DE60100187T2

DE60100187T2 - Organische Elektrolumineszenzanordung mit einem Dipyridylthiophenderivat

Info

Publication number: DE60100187T2
Application number: DE60100187T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kanazawa-ku Yamada; Manabu Kanazawa-ku Uchida; Takaharu Kanazawa-ku Nakano; Kenji Kanazawa-ku Furukawa
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2021-08-18
Also published as: EP1186605A1; KR20020019879A; JP2002158093A; EP1186605B1; US20020034658A1; DE60100187D1; KR100806059B1; US6696182B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung (im folgenden als organische EL-Vorrichtung abgekürzt). Genauer betrifft sie eine organische EL-Vorrichtung, die ein Dipyridylthiophenderivat umfaßt.
In den letzten Jahren wurde größere Aufmerksamkeit auf organische EL-Vorrichtungen als Vollfarb-Flachbildschirme der nächsten Generation konzentriert, und dies hat zu ihrer aktiven Erforschung und Entwicklung geführt. Organische EL-Vorrichtungen sind EL-Vorrichtungen vom Injektions-Typ, die eine zwischen zwei Elektroden angeordnete lumineszierende Schicht umfassen, wobei eine Injektion von Elektronen und Löchern in der organischen lumineszierenden Schicht eine Rekombination dieser und eine nachfolgende Lichtemittierung ergibt. Die verwendeten Materialien beinhalten niedermolekulare Materialien und polymere Materialien, von denen bekannt ist, organische EL-Vorrichtungen mit großer Luminanz bzw. Leuchtdichte zu ergeben.
Es existieren zwei Arten solcher organischer EL-Vorrichtungen. Eine wird durch das Dotieren eines fluoreszierenden Farbstoffes in eine Ladungstransportschicht erhalten, wie von C. W. Tang et al. (J. Appl. Phys., 65, 3610 (1989)) veröffentlicht, und die andere verwendet allein den fluoreszierenden Farbstoff selbst (beispielsweise die in Jpn. J. Appl. Phys. 27, L269 (1988)) beschriebene Vorrichtung).
Die fluoreszierende Farbstoffe als lumineszierende Schichten verwendenden Vorrichtungen werden grob in drei Typen eingeteilt. Der erste Typ weist drei Schichten auf, wobei eine lumineszierende Schicht zwischen einer Elektronentransportschicht und einer Lochtransportschicht angeordnet ist, der zweite Typ weist zwei Schichten auf, wobei eine Lochtransportschicht und eine lumineszierende Schicht miteinander laminiert sind, und der dritte Typ weist zwei Schichten auf, wobei eine Elektronen transportschicht und eine lumineszierende Schicht miteinander laminiert sind. Solche Mehrschichtstrukturen sind dafür bekannt, die Leuchtwirksamkeit von organischen EL-Vorrichtungen zu verstärken.
Die in organischen EL-Vorrichtungen verwendeten bekannten Lochtransportmaterialien beinhalten viele und verschiedene Materialien, die vor allem Triphenylaminderivate sind, aber wenige Materialien sind dafür bekannt, als Elektronentransportmaterialien verwendbar zu sein. Darüberhinaus weisen die existierenden Elektronentransportmaterialien ein niedriges Ladungstransportvermögen verglichen mit bekannten Lochtransportmaterialien wie N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4'diaminobiphenyl auf, und wenn sie in organischen EL-Vorrichtungen verwendet werden, bewschränken sie die Leistung von EL-Vorrichtungen derart, daß es bisher nicht möglich ist, befriedigende Vorrichtungseigenschaften zu erreichen.
Als spezielle Beispiele solcher Elektronentransportmaterialien sind Metallkomplexe von Oxinderivaten (in JP-A 59-194393 und an anderer Stelle beschrieben), 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (PBD) und dergleichen bekannt. Erstere erlauben das Betreiben von organischen EL-Vorrichtungen bei relativ niedriger Spannung, aber dies ist immer noch ungeeignet, und da die Lumineszenz selbst grün ist, ist es schwierig, eine Emittierung von blauem Licht zu erreichen. Die vorstehend erwähnte organische EL-Vorrichtung (Jpn. J. Appl. Phys. 27, L269 (1988)) ist ein Beispiel dafür, letzteres als eine Elektronentransportschicht zu verwenden. Als Problem stellte sich jedoch eine Instabilität dünner Filme dar, was eine Neigung zur Kristallisation beinhaltet, und deshalb wurden Verbindungen mit mehreren Oxadiazolringen entwickelt (Journal of the Chemical Society of Japan, 11, 1540 (1991), JP-A 6-145658, JP-A 6-92947, JP-A 5-152027, JP-A 5-202011, JP-A 6-136359, etc.). Nichtdestotrotz wiesen auch diese Verbindungen Eigenschaften auf, die für eine praktische Anwendung ungeeignet sind, wie eine hohe Betriebsspannung. Chinoxalinderivate wurden als zusätzliche Verbindungen beschrieben (JP-A 6-207169). Eine Dimerisierung erhöht das Molekulargewicht und verstärkt damit die Stabilität dünner Filme, aber es wurde immer noch eine hohe Betriebsspannung benötigt, und solche Dimere waren damit für eine praktische Verwendung ungeeignet. Es sind auch Silacyclopentadienderivate beschrieben worden (in JP-A 9-87616 und an anderer Stelle beschrieben). Diese waren dazu fähig, organische EL- Vorrichtungen bei einer relativ niedrigen Spannung zu betreiben, waren aber auch für eine praktische Verwendung ungenügend. Dibenzoxazolyl-thiophenderivate wurden als Thiophenring-enthaltende Verbindungen beschrieben (JP-A 5-343184, JP-A 11-345686 und an anderer Stelle). Während die Stabilität des dünnen Films durch eine Einführung von Substituenten verbessert ist, ist die Betriebsspannung zu hoch, um für eine praktische Verwendung geeignet zu sein. Wie vorstehend erwähnt, erfüllen die in herkömmlichen organischen EL-Vorrichtungen verwendeten Elektronentransportmaterialien nicht die momentanen Anforderungen für hohe Leistung durch Vollfarb-Flachbildschirme, und deshalb sind bessere Materialien erwünscht, um eine niedrigere Spannung und eine größere Wirksamkeit für organische EL-Vorrichtungen zu erreichen.
EP-A-O 668 277 betrifft neue Typen organischer Verbindungen, die einen hohen Grad intramolekularer elektronischer Leitfähigkeit zeigen. Die Verbindungen sind durch eine oligomere Thiophenstruktur gekennzeichnet, welche an beiden Enden mit einer Pyridin-funktionellen Gruppe abschließt.
JP 05 070455 A offenbart ein neues Bipyridiniumsalz, das um einen 5-gliedrigen heterocyclischen Ring erweitert ist, das befähigt ist, elektrochemische Eigenschaften aufzuweisen, die mit denen von Methylviologen vergleichbar sind, das einen hohen Absorptionskoeffizienten aufweist und als ein elektrochromes Material verwendbar ist.
Die vorliegende Erfindung wurde angesicht dieser Probleme des Standes der Technik ausgeführt und es ist ihre Aufgabe, eine hochwirksame organische Niedrigspannungs-EL-Vorrichtung bereitzustellen.
Als ein Ergebnis intensiver Studien, die sich auf das Lösen der vorstehend erwähnten, mit herkömmlichen organischen EL-Vorrichtungen verbundenen Probleme richteten, ist festgestellt worden, daß bestimmte Dipyridylthiophenderivate Hochleistungs-Elektronentransportmaterialien sind, die, wenn eingesetzt, hochwirksame organische Niedrigspannungs-EL-Vorrichtungen ergeben können, und die vorliegende Erfindung wurde damit vervollständigt.
Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung weist den folgenden Aufbau auf.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestelltes Dipyridylthiophenderivat umfaßt:
wobei X S oder SO₂ ist, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Aryloxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe darstellen, mit der Maßgabe, daß, wenn R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander eine Alkenyl-, Alkoxy-, Aryl oder heterocyclische Gruppe darstellen, sie miteinander verbunden sein können, aber nicht zu einem benzokondensierten Ring, und wobei A₁ und A₂ unabhängig durch die folgenden Formeln (2) oder (3) dargestellt sind:
wobei R₁ bis R₄ und R₇ bis R₁₀ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Aryloxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe darstellen, mit der Maßgabe, daß, wenn sie jeweils unabhängig voneinander eine Alkenyl-, Alkoxy-, Aryl- oder heterocyclische Gruppe darstellen und benachbart sind, sie miteinander verbunden sein können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in der allgemeinen Formel (1) A₁ und A₂ beide durch die allgemeine Formel (2) dargestellte Gruppen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in der allgemeinen Formel (1) A₁ und A₂ beide durch die allgemeine Formel (3) dargestellte Gruppen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der allgemeinen Formel (1) A₁ eine durch die allgemeine Formel (2) dargestellte Gruppe und A₂ eine durch die allgemeine Formel (3) dargestellte Gruppe.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung, wobei das durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Dipyridylthiophenderivat in einer Elektronentransportschicht enthalten ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine organische elektrolumineszierende Vorrichtung, wobei das durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Dipyridylthiophenderivat in einer lumineszierenden Schicht enthalten ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein lumineszierendes Material, welches ein durch die allgemeine Formel (1) dargestelltes Dipyridylthiophenderivat umfaßt.
Die vorliegende Erfindung wird nun in weiterer Einzelheit beschrieben. In den allgemeinen Formeln (1), (2) und (3) ist X S oder SO₂ und R₁ bis R₁₀ stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Aryloxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe dar.
Als Beispiele für die Alkylgruppen können Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl erwähnt werden. Als Beispiele für die Alkenylgruppen können Vinyl, Allyl, 1-Propenyl, 1,3-Butadienyl, 2-Pentenyl und 2-Hexenyl erwähnt werden, als Beispiele für die Alkoxygruppen können Methoxy, Ethoxy und Propoxy erwähnt werden und als Beispiele für die Aryloxygruppen können Phenyloxy und Naphthyloxy erwähnt werden. Als Beispiele für die Arylgruppen können Phenyl und Naphthyl erwähnt werden und als Beispiele für die heterocyclischen Gruppen können Thiophen, Benzoxazol, Benzothiazol, Pyridin, Chinolin und Phenanthrolin erwähnt werden.
Wenn R₁ bis R₁₀ jeweils unabhängig voneinander eine Alkenyl-, Alkoxy-, Aryl- oder heterocyclische Gruppe darstellen und benachbart zueinander sind, können sie miteinander verbunden sein, aber ausgenommen einem durch R₅ und R6 gebildeten benzokondensierten Ring.
Von den durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindungen werden einige eine Mehrzahl von R₁ bis R₄ Gruppen oder eine Mehrzahl von R₇ bis R₁₀ Gruppen aufweisen, aber auch in solchen Fällen stellen R₁ bis R₄ oder R₇ bis R₁₀ jeweils unabhängig voneinander vorstehend erwähntes Atom oder Gruppen dar.
Die folgenden können als spezielle Beispiele von für die Erfindung zu verwendenden Dipyridylthiophenderivaten erwähnt werden.
2,3,4,5-Tetra(2-pyridyl)thiophen,
2,5-Di(3-pyridyl)-3,4-di(2-pyridyl)thiophen,
2-(2-Pyridyl)-3,4-di(2-pyridyl)-5-(3-pyridyl)thiophen,
2,5-Di(2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Di(3-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2-(6-(2-Pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenyl-5-(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)thiophen,
2,5-Bis(6-(2-benzoxazolyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Bis(6-(2-benzoxazolyl)-3-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2-(6-(2-Benzoxazolyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenyl-5-(6-(benzoxazolyl)-3-pyridyl) thiophen
2,5-Bis(6-(2-benzothiazolyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Bis(6-(2-benzothiazolyl)-3-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2-(6-(2-Benzothiazolyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenyl-5-(6-(benzothiazolyl)-3-pyri dyl)thiophen,
2,5-Bis(6-(3-chinolyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Bis(6-(3-chinolyl)-3-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen,
2-(6-(2-Chinolyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenyl-5-(6-(chinolyl)-3-pyridyl)thiophen,
2,5-Di(2-chinolyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Di(3-chinolyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Di(4-isochinolyl)-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Di(2-(1,10-phenanthryl))-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Di(3-(1,10-phenanthryl))-3,4-diphenylthiophen,
2,5-Di(2-pyridyl)-3,4-dimethylthiophen,
2,5-Di(3-pyridyl)-3,4-dimethylthiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-ditertiäres-butylthiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-ditertiäres-butylthiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-di(2-pyridyl)thiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-di(2-pyridyl)thiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-ethylendioxythiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-ethylendioxythiophen,
2-(6-(2-Pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-ethylendioxy-5-(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)thiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-trimethylenthiophen,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-trimethylenthiophen,
2-(6-(-2-Pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-trimethylen-5-(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)thiophen,
2,2',5,5'-Tetra(2-pyridyl)-3,3'-bithiophen,
2,2',5,5'-Tetra(3-chinolyl)-3,3'-bithiophen,
2,3,4,5-Tetra(2-pyridyl)thiophen-1,1-dioxid,
2,3,4,5-Tetra(3-pyridyl)thiophen-1,1-dioxid,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen-1,1-dioxid,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen-1,1-dioxid,
2-(6-(2-Pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenyl-5-(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)thiophen-1,1-dioxid,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-ethylendioxythiophen-1,1-dioxid,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-ethylendioxythiophen-1,1-dioxid,
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-trimethylenthiophen-1,1-dioxid und
2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-trimethylenthiophen-1,1-dioxid.
Diese Verbindungen können durch bekannte Verfahren hergestellt werden, wie das in J. Am. Chem. Soc., 116, 1880 (1994) beschriebene Verfahren, das in J. Am. Chem. Soc., 121, 9744 (1999) beschriebene Verfahren, das in J. Am. Chem. Soc., 92, 7610 (1970) beschriebene Verfahren oder die in den Herstellungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren.
Diese Dipyridylthiophenderivate sind als Materialien für die Bildung von Elektronentransportschichten geeignet, mit denen die organische EL-Vorrichtung der Erfindung bei niedriger Spannung und hoher Wirksamkeit arbeiten kann. Dies resultiert aus den hervorragenden Elektronentransporteigenschaften der durch die allgemeinen Formeln (1) und (2) dargestellten, für die Erfindung verwendeten Dipyridylthiophenderivate. Da die Dipyridylthiophenderivate selbst lumineszierend sind, sind sie darüberhinaus auch als lumineszierende Materialien für organische EL-Vorrichtungen geeignet.
Verschiedene Ausführungsformen können für die Struktur der organischen EL-Vorrichtung der Erfindung erwähnt werden, aber die Grundstruktur weist eine organische Schicht auf, die das Dipyridylthiophenderivat enthält, welches zwischen einem Elektrodenpaar (Anode und Kathode) angeordnet ist, und, wenn erwünscht, kann eine Lochtransportschicht, eine lumineszierende Schicht oder eine aus einem anderen Material hergestellte Elektronentransportschicht mit der Dipyridylthiophenderivat-Schicht kombiniert werden. Wenn es als eine Elektronentransportschicht verwendet wird, kann ein anderes Material in Kombination verwendet werden, um die Wirkungsweise weiter zu verstärken.
Als konkrete Konstruktionen können Mehrschichtstrukturen wie (1) An ode/Lochtransportschicht/Dipyridylthiophenderivat-Schicht/Kathode, (2) Anode/ Lochtransportschicht/lumineszierende Schicht/Dipyridylthiophenderivat-Schicht/ Kathode und (3) Anode/Lochtransportschicht/Dipyridylthiophenderivat-Schicht/Elektronentransportschicht/Kathode erwähnt werden.
Die irgendeine der vorstehend erwähnten Strukturen aufweisende organische EL-Vorrichtung der Erfindung ist bevorzugt auf einem Substrat angeordnet. Das Substrat kann jegliches mit mechanischer Festigkeit, thermischer Stabilität und Durchlässigkeit sein, wobei unter diesen Glas, durchsichtige Kunststofffilme und dergleichen verwendet werden können. Das Anodenmaterial für die organische EL-Vorrichtung der Erfindung kann ein Metall, eine Legierung, eine elektrisch leitfähige Verbindung oder ein Gemisch davon sein, welche eine Austrittsarbeit von größer als 4 eV aufweisen. Speziell können Metalle wie Au und leitende durchlässige Materialien wie Cul, Indiumzinnoxid (im folgenden als ITO abgekürzt), SnO₂, ZnO und dergleichen erwähnt werden.
Die Kathodensubstanz kann ein Metall, eine Legierung, eine elektrisch leitfähige Verbindung oder ein Gemisch davon sein, die eine Austrittsarbeit von weniger als 4 eV aufweisen. Speziell können Aluminium, Calcium, Magnesium, Lithium, Magnesiumlegierung, Aluminiumlegierung und dergleichen erwähnt werden, wobei die Legierungen Aluminium/Lithiumfluorid, Aluminium/Lithium, Magnesium/Silber, Magnesium/Indium etc. beinhalten. Um eine wirksame Lumineszenz der organischen EL-Vorrichtung zu bewirken, weist mindestens eine der Elektroden eine Lichtdurchlässigkeit von 10% oder mehr auf. Der Flächenwiderstand der Elektrode ist bevorzugt nicht größer als wenige Hundert Ω/☐. Die Filmdicke wird von der Natur des Elektrodenmaterials abhängen, ist aber normalerweise in dem Bereich von 10 nm bis 1 μm und bevorzugt 10 bis 400 nm ausgewählt. Solche Elektroden können unter Verwendung der vorstehend erwähnten Elektrodensubstanzen hergestellt werden, um dünne Filme mittels eines Verfahrens wie Gasphasenabscheidung oder Sputtern zu bilden.
Für das andere in der organischen EL-Vorrichtung der Erfindung verwendete Lochtransportmaterial können Materialien ausgewählt werden, die im allgemeinen im Stand der Technik als Lochtransportmaterialien für lichtelektrisch leitende Materialien verwendet werden, oder jegliche im Stand der Technik bekannten Materialien, die in Lochinjektionsschichten oder Lochtransportschichten von organischen EL-Vorrichtungen verwendet werden. Als Beispiele können Carbazolderivate (N-Phenylcarbazol, Polyalkylencarbazol, etc.), Triarylaminderivate (TPD, Polymere mit aromatischen tertiären Aminen als Hauptketten oder Seitenketten, 1,1-Bis(4-di-ptolylaminophenyl)cyclohexan, N,N'-Diphenyl-N,N'-dinaphthyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4',4"-Tris{N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino}triphenylamin, die in J. Chem. Soc. Chem. Comm., 2175 (1996) beschriebenen Verbindungen, die in JP-A 57-144558, JP-A 61-62038, JP-A 61-124949, JP-A 61-134354, JP-A 61-134355, JP-A 61-112164, JP-A 4-308688, JP-A 6-312979, JP-A 6-267658, JP-A 7-90256, JP-A 7-97355, JP-A 6-1972, JP-A 7-126266, JP-A 7-126615, JP-A 7-331238, JP-A 8-100172 und JP-A 8-48656 beschriebenen Verbindungen, die in Adv. Mater., 6, 677 (1994) beschriebenen Starbust-Aminderivate, etc.), Stilbenderivate (die in Preprints of 72nd National Meeting of the Chemical Society of Japan (II), S. 1392, 2PB098, etc. beschriebenen), Phthalocyaninderivate (Nichtmetalle, Kupferphthalocyanin, etc.), Polysilane und dergleichen erwähnt werden.
Es gibt keine speziellen Einschränkungen für die anderen Elektronentransportmaterialien zur Verwendung in der organischen EL-Vorrichtung der Erfindung, und es können für eine Verwendung Materialien ausgewählt werden, die im allgemeinen im Stand der Technik als Elektronenübertragungsverbindungen für lichtelektrisch leitende Materialien verwendet werden, oder jegliche im Stand der Technik bekannte Materialien, die in Elektroneninjektionsschichten und Elektronentransportschichten von organischen EL-Vorrichtungen verwendet werden. Als bevorzugte Beispiele solcher Elektronenübertragungsverbindungen können Diphenylchinonderivate (die in Journal of the Society of Electrophotography of Japan, 30(3), 266 (1991), etc. beschriebenen), Perylenderivate (die in J. Appl. Phys., 27, 269 (1988), etc. beschriebenen), Oxadiazolderivate (die in Jpn. J. Appl. Phys., 27, L713 (1988), Appl. Phys. Lett., 55, 1489 (1989), etc. beschriebenen), Thiophenderivate (die in JP-A 4-212286, etc. beschriebenen), Triazolderivate (die in Jpn. J. Appl. Phys, 32, L917 (1993), etc. beschriebenen), Thiadiazolderivate (die in Polymer Preprints, Japan, 43 (III), Pla007, etc. beschriebenen), Metallkomplexe von Oxinderivaten (die in Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 92 (311), 43 (1992), etc. beschriebenen), Polymere von Chinoxalinderivaten (die in Jpn. J. Appl.
Phys., 33, L250 (1994), etc. beschriebenen), Phenanthrolinderivate (die in Polymer Preprints, Japan, 43, 14J07, etc. beschriebenen) und Silacyclopentadienderivate (die in JP-A 9-87616, etc. beschriebenen) erwähnt werden.
Die Elektronentransportschicht in der organischen EL-Vorrichtung der Erfindung kann aus einer einzelnen Schicht, die eine Dipyridylthiophenverbindung gemäß der Erfindung und/oder mindestens eine der vorstehend erwähnten Verbindungen umfaßt, aufgebaut sein, oder sie kann aus einem Laminat mehrerer Schichten, umfassend unterschiedliche Verbindungstypen, bestehen. Die Elektronentransportschicht kann auch durch das Dispergieren einer Dipyridylthiophenverbindung gemäß der Erfindung in einem Polymermaterial hergestellt werden.
Andere lumineszierende Materialien, die in der lumineszierenden Schicht für die organische EL-Vorrichtung der Erfindung verwendet werden können, beinhalten im Stand der Technik bekannte lumineszierende Materialien wie die Tageslichtleuchtmaterialien, fluoreszierende optische Aufheller, Laserfarbstoffe, organische Szintillatoren und verschiedene fluoreszierende Analysereagenzien, die in der Polymer Functional Material-Serie, „Photofunctional Materials", ed. durch die Society of Polymer Science, Japan, Kyoritsu Publishing, (1991), P236 beschrieben sind. Speziell bevorzugt sind polycyclische Kondensationsverbindungen wie Anthracen, Phenanthren, Pyren, Chrysen, Perylen, Coronen, Rubren und Chinacridon, Oligophenylenverbindungen wie Quarterphenyl, Szintillatoren für die Flüssigszintillation wie 1,4-Bis(2-methylstyryl)benzol, 1,4-Bis(4-methylstyryl)benzol, 1,4-Bis(4-phenyl-5-oxazolyl)benzol, 1,4-Bis(5-phenyl-2-oxazolyl)benzol, 2,5-Bis(5-tertiäres-butyl-2-benzoxazolyl)thiophen, 1,4-Diphenyl-1,3-butadien, 1,6-Diphenyl-1,3,5-hexatrien und 1,1,4,4-Tetraphenyl-1,3-butadien, die in JP-A 63-264692 beschriebenen Metallkomplexe von Oxinderivaten, Coumarinfarbstoffe, Dicyanomethylenpyranfarbstoffe, Dicyanmethylenthiopyranfarbstoffe, Polymethinfarbstoffe, Oxobenzanthracenfarbstoffe, Xanthenfarbstoffe, Carbostyrylfarbstoffe und Perylenfarbstoffe, die im Deutschen Patent Nr. 2,534,713 beschriebenen Oxazinverbindungen, die in Preprints of the 40th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics, 1146 (1993) beschriebenen Stilbenderivate, die in JP-A 7-278537 beschriebenen Spiroverbindungen und die in JP-A 4-363891 beschriebenen Oxadiazolverbindungen. Die im Stand der Technik bekannten, in „Organic EL materials and displays", CMC, S. 170 beschrie benen phosphoreszierenden Materialien können auch in der lumineszierenden Schicht der organischen EL-Vorrichtung der Erfindung verwendet werden. Speziell können Indiumkomplexe (die in Appl. Phys. Lett., 75, 4 (1999), etc. beschriebenen), Platinkomplexe (die in Nature, 395, 151 (1998), etc. beschriebenen), Europiumkomplexe (die in Jpn. J. Appl. Phys, 34, 1883 (1995), etc beschriebenen) und dergleichen erwähnt werden.
Jede der die organische EL-Vorrichtung der Erfindung bildenden Schichten kann durch Erzeugen eines dünnen Films unter Verwendung des Materials für jede Schicht durch ein im Stand der Technik bekanntes Verfahren wie Gasphasenabscheidung, Schleuderbeschichten, Gießen oder dergleichen gebildet werden. Die Filmdicke jeder auf diese Weise gebildeten Schicht ist nicht speziell beschränkt und kann abhängig von der Natur des Materials geeignet ausgewählt werden, aber sie wird normalerweise in dem Bereich von 2 bis 5000 nm ausgewählt. Eine Gasphasenabscheidung wird bevorzugt als das Verfahren für die Bildung eines dünnen Films aus dem Dipyridylthiophenderivat allein vom Standpunkt aus, einfach einen homogenen Film zu erhalten und die Erzeugung von Pinholes zu verhindern, verwendet. Wenn eine Gasphasenabscheidung verwendet wird, um den dünnen Film zu bilden, werden sich die Gasphasenabscheidungsbedingungen abhängig von der Art des Dipyridylthiophenderivates, der Kristall- und der Verbindungsstruktur, die für den molekularen Akkumulationfilm erwünscht ist, etc. unterscheiden, aber in den meisten Fällen ist es bevorzugt, eine Verdampfungstiegel-bzw. Schiffchen-Erwärmungstemperatur von 50 bis 400°C, einen Vakuumgrad von 10^–6 bis 10^–3 Pa, eine Gasphasenabscheidungsrate von 0,01 bis 50 nm/s, eine Substrattemperatur von –150°C bis +300°C und eine Filmdicke in dem Bereich von 5 nm bis 5 μm geeignet auszuwählen.
Ein Verfahren zur Herstellung einer organischen EL-Vorrichtung, welche die vorstehend erwähnte Anode/Lochtransportschicht/lumineszierende Schicht/Dipyridylthiophenderivat/Kathode-Struktur umfaßt, wird nun als ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer organischen EL-Vorrichtung unter Verwendung eines Dipyridylthiophenderivats gemäß der Erfindung beschrieben. Nach dem Herstellen der Anode durch das Bilden eines aus der Anodensubstanz auf einem geeigneten Substrat durch Gasphasenabscheidung in einer Filmdicke von nicht mehr als 1 μm und bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 200 nm aufgebauten dünnen Films wird die Lochtransportschicht auf dieser Anode in einer Filmdicke von nicht mehr als 1 μm gebildet, die lumineszierende Schicht wird auf der Lochtransportschicht in einer Filmdicke von nicht mehr als 1 μm gebildet, ein dünner Film des Dipyridylthiophenderivats wird auf der lumineszierenden Schicht gebildet, um die Elektronentransportschicht herzustellen, und dann wird ein aus der Kathodensubstanz aufgebauter dünner Film durch Gasphasenabscheidung in einer Filmdicke von nicht mehr als 1 μm gebildet, um die Kathode herzustellen, wodurch die gewünschte organische EL-Vorrichtung erhalten wird. Zur Herstellung der organischen EL-Vorrichtung kann die Bildungsreihenfolge umgedreht werden, Bilden der Kathode, Elektronentransportschicht, lumineszierenden Schicht, Lochtransportschicht und Anode in dieser Reihenfolge.
Wenn eine Gleichstromspannung an die auf diese Weise erhaltene organische EL-Vorrichtung angelegt werden soll, kann die Polarität des Anlegens + für die Anode und – für die Kathode sein, und das Anlegen einer Spannung von ungefähr 2 bis 40 V erlaubt eine Lumineszenz von der durchlässigen oder halbdurchlässigen Elektrodenseite (Anode oder Kathode oder beide). Die organische EL-Vorrichtung emittiert auch Licht unter Anwendung einer Wechselstromspannung. Der angelegte Wechselstrom kann jegliche erwünschte Wellenform aufweisen.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun in weiterer Einzelheit durch Beispiele beschrieben.
Herstellungsbeispiel 1
Herstellung von 2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen (im folgenden als BPPDPT abgekürzt).
Nach dem Einfüllen von 3,5 g 3,4-Diphenylthiophen und 60 ml Tetrahydrofuran in einen Kolben und Kühlen auf –30°C in einer Argonatmosphäre wurden 11 ml einer n-Butyllithium/n-Hexan-Lösung der Konzentration 1,5 mol/l zugetropft. Das Gemisch wurde bei –30°C für 2 Stunden gerührt, und dann wurden, bevor die Temperatur auf Raumtemperatur erhöht wurde, 4,1 g eines Zinkchlorid/Tetramethylendiaminkomplexes zugegeben. Nach 30-minütigem Rühren wurden 3,8 g 2-Brom-6-(2-pyridyl)pyridin und 0,52 g eines Palladiumchlorid/Bistriphenylphosphin-Komplexes zugegeben und das Gemisch für 2 Stunden bei Rückflußtemperatur gerührt. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde das Produkt auf Raumtemperatur abgekühlt, es wurde gereinigtes Wasser zugegeben, die organische Schicht wurde extrahiert und das unter Verwendung eines Verdampfers erhaltene Konzentrat durch Umkristallisation gereinigt, um 4,5 g 2-(6-(2-Pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen zu erhalten. Nach dem Einfüllen von 3,3 g des 2-(6-(2-Pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-diphenylthiophens und 80 ml Tetrahydrofuran in einen Kolben und Kühlen auf –30°C in einer Argonatmosphäre wurden 6,2 ml n-Butyllithium/n-Hexan-Lösung der Konzentration 1,5 mol/l zugetropft. Das Gemisch wurde bei –30°C für 2 Stunden gerührt und dann wurden, bevor die Temperatur auf Raumtemperatur erhöht wurde, 2,4 g eines Zinkchlorid/Tetramethylethylendiaminkomplexes zugegeben. Nach 30-minütigem Rühren wurden 2,2 g 2-Brom-6-(2-pyridyl)pyridin und 0,30 g eines Palladiumchlorid/Bistriphenylphosphinkomplexes zugegeben und das Gemisch für 2 Stunden bei Rückflußtemperatur gerührt. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde das Produkt auf Raumtemperatur abgekühlt, es wurde gereinigtes Wasser zugegeben und die organische Schicht wurde extrahiert. Die organische Schicht wurde mit einem Verdampfer eingeengt und durch Säulenchromatographie und Umkristallisation gereinigt, um 1,1 g BPPDPT zu erhalten.
1H-NMR (CDCl₃) δ = 8,6–8,7 (m, 2H), 8,4–8,5 (m, 2N), 8,2–8,3 (dd, 2H), 7,8–7,9 (m, 2H), 7,5–7,6 (t, 2H), 7,3–7,4 (m, 2H), 7,2–7,3 (m, 6H), 7,1–7,2 (m, 4H), 6,8–6,9 (dd, 2H)
Beispiel 1
Eine 25 mm × 75 mm × 1,1 mm Glasscheibe, worauf ITO in einer Dicke von 50 mm in der Gasphase abgeschieden worden ist (hergestellt durch Tokyo Sanyo Vacuum Industries Co., Ltd.), wurde als ein durchlässiges Unterlagensubstrat verwendet. Das durchlässige Unterlagensubstrat wurde in den Substrathalter einer im Handel erhältlichen Gasphasenabscheidungsvorrichtung (hergestellt durch Sinku Kiko Co., Ltd.) eingesetzt und ein N,N'-Dinaphthyl-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (im folgenden als NPD abgekürzt) enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein 9-Dimesitylborylanthracen (im folgenden als DMBA abgekürzt) enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein BPPDPT enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein Lithiumfluorid enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen und ein Aluminium enthaltendes Wolfram-Gasphasenabscheidungsschiffchen wurden darauf aufgebracht. Der Druck des Vakuumgefäßes wurde auf 1 × 10^–3 Pa reduziert, das NPD enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen wurde zur Gasphasenabscheidung von NPD in einer Filmdicke von 50 nm erwärmt, um eine Lochtransportschicht zu bilden, und dann wurde das DMBA enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung von DMBA in einer Filmdicke von 30 nm erwärmt, um eine lumineszierende Schicht zu bilden. Dann wurde das BPPDPT enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung von BPPDPT in einer Filmdicke von 20 nm erwärmt, um eine Elektronentransportschicht zu bilden. Die Gasphasenabscheidungsrate betrug 0,1 bis 0,2 nm/s. Als nächstes wurde das Lithiumfluorid enthaltende Gasphasenabscheidungsschiftchen zur Gasphasenabscheidung in einer Filmdicke von 0,5 nm bei einer Gasphasenabscheidungsrate von 0,003 bis 0,01 nm/s erwärmt und dann das Aluminium enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung in einer Filmdicke von 100 nm bei einer Gasphasenabscheidungsrate von 0,2 bis 0,5 nm/s erwärmt, um eine organische EL-Vorrichtung zu erhalten. Unter Verwendung einer ITO-Elektrode als Anode und einer Lithiumfluorid/Aluminiumelektrode als Kathode wurde eine Gleichstromspannung von ungefähr 4 V angelegt, was einen Stromfluß von ungefähr 8 mA/cm² ergab, wodurch eine blaue Lumineszenz mit einer Wellenlänge von 460 nm bei einer Luminanz von 100 cd/m² und einer Lichtausbeute von ungefähr 1 Im/W erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Eine organische EL-Vorrichtung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer daß Aluminiumtris(8-hydroxychinolin) (im folgenden als ALC abgekürzt) anstelle von BPPDPT verwendet wurde. Unter Verwendung einer ITO-Elektrode als Anode und einer Lithiumfluorid/Aluminiumelektrode als Kathode wurde eine Gleichstromspannung von ungefähr 6 V angelegt, was einen Stromfluß von ungefähr 10 mA/cm² ergab, wodurch eine blaue Lumineszenz mit einer Wellenlänge von 460 nm bei einer Luminanz von 100 cd/m² und einer Lichtausbeute von ungefähr 0,2 Im/W erhalten wurde.
Beispiel 2
Eine organische EL-Vorrichtung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer daß ALC anstelle von DMBA verwendet wurde.
Unter Verwendung einer ITO-Elektrode als Anode und einer Lithiumfluorid/Aluminiumelektrode als Kathode wurde eine Gleichstromspannung von ungefähr 4 V angelegt, was einen Stromfluß von ungefähr 4 mA/cm² ergab, wodurch eine grüne Lumineszenz mit einer Wellenlänge von 520 nm bei einer Luminanz von 100 cd/m² und einer Lichtausbeute von ungefähr 2 Im/W erhalten wurde.
Beispiel 3
Eine 25 mm × 75 mm × 1,1 mm Glasscheibe, worauf ITO in einer Dicke von 50 mm in der Gasphase abgeschieden worden ist (hergestellt durch Tokyo Sanyo Vacuum Industries Co., Ltd.), wurde als ein durchlässiges Unterlagensubstrat verwendet. Das durchsichtige Unterlagensubstrat wurde in den Substrathalter einer im Handel erhältlichen Gasphasenabscheidungsvorrichtung (hergestellt durch Sinku Kiko Co., Ltd.) eingesetzt und ein NPD enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein BPPDPT enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein Lithiumfluorid enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen und ein Aluminium enthaltendes Wolfram-Gasphasenabscheidungsschiffchen wurden darauf aufgebracht. Der Druck des Vakuumgefäßes wurde auf 1 × 10^–3 Pa reduziert, das NPD enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen wurde zur Gasphasenabscheidung von NPD in einer Filmdicke von 50 nm erwärmt, um eine Lochtransportschicht zu bilden, und dann wurde das BPPDPT enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung von BPPDPT in einer Filmdicke von 50 nm erwärmt, um eine lumineszierende Schicht zu bilden. Die Gasphasenabscheidungsrate betrug 0,1 bis 0,2 nm/s. Als nächstes wurde das Lithiumfluorid enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenab scheidung in einer Filmdicke von 0,5 nm bei einer Gasphasenabscheidungsrate von 0,003 bis 0,01 nm/s erwärmt und dann das Aluminium enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung in einer Filmdicke von 100 nm bei einer Gasphasenabscheidungsrate von 0,2 bis 0,5 nm/s erwärmt, um eine organische EL-Vorrichtung zu erhalten. Unter Verwendung einer IT0-Elektrode als Anode und einer Lithiumfluorid/Aluminiumelektrode als Kathode wurde eine Gleichstromspannung von ungefähr 7 V angelegt, was einen Stromfluß von ungefähr 50 mA/cm² ergab, um eine blaue Lumineszenz zu erhalten. Das Lumineszenzspektrum stimmte mit dem Lumineszenzspektrum eines in der Gasphase abgeschiedenen BPPDPT-Films überein, und die Emissionswellenlänge betrug 430 nm.
Herstellungsbeispiel 2
Herstellung von 2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-2-pyridyl)-3,4-ethylendioxythiophen (im folgenden als BPPEOT abgekürzt)
Es wurden 0,68 g BPPEOT mittels exakt des gleichen Verfahrens wie im Herstellungsbeispiel 1 erhalten, außer, daß 3,4-Ethylendioxythiophen anstelle von 3,4-Diphenylthiophen verwendet wurde.
1 H-NMR (CDCl₃) δ = 8,6–8,7 (m, 4H), 8,2–8,3 (d, 2H), 8,0–0,1 (d, 2H), 7,8–7,9 (m, 2H), 7,9–8,0 (t, 2H), 7,3–7,4 (m, 2H), 4,5 (s, 4H)
Beispiel 4
Eine 25 mm × 75 mm × 1,1 mm Glasscheibe, worauf ITO in einer Dicke von 50 mm in der Gasphase abgeschieden worden ist (hergestellt durch Tokyo Sanyo Vacuum Industries Co., Ltd.), wurde als ein durchlässiges Unterlagensubstrat verwendet. Das durchsichtige Unterlagensubstrat wurde in den Substrathalter einer im Handel erhältlichen Gasphasenabscheidungsvorrichtung (hergestellt durch Sinku Kiko Co., Ltd.) eingesetzt und ein NPD enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein ALC enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein BPPEOT enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen, ein Lithiumfluorid enthaltendes Molybdän-Gasphasenabscheidungsschiffchen und ein Alumin ium enthaltendes Wolfram-Gasphasenabscheidungsschiffchen wurden darauf aufgebracht. Der Druck des Vakuumgefäßes wurde auf 1 × 10^–3 Pa reduziert, das NPD enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen wurde zur Gasphasenabscheidung von NPD in einer Filmdicke von 50 nm erwärmt, um eine Lochtransportschicht zu bilden, und dann wurde das ALC enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung von ALC in einer Filmdicke von 30 nm erwärmt, um eine lumineszierende Schicht zu bilden. Dann wurde das BPPEOT enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung von BPPEOT in einer Filmdicke von 20 nm erwärmt, um eine Elektronentransportschicht zu bilden. Die Gasphasenabscheidungsrate betrug 0,1 bis 0,2 nm/s. Als nächstes wurde das Lithiumfluorid enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung in einer Filmdicke von 0,5 nm bei einer Gasphasenabscheidungsrate von 0,003 bis 0,01 nm/s erwärmt und dann das Aluminium enthaltende Gasphasenabscheidungsschiffchen zur Gasphasenabscheidung in einer Filmdicke von 100 nm bei einer Gasphasenabscheidungsrate von 0,2 bis 0,5 nm/s erwärmt, um eine organische EL-Vorrichtung zu erhalten. Unter Verwendung einer ITO-Elektrode als Anode und einer Lithiumfluorid/Aluminiumelektrode als Kathode wurde eine Gleichstromspannung von ungefähr 3 V angelegt, was einen Stromfluß von ungefähr 4 mA/cm² ergab, wodurch eine grüne Lumineszenz mit einer Wellenlänge von 520 nm bei einer Luminanz von ungefähr 100 cd/m2 und einer Lichtausbeute von ungefähr 2 Im/W erhalten wurde.
Herstellungsbeispiel 3
Herstellung von 2,5-Bis(6-(2-pyridyl)-3-pyridyl)-3,4-diphenylthiophen (im folgenden als BP3PDPT abgekürzt)
Nach dem Einfüllen von 0,49 g Magnesium und 5 ml Tetrahydrofuran in einen Kolben und Zutropfen von 65 ml einer 3,9 g 2,5-Dibrom-3,4-diphenylthiophen enthaltenden Tetrahydrofuranlösung bei Raumtemperatur in einer Argonatmosphäre wurde das Gemisch auf Rückflußtemperatur erwärmt. Nach 3-stündigem Rühren wurde es auf –78°C gekühlt, es wurden 70 ml einer 2,2 ml Trimethylborat enthaltenden tert-Butylmethyletherlösung zugetropft und die Temperatur des Gemisches auf Raumtemperatur erhöht. Nach 15-stündigem Rühren wurde das Lösungsmittel abdestilliert, und es wurden 75 ml Toluol, 25 ml Ethanol, 4,7 g 2-(2-Pyridyl)-5-brompyridin, 0,69 g eines Palladium/Tetrakistriphenylphosphinkomplexes und 4,2 g Natriumcarbonat vor 6-stündigem Rühren bei Rückflußtemperatur zugegeben. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde das Produkt auf Raumtemperatur abgekühlt, es wurde gereinigtes Wasser zugegeben und die organische Schicht wurde extrahiert. Die organische Schicht wurde mit einem Verdampfer eingeengt und durch Säulenchromatographie und Umkristallisation gereinigt, um 0,78 g BP3PDPT zu erhalten.
1 H-NMR (CDCl₃) δ = 8,6–8,7 (m, 4H), 8,3–8,4 (d, 2H), 8,2–8,3 (d, 2H), 7,7–7,9 (m, 2H), 7,5–7,7 (dd, 2H), 7,2–7,4 (m, 2H), 7,1–7,2 (m, 6NH), 6,6–7,1 (m, 4H)
Beispiel 5
Eine organische EL-Vorrichtung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 erhalten, außer daß PB3PDPT anstelle von BPPEOT verwendet wurde. Unter Verwendung einer ITO-Elektrode als Anode und einer Lithiumfluorid/Aluminiumelektrode als Kathode wurde eine Gleichstromspannung von ungefähr 3 V angelegt, was einen Stromfluß von ungefähr 5 mA/cm² ergab, wodurch eine grüne Lumineszenz mit einer Wellenlänge von 520 nm bei einer Luminanz von ungefähr 100 cd/m² und einer Lichtausbeute von ungefähr 2 Im/W erhalten wurde.
Beispiel 6
Eine organische EL-Vorrichtung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 erhalten, außer daß PB3PDPT anstelle von BPPDPT verwendet wurde. Unter Verwendung einer ITO-Elektrode als Anode und einer Lithiumfluorid/Aluminiumelektrode als Kathode wurde eine Gleichstromspannung von ungefähr 6 V angelegt, was einen Stromfluß von ungefähr 50 mA/cm² ergab, um eine blaue Lumineszenz zu erhalten. Das Lumineszenzspektrum stimmte mit dem Lumineszenzspektrum eines in der Gasphase abgeschiedenen BP3PDPT-Films überein, und die Emissionswellenlänge betrug 455 nm.
Wie vorstehend erklärt, weisen die Dipyridylthiophenderivate der Erfindung hervor ragende Elektronentransporteigenschaften auf, und ihre Verwendung als lumineszierende Materialien für organische EL-Vorrichtungen kann dazu beitragen, organische EL-Vorrichtungen mit niedriger Spannung und hoher Wirksamkeit bereitzustellen. Die organischen EL-Vorrichtung gemäß der Erfindung, welche die Dipyridylthiphenderivate als organische Schichten einsetzen, zeigen dementsprechend eine niedrige Betriebsspannung, eine hohe Wirksamkeit und befriedigende Vollfarbeigenschaften. Die organischen EL-Vorrichtungen der Erfindung können deshalb zur Herstellung von hochwirksamen Anzeigevorrichtungen, wie Vollfarbanzeigen, verwendet werden.

Claims

Organische elektrolumineszierende Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestelltes Dipyridylthiophenderivat umfaßt:
wobei X S oder SO₂ ist, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Aryloxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe darstellen, mit der Maßgabe, daß, wenn R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander eine Akenyl-, Alkoxy-, Aryl- oder heterocyclische Gruppe darstellen, sie miteinander verbunden sein können, aber nicht in einen benzokondensierten Ring, und wobei A₁ und A₂ unabhängig durch die folgenden Formeln (2) oder (3) dargestellt werden:

wobei R₁ bis R₄ und R₇ bis R₁₀ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoftatomen, eine Anloxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe darstellen, mit der Maßgabe, daß, wenn sie jeweils unabhängig voneinander eine Alkenyl-, Alkoxy-, Aryl- oder heterocyclische Gruppe darstellen und benachbart sind, sie miteinander verbunden sein können.
Organische elektrolumineszierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der allgemeinen Formel (1) A₁ und A₂ beide durch die allgemeine Formel (2) dargestellte Gruppen sind.
Organische elektrolumineszierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der allgemeinen Formel (1) A₁ und A₂ beide durch die allgemeine Formel (3) dargestellte Gruppen sind.
Organische elektrolumineszierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der allgemeinen Formel (1) A₁ eine durch die allgemeine Formel (2) dargestellte Gruppe ist und A₂ eine durch die allgemeine Formel (3) dargestellte Gruppe ist.
Organische elektrolumineszierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Dipyridylthiophenderivat in einer Elektronentransportschicht enthalten ist.
Organische elektrolumineszierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Dipyridylthiophenderivat in einer lumineszierenden Schicht enthalten ist.
Lumineszierendes Material, umfassend ein durch die allgemeine Formel (1) dargestelltes Dipyridylthiophenderivat.