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特許7459065有機エレクトロルミネッセンスデバイス用の材料
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-22
(45)【発行日】2024-04-01
(54)【発明の名称】有機エレクトロルミネッセンスデバイス用の材料
(51)【国際特許分類】
   H10K 50/11 20230101AFI20240325BHJP
   H10K 85/60 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/12 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/15 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/155 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/16 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/165 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/17 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/18 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 71/12 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/115 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 50/30 20230101ALI20240325BHJP
   C09K 11/06 20060101ALI20240325BHJP
   H10K 30/50 20230101ALI20240325BHJP
   H10K 101/10 20230101ALN20240325BHJP
   H10K 101/20 20230101ALN20240325BHJP
【FI】
H10K50/11
H10K85/60
H10K50/12
H10K50/15
H10K50/155
H10K50/16
H10K50/165
H10K50/17
H10K50/18
H10K71/12
H10K50/115
H10K50/30
C09K11/06 610
H10K30/50
H10K101:10
H10K101:20
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2021514007
(86)(22)【出願日】2019-09-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-04
(86)【国際出願番号】 EP2019073997
(87)【国際公開番号】W WO2020053150
(87)【国際公開日】2020-03-19
【審査請求日】2022-09-08
(31)【優先権主張番号】18194083.4
(32)【優先日】2018-09-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】597035528
【氏名又は名称】メルク パテント ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100219542
【弁理士】
【氏名又は名称】大宅 郁治
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】ロドリゲズ、ララ-イザベル
(72)【発明者】
【氏名】ラックナー、アーロン
(72)【発明者】
【氏名】プフルム、クリストフ
(72)【発明者】
【氏名】メキック、アメル
【審査官】酒井 康博
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2018/097153(WO,A1)
【文献】特表2017-502516(JP,A)
【文献】特開2016-082236(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2017/0271611(US,A1)
【文献】特表2011-529976(JP,A)
【文献】国際公開第2018/186462(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H10K 50/00 - 50/88
H10K 85/60
H10K 71/12
H10K 30/50
C09K 11/06
H10K 101/10
H10K 101/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アノード、カソード、および立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含む少なくとも1つの有機層を含む電子デバイスであって、前記蛍光ペリレン発光体化合物が、以下の一般式(IIIa)、(IIIb)または(IIIc)または(IV)により表されること、および前記有機層、または前記アノードもしくはカソード側上の前記有機層に隣接する層が、遅延蛍光を呈する化合物またはリン光化合物から選択される増感剤化合物を含むことを特徴とする、電子デバイス。
【化1-1】
【化1-2】
(式中、
式(IIIa)、(IIIb)および(IIIc)のそれぞれにおいて、-R32で示されるフェニル基は、無置換であるか、または1つ以上のR32ラジカルで置換されており;
42 、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、前記基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく;
44 は、それぞれの出現において、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から、同一にまたは異なって選択され、前記基は、それぞれ、1つ以上のR 32 ラジカルにより置換されていてもよく;
41、R43は、それぞれの出現において、6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系であり、各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく;
32は、それぞれの出現において、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、または6~24個の芳香 族環原子を有する芳香族環系から、同一にまたは異なって選択される)
【請求項2】
前記有機層が、前記立体障害のある蛍光発光体化合物および前記増感剤化合物を含むことを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。
【請求項3】
前記有機層が、前記立体障害のある蛍光発光体化合物、前記増感剤化合物、およびHTM、HIM、HBM、p-ドーパント、ETM、EIM、EBM、n-ドーパント、蛍光発光体、リン光発光体、遅延蛍光材料、マトリックス材料、ホスト材料、ワイドバンドギャップ材料、量子材料からなる群から選択される少なくとも1種の有機機能材料を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の電子デバイス。
【請求項4】
一般式(IIId)、(IIIe)または(IIIf)の内の一つの化合物。
【化2-1】
【化2-2】
(式中、
式(IIId)、(IIIe)および(IIIf)のそれぞれにおいて、-R32で示されるフェニル基は、無置換であるか、または1つ以上のR32ラジカルで置換されており;
42 、それぞれの出現において、H、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アルキル基から、同一にまたは異なって選択され、前記基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく;
44 は、それぞれの出現において、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アルキル基から、同一にまたは異なって選択され、前記基は、それぞれ、1つ以上のR 32 ラジカルにより置換されていてもよく;
32は、それぞれの出現において、1~6個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~6個の炭素原子を有する分枝アルキル基から、同一にまたは異なって選択される)
【請求項5】
請求項4に記載の化合物、およびHTM、HIM、HBM、p-ドーパント、ETM、EIM、EBM、n-ドーパント、蛍光発光体、リン光発光体、遅延蛍光材料、マトリックス材料、ホスト材料、ワイドバンドギャップ材料、量子材料からなる群から選択される少なくとも1種の有機または無機機能材料を含む、組成物。
【請求項6】
請求項4に記載の少なくとも1種の化合物または請求項5に記載の組成物、および少なくとも1種の溶媒を含む、調合物。
【請求項7】
少なくとも以下の工程a):
a)ペリレン基本骨格の2-C、5-C、8-Cおよび11-C原子と、出発材料Ar-X(Xは、ハライド、ボロン酸、ボロン酸エステル、トシレートまたはトリフレートから選択される任意の所望の好適な脱離基である)として使用される、6~24個の芳香族環原子を有する置換または無置換芳香族基Arとの間の、スズキ条件下での有機金属カップリングが行われることを特徴とする、請求項4に記載の式(III)の化合物の調製のための方法。
【請求項8】
電子デバイスにおける、請求項4に記載の化合物、または請求項5に記載の組成物、または請求項6に記載の調合物の使用。
【請求項9】
請求項5に記載の組成物、または請求項6に記載の調合物、または請求項4に記載の化合物を含む、電子デバイス。
【請求項10】
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)、有機発光トランジスタ(OLET)、有機ソーラーセル(OSC)、有機光学検出器、有機光受容器、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)から選択される、請求項1~3または9の何れか1項に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物、ならびに遅延蛍光を呈する化合物およびリン光化合物から選択される増感剤化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関する。
【0002】
有機半導体が機能材料として使用される有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED)の構造は、たとえば、US4539507に記載されている。OLEDにおいて使用される一般的な発光材料は、蛍光よりもリン光を呈する、有機金属イリジウムおよび白金錯体である(M.A.Baldo et al.,Appl.Phys.Lett.1999,75,4-6)。量子力学的な理由で、有機金属化合物をリン光発光体として使用すると、4倍までのエネルギー効率およびパワー効率が可能になる。
【0003】
有機金属イリジウムおよび白金錯体をリン光発光体として用いて、良好な結果が達成されているにもかかわらず、とりわけ、効率、色純度、深い青色の達成に関して、OLED性能の改善が、依然として求められている。
【0004】
リン光発光体の代替開発は、熱活性化型遅延蛍光(TADF)を呈する発光体の使用である(たとえば、H.Uoyama et al.,Nature 2012,vol.492,234)。これらは、最低三重項状態Tと第1励起一重項状態Sの間のエネルギーギャップが、T状態からS状態に熱的に到達可能なほど十分に小さい、有機材料である。量子統計的理由で、OLEDにおいて電子的に励起されると、励起状態の75%は三重項状態になり、25%は一重項状態になる。純粋有機分子は、通常、三重項状態からは効率的に発光できないので、励起状態の75%は発光のために利用することができず、そのことは、原理的に、励起エネルギーの25%だけを光に変換することが可能であることを意味する。しかし、最低三重項状態と、最低励起一重項状態との間のエネルギーギャップが十分に小さい場合、分子の第1励起一重項状態は、熱励起により三重項状態から到達可能であり、熱的に分布され得る。この一重項状態は、それから蛍光が可能になる発光状態なので、この状態は、光を生じるために使用することができる。したがって、原則として、電気エネルギーの100%までの光への変換は、純粋有機材料が発光体として使用される場合に可能である。先行技術では、19%よりも高い外部量子効率が記載されており、これはリン光OLEDと同じ度合いの外部量子効率内にある。したがって、この種の純粋有機材料を用いて、非常に良好な効率を達成し、同時に、希少金属、たとえばイリジウムまたは白金などの使用を回避することが可能である。
【0005】
その一方で、TADF化合物の存在の前提条件は、TレベルとSレベルとの間の小さいギャップであり、したがって、TADF化合物の選択は制限される。さらに、発光スペクトルはかなり広範なので(通常、半値全幅、FWHM>80nmを有する)、あらゆる所望の発光色を有するTADF化合物を提供することは、かなり困難である。加えて、これらの化合物における励起状態の減衰期間は、非常に長く(通常>1μs)、それによって、高エネルギーを有する長寿命励起状態が生じて、デバイスにおける分解が増大する。
【0006】
近年、発光層において、増感剤としてのTADF化合物、およびその環境に関して高い立体遮蔽を有する発光体としての蛍光化合物を有する有機エレクトロルミネッセンスデバイスが記載されている(たとえばWO2015/135624において)。このデバイス構成は、あらゆる発光色で発光する有機エレクトロルミネッセンスデバイスを提供することを可能にし、したがって、公知の蛍光発光体の基本構造であるにもかかわらず、TADFを伴ってエレクトロルミネッセンスデバイスの高効率を呈する基本構造を使用することが可能になる。これは、ハイパー蛍光としても公知である。
【0007】
代替として先行技術では、発光層において、大きいスピン軌道結合に起因してS1およびT1の混合状態を示す増感剤としてのリン光有機金属錯体、および発光体としての蛍光化合物を含み、したがって、発光減衰期間が著しく短縮され得る有機エレクトロルミネッセンスデバイスが記載されている。これは、ハイパーリン光としても公知である。
【0008】
ハイパー蛍光およびハイパーリン光は、とりわけ深い青色発光に関してOLED特性を改善するための、非常に有望な技術である。しかし特に、たとえばディスプレイデバイスにおけるまたは光源としての広範な商業的使用を目的として、OLEDの性能データに関するさらなる改善が、まだ必要である。これと関連して特に重要なのは、OLEDの寿命、効率および作動電圧、ならびに達成される色の値である。特に、青色発光OLEDの場合、デバイスの寿命および効率に関して、改善の潜在可能性がある。
【0009】
前記改善を達成するための重要な出発点は、電子デバイスにおいて使用される、立体障害のある蛍光発光体化合物の選択である。
【0010】
WO2015/135624には、ルブレンに基づく立体障害のある蛍光発光体が記載されている。しかし、効率および発色に関して非常に良好な特性を有するOLEDをもたらす、立体障害のあるさらなる蛍光発光体、とりわけ立体障害のある青色蛍光発光体が依然として必要である。さらに特に、非常に高い効率、非常に良好な寿命および好適な色座標、ならびに高い色純度が組み合わせられた、深い青色蛍光発光体が必要である。
【0011】
したがって本発明は、立体障害のある青色蛍光発光体化合物を、増感剤化合物と組み合わせて含む電子デバイスを提供する技術的な目的を基礎としている。本発明はまた、ペリレンに基づく好適な立体障害のある青色蛍光発光体化合物を提供する技術的な目的を基礎としている。
【0012】
ここで、下記のデバイス、化合物および化合物の組合せは、OLEDの技術分野において特に好適であることが見出された。
【0013】
したがって、本発明の第1の目的は、アノード、カソード、および立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含む少なくとも1つの有機層を含む電子デバイスであって、蛍光ペリレン発光体化合物が、以下の一般式(I)により表されること、および有機層、またはアノードもしくはカソード側上の有機層に隣接する層が、遅延蛍光を呈する化合物またはリン光化合物から選択される増感剤化合物を含むことを特徴とする、電子デバイスに関する
【0014】
【化1】
【0015】
(式中、
~R12は、それぞれ、H、3~20個の炭素原子を有する直鎖アルキルまたはアルコキシ基、3~20個の炭素原子を有する分枝または環状アルキルまたはアルコキシ基、3~20個の炭素原子を有するアルケニルまたはアルキニル基、好ましくは7~60個の炭素原子を有するアラルキル基から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR20ラジカルにより置換されていてもよく、上記の基における1つ以上のCH基は、Si(R20、Ge(R20、Sn(R20、C=O、C=S、C=Se、C=NR20、P(=O)(R20)、SO、SO、NR20、-O-、-S-、-COO-または-CONR20-により置きかえられていてもよく、上記の基における1個以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO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する芳香族環系(各場合において1つ以上のR20ラジカルにより置換されていてもよい)であり;
20は、出現する毎に、H、D、F、または1~40個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、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、または7~40個の炭素原子を有するアラルキル基から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR21ラジカルまたは5~40個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR21ラジカルにより置換されていてもよい)により置換されていてもよく、2つ以上のR20ラジカルは、結合して、芳香族環系または(多)環状アルキル基(各場合において1つ以上のR21ラジカルにより置換されていてもよい)を形成してもよく;
21は、出現する毎に、H、D、F、または1~20個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~20個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル基、または2~20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、または5~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系から、同一にまたは異なって選択され、2つ以上のR21ラジカルは、結合して、芳香族環系または(多)環状アルキル基を形成してもよく;
ただし、R~R12ラジカルの少なくとも2つ、好ましくは3つ、より好ましくは4つ(ペレリン基本骨格の同じベンゼン環には位置しない)は、H以外である)。
【0016】
化学基の以下の定義が、本願の目的のために適用される:
本発明の意味におけるアリール基は、6~60個の芳香族環原子、好ましくは6~40個の芳香族環原子、より好ましくは6~20個の芳香族環原子を含有し;本発明の意味におけるヘテロアリール基は、5~60個の芳香族環原子、好ましくは5~40個の芳香族環原子、より好ましくは5~20個の芳香族環原子を含有し、その少なくとも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。これは、基本的定義を表す。本発明の説明において、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他の優先事項が示される場合、これらが適用される。
【0017】
ここで、アリール基またはヘテロアリール基は、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、キノリンもしくはカルバゾールの何れかを意味すると解釈される。本願の意味における縮合(縮環)芳香族またはヘテロ芳香族多環は、互いに縮合している2つ以上の単純な芳香族環またはヘテロ芳香族環からなる。
【0018】
アリールまたはヘテロアリール基(各場合において上記のラジカルにより置換されていてもよく、任意の所望の位置を介して芳香族またはヘテロ芳香族環系に結合していてもよい)は、特に、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、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、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と解釈される。
【0019】
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と解釈される。類似の定義が、ヘテロアリールオキシ基にも適用される。
【0020】
本発明の定義によるアラルキル基は、少なくとも1個の水素原子がアリール基により置きかえられているアルキル基を意味すると解釈される。
【0021】
本発明の意味における芳香族環系は、環系中に6~60個のC原子、好ましくは6~40個のC原子、より好ましくは6~20個のC原子を含有する。本発明の意味におけるヘテロ芳香族環系は、5~60個の芳香族環原子、好ましくは5~40個の芳香族環原子、より好ましくは5~20個の芳香族環原子を含有し、その少なくとも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。本発明の意味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、加えて複数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以外の原子が10%未満)、たとえばsp混成C、Si、NもしくはO原子、sp混成CもしくはN原子、またはsp混成C原子などにより結合していてもよい系を意味すると解釈されることが企図される。したがって、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、スチルベンなどの系も、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と同様に、本発明の意味における芳香族環系であると解釈されることが企図される。さらに、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、ビフェニル、テルフェニルまたはジフェニルトリアジンなどの系も、本発明の意味における芳香族またはヘテロ芳香族環系であると解釈される。
【0022】
各場合において、先に定義した通りラジカルにより置換されていてもよく、任意の所望の位置を介して芳香族またはヘテロ芳香族基に結合していてもよい、5~60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は、特に、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、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、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と解釈される。
【0023】
本発明の目的のためには、加えて個々のH原子またはCH基が、ラジカルの定義の下で上記の基により置換されていてもよい、1~40個のC原子を有する直鎖アルキル基、または3~40個のC原子を有する分枝もしくは環状アルキル基、または2~40個のC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と解釈される。1~40個のC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と解釈される。
【0024】
2つ以上のラジカルが互いに環を形成してもよい調合物は、本願の目的のためには、中でも、2つのラジカルが化学結合により互いに結合するという意味であると解釈されることが企図される。これは、以下のスキームにより例示される:
【0025】
【化2】
【0026】
しかしさらに、上記の調合物は、2つのラジカルの1つが水素を表す場合、第2のラジカルが、水素原子が結合している位置に結合して、環を形成することを意味すると解釈されることも企図される。これは、以下のスキームにより例示される:
【0027】
【化3】
【0028】
本発明の意味における増感剤は、それから別の化合物(アクセプター)へのエネルギー移動が生じる化合物(ドナー)を意味すると解釈される。
【0029】
本発明によれば、電子デバイスは、遅延蛍光を呈する化合物またはリン光化合物から選択される増感剤化合物を含む。
【0030】
遅延蛍光を呈する化合物は、好ましくは、熱活性化型遅延蛍光を呈する化合物である。これらの化合物は、以下の「TADF化合物」の説明に簡略される。
【0031】
上記の通り、TADF化合物は、最低三重項状態Tと第1励起一重項状態Sとの間のエネルギーギャップが、T状態からS状態に熱的に到達可能なほど十分に小さい化合物である。好ましくは、TADF化合物は、最低三重項状態Tと第一励起一重項状態Sとの間のギャップが、≦0.30eVである。より好ましくは、SとTとの間のギャップは、≦0.20eV、さらにより好ましくは≦0.15eV、とりわけより好ましくは≦0.10eV、とりわけさらにより好ましくは≦0.08eVである。最低励起一重項状態(S)および最低三重項状態(T)のエネルギーは、量子化学計算により決定される。
【0032】
本発明による増感剤として好適なリン光化合物は、項間交差速度が十分に速い限り、いかなるリン光化合物であってもよい。当業者は、当業者に公知の様々な好適な化合物から、何の障害もなく本発明の目的に適した化合物を選択されよう。さらに特に、本発明の文脈におけるリン光化合物は、ある環境において、たとえば有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて、光学的または電気化学的励起下で、室温で発光することができる化合物であり、その発光は、スピン禁制遷移、たとえば励起三重項状態または一重線/三重項混合状態からの遷移から生じる。
【0033】
好適なリン光化合物(=三重項発光体)は、特に、好適な励起により、好ましくは可視域で発光する化合物であり、原子番号が20より大きい、好ましくは38より大きく84未満、特に好ましくは56より大きく80より小さい少なくとも1種の原子、特にこの原子番号を有する金属でもある。
【0034】
好ましくは、増感剤は、有機金属錯体の群から、特に遷移金属錯体の群から選択されるリン光化合物である。
【0035】
非常に好ましくは、増感剤は、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、金またはユーロピウムを含有する有機金属錯体、特に銅、イリジウムまたは白金を含有する有機金属錯体、特に非常にイリジウムおよび白金を含有する有機金属錯体から選択されるリン光化合物である。本発明の目的のためには、上記の金属を含有する全てのルミネッセンス化合物が、リン光化合物とみなされる。
【0036】
たとえば、WO2015/091716に記載されているリン光有機金属錯体が、特に好ましい。また、WO2000/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191612、WO2005/033244、WO2005/019373、US2005/0258742、WO2006/056418、WO2007/115970、WO2007/115981、WO2008/000727、WO2009/050281、WO2009/050290、WO2011/051404、WO2011/073149、WO2012/121936、US2012/0305894、WO2012/170571、WO2012/170461、WO2012/170463、WO2006/121811、WO2007/095118、WO2008/156879、WO2008/156879、WO2010/068876、WO2011/106344、WO2012/172482、EP3126371、WO2015/014835、WO2015/014944、WO2016/020516、US20160072081、WO2010/086089、WO2011/044988、WO2014/008982、WO2014/023377、WO2014/094961、WO2010/069442、WO2012/163471、WO2013/020631、US20150243912、WO2008/000726、WO2010/015307、WO2010/054731、WO2010/054728、WO2010/099852、WO2011/032626、WO2011/157339、WO2012/007086、WO2015/036074、WO2015/104045、WO2015/117718、WO2016/015815に記載されている、好ましくはイリジウムおよび白金錯体であるリン光有機金属錯体が、特に好ましい。
【0037】
また、たとえば、WO2004/081017、WO2005/042550、US2005/0170206、WO2009/146770、WO2010/102709、WO2011/066898、WO2016124304、WO2017/032439、WO2018/019688、EP3184534およびWO2018/011186に記載されている通り、多脚(polypodal)配位子を有するリン光有機金属錯体が、特に好ましい。
【0038】
また、たとえば、WO2011/045337、US20150171350、WO2016/079169、WO2018/019687、WO2018/041769、WO2018/054798、WO2018/069196、WO2018/069197、WO2018/069273に記載されているリン光二核性有機金属錯体が、特に好ましい。
【0039】
また、たとえば、WO2010/031485、US2013150581、WO2013/017675、WO2013/007707、WO2013/001086、WO2012/156378、WO2013/072508、EP2543672に記載されている銅錯体が、特に好ましい。
【0040】
一般に、先行技術に従いリン光OLEDのために使用され、有機エレクトロルミネッセンスの分野の当業者に公知の全てのリン光錯体が、好適である。当業者は、任意の独創的工程を用いることなく、さらなるリン光錯体を使用することができる。
【0041】
本発明の好ましい態様において、発光層は、蒸着により生成され、リン光化合物は、発光層中、5~99.9体積%、好ましくは5~60体積%、非常に好ましくは10~50体積%、最も好ましくは20~40体積%のドーピング濃度で存在する。
【0042】
本発明の別の好ましい態様において、発光層は、溶解法により生成され、リン光化合物は、発光層中、5~99.9重量%、好ましくは5~60重量%、特に好ましくは10~50重量%、最も好ましくは20~40重量%のドーピング濃度で存在する。
【0043】
リン光増感剤の明示的な例は、Ir(ppy)およびその誘導体、ならびに以下に列挙される構造である:
【0044】
【化4-1】
【0045】
【化4-2】
【0046】
【化4-3】
【0047】
【化4-4】
【0048】
【化4-5】
【0049】
【化4-6】
【0050】
【化4-7】
【0051】
【化4-8】
【0052】
リン光増感剤のさらなる明示的な例は、カルベン配位子を含有するイリジウムおよび白金錯体、ならびに以下に列挙される構造であり、ここで、ホモレプティックおよびヘテロレプチック錯体、ならびに子午線(meridonal)および面異性体が、好適となることがある:
【0053】
【化5】
【0054】
リン光増感剤のさらなる明示的な例はまた、銅錯体および以下に列挙される構造である:
【0055】
【化6】
【0056】
本発明によれば、電子デバイスは、前述の通り式(I)の立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含む。
【0057】
ペリレン発光体の立体遮蔽は、式(I)のR~R12の中の、電子的に不活性な立体的に嵩高い(sterically demanding)置換基により達成され、その置換基は、蛍光化合物の電子的に活性なペリレンコアを取り囲み、したがってペリレンコアが、層中の隣接分子と接触しないように実質的に遮蔽する。
【0058】
好適な立体的に嵩高い置換基は、たとえば、とりわけ3~20個の炭素原子を有する、好ましくは4~10個の炭素原子を有するアルキル基(水素原子はまた、Fにより置きかえられてもよい)、とりわけ3~20個の炭素原子を有する、好ましくは4~10個の炭素原子を有するアルコキシ基、とりわけ7~30個の炭素原子を有するアラルキル基、およびとりわけ6~30個の炭素原子を有する芳香族環系であり、ここで、アラルキル基および芳香族環系におけるアリール基は、1~10個の炭素原子を有する1つ以上のアルキル基により置換されることも可能である。ここで、複数の隣接する置換基は、互いに環系を形成することも可能である。
【0059】
置換基がアラルキル基または芳香族環系である場合、これらの置換基は、アリール基が共通の端部を介して互いに直接的に縮合している、10個よりも多い炭素原子を有する任意の縮合アリール基を有していないことが好ましい。より好ましくは、それらの置換基は、アリール基が共通の端部を介して互いに直接的に縮合している任意の縮合アリール基を、全く有していない。したがって、芳香族環系が、たとえばいかなるアントラセンまたはピレン基も有していないことが好ましく、特に、芳香族環系が、いかなるナフタレン基も有していないことが好ましい。それに対して、それらの置換基は、いかなる縮合アリール基も有していないので、たとえば、ビフェニルまたはテルフェニル基を有していてもよい。加えて、それらの置換基は、アリール基が、これらの基における共通の端部を介して互いに直接的に縮合していないので、たとえば、フルオレンまたはスピロビフルオレン基を有していてもよい。
【0060】
立体的に嵩高い置換基がアルキル基である場合、このアルキル基は、好ましくは4~10個の炭素原子を有する。第2級または第3級炭素原子が、蛍光基本骨格に直接的に結合しているか、またはCH基を介して蛍光基本骨格に結合している、第2級、第3級または環状アルキル基が好ましい。より好ましくは、このアルキル基は、次式(RS-1)~(RS-33):
【0061】
【化7】
【0062】
の構造から選択される
(式中、点線で示される結合は、ペリレン基本骨格に対するこれらの基の結合を示す)。
【0063】
立体的に嵩高い置換基がアルコキシ基である場合、このアルコキシ基は、好ましくは3~10個の炭素原子を有し、好ましくは分枝または環状である。好ましくは、このアルコキシ基は、次式(RS-34)~(RS-47):
【0064】
【化8】
【0065】
の構造から選択される
(式中、点線で示される結合は、ペリレン基本骨格に対するこれらの基の結合を示す)。
【0066】
立体的に嵩高い置換基がアラルキル基である場合、このアラルキル基は、好ましくは、次式(RS-48)~(RS-61):
【0067】
【化9】
【0068】
の構造から選択される
(式中、点線で示される結合は、ペリレン基本骨格に対するこれらの基の結合を示し、フェニル基は、それぞれ、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよく、ここで:
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、1~40個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、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基(それらのそれぞれは、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい)、5~60個の芳香族環原子を有する芳香族環系(それらのそれぞれは、1つ以上のR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するアラルキル基からなる群から選択され、1つ以上のR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R置換基は、1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい環系を形成することが任意に可能であり;
は、H、D、F、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、5~30個の芳香族環原子を有する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R置換基は、一緒になって環系を形成してもよい)。
【0069】
立体的に嵩高い置換基が芳香族環系である場合、この芳香族環系は、好ましくは6~30個の芳香族環原子、より好ましくは6~24個の芳香族環原子を有する。加えて、この芳香族環系は、好ましくはフェニル基だけを含有する。この場合、芳香族環系は、好ましくは、次式(RS-62)~(RS-76):
【0070】
【化10】
【0071】
の構造から選択される
(式中、点線で示される結合は、ペリレン基本骨格に対するこれらの基の結合を示し、フェニル基は、それぞれ、先に定義した通り1つ以上のRラジカルにより置換されていてもよい)。
【0072】
好ましくは、電子デバイスは、式(II):
【0073】
【化11】
【0074】
の化合物から選択される、式(I)の立体障害のある蛍光ペリレン発光体を含む
(式中、
、R、R、R11は、それぞれ、3~20個の炭素原子を有する直鎖アルキルまたはアルコキシ基、3~20個の炭素原子を有する分枝または環状アルキルまたはアルコキシ基、3~20個の炭素原子を有するアルケニルまたはアルキニル基、好ましくは7~60個の炭素原子を有するアラルキル基から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR20ラジカルにより置換されていてもよく、上記の基における1つ以上のCH基は、Si(R20、Ge(R20、Sn(R20、C=O、C=S、C=Se、C=NR20、P(=O)(R20)、SO、SO、NR20、-O-、-S-、-COO-または-CONR20-により置きかえられていてもよく、上記の基における1個以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO、または5~60個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR20ラジカルにより置換されていてもよい)により置きかえられていてもよく;
20は、出現する毎に、H、D、F、または1~40個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、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、または7~40個の炭素原子を有するアラルキル基から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR21ラジカルより置換されていてもよく、または5~40個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR21ラジカルにより置換されていてもよい。)、2つ以上のR20ラジカルは、結合して、芳香族環系または(多)環状アルキル基(各場合において1つ以上のR21ラジカルにより置換されていてもよい)を形成してもよく;
21は、出現する毎に、H、D、F、または1~20個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~20個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル基、または2~20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、または5~40個の芳香族環原子を有する芳香族環系から、同一にまたは異なって選択され、2つ以上のR21ラジカルは、結合して、芳香族環系または(多)環状アルキル基を形成してもよい)。
【0075】
より好ましくは、電子デバイスは、式(I)または(II)の立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含み、式中:
、R、R、R11は、それぞれ、4~10個の炭素原子を有する直鎖、分枝または環状アルキル基、3~10個の炭素原子を有する直鎖、分枝または環状アルコキシ基、7~30個の炭素原子を有するアラルキル基から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR20ラジカルにより置換されていてもよく、上記の基における1個以上のH原子は、D、F、ClもしくはCNにより置きかえられていてもよく、または6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR20ラジカルにより置換されていてもよい)であり;
20は、出現する毎に、D、F、または1~20個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~20個の炭素原子を有する分枝もしくは環状アルキル基、または2~20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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR21ラジカルにより置換されていてもよく、、または5~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR21ラジカルにより置換されていてもよい)であり;2つ以上のR20ラジカルは、結合して、芳香族環系または(多)環状アルキル基(各場合において1つ以上のR21ラジカルにより置換されていてもよい)を形成してもよく;
21は、出現する毎に、H、D、F、または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、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、または5~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系から、同一にまたは異なって選択され、2つ以上のR21ラジカルは、結合して、芳香族環系または(多)環状アルキル基を形成してもよい。
【0076】
さらにより好ましくは、電子デバイスは、式(II)の化合物から選択される、式(I)の立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含み、式中:
、R、R、R11は、それぞれ、以下の一般式(R-a)
【0077】
【化12】
【0078】
により表される分枝または環状アルキル基から
(式中、
22、R23、R24は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR25ラジカルにより置換されていてもよく、R22、R23、R24ラジカルの2つまたは全てのR22、R23、R24ラジカルは、結合して、(多)環状アルキル基(1つ以上のR25ラジカルにより置換されていてもよい)を形成してもよく;
25は、それぞれの出現において、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から、同一にまたは異なって選択され;
ただし、それぞれの出現において、R22、R23およびR24ラジカルの少なくとも1つは、H以外であり、ただし、それぞれの出現において、R22、R23およびR24ラジカルの全ては、一緒になって、少なくとも4個の炭素原子を有し、ただし、それぞれの出現において、R22、R23、R24ラジカルの2つがHである場合には、残りのラジカルは直鎖ではない);
あるいは以下の一般式(R-b)
【0079】
【化13】
【0080】
により表される分枝または環状アルコキシ基から
(式中、
26、R27、R28は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、先に定義した通り1つ以上のR25ラジカルにより置換されていてもよく、R26、R27、R28ラジカルの2つまたは全てのR26、R27、R28ラジカルは、結合して、(多)環状アルキル基(先に定義した通り1つ以上のR25ラジカルにより置換されていてもよい)を形成してもよく;
ただし、それぞれの出現において、R26、R27およびR28ラジカルの1つだけは、Hであってもよい);
あるいは以下の一般式(R-c)
【0081】
【化14】
【0082】
により表されるアラルキル基から
(式中、
29、R30、R31は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく、または6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)であり;R29、R30、R31ラジカルの2つまたは全ては、結合して、(多)環状アルキル基または芳香族環系(それらのそれぞれは、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)を形成してもよく;
32は、それぞれの出現において、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、または6~24個の芳香族環原子を有する芳香族環系から、同一にまたは異なって選択され;
ただし、それぞれの出現において、R29、R30およびR31ラジカルの少なくとも1つは、H以外であり、それぞれの出現において、R29、R30およびR31ラジカルの少なくとも1つは、少なくとも6個の芳香族環原子を有する芳香族環系であるか、またはそれを含有する);
あるいは以下の一般式(R-d)
【0083】
【化15】
【0084】
により表される芳香族環系から
(式中、
40~R44は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、先に定義した通り1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく、または6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において、先に定義した通り1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)であり;R40~R44ラジカルの2つ以上は、結合して、(多)環状アルキル基または芳香族環系(それらのそれぞれは、先に定義した通り1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)を形成してもよい)、
同一にまたは異なって選択される。
【0085】
特に好ましくは、電子デバイスは、R、R、R、R11基が同一である、式(I)または(II)の立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含む。
【0086】
好ましい態様によれば、電子デバイスは、式(III)または(IV)の化合物
【0087】
【化16】
【0088】
(式中、
40、R42、R44は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカル、または6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)により置換されていてもよく;
ただし、R40、R42、R44の少なくとも1つは、H以外である);または
【0089】
【化17】
【0090】
(式中、
41、R43は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカル、または6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)により置換されていてもよく;
ただし、R41、R43の少なくとも1つは、H以外である)
から選択される、式(I)の立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含む。
【0091】
好ましくは、式(III)の化合物におけるR42、R40およびR44基は、以下の通り定義され:
42は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく;
40、R44は、それぞれの出現において、6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく;R32は、先の通り定義される通りである)から、同一にまたは異なって選択される。
【0092】
好ましい態様によれば、R42、R40およびR44基は、それぞれの出現において、6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)から、同一にまたは異なって選択される。
【0093】
別の好ましい態様によれば、R42基は、それぞれの出現において、H、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、または6~30個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)から、同一にまたは異なって選択され、R40、R44は、それぞれの出現において、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(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)から同一に選択される。
【0094】
非常に好ましい態様によれば、電子デバイスは、式(IIIa)、(IIIb)または(IIIc)
【0095】
【化18-1】
【0096】
【化18-2】
【0097】
の1つの化合物から選択される、式(I)の立体障害のある蛍光ペリレン発光体化合物を含む
(式中、式(IIIa)、(IIIb)および(IIIc)のそれぞれにおいて、-R32で示されるフェニル基は、無置換であるか、または1つ以上のR32ラジカルで置換されており;
42およびR44は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく;R32は、先の通り定義される通りである)。
【0098】
本発明の一態様において、電子デバイスは、立体的に遮蔽された蛍光ペリレン発光体化合物および増感剤化合物の混合物を含む、有機層を含む。
【0099】
本発明のさらなる態様において、エレクトロルミネッセンスデバイスは、立体的に遮蔽された蛍光ペリレン発光体化合物を含む有機層と、アノード側上の増感剤化合物を含む層の隣接を含む。
【0100】
本発明のさらなる態様において、エレクトロルミネッセンスデバイスは、立体的に遮蔽された蛍光ペリレン発光体化合物を含む有機物と、カソード側上の増感剤化合物を含む層の隣接を含む。
【0101】
好ましくは有機層は、立体的に遮蔽された蛍光ペリレン発光体および増感剤化合物を含み、有機層は、より好ましくは発光層である。
【0102】
有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造の相違により、蒸着による発光層の生成の場合、遮蔽されたペリレン化合物のドーパント濃度は、体積%で報告され、溶液からの発光層の生成の場合には、重量%で報告される。
【0103】
本発明の好ましい態様において、蒸着による発光層の生成の場合、遮蔽されたペリレン化合物は、発光層中、0.1体積%~25体積%、好ましくは1体積%~20体積%、より好ましくは2体積%~12体積%、さらにより好ましくは3体積%~10体積%のドーパント濃度で存在する。
【0104】
本発明の好ましい態様において、溶液からの発光層の生成の場合、遮蔽されたペリレン化合物は、発光層中、0.1重量%~25重量%、好ましくは1重量%~20重量%、より好ましくは2重量%~12重量%、さらにより好ましくは3重量%~10重量%のドーパント濃度で存在する。
【0105】
ここで、とりわけ低ドーパント濃度の遮蔽されたペリレン化合物の場合、OLEDは、蛍光化合物から構成される発光および増感剤化合物の残りの発光の混合を呈することが可能である。このことは、混合色を生じるように制御された方法で利用することもできる。
【0106】
好ましい態様によれば、電子デバイスは、立体障害のある蛍光発光体化合物、増感剤化合物、およびHTM、HIM、HBM、p-ドーパント、ETM、EIM、EBM、n-ドーパント、蛍光発光体、リン光発光体、遅延蛍光材料、マトリックス材料、ホスト材料、ワイドバンドギャップ材料、量子材料(好ましくは量子ドット)からなる群から選択される少なくとも1種の有機機能材料を含む有機層を含み、前記有機層は、好ましくは発光層である。好ましくは、少なくとも1種の有機機能材料は、マトリックス材料から選択される。このさらなる化合物は、以下、マトリックス化合物またはマトリックス材料と呼ばれる。この化合物は、先に詳説された定義の文脈における、さらなる増感剤化合物であってもよい。しかし一般に、マトリックス化合物は、増感剤化合物ではない。
【0107】
本発明の好ましい態様において、マトリックス化合物は、もしあるとしても混合物の発光には著しくは寄与しない。
【0108】
マトリックス化合物の最低三重項エネルギーは、増感剤化合物の三重項エネルギーよりも、最大で0.1eV低いことが好ましい。特に好ましくは、T(マトリックス)≧T(増感剤)である。
より好ましくは:T(マトリックス)-T(増感剤)≧0.1eVであり;
最も好ましくは:T(マトリックス)-T(増感剤)≧0.2eVである。
ここで、T(マトリックス)は、マトリックス化合物の最低三重項エネルギーであり、T(増感剤)は、増感剤化合物の最低三重項エネルギーである。ここで、マトリックス化合物の三重項エネルギーであるT(マトリックス)は、4Kで測定された高純度(neat)フィルムのフォトルミネッセンススペクトルのエッジから決定される。T(増感剤)は、トルエン溶液中、室温で測定されたフォトルミネッセンススペクトルのエッジから決定される。
【0109】
本発明の発光層において使用することができる好適なマトリックス化合物の例は、たとえばWO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627もしくはWO2010/006680によるケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシドおよびスルホン、WO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527、WO2008/086851もしくはUS2009/0134784に開示の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)、m-CBP、またはカルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、たとえばWO2007/063754もしくはWO2008/056746によるインドロカルバゾール誘導体、たとえばWO2010/136109もしくは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、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もしくはボロン酸エステル、たとえばWO2010/054729によるジ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、たとえばWO2010/015306、WO2007/063754もしくはWO2008/056746によるトリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、たとえばEP652273もしくはWO2009/062578によるZn錯体、Al錯体もしくはBe錯体、またはたとえばUS2009/0136779、WO2010/050778、WO2011/042107もしくはWO2011/088877による架橋カルバゾール誘導体、またはスピロジベンゾピランアミン(たとえばWO2013/083216による)である。また、好適なマトリックス材料は、WO2015/135624に記載されているものである。これらは、参照により本発明に組み込まれる。これらのマトリックス材料のうちの2種以上の混合物を使用することも可能である。
【0110】
好ましくは、マトリックス化合物は、70℃を超える、より好ましくは90℃を超える、最も好ましくは110℃を超えるガラス転移温度Tを有する。
【0111】
マトリックス化合物は、好ましくは電荷輸送、即ち電子輸送もしくは正孔輸送化合物、または双極性化合物である。加えて、使用されるマトリックス化合物は、本願の文脈において、正孔輸送でも電子輸送でもない化合物であってもよい。
【0112】
本発明の文脈における電子輸送化合物は、LUMO≦-2.50eVを有する化合物である。好ましくは、LUMOは、≦-2.60eV、より好ましくは≦-2.65eV、最も好ましくは≦-2.70eVである。LUMOは、最低空分子軌道である。化合物のLUMOの値は、後部の例の節に一般論として記載される通り、量子化学計算により決定される。
【0113】
本発明の文脈における正孔輸送化合物は、HOMO≧-5.5eVを有する化合物である。HOMOは、好ましくは≧-5.4eV、より好ましくは≧-5.3eVである。HOMOは、最高被占分子軌道である。化合物のHOMOの値は、後部の例の節に一般論として記載される通り、量子化学計算により決定される。
【0114】
本発明の文脈における双極性化合物は、正孔輸送および電子輸送の両方である化合物である。
【0115】
好適な電子伝導マトリックス化合物は、トリアジン、ピリミジン、ラクタム、金属錯体、とりわけBe、ZnおよびAl錯体、芳香族ケトン、芳香族ホスフィンオキシド、アザホスホール、アザボロール(少なくとも1つの電子伝導置換基により置換されている)、およびキノキサリンの物質クラスから選択される。
【0116】
本発明の好ましい態様において、電子伝導化合物は、純粋有機化合物、即ち金属を含有していない化合物である。
【0117】
以下は、電子デバイスの詳細な説明である。
【0118】
本発明による電子デバイスは、好ましくは有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED、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)、有機ソーラーセル(O-SC)、色素増感有機ソーラーセル、有機光学検出器、有機光受容器、有機電場消光デバイス(O-FQD)、発光電気化学セル(LEC)、有機レーザーダイオード(O-レーザー)および「有機プラズモン発光デバイス」(D.M.Koller et al.,Nature Photonics 2008,1-4)からなる群から選択されるが、好ましくは有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED)である。
【0119】
有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、カソード、アノードおよび少なくとも1つの有機層、好ましくは1つの発光層を含む。これらの層の他に、さらなる層、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、電子輸送層、電子注入層、励起子阻止層、電子阻止層および/または電荷発生層を含んでもよい。同様に、たとえば励起子阻止機能を有する中間層を、2つの発光層の間に導入することも可能である。ただし、これらの層のそれぞれは、必ずしも存在する必要があるとは限らないことを指摘すべきである。ここで、有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、1つの発光層または複数の発光層を含んでもよい。複数の発光層が存在する場合、これらは好ましくは、全体として380nm乃至750nmに複数の発光極大を有し、全体として白色発光をもたらすものであり、即ち蛍光またはリン光を発することができる様々な発光化合物が、発光層において使用される。3つの発光層を有し、その3層が青色、緑色、およびオレンジ色または赤色発光を呈する系が、特に好ましい(基本構造については、たとえばWO2005/011013を参照されたい)。これらは、蛍光もしくはリン光発光層、または蛍光およびリン光発光層が互いに組み合わされているハイブリッド系であり得る。
【0120】
本発明の有機エレクトロルミネッセンスデバイスのさらなる層において、とりわけ正孔注入および輸送層において、ならびに電子注入および輸送層において、先行技術に従い典型的に使用される任意の材料を使用することが可能である。正孔輸送層は、p-ドープされてもよく、または電子輸送層は、n-ドープされてもよい。p-ドープ層は、遊離正孔が生成され、結果として伝導率が増大している層を意味すると理解される。OLEDにおけるドープ輸送層の包括的議論は、Chem.Rev.2007,107,1233に見出すことができる。より好ましくは、p-ドーパントは、正孔輸送層における正孔輸送材料を酸化することができ、即ち十分に高い酸化還元電位、とりわけ正孔輸送材料よりも高い酸化還元電位を有する。好適なドーパントは、原則として、電子アクセプター化合物であり、ホストを酸化することにより有機層の伝導率を増大することができる、任意の化合物である。当業者は、共通の専門知識に照らして、いかなる多大な努力もなしに好適な化合物を特定することができる。特に好適なドーパントは、WO2011/073149、EP1968131、EP2276085、EP2213662、EP1722602、EP2045848、DE102007031220、US8044390、US8057712、WO2009/003455、WO2010/094378、WO2011/120709およびUS2010/0096600に開示の化合物である。
【0121】
したがって当業者は、独創的な技術を使用することなく、有機エレクトロルミネッセンスデバイスについて公知の全ての材料を、本発明の発光層と組み合わせて使用することができる。
【0122】
好ましいカソードは、低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、典型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)から構成された多層構造である。加えて、アルカリ金属またはアルカリ土類金属および銀から構成された合金、たとえばマグネシウムおよび銀から構成された合金が好適である。多層構造の場合、言及した金属に加えて、相対的に高い仕事関数を有するさらなる金属、たとえばAgを使用することも可能であり、その場合、たとえばCa/AgまたはBa/Agなどの金属の組合せが、一般に使用される。また、金属カソードと有機半導体との間に高い比誘電率を有する材料の薄い中間層を導入することが好ましいことがある。この目的で有用な材料の例は、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、LiO、BaF、MgO、NaF、CsF、CsCOなど)も有用である。この層の層厚は、好ましくは0.5nm乃至5nmである。
【0123】
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、真空に対して4.5eVよりも大きい仕事関数を有する。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。他方では、金属/金属酸化物電子(electrons)(たとえば、Al/Ni/NiO、Al/PtO)も好ましいことがある。この場合、電極の少なくとも1つは、光の発光を可能にするために透明または半透明でなくてはならない。好ましい構造は、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。酸化インジウムスズ(ITO)または酸化インジウム亜鉛(IZO)が、特に好ましい。さらに、伝導性ドープ有機材料、とりわけ伝導性ドープポリマーが好ましい。
【0124】
デバイスは、それに応じて(適用に従って)構造化され、接点接続され、このようなデバイスの寿命が、水および/または空気の存在下では極めて短くなるので、最後に密封される。
【0125】
加えて、1つ以上の層が昇華プロセスにより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スデバイスが好ましい。この場合、材料は、蒸着により、真空昇華系において10-5mbar未満、好ましくは10-6mbar未満の初期圧力で適用される。初期圧力は、さらにより低く、たとえば10-7mbar未満とすることも可能である。
【0126】
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利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ス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 et al.,Appl.Phys.Lett.2008,92,053301)。
【0127】
加えて、1つ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、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、オフセット印刷、LITI(光誘起熱イメージング、熱転写印刷)、インクジェット印刷もしくはノズル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スデバイスが好ましい。この目的のためには、可溶性化合物が必要であり、これは、たとえば好適な置換によって得られる。高い立体遮蔽を有する蛍光化合物は、典型的に遮蔽基に関して多くの標準有機溶媒に良好な溶解度を有するので、溶液からの発光層の生成が好ましい。
【0128】
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、独創的な技術を使用することなく本発明の化合物を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスに適用することができる。
【0129】
したがって、本発明はさらに、少なくとも1つの層が昇華プロセスにより適用されること、および/または少なくとも1つの層がOVPD(有機気相堆積)法により、もしくは担体ガス昇華を利用して適用されること、および/または少なくとも1つの層が、溶液からスピンコーティングもしくは印刷法により適用されることを特徴とする本発明の有機エレクトロルミネッセンスデバイスを生成するための方法を提供する。
【0130】
本発明の第2の目的は、式(III)または(IV)
【0131】
【化19】
【0132】
の化合物に関する
(式中、
40、R41、R42、R43およびR44は、それぞれの出現において、H、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から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく、または6~24個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)であり;
32は、それぞれの出現において、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、または6~24個の芳香族環原子を有する芳香族環系から、同一にまたは異なって選択される)。
【0133】
好ましい態様によれば、式(III)の化合物において、R40、R42、R44ラジカルは、以下の通り定義され:
42は、それぞれの出現において、H、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アルキル基から、同一にまたは異なって選択され;
40、R44は、それぞれの出現において、6~24個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)から、同一にまたは異なって選択され;
32は、それぞれの出現において、1~6個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~6個の炭素原子を有する分枝アルキル基から、同一にまたは異なって選択される。
【0134】
別の好ましい態様によれば、式(III)の化合物において、R40、R42、R44ラジカルは、以下の通り定義され:
40、R42、R44は、それぞれの出現において、6~24個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)から、同一にまたは異なって選択され;
32は、それぞれの出現において、1~6個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~6個の炭素原子を有する分枝アルキル基から、同一にまたは異なって選択される。
【0135】
非常に好ましい態様によれば、式(III)の化合物は、式(IIId)、(IIIe)および(IIIf)
【0136】
【化20-1】
【0137】
【化20-2】
【0138】
の化合物から選択される
(式中、
式(IIId)、(IIIe)および(IIIf)のそれぞれにおいて、-R32で示されるフェニル基は、無置換であるか、または1つ以上のR32ラジカルで置換されており;
42およびR44は、それぞれの出現において、H、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アルキル基から、同一にまたは異なって選択され、上記の基は、それぞれ、1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよく;
32は、それぞれの出現において、1~6個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~6個の炭素原子を有する分枝アルキル基から、同一にまたは異なって選択される)。
【0139】
別の好ましい態様によれば、式(III)の化合物において、R40、R42、R44ラジカルは、以下の通り定義され:
42は、それぞれの出現において、H、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アルキル基、または6~24個の芳香族環原子を有する芳香族環系(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)から、同一にまたは異なって選択され;
40、R44は、それぞれの出現において、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アルキル基(各場合において1つ以上のR32ラジカルにより置換されていてもよい)から、同一にまたは異なって選択され;
32は、それぞれの出現において、1~6個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、または3~6個の炭素原子を有する分枝アルキル基から、同一にまたは異なって選択される。
【0140】
別の非常に好ましい態様によれば、式(III)の化合物において、R40、R42、R44ラジカルは、以下の通り定義され:
42は、それぞれの出現において、H、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アルキル基から同一に選択され、
40、R44は、それぞれの出現において、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アルキル基から同一に選択される。
【0141】
以下の化合物は、式(III)および(IV)の化合物の例である:
【0142】
【化21-1】
【0143】
【化21-2】
【0144】
【化21-3】
【0145】
【化21-4】
【0146】
【化21-5】
【0147】
本発明による式(III)の化合物は、当業者に公知の合成工程、たとえば、ブロム化、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。好適な合成方法の一例は、以下のスキーム1において一般論として図示される。
【0148】
【化22】
【0149】
スキーム1において、記号XおよびXは、好ましくはハロゲン(Cl、Br、Iなど)、ボロン酸、ボロン酸エステルまたはトリフレートから選択される脱離基を表す。Ar基は、置換または無置換であってもよい、6~24個の芳香族環原子を有する置換または無置換芳香族環系を表す。
【0150】
したがって本発明は、以下の工程a):
a)ペリレン基本骨格の1-C、5-C、8-Cおよび11-C原子と、出発材料Ar-X(Arは、6~24個の芳香族環原子を有する置換または無置換芳香族基であり、Xは、好ましくはハライド、ボロン酸、ボロン酸エステル、トシレートまたはトリフレートから選択される任意の所望の好適な脱離基である)との間の、スズキ条件下での有機金属カップリングが行われること
を含む、式(III)の化合物を合成するための方法に関する。
【0151】
式(III)および(IV)の化合物は、少なくとも1種の有機機能材料と組み合わせてもよい。したがって、本発明はさらに、式(III)または(IV)の化合物、およびHTM、HIM、HBM、p-ドーパント、ETM、EIM、EBM、n-ドーパント、蛍光発光体、リン光発光体、遅延蛍光材料、マトリックス材料、ホスト材料、ワイドバンドギャップ材料、量子材料(好ましくは量子ドット)からなる群から選択される少なくとも1種の有機または無機機能材料を含む、組成物に関する。
【0152】
本発明による化合物の液相からの、たとえばスピンコーティングまたは印刷法による処理のためには、本発明による化合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り得る。この目的のためには、2種以上の溶媒の混合物を使用することが望ましいことがある。好適かつ好ましい溶媒は、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、特に、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、またはこれらの溶媒の混合物である。
【0153】
したがって、本発明はさらに、式(III)または(IV)の化合物、および少なくとも1種のさらなる化合物を含む調合物に関する。さらなる化合物は、たとえば溶媒、特に上記の溶媒またはこれらの溶媒の混合物の1つであってもよい。しかし、さらなる化合物はまた、電子デバイスにおいて同様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、特にHTM、HIM、HBM、p-ドーパント、ETM、EIM、EBM、n-ドーパント、蛍光発光体、リン光発光体、遅延蛍光材料、マトリックス材料、ホスト材料、ワイドバンドギャップ材料、量子材料(好ましくは量子ドット)からなる群から選択される1種の有機または無機機能材料であってもよい。
【0154】
式(III)または(IV=)の化合物を含む組成物または調合物において使用することができる好適な有機または無機機能材料は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスと関連して以下に示される。このさらなる化合物はまた、ポリマー性であってもよい。
【0155】
式(III)および(IV)の化合物、ならびにこれらの化合物を含む混合物は、電子デバイスにおける使用に好適である。ここで電子デバイスは、少なくとも1種の有機化合物を含む少なくとも1つの層を含むデバイスを意味すると解釈される。しかし、ここでその構成要素はまた、無機材料を含んでもよく、または無機材料から完全に構成された層を含んでもよい。
【0156】
したがって、本発明はさらに、電子デバイス、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおける、式(III)および(IV)の化合物、またはこれらの化合物を含む混合物の使用に関する。
【0157】
電子デバイスは、好ましくは有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED、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)、有機ソーラーセル(O-SC)、色素増感有機ソーラーセル、有機光学検出器、有機光受容器、有機電場消光デバイス(O-FQD)、発光電気化学セル(LEC)、有機レーザーダイオード(O-レーザー)および「有機プラズモン発光デバイス」(D.M.Koller et al.,Nature Photonics 2008,1-4)からなる群から選択されるが、好ましくは有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED、PLED)であり、特にリン光OLEDである。
【0158】
有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、カソード、アノードおよび少なくとも1つの発光層を含む。またこれらの層の他に、前述の通り、さらなる層を含んでもよい。
【0159】
先に示される態様に従う本発明による式(III)および(IV)の化合物は、正確な構造および置換に応じて、様々な層において使用することができる。式(III)、(IV)の化合物または好ましい態様に従う化合物を、蛍光発光体、TADF(熱活性化型遅延蛍光)を示す発光体、蛍光発光体のためのマトリックス材料として含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスが好ましい。式(III)、(IV)の化合物または好ましい態様に従う化合物を、蛍光発光体、さらに特に青色発光蛍光化合物として含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスが、特に好ましい。
【0160】
式(III)および(IV)の化合物は、正確な置換に応じて、電子輸送層において、および/または電子阻止層もしくは励起子阻止層において、および/または正孔輸送層において使用することもできる。先に示される好ましい態様は、有機電子デバイスにおける材料の使用にも適用される。
【0161】
本発明による化合物は、蛍光青色発光化合物としての使用に特に好適である。当該の電子デバイスは、式(III)もしくは(IV)の化合物を含む単一発光層を含んでもよく、または2つ以上の発光層を含んでもよい。ここで、さらなる発光層は、式(III)または(IV)の1種以上の化合物を含んでもよく、あるいは他の混合物を含んでもよい。
【0162】
式(III)または(IV)の化合物は、発光層中の蛍光発光化合物として使用される場合、好ましくは、遅延蛍光を呈する化合物またはリン光化合物から選択される増感剤と組み合わせて使用される。遅延蛍光を呈する化合物またはリン光化合物に対応する好適な増感剤は、先により詳細に記載されている。式(III)または(IV)の化合物が、前述の通り増感剤と組み合わせて、発光層中の蛍光発光化合物として使用される場合、前述の通り、マトリックス材料から選択されるさらなる化合物が、式(III)または(IV)の化合物を含む発光層中に存在してもよい。
【0163】
発光層の混合物中の発光化合物の割合は、0.1%乃至50.0%、好ましくは0.5%乃至20.0%、特に好ましくは1.0%乃至10.0%である。これに対応して、1種以上のマトリックス材料の割合は、50.0%乃至99.9%、好ましくは80.0%乃至99.5%、特に好ましくは90.0%乃至99.0%である。
【0164】
%による割合の明細は、本願の目的のために、化合物が気相から適用される場合には体積%を意味し、化合物が溶液から適用される場合には重量%を意味すると解釈される。
【0165】
前述のマトリックス材料に加えて、蛍光発光化合物と組み合わせて使用するための公知の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、またはジナフチルアントラセン)、特に縮合芳香族基を含有するオリゴアリーレン、オリゴアリーレンビニレン(たとえば、EP676461によるDPVBiまたはスピロ-DPVBi)、多脚金属錯体(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、特にケトン、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)またはベンズアントラセン(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、ベンズ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およびスルホキシドのクラスから選択される。特に非常に好ましいマトリックス材料は、アントラセン、ベンズアントラセン、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。本発明の意味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解釈されることが企図される。
【0166】
前述のマトリックス材料に加えて、発光層において式(III)または(IV)の化合物と組み合わせて使用するための特に好適なマトリックス材料は、以下の表に図示される:
【0167】
【化23-1】
【0168】
【化23-2】
【0169】
【化23-3】
【0170】
【化23-4】
【0171】
【化23-5】
【0172】
式(III)または(IV)の化合物は、発光層中の蛍光発光化合物として使用される場合、好ましくは、遅延蛍光を呈する化合物またはリン光化合物から選択される増感剤と組み合わせて使用される。式(III)または(IV)の化合物は、発光層中の蛍光発光化合物として使用される場合、1種以上の他の蛍光発光化合物と組み合わせて使用されてもよい。好ましくは、WO2015/135624に記載されている通り、他の1種以上の立体障害のある蛍光発光体と組み合わせて使用されてもよい。
【0173】
式(III)または(IV)の化合物に加えて、他の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。本発明の意味におけるアリールアミンは、窒素に直接結合している、3つの置換または無置換芳香族またはヘテロ芳香族環系を含有する化合物を意味すると解釈される。これらの芳香族またはヘテロ芳香族環系の少なくとも1つは、特に好ましくは少なくとも14個の芳香族環原子を有する、好ましくは縮合環系である。その好ましい例は、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、1つのジアリールアミノ基が、好ましくは9位においてアントラセン基に直接結合している化合物を意味すると解釈される。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、好ましくは9,10位においてアントラセン基に直接結合している化合物を意味すると解釈される。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は、それと同様に定義され、ここでジアリールアミノ基は、好ましくは1位または1,6位においてピレンに結合している。さらに好ましい発光体は、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インデノフルオレンジアミン、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ベンゾインデノフルオレンジアミン、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ベンゾインデノフルオレンジアミン、およびWO2010/012328に開示されている縮合アリール基を含有するインデノフルオレン誘導体である。またさらに好ましい発光体は、WO2015/158409に開示のベンズアントラセン誘導体、WO2017/036573に開示のアントラセン誘導体、WO2016/150544におけるものなどのフルオレン二量体、またはWO2017/028940およびWO2017/028941に開示のフェノキサジン誘導体である。同様に、WO2012/048780およびWO2013/185871に開示のピレンアリールアミンも好ましい。同様に、WO2014/037077に開示のベンゾインデノフルオレンアミン、WO2014/106522に開示のベンゾフルオレンアミン、WO2014/111269またはWO2017/036574に開示のインデノフルオレン、およびWO2015/135624に記載されている立体障害のある蛍光発光体も好ましい。
【0174】
式(III)および(IV)の化合物に加えて、発光層において式(III)および(IV)の化合物と組み合わせて使用することができ、または同じデバイスの別の発光層において使用することができる好ましい蛍光発光化合物の例は、以下の表に図示される:
【0175】
【化24-1】
【0176】
【化24-2】
【0177】
【化24-3】
【0178】
【化24-4】
【0179】
【化24-5】
【0180】
【化24-6】
【0181】
【化24-7】
【0182】
式(III)または(IV)による化合物はまた、他の層において、たとえば正孔注入もしくは正孔輸送層または電子阻止層において正孔輸送材料として、あるいは発光層においてマトリックス材料として、好ましくはリン光発光体のためのマトリックス材料として使用することができる。
【0183】
式(III)または(IV)の化合物が、正孔輸送層、正孔注入層または電子阻止層において正孔輸送材料として使用される場合、その化合物は、正孔輸送層において純粋な材料として、即ち100%の割合で使用することができ、または1種以上のさらなる化合物と組み合わせて使用することができる。好ましい態様において、次に式(III)または(IV)の化合物を含む有機層は、加えて1種以上のp-ドーパントを含む。本発明に従って使用されるp-ドーパントは、好ましくは、混合物のその他の化合物の1種以上を酸化することができる、有機電子アクセプター化合物である。
【0184】
p-ドーパントの特に好ましい態様は、WO2011/073149、EP1968131、EP2276085、EP2213662、EP1722602、EP2045848、DE102007031220、US8044390、US8057712、WO2009/003455、WO2010/094378、WO2011/120709、US2010/0096600およびWO2012/095143に開示の化合物である。
【0185】
式(III)または(IV)の化合物が、発光層においてリン光発光体と組み合わせてマトリックス材料として使用される場合、そのリン光発光体は、好ましくは、以下に示されるリン光発光体のクラスおよび態様から選択される。さらにこの場合、発光層に、好ましくは1種以上のさらなるマトリックス材料が存在する。
【0186】
このタイプの、いわゆる混合マトリックス系は、好ましくは2種または3種の異なるマトリックス材料、特に好ましくは2種の異なるマトリックス材料を含む。ここでは、2種の材料の一方が、正孔輸送特性を有する材料であり、他方の材料が、電子輸送特性を有する材料であることが好ましい。
【0187】
しかし、混合マトリックス構成要素の所望の電子輸送および正孔輸送特性は、主にまたは完全に、単一の混合マトリックス構成要素に組み合わせてもよく、ここで1種以上のさらなる混合マトリックス構成要素は、他の機能を満たす。ここで2種の異なるマトリックス材料は、1:50~1:1、好ましくは1:20~1:1、特に好ましくは1:10~1:1、特に非常に好ましくは1:4~1:1の比で存在してもよい。混合マトリックス系は、好ましくは、リン光有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて使用される。混合マトリックス系のさらなる詳細は、中でも特許出願WO2010/108579に含有されている。
【0188】
本発明による化合物と組み合わせて混合マトリックス系のマトリックス構成要素として使用することができる、特に好適なマトリックス材料は、混合マトリックス系においてどんなタイプの発光体化合物が使用されるかに応じて、以下に示されるリン光発光体のための好ましいマトリックス材料、または蛍光発光体のための好ましいマトリックス材料から選択される。
【0189】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて対応する機能材料として使用するための、一般に好ましいクラスの材料は、以下に示される。
【0190】
好適なリン光発光体は、特に、好適に励起されると好ましくは可視領域の光を発光し、加えて、原子番号が20より大きい、好ましくは38より大きく84未満、特に好ましくは56より大きく80より小さい少なくとも1個の原子を含有する化合物である。使用されるリン光発光体は、好ましくは、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、金またはユーロピウムを含有する化合物、特にイリジウム、白金または銅を含有する化合物である。
【0191】
本発明の目的のためには、全ての発光性イリジウム、白金または銅錯体が、リン光化合物とみなされる。
【0192】
リン光発光体の例は、出願WO2000/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO2005/033244、WO2005/019373およびUS2005/0258742に記載されている。一般に、リン光OLEDのために先行技術に従って使用され、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの領域の当業者に公知の全てのリン光錯体は、本発明によるデバイスにおける使用に好適である。当業者は、独創的な工程を使用することなく、さらなるリン光錯体を、本発明による化合物と組み合わせてOLEDにおいて使用することもできる。
【0193】
リン光発光体のための好ましいマトリックス材料は、たとえばWO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627もしくはWO2010/006680による芳香族ケトン、芳香族ホスフィンオキシドもしくは芳香族スルホキシドもしくはスルホン、WO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527またはWO2008/086851に開示の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)もしくはカルバゾール誘導体、たとえばWO2007/063754もしくはWO2008/056746によるインドロカルバゾール誘導体、たとえばWO2010/136109、WO2011/000455もしくはWO2013/041176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WO2007/137725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もしくはボロン酸エステル、たとえばWO2010/015306、WO2007/063754もしくはWO2008/056746によるトリアジン誘導体、たとえばEP652273もしくはWO2009/062578による亜鉛錯体、たとえばWO2010/054729によるジアザシロールもしくは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、たとえばUS2009/0136779、WO2010/050778、WO2011/042107、WO2011/088877もしくはWO2012/143080による架橋カルバゾール誘導体、たとえばWO2012/048781によるトリフェニレン誘導体、またはたとえばWO2011/116865もしくはWO2011/137951によるまたはラクタムである。
【0194】
本発明による化合物に加えて、本発明による電子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おいて、あるいは電子輸送層において使用され得る好適な電荷輸送材料は、たとえば、Y.Shirota et al.,Chem.Rev.2007,107(4),953-1010に開示の化合物、または先行技術に従ってこれらの層において使用される他の材料である。
【0195】
電子輸送層のために使用することができる材料は、電子輸送層における電子輸送材料として、先行技術に従って使用される全ての材料である。アルミニウム錯体、たとえばAlq、ジルコニウム錯体、たとえばZrq、リチウム錯体、たとえばLiq、ベンズ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酸化物誘導体が、特に好適である。さらに好適な材料は、JP2000/053957、WO2003/060956、WO2004/028217、WO2004/080975およびWO2010/072300に開示される上記の化合物の誘導体である。
【0196】
本発明によるエレクトロルミネッセンスデバイスの正孔輸送、正孔注入または電子阻止層において使用することができる好ましい正孔輸送材料は、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)、縮合芳香族環を含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WO2013/120577による)、アミノフルオレン(たとえば、未公開の出願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、WO2013/083216による)およびジヒドロアクリジン誘導体(たとえば、WO2012/150001による)である。本発明による化合物は、正孔輸送材料として使用することもできる。
【0197】
カソード、アノード、製作プロセスおよび適用に関して、有機エレクトロルミネッセンスデバイスについて好ましい態様は、前述のものと同じである。
【0198】
ここで本発明を、以下の例によってさらに詳細に説明するが、それにより限定を何ら意図するものではない。
A)合成例
【0199】
【化25】
【0200】
トリフレートカップリングパートナーの合成:
【0201】
【化26】
【0202】
トリフレートカップリングパートナーの合成例:
3-クロロ-4’-メチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オール
【0203】
【化27】
【0204】
アルゴン雰囲気下で、オーブン乾燥させたフラスコに、2-ブロモ-6-クロロフェノール(100.0g、0.48mol、1.0当量)、4-メチルフェニル-ボロン酸(65.3g、0.48mol、1.0当量)、炭酸カリウム(200.0g、1.45mol、3.0当量)およびビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム(0)(5.1g、0.01mmol、0.02当量)を用意する。トルエン(1500mL)および水(500mL)を添加し、反応混合物を24時間還流させる。有機相を分離し、濃縮する。粗生成物を、カラムクロマトグラフィーにより精製する。所望の生成物を白色の固体として得る(100.6g、0.46、96%)。
3’,5’-ジメチル-3-(4-メチルフェニル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール
【0205】
【化28】
【0206】
アルゴン雰囲気下で、オーブン乾燥させたフラスコに、3-クロロ-4’-メチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オール(100.0g、0.46mol、1.0当量)、3,5-ジメチルフェニル-ボロン酸(149.98、67.0g、1.0当量)、炭酸カリウム(193.5g、1.38mmol、3.0当量)およびクロロ[(トリシクロヘキシルホスフィン)-2-(2’-アミノビフェニル)]パラジウム(II)(5.9g、0.01mmol、0.02当量)を用意する。トルエン(1500mL)および水(500mL)を添加し、反応混合物を24時間還流させる。有機相を分離し、濃縮する。粗生成物を、カラムクロマトグラフィーにより精製する。所望の生成物を白色の固体として得る(119.4g、0.41mol、90%)
3’,5’-ジメチル-3-(4-メチルフェニル)-[1,1’-ビフェニル]-2-イルトリフルオロメタンスルホネート
【0207】
【化29】
【0208】
アルゴン雰囲気下で、オーブン乾燥させたフラスコに、DCM(1000mL)中、3’,5’-ジメチル-3-(4-メチルフェニル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール(110g、0.38mol、1.0当量)を用意する。混合物を0℃に冷却する。ピリジン(60.g、61.3mL、0.76mol、2.0当量)を添加する。次に、DCM(300mL)中トリフルオロメタンスルホン酸無水物(130.0g、77.5mL、0.46mol、1.2当量)を、ゆっくり添加する。反応混合物を、室温に一晩加温する。反応混合物を、3M塩酸(400mL)および飽和炭酸水素ナトリウム溶液(400mL)で洗浄する。有機相を濃縮する。粗生成物を、メタノールから再結晶させることにより精製する。所望の生成物を白色の固体として得る(143.0g、0.34mol、90%)。
2,5,8,11-テトラキス(2,6-ジメチル-フェニル)-ペリレン
【0209】
【化30】
【0210】
アルゴン雰囲気下で、オーブン乾燥させたフラスコに、磁気撹拌棒、2,5,8,11-テトラ-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-ペリレン(40.0g、52.9mmol、1.0当量)、2-ブロモ-1,3-ジメチル-ベンゼン(293.7g、212.8mL、1587.0mmol、30.0当量)および炭酸セシウム(137.9g、423.2mmol、8.0当量)を用意する。次に、トルエン(2000mL)を添加し、反応混合物をArで脱気する。次に、テトラキス(トリフェニルホスフィンパラジウム(6.11g、5.3mmol、0.1当量)を添加し、反応混合物を、加熱還流させながら72時間撹拌する。得られた沈殿物を濾別し、メタノール(1000ml)をろ液に添加する。得られた沈殿物を収集し、合わせた沈殿物を、高温抽出、再結晶化および昇華により精製する。したがって、所望の生成物を黄色の固体として単離する(4.5g、6.73mmol、12.7%)。
2,5,8,11-テトラキス(2,6-ジフェニル-フェニル)ペリレン
【0211】
【化31】
【0212】
アルゴン雰囲気下で、オーブン乾燥させたフラスコに、磁気撹拌棒、2,5,8,11-テトラ-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-ペリレン(38.0g、50.3mmol、1.0当量)、3-フェニル-[1,1’-ビフェニル]-2-イル-トリフルオロメタンスルホネート(95.1g、251.3mmol、5.0当量)およびメタホウ酸ナトリウム四水和物(69.3g、502.5mmol、10.0当量)を用意する。次に、THF(1500mL)および水(500mL)を添加し、反応混合物をArで脱気する。次に、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(5.81g、5.0mmol、0.1当量)を添加し、反応混合物を、加熱還流させながら72時間撹拌する。反応混合物を室温に冷却し、有機相を収集し、濃縮する。粗生成物を、高温抽出、再結晶化および昇華により精製する。したがって、所望の生成物を黄色の固体として単離する(6.8g、5.8mmol、11.6%)。
B)OLEDの製作
構造化ITO(50nm、酸化インジウムスズ)でコーティングされたガラスプレートを水洗する(食器洗浄機、Merck Extranクリーナー)。次に、基材をUV/オゾンで15分間処理する。次に、20nmのPEDOT:PSS層を基材上にスピンコーティングする(2800U/分)。基材を、ホットプレート上で、180℃で10分間再び乾燥させる。製作後、OLEDを、酸素および水蒸気に対して保護するためにカプセル化する。OLED(有機発光ダイオード)の正確な層構造は、例に見ることができる。OLEDを調製するために使用した材料は、表2に示される。
【0213】
全ての材料を、真空チャンバ内で熱的に蒸発させる。この場合、発光層(複数可)は、常に少なくとも1種のマトリックス材料(ホスト材料)、リン光増感剤(PS)および蛍光発光体(FE)からなる。増感剤および蛍光発光体(FE)を、ある特定の体積分率で、共蒸発によってホスト材料(H)に添加する。H-01:PS-01(5%):FE-01(3%)などの指示は、層中に、材料H-01が92%の体積分率で存在し、PS-01が5%の体積分率で存在し、FE-01が3%の体積分率で存在することを意味する。同様に、電子輸送層は、2種の材料の混合物からなっていてもよい。
【0214】
OLEDは、標準的な方法によって特徴決定される。この目的のため、エレクトロルミネッセンススペクトルを記録し、ランバート発光特徴を仮定する光束密度の関数として、電流効率(cd/Aで測定)および外部量子効率(EQE、パーセントで測定)を、電流/電圧/光束密度特性線(IUL特性線)から計算する。U100という指示は、100cd/mの輝度に必要な電圧を示す。EQE100は、100cd/mの作動輝度における外部量子効率を指す。
【0215】
使用されるリン光増感剤は、化合物PS-01およびPS-02である。使用される蛍光発光体は、化合物FE-01、FE-02およびFE-03である。
青色発光を有するOLED:
OLEDは、以下の層配列からなり、それをPEDOT:PSS-処理後に基材に適用する:
20nmのHTM:pD(95%:5%)、30nmのHTM、10nmのH-02、25nmのH-01:PS:FE、10nmのH-01、20nmのETM:LiQ(50%:50%)、アルミニウム(100nm)。
【0216】
以下の表1は、ホスト、増感剤および蛍光発光体の様々な組合せについての結果を列挙する。100cd/mにおけるEQEおよび電圧を、それぞれの実験について与える。
【0217】
【表1】
【0218】
結果
表1は、リン光増感剤を含有する発光層における蛍光発光体としてFE-01、FE-02およびFE-03を含む青色発光OLEDが、効率(EQE)および作動電圧(U100)に関して極めて高性能であることを示している。さらに特に、FE-02およびFE-03、とりわけFE-03を含む青色発光OLEDは、作動電圧が相対的に低いと同時に、効率に関して優れた結果を達成する。
【0219】
【表2-1】
【表2-2】