(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な遅延蛍光特性を示す、発光ドーパントを有する新規な有機発光デバイスを提供する。【解決手段】下記の発光ドーパントを含む有機発光デバイス。2014096586.tif 000131【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の有機発光デバイスを含む第１のデバイスであって、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、第１の発光ドーパントを含む発光層とを更に含み、前記第１の発光ドーパントは、下記の式を有する化合物を含むこと特徴とする第１のデバイス。
【化１】
2014096586.tif 000084
（式中、Ｒ２及びＲ３は、モノ−、ジ−、トリ置換又は無置換であることを表し；
Ｒ１及びＲ４は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ置換又は無置換であることを表し；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４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；
Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、独立して、アリール又はヘテロアリールから選択され、更に置換されていてもよく；
ＸはＣ又はＮである。）
【請求項２】
第１の発光ドーパントが、遅延蛍光発光ドーパントである請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項３】
Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３が、更に置換されている請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項４】
Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３が、独立して、フェニル、ピリジン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェナントレン、及びトリフェニレンからなる群から選択され；
Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３が、独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される置換基で更に置換されている（但し、前記置換基は、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３に直接縮合したアリール又はヘテロアリールではない）請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項５】
Ａｒ１及びＡｒ２が、独立して、フェニル、ピリジン、及びナフタレンからなる群から選択される請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項６】
Ａｒ３が、フェニル、ビフェニル、ジベンゾフラン、及びジベンゾチオフェンからなる群から選択される請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項７】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４が、水素である請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項８】
化合物が、下記の化合物１から化合物１８４からなる群から選択される請求項１に記載の第１のデバイス。
【化２】
2014096586.tif 000085
【化３】
2014096586.tif 000086
【化４】
2014096586.tif 000087
【化５】
2014096586.tif 000088
【化６】
2014096586.tif 000089
【化７】
2014096586.tif 000090
【化８】
2014096586.tif 000091
【化９】
2014096586.tif 000092
【化１０】
2014096586.tif 000093
【化１１】
2014096586.tif 000094
【化１２】
2014096586.tif 000095
【化１３】
2014096586.tif 000096
【化１４】
2014096586.tif 000097
【化１５】
2014096586.tif 000098
【化１６】
2014096586.tif 000099
【化１７】
2014096586.tif 000100
【化１８】
2014096586.tif 000101
【化１９】
2014096586.tif 000102
【化２０】
2014096586.tif 000103
【化２１】
2014096586.tif 000104
【化２２】
2014096586.tif 000105
【化２３】
2014096586.tif 000106
【化２４】
2014096586.tif 000107
2014096586.tif 000108
【化２５】
2014096586.tif 000109
【化２６】
2014096586.tif 000110
【化２７】
2014096586.tif 000111
【化２８】
2014096586.tif 000112
【化２９】
2014096586.tif 000113
【化３０】
2014096586.tif 000114
【化３１】
2014096586.tif 000115
【化３２】
2014096586.tif 000116
【化３３】
2014096586.tif 000117
【化３４】
2014096586.tif 000118
【化３５】
2014096586.tif 000119
【化３６】
2014096586.tif 000120
【化３７】
2014096586.tif 000121
【化３８】
2014096586.tif 000122
【化３９】
2014096586.tif 000123
【化４０】
2014096586.tif 000124
【化４１】
2014096586.tif 000125
【化４２】
2014096586.tif 000126
【化４３】
2014096586.tif 000127
【化４４】
2014096586.tif 000128
【化４５】
2014096586.tif 000129
【化４６】
2014096586.tif 000130
【請求項９】
有機発光デバイスに電圧が印加されたときに、室温で光放射を発し；
前記光放射が、第１の放射成分を含み；
前記第１の放射成分が、遅延蛍光プロセスに由来する請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項１０】
第１の放射成分の寿命が、少なくとも１マイクロ秒である請求項９に記載の第１のデバイス。
【請求項１１】
発光層が第１のリン光発光材料を更に含む請求項９に記載の第１のデバイス。
【請求項１２】
光放射が白色光である請求項９に記載の第１のデバイス。
【請求項１３】
第１の放射成分が青色光である請求項９に記載の第１のデバイス。
【請求項１４】
第１の放射成分が黄色光である請求項９に記載の第１のデバイス。
【請求項１５】
光放射が第２の放射成分を含み；
前記第２の放射成分が第１のリン光発光材料に由来する請求項１１に記載の第１のデバイス。
【請求項１６】
発光層が第２のリン光発光材料を更に含む請求項１１に記載の第１のデバイス。
【請求項１７】
第２の有機発光デバイスを含み；
前記第２の有機発光デバイスが第１の有機発光デバイスに積層されている請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項１８】
消費者製品である請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項１９】
有機発光デバイスである請求項１に記載の第１のデバイス。
【請求項２０】
照明パネルである請求項１に記載の第１のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【０００２】
本発明は、ビカルバゾールトリアジン化合物を含む電界発光デバイスに関する。これらの化合物を含むデバイスは、遅延蛍光を示す。
【背景技術】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。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。
【０００６】
緑色発光分子の一例は、下記の構造：
【化１】
2014096586.tif 000002
を有する、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と表示されるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウムである。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【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。
【００１４】
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。
【発明の概要】
【００１５】
第１のデバイスが提供される。前記第１のデバイスは、第１の有機発光デバイスを含み、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、第１の発光ドーパントを含む発光層とを更に含む。前記第１の発光ドーパントは、下記の式を有する化合物を含む。
【化２】
2014096586.tif 000003
Ｒ２及びＲ３は、モノ−、ジ−、トリ置換又は無置換であることを表す。Ｒ１及びＲ４は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ置換又は無置換であることを表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４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る。Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、独立して、アリール又はヘテロアリールから選択され、更に置換されていてもよく、ＸはＣ又はＮである。
【００１６】
１つの態様においては、前記第１の発光ドーパントは、遅延蛍光発光ドーパントである。
【００１７】
１つの態様においては、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、更に置換されている。
【００１８】
１つの態様においては、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、独立して、フェニル、ピリジン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェナントレン、及びトリフェニレンからなる群から選択され、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される置換基で更に置換されており、但し、前記置換基は、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３に直接縮合したアリール又はヘテロアリールではない。
【００１９】
１つの態様においては、Ａｒ１及びＡｒ２は、独立して、フェニル、ピリジン、及びナフタレンからなる群から選択される。
【００２０】
１つの態様においては、Ａｒ３は、フェニル、ビフェニル、ジベンゾフラン、及びジベンゾチオフェンからなる群から選択される。
【００２１】
１つの態様においては、Ｒ１は水素である。１つの態様においては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は水素である。
【００２２】
１つの態様においては、前記化合物は、化合物１から化合物１８４からなる群から選択される。
【００２３】
１つの態様においては、前記第１のデバイスは、少なくとも１０％の最大外部量子効率を有する。１つの態様においては、前記第１のデバイスは、少なくとも１５％の最大外部量子効率を有する。１つの態様においては、前記第１のデバイスは、１，０００ニト（ｎｉｔｓ）で少なくとも１０％の外部量子効率を有する。１つの態様においては、前記第１のデバイスは、１，０００ニトで少なくとも１５％の外部量子効率を有する。
【００２４】
１つの態様においては、前記発光層は、第１のリン光発光材料を更に含む。
【００２５】
１つの態様においては、前記第１のデバイスは、前記有機発光デバイスに電圧が印加されたときに、室温で白色光を発する。
【００２６】
１つの態様においては、第１の発光ドーパントは、約４００ｎｍ〜約５００ｎｍのピーク波長を有する青色光を発する。
【００２７】
１つの態様においては、第１の発光ドーパントは、約５３０ｎｍ〜約５８０ｎｍのピーク波長を有する黄色光を発する。
【００２８】
１つの態様においては、前記発光層は、第２のリン光発光材料を更に含む。１つの態様においては、前記発光層は、ホスト化合物を更に含む。
【００２９】
１つの態様においては、前記第１ののデバイスは、第２の有機発光デバイスを含み、前記第２の有機発光デバイスは、第１の有機発光デバイスに積層されている。
【００３０】
前記第１のデバイスは、消費者製品である。１つの態様においては、前記第１のデバイスは、有機発光デバイスである。１つの態様においては、前記第１のデバイスは、照明パネルである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、有機発光デバイスを示す。
【００３２】
【図２】図２は、別個に設けられた電子輸送層がない逆構造有機発光デバイスを表す。
【００３３】
【図３】図３は、式Ｉの化合物を表す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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ＯＶＪＤ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。
【００４３】
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、場合により障壁層を更に備え得る。障壁層の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。障壁層は、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。障壁層は、単層又は多層を備えてよい。障壁層は、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障壁層に使用してよい。障壁層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましい障壁層は、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備える。「混合物」とみなされるためには、障壁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。
【００４４】
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、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、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ファインダー、マイクロディスプレイ、車、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、或いは看板を含む多種多様な消費者製品に組み込まれ得る。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。
【００４５】
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。
【００４６】
ハロ、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリルキル、複素環式基、アリール、芳香族基及びヘテロアリールの用語は当技術分野において公知であり、参照により本明細書に組み込まれるＵＳ７，２７９，７０４の３１〜３２段において定義されている。
【００４７】
蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）は、遅延蛍光により２５％のスピン統計限界を超えることができると考えられている。本明細書においては、２種類の遅延蛍光、即ち、Ｐ−型遅延蛍光及びＥ−型遅延蛍光がある。Ｐ−型遅延蛍光は、三重項−三重項消滅（ＴＴＡ）により生じる。
【００４８】
一方、Ｅ−型遅延蛍光は、２つの三重項の衝突には依存せず、むしろ三重項状態と一重項状態との間の熱的ポピュレーションに依存する。Ｅ−型遅延蛍光を生じることができる化合物は、非常に小さい一重項−三重項ギャップを有している必要がある。熱エネルギーは、三重項状態から一重項状態への移行を活性化することができる。この種の遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）としても知られる。ＴＡＤＦ固有の特徴は、熱エネルギーの上昇による温度上昇に伴って遅延成分が増加することである。逆項間交差速度が、三重項状態からの非放射崩壊を最小限とするのに十分に速ければ、バックポピュレイティッド（ｂａｃｋ  ｐｏｐｕｌａｔｅｄ）一重項励起状態のフラクションは、７５％に達し得る。全一重項フラクションは、１００％になり得、これは、スピン統計限界を遥かに上回る。
【００４９】
ＴＡＤＦの特性は、エキサイプレックスシステム又は単一化合物に見ることができる。
何ら理論に拘束されるものではないが、Ｅ−型遅延蛍光を生じるためには、発光材料が小さい一重項−三重項エネルギーギャップ（ΔＥＳ−Ｔ）を有する必要があると考えられている。金属を含有しない有機ドナー−アクセプター発光材料は、これを達成することができる。これらの材料の発光は、ドナー−アクセプター電荷移動（ＣＴ）型発光としてしばしば特徴付けられる。これらのドナー−アクセプター型化合物におけるＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの空間的分離がしばしばΔＥＳ−Ｔを小さくする。これらの状態は、ＣＴ状態に関与することがある。多くの場合、ドナー−アクセプター発光材料は、アミノ又はカルバゾール誘導体などの電子供与性部分と、Ｎ−含有６員芳香族環などの電子受容性部分とを連結することにより構築される。
【００５０】
第１のデバイスが提供される。前記第１のデバイスは、第１の有機発光デバイスを含み、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、第１の発光ドーパントを含む発光層とを更に含む。前記第１の発光ドーパントは、下記の式を有する化合物を含む。
【化３】
2014096586.tif 000004
Ｒ２及びＲ３は、モノ−、ジ−、トリ置換又は無置換であることを表す。Ｒ１及びＲ４は、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ置換又は無置換であることを表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４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る。Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、独立して、アリール又はヘテロアリールから選択され、更に置換されていてもよく、ＸはＣ又はＮである。
【００５１】
１つの実施形態においては、前記第１の発光ドーパントは、遅延蛍光発光ドーパントである。
【００５２】
１つの実施形態においては、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、更に置換されている。
【００５３】
１つの実施形態においては、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、独立して、フェニル、ピリジン、ナフタレン、ビフェニル、ターフェニル、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、フェナントレン、及びトリフェニレンからなる群から選択され、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３は、独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリール、及びヘテロアリールからなる群から選択される置換基で更に置換されており、但し、前記置換基は、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＡｒ３に直接縮合したアリール又はヘテロアリールではない。
【００５４】
１つの実施形態においては、Ａｒ１及びＡｒ２は、独立して、フェニル、ピリジン、及びナフタレンからなる群から選択される。
【００５５】
１つの実施形態においては、Ａｒ３は、フェニル、ビフェニル、ジベンゾフラン、及びジベンゾチオフェンからなる群から選択される。
【００５６】
１つの実施形態においては、Ｒ１は水素である。１つの実施形態においては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は水素である。
【００５７】
１つの実施形態においては、前記化合物は、化合物１から化合物１８４からなる群から選択される。
【化４】
2014096586.tif 000005
【化５】
2014096586.tif 000006
【化６】
2014096586.tif 000007
【化７】
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【化８】
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【化９】
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【化１０】
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【化１１】
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【化１２】
2014096586.tif 000013
【化１３】
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【化１４】
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【化１５】
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【化１６】
2014096586.tif 000017
【化１７】
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【化１８】
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【化１９】
2014096586.tif 000020
【化２０】
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【化２１】
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【化２２】
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【化２３】
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【化２４】
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【化２５】
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【化２６】
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【化２７】
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【化２８】
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【化２９】
2014096586.tif 000031
【化３０】
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【化３１】
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【化３２】
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【化３３】
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【化３４】
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【化３５】
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【化３６】
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【化３７】
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【化３８】
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【化３９】
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【化４０】
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【化４１】
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【化４２】
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【化４３】
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【化４４】
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【化４５】
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【化４６】
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【化４７】
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【化４８】
2014096586.tif 000050
【００５８】
１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、少なくとも１０％の最大外部量子効率を有する。１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、少なくとも１５％の最大外部量子効率を有する。１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、１，０００ニトで少なくとも１０％の外部量子効率を有する。１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、１，０００ニトで少なくとも１５％の外部量子効率を有する。本明細書において、「外部量子効率」という用語は、デバイス中に外部光取出し構造が存在しない状態で得た外部量子効率を意味する。
【００５９】
１つの実施形態においては、前記発光層は、第１のリン光発光材料を更に含む。
【００６０】
１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、前記有機発光デバイスに電圧が印加されたときに、室温で白色光を発する。
【００６１】
１つの実施形態においては、第１の発光ドーパントは、約４００ｎｍ〜約５００ｎｍのピーク波長を有する青色光を発する。
【００６２】
１つの実施形態においては、第１の発光ドーパントは、約５３０ｎｍ〜約５８０ｎｍのピーク波長を有する黄色光を発する。
【００６３】
１つの実施形態においては、前記発光層は、第２のリン光発光材料を更に含む。１つの実施形態においては、前記発光層は、ホスト化合物を更に含む。
【００６４】
１つの実施形態においては、前記第１ののデバイスは、第２の有機発光デバイスを含み、前記第２の有機発光デバイスは、第１の有機発光デバイスに積層されている。
【００６５】
前記第１のデバイスは、消費者製品である。１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、有機発光デバイスである。１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、照明パネルである。
【００６６】
デバイス実施例
【００６７】
高真空（＜１０−７Ｔｏｒｒ）熱蒸着によって全てのデバイス実施例を製造した。アノード電極は、８００Åの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。カソードは、１０ÅのＬｉＦ、次いで、１，０００ÅのＡｌからなっていた。製造直後に、全てのデバイスを窒素グローブボックス（＜１ｐｐｍのＨ２Ｏ及びＯ２）内においてガラスの蓋を用いてエポキシ樹脂で封止して封入し、水分ゲッタをパッケージ内に入れた。
【００６８】
デバイスは、以下の構造を有する：
【００６９】
デバイス１＝ＩＴＯ／ＴＡＰＣ（４００Å）／化合物１（２００Å）／ＴｍＰｙＰＢ（５００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ
【００７０】
デバイス２＝ＩＴＯ／ＴＡＰＣ（４００Å）／ホスト１：化合物１（２０％、３００Å）／ＴｍＰｙＰＢ（５００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ
なお、化合物１は、国際公開第２０１２／０２３９４７号パンフレットに記載の方法に従って合成した。
【化４９】
2014096586.tif 000051
【００７１】
【表１】
2014096586.tif 000052
表１：発光材料として化合物１を用いるエレクトロルミネッセンスデバイス１〜２の性能
【００７２】
デバイス１は、ＨＩＬ／ＨＴＬとしてＴＡＰＣを、ＥＭＬとして化合物１のニート層を、ＥＴＬとしてＴｍＰｙＰＢを用いて製造した。結果を表１に示す。このデバイスから、λｍａｘが５１８ｎｍであり、ＣＩＥが（０．３１１，０．５１６）である緑色発光が観察され、これは、化合物のフォトルミネッセンススペクトルとよく一致している。２０７ニットの輝度において７．２％の最大外部量子効率（ＥＱＥ）が観察された。同輝度において、最大発光効率（ＬＥ）は２０ｃｄ／Ａであった。１，０００ニットでは、ＥＱＥ及びＬＥは、それぞれ、６％及び１７ｃｄ／Ａであった。
【００７３】
化合物１のニートフィルムのフォトルミネセンス量子収量（ＰＬＱＹ）は、３０％であると測定された。迅速な一重項発光しか生じない標準的な蛍光ＯＬＥＤでは、一重項励起子の比率は２５％となるはずである。底面発光ランバート型ＯＬＥＤのアウトカップリング効率は、約２０％〜約２５％であると考えられる。したがって、遅延蛍光等の更なる放射チャネルを有しないＰＬＱＹが３０％である蛍光発光体については、電気的に発生する一重項励起子の統計比率２５％に基づいて、最大ＥＱＥが２％を超えないはずである。したがって、発光体として化合物１等の式Ｉで表される化合物を含有するデバイスは、理論的限界を遥かに超えるＥＱＥを示した。
【００７４】
デバイス２は、２０重量％ドープされた化合物１と共にホストマトリクスとしてホスト１を用いて製造した。この場合、発光材料の自己消光が少ないことから、効率がより高くなる。デバイス２は、１，０００ニットにおいて７．５％の外部量子効率、及び１，００ニットにおいて１０％超の効率を実現する。ホスト１：化合物１（５重量％）のＰＬＱＹは、５２％であると測定され、これは、高いデバイス効率とよく相関している。ホスト１における２０重量％ドープされた化合物１のフィルムのＰＬＱＹは、自己消光に起因して５２％を超えないはずである。このデバイスでも、ＥＱＥは、従来の蛍光デバイスの効率限界を遥かに超える。
【００７５】
他の材料との組合せ
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化合物は、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。
ＨＩＬ／ＨＴＬ：
【００７６】
本発明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組織化モノマー；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。
【００７７】
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：
【化５０】
2014096586.tif 000053
を含むがこれらに限定されない。
【００７８】
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。ここで、各Ａｒは、水素、重水素、ハロゲン化物、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、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。
【００７９】
一態様において、Ａｒ１からＡｒ９は、
【化５１】
2014096586.tif 000054
からなる群から独立に選択される。
【００８０】
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。
【００８１】
ＨＩＬ又はＨＴＬ中に使用される金属錯体の例は、下記の一般式：
【化５２】
2014096586.tif 000055
を含むがこれに限定されない。
【００８２】
Ｍｅｔは、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。
【００８３】
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。
【００８４】
別の態様において、（Ｙ１０１−Ｙ１０２）はカルベン配位子である。
【００８５】
別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＺｎから選択される。
【００８６】
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。
ホスト：
【００８７】
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、ドーパント材料として該金属錯体を用いるホスト材料を含んでもよい。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限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。以下の表では、種々の色を放出するデバイスに好ましいものとしてホスト材料を分類しているが、三重項の基準が満たされている限り、任意のホスト材料を任意のドーパントとともに使用してよい。
【００８８】
ホストとして使用される金属錯体の例は、下記の一般式：
【化５３】
2014096586.tif 000056
を有することが好ましい。
【００８９】
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。
【００９０】
一態様において、金属錯体は、
【化５４】
2014096586.tif 000057
である。
【００９１】
（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。
【００９２】
別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ及びＰｔから選択される。
【００９３】
更なる態様において、（Ｙ１０３−Ｙ１０４）はカルベン配位子である。
【００９４】
ホストとして使用される有機化合物の例は、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、トリフェニレン、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。ここで、各基は、水素、重水素、ハロゲン化物、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、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組合せからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。
【００９５】
一態様において、ホスト化合物は、分子中に下記の群：
【化５５】
2014096586.tif 000058
の少なくとも１つを含有する。
【００９６】
Ｒ１０１からＲ１０７は、水素、重水素、ハロゲン化物、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、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組合せからなる群から独立に選択され、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。
【００９７】
ｋは０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。
【００９８】
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。
ＨＢＬ：
【００９９】
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。デバイスにおける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をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、発光をＯＬＥＤの所望の領域に制限することもできる。
【０１００】
一態様において、ＨＢＬ中に使用される化合物は、上述したホストとして使用されるものと同じ分子又は同じ官能基を含有する。
【０１０１】
別の態様において、ＨＢＬ中に使用される化合物は、分子中に下記の群：
【化５６】
2014096586.tif 000059
の少なくとも１つを含有する。
【０１０２】
ｋは０から２０までの整数であり；Ｌ１０１は他の配位子であり、ｍは１から３までの整数である。
【０１０３】
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。
【０１０４】
一態様において、ＥＴＬ中に使用される化合物は、分子中に下記の群：
【化５７】
2014096586.tif 000060
の少なくとも１つを含有する。
【０１０５】
Ｒ１０１は、水素、重水素、ハロゲン化物、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、スルホニル、ホスフィノ、及びそれらの組合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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
ｋは１から２０までの整数である。
【０１０８】
Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。
【０１０９】
別の態様において、ＥＴＬ中に使用される金属錯体は、下記の一般式：
【化５８】
2014096586.tif 000061
を含有するがこれらに限定されない。
【０１１０】
（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；ｍ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。
【０１１１】
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を包含する。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も包含する。
【０１１２】
本明細書において開示されている材料に加えて及び／又はそれらと組み合わせて、多くの正孔注入材料、正孔輸送材料、ホスト材料、ドーパント材料、励起子／正孔ブロッキング層材料、電子輸送及び電子注入材料がＯＬＥＤにおいて使用され得る。ＯＬＥＤ中で本明細書において開示されている材料と組み合わせて使用され得る材料の非限定的な例を、以下の表２に収載する。表２は、材料の非限定的なクラス、各クラスについての化合物の非限定的な例、及び該材料を開示している参考文献を収載する。
【表２−１】
2014096586.tif 000062
【表２−２】
2014096586.tif 000063
【表２−３】
2014096586.tif 000064
【表２−４】
2014096586.tif 000065
【表２−５】
2014096586.tif 000066
【表２−６】
2014096586.tif 000067
【表２−７】
2014096586.tif 000068
【表２−８】
2014096586.tif 000069
【表２−９】
2014096586.tif 000070
【表２−１０】
2014096586.tif 000071
【表２−１１】
2014096586.tif 000072
【表２−１２】
2014096586.tif 000073
【表２−１３】
2014096586.tif 000074
【表２−１４】
2014096586.tif 000075
【表２−１５】
2014096586.tif 000076
【表２−１６】
2014096586.tif 000077
【表２−１７】
2014096586.tif 000078
【表２−１８】
2014096586.tif 000079
【表２−１９】
2014096586.tif 000080
【表２−２０】
2014096586.tif 000081
【表２−２１】
2014096586.tif 000082
【表２−２２】
2014096586.tif 000083
【０１１３】
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】
【０１１４】
【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】
【０１１５】
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
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】
2014096586.tif 000132
【図２】
2014096586.tif 000133
【図３】
2014096586.tif 000134