DE112004000350T5

DE112004000350T5 - Organische Verbindung und organisches elektrolumineszierendes Element

Info

Publication number: DE112004000350T5
Application number: DE112004000350T
Authority: DE
Inventors: Masato Okada
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2006-02-02
Also published as: JP2004292436A; GB2415960A; GB0520361D0; US20060194073A1; WO2004078722A1

Abstract

Organische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1) EM-X-CTM (1)worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; und X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische Verbindung und ein organisches elektrolumineszierendes Element (hierin nachstehend kann der Ausdruck „elektrolumineszierend" mit „EL" abgekürzt sein). Insbesondere betrifft sie eine organische Verbindung, die eine hohe Löslichkeit in einem Lösungsmittel und eine verbesserte Lumineszenzeigenschaft zeigt, und sie betrifft ein organisches EL-Element, das mit einer Schicht aus einer organischen Verbindung ausgestattet ist, welche die organische Verbindung umfaßt.

Ein organisches EL-Element, das die Elektrolumineszenz eines Materials aus einer organischen Verbindung nutzt, ist eine Art Vorrichtung, die selbst Licht emittiert, indem sie ein elektrisches Feld an einer fluoreszierenden organischen Verbindung aufbaut. Das organische EL-Element bietet verschiedene Vorteile, einschließlich einem breiten Sichtwinkel, eine geringe Betriebsspannung, eine hohe Intensität (Leuchtkraft), leichte Herstellbarkeit aufgrund weniger am Aufbau beteiligter Schichten als bei einem Flüssigkristallelement, die Fähigkeit, die Dicke des Gerätes verringern zu können und so weiter. Daher ist das organische EL-Element als ein Anzeigeelement der nächsten Generation bekannt geworden. Insbesondere im Vergleich zu einem anorganischen EL-Element kann das organische EL-Element die aufzudrückende Spannung verringern und dadurch den Energieverbrauch reduzieren. Überdies kann das EL-Element leicht die Größe verringern und ermöglicht die Lichtemission aus einer Ebene und die Lichtemission von drei Primärfarben. Daher ist das organische EL-Element extensiv untersucht und weiterentwickelt worden.

Eine grundlegende Struktur des organischen EL-Elements ist „positive Elektrode/lichtemittierende Schicht/negative Elektrode", und andere Strukturen, die ferner mit einer Löcherinjektionstransportschicht und/oder einer Elektroneninjektionstransportschicht nach Bedarf ausgestattet sind, wie „positive Elektrode/Löcherinjektionstransportschicht/lichtemittierende Schicht/negative Elektrode" und „positive Elektrode/Löcherinjektionstransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektroneninjektionstransportschicht/negative Elektrode", sind bekannt.

Das organische EL-Element nutzt angeregte Energie als Lichtemission, die aus der Energie in einem angeregten Zustand genommen wird, der durch eine Rekombination von Elektronen und Löchern, die in das Element injiziert wurden, erzeugt wird. Der erzeugte angeregte Zustand umfaßt 25 % Singulettzustand und 75 % Triplettzustand. In dem organischen EL-Element, das Fluoreszenz nutzt, wird nur die Energie des Singulettzustandes genutzt, und daher wird gemäß diesem Prinzip die innere Quanteneffizienz unvorteilhaft auf 25 % eingeschränkt.

Nunmehr wird die Aufmerksamkeit auf ein organisches EL-Element gerichtet, das Phosphoreszenz nutzt. Das organische EL-Element, das Phosphoreszenz nutzt (kann als phosphoreszierendes organisches EL-Element bezeichnet werden), kann die Energie des Triplettzustandes als auch die des Singulettzustandes nutzen, und es ermöglicht, daß gemäß diesem Prinzip die innere Quanteneffizienz auf bis zu 100 % gesteigert werden kann.

In dem phosphoreszierenden organischen EL-Element wird ein lichtemittierendes Material, umfassend einen Metallkomplex, der Schwermetall wie Platin, Iridium oder dergleichen enthält, als ein Dotierstoff für Emissionsphosphoreszenz verwendet, und ein Wirtsmaterial wird mit einem solchen lichtemittierenden Material dotiert, damit es die phosphoreszierende Emission aufnimmt (z. B. M. A. Baldo et al., „Nature", Bd. 403, S. 750 bis 753 (2000)).

Die Lichtemission durch den phosphoreszierenden Dotierstoff hängt von dem Wirtsmaterial ab. Grundlegende Eigenschaften, die für das Wirtsmaterial erforderlich sind, umfassen: eine Löcher- oder Ladungstransportfähigkeit; das Wirtsmaterial muß ein höheres Reduktionspotential als der phosphoreszierende Dotierstoff haben; das Energieniveau des Triplettzustandes des Wirtsmaterials muß geringer sein als das Reduktionspotential des Dotierstoffes; oder dergleichen. Im allgemeinen wird bevorzugt ein Material mit geringem Molekulargewicht, CBP, nämlich 4,4'-Bis(carbazol-9-yl)-biphenyl verwendet (z. B. japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer Hei 10-168443).

Das phosphoreszierende Element, das ein solches Material mit geringem Molekulargewicht nutzt, kann die Optimierung einer Schichtstruktur erleichtern und dadurch eine verbesserte Effizienz und eine längere Haltbarkeit in Aussicht stellen. Andererseits besteht jedoch das Problem, das sich das Element aufgrund einer Kristallisation oder Agglomeration der organischen Schicht mit der Zeit zersetzt, was wiederum die Haltbarkeit des Elements stark beeinflußt. Ferner muß das phosphoreszierende Element durch ein Aufdampfverfahren hergestellt werden, das eine große Abscheidungsvorrichtung erfordert und Kostenprobleme mit sich bringt, und durch das ferner nur schwer ein Substrat mit einer großen Oberfläche hergestellt werden kann. Es gibt ein Beschichtungsverfahren für die Beschichtung des Dotierstoffes auf das Substrat unter Verwendung eines Lösungsmittels, wobei dies ein Verfahren ist, durch das ein Anzeigegerät mit großer Oberfläche mit weniger Kosten als denen für das Vakuumaufdampfverfahren hergestellt werden kann. Es ist jedoch schwierig, das herkömmliche Material mit niedrigem Molekulargewicht in dem Beschichtungsverfahren zu nutzen, weil aufgrund der geringen Löslichkeit und der geringen Dispergierbarkeit in dem Fall, wenn die Beschichtungsflüssigkeit durch die Auflösung oder Dispergierung des herkömmlichen Materials mit niedrigem Molekulargewicht in einem Lösungsmittel hergestellt wird, eine gleichmäßige stabile Beschichtungsflüssigkeit nicht erhalten werden kann und die Filmstabilität gering ist, auch wenn ein Film aus der Beschichtungsflüssigkeit gebildet werden kann.

Um diese Probleme zu lösen, wurde kürzlich ein phosphoreszierendes Element entwickelt, das durch das Beschichtungsverfahren gebildet werden kann. Beispielsweise wird von (1) einem Verfahren zur Beschichtung eines Lösungsgemisches aus einem Wirt mit hohem Molekulargewicht wie PVCz, nämlich Polyvinylcarbazol, und einem phosphoreszierenden Gast mit niedrigem Molekulargewicht wie Ir(ppy)₃, näm lich Tris-(2-phenyl-pyridinat-N, C^2')-Iridium(III)komplex (z. B. japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 2001-257076), (2) einem Verfahren zur Beschichtung einer Lösung aus einem Material mit hohem Molekulargewicht, das durch die Copolymerisation eines Wirtsmolekülmonomers und eines Gastmolekülmonomers erhalten wurde (z. B. J.-S. Lee at el., Polymer Preprints 2001, 42 (2), S. 448-449 (2001); Mitsunori SUZUKI, Seiji TOKITOU, NHK GIKEN R&D, Nr. 77, S. 34-41(2003)), (3) einem Verfahren zur Beschichtung eines Lösungsgemisches aus einem Wirt mit niedrigem Molekulargewicht und einem phosphoreszierenden Gast mit niedrigem Molekulargewicht, die im Zentrum eines konjugierten Dendrimers angeordnet sind (z. B. S.-C. Lo. et. al., Adv. Mater., Bd. 14, Nr. 13 – 14, S. 975-979 (2002)), und so weiter berichtet. Ferner wird auch von einem organischen EL-Element mit verbesserter Stabilität gegenüber Sauerstoff oder Wasser berichtet (z. B. japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 2002-543570).

Offenbarung der Erfindung

In den vorstehend genannten Berichten besteht jedoch das Problem der unzureichenden Lumineszenz oder der unzureichenden Haltbarkeit des Elements, obgleich durch Aufschleudern der Lösung leicht ein Film hergestellt werden kann. Es wird angenommen, daß der Grund für die unzureichende Lumineszenz oder Haltbarkeit des Elements im Falle der Berichte (1) und (2) der ist, dass der Wirt mit hohem Molekulargewicht keine Elektronentransportfunktion hat und dadurch die Beschichtungslösung, die im wesentlichen einen Elektronentransportgast mit niedrigem Molekulargewicht wie Oxyziazol oder Triazol enthält, verwendet wird, dieser Ladungstransportgast mit niedrigem Molekulargewicht jedoch für gewöhnlich zu einer Verschlechterung der Agglomeration führt. Ferner wird im Falle des Berichtes (3) angenommen, daß das Gastmolekül Dendriten um das Lumineszenzzentrum aufweist, die für eine einheitliche Dispersion des Gastmoleküls sorgen. Andererseits wird angenommen, daß aufgrund solcher Dendriten ein Wirt und ein Gast, die am nächsten benachbart sind, nicht immer einen optimalen intermolekularen Abstand oder eine optimale relative Ausrichtung haben, was eine effiziente Energieübertragung hemmen kann.

Die vorliegende Erfindung ist erreicht worden, um die oben genannten Probleme zu lösen. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine organische Verbindung, die zur Beschichtung in einem Beschichtungsverfahren geeignet ist und eine hohe Lichtleistung zeigen kann, sowie ein organisches elektrolumineszierendes Element, das die organische Verbindung nutzt und die hohe Lichtleistung zeigt, bereitzustellen.

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung fand während der Untersuchung des organischen EL-Elements, das zur Beschichtung in einem Beschichtungsverfahren geeignet ist und eine hohe Lichtleistung zeigt, die folgenden Fakten heraus. Das heißt, es wurde festgestellt, daß eine leichte Beschichtung und eine gleichmäßige Dispersion verbessert werden, indem EM-Moleküle und CTM-Moleküle in einer Verbindung enthalten sind und diese mit einer Molekülkette mit Löslichkeit in einem Lösungsmittel gebunden sind, und es wurde festgestellt, dass der intermolekulare Abstand und die relative Ausrichtung zwischen dem Wirt und dem Gast, die am nächsten benachbart sind und die durch die angelagerte Molekülkette gebunden sind, optimiert werden können und die Lichtleistung bei einer Rekombination merklich verbessert werden kann, im Vergleich zu einem herkömmlichen Beschichtungsverfahren. Die vorliegende Erfindung ist aufgrund dieser Erkenntnisse erreicht worden.

Das heißt, eine organische Verbindung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt, EM-X-CTM (1),worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; und X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann.

Ferner wird eine organische Verbindung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die folgende allgemeine Formel (2) dargestellt: (EM-X-CTM)-Y (2)worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann; und Y ein Substituent ist, der an irgendeinem Teil von EM, CTM oder X eingeführt ist, um zumindest die Löslichkeit in einem Lösungsmittel zu verbessern, wobei Y aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.

Ferner wird eine organische Verbindung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die folgende allgemeine Formel (3) dargestellt:

worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; Ar eine unsubstituierte oder substituierte Arylengruppe oder eine unsubstituierte oder substituierte heterocyclische Gruppe ist; jeder Rest R verschieden oder gleich sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen; X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann; und Y ein Substituent ist, der gegebenenfalls nach Bedarf zur Verbesserung zumindest der Löslichkeit in einem Lösungsmittel eingeführt ist, wobei Y aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.

Die organischen Verbindungen gemäß dieser ersten bis dritten Ausführungsform sind Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen Formeln (1) bis (3), worin jedes lichtemittierende Material EM und jedes Ladungstransportmaterial CTM durch jede chemische Bindungskette X gebunden sind. Die Verbindungen lösen sich für gewöhnlich gleichmäßig in dem Lösungsmittel auf oder werden sich für gewöhnlich leicht dispergieren, aufgrund der guten Löslichkeit der chemischen Bindungskette X.

So ist es möglich, an jedem Teil auf einem zu beschichtenden Material eine einheitliche Lumineszenz durch Aufbringen eines Beschichtungsmaterials, das irgendeine dieser Verbindungen enthält, auf das zu beschichtende Material zu erhalten, weil sich diese organischen Verbindungen ohne zu agglomerieren in dem Beschichtungsfilm dispergieren. Ferner optimiert in den organischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung ihre chemische Bindungskette X die relative Ausrichtung und den intermolekularen Abstand zwischen einem Wirt und einem Gast, die am nächsten benachbart sind, und agiert auch als eine Sperre zur Verhinderung der Ladungsmigration. So ist es möglich, die Hoppingleitung aus dem Ladungstransportmaterial CTM zu dem lichtemittierenden Material EM sicherzustellen, und ferner eine verbesserte Lichtleistung zu erreichen, wenn sie als ein organisches EL-Element verwendet werden. Insbesondere in der zweiten und dritten Ausführungsform kann die Löslichkeit der Verbindungen, da diese jeweils den Substituenten Y umfassen, aufgrund der Wirkung des Substituenten Y verbessert werden. Da der Substituent Y diesen Verbindungen eine Stereohinderung verleiht, kann der Substituent Y die Agglomeration der Verbindungen verhindern, wenn sich diese Verbindungen in einem Lösungsmittel auflösen oder dispergieren, und diese Verbindungen so gleichmäßig, fast monodispers, in einem Bindemittel mit niedrigem oder hohem Molekulargewicht, das eine Schicht aus einer organischen Verbindung umfaßt, dispergieren. Die gleichmäßige Dispergierung der Verbindungen in dem Film oder der Schicht bedeutet eine einheitliche Lichtemission in einer Ebene oder Oberfläche auf der Basis injizierter Ladungen und kann so zu einer verbesserten Lichtleistung beitragen.

In den organischen Verbindungen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der intermolekulare Abstand zwischen dem EM und dem CTM bevorzugt auf einen vorbestimmten Abstand festgelegt, bei dem die Löslichkeit und/oder Hoppingleitung der organischen Verbindung aufrechterhalten werden kann.

In den organischen Verbindungen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt A^B hauptsächlich aus Sicht der Löslichkeit bevorzugt 3 Å oder mehr, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, und der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird.

Ferner beträgt A-B hauptsächlich aus Sicht der Sicherstellung der Hoppingleitung bevorzugt 2 Å bis 50 Å, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.

Ferner ist das Verhältnis dargestellt durch (A^B)/(A-B) hauptsächlich aus Sicht der Löslichkeit und der Sicherstellung der Hoppingleitung bevorzugt 1,1 bis 20, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.

Ferner beträgt hauptsächlich aus Sicht der Löslichkeit und der Sicherstellung der Hoppingleitung A-B bevorzugt 2 Å bis 50 Å und (A^B)/(A-B) 1,1 bis 10, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.

Ferner umfaßt, hauptsächlich aus Sicht der Optimierung der relativen Ausrichtung und des intermolekularen Abstandes zwischen einem Wirt und einem Gast, die am nächsten benachbart sind und als eine Sperre zur Verhinderung der Ladungsmigration agieren, X bevorzugt eine cycloaliphatische Verbindung, insbesondere eine cycloaliphatische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (4).

Formel (4)

Ferner umfaßt X aus Sicht des Erhalts einer thermisch stabilen Struktur bevorzugt eine Kohlenwasserstoffkette, in der kein Heteroatom enthalten ist.

Ferner ist in den organischen Verbindungen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugt (i) das EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Färbemittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Coumarinderivat, einem Chinolidinderivat, einem Chinacridonderivat, einem Pyrrolopyrrolderivat, einem polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff, einem Styrylbenzolderivat, einem Polymethinderivat und einem Xanthenderivat; ein Fluoreszenzlicht emittierender Metallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Chinolinolkomplexderivat, einem Chinolinkomplexderivat, einem Hydroxyphenyloxazol-, einem Hydroxyphenylthiazol- und einem Azomethinmetallkomplexderivat; oder ein Phosphoreszenzlicht emittierender Übergangsmetallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Iridiumkomplexderivat und einem Platinkomplexderivat, und (ii) das CTM ein Löchertransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem aromatischen tertiären Aminderivat, Starburst-Polyaminen und einem Phthalocyaninmetallkomplexderivat; ein Ladungstransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Alumochinolinolkomplexderivat, einem Oxadiazolderivat, einem Triazolderivat, einem Triazinderivat und einem Phenylchinoxalinderivat; oder ein Löchertransportmaterial, ausgewählt aus einem Carbazolbiphenyl.

Andererseits ist ein organisches EL-Element der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein organisches elektrolumineszierendes Element, ausgestattet mit: mindestens einem Paar gegenüberliegender Elektroden; und einer oder mehreren Schichten einer organischen Verbindung, die zwischen dem Paar gegenüberliegender Elektroden angeordnet sind, worin mindestens eine Schicht der Schichten aus einer organischen Verbindung eine organische Verbindung, dargestellt durch die oben beschriebene allgemeine Formel (1), enthält.

Ferner ist ein organisches EL-Element der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein organisches elektrolumineszierendes Element, ausgestattet mit: mindestens einem Paar gegenüberliegender Elektroden; und einer oder mehreren Schichten einer organischen Verbindung, die zwischen dem Paar gegenüberliegender Elektroden angeordnet sind, worin mindestens eine Schicht der Schichten aus einer organischen Verbindung eine organische Verbindung, dargestellt durch die oben beschriebene allgemeine Formel (2), enthält.

Ferner ist ein organisches EL-Element der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein organisches elektrolumineszierendes Element, ausgestattet mit: mindestens einem Paar gegenüberliegender Elektroden; und einer oder mehreren Schichten einer organischen Verbindung, die zwischen dem Paar gegenüberliegender Elektroden angeordnet sind, worin mindestens eine Schicht der Schichten aus einer organischen Verbindung eine organische Verbindung, dargestellt durch die oben beschriebene allgemeine Formel (3), enthält.

In den organischen EL-Elementen der vorliegenden Erfindung enthält mindestens eine Schicht der Schichten aus der organischen Verbindung irgendeine der organi schen Verbindungen der vorliegenden Erfindung. Die organischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung, in denen jedes lichtemittierende Material EM und jedes Ladungstransportmaterial CTM durch jede chemische Bindungskette X gebunden ist, werden sich aufgrund der guten Löslichkeit der chemischen Bindungskette X für gewöhnlich gleichmäßig in dem Lösungsmittel lösen oder sich leicht dispergieren. So ist es möglich, an jedem Teil auf einem zu beschichtenden Material eine gleichmäßige Lumineszenz durch die Aufbringung eines Beschichtungsmaterials, das irgendeine der Verbindungen enthält, auf das zu beschichtende Material zu erhalten, weil die organischen Verbindungen ohne zu agglomerieren in dem Beschichtungsfilm dispergiert werden. Ferner kann für den Fall, daß die chemische Bindungskette X eine gesättigte Kohlenwasserstoffkette umfaßt, eine direkte und räumliche Energiemigration zwischen dem Ladungstransportmaterial CTM und dem lichtemittierenden Material EM erreicht werden, ohne irgendeine Brücken- (Vernetzungs-) Gruppe zu passieren. Daher kann es nicht nur eine hohe Lichtleistung sondern auch Lichtemission aufgrund des EM zeigen. Insbesondere in der zweiten und dritten Ausführungsform, da diese den Substituenten Y umfassen, kann die Löslichkeit aufgrund der Wirkung des Substituenten Y verbessert werden. Da der Substituent Y diesen Verbindungen eine Stereohinderung verleiht, kann der Substituent Y die Agglomeration der Verbindungen verhindern, wenn sich diese Verbindungen in einem Lösungsmittel auflösen oder dispergieren, und diese Verbindungen so gleichmäßig, fast monodispers, in einem Bindemittel mit niedrigem oder hohem Molekulargewicht, das eine Schicht aus einer organischen Verbindung umfaßt, dispergieren. Die gleichmäßige Dispergierung der Verbindungen in dem Film oder der Schicht bedeutet eine einheitliche Lichtemission in einer Ebene oder Oberfläche auf der Basis injizierter Ladungen und kann so zu einer verbesserten Lichtleistung beitragen.

In den organischen EL-Elementen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der intermolekulare Abstand zwischen dem EM und dem CTM bevorzugt auf einen vorbestimmten Abstand festgelegt, bei dem die Löslichkeit und/oder Hoppingleitung der organischen Verbindung aufrechterhalten werden kann.

Da der intermolekulare Abstand zwischen dem lichtemittierenden Material EM und Ladungstransportmaterial CTM zur Sicherstellung der Löslichkeit der Verbindungen und/oder der Hoppingleitung auf eine vorbestimmte Länge kontrolliert wird, kann gemäß dieser Erfindung die Wirkung auf die Schichten aus den organischen Verbindungen stabil sein. In diesem Fall muß zur Verbesserung der Löslichkeit in einem Lösungsmittel die chemische Bindungskette X verlängert werden, was die Ladungstransporteigenschaft (Ladungsmigrationseigenschaft) zwischen Molekülen verschlechtern kann. Durch die Zugabe des Substituenten Y zur Verbesserung der Löslichkeit in einem Lösungsmittel ist es jedoch möglich, eine chemische Struktur zu erhalten, die eine gute Ladungstransporteigenschaft zeigt. Ihre Länge wird bevorzugt bei 0,1 bis 20 nm und einer Ausrichtung kontrolliert, daß das lichtemittierende Material EM und das Ladungstransportmaterial CTM die Ladungsmigration in dem Abstand und der Ausrichtung leicht ausüben können. Besonders bevorzugt ist die chemische Bindungskette X eine chemische Bindungskette zur Fixierung der Ausrichtung von EM und CTM und hat eine rigide bzw. steife Kettenstruktur, dargestellt durch die Formel (4), in der nämlich die mögliche Stereokonformation thermodynamisch eingeschränkt ist.

Ferner ist in den organischen EL-Elementen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugt (i) das EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Färbemittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Coumarinderivat, einem Chinolidinderivat, einem Chinacridonderivat, einem Pyrrolopyrrolderivat, einem polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff, einem Styrylbenzolderivat, einem Polymethinderivat und einem Xanthenderivat; ein Fluoreszenzlicht emittierender Metallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Chinolinolkomplexderivat, einem Chinolinkomplexderivat, einem Hydroxyphenyloxazol-, einem Hydroxyphenylthiazol- und einem Azomethinmetallkomplexderivat; oder ein Phosphoreszenzlicht emittierender Übergangsmetallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Iridiumkomplexderivat und einem Platinkomplexderivat, und (ii) das CTM ein Löchertransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem aromatischen tertiären Aminderivat, Starburst-Polyaminen und einem Phthalocyaninmetallkomplexderivat; ein Ladungstransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Alumochinolinolkomplexderivat, einem Oxadiazolderivat, einem Triazolderivat, einem Triazinderivat und einem Phenylchinoxalinderivat und einem Carbazolbiphenylderivat.

Gemäß dieser Erfindung kann ein organisches EL-Element mit verbesserter Lichtleistung präsentiert werden.

Ferner wird in den organischen EL-Elementen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verbindung bevorzugt mit einem Ladungstransportmaterial mit niedrigem oder hohem Molekulargewicht gemischt oder dispergiert, um eine lichtemittierende Schicht zu bilden. Gemäß dieser Erfindung kann die Verbindung mit einer guten Löslichkeit und Dispergierbarkeit gleichmäßig in dem Ladungstransportmaterial mit niedrigem oder hohem Molekulargewicht dispergiert werden und ohne Agglomeration eine lichtemittierende Schicht bilden.

Ferner wird in den organischen EL-Elementen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Ladungstransportschicht bevorzugt zwischen der lichtemittierenden Schicht und einer negativen Elektrode (Kathode) angeordnet, und die Löchertransportschicht wird bevorzugt zwischen der lichtemittierenden Schicht und einer positiven Elektrode (Anode) angeordnet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Lichtemissionsspektrum des organischen EL-Elements gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beste Vorgehensweise zur Durchführung der Erfindung

Nachstehend wird eine organische Verbindung der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert.

Die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindung, dargestellt durch die folgenden allgemeinen Formeln (1) bis (3).

Formel 1

EM-X-CTM (1)

Formel 2

(EM-X-CTM)-Y (2)

Formel 3

In der Verbindung, dargestellt durch die obigen allgemeinen Formeln (1) bis (3), ist EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material; CTM ein Ladungstransportmaterial; X eine chemische Bindungskette zur Bindung von EM und CTM und Y ein Substituent.

Das Fluoreszenzlicht emittierende Material kann ein Färbemittel oder ein Metallkomplex sein. Beispielsweise kann das Färbemittel: ein polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoff wie ein Coumarinderivat, ein DCM2 (Chinolidinderivat), ein Chinacridonderivat, ein Perylen, ein Rubren und so weiter; ein Pyrenderivat; ein Pyrrolopyrrolderivat; ein Styrylbenzolderivat; ein Polymethinderivat; ein Xanthenderivat und so weiter sein. Beispiele hiervon werden nachstehend gezeigt.

Beispielsweise kann der Metallkomplex ein Chinolinolkomplexderivat wie Alq₃ (Alumochinolinolkomplex); ein Chinolinkomplexderivat wie Beq2 (Berylliumchinolinkomplex); und andere Materialien wie ein Hydroxyoxazol-, ein Hydroxyphenylthiazolein Azomethinmetallkomplexderivat und so weiter sein. Beispiele hiervon werden nachstehend gezeigt.

Beispielsweise kann das phosphoreszierende lichtemittierende Material ein Übergangsmetallkomplex, einschließlich einem Iridiumkomplexderivat wie Ir(ppy)₃; einem Platinkomplexderivat wie PtOEP und so weiter, sein.

Das Ladungstransportmaterial CTM umfaßt ein Löchertransportmaterial, ein Ladungstransportmaterial und ein Löcher-Ladungstransportmaterial. Beispielsweise kann das Löchertransportmaterial ein aromatisches tertiäres Aminderivat, Starburst-Polyamine und ein Phthalocyaninmetallkomplexderivat sein. Beispiele hiervon werden nachstehend gezeigt.

Beispielsweise kann das Ladungstransportmaterial ein Alq₃-Derivat, ein Oxadiazolderivat, ein Triazolderivat, ein Imidazolderivat, ein Triadinderivat, ein Phenylchinoxalinderivat sein. Beispiele hiervon werden nachstehend gezeigt.

Das Löchertransportmaterial kann ein Carbazolbiphenyl (CBP)-Derivat sein. Beispiele hiervon werden nachstehend gezeigt.

Die chemische Bindungskette X ist eine zweiwertige organische Gruppe, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann.

Die Kohlenwasserstoffkette umfaßt einen gesättigten Kohlenwasserstoff wie -CH₂-, oder einen ungesättigten Kohlenwasserstoff wie -CH=CH-. Die Kohlenstoffkette schließt -C≡C- ein. Ferner kann in der Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom wie O, S oder dergleichen enthalten sein, und/oder ein Wasserstoffatom kann mit einem Halogenatom wie einem Fluoratom oder dergleichen substituiert sein. Der cyclische Kohlenwasserstoff kann von einer cycloaliphatischen Verbindung sein oder kann von einer aromatischen Verbindung sein. Der Substituent, der auf dem Zyklus vorhanden sein kann, ist bevorzugt eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe. In dem Substituenten können eine oder mehrere Methylengruppen, die in der Alkylgruppe nicht nachbarständig sind, durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- oder -C≡C-substituiert sein, und ein Wasserstoffatom in der Alkylgruppe kann mit einem Fluoratom substituiert sein.

Die chemische Bindungskette X ist bevorzugt elektrisch neutral und hat bevorzugt eine solche Struktur, dass sie ein konjugiertes System aus EM und CTM unterbrechen kann. Atome, die an EM und CTM binden, enthalten bevorzugt gar keine ungesättigte Bindung.

Beispielsweise kann die gerade oder verzweigte chemische Bindungskette X: eine gerade oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffkette wie -(CH₂)₂-, -(CH₂)₃-, -(CH₂)₄-, -(CH₂)CH(CH₃)CH₂-, -CH₂CH=CHCH₂-, -(CH₂)₅-, -(CH₂)C(CH₃)₂CH₂-, -(CH₂)₆-, (CH₂)₂C(CH₃)₂CH₂-, -(CH₂)₂CH(CH₃)(CH₂)₂, -(CH₂)₂CH=CH(CH₂)₂-, -(CH₂)₇-, -(CH₂)₂C(CH₃)₂(CH₂)₂-, (CH₂)C(CH₂CH₃)₂CH₂-, -(CH₂)₈-, -(CH₂)₃C(CH₃)₂(CH₂)₂-, -(CH₂)C(CH₂CH₃)(CH₂CH₂CH₃)(CH₂)-, -(CH₂)₃CH=CH(CH₂)₃-, -(CH₂)₉-, -(CH₂)₃C(CH₃)₂(CH₂)₃-, -(CH₂)₂C(CH₂CH₃)₂(CH₂)₂-, -(CH₂)C(CH₂CH₂CH₃)₂(CH₂)-, -(CH₂)₁₀-, -(CH₂)₄C(CH₃)₂(CH₂)₃-, -(CH₂)₂C(CH₂CH₃)₂(CH₂)₃-, -(CH₂)₂C(CH₂CH₃)(CH₂CH₂CH₃)(CH₂)₂- und -(CH₂)C(CH₂CH₂CH₃)(CH₂CH₂CH₂CH₃)(CH₂)-); eine gerade oder verzweigte Kohlenwasserstoffkette, in der eine oder mehrere Methylengruppen, die nicht nachbarständig sind, durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O- und -O-CO- substituiert sind wie -CH₂OCH₂-, -(CH₂)₂OCH₂-, -(CH₂)₂O(CH₂)₂-, -(CH₂)₃O(CH₂)₂-, -(CH₂)₃O(CH₂)₃-, -(CH₂)₄O(CH₂)₃-, -(CH₂)₄O(CH₂)₄-, -CH₂SCH₂-, -(CH₂)₂SCH₂-, -(CH₂)₂S(CH₂)₂-, -(CH₂)₃S(CH₂)₂-, -(CH₂)₃S(CH₂)₃-, -(CH₂)₄S(CH₂)₃-, -(CH₂)₄S(CH₂)₄-, -CH₂COCH₂-, -(CH₂)₂COCH₂-, -(CH₂)₂CO(CH₂)₂-, -(CH₂)₃CO(CH₂)₂-, -(CH₂)₃CO(CH₂)₃-, -(CH₂)₄CO(CH₂)₃-, -(CH₂)₄CO(CH₂)₄-, -CH₂COOCH₂-, -(CH₂)₂COOCH₂-, -CH₂COO(CH₂)₂-, -(CH₂)₂COO(CH₂)₂-, -CH₂COO(CH₂)₂-, -(CH₂)₃COO(CH₂)₂-, -CH₂COO(CH₂)₄-, -(CH₂)₃COO(CH₂)₃-, -CH₂COO(CH₂)₅-, -(CH₂)₄COO(CH₂)₃-, -CH₂COO(CH₂)₇-, -(CH₂)₄COO(CH₂)₄- und -CH₂COO(CH₂)₈- sein.

Ferner kann die chemische Bindungskette X, die eine cyclische Verbindung umfaßt, nur von einer cyclischen Kohlenwasserstoffkette sein oder kann eine Kombination aus der zuvor genannten geraden oder verzweigten Kohlenwasserstoffkette und einer cyclischen Kohlenwasserstoffkette sein. Die cyclische Kohlenwasserstoffkette kann von einer cycloaliphatischen Verbindung sein oder kann von einer aromatischen Verbindung sein. Im Hinblick auf die Stabilität für eine Ausrichtung des EM-Moleküls und des CTM-Moleküls wird bevorzugt eine cycloaliphatische Verbindung enthalten sein. Beispiele für eine Grundkettenstruktur der cycloaliphatischen Verbindung, die bevorzugt in der chemischen Bindungskette X enthalten ist, werden in der folgenden Formel (4) gezeigt.

Formel (4):

Die chemische Bindungskette X der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt elektrisch neutral und hat bevorzugt eine steife Kettenstruktur, wie in Formel (4) gezeigt, einschließlich einer Cyclopropanstruktur, einer Cyclobutanstruktur, einer Cyclopentanstruktur, einer Cyclohexanstruktur, einer Norbornanstruktur, einer [2.2.2]-Bicyclooctanstruktur, einer [3.2.1]-Bicyclooctanstruktur, einer Adamantanstruktur und so weiter. Eine Einheitszahl, wie in Formel (4) gezeigt, liegt bevorzugt in der Größenordnung von 1 bis 3, was in vielen Fällen von der eingesetzten Kettenstruktur abhängt.

Die chemische Bindungskette X, die eine cyclische Verbindung umfaßt, wird beispielsweise in den folgenden Formeln gezeigt. In diesen Formeln stellen EM und CTM ein Beispiel für die Bindungsstelle dar.

Die chemische Bindungskette X definiert die Ausrichtung und den intermolekularen Abstand zwischen EM und CTM. Aufgrund ihrer Struktur und ihrer Länge kann die chemische Bindungskette X die Hoppingleitung und/oder die Löslichkeit der erhaltenen Verbindung aufrechterhalten. Bevorzugt wird die chemische Bindungskette X auf eine vorbestimmte Länge eingestellt (kontrolliert). Die vorbestimmte Länge wird bei einem Abstand von bevorzugt etwa 0,1 bis 20 nm, stärker bevorzugt 0,5 bis 10 nm, eingestellt (kontrolliert), worin sich ein Molekülorbital eines lichtemittierenden Materials EM und ein Molekülorbital eines Ladungstransportmaterials CTM nicht überlappen. Wenn die Länge der chemischen Bindungskette X zu kurz ist, überlappen die Molekülorbitale, so daß sich aufgrund der intermolekularen Rückverformung zwischen EM und CTM das EM und CTM nicht optimal gegeneinander ausrichten, wodurch ein negativer Einfluß in Form der Inhibierung einer geeigneten Energieübertragung verursacht wird. Wenn andererseits die Länge der chemischen Bindungskette X zu lang ist, besteht das Risiko der Verschlechterung der Ladungstransporteigenschaft zwischen den Molekülen, obgleich sich die Löslichkeit in einem Lösungsmittel verbessert.

Wenn man insbesondere die obigen Betrachtungen in Erwägung zieht und sich auf die Löslichkeit der erhaltenen Verbindung konzentriert, ist A^B bevorzugt 3 Å oder mehr, stärker bevorzugt 4 Å oder mehr, insbesondere 5 Å bis 50 Å, worin ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird und der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird.

Ferner beträgt in Anbetracht der Hoppingleitung der erhaltenen Verbindung A-B bevorzugt 2 Å bis 50 Å, stärker bevorzugt 3 Å bis 30 Å, insbesondere 4 Å bis 20 Å, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.

Überdies wird der intermolekulare Abstand und der lineare Abstand auf der Basis einer Struktur, die durch eine Optimierung einer Verbindungsstruktur erhalten wurde, unter Verwendung einer Berechnungssoftware CAChe Worksystem Ver. 5.0 (Fujitsu), in einem molekularen Mechanikverfahren, MM3 („CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60. Auflage, R. C. Weast, (Ed.), CRC Press, Boca Raten, FL, 1980. M. W. Chase, C. A. Davies, J. R. Downey, D. P. Frurip, R. A. McDonald, A. N. Syverud, JANAF Thermochemical Tables, 3. Aufl., J. Phys. Chem. Ref. Data 14, Suppl. 1 (1985). NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database, Nr. 69; W. G. Mallard, P. J. Liristrom, Eds., National Institute of Standards and Technology, Gaithersberg, http://webbook.nist.gov/chernistry. J. O. Cox, G. Pilcher, „Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds", Academic Press, New York, N.Y., 1970. p. v. P.. Schleyer, J. E. Williams, K. P. Blanchard, J. Am. Chem. Soc., 92, 3277, (1970).).

Ferner beträgt im Hinblick auf die Löslichkeit und die Hoppingleitung der erhaltenen Verbindung das Verhältnis, dargestellt durch (A^B)/(A-B) bevorzugt 1,1 bis 20, stärker bevorzugt 1,3 bis 15, insbesondere 1,5 bis 10, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird. Überdies wird, wenn der Wert des Verhältnisses (A^B)/(A-B) größer wird, die Konformation so definiert, daß ein Weg an der chemischen Bindungskette X, der dem kürzesten Abstand von Atomkernabständen von dem Atom A zu dem Atom B über ein benachbartes Atom an X entspricht, zu einem Bogen gekrümmt wird.

In einer für die Löslichkeit und die Hoppingleitung geeigneten Ausführungsform ist A-B 2 Å bis 50 Å und (A^B)/(A-B) 1,1 bis 10, bevorzugt ist A-B 3 Å bis 20 Å und (A^B)/(A-B) 1,2 bis 9, besonders bevorzugt ist A-B 3 Å bis 15 Å und (A^B)/(A-B) 1,3 bis 8.

Überdies sind die zuvor genannten (A^B), (A-B) und (A^B)/(A-B) Werte, bestimmt in einem Fall, dass n = 1, wie für die organische Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (3), und Werte, bestimmt unter Verwendung eines CTM-Moleküls, das am nächsten zu einem EM-Molekül ist, wie für die organische Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (1) oder (2).

Ferner hat die chemische Bindungskette X bevorzugt eine thermisch stabile Struktur, das heißt, eine Struktur, die nicht leicht frei rotieren kann und/oder eine Struktur, die nicht leicht thermisch gespalten werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsform der chemischen Bindungskette X kann von einer Kohlenwasserstoffkette sein, in der kein Heteroatom enthalten ist.

Besonders bevorzugt hat die chemische Bindungskette X eine steife Kettenstruktur (d. h., eine Kettenstruktur, die eine mögliche Stereokonformation thermodynamisch einschränkt). Die steife Bindungskette X ermöglicht die Kontrolle der Ausrichtung von EM und CTM, das heißt, der Stellungen der Moleküle in der dreidimensionalen Struktur. Durch die Kontrolle der Stereoausrichtung (dreidimensional) von EM und CTM wird die Wirkung einer weiteren effektiven Ladungsmigration zwischen zwei Molekülen erreicht. Überdies kann vorteilhaft leicht eine Hoppingleitung bewirkt und deren Wirkung stabilisiert werden, da die steife chemische Bindungskette X zu einer Sperre gegenüber der Ladungsmigration wird. In Anbetracht solcher Punkte kann eine bevorzugte Ausführungsform der chemischen Bindungskette X eine Kette sein, die eine cycloaliphatische Verbindung enthält, und die eine chemische Bindungskette, dargestellt durch die Formel (4), enthalten kann.

Die Ausrichtung von EM und CTM in der organischen Verbindung der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt in einer vorbestimmten Ausrichtung kontrolliert, in der die Hoppingleitung aufrechterhalten werden kann. In thermodynamisch stabiler Konformation ist die Ausrichtung von EM und CTM bevorzugt eine Ausrichtung, bei der eine gerade Linie, die sich vom Zentrum eines EM-Moleküls zum Zentrum einer konjugierten Oberfläche eines CTM-Moleküls erstreckt, mit der konjugierten Oberfläche des CTM-Moleküls bei ungefähr einem rechten Winkel schneidet. Überdies kann eine thermodynamisch stabile Konformation durch die Optimierung der Struktur erhalten werden, ähnlich wie bei dem Verfahren zum Erhalt des zuvor genannten linearen Abstandes A-B.

Der Substituent Y ist ein Substituent, der an irgendeinem Teil von EM, CTM oder X zur Verbesserung zumindest der Löslichkeit in einem Lösungsmittel eingeführt wird. Obgleich die chemische Bindungskette X auch Löslichkeit in einem Lösungsmittel aufweist, besteht der Bedarf nach der Verlängerung der chemischen Bindungskette X, um die Löslichkeit in einem Lösungsmittel zu verbessern, was die Rigidität bzw. Steifigkeit, die für die chemische Bindungskette X geeignet ist, und die Ladungstransporteigenschaft leicht verringern kann. Daher wird der Substituent Y bevorzugt zugegeben, um die Löslichkeit in einem Lösungsmittel zu kompensieren, um eine chemische Struktur mit einer guten Ladungstransporteigenschaft präsentieren zu können.

Dieser Substituent Y wird aus einer Gruppe ausgewählt, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Alkoxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Alkylthiogruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Alkylsilylgruppe mit 1 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Alkylaminogruppe mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylalkylgruppe mit 7 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylalkoxylgruppe mit 7 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylalkinylgruppe mit 8 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylaminogruppe mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer heterocyclischen Grup pe mit 4 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.

Die Arylgruppe, die oben aufgeführt ist, kennzeichnet bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen mit Bezug auf eine konjugierte Bindung oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe mit 4 bis 60 Kohlenstoffatomen mit Bezug auf eine konjugierte Bindung. Ferner ist die Alkylgruppe hiervon eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe, in der eine oder mehr Methylengruppen, die nicht nachbarständig sind, durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH-, -C≡C- substituiert sein kann, und ein Wasserstoffatom in dieser Alkylgruppe kann mit einem Fluoratom substituiert sein.

Ferner kann der Substituent Y die Verbindung mit einer Stereohinderung ausstatten. Durch die Anlagerung des Substituenten Y an einen Teil von EM, CTM oder X werden ein EM-Molekül und ein CTM-Molekül um X als eine Achse gewunden, da der Substituent Y zu einer Hinderung wird. Eine solche gewundene Verzerrung verändert die Ausrichtung des EM-Moleküls und des CTM-Moleküls, so daß eine auf der Ausrichtung basierende Eigenschaft präsentiert werden kann.

Überdies kennzeichnet Ar in der oben genannten Formel (3) eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen mit Bezug auf eine konjugierte Bindung oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe mit 4 bis 60 Kohlenstoffatomen mit Bezug auf eine konjugierte Bindung. Ferner kennzeichnet jeder Rest R unabhängig voneinander eine funktionale Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Alkoxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Alkylthiogruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Alkylsilylgruppe mit 1 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Alkylaminogruppe mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylalkylgruppe mit 7 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylalkoxygruppe mit 7 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylalkinylgruppe mit 8 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Arylaminogruppe mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer heterocyclischen Gruppe mit 4 bis 60 Kohlenstoffatomen, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.

Die allgemeine Formel (3) kennzeichnet eine exemplarische verallgemeinerte Struktur der Struktur der organischen Verbindung. In der allgemeinen Formel (3) ist M aus Übergangsmetallen ausgewählt, einschließlich Ruthenium, Osmium, Rhodium, Iridium, Palladium, Platin und so weiter; ist I eine ganze Zahl von 0 bis 2, ist m eine ganze Zahl von 1 bis 3, ist n eine ganze Zahl von 1 bis 3. In diesem Fall ist die Summe von I und m 2 oder 3. Ferner können A bis D die gleichen, wie durch die allgemeine Formel (3) angezeigt, sein.

Die folgenden Formeln (5) bis (9) sind Beispiele für die zuvor genannte allgemeine Formel (3). Wie hierin gezeigt, kann eine Verbindung zur Bildung einer Schicht aus einer organischen Verbindung verschiedene Ausführungsformen, die auf (EM-X-CTM)-Y basieren, nutzen.

Wie oben erwähnt ist es möglich, müheloses Beschichten und eine einheitliche Dispergierbarkeit in einer Schicht (einem Film) durch die Anordnung einer Lösungsmittel-löslichen Molekülkette in der Verbindung zu verbessern. Aufgrund der Tatsache, daß sich die Verbindung einheitlich in der Schicht dispergiert, kann eine Verschlechterung aufgrund der intermolekularen Wechselwirkung verzögert und die Haltbarkeit des Elements verlängert werden. Ferner kann aufgrund der Tatsache, daß der intermolekulare Abstand zwischen einem Wirt und einem Gast, die sich am nächsten sind und durch die angeordnete Molekülkette miteinander verbunden sind, optimiert wird, die Lichtleistung bei der Rekombination merklich verbessert werden, im Vergleich zu einem phosphoreszierenden Element, das ein herkömmliches Beschichtungsverfahren umfaßt.

Ferner kann eine zu verwendende Bindungseinheit und die Anzahl der Wiederholungseinheiten davon oder die Gesamtatomzahl in der zuvor genannten Verbindung so kontrolliert werden, daß der intermolekulare Abstand zwischen dem lichtemittierenden Material EM und dem Ladungstransportmaterial CTM optimiert werden kann. Ferner kann die relative Ausrichtung der Wirt-Gast-Einheit leicht durch eine geeignete Veränderung der Bindungsstelle oder der Art der chemischen Bindungskette X bestimmt werden. Für den Fall, daß eine Verbindung mit den beiden Wirt-Gast-Einheiten als ein Gast verwendet wird und ein Lösungsgemisch davon mit einem Wirtsmaterial mit hohem oder niedrigem Molekulargewicht beschichtet wird, entsteht eine Wirkung, durch die Unterschiede der Packungsdichte und der Ausrichtung zwischen dem Ablagerungsfilm und der Beschichtungsschicht aus derselben Zusammensetzung überwunden werden können.

In Anbetracht der Lichtleistung ist es wichtig, wie effizient die Energieübertragung zwischen einem Wirt und einem Wirt (Wirt-Wirt) oder zwischen einem Wirt und einem Gast (Wirt-Gast) ist. Außerdem kann die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung ferner die Ausrichtung von EM und CTM durch die chemische Bindungskette X optimieren und so die Ladungsmigration zwischen EM und CTM stabilisieren, wobei die Verbindung gleichzeitig einheitlich in der Schicht dispergiert wird. Daher kann die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung geeigneterweise als ein organisches EL-Element-Material oder ein organisches, lumineszierendes EL-Element-Material verwendet werden, so das mit dem organischen EL-Element eine effiziente und stabile Lichtemission erreicht werden kann, und so die Haltbarkeit des organischen EL-Elements verlängert werden kann.

Hierin nachstehend wird das organische EL-Element der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert.

Das organische EL-Element ist mit mindestens einen Paar gegenüberliegender Elektroden und einer oder mehreren Schichten einer organischen Verbindung, die zwischen dem Paar gegenüberliegender Elektroden angeordnet sind, ausgestattet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht der Schichten aus einer organischen Verbindung eine organische Verbindung der vorliegenden Erfindung wie erwähnt enthält.

Im folgenden werden eine typische Schichtstruktur des organischen EL-Elements der vorliegenden Erfindung und das Herstellungsverfahren davon ausführlich erläutert.

(Substrat)

Ein Substrat wird normalerweise auf einer Oberfläche auf der sichtbaren Seite angeordnet. Dadurch hat das Substrat bevorzugt ein gewisses Ausmaß an Transparenz, was es dem Beobachter ermöglicht, daß er ohne weiteres Licht durch die lichtemittierende Schicht sehen kann. Wenn im übrigen eine gegenüberliegende Seite des Substrats die sichtbare Seite ist, kann das Substrat opak sein.

Das Substrat kann ein filmähnliches Harzsubstrat sein oder kann ein Glassubstrat sein, das mit einem schützenden Kunststoffilm oder einer schützenden Kunststoffschicht bedeckt ist.

Das Harzmaterial oder das schützende Kunststoffmaterial zur Bildung des Substrats kann: Fluorharz; Polyethylen; Polypropylen; Polyvinylchlorid; Polyvinylfluorid; Polystyrol; ein ABS-Harz; Polyamid; Polyacetal; Polyester; Polycarbonat; modifizierter Polyphenylenether; Polysulfon; Polyallylat; Polyetherimid; Polyamidimid; Polyimid; Polyphenylensulfid; flüssig-kristalliner Polyester; Polyethylenterephthalat; Polybutylenterephthalat; Polyethylennaphthalat; Polyoxymethylen; Polyethersulfon; Polyetheretherketon; Polyacrylat; ein Acrylnitril-Styrolharz; ein Phenolharz; ein Harnstoffharz, ein Melaminharz; ein ungesättigtes Polyesterharz; ein Epoxyharz; Polyurethan; ein Silikonharz; ein amorphes Polyolefin und so weiter sein. Andere Harzmaterialien können verwendet werden, insofern als sie ein Material mit hohem Molekulargewicht sind, das die Voraussetzung ausreichend erfüllt, damit es als ein organisches EL- Element verwendet werden kann. Die Dicke des Substrats wird normalerweise 50 bis 200 μm betragen.

Die Substrate weisen stärker bevorzugt eine gute Gasbarriereeigenschaft gegen Feuchtigkeit, Sauerstoff und so weiter auf, was von ihrer individuellen Verwendung abhängt. Im Übrigen kann die Gasbarriereschicht gegen Feuchtigkeit, Sauerstoff und so weiter auf dem Substrat gebildet werden. Die Sperrschicht kann durch ein physikalisches Aufdampfverfahren wie ein Spritzverfahren oder ein Aufdampfverfahren aus einem anorganischen Oxid wie Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid und dergleichen gebildet werden.

(Elektrode)

Elektroden werden auf beiden Seiten der Schicht aus der organischen Verbindung angeordnet, so daß die Schicht aus der organischen Verbindung eingeschoben ist. Eine Elektrode auf einer Substratseite kann eine Anode (positive Elektrode) oder eine Kathode (negative Elektrode) sein. In dieser Anmeldung wird die Elektrode als Anode erläutert. Die Elektrode auf der Substratseite wird so auf dem Substrat angeordnet, daß sie an die lichtemittierende Schicht anstößt, um so eine positive elektrische Ladung zu injizieren (positives Loch). Im Übrigen wird die Elektrode, für den Fall daß eine Löchertransportschicht zwischen der lichtemittierenden Schicht und dem Substrat angeordnet wird, neben der Löchertransportschicht angeordnet.

Die Elektrode als Anode ist nicht auf irgendeine spezielle Elektrode beschränkt, insofern als sie für ein gewöhnliches organisches EL-Element verwendet werden kann, kann jedoch: ein leitendes Metalloxid wie Zinnoxid, Zinkoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO) und so weiter; ein Metall wie Gold, Silber, Chrom, Nickel und so weiter; ein leitendes organisches Material wie Polyanilin, Polythiophen, Polypyrrol und so weiter; ein Gemisch davon oder eine Schichtstruktur davon und so weiter sein. Von diesen sind ITO, Indiumoxid, Gold und IZO bevorzugt, die transparente oder halbtransparente Materialien sind, deren Austrittsarbeit groß ist, um so die Injektion positiver Löcher zu erleichtern. Die Dicke der Elektrode beträgt in vielen Fällen bevorzugt 0,005 bis 0,5 μm und die Elektrode wird normalerweise als ein Muster oder über einer gesamten Oberfläche des Substrats durch das Spritzverfahren oder das Aufdampfungsverfahren gebildet. Die musterartige Elektrode wird durch ein Ätzverfahren unter Verwendung eines Photoresists gebildet, nachdem die Elektrode über der gesamten Oberfläche gebildet wurde.

Andererseits sollte eine andere Elektrode, die gegenüber der zuvor genannten Elektrode angeordnet werden soll, eine andere Polarität als die der zuvor genannten Elektrode aufweisen. In dieser Anmeldung wird eine andere Elektrode als Kathode ausführlich erläutert. Diese Elektrode (nachstehend als „Kathode" bezeichnet) wird so angeordnet, daß sie an die Elektroneninjektionsschicht anstößt, um so negative elektrische Ladung (Elektron) in die lichtemittierende Schicht zu injizieren.

Die Kathode ist nicht auf irgendeine spezielle Elektrode beschränkt, insofern als sie für ein gewöhnliches organisches EL-Element verwendet werden kann, kann jedoch: ein Dünnschichtelektrodenmaterial, ähnlich der zuvor genannten Elektrode (Anode), wie Indiumzinnoxid (ITO), Indiumoxid, Indiumzinkoxid (IZO), Gold oder dergleichen und außerdem eine Magnesiumlegierung (MgAg usw.); Aluminium oder eine Legierung davon (AlLi, AlCa, AlMg usw.); Silber und so weiter sein. Von diesen wird bevorzugt ein Material verwendet, dessen Austrittsarbeit weniger als 4 eV ist, um so die Injektion von Elektronen zu erleichtern, wie ein Alkalimetall (z. B. Lithium, Natrium, Cäsium usw.) und ein Halogenid davon (z. B. Lithiumfluorid, Natriumfluorid, Cäsiumfluorid, Lithiumchlorid, Natriumchlorid, Cäsiumchlorid usw.); ein Erdalkalimetall (Calcium, Magnesium usw.) und ein Halogenid davon (z. B. Calciumfluorid, Magnesiumfluorid, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid usw.); ein Metall wie Aluminium, Silber und so weiter; ein leitendes Metalloxid und eine Legierung oder ein Gemisch davon und so weiter. Die Dicke der Kathode beträgt in vielen Fällen bevorzugt 0,005 bis 0,5 μm, und die Elektrode wird für gewöhnlich durch ein Vakuumaufdampfverfahren, ein Spritzverfahren, ein Laminierverfahren durch Druckbindung eines dünnen Metallfilms und so weiter gebildet.

Im Übrigen kann nach der Herstellung der Kathode eine Schutzschicht aufgebracht werden, um das organische EL-Element zu schützen. Damit das organische EL-Element stabil über einen langen Zeitraum verwendet werden kann, wird bevorzugt die Schutzschicht oder die Schutzabdeckung zum Schutz des Elements vor der ex ternen Umgebung aufgebracht. Die Schutzschicht kann aus einer Verbindung mit hohem Molekulargewicht, einem Metalloxid, einem Metallfluorid, einem Metallborid, Siliciumoxid, Siliciumnitrid und so weiter sein. Ferner kann die Schutzabdeckung eine Glasplatte oder eine Kunststoffplatte sein, deren Oberfläche behandelt ist, um den Koeffizienten der Wasserpermeabilität zu verringern, und bevorzugt wird ein Verfahren zur Bindung und Versiegelung dieser Abdeckung an das Substrat des Elements mit einem wärmehärtbaren Harz oder photohärtbaren Harz übernommen.

(Schicht aus der organischen Verbindung)

Eine oder mehrere Schichten aus der organischen Verbindung, die zwischen den Elektroden angeordnet sind, nämlich die organische EL-Schicht, wird im weitesten Sinne als eine Schicht bezeichnet, die Elektrolumineszenz auslösen kann, einschließlich nicht nur die lichtemittierende Schicht sondern auch eine Ausführungsform einer Mehrschichtstruktur aus einer optionalen Kombination einer positiven Löchertransportschicht zum Transport eines positiven Loches zu der lichtemittierenden Schicht, einer positiven Löcherinjektionsschicht zur Injektion eines positiven Loches in die positive Transportschicht und die lichtemittierende Schicht, einer Elektronentransportschicht zum Transport eines Elektrons in die lichtemittierende Schicht, einer Elektroneninjektionsschicht zur Injektion eines Elektrons in die Elektronentransportschicht und die lichtemittierende Schicht und anderer Schichten.

Genauer gesagt sind eine Ausführungsform, in der eine Schichtstruktur „positive Löchertransportschicht/lichtemittierende Schicht/Elektroneninjektionsschicht" in dieser Reihenfolge gebildet wird, eine Ausführungsform, in der eine Schichtstruktur „lichtemittierende Schicht/Elektronentransportschicht/Elektroneninjektionsschicht" in dieser Reihenfolge gebildet wird, und so weiter enthalten. Ferner können für den Fall, daß ein positives Löchertransportmaterial und/oder ein Elektronentransportmaterial zu der lichtemittierenden Schicht gegeben werden, die positive Löchertransportschicht und/oder die Elektronentransportschicht weggelassen werden. Im übrigen kann eine Isolierschicht aus einem Material, einschließlich einem photohärtbaren Harz, wie einem UV-härtbaren Harz, oder einem wärmehärtbaren Harz zum Teil oder vollständig zwischen dem organischen EL-Element und den Elektroden gebildet werden, um einen Kurzschluß zu verhindern. Ferner kann eine Lichtschutzschicht wie eine schwarze Matrix abgeschieden werden.

(Lichtemittierende Schicht)

Die lichtemittierende Schicht ist eine unverzichtbare Schicht für das organische EL-Element und aus einem Material, das die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung enthält. Die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung ist oben erörtert worden und deren Erläuterung wird nachstehend nicht wiederholt.

Das Material für die lichtemittierende Schicht enthält bevorzugt nicht nur die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung, sondern auch ein Ladungstransportmaterial. Das Ladungstransportmaterial kann zum Beispiel ein herkömmliches Material mit niedrigem Molekulargewicht für ein positives Löchertransportmaterial, ein Elektronentransportmaterial, ein Löcher-Elektronentransportmaterial sein oder kann ein Material mit hohem Moleklargewicht sein. Das positive Löchertransportmaterial kann ein aromatisches tertiäres Aminderivat, Starburst-Polyamine und ein Phthalocyaninmetallkomplexderivat sein. Das Ladungstransportmaterial kann ein Alq₃-Derivat, ein Oxadiazolderivat, ein Triazolderivat, ein Imidazolderivat, ein Triazinderivat und ein Phenylchinoxalinderivat sein. Das Löcher-Ladungstransportmaterial kann ein Carbazolbiphenyl (CBP) sein.

Das Material mit hohem Molekulargewicht kann zum Beispiel ein Poly-p-phenylenvinylen-Derivat, ein Polythiophenderivat, ein Poly-p-phenylenderivat, ein Polysilanderivat, ein Polyacetylenderivat und dergleichen, ein Polyfluorenderivat, ein Polyvinylcarbazolderivat, die oben aufgeführten Färbemittel und ein polymerisiertes Produkt aus einem lichtemittierenden Metallkomplex sein.

Ferner können andere lichtemittierende Materialien, die sich von der vorstehenden organischen Verbindung der vorliegenden Erfindung unterscheiden, in dem Material für die lichtemittierende Schicht enthalten sein. Die anderen lichtemittierenden Materialien können ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material und ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material sein, die herkömmlicherweise verwendet werden. Solch ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material kann ein Färbemittelmaterial und ein Me tallkomplexmaterial sein. Solch ein Färbemittelmaterial kann zum Beispiel: ein polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoff wie ein Coumarinderivat, ein DCM2 (Chinolidinderivat), ein Chinacridonderivat, Perylen, Rubren und dergleichen; ein Pyrenderivat; ein Pyrrolopyrrolderivat; ein Styrylbenzolderivat, ein Polymethinderivat und ein Xanthenderivat sein. Solch ein Metallkomplexmaterial kann zum Beispiel: ein Chinolinolkomplexderivat wie Alq₃ (Alumochinolinolkomplex); ein Chinolinkomplexderivat wie Beq₂ (Beryllium-Chinolinkomplex); ein Hydroxyphenyloxazol- oder ein Hydroxyphenylthiazol-; und ein Azomethinmetallkomplexderivat sein. Solch ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material kann zum Beispiel ein Übergangsmetallkomplex sein, einschließlich: einem Iridiumkomplexderivat wie Ir(ppy)₃ und einem Platinkomplexderivat wie PtOEP.

Ferner kann zum Zwecke der Verbesserung der Lichtleistung oder der Veränderung der Lichtwellenlänge bezogen auf die lichtemittierende Schicht eine Dotierung durchgeführt werden. Ein solches Dotierungsmaterial kann zum Beispiel ein Perylenderivat, ein Coumarinderivat, ein Chinacridonderivat, ein Squaliumderivat, ein Polyphyrinderivat, ein Styrylfarbstoff, ein Tetracenderivat, ein Pyrazollinderivat, Decacyclen und Phenoxazon sein.

Die lichtemittierende Schicht, die eine Schicht ist, welche die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung auf der Elektrode umfaßt, und bevorzugt ferner das Ladungstransportmaterial als ein Wirtsmaterial und weiterhin, nach Bedarf, das lichtemittierende Material und das Dotierungsmaterial umfaßt, wird beispielsweise durch die Beschichtung eines Lösungsgemisches, das die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung und das Ladungstransportmaterial als ein Wirtsmaterial mit hohem oder niedrigem Molekulargewicht, und ferner, nach Bedarf, das lichtemittierende Material, das Dotierungsmaterial und andere Komponenten wie ein Dispergiermittel, ein grenzflächenaktives Mittel und so weiter, umfaßt, gebildet. Das Lösungsmittel kann ein aromatisches Lösungsmittel wie Toluol oder Xylol, ein Halogenkohlenwasserstoff-Lösungsmittel wie Chloroform oder 1,2-Dichlorethan, ein Etherlösungsmittel wie Tetrahydrofuran sein. Das Lösungsgemisch enthält bevorzugt: die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung mit 0,01 bis 10 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%; das Ladungstransportmaterial als das Wirtsmaterial mit 0 bis 20 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 bis 10 Gew.-%; je nach Bedarf, das lichtemittierende Material mit 0,1 bis 10,0 Gew.-%, das Dotierungsmaterial mit 0,01 bis 5,0 Gew.-%, andere Komponenten mit 0,1 bis 5 Gew.-% insgesamt und das Lösungsmittel mit 50 bis 99,99 Gew.-%.

Die lichtemittierende Schicht kann aus diesem Lösungsgemisch durch ein Beschichtungsverfahren gebildet werden, umfassend Aufschleudern, Gußstreichen, Eintauchen, Schmelzbeschichten, Perlenbeschichten, Aufzugsrakeln, Walzenbeschichten, Aufsprühen, Gravurbeschichten, Flexodruck, Siebdruck, Offset-Druck oder dergleichen. Die Filmdicke der lichtemittierenden Schicht beträgt 1 nm bis 1 μm, bevorzugt 2 nm bis 500 nm, stärker bevorzugt 5 nm bis 500 nm. Im übrigen wird für den Fall, daß der Film durch ein Beschichtungsverfahren gebildet wird, der Film bevorzugt bei 30 bis 300 °C, bevorzugt 60 bis 200 °C, bevorzugt unter vermindertem Druck oder unter inerter Atmosphäre getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen.

Ferner wird für den Fall, daß eine andere Ladungstransportmaterialschicht auf die lichtemittierende Schicht gestapelt wird, die positive Transportschicht auf der Anode gebildet, bevor die lichtemittierende Schicht durch das zuvor genannte Verfahren gebildet wurde, oder die Elektronentransportschicht gebildet, nachdem die lichtemittierende Schicht gebildet wurde.

(Positive Löchertransportschicht)

Die positive Löchertransportschicht wird zwischen der Anode und der lichtemittierenden Schicht oder zwischen der positiven Löcherinjektionsschicht und der lichtemittierenden Schicht abgeschieden. Das positive Löchertransportmaterial zur Bildung der positiven Löchertransportschicht kann zum Beispiel: eine heterocyclische Verbindung, dargestellt durch Triphenylamine, biss, Pyrazolinderivate und Polyphyrinderivate; Polymere wie Polycarbonat, Styrolderivate, Polyvinylcarbazole und Polysilane, die jeweils das zuvor genannte Monomer als eine Seitenkette aufweisen, sein. Die positive Transportschicht kann durch ein Abscheidungsverfahren, ein Spritzverfahren, ein Druckverfahren und so weiter gebildet werden. Die Filmdicke der positiven Löchertransportschicht liegt bevorzugt in einer Größenordnung von 1 nm bis 1 μm.

(Positive Löcherinjektionsschicht)

Die positive Löcherinjektionsschicht kann zwischen der Anode und der positiven Löchertransportschicht oder zwischen der Anode und der lichtemittierenden Schicht abgeschieden werden. Das Material zur Bildung der positiven Löcherinjektionsschicht kann ein Phenylamin, ein Starburst-Amin, ein Phthalocyanin, ein Oxid wie Vanadiumoxid, Molybdänoxid, Rutheniumoxid, Aluminiumoxid und dergleichen, ein amorpher Kohlenstoff, ein Polyanilin, ein Polythiophenderivat und so weiter sein.

Eine Vorgehensweise oder ein Verfahren zur Bildung der positiven Löcherinjektionsschicht ist nicht auf irgendeine Vorgehensweise oder ein Verfahren beschränkt, kann jedoch: eine Vakuumaufdampfvorgehensweise oder-verfahren aus einem festen Zustand; oder Aufschleudern, Gußstreichen, Eintauchen, Schmelzbeschichten, Perlbeschichten, Aufzugsrakeln, Walzenbeschichten, Aufsprühen, Gravurbeschichten, Flexodruck, Siebdruck, Offset-Druck aus einem geschmolzenen Zustand, einem Lösungszustand, einer Dispersionsflüssigkeit oder einem Lösungsgemischzustand sein. Die Filmdicke der positiven Löcherinjektionsschicht beträgt 1 nm bis 1 μm, bevorzugt 2 nm bis 500 nm, stärker bevorzugt 5 nm bis 200 nm.

(Elektronentransportschicht)

Die Elektronentransportschicht kann zwischen der lichtemittierenden Schicht und der Kathode oder zwischen der lichtemittierenden Schicht und der Elektroneninjektionsschicht abgeschieden werden. Das Material zur Bildung der Elektronentransportschicht kann zum Beispiel ein Material mit einem hohen Ionisationspotential sein, das typischerweise ein stabiles radikalisches Anion erzeugt, wie Oxadiazole, Aluminiumchinolinolkomplex und so weiter. Insbesondere können 1,3,4-Oxadiazolderivate, 1,2,4-Triazolderivate, Imidazolderivate und so weiter aufgelistet werden. Die Elektronentransportschicht kann durch ein Abscheidungsverfahren, ein Spritzverfahren, ein Druckverfahren und so weiter gebildet werden. Die Filmdicke der Elektronentransportschicht beträgt bevorzugt 1 nm bis 1 μm.

(Elektroneninjektionsschicht)

Die Elektroneninjektionsschicht kann zwischen der Elektronentransportschicht und der Kathode oder zwischen der lichtemittierenden Schicht und der Kathode abge schieden werden. Als die Elektroneninjektionsschicht kann in Abhängigkeit der Art der lichtemittierenden Schicht eine Elektroneninjektionsschicht abgeschieden werden, die eine Einzelschichtstruktur aus einer Ca-Schicht umfaßt, oder eine Mehrschichtstruktur aus der Ca-Schicht und einer anderen Schicht aus einer oder mehreren Arten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: einem Metall und dem Oxid, Halogenid und Carbonat von einem solchen Metall, IA-Gruppe und IIA-Gruppe (ausschließlich Ca) des Periodensystems umfaßt, und die eine 1,5 bis 3,0 eV Austrittsarbeit aufweist. Beispiele für das Metall der IA-Gruppe mit 1,5 bis 3,0 eV Austrittsarbeit oder ein Oxid, Halogenid und Carbonat davon sind Lithium, Lithiumfluorid, Natriumoxid, Lithiumoxid, Lithiumcarbonat und so weiter. Ferner sind Beispiele für das Metall der IIA-Gruppe (ausschließlich Ca) mit 1,5 bis 3,0 eV oder Oxid, Halogenid und Carbonat davon Strontium, Magnesiumoxid, Magnesiumfluorid, Strontiumfluorid, Bariumfluorid, Strontiumoxid, Magnesiumcarbonat und so weiter. Die Elektroneninjektionsschicht kann durch ein Abscheidungsverfahren, ein Spritzverfahren, ein Druckverfahren und so weiter gebildet werden. Die Filmdicke der Elektroneninjektionsschicht beträgt bevorzugt 1 nm bis 1 μm.

Somit ist das organische EL-Element der vorliegenden Erfindung über seine Struktur erörtert worden. Nichtsdestotrotz können andere funktionale Schichten, die sich von den erörterten Schichten unterscheiden, angeordnet werden, insofern als diese im Bereich des Ziels und der Wirkung der vorliegenden Erfindung liegen. Eine solche funktionale Schicht kann: eine Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex; eine Reflexionsschicht; eine Lichtabsorptionsschicht; eine Sperrschicht; eine Versiegelungsschicht und so weiter sein, die für ein gewöhnliches organisches EL-Element bzw. eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung verwendet werden. Ferner kann die funktionale Schicht eine Scheidewand bzw. Diaphragma umfassen.

Zum Erhalt eines ebenen organischen EL-Elements können eine ebene Anode und eine ebene Kathode so angeordnet werden, daß sie sich gegenseitig überlappen. Ferner kann zum Erhalt einer musterartigen Emission: ein Verfahren zum Anordnen einer Maske mit einem musterartigen Fenster auf eine Oberfläche eines ebenen lichtemittierenden Elements; ein Verfahren zur Bildung einer extrem dicken organischen Schicht an einem nicht lichtemittierenden Teil, wodurch die Lichtemission im wesentlichen verhindert wird; und ein Verfahren zur Bildung entweder einer Anode oder einer Kathode oder beiden, in einem oder mehreren Mustern verwendet werden. Ferner kann zum Erhalt eines dotierten Matrixelements: ein Verfahren zur Bildung einer streifenförmigen Anode und Kathode und Anordnung dieser, daß sie in einem rechten Winkel aneinanderstoßen; ein Verfahren zur Auswahl und zum Antrieb von Elektroden mit einem TFT; und so weiter, verwendet werden. Ferner können ein partielles Farbdisplay, ein Mehrfarbendisplay, ein Vierfarbendisplay durch Anordnung mehrerer organischer EL-Elemente mit verschiedenen Farben, die auf derselben Oberfläche emittiert werden sollen, erreicht werden.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlich erläutert.
(Beispiel 1: Synthese der organischen Verbindung 1 der vorliegenden Erfindung)
Nunmehr wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Synthese einer Verbindung, dargestellt durch die zuvor genannte allgemeine Formel (2), angeführt (nachstehend wird diese Verbindung als „Verbindung (2)" bezeichnet, wie geeignet). In diesem Beispiel 1 ist in der Verbindung (2) EM eine Iridiumkoordinationsverbindung, X -(CH₂)₆-, CTM CBP (4,4'-Bis(carbazol-9-yl)-biphenyl), Y-(CH₂)₇CH₃. Als das Reagens wird folgendes ohne Reinigung verwendet: Calciumchlorid, wasserfreies Magnesiumsulfat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydroxid, die von JUNSEI CHEMICAL gekauft wurden; wasserfreies Aluminiumchlorid, wasserfreies 1,2-Dichlorethan, n-Butyllithium, 2-Isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaboran, Pd(PPh₃)₄, Triethylphosphit, die von ALDRICH gekauft wurden; Iridiumchlorid(III)trihydrat, das von Acros Organics gekauft wurde; wasserfreies Ethanol, wasserfreies Toluol, wasserfreies DMF, wasserfreies Chloroform, Chloroform, wasserfreies THF, Ethanol, Toluol, Dichlormethan, Chloroform, Ethylacetat, wasserfreies Methanol, Methanol, Diethylether, Diethylenglykol, destilliertes Wasser, Natriumborohydrid, Natriumhydrid, 2-Ethoxyethanol, Hydrazinhydrat, 2-Brom-pyridin, Natrium, Salzsäure, Thionylchlorid, Natriumborhydrid, die von KANTO CHEMICAL CO., INC. gekauft wurden; und n- Octylsäurechlorid, 4-Brom-benzaldehyd, 10%-Pd/C-Katalysator, 4-Brombutylacetal, die von TOKYO KASEI KOGYO CO., LTD gekauft wurden.
Als CBP wird ein Produkt, erhalten durch Erwärmung von 4,4'-Diiodbiphenyl und Carbazol in Gegenwart von Kupferpulver und Kaliumcarbonat auf bis zu 200 °C in Diisopropylbenzol mit einem Stickstoffgasstrom (siehe B. E. Koene, et al., Chem. Mater. 10(8), 1998, 2235-2250.), verwendet.
1. Synthese des Liganden
<Synthese von Alkyl CBP [1]>
Es wird eine Reaktionslösung hergestellt, indem 2,7 g (20 mmol) wasserfreies Aluminiumchlorid, 30 ml wasserfreies 1,2-Dichlorethan und 8,7 g (18 mmol) CBP in einen 100 ml Dreihalskolben, der mit Argon nach dem Trocknen durch Wärme unter vermindertem Druck ersetzt wurde, eingebracht wurden. Während die Reaktionslösung unter Eiskühlung gerührt wurde, um die Lösung bei 20 °C zu halten, wurden 5,7 g (35 mol, 6,0 ml) n-Octylsäurechlorid in die Reaktionslösung getropft. Nach dem Tropfen wurde die Reaktionslösung eine Stunde gerührt und dann 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Dann wurde die Reaktionslösung auf 20 g Eis gegossen, so daß sich eine organische Phase abtrennte, und die Wasserphase wurde mit Dichlormethan (20 ml × 2) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und dann mit wässeriger 2%iger Natriumhydroxidlösung, Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen. Dann wurde die gewaschene organische Phase mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wodurch ein Rohprodukt erhalten wurde. Das Rohprodukt wurde der Flashsäulenchromatographie (Hexan : Ethylacetat = 10 : 1) unterzogen, wodurch 7,2 g (12 mmol; 67 %) des Ketons [1], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
Dann wurden 6 g (9,8 mmol) der erhaltenen Verbindung [1] in einen 100 ml Rückgewinnungskolben (auberginenförmiger Kolben) gegeben und dann wurden 1,8 ml (27 mmol) eines 80%igen Hydrazinhydrats, 1,8 g Natriumhydroxid, 22 ml Diethylenglykol unter Rückflußkochen 2 Stunden gemischt. Dann wurde der Rückflußkühler durch einen Destillieraufsatz ersetzt, und die Innentemperatur stufenweise auf 195 bis 200 °C gesteigert. Nachdem diese Temperatur erreicht war, wurde das resultierende bei dieser Temperatur 6 Stunden gehalten, wodurch ein Gemisch aus Hydrazin und H₂O destilliert wurde. Das Gemisch wurde abgekühlt und dann mit 35 ml Wasser verdünnt und dann mit Toluol (100 ml × 3) extrahiert. Die gesammelte organische Phase wurde mit Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wodurch ein Rohprodukt erhalten wurde. Das Rohprodukt wurde der Flashsäulenchromatographie (Hexan : Ethylacetat = 15 : 1) unterzogen, wodurch 4,7 g (7,6 mmol; 80 %) der gewünschten Verbindung [2], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
<Synthese von Säurechlorid [9]>
Zuerst wurde Phenylpyridinformiat [4] synthetisiert.
5,5 ml (24,7 mmol) 4-Brom-benzaldehyd wurden in 60 ml THF gelöst und unter Stickstoffatmosphäre auf –-78 °C abgekühlt. Dann wurden 10 ml (25 mmol, 2,5 M) n-Butyllithium in die Lösung getropft, um für eine Stunde eine Reaktion auszulösen. Nach einer Stunde wurden 2,76 g (15 mmol) 2-Isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaboran (DOB) zugegeben, um die Reaktion für eine weitere Stunde fortzuführen. Nachdem die Reaktion beendet war, wurde das resultierende auf Raumtemperatur erwärmt und dann 30 Minuten gerührt und dann mit 300 ml Diethylether dreimal extrahiert. Die gesammelte organische Phase wurde mit wässeriger 2%iger Natriumhydroxidlösung, Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wodurch 6,5 g eines Rohproduktes [3], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
2,9 g des erhaltenen Rohproduktes [3], 2-Brompyrizin (14,32 mmol) und 1 mg (0,87 mmol) Pd(PPh₃)₄ wurden in einen 300 ml Dreihalskolben gegeben, der nach dem Trocknen durch Wärme unter vermindertem Druck mit Argon ersetzt wurde, so dass sie in 155 ml wasserfreiem THF gelöst wurden. 108 ml (216 mmol) einer wässerigen 2M Kaliumcarbonatlösung wurden in den Kolben gegossen und dann bei 60 °C 10 Stunden gerührt. Dann wurde der Kolben mit Eis gekühlt und 200 ml einer 1N Salzsäure wurden zugegeben und mit Diethylether (200 ml × 3) extrahiert. Die gesammelte organische Phase wurde mit Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wodurch ein Rohprodukt erhalten wurde. Das Rohprodukt wurde der Flashsäulenchromatographie (Hexan : Ethylacetat = 10 : 1) unterzogen, wodurch 1,8 g (10 mmol; 70 %) Phenylpyridinformiat [4), dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
Als nächstes wird Phenylpyridinalkenylacetal [6] synthetisiert.
10 ml (83 mmol) 4-Brombutylacetal und 18,9 g (83 mmol) Triethylphosphit [5] wurden in einen 200 ml Dreihalskolben gegeben, der nach dem Trocknen durch Wärme unter vermindertem Druck mit Argon ersetzt wurde, so daß sie in 40 ml wasserfreiem Benzol gelöst wurden. Während bei Raumtemperatur gerührt wurde, wurde eine Lösung aus Natrium 1,8 g (83 mmol) in wasserfreiem Methanol 40 ml in den Kolben getropft. Dann wurden 15 g (82,0 mmol) Phenylpyridinformiat [4] Stück für Stück in den Kolben gegossen, und dann wurde die erhaltene gelbe Lösung bei 40 °C 2 Stunden gerührt. Die Lösung wurde auf 160 g Eis gegossen und dann mit Diethylether (100 ml × 3) extrahiert. Die gesammelte organische Phase wurde mit Wasser (200 ml × 2) und dann mit gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen (Hexan : Ethylacetat = 20 : 1), wodurch 19,4 g (65,6 %) des gewünschten Phenylpyridinalkenylacetals [6], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
Als nächstes wird Phenylpyridinalkylacetal [7] synthetisiert.
Eine Suspension wurde hergestellt, indem 0,50 g 10 % Pd/C-Katalysator in eine Ethanollösung (70 ml) aus Phenylpyridinalkenylacetal [6] 12 g (41 mmol) gegeben wurden. Die Suspension wurde unter vermindertem Druck dreimal für jede Operation unter Verwendung einer Reduktionsvorrichtung entlüftet und hydriert. Dann wurde die Suspension bei Raumtemperatur 3 Stunden unter 2 atm Wasserstoffdruck gerührt. Nachdem der Pd/C-Katalysator durch Absaugen isoliert war, wurde der Rückstand unter vermindertem Druck konzentriert und dann der Flashsäulenchromatographie unterzogen (Hexan : Ethylacetat = 20 : 1), wodurch 11,9 g (40 mmol; 98 %) des gewünschten Phenylpyridinalkylacetals [7], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
Als nächstes wird Phenylpyridinalkylsäurechlorid [9] synthetisiert.
10 g (33,6 mmol) Phenylpyridinalkylacetal [7] und 100 ml einer 0,5M Salzsäure wurden in einen 300 ml Rückgewinnungskolben (auberginenförmiger Kolben) gegeben und dann 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und dann mit Diethylether-Lösungsmittel (100 ml × 3) extrahiert. Die gesammelte organische Phase wurde mit Wasser, gesättigter wässeriger Natriumhydrogencarbonatlösung und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, wodurch 9,5 g (30 mmol; 65,6 %) eines Rohproduktes in Aldehydform [8], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
Dieses Rohprodukt wurde mit 54 g (45 mmol) Thionylchlorid und einem Tropfen DMF gemischt und stufenweise für 2 Stunden in einem Wasserbad unter Rühren rückflußgekocht. Die überschüssige Menge an Thionylchlorid wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann wurde der Destillationsrückstand in 200 ml Dichlormethan gelöst. 100 ml H₂O wurden in diese Lösung unter Eiskühlung gegeben und ausreichend gerührt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die Wasserphase wurde weiter mit Dichlormethan (100 ml × 2) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und dann mit Wasser, gesättigter wässeriger Natriumhydrogencarbonatlösung und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nachdem das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert war, wurde es der Flashsäulenchromatographie unter zogen (Hexan : Ethylacetat 15 : 1), wodurch 6,4 g (22 mmol, 65,6 %) des gewünschten Phenylpyridinalkylsäurechlorids [9], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
<Synthese des Liganden [11]>
Es wurde eine Reaktionslösung (Suspension) hergestellt, indem 1,08 g (8 mmol) wasserfreies Aluminiumchlorid, 30 ml wasserfreies 1,2-Dichlorethan und 4,0 g (6,7 mmol) n-Alkyl CBP in einen 100 ml Dreihalskolben gegeben wurden, der nach dem Trocknen durch Wärme unter vermindertem Druck mit Argon ersetzt wurde. Während die Reaktionslösung unter Eiskühlung gerührt wurde, um die Lösung bei 20 °C zu halten, wurden 10 ml einer 1,2-Dichlorethanlösung von 2,47 g (8,6 mmol) des Phenylpyridinalkylsäurechlorids [9] in die Reaktionslösung getropft. Dann wurde die Reaktionslösung eine Stunde gerührt und dann 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Dann wurde die Reaktionslösung auf 20 g Eis gegossen, so daß sich eine organische Phase abtrennte, und die Wasserphase wurde mit Dichlormethan (20 ml × 2) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und dann mit wässeriger 2%iger Natriumhydroxidlösung, Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen. Dann wurde die gewaschene organische Phase mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wodurch ein Rohprodukt erhalten wurde. Das Rohprodukt wurde der Flashsäulenchromatographie (Hexan : Ethylacetat = 25 : 1) unterzogen, wodurch 4,1 g (5 mmol; 75 %) des Ketons [10], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
Dann wurden 3,05 g (3,6 mmol) des erhaltenen Ketons (10] in einen 100 ml Rückgewinnungskolben (auberginenförmiger Kolben) gegeben, und dann wurden 0,72 ml (10,8 mmol) eines 80%igen Hydrazinhydrats, 0,65 g Natriumhydroxid, 8 ml Diethylenglykol unter Rückflußkochen 2 Stunden gemischt. Dann wurde der Rückflußkühler durch einen Destillieraufsatz ersetzt, und die Innentemperatur wird stufenweise auf 195 bis 200 °C gesteigert. Nachdem diese Temperatur erreicht war, wurde das resultierende bei dieser Temperatur 6 Stunden gehalten, wodurch in Gemisch aus Hydrazin und H₂O destilliert wurde. Das Gemisch wurde abgekühlt und dann mit 10 ml Wasser verdünnt und dann mit Toluol (10 ml × 3) extrahiert. Die gesammelte organische Phase wurde mit Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert, wodurch ein Rohprodukt erhalten wurde. Das Rohprodukt wurde der Flashsäulenchromatographie (Hexan : Ethylacetat = 25 : 1) unterzogen, wodurch 2,4 g (2,9 mmol; 81 %) des Liganden [11], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
2. Synthese des Komplexes
Zuerst wurde ein Precursor hergestellt
Iridiumchloridtrihydrat (0,45 mmol) und 1,66 g (2 mmol) Ligand [11] wurden in einen 50 ml Dreihalskolben gegeben, der unter vermindertem Druck durch Wärme getrocknet wurde, so daß sie in 12,2 ml 2-Ethoxyethanol gelöst wurden. Destilliertes Wasser (4 ml) wurde zu der Lösung gegeben und die Lösung wurde bei 135 °C 24 Stunden unter einem Stickstoffgasstrom gerührt. Nachdem die Reaktion beendet war, wurde das Sediment durch einen Glasfilter rückgewonnen und dann mit Ethanol (20 ml) gewaschen und dann vakuumgetrocknet (80 °C, 5 Stunden), wodurch 0,8 g (0,2 mmol; 89 %) eines Rohproduktes in einem Dimer [12], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden.
Ethoxyethanol 70 ml, das Dimer [12] 0,8 g (0,2 mmol), Acetylaceton 0,22 g (2,10 mmol) und Natriumcarbonat 0,3 g (2,91 mmol) wurden in einen 200 ml Drei halskolben gegeben, und sie wurden bei Raumtemperatur eine Stunde unter einem Argongasstrom gerührt. Dann wurden sie unter Rückflußkochen 15 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Eis gekühlt und das Sediment wurde filtriert und mit Wasser gewaschen. Das Sediment wurde durch Kieselgelsäulenchromatographie gereinigt (Eluent: Chloroform/Methanol = 30/1), und dann mit Ethanol umkristallisiert, wodurch 0,20 g (0,18 mmol; Ausbeute 45 %) eines gelben Pulvers aus einem Iridiumkomplex [13], dargestellt durch die folgende Formel, erhalten wurden (der Komplex wird als „die organische Verbindung 1" der vorliegenden Erfindung bezeichnet). Mit Hilfe eines Massenspektrometers (MALDI-TOF MS) wird ein Wert 1962,63, der der MH⁺-Wert dieser Verbindung ist, bestätigt. Ferner zeigen in bezug auf die Struktur der organischen Verbindung 1 der vorliegenden Erfindung, ¹H-NMR, ¹³C-NMR bzw. das IR-Spektrum ein entsprechendes Spektrum dieser Verbindung.
(Beispiel 2: Synthese der organischen Verbindung 2 der vorliegenden Erfindung)
In diesem Beispiel 2 ist in der Verbindung, dargestellt durch die zuvor genannte allgemeine Formel (1), EM eine Iridiumkoordinationsverbindung, X -CH₂OCH₂- und CTM CBP. Als das Reagens wird folgendes ohne Reinigung verwendet: Phosphortribromid, gekauft von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; 4-(2-Pyridyl)benzaldehyd, gekauft von ALDRICH; Phosphoroxychlorid, gekauft von KANTO CHEMICAL CO., INC.; und anderes gleich wie in Beispiel 1.
1. Synthese des Liganden
<Synthese von 4-Hydroxymethyl PPY [21]>
Ein Magnetrührer und 10,0 g (54,6 mmol) 4-(2-Pyridyl)benzaldehyd wurden in einen 100 ml Rückgewinnungskolben gegeben, der an einer Calciumchloridröhre angebracht war, so daß sie in wasserfreiem Ethanol (22 ml) gelöst wurden. Während des Kühlens mit Eis wurden 1,1 g (28 mmol) Natriumborhydrid in den Kolben gegeben und dann bei Raumtemperatur eine Stunde gerührt. Eis-gekühltes Wasser (30 ml) wurde in den Kolben getropft, und Ethanol wurde unter vermindertem Druck abdestilliert. Nachdem Dichlormethan (400 ml) zugegeben und gelöst war, wurde der Rückstand mit Wasser (300 ml × 3) und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung (300 ml) gewaschen, und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert. Nach der Vakuumtrocknung wurden 10,0 g (54 mmol; 99 %) eines Rohproduktes von 4-Hydroxymethyl PPY [21] als ein farbloser Feststoff erhalten.
<Synthese von 4-Brommethyl PPY [22]>
Das erhaltene Rohprodukt, 10,0 g (54 mmol) 4-Hydroxymethyl PPY [21] und wasserfreies Toluol (100 ml) wurden in einen 300 ml Dreihalskolben gegeben, der mit einem Rückflußkühler unter einem Stickstoffgasstrom verbunden war. Hierzu wurden 2,12 ml (22,5 mmol) Phosphortribromid unter kräftigem Rühren getropft, und dann auf 120 °C erwärmt und dann eine Stunde gerührt. Das Reaktionsgemisch, das auf Raumtemperatur abgekühlt wurde, wurde in einen 2 I-Becher gegossen, der Wasser (750 ml) und Toluol (750 ml) enthielt, während der Becher mit Eis gekühlt wurde. Es trennte sich eine organische Phase ab und eine Wasserphase wurde mit Toluol (500 ml × 3) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und mit gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Mittels Vakuumtrocknung wurden 8,0 g (32,2 mmol; 59 %) eines Rohproduktes von 4-Brommethyl PPY [22] als ein zitronengelber Feststoff erhalten.
<Synthese von 3-Formyl-CBP [23]>
Ein Magnetrührer, 38,8 g (0,8 mol) CBP, 187 ml (2,4 mol) wasserfreies DMF und 300 ml wasserfreies Chloroform wurden in einen 1 I-Dreihalskolben, der mit einem 200 ml Tropftrichter und einem Rückflußkühler verbunden ist, gegeben. Während sie bei 70 °C rückflußgekocht wurden, wurden 100 g (61 ml, 0,65 mol) Phosphoroxychlorid über eine Stunde in den Kolben getropft. Nach dem Tropfen wurde das Reaktionsgemisch für weitere 6 Stunden einem solchen Rückflußkochen unterzogen. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurde es Stück für Stück in 750 ml einer 15%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung unter Eiskühlung gegossen. Es trennte sich eine organische Phase ab und eine Wasserphase wurde mit Chloroform (500 ml × 4) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und mit gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Mittels Vakuumtrocknung wurde ein Rohprodukt erhalten. Das Rohprodukt wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen und dann aus Chloroform/Ethanol umkristallisiert, wodurch 11,3 g (22 mmol; 27 %) 3-Formyl-CBP [23] als farblose nadelartige Kristalle erhalten wurden.
<Synthese von 3-Hydroxymethyl-CBP [24]>
Ein Magnetrührer, 2,5 g (4,9 mmol) 3-Formyl-CBP [23] und wasserfreies THF (250 ml) wurden in einen 500 ml Rückgewinnungskolben gegeben, der mit einer Calciumchloridröhre verbunden war. Während des Kühlens mit Eis wurden 204 mg (5,4 mmol) Natriumborhydrid in den Kolben gegeben und dann eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Wasserfreies Ethanol (50 ml) wurde in das Reaktionsgemisch als eine farblose Suspension gegeben und dann für eine weitere Stunde ge rührt. Dann wurde dieses farblose transparente Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck konzentriert und in Chloroform (500 ml) gelöst. Diese Lösung wurde mit Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Mittels Vakuumtrocknung wurden 2,5 g (4,8 mmol; 99 %) eines Rohproduktes von 3-Hydroxymethyl-CBP [24] als ein farbloser Feststoff erhalten.
<Synthese des Liganden, 4-PPY-CH₂OCH₂-CBP [25]>
Ein Magnetrührer und 192 mg Natriumhydrid (55%ige Paraffinsuspension; 8 mmol) wurden in einen 200 ml-Dreihalskolben gegeben, der mit einem Rückflußkühler verbunden war. Während des Eiskühlens wurden wasserfreies DMF (40 ml) und 1,84 g (3,6 mmol) 3-Hydroxymethyl-CBP [24] in den Kolben gegeben und dann 20 Minuten gerührt, nachdem auf Raumtemperatur erwärmt worden war. 21,0 g (4 mmol) 4-Brommethyl-PPY [22] wurden zu dem braun-weißen Reaktionsgemisch gegeben und dann bei Raumtemperatur 2 Stunden gerührt. Unter Eiskühlen wurde Methanol in das Gemisch getropft, und Wasser und Dichlormethan wurden zugegeben. Das Gemisch wurde mit gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und die organische Phase wurde abgetrennt. Die Wasserphase wurde mit Dichlormethan (100 ml × 5) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und dann mit gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Nach der Vakuumtrocknung wurde ein Rohprodukt als ein dunkelbrauner Feststoff erhalten. Das Rohprodukt wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen, wodurch 1,6 g (2,3 mmol; 66 %) 4-PPY-CH₂OCH₂-CBP [25[ als ein farbloser amorpher Feststoff erhalten wurden.
2. Synthese des Komplexes
<Synthese von [IrCl(4-PPY-CH₂OCH₂-CBP)₂]₂ [26]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde mit Argongas ersetzt. Hierzu wurden 2-Ethoxyethanol (24 ml) und destilliertes Wasser (8 ml) gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 1,0 g (1,5 mmol) 4-PPY-CH₂OCH₂-CBP [25] und 273 mg (0,77 mmol) Iridiumchlorid(III)trihydrat in den Reaktionskolben gegeben und unter Rückfluß bei 140 °C 24 Stunden erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde der ausgefällte gelbe Feststoff durch einen Glasfilter abfiltriert und dann mit Ethanol und Aceton gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Zu diesem Filtrat wurden Toluol und Hexan gegeben. Dann wurde diese Lösung unter vermindertem Druck konzentriert, bis das Volumen der Lösung 30 ml betrug. Nach der Filtration und Waschen mit Hexan wurden 0,95 g (0,30 mmol; 78 %) [IrCl(4-PPY-CH₂OCH₂-CBP)₂]₂ [26] als ein gelber Feststoff erhalten.
<Synthese von Ir(acac) (4-PPY-CH₂OCH₂-CBP)₂ [27]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde mit Argongas ersetzt. Hierzu wurden 2-Ethoxyethanol (35 ml) und Acetylaceton (0,5 ml) gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 0,95 g (0,30 mmol) [IrCl(4-PPY-CH₂OCH₂-CBP)₂]₂ [26] und 516 mg (4,9 mmol) wasserfreies Natriumcarbonat in den Reaktionkolben gegeben und erwärmt und bei 95 °C 24 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde Ethanol zu diesem Gemisch gegeben und der ausgefällte gelbe Feststoff wurde durch einen Glasfilter filtriert und dann mit Ethanol und Wasser gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Das erhaltene Filtrat wurde unter vermindertem Druck konzentriert. Das resultierende wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen und aus Chloroform/Hexan wieder sedimentiert, wodurch 0,51 g (0,31 mmol; 51 %) Ir(acac) (4-PPY-CH₂OCH₂-CBP)₂ [27] als ein gelbes Pulver erhalten wurden (dieses Pulver wird als „die organische Verbindung 2" der vorliegenden Erfindung bezeichnet). Mit Hilfe eines Massenspektrometers (MALDI-TOF MS) wurde ein Wert 1653,96, der der MH⁺-Wert dieser Verbindung ist, bestätigt. Ferner zeigte in bezug auf die Struktur der organischen Verbindung 2 der vorliegenden Erfindung, ¹H-NMR, ¹³C-NNR bzw. das IR-Spektrum ein entsprechendes Spektrum dieser Verbindung.
(Beispiel 3: Synthese der organischen Verbindung 3 der vorliegenden Erfindung)
In diesem Beispiel 3 ist in der Verbindung, dargestellt durch die zuvor genannte allgemeine Formel (1), EM eine Iridiumkoordinationsverbindung, X -CH₂CH₂- und CTM CBP. Als das Reagens werden dieselben wie in den Beispielen 1 und 2 verwendet.
1. Synthese des Liganden
<Synthese des Liganden 4-PPY-CH=CH-CBP [31]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 200 ml-Dreihalskolben gegeben, der mit einem Rückflußkühler verbunden war, und das Reaktionssystem wird erhitzt und unter vermindertem Druck getrocknet. Hierzu wurden 23,6 g (14,6 mmol) 4-Brommethyl-PPY [22] und 2,5 ml (14,6 mmol) Triethylphosphit gegeben und dann bei 180 °C 30 Minuten erwärmt. Das Reaktionsgemisch in Form eines braunen Öls wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. THF (120 ml) und 672 mg Natriumhydrid (55%ige Paraffinsuspension; 15,4 mmol) wurden zu dem Reaktionsgemisch gegeben und dann 15 Minuten gerührt. Dann wurden 4,8 g (9,4 mmol) 3-Formyl-CBP [23], erhalten auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2, zu dieser braunen Suspension gegeben und dann unter Rückfluß bei 75 °C 2 Stunden erhitzt. Eis wurde zu dem Reaktionsgemisch gegeben, das sich zu einer schwarz-braunen Lösung umwandelte, um so die Reaktion zu stoppen. Der ausgefällte Feststoff wurde in Dichlormethan gelöst und Wasser und 20%ige wässerige Natriumcarbonatlösung wurden zu dieser Lösung gegeben. Die organische Phase wurde abgetrennt, und die Wasserphase wurde mit Dichlormethan (300 ml × 5) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Nach der Vakuumtrocknung wurde eine Zusammensetzung als ein schwarz-braunes Öl erhalten. Diese ölförmige Zusammensetzung wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen und aus Chloroform/Ethanol umkristallisiert, wodurch 4,9 g (7,4 mmol; 51 %) 4-PPY-CH=CH-CBP [31] als ein zitronengelbes Pulver erhalten wurden.
<Ligand, 4-PPY-CH₂CH₂-CBP [32]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 1000 ml-Rückgewinnungskolben gegeben. Ferner wurden 4,0 g (6,0 mmol) 4-PPY-CH=CH-CBP [31], THF (300 ml) und 2,5 mg Pd/C-Katalysator in den Kolben gegeben. Das Reaktionssystem wurde durch Wasserstoffgas ersetzt und bei Raumtemperatur 2 Tage unter 1,1 atm Wasserstoffatmosphäre gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung von Celite filtriert und das Filtrat wurde in Methanol (500 ml) gegossen und wieder ausgefällt, wodurch 3,5 g (5,3 mmol; 87 %) 4-PPY-CH₂CH₂-CBP [32] als ein farbloses Pulver erhalten wurden.
2. Synthese des Komplexes
<Synthese von [IrCl(4-PPY-CH₂CH₂-CBP)₂], (32]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde durch Argongas ersetzt. Hierzu wurden 2-Ethoxyethanol (33 ml) und destilliertes Wasser (11 ml) gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 1,5 g (2,3 mmol) 4-PPY-CH₂CH₂-CBP [32] und 418 mg (1,2 mmol) Iridiumchlorid(III)trihydrat in den Reaktionskolben gegeben und unter Rückfluß bei 140 °C 24 Stunden erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde der ausgefällte gelbe Feststoff durch einen Glasfilter abfiltriert und dann mit Ethanol und Aceton gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Zu diesem Filtrat wurden Toluol und Hexan gegeben. Dann wurde diese Lösung unter vermindertem Druck konzentriert, bis das Volumen der Lösung 30 ml betrug. Nach der Filtration und Waschen mit Hexan wurden 1,5 g (0,48 mmol; 81 %) [IrCl(4-PPY-CH₂CH₂-CBP)₂]₂ [33] als ein gelber Feststoff erhalten.
<Synthese von Ir(acac)(4-PPY-CH₂CH₂-CBP)₂ [34]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde durch Argongas ersetzt. Hierzu wurden 2-Ethoxyethanol (40 ml) und Acetylaceton (0,5 ml) gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 1,0 g (0,32 mmol) [IrCl(4-PPY-CH₂CH₂-CBP)₂]₂ [33] und 550 mg (5,2 mmol) wasserfreies Natriumcarbonat in die Reaktionsröhre gegeben und erwärmt und bei 95 °C 24 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde Ethanol zu diesem Gemisch gegeben und der ausgefällte gelbe Feststoff wurde durch einen Glasfilter filtriert und dann mit Ethanol und H₂O gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Das erhaltene Filtrat wurde unter vermindertem Druck konzentriert. Das resultierende wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen und aus Chloroform/Hexan wieder ausgefällt, wodurch 0,3 g (0,18 mmol; 28 %) Ir(acac) (4-PPY-CH₂CH₂-CBP)₂ [34] als ein gelbes Pulver erhalten wurden (dieses Pulver wird als „die organische Verbindung 3" der vorliegenden Erfindung bezeichnet). Mit Hilfe eines Massenspektrometers (MALDI-TOF MS) wurde ein Wert 1621,96, welcher der MH⁺-Wert dieser Verbindung ist, bestätigt. Ferner zeigte in bezug auf die Struktur der organischen Verbindung 3 der vorliegenden Erfindung, ¹H-NMR, ¹³C-NNR bzw. das IR-Spektrum ein entsprechendes Spektrum dieser Verbindung.
(Beispiel 4: Synthese der organischen Verbindung 4 der vorliegenden Erfindung)
In diesem Beispiel 4 ist in der Verbindung, dargestellt durch die zuvor genannte allgemeine Formel (1), EM eine Iridiumkoordinationsverbindung, X -CH₂-BC-CH₂CH2-, umfassend eine cycloaliphatische Verbindung (abgekürzt BC), und CTM CBP. Als das Reagens wird folgendes ohne Reinigung verwendet: Endo-bicyclo[2.2.2]oct-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid, gekauft von Acros Organics; Brombenzol, gekauft von TOKYO KASEI KOGYO CO., LTD.; wasserfreier Diethylether, Aluminiumlithiumhydrid und 2-Methoxymethylether, gekauft von KANTO CHEMICAL CO., INC.; und anderes gleich wie in den Beispielen 1, 2 und 3.
1. Synthese des Liganden
<Synthese der Ketocarbonsäure [41)>
Es wurde eine Suspension hergestellt, indem 5,3 g (40 mmol) wasserfreies Aluminiumchlorid, wasserfreies 1,2-Dichlormethan (100 ml) und 3,8 g (36 mmol) Brombenzol in einen 100 ml-Dreihalskolben gegeben wurden, der nach dem Trocknen durch Wärme unter vermindertem Druck mit Argongas gespült wurde. Unter Eiskühlung wurden 7,1 g (40 mol) Endo-bicyclo[2.2.2]oct-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid in diese Suspension getropft, wobei die Temperatur dieser Suspension bei 20 °C gehalten wurde. Dann wurde die Suspension (Reaktionslösung) eine Stunde gerührt und bei Raumtemperatur 12 Stunden stehengelassen. Die Reaktionslösung wurde auf Eis (20 g) gegossen und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Hieraus wurde die organische Phase abgetrennt. Die Wasserphase wurde mit Dichlormethan (50 ml × 3) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und dann mit gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen. Die gewaschene organische Phase wurde dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Mittels Umkristallisation aus DMF/Wasser wurden 7,8 g (23 mmol; 65 %) Ketocarbonsäure [41] erhalten.
<Synthese des Aldehyds [42]>
Die erhaltene Ketocarbonsäure [41] 7,5 g (22 mmol) wurde in einen 100 ml-Rückgewinnungskolben gegeben und dann wurden 1,8 ml (27 mmol) von 80%igem Hydrazinhydrat, 1,8 g Natriumhydroxid, 22 ml Diethylenglykol unter Rückflußkochen für 2 Stunden gemischt. Dann wurde die Rückflußvorrichtung durch einen Destillieransatz ersetzt und die Innentemperatur wurde stufenweise auf 195 bis 200 °C erhöht. Nachdem diese Temperatur erreicht worden war, wurde der Reaktant 6 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, wodurch ein Gemisch aus Hydrazin und H₂O abdestilliert werden konnte. Das Gemisch wurde abgekühlt und dann mit 35 ml Wasser verdünnt und dann mit konzentrierter Salzsäure angesäuert und dann mit Dichlormethan (100 ml × 3) extrahiert. Die gesammelte organische Phase wurde mit Wasser und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert und dann aus DMF/Wasser umkristallisiert, wodurch 5,6 g (17,6 mmol; 80 %) Carbonsäure erhalten wurden.
Die Carbonsäure 5,6 g (17,6 mmol) wurde mit 24 g (20 mmol) Thionylchlorid und einem Tropfen DMF gemischt und unter Rühren stufenweise für 2 Stunden in einem Wasserbad rückflußgekocht. Die überschüssige Menge an Thionylchlorid wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und in 100 ml Dichlormethan-Lösungsmittel gelöst. In diese Lösung wurden 50 ml Wasser unter Eiskühlung gegeben und dann ausreichend gerührt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die Wasserphase wurde mit Dichlormethan (100 ml × 2) weiter extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und dann mit Wasser, gesättigter wässeriger Natriumhydrogencarbonatlösung und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nachdem das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert war, wurde der Rückstand der Flashsäulenchromatographie unterzogen, wodurch 3,9 g (11,6 mmol; 66 %) Säurechlorid erhalten wurden.
Aluminiumlithiumhydrid 0,42 g (11 mmol) wurde in wasserfreiem Diethylether (25 ml) suspendiert. Zu dieser Suspension wurden 2,6 g (35,2 mmol) t-Butylalkohol getropft. Das ausgefällte Alkoxydihydridaluminiumsalz wurde ausreichend sedimentiert, um Diethylether zu entfernen, 2-Methoxyethylether (9 ml) wurde zu dem Niederschlag gegeben.
Säurechlorid 3,7 g (11 mmol) wurde in 2-Methoxymethylether (5,0 ml) gelöst. Hierzu wurde eine Li[HAl(Ot-C₄H₉)₃]-Lösung über eine Stunde unter Rühren bei –70 bis –75 °C getropft. Nach dem Tropfen wurde die Lösung für eine weitere Stunde gerührt und dann filtriert. Die filtrierte Reaktionslösung wurde mit heißem Ethanol extrahiert und umkristallisiert, wodurch 2,2 g (7,4 mmol; 67 %) des Aldehyds [42] erhalten wurden.
<Synthese von 4-PPY-CH₂-BC-CHO [43]>
Der erhaltene Aldehyd [42] wurde unter Verwendung von Ethylenglykol acetalisiert und dann wurden 2,0 g (5,7 mmol) des acetalisierten Aldehyds in 30 ml THF gelöst und dann auf –78 °C unter Stickstoffatmosphäre abgekühlt. Hierzu wurden 2,8 ml (7,0 mmol; 2,5 M) n-Butyllithium getropft, um für eine Stunde eine Reaktion auszulösen. Nach der Reaktion wurden 2,8 g (15,0 mmol) 2-Isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaboran zugegeben und dann wurde die Reaktion für eine weitere Stunde fortgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und dann 30 Minuten gerührt und dann mit Diethylether extrahiert, wodurch ein Boronsäureester erhalten wurde.
Der erhaltene Boronsäureester, 2-Brompyridin (7,0 mmol) und Pd(PPh₃)₄ (0,35 mmol) wurden in 50 ml THF gelöst. Zu dieser Lösung wurden 105 ml (2M) einer wässerigen Kaliumcarbonatlösung gegossen und dann bei 60 °C 10 Stunden unter einem Stickstoffgasstrom gerührt. Nachdem die Reaktion beendet war, wurde acetalisiertes Phenylpyridin mittels einer Extraktion mit Diethylether erhalten.
Ein Gemisch aus dem erhaltenen acetalisierten Phenylpyridin und 0,5M Salzsäure (100 ml) wurde unter Rühren 45 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit Diethylether extrahiert und die organische Phase wurde mit Wasser, gesättigter wässeriger Natriumhydrogencarbonatlösung und gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck konzentriert. Mittels Umkristallisation aus Hexan/Chloroform wurden 1,3 g (4,5 mmol; 79 %) 4-PPY-CH₂-BC-CHO [43] erhalten.
<Synthese von 4-PPY-CH₂-BC-CH=CH-CBP [45]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 200 ml-Dreihalskolben gegeben, der mit einem Rückflußkühler verbunden und unter vermindertem Druck durch Wärme getrocknet worden war. Hierzu wurden 1,0 g (3,3 mmol) 3-CBP-CH₂Br [44] und 0,57 ml (3,3 mmol) Triethylphosphit gegeben und dann bei 180 °C 30 Minuten erwärmt. Im übrigen wurde 3-CBP-CH₂Br [44] durch Bromierung von 3-Hydroxymethyl-CBP [24] aus Beispiel 2 mit Phosphortribromid erhalten. Das Reaktionsgemisch in Form eines braunen Öls wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Hierzu wurden 25 ml wasserfreies THF und 148 mg (3,4 mmol) 55%iges Natriumhydrid in einer Mineralölsuspension zugegeben und dann 15 Minuten gerührt. Dann wurden 1,0 g (3,3 mmol) 4-PPY-CH₂-BC-CHO [43] zu dieser braunen Suspension gegeben und dann bei 75 °C 2 Stunden rückflußgekocht. Eis wurde zu dem Reaktionsgemisch gegeben, das sich in eine schwarz-braune Lösung verwandelte, um die Reaktion zu stoppen. Der ausgefällte Feststoff wurde in Dichlormethan (100 ml) gelöst. Hierzu wurden Wasser (100 ml) und eine 20%ige wässerige Natriumcarbonatlösung (100 ml) gegeben. Die organische Phase wurde abgetrennt und die Wasserphase wurde mit Dichlormethan (100 ml × 5) extrahiert. Die abgetrennte organische Phase wurde gesammelt und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter vermindert Druck konzentriert. Nach dem Vakuumtrocknen wurde eine Zusammensetzung in Form eines schwarz-braunen Öls erhalten. Die Zusammensetzung wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen und aus Chloroform/Ethanol umkristallisiert, wodurch 1,3 g (1,7 mmol, 51 %) 4-PPY-CH₂-BC-CH=CH-CBP [45] als ein zitronengelbes Pulver erhalten wurden.
<Synthese von 4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP [46)>
Ein Magnetrührer wurde in einen 500 ml-Rückgewinnungskolben gegeben. Hierzu wurden 1,3 g (1,7 mmol) 4-PPY-CH₂-BC-CH=CH-CBP [45], 100 ml THF und 2,5 mg Palladium-Kohlenstoff gegeben. Das Reaktionssystem wurde durch Wasserstoffgas ersetzt und dann bei Raumtemperatur unter 1,1 atm Wasserstoffatmosphäre 2 Tage gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung von Celite filtriert. Nachdem Palladium-Kohlenstoff entfernt worden war, wurde das Filtrat in Methanol (300 ml) gegossen und wieder ausgefällt, wodurch 1,3 g (1,6 mmol, 95 %) 4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP [46] als ein farbloses Pulver erhalten wurden.
2. Synthese des Komplexes
<Synthese von [IrCl(4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP)₂]₂ [47]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde durch Argongas ersetzt. Hierzu wurden 23 ml 2-Ethoxyethanol und 7,7 ml destilliertes Wasser gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 1,3 g (1,6 mmol) 4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP [46] und 291 mg (0,84 mmol) Iridiumchlorid(III)trihydrat in den Reaktionskolben gegeben und unter Rückfluß bei 140 °C 24 Stunden erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde der ausgefällte gelbe Feststoff durch einen Glasfilter abfiltriert und dann mit Ethanol und Aceton gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Zu diesem Filtrat wurden Toluol und Hexan gegeben. Dann wurde diese Lösung unter vermindertem Druck konzentriert, bis das Volumen der Lösung 25 ml betrug. Nach der Filtration und Waschen mit Hexan wurden 1,2 g (0,33 mmol; 79 %) [IrCl(4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP)₂]₂ [47] als ein gelber Feststoff erhalten.
<Synthese von Ir(acac) (4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP)₂ [48]>
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde durch Argongas ersezt. Hierzu wurden 42 ml 2-Ethoxyethanol und 0,5 ml Acetylaceton gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 1,2 g (0,33 mmol) [IrCl(4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP)₂]₂ [47] und 567 mg (5,41 mmol) wasserfreies Natriumcarbonat in den Reaktionskolben gegeben und erwärmt und bei 95 °C 24 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde Ethanol zu diesem Gemisch gegeben und der ausgefällte gelbe Feststoff wurde durch einen Glasfilter filtriert und dann mit Ethanol und Wasser gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Das erhaltene Filtrat wurde unter vermindertem Druck konzentriert. Das resultierende wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen und aus Chloroform/Hexan wieder ausgefällt, wodurch 0,2 g (0,1 mmol; 16 %) Ir(acac) (4-PPY-CH₂-BC-CH₂CH₂-CBP)₂ [48) als ein gelbes Pulver erhalten wurden (dieses Pulver wird als „die organische Verbindung 4" der vorliegenden Erfindung bezeichnet). Mit Hilfe eines Massenspektro meters (MALDI-TOF MS) wurde ein Wert 1861,34, welcher der MH⁺-Wert dieser Verbindung ist, bestätigt. Ferner zeigte in bezug auf die Struktur der organischen Verbindung 4 der vorliegenden Erfindung, ¹H-NMR, ¹³C-NNR bzw. das IR-Spektrum ein entsprechendes Spektrum dieser Verbindung.
(Vergleichsbeispiel 1: Synthese von Ir(acac)(ppy)₂)
<Synthese von [IrCl(ppy)₂]₂>
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde durch Argongas ersetzt. Hierzu wurden 31 ml 2-Ethoxyethanol und 10 ml destilliertes Wasser gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 0,75 ml (5,3 mmol) 2-Phenylpyridin und 516 mg (1,46 mmol) Iridiumchlorid(III)trihydrat in den Reaktionskolben gegeben und unter Rückfluß bei 140 °C 24 Stunden erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde der ausgefällte gelbe Feststoff durch einen Glasfilter abfiltriert und dann mit Ethanol und Aceton gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Zu diesem Filtrat wurden Toluol und Hexan gegeben. Dann wurde diese Lösung konzentriert, bis das Volumen der Lösung 25 ml betrug. Nach der Filtration und Waschen mit Hexan wurden 0,69 g (0,33 mmol; 79 %) [IrCl(ppy)₂]₂ als ein gelber Feststoff erhalten.
<Synthese von Ir(acac)(ppy)₂>
2-Phenylpyridin wurde von Aldrich gekauft und andere Mittel sind die gleichen wie in den Beispielen 1, 2, 3 und 4.
Ein Magnetrührer wurde in einen 50 ml-Schlenk-Reaktionskolben gegeben und unter Erwärmung unter vermindertem Druck getrocknet, und das Reaktionssystem wurde durch Argongas ersetzt. Hierzu wurden 33 ml 2-Ethoxyethanol und 0,13 ml Acetylaceton gegeben und dann dreimal gefroren-entlüftet. Dann wurden 0,55 g (0,52 mmol) [IrCl(ppy)₂]₂ und 169 mg (1,34 mmol) wasserfreies Natriumcarbonat in den Reaktionskolben gegeben und erwärmt und bei 95 °C 24 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und dann wurde Ethanol zu diesem Gemisch gegeben und der ausgefällte gelbe Feststoff wurde durch einen Glasfilter filtriert und dann mit Ethanol und Wasser gewaschen. Das resultierende wurde in Dichlormethan gelöst und filtriert. Das erhaltene Filtrat wurde unter vermindertem Druck konzentriert. Das resultierende wurde der Flashsäulenchromatographie unterzogen und aus Chloroform/Hexan wieder ausgefällt, wodurch 0,2 g (0,1 mmol; 16 %) Ir(acac)(ppy)₂ als ein gelbes Pulver erhalten wurden. Mit Hilfe eines Massenspektrometers (MALDI-TOF MS) wurde ein Wert 601,71, welcher der MH⁺-Wert dieser Verbindung ist, bestätigt. Ferner zeigte in bezug auf die Struktur der organischen Verbindung, ¹H-NMR, ¹³C-NNR bzw. das IR-Spektrum ein entsprechendes Spektrum dieser Verbindung.
(Berechnung der Konformation für die Beispiele 1 bis 4)
Die folgenden Werte, einschließlich der kürzeste Abstand A^B von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X, der lineare Abstand A-B zwischen dem Atom A und dem Atom B, und das Verhältnis, dargestellt durch (A^B)/(A-B), wurden unter derartigen Bedingungen berechnet, dass ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, und ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird. Im übrigen werden der intermolekulare Abstand und der lineare Abstand auf der Grundlage einer Struktur, die durch die Optimierung der Verbindungsstruktur erhalten wurde, unter Verwendung einer Berechnungssoftware CAChe Worksystem Ver. 5.0 (Fujitsu), in einem molekularen Mechanikverfahren berechnet, MM3 („CRC Handbook of Chemistry and Physics" 60. Aufl., R. C. Weast, (Ed.), CRC Press, Boca Raton, FL, 1980. 11. W. Chase, C. A. Davies, J. R. Downey, D. R. Frurip, R. A. McDonald, A. N. Syverud, JANAF Thermochemical Tables, 3. Aufl., J. Phys. Chem. Ref. Data 14, Suppl. 1 (1985). NIST Chemistry Webook, NIST Standard Reference Database, Nr. 69; W. C. Mallard, P. J.
Linstrom, Eds., National Institute of Standards and Technology, Gaithersberg, http://webbook.nist.gov/chernistry. J. O. Cox, G. Pilcher, „Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds" Academic Press, New York, N.Y., 1970. P. v. R. Schleyer, J. E. Williams, K. R. Blanchard, J, Am. Chem. Soc., 92, 3277, (1970).). Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
(Bewertung der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3)
Die Eigenschaften werden für die organischen Verbindungen 1 bis 4 der Beispiele 1 bis 4, Ir(acac)(ppy)₂ aus Vergleichsbeispiel 1, Ir 8 ppy (hergestellt von CHEMIPRO KASEI KAISHA, LTD.) als Vergleichsbeispiel 2, das im Hinblick auf seine Löslichkeit genommen wird und dessen Struktur nachstehend gezeigt wird, und Ir(ppy)₃ (hergestellt von CHEMIPRO KASEI KAISHA, LTD.) als Vergleichsbeispiel 3 bewertet.
(1) Löslichkeitstest
Löslichkeitstests werden durchgeführt unter Verwendung von: Toluol und Xylol als aromatische Lösungsmittel; Chloroform und 1,2'-Dichlorethan als ein Halogenkohlenwasserstoff-Lösungsmittel; und Tetrahydrofuran als ein Etherlösungsmittel. Die organischen Verbindungen 1 bis 4, die in den Beispielen 1 bis 4 erhalten wurden, Ir(acac)(ppy)₂ als Vergleichsbeispiel 1, Ir 8 ppy als Vergleichsbeispiel 2 und Ir(ppy)₃ als Vergleichsbeispiel 3 wurden mit 5 ml von jedem der obigen Lösungsmittel gemischt und dann wurde das Gemisch bei Raumtemperatur 30 Minuten gerührt, wodurch die lösliche Konzentration bezogen auf das Gewicht bewertet wird. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
[Bewertungskriterien]

O:: Löslich bei 1,0 Masse-% oder mehr.
Δ:: Löslich bei 0,1 Masse-% oder mehr, jedoch weniger als 1,0 Masse-%.
X:: Löslich nur bei 0,1 Masse-%.

Tabelle 2
Die organischen Verbindungen 1 bis 4 der vorliegenden Erfindung zeigen eine gute Löslichkeit, sogar im Falle aromatischer Lösungsmittel, in denen Verbindungen der Vergleichsbeispiele 1 und 3 schwer zu lösen sind.
(2) Wärmebeständigkeitstest
TG/DTA-Messungen werden unter Verwendung eines Gerätes TG-DTA TG8 120 (hergestellt von Rigaku Corporation) unter Stickstoffgasatmosphäre, einer Temperatursteigerungsgeschwindigkeit = 5,0 °C/min, für die organischen Verbindungen 1 bis 4, erhalten durch die Beispiele 1 bis 4, und Ir(acac)(ppy)₂ als Vergleichsbeispiel durchgeführt. Auf der Grundlage jeder erhaltenen TG/DTA-Kurve wird eine Temperatur, bei der ein Verlust von 5 Gew.-% auftritt, zwischen den Proben verglichen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Die organischen Verbindungen 1 und 3, in denen X eine geradkettige Alkylkette ist, zeigen eine höhere Wärmebeständigkeit als herkömmliche Verbindungen wie Vergleichsbeispiel 1. Andererseits zeigt die organische Verbindung 2, die eine Etherbindung umfaßt, eine niedrigere Wärmebeständigkeit, als die herkömmliche Verbindung wie Vergleichsbeispiel 1, und es wird angenommen, daß der Grund hierfür die Dissoziation der Etherbindung ist. Die organische Verbindung 4, in der X eine steifere cycloaliphatische Verbindung umfaßt, zeigt eine noch höhere Wärmebeständigkeit. Es wird erwartet, daß die organischen Verbindungen, die eine höhere Wärmebeständigkeit zeigen, die Haltbarkeit vorteilhaft verlängern, wenn sie als Materialien für das organische EL-Element verwendet werden.
(Beispiele 5 bis 8: Herstellung des organischen EL-Elements)
Die organischen EL-Elemente der Beispiele 5 bis 8 werden aus den organischen Verbindungen 1 bis 4 der vorliegenden Erfindung hergestellt, die durch die Beispiele 1 bis 4 erhalten wurden. Zuerst wird ein Substrat, das einen transparenten leitenden Film aus ITO umfaßt, der auf einem Glassubstrat gebildet wurde, zu einem vorbestimmten Muster verarbeitet und dann gewaschen und UV/Ozon-behandelt. Dann wird eine wässerige Poly-3,4-ethylendioxythiophen/Polystyrolsulfonat-Dispersion (abgekürzt „PEDOT/PPS", kommerziell bekannt als Baytron TP CH8000, von Bayer) auf das gewaschene Substrat getropft, um das Substrat durch Aufschleudern zu beschichten. Dann wird das Substrat erwärmt und auf einer Heizplatte mit 200 °C 10 Minuten getrocknet, wodurch eine positive Löchertransportschicht mit einer Dicke von 80 nm gebildet wird. Dann werden die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung und ein CBP-Polymer (japanische Patentanmeldungen, Offenlegungsnummern 2003-008873 und 2003-008874) als ein Ladungstransportmaterial in Xylol mit dem folgenden Zusammensetzungsverhältnis gemischt, um eine Zusammensetzung für eine Elektronentransport- und lichtemittierende Schicht zu bilden (Zusammensetzungsverhältnis: Feststoffanteil, organische Verbindung der vorliegenden Erfindung (Ir-Atom, umgewandelt)/Ladungstransportgruppe (CBP-Molekül umgewandelt) = 4/96 (Molverhältnis), und Verhältnis des Feststoffanteils 1,5 Masse-%) und dieses Gemisch wurde getropft, um das Substrat durch Aufschleudern zu beschichten, wodurch eine Elektronentransport- und eine lichtemittierende Schicht mit einer Dicke von 40 nm gebildet wurden.
Ferner wurde unter einem Vakuum von 5,0 × 10^–6 Torr Calciummetall mit einer Aufdampfgeschwindigkeit von 0,14 nm/s auf 10 nm vakuumaufgedampft. Überdies wurde ferner Silber mit einer Aufdampfgeschwindigkeit von 0,23 nm/s auf 250 nm vakuumaufgedampft, wodurch eine Elektrode gebildet wurde.
(Vergleichsbeispiele 4 und 5: Herstellung eines organischen EL-Elements)
Zu Vergleichszwecken werden organische EL-Elemente der Vergleichsbeispiele 4 und 5 unter Verwendung von Materialien der Vergleichsbeispiele 1 und 2 hergestellt. Zuerst wird ein Substrat, das einen transparenten leitenden Film aus ITO umfaßt, der auf einem Glassubstrat gebildet wurde, zu einem vorbestimmten Muster verarbeitet und dann gewaschen und UV/Ozon-behandelt. Dann wird eine wässerige Poly-3,4-ethylendioxythiophen/Polystyrolsulfonat-Dispersion (abgekürzt „PEDOT/PPS", kommerziell bekannt als Baytron TP CH8000, von Bayer) auf das gewaschene Substrat getropft, um das Substrat durch Aufschleudern zu beschichten. Dann wird das Substrat erwärmt und auf einer Heizplatte mit 200 °C 10 Minuten getrocknet, wodurch eine positive Löchertransportschicht mit einer Dicke von 80 nm gebildet wird. Dann werden das Material der Vergleichsbeispiele 1 oder 2 und ein CBP-Polymer (japanische Patentanmeldungen, Offenlegungsnummern 2003-008873 und 2003-008874) als ein Ladungstransportmaterial in Xylol mit dem folgenden Zusammensetzungsverhältnis gemischt, um eine Zusammensetzung für eine Elektronentransport- und lichtemittierende Schicht zu bilden (Zusammensetzungsverhältnis: Feststoffanteil, organische Verbindung der vorliegenden Erfindung (Ir-Atom, umgewandelt) /Ladungstransportgruppe (CBP-Molekül umgewandelt) = 4/96 (Molverhältnis), und Verhältnis des Feststoffanteils 1,5 Masse-%) und dieses Gemisch wurde getropft, um das Substrat durch Aufschleudern zu beschichten, wodurch eine Elektronentransport- und eine lichtemittierende Schicht mit einer Dicke von 40 nm gebildet wurden.
(Vergleichsbeispiel 6: Herstellung eines aufgedampften organischen EL-Elements mit niedrigem Molekulargewicht)
Zu Vergleichszwecken wird das organische EL-Element von Vergleichsbeispiel 6 unter Verwendung des Materials aus Vergleichsbeispiel 3 hergestellt. Das Material aus Vergleichsbeispiel 3 agglomeriert binnen kurzer Zeit, wenn es in einem Beschichtungsverfahren verwendet wird, was zu einem instabilen Film führt. Daher wird ein Aufdampfverfahren eingesetzt.
Zuerst wird ein Substrat, das einen transparenten leitenden Film aus ITO umfaßt, der auf einem Glassubstrat gebildet wurde, zu einem vorbestimmten Muster verarbeitet und dann gewaschen und UV/Ozon-behandelt. Dann wird eine wässerige Poly-3,4-ethylendioxythiophen/Polystyrolsulfonat-Dispersion (abgekürzt „PEDOT/PPS", kommerziell bekannt als Baytron TP CH8000, von Bayer) auf das gewaschene Substrat getropft, um das Substrat durch Aufschleudern zu beschichten. Dann wird das Substrat erwärmt und auf einer Heizplatte mit 200 °C 10 Minuten getrocknet, wodurch eine positive Löchertransportschicht mit einer Dicke von 80 nm gebildet wird.
Dann werden unter einem Vakuum von 4,0 × 10^–6 Torr CBP (hergestellt von CHEMIPRO KASEI KAISHA, LTD.) und Ir(ppy)₃ mit einer Aufdampfgeschwindigkeit von 0,3 nm/s bzw. 0,02 nm/s jeweils auf 40 nm aufgedampft.
Ferner wurde unter einem Vakuum von 5,0 × 10^–6 Torr Calciummetall mit einer Aufdampfgeschwindigkeit von 0,14 nm/s auf 10 nm vakuumaufgedampft. Überdies wurde ferner Silber mit einer Aufdampfgeschwindigkeit von 0,23 nm/s auf 250 nm aufgedampft, wodurch eine Elektrode gebildet wurde.
(Bewertung der Beispiele 5 bis 8 und der Vergleichsbeispiele 4 bis 6: Bewertung des organischen EL-Elements)
(1) Leuchtkraft des Elements
Eine externe Energiequelle (Source Meter 2400, hergestellt von Keithley Instruments Inc.) wird mit dem organischen EL-Element, hergestellt wie oben erwähnt, verbunden, und es wird eine direkte Spannung an das Element angelegt, unter der Bedingung, daß ITO eine Anode ist und die Metallelektrode eine Kathode ist, wodurch eine Grünlichtemission aufgrund von Ir(acac)(ppy)₂ oder Ir(ppy)₃ erhalten wird. Die Leuchtkraft des Elements wird unter Verwendung eines Leuchtkraft-Photometers („BM-8", hergestellt von TOPCON CORPORATION) gemessen. Die Ergebnisse der erhaltenen maximalen Leuchtkraft werden in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4
Die organischen EL-Elemente der vorliegenden Erfindung, welche die organischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung als lichtemittierende Materialien nutzen, zeigen eine verbesserte Leuchtkraft, im Vergleich zu denen, die herkömmliche Gastmaterialien mit niedrigem Molekulargewicht nutzen.
(2) Stromausbeute
Die Stromausbeute wird bestimmt aus: einem Stromwert, erhalten aus der externen Energiequelle für den Leuchtkrafttest in Betrieb; und der Leuchtkraft zu diesem Zeit punkt. Maximale Stromausbeuten, die für jedes Element erhalten wurden, werden in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5
Die organischen EL-Elemente der vorliegenden Erfindung, die die organischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung als lichtemittierende Materialien nutzen, zeigen eine verbesserte Stromausbeute, im Vergleich zu denen, die herkömmliche Gastmaterialien mit niedrigem Molekulargewicht nutzen.
(3) Emissionsspektrum
Emissionsspektren werden unter Verwendung eines Spektroradiometers („SR-2", hergestellt von TOPCON CORPORATION) gemessen. Ein Ergebnis über Beispiel 7 für ein Element unter Verwendung von Ir(acac)(4-ppy-CH₂CH₂-cbp)₂ wird in 1 gezeigt. In jedem organischen EL-Element der Beispiele 5 bis 8 wird ein Emissionsspektrum, das von Ir(acac)(ppy)₂ stammt, das den gleichen Peak wie ein PL-Peak hat, erhalten. In jedem organischen EL-Element der Beispiele 5 bis 8, das unter Verwendung der organischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, wird ein Spektrum mit einer engeren Breite als die des herkömmlichen Gastmaterials mit niedrigem Molekulargewicht wie Ir(acac)(ppy)₂, erhalten. Selbst im Vergleich mit Ir8ppy mit einer geradkettigen Octylgruppe für die Löslichkeit wird ein Spektrum mit einer engeren Breite als für Elemente der vorliegenden Erfindung erhalten. Daraus wird geschlossen, daß Konzentrationslöschung durch die Verknüpfung des fluoreszierenden oder emittierenden Materials mit CBP in Masse aufgehal ten werden kann und so die Assoziierung der Emissionszentren effektiver verhindert werden kann. Es wird angenommen, daß so die Lichtleistung verbessert wird, was die Haltbarkeit des Elements verlängern kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie vorstehend erörtert zeigt die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung hervorragende Löslichkeit in Lösungsmitteln, was der Wirkung der chemischen Bindungskette X oder des zuzugebenden Substituenten Y zuzuschreiben ist. So ist es möglich, unter Verwendung eines Beschichtungsmaterials, das die organische Verbindung enthält, einen Film zu bilden. Daher ist es möglich, ein organisches lichtemittierendes (elektrolumineszierendes) Element, insbesondere ein phosphoreszierendes lichtemittierendes Element, durch ein Beschichtungsverfahren zu erzeugen.
Da ferner die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung ohne Agglomeration in dem Beschichtungsfilm dispergiert werden kann, kann dieser eine einheitliche Lumineszenz an jedem Teil auf dem Beschichtungsmaterial aufweisen, wenn er als das organische EL-Element verwendet wird. Im Ergebnis wird aufgrund injizierter Ladungen eine einheitliche Lichtemission oder Lumineszenz in einer Oberfläche geboten, wodurch die Lichtleistung verbessert wird. Ferner optimiert die chemische Bindung der organischen Verbindung der vorliegenden Erfindung die relative Ausrichtung und den intermolekularen Abstand zwischen dem Wirt und dem Gast, die sich am nächsten sind, und agiert überdies als eine Sperre zur Verhinderung der Ladungsmigration. Aus diesem Grund kann eine direkte und räumliche Energiemigration aus dem Ladungstransportmaterial CTM zu dem lichtemittierenden Material EM erreicht werden, ohne dass eine Vernetzungsgruppe passiert wird. Daher kann die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung eine höhere Lichtleistung bieten, wenn sie als das organische EL-Element verwendet wird.
Die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung hat eine höhere Reinheit als diejenige eines herkömmlichen lichtemittierende/phosphoreszierende Beschichtungsmaterial und kann die Agglomeration des lichtemittierenden Materials selbst aufhalten. Dadurch wird das erhaltene Emissions/Phosphoreszenzspektrum scharf, wodurch es eine höhere Farbreinheit bietet. Ferner zeigt die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung hervorragende thermische Stabilität, was zur Verlängerung der Haltbarkeit vorteilhaft ist.
Daher löst die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung die verschiedenen Probleme, die mit herkömmlichen Emissions/Phosphoreszenz-Beschichtungsmaterialien in Verbindung stehen, wie Probleme der Reinheit, des intermolekularen Abstandes, der Molekülausrichtung und kann dadurch ein organisches EL-Element mit langer Haltbarkeit bieten, was der hohen Emissionseffizienz zuzuschreiben ist.
Da das organische EL-Element der vorliegenden Erfindung mit einer Schicht ausgestattet ist, welche die organische Verbindung der vorliegenden Erfindung mit der zuvor erwähnten Wirkung enthält, kann durch ein Beschichtungsverfahren ohne weiteres eine Schicht gebildet werden, in der die Verbindung gut dispergiert ist, im Vergleich zu einem Fall, dass eine Schicht verwendet wird, die das phosphoreszierende Material und das Ladungstransportmaterial, die gemischt sind, enthält, wie in der herkömmlichen Technik gezeigt, und die ebenso eine höhere Lichtleistung zeigen kann, was die Haltbarkeit des Elements verlängern kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer organischen Verbindung, die in einem Beschichtungsverfahren für die Beschichtung geeignet ist und eine hohe Lichtleistung zeigen kann, sowie eines organischen elektrolumineszierenden Elements, das die organische Verbindung nutzt und die hohe Lichtleistung zeigt. Diese Aufgabe wird durch eine organische Verbindung gelöst, dargestellt durch EM-X-CTM oder (EM-X-CTM)-Y, worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; X eine chemische Bindungskette zur Bindung von EM und CTM ist; und Y ein Substituent ist, der an irgendeinem Teil von EM, CTM oder X zur Verbesserung zumindest der Löslichkeit in einem Lösungsmittel eingeführt ist. In einem organischen EL-Element, ausgestattet mit mindestens einem Paar gegenüberliegender Elektroden und einer oder mehreren Schichten aus einer organischen Verbindung, die zwischen den Elektroden angeordnet sind, wird diese Aufgabe ferner gelöst, indem eine Verbindung, dargestellt durch EM-X-CTM oder (EM-X-CTM)-Y in mindestens einer Schicht der Schichten aus der organischen Verbindung enthalten ist.

Claims

Organische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1) EM-X-CTM (1)worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; und X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann.
Organische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (2) (EM-X-CTM)-Y (2)worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann; und Y ein Substituent ist, der an irgendeinem Teil von EM, CTM oder X eingeführt ist, um zumindest die Löslichkeit in einem Lösungsmittel zu verbessern, wobei Y aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.
Organische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (3)
worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; Ar eine unsubstituierte oder substituierte Arylengruppe oder eine unsubstituierte oder substituierte heterocyclische Gruppe ist; jeder Rest R verschieden oder gleich sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen; X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann; und Y ein Substituent ist, der gegebenenfalls nach Bedarf zur Verbesserung zumindest der Löslichkeit in einem Lösungsmittel eingeführt ist, wobei Y aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der intermolekulare Abstand zwischen dem EM und dem CTM auf einen vorbestimmten Abstand festgelegt ist, bei dem die Löslichkeit und/oder Hoppingleitung der organischen Verbindung beibehalten werden kann.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei A^B 3 Å oder mehr ist, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, und der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei A-B 2 Å bis 50 Å ist, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verhältnis, dargestellt durch (A^B)/(A-B), 1,1 bis 20 beträgt, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei A-B 2 Å bis 50 Å ist und (A^B)/(A-B) 1,1 bis 10 ist, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei X eine cycloaliphatische Verbindung umfaßt.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei X eine cycloaliphatische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (4):
umfaßt.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin X eine Kohlenwasserstoffkette umfaßt, die kein Heteroatom enthält.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Färbemittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Coumarinderivat, einem Chinolidinderivat, einem Chinacridonderivat, einem Pyrrolopyrrolderivat, einem polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff, einem Styrylbenzolderivat, einem Polymethinderivat und einem Xanthenderivat; ein Fluoreszenzlicht emittierender Metallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Chinolinolkomplexderivat, einem Chinolinkomplexderivat, einem Hydroxyphenyloxazol-, einem Hydroxyphenylthiazol- und einem Azomethinmetallkomplexderivat; oder ein Phosphoreszenzlicht emittierender Übergangsmetallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Iridiumkomplexderivat und einem Platinkomplexderivat, ist.
Organische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das CTM ein Löchertransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem aromatischen tertiären Aminderivat, Starburst-Polyaminen und einem Phthalocyaninmetallkomplexderivat; ein Ladungstransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Alumochinolinolkomplexderivat, einem Oxadiazolderivat, einem Triazolderivat, einem Triazinderivat und einem Phenylchinoxalinderivat; oder ein Löchertransportmaterial, ausgewählt aus einem Carbazolbiphenylderivat, ist.
Organisches elektrolumineszierendes Element, ausgestattet mit: mindestens einem Paar gegenüberliegender Elektroden; und einer oder mehreren Schichten einer organischen Verbindung, die zwischen dem Paar gegenüberliegender Elektroden angeordnet sind, worin mindestens eine Schicht der Schichten aus einer organischen Verbindung eine organische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1 ): EM-X-CTM (1) enthält, worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; und X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann.
Organisches elektrolumineszierendes Element, ausgestattet mit: mindestens einem Paar gegenüberliegender Elektroden; und einer oder mehreren Schichten aus einer organischen Verbindung, die zwischen dem Paar gegenüberliegender Elektroden angeordnet sind, worin mindestens eine Schicht der Schichten aus einer organischen Verbindung eine organische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (2); (EM-X-CTM)-Y (2)enthält, worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann; und Y ein Substituent ist, der an irgendeinem Teil von EM, CTM oder X eingeführt ist, um zumindest die Löslichkeit in einem Lösungsmittel zu verbessern, wobei Y aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.
Organisches elektrolumineszierendes Element, ausgestattet mit: mindestens einem Paar gegenüberliegender Elektroden; und einer oder mehreren Schichten aus einer organischen Verbindung, die zwischen dem Paar gegenüberliegender Elektroden angeordnet sind, worin mindestens eine Schicht der Schichten aus einer organischen Verbindung eine organische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (3):
enthält, worin EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Material oder ein Phosphoreszenzlicht emittierendes Material ist; CTM ein Ladungstransportmaterial ist; Ar eine unsubstituierte oder substituierte Arylengruppe oder eine unsubstituierte oder substituierte heterocyclische Gruppe ist; jeder Rest R verschieden oder gleich sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxygruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen; X eine zweiwertige organische Gruppe ist, die aus einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette oder einer Kombination davon aufgebaut ist, worin die Kohlenwasserstoffkette ein Heteroatom umfassen kann, und worin ein Substituent über einem Zyklus der cyclischen Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffkette angeordnet sein kann; und Y ein Substituent ist, der gegebenenfalls nach Bedarf zur Verbesserung zumindest der Löslichkeit in einem Lösungsmittel eingeführt ist, wobei Y aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Alkylthiogruppe, einer Alkylsilylgruppe, einer Alkylaminogruppe, einer Arylgruppe, einer Arylalkylgruppe, einer Arylalkoxylgruppe, einer Arylalkinylgruppe, einer Arylaminogruppe, einer heterocyclischen Gruppe, einer Cyanogruppe, einer Nitrogruppe und Halogenatomen.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der intermolekulare Abstand zwischen dem EM und dem CTM auf einen vorbestimmten Abstand festgelegt ist, bei dem die Löslichkeit und/oder Hoppingleitung der organischen Verbindung beibehalten werden kann.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei A^B 3 Å oder mehr ist, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, und der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei A-B 2 Å bis 50 Å ist, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei (A^B)/(A-B) 1,1 bis 20 ist, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei A-B 2 Å bis 50 Å ist und (A^B)/(A-B) 1,1 bis 10 ist, wobei ein Atom in EM, das an X gebunden ist, als ein Atom A bezeichnet wird, ein Atom in CTM, das an X gebunden ist, als ein Atom B bezeichnet wird, der kürzeste Abstand von Atomkernabständen von Atom A zu Atom B über ein benachbartes Atom an X als A^B bezeichnet wird, und der lineare Abstand zwischen dem Atom A und dem Atom B als A-B bezeichnet wird.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 21, worin X eine cycloaliphatische Verbindung umfaßt.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei X eine cycloaliphatische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (4):
umfaßt.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei X eine Kohlenwasserstoffkette umfaßt, die kein Heteroatom enthält.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 24, wobei das EM ein Fluoreszenzlicht emittierendes Färbemittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Coumarinderivat, einem Chinolidinderivat, einem Chinacridonderivat, einem Pyrrolopyrrolderivat, einem polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff, einem Styrylbenzolderivat, einem Polymethinderivat und einem Xanthenderivat; ein Fluoreszenzlicht emittierender Metallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Chinolinolkomplexderivat, einem Chinolinkomplexderivat, einem Hydroxyphenyloxazol-, einem Hydroxyphenylthiazol- und einem Azomethinmetallkomplexderivat; oder ein Phosphoreszenzlicht emittierender Übergangsmetallkomplex, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Iridiumkomplexderivat und einem Platinkomplexderivat, ist.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 25, wobei das CTM ein Löchertransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem aromatischen tertiären Aminderivat, Starburst-Polyaminen und einem Phthalocyaninmetallkomplexderivat; ein Ladungstransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Alumochinolinolkomplexderivat, einem Oxadiazolderivat, einem Triazolderivat, einem Triazinderivat und einem Phenylchinoxalinderivat; oder ein Löchertransportmaterial, ausgewählt aus einem Carbazolbiphenylderivat, ist.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 26, wobei die Verbindung mit einem Ladungstransportmaterial mit niedrigem oder hohem Molekulargewicht gemischt oder dispergiert ist, um eine lichtemittierende Schicht zu bilden.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 27, wobei eine Ladungstransportschicht zwischen der Schicht aus einer organischen Verbindung und einer negativen Elektrode angeordnet ist.
Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 14 bis 28, wobei eine Löchertransportschicht zwischen der Schicht aus einer organischen Verbindung und einer positiven Elektrode angeordnet ist.