電子用途用の重水素化ジルコニウム化合物
本発明は、電子用途に有用な重水素化電子移動化合物に関する。本発明は、電子移動層が、ある程度重水素化された少なくとも１種類のアリール化合物を有するジルコニウム化合物を含む電子デバイスにも関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのアリール構成要素が少なくとも部分的に重水素化されているジルコニウム化合物に関する。本発明は、少なくとも１つの電子移動層がそのような化合物を含む電子デバイスにも関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイを構成する発光ダイオードなどの光を発する有機電子デバイスは、多くの異なる種類の電子装置中に存在する。すべてのこのようなデバイスにおいては、２つの電気接触層の間に有機活性層が挟まれている。少なくとも１つの電気接触層は、光が電気接触層を通過できるように光透過性である。電気接触層に電気を印加すると、有機光活性層は、光透過性電気接触層を透過する光を発する。
【０００３】
発光ダイオード中の活性成分として有機エレクトロルミネッセンス化合物が使用されることが知られている。アントラセン、チアジアゾール誘導体、およびクマリン誘導体などの単純な有機分子はエレクトロルミネッセンスを示すことが知られている。半導体共役ポリマーもエレクトロルミネッセンス成分として使用されており、たとえば、米国特許第５，２４７，１９０号明細書、米国特許第５，４０８，１０９号明細書、および欧州特許出願公開第４４３ ８６１号明細書に開示されている。多くの場合、エレクトロルミネッセンスの化合物は、ホスト材料中のドーパントとして存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子デバイス用の新規な材料が引き続き必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
アリール構成要素を有するジルコニウム化合物であって、少なくとも１つのアリール構成要素が、アリール構成要素に結合した少なくとも１つジュウテリウムを有するジルコニウム化合物が提供される。
【０００６】
本発明のジルコニウム化合物を含む電子輸送層を含む電子デバイスも提供される。
【０００７】
ジルコニウム化合物中の少なくとも１つのアリール構成要素に結合した少なくとも１つのジュウテリウム、およびジュウテリウム置換を有する電子デバイスの１つ以上の追加層がさらに提供される。
【０００８】
本明細書において提示される概念の理解をすすめるために、添付の図面において実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】有機電子デバイスの一例の図である。
【００１０】
当業者であれば理解しているように、図面中の物体は、平易かつ明快にするために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない。たとえば、実施形態を理解しやすいようにするために、図面中の一部の物体の寸法が他の物体よりも誇張されている場合がある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
多数の態様および実施形態が本明細書において開示されるが、これらは例示的で非限定的なものである。本明細書を読めば、当業者には、本発明の範囲から逸脱しない他の態様および実施形態が可能であることが理解されよう。
【００１２】
任意の１つ以上の実施形態の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。この詳細な説明では、最初に、用語の定義および説明を扱い、続いて、重水素化された化合物、電子デバイス、そして最後に実施例を扱う。
【００１３】
１．用語の定義および説明
以下に説明する実施形態の詳細を扱う前に、一部の用語について定義または説明を行う。
【００１４】
本明細書において使用される場合、用語「脂肪族環」は、非局在化π電子を有さない環状基を意味することを意図している。ある実施形態においては、脂肪族環は不飽和を有さない。ある実施形態においては、この環は１つの二重結合または三重結合を有する。
【００１５】
用語「アルコキシ」は、基ＲＯ−（式中、Ｒはアルキルである）を意味する。
【００１６】
用語「アルキル」は、１つの結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導される基を意味することを意図しており、線状、分岐、または環状の基が含まれる。この用語は、ヘテロアルキル類を含むことを意図している。用語「炭化水素アルキル」は、ヘテロ原子を全く有さないアルキル基を意味する。用語「重水素化アルキル」は、少なくとも１つの利用可能なＨがＤで置換されている炭化水素アルキルである。ある実施形態においては、アルキル基は１〜２０個の炭素原子を有する。
【００１７】
用語「分岐アルキル」は、少なくとも１つの第２級または第３級炭素を有するアルキル基を意味する。用語「第２級アルキル」は、第２級炭素原子を有する分岐アルキル基を意味する。用語「第３級アルキル」は、第３級炭素原子を有する分岐アルキル基を意味する。ある実施形態においては、分岐アルキル基は、第２級または第３級炭素を介して結合する。
【００１８】
用語「アリール」は、１つの結合点を有する芳香族炭化水素から誘導される基を意味することを意図している。用語「芳香族化合物」は、非局在化π電子を有する少なくとも１つの不飽和環状基を含む有機化合物を意味することを意図している。この用語は、ヘテロアリール類を含むことを意図している。用語「炭化水素アリール」は、環中にヘテロ原子を有さない芳香族化合物を意味することを意図している。アリールという用語は、１つの環を有する基と、単結合によって結合したり互いに縮合したものであってよい複数の環を有する基とを含んでいる。用語「重水素化アリール」は、アリールに直接結合した少なくとも１つの利用可能なＨがＤで置換されているアリール基を意味する。用語「アリーレン」は、２つの結合点を有する芳香族炭化水素から誘導される基を意味することを意図している。ある実施形態においては、アリール基は３〜６０個の炭素原子を有する。
【００１９】
用語「アリールオキシ」は、基ＲＯ−（式中、Ｒはアリールである）を意味する。
【００２０】
用語「化合物」は、原子からなる分子から構成される非帯電物質であって、これらの原子が、物理的手段によって分離することができない物質を意味することを意図している。デバイス中の層に言及するために使用される場合、語句「隣接する」は、ある層が別の層のすぐ隣にあることを必ずしも意味するものではない。他方で、語句「隣接するＲ基」は、化学式中で互いに隣同士であるＲ基（すなわち、１つの結合によって連結した複数の原子上に存在する複数のＲ基）を意味するために使用される。
【００２１】
用語「重水素化」は、少なくとも１つのＨがＤで置換されていることを意味することを意図している。このジュウテリウムは天然存在量の少なくとも１００倍で存在する。化合物Ｘの「重水素化誘導体」は、化合物Ｘと同じ構造を有するが、少なくとも１つのＤでＨが置換されている。
【００２２】
用語「ドーパント」は、ホスト材料を含む層中で、その層の電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングの目標波長を、そのような材料を含まない層の電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングの波長に対して変化させる材料を意味することを意図している。
【００２３】
層または材料に言及する場合の用語「電気活性」は、電子的または電気放射的（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｒａｄｉａｔｉｖｅ）性質を示す層または材料を意味することを意図している。電子デバイス中で、電気活性材料は、デバイスの動作を電子的に促進する。電気活性材料の例としては、電荷を伝導、注入、輸送、または遮断する物質であって、電荷が電子または正孔のいずれであってもよい物質、あるいは放射線を受けたときに放射線を放出する、または電子−正孔対の濃度変化を示す物質があるが、これらに限定されるものではない。不活性材料の例としては、平坦化材料、絶縁材料、および環境障壁材料があるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
接頭語「ヘテロ」は、１つ以上の炭素原子が異なる原子で置換されていることを示している。ある実施形態においては、この異なる原子はＮ、Ｏ、またはＳである。
【００２５】
用語「ホスト材料」は、ドーパントが加えられる材料を意味することを意図している。ホスト材料は、電子的特性、あるいは放射線の放出、受信、またはフィルタリングする能力を有する場合もあるし、有さない場合もある。ある実施形態においては、ホスト材料がより高濃度で存在する。
【００２６】
用語「層」は、用語「膜」と同義的に使用され、所望の領域を覆うコーティングを意味する。この用語は大きさによって限定されることはない。この領域は、デバイス全体の大きさであってもよいし、実際の視覚的表示などの特殊機能領域の小ささ、または１つのサブピクセルの小ささであってもよい。層および膜は、気相堆積、液相堆積（連続的技術および不連続な技術）、および熱転写などの従来のあらゆる堆積技術によって形成することができる。連続堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、浸漬コーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。不連続堆積技術としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
用語「有機電子デバイス」または場合により単に「電子デバイス」は、１つ以上の有機半導体層または材料を含むデバイスを意味することを意図している。特に明記しない限り、すべての基は、置換されている場合も非置換の場合もある。ある実施形態においては、置換基は、Ｄ、ハライド、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シアノ、およびＮＲ2（式中、Ｒはアルキルまたはアリールである）からなる群から選択される。
【００２８】
特に定義しない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または同等の方法および材料を使用して、本発明の実施形態の実施または試験を行うことができるが、好適な方法および材料について以下に説明する。本明細書において言及されるあらゆる刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、それらの記載内容全体が参照として援用される。矛盾が生じる場合には、定義を含めて本明細書に従うものとする。さらに、材料、方法、および実施例は、単に説明的なものであって、限定を意図したものではない。
【００２９】
さらに、全体的にＩＵＰＡＣ番号方式が使用され、周期表の族は、左から右に１〜１８の番号が付けられる（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１st Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０００）。
【００３０】
２．重水素化合物
本発明の重水素化ジルコニウム化合物は、少なくとも１つのＤを有するアリール構成要素を含有する。ある実施形態においては、この化合物は少なくとも１０％が重水素化されている。これは、少なくとも１０％のＨがＤで置換されていることを意味する。ある実施形態においては、化合物は、少なくとも２０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも３０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも４０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも５０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも６０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも７０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも８０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも９０％が重水素化されている。ある実施形態においては、化合物は１００％が重水素化されている。
【００３１】
一実施形態においては、ジルコニウム化合物は以下の構造で表される：
１．ジルコニウム化合物であって：
【００３２】
【化１】
【００３３】
（式中：
Ｒ1からＲ6は、出現ごとに同種または異種であり、Ｈ、Ｄ、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルからなる群から選択され；Ｒ1からＲ6の少なくとも１つが、少なくとも１つのＤを含有する）
であるジルコニウム化合物。
【００３４】
ある実施形態においては、少なくとも１つのＤは、アリール環上のＲ1からＲ6の中の１つである。
【００３５】
化合物のある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の少なくとも１つがＤである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の少なくとも２つがＤである。ある実施形態においては、少なくとも３つがＤであり；ある実施形態においては、少なくとも４つがＤであり；ある実施形態においては、少なくとも５つがＤである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6のすべてがＤである。
【００３６】
ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6はＨおよびＤから選択される。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の１つがＤであり、５つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の２つがＤであり、４つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の３つがＤであり、３つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の４つがＤであり、２つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の５つがＤであり、１つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の６つがＤである。
【００３７】
ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の少なくとも１つが、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルから選択される。
【００３８】
Ｘnのある実施形態においては、ヘテロアリール基が重水素化されている。ある実施形態においては、ヘテロアリール基は、少なくとも１０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも２０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも３０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも４０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも５０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも６０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも７０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも８０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも９０％が重水素化されている。ある実施形態においては、ヘテロアリール基は１００％が重水素化されている。
【００３９】
ジルコニウム化合物の非限定的な例の１つとして以下のものが挙げられる：
【００４０】
【化２】
【００４１】
非重水素化類似化合物は、Ｃ−Ｃ結合またはＣ−Ｎ結合が形成されるあらゆる技術を使用して作製することができる。Ｓｕｚｕｋｉカップリング、Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング、Ｓｔｉｌｌｅカップリング、ならびにＰｄ−またはＮｉ−触媒Ｃ−Ｎカップリングなどの種々のそのような技術が周知である。次に、新規重水素化合物は、重水素化前駆体材料を使用した類似の方法によって、またはより一般的には、三塩化アルミニウムまたは塩化エチルアルミニウムなどのルイス酸Ｈ／Ｄ交換触媒の存在下でのｄ６−ベンゼンなどの重水素化溶媒による非重水素化化合物の処理、あるいはＣＦ3ＣＯＯＤ、ＤＣｌなどの酸による非重水素化化合物の処理によって調製することができる。例となる調製は実施例に示している。重水素化の程度は、ＮＭＲ分析、および大気圧固体分析プローブ質量分析（ＡＳＡＰ−ＭＳ）などの質量分析によって求めることができる。過重水素化または部分重水素化された芳香族化合物またはアルキ（ａｌｋｙ）化合物の出発物質は、商業的供給元から購入することもできるし、周知の方法を用いて得ることもできる。そのような方法の一部の例は、ａ）“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｈ／Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｌｋｙｌ−Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ Ｂｅｎｚｅｎｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｂｙ Ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｄ／Ｃ−Ｈ２−Ｄ２Ｏ Ｓｙｓｔｅｍ” Ｈｉｒｏｙｏｓｈｉ Ｅｓａｋｉ，Ｆｕｍｉｙｏ Ａｏｋｉ，Ｍｉｈｏ Ｕｍｅｍｕｒａ，Ｍａｓａｔｓｕｇｕ Ｋａｔｏ， Ｔｏｍｏｈｉｒｏ Ｍａｅｇａｗａ， Ｙａｓｕｎａｒｉ Ｍｏｎｇｕｃｈｉ，ａｎｄ Ｈｉｒｏｎａｏ Ｓａｊｉｋｉ Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２００７，１３，４０５２−４０６３．ｂ）“Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｈ／Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ Ｇｒｏｕｐｓ ５ ａｎｄ ６ Ｍｅｔａｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅｓ” ＧＵＯ，Ｑｉａｏ−Ｘｉａ，ＳＨＥＮ，Ｂａｏ−Ｊｉａｎ；ＧＵＯ，Ｈａｉ−Ｑｉｎｇ ＴＡＫＡＨＡＳＨＩ，Ｔａｍｏｔｓｕ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００５，２３，３４１−３４４；ｃ）“Ａ ｎｏｖｅｌ ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｄｕａｌ ｃｈａｒｇｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｌｉｇａｎｄ−ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｓ−ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｉｓ（２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ） ｉｏｎ” Ｒｉｃｈａｒｄ Ｊ．Ｗａｔｔｓ，Ｓｈｌｏｍｏ Ｅｆｒｉｍａ，ａｎｄ Ｈｏｒｉａ Ｍｅｔｉｕ Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９７９，１０１（１０），２７４２−２７４３；ｄ）“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｈ−Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ Ｎｅａｒ−Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄ２０ Ｃａｔａｌｙｓｅｄ ｂｙ ａ Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｓｕｌｐｈｏｎｉｃ Ａｃｉｄ” Ｃａｒｍｅｎ Ｂｏｉｘ ａｎｄ Ｍａｒｔｙｎ Ｐｏｌｉａｋｏｆｆ Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ ４０（１９９９）４４３３−４４３６；ｅ）米国特許第３８４９４５８号明細書；ｆ）“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｃ−Ｈ／Ｃ−Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ａｌｋｙｌ Ｓｉｄｅ Ｃｈａｉｎ ｏｆ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ｕｓｉｎｇ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｐｄ／Ｃ ｉｎ Ｄ２Ｏ” Ｈｉｒｏｎａｏ Ｓａｊｉｋｉ，Ｆｕｍｉｙｏ Ａｏｋｉ，Ｈｉｒｏｙｏｓｈｉ Ｅｓａｋｉ，Ｔｏｍｏｈｉｒｏ Ｍａｅｇａｗａ，ａｎｄ Ｋｏｓａｋｕ Ｈｉｒｏｔａ Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２００４，６（９），１４８５−１４８７に見ることができる。
【００４２】
本明細書に記載の化合物は、液相堆積技術を用いて膜に成形することができる。驚くべきことであり予期せぬことに、これらの化合物は、類似の非重水素化化合物よりも大きく改善された性質を有する。電子移動層とも呼ばれる電子輸送層を含む電子デバイスは、本明細書に記載の化合物を使用することで、寿命が改善される。さらに、寿命の増加は、高い量子効率および良好な彩度とともに実現される。さらに、本明細書に記載の重水素化合物は、非重水素化類似体よりも高い空気耐性を有する。これによって、材料の調製および精製と、その材料を使用した電子デバイスの形成との両方において、より優れた加工許容性を得ることができる。
【００４３】
３．電子デバイス
本明細書に記載の重水素化されているジルコニウム材料を含む１つ以上の層を有することが有益となりうる有機電子デバイスとしては、（１）電気エネルギーを放射線に変換するデバイス（たとえば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、またはダイオードレーザー）、（２）電子的過程を介して信号を検出するデバイス（たとえば、光検出器、光導電セル、フォトレジスタ、光スイッチ、光トランジスタ、光電管、ＩＲ検出器）、（３）放射線を電気エネルギーに変換するデバイス（たとえば、光起電力デバイスまたは太陽電池）、ならびに（４）１つ以上の有機半導体層を含む１つ以上の電子部品（たとえば、トランジスタまたはダイオード）を含むデバイスが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
有機電子デバイス構造の一例を図１に示す。デバイス１００は、第１の電気接触層であるアノード層１１０と、第２の電気接触層であるカソード層１６０と、それらの間の電気活性層１４０とを有する。アノードに隣接して、正孔注入層１２０が存在することもできる。正孔注入層に隣接して、正孔輸送材料を含む正孔輸送層１３０が存在することもできる。カソードに隣接して、電子輸送材料を含む電子輸送層１５０が存在することもできる。デバイスは、アノード１１０の隣に１つ以上の追加の正孔注入層または正孔輸送層（図示せず）、および／またはカソード１６０の隣に１つ以上の追加の電子注入層または電子輸送層（図示せず）を使用することもできる。
【００４５】
層１２０から１５０は、個別および集合的に活性層と呼ばれる。
【００４６】
一実施形態においては、種々の層は以下の範囲の厚さを有する：アノード１１０、５００〜５０００Å、一実施形態においては１０００〜２０００Å；正孔注入層１２０、５０〜２０００Å、一実施形態においては２００〜１０００Å；正孔輸送層１３０、５０〜２０００Å、一実施形態においては２００〜１０００Å；電気活性層１４０、１０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；層１５０、５０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；カソード１６０、２００〜１００００Å、一実施形態においては３００〜５０００Å。デバイス中の電子−正孔再結合領域の位置、したがってデバイスの発光スペクトルは、各層の相対厚さによって影響されうる。層の厚さの望ましい比は、使用される材料の厳密な性質に依存する。
【００４７】
デバイス１００の用途に依存するが、電気活性層１４０は、印加電圧によって励起する発光層（発光ダイオード中または発光電気化学セル中など）、放射エネルギーに応答し、バイアス電圧の印加を使用してまたは使用せずに信号を発生する材料層（光検出器中など）であってよい。光検出器の例としては、光導電セル、フォトレジスタ、光スイッチ、光トランジスタ、および光電管、ならびに光起電力セルが挙げられ、これらの用語は、Ｍａｒｋｕｓ、Ｊｏｈｎ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅｏｎｉｃｓ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ、４７０および４７６（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｉｎｃ．１９６６）に記載されている。
【００４８】
本明細書に記載の１種類以上の新規重水素化材料は、デバイスの１つ以上の活性層中に存在することができ、特定の実施形態においては、電子移動層１５０とも呼ばれる電子輸送層１５０中に存在することができる。本発明の重水素化材料は、非重水素化材料と組み合わせて使用してもよいし、他の重水素化材料と組み合わせて使用してもよい。
【００４９】
ある実施形態においては、発光材料も重水素化されている。ある実施形態においては、少なくとも１つの追加層が重水素化材料を含む。ある実施形態においては、追加層は正孔注入層１２０である。ある実施形態においては、追加層は正孔輸送層１３０である。
【００５０】
ある実施形態においては、電子デバイスは、正孔注入層、正孔輸送層、電気活性層、電子注入層、および電子輸送層からなる群から選択されるあらゆる組み合わせの層の中に重水素化材料を有する。
【００５１】
ある実施形態においては、デバイスは、加工を促進したり機能性を改善したりするための追加層を有する。これらの層のいずれかまたはすべてが重水素化材料を含むことができる。ある実施形態においては、すべての有機デバイス層が重水素化材料を含む。ある実施形態においては、すべての有機デバイス層が重水素化材料から実質的になる。
【００５２】
ａ．電気活性層
ホスト材料と電気活性ドーパント材料との組み合わせを層１４０中に使用することができる。ホスト化合物は、単独で使用される場合もあるし、第２のホスト材料と組み合わせて使用される場合もある。重水素化ホスト化合物は、あらゆる発光色を有するドーパントのホストとして使用することができる。ある実施形態においては、重水素化合物は、緑色または青色の発光材料のホストとして使用される。
【００５３】
ある実施形態においては、電気活性層は、ホストとドーパントとの組み合わせから実質的になる。ホスト材料の例としては、クリセン類、フェナントレン類、トリフェニレン類、フェナントロリン類、ナフタレン類、アントラセン類、キノリン類、イソキノリン類、キノキサリン類、フェニルピリジン類、ベンゾジフラン類、および金属キノレート錯体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
電気活性組成物中に存在するドーパント材料の量は、組成物の全重量を基準として、一般に３〜２０重量％の範囲内であり；ある実施形態においては５〜１５重量％の範囲内である。第２のホストが存在する場合、第１のホスト対第２のホストの比は一般に１：２０〜２０：１の範囲内であり；ある実施形態においては５：１５〜１５：５の範囲内である。ある実施形態においては、第１のホスト材料は、全ホスト材料の少なくとも５０重量％であり；ある実施形態においては、少なくとも７０重量％である。
【００５５】
ドーパントは、３８０〜７５０ｎｍの間の発光極大を有するエレクトロルミネッセンスが可能な電気活性材料である。ある実施形態においては、ドーパントは赤色、緑色、または青色の光を発する。
【００５６】
電気活性層中のドーパントとして使用できるエレクトロルミネッセンスの（「ＥＬ」）材料としては、小分子有機発光性化合物、発光性金属錯体、共役ポリマー、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。小分子発光性化合物の例としては、クリセン類、ピレン類、ペリレン類、ルブレン類、クマリン類、アントラセン類、チアジアゾール類、それらの誘導体、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。金属錯体の例としては、金属キレート化オキシノイド化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。共役ポリマーの例としては、ポリ（フェニレンビニレン）類、ポリフルオレン類、ポリ（スピロビフルオレン）類、ポリチオフェン類、ポリ（ｐ−フェニレン）類、それらのコポリマー、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
赤色発光材料の例としては、ペリフランテン類、フルオランテン類、およびペリレン類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。赤色発光材料は、たとえば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、および米国特許出願公開第２００５−０１５８５７７号明細書に開示されている。
【００５８】
緑色発光材料の例としては、ジアミノアントラセン類、およびポリフェニレンビニレンポリマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。緑色発光材料は、たとえば、国際公開第２００７／０２１１１７号パンフレットに開示されている。
【００５９】
青色発光材料の例としては、ジアリールアントラセン類、ジアミノクリセン類、ジアミノピレン類、およびポリフルオレンポリマー類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。青色発光材料は、たとえば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００７−０２９２７１３号明細書、および米国特許出願公開第２００７−００６３６３８号明細書に開示されている。
【００６０】
ある実施形態においては、ドーパントは有機化合物である。ある実施形態においては、ドーパントは、非ポリマーのスピロビフルオレン化合物およびフルオランテン化合物からなる群から選択される。
【００６１】
ある実施形態においては、ドーパントはアリールアミン基を有する化合物である。ある実施形態においては、電気活性ドーパントは以下の式：
【００６２】
【化３】
【００６３】
（式中：
Ａは、出現ごとに同種または異種であり、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑ’は、単結合、または３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
ｐおよびｑは独立して、１〜６の整数である）
から選択される。
【００６４】
上記式のある実施形態においては、各式中のＡおよびＱ’の少なくとも１つは、少なくとも３つの縮合環を有する。ある実施形態においては、ｐおよびｑは１である。
【００６５】
ある実施形態においては、Ｑ’は、スチリル基またはスチリルフェニル基である。
【００６６】
ある実施形態においては、Ｑ’は、少なくとも２つの縮合環を有する芳香族基である。ある実施形態においては、Ｑ’は、ナフタレン、アントラセン、クリセン、ピレン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、およびルブレンからなる群から選択される。
【００６７】
ある実施形態においては、Ａは、フェニル基、ビフェニル基、トリル基、ナフチル基、ナフチルフェニル基、およびアントラセニル基からなる群から選択される。
【００６８】
ある実施形態においては、ドーパントは以下の式：
【００６９】
【化４】
【００７０】
（式中：
Ｙは、出現ごとに同種または異種であり、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑ’’は、芳香族基、二価のトリフェニルアミン残基、または単結合である）
で表される。
【００７１】
ある実施形態においては、ドーパントはアリールアセンである。ある実施形態においては、ドーパントは非対称アリールアセンである。
【００７２】
緑色ドーパントの一部の非限定的な例は、以下の示す化合物Ｄ１からＤ８である。
【００７３】
【化５】
【００７４】
【化６】
【００７５】
【化７】
【００７６】
【化８】
【００７７】
青色ドーパントの一部の非限定的な例は、以下の示す化合物Ｄ９からＤ１６である。
【００７８】
【化９】
【００７９】
【化１０】
【００８０】
【化１１】
【００８１】
【化１２】
【００８２】
ある実施形態においては、電気活性ドーパントは、アミノ置換クリセン類およびアミノ置換アントラセン類からなる群から選択される。
【００８３】
ｂ．他のデバイス層
デバイス中の他の層は、そのような層中に有用であることが知られているあらゆる材料でできていてよい。
【００８４】
アノード１１０は、正電荷キャリアの注入に特に有効な電極である。アノードは、たとえば金属、混合金属、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含有する材料でできていいてもよいし、伝導性ポリマー、およびそれらの混合物であってもよい。好適な金属としては、１１族金属、４〜６族の金属、および８〜１０族の遷移金属が挙げられる。アノードが光透過性となるべき場合には、インジウムスズ酸化物などの１２族、１３族、および１４族の金属の混合金属酸化物が一般に使用される。アノード１１０は、「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｏｌｕｂｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ」、Ｎａｔｕｒｅ 第３５７巻、ｐｐ ４７７−４７９（１９９２年６月１１日）に記載されるようなポリアニリンなどの有機材料を含むこともできる。アノードおよびカソードの少なくとも１つは、発生した光を観察できるように、少なくとも部分的に透明であることが望ましい。
【００８５】
正孔注入層１２０は正孔注入材料を含み、限定するものではないが、下にある層の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素または金属イオンなどの不純物の捕捉、ならびに有機電子デバイスの性能を促進または改善する他の特徴などの、１つまたは複数の機能を有機電子デバイス中で有することができる。正孔注入材料は、ポリマー、オリゴマー、または小分子であってよい。これらは、溶液、分散体、懸濁液、エマルジョン、コロイド混合物、またはその他の組成物の形態であってよい液体から気相堆積または堆積することができる。
【００８６】
正孔注入層は、プロトン酸がドープされることが多いポリアニリン（ＰＡＮＩ）またはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などのポリマー材料で形成され得る。プロトン酸は、たとえば、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）などであってよい。
【００８７】
正孔注入層は、銅フタロシアニンやテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン系（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）などの電荷輸送化合物などを含むことができる。
【００８８】
ある実施形態においては、正孔注入層は、少なくとも１種類の導電性ポリマーおよび少なくとも１種類のフッ素化酸ポリマーを含む。このような材料は、たとえば、米国特許出願公開第２００４−０１０２５７７号明細書、米国特許出願公開第２００４−０１２７６３７号明細書、および米国特許出願公開第２００５／２０５８６０号明細書に記載されている。
【００８９】
層１３０の正孔輸送材料の例は、たとえば、Ｙ．Ｗａｎｇにより，Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４版、第１８巻、ｐ．８３７−８６０、１９９６にまとめられている。正孔輸送分子および正孔輸送ポリマーの両方を使用することができる。一般に使用される正孔輸送分子は：Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）、テトラキス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）、ａ−フェニル４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）、ｐ−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）、トリフェニルアミン（ＴＰＡ）、ビス［４（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）、１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＲまたはＤＥＡＳＰ）、１，２−ｔｒａｎｓ−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（□−ＮＰＢ）、および銅フタロシアニンなどのポルフィリン系化合物である。一般に使用される正孔輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、およびポリアニリンである。ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマー中に、上述のものなどの正孔輸送分子をドープすることによって、正孔輸送ポリマーを得ることもできる。場合により、トリアリールアミンポリマー、特にトリアリールアミン−フルオレンコポリマーが使用される。場合により、これらのポリマーおよびコポリマーは架橋性である。架橋性正孔輸送ポリマーの例は、たとえば、米国特許出願公開第２００５−０１８４２８７号明細書および国際公開第２００５／０５２０２７号パンフレットに見ることができる。ある実施形態においては、正孔輸送層は、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンおよびペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物などのｐ−ドーパントでドープされる。
【００９０】
ある実施形態においては、電子輸送層１５０は、本発明が請求する新規重水素化合物を含む。層１５０中に使用可能な他の電子輸送材料の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3）などの金属キレート化オキシノイド化合物；ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニル−フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＢＡｌＱ）；ならびに２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）および３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；９，１０−ジフェニルフェナントロリン（ＤＰＡ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナントロリン誘導体；ならびにそれらの混合物が挙げられる。電子輸送層は、Ｃｓまたはその他のアルカリ金属などのｎ−ドーパントでドープすることもできる。層１５０は、電子輸送の促進と、層界面での励起子の消光を防止する緩衝層または閉じ込め層としての両方の機能を果たすことができる。好ましくは、この層は電子移動を促進し、励起子の消光を減少させる。
【００９１】
カソード１６０は、電子または負電荷キャリアの注入に特に有効な電極である。カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有するあらゆる金属または非金属であってよい。カソードの材料は、１族のアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属、１２族金属、たとえば希土類元素およびランタニド、ならびにアクチニドから選択することができる。アルミニウム、インジウム、カルシウム、バリウム、サマリウム、およびマグネシウム、ならびに組み合わせた材料を使用することができる。動作電圧を低下させるために、Ｌｉ−またはＣｓ−含有有機金属化合物、ＬｉＦ、ＣｓＦおよびＬｉ2Ｏを有機層とカソード層との間に堆積することもできる。
【００９２】
有機電子デバイス中に別の層を有することが知られている。たとえば、注入される正電荷量を制御するため、および／または層のバンドギャップの整合性を促進するため、あるいは保護層として機能させるために、アノード１１０と正孔注入層１２０との間に層（図示せず）が存在してもよい。銅フタロシアニン、ケイ素酸窒化物、フルオロカーボン類、シラン類、またはＰｔなどの金属の超薄層などの、当技術分野において周知の層を使用することができる。あるいは、アノード層１１０、活性層１２０、１３０、１４０、および１５０、あるいはカソード層１６０の一部またはすべては、電荷キャリア輸送効率を増加させるために表面処理を行うことができる。各構成層の材料の選択は、好ましくは、高いエレクトロルミネッセンス効率を有するデバイスを得るために発光層中の正電荷および負電荷の釣り合いを取ることによって決定される。
【００９３】
各機能層は２つ以上の層で構成されてよいことを理解されたい。
【００９４】
本発明のデバイスは、好適な基体上に個別の層を順次気相堆積するなどの種々の技術によって作製することができる。ガラス、プラスチック、および金属などの基体を使用することができる。熱蒸着、化学蒸着などの従来の気相堆積技術を使用することができる。あるいは、有機層は、限定するものではないが、スピンコーティング、浸漬コーティング、ロール・トゥ・ロール技術、スロット・ダイ・コーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷などの従来のコーティングまたは印刷技術を使用して、好適な溶媒中の溶液または分散体から適用することもできる。
【００９５】
本発明は、２つの電気接触層の間に少なくとも１つの活性層を含む電子デバイスであって、デバイスの少なくとも１つの活性層が重水素化された化合物を含む電子デバイスにも関する。多くの場合デバイスは追加の正孔輸送および電子輸送層を有する。
【００９６】
高効率ＬＥＤを実現するために、正孔輸送材料のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）がアノードの仕事関数に合わせられることが望ましく、電子輸送材料のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）がカソードの仕事関数に合わせられることが望ましい。材料の化学的適合性および昇華温度も、電子輸送材料および正孔輸送材料の選択における重要な考慮事項である。
【００９７】
デバイス中の別の層を最適化することによってデバイスを改善できることを理解されたい。たとえば、Ｃａ、Ｂａ、またはＬｉＦなどのより効率的なカソードを使用することができる。動作電圧を下げたり量子効率を増加させたりする成形基体および新規な正孔輸送材料も利用可能である。種々の層のエネルギー準位を調整しエレクトロルミネッセンスを促進するために追加層を加えることもできる。
【００９８】
本発明の化合物は、多くの場合、フォトルミネッセンスであり、酸素感受性インジケーターおよびバイオアッセイにおけるルミネッセンスインジケーターなど、ＯＬＥＤ以外の用途において有用となりうる。
【実施例】
【００９９】
以下の実施例により、本発明の特定の特徴および利点を説明する。これらは、本発明の説明を意図するものであり、限定を意図するものではない。特に明記しない限り、すべてのパーセント値は重量を基準としている。
【０１００】
配位子のＤ6−８−ヒドロキシキノリンの合成
【０１０１】
【化１３】
【０１０２】
８−ヒドロキシキノリン９３．００ｇ、２０．６６７ｍｍｏｌ）、Ｄ2Ｏ（６０ｍＬ）、および１０％Ｐｄ／Ｃ（０．２００ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下のＰａｒｒ反応器中に投入し、１８０Ｃで１６時間加熱した。得られた混合物をジエチルエーテル（２００ｍＬ）に加え、層を分離させ、その有機層をＣｅｌｉｔｅで濾過した。揮発分を蒸発させた後、得られた固体を、クロマトグラフィー（２０％ＤＣＭ／ヘキサン）を用いて精製して、２．４ｇ（収率７７％）のＤ6−８−ヒドロキシキノリン生成物を得た。
【０１０３】
重水素化ジルコニウム化合物の合成
【０１０４】
【化１４】
【０１０５】
１．０ｇの量の塩化ジルコニウムをグローブボックス中に入れ、１０ｍＬの乾燥メタノールと混合する。この塩化ジルコニウムおよびメタノールの混合物に、１０ｍＬの乾燥メタノール中の３．２ｇの８−ヒドロキシキノリン−Ｄ６の撹拌溶液を加える。撹拌すると、ジルコニウム試薬およびヒドロキシキノリン試薬が混合されて濃い黄色の沈殿物が生成し、窒素で加熱還流しながら３０分間攪拌を続ける。４．８ｇのトリ−ｎ−ブチルアミンを加え、１５分間還流し、続いて、グローブボックスの外で濃い黄色の沈殿物を濾過した。３段階の洗浄手順は、メタノール洗浄、続いて１Ｎアンモニア洗浄、続いて最後にメタノール洗浄を含む。塩化メチレンを使用した抽出物を減圧乾燥すると、黄緑色フォトルミネッセンス材料を有する淡黄色溶液が得られ、続いてメタノールを使用して沈殿させる。
【０１０６】
ヒドロキシキノリン出発物質は、最終化合物を生成するためのＨ、Ｄ、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルの構成要素のいずれかを含有することができる。
【０１０７】
ドーパント材料の合成
（１）ドーパントＤ６を以下のように調製した。
【０１０８】
中間体（ａ）の合成：
【０１０９】
【化１５】
【０１１０】
３５ｇ（３００ｍＭ）の２−メチル−２−ヘキサノールおよび１７．８ｇのアントラセン（１００ｍＭ）を５０ｍＬのトリフルオロ酢酸に加え、窒素下で終夜還流した。溶液の色は急速に濃くなり、褐色の不均一材料となった。これを室温まで冷却し、窒素流下で蒸発させ、塩化メチレン中に抽出した。有機層を分離し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、蒸発乾固させた。ヘキサンを使用したシリカカラムに通して得られた固体を抽出し、淡黄色溶液を回収した。蒸発させると濃い黄色の油が得られ、ゆっくり冷却することによって、アセトン／メタノールから再結晶させ、メタノールから再結晶させた。ＮＭＲ分析により構造を確認した。
【０１１１】
中間体（ｂ）の合成：
【０１１２】
【化１６】
【０１１３】
６．０ｇ（１６ｍＭ）の中間体（ａ）（純粋な２，６異性体）を１００ｍＬのジクロロエタン中に加え、室温で４時間攪拌しながら２．１０ｍＬの臭素（４０ｍＭ）を滴下した。これを水中に注ぎ、亜硫酸ナトリウムを加えて残存する臭素を消費させた。次にこれを塩化メチレン中に抽出し、その有機層を硫酸マグネシウム上で乾燥させた。得られた材料を、塩化メチレン溶離液を用いたアルミナカラムに通し、次に蒸発させ、メタノールを加えると、淡黄色固体が沈殿した。収量約７．２ｇ
【０１１４】
中間体（ｃ）の合成：
【０１１５】
【化１７】
【０１１６】
グローブボックス中の２５ｇのブロモ−カルバゾール（７７．７ｍＭ）に１８．９ｇ（１５５ｍＭ）のボロン酸を加えた。これに１．０ｇのＰｄ２ＤＢＡ３（１．０ｍＭ）、０．５ｇのＰ（ｔ−Ｂｕ）３（２．１ｍＭ）、および２０ｇの炭酸ナトリウム（２００ｍＭ）を加え、すべてを５０ｍＬの水を含有する２００ｍＬのジオキサン中に溶解させた。これをグローブボックス中、５０℃のマントル中で１時間加熱混合し、次に窒素下で終夜穏やかに加温した（最低のレオスタット設定）。溶液は直ちに暗紫色になり、約５０Ｃに到達すると暗褐色になった。グローブボックスの外で褐色溶液に水を加えると、油状の黄色の層が分離した。ＤＣＭを加え、有機層を分離させた。濾液を硫酸マグネシウム上で乾燥させると、淡橙色の溶液が得られ、蒸発させると白色固体が得られた。低体積まで蒸発させた後、ヘキサンを加え、白色固体を濾過した。その固体を、洗液が無色になるまでメタノールで十分に洗浄し、次にエーテルで洗浄し、減圧乾燥して、２１ｇの白色固体を得た。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１１７】
中間体（ｄ）の合成：
【０１１８】
【化１８】
【０１１９】
グローブボックス中で、０．４ｇのＰｄ２ＤＢＡ３、０．４ｇの１，１’−ビス（ジフェニルホスフィン）フェロセン（ＤＰＰＦ）、および４．３ｇのナトリウムｔ−ブトキシドを互いに混合し、２００ｍＬのキシレン中に溶解させた。１５分間攪拌し、次に２５ｇの３−ヨード−ブロモベンゼンを加えた。１５分間攪拌し、次に１０ｇのカルバゾールを加え、その混合物を還流した。空気冷却器を使用して終夜（ｏ／ｎ）還流した。溶液は直ちに暗紫色／褐色になったが、約８０Ｃに到達すると、暗赤褐色になり濁った。還流に近い状態で終夜加熱した後、溶液は暗褐色で透明になった。グローブボックスの外で窒素流中で蒸発させ、次にＤＣＭ中に溶解させ、シリカおよび塩基性アルミナの層（ソックスレー中に積層）でＤＣＭ／ヘキサンを使用して抽出（ソックスレー）した。暗橙色の溶液を回収し、蒸発乾固させた。暗橙色の油が残留した。これをメタノールで洗浄し、次にエーテル中に溶解させ、メタノールで再沈させた。得られた橙褐色油をエーテル中で低体積まで蒸発させ、次にアセトン／メタノールを加えると、オフホワイト固体が約６．４ｇの収量で沈殿した。これを濾過によって回収し、少量のアセトンで洗浄し、減圧乾燥した。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１２０】
中間体（ｅ）の合成
【０１２１】
【化１９】
【０１２２】
グローブボックス中で４．８ｇの中間体（ｄ）（０．０１Ｍ）に１．７ｇのアミン（０．０１Ｍ）を加えた。これに、０．１０ｇのＰｄ２ＤＢＡ３（０．１１ｍＭ）、０．０４５ｇのＰ（ｔ−Ｂｕ）３（０．２２ｍＭ）、および１．１ｇのｔ−ＢｕＯＮａを加え、すべてを２５ｍＬのトルエン中に溶解させた。触媒材料を加えた後、穏やかな発熱が生じた。これをグローブボックス中８０℃のマントル中、窒素下で２時間、暗褐色溶液（濃厚）として加熱した。冷却後、ＤＣＭで溶出させるβ−アルミナクロマトグラフィーによって溶液のワークアップを行った。鮮紫色／青色フォトルミネッセンスを有する暗黄色溶液が回収された。これを窒素中で低体積まで蒸発させると、粘稠な橙色油が形成され、これを冷却すると固化して暗黄色ガラス状物質が得られた。これをメタノール／ＤＣＭ中で撹拌し、淡黄色／白色固体として結晶化させると、収量は約５ｇとなった。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１２３】
ドーパントＤ６の合成：
【０１２４】
【化２０】
【０１２５】
グローブボックス中で１．３２ｇの中間体（ｂ）（２．５ｍＭ）に、２．８１ｇ（５ｍＭ）の中間体（ｅ）および０．５ｇのｔ−ＢｕＯＮａ（５ｍＭ）を５０ｍＬのトルエンとともに加えた。これに、１０ｍＬのトルエン中に溶解させた０．２ｇのＰｄ２ＤＢＡ３（０．２ｍＭ）、０．０８ｇのＰ（ｔ−Ｂｕ）３（０．４ｍＭ）を加えた。混合後、溶液はゆっくりと発熱し、黄褐色になった。これをグローブボックス中、約１００℃のマントル中、窒素下で１時間加熱混合した。溶液は直ちに暗紫色になったが、約８０℃に到達すると、顕著な緑色ルミネセンスを有する暗黄緑色になった。最低のレオスタット設定で終夜撹拌した。冷却後、材料をグローブボックスから取りだし、酸性アルミナプラグで濾過し、トルエンおよび塩化メチレンで溶出させた。得られた暗橙色溶液を低体積まで蒸発させた。これをシリカカラム（６０：４０のトルエン：ヘキサンを使用）に通した。黄橙色溶液を回収し、これはＴＬＣ上で青色の主スポットを示した。これをヘキサン：トルエン（８０：２０）中に再溶解させ、酸性アルミナ中に通し（ｐａｓｓｅｄｎ）、８０％ヘキサン／トルエンで溶出させた。早く溶出した青色帯域（アントラセンおよびモノアミノ化（ｍｏｎａｍｉｎａｔｅｄ）アントラセン）は廃棄した。得られた黄色帯域を低体積まで蒸発させ、トルエン／アセトン／メタノールから結晶化させた。これをメタノールおよびヘキサンで洗浄し、減圧乾燥すると、易流動性微結晶黄色粉末が得られた。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１２６】
（２）ドーパントＤ１２のＮ６，Ｎ１２−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−Ｎ６，Ｎ１２−ビス（４’’−イソプロピルターフェニル−４−イル）クリセン−６，１２−ジアミンを以下のように調製した。
【０１２７】
【化２１】
【０１２８】
ドライボックス中で、６，１２−ジブロモクリセン（０．５４ｇ、１．３８ｍｍｏｌ）、Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）−Ｎ−（４’−イソプロピルターフェニル−４−イル）アミン（１．１１ｇ、２．８２ｍｍｏｌ）、トリス（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（０．０２８ｇ、０．１４ｍｍｏｌ）およびトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．０６３ｇ、０．０６９ｍｍｏｌ）を丸底フラスコ中で混合し、２０ｍｌの乾燥トルエン中に溶解させた。得られた溶液を１分間撹拌し、続いてナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（０．２９ｇ、３．０３ｍｍｏｌ）および１０ｍｌの乾燥トルエンを加えた。マントルヒーターを取り付け、反応物を６０Ｃで３日間加熱した。次に、反応混合物を室温まで冷却し、１インチのシリカゲルのプラグおよび１インチのセライトのプラグで濾過し、トルエン（５００ｍＬ）で洗浄した。減圧下で揮発分を除去して黄色固体を得た。粗生成物を、ヘキサン中クロロホルムのグラジエント（０％から４０％）を使用してシリカゲルカラムクロマトグラフィーによってさらに精製した。ＤＣＭおよびアセトニトリルから再結晶して、０．５４０ｇ（４０％）の生成物を黄色固体として得た。1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）は構造と一致している。
【０１２９】
（３）Ｄ１２の合成と類似の手順を使用してドーパントＤ１３のＮ６，Ｎ１２−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−Ｎ６，Ｎ１２−ビス（４’’−ｔｅｒｔ−オクチルターフェニル−４−イル）クリセン−６，１２−ジアミンを作製した。
【０１３０】
【化２２】
【０１３１】
【表１】
【０１３２】
ＯＬＥＤデバイスは溶液処理と熱蒸着技術との組み合わせによって製造した。Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃのパターン化されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）がコーティングされたガラス基体を使用した。これらのＩＴＯ基体は、３０オーム／スクエアのシート抵抗および８０％の光透過率を有するＩＴＯがコーティングされたＣｏｒｎｉｎｇ １７３７ガラスを主とするものである。これらのパターン化されたＩＴＯ基体は、水性洗剤溶液中で超音波洗浄し、蒸留水ですすいだ。次に、このパターン化されたＩＴＯを、アセトン中で超音波洗浄し、イソプロパノールですすぎ、窒素気流中で乾燥させた。
【０１３３】
デバイス製造の直前に、このパターン化されたＩＴＯ基体を洗浄したものをＵＶオゾンで１０分間処理した。冷却の直後に、ＨＩＪ１の水性分散体をＩＴＯ表面上にスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。冷却後、次に基体に正孔輸送材料の溶液をスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。冷却後、基体に発光層溶液をスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。基体をマスクし、真空室に入れた。熱蒸着によって電子輸送層を堆積し、次にＣｓＦ層を堆積した。次に真空下でマスクを交換し、Ａｌ層を熱蒸着によって堆積した。真空室に通気し、ガラス蓋、デシカント（ｄｅｓｓｉｃａｎｔ）、およびＵＶ硬化性エポキシを使用してデバイスを封入した。
【０１３４】
ＯＬＥＤ試料の特性決定を、それらの（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）エレクトロルミネッセンス放射輝度対電圧、および（３）エレクトロルミネッセンススペクトル対電圧を測定することによって行った。３つすべての測定を同時に行い、コンピュータで制御を行った。ＬＥＤのエレクトロルミネッセンス放射輝度を、デバイスを動作させるために必要な電流で割ることによって、ある電圧におけるデバイスの電流効率が求められる。この単位はｃｄ／Ａである。出力効率は、電流効率をｐｉ倍し、動作電圧で割った値である。この単位はｌｍ／Ｗである。デバイスデータを以下の表に示している。
【０１３５】
【表２】
【０１３６】
本発明の重水素化合物を用いると、デバイスの寿命が増加するが、他のデバイス特性は維持されることが分かる。
【０１３７】
実施例４
この実施例では、重水素化レベルが制御され、エレクトロニクスで使用可能な一部の重水素化中間化合物の調製を示す。
【０１３８】
中間体４Ａ：
【０１３９】
【化２３】
【０１４０】
アントラセン−ｄ１０（１８．８ｇ、０．１０モル）のＣＣｌ４（５００ｍＬ）中の溶液に、無水臭化第二銅（４５ｇ、０．２０２モル）を１回で加えた。反応混合物を還流下で１２時間加熱撹拌した。褐色の塩化第二銅は徐々に白色の臭化第一銅に変化し、臭化水素が少しずつ発生した（塩基浴吸収装置に接続した）。反応終了後、臭化第一銅を濾過によって回収し、その四塩化炭素溶液を、２００ｇのアルミナを充填した３５−ｍｍクロマトグラフィーカラムに通した。カラムは２００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２で溶出させる。１つにまとめた溶出液を蒸発乾固させると、２４ｇ（８７％）の９−ブロモアントラセン−ｄ９がレモンイエローの固体として得られる。これは出発物質の不純物（約２％）およびジブロモ副生成物（約２％）を含有する。この材料を、精製することなくさらなるカップリング反応に直接使用した。この中間体は、ヘキサンまたはシクロヘキサンを使用して再結晶させることでさらに生成して、純化合物を得ることができる。
【０１４１】
中間体４Ｂ：
【０１４２】
【化２４】
【０１４３】
ｄ５−ブロモベンゼン（ＭＷ１６２、１００ｇ、０．６１７ｍｏｌ）に、９３ｍＬの５０％Ｈ2ＳＯ4および４９４ｍＬのＨＯＡｃの混合溶媒を室温（ｒｔ）で加えた。次に粉末Ｉ2（ＭＷ２５４、６１．７ｇ、０．２４３ｍｏｌ）を加え、次に粉末ＮａＩＯ4（ＭＷ２１４、２６．４ｇ、０．１２３ｍｏｌ）を加えた。この混合物を激しく撹拌し、９０℃で４時間加熱した。暗紫色の溶液は、非常に微細な白色沈殿物を含有する淡橙色混合物に変化した。この混合物を室温で終夜冷却した。この時間の間に、生成物は微結晶の板として沈殿した。混合物を濾過し、１０％チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3（５０ｍＬ）で２回洗浄し、次に水で洗浄した。これをＣＨ2Ｃｌ2中に溶解させ、フラッシュカラムに通した。淡黄色結晶材料が１２４ｇ（７０％）得られた。濾液をＣＨ2Ｃｌ2（５０ｍＬ×３）で抽出し、１つにまとめたＣＨ2Ｃｌ2を１０％チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3（５０ｍＬ）で２回洗浄し、次に水で洗浄した。溶媒を乾燥し、蒸発させた後、フラッシュカラムに通して、さらに３２ｇの純生成物（１７．５％）を得た。合計１５６ｇ（収率８８％）である。
【０１４４】
中間体４Ｃ：
【０１４５】
【化２５】
【０１４６】
ナファレン（ｎａｐｈａｌｅｎｅ）−ｄ８（ＭＷ１３６、６８ｇ、０．５モル）のＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍＬ）：Ｈ２０（８０ｍＬ）および臭化水素酸（ＭＷ：８１、ｄ＝１．４９、１００ｇ；６７．５ｍＬの４９％水溶液；０．６ｍｏｌ）中の撹拌溶液に、過酸化水素（ＦＷ：３４、ｄ＝１．１ｇ／ｍＬ、５６ｇ；５１．５ｍＬの３０％水溶液；０．５ｍｏｌ）を１０〜１５℃において３０分かけてゆっくりと加えた。反応を室温で４０時間維持しながら、反応の進行をＴＬＣによって監視した。臭素化完了後、溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を１０％チオ硫酸ナトリウムＮａ２Ｓ２Ｏ３（５０ｍＬ）で２回洗浄し、次に水で洗浄した。シリカゲル（１００〜２００メッシュ）上のフラッシュカラムクロマトグラフィーにヘキサン（１００％）を使用して純生成物を単離し、続いて蒸留することによって、純粋な１−ブロモ−ナフテン−ｄ７が８５ｇの透明液体として得られ、収量は約８０％である。
【０１４７】
中間体４Ｄ：
【０１４８】
【化２６】
【０１４９】
１−ブロモナフタレン−ｄ７（２１．４ｇ、０．１０ｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）二ホウ素（３８ｇ、０．１５ｍｏｌ）、酢酸カリウム（１９．６ｇ、０．２０ｍｏｌ）の３００ｍｌの乾燥１，４−ジオキサン中の混合物に、窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ｄｐｐｆ）2Ｃｌ2−ＣＨ2Ｃｌ2（１．６３ｇ、０．００２ｍｏｌ）を加えた。混合物 を１００℃（油浴）で１８時間加熱した。冷却後、混合物をＣＥＬＩＴで濾過し、次に５０ｍＬまで濃縮し、次に水を加え、エーテルで３回抽出した（１００ｍＬ×３）。その有機層を水（３回）およびブライン（１回）で洗浄し、ＭｇＳＯ4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルカラム（溶離液：ヘキサン）に通すと、ナファレン（ｎａｐｈａｌｅｎｅ）およびジボロン酸エステルの副生成物を有する白色液体が得られた。このため、蒸留によるさらなる精製を行って、粘稠透明液体を得た。収量２１ｇ、８２％。
【０１５０】
中間体４Ｅ：
【０１５１】
【化２７】
【０１５２】
１−ブロモ−４−ヨード−ベンゼン−Ｄ４（１０．９５ｇ、０．０３８２モル）および１−ナファレンボロン酸エステル（ｎａｐｈａｌｅｎｅｂｏｒｏｎｉｃ ｅｓｔｅｒ）−Ｄ７（１０．０ｇ、０．０３８３モル）のトルエン（３００ｍＬ）中の混合物に、Ｎａ2ＣＯ3（１２．６ｇ、０．１２モル）およびＨ２Ｏ（５０ｍＬ）、アリクアント（ａｌｉｑｕａｎｔ）（３ｇ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ３）４（０．９０ｇ、２％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１２時間還流した。冷却後、反応混合物を分離し、その有機層を水で洗浄し、分離し、乾燥させ、濃縮した。シリカを加え、濃縮した。残留溶媒を蒸発させた後、ヘキサンを溶離液として使用するフラッシュカラムに通して、粗生成物を得た。蒸留によってさらに精製して（１３５〜１４０℃／１００ｍｔｏｒｒを回収）、透明粘稠液体（８．７６ｇ、収率７８％）を得た。
【０１５３】
中間体４Ｆ：
【０１５４】
【化２８】
【０１５５】
１−ブロモ−フェニル−４−ナフタレン−ｄ１１（２２ｇ、０．０７５モル）、ビス（ピナコラト）二ホウ素（２３ｇ、０．０９０ｍｏｌ）、酢酸カリウム２２ｇ、０．２２４ｍｏｌ）の２００ｍｌの乾燥１，４−ジオキサン中の混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ｄｐｐｆ）2Ｃｌ2□ＣＨ2Ｃｌ2（１．２０ｇ、０．００１４７ｍｏｌ）を加えた。混合物を１００℃（油浴）で１８時間加熱した。冷却後、混合物をＣＥＬＩＴで濾過し、次に５０ｍＬまで濃縮し、次に水を加え、エーテルで３回抽出した（１００ｍＬ×３）。その有機層を水（３回）およびブライン（１回）で洗浄し、ＭｇＳＯ4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルカラム（溶離液：ヘキサン）に通すと、ナファレン（ｎａｐｈａｌｅｎｅ）およびジボロン酸エステルの副生成物を有する白色液体が得られた。このため、ヘキサンを溶離液として使用したシリカゲルカラムに再び通すことで更なる精製を行った。溶媒を蒸発させ、約８０ｍＬのヘキサンまで濃縮すると、白色結晶生成物が得られ、これを濾過して２０．１ｇの生成物が８１％の収率で得られた。
【０１５６】
中間体４Ｇ：
【０１５７】
【化２９】
【０１５８】
トルエン（５００ｍＬ）中の中間体４Ａ（１８．２ｇ）および中間体４Ｆのボロン酸エステル（２５．５ｇ）に、Ｎａ2ＣＯ3（３１．８ｇ）およびＨ２Ｏ（１２０ｍＬ）、アリクアント（ａｌｉｑｕａｎｔ）（５ｇ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ３）４（１．５ｇ、１．３％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１２時間還流した。冷却後、反応混合物を分離し、その有機層を水で洗浄して、分離し、乾燥させ、約５０ｍＬまで濃縮し、ＭｅＯＨ中に注いだ。得られた固体を濾過すると、黄色の粗生成物（約２８．０ｇ）が得られた。この粗生成物を水、ＨＣｌ（１０％）、水、およびメタノールで洗浄した。これをＣＨＣｌ3中に再溶解させ、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。濾液にシリカゲルを加え、濃縮し、乾燥させ、ヘキサンのみを溶離液として使用する（合計５０Ｌのヘキサンが通され、５Ｌのみのヘキサンか再利用される）シリカゲル（０．５Ｋｇ）上で精製して、白色生成物を得た。
【０１５９】
中間体４Ｈ：
【０１６０】
【化３０】
【０１６１】
中間体４Ｇの９−（４−ナフタレン−１−イル）フェニルアントラセン−Ｄ２０（ＭＷ４００．６、２０．３ｇ、０．０５モル）のＣＨ２Ｃｌ２（４５０ｍＬ）中の溶液を氷浴で冷却したものに、ＣＨ２Ｃｌ２（１５０ｍＬ）中に溶解させた臭素（ＭＷ１６０、８．０ｇ、０．０５モル）をゆっくりと（２０分）加えた。直ちに反応が起こり、色が淡黄色に変化した。Ｎａ２Ｓ２Ｏ３（２Ｍ、１００ｍＬ）の溶液を加え、１５分間攪拌した。次に水層を分離し、有機相をＮａ２ＣＯ３（１０％、５０ｍＬ）で洗浄し、次に水で３回洗浄した。分離し、次にＭｇＳＯ４で乾燥させた後、溶媒が１００ｍＬ残留するまで蒸発させた。メタノール（２００ｍＬ）中に注ぎ、濾過して、２３．３ｇの純化合物（ＭＷ４７８．５、収率９７．５％）が得られＨＰＬＣは純度１００％を示している。
【０１６２】
中間体４Ｉ：
【０１６３】
【化３１】
【０１６４】
ナフタレン−Ｄ８（１３．６ｇ、０．１０モル）、ビス（ピナコラト）二ホウ素（２７．９３ｇ、０．１１モル）、ジ−μ−メトキソビス（１，５−シクロオクタジエン）ジイラジウム（ｄｉｉｒａｄｉｕｍ）（Ｉ）［Ｉｒ（ＯＭｅ）ＣＯＤ］2（１．３５ｇ、２ｍｍｏｌ、２％）、および４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２，２’−ビピリジン（１．１ｇ、４ｍｍｏｌ）の混合物を、シクロヘキサン（２００ｍＬ）に加えた。混合物をＮ２で１５分間脱気した後、８５℃（油浴）で終夜加熱した（暗褐色溶液）。混合物をシリカゲルパッドに通した。複数の分画を回収し、乾燥するまで濃縮した。ヘキサンを加えた。濾液を濃縮し（液体）、シリカゲルカラムに通し、ヘキサンで洗浄すると、透明液体が得られ、これは純粋ではなく、シリカゲルカラムによって再度精製し、ヘキサンで洗浄した後、１３５℃／１００ｍｍｔｏｒｒで蒸留すると、純粋な白色粘稠液体が得られ、これは固化して白色粉末（１８．５ｇ、収率７０％）が得られた。
【０１６５】
中間体４Ｊ：
【０１６６】
【化３２】
【０１６７】
ＲＢＦ（１００ｍＬ）中に、９−ブロモアントラセン−ｄ９（ＭＷ２６６、２．６６ｇ、０．０１モル）、ナフテレン（ｎａｐｈｔｈｅｌｅｎ）−２−ボロン酸（ＭＷ１７２、１．７２ｇ、０．０１ｍｏｌ）を加え、続いてトルエン（３０ｍＬ）を加えた、混合物にＮ２を１０分間パージした。次に、水（１０ｍＬ）中に溶解させたＮａ2ＣＯ3（２Ｍ、１０ｍＬ（２．１２ｇ）０．０２モル）を加えた。混合物のＮ2パージを１０分間続けた。触媒量のＰｄ（ＰＰｈ3）4（０．２５ｇ、２．５％、０．０２５ｍｍｏｌ）を加えた。混合物を終夜還流した。有機層を分離し、次にメタホール（ｍｅｔａｈｏｌ）中に注ぎ、水、ＨＣｌ（１０％）、水、およびメタノールで洗浄した。これより２．６ｇの純粋な白色生成物が得られる（収率：８３％）。
【０１６８】
中間体４Ｋ：
【０１６９】
【化３３】
【０１７０】
（２．６ｇ、０．００８３モル）の中間体４Ｊの９−２’−ナフチル−アンタセン（ａｎｔｈａｃｅｎｅ）−ｄ９のＣＨ２Ｃｌ２（５０ｍＬ）中の溶液に、ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）中の臭素溶液（１．３３ｇ、０．００８３モル）を滴下し、３０分間攪拌した。Ｎａ２Ｓ２Ｏ３溶液（２Ｍ、１０ｍＬ）を加え、１５分間攪拌した。次に水層を分離し、有機相をＮａ２ＣＯ３（１０％、１０ｍＬ）で洗浄し、続いて水で３回洗浄した。分離し、次にＭｇＳＯ４で乾燥させた後、溶媒が２０ｍＬ残留するまで蒸発させた。メタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、濾過すると、純化合物（３．１ｇ、収率９６％）が得られた。
【０１７１】
中間体４Ｌ：
【０１７２】
【化３４】
【０１７３】
中間体４Ｋの９−ブロモアントラセン−Ｄ９（２．６６ｇ、０．０１モル）および４，４，５，５−テトラメチル−２−（ナフタレン−２−イル−Ｄ７）−１，３，２−ジオキサボロラン（２．７ｇ、０．０１１モル）のトルエン（約６０ｍＬ）中の混合物に、Ｎａ2ＣＯ3（４．０ｇ、０．０４モル）およびＨ２Ｏ（２０ｍＬ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ3）4（０．２０ｇ、２．０％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１８時間還流した（黄色固体）。反応混合物を冷却した後、ＭｅＯＨ（２００ｍＬ）中に注いだ。得られた固体を濾過して、黄色の粗生成物を得た。この粗生成物を水およびメタノールで洗浄した。これをＣＨＣｌ3中に再溶解させ、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。濾液にシリカゲルを加え、濃縮し、乾燥させ、ヘキサンを溶離液として使用してシリカゲルで精製して、純生成物（３．０ｇ、収率９４％）を得た。
【０１７４】
中間体４Ｍ：
【０１７５】
【化３５】
【０１７６】
中間体４Ｌの９−２’−ナフチル−アンタセン（ａｎｔｈａｃｅｎｅ）-ｄ９（２．８ｇ０．００８７５モル）のＣＨ２Ｃｌ２（５０ｍＬ）中の溶液に、ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）中の臭素溶液（１．４ｇ、０．００８７５モル）を滴下し、３０分間攪拌した。次にＮａ２Ｓ２Ｏ３溶液（２Ｍ、１０ｍＬ）を加え、混合物を１５分間攪拌した。次に水層を分離し、有機相をＮａ２ＣＯ３（１０％、１０ｍＬ）で洗浄し、続いて水で３回洗浄した。分離し、次にＭｇＳＯ４で乾燥させた後、溶媒が２０ｍＬ残留するまで蒸発させた。メタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、濾過して、純化合物（３．３ｇ、収量９５％）を得た。
【０１７７】
実施例５
この実施例では、中間体４Ｈおよび中間体４Ｉからのホスト化合物の合成を示す。
【０１７８】
【化３６】
【０１７９】
中間体４Ｈの９ブロモ−１０−（４−ナフタレン−１−イル）フェニルアントラセン−Ｄ１９（１４．８４ｇ、０．０３１モル）および２−ナフタレンボロン酸エステル中間体４Ｉ（１０．０ｇ、０．０３８ｍｏｌ）のＤＭＥ（３５０ｍＬ）中の混合物に、Ｋ2ＣＯ3（１２．８ｇ、０．０９３モル）およびＨ２Ｏ（４０ｍＬ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ３）４（０．４５ｇ、１．３％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１２時間還流した。冷却後、反応混合物を約１５０ｍＬまで濃縮し、ＭｅＯＨ中に注いだ。得られた固体を濾過して、淡黄色の粗生成物を得た。この粗生成物を水およびメタノールで洗浄した。これをＣＨＣｌ3中に再溶解させ、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。その濾液にシリカゲルを加え、濃縮し、乾燥させ、ヘキサン：クロロホルム（３：１）を溶離液として使用してシリカゲル（０．５Ｋｇ）上で精製して、白色精製物（１５ｇ、収率９１％）を得た。
【０１８０】
実施例６
この実施例では、中間体４Ｋからの別のホスト化合物の合成を示す。
【０１８１】
【化３７】
【０１８２】
ＲＢＦ（１００ｍＬ）中に、９−ブロモ−１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン、中間体４Ｋ（１．９６ｇ、０．０５ｍｏｌ）、４−（ナフタレン−１−イル）フェニルボロン酸（１．４９ｇ、０．０６ｍｏｌ）を加え、続いてトルエン（３０ｍＬ）を加えた。混合物にＮ２を１０分間パージした。次に、水（８ｍＬ）中に溶解させたＮａ2ＣＯ3（１．９０ｇ、０．０１８モル）を加え、続いてＡｌｉｑｕｅｎｔ（１ｍＬ）を加えた。混合物のＮ２パージを１０分間続けた。触媒量のＰｄ（ＰＰｈ３）４（１１６ｍｇ）を加えた。混合物を終夜還流した。水相を分離した後、有機層をメタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、白色固体を回収した。これを濾過し、クロロホルム：ヘキサン（１：３）を使用したシリカゲルカラムに通してさらに精製して、純粋な白色化合物（２．３０ｇ、収率９０％）を得た。
【０１８３】
実施例７
この実施例では、中間体４Ｋおよび中間体４Ｆからの別のホスト材料の合成を示す。
【０１８４】
【化３８】
【０１８５】
ＲＢＦ（１００ｍＬ）中に、９−ブロモ−１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−Ｄ８、中間体４Ｋ（０．７０ｇ、０．００１８ｍｏｌ）、４−（ナフタレン−１−イル）フェニルボロン酸−Ｄ１１、中間体４Ｆ（０．７ｇ、０．００２ｍｏｌ）を加え、続いてトルエン（１０ｍＬ）を加えた。混合物にＮ２を１０分間パージした。次に、水（３ｍＬ）中に溶解させたＮａ2ＣＯ3（０．６４ｇ、０．００６モル）を加え、続いてＡｌｉｑｕｅｎｔ ０．１ｍＬ）を加えた。混合物のＮ２パージを１０分間続けた。触媒量のＰｄ（ＰＰｈ３）４（０．１０ｇ）を加えた。混合物を終夜還流した。水相を分離した後、有機層をメタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、白色固体を回収した。これを濾過し、クロロホルム：ヘキサン（１：３）を使用したシリカゲルカラムに通してさらに精製して、純粋な白色化合物（０．９０ｇ、収率９５％）を得た。
【０１８６】
他のホスト化合物も類似の方法で調製することができる。
【０１８７】
本発明の重水素化合物を有する組み合わせによって、デバイスの寿命が増加しながら、他のデバイスの性質は維持されることが分かる。
【０１８８】
概要または実施例において前述したすべての行為が必要なわけではなく、特定の行為の一部は不要である場合があり、１つ以上のさらに別の行為が、前述の行為に加えて実施される場合があることに留意されたい。さらに、行為が列挙されている順序は、必ずしもそれらが実施される順序ではない。
【０１８９】
以上の明細書において、具体的な実施形態を参照しながら本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者であれば、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱せずに種々の修正および変更を行えることが理解できよう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく説明的なものであると見なすべきであり、すべてのこのような修正は本発明の範囲内に含まれることを意図している。
【０１９０】
特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、および問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、ならびに、なんらかの利益、利点、または解決法を発生させたり、より顕著にしたりすることがある、あらゆる特徴が、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての重要、必要、または本質的な特徴であるとして解釈すべきではない。
【０１９１】
別々の実施形態の状況において、明確にするために本明細書に記載されている特定の複数の特徴は、１つの実施形態の中で組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔にするため１つの実施形態の状況において説明した種々の特徴も、別々に提供したり、あらゆる副次的な組み合わせで提供したりすることができる。さらに、範囲内で記載される値に関する言及は、その範囲内の個別のそれぞれの値を含んでいる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのアリール構成要素が少なくとも部分的に重水素化されているジルコニウム化合物に関する。本発明は、少なくとも１つの電子移動層がそのような化合物を含む電子デバイスにも関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイを構成する発光ダイオードなどの光を発する有機電子デバイスは、多くの異なる種類の電子装置中に存在する。すべてのこのようなデバイスにおいては、２つの電気接触層の間に有機活性層が挟まれている。少なくとも１つの電気接触層は、光が電気接触層を通過できるように光透過性である。電気接触層に電気を印加すると、有機光活性層は、光透過性電気接触層を透過する光を発する。
【０００３】
発光ダイオード中の活性成分として有機エレクトロルミネッセンス化合物が使用されることが知られている。アントラセン、チアジアゾール誘導体、およびクマリン誘導体などの単純な有機分子はエレクトロルミネッセンスを示すことが知られている。半導体共役ポリマーもエレクトロルミネッセンス成分として使用されており、たとえば、米国特許第５，２４７，１９０号明細書、米国特許第５，４０８，１０９号明細書、および欧州特許出願公開第４４３ ８６１号明細書に開示されている。多くの場合、エレクトロルミネッセンスの化合物は、ホスト材料中のドーパントとして存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子デバイス用の新規な材料が引き続き必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
アリール構成要素を有するジルコニウム化合物であって、少なくとも１つのアリール構成要素が、アリール構成要素に結合した少なくとも１つジュウテリウムを有するジルコニウム化合物が提供される。
【０００６】
本発明のジルコニウム化合物を含む電子輸送層を含む電子デバイスも提供される。
【０００７】
ジルコニウム化合物中の少なくとも１つのアリール構成要素に結合した少なくとも１つのジュウテリウム、およびジュウテリウム置換を有する電子デバイスの１つ以上の追加層がさらに提供される。
【０００８】
本明細書において提示される概念の理解をすすめるために、添付の図面において実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】有機電子デバイスの一例の図である。
【００１０】
当業者であれば理解しているように、図面中の物体は、平易かつ明快にするために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない。たとえば、実施形態を理解しやすいようにするために、図面中の一部の物体の寸法が他の物体よりも誇張されている場合がある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
多数の態様および実施形態が本明細書において開示されるが、これらは例示的で非限定的なものである。本明細書を読めば、当業者には、本発明の範囲から逸脱しない他の態様および実施形態が可能であることが理解されよう。
【００１２】
任意の１つ以上の実施形態の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。この詳細な説明では、最初に、用語の定義および説明を扱い、続いて、重水素化された化合物、電子デバイス、そして最後に実施例を扱う。
【００１３】
１．用語の定義および説明
以下に説明する実施形態の詳細を扱う前に、一部の用語について定義または説明を行う。
【００１４】
本明細書において使用される場合、用語「脂肪族環」は、非局在化π電子を有さない環状基を意味することを意図している。ある実施形態においては、脂肪族環は不飽和を有さない。ある実施形態においては、この環は１つの二重結合または三重結合を有する。
【００１５】
用語「アルコキシ」は、基ＲＯ−（式中、Ｒはアルキルである）を意味する。
【００１６】
用語「アルキル」は、１つの結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導される基を意味することを意図しており、線状、分岐、または環状の基が含まれる。この用語は、ヘテロアルキル類を含むことを意図している。用語「炭化水素アルキル」は、ヘテロ原子を全く有さないアルキル基を意味する。用語「重水素化アルキル」は、少なくとも１つの利用可能なＨがＤで置換されている炭化水素アルキルである。ある実施形態においては、アルキル基は１〜２０個の炭素原子を有する。
【００１７】
用語「分岐アルキル」は、少なくとも１つの第２級または第３級炭素を有するアルキル基を意味する。用語「第２級アルキル」は、第２級炭素原子を有する分岐アルキル基を意味する。用語「第３級アルキル」は、第３級炭素原子を有する分岐アルキル基を意味する。ある実施形態においては、分岐アルキル基は、第２級または第３級炭素を介して結合する。
【００１８】
用語「アリール」は、１つの結合点を有する芳香族炭化水素から誘導される基を意味することを意図している。用語「芳香族化合物」は、非局在化π電子を有する少なくとも１つの不飽和環状基を含む有機化合物を意味することを意図している。この用語は、ヘテロアリール類を含むことを意図している。用語「炭化水素アリール」は、環中にヘテロ原子を有さない芳香族化合物を意味することを意図している。アリールという用語は、１つの環を有する基と、単結合によって結合したり互いに縮合したものであってよい複数の環を有する基とを含んでいる。用語「重水素化アリール」は、アリールに直接結合した少なくとも１つの利用可能なＨがＤで置換されているアリール基を意味する。用語「アリーレン」は、２つの結合点を有する芳香族炭化水素から誘導される基を意味することを意図している。ある実施形態においては、アリール基は３〜６０個の炭素原子を有する。
【００１９】
用語「アリールオキシ」は、基ＲＯ−（式中、Ｒはアリールである）を意味する。
【００２０】
用語「化合物」は、原子からなる分子から構成される非帯電物質であって、これらの原子が、物理的手段によって分離することができない物質を意味することを意図している。デバイス中の層に言及するために使用される場合、語句「隣接する」は、ある層が別の層のすぐ隣にあることを必ずしも意味するものではない。他方で、語句「隣接するＲ基」は、化学式中で互いに隣同士であるＲ基（すなわち、１つの結合によって連結した複数の原子上に存在する複数のＲ基）を意味するために使用される。
【００２１】
用語「重水素化」は、少なくとも１つのＨがＤで置換されていることを意味することを意図している。このジュウテリウムは天然存在量の少なくとも１００倍で存在する。化合物Ｘの「重水素化誘導体」は、化合物Ｘと同じ構造を有するが、少なくとも１つのＤでＨが置換されている。
【００２２】
用語「ドーパント」は、ホスト材料を含む層中で、その層の電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングの目標波長を、そのような材料を含まない層の電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングの波長に対して変化させる材料を意味することを意図している。
【００２３】
層または材料に言及する場合の用語「電気活性」は、電子的または電気放射的（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｒａｄｉａｔｉｖｅ）性質を示す層または材料を意味することを意図している。電子デバイス中で、電気活性材料は、デバイスの動作を電子的に促進する。電気活性材料の例としては、電荷を伝導、注入、輸送、または遮断する物質であって、電荷が電子または正孔のいずれであってもよい物質、あるいは放射線を受けたときに放射線を放出する、または電子−正孔対の濃度変化を示す物質があるが、これらに限定されるものではない。不活性材料の例としては、平坦化材料、絶縁材料、および環境障壁材料があるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
接頭語「ヘテロ」は、１つ以上の炭素原子が異なる原子で置換されていることを示している。ある実施形態においては、この異なる原子はＮ、Ｏ、またはＳである。
【００２５】
用語「ホスト材料」は、ドーパントが加えられる材料を意味することを意図している。ホスト材料は、電子的特性、あるいは放射線の放出、受信、またはフィルタリングする能力を有する場合もあるし、有さない場合もある。ある実施形態においては、ホスト材料がより高濃度で存在する。
【００２６】
用語「層」は、用語「膜」と同義的に使用され、所望の領域を覆うコーティングを意味する。この用語は大きさによって限定されることはない。この領域は、デバイス全体の大きさであってもよいし、実際の視覚的表示などの特殊機能領域の小ささ、または１つのサブピクセルの小ささであってもよい。層および膜は、気相堆積、液相堆積（連続的技術および不連続な技術）、および熱転写などの従来のあらゆる堆積技術によって形成することができる。連続堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、浸漬コーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。不連続堆積技術としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
用語「有機電子デバイス」または場合により単に「電子デバイス」は、１つ以上の有機半導体層または材料を含むデバイスを意味することを意図している。特に明記しない限り、すべての基は、置換されている場合も非置換の場合もある。ある実施形態においては、置換基は、Ｄ、ハライド、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シアノ、およびＮＲ2（式中、Ｒはアルキルまたはアリールである）からなる群から選択される。
【００２８】
特に定義しない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または同等の方法および材料を使用して、本発明の実施形態の実施または試験を行うことができるが、好適な方法および材料について以下に説明する。本明細書において言及されるあらゆる刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、それらの記載内容全体が参照として援用される。矛盾が生じる場合には、定義を含めて本明細書に従うものとする。さらに、材料、方法、および実施例は、単に説明的なものであって、限定を意図したものではない。
【００２９】
さらに、全体的にＩＵＰＡＣ番号方式が使用され、周期表の族は、左から右に１〜１８の番号が付けられる（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１st Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０００）。
【００３０】
２．重水素化合物
本発明の重水素化ジルコニウム化合物は、少なくとも１つのＤを有するアリール構成要素を含有する。ある実施形態においては、この化合物は少なくとも１０％が重水素化されている。これは、少なくとも１０％のＨがＤで置換されていることを意味する。ある実施形態においては、化合物は、少なくとも２０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも３０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも４０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも５０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも６０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも７０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも８０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも９０％が重水素化されている。ある実施形態においては、化合物は１００％が重水素化されている。
【００３１】
一実施形態においては、ジルコニウム化合物は以下の構造で表される：
１．ジルコニウム化合物であって：
【００３２】
【化１】
【００３３】
（式中：
Ｒ1からＲ6は、出現ごとに同種または異種であり、Ｈ、Ｄ、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルからなる群から選択され；Ｒ1からＲ6の少なくとも１つが、少なくとも１つのＤを含有する）
であるジルコニウム化合物。
【００３４】
ある実施形態においては、少なくとも１つのＤは、アリール環上のＲ1からＲ6の中の１つである。
【００３５】
化合物のある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の少なくとも１つがＤである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の少なくとも２つがＤである。ある実施形態においては、少なくとも３つがＤであり；ある実施形態においては、少なくとも４つがＤであり；ある実施形態においては、少なくとも５つがＤである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6のすべてがＤである。
【００３６】
ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6はＨおよびＤから選択される。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の１つがＤであり、５つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の２つがＤであり、４つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の３つがＤであり、３つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の４つがＤであり、２つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の５つがＤであり、１つがＨである。ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の６つがＤである。
【００３７】
ある実施形態においては、Ｒ1からＲ6の少なくとも１つが、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルから選択される。
【００３８】
Ｘnのある実施形態においては、ヘテロアリール基が重水素化されている。ある実施形態においては、ヘテロアリール基は、少なくとも１０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも２０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも３０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも４０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも５０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも６０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも７０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも８０％が重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも９０％が重水素化されている。ある実施形態においては、ヘテロアリール基は１００％が重水素化されている。
【００３９】
ジルコニウム化合物の非限定的な例の１つとして以下のものが挙げられる：
【００４０】
【化２】
【００４１】
非重水素化類似化合物は、Ｃ−Ｃ結合またはＣ−Ｎ結合が形成されるあらゆる技術を使用して作製することができる。Ｓｕｚｕｋｉカップリング、Ｙａｍａｍｏｔｏカップリング、Ｓｔｉｌｌｅカップリング、ならびにＰｄ−またはＮｉ−触媒Ｃ−Ｎカップリングなどの種々のそのような技術が周知である。次に、新規重水素化合物は、重水素化前駆体材料を使用した類似の方法によって、またはより一般的には、三塩化アルミニウムまたは塩化エチルアルミニウムなどのルイス酸Ｈ／Ｄ交換触媒の存在下でのｄ６−ベンゼンなどの重水素化溶媒による非重水素化化合物の処理、あるいはＣＦ3ＣＯＯＤ、ＤＣｌなどの酸による非重水素化化合物の処理によって調製することができる。例となる調製は実施例に示している。重水素化の程度は、ＮＭＲ分析、および大気圧固体分析プローブ質量分析（ＡＳＡＰ−ＭＳ）などの質量分析によって求めることができる。過重水素化または部分重水素化された芳香族化合物またはアルキ（ａｌｋｙ）化合物の出発物質は、商業的供給元から購入することもできるし、周知の方法を用いて得ることもできる。そのような方法の一部の例は、ａ）“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｈ／Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｌｋｙｌ−Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ Ｂｅｎｚｅｎｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｂｙ Ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｄ／Ｃ−Ｈ２−Ｄ２Ｏ Ｓｙｓｔｅｍ” Ｈｉｒｏｙｏｓｈｉ Ｅｓａｋｉ，Ｆｕｍｉｙｏ Ａｏｋｉ，Ｍｉｈｏ Ｕｍｅｍｕｒａ，Ｍａｓａｔｓｕｇｕ Ｋａｔｏ， Ｔｏｍｏｈｉｒｏ Ｍａｅｇａｗａ， Ｙａｓｕｎａｒｉ Ｍｏｎｇｕｃｈｉ，ａｎｄ Ｈｉｒｏｎａｏ Ｓａｊｉｋｉ Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２００７，１３，４０５２−４０６３．ｂ）“Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｈ／Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ Ｇｒｏｕｐｓ ５ ａｎｄ ６ Ｍｅｔａｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅｓ” ＧＵＯ，Ｑｉａｏ−Ｘｉａ，ＳＨＥＮ，Ｂａｏ−Ｊｉａｎ；ＧＵＯ，Ｈａｉ−Ｑｉｎｇ ＴＡＫＡＨＡＳＨＩ，Ｔａｍｏｔｓｕ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００５，２３，３４１−３４４；ｃ）“Ａ ｎｏｖｅｌ ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｄｕａｌ ｃｈａｒｇｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｌｉｇａｎｄ−ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｓ−ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｉｓ（２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ） ｉｏｎ” Ｒｉｃｈａｒｄ Ｊ．Ｗａｔｔｓ，Ｓｈｌｏｍｏ Ｅｆｒｉｍａ，ａｎｄ Ｈｏｒｉａ Ｍｅｔｉｕ Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９７９，１０１（１０），２７４２−２７４３；ｄ）“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｈ−Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ Ｎｅａｒ−Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄ２０ Ｃａｔａｌｙｓｅｄ ｂｙ ａ Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｓｕｌｐｈｏｎｉｃ Ａｃｉｄ” Ｃａｒｍｅｎ Ｂｏｉｘ ａｎｄ Ｍａｒｔｙｎ Ｐｏｌｉａｋｏｆｆ Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ ４０（１９９９）４４３３−４４３６；ｅ）米国特許第３８４９４５８号明細書；ｆ）“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｃ−Ｈ／Ｃ−Ｄ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ａｌｋｙｌ Ｓｉｄｅ Ｃｈａｉｎ ｏｆ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ｕｓｉｎｇ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｐｄ／Ｃ ｉｎ Ｄ２Ｏ” Ｈｉｒｏｎａｏ Ｓａｊｉｋｉ，Ｆｕｍｉｙｏ Ａｏｋｉ，Ｈｉｒｏｙｏｓｈｉ Ｅｓａｋｉ，Ｔｏｍｏｈｉｒｏ Ｍａｅｇａｗａ，ａｎｄ Ｋｏｓａｋｕ Ｈｉｒｏｔａ Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２００４，６（９），１４８５−１４８７に見ることができる。
【００４２】
本明細書に記載の化合物は、液相堆積技術を用いて膜に成形することができる。驚くべきことであり予期せぬことに、これらの化合物は、類似の非重水素化化合物よりも大きく改善された性質を有する。電子移動層とも呼ばれる電子輸送層を含む電子デバイスは、本明細書に記載の化合物を使用することで、寿命が改善される。さらに、寿命の増加は、高い量子効率および良好な彩度とともに実現される。さらに、本明細書に記載の重水素化合物は、非重水素化類似体よりも高い空気耐性を有する。これによって、材料の調製および精製と、その材料を使用した電子デバイスの形成との両方において、より優れた加工許容性を得ることができる。
【００４３】
３．電子デバイス
本明細書に記載の重水素化されているジルコニウム材料を含む１つ以上の層を有することが有益となりうる有機電子デバイスとしては、（１）電気エネルギーを放射線に変換するデバイス（たとえば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、またはダイオードレーザー）、（２）電子的過程を介して信号を検出するデバイス（たとえば、光検出器、光導電セル、フォトレジスタ、光スイッチ、光トランジスタ、光電管、ＩＲ検出器）、（３）放射線を電気エネルギーに変換するデバイス（たとえば、光起電力デバイスまたは太陽電池）、ならびに（４）１つ以上の有機半導体層を含む１つ以上の電子部品（たとえば、トランジスタまたはダイオード）を含むデバイスが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
有機電子デバイス構造の一例を図１に示す。デバイス１００は、第１の電気接触層であるアノード層１１０と、第２の電気接触層であるカソード層１６０と、それらの間の電気活性層１４０とを有する。アノードに隣接して、正孔注入層１２０が存在することもできる。正孔注入層に隣接して、正孔輸送材料を含む正孔輸送層１３０が存在することもできる。カソードに隣接して、電子輸送材料を含む電子輸送層１５０が存在することもできる。デバイスは、アノード１１０の隣に１つ以上の追加の正孔注入層または正孔輸送層（図示せず）、および／またはカソード１６０の隣に１つ以上の追加の電子注入層または電子輸送層（図示せず）を使用することもできる。
【００４５】
層１２０から１５０は、個別および集合的に活性層と呼ばれる。
【００４６】
一実施形態においては、種々の層は以下の範囲の厚さを有する：アノード１１０、５００〜５０００Å、一実施形態においては１０００〜２０００Å；正孔注入層１２０、５０〜２０００Å、一実施形態においては２００〜１０００Å；正孔輸送層１３０、５０〜２０００Å、一実施形態においては２００〜１０００Å；電気活性層１４０、１０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；層１５０、５０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；カソード１６０、２００〜１００００Å、一実施形態においては３００〜５０００Å。デバイス中の電子−正孔再結合領域の位置、したがってデバイスの発光スペクトルは、各層の相対厚さによって影響されうる。層の厚さの望ましい比は、使用される材料の厳密な性質に依存する。
【００４７】
デバイス１００の用途に依存するが、電気活性層１４０は、印加電圧によって励起する発光層（発光ダイオード中または発光電気化学セル中など）、放射エネルギーに応答し、バイアス電圧の印加を使用してまたは使用せずに信号を発生する材料層（光検出器中など）であってよい。光検出器の例としては、光導電セル、フォトレジスタ、光スイッチ、光トランジスタ、および光電管、ならびに光起電力セルが挙げられ、これらの用語は、Ｍａｒｋｕｓ、Ｊｏｈｎ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅｏｎｉｃｓ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ、４７０および４７６（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｉｎｃ．１９６６）に記載されている。
【００４８】
本明細書に記載の１種類以上の新規重水素化材料は、デバイスの１つ以上の活性層中に存在することができ、特定の実施形態においては、電子移動層１５０とも呼ばれる電子輸送層１５０中に存在することができる。本発明の重水素化材料は、非重水素化材料と組み合わせて使用してもよいし、他の重水素化材料と組み合わせて使用してもよい。
【００４９】
ある実施形態においては、発光材料も重水素化されている。ある実施形態においては、少なくとも１つの追加層が重水素化材料を含む。ある実施形態においては、追加層は正孔注入層１２０である。ある実施形態においては、追加層は正孔輸送層１３０である。
【００５０】
ある実施形態においては、電子デバイスは、正孔注入層、正孔輸送層、電気活性層、電子注入層、および電子輸送層からなる群から選択されるあらゆる組み合わせの層の中に重水素化材料を有する。
【００５１】
ある実施形態においては、デバイスは、加工を促進したり機能性を改善したりするための追加層を有する。これらの層のいずれかまたはすべてが重水素化材料を含むことができる。ある実施形態においては、すべての有機デバイス層が重水素化材料を含む。ある実施形態においては、すべての有機デバイス層が重水素化材料から実質的になる。
【００５２】
ａ．電気活性層
ホスト材料と電気活性ドーパント材料との組み合わせを層１４０中に使用することができる。ホスト化合物は、単独で使用される場合もあるし、第２のホスト材料と組み合わせて使用される場合もある。重水素化ホスト化合物は、あらゆる発光色を有するドーパントのホストとして使用することができる。ある実施形態においては、重水素化合物は、緑色または青色の発光材料のホストとして使用される。
【００５３】
ある実施形態においては、電気活性層は、ホストとドーパントとの組み合わせから実質的になる。ホスト材料の例としては、クリセン類、フェナントレン類、トリフェニレン類、フェナントロリン類、ナフタレン類、アントラセン類、キノリン類、イソキノリン類、キノキサリン類、フェニルピリジン類、ベンゾジフラン類、および金属キノレート錯体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
電気活性組成物中に存在するドーパント材料の量は、組成物の全重量を基準として、一般に３〜２０重量％の範囲内であり；ある実施形態においては５〜１５重量％の範囲内である。第２のホストが存在する場合、第１のホスト対第２のホストの比は一般に１：２０〜２０：１の範囲内であり；ある実施形態においては５：１５〜１５：５の範囲内である。ある実施形態においては、第１のホスト材料は、全ホスト材料の少なくとも５０重量％であり；ある実施形態においては、少なくとも７０重量％である。
【００５５】
ドーパントは、３８０〜７５０ｎｍの間の発光極大を有するエレクトロルミネッセンスが可能な電気活性材料である。ある実施形態においては、ドーパントは赤色、緑色、または青色の光を発する。
【００５６】
電気活性層中のドーパントとして使用できるエレクトロルミネッセンスの（「ＥＬ」）材料としては、小分子有機発光性化合物、発光性金属錯体、共役ポリマー、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。小分子発光性化合物の例としては、クリセン類、ピレン類、ペリレン類、ルブレン類、クマリン類、アントラセン類、チアジアゾール類、それらの誘導体、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。金属錯体の例としては、金属キレート化オキシノイド化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。共役ポリマーの例としては、ポリ（フェニレンビニレン）類、ポリフルオレン類、ポリ（スピロビフルオレン）類、ポリチオフェン類、ポリ（ｐ−フェニレン）類、それらのコポリマー、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
赤色発光材料の例としては、ペリフランテン類、フルオランテン類、およびペリレン類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。赤色発光材料は、たとえば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、および米国特許出願公開第２００５−０１５８５７７号明細書に開示されている。
【００５８】
緑色発光材料の例としては、ジアミノアントラセン類、およびポリフェニレンビニレンポリマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。緑色発光材料は、たとえば、国際公開第２００７／０２１１１７号パンフレットに開示されている。
【００５９】
青色発光材料の例としては、ジアリールアントラセン類、ジアミノクリセン類、ジアミノピレン類、およびポリフルオレンポリマー類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。青色発光材料は、たとえば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００７−０２９２７１３号明細書、および米国特許出願公開第２００７−００６３６３８号明細書に開示されている。
【００６０】
ある実施形態においては、ドーパントは有機化合物である。ある実施形態においては、ドーパントは、非ポリマーのスピロビフルオレン化合物およびフルオランテン化合物からなる群から選択される。
【００６１】
ある実施形態においては、ドーパントはアリールアミン基を有する化合物である。ある実施形態においては、電気活性ドーパントは以下の式：
【００６２】
【化３】
【００６３】
（式中：
Ａは、出現ごとに同種または異種であり、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑ’は、単結合、または３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
ｐおよびｑは独立して、１〜６の整数である）
から選択される。
【００６４】
上記式のある実施形態においては、各式中のＡおよびＱ’の少なくとも１つは、少なくとも３つの縮合環を有する。ある実施形態においては、ｐおよびｑは１である。
【００６５】
ある実施形態においては、Ｑ’は、スチリル基またはスチリルフェニル基である。
【００６６】
ある実施形態においては、Ｑ’は、少なくとも２つの縮合環を有する芳香族基である。ある実施形態においては、Ｑ’は、ナフタレン、アントラセン、クリセン、ピレン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、およびルブレンからなる群から選択される。
【００６７】
ある実施形態においては、Ａは、フェニル基、ビフェニル基、トリル基、ナフチル基、ナフチルフェニル基、およびアントラセニル基からなる群から選択される。
【００６８】
ある実施形態においては、ドーパントは以下の式：
【００６９】
【化４】
【００７０】
（式中：
Ｙは、出現ごとに同種または異種であり、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑ’’は、芳香族基、二価のトリフェニルアミン残基、または単結合である）
で表される。
【００７１】
ある実施形態においては、ドーパントはアリールアセンである。ある実施形態においては、ドーパントは非対称アリールアセンである。
【００７２】
緑色ドーパントの一部の非限定的な例は、以下の示す化合物Ｄ１からＤ８である。
【００７３】
【化５】
【００７４】
【化６】
【００７５】
【化７】
【００７６】
【化８】
【００７７】
青色ドーパントの一部の非限定的な例は、以下の示す化合物Ｄ９からＤ１６である。
【００７８】
【化９】
【００７９】
【化１０】
【００８０】
【化１１】
【００８１】
【化１２】
【００８２】
ある実施形態においては、電気活性ドーパントは、アミノ置換クリセン類およびアミノ置換アントラセン類からなる群から選択される。
【００８３】
ｂ．他のデバイス層
デバイス中の他の層は、そのような層中に有用であることが知られているあらゆる材料でできていてよい。
【００８４】
アノード１１０は、正電荷キャリアの注入に特に有効な電極である。アノードは、たとえば金属、混合金属、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含有する材料でできていいてもよいし、伝導性ポリマー、およびそれらの混合物であってもよい。好適な金属としては、１１族金属、４〜６族の金属、および８〜１０族の遷移金属が挙げられる。アノードが光透過性となるべき場合には、インジウムスズ酸化物などの１２族、１３族、および１４族の金属の混合金属酸化物が一般に使用される。アノード１１０は、「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｏｌｕｂｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ」、Ｎａｔｕｒｅ 第３５７巻、ｐｐ ４７７−４７９（１９９２年６月１１日）に記載されるようなポリアニリンなどの有機材料を含むこともできる。アノードおよびカソードの少なくとも１つは、発生した光を観察できるように、少なくとも部分的に透明であることが望ましい。
【００８５】
正孔注入層１２０は正孔注入材料を含み、限定するものではないが、下にある層の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素または金属イオンなどの不純物の捕捉、ならびに有機電子デバイスの性能を促進または改善する他の特徴などの、１つまたは複数の機能を有機電子デバイス中で有することができる。正孔注入材料は、ポリマー、オリゴマー、または小分子であってよい。これらは、溶液、分散体、懸濁液、エマルジョン、コロイド混合物、またはその他の組成物の形態であってよい液体から気相堆積または堆積することができる。
【００８６】
正孔注入層は、プロトン酸がドープされることが多いポリアニリン（ＰＡＮＩ）またはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などのポリマー材料で形成され得る。プロトン酸は、たとえば、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）などであってよい。
【００８７】
正孔注入層は、銅フタロシアニンやテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン系（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）などの電荷輸送化合物などを含むことができる。
【００８８】
ある実施形態においては、正孔注入層は、少なくとも１種類の導電性ポリマーおよび少なくとも１種類のフッ素化酸ポリマーを含む。このような材料は、たとえば、米国特許出願公開第２００４−０１０２５７７号明細書、米国特許出願公開第２００４−０１２７６３７号明細書、および米国特許出願公開第２００５／２０５８６０号明細書に記載されている。
【００８９】
層１３０の正孔輸送材料の例は、たとえば、Ｙ．Ｗａｎｇにより，Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４版、第１８巻、ｐ．８３７−８６０、１９９６にまとめられている。正孔輸送分子および正孔輸送ポリマーの両方を使用することができる。一般に使用される正孔輸送分子は：Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）、テトラキス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）、ａ−フェニル４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）、ｐ−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）、トリフェニルアミン（ＴＰＡ）、ビス［４（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）、１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＲまたはＤＥＡＳＰ）、１，２−ｔｒａｎｓ−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（□−ＮＰＢ）、および銅フタロシアニンなどのポルフィリン系化合物である。一般に使用される正孔輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、およびポリアニリンである。ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマー中に、上述のものなどの正孔輸送分子をドープすることによって、正孔輸送ポリマーを得ることもできる。場合により、トリアリールアミンポリマー、特にトリアリールアミン−フルオレンコポリマーが使用される。場合により、これらのポリマーおよびコポリマーは架橋性である。架橋性正孔輸送ポリマーの例は、たとえば、米国特許出願公開第２００５−０１８４２８７号明細書および国際公開第２００５／０５２０２７号パンフレットに見ることができる。ある実施形態においては、正孔輸送層は、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンおよびペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物などのｐ−ドーパントでドープされる。
【００９０】
ある実施形態においては、電子輸送層１５０は、本発明が請求する新規重水素化合物を含む。層１５０中に使用可能な他の電子輸送材料の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3）などの金属キレート化オキシノイド化合物；ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニル−フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＢＡｌＱ）；ならびに２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）および３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；９，１０−ジフェニルフェナントロリン（ＤＰＡ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナントロリン誘導体；ならびにそれらの混合物が挙げられる。電子輸送層は、Ｃｓまたはその他のアルカリ金属などのｎ−ドーパントでドープすることもできる。層１５０は、電子輸送の促進と、層界面での励起子の消光を防止する緩衝層または閉じ込め層としての両方の機能を果たすことができる。好ましくは、この層は電子移動を促進し、励起子の消光を減少させる。
【００９１】
カソード１６０は、電子または負電荷キャリアの注入に特に有効な電極である。カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有するあらゆる金属または非金属であってよい。カソードの材料は、１族のアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属、１２族金属、たとえば希土類元素およびランタニド、ならびにアクチニドから選択することができる。アルミニウム、インジウム、カルシウム、バリウム、サマリウム、およびマグネシウム、ならびに組み合わせた材料を使用することができる。動作電圧を低下させるために、Ｌｉ−またはＣｓ−含有有機金属化合物、ＬｉＦ、ＣｓＦおよびＬｉ2Ｏを有機層とカソード層との間に堆積することもできる。
【００９２】
有機電子デバイス中に別の層を有することが知られている。たとえば、注入される正電荷量を制御するため、および／または層のバンドギャップの整合性を促進するため、あるいは保護層として機能させるために、アノード１１０と正孔注入層１２０との間に層（図示せず）が存在してもよい。銅フタロシアニン、ケイ素酸窒化物、フルオロカーボン類、シラン類、またはＰｔなどの金属の超薄層などの、当技術分野において周知の層を使用することができる。あるいは、アノード層１１０、活性層１２０、１３０、１４０、および１５０、あるいはカソード層１６０の一部またはすべては、電荷キャリア輸送効率を増加させるために表面処理を行うことができる。各構成層の材料の選択は、好ましくは、高いエレクトロルミネッセンス効率を有するデバイスを得るために発光層中の正電荷および負電荷の釣り合いを取ることによって決定される。
【００９３】
各機能層は２つ以上の層で構成されてよいことを理解されたい。
【００９４】
本発明のデバイスは、好適な基体上に個別の層を順次気相堆積するなどの種々の技術によって作製することができる。ガラス、プラスチック、および金属などの基体を使用することができる。熱蒸着、化学蒸着などの従来の気相堆積技術を使用することができる。あるいは、有機層は、限定するものではないが、スピンコーティング、浸漬コーティング、ロール・トゥ・ロール技術、スロット・ダイ・コーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷などの従来のコーティングまたは印刷技術を使用して、好適な溶媒中の溶液または分散体から適用することもできる。
【００９５】
本発明は、２つの電気接触層の間に少なくとも１つの活性層を含む電子デバイスであって、デバイスの少なくとも１つの活性層が重水素化された化合物を含む電子デバイスにも関する。多くの場合デバイスは追加の正孔輸送および電子輸送層を有する。
【００９６】
高効率ＬＥＤを実現するために、正孔輸送材料のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）がアノードの仕事関数に合わせられることが望ましく、電子輸送材料のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）がカソードの仕事関数に合わせられることが望ましい。材料の化学的適合性および昇華温度も、電子輸送材料および正孔輸送材料の選択における重要な考慮事項である。
【００９７】
デバイス中の別の層を最適化することによってデバイスを改善できることを理解されたい。たとえば、Ｃａ、Ｂａ、またはＬｉＦなどのより効率的なカソードを使用することができる。動作電圧を下げたり量子効率を増加させたりする成形基体および新規な正孔輸送材料も利用可能である。種々の層のエネルギー準位を調整しエレクトロルミネッセンスを促進するために追加層を加えることもできる。
【００９８】
本発明の化合物は、多くの場合、フォトルミネッセンスであり、酸素感受性インジケーターおよびバイオアッセイにおけるルミネッセンスインジケーターなど、ＯＬＥＤ以外の用途において有用となりうる。
【実施例】
【００９９】
以下の実施例により、本発明の特定の特徴および利点を説明する。これらは、本発明の説明を意図するものであり、限定を意図するものではない。特に明記しない限り、すべてのパーセント値は重量を基準としている。
【０１００】
配位子のＤ6−８−ヒドロキシキノリンの合成
【０１０１】
【化１３】
【０１０２】
８−ヒドロキシキノリン９３．００ｇ、２０．６６７ｍｍｏｌ）、Ｄ2Ｏ（６０ｍＬ）、および１０％Ｐｄ／Ｃ（０．２００ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下のＰａｒｒ反応器中に投入し、１８０Ｃで１６時間加熱した。得られた混合物をジエチルエーテル（２００ｍＬ）に加え、層を分離させ、その有機層をＣｅｌｉｔｅで濾過した。揮発分を蒸発させた後、得られた固体を、クロマトグラフィー（２０％ＤＣＭ／ヘキサン）を用いて精製して、２．４ｇ（収率７７％）のＤ6−８−ヒドロキシキノリン生成物を得た。
【０１０３】
重水素化ジルコニウム化合物の合成
【０１０４】
【化１４】
【０１０５】
１．０ｇの量の塩化ジルコニウムをグローブボックス中に入れ、１０ｍＬの乾燥メタノールと混合する。この塩化ジルコニウムおよびメタノールの混合物に、１０ｍＬの乾燥メタノール中の３．２ｇの８−ヒドロキシキノリン−Ｄ６の撹拌溶液を加える。撹拌すると、ジルコニウム試薬およびヒドロキシキノリン試薬が混合されて濃い黄色の沈殿物が生成し、窒素で加熱還流しながら３０分間攪拌を続ける。４．８ｇのトリ−ｎ−ブチルアミンを加え、１５分間還流し、続いて、グローブボックスの外で濃い黄色の沈殿物を濾過した。３段階の洗浄手順は、メタノール洗浄、続いて１Ｎアンモニア洗浄、続いて最後にメタノール洗浄を含む。塩化メチレンを使用した抽出物を減圧乾燥すると、黄緑色フォトルミネッセンス材料を有する淡黄色溶液が得られ、続いてメタノールを使用して沈殿させる。
【０１０６】
ヒドロキシキノリン出発物質は、最終化合物を生成するためのＨ、Ｄ、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルの構成要素のいずれかを含有することができる。
【０１０７】
ドーパント材料の合成
（１）ドーパントＤ６を以下のように調製した。
【０１０８】
中間体（ａ）の合成：
【０１０９】
【化１５】
【０１１０】
３５ｇ（３００ｍＭ）の２−メチル−２−ヘキサノールおよび１７．８ｇのアントラセン（１００ｍＭ）を５０ｍＬのトリフルオロ酢酸に加え、窒素下で終夜還流した。溶液の色は急速に濃くなり、褐色の不均一材料となった。これを室温まで冷却し、窒素流下で蒸発させ、塩化メチレン中に抽出した。有機層を分離し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、蒸発乾固させた。ヘキサンを使用したシリカカラムに通して得られた固体を抽出し、淡黄色溶液を回収した。蒸発させると濃い黄色の油が得られ、ゆっくり冷却することによって、アセトン／メタノールから再結晶させ、メタノールから再結晶させた。ＮＭＲ分析により構造を確認した。
【０１１１】
中間体（ｂ）の合成：
【０１１２】
【化１６】
【０１１３】
６．０ｇ（１６ｍＭ）の中間体（ａ）（純粋な２，６異性体）を１００ｍＬのジクロロエタン中に加え、室温で４時間攪拌しながら２．１０ｍＬの臭素（４０ｍＭ）を滴下した。これを水中に注ぎ、亜硫酸ナトリウムを加えて残存する臭素を消費させた。次にこれを塩化メチレン中に抽出し、その有機層を硫酸マグネシウム上で乾燥させた。得られた材料を、塩化メチレン溶離液を用いたアルミナカラムに通し、次に蒸発させ、メタノールを加えると、淡黄色固体が沈殿した。収量約７．２ｇ
【０１１４】
中間体（ｃ）の合成：
【０１１５】
【化１７】
【０１１６】
グローブボックス中の２５ｇのブロモ−カルバゾール（７７．７ｍＭ）に１８．９ｇ（１５５ｍＭ）のボロン酸を加えた。これに１．０ｇのＰｄ２ＤＢＡ３（１．０ｍＭ）、０．５ｇのＰ（ｔ−Ｂｕ）３（２．１ｍＭ）、および２０ｇの炭酸ナトリウム（２００ｍＭ）を加え、すべてを５０ｍＬの水を含有する２００ｍＬのジオキサン中に溶解させた。これをグローブボックス中、５０℃のマントル中で１時間加熱混合し、次に窒素下で終夜穏やかに加温した（最低のレオスタット設定）。溶液は直ちに暗紫色になり、約５０Ｃに到達すると暗褐色になった。グローブボックスの外で褐色溶液に水を加えると、油状の黄色の層が分離した。ＤＣＭを加え、有機層を分離させた。濾液を硫酸マグネシウム上で乾燥させると、淡橙色の溶液が得られ、蒸発させると白色固体が得られた。低体積まで蒸発させた後、ヘキサンを加え、白色固体を濾過した。その固体を、洗液が無色になるまでメタノールで十分に洗浄し、次にエーテルで洗浄し、減圧乾燥して、２１ｇの白色固体を得た。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１１７】
中間体（ｄ）の合成：
【０１１８】
【化１８】
【０１１９】
グローブボックス中で、０．４ｇのＰｄ２ＤＢＡ３、０．４ｇの１，１’−ビス（ジフェニルホスフィン）フェロセン（ＤＰＰＦ）、および４．３ｇのナトリウムｔ−ブトキシドを互いに混合し、２００ｍＬのキシレン中に溶解させた。１５分間攪拌し、次に２５ｇの３−ヨード−ブロモベンゼンを加えた。１５分間攪拌し、次に１０ｇのカルバゾールを加え、その混合物を還流した。空気冷却器を使用して終夜（ｏ／ｎ）還流した。溶液は直ちに暗紫色／褐色になったが、約８０Ｃに到達すると、暗赤褐色になり濁った。還流に近い状態で終夜加熱した後、溶液は暗褐色で透明になった。グローブボックスの外で窒素流中で蒸発させ、次にＤＣＭ中に溶解させ、シリカおよび塩基性アルミナの層（ソックスレー中に積層）でＤＣＭ／ヘキサンを使用して抽出（ソックスレー）した。暗橙色の溶液を回収し、蒸発乾固させた。暗橙色の油が残留した。これをメタノールで洗浄し、次にエーテル中に溶解させ、メタノールで再沈させた。得られた橙褐色油をエーテル中で低体積まで蒸発させ、次にアセトン／メタノールを加えると、オフホワイト固体が約６．４ｇの収量で沈殿した。これを濾過によって回収し、少量のアセトンで洗浄し、減圧乾燥した。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１２０】
中間体（ｅ）の合成
【０１２１】
【化１９】
【０１２２】
グローブボックス中で４．８ｇの中間体（ｄ）（０．０１Ｍ）に１．７ｇのアミン（０．０１Ｍ）を加えた。これに、０．１０ｇのＰｄ２ＤＢＡ３（０．１１ｍＭ）、０．０４５ｇのＰ（ｔ−Ｂｕ）３（０．２２ｍＭ）、および１．１ｇのｔ−ＢｕＯＮａを加え、すべてを２５ｍＬのトルエン中に溶解させた。触媒材料を加えた後、穏やかな発熱が生じた。これをグローブボックス中８０℃のマントル中、窒素下で２時間、暗褐色溶液（濃厚）として加熱した。冷却後、ＤＣＭで溶出させるβ−アルミナクロマトグラフィーによって溶液のワークアップを行った。鮮紫色／青色フォトルミネッセンスを有する暗黄色溶液が回収された。これを窒素中で低体積まで蒸発させると、粘稠な橙色油が形成され、これを冷却すると固化して暗黄色ガラス状物質が得られた。これをメタノール／ＤＣＭ中で撹拌し、淡黄色／白色固体として結晶化させると、収量は約５ｇとなった。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１２３】
ドーパントＤ６の合成：
【０１２４】
【化２０】
【０１２５】
グローブボックス中で１．３２ｇの中間体（ｂ）（２．５ｍＭ）に、２．８１ｇ（５ｍＭ）の中間体（ｅ）および０．５ｇのｔ−ＢｕＯＮａ（５ｍＭ）を５０ｍＬのトルエンとともに加えた。これに、１０ｍＬのトルエン中に溶解させた０．２ｇのＰｄ２ＤＢＡ３（０．２ｍＭ）、０．０８ｇのＰ（ｔ−Ｂｕ）３（０．４ｍＭ）を加えた。混合後、溶液はゆっくりと発熱し、黄褐色になった。これをグローブボックス中、約１００℃のマントル中、窒素下で１時間加熱混合した。溶液は直ちに暗紫色になったが、約８０℃に到達すると、顕著な緑色ルミネセンスを有する暗黄緑色になった。最低のレオスタット設定で終夜撹拌した。冷却後、材料をグローブボックスから取りだし、酸性アルミナプラグで濾過し、トルエンおよび塩化メチレンで溶出させた。得られた暗橙色溶液を低体積まで蒸発させた。これをシリカカラム（６０：４０のトルエン：ヘキサンを使用）に通した。黄橙色溶液を回収し、これはＴＬＣ上で青色の主スポットを示した。これをヘキサン：トルエン（８０：２０）中に再溶解させ、酸性アルミナ中に通し（ｐａｓｓｅｄｎ）、８０％ヘキサン／トルエンで溶出させた。早く溶出した青色帯域（アントラセンおよびモノアミノ化（ｍｏｎａｍｉｎａｔｅｄ）アントラセン）は廃棄した。得られた黄色帯域を低体積まで蒸発させ、トルエン／アセトン／メタノールから結晶化させた。これをメタノールおよびヘキサンで洗浄し、減圧乾燥すると、易流動性微結晶黄色粉末が得られた。構造をＮＭＲ分析によって確認した。
【０１２６】
（２）ドーパントＤ１２のＮ６，Ｎ１２−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−Ｎ６，Ｎ１２−ビス（４’’−イソプロピルターフェニル−４−イル）クリセン−６，１２−ジアミンを以下のように調製した。
【０１２７】
【化２１】
【０１２８】
ドライボックス中で、６，１２−ジブロモクリセン（０．５４ｇ、１．３８ｍｍｏｌ）、Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）−Ｎ−（４’−イソプロピルターフェニル−４−イル）アミン（１．１１ｇ、２．８２ｍｍｏｌ）、トリス（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（０．０２８ｇ、０．１４ｍｍｏｌ）およびトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．０６３ｇ、０．０６９ｍｍｏｌ）を丸底フラスコ中で混合し、２０ｍｌの乾燥トルエン中に溶解させた。得られた溶液を１分間撹拌し、続いてナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（０．２９ｇ、３．０３ｍｍｏｌ）および１０ｍｌの乾燥トルエンを加えた。マントルヒーターを取り付け、反応物を６０Ｃで３日間加熱した。次に、反応混合物を室温まで冷却し、１インチのシリカゲルのプラグおよび１インチのセライトのプラグで濾過し、トルエン（５００ｍＬ）で洗浄した。減圧下で揮発分を除去して黄色固体を得た。粗生成物を、ヘキサン中クロロホルムのグラジエント（０％から４０％）を使用してシリカゲルカラムクロマトグラフィーによってさらに精製した。ＤＣＭおよびアセトニトリルから再結晶して、０．５４０ｇ（４０％）の生成物を黄色固体として得た。1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）は構造と一致している。
【０１２９】
（３）Ｄ１２の合成と類似の手順を使用してドーパントＤ１３のＮ６，Ｎ１２−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−Ｎ６，Ｎ１２−ビス（４’’−ｔｅｒｔ−オクチルターフェニル−４−イル）クリセン−６，１２−ジアミンを作製した。
【０１３０】
【化２２】
【０１３１】
【表１】
【０１３２】
ＯＬＥＤデバイスは溶液処理と熱蒸着技術との組み合わせによって製造した。Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃのパターン化されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）がコーティングされたガラス基体を使用した。これらのＩＴＯ基体は、３０オーム／スクエアのシート抵抗および８０％の光透過率を有するＩＴＯがコーティングされたＣｏｒｎｉｎｇ １７３７ガラスを主とするものである。これらのパターン化されたＩＴＯ基体は、水性洗剤溶液中で超音波洗浄し、蒸留水ですすいだ。次に、このパターン化されたＩＴＯを、アセトン中で超音波洗浄し、イソプロパノールですすぎ、窒素気流中で乾燥させた。
【０１３３】
デバイス製造の直前に、このパターン化されたＩＴＯ基体を洗浄したものをＵＶオゾンで１０分間処理した。冷却の直後に、ＨＩＪ１の水性分散体をＩＴＯ表面上にスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。冷却後、次に基体に正孔輸送材料の溶液をスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。冷却後、基体に発光層溶液をスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。基体をマスクし、真空室に入れた。熱蒸着によって電子輸送層を堆積し、次にＣｓＦ層を堆積した。次に真空下でマスクを交換し、Ａｌ層を熱蒸着によって堆積した。真空室に通気し、ガラス蓋、デシカント（ｄｅｓｓｉｃａｎｔ）、およびＵＶ硬化性エポキシを使用してデバイスを封入した。
【０１３４】
ＯＬＥＤ試料の特性決定を、それらの（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）エレクトロルミネッセンス放射輝度対電圧、および（３）エレクトロルミネッセンススペクトル対電圧を測定することによって行った。３つすべての測定を同時に行い、コンピュータで制御を行った。ＬＥＤのエレクトロルミネッセンス放射輝度を、デバイスを動作させるために必要な電流で割ることによって、ある電圧におけるデバイスの電流効率が求められる。この単位はｃｄ／Ａである。出力効率は、電流効率をｐｉ倍し、動作電圧で割った値である。この単位はｌｍ／Ｗである。デバイスデータを以下の表に示している。
【０１３５】
【表２】
【０１３６】
本発明の重水素化合物を用いると、デバイスの寿命が増加するが、他のデバイス特性は維持されることが分かる。
【０１３７】
実施例４
この実施例では、重水素化レベルが制御され、エレクトロニクスで使用可能な一部の重水素化中間化合物の調製を示す。
【０１３８】
中間体４Ａ：
【０１３９】
【化２３】
【０１４０】
アントラセン−ｄ１０（１８．８ｇ、０．１０モル）のＣＣｌ４（５００ｍＬ）中の溶液に、無水臭化第二銅（４５ｇ、０．２０２モル）を１回で加えた。反応混合物を還流下で１２時間加熱撹拌した。褐色の塩化第二銅は徐々に白色の臭化第一銅に変化し、臭化水素が少しずつ発生した（塩基浴吸収装置に接続した）。反応終了後、臭化第一銅を濾過によって回収し、その四塩化炭素溶液を、２００ｇのアルミナを充填した３５−ｍｍクロマトグラフィーカラムに通した。カラムは２００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２で溶出させる。１つにまとめた溶出液を蒸発乾固させると、２４ｇ（８７％）の９−ブロモアントラセン−ｄ９がレモンイエローの固体として得られる。これは出発物質の不純物（約２％）およびジブロモ副生成物（約２％）を含有する。この材料を、精製することなくさらなるカップリング反応に直接使用した。この中間体は、ヘキサンまたはシクロヘキサンを使用して再結晶させることでさらに生成して、純化合物を得ることができる。
【０１４１】
中間体４Ｂ：
【０１４２】
【化２４】
【０１４３】
ｄ５−ブロモベンゼン（ＭＷ１６２、１００ｇ、０．６１７ｍｏｌ）に、９３ｍＬの５０％Ｈ2ＳＯ4および４９４ｍＬのＨＯＡｃの混合溶媒を室温（ｒｔ）で加えた。次に粉末Ｉ2（ＭＷ２５４、６１．７ｇ、０．２４３ｍｏｌ）を加え、次に粉末ＮａＩＯ4（ＭＷ２１４、２６．４ｇ、０．１２３ｍｏｌ）を加えた。この混合物を激しく撹拌し、９０℃で４時間加熱した。暗紫色の溶液は、非常に微細な白色沈殿物を含有する淡橙色混合物に変化した。この混合物を室温で終夜冷却した。この時間の間に、生成物は微結晶の板として沈殿した。混合物を濾過し、１０％チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3（５０ｍＬ）で２回洗浄し、次に水で洗浄した。これをＣＨ2Ｃｌ2中に溶解させ、フラッシュカラムに通した。淡黄色結晶材料が１２４ｇ（７０％）得られた。濾液をＣＨ2Ｃｌ2（５０ｍＬ×３）で抽出し、１つにまとめたＣＨ2Ｃｌ2を１０％チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3（５０ｍＬ）で２回洗浄し、次に水で洗浄した。溶媒を乾燥し、蒸発させた後、フラッシュカラムに通して、さらに３２ｇの純生成物（１７．５％）を得た。合計１５６ｇ（収率８８％）である。
【０１４４】
中間体４Ｃ：
【０１４５】
【化２５】
【０１４６】
ナファレン（ｎａｐｈａｌｅｎｅ）−ｄ８（ＭＷ１３６、６８ｇ、０．５モル）のＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍＬ）：Ｈ２０（８０ｍＬ）および臭化水素酸（ＭＷ：８１、ｄ＝１．４９、１００ｇ；６７．５ｍＬの４９％水溶液；０．６ｍｏｌ）中の撹拌溶液に、過酸化水素（ＦＷ：３４、ｄ＝１．１ｇ／ｍＬ、５６ｇ；５１．５ｍＬの３０％水溶液；０．５ｍｏｌ）を１０〜１５℃において３０分かけてゆっくりと加えた。反応を室温で４０時間維持しながら、反応の進行をＴＬＣによって監視した。臭素化完了後、溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を１０％チオ硫酸ナトリウムＮａ２Ｓ２Ｏ３（５０ｍＬ）で２回洗浄し、次に水で洗浄した。シリカゲル（１００〜２００メッシュ）上のフラッシュカラムクロマトグラフィーにヘキサン（１００％）を使用して純生成物を単離し、続いて蒸留することによって、純粋な１−ブロモ−ナフテン−ｄ７が８５ｇの透明液体として得られ、収量は約８０％である。
【０１４７】
中間体４Ｄ：
【０１４８】
【化２６】
【０１４９】
１−ブロモナフタレン−ｄ７（２１．４ｇ、０．１０ｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）二ホウ素（３８ｇ、０．１５ｍｏｌ）、酢酸カリウム（１９．６ｇ、０．２０ｍｏｌ）の３００ｍｌの乾燥１，４−ジオキサン中の混合物に、窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ｄｐｐｆ）2Ｃｌ2−ＣＨ2Ｃｌ2（１．６３ｇ、０．００２ｍｏｌ）を加えた。混合物 を１００℃（油浴）で１８時間加熱した。冷却後、混合物をＣＥＬＩＴで濾過し、次に５０ｍＬまで濃縮し、次に水を加え、エーテルで３回抽出した（１００ｍＬ×３）。その有機層を水（３回）およびブライン（１回）で洗浄し、ＭｇＳＯ4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルカラム（溶離液：ヘキサン）に通すと、ナファレン（ｎａｐｈａｌｅｎｅ）およびジボロン酸エステルの副生成物を有する白色液体が得られた。このため、蒸留によるさらなる精製を行って、粘稠透明液体を得た。収量２１ｇ、８２％。
【０１５０】
中間体４Ｅ：
【０１５１】
【化２７】
【０１５２】
１−ブロモ−４−ヨード−ベンゼン−Ｄ４（１０．９５ｇ、０．０３８２モル）および１−ナファレンボロン酸エステル（ｎａｐｈａｌｅｎｅｂｏｒｏｎｉｃ ｅｓｔｅｒ）−Ｄ７（１０．０ｇ、０．０３８３モル）のトルエン（３００ｍＬ）中の混合物に、Ｎａ2ＣＯ3（１２．６ｇ、０．１２モル）およびＨ２Ｏ（５０ｍＬ）、アリクアント（ａｌｉｑｕａｎｔ）（３ｇ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ３）４（０．９０ｇ、２％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１２時間還流した。冷却後、反応混合物を分離し、その有機層を水で洗浄し、分離し、乾燥させ、濃縮した。シリカを加え、濃縮した。残留溶媒を蒸発させた後、ヘキサンを溶離液として使用するフラッシュカラムに通して、粗生成物を得た。蒸留によってさらに精製して（１３５〜１４０℃／１００ｍｔｏｒｒを回収）、透明粘稠液体（８．７６ｇ、収率７８％）を得た。
【０１５３】
中間体４Ｆ：
【０１５４】
【化２８】
【０１５５】
１−ブロモ−フェニル−４−ナフタレン−ｄ１１（２２ｇ、０．０７５モル）、ビス（ピナコラト）二ホウ素（２３ｇ、０．０９０ｍｏｌ）、酢酸カリウム２２ｇ、０．２２４ｍｏｌ）の２００ｍｌの乾燥１，４−ジオキサン中の混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ｄｐｐｆ）2Ｃｌ2□ＣＨ2Ｃｌ2（１．２０ｇ、０．００１４７ｍｏｌ）を加えた。混合物を１００℃（油浴）で１８時間加熱した。冷却後、混合物をＣＥＬＩＴで濾過し、次に５０ｍＬまで濃縮し、次に水を加え、エーテルで３回抽出した（１００ｍＬ×３）。その有機層を水（３回）およびブライン（１回）で洗浄し、ＭｇＳＯ4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルカラム（溶離液：ヘキサン）に通すと、ナファレン（ｎａｐｈａｌｅｎｅ）およびジボロン酸エステルの副生成物を有する白色液体が得られた。このため、ヘキサンを溶離液として使用したシリカゲルカラムに再び通すことで更なる精製を行った。溶媒を蒸発させ、約８０ｍＬのヘキサンまで濃縮すると、白色結晶生成物が得られ、これを濾過して２０．１ｇの生成物が８１％の収率で得られた。
【０１５６】
中間体４Ｇ：
【０１５７】
【化２９】
【０１５８】
トルエン（５００ｍＬ）中の中間体４Ａ（１８．２ｇ）および中間体４Ｆのボロン酸エステル（２５．５ｇ）に、Ｎａ2ＣＯ3（３１．８ｇ）およびＨ２Ｏ（１２０ｍＬ）、アリクアント（ａｌｉｑｕａｎｔ）（５ｇ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ３）４（１．５ｇ、１．３％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１２時間還流した。冷却後、反応混合物を分離し、その有機層を水で洗浄して、分離し、乾燥させ、約５０ｍＬまで濃縮し、ＭｅＯＨ中に注いだ。得られた固体を濾過すると、黄色の粗生成物（約２８．０ｇ）が得られた。この粗生成物を水、ＨＣｌ（１０％）、水、およびメタノールで洗浄した。これをＣＨＣｌ3中に再溶解させ、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。濾液にシリカゲルを加え、濃縮し、乾燥させ、ヘキサンのみを溶離液として使用する（合計５０Ｌのヘキサンが通され、５Ｌのみのヘキサンか再利用される）シリカゲル（０．５Ｋｇ）上で精製して、白色生成物を得た。
【０１５９】
中間体４Ｈ：
【０１６０】
【化３０】
【０１６１】
中間体４Ｇの９−（４−ナフタレン−１−イル）フェニルアントラセン−Ｄ２０（ＭＷ４００．６、２０．３ｇ、０．０５モル）のＣＨ２Ｃｌ２（４５０ｍＬ）中の溶液を氷浴で冷却したものに、ＣＨ２Ｃｌ２（１５０ｍＬ）中に溶解させた臭素（ＭＷ１６０、８．０ｇ、０．０５モル）をゆっくりと（２０分）加えた。直ちに反応が起こり、色が淡黄色に変化した。Ｎａ２Ｓ２Ｏ３（２Ｍ、１００ｍＬ）の溶液を加え、１５分間攪拌した。次に水層を分離し、有機相をＮａ２ＣＯ３（１０％、５０ｍＬ）で洗浄し、次に水で３回洗浄した。分離し、次にＭｇＳＯ４で乾燥させた後、溶媒が１００ｍＬ残留するまで蒸発させた。メタノール（２００ｍＬ）中に注ぎ、濾過して、２３．３ｇの純化合物（ＭＷ４７８．５、収率９７．５％）が得られＨＰＬＣは純度１００％を示している。
【０１６２】
中間体４Ｉ：
【０１６３】
【化３１】
【０１６４】
ナフタレン−Ｄ８（１３．６ｇ、０．１０モル）、ビス（ピナコラト）二ホウ素（２７．９３ｇ、０．１１モル）、ジ−μ−メトキソビス（１，５−シクロオクタジエン）ジイラジウム（ｄｉｉｒａｄｉｕｍ）（Ｉ）［Ｉｒ（ＯＭｅ）ＣＯＤ］2（１．３５ｇ、２ｍｍｏｌ、２％）、および４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２，２’−ビピリジン（１．１ｇ、４ｍｍｏｌ）の混合物を、シクロヘキサン（２００ｍＬ）に加えた。混合物をＮ２で１５分間脱気した後、８５℃（油浴）で終夜加熱した（暗褐色溶液）。混合物をシリカゲルパッドに通した。複数の分画を回収し、乾燥するまで濃縮した。ヘキサンを加えた。濾液を濃縮し（液体）、シリカゲルカラムに通し、ヘキサンで洗浄すると、透明液体が得られ、これは純粋ではなく、シリカゲルカラムによって再度精製し、ヘキサンで洗浄した後、１３５℃／１００ｍｍｔｏｒｒで蒸留すると、純粋な白色粘稠液体が得られ、これは固化して白色粉末（１８．５ｇ、収率７０％）が得られた。
【０１６５】
中間体４Ｊ：
【０１６６】
【化３２】
【０１６７】
ＲＢＦ（１００ｍＬ）中に、９−ブロモアントラセン−ｄ９（ＭＷ２６６、２．６６ｇ、０．０１モル）、ナフテレン（ｎａｐｈｔｈｅｌｅｎ）−２−ボロン酸（ＭＷ１７２、１．７２ｇ、０．０１ｍｏｌ）を加え、続いてトルエン（３０ｍＬ）を加えた、混合物にＮ２を１０分間パージした。次に、水（１０ｍＬ）中に溶解させたＮａ2ＣＯ3（２Ｍ、１０ｍＬ（２．１２ｇ）０．０２モル）を加えた。混合物のＮ2パージを１０分間続けた。触媒量のＰｄ（ＰＰｈ3）4（０．２５ｇ、２．５％、０．０２５ｍｍｏｌ）を加えた。混合物を終夜還流した。有機層を分離し、次にメタホール（ｍｅｔａｈｏｌ）中に注ぎ、水、ＨＣｌ（１０％）、水、およびメタノールで洗浄した。これより２．６ｇの純粋な白色生成物が得られる（収率：８３％）。
【０１６８】
中間体４Ｋ：
【０１６９】
【化３３】
【０１７０】
（２．６ｇ、０．００８３モル）の中間体４Ｊの９−２’−ナフチル−アンタセン（ａｎｔｈａｃｅｎｅ）−ｄ９のＣＨ２Ｃｌ２（５０ｍＬ）中の溶液に、ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）中の臭素溶液（１．３３ｇ、０．００８３モル）を滴下し、３０分間攪拌した。Ｎａ２Ｓ２Ｏ３溶液（２Ｍ、１０ｍＬ）を加え、１５分間攪拌した。次に水層を分離し、有機相をＮａ２ＣＯ３（１０％、１０ｍＬ）で洗浄し、続いて水で３回洗浄した。分離し、次にＭｇＳＯ４で乾燥させた後、溶媒が２０ｍＬ残留するまで蒸発させた。メタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、濾過すると、純化合物（３．１ｇ、収率９６％）が得られた。
【０１７１】
中間体４Ｌ：
【０１７２】
【化３４】
【０１７３】
中間体４Ｋの９−ブロモアントラセン−Ｄ９（２．６６ｇ、０．０１モル）および４，４，５，５−テトラメチル−２−（ナフタレン−２−イル−Ｄ７）−１，３，２−ジオキサボロラン（２．７ｇ、０．０１１モル）のトルエン（約６０ｍＬ）中の混合物に、Ｎａ2ＣＯ3（４．０ｇ、０．０４モル）およびＨ２Ｏ（２０ｍＬ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ3）4（０．２０ｇ、２．０％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１８時間還流した（黄色固体）。反応混合物を冷却した後、ＭｅＯＨ（２００ｍＬ）中に注いだ。得られた固体を濾過して、黄色の粗生成物を得た。この粗生成物を水およびメタノールで洗浄した。これをＣＨＣｌ3中に再溶解させ、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。濾液にシリカゲルを加え、濃縮し、乾燥させ、ヘキサンを溶離液として使用してシリカゲルで精製して、純生成物（３．０ｇ、収率９４％）を得た。
【０１７４】
中間体４Ｍ：
【０１７５】
【化３５】
【０１７６】
中間体４Ｌの９−２’−ナフチル−アンタセン（ａｎｔｈａｃｅｎｅ）-ｄ９（２．８ｇ０．００８７５モル）のＣＨ２Ｃｌ２（５０ｍＬ）中の溶液に、ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）中の臭素溶液（１．４ｇ、０．００８７５モル）を滴下し、３０分間攪拌した。次にＮａ２Ｓ２Ｏ３溶液（２Ｍ、１０ｍＬ）を加え、混合物を１５分間攪拌した。次に水層を分離し、有機相をＮａ２ＣＯ３（１０％、１０ｍＬ）で洗浄し、続いて水で３回洗浄した。分離し、次にＭｇＳＯ４で乾燥させた後、溶媒が２０ｍＬ残留するまで蒸発させた。メタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、濾過して、純化合物（３．３ｇ、収量９５％）を得た。
【０１７７】
実施例５
この実施例では、中間体４Ｈおよび中間体４Ｉからのホスト化合物の合成を示す。
【０１７８】
【化３６】
【０１７９】
中間体４Ｈの９ブロモ−１０−（４−ナフタレン−１−イル）フェニルアントラセン−Ｄ１９（１４．８４ｇ、０．０３１モル）および２−ナフタレンボロン酸エステル中間体４Ｉ（１０．０ｇ、０．０３８ｍｏｌ）のＤＭＥ（３５０ｍＬ）中の混合物に、Ｋ2ＣＯ3（１２．８ｇ、０．０９３モル）およびＨ２Ｏ（４０ｍＬ）を加えた。混合物に窒素を１５分間バブリングした。次にＰｄ（ＰＰｈ３）４（０．４５ｇ、１．３％）を加えた。混合物を窒素雰囲気下で１２時間還流した。冷却後、反応混合物を約１５０ｍＬまで濃縮し、ＭｅＯＨ中に注いだ。得られた固体を濾過して、淡黄色の粗生成物を得た。この粗生成物を水およびメタノールで洗浄した。これをＣＨＣｌ3中に再溶解させ、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。その濾液にシリカゲルを加え、濃縮し、乾燥させ、ヘキサン：クロロホルム（３：１）を溶離液として使用してシリカゲル（０．５Ｋｇ）上で精製して、白色精製物（１５ｇ、収率９１％）を得た。
【０１８０】
実施例６
この実施例では、中間体４Ｋからの別のホスト化合物の合成を示す。
【０１８１】
【化３７】
【０１８２】
ＲＢＦ（１００ｍＬ）中に、９−ブロモ−１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン、中間体４Ｋ（１．９６ｇ、０．０５ｍｏｌ）、４−（ナフタレン−１−イル）フェニルボロン酸（１．４９ｇ、０．０６ｍｏｌ）を加え、続いてトルエン（３０ｍＬ）を加えた。混合物にＮ２を１０分間パージした。次に、水（８ｍＬ）中に溶解させたＮａ2ＣＯ3（１．９０ｇ、０．０１８モル）を加え、続いてＡｌｉｑｕｅｎｔ（１ｍＬ）を加えた。混合物のＮ２パージを１０分間続けた。触媒量のＰｄ（ＰＰｈ３）４（１１６ｍｇ）を加えた。混合物を終夜還流した。水相を分離した後、有機層をメタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、白色固体を回収した。これを濾過し、クロロホルム：ヘキサン（１：３）を使用したシリカゲルカラムに通してさらに精製して、純粋な白色化合物（２．３０ｇ、収率９０％）を得た。
【０１８３】
実施例７
この実施例では、中間体４Ｋおよび中間体４Ｆからの別のホスト材料の合成を示す。
【０１８４】
【化３８】
【０１８５】
ＲＢＦ（１００ｍＬ）中に、９−ブロモ−１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−Ｄ８、中間体４Ｋ（０．７０ｇ、０．００１８ｍｏｌ）、４−（ナフタレン−１−イル）フェニルボロン酸−Ｄ１１、中間体４Ｆ（０．７ｇ、０．００２ｍｏｌ）を加え、続いてトルエン（１０ｍＬ）を加えた。混合物にＮ２を１０分間パージした。次に、水（３ｍＬ）中に溶解させたＮａ2ＣＯ3（０．６４ｇ、０．００６モル）を加え、続いてＡｌｉｑｕｅｎｔ ０．１ｍＬ）を加えた。混合物のＮ２パージを１０分間続けた。触媒量のＰｄ（ＰＰｈ３）４（０．１０ｇ）を加えた。混合物を終夜還流した。水相を分離した後、有機層をメタノール（１００ｍＬ）中に注ぎ、白色固体を回収した。これを濾過し、クロロホルム：ヘキサン（１：３）を使用したシリカゲルカラムに通してさらに精製して、純粋な白色化合物（０．９０ｇ、収率９５％）を得た。
【０１８６】
他のホスト化合物も類似の方法で調製することができる。
【０１８７】
本発明の重水素化合物を有する組み合わせによって、デバイスの寿命が増加しながら、他のデバイスの性質は維持されることが分かる。
【０１８８】
概要または実施例において前述したすべての行為が必要なわけではなく、特定の行為の一部は不要である場合があり、１つ以上のさらに別の行為が、前述の行為に加えて実施される場合があることに留意されたい。さらに、行為が列挙されている順序は、必ずしもそれらが実施される順序ではない。
【０１８９】
以上の明細書において、具体的な実施形態を参照しながら本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者であれば、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱せずに種々の修正および変更を行えることが理解できよう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく説明的なものであると見なすべきであり、すべてのこのような修正は本発明の範囲内に含まれることを意図している。
【０１９０】
特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、および問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、ならびに、なんらかの利益、利点、または解決法を発生させたり、より顕著にしたりすることがある、あらゆる特徴が、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての重要、必要、または本質的な特徴であるとして解釈すべきではない。
【０１９１】
別々の実施形態の状況において、明確にするために本明細書に記載されている特定の複数の特徴は、１つの実施形態の中で組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔にするため１つの実施形態の状況において説明した種々の特徴も、別々に提供したり、あらゆる副次的な組み合わせで提供したりすることができる。さらに、範囲内で記載される値に関する言及は、その範囲内の個別のそれぞれの値を含んでいる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジルコニウム化合物であって：
【化１】
（式中：
Ｒ1からＲ6は、出現ごとに同種または異種であり、Ｈ、Ｄ、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルからなる群から選択され；Ｒ1からＲ6の少なくとも１つが、少なくとも１つのＤを含有する）
である、ジルコニウム化合物。
【請求項２】
少なくとも１０％が重水素化されている、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項３】
少なくとも５０％が重水素化されている、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項４】
１００％が重水素化されている、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項５】
Ｒ1からＲ6の少なくとも２つがＤである、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項６】
Ｒ1からＲ6がＨおよびＤから選択される、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項７】
前記化合物が：
【化２】
からなる化合物である、請求項４または６のいずれか一項に記載のジルコニウム化合物。
【請求項８】
第１の電気接触層と、第２の電気接触層と、電子輸送層と、前記第１および第２の接触層の間の少なくとも１つの活性層とを含み、前記電子輸送層が、請求項１〜７のいずれか一項に記載の化合物を含む、有機電子デバイス。
【請求項９】
前記活性層が、１種類以上のドーパント化合物を有するホスト／ドーパントの組み合わせ中に１種類以上のアリール置換アントラセンホスト化合物を含む電気活性層である、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記アントラセンホスト化合物が重水素化されている、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記ドーパント化合物が重水素化されている、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１の電気接触層と前記電気活性層との間に正孔注入層をさらに含む、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１３】
少なくとも１種類の導電性ポリマーおよび少なくとも１種類のフッ素化酸ポリマーを含む正孔注入層をも含む、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１】
ジルコニウム化合物であって：
【化１】
（式中：
Ｒ1からＲ6は、出現ごとに同種または異種であり、Ｈ、Ｄ、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シロキサン、およびシリルからなる群から選択され；Ｒ1からＲ6の少なくとも１つが、少なくとも１つのＤを含有する）
である、ジルコニウム化合物。
【請求項２】
少なくとも１０％が重水素化されている、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項３】
少なくとも５０％が重水素化されている、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項４】
１００％が重水素化されている、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項５】
Ｒ1からＲ6の少なくとも２つがＤである、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項６】
Ｒ1からＲ6がＨおよびＤから選択される、請求項１に記載のジルコニウム化合物。
【請求項７】
前記化合物が：
【化２】
からなる化合物である、請求項４または６のいずれか一項に記載のジルコニウム化合物。
【請求項８】
第１の電気接触層と、第２の電気接触層と、電子輸送層と、前記第１および第２の接触層の間の少なくとも１つの活性層とを含み、前記電子輸送層が、請求項１〜７のいずれか一項に記載の化合物を含む、有機電子デバイス。
【請求項９】
前記活性層が、１種類以上のドーパント化合物を有するホスト／ドーパントの組み合わせ中に１種類以上のアリール置換アントラセンホスト化合物を含む電気活性層である、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記アントラセンホスト化合物が重水素化されている、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記ドーパント化合物が重水素化されている、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１の電気接触層と前記電気活性層との間に正孔注入層をさらに含む、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１３】
少なくとも１種類の導電性ポリマーおよび少なくとも１種類のフッ素化酸ポリマーを含む正孔注入層をも含む、請求項１２に記載のデバイス。
【図１】
【公表番号】特表２０１３−５１５０１１（Ｐ２０１３−５１５０１１Ａ）
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４４９５９（Ｐ２０１２−５４４９５９）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０６１６７７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８７８１５
【国際公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０６１６７７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８７８１５
【国際公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]