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DE69511755T2 - Phenylanthracenderivat und organisches EL-Element - Google Patents

Phenylanthracenderivat und organisches EL-Element

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Publication number
DE69511755T2
DE69511755T2 DE69511755T DE69511755T DE69511755T2 DE 69511755 T2 DE69511755 T2 DE 69511755T2 DE 69511755 T DE69511755 T DE 69511755T DE 69511755 T DE69511755 T DE 69511755T DE 69511755 T2 DE69511755 T2 DE 69511755T2
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DE
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compound
injecting
group
transporting
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DE69511755T
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Tetsushi Inoue
Kenji Nakaya
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Futaba Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein organisches elektrolumineszierendes (EL) Element und insbesondere auf ein organisches EL-Element des Typs, bei welchem über eine organische Verbindungsschicht in einer mehrschichtigen Struktur ein elektrisches Feld angelegt wird, um Licht zu emittieren.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Organische elektrolumineszierende (EL) Elemente enthalten eine dünne Schicht, die eine lumineszente organische Verbindung beinhaltet, die zwischen eine Katode und eine Anode eingefügt ist. Elektronen und Löcher werden in die dünne Schicht injiziert, in welcher sie rekombiniert werden, um Excitonen zu erzeugen. Auf die Deaktivierung der Excitonen hin wird unter Ausnutzung der Lumineszenz (Phosphoreszenz oder Fluoreszenz) Licht emittiert. Die organischen EL-Elemente sind durch eine ebene Lichtemission bei einer hohen Luminanz von ungefähr 100 bis 100.000 cd/m² bei einer geringen Spannung von ungefähr 10 Volt und einer Lichtemission in einem Spektrum von blauer bis roter Farbe durch einfache Auswahl des Typs des fluoreszierenden Materials gekennzeichnet.
  • Die organischen EL-Elemente haben jedoch aufgrund der folgenden Faktoren eine unerwünscht kurze tatsächliche Lebensdauer, sind während der Lagerung weniger haltbar und sind weniger zuverlässig.
  • (1) Physikalische Veränderungen organischer Verbindungen: Durch das Anwachsen der Kristallkorndomänen wird es möglich, daß die Grenzfläche uneinheitlich wird, was eine Verschlechterung der Injektionsfähigkeit der elektrischen Ladung, die Erzeugung von Kurzschlüssen und einen dielektrischen Durchschlag des Elements verursacht. Insbesondere wenn eine Verbindung mit geringem Molekulargewicht genutzt wird, die ein Molekulargewicht von weniger als 500 hat, entwickeln sich Körner und wachsen, welche die Schichtqualität wesentlich beeinträchtigen. Selbst wenn die Grenzfläche mit Indium-Zinnoxid (ITO) rauh ist, führt eine signifikante Entwicklung und ein Anwachsen von Körnern zu einer geringeren Lichtausbeute und ermöglicht einen Leckstrom, wodurch die Emittierung von Licht eingestellt wird. Außerdem werden lokale dunkle Flecken ausgebildet.
  • (2) Oxidation und Ablösen der Katode: Obgleich Metalle wie zum Beispiel Na, Mg und Al für die Katode benutzt werden, die eine geringe Austrittsarbeit haben, um eine Elektroneninjektion zu ermöglichen, sind diese Metalle mit Sauerstoff und Feuchtigkeit in Luft reaktionsfähig. Im Ergebnis kann die Katode von der organischen Verbindungsschicht abgelöst werden, wodurch eine elektrische Ladungsinjektion verhindert wird. Insbesondere wenn eine polymere Verbindung durch Schleuderbeschichtung aufgetragen wird, unterstützen das restliche Lösungsmittel und die aus der Schichterzeugung resultierenden Abbauprodukte eine Oxidationsreaktion der Elektroden, welche abgelöst werden können, und somit können lokale dunkle Flecken erzeugt werden.
  • (3) Eine geringe Lichtausbeute und gesteigerte Wärmeerzeugung: Da der elektrische Strom über eine organische Verbindung geleitet wird, ist die organische Verbindung einem elektrischen Feld hoher Stärke ausgesetzt und ist der Erwärmung ausgesetzt. Die Wärme verursacht ein Schmelzen, eine Kristallisation oder Zersetzung der organischen Verbindung, was zu einer Verschlechterung oder Störung des Elements führt.
  • (4) Fotochemische und elektrochemische Veränderungen der organischen Verbindungsschichten.
  • Insbesondere hinsichtlich Blaulicht-emittierender Einrichtungen sind wenige Blaulicht-emittierende Substanzen erhältlich, welche für zuverlässige stabile Einrichtungen sorgen können. Im allgemeinen sind Blaulicht-emittierende Substanzen hochkristallin. Diphenylanthracen hat z. B. trotz einer hohen Fluoreszenz-Quantenausbeute eine hohe Kristallinität. Bei Nutzung dieser Verbindung als Lichtemittierendes Material kommt es nicht zur Herstellung einer zuverlässigen Einrichtung, die eine hohe Luminanz und eine hohe Ausbeute hat. Siehe C. Adachi u. a., Applied Phys. Lett., 56, 799 (1990).
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Phenylanthracenderivat zu schaffen, welches als ein optoelektronisches Funktionsmaterial neuartig ist und minimale physikalische Änderungen, fotochemische Änderungen und elektrochemische Änderungen aufzeigt.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen und verbesserten organischen EL-Elements unter Nutzung des Phenylanthracenderivats, wo das Element durch hohe Zuverlässigkeit, hohe Lichtausbeute und die Fähigkeit gekennzeichnet ist, ein breites Lichtspektrum, insbesondere blaues Licht zu emittieren.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines höchst zuverlässigen Lichtemittierenden Elements mit hoher Lichtausbeute, das eine dünne organische Schicht hat, die durch Aufdampfung einer Verbindung mit hohem Molekulargewicht ausgebildet wird, wobei das Element durch einen minimierten Spannungsanstieg, Luminanzabfall, Leckstrom und eine minimierte Entwicklung oder ein minimiertes Anwachsen von lokalen dunklen Flecken während des Betriebs des Elements gekennzeichnet ist.
  • Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Phenylanthracenderivat der folgenden allgemeinen Formel (1)
  • (1) A&sub1;-L-A&sub2;
  • worin jedes von A&sub1; und A&sub2;, welche identisch oder verschieden sein können, eine Monophenylanthryl- oder Diphenylanthryl-Gruppe ist, und L eine Valenzbindung oder eine zweiwertige Bindungsgruppe ist.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Phenylanthracenderivat von der folgenden Formel (2):
  • worin jedes von R&sub1; und R&sub2;, welche identisch oder verschieden sein können, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Amino- und heterocyclische Gruppe, jedes von r1 und r2 ist 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 und L&sub1; ist eine Valenzbindung oder eine Arylenegruppe, welche eine zwischenliegende Gruppe aufweisen kann in der Form einer Alkylenegruppe, -O-, -S- oder -NR-, worin R eine Alkyl- oder Arylgruppe ist. Wenn r1 eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, können die R&sub1;-Gruppen identisch oder verschieden sein, oder die R&sub1;-Gruppen können zusammengenommen einen Ring bilden. In ähnlicher Weise gilt, wenn r2 eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, daß die R&sub2;-Gruppen identisch oder verschieden sein können oder die R&sub2;-Gruppen zusammengenommen einen Ring bilden können.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Phenylanthracenderivat von der folgenden Formel (3):
  • worin jedes von R&sub3; und R&sub4;, welche identisch oder verschieden sein können, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Amino- und heterocyclische Gruppe, jedes von r3 und r&sub4; ist 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 und L&sub2; ist eine Valenzbindung oder eine Arylenegruppe, welche eine zwischenliegende Gruppe aufweisen kann in der Form einer Alkylenegruppe, -O-, -S- oder -NR-, worin R eine Alkyl- oder Arylgruppe ist. Wenn r&sub3; eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, können die R&sub3;-Gruppen identisch oder verschieden sein, oder die R&sub3;-Gruppen können zusammengenommen einen Ring bilden. Wenn r&sub4; eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, können die R&sub4;-Gruppen identisch oder verschieden sein oder die R&sub4;-Gruppen zusammengenommen können einen Ring bilden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein organisches elektrolumineszierendes (EL) Element, bestehend mindestens aus einer organischen Verbindungsschicht, enthaltend das vorhergehend definierte Phenylanthracenderivat.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die organische Verbindungsschicht, welche das Phenylanthracenderivat enthält, eine lichtemittierende Schicht. Das organische EL-Element kann weiterhin mindestens eine lochinjizierende Schicht, mindestens eine lochtransportierende Schicht und mindestens eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht umfassen. Alternativ dazu kann das organische EL-Element weiterhin mindestens eine lochinjizierende Schicht, mindestens eine lochtransportierende Schicht, mindestens eine elektronentransportierende Schicht und mindestens eine elektroneninjizierende Schicht umfassen.
  • Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die das Phenylanthracenderivat enthaltende organische Verbindungsschicht eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht. In diesem Fall enthält das Element weiterhin eine lichtemittierende Schicht.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält das organische EL-Element mindestens eine lichtemittierende Schicht, welche eine Mischungsschicht ist, die aus einer Mischung einer elektroneninjizierenden und -transportierenden Verbindung und einer lochinjizierenden und -transportierenden Verbindung ausgebildet ist. Das Phenylanthracenderivat ist in der Mischungsschicht enthalten.
  • Wenn eine erfinderische Verbindung gemäß Formel (1), vorzugsweise gemäß Formel (2) oder (3) in einer lichtemittierenden Schicht benutzt wird, kann das organische EL- Element gemäß der vorliegenden Erfindung auf stabile Weise Licht mit einer Luminanz in einer Höhe von 10.000 cd/m² oder mehr emittieren. Das Element ermöglicht einen stabilen Antrieb mit einer Stromdichte von ungefähr 1.000 mA/cm². Das Element ist wärmebeständig und haltbar.
  • Die erfinderische Verbindung kann verdampft werden, um dünne Schichten in einem stabilen amorphen Zustand abzulagern. Infolge guter physikalischer Eigenschaften sind die dünnen Schichten geeignet, auf einheitliche Weise Licht zu emittieren. In der umgebenden Luft bleiben sie ohne Kristallisation über ein Jahr stabil. Die Verbindung kann auch aus einer Chloroformlösung schleuderbeschichtet werden, wodurch stabile amorphe dünnen Schichten ausgebildet werden.
  • Das organische EL-Element ist zur effizienten Lichtemission bei einer geringen Antriebsspannung geeignet. Es ist festzuhalten, daß das Element Licht mit einer maximalen Wellenlänge von 400 nm bis 700 nm emittiert.
  • Die vorhergehend genannten Aspekte und andere Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen erklärt.
  • Fig. 1 ist eine seitliche Vorderansicht eines beispielhaften organischen EL-Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Fig. 2 und 3 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung I-1 im Beispiel 1 zeigen.
  • Fig. 4 und 5 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung II-1 im Beispiel 2 zeigen.
  • Fig. 6 und 7 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-2 im Beispiel 5 zeigen.
  • Fig. 8 und 9 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-1 im Beispiel 6 zeigen.
  • Fig. 10 und 11 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-3 im Beispiel 7 zeigen.
  • Fig. 12 und 13 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-4 im Beispiel 8 zeigen.
  • Fig. 14 und 15 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-8 im Beispiel 9 zeigen.
  • Fig. 16 und 17 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-12 im Beispiel 10 zeigen.
  • Fig. 18 und 19 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-14 im Beispiel 11 zeigen.
  • Fig. 20 und 21 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-15 im Beispiel 12 zeigen.
  • Fig. 22 und 23 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-16 im Beispiel 13 zeigen.
  • Fig. 24 und 25 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-24 im Beispiel 14 zeigen.
  • Fig. 26 und 27 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-25 im Beispiel 15 zeigen.
  • Fig. 28 und 29 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-26 im Beispiel 16 zeigen.
  • Fig. 30 und 31 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung I-20 im Beispiel 17 zeigen.
  • Fig. 32 und 33 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-27 im Beispiel 18 zeigen.
  • Fig. 34 und 35 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung VII-23 im Beispiel 19 zeigen.
  • Fig. 36 und 37 sind grafische Darstellungen, die Infrarot- bzw. Kernmagnetresonanzspektren der Verbindung I-17 im Beispiel 20 zeigen.
    • BESTE ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Die neuartigen Phenylanthracenderivate gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen Formel (1).
  • (1) A&sub1;-L-A&sub2;
  • A&sub1; und A&sub2; sind eine Monophenylanthryl- oder Diphenylanthryl-Gruppe. A&sub1; und A&sub2; können identisch oder verschieden sein. Die durch A&sub1; und A&sub2; repräsentierte Monophenylanthryl- oder Diphenylanthryl-Gruppe kann eine substituierte oder unsubstituierte Gruppe sein. Wenn sie substituiert ist, können Substituenten beispielsweise Alkyl-, Aryl-, Alkoxy-, Aryloxy- und Aminogruppen sein, welche weiterhin substituiert sein können. Diese Substituenten werden später beschrieben. Obgleich die Position derartiger Substituenten an der Phenylanthrylgruppe nicht entscheidend ist, sind die Substituenten vorzugsweise eher an der Phenylgruppe positioniert, die mit dem Anthracenring verbunden ist, als an dem Anthracenring. Die Phenylgruppe ist mit dem Anthracenring vorzugsweise an dessen 9- und/ oder 10-Position verbunden.
  • In Formel(1) ist L eine Valenzbindung oder eine zweiwertige Bindungsgruppe. Die bevorzugte zweiwertige Verbindungsgruppe ist eine Arylenegruppe, welche eine zwischenliegende Gruppe haben kann, wie später beschrieben wird.
  • Die in Formel (1) bevorzugten Phenylanthracenderivate sind in Formel (2) und (3) gezeigt.
  • Zuerst wird Formel (2) beschrieben.
  • R&sub1; und R&sub2; sind auf unabhängige Weise eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Amino- und heterocyclische Gruppe.
  • Die durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierte Alkylgruppe kann eine gerade oder verzweigte, substituierte oder nicht substituierte Alkylgruppe sein, die vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome hat. Besonders bevorzugt sind nicht substituierte Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome haben, zum Beispiel Methyl-, Ethyl-, n- und i-Propyl und n-, 1-, s- und t- Butylgruppen. Beispiele der durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierten Cycloalkylgruppe sind Cyclohexyl- und Cyclopentylgruppen. Die durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierte Arylgruppe hat vorzugsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatome und kann einen Substituenten wie zum Beispiel Phenyl oder Tolyl haben. Beispielhafte Arylgruppen sind Phenyl-, o-, m- und p- Tolyl-, Pyrenyl-, Naphthyl-, Anthryl-, Biphenyl-, Phenyl-, Anthryl- und Tolyanthrylgruppen. Die durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierte hat vorzugsweise insgesamt 6 bis 50 Kohlenstoffatome und kann eine substituierte oder nicht substituierte Gruppe, vorzugsweise eine substituierte Gruppe sein, bei welcher die bevorzugten Substituenten Arylgruppen wie zum Beispiel Phenyl sind. Beispielhafte Alkenylgruppen sind Triphenylvinyl, Tritolylvinyl und Tribiphenylvinyl. Die durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierte Alkoxygruppe hat 1 bis 6 Kohlenstoffatome im Alkylanteil.
  • Typisch sind Methoxy- und Ethoxygruppen. Die Alkoxygruppe kann eine substituierte Gruppe sein. Für die durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierte Aryloxygruppe ist eine Phenoxygruppe typisch. Die durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierte Aminogruppe kann eine substituierte oder nicht substituierte Gruppe, vorzugsweise eine substituierte Gruppe sein. Beispielhafte Substituenten sind Alkylgruppen wie zum Beispiel Methyl- und Ethylgruppen und Arylgruppen wie zum Beispiel Phenylgruppen. Beispiele der Aminogruppe sind Diethylamino-, Diphenylamino- und Di(m-Tolyl)aminogruppen. Beispiele der durch R&sub1; und R&sub2; repräsentierten heterocyclischen Gruppe sind Bipyridyl-, Pyrimidyl-, Chinolyl-, Pyridyl-, Thienyl- , Furyl- und Oxadiazoylgruppen. Diese können einen Substituenten wie zum Beispiel Methyl und Phenyl haben.
  • In Formel (2) ist jedes von r&sub1; und r&sub2; 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 0 oder 1. Jedes von r1 und r2 ist eine ganze Zahl von 1 bis 5, insbesondere 1 oder 2, wobei jedes von R&sub1; und R&sub2; vorzugsweise eine Alkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy- oder Aminogruppe ist.
  • R&sub1; und R&sub2; können identisch oder verschieden sein. Wenn mehr als eine Gruppe als R&sub1; enthalten ist (d. h. r1 ≥ 2), können die R&sub1;-Gruppen identisch oder verschieden sein, oder die R&sub1;-Gruppen können zusammengenommen einen Ring wie zum Beispiel einen Benzolring bilden. In ähnlicher Weise können die R&sub2;-Gruppen, wenn mehr als eine Gruppe als R&sub2; enthalten ist (d. h. r2 ≥ 2), identisch oder verschieden sein, oder die R&sub2;-Gruppen können zusammengenommen einen Ring wie zum Beispiel einen Benzolring bilden. Solche Derivate, worin die R&sub1;- oder R&sub2;-Gruppen einen Ring bilden, werden ebenfalls bevorzugt.
  • L&sub1; ist eine Valenzbindung oder eine Arylenegruppe. Die durch L&sub1; repräsentierte Arylenegruppe ist vorzugsweise eine nicht substituierte Gruppe. Beispiele enthalten gewöhnliche Arylenegruppen wie zum Beispiel Phenylen, Biphenylen und Anthrylen, während auch zwei oder mehr direkt verbundene Arylenegruppen enthalten sind. L&sub1; ist vorzugsweise eine Valenzbindung, p-Phenylengruppe und 4,4'-Biphenylengruppe.
  • Die durch L&sub1; repräsentierte Arylenegruppe kann eine Gruppe sein, die zwei Arylenegruppen hat, die durch eine Alkylenegruppe, -O-, -S- oder -NR- getrennt ist. R ist eine Alkyl- oder Arylgruppe. Beispiele für Alkylgruppen sind Methyl und Ethyl und eine beispielhafte Arylgruppe ist Phenyl. R ist vorzugsweise eine Arylgruppe, welche wie bereits erwähnt typischerweise Phenyl ist, während es A&sub1; oder A&sub2; oder Phenyl sein kann, an dem A&sub1; und A&sub2; substituiert sind. Bevorzugte Alkylenegruppen sind Methylen- und Ethylengruppen.
  • Beispiele der durch L&sub1; repräsentierten Arylenegruppe sind im folgenden gezeigt.
  • Im folgenden wird Formel (3) beschrieben.
  • In Formel (3) sind R&sub3; und R&sub4; derart definiert, wie R&sub1; und R&sub2; in Formel (2), und r3 und r4 sind definiert wie r1 und r2 in Formel (2), und L&sub2; ist definiert wie L&sub1; in Formel (2). Deren bevorzugte Ausführungsbeispiele gleichen auch einander.
  • Auch gemäß Formel (3) können R&sub3; und R&sub4; identisch oder verschieden sein. Wenn als R&sub3; oder R&sub4; mehr als eine Gruppe enthalten ist, können die R&sub3;-Gruppen ebenso wie die R&sub4;- Gruppen identisch oder verschieden sein. Alternativ dazu können die R&sub3;- oder R&sub4;-Gruppen zusammengenommen einen Ring wie zum Beispiel einen Benzolring ausbilden.
  • Im folgenden sind veranschaulichende nicht einschränkende Beispiele der Verbindungsformeln (2) und (3) gezeigt. Beispiele sind durch allgemeine Formeln (I) bis (VII) repräsentiert, bei welchen die Substituenten R&sub1;&sub1; bis R&sub1;&sub5;, R&sub2;&sub1; bis R&sub2;&sub5;, R&sub3;&sub1; bis R&sub3;&sub5; und R&sub4;&sub1; bis R&sub4;&sub5; die Bedeutung bzw. die Kombination haben, die in Tabelle 1 bis 7 gezeigt sind. Die Formeln (VIII), (IX) und (X) zeigen spezifische Strukturen. Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle
  • Die Phenylanthracenderivate gemäß der vorliegenden Erfindung, welche manchmal als erfinderische Verbindungen bezeichnet werden, können durch Kopplung einer halogenhaltigen Diphenylanthracenverbindung mit Ni(cod)&sub2;, worin cod ein 1,5-Cyclooctadien repräsentiert, oder durch Kreuzkopplung eines Grignards Reagens eines dihalogenierten Aryls mit einem Nickelkomplex wie zum Beispiel NiCl&sub2;(dppe) und NiCl&sub2;(dppp) hergestellt werden, worin dppe Diphenylphosphinoethan und dppp Diphenylphosphinopropan repräsentiert. Alternativ dazu werden die Phenylanthracenderivate durch einen Kreuzkopplungsprozeß hergestellt, der die Reaktion von Anthrachinon, Benzochinon, Phenylanthron oder Bianthron mit Grignards Reagens aus Aryl oder einem mit Lithium versehenen Aryl gefolgt von Reduktion umfaßt. Diese Verbindungen können durch Elementaranalyse, Massenanalyse, Infrarotabsorptionsspektroskopie (IR), kernmagnetische Resonanzspektroskopie (¹H- und ¹³C-NMR) usw. identifiziert werden.
  • Die erfinderischen Verbindungen haben im allgemeinen ein Molekulargewicht von ungefähr 400 bis ungefähr 2.000, vorzugsweise ungefähr 400 bis ungefähr 1.000, einen hohen Schmelzpunkt von ungefähr 200 bis ungefähr 500ºC und eine hohe Glasübergangstemperatur (Tg) von ungefähr 80 bis ungefähr 250ºC, vorzugsweise ungefähr 100 bis 250ºC, besser zu bevorzugen von ungefähr 130 bis 250ºC, insbesondere von ungefähr 150 bis 250ºC. Durch herkömmliches Abscheiden im Vakuum oder dergleichen können diese eine transparente gleichmäßige Schicht einer Qualität ausbilden, welche selbst bei einer Temperatur oberhalb von Raumtemperatur und über eine lange Zeitdauer hinweg einen stabilen amorphen Zustand aufrechterhält. Die erfinderischen Verbindungen können allein oder in Beimischung von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Das organische EL-Element gemäß der Erfindung enthält mindestens eine organische Verbindungsschicht. Die organische Verbindungsschicht oder mindestens eine der organischen Verbindungsschichten enthält die erfinderische Verbindung. Ein Beispielaufbau des organischen EL-Elements gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Das in Fig. 1 im allgemeinen mit 1 bezeichnete EL-Element enthält auf einem Substrat 2 eine Anode 3, eine lochinjizierende und -transportierende Schicht 4, eine lichtemittierende Schicht 5, eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht 6 und eine Katode 7, die von unten nach oben in der beschriebenen Reihenfolge aufeinandergeschichtet sind.
  • Die lichtemittierende Schicht hat mehrere Funktionen zur Injektion von Löchern und Elektronen, zu deren Transport und zur Rekombination von Löchern und Elektronen, um Excitonen zu erzeugen. Die lochinjizierende und -transportierende Schicht hat Funktionen, welche die Injektion von Löchern aus der Anode, deren Transport und die Behinderung des Elektronentransports ermöglichen. Die elektroneninjizierende und -transportierende Schicht Funktionen, welche die Injektion von Elektronen aus der Katode, deren Transport und die Behinderung des Lochtransports ermöglichen. Diese zwei Schichten sind effektiv, um die Anzahl der in die lichtemittierende Schicht injizierten Löcher und Elektronen zu erhöhen und die Löcher und Elektronen in dieser zu begrenzen, um den Rekombinationsbereich zu optimieren, um die Lichtemissionsausbeute zu verbessern. Deshalb sind die loch- und elektroneninjizierenden und -transportierenden Schichten wahlweise vorgesehen, wobei die Größenordnung der entsprechenden Funktionen der in der lichtemittierenden Schicht zur/zum Elektroneninjektion und -transport und Lochinjektion und -transport genutzten Verbindung in Betracht gezogen werden. Wenn die in der lichtemittierenden Schicht genutzte Verbindung zum Beispiel eine gesteigerte loch- oder elektroneninjizierende und -transportierende Funktion hat, kann die loch- oder elektroneninjizierende und -transportierende Schicht weggelassen werden, da auch die lichtemittierende Schicht selbst als eine loch- oder -elektroneninjizierende oder -transportierende Schicht dienen kann. In einigen Fällen kann sowohl die loch- und elektroneninjizierende als auch -transportierende Schicht weggelassen werden. Jede der Schichten, die loch- und elektroneninjizierende und -transportierende Schicht kann aus zwei Unterschichten bestehen, wobei eine Unterschicht eine injizierende Funktion und eine andere Unterschicht eine transportierende Funktion hat.
  • Die erfinderische Verbindung wird vorzugsweise in einer lichtemittierenden Schicht benutzt, da sie relativ neutral ist, obgleich sie auch entweder in einer lochinjizierenden und -transportierenden Schicht oder einen elektroneninjizierenden und -transportierenden Schicht anwendbar ist.
  • Eine Freiheit in der Gestaltung des Rekombinations-/Lichtemittierungsbereichs ist durch die Steuerung der Schichtdicke in Anbetracht der Trägerbeweglichkeit und Trägerdichte (welche von einem Ionisierungspotential und einer Elektronenaffinität abhängig ist) der lichtemittierenden Schicht, der lochinjizierenden und -transportierenden und der elektroneninjizierenden und -transportierenden Schicht verfügbar, die zu kombinieren sind. Dies ermöglicht die freie Gestaltung der Leuchtfarbe, die Steuerung der Luminanz und des Spektrums der Lichtemission durch die Überlagerung der Elektroden und die Steuerung der Raumverteilung der Lichtemission.
  • Im folgenden ist das Ausführungsbeispiel beschrieben, bei welchem die erfinderischen Verbindungen in der lichtemittierenden Schicht genutzt werden. Die lichtemittierende Schicht kann zusätzlich ein anderes lumineszierendes Material enthalten. Das lumineszierende Material kann aus Verbindungen ausgewählt werden, wie sie in JP-A 264692/1988 offenbart sind, zum Beispiel Chinacridon-, Rubren- und Styryl-Serienfarben allein oder in Mischung. Ein solches lumineszierendes Material ist vorzugsweise in der lichtemittierenden Schicht in einer Menge enthalten, die weniger als 10 mol% der erfinderischen Verbindung beträgt. Das durch die Schicht emittierte Licht kann durch Hinzufügen eines ausgewählten lumineszierenden Materials auf die Seite einer längeren Wellenlänge verschoben werden.
  • Die lichtemittierende Schicht kann ferner einen Singulett- Sauerstoffquencher enthalten. Quencher sind zum Beispiel Nickelkomplexe, Rubren, Diphenylisobenzofuran und tertiäre Amine. Ein derartiger Quencher ist vorzugsweise in einer Menge von weniger als 10 mol% der erfinderischen Verbindung vorhanden.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei welchem die erfinderischen Verbindungen in der lichtemittierenden Schicht genutzt werden, kann jede der verschiedenen organischen Verbindungen, die in herkömmlichen organischen EL-Elementen genutzt werden, zum Beispiel die in JP-A 295695/1988, 191694/1990 und 000792/1991 beschriebenen organischen Verbindungen, in der lochinjizierenden und -transportierenden Schicht und der elektroneninjizierenden und -transportierenden Schicht genutzt werden. Beispielsweise können in der lochinjizierenden und -transportierenden Schicht beliebige der aromatischen tertiären Amine, Hydrazonderivate, Karbazolderivate, Triazolderivate und Imidazolderivate genutzt werden. Für die elektroneninjizierende und -transportierende Schicht können organische Metallkomplexderivative wie zum Beispiel Aluminiumchinolinol, Oxadiazolderivate, Pyridinderivate, Pyrimidinderivate, Chinolinderivate, Chinoxalinderivate, Diphenylchinonderivate, Perylenderivate und Fluorenderivate genutzt werden.
  • Wenn die lochinjizierende und -transportierende Schicht derart ausgebildet ist, daß sie eine lochinjizierende Schicht und eine lochtransportierende Schicht aufweist, werden aus den normalerweise für lochinjizierende und -transportierende Schichten genutzten Verbindungen zwei oder mehr Verbindungen in einer geeigneten Kombination ausgewählt. In dieser Hinsicht ist es zu bevorzugen, Schichten derart aufzuschichten, daß eine Schicht aus einer Verbindung, die ein geringes Ionisierungspotential hat, angrenzend der Anode (ITO usw.) angeordnet sein kann. Es ist außerdem zu bevorzugen, eine Verbindung zu nutzen, die an der Anodenoberfläche eine gute Dünnschichtausbildungsfähigkeit hat. Diese Reihenfolge der Schichtung wird auch angewandt, wenn eine Vielzahl von lochinjizierenden und -transportierenden Schichten vorgesehen sind. Eine solche Reihenfolge der Schichtung ist effektiv zur Herabsetzung der Antriebsspannung und zur Verhinderung eines Leckstroms und der Entwicklung und des Anwachsens von lokalen dunklen Punkten. Da zur Herstellung der Elemente die Aufdampfung angewandt wird, können dünne Schichten von ungefähr 1 bis 10 nm Dicke einheitlich und nadelstichfrei ausgebildet werden, was eine beliebige Änderung im Farbton der Lichtemission und einen Abfall der Ausbeute durch Reabsorption einschränkt, selbst wenn eine Verbindung ein geringes Ionisierungspotential hat und in der lochinjizierenden Schicht eine Absorption im sichtbaren Bereich genutzt wird.
  • Wenn die elektroneninjizierende und -transportierende Schicht derart ausgebildet ist, daß sie eine elektroneninjizierende Schicht und eine elektronentransportierende Schicht aufweist, werden aus den normalerweise für elektroneninjizierende und -transportierende Schichten benutzten Verbindungen zwei oder mehr Verbindungen in einer geeigneten Kombination ausgewählt. In dieser Hinsicht ist es zu bevorzugen, Schichten derart aufzuschichten, daß eine Schicht aus einer Verbindung, die eine größere Elektronenaffinität hat, angrenzend der Katode angeordnet sein kann. Diese Reihenfolge der Schichtung, wird auch angewandt, wenn eine Vielzahl von elektroneninjizierenden und -transportierenden Schichten vorgesehen sind.
  • In der Handhabung der Erfindung ist es zu bevorzugen, daß die lichtemittierende Schicht eine Mischungsschicht ist, die eine Mischung einer lochinjizierenden und -transportierenden Verbindung und einer elektroneninjizierenden und -transportierenden Verbindung ist. Die erfinderische Verbindung ist in der Mischungsschicht enthalten. Da die erfinderische Verbindung im allgemeinen als ein fluoreszierendes Material enthalten ist, ist es bei einem Ausführungsbeispiel, bei welchem die erfinderische Verbindung eine elektroneninjizierende und -transportierende Verbindung ist, zu bevorzugen, weiterhin eine lochinjizierende und -transportierende Verbindung zuzufügen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei welchem die erfinderische Verbindung eine lochinjizierende und -transportierende Verbindung ist, ist es zu bevorzugen, ferner eine elektroneninjizierende und -transportierende Verbindung hinzuzufügen. In der Mischungsschicht sind die elektroneninjizierende und -transportierende Verbindung und die lochinjizierende und -transportierende Verbindung vorzugsweise derart gemischt, daß das Gewichtsverhältnis der elektroneninjizierenden und -transportierenden Verbindung zu der lochinjizierenden und -transportierenden Verbindung im Bereich von 60 : 40 bis 40 : 60, insbesondere ungefähr 50 : 50 liegt.
  • Für diese Mischung kann die elektroneninjizierende und -transportierende Verbindung aus den vorhergehend genannten elektroneninjizierenden und -transportierenden Verbindungen ausgewählt werden und eine lochinjizierende und -transportierende Verbindung kann aus den vorhergehend genannten lochinjizierenden und -transportierenden Verbindungen ausgewählt werden. Wenn gewünscht, kann jede beliebige der erfinderischen Verbindungen ausgewählt werden. In der Mischungsschicht kann jede der elektroneninjizierenden und -transportierenden Verbindungen und lochinjizierenden und -transportierenden Verbindungen allein oder in Mischung von zweien oder mehr genutzt werden. Die Mischungsschicht kann mit der erfinderischen Verbindung oder einem anderen fluoreszierenden Material dotiert werden, um die Leuchtintensität zu steigern.
  • Alternativ dazu kann eine Mischungsschicht aus einer elektroneninjizierenden und -transportierenden Verbindung und einer lochinjizierenden und -transportierenden Verbindung, welche beide andere Verbindungen als die vorhergehend erwähnten Verbindungen sind, mit der erfinderischen Verbindung dotiert werden.
  • Mittels einer solchen eingebauten Mischungsschicht wird ein EL-Element in der Stabilität verbessert.
  • Es ist außerdem zu bevorzugen, die erfinderische Verbindung in der elektroneninjizierenden und -transportierenden Schicht zu verwenden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das in der lichtemittierenden Schicht genutzte fluoreszierende Material aus den Materialien, die bei einer gleichen oder längeren Wellenlänge, im Vergleich zur erfinderischen Verbindung, zur Fluoreszenz geeignet sind, zum Beispiel aus denjenigen fluoreszierenden Materialien ausgewählt werden, welche in Kombination mit der erfinderischen Verbindung in der lichtemittierenden Schicht genutzt werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die erfinderische Verbindung ferner in der lichtemittierenden Schicht genutzt werden. Alternativ dazu kann die erfinderische Verbindung ferner in der lichtemittierenden Schicht genutzt werden, welche auch als eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht dient.
  • Es ist außerdem zu bevorzugen, die erfinderische Verbindung in der lochinjizierenden und -transportierenden Schicht zu verwenden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das in der lichtemittierenden Schicht genutzte fluoreszierende Material aus den Materialien, die bei einer längeren Wellenlänge, im Vergleich zur erfinderischen Verbindung, zur Fluoreszenz geeignet sind, zum Beispiel aus denjenigen fluoreszierenden Materialien ausgewählt werden, welche in Kombination mit der erfinderischen Verbindung in der lichtemittierenden Schicht genutzt werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die erfinderische Verbindung ferner in der lichtemittierenden Schicht genutzt werden.
  • Während bei diesen Ausführungsbeispielen ein fluoreszierendes Material (ein anderes Material als die erfinderische Verbindung) hauptsächlich in der lichtemittierenden Schicht genutzt wird, kann die erfinderische Verbindung als ein zusätzliches fluoreszierendes Material in einer Menge von weniger als 10 mol% hinzugefügt und kombiniert werden.
  • Die Dicken der lichtemittierenden Schicht, der lochinjizierenden und -transportierenden Schicht und der elektroneninjizierenden und -transportierenden Schicht sind nicht entscheidend und variieren mit einer bestimmten Herstellungstechnologie. Normalerweise ist eine einzelne Schicht 5 bis 1.000 nm dick, insbesondere 8 bis 200 nm dick.
  • Die Dicken der lochinjizierenden und -transportierenden Schicht und der elektroneninjizierenden und -transportierenden Schicht sind gleich oder im Bereich von 1/10-mal bis zehnmal der Dicke der lichtemittierenden Schicht, obgleich diese von der Gestaltung eines Rekombinations-/ Lichtemittierungsbereichs abhängen. Wenn die elektronen- oder lochinjizierende und -transportierende Schicht in eine injizierende Schicht und eine transportierende Schicht geteilt sind, ist die injizierende Schicht vorzugsweise mindestens 1 nm dick und ist die transportierende Schicht mindestens 20 nm dick. Die obere Grenze der Dicke beträgt für die injizierende Schicht ungefähr 100 nm und für die transportierende Schicht ungefähr 1.000 nm.
  • In der Handhabung der Erfindung ist die Katode vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das eine geringe Austrittsarbeit hat, wie zum Beispiel L&sub1;, Na, Mg, Al, Ag, In und Legierungen, die mindestens eines dieser Metalle enthalten. Die Katode sollte vorzugsweise feinkörnig, insbesondere amorph sein. Die Katode ist vorzugsweise 10 bis 1.000 nm dick.
  • Damit das EL-Element eine ebene Lichtemission erzeugt sollte mindestens eine der Elektroden transparent oder transluzent sein. Da das Material der Katode eingeschränkt ist, wie gerade vorhergehend erwähnt wurde, ist es zu bevorzugen, das Material und die Dicke der Anode derart zu wählen, daß ein Transmissionsgrad von mindestens 80% der emittierten Strahlung geschaffen wird. Die Anode ist zum Beispiel vorzugsweise aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), SnO&sub2;, Ni, Au, Pt, Pd und dotiertem Polypyrrol gefertigt. Die Anode hat vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 10 bis 500 nm. Um eine bessere Zuverlässigkeit des Elements zu erreichen, sollte die Antriebsspannung gering sein. Zu diesem Zweck wird beispielsweise ITO bevorzugt, das 10 bis 30 Ω/cm oder weniger als 10 Ω/cm (normalerweise 5 bis 10 1/cm²) hat.
  • Das Substrat kann aus jedem beliebigen Material gefertigt sein, obgleich bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ein transparentes oder transluzentes Material wie zum Beispiel 6las und Kunstharze genutzt werden, wobei das Licht aus dem Substrat austritt. Das Substrat kann mit einer Farbfilterschicht oder einer dielektrischen reflektierenden Schicht versehen sein, um die Emissionslichtfarbe zu steuern. Wenn das Substrat aus einem lichtundurchlässigen Material gefertigt ist, kann die Schichtstapel-Reihenfolge umgekehrt zu der in Fig. 1 gezeigten Reihenfolge sein.
  • Nun wird beschrieben, wie das EL-Element unter Nutzung des Phenylanthracenderivats gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen ist. Die Katode und die Anode werden vorzugsweise durch Gasphasenabscheidungsverfahren wie zum Beispiel Vakuumbedampfung und Sputtern ausgebildet. Die lichtemittierende Schicht und die loch- und elektroneninjizierende und -transportierenden Schichten werden vorzugsweise mittels Vakuumbedampfung ausgebildet, da homogene dünne Schichten verfügbar sind. Durch Anwendung der Vakuumbedampfung wird eine homogene dünne Schicht erzielt, welche amorph ist oder eine Korngröße von weniger 0,1 um und typischerweise darüber hinaus 0,01 um hat. Wenn die Korngröße mehr als 0,1 um beträgt, findet eine ungleichmäßige Lichtemission statt und die Antriebsspannung des Elements muß bei einer wesentlichen Herabsetzung der Injektionseffizienz der elektrischen Ladung gesteigert werden.
  • Die Bedingungen für die Vakuumbedampfung sind nicht entscheidend, obgleich ein Vakuum von 1,3 · 10&supmin;³ N/m² (10&supmin;&sup5; Torr) oder weniger und eine Bedampfungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 1 nm/s bevorzugt werden. Es ist zu bevorzugen, die Schichten nacheinander im Vakuum auszubilden, da mit Hilfe der aufeinanderfolgenden Ausbildung im Vakuum die Adsorption von Verunreinigungen an der Grenzfläche zwischen den Schichten vermieden werden kann, wodurch folglich eine höhere Qualität und eine geringere Antriebsspannung gesichert werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem die entsprechenden Schichten durch Vakuumbedampfung ausgebildet werden, wobei es erwünscht ist, daß eine einzelne Schicht zwei oder mehr Verbindungen enthält, werden Verdampfungstiegel, in denen die Verbindungen aufgenommen sind, einzeln Temperatur-gesteuert, um eine gleichzeitige Bedampfung zu erzielen, während die Schichtdicke mittels eines Quarzoszillator-Schichtdickemeßgeräts überwacht wird.
  • Das EL-Element gemäß der Erfindung ist im allgemeinen vom durch Gleichstrom angetriebenen Typ, während es vom durch Wechselstrom angetriebenen oder impulsgetriebenen Typ sein kann. Die angelegte Spannung beträgt im allgemeinen 2 bis 20 Volt.
    • BEISPIEL
  • Beispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden zum Zweck der Veranschaulichung und nicht zum Zweck der Einschränkung angegeben. DSK ist die Differentialscanning kalorimetrie, sp ist ein Schmelzpunkt, Tg ist eine Glasübergangstemperatur und THF ist Tetrahydrofuran.
    • Beispiel 1 Synthese von Verbindung I-1
  • In einer stickstoffhaltigen Atmosphäre wurden 0,37 g (1,5 mmol) Bis(1,5-Cyclooctadien)Nickel Ni(cod)&sub2;, 0,20 g (1,50 mmol) 2,2'-Bipyridin und 0,20 ml 1,5-Cyclooctadien mit 20 ml N,N-Dimethylformamid gemischt. Der Mischung wurde 1,00 g (3,00 mmol) 2-Chlor-9, 10-Diphenylanthracen hinzugefügt, welche für 24 Stunden bei 60ºC gerührt bzw. geschüttelt wurde. Die Reaktionslösung wurde in 1n (1 N) wäßrige Salzsäure geschüttet, aus welcher mittels Toluol und Chloroform das Produkt extrahiert, mit Wasser gewaschen und dann über Magnesiumsulfat getrocknet wurde. Das Produkt wurde erneut aus Azeton abgesetzt, dreimal wieder aus Chloroform auskristallisiert und mittels einer Silikasäule unter Nutzung von Toluol als extrahierendes Lösungsmittel gereinigt, was 0,53 g eines gelblich weißen festen Stoffs ergab. 0,5 g dieses gelblich weißen festen Stoffs wurden mittels Sublimation gereinigt, was 0,23 g eines gelblich weißen festen Stoffs ergab, der blaue Fluoreszenz hat. Elementaranalyse
  • Massenanalyse: m/e 658 (M&spplus;)
  • I-Absorptionsspektrum: Fig. 2
  • NMR-Spektrum: Fig. 3
  • DSK: sp 450ºC, Tg 181ºC
    • Beispiel 2 Synthese von Verbindung II-1
  • In einer stickstoffhaltigen Atmosphäre wurden 0,37 g (1,5 mmol) Bis(1,5-Cyclooctadien)Nickel Ni(cod)2, 0,20 g (1,50 mmol) 2,2'-Bipyridin und 0,20 ml 1,5-Cyclooctadien mit 20 ml N,N-Dimethylformamid gemischt. Der Mischung wurde 1,00 g (3,00 mmol) 1-Chlor-9,10-Diphenylanthracen hinzugefügt, welche für 24 Stunden bei 60ºC gerührt bzw. geschüttelt wurde. Die Reaktionslösung wurde in ln (1 N) wäßrige Salzsäure geschüttet, aus welcher mittels Toluol und Chloroform das Produkt extrahiert, mit Wasser gewaschen und dann über Magnesiumsulfat getrocknet wurde. Das Produkt wurde erneut aus Azeton abgesetzt, dreimal wieder aus Chloroform auskristallisiert und mittels einer Silikasäule unter Nutzung von Toluol als extrahierendes Lösungsmittel gereinigt, was 0,20 g eines gelblich weißen festen Stoffs ergab. Elementaranalyse
  • Massenanalyse: m/e 658 (M&spplus;)
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 4
  • NMR-Spektrum: Fig. 5
    • Beispiel 3 Synthese von Verbindung III-1
  • In einem mit Argon gereinigten Schienk-Kolben wurden 50 ml THF-Lösung von 2,22 g (5,46 mmol) von 4,4'-Iodobiphenyl tropfenweise 0,267 g (10 mmol) des aktiviertem Magnesiums zugeführt, wodurch ein Grignards Reagens gebildet wird. Dieser Reaktionslösung wurden 0,4 g NiCl&sub2;(dppe) und 4,00 g (10 mmol) 2-Chlor-9,10-Diphenylanthracen zugefügt. Die Reaktionslösung wurde für 4 Stunden bei 60ºC refluxiert. Die Reaktionslösung wurde in in (1 N) wäßrige Salzsäure geschüttet, aus welcher das Produkt mittels Toluol und Chloroform extrahiert, mit Wasser gewaschen und dann über Magnesiumsulfat getrocknet wurde. Nachdem das Lösungsmittel herausdestilliert wurde, wurde das Produkt erneut aus Azeton/Dichlormethan auskristallisiert und mittels einer Silikasäule unter Nutzung von Toluol und Hexanol als Extraktions-Lösungsmittel gereinigt, was 2,0 g eines gelblich weißen festen Körpers ergab, der eine blaugrüne Fluoreszenz hat. 1,0 g dieses gelblich weißen festen Stoffs wurden mittels Sublimation gereinigt, was 0,6 g eines reinen gelblich weißen festen Stoffs ergab.
  • Massenanalyse: m/e 586 (M&spplus;) Elementaranalyse
  • DSK: sp 350ºC, Tg 120ºC
  • Ionisierungspotential: 5,95 eV
  • Es ist festzuhalten, daß die Verbindung auch aus den Ergebnissen eines IR-Absorptionssgektrums und NMR- Spektrums identifiziert wurde.
    • Beispiel 4 Synthese von Verbindung V-1
  • In einem mit Argon gereinigten Schienk-Kolben wurden 2,02 g (4,97 mmol) 4,4'-Iodobiphenyl in 50 ml THF-Lösung tropfenweise 0,267 g (10 mmol) des aktiviertem Magnesiums zugeführt, wodurch ein Grignards Reagens gebildet wird. Dieser Reaktionslösung wurden tropfenweise einer THF- Lösung von 1,04 g (5 mmol) Anthrachinon zugefügt und für eine Stunde geschüttelt. Danach wurde der Reaktionslösung tropfenweise eine THF-Lösung von Phenylmagnesiumjodid zugefügt, welche für 2 Stunden bei 60ºC refluxiert wurde. Die Reaktionslösung wurde in 1n (1 N) wäßrige Salzsäure geschüttet, aus welcher das Produkt mittels Toluol und Chloroform extrahiert, mit Wasser gewaschen und dann über Magnesiumsulfat getrocknet wurde. Das Produkt wurde in 100 ml Essigsäure gelöst, welcher tropfenweise eine wäßrige Lösung aus Hydrogenjodid zugefügt wurde. Die Lösung wurde für 4 Stunden geschüttelt. Der Lösung wurde eine Salzsäure aus Zinndichlorid (SnCl&sub2;) zugefügt, bis das freigesetzte Jod verschwand. Das Produkt wurde mittels Chloroform und Toluol extrahiert und über Magnesiumsulfat getrocknet. Nachdem das Lösungsmittel herausdestilliert wurde, wurde das Produkt mittels einer Silikasäule unter Nutzung von Toluol als Extraktions-Lösungsmittel gereinigt und erneut aus Azeton/Toluol auskristallisiert.
  • Massenanalyse: m/e 658 (M&spplus;) Elementaranalyse
  • Es ist festzuhalten, daß die Verbindung auch aus den Ergebnissen eines IR-Absorptionsspektrums und NMR- Spektrums identifiziert wurde.
    • Beispiel 5 Synthese von Verbindung VII-2
  • In einem mit Argon gereinigten Schienk-Kolben wurden 1,0 g (2,6 mmol) Bianthron in 50 ml THF gelöst, wobei dieser Lösung tropfenweise eine Etherlösung aus 6,0 mmol 4- Methylphenylmagnesiumbromid zugefügt wurde. Die Lösung wurde für 4 Stunden refluxiert. Die Reaktionslösung wurde in eine wäßrige Ammoniumchloridlösung geschüttet, aus welcher das Produkt mittels Toluol und Chloroform extrahiert, mit Wasser gewaschen und dann über Magnesiumsulfat getrocknet wurde. Das Produkt wurde in 100 ml Essigsäure gelöst, welcher tropfenweise eine wäßrige Lösung aus Hydrogenjodid zugefügt wurde. Die Lösung wurde für 4 Stunden geschüttelt. Der Lösung wurde tropfenweise eine Salzsäurelösung aus Zinndichlorid (SnCl&sub2;) zugefügt, welche eine weitere Stunde bei 100ºC geschüttelt wurde. Danach wurde der Lösung Wasser zugefügt, wobei das Produkt aus dieser mittels Chloroform und Toluol extrahiert und über Magnesiumsulfat getrocknet wurde. Nachdem das Lösungsmittel herausdestilliert wurde, wurde das Produkt mittels Azeton und Methanol gewaschen, mittels einer Silikasäule unter Nutzung einer Mischung von Toluol und Hexan (1 : 4) als das Extraktions-Lösungsmittel gereinigt und erneut aus Toluol auskristallisiert, was 0,8 g eines weißen festen Stoffs ergab.
  • Massenanalyse: m/e 535 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 6
  • NMR-Spektrum: Fig. 7
  • DSK: sp 365ºC, Tg 162ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 6 Synthese von Verbindung VII-1
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert. Massenanalyse: m/e 506 (M&spplus;)
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 8
  • NMR-Spektrum: Fig. 9
  • DSK: sp 350ºC, Tg 130ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 7 Synthese von Verbindung VII-3
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert. Massenanalyse: m/e 619 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 10
  • NMR-Spektrum: Fig. 11
  • DSK: sp 411ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 8 Synthese von Verbindung VII-4
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert. Massenanalyse: m/e 566 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 12
  • NMR-Spektrum: Fig. 13
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 9 Synthese von Verbindung VII-8
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert. Massenanalyse: m/e 658 (M&spplus;)
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 14
  • NMR-Spektrum: Fig. 15
  • DSK: sp 345ºC, Tg 188ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 10 Synthese von Verbindung VII-12
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert.
  • Massenanalyse: m/e 535 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 16
  • NNR-Spektrum: Fig. 17
  • DSK: sp 391ºC, Tg 166ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 11 Synthese von Verbindung VII-14
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert. Massenanalyse: m/e 647 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 18
  • NMR-Spektrum: Fig. 19
  • DSK: sublimiert bei 414ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 12 Synthese von Verbindung VII-15
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert. Massenanalyse: m/e 659 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 20
  • NMR-Spektrum: Fig. 21
  • DSK: sp 323ºC, Tg 165ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 13 Synthese von Verbindung ViI-16
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert.
  • Massenanalyse: m/e 659 (M + 1)+
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 22
  • NMR-Spektrum: Fig. 23
  • DSK: sp 295ºC, Tg 141ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 14 Synthese von Verbindung VII-24
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert.
  • Massenanalyse: m/e 618 (M&spplus;)
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 24
  • NMR-Spektrum: Fig. 25
  • DSK: sp 273ºC, Tg 105ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 15 Synthese von Verbindung VII-25
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert.
  • Massenanalyse: m/e 567 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 26
  • NMR-Spektrum: Fig. 27
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 16 Synthese von Verbindung VII-26
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert.
  • Massenanalyse: m/e 606 (M&spplus;)
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 28
  • NNR-Spektrum: Fig. 29
  • DSK: sp 453ºC, Tg 235ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 17 Synthese von Verbindung I-20
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 1 synthetisiert.
  • Massenanalyse: m/e 883 (M + 1)&spplus;
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 30
  • NMR-Spektrum: Fig. 31
  • DSK: sp 342,6ºC, Tg 103ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 18 Synthese von Verbindung VII-27
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert.
  • Massenanalyse: m/e 896 (M&spplus;)
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 32
  • NMR-Spektrum: Fig. 33
  • DSK: sp 361,5ºC, Tg 164ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 19 Synthese von Verbindung VII-23
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 5 synthetisiert.
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 34
  • NMR-Spektrum: Fig. 35
  • DSK: sp 423ºC, Tg 190ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
    • Beispiel 20 Synthese von Verbindung I-17
  • Die Verbindung wurde gemäß Beispiel 1 synthetisiert.
  • IR-Absorptionsspektrum: Fig. 36
  • NMR-Spektrum: Fig. 37
  • DSK: Tg 177ºC
  • Bei der Elementaranalyse stimmten die gefundenen Werte gut mit den berechneten Werten überein.
  • Andere durch die Formeln (I) bis (X) repräsentierte beispielhafte Verbindungen wurden in Übereinstimmung mit den Bespielen 1 bis 20 synthetisiert. Diese Verbindungen wurden aus den Ergebnissen der Elementaranalyse, des 1R- Absorptionsspektrums, des NMR-Spektrums und der Massenanalyse identifiziert.
    • Beispiel 21
  • Ein Glassubstrat mit einer transparenten ITO-Elektrode (Anode) von 100 nm Dicke wurde einer Ultraschallreinigung mit einem neutralen Reinigungsmittel, Azeton und Ethanol unterzogen, aus siedendem Ethanol gezogen und getrocknet. Das Substrat wurde durch einen Halter in einer Bedampfungskammer gesichert, welche auf ein Vakuum von 1,3 · 10&supmin;&sup4; N/m² (1 · 10&sup6; Torr) evakuiert wurde.
  • Dann wurde N,N'-Diphenyl-N, N'-m-Tolyl-4,4'-Diamino-1,1'- Biphenyl (als TPD-1 bezeichnet) mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine lochinjizierende und -transportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Dann wurde die Verbindung I-1 gemäß Beispiel 1 mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine lichtemittierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde Tris(8-Chinolinolato)aluminium mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s MgAg (Gewichtsverhältnis 10 : 1) bis zu einer Dicke von 200 nm aufgedampft, um eine Katode auszubilden, wodurch ein EL-Element erzielt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 15 V und einer Stromdichte von 217 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 485 nm) bei einer Luminanz von 4.500 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 500 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 100 Stunden.
    • Beispiel 22
  • Ein Glassubstrat mit einer transparenten ITO-Elektrode (Anode) von 100 nm Dicke wurde einer Ultraschallreinigung mit einem neutralen Reinigungsmittel, Azeton und Ethanol unterzogen, aus siedendem Ethanol gezogen und getrocknet. Das Substrat wurde durch einen Halter in einer Bedampfungskammer gesichert, welche auf ein Vakuum von 1,3 · 10&supmin;&sup4; N/m² (1 · 10&supmin;&sup6; Torr) evakuiert wurde.
  • Dann wurde Poly(thiophen-2,5-diyl) bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine lochinjizierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Dann wurde N,N'-Diphenyl-N, N'-m-Tolyl-4,4'-Diamino-1,1'- Biphenyl (als TPD-1 bezeichnet) mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine lochtransportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Dann wurde die Verbindung I-1 gemäß Beispiel 1 bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine lichtemittierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde Tris(8-Chinolinolato)aluminium mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s MgAg (Gewichtsverhältnis 10 : 1) bis zu einer Dicke von 200 nm aufgedampft, um eine Katode auszubilden, wodurch ein EL-Element erzeugt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 12 V und einer Stromdichte von 625 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 485 nm) bei einer Luminanz von 10.000 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 1000 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 400 Stunden.
    • Beispiel 23
  • Ein EL-Element wurde mit Hilfe der gleichen Prozedur wie in Beispiel 22 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache, daß die elektroneninjizierende und -transportierende Schicht weggelassen wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 12 V und einer Stromdichte von 825 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 485 nm) bei einer Luminanz von 2.260 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 500 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 100 Stunden.
    • Beispiel 24
  • Ein EL-Element wurde mit Hilfe der gleichen Prozedur wie in Beispiel 22 hergestellt, außer daß das lochtransportierende Material TPD-1 durch N,N,N',N'-Tetrakis(3-Biphenyl) - 4,4'-Diamino-1,1'-Biphenyl (als TPD-2 bezeichnet) ersetzt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 12 V und einer Stromdichte von 675 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 485 nm) bei einer Luminanz von 5.500 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 1.000 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 600 Stunden.
    • Beispiel 25
  • Eine lochtransportierende Schicht wurde gemäß Beispiel 24 ausgebildet, bevor eine lichtemittierende Schicht durch gemeinsames Bedampfen mit TPD-2 und der Verbindung I-1 gemäß Beispiel 1 in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 20 nm ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde die Verbindung I-1 gemäß Beispiel 1 bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine elektronentransportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde Tris(8-Chinolinolato)aluminium mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine elektroneninjizierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s MgAg (Gewichtsverhältnis 10 : 1) bis zu einer Dicke von 200 nm aufgedampft, um eine Katode auszubilden, wodurch ein EL-Element erzeugt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 12 V und einer Stromdichte von 540 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 480 nm) bei einer Luminanz von 12.000 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 5.000 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 na/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 1.500 Stunden.
    • Beispiel 26
  • Ein Glassubstrat mit einer transparenten ITO-Elektrode (Anode) von 100 nm Dicke wurde einer Ultraschallreinigung mit einem neutralen Reinigungsmittel, Azeton und Ethanol unterzogen, aus siedendem Ethanol gezogen und getrocknet. Das Substrat wurde durch einen Halter in einer Bedampfungskammer gesichert, welche auf ein Vakuum von 1,6 · 10&supmin;&sup4; N/m² (1 · 10&supmin;&sup6; Torr) evakuiert wurde.
  • Dann wurde Poly(thiophen-2,5-diyl) bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine lochinjizierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Dann wurde N,N'-Diphenyl-N, N'-m-Tolyl-4,4'-Diamino-1,1'- Biphenyl (TPD-1) mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine lochtransportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Dann wurde die Verbindung II-1 gemäß Beispiel 2 bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, um eine lichtemittierende Schicht auszubilden.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde Tris(8-Chinolinolato)aluminium mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s MgAg (Gewichtsverhältnis 10 : 1) bis zu einer Dicke von 200 nm aufgedampft, um eine Katode auszubilden, wodurch ein EL-Element erzeugt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 12 V und einer Stromdichte von 625 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 495 nm) bei einer Luminanz von 12.000 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 1000 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 100 Stunden.
    • Beispiel 27
  • Ein EL-Element wurde mit Hilfe der gleichen Prozedur wie im Beispiel 21 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Verbindung VII-2 gemäß Beispiel 5 anstelle der Verbindung I-1 benutzt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 14 V und einer Stromdichte von 450 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 460 nm) bei einer Luminanz von 1.921 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 1.000 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 300 Stunden.
    • Beispiel 28
  • Ein EL-Element wurde mit Hilfe der gleichen Prozedur wie in Beispiel 22 hergestellt, außer daß nach der Ausbildung der lichtemittierenden Schicht Tris(8-Chinolinolato)aluminium mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 20 nm aufgedampft wurde, um eine elektronentransportierende Schicht auszubilden, und danach Tetrabutyldiphenochinon bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft wurde, um eine elektroneninjizierende Schicht auszubilden.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 12 V und einer Stromdichte von 625 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 485 nm) bei einer Luminanz von 10.000 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 1.000 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 80 Stunden.
    • Beispiel 29
  • Ein Glassubstrat mit einer transparenten ITO-Elektrode (Anode) von 100 nm Dicke wurde einer Ultraschallreinigung mit einem neutralen Reinigungsmittel, Azeton und Ethanol unterzogen, aus siedendem Ethanol gezogen und getrocknet. Das Substrat wurde durch einen Halter in einer Bedampfungskammer gesichert, welche auf ein Vakuum von 1,3 · 10&supmin;&sup4; N/m² (1 · 10&supmin;&sup6; Torr) evakuiert wurde.
  • Dann wurde Poly(thiophen-2,5-diyl) bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine lochinjizierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Dann wurde N,N'-Diphenyl-N, N'-m-Tolyl-4,4'-Diamino-1,1'- Biphenyl (TPD-1) mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine lochtransportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Dann wurde Tetraphenylcyclopentadien bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, um eine lichtemittierende Schicht auszubilden.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde die Verbindung I-1 gemäß Beispiel 1 mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s MgAg (Gewichtsverhältnis 10 : 1) bis zu einer Dicke von 200 nm aufgedampft, um eine Katode auszubilden, wodurch ein EL-Element erzeugt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 12 V und einer Stromdichte von 100 na/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge Xmax = 460 nm) bei einer Luminanz von 800 cd/m² beobachtet. Diese Lichtemission hielt in einer trockenen Stickstoffatmosphäre an und blieb über 100 Stunden stabil, ohne daß sich lokale dunkle Punkte entwickelten oder anwuchsen. Wenn das Element mit einem konstanten Strom von 10 na/cm² angetrieben wurde, war die halbe Luminanz-Lebensdauer 10 Stunden.
  • Zusätzliche organische EL-Elemente wurden in Übereinstimmung mit den Beispielen 21 bis 29 durch geeignetes Auswählen von einer oder mehreren Verbindungen aus den erfinderischen Verbindungen gemäß den Formeln (I) bis (X) und deren Nutzung als lichtemittierende Schicht oder elektroneninjizierende und -transportierende Schicht in einer geeigneten Kombination hergestellt, die sich von den vorhergehend erwähnten Kombinationen unterscheidet. In Übereinstimmung der Schichtstruktur der entsprechenden EL- Elemente werden äquivalente Ergebnisse erzielt.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Glassubstrat mit einer transparenten ITO-Elektrode (Anode) von 100 nm Dicke wurde einer Ultraschallreinigung mit einem neutralen Reinigungsmittel, Azeton und Ethanol unterzogen, aus siedendem Ethanol gezogen und getrocknet. Das Substrat wurde durch einen Halter in einer Bedampfungskammer gesichert, welche auf ein Vakuum von 1,3 · 10&supmin;&sup4; N/m² (1 · 10&supmin;&sup6; Torr) evakuiert wurde.
  • Dann wurde N,N'-Diphenyl-N, N'-m-Tolyl-4,4'-Diamino-1,1'- Biphenyl (TPD-1) bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, wodurch eine lochtransportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde 1,3-Bis(5-(4-t-Butylphenyl)-1,3,4-Oxadiazo-2-yl)Benzol (als OXD-7 bezeichnet) mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, um eine lichtemittierende Schicht auszubilden.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde Tris(8-Chinolinolato)aluminium mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s bis zu einer Dicke von 10 nm aufgedampft, wodurch eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht ausgebildet wurde.
  • Bei beibehaltenem Vakuum wurde mit einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,2 nm/s MgAg (Gewichtsverhältnis 10 : 1) bis zu einer Dicke von 200 nm aufgedampft, um eine Katode auszubilden, wodurch ein EL-Element erzeugt wurde.
  • Der elektrische Strom wurde bei angelegter Spannung über das EL-Element geleitet. Bei einer Spannung von 14 V und einer Stromdichte von 127 mA/cm² wurde eine Emission von blauem Licht (maximale Wellenlänge λmax = 480 nm) bei einer Luminanz von 550 cd/m² beobachtet. Wenn diese Lichtemission in einer trockenen Stickstoffatmosphäre anhielt, wurden nach 10 Betriebsstunden die Entwicklung und ein Anwachsen lokaler dunkler Punkte beobachtet und trat nach 20 Betriebsstunden ein dielektrischer Durchschlag auf. Bei Antrieb mit einem konstanten Strom von 10 mA/cm² war die halbe Luminanz-Lebensdauer 20 Minuten.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein organisches EL-Element wurde in Übereinstimmung mit C. Adachi u. a., Applied Phys. Lett., 56, 799 (1990) unter Nutzung von darin beschriebenem 9,10-Diphenylanthracen als eine lichtemittierende Schicht hergestellt. Insbesondere wurde die elektroneninjizierende und -transportierende Schicht gemäß Vergleichsbeispiel 1 weggelassen und anstelle von dieser wurde 9,10-Diphenylanthracen bis zu einer Dicke von 50 nm aufgedampft, um eine lichtemittierende Schicht auszubilden, die außerdem als eine elektroneninjizierende und -transportierende Schicht dient.
  • Bei diesem EL-Element war die organische Verbindungsschicht kristallin. Wenn die Spannung in einem elektrischen Kurzschluß-Zustand angelegt wurde, wurde eine Emission von blauem Licht beobachtet, aber es trat bald ein dielektrischer Durchschlag auf.
  • Es sind Phenylanthracenderivate beschrieben worden, welche in einem weniger kristallinen oder amorphen Zustand auf effektive Weise zur Ausbildung guter dünner Schichten beitragen. Sie können als Verbindungen für organische EL- Elemente, insbesondere als Blaulicht-emittierendes Material und elektroneninjizierendes und -transportierendes Material genutzt werden.
  • Tatsächlich sind organische EL-Elemente unter Nutzung von Phenylanthracenderivaten gemäß der vorliegenden Erfindung frei von Leckströmen und die Entwicklung und das Anwachsen von dunklen Punkten ist beseitigt. Diese Tatsachen, kombiniert mit einer eingeschränkten Kristallisation in der Phenylanthracenderivat-Schicht resultiert in einem zuverlässigen Element, das zur kontinuierlichen Lichtemission geeignet ist. Insbesondere bei Nutzung in der lichtemittierenden Schicht sichern die Phenylanthracenderivate die Emission von blauem Licht bei einer hohen Luminanz von 10.000 cd/m² oder mehr.
  • Obgleich einige bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, können angesichts der vorhergehend angeführten Lehre viele Modifikationen und Variationen vorgenommen werden. Es ist deshalb verständlich, daß die Erfindung innerhalb des Geltungsbereichs der beigefügten Ansprüche auf andere Weise als die speziell beschriebene Weise praktiziert werden kann.

Claims (1)

  1. Phenylanthracenderivat der folgenden allgemeinen Formel 1):
    (1) A&sub1;- L-A&sub2;
    worin jedes von A&sub1; und A&sub2;, welche identisch oder verschieden sein können, eine Monophenylanthryl- oder Diphenylanthryl- Gruppe ist, und L eine Välenzbindung oder eine zweiwertige Bindungsgruppe ist.
    Phenylanthracenderivat nach Anspruch 1, welches von folgender Formel (2) ist:
    worin jedes von R&sub1; und 1%, welche identisch oder verschieden sein können, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Amino- und heterocyclische Gruppe,
    jedes von r1 und r2 ist 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5, wo r1 oder r2 eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, können die R&sub1;-Gruppen oder R&sub2;-Gruppen identisch oder verschieden sein oder die R&sub1;-Gruppen oder R&sub2;-Gruppen können zusammengenommen einen Ring bilden, und
    L&sub1; ist eine Valenzbindung oder eine Arylenegruppe, welche eine zwischenliegende Gruppe aufweisen kann in der Form einer Alkylenegruppe, -O-, -S- oder -NR-, worin R eine Alkyl- oder Arylgruppe ist.
    3. Phenylanthracenderivat nach Anspruch 2, welches von folgender Formel (3) ist:
    worin jedes von 1% und R&sub4;, welche identisch oder verschieden sein können, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Amino- und heterocyclische Gruppe,
    jedes von r3 und r4 ist 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5, wo r3 oder r4 eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, können die R&sub3;-Gruppen oder R&sub4;-Gruppen identisch oder verschieden sein oder die R&sub3;-Gruppen oder R&sub4;-Gruppen können zusammengenommen einen Ring bilden und
    L&sub2; ist eine Valenzbindung oder eine Arylenegruppe, welche eine zwischenliegende Gruppe aufweisen kann in der Form einer Alkylenegruppe, -O-, -S- oder -NR-, worin R eine Alkyl- oder Arylgruppe ist.
    4. Organisches elektrolumineszierendes Element (1), bestehend mindestens aus einer organischen Verbindungsschicht, enthaltend das Phenylanthracenderivat nach Anspruch 1, 2 oder 3.
    5. Organisches elektrolumineszierendes Element nach Anspruch 4, worin die das Phenylanthracenderivat enthaltende organische Verbindungsschicht eine lichtemittierende Schicht (5) ist.
    6. Organisches elektrolumineszierendes Element nach Anspruch 5, weiterhin umfassend mindestens eine lochinjizierende Schicht, mindestens eine lochtransportierende und mindestens eine elektroninjizierende und -transportierende Schicht (6).
    7. Organisches elektrolumineszierendes Element nach Anspruch 5 oder 6, weiterhin umfassend mindestens eine lochinjizierende Schicht, mindestens eine lochtransportierende Schicht, mindestens eine elektrontransportierende Schicht und mindestens eine elektroninjizierende Schicht.
    8. Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 4 bis 7, worin die das Phenylanthracenderivat enthaltende organische Verbindungsschicht eine elektroninjizierende und -transportierende Schicht (4) ist, und das Element weiterhin eine lichtemittierende Schicht (5) enthält.
    9. Organisches elektrolumineszierendes Element nach einem der Ansprüche 4 bis 8, umfassend mindestens eine lichtemittierende Schicht (5), welche eine Mischungsschicht aus einer elektroninjizierenden und -transportierenden Verbindung und einer lochinjizierenden und -transportierenden Verbindung ist, wobei die Mischungsschicht das Phenylanthracenderivat enthält.
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