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図面 (6)

課題

有機発光ダイオード等の発光体として使用するための化合物の提供。

解決手段

下式Ir[LB93]2LA8、Ir[LB93]2LA9等の式[LA]3−nIr[LB]nで表される化合物。

概要

背景

有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイス無機デバイスを上回るコス優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード/デバイス(OLED)、有機光トランジスタ有機光電池及び有機光検出器を含む。OLEDについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。

OLEDはデバイス全体に電圧印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。OLEDは、フラットパネルディスプレイ照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のOLED材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献1、特許文献2及び特許文献3において記述されている。

リン光発光分子の1つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和(saturated)」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。若しくは、OLEDは、白色光照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、OLEDでも用いられることができる。白色OLEDは、単一のEMLデバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のCIE座標を使用して測定することができる。

緑色発光分子の一例は、下記の構造:



を有する、Ir(ppy)3と表示されるトリス(2−フェニルイリジウムである。

この図面及び本明細書における後出の図面中で、本発明者らは、窒素から金属(ここではIr)への配位結合を直線として描写する。

本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、幾つかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、OLEDの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。

本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第1の層が第2の層「の上に配置されている」と記述される場合、第1の層のほうが基板から遠くに配置されている。第1の層が第2の層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第1の層と第2の層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードアノード「の上に配置されている」と記述され得る。

本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送されることができ、且つ/又は該媒質から堆積されることができるという意味である。

配位子は、該配位子が発光材料光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。

本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第1の「最高被占分子軌道」(HOMO)又は「最低空分子軌道」(LUMO)エネルギー準位は、第1のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第2のHOMO又はLUMOエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル(IP)は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いHOMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するIP(あまり負でないIP)に相当する。同様に、より高いLUMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力(EA)(あまり負でないEA)に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のLUMOエネルギー準位は、同じ材料のHOMOエネルギー準位よりも高い。「より高い」HOMO又はLUMOエネルギー準位は、「より低い」HOMO又はLUMOエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。

本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第1の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第1の仕事関数は第2の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、HOMO及びLUMOエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。

OLEDについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献4において見ることができる。

概要

有機発光ダイオード等の発光体として使用するための化合物の提供。下式Ir[LB93]2LA8、Ir[LB93]2LA9等の式[LA]3−nIr[LB]nで表される化合物。

目的

図2は、幾つかの層が如何にしてデバイス100の構造から省略され得るかの一例を提供する

効果

実績

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請求項1

式[LA]3−nIr[LB]nを有することを特徴とする化合物。(式中、nは、1、2、又は3であり;LAは、下記の式Iの配位子であり;Aは、3つ以上の縮合した複素環又は炭素環を含む縮合環構造であり;Z1〜Z4は、それぞれ独立して、C又はNであり;R1及びR2は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換最大数を表す、又は無置換を表し;2つのLA配位子が存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;LBは、下記の式IIの配位子であり;R3及びR4は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素ハロゲンアルキルシクロアルキルヘテロアルキルヘテロシクロアルキルアリールアルキルアルコキシアリールオキシアミノシリルアルケニルシクロアルケニルヘテロアルケニルアルキニルアリールヘテロアリールアシル、カルボン酸エーテルエステルニトリルイソニトリルスルファニルスルフィニルスルホニルホスフィノボリル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;L1及びL2の少なくとも1つは、下記の式IIIの置換基であり;RV、RW、RY、及びRZは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;RXは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、及びこれらの組合せからなる群から選択され;2つ又は3つのLB配位子がある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;少なくとも1つの配位子LBにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではなく;L1がR3と結合して環を形成せず、L2がR4と結合して環を形成しないという条件で、任意の2つの置換基は、互いに結合又は縮合して環を形成してもよい。)

請求項2

存在するLB配位子のそれぞれにおいて、RV、RX、及びRZが、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つが、水素ではない請求項1に記載の化合物。

請求項3

L1、L2、R1、R2、R3、及びR4が、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、ボリル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である請求項1に記載の化合物。

請求項4

Aが、ジベンゾフランジベンゾチオフラン(dibenzothiofuran)、カルバゾールアントラセンフェナントレントリフェニレン、及びこれらのアザ誘導体からなる群から選択される化学基を含む縮合環構造である請求項1に記載の化合物。

請求項5

Z1〜Z4がそれぞれCである;又はZ1〜Z4の1つがNであり、残りがCである請求項1に記載の化合物。

請求項6

下記(1)〜(3):(1)L1が、式IIIの置換基であり、L2が、水素又はアルキル基である;(2)L2が、式IIIの置換基であり、L1が、水素又はアルキル基である;(3)L1及びL2の両方が、式IIIの置換基である、の1つが成り立つ(true)請求項1に記載の化合物。

請求項7

nが2である請求項1に記載の化合物。

請求項8

各LAが、下記からなる群: (式中、R4及びR5は、R1と同じ定義を有する)から選択される;又は各LAが、下記からなる群:からなる群から選択される請求項1に記載の化合物。

請求項9

各LAが、LA1〜LA394からなる群から選択される請求項1に記載の化合物。(式中、LA1〜LA394は、下記の式IVの構造に基づき;GYは、下記に定義されるGY1〜GY32からなる群から選択され:式中、RP、RT、GY、及びR9は、下記の表で定義され;表中、A〜Cは、下記の通りである。)

請求項10

各LBが、下記からなる群から選択される請求項1に記載の化合物。(式中、R6及びR7は、R3及びR4と同じ定義を有し;R1A、R1B、R2A、R2Bは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。)

請求項11

各LBが、LB1〜LB115からなる群から選択され、LB1〜LB115が下記に定義される請求項9に記載の化合物。(表中、式1、式2、及び式3は、下記に定義され;式中、R1A、R2A、R1B、R2B、R4A、R4B、R5A、R5B、R6A、及びR6Bは、下記からなる群から選択される。)

請求項12

前記化合物が、式Ir(LAi)(LBk)2を有する化合物Byであって、式中、y=115i+k−115であり;iは、1〜394の整数であり、kは、1〜115の整数である;又は前記化合物が、式Ir(LAi)2(LBk)を有する化合物Czであって、式中、z=115i+k−115であり;iは、1〜394の整数であり、kは、1〜115の整数である請求項11に記載の化合物。

請求項13

アノードと;カソードと;前記アノードと前記カソードとの間に配置され、下記の式[LA]3−nIr[LB]nを有する化合物を含む有機層と、を含むことを特徴とする有機発光デバイス(OLED)。(式中、nは、1、2、又は3であり;LAは、下記の式Iの配位子であり;Aは、3つ以上の縮合した複素環又は炭素環を含む縮合環構造であり;Z1〜Z4は、それぞれ独立して、C又はNであり;R1及びR2は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;2つのLA配位子が存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;LBは、下記の式IIの配位子であり;R3及びR4は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;L1及びL2の少なくとも1つは、下記の式IIIの置換基であり;RV、RW、RY、及びRZは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;RXは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、及びこれらの組合せからなる群から選択され;2つ又は3つのLB配位子がある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;少なくとも1つの配位子LBにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではなく;L1がR3と結合して環を形成せず、L2がR4と結合して環を形成しないという条件で、任意の2つの置換基は、互いに結合又は縮合して環を形成してもよい。)

請求項14

アノードと;カソードと;前記アノードと前記カソードとの間に配置され、下記の式[LA]3−nIr[LB]nを有する化合物を含む有機層と、を含む有機発光デバイスを含むことを特徴とする消費者製品。(式中、nは、1、2、又は3であり;LAは、下記の式Iの配位子であり;Aは、3つ以上の縮合した複素環又は炭素環を含む縮合環構造であり;Z1〜Z4は、それぞれ独立して、C又はNであり;R1及びR2は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;2つのLA配位子が存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;LBは、下記の式IIの配位子であり;R3及びR4は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;L1及びL2の少なくとも1つは、下記の式IIIの置換基であり;RV、RW、RY、及びRZは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;RXは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、及びこれらの組合せからなる群から選択され;2つ又は3つのLB配位子がある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;少なくとも1つの配位子LBにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではなく;L1がR3と結合して環を形成せず、L2がR4と結合して環を形成しないという条件で、任意の2つの置換基は、互いに結合又は縮合して環を形成してもよい。)

請求項15

前記化合物が、下記からなる群から選択される請求項1に記載の化合物。

技術分野

0001

関連出願の相互参照
本願は、その開示内容の全体を参照によって援用する、米国特許法第119条(e)の定めにより、2019年2月1日出願の米国特許仮出願第62/799,975号に対する優先権を主張するものである。

0002

本発明は、発光体として使用するための化合物、及びそれを含む有機発光ダイオードなどのデバイスに関する。

背景技術

0003

有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイス無機デバイスを上回るコス優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード/デバイス(OLED)、有機光トランジスタ有機光電池及び有機光検出器を含む。OLEDについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。

0004

OLEDはデバイス全体に電圧印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。OLEDは、フラットパネルディスプレイ照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のOLED材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献1、特許文献2及び特許文献3において記述されている。

0005

リン光発光分子の1つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和(saturated)」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。若しくは、OLEDは、白色光照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、OLEDでも用いられることができる。白色OLEDは、単一のEMLデバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のCIE座標を使用して測定することができる。

0006

緑色発光分子の一例は、下記の構造:



を有する、Ir(ppy)3と表示されるトリス(2−フェニルイリジウムである。

0007

この図面及び本明細書における後出の図面中で、本発明者らは、窒素から金属(ここではIr)への配位結合を直線として描写する。

0008

本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、幾つかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、OLEDの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。

0009

本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第1の層が第2の層「の上に配置されている」と記述される場合、第1の層のほうが基板から遠くに配置されている。第1の層が第2の層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第1の層と第2の層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードアノード「の上に配置されている」と記述され得る。

0010

本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送されることができ、且つ/又は該媒質から堆積されることができるという意味である。

0011

配位子は、該配位子が発光材料光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。

0012

本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第1の「最高被占分子軌道」(HOMO)又は「最低空分子軌道」(LUMO)エネルギー準位は、第1のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第2のHOMO又はLUMOエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル(IP)は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いHOMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するIP(あまり負でないIP)に相当する。同様に、より高いLUMOエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力(EA)(あまり負でないEA)に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のLUMOエネルギー準位は、同じ材料のHOMOエネルギー準位よりも高い。「より高い」HOMO又はLUMOエネルギー準位は、「より低い」HOMO又はLUMOエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。

0013

本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第1の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第1の仕事関数は第2の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、HOMO及びLUMOエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。

0014

OLEDについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献4において見ることができる。

0015

高い効率を有する一連のリン光ドーパントが開示される。

0016

式[LA]3−nIr[LB]nを有する化合物が開示される。
(式中、nは、1、2、又は3であり;
LAは、下記の式Iの配位子であり;



Aは、3つ以上の縮合した複素環又は炭素環を含む縮合環構造であり;
Z1〜Z4は、それぞれ独立して、C又はNであり;
R1及びR2は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換最大数を表す、又は無置換を表し;
2つのLA配位子が存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
LBは、下記の式IIの配位子であり;



R3及びR4は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;
L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は本明細書で定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり;
L1及びL2の少なくとも1つは、下記の式IIIの置換基であり;



RV、RW、RY、及びRZは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素アルキルシクロアルキルヘテロアルキルヘテロシクロアルキルアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
RXは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
2つ又は3つのLB配位子がある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
少なくとも1つの配位子LBにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではなく;
L1がR3と結合して環を形成せず、L2がR4と結合して環を形成しないという条件で、任意の2つの置換基は、互いに結合又は縮合して環を形成してもよい。)

0017

有機層中に本開示の化合物を含むOLEDも開示される。

0018

前記OLEDを含む消費者製品も開示される。

図面の簡単な説明

0019

図1は、有機発光デバイスを示す。

0020

図2は、別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスを示す。

0021

図3Aは、本開示に係る、分子中にC3対称回転軸に垂直で、それによって基板に平行な発光双極子ベクトルを有する分子形状(A)の概略図である。
図3Bは、本開示に係る、分子中にC3対称回転軸に垂直で、それによって基板に平行な発光双極子ベクトルを有する分子形状(B)の概略図である。
図3Cは、本開示に係る、分子中にC3対称回転軸に垂直で、それによって基板に平行な発光双極子ベクトルを有する分子形状(C)の概略図である。

実施例

0022

概して、OLEDは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも1つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔注入し、カソードが電子を有機層(複数可)に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。幾つかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。

0023

初期のOLEDは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第4,769,292号において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子(「蛍光」)を使用していた。蛍光発光は、概して、10ナノ秒未満の時間枠で発生する。

0024

ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料(「リン光」)を有するOLEDが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Baldoら、「Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices」、Nature、395巻、151〜154、1998;(「Baldo−I」)及びBaldoら、「Very high−efficiency green organic light emitting devices based on electrophosphorescence」、Appl.Phys.Lett.、75巻、3号、4〜6(1999)(「Baldo−II」)。リン光については、参照により組み込まれる米国特許第7,279,704号5〜6段において更に詳細に記述されている。

0025

図1は、有機発光デバイス100を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス100は、基板110、アノード115、正孔注入層120、正孔輸送層125、電子ブロッキング層130、発光層135、正孔ブロッキング層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、カソード160、及びバリア層170を含み得る。カソード160は、第1の導電層162及び第2の導電層164を有する複合カソードである。デバイス100は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるUS7,279,704、6〜10段において更に詳細に記述されている。

0026

これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板−アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第5、844、363号において開示されている。p−ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2003/0230980号において開示されている通りの、50:1のモル比でm−MTDATAにF4−TCNQをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるThompsonらの米国特許第6,303,238号において開示されている。n−ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2003/0230980号において開示されている通りの、1:1のモル比でBPhenにLiをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第5,703,436号及び同第5,707,745号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したITO層を有するMg:Ag等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,097,147号及び米国特許出願公開第2003/0230980号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2004/0174116号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第2004/0174116号において見ることができる。

0027

図2は、反転させたOLED200を示す。デバイスは、基板210、カソード215、発光層220、正孔輸送層225、及びアノード230を含む。デバイス200は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なOLED構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス200はアノード230の下に配置されたカソード215を有するため、デバイス200は「反転させた」OLEDと称されることができる。デバイス100に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス200の対応する層において使用してよい。図2は、幾つかの層が如何にしてデバイス100の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。

0028

図1及び図2において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本発明の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なOLEDは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス200において、正孔輸送層225は正孔を輸送し、正孔を発光層220に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、OLEDは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図1及び図2に関して記述されている異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。

0029

参照によりその全体が組み込まれるFriendらの米国特許第5,247,190号において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるOLED(PLED)等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するOLEDが使用され得る。OLEDは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるForrestらの米国特許第5,707,745号において記述されている通り、積み重ねられてよい。OLED構造は、図1及び図2において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Forrestらの米国特許第6,091,195号において記述されているメサ構造及び/又はBulovicらの米国特許第5,834,893号において記述されているくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。

0030

別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,013,982号及び同第6,087,196号において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるForrestらの米国特許第6,337,102号において記述されているもの等の有機気相堆積(OVPD)、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第7,431,968号において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング(OVJP)による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第6,294,398号及び同第6,468,819号において記述されているもの等のマスク冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及び有機蒸気ジェット印刷(OVJP)等の堆積法の幾つかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、好ましくは少なくとも3個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、小分子において使用され得る。20個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、3〜20個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける小分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。

0031

本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の1つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び/又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,968,146号、PCT特許出願第PCT/US2007/023098号及び同第PCT/US2009/042829号において記述されている、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を含む前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び/又は同時に堆積されるべきである。非ポリマー材料に対するポリマー材料の重量比は、95:5から5:95の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作製され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。

0032

本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、種々の電気製品又は中間部品に組み込まれることができる多種多様な電子部品モジュール(又はユニット)に組み込まれることができる。このような電気製品又は中間部品としては、エンドユーザー製品製造者によって利用されることができるディスプレイスクリーン照明デバイス離散的光源デバイス又は照明パネル等)が挙げられる。このような電子部品モジュールは、駆動エレクトロニクス及び/又は電源を任意に含むことができる。本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、組み込まれた1つ以上の電子部品モジュール(又はユニット)を有する多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。OLEDの有機層に本開示の化合物を含むOLEDを含む消費者製品が開示される。このような消費者製品は、1つ以上の光源及び/又は1つ以上のある種の表示装置を含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、曲がったディスプレイ、コンピュータモニターメディカルモニターテレビ掲示板屋内若しくは屋外照明及び/又は信号送信用ライトヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、丸めることができるディスプレイ、折り畳むことができるディスプレイ、伸ばすことができるディスプレイ、レーザープリンター電話携帯電話タブレットファブレットパーソナルデジタルアシスタント(PDAs)、ウェアラブルデバイスラップトップコンピュータデジタルカメラカムコーダービューファインダーマイクロディスプレイ(対角で2インチ未満のディスプレイ)、3−Dディスプレイ、バーチャルリアリティ又は拡張現実ディスプレイ、車両、共に並べた多重ディスプレイを含むビデオウォール(video walls)、劇場又はスタジアムスクリーン光療法デバイス、及び看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本発明に従って製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、摂氏18度から摂氏30度、より好ましくは室温(摂氏20〜25度)等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、摂氏−40度〜+80度で用いることもできる。

0033

本明細書において記述されている材料及び構造は、OLED以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。

0034

ハロ」、「ハロゲン」、及び「ハライド」という用語は、相互交換可能に使用され、フッ素塩素臭素、及びヨウ素を指す。

0035

アシル」という用語は、置換されたカルボニル基(C(O)−Rs)を指す。

0036

エステル」という用語は、置換されたオキシカルボニル(−O−C(O)−Rs又は−C(O)−O−Rs)基を指す。

0037

エーテル」という用語は、−ORs基を指す。

0038

スルファニル」又は「チオエーテル」という用語は、相互交換可能に使用され、−SRs基を指す。

0039

スルフィニル」という用語は、−S(O)−Rs基を指す。

0040

スルホニル」という用語は、−SO2−Rs基を指す。

0041

ホスフィノ」という用語は、−P(Rs)3基を指し、各Rsは、同一であっても異なっていてもよい。

0042

シリル」という用語は、−Si(Rs)3基を指し、各Rsは、同一であっても異なっていてもよい。

0043

ボリル」という用語は、−B(Rs)2基、又はそのルイス(Lewis)付加物−B(Rs)3基を指し、Rsは同一であっても異なっていてもよい。

0044

上記のそれぞれにおいて、Rsは、水素である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキルアルコキシアリールオキシアミノ、シリル、アルケニルシクロアルケニルヘテロアルケニルアルキニル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であることができる。好ましいRsは、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

0045

「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基の両方を指し、含む。好ましいアルキル基としては、1個から15個までの炭素原子を含むものであり、メチルエチルプロピル、1−メチルエチルブチル、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、及び2,2−ジメチルプロピル等が挙げられる。更に、前記アルキル基は、任意に置換される。

0046

「シクロアルキル」という用語は、単環式多環式、及びスピロアルキル基を指し、含む。好ましいシクロアルキル基は、3〜12個の環炭素原子を含むものであり、シクロプロピルシクロペンチルシクロヘキシルビシクロ[3.1.1]ヘプチル、スピロ[4.5]デシル、スピロ[5.5]ウンデシルアダマンチルなどが挙げられる。更に、前記シクロアルキル基は、任意に置換される。

0047

「ヘテロアルキル」又は「ヘテロシクロアルキル」という用語は、それぞれ、ヘテロ原子によって置換された少なくとも1つの炭素原子を有するアルキル基又はシクロアルキル基を指す。任意に、少なくとも1つのヘテロ原子は、O、S、N、P、B、Si、及びSe、好ましくはO、S、又はNから選択される。更に、前記ヘテロアルキル基又は前記ヘテロシクロアルキル基は、任意に置換される。

0048

「アルケニル」という用語は、直鎖及び分枝鎖のアルケン基の両方を指し、含む。アルケニル基は、本質的に、アルキル鎖中に少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を含むアルキル基である。シクロアルケニル基は、本質的に、シクロアルキル環中に少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を含むシクロアルキル基である。本明細書で使用される「ヘテロアルケニル」という用語は、ヘテロ原子によって置換された少なくとも1つの炭素原子を有するアルケニル基を指す。任意に、少なくとも1つのヘテロ原子は、O、S、N、P、B、Si、及びSe、好ましくはO、S、又はNから選択される。好ましいアルケニル、シクロアルケニル、又はヘテロアルケニル基は、2〜15個の炭素原子を含むものである。更に、前記アルケニル、前記シクロアルケニル、又は前記ヘテロアルケニル基は、任意に置換される。

0049

「アルキニル」という用語は、直鎖及び分枝鎖アルキン基の両方を指し、含む。好ましいアルキニル基は、2〜15個の炭素原子を含むものである。更に、前記アルキニル基は、任意に置換される。

0050

アラルキル」又は「アリールアルキル」という用語は、相互交換可能に使用され、アリール基で置換されたアルキル基を指す。更に、前記アラルキル基は、任意に置換される。

0051

複素環式基ヘテロ環基;heterocyclic group)」という用語は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む芳香族及び非芳香族環式基を指し、含む。任意に、前記少なくとも1つのヘテロ原子は、O、S、N、P、B、Si、及びSe、好ましくはO、S、又はNから選択される。ヘテロ芳香族環式基は、ヘテロアリールと相互交換可能に使用され得る。好ましいヘテロ非芳香族環式基は、3〜7個の環原子を含むものであって、少なくとも1つのヘテロ原子を含み、モルホリノピペリジノピロリジノなどの環式アミン、及び例えばテトラヒドロフランテトラヒドロピランテトラヒドロチオフェンなどの環式エーテル/チオエーテルを含む。更に、前記複素環式基は、任意に置換されることができる。

0052

「アリール」という用語は、単環式芳香族ヒドロカルビル基及び多環式芳香族環系の両方を指し、含む。多環とは、2つの隣接する環(前記環は、「縮合」している)に2つの炭素が共有されている2つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも1つは、芳香族ヒドロカルビル基であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び/又はヘテロアリールであることができる。好ましいアリール基は、6〜30個の炭素原子を含むものであり、6〜20個の炭素原子を含むものが好ましく、6〜12個の炭素原子を含むものが更に好ましい。6個の炭素を有するアリール基、10個の炭素を有するアリール基、又は12個の炭素を有するアリール基が特に好ましい。好適なアリール基としては、フェニル、ビフェニルトリフェニルトリフェニレンテトラフェニレンナフタレンアントラセンフェナレンフェナンスレンフルオレンピレンクリセンペリレン、及びアズレン等が挙げられ、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、フルオレン、及びナフタレンが好ましい。更に、前記アリール基は、任意に置換される。

0053

「ヘテロアリール」という用語は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む単環式芳香族基及び多環式芳香族環系の両方を指し、含む。ヘテロ原子としては、O、S、N、P、B、Si、及びSeが挙げられるが、これらに限定されない。多くの例においては、O、S、又はNが好ましいヘテロ原子である。ヘテロ単環式芳香族系は、好ましくは5個又は6個の環原子を有する単環であり、前記環は1〜6個のヘテロ原子を有することができる。ヘテロ多環式環系は、2つの原子が2つの隣接する環(前記環は「縮合している」)に共通している2つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも1つはヘテロアリールであり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び/又はヘテロアリールであることができる。複素多環式芳香族環系は、多環式芳香族環系の環当たり1〜6個のヘテロ原子を有することができる。好ましいヘテロアリール基は、3〜30個の炭素原子を含むものであり、3〜20個の炭素原子を含むものが好ましく、3〜12個の炭素原子を含むものがより好ましい。好適なヘテロアリール基としては、ジベンゾチオフェンジベンゾフランジベンゾセレノフェンフランチオフェンベンゾフランベンゾチオフェンベンゾセレノフェンカルバゾールインドロカルバゾールピリジルインドールピロロジピリジンピラゾールイミダゾールトリアゾールオキサゾールチアゾールオキサジアゾールオキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾールピリジンピリダジンピリミジンピラジントリアジンオキサジンオキサチアジンオキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾールインダゾールインドサジン、ベンゾキサゾールベンズイソオキサゾールベンゾチアゾールキノリンイソキノリンシンノリンキナゾリンキノキサリンナフチリジンフタラジンプテリジンキサンテンアクリジンフェナジンフェノチアジンフェノキサジンベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン、及びセレノフェノジピリジンが挙げられ、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、1,2−アザボリン、1,3−アザボリン、1,4−アザボリン、ボラジン、及びこれらのアザ類似体が好ましい。更に、前記ヘテロアリール基は、任意に置換される。

0054

上記にリストされる前記アリール及び前記ヘテロアリール基のうち、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、及びベンズイミダゾールの基、並びにそのそれぞれのアザ類似体が、特に興味深い。

0055

本明細書において使用される用語であるアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アラルキル、複素環基、アリール、及びヘテロアリールは、独立して非置換である、又は独立して1つ以上の一般的な置換基で置換される。

0056

多くの例において、前記一般的な置換基は、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリルイソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、ボリル、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

0057

幾つかの例において、好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、ボリル、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

0058

幾つかの例においては、より好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アリール、ヘテロアリール、スルファニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

0059

更に他の例においては、最も好ましい一般的な置換基は、重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

0060

「置換された」及び「置換」という用語は、関連する位置(例えば炭素又は窒素)に結合されているH以外の置換基を指す。例えば、R1がモノ置換を表す場合、1つのR1はH以外でなければならない(即ち、置換)。同様に、R1がジ置換を表す場合、R1の2つはH以外でなければならない。同様に、R1が無置換を表す場合、R1は、例えば、ベンゼンにおける炭素原子及びピロール中の窒素原子の場合のように、環原子の利用可能な原子価における水素であることができる、又は完全に満たされた原子価を有する環原子(例えば、ピリジン中の窒素)の場合には単に何も表さない。環構造において可能な置換の最大数は、環原子における利用可能な原子価の総数に依存する。

0061

明細書中で使用される場合、「これらの組合せ」は、適用されるリストから当業者が想到することができる知られた又は化学的に安定な配置を形成するために、適用されるリストの1つ以上のメンバーが組み合わされることを示す。例えば、アルキル及び重水素は、組み合わされて、部分的又は完全に重水素化されたアルキル基を形成することができる;ハロゲン及びアルキルは、組み合わされて、ハロゲン化アルキル置換基を形成することができる;ハロゲン、アルキル、及びアリールは、組み合わされて、ハロゲン化アリールアルキルを形成することができる。1つの例においては、置換という用語は、リストされた基の2〜4個の組合せを含む。別の例においては、置換という用語は、2〜3個の基の組合せを含む。更に別の例では、置換という用語は、2個の基の組合せを含む。置換基の好ましい組合せは、水素又は重水素でない50個までの原子を含むもの、又は水素又は重水素ではない40個までの原子を含むもの、又は水素若しくは重水素ではない30個までの原子を含むものである。多くの例においては、置換基の好ましい組合せは、水素又は重水素ではない20個までの原子を含む。

0062

本明細書において記述されるフラグメント、例えば、アザ−ジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェン等の中の「アザ」という名称は、各芳香族環中のC−H基の1つ以上が窒素原子に置き換わることができることを意味し、例えば、何ら限定するものではないが、アザトリフェニレンは、ジベンゾ[f,h]キノキサリンとジベンゾ[f,h]キノリンのいずれをも包含する。当業者であれば、上述のアザ誘導体の他の窒素類似体を容易に想像することができ、このような類似体全てが本明細書に記載の前記用語によって包含されることが意図される。

0063

本明細書で使用される場合、「重水素」は、水素の同位体を指す。重水素化化合物は、当該分野で公知の方法を用いて容易に調製されることができる。例えば、それらの内容の全体を参照によって援用する、米国特許第8,557,400号明細書、国際公開第WO2006/095951号、及び米国特許出願公開第2011/0037057号には、重水素で置換された有機金属錯体の作製が記載されている。更なる参照は、それらの内容の全体を参照によって組み込まれる、Tetrahedron 2015,71,1425〜30(Ming Yanら)及びAngew.Chem.Int.Ed.(Reviews)2007,46,7744〜65(Atzrodtら)によって為され、ベンジルアミン中のメチレン水素の重水素化及び芳香族環水素を重水素で置換する効率的な経路が、それぞれ記載されている。

0064

分子フラグメントが置換基であるとして記述される、又は他の部分に結合されているものとして記述される場合、その名称は、フラグメント(例えば、フェニル、フェニレンナフチル、ジベンゾフリル)又は分子全体(例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン)であるように記載されることがあることを理解されたい。本明細書においては、置換基又は結合フラグメントの表示の仕方が異なっていても、これらは、等価であると考える。

0065

ある例においては、対の隣接する置換基は、任意に結合又は縮合し、環を形成することができる。好ましい環は、5員環、6員環、又は7員環の炭素環又は複素環であり、対の置換基によって形成される環の部分が飽和されている例及び対の置換基によって形成される環の部分が不飽和である例の両方を含む。本明細書中で使用される「隣接する」は、安定した縮合環系を形成することができる限り、関連する2つの置換基が、互いに隣り合って同じ環上にあることができる、又はビフェニルにおける2位と2’位、及びナフタレンにおける1位と8位など、2つの最も近い利用可能な置換可能位置を有する2つの隣どうしの環上にあることができることを意味する。

0066

分子スケールでは、OLEDの発光層(EML)の各発光体分子の発光パターンは、振動する双極子として説明されることができる。したがって、発光体分子は、双極子に垂直な方向に殆どの光を放出する。双極子軸に沿っては、発光強度がなくなる。したがって、OLEDのEML内の発光双極子モーメントの平均的な配向は、順方向の生産的発光の量に対して、斜列導波管モード(parasitic waveguide modes)に捕らえられる光の割合に強く影響する。したがって、光取り出し効率を増加させる別の方法は、OLED中の発光分子の遷移双極子モーメントを水平に、即ちデバイスの平面内に揃えさせることである。本明細書に開示される新規の化合物において、前記化合物は、EML中の化合物の遷移双極子モーメント(TDM)をEMLの平面内で揃えさせ、最大の光取り出し効果を生成することができる、特有の分子形状を有する。それぞれ、図3A図3B、及び図3Cに示される分子形状(A)、(B)、及び(C)は、その構想を実証する。分子形状(A)、(B)、及び(C)の場合、嵩高い強固な表面は、ホスト分子とのより大きな相互作用を有する。したがって、発光双極子ベクトルは、分子内のC3対称回転軸に垂直であり、二重に縮退した(doubly degenerated)TDMは、基板に平行である。これらの分子形状の結果として、より高い光出力が観察される。

0067

式[LA]3−nIr[LB]nを有する化合物が開示される。
(式中、nは、1、2、又は3であり;
LAは、下記の式Iの配位子であり;



Aは、3つ以上の縮合した複素環又は炭素環を含む縮合環構造であり;
Z1〜Z4は、それぞれ独立して、C又はNであり;
R1及びR2は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;
2つのLA配位子が存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
LBは、下記の式IIの配位子であり;



R3及びR4は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;
L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は上記に定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり;
L1及びL2の少なくとも1つは、下記の式IIIの置換基であり;



RV、RW、RY、及びRZは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
RXは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
2つ又は3つのLB配位子がある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
少なくとも1つの配位子LBにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではなく;
L1がR3と結合して環を形成せず、L2がR4と結合して環を形成しないという条件で、任意の2つの置換基は、互いに結合又は縮合して環を形成してもよい。)

0068

前記化合物の幾つかの実施形態においては、存在するLB配位子のそれぞれにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではない。

0069

前記化合物の幾つかの実施形態においては、L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は上記に定義された好ましい一般的な置換基からなる群から選択される置換基である。

0070

前記化合物の幾つかの実施形態においては、Aは、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフラン(dibenzothiofuran)、カルバゾール、アントラセン、フェナントレン、トリフェニレン、及びこれらのアザ−誘導体からなる群から選択される化学基を含む縮合環構造である。

0071

前記化合物の幾つかの実施形態においては、Z1〜Z4は、それぞれCである。幾つかの実施形態においては、Z1〜Z4の1つはNであり、残りはCである。

0072

前記化合物の幾つかの実施形態においては、L1は、式IIIの置換基であり、L2は、水素又はアルキル基である。前記化合物の幾つかの実施形態においては、L2は、式IIIの置換基であり、L1は、水素又はアルキル基である。前記化合物の幾つかの実施形態においては、L1及びL2の両方は、式IIIの置換基である。

0073

前記化合物の幾つかの実施形態においては、各R1は水素である、又は重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。前記化合物の幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのR1は、アルキル基又はアリール基である。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのR3は、アルキル基である。幾つかの実施形態においては、少なくとも1つのR4は、アルキル基である。

0074

前記化合物の幾つかの実施形態においては、RW、RX、及びRYは、Hである。幾つかの実施形態においては、RW及びRYは、Hである。幾つかの実施形態においては、式IIIの少なくとも1つの置換基である、RV、RX、及びRZは、合計で8以上の炭素原子を含む。幾つかの実施形態においては、式IIIの少なくとも1つの置換基においては、RV、RX、及びRZは、合計で10以上の炭素原子を含む。幾つかの実施形態においては、RV及びRZは、それぞれ独立して、アルキル基又はシクロアルキル基である。幾つかの実施形態においては、RV、RX、及びRZは、それぞれ独立して、アルキル基又はシクロアルキル基である。

0075

前記化合物の幾つかの実施形態においては、nは3である。幾つかの実施形態においては、nは2である。幾つかの実施形態においては、nは1である。

0076

前記化合物の幾つかの実施形態においては、各LB配位子は同一である。幾つかの実施形態においては、各LB配位子は同一ではない。

0077

前記化合物の幾つかの実施形態においては、Aは、4以上の縮合環を含む。幾つかの実施形態においては、Aは、5以上の縮合環を含む。幾つかの実施形態においては、Aは、6以上の縮合環を含む。

0078

前記化合物の幾つかの実施形態においては、各LAは、下記からなる群から選択される。












(式中、R4及びR5は、R1と同じ定義を有する。)

0079

前記化合物の幾つかの実施形態においては、各LAは、下記からなる群から選択される。

0080

前記化合物の幾つかの実施形態においては、各LAは、LA1〜LA394からなる群から選択され;
式中、LA1〜LA394は、下記の式IVの構造に基づき;



GYは、下記に定義されるGY1〜GY32からなる群から選択され:









式中、RP、RT、GY、及びR9は、下記の表で定義され;



























表中、A〜Cは、下記の通りである。

0081

前記化合物の幾つかの実施形態においては、各LBは、下記からなる群から選択される。



(式中、R6及びR7は、R3及びR4と同じ定義を有し;
R1A、R1B、R2A、R2Bは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基である。)

0082

前記化合物の幾つかの実施形態においては、各LBは、LB1〜LB115からなる群から選択され、これらは下記に定義される。















(表中、式1、式2、及び式3は、下記に定義され;



式中、R1A、R2A、R1B、R2B、R4A、R4B、R5A、R5B、R6A、及びR6Bは、下記からなる群から選択される。)

0083

前記化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式Ir(LAi)(LBk)2を有する化合物Byであって、式中、y=115i+k−115であり;iは、1〜394の整数であり、kは、1〜115の整数である;又は前記化合物は、式Ir(LAi)2(LBk)を有する化合物Czであって、式中、z=115i+k−115であり;iは、1〜394の整数であり、kは、1〜115の整数である。

0084

前記化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記からなる群から選択される。

0085

本開示の化合物を組み込む有機発光デバイス(OLED)も開示される。前記OLEDは、アノードと;カソードと;前記アノードと前記カソードとの間に配置され、下記の式[LA]3−nIr[LB]nを有する化合物を含む有機層と、を含み、
式中、nは、1、2、又は3であり;
LAは、下記の式Iの配位子であり;



Aは、3つ以上の縮合した複素環又は炭素環を含む縮合環構造であり;
Z1〜Z4は、それぞれ独立して、C又はNであり;
R1及びR2は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;
2つのLA配位子が存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
LBは、下記の式IIの配位子であり;



R3及びR4は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;
L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は上記に定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり;
L1及びL2の少なくとも1つは、下記の式IIIの置換基であり;



RV、RW、RY、及びRZは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
RXは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
2つ又は3つのLB配位子がある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
少なくとも1つの配位子LBにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではなく;
L1がR3と結合して環を形成せず、L2がR4と結合して環を形成しないという条件で、任意の2つの置換基は、互いに結合又は縮合して環を形成してもよい。

0086

前記OLEDの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、発光層であり、前記化合物は、発光ドーパント又は非発光ドーパントであることができる。前記OLEDの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、ホストを更に含み、ホストは、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチフェン(dibenzothiphene)、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも1つの化学基を含む。

0087

前記OLEDの幾つかの実施形態においては、前記ホストは、下記からなる群から選択される。

0088

前記OLEDの幾つかの実施形態においては、前記有機層は、ホストを更に含み、前記ホストは、金属錯体を含む。

0089

前記OLEDの幾つかの実施形態においては、前記化合物は、増感剤を含み、前記OLEDは、アクセプターを更に含み、前記アクセプターは、蛍光発光体遅延蛍光発光体、及びこれらの組合せからなる群から選択される。

0090

幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、可撓性があること、丸めることができること、折り畳むことができること、伸ばすことができること、曲げることができることからなる群から選択される1つ以上の特性を有する。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、透明又は半透明である。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、カーボンナノチューブを含む層を更に含む。

0091

幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、遅延蛍光発光体を含む層を更に含む。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、RGB画素配列又は白色及びカラーフィルター画素配列を含む。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、モバイルデバイスハンドヘルドデバイス、又はウェアラブルデバイスである。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、10インチ未満の対角線又は50平方インチ未満の面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、少なくとも10インチの対角線又は少なくとも50平方インチの面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記OLEDは、照明パネルである。

0092

幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができる。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちTADF(E型遅延蛍光とも呼ばれる;例えば、参照によりその全体が組み込まれる、米国特許出願公開第2019/0081248号として、2019年3月14日に公開された米国特許出願公開第15/700,352号参照)、三重項−三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる。幾つかの実施形態においては、前記発光ドーパントは、ラセミ混合物であることができる、又は1つのエナンチオマー富む(enriched)ことができる。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、ホモレプティックであることができる(各配位子が同じである)。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、ヘテロレプティックであることができる(少なくとも1つの配位子が他と異っている)。

0093

幾つかの実施形態においては、金属に配位されている1超の配位子がある場合、配位子は全て同じであることができる。幾つかの他の実施形態においては、少なくとも1つの配位子は、他の配位子と異なっている。幾つかの配位子においては、各配位子は、互いに異なることができる。これはまた、金属に配位されている配位子がその金属に配位されている他の配位子に連結され、三座配位子四座配位子五座配位子、又は六座配位子を形成することができる実施形態において、成り立つ(true)。したがって、幾つかの実施形態においては、配位している配位子が互いに連結されている場合、配位子全ては同じであることができ、幾つかの他の実施形態においては、連結されている配位子の少なくとも1つは、他の配位子と異なっていることができる。

0094

幾つかの実施形態においては、前記化合物は、OLEDにおけるリン光増感剤として、用いられることができ、前記OLEDにおける1つ又は複数の層は、1つ以上の蛍光及び/又は遅延蛍光発光体の形態で、アクセプターを含む。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、増感剤として用いられるエキシプレックス(exciplex)の1つの成分として用いられることができる。リン光増感剤として、前記化合物は、前記アクセプターへのエネルギー移動が可能でなくてはならず、前記アクセプターは、エネルギーを発光する又はエネルギーを最終発光体に更に移動する。前記アクセプター濃度は、0.001%〜100%の範囲であり得る。前記アクセプターは、リン光増感剤と同じ層にあることも、又は1つ以上の異なる層にあることもできる。幾つかの実施形態においては、前記アクセプターは、TADF発光体である。幾つかの実施形態においては、前記アクセプターは、蛍光発光体である。幾つかの実施形態においては、前記発光は、前記増感剤、前記アクセプター、及び前記最終発光体のいずれか又は全てから生じることができる。

0095

幾つかの実施形態においては、本開示の化合物は、中性に帯電される。

0096

他の態様によれば、本明細書に記載される化合物を含む配合物も開示される。

0097

本明細書中に開示される前記OLEDは、消費者製品、電子部品モジュール、及び照明パネルの1つ以上に組み込まれることができる。前記有機層は、発光層であることができ、幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができ、他の実施形態においては、前記化合物は、非発光ドーパントであることができる。

0098

前記有機層は、ホストを含むこともできる。幾つかの実施形態においては、2つ以上のホストが好ましい。幾つかの実施形態においては、使用される前記ホストは、a)双極性(bipolar)材料、b)電子輸送材料、c)正孔輸送材料、又はd)電荷輸送の役割がほとんどないワイドバンドギャップ材料であることができる。幾つかの実施形態においては、前記ホストは、金属錯体を含むことができる。前記ホストは、ベンゾ縮合チオフェン又はベンゾ縮合フランを含むトリフェニレンであることができる。前記ホスト中のいずれの置換基は、独立して、CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH=CH−CnH2n+1、C≡C−CnH2n+1、Ar1、Ar1−Ar2、及びCnH2n−Ar1からなる群から選択される非縮合置換基であることができる、又は前記ホストは無置換である。前述の置換基において、nは1から10の範囲に亘ることができ、Ar1及びAr2は、独立して、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びこれらの複素芳香族類似体からなる群から選択されることができる。前記ホストは、無機化合物であることができる。例えば、ZnS等、Zn含有無機材料が挙げられる。

0099

前記ホストは、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも1つの化学基を含む化合物であることができる。前記ホストは、金属錯体を含むことができる。前記ホストは、下記からなるホスト群から選択される具体的な化合物であることができるが、これらに限定されない。






可能なホストに関する追加の情報は、下記に提供される。

0100

有機発光デバイスにおける発光領域が開示される。前記発光領域は、式[LA]3−nIr[LB]nを有する化合物を含み、
式中、nは、1、2、又は3であり;
LAは、下記の式Iの配位子であり;



Aは、3つ以上の縮合した複素環又は炭素環を含む縮合環構造であり;
Z1〜Z4は、それぞれ独立して、C又はNであり;
R1及びR2は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;
2つのLA配位子が存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
LBは、下記の式IIの配位子であり;



R3及びR4は、それぞれ独立して、モノから許容可能な置換の最大数を表す、又は無置換を表し;
L1、L2、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素である、又は上記に定義される一般的な置換基からなる群から選択される置換基であり;
L1及びL2の少なくとも1つは、下記の式IIIの置換基であり;



RV、RW、RY、及びRZは、それぞれ独立して、水素である、又は重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基であり;
RXは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、及びこれらの組合せからなる群から選択され;
2つ又は3つのLB配位子がある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく;
少なくとも1つの配位子LBにおいて、RV、RX、及びRZは、合計で6以上の炭素原子を含み、RV及びRZの少なくとも1つは、水素ではなく;
L1がR3と結合して環を形成せず、L2がR4と結合して環を形成しないという条件で、任意の2つの置換基は、互いに結合又は縮合して環を形成してもよい。

0101

前記発光領域の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパント又は非発光ドーパントであることができる。

0102

幾つかの実施形態においては、前記発光領域は、ホストを更に含み、前記ホストは、金属錯体、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザ−トリフェニレン、アザ−カルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも1つの基を含む。

0103

前記発光領域の幾つかの実施形態においては、前記発光領域は、ホストを更に含み、前記ホストは、下記からなる群から選択される。

0104

本開示の更に他の態様においては、本明細書に開示される新規化合物を含む配合物が記載される。前記配合物は、本明細書に開示される溶媒、ホスト、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子ブロッキング材料正孔ブロッキング材料、及び電子輸送材料からなる群から選択される1つ以上の成分を含むこともできる。

0105

本開示は、本開示の新規化合物、又はその一価又は多価のバリアントを含む任意の化学構造を包含する。言い換えれば、本発明化合物又はその一価又は多価のバリアントは、より大きな化学構造の一部であることができる。そのような化学構造は、モノマー、ポリマー、巨大分子、及び超分子(supramolecule)(超分子(supermolecule)としても知られている)からなる群から選択されることができる。本明細書中で使用される、「化合物の一価のバリアント」は、1個の水素が除去され、化学構造の残りへの結合で置き換えられていることを除いては、前記化合物と同一である部分を指す。本明細書中で使用される、「化合物の多価のバリアント」は、1個超の水素が除去され、化学構造の残りへの結合(bond or bonds)で置き換えられていることを除いては前記化合物と同一である部分を指す。超分子の例においては、発明化合物は、共有結合なしで前記超分子錯体に組み込まれることもできる。
他の材料との組合せ

0106

有機発光デバイス中の特定の層に有用として本明細書において記述されている材料は、デバイス中に存在する多種多様な他の材料と組み合わせて使用され得る。例えば、本明細書において開示されている発光性ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と併せて使用され得る。以下で記述又は参照される材料は、本明細書において開示されている化合物と組み合わせて有用となり得る材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用となり得る他の材料を特定するための文献を容易に閲覧することができる。
伝導性(導電性)ドーパント:

0107

電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリア密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体フェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、p型伝導性ドーパントでドープされることができ、n型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。

0108

本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができる伝導性ドーパントの非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
EP01617493、EP01968131、EP2020694、EP2684932、US20050139810、US20070160905、US20090167167、US2010288362、WO06081780、WO2009003455、WO2009008277、WO2009011327、WO2014009310、US2007252140、US2015060804、US20150123047、及びUS2012146012






ILHTL

0109

本発明において使用される正孔注入輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入/輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体芳香族アミン誘導体;インドロカルバゾール誘導体;フッ化炭化水素を含有するポリマー;伝導性ドーパントを有するポリマー;PEDOT/PSS等の導電性ポリマーホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー;MoOx等の金属酸化物誘導体;1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のp型半導体有機化合物;金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。

0110

HIL又はHTL中に使用される芳香族アミン誘導体の例は、下記の一般構造を含むがこれらに限定されない。

0111

Ar1からAr9のそれぞれは、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群;ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群;並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子ケイ素原子リン原子ホウ素原子鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも1つを介して、互いに結合している2から10個の環式構造単位からなる群から選択される。各Arは、無置換であることができる、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。

0112

一態様において、Ar1からAr9は、



からなる群から独立に選択される。
式中、kは1から20までの整数であり;X101からX108はC(CHを含む)又はNであり;Z101はNAr1、O、又はSであり;Ar1は、上記で定義したものと同じ基を有する。

0113

HIL又はHTL中に使用される金属錯体の例は、下記の一般式を含むがこれに限定されない。



式中、Metは、40より大きい原子量を有し得る金属であり;(Y101−Y102)は二座配位子であり、Y101及びY102は、C、N、O、P及びSから独立に選択され;L101は補助配位子であり;k’は、1から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に結合し得る配位子の最大数である。

0114

一態様において、(Y101−Y102)は2−フェニルピリジン誘導体である。別の態様において、(Y101−Y102)はカルベン配位子である。別の態様において、Metは、Ir、Pt、Os及びZnから選択される。更なる態様において、金属錯体は、Fc+/Fcカップルに対して、溶液中で約0.6V未満の最小酸化電位を有する。

0115

本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるHIL材料及びHTL材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
CN102702075、DE102012005215、EP01624500、EP01698613、EP01806334、EP01930964、EP01972613、EP01997799、EP02011790、EP02055700、EP02055701、EP1725079、EP2085382、EP2660300、EP650955、JP07−073529、JP2005112765、JP2007091719、JP2008021687、JP2014−009196、KR20110088898、KR20130077473、TW201139402、US06517957、US20020158242、US20030162053、US20050123751、US20060182993、US20060240279、US20070145888、US20070181874、US20070278938、US20080014464、US20080091025、US20080106190、US20080124572、US20080145707、US20080220265、US20080233434、US20080303417、US2008107919、US20090115320、US20090167161、US2009066235、US2011007385、US20110163302、US2011240968、US2011278551、US2012205642、US2013241401、US20140117329、US2014183517、US5061569、US5639914、WO05075451、WO07125714、WO08023550、WO08023759、WO2009145016、WO2010061824、WO2011075644、WO2012177006、WO2013018530、WO2013039073、WO2013087142、WO2013118812、WO2013120577、WO2013157367、WO2013175747、WO2014002873、WO2014015935、WO2014015937、WO2014030872、WO2014030921、WO2014034791、WO2014104514、WO2014157018























EBL

0116

電子ブロッキング層(EBL)は、発光層から出る電子及び/又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び/又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、OLEDの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、EBL材料は、EBLインターフェースに最も近接した発光体よりも高いLUMO(真空準位により近い)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、EBL材料は、EBLインターフェースに最も近接したホストの1つ以上よりも高いLUMO(真空準位により近い)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。1つの態様においては、EBL中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの1つとして用いられる、同じ分子又は同じ官能基を含む。
ホスト:

0117

本発明の有機ELデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いたホスト材料を含むことができる。前記ホスト材料としては特に限定されず、前記ホストの三重項エネルギーがドーパントのものよりも大きければ、任意の金属錯体又は有機化合物が用いられることができる。いずれのホスト材料も、三重項の基準が満たされる限り、任意のドーパントと共に用いられることができる。

0118

ホスト材料として使用される金属錯体の例は、下記の一般式を有することが好ましい。



式中、Metは金属であり;(Y103−Y104)は二座配位子であり、Y103及びY104は、C、N、O、P及びSから独立に選択され;L101は他の配位子であり;k’は、1から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に結合し得る配位子の最大数である。

0119

一態様において、金属錯体は、下記の錯体である。



式中、(O−N)は、原子O及びNに配位された金属を有する二座配位子である。

0120

別の態様において、Metは、Ir及びPtから選択される。更なる態様において、(Y103−Y104)はカルベン配位子である。

0121

1つの態様においては、前記ホスト化合物は、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群;ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群;並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも1つを介して互いに結合している2から10個の環式構造単位からなる群から選択される群の少なくとも1つを含む。各基内の各オプションは、非置換であることができる、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。

0122

一つの態様においては、前記ホスト化合物は、分子中に、下記基の少なくとも1つを含む。






式中、R101は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。kは0から20又は1から20までの整数である。X101〜X108は、独立して、C(CHを含む)又はNから選択される。Z101及びZ102は、独立して、NR101、O、又はSから選択される。

0123

本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるホスト材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
EP2034538、EP2034538A、EP2757608、JP2007254297、KR20100079458、KR20120088644、KR20120129733、KR20130115564、TW201329200、US20030175553、US20050238919、US20060280965、US20090017330、US20090030202、US20090167162、US20090302743、US20090309488、US20100012931、US20100084966、US20100187984、US2010187984、US2012075273、US2012126221、US2013009543、US2013105787、US2013175519、US2014001446、US20140183503、US20140225088、US2014034914、US7154114、WO2001039234、WO2004093207、WO2005014551、WO2005089025、WO2006072002、WO2006114966、WO2007063754、WO2008056746、WO2009003898、WO2009021126、WO2009063833、WO2009066778、WO2009066779、WO2009086028、WO2010056066、WO2010107244、WO2011081423、WO2011081431、WO2011086863、WO2012128298、WO2012133644、WO2012133649、WO2013024872、WO2013035275、WO2013081315、WO2013191404、WO2014142472、US20170263869、US20160163995、US9466803















追加の発光体:

0124

1つ以上の追加の発光体ドーパントを本開示の化合物と共に使用することができる。前記追加の発光体ドーパントの例としては、特に限定されず、前記化合物が典型的に発光体材料として用いられるものであれば、いずれの化合物も用いられることができる。好適な発光体材料の例としては、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちTADF(E型遅延蛍光とも言われる)、三重項−三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる化合物が挙げられるが、これらに限定されない。

0125

本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができる発光体材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
CN103694277、CN1696137、EB01238981、EP01239526、EP01961743、EP1239526、EP1244155、EP1642951、EP1647554、EP1841834、EP1841834B、EP2062907、EP2730583、JP2012074444、JP2013110263、JP4478555、KR1020090133652、KR20120032054、KR20130043460、TW201332980、US06699599、US06916554、US20010019782、US20020034656、US20030068526、US20030072964、US20030138657、US20050123788、US20050244673、US2005123791、US2005260449、US20060008670、US20060065890、US20060127696、US20060134459、US20060134462、US20060202194、US20060251923、US20070034863、US20070087321、US20070103060、US20070111026、US20070190359、US20070231600、US2007034863、US2007104979、US2007104980、US2007138437、US2007224450、US2007278936、US20080020237、US20080233410、US20080261076、US20080297033、US200805851、US2008161567、US2008210930、US20090039776、US20090108737、US20090115322、US20090179555、US2009085476、US2009104472、US20100090591、US20100148663、US20100244004、US20100295032、US2010102716、US2010105902、US2010244004、US2010270916、US20110057559、US20110108822、US20110204333、US2011215710、US2011227049、US2011285275、US2012292601、US20130146848、US2013033172、US2013165653、US2013181190、US2013334521、US20140246656、US2014103305、US6303238、US6413656、US6653654、US6670645、US6687266、US6835469、US6921915、US7279704、US7332232、US7378162、US7534505、US7675228、US7728137、US7740957、US7759489、US7951947、US8067099、US8592586、US8871361、WO06081973、WO06121811、WO07018067、WO07108362、WO07115970、WO07115981、WO08035571、WO2002015645、WO2003040257、WO2005019373、WO2006056418、WO2008054584、WO2008078800、WO2008096609、WO2008101842、WO2009000673、WO2009050281、WO2009100991、WO2010028151、WO2010054731、WO2010086089、WO2010118029、WO2011044988、WO2011051404、WO2011107491、WO2012020327、WO2012163471、WO2013094620、WO2013107487、WO2013174471、WO2014007565、WO2014008982、WO2014023377、WO2014024131、WO2014031977、WO2014038456、WO2014112450


















BL

0126

正孔ブロッキング層(HBL)を使用して、発光層から出る正孔及び/又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び/又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、OLEDの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、HBL材料は、HBLインターフェースに最も近接した発光体よりも低いHOMO(真空準位から更に離れて)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、HBL材料は、HBLインターフェースに最も近接したホストの1つ以上よりも低いHOMO(真空準位から更に離れて)及び/又は高い三重項エネルギーを有する。

0127

一態様において、前記HBL中に使用される前記化合物は、上述したホストに用いられる場合と同じ分子又は同じ官能基を含む。

0128

別の態様において、前記HBL中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含む。



式中、kは1から20までの整数であり;L101は他の配位子であり、k’は1から3までの整数である。
TL

0129

電子輸送層(ETL)は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である(ドープされていない)か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ETL材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。

0130

一態様において、前記ETL中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含有する。






式中、R101は、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、ホスフィノ及びこれらの組合せからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。Ar1からAr3は、上記で言及したArのものと同様の定義を有する。kは1から20までの整数である。X101からX108はC(CHを含む)又はNから選択される。

0131

別の態様において、前記ETL中に使用される金属錯体は、下記の一般式を含有するがこれらに限定されない。



式中、(O−N)又は(N−N)は、原子O、N又はN、Nに配位された金属を有する二座配位子であり;L101は他の配位子であり;k’は、1から金属に結合し得る配位子の最大数までの整数値である。

0132

本明細書において開示される材料と組み合わせて、OLED中に用いられることができるETL材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。CN103508940、EP01602648、EP01734038、EP01956007、JP2004−022334、JP2005149918、JP2005−268199、KR0117693、KR20130108183、US20040036077、US20070104977、US2007018155、US20090101870、US20090115316、US20090140637、US20090179554、US2009218940、US2010108990、US2011156017、US2011210320、US2012193612、US2012214993、US2014014925、US2014014927、US20140284580、US6656612、US8415031、WO2003060956、WO2007111263、WO2009148269、WO2010067894、WO2010072300、WO2011074770、WO2011105373、WO2013079217、WO2013145667、WO2013180376、WO2014104499、WO2014104535












電荷発生層CGL)

0133

タンデム型、又は積層型のOLED中で、CGLは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのn−ドープ層及びp−ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記CGL及び電極から供給される。前記CGL中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なCGL材料は、輸送層で用いられるn型及びp型伝導性ドーパントを含む。

0134

OLEDデバイスの各層中に使用される任意の上記で言及した化合物において、水素原子は、部分的に又は完全に重水素化されていてよい。故に、メチル、フェニル、ピリジル等であるがこれらに限定されない任意の具体的に挙げられている置換基は、これらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることができる。同様に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール等であるがこれらに限定されない置換基のクラスも、これらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることができる。

0135

実験

0136

発明化合物Ir[LB93]2LA62の合成



工程1



120mLのジオキサンと共に、10−クロナフト[1,2−b]ベンゾフラン(4g、15.83mmol)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサボロラン)(5.23g、20.58mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトンパラジウム(0)(0.435g、0.475mmol)、及びS−Phos(1.2g、2.93mmol)を反応フラスコ投入した。その後、酢酸カリウム(3.34g、34.8mmol)を反応フラスコに添加した。この混合物を窒素で脱気し、その後還流下で18時間加熱した。反応混合物を精製せずに次の工程で使用した。
工程2



4,4,5,5−テトラメチル−2−(ナフト[1,2−b]ベンゾフラン−10−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(5.45g、15.83mmol)、2−クロロ−4−(4,4−ジメチルシクロヘキシル−1−d)−5−(メチル−d3)ピリジン(4.98g、20.58mmol)、及びテトラキストリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.548g、0.475mmol)を反応混合物に投入した。リン酸カリウム三塩基酸一水和物(10.92g、47.5mmol)を30mLの水に溶解し、その後反応混合物に投入した。この混合物を窒素で脱気し、その後還流下で18時間加熱した。反応混合物を室温に冷却し、ジオキサンの大部分を真空下で除去した。この混合物を200mLの水で処理した。この混合物を3×200mLDCMで抽出した。これらの抽出物硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾過し、真空下で濃縮した。粗残渣を2×330gのシリカゲルカラムに通し、100%DCM、その後1%〜5%酢酸エチル/DCMでカラムを溶離した。清澄な画分を合わせ、真空下で濃縮し、白色固体として、4−(4,4−ジメチルシクロヘキシル−1−d)−5−(メチル−d3)−2−(ナフト[1,2−b]ベンゾフラン−10−イル)ピリジン(4.77g、11.26mmol、収率71.1%)を得た。
工程3



40mLの2−エトキシエタノール及び40mLのDMFと共に、4−(4,4−ジメチルシクロヘキシル−1−d)−5−(メチル−d3)−2−(ナフト[1,2−b]ベンゾフラン−10−イル)ピリジン(2.1g、4.96mmol)、及びイリジウム塩(3.25g、2.74mmol)を反応フラスコに投入した。100℃に設定したオイルバス中で14日間、この混合物を攪拌し、加熱した。その後加熱を止めた。溶媒を真空下で除去し、その後粗生成物塩基性アルミナに通し、40%DCM/ヘプタンでカラムを溶離した。溶媒を真空下で除去した。その後、この粗材料を10×120gのシリカゲルのカラムに通し、40%〜80%トルエン/ヘプタンでカラムを溶離した。清澄な生成物画分からイリジウム錯体(1.4g、1.003mmol、収率36.6%)を得た。LC/MSによって、所望のイリジウム錯体の質量を確認した。

0137

比較例化合物の合成



工程1



ジ−μ−クロロ−テトラキス[κ2(C2,N)−4,5−ビス(メチル−d3)−2−(4−(メチル−d3)フェニル)−ピリジン]ジイリジウム(III):
5Lの四つ口丸底フラスコに、ジグリム(1.6L)及びDIUF水(340mL)を投入し、混合物を窒素で15分間スパージした(sparged)。塩化イリジウム(III)水和物(86g、272mmol、1.0等量)及び4,5−ビス(メチル−d3)−2−(4-(メチル-d3)フェニル)ピリジン(129g、626mmol、2.3等量)を添加し、反応混合物を還流下で96時間加熱した(103℃〜105℃)[注:温DMSO−d6に溶解した反応した一滴の1HNMR分析によって、反応の進行をモニターした]。反応混合物を冷却し、固体を濾過し、メタノール(3×300mL)で洗浄し、その後70℃で、2時間真空下で乾燥し、黄色固体として、ジ−μ−クロロ−テトラキス[κ2(C2,N)−4,5−ビス(メチル−d3)−2−(4−(メチル−d3)−フェニル)ピリジン]ジイリジウム(III)(152g、収率88%)を得た。
工程2



[Ir(4,5−ビス(メチル−d3)−2−(4−(メチル−d3)フェニル)ピリジン(−1H))2(MeOH)2](トリ−フルオロメタンスルホナート):
ジクロロメタン(3.4L)中、ジ−μ−クロロテトラキス[κ2(C2,N)−4,5−ビス(メチル−d3)−2−(4−(メチル−d3)−フェニル)ピリジン]ジイリジウム(III)(152g 119mmol、1.0等量)の溶液に。フラスコアルミニウム箔で覆って光を遮断し、メタノール(500mL)中トリフルオロメタンスルホン酸銀(67.3g、262mmol、2.2等量)の溶液を添加した。反応混合物を窒素下で、一晩室温で攪拌した。セライト(50g)で覆った(topped)ショートシリカゲルのパッド(220g)に通して、反応混合物を濾過し、ジクロロメタン(3×500mL)でパッドを洗浄した。減圧下で濾液を濃縮し、残渣を真空オーブンで乾燥し、幾らかの残渣溶媒を含む黄色固体として、[Ir(4,5−ビス(メチル−d3)−2−(4−(メチル−d3)フェニル)ピリジン(−1H))2−(MeOH)2](トリフルオロメタンスルホナート)(約160g、収率>100%)を得た。
工程3:



ビス[2−((4−(メチル−d3)フェニル−1−イル)−2’−イル)−4,5−ビス(メチル−d3)ピリジン−1−イル]−((4−(4,4−ジメチルシクロヘキシル−1−d)−5−(メチル−d3)−2−(ナフト[1,2−b]ベンゾフラン−10−イル)−2’−イル)ピリジン−1−イル)イリジウム(III):
250mLのフラスコにおいて、テトラヒドロフラン(45mL)及びエタノール(45mL)中、[Ir(4,5−ビス(メチル−d3)−2−(4−(メチル−d3)フェニル)ピリジン(−1H))2−(MeOH)2](トリフルオロメタンスルホナート)(2.67g、3.27mmol、0.92等量)、及び4−(4,4−ジメチル−シクロヘキシル−1−d)−5−(メチル−d3)−2−(ナフト[1,2−b]ベンゾフラン−10−イル)ピリジン(1.5g、3.54mmol、1.0等量)の混合物を2,6−ルチジン(0.41mL、379mg、3.54mmol、1.0等量)で処理した。反応混合物を75℃で加熱した。40時間後、<10%出発材料LCMS分析で観察した。反応混合物を室温に冷却し、濾過した。乾式充填カートリッジ固体残渣(2g)を置き、Buechi Reveleris自動化システム(塩基性アルミナ(40g)で覆った120gシリカゲルカートリッジ)上で精製し、ヘプタン中50%ジクロロメタンで溶離した。黄色残渣は、乾式充填カートリッジに残り、ヘプタン中50%ジクロロメタン中で溶解しなかった。Buechi Reveleris自動化システム(塩基性アルミナ(40g)で覆った新たな120gシリカゲルカートリッジ)上で残渣を精製し、ヘプタン中70%ジクロロメタンで溶離した。合わせた生成物画分を減圧下で濃縮した。固体(1.95g、LCMS純度98%)をジクロロメタン(100mL)中で再度溶解し、メタノール(100mL)を滴下し、生成物析出させた。固体を濾過し、空気乾燥し、黄色固体として、ビス[2−((4−(メチル−d3)フェニル−1−イル)−2’−イル)−4,5−ビス(メチル−d3)ピリジン−1−イル]−((4−(4,4−ジメチルシクロヘキシル−1−d)−5−(メチル−d3)−2−(ナフト[1,2−b]ベンゾフラン−10−イル)−2’−イル)ピリジン−1−イル)イリジウム(III)(1.63g、UPLC純度98.2%、収率45%)を得た。

0138

デバイス実施例

0139

実施例デバイスはいずれも高真空下(<10−7Torr)における熱蒸着で作製した。アノード電極は、800Åの酸化インジウムスズ(ITO)であった。カソードは、10ÅのLiq(8−ヒドロキシキノリンリチウム)と1,000ÅのAlとからなった。デバイスはいずれも、作製後直ちに、窒素グローブボックス(<1ppmのH2O及びO2)中で、エポキシ樹脂封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターパッケージに入れた。デバイス実施例の有機積層体は、ITO表面から順に、正孔注入層(HIL)として、100ÅのHAT−CNと;正孔輸送層(HTL)として、450ÅのHTMと;400Åの厚みを有する発光層(EML)とからなった。発光層は、6:4比でH−ホスト(H1):E−ホスト(H2)と12重量%の緑色発光体とを含む。ETLとして、40%のETMでドープした350ÅのLiq(8−ヒドロキシキノリンリチウム)であった。デバイス構造を表1に示す。

0140

デバイスに用いられる材料の化学構造を下記に示す。

0141

2つのデバイスのEL及びJVL(DC80mA/cm2で)特性を測定した。結果を表2に示す。






発明例Ir[LB93]2LA62デバイスを比較例デバイスと比較すると、発明例デバイスの輝度効率(LE)、外部量子効率EQE)、及び出力効率(PE)はいずれも、比較例デバイスのものよりも高い。出願人は、これは、Ir[LB93]2LA62中の補助配位子におけるねじれた(ツイスト;twist)アリール置換は、分子の遷移双極モーメントとより良好なアラインメントを有するためであると考える。更に、発明例Ir[LB93]2LA62デバイスはまた、電圧が低く、FWHMが狭いので、これらはいずれも、ディスプレイにとって望ましいパラメーターである。

0142

本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本発明は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。

先行技術

0143

米国特許第5,844,363号明細書
米国特許第6,303,238号明細書
米国特許第5,707,745号明細書
米国特許第7,279,704号明細書

0144

100有機発光デバイス
110基板
115アノード
120正孔注入層
125正孔輸送層
130電子ブロッキング層
135発光層
140正孔ブロッキング層
145電子輸送層
150電子注入層
155 保護層
160カソード
162 第1の導電層
164 第2の導電層
170バリア層
200反転させたOLED、デバイス
210 基板
215 カソード
220 発光層
225 正孔輸送層
230 アノード

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