(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な寿命及び効率を示すＯＬＥＤデバイスの発光層の作製過程の複雑さを低減する。【解決手段】第１の化合物と第２の化合物との第１の混合物から形成された組成物であって、前記第１の化合物は、前記第２の化合物とは異なる化学構造を有し；前記第１の化合物は、室温で、有機発光デバイス中のホール輸送材料として機能することができ；前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み；前記第１の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し；前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有し；Ｔ１−Ｔ２の絶対値は、２０℃未満であり；前記第１の化合物は、前記第１の混合物中に濃度Ｃ１を有し、第１の化合物は、前記第１の混合物で真空蒸着器具中で蒸着することによって形成された膜において、濃度Ｃ２を有し；且つ（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値が５％未満である組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の化合物と第２の化合物との混合物を含む組成物であって、前記第１の化合物は、前記第２の化合物と異なる化学構造を有し；
前記第１の化合物は、室温で、有機発光デバイス中のホール輸送材料として機能することができ；
前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み；
前記第１の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し；
前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有し；
Ｔ１−Ｔ２の絶対値は、２０℃未満であり；
前記混合物中において前記第１の化合物は濃度Ｃ１を有し、前記混合物を、真空蒸着器具中、１×１０−６Ｔｏｒｒ〜１×１０−９Ｔｏｒｒの一定圧力、及び堆積速度２Å/秒で、蒸着される前記混合物から所定の距離だけ離れて位置する表面に蒸着することによって形成された膜において、前記第１の化合物は濃度Ｃ２を有し；且つ
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値が５％未満であることを特徴とする組成物。
【請求項２】
第１の化合物が２００℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し、第２の化合物が２００℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値が３％未満である請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記第１の化合物が下記からなる群から選択される請求項１に記載のホスト組成物。
【化１】
2015097201.tif 000068
【化２】
2015097201.tif 000069
【化３】
2015097201.tif 000070
【化４】
2015097201.tif 000071
【化５】
2015097201.tif 000072
【化６】
2015097201.tif 000073
【化７】
2015097201.tif 000074
【請求項５】
前記第２の化合物が下記からなる群から選択される請求項１に記載の組成物。
【化８】
2015097201.tif 000075
【化９】
2015097201.tif 000076
【化１０】
2015097201.tif 000077
【化１１】
2015097201.tif 000078
【化１２】
2015097201.tif 000079
【化１３】
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【化１４】
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【化１５】
2015097201.tif 000082
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、その開示内容の全体を参照によって援用する、２０１４年２月１７日出願の米国特許仮出願第６１／９４０，６０３号、２０１３年１２月２４日出願の米国特許仮出願第６１／９２０，５４４号、２０１３年１０月２２日出願の米国特許仮出願第６１／８９４，１６０号、２０１３年９月６日出願の米国特許仮出願第６１／８７４，４４４号、及び２０１３年８月２０日出願の米国特許仮出願第６１／８６７，８５８号、に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
特許請求されている発明は、大学・企業の共同研究契約の下記の当事者：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｉｃｈｉｇａｎ、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、及びＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの理事らの１又は複数によって、その利益になるように、且つ／又は関連して為されたものである。該契約は、特許請求されている発明が為された日付以前に発効したものであり、特許請求されている発明は、該契約の範囲内で行われる活動の結果として為されたものである。
【０００３】
本発明は、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、より詳細には、そのようなデバイス中で使用される有機材料に関する。より詳細には、本発明は、リン光有機発光デバイス（ＰＨＯＬＥＤ）のための新規の予混合されたホスト系に関する。
【背景技術】
【０００４】
有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。ＯＬＥＤについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。
【０００５】
ＯＬＥＤはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のＯＬＥＤ材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献１、特許文献２及び特許文献３において記述されている。
【０００６】
リン光性発光分子の１つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。色は、当技術分野において周知のＣＩＥ座標を使用して測定することができる。
【０００７】
緑色発光分子の一例は、下記の構造：
【化１】
2015097201.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。
【０００８】
この図面及び本明細書における後出の図面中で、本発明者らは、窒素から金属（ここではＩｒ）への配位結合を直線として描写する。
【０００９】
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、いくつかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、ＯＬＥＤの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。
【００１０】
本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。
【００１１】
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送することができ、且つ／又は該媒質から堆積することができるという意味である。
【００１２】
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
【００１３】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するＩＰ（あまり負でないＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（あまり負でないＥＡ）に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。
【００１４】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
【００１５】
ＯＬＥＤについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献４において見ることができる。
【発明の概要】
【００１６】
本開示は、第１の化合物と第２の化合物との混合物を含む新規のホスト組成物を提供し、安定した共蒸着混合物である第２の化合物が開示される。前記混合物中において、前記第１の化合物は、前記第２の化合物と異なる化学構造を有する。前記第１の化合物は、室温で、有機発光デバイスのホール輸送材料として機能することができる。ホール輸送材料は、通常、−５．０ｅＶ〜−６．０ｅＶの範囲のＨＯＭＯレベルを有することができる。前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有することができる。前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有する。第１の化合物と第２の化合物との混合物を含む本発明組成物を形成するために、Ｔ１−Ｔ２の絶対値、即ちＴ１とＴ２の差は、２０℃未満である必要がある
【００１７】
本開示の実施形態によれば、前記新規のホスト組成物が組み入れられたリン光有機発光デバイスを含む第１のデバイスが開示される。前記リン光有機発光デバイスは、
アノードと；
カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、
前記有機層は、第１の化合物と第２の化合物との混合物を含む第１の有機組成物を含み
前記第１の化合物は、前記第２の化合物と異なる化学構造を有し；
前記第１の化合物は、室温で、有機発光デバイスのホール輸送材料として機能することができ、
前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み；
前記第１の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し；
前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有し；
Ｔ１−Ｔ２の絶対値は、２０℃未満であり；
前記混合物において前記第１の化合物は濃度Ｃ１を有し、前記混合物を、真空蒸着器具中、１×１０−６Ｔｏｒｒ〜１×１０−９Ｔｏｒｒの一定圧力、及び堆積速度２Å/秒で、蒸着される前記混合物から所定の距離だけ離れて位置する表面に蒸着することによって形成された膜において、前記第１の化合物は濃度Ｃ２を有し；
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値が５％未満である。
【００１８】
本開示の実施形態によれば、第１の電極、第２の電極、及び前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された第１の有機層とを含み、前記第１の有機層は、第１の化合物と第２の化合物との混合物を更に含む第１の有機組成物を含む有機発光デバイスの作製方法が開示される。
前記方法は、
前記第１の電極をその上に配置されて有する基板を提供することと；
前記第１の電極上に、前記第１の有機組成物を堆積することと；
前記第１の有機層上に、前記第２の電極を堆積することと；
を含み、
前記第１の化合物は、前記第２の化合物と異なる化学構造を有し；
前記第１の化合物は、室温で、有機発光デバイスのホール輸送材料として機能することができ；
前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み；
前記第１の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し；
前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有し；
前記Ｔ１−Ｔ２の絶対値は、２０℃未満であり：
前記第１の化合物は、前記混合物において濃度Ｃ１を有し、前記混合物を、真空蒸着器具中、１×１０−６Ｔｏｒｒ〜１×１０−９Ｔｏｒｒの一定圧力、及び堆積速度２Å/秒で、蒸着される前記混合物から所定の距離だけ離れて位置する表面に蒸着することによって形成された膜において、前記第１の化合物は濃度Ｃ２を有し；
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値は、５％未満である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本明細書で開示される発明ホスト材料が組み入れられることができる、有機発光デバイスを示す。
【００２０】
【図２】図２は、本明細書で開示される発明ホスト材料が組み入れられることができる、反転された有機発光デバイスを示す。
【００２１】
【図３】図３は、本明細書中に開示されている新規有機ホスト組成物の成分例である前記第１の化合物及び前記第２の化合物を表す化合物２及び化合物Ｅ２を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の１つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び／又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９６８，１４６号、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３０９８号及び同第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２８２９号において記述されている通りの、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を構成する前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び／又は同時に堆積されるべきである。ポリマー材料対非ポリマー材料の重量比は、９５：５から５：９５の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作成され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
【００３２】
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、３−Ｄディスプレイ、車、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、或いは看板を含む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が、この温度範囲外、例えば、摂氏−４０度〜＋８０度で用いることもできる。
【００３３】
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。
【００３４】
本明細書において、「ハロ」又は「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を含む。
【００３５】
本明細書において、「アルキル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキル基のいずれをも意味する。好ましいアルキル基としては、１〜１５個の炭素原子を含むアルキル基であり、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどを含む。更に、前記アルキル基は、置換されていてもよい。
【００３６】
本明細書において、「シクロアルキル」という用語は、環状アルキル基を意味する。好ましいシクロアルキル基としては、３〜７個の炭素原子を含むシクロアルキル基であり、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む。更に、前記シクロアルキル基は置換されていてもよい。
【００３７】
本明細書において、「アルケニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルケニル基のいずれをも意味する。好ましいアルケニル基としては、２〜１５個の炭素原子を含むアルケニル基である。更に、前記アルケニル基は、置換されていてもよい。
【００３８】
本明細書において、「アルキニル」という用語は、直鎖及び分岐鎖アルキン基のいずれをも意味する。好ましいアルキニル基は、２〜１５個の炭素原子を含むアルキニル基である。更に、前記アルキニル基は置換されていてもよい。
【００３９】
本明細書において、「アラルキル」又は「アリールアルキル」という用語は、相互交換可能に使用され、置換基として芳香族基を有するアルキル基を意味する。更に、前記アラルキル基は、置換されていてもよい。
【００４０】
本明細書において、「ヘテロ環基」という用語は、芳香族環基及び非芳香族環基を意味する。ヘテロ芳香族環基は、ヘテロアリールも意味する。好ましいヘテロ非芳香族環基は、３又は７個の環原子を含む少なくとも１つのヘテロ原子であり、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノなどの環状アミンを含み、及びテトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどの環状エーテルを含む。更に、前記ヘテロ環基は、置換されていてもよい。
【００４１】
本明細書において、「アリール」又は「芳香族基」は、単環及び多環系を意味する。多環とは、２つの隣接する環（前記環は、「縮合」している）により２つの炭素が共有されている２つ以上の環を有することができ、前記環の少なくとも１つは、芳香族であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールである。更に、前記アリール基は、置換されていてもよい。
【００４２】
本明細書において、「ヘテロアリール」は、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、及びピリミジンなど、１〜３個のヘテロ原子を含む単環の複素芳香族基を意味する。ヘテロアリールという用語も、２つの隣接する環（前記環は、「縮合」している）により２つの原子が共されている２つ以上の環を有する多環のヘテロ芳香族系を含み、前記環の少なくとも１つは、ヘテロアリールであり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロ環、及び／又はヘテロアリールであることができる。更に、前記ヘテロアリールは、置換されていてもよい。
【００４３】
前記アルキル、前記シクロアルキル、前記アルケニル、前記アルキニル、前記アラルキル、前記ヘテロ環、前記アリール、及び前記ヘテロアリールは、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、環状アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エーテル、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組合せから選択される１つ以上の置換基で置換されていてもよい。
【００４４】
本明細書において、「置換（された）」は、Ｈ以外の置換基が炭素等の関連している位置に結合していることを示す。したがって、例えば、Ｒ１が一置換である場合、Ｒ１はＨ以外でなくてはならない。同様に、Ｒ１が二置換である場合、Ｒ１のうちの２つは、Ｈ以外でなくてはならない。同様に、Ｒ１が無置換である場合、Ｒ１は全ての置換位置において水素である。
【００４５】
本明細書において記述されるフラグメント、例えば、アザ−ジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェン等の中の「アザ」という名称は、各フラグメント中のＣ−Ｈ基の１つ以上が窒素原子に置き換わることができることを意味し、例えば、何ら限定するものではないが、アザトリフェニレンは、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンとジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリンのいずれをも包含する。当業者であれば、上述のアザ誘導体の他の窒素アナログを容易に想像することができ、このようなアナログ全てが本明細書に記載の前記用語によって包含されることが意図される。
【００４６】
分子フラグメントが置換基として記述される、又は他の部分に結合されているものとして記述される場合、その名称は、フラグメント（例えば、ナフチル、ジベンゾフリル）又は分子全体（ナフタレン、ジベンゾフラン）であるように記載されることがあることを理解されたい。本明細書においては、置換基又は結合フラグメントの表示の仕方が異なっていても、これらは、等価であると考える。
【００４７】
多くの場合、良好な寿命及び効率を示すＯＬＥＤデバイスの前記発光層（ＥＭＬ）は、２超の成分（例えば、３つ又は４つ）を必要とする。このために、このようなＥＭＬを作製するためには、３つ又は４つのソース材料が必要とされ、１つのホスト及び１つの発光体を用いる２つのソースのみが必要である標準的な二成分ＥＭＬと比べて非常に複雑で費用のかかるものとなる。２つ以上の材料を予混合し、これらの材料を１つのソースから蒸着させることは、作製過程の複雑さを低減する。電子輸送ホスト等、選択されたホール輸送ホスト及びホストの他のタイプは混合され、１つのるつぼから共蒸着され、安定した蒸着を達成することができる。
【００４８】
しかし、共蒸着は安定でなくてはならず、即ち、蒸着膜の組成は、製造過程においては、一定でなくてはならない。いずれの組成の変化も、デバイス性能に逆の影響を及ぼすであろう。真空下で化合物の混合物から安定した共蒸着を得るために、材料は、同じ条件下で同じ蒸発温度を有する必要があることが想定される。しかし、これは考慮されるべきただ１つの要因ではないであろう。２つの化合物を一緒に混合すると、これらの化合物はお互い影響し合い、それによって蒸着特性は個々の特性とは異なることがある。一方、わずかに異なる蒸着温度を有する材料は、安定した共蒸着混合物を形成することがある。したがって、安定した共蒸着混合物を達成することは極めて難しい。これまで、文献上に、利用可能な何万ものホスト材料があったにも関わらず、安定した共蒸着混合物の例は極めて少なかった。材料の「蒸発温度」は、真空蒸着器具中、１×１０−６Ｔｏｒｒ〜１×１０−９Ｔｏｒｒの一定圧力、堆積速度２Å/秒で、蒸着される前記材料の蒸着源から設定距離だけ離れて位置する表面で測定される（例えば、ＶＴＥ昇華るつぼ中で測定される）。本明細書において開示される、温度、圧力、蒸着速度（堆積速度）などの様々な測定値は、僅かにばらつきを有すると予想される。これは、当業者に理解されるように、これらの定量値を与える測定において誤差が生じると予想されるからである。
【００４９】
本開示は、緑色リン光発光体のホスト材料として有用な安定した共蒸着混合物を提供するために予混合されることができるホール輸送ホスト及び電子輸送ホストの新しいクラスを記載する。温度以外の多くの要因は、異なる材料の混和性、異なる相転移温度等、蒸着に寄与することができる。本発明者らは、２つの材料が類似した蒸発温度を有し、類似した質量損失率又は類似した蒸気圧を有する場合、２つの材料が首尾よく共蒸着できることを見出した。材料損失率は、経時（分）において損失した質量のパーセンテージとして定義され、組成物が一定の蒸着状態に達した後に、それぞれの化合物が同じ実験条件下、同じ、一定の、所定の温度で、熱質量分析（ＴＧＡ）で測定される、質量の最初の１０％が損失するのにかかった時間を測定することによって求められる。所定の一定温度は、質量損失率の値が約０．０５〜約０．５０％／分となるように選ばれた１つの温度点である。当業者であれば、２つのパラメーターを比較するためには、実験条件は一定でなければならないことを理解されよう。質量損失率及び蒸気圧の測定方法は、当技術分野でよく知られており、例えば、Ｂｕｌｌら．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．２０１１，３４，７に見られる。
【００５０】
現在の技術水準の緑色リン光ホスト材料は、２つの成分：ホール輸送コホスト（ｈ−ホスト）及び電子輸送コホスト（ｅ−ホスト）からなる。そのような緑色のリン光ホスト材料の幾つかの例は、例えば米国特許番号Ｎｏ．６，８０３，７２０に開示される。このようなホスト材料を用いてＰＨＯＬＥＤのＥＭＬを作製するために、３つの蒸着源：１つはｈ−ホスト、２つ目はｅ−ホスト、３つ目は発光体として、必要である。コホスト及び発光体の濃度はデバイス性能にとって重要であり、一般的にそれぞれの成分の蒸着率は、蒸着中にそれぞれ測定される。これは、作製過程を複雑で費用のかかるものにする。したがって、ソースの数を減らすために少なくとも２つの成分を混合することが望ましい。
【００５１】
前記ホスト化合物２及び化合物Ｅ２は、安定した予混合性を示し、そのことは、予混合され、組成を変えることなく１つのソースから共蒸着されることができることを意味する。２つのホストの一定の共蒸着は、この混合物から作製されるデバイス性能の一貫性にとって重要である。
【００５２】
これらの２つの化合物の予混合性について蒸着された膜の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析で試験した。この目的のため、０．１５ｇの前記化合物２及び０．１５ｇの前記化合物Ｅ２を混合し、粉砕した。０．３ｇの混合物をＶＴＥ真空チャンバーの蒸着源に充填した。チャンバーを圧力１０−７Ｔｏｒｒまで減圧した。予混合された成分を、ガラス基板上に２Å／秒の速度で堆積した。ソースを冷却しないように、ソースを適切な温度に維持し、蒸着過程を停止せず、６００Åの膜の堆積後、基板を連続的に取り替えた。堆積した膜をＨＰＬＣで分析し、結果を下記の表１に示した。７つのこれらの基板サンプルを得て、プレート１〜プレート７として表１に分類した。化合物２と化合物Ｅ２の成分の組成は、プレート１〜プレート７で大きな変化はなかった。濃度中の幾つかの変動は、いずれの傾向も示さず、サンプル回収及びＨＰＬＣが正確であることを示している。一般的に、過程を通じて、蒸着前後５％以内の濃度変化であれば、商業的なＯＬＥＤの適用に良好で有用であると考えられている。
【表１】
2015097201.tif 000003
１：１の割合で予混合したホスト（ｈ−ホスト：ｅ−ホスト）から連続的に蒸着した膜のＨＰＬＣの構成（％）（ＨＰＬＣ条件：Ｃ１８、１００、４５分、検出波長２５４ｎｍ）
【００５３】
これは、化合物２及び化合物Ｅ２が安定した共蒸着混合物を形成する証拠である。本発明者らは、これらのファミリーからの他のホストは、ＰＨＯＬＥＤのホストとして使用されるために予混合されることができると結論づけた。下記の表２は、本発明者らが、化合物の蒸発温度及びそれらの類似した構造に基づき、予混合し、共通のソースからの蒸着に好適であると考える幾つかの代表例を示す。
【表２】
2015097201.tif 000004
可能な予混合対の例
可能な予混合対の選択された化合物のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯレベルを下記の表３に収載する。支持電解質として０．１Ｍのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェートを用いて、濃度１０-３ＭのＤＭＦ溶液中で、異なるパルスボルタンメトリーでＨＯＭＯ／ＬＵＭＯレベルを得た。ガラスカーボンディスク、白金線、及び銀線をそれぞれ作用電極、カウンター電極、及び擬似参照極として使用した。フェロセンを溶液に添加して、それぞれの測定の内部標準とする。フェロセンに調節されて、得られた酸化電位（Ｅｏｘ）及び還元電位（Ｅｒｅｄ）を使用し、それぞれ-４．８ｅＶ-ｑＥｏｘ及び-４．８ｅＶ-ｑＥｒｅｄとしてＨＯＭＯ／ＬＵＭＯレベルを算出した。ｑは電子電荷である。
【表３】
2015097201.tif 000005
予混合対の選択された化合物のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯレベル
それぞれ-５．７ｅＶ及び-２．１ｅＶでＨＯＭＯ及びＬＵＭＯレベルを有しているため、化合物１及び化合物２は、いずれもホール輸送ホストであると考えられる。一方、化合物Ｅ２及び化合物Ｅ６９は、-２．７ｅＶで深いＬＵＭＯレベルを有し、電子輸送ホストとして使用される。
ホスト化合物の構造：
【化２】
2015097201.tif 000006
【００５４】
本開示の実施形態によれば、安定した共蒸着混合物である、第１の化合物と第２の化合物との混合物を含む新規のホスト組成物が開示される。前記混合物において、前記第１の化合物は、前記第２の化合物と異なる化学構造を有する。前記第１の化合物は、室温で有機発光デバイスのホール輸送材料として機能することができる。前記第１の化合物は、−５．０ｅＶ〜−６．０ｅＶのＨＯＭＯレベルを有することができる。前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有することができる。前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有することができる。第１の化合物と第２の化合物との混合物を含む本発明組成物を形成するために、Ｔ１−Ｔ２の絶対値、即ちＴ１とＴ２との差は２０℃未満でなくてはならない。Ｔ１−Ｔ２の絶対値は、１０℃未満が好ましく、５℃未満がより好ましい。
【００５５】
前記第１の化合物は、前記混合物中において濃度Ｃ１を有し、前記第１の化合物は、前記混合物を、ＶＴＥ器具のような真空蒸着器具中、１×１０−６Ｔｏｒｒ〜１×１０−９Ｔｏｒｒの一定圧力、堆積速度２Å/秒で、蒸着される前記混合物の蒸着源から所定の距離だけ離れて位置する表面に蒸着することによって形成された膜において濃度Ｃ２を有し、（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値が５％未満である。Ｃ１及びＣ２の濃度は、前記第１の化合物の相対的な濃度である。したがって、前記２つの化合物が上記で記述されている前記混合物を形成する必要条件は、膜に蒸着されている前記第１の化合物の相対的な濃度（Ｃ２）は、蒸着源混合物中の前記第１の化合物の最初の相対的な濃度（Ｃ１）と近い値であることを意味する。当業者であれば、それぞれの成分の濃度は、相対的なパーセンテージとして表現されることを理解するであろう。前記混合物中のそれぞれの成分の濃度は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）及び核磁気共鳴スペクトル測定法（ＮＭＲ）等、適切な分析方法によって測定されることができる。
【００５６】
本発明者らは、ＨＰＬＣを使用し、前記パーセンテージは、ＨＰＬＣの検量線の下にあるそれぞれの成分の積分面積を全積分面積で割ることで算出した。ＨＰＬＣは、ＵＶ−ｖｉｓ、ダイオードアレイ検出器、屈折率検出器、蛍光検出器、及び光散乱検出器など異なる検出器を用いることができる。異なる材料の特性のため、前記混合物中のそれぞれの成分は、異なって反応することがある。したがって、測定された濃度は、前記混合物中の実際の濃度と異なることがあるが、（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の相対的な比の値は、実験条件が一定のままである限り、例えば、濃度はいずれも全く同じＨＰＬＣパラメーターの下でそれぞれの成分を計算される限り、これらの変動から独立している。実際の濃度に近い算出された濃度を与える測定条件を選択するのは、好ましい場合もある。しかし、それは必要ではない。正確にそれぞれの成分を検出する検出状態を選択することが重要である。例えば、成分の一つが蛍光を発しないのならば、蛍光検出器は、使われるべきではない。
【００５７】
前記ホスト組成物の他の実施形態においては、前記第１の化合物は、２００℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し、前記第２の化合物は、２００℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有する。（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値は、３％未満であることが好ましい。
【００５８】
前記ホスト組成物の１つの実施形態においては、前記化合物は、蒸発温度Ｔ１で、蒸気圧Ｐ１を有し、前記第２の化合物は、蒸発温度Ｔ２で、蒸気圧Ｐ２を有し、且つＰ１／Ｐ２の比は、０．９０〜１．１０の範囲内である。
【００５９】
前記第１の化合物は、第１の質量損失率を有し、且つ前記第２の化合物は、第２の質量損失率を有し、前記第１の質量損失率と前記第２の質量損失率との比は、０．９０〜１．１０（上限値、下限値を含む）の範囲内である。１つの実施形態においては、前記第１の質量損失率と前記第２の質量損失率との比は、０．９５〜１．０５（上限値、下限値を含む）の範囲内である。前記第１の質量損失率と前記第２の質量損失率との比は、０．９７〜１．０３（上限値、下限値を含む）の範囲内であることが好ましい。
【００６０】
前記ホスト組成物の実施形態によれば、前記第１の化合物は、トリフェニレン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、及びジベンゾセレノフェンからなる群から選択される少なくとも１つ以上の化学基を含む。
【００６１】
前記第２の化合物は、室温で、有機発光デバイスの電子輸送材料として機能することができる。前記第２の化合物は、−２．３ｅＶ〜−３．３ｅＶのＬＵＭＯレベルを有することができる。前記第２の化合物は、アザ−トリフェニレン、アザ−カルバゾール、アザ−ジベンゾチオフェン、アザ−ジベンゾフラン、アザ−ジベンゾセレノフェン、及び非縮合Ｎ含有６員芳香族環からなる群から選択される少なくとも１つ以上の化学基を含む。
【００６２】
１つの実施形態においては、前記第1の化合物は、-５．７ｅＶよりも高いＨＯＭＯエネルギーレベルを有する。他の実施形態においては、前記第１の化合物は、-５．５ｅＶよりも高いＨＯＭＯエネルギーレベルを有する。前記第１の化合物は、-５．８ｅＶよりも高いＨＯＭＯエネルギーレベルを有することが好ましい。
【００６３】
前記第１の化合物及び前記第２の化合物は、それぞれ、高速液体クロマトグラフィーによる測定で、９９％超の純度を有することが好ましい。
【００６４】
１つの実施形態によれば、前記新規の組成物は、更に第３の化合物を含むことができる。前記第３の化合物は、前記第１の化合物及び前記第２の化合物と異なる化学構造を有し、前記第３の化合物は１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ３を有し、Ｔ１−Ｔ３の絶対値は、２０℃未満である。
【００６５】
１つの実施形態によれば、前記組成物は、Ｔ１及びＴ２よりも低い温度で液体である。言い換えれば、Ｔ１及びＴ２は同一ではなく、前記組成物は、Ｔ１及びＴ２よりも低い温度で液体である。
【００６６】
前記ホスト組成物の１つの実施形態においては、前記第１の化合物は、下記の式（Ｉ）で表される。
【化３】
2015097201.tif 000007
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ、モノ、ジ、トリ、テトラ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｒ９は、モノ、ジ、トリ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ９は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、それぞれ独立して、Ｎ又はＣから選択され；且つ
ｎは、１から２０までの整数であり；
前記第２の化合物は、下記の式（ＩＩ）で表される。
【化４】
2015097201.tif 000008
式中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ、モノ、ジ、トリ、テトラ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、及びＣＲ’’Ｒ’’’からなる群から選択され；
Ｌは、単結合であるか；又は炭素原子５〜２４個を有し、更に置換されていてもよいアリール基又はヘテロアリール基を含み；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５は、それぞれ独立して、ＣＲ及びＮからなる群から選択され；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５の少なくとも１つは、Ｎであり；且つ
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、及びＲ’’’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００６７】
１つの実施形態においては、前記第２の化合物の式（ＩＩ）において、Ｘ１、Ｘ３、及びＸ５は、Ｎであり；且つＸ２及びＸ４は、ＣＲである。
【００６８】
前記ホスト組成物の実施形態によれば、前記第１の化合物は、下記からなる群から選択される式で表される。
【化５】
2015097201.tif 000009
【００６９】
前記ホスト組成物の他の実施形態においては、前記第１の化合物は、下記からなる群から選択される式で表される。
【化６】
2015097201.tif 000010
式中、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００７０】
１つの実施形態においては、前記第１の化合物は、下記からなる群から選択される。
【化７】
2015097201.tif 000011
【化８】
2015097201.tif 000012
【化９】
2015097201.tif 000013
【化１０】
2015097201.tif 000014
【化１１】
2015097201.tif 000015
【化１２】
2015097201.tif 000016
【化１３】
2015097201.tif 000017
【００７１】
前記ホスト組成物の１つの実施形態においては、前記第２の化合物は、下記からなる群から選択される。
【化１４】
2015097201.tif 000018
【化１５】
2015097201.tif 000019
【化１６】
2015097201.tif 000020
【化１７】
2015097201.tif 000021
【化１８】
2015097201.tif 000022
【化１９】
2015097201.tif 000023
【化２０】
2015097201.tif 000024
【化２１】
2015097201.tif 000025
【００７２】
前記ホスト組成物の１つの実施形態においては、前記第１の化合物と前記第２の化合物との前記混合物は、（化合物２と化合物Ｅ２）、（化合物３と化合物Ｅ４）、（化合物１と化合物Ｅ５）、（化合物６と化合物Ｅ７）、（化合物７と化合物Ｅ７）、（化合物９と化合物Ｅ８）、（化合物１７と化合物Ｅ８）、及び（化合物１５と化合物Ｅ１８）からなる群から選択される。
【００７３】
本開示の他の態様によれば、リン光有機発光デバイスを含む第１のデバイスが開示される。前記リン光有機発光デバイスは、アノードと；カソードと；前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層とを含み、前記有機層は、第１の化合物と第２の化合物との混合物を含む第１の有機組成物を含み、前記第１の化合物は、前記第２の化合物とは異なる化学構造を有し；
前記第１の化合物は、室温で、有機発光デバイスのホール輸送材料として機能することができ；
前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み；
前記第１の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し；
前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有し；
Ｔ１−Ｔ２の絶対値は、２０℃未満であり；
前記混合物中において、前記第１の化合物の濃度はＣ１であり、前記混合物を真空蒸着器具において、１×１０−６Ｔｏｒｒ〜１×１０−９Ｔｏｒｒの一定圧力、及び堆積速度２Å/秒で、蒸着される前記混合物の蒸着源から所定の距離だけ離れて位置する表面に前記混合物を蒸着することによって形成された膜における前記第１の化合物の濃度がＣ２であり；且つ
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値は、５％未満である。
【００７４】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記第１の化合物は、下記の式（Ｉ）の構造で表される。
【化２２】
2015097201.tif 000026
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、モノ、ジ、トリ、テトラ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｒ９は、モノ、ジ、トリ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ９は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、それぞれ独立して、Ｎ又はＣから選択され；且つ
ｎは１から２０までの整数であり；
前記第２の化合物は、下記の式（ＩＩ）で表される。
【化２３】
2015097201.tif 000027
式中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、モノ、ジ、トリ、テトラ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、及びＣＲ’’Ｒ’’’からなる群から選択され；
Ｌは、単結合であるか、又は炭素原子５〜２４個を有し更に置換されていてよいアリール基又はヘテロアリール基を含み；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５は、それぞれ独立して、ＣＲ及びＮからなる群から選択され；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５の少なくとも１つは、Ｎであり；且つ
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、及びＲ’’’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００７５】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記第２の化合物の式（ＩＩ）において、Ｘ１、Ｘ３、及びＸ５はＮであり、且つＸ２及びＸ４は、ＣＲである。
【００７６】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記有機層は、発光層であり、且つ前記第１の組成物は、ホストである。１つの実施形態においては、前記有機層は、ホール輸送層である。
【００７７】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記有機層は、リン光発光ドーパントを更に含むことができる。前記リン光発光ドーパントは、下記から選択される少なくとも１つの配位子、又は前記配位子が２座よりも大きい場合、前記配位子の一部を有する遷移金属錯体であることができる。
【化２４】
2015097201.tif 000028
【化２５】
2015097201.tif 000029
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、モノ、ジ、トリ、テトラ置換か、又は無置換でよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄ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、及びこれらの組合せからなる群から選択され；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのうちの２つの隣接する置換基は、結合して縮合環又は多座配位子を形成してもよい。
【００７８】
本開示の他の態様によれば、有機発光デバイスを作製する方法であって、前記有機発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、及び前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された第１の有機層とを含み、前記第１の有機層は、第１の化合物と第２の化合物との混合物を更に含む第１の有機組成物を含む有機発光デバイスを作製する方法が開示される。
前記方法は、
前記第１の電極をその上に配置されて有する基板を提供することと；
前記第１の電極上に、前記第１の有機組成物を堆積することと；
前記第１の有機層上に、前記第２の電極を堆積することと；前記第１の化合物は、前記第２の化合物と異なる化学構造を有し；
前記第１の化合物は、室温で、有機発光デバイスのホール輸送材料として機能することができ；
前記第１の化合物は、少なくとも１つのカルバゾール基を含み；
前記第１の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ１を有し；
前記第２の化合物は、１５０℃〜３５０℃の蒸発温度Ｔ２を有し；
Ｔ１−Ｔ２の絶対値は、２０℃未満であり：
前記第１の化合物は、前記混合物において濃度Ｃ１を有し、前記混合物を、真空蒸着器具中、１×１０−６Ｔｏｒｒ〜１×１０−９Ｔｏｒｒの一定圧力、及び堆積速度２Å/秒で、蒸着される前記混合物の蒸着源から所定の距離だけ離れて位置する表面に蒸着することによって形成された膜において、前記第１の化合物は濃度Ｃ２を有し；且つ
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１の絶対値は、５％未満である。
【００７９】
前記方法の１つの実施形態においては、前記第１の有機組成物は、１ｘ１０−８Ｔｏｒｒ〜１ｘ１０−１２Ｔｏｒｒの範囲の圧力レベルを有する真空熱蒸着システムにおいて堆積される。１つの実施形態においては、前記第１の有機組成物は、真空熱蒸着システムの昇華るつぼ中で、前記第１の有機組成物が減少した後、前記第１の電極上に前記第１の有機組成物が堆積をしている間、前記第１の有機組成物の初期電荷の５重量％相当の残渣を残す。
【００８０】
前記方法の１つの実施形態においては、前記第１の化合物は、下記の式（Ｉ）で表される。
【化２６】
2015097201.tif 000030
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ、モノ、ジ、トリ、テトラ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｒ９は、モノ、ジ、トリ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ９は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せから選択され；
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、それぞれ独立して、Ｎ又はＣから選択され；且つ
ｎは、１〜２０までの整数であり；
前記第２の化合物は、下記の式（ＩＩ）で表される。
【化２７】
2015097201.tif 000031
Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ、モノ、ジ、トリ、テトラ置換を表すか、又は無置換であり；
Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、及びＣＲ’’Ｒ’’’からなる群から選択され；
Ｌは、単結合であるか、又は炭素原子５〜２４個を有し、更に置換されていてもよいアリール基又はヘテロアリール基を含み；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５は、それぞれ独立して、ＣＲ及びＮからなる群から選択され；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５の少なくとも１つは、Ｎであり；且つ
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、及びＲ’’’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ、及びこれらの組合せからなる群から選択される。
【００８１】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記有機層は、発光層であり、前記第１の有機組成物は、ホスト材料である。前記有機層は、リン光発光ドーパントを更に含むことができる。
【００８２】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記リン光発光ドーパントは、下記からなる群から選択される少なくとも１つの配位子を有する遷移金属錯体である。
【化２８】
2015097201.tif 000032
【化２９】
2015097201.tif 000033
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、モノ、ジ、トリ、テトラ置換か、又は無置換でよく；
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄ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、及びこれらの組合せからなる群から選択され；且つ
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのうちの２つの隣接する置換基は、結合して縮合環又は多座配位子を形成してもよい。
【００８３】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記有機層は、ブロッキング層であり、前記有機組成物は、前記有機層においてブロッキング材料である。他の実施形態においては、前記有機層は、電子輸送層であり、前記有機組成物は、前記有機層において電子輸送材料である。
【００８４】
前記第１のデバイスの１つの実施形態においては、前記第１のデバイスは、消費者製品である。他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。他の実施形態においては、前記第１のデバイスは、照明パネルを含むことができる。
新規化合物の合成
【００８５】
化合物Ｅ２の合成
【化３０】
2015097201.tif 000034
ＤＭＦ（２００ｍＬ）中、１１，１２−ジヒドロインドロ［２，３−ａ］カルバゾール（７．４４ｇ、２９．０ｍｍｏｌ）、１−クロロ−４−ヨードベンゼン（２０．７７ｇ、８７ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．８２９ｇ、４．３５ｍｍｏｌ）、シクロヘキサン−１，２−ジアミン（１．０５８ｍｌ、８．７１ｍｍｏｌ）、及びＫ３ＰＯ４（１５．４０ｇ、７２．６ｍｍｏｌ）の溶液を１４５℃で一晩、窒素下で加熱した。室温まで冷却後、反応混合物をＥｔＯＡｃ及び水で希釈した。有機層を分離し、食塩水及び水で洗浄し、ＭｇＳＯ４で乾燥し、蒸発させた。溶離液としてヘキサン／ＥｔＯＡｃ（９５／５、ｖ／ｖ）を用いたシリカゲル上のクロマトグラフィーで残渣を精製し、固体として１１−（４−クロロフェニル）−１１，１２−ジヒドロインドロ［２，３−ａ］カルバゾール（７．３ｇ、収率６８％）を得た。
【化３１】
2015097201.tif 000035
ＮａＨ（１．１７８ｇ、２９．４ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１２０ｍＬ）中、１１−（４−クロロフェニル）−１１，１２−ジヒドロインドロ［２，３−ａ］カルバゾール（７．２ｇ、１９．６３ｍｍｏｌ）の溶液に室温で滴下した。反応混合物を室温で２時間撹拌した。その後、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（６．８３ｇ、２５．５ｍｍｏｌ）を反応混合物に添加した。反応混合物を一晩撹拌し、得られた固体を濾過により回収した。固体を煮沸トルエン中で溶解し、不溶性部分を濾過で除去した。濾液を濃縮し、沈殿物を濾過により回収し、黄色粉末として１１−（４−クロロフェニル）−１２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−１１，１２−ジヒドロインドロ［２，３−ａ］カルバゾール（８．６ｇ、収率７３．３％）を得た。
【化３２】
2015097201.tif 000036
トルエン（４００ｍＬ）、ＤＭＥ（１００ｍＬ）、及び水（２０ｍＬ）中、１１−（４−クロロフェニル）−１２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−１１，１２−ジヒドロインドロ［２，３−ａ］カルバゾール（４ｇ、６．６９ｍｍｏｌ）、［１，１’−ビフェニル］−４−イルボロン酸（３．９７ｇ、２０．０６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．６１ｇ、０．６７ｍｍｏｌ）、ＳＰｈｏｓ（０．５５ｇ、１．３４ｍｍｏｌ）、及びＫ３ＰＯ４（８．５２ｇ、４０．１ｍｍｏｌ）の溶液を１１０℃、窒素下で６日間還流した。その後、熱した反応混合物を濾紙に通して濾過した。濾液を蒸発させた；煮沸トルエン中に残渣を再溶解し、シリカゲルのショートプラグに通して濾過した。溶媒の蒸発によって、固体を煮沸ＥｔＯＡｃ、トルエン、及びキシレンで粉砕し、黄色固体として化合物Ｅ２（２．３ｇ、収率４８％）を得た。
他の材料との組合せ
【００８６】
有機発光デバイス中の特定の層に有用として本明細書において記述されている材料は、デバイス中に存在する多種多様な他の材料と組み合わせて使用され得る。例えば、本明細書において開示されている発光性ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と併せて使用され得る。以下で記述又は参照される材料は、本明細書において開示されている化合物と組み合わせて有用となり得る材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用となり得る他の材料を特定するための文献を容易に閲覧することができる。
ＨＩＬ／ＨＴＬ：
【００８７】
本発明の実施形態において使用される正孔注入／輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入／輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。材料の例は、フタロシアニン又はポルフィリン誘導体；芳香族アミン誘導体；インドロカルバゾール誘導体；フッ化炭化水素を含有するポリマー；伝導性ドーパントを持つポリマー；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性ポリマー；ホスホン酸及びシラン誘導体等の化合物に由来する自己集合モノマー；ＭｏＯｘ等の金属酸化物誘導体；１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル等のｐ型半導体有機化合物；金属錯体、並びに架橋性化合物を含むがこれらに限定されない。
【００８８】
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３３】
2015097201.tif 000037
を含むがこれらに限定されない。
【００８９】
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、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。
【００９０】
一態様において、Ａｒ１からＡｒ９は、
【化３４】
2015097201.tif 000038
からなる群から独立に選択される。
式中、ｋは１から２０までの整数であり；Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮであり；Ｚ１０１はＮＡｒ１、Ｏ、又はＳであり；Ａｒ１は、上記で定義したものと同じ基を有する。
【００９１】
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３５】
2015097201.tif 000039
を含むがこれに限定されない。
式中、Ｍｅｔは、４０より大きい原子量を有し得る金属であり；（Ｙ１０１−Ｙ１０２）は二座配位子であり、Ｙ１０１及びＹ１０２は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は補助配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
【００９２】
一態様において、（Ｙ１０１−Ｙ１０２）は２−フェニルピリジン誘導体である。別の態様において、（Ｙ１０１−Ｙ１０２）はカルベン配位子である。別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＺｎから選択される。更なる態様において、金属錯体は、Ｆｃ＋／Ｆｃカップルに対して、溶液中で約０．６Ｖ未満の最小酸化電位を有する。
ホスト：
【００９３】
本発明の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いるホスト材料を含んでいてもよい。前記ホスト材料の例は、特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントのものより大きい限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。下記の表において、各色を発光するデバイスに好ましいホスト材料が分類されているが、三重項の基準が満たされれば、いずれのホスト材料もいずれのドーパントと共に用いてもよい。
【００９４】
ホスト材料として使用される金属錯体の例は、下記の一般式を有することが好ましい。
【化３６】
2015097201.tif 000040
式中、Ｍｅｔは金属であり；（Ｙ１０３−Ｙ１０４）は二座配位子であり、Ｙ１０３及びＹ１０４は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから独立に選択され；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値であり；且つ、ｋ’＋ｋ’’は、金属に付着し得る配位子の最大数である。
【００９５】
一態様において、金属錯体は、下記の錯体である。
【化３７】
2015097201.tif 000041
式中、（Ｏ−Ｎ）は、原子Ｏ及びＮに配位された金属を有する二座配位子である。
【００９６】
別の態様において、Ｍｅｔは、Ｉｒ及びＰｔから選択される。更なる態様において、（Ｙ１０３−Ｙ１０４）はカルベン配位子である。
【００９７】
ホスト材料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り、且つ、直接的に、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、鎖構造単位及び脂肪族環式基の少なくとも１つを介して互いに結合している２から１０個の環式構造単位からなる群から選択される。各基は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択される置換基によって更に置換されている。
【００９８】
一態様において、ホスト化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
【化３８】
2015097201.tif 000042
式中、Ｒ１０１からＲ１０７は、独立して、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。ｋは０から２０又は１から２０までの整数であり；ｋ’’’は、０から２０までの整数である。Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。Ｚ１０１及びＺ１０２はＮＲ１０１、Ｏ、又はＳである。
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、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、上述したホストとして使用されるものと同じ分子を含有する。
【０１０１】
別の態様において、前記ＨＢＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
【化３９】
2015097201.tif 000043
式中、ｋは１から２０までの整数であり；Ｌ１０１は他の配位子であり、ｋ’は１から３までの整数である。
ＥＴＬ：
【０１０２】
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。
【０１０３】
一態様において、前記ＥＴＬ中に使用される前記化合物は、分子中に下記の群の少なくとも１つを含有する。
【化４０】
2015097201.tif 000044
式中、Ｒ１０１は、水素、重水素、ハライド、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、カルボニル、カルボン酸、エステル、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、スルフィニル、スルフォニル、ホスフィノ及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、それがアリール又はヘテロアリールである場合、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。Ａｒ１からＡｒ３は、上記で言及したＡｒのものと同様の定義を有する。ｋは１から２０までの整数である。Ｘ１０１からＸ１０８はＣ（ＣＨを含む）又はＮから選択される。
【０１０４】
別の態様において、前記ＥＴＬ中に使用される金属錯体は、下記の一般式を含有するがこれらに限定されない。
【化４１】
2015097201.tif 000045
式中、（Ｏ−Ｎ）又は（Ｎ−Ｎ）は、原子Ｏ、Ｎ又はＮ、Ｎに配位された金属を有する二座配位子であり；Ｌ１０１は他の配位子であり；ｋ’は、１から金属に付着し得る配位子の最大数までの整数値である。
【０１０５】
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。
【０１０６】
本明細書において開示されている材料に加えて且つ／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４に収載する。表４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４−１】
2015097201.tif 000046
【表４−２】
2015097201.tif 000047
【表４−３】
2015097201.tif 000048
【表４−４】
2015097201.tif 000049
【表４−５】
2015097201.tif 000050
【表４−６】
2015097201.tif 000051
【表４−７】
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【表４−８】
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【表４−９】
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【表４−１０】
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【表４−１１】
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【表４−１２】
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【表４−１３】
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【表４−１４】
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【表４−１５】
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【表４−１６】
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【表４−１７】
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【表４−１８】
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【表４−１９】
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【表４−２０】
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【表４−２１】
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【表４−２２】
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【０１０７】
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】
【０１０８】
【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】
【０１０９】
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】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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2015097201000002.pdf
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