説明

カルバゾール化合物及び有機電界発光デバイスにおけるこのような化合物の使用

重合体の又は低い分子量の、カルバゾール化合物は、式(1)のカルバゾールの多量体のユニットを含み、ここで各々のカルバゾールのユニットは、置換されなくてもよく、又は一つ以上の置換基で置換されてもよく、且つ、有機電界発光デバイスで用いるために、nは、2以上である。カルバゾール化合物は、正孔を注入する電極からの容易な正孔の注入を提供すると共に、三重項の発光体の化合物と組み合わせられるとすれば、高い効率の電界発光デバイスが得られることを可能とする相対的に三重項の準位を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カルバゾール化合物及び有機電界発光デバイスにおけるこのような化合物の使用に関する。
【背景技術】
【0002】
電界発光(EL)デバイスは、適切な電圧をその電極に印加するとき、光を放出するデバイスである。電界発光デバイスが、電荷の輸送及び/又は光の放出を促進する一つ以上の有機化合物を含むとすれば、それは、一般に、有機電界発光デバイスと呼ばれる。有機電界発光デバイスは、いずれの色も放出すると共に、このようなデバイスを表示及び照明の用途に適するものにする、薄い、軽量の、柔軟な、及び/又は大面積のものであるように作ることができる低電圧のデバイスである。有機電界発光デバイスは、以後、小分子の電界発光デバイスともまた呼ばれる、相対的に低い分子量の有機化合物、又は、以後、重合体の電界発光デバイスと呼ばれる、高い分子量の化合物を含んでもよい。
【0003】
有機電界発光デバイスで用いる有機化合物は、小分子及び重合体の両方ともに、一般に、電荷の輸送及び/又は電磁スペクトルの可視の範囲における光の放出を促進するために、共役させられる。有機電界発光デバイスで用いる多くの異なる共役した化合物が、従来、当技術において提案されてきたが、望ましい性質を有する電界発光デバイスが得られることを可能にする、さらなる共役した化合物に対する要求がまだある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
よって、本発明の目的は、とりわけ、有機電界発光デバイスにおいて適切に使用することができる、さらなる共役した化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明と一致して、この目的は、式(I)
【0006】
【化3】

のカルバゾールの多量体のユニットを含むカルバゾール化合物によって達成され、ここで各々のカルバゾールのユニットは、置換されなくてもよく、又は、一つ以上の置換基で置換されてもよく、且つ、nは、2以上である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
好ましくは、2≦n≦100,000、より詳しくは2≦n≦10,000である。より好ましくは、2≦n≦10、又はn=2、3、4、又は5である。
【0008】
本発明と一致する化合物を、他の化合物との組み合わせで使用することが適切であるとすれば、赤色、緑色、又は青色の光の放出を提供するために、適切に使用することができる。より詳しくは、このようなものとして使用されるとき、本発明と一致する化合物を、青色の光を放出する電界発光デバイスを提供するために、使用してもよい。
【0009】
さらに、本発明と一致する化合物を、酸化スズインジウムのような高い仕事関数の材料の仕事関数に匹敵するエネルギーを有する正孔を受け入れる準位を備えた電界発光デバイスを提供するために、使用してもよい。特に、本発明と一致する化合物の最高被占軌道のエネルギーによって表現される、正孔を受け入れる準位のエネルギーは、約5.4eV以下であってもよい。
【0010】
なお、さらに、光の放出の高い量子収率を有する受容体の化合物へエネルギーを移動させるための供与体の化合物として、本発明と一致する化合物を、適切に使用してもよく、ここでエネルギーは、励起子及び/又は電荷の形態をとってもよい。より詳しくは、このような受容体の化合物は、赤色、緑色、又は青色の発光性の化合物であってもよい。供与体−受容体の系は、多色の電界発光デバイスにおいて、特に好都合なものである。受容体は、典型的には、供与体及び受容体が、単一の層の一部として提供されるとすれば、異なる発光性の領域の過程が、供与体によって決定されると共に、従って、放出される色にかかわらず、本質的に同一であるほどの少ない量で、存在する。さらに、電荷の注入及び輸送は、供与体の化合物によって、本質的に決定され、従って、本質的に色に無関係なものである。
【0011】
また、本発明と一致する化合物又はより詳しくは重合体を、電界発光デバイスを提供するために、使用してもよく、ここで動作中に、エネルギーは、本発明と一致する化合物(供与体)から、高い効率を備えた赤色及び/又は緑色及び/又は青色の三重項の発光体(受容体)へ、移動させられ、このような使用は、緑色及び/又は赤色の光を放出する三重項の発光体へのエネルギーの移動を可能とするために、エネルギーの点で十分に高い三重項の準位を有する本発明と一致する化合物又は重合体で、可能とさせられる。特に、三重項のエネルギーは、少なくとも、約20,000cm−1、21,000cm−1、又はさらに良くは、22,000cm−1であってもよい。
【0012】
また、本発明と一致するカルバゾール化合物を、高い効率を有する電界発光デバイスを提供するために、使用してもよい。
【0013】
このようなものとして除外されたカルバゾール化合物は、9,9’−ジエチル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール、9,9’−ジフェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール、[3,3’−ビ−9H−カルバゾール]−9,9’−ジヘキサン酸、9,9’−ジオクチル−[3,3’−ビ−9H−カルバゾール]−6,6’−ジカルボニル=クロリド、9,9’−ジオクチル−[2,2’−ビ−9H−カルバゾール]−7,7’−ジカルボン酸、9,9’−ジオクチル−ビス(9H−ヒドロキシエチル)エステル、単独重合体、2,2’−ビ−9H−カルバゾール、9,9’−ジエチル−2,2’−ビ−9H−カルバゾール、及び式(I)の2,2’が連結されたカルバゾール化合物であり、ここで、いずれの及び全てのベンゼン環についてもn=4、k≦1、m≦1である。
【0014】
好適なものは、式(Ia)
【0015】
【化4】

のカルバゾールの単量体のユニットを含むカルバゾール化合物であり、ここで
、Rは、各々の存在において同じ又は異なる、40未満の水素でない原子の合計数を有する置換基であり、
k、mは、各々の存在において同じ又は異なる、0、1、2、又は3であり、
nは、2以上の整数である。
【0016】
適切には、
、Rは、各々の存在において同じ又は異なる、R、R、R、又はRであり、ここで、
は、−O−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−S−、二級の窒素、三級の窒素、四級の窒素、−CR45=CR46−、−C≡C−、−C(=O)−、−C(=O)NR45−、−NR45C(=O)−、−S(=O)−、−S(=O)−、又は−X−で、自由選択で一回以上中断された、C−C20の環式又は非環式の直鎖又は分岐のアルキルである、及び/又は、R、R、Rで一回以上置換されたものであり、
は、C−C30のアリールであり、ここで、自由選択で、芳香族の炭素原子の一つ以上は、N、O、又はSで交換され、且つ、自由選択で、芳香族の炭素原子の一つ以上は、基R、R、Rを所持し、
は、−CN、−CF、−CSN、−NH、−NO、−NCO、−NCS、−OH、−F、−PO、−PH、−SH、−Cl、−Br、−Iであり、
は、−C(=O)R45、−C(=O)OR45、−C(=O)NR4546、−NHR45、−NR4546、−N(+)454647、−NC(=O)R45−、−OR45、−OC(=O)R45、−SR45、−S(=O)R45、−S(=O)45であり、ここで、
45、R46、R47は、同じ又は異なる、H、R、又はRであり、
は、C−C30のアリーレンであり、ここで、自由選択で、芳香族の炭素原子の一つ以上は、N、O、又はSで交換され、且つ、自由選択で、芳香族の炭素原子の一つ以上は、基R、R、Rを所持する。
【0017】
本発明の好適な実施形態において、一つ以上の連続的なカルバゾールのユニットは、それらの位置を介して、互いに接続される、言い換えれば、カルバゾールの単量体のユニットは、式(II)
【0018】
【化5】

の2,2’−ビカルバゾール−7,7’−ジイルのユニットのような2,2’−ビカルバゾール−ジイルのユニットを含み、ここで、添え字及び記号は、上文のような意味を有する。カルバゾールの多量体の連続的なカルバゾールのユニットの各々の対が、2,2’−ビカルバゾール−ジイルのユニット又はより詳しくは2,2’−ビカルバゾール−7,7’−ジイルのユニットであることは、好適である。
【0019】
本発明のより好適な実施形態においては、カルバゾールの単量体のユニットは、式(III)
【0020】
【化6】

の3,3’−ビカルバゾール−6,6’−ジイルのユニットのような3,3’−ビカルバゾール−ジイルのユニットを含み、ここで添え字及び記号は、上文のような意味を有する。カルバゾールの多量体の連続的なカルバゾールのユニットの各々の対が、3,3’−ビカルバゾール−ジイルのユニット又はより詳しくは3,3’−ビカルバゾール−6,6’−ジイルのユニットであることは、好適である。
【0021】
3,3’−ビカルバゾール−6,6’−ジイルのユニットを含む化合物は、高い効率を有する電界発光デバイスを提供する。式(I)において、各々の置換基R及びRの水素でない原子の合計数は、好ましくは、20未満、いっそう、より詳しくは、12以下、なお、より詳しくは、6以下である。
【0022】
さらに、各々の個々のカルバゾールのユニットのk及びmは、k+m≦2、好ましくは、k+m≦1又はk+m=0を満足する。
【0023】
より詳しくは、各々の個々のカルバゾール−ジイルのユニットにおける置換基R及びRの水素でない炭素原子の合計数は、40未満、好ましくは20未満、又はより好ましくは10未満である。
【0024】
置換基R及びRにおける少ない数の水素でない原子は、本発明と一致する化合物が、電界発光デバイスで使用されるとすれば、置換基が、典型的には、電荷の注入、輸送、又は光の放出に関係しないので、特に好都合である。
【0025】
は、より詳しくは、メチル、エチル、i−プロピル、n−プロピル、ブチル、シクロペンチル、及びシクロへキシルのような、C−Cの(ヘテロ)アルキルとして定義される。
【0026】
は、より詳しくは、置換された若しくは置換されてない、フラニル、チエニル、及びピロリル、シクロペンタジエニル、ブタジエニル;トリル、キシリル、トリメチルフェニル、メトキシフェニル、ジメトキシフェニル、ブトキシフェニル、ジブトキシフェニル、ペントキシフェニルのような置換されてない若しくは置換されたフェニル、又は、ピリミジル、ピリジニル、及びピラジニルのようなヘテロフェニル、ビフェニル、並びにナフチルのようなC−C18の(ヘテロ)アリールとして定義される。Rは、好ましくは、F、CF、又はNHである。
【0027】
は、好ましくは、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、ブトキシ、シクロペンチルオキシ、シクロへキシルオキシのような、C−Cの(ヘテロ)アルコキシである。Rは、また、C−C18のアリールオキシであってもよく、ここでアリールは、より詳しくは上文で定義されるようなRである。また、Rは、メチルアミノのようなC−Cのモノアルキルアミノ、フェニルアミノ及びナフチルアミノのようなC−C12のアリールアミノ、ジエチルアミノのようなC−Cのジアルキルアミノ、又はジフェニルアミノのようなC−C12のジアリールアミノであってもよい。Xは、好ましくは、置換されてない又は置換されたフェニレンである。
【0028】
本発明と一致するカルバゾールの化合物、低い分子量のカルバゾール化合物のみならずカルバゾールの重合体は、式(I)、(Ia)、(II)、又は(III)のカルバゾールの多量体のユニット以外の共役したユニットを含んでもよい。このような付加的な共役したユニットは、多量体の末端のカルバゾールのユニットにおけるダングリングボンドに付けられる。一つ以上の付加的な共役したユニットを、付加的な共役したユニットからカルバゾールの多量体のユニットまでの共役した経路が存在しないように、飽和のユニットを介して連結させてもよいが、好ましくは、付加的な共役したユニットは、共役系を構築するために、カルバゾールの多量体のユニットに直接連結される。好ましくは、カルバゾール化合物は、式(IV)
【0029】
【化7】

のものであり、ここで、
及びAは、各々の存在において同じ又は異なる、−CR11=CR12−であり、ここで、
11及びR12は、同じ又は異なる、H、メチル、CF、F、CN、フェニル、−N=N−、−CR11=N−、−NR45−、−O−、−S−、−C≡C−、又はC−C50のアリールであり、ここで、自由選択で、一つ以上の芳香族の炭素原子は、O、S、又はNで置換され、且つ、自由選択で、一つ以上の炭素原子は、Rで置換される。より詳しくは、A及びAは、各々の存在において同じ又は異なる、置換されてない又は置換された、フェニレン、ピリミジニレン、ピリジニレン、ピラジニレン、チエニレン、フランジイル、ピロールジイル、ナフタレンジイル、チアジアゾール−ジイル、オキサジアゾール−ジイル、アントラセン−ジイル、フェナントレン−ジイル、ベンゾチアジアゾール、6,7−ジヒドロフェナントレン−ジイル、ピレン−ジイル、5,6,9,10−テトラヒドロピレン−ジイルである。添え字a及びaは、同じ又は異なるものであり、a+a=1から10まで、好ましくは、1、2、3、又は4のような、1から5までである。
【0030】
特に、カルバゾール化合物が、有機電界発光デバイスで用いるものであるとすれば、付加的な共役したユニットは、このようなデバイスにおいて電荷の注入(CI)、電荷の輸送(CT)、及び/又は光の放出(LE)に用いるものであることが知られたユニットであるように、選択され、ここで電荷の輸送及び/又は光の放出は、電子の注入(EI)及び/又は輸送(ET)及び/又は正孔を注入する(HI)及び/又は輸送(HT)のユニット、ホールを遮断する(HB)又は電子を遮断する(EB)、電荷及び/又は励起子を捕捉するユニット、励起子を遮断するユニット、励起子の移動のユニット、一重項の光の放出(SE)及び/又は三重項の光の放出(TE)に関する。
【0031】
一般に、共役した原子が、上で述べた官能性のいずれも提供してもよいのに対して、飽和の原子は、電荷及び/又は励起子を遮断する官能性を提供する。
【0032】
式(IV)の好適なカルバゾール化合物は、a=a=1又はa+a=1であると共にA及びAが、1,4−フェニレン又は1,3−フェニレン、1,4−フェニレンビニレン又は1,3−フェニレンビニレン、ビフェニレン、ターフェニレン、及びフェニレンビニレンフェニレン、ビフェニレンビニレン、ナフチレン、特に2,6−ナフチレン、2,7−ナフチレン、フェナントレン−ジイル、5,6−ジヒドロフェナントレン−ジイル、ピレン−ジイル、及びアントラセン−ジイルのような、同じ又は異なる、置換されてない又は置換されたフェニレンであるものであり、ここで、これらの(ヘテロ)アリールの各々は、置換されなくてもよく、又は、一つ以上の置換基Rで置換されてもよい。また、チエニレンビニレン、エチレンジオキシ−チエニレン、フェニレン−N−、ペリレン−ジイル、アクリジン−ジイル類、及びクマリン−ジイル類を使用してもよい。特定の使用のものは、(Aa1及び(Aa2が、同じ又は異なる、式(V)、(VI)、(VII)、又は(VIII)
【0033】
【化8】

のものであり、ここで、
は、同じ又は異なる、R又はRであり、
p、q、r、及びsは、同じ又は異なる、1から10まで、特に2から5までである。添え字k及びm並びに記号R、R、R11、及びR12は、上文のような(好適な)意味を有する。式(VII)において、R11、及びR12は、好ましくは、H又はCH又はフェニル又はF又はCN、より好ましくはHである。合成を促進するために、式(V)及び(VI)において、フルオレン−2,7−ジイルのユニットは、好適なものである。フルオレン−3,6−ジイルのユニットは、高エネルギーの三重項の準位を得るために、好適なものである。好ましくは、R9は、置換された又は置換されてないフェニル、特にC−C10のアルコキシ若しくはアルキルで置換されたもの、又は、メチル、エチル、ジメチルへキシルのようなC−C10のアルキルである。
【0034】
好ましくは、カルバゾール化合物は、カルバゾールの多量体と一緒に、電子を注入する及び/又は輸送の繰り返しのユニットを含む。オキサジアゾールの複素環及び8−ヒドロキシキノリン又は8−キノリノールの金属錯体は、このような電子を注入する及び/又は輸送の能力を提供することが知られている。好適なものは、このような複素環を含む化合物が、高い三重項のエネルギーを有すると、オキサジアゾールである。特に好適なものは、式(VIII)に従うユニットである。カルバゾール化合物が、このような三重項の発光体への励起子の移動を促進する及び/又はこのような三重項の発光体からの逆戻りの移動を回避することもあるような、三重項の発光体、特に緑色の三重項の発光体と組み合わせられるとすれば、高い三重項のエネルギー準位は、高い効率の電界発光デバイスに好都合である。
【0035】
また、ユニットA及び/又はAは、三重項の発光する発色団を含むユニットであってもよい。好適なものは、大きいスピン−軌道結合を有する、三重項の発光する発色団である。一般に、スピン−軌道結合は、Br、Ru、Rh、Pd、In、I、Hf、Ta、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Zn、及びBi、又は、La、Pr、Nd、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、及びTmのような希土類の金属のような重い原子が含まれるとき、増加する。Br及びIを、都合のよいことに、共有結合した置換基として導入してもよいのに対して、他の元素は、配位子と共に錯化された対応するイオンの形態で、適切に含まれてもよく、ここで、配位子は、カルバゾールの多量体に共有結合させられる、有機の部位である。このような三重項の発光する錯体は、それらの純粋な光の放出及び高い三重項の発光の効率の技術において、周知であると共に、特に、Pt及びIrのポルフィリン及びフタロシアニンの錯体を含む。
【0036】
適切な三重項の発光体は、米国特許第6,303,238号明細書、米国特許第6,310,360号明細書、国際公開第00/70655号パンフレット、国際公開第01/41512号パンフレット、及び国際公開第01/39234号パンフレットに開示されたものを含むが、それらに限定されない。さらに、Inorg.Chem.40(2001)、第1704頁におけるLamanski等及びJ.Am.Chem.Soc.123(2001)第4304頁におけるLamanski等は、橙色−赤色の発光体、イリジウム(III)ビス(2−フェニルキノリル−N,C2’)アセチルアセトナート、赤色の発光体、イリジウム(III)ビス(2−(2’−ベンゾチエニル)ピリジナト−N,C3’)(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス(2−(2’−チエニル)ピリジナト−N,C3’)(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス(2,4−ジフェニルオキサゾラト−1,3−N,C2’)(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス(3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)−2H−1−ベンゾピラン−2−オンナト−N’,C)(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス(2−(2−ナフチル)ベンゾチアゾラト−N,C2’)(アセチルアセトナート)、及びイリジウム(III)ビス(2−フェニルオキサゾリナト−N,C2’)(アセチルアセトナート)を開示する。また、商業的に入手可能な2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)を使用してもよい。
【0037】
特に関心のあるものは、式M3+CLULの錯体であり、ここで、M=Eu又はTbであり、CLは、(2Z)−3−ヒドロキシ−1,3−ジフェニルプロプ−2−エン−1−オン又は(4Z)−5−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルヘプト−4−エン−3−オン又は(3Z)−1,1,1−トリフルオロ−4−ヒドロキシ−4−(2−チエニル)ブト−3−エン−2−オンの共役塩基のような、イオンの電荷を補償するための負に帯電した配位子であり、且つ、ULは、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、1,10−フェナントロリン、若しくは2,2’−ビピリジン、又はそれらの組み合わせのような、帯電してない配位子である。
【0038】
どんな理論によっても束縛されることが望まれない一方で、発明者等は、本発明と一致するカルバゾール化合物を備えた高い効率のELデバイスが、三重項の発光体と組み合わせられるとすれば、容易な正孔の注入を達成するポリ(フェニレンビニレン)類に匹敵するエネルギーを有する最高被占軌道の及びエネルギーの点で高い、特に青色の光子でないとすれば、少なくとも緑色に対応するエネルギーである三重項の準位の組み合わせによることを信じる。このような高い三重項は、注入された正孔及び電子の再結合によって形成された三重項の励起子が、カルバゾール化合物への三重項の発光体に存する励起子の逆戻りの移動を予防する一方で、取り入れられることを可能にするであろう。のような、本発明と一致するカルバゾール化合物のような、有機の共役化合物は、それ自体、一般に、伴われた遷移が禁制遷移であると、非常に低い効率の三重項の光の放出を有することが信じられている。
【0039】
カルバゾール化合物は、低い分子量のカルバゾール化合物、特に小分子の有機電界発光デバイスで用いるのに適切なものであってもよい。典型的には、低い分子量の化合物は、式(IX)
【0040】
【化9】

のものであり、ここで、
13及びR14は、同じ又は異なる、R、R、R−(Aa1、又はR−(Aa2であり、且つ、Rは、40個よりも多くはない水素でない原子を有する、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はヘテロアリールの置換基であり、ここで、R、R、A、及びA並びに添え字a、a、k、m、及びnは、上文のような(好適な)意味を有する。
【0041】
好適なものは、各々の存在においてn=2又は3又は4であり、k=m=0であり、R13=R14=Hであり、且つ、Rは、メチル、エチル、i−プロピル、n−プロピル、ブチル、シクロペンチル、シクロへキシル、ペンチル、ヘプチル、オクチル、ジメチルオクチルのようなC−C22の分岐した若しくは分岐してないアルキル、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、ブトキシ、シクロペンチルオキシ、シクロへキシルオキシ、ペンチルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、デシルオキシのようなC−C22の分岐した若しくは分岐してないアルコキシ、置換された若しくは置換されてない、フラニル、チエニル、及びピロリルのような置換された若しくは置換されてないC−C18の(ヘテロ)アリール、シクロペンタジエニル、ブタジエニル;トリル、キシリル、トリメチルフェニル、メトキシフェニル、ジメトキシフェニル、ブトキシフェニル、ジブトキシフェニル、ペントキシフェニルのような置換されてない若しくは置換されたフェニル、又はピリミジル、ピリジニル、及びピラジニルのようなヘテロフェニル、ビフェニル、並びにナフチルである。
【0042】
また、好適なものは、R13=R−(Aa1及びR14=R−(Aa2であり、ここで、−(Aa1及び−(Aa2は、式(V)、(VI)、(VII)、及び(VIII)のユニットであり、ここで、記号及び添え字は、上文で記載した意味を有する。
【0043】
本発明と一致するカルバゾール化合物の好適な実施形態においては、カルバゾール化合物は、カルバゾールの重合体である。本発明の文脈においては、用語“重合体”は、“オリゴマー”、“単独重合体”、“共重合体”、“三元重合体”、“四元重合体”、及びより高次の同族体を含む。
【0044】
特に、カルバゾール化合物は、式(X)
【0045】
【化10】

のカルバゾールの多量体のユニットを含む繰り返しのユニットを有する重合体であり、ここで各々のカルバゾールのユニットは、置換されてなくてもよく、又は、一つ以上の置換基で置換されてもよく、且つRは、各々の存在において同じ又は異なる、40個よりも多くはない水素でない原子を有する、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はヘテロアリールの置換基であり、n及びnは、0を含む整数であり、nは、0又は1であり、且つ(n+n+n)≧2である。
【0046】
カルバゾールの重合体は、2個から100,000個の、より詳しくは約5個から10,000個の、より詳しくは約10個から1000個の、繰り返しのユニットを有する鎖を含有してもよい。
【0047】
特に、その重合体は、式(Xa)
【0048】
【化11】

のユニットを含み、ここで、
及びR並びに添え字k及びmは、上文で定義したような(好適な)意味を有する。
【0049】
本発明と一致するカルバゾールの重合体は、直鎖又は架橋された重合体であってもよく、直鎖の重合体、より詳しくは、側鎖の重合体は、式(X)のユニットを、側基又は主鎖のユニットとして含む。
【0050】
側鎖の重合体は、典型的には、式(XI)
【0051】
【化12】

のカルバゾールの多量体を含み、ここで
(n+n)≧1、より詳しくは、(n+n)=1、2、又は3、好ましくは1又は2である。側基は、カルバゾールの多量体のユニットの窒素原子を介して、重合体の主鎖に接続される。添え字k及びmのみならず、基R、R、R、R13、及びR14は、式(IX)に関して定義したような(好適な)意味を有する。
【0052】
あるいは、カルバゾールの重合体は、式(XII)
【0053】
【化13】

のカルバゾールの多量体を含む繰り返しのユニットを有する側鎖の重合体であり、ここで、
≧2であり、より詳しくは、nは、2から10であり、好ましくは、2又は3である。添え字k及びmのみならず、基R、R、R、及びR13は、式(XI)に関して定義したような(好適な)意味を有する。
【0054】
式(XI)及び(XII)に従う側鎖の基を、当技術において周知の主鎖に連結させてもよく、このような主鎖は、式(XI)又は(XII)に従って側基で官能化された、一つ以上のビニレン、スチレン、プロペン、又はアクリラート(メタクリラート)の単量体をラジカル重合させることによって得られたものを含む。また、ポリエステル類、ポリカーボナート類、ポリアミド類、ポリイミド類、及びポリエーテル類のような、縮合重合によって得られた主鎖を、使用してもよい。
【0055】
好ましくは、カルバゾールの多量体のユニットは、直鎖の重合体の主鎖の一部であり、その場合には、重合体は、式(X)又は(Xa)のカルバゾールの多量体を含んでもよい繰り返しのユニットを有し、ここでn=0、n=0、及びn≧1であり、好ましくは、nは、1から10まで、又はより好ましくは、1若しくは2である。好適な主鎖のカルバゾールの重合体は、式(XIII)
【0056】
【化14】

のカルバゾールの多量体のユニットを含む繰り返しのユニットを有するものであり、ここで、添え字k、m、及びnのみならず、基R、R、及びRは、上文で定義したような(好適な)意味を有する。
【0057】
側鎖又は主鎖のカルバゾールの重合体は、単独重合体であってもよいが、また、共重合体又はより高次の同族体を提供するために複数の別個の繰り返しのユニットを含んでもよい。主鎖の共重合体などは、飽和のものであってもよい、付加的な繰り返しのユニットを含んでもよく、隣接する共役した繰り返しのユニットが、不飽和の原子によって接続されないように、一つ以上の飽和の(炭素)原子を含むことを意味し、その特定の例は、ポリエステル類、ポリエーテル類、ポリオレフィン類、ポリアクリラート類(ポリメタクリラート類)、ポリイソシアナート類、ポリスチレン類、ポリアミド類、ポリ(ビニル=アセタート)類、及びポリイミド類に生じる繰り返しのユニットを含むが、それらには限定されない。
【0058】
しかしながら、好ましくは、電界発光デバイスで使用するとき、カルバゾールの重合体の応力寿命を改善するために、及び/又は、本発明と一致するカルバゾールの重合体の電荷の輸送及び/又は光の放出の性質を変更するために、さらなる繰り返しのユニットは、それらに隣接する繰り返しのユニットの間における共役の経路を構築する、共役したユニットである。特に、式(XIII)の繰り返しのユニットは、一方の側で共役した繰り返しのユニット(Aa1に及び他方の側で共役した繰り返しのユニット(Aa2に接続され、ここで、A、A、a、及びaは、式(IV)に関して上文で定義したような(好適な)意味を有する。
【0059】
カルバゾール化合物は、低い分子量及び重合体の両方ともに、単量体が得られることもある単量体のみならず、たとえば、Houben−Weyl、Methoden der Organischen Chemie,Georg−Thieme−Verlag,Stuttgartのような有機合成における標準的な研究から、それ自体、当技術において知られた標準的な合成の方法を使用して、利用可能である。カルバゾールの多量体のユニットを、知られたカップリング反応を使用して、適切に官能化されたカルバゾールのサブユニットを互いにカップリングさせることによって得てもよい。
【0060】
第一の知られたカップリング反応は、FeClのような酸化剤による(とりわけ、P.Kovacic,N.B.Jones,Chem.Ber.1987,87,357から379;M.Weda,T.Abe,H.Awano,Macromolecules 1992,25,5125を参照のこと。)、又は、電気化学的に(例えば、N. Saito,T.Kanbara,T.Sato,T.Yamamoto,Polym.Bull.1993,30,285を参照のこと。)、カルバゾールの誘導体の酸化性のカップリングである。
【0061】
他のカップリング反応は、2,2’−又は3,3’−ビカルバゾールを得るために、それぞれ、出発化合物として、2−又は3−の単官能化されたカルバゾールの単量体を使用するか、又はビカルバゾールよりも大きい多量体が望まれる場合には、2,7−又は3,6−の二官能化されたカルバゾールの単量体を、使用してもよい。明らかに、同様に官能化されたカルバゾールの多量体もまた、より大きい多量体を又は重合体さえも作るために、使用することができる。モノハロゲン化又は二ハロゲン化カルバゾールの単量体又はサブユニットを、銅/トリフェニルホスフィン(例えば、G.W.Ebert,R.D.Rieke,J.Org.Chem.1988,53,44829を参照のこと。)又はニッケル/トリフェニルホスフィン(例えば、H.Matsumoto,S.Inaba,R.D.Rieke,J.Org.Chem.1983,48,840を参照のこと。)の触媒作用を使用して、カップリングさせることができる。
【0062】
カルバゾールの誘導体の二ホウ酸及びカルバゾールの誘導体の二ハロゲン化物又は混合したモノホウ酸モノハロゲン化物のカルバゾールの誘導体を、パラジウムの触媒作用を使用して、カップリング反応をさせることができる(例えば、M.Miyaura,T.Yanagi,A.Suzuki,Synth.Commun.1981,11,513、R.B.Miller,S.Dugar,Organometallics 1984,3,1261を参照のこと。)。また、単官能化された又は二官能化されたスタンナンカルバゾール類を、例えば、J.K.Stille,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1986,25,508に示されるように、パラジウムの触媒作用を使用して、カップリングさせることができる。加えて、ジブロモ又は適切な場合にはモノブロモ官能化されたカルバゾール類を、対応するリチオ又はグリニャール(Grignard)化合物へ変換することができ、そしてそれら化合物は、CuClによって(例えば、G.Wittig,G.Klar,Liebigs Ann.Chem.1967,704,91、H.A.Stabb,F.Bunny,Chem.Ber.1967,100,293、T.Kaufmann,Angew.Chem.1974,86,321から354を参照のこと。)、又は、不飽和の1,4−ジハロ化合物の電子の移動によって(例えば、S.K.Taylor,S.G.Bennett,K.J.Harz,L.K.Lashley,J.Org.Chem.1981,46,2190を参照のこと。)、別のジブロモ又はモノブロモカルバゾール誘導体とカップリングさせられる。
【0063】
カップリング反応を、本発明と一致する小さい分子量又は重合体のカルバゾール化合物を得るために、使用してもよい。鎖の長さを、都合のよいことに、二官能化されたカルバゾール誘導体に対する単官能化されたものの比を変動させることによって、調節することができる。
【0064】
また、上述のカップリング反応を、適切に単官能化された又は二官能化された出発化合物を使用することによって、本発明と一致するカルバゾールの化合物におけるカルバゾールの多量体のユニット以外の(共役した)ユニット、特に環式の又は複素環式の共役したユニットを導入するために、使用することができる。特に、式IV、より詳しくは、式V又はVIに従うフルオレンに関して、上文で定義したようなユニットA及び/又はAを、この様式で導入することができる。単官能化された又は二官能化されたフェニル末端でキャップされたフェニレンビニレンのユニットを、式VIIのユニットを導入するために、使用することができる。オキサジアゾールのユニットを、対応するモノ又はジフェニルで置換された出発化合物を使用して、2,5−二ハロゲン化されたオキサジアゾール又はより詳しくは式VIIIのオキサジアゾールのユニットを使用することによって、導入してもよい。
【0065】
共重合体及びより高次の同族体、並びに複数の別個のユニットを含む低い分子量の化合物を、対応する単官能化された及び/又は二官能化された出発化合物を共同でカップリングさせることによって、得てもよい。
【0066】
さらなる態様において、本発明は、本発明と一致するカルバゾール化合物及びカルバゾールの化合物からのエネルギーを受け入れることが可能であるように適合した発光性の化合物の組み合わせに関する。
【0067】
使用の際に、本発明と一致する組み合わせは、適切な電圧又は放射に露出させられるとき、そしてそのエネルギーが、発光性の化合物からの光の光子の放出によって少なくとも部分的に解放されるとき、エネルギーを獲得する。エネルギーを、正孔、電子、及び/又は光子の形態で、提供してもよい。典型的な経路は、その経路に沿ってエネルギーの獲得及び解放が起こることもあるが、カルバゾールの化合物への正孔及び電子の注入、正孔及び電子の再結合によるカルバゾールの化合物における励起子の形成、発光性の化合物への励起子の移動、及び光子の放出の下での発光性の化合物に存する励起子の減衰である。あるいは、カルバゾールの化合物に存する励起子を、放射の光子を吸収することによって、形成してもよい。励起子の代わりに、正孔又は電子を、発光性の化合物へ移動させてもよく、そしてその正孔又は電子は、それぞれ、発光性の化合物に既に存在する電子又は正孔と共に励起子を形成する。全ての経路において、カルバゾールの化合物が、エネルギーの供与体として役に立つと共に、発光性の化合物が、受容体として役に立つことが、望まれる。
【0068】
高い効率での光の放出は、光の放出についての量子収率を備えた発光性の化合物を要求するが、このような化合物は、当技術において周知である。さらに、効率的な励起子の移動は、供与体のエネルギー準位が、受容体の準位よりも高い、好ましくはわずかに高い(kTの約1から5倍)エネルギーを有することを、要求する。この条件は、受容体の光吸収スペクトル及び供与体の発光スペクトルの重なり合いがあるとすれば、満たされる。正孔が、効率的に移動させられるとすれば、正孔の受容体の準位は、エネルギーの点で、(電気化学的に酸化ポテンシャルを測定することによって容易に構築されることもある)正孔の供与体の準位よりも高いものである。電子が、効率的に移動させられるものであるとすれば、電子の受容体の準位は、エネルギーの点で、(電気化学的に還元ポテンシャルを測定することによって容易に構築されることもある)電子の供与体の準位よりも低いものである。
【0069】
原則として、どんな重量比の供与体及び受容体を使用してもよいが、受容体は、典型的には、相対的に少量で使用され、受容体に対する供与体の重量又はモルの比は、典型的には、約0.1から25、特に約0.5から15、又は好ましくは1から10である。
【0070】
本発明と一致する組み合わせは、多色の電界発光デバイスにおいて、特に好都合なものである。受容体は、典型的には、供与体及び受容体が単一の層の一部として提供されるとすれば、異なる発光性の領域の過程が供与体によって決定され、従って、放出された色に関わらず本質的に同一であるほどの少ない量で、存在する。さらに、電荷の注入及び輸送の過程は、本質的に、供与体の化合物によって、決定され、従って、本質的に色に無関係なものである。
【0071】
発光性の化合物は、蛍光性の化合物ともまた呼ばれる一重項の発光体の化合物又は燐光性の化合物ともまた呼ばれる三重項の発光体の化合物であってもよく、二者の間の区別は、放出、ナノ秒の範囲に典型的な寿命を有する一重項の放出及び少なくともマイクロ秒の範囲におけるある値の典型的な寿命を有する三重項の放出に関連した励起状態の寿命によって、容易になされる。
【0072】
好適な実施形態において、発光性の化合物は、三重項の発光体の化合物である。
【0073】
三重項の発光体の化合物と組み合わせられるとすれば、赤色の発光、緑色の発光、又は場合によっては青色の光の発光さえも、場合によっては、特に電界発光デバイスで使用されるとすれば、高い効率で放出される。
【0074】
本発明と一致する組み合わせ(一重項又は三重項)を、液体に分散させてもよく、又は、例えば、電界発光デバイスの(薄い)層の一部のような固体の状態で使用してもよい。
【0075】
適切に使用してもよい三重項の発光体の化合物は、そのようなものとして当技術において周知であり、且つ、米国特許第6,303,238号明細書、米国特許第6,310,360号明細書、国際公開第00/70655号パンフレット、国際公開第01/41512号パンフレット、及び国際公開第01/39234号パンフレットに開示されたものを含む。さらに、Lamanski等のInorg.Chem.40(2001,第1704頁)及びLamanski等のJ.Am.Chem.Soc.123(2001),第4304頁を含む。三重項の受容体/発光体は、適度の量で存在する必要があるのみであり、特に三重項の受容体/発光体の準位に対する三重項の供与体の比は、重量対重量で、典型的には0.1から25、より詳しくは0.5から15である。好ましくは、その比は、約1から10の間にある。
【0076】
カルバゾール化合物及び発光性の化合物を、様々な方式で組み合わせてもよい。
【0077】
例えば、それらを、カルバゾール多量体のユニット及び発光性のユニットを含む単一の化合物に統合してもよいか、又は、別々の別個の化合物として提供してもよい。
【0078】
一つの且つ同じ化合物に組み合わせられるとすれば、その一つの且つ同じ化合物は、重合体又は低い分子量の化合物であってもよい。本発明の文脈においては、化合物は、それを、真空蒸着の方法によって堆積させることができるとすれば、低い分子量のものであることが、考慮される。発光性のユニット(三重項の発光体のユニット)を、主鎖の重合体の繰り返しのユニットとして挿入してもよく、又は側基として付け加えてもよい。主鎖への側基の付加物は、一つ以上の飽和の原子を介して、進行することもあり、又は、主鎖への共役の経路を構築するために、不飽和のものを介して、進行することもある。一つの且つ同じ化合物における組み合わせは、上文で述べた発光性の化合物を単官能化すること又は適切な場合には二官能化することによって、そのように官能化された発光性の化合物を、上文で述べたカップリング反応を使用して、カルバゾールの多量体のユニットに対してカップリングさせることができるように、合成的に達成されることもある。一つの且つ同じ化合物における組み合わせは、供与体及び受容体/発光体のユニットを、固定された配向に且つ互いに近接近に至らせることができるという利点を有する。また、一つの化合物のみを伴うので、その組み合わせの他方のものに対する一方の化合物の移動は、予防される。弊害については、一つの化合物における組み合わせは、より精巧な合成の努力を要求する。
【0079】
あるいは、発光性の(三重項の)化合物及びカルバゾールの化合物を、別々の別個の化合物として提供してもよい。それらは、両方とも、低い分子量の化合物であってもよい。このような組み合わせを含む層を、真空蒸着の方法又はスピンコーティング若しくはインクジェット印刷のような湿式の堆積の方法によって堆積させてもよく、ここで、都合がよければ、良好な膜を形成する性質を達成するために、(重合体の)結合剤が、加えられる。また、発光性の(三重項の)化合物は、低い分子量のカルバゾールと組み合わせられた重合体であってもよい。魅力的な組み合わせは、カルバゾールが、高い分子量のものであると、共に発光性の(三重項の)化合物が、低い分子量のものである、ものである。また、カルバゾール及び発光性の(三重項の)化合物は、両方とも、単一の相又は相分離した重合体の配合物を形成するために選択されることもある重合体であってもよい。重合体を含む組み合わせを含む層は、都合のよいことに、溶剤及び自由選択で流動学的性質を変更する他の試剤を使用して適切に配合しておいた後で、スピンコーティング又はインクジェット印刷のような湿式の堆積の方法によって、形成される。
【0080】
本発明と一致するカルバゾール及び発光性の(三重項の)化合物の組み合わせを含む層は、好ましくは、薄いものであり、およそ1nmから500μm、又はより詳しくは、10nmから10μm、なお、より詳しくは、20nmから1μmである。好ましくは、その厚さは、約10nmから300nmである。
【0081】
カルバゾール及び発光性の(三重項の)化合物は、当技術においてはホスト−ゲスト系ともまた呼ばれる、一つの且つ同じ層の一部であってもよい。発光性の(三重項の)化合物が、一般に、カルバゾールよりも少ない量で存在すると、カルバゾールは、通常、ホストであるであろう。
【0082】
また、カルバゾール及び発光性の(三重項の)化合物は、別個の層の各々一部であってもよい。層の間の界面を介した供与体から発光体への効率的な励起子の移動を達成するために、それら層は、近接近にあるものであり、好ましくは、従って、それら層は、直接的な接触にある。
【0083】
カルバゾール化合物を、一つを超える発光体の化合物と組み合わせてもよく、ここで、各々の発光体の化合物は、異なる色の光を放出する。このような発光体の化合物の一つの他の全ては、単一の発光体の化合物であってもよいが、好ましくは、より多くの又は全ての発光体の化合物は、三重項の発光体の化合物である。各々のこのような三重項の発光体の相対的な量を変動させることによって、色の範囲を得ることができる。例えば、赤色、青色、及び緑色の発光体又は青色及び黄色の発光体を組み合わせるとすれば、白色光の放出を得ることができる。
【0084】
本発明と一致するカルバゾール及び発光性の(三重項の)化合物の組み合わせを含む、組成物及び物体、特に層は、さらなる成分を含んでもよい。層又は組成物が、電界発光デバイスで使用されるとすれば、このようなさらなる成分は、電荷の輸送の性質及び励起子の移動の性質又はその層若しくは組成物の光の放出の色を変更するための化合物を含む。カルバゾールの多量体のユニットが、正孔の注入及び輸送の機能性並びに発光体の化合物の光の放出の機能性を提供すると、好適なさらなる成分は、電子を注入する輸送の化合物である。このような化合物は、そのようなものとして当技術において周知である。また、酸化防止剤及び膜の形成を改善するための試剤を、適切であるとすれば、使用してもよい。本発明のカルバゾールの化合物は、発光性の(三重項の)化合物と組み合わせられたものであろうとなかろうと、多くの関心のある用途、それらの中でも、光−動電気デバイス及び重合体の電子機器を有する。生物学的試料の診断は、別のものである。特定の魅力的な用途は、有機電界発光デバイスである。
【0085】
また、本発明は、約21,000cm−1以上のエネルギーを備えた三重項の準位を有する、電荷を輸送する共役した化合物、及び、約21,000cm−1以下のエネルギーを備えた発光準位を有する三重項の発光体の化合物の組み合わせに関する。より良くは、三重項のエネルギー準位は、約22,000cm−1以上であり、且つ、発光のエネルギー準位は、約22,000cm−1以下である。逆戻りの移動を予防するために、発光準位は、好ましくは、エネルギーの点で、若干より低い、およそ10から40nmである。電荷を輸送する共役した化合物は、低い分子量のものであってもよいが、好ましくは重合体である。好ましくは、必ずしも必要ではないが、重合体又は低い分子量の化合物は、カルバゾールの多量体を含む。
【0086】
効率的な正孔の注入は、電荷を輸送する共役した化合物の最高被占軌道が、約5.4eV以下又はより良くは約5.3eV以下のエネルギーを有するとすれば、達成される。
【0087】
電荷を輸送する共役した化合物の最低のエネルギーの三重項の準位は、最低のエネルギーの燐光の放出帯のピーク強度の波長に対応するが、このような帯が、振電の帯列により、いくつかのピークを示すとすれば、これらのいくつかのピークの中で最高のエネルギーのピークが、最低の三重項の準位に対応するように取られることを条件とする。
【0088】
電荷を輸送する共役した化合物の最低の三重項の準位とおおよそ同じ又はそれより若干下のエネルギーを有するために選択された発光準位を有する三重項の発光体の(好適な)組み合わせは、例えば、ELデバイスにおいて使用されるとすれば、高い効率を備えた光の放出を提供する。高い効率は、最低の三重項のエネルギーが、少なくとも21,000cm−1又はより良くは22,000cm−1であるとすれば、少なくとも、赤色、橙色、黄色、及び緑色の光、並びに、ことによると青色の光を放出する三重項の発光体について、得られる。その高い効率は、三重項の準位の相対的に高いエネルギーの結果であることが信じられるが、その三重項の準位は、三重項の発光体への、共役した化合物に形成された三重項の励起子の移動を可能とし、このように、三重項の励起子を、三重項の発光体からの光の放出について利用可能にする。さもなければ、このような三重項の励起子は、無放射で減衰するであろう。また、高いエネルギーの三重項の準位は、共役した化合物への、三重項の発光体に形成された(一重項又は三重項)の励起子の逆戻りの移動を予防し、このように重要な無放射の経路を除去する。
【0089】
さらなる態様において、本発明は、本発明と一致するカルバゾールの化合物又は三重項の供与体のカルバゾールの化合物及び三重項の発光体の化合物の組み合わせを含む電界発光デバイスに関する。
【0090】
電界発光デバイスにおけるカルバゾールの多量体のユニットの存在は、良好な正孔注入の性質を備えた有機電界発光デバイスを、及び、発光性の(三重項の)化合物と組み合わせられるとすれば、高い効率で赤色、黄色、若しくは緑色、又は青色の光を放出することが可能なデバイスを、提供する。
【0091】
カルバゾールの多量体のユニットは、酸化スズインジウム(ITO)のような従来の正孔を注入する電極の仕事関数に匹敵するエネルギーを有するHOMOを備えたカルバゾールの化合物を提供する。
【0092】
カルバゾールの化合物又はこのようなカルバゾールの化合物及び三重項の発光体の化合物の組み合わせを含む電界発光デバイスは、従来の性質のものであってもよい。
【0093】
それの最も単純な形態においては、電界発光デバイスは、正孔を注入する電極と電子を注入する電極との間に分散された、カルバゾールの化合物又は本発明と一致する組み合わせを含む有機電界発光層を含む。
【0094】
他のデバイスの構成は、HIE/HTL/LEL/EIE、HIE/LEL/ETL/EIE、HIE/HTL/LEL/ETL/EIE、HIE/LEL/HBL/EIE、HIE/EBL/LEL/EIE、HIE/HTL/LEL/HBL/EIE、HIE/HTL/EBL/LEL/EIE、HIE/LEL/HBL/ETL/EIE、HIE/HTL/LEL/HBL/ETL/EIE、HIE/HTL/HBL/LEL/ETL/EIE、又はHIE/HTL/HBL/LEL/EIEを含み、ここで、HIEは、正孔注入電極を、EIEは、電子を注入する電極を、HTLは、正孔輸送及び/又は正孔注入層を、ETLは、電子輸送及び/又は注入層を、LELは、発光層を、HBLは、正孔を遮断する層を、及び、EBLは、電子を遮断する層を、意味する。このような層は、そのようなものとして、当技術において知られ、且つ、本発明と一致する電界発光デバイスにおいて適切に使用されることもある。
【0095】
電界発光デバイスは、Pd、Pt、Au、Ag、Al、及びITOのような高い仕事関数の正孔を注入する電極、並びに、Al、Ca、Ba、Sm、Yb、Li、及びMgのような低い仕事関数の金属を含む低い仕事関数の電子を注入する電極を含む発光ダイオードであってもよい。あるいは、電界発光デバイスは、高い仕事関数の電子及び正孔を注入する電極が提供されることもある、発光性の電気化学的電池であってもよい。
【0096】
電界発光デバイスは、一般に、基体を含む。適切な基体の材料は、ガラス、セラミック、金属、及び合成樹脂、又はこのような材料の組み合わせを含む。典型的には、有機電界発光デバイスが、酸素及び水に敏感であるので、基体は、水及び酸素の進入についての障壁として役に立つ。合成樹脂の場合には、障壁の性質を、ガラス、セラミック、又は金属の障壁の層を含めることによって、改善してもよい。特に、発光性の化学的電池が、互いに隣接して配置される、正孔を注入する電極及び電子を注入する電極を有してもよいが、典型的には、層は、電極の層の間に挟まれる。発光層で発生した光が、ELデバイスを脱出することができるために、(基体を含む)基体側及び/又は基体から離れて面する側のいずれかが又はいずれも、放出される光に対して透明なものにされる。酸素及び水の進入を予防するために、ELデバイスは、一般に、空気及び防水の囲いに囲われる。典型的には、囲いは、基体及び基体に接着された蓋又は覆いのフォイルを含む。エポキシ接着剤を、エポキシ接着剤の密封を介してデバイスに入る湿気を吸収するために水のゲッター材料を提供することを条件として、適切に使用してもよい。
【0097】
電界発光デバイスを、指示体の照明、照明された掲示板、又はバックライトのような照明の用途に使用してもよい。また、電界発光デバイスを、区分された表示装置、ピクセル化された受動的なマトリックス又はアクティブマトリックスディスプレイのような、表示装置として、使用してもよい。表示装置は、単色の、多色の、又はさらにフルカラーのものであってもよい。カルバゾールの化合物及び発光性の化合物の組み合わせは、同じカルバゾールの化合物を、各々のピクセルで、使用することができると、多色の及びフルカラーの表示装置における特定の使用のものであり、異なる色が、望まれるとすれば、発光性の三重項の化合物のみが、変化することを必要とする。
【0098】
電界発光の表示デバイスを、携帯電話、パーソナルディジタルアシスタント及びパームトップ、ノート型コンピューター、卓上ディスプレイ、及びテレビジョンの用途のようなハンドヘルドのデバイスに使用してもよい。また、投射システムは、電界発光デバイスを含んでもよい。
【0099】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、図面及び以後に記載した実施形態から明らかであり、且つそれらを参照して解明されると思われる。
【実施例1】
【0100】
合成例1
【0101】
【化15】

9−オクチルカルバゾール
100mlのトルエン中の20.0g(0.12mol)のカルバゾール及び0.8gのベンジルトリエチルアンモニウム=クロリドの攪拌された溶液に、70gの50重量%のNaOH(水溶液)を添加し、その後、27.7g(0.14mol)のオクチル=ブロミドを、滴下の様式で添加する。完全な添加の後で、反応混合物を、16時間の間、還流するために、加熱する。トルエンの分画を、分離し、水で洗浄し、MsSOで乾燥させ、ろ過し、且つ濃縮した。カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/トリエチルアミン,98/2,体積/体積)の後で、純粋な生成物を、31.5g(94%)の粘着性の固体として得た。
【0102】
H NMR(CDCl):δ 8.15(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.50(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.45(d,J=8Hz,2H)、7.26(dt,J=1.5 Hz,J=8Hz,2H)、4.35(t,J=8Hz,2H)、1.95−1.85(m,2H)、1.50−1.20(m,10H)、0.92(t,J=6.5Hz,3H)
13C NMR(CDCl):δ 140、126、123、120、119、109、43、32、29、29、29、27、23、14
9−(3,7−ジメチルオクチル)カルバゾール
9−カルバゾールに類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.23(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7. 58(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.51(d,J=8Hz,2H)、7.35(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、4.47−4.35(m,2H)、2.00−1.90(m,1H)、1.85−1.20(m,9H)、1.15(d,J=6.5Hz,3H)、1.00(d,J=6.5Hz,6H)
13C NMR(CDCl):δ 140、126、123、120、119、109、41、39、37、36、31、28、25、23、23、20
【実施例2】
【0103】
合成例2
【0104】
【化16】

3,6−ジブロモ−9−オクチルカルバゾール
200mlのテトラヒドロフラン中の10.0g(35.8mmol)の9−オクチルカルバゾールの攪拌した溶液を、0℃まで冷却した。12.4g(69.8mmol)のN−ブロモスクシンイミドを、少しずつ添加した。その混合物は、一晩中、室温まで温めることが許容される。THFを、蒸発させると共に、生成物を、ジエチルエーテル及び水による抽出によって、精製する。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、濃縮し、且つ、それぞれ、カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン,95/5,体積/体積)及び結晶化(ヘキサン/ジクロロメタン)によってさらに精製し、12.2g(78%)の白色の結晶を生ずる。
【0105】
H NMR(CDCl):δ 8.13(d,J=1.5Hz,2H)、7.57(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.25(d,J=8Hz,2H)、4.35(t,J=8Hz,2H)、1.95−1.85(m,2H)、1.50−1.20(m, 10H)、0.92(t,J=6.5Hz,3H)
13C NMR(CDCl):δ 139、129、123、123、112、110、43、32、29、29、29、27、23、14
3,6−ジブロモ−9−(3,7−ジメチルオクチル)カルバゾール
3,6−ジブロモ−9−オクチルカルバゾールに類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.13(d,J=1.5Hz,2H)、7.57(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.25(d,J=8Hz,2H)、4.30−4.15(m,2H)、1.88−1.75(m,1H)、1.65−1.10(m,9H)、1.05(d,J=6.5Hz,3H)、0.90(d,J=6.5Hz,6H)
13C NMR(CDCl):δ 139、129、123、123、112、110、41、39、37、35、31、28、25、23、23、20
【実施例3】
【0106】
【化17】

ビス[9−オクチルカルバゾール−3−イル](jjib790−04k)
アルゴン雰囲気下で50mlのクロロホルム中の3.23g(11.6mmol)の9−オクチルカルバゾールの攪拌した溶液に、一度に、3.75g(23.2mmol)の塩化鉄(III)を添加する。16時間の間、室温で攪拌した後、50mlの水を添加する。有機層を分離し、MgSOで乾燥させ、ろ過し、且つ濃縮した。その混合物を、それぞれ、カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン/トリエチルアミン,80/20/1,体積/体積/体積)及び結晶化(ヘキサン/ジクロロメタン)によって精製した。2.59グラム(81%)の生成物を、白色の結晶として得た。
【0107】
H NMR(CDCl):δ 8.46(d,J=1.5Hz,2H)、8.24(d,J=8Hz,2H)、7.88(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.57−7.46(m,6H)、7.30(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、4.38(t,J=8Hz,4H)、2.00−1.90(m,4H)、1.52−1.22(m,20H)、0.92(t,J=6.5Hz,6H)
13C NMR(CDCl):δ 141、140、133、126、126、123、123、120、119、119、109、109、43、32、29、29、29、27、23、14
ビス[9−(3,7−ジメチルオクチル)カルバゾール−3−イル]
ビス[9−オクチルカルバゾール−3−イル](jjib790−04k)に類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.50(s,2H)、8.28(d,J=8Hz,2H)、7.91(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.59−7.55(d+t,4H)、7.49(d,J=8Hz,2H)、7.34(t,J=8Hz,2H)、4.48−4.35(m,4H)、2.05−1.90(m,2H)、1.82−1.20(m,18H)、1.14(d,J=6.5Hz,6H)、0.96(d,J=6.5Hz,12H)
13C NMR(CDCl):δ 141、139、133、126、126、123、123、121、119、119、109、109、41、39、37、36、31、28、25、23、23、20
【実施例4】
【0108】
合成例4
【0109】
【化18】

ビス[6−ブロモ−9−オクチルカルバゾール−3−イル](nk243)
200mlのテトラヒドロフラン中の4.42g(7.94mmol)のビス(9−オクチルカルバゾール−3−イル)の攪拌した溶液を、0℃まで冷却する。2.82g(15.8mmol)のN−ブロモスクシンイミドを、少しずつ添加する。その混合物は、一晩中、室温まで温めることが許容される。THFを、蒸発させると共に、生成物を、ジエチルエーテル及び水による抽出によって、精製する。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、濃縮し、且つ、それぞれ、カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン,95/5,体積/体積)及び結晶化(ヘキサン/ジクロロメタン)によってさらに精製し、3.6g(64%)の白色の粉末を生ずる。
【0110】
H NMR(CDCl):δ 8.36(d,J=1.5Hz,2H)、8.32(d,J=1.5Hz,2H)、7.86(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.59(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.51(d,J=8Hz,2H)、7.32(d,J=8Hz,2H)、4.35−4.25(m,4H)、1.97−1.83(m,4H)、1.52−1.22(m,20H)、0.92(t,J=6.5Hz,6H)
13C NMR(CDCl):δ 140、139、133、128、126、125、123、122、119、112、110、109、43、32、29、29、29、27、23、14
ビス[6−ブロモ−9−(3,7−ジメチルオクチル)カルバゾール−3−イル]
200mlのテトラヒドロフラン中の5.08g(8.30mmol)のビス[9−(3,7−ジメチルオクチル)カルバゾール−3−イル]の攪拌した溶液を、0℃まで冷却する。2.92g(16.5mmol)のN−ブロモスクシンイミドを、少しずつ添加する。その混合物は、一晩中、室温まで温めることが許容される。THFを、蒸発させると共に、生成物を、ジエチルエーテル及び水による抽出によって、精製する。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、濃縮し、且つ、カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン,95/5,体積/体積)によってさらに精製し、結晶化(ヘキサン/ジクロロメタン)が後に続き、5.1g(58%)の白色の粉末を生ずる。
【0111】
H NMR(CDCl):δ 8.35(d,J=1.5Hz,2H)、8.32(d,J=1.5Hz,2H)、7.86(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.59(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.50(d,J=8Hz,2H)、7.31(d,J=8Hz,2H)、4.42−4.25(m,4H)、1.98−1.85(m,2H)、1.75−1.15(m,18H)、1.09(d,J=6.5Hz,6H)、0.91(d,J=6.5Hz,12H)
13C NMR(CDCl):δ 140、139、133、128、126、125、123、122、119、111、110、109、41、39、37、36、31、28、25、23、23、20
【実施例5】
【0112】
合成例5
【0113】
【化19】

3−ブロモ−9−オクチルカルバゾール
400mlのテトラヒドロフラン中の10g(35.8mmol)の9−オクチルカルバゾールの攪拌した溶液を、0℃まで冷却する。3.83g(21.5mmol)のN−ブロモスクシンイミドを、少しずつ添加する。その混合物は、一晩中、室温まで温めることが許容される。THFを、蒸発させると共に、生成物を、ジエチルエーテル及びNaCOの飽和水溶液による抽出によって、精製する。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮し、9.91gの淡黄色の油(出発化合物及びモノブロム化された生成物の混合物)を生ずる。
【0114】
H NMR(CDCl):δ 8.26(d,J=1.5Hz,1H)、8.12(d,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.59(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.54(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.46(d,J=8Hz,1H)、7.36−7.26(m,2H)、4.28(t,J=8Hz,2H)、1.95−1.82(m,2H)、1.45−1.20(m,10H)、0.95(t,J=6.5Hz,3H)
13C NMR(CDCl):δ 140、139、128、126、124、123、122、120、119、111、110、109、43、32、29、29、29、27、23、14
【実施例6】
【0115】
合成例6
【0116】
【化20】

3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサンボロリル)−9−オクチルカルバゾール
50mlのテトラヒドロフラン中の1.75g(4.9mmol)の3−ブロモ−9−オクチルカルバゾールの溶液を、−70℃まで冷却する。2.5ml(6.2mmol)の2.5Mのn−ブチルリチウムを、滴下の様式で添加する。1時間後、1.3ml(6.3mmol)の2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランを、滴下の様式で添加する。その混合物は、一晩中、室温まで温めることが許容される。THFを、蒸発させると共に、生成物を、ジエチルエーテル及び水による抽出によって、精製する。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、濃縮し、且つ、カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン/トリエチルアミン,60/40/1,体積/体積/体積)によってさらに精製し、1.6g(81%)の生成物を無色の油として生ずる。
【0117】
H NMR(CDCl):δ 8.66(d,J=1.5Hz,1H)、8.20(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.99(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.56−7.44(m,3H)、7.30(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、4.38(t,J=8Hz,2H)、2.00−1.85(m,2H)、1.55−1.20(m,10H)、1.46(s,12H)、0.95(t,J=6.5Hz,3H)
13C NMR(CDCl):δ 142、140、132、128、125、123、 122、120、119、109、108、83、43、32、29、29、29、27、25、23、14
【実施例7】
【0118】
合成例7
【0119】
【化21】

[3,3’:6’,3’’]トリス(9−オクチルカルバゾール)(nk303−05又はnk29308)
20mlのトルエン中の0.93g(2.1mmol)の3,6−ジブロモ−9−オクチルカルバゾール、1.90g(4.7mmol)の3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9−オクチルカルバゾール、20ml(20mmol)の1MのKCO(水溶液)の混合物を含有するフラスコを、排気し、且つ、三回アルゴンを充満させ、その後、2mol%のPd(PPhを、添加した。排気及びアルゴンの充填を、一度繰り返し、且つ、その混合物を、16時間、還流温度で攪拌した。その混合物は、室温まで冷却することが許容され、且つ、水を添加した。有機層を、分離し、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。それぞれカラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン,80/20,体積/体積)及び結晶化(ヘキサン/ジクロロメタン)の後に、1.38g(78%)の生成物が、得られた。
【0120】
H NMR(CDCl):δ 8.58(d,J=1.5Hz,2H)、8.52(d,J=1.5Hz,2H)、8.27(d,J=8Hz,2H)、7.59(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.92(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.57(d,J=8Hz,2H)、7.56(d,J=8Hz,2H)、7.55(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.49(d,J=8Hz,2H)、7.32(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、4.45−4.35(m,6H)、2.05−1.90(m,6H)、1.55−1.22(m,30H)、0.98−0.90(m,9H)
13C NMR(CDCl):δ 141、140、139、133、133、125、 125、125、124、123、123、120、119、119、119、109、 109、109、43、43、32、32、30、30、29、29、29、29、27、27、23、14
【実施例8】
【0121】
合成例8
【0122】
【化22】

9−(4−メトキシフェニル)カルバゾール
200mlのトルエン中の20.1g(0.12mol)のカルバゾール、29.2g(0.16mol)の4−ブロモアニソール、50g(0.36mol)のKCOの混合物を含有するフラスコを、排気し、且つ、三回アルゴンを充満させ、その後、2mol%のPd(OAc)及び0.4gのトリス(tert−ブチル)ホスフィンを、添加した。排気及びアルゴンの充填を、一度繰り返し、且つ、その混合物を、一週間、還流温度で攪拌した(三日後に7.5gのアニソール並びにいくらかの新品のPd(OAc)及びPBuを添加した)。その混合物は、室温まで冷却することが許容され、且つ、水を添加した。有機層を、分離し、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン/トリエチルアミン,80/20/1,体積/体積/体積)の後に、23.92g(73%)の生成物が、得られた。
【0123】
H NMR(CDCl):δ 8.23(d,J=8Hz,2H)、7.53(d,J=8Hz,2H)、7.49(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.42(d,J=8Hz,2H)、7.36(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.18(d,J=8Hz,2H)、3.98(s,3H)
13C NMR(CDCl):δ 159、141、130、129、126、123、120、120、115、110、56
【実施例9】
【0124】
合成例9
3−ブロモ−9−(4−メトキシフェニル)カルバゾール
合成例5に類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.29(d,J=1.5Hz,1H)、8.13(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.51(d,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.46(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.45(d,J=8Hz,2H)、7.35(d,J=8Hz,1H)、7.33(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.23(d,J=8Hz,1H)、7.15(d,J=8Hz,2H)、3.96(s,3H)
13C NMR(CDCl):δ 159、141、140、129、128、128、127、125、123、122、120、120、115、112、111、110、56
【実施例10】
【0125】
合成例10
3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9−(4−メトキシフェニル)カルバゾール
合成例6に類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.69(d,J=1.5Hz,1H)、8.23(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.91(d,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.44(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.39(d,J=8Hz,2H)、7.37(d,J=8Hz,1H)、7.36(d,J=8Hz,1H)、7.34(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.16(d,J=8Hz,2H)、3.96(s,3H)、1.46(s,12H)
13C NMR(CDCl):δ 159、143、142、132、130、129、128、126、123、123、121、120、120、115、110、109、94、84、56、25
合成例10a
【0126】
【化23】

3,6−ジブロモ−9−(4−メトキシフェニル)カルバゾール(nk26803)
合成例2に類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.21(d,J=1.5Hz,2H)、7.52(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.39(d,J=8Hz,2H)、7.20(d,J=8Hz,2H)、7.17(d,J=8Hz,2H)、3.95(s,3H)
13C NMR(CDCl):δ 159、140、129、129、128、124、123、115、113、111、56
【実施例11】
【0127】
合成例11
ビス[9−(4−メトキシフェニル)カルバゾール−3−イル](jjb796−04k)
アルゴン雰囲気下で70mlのクロロホルム中の2.49g(9.1mmol)の9−(4−メトキシフェニル)カルバゾールの攪拌した溶液に、一度に、3.0g(18.5mmol)の塩化鉄(III)を添加する。40時間の間、室温で攪拌した後、75mlの水を添加する。有機層を分離し、MgSOで乾燥させ、ろ過し、且つ濃縮した。その混合物を、それぞれ、カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン,60/40,体積/体積)及び結晶化(ヘキサン/ジクロロメタン)によって精製した。1.29グラム(52%)の白色の結晶が、得られた。
【0128】
H NMR(CDCl):δ 8.49(d,J=1.5Hz,2H)、8.28(d,J=8Hz,2H)、7.81(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.54(d,J=8Hz,4H)、7.47(d,J=8Hz,2H)、7.46(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.40(d,J=8Hz,2H)、7.35(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.18(d,J=8Hz,4H)、3.97(s,6H)
13C NMR(CDCl):δ 159、142、141、134、130、129、126、126、124、123、120、120、119、115、110、110、56
【実施例12】
【0129】
合成例12
【0130】
【化24】

ビス[6−ブロモ−9−(4−メトキシフェニル)カルバゾール−3−イル](nk27003)
合成例4に類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.41(d,J=1.5Hz,2H)、8.38(d,J=1.5Hz,2H)、7.79(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.53(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.48(d,J=8Hz,4H)、7.44(d,J=8Hz,2H)、7.26(d,J=8Hz,2H)、7.17(d,J=8Hz,4H)、3.97(s,6H)
13C NMR(CDCl):δ 159、141、140、134、130、129、128、126、125、123、123、119、115、113、111、110、56
【実施例13】
【0131】
合成例13
[3,3’:6’,3’’]トリス(9−(4−メトキシフェニル)カルバゾール)(jjb800−05)
合成例7に類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.65(d,J=1.5Hz,2H)、8.58(d,J=1.5Hz,2H)、8.37(d,J=8Hz,2H)、7.87(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,4H)、7.62−7.37(m,16H)、7.26(d,J=8 Hz,2H)、7.17(d,J=8Hz,4H)、4.00(s,3H)、3.98(s,6H)
13C NMR(CDCl):δ 159、142、141、140、134、134、130、130、128、128、126、126、126、124、124、123、120、120、119、119、115、115、110、110、110、56
【実施例14】
【0132】
合成例14
【0133】
【化25】

2,7−ジブロモ−9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン
40gのテトラクロロメタン中の9.2g(0.027mol)の2,7−ジブロモフルオレン、17.0g(0.18mol)のフェノール、及び7.8g(0.08mol)のメタンスルホン酸の混合物を、40時間の間、80℃で攪拌した。その混合物は、室温まで冷却することが許容され、その後、生成物を、ろ過し、且つジクロロメタンで洗浄した。11.0g(80%)の淡赤色の粉末を生じさせた。
【0134】
H NMR(CDCl):δ 7.86(d,J=8Hz,2H),7.60(d,J=1.5Hz,2H)、7.60(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.05(d,J=8Hz,4H)、6.80(d,J=8Hz,4H)
13C NMR(CDCl):δ 157、155、138、135、131、129、129、122、122、115
【実施例15】
【0135】
合成例15
【0136】
【化26】

2,7−ジブロモ−9,9−ビス[4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル]フルオレン
200mlのメチル=イソブチル=ケトン中の11.0g(21.7mmol)の2,7−ジブロモ−9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、10.6g(48.1mmol)の3,7−ジメチルオクチル=ブロミド、5.4g(39mmol)のKCOの混合物を、40時間の間、還流で攪拌した。溶剤を、蒸発させ、且つ、生成物を、ジクロロメタン/水の抽出によって、単離した。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン,85/15,体積/体積)による精製は、10.2g(60%)の生成物を、純白でない白色の固体として生じさせた。
【0137】
H NMR(CDCl):δ 7.56(d,J=8Hz,2H)、7.47(d,J=1.5Hz,2H)、7.45(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.05(d,J=8Hz,4H)、6.76(d,J=8Hz,4H)、4.00−3.88(m,4H)、1.85−1.75(m,2H)、1.70−1.10(m,18H)、0.95(d,J=8Hz,6H)、0.90(d,J=8Hz,12H)
13C NMR(CDCl):δ 158、154、138、136、131、129、129、122、121、114、66、39、37、36、30、28、27、25、23、23、20
【実施例16】
【0138】
合成例16
【0139】
【化27】

2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ビス[4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル]フルオレン
300mlのテトラヒドロフラン中の24.38g(30.9mmol)の2,7−ジブロモ−9,9−ビス[4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル]フルオレンの溶液を、アルゴン雰囲気下で、−70℃で攪拌した。33ml(82.5mmol)の2.5Mのn−ブチルリチウムを、滴下の様式で添加した。1.5時間後に、16.5ml(80.5mmol)の2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランを、滴下の様式で添加した。その混合物は、一晩中、室温まで温めることが許容された。THFを、蒸発させ、且つ、生成物を、ジエチルエーテル/水の抽出によって、単離した。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。生成物を、ヘキサン/ジエチルエーテルからの結晶化によって、精製し、19.1g(70%)の生成物を白色の結晶として生じさせた。
【0140】
H NMR(CDCl):δ 7.82−7.74(m,6H)、7.12(d,J=8Hz,4H)、6.73(d,J=8Hz,4H)、3.95−3.84(m,4H)、1.85−1.70(m,2H)、1.68−1.10(m,18H)、1.30(s,12H)、0.95(d,J=8Hz,6H)、0.92(d,J=8Hz,12H)
13C NMR(CDCl):δ 158、152、143、138、134、132、129、120、114、84、66、39、37、36、30、28、25、25、23、23、20
【0141】
【化28】

ビス[3−{4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル}−9−オクチルカルバゾール−6−イル]
2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ビス[4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル]フルオレンに類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.79(s,2H)、8.58(d,J=1.5Hz,2H)、8.01(d,J=8Hz,2H)、7.92(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.58(d,J=8Hz,2H)、7.49(d,J=8Hz,2H)、4.41(t,J=8Hz,4H)、2.01−1.90(m,4H)、1.50−1.20(m,20H)、1.42(s,24H)、0.95(d,J=6.5Hz,6H)
13C NMR(CDCl):δ 143、140、133、132、128、125、124、123、119、109、108、83、43、32、29、29、29、27、25、23、14
【0142】
【化29】

ビス[3−{4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル}−9−(3,7−ジメチルオクチル)カルバゾール−6−イル]
2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ビス[4−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)フェニル]フルオレンに類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.77(s,2H)、8.55(d,J=1.5Hz,2H)、8.00(d,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.90(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.54(d,J=8Hz,2H)、7.46(d,J=8Hz,2H)、4.48−4.35(m,4H)、2.03−1.90(m,2H)、1.80−1.05(m,18H)、1.42(s,24H)、1.10(d,J=6.5Hz,6H)、0.92(d,J=6.5Hz,12H)
13C NMR(CDCl):δ 143、140、133、132、128、125、124、123、119、109、108、84、41、39、37、36、31、28、25、25、23、23、20
【実施例17】
【0143】
合成例17
【0144】
【化30】

2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン
80mlのDMSO中の40.2g(124mmol)の2,7−ジブロモフルオレン及び1.80gのテトラブチルアンモニウム=ヒドロキシドの混合物に、40mlの50重量%のNaOH(水溶液)を、51.4g(266mmol)のオクチル=ブロミドを後に続けて、滴下の様式で、添加した。その混合物を、48時間の間、80℃で加熱した。DMSOを、蒸発させ、且つ、生成物を、ジエチルエーテル/1MのHCl(水溶液)の抽出によって、単離した。有機層を、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。生成物を、エタノール/ジクロロメタンからの結晶化によって、精製し、51.4g(76%)の白色の結晶に帰着した。
【0145】
H−NMR(CDCl):δ 7.51(d,J=8Hz,2H)、7.45(d,J=8Hz,2H)、7.44(s,2H)、1.93−1.90(m,4H)、1.26−1.05(m,20H)、0.83(t,J=6.5Hz,6H)、0.60−0.56(m,4H)
13C−NMR(CDCl):δ 153、139、130、126、121、121、56、40、32、30、29、24、23、14
【0146】
【化31】

2,7−ジブロモ−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレン
2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレンに類似する合成
H−NMR(CDCl):δ 7.52(d,J=8Hz,2H)、7.44(d,J=8Hz,2H)、7.43(s,2H)、1.96−1.89(m,4H)、1.55−0.86(m,16H)、0.82(d,J=6.5Hz,12H)、0.69(d,J=6.5Hz,6H)、0.56−0.53(m,2H)、0.44−0.42(m,2H)
13C−NMR(CDCl):δ 152、139、130、126、121、121、56、39、38、37、33、30、28、25、23、23、20
【0147】
【化32】

2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ジオクチルフルオレン
出発化合物としての2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレンを伴った合成例16に類似する合成
H−NMR(CDCl):δ 7.86(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.80(d,J=1.5Hz,2H)、7.77(d,J=8Hz,2H)、2.08−1.95(m,4H)、1.42(s,24H)、1.50−0.98(m,20H)、0.85(t,J=6.5Hz,6H)、0.65−0.50(m,4H)
13C−NMR(CDCl):δ 150、144、134、129、119、84、55、40、32、30、29、29、25、23、23、14
【0148】
【化33】

2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレン
出発化合物としての2,7−ジブロモ−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレンを伴った合成例16に類似する合成
H−NMR(CDCl):δ 7.86(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.80(d,J=1.5Hz,2H)、7.77(d,J=8Hz,2H)、2.05−1.90(m,4H)、1.75−0.86(m,16H)、0.82(d,J=6.5Hz,12H)、0.69(d,J=6.5Hz,6H)、0.56−0.53(m,2H)、0.44−0.42(m,2H)
13C−NMR(CDCl):δ 150、144、134、129、120、119、84、55、39、37、37、33、30、28、25、23、23、20
【実施例18】
【0149】
合成例18
【0150】
【化34】

2−ブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン
合成例5に類似する合成
H−NMR(CDCl):δ 7.71−7.68(m,1H)、7.59(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.49(d,J=1.5Hz,1H)、7.48(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.38−7.34(m,3H)、2.05−1.90(m,4H)、1.30−1.00(m,20H)、0.85(t,J=6.5Hz,6H)、0.70−0.55(m,4H)
13C−NMR(CDCl):δ 152、150、140、140、130、127、127、126、123、121、121、120、55、40、32、30、29、24、23、14
【0151】
【化35】

2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ジオクチルフルオレン
合成例6に類似する合成
H−NMR(CDCl):δ 7.84(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,1H)、7.78−7.71(m,3H)、7.39−7.32(m,3H)、2.07−1.93(m,4H)、1.42(s,12H)、1.38−1.00(m,24H)、0.92(t,J=6.5Hz,6H)、0.60−0.56(m,4H)
13C−NMR(CDCl):δ 151、150、144、141、134、129、127、127、123、120、119、84、55、40、32、32、30、29、25、24、23、14
【0152】
【化36】

2−ブロモ−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレン
合成例5に類似する合成
H−NMR(CDCl):δ 7.71−7.66(m,1H)、7.59−7.55(m,1H)、7.49−7.44(m,2H)、7.37−7.31(m,3H)、2.05−1.90(m,4H)、1.90−1.00(m,18H)、0.92(d,J=6.5Hz,12H)、0.70(d,J=6.5Hz,6H)、0.68−0.38(m,2H)
13C−NMR(CDCl):δ 152、150、140、140、130、127、127、126、123、121、121、120、56、39、38、37、33、30、28、25、23、23、20
【0153】
【化37】

2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレン
合成例6に類似する合成
H−NMR(CDCl):δ 7.81(d,J=8Hz,1H)、7.74(d,J=1.5Hz,1H)、7.73−7.70(m,1H)、7.69(d,J=8Hz,1H)、7.35−7.28(m,3H)、2.07−1.93(m,4H)、1.90−0.80(m,16H)、1.38(s,12H)、0.80(d,J=6.5Hz,12H)、0.63(d,J=6.5Hz,6H)、0.60−0.35(m,4H)
13C−NMR(CDCl):δ 151、150、144、141、134、129、127、127、123、120、119、84、55、39、37、37、33、30、28、25、23、23、20
【実施例19】
【0154】
合成例19
【0155】
【化38】

3,6−ビス(9,9−[3,7−ジメチルオクチル]フルオレン−2−イル)−9−オクチルカルバゾール(nk25320/25321)
0.5g(1.1mmol)の3,6−ジブロモ−9−オクチルカルバゾール、1.4g(2.4mmol)の2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレン、15ml(1M)のKCO(水溶液)、及び15mlのトルエンの混合物を含有するフラスコを、排気し、且つ、三回アルゴンを充満させ、その後、2mol%のPd(PPhを、添加した。排気及びアルゴンの充填を、一度繰り返し、且つ、その混合物を、70時間、還流温度で攪拌した。その混合物は、室温まで冷却することが許容され、且つ、有機層を、分離し、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。カラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/ジクロロメタン/トリエチルアミン,90/10/2,体積/体積/体積)の後に、0.65g(49%)の生成物が、得られた。
【0156】
H NMR(CDCl):δ 8.52(d,J=1.5Hz,2H)、7.88−7.84(m,4H)、7.82−7.74(m,6H)、7.57(d,J=8Hz,2H)、7.44−7.44(m,6H)、4.42(t,J=8Hz,2H)、2.20−0.55(m,99H)
13C NMR(CDCl):δ 152、151、141、141、140、140、133、127、127、126、125、123、123、121、120、119、119、109、55、43、39、38、37、33、32、31、30、29、29、28、27、25、23、23、23、20、14
【0157】
【化39】

ビス[3−((9,9−ジオクチル)フルオレン−2−イル)−9−オクチルカルバゾール−6−イル](nk30006)
出発化合物としての2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ジオクチルフルオレン及びビス[6−ブロモ−9−オクチルカルバゾール−3−イル](nk243)を伴った3,6−ビス(9,9−[3,7−ジメチルオクチル]フルオレン−2−イル)−9−カルバゾールに類似する合成
H NMR(CDCl):δ 8.56(s,2H)、8.52(s,2H)、7.93(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.86(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.83(d,J=8Hz,2H)、7.80−7.73(m,6H)、7.58(d,J=8Hz,2H)、7.55(d,J=8Hz,2H)、7.42−7.32(m,6H)、4.43(br s,4H)、2.15−1.95(m,12H)、1.80−0.70(m,86H)
13C−NMR(CDCl):δ 152、150、140、140、139、130、130、129、128、127、127、126、126、125、123、123、122、121、121、120、112、112、110、109、55、43、40、32、32、30、29、29、29、27、24、23、14
【0158】
【化40】

ビス{3−(9,9−[3,7−ジメチルオクチル]フルオレン−2−イル)−9−[4−メトキシフェニル]カルバゾール−6−イル}(nk27206)
H NMR(CDCl):δ 8.63(d,J=1.5Hz,2H)、8.60(d,J=1.5Hz,2H)、7.94−7.75(m,12H)、7.63(d,J=8Hz,4H)、7.56(d,J=8Hz,2H)、7.52(d,J=8Hz,2H)、7.46−7.35(m,6H)、7.22(d,J=8Hz,4H)、4.00(s,6H)、2.20−2.00(m,8H)、1.80−0.95(m,32H)、0.93−0.50(m,44H)
13C NMR(CDCl):δ 159、151、151、141、141、141、141、140、134、134、131、128、127、127、126、126、126、124、123、122、120、120、119、119、115、110、56、55、39、38、37、33、31、28、25、23、23、20
【実施例20】
【0159】
【化41】

4−ブロモベンゾイルヒドラジン
218mlのヒドラジン一水和物中の31.2g(145mmol)のメチル=4−ブロモベンゾアートの混合物を、16時間の間、100℃で加熱した。その後、その混合物は、冷却することが許容され、且つ、生成物を、ろ過し尽くし、且つ、水で洗浄した。エタノールからの結晶化は、19.4g(62%)の白色の結晶を生じさせた。
【0160】
H NMR(DMSO−d):δ 10.5(s,1H)、7.79(d,J=8Hz,2H)、7.70(d,J=8Hz,2H)
【0161】
【化42】

1,2−ビス(4−ブロモベンゾイル)ヒドラジン
80ml(0.6M)のNaHCO3(水溶液)中の10.8g(50mmol)の4−ブロモベンゾイルヒドラジンに、滴下の様式で、65mlのTHF中の11.0g(50mmol)の4−ブロモベンゾイル=クロリドを添加した。その混合物を、16時間の間、攪拌し、その後、生成物を、ろ過によって、単離することができた。15.1g(76%)の白色の粉末を生じさせた。
【0162】
H NMR(DMSO−d):δ 10.7(s,2H)、7.90(d,J=8Hz,4H)、7.79(d,J=8Hz,4H)
【0163】
【化43】

2,5−ビス(4−ブロモフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール
230mlのトルエン中の20.0g(50mmol)の1,2−ビス(4−ブロモベンゾイル)ヒドラジンに、90mlのPOClを慎重に添加し、後に続けて、16時間の間、還流温度で攪拌した。その後、その混合物を、氷及び水を含有するビカーの中に注いだ。有機層を、分離し、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。生成物を、エタノールからの結晶化によって、精製し、15.4g(81%)の白色の結晶に帰着した。
【0164】
H NMR(CDCl):δ 8.03(d,J=8Hz,4H)、7.72(d,J=8Hz,4H)
13C NMR(CDCl):δ 164、132、128、127、123
【0165】
【化44】

2,5−ビス(4−[9,9−ビスオクチルフルオレン−2−イル]フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール
2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ジオクチルフルオレン及び2,5−ビス(4−ブロモフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールを使用して合成した。
【0166】
H NMR(CDCl):δ 8.30(d,J=8Hz,4H)、7.89(d,J=8Hz,4H)、7.85(d,J=8Hz,2H)、7.79(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.69(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.66(d, J=1.5Hz,2H)、7.43−7.35(m,6H)、2.10−2.00(m,8H)、1.30−1.05(m,40H)、0.85(t,J=6.5Hz,12H)、0.80−0.65(m,8H)
13C NMR(CDCl):δ 166、152、151、145、141、140、139、128、127、127、126、123、122、121、120、120、55、40、32、30、29、24、23、14
【0167】
【化45】

2,5−ビス(4−[9−オクチルカルバゾール−3−イル]フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール
3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9−オクチルカルバゾール及び2,5−ビス(4−ブロモフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールを使用して合成された。
【0168】
H NMR(CDCl):δ 8.42(d,J=1.5Hz,2H)、8.26(d,J=8Hz,4H)、8.22(d,J=8Hz,2H)、7.90(d,J=8Hz,4H)、7.79(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.54(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.50(d,J=8Hz,2H)、7.46(d,J=8 Hz,2H)、7.32(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、4.35(t,J=8Hz,4H)、1.95−1.85(m,4H)、1.50−1.20(m,20H)、0.92(t,J=6.5Hz,6H)
13C NMR(CDCl):δ 165、145、141、140、131、127、127、126、125、123、123、122、120、119、119、109、109、43、32、29、29、29、27、23、14
【実施例21】
【0169】
合成例21
合成例20で使用したものに類似する方法を使用する。
【0170】
【化46】

1−ベンゾイル−2−(3,5−ジブロモベンゾイル)ヒドラジン
H NMR(DMSO−d):δ 10.7(br s,2H)、8.11(s,3H)、7.92(d,J=8Hz,2H)、7.62(t,J=8Hz,1H)、7.54(t,J=8Hz,2H)
【0171】
【化47】

2−フェニル−5−(3,5−ジブロモフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール
H NMR(CDCl):δ 8.23(d,J=1.5Hz,2H)、8.18(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.88(t,J=1.5Hz,1H)、7.65−7.56(m,3H)
13C NMR(CDCl):δ 165、162、137、132、129、128、127、127、124、123
【0172】
【化48】

2−フェニル−5−(3,5−ビス[9,9−ビスオクチルフルオレン−2−イル]フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール
H NMR(CDCl):δ 8.50(d,J=1.5Hz,2H)、8.28(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、8.18(t,J=1.5Hz,1H)、7.92(d,J=8Hz,2H)、7.85−7.78(m,6H)、7.65−7.58(m, 3H)、7.48−7.38(m,6H)、2.15−2.05(m,8H)、1.35−1. 05(m,30H)、0.82(t,J=6.5Hz,12H)、0.80−0.70(m, 8H)
13C NMR(CDCl):δ 165、165、152、151、143、141、140、139、132、129、129、127、127、127、126、125、124、124、123、122、120、120、55、40、32、30、29、24、23、14
【0173】
【化49】

2−フェニル−5−(3,5−ビス[9−オクチルカルバゾール−3−イル]フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール
H NMR(CDCl):δ 8.54(d,J=1.5Hz,2H)、8.47(d,J=1.5Hz,2H)、8.29−8.24(m,5H)、7.92(dd,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、7.64−7.48(m,9H)、7.34(dt,J=1.5Hz,J=8Hz,2H)、4.38(t,J=8Hz,4H)、2.05−1.90(m,4H)、1.55−1.25(m,20H)、0.95(t,J=6.5Hz,6H)
13C NMR(CDCl):δ 165、165、144、141、140、132、131、130、129、127、126、125、125、124、124、123、123、121、119、119、109、109、43、32、29、29、29、27、23、14
【実施例22】
【0174】
合成例22
式TP
【0175】
【化50】

に従うある範囲の三元重合体を、調製したが、ここで添え字p、q、及びrは、三元重合体に存在する構造ユニットの百分率を示し、Cは、n−オクチルであり、且つC10は、3,7−ジメチルオクチルである。一般に、重合を、次のように行った。
【0176】
4×q/100mmolの2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレン、4×p/100mmolの2,7−ジブロモ−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレン、4×r/100mmolのビス[6−ブロモ−9−オクチルカルバゾール−3−イル](nk243)、2滴の相転移触媒の(Aldrichから入手可能な、商品名aliquat 336)メチルトリオクチルアンモニウム=クロリド、20ml(2M)のKCO(水溶液)、及び40mlのトルエンの混合物を含有するフラスコを、排気し、且つ、三回アルゴンを充満させ、その後、2mol%のPd(PPhを、添加した。排気及びアルゴンの充填を、もう一度繰り返し、且つ、その混合物を、48時間、55℃で攪拌した。1.5mlのホウ酸のフェニルエステル及びいくらかの新品の触媒の添加によって、重合体の末端をキャップし、その後、55℃で攪拌することを、24時間、続けた。反応混合物を、2重量%のNaCl(水溶液)に添加し、且つ数時間の間、攪拌した。この手順を、新品のNaCl(水溶液)で一度繰り返した。有機層を、分離し、乾燥させ(MgSO)、ろ過し、且つ濃縮した。メタノール中での分別及び沈殿(二回)の後、約55%の重合体が、白色の繊維として、得られた。
【0177】
一般的な手順を使用して得られた具体的な重合体
nk257:p=40、q=50、及びr=10
ポリスチレン標準に対するゲル浸透クロマトグラフィーによって決定された、M=23,000及び分散D=2.03。吸収スペクトルλmax=380nm及び450nmに肩を備えた蛍光スペクトルλmax=430nm。
【0178】
nk277:p=30、q=50、及びr=20
ポリスチレン標準に対するゲル浸透クロマトグラフィーによって決定された、M=16,708及び分散D=2.79。吸収スペクトルλmax=380nm及び450nmに肩を備えた蛍光スペクトルλmax=430nm。
【0179】
nk286:p=35、q=50、及びr=15
ポリスチレン標準に対するゲル浸透クロマトグラフィーによって決定された、M=11,865及び分散D=2.15。吸収スペクトルλmax=380nm及び450nmに肩を備えた蛍光スペクトルλmax=430nm。
【0180】
nk287:p=25、q=50、及びr=25
ポリスチレン標準に対するゲル浸透クロマトグラフィーによって決定された、M=15,285及び分散D=2.46。吸収スペクトルλmax=380nm及び450nmに肩を備えた蛍光スペクトルλmax=430nm。
【0181】
nk380:p=0、q=50、及びr=50
【実施例23】
【0182】
合成例23
【0183】
【化51】

式TP2の三元重合体NK423を、ここでp=20、q=50,及びr=30であるが、ジブロミドの、2,7−ジブロモ−9,9−ビス(3,7−ジメチルオクチル)フルオレンの代わりに、2,5−ビス(4−ブロモフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールを使用することを除いて、合成例22の手順と一致して、合成した。
【0184】
同じように、式T3の重合体を、2−フェニル−5−(3,5−ジブロモフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールを使用して、調製する。
【0185】
【化52】

jjb857:p=20、q=50、r=30
nk477:p=50、q=0、r=50
【実施例24】
【0186】
実施形態1
上文で合成された多くのカルバゾールの化合物、本発明と一致するいくつか及び本発明と一致しないいくつか、のサイクリックボルタモグラムを記録する。具体的には、サイクリックボルタモグラムを、支持電解質として0.1Mのテトラブチルアンモニウム=ヘキサフルオロホスファートで記録した。作用電極は、白金の円盤(0.2cm)であり、対電極は、白金の板(0.5cm)であり、且つ、飽和のカロメル電極を、Fc/Fcの対に対して較正された、参照電極として使用した。
【0187】
を、不可逆の酸化及び還元に使用する。それは、下付き文字に依存して、第一の酸化波又は第一の還元波のピーク電位を表す。可逆の(又は準可逆の)酸化及び還元について、E1/2及びΔEを使用する。陰極波及び陽極波は、波の位置の中心が、E1/2に置かれる一方で、ΔEによって分離される。
【0188】
そのように記録されたサイクリックボルタモグラムから、半波酸化電位E1/2,ox(V単位)、還元波のΔEox(mV単位)、及び最高被占軌道(HOMO)のエネルギーEHOMO(eV単位)が、導かれる。HOMOのエネルギーは、EHOMO=4.36+E1/2のように半波電位に関係付けられる。これらのデータを、表1に集める。
【0189】
【表1】

表1における化合物のいずれも還元波を示さない。
【0190】
表1は、本発明と一致する(カルバゾールの多量体の列での記載事項“あり”)カルバゾールの多量体を有するカルバゾールの化合物が、約5.2から約5.4eVの範囲におけるHOMOのエネルギーを有することを、明らかに示す。HOMOのエネルギーのこの範囲は、特に酸化スズインジウムのような高い仕事関数の電極の材料との優れた正孔を注入する接触を提供する能力を有するために、当技術において知られる(たとえば、Nature,404,第481頁,2000におけるHo等を参照のこと)ポリ(フェニレンビニレン)の化合物において観察されたものに、匹敵する。
【0191】
表1は、本発明と一致しない、単量体のカルバゾールのユニットを有する化合物のHOMOのエネルギーが、顕著に大きい、すなわち、約5.8eVであることを、さらに明らかに示す。5.40eVのnk25320/25321についてHOMOのエネルギーが、9,9−ビスデシル−フルオレンのユニットのHOMOに帰することに留意すること。
【実施例25】
【0192】
実施形態2
本発明のカルバゾールの多量体の化合物の好ましい正孔を注入する性質をさらに実証するために、合成例22で合成した重合体を、多くの有機電界発光デバイスを製造するために、使用する。本発明と一致するカルバゾールの化合物の使用は、電界発光デバイス及びそれらの製造する方法が、全く従来のものであることを、予期した。その電界発光デバイスは、層の積層体ITO/PEDOT:PSS/nk257/BaAlであり、ここで、ITOは、酸化スズインジウムの正孔を注入する電極であり、PEDOT:PSSが、Bayer AG又はHC Starckから入手可能であるようなポリ(スチレンスルホン酸)(PSS)がドープされたポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)の正孔輸送層であり、nk257は、合成例22で合成したようなnk257と名付けられた三元重合体を含む電界発光層であり、且つBaAlは、Baの層及びAlの層の電子を注入する電極の層である。電界発光デバイスは、電圧源に接続され、且つ、電圧が、印加される。フォトダイオードは、電界発光デバイスの発光側に配置される。フォトダイオードの電流は、デバイスによって放出された光の量の尺度である。フォトダイオードの電流は、印加された電圧の関数として測定される。
【0193】
その結果を、図1にプロットする。
【0194】
図1を参照して、電界発光デバイスは、約4.5Vで光を放出することを開始する。ダイオード、フォトダイオードの較正の結果は、4.5Vで、その輝度が、1から10Cd/mの範囲にあることを、教示する。約6Vで測定されたダイオードの電流は、約500Cd/mの輝度に対応する。
【0195】
6Vでのそのデバイスの外部効率は、約0.3Cd/Aである。
【0196】
図2の曲線Aは、図1のデバイスの電界発光のスペクトルを示す。発光は、450nmにおける肩を伴って、約420nmで最高点に達する。よって、放出された光の色は、青色である。
【0197】
類似の結果が、本発明と一致する三元重合体nk277、nk286、及びnk287を含むデバイスで得られる。
【実施例26】
【0198】
実施形態3(本発明と一致しない)
実施形態2の本発明と一致する三元重合体のカルバゾールの化合物の発光性の層の代わりに、構造的に類似のポリ(ビニルカルバゾール)の発光性の層を有する本発明と一致しない比較の電界発光デバイスは、実施形態2のものに類似する様式で、製造されると共に測定される。ポリ(ビニルカルバゾール)は、単量体のカルバゾールのユニットを含む重合体である。1Cd/mを超過する光の放出を観察するために、16Vを超過する電圧が、要求される。対応する効率は、実施形態2のデバイスのものよりも低い桁の大きさである。
【0199】
実施形態2及び3の結果は、特に、光の放出についての低い立ち上がりは、本発明と一致するカルバゾールの化合物の好ましい電荷を注入する性質及び電界発光の青色の光に対するそれらの能力を実証する。
【実施例27】
【0200】
実施形態4
実施形態2に記載されたタイプの電界発光デバイスは、ここでは電界発光層が、本発明と一致するカルバゾールの化合物及び三重項の発光体の化合物の組み合わせを含むという差を伴って、製造される。本発明と一致するカルバゾールの化合物は、カルバゾールの重合体nk257であり、且つ、三重項の発光体は、橙色の光を放出する化合物Irpqである。Irpqは、イリジウム(III)ビス(2−フェニルキノリル−N,C2’)アセチルアセトナートについての短縮であり、Lamansky等のJ.Am.Chem.Soc.123(2001)4304に開示され、且つ、6重量%の濃度で使用される。
【0201】
図2の曲線Cは、この電界発光デバイスの電界発光のスペクトルを示す。そのデバイスは、Irpqの発光特性の、橙色の光を放出する。カルバゾールの化合物の青色の発光特性(曲線Aを比較すること)は、観察されない。測定されたデバイスの電流対駆動電圧の曲線は、三重項の発光体が不在であるが他の点では同一であるデバイスのものと、実質的に同じであり、電荷の注入及び輸送が、本質的に、カルバゾールのホストの化合物によって操作されることを実証する。従って、カルバゾールのホストの化合物は、正孔及び電子の注入によって、エネルギーを与えられ、且つ、ホストにこのように蓄積されたエネルギーは、三重項の発光体のゲストIrpqへ実質的に移動させられる。その電界発光デバイスの効率は、実施形態2の三重項の発光体無しのデバイスよりも十倍高い、約400Cd/mで約3Cd/Aであると測定される。
【0202】
発光性の層が、ホストとしての94重量%のカルバゾールの重合体nk257及びゲストとしての6重量%の緑色の光を放出する三重項の発光体Ir(ppy)のゲスト−ホスト系を含むことを除いて先のものと同一である、さらなる電界発光デバイスが、製造され、ここで、Ir(ppy)は、fac−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウムについての短縮である。Ir(ppy)は、American Dye Source Inc.から入手可能である。
【0203】
図2の曲線Bは、この電界発光デバイスの電界発光のスペクトルを示す。そのデバイスは、Ir(ppy)の発光特性の緑色の光を実質的に放出する。デバイスの電流対駆動電圧の曲線は、三重項の発光体を有さないが他の点では同一である、実施形態2のデバイスのものと実質的に同じである。明らかに、電荷の注入及び輸送は、カルバゾールのホストによって実質的に操作され、且つ、電荷(正孔及び電子)の注入と関連したエネルギーが、ホストからゲストへ実質的に移動させられる。
【0204】
図2の曲線Bは、少量の発光が、カルバゾールの重合体に由来することを示す。これは、必ずしも全てのエネルギー(励起子)が、三重項の発光体へ移動させられないこと、及び/又は、三重項の発光体によって受け入れられたエネルギー(電荷又は励起子)が、カルバゾールの重合体へ逆戻りに移動させられることを示す。いずれかの場合に、光の放出が、三重項の発光体から最も効率的であるので、電界発光デバイスの効率は、悪影響を及ぼされることが、予期される。実際に、その効率は、50から400cd/mの範囲において0.3Cd/Aであると測定され、それは、橙色の三重項の発光体Irpqを備えたデバイスの効率よりも顕著に低く、ここで、カルバゾールからの発光は、観察されなかった。電界発光デバイスの効率に悪影響を及ぼすこともある、さらなる因子は、三重項の発光体からカルバゾールのホストの重合体の三重項の状態への(励起子の)エネルギーの逆戻りの移動である。このような逆戻りの移動は、エネルギーの点で、三重項の発光体の発光準位よりも低い三重項の準位を要求する。
【実施例28】
【0205】
実施形態5
本発明と一致するカルバゾールの化合物の一系列の溶液を、メチルTHFに適切な量のカルバゾールの化合物を溶解させると共に固体のガラスを形成するために約76Kまで液体窒素でその溶液を冷却することによって、調製する。その温度で、そのガラスのゲートで制御された及びゲートで制御されてない発光スペクトルが、蛍光(速い過程)と燐光(遅い過程)との間で区別するために、取られる。燐光スペクトルは、振電の帯列の一系列のピーク特性を、明らかに示す。燐光の放出に割り当てることができるスペクトルにおける最低のエネルギーのピークの最高のエネルギーのピークは、カルバゾールの化合物の三重項のエネルギー準位に対応するように、取られる。このように決定された三重項のエネルギー準位を、以下の表2に集める。図3は、対応するスペクトルを示す。
【0206】
【表2】

表2を参照して、二量体中の三重項のエネルギーは、同じである。同じことは、三量体についても当てはまり、窒素原子における置換基が、三重項のエネルギー準位に影響を持たないことを示す。さらに、二量体及び三量体の三重項のエネルギーは、ほとんど同じであり、三重項のエネルギーが、多量体における単量体の数には、実質的に無関係であることを示す。ピーク波長は、450nmにあり、三重項のエネルギーは、橙色のIrpq及び緑色のIr(ppy)の三重項の発光体へエネルギーを移動させること、並びに、三重項の準位への逆戻りの移動を予防することを、可能とするためには、十分に高い。比較のために、カルバゾールの単量体の三重項のエネルギーは、約24,600cm−1である。明らかに、三重項の状態は、約二個のカルバゾールのユニットにわたって延びる、むしろ局在化された性質のものである。
【実施例29】
【0207】
実施形態6
ITOで被覆されたガラスの基板上に、次の組成
30.1nmのα−NPD/30nmの(91.7重量%のJjb796−04k,8.3重量%のIr(ppy))/10nmのバソクプロイン/40nmのAlq/1.5nmのLi=ベンゾアート/70nmのAlを有する、層の積層体HTL/LEL/HBL/ETL/EIEを、真空蒸着によって、堆積させるが、ここでα−NPDは、N,N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェニル−ベンジジンであり、且つ、バソクプロインは、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリンである。Alqは、アルミニウムトリスオキシン(aluminum trisoxine)である。カルバゾールの二量体Jjb796−04kは、240℃で蒸発させられる。そのデバイスは、三重項の発光体Ir(ppy)の特性の緑色の光を放出する。そのデバイスの外部効率は、約30から35Cd/Aである。15から25Cd/Aの外部効率を有するデバイスは、二量体のカルバゾールJjb796−04kを、カルバゾールの三量体Jjb800−05で交換するとすれば、得られる。
【0208】
必ずしもどんな理論によっても束縛されることを望むものではないが、このような効率を、ただ、カルバゾールの化合物における三重項の励起子を、三重項の発光体へ効率的に移動させる、及び/又は、三重項の発光体における三重項の励起子が、カルバゾールの重合体へ移動させられることを効率的に予防するとすれば、得ることができることが、信じられる。このような効率的な移動及び/又は逆戻りの移動の効率的な予防は、カルバゾールの化合物の三重項が、三重項の発光体の三重項の準位より上に位置させられることを要求する。表2に従って、カルバゾールの二量体及び三量体の三重項の準位は、約22,000cm−1であり、且つ、Ir(ppy)の三重項の準位は、約18,000cm−1である。
【0209】
さらに、二量体JjB796−04kのHOMOのエネルギーは、5.32eVであり、且つ、三量体のものは、5.25eVであり、容易な正孔の注入を可能にする。
【実施例30】
【0210】
実施形態7
実施形態2に類似して、次の層の積層体
ITO/PEDOT:PSS/(x重量%のnk380,100−x重量%のIrpq)/BaAl
の電界発光デバイスが、得られる。より具体的には、Irpqの量が変動させられる、一系列のデバイスが、用意される。その系列のいたるところで、橙色の三重項の発光体Irpqの光の放出特性が、観察される。100−x=8重量%のIrpqのデバイスは、最も良好な性能を有し、その効率は、約15から20Vの駆動電圧で12Cd/Aである。
【実施例31】
【0211】
実施形態8
先の実施形態に類似して、次の層の積層体
ITO/PEDOT:PSS/LEL/BaAl
を有する電界発光デバイスが、製造され、且つ各々の効率が、測定される。それらの結果を、次のように要約することができる。
【0212】
LEL=92重量%のnk432及び8重量%のIRAの発光性の層であり、ここでIRAは、赤色を放出する三重項の発光体である。効率は、5Vで約5Cd/Aである。
【0213】
LEL=92重量%のjjb857及び8重量%のIRAの発光性の層であり、ここでIRAは、赤色を放出する三重項の発光体である。効率は、6Vで約7.3Cd/Aである。
【0214】
LEL=92重量%のnk432及び8重量%の緑色の光を放出する三重項の発光体Ir(ppy)の発光性の層である。効率は、5Vで約2Cd/Aである。
【0215】
LEL=92重量%のJJB857及び8重量%の緑色の光を放出する三重項の発光体Ir(ppy)の発光性の層である。効率は、7Vで約10Cd/Aである。
【0216】
全ての事例において、三重項の発光体の光の放出特性が、得られる。
【0217】
特に効率的なELデバイスは、92重量%のnk477及び8重量%のIr(ppy)の発光性の層で得られる。効率は、6.8Vで約16.8Cd/Aであると測定される。
【0218】
その効率は、約1000−6000cd/mの輝度の範囲のある範囲で得られる。そのデバイスの発光は、三重項の発光体のものに対応する。カルバゾールの重合体の残りの発光は、観察されない。
【図面の簡単な説明】
【0219】
【図1】フォトダイオードの電流Id(A単位)対本発明と一致するカルバゾールの多量体のユニットを含む重合体を含む電界発光デバイスに印加された電圧V(V単位)のグラフを示す。
【図2】本発明と一致するカルバゾールの化合物を含む電界発光デバイスのA、B、及びCと名付けられた電界発光のスペクトルを示す。
【図3】本発明と一致する一系列のカルバゾールの化合物の燐光の発光スペクトルを示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(I)
【化1】

のカルバゾールの多量体のユニットを含むカルバゾールの化合物であって、
各々のカルバゾールのユニットは、置換されなくてもよく、又は、一つ以上の置換基で置換されてもよく、且つ、
nは、2以上である、
カルバゾールの化合物。
【請求項2】
前記カルバゾールの多量体のユニットは、2,2’−ビカルバゾール−ジイルのユニットを含む、請求項1に記載のカルバゾールの化合物。
【請求項3】
前記カルバゾールの多量体のユニットは、3,3’−ビカルバゾール−ジイルのユニットを含む、請求項1に記載のカルバゾールの化合物。
【請求項4】
前記カルバゾールの化合物は、式(X)
【化2】

のカルバゾールの多量体のユニットを含む繰り返しのユニットを有する重合体であり、
各々のカルバゾールのユニットは、置換されなくてもよく、又は、一つ以上の置換基で置換されてもよく、且つ
は、各々の存在において同じ又は異なる、40個よりは多くない水素でない原子を有する、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はヘテロアリールの置換基であり、
及びnは、0を含む整数であり、
は、0又は1であり、且つ
(n+n+n)≧2である、
請求項1、2又は3に記載のカルバゾールの化合物。
【請求項5】
請求項1、2、3、又は4に記載のカルバゾールの化合物及び該カルバゾールの化合物からのエネルギーを受けることが可能な発光性の化合物の組み合わせ。
【請求項6】
前記発光性の化合物は、三重項の発光体の化合物である、請求項5に記載の組み合わせ。
【請求項7】
約21,000cm−1以上のエネルギーを備えた最低の三重項の準位を有する電荷を輸送する共役した化合物及び約21,000cm−1以下のエネルギーを備えた発光準位を有する三重項の発光体の化合物の組み合わせ。
【請求項8】
約22,000cm−1以上のエネルギーを備えた最低の三重項の準位を有する電荷を輸送する共役した化合物及び約22,000cm−1以下のエネルギーを備えた発光準位を有する三重項の発光体の化合物の組み合わせ。
【請求項9】
前記化合物は、重合体である、請求項7又は8に記載の組み合わせ。
【請求項10】
前記化合物又は重合体は、請求項1、2、3又は4のいずれか一項に記載の化合物又は重合体である、請求項6、7、8又は9に記載の組み合わせ。
【請求項11】
前記電荷を輸送する共役した化合物の最高被占軌道は、約5.4eV以下のエネルギーを有する、請求項7又は8に記載の組み合わせ。
【請求項12】
前記電荷を輸送する共役した化合物の最高被占軌道は、約5.3eV以下のエネルギーを有する、請求項7又は8に記載の組み合わせ。
【請求項13】
請求項1、2、3若しくは4のいずれか一項に記載のカルバゾールの化合物又は請求項5、6、7、8、9、10、11若しくは12に記載の組み合わせを含む電界発光デバイス。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2006−520409(P2006−520409A)
【公表日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−502540(P2006−502540)
【出願日】平成16年1月23日(2004.1.23)
【国際出願番号】PCT/IB2004/050049
【国際公開番号】WO2004/072205
【国際公開日】平成16年8月26日(2004.8.26)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Koninklijke Philips Electronics N.V.
【住所又は居所原語表記】Groenewoudseweg 1,5621 BA Eindhoven, The Netherlands
【Fターム(参考)】