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技術 有機電子デバイス用組成物

出願人 メルクパテントゲーエムベーハー
発明者 パルハム、アミアクロエベル、ヨナスアイクホフ、クリスティアングロスマン、トビアスルデマン、オーレリーヨーステン、ドミニク
出願日 2018年4月10日 (2年8ヶ月経過) 出願番号 2019-555860
公開日 2020年7月30日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-522876
状態 未査定
技術分野 エレクトロルミネッセンス光源 有機半導体材料 複数複素環系化合物 光起電力装置 薄膜トランジスタ 発光性組成物 その他のIN系複素環式化合物 窒素含有縮合複素環(3) ピリジン系化合物 トリアジン系化合物
主要キーワード 熱イメージ 電子基底状態 最終軌道 スピン禁制遷移 混合マトリックス スピン量子数 低作動電圧 有機エレクトロルミネッセントデバイス
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課題・解決手段

本発明は、電子デバイス、特に有機エレクトロルミネッセントデバイスにおいて、特に有機発光ダイオード(OLED)において、特にマトリックス材料として使用するための、双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物に関する。本発明はさらに、前記組成物を含む電子デバイスに関する。

概要

背景

概要

本発明は、電子デバイス、特に有機エレクトロルミネッセントデバイスにおいて、特に有機発光ダイオード(OLED)において、特にマトリックス材料として使用するための、双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物に関する。本発明はさらに、前記組成物を含む電子デバイスに関する。

目的

電子デバイス、とりわけ有機エレクトロルミネッセントデバイスの性能データを改善するさらなる手段は、2種以上の材料、とりわけホスト材料組合せを使用することである

効果

実績

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請求項1

双極性ホストと電子輸送ホストを含む、組成物

請求項2

請求項3

前記双極性ホストが、一般式(1)ET−(L)n−HT−(R4)q式(1)(式中、使用した記号および添え字は、以下の通りである:ETは、電子不足ヘテロ芳香族基の群からの有機電子輸送基(ET)であり、前記ET基は、好ましくは5〜60個の芳香族環原子を有するヘテロアリール基であり、ここで、窒素原子が非常に好ましいヘテロ原子であり、非常に特に好ましいET基は、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、ピラゾール、ピリジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、イミダゾールおよびベンゾイミダゾールの群から選択され、ここで、前記ET基は、1つ以上の独立したR1ラジカルにより置換されていてもよく;HTは、電子豊富ヘテロ芳香族基の群からの有機正孔輸送基(HT)であり、前記HT基は、好ましくは5〜60個の芳香族環原子を有するヘテロアリール基であり、ここで、窒素原子が非常に好ましいヘテロ原子であり、非常に特に好ましいHT基は、カルバゾール、インデノカルバゾール、インドロカルバゾール、フェナントロリンおよびトリアリールアミンの群から選択され、ここで、前記HT基は、1つ以上の独立したR1’ラジカルにより置換されていてもよく;Lは、C(=O)、S(=O)2、P(=O)(R1”)または5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上の独立したR1”ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系であり;nは、0、1、2、3または4、好ましくは0または1、非常に好ましくは1であり;qは、1〜5、好ましくは1〜4、より好ましくは1〜3、非常に好ましくは1〜2の整数、さらにより好ましくは厳密に2であり、とりわけ好ましくは、厳密に1であり;R1、R1’、R1”は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R2)2、CN、NO2、Si(R2)3、B(OR2)2、C(=O)R2、P(=O)(R2)2、S(=O)R2、S(=O)2R2、OSO2R2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基または2〜40個の炭素原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキルアルケニルアルキニル、アルコキシ、アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR2、P(=O)(R2)、SO、SO2、NR2、O、SまたはCONR2により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシアリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR1、R1’またはR1”ラジカルは、一緒になって単環または多環式脂肪族または芳香族環系を形成してもよく、2つ以上の隣接するR1、R1’またはR1”ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成しないことが好ましく;R2は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R3)2、CN、NO2、Si(R3)3、B(OR3)2、C(=O)R3、P(=O)(R3)2、S(=O)R3、S(=O)2R3、OSO2R3、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基または2〜40個の炭素原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R3C=CR3、C≡C、Si(R3)2、Ge(R3)2、Sn(R3)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR3、P(=O)(R3)、SO、SO2、NR3、O、SまたはCONR3により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR2ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよく;R3は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、Fまたは1〜20個の炭素原子を有する脂肪族、芳香族および/もしくはヘテロ芳香族ヒドロカルビルラジカル(ここで、1個以上の水素原子はまた、Fにより置きかえられていてもよい)であり;同時に、2つ以上のR3置換基はまた、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよく;R4は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、N(R2)2、Si(R2)3、B(OR2)2、C(=O)R2、P(=O)(R2)2、S(=O)R2、S(=O)2R2、OSO2R2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基または2〜40個の炭素原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR2、P(=O)(R2)、SO、SO2、NR2、O、SまたはCONR2により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR4ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい)の化合物であ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ET基が、下記の基:(式中、点線で示される結合は、前記架橋(L)n基または前記HT基(n=0の場合)に対する結合位置を示し、R1は、請求項3に定義した通りであり、Q’は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CR1またはNであり、Q”は、NR1、OまたはSであり;ここで、少なくとも1つのQ’はNである、および/または少なくとも1つのQ”はNR1である)から選択されることを特徴とする、請求項3に記載の組成物。

請求項5

前記HT基が、式(HT−1)(式中:A、Bは、同じであるかまたは異なり、5または6個の環原子を有し、1つ以上のR5ラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環であり;o、pは、同じであるかまたは異なり、0または1であり;Uは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CR5、NまたはOであり、ここで、1環当たり2つ以下の互いに隣接していないUは、NまたはOであり、架橋(L)n基またはET基(n=0の場合)がこの位置に結合している場合、Uは炭素であり;R5は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、R1’またはR4であり、ただし、式(HT−1)の構造には、R4に対応する1〜5つのR5ラジカルが存在し、ここで、R1’およびR4は、請求項3に示した定義を有する)の構造を有することを特徴とする、請求項3または4に記載の組成物。

請求項6

前記HT基が、下記の基:(式中、R5は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、R1’またはR4のいずれかであり、ただし、(HT−2)、(HT−3)、(HT−4)および(HT−5)基はそれぞれ、前記R5ラジカルのうちの1種ではなく、前記架橋(L)n基または前記ET基(n=0の場合)に対する結合を有し、且つ、前記(HT−2)、(HT−3)、(HT−4)および(HT−5)基のそれぞれには、R4に対応する1〜5つのR5ラジカルが存在し、ここで、R1’およびR4は、請求項3に示した定義を有する)から選択されることを特徴とする、請求項3〜5の何れか1項に記載の組成物。

請求項7

前記双極性ホストが、架橋(L)n基を介してまたは直接、式(HT−6)、(HT−7)、(HT−8)および(HT−9)の構造から選択されるHT基(n=0の場合)に結合している(ET−12)〜(ET−16)および(ET−20)(式中、L、n、R1およびR5は、先に示した定義を有し、点線で示される結合は、(L)nまたは前記HT基(n=0の場合)に対する結合位置を示す)の基の少なくとも1つを含有することを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の組成物。

請求項8

前記双極性ホストが、式(1a−1)〜(1a−6)および(1b−1)〜(1b−6)(式中、L、n、R1およびR5は、先に示した定義を有する)の化合物から選択されることを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の組成物。

請求項9

前記双極性ホストが、式(1a−7)〜(1a−12)および式(1b−7)〜(1b−12)(式中、Yは、OまたはSであり、R1およびR5は、先に示した定義を有し、式(1a−7)〜(1a−12)および(1b−7)〜(1b−12)において、各場合における前記R5ラジカルのうちの厳密に1つはR4ラジカルに対応する)の化合物から選択されることを特徴とする、請求項3〜8の何れか1項に記載の組成物。

請求項10

前記双極性ホストが、一般式を有する式(1a−13)〜(1a−18)(式中:の化合物;一般式を有する式(1a−19)〜(1a−24)(式中:の化合物;一般式を有する式(1b−13)〜(1b−18)(式中:の化合物;一般式を有する式(1b−19)〜(1b−24)(式中:の化合物(式中、Y、R1’およびR2は、先に示した定義を有する)から選択されることを特徴とする、請求項1〜9の何れか1項に記載の組成物。

請求項11

前記双極性ホストが、式(1a−37)、(1a−38)、(1b−37)および(1b−38)の化合物(式中、R1およびR2は、請求項3に示した定義を有する)から選択されることを特徴とする、請求項1〜10の何れか1項に記載の組成物。

請求項12

前記電子輸送ホストがラクタムであることを特徴とする、請求項1〜11の何れか1項に記載の組成物。

請求項13

前記電子輸送ホストが、一般式(2)または(2a)(式中、使用した記号および添え字は、以下の通りである:Eは、単結合またはNAr4であり;Xは、Ar1が6員アリールまたは6員ヘテロアリール基の場合、Cであり、Ar1が5員ヘテロアリール基の場合、CまたはNであり;Ar1は、明示するX基および炭素原子と一緒になって、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;Ar2は、明示する炭素原子と一緒になって、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、Ar2はまた、Ar3に単結合により結合していてもよく;Ar3は、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar5)2、N(R6)2、C(=O)Ar5、C(=O)R6、P(=O)(Ar5)2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または2〜40個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R6C=CR6、C≡C、Si(R6)2、Ge(R6)2、Sn(R6)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR6、P(=O)(R6)、SO、SO2、NR6、O、SまたはCONR6により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、5〜30個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれらの系の組合せからなる群から選択され;同時に、Ar3はまた、Ar2に単結合により結合していてもよく;Ar4は、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、Ar4はまた、Ar2またはAr1に単結合により結合していてもよく;mは、1、3または4であり;Jは、m=2の場合、単結合または2価基であり、m=3の場合、3価基であり、m=4の場合、4価基であり、これらのそれぞれは、任意所望の位置でAr1、Ar2、Ar3またはAr4に結合しており;Rは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar5)2、N(R6)2、C(=O)Ar5、C(=O)R6、P(=O)(Ar5)2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または2〜40個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R6C=CR6、C≡C、Si(R6)2、Ge(R6)2、Sn(R6)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR6、P(=O)(R6)、SO、SO2、NR6、O、SまたはCONR6により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれらの系の組合せからなる群から選択され;ここで、2つ以上の隣接するR置換基が、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい単環または多環式の脂肪族芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成することが任意に可能であり;R6は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar5)2、N(R7)2、C(=O)Ar5、C(=O)R7、P(=O)(Ar5)2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または2〜40個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R7C=CR7、C≡C、Si(R7)2、Ge(R7)2、Sn(R7)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR7、P(=O)(R7)、SO、SO2、NR7、O、SまたはCONR7により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれらの系の組合せからなる群から選択され;ここで、2つ以上の隣接するR6置換基が、1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよい単環または多環式の脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成することが任意に可能であり;Ar5は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上の非芳香族R7ラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、同じ窒素原子またはリン原子に結合している2つのAr5ラジカルはまた、単結合またはN(R7)、C(R7)2およびOから選択される架橋により互いに架橋していてもよく;R7は、H、D、F、CN、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビルラジカル、1個以上の水素原子がD、F、Cl、Br、IまたはCNにより置きかえられていてもよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、ここで、2つ以上の隣接するR7置換基は、一緒になって単環または多環式の脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成してもよい)の化合物であることを特徴とする、請求項1〜12の何れか1項に記載の組成物。

請求項14

式(2)または(2a)の化合物において、前記Ar1基が、式(3)、(4)、(5)、(6)または(7)(式中、点線で示される結合は、カルボニル基に対する結合を示し、*は、Eに対する結合の位置を示し、加えて:Wは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CRもしくはNであり;または2つの隣接するW基は、下記の式(8)または(9)(式中、Gは、CR2、NR、OまたはSであり、Zは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CRまたはNであり、^は、式(3)〜(7)における対応する隣接するW基を示す)であり;Vは、NR、OまたはSである)の基であること;および前記Ar2基が、式(10)、(11)および(12)(式中、点線で示される結合は、Nに対する結合を示し、#は、Ar3に対する可能性のある結合の位置を示し、*は、Eに対する結合を示し、WおよびVは、先に示した定義を有する)のうちの1つの基であること;および前記Ar3基が、式(13)、(14)、(15)および(16)(式中、点線で示される結合は、Nに対する結合を示し、*は、Ar2に対する可能性のある結合を示し、WおよびVは、請求項13に示した定義を有する)のうちの1つの基であることを特徴とする、請求項13に記載の組成物。

請求項15

式(2)の化合物が、式(17)〜(32)(式中、使用した記号は、請求項13および14に示した定義を有する)の化合物から選択されることを特徴とする、請求項13または14に記載の組成物。

請求項16

式(2)の化合物が、式(17a)〜(32a)(式中、使用した記号は、請求項13および14に示した定義を有する)の化合物から選択されることを特徴とする、請求項13〜15の何れか1項に記載の組成物。

請求項17

式(2)の化合物が、式(17b)〜(32b)(式中、使用した記号は、請求項13および14に示した定義を有する)の化合物から選択されることを特徴とする、請求項13〜16の何れか1項に記載の組成物。

請求項18

前記組成物が、正孔注入材料正孔輸送材料正孔阻止材料ワイドバンドギャップ材料蛍光発光体リン光発光体ホスト材料マトリックス材料電子阻止材料、電子輸送材料および電子注入材料、n−ドーパントおよびp−ドーパントからなる群から選択される少なくとも1種のさらなる化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜17の何れか1項に記載の組成物。

請求項19

請求項1〜18の何れか1項に記載の組成物と、少なくとも1種の溶媒を含む調合物

請求項20

請求項1〜18の何れか1項に記載の組成物の、好ましくは有機集積回路(OIC)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、有機薄膜トランジスタOTFT)、有機エレクトロルミネッセントデバイス、有機ソーラーセル(OSC)、有機光学検出器および有機光受容器から選択される有機電子デバイスにおける使用であって、特に有機エレクトロルミネッセントデバイスが好ましく、発光電気化学セル(OLEC)および有機発光ダイオード(OLED)が非常に特に好ましい、使用。

請求項21

請求項1〜18の何れか1項に記載の少なくとも1種の組成物を、好ましくは発光層EML)に、電子輸送層(ETL)に、電子注入層EIL)に、および/または正孔阻止層(HBL)に、非常に好ましくはEML、EILおよび/またはETLに、最も好ましくはEMLに含む有機電子デバイス。

請求項22

有機集積回路(OIC)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、有機薄膜トランジスタ(OTFT)、有機エレクトロルミネッセントデバイス、有機ソーラーセル(OSC)、有機光学検出器および有機光受容器から選択されることを特徴とし、特に有機エレクトロルミネッセントデバイスが好ましい、請求項21に記載の有機電子デバイス。

請求項23

有機発光トランジスタ(OLET)、有機電場消光デバイス(OFQD)、有機発光電気化学セル(OLEC、LEC、LEEC)、有機レーザーダイオード(O−レーザー)および有機発光ダイオード(OLED)からなる群から、好ましくはOLECおよびOLEDから、より好ましくはOLEDから選択される有機エレクトロルミネッセントデバイスであることを特徴とする、請求項21または22に記載の有機電子デバイス。

請求項24

請求項1〜18の何れか1項に記載の組成物をリン光発光体と共に前記発光層に含む有機エレクトロルミネッセントデバイスであることを特徴とする、請求項21〜23の何れか1項に記載の有機電子デバイス。

請求項25

請求項1〜18の何れか1項に記載の組成物を含む少なくとも1つの有機層が、気相堆積によって、または溶液から適用されることを特徴とする、請求項21〜24の何れか1項に記載の有機電子デバイスを製造する方法。

請求項26

前記少なくとも1つの有機層が、前記組成物を予混合し、単一の材料供給源から蒸発させることによる気相堆積によって適用されることを特徴とする、請求項25に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物電子デバイスにおけるその使用、および前記組成物を含む電子デバイスに関する。

0002

有機半導体機能材料として使用されている有機エレクトロルミネッセントデバイス(たとえばOLED−有機発光ダイオードまたはOLEC−有機発光電気化学セル)の構造が、たとえばUS4539507、US5151629、EP0676461およびWO98/27136に記載されている。ここで使用される発光材料は、蛍光発光体も含め、益々蛍光ではなくリン光を呈する有機金属錯体となりつつある(M.A.Baldoら、Appl.Phys.Lett.1999、75、4−6)。量子力学的理由から、有機金属化合物リン光発光体として使用すると、最大4倍のエネルギー効率および電力効率が可能となる。しかし、一般論として、OLEDにおいて、とりわけ三重項発光(リン光)を呈するOLEDにおいても、たとえば効率、作動電圧および寿命に関して、改善の必要が依然として存在する。

0003

有機エレクトロルミネッセントデバイスの特性は、使用される発光体によってのみ決まるわけではない。ここでは、とりわけ使用する他の材料、たとえばホストおよびマトリックス材料正孔阻止材料電子輸送材料正孔輸送材料ならびに電子または励起子阻止材料、中でもとりわけホストまたはマトリックス材料も、特に重要である。これらの材料に対する改善が、エレクトロルミネッセントデバイスの明らかな改善に繋がる可能性がある。

0004

有機電子デバイスに使用するホスト材料は、当業者には周知である。「マトリックス材料」という用語は、先行技術において多くの場合、意味するものがリン光発光体用のホスト材料である場合にも使用される。その一方、多数のホスト材料が、蛍光およびリン光電子デバイスの両方のために開発されている。

0005

蛍光OLEDの場合、先行技術によると、特に縮合芳香族化合物、とりわけアントラセン誘導体、特に、たとえば9,10−ビス(2−ナフチルアントラセン(US5935721)が、青色発光エレクトロルミネッセントデバイス用のホスト材料として使用される。WO03/095445およびCN1362464は、OLEDに使用するための9,10−ビス(1−ナフチル)アントラセン誘導体を開示する。さらなるアントラセン誘導体が、WO01/076323、WO01/021729、WO2004/013073、WO2004/018588、WO2003/087023またはWO2004/018587に開示されている。アリール置換ピレンおよびクリセンベースとするホスト材料が、WO2004/016575に開示されている。ベンゾアントラセン誘導体をベースとするホスト材料が、WO2008/145239に開示されている。

0006

先行技術によると、ケトン(たとえばWO2004/093207もしくはWO2010/006680による)またはホスフィンオキシド(たとえばWO2005/003253による)が、リン光発光体用に使用されるマトリックス材料に含まれる。先行技術によるさらなるマトリックス材料は、トリアジン(たとえばWO2008/056746、EP0906947、EP0908787、EP0906948)およびラクタム(たとえばWO2011/116865またはWO2011/137951)によって代表される。加えて、先行技術によると、カルバゾール誘導体(たとえばWO2005/039246、US2005/0069729もしくはWO2014/015931による)、インドロカルバゾール誘導体(たとえばWO2007/063754もしくはWO2008/056746による)またはインデノカルバゾール誘導体(たとえばWO2010/136109もしくはWO2011/000455による)、とりわけ電子不足ヘテロ芳香族化合物により置換されたもの、たとえばトリアジンが、リン光発光体用に使用されるマトリックス材料に含まれる。WO2011/057706は、2つのトリフェニルトリアジン基により置換されているカルバゾール誘導体を開示する。WO2011/046182は、トリアジン上でフルオレニル基により置換されているカルバゾールアリーレントリアジン誘導体を開示する。

0007

WO2009/069442は、3環系、たとえば、電子不足ヘテロ芳香族化合物(たとえばピリジンピリミジンまたはトリアジン)による高度な置換を有するカルバゾール、ジベンゾフランまたはジベンゾチオフェンをホスト材料として開示する。

0008

JP2009−21336は、2位においてカルバゾールにより、8位においてトリアジンにより置換されている置換ジベンゾフランをホスト材料として開示する。WO2011/057706は、数種の置換ジベンゾチオフェンおよびジベンゾフランをホスト材料として開示しており、ここで、化合物は、1つの電子伝導基と1つの正孔伝導基により、独特やり方で置換されている。

0009

電子デバイス、とりわけ有機エレクトロルミネッセントデバイスの性能データを改善するさらなる手段は、2種以上の材料、とりわけホスト材料の組合せを使用することである。

0010

US6,392,250B1は、電子輸送材料、正孔輸送材料および蛍光発光体からなる混合物の、OLEDの発光層における使用を開示する。この混合物のおかげで、先行技術と比較してOLEDの寿命を改善することが可能となった。

0011

US6,803,720B1は、リン光発光体と正孔輸送材料と電子輸送材料を含む混合物の、OLEDの発光層における使用を開示する。正孔輸送材料と電子輸送材料は両方とも小有機分子である。

0012

WO2010/108579は、電荷輸送マトリックス材料と、バンドギャップが大きいため、電荷輸送関与するとしても、大きく関与しないさらなるマトリックス材料とを含む混合物を記載する。

0013

WO2014/094964によると、電子輸送ラクタム誘導体とさらなる電子輸送カルバゾール−トリアジン誘導体の混合物が、リン光発光体用の、場合により正孔伝導発光体用のマトリックス材料として使用される。

0014

しかし、これらの材料を使用する場合、または材料の混合物を使用する場合、さらにとりわけ、発光成分が発光層の全成分を基準として5重量%以下の低濃度で発光層にドープされている典型的な場合にも、とりわけ有機電子デバイスの寿命に関して改善の必要が依然として存在する。

0015

したがって、本発明が対処する課題は、有機電子デバイス、とりわけ有機エレクトロルミネッセントデバイス、とりわけ蛍光またはリン光OLEDへの使用に好適であり、とりわけ寿命に関して良好なデバイス特性をもたらす材料を提供するという課題、および対応する電子デバイスを提供するという課題であった。

0016

驚くべきことに、双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物がこの課題を解決し、先行技術の欠点を解消することが発見されている。この種の組成物は、とりわけ寿命に関し、とりわけ発光層における発光成分が低濃度のときも、有機電子デバイス、とりわけ有機エレクトロルミネッセントデバイスの非常に良好な特性に繋がる。

0017

したがって、本発明は、双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物を提供する。同様に、本発明は、この種の組成物を層中に含む有機電子デバイス、とりわけ有機エレクトロルミネッセントデバイス、および対応する好ましい態様を提供する。公知の材料の非常に独特な選択によって、驚くべき効果が達成される。

0018

双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物を含有する層はとりわけ、発光層(EML)、電子輸送層(ETL)、電子注入層EIL)および/または正孔阻止層(HBL)である。層が発光層である場合、好ましくは、双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物に加えてリン光発光体を含むことを特徴とするリン光層である。この場合、本発明の組成物は、リン光発光体用のマトリックス材料であり、即ち、それ自体、光の放出には関与するとしても、大きく関与しない。

0019

本発明の文脈におけるリン光発光体は、より高いスピン多重度、即ち1を超えるスピン状態を有する励起状態から、とりわけ励起三重項状態から発光を呈する化合物である。本願の文脈において、遷移金属またはランタニドを含む発光錯体は全て、リン光発光体とみなすべきである。より正確な定義は、後に示される。

0020

双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物がリン光発光体用のマトリックス材料として使用される場合、その三重項エネルギーは、リン光発光体の三重項エネルギーより著しくは低くないことが好ましい。三重項準位の点では、T1(emitter)−T1(matrix)が0.2eV以下、より好ましくは0.15eV以下、最も好ましくは0.1eV以下である場合が好ましい。ここで、T1(matrix)は、発光層中のマトリックス材料の三重項準位であり、この条件は、2種のマトリックス材料のそれぞれに当てはまり、T1(emitter)は、リン光発光体の三重項準位である。発光層が2種を超えるマトリックス材料を含有する場合、上記の関係は、好ましくはさらなるマトリックス材料の全てにも当てはまる

0021

本発明の文脈における双極性ホストは、本発明の組成物中に存在する場合、好ましくは、−2.4eV以下のLUMOと、−5.5eV以上のHOMOを有する化合物である。LUMOは最低空分子軌道であり、HOMOは最高被占分子軌道である。化合物におけるLUMOとHOMOの値は、一般論として下記の例の節に記載するように、量子化学計算によって判定される。

0022

本発明の文脈における電子輸送ホストは、本発明の組成物中に存在する場合、好ましくは、−2.3eV以下、好ましくは−2.4eV以下のLUMOを有する化合物である。

0023

本発明によると、双極性ホストと電子輸送ホストは両方とも、有機化合物である。

0024

当業者は認識することであるが、双極性ホストは、使用した混合物中で、使用した成分における電子輸送と正孔輸送の両方に大きく寄与するものであり、即ち、電子および正孔伝導特性の両方を包含する。当業者はさらに認識することであるが、これは、(a)同じ混合物に使用されるさらなる材料のエネルギー準位と比較したそのエネルギー準位のために、電子と正孔の両方が相当程度注入され、且つ(b)著しく低い電子または正孔移動度(10−8cm2/(Vs)未満)のために輸送が抑制されない材料を選択することによって達成される。電子および正孔移動度の測定は、当業者により標準的な方法を用いて所定の方法で行われる。

0025

好適な双極性ホストの選択のため、当業者は、多数の公知のホストを用い、それらをたとえば同様に公知の適合するエネルギー準位を有する発光体と組み合わせることができる。

0026

好ましい双極性ホストは、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、ピリジン、ピラゾールピリダジンキノリンイソキノリンキノキサリンキナゾリンチアゾールベンゾチアゾールオキサゾールオキサジアゾールベンゾオキサゾールイミダゾールベンゾイミダゾール、カルバゾール、インデノカルバゾール、インドロカルバゾール、ホスフィンオキシド、フェニルスルホニル、ケトン、ラクタム、フェナントロリンおよびトリアリールアミンの群から選択され、トリアジン、ピリミジン、キナゾリン、ベンゾイミダゾール、カルバゾール、インデノカルバゾール、インドロカルバゾール、ケトン、ラクタムおよびトリアリールアミンが特に好ましい。非常に特に好ましい双極性ホストは、トリアジン、ピリミジン、キナゾリン、ベンゾイミダゾール、カルバゾールおよびインデノカルバゾールの群から選択され、トリアジン、ピリミジン、カルバゾールおよびインデノカルバゾールがことさら好ましい。

0027

多くの場合、双極性ホストは、いわゆるハイブリッド系の形態をとる。ハイブリッド系は、少なくとも1つの電子輸送基(ET)と、少なくとも1つの正孔輸送基(HT)の両方を含有することを特徴とし、これらは一般に、その電子の豊富さまたは電子の欠損のために、正孔注入に適するHOMOまたは電子注入に適するLUMOを実現する基である。

0028

したがって、本発明の好ましい態様において、本発明の組成物の双極性ホストは、一般式(1):
ET−(L)n−HT−(R4)q 式(1)
(式中、使用した記号および添え字は、以下の通りである:
ETは、電子不足ヘテロ芳香族基の群からの有機電子輸送基(ET)であり、ET基は、好ましくは5〜60個の芳香族環原子を有するヘテロアリール基であり、ここで、窒素原子が非常に好ましいヘテロ原子であり、非常に特に好ましいET基は、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、ピラゾール、ピリジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、イミダゾールおよびベンゾイミダゾールの群から選択され、ここで、ET基は、1つ以上の独立したR1ラジカルにより置換されていてもよく;
HTは、電子豊富ヘテロ芳香族基の群からの有機正孔輸送基(HT)であり、HT基は、好ましくは5〜60個の芳香族環原子を有するヘテロアリール基であり、ここで、窒素原子が非常に好ましいヘテロ原子であり、非常に特に好ましいHT基は、カルバゾール、インデノカルバゾール、インドロカルバゾール、フェナントロリンおよびトリアリールアミンの群から選択され、ここで、HT基は、1つ以上の独立したR1’ラジカルにより置換されていてもよく;
Lは、架橋C(=O)、S(=O)2、P(=O)(R1”)基または5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上の独立したR1”ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系であり;
nは、0、1、2、3または4、好ましくは0または1、非常に好ましくは1であり;
qは、1〜5、好ましくは1〜4、より好ましくは1〜3、非常に好ましくは、1〜2の整数、さらにより好ましくは厳密に2であり、とりわけ好ましくは厳密に1であり;
R1、R1’、R1”は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R2)2、CN、NO2、Si(R2)3、B(OR2)2、C(=O)R2、P(=O)(R2)2、S(=O)R2、S(=O)2R2、OSO2R2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基または2〜40個の炭素原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキルアルケニルアルキニル、アルコキシ、アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR2、P(=O)(R2)、SO、SO2、NR2、O、SまたはCONR2により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシアリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR1、R1’またはR1”ラジカルは、一緒になって単環または多環式脂肪族または芳香族環系を形成してもよく、2つ以上の隣接するR1、R1’またはR1”ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成しないことが好ましく;
R2は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R3)2、CN、NO2、Si(R3)3、B(OR3)2、C(=O)R3、P(=O)(R3)2、S(=O)R3、S(=O)2R3、OSO2R3、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基または2〜40個の炭素原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R3C=CR3、C≡C、Si(R3)2、Ge(R3)2、Sn(R3)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR3、P(=O)(R3)、SO、SO2、NR3、O、SまたはCONR3により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR2ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよく;
R3は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、Fまたは1〜20個の炭素原子を有する脂肪族、芳香族および/もしくはヘテロ芳香族ヒドロカルビルラジカル(ここで、1個以上の水素原子はまた、Fにより置きかえられていてもよい)であり;同時に、2つ以上のR3置換基はまた、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよく;
R4は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、N(R2)2、Si(R2)3、B(OR2)2、C(=O)R2、P(=O)(R2)2、S(=O)R2、S(=O)2R2、OSO2R2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基または2〜40個の炭素原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR2、P(=O)(R2)、SO、SO2、NR2、O、SまたはCONR2により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR4ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい)
の化合物である。

0029

定義により、一般式(1)の化合物は、水素ではない少なくとも1つの置換基R4を常に含有する。

0030

2つ以上の隣接するラジカルが一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成しない場合、これらのラジカルは、環または環系の一部であってはならない。たとえば、2つ以上の隣接するR1ラジカルが一緒になって互いに単環または多環式の脂肪族または芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成しないようにR1ラジカルが定義されるが、R1ラジカル自体はこの場合もR2ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、2つ以上の隣接するR2ラジカルが一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成してもよい場合、R2ラジカルの閉環は、それによってR1ラジカルが環または環系の一部となるような形でなされてはならない。

0031

2つ以上のラジカルが一緒になって環を形成してもよいという表現は、本願の文脈において、とりわけ2つのラジカルが化学結合により互いに結合することを意味すると当然に理解される。これを、下記のスキームに例示する:

0032

0033

ただし、これに加えて、上記の表現は、2つのラジカルのうちの一方が水素である場合、第2のラジカルが水素原子が結合していた位置に結合して環を形成することを意味するとも当然に理解される。これを、下記のスキームに例示する:

0034

0035

縮合縮環アリール基は、互いに縮合した2つ以上の芳香族環を含有するアリール基を意味し、それらが1つ以上の芳香族結合を共有することを意味するものと理解される。対応する定義は、ヘテロアリール基にも当てはまる。縮合アリール基の例は、含まれる環原子の数を問わず、ナフチル、アントラニルピレニルフェナントレニルおよびペリレニルである。縮合ヘテロアリール基の例は、キノリニルインドリルカルバゾリルおよびアクリジニルである。

0036

本出願の文脈における化学基の一般的定義が以下に続く:
本発明の文脈におけるアリール基は、6〜60個の芳香族環原子を含有する;本発明の文脈におけるヘテロアリール基は、5〜60個の芳香族環原子を含有し、そのうちの少なくとも1個はヘテロ原子である。ヘテロ原子は、好ましくはN、OおよびSから選択される。これが、基本的な定義である。本発明の説明において他の優先傾向がたとえば存在する芳香族環原子またはヘテロ原子の数に関して述べられる場合、それらが適用される。

0037

アリール基またはヘテロアリール基は、ここでは単純な芳香族環、即ち、ベンゼン、または単純なヘテロ芳香族環、たとえばピリジン、ピリミジンもしくはチオフェン、または縮合(縮環)芳香族もしくはヘテロ芳香族多環、たとえばナフタレンフェナントレン、キノリンまたはカルバゾールのいずれかを意味するものと理解される。縮合(縮環)芳香族またはヘテロ芳香族多環は、本願の文脈において、互いに縮合した2つ以上の単純な芳香族またはヘテロ芳香族環からなる。

0038

本発明の文脈における電子不足ヘテロ芳香族またはヘテロアリール基は、少なくとも2個のヘテロ原子を有する5員ヘテロアリール基、たとえばイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾールなど、または少なくとも1個のヘテロ原子を有する6員ヘテロアリール基、たとえばピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジンなどであると定義される。さらなる6員アリールまたは6員ヘテロアリール基がこれらの基に縮合することも可能であり、たとえば、ベンゾイミダゾール、キノリンまたはキナゾリンがその場合である。

0039

本発明の文脈における電子豊富ヘテロ芳香族またはヘテロアリール基は、ヘテロアリール基として、ピロールフラン、チオフェン、ベンゾチオフェンベンゾフランインドール、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザカルバゾールおよび/またはアリールアミンを含有する環系である。

0040

アリールまたはヘテロアリール基は、それぞれ上記のラジカルにより置換されていてもよく、任意所望の位置を介して芳香族またはヘテロ芳香族系に結合していてもよいが、とりわけベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレンフルオランテン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、テトラセンペンタセンベンゾピレン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジンフェナントリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、フェノチアジンフェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、ピラジン、フェナジンナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、プリンプテリジンインドリジンおよびベンゾチアジアゾールから誘導される基を意味するものと理解される。

0041

本発明の定義によるアリールオキシ基は、酸素原子を介して結合している先に定義した通りのアリール基を意味するものと理解される。同様の定義が、ヘテロアリールオキシ基にも当てはまる。

0042

本発明の文脈における芳香族環系は、環系に6〜60個の炭素原子を含有する。本発明の文脈におけるヘテロ芳香族環系は、5〜60個の芳香族環原子を含有し、そのうちの少なくとも1個はヘテロ原子である。ヘテロ原子は、好ましくはN、Oおよび/またはSから選択される。本発明の文脈における芳香族またはヘテロ芳香族環系は、必ずしもアリールまたはヘテロアリール基のみを含有するとは限らないが、2つ以上のアリールまたはヘテロアリール基が、非芳香族単位(好ましくは、H以外の原子の10%未満)、たとえばsp3混成炭素ケイ素窒素もしくは酸素原子、sp2混成炭素もしくは窒素原子またはsp混成炭素原子によって結合されることも可能な系を意味するものと理解される。たとえば、系、たとえば9,9’−スピロビフルオレン、9,9’−ジアリールフルオレン、トリアリールアミン、ジアリールエーテルスチルベンなども本発明の文脈における芳香族環系とみなされ、2つ以上のアリール基が、たとえば、直鎖もしくは環状アルキル、アルケニルもしくはアルキニル基により、またはシリル基により結合している系も同様である。加えて、2つ以上のアリールまたはヘテロアリール基が単結合を介して互いに結合している系、たとえば、系、たとえばビフェニルテルフェニルまたはジフェニルトリアジンも、本発明の文脈における芳香族またはヘテロ芳香族環系とみなされる。

0043

5〜60個または5〜30個の芳香族環原子を有し、また、各場合において先に定義した通りのラジカルにより置換されていてもよく、任意所望の位置を介して芳香族またはヘテロ芳香族系に結合していてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系は、より詳細には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンゾアントラセン、フェナントレン、ベンゾフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオランテン、ナフタセン、ペンタセン、ベンゾピレン、ビフェニル、ビフェニレン、テルフェニル、テルフェニレンクアテルフェニル、フルオレン、スピロビフルオレン、ジヒドロフェナントレン、ジヒドロピレン、テトラヒドロピレン、cis−またはtrans−インデノフルオレントルキセンイソトルキセンスピロトルキセンスピロイソトルキセン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、1,5−ジアザアントラセン、2,7−ジアザピレン、2,3−ジアザピレン、1,6−ジアザピレン、1,8−ジアザピレン、4,5−ジアザピレン、4,5,9,10−テトラアザペリレン、ピラジン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、フルオルビン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジンおよびベンゾチアジアゾール、またはこれらの基の組合せから誘導される基を意味するものと理解される。

0044

本発明の文脈において、脂肪族ヒドロカルビルラジカルまたは1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル基および3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル基および個々の水素原子またはCH2がまた、ラジカルの定義において先に記載した基により置換されていてもよい2〜40個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基は、好ましくはメチルエチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、シクロペンチルネオペンチルn−ヘキシルシクロヘキシルネオヘキシル、n−ヘプチルシクロヘプチルn−オクチルシクロオクチル、2−エチルヘキシルトリフルオロメチルペンタフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチルエテニルプロペニルブテニルペンテニルシクロペンテニルヘキセニルシクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニル、エチニルプロピニルブチニルペンチニルヘキシニルまたはオクチニルラジカルを意味するものと理解される。1〜40個の炭素原子を有するアルコキシまたはチオアルキル基は、好ましくはメトキシトリフルオロメトキシエトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、n−ペントキシ、s−ペントキシ、2−メチルブトキシ、n−ヘキソキシ、シクロヘキシルオキシ、n−ヘプトキシ、シクロヘプチルオキシ、n−オクチルオキシ、シクロオクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシペンタフルオロエトキシ、2,2,2−トリフルオロエトキシメチルチオエチルチオ、n−プロピルチオ、i−プロピルチオ、n−ブチルチオ、i−ブチルチオ、s−ブチルチオ、t−ブチルチオ、n−ペンチルチオ、s−ペンチルチオ、n−ヘキシルチオ、シクロヘキシルチオ、n−ヘプチルチオ、シクロヘプチルチオ、n−オクチルチオ、シクロオクチルチオ、2−エチルヘキシルチオトリフルオロメチルチオ、ペンタフルオロエチルチオ、2,2,2−トリフルオロエチルチオ、エテニルチオ、プロペニルチオ、ブテニルチオ、ペンテニルチオ、シクロペンテニルチオ、ヘキセニルチオ、シクロヘキセニルチオ、ヘプテニルチオ、シクロヘプテニルチオ、オクテニルチオ、シクロオクテニルチオ、エチニルチオ、プロピニルチオ、ブチニルチオ、ペンチニルチオ、ヘキシニルチオ、ヘプチニルチオまたはオクチニルチオを意味するものと理解される。

0045

ET基は、好ましくは、1つ以上のR1ラジカルにより置換されていてもよい電子不足のヘテロ芳香族基である。さらにより好ましいのは、6個の芳香族環原子を有し、そのうち少なくとも1個、好ましくは2個、非常に好ましくは少なくとも3個が窒素原子であるヘテロ芳香族基、または5個の芳香族環原子を有し、そのうち少なくとも2個がヘテロ原子であり、好ましくはそのうちの少なくとも1個がR1により置換されていてもよい窒素原子であるヘテロ芳香族基であり、ここで、さらなるアリールまたはヘテロアリール基がまた、これらの基のそれぞれに縮合していてもよい。

0046

したがって、好ましい電子不足ヘテロ芳香族基は、下記の基:

0047

0048

(式中、点線で示される結合は、架橋(L)n基またはHT基(n=0の場合)に対する結合位置を示し、R1は、先に定義した通りであり、
Q’は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CR1またはNであり、
Q”は、NR1、OまたはSであり;
ここで、少なくとも1つのQ’はNである、および/または少なくとも1つのQ”はNR1である)
から選択される。

0049

電子不足ヘテロ芳香族基の好ましい例は、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、1,2,4−トリアジン、1,3,5−トリアジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、ピラゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾールまたはベンゾオキサゾールであり、これらのそれぞれは、R1により置換されていてもよい。さらにより好ましくは、電子輸送基は、1つ以上のR1ラジカルにより置換されているピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、1,3,5−トリアジン、ベンゾイミダゾールおよびキナゾリンである。

0050

特に好ましい電子不足ヘテロ芳香族基は、式

0051

0052

から選択され、式(ET−12)、(ET−13)、(ET−14)、(ET−15)、(ET−16)および(ET−20)の基が非常に特に好ましく、式(ET−12)の基が最も好ましい。

0053

ET基における置換基R1は、好ましくはHまたは5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、1つ以上のR1ラジカルにより置換されているET基は、電子豊富芳香族またはヘテロ芳香族環または環系を含有しないことが好ましい。

0054

非常に特に好ましいET基の例は、1つ以上の独立したR2ラジカルにより置換されていてもよい下記の基:

0055

0056

0057

であり、式中、点線で示される結合は、架橋(L)n基またはHT基(n=0の場合)に対する結合位置を示す。

0058

HT基は、好ましくは1つ以上のR1’ラジカルにより置換されていてもよく、少なくとも1つであって5つ以下のR4ラジカルにより置換されている電子豊富ヘテロ芳香族基である。さらにより好ましいのは、それぞれ5または6個の芳香族環原子を有する互いに縮合した3〜5つのアリール基を有する芳香族ヘテロ環式基であり、そのうち少なくとも1つの基、好ましくは1または2つの基、非常に好ましくは厳密に1つの基が5個の芳香族環原子を有するヘテロアリール基であり、ここで、環原子のうちの1個がヘテロ原子、好ましくはR1’またはR4により置換されていてもよい窒素原子である。

0059

電子豊富ヘテロ芳香族基(HT)は、好ましい態様において、下記式(HT−1):

0060

0061

(式中:
A、Bは、同じであるかまたは異なり、5または6個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR5ラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環であり;
o、pは、同じであるかまたは異なり、0または1であり;
Uは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CR5、NまたはOであり、ここで、1環当たり2つ以下の互いに隣接していないUは、NまたはOであり、(L)n基またはET基(n=0の場合)がこの位置に結合している場合、Uは炭素であり;
R5は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、R1’またはR4であり、
ただし、式(HT−1)の構造には、R4に対応する1〜5つのR5ラジカルが存在し、
ここで、R1’およびR4は、先に示した定義を有する)
の構造を有する。

0062

式(HT−1)の構造において、oとpの両方が0であるかまたは1である、即ち、それぞれ0または1の値をとることが好ましい。より好ましくは、oおよびpは、両方とも0に等しい。

0063

oとpの両方が1の値をとる場合、環AおよびBが、異なる数の芳香族環原子を有することが好ましい。これは、Aが6個の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環である場合、Bは、好ましくは5個の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環であることを意味し、逆の場合も同様である。

0064

加えて、Aおよび/またはBがヘテロ芳香族環である場合、芳香族環原子の2個以下、より好ましくは厳密に1個がNおよびOから選択されるヘテロ原子であることが好ましく、好ましくはNである。

0065

式(HT−1)の構造におけるUは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CR5、NまたはOであり、ここで、1環当たり最大2つの互いに隣り合っていないUは、好ましくはNである。より好ましくは、UはCR5である。

0066

電子豊富ヘテロ芳香族HT基の特に好ましい例は、カルバゾール、インデノカルバゾールおよびインドロカルバゾールであり、カルバゾールが非常に特に好ましい。

0067

インデノカルバゾール基、インドロカルバゾール基またはカルバゾール基の好ましい態様は、下記の式:

0068

0069

(式中、R5は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、R1’またはR4のいずれかであり、ただし、(HT−2)、(HT−3)、(HT−4)および(HT−5)基はそれぞれ、R5ラジカルのうちの1種ではなく、架橋(L)n基またはET基(n=0の場合)に対する結合を有し、且つ、(HT−2)、(HT−3)、(HT−4)および(HT−5)基のそれぞれには、R4に対応する1〜5つのR5ラジカルが存在し、ここで、R1’およびR4は、先に示した定義を有する)
の構造である。

0070

1〜5つのR4ラジカルの結合は、(HT−2)、(HT−3)、(HT−4)および(HT−5)基における任意のまだ無置換の位置に対するものであってもよい。

0071

上記のETおよびHT基は、必要であれば互いに結合していてもよい。

0072

したがって、本発明の組成物への使用に好適な双極性ホストの例は、下記の一般式:

0073

0074

(式中、R4、qおよびnは、先に示した定義を有する)
の化合物である。

0075

(HT−1)〜(HT−5)基は、好ましくは1〜4つ、より好ましくは1〜3つ、非常に好ましくは1〜2つ、さらにより好ましくは厳密に2つのR5ラジカルを有し、最も好ましくはR4ラジカルに対応する厳密に1つのR5ラジカルを有する。

0076

したがって、インデノカルバゾール基、インドロカルバゾール基またはカルバゾール基の特に好ましい態様は、下記の式:

0077

0078

(式中、使用した記号は、先に示した定義を有し、式(HT−6)、(HT−7)、(HT−8)および(HT−9)の基において、厳密に2つのR5ラジカル、好ましくは厳密に1つのR5ラジカルはR4ラジカルに対応し、各場合における他のR5ラジカルのうちの1つは、架橋(L)n基またはET基(n=0の場合)に対する結合に対応する)
の構造である
HT基におけるR5がR1’ラジカルに対応する場合、R1’は、好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有する芳香族もしくはヘテロ芳香族環もしくは環系からなる群から選択され、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいが、好ましくは無置換である。

0079

R1’は、非常に好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有する芳香族環もしくは環系であり、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、R1’が無置換であることがさらにより好ましい。非常に特に好ましい芳香族基は、フェニル、ビフェニル、テルフェニルおよびクアテルフェニルである。

0080

同様に、R1’は、非常に好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有するヘテロ芳香族環もしくは環系であり、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、R1’が無置換であることがさらにより好ましい。非常に特に好ましいヘテロ芳香族基は、フラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、フェナントリジンおよびキノキサリンである。

0081

本発明の好ましい態様において、双極性ホストは、架橋(L)n基を介してまたは直接、式(HT−6)、(HT−7)、(HT−8)および(HT−9)の構造から選択されるHT基(n=0の場合)に結合している(ET−12)〜(ET−16)および(ET−20)

0082

0083

(式中、L、nおよびR1は、先に示した定義を有し、点線で示される結合は、(L)nまたはHT基(n=0の場合)に対する結合位置を示す)
の基の少なくとも1つを含有する。

0084

(HD−9)基のカルバゾールが非常に特に好ましい電子豊富ヘテロ芳香族HT基である。

0085

したがって、双極性ホストは、より好ましくは式(1a−1)〜(1a−6)および(1b−1)〜(1b−6)

0086

0087

0088

(式中、L、n、R1およびR5は、先に示した定義を有する)
の化合物から選択される。

0089

既に先に説明したように、nは、0、1、2、3または4、好ましくは0または1、非常に好ましくは1である。

0090

同様に既に先に説明したように、架橋L基は、C(=O)、S(=O)2、P(=O)(R1”)、であるか、またはLは、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上の独立したR1”ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系である。

0091

好ましくは、Lは、5〜24個の芳香族環原子、とりわけ6〜13個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR1”ラジカルにより置換されていてもよいが、好ましくは無置換である芳香族またはヘテロ芳香族環系である。

0092

したがって、本発明のさらなる好ましい態様において、本発明の組成物の双極性ホストは、一般式(1−1):

0093

0094

(式中、R4ラジカルならびにETおよびHT基は、先に示した定義を有し、n=1であり、ここで、
qは、1〜5、好ましくは1〜4、より好ましくは1〜3、非常に好ましくは1〜2の整数、さらにより好ましくは厳密に2であり、とりわけ好ましくは厳密に1であり;
Yは、OまたはS、好ましくはOである)
の化合物である。

0095

好ましくは、一般式(1−1)の化合物におけるET基は、(ET−1)〜(ET−11)基から、より好ましくは式(ET−12)〜(ET−20)の基から、最も好ましくは式(ET−12)、(ET−13)、(ET−14)、(ET−15)、(ET−16)および(ET−20)の基から選択される。

0096

一般式(1−1)の化合物におけるHT基は、好ましくは式(HT−2)〜(HT−5)の構造から、より好ましくは式(HT−6)〜(HT−9)の構造から、最も好ましくは式(HT−9)の構造から選択される。

0097

したがって、本発明の好ましい態様において、双極性ホストは、式(1a−7)〜(1a−12)および式(1b−7)から(1b−12)

0098

0099

(式中、使用した記号は、先に示した定義を有し、式(1a−7)〜(1a−12)および(1b−7)〜(1b−12)において、各場合におけるR5ラジカルのうちの厳密に1つはR4ラジカルに対応する)
の化合物から選択される。

0100

ここでは、式(1a−7)〜(1a−12)および(1b−7)〜(1b−12)の構造において、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいさらなるカルバゾールラジカルが、(HT−9)基に対応するカルバゾールラジカルに結合していることが特に好ましい。

0101

本発明のさらなる好ましい態様において、R4は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、N(R2)2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基または2〜40個の炭素原子を有する直鎖アルケニルもしくはアルキニル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい)、または5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR4ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい。

0102

非常に好ましくは、R4は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシ、アリールアルコキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または10〜40個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基、またはこれらの基の2種以上の組合せであり;同時に、2つ以上の隣接するR4ラジカルは、一緒になって単環または多環式の脂肪族または芳香族環系を形成してもよい。

0103

R4は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、2つ以上の隣接するR4ラジカルは、一緒になって多環式の芳香族環系を形成してもよいことが特に好ましい。

0104

R4にとって非常に特に好ましい芳香族またはヘテロ芳香族環系は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、クアテルフェニル、カルバゾール、ジベンゾフラニルであり、これらは1つ以上のR2により置換されていてもよい。

0105

したがって、式(1a−7)〜(1a−12)および(1b−7)〜(1b−12)の構造において、R4が、(HT−9)基のカルバゾールラジカルに結合している1つ以上のR2ラジカルにより任意に置換されていてもよい1つのさらなるカルバゾールラジカルを表すことが非常に特に好ましい。

0106

したがって、特に好ましい態様において、双極性ホストは、
一般式

0107

0108

を有する式(1a−13)〜(1a−18)
(式中:

0109

0110

の化合物;
一般式

0111

0112

を有する式(1a−19)〜(1a−24)
(式中:

0113

0114

の化合物;
一般式

0115

0116

を有する式(1b−13)〜(1b−18)
(式中:

0117

0118

の化合物;
一般式

0119

0120

を有する式(1b−19)〜(1b−24)
(式中:

0121

0122

の化合物;
(式中、R1’、R2およびYは、先に示した定義を有する)
から選択される。

0123

R4ラジカルは、原理上は(HT−9)基に対応するカルバゾール基本骨格におけるまだ無置換の1〜9位のいずれかに結合することができる。本発明の文脈において当てはまるカルバゾール上の結合位置を、以下に示す:

0124

0125

R4にとって好ましい結合位置は、2、3、6、7および9位である。3、6および9位が特に好ましい。式(1a−1)〜(1a−12)の場合、(HT−9)基のカルバゾール基本骨格に対するR4の結合にとって、6および9位の結合位置が非常に特に好ましい。式(1b−1)〜(1b−12)の場合、(HT−9)基のカルバゾール基本骨格に対するR4の結合にとって、3および6位の結合位置が非常に特に好ましい。

0126

式(1a−1)〜(1a−6)の場合の架橋(L)n基またはET(n=0の場合)、および式(1a−7)〜(1a−12)の場合のジベンジル基は、好ましくは(HT−9)基のカルバゾール基本骨格の1、2、3または4位で、より好ましくは2または3で、最も好ましくは3位で結合している。

0127

したがって、さらに特に好ましい態様において、双極性ホストは、一般式

0128

0129

を有する下記の式(1a−25)〜(1a−30)
(式中:

0130

0131

の化合物;
一般式

0132

0133

を有する下記の式(1a−31)〜(1a−36)
(式中:

0134

0135

の化合物;
一般式

0136

0137

を有する下記の式(1b−25)〜(1b−30)
(式中:

0138

0139

の化合物;
一般式

0140

0141

を有する下記の式(1b−31)〜(1b−36)
(式中:

0142

0143

の化合物;
(式中、R1’、R2およびYは、先に示した定義を有する)
から選択される。

0144

置換基R1’は、好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有する芳香族もしくはヘテロ芳香族環もしくは環系からなる群から選択され、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよいが、好ましくは無置換である。R1’は、非常に好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有する芳香族環もしくは環系であり、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、R1’が無置換であることがさらにより好ましい。非常に特に好ましい芳香族基は、フェニル、ビフェニル、テルフェニルおよびクアテルフェニルである。R1’はまた、非常に好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有するヘテロ芳香族環もしくは環系であり、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよく、R1’が無置換であることがさらにより好ましい。非常に特に好ましいヘテロ芳香族基は、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、フェナントリジンおよびキノキサリンである。

0145

より好ましくは、ET基は、式(ET−12)のトリアジンであり、式(ET−21)〜(ET−36)の化合物が、ET基の非常に特に好ましい例である。

0146

既に先に説明したように、Yは、好ましくはOであり、そのため、架橋配位子は、好ましくはジベンゾフラン(式(1−1)参照)である。

0147

ET基がジベンゾフランの1または2位で、より好ましくは1位で結合していることがさらに好ましい。

0148

したがって、さらに非常に特に好ましい態様において、双極性ホストは、下記の式(1a−37)、(1a−38)、(1b−37)および(1b−38):

0149

0150

(式中、R1およびR2は、先に示した定義を有する)
の化合物から選択される。

0151

置換基R1は、最も好ましくはHおよび5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR2ラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、R1は、電子豊富芳香族またはヘテロ芳香族環または環系を含有しないことが好ましい。最も好ましくは、置換基R1は、式(1a−37)、(1a−38)、(1b−37)および(1b−38)の化合物におけるET基に対応するトリアジン基が、(ET−21)〜(ET−36)基の1つに対応するように選択される。

0152

置換基R2は、好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有する芳香族もしくはヘテロ芳香族環もしくは環系からなる群から選択され、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよいが、好ましくは無置換である。R2’は、非常に好ましくはHまたは5〜30個の環原子を有する芳香族環もしくは環系であり、ここで、環または環系は、各場合において1つ以上のR3ラジカルにより置換されていてもよく、R2が無置換であることがより好ましい。非常に特に好ましい芳香族基は、フェニル、ビフェニル、テルフェニルおよびクアテルフェニルである。

0153

最も好ましくは、式(1a−37)、(1a−38)、(1b−37)および(1b−38)の化合物におけるHT基は、ジベンゾフランの8位に結合している。

0154

双極性ホスト用の本発明の好適な化合物の例は、以下に示す構造である。

0155

0156

0157

0158

0159

0160

0161

双極性ホスト用の本発明の化合物は、当業者に公知の合成工程、たとえば臭素化スズキカップリングウルマンカップリングハートウィッグ−ブッフバルトカップリングなどにより調製することができる。好適な合成方法を、一般論として以下のスキーム1に示す:

0162

0163

以下に続くのは、本発明の組成物において双極性ホストと組み合わせて電子輸送ホストとして使用される好ましい電子輸送化合物の説明である。

0164

電子輸送ホストは、好ましくは一般式(2)または(2a):

0165

0166

(式中、使用した記号および添え字は、以下の通りである:
Eは、単結合またはNAr4であり;
Xは、Ar1が6員アリールまたは6員ヘテロアリール基の場合、Cであり、Ar1が5員ヘテロアリール基の場合、CまたはNであり;
Ar1は、明示するX基および炭素原子と一緒になって、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;
Ar2は、明示する炭素原子と一緒になって、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、Ar2はまた、Ar3に単結合により結合していてもよく;
Ar3は、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar5)2、N(R6)2、C(=O)Ar5、C(=O)R6、P(=O)(Ar5)2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または2〜40個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R6C=CR6、C≡C、Si(R6)2、Ge(R6)2、Sn(R6)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR6、P(=O)(R6)、SO、SO2、NR6、O、SまたはCONR6により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、5〜30個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれらの系の組合せからなる群から選択され;同時に、Ar3はまた、Ar2に単結合により結合していてもよく;
Ar4は、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、Ar4はまた、Ar2またはAr1に単結合により結合していてもよく;
mは、2、3または4であり;
Jは、m=2の場合、単結合または2価基であり、m=3の場合、3価基であり、m=4の場合、4価基であり、これらのそれぞれは、任意所望の位置でAr1、Ar2、Ar3またはAr4に結合しており;
Rは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar5)2、N(R6)2、C(=O)Ar5、C(=O)R6、P(=O)(Ar5)2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または2〜40個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R6C=CR6、C≡C、Si(R6)2、Ge(R6)2、Sn(R6)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR6、P(=O)(R6)、SO、SO2、NR6、O、SまたはCONR6により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれらの系の組合せからなる群から選択され;ここで、2つ以上の隣接するR置換基が、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい単環または多環式の脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成することが任意に可能であり;
R6は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar5)2、N(R7)2、C(=O)Ar5、C(=O)R7、P(=O)(Ar5)2、1〜40個の炭素原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または3〜40個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基または2〜40個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、R7C=CR7、C≡C、Si(R7)2、Ge(R7)2、Sn(R7)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR7、P(=O)(R7)、SO、SO2、NR7、O、SまたはCONR7により置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2により置きかえられていてもよい)、5〜60個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜60個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれらの系の組合せからなる群から選択され;ここで、2つ以上の隣接するR6置換基が、1つ以上のR7ラジカルにより置換されていてもよい単環または多環式の脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成することが任意に可能であり;
Ar5は、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上の非芳香族R7ラジカルにより置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、同じ窒素原子またはリン原子に結合している2つのAr5ラジカルはまた、単結合またはN(R7)、C(R7)2およびOから選択される架橋により互いに架橋していてもよく;
R7は、H、D、F、CN、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビルラジカル、1個以上の水素原子がD、F、Cl、Br、IまたはCNにより置きかえられていてもよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族またはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、ここで、2つ以上の隣接するR7置換基は、一緒になって単環または多環式の脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成してもよい)
の化合物である。

0167

Xの定義における6員アリールもしくは6員ヘテロアリール基または5員ヘテロアリール基は、明示する炭素原子とX基を含有する環が、この種の環であることを意味する。さらなる芳香族またはヘテロ芳香族基がこの環に縮合することも可能である。

0168

以下に続くのは、式(2)または(2a)の化合物の好ましい態様の説明である。

0169

本発明の好ましい態様において、式(2)または(2a)の化合物におけるAr1基は、式(3)、(4)、(5)、(6)または(7)

0170

0171

(式中、点線で示される結合は、カルボニル基に対する結合を示し、*は、Eに対する結合の位置を示し、加えて:
Wは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CRもしくはNであり、または2つの隣接するW基は、下記の式(8)または(9)

0172

0173

(式中、Gは、CR2、NR、OまたはSであり、Zは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、CRまたはNであり、^は、式(3)〜(7)における対応する隣接するW基を示す)
であり;
Vは、NR、OまたはSである)
の基であり;
Ar2基は、式(10)、(11)および(12)

0174

0175

(式中、点線で示される結合は、Nに対する結合を示し、#は、Ar3に対する可能性のある結合の位置を示し、*は、Eに対する結合を示し、WおよびVは、先に示した定義を有する)
のうちの1つの基であり;
Ar3基は、式(13)、(14)、(15)および(16)

0176

0177

(式中、点線で示される結合は、Nに対する結合を示し、*は、Ar2に対する可能性のある結合を示し、WおよびVは、先に示した定義を有する)
のうちの1つの基である。

0178

同時に、上記の好ましいAr1、Ar2およびAr3基は、必要な場合互いに結合していてもよい。

0179

したがって、本発明の好ましい態様は、式(2)または(2a)の化合物であり、その場合:
Eは、単結合であり;
Ar1は、上記の式(3)、(4)、(5)、(6)および(7)の基から選択され;
Ar2は、上記の式(10)、(11)および(12)の基から選択され;
Ar3は、上記の式(13)、(14)、(15)および(16)の基から選択される。

0180

より好ましくは、Ar1、Ar2およびAr3基のうちの少なくとも2つは6員アリールまたは6員ヘテロアリール基である。したがって、より好ましくは、Ar1は式(3)の基であり、同時にAr2は式(10)の基であり、またはAr1は式(3)の基であり、同時にAr3は式(13)の基であり、またはAr2は式(10)の基であり、同時にAr3は式(13)の基である。

0181

したがって、式(2)の特に好ましい態様は、下記の式(17)〜(26):

0182

0183

(式中、使用した記号は、先に示した定義を有する)
の化合物である。

0184

WがCRまたはNであり、式(8)または(9)の基ではないことがさらに好ましい。式(17)〜(26)の化合物の好ましい態様において、1環当たり合計で1つ以下のW記号はNであり、残りのW記号はCRである。

0185

本発明の特に好ましい態様において、W記号は全てCRである。したがって、下記の式(17a)〜(26a):

0186

0187

0188

(式中、使用した記号は、先に示した定義を有する)
の化合物が特に好ましい。

0189

式(17b)〜(26b):

0190

0191

(式中、使用した記号は、先に示した定義を有する)
の構造が非常に特に好ましい。

0192

式(17)または(17a)または(17b)の化合物が非常に特に好ましい。

0193

本発明のさらなる好ましい態様において、Ar3は式(13)の基であり、このAr3基における2つの隣接するW基は式(9)の基であり、このAr3基における他のW基は、同じであるかまたは異なり、CRまたはN、とりわけCRである。式(9)の基は、任意の可能な位置で縮合していてもよい。より好ましくは、同時に、Ar1は、Wが同じであるかまたは異なり、CRまたはN、とりわけCRである式(3)の基であり、Ar2は、Wが同じであるかまたは異なり、CRまたはN、とりわけCRである式(10)の基である。したがって、式(2)の化合物の好ましい態様はまた、下記の式(27)〜(32):

0194

0195

(式中、使用した記号は、先に示した定義を有する)
の化合物である。

0196

WがCRまたはNであることがさらに好ましい。本発明の好ましい態様において、式(27)〜(32)の化合物における各環について、最大で1つのWまたはZ基が各場合においてNであり、他のWおよびZ基がCRである。より好ましくは、WおよびZ基は全てCRである。

0197

本発明のさらなる好ましい態様において、Gは、CR2、NRまたはO、より好ましくはCR2またはNR、最も好ましくはCR2である。本発明の特に好ましい態様において、WおよびZ基は全てCRであり、Gは同時にCR2、NRまたはO、より好ましくはCR2またはNR、とりわけCR2である。

0198

したがって、式(27)〜(32)の好ましい化合物は、下記の式(27a)〜(32a):

0199

0200

(式中、使用した記号は、先に示した定義を有する)
の化合物である。

0201

下記の式(27b)〜(32b):

0202

0203

の化合物がより好ましく、ここで、RおよびGは、先に示した定義、および上記または下記に引用する好ましい定義を有する。

0204

式(2a)の化合物における架橋J基は、好ましくは単結合または5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系から選択される。同時に、芳香族またはヘテロ芳香族環系は、好ましくは2つを超える芳香族6員環が互いに直接縮合している縮合アリールまたはヘテロアリール基を含有しない。より好ましくは、芳香族6員環が互いに直接縮合しているアリールまたはヘテロアリール基を全く含有しない。

0205

本発明のさらなる好ましい態様において、式(2a)の化合物における添え字mは、2または3、とりわけ2である。式(2)の化合物を使用することが非常に特に好ましい。

0206

本発明の好ましい態様において、上記の式におけるRは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、CN、N(Ar5)2、C(=O)Ar5、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基または3〜10個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキルもしくはアルコキシ基または2〜10個の炭素原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR1ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1つ以上の隣接していないCH2基は、Oにより置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、DまたはFにより置きかえられていてもよい)、5〜30個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜30個の芳香族環原子を有し、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよいアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれらの系の組合せからなる群から選択される。より好ましくは、上記の式におけるRは、それぞれの場合において同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、CN、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキル基または3〜10個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル基(これらのそれぞれは、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよく、ここで、1個以上の水素原子は、DまたはFにより置きかえられていてもよい)、5〜18個の芳香族環原子を有し、各場合において1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、またはこれらの系の組合せからなる群から選択される。

0207

同時に、Rラジカルは、芳香族またはヘテロ芳香族環系を含有する場合、好ましくは2つを超える芳香族6員環が互いに直接縮合している縮合アリールまたはヘテロアリール基を含有しない。より好ましくは、芳香族6員環が互いに直接縮合しているアリールまたはヘテロアリール基を全く含有しない。ここでとりわけ好ましいのは、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、クアテルフェニル、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、インデノカルバゾール、インドロカルバゾール、トリアジンまたはピリミジンであり、これらのそれぞれはまた、1つ以上のR6ラジカルにより置換されていてもよい。R6ラジカルにおいて、2つ以下の芳香族6員環が互いに直接縮合していることも好ましい。より好ましくは、R6は、芳香族6員環が互いに直接縮合しているアリールまたはヘテロアリール基を全く含有しない。

0208

式(2)の化合物は、WO2011/116865およびWO2011/137951に記載の方法によって合成することができる。

0209

先に詳述した態様による電子輸送ホスト用の本発明による好ましい化合物の例は、以下に詳述する化合物である。

0210

0211

0212

0213

0214

0215

0216

0217

0218

本発明の組成物における電子輸送ホストの濃度は、全組成物を基準として5重量%〜90重量%の範囲、好ましくは10重量%〜85重量%の範囲、より好ましくは20重量%〜85重量%の範囲、さらにより好ましくは30重量%〜80重量%の範囲、非常に特に好ましくは20重量%〜60重量%の範囲、最も好ましくは30重量%〜50重量%の範囲である。

0219

組成物における双極性ホストの濃度は、全組成物を基準として10重量%〜95重量%の範囲、好ましくは、15重量%〜90重量%の範囲、より好ましくは15重量%〜80重量%の範囲、さらにより好ましくは20重量%〜70重量%の範囲、非常に特に好ましくは、40重量%〜80重量%の範囲、最も好ましくは50重量%〜70重量%の範囲である。

0220

本発明の組成物は、さらなる好ましい態様において、双極性ホストおよび電子輸送ホストに加え、さらなる化合物、とりわけ有機機能材料をさらに含んでもよい。

0221

したがって、本発明はさらに、上記の材料に加え、正孔注入材料、正孔輸送材料、正孔阻止材料、ワイドバンドギャップ材料、蛍光発光体、リン光発光体、ホスト材料、マトリックス材料、電子阻止材料、電子輸送材料および電子注入材料、n−ドーパントおよびp−ドーパントからなる群から選択される少なくとも1種のさらなる化合物をさらに含む組成物に関する。当業者には公知の多数の材料からこれらを選択することは、かかる当業者に対して何ら困難を与えるものではない。

0222

n−ドーパントは、ここでは還元剤、即ち電子供与体を意味するものと理解される。n−ドーパントの好ましい例は、W(hpp)4およびWO2005/086251A2によるさらなる電子豊富金属錯体、P=N化合物(たとえばWO2012/175535A1、WO2012/175219A1)、ナフチレンカルボジイミド(たとえばWO2012/168358A1)、フルオレン(たとえばWO2012/031735A1)、ラジカルおよびジラジカル(たとえばEP1837926A1、WO2007/107306A1)、ピリジン(たとえばEP2452946A1、EP2463927A1)、N−ヘテロ環式化合物(たとえばWO2009/000237A1)、ならびにアクリジンおよびフェナジン(たとえばUS2007/145355A1)である。

0223

p−ドーパントは、ここでは酸化剤、即ち電子受容体を意味するものと理解される。p−ドーパントの好ましい例は、F4−TCNQ、F6−TNAP、NDP−2(Novaled製)、NDP−9(Novaled製)、キノン(たとえばEP1538684A1、WO2006/081780A1、WO2009/003455A1、WO2010/097433A1)、ラジアレン(たとえばEP1988587A1、US2010/102709A1、EP2180029A1、WO2011/131185A1、WO2011134458A1、US2012/223296A1)、S含有遷移金属錯体(たとえばWO2007/134873A1、WO2008/061517A2、WO2008/061518A2、DE102008051737A1、WO2009/089821A1、US2010/096600A1)、ビスイミダゾール(たとえばWO2008/138580A1)、フタロシアニン(たとえばWO2008/058525A2)、ボラ−テトラアザペンタレン(たとえばWO2007/115540A1)、フラーレン(たとえばDE102010046040A1)および主族ハロゲン化物(たとえばWO2008/128519A2)である。

0224

ワイドバンドギャップ材料は、ここでは少なくとも3.5eVのバンドギャップを特徴とするUS7,294,849の開示の範囲内の材料を意味するものと理解され、バンドギャップは、材料のHOMOとLUMOエネルギーの間のギャップを意味するものと理解される。これらの系は、エレクトロルミネッセントデバイスにおいて、並外れて有利な性能データを呈する。

0225

双極性ホストと電子輸送ホストを含む本発明の組成物が、少なくとも1種の発光化合物または発光体を追加で含むことが好ましく、特にリン光発光体が好ましい。

0226

「リン光発光体」という用語は、典型的には、高スピン多重度、即ち、1を超えるスピン状態を有する励起状態からのスピン禁制遷移を通じて、たとえば三重項状態またはより一層高スピン量子数を有する状態、たとえば五重項状態からの遷移を通じて光が発せられる化合物を包含する。これは、好ましくは三重項状態からの遷移を意味するものと理解される。

0227

好適なリン光発光体(=三重項発光体)は、とりわけ、適切に励起されると、好ましくは可視領域で光を発し、原子番号が20より大きく、好ましくは38より大きく84より小さい、より好ましくは56より大きく80より小さい少なくとも1種の原子、とりわけこの原子番号を有する金属をさらに含有する化合物である。使用される好ましいリン光発光体は、銅、モリブデンタングステンレニウムルテニウムオスミウムロジウムイリジウムパラジウム白金、銀、金またはユウロピウムを含有する化合物、とりわけイリジウムまたは白金を含有する化合物である。本発明の文脈において、上記の金属を含有する発光化合物は全て、リン光発光体とみなされる。

0228

上記の発光体の例は、出願WO00/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO05/033244、WO05/019373、US2005/0258742、WO2009/146770、WO2010/015307、WO2010/031485、WO2010/054731、WO2010/054728、WO2010/086089、WO2010/099852、WO2010/102709、WO2011/032626、WO2011/066898、WO2011/157339、WO2012/007086、WO2014/008982、WO2014/023377、WO2014/094961、WO2014/094960、EP13004411.8、EP14000345.0、EP14000417.7およびEP14002623.8に見出すことができる。一般に、先行技術によりリン光OLEDに使用され、有機エレクトロルミネッセントデバイスの分野において当業者に公知であるようなリン光錯体は全て好適であり、当業者は、独創的な技術を用いることなくさらなるリン光錯体を使用することができる。

0229

好ましい蛍光発光体は、アリールアミンのクラスから選択される。本発明の文脈におけるアリールアミンまたは芳香族アミンは、窒素に直接結合した3つの置換または無置換の芳香族またはヘテロ芳香族環系を含有する化合物を意味するものと理解される。好ましくは、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つは縮合環系であり、より好ましくは少なくとも14個の芳香族環原子を有する。こ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または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、ジアリールアミノ基がアントラセン基に、好ましくは9位で直接結合している化合物を意味するものと理解される。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アントラセン基に、好ましくは9、10位で直接結合している化合物を意味するものと理解される。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も、同様に定義され、ここで、ジアリールアミノ基は、ピレンに、好ましくは1位または1、6位で結合している。さらに好ましい蛍光発光体は、たとえばWO2006/108497またはWO2006/122630によるインデノフルオレンアミンまたはジアミン、たとえばWO2008/006449によるベンゾインデノフルオレンアミンまたはジアミン、およびたとえばWO2007/140847によるジベンゾインデノフルオレンアミンまたはジアミン、ならびにWO2010/012328に開示の縮合アリール基を有するインデノフルオレン誘導体である。

0230

本発明のさらなる好ましい態様において、本発明の組成物は、混合マトリックス系の成分として使用される。混合マトリックス系は、好ましくは3または4種の異なるマトリックス材料、より好ましくは3種の異なるマトリックス材料(換言すれば、本発明の組成物に加えて1種のさらなるマトリックス成分)を含む。本発明の組成物と組み合わせて混合マトリックス系におけるマトリックス成分として使用できる好適なマトリックス材料の例は、ワイドバンドギャップ材料、電子輸送材料(ETM)および正孔輸送材料(HTM)から選択される。

0231

リン光有機エレクトロルミネッセントデバイスには、混合マトリックス系を使用することが好ましい。混合マトリックス系に関するより詳細な情報源の1つは、出願WO2010/108579である。本発明の組成物と組み合わせてリン光または蛍光有機エレクトロルミネッセントデバイスにおける混合マトリックス系のマトリックス成分として使用できる特に好適なマトリックス材料は、どのタイプの発光体が使用されるかに応じて、以下に挙げるリン光発光体用の好ましいマトリックス材料、または蛍光発光体用の好ましいマトリックス材料から選択される。

0232

好ましくは、蛍光発光体用の有用なさらなるマトリックス材料は、双極性ホストと電子輸送ホストを含む本発明の組成物に加え、様々な物質のクラスを含む。好ましいさらなるマトリックス材料は、オリゴアリーレン(たとえばEP676461による2,2’,7,7’−テトラフェニルスピロビフルオレン、もしくはジナフチルアントラセン)、とりわけ縮合芳香族基を含有するオリゴアリーレン、オリゴアリーレンビニレン(たとえばEP676461によるDPVBiもしくはスピロ−DPVBi)、ポリダル金属錯体(たとえばWO2004/081017による)、正孔伝導化合物(たとえばWO2004/058911による)、電子伝導化合物、とりわけケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシドなど(たとえばWO2005/084081およびWO2005/084082による)、アトロプ異性体(たとえばWO2006/048268による)、ボロン酸誘導体(たとえばWO2006/117052による)またはベンゾアントラセン(たとえばWO2008/145239による)のクラスから選択される。特に好ましいマトリックス材料は、ナフタレン、アントラセン、ベンゾアントラセンおよび/もしくはピレンを含むオリゴアリーレンまたはこれらの化合物のアトロプ異性体、オリゴアリーレンビニレン、ケトン、ホスフィンオキシドならびにスルホキシドのクラスから選択される。非常に特に好ましいマトリックス材料は、アントラセン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレンおよび/もしくはピレンを含むオリゴアリーレンまたはこれらの化合物のアトロプ異性体のクラスから選択される。本発明の文脈におけるオリゴアリーレンは、少なくとも3つのアリールまたはアリーレン基が互いに結合している化合物を意味すると当然に理解される。

0233

リン光発光体用の好ましいさらなるマトリックス材料は、双極性ホストと電子輸送ホストを含む本発明の組成物に加え、芳香族アミン、とりわけたとえばUS2005/0069729によるトリアリールアミン、カルバゾール誘導体(たとえばCBP、N,N−ビスカルバゾリルビフェニル)またはWO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527またはWO2008/086851による化合物、たとえばWO2011/088877およびWO2011/128017による架橋カルバゾール誘導体、たとえばWO2010/136109およびWO2011/000455によるインデノカルバゾール誘導体、たとえばEP1617710、EP1617711、EP1731584、JP2005/347160によるアザカルバゾール誘導体、たとえばWO2007/063754またはWO2008/056746によるインドロカルバゾール誘導体、たとえばWO2004/093207またはWO2010/006680によるケトン、たとえばWO2005/003253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、オリゴフェニレン、たとえばWO2007/137725による双極性マトリックス材料、たとえばWO2005/111172によるシラン、たとえばWO2006/117052によるアザボロールまたはボロン酸エステル、たとえばWO2010/015306、WO2007/063754またはWO2008/056746によるトリアジン誘導体、たとえばEP652273またはWO2009/062578による亜鉛錯体アルミニウム錯体、たとえばBAlq、たとえばWO2010/054729によるジアザシロール誘導体およびテトラアザシロール誘導体、たとえばWO2010/054730によるジアザホスホール誘導体、ならびにアルミニウム錯体、たとえばBAlQである。

0234

本発明の代替的態様において、組成物は、双極性ホストおよび電子輸送ホストの構成要素は別として、さらなる構成要素、即ち機能材料を含有しない。

0235

本発明の組成物は、有機電子デバイスへの使用に好適である。有機電子デバイスは、ここでは、少なくとも1種の有機化合物を含有する少なくとも1つの層を含有するデバイスを意味するものと理解される。デバイスは、無機材料または完全に無機材料から形成される他の層をさらに含んでもよい。

0236

組成物の成分または構成要素は、蒸着により、または溶液から処理してもよい。組成物が溶液から適用される場合、少なくとも1種のさらなる溶媒を含む本発明の組成物の調合物が必要である。これらの調合物は、たとえば溶液、分散液またはエマルションであってもよい。この目的のため、2種以上の溶媒の混合物を使用することが好ましい場合がある。

0237

したがって、本発明は、本発明の組成物と少なくとも1種の溶媒を含む調合物をさらに提供する。

0238

好適で好ましい溶媒は、たとえばトルエンアニソール、o−、m−もしくはp−キシレン安息香酸メチルメシチレンテトラリンベラトロール、THF、メチル−THF、THPクロロベンゼンジオキサンフェノキシトルエン、とりわけ3−フェノキシトルエン、(−)−フェンコン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、1−メチルナフタレン、2−メチルベンゾチアゾール2−フェノキシエタノール、2−ピロリジノン、3−メチルアニソール、4−メチルアニソール、3,4−ジメチルアニソール、3,5−ジメチルアニソール、アセトフェノン、α−テルピネオール、ベンゾチアゾール、安息香酸ブチルクメンシクロヘキサノールシクロヘキサノンシクロヘキシルベンゼンデカリンドデシルベンゼン安息香酸エチルインダン、安息香酸メチル、NMP、p−シメンフェネトール、1,4−ジイソプロピルベンゼンジベンジルエーテルジエチレングリコールブチルメチルエーテルトリエチレングリコールブチルメチルエーテルジエチレングリコールジブチルエーテルトリエチレングリコールジメチルエーテルジエチレングリコールモノブチルエーテルトリプロピレングリコールジメチルエーテルテトラエチレングリコールジメチルエーテル、2−イソプロピルナフタレン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、1,1−ビス(3,4−ジメチルフェニルエタンヘキサメチルインダン、またはこれらの溶媒の混合物である。

0239

調合物は、同様に電子デバイスに使用される少なくとも1種のさらなる有機または無機化合物、とりわけ発光化合物、とりわけリン光発光体および/またはさらなるマトリックス材料をさらに含んでもよい。好適な発光化合物およびさらなるマトリックス材料は、既に先に詳述している。

0240

本発明は、本発明の組成物の、有機電子デバイスにおける、好ましくは電子輸送層および/または発光層における使用をさらに提供する。

0241

有機電子デバイスは、好ましくは有機集積回路(OIC)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、有機薄膜トランジスタOTFT)、有機エレクトロルミネッセントデバイス、有機ソーラーセル(OSC)、有機光学検出器および有機光受容器から選択され、有機エレクトロルミネッセントデバイスが特に好ましい。

0242

本発明の組成物の使用に非常に特に好ましい有機エレクトロルミネッセントデバイスは、有機発光トランジスタ(OLET)、有機電場消光デバイス(OFQD)、有機発光電気化学セル(OLEC、LEC、LEEC)、有機レーザーダイオード(O−レーザー)および有機発光ダイオード(OLED)であり;OLECおよびOLEDがとりわけ好ましく、OLEDが最も好ましい。

0243

好ましくは、双極性ホストと電子輸送ホストを含む本発明の組成物は、電子デバイスにおいて電子輸送機能を持つ層に使用される。層は、好ましくは電子注入層(EIL)、電子輸送層(ETL)、正孔阻止層(HBL)および/または発光層(EML)であり、より好ましくはETL、EILおよび/またはEMLである。最も好ましくは、本発明の組成物は、EMLにとりわけマトリックス材料として使用される。

0244

したがって、本発明は、とりわけ上記の電子デバイスの1つから選択され、本双極性ホストと電子輸送ホストを含む本発明の組成物を好ましくは発光層(EML)に、電子輸送層(ETL)に、電子注入層(EIL)および/または正孔阻止層(HBL)に、非常に好ましくはEML、EILおよび/またはETLに、最も好ましくはEMLに含む有機電子デバイスをなおさらに提供する。

0245

層が発光層である場合、とりわけ好ましくは、双極性ホストと電子輸送ホストを含む組成物に加えてリン光発光体を含むことを特徴とするリン光層である。

0246

したがって、本発明の特に好ましい態様において、電子デバイスは、発光層(EML)にリン光発光体と共に、双極性ホストと電子輸送ホストを含む本発明の組成物を含む有機エレクトロルミネッセントデバイス、最も好ましくは有機発光ダイオード(OLED)である。

0247

好ましい態様による双極性ホストと電子輸送ホストおよび発光化合物で構成される組成物は、発光体とマトリックス材料の全混合物を基準として好ましくは体積で99.9%乃至1%、さらに好ましくは、体積で99%乃至10%、とりわけ好ましくは体積で98%乃至60%、非常にとりわけ好ましくは、体積で97%乃至80%の好ましい態様による双極性および電子輸送ホストで構成されるマトリックス材料を含有する。これに対応して、組成物は、発光体とマトリックス材料の全混合物を基準として好ましくは体積で0.1%乃至99%、さらに好ましくは体積で1%乃至90%、より好ましくは体積で2%乃至40%、最も好ましくは体積で3%乃至20%の発光体を含有する。化合物が溶液から処理される場合、先に挙げた体積%の量ではなく、対応する重量%の量で使用することが好ましい。

0248

カソードアノードおよび本発明の組成物を含む層とは別に、電子デバイスは、さらなる層を含んでもよい。これらは、たとえば、各場合において1つ以上の正孔注入層正孔輸送層、正孔阻止層、発光層、電子輸送層、電子注入層、電子阻止層励起子阻止層、中間層、電荷発生層(IDMC2003、Taiwan;Session 21 OLED(5)、T.Matsumoto、T.Nakada、J.Endo、K.Mori、N.Kawamura、A.Yokoi、J.Kido、Multiphoton Organic EL Device Having Charge Generation Layer)および/または有機もしくは無機p/n接合から選択される。ただし、指摘すべきことであるが、必ずしもこれらの層が全て存在する必要があるとは限らない。

0249

有機エレクトロルミネッセントデバイスにおける層の配列は、好ましくは下記の通りである:
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/カソード。

0250

同時に、ここでも指摘すべきことであるが、必ずしも言及した全ての層が存在する必要はなく、および/またはさらなる層が追加で存在してもよい。

0251

本発明の組成物を含む有機エレクトロルミネッセントデバイスは、複数の発光層を含んでもよい。より好ましくは、これらの発光層はこの場合、全体として380nm乃至750nmに幾つかの発光極大を有し、全体として白色発光を生じるようになっている;換言すれば、蛍光またはリン光を発することができ、青色または黄色またはオレンジ色または赤色の光を発する様々な発光化合物が発光層に使用される。とりわけ好ましいのは、3層系、即ち、3つの発光層を有する系であり、ここで、3層は、青色、緑色およびオレンジ色または赤色発光を示す(基本的構造については、たとえばWO2005/011013を参照されたい)。なお、白色光を生成する場合は、複数の有色発光発光体化合物ではなく、広い波長域に亘り発光する個別に使用される発光体化合物が好適な場合もある。

0252

本発明の有機エレクトロルミネッセントデバイスの正孔注入もしくは正孔輸送層または電子阻止層に、または電子輸送層に使用可能な好適な電荷輸送材料は、たとえば、Y.Shirotaら、Chem.Rev.2007、107(4)、953−1010に開示されている化合物、または先行技術によりこれらの層に使用されるような他の材料である。

0253

電子輸送層に使用される材料は、先行技術により電子輸送層おいて電子輸送材料として使用されるような任意の材料であってもよい。とりわけ好適なのは、アルミニウム錯体、たとえばAlq3、ジルコニウム錯体、たとえばZrq4、ベンゾイミダゾール誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体ピリジン誘導体ピラジン誘導体キノキサリン誘導体キノリン誘導体オキサジアゾール誘導体芳香族ケトン、ラクタム、ボラン、ジアザホスホール誘導体およびホスフィンオキシド誘導体である。さらに好適な材料は、JP2000/053957、WO2003/060956、WO2004/028217、WO2004/080975およびWO2010/072300に開示されるような、上記の化合物の誘導体である。

0254

好ましい正孔輸送材料は、とりわけ正孔輸送、正孔注入または電子阻止層に使用できる材料であり、たとえばインデノフルオレンアミン誘導体(たとえばWO06/122630またはWO06/100896による)、EP1661888に開示のアミン誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体(たとえばWO01/049806による)、縮合芳香族系を有するアミン誘導体(たとえばUS5,061,569による)、WO95/09147に開示のアミン誘導体、モノベンゾインデノフルオレンアミン(たとえばWO08/006449による)、ジベンゾインデノフルオレンアミン(たとえばWO07/140847による)、スピロビフルオレンアミン(たとえばWO2012/034627または未公開EP12000929.5による)、フルオレンアミン(たとえばEP12005369.9、EP12005370.7およびEP12005371.5による)、スピロジベンゾピランアミン(たとえば未公開出願EP11009127.9による)、ならびにジヒドロアクリジン誘導体(たとえば未公開EP11007067.9による)である。

0255

電子デバイスの好ましいカソードは、低い仕事関数を有する金属、金属合金または様々な金属、たとえばアルカリ土類金属アルカリ金属、主族金属もしくはランタノイド(たとえば、Ca、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Smなど)で構成される多層構造である。加えて好適なのは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と銀で構成される合金、たとえばマグネシウムと銀で構成される合金である。多層構造の場合、言及した金属に加えて、比較的高い仕事関数を有するさらなる金属、たとえばAgまたはAlを使用することも可能であり、その場合、金属の組合せ、たとえばCa/Ag、Mg/AgまたはBa/Agなどが一般に使用される。金属カソードと有機半導体の間に高誘電率を有する材料の薄い中間層を導入することも好ましいことがある。この目的に有用な材料の例は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属フッ化物であるが、対応する酸化物または炭酸塩(たとえばLiF、Li2O、BaF2、MgO、NaF、CsF、Cs2CO3など)も有用である。キノリン酸リチウム(LiQ)をこの目的のために使用することも可能である。この層の層厚は、好ましくは0.5乃至5nmである。

0256

好ましいアノードは、高い仕事関数を有する材料である。好ましくは、アノードは、対真空で4.5eVを超える仕事関数を有する。第一に、この目的のためには高い酸化還元電位を有する金属、たとえばAg、PtまたはAuが好適である。第二に、金属/金属酸化物電極(たとえば、Al/Ni/NiOx、Al/PtOx)も好ましいことがある。用途によっては、電極の少なくとも一方は、有機材料照射(有機ソーラーセル)または光の放出(OLED、O−レーザー)を可能とするために透明または部分的に透明である必要がある。ここでの好ましいアノード材料は、導電性混合金属酸化物である。インジウムスズ酸化物(ITO)またはインジウム亜鉛酸化物(IZO)が特に好ましい。さらに導電性ドープ有機材料、とりわけ導電性ドープポリマーが好ましい。加えて、アノードはまた、2つ以上の層、たとえばITOの内層金属酸化物、好ましくは酸化タングステン酸化モリブデンまたは酸化バナジウム外層からなっていてもよい。

0257

製造の過程において、有機電子デバイスは、適切に(用途に応じて)構造化され、接点が接続され、本発明のデバイスの寿命は水および/または空気の存在下では短くなるため、最終的に密封される。

0258

さらなる好ましい態様において、本発明の組成物を含む有機電子デバイスは、本発明の組成物を含む1つ以上の有機層が、昇華法によりコーティングされることを特徴とする。この場合、材料は、真空昇華系において、10−5mbar未満、好ましくは10−6未満の初期圧力で蒸着により適用される。ただし、この場合、初期圧力をより一層低く、たとえば10−7mbar未満とすることも可能である。

0259

同様に、1つ以上の層がOVPD(有機気相堆積)法により、または担体ガス昇華を援用してコーティングされることを特徴とする有機エレクトロルミネッセントデバイスが好ましい。この場合、材料は、10−5mbar乃至1barの圧力で適用される。この方法の特殊なケースが、OVJP(有機蒸気ジェット印刷)法であり、この方法では、材料がノズルにより直接適用され、したがって構造化される(たとえばM.S.Arnoldら、Appl.Phys.Lett.2008、92、053301)。

0260

加えて、本発明の組成物を含む1つ以上の有機層が溶液から、たとえばスピンコーティングにより、または任意の印刷法、たとえばスクリーン印刷フレキソ印刷、ノズル印刷もしくはオフセット印刷であるが、より好ましくはLITI(光誘熱イメージング、熱転写印刷)もしくはインクジェット印刷により生成されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセントデバイスが好ましい。この目的のためには、本発明の組成物の成分の可溶性化合物が必要である。高い溶解度は、対応する化合物の適切な置換により達成することができる。溶液からの処理は、本発明の組成物を含む層を非常に単純で安価な方法で適用できるという利点がある。この技法は、とりわけ有機電子デバイスの大量生産に好適である。

0261

加えて、ハイブリッド法が可能であり、この方法では、たとえば1つ以上の層が溶液から適用され、1つ以上のさらなる層が蒸着により適用される。

0262

これらの方法は一般論として当業者に公知であり、当業者により独創的な技術を用いることなく有機エレクトロルミネッセントデバイスに適用することができる。

0263

したがって、本発明は、本発明の組成物を含む少なくとも1つの有機層が、気相堆積により、とりわけ昇華法および/またはOVPD(有機気相堆積)法により、および/または担体ガス昇華を援用して適用されること、および/または本発明の組成物を含む少なくとも1つの有機層が、溶液から、とりわけスピンコーティングまたは印刷法により適用されることを特徴とする、有機電子デバイスを製造する方法をさらに提供する。

0264

気相堆積による有機電子デバイスの製造には、原理上、本発明の組成物を含むことになり、複数の異なる構成要素を含んでもよい有機層を任意の基板に適用することができる、または蒸着により適用することができる2つの方法が存在する。第1に、使用する材料をそれぞれ最初に材料供給源投入し、最終的に異なる材料供給源から蒸発させることができる(「共蒸発」)。第2に、様々な材料を予混合し、混合物を最初に単一の材料供給源に投入し、そこから最終的に蒸発させる(「予混合蒸発」)ことができる。こうして、多数の材料供給源を正確に作動させる必要なしに単純且つ迅速な方法で成分が均一に分散した層の蒸着を達成することが可能である。

0265

したがって、本発明の好ましい態様において、少なくとも1つの有機層は気相堆積によって適用され、ここで、組成物の構成要素は予混合され、単一の材料供給源から蒸発させる。

0266

本発明の組成物および本発明のデバイスは、先行技術に対する下記の驚くべき利点を特徴とする:
1.本発明の組成物の有機電子デバイス、とりわけ有機エレクトロルミネッセントデバイス、とりわけOLEDまたはOLECにおける使用は、デバイスの寿命の明らかな延長に繋がる。

0267

2.本発明の組成物は、発光層への使用に非常に良好な適性を有し、先行技術からの化合物と比較して、また、とりわけ発光化合物が発光層に約5重量%の低濃度で存在する/ドーピングにより組み込まれている場合に、性能データ、とりわけ寿命の改善を示す。

0268

3.本発明の組成物は、容易に処理することができ、したがって、商業的利用における大量生産に非常に良好な適性を有する。

0269

4.本発明の組成物は、予混合し、単一の材料供給源から蒸着することができ、そのため、使用した成分が均一に分散した有機層を単純且つ迅速な方法で生成することが可能である。

0270

これら上記の利点は、電子デバイスのさらなる電子特性の低下を伴うことはない。

0271

指摘すべきことであるが、本発明において記載した態様の変形は、本発明の範囲に包含される。本発明に開示する特徴はいずれも、明示的に除外されない限り、同じ目的または同等もしくは類似の目的を果たす代替的な特徴と交換してもよい。したがって、本発明に開示する特徴はいずれも、特に断らない限り、一般的な系列の一例、または同等もしくは類似の特徴とみなすべきである。

0272

本発明の全ての特徴は、特定の特徴および/または工程が相互に排他的でない限り、任意の方法で互いに組み合わせてもよい。これは、とりわけ、本発明の好ましい特徴に当てはまる。同様に、非本質的な組合せの特徴は、別々に(組み合わることなく)使用してもよい。

0273

本発明と共に開示する技術的教示は、抽出して他の例と組み合わせてもよい。

0274

本発明を、以下に続く例によってより詳細に例示するが、これにより限定する意図はない。

0275

例:
軌道エネルギーおよび電子状態の判定
材料のHOMOおよびLUMOエネルギーならびに三重項準位および一重項準位は、量子化学計算によって判定する。この目的のため、本件では、「Gaussian09、RevisionD.01」ソフトウェアパッケージ(Gaussian Inc.)が使用される。金属を含まない有機物質の計算(「org.」法と呼ばれる)には、半経験的方法AM1(Gaussian入力ライン「#AM1 opt」)により電荷0および多重度1で構造最適化が最初に行われる。続いて、最適化された構造に基づき、電子基底状態および三重項準位について(単一点)エネルギー計算が実施される。これは、6−31G(d)基底系(Gaussian入力ライン「#B3PW91/6−31G(d)td=(50−50,nstates=4)」)を用いたTDDFT(時間依存密度汎関数理論)法B3PW91を使用して行われる(電荷0、多重度1)。有機金属の化合物(「M−org.」法と呼ばれる)では、構造はHartree−Fock法およびLanL2MB基底系(Gaussian入力ライン「#HF/LanL2MB opt」)(電荷0、多重度1)により最適化される。エネルギー計算は、前述のように、有機物質の場合の計算と同様に実施されるが、金属原子に対しては「LanL2DZ」基底系が使用され、配位子に対しては「6−31G(d)」基底系が使用される点が異なる(Gaussian入力ライン「#B3PW91/gen pseudo=lanl2 td=(50−50,nstates=4)」)。エネルギー計算では、ハートリー単位で2個の電子に占有された最終軌道としてHOMOが取得され(alpha occ.固有値)、LUMOが第1の非占有軌道として取得され(alpha virt.固有値)、ここで、HEhおよびLEhは、それぞれハートリー単位のHOMOエネルギーおよびハートリー単位のLUMOエネルギーを表す。これは、以下のように、サイクリックボルタンメトリ測定により較正された電子ボルト単位のHOMOおよびLUMO値を判定するために使用される。

HOMO(eV)=(HEh*27.212)*0.8308−1.118
LUMO(eV)=(LEh*27.212)*1.0658−0.5049

これらの値は、本願の文脈における材料のHOMOおよびLUMOであるとみなすべきである。

0276

材料の三重項準位T1は、量子化学エネルギー計算により見出される最も低いエネルギーを有する三重項状態の相対的励起エネルギー(eV単位)として定義される。

0277

材料の一重項準位S1は、量子化学エネルギー計算により見出される2番目に低いエネルギーを有する一重項状態の相対的励起エネルギー(eV単位)として定義される。

0278

エネルギーが最も低い一重項状態は、S0と呼ばれる。

0279

ここに記載した方法は、使用されるソフトウェアパッケージから独立しており、常に同じ結果を与える。この目的のためによく利用されるプログラムの例は、「Gaussian09(Gaussian Inc.)とQ−Chem4.1(Q−Chem,Inc.)」である。本件では、ソフトウェアパッケージ「Gaussian09、RevisionD.01」を使用してエネルギーを計算する。
OLEDの製造
以下に続く例I1〜I3(表1参照)は、本発明の組成物のOLEDにおける使用を提示する。
例I1〜I3に対する前処理:
厚さ50nmの構造化されたITO(インジウムスズ酸化物)でコーティングしたガラスプラークを、コーティングの前にまず酸素プラズマで、その後アルゴンプラズマにより処理する。これらのプラズマ処理したガラスプラークが、OLEDが適用される基板を形成する。

0280

OLEDは基本的に、下記の層構造を有する:基板/正孔注入層(HIL)/正孔輸送層(HTL)/電子阻止層(EBL)/発光層(EML)/任意の正孔阻止層(HBL)/電子輸送層(ETL)/任意の電子注入層(EIL)、および最後にカソード。カソードは、厚さ100nmのアルミニウム層によって形成される。OLEDの正確な構造は、表1に見出すことができる。OLEDの製造に必要な材料を、表2に示す。OLEDのデータを表3に記載する。例C1〜C4は、先行技術による比較例であり;例I1〜I3は、本発明のOLEDのデータを示す。化合物のHOMOおよびLUMOの値を、表4に集めてある。

0281

材料は全て、真空チャンバにおいて熱蒸着により適用される。この場合、発光層は常に、少なくとも1種のマトリックス材料(ホスト材料)と、共蒸発により特定の体積割合でマトリックス材料(複数可)に添加される発光ドーパント(発光体)からなる。L1:CbzT1:TEG1(45%:45%:10%)のような形式で与えられる詳細は、ここでは、層中に材料L1が体積で45%の割合で、CbzT1が45%の割合で、TEG1が10%の割合で存在することを意味する。同様に、電子輸送層も、2種の材料の混合物からなっていてもよい。

0282

OLEDは、標準的な方法で特性決定される。この目的のため、エレクトロルミネッセンススペクトル電流効率(CE、cd/A単位で測定)、および外部量子効率EQE、パーセント単位で測定)を、寿命の場合と同様に、ランバート発光特性仮定する電流電圧輝度特性(IUL特性)から計算される輝度関数として判定する。エレクトロルミネッセンススペクトルは、1000cd/m2の輝度で判定され、CIE1931xおよびy色座標がそれから計算される。表3のパラメータU1000は、1000cd/m2の輝度に必要な電圧を指す。CE1000およびEQE1000はそれぞれ、1000cd/m2で得られる電流効率および外部量子効率を示す。

0283

寿命LTは、一定電流密度j0での作動の過程で輝度が初期輝度から特定の割合L1に低下するまでの時間と定義される。表3中のL1=80%という数字は、LT欄に報告された寿命が、輝度が初期値の80%に低下するまでの時間に対応することを意味する。
本発明の組成物のOLEDにおける使用
本発明の材料は、リン光緑色OLEDの発光層に使用することができる。本発明の化合物CbBzT4およびL2が例I1〜I3において発光層のマトリックス材料として使用されている。加えて、本発明の材料は、電子輸送層(ETL)、電子注入層(EIL)、正孔阻止層(HBL)または電子阻止層(EBL)に使用することができる。

0284

以下、本発明のOLEDの利点を例示するため、例を詳細に説明する。
本発明の組成物のリン光OLEDの発光層における使用
先行技術による化合物、即ち、2種の電子輸送ホスト(たとえば、ラクタム誘導体とトリアジン−カルバゾール誘導体)と正孔輸送発光体との組合せを使用することにより、EMLにおける10%という中程度の発光体濃度(C1〜C3)で良好な電圧、効率および寿命を達成することが可能である。予想通り、例C3による10%未満というより低い発光体濃度の使用は、電子電流正孔電流とのバランスが失われたため、寿命の明確な短縮に繋がる。対照的に、電子輸送ホストと双極性ホストの組合せは、ここでは両方ともトリアジン−カルバゾール誘導体のクラスからのものであるが、低発光体濃度(7%)であっても寿命(C4)の向上に繋がっている。

0285

EMLにおける低発光体濃度(7%)と同時に寿命の大幅な向上が、ラクタムのクラスからの電子輸送ホストとトリアジン−カルバゾール誘導体のクラスからの双極性ホストの特定の組合せにより得られる(I1〜I2)。3%という非常に低い発光体濃度でも、先行技術(C1〜C3)と比較して約2倍(I3)の寿命の向上を達成することが可能である。

0286

同時に、I1〜I3におけるOLEDの低作動電圧が維持される。先行技術と比較して、卓越した効率を達成することも可能である。

0287

例I1〜I3のモデルによると、さらなる双極性トリアジン−カルバゾール化合物(表5の左側の欄)および電子伝導ラクタム(表5の右側の欄)とリン光発光体の組合せにより、卓越した性能データを有するOLEDが得られ、これは、本発明の材料の組合せの幅広い適用可能性を実証するものである。

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