DE102020117123A1 - Material für lochtransportschicht, material für lochinjektionsschicht, organische verbindung, licht emittierende vorrichtung, licht emittierende einrichtung, elektronisches gerät und beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

Material für lochtransportschicht, material für lochinjektionsschicht, organische verbindung, licht emittierende vorrichtung, licht emittierende einrichtung, elektronisches gerät und beleuchtungsvorrichtung Download PDF

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Takeyoshi WATABE
Tomohiro Kubota
Airi UEDA
Satoshi Seo
Nobuharu Ohsawa
Yuko Kubota
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Abstract

Ein Material für eine Lochtransportschicht umfasst eine Monoamin-Verbindung. Die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe sind an das Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Die erste und zweite aromatische Gruppe umfassen jeweils unabhängig voneinander 1 bis 3 Benzolringe. Die erste aromatische Gruppe und/oder die zweite aromatische Gruppe umfassen/umfasst eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der Kohlenwasserstoff-Gruppe in der ersten oder zweiten aromatischen Gruppe ist 6 oder mehr. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten und zweiten aromatischen Gruppe ist 8 oder mehr. Die dritte aromatische Gruppe ist ein substituierter oder unsubstituierter monocyclischer kondensierter Ring oder ein substituierter oder unsubstituierter bicyclischer oder tricyclischer kondensierter Ring.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine organische Verbindung, ein Licht emittierendes Element, eine Licht emittierende Vorrichtung, ein Anzeigemodul, ein Beleuchtungsmodul, eine Anzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Einrichtung, ein elektronisches Gerät und eine Beleuchtungsvorrichtung. Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorstehende technische Gebiet beschränkt ist. Das technische Gebiet einer Ausführungsform der in dieser Beschreibung und dergleichen offenbarten Erfindung betrifft einen Gegenstand, ein Verfahren oder ein Herstellungsverfahren. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft einen Prozess, eine Maschine, ein Erzeugnis oder eine Zusammensetzung. Spezifische Beispiele für das technische Gebiet einer Ausführungsform der in dieser Beschreibung offenbarten vorliegenden Erfindung umfassen eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Einrichtung, eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung, eine Speichervorrichtung, eine Abbildungsvorrichtung, ein Betriebsverfahren dafür und ein Herstellungsverfahren dafür.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Licht emittierende Vorrichtungen (organische EL-Vorrichtungen), die organische Verbindungen umfassen und Elektrolumineszenz (EL) nutzen, kamen in der Praxis vermehrt zum Einsatz. Bei der grundlegenden Struktur von derartiger Licht emittierender Vorrichtungen ist eine organische Verbindungsschicht, die ein Licht emittierendes Material enthält (eine EL-Schicht), zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet. Ladungsträger werden durch Anlegen einer Spannung an das Element injiziert, und die Rekombinationsenergie der Ladungsträger wird genutzt, wodurch eine Lichtemission von dem Licht emittierenden Material erhalten werden kann.
  • Derartige Licht emittierende Vorrichtungen sind selbstleuchtend und daher weisen sie, wenn sie als Pixel einer Anzeige verwendet werden, gegenüber Flüssigkristallanzeigen beispielsweise die folgenden Vorteile, wie z. B. eine hohe Sichtbarkeit und keinen Bedarf an einer Hintergrundbeleuchtung, auf und sie sind als Flachbildschirmanzeigevorrichtungen geeignet. Anzeigen, die derartige Licht emittierende Vorrichtungen umfassen, sind auch insofern sehr vorteilhaft, als sie dünn und leichtgewichtig sein können. Außerdem weisen derartige Licht emittierende Vorrichtungen auch ein Merkmal auf, dass die Ansprechzeit sehr schnell ist.
  • Da Licht emittierende Schichten derartiger Licht emittierender Vorrichtungen sukzessiv zweidimensional ausgebildet werden können, kann eine planare Lichtemission erhalten werden. Es ist schwierig, dieses Merkmal mit Punktlichtquellen, die durch Glühlampen und LEDs typisiert werden, oder linearen Lichtquellen, die durch Fluoreszenzlampen typisiert werden, zu realisieren; daher haben die Licht emittierenden Vorrichtungen ebenfalls ein großes Potential als planare Lichtquellen, die an Beleuchtungsvorrichtungen und dergleichen angelegt werden können.
  • Anzeigen oder Beleuchtungsvorrichtungen, die Licht emittierende Vorrichtungen umfassen, sind, wie vorstehend beschrieben, für eine Vielzahl von elektronischen Geräten geeignet, und die Forschung und Entwicklung von Licht emittierenden Vorrichtungen ist für vorteilhaftere Eigenschaften vorangeschritten.
  • Bei einer organischen EL-Vorrichtung ist eine niedrige Auskopplungseffizienz ein häufiges Problem. Insbesondere ist die Abschwächung infolge einer Reflexion, die durch eine Differenz des Brechungsindex zwischen benachbarten Schichten verursacht wird, eine Hauptursache einer Verringerung der Effizienz der Vorrichtung. Um diesen Einfluss zu verringern, ist eine Struktur vorgeschlagen worden, bei der eine Schicht aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex in einer EL-Schicht enthalten ist (siehe z. B. Nicht-Patentdokument 1).
  • Eine Licht emittierende Vorrichtung mit dieser Struktur kann eine höhere Auskopplungseffizienz und eine höhere externe Quanteneffizienz aufweisen als eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer herkömmlichen Struktur; jedoch ist es nicht einfach, dass eine derartige Schicht mit niedrigem Brechungsindex in einer EL-Schicht ausgebildet wird, ohne andere wesentliche Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung nachteilig zu beeinflussen. Dies liegt daran, dass ein niedriger Brechungsindex in einer Trade-off-Beziehung bzw. Austauschbeziehung zu einer hohen Ladungsträgertransporteigenschaft oder einer hohen Zuverlässigkeit einer Licht emittierenden Vorrichtung steht, die eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfasst. Dieses Problem wird dadurch verursacht, dass die Ladungsträgertransporteigenschaft und die Zuverlässigkeit einer organischen Verbindung stark von einer ungesättigten Bindung abhängen und eine organische Verbindung mit vielen ungesättigten Bindungen die Tendenz eines hohen Brechungsindex aufweist.
  • [Referenz]
    • [Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. H11-282181
    • [Patentdokument 2] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-91304
    • [Patentdokument 3] US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010/104969
    • [Nicht-Patentdokument 1] Jaeho Lee et al., „Synergetic electrode architecture for efficient graphene-based flexible organic light-emitting diodes", nature COMMUNICATIONS, am 2. Juni, 2016, DOI: 10.1038/ncomms 11791.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein neuartiges Material für eine Lochtransportschicht bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein Material für eine Lochtransportschicht mit niedrigem Brechungsindex bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein Material für eine Lochtransportschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein Material für eine Lochtransportschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Lochtransporteigenschaft bereitzustellen.
  • Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein neuartiges Material für eine Lochinjektionsschicht bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein Material für eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein Material für eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein Material für eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Lochtransporteigenschaft bereitzustellen.
  • Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige organische Verbindung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige organische Verbindung mit einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige organische Verbindung mit einer Lochtransporteigenschaft bereitzustellen. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex und einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex und einer Lochtransporteigenschaft bereitzustellen.
  • Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Licht emittierende Vorrichtung, eine Licht emittierende Einrichtung, ein elektronisches Gerät und eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die jeweils einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen.
  • Es sei angemerkt, dass die Beschreibungen dieser Aufgaben dem Vorhandensein weiterer Aufgaben nicht im Wege stehen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung muss nicht notwendigerweise sämtliche der vorstehend aufgeführten Aufgaben erzielen. Weitere Aufgaben werden aus den Erläuterungen der Beschreibung, der Zeichnungen, der Patentansprüche und dergleichen ersichtlich und können davon abgeleitet werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es lediglich erforderlich, dass mindestens eine der vorstehend beschriebenen Aufgaben erfüllt wird.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochtransportschicht, das eine aromatische Amin-Verbindung umfasst. Die Glasübergangstemperatur der aromatischen Amin-Verbindung ist höher als oder gleich 90°C. Eine Schicht, die die aromatische Amin-Verbindung umfasst, weist einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 auf. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochtransportschicht, das eine aromatische Amin-Verbindung umfasst. Die Glasübergangstemperatur der aromatischen Amin-Verbindung ist höher als oder gleich 90°C. Der Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu der Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in dem Molekül der aromatischen Amin-Verbindung ist höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 %. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochtransportschicht, die eine aromatische Amin-Verbindung umfasst. Die Glasübergangstemperatur der aromatischen Amin-Verbindung ist höher als oder gleich 90 °C. Bei den Ergebnissen einer 1H-NMR-Messung, die an der aromatischen Amin-Verbindung durchgeführt wird, überschreitet ein Integralwert von Signalen bei niedriger als 4 ppm einen Integralwert von Signalen bei 4 ppm oder höher.
  • Es sei angemerkt, dass die aromatische Amin-Verbindung vorzugsweise eine Triarylamin-Verbindung ist. Die Glasübergangstemperatur ist bevorzugt höher als oder gleich 100 °C, bevorzugter höher als oder gleich 110 °C, noch bevorzugter höher als oder gleich 120 °C.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Die Monoamin-Verbindung umfasst eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe. Die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung umfasst, weist einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 auf.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Die Monoamin-Verbindung umfasst eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe. Die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Der Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu der Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in dem Molekül ist höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 %.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Die Monoamin-Verbindung umfasst eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe. Die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Bei den Ergebnissen einer 1H-NMR-Messung, die an der Monoamin-Verbindung durchgeführt wird, überschreitet ein Integralwert von Signalen bei niedriger als 4 ppm einen Integralwert von Signalen bei 4 ppm oder höher.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung umfasst, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die Monoamin-Verbindung mindestens ein Fluoren-Gerüst aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem eine oder mehrere der ersten aromatischen Gruppe, der zweiten aromatischen Gruppe und der dritten aromatischen Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist/sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem das Molekulargewicht der Monoamin-Verbindung größer als oder gleich 400 und kleiner als oder gleich 1000 ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Die erste aromatische Gruppe und die zweite aromatische Gruppe umfassen jeweils unabhängig voneinander 1 bis 3 Benzolringe. Die erste aromatische Gruppe und/oder die zweite aromatische Gruppe umfassen/umfasst eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoff-Gruppe in der ersten aromatischen Gruppe oder der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, ist 6 oder mehr. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, ist 8 oder mehr. Die dritte aromatische Gruppe ist ein substituierter oder unsubstituierter monocyclischer kondensierter Ring oder ein substituierter oder unsubstituierter bicyclischer oder tricyclischer kondensierter Ring.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die dritte aromatische Gruppe 6 bis 13 Kohlenstoffatome in einem Ring aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung umfasst, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 36 oder weniger ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 12 oder mehr ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 30 oder weniger ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht, bei dem die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe jeweils ein Kohlenwasserstoff-Ring sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Die Monoamin-Verbindung umfasst eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe. Die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung umfasst, weist einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 auf.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Die Monoamin-Verbindung umfasst eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe. Die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Der Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu der Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in dem Molekül ist höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 %.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Die Monoamin-Verbindung umfasst eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe. Die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Bei den Ergebnissen einer 1H-NMR-Messung, die an der Monoamin-Verbindung durchgeführt wird, überschreitet ein Integralwert von Signalen bei niedriger als 4 ppm einen Integralwert von Signalen bei 4 ppm oder höher.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung umfasst, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die Monoamin-Verbindung mindestens ein Fluoren-Gerüst aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem eine oder mehrere der ersten aromatischen Gruppe, der zweiten aromatischen Gruppe und der dritten aromatischen Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist/sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem das Molekulargewicht der Monoamin-Verbindung größer als oder gleich 400 und kleiner als oder gleich 1000 ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst. Eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe sind an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden. Die erste aromatische Gruppe und die zweite aromatische Gruppe umfassen jeweils unabhängig voneinander 1 bis 3 Benzolringe. Die erste aromatische Gruppe und/oder die zweite aromatische Gruppe umfassen/umfasst eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoff-Gruppe in der ersten aromatischen Gruppe oder der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, ist 6 oder mehr. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, ist 8 oder mehr. Die dritte aromatische Gruppe ist ein substituierter oder unsubstituierter monocyclischer kondensierter Ring oder ein substituierter oder unsubstituierter bicyclischer oder tricyclischer kondensierter Ring.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die dritte aromatische Gruppe 6 bis 13 Kohlenstoffatome in einem Ring aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung umfasst, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 36 oder weniger ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 12 oder mehr ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 30 oder weniger ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht, bei dem die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe jeweils ein Kohlenwasserstoff-Ring sind.
  • Es sei angemerkt, dass die Glasübergangstemperatur der Monoamin-Verbindung, die in einem beliebigen der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht enthalten ist, bevorzugt höher als oder gleich 90 °C ist. Die Glasübergangstemperatur ist bevorzugter höher als oder gleich 100 °C, noch bevorzugter höher als oder gleich 110 °C, noch bevorzugter höher als oder gleich 120 °C.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine organische Verbindung, die durch die nachstehend gezeigte allgemeine Formel (G1) dargestellt wird.
    Figure DE102020117123A1_0001
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G1) Ar1 und Ar2 jeweils unabhängig voneinander einen Substituenten mit einem Benzolring oder einen Substituenten darstellen, in dem 2 oder 3 Benzolringe aneinander gebunden sind. Ar1 und/oder Ar2 weisen/weist eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen auf, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in Ar1 und Ar2 enthalten sind, ist 8 oder mehr, und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoff-Gruppe in Ar1 oder Ar2 enthalten sind, ist 6 oder mehr. In dem Fall, in dem eine Vielzahl von geradkettigen Alkyl-Gruppen, die jeweils 1 oder 2 Kohlenstoffatome aufweisen, als Kohlenwasserstoff-Gruppen in Ar1 oder Ar2 enthalten ist, können die Alkyl-Gruppen aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden. In der allgemeinen Formel (G1) stellen R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. R1 und R2 können aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden. R3 stellt eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar, und u ist eine ganze Zahl von 0 bis 4.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine organische Verbindung, die durch die nachstehend gezeigte allgemeine Formel (G2) dargestellt wird.
    Figure DE102020117123A1_0002
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G2) n, m, p und r jeweils unabhängig voneinander 1 oder 2 darstellen und dass s, t und u jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen. Es sei angemerkt, dass n+p und m+r jeweils unabhängig voneinander 2 oder 3 sind. R4 und R5 stellen jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen dar. R10 bis R14 und R20 bis R24 stellen jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in R10 bis R14 und R20 bis R24 enthalten sind, ist 8 oder mehr, und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 enthalten sind, ist 6 oder mehr. R1, R2 und R3 stellen jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. In dem Fall, in dem n 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem m 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem p 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenyl-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenyl-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem r 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem s eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, sind R4s gleich oder voneinander unterschiedlich. In dem Fall, in dem t eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, sind R5s gleich oder voneinander unterschiedlich. In dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, sind R3s gleich oder voneinander unterschiedlich. R1 und R2 können aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden. Benachbarte Gruppen unter R4, R5, R10 bis R14 und R20 bis R24 können aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der t gleich 0 ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine organische Verbindung, die durch die nachstehend gezeigte allgemeine Formel (G3) dargestellt wird.
    Figure DE102020117123A1_0003
    Figure DE102020117123A1_0004
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G3) n und p jeweils unabhängig voneinander 1 oder 2 darstellen und dass s und u jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen. Es sei angemerkt, dass n+p 2 oder 3 ist. R10 bis R14 und R20 bis R24 stellen jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in R10 bis R14 und R20 bis R24 enthalten sind, ist 8 oder mehr, und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 enthalten sind, ist 6 oder mehr. R1, R2 und R3 stellen jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. R4 stellt Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen dar. In dem Fall, in dem n 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem p 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenyl-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenyl-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem s eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, sind R4s gleich oder voneinander unterschiedlich. In dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, sind R3s gleich oder voneinander unterschiedlich. R1 und R2 können aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden. Benachbarte Gruppen unter R4, R10 bis R14 und R20 bis R24 können aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der s gleich 0 ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine organische Verbindung, die durch die nachstehend gezeigte allgemeine Formel (G4) dargestellt wird.
    Figure DE102020117123A1_0005
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G4) u eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt. R10 bis R14 und R20 bis R24 stellen jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in R10 bis R14 und R20 bis R24 enthalten sind, ist 8 oder mehr, und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 enthalten sind, ist 6 oder mehr. R1, R2 und R3 stellen jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. In dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, sind R3s gleich oder voneinander unterschiedlich. R1 und R2 können aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden. Benachbarte Gruppen unter R10 bis R14 und R20 bis R24 können aneinander gebunden sein, um einen Ring zu bilden.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der u gleich 0 ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der R10 bis R14 und R20 bis R24 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine tert-Butyl-Gruppe oder eine Cyclohexyl-Gruppe sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der mindestens drei von R10 bis R14 und mindestens drei von R20 bis R24 jeweils Wasserstoff sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der R10, R11, R13, R14, R20, R21, R23 und R24 jeweils Wasserstoff sind und R12 und R22 jeweils eine Cyclohexyl-Gruppe sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der R10, R12, R14, R20, R21, R23 und R24 jeweils Wasserstoff sind, R11 und R13 jeweils eine tert-Butyl-Gruppe sind und R22 eine Cyclohexyl-Gruppe ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen, bei der R10, R12, R14, R20, R22 und R24 jeweils Wasserstoff sind und R11, R13, R21 und R23 jeweils eine tert-Butyl-Gruppe sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, bei der ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochtransportschicht in einer Lochtransportschicht verwendet wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, bei der ein beliebiges der vorstehenden Materialien für eine Lochinjektionsschicht in einer Lochinjektionsschicht verwendet wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, bei der eine beliebige der vorstehenden organischen Verbindungen verwendet wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, bei der eines oder mehrere des vorstehenden Materials für eine Lochtransportschicht, des vorstehenden Materials für eine Lochinjektionsschicht und der vorstehenden organischen Verbindung verwendet wird/werden und die eine organische Verbindung mit einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst oder einem Naphthobisbenzothiophen-Gerüst in einer Licht emittierenden Schicht enthält.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Gerät, das eine beliebige der vorstehenden Licht emittierenden Vorrichtungen und einen Sensor, einen Bedienknopf, einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon umfasst.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Einrichtung, die eine beliebige der vorstehenden Licht emittierenden Vorrichtungen und einen Transistor und/oder ein Substrat umfasst.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine beliebige der vorstehenden Licht emittierenden Vorrichtungen und ein Gehäuse umfasst.
  • Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Einrichtung in dieser Beschreibung in ihrer Kategorie eine Bildanzeigevorrichtung umfasst, die eine Licht emittierende Vorrichtung verwendet. Die Licht emittierende Einrichtung kann ein Modul, bei dem eine Licht emittierende Vorrichtung mit einem Verbinder, wie z. B. einem anisotropen leitenden Film oder einem Tape Carrier Package (TCP), bereitgestellt ist, ein Modul, bei dem eine gedruckte Leiterplatte am Ende eines TCP bereitgestellt ist, und ein Modul umfassen, bei dem eine integrierte Schaltung (integrated circuit, IC) durch ein Chip-on-Glass- (COG-) Verfahren direkt an einer Licht emittierenden Vorrichtung montiert ist. Eine Beleuchtungsvorrichtung oder dergleichen kann ferner die Licht emittierende Einrichtung beinhalten.
  • Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein neuartiges Material für eine Lochtransportschicht bereitgestellt werden. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein Material für eine Lochtransportschicht mit niedrigem Brechungsindex bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein Material für eine Lochtransportschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein Material für eine Lochtransportschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Lochtransporteigenschaft bereitgestellt werden.
  • Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein neuartiges Material für eine Lochinjektionsschicht bereitgestellt werden. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein Material für eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein Material für eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein Material für eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex und einer Lochtransporteigenschaft bereitgestellt werden.
  • Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine neuartige organische Verbindung bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine neuartige organische Verbindung mit einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine neuartige organische Verbindung mit einer Lochtransporteigenschaft bereitgestellt werden. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex und einer Ladungsträgertransporteigenschaft bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex und einer Lochtransporteigenschaft bereitgestellt werden.
  • Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend können eine Licht emittierende Vorrichtung, eine Licht emittierende Einrichtung, ein elektronisches Gerät und eine Anzeigevorrichtung, die jeweils einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen, bereitgestellt werden.
  • Es sei angemerkt, dass die Beschreibungen dieser Effekte dem Vorhandensein weiterer Effekte nicht im Wege stehen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt nicht notwendigerweise sämtliche der vorstehend aufgeführten Effekte. Weitere Effekte werden aus den Erläuterungen der Beschreibung, der Zeichnungen, der Patentansprüche und dergleichen ersichtlich und können davon abgeleitet werden.
  • Figurenliste
  • In den begleitenden Zeichnungen:
    • 1A bis 1C sind schematische Ansichten von Licht emittierenden Vorrichtungen;
    • 2A und 2B sind konzeptionelle Ansichten einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung;
    • 3A und 3B sind konzeptionelle Ansichten einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung;
    • 4 ist eine konzeptionelle Ansicht einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung;
    • 5A und 5B sind konzeptionelle Ansichten einer Licht emittierenden Passiv-Matrix-Einrichtung;
    • 6A und 6B stellen eine Beleuchtungsvorrichtung dar;
    • 7A, 7B1, 7B2 und 7C stellen elektronische Geräte dar;
    • 8A bis 8C stellen elektronische Geräte dar;
    • 9 stellt eine Beleuchtungsvorrichtung dar;
    • 10 stellt eine Beleuchtungsvorrichtung dar;
    • 11 stellt Anzeigevorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen in einem Fahrzeug dar;
    • 12A und 12B stellen ein elektronisches Gerät dar;
    • 13A bis 13C stellen ein elektronisches Gerät dar;
    • 14 ist ein 1H-NMR-Diagramm von dchPAF;
    • 15 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von dchPAF in einer Toluollösung;
    • 16 zeigt ein MS-Spektrum von dchPAF;
    • 17 ist ein 1H-NMR-Diagramm von chBichPAF;
    • 18 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von chBichPAF in einer Toluollösung;
    • 19 zeigt ein MS-Spektrum von chBichPAF;
    • 20 ist ein 1H-NMR-Diagramm von dchPASchF;
    • 21 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von dchPASchF in einer Toluollösung;
    • 22 zeigt ein MS-Spektrum von dchPASchF;
    • 23 ist ein 1H-NMR-Diagramm von chBichPASchF;
    • 24 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von chBichPASchF in einer Toluollösung;
    • 25 zeigt ein MS-Spektrum von chBichPASchF;
    • 26 ist ein 1H-NMR-Diagramm von SchFB1chP;
    • 27 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von SchFB1chP in einer Toluollösung;
    • 28 zeigt ein MS-Spektrum von SchFB1chP;
    • 29 ist ein 1H-NMR-Diagramm von mmtBuBichPAF;
    • 30 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBuBichPAF in einer Toluollösung;
    • 31 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBuBichPAF;
    • 32 ist ein 1H-NMR-Diagramm von dmmtBuBiAF;
    • 33 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von dmmtBuBiAF in einer Toluollösung;
    • 34 zeigt ein MS-Spektrum von dmmtBuBiAF;
    • 35 ist ein 1H-NMR-Diagramm von mmtBuBimmtBuPAF;
    • 36 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBuBimmtBuPAF in einer Toluollösung;
    • 37 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBuBimmtBuPAF;
    • 38 ist ein 1H-NMR-Diagramm von dchPAPrF;
    • 39 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von dchPAPrF in einer Toluollösung;
    • 40 zeigt ein MS-Spektrum von dchPAPrF;
    • 41 ist ein 1H-NMR-Diagramm von mmchBichPAF;
    • 42 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmchBichPAF in einer Toluollösung;
    • 43 zeigt ein MS-Spektrum von mmchBichPAF;
    • 44 ist ein 1H-NMR-Diagramm von mmtBumTPchPAF;
    • 45 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBumTPchPAF in einer Toluollösung;
    • 46 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBumTPchPAF;
    • 47 ist ein 1H-NMR-Diagramm von CdoPchPAF;
    • 48 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von CdoPchPAF in einer Toluollösung;
    • 49 zeigt ein MS-Spektrum von CdoPchPAF;
    • 50 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften von Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 2-1, 3-1 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-1;
    • 51 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 2-1, 3-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-1;
    • 52 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 2-1, 3-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-1;
    • 53 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 2-1, 3-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-1;
    • 54 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 2-1, 3-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-1;
    • 55 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 2-1, 3-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-1;
    • 56 zeigt Beziehungen zwischen der Chromatizität x und der externen Quanteneffizienz von Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1 bis 1-4, Licht emittierenden Vorrichtungen 2-1 bis 2-4, Licht emittierenden Vorrichtungen 3-1 bis 3-4 und Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-1 bis 1-4;
    • 57 zeigt eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1 und 1-3, der Licht emittierenden Vorrichtungen 2-1 und 2-3, der Licht emittierenden Vorrichtungen 3-1 und 3-3 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-1 und 1-3;
    • 58 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften von Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 5-1 und 6-1 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-1;
    • 59 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 5-1 und 6-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-1;
    • 60 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 5-1 und 6-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-1;
    • 61 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 5-1 und 6-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-1;
    • 62 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 5-1 und 6-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-1;
    • 63 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 5-1 und 6-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-1;
    • 64 zeigt Beziehungen zwischen der Chromatizität x und der externen Quanteneffizienz von Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1 bis 4-4, Licht emittierenden Vorrichtungen 5-1 bis 5-4, Licht emittierenden Vorrichtungen 6-1 bis 6-4 und Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-1 bis 2-4;
    • 65 zeigt eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1 und 4-3, der Licht emittierenden Vorrichtungen 5-1 und 5-3, der Licht emittierenden Vorrichtungen 6-1 und 6-3 sowie der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-1 und 2-3;
    • 66 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 67 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 68 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 69 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 70 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 71 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 72 zeigt die Beziehung zwischen der Chromatizität y und dem BI von Licht emittierenden Vorrichtungen 7-1 bis 7-12 und Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-1 bis 3-12;
    • 73 zeigt eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit der Licht emittierenden Vorrichtung 7-2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-8;
    • 74 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 75 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 76 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 77 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 78 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 79 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0;
    • 80 zeigt die Beziehung zwischen der Chromatizität y und dem BI von Licht emittierenden Vorrichtungen 8-1 bis 8-12 und den Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-1 bis 3-12;
    • 81 zeigt eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit der Licht emittierenden Vorrichtung 8-8 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-8;
    • 82 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von dchPAF;
    • 83 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von chBichPAF;
    • 84 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von dchPASchF;
    • 85 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von chBichPASchF;
    • 86 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von SchFB1chP;
    • 87 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von mmtBuBichPAF;
    • 88 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von dmmtBuBiAF;
    • 89 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von mmtBuBimmtBuPAF;
    • 90 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von dchPAPrF;
    • 91 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von mmchBichPAF;
    • 92 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von mmtBumTPchPAF;
    • 93 zeigt Messdaten eines Brechungsindex von CdoPchPAF;
    • 94 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von dchPAF, mmtBuBichPAF, mmtBumTPchPAF und PCBBiF;
    • 95 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von mmtBuBichPAF, mmtBumTPchPAF und PCBBiF;
    • 96 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 9, einer Licht emittierenden Vorrichtung 10 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4;
    • 97 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 9, der Licht emittierenden Vorrichtung 10 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4;
    • 98 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 9, der Licht emittierenden Vorrichtung 10 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4;
    • 99 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 9, der Licht emittierenden Vorrichtung 10 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4;
    • 100 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 9, der Licht emittierenden Vorrichtung 10 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4;
    • 101 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 9, der Licht emittierenden Vorrichtung 10 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4;
    • 102 zeigt die Stromdichte-Spannungs-Eigenschaften einer Vorrichtung 1, einer Vorrichtung 2 und einer Vorrichtung 3;
    • 103 zeigt die Abhängigkeit der Löcherbeweglichkeit von der elektrischen Feldstärke einer organischen Verbindungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 104A und 104B sind 1H-NMR-Diagramme von mmtBumTPFA;
    • 105 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBumTPFA in einer Toluollösung;
    • 106 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBumTPFA;
    • 107A und 107B sind 1H-NMR-Diagramme von mmtBumTPFBi;
    • 108 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBumTPFBi in einer Toluollösung;
    • 109 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBumTPFBi;
    • 110A und 110B sind 1H-NMR-Diagramme von mmtBumTPoFBi;
    • 111 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBumTPoFBi in einer Toluollösung;
    • 112 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBumTPoFBi;
    • 113A und 113B sind 1H-NMR-Diagramme von mmtBumBichPAF;
    • 114 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBumBichPAF in einer Toluollösung;
    • 115 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBumBichPAF;
    • 116A und 116B sind 1H-NMR-Diagramme von mmtBumBioFBi;
    • 117 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBumBioFBi in einer Toluollösung;
    • 118 zeigt ein MS-Spektrum von mmtBumBioFBi;
    • 119A und 119B sind 1H-NMR-Diagramme von mmtBumTPtBuPAF;
    • 120 zeigt ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum von mmtBumTPtBuPAF in einer Toluollösung;
    • 121 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 11, einer Licht emittierenden Vorrichtung 12 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 5;
    • 122 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 11, der Licht emittierenden Vorrichtung 12 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 5;
    • 123 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 11, der Licht emittierenden Vorrichtung 12 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 5;
    • 124 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 13 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 6;
    • 125 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 13 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 6;
    • 126 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 13 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 6;
    • 127 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von mmtBumTPFA;
    • 128 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von mmtBumTPFBi;
    • 129 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von mmtBumTPoFBi;
    • 130 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von mmtBumBichPAF;
    • 131 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von mmtBumBioFBi; und
    • 132 zeigt Messdaten von Brechungsindizes von mmtBumTPtBuPAF.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt ist und dass sich einem Fachmann ohne Weiteres erschließt, dass Modi und Details der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt angesehen werden.
  • (Ausführungsform 1)
  • Unter organischen Verbindungen, die eine Ladungsträgertransporteigenschaft aufweisen und für eine organische EL-Vorrichtung verwendet werden können, ist 1,1-Bis-(4-bis(4-methyl-phenyl)-amino-phenyl)-cyclohexan (Abkürzung: TAPC) bekannt, das ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist. Die Verwendung eines derartigen Materials mit niedrigem Brechungsindex für die EL-Schicht ermöglicht, dass eine Licht emittierende Vorrichtung eine hohe externe Quanteneffizienz aufweist; mit TAPC kann deshalb eine hohe externe Quanteneffizienz einer Licht emittierenden Vorrichtung erwartet werden.
  • Im Allgemeinen stehen eine hohe Ladungsträgertransporteigenschaft und ein niedriger Brechungsindex in einer Trade-off-Beziehung. Dies liegt daran, dass die Ladungsträgertransporteigenschaft einer organischen Verbindung stark von einer ungesättigten Bindung abhängt und eine organische Verbindung mit vielen ungesättigten Bindungen mit höherer Wahrscheinlichkeit einen hohen Brechungsindex aufweist. TAPC weist sowohl eine Ladungsträgertransporteigenschaft als auch einen niedrigen Brechungsindex in einer exquisiten Balance auf; jedoch sind in einer Verbindung, die 1,1-disubstituiertes Cyclohexan enthält, wie z. B. TAPC, zwei sperrige Substituenten an ein Kohlenstoffatom von Cyclohexan gebunden, wodurch eine größere sterische Abstoßung und die Instabilität des Moleküls an sich verursacht werden, was zu einem Nachteil der Zuverlässigkeit führt. Außerdem weist TAPC eine Gerüststruktur auf, die Cyclohexan und einfache Benzolringe umfasst; daher weist es eine niedrige Glasübergangstemperatur (Tg) und ein Problem in der Wärmebeständigkeit auf.
  • Eines der möglichen Verfahren zum Erhalten eines Lochtransportmaterials mit hoher Wärmebeständigkeit und hoher Zuverlässigkeit ist die Einführung einer ungesättigten Kohlenwasserstoff-Gruppe, insbesondere einer cyclischen ungesättigten Kohlenwasserstoff-Gruppe, in ein Molekül. Andererseits wird ein Substituent mit niedriger Molekularrefraktion vorzugsweise in das Molekül eingeführt, um ein Material mit niedrigem Brechungsindex zu erhalten. Beispiele für den Substituenten umfassen eine gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe und eine cyclische gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe.
  • Jedoch senken eine gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe und eine cyclische gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe in der Regel eine Ladungsträgertransporteigenschaft, und daher stehen eine Ladungsträgertransporteigenschaft und ein niedriger Brechungsindex im Allgemeinen in einer Trade-off-Beziehung. Außerdem ist es nicht einfach, für eine höhere Wärmebeständigkeit die Glasübergangstemperatur zu erhöhen und die Zuverlässigkeit bei der Ansteuerung zu verbessern, während sowohl die Ladungsträgertransporteigenschaft als auch der niedrige Brechungsindex erzielt werden. Um einen derartigen Trade-off zu überwinden, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine aromatische Amin-Verbindung mit einer hohen Glasübergangstemperatur herausgefunden, bei der der Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben auch herausgefunden, dass eine derartige aromatische Amin-Verbindung als Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht, insbesondere in einer Licht emittierenden Vorrichtung oder einer photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung, nützlich ist.
  • Das heißt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht ist, das eine aromatische Amin-Verbindung mit einer Glasübergangstemperatur höher als oder gleich 90 °C umfasst. Eine Schicht, die die aromatische Amin-Verbindung umfasst, weist einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 auf. In der aromatischen Amin-Verbindung ist der Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu der Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in dem Molekül vorzugsweise höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 %.
  • Ein Substituent, der die Kohlenstoffatome umfasst, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, ist eine sogenannte gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe oder cyclische gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe, und daher weist der Substituent eine niedrige Molekularrefraktion auf. Somit kann die aromatische Amin-Verbindung, bei der der Anteil an den Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in dem Molekül höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 % ist, als Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex verwendet werden.
  • Es sei angemerkt, dass die aromatische Amin-Verbindung vorzugsweise eine Triarylamin-Verbindung ist. Die Glasübergangstemperatur ist bevorzugt höher als oder gleich 100 °C, bevorzugter höher als oder gleich 110 °C, und noch bevorzugter höher als oder gleich 120 °C.
  • Ein Material, das als Ladungsträgertransportmaterial für eine organische EL-Vorrichtung verwendet wird, weist vorzugsweise ein Gerüst mit einer hohen Ladungsträgertransporteigenschaft auf, und ein aromatisches Amin-Gerüst wird aufgrund seiner hohen Lochtransporteigenschaft besonders bevorzugt. Für eine höhere Ladungsträgertransporteigenschaft können zwei Amin-Gerüste als weiteres Verfahren eingeführt werden. Jedoch beeinflusst, wie in dem vorstehend beschriebenen TAPC, die Diamin-Struktur in einigen Fällen abhängig von den Substituenten, die um die Amin-Gerüste herum angeordnet sind, die Zuverlässigkeit in negativer Weise.
  • Als Verbindung, die den Trade-off überwindet und eine Ladungsträgertransporteigenschaft, einen niedrigen Brechungsindex und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Monoamin-Verbindung herausgefunden, bei der der Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt. Insbesondere weist die Monoamin-Verbindung eine hohe Zuverlässigkeit auf, die derjenigen der herkömmlichen Materialien für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht mit normalem Brechungsindex gleich ist. Ferner kann die Monoamin-Verbindung vorteilhaftere Eigenschaften aufweisen, wenn die Anzahl oder Position der Substituenten, die die Kohlenstoffatome enthalten, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, angepasst wird.
  • Das heißt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Material für eine Lochtransportschicht und eine Lochinjektionsschicht ist, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, bei der eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe direkt an das Stickstoffatom des Amins gebunden sind. Eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung umfasst, weist einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 auf. In der Monoamin-Verbindung ist der Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu der Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in dem Molekül vorzugsweise höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 %.
  • Ein Substituent, der Kohlenstoffatome umfasst, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, ist eine sogenannte gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe oder cyclische gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe, und daher weist der Substituent eine niedrige Molekularrefraktion auf. Somit kann die Monoamin-Verbindung, bei der der Anteil an den Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in dem Molekül höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 % ist, als Material für eine Lochtransportschicht und eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex verwendet werden.
  • Es sei angemerkt, dass es sich bei dem Brechungsindex der Schicht, die die aromatische Amin-Verbindung oder die Monoamin-Verbindung umfasst, um einen Brechungsindex bei einer Peakwellenlänge des Lichts, das von einer Licht emittierenden Vorrichtung, die die Amin-Verbindung umfasst, emittiert wird, oder einen Brechungsindex bei einer Emissionspeakwellenlänge einer Licht emittierenden Substanz, die in der Licht emittierenden Vorrichtung enthalten ist, handelt. In dem Fall, in dem die Licht emittierende Vorrichtung mit einer Struktur zum Anpassen von Licht, wie z. B. einem Farbfilter, versehen ist, handelt es sich bei der Emissionspeakwellenlänge des Lichts, das von der Licht emittierenden Vorrichtung emittiert wird, um eine Peakwellenlänge des Lichts, das die Struktur nicht passiert. Die Emissionspeakwellenlänge der Licht emittierenden Substanz wird aus einem PL-Spektrum in einem Lösungszustand berechnet. Die relative Permittivität der organischen Verbindung, die in der EL-Schicht der Licht emittierenden Vorrichtung enthalten ist, ist ungefähr 3. Deshalb ist die relative Permittivität des Lösungsmittels für die Licht emittierende Substanz bevorzugt größer als oder gleich 1 und kleiner als oder gleich 10, bevorzugter größer als oder gleich 2 und kleiner als oder gleich 5 bei Raumtemperatur, um eine Inkonsistenz mit dem Emissionsspektrum der Licht emittierenden Vorrichtung zu verhindern. Spezifische Beispiele umfassen Hexan, Benzol, Toluol, Diethylether, Ethylacetat, Chloroform, Chlorbenzol und Dichlormethan. Es wird stärker bevorzugt, dass das Lösungsmittel eine hohe Löslichkeit, eine Vielseitigkeit und eine relative Permittivität größer als oder gleich 2 und kleiner als oder gleich 5 bei Raumtemperatur aufweist. Beispielsweise ist das Lösungsmittel vorzugsweise Toluol oder Chloroform. In dem Fall, in dem eine spezifische Licht emittierende Vorrichtung nicht verwendet wird, kann der Brechungsindex der Schicht, die die aromatische Amin-Verbindung oder die Monoamin-Verbindung umfasst, ein Brechungsindex sein, der unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge eines blauen Licht emittierenden Bereichs (von 455 nm bis 465 nm) gemessen wird. Außerdem ist der ordentliche Brechungsindex der Schicht, die die aromatische Amin-Verbindung oder die Monoamin-Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, der unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 633 nm, welches normalerweise für die Messung eines Brechungsindex verwendet wird, gemessen wird, höher als oder gleich 1,45 und niedriger als oder gleich 1,70. In dem Fall, in dem das Material eine Anisotropie aufweist, unterscheiden sich in einigen Fällen der ordentliche Brechungsindex und der außerordentliche Brechungsindex voneinander. Wenn sich ein zu messender Dünnfilm in einem derartigen Zustand befindet, kann eine Anisotropieanalyse durchgeführt werden, um den ordentlichen Brechungsindex und den außerordentlichen Brechungsindex getrennt zu berechnen. In dieser Beschreibung wird dann, wenn das gemessene Material sowohl den ordentlichen Brechungsindex als auch den außerordentlichen Brechungsindex aufweist, der ordentliche Brechungsindex als Indikator verwendet.
  • Darüber hinaus ist es vorzuziehen, dass bei den Ergebnissen einer 1H-NMR-Messung, die an der aromatischen Amin-Verbindung oder der Monoamin-Verbindung durchgeführt wird, der Integralwert von Signalen bei niedriger als 4 ppm den Integralwert von Signalen bei 4 ppm oder höher überschreitet. Die Signale bei niedriger als 4 ppm stellen Wasserstoff in kettigen bzw. acyclischen oder cyclischen gesättigten Kohlenwasserstoff-Gruppen dar. Der Integralwert der Signale, der den Integralwert der Signale bei 4 ppm oder höher überschreitet, deutet darauf hin, dass es mehr Wasserstoffatome, die gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppen bilden, als diejenigen gibt, die ungesättigte Gruppen bilden. Daher kann der Anteil an den Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, in dem Molekül geschätzt werden. Hier weist Kohlenstoff in der ungesättigten Kohlenwasserstoff-Gruppe eine kleinere Anzahl von Bindungen für Wasserstoff auf; beispielsweise ist die Anzahl von Bindungen für Wasserstoff zwischen Benzol (C6H6) und Cyclohexan (C6H12) sehr unterschiedlich. Unter Berücksichtigung des Unterschieds deutet der Integralwert der Signale bei niedriger als 4 ppm, der den Integralwert der Signale bei 4 ppm oder höher überschreitet, bei der 1H-NMR-Messung darauf hin, dass ungefähr ein Drittel der Kohlenstoffatome in dem Molekül in der gesättigten Kohlenwasserstoff-Gruppe existieren. Als Ergebnis ist die aromatische Amin-Verbindung oder die Monoamin-Verbindung eine organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex, und daher kann sie als Material für eine Lochtransportschicht und eine Lochinjektionsschicht geeignet verwendet werden.
  • Außerdem weist die Monoamin-Verbindung vorzugsweise mindestens ein Fluoren-Gerüst auf. Die Monoamin-Verbindung mit einem Fluoren-Gerüst kann eine hohe Lochtransporteigenschaft aufweisen, und daher kann eine Licht emittierende Vorrichtung, die die Monoamin-Verbindung als Material für eine Lochtransportschicht und/oder eine Lochinjektionsschicht umfasst, eine niedrige Ansteuerspannung aufweisen. Das Fluoren-Gerüst entspricht einer der ersten bis dritten aromatischen Gruppen. Des Weiteren ist das Fluoren-Gerüst vorzugsweise direkt an das Stickstoffatom des Amins gebunden, da dies zu einem flacheren HOMO-Niveau des Moleküls und einer leichteren Lochübertragung beiträgt.
  • In dem Fall, in dem die Monoamin-Verbindung durch Verdampfung abgeschieden wird, ist das Molekulargewicht vorzugsweise größer als oder gleich 400 und kleiner als oder gleich 1000.
  • Es sei angemerkt, dass die vorstehend beschriebene Monoamin-Verbindung eine hohe Tg ermöglicht, wenn sie eine cyclische gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe oder eine starre tertiäre Kohlenwasserstoff-Gruppe umfasst, und daher kann sie ein Material mit hoher Wärmebeständigkeit sein. Im Allgemeinen gibt es die Tendenz, dass eine Verbindung, in die eine gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe, insbesondere eine kettige gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe, eingeführt wird, eine niedrigere Tg und einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als eine Verbindung, in die eine aromatische Gruppe oder eine heteroaromatische Gruppe (beispielsweise mit im Wesentlichen der gleichen Anzahl von Kohlenstoffatomen wie die gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe) eingeführt wird. Die niedrigere Tg führt in einigen Fällen zu einer niedrigeren Wärmebeständigkeit eines organischen EL-Materials. Es wird gewünscht, dass eine EL-Vorrichtung mit dem organischen EL-Material stabile Eigenschaften unter verschiedenen Umständen in unserem Leben zeigt; daher wird ein Material mit hoher Tg vorzugsweise aus Materialien mit im Wesentlichen den gleichen Eigenschaften ausgewählt.
  • Die vorstehend beschriebene Monoamin-Verbindung wird ausführlicher beschrieben.
  • Es handelt sich bei der Monoamin-Verbindung um ein Triarylamin-Derivat, in dem die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe an das Stickstoffatom des Amins gebunden sind.
  • Die erste aromatische Gruppe und die zweite aromatische Gruppe umfassen jeweils einen bis drei Benzolringe. Außerdem sind die erste aromatische Gruppe und die zweite aromatische Gruppe jeweils vorzugsweise eine Kohlenwasserstoff-Gruppe. Mit anderen Worten: Die erste aromatische Gruppe und die zweite aromatische Gruppe sind vorzugsweise eine Phenyl-Gruppe, eine Biphenyl-Gruppe, eine Terphenyl-Gruppe oder eine Naphthylphenyl-Gruppe. Die erste aromatische Gruppe oder die zweite aromatische Gruppe ist vorzugsweise eine Terphenyl-Gruppe, wobei in diesem Fall Tg und die Wärmebeständigkeit erhöht werden.
  • In dem Fall, in dem die erste aromatische Gruppe oder die zweite aromatische Gruppe zwei oder drei Benzolringe umfasst, sind die zwei oder drei Benzolringe vorzugsweise aneinander gebunden, um einen Substituenten zu bilden. Es ist vorzuziehen, dass die erste aromatische Gruppe und/oder die zweite aromatische Gruppe ein Substituent, in dem zwei oder drei Benzolringe aneinander gebunden sind, d. h. eine Biphenyl-Gruppe oder eine Terphenyl-Gruppe, sind/ist, wobei in diesem Fall Tg und die Wärmebeständigkeit erhöht werden. Es ist ferner vorzuziehen, dass sowohl die erste aromatische Gruppe als auch die zweite aromatische Gruppe jeweils eine Biphenyl-Gruppe oder eine Terphenyl-Gruppe sind.
  • Die erste aromatische Gruppe und/oder die zweite aromatische Gruppe umfassen/umfasst eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden.
  • Es sei angemerkt, dass in der Monoamin-Verbindung die Kohlenwasserstoff-Gruppe/n mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, in der ersten aromatischen Gruppe und/oder der zweiten aromatischen Gruppe enthalten ist/sind; jedoch ist die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der/den Kohlenwasserstoff-Gruppe/n in einer der aromatischen Gruppen 6 oder mehr. Ferner ist die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in sämtlichen Kohlenwasserstoff-Gruppen in den ersten und zweiten aromatischen Gruppen 8 oder mehr, bevorzugt 12 oder mehr. Wenn die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit niedriger Molekularrefraktion auf die vorstehende Weise gebunden ist, kann die Monoamin-Verbindung eine organische Verbindung mit niedrigem Brechungsindex sein.
  • Ferner ist die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, in sämtlichen Kohlenwasserstoff-Gruppen in den ersten und zweiten aromatischen Gruppen bevorzugt 36 oder weniger, bevorzugter 30 oder weniger, so dass die Ladungsträgertransporteigenschaft hoch aufrechterhalten wird. Wie vorstehend beschrieben, ist eine größere Anzahl von π-Elektronen aufgrund von ungesättigten Bindungen von Kohlenstoffatomen beim Ladungsträgertransport vorteilhaft.
  • Als Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, wird eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Insbesondere können eine Propyl-Gruppe, eine Isopropyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe, eine sec-Butyl-Gruppe, eine Isobutyl-Gruppe, eine tert-Butyl-Gruppe, eine Pentyl-Gruppe, eine Isopentyl-Gruppe, eine sec-Pentyl-Gruppe, eine tert-Pentyl-Gruppe, eine Neopentyl-Gruppe, eine Hexyl-Gruppe, eine Isohexyl-Gruppe, eine sec-Hexyl-Gruppe, eine tert-Hexyl-Gruppe, eine Neohexyl-Gruppe, eine Heptyl-Gruppe, eine Octyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe, eine 4-Methylcyclohexyl-Gruppe, eine Cycloheptyl-Gruppe, eine Cyclooctyl-Gruppe, eine Cyclononyl-Gruppe, eine Cyclodecyl-Gruppe, eine Decahydronaphthyl-Gruppe, eine Cycloundecyl-Gruppe, eine Cyclododecyl-Gruppe und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird vorzugsweise eine tert-Butyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe oder eine Cyclododecyl-Gruppe verwendet.
  • Die dritte aromatische Gruppe ist ein substituierter oder unsubstituierter monocyclischer kondensierter Ring oder ein substituierter oder unsubstituierter bicyclischer oder tricyclischer kondensierter Ring. Da es die Tendenz gibt, dass sich der Brechungsindex mit einer Erhöhung der Anzahl der kondensierten Ringe erhöht, ermöglicht die Verwendung einer aromatischen Gruppe mit einer kleinen Anzahl von kondensierten Ringen, dass der Brechungsindex niedrig aufrechterhalten wird. In ähnlicher Weise führt eine Erhöhung der Anzahl der kondensierten Ringe dazu, dass eine Absorption und Emission von Licht in dem sichtbaren Bereich beobachtet werden, und daher kann die Verwendung einer aromatischen Gruppe mit einer kleinen Anzahl von kondensierten Ringen den Einfluss der Absorption und Emission von Licht verringern. Es sei angemerkt, dass die dritte aromatische Gruppe vorzugsweise 6 bis 13 Kohlenstoffatome in einem Ring aufweist, um den niedrigen Brechungsindex aufrechtzuerhalten. Spezifische Beispiele für die aromatische Gruppe, die als dritte aromatische Gruppe verwendet werden kann, umfassen einen Benzolring, einen Naphthalinring, einen Fluorenring und einen Acenaphthylenring. Insbesondere umfasst die dritte aromatische Gruppe vorzugsweise einen Fluorenring, und sie ist bevorzugter ein Fluorenring, wobei in diesem Fall die Lochtransporteigenschaft vorteilhaft sein kann.
  • Die Monoamin-Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur ist eine organische Verbindung mit einer Lochtransporteigenschaft und niedrigem Brechungsindex, und daher kann sie als Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht einer organischen EL-Vorrichtung geeignet verwendet werden. Ferner weist eine organische EL-Vorrichtung, bei der das Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht verwendet wird, eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex auf, und daher kann sie eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz, d. h. hoher externer Quanteneffizienz, hoher Stromeffizienz und hohem Blauindex sein. Außerdem kann, da bei der organischen EL-Vorrichtung die Monoamin-Verbindung als Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht verwendet wird und die Anzahl von aromatischen Gruppen, die an die gesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe gebunden sind, beschränkt ist, die sterische Abstoßung verringert werden, um die Stabilität des Moleküls zu verbessern, so dass die organische EL-Vorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Lebensdauer sein kann.
  • Die Glasübergangstemperatur der Monoamin-Verbindung, die in einer Lochtransportschicht oder einer Lochinjektionsschicht enthalten ist, ist bevorzugt höher als oder gleich 90 °C. Die Glasübergangstemperatur ist bevorzugter höher als oder gleich 100 °C, noch bevorzugter höher als oder gleich 110 °C, noch bevorzugter höher als oder gleich 120 °C.
  • Insbesondere ist die Monoamin-Verbindung vorzugsweise eine organische Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (G1) dargestellt wird.
    Figure DE102020117123A1_0006
  • Es sei angemerkt, dass Ar1 und Ar2 in der allgemeinen Formel (G1) jeweils unabhängig voneinander einen Substituenten mit einem Benzolring oder einen Substituenten darstellen, in dem zwei oder drei Benzolringe aneinander gebunden sind. Spezifische Beispiele für Ar1 und Ar2 umfassen eine Phenyl-Gruppe, eine Biphenyl-Gruppe, eine Terphenyl-Gruppe und eine Naphthylphenyl-Gruppe. Eine Phenyl-Gruppe wird zur Verringerung des Brechungsindex und Aufrechterhaltung der Ladungsträgertransporteigenschaft des Stickstoffatoms besonders bevorzugt.
  • Es sei angemerkt, dass Ar1 und/oder Ar2 eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen aufweisen/aufweist, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in sämtlichen Kohlenwasserstoff-Gruppen ist 8 oder mehr, und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der/den Kohlenwasserstoff-Gruppe/n in A1 oder Ar2 ist 6 oder mehr. Als Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, wird eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Insbesondere können eine Propyl-Gruppe, eine Isopropyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe, eine sec-Butyl-Gruppe, eine Isobutyl-Gruppe, eine tert-Butyl-Gruppe, eine Pentyl-Gruppe, eine Isopentyl-Gruppe, eine sec-Pentyl-Gruppe, eine tert-Pentyl-Gruppe, eine Neopentyl-Gruppe, eine Hexyl-Gruppe, eine Isohexyl-Gruppe, eine sec-Hexyl-Gruppe, eine tert-Hexyl-Gruppe, eine Neohexyl-Gruppe, eine Heptyl-Gruppe, eine Octyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe, eine 4-Methylcyclohexyl-Gruppe, eine Cycloheptyl-Gruppe, eine Cyclooctyl-Gruppe, eine Cyclononyl-Gruppe, eine Cyclodecyl-Gruppe, eine Decahydronaphthyl-Gruppe, eine Cycloundecyl-Gruppe, eine Cyclododecyl-Gruppe und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird vorzugsweise eine t-Butyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe oder eine Cyclododecyl-Gruppe verwendet.
  • Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von geradkettigen Alkyl-Gruppen, die jeweils 1 oder 2 Kohlenstoffatome aufweisen, als Kohlenwasserstoff-Gruppen in Ar1 oder Ar2 enthalten ist, die geradkettigen Alkyl-Gruppen aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden.
  • In der vorstehenden allgemeinen Formel (G1) stellen R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. Es sei angemerkt, dass R1 und R2 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden. R3 stellt eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar, und u ist eine ganze Zahl von 0 bis 4.
  • Die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch durch die folgenden allgemeinen Formeln (G2) bis (G4) dargestellt werden.
    Figure DE102020117123A1_0007
  • Es sei angemerkt, dass in der allgemeinen Formel (G2) n, m, p und r jeweils unabhängig voneinander 1 oder 2 darstellen und dass s, t und u jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen. Außerdem sind n+p und m+r jeweils unabhängig voneinander 2 oder 3. Vorzugsweise sind s, t und u jeweils gleich 0.
  • In der allgemeinen Formel (G2) stellen R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar, und R4 und R5 stellen jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen dar. Beispiele für die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen umfassen eine Methyl-Gruppe, eine Ethyl-Gruppe und eine Propyl-Gruppe. Beispiele für die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen umfassen zusätzlich zu den vorstehenden Gruppen eine Butyl-Gruppe.
  • R10 bis R14 und R20 bis R24 stellen jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Als Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, wird eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Insbesondere können eine Propyl-Gruppe, eine Isopropyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe, eine sec-Butyl-Gruppe, eine Isobutyl-Gruppe, eine tert-Butyl-Gruppe, eine Pentyl-Gruppe, eine Isopentyl-Gruppe, eine sec-Pentyl-Gruppe, eine tert-Pentyl-Gruppe, eine Neopentyl-Gruppe, eine Hexyl-Gruppe, eine Isohexyl-Gruppe, eine sec-Hexyl-Gruppe, eine tert-Hexyl-Gruppe, eine Neohexyl-Gruppe, eine Heptyl-Gruppe, eine Octyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe, eine 4-Methylcyclohexyl-Gruppe, eine Cycloheptyl-Gruppe, eine Cyclooctyl-Gruppe, eine Cyclononyl-Gruppe, eine Cyclodecyl-Gruppe, eine Decahydronaphthyl-Gruppe, eine Cycloundecyl-Gruppe, eine Cyclododecyl-Gruppe und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird vorzugsweise eine t-Butyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe oder eine Cyclododecyl-Gruppe verwendet.
  • Es sei angemerkt, dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in R10 bis R14 und R20 bis R24 8 oder mehr ist und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 6 oder mehr ist.
  • In der allgemeinen Formel (G2) können in dem Fall, in dem n 2 ist, die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem m 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem p 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenyl-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenyl-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem r 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden.
  • Ferner können in dem Fall, in dem s eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R4s gleich oder voneinander unterschiedlich sein. In dem Fall, in dem t eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, können R5s gleich oder voneinander unterschiedlich sein. In dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, können R3s gleich oder voneinander unterschiedlich sein. Es sei angemerkt, dass R1 und R2 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden, und dass benachbarte Gruppen unter R4, R5, R10 bis R14 und R20 bis R24 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden.
    Figure DE102020117123A1_0008
  • In der allgemeinen Formel (G3) stellen R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar, und R4 stellt Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen dar. Beispiele für die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen umfassen eine Methyl-Gruppe, eine Ethyl-Gruppe und eine Propyl-Gruppe. Beispiele für die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen umfassen zusätzlich zu den vorstehenden Gruppen eine Butyl-Gruppe.
  • Es sei angemerkt, dass n und p jeweils unabhängig voneinander 1 oder 2 darstellen und dass s und u jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen. Es sei angemerkt, dass n+p 2 oder 3 ist. Es sei angemerkt, dass s und u jeweils gleich 0 sind.
  • R10 bis R14 und R20 bis R24 stellen jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Als Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, wird eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Insbesondere können eine Propyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe, eine Pentyl-Gruppe, eine Hexyl-Gruppe, eine Octyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe, eine Cycloheptyl-Gruppe, eine Cyclooctyl-Gruppe, eine Cyclononyl-Gruppe, eine Cyclodecyl-Gruppe, eine Cycloundecyl-Gruppe, eine Cyclododecyl-Gruppe und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird vorzugsweise eine t-Butyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe oder eine Cyclododecyl-Gruppe verwendet.
  • Es sei angemerkt, dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in R10 bis R14 und R20 bis R24 8 oder mehr ist und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 6 oder mehr ist.
  • Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem n 2 ist, die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sein können oder sie können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall, in dem p 2 ist, können die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenyl-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenyl-Gruppe sein oder sie können sich voneinander unterscheiden. Ferner können in dem Fall, in dem s eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R4s gleich oder voneinander unterschiedlich sein. In dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, können R3s gleich oder voneinander unterschiedlich sein. Es sei angemerkt, dass R1 und R2 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden, und dass benachbarte Gruppen unter R4, R10 bis R14 und R20 bis R24 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden.
    Figure DE102020117123A1_0009
  • In der allgemeinen Formel (G4) ist u eine ganze Zahl von 0 bis 4. Es sei angemerkt, dass u vorzugsweise gleich 0 ist.
  • Ferner stellen R10 bis R14 und R20 bis R24 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden. Als Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, wird eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Insbesondere können eine Propyl-Gruppe, eine Isopropyl-Gruppe, eine Butyl-Gruppe, eine sec-Butyl-Gruppe, eine Isobutyl-Gruppe, eine tert-Butyl-Gruppe, eine Pentyl-Gruppe, eine Isopentyl-Gruppe, eine sec-Pentyl-Gruppe, eine tert-Pentyl-Gruppe, eine Neopentyl-Gruppe, eine Hexyl-Gruppe, eine Isohexyl-Gruppe, eine sec-Hexyl-Gruppe, eine tert-Hexyl-Gruppe, eine Neohexyl-Gruppe, eine Heptyl-Gruppe, eine Octyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe, eine 4-Methylcyclohexyl-Gruppe, eine Cycloheptyl-Gruppe, eine Cyclooctyl-Gruppe, eine Cyclononyl-Gruppe, eine Cyclodecyl-Gruppe, eine Decahydronaphthyl-Gruppe, eine Cycloundecyl-Gruppe, eine Cyclododecyl-Gruppe und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird vorzugsweise eine t-Butyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe oder eine Cyclododecyl-Gruppe verwendet.
  • Es sei angemerkt, dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in R10 bis R14 und R20 bis R24 8 oder mehr ist und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 6 oder mehr ist.
  • Außerdem stellen R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R3s gleich oder voneinander unterschiedlich sein können. Es sei angemerkt, dass R1 und R2 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden, und dass benachbarte Gruppen unter R10 bis R14 und R20 bis R24 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden.
  • In den allgemeinen Formeln (G2) bis (G4) sind R10 bis R14 und R20 bis R24 jeweils vorzugsweise Wasserstoff, eine tert-Butyl-Gruppe oder eine Cyclohexyl-Gruppe, um den Brechungsindex zu verringern. In den allgemeinen Formeln (G2) bis (G4) sind ferner mindestens drei von R10 bis R14 und mindestens drei von R20 bis R24 vorzugsweise Wasserstoff, um die Ladungsträgertransporteigenschaft nicht zu verringern.
  • Des Weiteren ist es vorzuziehen, dass R10, R11, R13, R14, R20, R21, R23 und R24 jeweils Wasserstoff sind und dass R12 und R22 jeweils eine Cyclohexyl-Gruppe sind.
  • Es ist auch vorzuziehen, dass R10, R12, R14, R20, R21, R23 und R24 jeweils Wasserstoff sind, dass R11 und R13 jeweils eine tert-Butyl-Gruppe sind und dass R22 eine Cyclohexyl-Gruppe ist.
  • Es ist auch vorzuziehen, dass R10, R12, R14, R20, R22 und R24 jeweils Wasserstoff sind und dass R11, R13, R21 und R23 jeweils eine tert-Butyl-Gruppe sind.
  • Die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur weist eine Lochtransporteigenschaft und einen niedrigen Brechungsindex auf, und daher kann sie als Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht einer organischen EL-Vorrichtung geeignet verwendet werden. Ferner weist eine organische EL-Vorrichtung, bei der das Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht verwendet wird, eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht mit niedrigem Brechungsindex auf, und daher kann sie eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz, d. h. hoher externer Quanteneffizienz, hoher Stromeffizienz und hohem Blauindex sein. Außerdem wird bei der organischen EL-Vorrichtung die Monoamin-Verbindung als Material für eine Lochtransportschicht oder eine Lochinjektionsschicht verwendet, so dass die organische EL-Vorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Lebensdauer sein kann.
  • Spezifische Beispiele für die organische Verbindung mit der vorstehenden Struktur werden nachfolgend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0010
    Figure DE102020117123A1_0011
    Figure DE102020117123A1_0012
    Figure DE102020117123A1_0013
    Figure DE102020117123A1_0014
    Figure DE102020117123A1_0015
    Figure DE102020117123A1_0016
    Figure DE102020117123A1_0017
    Figure DE102020117123A1_0018
    Figure DE102020117123A1_0019
    Figure DE102020117123A1_0020
    Figure DE102020117123A1_0021
    Figure DE102020117123A1_0022
    Figure DE102020117123A1_0023
    Figure DE102020117123A1_0024
    Figure DE102020117123A1_0025
    Figure DE102020117123A1_0026
    Figure DE102020117123A1_0027
    Figure DE102020117123A1_0028
    Figure DE102020117123A1_0029
    Figure DE102020117123A1_0030
    Figure DE102020117123A1_0031
    Figure DE102020117123A1_0032
    Figure DE102020117123A1_0033
    Figure DE102020117123A1_0034
    Figure DE102020117123A1_0035
    Figure DE102020117123A1_0036
    Figure DE102020117123A1_0037
    Figure DE102020117123A1_0038
    Figure DE102020117123A1_0039
    Figure DE102020117123A1_0040
    Figure DE102020117123A1_0041
    Figure DE102020117123A1_0042
    Figure DE102020117123A1_0043
    Figure DE102020117123A1_0044
    Figure DE102020117123A1_0045
    Figure DE102020117123A1_0046
    Figure DE102020117123A1_0047
    Figure DE102020117123A1_0048
    Figure DE102020117123A1_0049
    Figure DE102020117123A1_0050
    Figure DE102020117123A1_0051
    Figure DE102020117123A1_0052
    Figure DE102020117123A1_0053
    Figure DE102020117123A1_0054
    Figure DE102020117123A1_0055
    Figure DE102020117123A1_0056
    Figure DE102020117123A1_0057
    Figure DE102020117123A1_0058
    Figure DE102020117123A1_0059
    Figure DE102020117123A1_0060
    Figure DE102020117123A1_0061
    Figure DE102020117123A1_0062
    Figure DE102020117123A1_0063
    Figure DE102020117123A1_0064
    Figure DE102020117123A1_0065
    Figure DE102020117123A1_0066
    Figure DE102020117123A1_0067
    Figure DE102020117123A1_0068
    Figure DE102020117123A1_0069
    Figure DE102020117123A1_0070
    Figure DE102020117123A1_0071
    Figure DE102020117123A1_0072
    Figure DE102020117123A1_0073
    Figure DE102020117123A1_0074
    Figure DE102020117123A1_0075
    Figure DE102020117123A1_0076
    Figure DE102020117123A1_0077
    Figure DE102020117123A1_0078
  • Als Nächstes wird ein Beispiel für ein Syntheseverfahren der vorstehend beschriebenen Monoamin-Verbindung beschrieben. Es sei angemerkt, dass das folgende Verfahren nur ein Beispiel für ein Syntheseverfahren der vorliegenden Erfindung ist und das Syntheseverfahren nicht darauf beschränkt ist.
    Figure DE102020117123A1_0079
  • Wie in dem folgenden Syntheseschema gezeigt, werden 9,9-disubstituiertes 9H-Fluorenylamin (A) und organische Halogenide (X1) und (X2) unter Verwendung eines Metallkatalysators, eines Metalls oder einer Metallverbindung in Anwesenheit einer Base gekoppelt, so dass die organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G1) dargestellt wird, erhalten werden kann.
    Figure DE102020117123A1_0080
  • In dem vorstehenden Syntheseschema stellen Ar1 und Ar2 jeweils unabhängig voneinander einen Substituenten mit einem substituierten oder unsubstituierten Benzolring oder einen Substituenten dar, in dem zwei oder drei Benzolringe aneinander gebunden sind. Es sei angemerkt, dass Ar1 und/oder Ar2 eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen aufweisen/aufweist, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der/den Kohlenwasserstoff-Gruppe/n in Ar1 und Ar2 8 oder mehr ist und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der/den Kohlenwasserstoff-Gruppe/n in Ar1 oder Ar2 6 oder mehr ist. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von geradkettigen Alkyl-Gruppen, die jeweils 1 oder 2 Kohlenstoffatome aufweisen, als Kohlenwasserstoff-Gruppen in Ar1 und Ar2 enthalten ist, die geradkettigen Alkyl-Gruppen aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden. In der allgemeinen Formel (G1) stellen ferner R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. Es sei angemerkt, dass R1 und R2 aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden. R3 stellt eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar, und u ist eine ganze Zahl von 0 bis 4. Ferner stellt X ein Halogenelement oder eine Triflat-Gruppe dar.
  • In dem Fall, in dem die vorstehende Synthesereaktion unter Verwendung einer Buchwald-Hartwig-Reaktion durchgeführt wird, stellt X ein Halogenelement oder eine Triflat-Gruppe dar. Als Halogenelement wird Jod, Brom oder Chlor bevorzugt. In dieser Reaktion wird ein Palladiumkatalysator, der einen Palladiumkomplex oder eine Palladiumverbindung, wie z. B. Bis(dibenzylidenaceton)palladium(0) oder Allylpalladium(II)chloriddimer, und einen Liganden, der sich mit dem Palladiumkomplex oder der Palladiumverbindung koordiniert, wie z. B. Tri(tert-butyl)phosphin, Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin oder Tricyclohexylphosphin, beinhaltet, verwendet. Als Base können eine organische Base, wie z. B. Natrium-tert-butoxid, eine anorganische Base, wie z. B. Cäsiumcarbonat, und dergleichen verwendet werden. In dem Fall, in dem ein Lösungsmittel verwendet wird, kann Toluol, Xylol, 1,3,5-Trimethylbenzol (Mesitylen) oder dergleichen verwendet werden. Wenn die Reaktionstemperatur auf höher als oder gleich 120°C eingestellt wird, schreitet ferner die Reaktion zwischen der Aryl-Gruppe, die ein Halogenelement mit einer kleinen periodischen Zahl, wie z. B. Chlor, beinhaltet, und einem Amin in kurzer Zeit und in hoher Ausbeute fort; daher wird vorzugsweise Xylol oder 1,3,5-Trimethylbenzol mit hoher Wärmebeständigkeit verwendet.
  • Wenn die vorstehende Synthese durch die Ullmann-Reaktion durchgeführt wird, stellt X ein Halogenelement dar. Als Halogenelement wird Jod, Brom oder Chlor bevorzugt. Als Katalysator wird Kupfer oder eine KupferVerbindung verwendet. Es sei angemerkt, dass vorzugsweise Kupfer(I)iodid oder Kupfer(II)acetat verwendet wird. Beispiele für die Base umfassen eine anorganische Base, wie z. B. Kaliumcarbonat. Als Lösungsmittel kann 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1 H)-pyrimidinon (DMPU), N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Toluol, Xylol, 1,3,5-Trimethylbenzol oder dergleichen verwendet werden. Bei der Ullmann-Reaktion kann dann, wenn die Reaktionstemperatur bei 100°C oder höher liegt, eine Zielsubstanz in kürzerer Zeit und in höherer Ausbeute erhalten werden; deshalb wird vorzugsweise DMPU, NMP oder 1,3,5-Trimethylbenzol verwendet, die jeweils einen hohen Siedepunkt aufweisen. Da die Reaktionstemperatur bevorzugter bei 150 °C oder höher liegt, wird ferner DMPU bevorzugter verwendet.
  • Auf die vorstehende Weise kann die organische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G1) dargestellt wird, synthetisiert werden.
  • (Ausführungsform 2)
  • 1A stellt eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine erste Elektrode 101, eine zweite Elektrode 102 und eine EL-Schicht 103, und die bei der Ausführungsform 1 beschriebene organische Verbindung wird für die EL-Schicht verwendet.
  • Die EL-Schicht 103 umfasst eine Licht emittierende Schicht 113 und kann ebenfalls eine Lochinjektionsschicht 111 und/oder eine Lochtransportschicht 112 umfassen. Die Licht emittierende Schicht 113 enthält ein Licht emittierendes Material, und Licht wird von dem Licht emittierenden Material in der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert. Die Licht emittierende Schicht 113 kann ein Wirtsmaterial und weitere Materialien enthalten. Die bei der Ausführungsform 1 beschriebene organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in einer der Licht emittierenden Schicht 113, der Lochtransportschicht 112 und der Lochinjektionsschicht 111 enthalten sein; alternativ kann die organische Verbindung in allen von ihnen enthalten sein.
  • Es sei angemerkt, dass 1A zusätzlich eine Elektronentransportschicht 114 und eine Elektroneninjektionsschicht 115 darstellt; jedoch ist die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung nicht darauf beschränkt.
  • Die organische Verbindung weist eine gute Lochtransporteigenschaft auf und ist somit für die Lochtransportschicht 112 effektiv verwendet. Des Weiteren kann ein Mischfilm aus der organischen Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Akzeptorsubstanz als Lochinjektionsschicht 111 verwendet werden.
  • Außerdem kann die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Wirtsmaterial verwendet werden. Des Weiteren können das Lochtransportmaterial und ein Elektronentransportmaterial derart durch Co-Verdampfung abgeschieden werden, dass ein Exciplex durch das Elektronentransportmaterial und das Lochtransportmaterial gebildet wird. Der Exciplex mit einer geeigneten Emissionswellenlänge ermöglicht eine effiziente Energieübertragung auf das Licht emittierende Material, was zum Erhalt einer Licht emittierenden Vorrichtung mit hoher Effizienz und langer Lebensdauer führt.
  • Da die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen niedrigen Brechungsindex aufweist, kann die Licht emittierende Vorrichtung, bei der die organische Verbindung in der EL-Schicht verwendet wird, eine hohe externe Quanteneffizienz aufweisen.
  • Als Nächstes werden Beispiele für spezifische Strukturen und Materialien der vorstehend beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung beschrieben. Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wie vorstehend beschrieben, zwischen dem Paar von Elektroden der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 102 die EL-Schicht 103, die eine Vielzahl von Schichten umfasst; die EL-Schicht 103 enthält die organische Verbindung, die bei der Ausführungsform 1 offenbart worden ist, in beliebigen der Schichten.
  • Die erste Elektrode 101 wird vorzugsweise unter Verwendung eines Metalls, einer Legierung und einer leitenden Verbindung mit einer hohen Austrittsarbeit (insbesondere höher als oder gleich 4,0 eV), eines Gemisches davon oder dergleichen ausgebildet. Spezifische Beispiele umfassen Indiumoxid-Zinnoxid (indium tin oxide; ITO), Indiumoxid-Zinnoxid enthaltend Silizium oder Siliziumoxid, Indiumoxid-Zinkoxid und Indiumoxid enthaltend Wolframoxid und Zinkoxid (IWZO). Derartige leitende Metalloxidfilme werden im Allgemeinen durch ein Sputterverfahren ausgebildet, können aber auch durch Anwendung eines Sol-Gel-Verfahrens oder dergleichen ausgebildet werden. In einem Beispiel für das Ausbildungsverfahren wird Indiumoxid-Zinkoxid durch ein Sputterverfahren abgeschieden, bei dem ein Target verwendet wird, das durch Zusatz von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% Zinkoxid zu Indiumoxid erhalten wird. Des Weiteren kann ein Film aus Indiumoxid enthaltend Wolframoxid und Zinkoxid (IWZO) durch ein Sputterverfahren ausgebildet werden, bei dem ein Target verwendet wird, in dem 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% Wolframoxid und 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% Zinkoxid zu Indiumoxid zugesetzt sind. Alternativ können Gold (Au), Platin (Pt), Nickel (Ni), Wolfram (W), Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Palladium (Pd), ein Nitrid eines Metallmaterials (z. B. Titannitrid) oder dergleichen verwendet werden. Graphen kann auch verwendet werden. Es sei angemerkt, dass dann, wenn ein nachstehend beschriebenes Verbundmaterial für eine Schicht verwendet wird, die in der EL-Schicht 103 in Kontakt mit der ersten Elektrode 101 ist, ein Elektrodenmaterial ohne Berücksichtigung seiner Austrittsarbeit ausgewählt werden kann.
  • Obwohl die EL-Schicht 103 vorzugsweise eine mehrschichtige Struktur aufweist, gibt es keine besondere Beschränkung bezüglich der mehrschichtigen Struktur, und verschiedene Schichten, wie z. B. eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Elektronentransportschicht, eine Elektroneninjektionsschicht, eine Ladungsträger blockierende Schicht, eine Exzitonen blockierende Schicht und eine Ladungserzeugungsschicht, können zum Einsatz kommen. Zwei Arten einer mehrschichtigen Struktur der EL-Schicht 103 werden beschrieben: die Struktur, die in 1A dargestellt wird und die Elektronentransportschicht 114 und die Elektroneninjektionsschicht 115 zusätzlich zu der Lochinjektionsschicht 111, der Lochtransportschicht 112 und der Licht emittierenden Schicht 113 umfasst; und die Struktur, die in 1B dargestellt wird und die Elektronentransportschicht 114, die Elektroneninjektionsschicht 115 und eine Ladungserzeugungsschicht 116 zusätzlich zu der Lochinjektionsschicht 111, der Lochtransportschicht 112 und der Licht emittierenden Schicht 113 umfasst. Materialien zum Ausbilden jeder Schicht werden im Besonderen nachstehend beschrieben.
  • Die Lochinjektionsschicht 111 enthält eine Substanz mit einer Akzeptoreigenschaft. Als Substanz mit einer Akzeptoreigenschaft kann entweder eine organische Verbindung oder eine anorganische Verbindung verwendet werden.
  • Als Substanz mit einer Akzeptoreigenschaft kann eine Verbindung mit einer elektronenziehenden Gruppe (einer Halogen-Gruppe oder einer Cyano-Gruppe) verwendet werden; beispielsweise kann 7,7,8,8-Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluorchinodimethan (Abkürzung: F4-TCNQ), Chloranil, 2,3,6,7,10,11-Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylen (Abkürzung: HAT-CN), 1,3,4,5,7,8-Hexafluortetracyano-naphthochinodimethan (Abkürzung: F6-TCNNQ) oder 2-(7-Dicyanomethylen-1,3,4,5,6,8,9,10-octafluor-7H-pyren-2-yliden)malononitril verwendet werden. Eine Verbindung, in der elektronenziehende Gruppen an einen kondensierten aromatischen Ring mit einer Vielzahl von Heteroatomen gebunden sind, wie z. B. HAT-CN, wird besonders bevorzugt, da sie thermisch stabil ist. Ein [3]Radialen-Derivat, das eine elektronenziehende Gruppe (insbesondere eine Cyano-Gruppe oder eine Halogen-Gruppe, wie z. B. eine Fluor-Gruppe) umfasst, weist eine sehr hohe Elektronenakzeptoreigenschaft auf und wird somit bevorzugt. Spezifische Beispiele umfassen α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorbenzolacetonitril], α, α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,6-dichlor-3,5-difluor-4-(trifluormethyl)benzolacetonitril] und α, α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,3,4,5,6-pentafluorbenzolacetonitril]. Als Substanz mit einer Akzeptoreigenschaft kann neben den vorstehenden organschen Verbindungen Molybdänoxid, Vanadiumoxid, Rutheniumoxid, Wolframoxid, Manganoxid oder dergleichen verwendet werden. Alternativ kann die Lochinjektionsschicht 111 unter Verwendung einer auf Phthalocyanin basierenden Komplexverbindung, wie z. B. Phthalocyanin (Abkürzung: H2Pc) und Kupferphthalocyanin (Abkürzung: CuPc), einer aromatischen Amin-Verbindung, wie z. B. 4,4'-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: DPAB) und N,N'-Bis{4-[bis(3-methylphenyl)amino]phenyl}-N,N'-diphenyl-(1, 1'-biphenyl)-4,4'-diamin (Abkürzung: DNTPD), oder einer hochmolekularen Verbindung, wie z. B. Poly(3,4-ethylendioxythiophen)/Poly(styrolsulfonsäure) (PEDOT/PSS), ausgebildet werden. Die Substanz mit einer Akzeptoreigenschaft kann Elektronen aus einer benachbarten Lochtransportschicht (oder einem Lochtransportmaterial) extrahieren, indem ein elektrisches Feld angelegt wird.
  • Alternativ kann ein Verbundmaterial, bei dem ein Material mit einer Lochtransporteigenschaft eine beliebige der vorstehend erwähnten Substanzen mit einer Akzeptoreigenschaft enthält, für die Lochinjektionsschicht 111 verwendet werden. Indem ein Verbundmaterial verwendet wird, bei dem ein Material mit einer Lochtransporteigenschaft eine Akzeptorsubstanz enthält, kann ein Material zum Ausbilden einer Elektrode ohne Berücksichtigung seiner Austrittsarbeit ausgewählt werden. Mit anderen Worten: Abgesehen von einem Material mit einer hohen Austrittsarbeit kann auch ein Material mit einer niedrigen Austrittsarbeit für die erste Elektrode 101 verwendet werden.
  • Als Material mit einer Lochtransporteigenschaft, das für das Verbundmaterial verwendet wird, können verschiedene organische Verbindungen, wie z. B. aromatische Amin-Verbindungen, Carbazol-Derivate, aromatische Kohlenwasserstoffe und hochmolekulare Verbindungen (z. B. Oligomere, Dendrimere oder Polymere) verwendet werden. Es sei angemerkt, dass das Material mit einer Lochtransporteigenschaft, das für das Verbundmaterial verwendet wird, vorzugsweise eine Löcherbeweglichkeit von 1 × 10-6 cm2/Vs oder höher aufweist. Organische Verbindungen, die als Material mit einer Lochtransporteigenschaft in dem Verbundmaterial verwendet werden können, werden insbesondere nachstehend angegeben.
  • Beispiele für die aromatischen Amin-Verbindungen, die für das Verbundmaterial verwendet werden können, umfassen N,N'-Di(p-tolyl)-N,N'-diphenyl-p-phenylendiamin (Abkürzung: DTDPPA), 4,4'-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: DPAB), N,N'-Bis{4-[bis(3-methylphenyl)amino]phenyl}-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin (Abkürzung: DNTPD) und 1,3,5-Tris[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]benzol (Abkürzung: DPA3B). Spezifische Beispiele für das Carbazol-Derivat umfassen 3-[N-(9-Phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA1), 3,6-Bis[N-(9-phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA2), 3-[N-(1-Naphthyl)-N-(9-phenylcarbazol-3-yl)amino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCN1), 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 1,3,5-Tris[4-(N-carbazolyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TCPB), 9-[4-(10-Phenylanthracen-9-yl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA) und 1,4-Bis[4-(N-carbazolyl)phenyl]-2,3,5,6-tetraphenylbenzol. Beispiele für den aromatischen Kohlenwasserstoff umfassen 2-tert-Butyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: t-BuDNA), 2-tert-Butyl-9,10-di(1-naphthyl)anthracen, 9,10-Bis(3,5-diphenylphenyl)anthracen (Abkürzung: DPPA), 2-tert-Butyl-9,10-bis(4-phenylphenyl)anthracen (Abkürzung: t-BuDBA), 9,10-Di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DNA), 9,10-Diphenylanthracen (Abkürzung: DPAnth), 2-tert-Butylanthracen (Abkürzung: t-BuAnth), 9,10-Bis(4-methyl-1-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DMNA), 2-tert-Butyl-9,10-bis[2-(1-naphthyl)phenyl]anthracen, 9,10-Bis[2-(1-naphthyl)phenyl]anthracen, 2,3,6,7-Tetramethyl-9,1 0-di(1 -naphthyl)anthracen, 2,3,6,7-Tetramethyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracen, 9,9'-Bianthryl, 10,10'-Diphenyl-9,9'-bianthryl, 10,10'-Bis(2-phenylphenyl)-9,9'-bianthryl, 10,10'-Bis[(2,3,4,5,6-pentaphenyl)phenyl]-9,9'-bianthryl, Anthracen, Tetracen, Rubren, Perylen und 2,5,8,11-Tetra(tert-butyl)perylen. Weitere Beispiele umfassen Pentacen und Coronen. Der aromatische Kohlenwasserstoff kann ein Vinyl-Gerüst aufweisen. Beispiele für den aromatischen Kohlenwasserstoff mit einer Vinyl-Gruppe umfassen 4,4'-Bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl (Abkürzung: DPVBi) und 9,10-Bis[4-(2,2-diphenylvinyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: DPVPA). Es sei angemerkt, dass die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch verwendet werden kann.
  • Weitere Beispiele umfassen hochmolekulare Verbindungen, wie z. B. Poly(N-vinylcarbazol) (Abkürzung: PVK), Poly(4-vinyltriphenylamin) (Abkürzung: PVTPA), Poly[N-(4-{N'-[4-(4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N'-phenylamino}phenyl)methacrylamid] (Abkürzung: PTPDMA) und Poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidin] (Abkürzung: Poly-TPD).
  • Das Material mit einer Lochtransporteigenschaft, das in dem Verbundmaterial verwendet wird, weist bevorzugter ein Carbazol-Gerüst, ein Dibenzofuran-Gerüst, ein Dibenzothiophen-Gerüst oder ein Anthracen-Gerüst auf. Insbesondere kann ein aromatisches Amin mit einem Substituenten, der einen Dibenzofuranring oder einen Dibenzothiophenring umfasst, ein aromatisches Monoamin, das einen Naphthalinring umfasst, oder ein aromatisches Monoamin, in dem eine 9-Fluorenyl-Gruppe über eine Arylen-Gruppe an Stickstoff eines Amins gebunden ist, verwendet werden. Es sei angemerkt, dass die zweite organische Verbindung mit einer N,N-Bis(4-biphenyl)aminogruppe bevorzugt wird, da eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Lebensdauer hergestellt werden kann. Spezifische Beispiele für die zweite organische Verbindung umfassen N-(4-Biphenyl)-6,N-diphenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BnfABP), N,N-Bis(4-biphenyl)-6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf), 4,4'-Bis(6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-yl)-4''-phenyltriphenylamin (Abkürzung: BnfBB1BP), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-6-amin (Abkürzung: BBABnf(6)), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf(8)), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[2,3-d]furan-4-amin (Abkürzung: BBABnf(II) (4)), N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBB1TP), N-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-N-phenyl-4-biphenylamin (Abkürzung: ThBA1BP), 4-(2-Naphthyl)-4',4''-diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAβNB), 4-[4-(2-Naphthyl)phenyl]-4',4''-diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAβNBi), 4,4'-Diphenyl-4''-(6;1'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAαNβNB), 4,4'-Diphenyl-4''-(7;1'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAαNβNB-03), 4,4'-Diphenyl-4''-(7-phenyl)naphthyl-2-yltriphenylamin (Abkürzung: BBAPβNB-03), 4,4'-Diphenyl-4''-(6;2-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBA(βN2)B), 4,4'-Diphenyl-4''-(7;2'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBA(βN2)B-03), 4,4'-Diphenyl-4''-(4;2'-binaphthyl-1-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAβNαNB), 4,4'-Diphenyl-4''-(5;2'-binaphthyl-1-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAβNαNB-02), 4-(4-Biphenylyl)-4'-(2-naphthyl)-4''-phenyltriphenylamin (Abkürzung: TPBiAβNB), 4-(3-Biphenylyl)-4'-[4-(2-naphthyl)phenyl]-4''-phenyltriphenylamin (Abkürzung: mTPBiAβNBi), 4-(4-Biphenylyl)-4'-[4-(2-naphthyl)phenyl]-4''-phenyltriphenylamin (Abkürzung: TPBiAβNBi), 4-Phenyl-4'-(1-naphthyl)triphenylamin (Abkürzung: αNBA1BP), 4,4'-Bis(1-naphthyl)triphenylamin (Abkürzung: αNBB1BP), 4,4'-Diphenyl-4''-[4'-(carbazol-9-yl)biphenyl-4-yl]triphenylamin (Abkürzung: YGTBi1BP), 4'-[4-(3-Phenyl-9H-carbazol-9-yl)phenyl]tris(1,1'-biphenyl-4-yl)amin (Abkürzung: YGTBi1BP-02), 4-[4'-(Carbazol-9-yl)biphenyl-4-yl]-4'-(2-naphthyl)-4''-phenyltriphenylamin (Abkürzung: YGTBißNB), N-[4-(9-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-N-[4-(1-naphthyl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBNBSF), N,N-Bis ([1,1 ‚-biphenyl]-4-yl)-9,9‘-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: BBASF), N,N-Bis([1,1 ‚-biphenyl]-4-yl)-9,9‘-spirobi[9H-fluoren]-4-amin (Abkürzung: BBASF(4)), N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-4-amin (Abkürzung: oFBiSF), N-(4-Biphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)dibenzofuran-4-amin (Abkürzung: FrBiF), N-[4-(1-Naphthyl)phenyl]-N-[3-(6-phenyld ibenzofuran-4-yl)phenyl]-1-naphthylam in (Abkürzung: mPDBfBNBN), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), 4-Phenyl-4'-[4-(9-phenylfluoren-9-yl)phenyl]triphenylamin (Abkürzung: BPAFLBi), 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), 4,4'-Diphenyl-4''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), N-Phenyl-N-[ 4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9, 9'-spirobi[9H-fluoren ]-2-amin (Abkürzung: PCBASF), N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-4-amin, N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-3-amin, N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-2-amin und N,N-Bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi-9H-fluoren-1-amin.
  • Es sei angemerkt, dass das Material mit einer Lochtransporteigenschaft, das in dem Verbundmaterial verwendet wird, bevorzugter ein relativ tiefes HOMO-Niveau höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV aufweist. Wenn das Material mit einer Lochtransporteigenschaft, das ein relativ tiefes HOMO-Niveau aufweist, in dem Verbundmaterial verwendet wird, können Löcher leicht in die Lochtransportschicht 112 injiziert werden und kann eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Lebensdauer leicht erhalten werden.
  • Es sei angemerkt, dass auch die bei der Ausführungsform 1 beschriebene Monoamin-Verbindung eine Lochtransporteigenschaft aufweist und als Material für eine Lochinjektionsschicht, das in dem Verbundmaterial verwendet wird, vorteilhaft verwendet werden kann. Durch Verwendung der bei der Ausführungsform 1 beschriebenen Monoamin-Verbindung kann eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex in der EL-Schicht 103 ausgebildet werden, was zu einer höheren externen Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung führt.
  • Indem das vorstehende Verbundmaterial mit einem Alkalimetallfluorid oder einem Erdalkalimetallfluorid gemischt wird (der Anteil an Fluoratomen in einer Schicht, in der das gemischte Material verwendet wird, ist bevorzugt größer als oder gleich 20 %), kann der Brechungsindex der Schicht verringert werden. Dadurch kann auch eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex in der EL-Schicht 103 ausgebildet werden, was zu einer höheren externen Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung führt.
  • Die Ausbildung der Lochinjektionsschicht 111 kann die Lochinjektionseigenschaft verbesseren, was dazu führt, dass die Licht emittierende Vorrichtung bei einer niedrigen Spannung angesteuert werden kann. Außerdem ist es einfach, die organische Verbindung mit einer Akzeptoreigenschaft zu verwenden, da sie leicht durch eine Dampfabscheidung abgeschieden wird.
  • Die Lochtransportschicht 112 wird unter Verwendung eines Materials mit einer Lochtransporteigenschaft ausgebildet. Das Material mit einer Lochtransporteigenschaft weist vorzugsweise eine Löcherbeweglichkeit höher als oder gleich 1 × 10-6 cm2/Vs auf. Die bei der Ausführungsform 1 beschriebene Monoamin-Verbindung weist eine Lochtransporteigenschaft auf und kann daher als Material für eine Lochtransportschicht vorteilhaft verwendet werden. Deshalb enthält die Lochtransportschicht 112 bevorzugt die bei der Ausführungsform 1 beschriebene Monoamin-Verbindung, und die Lochtransportschicht 112 wird bevorzugter lediglich unter Verwendung der bei der Ausführungsform 1 beschriebenen Monoamin-Verbindung ausgebildet. Die Lochtransportschicht 112, die die bei der Ausführungsform 1 beschriebene Monoamin-Verbindung enthält, kann eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex in der EL-Schicht 103 sein, was zu einer höheren externen Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung führt.
  • In dem Fall, in dem ein anderes Material als die bei der Ausführungsform 1 beschriebene Monoamin-Verbindung für die Lochtransportschicht 112 verwendet wird, umfassen Beispiele für das Material mit einer Lochtransporteigenschaft Verbindungen mit einem aromatischen Amin-Gerüst, wie z. B. 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: NPB), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin (Abkürzung: TPD), 4,4'-Bis[N-(spiro-9,9'-bifluoren-2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: BSPB), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), 4,4'-Diphenyl-4''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1 BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), 9,9-Dimethyl-N-phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBAF) und N-Phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBASF); Verbindungen mit einem Carbazol-Gerüst, wie z. B. 1,3-Bis(N-carbazolyl)benzol (Abkürzung: mCP), 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 3,6-Bis(3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazol (Abkürzung: CzTP) und 3,3'-Bis(9-phenyl-9H-carbazol) (Abkürzung: PCCP); Verbindungen mit einem Thiophen-Gerüst, wie z. B. 4,4',4''-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophen) (Abkürzung: DBT3P-II), 2,8-Diphenyl-4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-III) und 4-[4-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]-6-phenyldibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-IV); sowie Verbindungen mit einem Furan-Gerüst, wie z. B. 4,4',4"-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran) (Abkürzung: DBF3P-II) und 4-{3-[3-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl}dibenzofuran (Abkürzung: mmDBFFLBi-II). Unter den vorstehenden Materialien werden die Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst und die Verbindung mit einem Carbazol-Gerüst bevorzugt, da diese Verbindungen sehr zuverlässig sind und hohe Lochtransporteigenschaften aufweisen, um zu einer Verringerung der Ansteuerspannung beizutragen. Es sei angemerkt, dass auch eine beliebige der Substanzen, die als Beispiele für das Material mit einer Lochtransporteigenschaft, das in dem Verbundmaterial für die Lochinjektionsschicht 111 verwendet wird, angegeben werden, als in der Lochtransportschicht 112 enthaltenes Material vorteilhaft verwendet werden kann.
  • Die Licht emittierende Schicht 113 enthält eine Licht emittierende Substanz und ein Wirtsmaterial. Die Licht emittierende Schicht 113 kann zusätzlich weitere Materialien enthalten. Alternativ kann die Licht emittierende Schicht 113 eine Schichtanordnung aus zwei Schichten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen sein.
  • Als Licht emittierende Substanz können fluoreszierende Substanzen, phosphoreszierende Substanzen, Substanzen, die eine thermisch aktivierte, verzögerte Fluoreszenz (thermally activated delayed fluorescence, TADF) emittieren, oder weitere Licht emittierende Substanzen verwendet werden. Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugter in dem Fall verwendet wird, in dem die Licht emittierende Schicht 113 eine Fluoreszenz, insbesondere eine blaue Fluoreszenz, emittiert.
  • Beispiele für das Material, das als fluoreszierende Substanz in der Licht emittierenden Schicht 113 verwendet werden kann, sind wie folgt. Es können auch andere fluoreszierende Substanzen verwendet werden.
  • Die Beispiele umfassen 5,6-Bis[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAP2BPy), 5,6-Bis[4'-(10-phenyl-9-anthryl)biphenyl-4-yl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAPP2BPy), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6FLPAPrn), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6mMemFLPAPrn), N,N'-Bis[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N,N'-diphenylstilben-4,4'-diamin (Abkürzung: YGA2S), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(10-phenyl-9-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: YGAPA), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(9,10-diphenyl-2-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: 2YGAPPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: PCAPA), Perylen, 2,5,8,11-Tetra(tert-butyl)perylen (Abkürzung: TBP), 4-(10-Phenyl-9-anthryl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBAPA), N,N''-(2-tert-Butylanthracen-9,10-diyldi-4,1-phenylen)bis[N,N,N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin] (Abkürzung: DPABPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPPA), N-[4-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)phenyl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPPA), N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-Octaphenyldibenzo[g,p]chrysen-2,7,10,15-tetraamin (Abkürzung: DBC1), Cumarin 30, N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPA), N-[9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCABPhA), N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,N,N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPA), N-[9,1 0-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPABPhA), 9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-N-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N-phenylanthracen-2-amin (Abkürzung: 2YGABPhA), N,N,9-Triphenylanthracen-9-amin (Abkürzung: DPhAPhA), Cumarin 545T, N,N'-Diphenylchinacridon (Abkürzung: DPQd), Rubren, 5,12-Bis(1,1'-biphenyl-4-yl)-6,11-diphenyltetracen (Abkürzung: BPT), 2-(2-{2-[4-(Dimethylamino)phenyl]ethenyl}-6-methyl-4H-pyran-4-yliden)propandinitril (Abkürzung: DCM1), 2-{2-Methyl-6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-ylidenlpropandinitril (Abkürzung: DCM2), N,N,N',N'-Tetrakis(4-methylphenyl)tetracen-5,11-diamin (Abkürzung: p-mPhTD), 7,14-Diphenyl-N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)acenaphtho[1,2-a]fluoranthen-3,10-diamin (Abkürzung: p-mPhAFD), 2-{2-Isopropyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCJTI), 2-{2-tert-Butyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[lj]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCJTB), 2-(2,6-Bis{2-[4-(dimethylamino)phenyl]ethenyl}-4H-pyran-4-yliden)propandinitril (Abkürzung: BisDCM), 2-{2,6-Bis[2-(8-methoxy-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]chinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: BisDCJTM), N,N'-Diphenyl-N,N'-(1,6-pyren-diyl)bis[(6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan)-8-amin] (Abkürzung: 1,6BnfAPrn-03), 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02) und 3,10-Bis[N-(dibenzofuran-3-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10FrA2Nbf(IV)-02). Kondensierte aromatische Diamin-Verbindungen, typischerweise Pyrendiamin-Verbindungen, wie z. B. 1,6FLPAPrn, 1,6mMemFLPAPrn und 1,6BnfAPrn-03, werden wegen ihrer hohen Loch einfangenden Eigenschaften, hohen Emissionseffizienz und hohen Zuverlässigkeit besonders bevorzugt. Außerdem wird eine organische Verbindung mit einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst oder einem Naphthobisbenzothiophen-Gerüst bevorzugt, da sie eine tiefe blaue Fluoreszenz emittiert und somit eine vorteilhafte blaue Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Eine organische Verbindung mit einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst oder einem Naphthobisbenzothiophen-Gerüst, das zwei oder mehr Arylamin-Gerüste aufweist, wie 3,10PCA2Nbf(IV)-02 und 3,10FrA2Nbf(IV)-02, wird besonders bevorzugt, da sie eine hohe Leuchtdichtequantenausbeute aufweist. Eine organische Verbindung mit einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst oder einem Naphthobisbenzothiophen-Gerüst, bei dem ein Dibenzofuran-Gerüst, ein Dibenzothiophen-Gerüst oder Carbazol-Gerüst an das Arylamin-Gerüst gebunden ist, wird stärker bevorzugt, da ihre Auskopplungseffizienz aufgrund der Molekülorientierung erhöht wird und sie eine hohe Zuverlässigkeit (besonders bei hoher Temperatur) aufweist. Es sei angemerkt, dass die organische Verbindung mit einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst oder einem Naphthobisbenzothiophen-Gerüst eine sehr kleine Halbwertsbreite des PL-Spektrums von 30 nm oder weniger in einer Toluollösung aufweist. Deshalb ist es vorzuziehen, dass bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex den Mikrokavitätseffekt besonders effektiv ausübt, eine derartige Licht emittierende Substanz mit einer kleinen Halbwertsbreite verwendet wird.
  • Beispiele für das Material, das in dem Fall verwendet werden kann, in dem eine phosphoreszierende Substanz als Licht emittierende Substanz in der Licht emittierenden Schicht 113 verwendet wird, sind wie folgt.
  • Die Beispiele sind wie folgt: ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem 4H-Triazol-Gerüst, wie z. B. Tris{2-[5-(2-methylphenyl)-4-(2,6-dimethylphenyl)-4H-1,2,4-triazol-3-yl-kN2]phenyl-kC}iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpptz-dmp)3]), Tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz)3]) und Tris[4-(3-biphenyl)-5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPrptz-3b)3]); ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem 1H-Triazol-Gerüst, wie z. B. Tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1 H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz1-mp)3]) und Tris(1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Prptz1-Me)3]); ein metallorganischer Iridiumkomplex mit einem Imidazol-Gerüst, wie z. B. fac-Tris[1-(2,6-diisopropylphenyl)-2-phenyl-1H-imidazol]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPrpmi)3]) und Tris[3-(2,6-dimethylphenyl)-7-methylimidazo[1,2-f]phenanthridinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmpimpt-Me)3]); und ein metallorganischer Iridiumkomplex, in dem ein Phenylpyridin-Derivat mit einer elektronenziehenden Gruppe ein Ligand ist, wie z. B. Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C2']iridium(III)tetrakis(1-pyrazolyl)borat (Abkürzung: FIr6), Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C2']iridium(III)picolinat (Abkürzung: Flrpic), Bis{2-[3',5'-bis(trifluormethyl)phenyl]pyridinato-N,C2'}iridium(III)picolinat (Abkürzung: [Ir(CF3ppy)2(pic)]) und Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C2']iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Flr(acac)). Diese Verbindungen emittieren eine blaue Phosphoreszenz und weisen einen Emissionspeak bei 440 nm bis 520 nm auf.
  • Weitere Beispiele umfassen metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst, wie z. B. Tris(4-methyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)3]), Tris(4-t-butyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)3]), (Acetylacetonato)bis(6-methyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis(6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis[6-(2-norbornyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(nbppm)2(acac)]), (Acetylacetonato)bis[5-methyl-6-(2-methylphenyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpmppm)2(acac)]) und (Acetylacetonato)bis(4,6-diphenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dppm)2(acac)]); metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst, wie z. B. (Acetylacetonato)bis(3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-Me)2(acac)]) und (Acetylacetonato)bis(5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-iPr)2(acac)]); metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. Tris(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)3]), Bis(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(ppy)2(acac)]), Bis(benzo[h]chinolinato)iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(bzq)2(acac)]), Tris(benzo[h]chinolinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(bzq)3]), Tris(2-phenylchinolinato-N,C2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(pq)3]) und Bis(2-phenylchinolinato-N,C2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(pq)2(acac)]); und einen Seltenerdmetallkomplex, wie z. B. Tris(acetylacetonato)(monophenanthrolin)terbium(III) (Abkürzung: [Tb(acac)3(Phen)]). Diese sind hauptsächlich Verbindungen, die eine grüne Phosphoreszenz emittieren und einen Emissionspeak bei 500 nm bis 600 nm aufweisen. Es sei angemerkt, dass metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst eine deutlich hohe Zuverlässigkeit und Emissionseffizienz aufweisen und somit besonders bevorzugt werden.
  • Weitere Beispiele umfassen metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst, wie z. B. (Diisobutyrylmethanato)bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)2(dibm)]), Bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)2(dpm)]) und Bis[4,6-di(naphthalen-1-yl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(d1npm)2(dpm)]); metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst, wie z. B. (Acetylacetonato)bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tppr)2(acac)]), Bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)(dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tppr)2(dpm)]) und (Acetylacetonato)bis[2,3-bis(4-fluorphenyl)chinoxalinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Fdpq)2(acac)]); metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. Tris(1-phenylisochinolinato-N,C2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(piq)3]) und Bis(1-phenylisochinolinato-N,C2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(piq)2(acac)]); Platinkomplexe, wie z. B. 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphyrinplatin(II) (Abkürzung: [PtOEP]); und Seltenerdmetallkomplexe, wie z. B. Tris(1,3-diphenyl-1,3-propandionato)(monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(DBM)3(Phen)]) und Tris[1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoracetonato](monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(TTA)3(Phen)]). Diese Verbindungen emittieren eine rote Phosphoreszenz mit einem Emissionspeak bei 600 nm bis 700 nm. Außerdem können die metallorganischen Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst eine rote Lichtemission mit vorteilhafter Chromatizität bereitstellen.
  • Neben den vorstehenden phosphoreszierenden Verbindungen können auch bekannte phosphoreszierende Substanzen ausgewählt und verwendet werden.
  • Beispiele für das TADF-Material umfassen ein Fulleren, ein Derivat davon, ein Acridin, ein Derivat davon und ein Eosin-Derivat. Ferner kann ein metallhaltiges Porphyrin, wie z. B. ein Porphyrin, das Magnesium (Mg), Zink (Zn), Cadmium (Cd), Zinn (Sn), Platin (Pt), Indium (In) oder Palladium (Pd) enthält, angegeben werden. Beispiele für das metallhaltige Porphyrin umfassen einen Protoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Proto IX)), einen Mesoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Meso IX)), einen Hämatoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Hämato IX)), einen Coproporphyrin-Tetramethylester-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Copro III-4Me)), einen Octaethylporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(OEP)), einen Etioporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF2(Etio I)) und einen Octaethylporphyrin-Platinchlorid-Komplex (PtCl2OEP), welche durch die folgenden Strukturformeln dargestellt werden.
    Figure DE102020117123A1_0081
  • Alternativ kann eine heterocyclische Verbindung, die einen π-elektronenreichen heteroaromatischen Ring und/oder einen π-eiektronenarmen heteroaromatischen Ring aufweist und durch eine der folgenden Strukturformeln dargestellt wird, wie z. B. 2-(Biphenyl-4-yl)-4,6-bis(12-phenylindolo[2,3-a]carbazol-11-yl)-1,3,5-triazin (Abkürzung: PIC-TRZ), 9-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-9'-phenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazol (Abkürzung: PCCzTzn), 2-{4-[3-(N-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-9-yl]phenyl} -4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: PCCzPTzn), 2-[4-(10H-Phenoxazin-10-yl)phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: PXZ-TRZ), 3-[4-(5-Phenyl-5,10-dihydrophenazin-10-yl)phenyl]-4,5-diphenyl-1,2,4-triazol (Abkürzung: PPZ-3TPT), 3-(9,9-Dimethyl-9H-acridin-10-yl)-9H-xanthen-9-on (Abkürzung: ACRXTN), Bis[4-(9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridin)phenyl]sulfon (Abkürzung: DMAC-DPS) oder 10-Phenyl-10H,10'H-spiro[acridin-9,9'-anthracen]-10'-on (Abkürzung: ACRSA), verwendet werden. Eine derartige heterocyclische Verbindung wird aufgrund der ausgezeichneten Elektronentransport- und Lochtransporteigenschaften bevorzugt, da sie einen π-eiektronenreichen heteroaromatischen Ring und einen π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring umfasst. Unter Gerüsten mit dem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring werden ein Pyridin-Gerüst, ein Diazin-Gerüst (ein Pyrimidin-Gerüst, ein Pyrazin-Gerüst und ein Pyridazin-Gerüst) und ein Triazin-Gerüst aufgrund ihrer hohen Stabilität und hohen Zuverlässigkeit bevorzugt. Insbesondere werden ein Benzofuropyrimidin-Gerüst, ein Benzothienopyrimidin-Gerüst, ein Benzofuropyrazin-Gerüst und ein Benzothienopyrazin-Gerüst aufgrund ihrer hohen Akzeptoreigenschaften und hohen Zuverlässigkeit bevorzugt. Unter Gerüsten mit dem π-eiektronenreichen heteroaromatischen Ring weisen ein Acridin-Gerüst, ein Phenoxazin-Gerüst, ein Phenothiazin-Gerüst, ein Furan-Gerüst, ein Thiophen-Gerüst und ein Pyrrol-Gerüst eine hohe Stabilität und eine hohe Zuverlässigkeit auf; demzufolge ist mindestens eines dieser Gerüste vorzugsweise enthalten. Als Furan-Gerüst wird ein Dibenzofuran-Gerüst bevorzugt. Als Thiophen-Gerüst wird ein Dibenzothiophen-Gerüst bevorzugt. Als Pyrrol-Gerüst werden insbesondere ein Indol-Gerüst, ein Carbazol-Gerüst, ein Indolocarbazol-Gerüst, ein Bicarbazol-Gerüst und ein 3-(9-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-Gerüst bevorzugt. Es sei angemerkt, dass eine Substanz, in der der π-elektronenreiche heteroaromatische Ring direkt an den π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring gebunden ist, besonders bevorzugt wird, da sowohl die Elektronendonatoreigenschaft des π-eiektronenreichen heteroaromatischen Rings als auch die Elektronenakzeptoreigenschaft des π-eiektronenarmen heteroaromatischen Rings erhöht werden und die Energiedifferenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau klein wird; daher kann eine thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz mit hoher Effizienz erhalten werden. Es sei angemerkt, dass ein aromatischer Ring, an den eine elektronenziehende Gruppe, wie z. B. eine Cyano-Gruppe, gebunden ist, anstelle des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings verwendet werden kann. Als π-elektronenreiches Gerüst kann ein aromatisches Amin-Gerüst, ein Phenazin-Gerüst oder dergleichen verwendet werden. Als π-elektronenarmes Gerüst kann ein Xanthen-Gerüst, ein Thioxanthendioxid-Gerüst, ein Oxadiazol-Gerüst, ein Triazol-Gerüst, ein Imidazol-Gerüst, ein Anthrachinon-Gerüst, ein borhaltiges Gerüst, wie z. B. Phenylboran oder Boranthren, ein aromatischer Ring oder ein heteroaromatischer Ring mit einer Cyano-Gruppe oder einer Nitril-Gruppe, wie z. B. Benzonitril oder Cyanobenzol, ein Carbonyl-Gerüst, wie z. B. Benzophenon, ein Phosphinoxid-Gerüst, ein Sulfon-Gerüst oder dergleichen verwendet werden. Wie vorstehend beschrieben, können ein π-elektronenarmes Gerüst und ein π-elektronenreiches Gerüst anstelle des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings und/oder des π-eiektronenreichen heteroaromatischen Rings verwendet werden.
    Figure DE102020117123A1_0082
    Figure DE102020117123A1_0083
  • Es sei angemerkt, dass ein TADF-Material ein Material ist, das eine kleine Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau aufweist und eine Funktion zum Umwandeln von Triplett-Anregungsenergie in Singulett-Anregungsenergie durch umgekehrtes Intersystem-Crossing aufweist. Ein TADF-Material kann somit unter Verwendung einer geringen Menge an thermischer Energie Triplett-Anregungsenergie in Singulett-Anregungsenergie aufwärts wandeln (d. h. umgekehrtes Intersystem-Crossing) und effizient einen Singulett-Anregungszustand erzeugen. Außerdem kann die Triplett-Anregungsenergie in Lumineszenz umgewandelt werden.
  • Ein Exciplex, dessen Anregungszustand von zwei Arten von Substanzen gebildet wird, weist eine sehr kleine Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau auf und dient als TADF-Material, das Triplett-Anregungsenergie in Singulett-Anregungsenergie umwandeln kann.
  • Ein Phosphoreszenzspektrum, das bei niedriger Temperatur (z. B. 77 K bis 10 K) wahrgenommen wird, wird für einen Index des T1-Niveaus verwendet. Wenn das Niveau von Energie mit einer Wellenlänge der Linie, die durch Extrapolation einer Tangente an das fluoreszierende Spektrum an einem Schwanz auf der Seite der kurzen Wellenlänge erhalten wird, das S1-Niveau ist und das Niveau von Energie mit einer Wellenlänge der Linie, die durch Extrapolation einer Tangente an das Phosphoreszenzspektrum an einem Schwanz auf der Seite der kurzen Wellenlänge erhalten wird, das T1-Niveau ist, ist die Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau des TADF-Materials bevorzugt kleiner als oder gleich 0,3 eV, bevorzugter kleiner als oder gleich 0,2 eV.
  • Wenn ein TADF-Material als Licht emittierende Substanz verwendet wird, ist das S1-Niveau des Wirtsmaterials vorzugsweise höher als dasjenige des TADF-Materials. Des Weiteren ist das T1-Niveau des Wirtsmaterials vorzugsweise höher als dasjenige des TADF-Materials.
  • Als Wirtsmaterial der Licht emittierenden Schicht können verschiedene Ladungsträgertransportmaterialien verwendet werden, wie z. B. Materialien mit einer Elektronentransporteigenschaft, Materialien mit einer Lochtransporteigenschaft und die TADF-Materialien.
  • Das Material mit einer Lochtransporteigenschaft ist vorzugsweise eine organische Verbindung, die ein aromatisches Amin-Gerüst oder ein π-elektronenreiches heteroaromatisches Ringgerüst aufweist. Beispiele für die Substanz umfassen Verbindungen mit einem aromatischen Amin-Gerüst, wie z. B. 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: NPB), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin (Abkürzung: TPD), 4,4'-Bis[N-(spiro-9,9'-bifluoren-2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: BSPB), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), 4,4'-Diphenyl-4''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), 9,9-Dimethyl-N-phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBAF) und N-Phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]spiro-9,9'-bifluoren-2-amin (Abkürzung: PCBASF); Verbindungen mit einem Carbazol-Gerüst, wie z. B. 1,3-Bis(N-carbazolyl)benzol (Abkürzung: mCP), 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 3,6-Bis(3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazol (Abkürzung: CzTP) und 3,3'-Bis(9-phenyl-9H-carbazol) (Abkürzung: PCCP); Verbindungen mit einem Thiophen-Gerüst, wie z. B. 4,4',4''-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophen) (Abkürzung: DBT3P-II), 2,8-Diphenyl-4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-III) und 4-[4-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]-6-phenyldibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-IV); und Verbindungen mit einem Furan-Gerüst, wie z. B. 4,4',4''-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran) (Abkürzung: DBF3P-II) und 4-{3-[3-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl}dibenzofuran (Abkürzung: mmDBFFLBi-II). Unter den vorstehenden Materialien werden die Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst und die Verbindung mit einem Carbazol-Gerüst bevorzugt, da diese Verbindungen sehr zuverlässig sind und hohe Lochtransporteigenschaften aufweisen, wodurch sie zu einer Verringerung der Betriebsspannung beitragen. Außerdem können auch die organischen Verbindungen verwendet werden, die als Beispiele für das Material mit einer Lochtransporteigenschaft angegeben werden.
  • Als Material mit einer Elektronentransporteigenschaft werden Metallkomplexe, wie z. B. Bis(10-hydroxybenzo[h]chinolinato)beryllium(II) (Abkürzung: BeBq2), Bis(2-methyl-8-chinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminium(III) (Abkürzung: BAIq), Bis(8-chinolinolato)zink(II) (Abkürzung: Znq), Bis[2-(2-benzoxazolyl)phenolato]zink(II) (Abkürzung: ZnPBO) und Bis[2-(2-benzothiazolyl)phenolato]zink(II) (Abkürzung: ZnBTZ), oder eine organische Verbindung bevorzugt, die ein π-elektronenarmes heteroaromatisches Ringgerüst aufweist. Beispiele für die organische Verbindung, die ein π-elektronenarmes heteroaromatisches Ringgerüst aufweist, umfassen eine heterocyclische Verbindung mit einem Polyazol-Gerüst, wie z. B. 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (Abkürzung: PBD), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazol (Abkürzung: TAZ), 1,3-Bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]benzol (Abkürzung: OXD-7), 9-[4-(5-Phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CO11), 2,2',2"-(1,3,5-Benzoltriyl)tris(1-phenyl-1H-benzimidazol) (Abkürzung: TPBI) und 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: mDBTBIm-II); heterocyclische Verbindungen mit einem Diazin-Gerüst, wie z. B. 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-Carbazol-9-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mCzBPDBq), 4,6-Bis[3-(phenanthren-9-yl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mPnP2Pm) und 4,6-Bis[3-(4-dibenzothienyl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mDBTP2Pm-II); heterocyclische Verbindungen mit einem Triazin-Gerüst, wie z. B. 2-[3'-(9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-1,1'-biphenyl-3-yl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: mFBPTzn), 2-[(1,1'-Biphenyl)-4-yl]-4-phenyl-6-[9,9'-spirobi(9H-fluoren)-2-yl]-1,3,5-triazin (Abkürzung: BP-SFTzn), 2-{3-[3-(Benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-yl)phenyl]phenyl}-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: mBnfBPTzn) und 2-{3-[3-(Benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-6-yl)phenyl]phenyl}-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: mBnfBPTzn-02); und heterocyclische Verbindungen mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. 3,5-Bis[3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]pyridin (Abkürzung: 35DCzPPy) und 1,3,5-Tri[3-(3-pyridyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TmPyPB). Unter den vorstehenden Materialien weisen die heterocyclische Verbindung mit einem Diazin-Gerüst, die heterocyclische Verbindung mit einem Triazin-Gerüst und die heterocyclische Verbindung mit einem Pyridin-Gerüst eine hohe Zuverlässigkeit auf, und somit werden sie bevorzugt. Insbesondere weist die heterocyclische Verbindung mit einem Diazin- (Pyrimidin- oder Pyrazin-) Gerüst eine hohe Elektronentransporteigenschaft auf, wodurch sie zu einer Verringerung der Betriebsspannung beiträgt.
  • Als TADF-Material, das als Wirtsmaterial verwendet werden kann, können auch die vorstehenden Materialien, die als TADF-Material erwähnt werden, verwendet werden. Wenn das TADF-Material als Wirtsmaterial verwendet wird, wird Triplett-Anregungsenergie, die in dem TADF-Material erzeugt wird, durch umgekehrtes Intersystem-Crossing in Singulett-Anregungsenergie umgewandelt und in die Licht emittierende Substanz übertragen, wodurch die Emissionseffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht werden kann. Hier dient das TADF-Material als Energiedonator, und die Licht emittierende Substanz dient als Energieakzeptor.
  • Dies ist in dem Fall sehr effektiv, in dem die Licht emittierende Substanz eine fluoreszierende Substanz ist. In diesem Fall ist das S1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als dasjenige der fluoreszierenden Substanz, damit eine hohe Emissionseffizienz erzielt werden kann. Ferner ist das T1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als das S1-Niveau der fluoreszierenden Substanz. Deshalb ist das T1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als dasjenige der fluoreszierenden Substanz.
  • Auch ein TADF-Material, das Licht emittiert, dessen Wellenlänge sich mit der Wellenlänge eines Absorptionsbandes auf der niedrigsten Energieseite der fluoreszierenden Substanz überlappt, wird vorzugsweise verwendet. Dadurch kann Anregungsenergie von dem TADF-Material auf die fluoreszierende Substanz leicht übertragen werden und eine Lichtemission effizient erhalten werden, was vorzuziehen ist.
  • Außerdem findet eine Ladungsträgerrekombination vorzugsweise in dem TADF-Material statt, damit Singulett-Anregungsenergie von der Triplett-Anregungsenergie durch umgekehrtes Intersystem-Crossing effizient erzeugt wird. Es ist auch vorzuziehen, dass die Triplett-Anregungsenergie, die in dem TADF-Material erzeugt wird, nicht auf die Triplett-Anregungsenergie der fluoreszierenden Substanz übertragen wird. Aus diesem Grund weist die fluoreszierende Substanz vorzugsweise eine Schutzgruppe um einen Luminophor (ein Gerüst, das eine Lichtemission erzeugt) der fluoreszierenden Substanz herum auf. Als Schutzgruppe werden vorzugsweise ein Substituent, der keine π-Bindung aufweist, und ein gesättigter Kohlenwasserstoff verwendet. Spezifische Beispiele umfassen eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder unsubstituierte Cycloalkyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und eine Trialkylsilyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen. Es ist ferner vorzuziehen, dass die fluoreszierende Substanz eine Vielzahl von Schutzgruppen aufweist. Die Substituenten, die keine π-Bindung aufweisen, weisen eine schlechte Ladungsträgertransporteigenschaft auf, wodurch das TADF-Material und der Luminophor der fluoreszierenden Substanz mit geringem Einfluss auf den Ladungsträgertransport oder die Ladungsträgerrekombination voneinander entfernt werden können. Hier bezeichnet der Luminophor eine Atomgruppe (ein Gerüst), die in einer fluoreszierenden Substanz eine Lichtemission erzeugt. Der Luminophor ist vorzugsweise ein Gerüst mit einer π-Bindung, bevorzugter umfasst er einen aromatischen Ring, und noch bevorzugter umfasst er einen kondensierten aromatischen Ring oder einen kondensierten heteroaromatischen Ring. Beispiele für den kondensierten aromatischen Ring oder den kondensierten heteroaromatischen Ring umfassen ein Phenanthren-Gerüst, ein Stilben-Gerüst, ein Acridon-Gerüst, ein Phenoxazin-Gerüst und ein Phenothiazin-Gerüst. Insbesondere wird eine fluoreszierende Substanz mit einem Naphthalen-Gerüst, einem Anthracen-Gerüst, einem Fluoren-Gerüst, einem Chrysen-Gerüst, einem Triphenylen-Gerüst, einem Tetracen-Gerüst, einem Pyren-Gerüst, einem Perylen-Gerüst, einem Cumarin-Gerüst, einem Chinacridon-Gerüst oder einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst aufgrund ihrer hohen Fluoreszenzquantenausbeute bevorzugt.
  • In dem Fall, in dem eine fluoreszierende Substanz als Licht emittierende Substanz verwendet wird, wird ein Material mit einem Anthracen-Gerüst vorzugsweise als Wirtsmaterial verwendet. Die Verwendung einer Substanz mit einem Anthracen-Gerüst als Wirtsmaterial für die fluoreszierende Substanz ermöglicht, dass eine Licht emittierende Schicht, die eine hohe Emissionseffizienz und hohe Beständigkeit aufweist, erhalten wird. Unter den Substanzen mit einem Anthracen-Gerüst ist eine Substanz mit einem Diphenylanthracen-Gerüst, insbesondere eine Substanz mit einem 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst, chemisch stabil und wird somit bevorzugt als Wirtsmaterial verwendet. Das Wirtsmaterial weist vorzugsweise ein Carbazol-Gerüst auf, da die Lochinjektions- und Lochtransporteigenschaften erhöht werden; bevorzugter weist das Wirtsmaterial ein Benzocarbazol-Gerüst, in dem ein Benzol-Ring ferner zu Carbazol kondensiert wird, auf, da das HOMO-Niveau davon um ungefähr 0,1 eV flacher ist als dasjenige von Carbazol, wodurch Löcher leicht in das Wirtsmaterial eindringen. Insbesondere weist das Wirtsmaterial vorzugsweise ein Dibenzocarbazol-Gerüst auf, da das HOMO-Niveau davon um ungefähr 0,1 eV flacher ist als dasjenige von Carbazol, so dass Löcher leicht in das Wirtsmaterial eindringen, die Lochtransporteigenschaft verbessert wird und die Wärmebeständigkeit erhöht wird. Folglich ist eine Substanz, die sowohl ein 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst als auch ein Carbazol-Gerüst (oder ein Benzocarbazol- oder Dibenzocarbazol-Gerüst) aufweist, ferner als Wirtsmaterial vorzuziehen. Es sei angemerkt, dass im Hinblick auf die Lochinjektions- und Lochtransporteigenschaften, die vorstehend beschrieben worden sind, anstelle eines Carbazol-Gerüsts ein Benzofluoren-Gerüst oder ein Dibenzofluoren-Gerüst verwendet werden kann. Beispiele für eine derartige Substanz umfassen 9-Phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: PCzPA), 3-[4-(1-Naphthyl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazol (Abkürzung: PCPN), 9-[4-(10-Phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA), 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA), 6-[3-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1,2-d]furan (Abkürzung: 2mBnfPPA), 9-Phenyl-10-{4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)biphenyl-4'-yl}anthracen (Abkürzung: FLPPA) und 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth). Es sei angemerkt, dass CzPA, cgDBCzPA, 2mBnfPPA und PCzPA ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen und somit vorzugsweise ausgewält werden.
  • Es sei angemerkt, dass das Wirtsmaterial eine Mischung aus mehreren Arten von Substanzen sein kann; im Falle der Verwendung eines gemischten Wirtsmaterials wird vorzugsweise ein Material mit einer Elektronentransporteigenschaft mit einem Material mit einer Lochtransporteigenschaft gemischt. Indem das Material mit einer Elektronentransporteigenschaft mit dem Material mit einer Lochtransporteigenschaft gemischt wird, kann die Transporteigenschaft der Licht emittierenden Schicht 113 leicht angepasst werden, und ein Rekombinationsbereich kann leicht gesteuert werden. Das Gewichtsverhältnis des Gehalts des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft zu dem Gehalt des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft kann 1:19 bis 19:1 sein.
  • Es sei angemerkt, dass eine phosphoreszierende Substanz als ein Teil des gemischten Materials verwendet werden kann. Wenn eine fluoreszierende Substanz als Licht emittierende Substanz verwendet wird, kann eine phosphoreszierende Substanz als Energiedonator zum Zuführen von Anregungsenergie zu der fluoreszierenden Substanz verwendet werden.
  • Ein Exciplex kann aus diesen gemischten Materialien gebildet werden. Wenn diese gemischten Materialien derart ausgewählt werden, dass sie einen Exciplex bilden, der Licht emittiert, dessen Wellenlänge sich mit der Wellenlänge eines Absorptionsbandes auf der niedrigsten Energieseite der Licht emittierenden Substanz überlappt, kann Energie leicht übertragen werden und kann eine Lichtemission effizient erhalten werden, was vorzuziehen ist. Die Verwendung einer derartigen Struktur wird bevorzugt, da die Betriebsspannung auch verringert werden kann.
  • Es sei angemerkt, dass mindestens eines der Materialien, die einen Exciplex bilden, eine phosphoreszierende Substanz sein kann. In diesem Fall kann Triplett-Anregungsenergie durch umgekehrtes Intersystem-Crossing effizient in Singulett-Anregungsenergie umgewandelt werden.
  • Eine Kombination eines Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und eines Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, dessen HOMO-Niveau höher als oder gleich demjenigen des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft ist, wird zur effizienten Bildung eines Exciplexes bevorzugt. Zudem ist das LUMO-Niveau des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft vorzugsweise höher als oder gleich dem LUMO-Niveau des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft. Es sei angemerkt, dass die LUMO-Niveaus und die HOMO-Niveaus der Materialien von den elektrochemischen Eigenschaften (den Reduktionspotentialen und den Oxidationspotentialen) der Materialien erhalten werden können, die durch Cyclovoltammetrie (cyclic voltammetry, CV) gemessen werden.
  • Die Bildung eines Exciplexes kann beispielsweise durch ein Phänomen festgestellt werden, bei dem das Emissionsspektrum des Mischfilms, in dem das Material mit einer Lochtransporteigenschaft und das Material mit einer Elektronentransporteigenschaft gemischt sind, auf die längere Wellenlängenseite als die Emissionsspektren jedes der Materialien verschoben wird (oder das Emissionsspektrum einen anderen Peak auf der längeren Wellenlängenseite aufweist), wobei das Phänomen beobachtet wird, indem die Emissionsspektren des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und des Mischfilms dieser Materialien verglichen werden. Alternativ kann die Bildung eines Exciplexes durch einen Unterschied der transienten Reaktion, wie z. B. ein Phänomen, bei dem die Lebensdauer der transienten PL des Mischfilms Komponenten mit längerer Lebensdauer oder einen größeren Anteil der Verzögerungskomponenten aufweist als diejenige jedes der Materialien, festgestellt werden, wobei der Unterschied beobachtet wird, indem die transienten Photolumineszenz (PL) des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und des Mischfilms der Materialien verglichen werden. Die transiente PL kann durch transiente Elektrolumineszenz (EL) ersetzt werden. Das heißt, dass die Bildung eines Exciplexes auch durch einen Unterschied der transienten Reaktion festgestellt werden kann, der beobachtet wird, indem die transienten EL des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und des Mischfilms der Materialien verglichen werden.
  • Eine Elektronentransportschicht 114 enthält eine Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft. Als Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft kann eine der vorstehend aufgeführten Substanzen mit Elektronentransporteigenschaften verwendet werden, die als Wirtsmaterial verwendet werden können.
  • Es sei angemerkt, dass die Elektronentransportschicht vorzugsweise ein Material mit einer Elektronentransporteigenschaft und ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall, eine Verbindung davon oder einen Komplex davon enthält. Die Elektronenbeweglichkeit des Materials, das in der Elektronentransportschicht 114 enthalten ist, ist in dem Fall, in dem die Quadratwurzel der Stärke des elektrischen Feldes [V/cm] 600 ist, vorzugsweise höher als oder gleich 1 × 10-7 cm2/Vs und niedriger als oder gleich 5 × 10-5 cm2/Vs. Die Menge an Elektronen, die in die Licht emittierende Schicht injiziert werden, kann durch Verringerung der Elektronentransporteigenschaft der Elektronentransportschicht 114 gesteuert werden, wodurch verhindert werden kann, dass die Licht emittierende Schicht überschüssige Elektronen aufweist. Es ist besonders vorzuziehen, dass diese Struktur zum Einsatz kommt, wenn die Lochinjektionsschicht unter Verwendung eines Verbundmaterials ausgebildet wird, das ein Material mit einer Lochtransporteigenschaft umfasst, das ein relativ tiefes HOMO-Niveau von -5,7 eV oder höher und -5,4 eV oder niedriger aufweist, wobei in diesem Fall die Licht emittierende Vorrichtung eine lange Lebensdauer aufweisen kann. In diesem Fall weist das Material mit einer Elektronentransporteigenschaft vorzugsweise ein HOMO-Niveau von -6,0 eV oder höher auf. Das Material mit einer Elektronentransporteigenschaft ist bevorzugt eine organische Verbindung mit einem Anthracen-Gerüst, bevorzugter eine organische Verbindung mit sowohl einem Anthracen-Gerüst als auch einem heterocyclischen Gerüst. Das heterocyclische Gerüst ist vorzugsweise ein stickstoffhaltiges fünfgliedriges Ringgerüst oder ein stickstoffhaltiges sechsgliedriges Ringgerüst. Insbesondere weist das heterocyclische Gerüst vorzugsweise ein stickstoffhaltiges fünfgliedriges Ringgerüst oder ein stickstoffhaltiges sechsgliedriges Ringgerüst, das zwei Heteroatome in dem Ring umfasst, wie z. B. einen Pyrazol-Ring, einen Imidazol-Ring, einen Oxazol-Ring, einen Thiazol-Ring, einen Pyrazin-Ring, einen Pyrimidin-Ring oder einen Pyridazin-Ring, auf. Außerdem ist es vorzuziehen, dass das Alkalimetall, das Erdalkalimetall, die Verbindung davon oder der Komplex davon eine 8-Hydroxychinolinato-Struktur aufweist. Spezifische Beispiele umfassen 8-Hydroxychinolinato-Lithium (Abkürzung: Liq) und 8-Hydroxychinolinato-Natrium (Abkürzung: Naq). Insbesondere wird ein Komplex eines einwertigen Metallions, darunter ein Komplex von Lithium, bevorzugt, und Liq wird stärker bevorzugt. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem die 8-Hydroxychinolinato-Struktur enthalten ist, auch ein Methyl-substituiertes Produkt (wie z. B. ein 2-Methyl-substituiertes Produkt oder ein 5-Methyl-substituiertes Produkt) des Alkalimetalls, des Erdalkalimetalls, der Verbindung oder des Komplexes verwendet werden kann. Es gibt vorzugsweise eine Differenz (einschließlich 0) zwischen den Konzentrationen des Alkalimetalls, des Erdalkalimetalls, der Verbindung davon oder des Komplexes davon in der Dickenrichtung der Elektronentransportschicht.
  • Eine Schicht, die ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder eine Verbindung davon, wie z. B. Lithiumfluorid (LiF), Cäsiumfluorid (CsF), Calciumfluorid (CaF2) oder 8-Hydroxychinolinato-Lithium (Liq), enthält, kann zwischen der Elektronentransportschicht 114 und der zweiten Elektrode 102 als Elektroneninjektionsschicht 115 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Elektrid oder eine Schicht, das/die unter Verwendung einer Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft ausgebildet wird und ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder eine Verbindung davon enthält, als Elektroneninjektionsschicht 115 verwendet werden. Beispiele für das Elektrid umfassen eine Substanz, in der Elektronen mit einer hohen Konzentration zu Calciumoxid-Aluminiumoxid zugesetzt sind.
  • Es sei angemerkt, dass als Elektroneninjektionsschicht 115 eine Schicht verwendet werden kann, die eine Substanz, die eine Elektronentransporteigenschaft aufweist (vorzugsweise eine organische Verbindung mit einem Bipyridin-Gerüst), enthält und ein Fluorid des Alkalimetalls oder des Erdalkalimetalls mit einer Konzentration von derjenigen oder höher enthält, mit der die Elektroneninjektionsschicht 115 in einen mikrokristallinen Zustand wird (50 Gew.-% oder mehr). Da die Schicht einen niedrigen Brechungsindex aufweist, kann eine Licht emittierende Vorrichtung, die die Schicht umfasst, hohe externe Quanteneffizienz aufweisen.
  • Anstelle der Elektroneninjektionsschicht 115 kann eine Ladungserzeugungsschicht 116 bereitgestellt werden (1B). Die Ladungserzeugungsschicht 116 bezeichnet eine Schicht, die beim Anlegen eines Potentials zum Injizieren von Löchern in eine Schicht in Kontakt mit der Kathodenseite der Ladungserzeugungsschicht 116 und Elektronen in eine Schicht in Kontakt mit ihrer Anodenseite im Stande ist. Die Ladungserzeugungsschicht 116 umfasst mindestens eine p-Typ-Schicht 117. Die p-Typ-Schicht 117 wird vorzugsweise unter Verwendung eines der Verbundmaterialien ausgebildet, die vorstehend als Beispiele für Materialien, die für die Lochinjektionsschicht 111 verwendet werden können, angegeben worden sind. Die p-Typ-Schicht 117 kann ausgebildet werden, indem ein Film, der als in dem Verbundmaterial enthaltenes Material das vorstehend beschriebene Akzeptormaterial enthält, und ein Film, der ein Lochtransportmaterial enthält, übereinander angeordnet werden. Wenn ein Potential an die p-Typ-Schicht 117 angelegt wird, werden Elektronen in die Elektronentransportschicht 114 und Löcher in die zweite Elektrode 102, die als Kathode dient, injiziert; auf diese Weise arbeitet die Licht emittierende Vorrichtung. Da die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen niedrigen Brechungsindex aufweist, kann dann, wenn die organische Verbindung für die p-Typ-Schicht 117 verwendet wird, die Licht emittierende Vorrichtung eine hohe externe Quanteneffizienz aufweisen.
  • Es sei angemerkt, dass die Ladungserzeugungsschicht 116 vorzugsweise zusätzlich zu der p-Typ-Schicht 117 eine Elektronenweiterleitungsschicht 118 und/oder eine Elektroneninjektionspufferschicht 119 umfasst.
  • Die Elektronenweiterleitungsschicht 118 enthält mindestens die Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft und weist eine Funktion zum Verhindern einer Wechselwirkung zwischen der Elektroneninjektionspufferschicht 119 und der p-Typ-Schicht 117 und eine Funktion zum leichtgängigen Übertragen von Elektronen auf. Das LUMO-Niveau der in der Elektronenweiterleitungsschicht 118 enthaltenen Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft liegt vorzugsweise zwischen dem LUMO-Niveau der Akzeptorsubstanz in der p-Typ-Schicht 117 und dem LUMO-Niveau einer Substanz in einer Schicht der Elektronentransportschicht 114, die in Kontakt mit der Ladungserzeugungsschicht 116 ist. Als konkreter Wert des Energieniveaus ist das LUMO-Niveau der Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft in der Elektronenweiterleitungsschicht 118 bevorzugt höher als oder gleich -5,0 eV, bevorzugter höher als oder gleich -5,0 eV und niedriger als oder gleich -3,0 eV. Es sei angemerkt, dass als Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft in der Elektronenweiterleitungsschicht 118 vorzugsweise ein auf Phthalocyanin basierendes Material oder ein Metallkomplex, der eine Metall-Sauerstoff-Bindung und einen aromatischen Liganden aufweist, verwendet wird.
  • Eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft kann für die Elektroneninjektionspufferschicht 119 verwendet werden. Beispielsweise kann ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, ein Seltenerdmetall oder eine Verbindung davon (eine Alkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, wie z. B. Lithiumoxid, ein Halogenid und ein Carbonat, wie z. B. Lithiumcarbonat und Cäsiumcarbonat), eine Erdalkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat) oder eine Seltenerdmetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat)) verwendet werden.
  • In dem Fall, in dem die Elektroneninjektionspufferschicht 119 die Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft und eine Donatorsubstanz enthält, kann eine organische Verbindung, wie z. B. Tetrathianaphthacen (Abkürzung: TTN), Nickelocen oder Decamethylnickelocen, als Donatorsubstanz verwendet werden, ebenso wie ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, ein Seltenerdmetall, eine Verbindung davon (z. B. eine Alkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, wie z. B. Lithiumoxid, ein Halogenid und ein Carbonat, wie z. B. Lithiumcarbonat und Cäsiumcarbonat), eine Erdalkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat) oder eine Seltenerdmetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat)). Als Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft kann ein Material, das dem vorstehend beschriebenen Material für die Elektronentransportschicht 114 ähnlich ist, verwendet werden.
  • Für die zweite Elektrode 102 kann ein Metall, eine Legierung, eine elektrisch leitende Verbindung oder eine Mischung dieser, die jeweils eine niedrige Austrittsarbeit (insbesondere niedriger als oder gleich 3,8 eV) aufweisen, oder dergleichen verwendet werden. Spezifische Beispiele für ein derartiges Kathodenmaterial sind Elemente, die zu den Gruppen 1 und 2 des Periodensystems gehören, so beispielsweise Alkalimetalle (z. B. Lithium (Li) und Cäsium (Cs)), Magnesium (Mg), Calcium (Ca) und Strontium (Sr), Legierungen, die diese Elemente enthalten (z. B. MgAg und AlLi), Seltenerdmetalle, wie z. B. Europium (Eu) und Ytterbium (Yb), und Legierungen, die diese Seltenerdmetalle enthalten. Jedoch können dann, wenn die Elektroneninjektionsschicht zwischen der zweiten Elektrode 102 und der Elektronentransportschicht bereitgestellt ist, verschiedene leitende Materialien, wie z. B. Al, Ag, ITO oder Indiumoxid-Zinnoxid, das Silizium oder Siliziumoxid enthält, unabhängig von der Austrittsarbeit für die zweite Elektrode 102 verwendet werden. Filme aus diesen leitenden Materialien können durch einen Trockenprozess, wie z. B. ein Vakuumverdampfungsverfahren oder ein Sputterverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Alternativ kann ein Nassprozess unter Verwendung eines Sol-Gel-Verfahrens oder ein Nassprozess unter Verwendung einer Paste eines Metallmaterials verwendet werden.
  • Des Weiteren können verschiedene Verfahren zum Ausbilden der EL-Schicht 103 verwendet werden, ungeachtet dessen, ob es sich dabei um ein Trockenverfahren oder ein Nassverfahren handelt. Zum Beispiel kann ein Vakuumverdampfungsverfahren, ein Tiefdruckverfahren, ein Offsetdruckverfahren, ein Siebdruckverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder dergleichen verwendet werden.
  • Unterschiedliche Verfahren können verwendet werden, um die vorstehend beschriebenen Elektroden oder Schichten auszubilden.
  • Die Struktur der Schichten, welche zwischen der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 102 bereitgestellt sind, ist nicht auf die vorstehend beschriebene Struktur beschränkt. Vorzugsweise liegt ein Licht emittierender Bereich, in dem Löcher und Elektronen rekombinieren, abgerückt von der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 102, so dass eine Löschung (Quenching) aufgrund der Nähe zwischen dem Licht emittierenden Bereich und einem Metall verhindert werden kann, das für Elektroden und Ladungsträgerinjektionsschichten verwendet wird.
  • Damit die Energieübertragung von einem in der Licht emittierenden Schicht erzeugten Exziton unterdrückt werden kann, werden ferner vorzugsweise die Lochtransportschicht und die Elektronentransportschicht, die in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht 113 sind, besonders eine Ladungsträgertransportschicht, die näher an dem Rekombinationsbereich in der Licht emittierenden Schicht 113 ist, unter Verwendung einer Substanz ausgebildet, die eine größere Bandlücke aufweist als das Licht emittierende Material der Licht emittierenden Schicht oder das Licht emittierende Material, das in der Licht emittierenden Schicht enthalten ist.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform einer Licht emittierenden Vorrichtung mit einer Struktur, bei der eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten übereinander angeordnet ist (diese Art von Licht emittierender Vorrichtung wird auch als mehrschichtige oder Tandem- Licht emittierende Vorrichtung bezeichnet), anhand von 1C beschrieben. Diese Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten zwischen einer Anode und einer Kathode. Eine Licht emittierende Einheit weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die EL-Schicht 103 auf, die in 1A dargestellt wird. Mit anderen Worten: Die Licht emittierende Vorrichtung, die in 1A oder 1B dargestellt wird, beinhaltet eine einzelne Licht emittierende Einheit, und die Licht emittierende Vorrichtung, die in 1C dargestellt wird, beinhaltet eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten.
  • In 1C sind eine erste Licht emittierende Einheit 511 und eine zweite Licht emittierende Einheit 512 zwischen einer Anode 501 und einer Kathode 502 übereinander angeordnet, und eine Ladungserzeugungsschicht 513 ist zwischen der ersten Licht emittierenden Einheit 511 und der zweiten Licht emittierenden Einheit 512 bereitgestellt. Die Anode 501 und die Kathode 502 entsprechen der ersten Elektrode 101 bzw. der zweiten Elektrode 102 in 1A, und die Materialien, die bei der Beschreibung der 1A angegeben worden sind, können verwendet werden. Des Weiteren können die erste Licht emittierende Einheit 511 und die zweite Licht emittierende Einheit 512 die gleiche Struktur oder unterschiedliche Strukturen aufweisen.
  • Die Ladungserzeugungsschicht 513 weist eine Funktion zum Injizieren von Elektronen in eine der Licht emittierenden Einheiten und zum Injizieren von Löchern in die andere der Licht emittierenden Einheiten auf, wenn eine Spannung zwischen der Anode 501 und der Kathode 502 angelegt wird. Das heißt, dass in 1C die Ladungserzeugungsschicht 513 Elektronen in die erste Licht emittierende Einheit 511 und Löcher in die zweite Licht emittierende Einheit 512 injiziert, wenn eine Spannung derart angelegt wird, dass das Potential der Anode höher ist als das Potential der Kathode.
  • Die Ladungserzeugungsschicht 513 weist vorzugsweise eine Struktur auf, die derjenigen der anhand von 1B beschriebenen Ladungserzeugungsschicht 116 ähnlich ist. Ein Verbundmaterial einer organischen Verbindung und eines Metalloxids weist eine ausgezeichnete Ladungsträgerinjektionseigenschaft und eine ausgezeichnete Ladungsträgertransporteigenschaft auf; demzufolge können ein Betrieb mit einer niedrigen Spannung und ein Betrieb mit einem niedrigen Strom erzielt werden. In dem Fall, in dem eine Oberfläche einer Licht emittierenden Einheit auf der Anodenseite in Kontakt mit der Ladungserzeugungsschicht 513 ist, kann die Ladungserzeugungsschicht 513 auch als Lochinjektionsschicht der Licht emittierenden Einheit dienen; deshalb ist eine Lochinjektionsschicht nicht notwendigerweise in der Licht emittierenden Einheit bereitgestellt.
  • In dem Fall, in dem die Ladungserzeugungsschicht 513 die Elektroneninjektionspufferschicht 119 beinhaltet, dient die Elektroneninjektionspufferschicht 119 als Elektroneninjektionsschicht in der Licht emittierenden Einheit auf der Anodenseite; deshalb ist eine Elektroneninjektionsschicht nicht notwendigerweise in der Licht emittierenden Einheit auf der Anodenseite ausgebildet.
  • Die Licht emittierende Vorrichtung, die zwei Licht emittierende Einheiten aufweist, wird anhand von 1C beschrieben; jedoch kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch auf eine Licht emittierende Vorrichtung angewendet werden, bei der drei oder mehr Licht emittierende Einheiten übereinander angeordnet sind. Wenn eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten, die durch die Ladungserzeugungsschicht 513 geteilt sind, zwischen einem Paar von Elektroden, wie bei der Licht emittierenden Vorrichtung dieser Ausführungsform, angeordnet ist, ist es möglich, ein Element mit einer langen Lebensdauer bereitzustellen, das Licht mit einer hohen Leuchtdichte bei einer niedrigen Stromdichte emittieren kann. Eine Licht emittierende Einrichtung, die bei einer niedrigen Spannung betrieben werden kann und einen niedrigen Stromverbrauch aufweist, kann bereitgestellt werden.
  • Wenn sich die Emissionsfarben der Licht emittierenden Einheiten voneinander unterscheiden, kann eine Lichtemission mit einer gewünschten Farbe von der Licht emittierenden Vorrichtung als Ganzes erhalten werden. Zum Beispiel können in einer Licht emittierenden Vorrichtung, die zwei Licht emittierende Einheiten aufweist, die Emissionsfarben der ersten Licht emittierenden Einheit rot und grün sein und kann die Emissionsfarbe der zweiten Licht emittierenden Einheit blau sein, so dass die Licht emittierende Vorrichtung weißes Licht als Ganzes emittieren kann.
  • Die vorstehend beschriebenen Schichten und Elektroden, wie z. B. die EL-Schicht 103, die erste Licht emittierende Einheit 511, die zweite Licht emittierende Einheit 512 und die Ladungserzeugungsschicht, können durch ein Verfahren, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren (darunter auch ein Vakuumverdampfungsverfahren), ein Tröpfchenausstoßverfahren (auch als Tintenstrahlverfahren bezeichnet), ein Beschichtungsverfahren oder ein Tiefdruckverfahren, ausgebildet werden. Ein niedermolekulares Material, ein mittelmolekulares Material (darunter auch ein Oligomer und ein Dendrimer) oder ein hochmolekulares Material können in den Schichten und Elektroden enthalten sein.
  • (Ausführungsform 3)
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine Licht emittierende Einrichtung, die die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Licht emittierende Einrichtung, die unter Verwendung der bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt wird, anhand von 2A und 2B beschrieben. Es sei angemerkt, dass 2A eine Draufsicht auf die Licht emittierende Einrichtung ist und 2B eine Querschnittsansicht entlang den Linien A-B und C-D der 2A ist. Diese Licht emittierende Einrichtung umfasst einen Treiberschaltungsabschnitt (eine Sourceleitungstreiberschaltung) 601, einen Pixelabschnitt 602 und einen Treiberschaltungsabschnitt (eine Gateleitungstreiberschaltung) 603, welche die Lichtemission einer Licht emittierenden Vorrichtung steuern und mit gestrichelten Linien dargestellt werden. Ein Bezugszeichen 604 bezeichnet ein Dichtungssubstrat; 605, ein Dichtungsmaterial; und 607, einen Raum, der von dem Dichtungsmaterial 605 umgeben ist.
  • Ein Bezugszeichen 608 bezeichnet eine Anschlussleitung zum Übertragen von Signalen, die in die Sourceleitungstreiberschaltung 601 und die Gateleitungstreiberschaltung 603 einzugeben werden, und zum Empfangen von Signalen, wie z. B. einem Videosignal, einem Taktsignal, einem Startsignal und einem Rücksetzsignal, von einer als externer Eingangsanschluss dienenden flexiblen gedruckten Schaltung (flexible printed circuit, FPC) 609. Obwohl hier nur die FPC dargestellt wird, kann eine gedruckte Leiterplatte (printed wiring board, PWB) an der FPC angebracht sein. Die Licht emittierende Einrichtung in der vorliegenden Beschreibung umfasst in ihrer Kategorie nicht nur die Licht emittierende Einrichtung an sich, sondern auch die Licht emittierende Einrichtung, die mit der FPC oder der PWB versehen ist.
  • Als Nächstes wird eine Querschnittsstruktur anhand von 2B beschrieben. Die Treiberschaltungsabschnitte und der Pixelabschnitt werden über einem Elementsubstrat 610 ausgebildet; 2B zeigt die Sourceleitungstreiberschaltung 601, die ein Treiberschaltungsabschnitt ist, und ein Pixel in dem Pixelabschnitt 602.
  • Das Elementsubstrat 610 kann ein Substrat, das Glas, Quarz, ein organisches Harz, ein Metall, eine Legierung oder einen Halbleiter enthält, oder ein Kunststoffsubstrat sein, das aus einem faserverstärktem Kunststoff (fiber reinforced plastic, FRP), Poly(vinylfluorid) (PVF), Polyester oder Acrylharz ausgebildet wird.
  • Die Struktur der Transistoren, die in Pixeln und Treiberschaltungen verwendet werden, ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise können Inverted-Staggered-Transistoren oder Staggered-Transistoren verwendet werden. Ferner können Top-Gate-Transistoren oder Bottom-Gate-Transistoren verwendet werden. Ein Halbleitermaterial, das für die Transistoren verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, und beispielsweise können Silizium, Germanium, Siliziumcarbid, Galliumnitrid oder dergleichen verwendet werden. Alternativ kann auch ein Oxidhalbleiter, der mindestens eines von Indium, Gallium und Zink enthält, wie z. B. ein Metalloxid auf In-Ga-Zn-Basis, verwendet werden.
  • Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Kristallinität eines Halbleitermaterials, das für die Transistoren verwendet wird, und ein amorpher Halbleiter oder ein Halbleiter mit Kristallinität (ein mikrokristalliner Halbleiter, ein polykristalliner Halbleiter, ein einkristalliner Halbleiter oder ein Halbleiter, der teilweise Kristallbereiche umfasst) kann verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Halbleiter mit Kristallinität verwendet, wobei in diesem Fall eine Verschlechterung der Transistoreigenschaften unterdrückt werden kann.
  • Hier wird vorzugsweise ein Oxidhalbleiter für Halbleitervorrichtungen, wie z. B. die Transistoren, die in den Pixeln und Treiberschaltungen bereitgestellt werden, und Transistoren, die für Berührungssensoren, die später beschrieben werden, und dergleichen verwendet werden, verwendet. Im Besonderen wird vorzugsweise ein Oxidhalbleiter verwendet, der eine größere Bandlücke als Silizium aufweist. Wenn ein Oxidhalbleiter verwendet wird, der eine größere Bandlücke als Silizium aufweist, kann der Sperrstrom der Transistoren verringert werden.
  • Der Oxidhalbleiter enthält vorzugsweise mindestens Indium (In) oder Zink (Zn). Der Oxidhalbleiter enthält bevorzugter ein Oxid, das durch ein Oxid auf In-M-Zn-Basis (M stellt ein Metall, wie z. B. Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce oder Hf, dar) dargestellt wird.
  • Als Halbleiterschicht wird insbesondere vorzugsweise ein Oxidhalbleiterfilm verwendet, der eine Vielzahl von Kristallteilen, deren c-Achsen senkrecht zu einer Oberfläche, auf der die Halbleiterschicht ausgebildet ist, oder der Oberseite der Halbleiterschicht ausgerichtet sind, enthält und in dem die angrenzenden Kristallteile keine Korngrenze aufweisen.
  • Die Verwendung derartiger Materialien für die Halbleiterschicht ermöglicht, dass ein sehr zuverlässiger Transistor bereitgestellt wird, bei dem eine Änderung der elektrischen Eigenschaften unterdrückt wird.
  • Dank des niedrigen Sperrstroms des Transistors kann eine Ladung, die über einen Transistor, der die vorstehend beschriebene Halbleiterschicht beinhaltet, in einem Kondensator akkumuliert wird, lange Zeit gehalten werden. Wenn ein derartiger Transistor in einem Pixel verwendet wird, kann der Betrieb einer Treiberschaltung unterbrochen werden, während eine Graustufe eines Bildes, das in jedem Anzeigebereich angezeigt wird, aufrechterhalten wird. Als Ergebnis kann ein elektronisches Gerät mit sehr niedrigem Stromverbrauch erhalten werden.
  • Für stabile Eigenschaften des Transistors wird vorzugsweise ein Basisfilm bereitgestellt. Der Basisfilm kann derart ausgebildet werden, dass er eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweist, bei der ein anorganischer Isolierfilm, wie z. B. ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridfilm, ein Siliziumoxynitridfilm oder ein Siliziumnitridoxidfilm, verwendet wird. Der Basisfilm kann durch ein Sputterverfahren, ein chemisches Gasphasenabscheidungs- (chem ical vapor deposition, CVD-) Verfahren (z. B. ein Plasma-CVD-Verfahren, ein thermisches CVD-Verfahren oder ein metallorganisches CVD- (MOCVD-) Verfahren), ein Atomlagenabscheidungs-(atomic layer deposition, ALD-) Verfahren, ein Beschichtungsverfahren, ein Druckverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Es sei angemerkt, dass der Basisfilm nicht notwendigerweise bereitgestellt wird.
  • Es sei angemerkt, dass ein FET 623 als Transistor dargestellt wird, der in dem Treiberschaltungsabschnitt 601 ausgebildet ist. Des Weiteren kann die Treiberschaltung mittels einer von verschiedenen Schaltungen, wie z. B. einer CMOS-Schaltung, einer PMOS-Schaltung oder einer NMOS-Schaltung, ausgebildet werden. Obwohl bei dieser Ausführungsform ein treiberintegrierter Typ beschrieben wird, bei dem die Treiberschaltung über dem Substrat ausgebildet ist, wird die Treiberschaltung nicht notwendigerweise über dem Substrat ausgebildet, und die Treiberschaltung kann nicht über dem Substrat, sondern außerhalb des Substrats ausgebildet werden.
  • Der Pixelabschnitt 602 beinhaltet eine Vielzahl von Pixeln, die einen Schalt-FET 611, einen Strom steuernden FET 612 und eine erste Elektrode 613, die elektrisch mit einem Drain des Strom steuernden FET 612 verbunden ist, beinhalten. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Struktur beschränkt. Der Pixelabschnitt 602 kann drei oder mehr FETs und einen Kondensator in Kombination beinhalten.
  • Es sei angemerkt, dass, um einen Endabschnitt der ersten Elektrode 613 zu bedecken, ein Isolator 614 ausgebildet ist, für den hier ein positiver lichtempfindlicher Acrylharzfilm verwendet wird.
  • Um die Abdeckung mit einer EL-Schicht oder dergleichen, die später ausgebildet wird, zu verbessern, wird der Isolator 614 derart ausgebildet, dass er eine gekrümmte Oberfläche mit einer Krümmung an seinem oberen oder unteren Endabschnitt aufweist. Beispielsweise weist in dem Fall, in dem ein positives lichtempfindliches Acrylharz für ein Material des Isolators 614 verwendet wird, vorzugsweise nur der obere Endabschnitt des Isolators 614 eine gekrümmte Oberfläche mit einem Krümmungsradius (0,2 µm bis 3 µm) auf. Als Isolator 614 kann entweder ein negatives lichtempfindliches Harz oder ein positives lichtempfindliches Harz verwendet werden.
  • Eine EL-Schicht 616 und eine zweite Elektrode 617 sind über der ersten Elektrode 613 ausgebildet. Hier wird als Material, das für die erste Elektrode 613, die als Anode dient, verwendet wird, vorzugsweise ein Material mit hoher Austrittsarbeit verwendet. Beispielsweise kann ein einschichtiger Film aus einem ITO-Film, einem Indiumzinnoxidfilm enthaltend Silizium, einem Indiumoxidfilm enthaltend 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Zinkoxid, einem Titannitridfilm, einem Chromfilm, einem Wolframfilm, einem Zn-Film, einem Pt-Film oder dergleichen, eine Schichtanordnung aus einem Titannitridfilm und einem Film, der Aluminium als seine Hauptkomponente enthält, eine Schichtanordnung aus drei Schichten, nämlich einem Titannitridfilm, einem Film, der Aluminium als seine Hauptkomponente enthält, und einem Titannitridfilm, oder dergleichen verwendet werden. Die mehrschichtige Struktur ermöglicht einen niedrigen Leitungswiderstand und einen guten ohmschen Kontakt sowie eine Funktion als Anode.
  • Die EL-Schicht 616 wird durch eines von verschiedenen Verfahren ausgebildet, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren, bei dem eine Verdampfungsmaske verwendet wird, ein Tintenstrahlverfahren und ein Rotationsbeschichtungsverfahren. Die EL-Schicht 616 weist die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Struktur auf. Als weiteres Material, das in der EL-Schicht 616 enthalten ist, kann eine niedermolekulare Verbindung oder eine hochmolekulare Verbindung (darunter auch ein Oligomer oder ein Dendrimer) verwendet werden.
  • Als Material, das für die zweite Elektrode 617 verwendet wird, die über der EL-Schicht 616 ausgebildet ist und als Kathode dient, wird vorzugsweise ein Material mit niedriger Austrittsarbeit (z. B. Al, Mg, Li, Ca oder eine Legierung oder eine Verbindung davon, wie z. B. MgAg, Mgln und AILi) verwendet. In dem Fall, in dem in der EL-Schicht 616 erzeugtes Licht durch die zweite Elektrode 617 geleitet wird, wird vorzugsweise eine Schichtanordnung aus einem dünnen Metallfilm und einem durchsichtigen leitenden Film (z. B. ITO, Indiumoxid enthaltend 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Zinkoxid, Indiumzinnoxid enthaltend Silizium oder Zinkoxid (ZnO)) für die zweite Elektrode 617 verwendet.
  • Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Vorrichtung mit der ersten Elektrode 613, der EL-Schicht 616 und der zweiten Elektrode 617 ausgebildet wird. Es handelt sich bei der Licht emittierenden Vorrichtung um die Licht emittierende Vorrichtung, die bei der Ausführungsform 2 beschrieben wird. In der Licht emittierenden Einrichtung dieser Ausführungsform kann der Pixelabschnitt, der eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen beinhaltet, sowohl die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung als auch eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer anderen Struktur beinhalten.
  • Das Dichtungssubstrat 604 wird mit dem Dichtungsmaterial 605 an dem Elementsubstrat 610 angebracht, so dass eine Licht emittierende Vorrichtung 618 in dem Raum 607 bereitgestellt wird, der von dem Elementsubstrat 610, dem Dichtungssubstrat 604 und dem Dichtungsmaterial 605 umgeben ist. Der Raum 607 kann mit einem Füllstoff gefüllt werden oder kann mit einem Inertgas (wie z. B. Stickstoff oder Argon) oder dem Dichtungsmaterial gefüllt werden. Es wird bevorzugt, dass das Dichtungssubstrat mit einem vertieften Abschnitt bereitgestellt wird und ein Trocknungsmittel in dem vertieften Abschnitt bereitgestellt wird, wobei in diesem Fall eine Verschlechterung infolge des Einflusses von Feuchtigkeit unterdrückt werden kann.
  • Ein Harz auf Epoxid-Basis oder eine Glasfritte wird vorzugsweise für das Dichtungsmaterial 605 verwendet. Vorzugsweise sollte ein derartiges Material so wenig Feuchtigkeit oder Sauerstoff wie möglich durchlassen. Als Dichtungssubstrat 604 kann ein Glassubstrat, ein Quarzsubstrat oder ein Kunststoffsubstrat aus faserverstärktem Kunststoff (FRP), Poly(vinylfluorid) (PVF), Polyester oder Acrylharz verwendet werden.
  • Obwohl in 2A und 2B nicht dargestellt, kann ein Schutzfilm über der zweiten Elektrode bereitgestellt werden. Als Schutzfilm kann ein organischer Harzfilm oder ein anorganischer Isolierfilm ausgebildet werden. Der Schutzfilm kann derart ausgebildet werden, dass er einen freiliegenden Abschnitt des Dichtungsmaterials 605 bedeckt. Der Schutzfilm kann derart bereitgestellt werden, dass Oberflächen und Seitenflächen des Paars von Substraten und freiliegende Seitenflächen einer Dichtungsschicht, einer Isolierschicht und dergleichen bedeckt werden.
  • Der Schutzfilm kann unter Verwendung eines Materials ausgebildet werden, das eine Verunreinigung, wie z. B. Wasser, nicht leicht durchlässt. Somit kann die Diffusion einer Verunreinigung, wie z. B. Wasser, von außen in das Innere effektiv verhindert werden.
  • Als Material für den Schutzfilm können ein Oxid, ein Nitrid, ein Fluorid, ein Sulfid, eine ternäre Verbindung, ein Metall, ein Polymer oder dergleichen verwendet werden. Zum Beispiel kann das Material Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Hafniumsilikat, Lanthanoxid, Siliziumoxid, Strontiumtitanat, Tantaloxid, Titanoxid, Zinkoxid, Nioboxid, Zirkoniumoxid, Zinnoxid, Yttriumoxid, Ceroxid, Scandiumoxid, Erbiumoxid, Vanadiumoxid, Indiumoxid, Aluminiumnitrid, Hafniumnitrid, Siliziumnitrid, Tantalnitrid, Titannitrid, Niobnitrid, Molybdännitrid, Zirkoniumnitrid, Galliumnitrid, ein Titan und Aluminium enthaltendes Nitrid, ein Titan und Aluminium enthaltendes Oxid, ein Aluminium und Zink enthaltendes Oxid, ein Mangan und Zink enthaltendes Sulfid, ein Cer und Strontium enthaltendes Sulfid, ein Erbium und Aluminium enthaltendes Oxid, ein Yttrium und Zirkonium enthaltendes Oxid oder dergleichen enthalten.
  • Der Schutzfilm wird vorzugsweise unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens mit einer günstigen Stufenabdeckung ausgebildet. Eines dieser Verfahren ist ein Atomlagenabscheidungs- (atomic layer deposition, ALD-) Verfahren. Ein Material, das durch ein ALD-Verfahren abgeschieden werden kann, wird vorzugsweise für den Schutzfilm verwendet. Ein dichter Schutzfilm mit verringerten Defekten, wie z. B. Rissen oder kleinen Löchern, oder mit einer gleichmäßigen Dicke kann durch ein ALD-Verfahren ausgebildet werden. Des Weiteren können Schäden an einem Prozesselement beim Ausbilden des Schutzfilms verringert werden.
  • Durch ein ALD-Verfahren kann ein gleichmäßiger Schutzfilm mit geringen Defekten beispielsweise selbst auf einer Oberfläche mit einer komplexen ungleichmäßigen Form oder auf Oberseiten, Seitenflächen und Unterseiten eines Touchscreens ausgebildet werden.
  • Die Licht emittierende Einrichtung, die unter Verwendung der bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt wird, kann, wie vorstehend beschrieben, erhalten werden.
  • Die Licht emittierende Einrichtung dieser Ausführungsform wird unter Verwendung der Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt, die bei der Ausführungsform 2 beschrieben worden ist, und kann daher vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Insbesondere kann die Licht emittierende Einrichtung einen niedrigen Stromverbrauch erzielen, da die Licht emittierende Vorrichtung, die bei der Ausführungsform 2 beschrieben worden ist, eine hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • 3A und 3B stellen jeweils ein Beispiel für eine Licht emittierende Einrichtung dar, bei der eine Vollfarbanzeige durch Ausbilden einer Licht emittierenden Vorrichtung, die eine weiße Lichtemission aufweist, und Verwenden von Farbschichten (Farbfiltern) und dergleichen erzielt wird. 3A stellt ein Substrat 1001, einen Basis-Isolierfilm 1002, einen Gate-Isolierfilm 1003, Gate-Elektroden 1006, 1007 und 1008, einen ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 1020, einen zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 1021, einen Peripherieabschnitt 1042, einen Pixelabschnitt 1040, einen Treiberschaltungsabschnitt 1041, erste Elektroden 1024W, 1024R, 1024G und 1024B von Licht emittierenden Vorrichtungen, eine Trennwand 1025, eine EL-Schicht 1028, eine zweite Elektrode 1029 der Licht emittierenden Vorrichtungen, ein Dichtungssubstrat 1031, ein Dichtungsmaterial 1032 und dergleichen dar.
  • In 3A sind Farbschichten (eine rote Farbschicht 1034R, eine grüne Farbschicht 1034G und eine blaue Farbschicht 1034B) an einem durchsichtigen Basismaterial 1033 bereitgestellt. Eine Schwarzmatrix 1035 kann zusätzlich bereitgestellt werden. Das durchsichtige Basismaterial 1033, das mit den Farbschichten und der Schwarzmatrix versehen ist, ist mit dem Substrat 1001 ausgerichtet sowie an diesem befestigt. Es sei angemerkt, dass die Farbschichten und die Schwarzmatrix 1035 mit einer Bedeckungsschicht 1036 bedeckt sind. In 3A passiert das von einem Teil der Licht emittierenden Schicht emittierte Licht nicht die Farbschichten, während das von dem anderen Teil der Licht emittierenden Schicht emittierte Licht die Farbschichten passiert. Da das nicht die Farbschichten passierende Licht weiß ist und das eine der Farbschichten passierende Licht rot, grün oder blau ist, kann ein Bild unter Verwendung von Pixeln der vier Farben angezeigt werden.
  • 3B stellt ein Beispiel dar, in dem die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) zwischen dem Gate-Isolierfilm 1003 und dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 1020 bereitgestellt sind. Wie bei der Struktur können die Farbschichten zwischen dem Substrat 1001 und dem Dichtungssubstrat 1031 bereitgestellt sein.
  • Die vorstehend beschriebene Licht emittierende Einrichtung ist eine Licht emittierende Einrichtung mit einer Struktur, bei der Licht von der Seite des Substrats 1001 aus extrahiert wird, wo FETs ausgebildet sind (eine Bottom-Emission-Struktur), aber sie kann eine Licht emittierende Einrichtung mit einer Struktur sein, bei der Licht von der Seite des Dichtungssubstrats 1031 aus extrahiert wird (eine Top-Emission-Struktur). 4 ist eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Einrichtung mit einer Top-Emission-Struktur. In diesem Fall kann ein Substrat, das kein Licht durchlässt, als Substrat 1001 verwendet werden. Der Prozess bis zum Schritt zum Ausbilden einer Verbindungselektrode, die den FET und die Anode der Licht emittierenden Vorrichtung verbindet, wird auf eine Weise durchgeführt, die derjenigen der Licht emittierenden Einrichtung mit einer Bottom-Emission-Struktur ähnlich ist. Anschließend wird ein dritter Zwischenschicht-Isolierfilm 1037 derart ausgebildet, dass er eine Elektrode 1022 bedeckt. Dieser Isolierfilm kann eine Ebnungsfunktion aufweisen. Der dritte Zwischenschicht-Isolierfilm 1037 kann unter Verwendung eines Materials, das demjenigen des zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms ähnlich ist, oder unter Verwendung eines anderen bekannten Materials ausgebildet werden.
  • Die ersten Elektroden 1024W, 1024R, 1024G und 1024B der Licht emittierenden Vorrichtungen dienen hier zwar jeweils als Anode, jedoch können sie auch als Kathode dienen. Im Fall einer in 4 dargestellten Licht emittierenden Einrichtung mit einer Top-Emission-Struktur sind die ersten Elektroden vorzugsweise ferner reflektierende Elektroden. Die EL-Schicht 1028 wird derart ausgebildet, dass sie eine Struktur aufweist, die der bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Struktur der EL-Schicht 103 ähnlich ist, mit der eine weiße Lichtemission erhalten werden kann.
  • Im Falle einer in 4 dargestellten Top-Emission-Struktur kann das Abdichten mit dem Dichtungssubstrat 1031 durchgeführt werden, auf dem die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) bereitgestellt sind. Das Dichtungssubstrat 1031 kann mit der Schwarzmatrix 1035 versehen sein, die zwischen Pixeln positioniert ist. Die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) und die Schwarzmatrix können mit der Abdeckungsschicht 1036 bedeckt sein. Es sei angemerkt, dass ein lichtdurchlässiges Substrat als Dichtungssubstrat 1031 verwendet wird. Obwohl hier ein Beispiel gezeigt wird, in dem eine Vollfarbanzeige unter Verwendung von vier Farben, nämlich Rot, Grün, Blau und Weiß, durchgeführt wird, gibt es keine besondere Beschränkung, und es kann eine Vollfarbanzeige unter Verwendung von vier Farben, nämlich Rot, Gelb, Grün und Blau, oder unter Verwendung von drei Farben, nämlich Rot, Grün und Blau, durchgeführt werden.
  • In der Licht emittierenden Einrichtung mit einer Top-Emission-Struktur kann eine Mikrokavitätsstruktur vorteilhaft zum Einsatz kommen. Eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer Mikrokavitätsstruktur wird unter Verwendung einer reflektierenden Elektrode als erste Elektrode und einer halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode als zweite Elektrode ausgebildet. Die Licht emittierende Vorrichtung mit einer Mikrokavitätsstruktur beinhaltet mindestens eine EL-Schicht zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode, die mindestens eine Licht emittierende Schicht umfasst, die als Licht emittierender Bereich dient.
  • Es sei angemerkt, dass die reflektierende Elektrode ein Reflexionsvermögen für sichtbares Licht von 40 % bis 100 %, vorzugsweise 70 % bis 100 % und einen spezifischen Widerstand von 1 × 10-2 Ωcm oder niedriger aufweist. Außerdem weist die halbdurchlässige und halbreflektierende Elektrode ein Reflexionsvermögen für sichtbares Licht von 20 % bis 80 %, vorzugsweise 40 % bis 70 % und einen spezifischen Widerstand von 1 × 10-2 Ωcm oder niedriger auf.
  • Es wird Licht, das von der Licht emittierenden Schicht, die in der EL-Schicht enthalten ist, emittiert wird, von der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode reflektiert und zur Resonanz gebracht.
  • In der Licht emittierenden Vorrichtung kann die optische Weglänge zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode geändert werden, indem die Dicken des durchsichtigen leitenden Films, des Verbundmaterials, des Ladungsträgertransportmaterials und dergleichen geändert werden. Auf diese Weise kann Licht mit einer Wellenlänge, die zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode zur Resonanz gebracht wird, verstärkt werden, während das Licht mit einer Wellenlänge, die dazwischen nicht zur Resonanz gebracht wird, abgeschwächt werden kann.
  • Es sei angemerkt, dass Licht, das von der reflektierenden Elektrode zurückreflektiert wird (erstes reflektiertes Licht), deutlich mit dem Licht interferiert, das von der Licht emittierenden Schicht direkt in die halbdurchlässige und halbreflektierende Elektrode eintritt (erstem einfallendem Licht). Aus diesem Grund wird die optische Weglänge zwischen der reflektierenden Elektrode und der Licht emittierenden Schicht vorzugsweise auf (2n-1)λ/4 eingestellt (n ist eine natürliche Zahl von 1 oder größer und λ ist eine Wellenlänge der zu verstärkenden Farbe). Durch Einstellen der optischen Weglänge können die Phasen des ersten reflektierten Lichts und des ersten einfallenden Lichts zueinander ausgerichtet werden und das Licht, das von der Licht emittierenden Schicht emittiert wird, kann weiter verstärkt werden.
  • Es sei angemerkt, dass bei der vorstehenden Struktur die EL-Schicht eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten oder eine einzelne Licht emittierende Schicht umfassen kann. Die vorstehend beschriebene Licht emittierende Tandem-Vorrichtung kann mit einer Vielzahl von EL-Schichten kombiniert werden; beispielsweise kann eine Licht emittierende Vorrichtung eine Struktur aufweisen, bei der eine Vielzahl von EL-Schichten bereitgestellt ist, eine Ladungserzeugungsschicht zwischen den EL-Schichten bereitgestellt ist und jede EL-Schicht eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten oder eine einzelne Licht emittierende Schicht umfasst.
  • Mit der Mikrokavitätsstruktur kann die Emissionsintensität mit einer bestimmten Wellenlänge in der Richtung nach vorne erhöht werden, wodurch der Stromverbrauch verringert werden kann. Es sei angemerkt, dass im Falle einer Licht emittierenden Einrichtung, die Bilder mit Subpixeln von vier Farben, nämlich Rot, Gelb, Grün und Blau, anzeigt, die Licht emittierende Einrichtung vorteilhafte Eigenschaften aufweisen kann, da die Leuchtdichte dank der gelben Lichtemission erhöht werden kann und jedes Subpixel eine Mikrokavitätsstruktur aufweisen kann, die für Wellenlängen der entsprechenden Farbe geeignet ist.
  • Die Licht emittierende Einrichtung dieser Ausführungsform wird unter Verwendung der Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt, die bei der Ausführungsform 2 beschrieben worden ist, und kann daher vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Insbesondere kann die Licht emittierende Einrichtung einen niedrigen Stromverbrauch erzielen, da die Licht emittierende Vorrichtung, die bei der Ausführungsform 2 beschrieben worden ist, eine hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • Eine Licht emittierende Aktiv-Matrix-Einrichtung ist vorstehend beschrieben worden, wohingegen eine Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung nachstehend beschrieben wird. 5A und 5B stellen eine unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellte Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung dar. Es sei angemerkt, dass 5A eine perspektivische Ansicht der Licht emittierenden Einrichtung ist und 5B eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-Y in 5A ist. In 5A und 5B ist eine EL-Schicht 955 zwischen einer Elektrode 952 und einer Elektrode 956 über einem Substrat 951 bereitgestellt. Ein Endabschnitt der Elektrode 952 ist mit einer Isolierschicht 953 bedeckt. Eine Trennschicht 954 ist über der Isolierschicht 953 bereitgestellt. Die Seitenwände der Trennschicht 954 sind abgeschrägt, so dass der Abstand zwischen beiden Seitenwänden in Richtung der Oberfläche des Substrats allmählich abnimmt. Mit anderen Worten: Ein Querschnitt entlang der Richtung der kurzen Seite der Trennschicht 954 ist trapezförmig und die untere Seite (eine Seite des Trapez, die parallel zu der Oberfläche der Isolierschicht 953 und in Kontakt mit der Isolierschicht 953 ist) ist kürzer als die obere Seite (eine Seite des Trapez, die parallel zu der Oberfläche der Isolierschicht 953 und nicht in Kontakt mit der Isolierschicht 953 ist). Die derart bereitgestellte Trennschicht 954 kann Defekte in der Licht emittierenden Vorrichtung aufgrund der statischen Elektrizität oder dergleichen verhindern. Die Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung beinhaltet ebenfalls die Licht emittierende Vorrichtung, die bei der Ausführungsform 2 beschrieben worden ist; somit kann die Licht emittierende Einrichtung eine hohe Zuverlässigkeit oder einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen.
  • Da viele mikrofeine Licht emittierende Vorrichtungen in einer Matrix in der vorstehend beschriebenen Licht emittierenden Einrichtung getrennt gesteuert werden können, kann die Licht emittierende Einrichtung in geeigneter Weise als Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Bildern verwendet werden.
  • Diese Ausführungsform kann mit einer der anderen Ausführungsformen frei kombiniert werden.
  • (Ausführungsform 4)
  • Bei dieser Ausführungsform wird ein Beispiel, in dem die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, anhand von 6A und 6B beschrieben. 6B ist eine Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung, und 6A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie e-f in 6B.
  • In der Beleuchtungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist eine erste Elektrode 401 über einem Substrat 400 ausgebildet, das eine Stütze ist und eine Lichtdurchlässigkeitseigenschaft aufweist. Die erste Elektrode 401 entspricht der ersten Elektrode 101 der Ausführungsform 1. Wenn Licht über die Seite der ersten Elektrode 401 extrahiert wird, wird die erste Elektrode 401 unter Verwendung eines Materials mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft ausgebildet.
  • Eine Kontaktstelle 412 zum Anlegen einer Spannung an eine zweite Elektrode 404 wird über dem Substrat 400 bereitgestellt.
  • Eine EL-Schicht 403 ist über der ersten Elektrode 401 ausgebildet. Die Struktur der EL-Schicht 403 entspricht beispielsweise der Struktur der EL-Schicht 103 der Ausführungsform 1 oder der Struktur, bei der die Licht emittierenden Einheiten 511 und 512 und die Ladungserzeugungsschicht 513 kombiniert sind. Man nehme Bezug auf die Beschreibungen bezüglich der Struktur.
  • Die zweite Elektrode 404 ist derart ausgebildet, dass sie die EL-Schicht 403 bedeckt. Die zweite Elektrode 404 entspricht der zweiten Elektrode 102 der Ausführungsform 1. Die zweite Elektrode 404 wird unter Verwendung eines Materials mit einem hohen Reflexionsgrad ausgebildet, wenn Licht über die Seite der ersten Elektrode 401 extrahiert wird. Die zweite Elektrode 404 ist mit der Kontaktstelle 412 verbunden, wodurch eine Spannung angelegt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet die bei dieser Ausführungsform beschriebene Beleuchtungsvorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung, die die erste Elektrode 401, die EL-Schicht 403 und die zweite Elektrode 404 beinhaltet. Da die Licht emittierende Vorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz ist, kann die Beleuchtungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine Beleuchtungsvorrichtung mit niedrigem Stromverbrauch sein.
  • Das Substrat 400, das mit der Licht emittierenden Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur bereitgestellt ist, wird mit Dichtungsmaterialien 405 und 406 an einem Dichtungssubstrat 407 befestigt und ein Abdichten wird durchgeführt, wodurch die Beleuchtungsvorrichtung vervollständigt wird. Es ist möglich, nur das Dichtungsmaterial 405 oder das Dichtungsmaterial406 zu verwenden. Das innere Dichtungsmaterial 406 (nicht in 6B dargestellt) kann mit einem Trocknungsmittel gemischt werden, was die Adsorption von Feuchtigkeit ermöglicht und zu einer erhöhten Zuverlässigkeit führt.
  • Wenn sich Teile der Kontaktstelle 412 und der ersten Elektrode 401 bis außerhalb der Dichtungsmaterialien 405 und 406 erstrecken, können die erstreckten Teile als externe Eingangsanschlüsse dienen. Ein IC-Chip 420, der mit einem Wandler oder dergleichen montiert ist, kann über den externen Eingangsanschlüssen bereitgestellt sein.
  • Die bei dieser Ausführungsform beschriebene Beleuchtungsvorrichtung beinhaltet die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung als EL-Element; daher kann die Licht emittierende Einrichtung einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen.
  • (Ausführungsform 5)
  • Bei dieser Ausführungsform werden Beispiele für elektronische Geräte beschrieben, die jeweils die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung beinhalten. Die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung weist eine hohe Emissionseffizienz und einen niedrigen Stromverbrauch auf. Als Ergebnis können die bei dieser Ausführungsform beschriebenen elektronischen Geräte jeweils einen Licht emittierenden Abschnitt mit niedrigem Stromverbrauch aufweisen.
  • Beispiele für das elektronische Gerät, das die vorstehende Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, umfassen Fernsehgeräte (auch als TV oder Fernsehempfänger bezeichnet), Monitore für Computer und dergleichen, Digitalkameras, digitale Videokameras, digitale Fotorahmen, Handys (auch als Mobiltelefone oder Mobiltelefongeräte bezeichnet), tragbare Spielkonsolen, tragbare Informationsendgeräte, Audiowiedergabegeräte und große Spielautomaten, wie z. B. Flipperautomaten. Spezifische Beispiele für diese elektronischen Geräte werden nachstehend angegeben.
  • 7A stellt ein Beispiel für ein Fernsehgerät dar. Bei dem Fernsehgerät ist ein Anzeigeabschnitt 7103 in einem Gehäuse 7101 eingebaut. Hier wird das Gehäuse 7101 von einem Ständer 7105 getragen. Bilder können auf dem Anzeigeabschnitt 7103 angezeigt werden, und in dem Anzeigeabschnitt 7103 sind die bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Matrix angeordnet.
  • Das Fernsehgerät kann mittels eines Bedienschalters des Gehäuses 7101 oder einer separaten Fernbedienung 7110 bedient werden. Durch Bedientasten 7109 der Fernbedienung 7110 können die Kanäle und die Lautstärke gesteuert werden, und Bilder, die auf dem Anzeigeabschnitt 7103 angezeigt werden, können gesteuert werden. Des Weiteren kann die Fernbedienung 7110 mit einem Anzeigeabschnitt 7107 zum Anzeigen von Daten bereitgestellt sein, die von der Fernbedienung 7110 ausgegeben werden.
  • Es sei angemerkt, dass das Fernsehgerät mit einem Empfänger, einem Modem und dergleichen versehen ist. Unter Verwendung des Empfängers kann eine allgemeine Fernsehsendung empfangen werden. Wenn das Fernsehgerät ferner über das Modem drahtlos oder nicht drahtlos mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, kann eine monodirektionale (von einem Sender zu einem Empfänger) oder eine bidirektionale (zwischen einem Sender und einem Empfänger oder zwischen Empfängern) Datenkommunikation durchgeführt werden.
  • 7B1 stellt einen Computer dar, der einen Hauptteil 7201, ein Gehäuse 7202, einen Anzeigeabschnitt 7203, eine Tastatur 7204, einen externen Verbindungsanschluss 7205, eine Zeigevorrichtung 7206 und dergleichen beinhaltet. Es sei angemerkt, dass dieser Computer durch Verwendung der bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen, die in einer Matrix angeordnet sind, in dem Anzeigeabschnitt 7203 hergestellt wird. Der in 7B1 dargestellte Computer kann eine in 7B2 dargestellte Struktur aufweisen. Ein in 7B2 dargestellter Computer ist mit einem zweiten Anzeigeabschnitt 7210 anstatt der Tastatur 7204 und der Zeigevorrichtung 7206 versehen. Der zweite Anzeigeabschnitt 7210 ist ein Touchscreen, und ein Eingabevorgang kann durchgeführt werden, indem die Anzeige zum Eingeben auf dem zweiten Anzeigeabschnitt 7210 mit einem Finger oder einem zugehörigen Stift berührt wird. Der zweite Anzeigeabschnitt 7210 kann auch andere Bilder als die Anzeige für die Eingabe anzeigen. Der Anzeigeabschnitt 7203 kann auch ein Touchscreen sein. Durch Verbinden der zwei Bildschirme mittels eines Gelenks können Probleme verhindert werden; beispielsweise kann verhindert werden, dass die Bildschirme Risse bekommen oder beschädigt werden, während der Computer gelagert wird oder man ihn mitführt.
  • 7C stellt ein Beispiel für ein tragbares Endgerät dar. Ein Handy ist mit einem Anzeigeabschnitt 7402, der in einem Gehäuse 7401 eingebaut ist, Bedienknöpfen 7403, einem externen Verbindungsanschluss 7404, einem Lautsprecher 7405, einem Mikrofon 7406 und dergleichen bereitgestellt. Es sei angemerkt, dass das Handy den Anzeigeabschnitt 7402 aufweist, bei dem die bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Matrix angeordnet sind.
  • Wenn der Anzeigeabschnitt 7402 des tragbaren Endgeräts in 7C mit einem Finger oder dergleichen berührt wird, können Daten in das tragbare Endgerät eingegeben werden. In diesem Fall können Bedienungen, wie z. B. Anrufen und Schreiben einer E-Mail, durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 mit einem Finger oder dergleichen durchgeführt werden.
  • Der Anzeigeabschnitt 7402 weist hauptsächlich drei Bildschirmmodi auf. Der erste Modus ist ein Anzeigemodus, bei dem hauptsächlich Bilder angezeigt werden. Der zweite Modus ist ein Eingabemodus, bei dem hauptsächlich Informationen, wie z. B. ein Text, eingegeben werden. Der dritte Modus ist ein Anzeige- und Eingabemodus, bei dem die zwei Modi, der Anzeigemodus und der Eingabemodus, kombiniert werden.
  • Beispielsweise wird im Falle von Anrufen oder Schreiben einer E-Mail ein Texteingabemodus hauptsächlich zum Eingeben eines Texts für den Anzeigeabschnitt 7402 ausgewählt, so dass der Text, der auf dem Bildschirm angezeigt wird, eingegeben werden kann. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass eine Tastatur oder Zahlentasten fast auf dem gesamten Bildschirm des Anzeigeabschnitts 7402 angezeigt wird/werden.
  • Wenn eine Erfassungsvorrichtung, die einen Sensor zum Erfassen der Neigung, wie z. B. einen Gyroskop- oder einen Beschleunigungssensor, beinhaltet, innerhalb des tragbaren Endgeräts bereitgestellt ist, kann eine Anzeige auf dem Bildschirm des Anzeigeabschnitts 7402 durch Bestimmen der Orientierung des tragbaren Endgeräts (je nachdem, ob das tragbare Endgerät horizontal oder vertikal gestellt ist) automatisch in ihrer Richtung geändert werden.
  • Die Bildschirmmodi werden durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 oder durch Bedienen der Bedienknöpfe 7403 des Gehäuses 7401 umgeschaltet. Alternativ können die Bildschirmmodi abhängig von der Art der auf dem Anzeigeabschnitt 7402 angezeigten Bilder umgeschaltet werden. Wenn zum Beispiel ein Signal eines auf dem Anzeigeabschnitt angezeigten Bildes ein Signal von Daten eines bewegten Bildes ist, wird der Bildschirmmodus in den Anzeigemodus umgeschaltet. Wenn das Signal ein Signal von Daten eines Texts ist, wird der Bildschirmmodus in den Eingabemodus umgeschaltet.
  • Des Weiteren kann dann, wenn bei dem Eingabemodus eine Eingabe durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 für eine bestimmte Dauer nicht durchgeführt wird, während ein von einem optischen Sensor in dem Anzeigeabschnitt 7402 erfasstes Signal erfasst wird, der Bildschirmmodus derart gesteuert werden, dass er von dem Eingabemodus in den Anzeigemodus umgeschaltet wird.
  • Der Anzeigeabschnitt 7402 kann auch als Bildsensor dienen. Zum Beispiel wird dann, wenn der Anzeigeabschnitt 7402 mit einer Handfläche oder einem Finger berührt wird, ein Bild des Handabdrucks, des Fingerabdrucks oder dergleichen aufgenommen, wodurch eine persönliche Authentifizierung durchgeführt werden kann. Ferner kann, indem eine Hintergrundbeleuchtung oder eine Abtast-Lichtquelle, die Nah-Infrarotlicht emittieren, in dem Anzeigeabschnitt bereitgestellt ist, ein Bild einer Fingervene, einer Handflächenvene oder dergleichen aufgenommen werden.
  • Es sei angemerkt, dass die bei dieser Ausführungsform beschriebene Struktur angemessen mit einer der bei den Ausführungsformen 1 bis 4 beschriebenen Strukturen kombiniert werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist der Anwendungsbereich der Licht emittierenden Einrichtung mit der bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung umfangreich, so dass diese Licht emittierende Einrichtung auf elektronische Geräte verschiedener Gebiete angewendet werden kann. Unter Verwendung der bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung kann ein elektronisches Gerät mit niedrigem Stromverbrauch erhalten werden.
  • 8A ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für einen Reinigungsroboter darstellt.
  • Ein Reinigungsroboter 5100 beinhaltet ein Display 5101 auf seiner Oberseite, eine Vielzahl von Kameras 5102 auf seiner Seitenfläche, eine Bürste 5103 und Bedienknöpfe 5104. Obwohl nicht dargestellt, ist die Unterseite des Reinigungsroboters 5100 mit einem Reifen, einer Einlassöffnung und dergleichen bereitgestellt. Der Reinigungsroboter 5100 beinhaltet ferner verschiedene Sensoren, wie z. B. einen Infrarotsensor, einen Ultraschallsensor, einen Beschleunigungssensor, einen piezoelektrischen Sensor, einen optischen Sensor und einen Gyroskopsensor. Der Reinigungsroboter 5100 weist ein drahtloses Kommunikationsmittel auf.
  • Der Reinigungsroboter 5100 ist selbstfahrend, erfasst Staub 5120 und saugt durch die Einlassöffnung, die auf der Unterseite bereitgestellt ist, den Staub ab.
  • Der Reinigungsroboter 5100 kann bestimmen, ob ein Hindernis, wie z. B. eine Wand, ein Möbelstück oder eine Stufe, vorhanden ist, indem durch die Kameras 5102 aufgenommene Bilder analysiert werden. Wenn der Reinigungsroboter 5100 einen Gegenstand, der sich in der Bürste 5103 verfangen könnte (z. B. einen Draht), durch Analysieren eines Bildes erfasst, kann die Drehung der Bürste 5103 angehalten werden.
  • Das Display 5101 kann die verbleibende Batterieleistung, die Menge des gesammelten Staubs und dergleichen anzeigen. Das Display 5101 kann eine Route anzeigen, auf der der Reinigungsroboter 5100 gelaufen ist. Es kann sich bei dem Display 5101 um einen Touchscreen handeln, und die Bedienknöpfe 5104 können auf dem Display 5101 bereitgestellt werden.
  • Der Reinigungsroboter 5100 kann mit einem tragbaren elektronischen Gerät 5140, wie z. B. einem Smartphone, kommunizieren. Das tragbare elektronische Gerät 5140 kann durch die Kameras 5102 aufgenommene Bilder anzeigen. Dementsprechend kann ein Besitzer des Reinigungsroboters 5100 selbst dann, wenn der Besitzer nicht zu Hause ist, sein Zimmer überwachen. Der Besitzer kann auch die Anzeige auf dem Display 5101 durch das tragbare elektronische Gerät 5140, wie z. B. ein Smartphone, überprüfen.
  • Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Display 5101 verwendet werden.
  • Ein Roboter 2100, der in 8B dargestellt wird, beinhaltet eine arithmetische Vorrichtung 2110, einen Beleuchtungsstärkesensor 2101, ein Mikrofon 2102, eine obere Kamera 2103, einen Lautsprecher 2104, ein Display 2105, eine untere Kamera 2106, einen Hindernissensor 2107 und einen Bewegungsmechanismus 2108.
  • Das Mikrofon 2102 weist eine Funktion auf, eine Sprechstimme eines Benutzers, ein Umgebungsgeräusch und dergleichen zu erfassen. Der Lautsprecher 2104 weist auch eine Funktion auf, Ton auszugeben. Der Roboter 2100 kann unter Verwendung des Mikrofons 2102 und des Lautsprechers 2104 mit einem Benutzer kommunizieren.
  • Das Display 2105 weist eine Funktion auf, verschiedene Arten von Informationen anzuzeigen. Der Roboter 2100 kann auf dem Display 2105 Informationen anzeigen, die von einem Benutzer gewünscht werden. Das Display 2105 kann mit einem Touchscreen ausgestattet sein. Außerdem kann das Display 2105 ein abnehmbares Informationsendgerät sein, wobei in diesem Fall ein Aufladen und eine Datenkommunikation durchgeführt werden können, wenn das Display 2105 auf die vorbestimmte Position des Roboters 2100 eingestellt wird.
  • Die obere Kamera 2103 und die untere Kamera 2106 weisen jeweils eine Funktion zum Aufnehmen eines Bildes der Umgebung des Roboters 2100 auf. Der Hindernissensor 2107 kann ein Hindernis in der Richtung erfassen, in die sich der Roboter 2100 mit dem Bewegungsmechanismus 2108 vorwärtsbewegt. Der Roboter 2100 kann sich sicher bewegen, indem er mit der oberen Kamera 2103, der unteren Kamera 2106 und dem Hindernissensor 2107 die Umgebung erkennt. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Display 2105 verwendet werden.
  • 8C stellt ein Beispiel für ein brillenartiges Display dar. Das brillenartige Display beinhaltet beispielsweise ein Gehäuse 5000, einen Anzeigeabschnitt 5001, einen Lautsprecher 5003, eine LED-Lampe 5004, einen Verbindungsanschluss 5006, einen Sensor 5007 (einen Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemischer Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, elektrischer Energie, Strahlung, Durchflussrate, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch oder Infrarotstrahlen), ein Mikrofon 5008, einen Anzeigeabschnitt 5002, eine Stütze 5012 und einen Ohrhörer 5013.
  • Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigeabschnitt 5001 und den Anzeigeabschnitt 5002 verwendet werden.
  • 9 stellt ein Beispiel dar, in dem die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Tischlampe, die eine Beleuchtungsvorrichtung ist, verwendet wird. Die Tischlampe in 9 beinhaltet ein Gehäuse 2001 und eine Lichtquelle 2002, und die bei der Ausführungsform 3 beschriebene Beleuchtungsvorrichtung kann für die Lichtquelle 2002 verwendet werden.
  • 10 stellt ein Beispiel dar, in dem die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung 3001 verwendet wird. Da die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung eine hohe Emissionseffizienz aufweist, kann die Beleuchtungsvorrichtung einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen. Da die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung ferner eine große Fläche aufweisen kann, kann die Licht emittierende Vorrichtung für eine großflächige Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden. Da die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung ferner dünn ist, kann die Licht emittierende Vorrichtung für eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer verringerten Dicke verwendet werden.
  • Die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung kann auch für eine Autowindschutzscheibe oder ein Autoarmaturenbrett verwendet werden. 11 stellt eine Ausführungsform dar, bei der die bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen für eine Autowindschutzscheibe und ein Autoarmaturenbrett verwendet werden. Anzeigebereiche 5200 bis 5203 beinhalten jeweils die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung.
  • Die Anzeigebereiche 5200 und 5201 sind Anzeigevorrichtungen, die in der Autowindschutzscheibe bereitgestellt sind und in denen Licht emittierende Vorrichtungen eingebaut sind, jede von denen bei der Ausführungsform 2 beschrieben worden ist. Die bei der Ausführungsform 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen können zu einer so genannten durchsichtigen Anzeigevorrichtung, durch die die Gegenseite gesehen werden kann, ausgebildet werden, wenn eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, die aus Elektroden mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft bestehen, enthalten sind. Derartige durchsichtige Anzeigevorrichtungen können sogar in der Autowindschutzscheibe bereitgestellt sein, ohne die Sicht zu behindern. In dem Fall, in dem ein Ansteuertransistor oder dergleichen bereitgestellt wird, wird vorzugsweise ein Transistor mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft verwendet, so beispielsweise ein organischer Transistor, der ein organisches Halbleitermaterial enthält, oder ein Transistor, der einen Oxidhalbleiter enthält.
  • Eine Anzeigevorrichtung, die die bei der Ausführungsform 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, ist in dem Anzeigebereich 5202 in einem Säulenabschnitt bereitgestellt. Der Anzeigebereich 5202 kann die von der Säule behinderte Sicht durch Anzeigen eines Bildes, das von einer Abbildungseinheit in der Karosserie aufgenommen wird, ergänzen. Der Anzeigebereich 5203 in dem Teil des Armaturenbretts kann in ähnlicher Weise die von der Karosserie behinderte Sicht durch Anzeigen eines Bildes, das von einer Abbildungseinheit außerhalb des Autos aufgenommen wird, ergänzen. Daher können tote Winkel beseitigt werden, um die Sicherheit zu erhöhen. Bilder zur Ergänzung für die Bereiche, die ein Fahrer nicht sehen kann, ermöglichen, dass der Fahrer einfach und bequem die Sicherheit feststellt.
  • Der Anzeigebereich 5203 kann verschiedene Arten von Informationen bereitstellen, indem er Navigationsdaten, einen Geschwindigkeitsmesser, einen Tachometer, eine Einstellung der Klimaanlage und dergleichen anzeigt. Der Inhalt oder das Layout der Anzeige kann von einem Benutzer in angemessener Weise frei geändert werden. Es sei angemerkt, dass derartige Informationen auch auf den Anzeigebereichen 5200 bis 5203 angezeigt werden können. Die Anzeigebereiche 5200 bis 5203 können auch als Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
  • 12A und 12B stellen ein klappbares, tragbares Informationsendgerät 5150 dar. Das klappbare, tragbare Informationsendgerät 5150 beinhaltet ein Gehäuse 5151, einen Anzeigebereich 5152 und einen Biegeabschnitt 5153. 12A stellt das tragbare Informationsendgerät 5150 dar, das aufgeklappt ist. 12B stellt das tragbare Informationsendgerät 5150 dar, das zusammengeklappt ist. Trotz seines großen Anzeigebereichs 5152 ist das tragbare Informationsendgerät 5150 kompakt und weist eine hohe Tragbarkeit auf, wenn es zusammengeklappt ist.
  • Der Anzeigebereich 5152 kann mit dem Biegeabschnitt 5153 zweifach zusammengeklappt werden. Der Biegeabschnitt 5153 beinhaltet ein flexibles Element und eine Vielzahl von Stützelementen. Wenn der Anzeigebereich zusammengeklappt wird, dehnt sich das flexible Element aus und weist der Biegeabschnitt 5153 einen Krümmungsradius von größer als oder gleich 2 mm, vorzugsweise größer als oder gleich 3 mm auf.
  • Es sei angemerkt, dass der Anzeigebereich 5152 ein Touchscreen (eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung) sein kann, der einen Berührungssensor (eine Eingabe-Vorrichtung) beinhaltet. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigebereich 5152 verwendet werden.
  • 13A bis 13C stellen ein zusammenklappbares tragbares Informationsendgerät 9310 dar. 13A stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 dar, das aufgeklappt ist. 13B stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 während des Aufklappens oder des Zusammenklappens dar. 13C stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 dar, das zusammengeklappt ist. Das tragbare Informationsendgerät 9310 ist sehr gut tragbar, wenn es zusammengeklappt ist. Das tragbare Informationsendgerät 9310 ist im aufgeklappten Zustand aufgrund eines übergangslosen großen Anzeigebereichs sehr gut durchsuchbar.
  • Ein Anzeigefeld 9311 ist von drei Gehäusen 9315 getragen, die durch Gelenke 9313 miteinander verbunden sind. Es sei angemerkt, dass das Anzeigefeld 9311 ein Touchscreen (eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung) sein kann, der einen Berührungssensor (eine Eingabe-Vorrichtung) beinhaltet. Das tragbare Informationsendgerät 9310 kann in seiner Form reversibel von dem aufgeklappten Zustand in den zusammengeklappten Zustand geändert werden, indem das Anzeigefeld 9311 an den Gelenken 9313 zwischen zwei Gehäusen 9315 zusammengeklappt wird. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Anzeigefeld 9311 verwendet werden.
  • [Beispiel 1]
  • <<Synthesebeispiel 1>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (100) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von dchPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0084
  • <Schritt 1: Synthese von N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 10,6 g (51 mmol) 9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 18,2 g (76 mmol) 4-Cyclohexyl-1-brombenzol, 21,9 g (228 mmol) Natrium-tert-butoxid und 255 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf etwa 50°C erwärmt wurde. Anschließend wurden 370 mg (1,0 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 1660 mg (4,0 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 5 Stunden lang bei 120°C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60°C verringert, und der Mischung wurden ungefähr 4 ml Wasser hinzugefügt, so dass ein Feststoff ausgefällt wurde. Der ausgefällte Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine konzentrierte Toluollösung zu erhalten. Die Toluollösung wurde zur Wiederausfällung in Ethanol getropft. Das Präzipitat wurde bei etwa 10°C durch Filtration gesammelt und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80°C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 10,1 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 40 % erhalten wurden. Das Syntheseschema von dchPAF des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0085
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 1 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 14 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass dchPAF in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ (CDCl3) : 7,60 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,53 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,37 (d, 2H, J = 7,5 Hz), 7,29 (td, 1H, J = 7,5 Hz, 1,0 Hz), 7,23 (td, 1H, J = 7,5 Hz, 1,0 Hz), 7,19 (d, 1H, J = 1,5 Hz), 7,06 (m, 8H), 6,97 (dd, 1H, J = 8,0 Hz, 1,5 Hz), 2,41-2,51 (brm, 2H), 1,79-1,95 (m, 8H), 1,70-1,77 (m, 2H), 1,33-1,45 (brm, 14H), 1,19-1,30 (brm, 2H).
  • Anschließend wurden 5,6 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 215 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 12,0 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 5,2 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 94 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von dchPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 15 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 15 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 15 gezeigt, weist die organische Verbindung dchPAF einen Emissionspeak bei 354 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung dchPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C8 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass dchPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung (capillary voltage) und die Probenkegel-Spannung (sample cone voltage) wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 525, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon war 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Das Erkennungsergebnis der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (time-of-flight, TOF-) MS wird in 16 gezeigt.
  • 16 zeigt, dass Produktionen von dchPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 525 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 16 Eigenschaften zeigt, die sich von dchPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von dchPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 367, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von dchPAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von dchPAF.
  • 82 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von dchPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 82 gezeigt werden.
  • 82 zeigt, dass dchPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • [Beispiel 2]
  • <<Synthesebeispiel 2>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-[(4'-Cyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: chBichPAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (101) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von chBichPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0086
  • <Schritt 1: Synthese von N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin>
  • In einen Dreihalskolben wurden 10,5 g (50 mmol) 9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 12,0 g (50 mmol) 4-Cyclohexyl-1-brombenzol, 14,4 g (150 mmol) Natrium-tert-butoxid und 250 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde unter Rühren auf etwa 50 °C erwärmt. Anschließend wurden 183 mg (0,50 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 821 mg (2,0 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 6 Stunden lang bei 90 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, dieser Mischung wurden ungefähr 4 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Diese Toluollösung wurde bei etwa 60 °C in einem Vakuum getrocknet, wodurch 17,3 g einer braunen öligen Zielsubstanz in einer Ausbeute von 92 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0087
  • <Schritt 2: Synthese von N-[(4'-Cyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: chBichPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 4,7 g (12,8 mmol) N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin, das im Schritt 1 erhalten worden war, 3,5 g (12,8 mmol) 4'-Cyclohexyl-4-chlor-1,1'-biphenyl, 3,7 g (38,5 mmol) Natrium-tert-butoxid und 65 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf etwa 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 47 mg (0,13 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 180 mg (0,51 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 5 Stunden lang bei 110 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 5,3 g eines weißen Feststoffs in einer Ausbeute von 69 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0088
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 17 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass chBichPAF in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3):7,63 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,57 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,51 (d, 2H, J = 8,0 Hz), 7,46 (d, 2H, J = 7,5 Hz), 7,38 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,30 (td, 1H, J = 7,0 Hz, 1,5 Hz), 7,20-7,28 (m, 6H), 7,01-7,18 (m, 7H), 2,43-2,57 (brm, 2H), 1,81-1,96 (m, 8H), 1,71-1,79 (brm, 2H), 1,34-1,50 (brm, 14H), 1,20-1,32 (brm, 2H).
  • Anschließend wurden 3,5 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 270 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 12,3 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 3,1 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 88 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von chBichPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 18 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 18 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 18 gezeigt, weist die organische Verbindung chBichPAF einen Emissionspeak bei 357 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung chBichPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C8 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass chBichPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 601, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 60 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 19 gezeigt.
  • 19 zeigt, dass Produktionen von chBichPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 601 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 19 Eigenschaften zeigt, die sich von chBichPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von chBichPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 442, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 70 eV beobachtet wurde, von N-(4'-Cyclohexyl-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von chBichPAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von chBichPAF.
  • 83 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von chBichPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 83 gezeigt werden.
  • 83 zeigt, dass chBichPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde die Glasübergangstemperatur (nachstehend als „Tg“ bezeichnet) von chBichPAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von chBichPAF 96 °C.
  • [Beispiel 3]
  • <<Synthesebeispiel 3>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'yl)amin (Abkürzung: dchPASchF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (102) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von dchPASchF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0089
  • <Schritt 1: Synthese von 4-Cyclohexylanilin>
  • In einen Dreihalskolben wurden 21,5 g (90 mmol) 4-Cyclohexyl-1-brombenzol und 450 ml Toluol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf etwa -20 °C abgekühlt wurde. Anschließend wurden 823 mg (2,25 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 3690 mg (9,0 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt. In diese Lösung wurden 100 ml der Toluollösung von 1,0 mol/l Lithium-Bis(hexamethyldisilazid) getropft. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 120 °C erhöht, so dass die Mischung ungefähr 2 Stunden lang reagiert wurde. Nachdem der Kolben abgekühlt worden war, wurden der Mischung ungefähr 200 ml Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde stehen gelassen, wodurch eine organische Schicht und eine wässrige Schicht voneinander getrennt wurden. Anschließend wurden der erhaltenen wässrigen Schicht ungefähr 100 ml Toluol hinzugefügt, um ein Reaktionsprodukt zu extrahieren. Die erhaltene organische Schicht wurde mit der organischen Schicht gemischt, die in dem vorherigen Schritt getrennt worden war, und die gemischte organische Schicht wurde mit einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Magnesiumsulfat wurde für die Trocknung in die Lösung gegeben, und eine Filtration wurde durchgeführt. Die erhaltene Toluollösung wurde konzentriert und durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Die Toluollösung wurde bei etwa 60 °C in einem Vakuum getrocknet, wodurch 14,5 g einer braunen öligen Zielsubstanz in einer Ausbeute von 92 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0090
  • <Schritt 2: Synthese von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]-2'-yl)amin>
  • In einen Dreihalskolben wurden 3,0 g (16,9 mmol) 4-Cyclohexylanilin, 5,3 g (16,9 mmol) 2'-Brom(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]), 4,9 g (50,7 mmol) Natrium-tert-butoxid und 85 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 60 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 62 mg (0,17 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 280 mg (0,67 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt. Die Mischung wurde bei 90 °C erwärmt und ungefähr 7 Stunden lang reagiert. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Die Toluollösung wurde bei etwa 60 °C in einem Vakuum getrocknet, wodurch 5,1 g einer braunen öligen Zielsubstanz in einer Ausbeute von 73 % erhalten wurden. Das Syntheseschema von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]-2'-yl)amin des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0091
  • <Schritt 3: Synthese von N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'yl)amin (Abkürzung: dchPASchF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,5 g (6,2 mmol) N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]-2'yl)amin, das im Schritt 2 erhalten worden war, 1,5 g (6,2 mmol) 4-Cyclohexyl-1-brombenzol, 1,8 g (18,6 mmol) Natrium-tert-butoxid und 31 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 23 mg (0,062 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 88 mg (0,248 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 5 Stunden lang bei 90 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 3,1 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 88 % erhalten wurden. Das Syntheseschema von dchPASchF des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0092
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 3 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 20 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'yl)amin (Abkürzung: dchPASchF) in diesem Beispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,60-7,65 (m, 2H), 7,54 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,28-7,35 (m, 2H), 7,19-7,24 (t, 1H, J = 7,5 Hz), 7,02-7,12 (m, 8H), 6,97-7,22 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 2,40-2,52 (brm, 2H), 1,79-1,95 (m, 10H), 1,63-1,78 (m, 9H), 1,55-1,63 (m, 1H), 1,32-1,46 (m, 8H), 1,18-1,30 (brm, 2H).
  • Anschließend wurden 3,1 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 235 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 12,3 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 2,8 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 92 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von dchPASchF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 21 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 21 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 21 gezeigt, weist die organische Verbindung dchPASchF einen Emissionspeak bei 352 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung dchPASchF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C8 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass dchPASchF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 565, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 22 gezeigt.
  • 22 zeigt, dass Produktionen von dchPASchF hauptsächlich bei m/z von etwa 565 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 22 Eigenschaften zeigt, die sich von dchPASchF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von dchPASchF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 407, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]-2'yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von dchPASchF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von dchPASchF.
  • 84 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von dchPASchF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 84 gezeigt werden.
  • 84 zeigt, dass dchPASchF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • [Beispiel 4]
  • <<Synthesebeispiel 4>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-[(4'-Cyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'yl)amin (Abkürzung: chBichPASchF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (103) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von chBichPASchF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0093
  • <Schritt 1: Synthese von 4-Cyclohexylanilin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 3 des Beispiels 3 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]-2'-yl)amin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 2 des Synthesebeispiels 3 des Beispiels 3 durchgeführt.
  • <Schritt 3: Synthese von N-[(4'-Cyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'yl)amin (Abkürzung: chBichPASchF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,5 g (6,2 mmol) N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]-2'-yl)amin, das im Schritt 2 erhalten worden war, 1,7 g (6,2 mmol) 4'-Cyclohexyl-4-chlor-1,1'-biphenyl, 1,8 g (18,6 mmol) Natrium-tert-butoxid und 31 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 23 mg (0,062 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 88 mg (0,248 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 5 Stunden lang bei 110 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 2,7 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 68 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0094
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 3 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 23 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N-[(4'-Cyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'yl)amin (Abkürzung: chBichPASchF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3) : 7,65 (d, 2H, J = 8,0 Hz), 7,58 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,51 (d, 2H, J = 8,5 Hz), 7,46 (m, 2H), 7,39 (d, 1H, 1,5 Hz), 7,32 (t, 1H, J = 8,0 Hz), 7,21-7,38 (m, 3H), 7,14-7,18 (m, 2H), 7,08-7,14 (m, 4H), 7,06 (dd, 1H, J = 8,0 Hz, 1,5 Hz), 2,43-2,57 (brm, 2H), 1,80-1,97 (m, 10H), 1,64-1,80 (m, 9H), 1,56-1,64 (m, 1H), 1,34-1,53 (m, 8H), 1,20-1,32 (brm, 2H).
  • Anschließend wurden 2,6 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 275 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 12,3 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 2,3 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 89 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von chBichPASchF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 24 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 24 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 24 gezeigt, weist die organische Verbindung chBichPASchF einen Emissionspeak bei 357 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung chBichPASchF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C8 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass chBichPASchF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 641, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 60 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 25 gezeigt.
  • 25 zeigt, dass Produktionen von chBichPASchF hauptsächlich bei m/z von etwa 641 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 25 Eigenschaften zeigt, die sich von chBichPASchF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von chBichPASchF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 482, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 60 eV beobachtet wurde, von N-[(4'-Cyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]-fluoren]-2'-yl)-amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von chBichPASchF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von chBichPASchF.
  • 85 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von chBichPASchF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 85 gezeigt werden.
  • 85 zeigt, dass chBichPASchF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von chBichPASchF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von chBichPASchF 102 °C.
  • [Beispiel 5]
  • <<Synthesebeispiel>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(4-Cyclohexylphenyl)-bis(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'-yl)amin (Abkürzung: SchFB1chP) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (104) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von SchFB1chP wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0095
  • <Schritt 1: Synthese von 4-Cyclohexylanilin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 3 des Beispiels 3 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]-2'-yl)amin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 2 des Synthesebeispiels 3 des Beispiels 3 durchgeführt.
  • <Schritt 3: Synthese von N-(4-Cyclohexylphenyl)-bis(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'-yl)amin (Abkürzung: SchFB1chP)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 3,0 g (16,9 mmol) 4-Cyclohexylanilin, dessen Syntheseverfahren im Schritt 2 beschrieben worden war, 5,3 g (16,9 mmol) 2'-Brom(spiro[cyclohexan-1,9'[9H]fluoren]), 4,9 g (50,7 mmol) Natrium-tert-butoxid und 85 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 60 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 62 mg (0,17 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 280 mg (0,67 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt. Diese Mischung wurde bei 90 °C erwärmt und ungefähr 7 Stunden lang reagiert. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 0,95 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 8,8 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0096
    Figure DE102020117123A1_0097
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 3 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 26 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Diese Ergebnisse zeigen, dass N-(4-Cyclohexylphenyl)-bis(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'-yl)amin (Abkürzung: SchFB1chP) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3) : 7,64 (t, 4H, J = 8,0 Hz), 7,59 (d, 2H, J = 8,5 Hz), 7,39 (brs, 2H), 7,33 (t, 2H, J = 7,5 Hz), 7,20-7,25 (m, 2H), 7,12 (brs, 4H), 7,08 (d, 2H, J = 8,0 Hz), 2,44-2,52 (brm, 1H), 1,63-1,97 (m, 23H), 1,50-1,61 (m, 2H), 1,34-1,48 (m, 4H), 1,20-1,32 (brm, 1H).
  • Anschließend wurden 0,93 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 250 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 13,3 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 0,64 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 69 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von SchFB1chP in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 27 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 27 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 27 gezeigt, weist die organische Verbindung SchFB1chP einen Emissionspeak bei 368 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung SchFB1chP einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C8 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass SchFB1chP in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 639, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 60 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 28 gezeigt.
  • 28 zeigt, dass Produktionen von SchFB1chP hauptsächlich bei m/z von etwa 639 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 28 Eigenschaften zeigt, die sich von SchFB1chP ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von SchFB1chP, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 481, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 60 eV beobachtet wurde, von N,N-Bis(spiro[cyclohexan-1,9'-[9H]fluoren]-2'-yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von SchFB1chP abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von SchFB1chP.
  • 86 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von SchFB1chP durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 86 gezeigt werden.
  • 86 zeigt, dass SchFB1chP ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von SchFB1chP gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von SchFB1chP 112 °C.
  • [Beispiel 6]
  • <<Synthesebeispiel 6>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-[(3',5'-Ditertiarybutyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBichPAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (105) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von mmtBuBichPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0098
    Figure DE102020117123A1_0099
  • <Schritt 1: Synthese von 3',5'-Ditertiarybutyl-4-chlor-1,1'-biphenyl>
  • In einen Dreihalskolben wurden 13,5 g (50 mmol) 3,5-Ditertiarybutyl-1-brombenzol, 8,2 g (52,5 mmol) 4-Chlorphenylboronsäure, 21,8 g (158 mmol) Kaliumcarbonat, 125 ml Toluol, 31 ml Ethanol und 40 ml Wasser gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Dieser Mischung wurden 225 mg (1,0 mmol) Palladiumacetat und 680 mg (2,0 mmol) Tris(2,6-methylphenyl)phosphin hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang bei 80 °C erwärmt und refluxiert. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf Raumtemperatur verringert, und die Mischung wurde in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt. Dieser Lösung wurde Magnesiumsulfat für die Trocknung hinzugefügt, um konzentriert zu werden. Die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert und zum Aushärten getrocknet. Danach wurde Hexan für eine Umkristallisation hinzugefügt. Die Mischlösung, in der ein weißer Feststoff ausgefällt wurde, wurde mit Eis gekühlt und gefiltert. Der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 60 °C in einem Vakuum getrocknet, wodurch 9,5 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 63 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0100
    Figure DE102020117123A1_0101
  • <Schritt 2: Synthese von N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 2 des Beispiels 2 durchgeführt.
  • <Schritt 3: Synthese von N-[(3',5'-Ditertiarybutyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBichPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 3,2 g (10,6 mmol) 3',5'-Ditertiarybutyl-4-chlor-1,1'-biphenyl, das im Schritt 1 erhalten worden war, 3,9 g (10,6 mmol) N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin, das im Schritt 2 erhalten worden war, 3,1 g (31,8 mmol) Natrium-tert-butoxid und 53 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 39 mg (0,11 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 150 mg (0,42 mmol) Di-tert-butyl(1 -methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und diese Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang bei120 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 5,8 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 87 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0102
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 3 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 29 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N-[(3',5'-Ditertiarybutyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBichPAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3) : 7,63 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,57 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,44-7,49 (m, 2H), 7,37-7,42 (m, 4H), 7,31 (td, 1H, J = 7,5 Hz, 2,0 Hz), 7,23-7,27 (m, 2H), 7,15-7,19 (m, 2H), 7,08-7,14 (m, 4H), 7,05 (dd, 1H, J = 8,0 Hz, 2,0 Hz), 2,43-2,53 (brm, 1H), 1,81-1,96 (m, 4H), 1,75 (d, 1H, J = 12,5 Hz), 1,32-1,48 (m, 28H), 1,20-1,31 (brm, 1H).
  • Anschließend wurden 3,5 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 255 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 11,8 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 3,1 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 89 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBuBichPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 30 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 30 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 30 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBuBichPAF einen Emissionspeak bei 360 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBuBichPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C8 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBuBichPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 631, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 60 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 31 gezeigt.
  • 31 zeigt, dass Produktionen von mmtBuBichPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 631 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 31 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBuBichPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBuBichPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 473, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 60 eV beobachtet wurde, von N-(3',5'-Ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von mmtBuBichPAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von mmtBuBichPAF.
  • 87 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBuBichPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 87 gezeigt werden.
  • 87 zeigt, dass mmtBuBichPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBuBichPAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBuBichPAF 102 °C.
  • [Beispiel 7]
  • <<Synthesebeispiel 7>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N,N-Bis(3',5'-ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dmmtBuBiAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (106) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von dmmtBuBiAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0103
  • <Schritt 1: Synthese von 3',5'-Ditertiarybutyl-4-chlor-1,1'-biphenyl>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 6 des Beispiels 6 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N,N-Bis(3',5'-ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dmmtBuBiAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,8 g (13,5 mmol) 9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 6,1 g (20,3 mmol) 3',5'-Ditertiarybutyl-4-chlor-1,1'-biphenyl, das im Schritt 1 erhalten worden war, 5,8 g (60,8 mmol) Natrium-tert-butoxid und 70 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 100 mg (0,27 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 381 mg (1,08 mmol) Di-tert-butyl(1 -methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang bei 120 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 4,2 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 42 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0104
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 32 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N,N-Bis(3',5'-ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dmmtBuBiAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3) : 7,66 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,62 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,51 (d, 4H, J = 8,5 Hz), 7,38-7,44 (m, 7H), 7,26-7,35 (m, 3H), 7,20-7,25 (m, 4H), 7,13 (dd, 1H, J = 8,0 Hz, 1,5 Hz), 1,45 (s, 6H), 1,39 (s, 36H).
  • Anschließend wurden 4,0 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 260 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 18,8 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 2,8 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 70 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von dmmtBuBiAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 33 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 33 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 33 gezeigt, weist die organische Verbindung dmmtBuBiAF einen Emissionspeak bei 351 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung dmmtBuBiAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass dmmtBuBiAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 737, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 34 gezeigt.
  • 34 zeigt, dass Produktionen von dmmtBuBiAF hauptsächlich bei m/z von etwa 738 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 34 Eigenschaften zeigt, die sich von dmmtBuBiAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von dmmtBuBiAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 473, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-(3',5'-Ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-N-(9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von dmmtBuBiAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von dmmtBuBiAF.
  • 88 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von dmmtBuBiAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 88 gezeigt werden.
  • 88 zeigt, dass dmmtBuBiAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von dmmtBuBiAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von dmmtBuBiAF 120 °C.
  • [Beispiel 8]
  • <<Synthesebeispiel 8>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(3,5-Ditertiarybutylphenyl)-N-(3',5',-ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-y1)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBimmtBuPAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (107) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von mmtBuBimmtBuPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0105
  • <Schritt 1: Synthese von 3',5'-Ditertiarybutyl-4-chlor-1,1'-biphenyl>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 6 des Beispiels 6 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N-(3',5'-Ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-N-(9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amin>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,8 g (13,5 mmol) 9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 6,1 g (20,3 mmol) 3',5'-Ditertiarybutyl-4-chlor-1,1'-biphenyl, das im Schritt 1 erhalten worden war, 5,8 g (60,8 mmol) Natrium-tert-butoxid und 70 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 100 mg (0,27 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 381 mg (1,08 mmol) Di-tert-butyl(1 -methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang bei 120 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 2,9 g einer braunen öligen Substanz von N-(3',5'-Ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-N-(9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amin in einer Ausbeute von 46 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0106
    Figure DE102020117123A1_0107
  • <Schritt 3: Synthese von N-(3,5-Ditertiarybutylphenyl)-N-(3',5',-ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBimmtBuPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,7 g (5,7 mmol) N-(3',5'-Ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-N-(9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amin, das im Schritt 2 erhalten worden war, 1,5 g (5,7 mmol) 3,5-Ditertiarybutyl-1-brombenzol, 1,6 g (17,0 mmol) Natrium-tert-butoxid und 30 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 21 mg (0,057 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 73 mg (0,208 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 7 Stunden lang bei 120 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurde ungefähr 1 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 3,6 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 95 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0108
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 3 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 35 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N-(3,5-Ditertiarybutylphenyl)-N-(3',5',-ditertiarybutyl-1,1'-biphenyl-4-yl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBimmtBuPAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3) : 7,64 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,57 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,48 (d, 2H, J = 8,0 Hz), 7,43 (m, 2H), 7,39 (m, 2H), 7,31 (td, 1H, J = 6,0 Hz, 1,5 Hz), 7,15-7,25 (m, 4H), 6,97-7,02 (m, 4H), 1,42 (s, 6H), 1,38 (s, 18H), 1,25 (s, 18H).
  • Anschließend wurden 3,2 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 210 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 19,3 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 3,0 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 94 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBuBimmtBuPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 36 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 36 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 36 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBuBimmtBuPAF einen Emissionspeak bei 362 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBuBimmtBuPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBuBimmtBuPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 661, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 37 gezeigt.
  • 37 zeigt, dass Produktionen von mmtBuBimmtBuPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 662 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 37 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBuBimmtBuPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBuBimmtBuPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 397, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-(3,5,-Ditertiarybutylbenzol-1-yl)-N-(9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von mmtBuBimmtBuPAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von mmtBuBimmtBuPAF.
  • 89 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBuBimmtBuPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 89 gezeigt werden.
  • 89 zeigt, dass mmtBuBimmtBuPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBuBimmtBuPAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBuBimmtBuPAF 101 °C.
  • [Beispiel 9]
  • <<Synthesebeispiel 9>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAPrF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (108) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von dchPAPrF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0109
  • <Schritt 1: Synthese von 2-Brom-9,9-dipropyl-9H-fluoren>
  • In einen Dreihalskolben wurden 24,5 g (100 mmol) 2-Brom-9H-fluoren gegeben, der Druck in dem Kolben wurde reduziert, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Diesem Kolben wurden 28,8 g (300 mmol) Natrium-tert-butoxid und 500 ml wasserfreies Dimethylsulfoxid hinzugefügt, und die Mischung wurde gerührt. Anschließend wurde der Kolben auf etwa 95 °C erwärmt. Dieser Mischung wurden 37,4 g (220 mmol) 1-lodpropan für die Reaktion tropfenweise hinzugefügt. Diese Mischung wurde einer Luftkühlung unterzogen, während sie ungefähr 14 Stunden lang gerührt wurde. Nach dem Abkühlen wurden dieser Mischung 500 ml Toluol und 500 ml Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde gerührt. Diese Mischung wurde in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt. Der erhaltenen wässrigen Schicht wurden ungefähr 500 ml Toluol hinzugefügt, wodurch die Mischung in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt wurde. Diese Trennungen wurden zweimal wiederholt. Die erhaltene organische Schicht und die Lösung des Extrakts wurden kombiniert, mit Wasser gewaschen und dann getrennt. Dieser Schritt wurde zweimal wiederholt. Der erhaltenen organischen Schicht wurde Magnesiumsulfat für die Trocknung hinzugefügt, und die Lösung wurde konzentriert. Die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert und in einem Vakuum getrocknet. Als Ergebnis wurden 23,8 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 72 % erhalten. Das Syntheseschema des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0110
  • <Schritt 2: Synthese von 4-Cyclohexylanilin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 3 des Beispiels 3 durchgeführt.
  • <Schritt 3: Synthese von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-yl)amin>
  • In einen Dreihalskolben wurden 11,0 g (33,3 mmol) 2-Brom-9,9-diproryl-9H-fluoren, das im Schritt 1 erhalten worden war, 5,8 g (33,3 mmol) 4-Cyclohexylanilin, das im Schritt 2 erhalten worden war, und 9,6 g (100 mmol) Natrium-tert-butoxid gegeben. Der Druck in dem Kolben wurde reduziert, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. In dem Kolben wurden 170 ml Xylol gegeben, die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf etwa 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 122 mg (0,33 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 547 mg (1,33 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang bei 90 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurden ungefähr 2 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Die Toluollösung wurde bei etwa 40 °C in einem Vakuum unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 9,1 g einer braunen öligen Zielsubstanz in einer Ausbeute von 64 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0111
  • <Schritt 4: Synthese von N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAPrF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 4,2 g (10 mmol) N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-yl)amin, das im Schritt 3 erhalten worden war, 2,4 g (10 mmol) 1-Brom-4-cyclohexylbenzol, 2,9 g (30 mmol) Natrium-tert-butoxid und 50 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 37 mg (0,10 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 141 mg (0,40 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang bei 100 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurden ungefähr 2 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 4,7 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 81 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 4 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0112
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 4 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 38 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAPrF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,58 (m, 1H), 7,51 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,28 (t, 2H, J = 7,5 Hz), 7,19-7,24 (m, 1H), 7,11 (d, 1H, J = 1,5 Hz), 7,00-7,19 (m, 8H), 6,97 (dd, 1H, J = 8,0 Hz, 1,5 Hz), 2,40-2,50 (brm, 2H), 1,70-1,94 (m, 14H), 1,33-1,46 (m, 8H), 1,18-1,30 (brm, 2H), 0,60-0,78 (m, 10H).
  • Anschließend wurden 4,0 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 225 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 19,0 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 3,1 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 77 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von dchPAPrF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 39 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 39 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 39 gezeigt, weist die organische Verbindung dchPAPrF einen Emissionspeak bei 355 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung dchPAPrF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass dchPAPrF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 581, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 40 gezeigt.
  • 40 zeigt, dass Produktionen von dchPAPrF hauptsächlich bei m/z von etwa 582 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 40 Eigenschaften zeigt, die sich von dchPAPrF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von dchPAPrF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 423, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-(4-Cyclohexylphenyl)-N-(9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von dchPAPrF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von dchPAPrF.
  • 90 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von dchPAPrF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 90 gezeigt werden.
  • 90 zeigt, dass dchPAPrF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • [Beispiel 10]
  • <<Synthesebeispiel 10>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-[(3',5'-Dicyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmchBichPAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (109) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von mmchBichPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0113
  • <Schritt 1: Synthese von 3,5-Dicyclohexyl-1-methoxybenzol>
  • In einen Dreihalskolben wurden 36,3 g (137 mmol) 3,5-Dibrom-1-methoxybenzol gegeben, der Druck in dem Kolben wurde reduziert, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Diesem Kolben wurden 1000 ml Tetrahydrofuran, 1,88 g (2,05 mmol) Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0) und 1,95 g (4,10 mmol) 2-Dicyclohexylphosphino-2',4',6'-triisopropylbiphenyl (Abkürzung: XPhos) hinzugefügt, und die Mischung wurde auf etwa 65 °C erwärmt. Dieser Mischung wurden 300 ml einer 1,0M-Lösung von Cyclohexylmagnesiumbromid für die Reaktion tropfenweise hinzugefügt. Nach dem Abkühlen wurde die Mischung ungefähr 14 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Danach wurden 200 ml Wasser tropfenweise hinzugefügt, wodurch die Mischung in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt wurde. Der erhaltenen wässrigen Schicht wurden ungefähr 500 ml Ethylacetat hinzugefügt, wodurch die Mischung in eine wässrige Schicht und eine organische Schicht getrennt wurde. Diese Trennungen wurden zweimal wiederholt. Die erhaltene organische Schicht und die Lösung des Extrakts wurden kombiniert und mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat gewaschen, und dann wurden sie in eine wässrige Schicht und eine organische Schicht getrennt. Der erhaltenen organischen Schicht wurde Magnesiumsulfat für die Trocknung und Konzentration hinzugefügt. Die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert und in einem Vakuum getrocknet. Als Ergebnis wurden 32,9 g einer farblosen öligen Zielsubstanz in einer Ausbeute von 88% erhalten. Das Syntheseschema des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0114
  • <Schritt 2: Synthese von 3,5-Dicyclohexylphenol>
  • In einen Dreihalskolben wurden 32,0 g (117,5 mmol) 3,5-Dicyclohexyl-1-methoxybenzol, das im Schritt 1 erhalten worden war, gegeben, der Druck in dem Kolben wurde reduziert, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Diesem Kolben wurden 400 ml Dichlormethan hinzugefügt, und die Mischung wurde auf -20 °C abgekühlt. Dieser Lösung wurden 123 ml (123 mmol) einer 1,0M-Dichlormethanlösung von Bortribromid tropfenweise hinzugefügt. Die Temperatur der Mischung wurde auf Raumtemperatur erhöht, und die Mischung wurde ungefähr 14 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Der Mischung wurden ungefähr 200 ml Leitungswasser hinzugefügt, wodurch die Mischung in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt wurde. Der erhaltenen wässrigen Schicht wurden ungefähr 200 ml Dichlormethan für die Trennung hinzugefügt. Zwei organische Schichten, die durch die Trennungen erhalten wurden, wurden gemischt, mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat gewaschen und dann getrennt. Der erhaltenen organischen Schicht wurde Magnesiumsulfat für die Trocknung hinzugefügt, und die organische Schicht wurde gefiltert. Die erhaltene Dichlormethanlösung wurde konzentriert und durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, wodurch eine farblose ölige Substanz erhalten wurde. Die ölige Substanz wurde bei etwa 40 °C in einem Vakuum getrocknet, wodurch 26,0 g einer farblosen öligen Substanz in einer Ausbeute von 86 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0115
  • <Schritt 3: Synthese von Trifluormethansulfonat-3,5-dicyclohexylbenzol>
  • In einen Dreihalskolben wurden 32,0 g (117,5 mmol) 3,5-Dicyclohexyl-1-methoxybenzol, das im Schritt 1 erhalten worden war, gegeben. Der Druck in dem Kolben wurde reduziert, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. In den Kolben wurden 400 ml Dichlormethan gegeben und auf -20 °C abgekühlt. Dieser Lösung wurden 37,0 g (131 mmol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid tropfenweise hinzugefügt. Die Temperatur der Mischung wurde auf Raumtemperatur erhöht, und die Mischung wurde ungefähr 14 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Der Mischung wurden ungefähr 200 ml Wasser hinzugefügt und die Mischung wurde in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt. Der erhaltenen wässrigen Schicht wurden ungefähr 200 ml Dichlormethan für die Trennung hinzugefügt. Zwei organische Schichten, die durch die Trennungen erhalten wurden, wurden gemischt, mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat gewaschen und dann getrennt. Der erhaltenen organischen Schicht wurde Magnesiumsulfat für die Trocknung hinzugefügt, und die organische Schicht wurde gefiltert. Die erhaltene Dichlormethanlösung wurde konzentriert und durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, wodurch eine farblose ölige Substanz erhalten wurde. Die ölige Substanz wurde bei etwa 60 °C in einem Vakuum getrocknet, wodurch 33,4 g einer farblosen öligen Substanz in einer Ausbeute von 85 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0116
  • <Schritt 4: Synthese von 3',5'-Dicyclohexyl-4-chlor-1,1'-biphenyl>
  • In einen Dreihalskolben wurden 9,8 g (25 mmol) Trifluormethansulfonat-3,5-dicyclohexylbenzol, das im Schritt 1 erhalten worden war, 4,3 g (27,5 mmol) 4-Chlorphenylboronsäure, 8,8 g (82,5 mmol) Natriumcarbonat, 125 ml 1,4-Dioxan und 41 ml Leitungswasser gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 112 mg (0,50 mmol) Palladium(II)acetat und 266 mg (1,0 mmol) Triphenylphosphin hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 4 Stunden lang bei 50 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf Raumtemperatur verringert, und die Mischung wurde in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt. Der Lösung wurde Magnesiumsulfat für die Trocknung und Konzentration hinzugefügt. Die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert und zum Aushärten getrocknet. Danach wurde Hexan für eine Umkristallisation hinzugefügt. Der ausgefällte weiße Feststoff wurde mit Eis gekühlt und dann gefiltert. Der Feststoff wurde bei etwa 60 °C in einem Vakuum getrocknet, wodurch 9,5 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 63 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 4 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0117
  • <Schritt 5: Synthese von N-[(3',5'-Dicyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmchBichPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 3,5 g (10,0 mmol) 3',5'-Dicyclohexyl-4-chlor-1,1'-biphenyl, das im Schritt 4 erhalten worden war, 3,7 g (10,0 mmol) 3,5-Dicyclohexylphenol, das im Schritt 2 synthetisiert worden war, 2,9 g (30,0 mmol) Natrium-tert-butoxid und 50 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Die Mischung wurde gerührt, während sie auf 50 °C erwärmt wurde. Anschließend wurden 37 mg (0,10 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 141 mg (0,40 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang bei 100 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, der Mischung wurden ungefähr 2 ml Wasser hinzugefügt, und ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Lösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 6,0 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 88% erhalten wurden. Das Syntheseschema von mmchBichPAF des Schritts 5 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0118
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 5 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 41 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Diese Ergebnisse zeigen, dass N-[(3',5'-Dicyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmchBichPAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,63 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,57 (d, 1H, J = 8,5 Hz), 7,46 (d, 2H, J = 8,5 Hz), 7,39 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,31 (td, 1H, J = 7,5 Hz, 1,5 Hz), 7,21-7,28 (m, 4H), 7,07-7,18 (m, 6H), 7,02-7,06 (m, 1H), 7,01 (s, 1H), 2,44-2,57 (brm, 3H), 1,89-1,96 (m, 6H), 1,81-1,88 (m, 6H), 1,71-1,78 (m, 3H), 1,34-1,53 (m, 18H), 1,20-1,32 (m, 3H).
  • Anschließend wurden 5,0 g des erhaltenen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 270°C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 19,8 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 3,5 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 70 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmchBichPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 42 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 42 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 42 gezeigt, weist die organische Verbindung mmchBichPAF einen Emissionspeak bei 362 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmchBichPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmchBichPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 683, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 43 gezeigt.
  • 43 zeigt, dass Produktionen von mmchBichPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 684 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 43 Eigenschaften zeigt, die sich von mmchBichPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmchBichPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 525, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-[(3',5'-Dicyclohexyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von mmchBichPAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von mmchBichPAF.
  • 91 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmchBichPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 91 gezeigt werden.
  • 91 zeigt, dass mmchBichPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmchBichPAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmchBichPAF 102 °C.
  • [Beispiel 11]
  • <<Synthesebeispiel 11>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1'-3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPchPAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (110) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von mmtBumTPchPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0119
  • <Schritt 1: Synthese von 3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl>
  • In einen Dreihalskolben wurden 1,66 g (6,14 mmol) 1,3-Dibrom-5-chlorbenzol, 4,27 g (13,5 mmol) 2-(3,5-Di-t-butylphenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan, 187 mg (0,614 mmol) Tris(2-methylphenyl)phosphin, 13,5 ml einer 2M-wässrigen Lösung von Kaliumcarbonat, 20 ml Toluol und 10 ml Ethanol gegeben. Die Mischung wurde entgast, indem sie unter reduziertem Druck gerührt wurde, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Der Mischung wurden 27,5 mg (0,122 mmol) Palladium(II)acetat hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 4 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 80 °C gerührt. Nach dem Rühren wurde dieser Mischung Wasser hinzugefügt, wodurch die Mischung in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt wurde. Dann wurde eine wässrige Schicht einer Extraktion mit Toluol unterzogen. Die erhaltene extrahierte Lösung und die organische Schicht wurden kombiniert, und die Mischung wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Dann wurde die Mischung mit Magnesiumsulfat getrocknet. Die Mischung wurde durch Schwerkraftfiltration getrennt, und das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um eine gelbe ölige Substanz zu erhalten. Diese ölige Substanz wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, wodurch 2,98 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 99 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0120
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 1 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung 3,3",5,5"-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1'-3',1''-terphenyl in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3) : 7,63-7,64 (m, 1H), 7,52-7,47 (m, 4H), 7,44-7,40 (m, 4H), 1,38 (s, 36H).
  • <Schritt 2: Synthese von N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 2 des Beispiels 2 durchgeführt.
  • <Schritt 3: Synthese von N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPchPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,69 g (7,32 mmol) N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin, das im Schritt 2 erhalten worden war, 2,98 g (6,09 mmol) 3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl, das im Schritt 1 erhalten worden war, 0,103 g (0,292 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)), 1,76 g (18,3 mmol) Natrium-tert-butoxid und 30 ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde entgast, indem sie unter reduziertem Druck gerührt wurde, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Dann wurden dieser Mischung 26,7 mg (0,0730 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 10 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Nach dem Rühren wurde der Mischung Wasser hinzugefügt, wodurch die Mischung in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt wurde. Die erhaltene wässrige Schicht wurde einer Extraktion mit Toluol unterzogen. Die erhaltene extrahierte Lösung und die organische Schicht wurden kombiniert, und die Mischung wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Dann wurde die Mischung mit Magnesiumsulfat getrocknet. Die Mischung wurde durch Schwerkraftfiltration getrennt, und das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um eine schwarze ölige Substanz zu erhalten. Diese ölige Substanz wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, um eine blassgelbe ölige Substanz zu erhalten. Diese ölige Substanz wurde durch Hochleistungs-Flüssigkeitssäulenchromatographie gereinigt (Laufmittel: Chloroform). Diesem Feststoff wurde Ethanol hinzugefügt, gefolgt von einer Bestrahlung mit Ultraschallwellen. Der Feststoff wurde durch Saugfiltration gesammelt, wodurch 3,36 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 67 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0121
  • Anschließend wurden 3,36 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 240 °C unter einem Druck von 5,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 10 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 1,75 g eines farblosen durchsichtigen glasartigen Feststoffs mit einer Sammelquote von 52 % erhalten.
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 3 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 44 zeigt das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1 ,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPchPAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) : δ= 7,63 (d, J = 6,6 Hz, 1H), 7,58 (d, J = 8,1 Hz, 1H), 7,42-7,37 (m, 4H), 7,36-7,09 (m, 14H), 2,55-2,39 (m, 1H), 1,98-1,20 (m, 51H).
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBumTPchPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 45 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 45 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 45 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBumTPchPAF einen Emissionspeak bei 346 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBumTPchPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBumTPchPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 819, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 46 gezeigt.
  • 46 zeigt, dass Produktionen von mmtBumTPchPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 820 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 46 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBumTPchPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBumTPchPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 661, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von mmtBumTPchPAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von mmtBumTPchPAF.
  • 92 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBumTPchPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 92 gezeigt werden.
  • 92 zeigt, dass mmtBumTPchPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBumTPchPAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBumTPchPAF 124 °C.
  • [Beispiel 12]
  • <<Synthesebeispiel 12>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(4-Cyclododecylphenyl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9, 9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: CdoPchPAF) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (111) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von CdoPchPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0122
  • <Schritt 1: Synthese von 1-(4-Chlorphenyl)-1-cyclododecanol>
  • In einen 500 ml Dreihalskolben wurden 5,00 g (27,4 mmol) 1-Brom-4-chlorbenzol gegeben. Der Druck in dem Kolben wurde reduziert, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Dieser Mischung wurden 137 ml wasserfreies Tetrahydrofuran hinzugefügt, und die Mischung wurde auf -78 °C abgekühlt. Der Mischung wurden 18,9 ml (30,2 mmol) einer 1,6M-Hexanlösung von n-Butyllithium hinzugefügt, und die Mischung wurde 2 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei -78 °C gerührt. Nach einer bestimmten Zeit wurden der Mischung 5,78 g (30,2 mmol) Cyclododecanon hinzugefügt, die Temperatur der Mischung wurde auf Raumtemperatur erhöht, und dann wurde die Mischung 17 Stunden lang gerührt. Nach dem Rühren wurden dieser Mischung Wasser und Ethylacetat hinzugefügt, und eine wässrige Schicht wurde einer Extraktion mit Ethylacetat unterzogen. Die erhaltene extrahierte Lösung und die organische Schicht wurden kombiniert, und die Mischung wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Dann wurde die Mischung mit Magnesiumsulfat getrocknet. Die Mischung wurde durch Schwerkraftfiltration getrennt, und das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um einen gelben Feststoff zu erhalten. Diesem Feststoff wurde Hexan hinzugefügt, gefolgt von einer Bestrahlung mit Ultraschallwellen. Der Feststoff wurde durch Saugfiltration gesammelt, wodurch 6,48 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 80,1 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0123
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 1 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung 1-(4-Chlorphenyl)-1-cyclododecanol in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) : δ= 7,44-7,38 (m, 2H), 7,32-7,25 (m, 2H), 1,90-1,78 (m, 4H), 1,63 (s, 1H), 1,49-1,11 (m, 18H).
  • <Schritt 2: Synthese von 1-Chlor-4-cyclododecylbenzol>
  • In einen 500 ml Dreihalskolben wurden 6,48 g (22,0 mmol) 1-(4-Chlorphenyl)-1-cyclododecanol, das im Schritt 1 erhalten worden war, gegeben. Der Druck in dem Kolben wurde reduziert, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Dieser Mischung wurden 220 ml wasserfreies Dichlormethan hinzugefügt, und die Mischung wurde unter einem Stickstoffstrom auf 0°C abgekühlt. Der Mischung wurden 11,0 ml (69,1 mmol) Triethylsilan hinzugefügt, und die Mischung wurde bei 0°C gerührt. Anschließend wurden der Mischung 16,6 ml (132 mmol) Bortrifluorid-Ethylether aus einem Tropftrichter hinzugefügt, die Temperatur der Mischung wurde auf Raumtemperatur erhöht, und dann wurde die Mischung ungefähr 72 Stunden lang gerührt. Nach dem Rühren wurde einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonat-Lösung die Mischung hinzugefügt, und diese Mischung wurde 24 Stunden lang gerührt. Nach dem Rühren wurde die Mischung in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt, und die wässrige Schicht wurde einer Extraktion mit Dichlormethan unterzogen. Die erhaltene Lösung des Extrakts und eine organische Schicht wurden kombiniert, und die Mischung wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Dann wurde die Mischung mit Magnesiumsulfat getrocknet. Die Mischung wurde durch Schwerkraftfiltration getrennt, und das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um einen weißen Feststoff zu erhalten. Der Feststoff wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, wodurch 5,85 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 95 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0124
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung 1-Chlor-4-cyclododecylbenzol in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR (300 MHz, CDCl3: δ= 7,26-7,21 (m, 2H), 7,14-7,08 (m, 2H), 2,78-2,66 (m, 1H), 1,84-1,70 (m, 2H), 1,52-1,19 (m, 20H).
  • <Schritt 3: Synthese von N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 2 des Beispiels 2 durchgeführt.
  • <Schritt 4: Synthese von N-(4-Cyclododecylphenyl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: CdoPchPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,89 g (7,86 mmol) N-(4-Cycrohexylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2yl)amin, das im Schritt 3 erhalten worden war, 1,83 g (6,56 mmol) 1-Chlor-4-cyclododecylbenzol, 0,111 g (0,315 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)), 1,89 g (19,7 mmol) Natrium-tert-butoxid und 33ml Xylol gegeben. Diese Mischung wurde entgast, indem sie unter reduziertem Druck gerührt wurde, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Dann wurden dieser Mischung 28,8 mg (0,0787 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) hinzugefügt, und die Mischung wurde 4 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Nach dem Rühren wurde der Mischung Wasser hinzugefügt, um eine organische Schicht und eine wässrige Schicht zu trennen, und die erhaltene wässrige Schicht wurde einer Extraktion mit Toluol unterzogen. Die erhaltene extrahierte Lösung und die organische Schicht wurden kombiniert, und die Mischung wurde mit Wasser und einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Dann wurde die Mischung mit Magnesiumsulfat getrocknet. Die Mischung wurde durch Schwerkraftfiltration getrennt, und das erhaltene Filtrat wurde konzentriert, um eine schwarze ölige Substanz zu erhalten. Diese ölige Substanz wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, um eine farblose durchsichtige ölige Substanz zu erhalten. Diese ölige Substanz wurde durch Hochleistungs-Flüssigkeitssäulenchromatographie gereinigt (Laufmittel: Chloroform). Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, um eine farblose durchsichtige ölige Substanz zu erhalten. Dieser öligen Substanz wurde Methanol hinzugefügt, gefolgt von einer Bestrahlung mit Ultraschallwellen. Der ausgefällte Feststoff wurde durch Saugfiltration gesammelt, so dass 3,08 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 77 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 4 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0125
  • Anschließend wurden 3,08 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 230 °C unter einem Druck von 5,5 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 10 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 2,58 g eines blass gelben glasartigen Feststoffs mit einer Sammelquote von 84 % erhalten.
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 4 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 47 ist das 1H-NMR-Diagramm. Die Ergebnisse zeigen, dass N-(4-Cyclododecylphenyl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: CdoPchPAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) : δ= 7,61 (d, J = 6,6 Hz, 1H), 7,53 (d, J = 8,1 Hz, 1H), 7,37 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 7,33-7,17 (m, 3H), 7,12-6,95 (m, 9H), 2,77-2,66 (m, 1H), 2,52-2,39 (m, 1H), 1,96-1,26 (m, 37H).
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von CdoPchPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FS920, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 48 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 48 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 48 gezeigt, weist die organische Verbindung CdoPchPAF einen Emissionspeak bei 356 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung CdoPchPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C8 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass CdoPchPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 609, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 49 gezeigt.
  • 49 zeigt, dass Produktionen von CdoPchPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 609 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 49 Eigenschaften zeigt, die sich von CdoPchPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von CdoPchPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • Es sei angemerkt, dass es geschätzt wird, dass sich ein Fragmention bei m/z von 540, das bei der Messung mit einer Kollisionsenergie von 50 eV beobachtet wurde, von N-(4-Cyclododecylphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amin ableitet, das auf eine derartige Weise erzeugt wurde, dass eine C-N-Bindung von CdoPchPAF abgeschnitten wurde, und dies ist die Eigenschaften von CdoPchPAF.
  • 93 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von CdoPchPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 93 gezeigt werden.
  • 93 zeigt, dass CdoPchPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • [Beispiel 13]
  • In diesem Beispiel werden Licht emittierende Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden sind, und Licht emittierende Vergleichsvorrichtungen beschrieben. Die Strukturformeln von organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0126
    Figure DE102020117123A1_0127
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 1-1)
  • Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat abgeschieden, um die erste Elektrode 101 auszubilden. Die Dicke der ersten Elektrode 101 war 70 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAF), das durch die Strukturformel (i) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20180314) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von dchPAF zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde. Es sei angemerkt, dass ALD-MP001Q eine organische Verbindung mit einer Akzeptoreigenschaft ist.
  • Anschließend wurde dchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 50 nm über der Lochinjektionsschicht 111 abgeschieden, um die Lochtransportschicht 112 auszubilden.
  • Anschließend wurden 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), das durch die Strukturformel (iii) dargestellt wird, N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), das durch die Strukturformel (ii) dargestellt wird, und (Acetylacetonato)bis(4,6-diphenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dppm)2(acac)]), das durch die Strukturformel (iv) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 20 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von 2mDBTBPDBq-II zu PCBBiF und [Ir(dppm)2(acac)] 0,7:0,3:0,075 war, und dann wurden 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF und [Ir(dppm)2(acac)] durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 20 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von 2mDBTBPDBq-II zu PCBBiF und [Ir(dppm)2(acac)] 0,8:0,2:0,075 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
  • Danach wurde über der Licht emittierenden Schicht 113 2mDBTBPDBq-II durch Verdampfung in einer Dicke von 20 nm abgeschieden, und dann wurde 2,9-Di(2-naphthyl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), das durch die Strukturformel (v) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 25 nm abgeschieden, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Lithiumfluorid (LiF) durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die zweite Elektrode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 1-1 dieses Beispiels hergestellt.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 1-2 bis 1-4)
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen 1-2 bis 1-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 1-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass PCBBiF bei der Licht emittierenden Vorrichtung 1-2 in einer Dicke von 5 nm, bei der Licht emittierenden Vorrichtung 1-3 in einer Dicke von 10 nm und bei der Licht emittierenden Vorrichtung 1-4 in einer Dicke von 15 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde, nachdem dchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 50 nm abgeschieden worden war.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 2-1 bis 2-4)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 2-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 1-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch N-[(3',5'-Ditertiarybutyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBichPAF), das durch die Strukturformel (vi) dargestellt wird, ersetzt wurde. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 2-2 bis 2-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 2-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass PCBBiF bei der Licht emittierenden Vorrichtung 2-2 in einer Dicke von 5 nm, bei der Licht emittierenden Vorrichtung 2-3 in einer Dicke von 10 nm und bei der Licht emittierenden Vorrichtung 2-4 in einer Dicke von 15 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde, nachdem mmtBuBichPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 50 nm abgeschieden worden war.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 3-1 bis 3-4)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 3-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 1-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPchPAF), das durch die Strukturformel (vi) dargestellt wird, ersetzt wurde. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 3-2 bis 3-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 3-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass PCBBiF bei der Licht emittierenden Vorrichtung 3-2 in einer Dicke von 5 nm, bei der Licht emittierenden Vorrichtung 3-3 in einer Dicke von 10 nm und bei der Licht emittierenden Vorrichtung 3-4 in einer Dicke von 15 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde, nachdem mmtBumTPchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 50 nm abgeschieden worden war.
  • (Herstellung von Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-1 bis 1-4)
  • Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 1-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch PCBBiF ersetzt wurde. Die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-2 bis 1-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass PCBBiF bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-2 in einer Dicke von 55 nm, bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-3 in einer Dicke von 60 nm und bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-4 in einer Dicke von 65 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtungen und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen werden in der folgenden Tabelle aufgeführt. [Tabelle 1]
    Licht emittierende Vorrichtung 1-X Licht emittierende Vorrichtung 2-X Licht emittierende Vorrichtung 3-X Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-X
    Elektroneninjektionsschicht 1 nm LiF
    Elektronentransportschicht 25 nm NBPhen
    20 nm 2mDBTBPDBq-II
    Licht emittierende Schicht 20 nm 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: Ir(dppm)2(acac) (0,8:0,2:0,075)
    20 nm 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: Ir(dppm)2(acac)
    (0,7:0,3:0,075)
    *2 PCBBiF
    Lochtransportschicht 50 nm *1
    Lochinjektionsschicht 10 nm *1: ALD-MP001Q (1:0,1)
    1* Licht emittierende Vorrichtung 1-X: dchPAF *2 X=1: 0 nm
    Licht emittierende Vorrichtung 2-X: mmtBuBichPAF   X=2: 5 nm
    Licht emittierende Vorrichtung 3-X: mmtBuTPchPAF   X=3: 10 nm
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-X: PCBBiF X=4: 15 nm   X=4: 15 nm
  • Die Brechungsindizes von PCBBiF als Referenz und den Materialien mit niedrigem Brechungsindex, welche für die Lochinjektionsschicht und einen Teil der Lochtransportschicht verwendet werden, werden in 94 gezeigt, und die Brechungsindizes bei einer Wellenlänge von 585 nm werden in der folgenden Tabelle gezeigt. [Tabelle 2]
    Brechungsindex
    dchPAF 1,66
    mmtBuBichPAF 1,66
    mmtBumTPchPAF 1,63
    PCBBiF 1,83
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung 1 Stunde lang bei 80 °C durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass das Glassubstrat, über dem die Licht emittierende Vorrichtung ausgebildet wurde, nicht einer besonderen Behandlung zum Verbessern der Auskopplungseffizienz unterzogen wurde.
  • 50 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 2-1 und 3-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1-1. 51 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 52 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften davon. 53 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften davon. 54 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 55 zeigt die Emissionsspektren davon. Tabelle 3 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m2. Die Leuchtdichte, die CIE-Chromatizität und die Emissionsspektren wurden mit einem Spektralradiometer (UR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen. Die externe Quanteneffizienz wurde aus der Leuchtdichte und dem Emissionsspektrum, die mit dem Spektralradiometer gemessen wurden, in der Annahme berechnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Lambertschen-Lichtverteilungseigenschaften aufwiesen. [Tabelle 3]
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y Stromeffizienz (cd/A) externe Quanteneffizienz (%)
    Licht emittierende Vorrichtung 1-1 2,8 0,04 1,1 0,555 0,444 102,1 39,2
    Licht emittierende Vorrichtung 1-2 2,8 0,04 1,0 0,559 0,440 98,6 38,7
    Licht emittierende Vorrichtung 1-3 2,8 0,04 1,0 0,563 0,435 94,5 38,1
    Licht emittierende Vorrichtung 1-4 2,8 0,04 1,0 0,567 0,432 88,7 36,8
    Licht emittierende Vorrichtung 2-1 2,9 0,04 0,9 0,558 0,441 96,6 37,8
    Licht emittierende Vorrichtung 2-2 3,0 0,04 1,1 0,561 0,437 94,2 37,7
    Licht emittierende Vorrichtung 2-3 3,1 0,05 1,2 0,566 0,433 88,5 36,6
    Licht emittierende Vorrichtung 2-4 3,1 0,04 1,0 0,569 0,429 82,7 35,2
    Licht emittierende Vorrichtung 3-1 3,1 0,05 1,2 0,567 0,431 92,6 38,6
    Licht emittierende Vorrichtung 3-2 3,1 0,04 1,0 0,571 0,428 86,5 37,2
    Licht emittierende Vorrichtung 3-3 3,2 0,04 1,1 0,574 0,425 80,5 35,7
    Licht emittierende Vorrichtung 3-4 3,3 0,06 1,4 0,576 0,423 74,4 34,0
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-1 2,8 0,05 1,2 0,552 0,447 88,9 34,1
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-2 2,8 0,05 1,2 0,554 0,444 88,7 34,5
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-3 2,8 0,05 1,2 0,558 0,441 87,3 34,5
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1-4 2,8 0,05 1,2 0,560 0,438 85,1 34,3
  • 50 bis 55 zeigen, dass es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um EL-Vorrichtungen handelt, die eine höhere Emissionseffizienz aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen.
  • Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen unter Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes hergestellt wird, die optische Weglänge zwischen Elektroden in Abhängigkeit von den Brechungsindizes der verwendeten Materialien variiert, selbst wenn die Dicken der entsprechenden Funktionsschichten der Licht emittierenden Vorrichtungen gleich sind. Ferner weist die Abscheidung durch Verdampfung in einigen Fällen Schwierigkeiten bei der präzisen Steuerung der Dicken auf; daher könnte eine Licht emittierende Vorrichtung, die auf eine derartige Weise hergestellt wird, in einigen Fällen in einer unerwünschten Dicke hergestellt werden.
  • Die Licht emittierende Vorrichtung dieses Beispiels weist eine Struktur auf, bei der Licht durch Interferenz, die durch die folgenden Faktoren verursacht wird, verstärkt oder abgeschwächt wird: eine große Menge an Licht, das an der Kathode, in der Aluminium verwendet wird, reflektiert wird, und eine bestimmte Menge an Licht, das aufgrund einer Differenz des Brechungsindex zwischen dem Elektrodenmaterial der Anode und der organischen Verbindung reflektiert wird. Die Wellenlänge von Licht, das durch die Interferenz verstärkt oder abgeschwächt wird, hängt im Prinzip von der optischen Weglänge zwischen Elektroden ab. Obwohl Substanzen spezifische Emissionsspektren aufweisen, wird Licht mit einer Wellenlänge mit hoher Emissionsintensität in dem Emissionsspektrum effizient verstärkt, wohingegen Licht mit einer Wellenlänge mit niedriger Emissionsintensität ineffizient verstärkt wird; daher hängt die Emissionseffizienz von der Wellenlänge von verstärktem Licht, d. h. der optischen Weglänge zwischen Elektroden, ab.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die Licht emittierende Vorrichtung dieses Beispiels unter Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes hergestellt. Da eine präzise Steuerung der Dicke bei der Abscheidung durch Verdampfung schwierig ist, sind ferner die optischen Weglängen zwischen Elektroden unter den Licht emittierenden Vorrichtungen unterschiedlich, selbst wenn die Dicken der entsprechenden Funktionsschichten unter den Licht emittierenden Vorrichtungen gleich sind. Die Wellenlängen von verstärktem Licht sind auch unterschiedlich, und somit kann in 55 die Emissionseffizienz nicht genau verglichen werden.
  • 56 zeigt die Beziehung zwischen der Chromatizität x und der externen Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1 bis 1-4, der Licht emittierenden Vorrichtungen 2-1 bis 2-4, der Licht emittierenden Vorrichtungen 3-1 bis 3-4 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-1 bis 1-4 bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m2. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1 bis 1-4, die Licht emittierenden Vorrichtungen 2-1 bis 2-4, die Licht emittierenden Vorrichtungen 3-1 bis 3-4 und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-1 bis 1-4 unterscheiden sich in der Dicke der EL-Schicht, d. h. in der optischen Weglänge zwischen Elektroden und der Wellenlänge von verstärktem Licht.
  • Der Grund dafür, dass die horizontale Achse von 56 die Chromatizität x darstellt, ist wie folgt: Der Interferenzeffekt hängt von der optischen Weglänge zwischen Elektroden ab, und Lichter, die unter Verwendung von ähnlichen Licht emittierenden Substanzen emittiert und den ähnlichen Interferenzeffekten unterzogen werden, weisen ähnliche Emissionsspektren auf; daher können Lichter mit der gleichen Chromatizität so betrachtet werden, dass sie dem gleichen Interferenzeffekt unterzogen werden. Somit wird es darauf hingedeutet, dass die optischen Weglängen zwischen den Elektroden gleich sind. Mit anderen Worten: Anhand von 56 kann die Verbesserung der Emissionseffizienz dank der Schicht mit niedrigem Brechungsindex einfach untersucht werden, ohne die Differenz des Brechungsindex der Materialien und die Differenz der optischen Weglängen, die sich aus der Abscheidung ergibt, zu berücksichtigen.
  • In 56 zeigen die Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1 bis 1-4, die Licht emittierenden Vorrichtungen 2-1 bis 2-4 und die Licht emittierenden Vorrichtungen 3-1 bis 3-4, bei denen dchPAF, mmtBuBichPAF bzw. mmtBumTPchPAF als Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet werden, eine höhere Emissionseffizienz als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-1 bis 1-4, bei denen PCBBiF mit normalem Brechungsindex als für die Licht emittierende Vorrichtung verwendete organische Verbindung verwendet wird. Dadurch wird gezeigt, dass die Verwendung von dchPAF, mmtBuBichPAF und mmtBumTPchPAF ermöglicht, dass die Licht emittierende Vorrichtung eine sehr hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • Wie in der Tabelle 3 gezeigt, handelt es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um EL-Vorrichtungen, die vorteilhafte Betriebseigenschaften ohne signifikante Verschlechterung der Betriebsspannung und dergleichen aufweisen.
  • 57 zeigt eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit, wenn die Licht emittierenden Vorrichtungen 1-1, 1-3, 2-1, 2-3, 3-1 und 3-3 sowie die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 1-1 und 1-3 bei konstantem Strom von 2 mA (50 mA/cm2) betrieben werden. 57 zeigt keine große Differenz in der Änderung der Leuchtdichte unter den EL-Vorrichtungen, was offenbart, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine hohe Emissionseffizienz aufweisen, während eine lange Lebensdauer aufrechterhalten wird.
  • [Beispiel 14]
  • In diesem Beispiel werden Licht emittierende Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden sind, und Licht emittierende Vergleichsvorrichtungen beschrieben. Die Strukturformeln von organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0128
    Figure DE102020117123A1_0129
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 4-1)
  • Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat abgeschieden, um die erste Elektrode 101 auszubilden. Die Dicke der ersten Elektrode 101 war 55 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAF), das durch die Strukturformel (i) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20180314) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von dchPAF zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde. Es sei angemerkt, dass ALD-MP001Q eine organische Verbindung mit einer Akzeptoreigenschaft ist.
  • Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 dchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 35 nm abgeschieden, und N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBB1TP) wurde durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurden 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (ix) dargestellt wird, und N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6mMemFLPAPrn), das durch die Strukturformel (x) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von αN-βNPAnth zu 1,6mMemFLPAPrn 1:0,03 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
  • Danach wurden über der Licht emittierenden Schicht 113 2-{4-[9,10-Di(naphthalen-2-yl)-2-anthryl]phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: ZADN), das durch die Strukturformel (xi) dargestellt wird, und 8-Hydroxychinolinatolithium (Abkürzung: Liq), das durch die Strukturformel (xii) dargestellt wird (hergestellt von Chemipro Kasei Kaisha, Ltd., Seriennummer 181201), durch Co-Verdampfung derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von ZADN zu Liq 1:1 war, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Liq durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die zweite Elektrode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 4-1 dieses Beispiels hergestellt.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 4-2 bis 4-4)
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen 4-2 bis 4-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 4-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass DBfBB1TP bei der Licht emittierenden Vorrichtung 4-2 in einer Dicke von 15 nm, bei der Licht emittierenden Vorrichtung 4-3 in einer Dicke von 20 nm und bei der Licht emittierenden Vorrichtung 4-4 in einer Dicke von 25 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde, nachdem dchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 35 nm abgeschieden worden war.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 5-1 bis 5-4)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 5-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 4-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch N-[(3',5'-Ditertiarybutyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBichPAF), das durch die Strukturformel (vi) dargestellt wird, ersetzt wurde. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 5-2 bis 5-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 5-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass DBfBB1TP bei der Licht emittierenden Vorrichtung 5-2 in einer Dicke von 15 nm, bei der Licht emittierenden Vorrichtung 5-3 in einer Dicke von 20 nm und bei der Licht emittierenden Vorrichtung 5-4 in einer Dicke von 25 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde, nachdem mmtBuBichPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 35 nm abgeschieden worden war.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 6-1 bis 6-4)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 6-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 4-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPchPAF), das durch die Strukturformel (vii) dargestellt wird, ersetzt wurde. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 6-2 bis 6-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 6-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass DBfBB1TP bei der Licht emittierenden Vorrichtung 6-2 in einer Dicke von 15 nm, bei der Licht emittierenden Vorrichtung 6-3 in einer Dicke von 20 nm und bei der Licht emittierenden Vorrichtung 6-4 in einer Dicke von 25 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde, nachdem mmtBumTPchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 35 nm abgeschieden worden war.
  • (Herstellung von Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-1 bis 2-4)
  • Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 4-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), das durch die Strukturformel (ii) dargestellt wird, ersetzt wurde. Die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-2 bis 2-4 wurden auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 4-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Lochtransportschicht 112 derart ausgebildet wurde, dass DBfBB1TP bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-2 in einer Dicke von 15 nm, bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-3 in einer Dicke von 20 nm und bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-4 in einer Dicke von 25 nm durch Verdampfung abgeschieden wurde, nachdem PCBBiF durch Verdampfung in einer Dicke von 35 nm abgeschieden worden war.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtungen und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen werden in der folgenden Tabelle aufgeführt. [Tabelle 4]
    Licht emittierende Vorrichtung 4-X Licht emittierende Vorrichtung 5-X Licht emittierende Vorrichtung 6-X Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2-X
    Elektroneninjektionsschicht 1 nm Liq
    Elektronentransportschicht 25 nm ZADN: Liq (1:1)
    Licht emittierende Schicht 25 nm aN-bNPAnth: 1,6mMemFLPAPrn (1:00,3)
    Lochtransportschicht *4 DBfBB1TP
    35 nm *3
    Lochinjektionsschicht 10 nm *3: ALD-MP001Q (1:0,1)
    *3 Licht emittierende Vorrichtung 4-X: dchPAF *4 X = 1: 10 nm
    Licht emittierende Vorrichtung 5-X: mmtBuBichPAF  X = 2: 15 nm
    Licht emittierende Vorrichtung 6-X: mmtBuTPchPAF  X = 3: 20 nm
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2-X: PCBBiF  X =4: 25 nm
  • Die Brechungsindizes von PCBBiF als Referenz und den Materialien mit niedrigem Brechungsindex, die für die Lochinjektionsschicht und einen Teil der Lochtransportschicht verwendet werden, werden in 94 gezeigt, und die Brechungsindizes bei einer Wellenlänge von 465 nm werden in der folgenden Tabelle gezeigt. [Tabelle 5]
    Brechungsindex
    dchPAF 1,71
    mmtBuBichPAF 1,72
    mmtBumTPchPAF 1,67
    PCBBiF 1,93
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurde eine UV-Behandlung durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass das Glassubstrat, über dem die Licht emittierende Vorrichtung ausgebildet wurde, nicht einer besonderen Behandlung zum Verbessern der Auskopplungseffizienz unterzogen wurde.
  • 58 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 5-1 und 6-1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2-1. 59 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 60 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften davon. 61 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften davon. 62 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 63 zeigt die Emissionsspektren davon. Tabelle 6 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m2. Die Leuchtdichte, die CIE-Chromatizität und die Emissionsspektren wurden mit einem Spektralradiometer (UR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen. Die externe Quanteneffizienz wurde aus der Leuchtdichte und dem Emissionsspektrum, die mit dem Spektralradiometer gemessen wurden, in der Annahme berechnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Lambertschen-Lichtverteilungseigenschaften aufwiesen. [Tabelle 6]
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y Stromeffizienz (cd/A) externe Quanteneffizienz (%)
    Licht emittierende Vorrichtung 4-1 3,9 0,34 8,4 0,129 0,141 12,3 11,2
    Licht emittierende Vorrichtung 4-2 4,0 0,41 10,1 0,128 0,157 10,4 8,8
    Licht emittierende Vorrichtung 4-3 4,0 0,32 8,0 0,127 0,169 11,9 9,5
    Licht emittierende Vorrichtung 4-4 4,0 0,24 5,9 0,127 0,190 11,8 8,7
    Licht emittierende Vorrichtung 5-1 4,0 0,32 8,1 0,129 0,142 13,1 11,7
    Licht emittierende Vorrichtung 5-2 4,0 0,21 5,3 0,128 0,158 12,6 10,6
    Licht emittierende Vorrichtung 5-3 4,2 0,27 6,8 0,127 0,174 13,2 10,3
    Licht emittierende Vorrichtung 5-4 4,4 0,33 8,2 0,127 0,194 12,7 9,1
    Licht emittierende Vorrichtung 6-1 4,2 0,34 8,5 0,127 0,158 14,2 11,8
    Licht emittierende Vorrichtung 6-2 4,2 0,22 5,5 0,126 0,181 13,7 10,5
    Licht emittierende Vorrichtung 6-3 4,4 0,30 7,6 0,127 0,197 13,5 9,8
    Licht emittierende Vorrichtung6-4 4,6 0,37 9,1 0,129 0,215 12,6 8,4
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2-1 3,9 0,34 8,4 0,130 0,145 10,9 9,7
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2-2 4,0 0,36 9,1 0,129 0,155 11,2 9,5
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2-3 4,0 0,28 7,0 0,128 0,166 11,4 9,2
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2-4 4,2 0,39 9,8 0,128 0,179 11,4 8,7
  • 58 bis 63 zeigen, dass es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um EL-Vorrichtungen handelt, die eine höhere Emissionseffizienz aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen.
  • Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen unter Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes hergestellt wird, die Licht emittierenden Vorrichtungen unterschiedliche optische Weglängen zwischen Elektroden in Abhängigkeit von den Brechungsindizes der verwendeten Materialien aufweisen, selbst wenn die Dicken der entsprechenden Funktionsschichten der Licht emittierenden Vorrichtungen gleich sind. Ferner weist die Abscheidung durch Verdampfung in einigen Fällen Schwierigkeiten bei der präzisen Steuerung der Dicken auf; daher könnte eine Licht emittierende Vorrichtung, die auf eine derartige Weise hergestellt wird, in einigen Fällen in einer unerwünschten Dicke hergestellt werden.
  • Die Licht emittierende Vorrichtung dieses Beispiels weist eine Struktur auf, bei der Licht durch Interferenz, die durch die folgenden Faktoren verursacht wird, verstärkt oder abgeschwächt wird: eine große Menge an Licht, das an der Kathode, in der Aluminium verwendet wird, reflektiert wird, und eine bestimmte Menge an Licht, das aufgrund einer Differenz des Brechungsindex zwischen dem Elektrodenmaterial der Anode und der organischen Verbindung reflektiert wird. Die Wellenlänge von Licht, das durch die Interferenz verstärkt oder abgeschwächt wird, hängt im Prinzip von der optischen Weglänge zwischen Elektroden ab. Obwohl Substanzen spezifische Emissionsspektren aufweisen, wird Licht mit einer Wellenlänge mit hoher Emissionsintensität in dem Emissionsspektrum effizient verstärkt, wohingegen Licht mit einer Wellenlänge mit niedriger Emissionsintensität ineffizient verstärkt wird; daher hängt die Emissionseffizienz von der Wellenlänge von verstärktem Licht, d. h. der optischen Weglänge zwischen Elektroden, ab.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die Licht emittierende Vorrichtung dieses Beispiels unter Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes hergestellt. Da eine präzise Steuerung der Dicke bei der Abscheidung durch Verdampfung schwierig ist, sind ferner die optischen Weglängen zwischen Elektroden unter den Licht emittierenden Vorrichtungen unterschiedlich, selbst wenn die Dicken der entsprechenden Funktionsschichten unter den Licht emittierenden Vorrichtungen gleich sind. Die Wellenlängen von verstärktem Licht sind auch unterschiedlich, und somit kann in 63 die Emissionseffizienz nicht genau verglichen werden.
  • 64 zeigt die Beziehung zwischen der Chromatizität y und der externen Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1 bis 4-4, der Licht emittierenden Vorrichtungen 5-1 bis 5-4, der Licht emittierenden Vorrichtungen 6-1 bis 6-4 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-1 bis 2-4 bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m2. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1 bis 4-4, die Licht emittierenden Vorrichtungen 5-1 bis 5-4, die Licht emittierenden Vorrichtungen 6-1 bis 6-4 und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-1 bis 2-4 unterscheiden sich in der Dicke der EL-Schicht, d. h. in der optischen Weglänge zwischen Elektroden und der Wellenlänge von verstärktem Licht.
  • Der Grund dafür, dass die horizontale Achse von 64 die Chromatizität y darstellt, ist wie folgt: Der Interferenzeffekt hängt von der optischen Weglänge zwischen Elektroden ab, und Lichter, die unter Verwendung von ähnlichen Licht emittierenden Substanzen emittiert und den ähnlichen Interferenzeffekten unterzogen werden, weisen ähnliche Emissionsspektren auf; daher können Lichter mit der gleichen Chromatizität so betrachtet werden, dass sie dem gleichen Interferenzeffekt unterzogen werden. Somit wird es darauf hingedeutet, dass die optischen Weglängen zwischen den Elektroden gleich sind. Mit anderen Worten: Anhand von 64 kann die Verbesserung der Emissionseffizienz dank der Schicht mit niedrigem Brechungsindex einfach untersucht werden, ohne die Differenz des Brechungsindex der Materialien und die Differenz der optischen Weglängen, die sich aus der Abscheidung ergibt, zu berücksichtigen.
  • In 64 zeigen die Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1 bis 4-4, die Licht emittierenden Vorrichtungen 5-1 bis 5-4 und die Licht emittierenden Vorrichtungen 6-1 bis 6-4, bei denen dchPAF, mmtBuBichPAF bzw. mmtBumTPchPAF als Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet werden, eine höhere Emissionseffizienz als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-1 bis 2-4, bei denen PCBBiF mit normalem Brechungsindex als für die Licht emittierende Vorrichtung verwendete organische Verbindung verwendet wird. Dadurch wird gezeigt, dass die Verwendung von dchPAF, mmtBuBichPAF und mmtBumTPchPAF ermöglicht, dass die Licht emittierende Vorrichtung eine sehr hohe Emissionseffizienz aufweist.
  • Wie in der Tabelle 6 gezeigt, handelt es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um EL-Vorrichtungen, die vorteilhafte Betriebseigenschaften ohne signifikante Verschlechterung der Betriebsspannung und dergleichen aufweisen.
  • 65 zeigt eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit, wenn die Licht emittierenden Vorrichtungen 4-1, 4-3, 5-1, 5-3, 6-1 und 6-3 sowie die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 2-1 und 2-3 bei konstantem Strom von 2 mA (50 mA/cm2) betrieben werden. 65 zeigt keine große Differenz in der Änderung der Leuchtdichte unter den EL-Vorrichtungen, was offenbart, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine hohe Emissionseffizienz aufweisen, während eine lange Lebensdauer aufrechterhalten wird.
  • [Beispiel 15]
  • In diesem Beispiel werden Licht emittierende Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden sind, und Licht emittierende Vergleichsvorrichtungen beschrieben. Die Strukturformeln von organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0130
    Figure DE102020117123A1_0131
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 7-0)
  • Zuerst wurde als reflektierende Elektrode ein Legierungsfilm aus Silber (Ag), Palladium (Pd) und Kupfer (Cu), d. h. ein Ag-Pd-Cu- (APC-) Film, durch ein Sputterverfahren in einer Dicke von 100 nm über einem Glassubstrat ausgebildet, und dann wurde als durchsichtige Elektrode Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren in einer Dicke von 85 nm ausgebildet, wodurch die erste Elektrode 101 ausgebildet wurde. Die Elektrodenfläche war 4 mm2 (2 mm × 2 mm).
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAF), das durch die Strukturformel (i) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20180314) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von dchPAF zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde. Es sei angemerkt, dass ALD-MP001Q eine organische Verbindung mit einer Akzeptoreigenschaft ist.
  • Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 dchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 30 nm abgeschieden, und dann wurde N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBB1TP), das durch die Strukturformel (viii) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurden 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (ix) dargestellt wird, und 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), das durch die Strukturformel (xiii) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von αN-βNPAnth zu 3,10PCA2Nbf(IV)-02 1:0,015 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
  • Danach wurde über der Licht emittierenden Schicht 113 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), das durch die Strukturformel (iii) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 5 nm abgeschieden, und dann wurde 2,9-Di(2-naphthyl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), das durch die Strukturformel (v) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 15 nm abgeschieden, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Lithiumfluorid (LiF) durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden, und dann wurden Silber (Ag) und Magnesium (Mg) durch Verdampfung in einer Dicke von 15 nm derart abgeschieden, dass das Volumenverhältnis von Ag zu Mg 1:0,1 war, um die zweite Elektrode 102 auszubilden; auf diese Weise wurde die Licht emittierende Vorrichtung 7-0 hergestellt. Es handelt sich bei der zweiten Elektrode 102 um eine transflektive Elektrode, die eine Funktion zum Reflektieren von Licht und eine Funktion zum Durchlassen von Licht aufweist; daher handelt es sich bei der Licht emittierenden Vorrichtung dieses Beispiels um eine Top-Emission-Vorrichtung, bei der Licht über die zweite Elektrode 102 extrahiert wird. Über der zweiten Elektrode 102 wurde 1,3,5-Tri(dibenzothiophen-4-yl)-benzol (Abkürzung: DBT3P-II), das durch die Strukturformel (xiv) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 70 nm abgeschieden, so dass die Auskopplungseffizienz verbessert werden kann.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 7-1 bis 7-12)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 7-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von dchPAF in der Lochtransportschicht 112 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-2 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-3 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-4 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von dchPAF in der Lochtransportschicht 112 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-5 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-6 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-7 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-0 hergestellt. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-8 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-9 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-10 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von dchPAF in der Lochtransportschicht 112 35 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-11 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 7-12 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-0 bis 3-12)
  • Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 7-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF, das in der Lochinjektionsschicht 111 und der Lochtransportschicht 112 verwendet wurde, durch N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), das durch die Strukturformel (ii) dargestellt wird, ersetzt wurde. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von PCBBiF in der Lochtransportschicht 112 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-2 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-3 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-4 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von PCBBiF in der Lochtransportschicht 112 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-5 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-6 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-7 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-8 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-9 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-10 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von PCBBiF in der Lochtransportschicht 112 35 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-11 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-12 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtungen 7-0 bis 7-12 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-0 bis 3-12 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt. [Tabelle 7]
    Licht emittierende Vorrichtung 7-X Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-X
    Elektroneninjektionsschicht 1 nm LiF
    Elektronentransportschicht *6 NBphen
    5 nm 2mDBTBPDBq-II
    Licht emittierende Schicht 25 nm aN-bNPAnth: 3,1 0PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)
    Lochtransportschicht 10 nm DBfBB1TP
    *5 dchPAF PCBBiF
    Lochinjektionsschicht 10 nm dchPAF: ALD-MP001Q PCBBiF: ALD-MP001Q (1:0,1) (1:0,1)
    *5 X = 1 bis 3: 20 nm *6 X = 0, 1, 4, 7, 10:15 nm
    X = 4 bis 6: 25 nm X = 2, 5, 8, 11: 20 nm
    X = 0,7 bis 9: 30 nm X = 3, 6, 9, 12: 25 nm
    X = 10 bis 12: 35 nm
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurde eine UV-Behandlung durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass das abgedichtete Glassubstrat nicht einer besonderen Behandlung zum Verbessern der Auskopplungseffizienz unterzogen wurde.
  • 66 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0. 67 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 68 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften davon. 69 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften davon. 70 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 71 zeigt die Emissionsspektren davon. Tabelle 8 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 7-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0 bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m2. Die Leuchtdichte, die CIE-Chromatizität und die Emissionsspektren wurden mit einem Spektralradiometer (UR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen. Die externe Quanteneffizienz wurde aus der Leuchtdichte und dem Emissionsspektrum, die mit dem Spektralradiometer gemessen wurden, in der Annahme berechnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Lambertschen-Lichtverteilungseigenschaften aufwiesen. [Tabelle 8]
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y Stromeffizienz (cd/A) externe Quanteneffizienz (%) BI (cd/A/y)
    Licht emittierende Vorrichtung 7-0 3,7 0,47 11,8 0,141 0,055 7,4 13,3 135
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 3,8 0,65 16,1 0,141 0,057 7,1 12,4 125
  • 66 bis 71 und Tabelle 8 zeigen, dass es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet wird, um EL-Vorrichtungen handelt, die eine höhere externe Lichtemissionseffizienz und einen vorteilhafteren Blauindex (BI) aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen.
  • Es sei angemerkt, dass der Blauindex (BI) ein Wert ist, der durch Teilen der Stromeffizienz (cd/A) durch die Chromatizität y erhalten wird, und einer der Indikatoren von Eigenschaften einer blauen Lichtemission ist. Es gibt die Tendenz, dass dann, wenn die Chromatizirät y kleiner ist, die Farbreinheit der blauen Lichtemission hoch wird. Mit hoher Farbreinheit kann eine breite Palette von Blau dargestellt werden, selbst wenn die Anzahl von Leuchtdichtekomponenten klein ist; somit wird dann, wenn eine blaue Lichtemission mit hoher Farbreinheit verwendet wird, die für die Darstellung von Blau erforderliche Leuchtdichte verringert, was zu einem niedrigeren Stromverbrauch führt. Daher wird BI, der auf der Chromatizität y basiert und einer der Indikatoren der Farbreinheit von Blau ist, als Mittel zum Zeigen der Effizienz einer blauen Lichtemission geeignet verwendet. Die Licht emittierende Vorrichtung mit höherem BI kann als blaue Licht emittierende Vorrichtung mit vorteilhafteren Eigenschaften für eine Anzeige betrachtet werden.
  • Tabelle 9 zeigt die Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 7-1 bis 7-12, und Tabelle 10 zeigt die Eigenschaften der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-1 bis 3-12. Die Eigenschaften wurden zu dem Zeitpunkt erhalten, zu dem ein Strom von 0,2 mA (5 mA/cm2) angelegt wurde. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 7-1 bis 7-12 und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-1 bis 3-12 unterscheiden sich in der Dicke der Lochtransportschicht 112 oder der Elektronentransportschicht 114, d. h. der optischen Weglänge zwischen Elektroden, und daher weisen sie einen Unterschied auch in der Wellenlänge von verstärktem Licht auf. [Tabelle 9]
    Licht emittierende Vorrichtungen
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y externe Quanteneffizienz (%) Stromeffizienz (cd/A) BI (cd/A/y)
    7-1 3,5 0,20 5,0 0,144 0,049 8,7 4,5 91
    7-2 3,5 0,20 5,0 0,144 0,049 10,9 5,5 114
    7-3 3,6 0,20 5,0 0,142 0,050 12,4 6,4 129
    7-4 3,5 0,20 5,0 0,143 0,051 11,6 6,2 121
    7-5 3,5 0,20 5,0 0,142 0,053 13,6 7,4 140
    7-6 3,6 0,20 5,0 0,139 0,057 14,5 8,3 145
    7-7 3,5 0,20 5,0 0,141 0,055 13,8 7,7 141
    7-8 3,6 0,20 5,0 0,139 0,060 15,3 9,0 151
    7-9 3,6 0,20 5,0 0,136 0,068 15,4 9,9 146
    7-10 3,5 0,20 5,0 0,139 0,061 15,1 9,1 150
    7-11 3,6 0,20 5,0 0,135 0,070 15,8 10,4 149
    7-12 3,6 0,20 5,0 0,131 0,083 15,3 11,2 135
    [Tabelle 10]
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtungen
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y externe Quanteneffizienz (%) Stromeffizienz (cd/A) BI (cd/A/y)
    3-1 3,5 0,20 5,0 0,144 0,049 8,7 4,5 91
    3-2 3,5 0,20 5,0 0,143 0,049 10,9 5,6 113
    3-3 3,6 0,20 5,0 0,142 0,051 12,3 6,5 126
    3-4 3,5 0,20 5,0 0,143 0,052 11,5 6,1 119
    3-5 3,5 0,20 5,0 0,141 0,055 13,3 7,4 135
    3-6 3,6 0,20 5,0 0,138 0,060 14,0 8,3 137
    3-7 3,5 0,20 5,0 0,140 0,057 13,0 7,5 132
    3-8 3,5 0,20 5,0 0,137 0,063 14,2 8,7 138
    3-9 3,6 0,20 5,0 0,133 0,074 14,1 9,6 130
    3-10 3,5 0,20 5,0 0,137 0,066 13,8 8,7 133
    3-11 3,5 0,20 5,0 0,133 0,077 14,2 9,9 129
    3-12 3,6 0,20 5,0 0,128 0,093 13,6 10,7 115
  • Tabelle 9 und Tabelle 10 zeigen, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet wird, eine höhere externe Quanteneffizienz und einen vorteilhafteren Blauindex (BI) aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen, bei denen ein Material mit normalem Brechungsindex verwendet wird. Außerdem zeigt jede Tabelle, dass sich die Effizienz und der BI in Abhängigkeit von der optischen Weglänge (d. h. der Wellenlänge von verstärktem Licht und der Chromatizität) der Licht emittierenden Vorrichtung ändern. Da die Intensität einer blauen Lichtemission, die für eine Anzeige erforderlich ist, von der Chromatizität abhängt, ist ein Vergleich des BI bei gleicher Chromatizität effektiv. 72 zeigt eine Änderung des BI bezüglich der Chromatizität y.
  • 72 zeigt, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen vorteilhafteren BI aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen, die die gleiche Chromatizität aufweisen.
  • Als Nächstes zeigt 73 eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit, wenn die Licht emittierende Vorrichtung 7-2 und die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-8 bei einem konstanten Strom mit einer Stromdichte von 50 mA/cm2 betrieben werden. 73 zeigt, dass die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine hohe Emissionseffizienz aufweist, während eine lange Lebensdauer aufrechterhalten wird.
  • [Beispiel 16]
  • In diesem Beispiel werden Licht emittierende Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden sind, und Licht emittierende Vergleichsvorrichtungen beschrieben. Die Strukturformeln von organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0132
    Figure DE102020117123A1_0133
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 8-0)
  • Zuerst wurde als reflektierende Elektrode ein Legierungsfilm aus Silber (Ag), Palladium (Pd) und Kupfer (Cu), d. h. ein Ag-Pd-Cu- (APC-) Film, durch ein Sputterverfahren in einer Dicke von 100 nm über einem Glassubstrat ausgebildet, und dann wurde als durchsichtige Elektrode Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren in einer Dicke von 85 nm ausgebildet, wodurch die erste Elektrode 101 ausgebildet wurde. Die Elektrodenfläche war 4 mm2 (2 mm × 2 mm).
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N,N-Bis(4-cyclohexylphenyl)-9,9,-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: dchPAF), das durch die Strukturformel (i) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20180314) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von dchPAF zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde. Es sei angemerkt, dass ALD-MP001Q eine organische Verbindung mit einer Akzeptoreigenschaft ist.
  • Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 dchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 30 nm abgeschieden, und dann wurde N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBB1TP), das durch die Strukturformel (viii) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurden 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (ix) dargestellt wird, und 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), das durch die Strukturformel (xiii) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von αN-βNPAnth zu 3,10PCA2Nbf(IV)-02 1:0,015 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
  • Danach wurde über der Licht emittierenden Schicht 113 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), das durch die Strukturformel (iii) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 5 nm abgeschieden, und dann wurde 2,9-Di(2-naphthyl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), das durch die Strukturformel (v) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 5 nm abgeschieden, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurden Bathophenanthrolin (Abkürzung: BPhen), das durch die Strukturformel (xv) dargestellt wird, und Lithiumfluorid (LiF) durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 15 nm derart abgeschieden, dass das Volumenverhältnis von BPhen zu LiF 0,25:0,75 war, wodurch die Elektroneninjektionsschicht 115 ausgebildet wurde.
  • Schließlich wurden Silber (Ag) und Magnesium (Mg) durch Verdampfung in einer Dicke von 15 nm derart abgeschieden, dass das Volumenverhältnis von Ag zu Mg 1:0,1 war, um die zweite Elektrode 102 auszubilden; auf diese Weise wurde die Licht emittierende Vorrichtung 8-0 hergestellt. Es handelt sich bei der zweiten Elektrode 102 um eine transflektive Elektrode, die eine Funktion zum Reflektieren von Licht und eine Funktion zum Durchlassen von Licht aufweist; daher handelt es sich bei der Licht emittierenden Vorrichtung dieses Beispiels um eine Top-Emission-Vorrichtung, bei der Licht über die zweite Elektrode 102 extrahiert wird. Über der zweiten Elektrode 102 wurde 1,3,5-Tri(dibenzothiophen-4-yl)-benzol (Abkürzung: DBT3P-II), das durch die Strukturformel (xiv) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 70 nm abgeschieden, so dass die Auskopplungseffizienz verbessert werden kann.
  • Es sei angemerkt, dass ein Co-Verdampfungsfilm, in dem BPhen und LiF derart gemischt wurden, dass das Volumenverhältnis von BPhen zu LiF 0,25:0,75 war, als Elektroneninjektionsschicht 115 der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 verwendet wurde und der Co-Verdampfungsfilm aufgrund einer darin enthaltenen großen Menge an LiF einen sehr niedrigen Brechungsindex aufweist. Mit anderen Worten: Man kann sagen, dass die Licht emittierende Vorrichtung 8-0 die EL-Schicht 103 aufweist, die sowohl auf der Anodenseite als auch auf der Kathodenseite Schichten mit niedrigem Brechungsindex umfasst.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vorrichtungen 8-1 bis 8-12)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 8-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von dchPAF in der Lochtransportschicht 112 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-2 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-3 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-4 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von dchPAF in der Lochtransportschicht 112 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-5 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-6 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-7 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-0 hergestellt. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-8 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-9 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-10 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von dchPAF in der Lochtransportschicht 112 35 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-11 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vorrichtung 8-12 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Co-Verdampfungsfilms von BPhen und LiF in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war.
  • (Herstellungsverfahren von Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-0 bis 3-12)
  • Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 8-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF in der Lochinjektionsschicht 111 und der Lochtransportschicht 112 durch N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), das durch die Strukturformel (ii) dargestellt wird, ersetzt wurde, die Dicke von NBPhen der Elektronentransportschicht 114 15 nm war und LiF zur Ausbildung der Elektroneninjektionsschicht 115 in einer Dicke von 1 nm abgeschieden wurde. Das heißt, dass die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex nicht beinhaltet. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-1 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von PCBBiF in der Lochtransportschicht 112 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-2 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-3 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-4 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von PCBBiF in der Lochtransportschicht 112 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-5 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-6 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-7 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-8 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-9 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-10 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von PCBBiF in der Lochtransportschicht 112 35 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-11 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 20 nm war. Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-12 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke von NBPhen in der Elektronentransportschicht 114 25 nm war.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtungen 8-0 bis 8-12 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-0 bis 3-12 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt. [Tabelle 11]
    Licht emittierende Vorrichtung 8-Y Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-X
    Elektroneninjektionsschicht *9 LiF: BPhen (0,75:0,25 [Vol.-%]) LiF
    Elektronentransportschicht *8 NBphen
    5 nm 2mDBTBPDBq-II
    Licht emittierende Schicht 25 nm aN-bNPAnth:3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)
    Lochtransportschicht 10 nm DBfBB1TP
    *7 dchPAF PCBBiF
    Lochinjektionsschicht 10 nm dchPAF: ALD-MP001Q (1:0,1) PCBBiF: ALD-MP001Q (1:0,1)
    *7 X, Y= 1 bis 3:20 nm *8 X = 0, 1, 4, 7, 10:15 nm *9 X = 0 bis 12:1 nm
    X, Y = 4 bis 6: 25 nm X = 2, 5, 8, 11: 20 nm Y = 0, 1, 4, 7, 10:15 nm
    X, Y = 0,7 bis 9:30 nm X = 3, 6, 9, 12: 25 nm Y = 2, 5, 8, 11: 20 nm
    X, Y = 10 bis 12: 35 nm Y = 0 bis 12:5 nm Y = 3, 6, 9, 12: 25 nm
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung 1 Stunde lang bei 80 °C durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass das abgedichtete Glassubstrat nicht einer besonderen Behandlung zum Verbessern der Auskopplungseffizienz unterzogen wurde.
  • 74 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0. 75 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 76 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften davon. 77 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften davon. 78 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 79 zeigt die Emissionsspektren davon. Tabelle 12 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 8-0 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 3-0 bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m2. Die Leuchtdichte, die CIE-Chromatizität und die Emissionsspektren wurden mit einem Spektralradiometer (UR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen. Die externe Quanteneffizienz wurde aus der Leuchtdichte, die mit dem Spektralradiometer gemessen wurde, in der Annahme berechnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Lambertschen-Lichtverteilungseigenschaften aufwiesen. [Tabelle 12]
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y Stromeffizienz (cd/A) externe Quanteneffizienz (%) BI (cd/A/y)
    Licht emittierende Vorrichtung 8-0 3,7 0,52 12,9 0,140 0,056 8,8 15,8 159
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-0 3,8 0,65 16,1 0,141 0,057 7,1 12,4 125
  • 74 bis 79 und Tabelle 12 zeigen, dass es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet wird, um EL-Vorrichtungen handelt, die eine höhere externe Lichtemissionseffizienz und einen vorteilhafteren Blauindex (BI) aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen.
  • Tabelle 13 zeigt die Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 8-1 bis 8-12 und Tabelle 14 zeigt die Eigenschaften der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-1 bis 3-12. Die Eigenschaften wurden zu dem Zeitpunkt erhalten, zu dem ein Strom von 0,2 mA (5 mA/cm2) angelegt wurde. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 8-1 bis 8-12 und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen 3-1 bis 3-12 unterscheiden sich in der Dicke der Lochtransportschicht 112 und der Elektronentransportschicht 114, d. h. der optischen Weglänge zwischen Elektroden, und daher weisen sie einen Unterschied auch in der Wellenlänge von verstärktem Licht auf. [Tabelle 13]
    Licht emittierende Vorrichtungen
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y externe Quanteneffizienz (%) Stromeffizi e nz (cd/A) BI (cd/A/y)
    8-1 3,6 0,20 5,0 0,145 0,047 8,9 4,4 94
    8-2 3,5 0,20 5,0 0,145 0,046 11,1 5,4 118
    8-3 3,5 0,20 5,0 0,144 0,046 12,8 6,2 136
    8-4 3,6 0,20 5,0 0,144 0,049 12,0 6,1 126
    8-5 3,5 0,20 5,0 0,143 0,049 14,4 7,4 150
    8-6 3,5 0,20 5,0 0,141 0,051 15,7 8,3 162
    8-7 3,6 0,20 5,0 0,142 0,053 14,6 7,9 151
    8-8 3,5 0,20 5,0 0,140 0,056 16,6 9,3 167
    8-9 3,5 0,20 5,0 0,137 0,061 17,1 10,2 167
    8-10 3,6 0,20 5,0 0,139 0,059 15,9 9,4 158
    8-11 3,5 0,20 5,0 0,136 0,066 17,1 10,8 163
    8-12 3,5 0,20 5,0 0,132 0,075 16,9 11,5 153
    [Tabelle 14]
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtungen
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x C hromatizität y externe Quanteneffizienz (%) Stromeffizienz (cd/A) BI (cd/A/y)
    3-1 3,5 0,20 5,0 0,144 0,049 8,7 4,5 91
    3-2 3,5 0,20 5,0 0,143 0,049 10,9 5,6 113
    3-3 3,6 0,20 5,0 0,142 0,051 12,3 6,5 126
    3-4 3,5 0,20 5,0 0,143 0,052 11,5 6,1 119
    3-5 3,5 0,20 5,0 0,141 0,055 13,3 7,4 135
    3-6 3,6 0,20 5,0 0,138 0,060 14,0 8,3 137
    3-7 3,5 0,20 5,0 0,140 0,057 13,0 7,5 132
    3-8 3,5 0,20 5,0 0,137 0,063 14,2 8,7 138
    3-9 3,6 0,20 5,0 0,133 0,074 14,1 9,6 130
    3-10 3,5 0,20 5,0 0,137 0,066 13,8 8,7 133
    3-11 3,5 0,20 5,0 0,133 0,077 14,2 9,9 129
    3-12 3,6 0,20 5,0 0,128 0,093 13,6 10,7 115
  • Tabelle 13 und Tabelle 14 zeigen, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet wird, eine höhere externe Quanteneffizienz und einen vorteilhafteren Blauindex (BI) aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen, bei denen ein Material mit normalem Brechungsindex verwendet wird. Außerdem zeigt jede Tabelle, dass sich die Effizienz und der BI in Abhängigkeit von der optischen Weglänge (d. h. der Wellenlänge von verstärktem Licht und der Chromatizität) der Licht emittierenden Vorrichtung ändern. Da die Intensität einer blaue Lichtemission, die für eine Anzeige erforderlich ist, von der Chromatizität abhängt, ist ein Vergleich des BI bei gleicher Chromatizität effektiv. 80 zeigt eine Änderung des BI bezüglich der Chromatizität y.
  • 80 zeigt, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen vorteilhafteren BI aufweisen als die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen, die die gleiche Chromatizität aufweisen.
  • 81 zeigt eine Änderung der Leuchtdichte bezüglich der Betriebszeit, wenn die Licht emittierende Vorrichtung 8-8 und die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 3-8 bei einem konstanten Strom mit einer Stromdichte von 50 mA/cm2 betrieben werden. 81 zeigt, dass die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine hohe Emissionseffizienz aufweist, während eine lange Lebensdauer aufrechterhalten wird.
  • [Beispiel 17]
  • In diesem Beispiel werden Licht emittierende Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben worden sind, und Licht emittierende Vergleichsvorrichtungen beschrieben. Die Strukturformeln von organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0134
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 9)
  • Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat ausgebildet, wodurch die erste Elektrode 101 ausgebildet wurde. Die Dicke der ersten Elektrode 101 war 55 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N-[(3',5'-Ditertiarybutyl)-1,1'-biphenyl-4-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBuBichPAF), das durch die Strukturformel (vi) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20180314) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von mmtBuBichPAF zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde. Es sei angemerkt, dass ALD-MP001Q eine organische Verbindung mit einer Akzeptoreigenschaft ist.
  • Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 mmtBuBichPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 30 nm abgeschieden, und dann wurde N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBB1TP), das durch die Strukturformel (viii) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurden 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (ix) dargestellt wird, und 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), das durch die Strukturformel (xiii) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von αN-βNPAnth zu 3,10PCA2Nbf(IV)-02 1:0,015 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
  • Danach wurden über der Licht emittierenden Schicht 113 2-{4-[9,10-Di(naphthalen-2-yl)-2-anthryl]phenyl}-1 -phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: ZADN), das durch die Strukturformel (xi) dargestellt wird, und 8-Hydroxychinolinatolithium (Abkürzung: Liq), das durch die Strukturformel (xii) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von ZADN zu Liq 1:1 war, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Liq durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die zweite Elektrode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 9 dieses Beispiels hergestellt.
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 10)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 10 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass mmtBuBichPAF durch N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1'-3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPchPAF), das durch die Strukturformel (vii) dargestellt wird, ersetzt wurde.
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4)
  • Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 4 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass mmtBuBichPAF durch N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), das durch die Strukturformel (ii) dargestellt wird, ersetzt wurde.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtungen 9 und 10 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt. [Tabelle 15]
    Dicke Licht emittierende Vorrichtung 9 Licht emittierende Vorrichtung 10 Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 4
    Elektroneninjektionsschicht 1 nm Liq
    Elektronentransportschicht 25 nm ZADN: Liq (1:1)
    Licht emittierende Schicht 25 nm aN-bNPAnth : 3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)
    Lochtransportschicht 10 nm DBfBB1TP
    30 nm mmtBuBichPAF mmtBumTPchPAF PCBBiF
    Lochinjektionsschicht 10 nm mmtBuBichPAF : ALD-MP001Q (1 : 0,1) mmtBumTPchPAF : ALD-MP001Q (1 : 0,1) PCBBiF : ALD-MP001Q (1 : 0,1)
  • Die Brechungsindizes von PCBBiF als Referenz und den Materialien mit niedrigem Brechungsindex (mmtBuBichPAF und mmtBumTPchPAF), die für die Lochinjektionsschicht und einen Teil der Lochtransportschicht verwendet werden, werden in 95 gezeigt, und die Brechungsindizes bei einer Wellenlänge von 458 nm werden in der folgenden Tabelle gezeigt. [Tabelle 16]
    Brechungsindex
    mmtBuBichPAF 1,66
    mmtBumTPchPAF 1,63
    PCBBiF 1,94
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen und die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung 1 Stunde lang bei 80 °C durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass das Glassubstrat, über dem die Licht emittierende Vorrichtung ausgebildet wurde, nicht einer besonderen Behandlung zum Verbessern der Auskopplungseffizienz unterzogen wurde.
  • 96 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 9 und 10 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 4. 97 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 98 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften davon. 99 zeigt die Stromdichte-Spannungs-Eigenschaften davon. 100 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 101 zeigt die Emissionsspektren davon. Tabelle 17 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m2. Die Leuchtdichte, die CIE-Chromatizität und die Emissionsspektren wurden mit einem Spektralradiometer (UR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen. Die externe Quanteneffizienz wurde aus der Leuchtdichte und den Emissionsspektren, die mit dem Spektralradiometer gemessen wurden, in der Annahme berechnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Lambertschen-Lichtverteilungseigenschaften aufwiesen. [Tabelle 17]
    Spannung (V) Strom (mA) Stromdichte (mA/cm2) Chromatizität x Chromatizität y Stromeffizienz (cd/A) externe Quanteneffizienz (%)
    Licht emittierende Vorrichtung 9 3,8 0,32 8,0 0,14 0,10 10,5 12,0
    Licht emittierende Vorrichtung 10 4,2 0,29 7,3 0,14 0,10 11,9 13,5
    Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 4 3,8 0,48 12,0 0,14 0,10 9,4 10,4
  • 96 bis 101 und Tabelle 17 zeigen, dass es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die jeweils eine Schicht mit einem Material mit niedrigem Brechungsindex umfassen, um vorteilhafte EL-Vorrichtungen handelt, die die gleiche Form der Emissionsspektren wie die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen und eine höhere Emissionseffizienz als diejenigen aufweisen.
  • [Beispiel 18]
  • In diesem Beispiel werden Ergebnisse beschrieben, die durch Messung der Löcherbeweglichkeit der organischen Verbindungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wurden. Die Löcherbeweglichkeit wurde mit für die Messung hergestellten Geräten gemessen. Die Herstellungsverfahren der Vorrichtungen werden nachstehend beschrieben.
  • (Herstellungsverfahren einer Vorrichtung 1)
  • Als Elektrode wurde ein Legierungsfilm aus Silber (Ag), Palladium (Pd) und Kupfer (Cu), d. h. ein Ag-Pd-Cu- (APC-) Film, durch ein Sputterverfahren in einer Dicke von 100 nm über einem Glassubstrat ausgebildet, und dann wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren in einer Dicke von 50 nm ausgebildet, wodurch die erste Elektrode 101 ausgebildet wurde. Die Elektrodenfläche war 4 mm2 (2 mm × 2 mm).
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden dchPAF und Molybdänoxid durch Verdampfung in einer Dicke von 5 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von dchPAF zu Molybdänoxid 1:1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde.
  • Als Lochtransportschicht 112 wurde dchPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 491,5 nm über der Lochinjektionsschicht 111 abgeschieden.
  • Dann wurden dchPAF und Molybdänoxid durch Verdampfung in einer Dicke von 5 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von dchPAF zu Molybdänoxid 1:1 war, wodurch eine Pufferschicht ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurde Aluminium (AI) durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die zweite Elektrode 102 auszubilden, wodurch die Vorrichtung 1, die eine Nur-Loch-Vorrichtung (hole-only device) ist, hergestellt wurde.
  • (Herstellungsverfahren einer Vorrichtung 2)
  • Die Vorrichtung 2 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Vorrichtung 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch mmtBuBichPAF ersetzt wurde und die Dicke der Lochtransportschicht 112 478 nm war.
  • (Herstellungsverfahren einer Vorrichtung 3)
  • Die Vorrichtung 3 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Vorrichtung 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass dchPAF durch mmtBumTPchPAF ersetzt wurde und die Dicke der Lochtransportschicht 112 457 nm war.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Vorrichtungen 1, 2 und 3 werden nachstehend aufgeführt. [Tabelle 18]
    Dicke Vorrichtung 1 Vorrichtung 2 1 Vorrichtung 3
    Pufferschicht 5 nm dchPAF : Molybdänoxid (1:1) mmtBuBichPAF : Molybdänoxid (1:1) mmtBuTPchPAF : Molybdänoxid (1:1)
    Lochtransportschicht *10 dchPAF mmtBuBichPAF mmtBuTPchPAF
    Lochinjektionsschicht 5 nm dchPAF : Molybdänoxid (1:1) mmtBuBichPAF : Molybdänoxid (1:1) mmtBuTPchPAF : Molybdänoxid (1:1)
    *10 Vorrichtung 1: 491,5 nm, Vorrichtung 2: 478 nm, Vorrichtung 3: 457 nm
  • Die Vorrichtungen wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurde eine UV-Behandlung durchgeführt), und dann wurden sie gemessen.
  • Die Stromdichte-Spannungs-Eigenschaften der Vorrichtungen 1, 2 und 3 werden in 102 gezeigt. Es sei angemerkt, dass die Messung bei Raumtemperatur durchgeführt wurde.
  • Unter Verwendung einer Baugruppen-Simulation wurde die Löcherbeweglichkeit der organischen Verbindungen aus den in 102 gezeigten elektrischen Eigenschaften berechnet. Für die Simulation wurde Setfos (Drift-Diffusionsmodell, hergestellt von CYBERNET SYSTEMS Co., Ltd.) verwendet. Die Simulationsparameter sind wie folgt: Die Austrittsarbeit von ITSO der ersten Elektrode 101 war 5,36 eV, die Austrittsarbeit von Al der zweiten Elektrode 102 war 4,2 eV, das HOMO-Niveau von dchPAF war -5,36 eV, das HOMO-Niveau von mmtBuBichPAF war -5,38 eV, das HOMO-Niveau von mmtBumTPchPAF war -5,42 eV und die Ladungsdichte der Lochtransportschicht 112 war 1,0 × 1018 cm-3.
  • Die Austrittsarbeit der Elektroden wurde durch Photoelektronenspektroskopie mit „AC-2“, hergestellt von Riken Keiki Co., Ltd., in der Luft gemessen.
  • Die HOMO-Niveaus der organischen Verbindungen wurden durch Cyclovoltammetrie- (CV-) Messung gemessen. Es sei angemerkt, dass für die Messung ein elektrochemischer Analysator (ALS 600A oder 600C, hergestellt von BAS Inc.) verwendet wurde, und die Messung wurde an einer Lösung durchgeführt, die erhalten wurde, indem jede Verbindung in N,N-Dimethylformamid (Abkürzung: DMF) aufgelöst wurde. Bei der Messung wurde das Potential einer Arbeitselektrode in Hinblick auf eine Referenzelektrode innerhalb eines angemessenen Bereichs geändert, so dass das Oxidationspeakpotential und das Reduktionspeakpotential erhalten wurden. Außerdem wurden die HOMO-Niveaus der Verbindungen aus dem angenommenen Redoxpotential der Referenzelektrode von -4,94 eV und den erhaltenen Peakpotentialen erhalten.
  • Die Abhängigkeit der Löcherbeweglichkeit von der elektrischen Feldstärke der organischen Verbindungen, die durch die Simulation erhalten wurde, wird in 103 gezeigt. Es sei angemerkt, dass die horizontale Achse von 103 die halbe Potenz der elektrischen Feldstärke darstellt, die aus einer Spannung berechnet wird. Außerdem wird die Löcherbeweglichkeit bei einer elektrischen Feldstärke von 300 (V/cm)1/2 in der folgenden Tabelle gezeigt. [Tabelle 19]
    Löcherbeweglichkeit *11 (cm2/Vs)
    dchPAF 2,6 × 10-5
    mmtBuBichPAF 5,3 × 10-5
    mmtBuTPchPAF 8,6 × 10-6
    *11 Bei einer elektrischen Feldstärke von 300 (V/cm) 1/2
  • Wie vorstehend beschrieben, handelt es sich bei der organischen Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um eine Substanz mit einer Löcherbeweglichkeit höher als oder gleich 1 × 10-6 cm2/Vs; somit ist sie zu einer Lochtransportschicht einer Licht emittierenden Vorrichtung geeignet.
  • [Beispiel 19]
  • <<Synthesebeispiel 13>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-phenyl-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPFA) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (246) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von mmtBumTPFA wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0135
  • <Schritt 1: Synthese von 3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 11 des Beispiels 11 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1'-3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-phenyl-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPFA)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 4,89 g (10 mmol) 3,3",5,5"-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl, 2,85 g (10 mmol) N-Phenyl-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 2,88 g (30 mmol) Natrium-tert-butoxid und 50 ml Xylol gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 37 mg (0,10 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 164 mg (0,40 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde 4 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, ungefähr 1 ml Wasser wurde hinzugefügt, ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei etwa 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, so dass 6,86 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 93 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0136
  • Anschließend wurden 6,5 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 250 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 12,2 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 6,0 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 92 % erhalten.
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 104A und 104B sind die 1H-NMR-Diagramme. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1'-3',1''-terphenyl-5'-yl)-N-phenyl-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPFA) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,65 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,60 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,38-7,42 (m, 3H), 7,34 (d, 4H, J = 1,5 Hz), 7,23-7,33 (m, 8H), 7,13 (dd, 1H, J = 2,0 Hz, 8,0 Hz), 7,04 (tt, 1H, J = 1,5 Hz, 7,0 Hz), 1,45 (s, 6H), 1,33 (s, 36H).
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBumTPFA in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FP-8600, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 105 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 105 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 105 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBumTPFA einen Emissionspeak bei 405 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBumTPFA einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBumTPFA in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 737, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 106 gezeigt.
  • 106 zeigt, dass Produktionen von mmtBumTPFA hauptsächlich bei m/z von etwa 737 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 106 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBumTPFA ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBumTPFA, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • 127 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBumTPFA durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 127 gezeigt werden.
  • 127 zeigt, dass mmtBumTPFA ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBumTPFA gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBumTPFA 110 °C.
  • [Beispiel 20]
  • <<Synthesebeispiel 1>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-(3,3'',5,5''-tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPFBi) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (247) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von mmtBumTPFBi wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0137
  • <Schritt 1: Synthese von 3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 11 des Beispiels 11 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-(3,3'',5,5''-tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPFBi)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 4,89 g (10 mmol) 3,3",5,5"-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl, 3,61 g (10 mmol) N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 2,88 g (30 mmol) Natrium-tert-butoxid und 50 ml Xylol gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 37 mg (0,10 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 164 mg (0,40 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 3 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, ungefähr 1 ml Wasser wurde hinzugefügt, ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei etwa 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, so dass 7,0 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 86 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0138
  • Anschließend wurden 6,8 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 265 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 12,2 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 5,9 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 87 % erhalten.
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 107A und 107B sind die 1H-NMR-Diagramme. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-(3,3'',5,5''-tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPFBi) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,66 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,63 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,59 (d, 2H, J = 7,5 Hz), 7,52 (dt, 2H, J = 2,0 Hz, 8,5 Hz), 7,39-7,45 (m, 7H), 7,36 (d, 4H, J = 2,5 Hz), 7,29-7,34 (m, 6H), 7,26-7,29 (m, 1H), 7,19 (dd, 1H, J = 2,5 Hz, 8,0 Hz), 1,47 (s, 6H), 1,33 (s, 36H).
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBumTPFBi in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FP-8600, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 108 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 108 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 108 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBumTPFBi einen Emissionspeak bei 403 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBumTPFBi einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBumTPFBi in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 814, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 109 gezeigt.
  • 109 zeigt, dass Produktionen von mmtBumTPFBi hauptsächlich bei m/z von etwa 814 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 109 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBumTPFBi ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBumTPFBi, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • 128 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBumTPFBi durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 128 gezeigt werden.
  • 128 zeigt, dass mmtBumTPFBi ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBumTPFBi gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBumTPFBi 126 °C.
  • [Beispiel 21]
  • <<Synthesebeispiel 15>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPoFBi) beschrieben, das die organische Verbindung ist, die durch die Strukturformel (248) der Ausführungsform 1 dargestellt wird. Eine Struktur von mmtBumTPoFBi wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0139
  • <Schritt 1: Synthese von 3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 11 des Beispiels 11 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPoFBi)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 4,89 g (10 mmol) 13,3",5,5"-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl, 3,61 g (10 mmol) N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 2,88 g (30 mmol) Natrium-tert-butoxid und 50 ml Xylol gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 37 mg (0,10 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 164 mg (0,40 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 7 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, ungefähr 1 ml Wasser wurde hinzugefügt, ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei etwa 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, so dass 6,86 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 93 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0140
    Figure DE102020117123A1_0141
  • Anschließend wurden 4,0 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 245 °C unter einem Druck von 3,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 20,1 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 3,8 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 94 % erhalten.
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 110A und 110B sind die 1H-NMR-Diagramme. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-(3,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPoFBi) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,57 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,50 (dd, 1H, J = 1,5 Hz, 8,0 Hz), 7,33-7,44 (m, 6H), 7,27-7,32 (m, 2H), 7,26 (d, 4H, J = 1,0 Hz), 7,20-7,24 (m, 3H), 7,17 (t, 1H, J = 1,5 Hz), 7,05-7,11 (m, 5H), 6,99-7,04 (m, 1H), 6,89 (dd, 1H, J = 2,0 Hz, 8,0 Hz), 1,35 (s, 6H), 1,32 (s, 26H).
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBumTPoFBi in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FP-8600, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 111 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 111 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 111 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBumTPoFBi einen Emissionspeak bei 405 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBumTPoFBi einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBumTPoFBi in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 814, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 112 gezeigt.
  • 112 zeigt, dass Produktionen von mmtBumTPoFBi hauptsächlich bei m/z von etwa 814 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 112 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBumTPoFBi ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBumTPoFBi, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • 129 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBumTPoFBi durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 129 gezeigt werden.
  • 129 zeigt, dass mmtBumTPoFBi ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBumTPoFBi gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBumTPoFBi 120 °C.
  • [Beispiel 22]
  • <<Synthesebeispiel 16>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-[(3,3',5'-Tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBichPAF) beschrieben, das die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Eine Struktur von mmtBumBichPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0142
    Figure DE102020117123A1_0143
  • <Schritt 1: Synthese von 3-Brom-3',5,5'-tri-tert-butylbiphenyl>
  • In einen Dreihalskolben wurden 37,2 g (128 mmol) 1,3-Dibrom-5-tert-butylbenzol, 20,0 g (85 mmol) 3,5-Di-tert-butylphenylboronsäure, 35,0 g (255 mmol) Kaliumcarbonat, 570 ml Toluol, 170 ml Ethanol und 130 ml Leitungswasser gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden 382 mg (1,7 mmol) Palladiumacetat und 901 mg (3,4 mmol) Triphenylphosphin hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 5 Stunden lang bei 40 °C erwärmt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf Raumtemperatur verringert, und die Mischung wurde in eine organische Schicht und eine wässrige Schicht getrennt. Der Lösung wurde Magnesiumsulfat für die Trocknung und Konzentration hinzugefügt. Die erhaltene Hexanlösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt, wodurch 21,5 g einer farblosen öligen Zielsubstanz in einer Ausbeute von 63 % erhalten wurden. Das Syntheseschema von 3-Brom-3',5,5'-tri-tert-butylbiphenyl im Schritt 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0144
    Figure DE102020117123A1_0145
  • <Schritt 2: Synthese von N-[(3,3',5'-Tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBichPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 2,6 g (6,5 mmol) 3-Brom-3',5,5'-tri-tert-butylbiphenyl, das im Schritt 1 erhalten worden war, 2,4 g (6,5 mmol) N-(4-Cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 2,0 g (20 mmol) Natrium-tert-butoxid und 40 ml Xylol gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 75 mg (0,13 mmol) Bis(dibenzylidenaceton)palladium(0) und 165 mg (0,39 mmol) 2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl (Abkürzung: Sphos (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 7 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, ungefähr 1 ml Wasser wurde hinzugefügt, ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei etwa 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 3,9 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 87 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0146
  • Anschließend wurden 3,9 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 235 °C unter einem Druck von 3,6 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 15 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 2,7 g eines weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 65 % erhalten.
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 113A und 113B sind die 1H-NMR-Diagramme. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung N-[(3,3',5'-Tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBichPAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,63 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,56 (d, 1H, J = 8,5 Hz), 7,37-40 (m, 2H), 7,27-7,32 (m, 4H), 7,22-7,25 (m, 1H), 7,16-7,19 (brm, 2H), 7,08-7,15 (m, 4H), 7,02-7,06 (m, 2H), 2,43-2,51 (brm, 1H), 1,80-1,93 (brm, 4H), 1,71-1,77 (brm, 1H), 1,36-1,46 (brm, 10H), 1,33 (s, 18H), 1,22-1,30 (brm, 10H).
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBumBichPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FP-8600, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 114 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 114 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 114 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBumBichPAF einen Emissionspeak bei 391 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBumBichPAF einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBumBichPAF in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 688, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 115 gezeigt.
  • 115 zeigt, dass Produktionen von mmtBumBichPAF hauptsächlich bei m/z von etwa 688 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 115 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBumBichPAF ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBumBichPAF, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • 130 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBumBichPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 130 gezeigt werden.
  • 130 zeigt, dass mmtBumBichPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBumBichPAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBumBichPAF 103 °C.
  • [Beispiel 23]
  • <<Synthesebeispiel 17>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-[(3,3',5'-tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBioFBi) beschrieben, das die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Eine Struktur von mmtBumBioFBi wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0147
    Figure DE102020117123A1_0148
  • <Schritt 1: Synthese von 3-Brom-3',5,5'-tri-tert-butylbiphenyl>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 16 des Beispiels 22 durchgeführt.
  • <Schritt 2: Synthese von N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-[(3,3',5'-tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBioFBi)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 3,0 g (7,5 mmol) 3-Brom-3',5,5'-tri-tert-butylbiphenyl, das im Schritt 1 erhalten worden war, 2,7 g (7,5 mmol) N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 2,2 g (23 mmol) Natrium-tert-butoxid und 40 ml Xylol gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 86 mg (0,15 mmol) Bis(dibenzylidenaceton)palladium(0) und 184 mg (0,45 mmol) 2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl (Abkürzung: Sphos (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 7 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, ungefähr 1 ml Wasser wurde hinzugefügt, ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei etwa 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 4,0 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 78 % erhalten wurden. Das Syntheseschema des Schritts 2 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0149
  • Anschließend wurden 4,0 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 245 °C unter einem Druck von 4,0 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 15 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 2,8 g eines weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 70 % erhalten.
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 2 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 116A und 116B sind die 1H-NMR-Diagramme. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-[(3,3',5'-tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBioFBi) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ(CDCl3): 7,57 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,40-7,47 (m, 2H), 7,32-7,39 (m, 4H), 7,27-7,31 (m, 2H), 7,27-7,24 (m, 5H), 6,94-7,09 (m, 6H), 6,83 (brs, 2H), 1,33 (s, 18H), 1,32 (s, 6H), 1,20 (s, 9H).
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBumBioFBi in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen, und das Emissionsspektrum wurde mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FP-8600, hergestellt von JASCO Corporation) gemessen. Die beiden Spektren wurden bei Raumtemperatur gemessen. Eine Quarzzelle wurde für die Messzelle verwendet. 117 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums. Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. Die in 117 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 117 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBumBioFBi einen Emissionspeak bei 404 nm auf.
  • Als Nächstes wurde die organische Verbindung mmtBumBioFBi einer Massenspektrometrie- (MS-) Analyse durch eine Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS) unterzogen.
  • Bei der LC-MS-Analyse wurde die Flüssigchromatographie- (LC-) Trennung mit ACQUITY UPLC (eingetragenes Markenzeichen), hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt, und die Massenspektrometrie- (MS-) Analyse wurde mit Xevo G2 Tof MS, hergestellt von Waters Corporation, durchgeführt. Acquity UPLC BEH C4 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) wurde als Säule für die LC-Trennung verwendet, und die Säulentemperatur war 40 °C. Acetonitril wurde als mobile Phase A verwendet und eine 0,1 % wässrige Lösung von Ameisensäure wurde als mobile Phase B verwendet. Eine Probe wurde ferner auf eine derartige Weise hergestellt, dass mmtBumBioFBi in Toluol in einer bestimmten Konzentration aufgelöst wurde und die Mischung mit Acetonitril verdünnt wurde. Die Injektionsmenge betrug 5,0 µl.
  • Bei der LC-Trennung war das Verhältnis der mobilen Phase A zu der mobilen Phase B für 10 Minuten nach dem Beginn (0 Minuten) der Messung 95:5.
  • Bei der MS-Analyse wurde eine Ionisation durch ein Elektrosprayionisations- (ESI-) Verfahren durchgeführt. Die Kapillarspannung und die Probenkegel-Spannung wurden dabei auf 3,0 kV bzw. 30 V eingestellt, und eine Erkennung wurde in einem positiven Modus durchgeführt. Eine Komponente mit m/z von 681, die unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen ionisiert worden war, wurde in einer Kollisionszelle zur Kollision mit einem Argongas gebracht, so dass sie in Produktionen dissoziierte. Energie (Kollisionsenergie) für die Kollision mit Argon betrug 50 eV. Der Massenbereich für die Messung war auf m/z (Masse-zu-Ladung-Verhältnis) = 100 bis 1500 eingestellt. Die Erkennungsergebnisse der dissoziierten Produktionen mittels Flugzeit- (TOF-) MS werden in 118 gezeigt.
  • 118 zeigt, dass Produktionen von mmtBumBioFBi hauptsächlich bei m/z von etwa 681 erkannt werden. Es sei angemerkt, dass das Ergebnis in 118 Eigenschaften zeigt, die sich von mmtBumBioFBi ableiten; daher kann es als wichtige Daten zum Identifizieren von mmtBumBioFBi, das in einer Mischung enthalten ist, angesehen werden.
  • 131 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBumBioFBi durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 131 gezeigt werden.
  • 131 zeigt, dass mmtBumBioFBi ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBumBioFBi gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBumBioFBi 102 °C.
  • [Beispiel 24]
  • <<Synthesebeispiel 18>>
  • In diesem Beispiel wird ein Syntheseverfahren von N-(4-tert-Butylphenyl)-N-(3,3'',5,5''-tetra-tert-butyl-1,1'-3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPtBuPAF) beschrieben, das die organische Verbindung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Eine Struktur von mmtBumTPtBuPAF wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0150
  • <Schritt 1: Synthese von N-(4-t-Butyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin>
  • In einen Dreihalskolben wurden 11,5 g (55 mmol) 9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-amin, 11,7 g (55 mmol) 4-t-Butylanilin, 15,9 g (165 mmol) Natrium-tert-butoxid und 180 ml Xylol gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 200 mg (0,55 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 900 mg (2,20 mmol) 2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl (Abkürzung: Sphos (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 4 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, ungefähr 3 ml Wasser wurden hinzugefügt, ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde konzentriert und unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 16,4 g einer braunen öligen Zielsubstanz in einer Ausbeute von 87 % erhalten wurden. Das Syntheseschema von N-(4-t-Butyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin des Schritts 1 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0151
  • <Schritt 2: Synthese von 13,3''5,5''-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl>
  • Die Synthese wurde auf ähnliche Weise wie bei dem Schritt 1 des Synthesebeispiels 11 des Beispiels 11 durchgeführt.
  • <Schritt 3: Synthese von N-(4-tert-Butylphenyl)-N-(3,3'',5,5''-tetra-tert-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPtBuPAF)>
  • In einen Dreihalskolben wurden 3,8 g (8,6 mmol) 13,3'',5,5''-Tetra-t-butyl-5'-chlor-1,1':3',1''-terphenyl, das im Schritt 2 synthetisiert worden war, 3,0 g (8,6 mmol) N-(4-t-Butyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin, das im Schritt 1 synthetisiert worden war, 2,5 g (25,9 mmol) Natrium-tert-butoxid und 45 ml Xylol gegeben. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck entgast, und dann wurde die Luft in dem Kolben durch Stickstoff ersetzt. Anschließend wurden dieser Mischung 35 mg (0,086 mmol) Allylpalladium(II)chloriddimer (Abkürzung: [(Allyl)PdCl]2) und 122 mg (0,346 mmol) Di-tert-butyl(1-methyl-2,2-diphenylcyclopropyl)phosphin (Abkürzung: cBRIDP (eingetragenes Markenzeichen)) hinzugefügt, und die Mischung wurde ungefähr 5 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120 °C gerührt. Danach wurde die Temperatur des Kolbens auf etwa 60 °C verringert, ungefähr 1 ml Wasser wurde hinzugefügt, ein ausgefällter Feststoff wurde durch Filtration abgetrennt, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, und die erhaltene Toluollösung wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie gereinigt. Das Filtrat wurde konzentriert, um eine kondensierte Toluollösung zu erhalten. Dieser Toluollösung wurde Ethanol hinzugefügt, und die Toluollösung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, wodurch eine Ethanol-Suspension erhalten wurde. Das Präzipitat wurde bei etwa 20 °C gefiltert und der erhaltene Feststoff wurde bei etwa 80 °C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch 4,8 g eines weißen Zielfeststoffs in einer Ausbeute von 70 % erhalten wurden. Das Syntheseschema von mmtBumTPtBuPAF des Schritts 3 wird nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0152
  • Analyseergebnisse durch Kernspinresonanz- (1H-NMR-) Spektroskopie des im Schritt 3 erhaltenen weißen Feststoffs werden nachstehend gezeigt. 119A und 119B sind die 1H-NMR-Diagramme. Die Ergebnisse zeigen, dass die organische Verbindung N-(4-tert-Butylphenyl)-N-(3,3'',5,5''-tetra-tert-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPtBuPAF) in diesem Synthesebeispiel synthetisiert wurde.
  • 1H-NMR. δ (CDCl3): 7,64 (d, 1H, J = 7,5 Hz), 7,59 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,38-7,43 (m, 4H), 7,29-7,36 (m, 8H), 7,24-7,28 (m, 3H), 7,19 (d, 2H, J = 8,5 Hz), 7,13 (dd, 1H, J = 1,5 Hz, 8,0 Hz), 1,47 (s, 6H), 1,32 (s, 45H).
  • Anschließend wurden 4,8 g des erhaltenen weißen Feststoffs durch ein Train-Sublimationsverfahren gereinigt. Die Sublimationsreinigung wurde durchgeführt, indem eine Erwärmung bei 250 °C unter einem Druck von 2,5 Pa bei der Durchflussrate von Argon von 15 ml/min durchgeführt wurde. Nach der Sublimationsreinigung wurden 4,0 g eines blass gelblich-weißen Feststoffs mit einer Sammelquote von 83 % erhalten.
  • Als Nächstes wurden ein UV-VIS-Absorptionsspektrum (nachstehend einfach als Absorptionsspektrum bezeichnet) von mmtBumTPtBuPAF in einer Toluollösung und ein Emissionsspektrum davon gemessen. Das Absorptionsspektrum wurde bei Raumtemperatur mit einem UV-VIS-Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) in einem Zustand gemessen, in dem die Toluollösung in eine Quarzzelle gegeben wurde. Das Emissionsspektrum wurde bei Raumtemperatur mit einem Fluoreszenz-Spektrophotometer (FP-8600, hergestellt von JASCO Corporation) in einem Zustand gemessen, in dem die Toluollösung in eine Quarzzelle gegeben wurde. 120 zeigt die Messergebnisse des Absorptionsspektrums und des Emissionsspektrums . Die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar, und die vertikalen Achsen stellen die Absorptionsintensität und die Emissionsintensität dar. In 120 werden zwei durchgezogene Linien gezeigt; die dünne Linie stellt das Absorptionsspektrum dar, und die dicke Linie stellt das Emissionsspektrum dar. Die in 120 gezeigte Absorptionsintensität ist ein Ergebnis, das durch Subtraktion eines Absorptionsspektrums von nur Toluol in einer Quarzzelle von dem gemessenen Absorptionsspektrum der Toluollösung in der Quarzzelle erhalten wurde.
  • Wie in 120 gezeigt, weist die organische Verbindung mmtBumTPtBuPAF einen Emissionspeak bei 409 nm auf.
  • 132 zeigt die Ergebnisse, die durch Messung des Brechungsindex von mmtBumTPtBuPAF durch einen spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corp.) erhalten wurden. Ein für die Messung verwendeter Film wurde mit dem Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm über einem Quarzsubstrat ausgebildet. Es sei angemerkt, dass ein Brechungsindex eines ordentlichen Strahls, n, Ordinary, und ein Brechungsindex eines außerordentlichen Strahls, n, Extra-ordinary, in 132 gezeigt werden.
  • 132 zeigt, dass mmtBumTPtBuPAF ein Material mit niedrigem Brechungsindex ist: In dem gesamten blauen Licht emittierenden Bereich (von 455 nm bis 465 nm) liegt der Brechungsindex eines ordentlichen Strahls innerhalb des Bereichs von 1,50 bis 1,75, und der Brechungsindex bei 633 nm liegt innerhalb des Bereichs von 1,45 bis 1,70.
  • Als Nächstes wurde Tg von mmtBumTPtBuPAF gemessen. Tg wurde unter Verwendung eines dynamischen Differenzkalorimeters (Perkin-Elmer Co., Ltd. Pyris 1 DSC) in einem Zustand, in dem ein Pulver auf eine Aluminiumzelle gegeben wurde, gemessen. Als Ergebnis war Tg von mmtBumTPtBuPAF 123 °C.
  • [Beispiel 25]
  • In diesem Beispiel werden Licht emittierende Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden sind, und eine Licht emittierende Vergleichsvorrichtung beschrieben. Die Strukturformeln von organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0153
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 11)
  • Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat abgeschieden, um die erste Elektrode 101 auszubilden. Die Dicke der ersten Elektrode 101 war 110 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-[(3,3',5'-tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBioFBi), das durch die Strukturformel (xv) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20180314) durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 10 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von mmtBumBioFBi zu ALD-MP001Q 1:0,05 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 mmtBumBioFBi durch Verdampfung in einer Dicke von 55 nm abgeschieden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurden 9-[(3'-Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]naphtho[1',2':4,5]furo[2,3-b]pyrazin (Abkürzung: 9mDBtBPNfpr), das durch die Strukturformel (xvi) dargestellt wird, N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), das durch die Strukturformel (ii) dargestellt wird, und Bis{4,6-dimethyl-2-[5-(5-cyano-2-methylphenyl)-3-(3,5-dimethylphenyl)-2-pyrazinyl-kN]phenyl-kC}(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionato-k2O,O')iridium(III) (Abkürzung: Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)) durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 40 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von 9mDBtBPNfpr zu PCBBiF und [Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)] 0,7:0,3:0,1 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
  • Danach wurde über der Licht emittierenden Schicht 113 9mDBtBPNfpr durch Verdampfung in einer Dicke von 30 nm abgeschieden, und dann wurde 2,9-Di(2-naphthyl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), das durch die Strukturformel (v) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Lithiumfluorid (LiF) durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die zweite Elektrode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 11 dieses Beispiels hergestellt.
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 12)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 12 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 11 hergestellt, mit der Ausnahme, dass mmtBumBioFBi, das in der Lochinjektionsschicht 111 und der Lochtransportschicht 112 verwendet wurde, durch N-[(3,3',5'-Tri-t-butyl)-1,1'-biphenyl-5-yl]-N-(4-cyclohexylphenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumBichPAF), das durch die Strukturformel (xviii) dargestellt wird, ersetzt wurde.
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 5)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 5 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 11 hergestellt, mit der Ausnahme, dass mmtBumBioFBi, das in der Lochinjektionsschicht 111 und der Lochtransportschicht 112 verwendet wurde, durch PCBBiF ersetzt wurde.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtungen 11 und 12 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 5 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt. [Tabelle 20]
    Dicke Licht emittierende Vorrichtung 11 Licht emittierende Vorrichtung 12 Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 5
    Elektroneninjektions- schicht 1 nm LiF
    Elektronentransport- schicht 10 nm NBPhen
    30 nm 9mDBtBPNfpr
    Licht emittierende Schicht 40 nm 9mDBtBPNfpr: PCBBiF: Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm) (0,7:0,3:0,1)
    Lochtransportschicht 55 nm mmtBumBioFBi mmtBumBichPAF PCBBiF
    Lochinjektionsschicht 10 nm mmtBumBioFBi : ALD-MP001Q (1:0,05) mmtBumBichPAF : ALD-MP001Q (1 :0,05) PCBBiF : ALD-MP001Q (1:0,05)
  • Die Licht emittierenden Vorrichtungen und die Licht emittierenden Vergleichsvorrichtungen wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung 1 Stunde lang bei 80 °C durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass das abgedichtete Glassubstrat nicht einer besonderen Behandlung zum Verbessern der Auskopplungseffizienz unterzogen wurde.
  • 121 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 11 und 12 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 5. 122 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 123 zeigt die Emissionsspektren davon. Die Leuchtdichte, die CIE-Chromatizität und die Emissionsspektren wurden mit einem Spektralradiometer (UR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen. Die externe Quanteneffizienz wurde aus der Leuchtdichte und den Emissionsspektren, die mit dem Spektralradiometer gemessen wurden, in der Annahme berechnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Lambertschen-Lichtverteilungseigenschaften aufwiesen.
  • 121 und 122 zeigen, dass es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet wird, um EL-Vorrichtungen handelt, die eine höhere externe Quanteneffizienz aufweisen als die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung. Die Verbesserung der Effizienz der Vorrichtung leitet sich von einer Verbesserung der Auskopplungseffizienz aufgrund des niedrigen Brechungsindex der Lochtransportschichten der Licht emittierenden Vorrichtungen 11 und 12 ab.
  • [Beispiel 26]
  • In diesem Beispiel wird eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden ist, und eine Licht emittierende Vergleichsvorrichtung beschrieben. Die Strukturformeln von organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
    Figure DE102020117123A1_0154
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vorrichtung 13)
  • Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat abgeschieden, um die erste Elektrode 101 auszubilden. Die Dicke der ersten Elektrode 101 war 55 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
  • Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-Ozon-Behandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
  • Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
  • Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der ersten Elektrode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die erste Elektrode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N-(4-tert-Butylphenyl)-N-(3,3'',5,5''-tetra-tert-butyl-1,1':3',1''-terphenyl-5'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: mmtBumTPtBuPAF), das durch die Strukturformel (xix) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20180314) durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 10 nm über der ersten Elektrode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von mmtBumTPtBuPAF zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 mmtBumTPtBuPAF durch Verdampfung in einer Dicke von 40 nm abgeschieden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde.
  • Anschließend wurden 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (ix) dargestellt wird, und 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), das durch die Strukturformel (xiii) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von αN-βNPAnth zu 3,10PCA2Nbf(IV)-02 1:0,015 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
  • Danach wurden über der Licht emittierenden Schicht 113 2-{4-[9,10-Di(naphthalen-2-yl)-2-anthryl]phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: ZADN), das durch die Strukturformel (xi) dargestellt wird, und 8-Hydroxychinolinatolithium (Abkürzung: Liq), das durch die Strukturformel (xii) dargestellt wird (hergestellt von Chemipro Kasei Kaisha, Ltd., Seriennummer 181201), durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von ZADN zu Liq 1:1 war, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
  • Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Liq durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die zweite Elektrode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 13 dieses Beispiels hergestellt.
  • (Herstellungsverfahren einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 6)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung 6 wurde auf ähnliche Weise wie diejenige für die Licht emittierende Vorrichtung 13 hergestellt, mit der Ausnahme, dass mmtBumTPtBuPAF, das in der Lochinjektionsschicht 111 und der Lochtransportschicht 112 verwendet wurde, durch PCBBiF ersetzt wurde.
  • Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtung 13 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 6 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt. [Tabelle 21]
    Dicke Licht emittierende Vorrichtung 13 Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 6
    Elektroneninjektionsschicht 1 nm Liq
    Elektronentransportschicht 25 nm ZADN: Liq (1:1)
    Licht emittierende Schicht 25 nm aN-bNPAnth: 3,1 0PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)
    Lochtransportschicht 40 nm mmtBumTPtBuPAF PCBBiF
    Lochinjektionsschicht 10 nm mmtBumTPtBuPAF : ALD-MP001 Q (1:0,1) PCBBiF : ALD-MP001Q (1:0,1)
  • Die Licht emittierende Vorrichtung und die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurden (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung 1 Stunde lang bei 80 °C durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass das abgedichtete Glassubstrat nicht einer besonderen Behandlung zum Verbessern der Auskopplungseffizienz unterzogen wurde.
  • 124 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 13 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 6. 125 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften davon. 126 zeigt die Emissionsspektren davon. Die Leuchtdichte und die Emissionsspektren wurden mit einem Spektralradiometer (UR-UL1R, hergestellt von TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION) gemessen. Die externe Quanteneffizienz wurde aus der Leuchtdichte und den Emissionsspektren, die mit dem Spektralradiometer gemessen wurden, in der Annahme berechnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Lambertschen-Lichtverteilungseigenschaften aufwiesen.
  • 124 und 125 zeigen, dass es sich bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet wird, um eine EL-Vorrichtung handelt, die eine höhere externe Quanteneffizienz aufweist als die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung. Die Verbesserung der Effizienz der Vorrichtung leitet sich von einer Verbesserung der Auskopplungseffizienz aufgrund des niedrigen Brechungsindex der Lochtransportschicht der Licht emittierenden Vorrichtung 13 ab.
  • Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Seriennr. 2019-126017, eingereicht beim japanischen Patentamt am 5. Juli 2019, der japanischen Patentanmeldung mit der Seriennr. 2020-015450 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 31. Januar 2020, der japanischen Patentanmeldung mit der Seriennr. 2020-067192 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 3. April 2020, und der japanischen Patentanmeldung mit der Seriennr. 2020-078898 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 28. April 2020, deren gesamte Inhalte hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenlegung gemacht sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP H11282181 [0007]
    • JP 200991304 [0007]
    • JP 2010/104969 [0007]
    • JP 2020015450 [0777]
    • JP 2020067192 [0777]
    • JP 2020078898 [0777]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Jaeho Lee et al., „Synergetic electrode architecture for efficient graphene-based flexible organic light-emitting diodes“, nature COMMUNICATIONS, am 2. Juni, 2016, DOI: 10.1038/ncomms 11791. [0007]

Claims (63)

  1. Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei die Monoamin-Verbindung umfasst: eine erste aromatische Gruppe; eine zweite aromatische Gruppe; und eine dritte aromatische Gruppe, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, und wobei eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  2. Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei die Monoamin-Verbindung umfasst: eine erste aromatische Gruppe; eine zweite aromatische Gruppe; und eine dritte aromatische Gruppe, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, und wobei ein Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu einer Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in einem Molekül höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 % ist.
  3. Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei die Monoamin-Verbindung umfasst: eine erste aromatische Gruppe; eine zweite aromatische Gruppe; und eine dritte aromatische Gruppe, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, und wobei bei Ergebnissen einer 1H-NMR-Messung, die an der Monoamin-Verbindung durchgeführt wird, ein Integralwert von Signalen bei niedriger als 4 ppm einen Integralwert von Signalen bei 4 ppm oder höher überschreitet.
  4. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  5. Material für eine Lochtransportschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Monoamin-Verbindung mindestens ein Fluoren-Gerüst aufweist.
  6. Material für eine Lochtransportschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine oder mehrere der ersten aromatischen Gruppe, der zweiten aromatischen Gruppe und der dritten aromatischen Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist/sind.
  7. Material für eine Lochtransportschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Molekulargewicht der Monoamin-Verbindung größer als oder gleich 400 und kleiner als oder gleich 1000 ist.
  8. Material für eine Lochtransportschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, wobei die erste aromatische Gruppe und die zweite aromatische Gruppe jeweils unabhängig voneinander 1 bis 3 Benzolringe umfassen, wobei die erste aromatische Gruppe und/oder die zweite aromatische Gruppe eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen umfassen/umfasst, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, wobei eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoff-Gruppe in der ersten aromatischen Gruppe oder der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 6 oder mehr ist, wobei eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 8 oder mehr ist, und wobei die dritte aromatische Gruppe ein substituierter oder unsubstituierter monocyclischer kondensierter Ring oder ein substituierter oder unsubstituierter bicyclischer oder tricyclischer kondensierter Ring ist.
  9. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei die dritte aromatische Gruppe 6 bis 13 Kohlenstoffatome in einem Ring aufweist.
  10. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  11. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst enthält.
  12. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist.
  13. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 36 oder weniger ist.
  14. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 12 oder mehr ist.
  15. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 30 oder weniger ist.
  16. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 8, wobei die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
  17. Material für eine Lochtransportschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 8, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe jeweils ein Kohlenwasserstoff-Ring sind.
  18. Material für eine Lochtransportschicht nach Anspruch 1 oder 10, wobei die Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, bezüglich des Lichts mit einer Wellenlänge von 465 nm den Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  19. Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei die Monoamin-Verbindung umfasst: eine erste aromatische Gruppe; eine zweite aromatische Gruppe; und eine dritte aromatische Gruppe, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, und wobei eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  20. Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei die Monoamin-Verbindung umfasst: eine erste aromatische Gruppe; eine zweite aromatische Gruppe; und eine dritte aromatische Gruppe, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, und wobei ein Anteil an Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, zu einer Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in einem Molekül höher als oder gleich 23 % und niedriger als oder gleich 55 % ist.
  21. Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei die Monoamin-Verbindung umfasst: eine erste aromatische Gruppe; eine zweite aromatische Gruppe; und eine dritte aromatische Gruppe, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, und wobei bei Ergebnissen einer 1H-NMR-Messung, die an der Monoamin-Verbindung durchgeführt wird, ein Integralwert von Signalen bei niedriger als 4 ppm einen Integralwert von Signalen bei 4 ppm oder höher überschreitet.
  22. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 20 oder 21, wobei eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  23. Material für eine Lochinjektionsschicht nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Monoamin-Verbindung mindestens ein Fluoren-Gerüst aufweist.
  24. Material für eine Lochinjektionsschicht nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei eine oder mehrere der ersten aromatischen Gruppe, der zweiten aromatischen Gruppe und der dritten aromatischen Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist/sind.
  25. Material für eine Lochinjektionsschicht nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei ein Molekulargewicht der Monoamin-Verbindung größer als oder gleich 400 und kleiner als oder gleich 1000 ist.
  26. Material für eine Lochinjektionsschicht, das eine Monoamin-Verbindung umfasst, wobei eine erste aromatische Gruppe, eine zweite aromatische Gruppe und eine dritte aromatische Gruppe an ein Stickstoffatom der Monoamin-Verbindung gebunden sind, wobei die erste aromatische Gruppe und die zweite aromatische Gruppe jeweils unabhängig voneinander 1 bis 3 Benzolringe umfassen, wobei die erste aromatische Gruppe und/oder die zweite aromatische Gruppe eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen umfassen/umfasst, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, wobei eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoff-Gruppe in der ersten aromatischen Gruppe oder der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 6 oder mehr ist, wobei eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 8 oder mehr ist, und wobei die dritte aromatische Gruppe ein substituierter oder unsubstituierter monocyclischer kondensierter Ring oder ein substituierter oder unsubstituierter bicyclischer oder tricyclischer kondensierter Ring ist.
  27. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei die dritte aromatische Gruppe 6 bis 13 Kohlenstoffatome in einem Ring aufweist.
  28. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei eine Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, einen Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  29. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst enthält.
  30. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei die dritte aromatische Gruppe ein Fluoren-Gerüst ist.
  31. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 36 oder weniger ist.
  32. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 12 oder mehr ist.
  33. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden und in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in der ersten aromatischen Gruppe und der zweiten aromatischen Gruppe enthalten sind, 30 oder weniger ist.
  34. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 26, wobei die Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden, eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
  35. Material für eine Lochinjektionsschicht nach einem der Ansprüche 19 bis 21 und 26, wobei die erste aromatische Gruppe, die zweite aromatische Gruppe und die dritte aromatische Gruppe jeweils ein Kohlenwasserstoff-Ring sind.
  36. Material für eine Lochinjektionsschicht nach Anspruch 19 oder 28, wobei die Schicht, die die Monoamin-Verbindung enthält, bezüglich des Lichts mit einer Wellenlänge von 465 nm den Brechungsindex höher als oder gleich 1,5 und niedriger als oder gleich 1,75 aufweist.
  37. Organische Verbindung, die durch eine allgemeine Formel (G1) dargestellt wird,
    Figure DE102020117123A1_0155
    wobei: Ar1 und Ar2 jeweils unabhängig voneinander einen Substituenten mit einem Benzolring oder einen Substituenten darstellen, in dem 2 oder 3 Benzolringe aneinander gebunden sind; Ar1 und/oder Ar2 eine oder mehrere Kohlenwasserstoff-Gruppen umfassen/umfasst, die jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in den gesamten Kohlenwasserstoff-Gruppen in Ar1 und Ar2 enthalten sind, 8 oder mehr ist; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in der Kohlenwasserstoff-Gruppe in Ar1 oder Ar2 enthalten sind, 6 oder mehr ist; in dem Fall, in dem eine Vielzahl von geradkettigen Alkyl-Gruppen, die jeweils 1 oder 2 Kohlenstoffatome aufweisen, als Kohlenwasserstoff-Gruppen in Ar1 oder Ar2 enthalten ist, die Alkyl-Gruppen aneinander gebunden sind, um einen Ring zu bilden; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen; R3 eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt; und u eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist.
  38. Organische Verbindung, die durch eine allgemeine Formel (G2) dargestellt wird,
    Figure DE102020117123A1_0156
     wobei: n, m, p und r jeweils unabhängig voneinander 1 oder 2 darstellen; s, t und u jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen; n+p und m+r jeweils unabhängig voneinander 2 oder 3 sind; R4 und R5 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellen; R10 bis R14 und R20 bis R24 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in R10 bis R14 und R20 bis R24 enthalten sind, 8 oder mehr ist; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 enthalten sind, 6 oder mehr ist; R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen; in dem Fall, in dem n oder p 2 ist, die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sind oder sie sich voneinander unterscheiden; in dem Fall, in dem m oder r 2 ist, die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sind oder sie sich voneinander unterscheiden; in dem Fall, in dem s eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R4s gleich oder voneinander unterschiedlich sind; in dem Fall, in dem t eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R5s gleich oder voneinander unterschiedlich sind; und in dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R3s gleich oder voneinander unterschiedlich sind.
  39. Organische Verbindung nach Anspruch 38, wobei t gleich 0 ist.
  40. Organische Verbindung, die durch eine allgemeine Formel (G3) dargestellt wird,
    Figure DE102020117123A1_0157
    wobei: n und p jeweils unabhängig voneinander 1 oder 2 darstellen; s und u jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen; n+p 2 oder 3 ist; R10 bis R14 und R20 bis R24 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in R10 bis R14 und R20 bis R24 enthalten sind, 8 oder mehr ist; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 enthalten sind, 6 oder mehr ist; R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen; R4 Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt; in dem Fall, in dem n oder p 2 ist, die Art und die Anzahl von Substituenten sowie die Position von Bindungen in einer Phenylen-Gruppe gleich denjenigen der anderen Phenylen-Gruppe sind oder sie sich voneinander unterscheiden; in dem Fall, in dem s eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R4s gleich oder voneinander unterschiedlich sind; und in dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R3s gleich oder voneinander unterschiedlich sind.
  41. Organische Verbindung nach Anspruch 38 oder 40, wobei s gleich 0 ist.
  42. Organische Verbindung, die durch eine allgemeine Formel (G4) dargestellt wird,
    Figure DE102020117123A1_0158
    wobei: u eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R10 bis R14 und R20 bis R24 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoff-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen, die jeweils nur durch die sp3-Hybridorbitale eine Bindung bilden; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in R10 bis R14 und R20 bis R24 enthalten sind, 8 oder mehr ist; eine Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die entweder in R10 bis R14 oder in R20 bis R24 enthalten sind, 6 oder mehr ist; R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen; und in dem Fall, in dem u eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R3s gleich oder voneinander unterschiedlich sind.
  43. Organische Verbindung nach Anspruch 42, wobei u gleich 0 ist.
  44. Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 38, 40 und 42, wobei R10 bis R14 und R20 bis R24 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine tert-Butyl-Gruppe oder eine Cyclohexyl-Gruppe sind.
  45. Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 38, 40 und 42, wobei mindestens drei von R10 bis R14 und mindestens drei von R20 bis R24 jeweils Wasserstoff sind.
  46. Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 38, 40 und 42, wobei R10, R11, R13, R14, R20, R21, R23 und R24 jeweils Wasserstoff sind, und wobei R12 und R22 jeweils eine Cyclohexyl-Gruppe sind.
  47. Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 38, 40 und 42, wobei R10, R12, R14, R20, R21, R23 und R24 jeweils Wasserstoff sind, wobei R11 und R13 jeweils eine tert-Butyl-Gruppe sind, und wobei R22 eine Cyclohexyl-Gruppe ist.
  48. Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 38, 40 und 42, wobei R10, R12, R14, R20, R22 und R24 jeweils Wasserstoff sind, und wobei R11, R13, R21 und R23 jeweils eine tert-Butyl-Gruppe sind.
  49. Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 37, 38, 40 und 42, wobei R1 und R2 aneinander gebunden sind, um einen Ring zu bilden.
  50. Organische Verbindung nach Anspruch 38 oder 40, wobei benachbarte Gruppen unter R4, R5, R10 bis R14 und R20 bis R24 aneinander gebunden sind, um einen Ring zu bilden.
  51. Organische Verbindung nach Anspruch 42, wobei benachbarte Gruppen unter R10 bis R14 und R20 bis R24 aneinander gebunden sind, um einen Ring zu bilden.
  52. Licht emittierende Vorrichtung, bei der das Material für eine Lochtransportschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 8 in einer Lochtransportschicht verwendet wird.
  53. Licht emittierende Vorrichtung, bei der das Material für eine Lochinjektionsschicht nach einem der Ansprüche 19 bis 21 und 26 in einer Lochinjektionsschicht verwendet wird.
  54. Licht emittierende Vorrichtung, bei der die organische Verbindung nach einem der Ansprüche 37, 38, 40 und 42 verwendet wird.
  55. Elektronisches Gerät, das umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 52; und einen Sensor, einen Bedienknopf, einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon.
  56. Elektronisches Gerät, das umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 53; und einen Sensor, einen Bedienknopf, einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon.
  57. Elektronisches Gerät, das umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 54; und einen Sensor, einen Bedienknopf, einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon.
  58. Licht emittierende Einrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 52; und einen Transistor und/oder ein Substrat.
  59. Licht emittierende Einrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 53; und einen Transistor und/oder ein Substrat.
  60. Licht emittierende Einrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 54; und einen Transistor und/oder ein Substrat.
  61. Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 52; und ein Gehäuse.
  62. Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 53; und ein Gehäuse.
  63. Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 54; und ein Gehäuse.
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