НОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ХРИЗЕНА И ОРГАНИЧЕСКОЕ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, В КОТОРОМ ПРИМЕНЯЮТ ЭТО СОЕДИНЕНИЕ
NOVEL CHRYSENE COMPOUND AND ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE USING SAID COMPOUND

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к новому соединению хризена и органическому светоизлучающему устройству, в котором применяют это соединение.
Уровень техники
Органическое светоизлучающее устройство является таким устройством, в котором между анодом и катодом, служащими в качестве пары электродов, установлена тонкая пленка, содержащая флуоресцирующее органическое соединение или фосфоресцирующее органическое соединение.
При этом эффективность эмиссии и срок службы органического светоизлучающего устройства поддаются совершенствованию.
Производное хризена известно в качестве одного из видов конденсированного полициклического ароматического соединения. В патентном документе Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-75567 раскрывается производное 6,12-диарилзамещенного хризена. В патентном документе Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-273055 раскрывается производное 3,6,9,12-тетраарилзамещенного хризена и в публикации Chem. Commun. 2008, 2319 описано производное 2,6,8,12-тетраарилзамещенного хризена. Кроме того, в WO 2009/008311 раскрывается производное 2,6,12-трифенилзамещенного хризена.
Описание изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание нового соединения, способного в достаточной степени обеспечивать эффективность эмиссии и соответствующий срок службы. Более конкретно, задачей изобретения является создание нового соединения хризена и органического светоизлучающего устройства, в котором применяют это соединение.
Согласно настоящему изобретению предлагается соединение хризена, представленное следующей общей формулой [1].
1
9
1
2
3
(В общей формуле [1] R-R каждый независимо выбирают из группы, состоящей из атома водорода, замещенной или незамещенной алкильной группы и замещенной или незамещенной алкоксигруппы, и Ar, Ar и Ar каждый независимо выбирают из группы, представленной следующими формулами [2]).
1
26
1
8
9
16
17
26
1
2
(В формуле [2] X-X каждый независимо выбирают из группы, состоящей из атома водорода, замещенной или незамещенной алкильной группы, замещенной или незамещенной алкоксигруппы, замещенной или незамещенной фенильной группы, замещенной или незамещенной нафтильной группы, замещенной или незамещенной фенантрильной группы и замещенной или незамещенной флуоренильной группы, при условии, что один из X-X, один из X-X и один из X-X каждый представляет хризеновое кольцо, представленное общей формулой [1], и Y и Y каждый независимо выбирают из атома водорода и замещенной или незамещенной алкильной группы).
Согласно настоящему изобретению может быть предложено новое соединение хризена, обладающее высокой химической стабильностью, глубоким энергетическим уровнем высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO), широкой запрещенной энергетической зоной, малым двухгранным углом и высокой способностью переноса носителей заряда. Кроме того, может быть предложено органическое светоизлучающее устройство, в котором применяют это соединение, при этом устройство характеризуется высокой эффективностью эмиссии и высоким сроком службы.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематически показан вид в поперечном разрезе органического светоизлучающего устройства и переключающего устройства, подсоединенного к органическому светоизлучающему устройству.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Соединение хризена согласно настоящему изобретению представлено следующей общей формулой [1].
1
9
В формуле [1] R-R каждый независимо выбирают из группы, состоящей из атома водорода, замещенной или незамещенной алкильной группы и замещенной или незамещенной алкоксигруппы.
Конкретные примеры алкильной группы включают метильную группу, этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, н-бутильную группу, изобутильную группу, втор-бутильную группу, трет-бутильную группу, н-пентильную группу, неопентильную группу, н-гексильную группу, н-октильную группу, н-децильную группу, н-додецильную группу, циклопропильную группу, циклобутильную группу, циклопентильную группу, циклогексильную группу, норборнильную группу и адамантильную группу.
Конкретные примеры алкоксигруппы включают метоксигруппу, этоксигруппу, изопропоксигруппу, трет-бутоксигруппу, арилоксигруппу и бензилоксигруппу.
Упомянутые выше алкильная группа и алкоксигруппа могут иметь заместитель. Примеры заместителя включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа и пропильная группа; углеводородные ароматические кольцевые группы, такие как фенильная группа, нафтильная группа, фенантрильная группа и флуоренильная группа; гетероароматические кольцевые группы, такие как тиенильная группа, пирролильная группа и пиридильная группа; замещенные аминогруппы, такие как диметиламиногруппа, диэтиламиногруппа, дибензиламиногруппа, дифениламиногруппа, дитолиламиногруппа и дианизолиламиногруппа; алкоксигруппы, такие как метоксигруппа и этоксигруппа; арилоксигруппы, такие как феноксигруппа и нафтоксигруппа; атомы галогена, такие как фтор, хлор, бром и йод; гидроксильную группу; цианогруппу; и нитрогруппу.
1
2
3
Заместители Ar, Ar и Ar в формуле [1] каждый независимо выбирают из группы заместителей, представленных следующими формулами [2].
1
26
1
8
9
16
17
26
В формуле [2] X-X каждый независимо представляет заместители, выбранные из группы, состоящей из атома водорода, замещенной или незамещенной алкильной группы, замещенной или незамещенной алкоксигруппы, замещенной или незамещенной фенильной группы, замещенной или незамещенной нафтильной группы, замещенной или незамещенной фенантрильной группы и замещенной или незамещенной флуоренильной группы, при условии, что один из X-X, один из X-X и один из X-X каждый представляет хризеновое кольцо, представленное общей формулой [1].
1
26
1
9
1
9
Конкретные примеры алкильной группы, представленной любым одним из X-X, являются такими же, как упомянутые выше конкретные примеры алкильной группы, представленной любым одним из R-R в формуле [1]. Конкретные примеры заместителя, который может дополнительно иметь алкильная группа, являются такими же, как упомянутые выше конкретные примеры заместителя, который может дополнительно иметь алкильная группа, когда любой один из R-R в формуле [1] представляет алкильную группу.
1
26
1
9
1
9
Конкретные примеры алкоксигруппы, представленной любым одним из X-X, являются такими же, как упомянутые выше конкретные примеры алкоксигруппы, представленной любым одним из R-R в формуле [1]. Конкретные примеры заместителя, который может дополнительно иметь алкоксигруппа, являются такими же, как упомянутые выше конкретные примеры заместителя, который может дополнительно иметь алкоксигруппа, когда любой один из R-R в формуле [1] представляет алкоксигруппу.
1
26
Конкретные примеры заместителя, который могут дополнительно иметь фенильная группа, нафтильная группа, фенантрильная группа и флуоренильная группа, представленные любым одним из X-X, включают алкильную группу, такую как метильная группа, этильная группа, изопропильная группа, трет-бутильная группа, н-гексильная группа и циклогексильная группа; ароматическую углеводородную кольцевую группу, такую как фенильная группа, толильная группа, трет-бутилфенильная группа, ксилильная группа, мезитильная группа, нафтильная группа, фенантрильная группа, флуоренильная группа, 9,9-диметилфлуоренильная группа, 9,9-диэтилфлуоренильная группа и 9,9-ди-(н-гексил)флуоренильная группа; ароматическую гетероциклическую группу, такую как тиенильная группа, пирролильная группа, пиридильная группа и фенантролинильная группа; замещенную аминогруппу, такую как диметиламиногруппа, диэтиламиногруппа, дибензиламиногруппа, дифениламиногруппа, дитолиламиногруппа и дианизолиламиногруппа; алкоксигруппу, такую как метоксигруппа и этоксигруппа; арилоксигруппу, такую как феноксигруппа и нафтоксигруппа; атом галогена, такой как фтор, хлор, бром и йод; гидроксильную группу; цианогруппу; и нитрогруппу.
1
2
Y и Y в формуле [2] каждый независимо выбирают из атома водорода и замещенной или незамещенной алкильной группы.
1
2
1
9
1
9
Конкретные примеры алкильной группы, представленной любым одним из Y и Y, являются такими же, как упомянутые выше конкретные примеры алкильной группы, представленной любым одним из R-R в формуле [1]. Конкретные примеры заместителя, который может дополнительно иметь алкильная группа, являются такими же, как упомянутые выше конкретные примеры заместителя, который может дополнительно иметь алкильная группа, когда любой один из R-R в формуле [1] представляет алкильную группу.
Кроме того, все или часть атомов водорода, присутствующих в главной структуре (это относится к структуре хризена, представленной в общей формуле [1]), или в заместителях в главной структуре соединения хризена, представленного формулой [1], могут быть заменены на дейтерий.
Соединение хризена, представленное формулой [1], предпочтительно является соединением, представленным любой одной из формул [3] и [4].
1
3
1
3
Необходимо отметить, что заместители Ar-Ar в каждой из формул [3] и [4] являются такими же, как заместители Ar-Ar в формуле [1].
Далее описываются способы синтеза 2,6,12-триарилзамещенного соединения хризена, представленного формулой [3], и 3,6,12-триарилзамещенного соединения хризена, представленного формулой [4], в соответствии с этим вариантом осуществления.
2,6,12-Триарилзамещенное соединение хризена может быть синтезировано при помощи реакции сочетания Сузуки-Мияуры, представленной следующей схемой реакций [5].
А именно синтезируют 2-Cl промежуточное соединение из 6,12-дибром-2-хлорхризена и затем вводят арильную группу с получением 2,6,12-триарилзамещенного соединения хризена.
(На схеме реакций Ar и Ar' представляют заместители, каждый из которых независимо выбран из группы, состоящей из замещенной или незамещенной нафтильной группы, замещенной или незамещенной фенантрильной группы и замещенной или незамещенной флуоренильной группы).
Аналогичным образом может быть синтезировано 3,6,12-триарилзамещенное соединение хризена из 6,12-дибром-3-хлорхризена через 3-Cl промежуточное соединение, как показано на схеме реакций [6].
(На схеме реакций Ar и Ar' представляют заместители, каждый из которых независимо выбран из группы, состоящей из замещенной или незамещенной нафтильной группы, замещенной или незамещенной фенантрильной группы и замещенной или незамещенной флуоренильной группы).
Когда, в каждой из схем реакций [5] и [6], синтезируют Cl промежуточное соединение, в которое вводят требуемую арильную группу в виде Ar, и при последующий реакции сочетания вводят соответствующий заместитель Ar', может быть синтезировано соединение хризена, замещенное с помощью требуемых заместителей Ar и Ar'. В этом случае, в каждой из схем реакций в качестве соединения бороновой кислоты используют соединение бороновой кислоты, соответствующее каждому из требуемых заместителей Ar и Ar'.
Необходимо отметить, что, когда в соединение хризена как окончательно синтезированное вещество вводят алкильную группу или алкоксигруппу, дибромхлорхризен в каждой схеме реакций должен быть только алкилированным или алкоксилированным.
Далее приводятся примеры конкретных структурных формул соединения хризена согласно настоящему изобретению.
Приведенные выше соединения C101-C112 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C100"), C501-C520 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C500") и C701-C722 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C700") являются конкретными примерами 2,6,12-триарильного соединения хризена, представленного общей формулой [3].
Приведенные выше соединения C201-C215 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C200"), C601-C615 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C600") и C801-C821 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C800") являются конкретными примерами 3,6,12-триарильного соединения хризена, представленного общей формулой [4].
1
9
Приведенные выше соединения C301-C303 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C300") и C401-C403 (в дальнейшем в данном описании именуемые как "группа C400") являются конкретными примерами соединения, в котором по меньшей мере один из R-R в общей формуле [1] представляет заместитель, не являющийся атомом водорода.
В группе C100 соединения C102, C107, C109 и C112 каждое обладает такими же свойствами, как и соединение C101, с точки зрения относительно глубокого энергетического уровня высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и высокой способности блокирования дырок при использовании в слое транспорта электронов. Каждое из этих соединений может быть в целом представлено следующей общей формулой [7].
В группе C100 соединения C104, C105, C110 и C111 каждое обладает такими же свойствами, как и соединение C103, с точки зрения относительно неглубокого энергетического уровня высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и высокой способности инжекции дырок при использовании в качестве основного материала для эмиссионного слоя. Каждое из этих соединений может быть в целом представлено следующей общей формулой [8].
В группе C200 соединения C205, C208, C209 и C215 каждое обладает такими же свойствами, как и соединение C201, с точки зрения относительно глубокого энергетического уровня высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и высокой способности блокирования дырок при использовании в слое транспорта электронов. Каждое из этих соединений может быть в целом представлено следующей общей формулой [9].
В группе C200 соединения C203, C210, C211, C212 и C213 каждое обладает такими же свойствами, как и соединение C202, с точки зрения относительно неглубокого энергетического уровня высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и высокой способности инжекции дырок при использовании в качестве основного материала для эмиссионного транспортного слоя. Каждое из этих соединений может быть в целом представлено следующей общей формулой [10]
В группе C500 соединения C506, C507, C510, C511 и C517 каждое обладает такими же свойствами, как и соединение C501. Каждое из этих соединений может быть в целом представлено следующей общей формулой [11]. Эти соединения являются подобными друг другу с точки зрения высокой способности блокирования дырок и высокой способности блокирования экситонов при использовании в слое транспорта электронов ввиду глубокого энергетического уровня высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и относительно широкой запрещенной энергетической зоны.
1
7
(В формуле [11] Z-Z каждый независимо представляет атом водорода или алкильную группу).
В группе C500 соединение C509 обладает такими же свойствами, как и соединение C505, с точки зрения относительно широкой запрещенной энергетической зоны и высокой способности блокирования экситонов при использовании в слое транспорта электронов. Соединение может быть в целом представлено следующей общей формулой [12].
8
14
(В формуле [12] Z-Z каждый независимо представляет атом водорода или алкильную группу).
В группе C700 соединения C702, C704, C705, C708, C709, C710, C711, C712, C713, C720, C721 и C722 каждое обладает такими же свойствами, как и соединение C703. Каждое из этих соединений может быть в целом представлено следующей общей формулой [13].
Эти соединения являются подобными друг другу с точки зрения глубокого энергетического уровня высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и широкой запрещенной энергетической зоны, и высокой способности блокирования дырок и высокой способности блокирования экситонов при использовании в слое транспорта электронов.
1
7
(В формуле [13] Z-Z каждый независимо представляет атом водорода или алкильную группу).
1
3
1
3
Необходимо отметить, что заместители Ar-Ar в каждой из формул [8]-[13] являются такими же, как заместители Ar-Ar в формуле [1].
Далее подробно описывается органическое светоизлучающее устройство согласно настоящему изобретению.
Органическое светоизлучающее устройство согласно настоящему изобретению является органическим светоизлучающим устройством, состоящим из пары электродов, образованных анодом и катодом, и слоем органического соединения, установленным между парой электродов, где слой органического соединения содержит органическое соединение, представленное общей формулой [1].
Устройство может иметь между парой электродов слой соединения помимо упомянутого выше слоя органического соединения. Альтернативно, между парой электродов могут быть размещены два или более слоев соединений, включая слой органического соединения, и устройство в этом случае называют многослойным органическим светоизлучающим устройством.
Далее описываются предпочтительные примеры многослойного органического светоизлучающего устройства, а именно примеры от первого до шестого.
Органическое светоизлучающее устройство такой конструкции, в которой на подложку последовательно наносят анод, эмиссионный слой и катод, может быть приведено в качестве первого примера многослойного органического светоизлучающего устройства. Органическое светоизлучающее устройство такой конструкции, в которой на подложку последовательно наносят анод, слой транспорта дырок, слой транспорта электронов и катод, может быть приведено в качестве второго примера многослойного органического светоизлучающего устройства. В этом случае, эмиссионный слой является любым одним из слоя транспорта дырок и слоя транспорта электронов.
Органическое светоизлучающее устройство такой конструкции, в которой на подложку последовательно наносят анод, слой транспорта дырок, эмиссионный слой, слой транспорта электронов и катод, может быть приведено в качестве третьего примера многослойного органического светоизлучающего устройства. Органическое светоизлучающее устройство такой конструкции, в которой на подложку последовательно наносят анод, слой инжекции дырок, слой транспорта дырок, эмиссионный слой, слой транспорта электронов и катод, может быть приведено в качестве четвертого примера многослойного органического светоизлучающего устройства.
Органическое светоизлучающее устройство такой конструкции, в которой на подложку последовательно наносят анод, слой инжекции дырок, слой транспорта дырок, эмиссионный слой, слой транспорта электронов слой инжекции электронов и катод, может быть приведено в качестве пятого примера многослойного органического светоизлучающего устройства. Органическое светоизлучающее устройство такой конструкции, в которой на подложку последовательно наносят анод, слой транспорта дырок, эмиссионный слой, слой блокирования дырок или слой блокирования экситонов, слой транспорта электронов и катод, может быть приведено в качестве шестого примера многослойного органического светоизлучающего устройства.
Однако примеры, от первого до шестого, многослойного органического светоизлучающего устройства иллюстрируют только конструкцию базового устройства, и конструкция органического светоизлучающего устройства согласно настоящему изобретению не ограничивается этими примерами. Могут быть предложены различные конструкции слоев, например конструкция, при которой на контактную поверхность электрода наносят изолирующий слой и наносят органический слой, клеевой слой или интерференционный слой, образуют слой транспорта электронов или слой транспорта дырок из двух слоев с различными потенциалами ионизации, или эмиссионный слой имеет многослойную структуру, образованную из двух или более слоев.
Слой органического соединения в органическом светоизлучающем устройстве согласно настоящему изобретению может содержать один вид соединения хризена согласно настоящему изобретению, или может содержать много видов соединений хризена согласно настоящему изобретению.
В органическом светоизлучающем устройстве согласно настоящему изобретению соединение хризена по настоящему изобретению предпочтительно используют в качестве основного материала для эмиссионного слоя.
В качестве варианта, соединение хризена согласно настоящему изобретению может быть использовано в качестве легирующего материала для эмиссионного слоя.
Более того, соединение хризена согласно настоящему изобретению может быть использовано, помимо эмиссионного слоя, в любом одном из соответствующих слоев, т.е. слое инжекции дырок, слое транспорта дырок, слое блокирования дырок, слое блокирования экситонов, слое транспорта электронов и слое инжекции электронов. Кроме того, соединение хризена согласно настоящему изобретению предпочтительно наносят на слой транспорта электронов.
Органическое светоизлучающее устройство является таким устройством, в котором размещенный между парой электродов эмиссионный материал в виде органического соединения излучает свет. Слой, содержащий эмиссионный материал, является эмиссионным слоем.
Эмиссионный слой может быть образован только из соединения хризена согласно настоящему изобретению, или может частично содержать соединение хризена согласно настоящему изобретению. Если эмиссионный слой частично содержит соединение хризена согласно настоящему изобретению, то соединение хризена может быть эмиссионным материалом в эмиссионном слое, или может быть неэмиссионным материалом в слое.
Если эмиссионный слой образуют из многих типов компонентов, то компоненты могут быть подразделены на основной компонент и субкомпоненты. Термин "основной компонент" относится к соединению, присутствующему в большом количестве, например, по массе или числу молей, в сравнении со всеми соединениями, из которых образован эмиссионный слой, и термин "субкомпонент" относится к соединению, присутствующему в небольшом количестве, выраженном любым таким количественным показателем. Материал, используемый в качестве основного компонента, может быть назван основным материалом. Материалы, используемые в качестве субкомпонентов, могут быть названы легирующим (допирующим) материалом, способствующим эмиссии материалом и инжектирующим заряд материалом. В данном описании легирующим материалом является соединение, которое играет роль главного источника светового излучения внутри эмиссионного слоя. С другой стороны, основной материал является соединением, которое представляет собой матрицу для легирующего материала внутри эмиссионного слоя, и он главным образом выполняет функцию транспортирования носителей заряда и донора энергии возбуждения для легирующего материала.
Концентрация легирующего материала относительно основного материала составляет от 0,01 масс.% до 50 масс.% и предпочтительно от 0,1 масс.% до 20 масс.% в расчете на общее количество составляющих эмиссионный слой материалов. Более предпочтительно, для предотвращения концентрационного гашения, чтобы концентрация легирующего материала составляла, если это требуется, 10 масс.% или менее. Кроме того, легирующий материал может быть введен и равномерно распределен по всему слою, образованному из основного материала, может быть введен в слой с концентрационным градиентом или может быть частично включен в конкретную область с формированием области, образованной слоем основного материала, в которую легирующий материал не вводится.
Далее приводится доказательство того, что соединение хризена согласно настоящему изобретению может использоваться для увеличения срока службы органического светоизлучающего устройства.
Существуют несколько возможных причин ухудшения эмиссионных характеристик органического светоизлучающего устройства, обусловленного электризацией.
Возможные причины включают эмиссию самого по себе материала и причину, относящуюся к изменению внешних условий вокруг эмиссионного материала, обусловленному окружающими материал молекулами. Кроме того, возможные причины включают ухудшение качества аморфной пленки слоя вследствие, например, кристаллизации, так же как и разрушение с течением времени органического слоя вследствие самопроизвольной электризации. Одним из видов разрушения эмиссионного материала является разрушение материала вследствие окисления, и известно, что присутствие оксида в органическом светоизлучающем устройстве укорачивает срок службы устройства.
Соединение антрацена, имеющее антраценовое кольцо в качестве ядра его молекулы, было широко известно в качестве эмиссионного материала для органического светоизлучающего устройства. Углеродные атомы в 9- и 10-положениях антраценового кольца чрезвычайно легко окисляются. В связи с этим, использование соединения антрацена в качестве основного материала для эмиссионного слоя органического светоизлучающего устройства часто сокращает срок службы органического светоизлучающего устройства в результате упомянутого выше разрушения материала вследствие окисления.
Между тем, хризен можно представить как углеводородное ароматическое кольцо с числом углеродных атомов, сопоставимым с числом углеродных атомов в антрацене. В отличие от антраценового кольца, хризеновое кольцо обладает высокой устойчивостью к окислению, и соединение хризена, имеющее хризеновое кольцо в качестве ядра его молекулы, обладает чрезвычайно высокой химической стабильностью. На основании вышеизложенного, авторы настоящего изобретения пришли к выводу, что использование соединения хризена в органическом светоизлучающем устройстве эффективно увеличивает срок службы устройства. Кроме того, авторы настоящего изобретения пришли к выводу, что, в этом случае, для того чтобы соединение хризена обладало химической стабильностью, важно, чтобы на хризеновом кольце присутствовал центр распределения заряда каждой из высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и низшей незаполненной молекулярной орбитали (LUMO), тесно связанных с процессом эмиссии. Авторы изобретения обратили внимание на тот факт, что, в отношении ароматического кольцевого заместителя на хризеновом кольце такого соединения хризена, синглетная энергия ароматического кольца должна быть больше, чем синглетная энергия хризена. Причина состоит в том, что, подразделяя молекулы на молекулу в ядре (в основной структуре) и молекулу заместителя, авторы изобретения предполагают, что основную функцию выполняет хризен в качестве ядра, а заместитель только корректирует эту функцию. Если синглетная энергия ароматического кольцевого заместителя хризенового кольца больше, чем синглетная энергия хризена, то поле для рекомбинации носителей заряда или транспортировки носителей заряда, служащее в качестве энергически высокой загрузки в единицах энергии, может сходиться на хризеновом кольце, обладающем высокой химической стабильностью в одной молекуле.
На основании такого подхода сравниваются синглетные энергии хризена и различных ароматических колец.
В таблице 1 ниже приведены типичные ароматические кольца и их синглетные энергии, выраженные через длину волны. Кроме того, в этой таблице также приведена синглетная энергия хризена, выраженная через длину волны. Среди этих ароматических колец, фенильная группа, флуоренильная группа, нафтильная группа и фенантрильная группа каждая имеет более высокую синглетную энергию, чем синглетная энергия хризена. Если соединение хризена имеет любое такое ароматическое кольцо в качестве заместителя, то высшая заполненная молекулярная орбиталь (HOMO) и низшая незаполненная молекулярная орбиталь (LUMO) соединения, имеющего заместитель, локализуются на хризеновом кольце как ядре.
Таблица 1
Ароматическое кольцо
Синглетная энергия (выраженная через длину волны)
Бензол
261 нм
Флуорен
301 нм
Нафталин
310 нм
Фенантрен
345 нм
Хризен
361 нм
Пирен
371 нм
Антрацен
376 нм
Перилен
435 нм
С другой стороны, например, когда ароматической кольцевой группой, являющейся заместителем в хризеновом кольце, является ароматическое кольцо с меньшей синглетной энергией, чем синглетная энергия хризена, такое как пиренильная группа, существует вероятность того, что получаемый хризен не будет обладать химической стабильностью.
Кстати, из фенильной группы, флуоренильной группы, нафтильной группы и фенантрильной группы, предпочтительными заместителями могут быть указанные группы, за исключением фенильной группы, т.е. флуоренильная группа, нафтильная группа и фенантрильная группа.
Даже когда ароматической кольцевой группой, являющейся заместителем в хризеновом кольце, является фенильная группа, центр распределения заряда каждой из высшей заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и низшей незаполненной молекулярной орбитали (LUMO) молекулы хризена присутствует на хризеновом кольце, как и в случае каждой из флуоренильной группы, нафтильной группы и фенантрильной группы. Кроме того, в этом случае, запрещенная энергетическая зона молекулы хризена становится очень широкой. Термин "запрещенная энергетическая зона" означает разницу между уровнем заполненной молекулярной орбитали (HOMO) и уровнем низшей незаполненной молекулярной орбитали (LUMO) соединения. Это связано со следующей причиной. Поскольку синглетная энергия фенильной группы является чрезвычайно высокой и фенильная группа имеет меньшую величину π-сопряжения, чем величина π-сопряжения каждой из трех других ароматических кольцевых групп, расширение π-сопряжения соединения хризена в целом является небольшим. Как описано ниже, нежелательно использовать в качестве основного материала для эмиссионного слоя такое соединение хризена, которое имеет чрезвычайно широкую запрещенную энергетическую зону.
Как следует из вышеизложенного, соединение хризена согласно настоящему изобретению имеет заместитель, представленный формулой [2], в хризеновом ядре, представленном общей формулой [1]. В результате достигается химическая стабильность.
Когда в органическом светоизлучающем устройстве, излучающем голубой свет, используют соединение хризена согласно настоящему изобретению в качестве основного материала для его эмиссионного слоя, предпочтительно, чтобы запрещенная энергетическая зона соединения хризена составляла примерно 3,0 эВ или, в частности, 3,0±0,2 эВ, или более предпочтительно от 3,0 эВ до 3,1 эВ.
Это объясняется тем, что различие потенциального барьера для инжекции носителей заряда между HOMO и LUMO эмиссионного слоя и HOMO или LUMO органического слоя, расположенного рядом с эмиссионным слоем, такого как слой транспорта дырок или слой транспорта электронов, должно быть небольшим. Это также связано с тем, что, для того чтобы энергия могла беспрепятственно подводиться к легирующему материалу, необходимо, чтобы основной материал имел более широкую запрещенную энергетическую зону, чем запрещенная энергетическая зона эмиссионного материала, который излучает голубой свет, т.е. легирующего материала.
Соединение хризена согласно настоящему изобретению может быть предпочтительно использовано в качестве основного материала для эмиссионного слоя органического светоизлучающего устройства, излучающего голубой свет, поскольку соединение отвечает требованиям к величине запрещенной энергетической зоны внутри любой такой области числовых значений.
Далее приводится доказательство того, что заместитель, представленный формулой [2], должен быть связан с хризеновым ядром в конкретном положении хризенового ядра. Как описано выше, соединением хризена согласно настоящему изобретению является соединение хризена, имеющее величину запрещенной энергетической зоны, предпочтительной для использования в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет.
Число положений для замещения в хризеновом кольце показано ниже.
Прежде всего, диарилзамещенное соединение хризена, в котором две ароматические кольцевые группы являются заместителями для хризенового кольца, или конкретно, 6,12-диарильное соединение хризена, имеет широкую запрещенную энергетическую зону. Соответственно, для того чтобы соединение можно было использовать в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет, соединение необходимо усовершенствовать.
Это связано с тем, что, даже когда каждый из двух ароматических кольцевых заместителей заменяют вместо фенильной группы на флуоренильную группу, нафтильную группу или фенантрильную группу, при которых дополнительно расширяется π-сопряженная поверхность, расширение π-сопряжения соединения хризена в целом является все еще небольшим в случае только этих заместителей. Использование соединения в качестве основного материала для эмиссионного слоя, изучающего голубой свет, увеличивает напряжение, при котором начинает функционировать светоизлучающее устройство, и снижает эффективность эмиссии устройства.
Кроме того, запрещенная энергетическая зона тетраарилзамещенного соединения хризена, в котором четыре ароматические кольцевые группы являются заместителями для хризенового кольца, является небольшой. Это связано со следующей причиной. Так как число ароматических кольцевых заместителей достигает четырех, то расширение π-сопряжения соединения хризена в целом становится чрезмерно большим. Соединение не подходит для использования в качестве основного материала для органического светоизлучающего устройства, излучающего голубой свет. Производное 3,6,9,12-тетраарилзамещенного хризена в патентном документе Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-273055 и производное 2,6,8,12-тетраарилзамещенного хризена в публикации Chem. Commun. 2008, 2319, каждое, в основном используют в качестве легирующего материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет.
В публикации Chem. Commun. 2008, 2319 сообщается, что органическое светоизлучающее устройство, в эмиссионном слое которого используют только 3,6,9,12-тетракис(4-трет-бутилфенил)хризен, имеет максимум эмиссии при длине волны 450 нм. Исходя из сдвига Стокса для углеводородного ароматического полициклического соединения, которое характеризуется обычной эмиссией света π-π* типа, ожидается, что запрещенная энергетическая зона соединения хризена в виде пленки будет составлять не более чем около 2,95 эВ (420 нм, выраженная через длину волны). Следовательно, можно легко предположить, что, когда любое такое тетраарилзамещенное соединение хризена используют в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет, передачи энергии возбуждения к легирующему материалу не происходит и в результате снижается эффективность эмиссии. То есть тетраарилзамещенное соединение хризена имеет слишком малое значение запрещенной энергетической зоны для того, чтобы его можно было использовать в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет.
Между тем, триарилзамещенное соединение хризена по настоящему изобретению занимает промежуточное положение по величине запрещенной энергетической зоны между диарилзамещенным соединением хризена и тетраарилзамещенным соединением хризена, поскольку три ароматические кольцевые группы являются заместителями для хризенового кольца. Соответственно, величина запрещенной энергетической зоны составляет примерно 3,0 эВ, что является предпочтительным для того, чтобы соединение могло быть использовано в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет. Это связано с тем, что благодаря трем ароматическим кольцевым заместителям, расширение π-сопряжения соединения хризена в целом становится подходящим для того, чтобы соединение могло быть использовано в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет.
Далее обсуждаются положения для введения трех заместителей триарилзамещенного соединения хризена.
Двухгранный угол между замещающим ароматическим кольцом и хризеновым кольцом в качестве ядра значительно изменяется в зависимости от положения в хризеновом кольце, к которому присоединяют заместитель. При оптимизации с помощью расчета молекулярной орбитали структуры соединений, в которых соответствующие положения хризенового кольца каждое замещено фенильной группой в качестве ароматического кольцевого заместителя, двухгранный угол между бензольным кольцом и хризеновым кольцом составляет величину, приведенную ниже в таблице 2. Можно сделать вывод о том, что двухгранный угол в случае, когда происходит замещение во 2- или 3-положение, составляет меньшую величину, чем в случае, когда замещение происходит в любое другое положение.
Таблица 2
Структурная формула
Двухгранный угол
1-фенилзамещенный
<img file="00000023.tif" he="15" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
61,2°
2-фенилзамещенный
<img file="00000024.tif" he="11" wi="37" img-content="undefined" img-format="tif" />
40,5°
3-фенилзамещенный
<img file="00000025.tif" he="13" wi="34" img-content="undefined" img-format="tif" />
41,9°
4-фенилзамещенный
<img file="00000026.tif" he="17" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
62,6°
5-фенилзамещенный
<img file="00000027.tif" he="18" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
60,9°
6-фенилзамещенный
<img file="00000028.tif" he="19" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
62,2°
Кроме того, малое значение двухгранного угла означает, что поворот ароматического кольцевого заместителя относительно хризенового кольца является небольшим. В этом случае, π-сопряжение на хризеновом кольце значительно расширяется в сторону замещающего ароматического кольца, и расширение приводит к уменьшению запрещенной энергетической зоны соединения.
3
В связи с этим, в соединении хризена согласно настоящему изобретению третий ароматический кольцевой заместитель, т.е. Ar в общей формуле [1] является заместителем во 2- или 3-положении хризенового кольца. Как описано выше, эти положения замещения каждое является таким положением замещения, при котором становится малым двухгранный угол между замещающим ароматическим кольцом и хризеновым кольцом, и становится малым поворот между двумя кольцами, и, следовательно, дополнительно увеличивается протяженность π-сопряжения. Соответственно, можно сделать вывод о том, что введение третьего ароматического кольцевого заместителя в любое такое положение замещения является эффективным для уменьшения величины запрещенной энергетической зоны диарилзамещенного соединения хризена, запрещенная энергетическая зона которого является слишком широкой для использования этого соединения в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет. Кроме того, 3-положение хризенового кольца обладает более значительным сужающим воздействием на запрещенную энергетическую зону, чем 2-положение кольца.
Кроме того, когда третий ароматический кольцевой заместитель вводят в любое одно из 2- и 3-положений хризенового кольца соединения хризена согласно настоящему изобретению, формируется линейно протяженное π-сопряжение замещающим ароматическим кольцом и хризеновым кольцом. Такое π-сопряжение эффективно повышает способность к транспортировке носителей заряда. Поэтому, когда соединение хризена по настоящему изобретению используют в качестве основного материала для эмиссионного слоя, из обоих слоев транспортировки носителей эффективно подаются носители заряда, и в результате можно ожидать соответствующего повышения эффективности и срока службы светоизлучающего устройства.
Между тем, небольшой двухгранный угол и малый поворот между хризеновым кольцом и третьим замещающим ароматическим кольцом улучшает планарность всей молекулы соединения хризена. Соответственно, вследствие межмолекулярного взаимодействия может возникать необычная многоуровневая структура. Случай, когда в органическом светоизлучающем устройстве между молекулами или, в частности, между молекулами основного материала, возникает многоуровневая структура, является нежелательным, так как в связи, например, с образованием эксимера между молекулами основного материала больше не осуществляется эффективная передача энергии возбуждения от основного материала к легирующему материалу и может происходить снижение эффективности эмиссии светоизлучающего устройства.
1
2
Однако, в триарилзамещенном соединении хризена согласно настоящему изобретению, замещенную или незамещенную углеводородную ароматическую кольцевую группу, т.е. Ar и Ar в общей формуле [1], вводят в каждое из 6- и 12-положений хризенового кольца. В результате такая межмолекулярная многоуровневая структура может быть исключена ввиду следующей причины. А именно описанная выше ароматическая кольцевая группа, вводимая в качестве заместителя в 6-положение хризенового кольца, имеет большой двухгранный угол относительно хризенового кольца вследствие стерического отталкивания от атома в пери-положении в 7-положении хризенового кольца, и, следовательно, ароматическая кольцевая группа служит в качестве группы, блокирующей взаимодействие между молекулами хризеновых колец.
Такой блокирующей группой для уменьшения образования многоуровневой структуры предпочтительно является углеводородная ароматическая кольцевая группа, такая как углеводородная ароматическая кольцевая группа по настоящему изобретению, а не объемная алкильная группа. Причина для вышесказанного описана ниже. Большое количество заряда HOMO и LUMO, непосредственно связанное с процессом эмиссии, распределено на хризеновом кольце, и, следовательно, заместитель, в котором sp2 углероды непосредственно связаны друг с другом, такой как ароматический кольцевой заместитель, является предпочтительным с энергетической точки зрения.
Кстати, согласно таблице 2, 1-, 4- и 5-положения хризенового кольца, для которых также получаются большие значения двухгранных углов, каждое также является возможным положением для замещения с помощью такой блокирующей группы. Однако когда ароматическое кольцо вводят в качестве заместителя в 4-положение хризенового кольца, атом в 5-положении хризенового кольца стерически сталкивается с ароматической кольцевой поверхностью замещающего ароматического кольца, и, следовательно, само по себе хризеновое кольцо в качестве ядра деформируется. Такая деформация хризенового кольца является нежелательной, так как деформация снижает структурную стабильность молекулы соединения. Случай, при котором ароматическое кольцо вводят в качестве заместителя в 5-положение хризенового кольца, является тоже нежелательным, так как хризеновое кольцо деформируется в результате стерического воздействия атомом в 4-положении хризенового кольца.
С другой стороны, даже когда ароматическое кольцо вводят в качестве заместителя в 6-положение хризенового кольца, упомянутое выше стерическое отталкивание от атома в пери-положении в 7-положении хризенового кольца не деформирует само по себе хризеновое кольцо. То же самое справедливо и для стерического отталкивания от атома в пери-положении в 1-положении хризенового кольца, когда ароматическое кольцо вводят в качестве заместителя в 12-положение хризенового кольца.
Когда ароматическое кольцо вводят в качестве заместителя в 1-положение хризенового кольца, стерическое отталкивание от атома в пери-положении в 12-положении хризенового кольца также не деформирует хризеновое кольцо. Однако чем ближе к центру хризенового кольца находится положение, в которое вводят в качестве заместителя ароматическое кольцо, тем более эффективно проявляется функция ароматического кольца в качестве блокирующей группы для предотвращения образования межмолекулярной многоуровневой структуры. Соответственно, можно сделать вывод о том, что 6- и 12-положения, которые расположены близко к центру, каждое является оптимальным положением для замещения с помощью такой блокирующей группы. Кроме того, 6- и 12-положения хризенового кольца каждое является положением для замещения, в которое может быть легко введена ароматическая кольцевая группа в результате проведения реакции синтеза, такой как реакция бромирования. Соответственно, и с этой точки зрения, каждое из этих положений является более предпочтительным положением для замещения с помощью упомянутой выше блокирующей группы.
На основании вышеизложенного, триарилзамещенное соединение хризена согласно настоящему изобретению является соединением 2,6,12-триарилхризена и соединением 3,6,12-триарилхризена.
Когда ароматические кольцевые заместители вводят в два или более из 2-, 3-, 8- и 9-положений хризенового кольца в качестве положений, которые характеризуются малыми двухгранными углами, помимо ароматических кольцевых заместителей в 6- и 12-положениях хризенового кольца, становится слишком малой величина запрещенной энергетической зоны. В связи с этим, триарилзамещенное соединение хризена, в котором третий ароматический кольцевой заместитель вводят только в 2-положение или только в 3-положение, является оптимальным основным материалом для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет. Кроме того, первый и второй ароматические кольцевые заместители в 6- и 12-положениях хризенового кольца являются каждый заместителем, необходимым для подавления образования межмолекулярной многоуровневой структуры, и при этом учитывается их влияние на стабильность молекулы соединения. То есть триарилзамещенное соединение хризена согласно настоящему изобретению имеет такую оптимальную запрещенную энергетическую зону, что его можно использовать в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет, и оно обладает полной химической стабильностью, такой как устойчивость к окислению, такой как структурная стабильность, в результате чего в соединении отсутствует деформация, и в то же самое время соединение обладает способностью подавлять образование межмолекулярной многоуровневой структуры.
Кроме того, дополнительно, всей молекулярной структуре триарилзамещенного соединения хризена согласно настоящему изобретению может быть обеспечена более выраженная асимметрия, чем асимметрия для каждого из упомянутых выше диарилзамещенного соединения хризена и тетраарилзамещенного соединения хризена. Более выраженная асимметрия обеспечивает триарилзамещенному соединению хризена согласно настоящему изобретению низкую кристалличность и высокую аморфность. Известно, что, как правило, соединение, имеющее высокую температуру стеклования, обладает высокой аморфностью. Триарилзамещенное соединение хризена по настоящему изобретению имеет температуру стеклования 140°C или выше. Иными словами, соединение имеет более высокую температуру стеклования, чем температура стеклования диарилзамещенного соединения хризена, в котором только 6- и 12-положения хризенового кольца каждое замещено арильной группой. Возможная причина изложенного выше объясняется ниже. Симметрия молекулы соединения нарушается в результате введения третьего ароматического кольцевого заместителя в 2- или 3-положение хризенового кольца. В результате соединение имеет больше выраженных аморфных свойств, чем кристаллических свойств, и, следовательно, достигается высокая способность к стеклованию. Поэтому, когда соединение используют в органическом светоизлучающем устройстве, стабильная аморфная пленка сохраняется даже при перевозке устройства, которая может препятствовать разрушению светоизлучающего устройства.
Впрочем, описываемое выше соединение хризена согласно настоящему изобретению обладает хорошей способностью транспортировки носителей заряда, и, следовательно, соединение предпочтительно вводить в слой транспорта электронов, который осуществляет транспорт электрона от катода к прилегающему эмиссионному слою. В частности, соединение хризена согласно настоящему изобретению имеет относительно глубокий уровень HOMO (относительно высокий потенциал ионизации), и, следовательно, при использовании соединения в слое транспорта электронов также проявляется его способность блокирования дырок. В результате дырка в качестве носителя заряда может быть уловлена в эмиссионном слое, и может быть повышена эффективность эмиссии устройства. В частности, ряд соединений хризена согласно настоящему изобретению могут быть, каждое, предпочтительно использованы в слое транспорта электронов, даже когда каждое из соединений имеет в некоторой степени слишком широкую запрещенную энергетическую зону, для того чтобы быть использованным в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет. Любое такое соединение имеет более широкую запрещенную энергетическую зону, чем запрещенная энергетическая зона прилегающего эмиссионного слоя, и, следовательно, соединение обладает хорошей способностью блокирования экситонов, блокирования дырок и другими подобными характеристиками. В результате становится еще выше эффективность эмиссии устройства.
Конкретные примеры такого соединение хризена включают примеры приведенных выше соединений группы C700 и примеры приведенных выше соединений группы C800. Общим результатом для этих соединений является то, что двухгранный угол между хризеновым кольцом и ароматическим кольцом, вводимым в качестве заместителя в каждое из 6- и 12-положений хризенового кольца, является настолько большим, что кольца расположены, по существу, перпендикулярно друг другу, сокращается π-сопряжение между хризеновым кольцом и замещающим ароматическим кольцом, и запрещенная энергетическая зона соединения является широкой.
Ароматическим кольцевым заместителем, который проявляет упомянутое выше воздействие, является, например, нафталин-1-ильная группа. Это связано с тем, что, когда нафталин-1-ильную группу вводят в качестве заместителя в 6-положение хризенового кольца, хризеновое кольцо и нафталиновое кольцо располагаются, по существу, перпендикулярно друг другу вследствие большой величины стерического отталкивания между атомом водорода в 7-положении хризенового кольца и атомом водорода в пери-положении в 8-положении нафталинового кольца. Аналогично, даже когда 6-положение хризенового кольца замещено флуорен-4-ильной группой или фенантрен-9-ильной группой, хризеновое кольцо и замещающее ароматическое кольцо располагаются, по существу, перпендикулярно друг другу, и, следовательно, достигается аналогичный эффект расширения запрещенной энергетической зоны. В этом случае, атомом водорода является каждый из атома водорода в 5-положении флуоренового кольца и атом водорода в 8-положении фенантренового кольца, который подвергается сильному стерическому отталкиванию атомом водорода в 7-положении хризенового кольца.
С другой стороны, в каждом из примеров соединения группы C100 и в каждом из примеров соединения группы C500 ароматический кольцевой заместитель, в котором отсутствует описанное выше такое стерическое отталкивание и который не образует большой двухгранный угол относительно хризенового кольца, вводят в каждое из 6- и 12-положений хризенового кольца, и третий ароматический кольцевой заместитель вводят в 2-положение хризенового кольца. Вследствие этого, как описано выше, величина запрещенной энергетической зоны каждого из соединений попадает в такой интервал, при котором соединение предпочтительно использовать в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет. Кроме того, в то же самое время, запрещенная энергетическая зона имеет такую величину, при которой соединение может проявлять достаточную способность блокирования экситонов, даже когда его используют в качестве материала для слоя транспорта электронов. Соответственно, пример соединения группы C100 и пример соединения группы C500 могут быть, каждый, предпочтительно использованы в качестве каждого из обоих материалов, как в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет, так и в качестве материала для слоя транспорта электронов.
Аналогично, пример соединения группы C200 и пример соединения группы C600 могут быть, каждый, предпочтительно использованы в качестве каждого из обоих материалов, как в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет, так и в качестве материала для слоя транспорта электронов. Кроме того, поскольку в 3-положение хризенового кольца вводят третий ароматический кольцевой заместитель, обладающий более значительным суживающим воздействием на запрещенную энергетическую зону, запрещенная энергетическая зона каждого из соединений будет иметь относительно малую величину. Соответственно, способность блокировки экситонов может быть недостаточной, и, следовательно, каждое из этих соединений более предпочтительно использовать в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет.
Кроме того, аналогично, пример соединения группы C300 и пример соединения группы C400 могут быть, каждый, предпочтительно использованы в качестве каждого из обоих материалов, как в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет, так и в качестве материала для слоя транспорта электронов. В частности, соединение, в котором метильную группу и алкоксигруппу, которые служат в качестве электронодонорных групп, непосредственно вводят в хризеновое кольцо, является соединением, обладающим дополнительно неглубоким уровнем HOMO, и при использовании соединения в качестве основного материала для эмиссионного слоя, излучающего голубой свет, можно ожидать, что будет высокой способность инжектирования дырок из слоя транспорта дырок. Кроме того, соединение, в котором галогенированную алкильную группу, служащую в качестве электроноакцепторной группы, непосредственно вводят в хризеновое кольцо, является соединением, обладающим дополнительно глубоким уровнем HOMO, и при использовании соединения в качестве материала для слоя транспорта электронов, можно ожидать, что будет высокой способность блокирования дырок.
Кроме того, соединение хризена согласно настоящему изобретению предпочтительно подвергают сублимационной очистке непосредственно перед его использованием в органическом светоизлучающем устройстве. Это связано с тем, что сублимационная очистка приводит к большому повышению чистоты органического соединения. Такая сублимационная очистка обычно требует использования более высокой температуры для соединения с более высокой молекулярной массой. В этом случае, вследствие высокой температуры может происходить термическое разложение или другой подобный процесс. Следовательно, предпочтительно, чтобы органическое соединение, используемое в органическом светоизлучающем устройстве, имело молекулярную массу 1000 или менее, для того чтобы сублимационная очистка могла быть осуществлена без чрезмерного нагревания.
Описанное выше органическое светоизлучающее устройство по настоящему изобретению является таким органическим светоизлучающим устройством, в котором по меньшей мере один вид соединения хризена по настоящему изобретению вводят в слой, образованный из органического соединения. Кроме того, соединение хризена по настоящему изобретению предпочтительно использовать в качестве основного материала для эмиссионного слоя светоизлучающего устройства, излучающего голубой свет, или материала для слоя транспорта электронов устройства, но его применения не ограничиваются приведенными выше примерами. Конкретный пример других применений описан ниже. Соединение может быть использовано, например, в качестве основного материала в эмиссионном слое светоизлучающего устройства, излучающего зеленый свет.
Конкретные соединения, каждое из которых предпочтительно использовать в качестве легирующего материала для светоизлучающего устройства, излучающего голубой свет, при использовании соединения хризена согласно настоящему изобретению в качестве основного материала для эмиссионного слоя светоизлучающего устройства, излучающего голубой свет, представлены ниже.
Легирующие материалы, излучающие голубой свет
()
В качестве варианта, соединение хризена согласно настоящему изобретению может быть использовано в качестве легирующего материала для эмиссионного слоя.
Кроме того, соединение хризена согласно настоящему изобретению может быть использовано в любом одном из соответствующих слоев помимо эмиссионного слоя, а именно в слое инжекции дырок, слое транспорта дырок, слое блокирования дырок, слое блокирования экситонов, слое транспорта электронов и слое инжекции электронов.
В данном изобретении, в органическом светоизлучающем устройстве согласно настоящему изобретению при необходимости может быть дополнительно использовано следующее хорошо известное соединение помимо соединения хризена согласно настоящему изобретению: низкомолекулярное или высокомолекулярное соединение для транспорта дырок, светоизлучающее соединение, соединение для транспорта электронов или подобные соединения.
Примеры этих соединений приведены ниже.
Материал для инжекции/транспорта дырок предпочтительно является материалом, имеющим высокую подвижность дырок для облегчения инжекции дырки из анода и для транспорта инжектированной дырки к эмиссионному слою. В качестве низкомолекулярных и высокомолекулярных материалов, обладающих способностью инжекции/транспорта дырок, примерами являются производное триариламина, производное фенилендиамина, производное стильбена, производное фталоцианина, производное порфирина, поливинилкарбазол, политиофен и другие проводящие полимеры.
В качестве эмиссионного материала, в основном связанного с функцией эмиссии, помимо упомянутого выше излучающего голубой свет легирующего материала и его производных, примерами являются соединения с конденсированным кольцом (такие как производные флуорена, производные нафталина, производные пирена, производные перилена, производные тетрацена, производные антрацена и рубрен); производные хинакридона; производные кумарина; производные стильбена; органические комплексы алюминия, такие как трис(8-хинолинолато)алюминий; органические комплексы бериллия; и производные полимеров, такие как производные полифениленвинилена, производные полифлуорена и производные полифенилена.
Материал для инжекции/транспорта электронов может быть произвольно выбран из соединений, каждое из которых облегчает инжекцию электрона из катода и способно транспортировать инжектированный электрон к эмиссионному слою. Кроме того, материал выбирают, принимая во внимание, например, сбалансированность с подвижностью дырок материала инжекции/транспорта дырок. В качестве материалов, обладающих способностью инжекции/транспорта электронов, примерами являются производное оксадиазола, производное оксазола, производное пиразина, производное триазола, производное триазина, производное хинолина, производное хиноксалина, производное фенантролина и органические комплексы алюминия.
В качестве материала анода предпочтительным является материал, имеющий как можно большую величину работы выхода электрона. Примеры материала, который может быть использован, включают металлические химические элементы, такие как золото, платина, серебро, медь, никель, палладий, кобальт, селен, ванадий и вольфрам, и сплавы, включающие комбинацию этих металлических химических элементов; и оксиды металлов, такие как оксид олова, оксид цинка, оксид индия, оксид индия и олова (ITO) и оксид индия и цинка. Кроме того, могут быть также использованы проводящие полимеры, такие как полианилин, полипиррол и политиофен. Каждый из этих электродных материалов может быть использован по отдельности, или два или более их видов могут быть использованы в комбинации. Кроме того, анод может быть образован из одного слоя или может быть образован из многих слоев.
С другой стороны, в качестве материала катода предпочтительным является материал, имеющий низкое значение работы выхода электрона. Примеры материала включают щелочные металлы, такие как литий; щелочноземельные металлы, такие как кальций; и металлические химические элементы, такие как алюминий, титан, марганец, серебро, свинец и хром. В качестве варианта, могут быть также использованы сплавы, включающие комбинацию этих металлических химических элементов. Например, могут быть использованы сплавы магний-серебро, алюминий-литий и алюминий-магний. Могут также быть использованы оксиды металлов, такие как оксид индия и олова (ITO). Один из видов электродного материала может быть использован по отдельности или два или более их видов могут быть использованы в комбинации. Кроме того, катод может быть образован из одного слоя или может быть образован из многих слоев.
Примеры подложки, используемой в органическом светоизлучающем устройстве по настоящему изобретению, включают, но этим конкретно не ограничиваются непрозрачные подложки, такие как металлические подложки и керамические подложки; и прозрачные подложки, такие как подложки из листа стекла, кварца и пластмассы. Кроме того, для контроля цвета излучения в подложке может быть использована пленка из цветного светофильтра, пленка из фильтра преобразования цвета флуоресценции, диэлектрическая отражательная пленка или другие подобные пленки.
Следует отметить, что на изготовленном устройстве может быть образован защитный слой или герметизирующий слой для предотвращения контакта устройства с кислородом, влагой или другими подобными веществами. Примеры защитного слоя включают тонкую алмазную пленку, пленку, изготовленную из неорганического материала, такого как оксид металла или нитрид металла, полимерную пленку, изготовленную из фторсодержащего полимера, полиэтилена, кремнийорганической смолы, полистирольной смолы или тому подобное, и светоотверждаемой смолы. Кроме того, на само устройство может быть нанесено стеклянное покрытие, газонепроницаемая пленка, металл или другое подобное покрытие, и устройство может быть упаковано с помощью соответствующей герметизирующей смолы. Более того, что касается направления извлечения света из устройства, то могут быть применены как структура с нижней эмиссией (структура, в которой свет извлекают со стороны подложки), так и структура с верхней эмиссией (структура, в которой свет извлекают со стороны, противоположной подложке).
В органическом светоизлучающем устройстве по настоящему изобретению слой, содержащий соединение хризена по настоящему изобретению, и слой, образуемый другим органическим соединением, формируют описанным ниже методом. В частности, тонкую пленку образуют методом напыления в вакууме, методом напыления с предварительной ионизацией, методом распыления или плазменным методом, или тонкая пленка может быть образована путем растворения соединения в соответствующем растворителе и использования полученного раствора для нанесения покрытия тем или иным методом (например, методом нанесения покрытия путем центрифугирования, методом нанесения покрытий путем окунания, методом полива, методом нанесения покрытия по технологии Ленгмюра-Блоджетта или методом струйного нанесения). В данном изобретении, когда слой образуют методом напыления в вакууме, методом нанесения покрытия из раствора или другими подобными методами, практически не происходит кристаллизация в слое или другие подобные явления, и он характеризуется высокой стабильностью во времени. Кроме того, при образовании пленки методом нанесения покрытия пленка может быть образована путем использования соединения в комбинации с соответствующей связующей смолой.
Примеры упомянутой выше связующей смолы включают, но этим не ограничиваются, поливинилкарбазольную смолу, поликарбонатную смолу, полиэфирную смолу, акрилонитрилбутадиенстирольную смолу (ABS), акриловую смолу, полиимидную смолу, фенольную смолу, эпоксидную смолу, кремнийорганическую смолу и мочевинную смолу. Кроме того, в качестве гомополимера или сополимера может быть использован один тип связующей смолы по отдельности или смесь двух или более типов. Кроме того, при необходимости, в комбинации может быть использована известная добавка, такая как пластификатор, антиоксидант или поглотитель ультрафиолетовых лучей.
Органическое светоизлучающее устройство по настоящему изобретению может быть применено в продуктах, для которых требуется энергосбережение и высокая яркость. Примеры применения включают дисплей, такой как плоский дисплей, источник света для фоточувствительного элемента прибора, формирующего электрофотографическое изображение, такого как лазерный принтер, осветительное оборудование и фоновую подсветку жидкокристаллического дисплея.
Термин "дисплей" охватывает не только аппарат, который воспроизводит изображение путем излучения света множеством независимых органических светоизлучающих устройств, но также аппарат в качестве, например, световой точки для информирования об отклонении в работе упомянутого выше аппарата. Цифровая камера или прибор, формирующий электрофотографическое изображение, могут иметь дисплей в качестве блока отображения.
Кроме того, продукт, полученный с помощью следующего подхода, может быть предложен в качестве источника света при экспонировании для фоточувствительного элемента прибора, формирующего электрофотографическое изображение, такого как лазерный принтер. Множество органических светоизлучающих устройств располагают в направлении продольной оси фоточувствительного элемента в линию, и каждое из органических светоизлучающих устройств устанавливают таким образом, чтобы его световое излучение можно было независимо контролировать. С помощью такого подхода может быть значительно уменьшен объем аппарата блока экспозиции устройства формирования изображений.
Далее, со ссылкой на чертежи описывается дисплей с активной матрицей, в котором используется органическое светоизлучающее устройство согласно настоящему изобретению. Дисплей включает органические светоизлучающие устройства и блоки для подачи электрических сигналов к органическим светоизлучающим устройствам.
На фиг.1 схематически изображен вид в разрезе дисплея согласно данному варианту осуществления. Дисплей 3 имеет множество органических светоизлучающих устройств на подложке 31. На фигуре показаны два органических светоизлучающих устройства. Органические светоизлучающие устройства, каждое, имеют анод 311, органический слой 312 и катод 313.
Подложка 31 представляет собой, например, стеклянную пластинку.
Подложка 31 снабжена влагонепроницаемой пленкой 32. Влагонепроницаемая пленка 32 предназначена для защиты элемента, формируемого на подложке (тонкопленочного транзистора или органического слоя). Материалом, из которого формируют влагонепроницаемую пленку 32, является, например, оксид кремния или смесь оксида кремния и нитрида кремния. Управляющий электрод 33, который имеет каждый из двух тонкопленочных транзисторов, формируется на влагонепроницаемой пленке 32. Управляющий электрод может быть получен путем нанесения металла, такого как Cr, на влагонепроницаемую пленку 32 напылением и структурирования металла.
Изолирующая пленка на управляющем электроде 34 обеспечивает покрытие на управляющем электроде 33. Изолирующую пленку на управляющем электроде 34 получают путем образования пленки из оксида кремния или другого подобного материала, например, методом плазменного осаждения из газовой фазы (метод plasma CVD) или методом каталитического химического осаждения из паровой фазы (метод cat-CVD), и структурирования пленки.
На изолирующую пленку на управляющем электроде 34 наносят полупроводниковый слой 35. Полупроводниковый слой 35 получают путем образования кремниевой пленки методом плазменного осаждения из газовой фазы или другим подобным методом (проводят отжиг при температуре 290°C или в некоторых случаях выше) и структурирования пленки.
Кроме того, полупроводниковый слой 35 снабжают электродом стока 36 и электродом истока 37. Таким образом, на фигуре показаны два тонкопленочных транзистора 38 в качестве переключающих устройств.
Соответствующие переключающие устройства соединены с соответствующими органическими светоизлучающими устройствами в соответствии с органическими светоизлучающими устройствами. Каждое из переключающих устройств переключает органическое светоизлучающее устройство в режим эмиссии и отсутствия эмиссии. На фигуре электрод истока 37 каждого из тонкопленочных транзисторов 38 в качестве переключающих устройств соединен с анодом 311 органического светоизлучающего устройства через отверстие для контакта 310.
На каждый из тонкопленочных транзисторов 38 нанесена изолирующая пленка 39.
Изолирующие пленки 39 не только образуют покрытия на двух тонкопленочных транзисторах, но также имеют плоскую переднюю поверхность. Органические светоизлучающие устройства наносят на изолирующие пленки 39.
Число органических слоев 312 может составлять два или более, или он может быть единственным. На фигуре дополнительно показан первый защитный слой 314 и второй защитный слой 315 для предотвращения разрушения каждого органического светоизлучающего устройства.
Переключающие устройства в дисплее согласно этому варианту осуществления конкретно не ограничивают, и могут быть использованы подложка из монокристаллического кремния, устройство типа металл-изолятор-металл, устройство на основе аморфного кремния или другие подобные устройства.
Примеры
(Пример 1) (Синтез примера соединения C101)
Синтез 2-хлорхризена
(1)
Сначала синтезировали 1-формилнафталин-2-илтрифторметансульфоновую кислоту из 2-гидрокси-1-нафтальдегида. Кроме того, синтезировали 4-хлор-2-формилфенилбороновую кислоту из 2-бром-5-хлорбензальдегида.
Следующие реагенты и растворители помещали в трехгорлую колбу объемом 300 мл.
1-формилнафталин-2-илтрифторметансульфоновая кислота: 9,97 г (32,8 ммоль)
4-хлор-2-формилфенилбороновая кислота: 5,75 г (31,2 ммоль)
Тетракис(трифенилфосфин)палладий(0): 1,0 г (0,86 ммоль)
Толуол: 100 мл
Этанол: 50 мл
10-масс.% водный раствор карбоната натрия: 50 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 3 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: толуол/гептан=2/1). В результате получали 6,55 г 2-(4-хлор-2-формилфенил)-1-нафтальдегида (с выходом 71%).
Затем следующий реагент и растворитель помещали в трехгорлую колбу объемом 500 мл, снабженную капельной воронкой.
2-(4-хлор-2-формилфенил)-1-нафтальдегид: 6,55 г (22,2 ммоль)
Уксусная кислота: 350 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в атмосфере азота при перемешивании. Раствор, приготовленный путем смешивания 30 мл уксусной кислоты с 1,45 г (28,9 ммоль) моногидрата гидразина, медленно добавляли по каплям из капельной воронки к реакционному раствору в течение 50 минут. После завершения добавления по каплям этого раствора смесь непрерывно кипятили с обратным холодильником в течение еще 3,5 часов. После завершения реакции к реакционному раствору добавляли 100 мл воды и смесь перемешивали. Осажденный продукт отделяли фильтрованием, а затем очищали путем промывки в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из метанола и ацетона. В результате получали 4,44 г 2-хлорхризена (с выходом 76%).
1
Кроме того, полученное соединение идентифицировали методом H-ЯМР.
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 8,75 (д, 1H), 8,73 (д, 1H), 8,68 (д, 1H), 8,62 (д, 1H), 8,01 (д, 1H), 7,99 (дд, 1H), 7,95 (д, 1H), 7,90 (д, 1H), 7,74 (тд, 1H), 7,64 (м, 2H).
Синтез 6,12-дибром-2-хлорхризена
(2)
Следующий реагент и растворитель помещали в трехгорлую колбу объемом 300 мл, снабженную капельной воронкой.
2-хлорхризен: 4,10 г (15,6 ммоль)
Нитробензол: 170 мл
Реакционный раствор нагревали до 105°C в атмосфере азота при перемешивании. Раствор, приготовленный путем смешивания 30 мл нитробензола с 1,8 мл (34,9 ммоль) брома, медленно добавляли по каплям из капельной воронки к реакционному раствору в течение 10 минут. После завершения добавления по каплям этого раствора смесь непрерывно нагревали в течение еще 3,5 часов. После завершения реакции к реакционному раствору добавляли 50 мл метанола и смесь перемешивали. Осажденные кристаллы отделяли фильтрованием, а затем промывали метанолом, этанолом и гексаном. Полученные кристаллы очищали путем перекристаллизации из толуола. В результате получали 5,94 г 6,12-дибром-2-хлорхризена (с выходом 84%).
1
Кроме того, полученное соединение идентифицировали методом H-ЯМР.
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 9,01 (с, 1H), 8,91 (с, 1H), 8,67 (д, 1H), 8,61 (д, 1H), 8,50-8,35 (м, 2H), 8,77-8,73 (м, 3H).
Синтез промежуточного соединения Cl-204
(3)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 200 мл.
6,12-дибром-2-хлорхризен: 1,50 г (3,57 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-04: 1,29 г (7,49 ммоль)
Тетракис(трифенилфосфин)палладий(0): 0,20 г (0,17 ммоль)
Толуол: 50 мл
Этанол: 25 мл
10-масс.% водный раствор карбоната натрия: 25 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 4,5 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции осажденные кристаллы отделяли фильтрованием, а затем промывали водой, этанолом и гексаном. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт растворяли в хлорбензоле при нагревании. После этого раствор подвергали горячему фильтрованию, а затем очищали путем промывки в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из толуола и гептана. В результате получали 1,67 г промежуточного соединения Cl-204 (с выходом 91%).
Синтез примера соединения C101
(4)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 100 мл.
Промежуточное соединение Cl-204: 800 мг (1,55 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-04: 320 мг (1,86 ммоль)
Ацетат палладия(II): 18 мг (80 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 80 мг (194 мкмоль)
Фосфат калия: 0,99 г (4,66 ммоль)
Толуол: 40 мл
-4
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 7 часов при перемешивании. После завершения реакции осажденные кристаллы отделяли фильтрованием, а затем промывали водой, этанолом и ацетоном. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт растворяли в толуоле при нагревании. После этого раствор подвергали горячему фильтрованию, а затем перекристаллизации из толуола и октана. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 360°C. В результате получали 518 мг примера соединения C101 с высокой чистотой (с выходом 55%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS (Времяпролетная масс-спектрометрия с лазерной ионизацией и десорбцией из матрицы))
48
30
Полученное значение: m/z=605,99, расчетное значение: CH=6O6,23
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 9,00 (д, 1H), 8,91 (д, 1H), 8,84 (д, 2H), 8,42 (д, 1H), 8,23 (с, 1H), 8,18 (с, 1H), 8,15-7,95 (м, 9H), 7,92-7,70 (м, 7H), 7,65-7,55 (м, 5H), 7,47 (м, 2H).
Кроме того, измеряли запрещенную энергетическую зону примера соединения C101 следующим методом.
Пример соединения C101 напыляли из паровой фазы на стеклянную подложку при нагревании. В результате получали напыленную тонкую пленку толщиной 20 нм. Спектр поглощения света напыленной тонкой пленки измеряли с помощью спектрофотометра в ультрафиолетовой и видимой области (марки V-560 производства JASCO Corporation). Было определено, что граница полосы поглощения полученного спектра поглощения света составляет 403 нм, и пример соединения C101 имел запрещенную энергетическую зону, равную 3,08 эВ.
Затем проводили анализ примера соединения C101 методом дифференциальной сканирующей калориметрии на дифференциальном сканирующем калориметре (производства PerkinElmer, Inc.). В результате было найдено, что соединение имеет температуру стеклования 144°C.
(Пример 2) (Синтез примера соединения C103)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 100 мл.
6,12-дибром-2-хлорхризен: 400 мг (0,95 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-06: 1,01 г (3,14 ммоль)
Ацетат палладия(II): 22 мг (98 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 98 мг (239 мкмоль)
Фосфат калия: 606 мг (2,85 ммоль)
Толуол: 30 мл
Вода: 0,75 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 100°C в течение 33 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/толуол=3/1). После этого раствор подвергали перекристаллизации с использованием смешанного растворителя из толуола и гептана. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 370°C. В результате получали 473 мг примера соединения C103 высокой чистоты (с выходом 62%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
63
48
Полученное значение: m/z=804,40, расчетное значение: CH=804,38
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 8,99 (д, 1H), 8,93 (д, 1H), 8,81 (д, 2H), 8,47 (д, 1H), 8,13 (д, 1H), 8,05 (дд, 1H), 7,95 (т, 2H), 7,86 (м, 3H), 7,81-7,57 (м, 9H), 7,53 (м, 2H), 7,50-7,30 (м, 7H), 1,66 (с, 6H), 1,62 (с, 6H), 1,49 (с, 6H).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C103 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 405 нм, и пример соединения C103 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,06 эВ.
Затем проводили анализ примера соединения C103 методом дифференциальной сканирующей калориметрии так же, как в примере 1-(4). В результате было найдено, что соединение имеет температуру стеклования 189°C.
(Пример 3) (Синтез примера соединения C107)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 200 мл.
Промежуточное соединение Cl-204: 1,60 г (3,11 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-06: 1,05 г (3,26 ммоль)
Ацетат палладия(II): 42 мг (186 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 191 мг (466 мкмоль)
Фосфат калия: 1,98 г (9,32 ммоль)
Толуол: 80 мл
Вода: 2 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 100°C в течение 5 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/хлороформ=3/1). После этого раствор подвергали перекристаллизации с использованием смешанного растворителя из толуола и октана. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 370°C. В результате получали 0,99 г примера соединения C107 высокой чистоты (с выходом 47%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
53
36
Полученное значение: m/z=672,16, расчетное значение: CH=672,28
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 8,96 (д, 1H), 8,91 (д, 1H), 8,83 (д, 2H), 8,37 (д, 1H), 8,22 (с, 1H), 8,17 (с, 1H), 8,15-7,94 (м, 8H), 7,87 (дд, 1H), 7,81 (дд, 1H), 7,72 (т, 4H), 7,68-7,51 (м, 6H), 7,43 (м, 1H), 7,32 (м, 2H), 1,50 (с, 6H).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C107 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 403 нм, и пример соединения C107 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,08 эВ.
Затем проводили анализ примера соединения C107 методом дифференциальной сканирующей калориметрии так же, как в примере 1-(4). В результате было найдено, что соединение имеет температуру стеклования 161°C.
(Пример 4) (Синтез примера соединения C110) (1)
Синтез промежуточного соединения Cl-206
(1)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 300 мл.
6,12-дибром-2-хлорхризен: 2,00 г (4,76 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-06: 3,20 г (9,99 ммоль)
Тетракис(трифенилфосфин)палладий(0): 165 мг (143 мкмоль)
Толуол: 80 мл
Этанол: 40 мл
10 масс.% водный раствор карбоната натрия: 40 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 3 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/хлороформ=4/1). После этого раствор дополнительно очищали путем промывки в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из гептана и этанола. В результате получали 2,71 г промежуточного соединения Cl-206 (с выходом 88%).
Синтез примера соединения C110
(2)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 200 мл.
Промежуточное соединение Cl-206: 1,80 г (2,78 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-04: 574 мг (3,34 ммоль)
Ацетат палладия(II): 62 мг (276 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 285 мг (694 мкмоль)
Фосфат калия: 1,77 мг (8,34 ммоль)
Толуол: 90 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 105°C в течение 16 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/хлороформ=3/1). После этого раствор очищали путем промывки в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из гептана и этилацетата, а затем дважды подвергали перекристаллизации с использованием смешанного растворителя из толуола и октана. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10Па и температуре 380°C. В результате получали 1,24 г примера соединения C110 высокой чистоты (с выходом 60%).
(MALDI-TOF-MS)
58
42
Полученное значение: m/z=738,46, расчетное значение: CH=738,33
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 9,01 (д, 1H), 8,93 (д, 1H), 8,84 (с, 1H), 8,80 (с, 1H), 8,52 (д, 1H), 8,13 (м, 3H), 7,95 (т, 2H), 7,91-7,78 (м, 7H), 7,78-7,70 (м, 3H), 7,67 (дд, 1H), 7,61 (т, 1H), 7,53 (м, 2H), 7,50-7,32 (м, 6H), 1,67 (с, 6H), 1,62 (с, 6H).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C110 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 412 нм, и пример соединения C110 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,01 эВ.
Затем проводили анализ примера соединения C110 методом дифференциальной сканирующей калориметрии так же, как в примере 1-(4). В результате было найдено, что соединение имеет температуру стеклования 181°C.
(Пример 5) (Синтез примера соединения C201)
Синтез 3-хлорхризена
(1)
5-Хлор-2-формилфенилбороновую кислоту синтезировали из 2-бром-4-хлорбензальдегида.
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 200 мл.
1-формилнафталин-2-илтрифторметансульфоновая кислота: 5,37 г (17,7 ммоль)
5-хлор-2-формилфенилбороновая кислота: 2,96 г (16,1 ммоль)
Тетракис(трифенилфосфин)палладий(0): 0,60 г (0,52 ммоль)
Толуол: 60 мл
Этанол: 30 мл
10 масс.% водный раствор карбоната натрия: 30 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 7 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: толуол/гептан=5/1). В результате получали 2,24 г 2-(5-хлор-2-формилфенил)-1-нафтальдегида (с выходом 47%).
Затем следующий реагент и растворитель помещали в трехгорлую колбу объемом 300 мл, снабженную капельной воронкой.
2-(5-хлор-2-формилфенил)-1-нафтальдегид: 2,05 г (6,96 ммоль)
Уксусная кислота: 160 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в атмосфере азота при перемешивании. Раствор, приготовленный путем смешивания 25 мл уксусной кислоты с 0,46 г (9,04 ммоль) гидразина, медленно добавляли по каплям из капельной воронки к реакционному раствору в течение 20 минут. После завершения добавления по каплям этого раствора смесь непрерывно кипятили с обратным холодильником в течение еще 5 часов. После завершения реакции к реакционному раствору добавляли 50 мл воды и смесь перемешивали. Осажденные кристаллы отделяли фильтрованием, а затем очищали путем промывки в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из метанола и ацетона. В результате получали 1,50 г 3-хлорхризена (с выходом 82%).
1
Кроме того, полученное соединение идентифицировали методом H-ЯМР.
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 8,78 (д, 1H), 8,75 (д, 1H), 8,72 (д, 1H), 8,61 (д, 1H), 8,05-7,90 (м, 4H), 7,73 (тд, 1H), 7,66 (т, 1H), 7,59 (дд, 1H).
Синтез 6,12-дибром-3-хлорхризена
(2)
Следующий реагент и растворитель помещали в трехгорлую колбу объемом 200 мл, снабженную капельной воронкой.
3-хлорхризен: 1,49 г (5,67 ммоль)
Нитробензол: 65 мл
Реакционный раствор нагревали до 105°C в атмосфере азота при перемешивании. Раствор, приготовленный путем смешивания 10 мл нитробензола с 0,62 мл (12,0 ммоль) брома, медленно добавляли по каплям из капельной воронки к реакционному раствору в течение 10 минут. После завершения добавления по каплям этого раствора смесь непрерывно нагревали в течение еще 3,5 часов. После завершения реакции к реакционному раствору добавляли 30 мл метанола и смесь перемешивали. Осажденные кристаллы отделяли фильтрованием, а затем промывали метанолом, этанолом и гексаном. Полученные кристаллы очищали перекристаллизацией из толуола. В результате получали 1,99 г 6,12-дибром-3-хлорхризена (с выходом 84%).
1
Кроме того, полученное соединение идентифицировали методом H-ЯМР.
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 8,99 (с, 1H), 8,89 (с, 1H), 8,75-8,65 (м, 2H), 8,46 (м, 1Н), 8,38 (д, 1H), 7,79 (м, 2H), 7,70 (дд, 1H).
Синтез промежуточного соединения Cl-304
(3)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 100 мл.
6,12-дибром-3-хлорхризен: 0,978 г (2,32 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-04: 0,879 г (5,11 ммоль)
Тетракис(трифенилфосфин)палладий(0): 0,134 г (0,116 ммоль)
Толуол: 30 мл
Этанол: 15 мл
10-масс.% водный раствор карбоната натрия: 15 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 4 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции осажденные кристаллы отделяли фильтрованием, а затем промывали водой и этанолом. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт растворяли в хлорбензоле при нагревании. После этого раствор подвергали горячему фильтрованию, а затем очищали путем промывки в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из толуола и октана. В результате получали 1,10 г промежуточного соединения Cl-304 (с выходом 92%).
Синтез примера соединения C201
(4)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 50 мл.
Промежуточное соединение Cl-304: 600 мг (1,16 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-04: 241 мг (1,40 ммоль)
Ацетат палладия(II): 15 мг (67 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 62 мг (151 мкмоль)
Фосфат калия: 0,75 г (3,49 ммоль)
Толуол: 30 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 100°C в течение 7,5 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/толуол=3/1). После этого раствор дважды подвергали перекристаллизации с использованием смешанного растворителя из толуола и октана. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 370°C. В результате получали 113 мг примера соединения C201 высокой чистоты (с выходом 16%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
48
30
Полученное значение: m/z=606,11, расчетное значение: CH=606,23
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 9,19 (д, 1H), 8,94 (с, 1H), 8,92 (с, 1H), 8,84 (с, 1H), 8,30-8,15 (м, 4H), 8,15-7,92 (м, 11H), 7,92-7,77 (м, 3H), 7,73 (тд, 1H), 7,70-7,55 (м, 5H), 7,50 (м, 2H).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C201 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 408 нм, и пример соединения C201 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,04 эВ.
Затем проводили анализ примера соединения C201 методом дифференциальной сканирующей калориметрии так же, как в примере 1-(4). В результате было найдено, что соединение имеет температуру стеклования 144°C.
(Пример 6) (Синтез примера соединения C202)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 50 мл.
6,12-дибром-3-хлорхризен: 400 мг (0,95 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-06: 1,07 г (3,33 ммоль)
Ацетат палладия(II): 43 мг (190 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 195 мг (476 мкмоль)
Фосфат калия: 0,81 г (3,80 ммоль)
Толуол: 30 мл
Вода: 0,75 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 100°C в течение 12 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/хлороформ=3/1). После этого раствор подвергали перекристаллизации с использованием смешанного растворителя из толуола и гептана. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 370°C. В результате получали 442 мг примера соединения C202 высокой чистоты (с выходом 58%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
63
48
Полученное значение: m/z=804,43, расчетное значение: CH=804,38
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 9,12 (с, 1H), 8,93 (д, 1H), 8,88 (с, 1H), 8,79 (с, 1H), 8,22 (д, 1H), 8,15 (д, 1H), 8,00-7,50 (м, 15H), 7,51 (т, 2Н), 7,49-7,30 (м, 7H), 1,63 (с, 6H), 1,61 (с, 6H), 1,56 (с, 6Н).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C202 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 412 нм, и пример соединения C202 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,01 эВ.
Затем проводили анализ примера соединения C202 методом дифференциальной сканирующей калориметрии так же, как в примере 1-(4). В результате было найдено, что соединение имеет температуру стеклования 191°C.
(Пример 7) (Синтез примера соединения C501)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 50 мл.
Промежуточное соединение Cl-204: 484 мг (0,94 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-01: 178 мг (1,03 ммоль)
Ацетат палладия(II): 13 мг (56 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 58 мг (141 мкмоль)
Фосфат калия: 600 мг (2,83 ммоль)
Толуол: 24 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 105°C в течение 10 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/толуол=3/1). После этого раствор дополнительно подвергали промывке в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из ацетона и этанола. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10Па и температуре 350°C. В результате получали 146 мг примера соединения C501 высокой чистоты (с выходом 26%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
48
30
Полученное значение: m/z=606,16, расчетное значение: CH=606,23
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 9,00 (д, 1H), 8,92 (д, 1H), 8,87 (д, 2H), 8,35-7,68 (м, 18H), 7,68-7,32 (м, 8H).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C501 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 404 нм, и пример соединения C501 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,7 эВ.
(Пример 8) (Синтез примера соединения C505)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 50 мл.
Промежуточное соединение Cl-204: 500 мг (0,97 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-10: 504 мг (1,17 ммоль)
Ацетат палладия(II): 22 мг (97 мкмоль)
Дициклогексил (2',4',6'-триизопропилбифенил-2-ил)фосфин: 139 мг (291 мкмоль)
Фосфат калия: 618 мг (2,91 ммоль)
Толуол: 25 мл
Вода: 0,6 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 100°C в течение 6 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/толуол=4/1). После этого раствор дополнительно подвергали промывке в виде дисперсии при нагревании, используя смешанный растворитель из этилацетата и толуола. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 370°C. В результате получали 415 мг примера соединения C505 высокой чистоты (с выходом 54%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
61
52
Полученное значение: m/z=784,27, расчетное значение: CH=784,41
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 8,99 (д, 1H), 8,94 (д, 1H), 8,88 (д, 2H), 8,28-7,65 (м, 14H), 7,65-7,27 (м, 8H), 7,05 (д, 1H), 6,92 (д, 1H), 1,55 (с, 6H), 1,35 (с, 9H), 1,31 (с, 9H).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C505 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 397 нм, и пример соединения C505 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,12 эВ.
(Пример 9) (Синтез примера соединения C703)
Синтез промежуточного соединения Cl-201
(1)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 300 мл.
6,12-дибром-2-хлорхризен: 0,82 г (1,95 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-01: 0,74 г (4,31 ммоль)
Тетракис(трифенилфосфин)палладий(0): 68 мг (59 мкмоль)
Толуол: 100 мл
Этанол: 50 мл
10-масс.% водный раствор карбоната натрия: 50 мл
Реакционный раствор кипятили с обратным холодильником в течение 12 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом магния. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт подвергали промывке в виде дисперсии при нагревании, используя в качестве растворителя метанол, а затем перекристаллизовывали с использованием толуола для очистки продукта. В результате получали 0,70 г промежуточного соединения Cl-201 (с выходом 70%).
Синтез примера соединения C703
(2)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 100 мл.
Промежуточное соединение Cl-201: 0,64 г (1,24 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-06: 0,43 г (1,35 ммоль)
Ацетат палладия(II): 17 мг (80 мкмоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 71 мг (170 мкмоль)
Фосфат калия: 0,91 мг (4,29 ммоль)
Толуол: 40 мл
Вода: 10 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 98°C в течение 48 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом магния. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт подвергали промывке в виде дисперсии при нагревании, используя в качестве растворителя метанол, затем этанолом, а затем очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/толуол=3/1). После этого раствор дополнительно подвергали промывке в виде дисперсии при нагревании, используя в качестве растворителя метанол. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 370°C. В результате получали 378 мг примера соединения C703 высокой чистоты (с выходом 45%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
53
36
Полученное значение: m/z=671,93, расчетное значение: CH=672,28
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 9,00-8,75 (м, 4H), 8,15-7,99 (м, 4H), 7,94 (дд, 1H), 7,84 (д, 1H), 7,81-7,61 (м, 8H), 7,61-7,50 (м, 4H), 7,50-7,27 (м, 8H), 1,43 (с, 3,3H), 1,40 (с, 2,7H).
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C703 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 385 нм, и пример соединения C703 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,22 эВ.
Затем проводили анализ примера соединения C703 методом дифференциальной сканирующей калориметрии так же, как в примере 1-(4). В результате было найдено, что соединение имеет температуру стеклования 189°C.
(Пример 10) (Синтез примера соединения C702)
Следующие реагенты и растворители помещали в приемную колбу объемом 100 мл.
Промежуточное соединение Cl-201: 0,74 г (1,93 ммоль)
Соединение бороновой кислоты BO-04: 0,33 г (1,35 ммоль)
Ацетат палладия(II): 49 мг (0,22 ммоль)
Дициклогексил (2',6'-диметоксибифенил-2-ил)фосфин: 189 мг (0,46 ммоль)
Фосфат калия: 1,64 г (7,74 ммоль)
Толуол: 20 мл
Вода: 1 мл
-4
Реакционный раствор нагревали при 98°C в течение 9,5 часов в атмосфере азота при перемешивании. После завершения реакции реакционный раствор промывали водой и сушили над сульфатом натрия. Затем высушенный продукт концентрировали. В результате получали неочищенный продукт. Затем неочищенный продукт подвергали промывке в виде дисперсии при нагревании, используя в качестве растворителя метанол, затем смешанным растворителем из ацетона и метанола, а затем очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент: гептан/толуол=7/3). После этого раствор дополнительно подвергали промывке в виде дисперсии при нагревании, используя в качестве растворителя метанол, затем смешанным растворителем из ацетона и метанола. Полученные кристаллы сушили в вакууме при 150°C, а затем подвергали сублимационной очистке при давлении 10 Па и температуре 375°C. В результате получали 418 мг примера соединения C702 высокой чистоты (с выходом 43%).
Результаты идентификации полученного соединения приведены ниже.
(MALDI-TOF-MS)
48
30
Полученное значение: m/z=606,01, расчетное значение: CH=606,23
1
3
H-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ 8,91 (д, 1H), 8,88 (д, 2H), 8,83 (д, 1H), 8,20-7,95 (м, 5H), 7,91 (д, 1H), 7,88 (с, 1H), 7,85-7,49 (м, 14H), 7,49-7,39 (м, 3H), 7,39-7,29 (м, 2H)
Кроме того, запрещенную энергетическую зону примера соединения C702 измеряли так же, как в примере 1-(4). В результате граница спектра поглощения света составляла 376 нм, и пример соединения C702 имел величину запрещенной энергетической зоны 3,30 эВ.
(Сравнительный пример 1) (Сравнение величин запрещенных энергетических зон)
Приведенные ниже запрещенные энергетические зоны сравнительных соединений H01-H03 измеряли так же, как в примере 1-(4). В таблице 3 приведены эти результаты вместе с результатами для примеров 1-10.
Сравнительные соединения
()
(Сравнительный пример 2) (Сравнение величин температур стеклования)
Приведенные ниже температуры стеклования сравнительных соединений H01-H03 измеряли так же, как в примере 1-(4). В таблице 3 приведены эти результаты вместе с результатами для примеров 1-10.
Таблица 3
Поглощение
Запрещенная энергетическая зона
Температура стеклования
Пример соединения C101
403 нм
3,08 эВ
144°C
Пример соединения C103
405 нм
3,06 эВ
189°C
Пример соединения C107
403 нм
3,08 эВ
161°C
Пример соединения C110
412 нм
3,01 эВ
181°C
Пример соединения C201
408 нм
3,04 эВ
144°C
Пример соединения C202
412 нм
3,01 эВ
191°C
Пример соединения C501
404 нм
3,07 эВ
-
Пример соединения C505
397 нм
3,12 эВ
-
Пример соединения C702
376 нм
3,30 эВ
-
Пример соединения C703
385 нм
3,22 эВ
189°C
Сравнительное соединение H01
395 нм
3,14 эВ
122°C
Сравнительное соединение H02
426 нм
2,91 эВ
-
Сравнительное соединение H03
446 нм
2,78 эВ
147°C
Соединения, используемые при получении органических светоизлучающих устройств в следующих примерах, и сравнительные примеры приведены ниже.
(Пример 11)
В этом примере устройство (включающее анод, слой транспорта дырок, эмиссионный слой, слой транспорта электронов и катод), описанное в третьем примере многослойного органического светоизлучающего устройства, получали следующим методом.
-5
2
На стеклянной подложке методом напыления формировали пленку из оксида индия и олова толщиной 110 нм, выполняющую роль анода, и полученную структуру использовали в качестве прозрачной, проводящей направляющей подложки (подложка из оксида индия и олова). На подложке из оксида индия и олова непрерывно формировали следующие слои органических соединений и электродные слои вакуумным напылением, основанным на резистивном нагреве в вакуумной камере, имеющей давление 10 Па. В этом случае получение устройства осуществляли таким образом, чтобы площадь противоэлектрода могла составлять 3 мм.
Слой транспорта дырок (30 нм)
HTL-1
Эмиссионный слой (30 нм)
Основной материал: пример соединения C101
Легирующий материал: BD-3 (5 масс.%)
Слой транспорта электронов (30 нм)
ETL-1
Металлический электродный слой 1 (0,5 нм)
LiF
Металлический электродный слой 2 (100 нм)
Al
Далее, полученную структуру накрывали защитной стеклянной пластинкой и герметизировали с помощью адгезива на основе акриловой смолы в атмосфере сухого воздуха, для того чтобы предотвратить ухудшение характеристик органического светоизлучающего устройства за счет поглощения влаги. В результате получали органическое светоизлучающее устройство.
2
2
К полученному органическому светоизлучающему устройству подводили напряжение 4,6 вольт, при этом электрод из оксида индия и олова использовали в качестве положительного электрода, а электрод из Al использовали в качестве отрицательного электрода. В результате было обнаружено, что устройство излучало голубой свет с яркостью 1200 кд/м при эффективности эмиссии 7,3 кд/А. Кроме того, координаты цветности (x, y) Международной светотехнической комиссии для устройства составляли (0,14, 0,21). Кроме того, при длительной эксплуатации устройства в течение 100 часов, при поддержании постоянной плотности тока 100 мА/см, доля уменьшения яркости от исходной яркости составляла 25%.
(Пример 12)
Устройство получали таким же способом, как в примере 11, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве основного материала эмиссионного слоя в примере 11 использовали пример соединения C103. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 11. Результаты приведены в таблице 4.
(Пример 13)
Устройство получали таким же способом, как в примере 11, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве основного материала эмиссионного слоя в примере 11 использовали пример соединения C107. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 11. Результаты приведены в таблице 4.
(Пример 14)
Устройство получали таким же способом, как в примере 11, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве основного материала эмиссионного слоя в примере 11 использовали пример соединения C110. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 11. Результаты приведены в таблице 4.
(Пример 15)
Устройство получали таким же способом, как в примере 11, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве основного материала эмиссионного слоя в примере 11 использовали пример соединения C201. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 11. Результаты приведены в таблице 4.
(Пример 16)
Устройство получали таким же способом, как в примере 11, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве основного материала эмиссионного слоя в примере 11 использовали пример соединения C202. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 11. Результаты приведены в таблице 4.
(Сравнительный пример 3)
Устройство получали таким же способом, как в примере 11, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве основного материала эмиссионного слоя в примере 11 использовали сравнительное соединение H01. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 11. Результаты приведены в таблице 4.
(Сравнительный пример 4)
Устройство получали таким же способом, как в примере 11, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве основного материала эмиссионного слоя в примере 11 использовали сравнительное соединение H02. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 11. Результаты приведены в таблице 4.
Таблица 4
Основной материал эмиссионного слоя
Координаты цветности Международной светотехнической комиссии
Приложенное напряжение при 1200 кд/м<sup>2 </sup>(вольт)
Эффективность эмиссии при 1200 кд/м<sup>2 </sup>(кд/A)
Доля уменьшения яркости после 100 часов при 100 мА/см<sup>2</sup>
Пример 11
Пример соединения C101
(0,14, 0,21)
4,6
7,3
25%
Пример 12
Пример соединения C103
(0,16, 0,23)
4,6
6,1
29%
Пример 13
Пример соединения C107
(0,15, 0,24)
4,4
5,9
33%
Пример 14
Пример соединения C110
(0,16, 0,26)
4,2
6,7
20%
Пример 15
Пример соединения C201
(0,14, 0,22)
4,4
7,4
21%
Пример 16
Пример соединения C202
(0,16, 0,25)
4,2
7,1
35%
Сравнительный пример 3
Сравнительное соединение H01
(0,14, 0,20)
6,6
4,5
58%
Сравнительный пример 4
Сравнительное соединение H02
(0,14, 0,24)
3,8
3,9
37%
(Пример 17)
В этом примере устройство (включающее анод, слой транспорта дырок, эмиссионный слой, слой транспорта электронов и катод), описанное в третьем примере многослойного органического светоизлучающего устройства, в котором слой транспорта электронов формировали из двух слоев, имеющих разные потенциалы ионизации, получали следующим методом.
-5
2
На подложке из оксида индия и олова, полученной таким же способом, как в примере 8, непрерывно формировали следующие слои органических соединений и электродные слои вакуумным напылением, основанным на резистивном нагреве в вакуумной камере, имеющей давление 10 Па. В этом случае получение устройства осуществляли таким образом, чтобы площадь противоэлектрода могла составлять 3 мм.
Слой транспорта дырок (25 нм)
HTL-2
Эмиссионный слой (35 нм)
Основной материал: BH-1
Легирующий материал: BD-7 (5 масс.%)
Слой транспорта электронов 1 (10 нм)
Пример соединения C101
Слой транспорта электронов 2 (25 нм)
ETL-1
Металлический электродный слой 1 (0,5 нм)
LiF
Металлический электродный слой 2 (100 нм)
Al
Далее, полученную структуру накрывали защитной стеклянной пластинкой и герметизировали с помощью адгезива на основе акриловой смолы в атмосфере сухого воздуха, для того чтобы предотвратить ухудшение характеристик органического светоизлучающего устройства за счет поглощения влаги. В результате получали органическое светоизлучающее устройство.
2
2
К полученному органическому светоизлучающему устройству подводили напряжение 4,2 вольт, при этом электрод из оксида индия и олова использовали в качестве положительного электрода, а электрод из Al использовали в качестве отрицательного электрода. В результате было обнаружено, что устройство излучало голубой свет с яркостью 1300 кд/м при эффективности эмиссии 5,0 кд/А. Кроме того, координаты цветности (x, y) Международной светотехнической комиссии для устройства составляли (0,15, 0,21). Кроме того, при длительной эксплуатации устройства в течение 250 часов, при поддержании постоянной плотности тока 50 мА/см, доля уменьшения яркости от исходной яркости составляла 9%.
(Пример 18)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C103. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 19)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C107. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 20)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C110. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 21)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C201. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 22)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C202. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 23)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C501. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 24)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C505. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 25)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C702. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Пример 26)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали пример соединения C703. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Сравнительный пример 5)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали сравнительное соединение H01. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
(Сравнительный пример 6)
Устройство получали таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов 1 в примере 17 использовали сравнительное соединение H02. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 17. Результаты приведены в таблице 5.
Таблица 5
Слой транспорта электронов 1
Координаты цветности Международной светотехнической комиссии
Приложенное напряжение при 1300 кд/м<sup>2 </sup>(вольт)
Эффективность эмиссии при 1300 кд/м<sup>2 </sup>(кд/A)
Доля уменьшения яркости после 250 часов при 50 мА/см<sup>2</sup>
Пример 17
Пример соединения C101
(0,15, 0,21)
4,2
5,0
9%
Пример 18
Пример соединения C103
(0,15, 0,23)
4,6
4,7
13%
Пример 19
Пример соединения C107
(0,15, 0,21)
4,1
5,5
7%
Пример 20
Пример соединения C110
(0,15, 0,22)
4,2
5,5
8%
Пример 21
Пример соединения C201
(0,15, 0,21)
4,0
4,8
11%
Пример 22
Пример соединения C202
(0,16, 0,24)
4,5
4,6
15%
Пример 23
Пример соединения C501
(0,15, 0,21)
4,1
5,0
13%
Пример 24
Пример соединения C505
(0,15, 0,23)
4,2
4,8
16%
Пример 25
Пример соединения C702
(0,15, 0,20)
4,5
5,5
10%
Пример 26
Пример соединения C703
(0,15, 0,21)
4,4
5,6
9%
Сравнительный пример 5
Сравнительное соединение H01
(0,15, 0,21)
5,3
3,2
51%
Сравнительный пример 6
Сравнительное соединение H02
(0,15, 0,28)
3,9
4,3
16%
(Пример 27)
В этом примере устройство (включающее анод, слой инжекции дырок, слой транспорта дырок, эмиссионный слой, слой транспорта электронов, слой инжекции электронов и катод), описанное в пятом примере многослойного органического светоизлучающего устройства, в котором органическое светоизлучающее устройство имеет резонансную структуру, получали следующим методом.
На стеклянной подложке в качестве опорного элемента формировали методом напыления слой из сплава алюминия (AlNd) толщиной 100 нм, служащий в качестве отражающего анода. Затем формировали методом напыления слой оксида индия и олова толщиной 40 нм, служащий в качестве прозрачного анода. Затем получали акриловую пленку для разделения устройств толщиной 1,5 мкм на краевых участках анодов и снабжали ее отверстиями радиусом 3 мм. Полученную структуру подвергали ультразвуковой очистке последовательно с использованием ацетона и изопропилового спирта. После этого полученную структуру промывали кипящим изопропиловым спиртом и сушили. Затем поверхность подложки очищали с помощью УФ/озона.
-5
Затем последовательно формировали следующие органические слои вакуумным напылением, основанным на резистивном нагреве в вакуумной камере, имеющей давление 10 Па.
Слой инжекции дырок (90 нм)
HTL-1
Слой транспорта дырок (10 нм)
HTL-3
Эмиссионный слой (35 нм)
Основной материал: BH-2
Легирующий материал: BD-3 (2 масс.%)
Слой транспорта электронов (10 нм)
Пример соединения C101
Слой инжекции электронов (70 нм)
EIL-1 (78 масс.%), Li (22 масс.%)
Затем получали методом напыления пленку из оксида индия и цинка, служащую в качестве катода. В результате получали прозрачный электрод толщиной 30 нм. После этого полученную структуру герметизировали в атмосфере азота. В результате получали органическое светоизлучающее устройство.
2
2
К полученному органическому светоизлучающему устройству подводили напряжение 4,8 вольт, при этом электрод из оксида индия и олова использовали в качестве положительного электрода, а электрод из оксида индия и цинка использовали в качестве отрицательного электрода. В результате было обнаружено, что устройство излучало голубой свет с яркостью 1000 кд/м при эффективности эмиссии 4,2 кд/А. Кроме того, координаты цветности (x, y) Международной светотехнической комиссии для устройства составляли (0,13, 0,09). Кроме того, при длительной эксплуатации устройства в течение 100 часов, при поддержании постоянной плотности тока 100 мА/см, доля уменьшения яркости от исходной яркости составляла 3,0%.
(Пример 28)
Устройство получали таким же способом, как в примере 27, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в качестве слоя транспорта электронов в примере 27 использовали пример соединения C103. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 27. Результаты приведены в таблице 6.
(Пример 29)
Устройство получали таким же способом, как в примере 27, за исключением того, что вместо BH-2 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали BH-1 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 27 использовали пример соединения C107. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 27. Результаты приведены в таблице 6.
(Пример 30)
Устройство получали таким же способом, как в примере 27, за исключением того, что вместо BH-2 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали BH-1 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 27 использовали пример соединения C110. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 27. Результаты приведены в таблице 6.
(Пример 31)
Устройство получали таким же способом, как в примере 27, за исключением того, что вместо BH-2 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали BH-1 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 27 использовали пример соединения C201. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 27. Результаты приведены в таблице 6.
(Пример 32)
Устройство получали таким же способом, как в примере 27, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 27 использовали пример соединения C703. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 27. Результаты приведены в таблице 6.
(Сравнительный пример 7)
Устройство получали таким же способом, как в примере 27, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 27 использовали сравнительное соединение H01. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 27. Результаты приведены в таблице 6.
Таблица 6
Основной материал для эмиссионного слоя
Слой транспорта электронов
Координаты цветности Международной светотехнической комиссии
Приложенное напряжение при 1000 кд/м<sup>2 </sup>(вольт)
Эффективность эмиссии при 1000 кд/м<sup>2 </sup>(кд/A)
Доля уменьшения яркости после 100 часов при 100 мА/см<sup>2</sup>
Пример 27
BH-2
Пример соединения C101
(0,13, 0,09)
4,8
4,2
3,0%
Пример 28
BH-2
Пример соединения C103
(0,13, 0,09)
5,2
3,9
6,5%
Пример 29
BH-1
Пример соединения C107
(0,13, 0,09)
4,8
4,2
2,8%
Пример 30
BH-1
Пример соединения C110
(0,13, 0,09)
4,9
4,2
5,5%
Пример 31
BH-1
Пример соединения C201
(0,13, 0,10)
4,7
4,5
9,6%
Пример 32
BH-2
Пример соединения C703
(0,13, 0,09)
5,0
4,1
3,4%
Сравни-тельный пример 7
BH-2
Сравнительное соединение H01
(0,13, 0,10)
5,3
3,7
21%
(Пример 33)
В этом примере многослойное органическое светоизлучающее устройство (анод/слой инжекции дырок/слой транспорта дырок/эмиссионный слой/слой транспорта электронов/слой инжекции электронов/катод), имеющее такую же резонансную структуру, как в примере 27, в которой прозрачный слой из тонкой металлической пленки для резонанса располагают между слоем инжекции электронов и катодом, получали следующим методом.
-5
Следующие органические слои и электродный слой непрерывно формировали вакуумным напылением, основанным на резистивном нагреве в вакуумной камере, имеющей давление 10 Па, на подложке из оксида индия и олова, полученной так же, как в примере 27.
Слой инжекции дырок (95 нм)
HTL-2
Слой транспорта дырок (10 нм)
HTL-4
Эмиссионный слой (25 нм)
Основной материал: BH-1
Легирующий материал: BD-3 (2 масс.%)
Слой транспорта электронов (10 нм)
Пример соединения C101
Слой инжекции электронов (40 нм)
EIL-1 (70 масс.%), Cs (30 масс.%)
Прозрачный слой из тонкой металлической пленки (12 нм)
Ag
Затем формировали методом напыления пленку из оксида индия и цинка, служащую в качестве катода. В результате получали прозрачный электрод толщиной 50 нм. После этого полученную структуру герметизировали в атмосфере азота. В результате получали органическое светоизлучающее устройство.
2
2
К полученному органическому светоизлучающему устройству подводили напряжение 4,5 вольт, при этом электрод из оксида индия и олова использовали в качестве положительного электрода, а электрод из оксида индия и цинка использовали в качестве отрицательного электрода. В результате было обнаружено, что устройство излучало голубой свет с яркостью 2000 кд/м при эффективности эмиссии 4,0 кд/А. Кроме того, координаты цветности (x, y) Международной светотехнической комиссии для устройства составляли (0,13, 0,11). Кроме того, при длительной эксплуатации устройства в течение 60 часов, при поддержании постоянной плотности тока 100 мА/см, доля уменьшения яркости от исходной яркости составляла 19%.
(Пример 34)
Устройство получали таким же способом, как в примере 33, за исключением того, что вместо BH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали BH-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 33 использовали пример соединения C107. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 33. Результаты приведены в таблице 7.
(Пример 35)
Устройство получали таким же способом, как в примере 33, за исключением того, что вместо BH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали BH-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 33 использовали пример соединения С501. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 33. Результаты приведены в таблице 7.
(Пример 36)
Устройство получали таким же способом, как в примере 33, за исключением того, что вместо BH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали BH-3 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 33 использовали пример соединения C505. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 33. Результаты приведены в таблице 7.
(Пример 37)
Устройство получали таким же способом, как в примере 33, за исключением того, что вместо BH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали BH-3 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 33 использовали пример соединения C702. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 33. Результаты приведены в таблице 7.
(Пример 38)
Устройство получали таким же способом, как в примере 33, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 33 использовали пример соединения C703. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 33. Результаты приведены в таблице 7.
(Сравнительный пример 8)
Устройство получали таким же способом, как в примере 33, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 33 использовали сравнительное соединение H01. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 33. Результаты приведены в таблице 7.
Таблица 7
Основной материал для эмиссионного слоя
Слой транспорта электронов
Координаты цветности Международной светотехнической комиссии
Приложенное напряжение при 2000 кд/м<sup>2 </sup>(вольт)
Эффективность эмиссии при 2000 кд/м<sup>2 </sup>(кд/A)
Доля уменьшения яркости после 60 часов при 100 мА/см<sup>2</sup>
Пример 33
BH-1
Пример соединения C101
(0,13, 011)
4,5
4,0
19%
Пример 34
BH-2
Пример соединения C107
(0,12, 0,12)
4,6
4,2
23%
Пример 35
BH-2
Пример соединения C501
(0,13, 0,10)
4,7
3,6
25%
Пример 36
BH-3
Пример соединения C505
(0,12, 0,11)
5,2
3,8
32%
Пример 37
BH-3
Пример соединения C702
(0,12, 0,11)
4,8
4,0
11%
Пример 38
BH-1
Пример соединения C703
(0,13, 0,10)
4,8
4,1
11%
Сравни-тельный пример 8
BH-1
Сравнительное соединение H01
(0,13, 0,11)
5,3
3,4
55%
(Пример 39)
В этом примере многослойное органическое светоизлучающее устройство (анод/слой транспорта дырок/эмиссионный слой/слой транспорта электронов/слой инжекции электронов/катод), имеющее такую же резонансную структуру, как в примере 27, в которой эмиссионный слой содержал вспомогательный материал помимо основного материала и легирующего материала, получали следующим методом.
-5
Следующие органические слои и электродный слой непрерывно формировали вакуумным напылением, основанным на резистивном нагреве в вакуумной камере, имеющей давление 10 Па, на подложке из оксида индия и олова, полученной так же, как в примере 27.
Слой транспорта дырок (140 нм)
HTL-1
Эмиссионный слой (20 нм)
Основной материал: GH-1
Вспомогательный материал: GA-1 (30 масс.%)
Легирующий материал: BD-3 (2 масс.%)
Слой транспорта электронов (10 нм)
Пример соединения C101
Слой инжекции электронов (70 нм)
EIL-1 (70 масс.%), Cs (30 масс.%)
Затем формировали методом напыления пленку из оксида индия и цинка, служащую в качестве катода. В результате получали прозрачный электрод толщиной 30 нм. После этого полученную структуру герметизировали в атмосфере азота. В результате получали органическое светоизлучающее устройство.
2
2
К полученному органическому светоизлучающему устройству подводили напряжение 4,5 вольт, при этом электрод из оксида индия и олова использовали в качестве положительного электрода, а электрод из оксида индия и цинка использовали в качестве отрицательного электрода. В результате было обнаружено, что устройство излучало зеленый свет с яркостью 3600 кд/м при эффективности эмиссии 17,0 кд/А. Кроме того, координаты цветности (x, y) Международной светотехнической комиссии для устройства составляли (0,21, 0,71). Кроме того, при длительной эксплуатации устройства в течение 500 часов, при поддержании постоянной плотности тока 100 мА/см, доля уменьшения яркости от исходной яркости составляла 10,4%.
(Пример 40)
Устройство получали таким же способом, как в примере 39, за исключением того, что вместо GA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали GA-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 39 использовали пример соединения C107. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 39. Результаты приведены в таблице 8.
(Пример 41)
Устройство получали таким же способом, как в примере 39, за исключением того, что вместо GA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали GA-3 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 39 использовали пример соединения C110. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 39. Результаты приведены в таблице 8.
(Пример 42)
Устройство получали таким же способом, как в примере 39, за исключением того, что вместо GA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали GA-3 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 39 использовали пример соединения C501. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 39. Результаты приведены в таблице 8.
(Пример 43)
Устройство получали таким же способом, как в примере 39, за исключением того, что вместо GA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали GA-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 39 использовали пример соединения C702. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 39. Результаты приведены в таблице 8.
(Пример 44)
Устройство получали таким же способом, как в примере 39, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 39 использовали пример соединения C703. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 39. Результаты приведены в таблице 8.
(Сравнительный пример 9)
Устройство получали таким же способом, как в примере 39, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 39 использовали сравнительное соединение H01. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 39. Результаты приведены в таблице 8.
(Сравнительный пример 10)
Устройство получали таким же способом, как в примере 39, за исключением того, что вместо GA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали GA-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 39 использовали сравнительное соединение H02. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 39. Результаты приведены в таблице 8.
Таблица 8
Вспомога-тельный материал для эмиссионного слоя
Слой транспорта электронов
Координаты цветности Международной светотехнической комиссии
Приложенное напряжение при 3600 кд/м<sup>2 </sup>(вольт)
Эффектив-ность эмиссии при 3600 кд/м<sup>2 </sup>(кд/A)
Доля уменьшения яркости после 500 часов при 100 мА/см<sup>2</sup>
Пример 39
GA-1
Пример соединения C101
(0,21, 0,71)
4,5
17,0
10,4%
Пример 40
GA-2
Пример соединения C107
(0,22, 0,72)
4,2
19,5
8,8%
Пример 41
GA-3
Пример соединения C110
(0,21, 0,72)
4,1
16,6
14,1%
Пример 42
GA-3
Пример соединения C501
(0,22, 0,70)
4,3
18,6
12,9%
Пример 43
GA-2
Пример соединения C702
(0,23, 0,69)
4,8
20,5
9,5%
Пример 44
GA-1
Пример соединения C703
(0,23, 0,69)
4,9
20,8
9,1%
Сравни-тельный пример 9
GA-1
Сравнительное соединение H01
(0,22, 0,70)
5,5
11,3
41,8%
Сравни-тельный пример 10
GA-2
Сравнительное соединение H02
(0,21, 0,71)
5,0
9,7
30,2%
(Пример 45)
В этом примере многослойное органическое светоизлучающее устройство (анод/слой инжекции дырок/слой транспорта дырок/эмиссионный слой/слой транспорта электронов/слой инжекции электронов/катод), имеющее такую же резонансную структуру, как в примере 27, в которой эмиссионный слой содержал вспомогательный материал помимо основного материала и легирующего материала, и в которой прозрачный слой из тонкой металлической пленки для резонанса располагали между слоем инжекции электронов и катодом, получали следующим методом.
-5
Следующие органические слои и электродный слой непрерывно формировали вакуумным напылением, основанным на резистивном нагреве в вакуумной камере, имеющей давление 10 Па, на подложке из оксида индия и олова, полученной так же, как в примере 27.
Слой инжекции дырок (195 нм)
HTL-2
Слой транспорта дырок (10 нм)
HTL-1
Эмиссионный слой (20 нм)
Основной материал: RH-1
Вспомогательный материал: RA-1 (16 масс.%)
Легирующий материал RD-1 (2 масс.%)
Слой транспорта электронов (10 нм)
Пример соединения C101
Слой инжекции электронов (30 нм)
EIL-1 (70 масс.%), Cs (30 масс.%)
Затем формировали методом напыления пленку из оксида индия и цинка, служащую в качестве катода. В результате получали прозрачный электрод толщиной 30 нм. После этого полученную структуру герметизировали в атмосфере азота. В результате получали органическое светоизлучающее устройство.
2
2
К полученному органическому светоизлучающему устройству подводили напряжение 4,6 вольт, при этом электрод из оксида индия и олова использовали в качестве положительного электрода, а электрод из оксида индия и цинка использовали в качестве отрицательного электрода. В результате было обнаружено, что устройство излучало красный свет с яркостью 3000 кд/м при эффективности эмиссии 9,1 кд/А. Кроме того, координаты цветности (x, y) Международной светотехнической комиссии для устройства составляли (0,67, 0,32). Кроме того, при длительной эксплуатации устройства в течение 100 часов, при поддержании постоянной плотности тока 100 мА/см, доля уменьшения яркости от исходной яркости составляла 20%.
(Пример 46)
Устройство получали таким же способом, как в примере 45, за исключением того, что вместо RH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали RH-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 45 использовали пример соединения C103. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 45. Результаты приведены в таблице 9.
(Пример 47)
Устройство получали таким же способом, как в примере 45, за исключением того, что вместо RH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали RH-3 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 45 использовали пример соединения C107. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 45. Результаты приведены в таблице 9.
(Пример 48)
Устройство получали таким же способом, как в примере 45, за исключением того, что вместо RA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали RA-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 45 использовали пример соединения C201. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 45. Результаты приведены в таблице 9.
(Пример 49)
Устройство получали таким же способом, как в примере 45, за исключением того, что вместо RH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали RH-2, вместо RA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали RA-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 45 использовали пример соединения C702. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 45. Результаты приведены в таблице 9.
(Пример 50)
Устройство получали таким же способом, как в примере 45, за исключением того, что вместо RH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали RH-3, вместо RA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали RA-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 45 использовали пример соединения C703. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 45. Результаты приведены в таблице 9.
(Сравнительный пример 11)
Устройство получали таким же способом, как в примере 45, за исключением того, что вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 45 использовали сравнительное соединение H01. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 45. Результаты приведены в таблице 9.
(Сравнительный пример 12)
Устройство получали таким же способом, как в примере 45, за исключением того, что вместо RH-1 в качестве основного материала для эмиссионного слоя использовали RH-2, вместо RA-1 в качестве вспомогательного материала для эмиссионного слоя использовали RA-2 и вместо примера соединения C101 в слое транспорта электронов примера 45 использовали сравнительное соединение H02. Кроме того, полученное устройство оценивали так же, как в примере 45. Результаты приведены в таблице 9.
Таблица 9
Основной материал для эмиссионного слоя
Вспомогательный материал для эмиссионного слоя
Слой транспорта электронов
Координаты цветности Международной светотехнической комиссии
Приложенное напряжение при 3000 кд/м<sup>2</sup> (вольт)
Эффективность эмиссии при 3000 кд/м<sup>2 </sup>(кд/А)
Доля уменьшения яркости после 100 часов при 100 мА/см<sup>2</sup>
Пример 45
RH-1
RA-1
Пример соединения C101
(0,67, 0,32)
4,6
9,1
20%
Пример 46
RH-2
RA-1
Пример соединения C103
(0,68, 0,32)
4,7
11,8
31%
Пример 47
RH-3
RA-1
Пример соединения C107
(0,68, 0,32)
4,7
14,2
15%
Пример 48
RH-1
RA-2
Пример соединения C201
(0,67, 0,32)
4,5
8,7
33%
Пример 49
RH-2
RA-2
Пример соединения C702
(0,67, 0,33)
5,3
9,9
19%
Пример 50
RH-3
RA-2
Пример соединения C703
(0,66, 0,33)
5,1
10,1
18%
Сравнительный пример 11
RH-1
RA-1
Сравнительное соединение H01
(0,67, 0,33)
5,7
6,6
45%
Сравнительный пример 12
RH-2
RA-2
Сравнительное соединение H02
(0,67, 0,32)
4,6
6,5
48%
Несмотря на то что настоящее изобретение было описано с помощью примеров вариантов осуществления, следует иметь в виду, что изобретение не ограничивается раскрытыми примерами вариантов осуществления. Расширительное толкование, охватывающее все такие модификации и эквивалентные структуры и функции, должно определяться только следующими далее пунктами формулы изобретения.
Эта заявка испрашивает приоритет заявки на патент Японии No. 2009-063012, поданной 16 марта 2009 года, заявки на патент Японии No. 2009-236435, поданной 13 октября 2009 года, и заявки на патент Японии No. 2010-010192, поданной 20 января 2010 года, полное содержание которых приводится в описании путем ссылки на них.