DE10392453T5 - Metallkomplex und organische elektrolumineszierende Vorrichtung - Google Patents

Metallkomplex und organische elektrolumineszierende Vorrichtung Download PDF

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Satoshi Tsukuba Kobayashi
Shuji Tsukuba Doi
Satoshi Tsukuba Mikami
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

Metallkomplex, der einen einwertigen Rest mit einer Metallkomplexstruktur aufweist, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt und durch die folgende Formel (1) oder (2) dargestellt wird
Figure 00000001
(wobei A eine Einfachbindung oder ein von einem konjugierten System abgeleiteter zweiwertiger Rest ist. R1 und R2 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. R3 stellt einen Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. a stellt eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar, b stellt eine ganze Zahl von 0 bis 4 dar. Wenn a zwei oder mehr ist, können mehrere R1 gleich oder verschieden sein. Wenn b zwei oder mehr ist, können mehrere R2 gleich oder verschieden sein.)

Description

  • Technisches Fachgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen Metallkomplex und eine lichtemittierende Vorrichtung unter Verwendung des Metallkomplexes als lichtemittierende Substanz.
  • Stand der Technik
  • Als lichtemittierendes Material mit Phosphoreszenz im sichtbaren Bereich, das für eine lichtemittierende Schicht einer lichtemittierenden Vorrichtung verwendet wird, waren Vorrichtungen unter Verwendung eines Metallkomplexes (können nachstehend als lichtemittierender Triplettkomplex bezeichnet werden) bekannt, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt.
  • Als lichtemittierender Triplettkomplex sind zum Beispiel Ir(ppy)3, der Iridium als zentrales Metall enthält (Appl. Phys. Lett., 75, 4 (1999)), PtOEP, der Platin als zentrales Metall enthält (Nature, 395, 151 (1998)), Eu(TTA)3phen, der Europium als zentrales Metall enthält (Jpn. J. Appl. Phys, 34, 1883 (1995)) bekannt.
  • Figure 00020001
  • Jedoch sind zum Bilden einer lichtemittierenden Schicht unter Verwendung der vorstehenden allgemein bekannten lichtemittierenden Triplettkomplexe nur die Verfahren, wie Vakuumabscheidungsverfahren, anwendbar und es war schwierig, eine lichtemittierende Schicht mit dem Beschichtungsverfahren zu bilden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Metallkomplex mit Phosphoreszenz im sichtbaren Bereich bereitzustellen, der ausgezeichneteren Lichtemissionswirkungsgrad als die vorstehend genannten lichtemittierenden Materialien aufweist. Außerdem ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen Metallkomplex bereitzustellen, der eine lichtemittierende Triplettkomplexstruktur im Molekül aufweist und zum Bilden einer lichtemittierenden Schicht durch das Beschichtungsverfahren verwendet werden kann, und eine lichtemittierende Vorrichtung unter Verwendung des Komplexes bereitzustellen.
  • Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt einen Metallkomplex bereit, der einen einwertigen Rest mit einer Metallkomplexstruktur aufweist, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt und durch die folgende Formel (1) oder (2) dargestellt wird. Der Komplex kann mit dem Beschichtungsverfahren eine effiziente lichtemittierende Schicht bilden.
    Figure 00030001
    (In der Formel (1) ist A eine Einfachbindung oder ein von einem konjugierten System abgeleiteter zweiwertiger Rest. R1 und R2 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. R3 stellt einen Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. a stellt eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar, b stellt eine ganze Zahl von 0 bis 4 dar. Wenn a zwei oder mehr ist, können mehrere R1 gleich oder verschieden sein. Wenn b zwei oder mehr ist, können mehrere R2 gleich oder verschieden sein.)
    Figure 00030002
    (In der Formel (2) ist D eine Einfachbindung oder ein von einem konjugierten System abgeleiteter zweiwertiger Rest. R4 und R5 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. c und d stellen jeweils unabhängig eine ganze Zahl von 0 bis 4 dar. Wenn c zwei oder mehr ist, können mehrere R4 gleich oder verschieden sein. Wenn d zwei oder mehr ist, können mehrere R5 gleich oder verschieden sein.)
  • Beste Ausführungsweise der Erfindung
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet die Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt, eine von einem lichtemittierenden Triplettkomplex abgeleitete Struktur.
  • Der lichtemittierende Triplettkomplex, der eine Grundsubstanz der Metallkomplexstruktur ist, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand zeigt, wird erklärt.
  • Der lichtemittierende Triplettkomplex ist üblicherweise ein Schwermetallkomplex, zum Beispiel ein Komplex, der Phosphoreszenzemission aus dem Komplex erzeugen kann. Komplexe, in denen eine Fluoreszenzemission zusätzlich zur Phosphoreszenzemission beobachtet wird, sind ebenfalls eingeschlossen.
  • Die lichtemittierenden Triplettkomplexe sind jene, die als EL-Material mit geringem Molekulargewicht verwendet wurden. Solche Materialien sind zum Beispiel in Nature, (1998) 395, 151; Appl. Phys. Lett., (1999) 75(1), 4; Prc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng., (2001) 4105; (Organic Light-Emitting Materials and Devices IV), 119; J. Am. Chem. Soc., (2001) 123, 4304; Appl. Phys. Lett., (1997) 71(18), 2596; Syn. Met., (1998) 94(1), 103; Syn. Met., (1999) 99(2), 1361; und Adv. Mater., (1999), 11 (10), 852 offenbart.
  • Das zentrale Metall der Metallkomplexstruktur der vorliegenden Erfindung, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand zeigt, ist üblicherweise ein Atom mit einer Ordnungszahl von 50 oder mehr, wobei eine Spin-Bahn-Wechselwirkung im Komplex auftritt und ein Zwischensystemübergang zwischen einem Singulettzustand und einem Triplettzustand im Metall auftreten kann.
  • Als zentrales Metall werden Rhenium, Iridium, Osmium, Scandium, Yttrium, Platin, Gold; und Lanthaniden, wie Europium, Terbium, Thulium, Dysprosium, Samarium, Praseodym, Gadolinium usw., veranschaulicht. Iridium, Platin, Gold und Europium sind bevorzugt; Iridium, Platin und Gold sind insbesondere bevorzugt und Iridium ist am stärksten bevorzugt.
  • Der Ligand des lichtemittierenden Triplettkomplexes ist üblicherweise ein organischer Ligand und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 3 bis 60.
  • Als Ligand des lichtemittierenden Triplettkomplexes werden 8-Chinolinol und Derivate davon, Benzochinolinol und Derivate davon, 2-Phenylpyridin und Derivate davon, 2-Phenylbenzthiazol und Derivate davon, 2-Phenylbenzoxazol und Derivate davon, Porphyrinderivate davon usw. veranschaulicht.
  • Als lichtemittierender Triplettkomplex werden die folgenden veranschaulicht.
  • Figure 00050001
  • Figure 00060001
  • Figure 00070001
  • Figure 00080001
  • Figure 00090001
  • Hier stellt R jeweils unabhängig einen Rest, ausgewählt aus einem Halogenatom, Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe, einem einwertigen heterocyclischen Rest, einem Rest der vorstehenden Formel (1) und einem Rest der vorstehenden Formel (2) dar. Zum Verbessern der Löslichkeit in einem Lösungsmittel ist bevorzugt, dass ein oder mehrere R eine Alkylkette mit cyclischer oder langer Kette enthalten, und Beispiele von R schließen eine Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octyl-, 2-Ethylhexyl-, Decyl- und 3,7-Dimethyloctylgruppe ein. Zwei Substituenten können verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Außerdem kann ein Teil der Kohlenstoffatome in der Alkylkette durch einen Rest mit einem Heteroatom ersetzt werden, und Beispiele des Heteroatoms schließen ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Stickstoffatom usw. ein. Beispiele des Halogenatoms schließen Fluor, Chlor, Brom und Jod ein.
  • Der Alkylrest kann jeder lineare, verzweigte oder cyclische sein und kann einen oder mehrere Substituenten aufweisen. Die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 1 bis 20 und bestimmte Beispiele davon schließen eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, iso-Propyl-, Butyl-, iso-Butyl-, tert-Butyl-, Pentyl-, Cyclopentyl-, Hexyl-, Cyclohexyl-, Heptyl-, Octyl-, 2-Ethylhexyl-, Nonyl-, Decyl-, 3,7-Dimethyloctyl-, Lauryl-, Trifluormethyl-, Pentafluorethyl-, Perfluorbutyl-, Perfluorhexyl-, Perfluoroctylgruppe usw. ein; und eine Pentyl-, Hexyl-, Octyl-, 2-Ethylhexyl-, Decyl- und 3,7-Dimethyloctylgruppe sind bevorzugt.
  • Der Alkoxyrest kann jeder lineare, verzweigte oder cyclische sein und kann einen oder mehrere Substituenten aufweisen. Die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 1 bis 20 und bestimmte Beispiele davon schließen eine Methoxy-, Ethoxy-, Propyloxy-, iso-Propyloxy-, Butoxy-, iso-Butoxy-, tert-Butoxy-, Pentyloxy-, Cyclopentyloxy-, Hexyloxy-, Cyclohexyloxy-, Heptyloxy-, Octyloxy-, 2-Ethylhexyloxy-, Nonyloxy-, Decyloxy-, 3,7-Dimethyloctyloxy-, Lauryloxy-, Trifluormethoxy-, Pentafluorethoxy-, Perfluorbutoxy-, Perfluorhexyl-, Perfluoroctyl-, Methoxymethyloxy-, 2-Methoxyethyloxygruppe usw. ein; und eine Pentyloxy-, Hexyloxy-, Octyloxy-, 2-Ethylhexyloxy-, Decyloxy- und 3,7-Dimethyloctyloxygruppe sind bevorzugt.
  • Der Alkylthiorest kann jeder lineare, verzweigte oder cyclische sein und kann einen oder mehrere Substituenten aufweisen. Die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 1 bis 20 und bestimmte Beispiele davon schließen eine Methylthio-, Ethylthio-, Propylthio-, iso-Propylthio-, Butylthio-, iso-Butylthio-, tert-Butylthio-, Pentylthio-, Cyclopentylthio-, Hexylthio-, Cyclohexylthio-, Heptylthio-, Octylthio-, 2-Ethylhexylthio-, Nonylthio-, Decylthio-, 3,7-Dimethyloctylthio-, Laurylthio-, Trifluormethylthiogruppe usw. ein; und eine Pentylthio-, Hexylthio-, Octylthio-, 2-Ethylhexylthio-, Decylthio- und 3,7-Dimethyloctylthiogruppe sind bevorzugt.
  • Der Alkylaminorest kann jeder lineare, verzweigte oder cyclische sein und kann ein Monoalkylaminorest oder Dialkylaminorest sein. Die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 1 bis 40 und bestimmte Beispiele davon schließen eine Methylamino-, Dimethylamino-, Ethylamino-, Diethylamino-, Propylamino-, Dipropylamino-, iso-Propylamino-, Diisopropylamino-, Butylamino-, iso-Butylamino-, tert-Butylamino-, Pentylamino-, Cyclopentylamino-, Hexylamino-, Cyclohexylamino-, Heptylamino-, Octylamino-, 2-Ethylhexylamino-, Nonylamino-, Decylamino-, 3,7-Dimethyloctylamino-, Laurylamino-, Cyclopentylamino-, Dicyclopentylamino-, Cyclohexylamino-, Dicyclohexylamino-, Pyrrolidyl-, Piperidyl-, Ditrifluormethylaminogruppe usw. ein; und eine Pentylamino-, Hexylamino-, Octylamino-, 2-Ethylhexylamino-, Decylamino- und 3,7-Dimethyloctylaminogruppe sind bevorzugt.
  • Der Alkylsilylrest kann jeder lineare, verzweigte oder cyclische sein und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 1 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Trimethylsilyl-, Triethylsilyl-, Tripropylsilyl-, Tri-iso-propylsilyl-, Dimethyl-iso-propylsilyl-, Diethyl-iso-propylsilyl-, tert-Butylsilyldimethylsilyl-, Pentyldimethylsilyl-, Hexyldimethylsilyl-, Heptyldimethylsilyl-, Octyldimethylsilyl-, 2-Ethylhexyldimethylsilyl-, Nonyldimethylsilyl-, Decyldimethylsilyl-, 3,7-Dimethyloctyldimethylsilyl-, Lauryldimethylsilylgruppe usw. ein; und eine Pentyldimethylsilyl-, Hexyldimethylsilyl-, Octyldimethylsilyl-, 2-Ethylhexyldimethylsilyl-, Decyldimethylsilyl- und 3,7-Dimethyloctyldimethylsilylgruppe sind bevorzugt.
  • Der Arylrest kann einen oder mehrere Substituenten aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 6 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Phenylgruppe, einen C1-C12-Alkoxyphenylrest (C1-C12 stellt die Zahl der Kohlenstoffatome, 1–12, dar, nachstehend genauso), C1-C12-Alkylphenylrest, eine 1-Naphthylgruppe, 2-Naphthylgruppe, Pentafluorphenylgruppe, Pyridylgruppe, Pyridazinylgruppe, Pyrimidylgruppe, Pyrazylgruppe, Triazylgruppe usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenylrest und C1-C12-Alkylphenylrest sind bevorzugt.
  • Der Aryloxyrest kann einen oder mehrere Substituenten am aromatischen Ring aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 6 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Phenoxygruppe, einen C1-C12-Alkoxyphenoxyrest, C1-C12-Alkylphenoxyrest, eine 1-Naphthyloxygruppe, 2-Naphthyloxygruppe, Pentafluorphenyloxygruppe, Pyridyloxygruppe, Pyridazinyloxygruppe, Pyrimidyloxygruppe, Pyrazyloxygruppe, Triazyloxygruppe usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenoxyrest und C1-C12-Alkylphenoxyrest sind bevorzugt.
  • Der Arylthiorest kann einen oder mehrere Substituenten am aromatischen Ring aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 6 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Phenylthiogruppe, einen C1-C12-Alkoxyphenylthiorest, C1-C12-Alkylphenylthiorest, eine 1-Naphthylthiogruppe, 2-Naphthylthiogruppe, Pentafluorphenylthiogruppe, Pyridylthiogruppe, Pyridazinylthiogruppe, Pyrimidylthiogruppe, Pyrazylthiogruppe, Triazylthiogruppe usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenylthiorest und C1-C12-Alkylphenylthiorest sind bevorzugt.
  • Der Arylaminorest kann einen oder mehrere Substituenten am aromatischen Ring aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 6 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Phenylaminogruppe, Diphenylaminogruppe, einen C1-C12-Alkoxyphenylaminorest, Di(C1-C12-alkoxyphenyl)aminorest, Di(C1-C12-alkylphenyl)aminorest, eine 1-Naphthylamino-, 2-Naphthylamino-, Pentafluorphenylamino-, Pyridylamino-, Pyridazinylamino-, Pyrimidylamino-, Pyrazylamino-, Triazylaminogruppe usw. ein; und ein C1-C12-Alkylphenylaminorest und Di(C1-C12-alkylphenyl)aminorest sind bevorzugt.
  • Der Arylsilylrest kann einen oder mehrere Substituenten am aromatischen Ring aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 6 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Triphenylsilyl-, Tri-p-xylylsilyl-, Tribenzylsilyl-, Diphenylmethylsilyl-, tert-Butyldiphenylsilyl-, Dimethylphenylsilylgruppe usw. ein.
  • Der Arylalkylrest kann einen oder mehrere Substituenten aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 7 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen einen Phenyl-C1-C12-alkylrest, C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkylrest, C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylrest, 1-Naphthyl-C1-C12-alkylrest, 2-Naphthyl-C1-C12-alkylrest usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-Alkylrest und C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylrest sind bevorzugt.
  • Der Arylalkoxyrest kann einen oder mehrere Substituenten aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 7 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen einen Phenyl-C1-C12-alkoxyrest, C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkoxyrest, C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkoxyrest, 1-Naphthyl-C1-C12-alkoxyrest, 2-Naphthyl-C1-C12-alkoxyrest usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkoxyrest und C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkoxyrest sind bevorzugt.
  • Der Arylalkylthiorest kann einen oder mehrere Substituenten aufweisen und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise etwa 7 bis 60. Bestimmte Beispiele davon schließen einen Phenyl-C1-C12-alkylthiorest, C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkylthiorest, C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylthiorest, 1-Naphthyl-C1-C12-alkylthiorest, 2-Naphthyl-C1-C12-alkylthiorest usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkylthiorest und C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylthiorest sind bevorzugt.
  • Der Arylalkylaminorest weist üblicherweise etwa 7 bis 60 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen einen Phenyl-C1-C12-alkylaminorest, C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkylaminorest, C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylaminorest, Di(C1-C12-alkoxyphenyl-C1-C12-alkyl)aminorest, Di(C1-C12-alkylphenyl-C1-C12-alkyl)aminorest, 1-Naphthyl-C1-C12-alkylaminorest, 2-Naphthyl-C1-C12-alkylaminorest usw. ein; und ein C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylaminorest und Di(C1-C12-alkylphenyl-C1-C12-alkyl)aminorest sind bevorzugt.
  • Der Arylalkylsilylrest weist üblicherweise etwa 7 bis 60 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen einen Phenyl-C1-C12-alkylsilylrest, C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkylsilylrest, C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylsilylrest, 1-Naphthyl-C1-C12-alkylsilylrest, 2-Naphthyl-C1-C12-alkylsilylrest, Phenyl-C1-C12-alkyldimethylsilylrest usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkylsilylrest und C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkylsilylrest sind bevorzugt.
  • Der Acylrest weist üblicherweise etwa 2 bis 20 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Isobutyryl-, Pivauloyl-, Benzoyl-, Trifluoracetyl-, Pentafluorbenzyolgruppe usw. ein.
  • Der Acyloxyrest weist üblicherweise etwa 2 bis 20 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Acetoxy-, Propionyloxy-, Butyryloxy-, Isobutyryloxy-, Pivaloyloxy-, Benzoyloxy-, Trifluoracetyloxy-, Pentafluorbenzoyloxygruppe usw. ein.
  • Die Iminogruppe weist üblicherweise etwa 2 bis 20 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen die Verbindungen der folgenden Formeln ein.
  • Figure 00140001
  • Die Amidgruppe weist üblicherweise etwa 2 bis 20 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Formamid-, Acetamid-, Propionamid, Butyramid-, Benzamid-, Trifluoracetamid-, Pentafluorbenzamid-, Diformamid-, Diacetamid-, Dipruopionamid-, Dibutyramid-, Dibenzamid-, Ditrifluoracetamid-, Dipentafluorbenzamidgruppe usw. ein; und Imide, wie eine Succinimidgruppe und Phthalsäureimidgruppe, sind ebenfalls eingeschlossen.
  • Der Arylalkenylrest weist üblicherweise etwa 7 bis 60 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen einen Phenyl-C1-C12-alkenylrest, C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkenylrest, C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkenylrest, 1-Naphthyl-C1-C12-alkenylrest, 2-Naphthyl-C1-C12-alkenylrest usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenyl-Cl-C12-alkenylrest und C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkenylrest sind bevorzugt.
  • Der Arylalkinylrest weist üblicherweise etwa 7 bis 60 Kohlenstoffatome auf. Bestimmte Beispiele davon schließen einen Phenyl-C1-C12-alkinylrest, C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkinylrest, C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkinylrest, 1-Naphthyl-C1-C12-alkinylrest, 2-Naphthyl-C1-C12-alkinylrest usw. ein; und ein C1-C12-Alkoxyphenyl-C1-C12-alkinylrest und C1-C12-Alkylphenyl-C1-C12-alkinylrest sind bevorzugt.
  • Der einwertige heterocyclische Rest bedeutet eine Gruppe von Atomen, in der das Wasserstoffatom von einer heterocyclischen Verbindung abgespalten ist und der üblicherweise 4 bis 60 Kohlenstoffatome aufweist. Bestimmte Beispiele davon schließen eine Thienylgruppe, einen C1-C12-Alkylthienylrest, eine Pyrolyl-, Furyl-, Pyridylgruppe, einen C1- C12-Alkylpyridylrest usw. ein; und eine Thienylgruppe, ein C1-C12-Alkylthienylrest, eine Pyridylgruppe und ein C1-C12-Alkylpyridylrest sind bevorzugt. Außerdem können sie wie für den Arylrest und einwertigen heterocyclischen Rest in R einen weiteren oder mehrere Substituenten aufweisen.
  • Der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung weist einen einwertigen Rest der nachstehenden Formel (1) oder (2) auf. Dadurch kann der Lichtemissionswirkungsgrad verbessert werden.
  • Figure 00150001
  • In der Formel ist A eine Einfachbindung oder ein von einem konjugierten System abgeleiteter zweiwertiger Rest. R1 und R2 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. R3 stellt einen Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. a stellt eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar. b stellt eine ganze Zahl von 0 bis 4 dar. Wenn a zwei oder mehr ist, können mehrere R1 gleich oder verschieden und gegenseitig verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Wenn b zwei oder mehr ist, können mehrere R2 gleich oder verschieden und gegenseitig verbunden sein, um einen Ring zu bilden.
  • Figure 00150002
  • In der Formel ist D eine Einfachbindung oder ein zweiwertiger Rest, der von einem konjugierten System abgeleitet ist. R4 und R5 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. c und d stellen jeweils unabhängig eine ganze Zahl von 0 bis 4 dar. Wenn c zwei oder mehr ist, können mehrere R4 gleich oder verschieden und gegenseitig verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Wenn d zwei oder mehr ist, können mehrere R5 gleich oder verschieden und gegenseitig verbunden sein, um einen Ring zu bilden.
  • In R1 bis R5 sind das Halogenatom, der Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, die Cyanogruppe und der einwertige heterocyclische Rest gleich zu jenen des vorstehend veranschaulichten R.
  • Der zweiwertige Rest, der vom konjugierten System in A oder D abgeleitet ist, ist ein Rest mit einer Resonanzstruktur, in der sich ein delokalisiertes n-Elektronenpaar, ungepaartes Elektron oder einsames Elektronenpaar verbinden und veranschaulicht werden eine Vinylengruppe, Acetylengruppe, Arylengruppe, ein zweiwertiger heterocyclischer Rest, die nachstehend gezeigten Bindungseinheiten und zwei oder mehrere Kombinationen davon.
    Figure 00160001
    (In der Formel stellt R' einen Alkylrest, Arylrest, Arylalkylrest, Arylalkenylrest, Arylalkinylrest oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar.)
  • Der Arylenrest weist üblicherweise 6–60, vorzugsweise 6–20 Kohlenstoffatome auf, und Beispiele davon schließen eine Phenylengruppe (zum Beispiel folgende Formeln 1–3), Naphthalindiylgruppe (folgende Formeln 4–13), Anthracenylengruppe (folgende Formeln (14–19), Biphenylengruppe (folgende Formeln 20–25), Triphenylengruppe (folgende Formeln 26–28), einen Verbindungsrest mit kondensiertem Ring (folgende Formeln 29–38) usw. ein. Hier werden die Kohlenstoffatome des Substituenten R nicht als Zahl der Kohlenstoffatome des Arylenrests gezählt.
  • Figure 00170001
  • Figure 00180001
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet der zweiwertige heterocyclische Rest eine Gruppe von Atomen, in der zwei Wasserstoffatome von einer heterocyclischen Verbindung abgespalten sind, und die Zahl der Kohlenstoffatome beträgt üblicherweise 4–60 und vorzugsweise 4–20. Hier wird die Zahl der Kohlenstoffatome des Substituenten nicht als Zahl der Kohlenstoffatome des zweiwertigen heterocyclischen Rests gezählt.
  • Die heterocyclische Verbindung bedeutet eine organische Verbindung mit einer cyclischen Struktur, in der mindestens ein Heteroatom, wie Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, Phosphor, Bor usw., in der cyclischen Struktur als Element enthalten ist, das zu Kohlenstoffatomen verschieden ist.
  • Beispiele des zweiwertigen heterocyclischen Rests schließen die folgenden ein.
  • Zweiwertige heterocyclische Reste, die ein Stickstoffatom als Heteroatom enthalten; eine Pyridindiylgruppe (folgende Formeln 39–44), Diazaphenylengruppe (folgende Formeln 45–48), Chinolindiylgruppe (folgende Formeln 49–63), Chinoxalindiylgruppe (folgende Formeln 64–68), Acridindiylgruppe (folgende Formeln 69–72), Bipyridyldiylgruppe (folgende Formeln 73–75), Phenanthrolindiylgruppe (folgende Formeln 76–78) usw.
  • Reste mit einer Fluorenstruktur, die Silicium, Stickstoff, Schwefel, Selen usw. als Heteroatom enthalten (folgende Formeln 79–93). Es ist bevorzugt, ein aromatisches Aminmonomer, das ein Stickstoffatom enthält, wie ein Carbazol der Formeln 82–84 oder eine Triphenylamindiylgruppe, im Hinblick auf den Lichtemissionswirkungsgrad zu haben.
  • Fünfgliedrige heterocyclische Reste, die Silicium, Stickstoff, Schwefel, Selen usw. als Heteroatom enthalten: (folgende Formeln 94–98).
  • Kondensierte fünfgliedrige heterocyclische Reste, die Silicium, Stickstoff, Schwefel, Selen usw. als Heteroatom enthalten: (folgende Formeln 99–109), eine Benzothiadiazol-4,7-diylgruppe, Benzoxadiazol-4,7-diylgruppe usw.
  • Fünfgliedrige heterocyclische Reste, die Silicium; Stickstoff, Schwefel, Selen usw. als Heteroatom enthalten, die an der Position des Heteroatoms verbunden sind, wobei ein Dimer oder ein Oligomer gebildet wird (folgende Formeln 110–118); und
    fünfgliedrige heterocyclische Ringreste, die Silicium, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Selen als Heteroatom enthalten, sind mit einer Phenylgruppe an der a-Position des Heteroatoms verbunden (folgende Formeln 112–118)
    Figure 00200001
    Figure 00210001
    Figure 00220001
    Figure 00230001
    Hier ist R der gleiche Rest wie die vorstehend beschriebenen.
  • Konkrete Beispiele von A oder D schließen die folgenden Reste ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Figure 00230002
  • Der erfindungsgemäße Komplex wird durch die nachstehende Formel (3) dargestellt und ist dadurch gekennzeichnet, dass er Phosphoreszenz im sichtbaren Bereich aufweist.
  • Figure 00240001
  • Hier bedeutet die Phosphoreszenz im sichtbaren Bereich Phosphoreszenz mit einer Emissionswellenlänge von 380–800 nm.
  • M1 ist ein Metall, das ein Atom mit einer Ordnungszahl von 50 oder mehr ist, und eine Zwischensystemübergang zwischen einem Singulettzustand und einem Triplettzustand kann in diesem Komplex durch eine Spin-Bahn-Wechselwirkung auftreten. Beispiele des durch M1 dargestellten Atoms schließen ein: ein Rheniumatom, ein Osmiumatom, ein Iridiumatom, ein Platinatom, ein Goldatom, ein Lanthanatom, ein Ceratom, ein Praseodymatom, ein Neodymatom, ein Promethiumatom, ein Samariumatom, ein Europiumatom, ein Gadoliniumatom, ein Terbiumatom, ein Dysprdosiumatom usw.; vorzugsweise ein Rheniumatom, ein Osmiumatom, ein Iridiumatom, ein Platinatom, ein Goldatom, ein Samariumatom, ein Europiumatom, ein Gadoliniumatom, ein Terbiumatom und ein Dysprosiumatom; und stärker bevorzugt ein Iridiumatom, ein Platinatom, ein Goldatom und ein Europiumatom.
  • L2 stellt dar: einen Liganden, der sich an M1 durch ein oder mehrere von Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet; ein Halogenatom oder ein Wasserstoffatom.
  • Hier kann als Ligand, der sich an M1 durch ein oder mehrere von Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet, er nullwertig, einwertig oder mehrwertig sein.
  • Beispiele davon schließen einen Alkyl-, Alkoxy-, Acyloxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylaminorest, eine Sulfonat-, Cyanogruppe, einen heterocyclischen Liganden, eine Carbonylverbindung, einen Ether, ein Amin, Imin, Phosphin, Phosphit und Sulfid; und mehrzähnige Liganden ein, die von Kombinationen davon abgeleitet sind.
  • Als Alkylrest, Alkoxyrest, Alkylthiorest, Alkylaminorest, Arylrest, Aryloxyrest, Arylthiorest, Arylaminorest, Arylalkylrest, Arylalkoxyrest, Arylalkylthiorest und Arylalkylaminorest werden die im vorstehenden R beschriebenen Reste veranschaulicht.
  • Beispiele des heterocyclischen Liganden schließen ein: ein Pyridinring, Pyrrolring, Thiophenring, Oxazol und Furandring; und einwertige Liganden, in denen ein Wasserstoffatom von diesen heterocyclischen Ringverbindungen abgespalten ist.
  • Ein Acyloxyrest weist etwa 2 bis 20 Kohlenstoffatome auf und bestimmte Beispiele davon schließen eine Acetyloxy-, Trifluoracetyloxy-, Propionyloxy- und Benzoyloxygruppe ein. Beispiele der Sulfonatgruppe schließen eine Benzolsulfonat-, p-Toluolsulfonat-, Methansulfonat-, Ethansulfonat- und Trifluormethansulfonatgruppe ein.
  • Die Carbonylverbindung weist eine koordinierende Bindung an M1 durch das Sauerstoffatom auf und Beispiele davon schließen Kohlenmonoxid; Ketone, wie Aceton und Benzophenon; und Diketone, wie Acetyldaceton und Acenaphthochinon, ein.
  • Der Ether weist eine koordinierende Bindung an M1 durch das Sauerstoffatom auf und Beispiele davon schließen Dimethylether, Diethylether, Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan usw. ein.
  • Das Amin weist eine koordinierende Bindung an M1 durch das Stickstoffatom auf und Beispiele davon schließen Monoamine, wie Trimethylamin, Triethylamin, Tributylamin, Tribenzylamin, Triphenylamin, Dimethylphenylamin und Methyldiphenylamin; und Diamine, wie 1,1,2,2-Tetramethylethylendiamin, 1,1,2,2-Tetraphenylethylendiamin und 1,1,2,2-Tetramethyl-o-phenylendiamin, ein.
  • Das Imin weist eine koordinierende Bindung an M1 durch das Stickstoffatom auf und Beispiele davon schließen Monoimine, wie Benzylidenanilin, Benzylidenbenzylamin und Benzylidenmethylamin; und Diimine, wie Dibenzylidenethylendiamin, Dibenzyliden-o-phenylendiamin und 2,3-Bis(anilino)butan, ein.
  • Das Phosphin weist eine koordinierende Bindung an M1 durch das Phosphoratom auf und Beispiele davon schließen Triphenylphosphin, Tri-o-tolylphosphin, Tri-tert-butylphosphin, Tricyclohexylphosphin, 1,2-Bis(diphenylphosphino)ethan und 1,3-Bis(diphenylphosphino)propan ein.
  • Das Phosphit weist eine koordinierende Bindung an M1 durch das Phosphoratom auf und Beispiele davon schließen Trimethylphosphit, Triethylphosphit, Triphenylphosphit und Tribenzylphosphit ein.
  • Das Sulfid weist eine koordinierende Bindung an M1 durch das Schwefelatom auf und Beispiele davon schließen Dimethylsulfid, Diphenylsulfid und Thioanisol ein.
  • Beispiele der mehrzähnigen Liganden, die von Kombinationen davon abgeleitet sind, schließen ein:
    Gruppen, abgeleitet von der Kombination eines heterocyclischen Rings und eines Benzolrings, wie Phenylpyridin, 2-(para-Phenylphenyl)pyridin, 2-Phenylbenzoxazol, 2-(para-Phenylphenyl)benzoxazol, 2-Phenylbenzthiazol, 2-(para-Phenylphenyl)benzthiazol usw.; Gruppen, abgeleitet von der Kombination von zwei oder mehreren heterocyclischen Ringen, wie 2-(4-Thiophen-2-yl)pyridin, 2-(4-Phenylthiophen-2-yl)pyridin, 2-(Benzthiophen-2-yl)pyridin, 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphyrin usw.; und Acetonate, wie Acetylacetonat, Dibenzomethylat und Thenoyltrifluoracetonat.
  • l stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar, m stellt eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar. Wenn m zwei oder mehr ist, können mehrere L2 gleich oder verschieden sein. l+m ist eine ganze Zahl von 2 bis 6.
  • L1 in der Formel (3) stellt einen Liganden der folgenden Formel (4) oder (5) dar.
    Figure 00260001
    (Hier stellt Ar1 einen Rest eines Liganden dar, der sich durch ein oder mehrere von Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen an M1 bindet und kovalente Bindungen zu j-Teilen von As aufweist. j stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar. In der Formel weisen R1 bis R3, A, a, b und j die gleiche Bedeutung wie jene der vorstehenden Formel (1) auf).
    Figure 00270001
    (Hier stellt Ar2 einen Rest eines Liganden dar, der sich durch ein oder mehrere von Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen an M1 bindet und kovalente Bindungen zu k-Teilen von Ds aufweist. In der Formel weisen R4, R5, D, c, d und k die gleiche Bedeutung wie jene der vorstehenden Formel (2) auf).
  • In Bezug auf die Stabilität einer Verbindung ist bevorzugt, dass L1 eine koordinierende Bindung an M1 durch mindestens ein Stickstoffatom oder mindestens ein Kohlenstoffatom aufweist und stärker bevorzugt ist L1 ein mehrzähniger Ligand.
  • Im Hinblick auf den Lichtemissionswirkungsgrad ist bevorzugt, dass L1 ein Ligand der vorstehenden Formel (4) ist.
  • Ebenfalls ist bevorzugt, dass L1 ein Ligand der vorstehenden Formel (5) ist und D ein Ligand eines zweiwertigen Rests ist, der von einem konjugierten System abgeleitet ist.
  • Stärker bevorzugt ist Ar1 oder Ar2 ein einwertiger Ligand der nachstehenden Formel (6) oder (7).
    Figure 00270002
    (Hier stellen R6 bis R13 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-; Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe, einen einwertigen heterocyclischen Rest oder einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2) dar und sie können verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Mindestens einer der Reste R6 bis R13 ist einer der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2).)
    Figure 00280001
    (In der Formel stellt E1 ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom dar. R14 bis R19 stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe, einen einwertigen heterocyclischen Rest oder einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2) dar und sie können verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Mindestens einer der Reste R14 bis R19 ist einer der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2).)
  • In Bezug auf den Lichtemissionswirkungsgrad ist bevorzugt, dass M1 ein Iridiumatom, Platinatom, Goldatom oder Europiumatom ist.
  • Beispiele von L1 schließen folgende ein.
    Figure 00280002
    Figure 00290001
    Hier stellt R" jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe, einen einwertigen heterocyclischen Rest und einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2) dar. Bestimmte Beispiele schließen jene ein, die in vorstehendem R dargestellt werden. In jedem Ligand wird mindestens ein R" durch die vorstehende Formel (1) oder Formel (2) dargestellt. Die Reste R" können gegenseitig verbunden sein, wobei sie einen Ring bilden. Um die Löslichkeit in einem Lösungsmittel zu verbessern, ist bevorzugt dass mindestens einer der R" einen langen Alkylrest aufweist.
  • Beispiele von L1 der Formel (4) schließen die folgenden ein.
    Figure 00300001
    Figure 00310001
    In der Formel stellt R' einen Alkylrest, Arylrest, Arylalkylrest, Arylalkenylrest, Arylalkinylrest oder einwertigen heterocyclischen Rest dar.
  • Beispiele von L1 der Formel (5) schließen die folgenden Strukturen ein.
  • Figure 00320001
  • Figure 00330001
  • Bestimmte Beispiele des Komplexes der Formel (3) sind nachstehend gezeigt.
  • Figure 00340001
  • Figure 00350001
  • Komplexe der vorstehenden Formel (3) können zum Beispiel durch eine Kondensationsreaktion eines Komplexes der nachstehenden Formel (17) mit einem Carbazolderivat der nachstehenden Formel (18) oder (19) hergestellt werden.
    Figure 00350002
    (Hier weisen M1, Ar2, L2, l und m die gleiche Bedeutung wie vorstehend auf. X1 stellt ein Halogenatom, eine Sulfonatgruppe, eine Borsäuregruppe, Borestergruppe, Sulfoniummethylgruppe, Phosphoniummethylgruppe, Phosphonatmethylgruppe, monohalogenierte Methylgruppe, Formylgruppe, Cyanogruppe oder Vinylgruppe dar.)
    Figure 00360001
    (Hier weisen A, R1, R2, R3, a und b die gleiche Bedeutung wie vorstehend auf. X2 stellt ein Halogenatom, eine Sulfonatgruppe, eine Borsäuregruppe, Borestergruppe, Sulfoniummethylgruppe, Phosphoniummethylgruppe, Phosphonatmethylgruppe, monohalogenierte Methylgruppe, Formylgruppe, Cyanogruppe oder Vinylgruppe dar.)
    Figure 00360002
    (Hier weisen D, Ar3, R4, R5, c, d, e und X2 die vorstehend angegebene Bedeutung auf.)
  • Als Halogenatom in X1 und X2 werden Chlor, Brom und Jod veranschaulicht.
  • Als Sulfonatgruppe werden eine Benzolsulfonatgruppe, p-Toluolsulfonatgruppe, Methansulfonatgruppe, Ethansulfonatgrupppe und Trifluormethansulfonatgruppe veranschaulicht.
  • Als Borestergruppe werden Gruppen der nachstehenden Formeln veranschaulicht.
  • Figure 00360003
  • Als Sulfoniummethylgruppe werden Reste der nachstehenden Formeln veranschaulicht. -CH2SMe2X -CH2SPh2X (X stellt ein Halogenatom dar.)
  • Als Phosphoniummethylgruppe wird eine Gruppe der nachstehenden Formel veranschaulicht.
    -CH2PPh3X (X stellt ein Halogenatom dar.) Als Phosphonatmethylgruppe wird ein Rest der nachstehenden Formel veranschaulicht -CH2P(=O)(OR')2 (R' stellt einen Alkylrest, Arylrest oder Arylalkylrest dar.)
  • Als monohalogenierte Methylgruppe werden eine Chlormethylgruppe, Brommethylgruppe und Jodmethylgruppe veranschaulicht.
  • Beispiele der Kondensation durch eine Vinylengruppe schließen Reaktionen ein, wie eine Wittig-Reaktion einer Verbindung mit einer Formylgruppe mit einer Verbindung mit einer Phosphoniummethylgruppe oder einer Verbindung mit einer Formylgruppe und Phosphoniummethylgruppe; eine Heck-Reaktion einer Verbindung mit einer Vinylgruppe mit einer Verbindung mit einem Halogenatom; eine Knoevenagel-Reaktion einer Verbindung mit einer Formylgruppe mit einer Verbindung mit einer Cyanogruppe; und eine McMurry-Reaktion einer Verbindung mit einer Formylgruppe usw.
  • Beispiele der Bildung einer Einfachbindung schließen Suzuki-Kupplung und Grignard-Kupplung unter Verwendung eines Nickel-Katalysators ein.
  • Die Reaktionen können durch Lösen in einem organischen Lösungsmittel gemäß Bedarf unter Verwendung von Alkali oder eines geeigneten Katalysators bei einer Temperatur vom Schmelzpunkt bis zum Siedepunkt durchgeführt werden.
  • Bekannte Verfahren können verwendet werden, die in: Organic Reactions, Band 14, Seite 270–490, John Wiley & Sons, Inc. (1965); Organic Syntheses, Collective Volume VI, Seite 407–411, John Wiley & Sons, Inc. (1988); Chem. Rev., Band 95, Seite 2457 (1995); J. Organomet. Chem, Band 576, Seite 147 (1999); J. Prakt. Chem, Band 336, Seite 247 (1994); Makromol. Chem, Macromol. Symp., Band 12, Seite 229 (1987) usw. beschrieben sind.
  • Sie können auch mit einem Verfahren der Komplexbildung nach Synthese eines Liganden hergestellt werden. Als Syntheseverfahren des Liganden kann er zum Beispiel durch eine Kondensationsreaktion einer Verbindung der nachstehenden Formel (20) mit einem Carbazolderivat der vorstehenden Formel (18) oder (19) hergestellt werden. Beispiele der Kondensationsreaktion sind die gleichen wie jene der Kupplungsreaktion eines Komplexes der vorstehenden Formel (17) mit einem Carbazolderivat der vorstehenden Formel (18) oder (19). X1-Ar1H (20) (Hier weisen Ar1 und X1 die vorstehend angegebene Bedeutung auf.)
  • Beispiele des Verfahrens der Komplexbildung aus der vorstehenden Formel (20) schließen ein: im Fall eines Iridiumkomplexes, die in Inorg. Chem. 1991, 30, 1685 und Inorg. Chem. 2001, 40, 1704 usw. beschriebenen Verfahren; im Fall eines Platinkomplexes die in Chem. Mater. 1999, 11, 3709 beschriebenen Verfahren; im Fall eines Europiumkomplexes die in J. Polymer Science, Teil A, 2000, 38, 3405 beschriebenen Verfahren; und im Fall eines Rutheniumkomplexes die in Polymer Bulletin, 1999, 43, 135 und J. Mater. Chem, 1999, 9, 2103 beschriebenen Verfahren.
  • Es ist bevorzugt, dass das verwendete organische Lösungsmittel einer Desoxidationsbehandlung ausreichend unterzogen wird und die Reaktion unter einer inerten Atmosphäre im Allgemeinen zum Unterdrücken von Nebenreaktionen vonstatten geht, obwohl sich die Behandlung abhängig von der verwendeten Verbindung und der Umsetzung unterscheidet. Ferner ist bevorzugt, eine Dehydratisierungsbehandlung ähnlich durchzuführen. Jedoch ist das im Fall eines Zweiphasen-Systems mit Wasser, wie einer Suzuki-Kupplungsreaktion, nicht anwendbar.
  • Für die Umsetzung wird eine Alkalie oder ein geeigneter Katalysator geeigneterweise zugegeben. Diese können gemäß der verwendeten Umsetzung gewählt werden. Vorzugsweise ist die Alkalie oder der Katalysator ausreichend in einem für die Reaktion verwendeten Lösungsmittel löslich. Als Verfahren des Mischens einer Alkalie oder eines Katalysators wird ein Verfahren der Zugabe einer Lösung einer Alkalie oder eines Katalysators langsam unter Rühren unter einer Innenatmosphäre von Argon und Stickstoff und dgl. oder ein Verfahren der langsamen Zugabe der Reaktionslösung zu einer Lösung einer Alkalie oder eines Katalysators umgekehrt veranschaulicht.
  • Obwohl die Reaktionstemperatur nicht beschränkt ist, beträgt sie üblicherweise etwa –100 bis 350°C und vorzugsweise 0°C bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels. Obwohl die Reaktionsdauer nicht beschränkt ist, beträgt sie üblicherweise etwa 30 Minuten bis 30 Stunden.
  • Bezüglich der Extraktion und Reinigung des gewünschten Produkts aus einer Lösung des Reaktionsgemisches unterscheidet sie sich abhängig von den Komplexen, aber Verfahren der üblichen Komplexreinigung, wie Umkristallisation, Sublimation und Chromatographie, werden verwendet.
  • Zum Beispiel wird 1 N wässrige HCl-Lösung, die für den Komplex ein schlechtes Lösungsmittel ist, zum Abscheiden des Komplexes zugegeben und filtriert, wobei ein Feststoff erhalten wird, der in einem organischen Lösungsmittel, wie Dichlormethan oder Chloroform, gelöst wird. Diese Lösung wird filtriert, um die unlöslichen Substanzen zu entfernen, wieder konzentriert und durch Kieselgelsäulenchromatographie (Dichlormethanlösung) gereinigt. Die Fraktionslösungen des gewünschten Produkts werden gesammelt und zum Beispiel wird Methanol (schlechtes Lösungsmittel) in geeigneter Menge zugegeben und konzentriert, um den gewünschten Komplex abzuscheiden, der filtriert und getrocknet wird, und der Komplex wird erhalten. Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Komplexes (3) ist nicht auf das vorstehende Verfahren beschränkt.
  • Zum Beispiel kann der erfindungsgemäße Komplex der nachstehenden Formel (A) mit folgendem Syntheseweg hergestellt werden.
  • Figure 00400001
  • Die erfindungsgemäße polymere lichtemittierende Substanz kann eine Metallkomplexstruktur aufweisen, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand in der Hauptkette, in der Seitenkette oder am Ende der Hauptkette zeigt.
  • Die polymere lichtemittierende Substanz mit Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand in der Hauptkette zeigt, bedeutet den Fall, dass ein aromatischer Ringteil oder kondensierter Ringteil, der an den Komplex koordiniert, der Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand zeigt, in der Hauptkette enthalten ist, oder den Fall, dass ein Metall in der Hauptkette enthalten ist.
  • Bestimmte Beispiele der Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand in der Hauptkette zeigt, schließen die sich wiederholende Einheit der nachstehenden Formeln (8) und (9) ein.
  • Figure 00400002
  • In der Formel ist M2 ein Atom mit einer Ordnungszahl von 50 oder mehr, tritt eine Spin-Bahn-Wechselwirkung im Komplex auf und kann ein Zwischensystemübergang zwischen einem Singulettzustand und einem Triplettzustand im Metall auftreten.
  • L3 stellt einen Liganden der nachstehenden Formel (12) oder (13) dar. L4 stellt einen Liganden, der sich an M2 mit einem oder mehreren von Stickstoffatom, Sauerstoffatom, Kohlenstoffatom, Schwefelatom oder Phosphoratom bindet; ein Halogenatom oder ein Wasserstoffatom dar. e stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. f stellt eine ganze Zahl von 0–3 dar. L5 ist ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren von Stickstoffatom, Sauerstoffatom, Kohlenstoffatom, Schwefelatom oder Phosphoratom bindet und weist zwei Bindungen auf, die mit zwei benachbarten sich wiederholenden Einheiten durch kovalente Bindung verbunden sind. Wenn e zwei oder mehr ist, können mehrere L3 gleich oder verschieden sein. Wenn f zwei oder mehr ist, können mehrere L4 gleich oder verschieden sein. Außerdem ist e + f eine ganze Zahl von 1–5.
    Figure 00410001
    (In der Formel ist A4 ein Rest des Liganden, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und sich an o-Teile von As bindet. o stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. A, R1–R3, a und b weisen jeweils die gleiche Bedeutung wie jene in der vorstehenden Formel (1) auf.)
    Figure 00410002
    (In der Formel ist Ar5 ein Rest des Liganden, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und weist kovalente Bindungen an p-Teile von Ds auf. p stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. D, R4, R5, c und d weisen jeweils die gleiche Bedeutung wie jene in der vorstehenden Formel (2) auf.)
    Figure 00420001
    (In der Formel weisen M2, L3 und L4 die vorstehend angegebene Bedeutung auf. L6 und L7 sind jeweils unabhängig ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet, bzw. weist eine kovalente Bindung an eine benachbarte sich wiederholende Einheit mit einer freien Bindung auf. g stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar und h stellt eine ganze Zahl von 0–3 dar. Wenn g oder h zwei oder mehr ist, können die Reste L3 oder L4 gleich oder verschieden sein. Außerdem ist g + h eine ganze Zahl von 1–4.)
  • Als Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand an der Seitenkette zeigt, werden die sich wiederholenden Einheiten der nachstehenden Formel (10) insbesondere veranschaulicht.
    Figure 00420002
    (In der Formel weisen M2, L3, L4, e und f die gleiche Bedeutung wie jene in der vorstehenden Formel (8) auf. Ar3 ist ein dreiwertiger aromatischer Rest oder ein dreiwertiger heterocyclischer Rest. L8 ist ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und eine kovalente Bindung an Ar3 mit einer freien Bindung aufweist.)
  • Als Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand am Ende der Hauptkette zeigt, werden die sich wiederholenden Einheiten der nachstehenden Formel (11) insbesondere veranschaulicht.
    Figure 00430001
    (In der Formel weisen M2, L3, L4, e und f die gleiche Bedeutung wie jene in der vorstehenden Formel (8) auf. L9 ist ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und eine kovalente Bindung am Polymerende mit einer freien Bindung aufweist.)
  • Außerdem kann eine Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt, enthalten sein und ferner kann ein einwertiger Rest der vorstehenden Formel (1) oder (2) in einer sich wiederholenden Einheit enthalten sein, die zur Metallkomplexstruktur verschieden ist.
  • Beispiele des durch M2 dargestellten Atoms schließen ein Rheniumatom, Osmiumatom, Iridiumatom, Platinatom, Goldatom, Lanthanatom, Ceratom, Praseodymatom, Neodymatom, Prometiumatom, Samariumatom, Europiumatom, Gadoliniumatom, Terbiumatom und Dysprosiumatom ein. Ein Rheniumatom, Osmiumatom, Iridiumatom, Platinatom, Goldatom, Samariumatom, Europiumatom, Gadoliniumatom, Terbiumatom und Dysprosiumatom sind bevorzugt und ein Iridiumatom, Platinatom, Goldatom und Europiumatom stärker bevorzugt.
  • Beispiele des Liganden, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet, schließen einen Alkyl-, Alkoxy-, Acyloxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Aryl-, Aryloxy-, Aryltio-, Arylamino-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylaminorest, eine Sulfonat-, Cyanogruppe, einen heterocyclischen Liganden, eine Carbonylverbindung, einen Ether, ein Amin, Imin, Phosphin, Phosphit und Sulfid und einen mehrzähnigen Liganden, abgeleitet von einer Kombination davon, ein. Insbesondere werden die in L2 beschriebenen Verbindungen veranschaulicht.
  • Der dreiwertige heterocyclische Rest in der vorliegenden Erfindung bedeutet eine Gruppe von Atomen, in der drei Wasserstoffatome von einer heterocyclischen Verbindung abgespalten sind und weist üblicherweise 4 bis 60 und vorzugsweise 4 bis 20 Kohlenstoffatome auf. Die Zahl der Kohlenstoffatome eines Substituenten wird als Zahl der Kohlenstoffatome der dreiwertigen aromatischen Verbindung nicht gezählt.
  • Bestimmte Beispiele davon schließen in A und D beschriebene Reste ein, wobei ein Wasserstoffatom von den als zweiwertiger heterocyclischer Rest veranschaulichten Resten abgespalten wird.
  • Die erfindungsgemäße polymere Verbindung kann zwei oder mehrere Arten von sich wiederholenden Einheiten der vorstehenden Formeln (8)–(10) aufweisen. Die Menge dieser sich wiederholenden Einheiten beträgt üblicherweise 0,01–50 mol-% der gesamten Mole aller sich wiederholenden Einheiten und vorzugsweise 0,1–10 mol-%.
  • Beispiele der Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand in der Hauptkette zeigt, schließen insbesondere die folgenden Strukturen ein.
  • Figure 00440001
  • Außerdem schließen Beispiele des Falls, dass sie an der Ende der Hauptkette enthalten sind, die folgenden Strukturen ein.
  • Figure 00450001
  • Die polymere lichtemittierende Substanz mit Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand in der Seitenkette zeigt, bedeutet den Fall, dass ein aromatischer Ringteil oder kondensierter Ringteil, der an den Komplex koordiniert, der Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand zeigt, durch eine Bindung an die Hauptkette gebunden ist. Hier bedeutet die Bindung eine direkte Bindung, wie eine direkte Bindung und eine Doppelbindung; eine Bindung durch ein Atom, wie ein Sauerstoffatom, Schwefelatom und Selenatom; oder eine Bindung durch eine zweiwertige Bindung, wie eine Methylengruppe, ein Alkylenrest und Arylenrest usw.
  • Unter ihnen ist bevorzugt, dass eine Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt, in einer Seitenkette mit einer konjugierten Bindung enthalten ist, und es ist stärker bevorzugt, dass ein aromatischer Ring, der in mindestens einem Liganden der Metallkomplexstruktur enthalten ist, und ein aromatischer Ring, der in der Polymerhauptkette enthalten ist, durch eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung verbunden sind.
  • Insbesondere werden die folgenden Strukturen veranschaulicht. Die freie Bindung ist eine Bindungsgruppe an die Hauptkette.
  • Figure 00460001
  • In der vorstehenden Formel ist M ein Atom mit einer Ordnungszahl von 50 oder mehr, tritt eine Spin-Bahn-Wechselwirkung im Komplex auf und kann ein Zwischensystemübergang zwischen einem Singulettzustand und einem Triplettzustand im Metall auftreten.
  • L ist ein Ligand von M und stellt einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylaminorest, eine Sulfonatgruppe, einen heterocyclischen Rest, einen Acyloxyrest, eine Cyanogruppe, einen heterocyclischen Liganden, eine Carbonylverbindung, einen Ether, ein Amin, Imin, Phosphin, Phosphit oder Sulfid dar und kann ein mehrzähniger Ligand sein, der von der Kombination davon abgeleitet ist.
  • o stellt eine ganze Zahl von 1–5 dar. Wenn o zwei oder mehr ist, können die L zueinander gleich oder verschieden sein.
  • Beispiele des durch M darstellten Atoms schließen ein Rheniumatom, Osmiumatom, Iridiumatom, Platinatom, Goldatom, Lanthanatom, Ceratom, Praseodymatom, Neodymatom, Prometiumatom, Samariumatom, Europiumatom, Gadoliumatom, Terbiumatom, Dysprosiumatom usw.; vorzugsweise ein Rheniumatom, Osmiumatom, Iridiumatom, Platinatom, Goldatom, Samariumatom, Europiumatom, Gadoliniumatom, Terbiumatom und Dysprosiumatom; und stärker bevorzugt ein Iridiumatom, Platinatom, Goldatom und Europiumatom ein.
  • Der durch L dargestellte Ligand kann nullwertig, einwertig oder mehr sein. In dem durch L dargestellten Rest schließen Beispiele eines Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylaminorests, heterocyclischen Rests, Acyloxyrests, einer Carbonylverbindung, eines Ethers, Amins, Imins, Phosphins, Phosphits und Sulfids die im vorstehenden R2 beschriebenen Verbindungen ein.
  • Von der erfindungsgemäßen polymeren lichtemittierenden Substanz ist bevorzugt, dass die Hauptkette eine polymere lichtemittierende Substanz des konjugierten Typs ist. Hier bedeutet die polymere lichtemittierende Substanz des konjugierten Typs eine polymere lichtemittierende Substanz, in der ein delokalisiertes π-Elektronenpaar entlang der Hauptkette des Polymers vorhanden ist, d.h. eine polymere lichtemittierende Substanz, deren Hauptkette ein konjugiertes Polymer ist. Als dieses delokalisierte Elektron kann ein nicht gepaartes Elektron oder ein einsames Elektronenpaar sich zur Resonanz statt einer Doppelbindung verbinden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine polymere lichtemittierende Substanz mit zwei oder mehreren Arten von Metallkomplexstrukturen, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigen, d.h. eine polymere lichtemittierende Substanz mit 2 oder mehr Arten von Metallkomplexstrukturen, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigen, an zwei oder mehreren der Hauptkette, Seitenkette oder dem Ende. Metallkomplexstrukturen können jeweils das gleiche Metall aufweisen und können unterschiedliche Metalle aufweisen. Außerdem können die Metallkomplexstrukturen unterschiedliche Lichtemissionsfarbe aufweisen. Zum Beispiel wird ein Fall veranschaulicht, bei dem sowohl eine Metallkomplexstruktur, die grünes Licht emittiert, als auch eine Metallkomplexstruktur, die rotes Licht emittiert, in einer polymeren lichtemittierenden Substanz enthalten sind. Der Fall ist bevorzugt, da die Lichtemissionsfarbe durch Design einstellbar ist, wobei eine geeignete Menge der Metallkomplexstruktur enthalten ist.
  • Bezüglich der polymeren lichtemittierenden Substanz der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, dass die sich wiederholende Einheit der nachstehenden Formel (14) enthalten ist.
    Figure 00480001

    (In der Formel stellt Ar6 einen Arylenrest oder einen zweiwertigen heterocyclischen Rest dar. Diese Reste können einen Substituenten aufweisen. R20 und R21 stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, einen einwertigen heterocyclischen Rest, eine Cyanogruppe und einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2) dar. Mindestens einer der Reste R20, R21 oder der Substituenten an Ar6 stellt einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder (2) dar. n ist 0 oder 1.)
  • Als Alkylrest, Arylrest und einwertiger heterocyclischer Rest, die durch R20 oder R21 dargestellt wird, werden die gleichen wie jene des vorstehenden R veranschaulicht.
  • Als Arylenrest und zweiwertiger heterocyclischer Rest, die durch Ar6 dargestellt werden, werden die gleichen wie jene des vorstehenden A oder D veranschaulicht.
  • Bezüglich der polymeren lichtemittierenden Substanz der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, dass die sich wiederholende Einheit der nachstehenden Formel (21) in Bezug auf den Lichtemissionswirkungsgrad enthalten ist.
    Figure 00480002
    (In der Formel stellen Ar7 und Ar8 jeweils unabhängig einen Arylenrest oder einen zweiwertigen heterocyclischen Rest dar. R36 stellt einen Alkylrest, Arylrest, einwertigen heterocyclischen Rest, einen Rest der vorstehenden Formel (1), einen Rest der vorstehenden Formel (2), einen Rest der folgenden Formel (22) oder einen Rest der folgenden Formel (23) dar. t ist eine ganze Zahl von 1–4.)
    Figure 00490001
    (In der Formel ist Ar9 ein Arylenrest oder ein zweiwertiger heterocyclischer Rest. R37 ist ein Wasserstoffatom, Alkylrest, Arylrest, einwertiger heterocyclischer Rest oder ein Rest der nachstehenden Formel (23). Z1 stellt -CR38=CR39- oder -C≡C- dar. R38 und R39 stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest, Arylrest, einwertigen heterocyclischen Rest, einen Rest der vorstehenden Formel (1), einen Rest der vorstehenden Formel (2) oder eine Cyanogruppe dar. u ist eine ganze Zahl von 0–2.)
    Figure 00490002
    (In der Formel stellen Ar10 und Ar11 jeweils unabhängig einen Arylenrest oder einen zweiwertigen heterocyclischen Rest dar. R40 stellt einen Alkylrest, Arylrest, einen Rest der vorstehenden Formel (1), einen Rest der vorstehenden Formel (2) oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. R41 stellt ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest, Arylrest oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. v ist eine ganze Zahl von 1–4.)
  • Als Arylenrest und zweiwertiger heterocyclischer Rest in Ar7 bis Ar11 werden die gleichen wie jene des vorstehenden Ar1 veranschaulicht.
  • Als Alkylrest, Arylrest und einwertiger heterocyclischer Rest in R36 bis R41 werden die gleichen wie jene des vorstehenden R veranschaulicht.
  • Als bevorzugtes Beispiel der sich wiederholenden Einheit der vorstehenden Formel (21) werden jene der folgenden Formeln veranschaulicht.
    Figure 00500001
    Figure 00510001
    (In der Formel weist R die gleiche Bedeutung wie vorstehend auf.)
  • Außerdem kann die Endgruppe der polymeren Verbindung auch mit einem stabilen Rest geschützt werden, da, wenn eine aktive Polymerisationsgruppe intakt bleibt, dort eine Möglichkeit der Verringerung der lichtemittierenden Eigenschaft und Lebensdauer bei Herstellen einer Vorrichtung besteht. Jene mit einer konjugierten Bindung, die sich in eine konjugierte Struktur der Hauptkette fortsetzt; sind bevorzugt, und es werden Strukturen veranschaulicht, die an einen Arylrest oder eine heterocyclische Verbindung über eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung verbunden sind. Insbesondere werden die folgenden Strukturen veranschaulicht. (In der Formel weist R die vorstehend angegebene Bedeutung auf.)
    Figure 00520001
  • Das erfindungsgemäße Polymer kann auch ein statistisches, Block- oder Pfropfcopolymer oder ein Polymer mit einer Zwischenstruktur davon sein, zum Beispiel ein statistisches Copolymer mit Blockeigenschaft. Im Hinblick auf den Erhalt einer polymeren fluoreszierenden Substanz mit hoher Fluoreszenz-Quantenausbeute sind statistische Copolymere mit Blockeigenschaft und Block- oder Pfropfcopolymere stärker bevorzugt als vollständig statistische Copolymere. Ferner kann ein Polymer mit verzweigter Hauptkette und mehr als drei Enden und ein Dendrimer ebenfalls eingeschlossen sein.
  • Außerdem ist bevorzugt, dass mindestens einer der Liganden des Metallkomplexteils, der Triplett-Lichtemission zeigt, ein Stickstoffatom oder ein Kohlenstoffatom im Hinblick auf die Stabilität einer polymeren lichtemittierenden Substanz ist. Außerdem ist bevorzugt, dass mindestens einer der Liganden ein mehrzähniger Ligand ist.
  • Es ist stärker bevorzugt, dass mindestens einer der Liganden ein einwertiger Ligand der nachstehenden Formel (15) oder (16) ist.
    Figure 00530001
    (In der Formel stellen R22 bis R29 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar und sie können gegenseitig verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Mindestens einer der Reste R22 bis R29 ist eine freie Bindung mit einer Hauptkette oder einer Seitenkette.)
    Figure 00530002
    (In der Formel stellt E2 ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom dar. R30 bis R35 stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar, und sie können gegenseitig verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Mindestens einer der Reste R30 bis R35 ist eine freie Bindung mit einer Hauptkette oder einer Seitenkette.)
  • Es ist stärker bevorzugt, dass das zentrale Metall des Metallkomplexteils, der Lichtemission aus dem angeregten Triplettzustand zeigt, ein Iridiumatom, Platinatom, Goldatom oder Europiumatom ist.
  • Als nächstes wird das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen polymeren lichtemittierenden Substanz erklärt. Die erfindungsgemäße polymere lichtemittierende Substanz kann mit einem Verfahren der Copolymerisation einer Monomereinheit mit einer Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus einem Triplettzustand zeigt, mit einer Monomereinheit mit einer Carbazolgruppe der vorstehenden Formel (1) oder (2) oder mit einem Verfahren der Polymerisation einer Monomereinheit mit einer Carbazolgruppe der vorstehenden Formel (1) oder (2) im Liganden und mit einer Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus dem Triplettzustand zeigt, hergestellt werden. Außerdem können die Monomereinheit mit einer Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus einem Triplettzustand zeigt, und die Monomereinheit mit einer Carbazolgruppe der vorstehenden Formel (1) oder (2) als zwei oder mehrere Arten davon verwendet werden und können auch zur Copolymerisation mit einer Monomereinheit, die weder die Monomereinheit mit einer Metallkomplexstruktur, die Lichtemission aus einem Triplettzustand zeigt, noch die Monomereinheit mit einer Carbazolgruppe der vorstehenden Formel (1) oder (2) enthält, verwendet werden.
  • Insbesondere kann sie unter Durchführen einer Kondensationspolymerisation von zwei oder mehreren Monomeren der nachstehenden Formeln (24) und (25) hergestellt werden.
    Figure 00540001
    (In der Formel weisen Ar6, R20, R21 und n jeweils die gleiche Bedeutung wie die der vorstehenden Formel (14) auf. X3 und X4 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, eine Sulfonatgruppe, Borsäuregruppe, Borestergruppe, Sulfoniummethylgruppe, Phosphoniummethylgruppe, Phosphonatmethylgruppe, monohalogenierte Methylgruppe, Formylgruppe, Cyanogruppe oder Vinylgruppe dar.)
    Figure 00550001
    (In der Formel weisen M2 und L4 die gleiche Bedeutung wie die der vorstehenden Formel (8) auf. Ar12 stellt einen Liganden dar, der sich an M2 mit einem oder mehreren von Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet. X5 stellt ein Halogenatom, eine Sulfonatgruppe, Borsäuregruppe, Borestergruppe, Sulfoniummethylgruppe, Phosphoniummethylgruppe, Phosphonatmethylgruppe, monohalogenierte Methylgruppe, Formylgruppe, Cyanogruppe oder Vinylgruppe dar. k stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar und 1 stellt eine ganze Zahl von 1–6 dar und m stellt eine ganze Zahl von 0–6 dar.)
  • Als Halogenatom, Sulfonatgruppe, Borsäuregruppe, Borestergruppe, Sulfoniummethylgruppe, Phosphoniummethylgruppe, Phosphonatmethylgruppe und monohalogenierte Methylgruppe in X3–X5 werden die Verbindungen von den in den vorstehenden X1 und X2 beschriebenen veranschaulicht.
  • Als Verfahren der Umsetzung wird ein Beispiel der Kondensationsreaktion der vorstehenden Formel (17) mit einem Carbazolderivat, dargestellt durch (18) oder (19) insbesondere aufgeführt.
  • Die erfindungsgemäße polymere lichtemittierende Substanz kann auch mit einem Verfahren des Bildens eines Komplexes nach Herstellen einer polymeren Verbindung mit einer Struktur des Liganden, der in der Metallkomplexstruktur der polymeren lichtemittierenden Substanz in der Hauptkette enthalten ist, hergestellt werden. In diesem Fall ist das bevorzugt, da der Metallgehalt eingestellt werden kann.
  • Insbesondere werden die folgenden Strukturen veranschaulicht.
  • Figure 00560001
  • Als Verfahren des Bildens eines Komplexes werden die gleichen Verfahren des Bildens eines Komplexes aus der Verbindung der vorstehenden Formel (20) veranschaulicht.
  • Es ist bevorzugt, dass das verwendete organische Lösungsmittel einer Desoxidationsbehandlung ausreichend unterzogen wird und die Umsetzung unter einer inerten Atmosphäre, im Allgemeinen zur Unterdrückung einer Nebenreaktion, vonstatten geht, obwohl die Behandlung sich abhängig von den verwendeten Verbindungen und Reaktionen unterscheidet. Ferner ist bevorzugt, eine Dehydratationsbehandlung ähnlich durchzuführen. Jedoch ist das im Fall einer Reaktion in einem Zweiphasensystem mit Wasser, wie einer Suzuki-Kupplungsreaktion, nicht anwendbar.
  • Wenn diese erfindungsgemäßen polymeren lichtemittierenden Substanzen für lichtemittierende Materialien einer Polymer-LED verwendet werden, übt die Reinheit davon einen Einfluß auf die lichtemittierende Eigenschaft aus, daher ist bevorzugt, dass ein Monomer mit einem Verfahren, wie Destillation, Sublimationsreinigung, Umkristallisation und dgl. vor Polymerisieren gereinigt wird. Ferner ist bevorzugt, eine Reinigungsbehandlung, wie Reinigung durch Wiederausfällen, chromatographische Trennung und dgl., nach der Polymerisation durchzuführen.
  • Als nächstes wird die erfindungsgemäße Polymer-LED erklärt. Die erfindungsgemäße Polymer-LED umfasst eine lichtemittierende Schicht zwischen den Elektroden, die aus einer Anode und einer Kathode bestehen, und die lichtemittierende Schicht enthält die erfindungsgemäße polymere lichtemittierende Substanz.
  • Als erfindungsgemäße Polymer-LED werden eine Polymer-LED mit einer Elektronentransportschicht zwischen einer Kathode und einer lichtemittierenden Schicht; eine Polymer-LED mit einer Lochtransportschicht zwischen einer Anode und einer lichtemittierenden Schicht; und eine Polymer-LED mit einer Elektronentransportschicht zwischen einer Kathode und einer lichtemittierenden Schicht und einer Lochtransportschicht zwischen einer Anode und einer lichtemittierenden Schicht veranschaulicht.
  • Ebenfalls werden eine Polymer-LED mit einer Schicht, die ein leitendes Polymer enthält, zwischen mindestens einer der Elektroden und einer lichtemittierenden Schicht benachbart zur Elektrode; und eine Polymer-LED mit einer Pufferschicht mit einer mittleren Dicke von 2 nm oder weniger zwischen mindestens einer der Elektroden und einer lichtemittierenden Schicht benachbart zur Elektrode veranschaulicht.
  • Zum Beispiel werden die folgenden Strukturen a) bis d) insbesondere veranschaulicht.
    • a) Anode/lichtemittierende Schicht/Kathode
    • b) Anode/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Kathode
    • c) Anode/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Kathode
    • d) Anode/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Kathode
    (wobei „/" benachbarte Laminierung von Schichten bedeutet, nachstehend genauso).
  • Hier ist die lichtemittierende Schicht eine Schicht mit der Funktion, Licht zu emittieren, die Lochtransportschicht eine Schicht mit der Funktion, ein Loch zu transportieren, und die Elektronentransportschicht eine Schicht mit der Funktion, ein Elektron zu transportieren. Hier werden die Elektronentransportschicht und die Lochtransportschicht generisch Ladungstransportschicht genannt.
  • Die lichtemittierende Schicht, Lochtransportschicht und Elektronentransportschicht können auch jeweils unabhängig in zwei oder mehreren Schichten verwendet werden.
  • Die Ladungstransportschichten, die benachbart zu einer Elektrode abgeschieden sind, die die Funktion, die Ladungseinspeisungseffizienz aus der Elektrode zu verbessern und die Wirkung, die Betriebsspannung einer Vorrichtung zu verringern, aufweisen, werden insbesondere manchmal Ladungseinspeisungsschicht (Locheinspeisungsschicht, Elektroneneinspeisungsschicht) im Allgemeinen genannt.
  • Zum Erhöhen der Haftfähigkeit mit einer Elektrode und zum Verbessern der Ladungseinspeisung aus einer Elektrode können die vorstehend beschriebene Ladungseinspeisungsschicht oder Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger auch benachbart zu einer Elektrode bereitgestellt werden und ferner kann zum Erhöhen der Haftfähigkeit der Grenzfläche, Verhindern des Mischens und dgl. eine dünne Pufferschicht ebenfalls in die Grenzfläche einer Ladungstransportschicht und lichtemittierenden Schicht eingefügt werden.
  • Die Reihenfolge und Zahl der laminierten Schichten und die Dicke jeder Schicht kann geeignet unter Erwägen des Lichtemissionswirkungsgrads und der Lebensdauer der Vorrichtung angepasst werden.
  • In der vorliegenden Erfindung werden als Polymer-LED mit einer bereitgestellten Ladungseinspeisungsschicht (Elektroneneinspeisungsschicht, Locheinspeisungsschicht) eine Polymer-LED mit einer Ladungseinspeisungsschicht, die benachbart zu einer Kathode bereitgestellt ist, und eine Polymer-LED mit einer Ladungseinspeisungsschicht aufgeführt, die benachbart zu einer Anode bereitgestellt ist.
  • Zum Beispiel werden die folgenden Strukturen e) bis p) insbesondere veranschaulicht.
    • e) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/lichtemittierende Schicht/Kathode
    • f) Anode/lichtemittierende Schicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
    • g) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/lichtemittierende Schicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
    • h) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Kathode
    • i) Anode/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
    • j) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
    • k) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Kathode
    • l) Anode/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
    • m) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
    • n) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Kathode
    • o) Anode/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
    • p) Anode/Ladungseinspeisungsschicht/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Ladungseinspeisungsschicht/Kathode
  • Als bestimmte Beispiele der Ladungseinspeisungsschicht werden Schichten, die ein leitendes Polymer enthalten, Schichten, die sich zwischen einer Anode und einer Lochtransportschicht befinden und ein Material mit einem Ionisationspotential zwischen dem Ionisationspotential eines Anodenmaterials und dem Ionisationspotential des in der Lochtransportschicht enthaltenen Lochtransportmaterials aufweisen, Schichten, die sich zwischen einer Kathode und einer Elektronentransportschicht befinden und ein Material mit Elektronenaffinität zwischen der Elektronenaffinität des Kathodenmaterials und der Elektronenaffinität eines in der Elektronentransportschicht enthaltenen Elektronentransportmaterials enthalten und dgl. veranschaulicht.
  • Wenn die vorstehend beschriebene Ladungseinspeisungsschicht eine Schicht ist, die ein leitendes Polymer enthält, beträgt die elektrische Leitfähigkeit des leitenden Polymers vorzugsweise 10–5 S/cm oder mehr und 103 S/cm oder weniger und zum Verringern eines Entweichungsstroms zwischen den lichtemittierenden Pixel stärker bevorzugt 10–5 S/cm oder mehr und 102 S/cm oder weniger, weiter bevorzugt 10–5 S/cm oder mehr und 101 S/cm oder weniger.
  • Üblicherweise wird zum Bereitstellen einer elektrischen Leitfähigkeit des leitenden Polymers von 10–5 S/cm oder mehr und 103 S/cm oder weniger eine geeignete Menge an Ionen in das leitende Polymer dotiert.
  • In Bezug auf die Art eines dotierten Ions wird ein Anion in einer Locheinspeisungsschicht verwendet und ein Kation in einer Elektroneneinspeisungsschicht verwendet. Als Beispiele des Anions werden ein Polystyrolsulfonation, Alkylbenzolsulfonation, Kamphersulfonation und dgl. veranschaulicht und als Beispiele des Kations werden ein Lithiumion, Natriumion, Kaliumion, Tetrabutylammoniumion und dgl. veranschaulicht.
  • Die Dicke der Ladungseinspeisungsschicht beträgt zum Beispiel 1 nm bis 100 nm, vorzugsweise 2 nm bis 50 nm.
  • Die in der Ladungseinspeisungsschicht verwendeten Materialien können im Hinblick auf die Beziehung mit den Materialien der Elektrode und benachbarten Schichten geeignet gewählt werden und es werden leitende Polymere, wie Polyanilin und Derivate davon, Polythiophen und Derivate davon, Polypyrrol und Derivate davon, Poly(phenylenvinylen) und Derivate davon, Poly(thienylenvinylen) und Derivate davon, Polychinolin und Derivate davon, Polychinoxalin und Derivate davon, Polymere, die aromatische Aminstrukturen in der Hauptkette oder der Seitenkette enthalten, und dgl. und Metallphthalocyanin (Kupferphthalocyanin und dgl.), Kohlenstoff und dgl. veranschaulicht.
  • Die isolierende Schicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger weist die Funktion auf, die Ladungseinspeisung einfach zu machen. Als Material der vorstehend beschriebenen Isolationsschicht werden Metallfluorid, Metalloxid, organische Isolationsmaterialien und dgl. aufgeführt. Als Polymer-LED mit einer Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger werden Polymer-LED mit einer Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger benachbart zu einer Kathode bereitgestellt und Polymer-LED mit einer Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger benachbart zu einer Anode bereitgestellt.
  • Insbesondere werden die folgenden Strukturen q) bis ab) zum Beispiel aufgeführt.
    • q) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/lichtemittierende Schicht/Kathode
    • r) Anode/lichtemittierende Schicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
    • s) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/lichtemittierende Schicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
    • t) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Kathode
    • u) Anode/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
    • v) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
    • w) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Kathode
    • x) Anode/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
    • y) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
    • z) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Kathode
    • aa) Anode/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
    • ab) Anode/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Lochtransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Isolationsschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger/Kathode
  • Bei Herstellung einer Polymer-LED ist, wenn ein Film aus einer Lösung unter Verwendung einer solchen polymeren fluoreszierenden Substanz gebildet wird, die in einem organischen Lösungsmittel löslich ist, nur die Entfernung des Lösungsmittels durch Trocknen nach Auftragen dieser Lösung erforderlich, und auch im Fall des Mischens eines Ladungstransportmaterials und eines lichtemittierenden Materials kann das gleiche Verfahren verwendet werden, was einen extremen Vorteil in der Herstellung bewirkt. Als Filmbildungsverfahren aus einer Lösung können Beschichtungsverfahren, wie Schleuderbeschichtungsverfahren, Gießverfahren, Mikrogravurbeschichtungsverfahren, Gravurbeschichtungsverfahren, Rakelbeschichtungsverfahren, Walzenbeschichtungsverfahren, Drahtrakelbeschichtungsverfahren, Tauchbeschichtungsverfahren, Sprühbeschichtungsverfahren, Siebdruckverfahren, Flexodruckverfahren, Offsetdruckverfahren, Tintenstrahldruckverfahren und dgl. verwendet werden.
  • In Bezug auf die Dicke der lichtemittierenden Schicht unterscheidet sich der optimale Wert abhängig vom verwendeten Material und kann geeignet so gewählt werden, dass die Betriebsspannung und der Lichtemissionswirkungsgrad optimale Werte annehmen und beträgt zum Beispiel 1 nm bis 1 μm, vorzugsweise 2 nm bis 500 nm, weiter bevorzugt 5 nm bis 200 nm.
  • In der erfindungsgemäßen Polymer-LED können lichtemittierende Materialien, die zu der vorstehend beschriebenen polymeren fluoreszierenden Substanz verschieden sind, ebenfalls in eine lichtemittierende Schicht gemischt werden. Ferner kann in der erfindungsgemäßen Polymer-LED die lichtemittierende Schicht, die lichtemittierende Materialien enthält, die zu der vorstehend beschriebenen polymeren fluoreszierenden Substanz verschieden sind, ebenfalls mit einer lichtemittierenden Schicht laminiert werden, die die vorstehend beschriebene polymere fluoreszierende Substanz enthält.
  • Als lichtemittierendes Material können bekannte Materialien verwendet werden. In einer Verbindung mit geringerem Molekulargewicht können zum Beispiel Naphthalinderivate, Anthracen oder Derivate davon, Perylen oder Derivate davon; Farbstoffe, wie Polymethinfarbstoffe, Xanthenfarbstoffe, Cumarinfarbstoffe, Cyaninfarbstoffe; Metallkomplexe von 8-Hydroxychinolin oder Derivate davon, aromatisches Amin, Tetraphenylcyclopentan oder Derivate davon oder Tetraphenylbutadien oder Derivate davon und dgl. verwendet werden.
  • Insbesondere können bekannte Verbindungen, wie die in JP-A- Nr. 57-51781, 59-195393 und dgl. beschriebenen, zum Beispiel verwendet werden.
  • Wenn die erfindungsgemäße Polymer-LED eine Lochtransportschicht aufweist, werden als verwendete Lochtransportmaterialien Polyvinylcarbazol oder Derivate davon, Polysilan oder Derivate davon, Polysiloxanderivate mit einem aromatischen Amin in der Seitenkette oder der Hauptkette, Pyrazolinderivate, Arylaminderivate, Stilbenderivate, Triphenyldiaminderivate, Polyanilin oder Derivate davon, Polythiophen oder Derivate davon, Polypyrrol oder Derivate davon, Poly(p-phenylenvinylen) oder Derivate davon, Poly(2,5-thienylenvinylen) oder Derivate davon oder dgl. veranschaulicht.
  • Bestimmte Beispiele des Lochtransportmaterials schließen die in JP-A-Nr. 63-70257, 63-175860, 2-135359, 2-135361, 2-209988, 3-37992 und 3-152184 beschriebenen ein.
  • Unter ihnen sind als in der Lochtransportschicht verwendete Lochtransportmaterialien Polymerlochtransportmaterialien, wie Polyvinylcarbazol oder Derivate davon, Polysilan oder Derivate davon, Polysiloxanderivate mit einer aromatischen Aminverbindungsgruppe in der Seitenkette oder der Hauptkette, Polyanilin oder Derivate davon, Polythiophen oder Derivate davon, Poly(p-phenylenvinylen) oder Derivate davon, Poly(2,5-tienylenvinylen) oder Derivate davon oder dgl. bevorzugt und ferner bevorzugt sind Polyvinylcarbazol oder Derivate davon, Polysilan oder Derivate davon und Polysiloxanderivate mit einer aromatischen Aminverbindungsgruppe in der Seitenkette oder der Hauptkette. Im Fall eines Lochtransportmaterials mit geringerem Molekulargewicht ist es vorzugsweise in einem Polymerbindemittel zur Verwendung dispergiert.
  • Polyvinylcarbazol oder Derivate davon werden zum Beispiel durch Kationpolymerisation oder Radikalpolymerisation aus einem Vinylmonomer erhalten.
  • Als Polysilan oder Derivate davon werden Verbindungen, beschrieben in Chem. Rev., 89, 1359 (1989) und GB 2300196 veröffentlichten Beschreibung und dgl. beschriebene Verbindungen veranschaulicht. Für die Synthese können in ihnen beschriebene Verfahren verwendet werden und ein Kipping-Verfahren kann insbesondere geeignet verwendet werden.
  • Als Polysiloxan oder Derivate davon, jene mit der Struktur des vorstehend beschriebenen Lochtransportmaterials mit geringerem Molekulargewicht in der Seitenkette oder Hauptkette, da die Siloxangerüststruktur schlechte Lochtransporteigenschaft aufweist. Insbesondere werden jene mit einem aromatischen Amin mit Lochtransporteigenschaft in der Seitenkette oder Hauptkette veranschaulicht.
  • Das Verfahren zum Bilden einer Lochtransportschicht ist nicht beschränkt und im Fall einer Lochtransportschicht mit geringerem Molekulargewicht wird ein Verfahren veranschaulicht, in dem die Schicht aus einer gemischten Lösung mit einem Polymerbindemittel gebildet wird. Im Fall eines Polymerlochtransportmaterials wird ein Verfahren veranschaulicht, in dem die Schicht aus einer Lösung gebildet wird.
  • Das für das Filmbilden aus einer Lösung verwendete Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, mit der Maßgabe, dass es ein Lochtransportmaterial lösen kann. Als Lösungsmittel werden Chlorlösungsmittel, wie Chloroform, Dichlormethan, Dichlorethan und dgl., Etherlösungsmittel, wie Tetrahydrofuran und dgl., aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Toluol, Xylol und dgl., Ketonlösungsmittel, wie Aceton, Methylethylketon und dgl., und Esterlösungsmittel, wie Ethylacetat, Butylacetat, Ethylcellosolveacetat und dgl. veranschaulicht.
  • Als Filmbildungsverfahren aus einer Lösung können Beschichtungsverfahren, wie Schleuderbeschichtungsverfahren, Gießverfahren, Mikrogravurbeschichtungsverfahren, Gravurbeschichtungsverfahren, Rakelbeschichtungsverfahren, Walzenbeschichtungsverfahren, Drahtrakelbeschichtungsverfahren, Tauchbeschichtungsverfahren, Sprühbeschichtungsverfahren, Siebdruckverfahren, Flexodruckverfahren, Offsetdruckverfahren, Tintenstrahldruckverfahren und dgl. aus einer Lösung verwendet werden.
  • Das vermischte Polymerbindemittel ist vorzugsweise jenes, das den Ladungstransport nicht extrem stört und jenes, das keine starke Absorption von sichtbarem Licht aufweist, wird geeigneterweise verwendet. Als solches Polymerbindemittel werden Polycarbonat, Polyacrylat, Poly(methylacrylat), Poly(methylmethacrylat), Polystyrol, Poly(vinylchlorid), Polysiloxan und dgl. veranschaulicht.
  • In Bezug auf die Dicke der Lochtransportschicht unterscheidet sich der optimale Wert abhängig vom verwendeten Material und kann geeignet so gewählt werden, dass die Betriebsspannung und die Lichtemissionseffizienz optimale Werte annehmen, und mindestens eine Dicke, bei der kein Nadelloch bewirkt wird, ist erforderlich, und eine zu große Dicke ist nicht bevorzugt, da die Betriebsspannung der Vorrichtung zunimmt. Daher beträgt die Dicke der Lochtransportschicht zum Beispiel 1 nm bis 1 μm, vorzugsweise 2 nm bis 500 nm, weiter bevorzugt 5 nm bis 200 nm.
  • Wenn die erfindungsgemäße Polymer-LED eine Elektronentransportschicht aufweist, werden bekannte Verbindungen als Elektronentransportmaterialien verwendet und es werden Oxadiazolderivate, Anthrachinondimethan oder Derivate davon, Benzochinon oder Derivate davon, Naphthochinon oder Derivate davon, Anthrachinon oder Derivate davon, Tetracyanoanthrachinodimethan oder Derivate davon, Fluorenonderivate, Diphenyldicyanoethylen oder Derivate davon, Diphenochinonderivate oder Metallkomplexe von 8-Hydroxychinolin oder Derivate davon, Polychinolin und Derivate davon, Polychinoxalin und Derivate davon, Polyfluoren oder Derivate davon und dgl. veranschaulicht.
  • Insbesondere werden die in JP-A- Nr. 63-70257, 63-175860, 2-135359, 2-135361, 2-209988, 3-37992 und 3-152184 beschriebenen veranschaulicht.
  • Unter ihnen sind Oxadiazolderivate, Benzochinon oder Derivate davon, Anthrachinon oder Derivate davon oder Metallkomplexe von 8-Hydroxychinolin oder Derivate davon, Polychinolin und Derivate davon, Polychinoxalin und Derivate davon, Polyfluoren oder Derivate davon bevorzugt und 2-(4-Biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol, Benzochinon, Anthrachinon, Tris(8-chinolinol)aluminium und Polychinolin ferner bevorzugt.
  • Das Verfahren zum Bilden der Elektronentransportschicht ist nicht besonders beschränkt und im Fall eines Elektronentransportmaterials mit geringerem Molekulargewicht wird ein Aufdampfungsverfahren aus einem Pulver oder ein Verfahren der Filmbildung aus einer Lösung oder dem geschmolzenen Zustand veranschaulicht, bzw. im Fall eines Polymerelektronentransportmaterials wird ein Verfahren der Filmbildung aus einer Lösung oder dem geschmolzenen Zustand veranschaulicht.
  • Das beim Filmbilden aus einer Lösung verwendete Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, mit der Maßgabe, dass es Elektronentransportmaterialien und/oder Polymerbindemittel lösen kann. Als Lösungsmittel werden Chlorlösungsmittel, wie Chloroform, Dichlormethan, Dichlorethan und dgl., Etherlösungsmittel, wie Tetrahydrofuran und dgl., aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Toluol, Xylol und dgl., Ketonlösungsmittel, wie Aceton, Methylethylketon und dgl., und Esterlösungsmittel, wie Ethylacetat, Butylacetat, Ethylcellosolveacetat und dgl., veranschaulicht.
  • Als Filmbildungsverfahren aus einer Lösung oder dem geschmolzenen Zustand können Beschichtungsverfahren, wie Schleuderbeschichtungsverfahren, Gießverfahren, Mikrogravurbeschichtungsverfahren, Gravurbeschichtungsverfahren, Rakelbeschichtungsverfahren, Walzenbeschichtungsverfahren, Drahtrakelbeschichtungsverfahren, Tauchbeschichtungsverfahren, Sprühbeschichtungsverfahren, Siebdruckverfahren, Flexodruckverfahren, Offsetdruckverfahren, Tintenstrahldruckverfahren und dgl., verwendet werden.
  • Das zu mischende Polymerbindemittel ist vorzugsweise jenes, das eine Ladungstranporteigenschaft nicht extrem beeinträchtigt, und jenes, das keine starke Absorption von sichtbarem Licht aufweist, wird geeigneterweise verwendet. Als solches Polymerbindemittel werden Poly(N-vinylcarbazol), Polyanilin oder Derivate davon, Polythiophen oder Derivate davon, Poly(p-phenylenvinylen) oder Derivate davon, Poly(2,5-thienylenvinylen) oder Derivate davon, Polycarbonat, Polyacrylat, Poly(methylacrylat), Poly(methylmethacrylat), Polystyrol, Poly(vinylchlorid), Polysiloxan und dgl. veranschaulicht.
  • In Bezug auf die Dicke der Elektronentransportschicht variiert der optimale Wert abhängig vom verwendeten Material und kann geeignet so gewählt werden, dass die Betriebsspannung und der Lichtemissionswirkungsgrad optimale Werte annehmen, und mindestens eine Dicke, bei der keine Nadellöcher gebildet werden, ist erforderlich, und eine zu große Dicke ist nicht bevorzugt, da die Betriebsspannung der Vorrichtung zunimmt. Daher beträgt die Dicke der Elektronentransportschicht zum Beispiel 1 nm bis 1 μm, vorzugsweise 2 nm bis 500 nm, weiter bevorzugt 5 nm bis 200 nm.
  • Das die erfindungsgemäße Polymer-LED bildende Substrat kann vorzugsweise jenes sein, das die Bildung einer Elektrode und der Schichten aus organischen Materialien nicht ändert, und veranschaulicht werden Glas, Kunststoff, Polymerfolie, Siliciumsubstrate und dgl. Im Fall eines trüben Substrates ist bevorzugt, dass die gegenüberliegende Elektrode transparent oder halbtransparent ist.
  • Mindestens eine der Elektroden, die aus einer Anode und einer Kathode bestehen, ist transparent oder halbtransparent. Vorzugsweise ist die Anode transparent oder halbtransparent.
  • Als Material dieser Anode werden elektronenleitende Metalloxidfolien, halbtransparente dünne Metallfolien und dgl. verwendet. Insbesondere werden Indiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid und Folien (NESA und dgl.), hergestellt unter Verwendung eines elektronenleitenden Glases, bestehend aus Indium/Zinn/Oxid (ITO), Indium/Zink/Oxid und dgl., die Metalloxidkomplexe sind, und Gold, Platin, Silber, Kupfer und dgl. verwendet und unter ihnen sind ITO, Indium/Zink/Oxid, Zinnoxid bevorzugt. Als Herstellungsverfahren werden ein Vakuumabscheidungsverfahren, Sputterverfahren, Ionenplattierungsverfahren, Plattierungsverfahren und dgl. verwendet. Als Anode können auch organische transparente leitende Folien, wie Polyanilin oder Derivate davon, Polythiophen oder Derivate davon und dgl., verwendet werden.
  • Die Dicke der Anode kann unter Erwägen, der Durchlässigkeit von Licht und elektrischer Leitfähigkeit geeignet gewählt werden und zum Beispiel 10 nm bis 10 μm, vorzugsweise 20 nm bis 1 μm, weiter bevorzugt 50 nm bis 500 nm.
  • Ferner kann zur leichten Ladungseinspeisung auf der Anode eine Schicht, die ein Phthalocyaninderivat, leitende Polymere, Kohlenstoff und dgl. umfasst, oder eine Schicht mit einer mittleren Filmdicke von 2 nm oder weniger bereitgestellt werden, die ein Metalloxid, Metallfluorid, organisches isolierendes Material und dgl. umfasst.
  • Als Material einer in der erfindungsgemäßen Polymer-LED verwendeten Kathode ist jenes mit geringerer Arbeitsfunktion bevorzugt. Zum Beispiel werden Metalle, wie Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Aluminium, Scandium, Vanadium, Zink, Yttrium, Indium, Cer, Samarium, Europium, Terbium, Ytterbium und dgl. oder Legierungen, umfassend zwei oder mehrere davon mit einer oder mehreren von Gold, Silber, Platin, Kupfer, Mangan, Titan, Cobalt, Nickel, Wolfram und Zinn, Graphit oder Graphiteinlagerungsverbindungen und dgl. verwendet. Beispiele der Legierungen schließen eine Magnesium-Silber-Legierung, Magnesium-Indium-Legierung, Magnesium-Aluminium-Legierung, Indium-Silber-Legierung, Lithium-Aluminium-Legierung, Lithium-Magnesium-Legierung, Lithium-Indium-Legierung, Calcium-Aluminium-Legierung und dgl. ein. Die Kathode kann zu laminierter Struktur von zwei oder mehreren Schichten geformt werden.
  • Die Dicke der Kathode kann unter Erwägen der Durchlässigkeit von Licht und elektrischer Leitfähigkeit geeignet gewählt werden und zum Beispiel 10 nm bis 10 μm, vorzugsweise 20 nm bis 1 μm, weiter bevorzugt 50 nm bis 500 nm.
  • Als Verfahren zur Herstellung einer Kathode werden ein Vakuumabscheidungsverfahren, Sputterverfahren, Laminierungsverfahren, wobei eine dünne Metallfolie unter Wärme und Druck angehaftet wird, und dgl. verwendet. Ferner können auch zwischen einer Kathode und einer organischen Schicht eine Schicht, die ein leitendes Polymer umfasst, oder eine Schicht mit einer mittleren Filmdicke von 2 nm oder weniger, die ein Metalloxid, Metallfluorid, organisches isolierendes Material und dgl., umfasst, bereitgestellt werden, und nach Herstellung der Kathode kann eine Schutzschicht, die die Polymer-LED schützt, ebenfalls bereitgestellt werden. Zur stabilen Verwendung der Polymer-LED für einen langen Zeitraum ist bevorzugt, eine Schutzschicht und/oder Schutzabdeckung zum Schutz der Vorrichtung bereitzustellen, um Schädigung von außen zu verhindern.
  • Als Schutzschicht können eine polymere Verbindung, Metalloxid, Metallfluorid, Metallborat und dgl. verwendet werden. Als Schutzabdeckung können eine Glasplatte, Kunststoffplatte, von der die Oberfläche einer Behandlung für geringere Wasserdurchlässigkeit unterzogen wurde, und dgl. verwendet werden, und geeigneterweise wird ein Verfahren verwendet, in dem die Abdeckung mit einem Vorrichtungssubstrat durch ein wärmehärtendes Harz oder lichthärtendes Harz zum Abdichten aufgepastet wird. Wenn ein Abstand unter Verwendung eines Abstandsstücks aufrechterhalten wird, ist es einfach, ein Verletzen der Vorrichtung zu verhindern. Wenn ein Innengas, wie Stickstoff oder Argon, in diesem Abstand versiegelt wird, ist es möglich, eine Oxidation einer Kathode zu verhindern, und ferner ist es durch Einbringen eines Trocknungsmittels, wie Bariumoxid und dgl., in den vorstehend beschriebenen Abstand, einfach, die Schädigung einer Vorrichtung durch im Herstellungsverfahren angehaftete Feuchtigkeit zu unterdrücken. Von ihnen werden irgendeine Maßnahme oder mehrere vorzugsweise angewandt.
  • Die erfindungsgemäße Polymer-LED kann für eine flache Lichtquelle, eine Segmentanzeige, eine Punktmatrixanzeige und eine Flüssigkristallanzeige, wie ein Rücklicht usw. verwendet werden.
  • Zum Erhalt von Lichtemission in ebener Form unter Verwendung der erfindungsgemäßen Polymer-LED können eine Anode und eine Kathode in ebener Form geeignet so angebracht werden, dass sie aufeinander laminiert sind. Ferner gibt es zum Erhalt von Lichtemission in Musterform ein Verfahren, in dem eine Maske mit einem Fenster in Musterform auf die vorstehend beschriebene ebene lichtemittierende Vorrichtung gelegt wird, ein Verfahren, in dem eine organische Schicht im Teil ohne Lichtemission gebildet wird, wobei extrem große Dicke erhalten wird, die im Wesentlichen keine Lichtemission bereitstellt, und ein Verfahren, in dem entweder Anode oder Kathode oder beide im Muster gebildet werden. Durch Bilden eines Musters mit einem dieser Verfahren und durch Anbringen einiger Elektroden so dass ein unabhängiges an/aus möglich ist, wird eine Anzeigevorrichtung des Segmenttyps erhalten, die Zahlen, Buchstaben, einfache Markierungen und dgl. anzeigen kann. Ferner kann zum Bilden einer Punktmatrixvorrichtung es vorteilhaft sein, dass Anoden und Kathoden in der Form von Streifen gebildet werden und so angebracht werden, dass sie sich im rechten Winkel kreuzen. Mit einem Verfahren, bei dem mehrere Arten von polymeren Verbindungen, die unterschiedliche Farben von Licht emittieren, getrennt angebracht werden, oder einem Verfahren, bei dem ein Farbfilter oder ein Lumineszenz umwandelndes Filter verwendet wird, werden Flächenfarbanzeigen und Mehrfarbanzeigen erhalten. Eine Punktmatrixanzeige kann durch passiven Betrieb oder durch aktiven Betrieb, kombiniert mit TFT und dgl., betrieben werden. Diese Anzeigevorrichtungen können als Anzeige eines Computers, Fernsehers, tragbaren Terminals, tragbaren Telefons, einer Kraftfahrzeugnavigation, eines Suchers einer Videokamera und dgl. verwendet werden.
  • Ferner ist die vorstehend beschriebene lichtemittierende Vorrichtung in ebener Form eine dünne, selbst Licht emittierende Vorrichtung und kann geeigneterweise als flache Lichtquelle für Rücklicht einer Flüssigkristallanzeige oder als flache Lichtquelle zur Beleuchtung verwendet werden. Ferner kann sie, wenn eine biegsame Platte verwendet wird, auch als gekrümmte Lichtquelle oder Anzeige verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße polymere lichtemittierende Substanz weist lichtemittierende Triplettkomplexstruktur in einem Molekül auf und kann eine lichtemittierende Schicht durch ein industriell einfaches Anwendungsverfahren, wie Schleuderbeschichtungsverfahren, Tintenstrahlverfahren und Druckverfahren, bilden. Außerdem enthält die erfindungsgemäße polymere lichtemittierende Substanz einen lichtemittierenden Triplettkomplex und kann hohen Lichtemissionswirkungsgrad zeigen. Daher kann die erfindungsgemäße polymere lichtemittierende Substanz vorzugsweise für lichtemittierende Materialien einer Polymer-LED usw. verwendet werden.
  • Nachstehend werden zum Erklären der vorliegenden Erfindung im Einzelnen die Beispiele gezeigt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beschränkt.
  • Hier wurden bezüglich des Zahlenmittels des Molekulargewichts und des Gewichtsmittels des Molekulargewichts das auf Polystyrol umgerechnete Zahlenmittel des Molekulargewichts und Gewichtsmittel des Molekulargewichts mit Gelpermeationschromatographie (GPC) unter Verwendung von Chloroform als Lösungsmittel erhalten.
  • <Synthese des Monomers A-1>
  • 1,55 g Phosphonat, erhalten durch Umsetzung von 1,4-Dibrom-2,5-bis(brommethyl)benzol und Phosphorsäuretriethyl, und 1,79 g N-Ethyl-3-carbazolcarboxyaldehyd wurden in 30 g Tetrahydrofuran (entwässert) gelöst. Nach Zutropfen einer Lösung, in der 0,9 g Kalium-tert-butoxid zuvor in 10 g Tetrahydrofuran (entwässert) gelöst werden waren, zu dieser Lösung bei Raumtemperatur wurde anschließend 5 Stunden bei Raumtemperatur umgesetzt.
  • Nach der Umsetzung wurde diese Lösung unter Zugabe von Essigsäure neutralisiert, dann Methanol zu dieser Lösung gegeben und der erhaltene Niederschlag durch Filtration gesammelt. Der gesammelte Niederschlag wurde mit Ethanol gewaschen und unter vermindertem Druck getrocknet und 1,5 g Rohprodukt erhalten. Als nächstes wurde es aus Chloroform umkristallisiert und ein gereinigtes Monomer A erhalten.
    • 1H-NMR (200MHz. CDCl3)
    • δ 8,24 (2H, brs), 8,14 (2H,d), 7,93 (2H,s), 7,71 (2H,d), 7,52 (12H,m), 4,37 (4H,q), 1,45 (6H,t)
  • Figure 00710001
  • <Synthese des Monomers A-2>
  • Synthese von 2-(Bromphenyl)pyridin
  • 3 g (19,3 mmol) 2-Phenylpyridin und 40 mg (0,716 mmol) Eisenpulver wurden gemischt und gerührt. Es wurde auf 0°C abgekühlt und 4,0 g (25 mmol) Brom unter Rühren zugetropft, und unter Beobachten der Wärmeentwicklung wurde es auf 90°C erwärmt und 10 Stunden gerührt. Nach der Umsetzung wurde dieses Reaktionsgemisch in Chloroform gelöst, um eine Lösung herzustellen, die mit 5 %iger wässriger Natriumthiosulfatlösung gewaschen wurde. Die Chloroformlösung wurde mit Natriumsulfat getrocknet und dann konzentriert. Der Rückstand wurde durch Kieselgelsäulenchromatographie gereinigt und das gewünschte 2-(Bromphenyl)pyridin erhalten.
  • Die Menge betrug 1,6 g (6,83 mmol) und die Ausbeute 35,4%. Mit LC-MS betrug M+ 234,0.
  • Synthese von Tris(2-(bromphenyl)pyridin)iridium(III)
  • 50 mg (0,1021 mmol) Trisacetylacetonatiridium(III)-Komplex, 95,6 mg (0,4084 mmol) 2-Bromphenylpyridin und 20 ml Glycerin wurden in einen eiförmigen 50 ml-Kolben eingebracht und 10 Stunden unter Rückfluß erhitzt. 100 ml 1 N wässrige Salzsäurelösung wurden zu dieser Reaktionslösung gegeben und 30 Minuten gerührt. Der abgeschiedene Feststoff wurde filtriert und wieder in einer kleinen Menge Dichlormethan gelöst, um eine Lösung herzustellen. Diese Lösung wurde mit Kieselgelsäulenchromatographie filtriert und die restliche Metallzersetzungssubstanz, die aus dem Iridiumkomplex stammte, entfernt. Dann wurde die erhaltene Lösung teilweise konzentriert und der durch Zugabe von Methanol abgeschiedene gelbe Feststoff filtriert und gesammelt.
  • Das gewünschte Produkt von Tris(2-(bromphenyl)pyridin)iridium(III) 10,12 mg (0,0113 mmol) wurde erhalten. Die Ausbeute betrug 11,1%. Mit FD-MS betrug M+ 893.
  • Synthese von Bis(2-(phenyl)pyridin)mono(2-(bromphenyl)pyridin)iridium(III) (Monomer A-2)
  • 0,642 g (1,31 mmol) Trisacetylacetonatiridium(III)-Komplex, 0,41 g (1,75 mmol) 2-(Bromphenyl)pyridin, 0,54 g (3,5 mmol) 2-(Phenyl)pyridin und 50 ml Glycol wurden zugeführt, um sie in einen eiförmigen 100 ml-Kolben einzubringen, und 10 Stunden unter Rückfluß erhitzt. 100 ml 1 n wässrige Salzsäurelösung wurden zu dieser Reaktionslösung gegeben und 30 Minuten gerührt. Der abgeschiedene Feststoff wurde filtriert und wieder in einer kleinen Menge Dichlormethan gelöst, um eine Lösung herzustellen: Diese Lösung wurde mit Kieselgelsäulenchromatographie filtriert und die restliche Metallzersetzungssubstanz, die aus dem Iridiumkomplex stammte, entfernt. Dann wurde die erhaltene Lösung teilweise konzentriert und der durch Zugabe von Methanol abgeschiedene gelbe Feststoff filtriert und gesammelt.
  • Ein Gemisch von Bis(2-(phenyl)pyridin)mono(2-(bromphenyl)pyridin)iridium(III) als Hauptkomponente wurde erhalten, 0,13 g (0,177 Moläquivalente). Die Ausbeute betrug etwa 13,5%. Mit FD-MS betrug M+ der Hauptkomponente 733. Das Gemisch ist ein Gemisch eines Tris(2-(bromphenyl)pyridin)iridium(III)-Komplexes (Komplex 4), Mono(2-(phenyl)pyridin)bis(2-(bromphenyl)pyridin)iridium(III)-Komplexes (Komplex 3), Bis(2-(phenyl)pyridin)mono(2-(bromphenyl)pyridin)iridium(III)-Komplexes (Komplex 2) und Tris(2-(phenyl)pyridin)iridium(III)-Komplexes (Komplex 1). Die jeweiligen Verhältnisse mit FD-MS sind in der nachstehenden Tabelle 1 dargestellt.
  • Tabelle 1 Zusammensetzung des Monomers A-2 (Gemisch) FD-MS des Komplexes
    Figure 00720001
  • <Synthese des Polymers A>
  • 0,40 g (0,73 mmol) 9,9-Dioctyl-2,7-dibromfluoren, 0,044 g (0,065 mmol) Monomer A-1, 0,012 g (0,016 mmol) Monomer A-2 und 0,30 g (1,9 mmol) 2,2'-Bipyridyl wurden in einen Reaktionsbehälter eingebracht und dann die Innenatmosphäre des Reaktionssystems durch Stickstoffgas ersetzt. Dazu wurden 20 ml Tetrahydrofuran (entwässertes Lösungsmittel), das zuvor mit Argongas von Luft befreit worden war, zugegeben.
  • Als nächstes wurden 0,54 g (1,9 mmol) Bis(1,5-cyclooctadien)nickel(0) zu dieser gemischten Lösung gegeben und 3 Stunden bei 60°C umgesetzt. Die Umsetzung wurde in einer Stickstoffgasatmosphäre durchgeführt. Nach der Umsetzung wurde diese Lösung abgekühlt und in eine gemischte Lösung von 25 %igem wässrigem Ammoniak 10 ml/Methanol 120 ml/Ionenaustauscherwasser 50 ml gegossen und etwa 1 Stunde gerührt. Als nächstes wurde der erhaltene Niederschlag durch Filtration gesammelt. Dieser Niederschlag wurde mit Ethanol gewaschen und dann 2 Stunden unter vermindertem Druck getrocknet. Als nächstes wurde dieser Niederschlag in 30 ml Toluol gelöst, 30 ml 1 N Salzsäure zugegeben und 1 Stunde gerührt und die wässrige Schicht entfernt. 30 ml 4 %iges wässriges Ammoniak wurden zur organischen Schicht gegeben und die wässrige Schicht nach 1 Stunde Rühren entfernt. Die organische Schicht wurde in 150 ml Methanol getropft und 1 Stunde gerührt und der abgeschiedene Niederschlag filtriert und unter vermindertem Druck 2 Stunden getrocknet, und dann wurde er in 30 ml Toluol gelöst. Dann wurde er unter Durchleiten durch eine Aluminiumoxidsäule (20 g Aluminiumoxid) gereinigt, die gesammelte Toluollösung zu 150 ml Methanol gegeben und 1 Stunde gerührt, der abgeschiedene Niederschlag filtriert und unter vermindertem Druck 2 Stunden getrocknet. Die Ausbeute des erhaltenen Copolymers betrug 0,14 g.
  • Das auf Polystyrol umgerechnete Zahlenmittel des Molekulargewichts des Copolymers betrug 0,2 × 104 und das auf Polystyrol umgerechnete Gewichtsmittel des Molekulargewichts 3,9 × 105.
  • <Synthese des Komplexes B>
  • (Synthese von 1-Brom-3-trifluormethylsulfonyloxybenzol)
  • 12,1 g 3-Bromphenol, 12,8 g 4-Dimethylpyridin und 50 ml Dichlormethan wurden in einen Vierhalskolben unter Argonatmosphäre eingebracht. Es wurde mit einem Eisbad gekühlt und 30 ml Dichlormethanlösung von 24,7 g Trifluormethansulfonsäureanhydrid unter Eisbadkühlung während etwa 1 Stunde zugetropft. Die Temperatur wurde unter Stehenlassen auf Raumtemperatur erhöht und 5 Stunden bei Raumtemperatur umgesetzt. Die Reaktionsmasse wurde in Kieselgel eingebracht und mit Toluol entwickelt. Das Filtrat wurde konzentriert und 20,4 g eines Gemisches, das 1-Brom-3-trifluormethylsulfonyloxybenzol enthielt, erhalten.
  • (Synthese von 1-Brom-3-(2-thienyl)benzol)
  • 2,2 g Lithiumbromid wurden in einen Vierhalskolben unter Argonatmosphäre eingebracht und unter Erwärmen unter vermindertem Druck getrocknet. Anschließend wurden unter Argonatmosphäre 10 ml Diethylether eingebracht. Außerdem wurden 9,9 g eines Gemisches, das 1-Brom-3-trifluormethylsulfonyloxybenzol und 0,72 g [1,2-Bis(diphenylphosphino)ethan]palladium(II)-dichlorid enthielt, eingebracht und mit einem Eisbad gekühlt. 45 ml Diethyletherlösung von 2-Thienylmagnesiumbromid (37,5 mmol), das mit einem üblichen Verfahren hergestellt worden war, wurden während etwa 10 Minuten mit Eisbadkühlung zugetropft und 6 Stunden umgesetzt.
  • Die Reaktionsmasse wurde in Kieselgel eingebracht und mit Chloroform entwickelt. Das Filtrat wurde konzentriert und ein Reaktionsgemisch erhalten. Es wurde durch eine Kieselgelsäule (Eluent: Cyclohexan/Toluol = 40/1) gereinigt und 1,96 g eines 1-Brom-3-(2-thienyl)benzol enthaltenden Gemisches erhalten.
  • (Synthese von N-3-(2-Thienyl)phenylcarbazol)
  • Unter einer Argonatmosphäre wurden 1,0 g Carbazol, 1,75 g eines 1-Brom-3-(2-thienyl)benzol enthaltenden Gemisches, 0,08 g Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0), 0,86 g Natrium-tert-butoxid und 5 ml Toluol und 0,06 g Tri(tert-butyl)phosphin eingebracht und die Temperatur auf 100°C erhöht. Es wurde 9 Stunden bei 100°C umgesetzt. 0,04 g Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0) und 0,03 g Tri(tert-butyl)phosphin wurden zugegeben und weiter bei 100°C 8 Stunden umgesetzt. 100 ml Toluol wurden zur Reaktionsmasse gegeben und gewaschen und mit 30 ml ionenausgetauschtem Wasser zweimal verteilt. Die organische Schicht wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, dann filtriert und konzentriert und ein Reaktionsgemisch erhalten. Es wurde mit einer Kieselgelsäule (Eluent: Cyclohexan/Toluol = 6/1) gereinigt und 1,61 g N-3-(2-Thienyl)phenylcarbazol erhalten.
    LC/MS: APCI-Verfahren [M+H]+ = 326
  • (Synthese von Ligand B)
  • Unter einer Argonatmosphäre wurden N-3-(2-Thienyl)phenylcarbazol (2,5 mmol, 0,81 g) und Diethylether (5 ml) in einen Vierhalskolben eingebracht. Es wurde mit Methanol/Eis gekühlt und n-Butyllithium (1,6 M Hexanlösung) (2,3 ml) während etwa 5 Minuten zugetropft.
  • Die Temperatur wurde durch Stehenlassen auf Raumtemperatur erhöht und 10 Minuten gerührt, dann eine Diethyletherlösung (0,5 ml) von 2-Fluorpyridin (2,5 mmol, 0,24 g) während etwa 5 Minuten zugetropft. Dann wurde die Umsetzung unter Erhitzen unter Rückfluß 2 Stunden durchgeführt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur durch Stehenlassen wurden 200 ml Toluol und 50 ml ionenausgetauschtes Wasser zugegeben und verteilt. Die organische Schicht wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und konzentriert und ein Reaktionsgemisch erhalten. Es wurde durch eine Kieselgelsäule (Eluent: Cyclohexan/Toluol= 6/1) gereinigt und 0,16 g Ligand B erhalten.
    • 1H-NMR (300MHz, CDCl3) d 8,58 (1H,d), 8,16 (2H,d), 7,89 (1H,brs), 7,76 (1H,d), 7,70 bis 7,14 (13H,m)
  • Figure 00750001
  • (Synthese von Komplex B)
  • 57,3 mg des vorstehend synthetisierten Liganden B, 17,4 mg Iridium(III)-acetylacetonat, 10 ml Glycerin wurden eingebracht und mit Argon gespült. Die Temperatur wurde während 1 Stunde auf 200°C erhöht und 8 Stunden warm gehalten. Nach Stehenlassen zum Abkühlen auf Raumtemperatur wurde es zu 1 N wässriger Salzsäurelösung (30 ml) gegeben und der Niederschlag filtriert. Der Niederschlag wurde in einer kleinen Menge Dichlormethan gelöst und mit einer Kieselgelsäule (Eluent: Dichlormethan) filtriert. Die erhaltene Lösung wurde konzentriert und 13,7 mg hellorange Kristalle erhalten. Durch FD/MS Messung wurde ein Molekülionenpeak von Komplex B nachgewiesen.
    FD/MS: 1397 [M+]
    Figure 00760001
  • <Synthese von Komplex C>
  • (N-Ethyl-3-bromcarbazol)
  • 5,00 g N-Ethylcarbazol wurden in 130 ml entwässertem DMF in einem Kolben gelöst, dessen Atmosphäre durch Argon ersetzt worden war. Diese Lösung wurde auf 0°C abgekühlt, 4,60 g N-Bromsuccinimid als 5 aufgeteilte Fraktionen während 3 Stunden eingebracht. Nach Erhöhen der Temperatur auf Raumtemperatur und 12 Stunden Rühren wurde die Reaktionsflüssigkeit in geeistes Wasser gegossen und filtriert. Der Rückstand wurde mit Wasser und Methanol gewaschen und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 6,28 g rohes Produkt erhalten wurden. Es wurde durch Kieselgelsäulenchromatographie (Eluent: Cyclohexan, das 0,1 % Triethylamin enthält) gereinigt und 5,68 g N-Ethyl-3-bromcarbazol erhalten.
    • 1H-NMR (300MHz, CDCl3)
    • d 8,17 (1H, brs), 8,01 (1H, dd), 7,50 (1H, dd), 7,46 (IH, d), 7,35 (1H, d), 7,24 bis 7,17 (2H, m), 4,26 (2H, q), 1,39 (3H, t)
    • MS (APCI, positiv)
    • m/z: 274, 276 [M+H]+
  • (N-Ethyl-3-(3-trifluormethansulfonyloxyphenyl)carbazol)
  • 1,00 g N-Ethyl-3-bromcarbazol wurde in 3,2 ml entwässertem Ether in einem Schlenckrohr gelöst, das flammgetrocknet und mit Argongas gespült worden war. Diese Lösung wurde auf –78°C abgekühlt und 2,4 ml n-Butyllithium (2,64 M Hexanlösung) zugetropft. Nach Erhöhen der Temperatur auf 0°C und 1 Stunde Rühren wurde wieder auf –78°C abgekühlt, eine Etherlösung von Magnesiumbromid, hergestellt aus 0,4 g Magnesium und 0,8 g 1,2-Dibromethan zugetropft. Nach Erhöhen der Temperatur auf Raumtemperatur und 12 Stunden Rühren wurde diese Reaktionslösung in eine Lösung getropft, die durch Suspendieren von 0,28 g Lithiumbromid, 0,82 g 3-Trifluormethansulfoxybrombenzol und 0,09 g Dichlor[1,3-bis(diphenylphosphino)propan]palladium(II) in 2 ml entwässertem Diethylether hergestellt worden war, und auf 0°C abgekühlt. Nach 7 Stunden Rühren wurden 20 ml Wasser zugetropft und verteilt. Die wässrige Phase wurde zweimal mit 40 ml Toluol extrahiert und die vereinigte wässrige Phase mit Wasser und gesättigter wässriger NaCl-Lösung gewaschen, dann konzentriert und 1,61 g Rohprodukt erhalten. Es wurde durch eine Kieselgelsäulenchromatographie (Eluent, Hexan : Essigsäureethylester = 25:1) gereinigt, 0,33 g N-Ethyl-3-(3-bromphenyl)carbazol wurden erhalten.
    • 1H-NMR (CDCl3, 300MHz)
    • d 8,28 (1H, brs), 8,17 (IH, dd), 7,86 (1H, brs), 7,68 bis 7,61 (2H, m), 7,52 bis 7,16 (6H, m), 4,39 (2H, q), 1,45 (3H, t)
    • MS (APCI, positiv) m/z: 350, 352 [M+H]+
  • (Synthese von Ligand C)
  • 0,30 g N-Ethyl-3-(3-bromphenyl)carbazol wurden in 0,9 ml entwässertem Diethylether in einem Schlenckrohr gelöst, das flammgetrocknet und mit Argongas gespült worden war, und auf –78°C abgekühlt.
  • Nach Zutropfen von 0,4 ml (2,64 M Hexanlösung) von n-Butyllithium zu dieser Lösung wurde die Temperatur auf –10°C erhöht und 1 Stunde gerührt und wieder auf –78°C abgekühlt. Zu dieser Lösung wurde eine Lösung, hergestellt durch Lösen von 0,08 g 2-Fluorpyridin in 0,9 ml entwässertem Diethylether, getropft. Die Temperatur wurde allmählich auf Raumtemperatur erhöht und es wurde 12 Stunden gerührt, dann unter Zugabe von 5 ml Wasser verteilt. Die wässrige Phase wurde 3mal mit 5 ml Toluol extrahiert und die vereinigte organische Phase konzentriert, wobei 0,39 g Rohprodukt erhalten wurden.
    MS (APCI, positiv)
    m/z: 349 [M+H]+
    Figure 00770001
  • (Synthese von Komplex C)
  • Komplex C kann unter Verwendung von Ligand C statt Ligand B in der Synthese des vorstehenden Komplexes B hergestellt werden.
  • Figure 00780001
  • <Messung der Intensität der Lichtemission>
  • Ein dünner Film wurde durch Schleuderbeschichten einer 0,2 gew.-%igen Chloroformlösung der vorstehenden polymeren lichtemittierenden Substanz A auf Quarz hergestellt. Das Lichtemissionsspektrum dieses dünnen Films wurde unter Verwendung eines Fluorspektrophotometers (hergestellt von JOBIN YVON/SPEX Co., FL3-221 TAU Fluorspektrophotometer) gemessen. Zur Berechnung der Intensität der Lichtemission wurde das bei 350 nm angeregte Lichtemissionsspektrum verwendet. Der relative Wert der Intensität der Lichtemission wurde durch Teilen der Fläche des Lichtemissionsspektrums, das auf den Wellenzahlen als Abszisse aufgetragen wurde, durch die Absorption bei 350 nm bestimmt. Die Messergebnisse sind nachstehend gezeigt.
  • Intensität der Lichtemission
    Figure 00780002
  • Zusammenfassung
  • Ein Metallkomplex, der eine Metallkomplexstruktur aufweist, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt und einen einwertigen Rest aufweist, der von Carbazol abgeleitet ist, und eine lichtemittierende Vorrichtung unter Verwendung des Metallkomplexes.

Claims (20)

  1. Metallkomplex, der einen einwertigen Rest mit einer Metallkomplexstruktur aufweist, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt und durch die folgende Formel (1) oder (2) dargestellt wird
    Figure 00800001
    (wobei A eine Einfachbindung oder ein von einem konjugierten System abgeleiteter zweiwertiger Rest ist. R1 und R2 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. R3 stellt einen Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. a stellt eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar, b stellt eine ganze Zahl von 0 bis 4 dar. Wenn a zwei oder mehr ist, können mehrere R1 gleich oder verschieden sein. Wenn b zwei oder mehr ist, können mehrere R2 gleich oder verschieden sein.)
    Figure 00800002
    (wobei D eine Einfachbindung oder ein von einem konjugierten System abgeleiteter zweiwertiger Rest ist. R4 und R5 stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. c und d stellen jeweils unabhängig eine ganze Zahl von 0 bis 4 dar. Wenn c zwei oder mehr ist, können mehrere R4 gleich oder verschieden sein. Wenn d zwei oder mehr ist, können mehrere R5 gleich oder verschieden sein.)
  2. Komplex der nachstehenden Formel (3) und mit Phosphoreszenz im sichtbaren Bereich
    Figure 00810001
    (wobei M1 ein Metall ist, das ein Atom mit einer Ordnungszahl von 50 oder mehr ist und ein Zwischensystemübergang zwischen einem Singulettzustand und einem Triplettzustand in diesem Komplex durch Spin-Bahn-Wechselwirkung auftreten kann. L1 stellt einen Liganden der folgenden Formel (4) oder Formel (5) dar. L2 stellt einen Liganden, der an M1 durch ein oder mehrere von Stickstoffatom, Sauerstoffatom, Kohlenstoffatom, Schwefelatom oder Phosphoratom bindet; ein Halogenatom oder ein Wasserstoffatom dar. l stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. m stellt eine ganze Zahl von 0–3 dar. Wenn l zwei oder mehr ist, können mehrere L1 gleich oder verschieden sein. Wenn m zwei oder mehr ist, können mehrere L2 gleich oder verschieden sein. l + m ist eine ganze Zahl von 2–6).
    Figure 00810002
    (wobei Ar1 einen Rest eines Liganden darstellt, der sich durch ein oder mehrere von Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen an M1 bindet und kovalente Bindungen zu j-Teilen von As aufweist. j stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar. In der Formel weisen A, R1 bis R3, a, b und j die gleiche Bedeutung wie jene der vorstehenden Formel (1) auf).
    Figure 00810003
    (wobei Ar2 einen Rest eines Liganden darstellt, der sich durch ein oder mehrere von Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen an M1 bindet und kovalente Bindungen zu k-Teilen von Ds aufweist. k stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. In der Formel weisen D, R4, R5, c und d die gleiche Bedeutung wie jene der vorstehenden Formel (2) auf).
  3. Komplex nach Anspruch 2, in dem L1 ein Ligand der vorstehenden Formel (4) ist.
  4. Komplex nach Anspruch 2, in dem L1 ein Ligand der vorstehenden Formel (5) ist und D ein von einem konjugierten System abgeleiteter zweiwertiger Rest ist.
  5. Komplex nach einem der Ansprüche 2 bis 4, in dem L1 sich an M1 durch ein oder mehrere Stickstoffatome und/oder ein oder mehrere Kohlenstoffatome bindet.
  6. Komplex nach Anspruch 5, in dem L1 ein mehrzähniger Ligand ist.
  7. Komplex nach einem der Ansprüche 2 bis 6, in dem Ar1 oder Ar2 ein einwertiger zweizähniger Ligand der nachstehenden Formel (6) oder (7) ist.
    Figure 00820001
    (wobei R6 bis R13 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-; Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe, einen einwertigen heterocyclischen Rest oder einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2) darstellt. Mindestens einer der Reste R6 bis R13 ist ein Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2).)
    Figure 00820002
    (wobei E1 ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom darstellt. R14 bis R19 stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe, einen einwertigen heterocyclischen Rest oder einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2) dar. Mindestens einer der Reste R14 bis R19 ist ein Rest der vorstehenden Formel (1) oder Formel (2).)
  8. Komplex nach einem der Ansprüche 2 bis 7, in dem M1 ein Iridiumatom, Platinatom, Goldatom oder Europiumatom ist.
  9. Organische elektrolumineszierende Vorrichtung, umfassend eine Schicht, die den Komplex nach einem der Ansprüche 2 bis 8 enthält, zwischen den Elektroden, die aus einer Anode und einer Kathode bestehen.
  10. Polymere lichtemittierende Substanz, in der die lichtemittierende Substanz eine Metallkomplexstruktur aufweist, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand in der Hauptkette oder der Seitenkette zeigt und einen einwertigen Rest der vorstehenden allgemeinen Formel (1) oder (2) aufweist.
  11. Polymere Verbindung nach Anspruch 10, in der die polymere Verbindung, die eine sich wiederholende Einheit der nachstehenden Formel (8), (9) oder (10) umfasst, Phosphoreszenz im sichtbaren Bereich aufweist.
    Figure 00830001
    (wobei M2 ein Atom mit einer Ordnungszahl von 50 oder mehr ist, eine Spin-Bahn-Wechselwirkung im Komplex auftritt und ein Zwischensystemübergang zwischen einem Singulettzustand und einem Triplettzustand im Metall auftreten kann. L3 stellt einen Liganden der nachstehenden Formel (12) oder (13) dar. L4 stellt einen Liganden, der sich an M2 mit einem oder mehreren von Stickstoffatom, Sauerstoffatom, Kohlenstoffatom, Schwefelatom oder Phosphoratom bindet; ein Halogenatom oder ein Wasserstoffatom dar. e stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. f stellt eine ganze Zahl von 0–3 dar. L5 ist ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren von Stickstoffatom, Sauerstoffatom, Kohlenstoffatom, Schwefelatom oder Phosphoratom bindet und weist zwei Bindungen auf, die an zwei benachbarte sich wiederholende Einheiten durch kovalente Bindung gebunden sind. Wenn e zwei oder mehr ist, können mehrere L3 gleich oder verschieden sein. Wenn f zwei oder mehr ist, können mehrere L4 gleich oder verschieden sein. e + f ist eine ganze Zahl von 1–5.)
    Figure 00840001
    (wobei Ar4 ein Rest des Liganden ist, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und sich an o-Teile von As bindet. o stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. A, R1–R3, a und b weisen jeweils die gleiche Bedeutung wie jene in der vorstehenden Formel (1) auf.)
    Figure 00840002
    (wobei Ar5 ein Rest des Liganden ist, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und weist kovalente Bindungen an p-Teile von Ds auf. p stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar. D, R4, R5, c und d weisen jeweils die gleiche Bedeutung wie jene in der vorstehenden Formel (2) auf.)
    Figure 00840003
    (wobei M2, L3 und L4 die vorstehend angegebene Bedeutung aufweisen. L6 und L7 sind jeweils unabhängig ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet, bzw. weist eine kovalente Bindung an eine benachbarte sich wiederholende Einheit mit einer freien Bindung auf. g stellt eine ganze Zahl von 1–3 dar und h stellt eine ganze Zahl von 0–3 dar. Die Reste L3 können gleich oder verschieden sein. Wenn h zwei oder mehr ist, können mehrere L4 gleich oder verschieden sein. g + h ist eine ganze Zahl von 1–4.)
    Figure 00850001
    (wobei M2, L3, L4, e und f die jeweils für die vorstehende Formel (8) angegebene Bedeutung haben. Ar3 ist ein dreiwertiger aromatischer Rest oder ein dreiwertiger heterocyclischer Rest. L8 ist ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und eine kovalente Bindung an Ar3 mit einer freien Bindung aufweist.).
  12. Polymere Verbindung nach Anspruch 10, wobei die polymere Verbindung eine Struktur der nachstehenden Formel (11) am Polymerende aufweist und Phosphoreszenz im sichtbaren Bereich aufweist.
    Figure 00850002
    (wobei M2, L3, L4, e und f die gleiche Bedeutung wie jene in der vorstehenden Formel (8) aufweisen. L9 ist ein Ligand, der sich an M2 mit einem oder mehreren Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen, Schwefelatomen oder Phosphoratomen bindet und eine kovalente Bindung am Polymerende mit einer freien Bindung aufweist.)
  13. Polymere Verbindung nach Anspruch 10, wobei die polymere Verbindung eine Metallkomplexstruktur aufweist, die Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt und einen einwertigen Rest der vorstehenden Formel (1) oder (2) an einer sich wiederholenden Einheit aufweist, die zur Metallkomplexstruktur verschieden ist.
  14. Polymere Verbindung nach einem der Ansprüche 10–13, in der die Hauptkette ein konjugiertes Polymer ist.
  15. Polymere Verbindung nach Anspruch 14, in der die polymere Verbindung die sich wiederholende Einheit der folgenden allgemeinen Formel (14) umfasst
    Figure 00860001
    (wobei Ar6 einen Arylenrest oder einen zweiwertigen heterocyclischen Rest darstellt. R20 und R21 stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, einen einwertigen heterocyclischen Rest oder eine Cyanogruppe dar. Mindestens einer der Reste R20, R21 oder der Substituenten an Ar6 stellt einen Rest der vorstehenden Formel (1) oder (2) dar. n ist 0 oder 1.).
  16. Polymere Verbindung nach einem der Ansprüche 10–15, in der mindestens ein Ligand des Metallkomplexteils, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt, sich an ein Metall durch ein Stickstoffatom und/oder ein Kohlenstoffatom bindet.
  17. Polymere Verbindung nach einem der Ansprüche 10–16, in der mindestens ein Ligand des Metallkomplexteils, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt, ein mehrzähniger Ligand ist.
  18. Polymere Verbindung nach einem der Ansprüche 10–16, in der mindestens einer der Liganden des Metallkomplexteils, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt, ein einwertiger zweizähniger Ligand der nachstehenden Formel (15) oder (16) ist.
    Figure 00870001
    (wobei R22 bis R29 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-, Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest darstellen. Mindestens einer der Reste R22 bis R29 ist eine freie Bindung mit einer Hauptkette oder einer Seitenkette.)
    Figure 00870002
    (wobei E2 ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom darstellt. R30 bis R35 stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, Halogenatom, einen Alkyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Alkylamino-, Alkylsilyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylthio-, Arylamino-, Arylsilyl-, Arylalkyl-, Arylalkoxy-; Arylalkylthio-, Arylalkylamino-, Arylalkylsilyl-, Acyl-, Acyloxy-, Imino-, Amid-, Arylalkenyl-, Arylalkinylrest, eine Cyanogruppe oder einen einwertigen heterocyclischen Rest dar. Mindestens einer der Reste R30 bis R35 ist eine freie Bindung mit einer Hauptkette oder einer Seitenkette.).
  19. Polymere Verbindung nach einem der Ansprüche 10–18, in der das zentrale Metall des Metallkomplexteils, der Lichtemission aus einem angeregten Triplettzustand zeigt, ein Iridiumatom, Platinatom, Goldatom oder Europiumatom ist.
  20. Organische elektrolumineszierende Vorrichtung, umfassend eine Schicht, die die polymere Verbindung nach einem der Ansprüche 10–19 enthält, zwischen den Elektroden, die aus einer Anode und einer Kathode bestehen.
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