DE102011111328A1

DE102011111328A1 - Metallorganische Verbindung, organische Elektrolumineszenzvorrichtung und Zusammensetzung unter Verwendung davon

Info

Publication number: DE102011111328A1
Application number: DE102011111328A
Authority: DE
Inventors: Heh-Lung Huang; Teng-Chih Chao; Jin-Sheng Lin; Hao-Chun Lee
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2013-02-28

Abstract

Es werden metallorganische Verbindungen und organische Elektrolumineszenzvorrichtungen und Zusammensetzungen unter Verwendung davon bereitgestellt. Die organische Metallverbindung hat eine chemische Struktur, die durch Formel (I) oder Formel (II) wiedergegeben wird...

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Die Erfindung betrifft eine metallorganische Verbindung und eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung unter Verwendung davon und insbesondere eine metallorganische phosphoreszierende Verbindung und eine phosphoreszierende organische Elektrolumineszenzvorrichtung unter Verwendung davon.
In jüngster Zeit hat im Zuge der Entwicklung und breiten Anwendung von elektronischen Produkten, wie Mobiltelefonen, PDAs und Notebook-Computern, der Bedarf an Flachdisplayelementen, die weniger Strom verbrauchen und weniger Platz einnehmen, zugenommen. Organische elektrolumineszierende Vorrichtungen sind selbstemittierend und sehr leuchtstark bei weiten Betrachtungswinkeln, schnellen Ansprechgeschwindigkeiten und einfachen Fertigungsmethoden und daher in der Technik als Display sehr beliebt.
Eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung besteht im allgemeinen aus einer Lichtemissionsschicht, die sandwichartig zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet ist. Beim Anlegen eines elektrischen Felds an die Elektroden injiziert die Kathode Elektronen in die Lichtemissionsschicht, und die Anode injiziert Löcher in die Lichtemissionsschicht. Bei der Wiedervereinigung der Elektronen mit den Löchern in der Lichtemissionsschicht bilden sich Excitone. Die Rekombination des Elektrons und Lochs führt zu Lichtemission.
Je nach den Spinzuständen des Lochs und des Elektrons kann das sich aus der Rekombination des Lochs und des Elektrons ergebende Exciton entweder einen Triplett- oder Singulett-Spinzustand aufweisen. Lumineszenz eines Singulett-Excitons führt zu Fluoreszenz, Lumineszenz eines Triplett-Excitons dagegen zu Phosphoroszenz. Die Emissionseffizienz der Phosporeszenz beträgt das Dreifache der Fluoreszenz. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, hocheffizientes phosphoreszierendes Material zu entwickeln, um die Emissionseffizienz einer OLED zu erhöhen.
Eine OLED wird in der Regel je nach ihrem Substrattyp in eine mikromolekulare und hochmolekulare OLED eingeteilt. Eine OLED mit einem mikromolekularen Substrat wird im allgemeinen mittels Vakuumverdampfung hergestellt, so daß die mikromolekularen Materialien eine gute Filmbildungsqualtiät aufweisen. 95% der organischen elektrolumineszierenden Materialien werden jedoch auf der Kammerwand der zur Herstellung der OLED verwendeten Herstellungseinrichtungen abgeschieden, so daß nach dem Herstellungsverfahren nur 5% der organischen elektrolumineszierenden Materialien auf einem Substrat aufgetragen sind, was zu hohen Investitionskosten führt.
Daher wurde zur Fertigung von mikromolekularen OLEDs ein Maßverfahren (wie Aufschleudern oder Messerbeschichten) bereitgestellt, um das Nutzungsverhältnis von organischen elektrolumineszierenden Materialien zu verbessern und die Kosten der Herstellung von OLEDs zu verringern. Leider eignen sich herkömmliche phosphoreszierende organische elektrolumineszierende Materialien wegen ihrer schlechten Löslichkeit nicht zur Verwendung im Naßverfahren. Daher ist es zur Lösung der obigen Probleme notwendig, neue phosphoreszierende organische Verbindungen (insbesondere für orangefarbene Dotierstoffe) zu entwickeln, die zur Verwendung bei einem Maßverfahren zur Fertigung von phosphoreszierenden OLEDs geeignet sind.
KURZDARSTELLUNG
Eine beispielhafte Ausführungsform einer metallorganischen Verbindung hat die Formel (I) und (II):
worin R für eine Alkylgruppe oder Cycloalkylgruppe steht.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung wird eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung bereitgestellt. Die Vorrichtung enthält ein Paar von Elektroden und ein zwischen dem Paar von Elektroden angeordnetes elektrolumineszierendes Element, wobei das elektrolumineszierende Element die oben aufgeführte metallorganische Verbindung (die als orangefarbener Dotierstoff dient) enthält.
Noch eine andere beispielhafte Ausführungsform stellt eine Zusammensetzung bereit, die ein Wirtsmaterial für eine organische elektrolumineszierende Diode und die oben aufgeführte metallorganische Verbindung (einheitlich in einem Lösungsmittel verteilt) enthält. Das Wirtsmaterial Für eine organische elektrolumineszierende Diode kann Polymermaterial wie Poly(vinylcarbazol) (PVK) enthalten. Des weiteren kann die Zusammensetzung einen Trägerpromotor (wie Elektronenpromotor (einschließlich PBD (2-(4-Biphenyl)-5-(4-tert.-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol)) oder Lochpromotor (einschließlich TPD (N,N'-Diphenyl-N,N'-(bis(3-methylphenyl)-[1,1-biphenyl;-4,4'-diamin)) enthalten.
Eine genaue Beschreibung wird in den folgenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Offenbarung kann durch die Lektüre der nachfolgenden näheren Beschreibung und der Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigt:
1 einen Querschnitt einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung, die durch eine Ausführungsform der Offenbarung offenbart. wird.
NÄHERE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist die als am besten erachtete Ausführungsform der Offenbarung. Diese Beschreibung dient zur Erläuterung der allgemeinen Prinzipien der Offenbarung und ist nicht als Einschränkung zu betrachten. Die Bestimmung des Schutzbereichs der Offenbarung erfolgt am besten durch Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche.
Die Offenbarung stellt eine durch Einführung einer Alkylgruppe oder Cycloalkylgruppe zur Bindung mit einer 4-Phenylthieno[3,2-c]pyridingruppierung zwecks Erhöhung von deren Löslichkeit hergestellte metallorganische Verbindung bereit. So kann beispielsweise eine kurzkettige Alkylgruppe (wie Methyl oder Ethyl) an eine 4-Phenylthieno[3,2-c]pyridingruppierung gebunden sein, und die erhaltene metallorganische Verbindung wäre zur Verwendung in einem Naßverfahren oder Verdampfungsverfahren geeignet. Anderererseits kann eine langkettige Alkylgruppe (wie tert.-Butyl oder Cyclohexyl) an eine 4-Phenylthieno[3,2-c]pyridingruppierung gebunden sein, und die erhaltene metallorganische Verbindung wäre zur Verwendung in einem Naßverfahren geeignet. Außerdem kann die metallorganische Verbindung der Offenbarung in einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung zur Erhöhung von deren Effizienz angewandt werden.
Metallorganische Verbindung
Die Offenbarung stellt eine metallorganische Verbindung mit einer Struktur bereit, die durch Formel (I) oder Formel (II) wiedergegeben wird:

worin R für eine Alkylgruppe oder Cycloalkylgruppe steht. So kann R beispielsweise für eine C_1-12-Alkylgruppe oder C_4-12-Cycloalkylgruppe stehen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, sec.-Pentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Hendecyl oder Dodecyl.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne den Schutzbereich einzuschränken, da zahlreiche Modifikationen und Variationen für den Fachmann leicht ersichtlich sind.
Beispiel 1
Herstellung von Verbindung PO-01-M
In einen 500-mL-Reaktionskolben wurden 7,0 g Verbindung (1) (2-(2-Aminoethyl)thiophen, 55,1 mmol) und 200 mL H₂O gegeben. Dann wurden bei 0°C 11,0 mL Verbindung (2) (p-Toluoylchlorid, 82,7 mmol) in den Reaktionskolben getropft. Danach wurde eine wäßrige NaOH-Lösung (20%ig) in den Rekationskolben gegeben und über Nacht gerührt. Nach Filtration wurde eine Verbindung (3) (weißer Feststoff) in einer Ausbeute von 93% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt.
Danach wurden 5,0 g Verbindung (3) (20,4 mmol) und 80 mL Toluol in einen 250-mL-Reaktionskolben gegeben. Danach wurden bei 0°C 5,7 ml POCl₃ (61,2 mmol) in den Reaktionskolben getropft. Nach 2 h Rühren unter Rückfluß wurde eine gesättigte wäßrige NaHCO₃-Lösung zum Quenchen der Reaktion in den Reaktionskolben gegeben. Nach Toluolextraktion wurde eine organische Schicht gesammelt und mit Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Aufkonzentrieren wurde eine Verbindung (4) (Kristall) in einer Ausbeute von 50% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 3,0 g Verbindung (4) (13,2 mmol), 3,0 g Pd/C (10%) und 100 mL Toluol in einen 250-ml-Reaktionskolben gegeben. Nach 18 h unter Rückfluß wurde das Ergebnis zur Entfernung von Pd/C über Celite 545 filtriert. Nach Aufkonzentrieren des Filtrats wurde eine Verbindung (5) in einer Ausbeute von 85% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 5,0 g Verbindung (5) (22,2 mmol), 3,0 g IrCl₃·xH₂O (10 mmol), 15 mL 2-Methoxyethanol und 5 mL Wasser in einen 100-mL-Reaktionskolben gegeben. Nach 24 h Umsetzung wurde die Reaktion mit Wasser gequencht. Nach Filtration wurde eine Verbindung (6) (orangefarbener Feststoff) in einer Ausbeute von 49% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
In einen 100-mL-Reaktionkolben wurden 3,3 g Verbindung (6) (4,0 mmol), 1,65 g acac (Acetylaceton, 16 mmol), 1,71 g Na₂CO₃ (16 mmol) und 40 mL 2-Methoxyethanol gegeben. Nach 24 h unter Rückfluß und Abkühlen werden 40 mL Wasser in den Reaktionskolben gegeben. Nach Filtration und Reinigung durch Säulenchromatographie mit Methylendichlorid wurde eine Verbindung PO-01-M (orangefarbenes Pulver) in einer Ausbeute von 50% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Die physikalische Messung der Verbindung PO-01-M ist nachstehend aufgerührt:
¹H-NMR (CDCl₃, 200 MHz) δ 8,41 (d, J = 3,4 Hz, 2H), 8,34 (d, J = 5,6 Hz, 2H), 8,02 (d, J = 8,0 Hz, 2H), 7,66 (d, J = 5,6 Hz, 2H), 7,60 (d, J = 6,2 Hz, 2H), 6,69 (d, J = 7,6 Hz, 2H), 6,15 (s, 2H), 5,18 (s, 1H), 2,03 (s, 6H), 1,75 (s, 6H).
Beispiel 2
Herstellung von Verbindung PO-01-TB
In einen 500-mL-Reaktionskolben wurden 7,0 g Verbindung 1 (2-(2-Aminoethyl)thiophen, 55,1 mmol) und 200 mL H₂O gegeben. Dann wurden bei 0°C 16,2 g Verbindung (7) (4-t-Butylbenzoylchlorid, 82,5 mmol) in den Reaktionskolben getropft. Danach wurde eine wäßrige NaOH-Lösung (20%ig) in den Reaktionskolben gegeben und über Nacht gerührt. Nach Filtration wurde eine Verbindung (8) (weißer Feststoff) in einer Ausbeute von 98% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 2,87 g Verbindung (8) (10 mmol) und 80 mL Toluol in einen 250-mL-Reaktionskolben gegeben. Danach wurden bei 0°C 2,8 ml POCl₃ (61,2 mmol) in den Reaktionskolben getropft. Nach 2 h Rühren unter Rückfluß wurde eine gesättigte wäßrige NaHCO₃-Lösung zum Quenchen der Reaktion in den Reaktionskolben gegeben. Nach Toluolextraktion wurde eine organische Schicht gesammelt und mit Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Aufkonzentrieren wurde eine Verbindung (9) (Kristall) in einer Ausbeute von 60% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 2,7 g Verbindung (9) (10 mmol), 0,5 g Pd/C (10%) und 100 mL Toluol in einen 250-ml-Reaktionskolben gegeben. Nach 18 h unter Rückfluß wurde das Ergebnis zur Entfernung von Pd/C über Celite 545 filtriert. Nach Aufkonzentrieren des Filtrats und Reinigung durch Säulenchromatographie mit Essigsäureethylester und Hexan (1:9) wurde eine Verbindung (10) in einer Ausbeute von 79% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 5,0 g Verbindung (10) (18,7 mmol), 2,9 g IrCl₃·xH₂O (8,5 mmol), 15 mL 2-Methoxyethanol und 5 mL Wasser in einen 100-mL-Reaktionskolben gegeben. Nach 24 h Umsetzung wurde die Reaktion mit Nasser gequencht. Nach Filtration wurde eine Verbindung (11) (orangefarbener Feststoff) in einer Ausbeute von 49% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
In einen 100-mL-Reaktionskolben wurden 1,48 g Verbindung (6) (1,5 mmol), 0,6 g acac (Acetylaceton, 6 mmol), 0,64 g Na₂CO₃ (6 mmol) und 15 mL 2-Methoxyethanol gegeben. Nach 24 h Erhitzen unter Rückfluß und Abkühlen werden 40 mL Wasser in den Reaktionskolben gegeben. Nach Filtration und Reinigung durch Säulenchromatographie mit Methylendichlorid wurde eine Verbindung PO-01-TB (orangefarbenes Pulver) in einer Ausbeute von 89% erhalten.
Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Die physikalische Messung der Verbindung PO-01-TB ist nachstehend aufgeführt:
¹H-NMR (CDCl₃, 200 MHz) δ 8,45 (d, J = 6,6 Hz, 2H), 8,30 (d, J = 5,4 Hz, 2H), 7,99 (d, J = 8,4 Hz, 2H), 7,64 (d, J = 5,0 Hz, 4H), 6,88 (dd, J = 8,6 Hz, 1,8 Hz, 2H), 6,22 (d, J = 1,8 Hz, 2H), 5,22 (s, 1H), 1,79 (s, 6H), 0,98 (s, 18H).
Beispiel 3
Herstellung von Verbindung PO-01-HEX
In einen 500-mL-Reaktionskolben wurden 9,4 g Verbindung (1) (2-(2-Aminoethyl)thiophen, 74,1 mmol) und 200 mL H₂O gegeben. Dann wurden bei 0°C 25,0 g Verbindung (12) (4-n-Hexylbenzoylchlorid, 111,2 mmol) in den Reaktionskolben getropft. Danach wurde eine wäßrige NaOH-Lösung (20%ig) in den Reaktionskolben gegeben und über Nacht gerührt. Nach Filtration wurde eine Verbindung (13) (weißer Feststoff) in einer Ausbeute von 88% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 5,0 g Verbindung (13) (15,9 mmol) und 80 mL Toluol in einen 250-mL-Reaktionskolben gegeben. Danach wurden bei 0°C 4,4 ml POCl₃ (47,6 mmol) in den Reaktionskolben getropft. Nach 2 h Rühren unter Rückfluß wurde eine gesättigte wäßrige NaHCO₃-Lösung zum Quenchen der Reaktion in den Reaktionskolben gegeben. Nach Toluolextraktion wurde eine organische Schicht gesammelt und mit Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Aufkonzentrieren wurde eine Verbindung (14) (Kristall) in einer Ausbeute von 55% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 3,0 g Verbindung (14) (13,2 mmol), 3,0 g Pd/C (10%) und 100 mL Toluol in einen 250-ml-Reaktionskolben gegeben. Nach 18 h unter Rückfluß wurde das Ergebnis zur Entfernung von Pd/C über Celite 545 filtriert. Nach Aufkonzentrieren des Filtrats und Reinigung durch Säulenchromatographie mit Essigsäureethylester und Hexan (1:9) wurde eine Verbindung (15) in einer Ausbeute von 75% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Danach wurden 3,8 g Verbindung (5) (12,88 mmol), 1,7 g IrCl₃·xH₂O (5,85 mmol), 15 mL 2-Methoxyethanol und 5 mL Wasser in einen 100-mL-Reaktionskolben gegeben. Nach 24 h Umsetzung wurde die Reaktion mit Wasser gequencht. Nach Filtration wurde eine Verbindung (16) (orangefarbener Feststoff) in einer Ausbeute von 40% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
In einen 100-mL-Reaktionkolben wurden 5,0 g Verbindung (6) (4,0 mmol), 1,23 g acac (Acetylaceton, 12,26 mmol), 1,30 g Na₂CO₃ (12,26 mmol) und 30 mL 2-Methoxyethanol gegeben. Nach 24 h Erhitzen unter Rückfluß und Abkühlen wurden 40 mL Wasser in den Reaktionskolben gegeben. Nach Filtration und Reinigung durch Säulenchromatographie mit Methylendichlorid und Hexan (1:3) wurde eine Verbindung PO-01-HEX (orangefarbenes Pulver) in einer Ausbeute von 63% erhalten. Der Syntheseweg der obigen Reaktion war wie folgt:
Die physikalische Messung der Verbindung PO-01-HEX ist nachstehend aufgeführt:
¹H-NMR (CDCl₃, 200 MHz) δ 8,42 (d, J = 3,4 Hz, 2H), 8,32 (d, J = 5,0 Hz, 2H), 8,01 (d, J = 5,0 Hz, 2H), 7,65 (d, = 5,4 Hz, 2H), 7,42 (d, J = 4,8 Hz, 2H), 6,69 (d, J = 7,6 Hz, 2H), 6,10 (s, 2H), 5,19 (s, 1H), 2,26 (t, J = 6,6 Hz, 4H), 1, 76 (s, 6H), 1,55 (s, 4H), 1,10 (br, 12H), 0,80 (t, J = 7,2 Hz, 6H).
Beispiel 4
Löslichkeitsprüfung
Die Verbindung PO-01-TB (Beispiel 2), die Verbindung PO-01-HEX (Beispiel 3) und eine Verbindung PO-01 (die die Struktur
aufweist und als Kontrollgruppe dient) wurden jeweils zur Herstellung von 0,5%igen, 0,8%igen, 1%igen, 1,5%igen, 2%igen und 3%igen Lösungen von metallorganischer Verbindung in Chlorbenzol gelöst, und der lösliche Grad der metallorganischen Verbindungen wurde beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt:

3% 2% 1,5% 1% 0,8% 0,5%

PO-01 X X X X X O (ungefähr gelöst)

PO-01-TB X X O O O O

PO-01-HEX O O O O O O

Tabelle 1 (X: unlöslich oder teilweise löslich, O: vollständig löslich)
Wie in Tabelle 1 gezeigt, wiesen die metallorganischen Verbindungen, die eine mit einer langkettigen Alkylgruppe oder Cycloalyklgruppe gebundene 4-Phenylthieno-[3,2-c]pyridineinheit aufweisen (wie PO-01-TB und PO-01-HE) eine verbesserte Löslichkeit (von mehr als 1,5% in Chlorbenzol) im Vergleich mit Verbindung PO-01 (R steht für H, mit einer Löslichkeit von 0,5% in Chlorbenzol) auf.
Organische elektrolumineszierende Vorrichtung
1 zeigt eine Ausführungsform einer organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung 10. Die elektrolumineszierende Vorrichtung 100 enthält ein Substrat 12, eine Unterelektrode 14, ein elektrolumineszierendes Element 16 und eine Oberelektrode 18, wie in 1 gezeigt. Bei der organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung kann es sich um Oberemissions-, Unteremissions- oder Dualemissionsvorrichtungen handeln.
Bei dem Substrat 12 kann es sich um ein Glas-, Kunststoff- oder Halbleitersubstrat handeln. Geeignete Materialien für die Unter- und Oberelektrode können Ca, Ag, Mg, Al, Li, In, Au, Ni, W, Pt, Cu, Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), Aluminiumzinkoxid (AZO) oder Zinkoxid (ZnO) sein, gebildet durch Sputtern, Elektronenstrahlverdampfung, thermische Verdampfung oder chemische Gasphasenabscheidung. Des weiteren ist mindestens eine der Unter- und Oberelektroden 14 und 18 transparent.
Das elektrolumineszierende Element 16 enthält mindestens eine Emissionsschicht und kann ferner eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneninjektionsschicht enthalten. In einer Ausführungsform der Offenbarung enthält mindestens eine Schicht des elektrolumineszierenden Elements 16 die oben aufgeführte metallorganische Verbindung.
Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung kann es sich bei der organischen elektrolumineszierenden Vorrichtung um eine phosphoreszierende organische elektrolumineszierende Vorrichtung handeln, und die phosphoreszierende organische elektrolumineszierende Vorrichtung kann eine Emissionsschicht enthalten, die ein Wirtsmaterial und einen phosphoreszierenden Dotierstoff enthält, wobei das Wirtsmaterial die oben aufgeführten metallorganischen Verbindungen umfaßt.
Zur klaren Offenbarung der organischen elektralumineszierenden Vorrichtungen der Offenbarung sollen die folgenden Beispiele (unter Verwendung der metallorganischen Verbindungen der Beispiele 1–3 und von Verdampfungs- oder Naßverfahren) und Vergleichsbeispiele die Offenbarung näher erläutern, ohne ihren Schutzbereich einzuschränken, da zahlreiche Modifikationen und Variationen für den Fachmann leicht ersichtlich sind.
Trockenverfahren
Vergleichsbeispiel 1:
Ein Glassubstrat mit einem Film aus Indiumzinnoxid (ITO) mit einer Dicke von 120 nm wurde bereitgestellt und dann mit einem Reinigungsmittel, Aceton und Isopropanol unter Ultraschallbehandlung gewaschen. Nach Trocknen mit einem Stickstoffstrom wurde der ITO-Film einer UV/Ozon-Behandlung unterworfen. Danach wurden auf dem ITO-Film anschließend bei 10–6 Pa NPB (N,N'-Di-(naphthalin-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidin, mit einer Dicke von 30 nm), CBP (4,4'-N,N'-Dicarbazolbiphenyl), dotiert mit PO-01
(das Verhältnis zwischen CBP und PO-01 betrug 100:6, mit einer Dicke von 30 nm) mit einer Dicke von 30 nm), BCP (2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, mit einer Dicke von 10 nm), Alq3 (Tris(8-hydroxychinolin)aluminium, mit einer Dicke von 20 nm), LiF (mit einer Dicke von 0,5 nm) und Al (mit einer Dicke von 120 nm) gebildet, was die elektrolumineszierende Vorrichtung (1) ergab. Die Materialien und daraus gebildeten Schichten sind im folgenden beschrieben:
ITO/NPB/CBP: PO-01 (6%)/BCP/Alq3/LiF/Al
Die optischen Eigenschaften der elektrolumineszierenden Vorrichtung (1) gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurden mit einem Gerät der Bauart PR650 (von Photo Reseach Inc.) und einem Gerät der Bauart Minolta TS110 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 5
Ein Glassubstrat mit einem Film aus Indiumzinnoxid (ITO) mit einer Dicke von 120 nm wurde bereitgestellt und dann mit einem Reinigungsmittel, Aceton und Isopropanol unter Ultraschallbehandlung gewaschen. Nach Trocknen mit einem Stickstoffstrom wurde der ITO-Film einer UV/Ozon-Behandlung unterworfen. Danach wurden auf dem ITO-Film anschließend bei 10–6 Pa NPB (N,N'-Di-(naphthalin-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidin, mit einer Dicke von 30 nm), CBP (4,4'-N,N'-Dicarbazolbiphenyl), dotiert mit PO-01
(das Verhältnis zwischen GBP und PO-01-TB betrug 100:6, mit einer Dicke von 30 nm) mit einer Dicke von 30 nm), BCP (2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, mit einer Dicke von 10 nm), Alq3 (Tris(8-hydroxychinolin)aluminium, mit einer Dicke von 20 nm), LiF (mit einer Dicke von 0,5 nm) und Al (mit einer Dicke von 120 nm) gebildet, was die elektroumineszierende Vorrichtung (2) ergab. Die Materialien und daraus gebildeten Schichten sind im folgenden beschrieben:
ITO/NPB/CBP: PO-01-TB (6%)/BCP/Alq3/LiF/Al

Die optischen Eigenschaften der elektrolumineszierenden Vorrichtung (2) gemäß Beispiel 5 wurden mit einem Gerät der Bauart PR650 (von Photo Reseach Inc.) und einem Gerät der Bauart Minolta TS110 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

	Treiberspannung (V)	Stromeffizienz (cd/A)	CIE (X, Y)	Wellenlänge (nm)
elektrolumineszierende Vorrichtung (1)	5,2	40,3	(0,48, 0,50)	560
elektrolumineszierende Vorrichtung (2)	4,1	62,8	(0,48, 0,51)	560

Tabelle 2

Wie in Tabelle 2 gezeigt, zeigte unter der Voraussetzung, daß das gleiche Wirtsmaterial verwendet wurde, die metallorganische Verbindung PO-01-TB der Offenbarung eine bessere Effizienz und eine verringerte Spannung im Vergleich mit der Verbindung PO-01 gemäß Vergleichsbeispiel 1.
Naßverfahren
Vergleichsbeispiel 2:
Ein Glassubstrat mit einem Film aus Indiumzinnoxid (ITO) mit einer Dicke von 120 nm wurde bereitgestellt und dann mit einem Reinigungsmittel, Aceton und Isopropanol unter Ultraschallbehandlung gewaschen. Nach Trocknen mit einem Stickstoffstrom wurde der ITO-Film einer UV/Ozon-Behandlung unterworfen. Danach wurde auf dem ITO-Film mit Hilfe eines Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahrens (mit einer Rotationsrate von 4000 U/min) PEDOT (Poly(3,4)-ethylendioxythiophen):PSS (e-Polystyrolsulfonat) aufgebracht und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen PEDO:PSS-Film (mit einer Dicke von 50 nm, dient als Lochinjektionsschicht) zu bilden. Danach wurde mit Hilfe eines Messerbeschichtungsverfahrens TFB (Poly[99,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-s-butylphenyl))diphenylamin)]) auf den PEDO:PSS-Film aufgebracht und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen TFB-Film (mit einer Dicke von 20 nm, dient als Lochtransportschicht) zu bilden.. Danach wurde eine PVK (Poly(vinylcarbazol)), PBD (2-(4-Biphenyl)-5-(4-tert.-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol), TPD (N,N'-Diphenyl-N,N'-(bis(3-methylphenyl)-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamin)) und PO-01 (das Gewichtsverhältnis von PVK:PBD:TPD:PO-01 beträgt 55:34:9:6, gelöst in Chlorbenzol) enthaltende Zusammensetzung nach einem Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahren auf den TFB-Film aufgetragen, um einen lichtemittierenden Film (mit einer Dicke von 30 nm) zu bilden. Danach wurde TPBI (1,3,5-Tris(phenyl-2-benzimidazolyl)benzol) nach einem Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahren auf den PEDO:PSS-Film aufgetragen und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen TPBI-Film (mit einer Dicke von 20 nm, dient als Lochblockierungs-/Elektronentransportschicht) zu bilden. Danach wurden LiF (mit einer Dicke von 0,5 nm) und Al (mit einer Dicke von 120 nm) anschließend bei 10–6 Pa auf dem TPBI-Film gebildet, was die elektrolumineszierende Vorrichtung (3) ergab. Die Materialien und daraus gebildeten Schichten sind im folgenden beschrieben:
ITO/PEDOT(CH8000)/TFB/PVK:PBD:T2D:PO-01/TPBI/LiF/Al
Die optischen Eigenschaften der elektrolumineszierenden Vorrichtung (3) gemäß Vergleichsbeispiel 2 wurden mit einem Gerät der Bauart PR650 (von Photo Reseach Inc.) und einem Gerät der Bauart Minolta TS110 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 6:
Ein Glassubstrat mit einem Film aus Indiumzinnoxid (ITO) mit einer Dicke von 120 nm wurde bereitgestellt und dann mit einem Reinigungsmittel, Aceton und Isopropanol unter Ultraschallbehandlung gewaschen. Nach Trocknen mit einem Stickstoffstrom wurde der ITO-Film einer UV/Ozon-Behandlung unterworfen. Danach wurde auf dem ITO-Film mit Hilfe eines Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahrens (mit einer Rotationsrate von 4000 U/min) PEDOT (Poly(3,4)-ethylendioxythiophen):PSS (e-Polystyrolsulfonat) aufgebracht und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen PEDO:PSS-Film (mit einer Dicke von 50 nm, dient als Lochinjektionsschicht) zu bilden. Danach wurde mit Hilfe eines Messerbeschichtungsverfahrens TFB (Poly[99,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-s-butylphenyl))diphenylamin)]) auf den PEDO:PSS-Film aufgebracht und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen TFB-Film (mit einer Dicke von 20 nm, dient als Lochtransportschicht) zu bilden. Danach wurde eine PVK (Poly(vinylcarbazol)), PBD (2-(4-Biphenyl)-5-(4-tert.-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol), TPD (N,N'-Diphenyl-N,N'-(bis(3-methlyphenyl)-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamin)) und PO-01-TB (das Gewichtsverhältnis von PVK:PBD:TPD:PO-01-TB beträgt 61:24:9:6, gelöst in Chlorbenzol) enthaltende Zusammensetzung nach einem Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahren auf den TFB-Film aufgetragen, um einen lichtemittierenden Film (mit einer Dicke von 30 nm) zu bilden. Danach wurde TPBI (1,3,5-Tris(phenyl-2-benzimidazolyl)benzol) nach einem Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahren auf den PEDO:PSS-Film aufgetragen und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen TPBI-Film (mit einer Dicke von 20 nm, dient als Lochblockierungs-/Elektronentransportschicht) zu bilden. Danach wurden LiF (mit einer Dicke von 0,5 nm) und Al (mit einer Dicke von 120 nm) anschließend bei 10–6 Pa auf dem TPBI-Film gebildet, was die elektrolumineszierende Vorrichtung (4) ergab. Die Materialien und daraus gebildeten Schichten sind im folgenden beschrieben:
ITO/PEDOT(CH8000)/TFB/PVK:PBD:TPD:PO-01-TB/TPBI/LiF/Al
Die optischen Eigenschaften der elektrolumineszierenden Vorrichtung (4) gemäß Beispiel 6 wurden mit einem Gerät der Bauart PR650 (von Photo Reseach Inc.) und einem Gerät der Bauart Minolta TS110 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 7:
Ein Glassubstrat mit einem Film aus Indiumzinnoxid (ITO) mit einer Dicke von 120 nm wurde bereitgestellt und dann mit einem Reinigungsmittel, Aceton und Isopropanol unter Ultraschallbehandlung gewaschen. Nach Trocknen mit einem Stickstoffstrom wurde der ITO-Film einer UV/Ozon-Behandlung unterworfen. Danach wurde auf dem ITO-Film mit Hilfe eines Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahrens (mit einer Rotationsrate von 4000 U/min) PEDOT (Poly(3,4)-ethylendioxythiophen):PSS (e-Polystyrolsulfonat) aufgebracht und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen PEDO:PSS-Film (mit einer Dicke von 50 nm, dient als Lochinjektionsschicht) zu bilden. Danach wurde mit Hilfe eines Messerbeschichtungsverfahrens TEE (Poly[99,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-N-(4-s-butylphenyl))diphenylamin)]) auf den PEDO:PSS-Film aufgebracht und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen TFB-Film (mit einer Dicke von 20 nm, dient als Lochtransportschicht) zu bilden. Danach wurde eine PVK (Poly(vinylcarbazol)), PBD (2-(4-Biphenyl)-5-(4-tert.-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol), TPD (N,N'-Diphenyl-N,N'-(bis(3-methlyphenyl)-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamin)) und PO-01-HEX (das Gewichtsverhältnis von PVK:PBD:TPD:PO-01-HEX beträgt 61:24:9:6, gelöst in Chlorbenzol) enthaltende Zusammensetzung nach einem Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahren auf den TFB-Film aufgetragen, um einen lichtemittierenden Film (mit einer Dicke von 30 nm) zu bilden. Danach wurde TPBI (1,3,5-Tris(phenyl-2-benzimidazolyl)benzol) nach einem Messerbeschichtungs- und Aufschleuderverfahren auf den PEDO:PSS-Film aufgetragen und 40 min bei 100°C gebrannt, um einen TPBI-Film (mit einer Dicke von 20 nm, dient als Lochblockierungs-/Elektronentransportschicht) zu bilden. Danach wurden LiF (mit einer Dicke von 0,5 nm) und Al (mit einer Dicke von 120 nm) anschließend bei 10–6 Pa auf dem TPBI-Film gebildet, was die elektrolumineszierende Vorrichtung (5) ergab.
Die Materialien und daraus gebildeten Schichten sind im folgenden beschrieben:
ITO/PEDOT(CH8000)/TFB/PVK:PBD:TPD:PO-01-HEX/TPBI/LiF/Al

Die optischen Eigenschaften der elektrolumineszierenden Vorrichtung (5) gemäß Beispiel 7 wurden mit einem Gerät der Bauart PR650 (von Photo Reseach Inc.) und einem Gerät der Bauart Minolta TS110 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

	Effizienz (cd/A)	CIE (X, Y)	Wellenlänge (nm)
elektrolumineszierende Vorrichtung (3)	2,7	(0,49, 0,50)	560
elektro- lumineszierende Vorrichtung (4)	35	(0,48, 0,51)	560
elektrolumineszierende Vorrichtung (5)	20	(0,47, 0,52)	558

Tabelle 3

Wie in Tabelle 3 gezeigt, zeigten unter der Voraussetzung, daß das gleiche Wirtsmaterial und das gleiche Naßverfahren verwendet wurden, die metallorganischen Verbindungen PO-01-TB und PO-01-HEX gemäß der Offenbarung eine bessere Effizienz im Vergleich mit der Verbindung PO-01 gemäß Vergleichsbeispiel 2, was auf die verbesserte Löslichkeit zurückzuführen ist.
Die Offenbarung ist zwar anhand von Beispielen und den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden, aber es versteht sich, daß die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Ganz im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen abgedeckt sein (wie für den Fachmann leicht ersichtlich wäre). Daher sollte der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche der allgemeinsten Interpretation unterliegen, so daß alle derartigen Modifikationen und ähnlichen Anordnungen mitumfaßt sind.

Claims

Metallorganische Verbindung der Formel (I) oder Formel (II):
worin R für eine Alkylgruppe oder Cycloalkylgruppe steht.
Metallorganische Verbindung nach Anspruch 1, worin R für eine C_1-12-Alkylgruppe oder C_4-12-Cycloalkylgruppe steht.
Metallorganische Verbindung nach Anspruch 1, worin R für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, sec.-Pentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Hendecyl oder Dodecyl steht.
Organische Elektrolumineszenzvorrichtung, umfassend: ein Paar von Elektroden und ein zwischen dem Paar von Elektroden angeordnetes elektrolumineszierendes Element, wobei das elektrolumineszierende Element die metallorganische Verbindung der Formel (I) oder (II):
worin R für eine Alkylgruppe oder Cycloalkylgruppe steht, umfaßt.
Organische Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 4, worin R für eine C_1-12-Alkylgruppe oder C_4-12-Cycloalkylgruppe steht.
Organische Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 4, worin R für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, sec.-Pentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Hendecyl oder Dodecyl steht.
Organische Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das elektrolumineszierende Element nach einem Verdampfungsverfahren hergestellt wird.
Organische Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das elektrolumineszierende Element nach einem Naßverfahren hergestellt wird.
Organische Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das elektrolumineszierende Element unter einer Vorspannung orangefarbenes Licht emittiert.
Zusammensetzung, umfassend: ein organisches elektrolumineszierendes Wirtsmaterial und eine metallorganische Verbindung der Formel (I) oder (II):

worin R für eine Alkylgruppe oder Cycloalkylgruppe steht.