DE112011102597B4

DE112011102597B4 - Triazolderivat, heterocyclische Verbindung, und Verwendung in lichtemittierenden Elementen, lichtemittierenden Vorrichtungen, elektronischen Vorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen

Info

Publication number: DE112011102597B4
Application number: DE112011102597.1T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kadoma; Yuko Kawata; Nobuharu Ohsawa; Satoshi Seo
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2031-07-16
Also published as: TW201213330A; JP5588403B2; US9034486B2; JP5875641B2; KR20130098299A; US20120025697A1; WO2012017842A1; JP2012054542A; KR101925158B1; JP2014212345A; DE112011102597T5; TWI523855B

Abstract

Triazolderivat, dargestellt durch die allgemeine Formel (GO),worinA eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe bedeutet;E bedeutet ein substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[4,3-f]phenanthridin; undAr bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Triazolderivat, eine heterocyclische Verbindung, sowie die Verwendung des Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element, einer lichtemittierenden Vorrichtung, einer elektronischen Vorrichtung und einer Beleuchtungsvorrichtung.
Stand der Technik
In den vergangenen Jahren wurden lichtemittierende Elemente, in denen Elektrolumineszenz (EL) ausgenutzt wird, umfassend erforscht und entwickelt. In der grundlegenden Struktur solch eines lichtemittierenden Elements ist eine Schicht mit einer lichtemittierenden Substanz zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet. Wenn eine Spannung an dieses Element angelegt wird, kann eine Lichtemission der lichtemittierenden Substanz beobachtet werden.
Solche lichtemittierenden Elemente sind selbstleuchtende Elemente und haben deshalb gegenüber Flüssigkristalldisplays beispielsweise die Vorteile, dass die Bildpunkte (Pixel) sehr gut sichtbar sind und dass keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich ist; deshalb sind lichtemittierende Elemente für Flachbildschirmelemente geeignet. Lichtemittierende Elemente können als dünne Elemente mit einem geringen Gewicht hergestellt werden, was ein weiterer wesentlicher Vorteil ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil solcher Elemente ist der, dass sie eine sehr schnelle Ansprechzeit haben.
Da solche lichtemittierenden Elemente in Form von Filmen hergestellt werden können, ermöglichen sie eine planare Lichtemission; auf diese Weise können großflächige Elemente leicht hergestellt werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, der mit punktförmigen Lichtquellen, wie beispielsweise Glühlampen und LEDs oder linearen Lichtquellen, wie zum Beispiel Fluoreszenzlampen, nur schwer erhalten werden kann. Folglich haben lichtemittierende Elemente ebenfalls ein großes Potential als planare Lichtquellen für Beleuchtungsvorrichtungen und dergleichen.
Solche lichtemittierenden Elemente, in denen EL ausgenutzt wird, können abhängig davon, ob die lichtemittierende Substanz eine organische Verbindung oder eine anorganische Verbindung ist, grob unterteilt werden. In einem organischen EL Element, in dem eine Schicht mit einer organischen Verbindung, die als lichtemittierende Substanz verwendet wird, zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet ist, führt das Anlegen einer Spannung an das lichtemittierende Element zu einer Injektion von Elektronen aus der Kathode und Löchern aus der Anode in die Schicht, welche die organische Verbindung mit lichtemittierenden Eigenschaften enthält, so dass ein Strom fließt. Die injizierten Elektronen und Löcher verursachen dann, dass die organische Verbindung mit lichtemittierenden Eigenschaften in einen angeregten Zustand übergeht, so dass eine Lichtemission der angeregten organischen Verbindung mit lichtemittierenden Eigenschaften beobachtet wird.
Der angeregte Zustand, der durch eine organische Verbindung gebildet wird, kann ein angeregter Singulett-Zustand oder ein angeregter Triplett-Zustand sein. Lumineszenz von einem angeregten Singulett-Zustand (S*) wird als Fluoreszenz bezeichnet, und Lumineszenz von einem angeregten Triplett-Zustand (T*) wird als Phosphoreszenz bezeichnet. Das Verhältnis von S* zu T*, das in einem lichtemittierenden Element gebildet wird, ist statistisch betrachtet 1:3.
Bei Raumtemperatur zeigt eine Verbindung, die Energie aus einem angeregten Singulett-Zustand in Lumineszenz umwandeln kann (im Folgenden als „fluoreszierende Verbindung“ bezeichnet), gewöhnlich nur Lumineszenz von dem angeregten Singulett-Zustand (Fluoreszenz) ohne Lumineszenz von dem angeregten Triplett-Zustand (Phosphoreszenz). Deshalb wird davon ausgegangen, dass die interne Quanteneffizienz (das Verhältnis von erzeugten Photonen zu injizierten Ladungsträgern) eines lichtemittierenden Elements, das eine fluoreszierende Verbindung verwendet, theoretisch auf 25% begrenzt ist, da das Verhältnis von S* zu T* 1:3 beträgt.
Im Gegensatz dazu zeigt eine Verbindung, die Energie aus einem angeregten Triplett-Zustand in Lumineszenz umwandeln kann (im Folgenden als „phosphoreszierende Verbindung“ bezeichnet), Lumineszenz von dem angeregten Triplett-Zustand (Phosphoreszenz). Da bei einer phosphoreszierenden Verbindung weiterhin leicht ein Intersystem-Crossing (d.h. ein Übergang von einem angeregten Singulett-Zustand in einen angeregten Triplett-Zustand) auftritt, kann die interne Quanteneffizienz theoretisch auf 75% bis 100% erhöht werden. Mit anderen Worten, ein Element, das eine phosphoreszierende Verbindung verwendet, kann eine drei- bis viermal so hohe Emissionseffizienz haben wie ein Element, das eine fluoreszierende Verbindung verwendet. Aus diesen Gründen wurden in den letzten Jahren lichtemittierende Elemente, die eine phosphoreszierende Verbindung verwenden, intensiv entwickelt, um hocheffiziente lichtemittierende Elemente herzustellen.
Wenn die zuvor beschriebene phosphoreszierende Verbindung verwendet wird, wird eine lichtemittierende Schicht eines lichtemittierenden Elements oft hergestellt, indem eine phosphoreszierende Verbindung in einer Matrix aus einer anderen Verbindung dispergiert wird, um ein Konzentrationsquenchen oder ein Quenchen durch Triplett-Triplett-Annihilation in der phosphoreszierenden Verbindung zu unterdrücken. Die Verbindung, die als Matrix verwendet wird, wird „Wirtsmaterial“ genannt, und die Verbindung, die in einer Matrix dispergiert wird, wie zum Beispiel eine phosphoreszierende Verbindung, wird „Gastmaterial“ genannt.
Ein Wirtsmaterial muss eine höhere Triplett-Anregungsenergie (die Energiedifferenz zwischen einem Grundzustand und einem angeregten Triplett-Zustand) als eine phosphoreszierende Verbindung haben, wenn die phosphoreszierende Verbindung als Gastmaterial verwendet wird.
Da die Singulett-Anregungsenergie (die Energiedifferenz zwischen einem Grundzustand und einem angeregten Singulett-Zustand) höher als die Triplett-Anregungsenergie ist, muss eine Substanz, die eine hohe Triplett-Anregungsenergie hat, ebenfalls eine hohe Singulett-Anregungsenergie haben. Die zuvor beschriebene Substanz, die eine hohe Triplett-Anregungsenergie hat, kann deshalb ebenfalls in einem lichtemittierenden Element verwendet werden, das eine fluoreszierende Verbindung als lichtemittierende Substanz verwendet.
In dem Patentdokument 1 wird 3-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-4-phenyl-1,2,4-triazol (Abkürzung: TAZ) als Wirtsmaterial für eine phosphoreszierende Verbindung verwendet, die grünes Licht emittiert. Patentdokument 2 offenbart weiter Organometallkomplexe mit heterozyklischen Ligandensystemen, darunter auch Triazolderivate, für die Verwendung in lichtemittierenden Schichten.
[Referenz]
[Patentdokumente]

Patentdokument 1: Veröffentlichung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-352957
Patentdokument 2: WO 2010/032663 A1

Offenbarung der Erfindung
Eine Verbindung mit einer hohen Triplett-Anregungsenergie, wie zum Beispiel TAZ, kann als Wirtsmaterial für eine phosphoreszierende Verbindung verwendet werden. TAZ hat jedoch eine hohe Singulett-Anregungsenergie und wird ebenfalls als lochblockierendes Material verwendet; d.h. ein Merkmal von TAZ ist, dass es schwierig ist, Löcher zu injizieren. Die Verwendung von TAZ als Wirtsmaterial einer lichtemittierenden Schicht behindert deshalb die Injektion von Löchern in die lichtemittierende Schicht, und ein lichtemittierender Bereich hat folglich die starke Tendenz, sich in und um eine Grenzfläche zwischen der lichtemittierenden Schicht und eine Lochtransportschicht zu konzentrieren. Wenn der lichtemittierende Bereich in der Grenzfläche konzentriert ist, dann tritt ein Konzentrationsquenchen oder ein Quenchen durch Triplett-Triplett-Annihilation einer lichtemittierenden Substanz in einem angeregten Zustand auf, was zu einer Verringerung der Emissionseffizienz führen könnte.
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Substanz bereit zu stellen, die die Lochinjektion erleichtert und die eine hohe Triplett-Anregungsenergie hat.
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein lichtemittierendes Element mit einer hohen Emissionseffizienz bereit zu stellen. Eine andere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein lichtemittierendes Element bereit zu stellen, das mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein lichtemittierendes Element bereit zu stellen, das eine lange Lebensdauer hat. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine lichtemittierende Vorrichtung, eine elektronische Vorrichtung und eine Beleuchtungsvorrichtung bereit zu stellen, die jeweils einen geringen Stromverbrauch haben.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Verwendung eines Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivats oder eines Triazolo[3,4-a]isochinolinderivats für ein lichtemittierendes Element untersucht.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird. E-Ar-A (G0)
In der Formel bedeutet A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe, E bedeutet substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[4,3-f]phenanthridin oder substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[3,4-a]isochinolin, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G1-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe, R¹ bis R⁶ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G1-2) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe, R¹¹ bis R¹⁸ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G2-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet Q Sauerstoff oder Schwefel, R¹ bis R⁶ und R²¹ bis R²⁷ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G2-2) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet Q Sauerstoff oder Schwefel, R¹¹ bis R¹⁸ und R²¹ bis R²⁷ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G3-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R¹ bis R⁶ und R³¹ bis R³⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G3-2) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R¹¹ bis R¹⁸ und R³¹ bis R³⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
In jedem der zuvor beschriebenen Triazolderivate ist Ar bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Biphenyldiylgruppe, und besonders bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe.
Da jedes der zuvor beschriebenen Triazolderivate ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat ist, umfasst eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ebenfalls die Verwendung eines der zuvor beschriebenen Triazolderivate in einem lichtemittierenden Element.
Ein lichtemittierendes Element umfassend ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit einer niedrigen Spannung betrieben. Ein lichtemittierendes Element umfassend ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine hohe Stromausbeute. Ein lichtemittierendes Element umfassend ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine lange Lebensdauer. Eine lichtemittierende Vorrichtung, die solch ein lichtemittierendes Element verwendet, hat folglich die gleichen Vorteile wie das lichtemittierende Element und hat einen geringen Stromverbrauch. Deshalb ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verwendung des zuvor beschriebenen Triazolderivats in einer lichtemittierenden Vorrichtung. Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Verwendung des zuvor beschriebenen Triazolderivats in elektronischen Vorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen, die die lichtemittierende Vorrichtung umfassen.
Die lichtemittierende Vorrichtung in dieser Beschreibung umfasst eine Bildanzeigevorrichtung, die ein lichtemittierendes Element verwendet. Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst alle der folgenden Module: ein Modul, in dem ein Verbindungselement, wie zum Beispiel ein anisotroper leitfähiger Film, ein TAB (tape automated bonding) Band oder ein TCP (tape carrier package), an einem lichtemittierenden Element angebracht ist, ein Modul, in dem eine gedruckte Schaltung an der Spitze eines TAB Bandes oder eines TCP angeordnet ist, und ein Modul, in dem eine IC (integrierte Schaltung) mit einem COG (chip on glass) Verfahren direkt auf einem lichtemittierenden Element montiert ist. Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst ebenfalls solche, die in Beleuchtungsvorrichtungen und dergleichen verwendet werden.
Eine heterocyclische Verbindung, die für die Herstellung eines Triazolderivats entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ebenfalls eine neue Substanz; diese heterocyclische Verbindung wird ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine heterocyclische Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (G4) dargestellt wird. E-Ar-X (G4)
In der Formel bedeutet E substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[4,3-f]phenanthridin oder substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[3,4-a]isochinolin, X bedeutet lod oder Brom, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine heterocyclische Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (G5-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R¹ bis R⁶ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, X bedeutet Iod oder Brom, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine heterocyclische Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (G5-2) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R¹¹ bis R¹⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, X bedeutet Iod oder Brom, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
In jeder der zuvor beschriebenen heterocyclischen Verbindungen ist Ar bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Biphenyldiylgruppe, und besonders bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe.
Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Substanz bereit gestellt, die die Lochinjektion erleichtert und die eine hohe Triplett-Anregungsenergie hat. Ein lichtemittierendes Element mit einer hohen Emissionseffizienz kann bereit gestellt werden. Ein lichtemittierendes Element, das mit einer niedrigen Spannung betrieben wird, kann bereit gestellt werden. Ein lichtemittierendes Element mit einer langen Lebensdauer kann ebenfalls bereit gestellt werden. Eine lichtemittierende Vorrichtung, eine elektronische Vorrichtung und eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem geringen Stromverbrauch können ebenfalls bereit gestellt werden.
Figurenliste

Die 1A und 1B zeigen jeweils ein lichtemittierendes Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 2A und 2B zeigen jeweils ein lichtemittierendes Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 3A und 3B zeigen eine lichtemittierende Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 4A und 4B zeigen eine lichtemittierende Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 5A bis 5E zeigen jeweils eine elektronische Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 6 zeigt Beleuchtungsvorrichtungen entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 7A und 7B sind ¹H NMR Spektren von 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin.
Die 8A und 8B sind ¹H NMR Spektren von DBTTPt-II.
Die 9A und 9B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von DBTTPt-II.
Die 10A und 10B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von DBTTPt-II.
Die 11A und 11B sind ¹H NMR Spektren von CzTPt.
Die 12A und 12B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von CzTPt.
Die 13A und 13B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von CzTPt.
Die 14A und 14B sind ¹H NMR Spektren von 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin.
Die 15A und 15B sind ¹H NMR Spektren von DBTTIq-II.
Die 16A und 16B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von DBTTIq-II.
Die 17A und 17B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von DBTTIq-II.
Die 18A und 18B sind ¹H NMR Spektren von 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin.
Die 19A und 19B sind ¹H NMR Spektren von mDBTTPt-II.
Die 20A und 20B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von mDBTTPt-II.
Die 21A und 21B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von mDBTTPt-II.
Die 22A bis 22D zeigen lichtemittierende Elemente der Beispiele.
Die 23 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 5.
Die 24 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 5.
Die 25 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 5.
Die 26 zeigt die Ergebnisse der Zuverlässigkeitstests der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 5.
Die 27 zeigt die Ergebnisse der Zuverlässigkeitstests der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 5.
Die 28 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 6.
Die 29 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 6.
Die 30 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 6.
Die 31 zeigt die Ergebnisse der Zuverlässigkeitstests der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 6.
Die 32 zeigt die Ergebnisse der Zuverlässigkeitstests der lichtemittierenden Elemente von Beispiel 6.
Die 33 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 7.
Die 34 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 7.
Die 35 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 7.
Die 36 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 8.
Die 37 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 8.
Die 38 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 8.
Die 39 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 9.
Die 40 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 9.
Die 41 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 9.
Die 42 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 10.
Die 43 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 10.
Die 44 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 10.
Die 45A und 45B sind ¹H NMR Spektren von mDBFPTPt-II.
Die 46A und 46B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von mDBFPTPt-II.
Die 47A und 47B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von mDBFPTPt-II.
Die 48A und 48 B sind ¹H NMR Spektren von mCzTPt.
Die 49A und 49B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von mCzTPt.
Die 50A und 50B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von mCzTPt.
Die 51A und 51B sind ¹H NMR Spektren von CzTIq.
Die 52A und 52B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von CzTIq.
Die 53A und 53B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von CzTlq.
Die 54A und 54B sind ¹H NMR Spektren von 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin.
Die 55A und 55B sind ¹H NMR Spektren von mCzTlq.
Die 56A und 56B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von mCzTlq.
Die 57A und 57B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von mCzTlq.
Die 58A und 58B sind ¹H NMR Spektren von 7-Brom-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin.
Die 59A und 59B sind ¹H NMR Spektren von 3Ph-7DBTPTPt-II.
Die 60A und 60B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von 3Ph-7DBTPTPt-II.
Die 61A und 61B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von 3Ph-7DBTPTPt-II.
Die 62A und 62B sind ¹H NMR Spektren von 3Ph-7mDBTPTPt-II.
Die 63A und 63B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren einer Toluollösung von 3Ph-7mDBTPTPt-II.
Die 64A und 64B zeigen die Absorptions- und Emissionsspektren eines dünnen Films von 3Ph-7mDBTPTPt-II.
Die 65A und 65B zeigen ¹H NMR Spektren von 7-Brom-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin.
Die 66 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 18.
Die 67 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 18.
Die 68 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 18.
Die 69 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 19.
Die 70 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 19.
Die 71 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 19.
Die 72 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 20.
Die 73 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 20.
Die 74 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 20.
Die 75 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 21.
Die 76 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 21.
Die 77 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements von Beispiel 21.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt, und dem Fachmann ist klar, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, die alle erfindungsgemäße Ausführungsformen sind. Die Erfindung ist deshalb nicht auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt. In den Strukturen, die im Folgenden beschrieben werden, bedeuten gleiche Referenznummern in unterschiedlichen Figuren Bestandteile, die identisch sind oder die ähnliche Funktionen haben, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
(Ausführungsform 1)
In der Ausführungsform 1 werden ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine heterocyclische Verbindung, die für die Herstellung des Triazolderivats verwendet wird, beschrieben.
Ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat ein Triazolo[4,3-f]phenanthridingrundgerüst oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolingrundgerüst. Ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Substanz, die eine hohe Triplett-Anregungsenergie und zusätzlich Ladungsträgertransporteigenschaften hat, und deshalb kann das Triazolderivat insbesondere für ein lichtemittierendes Element verwendet werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird.
E-Ar-A (G0)
In der allgemeinen Formel (G0) bedeutet A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe, E bedeutet substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[4,3-f]phenanthridin oder substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[3,4-a]isochinolin, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Ein Beispiel für das zuvor beschriebene Triazolderivat ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G1-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe, R¹ bis R⁶ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Das Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G1-1) dargestellt wird, kann ein Triazolderivat mit einem Triazolo[4,3-f]phenanthridingrundgerüst sein, das durch die allgemeine Formel (G1-2) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe, R¹¹ bis R¹⁸ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G2-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet Q Sauerstoff oder Schwefel, R¹ bis R⁶ und R²¹ bis R²⁷ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Das Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G2-1) dargestellt wird, kann ein Triazolderivat mit einem Triazolo[4,3-f]phenanthridingrundgerüst sein, das durch die allgemeine Formel (G2-2) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet Q Sauerstoff oder Schwefel, R¹¹ bis R¹⁸ und R²¹ bis R²⁷ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G3-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R¹ bis R⁶und R³¹ bis R³⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Das Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G3-1) dargestellt wird, kann ein Triazolderivat mit einem Triazolo[4,3-f]phenanthridingrundgerüst sein, das durch die allgemeine Formel (G3-2) dargestellt wird
In der Formel bedeuten R¹¹ bis R¹⁸ und R³¹ bis R³⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Ein anderes Beispiel für ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird, ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G1-3) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe, R⁴¹ bis R⁴⁸ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G2-3) dargestellt wird.
In der Formel bedeutet Q Sauerstoff oder Schwefel, R²¹ bis R²⁷ und R⁴¹ bis R⁴⁸ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Triazolderivat, das durch die allgemeine Formel (G3-3) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R³¹ bis R³⁸ und R⁴¹ bis R⁴⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
In jedem der zuvor beschriebenen Triazolderivate ist Ar bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Biphenyldiylgruppe, und besonders bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe, da solche Verbindungen leicht hergestellt werden können.
Beispiele für spezifische Strukturen von R¹ bis R⁶, R¹¹ bis R¹⁸, R²¹ bis R²⁷, R³¹ bis R³⁸ und R⁴¹ bis R⁴⁸ in einem Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Substituenten, die durch eine der Strukturformeln (1-1) bis (1-23) dargestellt werden.
Beispiele für spezifische Strukturen von Ar in einem Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Substituenten, die durch eine der Strukturformeln (2-1) bis (2-15) dargestellt werden.
Beispiele für spezifische Triazolderivate entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Triazolderivate, die durch eine der Strukturformeln (100) bis (166), (200) bis (266), (300) bis (366), (400) bis (468), (500) bis (568), (600) bis (668) und (1000) bis (1027) dargestellt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Eine heterocyclische Verbindung, die für die Herstellung eines Triazolderivats, das in der Ausführungsform 1 beschrieben wurde, verwendet wird, ist ebenfalls eine neue Substanz; diese heterocyclische Verbindung wird deshalb ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine heterocyclische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G4) dargestellt wird.
E-Ar-X (G4)
In der Formel bedeutet E substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[4,3-f]phenanthridin oder substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[3,4-a]isochinolin, X bedeutet Iod oder Brom, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die heterocyclische Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (G5-1) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R¹ bis R⁶ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, X bedeutet Iod oder Brom, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. R¹ und R² können miteinander verbunden sein, so dass ein 6-gliedriger Ring gebildet wird.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine heterocyclische Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (G5-2) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R¹¹ bis R¹⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, X bedeutet Iod oder Brom, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten der Arylengruppe können miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird.
In jeder der zuvor beschriebenen heterocyclischen Verbindungen ist Ar bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Biphenyldiylgruppe, und besonders bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe.
Beispiele für spezifische Strukturen von Ar in einer heterocyclischen Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Substituenten, die durch eine der zuvor beschriebenen Strukturformeln (2-1) bis (2-15) dargestellt werden.
Beispiele für spezifische Strukturen von R¹ bis R⁶ und R¹¹ bis R¹⁸ in einer heterocyclischen Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Substituenten, die durch eine der zuvor beschriebenen Strukturformeln (1-1) bis (1-23) dargestellt werden.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine heterocyclische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (G6) dargestellt wird.
In der Formel bedeuten R⁴¹ bis R⁴⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und X bedeutet Iod oder Brom.
Beispiele für spezifische Strukturen von R⁴¹ bis R⁴⁸ in einer heterocyclischen Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Substituenten, die durch eine der zuvor beschriebenen Strukturformeln (1-1) bis (1-23) dargestellt werden.
Beispiele für die heterocyclischen Verbindungen, die bei der Herstellung von Triazolderivaten entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, umfassen die heterocyclischen Verbindungen, die durch eine der Strukturformeln (700) bis (783), (800) bis (883) und (900) bis (936) dargestellt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Triazolderivats entsprechend dieser Ausführungsform und bei einem Verfahren zum Herstellen einer heterocyclischen Verbindung, die bei der Herstellung des Triazolderivats verwendet wird, können verschiedenste Reaktionen angewandt werden. Das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise unter Anwendung der Synthesereaktionen hergestellt werden, die im Folgenden beschrieben werden. Im Folgenden werden Verfahren zum Herstellen der folgenden Verbindung (G0) beschrieben, die ein Beispiel für ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Ein Verfahren zum Herstellen eines Triazolderivats entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die Syntheseverfahren beschränkt, die im Folgenden beschrieben werden.
[Verfahren 1 zum Herstellen eines Triazolderivats, das durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird]
Zuerst wird das folgende Syntheseschema (A-1) angegeben.
Wie in dem Syntheseschema (A-1) gezeigt ist, wird ein Halogenid eines Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivats oder eines Triazolo[3,4-a]isochinolinderivats oder ein Triazolo[4,3-f]phenanthridin mit einer Triflatgruppe oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat mit einer Triflatgruppe (Verbindung 1) unter Anwendung einer Suzuki-Miyaura-Reaktion mit einer Organoborverbindung oder Boronsäure eines Carbazolderivats, eines Dibenzofuranderivats oder eines Dibenzothiophenderivats (Verbindung 2) gekuppelt, wobei die Verbindung (G0), die das gewünschte Produkt der Synthese ist, erhalten wird.
In dem Syntheseschema (A-1) bedeutet A eine Carbazolylgruppe, eine Dibenzothiophenylgruppe oder eine Dibenzofuranylgruppe, E bedeutet ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat, Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und R⁵⁰ und R⁵¹ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. In dem Syntheseschema (A-1) können R⁵⁰ und R⁵¹ miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. X¹ bedeutet ein Halogen oder eine Triflatgruppe, und das Halogen ist bevorzugt Iod oder Brom.
Beispiele für einen Palladiumkatalysator, der in dem Syntheseschema (A-1) verwendet werden kann, umfassen Palladium(II)acetat, Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0), Bis(triphenylphosphin)palladium(II)dichlorid und dergleichen. Beispiele für einen Liganden des Palladiumkatalysators, der in dem Syntheseschema (A-1) verwendet werden kann, umfassen Tri(ortho-tolyl)phosphin, Triphenylphosphin, Tricyclohexylphosphin und dergleichen.
Beispiele für eine Base, die in dem Syntheseschema (A-1) verwendet werden kann, umfassen organische Basen, wie zum Beispiel Natrium-tert-butoxid, anorganische Basen, wie zum Beispiel Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat, und dergleichen.
Beispiele für ein Lösungsmittel, das in dem Syntheseschema (A-1) verwendet werden kann, umfassen die folgenden Lösungsmittel: ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol, einem Alkohol, wie beispielsweise Ethanol, und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Xylol und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Xylol, einem Alkohol, wie beispielsweise Ethanol, und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Benzol und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Benzol, einem Alkohol, wie beispielsweise Ethanol, und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Wasser und einem Ether, wie beispielsweise Ethylenglycoldimethylether; und dergleichen. Ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Wasser, ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol, Ethanol und Wasser, oder ein Lösungsmittelgemisch aus Wasser und einem Ether, wie beispielsweise Ethylenglycoldimethylether, ist bevorzugt.
Die Suzuki-Miyaura-Reaktion, die in dem Syntheseschema (A-1) als Kupplungsreaktion angewandt wird und bei der die Organoborverbindung oder die Boronsäure, dargestellt durch die Verbindung 2, verwendet wird, kann durch eine Kreuzkupplungsreaktion ersetzt werden, bei der eine Organoaluminiumverbindung, eine Organozirkonverbindung, eine Organozinkverbindung, eine Organozinnverbindung oder dergleichen verwendet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Reaktionen beschränkt.
Entsprechend dem Syntheseschema (A-1) ist es auch möglich, dass eine Organoborverbindung oder Boronsäure eines Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivats oder eines Triazolo[3,4-a]isochinolinderivats unter Anwendung einer Suzuki-Miyaura-Reaktion mit einem Halogenid eines Carbazolderivats, eines Dibenzofuranderivats oder eines Dibenzothiophenderivats oder einem Carbazolderivat mit einer Triflatgruppe, einem Dibenzofuranderivat mit einer Triflatgruppe oder einem Dibenzothiophenderivat mit einer Triflatgruppe gekuppelt wird.
Auf die zuvor beschriebene Weise kann ein Triazolderivat dieser Ausführungsform hergestellt werden.
[Verfahren 2 zum Herstellen eines Triazolderivats, das durch die allgemeine Formel (G0) dargestellt wird]
Zuerst wird das folgende Syntheseschema (B-1) angegeben.
Wie in dem Syntheseschema (B-1) gezeigt ist, wird ein Halogenid eines Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivats oder eines Triazolo[3,4-a]isochinolinderivats oder ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat mit einer Triflatgruppe oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat mit einer Triflatgruppe (Verbindung 3) unter Anwendung einer Suzuki-Miyaura-Reaktion mit einer Organoborverbindung oder Boronsäure eines Carbazolderivats, eines Dibenzofuranderivats oder eines Dibenzothiophenderivats (Verbindung 4) gekuppelt, wobei die Verbindung (G0), die das gewünschte Produkt der Synthese ist, erhalten wird.
In dem Syntheseschema (B-1) bedeutet A eine Carbazolylgruppe, eine Dibenzothiophenylgruppe oder eine Dibenzofuranylgruppe, E bedeutet ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat, Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und R⁵² und R⁵³ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. In dem Syntheseschema (B-1) können R⁵² und R⁵³ miteinander verbunden sein, so dass ein Ring gebildet wird. X² bedeutet ein Halogen oder eine Triflatgruppe, und das Halogen ist bevorzugt lod oder Brom.
Beispiele für einen Palladiumkatalysator, der in dem Syntheseschema (B-1) verwendet werden kann, umfassen Palladium(II)acetat, Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0), Bis(triphenylphosphin)palladium(II)dichlorid und dergleichen. Beispiele für einen Liganden des Palladiumkatalysators, der in dem Syntheseschema (B-1) verwendet werden kann, umfassen Tri(ortho-tolyl)phosphin, Triphenylphosphin, Tricyclohexylphosphin und dergleichen.
Beispiele für eine Base, die in dem Syntheseschema (B-1) verwendet werden kann, umfassen organische Basen, wie zum Beispiel Natrium-tert-butoxid, anorganische Basen, wie zum Beispiel Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat, und dergleichen.
Beispiele für ein Lösungsmittel, das in dem Syntheseschema (B-1) verwendet werden kann, umfassen die folgenden Lösungsmittel: ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol, einem Alkohol, wie beispielsweise Ethanol, und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Xylol und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Xylol, einem Alkohol, wie beispielsweise Ethanol, und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Benzol und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Benzol, einem Alkohol, wie beispielsweise Ethanol, und Wasser; ein Lösungsmittelgemisch aus Wasser und einem Ether, wie beispielsweise Ethylenglycoldimethylether; und dergleichen. Ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Wasser, ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol, Ethanol und Wasser, oder ein Lösungsmittelgemisch aus Wasser und einem Ether, wie beispielsweise Ethylenglycoldimethylether, ist bevorzugt.
Die Suzuki-Miyaura-Reaktion, die in dem Syntheseschema (B-1) als Kupplungsreaktion angewandt wird und bei der die Organoborverbindung oder die Boronsäure, dargestellt durch die Verbindung 2, verwendet wird, kann durch eine Kreuzkupplungsreaktion ersetzt werden, bei der eine Organoaluminiumverbindung, eine Organozirkonverbindung, eine Organozinkverbindung, eine Organozinnverbindung oder dergleichen verwendet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Reaktionen beschränkt. Bei dieser Kupplung kann weiterhin eine Triflatgruppe oder dergleichen, mit Ausnahme des Halogens, verwendet werden; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Entsprechend dem Syntheseschema (B-1) ist es auch möglich, dass eine Organoborverbindung oder Boronsäure eines Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivats oder eines Triazolo[3,4-a]isochinolinderivats unter Anwendung einer Suzuki-Miyaura-Reaktion mit einem Halogenid eines Carbazolderivats, eines Dibenzofuranderivats oder eines Dibenzothiophenderivats oder einem Carbazolderivat mit einer Triflatgruppe, einem Dibenzofuranderivat mit einer Triflatgruppe oder einem Dibenzothiophenderivat mit einer Triflatgruppe gekuppelt wird.
Wenn A in der allgemeinen Formel (G0) eine N-Carbazolylgruppe ist, dann kann die Herstellung des Triazolderivats entsprechend dem Syntheseschema (B-2) verlaufen, wobei ein Triazolderivat erhalten wird, das durch die allgemeine Formel (G10) dargestellt wird.
Wie in dem Syntheseschema (B-2) gezeigt ist, wird ein Halogenid eines Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivats oder eines Triazolo[3,4-a]isochinolinderivats oder ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat mit einer Triflatgruppe oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat mit einer Triflatgruppe (Verbindung 3) in Gegenwart einer Base und unter Verwendung eines Metallkatalysators, eines Metalls oder einer Metallverbindung mit einem 9H-Carbazolderivat (Verbindung 5) gekuppelt, wobei die Verbindung (G10), die das gewünschte Produkt der Synthese ist, erhalten wird.
In dem Syntheseschema (B-2) bedeutet E ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat, R³¹ bis R³⁸ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen. X² bedeutet ein Halogen oder eine Triflatgruppe, und das Halogen ist bevorzugt Iod oder Brom.
Wenn bei dem Syntheseschema (B-2) eine Hartwig-Buchwald-Reaktion durchgeführt wird, umfassen Beispiele für einen Palladiumkatalysator, der verwendet werden kann, Bis(dibenzylidenaceton)palladium(0), Palladium(II)acetat und dergleichen. Beispiele für einen Liganden des Palladiumkatalysators, der in dem Syntheseschema (B-2) verwendet werden kann, umfassen Tri(tert-butyl)phosphin, Tri(n-hexyl)phosphin, Tricyclohexylphosphin und dergleichen.
Beispiele für eine Base, die in dem Syntheseschema (B-2) verwendet werden kann, umfassen organische Basen, wie zum Beispiel Natrium-tert-butoxid, anorganische Basen, wie zum Beispiel Kaliumcarbonat, und dergleichen.
Beispiele für ein Lösungsmittel, das in dem Syntheseschema (B-2) verwendet werden kann, umfassen Toluol, Xylol, Benzol, Tetrahydrofuran und dergleichen.
Anstelle der Hartwig-Buchwald-Reaktion kann eine Ullmann-Reaktion oder dergleichen angewandt werden, aber die Reaktion ist nicht darauf beschränkt.
Auf die zuvor beschriebene Weise kann ein Triazolderivat dieser Ausführungsform hergestellt werden.
Ein Triazolderivat entsprechend dieser Ausführungsform hat ein Triazolo[4,3-f]phenanthridingrundgerüst oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolingrundgerüst. Da ein Triazolderivat dieser Ausführungsform eine Substanz ist, die eine hohe Triplett-Anregungsenergie und zusätzlich Ladungsträgertransporteigenschaften hat, kann das Triazolderivat insbesondere für ein lichtemittierendes Element verwendet werden. Da das Triazolderivat dieser Ausführungsform eine hohe Triplett-Anregungsenergie hat, kann es für eine lichtemittierende Schicht in Kombination mit einer Substanz verwendet werden, die Phosphoreszenz emittiert. Genauer gesagt, selbst wenn ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für eine lichtemittierende Schicht in Kombination mit einer phosphoreszierenden Substanz verwendet wird, die kurzwelliges Licht mit einer Emissionspeakwellenlänge von 400 nm oder mehr und 500 nm oder weniger emittiert, kann eine hohe Emissionseffizienz erhalten werden. Wenn ein Triazolderivat dieser Ausführungsform für ein lichtemittierendes Element verwendet wird, dann kann ein lichtemittierendes Element mit einer hohen Emissionseffizienz erhalten werden. Alternativ kann ein lichtemittierendes Element erhalten werden, das mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann. Alternativ kann ein lichtemittierendes Element mit einer langen Lebensdauer erhalten werden.
(Ausführungsform 2)
In der Ausführungsform 2 wird ein lichtemittierendes Element, in dem ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit Bezug auf die 1A und 1B beschrieben.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivats oder eines Triazolo[3,4-a]isochinolinderivats gemäß Ausführungsform 1 in einem lichtemittierenden Element enthält.
Wenn ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat oder ein Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat für ein lichtemittierendes Element verwendet wird, dann kann ein lichtemittierendes Element mit einer hohen Emissionseffizienz erhalten werden. Alternativ kann ein lichtemittierendes Element erhalten werden, das mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann. Alternativ kann ein lichtemittierendes Element mit einer langen Lebensdauer erhalten werden.
In der Ausführungsform 2 wird ein lichtemittierendes Element, enthaltend 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: DBTTPt-II), dargestellt durch die Strukturformel (100) in der Ausführungsform 1, unter Verwendung der 1A und 1B beschrieben.
In einem lichtemittierenden Element dieser Ausführungsform ist eine EL Schicht mit mindestens einer lichtemittierenden Schicht zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet. Die EL Schicht kann, zusätzlich zu der lichtemittierenden Schicht, eine Vielzahl von Schichten umfassen. Die Vielzahl von Schichten ist eine Struktur, in der eine Schicht mit einer Substanz mit guten Ladungsträgerinjektionseigenschaften und eine Schicht mit einer Substanz mit guten Ladungsträgertransporteigenschaften miteinander kombiniert und geschichtet (d.h. übereinander angeordnet) sind, so dass ein lichtemittierender Bereich in einem Bereich, der von den Elektroden entfernt ist, gebildet wird, d.h. so dass die Ladungsträger in einem Bereich rekombinieren, der von den Elektroden entfernt ist. In dieser Beschreibung werden beispielsweise die Schicht mit einer Substanz mit guten Ladungsträgerinjektionseigenschaften und die Schicht mit einer Substanz mit guten Ladungsträgertransporteigenschaften als „funktionelle Schichten“ bezeichnet, die jeweils die Funktion haben, Ladungsträger zu injizieren oder zu transportieren. Die funktionellen Schichten umfassen eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Elektroneninjektionsschicht, eine Elektronentransportschicht oder dergleichen.
In dem lichtemittierenden Element dieser Ausführungsform, das beispielhaft in der 1A gezeigt ist, ist eine EL Schicht 102 mit einer lichtemittierenden Schicht 113 zwischen einem Paar von Elektroden, einer ersten Elektrode 101 und einer zweiten Elektrode 103, angeordnet. Die EL Schicht 102 umfasst eine Lochinjektionsschicht 111, eine Lochtransportschicht 112, die lichtemittierende Schicht 113, eine Elektronentransportschicht 114 und eine Elektroneninjektionsschicht 115. Das lichtemittierende Element in der 1A umfasst die erste Elektrode 101, die auf einem Substrat 100 angeordnet ist, die Lochinjektionsschicht 111, die Lochtransportschicht 112, die lichtemittierende Schicht 113, die Elektronentransportschicht 114 und die Elektroneninjektionsschicht 115, die in der angegebenen Reihenfolge auf der ersten Elektrode 101 geschichtet sind, und die zweite Elektrode 103 ist darüber angeordnet. In einem lichtemittierenden Element dieser Ausführungsform dient die erste Elektrode 101 als Anode, und die zweite Elektrode 103 dient als Kathode.
Das Substrat 100 wird als Träger des lichtemittierenden Elements verwendet. Für das Substrat 100 kann beispielsweise Glas, Quarz, Kunststoff oder dergleichen verwendet werden. Ein flexibles Substrat kann ebenfalls verwendet werden. Das flexible Substrat ist ein Substrat, das gebogen werden kann, wie zum Beispiel ein Kunststoffsubstrat aus Polycarbonat, Polyarylat oder Polyethersulfon. Ein Film (hergestellt aus Polypropylen, Polyester, Vinyl, Polyvinylfluorid, Vinylchlorid oder dergleichen), ein anorganischer Film, hergestellt durch Aufdampfen, oder dergleichen kann ebenfalls verwendet werden. Es können auch andere Materialien verwendet werden, vorausgesetzt, dass diese Materialien als Träger des lichtemittierenden Elements verwendet werden können.
Für die erste Elektrode 101 werden bevorzugt Metalle, Legierungen, leitfähige Verbindungen, Gemische davon und dergleichen verwendet, die eine hohe Austrittsarbeit (insbesondere eine Austrittsarbeit von 4,0 eV oder mehr) haben. Spezifische Beispiele umfassen Indiumoxid-Zinnoxid (ITO: Indiumzinnoxid), Indiumoxid-Zinnoxid enthaltend Silicium oder Siliciumoxid, Indiumoxid-Zinkoxid (IZO: Indiumzinkoxid), Indiumoxid enthaltend Wolframoxid und Zinkoxid (IWZO) und dergleichen. Filme aus diesen leitfähigen Metalloxiden werden gewöhnlich durch Sputtern hergestellt, sie können jedoch auch unter Anwendung eines Sol-Gel-Verfahrens oder dergleichen hergestellt werden. Ein IZO Film kann beispielsweise unter Anwendung eines Sputterverfahrens hergestellt werden, bei dem ein Target verwendet wird, erhalten durch Zugabe von 1 Gew.% bis 20 Gew.% Zinkoxid zu Indiumoxid. Ein IWZO Film kann beispielsweise unter Anwendung eines Sputterverfahrens hergestellt werden, bei dem ein Target verwendet wird, erhalten durch Zugabe von 0,5 Gew.% bis 5 Gew.% Wolframoxid und 0,1 Gew.% bis 1 Gew.% Zinkoxid zu Indiumoxid. Andere Beispiele sind Gold, Platin, Nickel, Wolfram, Chrom, Molybdän, Eisen, Cobalt, Kupfer, Palladium, Nitride von Metallmaterialien (wie beispielsweise Titannitrid) und dergleichen.
Wenn eine Schicht innerhalb der EL Schicht 102, die in Kontakt mit der ersten Elektrode 101 angeordnet ist, unter Verwendung des im Folgenden beschriebenen Kompositmaterials, erhalten durch Kombinieren einer organischen Verbindung und eines Elektronenakzeptors (Akzeptor), hergestellt wird, dann können als Substanz für die erste Elektrode 101 verschiedenste Metalle, Legierungen und elektrisch leitfähige Verbindungen, sowie Gemische davon, und dergleichen verwendet werden, unabhängig von der Austrittsarbeit; es können beispielsweise Aluminium, Silber, eine Legierung mit Aluminium (wie zum Beispiel Al-Si) oder dergleichen verwendet werden.
Die EL Schicht 102, die auf der ersten Elektrode 101 angeordnet ist, umfasst mindestens die lichtemittierende Schicht 113 und enthält ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Für einen Teil der EL Schicht 102 kann eine bekannte Substanz verwendet werden, und es kann entweder eine Verbindung mit einem niedrigen Molekulargewicht oder eine Verbindung mit einem hohen Molekulargewicht verwendet werden. Die Substanzen, welche die EL Schicht 102 bilden, können aus organischen Verbindungen bestehen, oder sie können eine anorganische Verbindung als Bestandteil umfassen.
Wie in den 1A und 1B gezeigt ist, wird die EL Schicht 102 erhalten, indem die Lochinjektionsschicht 111, die Lochtransportschicht 112, die Elektronentransportschicht 114, die Elektroneninjektionsschicht 115 und dergleichen sowie zusätzlich die lichtemittierende Schicht 113 in einer geeigneten Art und Weise übereinander angeordnet (geschichtet) werden.
Die Lochinjektionsschicht 111 ist eine Schicht, die eine Substanz enthält, die gute Lochinjektionseigenschaften hat. Beispiele für Substanzen mit guten Lochinjektionseigenschaften, die verwendet werden können, sind Metalloxide, wie beispielsweise Molybdänoxid, Titanoxid, Vanadiumoxid, Rheniumoxid, Rutheniumoxid, Chromoxid, Zirkonoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Silberoxid, Wolframoxid und Manganoxid. Beispiele für andere Substanzen, die verwendet werden können, sind Verbindungen vom Phthalocyanin-Typ, wie zum Beispiel Phthalocyanin (Abkürzung: H₂Pc) und Kupfer(II)phthalocyanin (Abkürzung: CuPc).
Beispiele für andere Substanzen, die verwendet werden können, sind aromatische Aminverbindungen, die organische Verbindungen mit einem geringen Molekulargewicht sind, wie beispielsweise 4,4',4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamin (Abkürzung: TDATA), 4,4',4"-Tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino]triphenylamin (Abkürzung: MTDATA), 4,4'-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: DPAB), 4,4'-Bis(N-{4- [N'-(3-methylphenyl)-N'-phenylamino]phenyl}-N- phenylamino)biphenyl (Abkürzung: DNTPD), 1,3,5-Tris[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]benzol (Abkürzung: DPA3B), 3-[N-(9-Phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA1), 3,6-Bis[N-(9-phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA2) und 3-[N-(1-Naphthyl)-N-(9-phenylcarbazol-3-yl)amino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCN1).
Beispiele für weitere Substanzen, die verwendet werden können, sind Verbindungen mit einem hohen Molekulargewicht (wie zum Beispiel Oligomere, Dendrimere und Polymere), wie beispielsweise Poly(N-vinylcarbazol) (Abkürzung: PVK), Poly(4-vinyltriphenylamine) (Abkürzung: PVTPA), Poly[N-(4-{N'-[4-(4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N'-phenylamino}-phenyl)methacrylamid] (Abkürzung: PTPDMA) und Poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidin] (Abkürzung: Poly-TPD), und Verbindungen mit einem hohen Molekulargewicht, zu denen eine Säure gegeben wurde, wie beispielsweise Poly(3,4-ethylendioxythiophen)/Poly(styrolsulfonsäure) (PEDOT/PSS) oder Polyanilin/Poly(styrolsulfonsäure) (PAni/PSS).
Für die Lochinjektionsschicht 111 kann ein Kompositmaterial verwendet werden, erhalten durch Kombinieren einer organischen Verbindung und eines Elektronenakzeptors (Akzeptors). Solch ein Kompositmaterial, in dem durch den Elektronenakzeptor Löcher in der organischen Verbindung gebildet werden, hat hervorragende Lochinjektions- und Lochtransporteigenschaften. In diesem Fall ist die organische Verbindung bevorzugt ein Material, das die gebildeten Löcher sehr gut transportieren kann (d.h. eine Substanz mit guten Lochtransporteigenschaften) .
Beispiele für die organischen Verbindungen, die für das Kompositmaterial verwendet werden, umfassen eine Vielzahl von Verbindungen, wie zum Beispiel aromatische Aminverbindungen, Carbazolderivate, aromatische Kohlenwasserstoffe und Verbindungen mit einem hohen Molekulargewicht (beispielsweise Oligomere, Dendrimere und Polymere). Die organische Verbindung, die für das Kompositmaterial verwendet wird, ist bevorzugt eine organische Verbindung mit guten Lochtransporteigenschaften und besonders bevorzugt eine Substanz mit einer Lochbeweglichkeit von 10^-6 cm²/Vs oder mehr. Es kann jedoch auch jede andere Substanz verwendet werden, die mehr Löcher als Elektronen transportieren kann. Im Folgenden werden spezifische organische Verbindungen beschrieben, die für das Kompositmaterial verwendet werden können.
Beispiele für die organischen Verbindungen, die für das Kompositmaterial verwendet werden können, sind aromatische Aminverbindungen, wie beispielsweise TDATA, MTDATA, DPAB, DNTPD, DPA3B, PCzPCA1, PCzPCA2, PCzPCN1, 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: NPB oder α-NPD), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin (Abkürzung: TPD) und 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), und Carbazolderivate, wie beispielsweise 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 1,3,5-Tris[4-(N-carbazolyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TCPB), 9-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA), 9-Phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: PCzPA) und 1,4-Bis[4-(N-carbazolyl) phenyl-2,3,5,6-tetraphenylbenzol.
Beispiele für andere organische Verbindungen, die verwendet werden können, sind aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen, wie beispielsweise 2-tert-Butyl-9,10-di(2-naphthyl)-anthracen (Abkürzung: t-BuDNA), 2-tert-Butyl-9,10-di(1-naphthyl)anthracen, 9,10-Bis(3,5-diphenylphenyl)anthracen (Abkürzung: DPPA), 2-tert-Butyl-9,10-bis(4-phenylphenyl)anthracen (Abkürzung: t-BuDBA), 9,10-Di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DNA), 9,10-Diphenylanthracen (Abkürzung: DPAnth), 2-tert-Butylanthracen (Abkürzung: t-BuAnth), 9,10-Bis(4-methyl-1-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DMNA), 9,10-Bis[2-(1-naphthyl)-phenyl]-2-tert-butylanthracen, 9,10-Bis[2-(1-naphthyl)phenyl]anthracen und 2,3,6,7-Tetra-methyl-9,10-di(1-naphthyl)anthracen.
Beispiele für andere organische Verbindungen, die verwendet werden können, sind aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen, wie beispielsweise 2,3,6,7-Tetramethyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracen, 9,9'-bianthryl, 10,10'-Diphenyl-9,9'-bianthryl, 10,10'-Bis(2-phenyl-phenyl)-9,9'-bianthryl, 10,10'-Bis[(2,3,4,5,6-pentaphenyl)phenyl]-9,9'-bianthryl, Anthracen, Tetracen, Rubren, Perylen, 2,5,8,11-Tetra(tert-butyl)perylen, Pentacen, Coronen, 4,4'-Bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl (Abkürzung: DPVBi) und 9,10-Bis[4-(2,2-diphenylvinyl)-phenyl]anthracen (Abkürzung: DPVPA).
Beispiele für die Elektronenakzeptoren sind organische Verbindungen, wie beispielsweise 7,7,8,8-Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluorchinodimethan (Abkürzung: F₄-TCNQ) und Chloranil, Übergangsmetalloxide und Oxide von Metallen der Gruppen 4 bis 8 des Periodensystems. Spezifische bevorzugte Beispiele umfassen Vanadiumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Chromoxid, Molybdänoxid, Wolframoxid, Manganoxid und Rheniumoxid, da diese Materialien gute Elektronenakzeptoreigenschaften haben. Molybdänoxid ist besonders bevorzugt, da es an Luft beständig ist, kaum hygroskopisch ist und leicht handhabbar ist.
Das Kompositmaterial kann unter Verwendung des zuvor beschriebenen Elektronenakzeptors und der zuvor beschriebenen Verbindung mit einem hohen Molekulargewicht, wie zum Beispiel PVK, PVTPA, PTPDMA oder Poly-TPD, hergestellt werden und für die Lochinjektionsschicht 111 verwendet werden.
Die Lochtransportschicht 112 ist eine Schicht, die eine Substanz enthält, die gute Lochtransporteigenschaften hat. Beispiele für Substanzen mit guten Lochtransporteigenschaften, die verwendet werden können, sind aromatische Aminverbindungen, wie beispielsweise NPB, TPD, BPAFLP, 4,4'-Bis[N-(9,9-dimethylfluoren-2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: DFLDPBi) und 4,4'-Bis[N-(spiro-9,9'-bifluoren-2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: BSPB). Die hier genannten Substanzen sind hauptsächlich Substanzen mit einer Lochbeweglichkeit von 10^-6 cm²/Vs oder mehr. Es kann jedoch auch jede andere Substanz verwendet werden, die mehr Löcher als Elektronen transportieren kann. Die Schicht, die eine Substanz mit guten Lochtransporteigenschaften enthält, muss keine einzelne Schicht sein, sondern kann auch aus zwei oder mehr Schichten bestehen, die übereinander angeordnet sind und die eine der zuvor beschriebenen Substanzen enthalten.
Für die Lochtransportschicht 112 kann ein Carbazolderivat, wie beispielsweise CBP, CzPA oder PCzPA, oder ein Anthracenderivat, wie beispielsweise t-BuDNA, DNA oder DPAnth, verwendet werden.
Für die Lochtransportschicht 112 kann eine Verbindung mit einem hohen Molekulargewicht, wie beispielsweise PVK, PVTPA, PTPDMA oder Poly-TPD, verwendet werden.
Die lichtemittierende Schicht 113 ist eine Schicht, die eine lichtemittierende Substanz enthält. In der Ausführungsform 2 wird der Fall beschrieben, bei dem DBTTPt-II, beschrieben in der Ausführungsform 1, für die lichtemittierende Schicht verwendet wird. Für die lichtemittierende Schicht, in der eine lichtemittierende Substanz (Gastmaterial) in einer anderen Substanz (Wirtsmaterial) dispergiert ist, wird DBTTPt-II deshalb besonders bevorzugt als Wirtsmaterial verwendet. Wenn das Gastmaterial, d.h. eine lichtemittierende Substanz, in DBTTPt-II dispergiert wird, dann emittiert das Gastmaterial Licht.
Es können mehrere unterschiedliche Substanzen als Substanzen (Wirtsmaterialien) verwendet werden, in denen die lichtemittierende Substanz (Gastmaterial) dispergiert wird. Die lichtemittierende Schicht kann deshalb ein Wirtsmaterial und zusätzlich DBTTPt-II enthalten.
Als lichtemittierende Substanz kann beispielsweise eine fluoreszierende Verbindung, die Fluoreszenz emittiert, oder eine phosphoreszierende Verbindung, die Phosphoreszenz emittiert, verwendet werden. Beispiele für fluoreszierende Verbindungen, die für die lichtemittierende Schicht 113 verwendet werden können, umfassen die folgenden lichtemittierenden Materialien: Materialien, die blaues Licht emittieren, wie zum Beispiel N,N'-Bis[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N,N'-diphenylstilben-4,4'-diamin (Abkürzung: YGA2S), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(10-phenyl-9-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: YGAPA) und 4-(10-Phenyl-9-anthryl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBAPA); Materialien, die grünes Licht emittieren, wie zum Beispiel N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPA), N-[9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCABPhA), N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPA), N-[9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPABPhA), N-[9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)]-N-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N-phenylanthracen-2-amin (Abkürzung: 2YGABPhA) und N,N,9-Triphenylanthracen-9-amin (Abkürzung: DPhAPhA); Materialien, die gelbes Licht emittieren, wie zum Beispiel Rubren und 5,12-Bis(1,1'-biphenyl-4-yl)-6,11-diphenyltetracen (Abkürzung: BPT); und Materialien, die rotes Licht emittieren, wie zum Beispiel N,N,N',N'-Tetrakis(4-methylphenyl)tetracen-5,11-diamin (Abkürzung: p-mPhTD) und 7,14-Diphenyl-N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)acenaphtho[1,2-a]fluoranthen-3,10-diamin (Abkürzung: p-mPhAFD).
Beispiele für phosphoreszierende Verbindungen, die für die lichtemittierende Schicht 113 verwendet werden können, umfassen die folgenden lichtemittierenden Materialien: Materialien, die blaues Licht emittieren, wie zum Beispiel Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)tetrakis(1-pyrazolyl)borat (Abkürzung: FIr6), Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)-pyridinato-N,C^2']iridium(III)picolinat (Abkürzung: Flrpic), Bis{2-[3',5'-bis(trifluormethyl)-phenyl]pyridinato-N,C^2'}iridium(III) picolinat (Abkürzung: Ir(CF₃ppy)₂(pic)) und Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Flr(acac)); Materialien, die grünes Licht emittieren, wie zum Beispiel Tris(2-phenylpyridinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)₃), Bis(2-phenylpyridinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(ppy)₂(acac)), Bis(1,2-diphenyl-1H-benzimidazolato)iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(pbi)₂(acac)), Bis(benzo[h]chinolinato)iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(bzq)₂(acac)) und Tris(benzo[h]chinolinato)iridium(III) (Abkürzung: Ir(bzq)₃); Materialien, die gelbes Licht emittieren, wie zum Beispiel Bis(2,4-diphenyl-1,3-oxazolato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(dpo)₂(acac)), Bis[2-(4'-(perfluorphenylphenyl)pyridinato]iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(p-PF-ph)₂(acac)), Bis(2-phenylbenzothiazolato-N,C^2')iridium(III)-acetylacetonat (Abkürzung: Ir(bt)₂(acac)), (Acetylacetonato)bis[2,3-bis(4-fluorphenyl)-5-methylpyrazinato]iridium(III) (Abkürzung: Ir(Fdppr-Me)₂(acac)) und (Acetylacetonato)bis{2-(4-methoxyphenyl)-3,5-dimethylpyrazinato}iridium(III) (Abkürzung: Ir(dmmoppr)₂(acac)); Materialien, die orangefarbenes Licht emittieren, wie zum Beispiel Tris(2-phenylchinolinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: Ir(pq)₃), Bis(2-phenylchinolinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(pq)₂(acac)), (Acetylacetonato)bis(3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: Ir(mppr-Me)₂(acac)) und (Acetylacetonato)bis(5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: Ir(mppr-iPr)₂(acac)); und Materialien, die rotes Licht emittieren, wie zum Beispiel organometallische Komplexe, wie beispielsweise Bis[2-(2'-benzo[4,5-α]thienyl)pyridinato-N,C^3')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(btp)₂(acac)), Bis(1-phenylisochinolinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Ir(piq)₂(acac), (Acetylacetonato)bis[2,3-bis(4-fluorphenyl)chinoxalinato]iridium(lII) (Abkürzung: Ir(Fdpq)₂(acac)), Acetylacetonato)bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: Ir(tppr)₂(acac)), (Dipivaloylmethanato)bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: Ir(tppr)₂(dpm)) und (2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphin)platin(II) (Abkürzung: PtOEP). Die folgenden Seltenerdmetallkomplexe können ebenfalls als phosphoreszierende Verbindung verwendet werden: Tris(acetylacetonato)(monophenanthrolin)terbium(III) (Abkürzung: [Tb(acac)₃(Phen)); Tris(1,3-diphenyl-1,3-propandionato)(monophenanthrolin)-europium(III) (Abkürzung: [Eu(DBM)₃(Phen)); und Tris[1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoracetonato]-(monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(TTA)₃(Phen)), weil ihre Lichtemission von einem Seltenerdmetallion (Elektronenübergang zwischen unterschiedlichen Multiplizitäten) in solch einem Seltenerdmetallkomplex stammt.
Eine Verbindung mit einem hohen Molekulargewicht kann als lichtemittierende Substanz verwendet werden. Beispiele für spezifische lichtemittierende Materialien umfassen die folgenden Verbindungen: Materialien, die blaues Licht emittieren, wie zum Beispiel Poly(9,9-dioctylfluoren-2,7-diyl) (Abkürzung: PFO), Poly[(9,9-dioctylfluoren-2,7-diyl)-co-(2,5-dimethoxybenzol-1,4-diyl)] (Abkürzung: PF-DMOP) und Poly{(9,9-dioctylfluoren-2,7-diyl)-co-[N,N'-di-(p-butylphenyl)-1,4-diaminobenzol]} (Abkürzung: TAB-PFH); Materialien, die grünes Licht emittieren, wie zum Beispiel Poly(p-phenylenvinylen) (Abkürzung: PPV), Poly[(9,9-dihexylfluoren-2,7-diyl)-alt-co-(benzo[2,1,3]thiadiazol-4,7-diyl)] (Abkürzung: PFBT) und Poly[(9,9-dioctyl-2,7-divinylenfluorenylen)-alt-co-(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylen)]; und Materialien, die orangefarbenes bis rotes Licht emittieren, wie zum Beispiel Poly[2-methoxy-5-(2'-ethylhexoxy)-1,4-phenylenvinylen] (Abkürzung: MEH-PPV), Poly(3-butylthiophen-2,5-diyl) (Abkürzung: R4-PAT), Poly{[9,9-dihexyl-2,7-bis(1-cyanovinylen)fluorenylen]-alt-co-[2,5-bis(N,N'-diphenylamino)-1,4-phenylen]} und Poly{[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-bis(1-cyanovinylenphenylen)]-alt-co-[2,5-bis(N,N'-diphenylamino)-1,4-phenylen]} (Abkürzung: CN-PPV-DPD).
Die Elektronentransportschicht 114 ist eine Schicht, die eine Substanz enthält, die gute Elektronentransporteigenschaften hat. Ein Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für die Elektronentransportschicht 114 verwendet werden, weil das Triazolderivat gute Elektronentransporteigenschaften hat. Beispiele für andere Substanzen mit guten Elektronentransporteigenschaften sind Metallkomplexe mit einem Chinolingrundgerüst oder einem Benzochinolingrundgerüst, wie zum Beispiel Tris(8-chinolinolato)aluminium (Abkürzung: Alq), Tris(4-methyl-8-chinolinolato)aluminium (Abkürzung: Almq₃), Bis(10-hydroxybenzo[h]-chinolinato)beryllium (Abkürzung: BeBq₂) und Bis(2-methyl-8-chinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminium (Abkürzung: BAlq). Ein Metallkomplex mit einem Liganden vom Oxazol-Typ oder Thiazol-Typ, wie zum Beispiel Bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzoxazolato]zink (Abkürzung: Zn(BOX)₂) oder Bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzothiazolato]zink (Abkürzung: Zn(BTZ)₂) oder dergleichen kann ebenfalls verwendet werden. Andere Verbindungen, die keine Metallkomplexe sind, wie beispielsweise 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (Abkürzung: PBD), 1,3-Bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]benzol (Abkürzung: OXD-7), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazol (Abkürzung: TAZ), Bathophenanthrolin (Abkürzung: BPhen), Bathocuproin (Abkürzung: BCP) oder dergleichen, können ebenfalls verwendet werden. Die Substanzen, die hier beschrieben werden, sind hauptsächlich Substanzen mit einer Elektronenbeweglichkeit von 10^-6 cm²/Vs oder mehr. Die Elektronentransportschicht muss keine einzelne Schicht sein, sondern kann auch aus zwei oder mehr Schichten bestehen, die übereinander angeordnet sind und die eine der zuvor beschriebenen Substanzen enthalten.
Die Elektroneninjektionsschicht 115 ist eine Schicht, die eine Substanz enthält, die gute Elektroneninjektionseigenschaften hat. Beispiele für die Substanzen, die für die Elektroneninjektionsschicht 115 verwendet werden können, sind Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Verbindungen davon, wie zum Beispiel Lithium, Cäsium, Calcium, Lithiumfluorid, Cäsiumfluorid, Calciumfluorid und Lithiumoxid, Seltenerdmetallverbindungen, wie zum Beispiel Erbiumfluorid, und die zuvor beschriebenen Substanzen zum Herstellen der Elektronentransportschicht 114.
Alternativ kann ein Kompositmaterial, erhalten durch Kombinieren einer organischen Verbindung und eines Elektronendonators (Donator), für die Elektroneninjektionsschicht 115 verwendet werden. Solch ein Kompositmaterial, in dem durch den Elektronendonator Elektronen in der organischen Verbindung gebildet werden, hat hervorragende Elektroneninjektions- und Elektronentransporteigenschaften. In diesem Fall ist die organische Verbindung bevorzugt ein Material, das die gebildeten Elektronen sehr gut transportieren kann, und spezifische Beispiele für solche Materialien umfassen die Substanzen (wie zum Beispiel die Metallkomplexe und die heteroaromatischen Verbindungen), die für die Elektronentransportschicht 114 verwendet werden. Der Elektronendonator kann eine Substanz sein, die der organischen Verbindung Elektronen zuführt. Spezifische Beispiele für den Elektronendonator sind Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Seltenerdmetalle, wie zum Beispiel Lithium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Erbium und Ytterbium. Bevorzugt werden Alkalimetalloxide und Erdalkalimetalloxide verwendet, und Beispiele dafür sind Lithiumoxid, Calciumoxid, Bariumoxid und dergleichen, und eine Lewis-Base, wie beispielsweise Magnesiumoxid, oder eine organische Verbindung, wie beispielsweise Tetrathiafulvalen (Abkürzung: TTF) kann verwendet werden.
Die Lochinjektionsschicht 111, die Lochtransportschicht 112, die lichtemittierende Schicht 113, die Elektronentransportschicht 114 und die Elektroneninjektionsschicht 115, die zuvor beschrieben wurden, können jeweils zum Beispiel unter Anwendung eines Aufdampfungsverfahrens (wie beispielsweise eines Vakuumaufdampfungsverfahrens), eines Tintenstrahlverfahrens oder eines Beschichtungsverfahrens hergestellt werden.
Wenn die zweite Elektrode 103 als Kathode dient, dann werden Metalle, Legierungen, leitfähige Verbindungen, Gemische davon und dergleichen, die eine niedrige Austrittsarbeit haben (insbesondere eine Austrittsarbeit von 3,8 eV oder weniger), bevorzugt für die zweite Elektrode 103 verwendet. Beispiele für spezifische Substanzen, die verwendet werden können, sind die Elemente der Gruppen 1 und 2 des Periodensystems, d.h. Alkalimetalle, wie beispielsweise Lithium und Cäsium, Erdalkalimetalle, wie beispielsweise Magnesium, Calcium und Strontium, Legierungen davon (wie zum Beispiel Mg-Ag und Al-Li), Seltenerdmetalle, wie beispielsweise Europium und Ytterbium, Legierungen davon, Aluminium, Silber und dergleichen.
Wenn eine Schicht innerhalb der EL Schicht 102, die in Kontakt mit der zweiten Elektrode 103 angeordnet ist, unter Verwendung des Kompositmaterials, erhalten durch Kombinieren der organischen Verbindung und des Elektronendonators (Donator), die zuvor beschrieben wurden, hergestellt wird, dann können verschiedenste leitfähige Materialien, wie zum Beispiel Aluminium, Silber, ITO und Indiumoxid-Zinnoxid enthaltend Silicium oder Siliciumoxid, verwendet werden, unabhängig von der Austrittsarbeit.
Wenn die zweite Elektrode 103 gebildet wird, kann ein Vakuumaufdampfungsverfahren oder ein Sputterverfahren angewandt werden. Wenn eine Silberpaste oder dergleichen verwendet wird, kann ein Beschichtungsverfahren, ein Tintenstrahlverfahren oder dergleichen angewandt werden.
In dem zuvor beschriebenen lichtemittierenden Element fließt ein Strom infolge einer Potentialdifferenz zwischen der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 103, und Löcher und Elektronen rekombinieren in der EL Schicht 102, so dass Licht emittiert wird. Dann gelangt diese Lichtemission durch die erste Elektrode 101 und/oder die zweite Elektrode 103 nach Außen. Deshalb muss die erste Elektrode 101 und/oder die zweite Elektrode 103 eine Elektrode sein, die für sichtbares Licht lichtdurchlässig ist.
Die Struktur der Schichten zwischen der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 103 ist nicht auf die zuvor beschriebene Struktur beschränkt. Es kann ebenfalls eine andere Struktur verwendet werden, vorausgesetzt, dass ein lichtemittierender Bereich, in dem die Löcher und Elektronen rekombinieren, in einem Bereich, der von der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 103 entfernt ist, gebildet wird, so dass ein Quenchen infolge der Nähe des lichtemittierenden Bereichs zum Metall verhindert wird.
Mit anderen Worten, die Anordnung der Schichten, die übereinander angeordnet sind, ist nicht auf eine bestimmte Anordnung beschränkt. Eine Schicht mit einer Substanz mit guten Elektronentransporteigenschaften, einer Substanz mit guten Lochtransporteigenschaften, einer Substanz mit guten Elektroneninjektionseigenschaften, einer Substanz mit guten Lochinjektionseigenschaften, einer bipolaren Substanz (d.h. einer Substanz, die sowohl gute Elektronentransporteigenschaften als auch gute Lochtransporteigenschaften hat), einem lochblockierenden Material oder dergleichen kann frei mit einer lichtemittierenden Schicht, die DBTTPt-II als Wirtsmaterial enthält, kombiniert werden.
In dem lichtemittierenden Element, das in der 1B gezeigt ist, ist die EL Schicht 102 zwischen der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 103 auf dem Substrat 100 angeordnet. Die EL Schicht 102 umfasst die Lochinjektionsschicht 111, die Lochtransportschicht 112, die lichtemittierende Schicht 113, die Elektronentransportschicht 114 und die Elektroneninjektionsschicht 115. Das lichtemittierende Element in der 1B umfasst die zweite Elektrode 103, die als Kathode dient, auf dem Substrat 100, die Elektroneninjektionsschicht 115, die Elektronentransportschicht 114, die lichtemittierende Schicht 113, die Lochtransportschicht 112 und die Lochinjektionsschicht 111, die in der angegebenen Reihenfolge auf der zweiten Elektrode 103 angeordnet sind, sowie die erste Elektrode 101, die darüber angeordnet ist und die als Anode dient.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des lichtemittierenden Elements beschrieben.
In einem lichtemittierenden Element dieser Ausführungsform ist die EL Schicht zwischen dem Paar von Elektroden angeordnet. Die EL Schicht umfasst mindestens die lichtemittierende Schicht, und die lichtemittierende Schicht wird unter Verwendung von DBTTPt-II als Wirtsmaterial gebildet. Die EL Schicht kann, zusätzlich zu der lichtemittierenden Schicht, eine funktionelle Schicht (wie beispielsweise die Lochinjektionsschicht, die Lochtransportschicht, die Elektronentransportschicht oder die Elektroneninjektionsschicht) umfassen. Die Elektroden (die erste Elektrode und die zweite Elektrode), die lichtemittierende Schicht und die funktionelle Schicht können unter Anwendung eines Nassprozesses, wie zum Beispiel eines Verfahrens, bei dem Tröpfchen versprüht werden (ein Tintenstrahlverfahren), eines Schleuderbeschichtungsverfahrens oder eines Druckverfahrens, oder unter Anwendung eines Trockenprozesses, wie zum Beispiel eines Vakuumaufdampfungsverfahrens, eines CVD Verfahrens oder eines Sputterverfahrens, hergestellt werden. Ein Nassprozess ermöglicht die Herstellung bei Atmosphärendruck mit einer einfachen Vorrichtung und mit einem einfachen Verfahren, so dass der Prozess einfacher und produktiver durchgeführt werden kann. Andererseits muss bei einem Trockenprozess kein Material gelöst werden und es können Materialien mit einer geringen Löslichkeit in einem Lösungsmittel eingesetzt werden, wodurch die Anzahl der verwendbaren Materialien vergrößert wird.
Alle dünnen Filme, die in einem lichtemittierenden Element enthalten sind, können mit einem Nassprozess hergestellt werden. In diesem Fall kann das lichtemittierende Element ausschließlich mit Anlagen hergestellt werden, die für einen Nassprozess erforderlich sind. Alternativ kann das folgende Verfahren angewandt werden: die Herstellung der Schichtanordnung bis zur Bildung der lichtemittierenden Schicht erfolgt unter Anwendung eines Nassprozesses, während die funktionelle Schicht, die erste Elektrode und dergleichen, die über die lichtemittierende Schicht geschichtet werden, unter Anwendung eines Trockenprozesses hergestellt werden. Alternativ kann das folgende Verfahren angewandt werden: die zweite Elektrode und die funktionelle Schicht werden vor der Bildung der lichtemittierenden Schicht unter Anwendung eines Trockenprozesses hergestellt, während die lichtemittierende Schicht, die darauf geschichtete funktionelle Schicht und die erste Elektrode unter Anwendung eines Nassprozesses hergestellt werden. Diese Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Verfahren beschränkt, und ein lichtemittierendes Element kann durch geeignete Auswahl von Nassprozessen und Trockenprozesses hergestellt werden, was von den verwendeten Materialien, der erforderlichen Filmdicke und der Grenzflächenbeschaffenheit abhängt.
In dieser Ausführungsform wird ein lichtemittierendes Element auf einem Substrat aus Glas, Kunststoff oder dergleichen hergestellt. Wenn mehrere solcher lichtemittierenden Elemente auf einem Substrat gebildet werden, dann kann eine lichtemittierende passiv-Matrix-Vorrichtung hergestellt werden. Ein lichtemittierendes Element kann ebenfalls hergestellt werden, indem beispielsweise ein Dünnfilmtransistor (TFT) auf einem Substrat aus Glas, Kunststoff oder dergleichen gebildet wird, und das lichtemittierende Element wird auf einer Elektrode gebildet, die elektrisch mit dem TFT verbunden ist. Auf diese Weise kann eine lichtemittierende aktiv-Matrix-Vorrichtung hergestellt werden, in der der TFT den Betrieb des lichtemittierenden Elements steuert. Die Struktur des TFT ist jedoch nicht beschränkt: es kann ein geschichteter TFT oder ein invertiert geschichteter TFT verwendet werden. Die Kristallinität eines Halbleiters, der für den TFT verwendet wird, ist ebenfalls nicht beschränkt, und es kann ein amorpher Halbleiter oder ein kristalliner Halbleiter verwendet werden. Die Treiberschaltung, die in einem TFT-Substrat gebildet wird, kann sowohl mit n-Kanal-TFTs als auch mit p-Kanal-TFTs gebildet werden, oder sie kann entweder mit n-Kanal-TFTs oder mit p-Kanal-TFTs gebildet werden.
Auf diese Weise kann, unter Verwendung von DBTTPt-II, beschrieben in der Ausführungsform 1, ein lichtemittierendes Element hergestellt werden. Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein lichtemittierendes Element, das mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann, hergestellt werden, wenn ein Triazolo[4,3-f]phenanthridinderivat oder eine Triazolo[3,4-a]isochinolinderivat eingebracht wird. Alternativ kann ein lichtemittierendes Element mit einer hohen Stromausbeute hergestellt werden. Alternativ kann ein lichtemittierendes Element mit einer langen Lebensdauer hergestellt werden.
Eine lichtemittierende Vorrichtung, die das lichtemittierende Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, das wie zuvor beschrieben hergestellt wurde, hat einen niedrigen Stromverbrauch.
Wenn ein lichtemittierendes Element verwendet wird, das in dieser Ausführungsform beschrieben wird, dann kann eine lichtemittierende passiv-Matrix-Vorrichtung oder eine lichtemittierende aktiv-Matrix-Vorrichtung, in der ein Transistor den Betrieb des lichtemittierenden Elements steuert, hergestellt werden.
Diese Ausführungsform kann in einer geeigneten Kombination mit jeder der anderen Ausführungsformen verwendet werden.
(Ausführungsform 3)
In dieser Ausführungsform wird ein lichtemittierendes Element mit einer Struktur, in der eine Vielzahl von lichtemittierenden Einheiten übereinander angeordnet sind (im Folgenden als „geschichtetes Element“ bezeichnet), mit Bezug auf die 2A und 2B beschrieben. Dieses lichtemittierende Element ist ein lichtemittierendes Element, das mehrere lichtemittierende Einheiten zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode umfasst.
In der 2A sind eine erste lichtemittierende Einheit 311 und eine zweite lichtemittierende Einheit 312 zwischen einer ersten Elektrode 301 und einer zweiten Elektrode 303 angeordnet. In der Ausführungsform 3 dient die erste Elektrode 301 als Anode, und die zweite Elektrode 303 dient als Kathode. Die erste Elektrode 301 und die zweite Elektrode 303 können die gleiche Struktur wie die in der Ausführungsform 2 haben. Die erste lichtemittierende Einheit 311 und die zweite lichtemittierende Einheit 312 können die gleiche Struktur oder unterschiedliche Strukturen haben. Die erste lichtemittierende Einheit 311 und die zweite lichtemittierende Einheit 312 können die gleiche Struktur wie in der Ausführungsform 2 haben, oder mindestens eine der Einheiten kann eine andere Struktur als die in Ausführungsform 2 haben.
Weiterhin ist eine ladungsträgererzeugende Schicht 313 zwischen der ersten lichtemittierenden Einheit 311 und der zweiten lichtemittierenden Einheit 312 angeordnet. Die ladungsträgererzeugende Schicht 313 injiziert Elektronen in eine der lichtemittierenden Einheiten und injiziert Löcher in die andere der lichtemittierenden Einheiten, wenn eine Spannung an die erste Elektrode 301 und die zweite Elektrode 303 angelegt wird. Wenn in dieser Ausführungsform eine Spannung angelegt wird, so dass das Potential der ersten Elektrode 301 höher als das der zweiten Elektrode 303 ist, dann injiziert die ladungsträgererzeugende Schicht 313 Elektronen in die erste lichtemittierende Einheit 311 und Löcher in die zweite lichtemittierende Einheit 312.
Die ladungsträgererzeugende Schicht 313 ist bevorzugt eine Schicht, die für sichtbares Licht durchlässig ist, so dass das Licht nach Außen gelangen kann. Die ladungsträgererzeugende Schicht 313 funktioniert selbst dann, wenn sie eine geringere Leitfähigkeit als die erste Elektrode 301 oder die zweite Elektrode 303 hat.
Die ladungsträgererzeugende Schicht 313 kann eine Struktur umfassen, die die organische Verbindung mit guten Lochtransporteigenschaften und den Elektronenakzeptor (Akzeptor) enthält, oder eine Struktur, die eine organische Verbindung mit guten Elektronentransporteigenschaften und den Elektronendonator (Donator) enthält, oder sie kann eine Schichtanordnung von beiden Strukturen umfassen.
Im Fall der Struktur, in der der Elektronenakzeptor zu der organischen Verbindung mit guten Lochtransporteigenschaften gegeben wird, umfassen Beispiele für die Substanz, die als organische Verbindung mit guten Lochtransporteigenschaften verwendet werden kann, aromatische Aminverbindungen, wie zum Beispiel NPB, TPD, TDATA, MTDATA und 4,4'-Bis[N-(spiro-9,9'-bifluoren-2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: BSPB), und dergleichen. Die hier genannten Substanzen sind hauptsächlich Substanzen, die eine Lochbeweglichkeit von 10^-6 cm²/Vs oder mehr haben. Es kann jedoch auch jede andere organische Verbindung verwendet werden, die mehr Löcher als Elektronen transportieren kann.
Beispiele für die Elektronenakzeptoren sind 7,7,8,8-Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluorchinodimethan (Abkürzung: F₄-TCNQ), Chloranil, Oxide von Übergangsmetallen und Oxide von Metallen der Gruppen 4 bis 8 des Periodensystems, und dergleichen. Spezifische bevorzugte Beispiele umfassen Vanadiumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Chromoxid, Molybdänoxid, Wolframoxid, Manganoxid und Rheniumoxid, da diese Materialien gute Elektronenakzeptoreigenschaften haben. Molybdänoxid ist besonders bevorzugt, da es an Luft beständig ist, kaum hygroskopisch ist und leicht handhabbar ist.
Im Fall der Struktur, in der der Elektronendonator zu der organischen Verbindung mit guten Elektronentransporteigenschaften gegeben wird, kann beispielsweise jede der folgenden Substanzen als organische Verbindung mit guten Elektronentransporteigenschaften verwendet werden: Metallkomplexe mit einem Chinolingrundgerüst oder einem Benzochinolingrundgerüst, wie zum Beispiel Alq, Almq₃, BeBq₂ und BAlq; Metallkomplexe mit einem Liganden vom Oxazol-Typ oder einem Liganden vom Thiazol-Typ, wie zum Beispiel Zn(BOX)₂ und Zn(BTZ)₂; und dergleichen. Beispiele für andere Verbindungen, die keine Metallkomplexe sind, sind PBD, OXD-7, TAZ, BPhen, BCP und dergleichen. Die hier genannten Substanzen sind hauptsächlich Substanzen, die eine Elektronenbeweglichkeit von 10^-6 cm²/Vs oder mehr haben. Es kann jedoch auch jede andere organische Verbindung verwendet werden, die mehr Elektronen als Löcher transportieren kann.
Beispiele für den Elektronendonator, die verwendet werden können, sind Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Seltenerdmetalle, Metalle der Gruppe 13 des Periodensystems und Oxide oder Carbonate davon, und bevorzugte spezifische Beispiele sind Lithium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Ytterbium, Indium, Lithiumoxid, Cäsiumcarbonat und dergleichen. Eine organische Verbindung, wie beispielsweise Tetrathianaphthacen, kann ebenfalls als Elektronendonator verwendet werden.
Wenn die ladungsträgererzeugende Schicht 313 mit einem der zuvor beschriebenen Materialien gebildet wird, ist es möglich, eine Zunahme der Betriebsspannung, die verursacht wird, wenn die EL Schichten übereinander angeordnet werden, zu unterdrücken.
In dieser Ausführungsform wurde ein lichtemittierendes Element mit zwei lichtemittierenden Einheiten beschrieben; diese Ausführungsform kann jedoch auch auf ein lichtemittierendes Element angewandt werden, in dem drei oder mehr lichtemittierende Einheiten übereinander angeordnet sind, wie in der 2B gezeigt ist. Wenn eine Vielzahl von lichtemittierenden Einheiten mit einer dazwischen angeordneten ladungsträgererzeugenden Schicht zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet wird, dann kann ein lichtemittierendes Element mit einer langen Lebensdauer erhalten werden, das Licht mit einer hohen Leuchtdichte emittiert, obwohl die Stromdichte gering ist.
Wenn die Emissionsfarben der lichtemittierenden Einheiten unterschiedlich sind, dann kann ein lichtemittierendes Element erhalten werden, das ein Licht mit einer gewünschten Farbe emittiert. Wenn beispielsweise die Emissionsfarben einer ersten und einer zweiten lichtemittierenden Einheit in einem lichtemittierenden Element mit zwei lichtemittierenden Einheiten komplementär sind, dann wird ein lichtemittierendes Element erhalten, das insgesamt weißes Licht emittiert. Der Ausdruck „komplementär“ bedeutet eine Farbbeziehung, in der eine achromatische Farbe erhalten wird, wenn Farben gemischt werden. Mit anderen Worten, eine Emission von weißem Licht kann erhalten werden, wenn Licht gemischt wird, das von Substanzen emittiert wird, deren Emissionsfarben Komplementärfarben sind. Das gleiche Prinzip kann auf ein lichtemittierendes Element mit drei lichtemittierenden Einheiten angewandt werden. Das lichtemittierende Element kann insgesamt weißes Licht emittieren, wenn beispielsweise die Emissionsfarbe der ersten lichtemittierenden Einheit Rot ist, die Emissionsfarbe der zweiten lichtemittierenden Einheit Grün ist und die Emissionsfarbe der dritten lichtemittierenden Einheit Blau ist.
Diese Ausführungsform kann, falls gewünscht, mit jeder der anderen Ausführungsformen kombiniert werden.
(Ausführungsform 4)
In der Ausführungsform 4 wird eine lichtemittierende Vorrichtung mit einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 3A und 3B beschrieben. Die 3A ist eine schematische Draufsicht der lichtemittierenden Vorrichtung, und die 3B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien A-B und C-D der 3A.
In der 3A bedeutet die Referenznummer 401 einen Treiberschaltungsbereich (eine Source-Treiberschaltung), die Referenznummer 402 bedeutet einen Pixelbereich und die Referenznummer 403 bedeutet einen Treiberschaltungsbereich (eine Gate-Treiberschaltung), die jeweils durch unterbrochene Linien dargestellt sind. Die Referenznummer 404 bedeutet ein Versiegelungssubstrat, die Referenznummer 405 bedeutet ein Versiegelungsmaterial, und ein Bereich, der von dem Versiegelungsmaterial umschlossen wird, ist ein Raum 407.
Ein Anschluss 408 ist ein Anschluss zum Übertragen von Signalen, die in die Source-Treiberschaltung 401 und die Gate-Treiberschaltung 403 eingegeben werden, und erhält ein Videosignal, ein Taktsignal, ein Startsignal, ein Resetsignal und dergleichen von einer FPC (flexiblen gedruckten Schaltung) 409, die als externer Eingangsanschluss dient. Die FPC kann mit einer Leiterplatte (PWB) verbunden sein, obwohl hier nur die FPC gezeigt ist. Die lichtemittierende Vorrichtung in dieser Beschreibung umfasst nicht nur die lichtemittierende Vorrichtung als solche, sondern auch eine lichtemittierende Vorrichtung, die mit einer FPC oder einer PWB verbunden ist.
Im Folgenden wird die Querschnittsansicht mit Bezug auf die 3B beschrieben. Der Treiberschaltungsbereich und der Pixelbereich sind auf einem Substratelement 410 angeordnet. Hier sind die Source-Treiberschaltung 401, die der Treiberschaltungsbereich ist, und ein Pixel in dem Pixelbereich 402 dargestellt.
Als Source-Treiberschaltung 401 wird eine CMOS-Schaltung, umfassend einen n-Kanal-TFT 423 und einen p-Kanal-TFT 424, gebildet. Die Treiberschaltung kann eine Schaltung aus einer Vielzahl von Schaltungen sein, die mit TFTs gebildet werden, wie beispielsweise eine CMOS-Schaltung, eine PMOS-Schaltung oder eine NMOS-Schaltung. In dieser Ausführungsform wird eine integrierte Treiberschaltung beschrieben, in der eine Treiberschaltung auf dem Substrat angeordnet ist; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und die Treiberschaltung kann auch außerhalb des Substrats angeordnet sein.
Der Pixelbereich 402 enthält eine Vielzahl von Pixel mit einem TFT 411 zum Schalten, einem TFT 412 zur Stromsteuerung und einer ersten Elektrode 413, die elektrisch mit einem Drain-Anschluss des TFT 412 zur Stromsteuerung verbunden ist. Ein Isolator 414 bedeckt einen Endbereich der ersten Elektrode 413. Der hier verwendete Isolator 414 wird unter Verwendung eines lichtempfindlichen (positiv-Typ) Acrylharzfilms gebildet.
Der Isolator 414 kann so beschaffen sein, dass entweder ein oberer Endbereich oder ein unterer Endbereich des Isolators 414 eine gekrümmte Oberfläche mit einer Krümmung hat, um die Abdeckung zu verbessern. Wenn beispielsweise ein lichtempfindliches (positiv-Typ) Acrylharz als Material für den Isolator 414 verwendet wird, dann ist es bevorzugt, dass nur ein oberer Endbereich des Isolators 414 eine gekrümmte Oberfläche mit einem Krümmungsradius (0,2 µm bis 3 µm) hat. Für den Isolator 414 kann auch ein Harz vom negativ-Typ verwendet werden, das durch Bestrahlung mit Licht in einem Ätzmittel unlöslich wird, oder ein Harz vom positiv-Typ, das durch Bestrahlung mit Licht in einem Ätzmittel löslich wird.
Eine lichtemittierende Schicht 416 und eine zweite Elektrode 417 sind auf der ersten Elektrode 413 angeordnet. Als Material zum Herstellen der ersten Elektrode, die hier als Anode dient, wird bevorzugt ein Material mit einer hohen Austrittsarbeit verwendet. Beispielsweise ist es möglich, eine einzelne Schicht aus einem ITO Film, einen Indiumzinnoxidfilm, enthaltend Silicium, einen Indiumoxidfilm, enthaltend 2 Gew.% bis 20 Gew.% Zinkoxid, einen Titannitridfilm, einen Chromfilm, einen Wolframfilm, einen Zn Film, einen Pt Film oder dergleichen, eine geschichtete Struktur aus einem Titannitridfilm und einem Film, der hauptsächlich Aluminium enthält, eine Dreischichtstruktur aus einem Titannitridfilm, einem Film, der hauptsächlich Aluminium enthält, und einem Titannitridfilm, oder dergleichen, zu verwenden. Wenn eine Struktur mit übereinander angeordneten Schichten verwendet wird, dann ist der Anschlusswiderstand gering und ein günstiger ohmscher Kontakt wird erhalten.
Die lichtemittierende Schicht 416 kann unter Anwendung verschiedenster Verfahren hergestellt werden, wie beispielsweise unter Anwendung eines Aufdampfungsverfahrens, bei dem eine Aufdampfungsmaske verwendet wird, eines Verfahrens, bei dem Tröpfchen versprüht werden, wie zum Beispiel eines Tintenstrahlverfahrens, eines Druckverfahrens und eines Schleuderbeschichtungsverfahrens. Die lichtemittierende Schicht 416 enthält ein Triazolderivat, das in der Ausführungsform 1 beschrieben wurde. Die lichtemittierende Schicht 416 kann weiterhin ein Material mit einem niedrigen Molekulargewicht, ein Oligomer, ein Dendrimer, ein Material mit einem hohen Molekulargewicht, oder dergleichen, umfassen.
Das Material, das für die zweite Elektrode 417 verwendet wird, die über der lichtemittierenden Schicht 416 angeordnet ist und die als Kathode dient, ist bevorzugt ein Material mit einer niedrigen Austrittsarbeit (wie zum Beispiel AI, Mg, Li, Ca oder eine Legierung oder eine Verbindung davon, wie beispielsweise Mg-Ag, Mg-In, Al-Li, LiF oder CaF₂). Eine Schichtstruktur aus einem dünnen Metallfilm mit einer verringerten Dicke und einem transparenten leitfähigen Film (wie zum Beispiel ITO, Indiumoxid, enthaltend 2 Gew.% bis 20 Gew.% Zinkoxid, Indiumoxid-Zinnoxid, enthaltend Silicium oder Siliciumoxid, oder Zinkoxid) wird bevorzugt für die zweite Elektrode 417 verwendet, damit das Licht, das in der lichtemittierenden Schicht 416 erzeugt wurde, durch die zweite Elektrode 417 gelangen kann.
Das Versiegelungssubstrat 404 ist über das Versiegelungsmaterial 405 mit dem Substratelement 410 verbunden, so dass ein lichtemittierendes Element 418 in dem Raum 407, der von dem Substratelement 410, dem Versiegelungssubstrat 404 und dem Versiegelungsmaterial 405 umschlossen wird, gebildet wird. Der Raum 407 kann mit einem Inertgas (wie zum Beispiel Stickstoff oder Argon) gefüllt werden, oder mit dem Versiegelungsmaterial 405.
Ein Harz vom Epoxy-Typ wird bevorzugt als Versiegelungsmaterial 405 verwendet. Solch ein Material ermöglicht, dass fast keine Feuchtigkeit und fast kein Sauerstoff eindringt. Als Material für das Versiegelungssubstrat 404 kann ein Kunststoffsubstrat, hergestellt aus FRP (glasfaserverstärkten Kunststoffen), PVF (Polyvinylfluorid), Polyester, Acrylharzen oder dergleichen, verwendet werden, oder ein Glassubstrat oder ein Quarzsubstrat.
Auf die zuvor beschriebene Weise kann eine lichtemittierende aktiv-Matrix-Vorrichtung hergestellt werden, die das lichtemittierende Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
Ein lichtemittierendes Element entsprechend der vorliegenden Erfindung kann für eine lichtemittierende passiv-Matrix-Vorrichtung oder für die zuvor beschriebene lichtemittierende aktiv-Matrix-Vorrichtung verwendet werden. Die 4A und 4B zeigen eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden passiv-Matrix-Vorrichtung, in der ein lichtemittierendes Element entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die 4A ist eine perspektivische Ansicht der lichtemittierenden Vorrichtung, und die 4B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-Y der 4A.
In den 4A und 4B ist eine EL Schicht 504 zwischen einer ersten Elektrode 502 und einer zweiten Elektrode 503 auf einem Substrat 501 angeordnet. Ein Endbereich der ersten Elektrode 502 ist mit einer isolierenden Schicht 505 bedeckt. Zusätzlich ist eine Trennschicht 506 auf der isolierenden Schicht 505 angeordnet. Die Seitenwände der Trennschicht 506 sind abgeschrägt, so dass der Abstand zwischen beiden Seitenwänden in Richtung der Oberfläche des Substrats allmählich abnimmt. Mit anderen Worten, ein Querschnitt entlang der Richtung der kurzen Seite der Trennschicht 506 ist trapezförmig, und die Basis (die Seite in Kontakt mit der isolierenden Schicht 505) ist kürzer als die obere Seite (die Seite, die nicht in Kontakt mit der isolierenden Schicht 505 ist). Wenn die Trennschicht 506 auf diese Weise gestaltet wird, dann kann eine Fehlfunktion des lichtemittierenden Elements infolge von Crosstalk oder dergleichen verhindert werden.
Auf die zuvor beschriebene Weise kann eine lichtemittierende passiv-Matrix-Vorrichtung hergestellt werden, die das lichtemittierende Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
Die lichtemittierenden Vorrichtungen, die in der Ausführungsform 4 beschrieben werden (sowohl die lichtemittierende aktiv-Matrix-Vorrichtung als auch die lichtemittierende passiv-Matrix-Vorrichtung), werden unter Verwendung eines lichtemittierenden Elements entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt, und deshalb haben die lichtemittierenden Vorrichtungen einen geringen Stromverbrauch.
Diese Ausführungsform kann, falls gewünscht, mit jeder der anderen Ausführungsformen kombiniert werden.
(Ausführungsform 5)
In der Ausführungsform 5 werden, mit Bezug auf die 5A bis 5E und die 6, Beispiele für verschiedenste elektronische Vorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen beschrieben, die unter Verwendung einer lichtemittierenden Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können.
Beispiele für elektronische Vorrichtungen, die die lichtemittierende Vorrichtung umfassen können, sind Fernsehgeräte (auch als „TV Geräte“ oder „Fernsehempfänger“ bezeichnet), Monitore für Computer und dergleichen, Kameras, wie zum Beispiel Digitalkameras und Digitalvideokameras, digitale Fotorahmen, Handys (auch als „tragbare Telefongeräte“ bezeichnet), tragbare Spielgeräte, tragbare Info-Terminals, Audiowiedergabegeräte, große Spielgeräte, wie beispielsweise Flippergeräte, und dergleichen. Spezifische Beispiele für diese elektronischen Vorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen sind in den 5A bis 5E gezeigt.
Die 5A zeigt ein Beispiel für ein Fernsehgerät. Das Fernsehgerät 7100 umfasst einen Bildschirmbereich 7103, der in einem Gehäuse 7101 untergebracht ist. Der Bildschirmbereich 7103 kann Bilder anzeigen, und die lichtemittierende Vorrichtung kann für den Bildschirmbereich 7103 verwendet werden. Das hier gezeigte Gehäuse 7101 wird von einem Ständer 7105 getragen.
Das Fernsehgerät 7100 kann über einen Betätigungsschalter am Gehäuse 7101 oder über eine separate Fernbedienung 7110 gesteuert werden. Mit den Betätigungstasten 7109 der Fernbedienung 7110 können die Kanäle und die Lautstärke eingestellt werden, sowie die Qualität des Bildes, das im Bildschirmbereich 7103 angezeigt wird. Die Fernbedienung 7110 kann einen Displaybereich 7107 umfassen, auf dem die Daten angezeigt werden, die von der Fernbedienung 7110 übertragen werden.
Das Fernsehgerät 7100 umfasst einen Receiver, ein Modem oder dergleichen. Mit dem Receiver können allgemeine Fernsehsendungen empfangen werden. Wenn das Fernsehgerät 7100 über das Modem über ein Kabel oder kabellos mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, dann können Daten in einer Richtung (von einem Sender zu einem Empfänger) oder in zwei Richtungen (zwischen einem Sender und einem Empfänger, zwischen Empfängern oder dergleichen) übertragen werden.
Die 5B zeigt einen Computer mit einem Hauptteil 7201, einem Gehäuse 7202, einem Bildschirmbereich 7203, einer Tastatur 7204, einem Anschluss 7205 für externe Geräte, einer Zeigevorrichtung 7206 und dergleichen. Dieser Computer wird hergestellt, indem eine lichtemittierende Vorrichtung für den Bildschirmbereich 7203 verwendet wird.
Die 5C zeigt ein tragbares Spielgerät mit zwei Gehäusen, einem Gehäuse 7301 und einem Gehäuse 7302, die über einen Verbindungsbereich 7303 miteinander verbunden sind, so dass das tragbare Spielgerät geöffnet oder zusammengeklappt werden kann. Ein Bildschirmbereich 7304 ist in dem Gehäuse 7301 untergebracht, und ein Bildschirmbereich 7305 ist in dem Gehäuse 7302 untergebracht. Das tragbare Spielgerät, das in der 5C gezeigt ist, umfasst weiterhin einen Lautsprecherbereich 7306, einen Bereich 7307 zum Einbringen eines Aufzeichnungsmediums, eine LED Lampe 7308, eine Eingabevorrichtung (eine Betätigungstaste 7309, einen Verbindungsanschluss 7310, einen Sensor 7311 (einen Sensor, mit dem man Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehfrequenz, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemische Substanzen, Schall, Zeit, Härte, elektrische Felder, Strom, Spannung, elektrische Leistung, Strahlung, Fließgeschwindigkeit, Feuchtigkeit, Gradienten, Schwingungen, Gerüche oder Infrarotstrahlung messen kann) oder ein Mikrofon 7312), und dergleichen. Die Struktur des tragbaren Spielgeräts ist jedoch nicht auf die zuvor beschriebenen Strukturen beschränkt, vorausgesetzt, dass eine lichtemittierende Vorrichtung in mindestens dem Bildschirmbereich 7304 oder dem Bildschirmbereich 7305, oder in beiden Bereichen verwendet werden kann, und das tragbare Spielgerät kann gegebenenfalls weitere Zubehörteile umfassen. Das tragbare Spielgerät, das in der 5C gezeigt ist, kann ein Programm oder Daten, die in einem Speichermedium gespeichert sind, auslesen und auf dem Bildschirmbereich anzeigen, und es kann über kabellose Kommunikation Informationen mit einem anderen tragbaren Spielgerät austauschen. Das tragbare Spielgerät, das in der 5C gezeigt ist, kann eine Vielzahl von Funktionen umfassen, die nicht auf die zuvor beschriebenen Funktionen beschränkt sind.
Die 5D zeigt ein Beispiel für ein Handy. Das Handy 7400 umfasst Bedienungstasten 7403, einen Anschluss 7404 für externe Geräte, einen Lautsprecher 7405, ein Mikrofon 7406 und dergleichen, sowie einen Bildschirmbereich 7402, die in einem Gehäuse 7401 untergebracht sind. Das Handy 7400 wird unter Verwendung einer lichtemittierenden Vorrichtung für den Bildschirmbereich 7402 hergestellt.
Wenn der Bildschirmbereich 7402 des Handys 7400, das in der 5D gezeigt ist, mit einem Finger oder dergleichen berührt wird, können Daten in das Handy 7400 eingegeben werden. Wenn der Bildschirmbereich 7402 mit einem Finger oder dergleichen berührt wird, können weitere Operationen durchgeführt werden, wie beispielsweise ein Anruf oder eine eMail.
Der Bildschirmbereich 7402 hat hauptsächlich drei Betriebsarten. Die erste Betriebsart ist ein Anzeigemodus, mit dem hauptsächlich Bilder angezeigt werden. Die zweite Betriebsart ist ein Eingabemodus, mit dem hauptsächlich Informationen, wie zum Beispiel Buchstaben, eingegeben werden. Die dritte Betriebsart ist ein Anzeige-und-Eingabemodus, bei dem der Anzeigemodus und der Eingabemodus miteinander kombiniert sind.
Bei einem Anruf oder bei einer eMail wird für den Bildschirmbereich 7402 ein Texteingabemodus gewählt, um hauptsächlich einen Text einzugeben, so dass der Text, der auf einem Bildschirm angezeigt wird, eingegeben werden kann. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine Tastatur oder ein Zahlenfeld auf nahezu dem gesamten Bereich des Bildschirmbereichs 7402 angezeigt wird.
Wenn das Handy 7400 eine Detektionsvorrichtung mit einem Sensor zum Erfassen einer Neigung umfasst, wie beispielsweise ein Gyroskop oder einen Beschleunigungssensor, dann kann die Anzeige auf dem Bildschirm des Bildschirmbereichs 7402 automatisch entsprechend der Orientierung des Handys 7400 angepasst werden (je nachdem, ob das Handy bei der Aufnahme einer Landschaft oder bei einer Porträtaufnahme horizontal oder vertikal ausgerichtet ist).
Die Betriebsarten des Bildschirms können umgeschaltet werden, indem der Bildschirmbereich 7402 berührt wird oder indem die Bedienungstasten 7403 des Gehäuses 7401 gedrückt werden. Alternativ können die Betriebsarten des Bildschirms in Abhängigkeit von der Art der Bilder, die auf dem Bildschirmbereich 7402 angezeigt werden, umgeschaltet werden. Wenn beispielsweise ein Signal für ein Bild, das auf dem Bildschirmbereich angezeigt wird, Daten von bewegten Bildern enthält, dann wird die Betriebsart des Bildschirms auf den Anzeigemodus umgeschaltet. Wenn das Signal Textdaten enthält, dann wird die Betriebsart des Bildschirms auf den Eingabemodus umgeschaltet.
Wenn im Eingabemodus ein Signal, das von einem optischen Sensor im Bildschirmbereich 7402 detektiert wird, erfasst wird und wenn während einer bestimmten Zeitdauer keine Berührungseingabe über den Bildschirmbereich 7402 erfolgt, dann kann der Bildschirmbetrieb so eingestellt werden, dass vom Eingabemodus in den Anzeigemodus umgeschaltet wird.
Der Bildschirmbereich 7402 kann als Bildsensor dienen. Wenn der Bildschirmbereich beispielsweise mit einer Hand, mit einem Finger oder dergleichen berührt wird, dann kann das Bild des Handabdrucks, des Fingerabdrucks oder dergleichen zur persönlichen Authentifizierung verwendet werden. Wenn eine Hintergrundbeleuchtung oder eine Lichtquelle, die nahes Infrarotlicht für den Bildschirmbereich emittiert, verwendet wird, dann kann ein Bild von einer Fingervene, einer Handvene oder dergleichen aufgenommen werden.
Die 5E zeigt eine Schreibtischlampe, umfassend einen Beleuchtungsbereich 7501, eine Abschirmung 7502, einen einstellbaren Arm 7503, einen Träger 7504, eine Basis 7505 und eine Stromquelle 7506. Die Schreibtischlampe wird unter Verwendung einer lichtemittierenden Vorrichtung für den Beleuchtungsbereich 7501 hergestellt. Der Begriff „Beleuchtungsvorrichtung“ umfasst ebenfalls Deckenleuchten, Wandleuchten und dergleichen.
Die 6 zeigt ein Beispiel, in dem eine lichtemittierende Vorrichtung für eine Innenbeleuchtungsvorrichtung 801 verwendet wird. Da die lichtemittierende Vorrichtung eine große Fläche haben kann, kann sie als Beleuchtungsvorrichtung mit einer großen Fläche verwendet werden. Die lichtemittierende Vorrichtung kann ebenfalls als eine Beleuchtungsvorrichtung 802, die aufgerollt werden kann, verwendet werden. Wie in der 6 gezeigt kann eine Schreibtischlampe 803, die in der 5E gezeigt ist, zusammen mit einer Innenbeleuchtungsvorrichtung 801 in einem Raum verwendet werden.
Auf die zuvor beschriebene Weise können elektronische Vorrichtungen oder Beleuchtungsvorrichtungen erhalten werden, wenn ein Triazolderivat in einer lichtemittierenden Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Anwendungsbereich der lichtemittierenden Vorrichtung ist so vielfältig, dass die lichtemittierende Vorrichtung in verschiedensten Bereichen angewandt werden kann.
Die in dieser Ausführungsform beschriebene Struktur kann, falls gewünscht, mit jeder der Strukturen der Ausführungsformen 1 bis 4 kombiniert werden.
[Beispiel 1]
[Synthesebeispiel 1]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: DBTTPt-II), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (100) in der Ausführungsform 1, und ein Verfahren zum Herstellen von 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin, das die heterocyclische Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (700) in der Ausführungsform 1.
[Schritt 1: Herstellung von N'-(4-Brombenzoyl)-N-(phenanthridin-6-yl)hydrazin]
Das Syntheseschema von Schritt 1 ist in (C-1) angegeben.
In einen 200 ml Dreihalskolben wurden 4,3 g (20 mMol) 6-Chlorphenanthridin, 4,7 g (22 mMol) 4-Brombenzoylhydrazin und 80 ml para-Xylol gegeben. Dieses Gemisch wurde 21 Stunden lang bei 160°C unter einem Stickstoffstrom unter Rückfluss erwärmt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt. Der erhaltene Feststoff wurde mit erwärmtem Chloroform und dann mit Wasser gewaschen. Dieser Feststoff wurde getrocknet, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 6,0 g eines hellgelben Pulvers in einer Ausbeute von 75% erhalten wurde.
[Schritt 2: Herstellung von 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin]
Das Syntheseschema von Schritt 2 ist in (C-2) angegeben.
In einen 300 ml Dreihalskolben wurden 2,0 g (5,0 mMol) N'-(4-Brombenzoyl)-N-(phenanthridin-6-yl)hydrazin, hergestellt in Schritt 1, und 100 ml N,N-Dimethylformamid gegeben. Dieses Gemisch wurde 3 Stunden lang bei 120°C unter einem Stickstoffstrom gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und zu 1N Salzsäure gegeben. Die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung wurde mit 1N Salzsäure, einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Eine Methanolsuspension des erhaltenen Feststoffes wurde Ultraschallwellen ausgesetzt, und ein Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,5 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 78% erhalten wurde.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,36 (t, J = 8,4 Hz, 1H), 7,51-7,63 (m, 4H), 7,70-7,80 (m, 4H), 8,39 (d, J = 8,4 Hz, 1H), 8,46 (d, J = 8,4 Hz, 1H), 8,84 (dd, J = 7,8 Hz, 1,5 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 7A und 7B gezeigt. Die 7B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 7A vergrößert ist.
[Schritt 3: Herstellung von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: DBTTPt-II)]
Das Syntheseschema von Schritt 3 ist in (C-3) angegeben.
In einen 50 ml Dreihalskolben wurden 1,0 g (2,7 mMol) 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin, hergestellt in Schritt 2, 0,7 g (3,1 mMol) Dibenzothiophen-4-boronsäure und 40 mg (0,1 mMol) Tri(ortho-tolyl)phosphin gegeben, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. In diesen Kolben wurden 10 ml Toluol, 3,3 ml Ethanol und 3 ml einer 2M wässrigen Kaliumcarbonatlösung gegeben. Dieses Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast. Zu diesem Gemisch wurden 6 mg (27 µMol) Palladium(II)-acetat gegeben. Dieses Gemisch wurde 6,5 Stunden lang bei 90°C unter einem Stickstoffstrom unter Rückfluss erwärmt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde Wasser zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dieser Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 4:1) gereinigt und weiterhin in Toluol umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,2 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 95% erhalten wurde.
1,1 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 2,3 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 280°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,9 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 80% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als DBTTPt-II identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,41 (t, J = 7,2 Hz, 1H), 7,49-7,57 (m, 3H), 7,63-7,64 (m, 2H), 7,71-7,81 (m, 3H), 7,86-7,90 (m, 3H), 8,00 (d, J = 8,1 Hz, 2H), 8,21-8,26 (m, 2H), 8,41 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 8,48 (d, J = 7,8 Hz, 1H), 8,88 (dd, J = 7,5 Hz, 1,8 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 8A und 8B gezeigt. Die 8B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 8A vergrößert ist.
Die 9A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von DBTTPt-II, und die 9B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 10A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von DBTTPt-II, und die 10B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 9A und 10A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit; b.E.) an. In den 9B und 10B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 281 nm, 314 nm und 332 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 384 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 335 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 242 nm, 291 nm und 337 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 389 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 339 nm).
[Beispiel 2]
[Synthesebeispiel 2]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-[4-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: CzTPt), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (300) in der Ausführungsform 1.
Das Schema der Synthese von CzTPt ist in (D-1) angegeben.
In einen 50 ml Rückgewinnungskolben wurden 1,0 g (2,7 mMol) 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin, 0,7 g (4,2 mMol) 9H-Carbazol, 0,5 g (3,6 mMol) Kaliumcarbonat und 2 ml 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon (DMPU) gegeben. Zu diesem Gemisch wurden 21 mg (79 µMοl) 18-Krone-6-ether und 15 mg (79 µMol) Kupfer(I)iodid gegeben, und das Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 180°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde Toluol zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, und die organische Schicht wurde mit Wasser und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen. Die erhaltene organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dieser Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 4:1) gereinigt und weiterhin zweimal in Toluol umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,0 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 79% erhalten wurde.
1,0 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 3,0 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 260°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,8 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 83% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als CzTPt identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,36 (t, J = 7,2 Hz, 2H), 7,41-7,60 (m, 6H), 7,72-7,82 (m, 3H), 7,86 (d, J = 8,7 Hz, 2H), 7,99 (d, J = 8,4 Hz, 2H), 8,19 (d, J = 7,8 Hz, 2H), 8,42 (dd, J = 7,2 Hz, 1,5 Hz, 1H), 8,50 (dd, J = 8,4 Hz, 1,5 Hz, 1H), 8,89 (dd, J = 7,2 Hz, 1,8 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 11A und 11B gezeigt. Die 11B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 11A vergrößert ist.
Die 12A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von CzTPt, und die 12B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 13A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von CzTPt, und die 13B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 12A und 13A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 12B und 13B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 282 nm, 292 nm, 307 nm, 326 nm und 339 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 384 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 340 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 242 nm, 315 nm, 328 nm und 342 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 408 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 342 nm).
[Beispiel 3]
[Synthesebeispiel 3]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: DBTTIq-II), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (400) in der Ausführungsform 1, und ein Verfahren zum Herstellen von 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin, das die heterocyclische Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (741) in der Ausführungsform 1.
[Schritt 1: Synthese von 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin]
Das Syntheseschema von Schritt 1 ist in (E-1) angegeben.
In einen 50 ml Dreihalskolben wurden 0,8 g (5,0 mMol) 1-Chlorisochinolin, 1,1 g (5,0 mMol) 4-Brombenzoylhydrazin und 10 ml para-Xylol gegeben. Dieses Gemisch wurde 4 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 100°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt. Der erhaltene Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Chloroform:Ethylacetat = 10:1) gereinigt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,5 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 29% erhalten wurde.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin identifiziert.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,13 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 7,68-7,78 (m, 7H), 7,95 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 8,80 (dd, J = 6,9 Hz, 1,8 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 14A und 14B gezeigt. Die 14B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 14A vergrößert ist.
[Schritt 2: Synthese von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: DBTTIq-II)]
Das Syntheseschema von Schritt 2 ist in (E-2) angegeben.
In einen 50 ml Dreihalskolben wurden 1,1 g (3,4 mMol) 3-(4-Bromphenyl)triazolo[3,4-a]isochinolin, 0,9 g (3,9 mMol) Dibenzothiophen-4-boronsäure und 53 mg (0,2 mMol) Tri(orthotolyl)phosphin gegeben, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Zu diesem Gemisch wurden 3,9 ml einer 2,0M wässrigen Kaliumcarbonatlösung, 13 ml Toluol und 4,4 ml Ethanol gegeben, und das Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast. Zu diesem Gemisch wurden 7,9 mg (35 µMol) Palladium(II)acetat gegeben, und das Gemisch wurde 7 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 90°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde Wasser zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die erhaltene organische Schicht wurde dann über Magnesiumsulfat getrocknet. Dieses Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und getrennt, und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Diese ölige Substanz wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie gereinigt, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Das Laufmittel (developing solvent) für die Chromatographie war ein Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Ethylacetat (Toluol:Ethylacetat = 10:1). Der erhaltene Feststoff wurde mit heißem Chloroform gewaschen, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,0 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 65% erhalten wurde.
1,0 g des weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 2,3 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 255°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,8 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 84% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als DBTTIq-II identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz): δ = 7,43 (t, J = 7,8 Hz, 1H), 7,54-7,60 (m, 2H), 7,69-7,75 (m, 2H), 7,78-7,84 (m, 2H), 7,99-8,09 (m, 4H), 8,16 (d, J = 8,4 Hz, 2H), 8,43-8,51 (m, 3H), 8,61-8,67 (m, 1H).
Die ¹H NMR Spektren, die in den 15A und 15B gezeigt sind, sind ¹H NMR Spektren. Die 15B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 15A vergrößert ist.
Die 16A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von DBTTIq-II, und die 16B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 17A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von DBTTIq-II, und die 17B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 16A und 17A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 16B und 17B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 288 nm und 333 nm gefunden, und die Peaks der Emissionswellenlänge lagen bei 365 nm, 385 nm und 403 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 337 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 243 nm, 294 nm und 341 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 401 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 338 nm).
[Beispiel 4]
[Synthesebeispiel 4]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: mDBTTPt-II), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (101) in der Ausführungsform 1, und ein Verfahren zum Herstellen von 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin, das die heterocyclische Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (701) in der Ausführungsform 1.
[Schritt 1: Synthese von 1-(3-Brombenzoyl)-2-(phenanthridin-6-yl)hydrazin]
Das Syntheseschema von Schritt 1 ist in (F-1) angegeben.
In einen 100 ml Dreihalskolben wurden 1,1 g (5,1 mMol) 6-Chlorphenanthridin, 1,2 g (5,5 mMol) 3-Brombenzoylhydrazin und 40 ml para-Xylol gegeben. Dieses Gemisch wurde 4 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 160°C unter Rückfluss erwärmt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, und mit Toluol, Wasser und einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat gewaschen. Eine Methanolsuspension des erhaltenen Feststoffes wurde Ultraschallwellen ausgesetzt, und ein Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,3 g eines hellgelben Pulvers in einer Ausbeute von 66% erhalten wurde.
[Schritt 2: Synthese von 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin]
Das Syntheseschema von Schritt 2 ist in (F-2) angegeben.
In einen 200 ml Dreihalskolben wurden 1,3 g (3,3 mMol) 1-(3-Brombenzoyl)-2-(phenanthridin-6-yl)hydrazin, hergestellt in Schritt 1, und 70 ml N,N-Dimethylformamid gegeben. Diese Lösung wurde 5 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und Chloroform wurde dazu gegeben. Diese Lösung wurde zu einer 1N Salzsäure gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung wurde mit Wasser, einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Eine Methanolsuspension des erhaltenen Feststoffes wurde Ultraschallwellen ausgesetzt, und ein Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,9 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 69% erhalten wurde.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin identifiziert.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,31-7,37 (m, 1H), 7,44-7,54 (m, 3H), 7,63 (d, J = 7,8 Hz, 1H), 7,68-7,79 (m, 3H), 7,88-7,89 (m, 1H), 8,37 (d, J = 7,8 Hz, 1H), 8,44 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 8,83 (dd, J = 7,2 Hz, 1,8 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 18A und 18B gezeigt. Die 18B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 18A vergrößert ist.
[Schritt 3: Synthese von 3-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: mDBTTPt-II)]
Das Syntheseschema von Schritt 3 ist in (F-3) angegeben.
In einen 100 ml Dreihalskolben wurden 0,9 g (2,3 mMol) 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo-[4,3-f]phenanthridin, 0,5 g (2,4 mMol) Dibenzothiophen-4-boronsäure, 0,1 g (0,4 mMol) Tri(ortho-tolyl)phosphin, 25 ml Toluol, 3 ml Ethanol und 2,5 ml einer 2M wässrigen Kaliumcarbonatlösung gegeben. Dieses Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Zu diesem Gemisch wurden 18 mg (80 µMol) Palladium(II)acetat gegeben. Dieses Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 80°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde Wasser zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Dieses Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Der erhaltene Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie gereinigt. Das Laufmittel für die Chromatographie war ein Lösungsmittelgemisch aus Chloroform und Ethylacetat (Chloroform:Ethylacetat = 4:1). Dann wurde eine Umkristallisation in Toluol durchgeführt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,8 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 74% erhalten wurde.
0,82 g des erhaltenen weißen Pulvers wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 2,7 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 270°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,67 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 81% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als mDBTTPt-II identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,38-7,61 (m, 6H), 7,69-7,83 (m, 6H), 8,01-8,06 (m, 2H), 8,16-8,21 (m, 2H), 8,39 (dd, J = 7,8 Hz, 1,5 Hz, 1H), 8,46 (dd, J = 8,1 Hz, 1,5 Hz, 1H), 8,86 (dd, J = 7,2 Hz, 2,1 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 19A und 19B gezeigt. Die 19B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 19A vergrößert ist.
Die 20A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von mDBTTPt-II, und die 20B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 21A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von mDBTTPt-II, und die 21B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 20A und 21A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 20B und 21B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 280 nm, 317 nm und 332 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 357 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 330 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 243 nm, 287 nm, 317 nm und 332 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 372 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 332 nm).
[Beispiel 5]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22A beschrieben. Die chemischen Formeln der Materialien, die in diesem Beispiel verwendet wurden, sind im Folgenden angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 und das lichtemittierende Referenzelement 4 dieses Beispiels hergestellt wurden.
(Lichtemittierendes Element 1)
Zuerst wurde, unter Anwendung eines Sputterverfahrens, ein Film von Indiumzinnoxid enthaltend Siliciumoxid (ITSO) auf einem Glassubstrat 1100 aufgebracht, so dass eine erste Elektrode 1101 gebildet wurde. Die Dicke der Elektrode betrug 110 nm und die Elektrodenfläche betrug 2 mm x 2 mm.
Als Vorbehandlung zur Herstellung des lichtemittierenden Elements auf dem Substrat 1100 wurde eine UV-Ozonbehandlung über 370 Sekunden durchgeführt, nachdem eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen worden war und das Substrat eine Stunde lang bei 200°C erwärmt worden war.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumaufdampfungsapparatur überführt, wo der Druck auf etwa 10^-4 Pa verringert worden war, und in einer Heizkammer der Vakuumaufdampfungsapparatur 30 Minuten lang bei 170°C im Vakuum erwärmt, und dann wurde das Substrat 1100 etwa 30 Minuten lang abgekühlt.
Dann wurde das Substrat 1100 mit der ersten Elektrode 1101 an einem Substrathalter in einer Vakuumaufdampfungsapparatur befestigt, so dass eine Oberfläche, auf der die erste Elektrode 1101 aufgebracht war, nach unten ausgerichtet war. Der Druck in der Vakuumaufdampfungsapparatur wurde auf etwa 10^-4 Pa verringert. Dann wurden 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP) und Molybdän(VI)oxid co-aufgedampft, um eine Lochinjektionsschicht 1111 auf der ersten Elektrode 1101 zu bilden. Die Dicke der Lochinjektionsschicht 1111 betrug 50 nm, und das Gewichtsverhältnis von BPAFLP zu Molybdän(VI)oxid betrug 4:2 (= BPAFLP:Molybdänoxid). Der Ausdruck „co-aufgedampft“ bezieht sich auf ein Aufdampfungsverfahren, bei dem mehrere Quellen von aufzudampfenden Materialien zur gleichen Zeit in einer Behandlungskammer aufgedampft werden.
Dann wurde auf der Lochinjektionsschicht 1111 ein BPAFLP Film mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um eine Lochtransportschicht 1112 zu bilden.
Weiterhin wurden 3-[4-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: CzTPt), hergestellt in Beispiel 2, 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP) und Tris(2-phenylpyridinato-N,C²)iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)₃) co-aufgedampft, um eine erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von CzTPt zu PCBA1BP und lr(ppy)₃ betrug 1:0,25:0,06 (= CzTPt:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 20 nm.
Weiterhin wurden, auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a, CzTPt und Ir(ppy)₃ co-aufgedampft, um eine zweite lichtemittierende Schicht 1113b zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von CzTPt zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,06 (= CzTPt:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Weiterhin wurde, auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b, ein CzTPt Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um eine erste Elektronentransportschicht 1114a zu bilden.
Dann wurde auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a ein Bathophenanthrolin (Abkürzung: BPhen) Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um eine zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b wurde dann ein 1 nm dicker Lithiumfluorid (LiF) Film aufgedampft, um eine Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 1 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
(Lichtemittierendes Element 2)
Die erste lichtemittierende Schicht 1113a des lichtemittierenden Elements 2 wurde durch co-Aufdampfen von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: DBTTPt-II), hergestellt in Beispiel 1, PCBA1BP und lr(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von DBTTPt-II zu PCBA1BP und lr(ppy)₃ betrug 1:0,25:0,06 (= DBTTPt-II:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 20 nm.
Die zweite lichtemittierende Schicht 1113b des lichtemittierenden Elements 2 wurde durch co-Aufdampfen von DBTTPt-II und lr(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von DBTTPt-II zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,06 (= DBTTPt-II:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Dann wurde ein DBTTPt-II Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a des lichtemittierenden Elements 2 zu bilden. Die Bestandteile, die nicht der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a, der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b und der ersten Elektronentransportschicht 1114a entsprachen, wurden in der gleichen Weise wie beim lichtemittierenden Element 1 gebildet.
(Lichtemittierendes Element 3)
Die erste lichtemittierende Schicht 1113a des lichtemittierenden Elements 3 wurde durch co-Aufdampfen von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: DBTTIq-II), hergestellt in Beispiel 3, PCBA1BP und lr(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von DBTTIq-II zu PCBA1BP und lr(ppy)₃ betrug 1:0,3:0,06 (= DBTTIq-II:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 20 nm.
Die zweite lichtemittierende Schicht 1113b des lichtemittierenden Elements 3 wurde durch co-Aufdampfen von DBTTIq-II und lr(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von DBTTIq-II zu lr(ppy)₃ betrug 1:0,06 (= DBTTIq-II:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Dann wurde ein DBTTIq-II Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a des lichtemittierenden Elements 3 zu bilden. Die Bestandteile, die nicht der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a, der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b und der ersten Elektronentransportschicht 1114a entsprachen, wurden in der gleichen Weise wie beim lichtemittierenden Element 1 gebildet.
(Lichtemittierendes Referenzelement 4)
Die erste lichtemittierende Schicht 1113a des lichtemittierenden Elements 4 (Referenz) wurde durch co-Aufdampfen von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl)]-4,5-diphenyl-4H-triazol (Abkürzung: DBTTAZ-II), PCBA1BP und lr(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von DBTTAZ-II zu PCBA1BP und lr(ppy)₃ betrug 1:0,3:0,06 (= DBTTAZ-II:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 20 nm.
Die zweite lichtemittierende Schicht 1113b des lichtemittierenden Elements 4 (Referenz) wurde durch co-Aufdampfen von DBTTAZ-II und lr(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von DBTTAZ-II zu lr(ppy)₃ betrug 1:0,06 (= DBTTAZ-II:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Dann wurde ein DBTTAZ-II Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a des lichtemittierenden Elements 4 (Referenz) zu bilden. Die Bestandteile, die nicht der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a, der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b und der ersten Elektronentransportschicht 1114a entsprachen, wurden in der gleichen Weise wie beim lichtemittierenden Element 1 gebildet.
In der Tabelle 1 sind die Elementstrukturen der lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 und des lichtemittierenden Referenzelements 4 angegeben, die wie zuvor beschrieben erhalten worden waren.
Die lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 und das lichtemittierende Referenzelement 4 wurden in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass sie nicht mit Luft in Kontakt kamen. Dann wurden die Betriebseigenschaften dieser Elemente gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.

Die 23 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 und des lichtemittierenden Referenzelements 4. In der 23 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 24 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 24 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 25 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 25 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 2 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für jedes lichtemittierende Element bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m² angegeben.
[Tabelle 2]

	Spannung (V)	Stromdichte (mA/cm²)	Farbkoordinaten (x, y)	Leuchtdichte (cd/m²)	Stromausbeute (cd/A)	externe Quantenausbeute (%)
lichtemittierendes Element 1	4,0	2,2	0,32, 0,62	1100	51	15
lichtemittierendes Element 2	3,6	2,3	0,32, 0,61	1100	48	14
lichtemittierendes Element 3	3,6	2,2	0,33, 0,61	1100	51	15
lichtemittierendes Referenzelement 4	3,6	1,5	0,32, 0,61	810	55	16

Die Tabelle 2 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 1 bei einer Leuchtdichte von 1100 cd/m² (0,32, 0,62) waren. Die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 2 bei einer Leuchtdichte von 1100 cd/m² waren (0,32, 0,61). Die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 3 bei einer Leuchtdichte von 1100 cd/m² waren (0,33, 0,61). Die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Referenzelements 4 bei einer Leuchtdichte von 810 cd/m² waren (0,32, 0,61). Alle diese lichtemittierenden Elemente zeigten eine Lichtemission von Ir(ppy)₃.
Die 23, die 24, die 25 und die Tabelle 2 bestätigen, dass die lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 und das lichtemittierende Referenzelement 4 jeweils lichtemittierende Elemente mit einer hohen Stromausbeute sind. Es wird ebenfalls bestätigt, dass die Elemente jeweils lichtemittierende Elemente sind, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden können.
Dann wurde die Zuverlässigkeit der lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 und die des lichtemittierenden Referenzelements 4 getestet. Die Ergebnisse der Zuverlässigkeitstests sind in der 26 und in der 27 gezeigt. In der 26 gibt die vertikale Achse die normalisierte Leuchtdichte (%) an, bezogen auf eine ursprüngliche Leuchtdichte von 100%, und die horizontale Achse gibt die Betriebsdauer (Stunden) der Elemente an. In der 27 gibt die vertikale Achse den Anstieg der Spannung (V) an, und die horizontale Achse gibt die Betriebsdauer (Stunden) der Elemente an.
In den Zuverlässigkeitstests wurden die lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 und das lichtemittierende Referenzelement 4 dieses Beispiels so betrieben, dass die ursprüngliche Leuchtdichte 1000 cd/m² betrug und die Stromdichte konstant gehalten wurde.
Die 26 zeigt, dass das lichtemittierende Element 1 nach 270 Betriebsstunden noch 62% der ursprünglichen Leuchtdichte zeigte. Das lichtemittierende Element 2 zeigte nach 270 Betriebsstunden noch 73% der ursprünglichen Leuchtdichte. Das lichtemittierende Element 3 zeigte nach 410 Betriebsstunden noch 66% der ursprünglichen Leuchtdichte. Das lichtemittierende Referenzelement 4 zeigte nach 270 Betriebsstunden noch 56% der ursprünglichen Leuchtdichte. Die 27 zeigt weiterhin, dass der Spannungsanstieg im Laufe der Zeit bei jedem der lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 kleiner war als der beim lichtemittierende Referenzelement 4.
Auf diese Weise wurde gezeigt, dass die lichtemittierenden Elemente 1 bis 3 eine längere Lebensdauer als das lichtemit-tierende Referenzelement 4 hatten, in dem DBTTAZ-II, eine Substanz mit in etwa der glei-chen hohen Triplett-Anregungsenergie wie die eines Triazolderivats entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, als Wirtsmaterial der lichtemittierenden Schichten und als Material der Elektronentransportschicht verwendet wurde.
Die Triazolderivate entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den Beispielen 1 bis 3 hergestellt worden waren, wurden, wie zuvor beschrieben, jeweils als Wirtsmaterial der lichtemittierenden Schichten und als Material der Elektronentransportschicht verwendet, so dass lichtemittierende Elemente mit einer hohen Stromausbeute, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden können, hergestellt werden konnten. Die lichtemittierenden Elemente konnten so hergestellt werden, dass sie eine längere Lebensdauer hatten.
[Beispiel 6]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22A beschrieben. Die chemische Formel eines Materials, das in diesem Beispiel verwendet wird, ist im Folgenden angegeben. Die chemischen Formeln der Materialien, die bereits angegeben wurden, sind nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie das lichtemittierende Element 5 und das lichtemittierende Referenzelement 6 dieses Beispiels hergestellt wurden.
(Lichtemittierendes Element 5)
Die erste Elektrode 1101, die Lochinjektionsschicht 1111 und die Lochtransportschicht 1112 wurden zuerst auf die gleiche Weise wie beim lichtemittierenden Element 1, das in Beispiel 5 beschrieben wurde, auf dem Glassubstrat 1100 aufgebracht.
Dann wurden 3-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: mDBTTPt-II), hergestellt in Beispiel 4, PCBA1BP und lr(ppy)₃ co-aufgedampft, um die erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von mDBTTPt-II zu PCBA1BP und lr(ppy)₃ betrug 1:0,3:0,08 (= mDBTTPt-II:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 20 nm.
Dann wurden mDBTTPt-II und lr(ppy)₃ auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a co-aufgedampft, so dass die zweite lichtemittierende Schicht 1113b auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a gebildet wurde. Das Gewichtsverhältnis von mDBTTPt-II zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,08 (= mDBTTPt-II:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b wurde ein Film von mDBTTPt-II mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a zu bilden.
Dann wurde auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b wurde weiterhin ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 5 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
(Lichtemittierendes Referenzelement 6)
Die erste lichtemittierende Schicht 1113a des lichtemittierenden Referenzelements 6 wurde durch co-Aufdampfen von DBTTAZ-II, PCBA1BP und lr(ppy)₃ gebildet. Das Gewichtsverhältnis von DBTTAZ-II zu PCBA1BP und Ir(ppy)₃ betrug 1:0,3:0,08 (= DBTTAZ-II:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 20 nm.
Die zweite lichtemittierende Schicht 1113b des lichtemittierenden Referenzelements 6 wurde durch co-Aufdampfen von DBTTAZ-II und Ir(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von DBTTAZ-II zu lr(ppy)₃ betrug 1:0,08 (= DBTTAZ-II:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Dann wurde ein DBTTAZ-II Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a des lichtemittierenden Referenzelements 6 zu bilden. Die Bestandteile, die nicht der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a, der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b und der ersten Elektronentransportschicht 1114a entsprachen, wurden in der gleichen Weise wie beim lichtemittierenden Element 5 gebildet.
In der Tabelle 3 sind die Elementstrukturen des lichtemittierenden Elements 5 und des lichtemittierenden Referenzelements 6 angegeben, die wie zuvor beschrieben erhalten worden waren.
Das lichtemittierende Element 5 und das lichtemittierende Referenzelement 6 wurden in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass sie nicht mit Luft in Kontakt kamen. Dann wurden die Betriebseigenschaften dieser Elemente gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.

Die 28 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements 5 und des lichtemittierenden Referenzelements 6. In der 28 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 29 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 29 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 30 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 30 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 4 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für jedes lichtemittierende Element bei einer Leuchtdichte von etwa 1100 cd/m² angegeben.
[Table 4]

	Spannung (V)	Stromdichte (mA/cm²)	Farbkoordinaten (x, y)	Leuchtdichte (cd/m²)	Stromausbeute (cd/A)	externe Quantenausbeute (%)
lichtemittierendes Element 5	4,0	2,2	0,35, 0,60	1200	55	16
lichtemittierendes Referenzelement 6	3,8	1,9	0,34, 0,60	1100	57	17

Die Tabelle 4 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 5 bei einer Leuchtdichte von 1200 cd/m² (0,35, 0,60) waren. Die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Referenzelements 6 bei einer Leuchtdichte von 1100 cd/m² waren (0,34, 0,60). Alle diese lichtemittierenden Elemente zeigten eine Lichtemission von lr(ppy)₃.
Die 28, die 29, die 30 und die Tabelle 4 bestätigen, dass das lichtemittierende Element 5 und das lichtemittierende Referenzelement 6 jeweils lichtemittierende Elemente mit einer hohen Stromausbeute sind, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden können.
Dann wurde die Zuverlässigkeit des lichtemittierenden Elements 5 und die des lichtemittierenden Referenzelements 6 getestet. Die Ergebnisse der Zuverlässigkeitstests sind in der 31 und in der 32 gezeigt. In der 31 gibt die vertikale Achse die normalisierte Leuchtdichte (%) an, bezogen auf eine ursprüngliche Leuchtdichte von 100%, und die horizontale Achse gibt die Betriebsdauer (Stunden) der Elemente an. In der 32 gibt die vertikale Achse den Anstieg der Spannung (V) an, und die horizontale Achse gibt die Betriebsdauer (Stunden) der Elemente an.
In den Zuverlässigkeitstests wurden das lichtemittierende Element 5 dieses Beispiels und das lichtemittierende Referenzelement 6 so betrieben, dass die ursprüngliche Leuchtdichte 1000 cd/m² betrug und die Stromdichte konstant gehalten wurde.
Die 31 zeigt, dass das lichtemittierende Element 5 nach 1000 Betriebsstunden noch 62% der ursprünglichen Leuchtdichte zeigte. Das lichtemittierende Referenzelement 6 zeigte nach 300 Betriebsstunden noch 50% der ursprünglichen Leuchtdichte. Die 32 zeigt weiterhin, dass der Spannungsanstieg im Laufe der Zeit beim lichtemittierenden Element 5 kleiner war als der beim lichtemittierende Referenzelement 6.
Auf diese Weise wurde gezeigt, dass das lichtemittierende Element 5 eine längere Lebensdauer als das lichtemittieren-de Referenzelement 6 hatte, in dem DBTTAZ-II, eine Substanz mit in etwa der gleichen hohen Triplett-Anregungsenergie wie die eines Triazolderivats entsprechend einer Ausfüh-rungsform der vorliegenden Erfindung, als Wirtsmaterial der lichtemittierenden Schichten und als Material der Elektronentransportschicht verwendet wurde.
Das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das in Beispiel 4 hergestellt worden war, wurde, wie zuvor beschrieben, als Wirtsmaterial der lichtemittierenden Schichten und als Material der Elektronentransportschicht verwendet, so dass ein lichtemittierendes Element mit einer hohen Stromausbeute, das mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann, hergestellt werden konnte. Das lichtemittierende Element konnte so hergestellt werden, dass es eine längere Lebensdauer hatte.
[Beispiel 7]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22B beschrieben. Die chemischen Formeln der Materialien, die in diesem Beispiel verwendet werden, sind im Folgenden angegeben. Die chemischen Formeln der Materialien, die bereits angegeben wurden, sind nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie das lichtemittierende Element 7 hergestellt wurde.
(Lichtemittierendes Element 7)
Zuerst wurde, unter Anwendung eines Sputterverfahrens, ein ITSO Film auf einem Glassubstrat 1100 aufgebracht, so dass die erste Elektrode 1101 gebildet wurde. Die Dicke der Elektrode betrug 110 nm und die Elektrodenfläche betrug 2 mm x 2 mm.
Als Vorbehandlung zur Herstellung des lichtemittierenden Elements auf dem Substrat 1100 wurde eine UV-Ozonbehandlung über 370 Sekunden durchgeführt, nachdem eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen worden war und das Substrat eine Stunde lang bei 200°C erwärmt worden war.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumaufdampfungsapparatur überführt, wo der Druck auf etwa 10^-4 Pa verringert worden war, und in einer Heizkammer der Vakuumaufdampfungsapparatur 30 Minuten lang bei 170°C im Vakuum erwärmt, und dann wurde das Substrat 1100 etwa 30 Minuten lang abgekühlt.
Dann wurde das Substrat 1100 mit der ersten Elektrode 1101 an einem Substrathalter in einer Vakuumaufdampfungsapparatur befestigt, so dass eine Oberfläche, auf der die erste Elektrode 1101 aufgebracht war, nach unten ausgerichtet war. Der Druck in der Vakuumaufdampfungsapparatur wurde auf etwa 10^-4 Pa verringert. Dann wurden 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP) und Molybdän(VI)oxid co-aufgedampft, um die Lochinjektionsschicht 1111 auf der ersten Elektrode 1101 zu bilden. Die Dicke der Lochinjektionsschicht 1111 betrug 50 nm, und das Gewichtsverhältnis von CBP zu Molybdän(VI)oxid betrug 4:2 (= CBP:Molybdänoxid).
Dann wurde auf der Lochinjektionsschicht 1111 ein Film von 1,3-Bis(N-carbazolyl)benzol (Abkürzung: mCP) mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die Lochtransportschicht 1112 zu bilden.
Dann wurden CzTPt, hergestellt in Beispiel 2, und Tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: Ir(Mptz)₃) co-aufgedampft, um die erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 30 nm, und das Gewichtsverhältnis von CzTPt zu Ir(Mptz)₃ betrug 1:0,08 (= CzTPt:Ir(Mptz)₃).
Dann wurden 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzmidzol (Abkürzung: mDBTBIm-II) und Ir(Mptz)₃ co-aufgedampft, so dass die zweite lichtemittierende Schicht 1113b auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a gebildet wurde. Das Gewichtsverhältnis von mDBTBIm-II zu Ir(Mptz)₃ betrug 1:0,08 (= mDBTBIm-II:Ir(Mptz)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 10 nm.
Dann wurde auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um eine Elektronentransportschicht 1114 zu bilden.
Auf der Elektronentransportschicht 1114 wurde ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 7 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
In der Tabelle 5 ist die Elementstruktur des lichtemittierenden Elements 7 angegeben, das wie zuvor beschrieben erhalten worden war.
Das lichtemittierende Element 7 wurde in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass es nicht mit Luft in Kontakt kam. Dann wurden die Betriebseigenschaften des lichtemittierenden Elements 7 gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.
Die 33 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements 7. In der 33 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 34 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 34 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 35 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 35 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 6 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für das lichtemittierende Element 7 bei einer Leuchtdichte von 520 cd/m² angegeben.
[Tabelle 6]

Spannung (V) Strom dichte (mA/cm²) Farbkoordinaten (x, y) Leuchtdichte (cd/m²) Stromausbeute (cd/A) externe Quantenausbeute (%)

lichtemittierendes Element 7 3,9 1,3 0,24, 0,49 520 39 14
Die Tabelle 6 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 7 bei einer Leuchtdichte von 520 cd/m² (0,24, 0,49) waren. Das lichtemittierende Element 7 zeigte eine Lichtemission von Ir(Mptz)₃. Da das lichtemittierende Element dieses Beispiels das Triazolderivat mit einer hohen Triplett-Anregungsenergie, Ir(Mptz)₃, umfasst, das eine kurzwellige blaue Emission zeigt, kann es Licht effizient emittieren. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine effiziente Lichtemission von Ir(Mptz)₃ ermöglichte, das eine phosphoreszierende Verbindung ist, die kurzwelliges Licht emittiert.
[Beispiel 8]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22C beschrieben. Die chemischen Formeln der Materialien, die in diesem Beispiel verwendet werden, sind im Folgenden angegeben. Die chemischen Formeln der Materialien, die bereits angegeben wurden, sind nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie das lichtemittierende Element 8 hergestellt wurde.
(Lichtemittierendes Element 8)
Zuerst wurde, unter Anwendung eines Sputterverfahrens, ein ITSO Film auf einem Glassubstrat 1100 aufgebracht, so dass die erste Elektrode 1101 gebildet wurde. Die Dicke der Elektrode betrug 110 nm und die Elektrodenfläche betrug 2 mm x 2 mm.
Als Vorbehandlung zur Herstellung des lichtemittierenden Elements auf dem Substrat 1100 wurde eine UV-Ozonbehandlung über 370 Sekunden durchgeführt, nachdem eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen worden war und das Substrat eine Stunde lang bei 200°C erwärmt worden war.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumaufdampfungsapparatur überführt, wo der Druck auf etwa 10^-4 Pa verringert worden war, und in einer Heizkammer der Vakuumaufdampfungsapparatur 30 Minuten lang bei 170°C im Vakuum erwärmt, und dann wurde das Substrat 1100 etwa 30 Minuten lang abgekühlt.
Dann wurde das Substrat 1100 mit der ersten Elektrode 1101 an einem Substrathalter in einer Vakuumaufdampfungsapparatur befestigt, so dass eine Oberfläche, auf der die erste Elektrode 1101 aufgebracht war, nach unten ausgerichtet war. Der Druck in der Vakuumaufdampfungsapparatur wurde auf etwa 10^-4 Pa verringert. Dann wurden 4,4'-Bis(9-carbazol)-2,2'-dimethyl-biphenyl (Abkürzung: dmCBP) und Molybdän(VI)oxid co-aufgedampft, um die Lochinjektionsschicht 1111 auf der ersten Elektrode 1101 zu bilden. Die Dicke der Lochinjektionsschicht 1111 betrug 50 nm, und das Gewichtsverhältnis von dmCBP zu Molybdän(VI)oxid betrug 4:2 (= dmCBP:Molybdänoxid).
Dann wurde auf der Lochinjektionsschicht 1111 ein dmCBP Film mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die Lochtransportschicht 1112 zu bilden.
Dann wurden mCP und Tris[3-(4-fluorphenyl)-5-isopropyl-4-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: Ir(iPrFptz)₃) co-aufgedampft, um die erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 30 nm, und das Gewichtsverhältnis von mCP zu Ir(iPrFptz)₃ betrug 1:0,06 (= mCP:Ir(iPrFptz)₃).
Dann wurden DBTTPt-II, hergestellt in Beispiel 1, und Ir(iPrFptz)₃ co-aufgedampft, so dass die zweite lichtemittierende Schicht 1113b auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a gebildet wurde. Das Gewichtsverhältnis von DBTTPt-II zu Ir(iPrFptz)₃ betrug 1:0,06 (= DBTTPt-II:Ir(iPrFptz)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 10 nm.
Dann wurde auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b ein DBTTPt-II Film mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a zu bilden.
Dann wurde auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a ein Alq Film mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Dann wurde auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um eine dritte Elektronentransportschicht 1114c zu bilden.
Auf der dritten Elektronentransportschicht 1114c wurde weiterhin ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 8 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
In der Tabelle 7 ist die Elementstruktur des lichtemittierenden Elements 8 angegeben, das wie zuvor beschrieben erhalten worden war.
Das lichtemittierende Element 8 wurde in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass es nicht mit Luft in Kontakt kam. Dann wurden die Betriebseigenschaften des lichtemittierenden Elements 8 gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.
Die 36 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements 8. In der 36 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 37 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 37 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 38 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 38 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 8 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für das lichtemittierende Element 8 bei einer Leuchtdichte von 890 cd/m² angegeben.
[Tabelle 8]

Spannung (V) Stromdichte (mA/cm²) Farbkoordinaten (x, y) Leuchtdichte (cd/m²) Stromausbeute (cd/A) externe Quantenausbeute (%)

lichtemittierendes Element 8 7,2 4,2 0,18, 0,29 890 21 11
Die Tabelle 8 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 8 bei einer Leuchtdichte von 890 cd/m² (0,18, 0,29) waren. Das lichtemittierende Element 8 zeigte eine Lichtemission von Ir(iPrFptz)₃. Da das lichtemittierende Element dieses Beispiels das Triazolderivat mit einer hohen Triplett-Anregungsenergie, Ir(iPrFptz)₃, umfasst, das eine kurzwellige blaue Emission zeigt, kann es Licht effizient emittieren. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine effiziente Lichtemission von Ir(iPrFptz)₃ ermöglichte, das eine phosphoreszierende Verbindung ist, die kurzwelliges Licht emittiert.
[Beispiel 9]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22C beschrieben. Die Materialien, die in diesem Beispiel verwendet werden, wurden bereits in den vorangegangenen Beispielen beschrieben, und deshalb werden die chemischen Formeln dieser Materialien hier nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie das lichtemittierende Element 9 hergestellt wurde.
(Lichtemittierendes Element 9)
Die erste Elektrode 1101, die Lochinjektionsschicht 1111 und die Lochtransportschicht 1112 wurden auf dem Glassubstrat 1100 auf die gleiche Weise wie beim lichtemittierenden Element 8, das in Beispiel 8 hergestellt wurde, aufgebracht.
Weiterhin wurden dmCBP und Ir(iPrFptz)₃ co-aufgedampft, um die erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 30 nm, und das Gewichtsverhältnis von dmCBP zu Ir(iPrFptz)₃ betrug 1:0,06 (= dmCBP:Ir(iPrFptz)₃).
Dann wurden DBTTIq-II, hergestellt in Beispiel 3, und Ir(iPrFptz)₃ co-aufgedampft, um die zweite lichtemittierende Schicht 1113b auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von DBTTIq-II zu Ir(iPrFptz)₃ betrug 1:0,06 (= DBTTIq-II:Ir(iPrFptzh). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 10 nm.
Auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b wurde weiterhin ein DBTTIq-II Film mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a zu bilden.
Auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a wurde dann ein Alq Film mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b wurde dann ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die dritte Elektronentransportschicht 1114c zu bilden.
Auf der dritten Elektronentransportschicht 1114c wurde dann ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 9 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
In der Tabelle 9 ist die Elementstruktur des lichtemittierenden Elements 9 angegeben, das wie zuvor beschrieben erhalten worden war.
Das lichtemittierende Element 9 wurde in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass es nicht mit Luft in Kontakt kam. Dann wurden die Betriebseigenschaften des lichtemittierenden Elements 9 gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.
Die 39 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements 9. In der 39 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 40 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 40 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 41 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 41 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 10 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für das lichtemittierende Element 9 bei einer Leuchtdichte von 930 cd/m² angegeben.
[Tabelle 10]

Spannung (V) Stromdichte (mA/cm²) Farbkoordinaten (x, y) Leuchtdichte (cd/m²) Stromausbeute (cd/A) externe Quantenausbeute (%)

lichtemittierendes Element 9 8,1 5,4 0,20, 0,29 930 17 8,8
Die Tabelle 10 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 9 bei einer Leuchtdichte von 930 cd/m² (0,20, 0,29) waren. Das lichtemittierende Element 9 zeigte eine Lichtemission von Ir(iPrFptz)₃. Da das lichtemittierende Element dieses Beispiels das Triazolderivat mit einer hohen Triplett-Anregungsenergie, Ir(iPrFptz)₃, umfasst, das eine kurzwellige blaue Emission zeigt, kann es Licht effizient emittieren. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine effiziente Lichtemission von Ir(iPrFptz)₃ ermöglichte, das eine phosphoreszierende Verbindung ist, die kurzwelliges Licht emittiert.
[Beispiel 10]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22C beschrieben. Die Materialien, die in diesem Beispiel verwendet werden, wurden bereits in den vorangegangenen Beispielen beschrieben, und deshalb werden die chemischen Formeln dieser Materialien hier nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie das lichtemittierende Element 10 hergestellt wurde.
(Lichtemittierendes Element 10)
Zuerst wurde, unter Anwendung eines Sputterverfahrens, ein ITSO Film auf einem Glassubstrat 1100 aufgebracht, so dass die erste Elektrode 1101 gebildet wurde. Die Dicke der Elektrode betrug 110 nm und die Elektrodenfläche betrug 2 mm x 2 mm.
Als Vorbehandlung zur Herstellung des lichtemittierenden Elements auf dem Substrat 1100 wurde eine UV-Ozonbehandlung über 370 Sekunden durchgeführt, nachdem eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen worden war und das Substrat eine Stunde lang bei 200°C erwärmt worden war.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumaufdampfungsapparatur überführt, wo der Druck auf etwa 10^-4 Pa verringert worden war, und in einer Heizkammer der Vakuumaufdampfungsapparatur 30 Minuten lang bei 170°C im Vakuum erwärmt, und dann wurde das Substrat 1100 etwa 30 Minuten lang abgekühlt.
Dann wurde das Substrat 1100 mit der ersten Elektrode 1101 an einem Substrathalter in einer Vakuumaufdampfungsapparatur befestigt, so dass eine Oberfläche, auf der die erste Elektrode 1101 aufgebracht war, nach unten ausgerichtet war. Der Druck in der Vakuumaufdampfungsapparatur wurde auf etwa 10^-4 Pa verringert. Dann wurden CBP und Molybdän(VI)oxid co-aufgedampft, um die Lochinjektionsschicht 1111 auf der ersten Elektrode 1101 zu bilden. Die Dicke der Lochinjektionsschicht 1111 betrug 50 nm, und das Gewichtsverhältnis von CBP zu Molybdän(VI)oxid betrug 4:2 (= CBP:Molybdänoxid).
Auf der Lochinjektionsschicht 1111 wurde dann ein Film von mCP mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die Lochtransportschicht 1112 zu bilden.
Weiterhin wurden mCP und Ir(iPrFptz)₃ co-aufgedampft, um die erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 30 nm, und das Gewichtsverhältnis von mCP zu Ir(iPrFptz)₃ betrug 1:0,08 (= mCP:Ir(iPrFptz)₃).
Dann wurden mDBTTPt-II, hergestellt in Beispiel 4, und Ir(iPrFptz)₃ co-aufgedampft, so dass die zweite lichtemittierende Schicht 1113b auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a gebildet wurde. Das Gewichtsverhältnis von mDBTTPt-II zu Ir(iPrFptz)₃ betrug 1:0,08 (= mDBTTPt-II:Ir(iPrFptz)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 10 nm.
Dann wurde ein Film von mDBTTPt-II mit einer Dicke von 10 nm auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b aufgebracht, so dass die erste Elektronentransportschicht 1114a gebildet wurde.
Auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a wurde dann ein Alq Film mit einer Dicke von 10 nm aufgebracht, um die zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Dann wurde auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die dritte Elektronentransportschicht 1114c zu bilden.
Auf der dritten Elektronentransportschicht 1114c wurde weiterhin ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 10 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
In der Tabelle 11 ist die Elementstruktur des lichtemittierenden Elements 10 angegeben, das wie zuvor beschrieben erhalten worden war.
Das lichtemittierende Element 10 wurde in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass es nicht mit Luft in Kontakt kam. Dann wurden die Betriebseigenschaften des lichtemittierenden Elements 10 gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.
Die 42 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements 10. In der 42 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 43 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 43 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 44 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 44 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 12 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für das lichtemittierende Element 10 bei einer Leuchtdichte von 830 cd/m² angegeben.
[Tabelle 12]

Spannung (V) Stromdichte (mA/cm²) Farbkoordinaten (x, y) Leuchtdichte (cd/m²) Stromausbeute (cd/A) externe Quantenausbeute (%)

lichtemittierendes Element 10 7,8 4,2 0,19, 0,29 830 20 10
Die Tabelle 12 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 10 bei einer Leuchtdichte von 830 cd/m² (0,10, 0,29) waren. Das lichtemittierende Element 10 zeigte eine Lichtemission von Ir(iPrFptz)₃. Da das lichtemittierende Element dieses Beispiels das Triazolderivat mit einer hohen Triplett-Anregungsenergie, Ir(iPrFptz)₃, umfasst, das eine kurzwellige blaue Emission zeigt, kann es Licht effizient emittieren. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine effiziente Lichtemission von Ir(iPrFptz)₃ ermöglichte, das eine phosphoreszierende Verbindung ist, die kurzwelliges Licht emittiert.
[Beispiel 11]
[Synthesebeispiel 5]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-{3-[3-(Dibenzofuran-4-yl)phenyl]phenyl}-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: mDBFPTPt-II), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (209) in der Ausführungsform 1.
Das Schema der Synthese von mDBFPTPt-II ist in (G-1) angegeben.
In einen 100 ml Dreihalskolben wurden 1,1 g (3,0 mMol) 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo-[4,3-f]phenanthridin, 0,87 g (3,0 mMol) 3-(Dibenzofuran-4-yl)phenylboronsäure, 0,13 g (0,43 mmol) Tri(ortho-tolyl)phosphin, 30 ml Toluol, 3 ml Ethanol und 3 ml einer 2M wässrigen Kaliumcarbonatlösung gegeben. Dieses Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Zu diesem Gemisch wurden 15 mg (66 µMol) Palladium(II)acetat gegeben. Dieses Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 80°C gerührt. Nach dem Rühren wurde Wasser zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dieser Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 4:1) gereinigt, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Dann wurde Methanol zu der erhaltenen öligen Substanz gegeben, und das Gemisch wurde Ultraschallwellen ausgesetzt. Der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,3 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 82% erhalten wurde.
1,3 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 3,9 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 300°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,95 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 72% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als mDBFPTPt-II identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,29-7,49 (m, 5H), 7,56 (d, J = 7,8 Hz, 1H), 7,61-7,79 (m, 8H), 7,93-8,01 (m, 4H), 8,06 (s, 1H), 8,16-8,17 (m, 1H), 8,38 (dd, J = 7,5 Hz, 1,5 Hz, 1H), 8,43 (dd, J = 8,4 Hz, 1,2 Hz, 1H), 8,87 (dd, J = 7,5 Hz, 1,8 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 45A und 45B gezeigt. Die 45B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 45A vergrößert ist.
Die 46A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von mDBFPTPt-II, und die 46B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 47A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von mDBFPTPt-II, und die 47B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 46A und 47A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 46B und 47B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 282 nm und 314 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 371 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 315 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 204 nm, 258 nm, 272 nm, 303 nm und 315 nm gefunden, und die Peaks der Emissionswellenlänge lagen bei 374 und 386 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 316 nm).
[Beispiel 12]
[Synthesebeispiel 6]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-[3-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: mCzTPt), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (301) in der Ausführungsform 1.
Das Schema der Synthese von mCzTPt ist in (H-1) angegeben.
In einen 200 ml Dreihalskolben wurden 1,4 g (3,8 mMol) 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo-[4,3-f]phenanthridin, 0,72 g (4,3 mMol) 9H-Carbazol, 0,17 g (0,64 mMol) 18-Krone-6-ether, 1,2 g (8,4 mMol) Kaliumcarbonat und 3 ml 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon (DMPU) gegeben. Zu diesem Gemisch wurden 93 mg (0,49 mMol) Kupfer(I)iodid gegeben, und das Gemisch wurden 19 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 180°C gerührt. Nach dem Rühren wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und dann wurde Chloroform dazu gegeben. Die organische Schicht des erhaltenen Gemisches wurde mit Wasser, einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dieser Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 5:1) gereinigt und dann weiterhin in Toluol umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,2 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 69% erhalten wurde.
1,2 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 2,2 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 10 ml/Min. bei 290°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,56 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 46% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als mCzTPt identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,30 (td, J = 7,8 Hz, 1,2 Hz, 2H), 7,38-7,59 (m, 6H), 7,70-7,93 (m, 7H), 8,14 (d, J = 7,8 Hz, 2H), 8,39 (dd, J = 7,8 Hz, 1,5 Hz, 1H), 8,48 (dd, J = 7,8 Hz, 1,5 Hz, 1H), 8,86 (dd, J = 7,2 Hz, 2,1 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 48A und 48B gezeigt. Die 48B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 48A vergrößert ist.
Die 49A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von mCzTPt, und die 49B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 50A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von mCzTPt, und die 50B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 49A und 50A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 49B und 50B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 282 nm und 338 nm gefunden, und die Peaks der Emissionswellenlänge lagen bei 346 nm und 360 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 325 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 216 nm, 243 nm, 281 nm, 295 nm, 327 nm und 341 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 380 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 342 nm).
[Beispiel 13]
[Synthesebeispiel 7]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-[4-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: CzTlq), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (600) in der Ausführungsform 1.
Das Schema der Synthese von CzTlq ist in (I-1) angegeben.
In einen 200 ml Dreihalskolben wurden 1,6 g (5,0 mMol) 3-(4-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo-[3,4-a]isochinolin, 0,92 g (5,5 mMol) 9H-Carbazol, 0,19 g (0,72 mMol) 18-Krone-6-ether, 1,4 g (10 mMol) Kaliumcarbonat und 3 ml 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon (DMPU) gegeben. Zu diesem Gemisch wurden 58 mg (0,31 mMol) Kupfer(I)iodid gegeben, und das Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 180°C gerührt. Nach dem Rühren wurde dieses Gemisch auf 100°C abgekühlt, und dann wurde Toluol dazu gegeben. Dieses Gemisch wurde mit Wasser, einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dieser Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 4:1) gereinigt und dann weiterhin in Toluol umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,5 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 70% erhalten wurde.
1,4 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 3,1 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 260°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,2 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 84% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als CzTlq identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,18 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 7,34 (td, J = 7,8 Hz, 1,2 Hz, 2H), 7,47 (td, J = 6,9 Hz, 1,2 Hz, 2H), 7,54 (d, J = 8,4 Hz, 2H), 7,73-7,87 (m, 5H), 8,10-8,19 (m, 5H), 8,85 (dd, J = 6,3 Hz, 1,8 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 51A und 51B gezeigt. Die 51B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 51A vergrößert ist.
Die 52A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von CzTlq, und die 52B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 53A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von CzTlq, und die 53B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 52A und 53A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 52B und 53B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 281 nm, 292 nm, 326 nm und 336 nm gefunden, und die Peaks der Emissionswellenlänge lagen bei 368 nm und 385 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 340 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 204 nm, 245 nm, 285 nm, 333 nm und 343 nm gefunden, und die Peaks der Emissionswellenlänge lagen bei 390 nm und 399 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 343 nm).
[Beispiel 14]
[Synthesebeispiel 8]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 3-[3-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: mCzTlq), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (601) in der Ausführungsform 1, und ein Verfahren zum Herstellen von 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin, das die heterocyclische Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (742) in der Ausführungsform 1.
[Schritt 1: Herstellung von N'-(3-Brombenzoyl)-N-(1-isochinolyl)hydrazin]
Das Syntheseschema von Schritt 1 ist in (J-1) angegeben.
In einen 200 ml Dreihalskolben wurden 3,3 g (20 mMol) 1-Chlorisochinolin, 4,3 g (20 mMol) 3-Brombenzoylhydrazin und 80 ml para-Xylol gegeben. Dieses Gemisch wurde 14 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 150°C unter Rückfluss erwärmt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt. Der erhaltene Feststoff wurde mit Toluol, einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und Wasser gewaschen. Dieser Feststoff wurde getrocknet, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 6,2 g eines hellgelben Pulvers in einer Ausbeute von 90% erhalten wurde.
[Schritt 2: Herstellung von 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin]
Das Syntheseschema von Schritt 2 ist in (J-2) angegeben.
In einen 500 ml Dreihalskolben wurden 6,2 g (18 mMol) N'-(3-Brombenzoyl)-N-(1-isochinolyl)hydrazin und 200 ml N,N-Dimethylformamid (DMF) gegeben. Dieses Gemisch wurde 9 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und Chloroform und Wasser wurden dazu gegeben. Die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Der erhaltene Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Chloroform:Ethylacetat = 10:1) gereinigt, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Eine Methanolsuspension dieses Feststoffes wurde Ultraschallwellen ausgesetzt, und ein Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 5,5 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 92% erhalten wurde.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz): δ = 7,38 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 7,61 (t, J =7,8 Hz, 1H), 7,75-7,87 (m, 3H), 7,92-8,02 (m, 2H), 8,09-8,10 (m, 1H), 8,30 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 8,56-8,61 (m, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 54A und 54B gezeigt. Die 54B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 54A vergrößert ist.
[Schritt 3: Herstellung von 3-[3-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: mCzTlq)]
Das Syntheseschema von Schritt 3 ist in (J-3) angegeben.
In einen 200 ml Dreihalskolben wurden 1,6 g (5,0 mMol) 3-(3-Bromphenyl)-1,2,4-triazolo-[3,4-a]isochinolin, hergestellt in Schritt 2, 0,92 g (5,5 mMol) 9H-Carbazol, 0,16 g (0,61 mMol) 18-Krone-6-ether, 1,4 g (10 mMol) Kaliumcarbonat und 3 ml 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon (DMPU) gegeben. Zu diesem Gemisch wurden 82 mg (0,43 mMol) Kupfer(I)iodid gegeben, und das Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 180°C gerührt. Nach dem Rühren wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und Chloroform wurde dazu gegeben. Die organische Schicht des erhaltenen Gemisches wurde mit Wasser, einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dieser Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 5:1) gereinigt, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Eine Methanolsuspension des erhaltenen Feststoffes wurde Ultraschallwellen ausgesetzt, und der Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt. Dieser Feststoff wurde weiterhin in Toluol umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,6 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 78% erhalten wurde.
1,6 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 2,6 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 270°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,4 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 86% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als mCzTlq identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,12 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 7,32 (td, J = 7,8 Hz, 0,9 Hz, 2H), 7,42-7,52 (m, 4H), 7,68-7,89 (m, 5H), 7,98-8,01 (m, 1H), 8,05 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 8,09-8,10 (m, 1H), 8,17 (d, J = 7,8 Hz, 2H), 8,82 (d, J = 8,4 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 55A und 55B gezeigt. Die 55B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 55A vergrößert ist.
Die 56A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von mCzTlq, und die 56B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 57A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von mCzTlq, und die 57B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 56A und 57A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 56B und 57B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 281 nm, 324 nm und 337 nm gefunden, und die Peaks der Emissionswellenlänge lagen bei 371 nm und 357 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 339 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 206 nm, 246 nm, 284 nm, 329 nm und 340 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 377 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 340 nm).
[Beispiel 15]
[Synthesebeispiel 9]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 7-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)-phenyl]-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: 3Ph-7DBTPTPt-II), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (1005) in der Ausführungsform 1, und ein Verfahren zum Herstellen von 7-Brom-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin, das die heterocyclische Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (905) in der Ausführungsform 1.
[Schritt 1: Herstellung von N'-Benzoyl-N-(2-bromphenanthridin-6-yl)hydrazin]
Das Syntheseschema von Schritt 1 ist in (K-1) angegeben.
In einen 200 ml Dreihalskolben wurden 3,2 g (11 mMol) 2-Brom-6-chlorphenanthridin, 1,8 g (13 mMol) Benzoylhydrazin und 45 ml para-Xylol gegeben. Dieses Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 160°C unter Rückfluss erwärmt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde die Temperatur dieses Gemisches auf 100°C verringert, und 100 ml Toluol wurden dazu gegeben. Dieses Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt. Der erhaltene Feststoff wurde mit Toluol, Wasser, einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und Methanol gewaschen. Dieser Feststoff wurde getrocknet, so dass ein hellgelbes Pulver der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, erhalten wurde. Die erhaltene organische Lösung wurde weiterhin aufkonzentriert, und der erhaltene Feststoff wurde mit Toluol und Methanol gewaschen, so dass ein hellgelbes Pulver der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, erhalten wurde. Mit diesen Schritten wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 4,0 g eines hellgelben Pulvers in einer Gesamtausbeute von 92% erhalten.
[Schritt 2: Herstellung von 7-Brom-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin]
Das Syntheseschema von Schritt 2 ist in (K-2) angegeben.
In einen 500 ml Dreihalskolben wurden 4,0 g (10 mMol) N'-Benzoyl-N-(2-bromphenanthridin-6-yl)hydrazin und 200 ml N,N-Dimethylformamid gegeben. Dieses Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 120°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und Chloroform und Wasser wurden dazu gegeben. Die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung und die organische Schicht wurden mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Der erhaltene Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 4:1) gereinigt, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Eine Methanolsuspension dieses Feststoffes wurde Ultraschallwellen ausgesetzt, und ein Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 2,9 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 75% erhalten wurde.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 7-Brom-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,40 (s, 2H), 7,58-7,80 (m, 7H), 8,29-8,32 (m, 1H), 8,54 (s, 1H), 8,83-8,86 (m, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 58A und 58B gezeigt. Die 58B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 58A vergrößert ist.
[Schritt 3: Herstellung von 7-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: 3Ph-7DBTPTPt-II)]
Das Syntheseschema von Schritt 3 ist in (K-3) angegeben.
In einen 100 ml Dreihalskolben wurden 0,94 g (2,5 mMol) 7-Brom-3-phenyl-1,2,4-triazolo-[4,3-f]phenanthridin, hergestellt in Schritt 2, 0,84 g (2,8 mMol) 4-(Dibenzothiophen-4-yl)-phenylboronsäure, 25 ml Toluol, 3 ml Ethanol und 3 ml einer 2M wässrigen Kaliumcarbonatlösung gegeben. Dieses Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Zu diesem Gemisch wurden 71 mg (62 µMol) Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) gegeben. Dieses Gemisch wurde 8 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 80°C gerührt. Nach dem Rühren wurde Wasser zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dann wurde Methanol zu dem erhaltenen Feststoff gegeben, und das Gemisch wurde Ultraschallwellen ausgesetzt. Der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt. Dieser Feststoff wurde mittels Aluminiumoxid-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 10:1) gereinigt und weiterhin in Toluol umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,74 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 53% erhalten wurde.
0,68 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver 15 Stunden lang unter einem Druck von 2,6 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 330°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,59 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 87% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 3Ph-7DBTPTPt-II identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,46-7,70 (m, 9H), 7,72-7,91 (m, 9H), 8,18-8,24 (m, 2H), 8,51 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 8,72 (d, J = 1,5 Hz, 1H), 8,89 (dd, J = 7,2 Hz, 1,5 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 59A und 59B gezeigt. Die 59B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 59A vergrößert ist.
Die 60A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von 3Ph-7DBTPTPt-II, und die 60B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 61A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von 3Ph-7DBTPTPt-II, und die 61B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 60A und 61A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 60B und 61B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 286 nm und 334 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 363 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 336 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 242 nm, 264 nm, 292 nm und 340 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 390 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 346 nm).
[Beispiel 16]
[Synthesebeispiel 10]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 7-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)-phenyl]-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: 3Ph-7mDBTPTPt-II), das das Triazolderivat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (1014) in der Ausführungsform 1.
Das Schema der Synthese von 3Ph-7mDBTPTPt-II ist in (L-1) angegeben.
In einen 100 ml Dreihalskolben wurden 0,94 g (2,5 mMol) 7-Brom-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin, 0,87 g (2,9 mMol) 3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenylboronsäure, 25 ml Toluol, 3 ml Ethanol und 3 ml einer 2M wässrigen Kaliumcarbonatlösung gegeben. Dieses Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Zu diesem Gemisch wurden 87 mg (75 µMol) Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) gegeben. Dieses Gemisch wurde 7 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 100°C gerührt. Nach dem Rühren wurde Wasser zu dem erhaltenen Gemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Toluol aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Die erhaltene ölige Substanz wurde mittels Aluminiumoxid-Säulenchromatographie (Toluol:Ethylacetat = 10:1) gereinigt, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Diese ölige Substanz wurde mittels HPLC-Säulenchromatographie gereinigt. Die HPLC-Säulenchromatographie wurde unter Verwendung von Chloroform als Laufmittel durchgeführt. Die erhaltene Fraktion wurde aufkonzentriert, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Dann wurde Methanol zu dieser öligen Substanz gegeben, und das Gemisch wurde Ultraschallwellen ausgesetzt. Der ausgefallene Feststoff wurde bei Unterdruck abfiltriert und gesammelt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,92 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 66% erhalten wurde.
0,89 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 2,8 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 310°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurde die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,76 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 85% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 3Ph-7mDBTPTPt-II identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,47-7,86 (m, 17H), 8,05-8,06 (m, 1H), 8,18-8,22 (m, 2H), 8,47 (dd, J = 7,2 Hz, 1,8 Hz, 1H), 8,70 (s, 1H), 8,87 (dd, J = 7,5 Hz, 1,5 Hz, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 62A und 62B gezeigt. Die 62B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,0 ppm in der 62A vergrößert ist.
Die 63A zeigt das Absorptionsspektrum einer Toluollösung von 3Ph-7mDBTPTPt-II, und die 63B zeigt das Emissionsspektrum davon. Die 64A zeigt weiterhin das Absorptionsspektrum eines dünnen Films von 3Ph-7mDBTPTPt-II, und die 64B zeigt das Emissionsspektrum davon. Für die Messungen wurde ein UV-VIS Spektrophotometer (V-550, hergestellt von JASCO Corporation) verwendet. Die Proben wurden in solch einer Weise hergestellt, dass die Lösung in eine Quarzzelle gegeben wurde und der dünne Film auf einem Quarzsubstrat durch Verdampfen gebildet wurde. Das hier gezeigte Absorptionsspektrum für die Lösung wurde durch Subtrahieren der Absorptionsspektren von Quarz und Toluol von denen von Quarz und der Lösung erhalten, und das Absorptionsspektrum für den dünnen Film wurde durch Subtrahieren des Absorptionsspektrums eines Quarzsubstrats von den Absorptionsspektren des Quarzsubstrats und des dünnen Films erhalten. In den 63A und 64A gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Absorptionsintensität (beliebige Einheit) an. In den 63B und 64B gibt die horizontale Achse die Wellenlänge (nm) an, und die vertikale Achse gibt die Emissionsintensität (beliebige Einheit) an. Im Fall der Toluollösung wurden Absorptionspeaks bei etwa 282 nm und 329 nm gefunden, und die Emissionswellenlängenpeaks lagen bei 352 nm und 364 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 331 nm). Im Fall des dünnen Films wurden Absorptionspeaks bei etwa 250 nm, 266 nm, 287 nm und 335 nm gefunden, und der Peak der Emissionswellenlänge lag bei 373 nm (bei einer Anregungswellenlänge von 335 nm).
[Beispiel 17]
[Synthesebeispiel 11]
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von 7-Brom-1,2,4-triazolo[4,3-f]-phenanthridin, das die heterocyclische Verbindung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dargestellt durch die Strukturformel (900) in der Ausführungsform 1.
Das Schema der Synthese von 7-Brom-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin ist in (M-1) angegeben.
In einen 500 ml Dreihalskolben wurden 2,6 g (8,9 mMol) 2-Brom-6-chlorphenanthridin, 0,65 g (11 mMol) Formylhydrazin und 36 ml para-Xylol gegeben. Dieses Gemisch wurde unter einem Stickstoffstrom 8 Stunden lang bei 120°C gerührt und dann 12 Stunden lang bei 160°C unter Rückfluss erwärmt. Nach dem Erwärmen unter Rückfluss wurde dieses Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, 100 ml Toluol und 50 ml Wasser wurden dazu gegeben, und der Feststoff in dem Gemisch wurde bei Unterdruck abfiltriert und dann mit Methanol gewaschen, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Das erhaltene Filtrat wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Diese erhaltenen Feststoffe wurden mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Chloroform:Ethylacetat = 4:1) gereinigt und weiterhin in Toluol umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 1,1 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 40% erhalten wurde.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 7-Brom-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7,73-7,85 (m, 4H), 8,33 (dd, 7,2 Hz, 2,1 Hz, 1H), 8,59 (d, 2,1 Hz, 1H), 8,79 (dd, 7,2 Hz, 2,1 Hz, 1H), 9,18 (s, 1H).
Die ¹H NMR Spektren sind in den 65A und 65B gezeigt. Die 65B ist ein Spektrum, bei dem der Bereich von 7,0 ppm bis 9,5 ppm in der 65A vergrößert ist.
[Beispiel 18]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22D beschrieben. Die chemische Formel eines Materials, das in diesem Beispiel verwendet wird, ist im Folgenden angegeben. Die chemischen Formeln der Materialien, die bereits angegeben wurden, sind nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie das lichtemittierende Element 11 hergestellt wurde.
(Lichtemittierendes Element 11)
Zuerst wurde, unter Anwendung eines Sputterverfahrens, ein ITSO Film auf einem Glassubstrat 1100 aufgebracht, so dass die erste Elektrode 1101 gebildet wurde. Die Dicke der Elektrode betrug 110 nm und die Elektrodenfläche betrug 2 mm x 2 mm.
Als Vorbehandlung zur Herstellung des lichtemittierenden Elements auf dem Substrat 1100 wurde eine UV-Ozonbehandlung über 370 Sekunden durchgeführt, nachdem eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen worden war und das Substrat eine Stunde lang bei 200°C erwärmt worden war.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumaufdampfungsapparatur überführt, wo der Druck auf etwa 10^-4 Pa verringert worden war, und in einer Heizkammer der Vakuumaufdampfungsapparatur 30 Minuten lang bei 170°C im Vakuum erwärmt, und dann wurde das Substrat 1100 etwa 30 Minuten lang abgekühlt.
Dann wurde das Substrat 1100 mit der ersten Elektrode 1101 an einem Substrathalter in einer Vakuumaufdampfungsapparatur befestigt, so dass eine Oberfläche, auf der die erste Elektrode 1101 aufgebracht war, nach unten ausgerichtet war. Der Druck in der Vakuumaufdampfungsapparatur wurde auf etwa 10^-4 Pa verringert. Dann wurden CBP und Molybdän(VI)oxid co-aufgedampft, um die Lochinjektionsschicht 1111 auf der ersten Elektrode 1101 zu bilden. Die Dicke der Lochinjektionsschicht 1111 betrug 60 nm, und das Gewichtsverhältnis von CBP zu Molybdän(VI)oxid betrug 4:2 (= CBP:Molybdänoxid).
Dann wurde auf der Lochinjektionsschicht 1111 ein BPAFLP Film mit einer Dicke von 30 nm aufgebracht, um die Lochtransportschicht 1112 zu bilden.
Weiterhin wurden 3-[3-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: mCzTPt), hergestellt in Beispiel 12, und Ir(ppy)₃ co-aufgedampft, um eine lichtemittierende Schicht 1113 auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von mCzTPt zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,08 (= mCzTPt:Ir(ppy)₃). Die Dicke der lichtemittierenden Schicht 1113 betrug 30 nm.
Auf der lichtemittierenden Schicht 1113 wurde weiterhin ein Film von DBTTPt-II, hergestellt in Beispiel 1, mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a zu bilden.
Auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a wurde dann ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b wurde weiterhin ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 11 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
In der Tabelle 13 ist die Elementstruktur des lichtemittierenden Elements 11 angegeben, das wie zuvor beschrieben erhalten worden war.
Das lichtemittierende Element 11 wurde in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass es nicht mit Luft in Kontakt kam. Dann wurden die Betriebseigenschaften des lichtemittierenden Elements 11 gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt
Die 66 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements 11. In der 66 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 67 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 67 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 68 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 68 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 14 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für das lichtemittierende Element 11 bei einer Leuchtdichte von 980 cd/m² angegeben.
[Table 14]

Spannung (V) Stromdichte (mA/cm²) Farbkoordinaten (x, y) Leuchtdichte (cd/m²) Stromausbeute (cd/A) externe Quantenausbeute (%)

lichtemittierendes Element 11 3,8 2,3 0,33, 0,62 980 43 13
Die Tabelle 14 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 11 bei einer Leuchtdichte von 980 cd/m² (0,33, 0,62) waren. Das lichtemittierende Element 11 zeigte eine Lichtemission von Ir(ppy)₃.
Die 66, die 67, die 68 und die Tabelle 14 bestätigen, dass das lichtemittierende Element 11 ein lichtemittierendes Element mit einer hohen Stromausbeute ist. Es wird ebenfalls bestätigt, dass das Element ein lichtemittierendes Element ist, das mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann.
Die Triazolderivate entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den Beispielen 1 und 12 hergestellt worden waren, wurden, wie zuvor beschrieben, jeweils als Material der Elektronentransportschicht und als Wirtsmaterial der lichtemittierenden Schicht verwendet, so dass das lichtemittierende Element mit einer hohen Stromausbeute, das mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann, hergestellt werden konnte.
[Beispiel 19]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22B beschrieben. Die chemische Formel eines Materials, das in diesem Beispiel verwendet wird, ist im Folgenden angegeben. Die chemischen Formeln der Materialien, die bereits angegeben wurden, sind nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie das lichtemittierende Element 12 hergestellt wurde.
(Lichtemittierendes Element 12)
Die erste Elektrode 1101 und die Lochinjektionsschicht 1111 wurden auf dem Glassubstrat 1100 auf die gleiche Weise wie beim lichtemittierenden Element 11, das in Beispiel 18 hergestellt wurde, aufgebracht.
Dann wurde auf der Lochinjektionsschicht 1111 ein Film von mCP mit einer Dicke von 20 nm aufgebracht, um die Lochtransportschicht 1112 zu bilden.
Weiterhin wurden mCzTPt, hergestellt in Beispiel 12, und Tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: Ir(Mptz1-mp)₃) co-aufgedampft, um die erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 30 nm, und das Gewichtsverhältnis von mCzTPt zu Ir(Mptz1-mp)₃ betrug 1:0,08 (= mCzTPt:Ir(Mptz1-mp)₃).
Dann wurden DBTTPt-II, hergestellt in Beispiel 1, und Ir(Mptz1-mp)₃ co-aufgedampft, um die zweite lichtemittierende Schicht 1113b auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von DBTTPt-II zu Ir(Mptz1-mp)₃ betrug 1:0,08 (= DBTTPt-II:Ir(Mptz1-mp)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 10 nm.
Dann wurde auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die Elektronentransportschicht 1114 zu bilden.
Danach wurde auf der Elektronentransportschicht 1114 ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 12 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
In der Tabelle 15 ist die Elementstruktur des lichtemittierenden Elements 12 angegeben, das wie zuvor beschrieben erhalten worden war.
Das lichtemittierende Element 12 wurde in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass es nicht mit Luft in Kontakt kam. Dann wurden die Betriebseigenschaften des lichtemittierenden Elements 12 gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt
Die 69 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften des lichtemittierenden Elements 12. In der 69 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 70 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 70 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 71 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 71 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 16 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für das lichtemittierende Element 12 bei einer Leuchtdichte von 520 cd/m² angegeben.
[Table 16]

Spannung (V) Strom dichte (mA/cm²) Farbkoordinaten (x, y) Leuchtdichte (cd/m²) Stromausbeute (cd/A) externe Quantenausbeute (%)

lichtemittierendes Element 12 3,8 1,4 0,19, 0,33 520 37 18
Die Tabelle 16 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 12 bei einer Leuchtdichte von 520 cd/m² (0,19, 0,33) waren. Das lichtemittierende Element 12 zeigte eine Lichtemission von Ir(Mptz1-mp)₃. Da das lichtemittierende Element dieses Beispiels das Triazolderivat mit einer hohen Triplett-Anregungsenergie, Ir(Mptz1-mp)₃, umfasst, das eine kurzwellige blaue Emission zeigt, kann es Licht effizient emittieren. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine effiziente Lichtemission von Ir(Mptz1-mp)₃ ermöglichte, das eine phosphoreszierende Verbindung ist, die kurzwelliges Licht emittiert.
[Beispiel 20]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22D beschrieben. Die chemischen Formeln von Materialien, die in diesem Beispiel verwendet werden, sind im Folgenden angegeben. Die chemischen Formeln der Materialien, die bereits angegeben wurden, sind nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die lichtemittierenden Elemente 13 und 14 dieses Beispiels hergestellt wurden.
(Lichtemittierendes Element 13)
Die erste Elektrode 1101, die Lochinjektionsschicht 1111 und die Lochtransportschicht 1112 wurden auf dem Glassubstrat 1100 auf die gleiche Weise wie beim lichtemittierenden Element 11, das in Beispiel 18 beschrieben wurde, aufgebracht. Die Dicke der Lochtransportschicht 1112 betrug 20 nm.
Dann wurden 3-[4-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: CzTlq), hergestellt in Beispiel 13, und Ir(ppy)₃ co-aufgedampft, um die lichtemittierende Schicht 1113 auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Die Dicke der lichtemittierenden Schicht 1113 betrug 30 nm, und das Gewichtsverhältnis von CzTlq zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,08 (= CzTlq:Ir(ppy)₃).
Auf der lichtemittierenden Schicht 1113 wurde weiterhin ein Film von mDBTBIm-II mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a zu bilden.
Dann wurde auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b wurde weiterhin ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 13 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
(Lichtemittierendes Element 14)
Die lichtemittierende Schicht 1113 des lichtemittierenden Elements 14 wurde durch co-Aufdampfen von 3-[3-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-1,2,4-triazolo[3,4-a]isochinolin (Abkürzung: mCzTlq), hergestellt in Beispiel 14, und Ir(ppy)₃ hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von mCzTlq zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,08 (= mCzTlq:Ir(ppy)₃). Die Dicke der lichtemittierenden Schicht 1113 betrug 30 nm. Die anderen Schichten, die nicht die lichtemittierende Schicht 1113 waren, wurden auf die gleiche Weise wie beim lichtemittierenden Element 13 hergestellt.
In der Tabelle 17 sind die Elementstrukturen des lichtemittierenden Elements 13 und des Elements 14 angegeben, die wie zuvor beschrieben erhalten worden waren.
Die lichtemittierenden Elemente 13 und 14 wurden in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass sie nicht mit Luft in Kontakt kamen. Dann wurden die Betriebseigenschaften dieser Elemente gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.

Die 72 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente 13 und 14. In der 72 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 73 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 73 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 74 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 74 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 18 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für jedes lichtemittierende Element bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m² angegeben.
[Tabelle 18]

	Spannung (V)	Stromdichte (mA/cm²)	Farbkoordinaten (x, y)	Leuchtdichte (cd/m²)	Stromausbeute (cd/A)	externe Quantenausbeute (%)
lichtemittierendes Element 13	4,4	1,8	0,34, 0,62	900	50	15
lichtemittierendes Element 14	5,0	2,3	0,33, 0,62	1200	53	16

Die Tabelle 18 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 13 bei einer Leuchtdichte von 900 cd/m² (0,34, 0,62) waren. Die CIE Farbkoordinaten (x, y) des lichtemittierenden Elements 14 bei einer Leuchtdichte von 1200 cd/m² waren (0,33, 0,62). Alle diese lichtemittierenden Elemente zeigten eine Lichtemission von Ir(ppy)₃.
Die 72, die 73, die 74 und die Tabelle 18 bestätigen, dass die lichtemittierenden Elemente 13 und 14 jeweils lichtemittierende Elemente mit einer hohen Stromausbeute sind, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden können.
Die Triazolderivate entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den Beispielen 13 und 14 hergestellt worden waren, wurden, wie zuvor beschrieben, jeweils als Wirtsmaterial der lichtemittierenden Schicht verwendet, so dass lichtemittierende Elemente mit einer hohen Stromausbeute, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden können, hergestellt werden konnten.
[Beispiel 21]
In diesem Beispiel wird die Verwendung eines Triazolderivats in einem lichtemittierenden Element entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 22A beschrieben. Die chemischen Formeln von Materialien, die in diesem Beispiel verwendet werden, sind im Folgenden angegeben. Die chemischen Formeln der Materialien, die bereits angegeben wurden, sind nicht erneut angegeben.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die lichtemittierenden Elemente 15 und 16 dieses Beispiels hergestellt wurden.
(Lichtemittierendes Element 15)
Zuerst wurde, unter Anwendung eines Sputterverfahrens, ein ITSO Film auf einem Glassubstrat 1100 aufgebracht, so dass die erste Elektrode 1101 gebildet wurde. Die Dicke der Elektrode betrug 110 nm und die Elektrodenfläche betrug 2 mm x 2 mm.
Als Vorbehandlung zur Herstellung des lichtemittierenden Elements auf dem Substrat 1100 wurde eine UV-Ozonbehandlung über 370 Sekunden durchgeführt, nachdem eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen worden war und das Substrat eine Stunde lang bei 200°C erwärmt worden war.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumaufdampfungsapparatur überführt, wo der Druck auf etwa 10^-4 Pa verringert worden war, und in einer Heizkammer der Vakuumaufdampfungsapparatur 30 Minuten lang bei 170°C im Vakuum erwärmt, und dann wurde das Substrat 1100 etwa 30 Minuten lang abgekühlt.
Dann wurde das Substrat 1100 mit der ersten Elektrode 1101 an einem Substrathalter in einer Vakuumaufdampfungsapparatur befestigt, so dass eine Oberfläche, auf der die erste Elektrode 1101 aufgebracht war, nach unten ausgerichtet war. Der Druck in der Vakuumaufdampfungsapparatur wurde auf etwa 10^-4 Pa verringert. Dann wurden BPAFLP und Molybdän(VI)oxid co-aufgedampft, um die Lochinjektionsschicht 1111 auf der ersten Elektrode 1101 zu bilden. Die Dicke der Lochinjektionsschicht betrug 50 nm, und das Gewichtsverhältnis von BPAFLP zu Molybdän(VI)oxid betrug 4:2 (= BPAFLP:Molybdänoxid).
Dann wurde auf der Lochinjektionsschicht 1111 ein BPAFLP Film mit einer Dicke von 20 nm aufgebracht, um die Lochtransportschicht 1112 zu bilden.
Weiterhin wurden 7-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: 3Ph-7DBTPTPt-II), hergestellt in Beispiel 15, PCBA1BP und Ir(ppy)₃ co-aufgedampft, um die erste lichtemittierende Schicht 1113a auf der Lochtransportschicht 1112 zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von 3Ph-7DBTPTPt-II zu PCBA1BP und Ir(ppy)₃ betrug 1:0,3:0,06 (= 3Ph-7DBTPTPt-II:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht betrug 20 nm.
Dann wurden, auf der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a, 3Ph-7DBTPTPt-II und Ir(ppy)₃ co-aufgedampft, um die zweite lichtemittierende Schicht 1113b zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von 3Ph-7DBTPTPt-II zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,06 (= 3Ph-7DBTPTPt-II:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Auf der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b wurde weiterhin ein Film von 3Ph-7DBTPTPt-II mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a zu bilden.
Dann wurde auf der ersten Elektronentransportschicht 1114a ein BPhen Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die zweite Elektronentransportschicht 1114b zu bilden.
Auf der zweiten Elektronentransportschicht 1114b wurde weiterhin ein 1 nm dicker LiF Film aufgedampft, um die Elektroneninjektionsschicht 1115 zu bilden.
Zuletzt wurde ein 200 nm dicker Aluminiumfilm als zweite Elektrode 1103 aufgedampft, der als Kathode diente. Auf diese Weise wurde das lichtemittierende Element 15 dieses Beispiels hergestellt.
Bei den zuvor beschriebenen Aufdampfungsschritten wurde das Aufdampfen jeweils unter Anwendung eines Widerstandserwärmungsverfahrens durchgeführt.
(Lichtemittierendes Element 16)
Die erste lichtemittierende Schicht 1113a des lichtemittierenden Elements 16 wurde durch co-Aufdampfen von 7-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-3-phenyl-1,2,4-triazolo[4,3-f]phenanthridin (Abkürzung: 3Ph-7mDBTPTPt-II), hergestellt in Beispiel 16, PCBA1BP und Ir(ppy)₃ gebildet. Das Gewichtsverhältnis von 3Ph-7mDBTPTPt-II zu PCBA1BP und Ir(ppy)₃ betrug 1:0,3:0,06 (= 3Ph-7mDBTPTPt-II:PCBA1BP:Ir(ppy)₃). Die Dicke der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a betrug 20 nm.
Die zweite lichtemittierende Schicht 1113b des lichtemittierenden Elements 16 wurde durch co-Aufdampfen von 3Ph-7mDBTPTPt-II und Ir(ppy)₃ gebildet. Das Gewichtsverhältnis von 3Ph-7mDBTPTPt-II zu Ir(ppy)₃ betrug 1:0,06 (= 3Ph-7mDBTPTPt-II:Ir(ppy)₃). Die Dicke der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b betrug 20 nm.
Dann wurde ein 3Ph-7mDBTPTPt-II Film mit einer Dicke von 15 nm aufgebracht, um die erste Elektronentransportschicht 1114a des lichtemittierenden Elements 16 zu bilden. Die Bestandteile, die nicht der ersten lichtemittierenden Schicht 1113a, der zweiten lichtemittierenden Schicht 1113b und der ersten Elektronentransportschicht 1114a entsprachen, wurden in der gleichen Weise wie beim lichtemittierenden Element 15 gebildet.
In der Tabelle 19 sind die Elementstrukturen der lichtemittierenden Elemente 15 und 16 angegeben, die wie zuvor beschrieben erhalten worden waren.
Die lichtemittierenden Elemente 15 und 16 wurden in eine Handschuhbox mit einer Stickstoffatmosphäre eingeschlossen, so dass sie nicht mit Luft in Kontakt kamen. Dann wurden die Betriebseigenschaften dieser Elemente gemessen. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur (in einer Atmosphäre bei 25°C) durchgeführt.

Die 75 zeigt die Leuchtdichte vs. Stromdichte-Eigenschaften der lichtemittierenden Elemente 15 und 16. In der 75 gibt die horizontale Achse die Stromdichte (mA/cm²) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 76 zeigt die Leuchtdichte vs. Spannung-Eigenschaften. In der 76 gibt die horizontale Achse die Spannung (V) an, und die vertikale Achse gibt die Leuchtdichte (cd/m²) an. Die 77 zeigt die Stromausbeute vs. Leuchtdichte-Eigenschaften. In der 77 gibt die horizontale Achse die Leuchtdichte (cd/m²) an, und die vertikale Achse gibt die Stromausbeute (cd/A) an. In der Tabelle 20 sind die Spannung (V), die Stromdichte (mA/cm²), die CIE Farbkoordinaten (x, y), die Stromausbeute (cd/A) und die externe Quanteneffizienz (%) für jedes lichtemittierende Element bei einer Leuchtdichte von etwa 1200 cd/m² angegeben.
[Tabelle 20]

	Spannung (V)	Stromdichte (mA/cm²)	Farbkoordinaten (x, y)	Leuchtdichte (cd/m²)	Stromausbeute (cd/A)	externe Quantenausbeute (%)
lichtemittierendes Element 15	4,0	2,5	0,34, 0,61	1200	50	15
lichtemittierendes Element 16	4,2	2,4	0,34, 0,61	1200	50	15

Die Tabelle 20 zeigt, dass die CIE Farbkoordinaten (x, y) der lichtemittierenden Elemente 15 und 16 bei einer Leuchtdichte von 1200 cd/m² jeweils (0,34, 0,61) waren. Alle diese lichtemittierenden Elemente zeigten eine Lichtemission von Ir(ppy)₃.
Die 75, die 76, die 77 und die Tabelle 20 bestätigen, dass die lichtemittierenden Elemente 15 und 16 jeweils lichtemittierende Elemente mit einer hohen Stromausbeute sind. Es wird ebenfalls bestätigt, dass die Elemente jeweils lichtemittierende Elemente sind, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden können.
Die Triazolderivate entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den Beispielen 15 und 16 hergestellt worden waren, wurden, wie zuvor beschrieben, jeweils als Wirtsmaterial der lichtemittierenden Schichten und als Material der Elektronentransportschicht verwendet, so dass lichtemittierende Elemente mit einer hohen Stromausbeute, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden können, hergestellt werden konnten.
(Referenzbeispiel 1)
Ein Verfahren zum Herstellen von 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-4,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol (Abkürzung: DBTTAZ-II), das in den vorangegangenen Beispielen verwendet wurde, wird beschrieben. Die Struktur von DBTTAZ-II ist im Folgenden angegeben.
Das Schema der Synthese von DBTTAZ-II ist in (a-1) angegeben.
In einen 300 ml Dreihalskolben wurden 1,9 g (5,3 mMol) 3-(4-Bromphenyl)-4,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol, 1,3 g (5,8 mMol) Dibenzothiophen-4-boronsäure, 0,17 g (0,56 mMol) Tri(orthotolyl)phosphin, 50 ml Ethylenglycoldimethylether und 5 ml einer 2M wässrigen Lösung von Kaliumcarbonat gegeben. Dieses Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Zu diesem Gemisch wurden 29 mg (0,13 mMol) Palladium(II)acetat gegeben. Dieses Gemisch wurde 4 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 80°C gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde Wasser zu diesem Gemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Toluol aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Der erhaltene Feststoff wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie gereinigt. Dabei wurde ein Lösungsmittelgemisch (Chloroform und Ethylacetat in einem Verhältnis von 6:1) als Laufmittel verwendet. Weiterhin wurde eine Umkristallisation in Toluol durchgeführt, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 2,3 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 89% erhalten wurde.
2,3 g des erhaltenen weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das weiße Pulver unter einem Druck von 10 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 250°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurden 1,5 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 65% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als 3-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-4,5-diphenyl-4H-triazol (Abkürzung: DBTTAZ-II) identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz): δ (ppm) = 7,34-7,45 (m, 5H), 7,52-7,66 (m, 11H), 7,76 (d, J = 8,4 Hz, 2H), 8,02-8,04 (m, 1H), 8,41-8,43 (m, 2H).
(Referenzbeispiel 2)
Ein Verfahren zum Herstellen von 4-Phenyl-4□-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), das in den vorangegangenen Beispielen verwendet wurde, wird beschrieben. Die Struktur von BPAFLP ist im Folgenden angegeben.
[Schritt 1: Verfahren zum Herstellen von 9-(4-Bromphenyl)-9-phenylfluoren]
In einem 100 ml Dreihalskolben wurden 1,2 g (50 mMol) Magnesium erwärmt und 30 Minuten lang unter verringertem Druck gerührt, um das Magnesium zu aktivieren. Das aktivierte Magnesium wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und in den Kolben wurde eine Stickstoffatmosphäre eingebracht. Dann wurden einige Tropfen Dibromethan zugegeben, so dass eine Schaumbildung und eine Wärmeentwicklung beobachtet werden konnten. Nachdem 12 g (50 mMol) 2-Brombiphenyl, gelöst in 10 ml Diethylether, langsam tropfenweise zu diesem Gemisch gegeben worden waren, wurde das Gemisch erwärmt und 2,5 Stunden lang unter Rückfluss gerührt, wobei ein Grignard-Reagenz erhalten wurde.
In einen 500 ml Dreihalskolben wurden 10 g (40 mMol) 4-Brombenzophenon und 100 ml Diethylether gegeben. Nachdem das Grignard-Reagenz, das wie zuvor beschrieben hergestellt worden war, langsam tropfenweise zu diesem Gemisch gegeben worden war, wurde das Gemisch erwärmt und 9 Stunden lang unter Rückfluss gerührt.
Nach der Umsetzung wurde diese Gemischlösung abfiltriert, wobei ein Rückstand erhalten wurde. Der erhaltene Rückstand wurde in 150 ml Ethylacetat gelöst und eine 1N Salzsäure wurde dann zu dem Gemisch gegeben, bis das Gemisch sauer war, und das Gemisch wurde dann 2 Stunden lang gerührt. Die organische Schicht dieser Flüssigkeit wurde mit Wasser gewaschen, und Magnesiumsulfat wurde dazu gegeben, um Feuchtigkeit zu entfernen. Die Suspension wurde abfiltriert und das erhaltene Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei eine hochviskose Substanz erhalten wurde.
Diese hochviskose Substanz wurde in einen 500 ml Rückgewinnungskolben gegeben, und 50 ml Eisessig und 1,0 ml Salzsäure wurden dazu gegeben. Das Gemisch wurde gerührt und 1,5 Stunden lang unter einer Stickstoffatmosphäre bei 130°C erwärmt, um die Umsetzung durchzuführen.
Nach der Umsetzung wurde diese Reaktionsgemischlösung abfiltriert, wobei ein Rückstand erhalten wurde. Der erhaltene Rückstand wurde mit Wasser, einer wässrigen Natriumhydroxidlösung, Wasser und Methanol in der angegebenen Reihenfolge gewaschen. Dann wurde das Gemisch getrocknet, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 11 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 69% erhalten wurde. Das Reaktionsschema des zuvor beschriebenen Syntheseverfahrens ist in (b-1) angegeben.
[Schritt 2: Verfahren zum Herstellen von 4-Phenyl-4□-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP)]
In einen 100 ml Dreihalskolben wurden 3,2 g (8,0 mMol) 9-(4-Bromphenyl)-9-phenylfluoren, 2,0 g (8,0 mMol) 4-Phenyl-diphenylamin, 1,0 g (10 mMol) Natrium-tert-butoxid und 23 mg (0,04 mMol) Bis(dibenzylidenaceton)palladium(0) gegeben, und die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Dann wurden 20 ml entwässertes Xylol zu diesem Gemisch gegeben. Nachdem das Gemisch durch Rühren unter verringertem Druck entgast worden war, wurden 0,2 ml (0,1 mMol) Tri(tert-butyl)phosphin (eine 10 gew.%ige Hexanlösung) zu dem Gemisch gegeben. Dieses Gemisch wurde gerührt und 2 Stunden lang unter einer Stickstoffatmosphäre bei 110°C erwärmt, um die Umsetzung durchzuführen.
Nach der Umsetzung wurden 200 ml Toluol zu dieser Reaktionsgemischlösung gegeben, und diese Suspension wurde durch Florisil (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Katalog Nr. 540-00135) und Celite (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Katalog Nr. 531-16855) abfiltriert. Das erhaltene Filtrat wurde aufkonzentriert, und die erhaltene Substanz wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie (mit einem Laufmittel aus Toluol und Hexan in einem Verhältnis von 1:4) gereinigt. Die erhaltene Fraktion wurde aufkonzentriert, und Aceton und Methanol wurden zu dem Gemisch gegeben. Das Gemisch wurde Ultraschallwellen ausgesetzt und dann auskristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 4,1 g eines weißen Pulvers in einer Ausbeute von 92% erhalten wurde. Das Reaktionsschema des zuvor beschriebenen Syntheseverfahrens ist in (b-2) angegeben.
Die Rf Werte der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, 9-(4-Bromphenyl)-9-phenylfluoren, und 4-Phenyl-diphenylamin, waren jeweils 0,41, 0,51 und 0,27, die mittels Silicagel-Dünnschichtchromatographie (TLC) (mit einem Laufmittel aus Ethylacetat und Hexan in einem Verhältnis von 1:10) ermittelt wurden.
Die Verbindung, die in dem zuvor beschriebenen Schritt 2 erhalten worden war, wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) untersucht. Die Daten der Messung sind im Folgenden angegeben. Die Messergebnisse zeigen, dass die erhaltene Verbindung BPAFLP war, das ein Fluorenderivat ist.
¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ (ppm) = 6,63-7,02 (m, 3H), 7,06-7,11 (m, 6H), 7,19-7,45 (m, 18H), 7,53-7,55 (m, 2H), 7,75 (d, J = 6,9, 2H).
(Referenzbeispiel 3)
Ein Verfahren zum Herstellen von Tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: lr(Mptz)₃), das in den vorangegangenen Beispielen verwendet wurde, wird beschrieben.
[Schritt 1: Synthese von 3-Methyl-4,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol (Abkürzung: HMptz)]
Zuerst wurden 5,04 g Thioacetanilid, 5,44 g Benzoylhydrazin und 50 ml 1-Butanol in einen Rundkolben mit einem Rückflusskühler gegeben, und die Luft in dem Kolben wurde durch Argon ersetzt. Dieser Reaktionsbehälter wurde 2 Stunden und 45 Minuten Mikrowellen (2,45 GHz, 100 W) ausgesetzt, um das Gemisch zu erwärmen. Dann wurde Wasser zu dieser Lösung gegeben, und die organische Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Die erhaltene organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Lösung wurde abfiltriert. Das Lösungsmittel dieser Lösung wurde abdestilliert, und der erhaltene Rückstand wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat als Laufmittel gereinigt, wobei 3-Methyl-4,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol (Abkürzung: HMptz) erhalten wurde (ein hellgelbes Pulver, 18% Ausbeute). Das Syntheseschema von Schritt 1 ist in (c-1) angegeben.
[Schritt 2: Synthese von Tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: lr(Mptz)₃)]
Dann wurden 1,40 g des Liganden HMptz, der in dem zuvor beschriebenen Schritt 1 erhalten worden war, und 0,58 g Tris(acetylacetonato)iridium(III) in einen Reaktionsbehälter gegeben, der mit einem Dreiwegehahn ausgestattet war, und die Luft in dem Reaktionsbehälter wurde durch Argon ersetzt. Dann wurde das Gemisch 17 Stunden und 30 Minuten lang bei 250°C erwärmt, um die Umsetzung durchzuführen. Der Reaktant wurde in Dichlormethan gelöst, und diese Lösung wurde abfiltriert. Das Lösungsmittel des erhaltenen Filtrats wurde abdestilliert, und eine Reinigung wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat als Laufmittel durchgeführt. Weiterhin wurde eine Umkristallisation in einem Lösungsmittelgemisch aus Dichlormethan und Hexan durchgeführt, wobei der Organometallkomplex lr(Mptz)₃, der das gewünschte Produkt der Synthese war, erhalten wurde (ein gelbes Pulver, 22% Ausbeute). Das Syntheseschema von Schritt 2 ist in (c-2) angegeben.
Die Ergebnisse der Analyse des gelben Pulvers, das in dem zuvor beschriebenen Schritt 2 erhalten worden war, die mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) erhalten wurden, sind im Folgenden angegeben. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Organometallkomplex lr(Mptz)₃ erhalten worden war.
¹H NMR. δ(CDCl₃): 2,17 (s, 9H), 6,38 (d, 3H), 6,54 (t, 3H), 6,72 (dt, 3H), 6,87 (dd, 3H), 7,34 (m, 3H), 7,51 (brm, 3H), 7,57 (m, 9H).
(Referenzbeispiel 4)
Ein Verfahren zum Herstellen von 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: mDBTBIm-II), das in den vorangegangenen Beispielen verwendet wurde, wird beschrieben. Die Struktur von mDBTBIm-II ist im Folgenden angegeben.
Das Schema der Synthese von mDBTBIm-II ist in (d-1) angegeben.
In einen 50 ml Dreihalskolben wurden 1,2 g (3,3 mMol) 2-(3-Bromphenyl)-1-phenyl-1H-benzimidazol, 0,8 g (3,3 mMol) Dibenzothiophen-4-boronsäure und 50 mg (0,2 mMol) Tri(ortho-tolyl)phosphin gegeben. Die Luft in dem Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt. Zu diesem Gemisch wurden 3,3 ml einer 2,0 mMol/l wässrigen Lösung von Kaliumcarbonat, 12 ml Toluol und 4 ml Ethanol gegeben. Dieses Gemisch wurde durch Rühren unter verringertem Druck entgast. Dann wurden 7,4 mg (33 µMol) Palladium(II)acetat zu diesem Gemisch gegeben, und das Gemisch wurde 6 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom bei 80°C gerührt.
Nach einer vorher festgelegten Zeit wurden die organischen Substanzen aus der wässrigen Schicht des erhaltenen Gemisches mit Toluol extrahiert. Die erhaltene Extraktlösung kombiniert mit der organischen Schicht wurde mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und die organische Schicht wurde dann über Magnesiumsulfat getrocknet. Dieses Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und getrennt, und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Diese ölige Substanz wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie gereinigt. Die Silicagel-Säulenchromatographie wurde unter Verwendung von Toluol als Laufmittel durchgeführt. Die erhaltene Fraktion wurde aufkonzentriert, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Diese ölige Substanz wurde mittels HPLC gereinigt. Die HPLC-Säulenchromatographie wurde unter Verwendung von Chloroform als Laufmittel durchgeführt. Die erhaltene Fraktion wurde aufkonzentriert, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Diese ölige Substanz wurde in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Hexan umkristallisiert, so dass die Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in Form von 0,8 g eines hellgelben Pulvers in einer Ausbeute von 51% erhalten wurde.
0,8 g des erhaltenen hellgelben Pulvers wurden unter Anwendung eines Train-Sublimation-Verfahrens gereinigt. Die Reinigung wurde durchgeführt, indem das hellgelbe Pulver unter einem Druck von 3,0 Pa mit einer Fließgeschwindigkeit von Argongas von 5 ml/Min. bei 215°C erwärmt wurde. Nach der Reinigung wurden 0,6 g eines weißen Pulvers der Substanz, die das gewünschte Produkt der Synthese war, in einer Ausbeute von 82% erhalten.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als mDBTBIm-II identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ (ppm) = 7,23-7,60 (m, 13H), 7,71-7,82 (m, 3H), 7,90-7,92 (m, 2H), 8,10-8,17 (m, 2H).
(Referenzbeispiel 5)
Ein Verfahren zum Herstellen von Tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: Ir(Mptz1-mp)₃), das in dem vorangegangenen Beispiel verwendet wurde, wird beschrieben. Die Struktur von Ir(Mptz1-mp)₃ ist im Folgenden angegeben.
[Schritt 1: Synthese von N-(1-Ethoxyethyliden)benzamid]
Zuerst wurden 15,5 g Ethylacetimidathydrochlorid, 150 ml Toluol und 31,9 g Triethylamin (Et₃N) in einen 500 ml Dreihalskolben gegeben, und das Gemisch wurde 10 Minuten lang bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurden, mit einem 50 ml Tropftrichter, ein Lösungsgemisch aus 17,7 g Benzoylchlorid und 30 ml Toluol tropfenweise zu diesem Gemisch gegeben, und das Gemisch wurde 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde das Reaktionsgemisch bei Unterdruck abfiltriert, und der Feststoff wurde mit Toluol gewaschen. Das erhaltene Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei N-(1-Ethoxyethyliden)benzamid (eine rote ölige Substanz, 82% Ausbeute) erhalten wurde. Das Syntheseschema von Schritt 1 ist in (e-1) angegeben.
[Schritt 2: Synthese von 3-Methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazol (Abkürzung: HMptz1-mp)]
Dann wurden 8,68 g ortho-Tolylhydrazinhydrochlorid, 100 ml Tetrachlorkohlenstoff und 35 ml Et₃N in einen 300 ml Rückgewinnungskolben gegeben, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurden 8,72 g N-(1-Ethoxyethyliden)benzamid, erhalten in dem zuvor beschriebenen Schritt 1, zu diesem Gemisch gegeben, und das Gemisch wurde 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach einer vorher festgelegten Zeit wurde Wasser zu dem Reaktionsgemisch gegeben, und die organischen Substanzen wurden mit Chloroform aus der wässrigen Schicht extrahiert. Die organische Schicht des erhaltenen Gemisches wurde mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, das dazu gegeben worden war. Das erhaltene Gemisch wurde unter dem Einfluss der Schwerkraft abfiltriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert, wobei eine ölige Substanz erhalten wurde. Die erhaltene ölige Substanz wurde mittels Silicagel-Säulenchromatographie gereinigt. Dichlormethan wurde als Laufmittel verwendet. Die erhaltene Fraktion wurde aufkonzentriert, wobei 3-Methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazol (Abkürzung: HMptz1-mp) (eine orangefarbene ölige Substanz, 84% Ausbeute) erhalten wurde. Das Syntheseschema von Schritt 2 ist in (e-2) angegeben.
[Schritt 3: Synthese von Tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato]-iridium(III) (Abkürzung: lr(Mptz1-mp)₃)]
Dann wurden 2,71 g des Liganden HMptz1-mp, der in dem zuvor beschriebenen Schritt 2 erhalten worden war, und 1,06 g Tris(acetylacetonato)iridium(III) in einen Reaktionsbehälter eingebracht, der mit einem Dreiwegehahn ausgestattet war. Die Luft in diesem Kolben wurde durch Argon ersetzt, und das Gemisch wurde 48 Stunden lang bei 250°C erwärmt, um die Umsetzung durchzuführen. Dieses Reaktionsgemisch wurde in Dichlormethan gelöst und mittels Silicagel-Säulenchromatographie gereinigt. Als Laufmittel wurde zuerst Dichlormethan verwendet, und dann wurde ein Lösungsgemisch aus Dichlormethan und Ethylacetat in einem Volumenverhältnis von 10:1 verwendet. Die erhaltene Fraktion wurde aufkonzentriert, wobei ein Feststoff erhalten wurde. Dieser Feststoff wurde mit Ethylacetat gewaschen und dann in einem Lösungsgemisch aus Dichlormethan und Ethylacetat umkristallisiert, wobei der Organometallkomplex Ir(Mptz1-mp)₃ (ein gelbes Pulver, 35% Ausbeute) erhalten wurde. Das Syntheseschema von Schritt 3 ist in (e-3) angegeben.
Diese Verbindung wurde mittels Kernresonanzspektroskopie (NMR) als Ir(Mptz1-mp)₃ identifiziert, das das gewünschte Produkt der Synthese war.
Die ¹H NMR Daten der erhaltenen Verbindung waren wie folgt: ¹H NMR (CDCl₃): 1,94-2,21 (m, 18H), 6,47-6,76 (m, 12H), 7,29-7,52 (m, 12H).
Bezugszeichenliste
100: Substrat, 101: erste Elektrode, 102: EL Schicht, 103: zweite Elektrode, 111: Lochinjektionsschicht, 112: Lochtransportschicht, 113: lichtemittierende Schicht, 114: Elektronentransportschicht, 115: Elektroneninjektionsschicht, 301: erste Elektrode, 303: zweite Elektrode, 311: lichtemittierende Einheit, 312: lichtemittierende Einheit, 313: ladungsträgererzeugende Schicht, 401: Source-Treiberschaltung, 402: Pixelbereich, 403: Gate-Treiberschaltung, 404: Versiegelungssubstrat, 405: Versiegelungsmaterial, 407: Raum, 408: Anschluss, 409: FPC (flexible gedruckte Schaltung), 410: Substratelement, 411: TFT zum Schalten, 412: TFT zur Stromsteuerung, 413: erste Elektrode, 414: Isolator, 416: lichtemittierende Schicht, 417: zweite Elektrode, 418: lichtemittierendes Element, 423: n-Kanal-TFT, 424: p-Kanal-TFT, 501: Substrat, 502: erste Elektrode, 503: zweite Elektrode, 504: EL Schicht, 505: isolierenden Schicht, 506: Trennschicht, 801: Beleuchtungsvorrichtung, 802: Beleuchtungsvorrichtung, 803: Schreibtischlampe, 1100: Substrat, 1101: erste Elektrode, 1103: zweite Elektrode, 1111: Lochinjektionsschicht, 1112: Lochtransportschicht, 1113: lichtemittierende Schicht, 1113a: erste lichtemittierende Schicht, 1113b: zweite lichtemittierende Schicht, 1114: Elektronentransportschicht, 1114a: erste Elektronentransportschicht, 1114b: zweite Elektronentransportschicht, 1114c: dritte Elektronentransportschicht, 1115: Elektroneninjektionsschicht, 7100: Fernsehgerät, 7101: Gehäuse, 7103: Bildschirmbereich, 7105: Ständer, 7107: Displaybereich, 7109: Betätigungstasten, 7110: Fernbedienung, 7201: Hauptteil, 7202: Gehäuse, 7203: Bildschirmbereich, 7204: Tastatur, 7205: einer Anschluss, 7206: Zeigevorrichtung, 7301: Gehäuse, 7302: Gehäuse, 7303: Verbindungsbereich, 7304: Bildschirmbereich, 7305: Bildschirmbereich, 7306: Lautsprecherbereich, 7307: Bereich zum Einbringen eines Aufzeichnungsmediums, 7308: LED Lampe, 7309: Betätigungstaste, 7310: Verbindungsanschluss, 7311: Sensor, 7312 Mikrofon, 7400: Handy, 7401: Gehäuse, 7402: Bildschirmbereich, 7403: Bedienungstasten, 7404: Anschluss für externe Geräte, 7405: Lautsprecher, 7406 Mikrofon, 7501: Beleuchtungsbereich, 7502: Abschirmung, 7503: einstellbarer Arm, 7504: Träger, 7505: Basis, 7506: Stromquelle.

Claims

Triazolderivat, dargestellt durch die allgemeine Formel (GO), E-Ar-A (G0) worin A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe bedeutet; E bedeutet ein substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[4,3-f]phenanthridin; und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen.
Triazolderivat nach Anspruch 1, wobei das Triazolderivat durch die allgemeine Formel (G1-2) dargestellt wird,
worin R¹¹ bis R¹⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Triazolderivat nach Anspruch 1, wobei das Triazolderivat durch die allgemeine Formel (G2-2) dargestellt wird,
worin Q Sauerstoff oder Schwefel bedeutet; und R¹¹ bis R¹⁸ und R²¹ bis R²⁷ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen.
Triazolderivat nach Anspruch 1, wobei das Triazolderivat durch die allgemeine Formel (G3-2) dargestellt wird,
worin R¹¹ bis R¹⁸ und R³¹ bis R³⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Triazolderivat, dargestellt durch die allgemeine Formel (GO), E-Ar-A (G0) worin A eine substituierte oder unsubstituierte Carbazolylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzothiophenylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Dibenzofuranylgruppe bedeutet; E bedeutet ein substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[3,4-a]isochinolin; und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen.
Triazolderivat nach Anspruch 5, wobei das Triazolderivat durch die allgemeine Formel (G1-1) dargestellt wird,
worin R¹ bis R⁶ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Triazolderivat nach Anspruch 5, wobei das Triazolderivat durch die allgemeine Formel (G2-1) dargestellt wird,
worin Q Sauerstoff oder Schwefel bedeutet; und R¹ bis R⁶ und R²¹ bis R²⁷ bedeuten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen.
Triazolderivat nach Anspruch 5, wobei das Triazolderivat durch die allgemeine Formel (G3-1) dargestellt wird,
worin R¹ bis R⁸ und R³¹ bis R³⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Triazolderivat nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Substituenten der Arylengruppe miteinander verbunden sind, so dass ein Ring gebildet wird.
Triazolderivat nach Anspruch 1 oder 5, wobei Ar eine substituierte oder unsubstituierte Biphenyldiylgruppe ist.
Triazolderivat nach Anspruch 1 oder 5, wobei Ar eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe ist.
Verwendung des Triazolderivats nach Anspruch 1 oder 5 in einer lichtemittierenden Vorrichtung.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei die lichtemittierende Vorrichtung in einer elektronischen Vorrichtung umfasst ist.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei die lichtemittierende Vorrichtung in einer Beleuchtungsvorrichtung umfasst ist.
Heterocyclische Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (G4), E-Ar-X (G4) worin E ein substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[4,3-f]phenanthridin bedeutet; X bedeutet lod oder Brom; und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen.
Heterocyclische Verbindung nach Anspruch 15, wobei die heterocyclische Verbindung durch die allgemeine Formel (G5-2) dargestellt wird,
worin R¹¹ bis R¹⁸ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Heterocyclische Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (G4), E-Ar-X (G4) worin E ein substituiertes oder unsubstituiertes Triazolo[3,4-a]isochinolin bedeutet; X bedeutet lod oder Brom; und Ar bedeutet eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen.
Heterocyclische Verbindung nach Anspruch 17, wobei die heterocyclische Verbindung durch die allgemeine Formel (G5-1) dargestellt wird,
worin R¹ bis R⁶ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Heterocyclische Verbindung nach Anspruch 15 oder 17, wobei die Substituenten der Arylengruppe miteinander verbunden sind, so dass ein Ring gebildet wird.
Heterocyclische Verbindung nach Anspruch 15 oder 17, wobei Ar eine substituierte oder unsubstituierte Biphenyldiylgruppe ist.
Heterocyclische Verbindung nach Anspruch 15 oder 17, wobei Ar eine substituierte oder unsubstituierte Phenylengruppe ist.