説明

有機電子素子のための化合物

本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子、特に青色スペクトルで発光する素子の改良に関する。これを達成するために、式(1)の化合物が、発光層のド−パントとして使用される。
【化1】


【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【0001】
本発明は、新規化合物と、それの有機電子素子への使用を記載している。
【0002】
有機エレクトロルミネセンス素子(OLED)の一般構造は、例えば、US 4539507、US 5151629、EP 0676461及びWO 98/27136に記載されている。しかしながら、これらの素子は、早急の改善を要するかなりの問題を未だ示している:
1.効率は、特に蛍光OLEDの場合には、未だあまりにも低く、改善する必要がある。
【0003】
2.駆動寿命は未だ短く、特に青色発光の場合、これは、これまでは、簡単なアプリケーションを商業的に得ることができるのみであることを示している。
【0004】
3.駆動電圧は、特に蛍光OLEDの場合、極めて高く、それ故パワー効率を改善するために更に低減されねばならない。このことは、とりわけ携帯アプリケーションにおいて非常に重要である。
【0005】
4.芳香族アミンと共にビニル基を含む多くの青色発光エミッターは、熱的に不安定で、昇華若しくは蒸着時に分解する。従って、これら構造の使用は、そうするとしても、多大な損失と高度な技術的複雑性を伴ってのみ可能であるにすぎない。
【0006】
5.先行技術による正孔輸送材料においては、電圧は、輸送層の層の厚さに依存している。実際に、正孔輸送層のより大きい層の厚さは、望ましいものである。しかしながら、電圧に関連する増加によって、先行技術に関連する材料では達成することができない。
【0007】
最も近い技術は、イデミツによる、ある種のアリールビニルアミンの使用(例えば、WO 04/013073、WO 04/016575、WO 04/018587)が言及され得る。暗青色発光での非常に良好な寿命がそこでは引用されている。しかしながら、引用された寿命は、絶対値として比較し得ないことを示し、これらの結果は、使用される母体材料に高度に依存しており、むしろ必ず最適化されたシステムでの使用にのみ依存している。更に、これらの化合物は、熱的に不安定で分解せずに蒸発することはできず、それ故OLED製造のためには高度の技術的複雑性を必要とし、よって、顕著な技術的不利益を示すことになる。更なる不利益は、これらの化合物の発光色である。イデミツは、暗青色発光(0.15〜0.18範囲のCIE y座標)を引用するが、他方、先行技術と関連する単純な素子ではこれらの色座標は再現することができなかった。逆に、緑色発光がここでは得られる。これらの化合物を使用して、どうやって青色発光が現実に生み出されることがきるか明確ではない。
【0008】
このように、有機エレクトロルミネセンス素子に良好な効率をもたらすと同時に長い使用寿命をもたらし、技術的な問題もなく加工されることのできる青色発光化合物に対する需要が引き続き存在する。驚くべきことに、母体材料中に、以下に言及するある種の化合物を青色発光ドーパントとして含む有機エレクトロルミネセンス素子が、先行技術に対する顕著な改善を有することがここに見出された。これらの材料により、より長い使用寿命と同時により高い効率を得ることが可能となる。加えて、これらの化合物は、先行技術による材料とは対照的に、顕著に分解することなく、比較的大量に昇華することができ、したがって、先行技術による材料より顕著により取り扱い易い。したがって、本発明はこれら化合物及びそれらのOLEDへの使用に関する。
【0009】
本発明は、下記式(1)の化合物に関する。
【化5】

【0010】
ここで、使用される記号及び添字は、以下が適用される:
Y、Zは、同一であるか異なり、N、P、P=O、PF、P=S、As、As=O、As=S、Sb、Sb=O、Sb=S、C=O、O、S、Se、Te、S=O、SO、Se=O、SeO、Te=O若しくはTeOであり:
Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるか異なり、1以上のR基により置換されていてもよい5〜24個の芳香族環原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり;
Ar、Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるか異なり、1以上のR基により置換されていてもよい5〜40個の芳香族環原子を有する芳香族環原子を有する芳香族若しくは複素環式芳香族環構造であり;
Eは、出現毎に同一であるか異なり、単結合、N(R)、O、S、C(R、Si(R、若しくはB(R)であり;
は、出現毎に同一であるか異なり、H、F、Cl、Br、I、CN、NO、B(OR、Si(R、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシ若しくはチオアルコキシ基、又は3〜40個のC原子を有する分岐或いは環状アルキル、アルコキシ若しくはチオアルコキシ基(夫々は1以上の置換基Rにより置換されていてもよく、そして、1以上の隣接しないCHは、-RC=CR-、-C≡C-、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、C=NR、-O-、-S-、-CO-O若しくはCONRで置き代えられていてもよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CN若しくはNOで置き代えられていてもよい)、又は1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい5〜40個の芳香族環原子を有する芳香族若しくは複素環式芳香族環構造、又は1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい5〜40個の芳香族環原子を有するアリールオキシ若しくはヘテロアリールオキシ基、又は、これらの構造の組み合わせであり;ここで、2以上の置換基Rは、互いにモノ若しくはポリ環状環構造を形成するものであってもよく;
は、出現毎に同一であるか異なり、H若しくは1〜20個のC原子を有する脂肪族又は芳香族炭化水素基であり;
、Xは、出現毎に同一であるか異なり、B(R)、C(R、Si(R、C=O、C=NR、C=C(R、O、S、S=O、SO、N(R)、P(R)、P(=O)R、P(=S)R又はこれら基の2、3或いは4個の組み合わせから選択され、Ar、Arと共に環状構造を規定するブリッジであり;
、Xは、出現毎に同一であるか異なり、B(R)、C(R、Si(R、C=O、C=NR、C=C(R、O、S、S=O、SO、N(R)、P(R)、P(=O)R、P(=S)R又はこれら基の2、3或いは4個の組み合わせから選択され、Ar、Arと共に環状構造を規定するブリッジであり
n、o、pは、出現毎に同一であるか異なり、0若しくは1であるが、但し、XがC(Rブリッジ以外の基(Rは開鎖アルキル基である)であるときにだけ、n、p、oは同時に0であってもよく(n=0かつo=0かつp=0は、ここでは、2個のH若しくはR基がブリッジの代わりに存在することを意味する。);
q、rは、Y若しくはZ基の対応する中央の原子が第5主族からの元素であるならば、出現毎に1であり、Y若しくはZ基の対応する中央の原子が第4若しくは第6主族からの元素であるならば、出現毎に0であり;
sは、1、2若しくは3であり;
tは、出現毎に同一であるか異なり0若しくは1であり、ここでt=0は、R基がE基の代わりに結合していることを意味し、;更に、q=0ならばt=0である。
【0011】
本発明の目的のためには、アリール基若しくはヘテロアリール基は、夫々共通の芳香族電子構造を有する芳香族基若しくは複素環式芳香族基であって、アリール基は、6〜24個のC原子を含み、ヘテロアリール基は2〜24個のCと合計で少なくとも5個の芳香族環原子を含むものを意味すると解される。ヘテロ原子は、好ましくは、N、O、及び/又はSから選ばれる。本発明の目的のために、これは、例えば、ベンゼン、ピリジン、チオフェン等のような、単一のホモ-ヘテロ環であり得、又は、例えば、ベンゼン環のような少なくとも一つの芳香族基若しくは複素環式芳香族環が、互いに「縮合」即ち少なくとも一つの共通の辺を有しそれ故共通の芳香族構造を有する、縮合芳香族環構造であり得る。このアリール基若しくはヘテロアリール基は置換されていてもよく、置換されていなくともよく、存在するどの置換基も更なる環構造を同様に形成しても良い。したがって、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン等のような系が、本発明の目的のためのアリール基とみなされ、キノリン、アクリジン、ベンゾチオフェン、カルバゾール等が、本発明の目的のためのヘテロアリール基とみなされ、例えば、ビフェニル、フルオレン、スピロビフルオレン等は、別の芳香族電子構造がそこに存在することから、アリール基ではない。
【0012】
本発明の目的のためには、芳香族環構造は、環構造に6〜40個のC原子を含む。本発明の目的のためには、複素環式芳香族環構造は、環構造に2〜40個のC原子と少なくとも一つのヘテロ原子を含むが、但し、C原子とヘテロ原子の合計数が少なくとも5である。ヘテロ原子は、好ましくはN、O及び/又はSから選ばれる。本発明の目的のために、芳香族系又は複素環式芳香族系とは、必ずしも芳香族基または複素環式芳香族基のみを含む系ではなく、加えて、複数のアリール基若しくはヘテロアリール基は、例えば、C、N若しくはO原子のような短い非芳香族単位(H以外の原子の10%より少なく、好ましくは、H以外の原子の5%より少ない)により中断されていてもよい系を意味するものと解される。したがって、例えば、9,9’-スピロビフルオレン、9,9-ジアリールフルオレン、トリアリールアミン、ジアリールエーテル等も、本明細書の目的のための芳香族環構造とみなされる。
【0013】
本発明の目的のためには、C〜C40-アルキル基は、ここで、個々のH原子若しくはCH基は、上記した基により置換されていてもよいが、特に好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、2-メチルブチル、n-ペンチル、s-ペンチル、シクロペンチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、n-ヘプチル、シクロヘプチル、n-オクチル、シクロオクチル、2-エチルヘキシル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニル、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル若しくはオクチニル基を意味するものと解される。C〜C40−アルコキシ基は、特に好ましくは、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、n-ブトキシ、i-ブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ若しくは2-メチルブトキシを意味するものと解される。C〜C24のアリール若しくはヘテロアリール基は、使用に応じて1価或いは2価であり得、上記R基により置換されていてもよく、如何なる所望の部位でも芳香族若しくは複素環式芳香族環構造に結合されていてもよいが、特に、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、フルオランセン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ-5,6-キノリン、ベンゾ-6,7-キノリン、ベンゾ-7,8-キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリジンイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、1,2-チアゾール、1,3-チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、ピラジン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3-オキサジアゾール、1,2,4-オキサジアゾール、1,2,5-オキサジアゾール、1,3,4-オキサジアゾール、1,2,3-チアジアゾール、1,2,4-チアジアゾール、1,2,5-チアジアゾール、1,3,4-チアジアゾール、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジン及びベンゾチアジアゾールから誘導される基を意味するものと解される。本発明の目的のために、芳香族系又は複素環式芳香族環構造は、上記アリール及びヘテロアリール基に加えて、例えば、ビフェニレン、ターフェニレン、フルオレン、スピロビフルオレン、ジヒドロフェナントレン、テトラヒドロピレン及びシス-或いはトランス-インデノフルオレンを意味するものと解される。
【0014】
更に記号Y及びZが、同一か異なり、窒素、C=O、燐若しくはP=Oを表す式(1)の化合物が好ましく、特に好ましくは、窒素、C=O若しくはP=Oを表す式(1)の化合物である。非常に特に好ましくは、Y及びZは窒素を表す。
【0015】
記号Ar、Ar及びArが、出現毎に同一であるか異なり、5〜16個の芳香族環原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、1或いは2個のR基で置換されていてもよく、特に好ましくは、アリール若しくはヘテロアリール基が、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピリジン、ピレン、及びチオフェン、特にベンゼンから選ばれ、夫々が1或いは2個のR基で置換されていてもよい、式(1)の化合物が更に好ましい。Y、Ar、Ar、Ar及びZ間の直接結合が、特に好ましくは、べンゼンのパラ部位(若しくは、他の芳香族化合物の対応する部位)で起こるものである。
【0016】
特に好ましいものは、それゆえ式(1a)の化合物により与えられる。
【化6】

【0017】
ここで、記号及び添字は、上記説明と同様の意味を有する。
【0018】
更に好ましい式(1)及び式(1a)の化合物は、記号Ar、Ar、Ar及びArは、出現毎に同一であるか異なり、夫々が1以上のR基により置換されていてもよい5〜16個の芳香族環原子を有する芳香族環原子を有する芳香族若しくは複素環式芳香族環構造、トリアリールアミン又はスピロビフルオレンであり、特に好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピリジン、ピレン、チオフェン、トリフェニルアミン、ジフェニル-1-ナフチルアミン、ジフェニル-2-ナフチルアミン、フェニルジ(1-ナフチル)アミン、フェニルジ-(2-ナフチル)アミンから選択され、夫々が、R基により置換されていてもよい芳香族若しくは複素環式芳香族環構造である。記号Ar、Ar、Ar及びArは、非常に特に好ましくは、出現毎に同一であるか異なり、夫々が、1若しくは2個のR基により置換されていてもよい、フェニル、1-ナフチル若しくは2-ナフチルである。
【0019】
更に好ましい式(1)及び式(1a)の化合物は、添字t=0若しくは添字t=1のものであり、対応する記号Eは、単結合、O、S若しくはN(R)である。非常に特に好ましい式(1)及び式(1a)の化合物は、添字t=0若しくは添字t=1のものであり、対応する記号Eは、単結合のものである。
【0020】
更に好ましい式(1)の化合物は、記号Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、F、CN、1〜5個のC原子を有する直鎖アルキル基、3〜5個のC原子を有する分岐アルキル基であり、夫々の場合、1以上の隣接しないCH基は、-RC=CR-、-C≡C-、-O-若しくは-S-で置き代えられていてもよく、そしてここで、1以上のH原子は、Fで置換されていてもよく、又は、1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい5〜16個の芳香族環原子を有する1価アリール若しくはヘテロアリール基であり、ここで、2以上のR基は、互いに環構造を形成するものであってもよく、特に好ましくは、H、F、CN、メチル、tert-ブチル若しくは1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい4〜6個のC原子を有する1価アリール或いはヘテロアリール基であり、2個の芳香族基Rは、互いに環構造を形成するものであってもよい。Rは、Ar乃至Ar基の1個に直接結合するのであれば、非常に特に好ましくは、Hである。
【0021】
は、X、X、X及び/又はXに結合するものであれば好ましく、更に好ましくは、1〜10個のC原子を有する直鎖アルキル基、3〜10個のC原子を有する分岐或いは環状アルキル基であり、夫々の場合、1以上の隣接しないCH基は、-RC=CR-、-C≡C-、-O-若しくは-S-で置き代えられていてもよく、そしてここで、1以上のH原子は、Fで置換されていてもよく、又は、1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい5〜16個の芳香族環原子を有する1価アリール若しくはヘテロアリール基であり;ここで、2以上のR基は、互いに環構造を形成するものであってもよい。
【0022】
更に好ましい化合物は、pが0で、2つの添字n及びoの一方が1であるが、2つの添字の他の1つは0であるものであり、特に好ましくは、p及びnが1で、oが0であるものである。
【0023】
特に好ましいものは、それゆえ以下の式(1b)及び(1c)の化合物により与えられ、特に、式(1c)の化合物により与えられる。
【化7】

【0024】
ここで、記号及び添字は、上記説明と同様の意味を有する。
【0025】
更に好ましい式(1)及び式(1a)乃至(1c)の化合物は、記号X、X、X及びXは、出現毎に同一であるか異なり、C(R、C=O、C=NR、O、S、S=O、SO、N(R)、P(R)、P(=O)R、C(R-C(R、C(R-C(R-C(R、C(R-O、C(R-O-(Rから選択され、Ar及びAr若しくはAr及びArと共に環状構造を規定するブリッジである。非常に特に好ましい式(1)の化合物は、記号X、X、X及びXが、出現毎に同一であるか異なり、C(R、N(R)、P(R)及びP(=O)(R)から選択され、非常に特に好ましくは、C(R及びN(R)であり、特に、C(Rである。
【0026】
非常に特に好ましいものは、それゆえ式(1d)の化合物により与えられる。
【化8】

【0027】
ここで、記号及び添字は、上記説明と同様の意味を有する。
【0028】
式(1d)の構造において、記号Rは、好ましくは、1〜10個のC原子を有する直鎖アルキル基、3〜10個のC原子を有する分岐或いは環状アルキル基であり、夫々の場合、1以上の隣接しないCH基は、-RC=CR-、-C≡C-、-O-若しくは-S-で置き代えられていてもよく、そしてここで、1以上のH原子は、Fで置き代えられていてもよく、又は、1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい5〜16個の芳香族環原子を有する1価アリール若しくはヘテロアリール基であって;ここで、2個のR基は、互いに環構造を形成するものであってもよい。R基は、特に好ましくは、1〜4個のC原子を有する直鎖アルキル基及び3若しくは4個のC原子を有する分岐アルキル基から選ばれ、特にメチル基及びフェニル基であり、2以上のR基は、互いに環構造を形成するものであってもよい。
【0029】
もしも複数のR基が、互いに環構造を形成するならば、スピロ構造が形成される。これは、特にR基が、フェニル基であるならば、好ましいかもしれない。そしてこれは、一般式(1e)の構造となる。
【化9】

【0030】
ここで、記号及び添字は、上記説明と同様の意味を有し、スピロ構造は、夫々、1以上の非芳香族R基より置換されていてもよい。
【0031】
更に好ましい(1)及び(1a)乃至(1d)の化合物は、添字s=1若しくはs=2である。非常に特に好ましい化合物は、添字s=1である。
【0032】
更に好ましい(1)及び(1a)乃至(1e)の化合物は、Y=Zである。非常に特に好ましい化合物は、加えて、Ar=Arで、存在するならば、Ar=Arであり、両方のEは、同一に選択される。
【0033】
式(1)の好ましい化合物の例は、以下に示される構造(1)乃至(104)である。
【化10】

【0034】

【0035】

【0036】

【0037】

【0038】

【0039】

【0040】

【0041】

【0042】

【0043】

【0044】
上記本発明による化合物、例えば、構造(63)、(85)、(86)、(89)及び(91)に関する化合物は、例えば、対応する共役、一部共役若しくは非共役ポリマー、オリゴマー製造用コポリマーとして、或いはデンドリマーのコアとしても使用することができる。ポリマー化は、ここでは好ましくはハロゲン官能基により実行される。
【0045】
本発明は、更に、1以上の式(1)の化合物を含み、1以上のR基が、式(1)の化合物からポリマー若しくはデンドリマーへの結合を表す、共役、一部共役若しくは非共役ポリマー、オリゴマー及びデンドリマーに関する。式(1)の化合物の単位は、好ましくは、Ar、Ar、Ar及び/又はArを経てポリマーに結合している。
【0046】
これらポリマーは、更に反復単位を含んでもよい。これら更なる反復単位は、好ましくは、フルオレン(例えば、EP 842208若しくはWO 00/22026による)、スピロビフルオレン(例えば、EP 707020,EP 894107若しくはEP 04028865.6による)、トリアリールアミン、パラ-フェニレン(例えば、WO 92/18552による)、カルバゾール(例えば、WO 04/070772及びWO 04/113468による)、チオフェン(例えば、EP 1028136による)、ジヒドロフェナントレン(例えば、WO 05/014689による)、インデノフルオレン(例えば、WO 04/041901及びWO 04/113412による)、芳香族ケトン(例えば、WO 05/040302による)、フェナントレン(例えば、WO 05/014264による)及び/又は金属錯体、特にオルト金属化イリジウム錯体からなる群より選択される。ポリマーは、1以上の上記基から選択される複数の異なる反復単位を有してもよいことはここで明確に指摘されねばならない。
【0047】
本発明による化合物は、例えば、臭素化、鈴木カップリング、ブッフバルト-ハートウイッグカップリング等のような当業者に公知の合成ステップで調製することができる。
【0048】
したがって、インデノフルオレン前駆物質は、例えば、合成スキーム1で示されるように調製することができる:ベンゼンボロン酸と1,4-ジブロモ-2,5-ビス(メチルカルボキシレート)ベンゼンとの鈴木カップリングは、強酸の作用と還元により閉環され、非置換トランス-インデノフルオレンを与えるが、それを、アルキル化剤を使用して、アルキル化することができる。これは、ハロゲン化例えば臭素化され或いは窒素化と還元により対応するアミノ化合物に変換することができる。ビスジアリールアミノインデノフルオレンは、合成スキーム2で示されるように、2臭素化合物のブッフバルト-ハートウイッグカップリングにより合成することができる。
【0049】
インデノフルオレン含有ホスフィン及びホスフィンオキシドは、合成スキーム3で示されるように、リチウム化によるジブロモインデノフルオレン及びジアリールクロロホスフィンとのブッフバルト-ハートウイッグカップリングにより調製することができる。その後の酸化により、対応するホスフィンオキシドが得られる。例えば、AsCl、アリールPCl、SOCl、Ar等のような他の求電子試薬もここで同様に使用することができる。更に、本発明による化合物は、有機合成分野の当業者に公知のプロセスによるこれら及び類似の合成スキームにより合成することができる。結果得られた化合物は、更に標準的方法で臭素化することができ、したがって、ポリマー、オリゴマー若しくはデンドリマーとして使用することができる。
【化11】

【0050】

【0051】
式(1)の化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子に使用することができる。ここで、化合物の正確な使用は、置換基、特に、Y及びZ基の選択のみならず、X乃至Xの選択に依存している。
【0052】
本発明の好ましい具体例では、式(1)の化合物は、好ましくは少なくとも一つの更なる化合物との混合物として、発光層に使用される。式(1)の化合物は、混合物中で発光化合物(ドーパント)であることが好ましい。これは、特に記号Y及びZが窒素であるならば、特にそうである。好ましい母体材料は、その発光が式(1)の化合物より短い波長であるか、全く発光しない有機化合物である。
【0053】
したがって、本発明は、更に、1以上の式(1)の化合物と1以上の母体材料との混合物に関する。
【0054】
発光層の混合物中の式(1)の化合物の割合は、0.1〜99.0重量%、好ましくは、0.5〜50.0重量%、特に好ましくは1.0〜20.0重量%、特に1.0〜10.0重量%である。対応して、その層中の母体材料の割合は、1.0〜99.9重量%、好ましくは、50.0〜99.5重量%、特に好ましくは80.0〜99.0重量%、特に90.0〜99.0重量%である。
【0055】
適切な母体材料は、種々な種類の物質である。好ましい母体材料は、オリゴアリーレン(例えば、EP 676461による2.2’,7,7’-テトラフェニルスピロビフルオレン若しくはジナフチルアントラセン)、特に、縮合芳香族基を含むオリゴアリーレン、オリゴアリ−レンビニレン(例えば、EP 676461によるDPVBi若しくはスピロDPVBi)、ポリポダル金属錯体(例えば、WO 04/081017による)、正孔伝導化合物(例えば、WO 04/058911による)、電子伝導化合物、特に、ケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシド等(例えば、WO 05/084081若しくはWO 05/084082による)、アトロプ異性体(例えば、未公開出願EP 04026402.0による)若しくはボロン酸誘導体(例えば、未公開出願EP 05009643.7による)のクラスから選択される。特に好ましい母体材料は、ナフタレン、アントラセン及び/又はピレン若しくはこれら化合物のアトロプ異性体を含むオリゴアリ−レン、オリゴアリ−レンビニレン、ケトン、ホスフィンオキシド及びスルホキシドのクラスから選択される。非常に特に好ましい母体材料は、アントラセン及び/又はピレン若しくはこれら化合物のアトロプ異性体を含むオリゴアリ−レン、ホスフィンオキシド及びスルホキシドのクラスから選択される。
【0056】
更に、式(1)の化合物が、正孔輸送材料及び/又は正孔注入材料として使用されることが好ましい。これは、特に記号Y及びZ及び/又は記号X乃至Xが、Nを表すならば、適用される。そして、化合物が、正孔輸送層及び/又は正孔注入層に使用されることが好ましい。本発明の目的のためには、正孔注入層は、陽極に直接隣接する層である。本発明の目的のためには、正孔輸送層は、正孔注入層と発光層との間に位置する層である。式(1)の化合物が、正孔輸送若しくは正孔注入材料として使用されるならば、それらが、電子受容体化合物で、例えば、F-TCNQで若しくはEP 1476881、EP 1596445に記載された化合物でドープすることが選好されてもよい。
【0057】
式(1)の化合物が、正孔輸送層での正孔輸送材料として使用されるならば、100%割合のものを使用すること、即ちこの化合物を純粋物として使用することが選好されてもよい。
【0058】
更に、式(1)の化合物が、蛍光及び燐光OLEDのための電子輸送材料として及び/又は正孔障壁材料として、及び/又は燐光OLEDのためのトリプレット母体材料として使用されることが選好されてもよい。これは、特にY基が、C=O、P=O若しくはS=Oを表すならば、適用される。
【0059】
更に、式(1)の化合物が、蛍光及び燐光OLEDのための電子輸送材料及び/又は正孔障壁材料として及び/又は燐光OLEDのためのトリプレット母体材料として使用されることが好ましい。これは、特にY及びZ基が、C=O、P=O、S=O、若しくSOを表すならば、適用される。
【0060】
式(1)の化合物は、また、発光ユニットとして及び/又は正孔輸送ユニットとして、及び/又は電子輸送ユニットとしてポリマー中で使用することもできる。
【0061】
更に、複数の発光化合物が同一層中若しくは異なる層中に使用され、これら化合物の少なくとも一つが式(1)の構造を持つことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子
も好ましい。これら化合物は、特に好ましくは、380nm〜750nm間に合計で複数の最大発光長を有し、全体として、白色発光が生じる、即ち、式(1)の化合物に加えて、蛍光発光若しくは燐光発光し得、黄色、オレンジ色若しくは赤色光を発光する少なくとも一つの更なる発光化合物も使用される。特に好ましいものは、3層構造であり、これら層の少なくとも一つの層は式(1)の化合物を含み、その層は青色、緑色及びオレンジ色若しくは赤色発光するものである。(基本構造については、WO 05/011013参照。)広帯域エミッターもまた白色発光OLEDのために使用することができる。
【0062】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極、陽極及び発光層に加えて、更なる層を含んでもよい。これらは、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子注入層及び/又は電荷生成層である。(T. Matsumoto et al., Multiphoton Organic EL Device Having Charge Generation Layer, IDMC 2003, Taiwan; Session 21 OLED (5))しかしながら、これらの層のそれぞれは、必ずしも存在する必要がないことは、この時点で指摘されるべきである。したがって、特に電子伝導母体材料と一緒の式(1)の化合物の使用に関しては、有機エレクトロルミネッセンス素子が、別々の電子輸送層を含まず、発光層が直接電子注入層若しくは陰極に隣接するならば、非常に良好な結果が更に得られる。代替として、母体材料は、電子輸送層における電子輸送材料として同時に役立ってもよい。同様に、有機エレクトロルミネッセンス素子は、別々の正孔輸送層を含まず、発光層は正孔注入層若しくは陽極に隣接することが好ましい。更に好ましくは、式(1)の化合物が、発光層におけるドーパントとして及び正孔輸送層及び/又は正孔注入層における正孔伝導化合物として(純粋物質として或いは混合物として)、同時に使用されることが選好されてもよい。
【0063】
1以上の層が、昇華プロセスによって被覆されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が更に好ましい。ここでは、材料は、10−5mbar以下、好ましくは10−6mbar以下、特に好ましくは10−7mbar以下の圧力で、真空昇華ユニットで真空蒸着される。
【0064】
同様に、1以上の層が、OVPD(有機蒸気相堆積)プロセスあるいはキャリアーガス昇華を用いて被覆されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が更に好ましい。ここでは、材料は、一般的には10−5mbar〜1barの圧力で適用される。
【0065】
さらに、1以上の層が、溶液から、例えば、スピンコーティングにより、若しくは例えばスクリーン印刷、フレキソ印刷或いはオフセット印刷、特に好ましくはLITI(光誘起熱画像化、熱転写印刷)或いはインクジェット印刷のような所望の印刷プロセスにより製造されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が好ましい。可溶性の式(1)の化合物が、この目的のためには必要である。高溶解度は、化合物の適切な置換基により達成し得る。層製造のためのこれらのプロセスは、特にポリマーに適している。
【0066】
本発明による化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子の使用に関して、先行技術に対して以下の驚くべき効果を有する。
【0067】
1.対応する素子の効率は、先行技術によるシステムと比較してより高い。
【0068】
2.対応する素子の安定性は、先行技術によるシステムと比較してより高く、それは、顕著により長い寿命において、特に明らかである。
【0069】
3.正孔輸送及び/又は正孔注入層における正孔輸送材料として、本発明による化合物の使用に関して、電圧は、対応する正孔輸送若しくは正孔注入層の層の厚さには依存性しないことが見出された。対照的に、正孔輸送若しくは正孔注入層の比較的大きな厚さを有する先行技術による材料は、顕著な電圧増加を示し、その結果今度はOLEDのより低いパワー効率が生じる。
【0070】
4.化合物は、考慮すべき分解もなく充分に昇華されることができ、したがって、より処理されやすく、それゆえ先行技術による材料よりもOLEDにおける使用により適している。特定の理論に縛られるつもりはないが、より高い温度安定性は、オレフィン2重結合がないことに起因するのかもしれない。
【0071】
本出願の文脈及びまた次の以下の例では、目的は、本発明による化合物のOLED及び対応するディスプレーに関する使用である。記載が限定されているのに関わらず、当業者は、発明性を必要とすることなく、本発明による化合物を、言及されているが適用の少ない他の素子での更なる使用に、例えば、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機光発光トランジスタ(O-LET)、有機集積回路(O-IC)、有機太陽電池(O-SC)、有機電場消光素子(O-FQD)、光発光電子化学電池(LEC)、有機光受容器若しくは有機レーザー(O-laser)に用いることが可能である。
【0072】
本発明は、同様に本発明による化合物の、対応する素子への使用及びこれら素子自体への使用に関する。
【0073】
本発明は、以下の例により、より詳細に説明されるが、それにより限定されることを望むものではない。
【0074】

以下の合成は、他に断らない限り、保護ガス雰囲気下で行われる。出発物質は、ALDRICH若しくはABCRから購入され得る。(パラジウム(II)アセテート、ジ-tert-ブチルクロロホスフィン、アミン、無機物、溶媒)、6,12-ジヒドロ[1,2b]インデノフルオレンは、Hadizad et al., Org.Lett.2005,7(5),795-797,の方法により調製され、[1,2b]インデノフルオレン-6,12-ジオンは、Deuschei et al.,Helv.Chimica Acta 1951,34,2403の方法により調製され、2-ブロモ-4,4’-ジ-tert-ブチルビフェニルは、Tashiro et al.,J.Org.Chem.1979,44(17),3037の方法により調製され、1,4-ジブロモ-2,5-ジヨードベンゼンは、Chanteau et al., J. Org. Chem. 2003, 68(23), 8750,の方法により調製され、3,9-ジブロモ-5,11-ジメチルインドロ[3,2-b]カルバゾールは、Li et al., Adv. Mat. 2005, 17(7), 849の方法による3,9-ジブロモ-5,11-ビスドデシルインドロ[3,2-b]カルバゾールと類似の方法で調製される。
【0075】
例1:2,8-ビス(ジフェニルアミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
a)6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化12】

【0076】
調製は、JP 08113542により、6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン、硫酸ジメチル及び水酸化ナトリウム溶液からの9,9-ジメチルフルオレンの調製と同じように実行される。収量:理論値の86.0%、H-NMRによる純度98%。
【0077】
b)2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]-フルオレン
【化13】

【0078】
水1000ml中の155.9g(1260ミリモル)の炭酸ナトリウム溶液が、1800mlのジクロロメタン中の122.0g(393ミリモル)の6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン溶液に添加される。200mlのジクロロメタンで希釈された56.4ml(1100ミリモル)の臭素が、+5℃で遮光下、激しく撹拌されながら滴下され、混合物は、更に6時間撹拌され、沈殿物は、吸引ろ過され、300mlの水:エタノール(1:1,v:v)で3度洗浄され、その後300mlのエタノールで3度洗浄される。収量:178.1g(380ミリモル)、理論値の96.8%、H-NMRによる純度99%。
【0079】
c)2,8-ビス(ジフェニルアミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化14】

【0080】
23.1g(240ミリモル)のソジウムtert-ブトキシドと235mg(1.3ミリモル)のジ-tert-ブチルクロロホスインと225mg(1ミリモル)のパラジウム(II)アセテートが、1000mlのトルエン中の46.8g(100ミリモル)の2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンと37.2g(220ミリモル)のジフェニルアミンとの懸濁液に添加され、混合物は、引き続き6時間還流される。冷却後、300mlの水が添加され、固形物はろ過され、300mlの水でその度毎に3度洗浄され、300mlのエタノールでその度毎に3度洗浄され、引き続きNMPから5度再結晶化され、その後減圧下乾燥される。(p=1×10−5mbar、T=360℃)収量:52.0g(81ミリモル)、理論値の80.6%、HPLCによる純度99.9%。
【0081】
例2:2,8-ビス(ビス(4-メチルフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化15】

【0082】
手順は例1と類似。ジフェニルアミンに代えて、43.4g(220ミリモル)のビス(4-メチルフェニル)アミンが使用される。o-ジクロロベンゼンから6度再結晶化。p=1×10−5mbar、T=365℃で昇華。収量:45.1g(64ミリモル)、理論値の64.3%、HPLCによる純度99.8%。
【0083】
例3:2,8-ビス(ビス(2-メチルフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化16】

【0084】
手順は例1と類似。ジフェニルアミンに代えて、43.4g(220ミリモル)のビス(2-メチルフェニル)アミンが使用される。o-ジクロロベンゼンから5度再結晶化。p=1×10−5mbar、T=360℃で昇華。収量:57.4g(82ミリモル)、理論値の81.9%、HPLCによる純度99.9%。
【0085】
例4:2,8-ビス(ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化17】

【0086】
手順は例1と類似。ジフェニルアミンに代えて、61.9g(220ミリモル)のビス(4-tert-ブチルフェニル)アミンが使用される。NMPから5度再結晶化。p=1×10−5mbar、T=350℃で昇華。収量73.0g(84ミリモル)、理論値の84.0%、HPLCによる純度99.9%。
【0087】
例4:更なるインデノフルオレンアミンの合成
以下の生成物が、例1と類似の方法で、HPLCによる純度99.9%で調製される。
【化18】

【0088】

【0089】
対応するシス-インデノフルオレン誘導体は、WO 04/113412により合成することができるシス-インデノフルオレンジブロミドを出発化合物として、これら合成と同様の方法で合成することができる。
【0090】
例17:2,8-ビス(ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミノ)ジスピロ[2,7-ジ-tert-ブチルフルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]
a)ジスピロ[2,7-ジ-tert-ブチルフルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]
【化19】

【0091】
対応するグリニャール試薬は、500mlのTHF中の6.2g(255ミリモル)のマグネシウム及び86.3g(250ミリモル)の2-ブロモ4,4’-ジ-tert-ブチルビフェニルから調製される。更なる500mlのTHFと28.8g(100ミリモル)の[1,2b]インデノフルオレン-6,12-ジオンがこのグリニャール試薬に添加される。反応混合物は10時間還流され、冷却され、50mlのエタノールが添加され、混合物は、減圧下蒸発乾燥される。残留物は、1000mlの酢酸と25mlの濃塩酸混合物中で3時間還流される。冷却後、無色の結晶が吸引ろ過され、100mlの酢酸で洗浄され、100mlのエタノールで3度その度毎に洗浄され、減圧下乾燥される。生成物は、引き続きNMPから2度再結晶化される。収量:56.9g(73モリモル)、理論値の73.0%、H-NMRによる純度99%。
【0092】
b)2,8-ジブロモジスピロ[2,7-ジ-tert-ブチルフルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]
【化20】

【0093】
500mlの水中の16.8g(200ミリモル)の炭酸水素ナトリウム溶液が、2000mlのジクロロメタン中の39.0g(50ミリモル)のジスピロ[2,7-ジ-tert-ブチルフルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]溶液に添加される。5.4ml(105ミリモル)の臭素が、2相混合物に、激しく撹拌されながら滴下され、混合物は更に16時間撹拌される。1000mlのエタノール添加後、固形物が吸引ろ過され、300mlの水で5度その度毎に洗浄され、200mlのエタノールで3度その度毎に洗浄され、減圧下乾燥され、o-ジクロロベンゼンから再結晶化される。収量:38.7g(41モリモル)、理論値の82.6%、H-NMRによる純度99%。
【0094】
c)2,8-ビス(ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミノ)ジスピロ[2,7-ジ-tert-ブチルフルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]
【化21】

【0095】
手順は例1と類似。2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンに代えて、28.1g(30ミリモル)の2,8-ジブロモジスピロ[2,7-ジ-tert-ブチルフルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]が使用され、ジフェニルアミンに代えて、18.6g(66ミリモル)のジ-(4-tert-ブチルフェニル)アミンが使用される。o-ジクロロベンゼンから5度再結晶化。p=1×10−5mbar、T=390℃で昇華。収量23.2g(17ミリモル)、理論値の57.8%、HPLCによる純度99.9%。
【0096】
例18:2,8-ビス(ビス(4-メチルフェニル)アミノ)ジスピロ[フルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]
a)2,8-ジブロモ[1,2b]インデノフルオレン-6,12-ジオン
【化22】

【0097】
30.7ml(600ミリモル)の臭素が、2000mlの1,2-ジクロロエタン中の56.5g(200ミリモル)の[1,2b]インデノフルオレン-6,12-ジオンと3.0gの塩化第3鉄(無水物)との懸濁液に、80℃で滴下され、混合物は80℃で30時間撹拌される。冷却後、沈殿した固形物が吸引ろ過され、1000mlのエタノールで還流下2度撹拌によりその度毎に洗浄され、減圧下乾燥される。収量:81.6g(85ミリモル)、理論値の92.7%、H-NMRによる純度95%。
【0098】
b)2,8-ジブロモジスピロ[2フルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]
【化23】

【0099】
調製は例17aと類似。2-ブロモ-4,4’-ジ-tert-ブチルビフェニル及び[1,2b]インデノフルオレン-6,12-ジオンに代えて、58.3g(250ミリモル)の2-ブロモビフェニル及び44.0g(100ミリモル)の2,8-ジブロモ[1,2b]インデノフルオレン-6,12-ジオンが使用される。o-ジクロロベンゼンから再結晶化。収量24.5g(34ミリモル)、理論値の34.48%、H-NMRによる純度98%。
【0100】
c)2,8-ビス(ジフェニルアミノ)ジスピロ[フルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]
【化24】

【0101】
調製は例1cと類似。2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ-[1,2b]フルオレンに代えて、71.3g(100ミリモル)の2,8-ジブロモジスピロ[フルオレン-9,6’-インデノフルオレン[1,2b]フルオレン-12’-9”-フルオレン]が使用される。o-ジクロロベンゼンから再結晶化。p=1×10−5mbar、T=390℃で昇華。収量71.9g(81ミリモル)、理論値の80.9%、HPLCによる純度99.7%。
【0102】
例19:2,8-ビス(フェニルカルボニル)(6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン)
【化25】

【0103】
84.0ml(210ミリモル)のn-ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M)が、700mlのTHF中の46.8g(100ミリモル)の2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンの−78℃に冷却された懸濁液に滴下される。混合物は、2時間かけて0℃までゆっくりと暖められておかれ、0℃で更に1時間撹拌され、100mlTHF中の27.5ml(230モル)の4-メチルベンゾニトリルが、その後添加され、混合物は室温で更に16時間撹拌される。20mlエタノールそれから100mlの1N塩酸が混合物に滴下され、その後5時間還流される。冷却後、溶媒が減圧下除去され、残留物は、500mlのNMP、20mlの水、5mlの酢酸が加えられ、5時間還流される。冷却後、結晶は、吸引ろ過され、NMPから3度再結晶化される。p=1×10−5mbar、T=320℃で昇華。収量:44.2g(81ミリモル)、理論値の80.8%、HPLCによる純度99.9%。
【0104】
例20:更なるインデノフルオレンカルボニルの合成
以下の生成物が、例19と類似の方法で、HPLCによる純度99.9%で調製される。
【化26】

【0105】
例31:2,8-ビス(ジフェニルホスフィニル)(6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン)
【化27】

【0106】
84.0ml(210ミリモル)のn-ブチルリチウム(n-ヘキサン中2.5M)が、700mlのTHF中の46.8g(100ミリモル)の2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ-[1,2b]フルオレンの−78℃に冷却された懸濁液に滴下される。混合物は、2時間かけて0℃までゆっくりと暖めておかれ、0℃で更に1時間撹拌され、100mlTHF中の41.3ml(230ミリモル)のクロロジフェニルホスフィンの混合物が、その後添加され、混合物は室温で更に16時間撹拌される。10mlエタノール添加後、溶媒は完全真空で除去され、残留物は、500mlの酢酸エチルに溶解され、有機層は3度水で洗浄され、その後22.2ml(250ミリモル)の過酸化水素と100mlの水の混合物が、激しく撹拌されながら滴下され、混合物は室温で16時間撹拌される。沈殿した固形物は、吸引ろ過され、エタノールで洗浄され、乾燥され、クロロベンゼンから再結晶化される。p=1×10−5mbar、T=340℃で昇華。収量:46.0g(65ミリモル)、理論値の64.7%、HPLCによる純度99.9%。
【0107】
例32:更なるインデノフルオレンホスフィンオキシドの合成
以下の生成物が、例31と類似の方法で、HPLCによる純度99.9%で調製される。
【化28】

【0108】
例37:3,9-ビス(ジフェニルアミノ)-5,11-ジメチルインドロ[3,2-b]カルバゾール
【化29】

【0109】
調製は例1cと類似。2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ-[1,2b]フルオレンに代えて、44.2g(100ミリモル)の3,9-ジブロモ-5,11-ジメチルインドロ[2,3-b]カルバゾールが使用される。NMPから再結晶化。p=1×10−5mbar、T=350℃で昇華。収量43.9g(71ミリモル)、理論値の70.9%、HPLCによる純度99.8%。
【0110】
例38:更なるインドロカルバゾール誘導体の合成
以下の生成物が、例37と類似の方法で、HPLCによる純度99.9%で調製される。
【化30】

【0111】
例45:3,9-ビス(ジフェニルアミノ)5-11-ジフェニルホスフィインドロ[3,2-b]ジベンゾホスフォル
a)2’,5’-ジブロモ-4,4,4’,4’-テトラ-p-トリル-[1,1’,4,4]-ターフェニル-4,4’-ジアミン
【化31】

【0112】
300mlのトルエン、100mlのジオキサン及び300mlの水の混合物中の24.9g(50ミリモル)の1,4-ジブロモ-2,5-ジヨードベンゼン、51.9g(130ミリモル)の4-[4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル]ジ-p-トリルアミン、26.5g(250ミリモル)の炭酸ナトリウム及び116mg(0.1ミリモル)のテトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0)の懸濁液が、18時間還流される。冷却後、500mlのエタノールが反応混合物に加えられ、固形物が吸引ろ過され、200mlの水でその度毎に3度洗浄され、200mlのエタノールでその度毎に3度洗浄され、減圧下乾燥され、ジオキサンから再結晶化される。収量:18.6g(24ミリモル)理論値の47.7%、NMRによる純度97%。
【0113】
b)3,9-ビス(ジフェニルアミノ)-5,11-ジフェニルホスフィインドロ[3,2-b]ジベンゾホスフォル5,11-オキシド
【化32】

【0114】
16.8ml(42ミリモル)のn-ブチルリチウム(n-ヘキサン中2.5M)が、500mlのTHF中の15.6g(20ミリモル)の2’,5’-ジブロモ-4,4,4’,4’-テトラ-p-トリル-[1,1’,4,4]-ターフェニル-4,4’-ジアミンの−78℃に冷却された溶液に滴下され、混合物は、更に3時間−78℃で撹拌され、50mlのTHF中の6.2ml(44ミリモル)のフェニルホスフォラスジクロライドが1分間に亘り添加される。室温までゆっくりと暖められた後、溶媒は減圧下完全に除去され、残留物は、200mlの1,2-ジクロロエタンが添加され、26.7g(200ミリモル)の無水塩化アルミニウムが添加され、混合物は15時間還流される。冷却後、200mlの5N塩酸が添加され、有機層は分離され、100mlの5N塩酸で1度洗浄され、300mlの水で5度その度毎に洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、溶媒は減圧下除去され、生成物はNMPから再結晶化される。p=1×10−5mbar、T=360℃で昇華。収量:6.2g(7.7ミリモル)、理論値の38.3%、HPLCによる純度99.8%。すべての立体異性体を含む。
【0115】
例46:蛍光OLEDにおける正孔注入材料若しくは正孔輸送材料としてのインデノフルオレンジアミンを含むOLEDの製造
OLEDは、WO 04/058911に記載される一般的プロセスにより製造されるが、これは、夫々の状況(例えば、最適な効率と色を達成するための層の厚さの変化)に対する個々の場合において適合される。
【0116】
種々のOLEDの結果が、以下の例47乃至62に示される。使用された基本構造と材料は(正孔輸送層を除いて)、より良い比較のために同一である。以下の構造を有するOLEDは、上記の一般的プロセスと同様に製造される。
【0117】
正孔注入層(HIL):20nmのPEDOT(水からスピンコーティング;H.C.シュターク、ゴスラー社、独国(H.C.Starck,Goslar)から購入;ポリ(3,4-エチレンジオキシ-2,5-チオフェン))
正孔輸送層(HTM1):B2(例2による化合物)
若しくは: B1(例1による化合物)
若しくは: B9(例9による化合物)
若しくは: B15(例15による化合物)
若しくは: B37(例37による化合物)
若しくは: 比較例として、4,4’,4”-トリス(N-1-ナフチル-N-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(NaphDATAと略称、SynTecから購入)
正孔輸送層(HTM2):20nmのNPB(N-ナフチル-N-フェニル-4,4’-ジアミノビフェニル)
発光層(EML):30nm、母体材料として9,10-ビス(1-ナフチルアントラセン)(H1と略称)、5%のトリス[4-(2,2-ジフェニルビニル)フェニルアミンをドーパントとしてドープ(D1と略称、蒸着、Wo 06/000388により合成)
電子伝導体(ETC):20nmAlQ(SynTec社から購入したトリス(キノリナート)アルミニウム(III))
陰極:150nmのAl上の1nmLiF。
【0118】
OLEDは、正孔注入層としてPEDOTなしで製造されることもできる。この場合、本発明によるインデノフルオレンジアミン誘導体は、正孔注入化合物である。これらのOLEDは、比較的良好な特性を示す。
【0119】
これらのOLEDは、標準方法により特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネセンススペクトル、効率(cd/Aで測定)及びパワー効率(Im/Wで測定)が、電流-電圧-輝度特性線(IUL特性線)から計算された輝度の関数として測定される。
【0120】
表1は、正孔輸送層(HTM1)の層の厚さを変化させた、いくつかのOLED(例47乃至62)の結果を示す。比較例として使用された比較材料はNaphDATAである。
【0121】
母体材料H1は、9,10-ビス(1-ナフチル)アントラセンであり、使用されたドーパントは、D1である。両者は、以下に示す。
【化33】

【0122】
表1における本発明による例51乃至62から見て取れるように、本発明による正孔輸送材料(HTM1)を含むOLEDは、先行技術の正孔輸送材料としてのNaphDATAと比較して、顕著により低い駆動電圧を呈する。更に、駆動電圧は、正孔輸送層の層の厚さには依存していない。この特性は、青、緑及び赤の基本色の画素の厚さが、正孔輸送層の層の厚さの変化と同様になされることができることから、フルカラーディスプレー構築に重要な利点を有する。本発明による正孔輸送材料は、このように、素子の電子光学特性が逆に作用されることなく、厚さ補償層として役立つ。比較例から見て取れるように、先行技術による正孔輸送材料(NaphDATA)の場合はそうではなく、ここでは、正孔輸送層の層の厚さがより大である時には、顕著に高い駆動電圧が必要とされる。
【表1】

【0123】
例63:燐光OLEDにおける正孔注入材料若しくは正孔輸送材料としてのインデノフルオレンジアミンを含むOLEDの製造
OLEDは、WO 04/093027に記載される一般的プロセスにより製造されるが、これは、夫々の状況(例えば、最適な効率と色を達成するための層の厚さの変化)に対する個々の場合において適合させられる。
【0124】
種々のOLEDの結果が、以下の例64乃至68に示される。使用された基本構造と材料は(正孔輸送層を除いて)、より良い比較のために同一である。以下の構造を有するOLEDは、上記の一般的プロセスと同様に製造される。
【0125】
正孔注入層(HIL):20nmのPEDOT(水からスピンコーティング;H.C.シュターク、ゴスラー社、独国から購入;ポリ(3,4-エチレンジオキシ-2,5-チオフェン)
正孔輸送層(HTM1):B2(例2による化合物)
若しくは: 比較例として、4,4’,4”-トリス(N-1-ナフチル-N-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(NaphDATAと略称、SynTecから購入)(比較標準)
正孔輸送層(HTM2):20nm(蒸着、WO 99/12888により調製されたS-TAD;2,2’,7,7’-テトラキス(ジフェニルアミノ)-スピロビフルオレン)
若しくは:20nmのNPB(N-ナフチル-N-フェニル-4,4’-ジアミノビフェニル)
発光層(EML):40nm、ケトン-1(ビス(9,9’-スピロビフルオレン-2-イル)ケトン(蒸着、WO 04/093027により合成)15%トリプレットエミッターE1(WO 04/085449により合成)でドープ
AlQ:20nm(蒸着、SynTecから購入されたAlQ、;トリス(キノリノラート)アルミニウム(III))、
陰極:150nmのAl上の1nmLiF。
【0126】
OLEDは、正孔注入層としてPEDOTなしで製造されることもできる。この場合、本発明によるインデノフルオレンジアミン誘導体は、正孔注入化合物である。これらのOLEDは、比較的良好な特性を示す。
【0127】
これらのOLEDは、標準方法により特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネセンススペクトル、効率(cd/Aで測定)及びパワー効率(Im/Wで測定)が、電流-電圧-輝度特性線(IUL特性線)から計算された輝度の関数として測定される。
【0128】
表2は、正孔輸送層(HTM1)の層の厚さを変化させた、いくつかのOLED(例64乃至68)の結果を示す。比較例として使用された比較材料はNaphDATAである。
【化34】

【0129】
表2における本発明による例65乃至68から見て取れるように、本発明による正孔輸送材料(HTM1)を含むOLEDは、先行技術の正孔輸送材料としてのNaphDATAよりも、顕著により低い駆動電圧とより高い効率を呈する。更に、駆動電圧は、正孔輸送層の層の厚さには依存していない。本発明による正孔輸送材料は、このように、素子の電子光学特性が逆に作用されることなく、厚さ補償層として役立つ。
【表2】

【0130】
例69:燐光OLEDにおける電子輸送材料としてのインデノフルオレンケトン若しくはインデノフルオレンホスフィンオキシドを含むOLEDの製造
OLEDは、WO 04/093027に記載される一般的プロセスにより製造されるが、これは、夫々の状況(例えば、最適な効率と色を達成するための層の厚さの変化)に対する個々の場合において適合させられる。
【0131】
種々のOLEDの結果が、以下の例70乃至73に示される。使用された基本構造と材料は(電子輸送層を除いて)、より良い比較のために同一である。以下の構造を有するOLEDは、上記の一般的プロセスと同様に製造される。
【0132】
正孔注入層(HIL):20nmのPEDOT(水からスピンコーティング;H.C.シュターク、ゴスラー社、独国から購入;ポリ(3,4-エチレンジオキシ-2,5-チオフェン))
正孔輸送層(HTM1):20nmの4,4’,4”-トリス(N-1-ナフチル-N-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(NaphDATAと略称、SynTecから購入)
正孔輸送層(HTM2):20nmのS-TAD(蒸着、WO 99/12888により調製されたS-TAD;2,2’,7,7’-テトラキス(ジフェニルアミノ)-スピロビフルオレン)
発光層(EML):40nmのケトン-1(ビス(9,9’-スピロビフルオレン-2-イル)ケトン(蒸着、WO 04/093027により合成)15%トリプレットエミッターE1(WO 04/085449により合成)でドープ
電子伝導層:20nmのB19(例19による化合物)
若しくは: 20nmのB26(例26による化合物)
若しくは: 20nmのB31(例31による化合物)
若しくは: 20nmのAlQ(SynTecから購入されたAlQ、;トリス(キノリノラート)アルミニウム(III)比較)、
陰極:150nmのAl上の1nmLiF。
【0133】
これらのOLEDは、標準方法により特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネセンススペクトル、効率(cd/Aで測定)及びパワー効率(Im/Wで測定)が、電流-電圧-輝度特性線(IUL特性線)から計算された輝度の関数として測定される。
【0134】
表3は、電子輸送層(ETL)が変化された、いくつかのOLED(例70乃至73)の結果を示す。比較例として使用された比較材料はAlqである。
【0135】
エミッターE1及び母体材料ケトン1は例63で示される。
【0136】
表3における本発明による例71乃至73から見て取れるように、本発明による電子輸送材料を含むOLEDは、先行技術によるAlqよりも、より低い駆動電圧とより高い効率を呈する。
【表3】

【0137】
例74:トリプレット母体材料としてのインデノフルオレンケトン若しくはインデノフルオレンホスフィンオキシドを含む赤色燐光OLEDの製造
OLEDは、WO 04/093027に記載される一般的プロセスにより製造されるが、これは、夫々の状況(例えば、最適な効率と色を達成するための層の厚さの変化)に対する個々の場合において適合させられる。
【0138】
種々のOLEDの結果が、以下の例75乃至78に示される。使用された基本構造と材料は(電子輸送層を除いて)、より良い比較のために同一である。以下の構造を有するOLEDは、上記の一般的プロセスと同様に製造される。
【0139】
正孔注入層(HIL):20nmのPEDOT(水からスピンコーティング;H.C.シュターク、ゴスラー社、独国から購入;ポリ(3,4-エチレンジオキシ-2,5-チオフェン))
正孔輸送層(HTM1):20nmの4,4’,4”-トリス(N-1-ナフチル-N-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(NaphDATAと略称、SynTecから購入)
正孔輸送層(HTM2):20nmのS-TAD(蒸着、WO 99/12888により調製されたS-TAD;2,2’,7,7’-テトラキス(ジフェニルアミノ)-スピロビフルオレン)
発光層(EML):20nmのB19(例26による化合物)
若しくは: 20nmのB26(例31による化合物)
若しくは: 20nmのB31(例31による化合物)
若しくは: ケトン-1(ビス(9,9’-スピロビフルオレン-2-イル)ケトン(蒸着、WO 04/093027により合成)(比較標準)いずれの場合も10%トリプレットエミッターE2)(WO 05/033244により合成)でドープ
電子伝導層:20nmのAlQ(蒸着、SynTecから購入されたAlQ、;トリス(キノリノラート)アルミニウム(III))、
陰極:150nmのAl上の1nmLiF。
【0140】
これらのOLEDは、標準方法により特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネセンススペクトル、効率(cd/Aで測定)及びパワー効率(Im/Wで測定)が、電流-電圧-輝度特性線(IUL特性線)から計算された輝度の関数として測定される。
【0141】
表4は、発光層(EML)のトリプレット母体材料が変化された、いくつかのOLED(例75乃至78)の結果を示す。比較例として使用された比較材料はケトン1である。
【0142】
エミッターE1及びトリプレット母体材料ケトン1は、明確にするために下記に示される。
【化35】

【0143】
表4における本発明による例76乃至78から見て取れるように、本発明による電子輸送材料を含むOLEDは、先行技術によるケトン1よりも、より低い駆動電圧とより高い効率を呈する。
【表4】

【0144】
例79:エミッターとしてインデノフルオレンジアミンを含むOLEDの製造
OLEDは、WO 04/058911に記載される一般的プロセスにより製造されるが、これは、夫々の状況(例えば、最適な効率と色を達成するための層の厚さの変化)に対する個々の場合において適合させられる。
【0145】
種々のOLEDの結果が、以下の例80乃至86に示される。使用された基本構造と材料は(発光層を除いて)、より良い比較のために同一である。以下の構造を有するOLEDは、上記の一般的プロセスと同様に製造される。
【0146】
正孔注入層(HIL):20nmのPEDOT(水からスピンコーティング;H.C.シュターク、ゴスラー社、独国から購入;ポリ(3,4-エチレンジオキシ-2,5-チオフェン))
正孔輸送層(HTM1):20nmのB2(例2による化合物)
正孔輸送層(HTM2):20nmのNPB(N-ナフチル-N-フェニル-4,4’-ジアミノビフェニル)
発光層(EML):B2(例2による化合物)若しくはB17(例17による化合物)をドーパントとして、x%(表参照)でドープされた母体材料としてのH1、H2若しくはH3の30nmの層
電子伝導層:20nm(蒸着、SynTecから購入されたAlQ、;トリス(キノリノラート)アルミニウム(III))、
陰極:150nmのAl上の1nmLiF。
【0147】
これらのOLEDは、標準方法により特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネセンススペクトル、効率(cd/Aで測定)及びパワー効率(Im/Wで測定)が、電流-電圧-輝度特性線(IUL特性線)から計算された輝度の関数として測定される。
【0148】
表5は、B2(例2による化合物)若しくはB17(例17による化合物)が暗青色エミッターとして使用され、そのドープ割合が変化された、いくつかのOLED(例80乃至86)の結果を示す。
【0149】
母体材料H1、H2若しくはH3は、下記に示される。
【化36】

【0150】
表5における本発明による例80乃至86から見て取れるように、本発明によるドーパントB2(例2による化合物)若しくはB17(例17による化合物)を含むOLEDは、効率的な暗青色発光を呈する。対照的に、唯一の(0.15;0.15)の色座標が商業的OELDで達成される。内部量子効率は100%近い。
【表5】

【0151】
例87:ビス(N-(4-tert-ブチルフェニル)-N-(4-ブロモフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
a)ビス(N-(4-tert-ブチルフェニル)N-フェニルアミノ)-6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化37】

【0152】
130ml無水トルエン中の17.2g(20.0ミリモル)の6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロ-[1,2b] インデノフルオレンジブロミド及び10.0g(44.4ミリモル)4-tert-ブチルフェニルフェニルアミンの溶液が、アルゴンで飽和される。81.0mgのトリ-tert-ブチルホスフィンと45mgの酢酸パラジウムと5.97gのソジウムtert-ブトキシドがその後添加される。反応混合物は、12.5時間還流される。RTへ冷却後、混合物は、2MのHCl(2×100ml)で抽出される。有機層が分離され、セライトでろ過され、回転蒸発器で蒸発される。生生成物は、EtOH/トルエンから再結晶化され、18.6g(81%)の黄色の結晶が得られる。
【0153】
b)ビス(N-(4-tert-ブチルフェニル)-N-(4-ブロモフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化38】

【0154】
5.0g(3.8ミリモル)のビス(N-(4-tert-ブチルフェニル)-N-フェニルアミノ)-6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンが、22.4mlの無水THFに溶解され、22.4mlTHF中の1.5gのNBS溶液が、0℃で滴下される。反応混合物は、RTに到達させておかれ、溶媒が除去される。固形物は、エタノールにより煮沸洗浄され、吸引ろ過される。減圧下乾燥後後、生生成物は、アセトニトリル/トルエンから再結晶化され、2.16g(43%)の薄黄色の結晶が得られる。
【0155】
ビス(N-(4-tert-ブチルフェニル)-N-(4-ブロモフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンは、ポリマー化、例えば鈴木若しくは山本ポリマー化のためのモノマーとして使用されることができる。この化合物は、共役若しくは部分共役ポリマーへの組み込みに特に適しており、これらポリマー中での正孔伝導化合物として特に適している。
【0156】
例88:2,10-ビス(ジフェニルアミノ)-12,15-ジヒドロ-6,6,12,12,15,15-ヘキサメチル-6H-ジインデノ[1,2-b:2’,1’-h]フルオレン
a)12,15-ジヒドロ-6,6,12,12,15,15-ヘキサメチル-6H-ジインデノ[1,2-b:2’,1’-h]フルオレン
【化39】

【0157】
調製は、JP08113542により、12,15-ジヒドロ-6H-ジインデノ[1,2-b:2’,1’-h]フルオレン(Stauner et al., Helv. Chim. Acta 1970, 53(6), 1311)、ジメチルサルフェートと水酸化ナトリウム溶液からの9,9-ジメチルフルオレンの調製と同様の方法でなされる。収量:理論値の61.0%、H−NMRによる純度97%。
【0158】
b)2,10-ジブロモ-12,15-ジヒドロ-6,6,12,12,15,15-ヘキサメチル-6H-ジインデノ[1,2-b:2’,1’-h]フルオレン
【化40】

【0159】
調製は、例1bと類似。122.0g(393ミリモル)の6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンに代えて、167.7g(393ミリモル)の12,15-ジヒドロ-6,6,12,12,15,15-ヘキサメチル-6H-ジインデノ[1,2-b:2’,1’-h]フルオレンが使用される。収量:198.5g(339ミリモル)、理論値の86.4%、H−NMRによる純度98%。
【0160】
c)2,10-ビス(ジフェニルアミノ)-12,15-ジヒドロ-6,6,12,12,15,15-ヘキサメチル-6H-ジインデノ[1,2-b:2’,1’-h]フルオレン
【化41】

【0161】
調製は、例1cと類似。46.8g(100ミリモル)の2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンに代えて、58.4g(100ミリモル)の2,10-ジブロモ-12,15-ジヒドロ-6,6,12,12,15,15-ヘキサメチル-6H-ジインデノ[1,2-b:2’,1’-h]フルオレンが使用される。p=1×10−5mbar、T=390℃で昇華。収量:55.0g(72ミリモル)、理論値の72.3%、HPLCによる純度99.9%。
【0162】
例89:2,8-ビス(ビス(4-ジフェニルアミノフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
a)2,8-ビス(ビス(4-ブロモフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化42】

【0163】
74.8g(420ミリモル)のN-ブロモサクシンイミドが、1500mlジクロロメタン中の64.5g(100.0ミリモル)の2,8-ビス(ジフェニルアミノ)-6,6,12,12-テトメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン溶液に激しく撹拌されながら分割して加えられ、混合物は、室温で16時間撹拌される。反応混合物は、減圧下200ml容積に濃縮され、1000mlエタノールが加えられ、沈殿物は吸引ろ過され、1000mlの熱エタノールで撹拌され、吸引ろ過され、300mlエタノールで、3度その度毎に洗浄され、減圧下乾燥される。収量:82.1g(85ミリモル)、理論値の85.5%、H−NMRによる純度97%。
【0164】
b)2,8-ビス(ビス(4-ジフェニルアミノフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化43】

【0165】
手順は、例1cと類似。46.8g(100ミリモル)の2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンに代えて、48.0g(50ミリモル)の2,8-ビス(ビス(4-ブロモフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラオクチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンが使用される。ジオキサンから再結晶化。p=1×10−5mbar、T=380℃で昇華。収量:48.8g(37ミリモル)、理論値の74.3%、HPLCによる純度99.8%。
【0166】
例90:2,8-ビス((4-メチルフェニル)(4-ジフェニルアミノフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
a)2,8-ビス((4-ブロモフェニル)(4-メチルフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化44】

【0167】
74.8g(420ミリモル)のN-ブロモサクシンイミドが、1500mlジクロロメタン中の134.6g(200ミリモル)の2,8-ビス((フェニル)(4-メチルフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン(調製は例1cと類似)溶液に激しく撹拌されながら分割して加えられ、混合物は、室温で16時間撹拌される。反応混合物は、減圧下200ml容積に濃縮され、1000mlエタノールが添加され、沈殿物は、吸引ろ過され、1000mlの熱エタノールで撹拌され、吸引ろ過され、300mlエタノールで3度その度毎に洗浄され、減圧下乾燥される。収量:139.0g(167ミリモル)、理論値の83.6%、H−NMRによる純度98%。
【0168】
b)2,8-ビス((4-メチルフェニル)(4-ジフェニルアミノフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレン
【化45】

【0169】
手順は、例1cと類似。46.8g(100ミリモル)の2,8-ジブロモ-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ-[1,2b]フルオレンに代えて、83.1g(100)ミリモル)の2,8-ビス((4-ブロモフェニル)(4-メチルフェニル)アミノ)-6,6,12,12-テトラメチル-6,12-ジヒドロインデノ[1,2b]フルオレンが使用される。NMPから再結晶化。p=1×10−5mbar、T=370℃で昇華。収量:83.6g(83ミリモル)、理論値の82.9%、HPLCによる純度99.7%。
【0170】
例91:蛍光OLEDにおける正孔注入材料若しくは正孔輸送材料としてのインデノフルオレン-テトラアミン若しくは-ヘキサアミンを含むOLEDの製造
OLEDは、WO 04/058911に記載される一般的プロセスにより製造されるが、これは、夫々の状況(例えば、最適な効率と色を達成するための層の厚さの変化)に対する個々の場合において適合させられる。
【0171】
種々のOLEDの結果が、以下の例92乃至94に示される。使用された基本構造と材料は(正孔輸送層を除いて)、より良い比較のために同一である。以下の構造を有するOLEDは、上記の一般的プロセスと同様に製造される。
【0172】
正孔注入層(HIL):20nmのPEDOT(水からスピンコーティング;H.C.シュターク、ゴスラー社、独国(から購入;ポリ(3,4-エチレンジオキシ-2,5-チオフェン))
正孔輸送層(HTM1):B89(例89による化合物)
若しくは: B90(例90による化合物)
若しくは: 比較例として、4,4’,4”-トリス(N-1-ナフチル-N-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(NaphDATAと略称、SynTecから購入)
正孔輸送層(HTM2):20nmのNPB(N-ナフチル-N-フェニル-4,4’-ジアミノビフェニル)
発光層(EML):母体材料として9,10-ビス(1-ナフチルアントラセン)(H1と略称)、5%のトリス[4-(2,2-ジフェニルビニル)フェニル]アミンをドーパントとしてドープ(D1と略称、蒸着、WO 06/000388により合成)された30nmのドープ層
電子伝導(ETC):20nmAlQ(蒸着、SynTecから購入されたトリス(キノリナート)アルミニウム(III))、
陰極:150nmのAl上の1nmLiF。
【0173】
OLEDは、正孔注入層としてPEDOTなしで同様に製造することもできる。この場合、本発明によるインデノフルオレンテトラアミン若しくは-ヘキサアミン誘導体は、正孔注入化合物である。これらのOLEDは、比較的良好な特性を示す。
【0174】
これらのOLEDは、標準方法により特性決定される。この目的のために、エレクトロルミネセンススペクトル、効率(cd/Aで測定)及びパワー効率(Im/Wで測定)が、電流-電圧-輝度特性線(IUL特性線)から計算された輝度の関数として測定される。
【0175】
表6は、正孔輸送層(HTM1)の層の厚さを変化させた、いくつかのOLED(例92乃至94)の結果を示す。比較例として使用された比較材料はNaphDATAである。
【0176】
使用された母体材料H1は、9,10-ビス(1-ナフチルアントラセン)であり、使用されたドーパントは、D1である。両方は以下に示される。
【化46】

【0177】
表6における本発明による例92乃至93から見て取れるように、本発明による正孔輸送材料(HTM1)を含むOLEDは、先行技術の正孔輸送材料としてのNaphDATAよりも、顕著により高い効率を呈する。更に、駆動電圧は、正孔輸送層の層の厚さには依存していない。この特性は、青、緑及び赤の基本色の画素の厚さが、正孔輸送層の層の厚さの変化と同様になされることができることから、フルカラーディスプレー構築に重要な利点を有する。本発明による正孔輸送材料は、このように、素子の電子光学特性が逆に作用されることなく、厚さ補償層として役立つ。比較例から見て取れるように、先行技術による正孔輸送材料(NaphDATA)の場合はそうではなく、ここでは、正孔輸層層の層の厚さがより大である時には、顕著に高い駆動電圧が必要とされる。
【表6】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)の化合物。
【化1】

ここで、使用される記号及び添字は、以下が適用される:
Y、Zは、同一であるか異なり、N、P、P=O、PF、P=S、As、As=O、As=S、Sb、Sb=O、Sb=S、C=O、O、S、Se、Te、S=O、SO、Se=O、SeO、Te=O若しくはTeOであり;
Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるか異なり、1以上のR基により置換されていてもよい、5〜24個の芳香族環原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基;
Ar、Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるか異なり、1以上のR基により置換されていてもよい、5〜40個の芳香族環原子を有する芳香族若しくは複素環式芳香族環構造であり;
Eは、出現毎に同一であるか異なり、単結合、N(R)、O、S、C(R、Si(R、若しくはB(R)であり;
は、出現毎に同一であるか異なり、H、F、Cl、Br、I、CN、NO、Si(R、B(OR、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシ若しくはチオアルコキシ基、又は3〜40個のC原子を有する分岐或いは環状アルキル、アルコキシ若しくはチオアルコキシ基(各鎖は1以上のR基により置換されていてもよく、そして、1以上の隣接しないCH基は、-RC=CR-、-C≡C-、Si(R、Ge(R、Sn(R、C=O、C=S、C=Se、C=NR、-O-、-S-、-CO-O若しくはCONRで置き代えられていてもよく、また、1以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CN若しくはNOで置き代えられていてもよい)、又は1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい5〜40個の芳香族環原子を有する芳香族若しくは複素環式芳香族環構造、又は1以上の非芳香族R基により置換されていてもよい5〜40個の芳香族環原子を有するアリールオキシ若しくはヘテロアリールオキシ基、又は、これらの構造の組み合わせであり;ここで、2以上の置換基Rは、互いにモノ若しくはポリ環状環構造を形成するものであってもよく;
は、出現毎に同一であるか異なり、H若しくは1〜20個のC原子を有する脂肪族又は芳香族炭化水素基であり、
、Xは、出現毎に同一であるか異なり、C(R、Si(R、C=O、C=NR、C=C(R、O、S、S=O、SO、N(R)、P(R)、P(=O)R、P(=S)R、B(R)若しくはこれら基の2、3或いは4個の組み合わせから選択され、Ar、Arと共に環状構造を規定するブリッジであり;
、Xは、出現毎に同一であるか異なり、B(R)、C(R、Si(R、C=O、C=NR、C=C(R、O、S、S=O、SO、N(R)、P(R)、P(=O)R、P(=S)R若しくはこれら基の2、3或いは4個の組み合わせから選択され、Ar、Arと共に環状構造を規定するブリッジであり;
n、o、pは、出現毎に同一であるか異なり、0若しくは1であるが、但し、XがC(Rブリッジ以外の基(Rは開鎖アルキル基である)であるときにだけ、n、p及びoは同時に0であってもよく(n=0かつo=0かつp=0は、ここでは、2個のH若しくはR基がブリッジの代わりに存在することを意味する。);
q、rは、Y若しくはZ基の対応する中央の原子が第5主族からの元素であるならば、出現毎に1であり、また、Y若しくはZ基の対応する中央の原子が第4若しくは第6主族からの元素であるならば、出現毎に0であり;
sは、1、2若しくは3であり;
tは、出現毎に同一であるか異なり、0若しくは1であり、ここでt=0は、R基がE基の代わりに結合していることを意味し、;更に、q=0ならばt=0である。
【請求項2】
記号Y、Zは、同一であるか異なり、窒素、C=O、燐若しくはP=Oであることを特徴とする請求項1記載の化合物。
【請求項3】
記号Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるか異なり、1若しくは2個のR基により置換されていてもよい、5〜16個の芳香族環原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であることを特徴とする請求項1又は2記載の化合物。
【請求項4】
請求項3記載の式(1a)の化合物。
【化2】

ここで、記号及び添字は、請求項1に記載されたものと同じ意味を有する。
【請求項5】
記号Ar、Ar、Ar、Arは、出現毎に同一であるか異なり、夫々1以上のR基により置換されていてもよい5〜16個の芳香族環原子を有する芳香族若しくは複素環式芳香族環構造、トリアリールアミン又はスピロビフルオレンであることを特徴とする請求項1乃至4項の何れか1項記載の化合物。
【請求項6】
記号Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、F、CN、1〜5個のC原子を有する直鎖アルキル基又は3〜5個のC原子を有する分岐アルキル基(夫々の場合、1以上の隣接しないCH基は、-RC=CR-、-C≡C-、-O-若しくは-S-で置き代えられていてもよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられていてもよい)又は1以上のR基により置換されていてもよい2〜16個のC原子を有する1価アリール若しくはヘテロアリール基であり;2以上のR基は、ここでまた互いに環構造を形成するものであってもよいことを特徴とする請求項1乃至5項の何れか1項記載の化合物。
【請求項7】
添字p=0であって、2つの添字n及びoの1方が1であり、2つの添字の他方が0である、式(1b)及び(1c)の構造を有することを特徴とする請求項1乃至6項の何れか1項記載の化合物。
【化3】

ここで、記号及び添字は、請求項1に記載されたものと同じ意味を有する。
【請求項8】
記号X、X、X及びXは、出現毎に同一であるか異なり、C(R、C=O、C=NR、O、S、S=O、SO、N(R)、P(R)、P(=O)R、C(R-C(R、C(R-C(R-C(R、C(R-O及びC(R-O-(Rから選択され、Ar及びArと共に若しくはAr及びArと共に環状構造を規定するブリッジであることを特徴とする請求項1乃至7項の何れか1項記載の化合物。
【請求項9】
請求項8記載の式(1d)の化合物。
【化4】

ここで、記号及び添字は、請求項1に記載されたものと同じ意味を有する。
【請求項10】
基が互いに環構造を形成することを特徴とする請求項1乃至9項の何れか1項記載の化合物。
【請求項11】
Y=Zであることを特徴とする請求項1乃至10項の何れか1項記載の化合物。
【請求項12】
構造(1)乃至(104)から選択されることを特徴とする請求項1乃至11項の何れか1項記載の化合物。
【請求項13】
式(1)の化合物中の1以上のR基はポリマー、オリゴマー若しくはデンドリマーへの結合を表す、1以上の式(1)の化合物を含む、共役、一部共役或いは非共役ポリマー、オリゴマー若しくはデンドリマー。
【請求項14】
ポリマーは、フルオレン、スピロビフルオレン、パラフェニレン、カルバゾール、チオフェン、ジヒドロフェナントレン、インデノフルオレン、フェナントレン、芳香族ケトン、金属錯体、トリアリールアミン若しくは複数のこれら単位から選ばれる反復単位を有することを特徴とする請求項13項記載のポリマー、オリゴマー若しくはデンドリマー。
【請求項15】
請求項1乃至14項の何れか1項記載の化合物の有機電子素子での使用。
【請求項16】
請求項1乃至14項の何れか1項記載の少なくとも1つの化合物を含む有機電子素子。
【請求項17】
有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機光放出トランジスタ(O-LET)、有機集積回路(O-IC)、有機太陽電池(O-SC)、有機電場消光素子(O-FQD)、光放出電子化学電池(LEC)、有機光受容器及び有機レーザーダイオード(O-laser)からなる群より選択されることを特徴とする請求項16記載の有機電子素子。
【請求項18】
発光層が請求項1乃至14項の何れか1項記載の少なくとも1つの化合物を含むことを特徴とする、陽極、陰極及び少なくとも1つの発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項19】
請求項1乃至14項の何れか1項記載の化合物がエミッターとして使用され、発光層の母体材料が、オリゴアリーレン、縮合芳香族基を含むオリゴアリーレン、オリゴアリーレンビニレン、ポリポダル多価金属錯体、正孔伝導化合物、電子伝導化合物、ケトン、ホスフィン酸化物、スルホキシド及びアトロプ異性体のクラスから選ばれることを特徴とする請求項18記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項20】
正孔注入層、正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層及び/又は電子注入層から選ばれる更なる層が存在することを特徴とする請求項18若しくは19項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項21】
請求項1乃至14項の何れか1項記載の化合物が、正孔輸送層における及び/又は正孔注入層における正孔輸送材料として使用され、これらの層の化合物が電子受容化合物により随意にドープされていてもよいことを特徴とする請求項16乃至20項記載の有機電子素子。
【請求項22】
請求項1乃至14項の何れか1項記載の化合物が、電子輸送層における電子輸送材料として及び/又は正孔障壁層における正孔障壁材料として及び/又は発光層におけるトリプレット母体材料として使用されることを特徴とする請求項16乃至21項の何れか1項記載の有機電子素子。

【公表番号】特表2008−545630(P2008−545630A)
【公表日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−511579(P2008−511579)
【出願日】平成18年4月21日(2006.4.21)
【国際出願番号】PCT/EP2006/003670
【国際公開番号】WO2006/122630
【国際公開日】平成18年11月23日(2006.11.23)
【出願人】(597035528)メルク パテント ゲーエムベーハー (209)
【Fターム(参考)】