ga,In)2(S,Se,Te)3、およびAl2COがあるが、これらに限定されない。また、さらに適切な半導体材料としては、前述の半導体の組み合わせ、および/またはコアシェル、コアマルチシェル層構造物との組み合わせがある。

0029

いくつかの実施形態では、QDは、p型ドーパントまたはn型ドーパントからなる群からのドーパントを含むことができる。ドープされたQDの特性および合成は、Moonsub Shim&Philippe Guyot−Sionnestによる「n−type colloidal semiconductor nanocrystals」、Nature vol407(2000)981ページ、およびNorrisらによる「Doped Nanocrystals」、Science、319(2008)、1776ページから参照することができる。本発明のQDはまた、II−VIまたはIII−V半導体を含むこともできる。II−VIまたはIII−V半導体ナノ結晶の例としては、周期表の、Zn、Cd、およびHgなどのII族からの元素と、S、Se、Te、PoなどのVI族からの任意の元素との任意の組み合わせ;ならびに周期表の、B、Al、Ga、In、およびTlなどのIII族からの元素と、N、P、As、Sb、およびBiなどのV族からの任意の元素との任意の組み合わせがある。

0030

量子ドットにおいて、フォトルミネッセンスおよびエレクトロルミネッセンスは、ナノ結晶のバンド端状態から発生する。X.Pengら、J.Am.Chem.Soc.Vol119:7019〜7029(1997)により報告された通り、ナノ結晶からの放射性バンド端発光は、表面電子状態から生じる非放射崩壊チャネル競合する。したがって、ダングリングボンドなどの表面欠陥の存在により、非放射再結合中心が形成され、発光効率がより低くなる。X.Pengら、J.Am.Chem.Soc.Vol119:7019〜7029(1997)により開示されている通り、表面トラップ状態不活性化し、除去するための効率的な方法は、ナノ結晶の表面上に、無機シェル材料エピタキシャル成長させることである。シェル材料は、電子準位が、コア材料に関して、タイプIになるように選択することができる(例えば、電子および正孔をコアに局在化させるポテンシャルテップを与える、より広いバンドギャップを有する)。結果として、非放射再結合の確率を低下させることができる。

0031

コア−シェル構造は、コアナノ結晶を含有する反応混合物に、シェル材料を含有する有機金属前駆体を添加することによって得られる。この場合、核形成事象の後に続いて成長するのではなく、コアは、核として働き、シェルは、コアの表面から成長する。反応温度は、シェル材料のナノ結晶の独立の核形成を妨げつつ、コア表面へのシェル材料モノマーの添加を促すために、低く保たれる。反応混合物中の界面活性剤は、シェル材料の制御成長を導き、かつ溶解性を確保するために存在する。均一で、エピタキシャル成長したシェルは、2つの材料間に低格子不整合があるときに得られる。加えて、球形は、大きな曲率半径からの界面ひずみエネルギーを最小限にするように働き、それによって、ナノ結晶系の光学特性を低下させ得る転位の形成を妨げる。

0032

好ましい実施形態では、既知の合成方法を使用して、ZnSを、シェル材料として使用することができる。

0033

特に好ましい実施形態では、本発明のQDは、II−VI族半導体、それらの合金、またはそれらから作製されるコア/シェル構造物から選択される、半導体材料を含む。さらなる実施形態では、II−VI族半導体は、CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnTe、それらの合金、それらの組み合わせ、およびそれらのコア/シェル、コアマルチシェル層構造物である。

0034

いくつかの実施形態では、本発明のQDは、それらの表面と共役した、共同した、関連した、または付着した配位子をさらに含む。適切な配位子には、米国特許出願第10/656,910号および米国仮特許出願第60/578,236号に開示されているものを含めた、当業者に既知の任意の群が含まれる。そのような配位子の使用によって、ポリマーを含めた様々な溶媒およびマトリックス材料に組み込むための、QDの能力を高めることができる。さらに好ましい配位子は、US2007/0034833A1に開示されている通りの、「頭部−本体部−尾部」構造を有するようなものであり、そこで、さらに好ましくは、「本体部」は、US20050109989A1に開示されている通り、電子または正孔輸送機能を有する。

0035

量子ドット(QD)という用語は、サイズが実質的に単分散であるナノ結晶を指す。QDは、寸法が、約500nm未満であり、約1nm未満程度に至る、少なくとも1つの領域または特徴的寸法を有する。単分散のという用語は、サイズ分布が、表示値の±10%以内であることを意味し、例えば、直径100nmの単分散ナノ結晶は、90nm以上から110nm以下の範囲のサイズを包含する。

0036

QD、特にコア−シェルQDは、サイズが有限であるので、それらは、それらのバルク体と比較して独特な光学特性を示す。発光スペクトルは、バンド端発光から生じる単一のガウスピークにより定まる。発光ピークの位置は、量子閉じ込め効果の直接的結果として、コア粒径により決定される。その電子特性および光学特性は、Annu.Rev.Mater.Sci.2000.30:475〜521で、Al.L.EfrosおよびM.Rosenにより検討されている。

0037

本明細書に記述した実施形態の小分子エミッタ、小分子一重項エミッタ、三重項エミッタおよび非共役ポリマーの放射物質を含めた、有機エミッタは、機能材料である。

0038

本明細書で使用する機能材料という用語は、好ましくは、有機機能材料を指す。有機機能材料という用語は、有機伝導体有機半導体有機染料、蛍光性有機化合物、燐光性有機化合物、光吸収性有機化合物、感光性有機化合物有機光増感剤、および他の有機光活性化合物を指すことができる。有機機能材料という用語はまた、遷移金属希土類ランタニドおよびアクチニド有機金属錯体を含むこともできる。

0039

有機機能材料は、小分子、ポリマー、非共役側鎖ポリマー、非共役骨格ポリマー、オリゴマー、またはデンドリマー、それらのブレンドまたは混合物の群から選択することができる。

0040

本明細書で使用する小分子という用語を、ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、またはブレンドではない分子と定義する。特に、小分子には、繰り返し構造が存在しない。小分子の分子量は、一般的に、繰り返し単位の数が少ないポリマー、オリゴマー、またはそれより小さい範囲にある。小分子の分子量は、好ましくは4000g/mol未満、特に好ましくは3000g/mol未満、非常に特に好ましくは2000g/mol未満であり得る。

0041

実施形態のポリマーは、好ましくは、10〜10000、特に好ましくは20〜5000、非常に特に好ましくは50〜2000の繰り返し単位を有することができる。実施形態によるオリゴマーは、2〜9の繰り返し単位を有することができる。ポリマーおよびオリゴマーの分枝指数は、0(分枝していない線状ポリマー)から1(完全に分枝したデンドリマー)である。本明細書で使用するデンドリマーという用語を、Angew.Chem.,Int.Ed.1999、38、885のM.Fischerらに従って定義する。

0042

実施形態のポリマーの分子量(Mw)は、好ましくは、約10000〜約2000000g/molの範囲、特に好ましくは約100000〜約1500000g/molの範囲、非常に特に好ましくは、約200000〜約1000000g/molの範囲にあり得る。MWの決定は、例えば、ポリスチレン内部標準として用いるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いることによって、当業者に既知の標準の技術に従って行うことができる。

0043

ブレンドは、少なくとも1つのポリマー成分、デンドリマー成分、またはオリゴマー成分を含む混合物であり得る。

0044

本明細書に記述した実施形態による有機機能材料は、それらの分子のフロンティア軌道、すなわち、最高被占分子軌道(HOMO)(価電子帯と呼ぶこともある)と最低空分子軌道(LUMO)(伝導帯と呼ぶこともある)とによって特徴づけられることが多い。HOMOおよびLUMO準位は、通常、例えば、XPS(X線光電子分光法)、UPS紫外光電子分光法)もしくはCVサイクロボルタンメトリー)によって測定されるか、(時間依存DFT密度汎関数理論)などの量子化学法によって計算される。これらのエネルギー準位の絶対値は、使用される方法に著しく依存する可能性がある。本出願者人らは、有機半導体のエネルギー準位を決定する、一貫性のある組み合わせ法を確立した。一組の半導体(20より多い異なる半導体)のHOMO/LUMO準位は、信頼性の高い評価方法を有するCVによって測定され、また、同じ補正汎関数、例えば、B3PW91、および同じ基底系、例えば、6−31G(d)を用いて、Gaussian03WのDFTによって計算もされる。次いで、算出値は、測定値によって較正される。そのような較正係数は、さらなる計算のために使用される。算出値と測定値の一致は、非常に良好である。したがって、確かな基礎の上で、実施形態のエネルギー準位の比較がなされる。エネルギーギャップまたはバンドギャップは、HOMOエネルギー準位とLUMOエネルギー準位の差によって得られる。

0045

実施形態による組成物は、エミッタから選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。エミッタという用語は、他の材料からの任意の種類のエネルギー移動により、または電気的または光学的に励起子を形成することにより励起子エネルギーを受け取ると、放射崩壊して、光を発する材料を指す。2つの部類のエミッタ、すなわち、蛍光エミッタとも呼ばれる一重項エミッタ、および本明細書では燐光エミッタとも呼ぶ三重項エミッタが存在する。一重項エミッタという用語は、励起一重項状態から、それの基底状態放射遷移する材料または化合物に関係する。本明細書で使用する三重項エミッタという用語は、遷移金属を含む発光性の材料または化合物に関係し得る。これは、一般的に、スピン禁制遷移複数可)、例えば、励起三重項状態からの、またはさらに高いスピン多重度を有する状態からの遷移により引き起こされる光を発する材料を含む。

0046

本明細書で用いるドーパントという用語は、エミッタまたはエミッタ材料という用語の代わりにも使用される。

0047

好ましい実施形態では、本発明による組成物は、少なくとも1つの量子ドット(QD)と、1種の一重項エミッタと、1種のホスト材料とを含んだ混合物を含む。

0048

一重項エミッタ化合物は、ホスト化合物と比較して、より小さいバンドギャップを有することが必要とされ得る。一般に、より小さいバンドギャップは、共役分子系のπ電子系を伸長させることによって実現することができる。したがって、一重項エミッタ化合物は、ホスト分子よりも伸長した、共役π電子系を有する傾向がある。多くの例が公開されている、例えば、JP2913116BおよびWO2001/021729A1に開示されている通りのスチリルアミン誘導体、ならびに、WO2008/006449およびWO2007/140847に開示されている通りのインデノフルオレン誘導体

0049

有機エミッタは、好ましくは、スチリルアミン誘導体、インデノフルオレン誘導体、ポリ芳香族化合物アントラセン誘導体テトラセン誘導体キサンテン誘導体ペリレン誘導体フェニレン誘導体フルオレン誘導体アリールピレン誘導体アリーレンビニレン誘導体、ルブレン誘導体、クマリン誘導体ローダミン誘導体キナクリドン誘導体ジシアノメチレンピラン誘導体チオピランポリメチン誘導体、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩、ペリフランテン誘導体インデノペリレン誘導体ビスアジニルイミンホウ素化合物、ビス(アジニル)メテン化合物、カルボスチリル化合物モノスチリルアミン、ジスチリルアミン、トリスチリルアミン、テトラスチリルアミン、スチリルホスフィン、スチリルエーテルアリールアミン、インデノフルオレンアミンおよびインデノフルオレンジアミンベンゾインデノフルオレンアミン、ベンゾインデノフルオレンジアミン、ジベンゾインデノフルオレンアミン、ジベンゾインデノフルオレンジアミン、置換または無置換トリスチルベンアミン、ジスチリルベンゼン誘導体およびジスチリルビフェニル誘導体トリアリールアミンナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、フルオレン誘導体、ペリフランテン誘導体、インデノペリレン誘導体、フェナントレン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体デカシクレン誘導体コロネン誘導体テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体ペンタフェニルシクロペンタジエン誘導体、フルオレン誘導体、スピロフルオレン誘導体ピラン誘導体オキサゾン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体ベンゾチアゾール誘導体ベンズイミダゾール誘導体ピラジン誘導体ケイ皮酸エステルジケトピロロピロール誘導体、およびアクリドン誘導体から選択される。

0050

青色蛍光エミッタは、好ましくは、ポリ芳香族化合物であり得、例えば、9,10−ジ(2−ナフチルアントラセン)および他のアントラセン誘導体、テトラセンの誘導体、キサンテンペリレン(例えば、2,5,8,11−テトラ−t−ブチルペリレンなど)、フェニレン(例えば、4,4’−(ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル)、フルオレン、アリールピレン(US2006/0222886)、アリーレンビニレン(US5121029、US5130603)、ルブレンの誘導体、クマリンローダミンキナクリドン(例えば、N,N’−ジメチルキナクリドンDMQA)など)、ジシアノメチレンピラン(例えば、4(ジシアノエチレン)−6−(4−ジメチルアミノスチリル−2−メチル)−4H−ピラン(DCM)など)、チオピラン、ポリメチン、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩、ペリフランテンインデノペリレン、ビス(アジニル)イミンホウ素化合物(US2007/0092753A1)、ビス(アジニル)メテン化合物、およびカルボスチリル化合物であり得る。

0051

さらに好ましい青色蛍光エミッタは、C.H.Chenら、「Recent developments in organic electroluminescent materials」Macromol.Symp.125、(1997)、1〜48、および「Recent progress of molecular organic electroluminescent materials and devices」Mat.Sci.and Eng.R、39(2002)、143〜222に記載されているエミッタであり得る。

0052

実施形態による好ましい蛍光ドーパントは、モノスチリルアミン、ジスチリルアミン、トリスチリルアミン、テトラスチリルアミン、スチリルホスフィン、スチリルエーテル、およびアリールアミンの部類から選択することができる。

0053

モノスチリルアミンは、1つの置換または無置換スチリル基と、少なくとも1つのアミン(好ましくは芳香族の)とを含有する化合物を意味すると取る。ジスチリルアミンは、2つの置換または無置換スチリル基と、少なくとも1つのアミン(好ましくは芳香族の)とを含有する化合物を意味すると取る。トリスチリルアミンは、3つの置換または無置換スチリル基と、少なくとも1つのアミン(好ましくは芳香族の)とを含有する化合物を意味すると取る。テトラスチルアミンは、4つの置換または無置換スチリル基と、少なくとも1つのアミン(好ましくは芳香族の)とを含有する化合物を意味すると取る。スチリル基は、特に好ましくは、スチルベンであり、それはまた、さらに置換されていてもよい。対応するホスフィンおよびエーテルを、アミンと同様に定義する。本発明の目的においては、アリールアミンまたは芳香族アミンは、窒素直接結合した、3つの置換または無置換芳香族またはヘテロ芳香族環系を含有する化合物を場合により意味すると取る。これらの芳香族またはヘテロ芳香族環系の少なくとも1つは、好ましくは、少なくとも14個の環原子を好ましくは有する縮合環系であり得る。

0054

それらの好ましい例は、芳香族アントラセンアミン、芳香族アントラセンジアミン、芳香族ピレンアミン、芳香族ピレンジアミン、芳香族クリセンアミン、および芳香族クリセンジアミンである。芳香族アントラセンアミンは、1つのジアリールアミノ基が、好ましくは9位で、アントラセン基と直接結合している化合物を意味すると取ることができる。芳香族アントラセンジアミンは、2つのジアリールアミノ基が、好ましくは9、10位で、アントラセン基と直接結合している化合物を意味すると取ることができる。芳香族ピレンアミン、ピレンジアミン、クリセンアミンおよびクリセンジアミンを、それらと同様に定義し、そこでは、ピレン上のジアリールアミノ基は、好ましくは、1位、または1、6位で結合している。

0055

さらに好ましい蛍光ドーパントは、例えば、WO2006/122630による、インデノフルオレンアミンおよびインデノフルオレンジアミン、例えば、WO2008/006449による、ベンゾインデノフルオレンアミンおよびベンゾインデノフルオレンジアミン、ならびに、例えば、WO2007/140847による、ジベンゾインデノフルオレンアミンおよびジベンゾインデノフルオレンジアミンから選択することができる。

0056

スチリルアミンの部類からのドーパントの例は、置換または無置換トリスチルベンアミン、またはWO2006/000388、WO2006/058737、WO2006/000389、WO2007/065549およびWO2007/115610に記載されているドーパントである。ジスチリルベンゼン誘導体およびジスチリルビフェニル誘導体は、US5121029に記載されている。さらに、スチリルアミンは、US2007/0122656A1で見られる。

0057

特に好ましいスチリルアミンドーパントおよびトリアリールアミンドーパントは、式(1)〜(6)の化合物、ならびに、US7250532B2、DE102005058557A1、CN1583691A、JP08053397A、US6251531B1およびUS2006/210830Aに開示されている通りの化合物である。

0058

さらに好ましい蛍光ドーパントは、EP1957606A1およびUS2008/0113101A1に開示されている通りのトリアリールアミンの群から選択することができる。

0059

さらに好ましい蛍光ドーパントは、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、フルオレン、ペリフランテン、インデノペリレン、フェナントレン、ペリレン(US2007/0252517A1)、ピレン、クリセン、デカシクレンコロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン、ルブレン、クマリン(US4769292、US6020078、US2007/0252517A1)、ピラン、オキサゾン、ベンゾオキサゾールベンゾチアゾールベンズイミダゾールピラジン、ケイ皮酸エステル、ジケトピロロピロール、アクリドン、およびキナクリドン(US2007/0252517A1)の誘導体から選択することができる。

0060

アントラセン化合物のうち、特に好ましいのは、例えば、9,10−ジフェニルアントラセンおよび9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセンなどの9,10−置換アントラセンであり得る。1,4−ビス(9’−エチニルアントラニルベンゼンも、好ましいドーパントであり得る。

0061

原則として、当業者に既知の任意のホスト材料を、本明細書に記述した実施形態による組成物において用いることができる。用いるエミッタの種類に応じて、ホスト材料は、2つの部類、すなわち、蛍光エミッタのためのホスト材料、および燐光エミッタのためのホスト材料に分けることができ、それにより、後者は、しばしば、マトリックスまたはマトリックス材料と呼ばれる。

0062

実施形態による組成物はまた、1種より多いホスト材料を含むこともでき、好ましくは、それは、3種のホスト材料を含むことができ、特に好ましくは、それは、2種のホスト材料、非常に特に好ましくは、1種のホスト材料を含むことができる。実施形態による組成物が、少なくとも2種のホスト材料を含む場合、ホスト材料は、共同ホストまたは共同ホスト材料とも呼ばれる。

0063

ホスト材料は、通常、エミッタと組み合わせて使用され、また、エミッタ材料と比較して、HOMOとLUMOの間のより大きいエネルギーギャップを有することができる。加えて、ホスト材料は、電子輸送材料として、または正孔輸送材料として機能することができる。ホスト材料はまた、電子輸送特性正孔輸送特性の両方を有することができる。一重項遷移が、OLEDのフォトルミネッセンスに主に関与する場合、エミッタの吸収スペクトルとホスト材料のフォトルミネッセンススペクトルの間の最大の重複が、極めて望ましい。これにより、ホスト材料からエミッタへのエネルギー移動が確実となる。

0064

ホスト材料は、特に、ホストが、OLEDにおいて、燐光エミッタと組み合わせて使用されるものを意味する場合、マトリックスまたはマトリックス材料とも呼ばれる。また、エミッタ単位を含む共重合体に関して、ポリマー骨格は、ホストと同じ機能を有することができ、ホストを参照することを意図され得る。

0065

蛍光エミッタに適した好ましいホスト材料は、アントラセン、ベンゾアントラセン、インデノフルオレン、フルオレン、スピロビフルオレン、フェナントレン、デヒドロフェナントレン、チオフェントリアジンイミダゾール、およびそれらの誘導体から選択することができる。

0066

蛍光エミッタのための特に好ましいホスト材料は、オリゴアリーレン(例えば、EP676461による2,2’,7,7’−テトラフェニルスピロビフルオレン、またはジナフチルアントラセン)、特に、縮合芳香族基を含有するオリゴアリーレン(例えば、フェナントレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレン、スピロフルオレン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、デカシクレン、ルブレンなど);オリゴアリーレンビニレン(例えば、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルエテニル)−1,1’−ビフェニル(DPVBi)、またはEP676461による4,4’−ビス−2,2−ジフェニルビニル−1,1−スピロビフェニル(スピロ−DPVBi));多脚金属錯体(例えば、WO2004/081017による)、特に、8ヒドロキシキノリンの金属錯体(例えば、アルミニウム(III)トリス(8−ヒドロキシキノリン)(アルミニウムキノレート、Alq3)またはビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−(フェニルフェノリノラト(phenylphenolinolato))アルミニウム、また、イミダゾールキレート(US2007/0092753A1))およびキノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体を用いるもの;正孔伝導化合物(例えば、WO2004/058911による);電子伝導化合物、特に、ケトンホスフィンオキシドスルホキシドなど(例えば、WO2005/084081およびWO2005/084082による);アトロプ異性体(例えば、WO2006/048268による);ボロン酸誘導体(例えば、WO2006/117052による);またはベンゾアントラセン(例えば、DE102007024850);の部類から選択することができる。特に好ましいホスト材料は、オリゴアリーレン(ナフタレン、アントラセン、ベンゾアントラセンおよび/またはピレンを含む)、またはこれらの化合物のアトロプ異性体、ケトン、ホスフィンオキシド、およびスルホキシドの部類から選択することができる。非常に特に好ましいホスト材料は、オリゴアリーレン(アントラセン、ベンゾアントラセンおよび/またはピレンを含む)、またはこれらの化合物のアトロプ異性体の部類から選択することができる。本発明において、オリゴアリーレンは、少なくとも3つのアリール基またはアリーレン基が相互に結合している化合物を場合により意味するものとする。

0067

蛍光エミッタのためのさらに好ましいホスト材料は、特に、式(7)の化合物から選択することができる。

0068

式中、Ar4、Ar5、Ar6は、出現する毎に、同一にまたは異なって、5〜30個の芳香族環原子を有するアリールまたはヘテロアリール基であり、それらは、1以上の基により置換されていてもよく、pは、1、2または3であり、Ar4、Ar5およびAr6中のπ電子の合計は、p=1ならば、少なくとも30個であり、p=2ならば、少なくとも36個であり、p=3ならば、少なくとも42個である。

0069

式(7)のホスト材料において、Ar5基は、1以上の基R1により置換されていてもよいアントラセンを表し、Ar4基およびAr6基は、9および10位で結合することが特に好ましいことがある。非常に特に好ましくは、Ar4基および/またはAr6基の少なくとも1つは、1−または2−ナフチル、2−、3−または9−フェナントレニル、または2−、3−、4−、5−、6−または7−ベンズアントラセニルから選択される縮合アリール基であってもよく、それらはそれぞれ、1以上の基R1により置換されていてもよい。アントラセン系化合物は、US2007/0092753A1およびUS2007/0252517A1に記載されており、例えば、2−(4−メチルフェニル)−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン、9−(2−ナフチル)−10−(1,1’−ビフェニル)アントラセンおよび9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルエテニル)フェニル]アントラセン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン、ならびに1,4−ビス(9’−エチニルアントラセニル)ベンゼンである。好ましいのはまた、2つのアントラセン単位を含有するホスト材料(US2008/0193796A1)、例えば、10,10’−ビス[1,1’,4’,1’’]テルフェニル−2−イル−9,9’−ビスアントラセニルであり得る。

0070

さらに好ましいホスト材料は、アリールアミン、スチリルアミン、フルオレセイン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、シクロペンタジエン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾオキサゾリン、オキサゾン、ピリジン、ピラジン、イミン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンズイミダゾール(US2007/0092753A1)(例えば、2,2’,2’’−(1,3,5−フェニレン)トリス[1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール])、アルジン及びスチルベンの誘導体、スチリルアリーレン誘導体、例えば、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルエテニル)フェニル]アントラセン、およびジスチリルアリーレン誘導体(US5121029)、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ジケトピロロピロール、ポリメチン、メロシアニン、アクリドン、キナクリドン、ケイ皮酸エステル、ならびに蛍光染料であり得る。

0071

特に好ましいのは、アリールアミンの誘導体およびスチリルアミン、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−(2−ナフチル)アミノ]ビフェニル(TNB)であり得る。

0072

蛍光エミッタのためのホストとしてのオリゴアリーレンを有する好ましい化合物は、例えば、US2003/0027016A1、US7326371B2、US2006/043858A、US7326371B2、US2003/0027016A1、WO2007/114358、WO2008/145239、JP3148176B2、EP1009044、US2004/018383、WO2005/061656A1、EP0681019B1、WO2004/013073A1、US5077142、WO2007/065678、およびUS2007/0205412A1に開示されている通りの化合物であり得る。特に好ましいオリゴアリーレンベースの化合物は、式(8)〜(14)を有する化合物であり得る。

0073

さらに、蛍光エミッタのためのホスト材料は、スピロビフルオレンおよびその誘導体、例えば、EP0676461に開示されている通りのスピロ−DPVBi、ならびに、US6562485に開示されている通りのインデノフルオレンから選択することができる。

0074

燐光エミッタのための好ましいホスト材料、すなわちマトリックス材料は、ケトン、カルバゾール、トリアリールアミン、インデノフルオレン、フルオレン、スピロビフルオレン、フェナントレン、デヒドロフェナントレン、チオフェン、トリアジン、イミダゾール、およびそれらの誘導体から選択することができる。いくつかの好ましい誘導体は、以下でより詳細に説明する。

0075

好ましい実施形態では、ホスト材料は、上記および下記の通りの、エミッタ基を含む小分子である。

0076

別の好ましい実施形態では、ホスト材料は、下記の通りの、繰り返し単位としてのエミッタ基を含む共役ポリマーである。

0077

さらに別の好ましい実施形態では、ホスト材料は、下記の通りの、繰り返し単位としてのエミッタ基を含む非共役ポリマーである。

0078

別の非常に好ましい実施形態では、本発明による組成物は、少なくとも1つのQDと、1種の三重項エミッタと、1種のマトリックス材料とを含んだ混合物を含む。

0079

好ましいのは、少なくとも1つのQDと、1種の三重項エミッタと、1種のマトリックス材料とを含む混合物である。

0080

本明細書では、三重項エミッタは、先に定義した通りの燐光エミッタも指す。

0081

実施形態による組成物は、金属錯体から選択される、1以上の有機機能材料を含むことができる。量子力学によれば、高スピン多重度を有する励起状態、例えば、励起三重項状態から、基底状態への遷移は禁止される。しかし、重原子、例えば、イリジウムオスミウム白金およびユーロピウムの存在により、強いスピン軌道相互作用が生じる。すなわち、励起一重項および三重項が混合し、その結果、三重項は、一重項のある特性を得て、もし、一重項−三重項混合が、非放射事象(non-radiative event)よりも速い放射崩壊速度をもたらせば、発光が効率的になり得る。この種の発光は、Baldoら、Nature 395、151〜154(1998)により最初に報告された通り、金属錯体を使用して実現することができる。さらに、金属錯体は、B.O’Regan&M.Graetzel、Nature 353、737(1991)により報告されたRu錯体のように、効率的で、広帯域光吸収性の材料または染料として機能することもできる。

0082

燐光エミッタの例は、各出願WO00/70655、WO01/41512、WO02/02714、WO02/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614およびWO2005/033244によって示されている。一般に、燐光OLEDについての先行技術に従って使用されているような、および有機エレクトロルミネッセンスの領域において当業者に既知であるような、すべての燐光錯体が適している。

0083

燐光エミッタは、式M(L)Zを有する金属錯体であってもよく、式中、Mは、金属原子であり、Lは、それぞれの出現において相互に独立に、1、2またはそれより多い位置を介して、Mと結合または配位結合する有機配位子であり、zは、≧1の整数、好ましくは、1、2、3、4、5または6であり、また、そこでは、場合により、これらの基は、好ましくは配位子Lを介して、1以上、好ましくは1、2、または3つの位置を介してポリマーと連結する。

0084

Mは特に、遷移金属から選択される、好ましくは、VIII族の遷移金属、またはランタニド、もしくはアクチニドから選択される、特に好ましくは、Rh、Os、Ir、Pt、Pd、Au、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Re、Cu、Zn、W、Mo、Pd、Ag、またはRuから選択される、非常に特に好ましくは、Os、Ir、Ru、Rh、Re、Pd、またはPtから選択される、金属原子であり得る。Mはまた、Znであってもよい。

0085

好ましい配位子Lは、2フェニルピリジン誘導体、7,8−ベンゾキノリン誘導体、2(2−チエニルピリジン誘導体、2(1−ナフチル)ピリジン誘導体、または2フェニルキノリン誘導体であり得る。これらすべての化合物は、青色のために、例えば、フルオロ−またはトリフルオロメチル置換基によって、置換されていてもよい。補助配位子は、好ましくは、アセチルアセトネートまたはピクリン酸である。

0086

特に、US2007/0087219A1に開示されている通りの、式(15)の四座配位子を有するPtまたはPdの錯体(式中、R1からR14およびZ1からZ5は、参考文献において定義されている通りである)、拡張した環系を有するPtポルフィリン錯体(US2009/0061681A1)、およびIr錯体が適しており、例えば、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン−Pt(II)、テトラフェニル−Pt(II)−テトラベンゾポルフィリン(US2009/0061681A1)、cis−ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)Pt(II)、cis−ビス(2−(2’−チエニル)ピリジナト−N,C3’)Pt(II)、cis−ビス(2−(2’−チエニル)キノリナト−N,C5’)Pt(II)、(2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’)Pt(II)アセチルアセトネート、またはトリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)Ir(III)(Ir(ppy)3、緑)、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2)Ir(III)アセチルアセトネート(Ir(ppy)2アセチルアセトネート、緑、US2001/0053462A1、Baldo、Thompsonら、Nature403、(2000)、750〜753)、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)、ビス(2−(2’−ベンゾチエニル)−ピリジナト−N,C3’)イリジウム(III)アセチルアセトネート、ビス(2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)ピクコリネート(piccolinate)(Firpic、青)、ビス(2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’)Ir(III)テトラキス(1−ピラゾリルボレート、トリス(2−(ビフェニル−3−イル)−4−tert−ブチルピリジン)イリジウム(III)、(ppz)2Ir(5phdpym)(US2009/0061681A1)、(45ooppz)2Ir(5phdpym)(US2009/0061681A1)、例えば、イリジウム(III)ビス(2−フェニルキノリル−N,C2’)アセチルアセトネート(PQIr)、トリス(2−フェニルイソキノリナト−N,C)Ir(III)(赤)、ビス(2−(2’−ベンゾ[4,5−a]チエニル)ピリジナト−N,C3)Irアセチルアセトネート([Btp2Ir(acac)]、赤、Adachiら、Appl.Phys.Lett.78(2001)、1622〜1624)などの2フェニルピリジン−Ir錯体の誘導体である。

0087

また、例えば、Tb3+およびEu3+などの三価ランタニドの錯体(J.Kidoら、Appl.Phys.Lett.65(1994)、2124、Kidoら、Chem.Lett.657、1990、US2007/0252517A1)、またはマレオニトリルジチオレートを有するPt(II)、Ir(I)、Rh(I)の燐光錯体(Johnsonら、JACS 105、1983、1795)、Re(I)トリカルボニルジイミン錯体(とりわけ、Wrighton、JACS 96、1974、998)、シアノ配位子およびビピリジルまたはフェナントロリン配位子を有するOs(II)錯体(Maら、Synth.Metals 94、1998、245)、またはホストを有さないAlq3も適している。

0088

さらに、三座配位子を有する燐光エミッタが、US6824895およびUS7029766に記載されている。赤色発光燐光錯体は、US6835469およびUS6830828において述べられている。

0089

特に好ましい燐光ドーパントは、式(16)を有する化合物、さらに、例えば、US2001/0053462A1に開示されている通りの化合物であり得る。

0090

特に好ましい燐光ドーパントは、式(17)を有する化合物、さらに、例えば、WO2007/095118A1に開示されている通りの化合物であり得る

0091

さらなる誘導体が、US7378162B2、US6835469B2、およびJP2003/253145Aに記載されている。

0092

さらに、本明細書の他の部分で述べられている金属錯体について、実施形態による適切な金属錯体は、遷移金属、希土類元素、ランタニド、およびアクチニドから選択することができ、また、本明細書に記述した実施形態の対象でもあり得る。好ましくは、金属は、Ir、Ru、Os、Eu、Au、Pt、Cu、Zn、Mo、W、Rh、Pd、またはAgから選択することができる。

0093

燐光エミッタが、例えば、有機発光ダイオード(OLED)のエレクトロルミネッセント成分として用いられる場合、そのマトリックス材料は、蛍光エミッタに使用されるマトリックス材料と比較して、かなり違う特性を満たすべきである。燐光エミッタに使用されるマトリックス材料は、エミッタの三重項準位と比較して、エネルギーがより高い三重項準位を有するべきである。マトリックス材料は、電子または正孔のいずれか、またはその両方を輸送することができる。加えて、エミッタは、一重項−三重項混合を十分に促すために、大きいスピン軌道相互作用定数を有するべきである。これは、金属錯体を使用することによって可能になり得る。

0094

好ましいマトリックス材料は、N,N−ビスカルバゾリルビフェニル(CBP)、カルバゾール誘導体(例えば、WO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527、またはDE102007002714による)、アザカルバゾール(例えば、EP1617710、EP1617711、EP1731584、JP2005/347160による)、ケトン(例えば、WO2004/093207による)、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、WO2005/003253による)、オリゴフェニレン、芳香族アミン(例えば、US2005/0069729による)、二極性マトリックス材料(例えば、WO2007/137725による)、シラン(例えば、WO2005/111172による)、9,9−ジアリールフルオレン誘導体(例えば、DE102008017591による)、アザボロールまたはボロン酸エステル(例えば、WO2006/117052による)、トリアゾール誘導体オキサゾールおよびオキサゾール誘導体イミダゾール誘導体ポリアリルアカン誘導体、ピラゾリン誘導体ピラゾロン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、チオピランジオキシド誘導体フェニレンジアミン誘導体三級芳香族アミン、スチリルアミン、インドールアントロン誘導体、フルオレン誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体シラザン誘導体、芳香族ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物カルボジイミド誘導体、ジフェニルキノン誘導体フタロシアニン誘導体、例えば、Alq3などの、8ヒドロキシキノリン誘導体の金属錯体(8ヒドロキシキノリン錯体は、トリアリールアミノフェノール(triarylaminophenol)配位子を含有することもできる(US2007/0134514A1))、金属フタロシアニン、ベンゾオキサゾールまたはベンゾチアゾールを配位子として有する様々な金属錯体−ポリシラン化合物、例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマーポリチオフェンなどの正孔伝導性ポリマー、ポリチオフェン誘導体ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体であり得る。

0095

さらに、特に好ましいマトリックス材料は、例えば、DE102009023155.2、EP0906947B1、EP0908787B1、EP906948B1、WO2008/056746A1、WO2007/063754A1、WO2008/146839A1、およびWO2008/149691A1に開示されている通りの、インドロカルバゾールおよびそれらの誘導体(例えば、式(18)〜(24))を含む化合物から選択することができる。

0096

好ましいカルバゾール誘導体の例は、1,3−N,N−ジカルバゾールベンゼン(=9,9’−(1,3−フェニレン)ビス−9H−カルバゾール)(mCP)、9,9’−(2,2’−ジメチル[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイル)ビス−9H−カルバゾール(CDBP)、1,3−ビス(N,N’−ジカルバゾール)ベンゼン(=1,3−ビス(カルバゾール−9−イル)ベンゼン)、PVK(ポリビニルカルバゾール)、3,5−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル、および式(25)〜(29)の化合物である。

0097

好ましいSiテトラアリール化合物は、例えば、(US2004/0209115、US2004/0209116、US2007/0087219A1、US2007/0087219A1)、式(30)〜(35)の化合物である。

0098

燐光ドーパントのための特に好ましいマトリックスは、式(36)の化合物であり得る(EP652273B1)。

0099

さらに、燐光ドーパントのための特に好ましいマトリックス材料は、一般式(37)の化合物から選択することができる(EP1923448A1)。

0100

式中、M、L、およびnは、参考文献におけるように定義される。好ましくは、Mは、Znであり、Lは、キノリネート(quinolinate)であり、nは、2,3または4である。非常に特に好ましいのは、[Znq2]2、[Znq2]3、および[Znq2]4である。

0101

好ましいのは、金属オキシノイド錯体から選択される共同ホストである可能性があり、それにより、リチウムキノレート(Liq)またはAlq3が特に好ましい可能性がある。

0102

好ましい実施形態では、マトリックス材料は、上記および下記の通りの、エミッタ基を含むSM分子である。

0103

別の好ましい実施形態では、マトリックス材料は、下記の通りの、繰り返し単位としてのエミッタ基を含む共役ポリマーである。

0104

さらに別の好ましい実施形態では、マトリックス材料は、下記の通りの、繰り返し単位としてのエミッタ基を含む非共役ポリマーである。

0105

実施形態による組成物は、正孔注入材料(HIM)から選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。HIMとは、アノードから有機層への、またはアノードへの正孔(すなわち、正電荷)注入を容易にすることが可能な材料または単位を指す。典型的には、HIMは、アノードの仕事関数と同等の、またはそれよりも高い、すなわち、−5.3eV以上のHOMO準位を有する。

0106

実施形態による組成物は、正孔輸送材料(HTM)から選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。HTMは、正孔注入材料またはアノードから注入された正孔(すなわち、正電荷)を輸送することが可能な材料または単位であることを特徴とする。HTMは、通常、高いHOMO(典型的には、−5.4eVより高い)を有する。多くの場合において、HIMは、隣接する層に応じて、HTMとして機能することもできる。

0107

実施形態による組成物は、正孔遮断材料(HBM)から選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。HBMとは、多層構造におけるエミッタ層または正孔輸送層に隣接して堆積された場合、正孔が流れるのを妨げる材料を指す。通常、HBMは、隣接層中のHTMのHOMO準位と比較して、より低いHOMOを有する。正孔遮断層は、OLEDにおいて、エミッタ層と電子輸送層の間に挿入されることが多い。

0108

実施形態による組成物は、電子注入材料EIM)から選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。EIMとは、カソードから有機層への電子(すなわち、負電荷)注入を容易にすることが可能な材料を指す。EIMは、通常、カソードの仕事関数と同等の、またはそれよりも低いLUMO準位を有する。典型的には、EIMは、−2.6eVよりも低いLUMOを有する。

0109

実施形態による組成物は、電子輸送材料(ETM)から選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。ETMは、EIMまたはカソードから注入された電子(負電荷)を輸送することが可能な材料を指す。ETMは、通常、低いLUMO(典型的には、−2.7eVより低い)を有する。多くの場合において、EIMは、隣接する層に応じて、ETMとして同様に機能を果たすことができる。

0110

実施形態による組成物は、電子遮断材料(EBM)から選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。EBMとは、多層構造におけるエミッタ層または電子輸送層に隣接して堆積された場合、電子が流れるのを妨げる材料を指す。通常、EBMは、隣接層中のETMのLUMOと比較して、より高いLUMOを有する。

0111

実施形態による組成物は、励起子遮断材料(ExBM)から選択される1以上の有機機能材料を含むことができる。ExBMとは、多層構造におけるエミッタ層に隣接して堆積された場合、励起子が拡散するのを妨げる材料を指す。ExBMは、エミッタ層または他の隣接層と比較して、より高い三重項準位または一重項準位のいずれかを有するべきである。

0112

さらに、本明細書の他の部分で述べられているHIMについて、適切なHIMは、フェニレンジアミン誘導体(US3615404)、アリールアミン誘導体(US3567450)、アミノ置換カルコン誘導体(US3526501)、スチリルアントラセン誘導体(JP昭和54年(1979)110837)、ヒドラゾン誘導体(US3717462)、アシルヒドラゾンスチルベン誘導体(JP昭和61年(1986)210363)、シラザン誘導体(US4950950)、ポリシラン化合物(JP平成2年(1990)204996)、PVKおよび他の導電性高分子、アニリン系共重合体(JP平成2年(1990)282263)、導電性高分子のチオフェンオリゴマー(JP平成元年(1989)211399)、PEDOT:PSSスピンコートされたポリマー)、プラズマ堆積フルオロカーボンポリマー(US6127004、US6208075、US6208077)、ポルフィリン化合物(JP昭和63年(1988)2956965、US4720432)、芳香族三級アミンおよびスチリルアミン(US4127412)、ベンジジン型のトリフェニルアミン、スチリルアミン型のトリフェニルアミン、およびジアミン型のトリフェニルアミンである。アリールアミンデンドリマーも使用することができ(JP平成8年(1996)193191)、同様に使用することができるフタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、またはブタジエン誘導体も適している。

0113

HIMは、アミン、トリアリールアミン、チオフェン、カルバゾール、フタロシアニン、ポルフィリン、またはそれらの誘導体を含むモノマー有機化合物から選択することができる。

0114

特に好ましいのは、三級芳香族アミン(US2008/0102311A1)、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−トリル)ベンジジン(=4,4’−ビス[N−3−メチルフェニル]−N−フェニルアミノ)ビフェニル)(NPD)(US5061569)、N,N’−ビス(N,N’−ジフェニル−4−アミノフェニル)−N,N−ジフェニル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニル(TPD232)および4,4’,4’’−トリス[N,−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(MTDATA)(JP平成4年(1992)308688)、またはフタロシアニン誘導体(例えば、H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc−O−GaPc)であり得る。

0115

特に好ましいのは、置換されていてもよい、式(38)(TPD232)、2、3および4の下記のトリアリールアミン化合物、さらに、US7399537B2、US2006/0061265A1、EP1661888A1、およびJP08292586Aに開示されている通りの化合物であり得る。

0116

さらに、正孔注入材料として適している化合物は、EP0891121A1およびEP1029909A1に開示されている。一般的な正孔注入層は、US2004/0174116に記載されている。

0117

原則として、当業者に既知の任意のHTMを、本明細書に記述した実施形態による組成物において用いることができ、HTMは、アミン、トリアリールアミン、チオフェン、カルバゾール、フタロシアニン、ポルフィリン、それらの異性体および誘導体から選択することができる。HTMは、特に、アミン、トリアリールアミン、チオフェン、カルバゾール、フタロシアニン、ポルフィリンから選択することができる。

0118

正孔輸送層に適した材料は、フェニレンジアミン誘導体(US3615404)、アリールアミン誘導体(US3567450)、アミノ置換カルコン誘導体(US3526501)、スチリルアントラセン誘導体(JP A56−46234)、多環式芳香族化合物(EP1009041)、ポリアリールアルカン誘導体(US3615402)、フルオレン誘導体(JP A54−110837)、ヒドラジン誘導体(US3717462)、スチルベン誘導体(JP A61−210363)、シラザン誘導体(US4950950)、ポリシラン(JP A2−204996)、アニリン共重合体(JP A2−282263)、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン、PVK、ポリピロールポリアニリンおよびさらなる共重合体、ポルフィリン化合物(JP A63−2956965)、芳香族ジメチリデン型化合物、例えば、CDBP、CBP、mCPなどのカルバゾール化合物、芳香族三級アミンおよびスチリルアミン化合物(US4127412)、およびモノマートリアリールアミン(US3180730)である。さらにより多くのトリアリールアミノ基が、分子中に存在することもできる。

0119

好ましいのは、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPD)(US5061569)またはMTDATA(JP A4−308688)、N,N,N’,N’−テトラ(4−ビフェニル)ジアミノビフェニレン(TBDB)、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン(TAPC)、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−3−フェニルプロパン(TAPPP)、1,4−ビス[2−[4−[N,N−ジ(p−トリル)アミノ]フェニル]ビニル]ベンゼン(BDTAPVB)、N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−4,4’−ジアミノビフェニル(TTB)、TPD、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’’’−ジアミノ−1,1’:4’,1’’:4’’,1’’’−クアテルフェニルなどの、少なくとも2つの二級アミン単位を含有する芳香族三級アミン(US4720432およびUS5061569)、加えて、例えば、4(9H−カルバゾール−9−イル)−N,N−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ベンゼンアミン(TCTA)などの、カルバゾール単位を含有する三級アミンであり得る。加えて、好ましいのは、US2007/0092755A1によるヘキサアザトリフェニレン化合物であり得る。

0120

特に好ましいのは、式(42)〜(47)の下記のトリアリールアミン化合物、これらは置換されていてもよく、ならびにEP1162193A1、EP650955A1、Synth.Metals 1997、91(1−3)、209、DE19646119A1、WO2006/122630A1、EP1860097A1、EP1834945A1、JP08053397A、US6251531B1、およびWO2009/041635に開示されている通りのものであり得る。

0121

原則として、当業者に既知の任意のHBMを、実施形態による組成物において用いることができる。さらに、本明細書の他の部分で述べられているHBMについて、適切な正孔遮断材料は、例えば、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)−アルミニウム(III)(BAlQ)などの、金属錯体(US2003/0068528)である。fac−トリス(1−フェニルピラゾラト−N,C2)イリジウム(III)(Ir(ppz)3)も、同様に、この目的のために使用される(US2003/0175553A1)。例えば、BCPなどのフェナントロリン誘導体、または例えば、TMPPなどのフタルイミドも、同様に用いられる。

0122

さらに、適切な正孔遮断材料は、WO00/70655A2、WO01/41512、およびWO01/93642A1に記載されている。

0123

原則として、当業者に既知の任意のEIMを、実施形態による組成物において用いることができる。さらに、本明細書の他の部分で述べられているEIMについて、8−ヒドロキシキノリンの金属錯体、複素環式有機化合物フルオレノン、フルオレニリデンメタン、ペリレンテトラカルボン酸アントラキノンジメタンジフェノキノン、アントロン、アントラキノンジエチレンジアミン、それらの異性体および誘導体から選択される少なくとも1つの有機化合物を含むEIMを、実施形態に従って使用することができる。

0124

例えば、Alq3およびGaq3などの、8ヒドロキシキノリンの金属錯体を、電子注入層のためのEIMとして使用することができる。例えば、Li、Cs、CaまたはMgなどの、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を用いる、カソードとの界面での還元ドーピングは、有利である。好ましいのは、Csを含む組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRb、またはCsとNaとKであり得る。

0125

同様に、例えば、1,10−フェナントロリン誘導体、ベンズイミダゾール、チオピランジオキシド、オキサゾール、トリアゾール、イミダゾール、またはオキサジアゾールなどの複素環式有機化合物も適切である。窒素を含有する適切な5員環の例は、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、およびUS2008/0102311A1に開示されている化合物である。

0126

好ましいEIMは、置換されていても、置換されていなくてもよい、式(48)〜(50)を有する化合物から選択することができる。

0127

例えば、フルオレノン、フルオレニリデンメタン、ペリレンテトラカルボン酸、アントラキノンジメタン、ジフェノキノン、アントロン、およびアントラキノンジエチレンジアミンなどの有機化合物も用いることができる。

0128

原則として、当業者に既知のETMを、本明細書に記述した実施形態による組成物において用いることができる。さらに、本明細書の他の部分で述べられているETMについて、適切なETMは、イミダゾール、ピリジン、ピリミジンピリダジン、ピラジン、オキサジアゾール、キノリン、キノキサリン、アントラセン、ベンゾアントラセン、ピレン、ペリレン、ベンズイミダゾール、トリアジン、ケトン、ホスフィンオキシド、フェナジン、フェナントロリン、トリアリールボラン、それらの異性体および誘導体からなる群から選択することができる。

0129

電子輸送層に適したETMは、8ヒドロキノン金属キレート(例えば、Liq、Alq3、Gaq3、Mgq2、Znq2、Inq3、Zrq4)、Balq、4アザフェナントレン−5−オール/Be錯体(US5529853A;例えば、式(53))、ブタジエン誘導体(US4356429)、複素環式蛍光増白剤(US4539507)、ベンズアゾール(例えば、1,3,5−トリス(2−N−フェニルベンゾイミダゾリル)ベンゼン(TPBI)(US5766779、式(54))など)、1,3,5−トリアジン、ピレン、アントラセン、テトラセン、フルオレン、スピロビフルオレン、デンドリマー、テトラセン、例えば、ルブレン誘導体、1,10−フェナントロリン誘導体(JP2003/115387、JP2004/311184、JP2001/267080、WO2002/043449)、シルアシル(silacyl)−シクロペンタジエン誘導体(EP1480280、EP1478032、EP1469533)、ピリジン誘導体(JP2004/200162 Kodak)、フェナントロリン、例えば、BCPおよびBphen、また、ビフェニルまたは他の芳香族基を介して結合したいくつかのフェナントロリン(US2007/0252517A1)またはアントラセンと結合したフェナントロリン(US2007/0122656A1、例えば、式(55)および(56))、1,3,4−オキサジアゾール、例えば、式(57)、トリアゾール、例えば、式(58)、トリアリールボラン、例えば、Siも用いたもの(例えば、式(48))、ベンズイミダゾール誘導体および他のN複素環式化合物(US2007/0273272参照)、シラシクロペンタジエン誘導体ボラン誘導体、Gaオキシノイド錯体である。

0130

好ましいのは、2,9,10−置換アントラセン(1−または2−ナフチル、および4−または3−ビフェニルを有する)、または2つのアントラセン単位を含有する分子であり得る(US2008/0193796A1)。

0131

加えて、好ましいのは、例えば、式(59)〜(61)などのアントラセン−ベンズイミダゾール誘導体、および例えば、US6878469B2、US2006/147747AおよびEP1551206A1に開示されている通りのものであり得る。

0132

原則として、当業者に既知の任意のEBMを、実施形態による組成物において用いることができる。さらに、本明細書の他の部分で述べられているEBMについて、例えば、Ir(ppz)3(US2003/0175553)などの遷移金属錯体を、電子遮断層のための材料として用いることができる。

0133

さらに、EBMは、アミン、トリアリールアミン、およびそれらの誘導体から選択することができる。

0134

本明細書に記述した実施形態による組成物に適したExBMの選択が、隣接層のエネルギーギャップに依存することは、当業者に知られている。適切なExBMは、場合によりエミッタ層である隣接層中の機能材料よりも、大きいエネルギーギャップの一重項準位または三重項準位のいずれか、またはその両方を有するべきである。さらに、本明細書の他の部分で述べられているExBMについて、例えば、MTDATAまたは4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(TDATA)などの置換トリアリールアミンを、電子遮断層のためのExBMとして使用することができる。置換トリアリールアミンは、例えば、US2007/0134514A1に記載されている。例えば、TCTAなどのN−置換カルバゾール化合物、または、例えば、BCPなどの複素環式体も適している。

0135

例えば、Ir(ppz)3またはAlq3などの金属錯体も、同様に、この目的のために使用することができる。

0136

本明細書に記述した実施形態による組成物はまた、小分子、ポリマー、例えば、共役ポリマーまたは非共役側鎖ポリマーもしくは非共役骨格ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、およびそれらのブレンドから選択することができる機能材料を含むこともできる。機能性ポリマーは、異なる機能が、1つの大きな分子または大きな分子のブレンドに組み込まれ得ることを特徴とし得る。機能は、とりわけ、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子遮断材料、エミッタ材料、正孔遮断材料、電子注入材料、電子輸送材料、および染料のものである。ポリマーに組み込まれる機能は、異なるグループ分類することができる。所望の官能基、およびそれらの間の比率を選択することによって、ポリマーを所望の機能(複数可)に合わせることができる。

0137

ポリマー、オリゴマー、およびデンドリマーの違いは、先に定義した通りのサイズ、サイズ分布および分子体(molecular entities)の枝分かれによるものである。

0138

異なる構造は、とりわけ、WO2002/077060A1およびDE10337346A1に開示され、幅広く挙げられているものである。構造単位は、例えば、以下のグループが基になり得る:グループ1:ポリマーの正孔注入および/または輸送特性を高める単位であり、それは、上記したHIMまたはHTMに対応する。

0139

グループ2:ポリマーの電子注入および/または輸送特性を高める単位であり、それは、上記したEIMまたはETMに対応する。

0140

グループ3:グループ1およびグループ2からの個々の単位の組み合わせを有する単位である;グループ4:エレクトロフルオレッセンス(electrofluorescence)の代わりに、エレクトロホスホレッセンスが得られるような程度まで、発光特性を変える単位であり、典型的には、それは、燐光エミッタ、より好ましくは、上記した発光金属錯体に対応する。

0141

グループ5:いわゆる一重項状態から、より高いスピン状態、例えば、三重項状態への遷移を高める単位;グループ6:得られたポリマーのモルホロジーおよび/または発光色に影響を与える単位;グループ7:骨格として通常使用され、また、電子輸送機能、正孔輸送機能、またはその両方を有することができる単位。

0142

好ましくは、前記有機機能材料は、グループ1の単位を含む正孔輸送または注入ポリマーであってもよく、それは、好ましくは、上記した低分子量HTMまたはHIMを含む単位から選択することができる。

0143

グループ1からのさらに好ましい単位は、例えば、トリアリールアミン、ベンジジン、テトラアリール−パラ−フェニレンジアミン、カルバゾール、アズレン、チオフェン、ピロールおよびフラン誘導体、さらに、HOMOが高い、O、SまたはN含有複素環体である。これらのアリールアミンおよび複素環体は、好ましくは、ポリマーにおいて、5.8eV(真空準位に対して)より大きい、特に好ましくは5.5eVより大きいHOMOをもたらす。好ましいポリマーHTMまたはHIMは、式(62)に従った以下の繰り返し単位の少なくとも1つを含むポリマーであり得る:

0144

式中、同じまたは異なり得るAr1は独立に、異なる繰り返し単位においての場合、単結合のまたは場合により置換された、単核または多核アリール基であり、同じまたは異なり得るAr2は独立に、異なる繰り返し単位においての場合、場合により置換された単核または多核アリール基を示し、同じまたは異なり得るAr3は独立に、異なる繰り返し単位においての場合、場合により置換された単核または多核アリール基を示し、mは、1、2または3である。

0145

式(62)の特に好ましい単位は、式(63)〜(65)からなる群から選択することができる:

0146

式中、Rは、それぞれの出現において、同じまたは異なり得、H、置換または無置換芳香族またはヘテロ芳香族基アルキルシクロアルキルアルコキシアラルキルアリールオキシアリールチオアルコキシカルボニルシリルカルボキシ基ハロゲン原子シアノ基ニトロ基、またはヒドロキシ基から選択することができ、rは、0、1、2、3または4であり、sは、0、1、2、3、4または5である。

0147

さらに好ましいポリマーHTMまたはHIMは、式(66)に従った以下の繰り返し単位の少なくとも1つを含むポリマーであり得る:

0148

式中、T1およびT2は互いに独立に、チオフェン、セレノフェンチエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、ピロール、アニリンから選択され、いずれも場合によりR5で置換されており、R5は、それぞれの出現において互いに独立に、ハロゲン、−CN、−NC、−NCO、−NCS、−OCN、SCN、C(=O)NR0R00、−C(=O)X、−C(=O)R0、−NH2、−NR0R00、SH、SR0、−SO3H、−SO2R0、−OH、−NO2、−CF3、−SF5、場合により置換され、1〜40個のC原子を有するシリル、カルビルもしくヒドロカルビルから選択され、各々は場合により置換されていて、場合により1以上のヘテロ原子を含有し、Ar4およびAr5は互いに独立に、単核または多核アリールまたはヘテロアリールであり、各々は場合により置換されていて、場合により、隣接のチオフェンまたはセレノフェン基の一方または両方の2、3位に縮合されており、cおよびeは互いに独立に、0、1、2、3または4であり、1<c+e°≦6であり、dおよびfは互いに独立に、0、1、2、3または4である。

0149

ポリマーHTMの例は、WO2007131582A1およびWO2008/009343A1に開示されている通りである。

0150

好ましくは、前記有機機能材料は、グループ2を含む電子輸送または注入ポリマーであってもよく、それは、好ましくは、上記した低分子量ETMまたはEIMを含む群から選択することができる。

0151

電子注入または電子輸送特性を有する、グループ2からのさらに好ましい単位は、例えば、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、オキサジアゾール、キノリン、キノキサリンおよびフェナジン誘導体、また、トリアリールボラン、さらに、LUMOが低い、O、SまたはN含有複素環体である。ポリマーにおけるこれらの単位は、好ましくは、2.7eV(真空準位に対して)未満、特に好ましくは2.8eV未満のLUMOをもたらす。

0152

好ましくは、前記有機機能材料は、正孔移動度および電子移動度を高める構造物(すなわちグループ1および2からの単位)が、相互に直接結合した、グループ3からの単位を含むポリマーであり得る。これらの単位の中には、エミッタとして機能を果たし、発光色を緑、黄、または赤に変えるものもあり得る。したがって、それらの使用は、例えば、元は青色を発光するポリマーから、他の発光色または広帯域発光を生じさせるのに適している。

0153

好ましくは、前記有機機能材料は、グループ4の単位を含むポリマーであってもよく、それは、好ましくは、燐光エミッタ、特に、上記した発光金属錯体を含む群から選択される。ここで、特に好ましいのは、8〜10族からの元素(Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt)を含有する、対応する構造単位であり得る。

0154

好ましくは、前記有機機能材料は、グループ5の単位を含む、ポリマーの三重マトリックスであってもよく、その単位は、一重項状態から三重項状態への遷移を高めることができ、また、グループ4の構造要素を支持するように用いられて、これらの構造要素の燐光特性を向上させる。この目的に適しているのは、特に、DE10304819A1およびDE10328627A1に記載されている通りの、カルバゾールおよび架橋カルバゾールダイマー単位である。また、この目的に適しているのは、DE10349033A1に記載されている通りの、ケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシド、スルホン、シラン誘導体および類似の化合物である。さらに好ましい構造単位は、上記した低分子量燐光マトリックスを含む群から選択することができる。

0155

好ましくは、前記有機機能材料は、グループ6の単位を含むポリマーであってもよく、その単位は、ポリマーのモルホロジーおよび/または発光色に影響を与えるか、前述したものに加えて、少なくとも1つのさらなる芳香族または別の共役構造を有するものであってもよく、それは、前述のグループに該当しない、すなわち、電荷キャリア移動度にほとんど効果を与えない、有機金属錯体ではない、または一重項−三重項遷移に影響を与えない。このタイプの構造要素は、得られたポリマーのモルホロジーおよび/または発光色に影響を与えることができる。したがって、その単位に応じて、それらは、エミッタとしても用いることができる。ここでは、蛍光OLEDの場合、好ましいのは、それぞれが、1以上の基R1によって置換されていてもよい、6〜40個のC原子を有する芳香族構造、またはトラン、スチルベンもしくはビススチリルアリーレン誘導体であり得る。ここでは、特に好ましいのは、1,4−フェニレン、1,4−ナフチレン、1,4−または9,10−アントリレン、1,6−、2,7−または4,9−ピレニレン、3,9−または3,10−ペリレニレン、4,4’−ビフェニリレン、4,4’’−テルフェニリレン、4,4’ビ1,1’−ナフチリレン、4,4‘−トラニレン、4,4’−スチルベニレンまたは4,4’’−ビススチリルアリーレン誘導体の組み込みであり得る。

0156

好ましくは、前記有機機能材料は、ポリマー骨格として通常使用される、6〜40個の原子を有する芳香族構造を含有する、グループ7の単位を含むポリマーであってもよい。これらは、例えば、4,5−ジヒドロピレン誘導体、4,5,9,10−テトラヒドロピレン誘導体、例えば、US5962631、WO2006/052457A2およびWO2006/118345A1に開示されている通りのフルオレン誘導体、例えば、WO2003/020790A1に開示されている通りの9,9‘−スピロビフルオレン誘導体、例えば、WO2005/104264A1に開示されている通りの9,10−フェナントレン誘導体、例えば、WO2005/014689A2に開示されている通りの9,10−ジヒドロフェナントレン誘導体、例えば、WO2004041901A1、WO2004113412Aに開示されている通りの、5,7−ジヒドロジベンゾオキセピン誘導体およびcis−およびtrans−インデノフルオレン誘導体、および、例えば、WO2006/063852A1に開示されている通りのビナフチレン誘導体、さらに、例えば、WO2005/056633A1、EP1344788A1およびWO2007/043495A1、WO2005/033174A1、WO2003/099901A1、およびDE102006003710.3に開示されている通りの単位である。

0157

グループ7からのさらに好ましい構造単位は、例えば、US5,962,631、WO2006/052457A2およびWO2006/118345A1に開示されている通りのフルオレン誘導体、例えば、WO2003/020790A1に開示されている通りのスピロビフルオレン誘導体、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレンベンゾチオフェン、ジベンゾフルオレン、およびそれらの誘導体(例えば、WO2005/056633A1、EP1344788A1およびWO2007/043495A1に開示されている通りの)から選択することができる。

0158

非常に好ましいグループ7の構成要素は、式(67)のものであり得る:

0159

式中、A、BおよびB’は互いに独立に、複数回の出現の場合において互いに独立に二価基であり、好ましくは、−CR1R2−、−NR1−、−PR1−、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、−CS−、−CSe−、−P(=O)R1−、−P(=S)R1−、および−SiR1R2−から選択される二価基であり、R1およびR2は互いに独立に、H、ハロゲン、−CN、−NC、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)NR0R00、−C(=O)X、−C(=O)R0、−NH2、−NR0R00、−SH、−SR0、−SO3H、−SO2R0、−OH、−NO2、−CF3、−SF5、場合により置換されたシリルまたは1〜40個のC原子を有するカルビルもしくはヒドロカルビル(各々は場合により置換されていて、場合により1以上のヘテロ原子を含有し、場合により、R1基およびR2基は、それらが結合するフルオレン部分とスピロ基を形成する)から選択される、同一または異なる基であり、Xは、ハロゲンであり、R0およびR00は互いに独立に、H、または、場合により置換されたカルビルもしくはヒドロカルビルであり(場合により1以上のヘテロ原子を有する)、各gは独立に、0または1であり、同じ単位中の対応する各hは、0または1の他方であり、mは、≧1の整数であり、Ar1およびAr2は互いに独立に、単核または多核アリールまたはヘテロアリールであり(各々は、場合により置換されていて、インデノフルオレン基の7、8位または8、9位に縮合されている)、aおよびbは互いに独立に、0または1である。

0160

R1基およびR2基が、フルオレン基と共にスピロ基を形成する場合、それは、好ましくはスピロビフルオレンである。

0161

式(67)の基は、好ましくは、下式(68)〜(72)から選択することができる:

0162

式中、R1は、式(67)で定義した通りであり、rは、0、1、2、3または4であり、Rは、R1の意味の1つを有し、Rは、好ましくは、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)NR0R00、−C(=O)X0、−C(=O)R0、−NR0R00、場合により置換されたシリル、4〜40個、好ましくは6〜20個のC原子を有するアリールもしくはヘテロアリール、または、1〜20個、好ましくは1〜12個のC原子を有する、直鎖状、分枝状または環状アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、そこでは、1以上のH原子が、場合により、FまたはClによって置きかえられており、また、R0、R00およびX0は、先に定義した通りである。

0163

特に好ましい式(67)の基は、下式(73)〜(76)から選択することができる:

0164

式中、Lは、H、ハロゲン、または場合によりフッ素化された、1〜12個のC原子を有する線状または分枝状アルキルまたはアルコキシから選択することができ、好ましくは、H、F、メチル、i−プロピル、t−ブチル、n−ペントキシ、またはトリフルオロメチルであってもよく、L’は、場合によりフッ素化された、1〜12個のC原子を有する線状または分枝状アルキルまたはアルコキシであり、好ましくは、n−オクチルまたはn−オクチルオキシである。

0165

好ましいのは、実施形態における使用に適したポリマーであり得、それは、グループ1〜7からの単位を同時に含む。グループからの1個より多い構造単位が、同時に存在することも、同様に好ましいこともある。

0166

好ましいのは、実施形態における使用に適したポリマーであり得、それは、エミッタの構造単位に加えて、前述したグループからの少なくとも1つの構造単位も含む。少なくとも2つの構造単位は、特に好ましくは、異なる部類の前述したグループからのものである。

0167

異なる部類のグループの割合は、ポリマー中に存在するならば、好ましくは、各場合において、少なくとも5mol%、特に好ましくは、各場合において、少なくとも10mol%であり得る。特に、これらの構造単位のうちの1つは、正孔伝導性単位のグループから選択することができ、他のグループは、発光性単位であってもよく、そこで、これらの2つの機能(正孔伝導および発光)はまた、同じ単位によって帯びられてもよい。

0168

しかし、より少ない割合の発光性単位、特に緑色および赤色発光性単位も、例えば、白色発光ポリマーの合成にとって好ましいこともある。白色発光コポリマーを合成できる方法は、DE10343606A1に詳細に記載されている。

0169

適切な溶解性を確保するために、平均で、少なくとも2個の非芳香族C原子が、繰り返し単位毎に、置換基に存在することが好ましいことがある。ここでは、好ましいのは、少なくとも4個、特に好ましくは8個のC原子であり得る。加えて、これらの個々のC原子は、OまたはSによって置きかえられてもよい。しかし、このことが、ある割合の繰り返し単位が、任意のさらなる非芳香族置換基をもたないことを意味する可能性も大いにあり得る。

0170

膜のモルホロジーを悪くすることを回避するために、直鎖において、12個より多いC原子を有する長鎖状置換基、好ましくは8個より多いC原子を有する長鎖状置換基、特に、6個より多いC原子を有する長鎖状置換基がないことが好ましいことがある。

0171

実施形態において有機機能材料として使用されるポリマーは、統計またはランダムコポリマー、交互またはレジ規則性(regioregular)コポリマーブロックコポリマー、またはそれらの組み合わせから選択することができる。

0172

本明細書による組成物は、小分子および非共役ポリマーから選択される形態をとることができる有機エミッタを含む
好ましくは、本発明による組成物は、非共役ポリマーである有機エミッタを含む。

0173

特に好ましくは、本発明による組成物は、繰り返し単位として、少なくとも1つの三重項エミッタを含む、非共役ポリマーである。

0174

さらに好ましい実施形態では、有機エミッタは、非共役側鎖ポリマーであり、それは、少なくとも1つのエミッタ単位、およびさらに好ましくは、上記したホスト、HIM、HTM、EIM、ETMおよびエミッタから選択される少なくともさらなる機能単位を含む。非共役ポリマーは、高い三重項準位を有するので、ポリマーに基づく燐光OLEDに特に重要である。一般に、そのような燐光ポリマーは、ビニル化合物ラジカル共重合化によって得ることができ、US7250226B2に開示されている通り、側鎖上に少なくとも1つの燐光エミッタと、少なくとも1つの電荷輸送単位とを含む。さらに、そのような燐光ポリマーの例は、例えば、JP2007/211243A2、JP2007/197574A2、US7250226B2、JP2007/059939Aに開示されている。

0175

さらなる実施形態では、前記ポリマーは、非共役主鎖ポリマー(本明細書では、非共役骨格ポリマーとも呼ぶ)であってもよく、そこでは、骨格単位は、主鎖上のスペーサーによって結合される。非共役側鎖ポリマーのように、非共役主鎖ポリマーも、高い三重項準位を与える。骨格単位は、ホスト材料、マトリックス材料、および上記したグループ5およびグループ7の材料から選択することができる。非共役主鎖ポリマーに基づく三重項OLEDは、DE102009023154.4に開示されている。

0176

非常に好ましくは、非共役または部分共役ポリマーは、非共役骨格単位を含む。

0177

好ましい非共役骨格は、例えば、DE102009023156.0に開示されている通りの、下式においてのような、インデノフルオレン誘導体を含む単位から選択される:

0178

式中、XおよびYは互いに独立に、H、F、1〜40個のC原子を有するアルキル基、2〜40個のC原子を有するアルケニル基、2〜40個のC原子を有するアルキニル基、6〜40個のC原子を有する置換または無置換アリール基、および置換または非置換ヘテロアリール基(そのヘテロアリール基が5〜25員環を有する)から選択される。

0179

さらに好ましい非共役骨格単位は、例えば、DE102009023154に開示されている通りの、下式においてのような、フルオレン、フェナントレン、デヒドロフェナントレン、インデノフルオレン誘導体を含む単位から選択される:

0180

式中、R1からR4は互いに独立に、H、F、1〜40個のC原子を有するアルキル基、2〜40個のC原子を有するアルケニル基、2〜40個のC原子を有するアルキニル基、6〜40個のC原子を有する置換または無置換アリール基、および置換または非置換ヘテロアリール基(そのヘテロアリール基は5〜25員環を有する)から選択される。

0181

エミッタ層で使用される非共役正孔輸送または正孔支配輸送ポリマーにおいて、ポリマー骨格を築いている構成単位の部分は、一般的に、10〜99mol%、好ましくは20〜80mol%、特に好ましくは30〜60mol%の範囲にある。

0182

さらなる実施形態では、前記ポリマーはまた、蛍光OLEDのための非共役ポリマーであり得る。好ましい一重項非共役ポリマーは、例えば、JP2005/108556、JP2005/285661、JP2003/338375などに開示されている通りの、側鎖にアントラセン、ベンゾアントラセン、およびそれらの誘導体を有する側鎖ポリマーである。さらに好ましくは、蛍光ポリマーは、上記した通りの非共役骨格ポリマーである。

0183

量子ドットに組み込むことができる好ましい半導体材料は、CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、および、CdZnSeなどのそれらの合金などのII−VI族元素;InAs、InP、GaAs、GaP、InN、GaN、InSb、GaSb、AlP、AlAs、AlSb、および、InAsP、CdSeTe、ZnCdSe、InGaAsなどの合金などのIII−V族元素;PbSe、PbTe、およびPbS、ならびにそれらの合金などのIV−VI族元素;InSe、InTe、InS、GaSe、および、InGaSe、InSeSなどの合金などのIII−VI族元素;Si、Ge及びそれらの合金などのIV族半導体元素、ならびに、複合構造および/またはコア/シェル構造におけるそれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、本発明のQDは、II−VI族半導体、それらの合金、およびそれらから作製されるコア/シェル構造物から選択される半導体材料を含む。さらなる実施形態では、II−VI族半導体は、CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnTe、それらの合金、それらの組み合わせ、およびそれらのコア/シェル、コアマルチシェル層構造物である。

0184

本明細書に記述した組成物の実施形態によれば、1以上の該量子ドットのうちの少なくとも1つの発光波長は、有機エミッタの発光波長よりも長い。これらの実施形態の変形では、1以上の該量子ドットのうちの少なくとも1つの吸収スペクトルは、有機エミッタの発光スペクトルと重複する。したがって、QDと有機エミッタとの組み合わせは、所望の発光をもたらす。

0185

さらなる実施形態によれば、少なくとも1つの該量子ドットは、450〜800nmの範囲の波長に、少なくとも1つの吸収強度極大を有し、および/または有機エミッタは、450〜800nmの範囲の波長に、少なくとも1つの発光強度極大を有する。したがって、QDと有機エミッタとの混合物を使用するハイブリッドOLEDは、人間の眼に見えるスペクトルの部分において、主に発光をもたらす。

0186

いくつかの実施形態では、有機エミッタは、青波長範囲に少なくとも1つの発光強度極大を有し、少なくとも1つの該量子ドットは、緑および/または赤波長範囲に少なくとも1つの発光強度極大を有する。あるいはまたは加えて、有機エミッタは、緑波長範囲に少なくとも1つの発光強度極大を有し、少なくとも1つの該量子ドットは、赤波長範囲に少なくとも1つの発光強度極大を有する。したがって、QDと有機エミッタとの組み合わせは、光スペクトル可視部分において、所望の発光をもたらす。

0187

いくつかの実施形態では、少なくとも1つの該量子ドットと有機エミッタとの比は、体積で、1:2から2:1である。この比は、有機エミッタと少なくとも1つの該量子ドットの間の効率的なフェルスターエネルギー移動を可能にし得る。好ましい実施形態では、純粋な緑色または純粋な赤色の発光が、例えば、RGBディスプレイに必要となる。この場合において、有機エミッタからQDへの完全なエネルギー移動が望まれる。あるいは、別の実施形態では、少なくとも1つの該量子ドットと有機エミッタとの比は、体積で、0.01:1から0.2:1、好ましくは0.015:1から0.15:1、特に好ましくは0.02:1から0.1:1である。この特定の比は、例えば、白色発光を得るための、有機エミッタと少なくとも1つの該量子ドットの間の部分的なフェルスターエネルギー移動を可能にする。

0188

前記エネルギー移動の1つの可能な機構は、共鳴エネルギー移動、すなわちフェルスター移動である。さらに、エミッタ(複数可)とQD(複数可)の間のエネルギー移動のための機構が可能である。

0189

実施形態によれば、組成物におけるQD(複数可)の濃度は、組成物を含む層の電荷キャリア輸送特性がほとんど影響を受けない、または全く受けないように選択することができる。組成物におけるQD(複数可)の濃度範囲は、組成物の重量に対して、0.01〜20wt%、0.05〜10wt%、および0.1〜5wt%から選択することができる。

0190

さらなる実施形態では、有機エミッタは、小分子一重項エミッタまたは三重項エミッタであってもよい。三重項エミッタは、好ましくは、金属錯体である。小分子一重項エミッタも三重項エミッタも、本明細書の他の部分で述べられているエミッタから選択することができる。

0191

本明細書に記述した実施形態では、三重項エミッタは、小分子、非共役側鎖ポリマー、非共役骨格ポリマー、オリゴマーおよびデンドリマーから選択される形態をとることができる。これらは、本明細書の他の部分で述べられている材料から選ぶことができる。

0192

組成物の実施形態によれば、少なくとも1つの該量子ドットは、II−VI族、III−V族、IV−VI族、IV族半導体を含めた、半導体の種類から選択される。適切な半導体材料としては、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(ダイヤモンドを含む)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlS、AlSb、BaS、BaSe、BaTe、CaS、CaSe、CaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al,Ga,In)2(S,Se,Te)3、Al2CO、および2つ以上のそのような半導体の適切な組み合わせがあるが、これらに限定されない。

0193

特に好ましい実施形態では、本発明のQDは、II−VI族半導体、それらの合金、およびそれらから作製されるコア/シェル構造物から選択される半導体材料を含む。さらなる実施形態では、II−VI族半導体は、CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnTe、それらの合金、それらの組み合わせ、およびそれらのコア/シェル、コアマルチシェル層構造物である。

0194

さらに、実施形態では、組成物は、ホスト材料である少なくとも1つの有機機能材料、および/または、HTM、HIM、ETM、EIMおよびエミッタ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を含む。これらの材料は、本明細書の他の部分で述べられているHTM、HIM、ETM、EIMおよびエミッタから選択することもできる。

0195

いくつかの実施形態では、組成物は、1以上の量子ドットと少なくとも1つの有機エミッタとの混合物であり、それぞれが有機溶媒に可溶である。

0196

本発明の別の態様は、上記または下記の通りの組成物と1以上の有機溶媒とを含む配合物、好ましくは溶液に関する。

0198

溶液中の組成物の濃度は、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.5〜5重量%である。場合によっては、溶液は、レオロジー特性を調整するために、WO2005/055248A1に記載されている通りの、1以上のバインダーを含む。

0199

適切に混合し、時間をおいた後、溶液は、以下の部類、すなわち、完全な溶液、境界的な溶液(borderline solution)または不溶性のうちの1つとして評価される。可溶性と不溶性を分ける溶解パラメータ水素結合限界の輪郭を示すために、等高線が描かれる。可溶性の範囲に入っている「完全な」溶媒は、「Crowley,J.D.、Teague,G.S.JrおよびLowe,J.W.Jr.、Journal of Paint
Technology、38、No496、296(1966)」で公表されているような文献値から選択することができる。溶媒ブレンドも、使用することができ、「Solvents,W.H.Ellis、Federation of Societies for Coatings Technology、9〜10ページ、1986」に記載されている通り、特定することができる。ブレンド中に少なくとも1つの真性溶媒を有するのが望ましいが、そのような手順によって、組成物を溶解する「非」溶媒のブレンドに至ることもある。

0200

本発明の配合物の別の好ましい形態は、エマルション、非常に好ましくはミニエマルションであり、それらは、特別に配合されたヘテロ相系であり、そこでは、1つの相の安定なナノ液滴を、第2の連続相に分散させる。本発明は、組成物の異なる構成成分が、同じ相または異なる相のいずれかにある、ミニエマルションに関する。好ましい配分は、以下の通りである:1)ナノ液滴(非連続相)に、大部分またはすべてのQD、ならびに、連続相に、大部分またはすべての有機エミッタおよび他の機能性化合物;2)ナノ液滴に、大部分またはすべてのQDおよび有機エミッタ、ならびに、連続相に、大部分またはすべての他の機能性化合物(ホスト化合物などの);3)ナノ液滴に、大部分またはすべてのQD、有機エミッタおよびホスト材料、ならびに、連続相に、大部分またはすべての他の機能性化合物(共同ホスト材料、またはETMもしくはHTMなどの)。

0201

連続相が極性相であるミニエマルションも、連続相が非極性相である、逆相ミニエマルション(inverse miniemulsion)も、本発明に使用され得る。好ましい形態は、ミニエマルションである。エマルションの速度論的定性を高めるために、界面活性剤(複数可)が添加され得る。2つの相のための溶媒および界面活性剤の選択、および安定なミニエマルションを作製するための処理は、当業者に周知であるか、様々な文献、例えば、LandfesterらAnnu.Rev.Mater.Res.(06)、36、231ページに言及されている。

0202

電子または光電子デバイスにおいて、薄層として使用するために、本発明の組成物またはそれらの配合物を、任意の適切な方法によって堆積することができる。OLEDなどのデバイスの液体コーティングが、真空蒸着技術より望ましい。溶液堆積法が、特に好ましい。好ましい堆積方法としては、限定されないが、ディップコーティングスピンコーティングインクジェットコーティング凸版印刷スクリーン印刷ドクターブレードコーディングローラー印刷、逆ローラー印刷、オフセットリソグラフィー印刷フレキソ印刷ウェブ印刷スプレーコーティングブラッシュコーティング、またはパッド印刷、またはスロットダイコーディングがある。インクジェット印刷は、高解像度ディスプレイが作製されることを可能にするので、特に好ましい。

0203

本発明の選択された溶液は、インクジェット印刷またはマイクロディスペンシングによって、既製のデバイス基板に塗布することができる。好ましくは、これらに限定されないが、Aprion、Hitachi−Koki、InkJet Technology、On Target Technology、Picojet、Spectra、Trident、Xaarにより供給されているものなどの工業用圧電プリントヘッドを使用して、基板に有機層を塗布することができる。加えて、Brother、Epson、Konica、Seiko Instruments Toshiba TECにより製造されているものなどの半工業的ヘッドや、MicrodropおよびMicrofabにより製造されている単一ノズルマイクロディスペンサーも使用することができる。

0204

インクジェット印刷またはマイクロディスペンシングにより塗布するために、本発明の組成物を、まず、適切な溶媒に溶解させるべきである。溶媒は、既述した要件を満たさなければならず、選択したプリントヘッドに、いかなる悪影響も与えてはならない。加えて、溶媒は、プリントヘッド内の溶液の乾燥によって引き起こされる操作性問題を防ぐために、沸点が、>100℃、好ましくは>140℃、より好ましくは>150℃であるべきである。前述した溶媒の他に、適切な溶媒としては、置換および無置換キシレン誘導体、ジ−C1~2−アルキルホルムアミド、置換および無置換アニソールおよび他のフェノールエーテル誘導体、置換されたピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピロリジノンなどの置換複素環体、置換および無置換N,N−ジ−C1~2−アルキルアニリン、ならびに他のフッ素化または塩素化芳香族化合物がある。

0205

本発明の組成物を、インクジェット印刷によって堆積するための好ましい溶媒は、炭素原子総数が少なくとも3個である1以上の置換基で置換されたベンゼン環を有する、ベンゼン誘導体を含む。例えば、ベンゼン誘導体は、プロピル基または3つのメチル基で置換されていてもよく、いずれの基の場合でも、総数で少なくとも3個の炭素原子が存在する。そのような溶媒は、ポリマーを用いる溶媒を含んで、インジェット流動体を形成させることを可能にし、それは、インクジェット目詰まりおよび噴射中の成分の分離を軽減または防止する。溶媒(複数可)は、以下に挙げる例から選択されるものを含むことができる:ドデシルベンゼン、1−メチル−4−tert−ブチルベンゼンテルピネオールリモネンイソズレンテルピノレンシメンジエチルベンゼン。溶媒は、溶媒混合物であってもよく、それは、2種以上の組み合わせであり、それぞれの溶媒が、好ましくは、>100℃、より好ましくは>140℃の沸点を有する。そのような溶媒(複数可)も、堆積された層の膜形成を増大させ、かつその層の欠陥を減少させる。

0206

インクジェット用流動体(それは、溶媒とバインダーと組成物との混合物である)は、好ましくは、粘度が、20℃で、1〜100mPa・s、より好ましくは1〜50mPa・s、最も好ましくは1〜30mPa・sである。

0207

本発明による組成物またはそれらの配合物は、例えば、界面活性化合物潤滑剤、湿潤剤分散剤疎水剤(hydrophobing agents)、接着剤流動改善剤消泡剤脱気剤希釈剤反応性または非反応性であり得る)、助剤着色剤、染料もしくは顔料増感剤安定化剤、または防止剤のような1以上のさらなる構成成分を追加で含むことができる。

0208

別の実施形態では、本明細書に記述した任意の他の実施形態の配合物は、光電子デバイス、好ましくはエレクトロルミネッセントデバイスの製造において使用することができる。

0209

さらなる実施形態では、本明細書に記述した任意の実施形態の組成物、または本明細書に記述した任意の実施形態の配合物を含む、エレクトロルミネッセントデバイスが提供される。さらなる実施形態によれば、エレクトロルミネッセントデバイスは、アノードと、カソードと、エミッタ層とを含む発光ダイオードであり、そのエミッタ層は、アノードとカソードの間に位置するか、挟まれている。デバイスは、例えば、発光ダイオードであってもよい。

0210

本明細書に記述した実施形態のエレクトロルミネッセントデバイスは、青波長範囲、緑波長範囲、赤波長範囲、および赤外波長範囲から選択される少なくとも1つの波長範囲において発光することができる。さらに、本明細書に記述した実施形態のエレクトロルミネッセントデバイスは、白色光を発することができる。

0211

本明細書に記述した実施形態のデバイスはまた、本明細書に記述した実施形態の組成物を使用して堆積されなかった、追加の層を含むこともできる。追加の層は、溶液からの技術、または真空蒸着によって堆積させることができる。ここで、用いる特定の方法は、使用する材料の特性に依存し、また、当業者は、適切な技術を選択するのに問題を有さない。堆積される材料は、電子または光電子多層構造の領域で使用される任意の材料であり得る。特に、その材料は、本明細書に記述した任意の材料であってもよい。さらに、使用する材料は、以下に概説する通りの有機および無機機能材料から選択することができる。

0212

p型Siおよびp型SiCなどの無機化合物、ならびに無機酸化物、例えば、酸化バナジウム(VOx)、酸化モリブデン(MoOx)、または酸化ニッケル(NiOx)も、HIMとして使用することができる。

0213

電子注入層(EIL)は、絶縁体および半導体から構成されることが多い。

0214

EILのための好ましいアルカリ金属カルコゲニドは、Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO、K2O、Cs2Oであり得る。

0215

EILのための好ましいアルカリ土類金属カルコゲニドは、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、CaSeであり得る。

0216

EILのための好ましいアルカリ金属ハロゲン化物は、LiF、NaF、KF、CsF、LiCl、KCl、NaClであり得る。

0217

EILのための好ましいアルカリ土類金属ハロゲン化物は、CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2であり得る。

0218

アルカリ金属錯体アルカリ土類金属錯体希土類金属(Sc、Y、Ce、Th、Yb)、希土類金属錯体希土類金属化合物(好ましくは、YbF3、ScF3、TbF3)などを用いることも同様に可能である。

0219

適切なEILの構造は、例えば、US5608287、US5776622、US5776623、US6137223、US6140763、US6914269に記載されている。

0220

電子輸送層は、真性材料からなっていてもよく、またはドーパントを含んでもよい。Alq3(EP278757B1)およびLiq(EP0569827A2)は、真性材料の例である。4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(Bphen):Li 1:1(US2003/02309890)およびルブレン/LiFは、ドープ層の例である。

0221

前述した材料に加えて、本明細書に記述した実施形態による電子デバイス、例えば、エレクトロルミネッセントデバイスは、少なくとも1つのアノードと、少なくとも1つのカソードと、1以上の基板とを含むことができる。

0222

アノードのための好ましい材料は、これらに限定されないが、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO)、ZnO、InO、アルミニウム亜鉛酸化物(AlZnO)、ならびに、例えば、酸化亜鉛でドープされたAl−およびIn亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、およびニッケルタングステン酸化物などの他の金属酸化物から選択される、金属酸化物であり得る。窒化ガリウムなどの金属窒化物、およびセレン化亜鉛などの金属セレン化物、および硫化亜鉛などの金属硫化物も使用することができる。アノードに使用できるさらなる材料は、導電性ポリマー、例えば、ポリチオフェンおよびポリピロールである。

0223

アノードは、透明、不透明、または反射性であり得る。アノードはまた、例えば、部分的に反射性でもあり、部分的に透明でもある、中間的な状態をとることもできる。

0224

アノードが、透明でないか、部分的に透明にすぎない場合、さらなる伝導性材料を使用することができる。透明でないまたは部分的に透明なアノードのための好ましい材料は、Au、Ir、Mo、Pd、Pt、Cu、Ag、Sn、C、Al、V、Fe、Co、Ni、W、およびそれらの混合物から選択することができる。伝導性材料は、さらなる上記した伝導性材料、例えば、In−Cuと混合させることができる。

0225

アノードは、好ましくは、透明であってもよく、アノードのための特に好ましい材料は、ITOであり得る。底面発光型デバイスの場合には、ガラスまたはプラスチックを、ITOで被覆することができる。上面発光型デバイスの場合には、アノードは、反射性材料を含むことができる。さらなる材料を、アノードに使用することができ、それは、当業者に既知である。

0226

基板とアノードとのフレキシブルで透明な組み合わせは、例えば、US5844363B2およびUS6602540B2に記載されている。

0227

カソードは、透明、不透明、または反射性であり得る。カソードは、仕事関数の低い金属または合金から選択することができる。好ましくは、4.0eV未満の仕事関数を有する金属、合金、または伝導性化合物を使用することができる。特に好ましいカソードは、これらに限定されないが、Ba、Ca、Sr、Yb、Ga、Cd、Si、Ta、Sb、Zn、Mg、Al、In、Li、Na、Cs、Ag、例えば、Mg/AlもしくはAl/LiもしくはAl/Sc/LiもしくはMg/Agを含めた合金などの、2種以上の元素の混合物、またはITOもしくはIZOなどの金属酸化物から選択することができる。

0228

薄い誘電体層を形成するために使用される、カソードのためのさらに好ましい材料は、LiF、Li2O、BaF2、MgO、またはNaFと混合される金属から選択することができる。典型的な組み合わせは、LiF/Alである。

0229

最上部にITO層を有するMg/Alカソードは、US5703436、US5707745、US6548956B2、US6576134B2に記載されている。Mg/Ag合金は、US4885221に記載されている。

0230

本明細書に記述した実施形態では、基板は、剛性またはフレキシブルであり得る。それは、透明、半透明、不透明、または反射性であり得る。使用される材料は、ガラス、プラスチック、セラミック金属箔であってもよく、そこでは、プラスチックおよび金属箔は、好ましくは、フレキシブル基板に使用される。しかし、例えば、シリコーンウェハーまたはプリント回路基板(PCB)などの半導体材料は、導体トラックの形成を簡単にするために用いることもできる。他の基板も用いることができる。

0231

使用されるガラスは、例えば、ソーダ石灰ガラス、BaまたはSr含有ガラス、鉛ガラスアルミニウムシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、Baホウケイ酸ガラス、または石英であり得る。

0234

基板は、疎水性層を与えられ得る。基板は、一般的に、透明である。ここで述べたもの以外の他の材料も使用することができる。適切な材料は、当業者に既知である。

0235

本明細書に記述した実施形態の発光デバイスまたは電子デバイスは、実施形態の組成物を含むことができる。

0236

ホスト材料は、当業者に既知の任意のホスト材料であり得る。好ましいのは、本明細書の他の部分に記載されているホスト材料であり得る。特に好ましいのは、アントラセン、ベンゾアントラセン、インデノフルオレン、フルオレン、スピロビフルオレン、フェナントレン、デヒドロフェナントレン、チオフェン、トリアジン、イミダゾール、ケトン、カルバゾール、トリアリールアミン、およびそれらの誘導体から選択されるホスト材料であり得る。

0237

好ましいのは、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、オキシジアゾール、キノリン、キノキサリン、アントラセン、ベンゾアントラセン、ピレン、ペリレン、ベンズイミダゾール、トリアジン、ケトン、ホスフィンオキシド、フェナジン、フェナントロリン、トリアリールボラン、およびそれらの誘導体から選択される電子輸送材料であり得る。

0238

ETMは、当業者に既知の任意のETMであり得る。好ましいのは、本明細書の他の部分に記載されているETMであり得る。特に好ましいのは、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、オキサジアゾール、キノリン、キノキサリン、アントラセン、ベンゾアントラセン、ピレン、ペリレン、ベンズイミダゾール、トリアジン、ケトン、ホスフィンオキシド、フェナジン、フェナントロリン、およびトリアリールボランから選択されるETMであり得る。

0239

HTMは、当業者に既知の任意のHTMであり得る。好ましいのは、本明細書の他の部分に記載されているHTMであり得る。特に好ましいのは、トリアリールアミン、チオフェン、カルバゾール、フタロシアニン、およびポルフィリン、ならびにそれらの誘導体から選択されるHTMであり得る。

0240

好ましいのは、蛍光エミッタ材料および燐光エミッタ材料から選択されるエミッタ材料であり得る。

0241

エミッタ材料は、当業者に既知の任意のエミッタ材料であり得る。特に好ましいのは、本明細書の他の部分に記載されているエミッタ材料であり得る。

0242

金属錯体は、有機金属錯体である。光電子デバイスにおける使用に適し、当業者に既知である任意の金属錯体を用いることができる。好ましいのは、本明細書の他の部分で記載されている通りの金属錯体であり得る。特に好ましいのは、遷移金属、希土類、ランタニド、およびアクチニドから選択される金属を含む金属錯体であり得る。非常に特に好ましいのは、Ir、Ru、Os、Eu、Au、Pt、Cu、Zn、Mo、W、Rh、Pd、およびAgから選択される金属を含む金属錯体であり得る。

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