(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式で表される化合物。
【化１】
0005926286.tif 000064
（式中、
Ｘは、ＣまたはＮであり、Ｒ2およびＲ4は、同一であるか、または異なる、アリールである。）
【請求項２】
Ｒ2およびＲ4が、ビフェニルまたはテルフェニルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
下記式のいずれかで示される化合物。
化合物１
【化２】
0005926286.tif 000065
化合物２
【化３】
0005926286.tif 000066
化合物３
【化４】
0005926286.tif 000067
化合物６
【化５】
0005926286.tif 000068
化合物７
【化６】
0005926286.tif 000069
化合物８
【化７】
0005926286.tif 000070
化合物９
【化８】
0005926286.tif 000071
化合物２８
【化９】
0005926286.tif 000072
化合物２９
【化１０】
0005926286.tif 000073
化合物３０
【化１１】
0005926286.tif 000074
化合物３２
【化１２】
0005926286.tif 000075
化合物３３
【化１３】
0005926286.tif 000076
【請求項４】
（ａ）請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物であるホストと、
（ｂ）３８０〜７５０ｎｍで発光極大を有するエレクトロルミネセンスが可能なドーパントと
を含んでなる組成物。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物を含んでなる少なくとも１層を有する電子デバイス。
【請求項６】
前記デバイスが、
基板と、
絶縁層と、
ゲート電極と、
ソース電極と、
ドレイン電極と、
請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物を含んでなる有機半導体層と
を含んでなる有機薄膜トランジスタであり、前記ゲート電極および前記半導体層が両方とも前記絶縁層と接触し、前記ソース電極および前記ドレイン電極が両方とも前記半導体層と接触し、かつ前記電極が互いに接触しない条件の任意の配列で、前記絶縁層、前記ゲート電極、前記半導体層、前記ソース電極および前記ドレイン電極を配置することができる、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
デバイスが、２層の電気接触層の間に配置された少なくとも１層の電気活性層を含んでなり、前記デバイスの前記少なくとも１層の電気活性層が請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物を含む、請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
デバイスが、アノードと、正孔注入層と、光活性層と、電子輸送層と、カソードとを含んでなり、前記光活性層および前記電子輸送層の少なくとも１層が請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物を含んでなる、請求項５または７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記光活性層が、（ａ）請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物を含むホスト材料と、（ｂ）有機金属エレクトロルミネセントドーパントとを含んでなる、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記正孔注入層が、少なくとも１種の導電性ポリマーと、少なくとも１種のフッ素化酸ポリマーとを含んでなる、請求項８または９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記電子輸送層が、請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物を含んでなる、請求項８または１０に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、その記載内容全体が参照により援用される２０１０年１２月２１日に出願された米国仮特許出願第６１／４２５，５５６号明細書の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、一般に電気活性ピリミジン化合物に関する。これはまた、ピリミジン化合物を有する少なくとも１層を含む有機電子デバイスにも関する。
【背景技術】
【０００３】
ＯＬＥＤディスプレイを構成する有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）などの有機電子デバイスにおいて、有機電気活性層は、ＯＬＥＤディスプレイ中で２層の電気接触層の間に挟まれている。ＯＬＥＤ中、電気接触層の間に電圧が印加された時に、有機光活性層は、光透過性電気接触層を透過する光を発する。
【０００４】
発光ダイオード中の電気活性成分として有機エレクトロルミネッセント化合物が使用されることは周知である。単純な有機分子、共役ポリマー、および有機金属錯体が使用されている。
【０００５】
光活性材料を使用するデバイスは、多くの場合、光活性（例えば発光）層と接触層（正孔注入接触層）との間に配置された１層またはそれ以上の電荷輸送層を含む。デバイスは２層以上の接触層を含むことができる。光活性層と正孔注入接触層との間に正孔輸送層を配置することができる。正孔注入接触層はアノードと呼ばれてもよい。光活性層と電子注入接触層との間に電子輸送層を配置することができる。電子注入接触層はカソードと呼ばれてもよい。電荷輸送材料は、光活性材料と組み合わせてホストとして使用することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子デバイスのための新規材料が引き続き必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
式Ｉまたは式ＩＩ
【０００８】
【化１】
0005926286.tif 000002
【０００９】
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシ、シアノまたはアリールであり、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも２つはアリール基であり、かつアリール基の少なくとも１つはＮ，Ｏ，Ｓ−複素環を含むが、ただし、Ｒ１〜Ｒ４の２つがＮ−カルバゾリル基を含む場合、Ｒ１〜Ｒ４の２つはアリールではない）
【００１０】
【化２】
0005926286.tif 000003
【００１１】
（式中、
Ｑは、単結合または炭化水素アリールであり、かつ
Ｒ５およびＲ６は、それぞれ、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシ、シアノまたはアリールであり、Ｒ５の少なくとも１つおよび少なくともＲ６の１つはアリール基であり、かつアリール基の少なくとも１つはＮ，Ｏ，Ｓ−複素環を含む）を有するピリミジン化合物が提供される。
【００１２】
（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホストと、（ｂ）３８０〜７５０ｎｍで発光極大を有するエレクトロルミネセンスが可能なドーパントとを含んでなる組成物も提供される。
【００１３】
式Ｉまたは式ＩＩの化合物を含んでなる少なくとも１層を含んでなる電子デバイスも提供される。
【００１４】
基板と、
絶縁層と、
ゲート電極と、
ソース電極と、
ドレイン電極と、
式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物を含んでなる有機半導体層と
を含んでなる薄膜トランジスタであって、ゲート電極および半導体層が両方とも絶縁層と接触し、ソース電極およびドレイン電極が両方とも半導体層と接触し、そして電極が互いに接触しない条件の任意の配列において、絶縁層、ゲート電極、半導体層、ソース電極およびドレイン電極を配置することができる、薄膜トランジスタも提供される。
【００１５】
また、２層の電気接触層の間に配置された少なくとも１層の電気活性層を含んでなり、デバイスの少なくとも１層の電気活性層が式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物を含む電子デバイスも提供される。
【００１６】
また、アノードと、正孔注入層と、光活性層と、電子輸送層と、カソードとを含んでなる有機電子デバイスであって、光活性層および電子輸送層の少なくとも１層が式Ｉまたは式ＩＩを有する化合物を含んでなる有機電子デバイスも提供される。
【００１７】
以上の一般的説明および以下の詳細な説明は、単に例示的および説明的なものであり、添付の特許請求の範囲に定義される本発明を限定するものではない。
【００１８】
本明細書において提示される概念の理解を深めるために、添付の図面に実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａは、底面接触モードのそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示す有機電界効果トランジスタ（ＯＴＦＴ）の概略図を含む。
【図１Ｂ】図１Ｂは、上面接触モードのそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示すＯＴＦＴの概略図を含む。
【図１Ｃ】図１Ｃは、ゲートが上面にある底面接触モードのそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示す有機電界効果トランジスタ（ＯＴＦＴ）の概略図を含む。
【図１Ｄ】図１Ｄは、ゲートが上面にある底面接触モードのそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示す有機電界効果トランジスタ（ＯＴＦＴ）の概略図を含む。
【図２】図２は、有機電子デバイスの別の例の概略図を含む。
【図３】図３は、有機電子デバイスの別の例の概略図を含む。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
当業者は、図面中の物体が、平易かつ明快にするために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではないことを認識する。例えば、実施形態の理解を高めるために、図面中の一部の物体の寸法が他の物体よりも誇張されていてもよい。
【００２１】
多くの態様および実施形態を以上に説明しているが、これらは単に例示的で非限定的なものである。本明細書を読めば、本発明の範囲から逸脱することなく他の態様および実施形態が可能であることは当業者に認識される。
【００２２】
いずれか１つ以上の実施形態のその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。詳細な説明では、最初に用語の定義および説明を記載し、続いてピリミジン化合物、電気活性組成物、電子デバイス、そして最後に実施例を記載する。
【００２３】
１．用語の定義および説明
以下に記載される実施形態の詳細を記載する前に、一部の用語について定義または説明を行う。
【００２４】
用語「アルキル」は、脂肪族炭化水素から誘導される基を意味することが意図される。
【００２５】
用語「アリール」は、芳香族炭化水素から誘導される基を意味することが意図される。用語「芳香族化合物」は、非局在化パイ電子を有する少なくとも１個の不飽和環式基を含んでなる有機化合物を意味することが意図される。この用語は、炭素および水素原子のみを有する芳香族化合物、ならびに環式基中の炭素原子の１個またはそれ以上が、窒素、酸素、硫黄などの別の原子によって置き換えられる複素環式芳香族化合物を包含することが意図される。
【００２６】
用語「カルバゾリル」は、以下の単位
【００２７】
【化３】
0005926286.tif 000004
【００２８】
（式中、Ｒは、Ｈ、Ｄ、アルキル、アリールまたは結合点であり、かつＹは、アリールまたは結合点である）を含有する基を指す。用語Ｎ−カルバゾリルは、Ｙが結合点であるカルバゾリル基を指す。
【００２９】
層、材料、部材、または構造に関して言及される場合、用語「電荷輸送」は、そのような層、材料、部材、または構造が、比較的効率的かつ少ない電荷損失で、そのような層、材料、部材、または構造の厚さを通過するそのような電荷の移動を促進することを意味することを意図している。正孔輸送材料は正電荷を促進し；電子輸送材料は負電荷を促進する。光活性材料も、ある程度の電荷輸送特性を有し得るが、用語「電荷輸送層、材料、部材、または構造」は、主要な機能が発光または光受容である層、材料、部材、または構造を含むことが意図されない。
【００３０】
用語「ドーパント」は、ホスト材料を含む層中で、そのような材料を含まない場合の層の放射線放出の電子的特徴または波長、受容、またはフィルタリングと比較して、層の放射線放出の電子的特徴または標的波長、受容、またはフィルタリングを変化させる材料を意味することが意図される。
【００３１】
用語「電気活性」は、層または材料に関して言及される場合、電子または電気放射特性を示す層または材料を意味することが意図される。電子デバイスにおいて、電気活性材料は、デバイスの作動を電子的に促進する。電気活性材料の例には、限定されないが、電子または正孔のいずれかであることができる電荷を伝達するか、注入するか、輸送するか、ブロックする材料、および放射線を放出するか、または放射線を受け取るときに電子正孔対の濃度の変化を示す材料が含まれる。不活性材料の例には、限定されないが、絶縁材料および環境障壁材料が含まれる。
【００３２】
用語「ホスト材料」は、ドーパントが添加されていても、されていなくてもよい、通常は層の形態の材料を意味することが意図される。ホスト材料は、電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングする能力を有していてもよく、または有さなくてもよい。
【００３３】
用語「炭化水素アリール」は、水素および炭素原子のみを含有するアリール基を意味することが意図される。
【００３４】
用語「層」は、用語「膜」と同義的に使用され、所望の領域を覆うコーティングを意味する。この用語は大きさによって限定されることはない。この領域は、デバイス全体の大きさであることが可能であり、実際の視覚的表示などの特殊機能領域の小ささ、または１つのサブピクセルの小ささであることも可能である。層および膜は、気相堆積、液相堆積（連続的技術および不連続的技術）などの従来の任意の堆積技術および熱転写によって形成することができる。連続堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、浸漬コーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。不連続堆積技術としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３５】
用語「Ｎ−複素環」は、芳香環に少なくとも１個の窒素を有する複素環式芳香族化合物または基を指す。
【００３６】
用語「Ｏ−複素環」は、芳香環に少なくとも１個の酸素を有する複素環式芳香族化合物または基を指す。
【００３７】
用語「Ｎ，Ｏ，Ｓ−複素環」は、芳香環に少なくとも１個のＮ、ＯもしくはＳであるヘテロ原子を有する複素環式芳香族化合物または基を指す。Ｎ，Ｏ，Ｓ−複素環は、２種以上のヘテロ原子を有してもよい。
【００３８】
用語「有機電子デバイス」または単に「電子デバイス」は、１種またはそれ以上の有機半導体層または材料を含むデバイスを意味することが意図される。
【００３９】
用語「光活性」は、印加電圧によって活性化されると光を発する（発光ダイオードまたは化学電池などで）か、あるいは印加バイアス電圧の有無にかかわらず放射エネルギーに反応して信号を生じる（光検出器または太陽電池などで）材料または層を意味することが意図される。
【００４０】
用語「Ｓ−複素環」は、芳香環に少なくとも１個の硫黄を有する複素環式芳香族化合物または基を指す。
【００４１】
特に明記しない限り、全ての基は未置換であることも、置換されていることも可能である。特に明記しない限り、全ての基は、可能な位置で、直鎖であることも、分枝であることも、環式であることも可能である。いくつかの実施形態において、置換基は、アルキル、アルコキシおよびアリールからなる群から選択される。
【００４２】
本明細書において使用される場合、用語「含んでなる」、「含んでなること」、「含む」、「含むこと」、「有する」、「有すること」、またはそれらの他のいずれの変化形も、非排他的な包含を含むことが意図される。例えば、ある一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素にのみに必ずしも限定されるわけではなく、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に関して明示されず固有のものでもない他の要素を含んでもよい。開示された本明細書の対象の別の実施形態は、特定の特徴または要素から本質的になるものとして記載され、そのような実施形態においては、実施形態の作動原理または顕著な特徴を大いに変更する特徴または要素は存在しない。開示された本明細書の対象のさらに別の実施形態は、特定の特徴または要素からなるものとして記載され、そのような実施形態においては、またはそれらのごくわずかな変形形態においては、具体的に記述または記載された特徴または要素のみが存在する。
【００４３】
さらに、反対の意味であると明記されない限り、「または」は、包含的な「または」を意味するのであって、排他的な「または」を意味するのではない。例えば、条件ＡまたはＢが満たされるのは、Ａが真であり（または存在し）Ｂが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）Ｂが真である（または存在する）、ならびにＡおよびＢの両方が真である（または存在する）のいずれか１つによってである。
【００４４】
また、本発明の要素および成分を説明するために「ａ」または「ａｎ」も使用されている。これは単に便宜的なものであり、本発明の一般的な意味を提供するために行われている。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むものと読むべきであり、明らかにそうではない場合を除けば、単数形は複数形も含んでいる。
【００４５】
元素周期表中の縦列に対応する族の番号は、ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１ｓｔＥｄｉｔｉｏｎ（２０００−２００１）に見ることができる「Ｎｅｗ  Ｎｏｔａｔｉｏｎ」の規則を使用している。
【００４６】
特に定義しない限り、本明細書において使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または同等の方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験において使用することができるが、好適な方法および材料については以下に説明する。本明細書において言及されるいずれの刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献も、特定の部分に言及される場合を除けば、それらの記載内容全体が援用される。矛盾が生じる場合には、定義を含めて本明細書に従うものとする。さらに、材料、方法、および実施例は、単に説明的なものであって、限定を意図したものではない。
【００４７】
本明細書に記載されていない範囲まで、具体的な材料、処理行為、および回路に関する多くの詳細は従来通りであり、それらについては、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体要素の技術分野の教科書およびその他の情報源中に見ることができる。
【００４８】
２．ピリミジン化合物
電子輸送材料は、光活性層および電子輸送層のホスト材料として使用されている。Ａｌ、ＧａまたはＺｒなどのキノリン配位子の金属錯体に基づく電子輸送材料がこれらの用途で使用されている。しかしながら、いくつかの不都合がある。この錯体は、ホストとして使用される場合、低い大気安定性を有する可能性がある。そのような金属錯体を使用して製造された部品をプラズマ洗浄することは困難である。低いトリプレットエネルギーによって、＞２．０ｅＶエネルギーの燐光発光の消滅を導く。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるピリミジン化合物は、より高いトリプレットエネルギーを有する。本明細書に使用される場合、用語「ピリミジン化合物」は、化合物内に少なくとも１つの置換されたピリミジン基構造を有する化合物を意味することが意図される。
【００４９】
いくつかの実施形態において、ピリミジン化合物は、ＯＬＥＤデバイスの溶液加工可能な電子により支配されるホストとして、または厚い電子輸送層を有するＯＬＥＤデバイスにおいてｎ−ドープするために適切な電子輸送材料として有用である。いくつかの実施形態において、ピリミジン化合物から製造されるデバイスは、より低い作動電圧、より高い効率およびより長い間寿命を有することができる。いくつかの実施形態において、この材料は、フォトボルタイクスおよびＴＦＴを含むいずれの印刷電子技術応用においても有用である。
【００５０】
いくつかの実施形態において、式Ｉまたは式ＩＩを有する化合物は重水素化される。用語「重水素化」は、少なくとも１個のＨがＤによって置き換えられたことを意味することが意図される。用語「重水素化類似物」は、１個またはそれ以上の利用可能な水素が重水素に置き換えられた化合物または基の構造類似物を指す。重水素化化合物または重水素化類似物において、重水素は天然存在量の少なくとも１００倍で存在する。いくつかの実施形態において、化合物は少なくとも１０％重水素化される。「％重水素化される」または「％重水素化」は、重陽子対全てのプロトンおよび重陽子の比率を意味し、パーセントで表される。いくつかの実施形態において、化合物は少なくとも２０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも３０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも４０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも５０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも６０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも７０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも８０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも９０％重水素化され、いくつかの実施形態において、１００％重水素化される。
【００５１】
ａ．式Ｉ
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるピリミジン化合物は、式Ｉ
【００５２】
【化４】
0005926286.tif 000005
【００５３】
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシ、シアノまたはアリールであり、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも２つはアリール基であり、かつアリール基の少なくとも１つはＮ，Ｏ，Ｓ−複素環を含むが、ただし、Ｒ１〜Ｒ４の２つがＮ−カルバゾリル基を含む場合、Ｒ１〜Ｒ４の２つはアリールではない）を有する。
【００５４】
本明細書に使用される場合、「Ｎ，Ｏ，Ｓ−複素環を含む」とは、Ｎ，Ｏ，Ｓ−複素環がピリミジンに直接結合可能であるか、またはピリミジンに直接もしくは間接的に結合するアリール基の置換基であることが可能であることを意味することが意図される。
【００５５】
いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物は重水素化されている。
【００５６】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、Ｎ−複素環を含む。Ｎ−複素環の例には、限定されないが、以下に示されるものが含まれる。
【００５７】
【化５】
0005926286.tif 000006
【００５８】
【化６】
0005926286.tif 000007
【００５９】
（式中、Ｙは、アリール基または結合点である）基は、利用可能ないずれの位置においても結合可能である。上記の基の重水素化類似物が使用されてもよい。
【００６０】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｎ−複素環は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、Ｎ−カルバゾリルまたはそれらの重水素化類似体である。
【００６１】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、Ｏ−複素環を含む。いくつかの実施形態において、Ｏ−複素環は、ジベンゾピラン、ジベンゾフランまたはそれらの重水素化類似体である。
【００６２】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、Ｓ−複素環を含む。いくつかの実施形態において、Ｓ−複素環は、ジベンゾチオフェンまたはそれらの重水素化類似体である。
【００６３】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｎ，Ｏ，Ｓ−複素環は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、Ｎ−カルバゾリル、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンまたはそれらの重水素化類似体である。
【００６４】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、式ａ
【００６５】
【化７】
0005926286.tif 000008
【００６６】
（式中、
Ｒ７は、それぞれ、同一であるか、または異なって、Ｄ、アルキル、アリール、シリル、アルコキシ、シロキサン、シアノまたはＮ，Ｏ，Ｓ−複素環であるが、ただし、少なくとも１つのＲ７はＮ，Ｏ，Ｓ−複素環であり、
ｉは、それぞれ、同一であるか、または異なって、０〜４の整数であり、
ｊは、０〜５の整数であり、かつ
ｍは、１〜５の整数である）を有する。
【００６７】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の全てが式ａを有し、かつＲ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、少なくとも１つのＲ７＝Ｎ，Ｏ，Ｓ−複素環を有する。
【００６８】
いくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、式ｂ
【００６９】
【化８】
0005926286.tif 000009
【００７０】
（式中、Ｒ８はＮ，Ｏ，Ｓ−複素環であり、かつｍは上記で定義されたとおりである）を有する。式ｂによる基は重水素化されてもよい。
【００７１】
式ａおよび式ｂのいくつかの実施形態において、ｍは１〜２である。
【００７２】
いくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、式ｃ
【００７３】
【化９】
0005926286.tif 000010
【００７４】
（式中、
Ｒ８は、上記で定義されたとおりである）を有する。式ｃによる基も重水素化されてもよい。
【００７５】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の１つ以上は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、ナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニルまたはそれらの重水素化類似物である。
【００７６】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の２つはアリールであり、かつＲ１〜Ｒ４の２つはＨ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の３つはアリールであり、かつＲ１〜Ｒ４の１つは、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、全てのＲ１〜Ｒ４はアリールである。いくつかの実施形態において、Ｒ１およびＲ２はアリールであり、かつＲ３およびＲ４は、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、Ｒ１およびＲ３はアリールであり、かつＲ２およびＲ４は、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、Ｒ２およびＲ４はアリールであり、かつＲ１およびＲ３は、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はアリールであり、かつＲ４は、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ４はアリールであり、かつＲ３は、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はアリールであり、かつＲ１は、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシまたはシアノである。いくつかの実施形態において、全てのＲ１〜Ｒ４はアリールである。いくつかの実施形態において、非アリール基はＨまたはＤである。これらの実施形態の全てにおいて、アリール基の少なくとも１つがＮ，Ｏ，Ｓ−複素環を含むものと理解される。
【００７７】
式Ｉのいくつかの実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４の２つはアリールであり、かつＲ１〜Ｒ４の２つはアルキルまたはシリルである。いくつかの実施形態において、Ｒ２およびＲ４はアリールであり、かつＲ３はアルキルまたはシリルである。いくつかの実施形態において、Ｒ１は、Ｈ、Ｄまたはアリールであり、Ｒ２およびＲ４はアリールであり、かつＲ３はアルキルまたはシリルである。いくつかの実施形態において、Ｒ３はＣ１〜５アルキルである。
【００７８】
式Ｉのいくつかの実施形態において、排他的ではない上記の実施形態の任意の組み合わせであることが可能である。
【００７９】
式Ｉを有する化合物のいくつかの例を以下に示す。
化合物１
【００８０】
【化１０】
0005926286.tif 000011
【００８１】
化合物２
【００８２】
【化１１】
0005926286.tif 000012
【００８３】
化合物３
【００８４】
【化１２】
0005926286.tif 000013
【００８５】
化合物４
【００８６】
【化１３】
0005926286.tif 000014
【００８７】
化合物５
【００８８】
【化１４】
0005926286.tif 000015
【００８９】
化合物６
【００９０】
【化１５】
0005926286.tif 000016
【００９１】
化合物７
【００９２】
【化１６】
0005926286.tif 000017
【００９３】
化合物８
【００９４】
【化１７】
0005926286.tif 000018
【００９５】
化合物９
【００９６】
【化１８】
0005926286.tif 000019
【００９７】
化合物１０
【００９８】
【化１９】
0005926286.tif 000020
【００９９】
化合物１１
【０１００】
【化２０】
0005926286.tif 000021
【０１０１】
化合物１２
【０１０２】
【化２１】
0005926286.tif 000022
【０１０３】
化合物１３
【０１０４】
【化２２】
0005926286.tif 000023
【０１０５】
化合物１４
【０１０６】
【化２３】
0005926286.tif 000024
【０１０７】
化合物１５
【０１０８】
【化２４】
0005926286.tif 000025
【０１０９】
化合物１６
【０１１０】
【化２５】
0005926286.tif 000026
【０１１１】
化合物１７
【０１１２】
【化２６】
0005926286.tif 000027
【０１１３】
化合物１８
【０１１４】
【化２７】
0005926286.tif 000028
【０１１５】
化合物１９
【０１１６】
【化２８】
0005926286.tif 000029
【０１１７】
化合物２０
【０１１８】
【化２９】
0005926286.tif 000030
【０１１９】
化合物２１
【０１２０】
【化３０】
0005926286.tif 000031
【０１２１】
化合物２２
【０１２２】
【化３１】
0005926286.tif 000032
【０１２３】
化合物２３
【０１２４】
【化３２】
0005926286.tif 000033
【０１２５】
化合物２４
【０１２６】
【化３３】
0005926286.tif 000034
【０１２７】
化合物２５
【０１２８】
【化３４】
0005926286.tif 000035
【０１２９】
化合物２６
【０１３０】
【化３５】
0005926286.tif 000036
【０１３１】
化合物２７
【０１３２】
【化３６】
0005926286.tif 000037
【０１３３】
化合物２８
【０１３４】
【化３７】
0005926286.tif 000038
【０１３５】
化合物２９
【０１３６】
【化３８】
0005926286.tif 000039
【０１３７】
化合物３０
【０１３８】
【化３９】
0005926286.tif 000040
【０１３９】
化合物３１
【０１４０】
【化４０】
0005926286.tif 000041
【０１４１】
化合物３２
【０１４２】
【化４１】
0005926286.tif 000042
【０１４３】
化合物３３
【０１４４】
【化４２】
0005926286.tif 000043
【０１４５】
化合物３４
【０１４６】
【化４３】
0005926286.tif 000044
【０１４７】
ｂ．式ＩＩ
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるピリミジン化合物は、式ＩＩ
【０１４８】
【化４４】
0005926286.tif 000045
【０１４９】
（式中、
Ｑは、単結合または炭化水素アリールであり、かつ
Ｒ５およびＲ６は、それぞれ、同一であるか、または異なって、Ｈ、Ｄ、アルキル、シリル、アルコキシ、シアノまたはアリールであり、Ｒ５の少なくとも１つおよび少なくともＲ６の１つはアリール基であり、かつアリール基の少なくとも１つはＮ，Ｏ，Ｓ−複素環を含む）を有する。
【０１５０】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、化合物は重水素化されている。
【０１５１】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ｑは、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、ビナフチレン、それらの重水素化類似物である。いくつかの実施形態において、Ｑは、１，４−フェニレン、２，６−ナフチレン、４，４’−ビフェニレンおよび４，４’−（１，１’−ビナフチレン）からなる群から選択される。
【０１５２】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ｎ，Ｏ，Ｓ−複素環は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、Ｎ−カルバゾリル、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンまたはそれらの重水素化類似体である。
【０１５３】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ｒ５およびＲ６の少なくとも１つは上記式ａを有する。
【０１５４】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ｒ５およびＲ６の少なくとも１つは上記式ｂを有する。
【０１５５】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ｒ５およびＲ６の少なくとも１つは上記式ｃを有する。
【０１５６】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、Ｒ５およびＲ６の１つは、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、ナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニルまたはそれらの重水素化類似物である。
【０１５７】
式ＩＩの化合物のいくつかの実施形態において、Ｑは単結合であり、化合物は、式ＩＩ（ａ）、式ＩＩ（ｂ）または式ＩＩ（ｃ）
【０１５８】
【化４５】
0005926286.tif 000046
【０１５９】
を有する。
【０１６０】
式ＩＩのいくつかの実施形態において、排他的ではない上記の実施形態の任意の組み合わせであることが可能である。
【０１６１】
式ＩＩを有する材料の例を以下に示す。
化合物３５
【０１６２】
【化４６】
0005926286.tif 000047
【０１６３】
化合物３６
【０１６４】
【化４７】
0005926286.tif 000048
【０１６５】
化合物３７
【０１６６】
【化４８】
0005926286.tif 000049
【０１６７】
式ＩおよびＩＩを有するピリミジン化合物は、既知の合成技術によって製造可能である。例えば、ハロゲン化（Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）ピリミジンと、アリール−およびヘテロアリール−ボロン酸またはスタンニル類似物との間の遷移金属触媒カップリング反応によって、化合物を調製することができる。また、アリール−およびヘテロアリール−ニトリルと、エノール化可能なケトンまたはエチニル芳香族との環縮合によって調製することもできる。さらなる方法としては、尿素およびチオウレア誘導体と、置換マロン酸誘導体などの１，３−ジカルボニル種との環縮合が含まれる。これについては、実施例でさらに説明する。
【０１６８】
重水素化類似物化合物は、重水素化前駆体材料を使用して、同様の方法で調製することができ、または、一般に、三塩化アルミニウムもしくは塩化エチルアルミニウム、またはＣＦ３ＣＯＯＤ、ＤＣｌなどの酸などのルイス酸Ｈ／Ｄ交換触媒の存在下で、ｄ６−ベンゼンなどの重水素化溶媒で非重水素化化合物を処理することによって調製することができる。重水素化反応については、国際公開第２０１１−０５３３３４号パンフレットとして公開された同時係属出願にも記載されている。
【０１６９】
３．電気活性組成物
（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホストと、（ｂ）３８０〜７５０ｎｍで発光極大を有するエレクトロルミネセンスが可能なドーパントとを含んでなる組成物も提供される。式ＩおよびＩＩのピリミジン化合物は、光活性材料のホスト材料として有用である。この化合物は、単独で、または別のホスト材料と組み合わせて使用することができる。式ＩおよびＩＩの化合物は、いずれの色の発光を有するドーパントのためのホストとしても使用することができる。いくつかの実施形態において、化合物を、有機金属エレクトロルミネセント材料のためのホストとして使用する。
【０１７０】
いくつかの実施形態において、組成物は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホストと、（ｂ）３８０〜７５０ｎｍで発光極大を有するエレクトロルミネセンスが可能な光活性ドーパントとを含んでなる。いくつかの実施形態において、組成物は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホストと、（ｂ）３８０〜７５０ｎｍで発光極大を有するエレクトロルミネセンスが可能な光活性ドーパントとから本質的になる。いくつかの実施形態において、組成物は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホストと、（ｂ）３８０〜７５０ｎｍで発光極大を有するエレクトロルミネセンスが可能な光活性ドーパントと、（ｃ）第２のホスト材料とを含んでなる。いくつかの実施形態において、組成物は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホストと、（ｂ）３８０〜７５０ｎｍで発光極大を有するエレクトロルミネセンスが可能な光活性ドーパントと、（ｃ）第２のホスト材料とを含んでなる。
【０１７１】
組成物に存在するドーパントの量は、一般に、組成物の全重量に基づき、３〜２０重量％、いくつかの実施形態においては５〜１５重量％の範囲にある。第２のホストが存在する場合、式Ｉを有する第１のホスト対第２のホストの比率は、一般に、１：２０〜２０：１、いくつかの実施形態のいては５：１５〜１５：５の範囲である。いくつかの実施形態において、式Ｉを有するピリミジン化合物である第１のホスト材料は、全ホスト材料の少なくとも５０重量％、いくつかの実施形態においては少なくとも７０重量％である。
【０１７２】
ドーパントとして使用可能なエレクトロルミネセント（「ＥＬ」）材料としては、限定されないが、小分子有機ルミネセント化合物、ルミネセント金属錯体、共役ポリマーおよびそれらの混合物が含まれる。小分子ルミネセント有機化合物の例としては、限定されないが、クリセン、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、アントラセン、チアジアゾール、それらの誘導体およびそれらの混合物が含まれる。金属錯体の例としては、限定されないが、金属キレート化オキシノイド化合物、ならびにイリジウムおよび白金などの金属のシクロメタレート化された錯体が含まれる。共役ポリマーの例としては、限定されないが、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（スピロビフルオレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレン）、それらのコポリマー、およびそれらの混合物が含まれる。
【０１７３】
赤色発光材料の例としては、限定されないが、フェニルキノリンまたはフェニルイソキノリン配位子を有するＩｒの錯体、ペリフランテン、フルオランテンおよびペリレンが含まれる。赤色発光材料は、例えば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書および米国特許出願公開第２００５−０１５８５７７号明細書に開示されている。
【０１７４】
緑色発光材料の例としては、限定されないが、フェニルピリジン配位子を有するＩｒの錯体、ビス（ジアリールアミノ）アントラセンおよびポリフェニレンビニレンポリマーが含まれる。緑色発光材料は、例えば、国際公開第２００７／０２１１１７号パンフレットに開示されている。
【０１７５】
青色発光材料の例としては、限定されないが、フェニルピリジンまたはフェニルイミダゾール配位子を有するＩｒの錯体、ジアリールアントラセン、ジアミノクリセン、ジアミノピレンおよびポリフルオレンポリマーが含まれる。青色発光材料は、例えば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００７−０２９２７１３号明細書および同第２００７−００６３６３８号明細書に開示されている。
【０１７６】
いくつかの実施形態において、ドーパントは有機金属錯体である。いくつかの実施形態において、有機金属錯体は、シクロメタレート化される。「シクロメタレート化される」とは、錯体が少なくとも２点で金属と結合する少なくとも１個の配位子を含有して、少なくとも１個の炭素−金属結合を有する少なくとも１個の５−または６員環を形成することを意味する。いくつかの実施形態において、金属はイリジウムまたは白金である。いくつかの実施形態において、有機金属錯体は電気的に中性であり、そして式ＩｒＬ３を有するイリジウムのトリスシクロメタレート化錯体であるか、または式ＩｒＬ２Ｙを有するイリジウムのビスシクロメタレート化錯体である。いくつかの実施形態において、Ｌは、炭素原子および窒素原子によって配位するモノアニオン二座シクロメタレート化配位子である。いくつかの実施形態において、Ｌは、アリールがフェニルまたはナフチルであり、そしてＮ−複素環がピリジン、キノリン、イソキノリン、ジアジン、ピロール、ピラゾールまたはイミダゾールであるアリールＮ−複素環である。いくつかの実施形態において、Ｙはモノアニオン二座配位子である。いくつかの実施形態において、Ｌはフェニルピリジン、フェニルキノリンまたはフェニルイソキノリンである。いくつかの実施形態において、Ｙは、β−ジエノレート、ジケチミン、ピコリネートまたはＮ−アルコキシピラゾールである。配位子は未置換であっても、またはＦ、Ｄ、アルキル、ペルフルオロアルキル、アルコキシル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ＣＮ、シリル、フルオロアルコキシルもしくはアリール基で置換されてもよい。
【０１７７】
いくつかの実施形態において、ドーパントは、イリジウムまたは白金のシクロメタレート化錯体である。そのような材料は、例えば、米国特許第６，６７０，６４５号明細書、国際公開第０３／０６３５５５号パンフレット、同第２００４／０１６７１０号パンフレットおよび同第０３／０４０２５７号パンフレットに開示されている。
【０１７８】
いくつかの実施形態において、ドーパントは、式Ｉｒ（Ｌ１）ａ（Ｌ２）ｂ（Ｌ３）ｃ
（式中、
Ｌ１は、炭素および窒素によって配位するシクロメタレート化されたモノアニオン二座配位子であり、
Ｌ２は、炭素によって配位しないモノアニオン二座配位子であり、
Ｌ３は、単座配位子であり、
ａは１〜３であり、
ｂおよびｃは、独立して０〜２であり、そして
ａ、ｂおよびｃは、イリジウムが六配位であり、錯体が電気的に中性であるように選択される）を有する錯体である。
【０１７９】
式のいくつかの例には、限定されないが、Ｉｒ（Ｌ１）３、Ｉｒ（Ｌ１）２（Ｌ２）およびＩｒ（Ｌ１）２（Ｌ３）（Ｌ３’）（式中、Ｌ３はアニオンであり、そしてＬ３’は非イオンである）が含まれる。
【０１８０】
Ｌ１配位子の例には、限定されないが、フェニルピリジン、フェニルキノリン、フェニルピリミジン、フェニルピラゾール、チエニルピリジン、チエニルキノリンおよびチエニルピリミジンが含まれる。本明細書に使用される場合、用語「キノリン」は、特記しない限り、「イソキノリン」を含む。フッ素化誘導体は、１種またはそれ以上のフッ素置換基を有することができる。いくつかの実施形態において、１〜３個のフッ素置換基が配位子の非窒素環上にある。
【０１８１】
モノアニオン二座配位子、Ｌ２は、金属配位化学において周知である。一般に、これらの配位子は、配位原子としてＮ、Ｏ、ＰまたはＳを有し、イリジウムに配位する場合は５−または６員環を形成する。適切な配位基には、アミノ、イミノ、アミド、アルコキシド、カルボキシレート、ホスフィノ、チオレートなどが含まれる。これらの配位子のための適切な親化合物の例は、β−ジカルボニル（β−エノレート配位子）ならびにそれらのＮおよびＳ類似物、アミノカルボン酸（アミノカルボキシレート配位子）、ピリジンカルボン酸（イミノカルボキシレート配位子）、サリチル酸誘導体（サリチレート配位子）、ヒドロキシキノリン（ヒドロキシキノリネート配位子）およびそれらのＳ類似物、ならびにホスフィノアルカノール（ホスフィノアルコキシド配位子）が含まれる。
【０１８２】
単座配位子Ｌ３は、アニオンまたは非イオンであることができる。アニオン配位子には、限定されないが、Ｈ−（「水素化物」）および配位原子としてＣ、ＯまたはＳを有する配位子が含まれる。配位基には、限定されないが、アルコキシド、カルボキシレート、チオカルボキシレート、ジチオカルボキシレート、スルホネート、チオレート、カルバメート、ジチオカルバメート、チオカルバゾンアニオン、スルホンアミドアニオンなどが含まれる。いくつかの場合、β−エノラートおよびホスフィノアルコキシドなどのＬ２として上記される配位子は、単座配位子として機能することができる。単座配位子は、ハロゲン化物、シアン化物、イソシアン化物、硝酸塩、硫酸塩、ヘキサハロアンチモネートなどの配位アニオンであることもできる。これらの配位子は、一般に商業的に入手可能である。
【０１８３】
単座Ｌ３配位子は、ＣＯまたは単座ホスフィン配位子などの非イオン配位子であることもできる。
【０１８４】
いくつかの実施形態において、配位子の１個またはそれ以上は、Ｆおよびフッ素化アルキルからなる群から選択される少なくとも１個の置換基を有する。イリジウム錯体ドーパントは、例えば、米国特許第６，６７０，６４５号明細書に記載されるような標準的な合成技術を使用して製造することができる。
【０１８５】
いくつかの実施形態において、ドーパントは小有機ルミネセント化合物である。いくつかの実施形態において、ドーパントは、非ポリマースピロビフルオレン化合物およびフルオランテン化合物からなる群から選択される。
【０１８６】
いくつかの実施形態において、ドーパントはアリールアミン基を有する化合物である。いくつかの実施形態において、光活性ドーパントは、次式：
【０１８７】
【化４９】
0005926286.tif 000050
【０１８８】
（式中、
Ａは、それぞれ、同一であるか、または異なって、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
Ｑ’は、単結合または３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
ｐおよびｑは、独立して、１〜６の整数である）から選択される。
【０１８９】
上記式のいくつかの実施形態において、各式のＡおよびＱ’の少なくとも１個は、少なくとも３つの縮合環を有する。いくつかの実施形態において、ｐおよびｑは１に等しい。
【０１９０】
いくつかの実施形態において、Ｑ’はスチリルまたはスチリルフェニル基である。
【０１９１】
いくつかの実施形態において、Ｑ’は、少なくとも２個の縮合環を有する芳香族基である。いくつかの実施形態において、Ｑ’は、ナフタレン、アントラセン、クリセン、ピレン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、クマリン、ローダミン、キナクリドンおよびルブレンからなる群から選択される。
【０１９２】
いくつかの実施形態において、Ａは、フェニル、ビフェニル、トリル、ナフチル、ナフチルフェニルおよびアントラセニル基からなる群から選択される。
【０１９３】
いくつかの実施形態において、ドーパントは次式：
【０１９４】
【化５０】
0005926286.tif 000051
【０１９５】
（式中、
Ｙは、それぞれ、同一であるか、または異なって、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
Ｑ’’は、芳香族基、二価トリフェニルアミン残基または単結合である）を有する。
【０１９６】
いくつかの実施形態において、ドーパントはアリールアセンである。いくつかの実施形態において、ドーパントは非対称アリールアセンである。
【０１９７】
いくつかの実施形態において、光活性ドーパントは、クリセン誘導体である。用語「クリセン」は、１，２−ベンゾフェナントレンを意味することが意図される。いくつかの実施形態において、光活性ドーパントは、アリール置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態において、光活性ドーパントは、アリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態において、光活性ドーパントは、２個の異なるアリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態において、クリセン誘導体は、濃青色発光を有する。
【０１９８】
いくつかの実施形態において、ピリミジン化合物は追加のホスト材料とともに使用される。いくつかの実施形態において、ピリミジン化合物は、光活性層のホストとしては使用されない。単独で、またはピリミジン化合物と組み合わせて使用することができる他の種類のホストの例には、限定されないが、インドールカルバゾール、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロリン、トリアジン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、フェニルピリジン、ベンゾジフラン、金属キノリネート錯体、およびそれらの重水素化類似物が含まれる。
【０１９９】
４．有機電子デバイス
本明細書に記載の重水素化材料を含んでなる１層またはそれ以上の層を有することから有益となり得る有機電子デバイスとしては、限定されないが、（１）電気エネルギーを放射線に変換するデバイス（例えば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、発光照明器具、またはダイオードレーザー）、（２）電子的プロセスを介して信号を検出するデバイス（例えば、光検出器、光導電セル、フォトレジスタ、光スイッチ、光トランジスタ、光電管、ＩＲ検出器）、（３）放射線を電気エネルギーに変換するデバイス（例えば、光起電力デバイスまたは太陽電池）、ならびに（４）１つ以上の有機半導体層を含む１つ以上の電子部品を含むデバイス（例えば、薄膜トランジスタまたはダイオード）が挙げられる。発明の化合物は、バイオアッセイの酸素感応性インジケータおよびルミネセントインジケータなどの用途でしばしば有用となることが可能性である。
【０２００】
一実施形態において、有機電子デバイスは、上記式Ｉを有する化合物を含んでなる少なくとも１層を含んでなる。
【０２０１】
ａ．第１の例示的なデバイス
トランジスタの特に有用な種類である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、一般に、ゲート電極、ゲート電極上のゲート誘電体、ソース電極、ゲート誘電体に隣接したドレイン電極、ならびにゲート誘電体に隣接し、そしてソースおよびドレイン電極に隣接する半導体層を含む（例えば、Ｓ．Ｍ．Ｓｚｅ，Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，ｐａｇｅ  ４９２を参照のこと）。これらの成分は、様々な構造で組み立てることができる。有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）は、有機半導体層を有することを特徴とする。
【０２０２】
一実施形態において、ＯＴＦＴは、
基板と、
絶縁層と、
ゲート電極と、
ソース電極と、
ドレイン電極と、
式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物を含んでなる有機半導体層と
を含んでなり、ゲート電極および半導体層が両方とも絶縁層と接触し、ソース電極およびドレイン電極が両方とも半導体層と接触し、そして電極は互いに接触しない条件の任意の配列において、絶縁層、ゲート電極、半導体層、ソース電極およびドレイン電極を配置することができる。
【０２０３】
図１Ａにおいて、有機電界効果トランジスタ（ＯＴＦＴ）は概略的に説明され、「底面接触モード」におけるそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示す。（ＯＴＦＴの「底面接触モード」において、ソースおよびドレイン電極ならびに任意の残存する曝露されたゲート誘電層上へ電気活性有機半導体層を堆積させる前に、ドレインおよびソース電極はゲート誘電層上へ堆積される。）基板１１２は、ゲート電極１０２および絶縁層１０４と接触しており、その上にソース電極１０６およびドレイン電極１０８が堆積される。ソースおよびドレイン電極の上部および間は、式Ｉまたは式ＩＩのピリミジン化合物を含んでなる有機半導体層１１０である。
【０２０４】
図１Ｂは、上面接触モードにおけるそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示すＯＴＦＴの概略図である。（「上面接触モード」において、ＯＴＦＴのドレインおよびソース電極は電気活性有機半導体層上面へ堆積される。）
【０２０５】
図１Ｃは、ゲートが上面にある底面接触モードのそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示すＯＴＦＴの概略図である。
【０２０６】
図１Ｄは、ゲートが上面にある上面接触モードのそのようなデバイスの電気活性層の相対的な位置を示すＯＴＦＴの概略図である。
【０２０７】
基板は、無機ガラス、セラミック箔、ポリマー材料（例えば、アクリル、エポキシ、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリケトン、ポリ（オキシ−１，４−フェニレンオキシ−１，４−フェニレンカルボニル−１，４−フェニレン）（ポリ（エーテルエーテルケトン）またはＰＥＥＫと呼ばれることもある）、ポリノルボルネン、ポリフェニレンオキシド、ポリ（エチレンナフタレンジカルボキシレート）（ＰＥＮ）、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ））、充填ポリマー材料（例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ））、および／またはコーティングされた金属箔を含んでなることが可能である。基板の厚さは、約１０マイクロメートル〜１０ミリメートル超であることが可能であり、例えば、可撓性プラスチック基板に関しては約５０〜約１００マイクロメートル、そしてガラスまたはシリコンなどの剛性基板に関しては約１〜約１０ミリメートルであることが可能である。典型的に、基板は、製造、試験および／または使用の間、ＯＴＦＴを支持する。任意選択で、基板は、ソース、ドレインおよび電極へのバスライン接続、ならびにＯＴＦＴのための回路などの電気的機能を提供することができる。
【０２０８】
ゲート電極は、金属薄膜、導電性ポリマー膜、導電性インクもしくはペーストから製造された導電性膜、または基板自体、例えば高濃度にドープされたシリコンであることができる。適切なゲート電極材料の例には、アルミニウム、金、クロム、インジウムスズ酸化物、ポリスチレンスルホネートがドープされたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＳＳ−ＰＥＤＯＴ）などの導電性ポリマー、カーボンブラック／グラファイトから構成される導電性インク／ペースト、または高分子バインダー中のコロイド状銀の分散系が含まれる。いくつかのＯＴＦＴにおいては、同一材料でゲート電極機能を提供することができ、また基板の支持体機能を提供することができる。例えば、ドープされたシリコンはゲート電極として機能することができ、ＯＴＦＴを支持することができる。
【０２０９】
ゲート電極を、真空蒸発、金属または導電性金属酸化物のスパッタリング、スピンコーティング、キャスティング、または印刷による導電性ポリマー溶液または導電性インクのコーティングによって調製することができる。ゲート電極の厚さは、例えば、金属膜に関しては約１０〜約２００ナノメートル、そしてポリマー導体に関しては約１〜約１０マイクロメートルであることが可能である。
【０２１０】
ソースおよびドレイン電極は、半導体層とソースおよびドレイン電極との間の接触の抵抗が半導体層の抵抗より低いように、低い抵抗接点を半導体層にもたらす材料から製造することができる。チャネル抵抗は、半導体層の伝導性である。典型的に、抵抗はチャネル抵抗未満である。ソースおよびドレイン電極としての使用に適切な典型的な材料には、アルミニウム、バリウム、カルシウム、クロム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金、チタンおよびそれらの合金、カーボンナノチューブ、ポリアニリンおよびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ−（スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などの導電性ポリマー、導電性ポリマー中のカーボンナノチューブの分散系、導電性ポリマー中の金属の分散系、ならびにそれらの多層フィルムが含まれる。当業者に既知であるように、これらの材料のいくつかはＮ型半導体材料の用途に適切であり、そして他はＰ型半導体材料の用途に適切である。ソースおよびドレイン電極の典型的な厚さはおおよそ、例えば、約４０ナノメートル〜約１マイクロメートルである。いくつかの実施形態において、厚さは約１００〜約４００ナノメートルである。
【０２１１】
絶縁層は、無機材料膜または有機ポリマー膜を含んでなる。絶縁層として適切な無機材料の実例としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化タンタル、酸化チタン、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムストロンチウム、チタン酸ジルコン酸バリウム、セレン化亜鉛および硫化亜鉛が含まれる。加えて、上記材料の合金、組み合わせおよび多層フィルムを絶縁層に使用することができる。絶縁層のための有機ポリマーの実例としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ（ビニルフェノール）、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ（メタクリレート）、ポリ（アクリレート）、エポキシ樹脂、ならびにそれらのブレンドおよび多層フィルムが含まれる。絶縁層の厚さは、使用される誘電体材料の誘電率に応じて、例えば約１０ナノメートル〜約５００ナノメートルである。例えば、絶縁層の厚さは約１００ナノメートル〜約５００ナノメートルであることができる。絶縁層は、例えば、約１０−１２Ｓ／ｃｍ（Ｓ＝ジーメンス＝１／オーム）未満である伝導性を有することができる。
【０２１２】
絶縁層、ゲート電極、半導体層、ソース電極およびドレイン電極は、ゲート電極および半導体層の両方が絶縁層と接触し、そしてソース電極およびドレイン電極の両方が半導体層と接触する限り、任意の配列で形成される。「任意の配列で」という句は、連続および同時形成を含む。例えば、ソース電極およびドレイン電極は、同時に、または連続的に形成されることができる。ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極は、物理気相堆積（例えば、熱蒸発またはスパッタリング）、あるいはインクジェット印刷などの既知の方法を使用して提供されることができる。電極のパターン化は、シャドーマスキング、アディティブフォトリソグラフィー、サブトラクティブフォトリソグラフィー、印刷、マイクロコンタクト印刷およびパターンコーティングなどの既知の方法によって達成することができる。
【０２１３】
底面接触モードのＯＴＦに関して（図１Ａ）、フォトリソグラフ法を使用して、それぞれソースおよびドレインのためのチャネルを形成する電極１０６および１０８を二酸化ケイ素層上に形成することができる。次いで、半導体層１１０を、電極１０６および１０８ならびに層１０４の表面上に堆積する。
【０２１４】
一実施形態において、半導体層１１０は式Ｉまたは式ＩＩによって表される１種またはそれ以上の化合物を含んでなる。半導体層１１０は、当該技術で既知の様々な技術によって堆積することができる。これらの技術には、熱蒸発、化学気相堆積、熱移動、インクジェット印刷およびスクリーン印刷が含まれる。堆積のための分散系薄膜コーティング技術には、スピンコーティング、ドクターブレードコーティング、ドロップキャスティングおよび他の既知の技術が含まれる。
【０２１５】
上面接触モードのＯＴＦＴに関して（図１Ｂ）、電極１０６および１０８の製造の前に、層１１０を層１０４上に堆積する。
【０２１６】
ｂ．第２の例示的なデバイス
また本発明は、２層の電気接触層の間に配置される少なくとも１層の電気活性層を含んでなり、デバイスの少なくとも１層の電気活性層が、式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物を含む電子デバイスに関する。
【０２１７】
有機電子デバイス構造の別の例を図２に示す。デバイス２００は、第１の電気接触層、アノード層２１０、第２の電気接触層、カソード層２６０、およびそれらの間の光活性層２４０を有する。アノードに隣接して、正孔注入層２２０が存在してもよい。正孔注入層に隣接して、正孔輸送材料を含んでなる正孔輸送層２３０が存在してもよい。カソードに隣接して、電子輸送材料を含んでなる電子輸送層２５０が存在してもよい。デバイスは、アノード２１０の隣に１つ以上の追加の正孔注入層または正孔輸送層（図示せず）、および／またはカソード２６０の隣に１つ以上の追加の電子注入または電子輸送層（図示せず）を使用することができる。
【０２１８】
層２２０〜２５０は、個々に、そして集合的に、電気活性層と呼ばれる。
【０２１９】
いくつかの実施形態において、光活性層２４０は図３で示すようにピクセル化される。層２４０は層上に繰り返されるピクセルまたはサブピクセルユニット２４１、２４２および２４３に分離される。各ピクセルまたはサブピクセルユニットは異なる色を表す。いくつかの実施形態において、サブピクセルユニットは、赤色、緑色、青色である。３つのサブピクセルユニットが図に示されるが、２つまたは４つ以上が使用されてもよい。
【０２２０】
一実施形態において、種々の層は以下の厚さの範囲を有する。アノード２１０、５００〜５０００Å、一実施形態において１０００〜２０００Å、正孔注入層２２０、５０〜２０００Å、一実施形態において２００〜１０００Å、正孔輸送層２３０、５０〜２０００Å、一実施形態において２００〜１０００Å、電気活性層２４０、１０〜２０００Å、一実施形態において１００〜１０００Å、層２５０、５０〜２０００Å、一実施形態において１００〜１０００Å、カソード２６０、２００〜１００００Å、一実施形態において３００〜５０００Å。デバイスの電子正孔再結合領域の位置、したがって、デバイスの発光スペクトルは、各層の相対的な厚さに影響を受けることができる。層の厚さの所望の比は、使用される材料の厳密な性質に依存する。いくつかの実施形態において、デバイスは、処理を補助するか、機能性を改善するための追加的な層を有する。
【０２２１】
デバイス２００の用途によって、光活性層２４０は、印加電圧によって活性化される発光層（発光ダイオードまたは発光電気化学電池など）、あるいは印加バイアス電圧の有無にかかわらず放射エネルギーに反応して信号を生じる材料の層（光検出器など）であることができる。光検出器の例には、光伝導電池、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタおよび光電管、ならびに光電池が含まれる。これらの用語については、Ｍａｒｋｕｓ，Ｊｏｈｎ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ａｎｄ  Ｎｕｃｌｅｏｎｉｃｓ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，４７０  ａｎｄ  ４７６（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｉｎｃ．１９６６）に説明されているとおりである。発光層を有するデバイスは、ディスプレイを形成するため、または白色光証明器具などの照明用途のために使用されてもよい。
【０２２２】
本明細書に記載される新規電気活性化合物の１種またはそれ以上が、デバイスの電気活性層の１層またはそれ以上に存在しもよい。
【０２２３】
いくつかの実施形態において、式Ｉまたは式ＩＩを有する新規電気活性化合物は、光活性層２４０の光活性ドーパント材料のためのホスト材料として有用である。これらの化合物が単独で、または他の共ホストとともに使用される場合、ＯＬＥＤデバイスの改善された効率および寿命がもたらされることが見出された。計算により、これらの化合物が、高いトリプレットエネルギー、ならびに電荷輸送に適切なＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ準位を有し、有機金属発光体のための優れたホスト材料となることが発見された。
【０２２４】
いくつかの実施形態において、新規電気活性化合物は、層２５０の電子輸送材料として有用である。
【０２２５】
光活性層
いくつかの実施形態において、光活性層２４０は、上記電気活性組成物を含んでなる。
【０２２６】
いくつかの実施形態において、ドーパントは有機金属材料である。いくつかの実施形態において、有機金属材料は、ＩｒまたはＰｔの錯体である。いくつかの実施形態において、有機金属材料は、Ｉｒのシクロメタレート化された錯体である。
【０２２７】
いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、および（ｂ）１種またはそれ以上のドーパントを含んでなる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、および（ｂ）有機金属エレクトロルミネセントドーパントを含んでなる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）光活性ドーパント、および（ｃ）第２のホスト材料を含んでなる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）ＩｒまたはＰｔの有機金属錯体、および（ｃ）第２のホスト材料を含んでなる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）Ｉｒのシクロメタレート化錯体、および（ｃ）第２のホスト材料を含んでなる。
【０２２８】
いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、および（ｂ）１種またはそれ以上のドーパントから本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有する化合物であるホスト材料、および（ｂ）有機金属エレクトロルミネセントドーパントから本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）光活性ドーパント、および（ｃ）第２のホスト材料から本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）ＩｒまたはＰｔの有機金属錯体、および（ｃ）第２のホスト材料から本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）Ｉｒのシクロメタレート化錯体、および（ｃ）第２のホスト材料から本質的になる。
【０２２９】
いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）化合物が重水素化された式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、および（ｂ）１種またはそれ以上のドーパントから本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）化合物が重水素化された式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、および（ｂ）有機金属エレクトロルミネセントドーパントから本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）化合物が重水素化された式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）光活性ドーパント、および（ｃ）第２のホスト材料から本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）化合物が重水素化された式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、化合物が重水素化された式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）ＩｒまたはＰｔの有機金属錯体、および（ｃ）第２のホスト材料から本質的になる。いくつかの実施形態において、光活性層は、（ａ）化合物が重水素化された式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物であるホスト材料、（ｂ）Ｉｒのシクロメタレート化錯体、および（ｃ）第２のホスト材料から本質的になる。いくつかの実施形態において、式Ｉまたは式ＩＩの重水素化された化合物は少なくとも１０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも５０％重水素化される。いくつかの実施形態において、第２のホスト材料は重水素化される。いくつかの実施形態において、第２のホスト材料は少なくとも１０％重水素化され、いくつかの実施形態において、少なくとも５０％重水素化される。
【０２３０】
電子輸送層
式ＩおよびＩＩのピリミジン化合物は、層２５０の電子輸送材料として有用である。化合物は単独でも、別の電子輸送材料と組み合わせても使用することができる。いくつかの実施形態において、電子輸送層は、式ＩまたはＩＩのピリミジン化合物から本質的になる。
【０２３１】
単独で、またはピリミジン化合物と組み合わせて使用することができる他の電子輸送材料の例としては、限定されないが、トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（ＡｌＱ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、テトラキス−（８−ヒドロキシキノラト）ハフニウム（ＨｆＱ）、およびテトラキス−（８−ヒドロキシキノラト）ジルコニウム（ＺｒＱ）などの金属キノレート誘導体などを含む金属キレート化オキシノイド化合物；ならびに２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＰＡ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナントロリン；ならびにそれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態において、電子輸送材料は、金属キノレートおよびフェナントロリン誘導体からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、電子輸送層は、ｎ−ドーパントをさらに含む。ｎ−ドーパント材料は周知である。ｎ−ドーパントとしては、限定されないが、１族および２族金属；１族および２族金属の塩、例えば、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＣｓ２ＣＯ３；１族および２族金属の有機化合物、例えばＬｉキノレート；ならびに分子ｎ−ドーパント、例えばロイコ染料、Ｗ２（ｈｐｐ）４（式中、ｈｐｐ＝１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド−［１，２−ａ］−ピリミジンである）などの金属錯体、ならびにコバルトセン、テトラチアナフタセン、ビス（エチレンジチオ）テトラチアフルバレン、複素環式ラジカルまたはジラジカル、ならびに複素環式ラジカルまたはジラジカルのダイマー、オリゴマー、ポリマー、ジスピロ化合物、および多環化合物が挙げられる。
【０２３２】
他のデバイス層
デバイスの他の層は、そのような層で有用であることが知られている任意の材料から製造することができる。
【０２３３】
アノード２１０は、正電荷キャリアの注入に特に有効な電極である。これは、例えば、金属、混合金属、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含有する材料から製造することができ、あるいは導電性ポリマー、またはそれらの混合物でることもできる。適切な金属としては、１１族金属、４〜６族金属および８〜１０族遷移金属が挙げられる。アノードが光透過性となる場合には、インジウムスズ酸化物などの１２族、１３族、および１４族金属の混合金属酸化物が一般に使用される。アノード２１０は、“Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｍａｄｅ  ｆｒｏｍ  ｓｏｌｕｂｌｅ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ”，Ｎａｔｕｒｅ  ｖｏｌ．３５７，ｐｐ４７７−４７９（１９９２年６月１１日）に記載されるようなポリアニリンなどの有機材料を含んでなることができる。アノードおよびカソードの少なくとも１つは、発生した光を観察できるように、望ましくは少なくとも部分的に透明となる。
【０２３４】
正孔注入層２２０は正孔注入材料を含んでなり、有機電子デバイスにおいて、限定されないが、下にある層の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素または金属イオンなどの不純物の捕捉、ならびに有機電子デバイスの性能を促進または改善する他の特徴を含む１つ以上の機能を有することができる。正孔注入材料は、ポリマー、オリゴマーまたは小分子でもよい。それらは気相堆積されるか、あるいは溶液、分散系、懸濁液、エマルジョン、コロイド状混合物または他の組成物の形態であってもよい液体から堆積されてもよい。
【０２３５】
正孔注入層は、プロトン酸がしばしばドープされるポリアニリン（ＰＡＮＩ）またはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などのポリマー材料を使用して形成することができる。プロトン酸は、例えば、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）などであることができる。
【０２３６】
正孔注入層は、銅フタロシアニンおよびテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン系（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）などの電荷輸送化合物などを含むことができる。
【０２３７】
いくつかの実施形態において、正孔注入層は、少なくとも１種の導電性ポリマーと少なくとも１種のフッ素化酸ポリマーとを含んでなる。いくつかの実施形態において、正孔注入層は、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーを含んでなる。材料は、例えば、米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書、同第２００４／０１２７６３７号明細書、同第２００５／０２０５８６０号明細書および国際公開第２００９／０１８００９号パンフレットに記載されている。
【０２３８】
層２３０の正孔輸送材料の例は、例えば、Ｙ．Ｗａｎｇにより，Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｏｕｒｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１８，ｐ．８３７−８６０，１９９６にまとめられている。正孔輸送分子およびポリマーの両方を使用することができる。一般に使用される正孔輸送分子としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）、テトラキス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）、α−フェニル−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）、ｐ−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）、トリフェニルアミン（ＴＰＡ）、ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）、１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＲまたはＤＥＡＳＰ）、１，２−トランス−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＢ）、および銅フタロシアニンなどのポルフィリン系化合物が挙げられる。一般に使用される正孔輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、およびポリアニリンである。ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマー中に上記などの正孔輸送分子をドープすることによって、正孔輸送ポリマーを得ることもできる。場合によっては、トリアリールアミンポリマー、特にトリアリールアミン−フルオレンコポリマーが使用される。場合によっては、これらのポリマーおよびコポリマーは架橋性である。いくつかの実施形態において、正孔輸送層は、ｐ−ドーパントをさらに含んでなる。いくつかの実施形態において、正孔輸送層は、ｐ−ドーパントでドープされる。ｐ−ドーパントの例には、限定されないが、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）およびペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）が含まれる。
【０２３９】
カソード２６０は、電子または負電荷キャリアの注入に特に効率的な電極である。カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有するいずれの金属または非金属であってよい。カソードの材料は、１族のアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属、１２族金属、例えば希土類元素およびランタニド、ならびにアクチニドから選択することができる。アルミニウム、インジウム、カルシウム、バリウム、サマリウム、およびマグネシウム、ならびにそれらの組み合わせなどの材料を使用することができる。作動電圧を下げるために、Ｌｉ−またはＣｓ含有有機金属化合物、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＬｉ２Ｏを有機層とカソード層との間に堆積することもできる。
【０２４０】
有機電子デバイス中に別の層が存在することが知られている。例えば、注入される正電荷の量を制御するため、および／または層のバンドギャップを一致させるため、または保護層として機能させるために、アノード２１０と正孔注入層２２０との間に層（図示せず）が存在することができる。銅フタロシアニン、ケイ素オキシ窒化物、フルオロカーボン、シラン、またはＰｔなどの金属の超薄層などの当技術分野において周知の層を使用することができる。あるいは、アノード層２１０、電気活性層２２０、２３０、２４０および２５０、またはカソード層２６０の一部または全てを、電荷キャリア輸送効率を増加させるために表面処理することができる。それぞれの構成層の材料の選択は、好ましくは、高エレクトロルミネッセンス効率を有するデバイスを得るために発光層中の正電荷および負電荷のバランスがとられるように行われる。
【０２４１】
それぞれの機能層を２層以上の層で構成することができることは理解される。
【０２４２】
適切な基板上での個々の層の連続的気相堆積を含む様々な技術によって、デバイスを調製することができる。ガラス、プラスチックおよび金属などの基板を使用することができる。熱蒸発、化学気相堆積などの従来の気相堆積技術を使用することができる。あるいは、限定されないが、スピンコーティング、ディップコーティング、ロール−ツー−ロール技術、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷などを含む従来のコーティングまたは印刷技術を使用して、適切な溶媒中の溶液または分散系から有機層を塗布することができる。
【０２４３】
いくつかの実施形態において、デバイスは、緩衝層、正孔輸送層および光活性層の液相堆積によって、そしてアノード、電子輸送層、電子注入層およびカソードの気相堆積によって製造される。
【０２４４】
効率の高いＬＥＤを達成するため、正孔輸送材料のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）は、望ましくはアノードの仕事関数と一致し、そして電子伝達材料のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）は、望ましくはカソードの仕事関数と一致する。材料の化学適合性および昇華温度も、電子および正孔輸送材料を選択する時に考慮すべきこととなり得る。
【０２４５】
本明細書に記載のピリミジン化合物によって製造されるデバイスの効率を、デバイスの他の層を最適化することによってさらに改善することができることは理解される。例えば、Ｃａ、ＢａまたはＬｉＦなどのより効率的なカソードを使用することができる。作動電圧の低下をもたらすか、または量子効率を増加させる成形基板および新規正孔輸送材料も適用可能である。様々な層のエネルギー準位を調整し、エレクトロルミネセンスを促進するために、追加の層を加えることもできる。
【０２４６】
いくつかの実施形態において、式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物は、デバイスの光活性層に存在する。いくつかの実施形態において、式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物は、デバイスの電子輸送層に存在する。いくつかの実施形態において、式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物がデバイスの光活性層に存在し、かつ式Ｉまたは式ＩＩを有するピリミジン化合物がデバイスの電子輸送層に存在し、ピリミジン化合物は同一であることも、異なることも可能である。
【０２４７】
排他的ではない限り、上記デバイスの実施形態の任意の組み合わせであることが可能である。
【実施例】
【０２４８】
本明細書に記載の概念を以下の実施例においてさらに説明するが、これらの実施例は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない。
【０２４９】
合成実施例１
本実施例は、化合物１、５−［３−（４，６−ビス−（３−ビフェニル）−２−ピリミジニル）フェニル］ピリミジンの合成を説明する。
【０２５０】
（１ａ）５−（３−ブロモフェニル）ピリミジン
【０２５１】
【化５１】
0005926286.tif 000052
【０２５２】
冷却器、温度計およびサイドアームストッパーを備えた１０００ｍＬの３つ口丸底フラスコに、１，２−ジメトキシエタン（３１５ｍＬ）中の３−ブロモヨードベンゼン（１９．８０ｇ、７０．０ｍｍｏｌ）、ピリミジン−５−ボロン酸（８．６７ｇ、７０．０ｍｍｏｌ）の懸濁液および脱イオン水（１０５ｍＬ）中の炭酸ナトリウム（２２．２６ｇ、２１０．０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を３０分間窒素スパージし、次いで、酢酸パラジウム（３９３ｍｇ、１．７５ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（９１８ｍｇ、３．５０ｍｍｏｌ）を添加した。反応混合物を還流下で１８時間加熱し、次いで、ＵＰＬＣによって完了したことが判定された後、室温まで冷却した。二相反応混合物をＥｔＯＡｃ（３×１５０ｍＬ）で抽出した。組み合わせた有機層を水およびブライン（各２×１５０ｍＬ）で洗浄し、次いで、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、濾過および濃縮して、オフホワイト色固体を得た。これを、ＭＰＬＣ（ヘキサン／ＣＨＣｌ３）、それに続いて、無水エタノール（約２００ｍＬ）からの結晶化によって精製し、所望の生成物である５−（３−ブロモフェニル）ピリミジンを得た（８．６２ｇ、収率６３％）。この物質のＵＰＬＣ分析によって、９７．８％の純度を有することが示された。
【０２５３】
（１ｂ）５−［３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル］ピリミジン
【０２５４】
【化５２】
0005926286.tif 000053
【０２５５】
磁気撹拌棒、内部温度計、およびサイドアームから使い捨てピペットを通して導入される窒素ラインを備えた２５０ｍＬの３つ口丸底フラスコ中、乾燥１，４−ジオキサン（７０ｍＬ）中の工程（１ａ）からの５−（３−ブロモフェニル）ピリミジン（３．３０ｇ、１４．０４ｍｍｏｌ）およびビス（ピナコラト）ジボロン（４．２８ｇ、１６．２５ｍｍｏｌ）の溶液に、酢酸カリウム（４．１３ｇ、４２．１ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌している懸濁液に１５分間窒素スパージした。［１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）クロリドジクロロメタン錯体（１：１）（３４４ｍｇ、０．４２ｍｍｏｌ）をさらなる１，４−ジオキサン（１０ｍＬ）と一緒に添加し、そして窒素スパージをさらに１０分間続けた。次いで、フラスコに、窒素バブラーを上部に取り付けた還流冷却器を取り付け、そして残りのサイドアームに栓をした。反応混合物を３．５時間還流下で加熱した。この時点でのＵＰＬＣによるアリコートの分析によると、生成物への完全な変換が示された。粗製反応混合物をシリカゲルのパッド（４３ｇ）に注入し、これをトルエン（２×１００ｍＬ）ですすいだ。組み合わせた濾液を濃縮したところ、暗褐色油状物（５．０ｇ）が得られた。５０％ＥｔＯＡｃ／ヘキサン（２×１００ｍＬ）によるシリカゲルパッドのさらなる溶離によって、溶離液の濃縮後、ＵＰＬＣ分析によるとトルエン溶離からの茶色油状物と同一組成物を有する黄色油状物（１．２ｇ）が得られた。２つの粗製生成物をジクロロメタン（合計１００ｍＬ）に溶解し、組み合わせ、ＭＰＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）によって精製し、所望の生成物である５−［３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル］ピリミジン（３．５６ｇ、収率９０％）を、静置時に凝固する淡黄色油状物として得た。
【０２５６】
（１ｃ）２−クロロ−４，６−ビス（［１，１’−ビフェニル］−３−イル）ピリミジン
【０２５７】
【化５３】
0005926286.tif 000054
【０２５８】
磁気撹拌棒、温度計、還流冷却器および窒素バブラーを備えた１０００ｍＬの３つ口丸底フラスコに、脱イオン水（１０５ｍＬ）中、２，４，６−トリクロロピリミジン（９．１７ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）、３−ビフェニルボロン酸（２１．７８ｇ、１１０．０ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン（６５６ｍｇ、２．５０ｍｍｏｌ）、１，２−ジメトキシエタン（３７５ｍＬ）および炭酸ナトリウム（２６．５０ｇ、２５０．０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を１時間窒素（Ｎ２）スパージした。酢酸パラジウム（２８１ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を添加し、Ｎ２スパージをさらに３０分間続けて、スパージ用ピペットを取り外し、サイドアームに栓をして、混合物を２１時間還流下で加熱した。反応物を室温まで冷却し、濾過した。濾液を分液漏斗へ移し、そして二相混合物の層を分離した。水層をトルエン（３×１００ｍＬ）で抽出した。フィルターをＣＨＣｌ３（２００ｍＬ）ですすいだ。ＣＨＣｌ３濾液を組み合わせたトルエン抽出物および濾過された反応混合物からの１，２−ジメトキシエタン層に加え、そしてこの全有機相を水、１０％ＨＣｌ水および食塩水（各２×１００ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、そしてシリカゲルのパッド（５０ｇ）を通して濾過し、ＣＨＣｌ３（２００ｍＬ）ですすいだ。組み合わせた濾液をロータリーエバポレーションによって濃縮し、発泡性淡褐色油状物として粗製生成物（２４ｇ）を得た。シリカゲルＭＰＬＣによって、ジクロロメタン／ヘキサンを用いて溶離して、粗製生成物を精製した。以下の順番での溶離において、２つの主要フラクションを単離した。第１の単離された材料は白色固体（４．３７ｇ）であり、これは、５０％ジクロロメタン／ヘキサンで溶離され、三置換副産物の２，４，６−トリス（３’−ビフェニル）ピリミジンと一致する１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを有した。第２の単離された材料は白色固体（１６．０ｇ、７６％）であり、これは、８０％ジクロロメタン／ヘキサンで溶離され、所望の生成物の２−クロロ−４，６−ビス（３’−ビフェニル）ピリミジンと一致する１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを有した。この物質のＵＰＬＣ分析は、９９％より高い純度を有することが示された。
【０２５９】
（ｄ）化合物１
【０２６０】
【化５４】
0005926286.tif 000055
【０２６１】
磁気攪拌された１００ｍＬの２つ口丸底フラスコ中、１，２−ジメトキシエタン（１，２−ＤＭＥ、３０ｍＬ）中の工程（１ｂ）からの５−［３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル］ピリミジン（２．８２ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（１３１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を、工程（１ｃ）（４．１９ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）からの２−クロロ−４，６−ビス（［１，１’−ビフェニル］−３−イル）ピリミジンに添加した。さらなる１，２−ＤＭＥ（８ｍＬ）を添加し、そして窒素下で穏やかに加熱しながら（Ｔｉ＝６０℃）、混合物を溶解した。脱イオン水（１５ｍＬ）中の炭酸ナトリウム（３．１８ｇ、３０．０ｍｍｏｌ、３００モル％）の溶液を添加し、そして混合物を２５分間窒素スパージした。酢酸パラジウム（ＩＩ）（５６ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を添加し、そして窒素スパージを１０分間続けた。反応混合物を５分間で還流させ、そして加熱を６時間続けた。反応混合物を冷却し、そしてトルエン（７５ｍＬ）、水（１００ｍＬ）およびＥｔＯＡｃ（１００ｍＬ）を添加した。全混合物を、シリカゲルの２．５ｃｍのパッド（３７ｇ）に通して濾過した。ＳｉＯ２パッドをＥｔＯＡｃ（２００ｍＬ）ですすぎ、そして全濾液（水相および有機相）を分液漏斗へ移した。相は分離した。水層をＥｔＯＡｃ（２５ｍＬ）で抽出し、そして組み合わせた有機相を食塩水（１００ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥し、濾過および濃縮して、オフホワイト色固体を得た。これを約１／１のＴＨＦ／ヘキサン（約１００ｍＬ）から結晶化したところ、微細白色針状物のクラスターが生じ、これを濾過によって回収した。ＴＨＦ／ヘキサン（８０ｍＬ／５０ｍＬ）からの第２の再結晶によって、白色繊維様固体（２．３４ｇ、収率４３％）として所望の生成物であるＥ２５９０が得られた。ＵＰＬＣによる純度は＞９９．７％であった。真空昇華によるその後の精製によって、デバイスでの試験に関して９９．９７％の純度を有する物質が得られた。
【０２６２】
合成実施例２
本実施例は、化合物２８、２−［２’−（５’’−ピリミジル）−４’−ピリジル］−４，６−ビス−（３−ビフェニル）ピリミジンの合成を説明する。
【０２６３】
（２ａ）５−（４−クロロ−２−ピリジル）ピリミジン
【０２６４】
【化５５】
0005926286.tif 000056
【０２６５】
冷却器、温度計および窒素バブラーを備えた５００ｍＬの３つ口丸底フラスコに、水（１６０ｍＬ）中１，２−ジメトキシエタン（１６０ｍＬ）と炭酸カリウム（１３．８ｇ）との混合物を添加した。混合物に３０分間Ｎ２スパージし、そして２，４−ジクロロピリジン（５．９２ｇ、４０．０ｍｍｏｌ）、ピリミジン−５−ボロン酸（４．９６ｇ、４０．０ｍｍｏｌ）およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．３９ｇ、１．２０ｍｍｏｌ）を添加し、そして反応混合物を還流するまで加熱した（Ｔｉ＝７５℃）。還流下で１７時間後、反応混合物を室温まで冷却し、そして酢酸エチル（３×１５０ｍＬで抽出した。組み合わせた有機層を水および食塩水（各２×１５０ｍＬ）で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、濾過および濃縮して、粗製生成物（７．３０ｇ）を得た。これを、ヘキサン中０〜１００％酢酸エチルで溶離して、中圧液体クロマトグラフィー（ＭＰＬＣ）によって精製し、白色粉末固体（５．３０ｇ、収率６９％）が得られた。ＵＰＬＣ分析によると、純度は９９．２１％であった。この物質（ＬＩＭＳ＃：９０４８５５）の１Ｈ  ＮＭＲスペクトル（ＣＤ２Ｃｌ２）は、所望の生成物の構造を裏付けるものであった。
【０２６６】
（２ｂ）５−［２−（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））ピリジル］ピリミジン
【０２６７】
【化５６】
0005926286.tif 000057
【０２６８】
冷却器、温度計および窒素バブラーを備えた２５ｍＬの３つ口丸底フラスコに、１，４−ジオキサン（１０ｍＬ）を添加した。溶媒を３０分間Ｎ２スパージし、そして酢酸カリウム（１．４７ｇ、１５．０ｍｍｏｌ）、工程（２ａ）からの５−（４−クロロ−２−ピリジル）ピリミジン（０．９６ｇ、５．００ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（１．５２ｇ、６．００ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．０９ｇ、０．１０ｍｍｏｌ）および２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピル−１，１’−ビフェニル（０．１９ｇ、０．４０ｍｍｏｌ）を添加し、そして反応混合物を還流するまで加熱した（Ｔｉ＝７５℃）。反応物を室温まで冷却し、そして濾過して、酢酸エチル（１００ｍＬ）ですすいだ。溶離液を濃縮したところ、黒茶色固体（１．９２ｇ、粗製）が得られた。さらなる精製をせずに、次の反応工程にこれを直接使用した。
【０２６９】
（２ｃ）化合物２８
【０２７０】
【化５７】
0005926286.tif 000058
【０２７１】
冷却器、温度計および窒素バブラーを備えた２５０ｍＬの３つ口丸底フラスコに、トルエン（１３０ｍＬ）および炭酸ナトリウム水溶液（６５ｍＬ、２．０Ｍ）の混合物を添加した。混合物に３０分間Ｎ２スパージし、次いで、工程（１ｃ）からの２−クロロ−４，６−ビス（［１，１’−ビフェニル］−３−イル）ピリミジン（４．１９ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）、工程（２ｂ）からの粗製５−［２−（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））ピリジル］ピリミジン（６．８０ｇ、２４．０ｍｍｏｌ）、四級アンモニウム化合物（０．８１ｇ、２．００ｍｍｏｌ）およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．５８ｇ、０．５ｍｍｏｌ）を添加し、そして反応混合物を還流するまで加熱した（Ｔｉ＝８５℃）。還流下で１８時間後、反応物を室温まで冷却した。酢酸エチル（１５０ｍＬ）で洗浄後、沈殿物を廃棄した。濾液を酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出し、そして組み合わせた有機層を食塩水（２×１５０ｍＬ）で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、濾過および濃縮した。粗製生成物（４．０ｇ）を、ヘキサン中０〜１００％酢酸エチルで溶離して、シリカゲル中圧液体クロマトグラフィー（ＭＰＬＣ）によって精製した。ＭＰＬＣ精製生成物をトルエン／ヘキサン、１／５（１２０ｍＬ）から結晶化した。次いで、溶液を室温まで冷却し、一晩静置した。次いで、結晶化した生成物を濾過によって回収し、ヘキサンおよびメタノール（各４０ｍＬ）で洗浄し、そして高真空下で乾燥し、白色粉末固体（１．５０ｇ、収率２８％）として所望の生成物（Ｅ２６４３）を得た。ＵＰＬＣ分析によると、純度は９９．７５％であった（ＢＥＨ  Ｃ１８  １．７μＭ、２．１×５０ｍｍ、２０：８０  ＡＣＮ：ホルメート）。真空昇華によるその後の精製によって、デバイスでの試験に関して９９．８１％の純度を有する物質が得られた。
【０２７２】
合成実施例３
本実施例は、化合物３３、４，６−ジ（［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−５’−イル）−２−（３−（ピリミジン−５−イル）フェニル）ピリミジン）の合成を説明する。
【０２７３】
（３ａ）４，４，５，５−テトラメチル−２−［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−５’−イル−１，３，２−ジオキサボロラン
【０２７４】
【化５８】
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【０２７５】
磁気撹拌器と、窒素ラインに接続された冷却器とを備えた１ＬのＲＢフラスコに、３，５−ジフェニルフェニルトリフルオロメタンスルホネート（１８．９２ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）、４，４，４’，４’，５，５，５’，５’−オクタメチル−２，２’−ビ（１，３，２−ジオキサボロラン（２９．２０、１１５．０ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（３９．５ｇ、３００．０ｍｍｏｌ）および乾燥ジオキサン（３５０ｍＬ）を添加した。系を１５分間窒素パージしながら、混合物を窒素バブリングした。次いで、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）２Ｃｌ２（２．４５ｇ、３．０ｍｍｏｌ）を添加し、そして窒素パージをさらに１５分間続けて、その後、混合物を一晩、窒素下８０℃で攪拌および加熱した（油浴）。１０分間の反応によって、最初の薄茶色から暗色に変化した。周囲温度まで冷却後、水（２００ｍＬ）を添加し、そして混合物を３０分間攪拌し、次いで、周囲温度で３時間静置した。有機層を分離し、そして水相をトルエン（２×１５０ｍＬ）で抽出した。有機抽出物を組み合わせ、水、１０％ＨＣｌ水および食塩水（各１５０ｍＬ）で洗浄し、そしてＭｇＳＯ４（２０ｇ）上で乾燥した。濾過後、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去した。薄オレンジ色固体物質をジクロロメタン／ヘキサン（１／１、１５０ｍＬ）に溶解し、そして溶液をショートシリカゲルカラムに通し、そしてジクロロメタン／ヘキサン勾配（１／１、２／１および１／０）で溶離した。生成物含有フラクションを得、そして溶ロータリーエバポレーションによって媒を除去した。残渣をジクロロメタン／ＣＨ３ＣＮから結晶化し、ＨＰＬＣ分析によると９５％の純度の白色結晶物質として生成物を得た（１３．６ｇ、収率７６．４％）。
【０２７６】
（３ｂ）４，６−ジ（［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−５’−イル）−２−クロロピリミジン
【０２７７】
【化５９】
0005926286.tif 000060
【０２７８】
磁気撹拌棒、温度計、還流冷却器および窒素バブラーを備えた２５０ｍＬの３つ口丸底フラスコに、２，４，６−トリクロロピリミジン（２．２０ｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、工程（３ａ）からの４，４，５，５−テトラメチル−２−［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−５’−イル−１，３，２−ジオキサボロラン（８．５６ｇ、２４．０ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン（１５７ｍｇ、０．６０ｍｍｏｌ）、１，２−ジメトキシエタン（８０ｍＬ）および炭酸ナトリウム（２Ｍ、２４ｍＬ、４８．０ｍｍｏｌ）を添加した。攪拌しながら、系を２０分間窒素パージした（冷却器の上部からＮ２を流し入れ、サイドアームを通して溶液中をバブリングした）。酢酸パラジウム（６７ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）を添加し、系をさらに１５分間パージした。次いで、反応混合物を１８時間、窒素下８０℃で攪拌および還流した（加熱ブロック）。この間、いくらかの固体が形成した。周囲温度まで冷却後、さらに固体が形成した。固体を濾過し、水で洗浄した。粗製生成物をジクロロメタン（２００ｍＬ）に溶解し、そして溶液を水、食塩水で洗浄し、そして硫酸マグネシウム上で乾燥した。次いで、溶液をショートアルミナ（塩基性）カラムに通して、ジクロロメタンで溶離した。生成物含有フラクション（ＵＶランプ下で青色蛍光を示す）を回収した。ロータリーエバポレーヨンによって溶を除去し、そして残渣をジクロロメタン／アセトニトリルから結晶化し、ＵＰＬＣによると９７％の純度の白色繊維物質（４．３ｇ、６３％）として生成物を得た。
【０２７９】
（３ｃ）化合物３３
【０２８０】
【化６０】
0005926286.tif 000061
【０２８１】
磁気攪拌された２５０ｍＬの２つ口丸底フラスコ中、１，２−ジメトキシエタン（１，２−ＤＭＥ、１８０ｍＬ）中の工程（１ｂ）からの５−（３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）ピリミジン（１．６９ｇ、６．０ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（７９ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）の溶液を、工程（３ｂ）からの４，６−ジ（［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−５’−イル）−２−クロロピリミジン（９７％、３．５３ｇ、６．０ｍｍｏｌ）に添加した。系を２０分間窒素パージした後、酢酸パラジウム（３４ｍｇ、０．１５ｍｍｏｌ）を添加した。反応物を１８時間、窒素下１０５℃で攪拌および還流した（加熱ブロック）。この間、反応物は不均一なままであった。周囲温度まで冷却後、固体物質を水で濾過し、洗浄した。粗製生成物をジクロロメタン（２００ｍＬ）に溶解し、水（１００ｍＬ）で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥した。溶液を、最初はジクロロメタン、次いでジクロロメタン／ｉＰｒＯＨ（３／１）で溶離して、ショートアルミナ（塩基性）カラム（５×１０ｃｍ）に通し、そしてフラクションをＴＬＣ（ジクロロメタン／ｉＰｒＯＨ  ９／１）によって監視した。生成物含有フラクションを回収し、ロータリーエバポレーションによって溶媒を除去した。残渣をＴＨＦ／アセトニトリルから結晶化し、ＵＰＬＣ分析によると、９９．７０％の純度で２．８ｇおよび９９．５０％の純度で０．２ｇの白色繊維様固体として生成物を得た。真空昇華によるその後の精製によって、デバイス内での試験に関して９９．５９％の純度を有する物質が得られた。
【０２８２】
デバイス実施例
（ａ）材料
ＨＩＪ−１は、導電性ポリマーおよびポリマーフッ素化スルホン酸の水性分散系から堆積された正孔注入材料である。そのような材料は、例えば、米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書、同第２００４／０１２７６３７号明細書および同第２００５／０２０５８６０号明細書、ならびに国際公開第２００９／０１８００９号パンフレットに記載されている。
【０２８３】
ＨＴ−１は、トリアリールアミンポリマーである正孔輸送材料である。そのような材料は、例えば、国際公開第２００９／０６７４１９号パンフレットに記載されている。
【０２８４】
Ｈ１は重水素化ジアリールアントラセンホストである。そのような材料の非重水素化類似体については、青色ホスト材料として、例えば、米国特許出願公開第２００７−００８８１８５号明細書に開示されている。
【０２８５】
Ｅ１は、ビス（ジアリールアミノ）クリセンドーパントである。そのような材料は、国際公開第２０１００３５３６４号パンフレットに記載されている。
【０２８６】
ＺｒＱ４は、テトラキス（８−ヒドロキシキノリン）ジルコニウムである。
【０２８７】
（ｂ）デバイス製造
溶液処理および熱蒸発技術の組み合わせによってＯＬＥＤデバイスを製造した。Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃからのパターン化されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）コーティングガラス基板を使用した。これらのＩＴＯ基板は、３０オーム／スクエアのシート抵抗および８０％の光透過率を有するＩＴＯでコーティングされたＣｏｒｎｉｎｇ  １７３７ガラスをベースとした。パターン化されたＩＴＯ基板を洗浄水溶液中で超音波によって洗浄し、蒸留水ですすいだ。その後、パターン化されたＩＴＯをアセトン中で超音波によって洗浄し、イソプロパノールですすぎ、そして窒素流中で乾燥させた。
【０２８８】
デバイス製造直前に、洗浄してパターン化されたＩＴＯ基板を１０分間ＵＶオゾンで処理した。冷却直後に、ＨＩＪ−１の水分散系をＩＴＯ表面上にスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。冷却後、次いで基板をＨＴ−１のトルエン溶液でスピンコーティングし、次いで加熱して溶媒を除去した。基板をマスクし、真空チャンバーに配置した。冷却後、ホストおよびドーパントの基板を安息香酸メチル溶液でスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。冷却後、ホストおよびドーパントの安息香酸メチル溶液で基板をスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。基板をマスクし、真空チャンバー中に置いた。電子輸送層を熱蒸発によって堆積し、続いて、ＣｓＦの層を堆積した。次いで、真空でマスクを変化させ、そしてＡｌの層を熱蒸発によって堆積した。チャンバーを排気し、そしてデバイスを、ガラスの蓋、防湿剤およびＵＶ硬化性エポキシを使用して封入した。
【０２８９】
（ｃ）デバイス特徴決定
ＯＬＥＤ試料は、それらの（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）電圧に対するエレクトロルミネセンス放射輝度、および（３）電圧に対するエレクトロルミネセンススペクトルを測定することによって特徴決定した。３つの測定は全て同時に実行されて、コンピュータで制御された。特定の電圧でのデバイスの電流効率は、ＬＥＤのエレクトロルミネセンス放射輝度をデバイスを作動するために必要とされる電流密度で割ることによって決定する。単位はｃｄ／Ａである。色座標は、Ｍｉｎｏｌｔａ  ＣＳ−１００メーターまたはＰｈｏｔｏｒｅｓｅａｒｃｈ  ＰＲ７０５メーターのいずれかを使用して決定した。
【０２９０】
デバイス実施例１および比較例Ａ
本実施例は、本明細書に記載のピリミジン化合物が電子輸送層として存在するデバイスの性能を説明する。
【０２９１】
実施例１において、電子輸送層は化合物１であった。
【０２９２】
比較例Ａにおいて、電子輸送層はＺｒＱ４であった。
【０２９３】
デバイス層は以下の厚さを有した。
【０２９４】
アノード＝ＩＴＯ＝５０ｎｍ
正孔注入層＝ＨＩＪ−１＝５０ｎｍ
正孔輸送層＝ＨＴ−１＝２０ｎｍ
光活性層＝Ｈ１：Ｅ１（重量比１３：１）＝４０ｎｍ
電子輸送層（上記）＝１０ｎｍ
電子注入層／カソード＝ＣｓＦ／Ａｌ＝１ｎｍ／１００ｎｍ
【０２９５】
結果を表１に示す。
【０２９６】
【表１】
0005926286.tif 000062
【０２９７】
化合物１によるデバイスは、ＺｒＱ４によるデバイスと等しいか、またはそれより優れた性能を有していたことがわかる。
【０２９８】
デバイス実施例２および３
デバイス実施例２において、デバイス実施例１を繰り返した。
【０２９９】
デバイス実施例３において、電子輸送材料が化合物３３であったことを除き、デバイス実施例１を繰り返した。
【０３００】
結果を以下の表２に示す。
【０３０１】
【表２】
0005926286.tif 000063
【０３０２】
一般的説明または実施例において前述した全ての行為が必要であるとは限らず、特定の行為の一部は不要である場合があり、記載の行為に加えて１つ以上のさらなる行為を行うことができることを留意されたい。さらに、行為が記載される順序は、必ずしもそれらが行われる順序ではない。
【０３０３】
以上の明細書において、具体的な実施形態を参照しながら本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱せずに種々の修正および変更を行えることを認識する。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく説明的なものであると見なすべきであり、すべてのこのような修正形態は本発明の範囲内に含まれることを意図している。
【０３０４】
特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、および問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、ならびに、なんらかの利益、利点、または解決法を発生させたり、より顕著にしたりすることがある、いずれの特徴も、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての重要、必要、または本質的な特徴であるとして解釈すべきではない。
【０３０５】
別々の実施形態の状況において、明確にするために本明細書に記載されている特定の複数の特徴は、１つの実施形態の中で組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔にするため１つの実施形態の状況において説明した種々の特徴も、別々に提供したり、任意の副次的な組み合わせで提供したりすることができる。さらに、ある範囲内にあると記載される値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含んでいる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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