【文献】
BEHL M,BLOCK COPOLYMERS BUILD-UP OF ELECTRON AND HOLE TRANSPORT MATERIALS,MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS,ドイツ,WILEY-VCH VERLAG,2004年 8月12日,V205 N12,P1633-1643
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
a)少なくとも一つのポリマーもしくはコポリマーの側鎖中の構造単位が、電子輸送官能性を有し、少なくとも一つのホスト分子が、正孔輸送官能性を有するか、またはb)少なくとも一つのポリマーもしくはコポリマーの側鎖中の構造単位が、正孔輸送官能性を有し、少なくとも一つのホスト分子が、電子輸送官能性を有することを特徴とする、請求項1記載のブレンド。
電子素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機集積回路(O-IC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検査素子、有機光受容素子、有機電場消光素子(O-FQD)、有機発光電子化学電池(OLEC)もしくは有機レーザーダイオード(O-laser)より成る群から選ばれることを特徴とする、請求項15記載の電子素子。
電子素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機集積回路(O-IC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検査素子、有機光受容素子、有機電場消光素子(O-FQD)、有機発光電子化学電池(OLEC)もしくは有機レーザーダイオード(O-laser)より成る群から選ばれる電子素子のための請求項1記載のブレンドおよび/または請求項12記載の調合物の使用。
【技術分野】
【0001】
本発明は、a)少なくとも一つの側鎖が、以下の式(I)の構造単位を含む、主鎖と側鎖を含む少なくとも一つのポリマーまたはコポリマーまたは複数のポリマーおよび/またはコポリマーの混合物、b)電子または正孔輸送官能性を有する少なくとも一つのホスト分子、およびc)少なくとも一つのエミッター分子を含むブレンドに関する。
【化1】
【0002】
本発明は、さらに、上記言及したブレンドを含む調合物、それらの使用、本発明のブレンドのポリマーもしくはコポリマーを調製することができる重合可能な化合物と本発明のブレンドを含む電子素子もしくは要素、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)に関する。
【0003】
有機半導体が、機能性材料として使用される有機エレクトロルミネセンス素子(OLED)の構造は、たとえば、US 4539507、US 5151629、EP 0676461およびWO 98/27136に記載されている。有機エレクトロルミネッセンス素子分野での発展は、燐光OLEDである。これらは、蛍光OLEDに比べて、より高い達成可能な効率に基づいて顕著な利点を有する。
【0004】
しかしながら、燐光OLEDの場合には、改善の必要性がいまだ存在する。これは、特に、素子の効率と寿命にあてはまる。
【0005】
先行技術にしたがうと、電子伝導材料、特に、ケトン(たとえば、WO04/093207にしたがう)またはトリアジン誘導体(たとえば、未公開出願DE100 2008 036 982にしたがう)が、燐光エミッターのためのマトリックス材料として使用される。特に、ケトンについては、低い駆動電圧と長い寿命が達成され、このクラスの材料を、非常に、興味のあるマトリックス材料としている。しかしながら、いまだ改善の必要性が、他のマトリックス材料の場合と同様に、これらのマトリックス材料の場合に、特に、素子の効率と寿命に関して存在する。
【0006】
先行技術は、さらに、二種のマトリックス材料の混合物中にドープされた燐光エミッターを含む有機エレクトロルミネッセンス素子を開示する。
【0007】
US2007/0252516は、正孔伝導マトリックス材料と電子伝導マトリックス材料の混合物を含む燐光有機エレクトロルミネッセンス素子を開示する。改善された効率が、これらのOLEDに対して開示される。寿命に関する効果は、明らかではない。
【0008】
US2007/0099026は、白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を開示し、緑色もしくは赤色発光層は、燐光エミッターと、正孔伝導マトリックス材料と電子伝導マトリックス材料との混合物を含む。示された正孔伝導マトリックス材料は、特に、トリアリールアミンとカルバゾール誘導体である。示された電子伝導マトリックス材料は、特に、アルミニウムおよび亜鉛化合物、オキサジアゾール化合物とトリアジンもしくはトリアゾール化合物である。さらなる改善が、これらのOLEDのために未だ望まれてもいる。
【0009】
WO 2008/086851 A1は、カルバゾール化合物と有機エレクトロルミネッセンス素子でのそれらの使用、特に、燐光素子でのマトリックス材料としての使用を開示し、ここで、ケトン化合物も同様に存在してよい。
【0010】
WO 2005/040302は、ポリマー、L=X構造単位を含む化合物および三重項エミッター化合物を含む有機反半導体を開示する。そこで言及された化合物は、良好な溶解性を有し、簡単に合成により入手可能である。
【0011】
しかしながら、溶液から加工可能なシステムに対する溶解性に関して、改善の必要性が引き続き存在する。
【0012】
したがって、本発明が基礎とする技術的目的は、溶液から簡単に加工することができ、有機エレクトロルミネッセンス素子での非常に長い寿命と良好な効率をもたらすことができる混合物の提供である。
【0013】
その目的は、本発明にしたがって、以下のブレンドにより達成される:
a)少なくとも一つのポリマーまたはコポリマーが、少なくとも一つの以下の式(I)の構造単位を側鎖中に含む、少なくとも一つのポリマーまたはコポリマーまたは複数のポリマーおよび/またはコポリマーの混合物、
【化2】
【0014】
式中:破線は、ポリマーまたはコポリマー骨格への連結であり、使用されるその他の記号と添え字は、以下の意味を有する:
Lは、出現毎に同一であるか異なり、単共有結合または1〜20個のC原子を有する直鎖アキレン基、または3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキレン基(夫々は、1以上の基R
1により置換されてよく、1以上の隣接しないCH
2基は、R
2C=CR
2、C≡C、Si(R
2)
2、Ge(R
2)
2、Sn(R
2)
2、C=O、C=S、C=Se、C=NR
2、P(=O)(R
2)、SO、SO
2、NR
2、O、SもしくはCONR
2で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO
2で置き代えられてよい。)であり、好ましくは、単共有結合であり;
Ar
1は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の基R
1により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する二価のモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
Ar
2は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の基R
1により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
Qは、基-X(=A)-(ここで、A=O、S、SeまたはTe)および6〜60個の芳香族炭素原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族環構造または2〜50個の芳香族炭素原子を有するモノあるいはポリ環式の複素環式芳香族環構造であり;
mは、0、1、2または3、好ましくは、0または1であり;
lは、0、1、2または3であり;
sは、Q=-X(=A)-の場合には、1であり、Qが、6〜60個の芳香族炭素子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族環構造または2〜50個の芳香族炭素原子を有するモノあるいはポリ環式の複素環式芳香族環構造から選ばれる場合には、1〜5、好ましくは、1〜3であり、m=0の場合には、1または2であり、
R
1は、出現毎に同一であるか異なり、D、F、Cl、Br、I、N(Ar
3)
2、CN、NO
2、Si(R
2)
3、B(OR
2)
2、C(=O)Ar
3、P(=O)(Ar
3)
2、S(=O)Ar
3、S(=O)
2Ar
3、-CR
2=CR
2(Ar
3)、5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、トシレート、トリフレート、OSO
2R
2、1〜40個のC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3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々は、1以上の基R
2により置換されてよく、1以上の隣接しないCH
2基は、R
2C=CR
2、C≡C、Si(R
2)
2、Ge(R
2)
2、Sn(R
2)
2、C=O、C=S、C=Se、C=NR
2、P(=O)(R
2)、SO、SO
2、NR
2、O、SもしくはCONR
2で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO
2で置き代えられてよい。)、または、これら構造の組み合わせであり;ここで二個以上の隣接する置換基R
1は、単共有結合または二価の基Zを介して互いに結合してもよく;
Xは、C、P(Ar
4)、SおよびSO、好ましくは、CもしくはP(Ph)から選ばれ;
R
2は、出現毎に同一であるか異なり、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキル基、または3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル基(1以上の隣接しないCH
2基は、NH、OもしくはSで置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよい。)、または、各場合に1以上の基R
3により置換されてよい5〜20個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで二個以上の置換基R
2は、単共有結合または二価の基Zを介して互いに結合しもてよく;
R
3は、出現毎に同一であるか異なり、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキル基、または3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル基(1以上の隣接しないCH
2基は、NH、OもしくはSで置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよい。)であり;ここで二個以上の置換基R
3は、単共有結合または二価の基Zを介して互いに結合しもてよく;
Ar
3およびAr
4は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の基R
3により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
Zは、二価の基-(CR
42)
q-であり;
qは、1、2、3、4または5であり;
R
4は、出現毎に同一であるか異なり、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキル基、または3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル基(1以上の隣接しないCH
2基は、NH、OもしくはSで置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよい。)であり;
b)電子または正孔輸送官能性を有する少なくとも一つのホスト分子、および
c)少なくとも一つのエミッター分子。
【0015】
本発明の意味での芳香族環構造は、環構造中に6〜60個のC原子を含む。本発明の意味での複素環式芳香族環構造は、環構造中に1〜60個のC原子と少なくとも1個のヘテロ原子を含むが、ただし、C原子とヘテロ原子の合計は、少なくとも5個である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選ばれる。本発明の意味での芳香族もしくは複素環式芳香族環構造は、必ずしもアリールもしくはヘテロアリール基のみを含む構造ではなく、加えて、複数のアリールもしくはヘテロアリール基は、たとえば、sp
3混成のC、NあるいはO原子のような短い非芳香族単位(H以外の原子は、好ましくは、10%より少ない)により中断されていてもよい構造を意味するものと解される。このように、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、スチルベン等のような構造も、二個以上のアリール基が、たとえば、直鎖あるいは環状アルキル基により、もしくはシリル基により中断される構造であることから、本発明の意味での芳香族環構造を意味するものと解される。
【0016】
5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族または複素環式芳香族環構造は、各場合に、上記した基Rにより置換されていてもよく、任意の所望の位置で、芳香族または複素環式芳香族系に連結していてもよいが、特に、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセン、フェナントレン、ベンズフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオランセン、ベンズフルオランセン、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、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、シスもしくはトランスインデノフルオレン、シスもしくはトランスモノベンゾインデノフルオレン、シスもしくはトランスジベンゾインデノフルオレン、トルクセン、イソトルクセン、スピロトルクセン、スピロイソトルクセン、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、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、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、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、ベンズオキサゾール、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-テトラアザピレン、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から誘導される基を意味するものと解される。
【0017】
Lが、単共有結合である場合には、式I中の基Ar
1およびAr
2は、たとえば、互いに直接結合している。代替として、または追加的に、Lが、単共有結合である場合には、式I中の基Ar
1は、ポリマー骨格に直接結合してもよい。m=0の場合には、式I中の二個の基Ar
1は、同様に、直接共有結合する。
【0018】
驚くべきことに、先行技術である、好ましくは、電子輸送もしくは正孔輸送側基を含む側基ポリスチレンの純粋なポリマーブレンドと比べて、側基として電子もしくは正孔輸送構造を持つポリマーまたはコポリマーと正孔もしくは電子輸送特性を持つ対応する可溶性小分子の新規なブレンドが、たとえば、電流効率と寿命等の性能の顕著な向上を達成することができる。ここで、前記マトリックス材料は、遷移金属錯体から成るエミッターで夫々ドープされる。正孔および電子輸送小分子の純粋なブレンドと比べて、顕著に改善された膜形成性に関して、顕著な優位性が達成される。さらに、ポリマーと小分子のブレンドは、好ましくは、ブレンド成分中でより好ましいモルホロジーで配置される遷移金属錯体をもたらし、その結果、消光プロセスをかなり抑制することができ、それゆえに、素子の光収率を増加することができる。小分子を、たとえば、ポリスチレン側基ポリマー中に混合することによって、前者の結晶化傾向は、確実に抑制される。
【0019】
式(I)の構造単位は、好ましくは、電子もしくは正孔輸送単位である。
【0020】
本発明において、用語ポリマーまたはコポリマーは、ポリマー化合物、オリゴマー化合物およびデンドリマーの双方を意味するものと解される。本発明によるポリマー化合物は、好ましくは、10〜10000、特に、好ましくは、20〜5000および、特に、50〜2000の構造単位を有する。本発明によるオリゴマー化合物は、好ましくは、3〜9個の構造単位を有する。ここで、ポリマーの分岐ファクターは、0(直鎖ポリマー、分岐点なし)と1(完全に分岐したデンドリマー)との間である。
【0021】
本出願での用語「デンドリマー」は、分岐したモノマーが規則的構造中で結合し、樹状構造をとる多機能中心(コア)から構築される高度に分岐した化合物を意味するものと解される。ここで、中心とモノマー両者は、純粋な有機単位およびまた有機金属化合物もしくは配位化合物両者から成る任意の所望の分岐構造をとってもよい。ここで、「デンドリマー」は、たとえば、M. Fischer and F. Voegtle (Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 885)により説明されるように理解されることを一般的に意図されている。
【0022】
電子素子、特に、有機エレクトロルミネセンス素子は、アノード、カソードおよびアノードとカソードとの間に配置される少なくとも一つの発光層を含み、アノードとカソードとの間にある少なくとも一つの層は、少なくとも一つの有機もしくは有機金属化合物を含む素子を意味するものと解されることを意図している。ここで、発光層は、好ましくは、マトリックス材料としてか、または、ポリマーが発光単位でもあるならば発光材料として、少なくとも一つの式(I)の構造単位を側鎖中に含む少なくとも一つの本発明のポリマーを含む。有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機もしくは有機金属材料から構築される層のみを含む必要は必ずしもない。したがって、一以上の層が、無機材料を含むか、完全に無機材料から構築することも可能である。
【0023】
本発明の意味での蛍光化合物は、励起一重項状態から室温でルミネッセンスを呈する化合物である。本出願の目的のために、重原子を含まない、すなわち、36を超える原子数を有する原子を含まないすべてのルミネッセンス化合物が、蛍光化合物とみなされることを、特に、意図されている。
【0024】
本発明の意味での燐光化合物は、比較的高いスピン多重度、すなわち、一以上のスピン量子数Sを有する励起状態から、室温でルミネッセンスを呈する化合物である。本発明の意味での燐光化合物は、励起三重項(S=1、(2S+1)=3)からおよび/または励起四重項(S=2、(2S+1)=5)から、非常に、特に、好ましくは、励起三重項状態から光および/または放射線を発する化合物を意味するものと、好ましくは、解される。本発明の目的のために、遷移金属を含む化合物、好ましくは、Cuまたは36を超える原子数を有する他の遷移金属を含む化合物および、特に、好ましくは、Cu、PtもしくはIrを含むすべてのルミネッセンス化合物が、燐光化合物とみなされることを、特に、意図されている。
【0025】
本発明の目的のためには、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基は、好ましくは、1〜40個のC原子、特に、好ましくは、1〜20個のC原子、もしくは3〜40個のC原子、特に、3〜20個のC原子を有するアルキル、アルケニルおよびアルキニル基を意味するものと解される。環状アルキル基は、モノ-、ビ-もしくはポリ環状アルキル基であることができる。個々の-CH-もしくは-CH
2-基は、N、NH、OまたはSで置き代えられていてよい。好ましくは、基メチル、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、t-ペンチル、シクロペンチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、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、ヘプチニルおよびオクチニルである。
【0026】
本出願でのアルキレン基は、二個の水素ラジカルが存在せず、さらなる結合により置き代えられた上記定義されるとおりのアルキル基を意味するものと解される。
【0027】
好ましい芳香族環構造は、たとえば、ベンゼン、ビフェニル、テルフェニル、ナフタレン、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ベンズアントラセン、ジヒドロフェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、スピロビフルオレンおよびインデンである。
【0028】
本発明の意味でのモノあるいはポリ環式の複素環式芳香族環構造は、5〜40個の環原子、特に、好ましくは、5〜30個、特に、5〜14個の環原子を有する複素環式芳香族環構造を意味するものと解される。複素環式芳香族環構造は、N、OおよびSから選ばれる少なくとも一つのヘテロ原子を含む(残りの原子は、炭素である。)。複素環式芳香族環構造は、さらに、必ずしも芳香族もしくは複素環式芳香族基のみを含む構造ではなく、加えて、複数の芳香族もしくは複素環式芳香族基は、たとえば、sp
3混成のC、O、N等の短い非芳香族単位(H以外の原子は、10%より少なく、好ましくは、5%より少ない)により中断されていてもよい構造を意味するものと解されることを意図されている。これらの複素環式芳香族環構造は、モノ環式もしくはポリ環式であってもよく、すなわち、それらは一個の環(たとえば、ピリジル)または二個以上の環を含んでもよく、縮合または共有結合であってよく、または縮合と連結環の組み合わせを含んでよい。
【0029】
好ましい複素環式芳香族環構造は、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、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、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-チアジアゾール等の五員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジン等の六員環、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、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、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、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、ベンズイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、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、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン等の縮合基またはこれらの基の組み合わせである。イミダゾール、ベンズイミダゾールおよびピリジンが、特に、好ましい。
【0030】
二価のモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造は、一個の水素ラジカルが存在せず、さらなる結合により置き代えられた上記定義されるとおりの芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を意味するものと解される。
【0031】
5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基は、O原子を介する5〜60個の芳香族環原子を有する上記定義されるとおりのモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を意味するものと解される。
【0032】
本発明のさらなる態様では、式(I)の構造単位中のLは、好ましくは、上記に示される定義の意味での単共有結合である。
【0033】
本発明の好ましい態様では、Qは、-X(=O)-;1,3,5-トリアジレンおよび/またはベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセン、フェナントレン、ベンズフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオランセン、ベンズフルオランセン、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、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、シスもしくはトランスインデノフルオレン、シスもしくはトランスモノベンゾインデノフルオレン、シスもしくはトランスジベンゾインデノフルオレン、トルクセン、イソトルクセン、スピロトルクセン、スピロイソトルクセン、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、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、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、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、ベンズオキサゾール、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-テトラアザピレン、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から誘導される基より成る群から選ばれ、ここで、1,3,5-トリアジレンもしくは基は、夫々、任意の所望の位置で、一以上の基R
1、R
2および/またはR
3により置換されてよく、および/または任意の所望の位置を介して芳香族もしくは複素環式芳香族環構造に結合してよく;および、sは、Q=-X(=O)-の場合、1であり、Qが、1,3,5-トリアジレンの場合には、1または2であり、Qが、上記に示される基から選ばれる場合には1、2、3、4または5である。
【0034】
ここで、特に、好ましいQは、-C(=)O-および1,3,5-トリアジレンまたは上記言及された基である。
【0035】
本発明の、さらに好ましい態様では、Ar
1もしくはAr
2またはAr
1およびAr
2は、出現毎に同一であるか異なり、互いに独立して、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセン、フェナントレン、ベンズフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオランセン、ベンズフルオランセン、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、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、シスもしくはトランスインデノフルオレン、シスもしくはトランスモノベンゾインデノフルオレン、シスもしくはトランスジベンゾインデノフルオレン、トルクセン、イソトルクセン、スピロトルクセン、スピロイソトルクセン、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、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、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、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、ベンズオキサゾール、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-テトラアザピレン、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より成る基から選ばれ、ここで、夫々は、任意の所望の位置で、一以上の基R
1、R
2および/またはR
3により置換されてよく、および/または任意の所望の位置を介して芳香族もしくは複素環式芳香族環構造に結合してよい。
【0036】
ここで、基Ar
1は、夫々、式I中で隣接して示される構造要素、すなわち、Lおよび/またはQへの二個の単結合を有し、;基Ar
2は、単結合により基Lに結合する。単結合は、任意の所望の位置から基Ar
1および/またはAr
2から発することができる。
【0037】
本発明の、さらなる態様では、式(I)の構造単位中のmは、好ましくは、0または1である。
【0038】
本発明の、さらに好ましい態様では、式(I)の構造単位中のXは、m=1の場合には、同様に、CまたはP(Ph)(Ph=フェニル)、特に、好ましくは、Cである。
【0039】
式(I)の好ましい構造単位は、以下に示される:
【化3】
【0040】
式(I)の、特に、好ましい構造単位は、以下に示される:
【化4-1】
【化4-2】
【化4-3】
【0041】
式(I)の、特別に、好ましい構造単位は、以下に示される:
【化5-1】
【化5-2】
【0042】
上記示される、好ましい、特に、好ましいおよび特別に、好ましい構造単位中では、Ar
1およびAr
2に加えて、その他の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造は、一以上の基R
1により置換されてもよい。
【0043】
特に、式(I)の構造単位が、次の群より成る基から選ばれることが、好ましい:
a)以下の一般式(II)および/または(III)の電子輸送置換基を有する構造単位、
【化6】
【0044】
b)および/または以下の一般式(IV)および/または(V)の正孔輸送置換基を有する構造単位であって、
【化7】
【0045】
式中:破線は、ポリマーまたはコポリマー骨格への連結であり、R
1は、上記所与の意味を有し、各場合に、互いに独立して、o=0または1〜10である。
【0046】
ここで、電子輸送置換基を有する、特に、好ましい構造単位は、次の構造単位より成る基から選ばれ、
【化8】
【0047】
正孔輸送置換基を有する、特に、好ましい構造単位は、次の構造単位より成る基から選ばれ、
【化9】
【0048】
式中、各場合の破線は、ポリマーまたはコポリマー骨格への連結である。
【0049】
式(I)の構造単位を含む側鎖に加えて、本発明のポリマーは、少なくとも一つのさらなる構造単位を含む一以上のさらなる側鎖を含んでよい。
【0050】
本発明の目的のために、本発明のポリマーは、式(I)の構造単位に加えて、種々のさらなる構造単位を含む複数のさらなる側鎖を含むことも考えられる。この(これら)のさらなる構造単位は、好ましくは、電子輸送単位、正孔輸送単位、電荷中性単位および発光単位より成る群から選ばれる。
【0051】
本発明の、さらに好ましい態様では、本発明のポリマーは、好ましくは、一以上の一般式Iの構造単位に加えて、式Iの構造単位とは異なる少なくとも一つのさらなる構造単位を含む。これらは、特に、WO02/077060 A1およびWO2005/014689 A2に開示され、広範囲に挙げられるものである。これらは、参照として本願に組み込まれる。さらなる構造単位は、以下のクラスから生じることができる:
群1:ポリマーの正孔注入および/または正孔輸送特性に影響する単位;
群2:ポリマーの電子注入および/または電子輸送特性に影響する単位;
群3:群1および群2からの個々の単位の組み合わせを有する単位;
群4:電子蛍光発光に代えて電子燐光発光を得ることができる程度に、発光特性を変更する単位;
群5:いわゆる一重項状態から三重項状態への遷移を改善する単位;
群6:得られるポリマーの発光色に影響する単位;
群7:典型的には骨格として使用される単位;
群8:膜形態学特性および/または得られるポリマーのレオロジー特性に影響する単位。
【0052】
本発明の好ましいポリマーは、少なくとも1つの構造単位が電荷輸送特性を有するもの、すなわち、群1および/または群2からの単位を含むものである。
【0053】
正孔注入および/または正孔輸送特性を有する群1からの構造単位は、たとえば、トリアリールアミン、ベンジジン、テトラアリール-パラ-フェニレンジアミン、トリアリールホスフィン、フェノチアジン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、チアントレン、ジベンゾ-パラ-ジオキシン、フェノキサチン、カルバゾール、アズレン、チオフェン、ピロールおよびフラン誘導体と高HOMO(HOMO=最高占有分子軌道)を有するさらなるO-、S-もしくはN-含有へテロ環である。これらのアリールアミンおよびヘテロ環は、ポリマー中で、好ましくは、−5.8eV(真空レベルに対して)より大な、特に好ましくは、−5.5eVより大なHOMOを生じる。
【0054】
群1からの構造単位は、本発明のポリマー中の側鎖の形態であってよく、以下の式(VI)の構造単位である:
【化10】
【0055】
式中:破線は、ポリマー骨格への連結であり、記号Lは、式(I)に関連して同じ意味を有し、使用されるその他の記号は、以下の意味を有する:
Yは、N、B、Si(Ar
4)、SiR
5、Ge(Ar
4)、GeR
5、PおよびAsより成る基から選ばれる三価の単位であり;
Ar
5は、1以上の基R
1により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
Ar
6は、1以上の基R
1により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
R
5は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(Ar
3)
2、CN、NO
2、Si(R
2)
3、B(OR
2)
2、C(=O)Ar
3、P(=O)(Ar
3)
2、S(=O)Ar
3、S(=O)
2Ar
3、-CR
2=CR
2(Ar
3)、トシレート、トリフレート、OSO
2R
2、1〜40個のC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3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々は、1以上の基R
2により置換されてよく、1以上の隣接しないCH
2基は、R
2C=CR
2、C≡C、Si(R
2)
2、Ge(R
2)
2、Sn(R
2)
2、C=O、C=S、C=Se、C=NR
2、P(=O)(R
2)、SO、SO
2、NR
2、O、SもしくはCONR
2で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO
2で置き代えられてよい。)、または、1以上の基R
2により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれら構造の組み合わせであり;ここで二個以上の隣接する置換基R
5は、単共有結合または二価の基Zを介して互いに結合してもよく;
ここで、R
1、R
2、Ar
3、Ar
4およびZは、式(I)に関連して上記定義されるのと同じ意味を有する。
【0056】
式(VI)の構造単位の例は、以下である:
【化11】
【0057】
群1からのさらなる構造単位は、本発明のポリマー中の側鎖の形態であってよく、以下の式(VII)の単位である:
【化12】
【0058】
式中:破線は、ポリマー骨格への連結であり、
芳香族環の中央で終わる特定されない結合Lは、基R
1が、カルバゾールの1〜8位の夫々にあってもよいことを示し、
記号L、R
1およびはAr
5は、式(I)に関連して同じ意味を有し、および添え字iは、0、1、2、3、または4である。
【0059】
式(VIII)の構造単位の例は、以下である:
【化13】
【0060】
群1からのさらなる構造単位は、本発明のポリマー中の側鎖の形態であってよく、以下の式(VIII)の単位である:
【化14】
【0061】
式中:破線は、ポリマー骨格への連結であり、
芳香族環の中央で終わる特定されない結合Lは、記号R
1およびL
1が、カルバゾールの対応する1〜8位の位置の各々に夫々あってもよいことを示し、
記号L、R
1およびはAr
5および添え字iは、式(I)または(VIII)に関連して同じ意味を有し、および使用されるその他の記号と添え字は、以下の意味を有する:
L
1は、出現毎に同一であるか異なり、単共有結合または1〜20個のC原子を有する直鎖アキレン基、または3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキレン基(夫々は、1以上の基R
1により置換されてよく、1以上の隣接しないCH
2基は、R
2C=CR
2、C≡C、Si(R
2)
2、Ge(R
2)
2、Sn(R
2)
2、C=O、C=S、C=Se、C=NR
2、P(=O)(R
2)、SO、SO
2、NR
2、O、SもしくはCONR
2で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO
2で置き代えられてよい。)であり;
nは、0、1、2または3であり、ただし、n>1ならば、最大一個のL
1は、芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であってよく;
Ar
7は、1以上の基R
1により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造である。
【0062】
式(VIII)の構造単位の例は、以下である:
【化15】
【0063】
電子注入および/または電子輸送特性を有する群2からの構造単位は、たとえば、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、オキサジアゾール、キノリン、キノキサリン、アントラセン、ベンズアントラセン、ピレン、ペリレン、ベンズイミダゾール、トリアジン、ケトン、ホスフインオキシドおよびフェナジン誘導体のみならずトリアリールボランならびに低LUMO(LUMO=最低空分子軌道)を有するさらなるO-、S-もしくはN-含有へテロ環である。これらの単位は、ポリマー中で、好ましくは、−2.5eV(真空レベルに対して)未満の、特に、好ましくは、−2.7V未満のLUMOを生じる。
【0064】
本発明のポリマーは、正孔移動性を増加する構造と電子移動性を増加する構造(すなわち、群1および2からの単位)が互いに直接結合している構造または正孔移動性と電子移動性の双方を増加する構造を含む群3からの単位を含むことが好ましいかもしれない。これら単位の幾つかは、エミッターとして役立ち、発光色を緑色、黄色あるいは赤色にシフトすることができる。それゆえ、それらの使用は、たとえば、元来が青色発光のポリマーからの他の発光色の生成のために適している。
【0065】
群4からの構造単位は、室温でさえも、高効率で三重項状態から発光することができるものであり、すなわち、電子蛍光発光の代わりに電子燐光発光を呈し、エネルギー効率の増加を引き起こすことが多い。この目的のために適するのは、まず、36より大な原子番号を有する重い原子を含む化合物である。好ましい化合物は、上記条件を満足するdあるいはf遷移金属を含むものである。ここで、特に好ましいものは、8乃至10属(Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt)からの元素を含む対応する構造単位である。ここで、本発明のポリマーのために適する構造単位は、たとえば、種々の錯体であり、たとえば、WO 02/068435 A1、WO 02/081488 A1、EP 1239526 A2およびWO 2004/026886 A2に記載されている。対応するモノマーは、WO 02/068435 A1およびWO 2005/042548 A1に記載されている。
【0066】
群4からの構造単位は、本発明のポリマー中の側鎖の形態であってよく、以下の式(IX)の単位である:
【化16】
【0067】
式中:破線は、ポリマー骨格への連結であり、使用される記号と添え字は、以下の意味を有する:
L
2およびL
3は、互いに独立して、出現毎に同一であるか異なり、単座または多座リガンドであり;
Mは、好ましくは、遷移金属、主族金属、ランタノイドもしくはアクチノイドであり;
rは、リガンドL
2およびL
3のデンチィシティと金属Mの配位数に応じて、0、1、2、3、4、5、6または7である。
【0068】
単座もしくは多座リガンドは、金属と一以上の配位結合を形成することができる化合物を意味するものと解される。リガンドは、好ましくは、中心金属をもつ有機金属化合物単位を形成する。有機金属化合物単位は、好ましくは、有機金属配位化合物である。有機金属配位化合物は、リガンドとしての有機化合物により囲まれた化合物の中心に金属原子またはイオンを有する化合物を意味するものと解される。有機金属配位化合物は、追加的に、リガンドの炭素原子が、配位結合を介して中心金属に結合することを特徴とする。
【0069】
さらに、有機リガンドは、キレートリガンドであることが好ましい。キレートリガンドは、二個以上の原子を介して中心金属に対応して結合することができる二または多座リガンドを意味するものと解される。
【0070】
リガンドL
2およびL
3は、好ましくは、以下の式(X)により表される単位(以下のリガンド単位として言及される)を含む有機リガンドである。
【化17】
【0071】
式中、矢が向かう原子は、金属原子に配位され、数2〜5および8〜11は、C原子を識別するための番号付を単に表す。式(X)の有機リガンド単位は、2、3、4、5、8、9、10および11位の水素に代えて、互いに独立して、C
1−6アルキル、C
6−20アリール、5〜14員ヘテロアリールおよびさらなる置換基より成る群から選ばれる置換基を有してよい。
【0072】
ここで使用される表現「C
1−6アルキル」は、1〜6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐アルキルを指す。このような炭素原子の例は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル(1-メチルプロピル)、tert-ブチル、イソ-ペンチル、n-ペンチル、tert-ペンチル(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(ネオペンチル)、1-エチルプロピル、2-メチルブチル、n-ヘキシル、イソヘキシル、1,2-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルプロピル、1-エチル-2-メチルプロピル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,2,2-トリメチルプロピル、1-エチルブチル、1-メチルブチル、1,1-ジメチルブチル、2,2-ジメチルブチル、1,3-ジメチルブチル、2,3-ジメチルブチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、1-メチルペンチル、2-メチルペンチル、3-メチルペンチル等であって、ここで、メチルとエチルが、好ましい。
【0073】
表現「C
6−20アリール」は、6〜20個の炭素原子を有する芳香族環構造を指す。本発明の意味での芳香族もしくは複素環式芳香族環構造は、必ずしも芳香族もしくは複素環式芳香族基のみを含む構造ではなく、加えて、複数の芳香族もしくは複素環式芳香族基は、たとえば、sp
3混成のC、O、N等の短い非芳香族単位(H以外の原子は、10%より少なく、好ましくは、5%より少ない)により中断されていてもよい構造を意味するものと解される。
【0074】
芳香族基は、モノ環式もしくはポリ環式であってよく、すなわち、それらは一個の環(たとえば、フェニル)または二個以上の環を含んでもよく、縮合(たとえば、ナフチル)、共有結合(たとえば、ビフェニル)または縮合と連結環の組み合わせであってもよい。好ましいのは、完全に共役した芳香族基である。
【0075】
好ましい芳香族環構造は、たとえば、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ジヒドロフェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレンおよびスピロビフルオレンである。
【0076】
「5〜14員ヘテロアリール」は、一以上の炭素原子が、N、OまたはSにより置き代えられた芳香族基を意味するものと解される。それらの例は、以下の通りである:ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、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、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-チアジアゾール等の五員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジン等の六員環、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、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、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、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、ベンズイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、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、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン等の縮合基またはこれらの基の組み合わせである。ヘテロアリール基は、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フッ化アルキルまたはさらなるアリールもしくはヘテロアリール基により置換されてもよい。
【0077】
式(X)のリガンド単位上のさらなる可能な置換基は、シリル、スルホ、スルホニル、ホルミル、アミン、イミン、ニトリル、メルカプト、ニトロ、ハロゲン、ヒドロキシまたはこれら基の組み合わせより成る基から選択される。好ましい置換基は、たとえば、アルキル、アルコキシのような溶解促進基、フッ素、ニトロもしくはニトリルのような電子吸引基またはポリマー中でガラス転移温度(Tg)を増加するための置換基である。特に、好ましい置換基は、たとえば、F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR
2、-C(=O)R、-C(=O)Rおよび-N(R)
2であって、ここで、Rは、水素、アルキルもしくはアリール、随意に置換されたシリル、4〜40個、好ましくは6〜20個のC原子を有するアリールおよび1〜22個のC原子を有する直鎖あるいは分岐アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくアルコキシカルボニルオキシであって、1以上の水素原子は、FもしくはClで随意に置き代えられてもよい。
【0078】
式(X)のリガンド単位のフェニル環もしくはピリジル環上の二個の隣接する炭素原子は、-CH=CH-CH=CH-基を介してブリッジすることがさらに好ましく、ここで、フェニル環の場合にはナフチル単位が生成し、ピリジル環の場合にはアザナフチル単位が生成する。これらは、二個の隣接する炭素原子を介してブリッジするさらなる-CH=CH-CH=CH-基を順に有してもよい。さらなる好ましい態様では、5および8位の炭素原子は、CH=CH基を介してブリッジする。リガンド単位のフェニル単位間のさらなるブリッジは、二価の(CH
3)C-単位であることができ、好ましくは、さらなる六員環を形成するように結合する。
【0079】
式(X)のリガンドの好ましい例は、以下の化合物(X-1)〜(X-10)である。
【化18】
【0080】
本発明の目的のために、特に、好ましいのは、(X-1)、(X-3)および(X-10)の化合物である。
【0081】
さらに、リガンドL
2は、好ましくは、2-、3-、4-、5-、8-、9-、10-もしくは11-位で、C原子を介してポリマー骨格に結合する。リガンドは、特に、好ましくは、9または11位を介して、特に、9位を介してポリマー骨格に結合する。
【0082】
ポリマー骨格に結合する上記言及したリガンドL
2に加えて、配位化合物は、ポリマー骨格に結合しないさらなるリガンドL
3を含んでもよい。これらのさらなるリガンドは、どのH原子もポリマーへの結合により置き代えられないという相違により、上記言及したリガンドL
2と同様に定義される。換言すれば、このリガンドは、好ましくは、対応する位置でのポリマーへの結合に代えて水素ラジカルを含む。さらなるリガンドの好ましい例は、上記言及したものと同じである。特に、好ましい例は、上記言及した式(X-1)〜(X-10)のリガンドである。さらなるリガンドは、特に、好ましくは、式(X-1)、(X-3)および(X-10)のリガンドである。
【0083】
金属リガンド配位化合物の金属は、好ましくは、遷移金属、主族金属、ランタノイドまたはアクチノイドである。金属が、主族金属であるならば、そこで、好ましくは、第三、第四もしくは第五主族からの金属、特に、錫である。金属が、遷移金属であるならば、そこで、好ましくは、Ir、Ru、Os、Pt、Zn、Mo、W、RhまたはPd、特に、IrおよびPtである。Euは、ランタノイドとして好ましい。
【0084】
金属が遷移金属、特に、四座配位、五座配位もしくは六座配位遷移金属である金属リガンド配位化合物は、特に、好ましくは、クロム、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、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀および金、特に、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、イリジウム、白金、銅、銀および金から成る群より選ばれる。非常に特に好ましいのは、イリジウムと白金である。ここで、金属は、種々の酸化状態であることができる。ここで、上記金属は、好ましくは、Cr(0)、Cr(II)、Cr(III)、Cr(IV)、Cr(VI)、Mo(0)、Mo(II)、Mo(III)、Mo(IV)、Mo(VI)、W(0)、W(II)、W(III)、W(IV)、W(VI)、Re(I)、Re(II)、Re(III)、Re(IV)、Ru(II)、Ru(III)、Os(II)、Os(III)、Os(IV)、Rh(I)、Rh(III)、Ir(I)、Ir(III)、Ir(IV)、Ni(0)、Ni(II)、Ni(IV)、Pd(II)、Pt(II)、Pt(IV)、Cu(I)、Cu(II)、Cu(III)、Ag(I)、Ag(II)、Au(I)、Au(III)およびAu(V)の酸化状態であり、非常に、特に好ましくは、Mo(0)、W(0)、Re(I)、Ru(II)、Os(II)、Rh(III)、Ir(III)、Pt(II)およびCu(I)、特に、Ir(III)およびPt(II)である。
【0085】
本発明の好ましい態様では、金属は、1、2、3または4個のリガンドを有する四座配位金属である。こうして、リガンドは、単座、二座、三座または四座リガンドである。金属が一個のリガンドに配位するならば、それは四座リガンドである。金属が二個のリガンドに配位するならば、それは両リガンドが二座リガンドであるか、一個が三座リガンドであり一個が単座リガンドである。金属が三個のリガンドに配位するならば、一個のリガンドが二座リガンドであり、二個が単座リガンドである。金属が四個のリガンドに配位するならば、すべてのリガンドが単座リガンドである。
【0086】
本発明のさらに好ましい態様では、金属は、1、2、3、4、5または6個のリガンドを有する六座配位金属である。こうして、リガンドは、単座、二座、三座、四座、五座または六座リガンドである。金属が一個のリガンドに配位するならば、それは六座リガンドである。金属が二個のリガンドに配位するならば、それは両リガンドが三座リガンドであるか、一個が二座リガンドであり一つが四座リガンドであるか、一個が単座リガンドであり一個が五座リガンドであるかの何れかである。金属が三個のリガンドに配位するならば、すべての三個のリガンドが二座リガンドであるか、一個が三座リガンドで、一個が二座リガンドで、一個が単座リガンドであるかの何れかである。金属が四個のリガンドに配位するならば、一個のリガンドが三座リガンドで、三個が単座リガンドであるか、二個が二座リガンドで二個が単座リガンドである。金属が五個のリガンドに配位するならば、一個が二座リガンドで、四個が単座リガンドである。金属が六個のリガンドに配位するならば、すべてのリガンドが単座リガンドである。
【0087】
有機配位化合物の金属中心は、好ましくは、酸化状態が0の金属原子であり、金属配位化合物は、好ましくは、電気的に中性の化合物である。
【0088】
非常に、特に、好ましい態様では、金属中心は、PtまたはIrである。金属中心がPtならば、好ましくは、配位数4を有する。Irの場合には、配位数は、好ましくは、6である。
【0089】
さらに、上記のように、Ptが式(X)の二個のリガンド単位により配位され、Irが式(X)の三個のリガンド単位により配位されることが好ましい。
【0090】
したがって、金属の配位数が4で、リガンドL
2およびL
3が、夫々二座であるならば
rは、好ましくは、1であり、金属の配位数が6で、リガンドL
2およびL
3が、夫々二座であるならば、rは、好ましくは、2である。
【0091】
式(IX)の構造単位の例は、以下である:
【化19】
【0092】
群5からの構造単位は、一重項状態から三重項状態への遷移を改善するものであり、群4からの構造単位のサポートに使用され、これら構造要素の燐光特性を改善する。この目的のために適するものは、特に、カルバゾールおよび架橋カルバゾール2量体単位であり、たとえば、WO 2004/070772 A2およびWO 2004/113468 A1に記載されている。また、この目的のために適するものは、ケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシド、スルホン、シラン誘導体および類似化合物であり、たとえば、WO 2005/040302 A1に記載されている。
【0093】
上記言及されたものに加えて、群6からの構造単位は、上記群の範囲に入らない少なくとも一つのさらなる芳香族構造もしくは別の共役構造を有するものであり、すなわち、電荷担持移動性に関する影響が少ししかなく、有機金属錯体でなく、一重項-三重項遷移に影響しないものである。この型の構造要素は、得られるポリマーの発光色にも影響することができる。それゆえ、単位に応じて、それらはエミッターとしても使用されることもできる。ここで好ましいのは、6〜40個のC原子を有する芳香族構造およびまたトラン、スチルベンあるいはビスチリルアリーレン誘導体であり、夫々は1以上の基Rにより置換されていてもよい。ここで特に好ましいものは、1,4-フェニレン、1,4-ナフチレン、1,4-あるいは9,10-アントリレン、1,6-、2,7-あるいは4,9-ピレニレン、3,9-あるいは3,10-ペリレニレン、4,4’-ビフェニリレン、4,4”-テルフェニリレン、4,4’-ビ-1,1’-ナフチリレン、4,4’-トラニレン、4,4’-スチルベニレン、4,4”-ビススチリルアリーレン、ベンゾチアジアゾールおよび対応する酸素誘導体、キノキサリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、ビス(チオフェニル)アリーレン、オリゴ(チオフェニレン)、フェナジン、ルブレン、ペンタセンまたはペリレン誘導体の組み込みであり、好ましくは、置換され、または、好ましくは、共役プッシュ-プル系(ドナーおよびアクセプター置換基により置換された系)、または、好ましくは、置換されたスクアリンもしくはキナクリドンのような系である。
【0094】
群7からの構造単位は、ポリマー骨格として典型的に使用される6〜40個のC原子を有する芳香族構造を含む単位である。これらは、たとえば、4,5-ジヒドロピレン誘導体、4,5,9,10-テトラヒドロピレン誘導体、フルオレン誘導体、9,9’-スピロビフルオレン誘導体、フェナントレン誘導体、9,10-ジヒドロフェナントレン誘導体、5,7-ジヒドロジベンゾオキセピン誘導体ならびにシス-およびトランス-インデノフルオレン誘導体である。
【0095】
群8からの構造単位は、ポリマーの膜形態学特性および/またはレオロジー特性に影響する単位であり、たとえば、シロキサン、長鎖アルキルまたはフッ化物基のみならず、特に、たとえば、液晶生成単位もしくは架橋結合可能基のような剛直あるいは柔軟な単位である。
【0096】
本発明のポリマーの側鎖の形態であってよいさらなる構造単位は、以下の式(XI)の単位である:
【化20】
【0097】
式中:破線は、ポリマー骨格への連結であり、芳香族環の中央で終わる特定されない結合は、記号R
1、LおよびL
1が各々、芳香族環のフリーの位置に夫々あってもよいことを示し、記号R
1、LおよびはL
1と添え字iおよびnは、式(I)または(VI)と関連して同じ意味を有し、および使用されるその他の記号は、以下の意味を有する:
VおよびWは、互いに独立して、C(Ar
3)
2、C(R
5)
2、Si(Ar
3)
2、Si(R
5)
2、Ge(Ar
3)
2、Ge(R
5)
2、C=O、O、S、Se、N(Ar
4)、N(R
5)、P(Ar
4)、P(R
5)、P=O(Ar
3)、P=O(R
5)、Bおよび(R
5)
2COより成る基から選ばれ;
Ar
8は、1以上の基R
1により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するモノあるいはポリ環式の芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、
ここで、記号R
5、Ar
3およびAr
4は、上記定義されるのと同じ意味を有する。
【0098】
式(XI)の構造単位中のラジカルVおよびWの意味に応じて、構造単位は、群1、2、5、6または8からの一個であることができる。
【0099】
式(XI)の構造単位の例は、以下である:
【化21】
【0100】
本発明の好ましいポリマーは、式(I)の構造単位に加えて、群1乃至8から選ばれる1以上の単位を同時に追加的に含むことが好ましい。1つの群からの1以上のさらなる構造単位が、同時に存在することが同様に好ましいかもしれない。
【0101】
ここで、本発明の好ましいポリマーは、少なくとも一つの式(I)の構造単位に加えて、群7からの単位をも、ポリマー中の構造単位の合計数を基礎として、特に、好ましくは、少なくとも50モル%のこれらの単位を含む。
【0102】
同様に、本発明の好ましいポリマーは、電荷輸送または電荷注入を改善する単位、すなわち、群1および/または2からの単位を、機能的側鎖が吊り下がる全繰り返し単位を基礎として、特に、好ましくは、これら単位を0.5〜30モル%の割合で含むことが好ましく、1〜10モル%のこれら単位の割合が、非常に、特に、好ましい。繰り返し単位は、モノマーの重合によりポリマー中に組み込まれる全原子を含む。
【0103】
さらに、本発明のポリマーは、群7からの構造単位と群1および/または2からの単位を、特に、群7からの単位を少なくとも50モル%と群1および/または2からの単位を0.5〜30モル%を含むことが、特に、好ましい。
【0104】
本発明のポリマーは、ホモポリマーかコポリマーのいずれかである。本発明のポリマーは、直鎖か分岐であってよい。一以上の式(I)の構造単位に加えて、本発明のコポリマーは、上記言及した群1乃至8からの1以上の単位を可能であれば含んでもよい。
【0105】
本発明のコポリマーは、ランダム、交互もしくはブロック様構造または交互状の複数のこれらの構造であることができる。本発明のコポリマーは、特に、好ましくは、ランダムもしくはブロック様構造である。コポリマーは、特に、好ましくは、ランダムもしくはブロック様コポリマーである。ブロック様構造を有する上記コポリマーを得ることができる方法とこの目的のために特に好ましい構造要素は、たとえば、WO 2005/014688 A2に詳細に記載されている。これは、参照として本願に組み込まれる。ポリマーは、樹状構造であってもよいことが、同様に再度この時点で強調されねばならない。
【0106】
本発明によるポリマーを純粋物としてだけではなく、その代わりに任意の所望の型のさらなるポリマー状、オリゴマー状、樹状もしくは低分子量物質と一緒に、混合物(ブレンド)として使用することが追加的に選好されてもよい。これらは、たとえば、電子特性を改善するか、それ自体、発光し得る。前記のとおり、少なくとも一つの本発明のポリマー成分を含む混合物は、「混合物」または「ブレンド」と呼ばれる。
【0107】
したがって、本発明は、さらに、本発明による1以上のポリマーと、1以上の更なるポリマー状、オリゴマー状、樹状または低分子量物質を含むポリマー混合物(ブレンド)に関する。
【0108】
本発明による混合物中の好ましい低分子量物質は、発光化合物である。発光化合物は、好ましくは、以下の式(XII)の化合物である:
【化22】
【0109】
ここで、MとL
3は、式(IX)に関連して上記と同じ意味を有し、kは、リガンドL
3のデンチィシティと金属Mの配位数に応じて、1、2、3、4、5、6、7または8である。
【0110】
本発明は、さらに、本発明による一以上のポリマーまたは混合物を一以上の溶媒中に含む溶液および調合物に関する。このような溶液を調製することができる方法は、当業者により知られ、たとえば、WO 02/072714 A1、WO 03/019694 A2およびそこに引用された文献に記載されている。
【0111】
これらの溶液は、たとえば、表面被覆法(たとえば、スピンコーティング)もしくは印刷プロセス(たとえば、インクジェット印刷)により薄いポリマー層を製造するために使用することができる。適切で、好ましい溶媒は、たとえば、トルエン、アニソール、キシレン、メチルベンゾエート、ジメチルアニソール、メシチレン、テトラリン、ベラトールおよびテトロヒドロフランならびにそれらの混合物である。
【0112】
本発明は、追加的に、本発明のポリマーの製造方法に関し、ポリマーは、カチオン性もしくはアニオン性、開環、フリーラジカルもしくは触媒重合により調製されることを特徴とする。ここで、以下の式(Ia)および(VIa)〜(XIa)のモノマーは、互いに結合することができ、ホモポリマーを形成するか、コポリマーを形成するかの何れかである。
【0113】
したがって、本発明は、以下の式(Ia)の化合物にも関する:
【化23】
【0114】
式中、使用される記号と添え字は、式(I)に関連して同じ意味を有し、記号Pは、重合可能基である。
【0115】
重合可能基は、好ましくは、イオン性、開環、フリーラジカルおよび/または触媒重合によりさらなる重合可能基と反応し、ポリマーを形成する。
【0116】
重合可能基は、好ましくは、二重共有結合またはオキシラン環を含む。ここで、以下の重合可能基を使用することができる:
【化24】
【0117】
式中、破線の結合は、記号Lへの連結を示す。
【0118】
本発明にしたがって好ましい式(Ia)の化合物は、以下である:
【化25】
【0119】
本発明は、さらに、式(Ia)の化合物を含む組成物に関する。式(Ia)の化合物に加えて、本発明の組成物は、一以上のさらなる重合可能化合物を含んでもよい。ここで、一以上のさらなる重合可能化合物は、好ましくは、以下の化合物より成る群から選ばれる:
【化26】
【0120】
式中、使用される記号と添え字は、上記定義されるのと同じ意味を有する。
【0121】
式(IIa)および(VIa)〜(XIa)の好ましい化合物は、以下である:
【化27-1】
【化27-2】
【化27-3】
【0122】
本発明による組成物は、好ましくは、溶媒または溶媒混合物を含んでもよい。
【0123】
組成物は、さらに、安定剤、フィルム形成を支援する物質、増感剤等のさらなる補助剤を含んでもよい。
【0124】
本発明の組成物は、ポリマーの調製のために使用することができる。ポリマーの調製は、好ましくは、カチオン性もしくはアニオン性、フリーラジカル、開環もしくは配位重合より実行される。
【0125】
ポリマーは、溶媒または溶媒混合物中に順に溶解されてよく、電子素子の製造に適する調合物を得る。
【0126】
本発明のブレンドの好ましい態様では、ホスト分子は、以下の式(XIII)のカルバゾール化合物から選ばれ、
【化28】
【0127】
使用される記号と添え字は、以下の意味を有する:
Ar
9は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の基R
6により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
R
6は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(Ar
10)
2、CN、NO
2、Si(R
7)
3、B(OR
7)
2、C(=O)Ar
10、P(=O)(Ar
10)
2、S(=O)Ar
10、S(=O)
2Ar
10、-CR
7=CR
7(Ar
10)、OSO
2R
7、1〜40個のC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3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々は、1以上の基R
7により置換されてよく、1以上の隣接しないCH
2基は、R
7C=CR
7、C≡C、Si(R
7)
2、Ge(R
7)
2、Sn(R
7)
2、C=O、C=S、C=Se、C=NR
7、P(=O)(R
7)、SO、SO
2、NR
7、O、SもしくはCONR
7で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO
2で置き代えられてよい。)、または、各場合に、1以上の基R
7により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、または、1以上の基R
7により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、またはこれら構造の組み合わせであり;ここで二個以上の置換基R
6および/またはR
7は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造を互いに形成してもよく;
Ar
10は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の基R
7により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
R
7は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、1〜20個のC原子を有する脂肪族、芳香族および/または複素環式芳香族炭化水素基または夫々、1以上の基Rにより置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで二個以上の置換基R
7は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族あるいは複素環式芳香族環構造を互いに形成してもよく;
Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、D、N(Ar
10)
2、1〜5個のC原子を有する直鎖アルキル基、または3〜5個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル基(各場合に、1以上の隣接しないCH
2基は、-R
8C=CR
8-もしくは-O-で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよい。)、または、夫々、1以上の基R
7により置換されてよい6〜16個のC原子を有するアリール基もしくは2〜16個のC原子を有するヘテロアリール基もしくはスピロビフルオレン基、またはこれら構造の組み合わせであり;ここで二個以上の置換基R
7は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族あるいは複素環式芳香族環構造を互いに形成してもよく;
uは、出現毎に同一であるか異なり、0、1、2、3または4であり;
vは、出現毎に同一であるか異なり、0、1、2、3または4であり;および
wは、出現毎に同一であるか異なり、1、2、3、4または5である。
【0128】
wが、1であるならば、これは、式(III)の化合物中のAr
9が二価の基であることを意味する。wが、1超であるならば、これは、3個以上のカルバゾール基が、式(III)の化合物中の芳香族環構造Ar
9に結合することを意味する。式(III)の化合物中、Ar
9は、w=2に対して三価の基であり、対応してw>2に対して、多価基である。添え字wは、好ましくは、1または2、特に、好ましくは、w=1である。
【0129】
本発明にしたがって使用される式(III)のカルバゾール化合物は、好ましくは、120℃より高い、特に、好ましくは、140℃より高いガラス転移温度T
gを有する。
【0130】
本発明の目的のために式(III)のカルバゾール化合物は、主として、マトリックス材料としておよび/または正孔輸送材料として機能する。本発明の意味での、正孔輸送材料は、好ましくは、−5.4eV超のHOMOにより特徴づけられる。本発明の意味での、電子輸送材料は、好ましくは、−2,4eV未満のLUMOにより特徴づけられる。HOMOおよびLUMO位置とエネルギーギャップは、好ましくは、サイクリックヴォルタンメトリーにより測定される。
【0131】
本発明の好ましい態様では、式(III)の化合物中の添え字uは、出現毎に同一であるか異なり、0または1である。添え字uは、特に、好ましくは、0である。
【0132】
ある態様では、式(III)の化合物中の添え字vは、好ましくは、出現毎に同一であるか異なり、0、1または2であり、特に、好ましくは、0または1である。添え字vが1であるならば、置換基R
6は、好ましくは、カルバゾールの5位または7位に結合し、特に、好ましくは、5位に結合する。添え字vが2であるならば、置換基R
6は、好ましくは、カルバゾールの5位および7位に結合する。
【0133】
明確さのために、カルバゾールの位置の番号付けが、以下の式で示される。
【化29】
【0134】
式(III)中の好ましい基Ar
9とR
7は、フェニルおよび/またはナフチル基のみ、または2個以下の縮合芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を有するが、より大きい縮合芳香族構造を有さない複素環式芳香族基を含む。好ましいAr
9とR
7は、それゆえ、フェニルおよび/またはナフチル基または、たとえば、ビフェニル、フルオレンおよびスピロビフルオレン等のこれらの構造の結合から構築される芳香族環構造である。
【0135】
特に、好ましい基Ar
9は、1以上の基R
6により置換されてよい1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、1,3,5-ベンゼン、3,3’-ビフェニル、4,4’-ビフェニル、1,3,5-トリフェニルベンゼン、トリフェニルアミン、2,7-フルオレニレン、1以上の基R
6により置換されていてよい2,7-スピロビフルオレニレン、1以上の基R
6により置換されていてよいインデノフルオレニレン、1以上の基R
6により置換されていてよい4,4’”-(1,1’:2’,1”,2”,1’”-クアテルフェニル)、4,4’-(2,2’-ジメチルビフェニル)、4,4’-(1,1’-ビナフチル)、4,4’-スチルベニルおよびジヒドロフェナントレニルより成る基から選ばれる。
【0136】
カルバゾール化合物の、特に、好ましい基R
7は、同一であるか異なり、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、2-カルバゾリル、3-カルバゾリル、9-カルバゾリル、トリフェニルアミン、ナフチルジフェニルアミンおよびジナフチルフェニルアミンより成る基から選ばれ、夫々は、1以上の基Rにより置換されてよい。ここで、最後に言及した二つの基は、ナフタレンを介して1-あるいは2-位で、またはフェニル基を介して結合されてよい。ここで、2-あるいは3-カルバゾリル基は、好ましくは、芳香族基Ar
9により、窒素上で置換される。
【0137】
式(III)の化合物のさらに好ましいものは、記号Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、D、N(Ar
10)
2、または1〜5個のC原子を有する直鎖アルキル基、または3〜5個のC原子を有する分岐アルキル基(各場合に、1以上の隣接しないCH
2基は、-R
8C=CR
8-もしくは-O-で置き代えられていてもよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよい)、または6〜16個のC原子を有するアリール基、または2〜16個のC原子を有するヘテロアリール基、またはスピロビフルオレン基(夫々は、1以上の基R
7により置換されてよい。)、または2個のこれらの構造の組み合わせを表わす。特に好ましい基Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、D、メチル、エチル、イソプロピル、tert-ブチルであり、各場合に、1以上のH原子は、Fで置き代えられてよく、またはフェニル、ナフチルもしくはスピロビフルオレニル基であり、各場合に、1以上のR基により置換されていてもよく、または2個のこれらの構造の組み合わせである。溶液から加工される化合物の場合には、10個までのC原子を有する直鎖あるいは分岐鎖アルキル鎖が、特に、好ましい。置換基としての臭素、ボロン酸あるいはボロン酸誘導体は、本発明による更なる化合物の、たとえば、ポリマー、オリゴマーまたはデンドリマーの調製のための中間化合物としての、この化合物の使用のために特に好まれる。
【0138】
式(III)の化合物の更に好ましいものは、記号R
6は、出現毎に同一であるか異なり、好ましい置換基Rにしたがって定義され、またはAr
10もしくはFを表わす。
【0139】
式(III)のさらに好ましい化合物の例は、以下に示す構造(III-1)〜(III-91)である。
【化30-1】
【化30-2】
【化30-3】
【化30-4】
【化30-5】
【化30-6】
【化30-7】
【化30-8】
【化30-9】
【化30-10】
【化30-11】
【化30-12】
【0140】
本発明にしたがって使用される式(III)のカルバゾール化合物は、WO 2008/086851に記載されるとおりに、有機化学の標準的方法により合成することができる。この明細書の内容も、参照として本発明に組み込まれる。
【0141】
このように、2-ニトロビフェニル誘導体が、トリアルキルホスフィットと反応して対応するカルバゾール誘導体を得ることができることが知られている(M. Tavasli et al., Synthesis 2005, 1619-1624)。この反応は、まず、対応するアリール置換2-ニトロビフェニル誘導体を構築することにより2-アリール置換カルバゾール誘導体を構築するために使用することができ、引き続きトリアルキルホスフィットと反応する。2-アリール置換カルバゾール誘導体は、二臭素化芳香族化合物と標準条件下でハートビッヒ-ブッフバルトカップリングによってカップルし、式(III)の化合物を得ることができる。ハートビッヒ-ブッフバルトカップリングを実行する種々の方法と反応条件は、有機合成分野の当業者に知られている。二臭素化芳香族化合物に代えて、異なる脱離基、たとえば、一般的に、塩素、ヨウ素、トリフレート、トシレートあるいはスルホネートを含む対応する化合物を使用することも可能である。三置換芳香族化合物あるいは更に多くの脱離基を含む化合物の使用は、添字wが、2以上である式(III)の化合物を対応して合成することを可能とする。
【0142】
式(III)の化合物の合成は、以下のスキーム1で示されるが、明確化のために、wは、1であるように選択され、置換基RまたはR
6は、示されていない:
スキーム1:
【化31】
【0143】
上記言及されたカルバゾール化合物に加えてまたはその代替として、存在するホスト分子は、好ましくは、純粋炭化水素化合物、特に、芳香族炭化水素化合物である。
【0144】
ここで。特に、好ましいものは、一般式(XIV)または(XV)の中性化合物である。
【化32】
【0145】
使用される記号と添え字は、以下が適用される:
X
1は、出現毎に同一であるか異なり、CR
8であり、または、二個の直接隣接する基X
1は、以下の式(XVI)の単位であり、
【化33】
【0146】
式中、破線の結合は、単位の隣接するC原子への結合を示し、
Y
1は、出現毎に同一であるか異なり、単結合またはC(R
8)
2、C(=C(R
8)
2)、Si(R
8)
2、C(R
8)
2-C(R
8)
2またはCR
8=CR
8から選ばれる基であり;
Z
1は、出現毎に同一であるか異なり、CR
8であり;
R
8は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、夫々、1以上の基R
10により置換されてよい1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル、アルケニルもしくはアルキニル基、または各場合に1以上の基R
10により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、またはこれら構造の組み合わせであり;ここで二個以上の隣接する置換基R
8は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造を互いに形成してもよく;または一般式(XVII)の単位であり;
【化34】
【0147】
式中、破線の結合は、単位の隣接するC原子への結合を示し;
R
9は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、1以上の基R
8により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
R
10は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、1〜20個のC原子を有する脂肪族、芳香族および/または複素環式芳香族基であって、さらに、H原子は、Fにより置き代えられてよく; ここで二個以上の隣接する置換基R
10は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造を互いに形成してもよく;
xは、1または2である。
【0148】
中性化合物およびそれゆえ式(XIV)のカルバゾール化合物も、好ましくは、70℃より高い、特に、好ましくは、100℃より高い、非常に、特に、好ましくは、110℃より高いガラス転移温度T
gを有する。
【0149】
式(XIV)から明らかなとおり、x=2は、3,5-位で置換された二個のアリール基が、フルオレンまたは対応する誘導体の9,9’-位で化合物中で結合し、n=1は、一個のこのようなアリール基とさらなる基R
9が存在することを意味する。
【0150】
本発明の一つの態様では、記号X
1は、好ましくは、出現毎に同一であるか異なり、CR
8である。
【0151】
式(XIV)の単位中の記号Z
1は、好ましくは、CR
8である。
【0152】
式(XIV)の化合物の好ましい態様は、式(XVIII)、(XIX)および(XX)の化合物である。
【化35】
【0153】
式中、使用される記号と添え字は、上記に示される意味を有する。
【0154】
式(XXI)、(XXII)および(XXIII)の化合物が、さらに、好ましい。
【化36】
【0155】
式中、使用される記号と添え字は、上記に示される意味を有する。
【0156】
本発明の好ましい態様では、x=2である。
【0157】
式(XIV)の化合物のさらに好ましい態様は、式(XXIV)の化合物である。
【化37】
【0158】
式中、使用される記号と添え字は、上記に示される意味を有する。
【0159】
本発明の、特に、好ましい態様は、以下の式(XXV)、(XXVI)および(XXVII)の化合物である。
【化38】
【0160】
式中、使用される記号と添え字は、上記に示される意味を有する。
【0161】
本発明のさらなる態様では、上記言及した式(XIV)〜(XXVII)の化合物中のR
8は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の非芳香族基R
8により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造である。さらに好ましい置換基R
8は、これらが、本発明のさらなる化合物の合成における価値ある中間体であることから、ハロゲン、好ましくは、BrおよびI、O-トシレート、O-トリフレート、OSO
2R
10、B(OR
10)
2およびSn(R)
310、特に、好ましくは、Brである。
【0162】
本発明のさらに好ましい態様では、上記言及した式(XIV)〜(XXVII)の化合物中のすべての記号R
8は、同一に選ばれる。この選好は、化合物のより簡単な合成入手性により説明することができる。
【0163】
式(XIV)〜(XXVII)の好ましい化合物の例は、以下に示す式(XIV−1)〜(XIV−32)の化合物である。
【化39-1】
【化39-2】
【化39-3】
【化39-4】
【化39-5】
【0164】
ここで、特に、好ましい式の化合物は、式(XV−1)の化合物である。
【化40】
【0165】
本発明のさらなる態様によれば、中性化合物は、式(XXVIII)の化合物である。
【化41】
【0166】
式中、R
8は、式(XIV)に関連して示される意味を採用することができる。
【0167】
本発明のなおさらなる態様によれば、中性化合物は、式(XXIX)の化合物である。
【化42】
【0168】
式中、R
8は、式(XIV)に関連して示される意味を採用することができる。
【0169】
式(XXIX)の、特に、好ましい中性化合物は、以下の構造である:
【化43】
【0170】
本発明による式(XIV)の化合物は、当業者に一般的に知られる合成方法により調製することができる。本発明による対称置換された化合物に使用される出発化合物は、たとえば、3,3’,5,5’-テトラブロモベンゾフェノン(Eur.J.Org.Chem.2006,2523-2529)であり得る。これが、たとえば、スキーム2にしたがって、置換あるいは非置換2-リチオビフェニル、2-リチオジフェニルエーテル、2-リチオジフェニルチオエーテル、2-(2-リチオフェニル)-2-フェニル-1,3-ジオキサンもしくは2-リチオフェニルジフェニルアミンと反応して、対応するトリアリールメタノールを得、ついで、酸性条件下、たとえば、酢酸と臭化水素等の鉱酸の存在下、環化される。この反応に必要とされる有機リチウム化合物は、n-ブチルリチウム等のアルキルリチウム化合物を使用して、対応するアリール臭化物(2-ブロモビフェニル、2-ブロモジフェニルエーテル、2-ブロモジフェニルチオエーテル、2-(2-ブロモフェニル)-2-フェニル-1,3-ジオキサン、2-ブロモフェニルジフェニルアミン等)の金属転移により調製することができる。同様に、対応するグリニャール化合物を使用することができる。
【0171】
スキーム2
【化44】
【0172】
こうして製造された四臭化物は、当業者に知られる方法によりさらに変換することができる。ボロン酸との(スズキカップリング)または有機亜鉛化合物との(ネギシカップリング)パラジウム触媒反応は、本発明による芳香族もしくは複素環式芳香族化合物を生じる(スキーム3)。
【化45】
【0173】
臭素官能基は、有機リチウム化合物もしくはグリニャール試薬を使用する金属転移により求電子基に変換することができ、次いで、たとえば、アリール-ボロンハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、ニトリル、エステル、ハロゲン化エステル、一酸化炭素、アリールホスフィンハロゲン化物、ハロゲンスルホン酸、ハロアリールスルホン酸等の種々の求電子試薬にカップルし、ここで得られた化合物は、本発明の最終生成物であるか、さらに反応することができる代替の中間体であり得る。
【0174】
本発明の非対称的に置換された化合物は、フルオレンおよび類似するアリールケトンから出発して、カルボニル官能基上への、アリール金属化合物たとえば、1-リチオ-3,5-ジブロモベンゼンの付加、一つの官能基の付着による上記言及された方法の一つによる臭素化芳香族化合物の変換、および1,3-ジブロモベンゼン上の酸触媒フリーデル-クラフトアリール化を介するその他の官能基の引き続く導入および上記言及された方法の一つによる臭素化芳香族化合物の変換によるスキーム4によるシークエンスによって得ることができる(たとえば、Org. Lett. 2001, 3(15), 2285参照。)。
【0175】
スキーム4
【化46】
【0176】
上記スキーム中で、y=y
1およびRまたはR
1=R
8である。
【0177】
対応するインデノフルオレン誘導体、インデノカルバゾール誘導体とさらなる式(XIV)の化合物の誘導体は、対応して合成することができる。
【0178】
上記記載された化合物および本発明にしたがって使用される化合物、特に、臭素、沃素、トリフレート、トシレート、ボロン酸、ボロン酸エステル等の反応性脱離基で置換された化合物は、対応するダイマー、トリマー、テトラマー、ペンタマー、オリゴマー、ポリマーの調製のためのモノマーとしてまたはデンドリマーのコアとして使用することができる。ここで、オリゴマー化またはポリマー化は、好ましくは、ハロゲン官能基またはボロン酸官能基を介して実行される。
【0179】
上記言及されたカルバゾール化合物にまたは上記記載の中性化合物に加えてまたはその代替として、中性化合物、また一般式(XXX)の中性化合物が存在することが同様に可能であり、
【化47】
【0180】
式中、R
11は、各場合に1以上の基R
9により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造、またはこれら構造の組み合わせであり;ここで二個以上の置換基R
10は、モノあるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造を互いに形成してもよく;または一般式(XXXI)の単位であり;
【化48】
【0181】
式中、破線の結合は、単位の、ケト基のC原子への結合を示す。
【0182】
ここで、電子輸送官能基を有する、特に、好ましいホスト分子は、特に、以下に示される化合物より成る群から選ばれる。
【化49】
【0183】
その代替としてまたはそれに加えて、正孔輸送官能基を有してもよいホスト分子は、そこで、特に、以下に示される化合物より成る群から選ばれる。
【化50】
【0184】
既述したとおり、本発明の混合物または本発明のブレンドは、エミッター分子をも含む。本発明の意味でのエミッター分子またはエミッター化合物(燐光発光化合物)は、比較的高いスピン多重度、すなわち、スピン状態>1の励起状態から、特に、励起三重項状態から室温でルミネッセンスを呈する化合物である。本発明の目的のために、第2および第3の遷移金属列からの遷移金属を含むすべてのルミネッセンス化合物、特に、すべてのルミネッセンスイリジウム、白金および銅化合物が、燐光化合物とみなされるべきである。
【0185】
本発明の好ましい態様では、三重項エミッター化合物は、赤色燐光発光化合物または緑色燐光発光化合物である。
【0186】
三重項エミッター化合物(燐光発光化合物)として適切なものは、特に、好ましくは、可視域で適切な励起により発光し、加えて、20より大きい原子番号、好ましくは、38〜84の原子番号、特に、好ましくは、56〜80の原子番号を有する少なくとも一つの原子を含む。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む化合物、特に、イリジウム、白金または銅を含む化合物が、好ましくは、三重項エミッター化合物として使用される。
【0187】
本発明による、特に、好ましい混合物は、三重項エミッター化合物として、式(21)〜式(24)の化合物を含み、
【化51】
【0188】
使用される記号は、以下が適用される:
DCyは、出現毎に同一であるか異なり、それを介して環状基が金属に結合する、少なくとも一つのドナー原子、好ましくは、窒素、カルベンの形態の炭素もしくは燐を含む環状基であり、順に一以上の置換基R
12を有してよく、ここで、基DCyとCCyは、共有結合を介して互いに結合し;
CCyは、出現毎に同一であるか異なり、それを介して環状基が金属に結合する炭素原子を含む環状基であり、順に一以上の置換基R
14を有してよく;
Aは、出現毎に同一であるか異なり、モノアニオン性二座キレートリガンド、好ましくは、ジケトネートリガンドであり、
R
12は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、CN、N(R
13)
2、1〜40個のC原子を有する直鎖、分岐あるいは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(R
14により置換されても非置換でもよく、1以上の隣接しないCH
2基は、-R
15C=CR
15-、-C≡C-、Si(R
15)
2、Ge(R
15)
2、Sn(R
15)
2、C=O、C=S、C=Se、C=NR
15、-O-、-S-もしくは、NR
15-、-CONR
15-で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO
2で置き代えられてよい。)、または、1以上の基R
14により置換されてよい1〜60個のC原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2以上の置換基R
12は、それらが結合する原子と一緒になって、モノ-あるいはポリ環式の脂肪族もしくは芳香族環構造を、互いに、形成してもよく、ここで、少なくとも一つの基R
12は、ポリマーのさらなる構造単位への結合を有し;
R
13は、出現毎に同一であるか異なり、1〜22個のC原子を有する直鎖、分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基(さらに、1以上の隣接しないCH
2基は、-R
15C=CR
15-、-C≡C-、Si(R
15)
2、Ge(R
15)
2、Sn(R
15)
2、NR
15-、-O-、-S-もしくは、-CO-O-、-O-CO-O-で置き代えられてよく、また、1以上のH原子は、フッ素で置き代えられてよい。)、または、1以上の基R
14により置換されてよい1〜40個のC原子を有するアリール、ヘテロアリールもしくはアリールオキシ基、またはOHまたはN(R
14)
2であり;
R
14は、出現毎に同一であるか異なり、R
15もしくはCN、B(R
15)
2もしくは、Si(R
15)
3であり;
R
15は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、1〜20個のC原子を有する脂肪族もしくは芳香族炭化水素基である。
【0189】
複数の基R
12との間の環構造の形成に基づいて、ブリッジは、基DCyとCCyとの間に存在してよい。さらに、複数の基R
12との間の環構造の形成に基づいて、ブリッジは、2あるいは3個のリガンドCCy−DCyとの間または1あるいは2個のリガンドCCy−DCyとリガンドAとの間に存在してよく、多座あるいはポリポダルリガンド系を生じてよい。
【0190】
前記のエミッターの例は、WO 00/70655、WO 01/41512、WO 02/02714、WO 02/15645、EP 1191613、EP 1191612、EP 1191614、WO 04/081017、WO 05/033244、WO 05/042550、WO 05/113563、WO 06/008069、WO 06/061182、WO 06/081973、DE 102008027005.9、DE102008027005およびDE 102009007038により明らかにされている。一般的には、燐光発光OLEDまたはPLEDのための先行技術にしたがって使用され、有機エレクトロルミネッセンス素子分野の当業者に知られるようなすべての燐光発光錯体が適切であり、当業者は進歩性を必要とせず、更なる燐光発光化合物を使用することができよう。特に、当業者は、どの発光色でどの燐光発光錯体が発光するかを承知している。
【0191】
適切な燐光発光化合物の例は、以下の表に示される構造(T−1)〜(T−140)である。
【化52-1】
【化52-2】
【化52-3】
【化52-4】
【化52-5】
【化52-6】
【化52-7】
【化52-8】
【化52-9】
【化52-10】
【0192】
本発明による混合物は、好ましくは、以下を含む;
a)1〜70重量%、特に、好ましくは、5〜60重量%および、非常に、特に、好ましくは10〜50重量%の少なくとも一つの一般式Iのポリマーまたはコポリマー、
b)1〜70重量%、特に、好ましくは、5〜60重量%および、非常に、特に、好ましくは10〜50重量%の少なくとも一つのホスト分子および
c)0.1〜40重量%の、特に、好ましくは、0.5〜30重量%および、非常に、特に、好ましくは1〜25重量%のエミッター分子。
【0193】
さらに好ましいものは、
a)少なくとも一つのポリマーまたはコポリマーの側鎖中の構造単位が、電子輸送官能性を有し、少なくとも一つのホスト分子が、正孔輸送官能性を有するものか、
b)少なくとも一つのポリマーまたはコポリマーの側鎖中の構造単位が、正孔輸送官能性を有し、少なくとも一つのホスト分子が、電子輸送官能性を有するものである。
【0194】
ここで、ポリマーまたはコポリマー骨格は、好ましくは、ポリエチレン構造である。この構造は、たとえば、ビニル官能基を有する上記記載の重合可能な化合物により達成することができる。この型の重合は、得られるべきホモポリマーが、ポリエチレン骨格を有することを可能とし、ここで、鎖のどの二級炭素原子も、一般式(I)の側鎖で提供される。
【0195】
対応するコポリマーは、この型の化合物と、たとえば、エチレン、プロピレン、スチレン等のさらなるモノマーとの共重合により得ることができる。
【0196】
本発明は、さらに、上記ブレンドと少なくとも一つのさらなる成分を含む調合物に関する。
【0197】
ここで、少なくとも一つのさらなる成分は、好ましくは、溶媒(この場合、調合物は、好ましくは、溶液の形態である。)、分散液、懸濁液あるいはスラリー;光安定剤;UV安定剤;防火剤;フィラーおよびそれらの組み合わせより成る群から選ばれる。
【0198】
適切で好ましい溶媒は、たとえば、トルエン、アニソール、キシレン、メチルベンゾエート、ジメチルアニソール、トリメチルベンゼン、テトラリン、ベラトール、テトラヒドロフラン、クロロベンゼンまたはジクロロベンゼンならびにそれらの混合物である。溶液もしくは分散液もしくは懸濁液としての調合物は、層の生成または堆積に極めて適している。
【0199】
本発明による、混合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED、PLED)中で、特に、そのような素子のルミネッセンス層中での使用に適している。
【0200】
したがって、本発明は、さらに、本発明によるブレンドの、有機電子素子、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子、特に、OLEDもしくはPLED、有機集積回路(O-IC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検査素子、有機光受容素子、有機電場消光素子(O-FQD)、発光電子化学電池(LEC)もしくは有機レーザーダイオード(O-laser)での使用に関する。
【0201】
本発明は、なお、さらに、本発明のブレンドを含む有機電子素子に関し、特に、アノード、カソードおよび少なくとも一つの発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、少なくとも一つの層は、本発明の混合物を含むことを特徴とする。特に、このような素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子、特に、OLEDもしくはPLED、有機集積回路(O-IC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検査素子、有機光受容素子、有機電場消光素子(O-FQD)、発光電子化学電池(LEC)もしくは有機レーザーダイオード(O-laser)として設計される。
【0202】
有機エレクトロルミネセンス素子は、カソード、アノードおよび少なくとも一つの発光層に加えて、更なる層を含む。これらは、たとえば、各場合に、1以上の正孔注入層、正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子注入層、電子障壁層、励起子障壁層、電荷生成層および/または有機もしくは無機p/n接合を含んでもよい。加えて、たとえば、素子中の電荷バランスを制御する中間層が存在してもよい。特に、このような中間層は、二個の発光層の間の中間層として、特に、蛍光層と燐光層との間の中間層として、適切であるかもしれない。さらに、層、特に、電荷輸送層は、ドープされてもよい。層のドープは、電荷輸送の改善に有利であり得る。しかしながら、これら層の夫々は、必ずしも存在しなければならない必要はないこと、および層の選択は常に使用される化合物に依存することが指摘されねばならない。この型の層の使用は、当業者に知られており、当業者は、進歩性を必要とせず、この目的のためのそのような層のために知られる先行技術にしたがって、すべての材料を使用することができるだろう。
【0203】
さらに、好ましくは、異なる発光色を有する一以上の発光層、たとえば、二または三個の発光層を使用することも可能である。本発明の、特に、好ましい態様は、白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。これは、0.28/0.29〜0.45/0.41の範囲のCIE色座標を有する色を発光することにより特徴付けられる。この型の白色発光エレクトロルミネッセンス素子の一般的構造は、たとえば、WO 05/011013に開示されている。
【0204】
本発明のエレクトロルミネッセンス素子のカソードは、好ましくは、たとえば、アルカリ土類金属、アルカリ金属、主族金属あるいはランタノイド金属(たとえば、Ca、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm等)のような種々の金属を含む金属錯体、低い仕事関数を有する金属、金属合金もしくは多層構造を含む。多層構造の場合、たとえばAgのような比較的高い仕事関数を有するさらなる金属を、前記金属に加えて使用することもでき、その場合、たとえば、Ca/AgもしくはBa/Agのような金属の組み合わせが、一般的に使用される。好ましいのは、同様に、金属合金、特に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属および銀の合金、特に、好ましくは、MgおよびAg合金である。高い誘電定数を有する材料の薄い中間層を金属カソードと有機半導体との間に導入することも好ましいかもしれない。この目的のために適切なのは、たとえば、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属フッ化物だけでなく対応する酸化物もしくは炭酸塩である(たとえば、LiF、Li
2O、CsF、Cs
2CO
3、BaF
2、MgOおよびNaF)。この層の層厚は、好ましくは、0.5〜5nmである。
【0205】
本発明のエレクトロルミネッセンス素子のアノードは、好ましくは、高い仕事関数を有する材料を含む。アノードは、好ましくは、真空に対して4.5eV超の電位を有する。この目的に適切なのは、一方で、たとえば、Ag、PtもしくはAuのような高還元電位を有する金属である。他方で、金属/金属酸化物電極(たとえば、Al/Ni/NiO
x、Al/PtO
x)も好ましいかもしれない。ここで、少なくとも一つの電極は、光のアウトカップリングを可能とするために、透明でなければならない。好ましい構成は、透明アノードを使用する。ここで、好ましいアノード材料は、伝導性混合金属酸化物である。特に、好ましいのは、インジウム錫酸化物(ITO)もしくはインジウム亜鉛酸化物(IZO)である。さらに好ましいのは、伝導性のドープされた有機材料、特に、伝導性のドープされたポリマーである。
【0206】
素子は、(用途に応じて)対応して構造化され、接点を供給され、このような素子の寿命が水および/または空気の存在で徹底的に短くなることから、最後に密封される。
【0207】
本発明の好ましい態様では、本発明のポリマーは、発光層中で発光化合物として使用される。ここで、有機エレクトロルミネセンス素子は、一つも発光層を含んでもよく、複数の発光層を含んでもよいが、少なくとも一つの発光層は、少なくとも一つの上記定義のとおりの本発明のポリマーを含む。複数の発光層が存在するならば、これらは、好ましくは、380nm〜750nm間に全体で複数の最大発光長を有し、全体として、白色発光が生じるものであり、換言すれば、蛍光もしくは燐光を発することができる種々の発光化合物が発光層中に使用される。特に好ましいものは、3層構造であり、その3層は青色、緑色およびオレンジ色もしくは赤色発光を呈する(基本構造については、たとえば、WO 05/011013参照。)。
【0208】
本発明のポリマーが、発光層中の発光化合物として使用されるならば、それらは、好ましくは、一以上のマトリックス材料と組み合わせて使用される。本発明のポリマーとマトリックス材料は、エミッターポリマーとマトリックス材料を含む全混合物を基礎として、1〜99重量%、好ましくは、2〜90重量%、特に、好ましくは、3〜40重量%、特に、5〜15重量%の本発明のポリマーを含む。対応して、混合物は、エミッターポリマーとマトリックス材料を含む全混合物を基礎として、99〜1重量%、好ましくは、98〜10重量%、特に、好ましくは、97〜60重量%、特に、95〜85重量%のマトリックス材料を含む。
【0209】
好ましいマトリックス材料は、CBP(N.N-ビスカルバゾリルビフェニル)、カルバゾール誘導体(たとえば、WO05/039246、US2005/0069729、JP 2004/288381にしたがう。)、アザカルバゾール(たとえば、EP1617710、EP1617711、EP1731584、JP 2005/347160にしたがう)、ケトン(たとえば、WO 04/093027にしたがう。)、ホスフィンオキシド、スホキシドおよびスルホン(たとえば、WO 05/003253にしたがう)、オリゴアリーレン、芳香族アミン(たとえば、US 2005/0069729にしたがう)、バイポーラーマトリックス材料(たとえば、WO 07/137725にしたがう)またはシラン(たとえば、WO05/111172にしたがう)である
更に好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、昇華法により小分子で被覆され、材料は、10
−5mbar未満の、好ましくは、10
−6mbar未満の、特に、好ましくは、10
−7mbar未満の圧力で真空昇華ユニットにおいて気相堆積により適用される。
【0210】
同様に好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、OVPD(有機気相堆積)プロセスもしくはキャリアガス昇華により適用されることを特徴とし、材料は、10
−5mbar〜1barの圧力で適用される。
【0211】
さらに、好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、溶液から、たとえば、スピンコーティングにより、もしくは、たとえばスクリーン印刷、フレキソ印刷あるいはオフセット印刷、特に、好ましくはLITI(光誘起熱画像化、熱転写印刷)あるいはインクジェット印刷のような任意の所望の印刷プロセスにより製造されることを特徴とする。可溶性の化合物がこの目的のために必要であり、要すれば、適切な置換により得られる。
【0212】
一般的に、有機エレクトロルミネッセンス素子で先行技術にしたがって使用されるようなあらゆる材料が、本発明の混合物と組み合わせて発光層中で使用することができる。
【0213】
非常に、特に、好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、溶液から、たとえば、スピンコーティングにより、もしくは、たとえばスクリーン印刷、フレキソ印刷あるいはオフセット印刷、特に、好ましくはLITI(光誘起熱画像化、熱転写印刷)あるいはインクジェット印刷のような任意の所望の印刷プロセスにより製造されることを特徴とする。本発明の混合物により提供されるような可溶性のシステムがこの目的のために必要である。
【0214】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、一以上の層が溶液から適用され、一以上の層が真空気相堆積により適用されるハイブリッドシステムとして製造することもできる。
【0215】
さらに好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、昇華プロセスにより適用され、材料は、10
−5mbar未満、好ましくは、10
−6mbar未満の初期圧力で、真空昇華ユニット中で真空気相堆積されることを特徴とする。しかしながら、初期圧力は、さらにより低くても、たとえば、10
−7mbar未満でも可能である。
【0216】
同様に好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の層が、OVPD(有機気相堆積)プロセスもしくはキャリアガス昇華により適用され、材料は、10
−5mbar〜1barの圧力で適用される。このプロセスの特別な場合は、OVJP(有機気相インクジェット印刷)プロセスであり、材料はノズルにより直接適用され、そして構造化される(たとえば、M. S. Arnold et al., Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 053301)。
【0217】
これらのプロセスは、当業者に一般的に知られており、当業者は、進歩性を必要とせずに本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を適用することができる。
【0218】
本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子は、先行技術を超える以下の驚くべき優位性を有する。
【0219】
1.本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、非常に高い効率を有する。
【0220】
2.本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、同時に改善された寿命を有する。
【0221】
本発明は、以下の例により、より詳細に説明されるが、それにより限定されることを望むものではない。当業者は、進歩性を必要とせずにさらなる本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造することができるであろう。
【0222】
例
A)モノマーの調製
例1
フェニル 4-ビニルフェニル ケトン(M1)
【化53】
【0223】
8.88gのマグネシウムが、加熱により乾燥されたフラスコ中の150mlの無水THF中に懸濁され、少量のクロロスチレンと2.6mlのジクロロエタンが添加され、混合物は、暖められる。反応が始まるや否や、残りのクロロスチレン(46.4g)が、穏やかに沸騰するような速度で滴下される。混合物は、引き続き、マグネシウムが完全に溶解するまで、還流下30分間加熱される。60mlの無水THF中の34.2gのベンゾニトリルが、次いで、還流下15分間にわたり、滴下され、混合物は、さらに15分間沸騰加熱される。
【0224】
3mlの濃H
2SO
4と200mlの氷水が、まず導入され、バッチは、撹拌しながら添加され、さらに10分間撹拌される。反応混合物は、引き続き、酢酸エチルの入った分液漏斗に移され、相分離まで、ヘキサンで展開される。相は分離され、水性相は、酢酸エチル/ヘキサン1/1で一度抽出され、有機相が結合され、飽和NHCO
3溶液と水で洗浄され、MgSO
4で乾燥され、濾過され、溶媒は、真空中でストリップされる。
【0225】
残留物は、ヘキサンから再結晶化され(融点:49℃)で62.5gの白色固形物を得る。
【0226】
例2:
第1工程:
2,4-ビスフェニル-3-イル-6-(3-ブロモフェニル)-1.3.5-トリアジン
【化54】
【0227】
171gのビフェニル-3-カルボニトリル[24973-50-0]が、60mlの3-ブロモベンゾイルクロライド[1711-09-7]、10mlのチオニルクロライドと800mlのジクロロベンゼン中の60.6gの塩化アルミニウムの懸濁液に、100℃でゆっくりと添加される。温度がわずかに増加し、反応溶液はオレンジ色となる。反応は、曇りが消えるまで、115℃で撹拌される。反応は、100℃まで冷却され、塩化アルミニウムが添加され、混合物は、100℃で20時間撹拌される。溶液は、室温まで冷却され、3lのメタノール中に注がれ、さらなる時間撹拌され、残留沈殿物は吸引濾過される。
【0228】
得られた沈殿物は、熱エタノールで洗浄され、吸引濾過され、真空乾燥され、92gの白色固形物を得る。
【0229】
第2工程:
2,4-ビスフェニル-3-イル-6-(4’-ビニルビフェニル-3-イル)-1.3.5-トリアジン(M2)
【化55】
【0230】
50gの2,4-ビスフェニル-3-イル-6-(3-ブロモフェニル)-1.3.5-トリアジンと13.8gのスチレンボロン酸[2156-04-9]が、300mlのトルエン中に溶解され、100mlの2M炭酸ナトリウム溶液が添加される。反応混合物は、注意深く、脱気され、200mgのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウムが添加され、混合物は、還流下20時間加熱される。溶液は、室温まで冷却さる。相が分離される。水性相は、トルエンで三度抽出され、結合した有機相は、引き続き、水で二度洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、濾過され、溶媒は、真空中でストリップされる。
【0231】
残留物は、イソプロパノールから再結晶化され、18.8g(36%)の、純度99.7%を有する白色固形物を得る。
【0232】
例3:
4-スチリル-5-テルフェニル(M3)
1.3.5-トリブロモ-2-ヨードベンゼン
【化56】
【0233】
22.5g(68.25ミリモル)のトリブロモアニリンが、60mlの濃塩酸中に溶解され、0℃まで冷却される。別途、4.92g(71.3ミリモル)の硝酸ナトリウムが、22.5mlの水に溶解される。この溶液は、塩酸溶液に滴下され、RTで30分間撹拌される。並行して、113.3g(682.5ミリモル)の沃化カリウムが、171mlの水中に溶解される。反応溶液1が、沃化カリウム溶液に滴下され、RTで1h撹拌される。300mlのジクロロメタンと30mlの0.5M硫酸ナトリウム溶液の添加後、相は分離される。水性相は、ジクロロメタンで洗浄される。有機相は、10%NaOH溶液と飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄される。結合した有機相は、硫酸ナトリウムで乾燥され、蒸発乾固され、ヘキサン/ジクロロメタン中で再結晶化される。21.1g(69%)の透明物質が単離される。
【0234】
5’-ブロモ-[1,1’;3’,1”]テルフェニル
【化57】
【0235】
10g(0.023モル)の2,4,6-トリブロモフェニルアミンが、100mlのTHF中に溶解される。第2の装置で、228mlの臭化フェニルマグネシウムが、還流下加熱される。溶解した2,4,6-トリブロモフェニルアミンは、臭化フェニルマグネシウム溶液に滴下され、還流下1h加熱され、室温でさらに12h加熱される。飽和塩化ナトリウム溶液の添加後、水性相は、ジエチルエーテルで洗浄され、硫酸ナトリウムで乾燥される。溶媒除去後、生成物は、ヘキサン/ジクロロメタン中で再結晶化される。4.8g(77%)の透明物質が単離される。
【0236】
4-スチリル-5-テルフェニル
【化58】
【0237】
2.2g(0.007モル)の5-ブロモテルフェニル、1.32g(0.010モル)のビニルフェニルボロン酸と0.023g(0.02ミリモル)のテトラキスパラジウムが、まず、導入される。30mlの1M炭酸ナトリウム溶液と45mlのTHFの添加後、混合物は、還流下22h加熱される。
【0238】
混合物は、セライトで濾過され、酢酸エチルで満たされる。有機相は、水で3x洗浄される。結合した有機相は、蒸発乾固され、残留物は、エタノール/クロロホルムから再結晶化される。さらなる精製が、カラムクロマトグラフ(展開液:ヘキサン/クロロホルム)により実行される。1.3g(77%)の純粋物質が単離される。
【0239】
元素分析
C:90.8% H:6.19% N:0.04%
例4
5’-ビニル-[1,1’;3’,1”]テルフェニル(M4)
[1,1’;3’,1”]テルフェニル-5’-カルバルデヒド
【化59】
【0240】
21.38g(0.081モル)の3,5-ジブロモベンズアルデヒド、16.82g(0.162モル)のフェニルボロン酸と1.04g(0.90ミリモル)のテトラキスパラジウムが、まず、導入される。500mlの1M炭酸ナトリウム溶液と300mlのTHF添加後、反応は、還流下24h行われる。
【0241】
室温までの冷却後とセライトでの濾過後、酢酸エチルが母液に添加される。有機相は水で何度も洗浄され、蒸発乾固される。第一の再結晶化が、エタノール中で実行され、第二の再結晶化は、ジクロロメタン/ヘキサン中で実行される。連続再結晶化後、9.3g(47%)の純粋物質が単離される。
【0242】
5’-ビニル-[1,1’;3’,1”]テルフェニル
【化60】
【0243】
25mlのTHFが、0℃で、4.82g(0.028モル)の臭化メチルトリフェニルホスホニウムと1.64g(0.0146モル)のカリウムtert-ブトキシドに添加され、混合物は、20分間撹拌される。
【0244】
3.33g(0.01289モル)の[1,1’;3’,1”]テルフェニル-5’-カルバルデヒドが、12mlのTHF中に溶解され、臭化メチルトリフェニルホスホニウム溶液に添加される。黄色を帯びた混合物は、0℃で1h撹拌される。室温まで冷却後、混合物は、ジクロロメタンで満たされる。溶液は水で洗浄され、結合した有機相は、硫酸ナトリウムで乾燥される。混合物は、蒸発乾固される。カラムクロマトグラフが、ヘキサン/酢酸エチルで実行される。カラムクロマトグラフは、2.4g(71%)の収率の透明物質をもたらす。
【0245】
元素分析: C:92.68% H:6.69%
例5:
2,4-ジフェニル-6-(4’-ビニルビフェニル-3-イル)-1.3.5-トリアジン(M5)
2-(3-ブロモフェニル)-4,6-ジフェニル-1.3.5-トリアジン
【化61】
【0246】
60.587g(0.454モル)の三塩化アルミニウムが、まず、導入される。9.889ml(0.136モル)の塩化チオニル、60ml(0.454モル)の塩化3-ブロモベンゾイル、800mlの1,2-ジクロロベンゼンと98.398ml(0.954モル)のベンゾニトリルの添加後、混合物は、100℃で20h撹拌される。1h後、48.61g(0.909モル)の塩化アルミニウムが、添加される。
【0247】
反応溶液は、3lのメタノール中に注がれ、45分間撹拌される。固形物は濾過され、1,25lの熱エタノールが添加される。混合物は、還流下さらに10分間撹拌加熱され、RTまで冷却され、生成物は濾過され、37.7g(20%)の透明物質が単離される。
【0248】
2,4-ジフェニル-6-(4’-ビニルビフェニル-3-イル)-1.3.5-トリアジン
【化62】
【0249】
1.16g(0.003モル)の2-(3-ブロモフェニル)-4,6-ジフェニル-1.3.5-トリアジン、0.74g(0.005モル)のスチレンボロン酸と0.023g(0.02ミリモル)のリン酸テトラキスパラジウムが、45mlのTHFと30mlの1M炭酸ナトリウム溶液中で還流下24h撹拌される。
【0250】
室温まで冷却後、混合物はセライトで濾過され、酢酸エチルで満たされる。水で三度洗浄後、結合した有機相は、回転蒸発器中で蒸発乾固される。残留物は、クロロホルム/エタノールから再結晶化され。0.8g(61%)の透明物質を得る。
【0251】
元素分析
C:83.77% H:5.08% N:10.13%
例6
2,4-ジフェニル-6-(4’-ビニルビフェニル-4-イル)-1.3.5-トリアジン(M6)
2-(4-ブロモフェニル)-4,6-ジフェニル-1.3.5-トリアジン
【化63】
【0252】
12.15g(0.091モル)の三塩化アルミニウムと20.0g(0.091モル)の塩化4-ブロモベンゾイルが、まず、導入される。固形物は、200mlの1,2-ジクロロベンゼン中に溶解される。2.20ml(0.030モル)の塩化チオニルと19.90ml(0.191モル)のベンゾニトリルの添加後、混合物は、100℃で20h撹拌される。1h後、9.73g(0.182モル)の塩化アルミニウムが、添加される。
【0253】
反応溶液は、500mlのメタノール中に注がれ、2h撹拌される。固形物は濾過され、250mlの熱エタノールが添加される。混合物は、還流下さらに10分間撹拌加熱され、RTまで冷却され、生成物は濾過され、7.6g(21%)の透明物質が単離される。
【0254】
2,4-ジフェニル-6-(4’-ビニルビフェニル-3-イル)-1.3.5-トリアジン
【化64】
【0255】
3.48g(0.009モル)の3-ブロモフェニルジフェニルトリアジン、2.22g(0.015モル)の4-ビニルフェニルボロン酸と0.069g(0.06モル)のPd(PPh
3)
4が計量される。150mlのTHF(純粋)と90mlの1M炭酸ナトリウム溶液の添加後、混合物は、還流下24h撹拌される。
【0256】
混合物はセライトで濾過され、酢酸エチルで満たされる。水で三度洗浄後、結合した有機相は、回転蒸発器中で蒸発乾固される。再結晶化は、ジクロロメタン/ヘキサンの混合物中で実行される。
【0257】
カラムクロマトグラフが、ヘキサン/酢酸エチルで実行され、1.0g(26%)の透明物質を得る。
【0258】
元素分析
C:83.04% H:4.97% N:10.05%
例7
2,4-ビスビフェニル-4-イル-6-(4-ブロモフェニル)-1.3.5-トリアジン(M7)
2,4-ビスビフェニル-4-イル-6-(4-ブロモフェニル)-1.3.5-トリアジン
【化65】
【0259】
1.21g(0.0091モル)の塩化アルミニウム、1.997g(0.091モル)の塩化4-ブロモベンゾイルと3.42g(0.01911モル)の4-シアノビフェニルが、まず、導入される。固形物は、80mlの1,2-ジクロロベンゼン中に溶解される。0.2ml(0.00274モル)の塩化チオニルが添加される。反応は、120℃で24h実行される。1hの反応時間後、0.9736g(0.00182モル)の塩化アンモニウムが、添加される。仕上げとして、混合物は、50mlのメタノール中に注がれる。白色固形物は吸引濾過され、クロロホルム/エタノールから再結晶化される。1.7g(34%)の透明物質が単離される。
【0260】
2,4-ビスビフェニル-4-イル-6-(4’-ビニルビフェニル-4-イル)-1.3.5-トリアジン
【化66】
【0261】
1.0g(0.00185モル)の2,4-ビスビフェニル-4-イル-6-(4-ブロモフェニル)-1.3.5-トリアジン、0.4106gの4-ビニルフェニルボロン酸と0.02368gのPd(PPh
3)
4が、15mlの1M炭酸ナトリウム溶液と30mlのTHFを添加しながら、還流下24h反応される。
【0262】
濾過後、母液は酢酸エチルで満たされる。有機相は、水で三度抽出される。溶媒が完全に除去され、再結晶化が、クロロホルム/エタノール中で実行される。0.5g(48%)の透明物質が単離される。
【0263】
元素分析
C:87.25% H:5.15% N:7.42%
例8
2,4-ビス(4-tert-ブチルフェニル)-6-(4’-ビニルビフェニル-4-イル)-1.3.5-トリアジン(M8)
2-(4-ブロモフェニル)-4,6-ビス(4-tert-ブチルフェニル)-1.3.5-トリアジン
【化67】
【0264】
1.6747g(0.01256モル)の塩化アルミニウムがまず、導入される。5.32ml(0.0314モル)の4-tert-ブチルベンゾニトリル、25mlの1,2-ジクロロベンゼン、1.66ml(0.01256モル)の塩化3-ブロモベンゾイルと0.274ml(0.003768モル)の塩化チオニルの添加後、混合物は、130℃で24h反応される。1時間後、1.344g(0.02512モル)の塩化アンモニウムが、添加される。仕上げのため、混合物は、冷却され、100mlのメタノール中に注がれる。白色固形物は吸引濾過される、この沈殿物は、透明な3.1g(21%)の単離物質を示す。
【0265】
2,4-ビス-(4-tert-ブチルフェニル)-6-(4’-ビニルビフェニル-4-イル)-1.3.5-トリアジン
【化68】
【0266】
2.0g(0.0040モル)の2-(4-ブロモフェニル)-4,6-ビス-(4-tert-ブチルフェニル)-1.3.5-トリアジンと0.8878g(0.006モル)のビニルフェニルボロン酸と0.050g(0.0432モル)のPd(PPh
3)
4が、まず、導入される。26mlの炭酸ナトリウム溶液と54mlのTHFの添加後、混合物は、還流下24h反応される。仕上げのため、混合物は、セライトで濾過され、酢酸エチルで満たされる。有機相は水で何度も洗浄される。結合した有機相の溶媒は、完全に除去される。再結晶化は、クロロホルム/エタノールから実行され、引き続き、カラムクロマトグラフが、ヘキサン:酢酸エチルで実行される。カラムクロマトグラフ後、1.6g(76%)の透明物質が単離される。
【0267】
元素分析
C:86.13% H:7.34% N:7.38%
例9
[1,1’;3’,1”]テルフェニル-5’-イル-(4’-ビニルビフェニル-3-イル)-メタノン(M9)
(3-ブロモフェニル)-[1,1’;3’,1”]テルフェニル-5’-イルメタノン
【化69】
【0268】
0.78g(3.2×10
−2モル)のマグネシウムが、まず、導入される。9.00g(2.91×10
−2モル)の5’-ブロモ-[1,1’;3’,1”]テルフェニルが、120mlの無水THFに溶解され、滴下漏斗を介して添加される。混合物は、還流下2h撹拌される。−78℃まで冷却後、100mlの無水THF中に溶解された5.30g(2.91×10
−2モル)の3-ブロモベンゾニトリルが、滴下される。混合物は、還流下4h撹拌される。反応溶液は、氷水中の飽和NH
4Cl溶液に添加される。酢酸エチルで希釈後、水で洗浄され、混合物は、Na
2SO
4で乾燥され、濾過され、回転蒸発器中で蒸発乾固される。
【0269】
油状物は、60mlのNMP中に溶解され、7.7mlのH
2Oと6.7mlの氷酢酸が添加される。反応混合物は、145℃で4h、引き続き、室温で一晩撹拌される。溶液は、酢酸エチルで満たされ、H
2Oで三度洗浄され、Na
2SO
4で乾燥され、濾過され、蒸発乾固される。展開液としてトルエン/ヘキサンによるカラムクロマトグラフは、5.69g(55.1%)の透明物質をもたらす。
【0270】
元素分析:
C:72.55% H:4.10%
[1,1’;3’,1”]テルフェニル-5’-イル-(4’-ビニルビフェニル-3-イル)-メタノン
【化70】
【0271】
8.00g(1.94×10
−2モル)の3-ブロモフェニル-[1,1’;3’,1”]テルフェニル-5’-イルメタノン、5.73g(3.87×10
−2モル)の4-ビニルフェニルボロン酸と0.25g(2.16×10
−2モル)のテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(II)が、まず、導入される。300mlの無水THFと200ml2Mの炭酸ナトリウム溶液の添加後、混合物は、60℃で一晩撹拌される。反応溶液は、冷却され、有機相は、飽和NaHCO
3とH
2Oで洗浄され、Na
2SO
4で乾燥され、濾過され、回転蒸発器中で蒸発乾固される。トルエンによるカラムクロマトグラフは、7.04g(83%)の透明生成物をもたらす。
【0272】
元素分析: C:99.82% H:5.48%
例10
9-(4’-カルバゾール-9-イルビフェニル-4-イル)-2-(4-ビニルビフェニル)-9H-カルバゾール(M10)
4-(9H-カルバゾール-2-イル)ベンズアルデヒド
【化71】
【0273】
10.0gの2-ブロモ-9H-カルバゾール(4.06×10
−2モル)、9.22gの4-ホルミルフェニルボロン酸(6.15×10
−2モル)、0.63gのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(5.5×10
−4モル)、42.0gの炭酸カリウム(3×10
−1モル)が、まず、導入される。300mlのアルゴン水での洗い流し後、400mlのTHFが添加される。反応混合物は、還流下2日間撹拌される。セライトで濾過後、有機相は分離され、Na
2SO
4で乾燥され、水性相は、CH
2Cl
2で2×洗浄され、Na
2SO
4で乾燥される。展開液としてトルエンによるカラムクロマトグラフは、2.0g(53%)の透明生成物をもたらす。
【0274】
9-(4’-ブロモビフェニル-4-イル)-9H-カルバゾール
【化72】
【0275】
5.0gの9H-カルバゾール(3.0×10
−2モル)、0.67gのCuI(3.2×10
−3モル)、10.0gのK
2CO
3(7.2×10
−2モル)、1.16gの1,10フェナントロリン(6.4×10
−3モル)と9.36gの4,4’-ジブロモビフェニル(3.0×10
−2モル)が、まず、導入される。200mlのDMFの添加後、反応混合物は、還流下12h撹拌される。セライトで吸引濾過後、水を使用して沈殿され、吸引濾過される。固形物は、熱THF中に溶解され、エタノールを使用して沈殿され、7.7g(64%)の透明物質を得る。
【0276】
4-[9-(4’-カルバゾール-9-イルビフェニル-4-イル)-9H-カルバゾール-2イル]ベンズアルデヒド
【化73】
【0277】
2.27g(0.008367モル)の1-(9H-カルバゾール-2イル)ベンズアルデヒド、4.0g(0.010モル)の9-(4’-ブロモビフェニル-4-イル)-9H-カルバゾール、3.79gのCuブロンズ、0.53g(0.00294モル)の1,10-フェナントロリンと11.3g(0.082モル)の炭酸カリウムが、まず、導入される。固形物は、53mlの1,2-ジクロロベンゼン中に溶解され、還流下2日間撹拌される。セライトで濾過後、混合物は、蒸発乾固される。トルエン/ヘキサンを展開液とするカラムクロマトグラフは、2.4g(49%)の透明生成物をもたらす。
【0278】
9-(4’-カルバゾール-9-イルビフェニル-4-イル)-2-(4’-ビニルビフェニル)-9H-カルバゾール
【化74】
【0279】
0.86g(0.00767モル)のカリウムtert-ブトキシドと2.55g(0.00714モル)の臭化メチルトリフェニルホスホニウムが、まず、導入される。装置は、0℃まで冷却され、固形物は、15mlのTHF(純粋物)を使用して溶解される。混合物は、30分間撹拌され、他方、第2の装置で、2.31g(0.0039モル)の4-[9-(4’-カルバゾール-9-イルビフェニル-4-イル)-9H-カルバゾール-2イル]ベンズアルデヒドが計量され、25mlのTHFを使用して溶解される。0℃で、溶液2が、溶液1に添加され、さらに、1.5h撹拌される。混合物は、CH
2Cl
2で満たされ、水で三度搖動洗浄される。結合した有機相は、硫酸マグネシウムで乾燥され、濾過され、蒸発乾固される。トルエンによるカラムクロマトグラフは、2.1g(93%)の透明物質をもたらす。
【0280】
元素分析:
C:89.42% H:5.31% N:4.57%
例11(コモノマーの調製)
ジフェニル(4-ビニルフェニル)アミン
【化75】
【0281】
19gの臭化メチルトリフェニルホスホニウムが、保護ガス下、無水THF中に懸濁され、6gのカリウムtert-ブトキシドが、0℃で一度に添加される。オレンジ色への即時の色彩変化が生じる。14gのN,N-ジフェニル-p-アミノベンズアルデヒドが、0℃で反応溶液に添加される。混合物は、室温まで暖められ、さらに、20時間撹拌される。溶媒は、真空中でストリップされ、残留物は、ジクロロメタンで満たされ、溶液は水で抽出され、硫酸マグネシウムで乾燥され、濾過され、溶媒は、真空中でストリップされる。
【0282】
得られた黄色の油状物は、シリカゲルでクロマトグラフされ、純度99.5%を有する12g(86%)の白色固形物を得る。
【0283】
例12
2,4-ビスビフェニル-3-イル-6-{3-[2-(3-エチルオキセタン-3-イル-メトキシ)エチル]フェニル}-1.3.5-トリアジン
【化76】
【0284】
13.1gの3-エチル-3-ビニルオキシメチルオキセタンと11.3gの9-BBNダイマー(9-ブロモビシクロ(3.3.1)ノナンダイマー)が、保護ガス下、室温で200mlのトルエン中に溶解され、20℃で撹拌される。反応中、9-BBNの懸濁液が、ゆっくりと溶解する。50gの2,4-ビス-ビフェニル-3-イル-6-(3-ブロモフェニル)-1.3.5-トリアジンと50mlの1MNaOH溶液が、引き続き、反応溶液に添加される。反応混合物は、注意深く脱気され、200mgのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウムが添加され、混合物は、還流下20時間加熱される。溶液は、室温まで冷却される。相は分離される。水性相は、トルエンで三度抽出され、結合した有機相は、引き続き、水で二度洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、濾過され、溶液は、真空中でストリップされる。
【0285】
残留物は、エタノール/トルエン3:1から再結晶化され、純度99.8%を有する54g(97%)の白色固形物を得る。
【0286】
使用されるエミッターT1と小分子の構造が、明確さのために、以下に示される。
【0287】
エミッターT1の構造
【化77】
【0288】
小分子を基礎とするホスト分子の構造
【化78】
【化79-1】
【化79-2】
【0289】
素子結果
phPLED素子が、対応する構成成分(ポリマー/小分子または小分子/ポリマー)と三重項エミッターへの混合を使用して夫々製造された(例1-5)。比較のために、ポリマー/ポリマー混合物が、次いで、三重項エミッターを使用して調製された(例6)。素子構造の構成は、以下に示される。
【0290】
構築のために、合計で四個の同一の4mm
2の画素構造を有する10〜15オーム/平方の表面抵抗を有するITOガラス基板が使用される。以下の構造が、例により実行される:ITO基板は、湿潤化学法により清浄にされ、酸素プラズマにさらされる。その後、直ちに、基板は、グローブボックス中に導入され、そこで、PEDOT:PSS層(Clevios(登録商標))(CH8000またはAl4083)が適用され、コンディショニングが、180℃で60分間実行され、約60〜80nmの乾燥層厚が得られた。さらなる正孔注入層(HIL1:アリールアミンポリマー)が、次いで、適用される。この材料は、トルエンの0.5%溶液から適用される。180℃で60分間のコンディショニング後、約20nmの最終層厚が得られる。ポリマー/小分子およびポリマー/ポリマー混合物は、三重項エミッターに加えて、個々の成分の溶解度に応じて、2.5%溶液濃度のクロロベンゼンおよびまたトルエン両者に溶解することができる。仕上げ溶液のスピンコーティングプロセスは、50〜110nmの層厚をもたらす。溶媒は、180℃、15分間で蒸発される。カソード構造は、引き続き、バリウム(3nm)とアルミニウム(150nm)により、高真空条件下で気相堆積により適用される。カバーガラス中に固着されたCaO吸収体による端部封止が、次いで、実行される。LIV測定が、キースレー237とミノルタCS-2000カメラからの電源測定を使用して、実行される。寿命は、9000、6000、5000、4000cd/m
2の初期輝度で、加速寿命試験により測定される。
【0291】
例:小分子/ポリマー
例1
小分子SM1は、ポリマー1と2:1の比で、および16.6%の三重項エミッターT1と混合される。正孔注入層は、CH8000である。
【表1】
【0292】
例2
小分子SM1は、ポリマー2と2:1の比で、および16.6%の三重項エミッターと混合される。正孔注入層は、CH8000を使用して製造された。
【表2】
【0293】
例3
ポリマー3は、小分子SM2と1:2の比で、および16.6%の三重項エミッターと混合される。正孔注入層は、CH8000を使用して製造された。
【表3】
【0294】
例4
ポリマー4は、小分子SM2と1:2の比で、および16.6%の三重項エミッターと混合される。正孔注入層は、CH8000を使用して製造された。
【表4】
【0295】
例5
ポリマー6は、小分子SM2と1:2の比で、および16.6%の三重項エミッターと混合される。正孔注入層は、CH8000を使用して製造された。
【表5】
【0296】
参照例ポリマー/ポリマー
例6
この例は、1:2の比の二個のポリマーと16.7%の三重項エミッターの混合物を示す。ここで、また、CH8000が比較のために再度使用された。
【表6】
【0297】
例1〜5と例6との比較は、ポリマー/ポリマー混合物と比べて小分子/対応するポリマー混合物の優位性を明らかに示している。小分子/ポリマーの混合物が、使用されるポリマー構造に関わりなく性能(たとえば、対応する電圧での輝度)においてのみならず、特に、寿命において好ましい。特に、好ましいのは、対応する小分子をもつポリマー1および3である。
以下に、本発明の実施態様を付記する。
a)ブレンドを含む層の層厚は、10〜1000nm、好ましくは、30〜300nm、特に、好ましくは、50〜110nmであり、
b)カソードの層厚は、3〜300nm、好ましくは、3〜160nmであり、c)伝導性ポリマーを含む層の層厚は、10〜500nm、好ましくは、20〜200nm、特に、好ましくは、60〜80nmであり、および/または
d)正孔注入層の層厚は、5〜500nm、好ましくは、10〜100nm、特に、好ましくは、10〜30nm
であることを特徴とする、電子素子。