(57)【要約】      （修正有）【課題】０．６７超の配向因子を有する有機金属錯体、及びこの有機金属錯体を含む、有機発光ダイオードの提供。【解決手段】下記式で示される有機金属錯体及びこの有機金属錯体を含む、有機発光ダイオード。2020172499.tif 000151【選択図】図１
2020172499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記からなる群から選択される構造で表される式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表されることを特徴とする化合物。
【化１】
2020172499.tif 000133
（式中、ｍは、１又は２であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択され；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４の任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合してもよい。）
【請求項２】
Ｒ６が、水素、重水素、又は、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、ブチル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１，１−ジメチルプロピル、１，２−ジメチルプロピル、２，２−ジメチルプロピルからなる群から選択されるアルキル、又は、３〜１０個の環炭素原子を含むシクロアルキル、又は、部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択される請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
ＬＡが、下記からなる群から選択される請求項１から２に記載の化合物。
【化２】
2020172499.tif 000134
【化３】
2020172499.tif 000135
【化４】
2020172499.tif 000136
【化５】
2020172499.tif 000137
【化６】
2020172499.tif 000138
【化７】
2020172499.tif 000139
【化８】
2020172499.tif 000140
【化９】
2020172499.tif 000141
【化１０】
2020172499.tif 000142
【請求項４】
ＬＢが、下記からなる群から選択される請求項１から３に記載の化合物。
【化１１】
2020172499.tif 000143
【化１２】
2020172499.tif 000144
【化１３】
2020172499.tif 000145
【化１４】
2020172499.tif 000146
【化１５】
2020172499.tif 000147
【化１６】
2020172499.tif 000148
【化１７】
2020172499.tif 000149
【請求項５】
化合物（ＬＡ１）２Ｉｒ（ＬＢ２２７）、化合物（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ１８４）、又は、化合物（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ２２５）である請求項１の化合物。
【化１８】
2020172499.tif 000150
【請求項６】
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、
前記有機層が、請求項１から４のいずれかに記載の化合物を含むことを特徴とする有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
【請求項７】
請求項６に記載のＯＬＥＤを含む製品であって、ディスプレイスクリーン、照明デバイス、離散的光源デバイス、及び照明パネルのいずれかであることを特徴とする製品。
【請求項８】
請求項６に記載のＯＬＥＤを含む消費者製品であって、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、３−Ｄディスプレイ、車、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、及び看板のいずれかであることを特徴とする消費者製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）（１）の下において、その開示内容の全体を参照によって援用する、２０１６年８月１８日出願の米国仮出願第１５／２３９，９６１、２０１６年５月２日出願の米国仮出願第６２／３３０，４１２、２０１６年４月１４日出願の米国仮出願第６２／３２２，５１０、２０１６年２月５日出願の米国仮出願第６２／２９１，９６０、２０１５年９月２４日出願の米国仮出願第６２／２３２，１９４、２０１５年９月３日出願の米国仮出願第６２／２１３，７５７の優先権を主張する。
【０００２】
関連出願の相互参照
特許請求されている発明は、大学・企業の共同研究契約の下記の当事者：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｉｃｈｉｇａｎ、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、及びＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの理事らの１又は複数によって、その利益になるように、且つ／又は関連して為されたものである。該契約は、特許請求されている発明が為された日付以前に発効したものであり、特許請求されている発明は、該契約の範囲内で行われる活動の結果として為されたものである。
【０００３】
本発明は、発光体として使用される化合物、及びこの化合物を含む、有機発光ダイオードなどのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００４】
有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。ＯＬＥＤについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。
【０００５】
ＯＬＥＤはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のＯＬＥＤ材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献１、特許文献２及び特許文献３において記述されている。
【０００６】
リン光性発光分子の１つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。或いは、ＯＬＥＤは、白色光を照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、ＯＬＥＤでも用いられることができる。白色ＯＬＥＤは、単一のＥＭＬデバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のＣＩＥ座標を使用して測定することができる。
【０００７】
緑色発光分子の一例は、下記の構造：
【化１】
2020172499.tif 000003
を有する、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と表示されるトリス（２−フェニル）イリジウムである。
【０００８】
この図面及び本明細書における後出の図面中で、本発明者らは、窒素から金属（ここではＩｒ）への配位結合を直線として描写する。
【０００９】
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、いくつかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、ＯＬＥＤの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。
【００１０】
本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。
【００１１】
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送することができ、且つ／又は該媒質から堆積することができるという意味である。
【００１２】
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
【００１３】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するＩＰ（あまり負でないＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（あまり負でないＥＡ）に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。
【００１４】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
【００１５】
ＯＬＥＤについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献４において見ることができる。
【００１６】
実施形態によれば、式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物が提供され、式中、配位子ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、それぞれ独立して、下記からなる群から選択され、
【化２】
2020172499.tif 000004
【化３】
2020172499.tif 000005
式中、Ｘ１〜Ｘ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｘは、ＢＲ’、ＮＲ’、ＰＲ’、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲ’Ｒ’’、ＳｉＲ’Ｒ’’、及びＧｅＲ’Ｒ’’からなる群から選択され；
Ｒ’及びＲ’’は、縮合又は結合して環を形成してもよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表すことができ；
Ｒ’、Ｒ’’、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は多座配位子を形成してもよく；
Ｍは、４０より大きい原子量を有する金属であり；
ｈは、１又は２であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｈ＋ｙ＋ｚは、前記金属Ｍの酸化状態であり；
前記化合物の分子の配向因子の値が０．６７超である。
【００１７】
別の実施形態によれば、下記からなる群から選択される構造で表される式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表される化合物が開示される。
【化４】
2020172499.tif 000006
式中、ｍは、１又は２であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ６は、モノ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアント、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００１８】
別の実施形態によれば、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）も開示される。前記ＯＬＥＤは、アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含むことができる。前記有機層は、
【化５】
2020172499.tif 000007
からなる群から選択される式で表される化合物を含むことができ、
前記式中、ｍは、１又は２であり；
配位子ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、それぞれ独立して、下記からなる群から選択され、
【化６】
2020172499.tif 000008
【化７】
2020172499.tif 000009
式中、Ｘ１〜Ｘ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｘは、ＢＲ’、ＮＲ’、ＰＲ’、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲ’Ｒ’’、ＳｉＲ’Ｒ’’、及びＧｅＲ’Ｒ’’からなる群から選択され；
Ｒ’及びＲ’’は、縮合又は結合して環を形成してもよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表すことができ；
Ｒ’、Ｒ’’、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は多座配位子を形成してもよく；
Ｍは、４０より大きい原子量を有する金属であり；
ｈは、１又は２であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｈ＋ｙ＋ｚは、前記金属Ｍの酸化状態であり；
前記化合物の分子の配向因子の値が０．６７超であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ６は、モノ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４，Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアント、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【００１９】
更に別の実施形態によれば、組成物が開示され、前記組成物は、
【化８】
2020172499.tif 000010
からなる群から選択される式で表される化合物を含み、
前記式中、ｍは、１又は２であり；
配位子ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、それぞれ独立して、下記からなる群から選択され、
【化９】
2020172499.tif 000011
【化１０】
2020172499.tif 000012
式中、Ｘ１〜Ｘ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｘは、ＢＲ’、ＮＲ’、ＰＲ’、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲ’Ｒ’’、ＳｉＲ’Ｒ’’、及びＧｅＲ’Ｒ’’からなる群から選択され；
Ｒ’及びＲ’’は、縮合又は結合して環を形成してもよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表すことができ；
Ｒ’、Ｒ’’、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は多座配位子を形成してもよく；
Ｍは、４０より大きい原子量を有する金属であり；
ｈは、１又は２であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｈ＋ｙ＋ｚは、前記金属Ｍの酸化状態であり；
式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚの分子の配向因子の値が０．６７超であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ６は、モノ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４，Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアント、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、有機発光デバイスを示す。
【００２１】
【図２】図２は、別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスを示す。
【００２２】
【図３】図３は、表１に示すデバイス構造を有するデバイス実施例２の発光体の、偏光子を通して０〜６０°の角度で測定されたスペクトルを示す。
【００２３】
【図４】図４は、ＳＥＴＦＯＳ−４．１によって発生させた対応するスペクトルを示す。
【００２４】
【図５】図５は、０°の数に対して規格化された、インテグレートされたラディアンスの実験による角度依存性を示す。４０°におけるインテグレートされたｐ／ｓラディアンスは、１．６７である。
【００２５】
【図６】図６は、双極子配向キャリブレーションｖｓ．ＳＥＴＦＯＳ−４．１プログラムによってシミューレトされたｐ／ｓ発光比を示す。この具体例では、角度４０°におけるインテグレートされたｐ／ｓラディアンス比は、１．６７であり、双極子配向（ＤＯ）０．１５に対応する。
【００２６】
【図７】図７は、様々なＤＯにおけるラディアンス−ｐプロファイルｖｓ．観測角度を示す。
【００２７】
【図８】図８は、様々なＤＯにおけるラディアンス−ｓプロファイルｖｓ．観測角度を示す。
【００２８】
【図９】図９は、デバイスにおける最大推定ＥＱＥと発光体配向因子との相関を示す。
【００２９】
【図１０】図１０は、幾つかの発光体における、ＰＬＱＹと発光体濃度との相関を示す。発光体の立体的嵩高さが、高ドーピング％での自己消光を防いでいる。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
概して、ＯＬＥＤは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層（複数可）に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。いくつかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。
【００３１】
初期のＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第４，７６９，２９２号において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子（「蛍光」）を使用していた。蛍光発光は、概して、１０ナノ秒未満の時間枠で発生する。
【００３２】
ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料（「リン光」）を有するＯＬＥＤが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」、３９５巻、１５１〜１５４、１９９８；（「Ｂａｌｄｏ−Ｉ」）及びＢａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｇｒｅｅｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７５巻、３号、４〜６（１９９９）（「Ｂａｌｄｏ−ＩＩ」）。リン光については、参照により組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号５〜６段において更に詳細に記述されている。
【００３３】
図１は、有機発光デバイス１００を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス１００は、基板１１０、アノード１１５、正孔注入層１２０、正孔輸送層１２５、電子ブロッキング層１３０、発光層１３５、正孔ブロッキング層１４０、電子輸送層１４５、電子注入層１５０、保護層１５５、カソード１６０、及びバリア層１７０を含み得る。カソード１６０は、第一の導電層１６２及び第二の導電層１６４を有する複合カソードである。デバイス１００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるＵＳ７，２７９，７０４、６〜１０段において更に詳細に記述されている。
【００３４】
これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板−アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５、８４４、３６３号において開示されている。ｐ−ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、５０：１のモル比でｍ−ＭＴＤＡＴＡにＦ４−ＴＣＮＱをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるＴｈｏｍｐｓｏｎらの米国特許第６，３０３，２３８号において開示されている。ｎ−ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、１：１のモル比でＢＰｈｅｎにＬｉをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５，７０３，４３６号及び同第５，７０７，７４５号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したＩＴＯ層を持つＭｇ：Ａｇ等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０９７，１４７号及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において見ることができる。
【００３５】
図２は、反転させたＯＬＥＤ２００を示す。デバイスは、基板２１０、カソード２１５、発光層２２０、正孔輸送層２２５、及びアノード２３０を含む。デバイス２００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なＯＬＥＤ構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス２００はアノード２３０の下に配置されたカソード２１５を有するため、デバイス２００は「反転させた」ＯＬＥＤと称されることがある。デバイス１００に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス２００の対応する層において使用してよい。図２は、いくつかの層が如何にしてデバイス１００の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。
【００３６】
図１及び２において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本発明の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なＯＬＥＤは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス２００において、正孔輸送層２２５は正孔を輸送し、正孔を発光層２２０に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図１及び２に関して記述されている通りの異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。
【００３７】
参照によりその全体が組み込まれるＦｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４７，１９０号において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤが使用され得る。ＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第５，７０７，７４５号において記述されている通り、積み重ねられてよい。ＯＬＥＤ構造は、図１及び２において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Ｆｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，０９１，１９５号において記述されている通りのメサ構造及び／又はＢｕｌｏｖｉｃらの米国特許第５，８３４，８９３号において記述されている通りのくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。
【００３８】
別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０１３，９８２号及び同第６，０８７，１９６号において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，３３７，１０２号において記述されているもの等の有機気相堆積（ＯＶＰＤ）、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，４３１，９６８号において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング（ＯＶＪＰ）による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，２９４，３９８号及び同第６，４６８，８１９号において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及びＯＶＪＰ等の堆積法のいくつかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、且つ好ましくは少なくとも３個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、小分子において使用され得る。２０個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、３〜２０個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を持つ材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける小分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。
【００３９】
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の１つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び／又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９６８，１４６号、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３０９８号及び同第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２８２９号において記述されている通りの、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を構成する前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び／又は同時に堆積されるべきである。ポリマー材料対非ポリマー材料の重量比は、９５：５から５：９５の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作成され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
【００４０】
本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、種々の電気製品又は中間部品に組み込まれることができる多種多様な電子部品モジュール（又はユニット）に組み込まれることができる。このような電気製品又は中間部品としては、エンドユーザーの製品製造者によって利用されることができるディスプレイスクリーン、照明デバイス（離散的光源デバイス又は照明パネル等）が挙げられる。このような電子部品モジュールは、駆動エレクトロニクス及び／又は電源を任意に含むことができる。本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、組み込まれた１つ以上の電子部品モジュール（又はユニット）を有する多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。このような消費者製品は、１つ以上の光源及び／又は１つ以上のある種の表示装置を含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、３−Ｄディスプレイ、車、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、或いは看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本発明に従って製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、摂氏１８度から摂氏３０度、より好ましくは室温（摂氏２０〜２５度）等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、摂氏−４０度〜＋８０度で用いることもできる。
【００４１】
本明細書において記述されている材料及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。
【００４２】
本明細書において、「ハロ」、「ハロゲン」、又は「ハライド」という用語は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を含む。
【００４３】
本明細書において、「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基のいずれをも意味する。好ましいアルキル基としては、１個から１５個までの炭素原子を含むものであり、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、ブチル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１，１−ジメチルプロピル、１，２−ジメチルプロピル、及び２，２−ジメチルプロピル等が挙げられる。更に、前記アルキル基は、置換されていてもよい。
【００４４】
本明細書において、「シクロアルキル」という用語は、環状アルキル基を意味する。好ましいシクロアルキル基としては、３〜１０個の環炭素原子を含むものであり、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びアダマンチル等が挙げられる。更に、前記シクロアルキル基は、置換されていてもよい。
【００４５】
本明細書において、「アルケニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルケニル基のいずれをも意味する。好ましいアルケニル基としては、２〜１５個の炭素原子を含むアルケニル基である。更に、前記アルケニル基は、置換されていてもよい。
【００４６】
本明細書において、「アルキニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキン基のいずれをも意味する。好ましいアルキニル基は、２〜１５個の炭素原子を含むアルキニル基である。更に、前記アルキニル基は置換されていてもよい。
【００４７】
本明細書において、「アラルキル」又は「アリールアルキル」という用語は、相互交換可能に使用され、置換基として芳香族基を有するアルキル基を意味する。更に、前記アラルキル基は、置換されていてもよい。
【００４８】
本明細書において、「ヘテロ環基」という用語は、芳香族環基及び非芳香族環基を意味する。ヘテロ芳香族環基は、ヘテロアリールも意味する。好ましいヘテロ非芳香族環基は、３〜７個の環原子を含む少なくとも１つのヘテロ原子であり、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノ等の環状アミンを含み、及びテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテルを含む。更に、前記ヘテロ環基は、置換されていてもよい。
【００４９】
本明細書において、「アリール」又は「芳香族基」という用語は、単環及び多環系を意味する。多環とは、２つの隣接する環（前記環は、「縮合」している）により２つの炭素が共有されている２つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも１つは、芳香族であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールである。好ましいアリール基は、６〜３０個の炭素原子を含むものであり、６〜２０個の炭素原子を含むものが好ましく、６〜１２個の炭素原子を含むものが更に好ましい。６個の炭素を有するアリール基、１０個の炭素を有するアリール基、又は１２個の炭素を有するアリール基が特に好ましい。好適なアリール基としては、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナンスレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等が挙げられ、フェニル、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、フルオレン、及びナフタレンが好ましい。更に、前記アリール基は、置換されていてもよい。
【００５０】
本明細書において、「ヘテロアリール」という用語は、１〜５個のヘテロ原子を含むことができる単環の複素芳香族基を意味する。ヘテロアリールという用語も、２つの隣接する環（前記環は、「縮合」している）により２つの原子が共されている２つ以上の環を有する多環のヘテロ芳香族系を含み、前記環の少なくとも１つは、ヘテロアリールであり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールであることができる。好ましいヘテロアリール基は、３〜３０個の炭素原子を含むものであり、３〜２０個の炭素原子を含むものが好ましく、３〜１２個の炭素原子を含むものがより好ましい。好適なヘテロアリール基としては、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン、及びセレノフェノジピリジンが挙げられ、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、１，２−アザボリン、１，３−アザボリン、１，４−アザボリン、ボラジン、及びこれらのアザ類似体が好ましい。更に、前記ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
【００５１】
前記アルキル、前記シクロアルキル、前記アルケニル、前記アルキニル、前記アラルキル、前記ヘテロ環、前記アリール、及び前記ヘテロアリールは、無置換である、又は重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、環状アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せから選択される１つ以上の置換基で置換されていてもよい。
【００５２】
本明細書において、「置換（された）」は、Ｈ以外の置換基が炭素等の関連している位置に結合していることを示す。したがって、例えば、Ｒ１が一置換である場合、Ｒ１はＨ以外でなくてはならない。同様に、Ｒ１が二置換である場合、Ｒ１のうちの２つは、Ｈ以外でなくてはならない。同様に、Ｒ１が無置換である場合、Ｒ１は全ての置換位置において水素である。
【００５３】
本明細書において記述されるフラグメント、例えば、アザ−ジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェン等の中の「アザ」という名称は、各フラグメント中のＣ−Ｈ基の１つ以上が窒素原子に置き換わることができることを意味し、例えば、何ら限定するものではないが、アザトリフェニレンは、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンとジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリンのいずれをも包含する。当業者であれば、上述のアザ誘導体の他の窒素アナログを容易に想像することができ、このようなアナログ全てが本明細書に記載の前記用語によって包含されることが意図される。
【００５４】
分子フラグメントが置換基として記述される、又は他の部分に結合されているものとして記述される場合、その名称は、フラグメント（例えば、フェニル、フェニレン、ナフチル、ジベンゾフリル）又は分子全体（ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン）であるように記載されることがあることを理解されたい。本明細書においては、置換基又は結合フラグメントの表示の仕方が異なっていても、これらは、等価であると考える。
【００５５】
単純アルキル置換フェニルピリジン配位子を含むイリジウム錯体が、リン光ＯＬＥＤにおける発光体として広く用いられている。幾つかの実施形態においては、本開示は、Ｉｒ錯体上に嵩高い基を形成する特定の置換パターン又は特定の新規置換を有する置換フェニルピリジン配位子を含むイリジウム錯体を開示する。また、Ｐｔ錯体配位子上の嵩高い基は、より高いＥＱＥとより低いエキシマー形成を示す。これらの置換は、予想外なことに、デバイス効率と寿命を改善する。これらの置換は、また、発光体の外部量子効率を上げるＯＬＥＤ基板に対して金属錯体の遷移双極子モーメントが平行になるように、前記金属錯体を配向させる。発光体金属錯体の遷移双極子モーメントの平行配向は、ＯＬＥＤからの光取り出し量を上げる。これは、発光は、発光体化合物の遷移双極子に対して垂直であるためである。
【００５６】
発光体遷移双極子モーメント配向の決定
ＯＬＥＤにおける発光体の遷移双極子モーメントの配向は、外部量子効率を制限する重要な因子の１つとして非常に注目されている。配向を測定する多くの様々な方法が用いられており、最近の文献に報告されている。報告された方法は、角度プロファイル測定と、これに続く光学的シミュレーション；ＥＴＬの厚みが様々であるデバイスを用いる、アウトカップリングレンズ有り又は無しのＥＬデバイスの積分球ＥＱＥ測定；及び単色電界発光遠距離場角度パターン測定を含む。これらの方法はいずれも、データ計算及びデータ解釈のための市販の光学シミュレーションソフトウェアを用いている。
【００５７】
下記の方法は、標準的な材料の組合せのデバイスに用いられる多数のＯＬＥＤ発光体の配向因子を評価するために設計された。通常、対象材料は、最大効率のために最適化された構造を有するデバイスに用いた。発光体双極子配向に対する測定発光の感度を上げるために、この方法には、層の厚みが変更された改変構造が必要とされる。
【００５８】
デバイス構造の選択
ＯＬＥＤ発光体の双極子配向の検証における重要な要素は、サンプルデバイスの構造を調整して、双極子配向に対する感度が最も高い発光光学特性を上げることである。ボトムエミッションデバイスにおいては、キャビティ効果を得るために発光スペクトルの最大波長に調整した場合、反射カソードからの発光体位置の距離が支配的パラメータになる。このようにして活性化されるキャビティ効果は、偏光発光の角度測定において最もよく見られる。
【００５９】
前記構造には、発光体を明確に決められた位置に保持するためのマトリックスと、発光体の電界発光を活性化させる方法を与える必要がある。前記構造は、多数の界面を有する複雑な光学系を構成し且つ各種光学特性を有する材料を含むが、発光部位と反射カソード（空気中における遠距離場パターンを決める主要要素）との間に距離を設けて設計することができる。
【００６０】
表１  黄色発光体の配向因子を決定するために考案したデバイス構造の一例
【表１】
2020172499.tif 000013
表２  緑色発光体の配向因子を決定するために考案したデバイス構造の一例
【表２】
2020172499.tif 000014
＊薄いＥＭＬ中に発光源を閉じ込めるキャリアブロッキング層
＊＊ＨＢＬ及びＥＭＬの一部と共に、黄色又は緑色発光と共鳴する厚いＥＴＬ
＊＊＊再結合領域（ＲＺ）を狭い領域に閉じ込める薄い１００ÅＥＭＬ
【００６１】
黄色発光体化合物の配向因子を決定するために用いることができるデバイス構造の例を表１に示す。表１に示す層の厚みは、黄色発光体配向因子測定用に設計されている。緑色発光体の配向因子を決定するためのデバイス構造の例を表２に示す。層の厚みは、赤色、緑色、又は青色用にその発光波長に従って調節できる。通常は、適切な層の厚みを調節することにより、ＥＭＬ中のＲＺ、反射電極、及び透明電極間の距離を調整し、ＲＺからの出射光と反射電極からの反射光との強め合う干渉により、光出力を最大にする。距離は、デバイスの層の厚みにより調整され、発光波長に比例する。有機発光体は、１００Å厚のＥＭＬに含まれる。有機発光体の発光は、通常は（厳密にではないが）単色である。スペクトルの各部分が、カソードによって反射される光とそれぞれ異なる態様で相互作用し、元のスペクトルを変える。このため、遠距離場装置により観測されるスペクトルが、発光体の元のＰＬスペクトルと異なる場合がある。
【００６２】
黄色及び緑色発光体配向因子決定のための実施例デバイス構造における各種成分の材料の例は、次の通りである。
・  アノード：ＩＴＯ；
・  ＨＩＬ：ＨＡＴＣＮ；
・  ＨＴＬ：下記
【化１１】
2020172499.tif 000015
・  ＥＢＬ：下記
【化１２】
2020172499.tif 000016
・  ＥＭＬは、次の２種のホスト及び発光体からなる：
【化１３】
2020172499.tif 000017
・  ＨＢＬ：
【化１４】
2020172499.tif 000018
・  ＥＴＬ：Ｌｉｑ及び下記からなる混合ＥＴＬ
【化１５】
2020172499.tif 000019
・  ＥＩＬ：  ＬｉＦ又はＬｉｑ；及び
・  カソード：  Ａｌ。
この材料の組合せは、赤色、緑色、又は青色発光体用に適宜調節される。当業者であれば、この材料の組合せを、赤色、緑色、又は青色発光体用にどのように調節すべきかを理解するであろう。５ｍｍ２という比較的大きなデバイスの画素面積を、角度スペクトル測定用に選択した。
【００６３】
試験
表３における発光体実施例２（Ｃｏｍｐ（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ１８４））の配向因子の決定手順について、次に記載する。表１のデバイス構造のスペクトル測定を、キャリブレーション分光光度計モデルＰＲ７４０を用いて行う。この装置は、小さいアパチャーを有するシャッターに投影されるドットの画像を用いるので、物体をある角度で見たときに、小さい視差効果が予想される。これは、単純なジオメトリを用いることにより、補正する必要がある。５０°を超える角度では、デバイスの裏側ガラスカバーから光の反射を見ると、装置の付加的な効果が生じる。この理由のために、５０°よりも広い角度で取得されたデータは、傾向を知るためにのみ用いられ、計算は、３０〜５０°の間の角度で取得されたデータにのみ基づく。サンプルの大部分においては、４０°の角度で分析される効果が信頼性のあるデータを与えるのに十分な程度に強く、したがって、これよりも広い角度で得られたデータは定量する必要がない。
【００６４】
測定スペクトルデータとシミュレーションスペクトルデータとの比較は、シミュレーションデータと実際の発光との間の一致の程度を知る最も精度の高い測定である。シミュレーションソフトウェア方法論は、光源の光学的特性に基づいているので、観測データとシミューレションデータとの間の一致は、計算された双極子配向について発光体性能をキャリブレーションするためにシミューレションを用いることの有効性を裏付ける。３０〜５０°の範囲で測定されるｐ−ラディアンスのｓ−ラディアンスに対する比は、配向因子と強く相関する。ｐ／ｓラディアンス比を用いることにより、光学系の不完全性に由来するラディアンス測定の絶対キャリブレーションに関わる潜在的問題が除かれる。
【００６５】
スペクトル
図３は、ｓ−偏光子を通して０〜６０°の種々の角度で取得された、表１に示す構造における発光体実施例２のデバイスのＥＬスペクトルを示す。図４は、ＦｌｕｘｉｍのプログラムＳＥＴＦＯＳ−４．１を用いてシミュレートされた、同一デバイス構造の角度依存性ｓ−ＥＬスペクトルである。実験スペクトルとシミュレーションスペクトルとは、一致している。
【００６６】
結果及び解釈
所定のスペクトル及びデバイス構造における、推定双極子配向数の角度データに対する依存性の詳細について、以下に説明する。図５のグラフは、表１に示す構造を有するサンプルにおいて、シミュレーションソフトウェアにより発生させたデータと、図３及び図４に示すように一致したスペクトルとに基づいている。この具体例では、角度４０°におけるインテグレートされたｐ／ｓラディアンス比は、１．６７であり、対応する双極子配向（ＤＯ）は、０．１５である（図６）。シミュレーションソフトウェアで発生させたＤＯ数は、垂直対水平配向の統計分布を表す。垂直及び水平方向は、基板に対する方向であり、垂直は、基板表面に直交する方向を意味し、水平は、基板表面に平行な方向を意味する。１つの垂直方向及び２つの水平方向の場合、ＤＯ数スケールは、０（平行又は水平）〜０．３３（等方的）である。１〜０．６７の対応するスケールは、双極子配向による損失後の元のＥＱＥのパーセンテージを表す。Θ＝１−ＤＯとして定義されるこの値は、発光体配向因子と呼ばれ（本発明者らの例では、Θ＝１−０．１５＝０．８５、即ち、最大ＥＱＥの８５％）、実験データにおいても用いられる。これは、基板に平行に並ぶ発光体双極子の％を表す。図７及び図８のグラフは、角度３０〜５０°での双極子配向に対する角度応答が、ｓ−ラディアンスよりもｐ−ラディアンスで遥かに強いことを示す。また、双極子配向数が上昇するにつれて、ｐ−ラディアンス値は上昇する一方で、ｓ−ラディアンスは小さくなる。得られたｐ／ｓ比は、観測角度３０°から双極子配向に対して非常に高い感度を示す。今回の測定では、４０°がｓ発光とｐ発光との間の最も大きな違いと、最も高い感度を与えているので、４０°の角度を選択する。
【００６７】
材料は、薄い固体状膜において、異方性の水平／垂直双極子比を有する、即ち、水平／垂直双極子比が、０．６７：０．３３（等方的な場合）よりも大きい（例えば、０．７７：０．２３の比）ことを意味する好ましい配向（「配向因子」）を有する。これを別の方法で記述すると、配向因子Θ（全双極子に対する水平双極子の比）が０．６７よりも大きいとなる。
【００６８】
図９は、推定最大ＥＱＥと配向因子との間に得られた相関を示す。配向因子の上昇に伴って明らかなＥＱＥの上昇が観測される。配向因子が１に近いほど、発光体分子は、基板に対してより平行に並び、このことは、改善されたデバイス効率に好ましい。
【００６９】
ＰＭＭＡ中での発光体のフォトルミネッセンス量子効率（ＰＬＱＹ）測定の手順について、ここで記載する。固体状サンプルの一般的な調製及び実験：ＰＭＭＡと発光体（様々なｗｔ％）を秤り取り、トルエンに溶解させる。得られた溶液を、２ミクロンフィルターを通して濾過し、予め清浄された石英基板上にドロップキャストする。ＰＬ量子効率測定は、キセノンランプ、積分球、及びモデルＣ１００２７フォトニックマルチチャンネルアナライザを備えた浜松Ｃ９９２０システムで行った。
表３  デバイスにおける推定ＥＱＥの発光体ＰＬＱＹ及び配向因子との相関
【表３】
2020172499.tif 000020
発光体配向因子から理解されるように、２，４−ジフェニルピリジン配位子の４フェニル環上の基の嵩高さが大きくなるにしたがい、発光体配向はより平行になる。推定ＥＱＥは、発光体配向と直接相関することが報告されている。
表４  幾つかの発光体におけるＰＬＱＹの発光体濃度との相関
【表４】
2020172499.tif 000021
【００７０】
図１０は、薄膜における発光体ＰＬＱＹの相関を、発光体濃度の関数として示す。デバイスＣＥ２で用いたＣｏｍｐ（ＬＡ１）２Ｉｒ（ＬＢ１８２）のような嵩高くない発光体の場合、発光体濃度が１０％を超えて上昇するにつれ、ＰＬＱＹは著しく低下する。しかしながら、より嵩高い発光体（例えば、デバイス実施例２及び実施例９で用いた発光体）では、発光体濃度上昇に伴うＰＬＱＹの減少は、速くはない。発光体分子の立体的嵩高さが、高発光体％での自己消光を防いでいる。
【００７１】
上述の発光体配向及びＰＬＱＹ測定から、分子上のある方向で立体的に嵩高い発光体ほど、より平行な（ＯＬＥＤの基板に対して）配向となり、そのためデバイスにおいてより高いＥＱＥを示すということになる。これらの発光体の例を以下に示すが、これらは、表３及び表４に記載されているものである。
【化１６】
2020172499.tif 000022
【化１７】
2020172499.tif 000023
【００７２】
本開示の幾つかの実施形態によれば、式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物が開示され、式中、配位子ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、それぞれ独立して、下記からなる群から選択される。
【化１８】
2020172499.tif 000024
【化１９】
2020172499.tif 000025
式中、Ｘ１〜Ｘ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｘは、ＢＲ’、ＮＲ’、ＰＲ’、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲ’Ｒ’’、ＳｉＲ’Ｒ’’、及びＧｅＲ’Ｒ’’からなる群から選択され；
Ｒ’及びＲ’’は、縮合又は結合して環を形成してもよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表すことができ；
Ｒ’、Ｒ’’、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は多座配位子を形成してもよく；
Ｍは、４０より大きい原子量を有する金属であり；
ｈは、１又は２であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｈ＋ｙ＋ｚは、前記金属Ｍの酸化状態であり；
Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚの分子の配向因子の値が０．６７超である。
【００７３】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ａｕ、及びＣｕからなる群から選択される。別の実施形態においては、Ｍは、Ｉｒ又はＰｔである。
【００７４】
幾つかの実施形態においては、前記化合物の分子は、少なくとも０．７５の配向因子Θ値を有する。別の実施形態においては、前記分子は、少なくとも０．８０の配向因子値を有する。別の実施形態においては、前記分子は、少なくとも０．８５の配向因子値を有する。別の実施形態においては、前記分子は、少なくとも０．９１の配向因子値を有する。別の実施形態においては、前記分子は、少なくとも０．９２の配向因子値を有する。別の実施形態においては、前記分子は、少なくとも０．９３の配向因子値を有する。別の実施形態においては、前記分子は、少なくとも０．９４の配向因子値を有する。
【００７５】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの１つが、少なくとも１３個の炭素原子を有するモノ置換であり、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの残りは全て、最大炭素数が６である。
【００７６】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、Ｘ１〜Ｘ１３が、それぞれ炭素である。
【００７７】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＢ）で表される。
【００７８】
前記式Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＢ）で表される化合物の幾つかの実施形態においては、ＬＡは、下記からなる群から選択される式で表され、
【化２０】
2020172499.tif 000026
ＬＢは、下記の式で表される。
【化２１】
2020172499.tif 000027
幾つかの実施形態においては、ＬＢは、下式で表される。
【化２２】
2020172499.tif 000028
式中、Ｒｅ、Ｒｆ、Ｒｈ、及びＲｉは、独立して、アルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択され；Ｒｅ、Ｒｆ、Ｒｈ、及びＲｉの少なくとも１つは、少なくとも２つの炭素原子を有し；Ｒｇは、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００７９】
前記式Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＢ）で表される化合物の幾つかの実施形態においては、ＬＡ及びＬＢが異なり、それぞれ独立して、下記からなる群から選択される。
【化２３】
2020172499.tif 000029
【化２４】
2020172499.tif 000030
【００８０】
前記式Ｉｒ（ＬＡ）２（ＬＢ）で表される化合物の幾つかの実施形態においては、ＬＡ及びＬＢが、それぞれ独立して、下記からなる群から選択される。
【化２５】
2020172499.tif 000031
【化２６】
2020172499.tif 000032
【００８１】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式Ｐｔ（ＬＡ）（ＬＢ）（式中、ＬＡ及びＬＢは異なる）で表される。前記化合物の幾つかの実施形態においては、ＬＡは、ＬＢと結合して３座配位子を形成する。
【００８２】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、下記からなる群（群１)から選択される構造で表される式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表される。
【化２７】
2020172499.tif 000033
式中、ｍは、１又は２であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択され；Ｒ６は、少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル、少なくとも７個の炭素原子を有するシクロアルキル、少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル−シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択される。前記化合物の幾つかの実施形態においては、ｍは２である。
【００８３】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、下記からなる群から選択される構造で表される式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表される。
【化２８】
2020172499.tif 000034
式中、ｍは、１又は２である。
【００８４】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、群１から選択される構造で表される式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表され；ｍは、１又は２であり；Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００８５】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、群１から選択される構造で表される式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表され；ｍは、１又は２であり；Ｒ６は、少なくとも８個の炭素原子を有するアルキル、少なくとも８個の炭素原子を有するシクロアルキル、少なくとも８個の炭素原子を有するアルキル−シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択される。
【００８６】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、群１から選択される構造で表される式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表され；ｍは、１又は２であり；Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ水素である。前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表され；ｍは、１又は２であり；ＬＡは、下記からなる群から選択される。
【化２９】
2020172499.tif 000035
【化３０】
2020172499.tif 000036
【化３１】
2020172499.tif 000037
【化３２】
2020172499.tif 000038
【化３３】
2020172499.tif 000039
【化３４】
2020172499.tif 000040
【化３５】
2020172499.tif 000041
【化３６】
2020172499.tif 000042
【化３７】
2020172499.tif 000043
【化３８】
2020172499.tif 000044
【化３９】
2020172499.tif 000045
【化４０】
2020172499.tif 000046
【００８７】
前記式Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚで表される化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表され；ｍは、１又は２であり；ＬＢは、以下に示すＬＢ１〜ＬＢ２２７からなる群から選択される。
【化４１】
2020172499.tif 000047
【化４２】
2020172499.tif 000048
【化４３】
2020172499.tif 000049
【化４４】
2020172499.tif 000050
【化４５】
2020172499.tif 000051
【化４６】
2020172499.tif 000052
【化４７】
2020172499.tif 000053
【化４８】
2020172499.tif 000054
【化４９】
2020172499.tif 000055
【化５０】
2020172499.tif 000056
【化５１】
2020172499.tif 000057
【化５２】
2020172499.tif 000058
【化５３】
2020172499.tif 000059
【化５４】
2020172499.tif 000060
【化５５】
2020172499.tif 000061
【化５６】
2020172499.tif 000062
【化５７】
2020172499.tif 000063
【００８８】
群１から選択される構造で表され、ＬＡがＬＡ１〜ＬＡ２２５の１つである前記式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍの化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式Ｉｒ（ＬＡｊ）２（ＬＢｋ）で表される化合物ｘであり；ｘ＝２２７ｊ＋ｋ−２２７であり、ｊは、１〜２２５の整数、ｋは、１〜２２７の整数である。
【００８９】
群１から選択される構造で表され、ＬＡがＬＡ１〜ＬＡ２２５の１つである前記式（ＬＡ）Ｐｔ（ＬＢ）の化合物の幾つかの実施形態においては、前記化合物は、式Ｐｔ（ＬＡｊ）（ＬＢｋ）で表される化合物ｙであり；ｘ＝２２７ｊ＋ｋ−２２７であり、ｊは、１〜２２５の整数、ｋは、１〜２２７の整数である。ＬＢ１〜ＬＢ２２７が上に示した通りである。
【００９０】
本開示の別の態様によれば、式（ＬＡ）ｍＩｒ（ＬＢ）３−ｍで表される化合物が開示され、前記化合物は、下記からなる群（群２）から選択される構造で表される。
【化５８】
2020172499.tif 000064
式中、ｍは、１又は２であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ６は、モノ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアント、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００９１】
群２から選択される構造で表される前記化合物の幾つかの実施形態においては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択され；Ｒ６は、少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル、少なくとも７個の炭素原子を有するシクロアルキル、少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル−シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択される。
【００９２】
群２から選択される構造で表される前記化合物の幾つかの実施形態においては、ｍは２である。
【００９３】
群２から選択される構造で表される前記化合物の幾つかの実施形態においては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、水素、重水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００９４】
群２から選択される構造で表される前記化合物の幾つかの実施形態においては、Ｒ６は、少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル、少なくとも７個の炭素原子を有するシクロアルキル、少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル−シクロアルキル、及び部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアントからなる群から選択される。
【００９５】
群２から選択される構造で表される前記化合物の幾つかの実施形態においては、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ水素である。
【００９６】
群２から選択される構造で表される前記化合物の幾つかの実施形態においては、ＬＡは、前記ＬＡ１〜ＬＡ２２５からなる群から選択される。
【００９７】
群２から選択される構造で表される前記化合物の幾つかの実施形態においては、ＬＢは、前記ＬＢ１〜ＬＢ２２７からなる群から選択される。ＬＢ１〜ＬＢ２２７の構造は、上に示した通りである。
【００９８】
本開示の別の態様によれば、ＯＬＥＤが開示され、前記ＯＬＥＤは、アノードと；カソードと；前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、前記有機層が、
【化５９】
2020172499.tif 000065
からなる群から選択される式で表される化合物を含み、
式中、ｍは、１又は２であり；
配位子ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、それぞれ独立して、下記からなる群から選択され、
【化６０】
2020172499.tif 000066
【化６１】
2020172499.tif 000067
式中、Ｘ１〜Ｘ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｘは、ＢＲ’、ＮＲ’、ＰＲ’、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲ’Ｒ’’、ＳｉＲ’Ｒ’’、及びＧｅＲ’Ｒ’’からなる群から選択され；
Ｒ’及びＲ’’は、縮合又は結合して環を形成してもよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表すことができ；
Ｒ’、Ｒ’’、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は多座配位子を形成してもよく；
Ｍは、４０より大きい原子量を有する金属であり；
ｈは、１又は２であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｈ＋ｙ＋ｚは、前記金属Ｍの酸化状態であり；
前記化合物Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚの分子の配向因子の値が０．６７超であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ６は、モノ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアント、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【００９９】
幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、消費者製品、電子部品モジュール、及び照明パネルからなる群から選択されるデバイスに組み込まれる。
【０１００】
前記ＯＬＥＤの幾つかの実施形態においては、前記有機層が発光層であり、前記化合物が発光ドーパント又は非発光ドーパントであることができる。
【０１０１】
図１に示すデバイス構造に関連して述べられるように、前記有機層と前記アノードとの間及び／又は前記有機層と前記カソードとの間には、ＯＬＥＤの他の機能層が存在することができる。したがって、具体的な実施形態に応じて、本開示の新規化合物を含む有機層を電極基板に直接堆積させてもよいし、介在層に堆積させてもよい。
【０１０２】
ＯＬＥＤの幾つかの実施形態においては、有機層は、更にホストを含み、前記ホストは、ベンゾ縮合チオフェン又はベンゾ縮合フランを含むトリフェニレンを含み；前記ホストにおける置換基は、ＣｎＨ２ｎ＋１、ＯＣｎＨ２ｎ＋１、ＯＡｒ１、Ｎ（ＣｎＨ２ｎ＋１）２、Ｎ（Ａｒ１）（Ａｒ２）、ＣＨ＝ＣＨ−ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ≡ＣＣｎＨ２ｎ＋１、Ａｒ１、Ａｒ１−Ａｒ２、及びＣｎＨ２ｎ−Ａｒ１からなる群から独立して選択される非縮合置換基である、又は無置換であり；ｎは、１〜１０であり；Ａｒ１及びＡｒ２は、独立して、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びこれらのヘテロ芳香族アナログからなる群から選択される。
【０１０３】
前記ＯＬＥＤの幾つかの実施形態においては、有機層が更にホストを含み、ホストは、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも１つの化学基を含む。
【０１０４】
前記ＯＬＥＤの幾つかの実施形態においては、有機層が更にホストを含み、前記ホストは、下記からなる群から選択される。
【化６２】
2020172499.tif 000068
【化６３】
2020172499.tif 000069
【０１０５】
前記ＯＬＥＤの幾つかの実施形態においては、前記有機層が更にホストを含み、前記ホストは、金属錯体を含む。
【０１０６】
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができる。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちＴＡＤＦ（Ｅ型遅延蛍光とも言われる）、三重項−三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる。
【０１０７】
別の態様によれば、組成物が開示され、前記組成物は、下記からなる群から選択される式で表される化合物を含む。
【化６４】
2020172499.tif 000070
式中、ｍは、１又は２であり；
配位子ＬＡ、ＬＢ、及びＬＣは、それぞれ独立して、下記からなる群から選択され、
【化６５】
2020172499.tif 000071
【化６６】
2020172499.tif 000072
式中、Ｘ１〜Ｘ１３は、それぞれ独立して、炭素及び窒素からなる群から選択され；
Ｘは、ＢＲ’、ＮＲ’、ＰＲ’、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ＝Ｏ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、ＣＲ’Ｒ’’、ＳｉＲ’Ｒ’’、及びＧｅＲ’Ｒ’’からなる群から選択され；
Ｒ’及びＲ’’は、縮合又は結合して環を形成してもよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ、モノ置換から可能な最大数の置換を表す、又は無置換を表すことができ；
Ｒ’、Ｒ’’、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの任意の２つの隣接する置換基は、縮合又は結合して、環又は多座配位子を形成してもよく；
Ｍは、４０より大きい原子量を有する金属であり；
ｈは、１又は２であり；
ｙは、０、１、又は２であり；
ｚは、０、１、又は２であり；
ｈ＋ｙ＋ｚは、前記金属Ｍの酸化状態であり；
前記化合物Ｍ（ＬＡ）ｈ（ＬＢ）ｙ（ＬＣ）ｚの分子の配向因子の値が０．６７超であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ５は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、又はテトラ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ３は、モノ、ジ、又はトリ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ６は、モノ置換を表す、又は無置換を表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル、シクロアルキル、部分的に又は完全に重水素化又はフッ素化されたこれらのバリアント、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【０１０８】
本明細書に開示の前記ＯＬＥＤは、消費者製品、電子部品モジュール、及び照明パネルの１つ以上に組み込むことができる。幾つかの実施形態においては、前記有機層が発光層であり、前記化合物が発光ドーパント又は非発光ドーパントであることができ、一方、別の実施形態においては、前記化合物が非発光ドーパントであることができる。
【０１０９】
前記有機層は、またホストを含むことができる。幾つかの実施形態においては、２つ以上のホストが好ましい。幾つかの実施形態においては、用いられるホストは、ａ）バイポーラ、ｂ）電子輸送性、ｃ）ホスト輸送性、又はｄ）電荷輸送に殆ど寄与しない広いバンドギャップの材料であることができる。幾つかの実施形態においては、前記ホストは、金属錯体を含むことができる。前記ホストは、ベンゾ縮合チオフェン又はベンゾ縮合フランを含むトリフェニレンであることができる。前記ホストにおける置換基は、ＣｎＨ２ｎ＋１、ＯＣｎＨ２ｎ＋１、ＯＡｒ１、Ｎ（ＣｎＨ２ｎ＋１）２、Ｎ（Ａｒ１）（Ａｒ２）、ＣＨ＝ＣＨ−ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ≡Ｃ−ＣｎＨ２ｎ＋１、Ａｒ１、Ａｒ１−Ａｒ２、及びＣｎＨ２ｎ−Ａｒ１からなる群から独立して選択される非縮合置換基である、又は無置換である。前記置換基において、ｎは、１〜１０であることができ；Ａｒ１及びＡｒ２は、独立して、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、トリフェニレン、カルバゾール、及びこれらのヘテロ芳香族アナログからなる群から選択される。前記ホストは、無機化合物であることができる。例えば、ＺｎＳなどのＺｎ含有無機化合物が挙げられる。
【０１１０】
前記ホストは、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザトリフェニレン、アザカルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、及びアザ−ジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも１つの化学基を含む化合物であることができる。前記ホストは、金属錯体を含むことができる。前記ホストは、下記からなる群から選択される具体的な化合物であることができるが、これらに限定されない。
【化６７】
2020172499.tif 000073
【化６８】
2020172499.tif 000074
可能なホストに関する更なる情報を以下に記載する。
【０１１１】
本開示の更に別の態様においては、式Ｉで表される化合物を含む組成物が記載される。前記組成物は、本明細書に開示される溶媒、ホスト、正孔注入材料、正孔輸送材料、及び電子輸送層材料からなる群から選択される１つ以上の成分を含むことができる。
他の材料との組合せ
【０１１２】
有機発光デバイス中の特定の層に有用として本明細書において記述されている材料は、デバイス中に存在する多種多様な他の材料と組み合わせて使用され得る。例えば、本明細書において開示されている発光性ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と併せて使用され得る。以下で記述又は参照される材料は、本明細書において開示されている化合物と組み合わせて有用となり得る材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用となり得る他の材料を特定するための文献を容易に閲覧することができる。
伝導性（導電性）ドーパント：
【０１１３】
電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリアの密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体のフェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、ｐ型伝導性ドーパントでドープされることができ、ｎ型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。
【０１１４】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができる伝導性ドーパントの非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＥＰ０１６１７４９３、ＥＰ０１９６８１３１、ＥＰ２０２０６９４、ＥＰ２６８４９３２、ＵＳ２００５０１３９８１０、ＵＳ２００７０１６０９０５、ＵＳ２００９０１６７１６７、ＵＳ２０１０２８８３６２、ＷＯ０６０８１７８０、ＷＯ２００９００３４５５、ＷＯ２００９００８２７７、ＷＯ２００９０１１３２７、ＷＯ２０１４００９３１０、ＵＳ２００７２５２１４０、ＵＳ２０１５０６０８０４、ＵＳ２０１２１４６０１２
【化６９】
2020172499.tif 000075
ＨＩＬ／ＨＴＬ：
【０１１５】
本発明の実施形態において使用される正孔注入／輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入／輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体；芳香族アミン誘導体；インドロカルバゾール誘導体；フッ化炭化水素を含有するポリマー；伝導性ドーパントを持つポリマー；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性ポリマー；ホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー；ＭｏＯｘ等の金属酸化物誘導体；１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のｐ型半導体有機化合物；金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。
【０１１６】
ＨＩＬ又はＨＴＬ中に使用される芳香族アミン誘導体の例は、下記の一般構造を含むがこれらに限定されない。
【化７０】
2020172499.tif 000076
【０１１７】
Ａｒ１からＡｒ９のそれぞれは、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、アズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群；ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群；並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基である２から１０個の環式構造単位からなる群から選択され、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも１つを介して、互いに結合している。各Ａｒは、無置換であることができる、又は重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって置換されることができる。
【０１１８】
一態様において、Ａｒ１からＡｒ９は、
【化７１】
2020172499.tif 000077
からなる群から独立に選択される。
式中、ｋは１から２０までの整数であり；Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮであり；Ｚ１０１はＮＡｒ１、Ｏ、又はＳであり；Ａｒ１は、上記で定義したものと同じ基を有する。
【０１１９】
ＨＩＬ又はＨＴＬ中に使用される金属錯体の例は、下記の一般式を含むがこれに限定されない。
【化７２】
2020172499.tif 000078
式中、Ｍｅｔは、４０より大きい原子量を有し得る金属であり；（Ｙ１０１−Ｙ１０２）は二座配位子であり、Ｙ１０１及びＹ１０２は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は補助配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
【０１２０】
一態様において、（Ｙ１０１−Ｙ１０２）は２−フェニルピリジン誘導体である。別の態様において、（Ｙ１０１−Ｙ１０２）はカルベン配位子である。別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＺｎから選択される。更なる態様において、金属錯体は、Ｆｃ＋／Ｆｃカップルに対して、溶液中で約０．６Ｖ未満の最小酸化電位を有する。
【０１２１】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができるＨＩＬ材料及びＨＴＬ材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＣＮ１０２７０２０７５、ＤＥ１０２０１２００５２１５、ＥＰ０１６２４５００、ＥＰ０１６９８６１３、ＥＰ０１８０６３３４、ＥＰ０１９３０９６４、ＥＰ０１９７２６１３、ＥＰ０１９９７７９９、ＥＰ０２０１１７９０、ＥＰ０２０５５７００、ＥＰ０２０５５７０１、ＥＰ１７２５０７９、ＥＰ２０８５３８２、ＥＰ２６６０３００、ＥＰ６５０９５５、ＪＰ０７−０７３５２９、ＪＰ２００５１１２７６５、ＪＰ２００７０９１７１９、ＪＰ２００８０２１６８７、ＪＰ２０１４−００９１９６、ＫＲ２０１１００８８８９８、ＫＲ２０１３００７７４７３、ＴＷ２０１１３９４０２、ＵＳ０６５１７９５７、ＵＳ２００２０１５８２４２、ＵＳ２００３０１６２０５３、ＵＳ２００５０１２３７５１、ＵＳ２００６０１８２９９３、ＵＳ２００６０２４０２７９、ＵＳ２００７０１４５８８８、ＵＳ２００７０１８１８７４、ＵＳ２００７０２７８９３８、ＵＳ２００８００１４４６４、ＵＳ２００８００９１０２５、ＵＳ２００８０１０６１９０、ＵＳ２００８０１２４５７２、ＵＳ２００８０１４５７０７、ＵＳ２００８０２２０２６５、ＵＳ２００８０２３３４３４、ＵＳ２００８０３０３４１７、ＵＳ２００８１０７９１９、ＵＳ２００９０１１５３２０、ＵＳ２００９０１６７１６１、ＵＳ２００９０６６２３５、ＵＳ２０１１００７３８５、ＵＳ２０１１０１６３３０２、ＵＳ２０１１２４０９６８、ＵＳ２０１１２７８５５１、ＵＳ２０１２２０５６４２、ＵＳ２０１３２４１４０１、ＵＳ２０１４０１１７３２９、ＵＳ２０１４１８３５１７、ＵＳ５０６１５６９、ＵＳ５６３９９１４、ＷＯ０５０７５４５１、ＷＯ０７１２５７１４、ＷＯ０８０２３５５０、ＷＯ０８０２３７５９、ＷＯ２００９１４５０１６、ＷＯ２０１００６１８２４、ＷＯ２０１１０７５６４４、ＷＯ２０１２１７７００６、ＷＯ２０１３０１８５３０、ＷＯ２０１３０３９０７３、ＷＯ２０１３０８７１４２、ＷＯ２０１３１１８８１２、ＷＯ２０１３１２０５７７、ＷＯ２０１３１５７３６７、ＷＯ２０１３１７５７４７、ＷＯ２０１４００２８７３、ＷＯ２０１４０１５９３５、ＷＯ２０１４０１５９３７、ＷＯ２０１４０３０８７２、ＷＯ２０１４０３０９２１、ＷＯ２０１４０３４７９１、ＷＯ２０１４１０４５１４、ＷＯ２０１４１５７０１８
【化７３】
2020172499.tif 000079
【化７４】
2020172499.tif 000080
【化７５】
2020172499.tif 000081
【化７６】
2020172499.tif 000082
【化７７】
2020172499.tif 000083
【化７８】
2020172499.tif 000084
【化７９】
2020172499.tif 000085
【化８０】
2020172499.tif 000086
ＥＢＬ：
【０１２２】
電子ブロキング層（ＥＢＬ）は、発光層から出る電子及び／又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接したホストの１つ以上よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。１つの態様においては、ＥＢＬ中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの１つとして、同じ分子又は同じ官能基を含む。
ホスト：
【０１２３】
本発明の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光材料として、少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いるホスト材料を含んでいてもよい。前記ホスト材料の例は、特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントのものより大きいければ、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してもよい。三重項の基準が満たされれば、いずれのホスト材料もいずれのドーパントと共に用いてもよい。
【０１２４】
ホスト材料として使用される金属錯体の例は、下記の一般式を有することが好ましい。
【化８１】
2020172499.tif 000087
式中、Ｍｅｔは金属であり；（Ｙ１０３−Ｙ１０４）は二座配位子であり、Ｙ１０３及びＹ１０４は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
【０１２５】
一態様において、金属錯体は、下記の錯体である。
【化８２】
2020172499.tif 000088
式中、（Ｏ−Ｎ）は、原子Ｏ及びＮに配位された金属を有する二座配位子である。
【０１２６】
別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ及びＰｔから選択される。更なる態様において、（Ｙ１０３−Ｙ１０４）はカルベン配位子である。
【０１２７】
ホストとして使用される他の有機化合物の例は、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、及びアズレン等の芳香族炭化水素環式化合物からなる群；ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリジルインドール、ピロロジピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インドキサジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾフロピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノジピリジン、ベンゾセレノフェノピリジン及びセレノフェノジピリジン等の芳香族複素環式化合物からなる群；並びに芳香族炭化水素環式基及び芳香族複素環式基から選択される同じ種類又は異なる種類の基であり、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも１つを介して互いに結合している２から１０個の環式構造単位からなる群から選択される。各基における各選択肢は、無置換であってもよいし、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって置換されていてもよい。
【０１２８】
一態様において、ホスト化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
【化８３】
2020172499.tif 000089
式中、Ｒ１０１からＲ１０７のそれぞれは、独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。ｋは０から２０又は１から２０までの整数であり；ｋ’’’は、０から２０までの整数である。Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。
Ｚ１０１及びＺ１０２はＮＲ１０１、Ｏ、又はＳから選択される。
【０１２９】
本明細書中で開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中で用いられることができるホスト材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＥＰ２０３４５３８、ＥＰ２０３４５３８Ａ、ＥＰ２７５７６０８、ＪＰ２００７２５４２９７、ＫＲ２０１０００７９４５８、ＫＲ２０１２００８８６４４、ＫＲ２０１２０１２９７３３、ＫＲ２０１３０１１５５６４、ＴＷ２０１３２９２００、ＵＳ２００３０１７５５５３、ＵＳ２００５０２３８９１９、ＵＳ２００６０２８０９６５、ＵＳ２００９００１７３３０、ＵＳ２００９００３０２０２、ＵＳ２００９０１６７１６２、ＵＳ２００９０３０２７４３、ＵＳ２００９０３０９４８８、ＵＳ２０１０００１２９３１、ＵＳ２０１０００８４９６６、ＵＳ２０１００１８７９８４、ＵＳ２０１０１８７９８４、ＵＳ２０１２０７５２７３、ＵＳ２０１２１２６２２１、ＵＳ２０１３００９５４３、ＵＳ２０１３１０５７８７、ＵＳ２０１３１７５５１９、ＵＳ２０１４００１４４６、ＵＳ２０１４０１８３５０３、ＵＳ２０１４０２２５０８８、ＵＳ２０１４０３４９１４、ＵＳ７１５４１１４、ＷＯ２００１０３９２３４、ＷＯ２００４０９３２０７、ＷＯ２００５０１４５５１、ＷＯ２００５０８９０２５、ＷＯ２００６０７２００２、ＷＯ２００６１１４９６６、ＷＯ２００７０６３７５４、ＷＯ２００８０５６７４６、ＷＯ２００９００３８９８、ＷＯ２００９０２１１２６、ＷＯ２００９０６３８３３、ＷＯ２００９０６６７７８、ＷＯ２００９０６６７７９、ＷＯ２００９０８６０２８、ＷＯ２０１００５６０６６、ＷＯ２０１０１０７２４４、ＷＯ２０１１０８１４２３、ＷＯ２０１１０８１４３１、ＷＯ２０１１０８６８６３、ＷＯ２０１２１２８２９８、ＷＯ２０１２１３３６４４、ＷＯ２０１２１３３６４９、ＷＯ２０１３０２４８７２、ＷＯ２０１３０３５２７５、ＷＯ２０１３０８１３１５、ＷＯ２０１３１９１４０４、ＷＯ２０１４１４２４７２
【化８４】
2020172499.tif 000090
【化８５】
2020172499.tif 000091
【化８６】
2020172499.tif 000092
【化８７】
2020172499.tif 000093
【化８８】
2020172499.tif 000094
更なる発光体
【０１３０】
１つ以上の更なる発光体ドーパントを、本開示の化合物と組み合わせて用いることができる。更なる発光体の例は特に限定されず、前記化合物が典型的に発光体材料として用いられるものであれば、いずれの化合物も用いられることができる。好適な発光体材料としては、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちＴＡＤＦ（Ｅ型遅延蛍光とも言われる）、三重項−三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３１】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができる発光体材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。
ＣＮ１０３６９４２７７、ＣＮ１６９６１３７、ＥＢ０１２３８９８１、ＥＰ０１２３９５２６、ＥＰ０１９６１７４３、ＥＰ１２３９５２６、ＥＰ１２４４１５５、ＥＰ１６４２９５１、ＥＰ１６４７５５４、ＥＰ１８４１８３４、ＥＰ１８４１８３４Ｂ、ＥＰ２０６２９０７、ＥＰ２７３０５８３、ＪＰ２０１２０７４４４４、ＪＰ２０１３１１０２６３、ＪＰ４４７８５５５、ＫＲ１０２００９０１３３６５２、ＫＲ２０１２００３２０５４、ＫＲ２０１３００４３４６０、ＴＷ２０１３３２９８０、ＵＳ０６６９９５９９、ＵＳ０６９１６５５４、ＵＳ２００１００１９７８２、ＵＳ２００２００３４６５６、ＵＳ２００３００６８５２６、ＵＳ２００３００７２９６４、ＵＳ２００３０１３８６５７、ＵＳ２００５０１２３７８８、ＵＳ２００５０２４４６７３、ＵＳ２００５１２３７９１、ＵＳ２００５２６０４４９、ＵＳ２００６０００８６７０、ＵＳ２００６００６５８９０、ＵＳ２００６０１２７６９６、ＵＳ２００６０１３４４５９、ＵＳ２００６０１３４４６２、ＵＳ２００６０２０２１９４、ＵＳ２００６０２５１９２３、ＵＳ２００７００３４８６３、ＵＳ２００７００８７３２１、ＵＳ２００７０１０３０６０、ＵＳ２００７０１１１０２６、ＵＳ２００７０１９０３５９、ＵＳ２００７０２３１６００、ＵＳ２００７０３４８６３、ＵＳ２００７１０４９７９、ＵＳ２００７１０４９８０、ＵＳ２００７１３８４３７、ＵＳ２００７２２４４５０、ＵＳ２００７２７８９３６、ＵＳ２００８００２０２３７、ＵＳ２００８０２３３４１０、ＵＳ２００８０２６１０７６、ＵＳ２００８０２９７０３３、ＵＳ２００８０５８５１、ＵＳ２００８１６１５６７、ＵＳ２００８２１０９３０、ＵＳ２００９００３９７７６、ＵＳ２００９０１０８７３７、ＵＳ２００９０１１５３２２、ＵＳ２００９０１７９５５５、ＵＳ２００９０８５４７６、ＵＳ２００９１０４４７２、ＵＳ２０１０００９０５９１、ＵＳ２０１００１４８６６３、ＵＳ２０１００２４４００４、ＵＳ２０１００２９５０３２、ＵＳ２０１０１０２７１６、ＵＳ２０１０１０５９０２、ＵＳ２０１０２４４００４、ＵＳ２０１０２７０９１６、ＵＳ２０１１００５７５５９、ＵＳ２０１１０１０８８２２、ＵＳ２０１１０２０４３３３、ＵＳ２０１１２１５７１０、ＵＳ２０１１２２７０４９、ＵＳ２０１１２８５２７５、ＵＳ２０１２２９２６０１、ＵＳ２０１３０１４６８４８、ＵＳ２０１３０３３１７２、ＵＳ２０１３１６５６５３、ＵＳ２０１３１８１１９０、ＵＳ２０１３３３４５２１、ＵＳ２０１４０２４６６５６、ＵＳ２０１４１０３３０５、ＵＳ６３０３２３８、ＵＳ６４１３６５６、ＵＳ６６５３６５４、ＵＳ６６７０６４５、ＵＳ６６８７２６６、ＵＳ６８３５４６９、ＵＳ６９２１９１５、ＵＳ７２７９７０４、ＵＳ７３３２２３２、ＵＳ７３７８１６２、ＵＳ７５３４５０５、ＵＳ７６７５２２８、ＵＳ７７２８１３７、ＵＳ７７４０９５７、ＵＳ７７５９４８９、ＵＳ７９５１９４７、ＵＳ８０６７０９９、ＵＳ８５９２５８６、ＵＳ８８７１３６１、ＷＯ０６０８１９７３、ＷＯ０６１２１８１１、ＷＯ０７０１８０６７、ＷＯ０７１０８３６２、ＷＯ０７１１５９７０、ＷＯ０７１１５９８１、ＷＯ０８０３５５７１、ＷＯ２００２０１５６４５、ＷＯ２００３０４０２５７、ＷＯ２００５０１９３７３、ＷＯ２００６０５６４１８、ＷＯ２００８０５４５８４、ＷＯ２００８０７８８００、ＷＯ２００８０９６６０９、ＷＯ２００８１０１８４２、ＷＯ２００９０００６７３、ＷＯ２００９０５０２８１、ＷＯ２００９１００９９１、ＷＯ２０１００２８１５１、ＷＯ２０１００５４７３１、ＷＯ２０１００８６０８９、ＷＯ２０１０１１８０２９、ＷＯ２０１１０４４９８８、ＷＯ２０１１０５１４０４、ＷＯ２０１１１０７４９１、ＷＯ２０１２０２０３２７、ＷＯ２０１２１６３４７１、ＷＯ２０１３０９４６２０、ＷＯ２０１３１０７４８７、ＷＯ２０１３１７４４７１、ＷＯ２０１４００７５６５、ＷＯ２０１４００８９８２、ＷＯ２０１４０２３３７７、ＷＯ２０１４０２４１３１、ＷＯ２０１４０３１９７７、ＷＯ２０１４０３８４５６、ＷＯ２０１４１１２４５０
【化８９】
2020172499.tif 000095
【化９０】
2020172499.tif 000096
【化９１】
2020172499.tif 000097
【化９２】
2020172499.tif 000098
【化９３】
2020172499.tif 000099
【化９４】
2020172499.tif 000100
ＨＢＬ：
【０１３２】
正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を使用して、発光層から出る正孔及び／又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接したホストの１つ以上よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。
【０１３３】
一態様において、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、上述したホストとして使用されるものと同じ分子を含有する。
【０１３４】
別の態様において、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
【化９５】
2020172499.tif 000101
式中、ｋは１から２０までの整数であり；Ｌ１０１は他の配位子であり、ｋ’は１から３までの整数である。
ＥＴＬ：
【０１３５】
電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である（ドープされていない）か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ＥＴＬ材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
【０１３６】
一態様において、前記ＥＴＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
【化９６】
2020172499.tif 000102
2020172499.tif 000103
式中、Ｒ１０１は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。Ａｒ１からＡｒ３は、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。ｋは１から２０までの整数である。Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。
【０１３７】
別の態様において、前記ＥＴＬ中に使用される金属錯体は、下記の一般式を含有するがこれらに限定されない。
【化９７】
2020172499.tif 000104
式中、（Ｏ−Ｎ）又は（Ｎ−Ｎ）は、原子Ｏ、Ｎ又はＮ、Ｎに配位された金属を有する二座配位子であり；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値である。
【０１３８】
本明細書において開示される材料と組み合わせて、ＯＬＥＤ中に用いられることができるＥＴＬ材料の非制限的な例は、これらの材料を開示する文献と共に下記に例示される。ＣＮ１０３５０８９４０、ＥＰ０１６０２６４８、ＥＰ０１７３４０３８、ＥＰ０１９５６００７、ＪＰ２００４−０２２３３４、ＪＰ２００５１４９９１８、ＪＰ２００５−２６８１９９、ＫＲ０１１７６９３、ＫＲ２０１３０１０８１８３、ＵＳ２００４００３６０７７、ＵＳ２００７０１０４９７７、ＵＳ２００７０１８１５５、ＵＳ２００９０１０１８７０、ＵＳ２００９０１１５３１６、ＵＳ２００９０１４０６３７、ＵＳ２００９０１７９５５４、ＵＳ２００９２１８９４０、ＵＳ２０１０１０８９９０、ＵＳ２０１１１５６０１７、ＵＳ２０１１２１０３２０、ＵＳ２０１２１９３６１２、ＵＳ２０１２２１４９９３、ＵＳ２０１４０１４９２５、ＵＳ２０１４０１４９２７、ＵＳ２０１４０２８４５８０、ＵＳ６６５６６１２、ＵＳ８４１５０３１、ＷＯ２００３０６０９５６、ＷＯ２００７１１１２６３、ＷＯ２００９１４８２６９、ＷＯ２０１００６７８９４、ＷＯ２０１００７２３００、ＷＯ２０１１０７４７７０、ＷＯ２０１１１０５３７３、ＷＯ２０１３０７９２１７、ＷＯ２０１３１４５６６７、ＷＯ２０１３１８０３７６、ＷＯ２０１４１０４４９９、ＷＯ２０１４１０４５３５．
【化９８】
2020172499.tif 000105
【化９９】
2020172499.tif 000106
【化１００】
2020172499.tif 000107
電荷発生層（ＣＧＬ）
【０１３９】
タンデム型、又は積層型のＯＬＥＤ中で、ＣＧＬは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのｎ−ドープ層及びｐ−ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記ＣＧＬ及び電極から供給される。前記ＣＧＬ中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なＣＧＬ材料は、輸送層で用いられるｎ型及びｐ型伝導性ドーパントを含む。
【０１４０】
ＯＬＥＤデバイスの各層中に使用される任意の上記で言及した化合物において、水素原子は、部分的に又は完全に重水素化されていてよい。故に、メチル、フェニル、ピリジル等であるがこれらに限定されない任意の具体的に挙げられている置換基は、それらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることもできる。同様に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール等であるがこれらに限定されない置換基のクラスは、それらの重水素化されていない、部分的に重水素化された、及び完全に重水素化されたバージョンであることもできる。
【実施例】
【０１４１】
合成例
【０１４２】
１．Ｃｏｍｐ（ＬＡ１）２Ｉｒ（ＬＢ２２７）の合成
【化１０１】
2020172499.tif 000108
５００ｍＬ丸底フラスコに、１−ブロモ−４−クロロベンゼン（９．６０ｇ、５０．１ｍｍｏｌ）、２−フェニル−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）ピリジン（１１．７５ｇ、４１．８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２．４１５ｇ、２．０９０ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（１３．２９ｇ、１２５ｍｍｏｌ）、ＤＭＥ（２００ｍＬ）及び水（１００ｍＬ）を添加し、一晩還流した。反応混合物をワークアップし精製して、９．１ｇの所望生成物を得た（収率８９％）。ＧＣ及びＮＭＲにより、所望生成物を確認した。
【化１０２】
2020172499.tif 000109
５００ｍＬ丸底フラスコに、ネオペンチルボロン酸（５．０ｇ、４３．１ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスファン（ＳＰｈｏｓ）（１．１１２ｇ、２．７１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．６２０ｇ、０．６７７ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム（２１．５７ｇ、１０２ｍｍｏｌ）、水（２５ｍｌ）、及びトルエン（２５０ｍｌ）を添加した。反応混合物を、１５分間窒素バブルにより脱気し、次いで、油浴中で加熱し、２４時間還流した。反応物を冷却し、シリカカラムクロマトグラフィーで精製して、８．０ｇの所望生成物を得た（７８．３％収率）。
【化１０３】
2020172499.tif 000110
この重水素化反応は、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ７１（２０１５）１４２５−１４３０中の文献記載の手順に基づいて行った。
【化１０４】
2020172499.tif 000111
１００ｍＬ丸底フラスコに、イリジウム前駆体（１．７ｇ、２．３８ｍｍｏｌ）、４−（４−（２，２−ジメチルプロピル−１１−ｄ２）フェニル）ピリジン（１．８ｇ、５．９３ｍｍｏｌ）、エタノール（２５ｍＬ）、及びメタノール（２５ｍＬ）を添加し、油浴中で窒素下にて加熱し、８０℃で２日間還流した。反応混合物を、シリカカラムクロマトグラフィーで精製し、０．９ｇ（４７％収率）の所望生成物を得、ＬＣ−ＭＳ及びＮＭＲで確認した。
【０１４３】
２．Ｃｏｍｐ（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ１８４）の合成
【化１０５】
2020172499.tif 000112
１００ｍＬフラスコに、イリジウム前駆体（２．５ｇ、３．２０ｍｍｏｌ）、４−（４−（メチル−ｄ３）フェニル）−２−フェニルピリジン（２．３８２ｇ、９．５９ｍｍｏｌ）、エタノール（２５ｍＬ）、及びメタノール（２５ｍＬ）を添加した。反応混合物を、油浴中で窒素下にて加熱し、８０℃で１５時間還流した。反応物を室温に冷却し、固体を濾過し、メタノールで洗浄し、乾燥した。黄色固体を、更にシリカカラムクロマトグラフィーで精製し、１．２５ｇの生成物（収率４８．９％）を得、ＬＣ−ＭＳ及びＮＭＲで確認した。
【０１４４】
３．Ｃｏｍｐ（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ８６）の合成
【化１０６】
2020172499.tif 000113
５００ｍＬ丸底フラスコに、イリジウム前駆体（２ｇ、２．５６ｍｍｏｌ）、４−（４−（（１Ｓ，２Ｓ，４Ｒ）−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−イル−２−ｄ）フェニル）−２−フェニルピリジン（２．１０４ｇ、６．４５ｍｍｏｌ）、エタノール（４０ｍＬ）及びメタノール（４０ｍＬ）を添加し、８０℃で２３時間還流した。反応混合物を冷却し濾過した。集めた黄色固体をシリカカラムクロマトグラフィーに付し、所望生成物を得た（（０．６１ｇ、２６％収率）。
【０１４５】
４．Ｃｏｍｐ（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ１０９）の合成
【化１０７】
2020172499.tif 000114
１つの１００ｍＬフラスコに、１−フェニルアダマンタン（２ｇ、９．４２ｍｍｏｌ）、ＣＣｌ４（４０ｍＬ）、ジブロミン（１９．４０ｍＬ、３７７ｍｍｏｌ）を入れ、一晩撹拌し、光から保護した。反応混合物をゆっくりと氷水に注ぎ、チオ硫酸ナトリウムでクエンチした。反応混合物を酢酸エチルで抽出した。有機部分を蒸発させ、所望生成物を得た（２．７４ｇ、１００％）。
【化１０８】
2020172499.tif 000115
１つの２５０ｍＬフラスコに、１−（４−ブロモフェニル）アダマンタン（２．７６ｇ、９．４８ｍｍｏｌ）、２−フェニル−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）ピリジン（４．００ｇ、１４．２２ｍｍｏｌ）、ジアセトキシパラジウム（０．０６４ｇ、０．２８４ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスファン（ＳＰｈｏｓ）（０．２３３ｇ、０．５６９ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（４．０２ｇ、１８．９５ｍｍｏｌ）、トルエン（３０ｍＬ）及び水（３ｍＬ）を入れた。反応混合物を、一晩１００℃に加熱し、ＥｔＯＡｃで水性ワークアップに付した。有機部分を合わせ、カラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（２．４６ｇ、７１％）。
【化１０９】
2020172499.tif 000116
１つの５００ｍＬフラスコに、イリジウム前駆体（２．０ｇ、２．５６ｍｍｏｌ）、４−（４−（アダマンタン−１−イル）フェニル）−２−フェニルピリジン（２．１０ｇ、５．７５ｍｍｏｌ）、エタノール（２５ｍＬ）及びメタノール（２５ｍＬ）を入れた。反応混合物を８０℃に５日間加熱した。反応混合物を濾過し、集めた沈殿をカラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（０．７４ｇ、３１％）。ＮＭＲ及びＬＣ−ＭＳにより、所望生成物を確認した。
【０１４６】
５．Ｃｏｍｐ（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ８８）の合成
【化１１０】
2020172499.tif 000117
１つの１００ｍＬフラスコに、（ニトロオキシ）銀（０．１３７ｇ、０．８０５ｍｍｏｌ）、１００ｍＬの無水エーテルを入れ、次いで、（１Ｒ，２Ｓ，４Ｓ）−２−ブロモビシクロ［２．２．１］ヘプタン（３．４５ｍＬ、２６．８ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、（４−クロロベンジル）マグネシウムクロライド（２−ＭｅＴＨＦ中０．５Ｍ溶液、７７ｍＬ、３８．５ｍｍｏｌ）を、添加漏斗を介して２０分間滴下した。反応混合物を一晩室温で撹拌した。次いで、反応混合物を水で希釈し、エーテルで抽出した。有機部分を合わせ、カラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（２．４８ｇ、４１％）。
【化１１１】
2020172499.tif 000118
１つの２５０ｍＬフラスコに、（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ）−２−（４−クロロベンジル）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン（２．４８ｇ、１１．２３ｍｍｏｌ）、２−フェニル−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）ピリジン（４．１１ｇ、１４．６１ｍｍｏｌ）、ジアセトキシパラジウム（０．０７６ｇ、０．３３７ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ジフェニル］−２−イル）ホスファン（ＳＰｈｏｓ）（０．２７７ｇ、０．６７４ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（４．７７ｇ、２２．４７ｍｍｏｌ）、トルエン（３０ｍＬ）及び水（３．００ｍＬ）を入れた。反応混合物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を水性ワークアップに付し、酢酸エチルで抽出した。有機部分を合わせ、シリカカラムクロマトグラフィーに付して、純粋な生成物を得た（３．６９ｇ、９７％）。
【化１１２】
2020172499.tif 000119
この重水素化反応は、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ７１（２０１５）１４２５−１４３０中の文献記載の手順に基づいて行った。
【化１１３】
2020172499.tif 000120
１つの５００ｍＬ丸底フラスコに、イリジウム前駆体（２．８ｇ、３．５８ｍｍｏｌ）、４−（４−（（（１Ｒ，２Ｓ，４Ｓ）−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−イル）メチル−ｄ２）フェニル）−２−フェニルピリジン（２．４４６ｇ、７．１６ｍｍｏｌ）、エタノール（２５ｍＬ）及びＭｅＯＨ（２５ｍＬ）を入れた。反応混合物を８０℃に４日間加熱した。反応混合物を濾過し、沈殿物を集め、シリカカラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（１ｇ、３０．７％）。
【０１４７】
６．Ｃｏｍｐ（ＬＡ１４７）２Ｉｒ（ＬＢ２２５）の合成
【化１１４】
2020172499.tif 000121
１つの５００ｍＬフラスコに、２−（４−ブロモフェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（１０．５ｇ、３７．１ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスファン（ＳＰｈｏｓ）（０．９１４ｇ、２．２２６ｍｍｏｌ）、及びジアセトキシパラジウム（０．２５０ｇ、１．１１３ｍｍｏｌ）を入れた。（シクロペンチルメチル）亜鉛（ＩＩ）クロライド（２０．４８ｇ、１１１ｍｍｏｌ）の溶液を、カニューレを介して反応フラスコに移した。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を飽和塩化アンモニウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出した。有機部分を合わせ、シリカカラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（７．１０ｇ、６７％）。
【化１１５】
2020172499.tif 000122
１つの２５０ｍＬフラスコに、４−クロロ−２−フェニルピリジン（３．９２ｇ、２０．６７ｍｍｏｌ）、２−（４−（シクロペンチルメチル）フェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（７．１０ｇ、２４．８０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．３７９ｇ、０．４１３ｍｍｏｌ）、ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシ−［１，１’−ビフェニル］−２−イル）ホスファン（ＳＰｈｏｓ）（０．６７９ｇ、１．６５４ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（１３．１６ｇ、６２．０ｍｍｏｌ）、トルエン（７０ｍＬ）及び水（７．０ｍＬ）を入れた。反応物を１００℃に一晩加熱した。反応混合物を水性ワークアップに付し、ＥｔＯＡｃで抽出した。有機部分を合わせ、カラムクロマトグラフィーに付して、生成物を得た（５．７１ｇ、８８％）。
【化１１６】
2020172499.tif 000123
この重水素化反応は、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ７１（２０１５）１４２５−１４３０中の文献記載の手順に基づいて行った。
【化１１７】
2020172499.tif 000124
１つの１００ｍＬ丸底フラスコに、イリジウム前駆体（２．２２ｇ、２．８４ｍｍｏｌ）、４−（４−（シクロペンチルメチル−ｄ２）フェニル）−２−フェニルピリジン（１．７９１ｇ、５．６８ｍｍｏｌ）、エタノール（２５ｍＬ）及びＭｅＯＨ（２５．００ｍＬ）を入れた。反応混合物を６８℃に５日間加熱した。反応混合物を濾過し、集めた沈殿物をカラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（０．９ｇ、３６％）。
【０１４８】
７．Ｃｏｍｐ（ＬＡ１５３）２Ｉｒ（ＬＢ８６）の合成
【化１１８】
2020172499.tif 000125
１つの１０００ｍＬ丸底フラスコに、２，４−ジブロモ−ピリジン（９．４５ｇ、４０．４ｍｍｏｌ）、４，４，５，５−テトラメチル−２−フェニル−１，３，２−ジオキサボロラン（１１．３７ｇ、５５．７ｍｍｏｌ）、ジアセトキシパラジウム（０．５６９ｇ、２．５３ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスファン（２．６６ｇ、１０．１３ｍｍｏｌ）、水酸化カリウム（５．６８ｇ、１０１ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル（６００ｍＬ）を入れた。反応混合物を６０℃に５０時間加熱した。反応混合物をＥｔＯＡｃで水性ワークアップに付した。有機部分を合わせ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（９．４５ｇ、８０％）。
【化１１９】
2020172499.tif 000126
１つの５００ｍＬ丸底フラスコに、４−ブロモ−２−フェニルピリジン（９．５２ｇ、３５．８ｍｍｏｌ）、（４−クロロフェニル）ボロン酸（６．９４ｇ、４４．４ｍｍｏｌ）、ジアセトキシパラジウム（０．４５３ｇ、２．０１８ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスファン（１．０５９ｇ、４．０４ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１１．１６ｇ、８１ｍｍｏｌ）、アセトニトリル（２００ｍＬ）及びＭｅＯＨ（１００ｍＬ）を入れた。反応物を４０℃に２１時間加熱した。反応混合物を水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。有機部分を蒸発乾燥させた。残渣をカラムクロマトグラフィーに付して、所望化合物を得た（９．５２ｇ、８９％）。
【化１２０】
2020172499.tif 000127
１つの２５０ｍＬフラスコに、４−（４−クロロフェニル）−２−フェニルピリジン（３ｇ、１１．２９ｍｍｏｌ）、塩化リチウム（６．５２ｇ、１５４ｍｍｏｌ）、ＰＥＰＰＳＩ−Ｉｐｒ（０．４６０ｇ、０．６７７ｍｍｏｌ）及び（（１Ｓ，２Ｒ，４Ｒ）−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−イル）亜鉛（ＩＩ）ブロミド（７９ｍｌ、３９．５ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液を入れた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。有機部分を合わせ、カラムクロマトグラフィーに付して、（３．６７ｇ、１００％）を得た。
【化１２１】
2020172499.tif 000128
この重水素化反応は、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ７１（２０１５）１４２５−１４３０中の文献記載の手順に基づいて行った。
【化１２２】
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１つの５００ｍＬフラスコに、イリジウム前駆体（４．２８ｇ、５．２４ｍｍｏｌ）、４−（４−（（１Ｓ，２Ｓ，４Ｒ）−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−イル−２−ｄ）フェニル）−２−フェニルピリジン（４．３６ｇ、１３．３６ｍｍｏｌ）、エタノール（４０ｍＬ）、メタノール（４０ｍＬ）を入れ、７０℃に５０時間加熱した。反応混合物を濾過し、黄色固体を集め、カラムクロマトグラフィーに付して、所望生成物を得た（１．１８ｇ）。
デバイス実施例
【０１４９】
実施例デバイスはいずれも高真空下（＜１０−７Ｔｏｒｒ）における熱蒸着で作製した。アノード電極は、７５０Åの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であった。カソードは、１０ÅのＬｉｑ（８−ヒドロキシキノリンリチウム）と、１，０００ÅのＡｌとからなった。デバイスは、作製後直ちに、窒素グローブボックス（Ｈ２Ｏ及びＯ２は、＜１ｐｐｍ）中で、エポキシ樹脂で封止したガラス製の蓋で封入し、水分ゲッターをパッケージに入れた。デバイス実施例の積層体は、ＩＴＯ表面から順に、正孔注入層（ＨＩＬ）として、１００ÅのＨＡＴＣＮ、正孔輸送層（ＨＴＬ）として、４５０ÅのＨＴＭ、電子ブロッキング層として、５０ÅのＥＢＭ、２成分のホスト（Ｈ１：Ｈ２  比率１：１）及び発光体１２％（本発明又は比較発光体例）を含む４００Åの発光層（ＥＭＬ）、及び電子輸送層ＥＴＬとして、４０％のＥＴＭでドープした３５０ÅのＬｉｑ（８−ヒドロキシキノリンリチウム）からなった。デバイス材料の化学構造を下記に示す。
【化１２３】
2020172499.tif 000130
【０１５０】
表５は、デバイスの層の厚み及び材料を示す。
表５  黄色発光体のＥＱＥを評価するためのデバイス構造
【表５】
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【０１５１】
発光体実施例１、２、５、７、８、９、１０及びＣＥ２を用いて、デバイスＥＱＥと発光体配向因子との間の相関を示した。１，０００ニトで測定したデバイスＥＱＥを表６に示す。
表６  デバイスにおける実験値ＥＱＥ、推定値ＥＱＥと、発光体のＰＬＱＹ及び配向因子との相関
【表６】
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発光体配向因子の上昇に伴うデバイスＥＱＥの上昇が観測されたことは、ＥＱＥが発光体配向と直接相関することを示している。
【０１５２】
本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本発明は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５３】
【特許文献１】米国特許第５，８４４，３６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７０７，７４５号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２７９，７０４号明細書
【符号の説明】
【０１５４】
１００  有機発光デバイス
１１０  基板
１１５  アノード
１２０  正孔注入層
１２５  正孔輸送層
１３０  電子ブロッキング層
１３５  発光層
１４０  正孔ブロッキング層
１４５  電子輸送層
１５０  電子注入層
１５５  保護層
１６０  カソード
１６２  第一の導電層
１６４  第二の導電層
１７０  バリア層
２００  反転させたＯＬＥＤ、デバイス
２１０  基板
２１５  カソード
２２０  発光層
２２５  正孔輸送層
２３０  アノード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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