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図面 (6)

課題

有機発光デバイス(OLED)に用いることができる新規イリジウム錯体、イリジウム錯体を含むデバイス、及びイリジウム錯体を含む組成物を提供する。

解決手段

式(I)で表されることを特徴とする有機発光デバイス用リン光発光化合物。例えば、化合物I−2。

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、有機発光デバイス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。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−フェニルピリジンイリジウムである。

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、いく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。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二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、分散若しくは輸送することができ、且つ/又は該媒質から堆積す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であろう通り、第一の「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、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二の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であろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「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

有機発光デバイス(OLED)に用いることができる新規イリジウム錯体、イリジウム錯体を含むデバイス、及びイリジウム錯体を含む組成物を提供する。式(I)で表されることを特徴とする有機発光デバイス用リン光発光化合物。例えば、化合物I−2。

目的

図2は、いく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

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

下記の式(I)で表されることを特徴とする有機発光デバイス用リン光発光化合物。式中、LAは、であり、LBは、からなる群から選択され、REは、モノ又はジ置換、若しくは無置換であり、R2、RA、及びRDは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、RC、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され、R1、R2、RA、RB、RC、RD、RE、及びRFは、それぞれ独立して、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、カルボン酸ニトリルイソニトリルスルファニルホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2であり、LAとLBは異なる。ただし、下記化合物を除く。

請求項2

R3が少なくとも2個の炭素を有するアルキルである請求項1に記載の有機発光デバイス用リン光発光化合物。

請求項3

LAが、下記からなる群から選択される請求項1に記載有機発光デバイス用リン光発光化合物。

請求項4

LBが、下記からなる群から選択される請求項1に記載の有機発光デバイス用リン光発光化合物。

請求項5

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、請求項1から4のいずれかに記載の有機発光デバイス用リン光発光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

請求項6

請求項5に記載の有機発光デバイスを含むことを特徴とする照明パネル

請求項7

請求項5に記載の有機発光デバイスを含むことを特徴とする消費者製品

請求項8

フラットパネルディスプレイ、完全透明ディスプレイ、及びフレキシブルディスプレイのいずれかから選択される請求項7に記載の消費者製品。

請求項9

請求項10

電話携帯電話パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、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、及び3−Dディスプレイのいずれかから選択される請求項7に記載の消費者製品。

請求項11

掲示板、大面積壁、劇場又はスタジアムスクリーン、及び看板のいずれかから選択される請求項7に記載の消費者製品。

請求項12

屋内若しくは屋外照明及び/又は信号送信用ライトのいずれかから選択される請求項7に記載の消費者製品。

請求項13

車である請求項7に記載の消費者製品。

技術分野

0001

特許請求されている発明は、大学・企業の共同研究契約の下記の当事者:University of Michigan、Princeton University、University of Southern California、及びUniversal Display Corporationの理事らの1又は複数によって、その利益になるように、且つ/又は関連して為されたものである。該契約は、特許請求されている発明が為された日付以前に発効したものであり、特許請求されている発明は、該契約の範囲内で行われる活動の結果として為されたものである。

0002

本発明は、有機発光デバイス(OLED)に用いることができる新規イリジウム錯体に関する。本発明は、イリジウム錯体、前記イリジウム錯体を含むデバイス、及び前記イリジウム錯体を含む組成物に関する。

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、有機発光デバイス、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。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−フェニルピリジンイリジウムである。

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、いく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。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二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、分散若しくは輸送することができ、且つ/又は該媒質から堆積す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であろう通り、第一の「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、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二の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であろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「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

ヘテロレプティックIr(III)錯体の新たなクラスが提供される。

0016

本発明は、式Iの化合物を提供する。



式Iの化合物において、LAは、



であり、LBは、



からなる群から選択され、
REは、モノ又はジ置換、若しくは無置換であり、R2、RA、及びRDは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、RC、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され、R1、R2、RA、RB、RC、RD、RE、及びRFは、それぞれ独立して、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、カルボニルカルボン酸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フォニルホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0017

幾つかの実施形態においては、mは2である。

0018

幾つかの実施形態においては、XはOである。

0019

幾つかの実施形態においては、R3は、少なくとも2個の炭素を有するアルキルである。

0020

幾つかの実施形態においては、R3は、少なくとも3個の炭素を有するアルキルである。

0021

幾つかの実施形態においては、R3はシクロアルキルである。

0022

幾つかの実施形態においては、R3は、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、2,2−ジメチルプロピル、シクロペンチル、及びシクロヘキシルからなる群から選択され、これらは部分的に又は完全に重水素化されていてもよい。

0023

幾つかの実施形態においては、R1は、水素、重水素、アルキル、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る。

0024

幾つかの実施形態においては、R2は無置換を表す。

0025

幾つかの実施形態においては、RFは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、RFはフッ素である。

0026

幾つかの実施形態においては、RC、RD、及びREは、それぞれ無置換を表す。

0027

幾つかの実施形態においては、LBは、下記からなる群から選択される。

0028

幾つかの実施形態においては、LBは、



であり、式中、RGは、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、RG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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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。

0029

LBが式VIである幾つかの実施形態においては、RB及びREが無置換を表し、RF及びRGが、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。LBが式VIである幾つかの実施形態においては、RGはフッ素である。

0030

幾つかの実施形態においては、LAは、LA1〜LA86からなる群から選択される。

0031

幾つかの実施形態においては、LBは、LB1〜LB259からなる群から選択される。

0032

幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、化合物I−1〜化合物I−15からなる群から選択される。

0033

幾つかの実施形態においては、第1のデバイスが提供される。前記第1のデバイスは、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、次式で表される化合物を含む有機層とを含む。



式Iの化合物において、LAは、



であり、LBは、



からなる群から選択され、
REは、モノ又はジ置換、若しくは無置換であり、R2、RA、及びRDは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、RC、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され、R1、R2、RA、RB、RC、RD、RE、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0034

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、消費者製品である。

0035

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、有機発光デバイスである。

0036

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、照明パネルを含む。

0037

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記有機層が発光層であり、前記化合物が発光性ドーパントである。幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記有機層が発光層であり、前記化合物が非発光性ドーパントである。

0038

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記有機層が更にホストを含む。

0039

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記ホストは、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を含み、前記ホスト中の任意の置換基は、CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH=CH−CnH2n+1、C≡CCnH2n+1、Ar1、Ar1−Ar2、CnH2n−Ar1からなる群から独立して選択される非縮合置換基である又は無置換であり、nは、1〜10であり、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、及びこれらのヘテロ芳香族類似体からなる群から選択される。

0040

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記ホストは、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。

0041

幾つかの実施形態においては、前記ホストは、



及びこれらの組合せからからなる群から選択される。

0042

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記ホストは、金属錯体を含む。

0043

幾つかの実施形態においては、式Iの化合物を含む組成物が提供される。

図面の簡単な説明

0044

本明細書に組み込まれて明細書の一部をなす添付の図面は、本発明の実施形態を示しており、明細書と共に、更に本発明の原理を説明し、当業者による本発明の実施及び使用を可能とするのに役立つ。

0045

図1は、有機発光デバイスを示す。

0046

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。

0047

図3は、式I−Aの化合物を示す。

0048

図4は、式I−Bの化合物を示す。

0049

図5は、式I−Cの化合物を示す。

0050

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。いく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。

0051

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。

0052

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」、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。

0053

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、第一の導電層162及び第二の導電層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。

0054

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層を持つ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。

0055

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と称されることがある。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、いく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。

0056

図1及び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。幾つかの実施形態において、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2に関して記述されている通りの異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。

0057

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通りのメサ構造及び/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通りのくぼみ構造等、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。

0058

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OVJP等の堆積法のいく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、且つ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。非対称構造を持つ材料は、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。

0059

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通りの、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、バリア層を構成する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。ポリマー材料対非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成され得る。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。

0060

本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、フラットパネルディスプレイ、コンピュータ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、完全透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイレーザープリンター電話携帯電話パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、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ファインダーマイクロディスプレイ、3−Dディスプレイ、車、大面積壁、劇場又はスタジアムスクリーン、或いは看板を含む多種多様な消費者製品に組み込まれ得る。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。

0061

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。

0062

本明細書において、「ハロ」又は「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素臭素、及びヨウ素を含む。

0063

本明細書において、「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基のいずれをも意味する。好ましいアルキル基としては、1〜15個の炭素原子を含むアルキル基であり、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチルなどを含む。更に、前記アルキル基は、置換されていてもよい。

0064

本明細書において、「シクロアルキル」という用語は、環状アルキル基を意味する。好ましいシクロアルキル基としては、3〜7個の炭素原子を含むシクロアルキル基であり、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む。更に、前記シクロアルキル基は置換されていてもよい。

0065

本明細書において、「アルケニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルケニル基のいずれをも意味する。好ましいアルケニル基としては、2〜15個の炭素原子を含むアルケニル基である。更に、前記アルケニル基は、置換されていてもよい。

0066

本明細書において、「アルキニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキン基のいずれをも意味する。好ましいアルキル基は、2〜15個の炭素原子を含むアルキニル基である。更に、前記アルキニル基は置換されていてもよい。

0067

本明細書において、「アラルキル」又は「アリールアルキル」という用語は、置換基として芳香族基を有するアルキル基を意味する。更に、前記アラルキル基は、置換されていてもよい。

0068

本明細書において、「ヘテロ環基」という用語は、非芳香族環基を意味する。好ましいヘテロ非芳香族環基は、3又は7個の環原子を含む少なくとも1つのヘテロ原子であり、モルホリノピペリジノピロリジノなどの環状アミンを含み、及びテトラヒドロフランテトラヒドロピランなどの環状エーテルを含む。更に、前記ヘテロ環基は、置換されていてもよい。

0069

本明細書において、「アリール」又は「芳香族基」は、単環及び多環系を意味する。多環とは、2つの隣接する環(前記環は、「縮合」している)により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。更に、前記アリール基は、置換されていてもよい。

0070

本明細書において、「ヘテロアリール」は、例えば、ピロール、フラン、チオフェンイミダゾールオキサゾールチアゾールトリアゾールピラゾールピリジンピラジン、及びピリミジンなど、1〜3個のヘテロ原子を含む単環の複素芳香族基を意味する。ヘテロアリールという用語も、2つの隣接する環(前記環は、「縮合」している)により2つの原子が共されている2つ以上の環を有する多環のヘテロ芳香族系を含み、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。更に、前記ヘテロアリールは、置換されていてもよい。

0071

前記アルキル、前記シクロアルキル、前記アルケニル、前記アルキニル、前記アラルキル、前記ヘテロ環、前記アリール、及び前記ヘテロアリールは、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せから選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。

0072

本明細書において、「置換(された)」という用語は、水素以外の置換基が関連している炭素又は窒素原子に結合していることを示す。したがって、R1が一置換である場合、R1は水素以外でなくてはならない。同様に、R1が二置換である場合、R1のうちの2つは、水素以外でなくてはならない。同様に、R1が無置換である場合、R1は全ての置換位置において水素である。

0073

拡張された共役を有するヘテロレプティックIr(III)錯体を含む化合物が提供される。ヘテロレプティックイリジウム錯体は、その光物的性質、熱的性質、及び電子的性質を金属中心に結合する配位子に応じて調節することができるので重要である。ヘテロレプティックイリジウム錯体を用いることの一つの利点は、ホモレプティックIr(III)錯体と比べて、改善されたデバイス寿命をもたらし、且つより低い昇華温度を有することから製造を改善することである。例えば、2−フェニルピリジンと2−(ビフェニル−3−イル)ピリジンを含むヘテロレプティック錯体は、関連するホモレプティック錯体に比べて改善した寿命を示す。更に、ヘテロレプティック錯体の昇華温度は、ホモレプティック錯体よりも約70℃低い。米国特許第8,119,255号参照。本明細書に開示するヘテロレプティック錯体などの、改善した安定性と低い昇華温度を示すヘテロレプティック錯体は、OLEDにおける使用に非常に望ましい。中でも、ヘテロレプティックIr(III)錯体は、白色有機発光デバイス(WOLED)における使用に特に望ましい場合がある。

0074

アルキル置換2−フェニルピリジン配位子を含むイリジウム錯体が、リン光OLEDにおける発光体として用いられている。2−フェニルピリジン配位子のフェニル環の4位におけるアルキル置換は、通常、デバイス効率を低下させる。例えば、トリス(2−(5−メチル−フェニル)ピリジン)イリジウム(III)を含むデバイスは、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)に比べて、遥かに低い外部量子効率EQE)を示した。12%の発光体ドーピング濃度で4,4’−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)−1,1’−ビフェニル(CBP)をホストとして用いる同一のデバイス構造において、トリス(2−(5−メチル−フェニル)ピリジン)イリジウム(III)を含むデバイスは、6.6%のEQEを示したが、一方でトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)を含むデバイスは、9.0%のEQEを示した。したがって、この位置におけるアルキル置換の導入は、望ましいと考えられていない。本発明においては、フェニルピリジン配位子のフェニル環の4−アルキル置換が、ヘテロレプティック錯体でのデバイスのEQEを改善することができることを発見した。

0075

幾つかの実施形態においては、次式で表される化合物が提供される。



式Iの化合物において、LAは、



であり、LBは、



からなる群から選択され、
REは、モノ又はジ置換、若しくは無置換であり、R2、RA、及びRDは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、RC、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され、R1、R2、RA、RB、RC、RD、RE、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0076

幾つかの実施形態においては、LBは、下記からなる群から選択される。

0077

幾つかの実施形態においては、LBは、



であり、式中、RGは、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、RG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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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。

0078

LBが式(VI)である幾つかの実施形態においては、RB及びREが無置換を表し、RF及びRGが、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。LBが式(VI)である幾つかの実施形態においては、RGはフッ素である。

0079

幾つかの実施形態においては、LAは、下記のLA1〜LA86からなる群から選択される。

0080

幾つかの実施形態においては、LAは、下記のLA87〜LA172からなる群から選択される。

0081

幾つかの実施形態においては、LAは、LA1、LA2、LA3、LA4、LA5、及びLA61からなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、LAはLA1である。幾つかの実施形態においては、LAはLA2である。幾つかの実施形態においては、LAはLA3である。幾つかの実施形態においては、LAはLA4である。幾つかの実施形態においては、LAはLA5である。幾つかの実施形態においては、LAはLA61である。

0082

幾つかの実施形態においては、LBは、下記のLB1〜LB259からなる群から選択される。

0083

幾つかの実施形態においては、LBは、LB57、LB58、LB61、LB67、及びLA69からなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、LBはLB57である。幾つかの実施形態においては、LBはLB58である。幾つかの実施形態においては、LBはLB61である。幾つかの実施形態においては、LBはLB67である。幾つかの実施形態においては、LBはLB69である。

0084

幾つかの実施形態においては、LAが式IIであり、LBが式IIIである。LAが式IIであり、LBが式IIIである幾つかの実施形態においては、前記化合物は式I−Aで表される。



式I−Aの化合物において、R2及びRAは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RC、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、R1、R2、RA、RC、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0085

幾つかの実施形態においては、LAが式IIであり、LBが式IVである。LAが式IIであり、LBが式IVである幾つかの実施形態においては、前記化合物は式I−Bで表される。



式I−Bの化合物において、R2及びRDは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、R1、R2、RB、RD、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0086

幾つかの実施形態においては、LAが式IIであり、LBが式Vである。LAが式IIであり、LBが式Vである幾つかの実施形態においては、前記化合物は式I−Cで表される。



式I−Cの化合物において、REは、モノ又はジ置換、若しくは無置換であり、R2は、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、及びX4は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、R1、R2、RB、RE、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0087

幾つかの実施形態においては、mは1である。幾つかの実施形態においては、mは2である。

0088

幾つかの実施形態においては、XはOである。幾つかの実施形態においては、XはSである。幾つかの実施形態においては、XはSeである。

0089

幾つかの実施形態においては、X1、X2、X3、X4、及びX5の2個以下が窒素である。幾つかの実施形態においては、X1、X2、X3、X4、及びX5の1個以下が窒素である。幾つかの実施形態においては、X1、X2、X3、X4、及びX5が炭素である。

0090

幾つかの実施形態においては、R3は、少なくとも2個の炭素を有するアルキルである。幾つかの実施形態においては、R3は、少なくとも3個の炭素を有するアルキルである。幾つかの実施形態においては、R3はシクロアルキルである。幾つかの実施形態においては、R3は、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、2,2−ジメチルプロピル、シクロペンチル、及びシクロヘキシルからなる群から選択され、これらは部分的に又は完全に重水素化されていてもよい。

0091

幾つかの実施形態においては、R1は、水素、重水素、アルキル、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る。

0092

幾つかの実施形態においては、R2は無置換を表す。

0093

幾つかの実施形態においては、RFは、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン、及びこれらの組合せからなる群から選択される。幾つかの実施形態においては、RFはフッ素である。

0094

幾つかの実施形態においては、RC、RD、及びREは、それぞれ無置換を表す。

0095

幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、下記の化合物I−1〜化合物I−15からなる群から選択される。

0096

幾つかの実施形態においては、式Iの化合物は、下記の化合物I−16〜化合物I−19からなる群から選択される。

0097

幾つかの実施形態においては、第1のデバイスが提供される。前記第1のデバイスは、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、次式で表される化合物を含む有機層とを含む。



式Iの化合物において、LAは、



であり、LBは、



からなる群から選択され、
REは、モノ又はジ置換、若しくは無置換であり、R2、RA、及びRDは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、RC、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、Xは、O、S、及びSeからなる群から選択され、R1、R2、RA、RB、RC、RD、RE、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0098

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、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、式I−Aで表される化合物を含む有機層とを含む。LAが式IIであり、LBが式IIIである幾つかの実施形態においては、前記化合物は式I−Aで表される。



式I−Aの化合物において、R2及びRAは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RC、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、R1、R2、RA、RC、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0099

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、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、式I−Bで表される化合物を含む有機層とを含む。LAが式IIであり、LBが式IVである幾つかの実施形態においては、前記化合物は式I−Bで表される。



式I−Bの化合物において、R2及びRDは、それぞれ独立して、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、R1、R2、RB、RD、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0100

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、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、式I−Cで表される化合物を含む有機層とを含む。LAが式IIであり、LBが式Vである幾つかの実施形態においては、前記化合物は式I−Cで表される。



式I−Cの化合物において、REは、モノ又はジ置換、若しくは無置換であり、R2は、モノ、ジ又はトリ置換、若しくは無置換であり、R1、RB、及びRFは、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ又はテトラ置換、若しくは無置換であり、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立して、炭素又は窒素であり、R1、R2、RB、RE、及びRFは、それぞれ独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、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、R3は、アルキル、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、R3は、部分的に又は完全に重水素化されていてもよく、mは、1又は2である。

0101

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、消費者製品である。幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、有機発光デバイスである。幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスは、照明パネルを含む。

0102

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記有機層が発光層であり、前記化合物が発光性ドーパントである。幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記有機層が発光層であり、前記化合物が非発光性ドーパントである。

0103

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記有機層が更にホストを含む。

0104

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記ホストは、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を含み、前記ホスト中の任意の置換基は、CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH=CH−CnH2n+1、C≡CCnH2n+1、Ar1、Ar1−Ar2、CnH2n−Ar1からなる群から独立して選択される非縮合置換基である又は無置換であり、nは、1〜10であり、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、及びこれらのヘテロ芳香族類似体からなる群から選択される。

0105

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記ホストは、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。

0106

幾つかの実施形態においては、前記ホストは、



及びこれらの組合せからからなる群から選択される。

0107

幾つかの実施形態においては、前記第1のデバイスの前記ホストは、金属錯体を含む。

0108

幾つかの実施形態においては、式Iの化合物を含む組成物が提供される。
他の材料との組合せ

0109

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。
ILHTL

0110

本発明の実施形態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持つポリマー;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。

0111

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。

0112

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る2から10個の環式構造単位からなる群から選択され、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。ここで、各Ar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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。

0113

幾つかの実施形態において、Ar1からAr9は、



からなる群から独立に選択される。

0114

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。

0115

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。

0116

Metは金属であり;(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は別の配位子であり;k’は、1から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。

0117

幾つかの実施形態において、(Y101−Y102)は2−フェニルピリジン誘導体である。

0118

幾つかの実施形態において、(Y101−Y102)はカルベン配位子である。

0119

幾つかの実施形態において、Metは、Ir、Pt、Os及びZnから選択される。

0120

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。
ホスト:

0121

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るホスト材料を含んでいてもよい。前記ホスト材料の例は、特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントのものより大きい限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。下記の表において、各色を発光するデバイスに好ましいホスト材料が分類されているが、三重項の基準が満たされれば、いずれのホスト材料もいずれのドーパントと共に用いてもよい。

0122

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。

0123

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から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり;且つ、k’+k’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。

0124

幾つかの実施形態において、金属錯体は、下記の錯体である。

0125

(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。

0126

幾つかの実施形態において、Metは、Ir及びPtから選択される。

0127

更なる態様において、(Y103−Y104)はカルベン配位子である。

0128

ホスト材料として使用される有機化合物の例は、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。各基は、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。

0129

幾つかの実施形態において、ホスト化合物は、分子中に下記の群の少なくとも1つを含有する。

0130

R101からR107は、独立して、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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わ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。

0131

kは、1から20までの整数であり;k’’’は、0から20までの整数である。

0132

X101からX108はC(CHを含む)又はNから選択される。

0133

Z101及びZ102はNR101、O、又はSである。
BL

0134

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。デバイスにおける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をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、発光をOLEDの所望の領域に制限することもできる。

0135

幾つかの実施形態において、前記HBL中に使用される前記化合物は、上述したホストとして使用されるものと同じ分子を含有する。

0136

幾つかの実施形態において、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つを含有する。

0137

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

0138

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。

0139

幾つかの実施形態において、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。

0140

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、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、カルボニル、カルボン酸、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、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わ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。

0141

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。

0142

kは1から20までの整数である。

0143

X101からX108はC(CHを含む)又はNから選択される。

0144

幾つかの実施形態において、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。

0145

(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から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値である。

0146

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、そ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包含する。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は、そ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も包含する。

0147

本明細書において開示されている材料に加えて且つ/又はそれらと組み合わせて、多くの正孔注入材料正孔輸送材料、ホスト材料、ドーパント材料、励起子/正孔ブロッキング層材料、電子輸送及び電子注入材料がOLEDにおいて使用され得る。OLED中で本明細書において開示されている材料と組み合わせて使用され得る材料の非限定的な例を、以下の表3に収載する。表3は、材料の非限定的なクラス、各クラスについての化合物の非限定的な例、及び該材料を開示している参考文献を収載する。

0148

化合物実施例
本明細書で用いる化学略語は次の通りである。DMFは、ジメチルホルムアミドを、DCMは、ジクロロメタンを表す。

0149

実施例1
化合物I−1の合成

0150

イリジウム前駆体(2.5g、3.37mmol)(合成方法については、US2011227049に開示)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(2.15g、6.07mmol)、2−エトキシエタノール(40mL)及びDMF(40mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタン溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−1(1.8g、収率60.6%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0151

実施例2
化合物I−2の合成

0152

イリジウム前駆体(2.5g、3.25mmol)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(2.071g、5.85mmol)、2−エトキシエタノール(40mL)及びDMF(40mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−2(1.88g、収率63.6%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0153

実施例3
化合物I−3の合成

0154

イリジウム前駆体(2.5g、3.25mmol)、8−(5−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(2.071g、5.85mmol)、2−エトキシエタノール(40mL)及びDMF(40mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−3(1.75g、収率59.2%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0155

実施例4
化合物I−4の合成

0156

イリジウム前駆体(2.0g、2.507mmol)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.599g、4.51mmol)、2−エトキシエタノール(25mL)及びDMF(25mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−4(1.18g、収率50.2%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0157

実施例5
化合物I−5の合成

0158

イリジウム前駆体(1.55g、1.943mmol)、8−(4−(4−イソブチルフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.525g、3.89mmol)及びエタノール(60mL)の混合物を85℃で3日間加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−5(1.0g、収率52.7%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0159

実施例6
化合物I−6の合成

0160

イリジウム前駆体(2.2g、2.76mmol)、2−メチル−8−(4−フェニルピリジン−2−イル)ベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.669g、4.96mmol)及びエタノール(100mL)の混合物を85℃で3日間加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−6(1.1g、収率43.3%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0161

実施例7
化合物I−7の合成

0162

イリジウム前駆体(1.8g、2.256mmol)、8−(4−(4−フルオロ−3−イソブチルフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.482g、4.51mmol)、2−エトキシエタノール(40mL)及びDMF(40mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−7(1.00g、収率44.6%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0163

実施例8
化合物I−8の合成

0164

8−(4−(4−フルオロ−3,5−ジイソプロピルフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(2.325g、5.30mmol)及び前記イリジウム前駆体(2.35g、2.95mmol)を、DMF40mL及び2−エトキシエタノール40mLを含む反応フラスコに入れた。この混合物を窒素で脱気し、次いで油浴中130℃で18時間加熱した。溶媒を真空下で除去した。粗残渣をシリカゲルプラグに通した。この粗残渣を、DCM/ヘプタンをカラム溶出に用いるシリカゲルカラムに通した。清澄な画分を合一し、真空下で濃縮して、化合物I−8(1.6g、収率53.1%)を橙色固体として得た。LC−MS分析により、所望生成物マスであることを確認した。

0165

実施例9
化合物I−9の合成

0166

イリジウム前駆体(2.5g、3.13mmol)、8−(5−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.99g、5.64mmol)、2−エトキシエタノール(30mL)及びDMF(30mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−9(1.6g、収率57.5%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0167

実施例10
化合物I−10の合成

0168

イリジウム前駆体(2.5g、3.03mmol)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.931g、5.45mmol)及びエタノール(100mL)の混合物を85℃で3日間加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−10(1.3g、収率44.5%)を得て、これをLC−MSで確認した。
実施例11
化合物I−11の合成

0169

イリジウム前駆体(2.5g、3.03mmol)、8−(4−(4−イソブチルフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(2.138g、5.45mmol)及びエタノール(100mL)の混合物を85℃で3日間加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−11(2.3g、収率76.0%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0170

実施例12
化合物I−12の合成

0171

イリジウム前駆体(1.9g、2.30mmol)、8−(4−(4−フルオロ−3−イソブチルフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.51g、3.68mmol)、2−エトキシエタノール(40mL)及びDMF(40mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−12(1.5g、収率63.8%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0172

実施例13
化合物I−13の合成

0173

イリジウム前駆体(2.5g、3.03mmol)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.931g、5.45mmol)及びエタノール(120mL)の混合物を85℃で3日間加熱した。溶媒混合物を真空下で蒸発させた。残渣をショートシリカプラグに通した。得られた混合物を、DCM/ヘプタンを溶離液とするシリカゲルカラムで更に精製して、化合物I−13(0.75g、収率25.7%)を得て、これをLC−MSで確認した。

0174

実施例14
化合物I−14の合成

0175

8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.740g、4.91mmol)及び前記イリジウム前駆体(2.1g、2.73mmol)を、エタノール100mLを含む反応フラスコに入れた。この混合物を窒素で脱気し、次いで3日間還流加熱した。溶媒を真空下で除去した。粗残渣をシリカゲルプラグに通した。濾液を真空下で濃縮した。粗残渣を、DCM/ヘプタンをカラム溶出に用いるシリカゲルカラムに通した。清澄な画分を合一し、真空下で濃縮して、化合物I−14(0.9g、収率36.3%)を橙色固体として得た。LC−MS分析により、所望生成物のマスであることを確認した。

0176

実施例15
化合物I−15の合成

0177

8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.876g、5.29mmol)及びイリジウム前駆体(2.5g、2.94mmol)を、エタノール100mLを含む反応フラスコに入れた。この混合物を窒素で脱気し、次いで85℃に設定した油浴中で3日間加熱した。加熱を止めた。反応混合物を真空下で濃縮した。粗残渣をDCMに溶解させ、シリカゲルプラグに通した。次いで、この粗残渣をDCM/ヘプタンで溶出する2×300gシリカゲルカラムに通した。清澄な生成物画分を合一し、真空下で濃縮して、化合物I−15(1.52g、収率52.2%)を橙色固体として得た。LC−MS分析により、所望生成物のマスであることを確認した。

0178

実施例16
化合物I−16の合成

0179

前記イリジウム前駆体(2.0g、2.342mmol)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.494g、4.22mmol)、DMF25mL及び2−エトキシエタノール25mLを、250mLの一口丸底フラスコ中で合わせた。冷却管を取り付けた後、系を窒素で3回脱気した。反応物を130℃に設定した油浴中で一晩加熱した。反応物を粘調な橙色固体になるまで濃縮した。この固体を200mLの温DCMに一部溶解させ、DCMを含むフリットブフナー漏斗中のシリカゲル200mgに通して濾過した。濾液を0.84gの橙色固体まで濃縮した。この0.84g試料を75/25〜25/75ヘプタン/DCM溶媒系を用いるシリカゲルで精製し、0.45gの橙黄色固体を収率19.3%で得た。HPLCから純度が99.7%であることが示され、LC/MSにより、得られた固体が所望化合物のマスを有することが示された。

0180

実施例17
化合物I−17の合成

0181

イリジウム前駆体(2.3g、2.69mmol)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.72g、4.85mmol)、2−エトキシエタノール(40mL)及びDMF(40mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。反応混合物を濃縮して溶媒を除去し、シリカゲルの小プラグに通し濾過して、更にクロマトグラフィーを行い、所望生成物0.69gを得た(収率26%)。

0182

実施例18
化合物I−18の合成

0183

イリジウム前駆体(1.3g、1.37mmol)、2−メチル−8−(ピリジン−2−イル)ベンゾフロ[2,3−b]ピリジン−d6(0.65g、2.46mmol)、2−エトキシエタノール(20mL)及びDMF(20mL)の混合物を130℃で一晩加熱した。反応混合物を濃縮して溶媒を除去し、シリカゲルの小プラグに通し濾過して、更にクロマトグラフィーを行い、所望生成物0.76gを得た(収率55%)。(1.52g、収率52.2%)橙色固体として。LC−MS分析により、所望生成物のマスであることを確認した。

0184

実施例19
化合物I−19の合成

0185

前記イリジウム前駆体(2.5g、2.93mmol)、8−(4−(4−フルオロフェニル)ピリジン−2−イル)−2−メチルベンゾフロ[2,3−b]ピリジン(1.867g、5.27mmol)、DMF25mL及び2−エトキシエタノール25.0mLを、250mLの一口丸底フラスコ中で合わせた。冷却管を取り付けた後、系を窒素で3回脱気した。反応物を130℃に設定した油浴中で一晩加熱した。反応物を粘調な橙色固体になるまで濃縮した。この固体をDCM100mLに溶解させ、DCMを含むフリットブフナー漏斗中のシリカゲル200gに通して濾過した。濾液を2.3gの橙色固体まで濃縮した。この固体を25/75〜15/85ヘプタン/DCM溶媒系を用いるシリカゲルで更に精製し、0.75gの橙黄色固体を得た(収率25.8%)。HPLCから純度が254nmで99.5%であることが示され、LC/MSにより、得られた固体が所望化合物のマスを有することが示された。

0186

デバイス実施例
デバイス実施例はいずれも、高真空(<10−7トール)熱蒸着によって作成した。アノード電極は1200Åのインジウムスズ酸化物(ITO)である。カソードは、10ÅのLiF、続いて1,000ÅのAlからなるものであった。デバイスはいずれも、作成直後に、窒素グローブボックス(<1ppmのH2O及びO2)中、エポキシ樹脂密閉したガラスの蓋でカプセル化されており、水分ゲッターパッケージの内側に組み込んだ。

0187

デバイス実施例の有機積層は、下記の構造を順次有する:ITO表面から、正孔注入層(HIL)として化合物Bを100Å、正孔輸送層(HTL)として4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPD)を300Å、発光層(EML)として、ホストとしての化合物Cにドープした本発明化合物を300Å、ブロッキング層として化合物Cを50Å、及びETLとしてAlq3(トリス−8−ヒドロキシキノリンアルミニウム)を450Å。化合物AをEML中の発光体として用いたこと以外はデバイス実施例と同様にして、化合物Aを含む比較例を作成した。

0188

これらのデバイスから得られたデバイスの結果及びデータを表1及び2にまとめる。本明細書中、NPD、Alq、化合物A、化合物B、及び化合物Cは、下記の構造を有する。

0189

表3に各デバイスの性能をまとめる。外部量子効率(EQE)は1000ニトで測定した。表3に示すように、本発明の化合物I−2と化合物I−4を用いて作成したデバイスは、比較化合物Aを用いて作成したデバイスと同様の色を示した。しかしながら、化合物I−2と化合物I−4を含むデバイスのEQEは、比較化合物Aを含むデバイスよりも遥かに高かった。したがって、フェニルピリジンにおけるフェニル環の4位にアルキル基を有する化合物で作成したデバイスは、この位置に水素を有する化合物よりも遥かに高いEQEを示した。

実施例

0190

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

0191

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

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