有機発光ダイオードのための２−アザトリフェニレン物質
２−アザトリフェニレンを含む化合物を提供する。特に、追加の芳香族基を有する２−アザトリフェニレン核を含む化合物を提供する。提供した化合物は、発光性又は非発光性物質でありうる。この化合物は有機発光ダイオードに、特にホスト物質、正孔阻止層物質、又は発光ドーパントとして用いることができる。２−アザトリフェニレンを含む化合物を含むデバイスは、向上した安定性と効率を示しうる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、２００９年５月１２日に出願した米国仮出願Ｎｏ．６１／１７７，４３５号に対する優先権を主張し、それらの開示を、その全体を参照により本明細書に明示して援用する。
【０００２】
特許請求の範囲に記載した発明は、共同の大学・企業研究契約に関わる１つ以上の以下の団体：ミシガン大学評議員会、プリンストン大学、サザン・カリフォルニア大学、及びユニバーサルディスプレイコーポレーションにより、１つ以上の団体によって、１つ以上の団体のために、及び／又は１つ以上の団体と関係して行われた。上記契約は、特許請求の範囲に記載された発明がなされた日及びそれ以前に発効しており、特許請求の範囲に記載された発明は、前記契約の範囲内で行われた活動の結果としてなされた。
【０００３】
［発明の分野］
本発明は、有機発光デバイスに有利に用いることができる新規な有機物質に関する。より詳細には、本発明は、新規な２−アザトリフェニレン含有化合物及びそのような化合物を含むデバイスに関する。
【背景技術】
【０００４】
有機材料を用いるオプトエレクトロニクスデバイスは、多くの理由によりますます望ましいものとなってきている。そのようなデバイスを作るために用いられる多くの材料はかなり安価であり、そのため有機オプトエレクトロニクスデバイスは、無機デバイスに対して、コスト上の優位性について潜在力をもっている。加えて、有機材料固有の特性、例えばそれらの柔軟性は、それらを柔軟な基材上への製作などの特定用途に非常に適したものにしうる。有機オプトエレクトロニクスデバイスの例には、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池、及び有機光検出器が含まれる。ＯＬＥＤについては、有機材料は、従来の材料に対して性能上優位性をもちうる。例えば、有機発光層が発光する波長は、一般に、適切なドーパントで容易に調節することができる。
【０００５】
ＯＬＥＤは、そのデバイスを横切って電圧を印加した場合に光を発する薄い有機膜（有機フィルム）を用いる。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明、及びバックライトなどの用途で用いるためのますます興味ある技術となってきている。いくつかのＯＬＥＤの材料と構成が、米国特許第5,844,363号明細書、同6,303,238号明細書、及び同5,707,745号明細書に記載されており、これらの明細書はその全体を参照により本願に援用する。
【０００６】
リン光発光分子の一つの用途はフルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイのための工業規格は、「飽和」色といわれる特定の色を発光するように適合された画素（ピクセル）を要求している。特に、これらの規格は、飽和の赤、緑、及び青の画素を必要としている。色はＣＩＥ座標を用いて測定でき、ＣＩＥ座標は当分野で周知である。
【０００７】
緑色発光分子の一例は、Ｉｒ(ｐｐｙ)３と表されるトリス(2-フェニルピリジン)イリジウムであり、これは以下の式を有する。
【化１】
【０００８】
この式及び本明細書の後の図で、窒素から金属（ここではＩｒ）への供与結合は直線で表す。
【０００９】
本明細書で用いるように、「有機」の用語は、有機オプトエレクトロニクスデバイスを製作するために用いることができるポリマー物質並びに小分子有機物質を包含する。「小分子(small molecule)」とは、ポリマーではない任意の有機物質をいい、「小分子」は、実際は非常に大きくてもよい。小分子はいくつかの状況では繰り返し単位を含んでもよい。例えば、置換基として長鎖アルキル基を用いることは、分子を「小分子」の群から排除しない。小分子は、例えばポリマー主鎖上のペンダント基として、あるいは主鎖の一部として、ポリマー中に組み込まれてもよい。小分子は、コア残基上に作り上げられた一連の化学的殻からなるデンドリマーのコア残基として働くこともできる。デンドリマーのコア残基は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であることができる。デンドリマーは「小分子」であることができ、ＯＬＥＤの分野で現在用いられている全てのデンドリマーは小分子であると考えられる。
【００１０】
本明細書で用いるように「トップ」は、基材から最も遠くを意味する一方で、「ボトム」は基材に最も近いことを意味する。第一の層が第二の層の「上に配置される」と記載した場合は、第一の層は基材から、より遠くに配置される。第一の層が第二の層と「接触している」と特定されていない限り、第一の層と第二の層との間に別な層があってよい。例えば、カソードとアノードとの間に様々な有機層があったとしても、カソードはアノードの「上に配置される」と記載できる。
【００１１】
本明細書で用いるように、「溶液処理（加工）可能」とは、溶液もしくは懸濁液の形態で、液体媒体中に溶解され、分散され、又は液体媒体中で輸送され、及び／又は液体媒体から堆積されうることを意味する。
【００１２】
配位子が発光物質の光活性特定に直接寄与していると考えられる場合は、その配位子は「光活性」ということができる。配位子が発光物質の光活性に寄与しない場合には「補助」ということができるが、補助配位子は光活性配位子の性質を変えうる。
【００１３】
本明細書で用いるように、かつ当業者によって一般に理解されているように、第一の「最高被占軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空のエネルギー準位により近い場合は、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯのエネルギー準位よりも大きいか又は高い。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位に対して負のエネルギーとして測定されるので、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつＩＰ（より少ない負のＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつ電子親和力（ＥＡ）（より少ない負のＥＡ）に相当する。従来のエネルギー準位ダイヤグラム上では、上端（トップ）を真空準位とし、物質のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも上である。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりも、そのようなダイヤグラムの上端（トップ）近くに現れる。
【００１４】
本明細書で用いるように、かつ当業者によって一般に理解されているように、第一の「仕事関数」は、その第一の仕事関数がより大きな絶対値を有する場合には第二の仕事関数「より大きい」あるいは「より高い」。仕事関数は通常、真空準位に対して負の値として測定されるので、このことは「より大きな」仕事関数は、より負である（よりマイナスである）ことを意味する。上端（トップ）に真空準位をもつ従来のエネルギー準位ダイヤグラム上では、「より高い」仕事関数は真空準位から下の方向へ、より離れたものとして図示される。したがって、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣習に従う。
【００１５】
ＯＬＥＤについてのさらに詳細、及び上に記載した定義は米国特許第7,279,704号明細書に見ることができ、その全体を本明細書に参照して援用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第５，８４４，３６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７０７，７４５号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２７９，７０４号明細書
【特許文献５】特開２００７−１８９００１号公報
【特許文献６】米国特許出願公開第２００６／０２８０９６５号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Baldoら,「Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices」, Nature, vol.395, 151〜154頁, 1998
【非特許文献２】Baldoら, 「Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence」, Appl. Phys. Lett., vol.75, No.3, 4〜6頁(1999)
【非特許文献３】Hewline, Mら，Synthesis, 14: 2157-2163, 2007
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
[本発明のまとめ]
新規な有機化合物を提供する。この化合物は、ＯＬＥＤに有利に用いることができる２−アザトリフェニレン含有化合物を包含する。特にこれらの化合物は、ホスト物質、正孔阻止物質、又は発光性金属錯体のための配位子として用いることができる。本明細書において提供される２−アザトリフェニレン化合物を含むデバイスは、向上した安定性と効率を有しうる。新規な化合物を提供し、その化合物は以下の構造：
【化２】
を含む。
【００１９】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ３は式中の窒素に対してオルト位の置換基である。
【００２０】
化合物の一つの群を提供し、その化合物は式Ｉを有し、且つこの化合物は金属に配位していない。好ましくはこれらの化合物はＯＬＥＤにおける発光層中のホスト物質として又は様々なその他の非発光層中の非発光性物質として用いることができる。
【００２１】
好ましくは、Ｒ１は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。より好ましくは、Ｒ１はアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ２は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。より好ましくは、Ｒ２はアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ３は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。より好ましくは、Ｒ３はアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれがアリール又はヘテロアリールである。
【００２２】
式Ｉを有する特定の化合物を提供し、それには化合物１Ｇ〜化合物７０Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。式Ｉを有する具体的な化合物をさらに提供する。例えば、化合物１〜化合物７０からなる群から選択される化合物のように、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８のそれぞれは水素である。
【００２３】
シクロメタル化された配位子を含む別の群の化合物を提供する。この化合物は下記式：
【化３】
を有する配位子Ｌを含む。
【００２４】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位されている。好ましくはこの金属はＩｒである。
【００２５】
これらの化合物は発光性物質として用いることができ、なぜなら配位子としてのそのような化合物のシクロメタル化錯体は、発光特性をもたらすことが予測されるからである。好ましくはこれらの化合物はＯＬＥＤの発光層中の発光ドーパントとして用いることができる。これらの化合物はまた、非発光性物質として用いることもできる。特に、これらの化合物はその化合物の発光特性が用いられないデバイスの部分、例えば正孔阻止層において用いることができる。
【００２６】
一つの側面では、配位子Ｌがホモレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。別の側面では、配位子Ｌがヘテロレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。特に、その化合物が式(Ｌ)ｎ(Ｌ’)３−ｎＩｒを有する化合物群を提供する。ｎは１又は２である。一つの側面では、好ましくはｎは１である。別の側面では好ましくはｎは２である。Ｌ′は以下のものからなる群から選択される。
【化４】
Ｒ’１及びＲ’２はモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ’１及びＲ’２は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。ＬはＬ’とは異なる構造を有する。
【００２７】
特定の配位子を含む化合物も提供し、それには化合物７１Ｇ〜化合物７８Ｇからなる群から選択される、配位子Ｌを有する化合物が含まれる。Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。具体的な配位子も提供し、それには化合物７１〜化合物７８からなる群から選択される配位子Ｌ（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５はそれぞれ水素である）が含まれる。
【００２８】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む特定の化合物群も提供し、これには化合物７９Ｇ〜化合物９６Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む具体的化合物も提供し、それには化合物７９〜化合物９６からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２はそれぞれ水素である）が含まれる。
【００２９】
さらに、有機発光デバイスも提供する。このデバイスは、アノード、カソード、及びそのアノードとカソードとの間に配置された第一の有機層を含む。第一の有機層は、上述した下記の構造：
【化５】
を含む化合物をさらに含む。式Ｉの構造を含む化合物について好ましいとして記載した置換基についての選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスにおいて用いるにも好ましい。これらの選択は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＡについて記載したものを含む。
【００３０】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【００３１】
一つの側面では、上記デバイスは式Ｉを有する化合物を含み、その化合物は金属に配位していない。そのようなデバイスに用いられる特定の化合物には、化合物１Ｇ〜化合物７０Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物１〜化合物７０からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスも提供する。
【００３２】
別の側面では、上記第一の有機層が発光層であり、式Ｉの構造を含む化合物がホストであるデバイスを提供する。さらに、第一の有機層は、発光ドーパントをさらに含むことができる。好ましくは、発光ドーパントは下記式を有する。
【化６】
Ｒｘ及びＲｙは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒｘ及びＲｙは独立に、水素、アルキル、及びアリールからなる群から選択される。
【００３３】
さらに、下記式：
【化７】
を有する配位子Ｌを含む化合物を含むデバイスを提供する。
【００３４】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【００３５】
そのようなデバイスに用いるための特定の配位子は、化合物７１Ｇ〜化合物７８Ｇからなる群から選択される配位子Ｌを含む。Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物７１〜化合物７８からなる群から選択される配位子Ｌを有する化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスを提供する。
【００３６】
そのようなデバイスに用いるための特定の化合物には、化合物７９Ｇ〜化合物９６Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ４及びＲ５は独立に、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物７９〜化合物９６からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスを提供する。
【００３７】
一つの側面では、上記第一の有機層が発光層であり、式IIの構造を含む化合物が発光ドーパントであるデバイスを提供する。好ましくは、第一の有機層はホスト物質をさらに含む。
【００３８】
別の側面では、非発光層である第二の有機層を含むデバイスを提供する。式IIの構造を含む化合物は、第二の有機層中の非発光性物質である。好ましくは、第二の有機層は正孔注入層又は正孔輸送層であり、式IIの構造を含む化合物は正孔注入又は正孔輸送物質である。
【００３９】
さらに、デバイスを含む消費者製品も提供する。さらにこのデバイスは、アノード、カソード、そのアノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含む。さらにこの第一の有機層は上述した式Ｉの構造を含む化合物を含む。式Ｉを含む化合物のために好ましいと記載した置換基に関する選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスに用いるためにも好ましい。これらの選択はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＡについて記載したものを含む。
【００４０】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換であることができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、ヘテロアリール、及び水素からなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【００４１】
一つの側面では、消費者製品のデバイスは、式IIを有する２−アザトリフェニレン化合物を含むことができる。別の側面では、消費者製品のデバイスは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位した２−アザトリフェニレン含有配位子を含む化合物を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、有機発光デバイスを示す。
【図２】図２は、別個の電子輸送層をもたない倒置型有機発光デバイスを示す。
【図３】図３は、２−アザトリフェニレン化合物を示す。
【図４】図４は、２−アザトリフェニレンを含む配位子を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
［詳細な説明］
一般にＯＬＥＤは、アノードとカソードの間に配置され且つこれらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が流された場合、その有機層（一つ又は複数）中にアノードは正孔を注入し、カソードは電子を注入する。注入された正孔と電子は、それぞれ反対に帯電した電極に向かって移動する。同じ分子上に電子と正孔が局在した場合、励起エネルギー状態を有する、局在化した電子-正孔対である「励起子」が形成される。この励起子が発光機構によって緩和する時に光が発せられる。ある場合には、励起子はエキシマー又はエキシプレックス上に局在することもできる。非放射機構、例えば熱緩和も起こることがあるが、通常は好ましくないと考えられている。
【００４４】
初期のＯＬＥＤでは、例えば、米国特許第4,769,292号明細書（その全体を参照により援用する）に開示されているように、一重項状態から発光する（「蛍光」）発光分子を用いた。蛍光発光は一般に、１０ナノ秒未満の時間フレームで起こる。
【００４５】
より最近、三重項状態から光を発する（「リン光」）発光物質を有するＯＬＥＤが実証されている。Baldoら,“Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices”, Nature, vol. 395, 151-154, 1998 (“Baldo-I”);
及び、Baldoら,“Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence”, Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999)(“Baldo-II”)、これらを参照により全体を援用する。リン光は、米国特許第7,279, 704号明細書の第５〜６欄により詳細に記載されており、これを参照により援用する。
【００４６】
図１は有機発光デバイス100を示している。この図は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。デバイス100は、基板110、アノード115、正孔注入層120、正孔輸送層125、電子阻止層130、発光層135、正孔阻止層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、およびカソード160を含み得る。カソード160は、第一導電層162および第二導電層164を有する複合カソードである。デバイス100は、記載した層を順次、堆積させることによって作製できる。これらの様々な層の特性及び機能、並びに例示物質は、米国特許第7,279,704号明細書の第６〜１０欄により詳細に記載されており、これを参照により援用する。
【００４７】
これらの層のそれぞれについてのより多くの例が得られる。例えば、可撓性且つ透明な基材及びアノードの組み合わせが米国特許第5,844,363号明細書に開示されており、参照により全体を援用する。p型ドープ正孔輸送層の例は、50:1のモル比で、F4-TCNQでドープしたm-MTDATAであり、これは米国特許出願公開第2003/0230980号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。発光物質及びホスト物質の例は、Thompsonらの米国特許第6,303,238号明細書に開示されており、その全体を参照により援用する。ｎ型ドープ電子輸送層の例は、1:1のモル比でLiでドープされたBPhenであり、これは米国特許出願公開第2003/0230980号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。米国特許第5,703,436号明細書及び同5,707,745号明細書（これらはその全体を参照により援用する）は、上に重ねられた透明な電気導電性のスパッタリングによって堆積されたITO層を有するMg:Agなどの金属の薄層を有する複合カソードを含めたカソードの例を開示している。阻止層の理論と使用は、米国特許第6,097,147号明細書及び米国特許出願公開第2003/0230980号公報により詳細に記載されており、その全体を参照により援用する。注入層の例は、米国特許出願公開第2004/0174116号公報に提供されており、その全体を参照により援用する。保護層の記載は米国特許出願公開第2004/0174116号公報にみられ、その全体を参照により援用する。
【００４８】
図２は倒置型(inverted)ＯＬＥＤ200を示している。このデバイスは、基板210、カソード215、発光層220、正孔輸送層225、およびアノード230を含む。デバイス200は記載した層を順に堆積させることによって製造できる。最も一般的なＯＬＥＤの構成はアノードの上方に配置されたカソードを有し、デバイス200はアノード230の下方に配置されたカソード215を有するので、デバイス200を「倒置型」ＯＬＥＤとよぶことができる。デバイス100に関して記載したものと同様の物質を、デバイス200の対応する層に使用できる。図２は、デバイス100の構造からどのようにいくつかの層を省けるかの１つの例を提供している。
【００４９】
図１および２に例示されている簡単な層状構造は非限定的な例として与えられており、本発明の実施形態は多様なその他の構造と関連して使用できることが理解される。記載されている具体的な物質および構造は事実上例示であり、その他の物質および構造も使用できる。設計、性能、およびコスト要因に基づいて、実用的なＯＬＥＤは様々なやり方で上記の記載された様々な層を組み合わせることによって実現でき、あるいは、いくつかの層は完全に省かれうる。具体的に記載されていない他の層を含むこともできる。具体的に記載したもの以外の物質を用いてもよい。本明細書に記載されている例の多くは単一の物質を含むものとして様々な層を記載しているが、物質の組合せ（例えばホストおよびドーパントの混合物、またはより一般的には混合物）を用いてもよいことが理解される。また、層は様々な副層（sublayer）を有してもよい。本明細書において様々な層に与えられている名称は、厳格に限定することを意図するものではない。例えば、デバイス200において、正孔輸送層225は正孔を輸送し且つ発光層220に正孔を注入するので、正孔輸送層として、あるいは正孔注入層として説明されうる。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソードとアノードとの間に配置された「有機層」を有するものとして説明できる。この有機層は単一の層を含むか、または、例えば図１および２に関連して記載したように様々な有機物質の複数の層をさらに含むことができる。
【００５０】
具体的に記載されていない構造および物質、例えばFriendらの米国特許第5,247,190号（これはその全体を参照により援用する）に開示されているようなポリマー物質で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）、も使用することができる。さらなる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤを使用できる。ＯＬＥＤは、例えば、Forrestらの米国特許第5,707,745号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているように、積み重ねられてもよい。ＯＬＥＤの構造は、図１および２に示されている簡単な層状構造から逸脱していてもよい。例えば、基板は、光取出し（out-coupling）を向上させるために、Forrestらの米国特許第6,091,195号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているメサ構造、および/またはBulovicらの米国特許第5,834,893号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているピット構造などの、角度の付いた反射表面を含みうる。
【００５１】
特に断らないかぎり、様々な実施形態の層のいずれも、何らかの適切な方法によって堆積されうる。有機層については、好ましい方法には、熱蒸着（thermal evaporation）、インクジェット（例えば、米国特許第6,013,982号および米国特許第6,087,196号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、有機気相成長（organic vapor phase deposition、OVPD）（例えば、Forrestらの米国特許第6,337,102号（その全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびに有機気相ジェットプリンティング（organic vapor jet printing、OVJP）による堆積（例えば、米国特許出願第10/233,470号（これはその全体を参照により援用する）に記載されている）が含まれる。他の適切な堆積方法には、スピンコーティングおよびその他の溶液に基づく方法が含まれる。溶液に基づく方法は、好ましくは、窒素または不活性雰囲気中で実施される。その他の層については、好ましい方法には熱蒸着が含まれる。好ましいパターニング方法には、マスクを通しての堆積、圧接（cold welding）（例えば、米国特許第6,294,398号および米国特許第6,468,819号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびにインクジェットおよびOVJDなどの堆積方法のいくつかに関連するパターニングが含まれる。その他の方法も用いることができる。堆積される物質は、それらを特定の堆積方法に適合させるために改変されてもよい。例えば、分枝した又は分枝していない、好ましくは少なくとも３個の炭素を含むアルキルおよびアリール基などの置換基が、溶液加工性を高めるために、小分子に用いることができる。２０個又はそれより多い炭素を有する置換基を用いてもよく、３〜２０炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する物質は対称構造を有するものよりも良好な溶液加工性を有しうるが、これは、非対称物質はより小さな再結晶化傾向を有しうるからである。デンドリマー置換基は、小分子が溶液加工を受ける能力を高めるために用いることができる。
【００５２】
本発明の実施形態により製造されたデバイスは多様な消費者製品に組み込むことができ、これらの製品には、フラットパネルディスプレイ、コンピュータのモニタ、テレビ、広告板、室内もしくは屋外の照明灯および／または信号灯、ヘッドアップディスプレイ、完全に透明な（fully transparent）ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンタ、電話機、携帯電話、携帯情報端末（personal digital assistant、PDA）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダ、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、乗り物、大面積壁面（large area wall）、映画館またはスタジアムのスクリーン、あるいは標識が含まれる。パッシブマトリクスおよびアクティブマトリクスを含めて、様々な制御機構を用いて、本発明にしたがって製造されたデバイスを制御できる。デバイスの多くは、１８℃から３０℃、より好ましくは室温（２０〜２５℃）などの、人にとって快適な温度範囲において使用することが意図されている。
【００５３】
本明細書に記載した物質及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有しうる。例えば、その他のオプトエレクトロニクスデバイス、例えば、有機太陽電池及び有機光検出器は、これらの物質及び構造を用いることができる。より一般には、有機デバイス、例えば、有機トランジスタは、これらの物質及び構造を用いることができる。
【００５４】
ハロ、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールキル、ヘテロ環基、アリール、芳香族基、及びヘテロアリールの用語は、当分野で公知であり、米国特許第7,279,704号明細書の第３１〜３２欄で定義されており、これを参照により援用する。
【００５５】
新規な化合物を提供し、この化合物は２−アザトリフェニレン（図３に示している）を含む。特に、この化合物は、追加の芳香族置換基（すなわち、アリール又はヘテロアリール）を有する２−アザトリフェニレンを含む。これらの化合物は、向上した安定性と効率を有するデバイスを提供するためにＯＬＥＤに有利に用いることができる。
【００５６】
新規化合物の一つの群には、配位した金属をもたない式Ｉを有する化合物が含まれる。好ましくは、これらの化合物は、非発光性化合物、例えば、ホスト物質及び／又は正孔阻止層物質として用いられる。
【００５７】
新規化合物の別の群を提供し、これには上記２−アザトリフェニレン構造が、金属に配位した配位子に組み込まれている化合物が含まれる（図４に示している）。これらの化合物は、シクロメタル化された配位子による燐光発光特性を示すことが予期できる。したがって、これらの化合物は発光物質として好ましく用いることができる。さらに、これらの化合物は、そのような化合物の発光特性を必要としない層（デバイスの層）（例えば正孔阻止層）の非発光性物質としても用いることもできる。化合物に含まれる特定の２−アザトリフェニレン配位子を提供する。
【００５８】
１−アザトリフェニレン含有化合物は文献に報告されてきた（特開２００７−１８９００１号公報を参照されたい）。しかし、本明細書に提供した化合物の群は、新規な構造を含む。提供されている合成は、２−アザトリフェニレン化合物を作るための方法ではなく、むしろ１−アザトリフェニレン化合物を作ることを目的としている。さらに、その１−アザトリフェニレンの合成法は、２−アザトリフェニレン化合物を作るために必ずしも適用可能ではない。
【００５９】
本明細書において提供する方法は、２−アザトリフェニレン化合物を目的とするものである。
【００６０】
２−アザトリフェニレン化合物の少なくとも１つの例が文献に報告されている（Hewline, Mら，Synthesis, 14: 2157-2163, 2007を参照されたい）。しかし、この文献は、本明細書で提供した追加の芳香族基を有する化合物を提供しておらず、ＯＬＥＤとの関連において２−アザトリフェニレン化合物を示唆していない。この追加の芳香族置換基をもたない２−アザトリフェニレン化合物は、ＯＬＥＤに用いるためには適していない可能性がある。本化合物の２−アザトリフェニレン核上のＲ１、Ｒ２、及び／又はＲ３における追加の芳香族置換基は新規な構造をもたらし、有利な特性をももたらすことができる。特に、この追加の芳香族置換基（すなわち、アリール又はヘテロアリール）は、追加の共役による化合物の安定性のさらなる向上をもたらすことができる。さらに、２−アザトリフェニレン化合物を作るための合成法を提供している公知の文献は存在しない。したがって、少なくともこれらの理由によって、本明細書に提供した化合物は特に望ましいであろう。本化合物の有利な特性は、発光性及び非発光性化合物の両方に応用することができる。
【００６１】
さらに、これまでに報告されたアザトリフェニレン化合物のほとんどは、１−アザトリフェニレン化合物である。１−アザトリフェニレン類の合成は周知であると考えられるが、１−アザトリフェニレン類を作るための合成法は、２−アザトリフェニレン化合物を作るために必ずしも適応していない。アザトリフェニレン化合物のこれまでの報告にもかかわらず、本明細書で提供したもののような２−アザトリフェニレン化合物を作るための合成法に関するいかなる報告も存在しなかった。提供した新規な２−アザトリフェニレン化合物の多くは、本明細書に記載した方法を用いて合成することができる。
【００６２】
トリフェニレンは、高い三重項エネルギー、なおも高いπ共役、及び最初（第一）の一重項と最初（第一）の三重項準位との間の比較的小さなエネルギー差をもつ多環式芳香族炭化水素である。このことは、同様の三重項エネルギーをもつ他の芳香族化合物（例えばビフェニル）と比べて、トリフェニレンが比較的容易に利用できるＨＯＭＯとＬＵＭＯ準位を有することを示唆している。トリフェニレンとその誘導体は、少なくとも、これらの化合物が赤及び緑色燐光ドーパント、並びに青色燐光ドーパントにさえ適合して、エネルギーの失活なし高い効率をもたらすことができるので、特に良好なホストでありうる。トリフェニレンホストを用いた高効率且つ高安定性のＰＨＯＬＥＤは、これまでの研究によって実証されている（米国特許出願公開第2006/0280965号公報及びPCT/US2008/072499を参照されたい）。
【００６３】
トリフェニレン誘導体アザトリフェニレンを含む化合物は特に有利でありうる。アザトリフェニレンはトリフェニレンよりも低いＬＵＭＯをもち（すなわち、トリフェニレンのＬＵＭＯよりもさらに利用可能なＬＵＭＯ）、したがって、アザトリフェニレンはＯＬＥＤデバイス中での電子輸送を向上させうる。さらに、アザトリフェニレンは、寿命、効率、及び低電圧に関してデバイス性能の向上をもたらす改善された電荷バランスをもたらすことができる。さらに、これまでの研究は、その他のホスト物質（例えば、アザ-ジベンゾチオフェン）の２位の窒素が改善をもたらしうることを示している。本発明がどうして作用するかについてのいかなる理論にも限定をうけないが、アザトリフェニレン含有化合物の２位の窒素（すなわち２−アザトリフェニレン）も有利な特性をもたらしうると考えられる。
【００６４】
さらに、提供した化合物は特に有利であることができ、なぜなら、この２−アザトリフェニレン含有化合物は、これまでに報告されたトリフェニレン化合物及び誘導体よりも容易に還元されることができるからである。表１は、トリフェニレン及びその誘導体のＤＦＴ計算による特性を示している。特に、表１には、トリフェニレン、１−アザトリフェニレン、及び２−アザトリフェニレンについて計算したＬＵＭＯ準位が含まれている。表１に示されたＤＦＴ計算結果は、２−アザトリフェニレンは−１．３４ｅＶのＬＵＭＯを有しており、これは−０．９３ｅＶ及び−１．２３ｅＶのＬＵＭＯ準位をそれぞれ有するトリフェニレン及び１−アザトリフェニレンよりも顕著に低いことを示している。さらに、表１に示したＤＦＴ計算は、２−アザトリフェニレンの三重項エネルギーはトリフェニレン及び１−アザトリフェニレンの三重項エネルギーと類似していることを示唆しており、このことは化合物１の試験結果によって確かめられた。したがって、２−アザトリフェニレン含有化合物はより容易に還元されることができ、それによって低い作動電圧をもつデバイスをもたらす。
【００６５】
【表１】
【００６６】
新規な２−アザトリフェニレン含有化合物を本明細書において提供する。これらの化合物は、ＯＬＥＤに有利に用いることができる新しいタイプの物質を提供する。特に、これらの化合物は、蒸着又は溶液法の両方によって作製されるＯＬＥＤに用いることができ、それによって安定且つ効率的なデバイスが得られる。
【００６７】
新規な化合物を提供し、その化合物は下記構造：
【化８】
を含む。
【００６８】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれは独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【００６９】
一つの側面では、Ｒ１は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。好ましくは、Ｒ１はアリール又はヘテロアリールである。別の側面では、Ｒ２は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。好ましくは、Ｒ２はアリール又はヘテロアリールである。なお別の側面では、Ｒ３は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。好ましくは、Ｒ３はアリール又はヘテロアリールである。さらなる側面では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれがアリール又はヘテロアリールである。
【００７０】
提供する化合物の一つの群には、下記式：
【化９】
を有する化合物が含まれる。この化合物は金属に配位していない。
【００７１】
そのような化合物は、上述したＲ１、Ｒ２、及びＲ３でさらに置換されていることができる。これらの化合物は、デバイス構造中の発光性及び非発光性の両方の様々な層に用いることができる。好ましくは、これらの化合物はＯＬＥＤの発光層中のホストとして用いることができる。そのような化合物は、ＯＬＥＤのその他の非発光性の層（例えば、正孔阻止層）において非発光性物質として好ましく用いることもできる。
【００７２】
好ましくは、Ｒ３は、式の窒素に対してオルト位に置換している。窒素の隣の炭素（すなわち、窒素のオルト位）にＲ３置換基を加えることによって、その化合物の安定性を向上できる。理論に縛られないが、窒素原子のオルト位に置換基がないピリジン環は、分解に対して特に弱く、したがって安定性が低いおそれがある。特に、理論に縛られないが、その窒素に対してオルト位の置換基がなく無防備な窒素の結合は、可能性のある分解経路において弱い結合でありうる。したがって、窒素に対してオルト位の置換はそのピリジン環に立体的な保護をもたらし、それによってその化合物の安定性を向上させることができる。したがって、窒素に対してオルト位の置換としてＲ３を有する化合物は、その２−アザトリフェニレン化合物の安定性を向上させることができる。
【００７３】
式Ｉを有する特定の化合物を提供し、その化合物は以下のものからなる群から選択される。
【００７４】
【化１０】
【００７５】
【化１１】
【００７６】
【化１２】
【００７７】
【化１３】
【００７８】
【化１４】
【００７９】
【化１５】
【００８０】
【化１６】
【００８１】
【化１７】
【００８２】
【化１８】
【００８３】
Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【００８４】
さらに式Ｉを有する化合物の具体例も提供する。置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は水素である。提供した具体的な化合物には以下のものからなる群から選択される化合物が含まれる。
【００８５】
【化１９】
【００８６】
【化２０】
【００８７】
【化２１】
【００８８】
【化２２】
【００８９】
【化２３】
【００９０】
【化２４】
【００９１】
【化２５】
【００９２】
【化２６】
【００９３】
【化２７】
【００９４】
上で論じた化合物（すなわち、配位した金属をもたない式Ｉを有する化合物）は、室温で燐光性ではない。これらの化合物は、デバイス中で非発光物質として用いることができる。好ましくは、これらの化合物は、ＯＬＥＤの発光層中のホストとして用いることができる。さらに好ましくは、これらの化合物は燐光ＯＬＥＤの発光層中のホストとして用いることができる。これらの化合物は、そのデバイス構造内の様々な他の非発光層の物質、例えば、正孔阻止層内の正孔阻止物質として用いることもできる。
【００９５】
本明細書で提供する新規な化合物の別の群は、シクロメタル化配位子を含む２−アザトリフェニレン化合物である。これらの化合物は、配位した金属の結果として発光特性を有することが予測できる。好ましくは、これらの化合物はＯＬＥＤの発光層中の発光物質として用いることができる。これらの化合物は、その化合物の発光特性を必要としないデバイスの他の層において非発光物質として用いることもできる。特に、これらの化合物は正孔注入又は正孔輸送層の物質として用いることができる。
【００９６】
この化合物は下記式：
【化２８】
を有する配位子Ｌを含む。
【００９７】
配位子Ｌは、式Ｉで表される２−アザトリフェニレン構造を、その化合物のアザ環の窒素原子のオルト位の芳香族置換基Ａとともに含む。
【００９８】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位される。好ましくはこの金属はＩｒである。
【００９９】
一つの側面では、２−アザトリフェニレンを含むホモレプティックＩｒ錯体を提供する。特に、配位子Ｌがホモレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。別の側面では、ヘテロレプティックＩｒ錯体を提供する。特に、配位子Ｌがヘテロレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。なお別の側面では、式(Ｌ)ｎ(Ｌ’)３−ｎＩｒを有する化合物群を提供する。ｎは１又は２である。一つの側面では、好ましくはｎは１である。別の側面では好ましくはｎは２である。Ｌ’は以下のものからなる群から選択される。
【化２９】
【０１００】
Ｒ’１及びＲ’２はモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ’１及びＲ’２は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキルアリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１０１】
ＬはＬ’とは異なる構造を有する。
【０１０２】
特定の２−アザトリフェニレン配位子を含む化合物を提供する。この化合物は以下のものからなる群から選択される配位子Ｌを含む。
【化３０】
【０１０３】
Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１０４】
さらに、具体的な２−アザトリフェニレン配位子を含む化合物を提供する。この配位子Ｌは以下のものからなる群から選択される。
【化３１】
【０１０５】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む特定の化合物群も提供する。配位子Ｌは以下のものからなる群から選択される。
【０１０６】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む特定の化合物を提供し、それには以下のものからなる群から選択される化合物が含まれる。
【０１０７】
【化３２】
【０１０８】
【化３３】
【０１０９】
【化３４】
【０１１０】
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１１１】
さらに、２−アザトリフェニレンを含む特定のイリジウム錯体も提供し、それには以下のものからなる群から選択される化合物が含まれる。
【０１１２】
【化３５】
【０１１３】
【化３６】
【０１１４】
【化３７】
【０１１５】
さらに、有機発光デバイスも提供する。このデバイスは、アノード、カソード、及びそのアノードとカソードとの間に配置された第一の有機層を含む。第一の有機層は、上で論じた式Ｉの構造を含む化合物を含む。式Ｉの構造を含む化合物について好ましいとして記載した置換基についての選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスにおいて用いるにも好ましい。これらの選択は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＡについて記載したものを含む。
【０１１６】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【０１１７】
一つの側面では、Ｒ１がアルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される化合物を含むデバイスを提供する。好ましくは、Ｒ１はアリール又はヘテロアリールである。別の側面では、Ｒ２がアルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される化合物を含むデバイスを提供する。好ましくは、Ｒ２はアリール又はヘテロアリールである。なお別の側面では、Ｒ３がアルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される化合物を含むデバイスを提供する。好ましくは、Ｒ３はアリール又はヘテロアリールである。さらなる側面では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３がアリール又はヘテロアリールである化合物を含むデバイスを提供する。
【０１１８】
下記式：
【化３８】
を有する化合物を含むデバイスを提供する。この化合物は金属に配位していない。
【０１１９】
特定のデバイスを提供し、そのデバイスは化合物１Ｇ〜化合物７０Ｇからなる群から選択される化合物を含む。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物１〜化合物７０からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスも提供する。
【０１２０】
好ましくは、Ｒ３は窒素のオルト位に置換している。
【０１２１】
さらに、上記第一の有機層が発光層であり、式Ｉの構造を含む化合物がホストであるデバイスを提供する。さらに、そのようなデバイスの第一の有機層は、発光ドーパントをさらに含むことができる。特に、第一の有機層は下記式：
【化３９】
を有する発光ドーパントを含むことができる。
式中、Ｒｘ及びＲｙは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒｘ及びＲｙは独立に、水素、アルキル、及びアリールからなる群から選択される。
【０１２２】
さらに、上記第一の有機層が発光層であり、且つ式IIの構造を含む化合物が発光ドーパントであるデバイスも提供する。さらに、そのようなデバイスの第一の有機層はホスト物質をさらに含んでいてもよい。
【０１２３】
さらに、非発光層である第二の有機層を含み、且つ式IIの構造を含む化合物がその第二の有機層中の非発光性物質であるデバイスも提供する。好ましくは、第二の有機層は正孔注入層又は正孔輸送層であり、式IIの構造を含む化合物は正孔注入又は正孔輸送物質である。
【０１２４】
別な側面では、下記式：
【化４０】
を有する配位子Ｌを含む化合物を含むデバイスを提供する。
【０１２５】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位される。好ましくはこの金属はＩｒである。
【０１２６】
配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される特定のデバイスを提供する。
【０１２７】
【化４１】
【０１２８】
【化４２】
【０１２９】
Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１３０】
化合物７１〜化合物７８からなる群から選択される配位子を含む化合物を含むデバイスも提供する。
【０１３１】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む化合物を含むデバイスも提供し、それには化合物７９Ｇ〜化合物９６Ｇからなる群から選択される化合物を含むデバイスが含まれる。特定の化合物を含むデバイスも提供し、それには化合物７９〜化合物９６からなる群から選択される化合物を含むデバイスが含まれる。
【０１３２】
さらに、デバイスを含む消費者製品も提供する。さらにこのデバイスは、アノード、カソード、そのアノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含む。さらにこの第一の有機層は上述した式Ｉの構造を含む化合物を含む。式Ｉを含む化合物のために好ましいと記載した置換基に関する選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスに用いるためにも好ましい。これらの選択はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ’１、Ｒ’２、及びＡについて記載したものを含む。
【０１３３】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換であることができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【０１３４】
有機発光デバイスの特定の層のために有用であると本明細書に記載した物質は、そのデバイス中に存在する広範囲の他の物質と組み合わせて用いてもよい。例えば、本明細書に開示した発光ドーパントは、存在してもよい広範囲のホスト、輸送層、阻止層、注入層、電極、及びその他の層と組み合わせて用いることができる。以下に説明又は言及する物質は、本明細書に開示した化合物と組み合わせて有用でありうる物質の非限定的な例であり、当業者は組み合わせて有用でありうるその他の物質を特定するために文献を容易に参考にすることができる。
【０１３５】
本明細書に開示した物質に加えて及び／又はそれと組み合わせて、多くの正孔注入物質、正孔輸送物質、ホスト物質、ドーパント物質、励起子／正孔阻止層物質、電子輸送及び電子注入物質をＯＬＥＤに用いることができる。本明細書に開示した物質と組み合わせてＯＬＥＤにおいて用いることができる物質の非限定的な例を以下の表２に挙げた。表２には、非限定的な物質群、各群の化合物の非限定的な例、及びそれらの物質を開示している参考文献を挙げている。
【０１３６】
【表２】
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
【表４】
【０１３９】
【表５】
【０１４０】
【表６】
【０１４１】
【表７】
【０１４２】
【表８】
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
【表１０】
【０１４５】
【表１１】
【０１４６】
【表１２】
【０１４７】
【表１３】
【０１４８】
【表１４】
【０１４９】
【表１５】
【実施例】
【０１５０】
［化合物例］
例１．化合物１の合成
【化４３】
【０１５１】
工程１．４-(ビフェニル-２-イル)-２-メトキシピリジンの合成
４-クロロ-２-メトキシピリジン（3.0 g, 21.03 mmol）、２-ビフェニルボロン酸（5.0g, 25.23 mmol）、Ｐｄ２(ｄｂａ)３（381 mg, 0.414 mmol）、２-ジシクロへキシルホスフィノ-２’，６’-ジメトキシビフェニル（681 mg, 1.66 mmol）、トルエン（250 mL）、及び水（25 mL）中のＫ３ＰＯ４・Ｈ２Ｏ（14.57 g, 63.09 mmol）の混合物（窒素でフラッシュしたもの）を１８時間還流させた。この混合物を室温まで冷やした後、有機層を無水Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。残留物をシリカ（ヘキサン：酢酸エチル）上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製し、酢酸エチルから再結晶して４-(ビフェニル-2-イル)-２-メトキシピリジン（4.2 g、76.5%）を得た。
【０１５２】
【化４４】
【０１５３】
工程２．３-メトキシジベンゾ[f,h]イソキノリンの合成
４-(ビフェニル-2-イル)-2-メトキシピリジン（2.9 g, 10.9 mmol）、ヨウ素（281 mg, 1.1 mmol）、及びトルエンを、磁気撹拌機、空気バブラー、及び紫外線ランプを備えた二重壁石英製光化学反応装置に仕込んだ。その溶媒中に穏やかに空気をバブリングさせながら、１５時間光照射した。反応混合物をシリカ（ヘキサン：酢酸エチル）上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製し、ＭｅＯＨ中で超音波照射して３-メトキシジベンゾ[f,h]イソキノリンを得た（0.5 g, 17%）。
【０１５４】
【化４５】
【０１５５】
工程３．ジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-オールの合成
３-メトキシジベンゾ[f,h]イソキノリン（1.0 g, 3.9 mmol）とピリジン塩酸塩（4.5 g, 39 mmol）を約２２０℃で１．５時間加熱した。反応物を冷やし、水を添加した。得られた固体を濾過し、水で洗い、真空乾燥してジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-オール（0.91 g, 95%）を得た。
【０１５６】
【化４６】
【０１５７】
工程４．ジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-イル トリフルオロメタンスルホネートの合成
無水トリフルオロメタンスルホン酸（5.2 g, 19 mmol）を、ジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-オール（0.91 g, 3.7 mmol）、ピリジン（1.2 g, 15 mmol）、及びジクロロメタン１００ｍＬの混合物に窒素下で０℃にて添加し、室温で夜通し撹拌した。反応を飽和ＮａＨＣＯ３で止めた。有機層を水で洗い、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させた。残留物をシリカ上のフラッシュクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル）で精製し、生成物を得た（1.1 g, 79%）。
【０１５８】
【化４７】
【０１５９】
工程５．４-(３-ブロモフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェンの合成
１，３-ジブロモベンゼン（18.63 g, 78.92 mmol）、ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イルボロン酸（6.0 g, 26.3 mmol）、Ｐｄ(ＰＰｈ３)４（304 mg, 0.414 mmol）、トルエン（200 mL）、及び水（20 mL）中のＫ２ＣＯ３（10.9 g, 78.92 mmol）の混合物（窒素をフラッシュさせたもの）を２３時間還流させた。混合物を室温まで冷やした後、有機層を水で洗い、無水Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。残留物を減圧蒸留（Kugelrohr）と続いてのシリカ上でのフラッシュクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン）によって精製して、４-(３-ブロモフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェン（3.5 g, 39.2%）を得た。
【０１６０】
【化４８】
【０１６１】
工程６．２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロランの合成
４-(３-ブロモフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェン（2.4 g, 7.70 mmol）、４，４，４’， ４’，５，５，５’，５’-オクタメチル-２，２’-ビ(１，３，２-ジオキサボロラン)（3.58 g, 14 mmol）、Ｐｄ(ｄｐｐｆ)Ｃｌ２（114 mg, 0.14 mmol）、及びＫＯＡｃ（2.08
g, 21.2 mmol）をジオキサン（100 mL）中、９０℃にて１８時間加熱した。混合物を室温に冷やした後、酢酸エチルを添加し、有機層を水で洗い、食塩水で洗い、無水Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。セライトをろ液に添加し、次に減圧下で濃縮した。残留物をフラッシュクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン）とそれに続く減圧蒸留（Kugelrohr）により、過剰な４，４，４’， ４’，５，５，５’，５’-オクタメチル-２，２’-ビ(１，３，２-ジオキサボロラン)を除去し、次にヘキサン：酢酸エチルから再結晶して、２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロラン（1.62 g, 59%）を得た。
【０１６２】
【化４９】
【０１６３】
工程７．３-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)ジベンゾ[f,h]イソキノリンの合成
工程４の生成物であるジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-イル トリフルオロメタンスルホネート（1.1 g, 2.9 mmol）、工程６の生成物である２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロラン（1.5 g, 3.8 mmol）、三塩基性リン酸カリウム一水和物（2.0 g, 8.8 mmol）、１５０ｍＬのトルエン、及び１５ｍＬの水の混合物を調製し、２０分間窒素でバブリングした。次にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム（０）（27 mg, 0.029 mmol）及び２-ジシクロへキシルホスフィノ-２’，６’-ジメトキシビフェニル（48 mg, 0.12 mmol）をその混合物に添加した。反応混合物を窒素でさらに２０分間バブリングし、次に夜通し還流させた。室温まで冷やした後、２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロラン（1.3 g, 3.4 mmol）、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム（０）（60 mg, 0.066 mmol）、及び２-ジシクロへキシルホスフィノ-２’，６’-ジメトキシビフェニル（100 mg, 0.24 mmol）をその混合物に添加した。反応混合物に窒素を３０分間バブリングし、次に夜通し還流させた。この混合物を次に室温まで冷やした。有機層を集めて、ＭｇＳＯ４で乾燥させた。粗生成物をシリカゲルカラムで精製して、白色固体の化合物１を得た（1.0 g, 71%収率）。
【０１６４】
例２．化合物７９の合成
【０１６５】
配位子３-フェニルジベンゾ[f,h]イソキノリンの合成
化合物１の合成の上記工程４で合成したジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-イル トリフルオロメタンスルホネート化合物を、化合物１の合成の工程７に記載した鈴木反応条件下でフェニルボロン酸と反応させて、配位子３-フェニルジベンゾ[f,h]イソキノリンを得た。
【０１６６】
【化５０】
【０１６７】
イリジウム錯体化合物７９の合成
エチレングリコール中でＩｒ(ａｃａｃ)３と混合した３-フェニルジベンゾ[f,h]イソキノリン配位子を加熱して、窒素下で夜通し還流させて化合物７９を得た。配位子とＩｒ(ａｃａｃ)のモル比は約３．５対１である。
【０１６８】
［デバイス例］
【０１６９】
全ての例のデバイスは高真空（<10-7 Torr）熱蒸着によって作製した。アノード電極は約８００Å又は１２００Åのインジウム錫オキシド（ＩＴＯ）である。カソードは、１０ÅのＬｉＦとそれに続く１０００ÅのＡｌとからなる。全てのデバイスは作製後直ちに窒素グローブボックス（< 1 ppmのH2O及びO2）中でエポキシ樹脂を用いて封止したガラス蓋で密閉し、水分ゲッターをそのパッケージ内に組み込んだ。
【０１７０】
本発明の化合物である化合物１がホスト物質及び阻止層物質であり、Ｅ１が発光ドーパントである特定のデバイスを準備した。デバイス例１〜４の有機積層部は、ＩＴＯ表面から順に、正孔注入層（ＨＩＬ）としての１００ÅのＥ１、正孔輸送層（ＨＴＬ）としての３００Åの４，４’-ビス-[Ｎ-(１-ナフチル)-Ｎ-フェニルアミノ]ビフェニル（α-ＮＰＤ）、発光層（ＥＭＬ）として１０〜１５％のＥ１（Ｉｒ燐光化合物）でドープした３００Åの化合物１、阻止層なし（０Å）又は阻止層（ＢＬ）として５０Åの化合物１、及び電子輸送層（ＥＴＬ）として４５０Å又は５００ÅのＡｌｑ３（トリス-８-ヒドロキシキノリンアルミニウムからなる。
【０１７１】
比較例１及び２は、ホストとしてＣＢＰを用い、ＢＬ物質としてＨＰＴを用いるか又は阻止層がないことを除いて、上記デバイス例と同様にして作製した。
【０１７２】
本明細書で用いるとおり、以下の化合物は以下の構造を有する。
【化５１】
【０１７３】
デバイス構造及びデバイスデータを表３及び表４に以下にまとめた。表３はデバイス構造を示し、表４はこれらのデバイスについて対応する測定結果を示している。
【０１７４】
以下の用語を表４で用い、以下のように定義される。
ＬＥは発光効率であり、これはＯＬＥＤの輝度を駆動電流密度で割ったものとして定義される。ＥＱＥは外部量子効率であり、これは接合（ジャンクション）を通過した電子に対する光子の測定数の割合として定義される。ＰＥは電力効率であり、発した全光束を全電力入力で割ったものとして定義される。Ｌ０は初期輝度であり、これは特定の電流密度における初期の明るさとして定義される。ＲＴ８０％は寿命の尺度であり、これは４０ｍＡ／ｃｍ２の一定電流密度において室温で、初期輝度Ｌ０がその値の８０％に低下するのに必要な時間として定義される。
【０１７５】
【表１６】
【０１７６】
【表１７】
【０１７７】
比較例１及び比較例２のデバイスは、これまでのデバイスの試験において用いた物質の組み合わせに対して最適化した厚さ及びドーパント濃度を用いている。デバイス例１及びデバイス例２は、比較例１及び比較例２で用いたものと同じデバイス構造と物質の濃度を有するが、本明細書で提供した新規な２−アザトリフェニレン化合物で、ホスト物質としてのＣＢＰと阻止層物質としてのＨＰＴとが置き換えられている。これらのデバイス例から、緑色燐光ＯＬＥＤのホストとして化合物１は高いデバイス効率（１０００ｃｄ／ｍ２においてＬＥ＞４０ｃｄ／Ａ）を与え、ジベンゾチオフェンと連結されたアザトリフェニレン類は効率的な緑色エレクトロフォスフォレッセンスのために充分に高い三重項エネルギーを有することを示唆している。これは、緑色燐光ドーパントに適合するために充分に高い化合物１の三重項エネルギー（Ｔ１：４７６ｎｍ）という試験結果と一致している。
【０１７８】
デバイス例２及び比較例２の結果は、予測したように、化合物１のホストが正孔阻止層なしで効率を顕著に高めることができることを示唆しており、なぜなら、化合物１はその２−アザトリフェニレン基の比較的低いＬＵＭＯによって示されているように、より電子輸送性の物質だからである。
【０１７９】
本明細書で提供した新規な２−アザトリフェニレン化合物の一般的に好ましい特性を実証している一方で、デバイス例１及び２は寿命解析に対して最適化されていなかった。デバイス例３及びデバイス例４では、ドーパント濃度を、デバイス寿命を測定するためにこれらの物質に対して適切に調節した。デバイス例３及び４において、比較例１及び比較例２とそれぞれ比較して、２−アザトリフェニレン化合物は寿命を顕著に向上させていることがわかる。加えて、デバイス例３及び４は、良好な効率を保っていると同時に寿命を向上させている。
【０１８０】
ホストとして化合物１を組み込んだデバイスの高い安定性は、デバイス３及び４において顕著である。デバイス例３及び比較例１の寿命Ｔ８０％（４０ｍＡ／ｃｍ２の一定電流密度において室温で、初期輝度Ｌ０がその値の８０％に低下するのに必要な時間として定義される）は、それぞれ１３６時間及び１０５時間であり、デバイス例１はわずかに高いＬ０を有している。
【０１８１】
このデータは、アザトリフェニレン類を含むホストは燐光ＯＬＥＤのための良好なホスト及び増強層（エンハンスメント層）物質であり、ホストとして一般的に用いられているＣＢＰと比較して少なくとも同様の効率と、安定性の改善をもたらしている。トリフェニレン含有ベンゾセレノフェン類のさらに共役したもの、例えば、ｐ−フェニレン（例えば４，４’-ビフェニル）を介して連結されたトリフェニレン単位及びジベンゾセレノフェン単位は、より低いエネルギー（黄色から赤色）の燐光ＯＬＥＤに非常に適している可能性がある。
【０１８２】
本明細書に記載した様々な態様は例示のみを目的とし、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書に記載した物質及び構造の多くは、本発明の思想から離れることなく別の物質及び構造で置き換えることができる。特許請求の範囲に記載した本発明は、したがって、本明細書に記載した具体例及び好ましい態様からの変形を含むことができ、これは当業者に明らかなとおりである。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定することを意図していないことが理解される。
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、２００９年５月１２日に出願した米国仮出願Ｎｏ．６１／１７７，４３５号に対する優先権を主張し、それらの開示を、その全体を参照により本明細書に明示して援用する。
【０００２】
特許請求の範囲に記載した発明は、共同の大学・企業研究契約に関わる１つ以上の以下の団体：ミシガン大学評議員会、プリンストン大学、サザン・カリフォルニア大学、及びユニバーサルディスプレイコーポレーションにより、１つ以上の団体によって、１つ以上の団体のために、及び／又は１つ以上の団体と関係して行われた。上記契約は、特許請求の範囲に記載された発明がなされた日及びそれ以前に発効しており、特許請求の範囲に記載された発明は、前記契約の範囲内で行われた活動の結果としてなされた。
【０００３】
［発明の分野］
本発明は、有機発光デバイスに有利に用いることができる新規な有機物質に関する。より詳細には、本発明は、新規な２−アザトリフェニレン含有化合物及びそのような化合物を含むデバイスに関する。
【背景技術】
【０００４】
有機材料を用いるオプトエレクトロニクスデバイスは、多くの理由によりますます望ましいものとなってきている。そのようなデバイスを作るために用いられる多くの材料はかなり安価であり、そのため有機オプトエレクトロニクスデバイスは、無機デバイスに対して、コスト上の優位性について潜在力をもっている。加えて、有機材料固有の特性、例えばそれらの柔軟性は、それらを柔軟な基材上への製作などの特定用途に非常に適したものにしうる。有機オプトエレクトロニクスデバイスの例には、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池、及び有機光検出器が含まれる。ＯＬＥＤについては、有機材料は、従来の材料に対して性能上優位性をもちうる。例えば、有機発光層が発光する波長は、一般に、適切なドーパントで容易に調節することができる。
【０００５】
ＯＬＥＤは、そのデバイスを横切って電圧を印加した場合に光を発する薄い有機膜（有機フィルム）を用いる。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明、及びバックライトなどの用途で用いるためのますます興味ある技術となってきている。いくつかのＯＬＥＤの材料と構成が、米国特許第5,844,363号明細書、同6,303,238号明細書、及び同5,707,745号明細書に記載されており、これらの明細書はその全体を参照により本願に援用する。
【０００６】
リン光発光分子の一つの用途はフルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイのための工業規格は、「飽和」色といわれる特定の色を発光するように適合された画素（ピクセル）を要求している。特に、これらの規格は、飽和の赤、緑、及び青の画素を必要としている。色はＣＩＥ座標を用いて測定でき、ＣＩＥ座標は当分野で周知である。
【０００７】
緑色発光分子の一例は、Ｉｒ(ｐｐｙ)３と表されるトリス(2-フェニルピリジン)イリジウムであり、これは以下の式を有する。
【化１】
【０００８】
この式及び本明細書の後の図で、窒素から金属（ここではＩｒ）への供与結合は直線で表す。
【０００９】
本明細書で用いるように、「有機」の用語は、有機オプトエレクトロニクスデバイスを製作するために用いることができるポリマー物質並びに小分子有機物質を包含する。「小分子(small molecule)」とは、ポリマーではない任意の有機物質をいい、「小分子」は、実際は非常に大きくてもよい。小分子はいくつかの状況では繰り返し単位を含んでもよい。例えば、置換基として長鎖アルキル基を用いることは、分子を「小分子」の群から排除しない。小分子は、例えばポリマー主鎖上のペンダント基として、あるいは主鎖の一部として、ポリマー中に組み込まれてもよい。小分子は、コア残基上に作り上げられた一連の化学的殻からなるデンドリマーのコア残基として働くこともできる。デンドリマーのコア残基は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であることができる。デンドリマーは「小分子」であることができ、ＯＬＥＤの分野で現在用いられている全てのデンドリマーは小分子であると考えられる。
【００１０】
本明細書で用いるように「トップ」は、基材から最も遠くを意味する一方で、「ボトム」は基材に最も近いことを意味する。第一の層が第二の層の「上に配置される」と記載した場合は、第一の層は基材から、より遠くに配置される。第一の層が第二の層と「接触している」と特定されていない限り、第一の層と第二の層との間に別な層があってよい。例えば、カソードとアノードとの間に様々な有機層があったとしても、カソードはアノードの「上に配置される」と記載できる。
【００１１】
本明細書で用いるように、「溶液処理（加工）可能」とは、溶液もしくは懸濁液の形態で、液体媒体中に溶解され、分散され、又は液体媒体中で輸送され、及び／又は液体媒体から堆積されうることを意味する。
【００１２】
配位子が発光物質の光活性特定に直接寄与していると考えられる場合は、その配位子は「光活性」ということができる。配位子が発光物質の光活性に寄与しない場合には「補助」ということができるが、補助配位子は光活性配位子の性質を変えうる。
【００１３】
本明細書で用いるように、かつ当業者によって一般に理解されているように、第一の「最高被占軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空のエネルギー準位により近い場合は、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯのエネルギー準位よりも大きいか又は高い。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位に対して負のエネルギーとして測定されるので、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつＩＰ（より少ない負のＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値をもつ電子親和力（ＥＡ）（より少ない負のＥＡ）に相当する。従来のエネルギー準位ダイヤグラム上では、上端（トップ）を真空準位とし、物質のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも上である。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりも、そのようなダイヤグラムの上端（トップ）近くに現れる。
【００１４】
本明細書で用いるように、かつ当業者によって一般に理解されているように、第一の「仕事関数」は、その第一の仕事関数がより大きな絶対値を有する場合には第二の仕事関数「より大きい」あるいは「より高い」。仕事関数は通常、真空準位に対して負の値として測定されるので、このことは「より大きな」仕事関数は、より負である（よりマイナスである）ことを意味する。上端（トップ）に真空準位をもつ従来のエネルギー準位ダイヤグラム上では、「より高い」仕事関数は真空準位から下の方向へ、より離れたものとして図示される。したがって、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣習に従う。
【００１５】
ＯＬＥＤについてのさらに詳細、及び上に記載した定義は米国特許第7,279,704号明細書に見ることができ、その全体を本明細書に参照して援用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第５，８４４，３６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７０７，７４５号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２７９，７０４号明細書
【特許文献５】特開２００７−１８９００１号公報
【特許文献６】米国特許出願公開第２００６／０２８０９６５号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Baldoら,「Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices」, Nature, vol.395, 151〜154頁, 1998
【非特許文献２】Baldoら, 「Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence」, Appl. Phys. Lett., vol.75, No.3, 4〜6頁(1999)
【非特許文献３】Hewline, Mら，Synthesis, 14: 2157-2163, 2007
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
[本発明のまとめ]
新規な有機化合物を提供する。この化合物は、ＯＬＥＤに有利に用いることができる２−アザトリフェニレン含有化合物を包含する。特にこれらの化合物は、ホスト物質、正孔阻止物質、又は発光性金属錯体のための配位子として用いることができる。本明細書において提供される２−アザトリフェニレン化合物を含むデバイスは、向上した安定性と効率を有しうる。新規な化合物を提供し、その化合物は以下の構造：
【化２】
を含む。
【００１９】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ３は式中の窒素に対してオルト位の置換基である。
【００２０】
化合物の一つの群を提供し、その化合物は式Ｉを有し、且つこの化合物は金属に配位していない。好ましくはこれらの化合物はＯＬＥＤにおける発光層中のホスト物質として又は様々なその他の非発光層中の非発光性物質として用いることができる。
【００２１】
好ましくは、Ｒ１は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。より好ましくは、Ｒ１はアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ２は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。より好ましくは、Ｒ２はアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ３は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。より好ましくは、Ｒ３はアリール又はヘテロアリールである。好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれがアリール又はヘテロアリールである。
【００２２】
式Ｉを有する特定の化合物を提供し、それには化合物１Ｇ〜化合物７０Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。式Ｉを有する具体的な化合物をさらに提供する。例えば、化合物１〜化合物７０からなる群から選択される化合物のように、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８のそれぞれは水素である。
【００２３】
シクロメタル化された配位子を含む別の群の化合物を提供する。この化合物は下記式：
【化３】
を有する配位子Ｌを含む。
【００２４】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位されている。好ましくはこの金属はＩｒである。
【００２５】
これらの化合物は発光性物質として用いることができ、なぜなら配位子としてのそのような化合物のシクロメタル化錯体は、発光特性をもたらすことが予測されるからである。好ましくはこれらの化合物はＯＬＥＤの発光層中の発光ドーパントとして用いることができる。これらの化合物はまた、非発光性物質として用いることもできる。特に、これらの化合物はその化合物の発光特性が用いられないデバイスの部分、例えば正孔阻止層において用いることができる。
【００２６】
一つの側面では、配位子Ｌがホモレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。別の側面では、配位子Ｌがヘテロレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。特に、その化合物が式(Ｌ)ｎ(Ｌ’)３−ｎＩｒを有する化合物群を提供する。ｎは１又は２である。一つの側面では、好ましくはｎは１である。別の側面では好ましくはｎは２である。Ｌ′は以下のものからなる群から選択される。
【化４】
Ｒ’１及びＲ’２はモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ’１及びＲ’２は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。ＬはＬ’とは異なる構造を有する。
【００２７】
特定の配位子を含む化合物も提供し、それには化合物７１Ｇ〜化合物７８Ｇからなる群から選択される、配位子Ｌを有する化合物が含まれる。Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。具体的な配位子も提供し、それには化合物７１〜化合物７８からなる群から選択される配位子Ｌ（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５はそれぞれ水素である）が含まれる。
【００２８】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む特定の化合物群も提供し、これには化合物７９Ｇ〜化合物９６Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む具体的化合物も提供し、それには化合物７９〜化合物９６からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２はそれぞれ水素である）が含まれる。
【００２９】
さらに、有機発光デバイスも提供する。このデバイスは、アノード、カソード、及びそのアノードとカソードとの間に配置された第一の有機層を含む。第一の有機層は、上述した下記の構造：
【化５】
を含む化合物をさらに含む。式Ｉの構造を含む化合物について好ましいとして記載した置換基についての選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスにおいて用いるにも好ましい。これらの選択は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＡについて記載したものを含む。
【００３０】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【００３１】
一つの側面では、上記デバイスは式Ｉを有する化合物を含み、その化合物は金属に配位していない。そのようなデバイスに用いられる特定の化合物には、化合物１Ｇ〜化合物７０Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物１〜化合物７０からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスも提供する。
【００３２】
別の側面では、上記第一の有機層が発光層であり、式Ｉの構造を含む化合物がホストであるデバイスを提供する。さらに、第一の有機層は、発光ドーパントをさらに含むことができる。好ましくは、発光ドーパントは下記式を有する。
【化６】
Ｒｘ及びＲｙは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒｘ及びＲｙは独立に、水素、アルキル、及びアリールからなる群から選択される。
【００３３】
さらに、下記式：
【化７】
を有する配位子Ｌを含む化合物を含むデバイスを提供する。
【００３４】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【００３５】
そのようなデバイスに用いるための特定の配位子は、化合物７１Ｇ〜化合物７８Ｇからなる群から選択される配位子Ｌを含む。Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物７１〜化合物７８からなる群から選択される配位子Ｌを有する化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスを提供する。
【００３６】
そのようなデバイスに用いるための特定の化合物には、化合物７９Ｇ〜化合物９６Ｇからなる群から選択される化合物が含まれる。Ｒ４及びＲ５は独立に、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物７９〜化合物９６からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスを提供する。
【００３７】
一つの側面では、上記第一の有機層が発光層であり、式IIの構造を含む化合物が発光ドーパントであるデバイスを提供する。好ましくは、第一の有機層はホスト物質をさらに含む。
【００３８】
別の側面では、非発光層である第二の有機層を含むデバイスを提供する。式IIの構造を含む化合物は、第二の有機層中の非発光性物質である。好ましくは、第二の有機層は正孔注入層又は正孔輸送層であり、式IIの構造を含む化合物は正孔注入又は正孔輸送物質である。
【００３９】
さらに、デバイスを含む消費者製品も提供する。さらにこのデバイスは、アノード、カソード、そのアノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含む。さらにこの第一の有機層は上述した式Ｉの構造を含む化合物を含む。式Ｉを含む化合物のために好ましいと記載した置換基に関する選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスに用いるためにも好ましい。これらの選択はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＡについて記載したものを含む。
【００４０】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換であることができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、ヘテロアリール、及び水素からなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【００４１】
一つの側面では、消費者製品のデバイスは、式IIを有する２−アザトリフェニレン化合物を含むことができる。別の側面では、消費者製品のデバイスは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位した２−アザトリフェニレン含有配位子を含む化合物を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、有機発光デバイスを示す。
【図２】図２は、別個の電子輸送層をもたない倒置型有機発光デバイスを示す。
【図３】図３は、２−アザトリフェニレン化合物を示す。
【図４】図４は、２−アザトリフェニレンを含む配位子を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
［詳細な説明］
一般にＯＬＥＤは、アノードとカソードの間に配置され且つこれらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が流された場合、その有機層（一つ又は複数）中にアノードは正孔を注入し、カソードは電子を注入する。注入された正孔と電子は、それぞれ反対に帯電した電極に向かって移動する。同じ分子上に電子と正孔が局在した場合、励起エネルギー状態を有する、局在化した電子-正孔対である「励起子」が形成される。この励起子が発光機構によって緩和する時に光が発せられる。ある場合には、励起子はエキシマー又はエキシプレックス上に局在することもできる。非放射機構、例えば熱緩和も起こることがあるが、通常は好ましくないと考えられている。
【００４４】
初期のＯＬＥＤでは、例えば、米国特許第4,769,292号明細書（その全体を参照により援用する）に開示されているように、一重項状態から発光する（「蛍光」）発光分子を用いた。蛍光発光は一般に、１０ナノ秒未満の時間フレームで起こる。
【００４５】
より最近、三重項状態から光を発する（「リン光」）発光物質を有するＯＬＥＤが実証されている。Baldoら,“Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices”, Nature, vol. 395, 151-154, 1998 (“Baldo-I”);
及び、Baldoら,“Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence”, Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999)(“Baldo-II”)、これらを参照により全体を援用する。リン光は、米国特許第7,279, 704号明細書の第５〜６欄により詳細に記載されており、これを参照により援用する。
【００４６】
図１は有機発光デバイス100を示している。この図は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。デバイス100は、基板110、アノード115、正孔注入層120、正孔輸送層125、電子阻止層130、発光層135、正孔阻止層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、およびカソード160を含み得る。カソード160は、第一導電層162および第二導電層164を有する複合カソードである。デバイス100は、記載した層を順次、堆積させることによって作製できる。これらの様々な層の特性及び機能、並びに例示物質は、米国特許第7,279,704号明細書の第６〜１０欄により詳細に記載されており、これを参照により援用する。
【００４７】
これらの層のそれぞれについてのより多くの例が得られる。例えば、可撓性且つ透明な基材及びアノードの組み合わせが米国特許第5,844,363号明細書に開示されており、参照により全体を援用する。p型ドープ正孔輸送層の例は、50:1のモル比で、F4-TCNQでドープしたm-MTDATAであり、これは米国特許出願公開第2003/0230980号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。発光物質及びホスト物質の例は、Thompsonらの米国特許第6,303,238号明細書に開示されており、その全体を参照により援用する。ｎ型ドープ電子輸送層の例は、1:1のモル比でLiでドープされたBPhenであり、これは米国特許出願公開第2003/0230980号公報に開示されているとおりであり、その全体を参照により援用する。米国特許第5,703,436号明細書及び同5,707,745号明細書（これらはその全体を参照により援用する）は、上に重ねられた透明な電気導電性のスパッタリングによって堆積されたITO層を有するMg:Agなどの金属の薄層を有する複合カソードを含めたカソードの例を開示している。阻止層の理論と使用は、米国特許第6,097,147号明細書及び米国特許出願公開第2003/0230980号公報により詳細に記載されており、その全体を参照により援用する。注入層の例は、米国特許出願公開第2004/0174116号公報に提供されており、その全体を参照により援用する。保護層の記載は米国特許出願公開第2004/0174116号公報にみられ、その全体を参照により援用する。
【００４８】
図２は倒置型(inverted)ＯＬＥＤ200を示している。このデバイスは、基板210、カソード215、発光層220、正孔輸送層225、およびアノード230を含む。デバイス200は記載した層を順に堆積させることによって製造できる。最も一般的なＯＬＥＤの構成はアノードの上方に配置されたカソードを有し、デバイス200はアノード230の下方に配置されたカソード215を有するので、デバイス200を「倒置型」ＯＬＥＤとよぶことができる。デバイス100に関して記載したものと同様の物質を、デバイス200の対応する層に使用できる。図２は、デバイス100の構造からどのようにいくつかの層を省けるかの１つの例を提供している。
【００４９】
図１および２に例示されている簡単な層状構造は非限定的な例として与えられており、本発明の実施形態は多様なその他の構造と関連して使用できることが理解される。記載されている具体的な物質および構造は事実上例示であり、その他の物質および構造も使用できる。設計、性能、およびコスト要因に基づいて、実用的なＯＬＥＤは様々なやり方で上記の記載された様々な層を組み合わせることによって実現でき、あるいは、いくつかの層は完全に省かれうる。具体的に記載されていない他の層を含むこともできる。具体的に記載したもの以外の物質を用いてもよい。本明細書に記載されている例の多くは単一の物質を含むものとして様々な層を記載しているが、物質の組合せ（例えばホストおよびドーパントの混合物、またはより一般的には混合物）を用いてもよいことが理解される。また、層は様々な副層（sublayer）を有してもよい。本明細書において様々な層に与えられている名称は、厳格に限定することを意図するものではない。例えば、デバイス200において、正孔輸送層225は正孔を輸送し且つ発光層220に正孔を注入するので、正孔輸送層として、あるいは正孔注入層として説明されうる。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソードとアノードとの間に配置された「有機層」を有するものとして説明できる。この有機層は単一の層を含むか、または、例えば図１および２に関連して記載したように様々な有機物質の複数の層をさらに含むことができる。
【００５０】
具体的に記載されていない構造および物質、例えばFriendらの米国特許第5,247,190号（これはその全体を参照により援用する）に開示されているようなポリマー物質で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）、も使用することができる。さらなる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤを使用できる。ＯＬＥＤは、例えば、Forrestらの米国特許第5,707,745号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているように、積み重ねられてもよい。ＯＬＥＤの構造は、図１および２に示されている簡単な層状構造から逸脱していてもよい。例えば、基板は、光取出し（out-coupling）を向上させるために、Forrestらの米国特許第6,091,195号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているメサ構造、および/またはBulovicらの米国特許第5,834,893号（これはその全体を参照により援用する）に記載されているピット構造などの、角度の付いた反射表面を含みうる。
【００５１】
特に断らないかぎり、様々な実施形態の層のいずれも、何らかの適切な方法によって堆積されうる。有機層については、好ましい方法には、熱蒸着（thermal evaporation）、インクジェット（例えば、米国特許第6,013,982号および米国特許第6,087,196号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、有機気相成長（organic vapor phase deposition、OVPD）（例えば、Forrestらの米国特許第6,337,102号（その全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびに有機気相ジェットプリンティング（organic vapor jet printing、OVJP）による堆積（例えば、米国特許出願第10/233,470号（これはその全体を参照により援用する）に記載されている）が含まれる。他の適切な堆積方法には、スピンコーティングおよびその他の溶液に基づく方法が含まれる。溶液に基づく方法は、好ましくは、窒素または不活性雰囲気中で実施される。その他の層については、好ましい方法には熱蒸着が含まれる。好ましいパターニング方法には、マスクを通しての堆積、圧接（cold welding）（例えば、米国特許第6,294,398号および米国特許第6,468,819号（これらはその全体を参照により援用する）に記載されている）、ならびにインクジェットおよびOVJDなどの堆積方法のいくつかに関連するパターニングが含まれる。その他の方法も用いることができる。堆積される物質は、それらを特定の堆積方法に適合させるために改変されてもよい。例えば、分枝した又は分枝していない、好ましくは少なくとも３個の炭素を含むアルキルおよびアリール基などの置換基が、溶液加工性を高めるために、小分子に用いることができる。２０個又はそれより多い炭素を有する置換基を用いてもよく、３〜２０炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する物質は対称構造を有するものよりも良好な溶液加工性を有しうるが、これは、非対称物質はより小さな再結晶化傾向を有しうるからである。デンドリマー置換基は、小分子が溶液加工を受ける能力を高めるために用いることができる。
【００５２】
本発明の実施形態により製造されたデバイスは多様な消費者製品に組み込むことができ、これらの製品には、フラットパネルディスプレイ、コンピュータのモニタ、テレビ、広告板、室内もしくは屋外の照明灯および／または信号灯、ヘッドアップディスプレイ、完全に透明な（fully transparent）ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンタ、電話機、携帯電話、携帯情報端末（personal digital assistant、PDA）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダ、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、乗り物、大面積壁面（large area wall）、映画館またはスタジアムのスクリーン、あるいは標識が含まれる。パッシブマトリクスおよびアクティブマトリクスを含めて、様々な制御機構を用いて、本発明にしたがって製造されたデバイスを制御できる。デバイスの多くは、１８℃から３０℃、より好ましくは室温（２０〜２５℃）などの、人にとって快適な温度範囲において使用することが意図されている。
【００５３】
本明細書に記載した物質及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有しうる。例えば、その他のオプトエレクトロニクスデバイス、例えば、有機太陽電池及び有機光検出器は、これらの物質及び構造を用いることができる。より一般には、有機デバイス、例えば、有機トランジスタは、これらの物質及び構造を用いることができる。
【００５４】
ハロ、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールキル、ヘテロ環基、アリール、芳香族基、及びヘテロアリールの用語は、当分野で公知であり、米国特許第7,279,704号明細書の第３１〜３２欄で定義されており、これを参照により援用する。
【００５５】
新規な化合物を提供し、この化合物は２−アザトリフェニレン（図３に示している）を含む。特に、この化合物は、追加の芳香族置換基（すなわち、アリール又はヘテロアリール）を有する２−アザトリフェニレンを含む。これらの化合物は、向上した安定性と効率を有するデバイスを提供するためにＯＬＥＤに有利に用いることができる。
【００５６】
新規化合物の一つの群には、配位した金属をもたない式Ｉを有する化合物が含まれる。好ましくは、これらの化合物は、非発光性化合物、例えば、ホスト物質及び／又は正孔阻止層物質として用いられる。
【００５７】
新規化合物の別の群を提供し、これには上記２−アザトリフェニレン構造が、金属に配位した配位子に組み込まれている化合物が含まれる（図４に示している）。これらの化合物は、シクロメタル化された配位子による燐光発光特性を示すことが予期できる。したがって、これらの化合物は発光物質として好ましく用いることができる。さらに、これらの化合物は、そのような化合物の発光特性を必要としない層（デバイスの層）（例えば正孔阻止層）の非発光性物質としても用いることもできる。化合物に含まれる特定の２−アザトリフェニレン配位子を提供する。
【００５８】
１−アザトリフェニレン含有化合物は文献に報告されてきた（特開２００７−１８９００１号公報を参照されたい）。しかし、本明細書に提供した化合物の群は、新規な構造を含む。提供されている合成は、２−アザトリフェニレン化合物を作るための方法ではなく、むしろ１−アザトリフェニレン化合物を作ることを目的としている。さらに、その１−アザトリフェニレンの合成法は、２−アザトリフェニレン化合物を作るために必ずしも適用可能ではない。
【００５９】
本明細書において提供する方法は、２−アザトリフェニレン化合物を目的とするものである。
【００６０】
２−アザトリフェニレン化合物の少なくとも１つの例が文献に報告されている（Hewline, Mら，Synthesis, 14: 2157-2163, 2007を参照されたい）。しかし、この文献は、本明細書で提供した追加の芳香族基を有する化合物を提供しておらず、ＯＬＥＤとの関連において２−アザトリフェニレン化合物を示唆していない。この追加の芳香族置換基をもたない２−アザトリフェニレン化合物は、ＯＬＥＤに用いるためには適していない可能性がある。本化合物の２−アザトリフェニレン核上のＲ１、Ｒ２、及び／又はＲ３における追加の芳香族置換基は新規な構造をもたらし、有利な特性をももたらすことができる。特に、この追加の芳香族置換基（すなわち、アリール又はヘテロアリール）は、追加の共役による化合物の安定性のさらなる向上をもたらすことができる。さらに、２−アザトリフェニレン化合物を作るための合成法を提供している公知の文献は存在しない。したがって、少なくともこれらの理由によって、本明細書に提供した化合物は特に望ましいであろう。本化合物の有利な特性は、発光性及び非発光性化合物の両方に応用することができる。
【００６１】
さらに、これまでに報告されたアザトリフェニレン化合物のほとんどは、１−アザトリフェニレン化合物である。１−アザトリフェニレン類の合成は周知であると考えられるが、１−アザトリフェニレン類を作るための合成法は、２−アザトリフェニレン化合物を作るために必ずしも適応していない。アザトリフェニレン化合物のこれまでの報告にもかかわらず、本明細書で提供したもののような２−アザトリフェニレン化合物を作るための合成法に関するいかなる報告も存在しなかった。提供した新規な２−アザトリフェニレン化合物の多くは、本明細書に記載した方法を用いて合成することができる。
【００６２】
トリフェニレンは、高い三重項エネルギー、なおも高いπ共役、及び最初（第一）の一重項と最初（第一）の三重項準位との間の比較的小さなエネルギー差をもつ多環式芳香族炭化水素である。このことは、同様の三重項エネルギーをもつ他の芳香族化合物（例えばビフェニル）と比べて、トリフェニレンが比較的容易に利用できるＨＯＭＯとＬＵＭＯ準位を有することを示唆している。トリフェニレンとその誘導体は、少なくとも、これらの化合物が赤及び緑色燐光ドーパント、並びに青色燐光ドーパントにさえ適合して、エネルギーの失活なし高い効率をもたらすことができるので、特に良好なホストでありうる。トリフェニレンホストを用いた高効率且つ高安定性のＰＨＯＬＥＤは、これまでの研究によって実証されている（米国特許出願公開第2006/0280965号公報及びPCT/US2008/072499を参照されたい）。
【００６３】
トリフェニレン誘導体アザトリフェニレンを含む化合物は特に有利でありうる。アザトリフェニレンはトリフェニレンよりも低いＬＵＭＯをもち（すなわち、トリフェニレンのＬＵＭＯよりもさらに利用可能なＬＵＭＯ）、したがって、アザトリフェニレンはＯＬＥＤデバイス中での電子輸送を向上させうる。さらに、アザトリフェニレンは、寿命、効率、及び低電圧に関してデバイス性能の向上をもたらす改善された電荷バランスをもたらすことができる。さらに、これまでの研究は、その他のホスト物質（例えば、アザ-ジベンゾチオフェン）の２位の窒素が改善をもたらしうることを示している。本発明がどうして作用するかについてのいかなる理論にも限定をうけないが、アザトリフェニレン含有化合物の２位の窒素（すなわち２−アザトリフェニレン）も有利な特性をもたらしうると考えられる。
【００６４】
さらに、提供した化合物は特に有利であることができ、なぜなら、この２−アザトリフェニレン含有化合物は、これまでに報告されたトリフェニレン化合物及び誘導体よりも容易に還元されることができるからである。表１は、トリフェニレン及びその誘導体のＤＦＴ計算による特性を示している。特に、表１には、トリフェニレン、１−アザトリフェニレン、及び２−アザトリフェニレンについて計算したＬＵＭＯ準位が含まれている。表１に示されたＤＦＴ計算結果は、２−アザトリフェニレンは−１．３４ｅＶのＬＵＭＯを有しており、これは−０．９３ｅＶ及び−１．２３ｅＶのＬＵＭＯ準位をそれぞれ有するトリフェニレン及び１−アザトリフェニレンよりも顕著に低いことを示している。さらに、表１に示したＤＦＴ計算は、２−アザトリフェニレンの三重項エネルギーはトリフェニレン及び１−アザトリフェニレンの三重項エネルギーと類似していることを示唆しており、このことは化合物１の試験結果によって確かめられた。したがって、２−アザトリフェニレン含有化合物はより容易に還元されることができ、それによって低い作動電圧をもつデバイスをもたらす。
【００６５】
【表１】
【００６６】
新規な２−アザトリフェニレン含有化合物を本明細書において提供する。これらの化合物は、ＯＬＥＤに有利に用いることができる新しいタイプの物質を提供する。特に、これらの化合物は、蒸着又は溶液法の両方によって作製されるＯＬＥＤに用いることができ、それによって安定且つ効率的なデバイスが得られる。
【００６７】
新規な化合物を提供し、その化合物は下記構造：
【化８】
を含む。
【００６８】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれは独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【００６９】
一つの側面では、Ｒ１は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。好ましくは、Ｒ１はアリール又はヘテロアリールである。別の側面では、Ｒ２は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。好ましくは、Ｒ２はアリール又はヘテロアリールである。なお別の側面では、Ｒ３は、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。好ましくは、Ｒ３はアリール又はヘテロアリールである。さらなる側面では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれがアリール又はヘテロアリールである。
【００７０】
提供する化合物の一つの群には、下記式：
【化９】
を有する化合物が含まれる。この化合物は金属に配位していない。
【００７１】
そのような化合物は、上述したＲ１、Ｒ２、及びＲ３でさらに置換されていることができる。これらの化合物は、デバイス構造中の発光性及び非発光性の両方の様々な層に用いることができる。好ましくは、これらの化合物はＯＬＥＤの発光層中のホストとして用いることができる。そのような化合物は、ＯＬＥＤのその他の非発光性の層（例えば、正孔阻止層）において非発光性物質として好ましく用いることもできる。
【００７２】
好ましくは、Ｒ３は、式の窒素に対してオルト位に置換している。窒素の隣の炭素（すなわち、窒素のオルト位）にＲ３置換基を加えることによって、その化合物の安定性を向上できる。理論に縛られないが、窒素原子のオルト位に置換基がないピリジン環は、分解に対して特に弱く、したがって安定性が低いおそれがある。特に、理論に縛られないが、その窒素に対してオルト位の置換基がなく無防備な窒素の結合は、可能性のある分解経路において弱い結合でありうる。したがって、窒素に対してオルト位の置換はそのピリジン環に立体的な保護をもたらし、それによってその化合物の安定性を向上させることができる。したがって、窒素に対してオルト位の置換としてＲ３を有する化合物は、その２−アザトリフェニレン化合物の安定性を向上させることができる。
【００７３】
式Ｉを有する特定の化合物を提供し、その化合物は以下のものからなる群から選択される。
【００７４】
【化１０】
【００７５】
【化１１】
【００７６】
【化１２】
【００７７】
【化１３】
【００７８】
【化１４】
【００７９】
【化１５】
【００８０】
【化１６】
【００８１】
【化１７】
【００８２】
【化１８】
【００８３】
Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【００８４】
さらに式Ｉを有する化合物の具体例も提供する。置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は水素である。提供した具体的な化合物には以下のものからなる群から選択される化合物が含まれる。
【００８５】
【化１９】
【００８６】
【化２０】
【００８７】
【化２１】
【００８８】
【化２２】
【００８９】
【化２３】
【００９０】
【化２４】
【００９１】
【化２５】
【００９２】
【化２６】
【００９３】
【化２７】
【００９４】
上で論じた化合物（すなわち、配位した金属をもたない式Ｉを有する化合物）は、室温で燐光性ではない。これらの化合物は、デバイス中で非発光物質として用いることができる。好ましくは、これらの化合物は、ＯＬＥＤの発光層中のホストとして用いることができる。さらに好ましくは、これらの化合物は燐光ＯＬＥＤの発光層中のホストとして用いることができる。これらの化合物は、そのデバイス構造内の様々な他の非発光層の物質、例えば、正孔阻止層内の正孔阻止物質として用いることもできる。
【００９５】
本明細書で提供する新規な化合物の別の群は、シクロメタル化配位子を含む２−アザトリフェニレン化合物である。これらの化合物は、配位した金属の結果として発光特性を有することが予測できる。好ましくは、これらの化合物はＯＬＥＤの発光層中の発光物質として用いることができる。これらの化合物は、その化合物の発光特性を必要としないデバイスの他の層において非発光物質として用いることもできる。特に、これらの化合物は正孔注入又は正孔輸送層の物質として用いることができる。
【００９６】
この化合物は下記式：
【化２８】
を有する配位子Ｌを含む。
【００９７】
配位子Ｌは、式Ｉで表される２−アザトリフェニレン構造を、その化合物のアザ環の窒素原子のオルト位の芳香族置換基Ａとともに含む。
【００９８】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位される。好ましくはこの金属はＩｒである。
【００９９】
一つの側面では、２−アザトリフェニレンを含むホモレプティックＩｒ錯体を提供する。特に、配位子Ｌがホモレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。別の側面では、ヘテロレプティックＩｒ錯体を提供する。特に、配位子Ｌがヘテロレプティック化合物中に含まれる化合物群を提供する。なお別の側面では、式(Ｌ)ｎ(Ｌ’)３−ｎＩｒを有する化合物群を提供する。ｎは１又は２である。一つの側面では、好ましくはｎは１である。別の側面では好ましくはｎは２である。Ｌ’は以下のものからなる群から選択される。
【化２９】
【０１００】
Ｒ’１及びＲ’２はモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ’１及びＲ’２は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキルアリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１０１】
ＬはＬ’とは異なる構造を有する。
【０１０２】
特定の２−アザトリフェニレン配位子を含む化合物を提供する。この化合物は以下のものからなる群から選択される配位子Ｌを含む。
【化３０】
【０１０３】
Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１０４】
さらに、具体的な２−アザトリフェニレン配位子を含む化合物を提供する。この配位子Ｌは以下のものからなる群から選択される。
【化３１】
【０１０５】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む特定の化合物群も提供する。配位子Ｌは以下のものからなる群から選択される。
【０１０６】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む特定の化合物を提供し、それには以下のものからなる群から選択される化合物が含まれる。
【０１０７】
【化３２】
【０１０８】
【化３３】
【０１０９】
【化３４】
【０１１０】
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ’１、及びＲ’２は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１１１】
さらに、２−アザトリフェニレンを含む特定のイリジウム錯体も提供し、それには以下のものからなる群から選択される化合物が含まれる。
【０１１２】
【化３５】
【０１１３】
【化３６】
【０１１４】
【化３７】
【０１１５】
さらに、有機発光デバイスも提供する。このデバイスは、アノード、カソード、及びそのアノードとカソードとの間に配置された第一の有機層を含む。第一の有機層は、上で論じた式Ｉの構造を含む化合物を含む。式Ｉの構造を含む化合物について好ましいとして記載した置換基についての選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスにおいて用いるにも好ましい。これらの選択は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＡについて記載したものを含む。
【０１１６】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【０１１７】
一つの側面では、Ｒ１がアルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される化合物を含むデバイスを提供する。好ましくは、Ｒ１はアリール又はヘテロアリールである。別の側面では、Ｒ２がアルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される化合物を含むデバイスを提供する。好ましくは、Ｒ２はアリール又はヘテロアリールである。なお別の側面では、Ｒ３がアルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される化合物を含むデバイスを提供する。好ましくは、Ｒ３はアリール又はヘテロアリールである。さらなる側面では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３がアリール又はヘテロアリールである化合物を含むデバイスを提供する。
【０１１８】
下記式：
【化３８】
を有する化合物を含むデバイスを提供する。この化合物は金属に配位していない。
【０１１９】
特定のデバイスを提供し、そのデバイスは化合物１Ｇ〜化合物７０Ｇからなる群から選択される化合物を含む。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。化合物１〜化合物７０からなる群から選択される化合物（すなわち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８はそれぞれ水素である）を含む特定のデバイスも提供する。
【０１２０】
好ましくは、Ｒ３は窒素のオルト位に置換している。
【０１２１】
さらに、上記第一の有機層が発光層であり、式Ｉの構造を含む化合物がホストであるデバイスを提供する。さらに、そのようなデバイスの第一の有機層は、発光ドーパントをさらに含むことができる。特に、第一の有機層は下記式：
【化３９】
を有する発光ドーパントを含むことができる。
式中、Ｒｘ及びＲｙは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。Ｒｘ及びＲｙは独立に、水素、アルキル、及びアリールからなる群から選択される。
【０１２２】
さらに、上記第一の有機層が発光層であり、且つ式IIの構造を含む化合物が発光ドーパントであるデバイスも提供する。さらに、そのようなデバイスの第一の有機層はホスト物質をさらに含んでいてもよい。
【０１２３】
さらに、非発光層である第二の有機層を含み、且つ式IIの構造を含む化合物がその第二の有機層中の非発光性物質であるデバイスも提供する。好ましくは、第二の有機層は正孔注入層又は正孔輸送層であり、式IIの構造を含む化合物は正孔注入又は正孔輸送物質である。
【０１２４】
別な側面では、下記式：
【化４０】
を有する配位子Ｌを含む化合物を含むデバイスを提供する。
【０１２５】
Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環である。ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができる。ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位される。好ましくはこの金属はＩｒである。
【０１２６】
配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される特定のデバイスを提供する。
【０１２７】
【化４１】
【０１２８】
【化４２】
【０１２９】
Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができる。Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【０１３０】
化合物７１〜化合物７８からなる群から選択される配位子を含む化合物を含むデバイスも提供する。
【０１３１】
２−アザトリフェニレン配位子を含むＩｒ錯体を含む化合物を含むデバイスも提供し、それには化合物７９Ｇ〜化合物９６Ｇからなる群から選択される化合物を含むデバイスが含まれる。特定の化合物を含むデバイスも提供し、それには化合物７９〜化合物９６からなる群から選択される化合物を含むデバイスが含まれる。
【０１３２】
さらに、デバイスを含む消費者製品も提供する。さらにこのデバイスは、アノード、カソード、そのアノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含む。さらにこの第一の有機層は上述した式Ｉの構造を含む化合物を含む。式Ｉを含む化合物のために好ましいと記載した置換基に関する選択は、式Ｉの構造を含む化合物を含むデバイスに用いるためにも好ましい。これらの選択はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ’１、Ｒ’２、及びＡについて記載したものを含む。
【０１３３】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換であることができる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうち少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。
【０１３４】
有機発光デバイスの特定の層のために有用であると本明細書に記載した物質は、そのデバイス中に存在する広範囲の他の物質と組み合わせて用いてもよい。例えば、本明細書に開示した発光ドーパントは、存在してもよい広範囲のホスト、輸送層、阻止層、注入層、電極、及びその他の層と組み合わせて用いることができる。以下に説明又は言及する物質は、本明細書に開示した化合物と組み合わせて有用でありうる物質の非限定的な例であり、当業者は組み合わせて有用でありうるその他の物質を特定するために文献を容易に参考にすることができる。
【０１３５】
本明細書に開示した物質に加えて及び／又はそれと組み合わせて、多くの正孔注入物質、正孔輸送物質、ホスト物質、ドーパント物質、励起子／正孔阻止層物質、電子輸送及び電子注入物質をＯＬＥＤに用いることができる。本明細書に開示した物質と組み合わせてＯＬＥＤにおいて用いることができる物質の非限定的な例を以下の表２に挙げた。表２には、非限定的な物質群、各群の化合物の非限定的な例、及びそれらの物質を開示している参考文献を挙げている。
【０１３６】
【表２】
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
【表４】
【０１３９】
【表５】
【０１４０】
【表６】
【０１４１】
【表７】
【０１４２】
【表８】
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
【表１０】
【０１４５】
【表１１】
【０１４６】
【表１２】
【０１４７】
【表１３】
【０１４８】
【表１４】
【０１４９】
【表１５】
【実施例】
【０１５０】
［化合物例］
例１．化合物１の合成
【化４３】
【０１５１】
工程１．４-(ビフェニル-２-イル)-２-メトキシピリジンの合成
４-クロロ-２-メトキシピリジン（3.0 g, 21.03 mmol）、２-ビフェニルボロン酸（5.0g, 25.23 mmol）、Ｐｄ２(ｄｂａ)３（381 mg, 0.414 mmol）、２-ジシクロへキシルホスフィノ-２’，６’-ジメトキシビフェニル（681 mg, 1.66 mmol）、トルエン（250 mL）、及び水（25 mL）中のＫ３ＰＯ４・Ｈ２Ｏ（14.57 g, 63.09 mmol）の混合物（窒素でフラッシュしたもの）を１８時間還流させた。この混合物を室温まで冷やした後、有機層を無水Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。残留物をシリカ（ヘキサン：酢酸エチル）上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製し、酢酸エチルから再結晶して４-(ビフェニル-2-イル)-２-メトキシピリジン（4.2 g、76.5%）を得た。
【０１５２】
【化４４】
【０１５３】
工程２．３-メトキシジベンゾ[f,h]イソキノリンの合成
４-(ビフェニル-2-イル)-2-メトキシピリジン（2.9 g, 10.9 mmol）、ヨウ素（281 mg, 1.1 mmol）、及びトルエンを、磁気撹拌機、空気バブラー、及び紫外線ランプを備えた二重壁石英製光化学反応装置に仕込んだ。その溶媒中に穏やかに空気をバブリングさせながら、１５時間光照射した。反応混合物をシリカ（ヘキサン：酢酸エチル）上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製し、ＭｅＯＨ中で超音波照射して３-メトキシジベンゾ[f,h]イソキノリンを得た（0.5 g, 17%）。
【０１５４】
【化４５】
【０１５５】
工程３．ジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-オールの合成
３-メトキシジベンゾ[f,h]イソキノリン（1.0 g, 3.9 mmol）とピリジン塩酸塩（4.5 g, 39 mmol）を約２２０℃で１．５時間加熱した。反応物を冷やし、水を添加した。得られた固体を濾過し、水で洗い、真空乾燥してジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-オール（0.91 g, 95%）を得た。
【０１５６】
【化４６】
【０１５７】
工程４．ジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-イル トリフルオロメタンスルホネートの合成
無水トリフルオロメタンスルホン酸（5.2 g, 19 mmol）を、ジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-オール（0.91 g, 3.7 mmol）、ピリジン（1.2 g, 15 mmol）、及びジクロロメタン１００ｍＬの混合物に窒素下で０℃にて添加し、室温で夜通し撹拌した。反応を飽和ＮａＨＣＯ３で止めた。有機層を水で洗い、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させた。残留物をシリカ上のフラッシュクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル）で精製し、生成物を得た（1.1 g, 79%）。
【０１５８】
【化４７】
【０１５９】
工程５．４-(３-ブロモフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェンの合成
１，３-ジブロモベンゼン（18.63 g, 78.92 mmol）、ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イルボロン酸（6.0 g, 26.3 mmol）、Ｐｄ(ＰＰｈ３)４（304 mg, 0.414 mmol）、トルエン（200 mL）、及び水（20 mL）中のＫ２ＣＯ３（10.9 g, 78.92 mmol）の混合物（窒素をフラッシュさせたもの）を２３時間還流させた。混合物を室温まで冷やした後、有機層を水で洗い、無水Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。残留物を減圧蒸留（Kugelrohr）と続いてのシリカ上でのフラッシュクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン）によって精製して、４-(３-ブロモフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェン（3.5 g, 39.2%）を得た。
【０１６０】
【化４８】
【０１６１】
工程６．２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロランの合成
４-(３-ブロモフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェン（2.4 g, 7.70 mmol）、４，４，４’， ４’，５，５，５’，５’-オクタメチル-２，２’-ビ(１，３，２-ジオキサボロラン)（3.58 g, 14 mmol）、Ｐｄ(ｄｐｐｆ)Ｃｌ２（114 mg, 0.14 mmol）、及びＫＯＡｃ（2.08
g, 21.2 mmol）をジオキサン（100 mL）中、９０℃にて１８時間加熱した。混合物を室温に冷やした後、酢酸エチルを添加し、有機層を水で洗い、食塩水で洗い、無水Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。セライトをろ液に添加し、次に減圧下で濃縮した。残留物をフラッシュクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン）とそれに続く減圧蒸留（Kugelrohr）により、過剰な４，４，４’， ４’，５，５，５’，５’-オクタメチル-２，２’-ビ(１，３，２-ジオキサボロラン)を除去し、次にヘキサン：酢酸エチルから再結晶して、２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロラン（1.62 g, 59%）を得た。
【０１６２】
【化４９】
【０１６３】
工程７．３-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)ジベンゾ[f,h]イソキノリンの合成
工程４の生成物であるジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-イル トリフルオロメタンスルホネート（1.1 g, 2.9 mmol）、工程６の生成物である２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロラン（1.5 g, 3.8 mmol）、三塩基性リン酸カリウム一水和物（2.0 g, 8.8 mmol）、１５０ｍＬのトルエン、及び１５ｍＬの水の混合物を調製し、２０分間窒素でバブリングした。次にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム（０）（27 mg, 0.029 mmol）及び２-ジシクロへキシルホスフィノ-２’，６’-ジメトキシビフェニル（48 mg, 0.12 mmol）をその混合物に添加した。反応混合物を窒素でさらに２０分間バブリングし、次に夜通し還流させた。室温まで冷やした後、２-(３-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-４-イル)フェニル)-４，４，５，５-テトラメチル-１，３，２-ジオキサボロラン（1.3 g, 3.4 mmol）、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム（０）（60 mg, 0.066 mmol）、及び２-ジシクロへキシルホスフィノ-２’，６’-ジメトキシビフェニル（100 mg, 0.24 mmol）をその混合物に添加した。反応混合物に窒素を３０分間バブリングし、次に夜通し還流させた。この混合物を次に室温まで冷やした。有機層を集めて、ＭｇＳＯ４で乾燥させた。粗生成物をシリカゲルカラムで精製して、白色固体の化合物１を得た（1.0 g, 71%収率）。
【０１６４】
例２．化合物７９の合成
【０１６５】
配位子３-フェニルジベンゾ[f,h]イソキノリンの合成
化合物１の合成の上記工程４で合成したジベンゾ[f,h]イソキノリン-３-イル トリフルオロメタンスルホネート化合物を、化合物１の合成の工程７に記載した鈴木反応条件下でフェニルボロン酸と反応させて、配位子３-フェニルジベンゾ[f,h]イソキノリンを得た。
【０１６６】
【化５０】
【０１６７】
イリジウム錯体化合物７９の合成
エチレングリコール中でＩｒ(ａｃａｃ)３と混合した３-フェニルジベンゾ[f,h]イソキノリン配位子を加熱して、窒素下で夜通し還流させて化合物７９を得た。配位子とＩｒ(ａｃａｃ)のモル比は約３．５対１である。
【０１６８】
［デバイス例］
【０１６９】
全ての例のデバイスは高真空（<10-7 Torr）熱蒸着によって作製した。アノード電極は約８００Å又は１２００Åのインジウム錫オキシド（ＩＴＯ）である。カソードは、１０ÅのＬｉＦとそれに続く１０００ÅのＡｌとからなる。全てのデバイスは作製後直ちに窒素グローブボックス（< 1 ppmのH2O及びO2）中でエポキシ樹脂を用いて封止したガラス蓋で密閉し、水分ゲッターをそのパッケージ内に組み込んだ。
【０１７０】
本発明の化合物である化合物１がホスト物質及び阻止層物質であり、Ｅ１が発光ドーパントである特定のデバイスを準備した。デバイス例１〜４の有機積層部は、ＩＴＯ表面から順に、正孔注入層（ＨＩＬ）としての１００ÅのＥ１、正孔輸送層（ＨＴＬ）としての３００Åの４，４’-ビス-[Ｎ-(１-ナフチル)-Ｎ-フェニルアミノ]ビフェニル（α-ＮＰＤ）、発光層（ＥＭＬ）として１０〜１５％のＥ１（Ｉｒ燐光化合物）でドープした３００Åの化合物１、阻止層なし（０Å）又は阻止層（ＢＬ）として５０Åの化合物１、及び電子輸送層（ＥＴＬ）として４５０Å又は５００ÅのＡｌｑ３（トリス-８-ヒドロキシキノリンアルミニウムからなる。
【０１７１】
比較例１及び２は、ホストとしてＣＢＰを用い、ＢＬ物質としてＨＰＴを用いるか又は阻止層がないことを除いて、上記デバイス例と同様にして作製した。
【０１７２】
本明細書で用いるとおり、以下の化合物は以下の構造を有する。
【化５１】
【０１７３】
デバイス構造及びデバイスデータを表３及び表４に以下にまとめた。表３はデバイス構造を示し、表４はこれらのデバイスについて対応する測定結果を示している。
【０１７４】
以下の用語を表４で用い、以下のように定義される。
ＬＥは発光効率であり、これはＯＬＥＤの輝度を駆動電流密度で割ったものとして定義される。ＥＱＥは外部量子効率であり、これは接合（ジャンクション）を通過した電子に対する光子の測定数の割合として定義される。ＰＥは電力効率であり、発した全光束を全電力入力で割ったものとして定義される。Ｌ０は初期輝度であり、これは特定の電流密度における初期の明るさとして定義される。ＲＴ８０％は寿命の尺度であり、これは４０ｍＡ／ｃｍ２の一定電流密度において室温で、初期輝度Ｌ０がその値の８０％に低下するのに必要な時間として定義される。
【０１７５】
【表１６】
【０１７６】
【表１７】
【０１７７】
比較例１及び比較例２のデバイスは、これまでのデバイスの試験において用いた物質の組み合わせに対して最適化した厚さ及びドーパント濃度を用いている。デバイス例１及びデバイス例２は、比較例１及び比較例２で用いたものと同じデバイス構造と物質の濃度を有するが、本明細書で提供した新規な２−アザトリフェニレン化合物で、ホスト物質としてのＣＢＰと阻止層物質としてのＨＰＴとが置き換えられている。これらのデバイス例から、緑色燐光ＯＬＥＤのホストとして化合物１は高いデバイス効率（１０００ｃｄ／ｍ２においてＬＥ＞４０ｃｄ／Ａ）を与え、ジベンゾチオフェンと連結されたアザトリフェニレン類は効率的な緑色エレクトロフォスフォレッセンスのために充分に高い三重項エネルギーを有することを示唆している。これは、緑色燐光ドーパントに適合するために充分に高い化合物１の三重項エネルギー（Ｔ１：４７６ｎｍ）という試験結果と一致している。
【０１７８】
デバイス例２及び比較例２の結果は、予測したように、化合物１のホストが正孔阻止層なしで効率を顕著に高めることができることを示唆しており、なぜなら、化合物１はその２−アザトリフェニレン基の比較的低いＬＵＭＯによって示されているように、より電子輸送性の物質だからである。
【０１７９】
本明細書で提供した新規な２−アザトリフェニレン化合物の一般的に好ましい特性を実証している一方で、デバイス例１及び２は寿命解析に対して最適化されていなかった。デバイス例３及びデバイス例４では、ドーパント濃度を、デバイス寿命を測定するためにこれらの物質に対して適切に調節した。デバイス例３及び４において、比較例１及び比較例２とそれぞれ比較して、２−アザトリフェニレン化合物は寿命を顕著に向上させていることがわかる。加えて、デバイス例３及び４は、良好な効率を保っていると同時に寿命を向上させている。
【０１８０】
ホストとして化合物１を組み込んだデバイスの高い安定性は、デバイス３及び４において顕著である。デバイス例３及び比較例１の寿命Ｔ８０％（４０ｍＡ／ｃｍ２の一定電流密度において室温で、初期輝度Ｌ０がその値の８０％に低下するのに必要な時間として定義される）は、それぞれ１３６時間及び１０５時間であり、デバイス例１はわずかに高いＬ０を有している。
【０１８１】
このデータは、アザトリフェニレン類を含むホストは燐光ＯＬＥＤのための良好なホスト及び増強層（エンハンスメント層）物質であり、ホストとして一般的に用いられているＣＢＰと比較して少なくとも同様の効率と、安定性の改善をもたらしている。トリフェニレン含有ベンゾセレノフェン類のさらに共役したもの、例えば、ｐ−フェニレン（例えば４，４’-ビフェニル）を介して連結されたトリフェニレン単位及びジベンゾセレノフェン単位は、より低いエネルギー（黄色から赤色）の燐光ＯＬＥＤに非常に適している可能性がある。
【０１８２】
本明細書に記載した様々な態様は例示のみを目的とし、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書に記載した物質及び構造の多くは、本発明の思想から離れることなく別の物質及び構造で置き換えることができる。特許請求の範囲に記載した本発明は、したがって、本明細書に記載した具体例及び好ましい態様からの変形を含むことができ、これは当業者に明らかなとおりである。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定することを意図していないことが理解される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の構造：
【化１】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；且つ、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。）
を含む化合物。
【請求項２】
下記式：
【化２】
を有し、且つ金属に配位していない、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ３が、窒素のオルト位に置換している、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ１が、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ１がアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
Ｒ２が、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｒ２がアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
Ｒ３が、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
Ｒ３がアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれがアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項１１】
以下のものからなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
（式中、Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ；
Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。）
【請求項１２】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８が水素である、請求項１に記載の化合物。
【請求項１３】
請求項１記載の化合物であって、下記式を有する配位子Ｌを含む化合物。
【化１２】
（式中、Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環であり；
ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；
前記配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位されている。）
【請求項１４】
前記金属がＩｒである請求項１３に記載の化合物。
【請求項１５】
前記配位子Ｌがホモレプティック化合物に含まれている請求項１４に記載の化合物。
【請求項１６】
前記配位子がヘテロレプティック化合物に含まれている請求項１４に記載の化合物。
【請求項１７】
前記化合物が式(Ｌ)ｎ(Ｌ’)３−ｎＩｒを有し；
ｎは１又は２であり；
Ｌ’は以下のもの：
【化１３】
（Ｒ’１及びＲ’２はモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ’１及びＲ’２は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；
ＬはＬ’とは異なる構造を有する。）
からなる群から選択される、請求項１６に記載の化合物。
【請求項１８】
ｎが１である、請求項１７に記載の化合物。
【請求項１９】
ｎが２である、請求項１７に記載の化合物。
【請求項２０】
前記配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される、請求項１３に記載の化合物。
【化１４】
【化１５】
（式中、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ；
Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。）
【請求項２１】
前記配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化１６】
【化１７】
【請求項２２】
以下のものからなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
【化１８】
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【請求項２３】
以下のものからなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
【化２２】
【化２３】
【化２４】
【請求項２４】
アノード；カソード；及び前記アノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含み、さらに前記第一の有機層が以下の構造を含む化合物を含む有機発光デバイス。
【化２５】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。）
【請求項２５】
前記化合物が下記式：
【化２６】
を有し、且つ前記化合物が金属に配位していない、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記化合物が以下のものからなる群から選択される、請求項２５に記載のデバイス。
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
【化３５】
式中、Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ;且つ
Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【請求項２７】
前記第一の有機層が発光層であり、且つ式Ｉの構造を含む前記化合物がホストである、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２８】
さらに前記第一の有機層が発光ドーパントを含む、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記発光ドーパントが下記式：
【化３６】
（Ｒｘ及びＲｙは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；且つ
Ｒｘ及びＲｙは独立に、水素、アルキル、及びアリールからなる群から選択される。）
を有する、請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記化合物が下記式を有する配位子Ｌを含む、請求項２４に記載のデバイス。
【化３７】
（Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環であり；
ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；且つ
前記配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位されている。）
【請求項３１】
前記配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される、請求項３０に記載のデバイス。
【化３８】
【化３９】
（Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ；
Ｒ４及びＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。）
【請求項３２】
前記化合物が以下のものからなる群から選択される、請求項３０に記載のデバイス。
【化４０】
【化４１】
【化４２】
【化４３】
【請求項３３】
前記第一の有機層が発光層であり、且つ式ＩＩの構造を含む前記化合物が発光ドーパントである、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３４】
さらに前記第一の有機層がホスト物質を含む、請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
非発光層である第二の有機層を有し、且つ式ＩＩの構造を含む前記化合物が前記第二の有機層中の非発光性物質である、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記第二の有機層が正孔注入層又は正孔輸送層であり、式ＩＩの構造を含む前記化合物が前記第二の有機層中の正孔注入物質又は正孔輸送物質である、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項３７】
アノード；カソード；及び前記アノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含み、さらに前記第一の有機層が以下の構造を含む化合物を含むデバイスを含む消費者製品。
【化４４】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、ヘテロアリール、及び水素からなる群から選択され；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。）
【請求項１】
下記の構造：
【化１】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；且つ、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。）
を含む化合物。
【請求項２】
下記式：
【化２】
を有し、且つ金属に配位していない、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ３が、窒素のオルト位に置換している、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ１が、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ１がアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
Ｒ２が、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｒ２がアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
Ｒ３が、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
Ｒ３がアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のそれぞれがアリール又はヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項１１】
以下のものからなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
（式中、Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ；
Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。）
【請求項１２】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８が水素である、請求項１に記載の化合物。
【請求項１３】
請求項１記載の化合物であって、下記式を有する配位子Ｌを含む化合物。
【化１２】
（式中、Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環であり；
ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；
前記配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位されている。）
【請求項１４】
前記金属がＩｒである請求項１３に記載の化合物。
【請求項１５】
前記配位子Ｌがホモレプティック化合物に含まれている請求項１４に記載の化合物。
【請求項１６】
前記配位子がヘテロレプティック化合物に含まれている請求項１４に記載の化合物。
【請求項１７】
前記化合物が式(Ｌ)ｎ(Ｌ’)３−ｎＩｒを有し；
ｎは１又は２であり；
Ｌ’は以下のもの：
【化１３】
（Ｒ’１及びＲ’２はモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ’１及びＲ’２は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；
ＬはＬ’とは異なる構造を有する。）
からなる群から選択される、請求項１６に記載の化合物。
【請求項１８】
ｎが１である、請求項１７に記載の化合物。
【請求項１９】
ｎが２である、請求項１７に記載の化合物。
【請求項２０】
前記配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される、請求項１３に記載の化合物。
【化１４】
【化１５】
（式中、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ；
Ｒ４及びＲ５は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。）
【請求項２１】
前記配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化１６】
【化１７】
【請求項２２】
以下のものからなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
【化１８】
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【請求項２３】
以下のものからなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
【化２２】
【化２３】
【化２４】
【請求項２４】
アノード；カソード；及び前記アノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含み、さらに前記第一の有機層が以下の構造を含む化合物を含む有機発光デバイス。
【化２５】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。）
【請求項２５】
前記化合物が下記式：
【化２６】
を有し、且つ前記化合物が金属に配位していない、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記化合物が以下のものからなる群から選択される、請求項２５に記載のデバイス。
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
【化３５】
式中、Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ;且つ
Ｒ’３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。
【請求項２７】
前記第一の有機層が発光層であり、且つ式Ｉの構造を含む前記化合物がホストである、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２８】
さらに前記第一の有機層が発光ドーパントを含む、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記発光ドーパントが下記式：
【化３６】
（Ｒｘ及びＲｙは、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；且つ
Ｒｘ及びＲｙは独立に、水素、アルキル、及びアリールからなる群から選択される。）
を有する、請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記化合物が下記式を有する配位子Ｌを含む、請求項２４に記載のデバイス。
【化３７】
（Ａは５員又は６員のアリール又はヘテロアリール環であり；
ＲＡはモノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
ＲＡは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；且つ
前記配位子Ｌは、４０より大きな原子番号を有する金属に配位されている。）
【請求項３１】
前記配位子Ｌが以下のものからなる群から選択される、請求項３０に記載のデバイス。
【化３８】
【化３９】
（Ｒ４及びＲ５は、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ置換を表すことができ；
Ｒ４及びＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される。）
【請求項３２】
前記化合物が以下のものからなる群から選択される、請求項３０に記載のデバイス。
【化４０】
【化４１】
【化４２】
【化４３】
【請求項３３】
前記第一の有機層が発光層であり、且つ式ＩＩの構造を含む前記化合物が発光ドーパントである、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３４】
さらに前記第一の有機層がホスト物質を含む、請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
非発光層である第二の有機層を有し、且つ式ＩＩの構造を含む前記化合物が前記第二の有機層中の非発光性物質である、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記第二の有機層が正孔注入層又は正孔輸送層であり、式ＩＩの構造を含む前記化合物が前記第二の有機層中の正孔注入物質又は正孔輸送物質である、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項３７】
アノード；カソード；及び前記アノードとカソードの間に配置された第一の有機層を含み、さらに前記第一の有機層が以下の構造を含む化合物を含むデバイスを含む消費者製品。
【化４４】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表すことができ；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は独立に、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールキル、アリール、ヘテロアリール、及び水素からなる群から選択され；
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの少なくとも１つはアリール又はヘテロアリールである。）
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１２−５２６８３３（Ｐ２０１２−５２６８３３Ａ）
【公表日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１０９６６（Ｐ２０１２−５１０９６６）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３４４７９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３２５２４
【国際公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（５０３０５５８９７）ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション (61)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３４４７９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３２５２４
【国際公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（５０３０５５８９７）ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション (61)
【Ｆターム（参考）】
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