説明

ジアザベンゾイミダゾールカルベン配位子を含む金属錯体及び該錯体をOLEDにおいて用いる使用

本発明は、イリジウム及び白金から選択される中心原子とジアザベンゾイミダゾールカルベン配位子とを含む金属−カルベン錯体、かかる錯体を含む有機発光ダイオード、少なくとも1種のかかる金属−カルベン錯体を含む発光層、かかるOLEDを含む照明エレメント、定置式ディスプレイ及び可搬式ディスプレイからなる群から選択される装置、かかる金属−カルベン錯体をOLEDにおいて、例えば発光体、マトリクス材料、電荷輸送材料及び/又は電荷ブロッカーもしくは励起子ブロッカーとして用いる使用に関する。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(I)
【化1】

[式中、M、n、Y、A2、A3、A4、A5、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、K、L、m及びoは、以下の意味を有する:
Mは、Ir又はPtを意味し、
nは、1、2もしくは3から選択される整数を意味し、
Yは、NR1、O、SもしくはC(R102を意味し、
2、A3、A4、A5は、互いに独立して、NもしくはCを意味し、その際、2つのAは、N原子であり、かつ環中で2つのN原子の間に少なくとも1つのC原子が存在し、
1は、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基を意味し、
2、R3、R4、R5は、A2、A3、A4及び/又はA5がNを意味する場合については、非共有電子対を意味し、又はA2、A3、A4及び/又はA5がCを意味する場合については、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基、ドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基を意味するか、又は
3及びR4は、A3及びA4と一緒になって、場合により少なくとも1つの更なるヘテロ原子によって中断された、場合により置換された、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有する不飽和の環を形成し、
6、R7、R8、R9は、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロヘテロアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基、ドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基を意味するか、又は
6及びR7、R7及びR8もしくはR8及びR9は、それらが結合されているC原子と一緒になって、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、飽和の、不飽和のもしくは芳香族の、場合により置換された、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有する環を形成し、かつ/又は
5がCを意味する場合には、R5及びR6は、一緒になって、飽和もしくは不飽和の、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合によりヘテロ原子、芳香族単位、複素芳香族単位及び/又は官能基を有する、全体で1〜30個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有する架橋を形成し、前記架橋には、場合により置換もしくは非置換の、5員ないし8員の、炭素原子及び/又はヘテロ原子を含む環が縮合されており、
10は、互いに独立して、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基を意味し、
Kは、中性の一座もしくは二座の配位子を意味し、
Lは、モノアニオン性もしくはジアニオン性の配位子、好ましくはモノアニオン性の配位子を意味し、前記配位子は、一座もしくは二座であってよく、
mは、0、1もしくは2を意味し、その際、mが2である場合に、配位子Kは、同一もしくは異なってよく、
oは、0、1もしくは2を意味し、その際、oが2である場合に、配位子Lは、同一もしくは異なってよい]の金属−カルベン錯体。
【請求項2】
請求項1に記載の金属−カルベン錯体であって、その式中、M、n、Y、A2、A3、A4、A5、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、L、m及びoが、以下の意味を有する:
Mは、Irを意味し、
nは、1、2もしくは3を意味し、
Yは、NR1を意味し、
2、A3、A4、A5は、互いに独立して、NもしくはCを意味し、その際、2つのAは、N原子であり、かつ環中で2つのN原子の間に少なくとも1つのC原子が存在し、
1は、直鎖状もしくは分枝鎖状の、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基を意味し、
2、R3、R4、R5は、A2、A3、A4及び/又はA5がNを意味する場合については、非共有電子対を意味し、又はA2、A3、A4及び/又はA5がCを意味する場合については、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基を意味するか、又は
3及びR4は、A3及びA4と一緒になって、場合により少なくとも1つの更なるヘテロ原子によって中断された、場合により置換された、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有する不飽和の環を形成し、
6、R7、R8、R9は、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基を意味し、
Lは、モノアニオン性の二座の配位子を意味し、
mは、0を意味し、
oは、0、1もしくは2を意味する、前記金属−カルベン錯体。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の金属−カルベン錯体であって、その式中、M、n、Y、A2、A3、A4、A5、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、L、m及びoが、以下の意味を有する:
Mは、Irを意味し、
nは、2もしくは3を意味し、
Yは、NR1を意味し、
2、A3、A4、A5は、A2及びA5がNであり、かつA3及びA4がCであるか、又はA2及びA4がNであり、かつA3及びA5がCであるか、又はA3及びA5がNであり、かつA2及びA4がCであり、
1は、直鎖状もしくは分枝鎖状の、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換の、全体で6〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基を意味し、
2、R3、R4、R5は、A2、A3、A4及び/又はA5がNを意味する場合については、非共有電子対を意味し、又はA2、A3、A4及び/又はA5がCを意味する場合については、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、置換の、特にo,o′−ジアルキル化された、もしくは非置換のフェニル基を意味するか、又は
3及びR4は、A3及びA4と一緒になって、場合により置換された、全体で5〜7個の炭素原子を有する一不飽和の環を形成し、
6、R7、R8、R9は、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、o,o′−ジアルキル化された、6〜30個の炭素原子を有するアリール基を意味し、
Lは、モノアニオン性の二座の配位子を意味し、
mは、0を意味し、
oは、0もしくは1を意味する、前記金属−カルベン錯体。
【請求項4】
請求項1から3までのいずれか1項に記載の金属−カルベン錯体であって、一般式(I)において、Lが、一般式(II)
【化2】

[式中、
6、A7は、互いに独立して、C又はNを意味し、
11は、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロヘテロアルキル、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基を意味し、
12、R13は、互いに独立して、AがNを意味する場合については、非共有電子対を意味し、又はAがCを意味する場合については、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロヘテロアルキル、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基、ドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基を意味し、
14、R15、R16、R17は、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロヘテロアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基、ドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基を意味するか、又は
12及びR13、R14及びR15、R15及びR16もしくはR16及びR17は、それらが結合されているAもしくはC原子と一緒になって、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、不飽和のもしくは芳香族の、場合により置換された、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有する環を形成し、かつ/又は
6がCを意味する場合には、R13及びR14は、一緒になって、飽和もしくは不飽和の、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合によりヘテロ原子、芳香族単位、複素芳香族単位及び/又は官能基を有する、全体で1〜30個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有する架橋を形成し、前記架橋には、場合により置換もしくは非置換の、5員ないし8員の、炭素原子及び/又はヘテロ原子を含む環が縮合されている]のカルベン配位子を意味する、前記金属−カルベン錯体。
【請求項5】
請求項1から3までのいずれか1項に記載の金属−カルベン錯体であって、一般式(I)において、Lが、一般式(III)
【化3】

[式中、一般式IIIの配位子中の記号は、以下の意味を有する:
Dは、互いに独立して、CR18又はN、好ましくはCR18を意味する;
Wは、C、N、好ましくはCを意味する;
Eは、互いに独立して、CR19、N、NR20、好ましくはCR19又はNを意味する;
Gは、CR21、N、NR22、S、O、好ましくはNR21を意味し、
18、R19、R21は、互いに独立して、水素、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロヘテロアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基、ドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基を意味するか、又は
基R18、R19及びR21のそれぞれ2つは、それらが結合されているC原子と一緒になって、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、飽和の、不飽和のもしくは芳香族の、場合により置換された、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有する環を形成し、
20、R21は、互いに独立して、直鎖状もしくは分枝鎖状の、場合により少なくとも1つのヘテロ原子によって中断された、場合により少なくとも1つの官能基を有する、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキル基、3〜20個の炭素原子を有するシクロヘテロアルキル基、置換もしくは非置換の、6〜30個の炭素原子を有するアリール基、置換もしくは非置換の、全体で5〜18個の炭素原子及び/又はヘテロ原子を有するヘテロアリール基、ドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基;好ましくはo,o′−ジアルキル化されたアリール基を意味し、その際、
曲がって渡された線は、基Dと基Gとの間の任意の架橋を意味し、その際、前記架橋は、以下の意味を有してよい:
アルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキニレン、アルケニレン、NR23、O、S、SiR2425及び(CR2627dを意味し、その際、隣接していない1もしくは複数の基(CR2627)は、NR23、O、S、SiR2425によって置き換えられていてよく、その際、
dは、2〜10を意味し、かつ
23、R24、R25、R26、R27は、H、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニルを意味する]を意味する、前記金属−カルベン錯体。
【請求項6】
請求項1から5までのいずれか1項に記載の金属−カルベン錯体の製造方法において、好適なMを含む化合物と、相応の配位子もしくは配位子前駆体とを接触させることにより行う前記方法。
【請求項7】
請求項6に記載の方法において、配位子前駆体として、相応のAg−カルベン錯体を使用することを特徴とする前記方法。
【請求項8】
請求項6に記載の方法において、配位子前駆体として、一般式(IV)
【化4】

[式中、Y、A2、A3、A4、A5、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は、一般式(I)の化合物に関しての上記定義と同じ意味を有し、かつR28は、以下の意味を有する:
28は、互いに独立して、SiR293031、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを意味し、
29、R30、R31は、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを意味する]の化合物を使用することを特徴とする前記方法。
【請求項9】
請求項1から5までのいずれか1項に記載の少なくとも1種の金属−カルベン錯体を含む有機電子素子。
【請求項10】
請求項9に記載の有機電子素子であって、それが有機発光ダイオード(OLED)、有機光起電セル(OPV)、有機電界効果トランジスタ(OFET)又は発光電気化学セル(LEEC)であることを特徴とする前記素子。
【請求項11】
請求項1から5までのいずれか1項に記載の少なくとも1種の金属−カルベン錯体を含む発光層。
【請求項12】
請求項11に記載の発光層を含むOLED。
【請求項13】
請求項1から5までのいずれか1項に記載の少なくとも1種の金属−カルベン錯体と、一般式(X)
【化5】

[式中、
Tは、NR57、S、O又はPR57、好ましくはS又はO、特に好ましくはOを意味する;
57は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを意味する;
Q′は、−NR5859、−P(O)R6061、−PR6263、−S(O)264、−S(O)R65、−SR66又は−OR67、好ましくは−NR5859、特に好ましくは
【化6】

(式中、
68、R69は、互いに独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリール、好ましくはメチル、カルバゾリル、ジベンゾフリル又はジベンゾチエニルを意味する;
y、zは、互いに独立して、0、1、2、3又は4、好ましくは0又は1を意味する)を意味する;
55、R56は、互いに独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、SiR707172、基Q′又はドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基を意味する;
a′′は、0、1、2、3又は4を意味する;
b′は、0、1、2又は3を意味する;
58、R59は、N原子と一緒になって、3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール及びドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基から選択される1もしくは複数の置換基で置換されていてよく、かつ/又は3〜10個の環原子を有する1もしくは複数の更なる環式基と縮合されていてよく、その際、縮合された基は、非置換であるか、又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール及びドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基から選択される1もしくは複数の置換基で置換されていてよい;
70、R71、R72、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67は、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを意味するか、又は
一般式(X)の2つの単位は、直鎖状もしくは分枝鎖状の、飽和もしくは不飽和の、少なくとも1つのヘテロ原子によって場合により中断された1つの架橋を介して、1つの結合を介して又はOを介して互いに架橋されている]の少なくとも1種の化合物とを含むOLED。
【請求項14】
請求項13に記載のOLEDであって、式(XI)又は(XI*):
【化7】

[式中、
Tは、NR57、S、O又はPR57を意味する;
57は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを意味する;
Q′は、−NR5859、−P(O)R6061、−PR6263、−S(O)264、−S(O)R65、−SR66又は−OR67を意味する;
70、R71、R72は、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルを意味し、その際、基R70、R71、R72の少なくとも1つは、少なくとも2つの炭素原子を含むか又はOR73である;
55、R56は、互いに独立して、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、基Q又はドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基を意味する;
a′、b′は、式(XI)の化合物については:互いに独立して0、1、2、3を意味する;式(XI*)の化合物については:a′が0、1、2を意味し、かつb′が0、1、2、3、4を意味する;
58、R59は、N原子と一緒になって、3〜10個の環原子を有する環式基を形成し、前記基は、非置換であるか又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール及びドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基から選択される1もしくは複数の置換基で置換されていてよく、かつ/又は3〜10個の環原子を有する1もしくは複数の更なる環式基と縮合されていてよく、その際、縮合された基は、非置換であるか、又はアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール及びドナー作用もしくはアクセプター作用を有する基から選択される1もしくは複数の置換基で置換されていてよい;
73は、互いに独立して、SiR747576、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルであって、場合により基OR77で置換されたものを意味する;
77は、互いに独立して、SiR747576、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを意味する;
60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R74、R75、R76は、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを意味するか、又は
一般式(XI)及び/又は(XI*)の2つの単位は、直鎖状もしくは分枝鎖状の、飽和もしくは不飽和の、少なくとも1つのヘテロ原子によって場合により中断された1つの架橋を介して又はOを介して互いに架橋されており、その際、一般式(XI)及び/又は(XI*)中のこの架橋は、それぞれR71の代わりにSi原子に結合されている]の少なくとも1種の化合物を含む、前記OLED。
【請求項15】
請求項14に記載のOLEDであって、一般式(XI)又は(XI*)の化合物において、R70及び/又はR71及び/又はR72は、一般式(XIi)及び/又は(XIi*
【化8】

[式中、R55、R56、Q′、T、a′及びb′は、請求項14と同じ意味を示す]の芳香族単位を意味することを特徴とする、前記OLED。
【請求項16】
請求項13から15までのいずれか1項に記載のOLEDであって、請求項1から5までのいずれか1項に記載の少なくとも1種の金属−カルベン錯体と、請求項13に定義される式(A)で示される又は請求項13もしくは15に定義される式(X)で示される少なくとも1種のマトリクス材料と、少なくとも1種の更なる、好ましくは正孔輸送性のマトリクス材料とを含むことを特徴とする前記OLED。
【請求項17】
請求項12から16までのいずれか1項に記載のOLEDであって、少なくとも2種の異なる材料を含み、そのうち少なくとも1種の材料が電子伝導性である電子輸送層を含むことを特徴とする前記OLED。
【請求項18】
請求項17に記載のOLEDであって、電子輸送層が、少なくとも1種のフェナントロリン誘導体及び/又はピリジン誘導体を含むことを特徴とする前記OLED。
【請求項19】
請求項17に記載のOLEDであって、電子輸送層が、少なくとも1種のフェナントロリン誘導体及び/又はピリジン誘導体と、少なくとも1種のアルカリ金属−ヒドロキシキノラト錯体を含むことを特徴とする前記OLED。
【請求項20】
請求項17に記載のOLEDであって、電子輸送層が、少なくとも1種のフェナントロリン誘導体及び/又はピリジン誘導体と、8−ヒドロキシキノラト−リチウムを含むことを特徴とする前記OLED。
【請求項21】
請求項12から20までのいずれか1項に記載の少なくとも1つのOLEDを含む、定置式ディスプレイ、可搬式ディスプレイ及び照明手段からなる群から選択される装置。
【請求項22】
請求項1から5までのいずれか1項に記載の金属−カルベン錯体をOLEDにおいて用いる使用。
【請求項23】
請求項22に記載の使用であって、金属−カルベン錯体を、発光体、マトリクス材料、電荷輸送材料及び/又は電荷ブロッカーとして使用することを特徴とする前記使用。

【公表番号】特表2013−513641(P2013−513641A)
【公表日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−543664(P2012−543664)
【出願日】平成22年12月13日(2010.12.13)
【国際出願番号】PCT/EP2010/069541
【国際公開番号】WO2011/073149
【国際公開日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【出願人】(508020155)ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】BASF SE
【住所又は居所原語表記】D−67056 Ludwigshafen, Germany
【Fターム(参考)】