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TECHNISCHES GEBIET:
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Die vorliegende Erfindung betrifft neue Anthracenderivate, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und eine organische elektronische Vorrichtung, in der diese verwendet werden.
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Die vorliegende Anmeldung zieht Nutzen aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2006-0036239 (angemeldet am 21. April 2006), die hierin in ihrer Gesamtheit zur Bezugnahme aufgenommen ist.
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STAND DER TECHNIK:
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Eine organische elektronische Vorrichtung bezeichnet eine Vorrichtung, die einen Ladungsaustausch zwischen einer Elektrode und einem organischen Material erfordert, wobei Elektronenfehlstellen (Löcher) und Elektronen verwendet werden. Die organische elektronische Vorrichtung kann gemäss ihrem Arbeitsprinzip wie folgt grob in zwei Typen klassifiziert werden. Ein Typ ist eine elektronische Vorrichtung mit einer Konfiguration, worin in einer Schicht eines organischen Materials (organische Materialschicht) ein Exziton durch Photonen, die von einer externen Lichtquelle in die Vorrichtung eindringen, gebildet wird, und das Exziton in ein Elektron und eine Elektronenfehlstelle (Loch) getrennt wird, das gebildete Elektron bzw. die Elektronenfehlstelle zu einer unterschiedlichen Elektrode transportiert werden und als Stromquelle (Spannungsquelle) verwendet werden, und der andere Typ ist eine elektronische Vorrichtung mit einer Konfiguration, worin eine Elektronenfehlstelle und/oder ein Elektron in einen Halbleiter aus einem organischen Material, der eine Grenzfläche mit einer Elektrode bildet, eingebracht werden, indem eine Spannung oder Strom an zwei oder mehr Elektroden angelegt wird, um es der Vorrichtung zu ermöglichen, mittels des eingebrachten Elektrons und der Elektronenfehlstelle zu arbeiten.
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Beispiele von organischen elektronischen Vorrichtungen umfassen eine organische lichtemittierende Vorrichtung, eine organische Solarzelle, einen organischen Fotoleiter (organic photo conductor, OPC) und einen organischen Transistor, die alle ein Elektronenfehlstelleneinbringendes (hole injecting) oder Elektronenfehlstellentransportierendes Material, ein Elektronen-einbringendes oder Elektronen-transportierendes Material oder ein lichtemittierendes Material zum Antrieb der Vorrichtung erfordern.
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Nachstehend wird hauptsächlich und spezifisch die organische lichtemittierende Vorrichtung beschrieben, jedoch arbeiten in den vorstehend erwähnten, organischen elektronischen Vorrichtungen das Fehlstellen-einbringende oder das Fehlstellen-transportierende Material, das Elektronen-einbringende oder Elektronen-transportierende Material, oder die Einbringung des lichtemittierenden Materials (light emitting material injection) nach einem ähnlichen Prinzip.
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Im Allgemeinen bezieht sich der Ausdruck ”organisches lichtemittierendes Phänomen” auf ein Phänomen, worin elektrische Energie mittels eines organischen Materials in Lichtenergie umgewandelt wird. Die organische lichtemittierende Vorrichtung, bei der das organische lichtemittierende Phänomen eingesetzt wird, besitzt eine Struktur, die gewöhnlich eine Anode, eine Kathode und eine organische Materialschicht, die hierzwischen zwischengelagert ist, umfasst. Hierin kann die organische Materialschicht meistens in einer Multischichtstruktur gebildet werden, die Schichten aus verschiedenen Materialien umfasst, z. B. eine Elektronenfehlstelleneinbringende Schicht (hole injecting layer), eine Elektronenfehlstellen-transportierende Schicht, eine lichtemittierende Schicht, eine Elektronentransportierende Schicht, eine Elektronen-einbringende Schicht (electron injecting layer) und dergleichen, um die Effizienz bzw. den Wirkungsgrad und die Stabilität der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern. Wenn eine Spannung zwischen zwei Elektroden angelegt wird, werden in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung mit solch einer Struktur Elektronenfehlstellen von der Anode und Elektronen von einer Kathode in die organische Materialschicht eingebracht, die eingebrachten Elektronenfehlstellen und die Elektronen kombinieren miteinander, um Exzitonen zu bilden. Ferner wird Licht emittiert, wen die Exzitonen in einen Grundzustand zurückfallen. Somit ist bekannt, dass die organische lichtemittierende Vorrichtung Eigenschaften besitzt, wie z. B. Selbst(Auto)-Lumineszenz, hohe Helligkeit, hohe Effizienz/hoher Wirkungsgrad, geringe Antriebsspannung, einen weiten Ansichtswinkel, hohen Kontrast und ein Ansprechverhalten mit hoher Geschwindigkeit (high-speed response).
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Entsprechend ihren Funktionen können die Materialien, die für die organische Materialschicht der organischen lichtemittierenden Vorrichtung verwendet werden, in ein lichtemittierendes Material und ein Ladung transportierendes Material klassifiziert werden, z. B. ein Elektronenfehlstellen-einbringendes (hole injecting) Material, ein Elektronenfehlstellen-transportierendes Material, ein Elektronen-transportierendes Material und ein Elektronen-einbringendes Material. Entsprechend dem Molekulargewicht kann das lichtemittierende Material in eines vom Typ mit hohem Molekulargewicht und eines vom Typ mit niedrigem Molekulargewicht klassifiziert werden, und entsprechend ihren lichtemittierenden Mechanismen können sie in ein fluoreszierendes Material von angeregten Singlett-Zuständen und ein phosphoreszierendes Material von angeregten Triplett-Zuständen aufgeteilt werden. Ferner kann das lichtemittierende Material entsprechend der Farbe des emittierten Lichtes in ein blaues, grünes oder rotes Licht emittierendes Material und ein gelbes oder oranges Licht emittierendes Material, das zum Erhalt einer natürlicheren Farbe erforderlich ist, klassifiziert werden.
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Andererseits wird die Effizienz/der Wirkungsgrad einer Vorrichtung verringert, weil aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Molekülen die maximale Lumineszenzwellenlänge zu längeren Wellenlängen verschoben wird, sich die Farbreinheit verschlechtert und sich die Lichtemissionseffizienz bzw. der -wirkungsgrad verringert, wenn nur ein Material für das lichtemittierende Material verwendet wird, und daher kann ein Wirtssubstanz/Dotanden-System (host/dopant system) als lichtemittierendes Material verwendet werden, um durch Energietransfer die Farbreinheit und die Lichtemissionseffizienz/den Lichtemissionswirkungsgrad zu erhöhen. Dies beruht auf dem Prinzip, dass Exzitonen, die in der lichtemittierenden Schicht generiert werden, zu dem Dotanden transportiert werden, wenn eine geringe Menge eines Dotanden mit einer kleineren Energiebandlücke als eine Wirtssubstanz, die eine lichtemittierende Schicht bildet, vorliegt, wodurch ein Licht mit hoher Effizienz/hohem Wirkungsgrad emittiert wird. Da hier die Wellenlänge der Wirtssubstanz entsprechend der Wellenlänge des Dotanden verschoben wird, kann ein Licht mit einer gewünschten Wellenlänge entsprechend der Art des Dotanden erhalten werden.
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Um es der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zu ermöglichen, die vorstehend erwähnten, herausragenden Eigenschaften vollständig zu zeigen, sollte ein Material, das die organische Materialschicht in der Vorrichtung aufbaut, z. B. ein Elektronenfehlstellen-einbringendes Material, ein Elektronenfehlstellen-transportierendes Material, ein lichtemittierendes Material, ein Elektronentransportierendes Material und ein Elektroneneinbringendes Material, sich im wesentlichen aus einem stabilen und effizienten Material zusammensetzen. Jedoch ist die Entwicklung eines stabilen und effizienten Materials für die organische Materialschicht für die organische lichtemittierende Vorrichtung bisher nicht vollständig erreicht worden. Entsprechend ist die Entwicklung von neuen Materialien fortlaufend gewünscht. Die Entwicklung eines solchen Materials ist in gleichem Masse für die vorstehend erwähnten, anderen organischen elektronischen Vorrichtungen erforderlich.
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US 5,635,308 A beschreibt Phenylanthracenderivate der Formel A1-L-A2, worin A1 und A2 jeweils eine Monophenylanthryl- oder Diphenylanthrylgruppe darstellen und L eine Bindung oder eine divalente Verknüpfungsgruppe darstellt, typischerweise eine Arylengruppe, als optoelektronisch funktionelle Materialien. Diese werden als organische Schicht von organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen verwendet, insbesondere für eine lichtemittierende Schicht für die Emission von blauem Licht.
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K. Danel et al beschreiben in Chem. Mater. 2002, 14, 3860–3865 blau-emittierende Anthracene mit endständigen Diarylaminen, insbesondere 2-tert-butyl-9,10-diarylanthracene, die zwei peripherale Diarylamine enthalten. Diese zeigen hohe Zersetzungstemperaturen (Td > 450°C), bilden ein stabiles Glas (Tg > 130°C) und fluoreszieren im blauen Spektralbereich mit moderaten bis guten Quantenausbeuten. Das Dokument beschreibt ferner die Herstellung von zwei Arten von Leuchtdioden mit diesen Materialien, wobei diese als Elektronenfehlstellentransportierendes Material bzw. auch als lichtemittierendes Material eingesetzt werden.
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OFFENBARUNG:
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Technisches Problem:
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Die Erfinder haben ein neues Anthracenderivat synthetisiert und gefunden, dass das Anthracenderivat als Elektronenfehlstellen-einbringendes Material, Elektronenfehlstellen-transportierendes Material, Elektronen-einbringendes Material, Elektronentransportierendes Material oder lichtemittierendes Material verwendet werden kann, und sie haben insbesondere gefunden, dass das Anthracenderivat allein als lichtemittierendes Material oder als Wirtssubstanz oder Dotand in einem Wirtssubstanz/Dotanden-System eingesetzt werden kann, wodurch Wirkungen von erhöhter Effizienz/erhöhtem Wirkungsgrad, niedrigerer Antriebsspannung, erhöhter Lebensdauer und höherer Stabilität der organischen elektronischen Vorrichtung erreicht werden. Auf Grundlage dieser Befunde haben sie die vorliegende Erfindung vollendet.
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Technische Lösung:
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Anthracenderivat, ein Verfahren zu dessen Herstellung und eine organische elektronische Vorrichtung, in der dieses verwendet wird, bereitzustellen.
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Vorteilhafte Wirkungen:
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Das erfindungsgemässe Anthracenderivat kann als Elektronenfehlstellen-einbringendes, Elektronenfehlstellen-transportierendes, Elektroneneinbringendes, Elektronen-transportierendes oder lichtemittierendes Material in einer organischen elektronischen Vorrichtung fungieren, einschliesslich einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung, und insbesondere kann es allein als lichtemittierendes Material oder als Wirtssubstanz oder Dotand in einem Wirtssubstanz/Dotanden-System verwendet werden. Die erfindungsgemässe organisch elektronische Vorrichtung zeigt exzellente Eigenschaften bezüglich der Effizienz/des Wirkungsgrades, der Antriebsspannung, der Lebensdauer und der Stabilität.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN.
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1 veranschaulicht die Struktur einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM:
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Anthracenderivat bereit, das durch die folgende Formel (1) dargestellt wird: Formel (1):
worin
worin
X
1, X
2, Y
1 und Y
2 gleich oder voneinander verschieden sind und jeweils unabhängig eine Phenylgruppe, die unsubstituiert ist oder mit -SiRR'R'' substituiert ist, oder eine Biphenylgruppe, die unsubstituiert ist oder mit -SiRR'R'' substituiert ist, sind; worin R, R' und R'' gleich oder voneinander verschieden sind und jeweils unabhängig eine C
1-20-Alkylgruppe darstellen,
ist,
und A
1 und A
2 sind gleich oder voneinander verschieden sind und jeweils unabhängig
darstellen.
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In einer Ausführungsform ist Q ausgewählt aus der Gruppe, die aus den folgenden strukturellen Formeln besteht:
und A
1 und A
2 sind gleich oder voneinander verschieden und jeweils unabhängig eine Gruppe, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den folgenden strukturellen Formeln:
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Nachstehend sind spezifische Beispiele der Verbindungen der Formel (1) gezeigt, jedoch sind diese nicht hierauf beschränkt.
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Das erfindungsgemässe Anthracenderivat kann hergestellt werden, indem eine Dihalogenidarylverbindung mit einer Arylaminverbindung in Gegenwart eines Palladium-Katalysators umgesetzt wird.
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Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine organische elektronische Vorrichtung bereit, in der die Verbindung der Formel (1) eingesetzt wird.
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Die erfindungsgemässe organische elektronische Vorrichtung kann mit gebräuchlichen Verfahren und Materialien zur Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung hergestellt werden, ausser dass die vorstehend beschriebenen Verbindungen zur Bildung von zumindest einer organischen Materialschicht verwendet werden.
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Nachstehend wird die organische lichtemittierende Vorrichtung beispielhaft erklärt.
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Die vorstehend beschriebenen Verbindungen können als Elektronenfehlstellen-einbringendes, Elektronenfehlstellen-transportierendes, Elektroneneinbringendes, Elektronen-transportierendes oder lichtemittierendes Material in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung fungieren, und insbesondere können sie allein als lichtemittierendes Material sowie als lichtemittierende Wirtssubstanz in Kombination mit einem geeigneten lichtemittierenden Dotanden, oder als lichtemittierender Dotand in Kombination mit einer geeigneten lichtemittierenden Wirtssubstanz fungieren.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die organische lichtemittierende Vorrichtung eine Struktur aufweisen, die eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und organische Materialschichten, die hierzwischen zwischengelagert sind, umfasst, und sie kann mit gebräuchlichen Verfahren und Materialien zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung hergestellt werden, ausser dass die vorstehend beschriebene, erfindungsgemässe Verbindung verwendet wird, um zumindest eine der organischen Materialschichten in einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung zu bilden. Die Struktur der erfindungsgemässen organischen lichtemittierenden Vorrichtung ist in 1 gezeigt.
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Zum Beispiel kann die erfindungsgemässe organische lichtemittierende Vorrichtung hergestellt werden, indem ein Metall, ein Metalloxid mit elektrischer Leitfähigkeit oder eine Legierung hiervon auf ein Substrat unter Verwendung eines PVD(physical vapor deposition; physikalische Gasabscheidung)-Prozesses abgeschieden wird, wie z. B. Sputtern und Elektronenstrahlverdampfung, um eine Anode zu bilden; eine organische Materialschicht, umfassend eine Elektronenfehlstellen-einbringende Schicht, eine Elektronenfehlstellen-transportierende Schicht, eine lichtemittierende Schicht und eine Elektronentransportierende Schicht, auf der Anode gebildet wird; und ein Material, das als Kathode verwendet werden kann, hierauf abgeschieden wird. Alternativ kann die organische lichtemittierende Vorrichtung hergestellt werden, indem nacheinander ein Kathodenmaterial, eine organische Materialschicht und ein Anodenmaterial auf einem Substrat abgeschieden werden.
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Die organische Materialschicht kann eine Multischichtstruktur annehmen, die eine Elektronenfehlstellen-einbringende Schicht, eine Elektronenfehlstellen-transportierende Schicht, eine lichtemittierende Schicht, eine Elektronentransportierende Schicht und dergleichen umfasst, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein, und sie kann eine Monoschichtstruktur annehmen. Ferner kann die organische Materialschicht so hergestellt werden, dass sie eine geringere Anzahl von Schichten aufweist, indem verschiedene polymere Materialien mittels eines Lösungsmittelprozesses statt eines Abscheidungsprozesses verwendet werden, wie z. B. mittels Rotationsbeschichtung, Eintauchbeschichtung, Rakelbeschichtung (doctor blading), Siebdruck, Tintenstrahldruck und Wärmetransferprozesse.
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Das Anodenmaterial ist bevorzugt ein Material mit einer grossen Arbeitsfunktion (Austrittsarbeit), um die Elektronenfehlstellen-Einbringung, gewöhnlich in eine organische Materialschicht, zu erleichtern. Spezifische Beispiele des Anodenmaterials, das erfindungsgemäss verwendet werden kann, umfassen Metalle, wie z. B. Vanadium, Chrom, Kupfer, Zink und Gold, oder eine Legierung hiervon; Metalloxide, wie z. B. Zinkoxid, Indiumoxid, Indium-Zinnoxid (ITO) und Indium-Zinkoxid (IZO); eine Kombination aus einem Metall und einem Oxid, wie z. B. ZnO:Al und SnO2:Sb; elektrisch leitfähige Polymere, wie z. B. Poly(3-methylthiophen), Poly[3,4-(ethylen-1,2-dioxy)thiophen] (PEDT), Polypyrrol und Polyanilin, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Das Kathodenmaterial ist bevorzugt ein Material mit einer kleinen Arbeitsfunktion (Austrittsarbeit), um die Elektroneneinbringung, gewöhnlich in eine organische Materialschicht, zu erleichtern. Spezifische Beispiele des Kathodenmaterials umfassen Metalle, wie z. B. Magnesium, Calcium, Natrium, Kalium, Titan, Indium, Yttrium, Lithium, Gadolinium, Aluminium, Silber, Zinn und Blei, oder eine Legierung hiervon; Materialien mit einer Multischichtstruktur, wie z. B. LiF/Al und LiO2/Al, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Das Elektronenfehlstellen-einbringende Material ist ein Material, das die Elektronenfehlstellen-Einbringung (hole injection) von einer Anode bei niedriger Spannung ermöglicht. Das HOMO(highest occupied molecular orbital; höchstes besetztes Molekülorbital)-Level des Elektronenfehlstellen-einbringenden Materials ist bevorzugt zwischen der Arbeitsfunktion der Anodenmaterialien und dem HOMO-Level von seiner benachbarten organischen Materialschicht lokalisiert. Spezifische Beispiele des Elektronenfehlstelleneinbringenden Materials umfassen organische Materialien aus den Serien von Metallporphyrin, Oligothiophen und Arylamin, organische Materialien aus den Serien von Hexanitril-hexaazatriphenylen und Chinacridon, organische Materialien aus den Perylenserien, und elektrisch leitfähige Polymere aus den Serien von Anthrachinon, Polyanilin und Polythiophen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Das Elektronenfehlstellen-transportierende Material ist bevorzugt ein Material mit grosser Elektronenfehlstellen-Mobilität, das Elektronenfehlstellen von der Anode oder der Elektronenfehlstellen-einbringenden Schicht zu der lichtemittierenden Schicht transferieren kann. Spezifische Beispiele hiervon umfassen organische Materialien der Arylaminserien, elektrisch leitfähige Polymere und Blockcopolymere, die sowohl konjugierte Bereiche als auch nicht-konjugierte Bereiche aufweisen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Das lichtemittierende Material ist ein Material, das in der Lage ist, sichtbares Licht durch Aufnehmen und Rekombinieren von Elektronenfehlstellen aus der Elektronenfehlstellen-transportierenden Schicht und Elektronen aus der Elektronen-transportierenden Schicht zu emittieren, vorzugsweise ein Material mit hoher Quantenausbeute/Lumineszenzausbeute für Fluoreszenz und Phosphoreszenz. Spezifische Beispiele hiervon umfassen 8-Hydroxychinolin-Aluminium-Komplexe (Alq3); Verbindungen der Carbazolserie; dimerisierte Styrylverbindungen; BAlq; 10-Hydroxybenzochinolin-Metallverbindungen; Verbindungen aus den Benzoxazol-, Benzthiazol- und Benzimidazolserien; Polymere aus den Poly(p-phenylenvinylen)(PPV)-Serien; Spiroverbindungen und Verbindungen aus den Polyfluoren- und Rubren-Serien, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Das Elektronen-transportierende Material ist geeigneterweise ein Material mit grosser Elektronenbeweglichkeit, das Elektronen von der Kathode zu der lichtemittierenden Schicht übertragen kann. Spezifische Beispiele hiervon umfassen 8-Hydroxychinolin-Aluminium-Komplexe (Alq3); Komplexe, die Alq3 umfassen; organische Radikalverbindungen und Hydroxyflavon-Metallkomplexe, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Die erfindungsgemässe organische lichtemittierende Vorrichtung kann entsprechend den verwendeten Materialien eine Vorderseiten-, Rückseiten- oder Doppelseiten-Lichtemissionsvorrichtung sein.
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Entsprechend einem Prinzip, das ähnlich zu dem ist, das bei organischen lichtemittierenden Vorrichtungen eingesetzt wird, kann die erfindungsgemässe Verbindung in einer organischen elektronischen Vorrichtung fungieren, einschliesslich einer organischen Solarzelle, einem organischen Fotoleiter und einem organischen Transistor.
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ARTEN DER ERFINDUNG:
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Nachstehend werden bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung angegeben. Jedoch werden die nachstehenden Beispiele lediglich zur Veranschaulichung präsentiert und beschränken somit den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht.
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Die erfindungsgemässe Verbindung der Formel (1) kann in mehrstufigen chemischen Reaktionen hergestellt werden. Die Herstellung der Verbindung wird nachstehend mittels Beispielen beschrieben. Wie aus den Beispielen ersichtlich, wird zunächst ein bestimmtes Zwischenprodukt hergestellt, und dann wird das Zwischenprodukt verwendet, um die Verbindung der Formel (1) herzustellen. Beispielhafte Zwischenprodukte sind nachstehend als Verbindungen (A) bis (M) angegeben. In diesen Verbindungen kann ”Br” oder ”Cl” durch jegliche andere reaktive Atome oder funktionelle Gruppen ersetzt werden.
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 1 – Herstellung der Verbindung (A)
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Unter einer Stickstoffatmosphäre wurden 9-Bromanthracen (9,18 g, 35,7 mmol), 4-Chlorphenylboronsäure (6,7 g, 42,85 mmol) und Pd(PPh3)4 (1,24 g, 0,3 mmol) zu einer wässrigen Lösung von 2 M K2003 (70 ml) und THF (150 ml) zugegeben. Die Mischung wurde unter Rühren für etwa 24 Stunden zum Rückfluss erwärmt. Nach Vollendung der Reaktion wurde die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt. Die organische Phase wurde von der Reaktionsmischung abgetrennt und filtriert, um einen Feststoff zu erhalten. Dieser Feststoff wurde aus THF und Ethanol umkristallisiert, um die Verbindung (A) (9,6 g, 93%) zu erhalten.
MS [M] = 288
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 2 – Herstellung der Verbindung (B)
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Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde die Verbindung (A) (9,6 g, 33,24 mmol) in Chloroform (100 ml), zu dem DMF (100 ml) zugegeben worden war, gelöst, und dann wurde NBS (6,5 g, 36,56 mmol) bei Raumtemperatur zugetropft. Die Mischung wurde für 1 Stunde gerührt. Nach Vollendung der Reaktion wurde die Mischung konzentriert und aus EtOH umkristallisiert, um die Verbindung (B) (11,09 g, 91%) zu erhalten.
MS [M]+ = 367
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 3 – Herstellung der Verbindung (C)
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Die Verbindung (C) (9,1 g, 88 %) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, ausser dass 3-Chlorphenylboronsäure (6,7 g, 42,85 mmol) anstelle von 4-Chlorphenylboronsäure (6,7 g, 42,85 mmol) in Herstellungsbeispiel 1 verwendet wurde.
MS [M] = 288
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 4 – Herstellung der Verbindung (D)
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Die Verbindung (D) (10,5 g, 90%) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 2 hergestellt, ausser dass die Verbindung (C) (9,1 g, 31,5 mmol) anstelle der Verbindung (A) (9,6 g, 33,24 mmol) in Herstellungsbeispiel 2 verwendet wurde.
MS [M] = 367
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 5 – Herstellung der Verbindung (E)
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Unter einer Stickstoffatmosphäre wurden die Verbindung (B) (11,6 g, 30,08 mmol), Phenyl-1,4-diboronsäure (1,6 g, 15,04 mmol) und Pd(PPh3)4 (0,52 g, 0,45 mmol) zu einer wässrigen 2 M K2CO3-Lösung (50 ml) und THF (150 ml) zugegeben. Die Mischung wurde unter Rühren für etwa 24 Stunden zum Rückfluss erwärmt. Nach Vollendung der Reaktion wurde die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt. Die organische Phase wurde von der Reaktionsmischung abgetrennt und filtriert, um einen Feststoff zu erhalten. Dieser Feststoff wurde aus THF und Ethanol umkristallisiert, um die Verbindung (E) (9,04 g, 92%) zu erhalten.
MS [M] = 650
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 6 – Herstellung der Verbindung (F)
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Die Verbindung (F) (8,78 g, 89%) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 5 hergestellt, ausser dass die Verbindung (D) (10,5 g, 28,6 mmol) anstelle der Verbindung (B) (11,06 g, 30,08 mmol) in Herstellungsbeispiel 5 verwendet wurde.
MS [M] = 650
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 7 – Herstellung der Verbindung (G)
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Die Verbindung (G) (8,8 g, 91%) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 5 hergestellt, ausser dass Phenyl-1,3-diboronsäure (1,6 g, 15,04 mmol) anstelle von Phenyl-1,4-diboronsäure (1,6 g, 15,04 mmol) in Herstellungsbeispiel 5 verwendet wurde.
MS [M] = 650
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 8 – Herstellung der Verbindung H
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Die Verbindung (H) (8,8 g, 90%) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 6 hergestellt, ausser dass Phenyl-1,3-diboronsäure (1,6 g, 15,04 mmol) anstelle von Phenyl-1,4-diboronsäure (1,6 g, 15,04 mmol) in Herstellungsbeispiel 6 verwendet wurde.
MS [M] = 650
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 9 – Herstellung der Verbindung (I)
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Die Verbindung (I) (10,5 g, 90%) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 6 hergestellt, ausser dass Naphthalin-1,4-diboronsäure (2,35 g, 15,04 mmol) anstelle von Phenyl-1,4-diboronsäure (1,6 g, 15,04 mmol) in Herstellungsbeispiel 6 verwendet wurde.
MS [M] = 700
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 10 – Herstellung der Verbindung (J)
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Die Verbindung (J) (10,5 g, 90%) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 6 hergestellt, ausser dass Naphthalin-1,5-diboronsäure (2,35 g, 15,04 mmol) anstelle von Phenyl-1,4-diboronsäure (1,6 g, 15,04 mmol) in Herstellungsbeispiel 6 verwendet wurde.
MS [M] = 700
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 11 – Herstellung der Verbindung (K)
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Dibrombenzol (20 g, 84,78 mmol) wurde in wasserfreiem Tetrahydrofuran (THF, 200 ml) bei Raumtemperatur unter Stickstoffatmosphäre gelöst. Die Lösung wurde auf –78°C gekühlt. Es wurde N-Butyllithium (34 ml, 2,5 M Lösung in Pentan) langsam bei –78°C zu der Lösung zugegeben, und die Temperatur der Mischung wurde für etwa 1 Stunde langsam auf 0°C erhöht. Zu der Mischung wurde Chlortrimethylsilan (13 ml, 101,74 mmol) zugegeben, und die Temperatur der Mischung wurde über 1 Stunde auf Raumtemperatur erhöht. Nachdem die Vollendung der Reaktion bestätigt worden war, wurde die Mischung aus Ethylacetat extrahiert, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter reduziertem Druck abdestilliert, um die Verbindung (K) (18 g, 93%) zu erhalten.
MS [M] = 229
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 12 – Herstellung der Verbindung (L)
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Die Verbindung (K) (15 g, 65,45 mmol), Anilin (6,6 ml, 72 mmol), pd(dba)2 (0,125 g, 0,13 mmol), P(t-Bu)3 (0,04 g, 0,2 mmol) und Natrium-t-butoxid (1,80 g, 18,7 mmol) wurden zu Toluol (200 ml) zugegeben, und die Mischung wurde für etwa 3 Stunden zum Rückfluss erwärmt. Nach Vollendung der Reaktion wurde die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt, und die Reaktionsmischung wurde zu einer gemischten Lösung von THF und H2O zugegeben. Die organische Phase wurde abgetrennt, über MgSO4 getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie getrennt, um die Verbindung (L) (15 g, 86%) zu erhalten.
MS [M] = 143
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HERSTELLUNGSBEISPIEL 13 – Herstellung der Verbindung (M)
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Die Verbindung (M) (13,5 g, 84%) wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 12 hergestellt, ausser dass 4-Brombiphenyl (16,8 g, 72 mmol) anstelle der Verbindung (K) (15 g, 65,45 mmol) in Herstellungsbeispiel 12 verwendet wurde.
MS (M+) = 245 BEISPIEL 1 – Herstellung der Verbindung (1) (Referenzbeispiel – nicht Teil der Erfindung)
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Die Verbindung (E) (5,52 g, 8,5 mmol), Diphenylamin (3,45 g, 20,4 mmol), pd(dba)
2 (0,097 g, 0,17 mmol), P(t-Bu)
3 (0,05 g, 0,255 mmol) und Natrium-t-butoxid (2,45 g, 25,5 mmol) wurden zu Toluol (100 ml) zugegeben, und die Mischung wurde für etwa 2 Stunden zum Rückfluss erwärmt. Nach Vollendung der Reaktion wurde die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt, und die Reaktionsmischung wurde zu einer gemischten Lösung von THF und H
2O zugegeben. Die organische Phase wurde abgetrennt, über MgSO
4 getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie getrennt, um die Verbindung (1) (4,52 g, 58%) zu erhalten.
MS [M] = 916 BEISPIEL 2 – Herstellung der Verbindung (20) (Referenzbeispiel – nicht Teil der Erfindung)
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Die Verbindung (20) (5,5 g, 60%) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (H) (5,52 g, 8,5 mmol) anstelle der Verbindung (E) (5,52 g, 8,5 mmol) und die Verbindung (M) (4,99 g, 20,4 mmol) anstelle von Diphenylamin (3,45 g, 20,4 mmol) in Beispiel 1 verwendet wurden.
MS [M] = 1.068 BEISPIEL 3 – Herstellung der Verbindung (24) (Referenzbeispiel – nicht Teil der Erfindung)
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Die Verbindung (24) (4,7 g, 52%) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (L) (2,91 g, 20,4 mmol) anstelle der Verbindung (M) (4,99 g, 20,4 mmol) in Beispiel 2 verwendet wurde.
MS [M] = 1.060 BEISPIEL 4 – Herstellung der Verbindung (33) (Referenzbeispiel – nicht Teil der Erfindung)
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Die Verbindung (33) (4,7 g, 52%) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (G) (5,52 g, 8,5 mmol) anstelle der Verbindung (E) (5,52 g, 8,5 mmol) und die Verbindung (L) (2,91 g, 20,4 mmol) anstelle von Diphenylamin (3,45 g, 20,4 mmol) in Beispiel 1 verwendet wurden. MS [M] = 1.060 BEISPIEL 5 – Herstellung der Verbindung (44)
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Die Verbindung (44) (4,5 g, 48%) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (I) (5,96 g, 8,5 mmol) anstelle der Verbindung (E) (5,52, 8,5 mmol) und die Verbindung (L) (2,91 g, 20,4 mmol) anstelle von Diphenylamin (3,45 g, 20,4 mmol) in Beispiel 1 verwendet wurden.
MS [M] = 1.110 BEISPIEL 6 – Herstellung der Verbindung (46)
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Die Verbindung (46) (5,1 g, 54%) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (J) (5,96 g, 8,5 mmol) anstelle der Verbindung (E) (5,52 g, 8,5 mmol) und die Verbindung (M) (4,99 g, 20,4 mmol) anstelle von Diphenylamin (3,45 g, 20,4 mmol) in Beispiel 1 verwendet wurden.
MS [M] = 1.118 BEISPIEL 7 – Herstellung der Verbindung (48)
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Die Verbindung (48) (4,5 g, 48%) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (L) (2,91 g, 20,4 mmol) anstelle der Verbindung (M) (4,99 g, 20,4 mmol) in Beispiel 6 verwendet wurde.
MS [M] = 1.110
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EXPERIMENTELLES BEISPIEL 1
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(Referenzbeispiel – nicht Teil der Erfindung)
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Ein Glassubstrat (Corning 7059-Glas), auf das ein dünner Film von ITO (Indium-Zinnoxid) in einer Dicke von 1.000 Å beschichtet worden war, wurde in destilliertes Wasser mit einem hierin gelösten Detergens eingetaucht, um das Substrat mit Ultraschallwellen zu waschen. Das hierin verwendet Detergens war ein Produkt, das von Fisher Co. kommerziell erhältlich ist, und das destillierte Wasser war zweimal mit einem Filter, der von Millipore Co. kommerziell erhältlich ist, filtriert worden. Das ITO wurde für 30 Minuten gewaschen, und dann wurde das Waschen mit Ultraschallwellen zweimal für 10 Minuten unter Verwendung von destilliertem Wasser wiederholt. Nach Vollendung des Waschens mit destilliertem Wasser wurde das Waschen mit Ultraschallwellen unter Verwendung von Lösungsmitteln, wie z. B. Isopropanol, Aceton und Methanol, durchgeführt. Das resultierende Produkt wurde getrocknet und dann zu einer Plasmawaschmaschine transportiert. Unter Verwendung von Sauerstoffplasma wurde das Substrat für 5 Minuten gewaschen und dann zu einer Vakuum-Abscheidungsmaschine transportiert.
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Auf die ITO-Elektrode wurden 3,6-Bis-2-naphthylphenylamino-N-[4-(2-naphthylphenyl)aminophenyl]carbazol (800 Å) und 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (NPB) (300 Å) nacheinander durch thermische Vakuumabscheidung beschichtet, um eine Elektronenfehlstellen-einbringende Schicht (hole injecting layer) bzw. eine Elektronenfehlstellen-transportierende Schicht (hole transporting layer) zu bilden.
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Die Verbindung (20) (4 Gew.%), wie in Beispiel 2 hergestellt, wurde hierauf mit der folgenden Verbindung (N) (300 Å) abgeschieden, um eine lichtemittierende Schicht zu bilden, und dann wurde 9,10-Bis-2-naphthyl-2-[4-(N-phenylbenzoimidazoyl)phenyl]anthracen (300 Å) durch thermische Vakuumabscheidung beschichtet, um eine Elektronen-transportierende Schicht zu bilden.
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Es wurden Lithiumfluorid (LiF) und Aluminium nacheinander auf der Elektronen-transportierenden Schicht in Dicken von 12 Å bzw. 2.000 Å abgeschieden, um eine Kathode zu bilden, wodurch eine organische lichtemittierende Vorrichtung erhalten wurde.
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In dem obigen Verfahren wurde die Abscheidungsrate des organischen Materials bei 0,4 bis 0,7 A/sek beibehalten, und die Abscheidungsrate von Lithiumfluorid auf der Kathode wurde bei 0,3 Å/sek gehalten, und die Abscheidungsrate von Aluminium wurde bei 2 Å/sek gehalten. Der Grad des Vakuums bei der Abscheidung wurde bei 2 × 10–7 bis 5 × 10–8 Torr gehalten.
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Wenn ein vorwärts gerichtetes elektrisches Feld (forward electric field) von 8,0 V an die wie vorstehend hergestellte, organische lichtemittierende Vorrichtung angelegt wurde, wurde eine Emission von blauem Licht von 8,5 cd/A mit x = 0,138 und y = 0,295, bezogen auf die 1931 CIE-Farbkoordinate, bei einer Stromdichte von 100 mA/cm2 beobachtet.
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EXPERIMENTELLES BEISPIEL 2
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(Referenzbeispiel – nicht Teil der Erfindung)
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Es wurde eine organische lichtemittierende Vorrichtung auf die gleiche Weise wie im experimentellen Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (24) anstelle der Verbindung (20) im experimentellen Beispiel 1 verwendet wurde.
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Wenn ein vorwärts gerichtetes elektrisches Feld von 8,1 V an die wie vorstehend hergestellte, organische lichtemittierende Vorrichtung angelegt wurde, wurde die Emission von blauem Licht von 8,7 cd/A mit x = 0,137 und y = 0,288, bezogen auf die 1931 CIE-Farbkoordinate, bei einer Stromdichte von 100 mA/cm2 beobachtet.
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EXPERIMENTELLES BEISPIEL 3
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(Referenzbeispiel – nicht Teil der Erfindung)
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Es wurde eine organische lichtemittierende Vorrichtung auf die gleiche Weise wie im experimentellen Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (33) anstelle der Verbindung (20) im experimentellen Beispiel 1 verwendet wurde.
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Wenn ein vorwärts gerichtetes elektrisches Feld von 8,1 V an die wie vorstehend hergestellte, organische lichtemittierende Vorrichtung angelegt wurde, wurde die Emission von blauem Licht von 8,6 cd/A mit x = 0,134 und y = 0,289, bezogen auf die 1931 CIE-Farbkoordinate, bei einer Stromdichte von 100 mA/cm2 beobachtet.
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EXPERIMENTELLES BEISPIEL 4
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Es wurde eine organische lichtemittierende Vorrichtung auf die gleiche Weise wie im experimentellen Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (46) anstelle der Verbindung (20) im experimentellen Beispiel 1 verwendet wurde.
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Wenn ein vorwärts gerichtetes elektrisches Feld von 8,3 V an die wie vorstehend hergestellte, organische lichtemittierende Vorrichtung angelegt wurde, wurde die Emission von blauem Licht von 8,5 cd/A mit x = 0,134 und y = 0,298, bezogen auf die 1931 CIE-Farbkoordinate, bei einer Stromdichte von 100 mA/cm2 beobachtet.
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EXPERIMENTELLES BEISPIEL 5
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Es wurde eine organische lichtemittierende Vorrichtung auf die gleiche Weise wie im experimentellen Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Verbindung (48) anstelle der Verbindung (20) im experimentellen Beispiel 1 verwendet wurde.
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Wenn ein vorwärts gerichtetes elektrisches Feld von 8,4 V an die wie vorstehend hergestellte, organische lichtemittierende Vorrichtung angelegt wurde, wurde die Emission von blauem Licht von 8,6 cd/A mit x = 0,137 und y = 0,301, bezogen auf die 1931 CIE-Farbkoordinate, bei einer Stromdichte von 100 mA/cm2 beobachtet.
ist, und A1 und A2 sind gleich oder voneinander verschieden sind und jeweils unabhängig
darstellen.
