(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式ＩＩ：
【化１】
0005921534.tif 000094
〔式中、配位子Ｌは下記式：
【化２】
0005921534.tif 000095
（式Ｉ中、Ｘは、ＣまたはＮである）
で表される構造を有し、
配位子Ｌは、配位原子Ｘを介して金属Ｍに配位されており；
Ｍは、遷移金属であり；
式ＩＩ中、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３は、Ｌとは異なり、独立して、金属Ｍに配位するＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、またはＳｅ配位子である。〕
で表され、かつ以下の（ａ）〜（ｃ）：
（ａ）
【化３】
0005921534.tif 000096
で表される化合物；
（ｂ）式ＩＩＩにおいて、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか３つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成している化合物；及び
（ｃ）式ＩＩＩにおいて、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか２つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成している化合物、
（上記各式中、
Ｒ及びＲ６は独立に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択され；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、１、２、３、または４置換を表してよく；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、水素、アルキル、及びアリールからなる群から独立して選択される。）
からなる群から選択される化合物。
【請求項２】
金属Ｍが、第３列の遷移金属である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
金属Ｍが、Ｐｔである、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
中性である、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
帯電している、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
Ｒが、アリールまたはヘテロアリールである、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｒが、以下：
【化４】
0005921534.tif 000097
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８】
三座配位子がＭとともに少なくとも１つの５員シクロメタル化環を形成している、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
Ｒ２およびＲ３が、縮合環式または複素環式環である、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３の１つが、アントラセニルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項１１】
有機発光デバイスを含む第１デバイスであって：
アノードと；
カソードと；
アノードと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、下記式ＩＩ：
【化５】
0005921534.tif 000098
〔式中、配位子Ｌは下記式：
【化６】
0005921534.tif 000099
（式Ｉ中、Ｘは、ＣまたはＮである）
で表され、
配位子Ｌは、配位原子Ｘを介して金属Ｍに配位されており；
Ｍは、遷移金属であり；
式ＩＩ中、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３は、Ｌとは異なり、独立して、金属Ｍに配位するＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、またはＳｅ配位子である。〕
で表され、かつ以下の（ａ）〜（ｃ）：
（ａ）
【化７】
0005921534.tif 000100
で表される化合物；
（ｂ）式ＩＩＩにおいて、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか３つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成している化合物；及び
（ｃ）式ＩＩＩにおいて、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか２つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成している化合物、
（上記各式中、
Ｒ及びＲ６は独立に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択され；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、１、２、３、または４置換を表してよく；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、水素、アルキル、及びアリールからなる群から独立して選択される。）
からなる群から選択される化合物
を含む、デバイス。
【請求項１２】
金属Ｍが、第３列の遷移金属である、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項１３】
金属Ｍが、Ｐｔである、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項１４】
前記化合物が、中性である、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項１５】
前記化合物が、帯電している、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項１６】
Ｒが、アリールまたはヘテロアリールである、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項１７】
Ｒが、以下：
【化８】
0005921534.tif 000101
からなる群から選択される、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項１８】
三座配位子がＭとともに少なくとも１つの５員シクロメタル化環を形成している、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項１９】
有機層が、発光層であり、化合物が、発光ドーパントである、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項２０】
消費者製品である、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項２１】
有機発光デバイスである、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項２２】
Ｒ２およびＲ３が、縮合環式または複素環式環である、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項２３】
Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３の１つが、アントラセニルである、請求項１１に記載の第１デバイス。
【請求項２４】
以下：
【化９】
0005921534.tif 000102
【化１０】
0005921534.tif 000103
【化１１】
0005921534.tif 000104
【化１２】
0005921534.tif 000105
【化１３】
0005921534.tif 000106
（式中、Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される）
からなる群から選択される化合物。
【請求項２５】
Ｒが、以下：
【化１４】
0005921534.tif 000107
からなる群から選択される、請求項２４に記載の化合物。
【請求項２６】
有機発光デバイスを含む第１デバイスであって：
アノードと；
カソードと；
アノードと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、以下：
【化１５】
0005921534.tif 000108
【化１６】
0005921534.tif 000109
【化１７】
0005921534.tif 000110
【化１８】
0005921534.tif 000111
【化１９】
0005921534.tif 000112
（式中、Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される）
からなる群から選択される化合物を含む、第１デバイス。
【請求項２７】
Ｒが、以下：
【化２０】
0005921534.tif 000113
からなる群から選択される、請求項２６に記載の第１デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年６月１１日に提出された米国仮出願第６１／３９７，５１６号への優先権の利益を主張する、２０１０年１０月１１日に提出された米国出願第１２／９０１，８７１号への優先権の利益を主張し、これらの開示内容は、全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる。
【０００２】
特許請求の範囲に記載した発明は、共同の大学・企業研究契約（ｊｏｉｎｔ  ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）に関わる以下の団体：ミシガン大学、プリンストン大学、サザン・カリフォルニア大学、およびＵｎｉｖｅｒｓａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの評議員；の１つ以上によって、１つ以上のために、および／または１つ以上と共同して行われた。上記契約は、特許請求の範囲に記載の発明がなされる日付以前に発効しており、特許請求の範囲に記載の発明は、この契約の範囲内で行われた活動の結果としてなされた。
【０００３】
本発明は、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）に関する。より詳細には、本発明は、９および１０位で置換されたアントラセンまたはアクリジン配位子を含む発光材料ならびにこれらの化合物を含むデバイスに関連する。
【背景技術】
【０００４】
有機材料を利用する光電子デバイスは、多くの理由のためにますます望ましいものとなってきている。かかるデバイスを作るために用いられる材料の多くは、比較的安価であり、そのため有機光電子デバイスは、無機デバイスに対してコスト面で有利である可能性を有する。加えて、有機材料の固有の特性、例えばその可撓性は、有機材料を、可撓性基板上における作製などの特定の用途によく適したものにし得る。有機光電子デバイスの例として、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池、および有機光検出器が挙げられる。ＯＬＥＤについては、有機材料は、従来の材料よりも性能的利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を発する波長は、一般に、適切なドーパントで容易に調整され得る。
【０００５】
ＯＬＥＤは、デバイスを横切って電圧を印加したときに光を発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、およびバックライトなどの用途での使用のためにますます興味深い技術となってきている。いくつかのＯＬＥＤ材料および構成は、米国特許第５，８４４，３６３号、同第６，３０３，２３８号、および同第５，７０７，７４５号に記載されており、これらは、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００６】
ルミネセンス発光分子に関する１つの用途は、フルカラーディスプレイである。かかるディスプレイに関する業界標準は、画素が「飽和」色と称される特定の色を発するように適合されることを要求する。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色、および青色の画素を要求する。色は、ＣＩＥ座標を用いて測定されてよく、座標は当該分野に周知である。
【０００７】
緑色発光分子の一例は、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と表されるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウムであり、構造：
【化１】
0005921534.tif 000002
を有する。
【０００８】
ここにおいて、およびこれより後の図において、本発明者らは、窒素から金属（ここではＩｒ）までの供与結合を直線で示す。
【０００９】
本明細書において用いられるとき、用語「有機」は、有機光電子デバイスを作製するのに用いられ得るポリマー材料および小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーではないあらゆる有機材料を称し、「小分子」は、実際にはかなり大きくてよい。小分子は、いくつかの状況において繰り返し単位を含んでよい。例えば、長鎖アルキル基を置換基として用いることは、分子を「小分子」分類から除去しない。小分子はまた、ポリマー内に、例えば、ペンダント基としてポリマー骨格上に、または骨格の一部として組み込まれていてもよい。小分子は、デンドリマーのコア部位として機能することもでき、これは、コア部位に構築された一連の化学シェルからなる。デンドリマーのコア部分は、小分子の蛍光またはリン光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の分野で現在用いられている全てのデンドリマーが小分子であると考えられる。
【００１０】
本明細書において用いられるとき、「トップ（ｔｏｐ）」は、基板から最も離れていることを意味し、一方で、「ボトム（ｂｏｔｔｏｍ）」は基板に最も近いことを意味する。第１層が第２層の「上に配置される」として記載されている場合、第１層は基板からより離れて配置される。第１層が第２層と「接触している」と特定されていない限り、第１層と第２層との間に他の層があってよい。例えば、カソードとアノードとの間に種々の有機層が存在したとしても、カソードはアノードの「上に配置される」と記載され得る。
【００１１】
本明細書において用いられるとき、「溶液処理可能」とは、溶液または懸濁液形態のいずれかで、液体媒体中に溶解、分散、または輸送でき、および／または液体媒体から堆積され得ることを意味する。
【００１２】
配位子は、それが発光材料の光活性特性に直接寄与すると考えられるとき、「光活性」と称され得る。配位子は、それが発光材料の光活性特性に寄与しないと考えられるとき、「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更し得る。
【００１３】
本明細書において用いられるとき、および当業者により一般に理解されているように、第１「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）または「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第１エネルギー準位が真空エネルギー準位により近いとき、第２のＨＯＭＯまたはＬＵＭＯエネルギー準位よりも「大きい」か、または「高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位に対する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、より小さな絶対値を有するＩＰ（より負の程度が小さいＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さな絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（より負の程度が小さいＥＡ）に相当する。真空準位がトップにある従来のエネルギー準位ダイアグラムでは、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よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯまたはＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯまたはＬＵＭＯエネルギー準位よりも、かかるダイアグラムのトップ近くに現れる。
【００１４】
本明細書において用いられるとき、および当業者により一般に理解されているように、第１仕事関数は、第１仕事関数がより高い絶対値を有するとき、第２仕事関数よりも「大きい」か、または「高い」。仕事関数は、真空準位に対する負の数として一般には測定されるため、これにより、「より高い」仕事関数はより負の程度が大きいことが意味される。真空準位がトップにある従来のエネルギー準位ダイアグラムでは、「より高い」仕事関数は、真空準位から下の方向に、より離れて図示される。したがって、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる規則に従う。
【００１５】
ＯＬＥＤについてのさらなる詳細および上記の定義は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号に見出され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第７，２７９，７０４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８４４，３６３号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７０７，７４５号明細書
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．３９５，１５１−１５４，１９９８
【非特許文献２】Ｂａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｇｒｅｅｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．７５，Ｎｏ．３，４−６（１９９９）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
アントラセンまたはアクリジン配位子に配位した金属を含む化合物が提供される。化合物は、式：
【化２】
0005921534.tif 000003
を有する配位子Ｌを含む。
【００１９】
Ｘは、ＣまたはＮである。Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒ２およびＲ３は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ２およびＲ３は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。配位子Ｌは、配位原子Ｘを介して金属Ｍに配位されている。Ｍは、遷移金属である。配位子Ｌは、第２配位子に場合により連結されていて、金属Ｍにも配位されている。
【００２０】
一態様において、金属Ｍは４配位である。好ましくは、金属Ｍは、第３列の遷移金属である。より好ましくは、Ｍは、Ｐｔである。
【００２１】
別の態様において、Ｒ２およびＲ３は、縮合環式または複素環式環である。
【００２２】
一態様において、化合物は、式：
【化３】
0005921534.tif 000004
を有する。
【００２３】
Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３は、Ｌとは異なり、独立して、金属Ｍに配位するＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、またはＳｅ配位子である。一態様において、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３の１つが、アントラセニルである。別の態様において、化合物は、式：
【化４】
0005921534.tif 000005
を有する。
【００２４】
Ｒ６は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒ４およびＲ５は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ４およびＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。
【００２５】
一態様において、化合物は、中性である。別の態様において、化合物は、帯電している。
【００２６】
一態様において、Ｒは、アリールまたはヘテロアリールである。好ましくは、Ｒは、以下：
【化５】
0005921534.tif 000006
からなる群から選択される。
【００２７】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか２つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成する。別の態様において、二座配位子の少なくとも１つが、Ｍによる５員シクロメタル化環を形成する。
【００２８】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか３つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成する。別の態様において、三座配位子が、Ｍによる少なくとも１つの５員シクロメタル化環を形成する。
【００２９】
アントラセンまたはアクリジン配位子を含む化合物の具体例が提供される。特に、化合物は、以下：
【００３０】
【化６】
0005921534.tif 000007
【００３１】
【化７】
0005921534.tif 000008
【００３２】
【化８】
0005921534.tif 000009
【００３３】
【化９】
0005921534.tif 000010
【００３４】
【化１０】
0005921534.tif 000011
からなる群から選択される。
【００３５】
特に好ましい化合物として、表１および２に示すように、化合物１−１〜化合物５４−１４からなる群から選択される化合物が挙げられる。
【００３６】
一態様において、
【化１１】
0005921534.tif 000012
部位の三重項エネルギーは、４５０ｎｍよりも高い。
【００３７】
別の態様において、化合物は、０．１マイクロ秒を超える長い成分を有する発光寿命を有する。
【００３８】
有機発光デバイスを含む第１デバイスも提供される。第１デバイスは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置された有機層とをさらに含む。有機層は、上記のように、式Ｉを有する配位子Ｌを含む化合物を含む。
【００３９】
Ｘは、ＣまたはＮである。Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒ２およびＲ３は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ２およびＲ３は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。Ｍは、遷移金属である。配位子Ｌは、配位原子Ｘを介して金属Ｍに配位されている。配位子Ｌは、金属Ｍにも配位されている第２配位子に場合により連結されている。
【００４０】
一態様において、金属Ｍは４配位である。好ましくは、金属Ｍは、第３列の遷移金属である。より好ましくは、Ｍは、Ｐｔである。
【００４１】
別の態様において、Ｒ２およびＲ３は、縮合環式または複素環式環である。
【００４２】
一態様において、化合物は、先に議論されている式ＩＩを有する。Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３は、Ｌとは異なり、独立して、金属Ｍに配位するＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、またはＳｅ配位子である。
【００４３】
別の態様において、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３の１つが、アントラセニルである。
【００４４】
一態様において、化合物は、先に議論されている式ＩＩＩを有する。Ｒ６は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒ４およびＲ５は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ４およびＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。
【００４５】
一態様において、化合物は、中性である。別の態様において、化合物は、帯電している。
【００４６】
一態様において、Ｒは、アリールまたはヘテロアリールである。別の態様において、Ｒは、以下：
【化１２】
0005921534.tif 000013
からなる群から選択される。
【００４７】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか３つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成する。別の態様において、二座配位子の少なくとも１つが、Ｍによる５員シクロメタル化環を形成する。
【００４８】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか３つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成する。別の態様において、三座配位子が、Ｍによる少なくとも１つの５員シクロメタル化環を形成する。
【００４９】
アントラセンまたはアクリジン配位子を含むこれらの化合物を含む第１デバイスの具体例が提供される。特に、化合物は、化合物１Ｇ〜化合物５４Ｇからなる群から選択される。
【００５０】
特に好ましい化合物として、表１および２に示すように、化合物１−１〜化合物５４−１４からなる群から選択される化合物が挙げられる。
【００５１】
一態様において、有機層は、発光層であり、化合物は、発光ドーパントである。
【００５２】
一態様において、第１デバイスは消費者製品である。別の態様において、第１デバイスは有機発光デバイスである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、有機発光デバイスを示す。
【図２】図２は、別個の電子輸送層を有さない反転有機発光デバイスを示す。
【図３】図３は、金属に配位したアントラセンまたはアクリジン配位子を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
一般に、ＯＬＥＤは、アノードとカソードとの間に配置され、これらと電気的に接続された少なくとも１の有機層を含む。電流が印加されたとき、アノードは正孔を有機層に注入し、カソードは電子を有機層に注入する。注入された正孔および電子は、それぞれ、逆に帯電した電極に向かって移動する。電子および正孔が同じ分子に局在するとき、励起されたエネルギー状態を有する局在した電子−正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が光電子放出メカニズムを介して緩和するときに発せられる。いくつかの場合において、励起子は、エキシマーまたはエキシプレックスに局在していてよい。熱緩和などの非放射メカニズムが生じてもよいが、一般には望ましくないと考えられる。
【００５５】
一重項状態から光（「蛍光」）を放出する発光分子を用いた初期のＯＬＥＤは、例えば、米国特許第４，７６９，２９２号に開示されており、これはその全体が参照により組み込まれる。蛍光発光は、１０ナノ秒未満の時間枠で一般に生じる。
【００５６】
より最近では、三重項状態から光（「リン光」）を放出する発光材料を有するＯＬＥＤが実証されている。Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．３９５，１５１−１５４，１９９８；（「Ｂａｌｄｏ−Ｉ」）およびＢａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｇｒｅｅｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．７５，Ｎｏ．３，４−６（１９９９）（「Ｂａｌｄｏ−ＩＩ」）（これらの全体が、参照により組み込まれる）。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号の第５〜６段落にさらに詳細に記載されている。
【００５７】
図１は、有機発光デバイス１００を示す。図は、必ずしも原寸に比例して描かれていない。デバイス１００は、基板１１０、アノード１１５、正孔注入層１２０、正孔輸送層１２５、電子ブロック層１３０、発光層１３５、正孔ブロック層１４０、電子輸送層１４５、電子注入層１５０、保護層１５５、およびカソード１６０を含んでいてよい。カソード１６０は、第１導電層１６２および第２導電層１６４を有する複合カソードである。デバイス１００は、記載した層を順に堆積することにより作製されてよい。これらの種々の層の特性および機能、ならびに例としての材料は、参照により組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号の第６〜１０段落に、さらに詳細に記載されている。
【００５８】
これらの各層に対するさらなる例が利用可能である。例えば、可撓性かつ透明な基板−アノードの組み合わせが、その全体が参照により組み込まれる米国特許第５，８４４，３６３号に開示されている。ｐ−ドープ正孔輸送層の例は、５０：１のモル比でＦ．ｓｕｂ．４−ＴＣＮＱがドープされたｍ−ＭＴＤＡＴＡであり、その全体が参照により組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号に開示されている。発光材料およびホスト材料の例は、その全体が参照により組み込まれる、Ｔｈｏｍｐｓｏｎらの米国特許第６，３０３，２３８号に開示されている。ｎ−ドープ電子輸送層の例は、１：１のモル比でＬｉがドープされたＢＰｈｅｎであり、その全体が参照により組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号に開示されている。その全体が参照により組み込まれる米国特許第５，７０３，４３６号および同第５，７０７，７４５号は、上部の、透明かつ電気伝導性の、スパッタ−堆積したＩＴＯ層と共に、Ｍｇ：Ａｇなど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。ブロック層の理論および使用は、その全体が参照により組み込まれる米国特許第６，０９７，１４７号および米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号に、より詳細に記載されている。注入層の例は、その全体が参照により組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号に開示されている。保護層の記載は、その全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号に見出され得る。
【００５９】
図２は、反転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、およびアノード２３０を含む。デバイス２００は、記載した層を順に堆積することにより作製されてよい。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するが、デバイス２００はアノード２３０の下にカソード２１５を有するため、デバイス２００が「反転」ＯＬＥＤと称されてもよい。デバイス１００に関して記載したものと同様の材料が、デバイス２００の対応する層に用いられてよい。図２は、デバイス１００の構造からどのようにいくつかの層が省略され得るかの一例を提供する。
【００６０】
図１および２に示されている簡単な層状構造は、非限定的な例として提供されており、本発明の実施形態は、広範な他の構造と関連して用いられ得ると理解される。記載されている具体的な材料および構造は、本質的に例示的なものであり、他の材料および構造が用いられてよい。機能的なＯＬＥＤは、設計、性能、およびコスト要因に基づいて、記載の種々の層を様々な様式で組み合わせることにより達成されても、あるいは層が完全に省略されてもよい。具体的に記載していない他の層が含まれていてもよい。具体的に記載した材料以外の材料が用いられてよい。本明細書において提供される例の多くは、単一の材料を含むものとして種々の層を記載しているが、ホストおよびドーパントの混合物などの材料の組み合わせ、またはより一般には混合物が用いられてよい。また、層は、種々の副層を有してよい。本明細書における種々の層に付与されている名称は、厳密に限定的であることを意図していない。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に注入しており、正孔輸送層または正孔注入層と記載されてよい。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソードとアノードとの間に配置された「有機層」を有すると記載されてよい。この有機層は、単一の層を含んでいてもよく、または例えば図１および２に関連して記載されているような異なる有機材料の複数の層をさらに含んでもよい。
【００６１】
例えば、その全体が参照により組み込まれる、Ｆｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４７，１９０号に開示されている、ポリマー材料（ＰＬＥＤ）で構成されるＯＬＥＤなどの、具体的に記載されていない構造および材料が用いられてもよい。さらなる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤが用いられてよい。ＯＬＥＤは、例えば、その全体が参照により組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第５，７０７，７４５号に記載されているように、積み重ねられていてよい。ＯＬＥＤ構造は、図１および２に示されている簡単な層状構造から逸脱してよい。例えば、基板は、取り出しを改善するために、例えば、その全体が参照により組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，０９１，１９５号に記載されているメサ構造、および／または、その全体が参照により組み込まれるＢｕｌｏｖｉｃらの米国特許第５，８３４，８９３号に記載されているピット構造などの角度のついた反射面を含んでいてよい。
【００６２】
別途特定しない限り、種々の実施形態の層のいずれもが、任意の好適な方法により堆積されてよい。有機層については、好ましい方法として、熱蒸着、インクジェット（例えば、その全体が参照により組み込まれる米国特許第６，０１３，９８２号および第６，０８７，１９６号に記載されている）、有機気相成長（ＯＶＰＤ）（例えば、その全体が参照により組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，３３７，１０２号に記載されている）、および有機蒸気ジェット印刷（ＯＶＪＰ）による堆積（例えば、その全体が参照により組み込まれる米国特許出願第１０／２３３，４７０号に記載されている）が挙げられる。他の好適な堆積方法として、スピンコーティングおよび他の溶液系プロセスが挙げられる。溶液系プロセスは、好ましくは、窒素または不活性雰囲気中で行われる。他の層については、好ましい方法として熱蒸着が挙げられる。好ましいパターン化方法として、マスクを通しての堆積、冷間圧接（例えば、その全体が参照により組み込まれる米国特許第６，２９４，３９８号および第６，４６８，８１９号に記載されている）、ならびにインクジェットおよびＯＶＪＤなどの堆積方法のいくつかと関連させたパターン化が挙げられる。他の方法が用いられてもよい。堆積される材料は、材料が特定の堆積方法と適合可能となるように改変されてよい。例えば、分岐した、または分岐していない、好ましくは少なくとも３個の炭素を含むアルキルおよびアリール基などの置換基は、溶液処理を経る能力を向上させるために小分子において用いられてよい。２０個以上の炭素を有する置換基が用いられてよく、３〜２０個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液処理性を有し得る、なぜなら、非対称材料が、より低い再結晶化傾向を有し得るからである。デンドリマー置換基は、小分子が溶液処理を経る能力を向上させるために用いられてよい。
【００６３】
本発明の実施形態に従って作製されるデバイスは、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニタ、テレビ、広告板、室内または屋外の照明灯および／または信号灯、ヘッドアップディスプレイ、完全に透明なディスプレイ、可撓性ディスプレイ、レーザプリンタ、電話機、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダ、ビューファインダ、マイクロディスプレイ、乗物、大面積壁面、映画館またはスタジアムのスクリーン、あるいは標識を含めた広範な消費者製品に組み込まれ得る。パッシブマトリックスおよびアクティブマトリックスを含めた、本発明の実施形態により作製されたデバイスを制御するために、種々の制御メカニズムが用いられ得る。デバイスの多くは、１８℃〜３０℃、より好ましくは室温（２０〜２５℃）などの人にとって快適な温度範囲での使用が意図されている。
【００６４】
本明細書に記載されている材料および構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにも用途を有し得る。例えば、有機太陽電池および有機光検出器などの他の光電子デバイスは、これらの材料および構造を使用することができる。より一般には、有機トランジスタなどの有機デバイスが、これらの材料および構造を使用することができる。
【００６５】
用語ハロ、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールキル、複素環式基、アリール、芳香族基、およびヘテロアリールは、当該分野に公知であり、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号の第３１〜３２段落に定義されている。
【００６６】
青色有機発光デバイス、特に、より濃い青色（ｘ≦０．１７、ｙ≦０．３０）は、魅力的なトピックである。青色蛍光エミッタを用いたＯＬＥＤは、かなり安定であり得る（Ｌ０＝１０００ｃｄ／ｍ２において＞１００００時間）が、その効率は低い（ＥＱＥ＜１０％）。逆に、青色リン光エミッタを用いたＯＬＥＤは、非常に効率的であり得る（ＥＱＥ＞１５％）が、その安定性は低い（Ｌ０＝１０００ｃｄ／ｍ２において＜５０００時間）。したがって、青色ＯＬＥＤは、顕著な課題を有し得る。
【００６７】
励起子の全てが、リン光デバイスにおいて利用され得る。したがって、理論的には、リン光デバイスが有利である。しかし、青色発光レジメンにおいて、リン光デバイスは、高エネルギーのリン光発光化合物および高三重項エネルギーのホストの使用を必要とする。結果として、青色発光リン光デバイスにおいて用いられる化合物は、限定されたπ共役のみを有することができる。限定されたπ共役は、デバイス操作の間に電荷を安定化することを不可能にし、結果として、デバイス操作寿命を短くする場合がある。本明細書に開示されているように、安定な蛍光エミッタ、例えば、Ｐｔ（ＩＩ）−アントラセンまたはアクリジン化合物からの遅延蛍光は、この課題に直接取り組む。
【００６８】
デバイス操作の間、スピン統計によると、２５％の一重項励起子と７５％の三重項励起子とが形成される。Ｐｔ（ＩＩ）−アントラセンは、一重項励起子から直接発光して、結果として、即発蛍光を生ずることができる。一重項励起子のいくらかは、三重項状態への系間交差を経ることもできる。電荷再結合の際に直接的に形成されたまたは一重項状態からの系間交差によって間接的に形成された三重項励起子は、ひいては発光する一重項励起子の発生を無効にする可能性がある。これは、遅延蛍光と呼ばれ、即発蛍光と同じ発光を有する、なぜなら、これらが、同じ一重項状態に由来するからである。遅延蛍光プロセスを通して、大部分の三重項励起子が、発光をもたらすのに用いられ、結果として、改善されたＯＬＥＤデバイス効率を生じる。
【００６９】
全体のデバイス効率は、エミッタのフォトルミネセンス量子収量（ＰＬＱＹ）に依然として制限される。本明細書に提供されている化合物は、高いＰＬＱＹを達成し得ると考えられる、なぜなら、アントラセンの９および／もしくは１０位またはアクリジンの９位が置換されているからである。特に、提供される化合物は、式Ｉを有するアントラセン配位子上の１０位の水素以外に置換基を有する。理論によって拘束されないが、Ｈがアントラセンの９および／または１０位にあるとき、ＰＬＱＹは、置換基がアルキルまたはアリールであるときよりも低いと考えられる。例えば、アントラセンは、約４０％の溶液ＰＬＱＹを有するが、９，１０−ジフェニルアントラセンは、１００％の溶液ＰＬＱＹを有する。
【００７０】
アントラセンまたはアクリジン配位子に配位した金属を含む化合物が提供される。化合物は、式：
【化１３】
0005921534.tif 000014
を有する配位子を含む。
【００７１】
Ｘは、ＣまたはＮである。Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒは、好ましくはハロゲン以外の置換基である、なぜなら、ハロゲン含有化合物が、速いデバイス劣化をもたらす場合があるからである。理論によって拘束されないが、炭素−ハロゲン結合は開裂し易く、結果として、より速いデバイス劣化をもたらし得ると考えられる。Ｒ２およびＲ３は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ２およびＲ３は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。配位子Ｌは、配位原子Ｘを介して金属Ｍに配位されている。Ｍは、遷移金属である。配位子Ｌは、金属Ｍにも配位されている第２配位子に場合により連結されている。
【００７２】
一態様において、金属Ｍは４配位である。好ましくは、金属Ｍは、第３列の遷移金属である。より好ましくは、Ｍは、Ｐｔである。
【００７３】
別の態様において、Ｒ２およびＲ３は、縮合環式または複素環式環である。
【００７４】
一態様において、化合物は、式：
【化１４】
0005921534.tif 000015
を有する。
【００７５】
Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３は、Ｌとは異なり、独立して、金属Ｍに配位するＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、またはＳｅ配位子である。一態様において、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３の１つが、アントラセニルである。別の態様において、化合物は、式：
【化１５】
0005921534.tif 000016
を有する。
【００７６】
Ｒ６は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒ４およびＲ５は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ４およびＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。
【００７７】
一態様において、化合物は、中性である。別の態様において、化合物は、帯電している。
【００７８】
一態様において、Ｒは、アリールまたはヘテロアリールである。好ましくは、Ｒは、以下：
【化１６】
0005921534.tif 000017
からなる群から選択される。
【００７９】
理論によって拘束されないが、多座配位子、すなわち、二座および三座が、金属Ｍにより強くキレートするため、熱蒸発およびデバイス操作において高い安定性を提供することができると考えられる。二座または三座のシクロメタル化様式は、好ましくは５員の金属環である、なぜなら、５員の金属環は、化学的にかなり安定であり、結果として高いデバイス安定性を生じるからである。
【００８０】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか２つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成する。例えば、Ｌ１およびＬ２、Ｌ２およびＬ３、Ｌ１およびＬ、またはＬ３およびＬの少なくとも１つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成する。別の態様において、二座配位子の少なくとも１つが、Ｍによる５員シクロメタル化環を形成する。
【００８１】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか３つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成する。例えば、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３またはＬ１、ＬおよびＬ３の１つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成する。別の態様において、三座配位子が、Ｍによる少なくとも１つの５員シクロメタル化環を形成する。
【００８２】
置換アントラセンまたはアクリジン配位子を含む化合物の具体例が提供される。特に、化合物は、以下：
【００８３】
【化１７】
0005921534.tif 000018
【００８４】
【化１８】
0005921534.tif 000019
【００８５】
【化１９】
0005921534.tif 000020
【００８６】
【化２０】
0005921534.tif 000021
【００８７】
【化２１】
0005921534.tif 000022
からなる群から選択される。
【００８８】
好ましい化合物として、Ｒを好ましい置換基として有する先に提供した一般構造を有する化合物が挙げられる。特に、好ましい化合物は、以下からなる群から選択される：
【００８９】
【表１】
0005921534.tif 000023
【００９０】
【表２】
0005921534.tif 000024
【００９１】
【表３】
0005921534.tif 000025
【００９２】
【表４】
0005921534.tif 000026
【００９３】
【表５】
0005921534.tif 000027
【００９４】
【表６】
0005921534.tif 000028
【００９５】
【表７】
0005921534.tif 000029
【００９６】
【表８】
0005921534.tif 000030
【００９７】
【表９】
0005921534.tif 000031
【００９８】
【表１０】
0005921534.tif 000032
【００９９】
【表１１】
0005921534.tif 000033
【０１００】
【表１２】
0005921534.tif 000034
【０１０１】
【表１３】
0005921534.tif 000035
【０１０２】
【表１４】
0005921534.tif 000036
【０１０３】
【表１５】
0005921534.tif 000037
【０１０４】
【表１６】
0005921534.tif 000038
【０１０５】
【表１７】
0005921534.tif 000039
【０１０６】
一態様において、
【化２２】
0005921534.tif 000040
部位の三重項エネルギーは、４５０ｎｍよりも高い。
【０１０７】
別の態様において、化合物は、０．１マイクロ秒を超える長い成分を有する発光寿命を有する。
【０１０８】
有機発光デバイスを含む第１デバイスも提供される。第１デバイスは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置された有機層とをさらに含む。有機層は、上記の式Ｉを有する配位子Ｌを含む化合物を含む。
【０１０９】
Ｘは、ＣまたはＮである。Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒ２およびＲ３は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ２およびＲ３は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。配位子Ｌは、配位原子Ｘを介して金属Ｍに配位されている。Ｍは、遷移金属である。配位子Ｌは、金属Ｍにも配位されている第２配位子に場合により連結されている。
【０１１０】
一態様において、金属Ｍは４配位である。好ましくは、金属Ｍは、第３列の遷移金属である。より好ましくは、Ｍは、Ｐｔである。
【０１１１】
別の態様において、Ｒ２およびＲ３は、縮合環式または複素環式環である。
【０１１２】
一態様において、化合物は、式：
【化２３】
0005921534.tif 000041
を有する。
【０１１３】
Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３は、独立して、金属Ｍに配位するＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、またはＳｅ配位子である。
【０１１４】
別の態様において、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３の１つが、アントラセニルである。
【０１１５】
一態様において、化合物は、式：
【化２４】
0005921534.tif 000042
を有する。
【０１１６】
Ｒ６は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アミノ、アルコキシ、シリル、ホスフィノ、メルカプチル、アリールまたはヘテロアリールから選択される。Ｒ４およびＲ５は、１、２、３、または４置換を表してよい。Ｒ４およびＲ５は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。
【０１１７】
一態様において、化合物は、中性である。化合物は、デバイス製作方法として真空熱蒸発が用いられ得るように、好ましくは中性である。理論によって拘束されないが、中性化合物によるデバイスもより安定であり得ると考えられる。別の態様において、化合物は、帯電している。
【０１１８】
一態様において、Ｒは、アリールまたはヘテロアリールである。別の態様において、Ｒは、以下：
【化２５】
0005921534.tif 000043
からなる群から選択される。
【０１１９】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか２つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成する。例えば、Ｌ１およびＬ２、Ｌ２およびＬ３、Ｌ１およびＬ、またはＬ３およびＬの少なくとも１つが、一緒に連結されて、二座配位子を形成する。別の態様において、二座配位子の少なくとも１つが、Ｍによる５員シクロメタル化環を形成する。
【０１２０】
一態様において、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のいずれか３つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成する。例えば、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３またはＬ１、ＬおよびＬ３の１つが、一緒に連結されて、三座配位子を形成する。別の態様において、三座配位子が、Ｍによる少なくとも１つの５員シクロメタル化環を形成する。
【０１２１】
置換アントラセンまたはアクリジン配位子を含む化合物を含む第１デバイスの具体例が提供される。特に、化合物は、以下：
【０１２２】
【化２６】
0005921534.tif 000044
【０１２３】
【化２７】
0005921534.tif 000045
【０１２４】
【化２８】
0005921534.tif 000046
【０１２５】
【化２９】
0005921534.tif 000047
【０１２６】
【化３０】
0005921534.tif 000048
からなる群から選択される。
【０１２７】
特に好ましい化合物として、表１および２に示すように、化合物１−１〜化合物５４−１４からなる群から選択される化合物が挙げられる。
【０１２８】
一態様において、有機層は、発光層であり、化合物は、発光ドーパントである。
【０１２９】
一態様において、第１デバイスは消費者製品である。別の態様において、第１デバイスは有機発光デバイスである。
他の材料との組み合わせ
【０１３０】
有機発光デバイスにおける特定の層に有用である、本明細書に記載の材料は、デバイスに存在する種々の他の材料と組み合わせて用いられてよい。例えば、本明細書に開示されている発光ドーパントは、存在していてよい種々のホスト、輸送層、ブロック層、注入層、電極および他の層と併せて用いられてよい。以下に記載または称される材料は、本明細書に開示されている化合物と組み合わせて有用であり得る材料の非限定的な例であり、当業者は、組み合わせて有用であり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：
【０１３１】
本発明の実施形態において用いられる正孔注入／輸送材料は特に限定されず、正孔注入／輸送材料として典型的に用いられる限りにおいていずれの化合物が用いられてもよい。材料の例として、限定されないが：フタロシアニンまた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；導電ドーパントを有するポリマー；導電性ポリマー、例えばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ；ホスホン酸およびシラン誘導体などの化合物から誘導される自己集合モノマー；金属酸化物誘導体、例えばＭｏＯｘ；ｐ型半導体有機化合物、例えば、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；金属錯体、ならびに架橋性化合物が挙げられる。
【０１３２】
ＨＩＬまたはＨＴＬにおいて用いられる芳香族アミン誘導体の例として、限定されないが以下の一般構造：
【化３１】
0005921534.tif 000049
が挙げられる。
【０１３３】
Ａｒ１〜Ａｒ９のそれぞれは、芳香族炭化水素環式化合物、例えば、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、アズレンからなる群；芳香族複素環式化合物、例えば、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、およびセレノフェノジピリジンからなる群；ならびに芳香族炭化水素環式基および芳香族複素環式基から選択される同じタイプまたは異なるタイプの基であって、直接、または酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位および脂肪族環式基のうちの少なくとも１つを介して互いに結合している２〜１０個の環式構造単位からなる群から選択される。ここで、各Ａｒは、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールアルキル、ヘテロアルキル、アリール、およびヘテロアリールからなる群から選択される置換基によってさらに置換されている。
【０１３４】
一態様において、Ａｒ１〜Ａｒ９は、以下：
【化３２】
0005921534.tif 000050
からなる群から独立して選択される。
【０１３５】
ｋは、１〜２０の整数であり；Ｘ１〜Ｘ８は、ＣＨまたはＮであり；Ａｒ１は、上記と同じ基である。
【０１３６】
ＨＩＬまたはＨＴＬにおいて用いられる金属錯体の例として、限定されないが以下の一般式：
【化３３】
0005921534.tif 000051
が挙げられる。
【０１３７】
Ｍは、４０より大きい原子量を有する金属であり；（Ｙ１−Ｙ２）は、二座配位子であり、Ｙ１およびＹ２は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、およびＳから独立して選択され；Ｌは、補助配位子であり；ｍは、１から、金属に結合され得る配位子の最大数までの整数値であり；ｍ＋ｎは、金属に結合され得る配位子の最大数である。
【０１３８】
一態様において、（Ｙ１−Ｙ２）は、２−フェニルピリジン誘導体である。
【０１３９】
別の態様において、（Ｙ１−Ｙ２）は、カルベン配位子である。
【０１４０】
別の態様において、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、およびＺｎから選択される。
【０１４１】
さらなる態様において、金属錯体は、溶液ｖｓ．Ｆｃ＋／Ｆｃ対において約０．６Ｖ未満の最低酸化電位を有する。
ホスト：
【０１４２】
本発明の実施形態における有機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好ましくは含有し、ドーパント材料として金属錯体を用いたホスト材料を含有していてもよい。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三重項エネルギーよりも大きい限りにおいて、いずれの金属錯体または有機化合物が用いられてもよい。
【０１４３】
ホストとして用いられる金属錯体の例は、以下の一般式：
【化３４】
0005921534.tif 000052
を有することが好ましい。
【０１４４】
Ｍは金属であり；（Ｙ３−Ｙ４）は二座配位子であり、Ｙ３およびＹ４は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、およびＳから独立して選択され；Ｌは、補助配位子であり；ｍは、１から、金属に結合され得る配位子の最大数までの整数値であり；ｍ＋ｎは、金属に結合され得る配位子の最大数である。
【０１４５】
一態様において、金属錯体は：
【化３５】
0005921534.tif 000053
である。
【０１４６】
（Ｏ−Ｎ）は、原子ＯおよびＮに配位された金属を有する二座配位子である。
【０１４７】
別の態様において、Ｍは、ＩｒおよびＰｔから選択される。
【０１４８】
さらなる態様において、（Ｙ３−Ｙ４）は、カルベン配位子である。
【０１４９】
ホストとして用いられる有機化合物の例は、芳香族炭化水素環式化合物、例えば、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、アズレンからなる群；芳香族複素環式化合物、例えば、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、およびセレノフェノジピリジンからなる群；ならびに芳香族炭化水素環式基および芳香族複素環式基から選択される同じタイプまたは異なるタイプの基であって、直接、または酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位および脂肪族環式基のうちの少なくとも１つを介して互いに結合している２〜１０個の環式構造単位からなる群から選択される。ここで、各基は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールアルキル、ヘテロアルキル、アリール、およびヘテロアリールからなる群から選択される置換基によってさらに置換されている。
【０１５０】
一態様において、ホスト化合物は、分子内に以下の基：
【化３６】
0005921534.tif 000054
のうちの少なくとも１つを含有する。
【０１５１】
Ｒ１〜Ｒ７は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールアルキル、ヘテロアルキル、アリール、およびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、アリールまたはヘテロアリールであるとき、先に言及したＡｒと同様の定義を有する。
【０１５２】
ｋは、０〜２０の整数である。
【０１５３】
Ｘ１〜Ｘ８は、ＣＨまたはＮから選択される。
ＨＢＬ：
【０１５４】
正孔ブロック層（ＨＢＬ）は、発光層を離れる正孔および／または励起子の数を低減するのに用いられ得る。デバイスにおいてかかるブロック層が存在することで、ブロック層を欠く同様のデバイスと比較して実質的により高い効率をもたらし得る。また、ブロック層は、発光をＯＬＥＤの所望の領域に制限するのに用いられ得る。
【０１５５】
一態様において、ＨＢＬにおいて用いられる化合物は、上記のホストとして用いられるものと同じ分子を含有する。
【０１５６】
別の態様において、ＨＢＬにおいて用いられる化合物は、分子内に以下の基：
【化３７】
0005921534.tif 000055
のうちの少なくとも１つを含有する。
【０１５７】
ｋは、０〜２０の整数であり；Ｌは、補助配位子であり、ｍは１〜３の整数である。
ＥＴＬ：
【０１５８】
電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送することが可能である材料を含んでいてよい。電子輸送層は、固有のもの（非ドープ）であっても、ドープされていてもよい。ドーピングは、導電率を向上させるのに用いられ得る。ＥＴＬ材料の例は特に限定されず、電子を輸送するのに典型的に用いられる限りにおいて、いずれの金属錯体または有機化合物が用いられてもよい。
【０１５９】
一態様において、ＥＴＬにおいて用いられる化合物は、分子内に以下の基：
【化３８】
0005921534.tif 000056
のうちの少なくとも１つを含有する。
【０１６０】
Ｒ１は、水素、アルキル、アルコキシ、アミノ、アルケニル、アルキニル、アリールアルキル、ヘテロアルキル、アリール、およびヘテロアリールからなる群から選択され、アリールまたはヘテロアリールであるとき、先に言及したＡｒと同様の定義を有する。
【０１６１】
Ａｒ１〜Ａｒ３は、先に言及したＡｒと同様の定義を有する。
【０１６２】
ｋは、０〜２０の整数である。
【０１６３】
Ｘ１〜Ｘ８は、ＣＨをまたはＮから選択される。
【０１６４】
別の態様において、ＥＴＬにおいて用いられる金属錯体は、限定されないが、以下の一般式：
【化３９】
0005921534.tif 000057
を含有する。
【０１６５】
（Ｏ−Ｎ）または（Ｎ−Ｎ）は、原子Ｏ、ＮまたはＮ，Ｎに配位された金属を有する二座配位子であり；Ｌは、補助配位子であり；ｍは、１から、金属に結合され得る配位子の最大数までの整数値である。
【０１６６】
ＯＬＥＤデバイスの各層において用いられる先に言及したあらゆる化合物において、水素原子が部分的または完全に重水素化されていてもよい。
【０１６７】
本明細書に開示されている材料に加えておよび／またはこれと組み合わせて、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／正孔ブロック層材料、電子輸送および電子注入材料がＯＬＥＤにおいて用いられてよい。本明細書に開示されている材料と組み合わせてＯＬＥＤにおいて用いられ得る材料の非限定例を以下の表３に列挙する。表３は、非限定的な分類の材料、各分類についての非限定的な化合物例、および材料を開示している参照文献を列挙する。
【０１６８】
【表１８】
0005921534.tif 000058
【０１６９】
【表１９】
0005921534.tif 000059
【０１７０】
【表２０】
0005921534.tif 000060
【０１７１】
【表２１】
0005921534.tif 000061
【０１７２】
【表２２】
0005921534.tif 000062
【０１７３】
【表２３】
0005921534.tif 000063
【０１７４】
【表２４】
0005921534.tif 000064
【０１７５】
【表２５】
0005921534.tif 000065
【０１７６】
【表２６】
0005921534.tif 000066
【０１７７】
【表２７】
0005921534.tif 000067
【０１７８】
【表２８】
0005921534.tif 000068
【０１７９】
【表２９】
0005921534.tif 000069
【０１８０】
【表３０】
0005921534.tif 000070
【０１８１】
【表３１】
0005921534.tif 000071
【０１８２】
【表３２】
0005921534.tif 000072
【０１８３】
【表３３】
0005921534.tif 000073
【０１８４】
【表３４】
0005921534.tif 000074
【０１８５】
【表３５】
0005921534.tif 000075
【０１８６】
【表３６】
0005921534.tif 000076
【０１８７】
【表３７】
0005921534.tif 000077
【０１８８】
【表３８】
0005921534.tif 000078
【０１８９】
実験
化合物例
【０１９０】
化合物のいくつかを以下のように合成した：
【化４０】
0005921534.tif 000079
【０１９１】
ジフェニルホスフィン（５．８０ｍＬ、３３．３ｍｍｏｌ）の２００ｍＬのＴＨＦ溶液を、−７８℃まで冷却した。ＢｕＬｉ（１４．６７ｍＬ、３６．７ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）を滴下し、橙色−赤色溶液を与え、これを室温まで３０分間加温した後、−７８℃まで再冷却した。次いで、３０ｍＬのＴＨＦ中の１，３−ビス（ブロモメチル）ベンゼン（３．７８ｇ、１４．３３ｍｍｏｌ）を滴下し、溶液を、一晩かけて室温までゆっくりと加温させた。２時間加熱還流した後、混合物を室温まで冷却し、ＢＨ３・ＴＨＦ（１００ｍＬ、１００ｍｍｏｌ、ＴＨＦ中１Ｍ）をカニューレを介して滴下した。反応物を一晩撹拌し、この時点で、ＴＬＣ（１／１ジクロロメタン／ヘキサン）によって出発物質は示されなかった。反応物を３００ｍＬの氷上に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。溶媒を除去した後、粗物質を（１／１ジクロロメタン／ヘキサン）によるシリカゲルクロマトグラフィに付して所望の生成物を付与し、ＮＭＲによって確認した。
【化４１】
0005921534.tif 000080
【０１９２】
出発物質（２．５ｇ、４．９８ｍｍｏｌ）をジプロピルアミン（５０ｍＬ、３６５ｍｍｏｌ）に溶解し、１６時間加熱還流し、この時点で、ＮＭＲにより、出発物質が存在しないことが示唆された。溶媒を除去した後、粗生成物を、１／１のヘキサン／ジクロロメタンによって溶離する、トリエチルアミンで前処理したシリカゲルカラムにおけるクロマトグラフィに付した。生成物（１．８ｇ）を無色油として得、ＮＭＲによって確認した。
【化４２】
0005921534.tif 000081
【０１９３】
５０ｍＬの水に溶解したテトラクロロ白金酸カリウム（ＩＩ）（１．５７５ｇ、３．７９ｍｍｏｌ）を５０ｍＬのアセトニトリル中の１，３−ビス（（ジフェニルホスフィノ）メチル）ベンゼン（１．８ｇ、３．７９ｍｍｏｌ）に添加した。反応物を１８時間加熱還流した。水を添加し、反応物をジクロロメタンで抽出した。溶媒の体積を減らし、生成物をＭｅＯＨで沈殿させ、ＭｅＯＨおよびエーテルで洗浄して乾燥した。粗固体を昇華させ（２００℃、１０−５ｍｂａｒ）、１．７ｇの生成物を薄黄色固体として付与した。生成物をＮＭＲによって確認した。
【化４３】
0005921534.tif 000082
【０１９４】
２５０ｍＬの三ツ口フラスコに、１，１０−フェナントロリン（０．６６ｇ、３．６６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（５．５５ｇ、４０．２ｍｍｏｌ）、１，３−ジヨードベンゼン（６．０２ｇ、１８．２５ｍｍｏｌ）、３Ｈ−イミダゾ［４，５−ｂ］ピリジン（４．７５ｇ、３９．９ｍｍｏｌ）、およびヨウ化銅（Ｉ）（０．７５ｇ、３．９４ｍｍｏｌ）を添加し、続いて５０ｍＬのＤＭＦを添加した。混合物を１５分間脱気し、次いで１２０℃で２４時間加熱した。室温まで冷却した後、１００ｍＬの水を添加し、４×１００ｍＬのＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。抽出物を１００ｍＬの水で洗浄し、乾燥し、蒸発させた。粗生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２、次いで９８：２のＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨで溶離する、シリカカラムにおけるクロマトグラフィに付した。第１画分は、所望の生成物と一付加生成物との混合物を含有しており、これらを、真空蒸留（２２０℃、６０ｍｂａｒ）によって分離して、１．２ｇの所望の生成物を白色固体として付与した。生成物をＮＭＲおよびＧＣ／ＭＳによって確認した。
【化４４】
0005921534.tif 000083
【０１９５】
１，３−ビス（３Ｈ−イミダゾ［４，５−ｂ］ピリジン−３−イル）ベンゼン（２．７８ｇ、８．９０ｍｍｏｌ）をガラス製耐圧瓶において１０ｍＬのＤＭＦに懸濁させた。次いでヨードメタン（５．５４ｍＬ、８９ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を油浴において９０℃まで２０時間加温した。冷却後、エーテルを添加して生成物を沈殿させ、これを濾過してエーテルで洗浄し、５．０ｇの所望の生成物を得、これをＮＭＲによって確認した。
【化４５】
0005921534.tif 000084
【０１９６】
１，３−ビス（１−Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール−１−イル）ベンゼンをＺｈａｎｇら（Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００８、４６、６１７０）の方法に従って合成した。３５０ｍＬのガラス製耐圧瓶に、１，３−ビス（１−Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール−１−イル）ベンゼン（７．０ｇ、２２．６ｍｍｏｌ）、ジメチルホルムアミド（２００ｍＬ）およびヨードメタン（２１．０ｍＬ、３３７ｍｍｏｌ）を仕込んだ。フラスコを密閉し、油浴に置いて、８０℃まで２２時間加熱した。周囲温度まで冷却した後、生成物を濾過し、エーテルで洗浄して、黄褐色固体を付与した。所望の生成物をＮＭＲによって確認した。
【化４６】
0005921534.tif 000085
【０１９７】
塩化銅（Ｉ）（０．５０ｇ、５．０５ｍｍｏｌ）、リチウムｔｅｒｔ−ブトキシド（０．４０ｇ、５．０５ｍｍｏｌ）および３５ｍＬのＴＨＦを５０ｍＬの丸底フラスコに置き、１８時間撹拌した。次いで、ビス（ベンズイミダゾール）ヨージド塩（０．５０ｇ、０．８４ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を２０時間撹拌した。次いで、粗生成物を濾過し、さらなるＴＨＦで洗浄した。次いで、生成物を２００ｍＬのジクロロメタンで３時間撹拌し、濾過し、濾液を蒸発させ、黄褐色粉末を付与した。所望の生成物をＮＭＲによって確認した。
【化４７】
0005921534.tif 000086
【０１９８】
１００ｍＬの丸底フラスコに、ビス（ベンズイミダゾール）ヨージド塩（０．５０ｇ、０．８４ｍｍｏｌ）、酸化銅（Ｉ）（０．６０ｇ、４．２０ｍｍｏｌ）および５０ｍｌのＤＭＳＯを仕込み、１５０℃で１８時間撹拌した。次いで塩化白金（ＩＩ）（０．２１ｇ、０．８０ｍｍｏｌ）を添加し、反応物をさらに５時間撹拌した後、水（１００ｍＬ）で希釈した。生成物をジクロロメタンで抽出し、ジクロロメタンを用いて溶離する、シリカゲルカラムにおけるクロマトグラフィに付し、生成物を黄色固体として与えた。所望の生成物をＮＭＲによって確認した。
【化４８】
0005921534.tif 000087
【０１９９】
５ｍＬの１，４−ジオキサン中のマグネシウムに１０ｍＬの１，４−ジオキサン中の９−ブロモ−１０−フェニルアントラセンを滴下する。添加終了後、３０分間還流して室温まで冷却する。２０ｍＬの１，４−ジオキサン中の塩化白金錯体を添加し、反応混合物を一晩中加熱還流する。室温まで冷却し、水でクエンチし、ジクロロメタンで３回抽出する。溶媒を除去し、粗生成物をシリカゲルにおけるクロマトグラフィに付す。
【化４９】
0005921534.tif 000088
【０２００】
塩化銅（Ｉ）、リチウムｔｅｒｔ−ブトキシドおよびＴＨＦを丸底フラスコに入れ、１８時間撹拌する。ビス（アザベンズイミダゾール）ヨージド塩を添加し、２０時間撹拌する。粗生成物を濾過し、さらなるＴＨＦで洗浄する。粗生成物を２００ｍＬのジクロロメタン中で３時間撹拌し、濾過し、濾液から溶媒を蒸発させて、黄褐色粉末を与える。
【化５０】
0005921534.tif 000089
【０２０１】
１００ｍＬの丸底フラスコにビス（アザベンズイミダゾール）ヨージド塩、酸化銅（Ｉ）およびＤＭＳＯを仕込み、１５０℃で１８時間撹拌する。塩化白金（ＩＩ）を添加し、反応物をさらに５時間撹拌する。水で希釈し、ジクロロメタンで抽出する。溶媒の除去後、粗生成物をシリカゲルカラムにおけるクロマトグラフィに付する。
【化５１】
0005921534.tif 000090
【０２０２】
１０ｍＬの１，４−ジオキサン中の９−ブロモ−１０−フェニルアントラセンを５ｍＬの１，４−ジオキサン中のマグネシウムに滴下する。添加終了後、３０分間還流し、室温まで冷却する。２０ｍＬの１，４−ジオキサン中の塩化白金錯体を添加し、反応混合物を一晩中加熱還流する。室温まで冷却し、水でクエンチし、ジクロロメタンで３回抽出する。溶媒を除去し、粗生成物をシリカゲルにおけるクロマトグラフィに付す。
【０２０３】
【化５２】
0005921534.tif 000091
【０２０４】
上記中間体をＤｅｖｅｌａｙ  ｅｔ  ａｌ．Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ４７（２３）、１１１２９−１１１４２頁（２００８）の方法に従って合成した。
【化５３】
0005921534.tif 000092
【０２０５】
錯体をＷｉｌｌｉｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４７（４）、１２５８−１２６０頁（２００８）の手順に従って調製した。
【化５４】
0005921534.tif 000093
【０２０６】
１０ｍＬの１，４−ジオキサン中の９−ブロモ−１０−フェニルアントラセンを５ｍＬの１，４−ジオキサン中のマグネシウムに滴下する。添加終了後、３０分間還流し、室温まで冷却する。２０ｍＬの１，４−ジオキサン中の塩化白金錯体を添加し、反応混合物を一晩中加熱還流する。室温まで冷却し、水でクエンチし、ジクロロメタンで３回抽出する。溶媒を除去し、粗生成物をシリカゲルにおけるクロマトグラフィに付す。
【０２０７】
本明細書に記載されている種々の実施形態は、単なる例であり、本発明の範囲を限定することは意図されないことが理解される。例えば、本明細書に記載されている材料および構造の多くが、本発明の精神から逸脱することなく他の材料および構造によって置換されていてもよい。したがって、特許請求の範囲に記載されている本発明は、当業者に明らかであるように、本明細書に記載されている特定の例および好ましい実施形態からの変形例を含むことができる。本発明がなぜ作用するかに関する種々の理論は限定的であることは意図されていないことが理解される。
【図１】
0005921534.tif 000114
【図２】
0005921534.tif 000115
【図３】
0005921534.tif 000116