JP2003257670A - 有機発光ダイオードデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 青色域で発光し、かつ、望ましい輝度効率を
示すOLEDデバイスの発光層のための錯体化ホウ素系発光
ドーパントを提供すること。 【解決手段】 ホスト及びドーパントを含有する発光層
を含んで成り、該ドーパントが、脱プロトン化したビス
（アジニル）アミン配位子の二つの環窒素が配位したホ
ウ素化合物を含むことを特徴とする有機発光ダイオード
デバイス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホスト及びドーパ
ントを含有する発光層を含んで成り、該ドーパントが、
脱プロトン化したビス（アジニル）アミン配位子の二つ
の環窒素が配位したホウ素化合物を含む有機電場発光
（EL）デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】有機電場発光(EL)デバイスが知られるよ
うになってから２０年以上が過ぎているが、その性能上
の制限が、望ましい用途の多くに対し障害となってい
る。最も簡易な形態の有機ELデバイスは、正孔注入のた
めのアノードと、電子注入のためのカソードと、これら
の電極に挟まれ、発光のための電荷再結合を支援する有
機媒体とを含んで成る。これらのデバイスは、通常、有
機発光ダイオード又はOLEDとも称される。初期の有機EL
デバイスの代表例として、1965年３月９日発行の米国特
許第3,172,862号(Gurneeら)、1965年３月９日発行の米
国特許第3,173,050号(Gurneeら)、Dresner,「Double In
jection Electroluminescence in Anthracene」、RCA R
eview、第30巻, 第322-334頁、1969年、及び1973年１月
９日発行の米国特許第3,710,167号(Dresner)が挙げられ
る。これらのデバイスにおける有機層は、通常は多環式
芳香族炭化水素を含み、非常に厚い（１μmをはるかに
上回る）ものであった。その結果、動作電圧が非常に高
くなり、100Ｖを超える場合が多かった。

【０００３】最近の有機ELデバイスは、アノードとカソ
ードの間に、極めて薄い層（例、＜１.０μm）からなる
有機EL要素を含む。本明細書中の用語「有機EL要素」に
は、アノードとカソードの間の層が包含される。有機層
を薄くすることによりその抵抗が小さくなり、はるかに
低い電圧でデバイスを動作させることができる。米国特
許第4,356,429号明細書に記載された基本的な２層形EL
デバイス構造では、EL要素のアノードに隣接した一つの
有機層が特に正孔を輸送するように選ばれており、その
ためこれを正孔輸送層と称している。他方の有機層は特
に電子を輸送するように選ばれており、そのためこれを
電子輸送層と称している。これら２つの層の界面が、注
入された正孔／電子対の再結合と、その結果生じる電場
発光のための効率的部位を提供する。

【０００４】Tangら[J. Applied Physics, Vol. 65, p
p. 3610-3616, 1989]に記載されているもののように、
正孔輸送層と電子輸送層との間に有機発光層（LEL）を
含有する３層形有機EL要素が提案されている。発光層
は、通常、ホスト材料にゲスト材料（ドーパント）をド
ープしたものからなり、この構成により効率が向上し、
色の調整も可能となる。

【０００５】これらの初期の発明以来、デバイス材料の
さらなる改良により、色、安定性、輝度効率及び製造適
性のような属性におけるデバイス性能が向上している。
この点については、とりわけ米国特許第5,061,569号、
同第5,409,783号、同第5,554,450号、同第5,593,788
号、同第5,683,823号、同第5,908,581号、同第5,928,80
2号、同第6,020,078号及び同第6,208,077号明細書に開
示されている。

【０００６】こうした開発にも関わらず、ドーパントの
ような有機ELデバイス成分に対して、高い輝度効率に高
い色純度及び長い寿命を兼ね備えたものが求められてい
る。

【０００７】有用な種類のドーパントが、5,6,5-三環式
ピロメテン-BF₂錯体から誘導されており、米国特許第5,
683,823号、特開平９−２８９０８１号及び特開平１１
−０９７１８０号公報に記載されている。これらの材料
は、典型的に狭い放出スペクトルを特徴とし、魅力的に
高い色純度をもたらすことができる。しかしながら、5,
6,5-三環式ピロメテン-BF₂系の場合に知られている最短
発光波長は緑色域にある。さらに、5,6,5-三環式ピロメ
テン-BF₂錯体から得られる緑色電場発光は、効率が比較
的低い。高効率OLEDを達成するために、置換基として縮
合フェニル環を使用することにより共役π系を拡張する
試みも可能ではある。しかしながら、その結果、発光波
長は赤色シフトし、赤味がかった琥珀色を生じる。これ
は、5,6,5-三環式ピロメテン-BF₂錯体が良好な効率で放
出し得る最短の波長である。置換基を導入することによ
り効率的な緑色又は青色の発光体が得られたことはな
い。例えば、5,6,5-三環式ホウ素錯体の橋かけ位にＮを
導入すると（[N-(2H-ピロロ-2-イリデン-κN)-1H-ピロ
ル-2-アミナト-κN¹]ジフルオロボロン錯体）、Sathyam
oorthiら[Heteroatom Chem. Vol.4 (6), pp. 603-608,
1993]が報告しているように、さらに赤色へシフトする
ことになる。このように、窒素で橋かけされた5,6,5-三
環式系がOLEDデバイスにおいて使用されたことはない。
いかなる5,6,5-三環式ホウ素系からも、青色発光体を誘
導し得ることは、実施可能ではない。

【０００８】

【特許文献１】米国特許第５６８３８２３号明細書

【特許文献２】特開平９−２８９０８１号公報

【特許文献３】特開平１１−０９７１８０号公報

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、青色域で発光し、かつ、望ましい輝度効率
を示すOLEDデバイスの発光層のための錯体化ホウ素系発
光ドーパントを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ホスト及びド
ーパントを含有する発光層を含んで成り、該ドーパント
が、脱プロトン化したビス（アジニル）アミン配位子の
二つの環窒素が配位したホウ素化合物を含むことを特徴
とする有機発光ダイオードデバイスを提供する。本発明
はまた、化合物、及びこのようなOLEDデバイスを含む画
像形成装置をも提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、一般には上述したとお
りである。本発明のOLEDデバイスは、カソード、アノー
ド、電荷注入層（必要に応じて）、電荷輸送層、並びに
ホスト及び、少なくとも１種のドーパントである脱プロ
トン化したビス（アジニル）アミン配位子の二つの環窒
素が配位したホウ素化合物、を含む発光層（LEL）を含
んで成る多層型電場発光デバイスである。用語「アジ
ン」又は「アジニル」は、少なくとも１つの窒素を含有
する６員芳香族環系をさす。その定義については、Hant
zsch-Widman stems [The Naming and Indexingof Chemi
cal Substances for Chemical Abstracts-A Reprint of
Index IV (Chemical Substance Index Names) from th
e Chemical Abstracts - 1992 Index Guide; American
Chemical Society: Columbus, OH, 1992; paragraph 14
6]を参照のこと。

【００１２】好適には、デバイスの発光層は、ホストと
ドーパントを含み、該ドーパントが該ホストの１０質量
％以下の量、より典型的には０．１〜５．０質量％の範
囲内の量で存在する。該ホストは、初期エネルギー吸収
体として作用し、そのエネルギーを、主要発光体として
のドーパント又はゲスト材料へ伝達する。該化合物は、
好適には、脱プロトン化したビス（アジニル）アミン配
位子の二つの環窒素が配位したホウ素化合物であり、ビ
ス（2-ピリジニル）アミンホウ素錯体基であることが有
用である。該ピリジル基の少なくとも一方又は両方が置
換されている時、とりわけ該ピリジル基の少なくとも一
方又は両方が、連結して縮合環を形成する置換基を有す
る場合に、良好な結果が得られる。

【００１３】該ドーパントにより付与される利益は、ホ
スト特異的ではないようである。望ましいホストには、
アントラセン系化合物又はジカルバゾール-ビフェニル
系化合物をベースにしたものが包含される。ホストの具
体例として、2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アント
ラセン及び4,4’-N,N’-ジカルバゾール-1,1’-ビフェ
ニル（CBP）が挙げられる。

【００１４】本発明において有用なドーパントの実施態
様は、青色相を有する発光を提供する。実施態様が、請
求項１に記載のホウ素化合物を含まないデバイスと比較
して初期輝度の損失量が少なくなるように、当該置換基
を選定する。本発明のELデバイスは、後述する一般構成
と一致し、かつ、下式（１）で表わされるものと一致す
るドーパントを含有する発光層を含む。

【００１５】

【化７】

【００１６】上式中、Ａ及びＡ’は、少なくとも１つの
窒素を含有する６員芳香族環系に相当する独立したアジ
ン環系を表わし、Ｘ^a及びＸ^bは、各々独立に選ばれた置
換基であって、その２つが連結することによりＡ又は
Ａ’に対して縮合環を形成し得るものを表わし、ｍ及び
ｎは、各々独立に０〜４を表わし、Ｚ^a及びＺ^bは、各々
独立に選ばれた置換基を表わし、そして1、2、3、4、
1’、2’、3’及び4’は、各々独立に選ばれた炭素原子
又は窒素原子を表わす。

【００１７】望ましくは、該アジン環は、1、2、3、4、
1’、2’、3’及び4’がすべて炭素原子であり、ｍ及び
ｎが２以上であり、そしてＸ^a及びＸ^bが連結して芳香族
環を形成する炭素原子数２以上の置換基を表わすよう
な、キノリニル又はイソキノリニル環である。Ｚ^a及び
Ｚ^bはフッ素原子であることが望ましい。

【００１８】本発明のELデバイスは、テレビ、携帯電
話、ＤＶＤプレーヤー又はコンピュータモニターのよう
な静的又は動的画像形成装置に含まれる部品として使用
されることが望ましい。以下、本発明において有用な、
脱プロトン化したビス（アジニル）アミン配位子の二つ
の環窒素が配位したホウ素化合物の具体例を示す。

【００１９】

【化８】

【００２０】

【化９】

【００２１】

【化１０】

【００２２】

【化１１】

【００２３】

【化１２】

【００２４】本発明の望ましい実施態様は、後述する一
般構成と一致し、かつ、該二つの環窒素が異なる６，６
縮合環系の部員であって、該環系の少なくとも一方がア
リール又はヘテロアリール置換基を含有する、そのよう
な脱プロトン化したビス（アジニル）アミン配位子の二
つの環窒素が配位したホウ素化合物を含有する発光層を
含む。

【００２５】本発明の好ましい実施態様は、後述する一
般構成と一致し、かつ、上式（１）において、Ａ及び
Ａ’が、少なくとも１つの窒素を含有する６員芳香族環
系に相当する独立したアジン環系を表わし、Ｘ^a及びＸ^b
が、各々独立に選ばれた置換基であって、その各々の２
つが連結することによりそれぞれ環Ａ及び環Ａ’に対す
る縮合環としての環Ｂ及び環Ｂ’を形成するものを表わ
し、その際、環Ａ、Ａ’、Ｂ又はＢ’はアリール又はヘ
テロアリール置換基を含み、ｍ及びｎが、各々独立に２
〜４を表わし、Ｚ^a及びＺ^bが、各々独立に選ばれた置換
基を表わし、そして1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’
が、各々独立に選ばれた炭素原子又は窒素原子を表わ
す、ものと一致するドーパントを含有する発光層を含
む。

【００２６】好ましい実施態様は、さらに、該二つの縮
合環系がキノリン又はイソキノリン系であるデバイス；
該アリール又はヘテロアリール置換基がフェニル基であ
るデバイス；連結して６−６縮合環を形成する２個以上
のＸ^a基及び２個以上のＸ^b基が存在し、その縮合環系が
それぞれ１−２位、３−４位、１’−２’位又は３’−
４’位において縮合しているデバイス；該縮合環の一方
又は両方がフェニル基で置換されているデバイス；並び
に該ドーパントが下式（２）、（３）又は（４）で表わ
されるデバイスを包含する。

【００２７】

【化１３】

【００２８】上式中、各Ｘ^c、Ｘ^d、Ｘ^e、Ｘ^f、Ｘ^g及び
Ｘ^hは、水素又は独立に選ばれた置換基であって、その
１つはアリール又はヘテロアリール基でなければならな
い。

【００２９】望ましくは、該アジン環は、1、2、3、4、
1’、2’、3’及び4’がすべて炭素原子であり、ｍ及び
ｎが２以上であり、そしてＸ^a及びＸ^bが連結して芳香族
環を形成する炭素原子数２以上の置換基を表わし、一方
がアリール又は置換アリール基であるような、キノリニ
ル又はイソキノリニル環である。Ｚ^a及びＺ^bはフッ素原
子であることが望ましい。

【００３０】以下、本発明において有用な、該二つの環
窒素が異なる６，６縮合環系の部員であって、該環系の
少なくとも一方がアリール又はヘテロアリール置換基を
含有する、そのような脱プロトン化したビス（アジニ
ル）アミン配位子の二つの環窒素が配位したホウ素化合
物の具体例を示す。

【００３１】

【化１４】

【００３２】

【化１５】

【００３３】本発明による化合物の１つは下式（１）で
表わされる。

【化１６】

【００３４】上式中、Ａ及びＡ’は、少なくとも１つの
窒素を含有する６員芳香族環系に相当する独立したアジ
ン環系を表わし、Ｘ^a及びＸ^bは、各々独立に選ばれた置
換基であって、その２つが連結することによりそれぞれ
環Ａ又は環Ａ’に対して縮合環を形成するものを表わ
し、その際、該縮合環はアリール又はヘテロアリール置
換基を含み、ｍ及びｎは、各々独立に０〜４を表わし、
Ｚ^a及びＺ^bは、各々独立に選ばれたハロゲン化物を表わ
し、そして1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’は、各々
独立に選ばれた炭素原子又は窒素原子を表わす。

【００３５】本発明の化合物は、分光光度計で測定した
ときに、４００〜５００nmの領域において発光極大を提
供することが望ましい。試料を適当な溶剤、例えば、酢
酸エチルや塩化メチレンに溶解し、次いでその吸収極大
における光で励起する。試料が放出する光の検出は、当
該化合物が発光性であることを示し、そしてその発光の
色相を極大発光波長について測定することができる。置
換基を選定することにより、極大を変更することが可能
である。

【００３６】本発明による第２の化合物も、上式（１）
において、Ａ及びＡ’が、少なくとも１つの窒素を含有
する６員芳香族環系に相当する独立したアジン環系を表
わし、Ｘ^a及びＸ^bが、各々独立に選ばれた置換基であっ
て、その少なくとも一対が連結することにより環Ａ又は
環Ａ’の３−４位又は３’−４’位に対して縮合環を形
成するものを表わし、ｍ及びｎが、各々独立に０〜４を
表わし、Ｚ^a及びＺ^bが、各々独立に選ばれたハロゲン化
物を表わし、そして1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’
が、各々独立に選ばれた炭素原子又は窒素原子を表わ
す、もので表わされる。

【００３７】同様に、本発明の化合物は、上述したよう
に測定したときに、４００〜５００nmの領域において発
光極大を提供することが望ましい。

【００３８】本発明の実施態様は、改良された色相を示
し、より高い輝度収率を提供し、しかも負荷条件下での
輝度損失量が一般に低い。

【００３９】特に断らない限り、用語「置換型」又は
「置換基」は、水素以外の基又は原子のすべてを意味す
る。さらに、用語「基」を使用する場合、ある置換基が
置換可能な水素を含有するときには、それは当該無置換
形のみならず、本明細書に記載した何らかの置換基（１
個又は複数個）でさらに置換されている形のものも、当
該置換基がデバイスの効用に必要な特性を損なわない限
り、包含されることが意図されている。好適には、置換
基は、ハロゲンであること、或いは当該分子の残部に対
して炭素、ケイ素、酸素、窒素、リン又は硫黄の原子に
よって結合されていることが可能である。置換基は、例
えば、ハロゲン（例、塩素、臭素又はフッ素）、ニト
ロ、ヒドロキシル、シアノ、カルボキシル、又はさらに
置換されていてもよい基、例えば、直鎖もしくは分岐鎖
の又は環状のアルキルをはじめとするアルキル〔例、メ
チル、トリフルオロメチル、エチル、ｔ−ブチル、３−
（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）プロピル、シ
クロヘキシル及びテトラデシル〕、アルケニル（例、エ
チレン、２−ブテン）、アルコキシ〔例、メトキシ、エ
トキシ、プロポキシ、ブトキシ、２−メトキシエトキ
シ、ｓｅｃ−ブトキシ、ヘキシルオキシ、２−エチルヘ
キシルオキシ、テトラデシルオキシ、２−（２，４−ジ
−ｔ−ペンチルフェノキシ）エトキシ及び２−ドデシル
オキシエトキシ〕、アリール（例、フェニル、４−ｔ−
ブチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、ナ
フチル）、アリールオキシ（例、フェノキシ、２−メチ
ルフェノキシ、α−又はβ−ナフチルオキシ及び４−ト
リルオキシ）、カルボンアミド〔例、アセトアミド、ベ
ンズアミド、ブチルアミド、テトラデカンアミド、α−
（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）アセトアミ
ド、α−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）ブチ
ルアミド、α−（３−ペンタデシルフェノキシ）ヘキサ
ンアミド、α−（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェ
ノキシ）テトラデカンアミド、２−オキソ−ピロリジン
−１−イル、２−オキソ−５−テトラデシルピロリン−
１−イル、Ｎ−メチルテトラデカンアミド、Ｎ−スクシ
ンイミド、Ｎ−フタルイミド、２，５−ジオキソ−１−
オキサゾリジニル、３−ドデシル−２，５−ジオキソ−
１−イミダゾリル、Ｎ−アセチル−Ｎ−ドデシルアミ
ノ、エトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニル
アミノ、ベンジルオキシカルボニルアミノ、ヘキサデシ
ルオキシカルボニルアミノ、２，４−ジ−ｔ−ブチルフ
ェノキシカルボニルアミノ、フェニルカルボニルアミ
ノ、２，５−（ジ−ｔ−ペンチルフェニル）カルボニル
アミノ、ｐ−ドデシルフェニルカルボニルアミノ、ｐ−
トリルカルボニルアミノ、Ｎ−メチルウレイド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルウレイド、Ｎ−メチル−Ｎ−ドデシルウレイ
ド、Ｎ−ヘキサデシルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジオクタデシ
ルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−エチルウレイ
ド、Ｎ−フェニルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジフェニルウレイ
ド、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルウレイド、Ｎ−（ｍ
−ヘキサデシルフェニル）ウレイド、Ｎ，Ｎ−（２，５
−ジ−ｔ−ペンチルフェニル）−Ｎ’−エチルウレイド
及びｔ−ブチルカルボンアミド〕、スルホンアミド
（例、メチルスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミ
ド、ｐ−トリルスルホンアミド、ｐ−ドデシルベンゼン
スルホンアミド、Ｎ−メチルテトラデシルスルホンアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−スルファモイルアミノ及びヘ
キサデシルスルホンアミド）、スルファモイル｛例、Ｎ
−メチルスルファモイル、Ｎ−エチルスルファモイル、
Ｎ，Ｎ−ジプロピルスルファモイル、Ｎ−ヘキサデシル
スルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル、Ｎ
−〔３−（ドデシルオキシ）プロピル〕スルファモイ
ル、Ｎ−〔４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキ
シ）ブチル〕スルファモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−テトラ
デシルスルファモイル及びＮ−ドデシルスルファモイ
ル｝、カルバモイル｛例、Ｎ−メチルカルバモイル、
Ｎ，Ｎ−ジブチルカルバモイル、Ｎ−オクタデシルカル
バモイル、Ｎ−〔４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェ
ノキシ）ブチル〕カルバモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−テト
ラデシルカルバモイル及びＮ，Ｎ−ジオクチルカルバモ
イル｝、アシル〔例、アセチル、（２，４−ジ−ｔ−ア
ミルフェノキシ）アセチル、フェノキシカルボニル、ｐ
−ドデシルオキシフェノキシカルボニル、メトキシカル
ボニル、ブトキシカルボニル、テトラデシルオキシカル
ボニル、エトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニ
ル、３−ペンタデシルオキシカルボニル及びドデシルオ
キシカルボニル〕、スルホニル（例、メトキシスルホニ
ル、オクチルオキシスルホニル、テトラデシルオキシス
ルホニル、２−エチルヘキシルオキシスルホニル、フェ
ノキシスルホニル、２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキ
シスルホニル、メチルスルホニル、オクチルスルホニ
ル、２−エチルヘキシルスルホニル、ドデシルスルホニ
ル、ヘキサデシルスルホニル、フェニルスルホニル、４
−ノニルフェニルスルホニル及びｐ−トリルスルホニ
ル）、スルホニルオキシ（例、ドデシルスルホニルオキ
シ及びヘキサデシルスルホニルオキシ）、スルフィニル
（例、メチルスルフィニル、オクチルスルフィニル、２
−エチルヘキシルスルフィニル、ドデシルスルフィニ
ル、ヘキサデシルスルフィニル、フェニルスルフィニ
ル、４−ノニルフェニルスルフィニル及びｐ−トルイル
スルフィニル）、チオ〔例、エチルチオ、オクチルチ
オ、ベンジルチオ、テトラデシルチオ、２−（２，４−
ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）エチルチオ、フェニルチ
オ、２−ブトキシ−５−ｔ−オクチルフェニルチオ及び
ｐ−トリルチオ〕、アシルオキシ（例、アセチルオキ
シ、ベンゾイルオキシ、オクタデカノイルオキシ、ｐ−
ドデシルアミドベンゾイルオキシ、Ｎ−フェニルカルバ
モイルオキシ、Ｎ−エチルカルバモイルオキシ及びシク
ロヘキシルカルボニルオキシ）、アミン（例、フェニル
アニリノ、２−クロロアニリノ、ジエチルアミン、ドデ
シルアミン）、イミノ〔例、１−（Ｎ−フェニルイミ
ド）エチル、Ｎ−スクシンイミド又は３−ベンジルヒダ
ントイニル〕、ホスフェート（例、ジメチルホスフェー
ト及びエチルブチルホスフェート）、ホスフィット
（例、ジエチルホスフィット及びジヘキシルホスフィッ
ト）、酸素、窒素及び硫黄から成る群より選択された少
なくとも１種の異種原子と炭素原子とを含む３〜７員複
素環を含有し、また置換されていてもよいそれぞれ複素
環式基、複素環式オキシ基又は複素環式チオ基（例、２
−フリル、２−チエニル、２−ベンズイミダゾリルオキ
シ又は２−ベンゾチアゾリル）、第四アンモニウム
（例、トリエチルアンモニウム）、並びにシリルオキシ
（例、トリメチルシリルオキシ）、であることができ
る。

【００４０】所望であれば、これらの置換基自体が上記
の置換基でさらに１回以上置換されていてもよい。用い
られる特定の置換基は、特定の用途に望まれる特性が得
られるよう当業者であれば選ぶことができ、例えば、電
子求引性基、電子供与性基及び立体基を含み得る。ある
分子が２以上の置換基を有する可能性がある場合には、
特に断らない限り、当該置換基同士が結合して縮合環の
ような環を形成してもよい。一般に、上記の基及びその
置換基は、４８個以下の炭素原子、典型的には１〜３６
個の炭素原子、通常は２４個未満の炭素原子を有するも
のを含むことができるが、選ばれた具体的置換基に応じ
て、より多くの炭素原子数も可能である。

【００４１】一般的デバイス構造 本発明は、ほとんどのOLEDデバイス構成に採用すること
ができる。これらには、単一アノードと単一カソードを
含む非常に簡素な構造から、より一層複雑なデバイス、
例えば、複数のアノードとカソードを直交配列させて画
素を形成してなる単純マトリックス式表示装置や、各画
素を、例えば薄膜トランジスタ(TFT)で独立制御する、
アクティブマトリックス式表示装置が含まれる。

【００４２】本発明を成功裏に実施することができる有
機層の構成はいくつかある。重要な構成要件は、カソー
ド、アノード、HTL及びLELである。典型的な構造は、図
１に示したように、基板１０１、アノード層１０３、任
意の正孔注入層１０５、正孔輸送層１０７、発光層１０
９、電子輸送層１１１及びカソード層１１３を含む。こ
れらの層については、以下に詳述する。別法として基板
をカソードに隣接するように配置できること、また基板
が実際にアノード又はカソードを構成し得ることに、留
意されたい。また、これら有機層の全体厚は５００nm未
満であることが好ましい。

【００４３】基板 基板１０１は、意図される発光方向に依存して、透光性
又は不透明のいずれかであることができる。基板を介し
てEL発光を観察する場合には透光性が望まれる。このよ
うな場合、透明なガラス又はプラスチックが通常用いら
れる。上部電極を介してEL発光を観察する用途の場合に
は、底部支持体の透過性は問題とならないため、透光
性、吸光性又は光反射性のいずれであってもよい。この
場合の用途向け支持体には、ガラス、プラスチック、半
導体材料、セラミックス及び回路基板材料が含まれる
が、これらに限定はされない。もちろん、このようなデ
バイス構成には、透光性の上部電極を提供する必要はあ
る。

【００４４】アノード 導電性アノード層１０３は、通常は基板上に形成され、
そしてEL発光を当該アノードを介して観察する場合に
は、当該発光に対して透明又は実質的に透明であること
が必要である。本発明に用いられる一般的な透明アノー
ド材料はインジウム錫酸化物(ITO)及び酸化錫である
が、例示としてアルミニウム又はインジウムをドープし
た酸化亜鉛(IZO)、マグネシウムインジウム酸化物及び
ニッケルタングステン酸化物をはじめとする他の金属酸
化物でも使用することができる。これらの酸化物の他、
窒化ガリウムのような金属窒化物、セレン化亜鉛のよう
な金属セレン化物、及び硫化亜鉛のような金属硫化物を
層１０３に使用することもできる。上部電極を介してEL
発光を観察する用途の場合には、層１０３の透過性は問
題とならず、透明、不透明又は反射性を問わずいずれの
導電性材料でも使用することができる。このような用途
向けの導体の例として、金、イリジウム、モリブデン、
パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定はさ
れない。典型的なアノード材料は、透過性であってもそ
うでなくても、４.１ eV以上の仕事関数を有する。望ま
しいアノード材料は、一般に、蒸発法、スパッタ法、化
学的気相成長(CVD)法又は電気化学法のような適当な手
段のいずれかによって付着される。アノードは、周知の
フォトリソグラフ法によってパターン化することもでき
る。

【００４５】正孔注入層(HIL) 常に必要であるわけではないが、アノード１０３と正孔
輸送層１０７との間に正孔注入層１０５を設けることが
しばしば有用となる。正孔注入性材料は、後続の有機層
のフィルム形成性を改良し、かつ、正孔輸送層への正孔
注入を促進するのに役立つことができる。正孔注入層に
用いるのに好適な材料として、米国特許第４７２０４３
２号明細書に記載されているポルフィリン系化合物や、
米国特許第６２０８０７５号明細書に記載されているプ
ラズマ蒸着フルオロカーボンポリマーが挙げられる。有
機ELデバイスに有用であることが報告されている別の代
わりの正孔注入性材料が、欧州特許出願公開第０８９１
１２１号及び同第１０２９９０９号明細書に記載されて
いる。

【００４６】正孔輸送層(HTL) 有機ELデバイスの正孔輸送層１０７は、芳香族第三アミ
ンのような正孔輸送性化合物を少なくとも一種含有す
る。芳香族第三アミン類は、少なくとも一つが芳香環の
員である炭素原子にのみ結合されている３価窒素原子を
少なくとも１個含有する化合物であると理解されてい
る。一態様として、芳香族第三アミンはアリールアミ
ン、例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、
トリアリールアミン又は高分子アリールアミン基である
ことができる。単量体トリアリールアミンの例がKlupfe
lらの米国特許第３１８０７３０号明細書に記載されて
いる。Brantleyらの米国特許第３５６７４５０号及び同
第３６５８５２０号明細書には、１個以上の活性水素含
有基を含み、かつ／又は、１個以上のビニル基で置換さ
れている、他の適当なトリアリールアミンが開示されて
いる。

【００４７】より好ましい種類の芳香族第三アミンは、
米国特許第４７２０４３２号及び同第５０６１５６９号
に記載されているような芳香族第三アミン部分を２個以
上含有するものである。このような化合物には、下記構
造式（Ａ）で表わされるものが含まれる。

【００４８】

【化１７】

【００４９】上式中、Ｑ₁及びＱ₂は各々独立に選ばれた
芳香族第三アミン部分であり、そしてＧは、アリーレ
ン、シクロアルキレン又は炭素-炭素結合のアルキレン
基のような結合基である。一つの実施態様において、Ｑ
₁及びＱ₂の少なくとも一方は、多環式縮合環構造（例、
ナフタレン）を含有する。Ｇがアリール基である場合、
それはフェニレン、ビフェニレン又はナフタレン部分で
あることが便利である。構造式（Ａ）を満たし、かつ、
２つのトリアリールアミン部分を含有する有用な種類の
トリアリールアミンは、下記構造式（Ｂ）で表わされ
る。

【００５０】

【化１８】

【００５１】上式中、Ｒ₁及びＲ₂は、各々独立に、水素
原子、アリール基もしくはアルキル基を表わすか、又
は、Ｒ₁及びＲ₂は一緒にシクロアルキル基を完成する原
子群を表わし、そしてＲ₃及びＲ₄は、各々独立に、アリ
ール基であってそれ自体が下記構造式（Ｃ）で示される
ようなジアリール置換型アミノ基で置換されているもの
を表わす。

【００５２】

【化１９】

【００５３】上式中、Ｒ₅及びＲ₆は各々独立に選ばれた
アリール基である。一つの実施態様において、Ｒ₅及び
Ｒ₆の少なくとも一方は、多環式縮合環構造（例、ナフ
タレン）を含有する。別の種類の芳香族第三アミンはテ
トラアリールジアミンである。望ましいテトラアリール
ジアミンは、アリーレン基を介して結合された、構造式
（Ｃ）で示したようなジアリールアミノ基を２個含む。
有用なテトラアリールジアミンには、下記構造式（Ｄ）
で表わされるものが含まれる。

【００５４】

【化２０】

【００５５】上式中、Ａｒｅは各々独立に選ばれたアリ
ーレン基、例えば、フェニレン又はアントラセン部分で
あり、ｎは１〜４の整数であり、そしてＡｒ、Ｒ₇、Ｒ₈
及びＲ₉は各々独立に選ばれたアリール基である。典型
的な実施態様では、Ａｒ、Ｒ₇、Ｒ₈及びＲ₉の少なくと
も一つが多環式縮合環構造（例、ナフタレン）である。

【００５６】上記構造式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）の各種アルキル、アルキレン、アリール及びアリ
ーレン部分は、各々それ自体が置換されていてもよい。
典型的な置換基として、アルキル基、アルコキシ基、ア
リール基、アリールオキシ基、並びにフッ化物、塩化物
及び臭化物のようなハロゲンが挙げられる。各種アルキ
ル及びアルキレン部分は、典型的には１〜６個の炭素原
子を含有する。シクロアルキル部分は３〜１０個の炭素
原子を含有し得るが、典型的には、シクロペンチル、シ
クロヘキシル及びシクロヘプチルの環構造体のように、
５個、６個又は７個の環炭素原子を含有する。アリール
及びアリーレン部分は、通常はフェニル及びフェニレン
部分である。

【００５７】正孔輸送層は、芳香族第三アミン化合物の
単体又は混合物で形成することができる。具体的には、
構造式（Ｂ）を満たすトリアリールアミンのようなトリ
アリールアミンを、構造式（Ｄ）が示すようなテトラア
リールジアミンと組み合わせて使用することができる。
トリアリールアミンをテトラアリールジアミンと組み合
わせて使用する場合、後者を、トリアリールアミンと電
子注入及び輸送層との間に挿入された層として配置す
る。以下、有用な芳香族第三アミンを例示する。 1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサ
ン 1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシ
クロヘキサン 4,4’-ビス(ジフェニルアミノ)クアドリフェニル ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)-フェニルメ
タン N,N,N-トリ(p-トリル)アミン 4-(ジ-p-トリルアミノ)-4’-[4(ジ-p-トリルアミノ)-ス
チリル]スチルベン N,N,N’,N’-テトラ-p-トリル-4,4’-ジアミノビフェニ
ル N,N,N’,N’-テトラフェニル-4,4’-ジアミノビフェニ
ル N,N,N’,N’-テトラ-1-ナフチル-4,4’-ジアミノビフェ
ニル N,N,N’,N’-テトラ-2-ナフチル-4,4’-ジアミノビフェ
ニル N-フェニルカルバゾール 4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェ
ニル（ＮＰＢ） 4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ビ
フェニル 4,4”-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]-p-ター
フェニル 4,4’-ビス[N-(2-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェ
ニル 4,4’-ビス[N-(3-アセナフテニル)-N-フェニルアミノ]
ビフェニル 1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレ
ン 4,4’-ビス[N-(9-アントリル)-N-フェニルアミノ]ビフ
ェニル 4,4”-ビス[N-(1-アントリル)-N-フェニルアミノ]-p-タ
ーフェニル 4,4’-ビス[N-(2-フェナントリル)-N-フェニルアミノ]
ビフェニル 4,4’-ビス[N-(8-フルオルアンテニル)-N-フェニルアミ
ノ]ビフェニル 4,4’-ビス[N-(2-ピレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェ
ニル 4,4’-ビス[N-(2-ナフタセニル)-N-フェニルアミノ]ビ
フェニル 4,4’-ビス[N-(2-ペリレニル)-N-フェニルアミノ]ビフ
ェニル 4,4’-ビス[N-(1-コロネニル)-N-フェニルアミノ]ビフ
ェニル 2,6-ビス(ジ-p-トリルアミノ)ナフタレン 2,6-ビス[ジ-(1-ナフチル)アミノ]ナフタレン 2,6-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ナフ
タレン N,N,N’,N’-テトラ(2-ナフチル)-4,4”-ジアミノ-p-タ
ーフェニル 4,4’-ビス{N-フェニル-N-[4-(1-ナフチル)-フェニル]
アミノ}ビフェニル 4,4’-ビス[N-フェニル-N-(2-ピレニル)アミノ]ビフェ
ニル 2,6-ビス[N,N-ジ(2-ナフチル)アミン]フルオレン 1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレ
ン

【００５８】別の種類の有用な正孔輸送性材料として、
係属中の米国特許出願第０９／２０７７０３号に記載さ
れているような多環式芳香族化合物が挙げられる。さら
に、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVK)、ポリチオフェ
ン、ポリピロール、ポリアニリン及びPEDOT/PSSとも呼
ばれているポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)／ポ
リ(4-スチレンスルホネート)のようなコポリマー、とい
った高分子正孔輸送性材料を使用することもできる。

【００５９】発光層（LEL） 米国特許第４７６９２９２号及び同第５９３５７２１号
に詳述されているように、有機ＥＬ要素の発光層(LEL)
１０９は発光材料又は蛍光材料を含み、その領域におい
て電子-正孔対が再結合する結果として電場発光が生じ
る。発光層は、単一材料で構成することもできるが、よ
り一般的には、ホスト材料に単一又は複数種のゲスト化
合物をドーピングしてなり、そこで主として当該ドーパ
ントから発光が生じ、その発光色にも制限はない。発光
層に含まれるホスト材料は、後述する電子輸送性材料、
上述した正孔輸送性材料、又は正孔-電子再結合を支援
する別の材料もしくはその組合せ、であることができ
る。ドーパントは、通常は高蛍光性色素の中から選ばれ
るが、リン光性化合物、例えば、国際公開第９８／５５
５６１号、同第００／１８８５１号、同第００／５７６
７６号及び同第００／７０６５５号に記載されているよ
うな遷移金属錯体も有用である。ドーパントは、ホスト
材料中、０．０１〜１０質量％の範囲内で塗布されるこ
とが典型的である。

【００６０】ドーパントとしての色素を選定するための
重要な関係は、当該分子の最高被占軌道と最低空軌道と
の間のエネルギー差として定義されるバンドギャップポ
テンシャルの対比である。ホストからドーパント分子へ
のエネルギー伝達の効率化を図るためには、当該ドーパ
ントのバンドギャップがホスト材料のそれよりも小さい
ことが必須条件となる。

【００６１】有用性が知られているホスト及び発光性分
子として、米国特許第４７６９２９２号、同第５１４１
６７１号、同第５１５０００６号、同第５１５１６２９
号、同第５４０５７０９号、同第５４８４９２２号、同
第５５９３７８８号、同第５６４５９４８号、同第５６
８３８２３号、同第５７５５９９９号、同第５９２８８
０２号、同第５９３５７２０号、同第５９３５７２１号
及び同第６０２００７８号に記載されているものが挙げ
られるが、これらに限定はされない。

【００６２】8-ヒドロキシキノリン及び類似の誘導体の
金属錯体（下記構造式Ｅ）は、電場発光を支援すること
ができる有用なホスト化合物の一種であり、特に、500
nmよりも長い波長の光（例、緑色、黄色、橙色及び赤
色）を放出させるのに適している。

【００６３】

【化２１】

【００６４】上式中、Ｍは金属を表わし、ｎは１〜４の
整数であり、そしてＺは、各々独立に、縮合芳香族環を
２個以上有する核を完成する原子群を表わす。上記よ
り、当該金属は１価、２価、３価又は４価になり得るこ
とが明白である。当該金属は、例えば、リチウム、ナト
リウムもしくはカリウムのようなアルカリ金属、マグネ
シウムもしくはカルシウムのようなアルカリ土類金属、
アルミニウムもしくはガリウムのような土類金属、又は
亜鉛もしくはジルコニウムのような遷移金属であること
ができる。一般に、有用なキレート化金属であることが
知られているものであれば、１価、２価、３価又は４価
のいずれの金属でも使用することができる。

【００６５】Ｚは、その少なくとも一つがアゾール環又
はアジン環である２個以上の縮合芳香族環を含有する複
素環式核を完成する。必要であれば、当該２個の必須環
に、脂肪族環及び芳香族環の双方を含む追加の環を縮合
させてもよい。分子の嵩高さが機能向上を伴うことなく
増大することを避けるため、通常は環原子の数を１８以
下に維持する。

【００６６】以下、有用なキレート化オキシノイド系化
合物の例を示す。 CO-1：アルミニウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-
キノリノラト)アルミニウム(III)〕 CO-2：マグネシウムビスオキシン〔別名、ビス(8-キノ
リノラト)マグネシウム(II)〕 CO-3：ビス[ベンゾ{f}-8-キノリノラト]亜鉛(II) CO-4：ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(II
I)-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニ
ウム(III) CO-5：インジウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-キ
ノリノラト)インジウム〕 CO-6：アルミニウムトリス(5-メチルオキシン)〔別名、
トリス(5-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕 CO-7：リチウムオキシン〔別名、(8-キノリノラト)リチ
ウム(I)〕 CO-8：ガリウムオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラ
ト)ガリウム(III)〕 CO-9：ジルコニウムオキシン〔別名、テトラ(8-キノリ
ノラト)ジルコニウム(IV)〕 CO-10：ビス(2-メチル-8-キノリノラト)-4-フェニルフ
ェノラトアルミニウム(III)

【００６７】9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセンの誘導
体（下記構造式Ｆ）は、電場発光を支援することができ
る有用なホスト化合物の一種であり、特に、400 nmより
も長い波長の光（例、青色、緑色、黄色、橙色及び赤
色）を放出させるのに適している。

【００６８】

【化２２】

【００６９】上式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶
は、各環上の１又は２以上の置換基を表わし、各置換基
は下記のグループから独立に選ばれる。 第１グループ：水素、又は炭素原子数１〜２４のアルキ
ル基； 第２グループ：炭素原子数５〜２０のアリール又は置換
アリール； 第３グループ：アントラセニル、ピレニル又はペリレニ
ルの縮合芳香族環の完成に必要な原子数４〜２４の炭素
原子群； 第４グループ：フリル、チエニル、ピリジル、キノリニ
ルその他の複素環式系の縮合複素芳香族環の完成に必要
な、炭素原子数５〜２４のヘテロアリール又は置換ヘテ
ロアリール； 第５グループ：炭素原子数１〜２４のアルコキシルアミ
ノ、アルキルアミノ及びアリールアミノ；並びに 第６グループ：フッ素、塩素、臭素及びシアノ基

【００７０】代表例として、9,10-ジ-(2-ナフチル)アン
トラセン及び2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アント
ラセンが挙げられる。LELのホストとして、9,10-ビス[4
-(2,2-ジフェニルエテニル)フェニル]アントラセンの誘
導体や、欧州特許第６８１０１９号に記載されているフ
ェニルアントラセン誘導体をはじめとする、他のアント
ラセン誘導体も有用となり得る。

【００７１】ベンズアゾール誘導体（下記構造式Ｇ）
は、電場発光を支援することができる有用なホスト化合
物の一種であり、特に、400 nmよりも長い波長の光
（例、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色）を放出させる
のに適している。

【００７２】

【化２３】

【００７３】上式中、ｎは３〜８の整数であり、Ｚは
Ｏ、ＮＲ又はＳであり、Ｒ及びＲ’は、独立に、水素；
炭素原子数１〜２４のアルキル基（例えば、プロピル、
t-ブチル、ヘプチル、等）、炭素原子数５〜２０のアリ
ール又はヘテロ原子置換型アリール（例えば、フェニル
及びナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニ
ルその他の複素環式基）、ハロ（例、クロロ、フルオ
ロ）、又は縮合芳香族環の完成に必要な原子群であり、
Ｌは、アルキル、アリール、置換アルキル又は置換アリ
ールを含む結合ユニットであって、当該複数のベンズア
ゾール同士を共役的又は非共役的に連結させるものであ
る。有用なベンズアゾールの一例として2,2’,2”-(1,
3,5-フェニレン)トリス[1-フェニル-1H-ベンズイミダゾ
ール]が挙げられる。米国特許第５１２１０２９号に記
載されているジスチリルアリーレン誘導体もまた、LEL
における有用なホスト材料である。

【００７４】式（１）で表わされるドーパントは、異な
る色（すなわち、白色）を達成し、効率を高め、又は安
定性を向上させるため、他の発光性ドーパントと組み合
わせて使用することもできる。式（１）で表わされるド
ーパントと併用される蛍光性ドーパントには、アントラ
セン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、
クマリン、ローダミン、キナクリドン、ジシアノメチレ
ンピラン化合物、チオピラン化合物、ポリメチン化合
物、ピリリウム及びチアピリリウム化合物並びにカルボ
スチリル化合物の誘導体が包含される。以下、有用なド
ーパントの具体例を挙げるが、これらに限定はされな
い。

【００７５】

【化２４】

【００７６】

【化２５】

【００７７】

【化２６】

【００７８】

【化２７】

【００７９】

【化２８】

【００８０】電子輸送層(ETL) 本発明の有機ELデバイスの電子輸送層１１１を形成する
のに用いられる好適な薄膜形成性材料は、オキシン（通
称8-キノリノール又は8-ヒドロキシキノリン）自体のキ
レートをはじめとする、金属キレート化オキシノイド系
化合物である。当該化合物は、電子の注入・輸送を助長
し、高い性能レベルを発揮すると共に、薄膜加工が容易
である。企図されるオキシノイド系化合物の例として、
前記構造式（Ｅ）を満たす化合物が挙げられる。

【００８１】他の電子輸送性材料として、米国特許第４
３５６４２９号明細書に記載されている各種ブタジエン
誘導体、及び米国特許第４５３９５０７号明細書に記載
されている各種複素環式蛍光増白剤が挙げられる。構造
式（Ｇ）を満たすベンズアゾールもまた有用な電子輸送
性材料である。

【００８２】場合によっては、必要に応じて、層１０９
及び層１１１を、発光と電子輸送の両方を支援する機能
を発揮する単一層にすることが可能である。

【００８３】カソード アノードを介して発光させる場合には、本発明に用いら
れるカソード層１１３は、ほとんどすべての導電性材料
を含んでなることができる。望ましい材料は、下部の有
機層との良好な接触が確保されるよう良好なフィルム形
成性を示し、低電圧での電子注入を促進し、かつ、良好
な安定性を有する。有用なカソード材料は、低仕事関数
金属（＜４.０eV）又は合金を含むことが多い。好適な
カソード材料の１種に、米国特許第４８８５２２１号明
細書に記載されているMg:Ag合金（銀含有率１〜２０
％）を含むものがある。別の好適な種類のカソード材料
として、低仕事関数金属又は金属塩の薄層に、これより
厚い導電性金属の層をキャップしてなる二層形が挙げら
れる。このようなカソードの一つに、米国特許第５６７
７５７２号明細書に記載されている、LiF薄層にこれよ
り厚いAl層を載せてなるものがある。その他の有用なカ
ソード材料として、米国特許第５０５９８６１号、同第
５０５９８６２号及び同第６１４０７６３号明細書に記
載されているものが挙げられるが、これらに限定はされ
ない。

【００８４】カソードを介して発光を観察する場合に
は、当該カソードは透明又はほぼ透明でなければならな
い。このような用途の場合、金属が薄くなければならな
いか、又は透明導電性酸化物もしくはこれら材料の組合
せを使用しなければならない。米国特許第５７７６６２
３号明細書に透光性カソードが詳述されている。カソー
ド材料は、蒸発法、スパッタ法又は化学的気相成長法に
より付着させることができる。必要な場合には、例え
ば、マスク介在蒸着法、米国特許第５２７６３８０号及
び欧州特許出願公開第０７３２８６８号明細書に記載の
一体型シャドーマスク法、レーザーアブレーション法及
び選択的化学的気相成長法をはじめとする多くの周知の
方法により、パターンを形成させてもよい。

【００８５】有機層の付着 上述した有機材料は昇華法により適宜付着されるが、フ
ィルム形成性を高める任意のバインダーと共に溶剤から
付着させてもよい。当該材料がポリマーである場合に
は、通常、溶剤付着法が好適である。昇華法により付着
すべき材料は、例えば、米国特許第６２３７５２９号明
細書に記載されているように、タンタル材料を含むこと
が多い昇華体「ボート」から気化させてもよいし、当該
材料をまずドナーシート上にコーティングし、その後基
板に接近させて昇華させてもよい。複数材料の混合物を
含む層は、独立した複数の昇華体ボートを利用してもよ
いし、予め混合した後単一のボート又はドナーシートか
らコーティングしてもよい。パターン化付着は、シャド
ーマスク、一体型シャドーマスク（米国特許第５２９４
８７０号明細書）、ドナーシートからの空間画定型感熱
色素転写（米国特許第５８５１７０９号及び同第６０６
６３５７号明細書）及びインクジェット法（米国特許第
６０６６３５７号明細書）を利用して達成することがで
きる。

【００８６】封入 ほとんどのOLEDデバイスは湿分及び／又は酸素に対して
感受性を示すため、窒素又はアルゴンのような不活性雰
囲気において、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウ
ム、クレー、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属酸
化物、アルカリ土類金属酸化物、スルフェート、金属ハ
ロゲン化物及び金属過塩素酸塩のような乾燥剤と一緒
に、封止されることが一般的である。封入法及び乾燥法
として、米国特許第６２２６８９０号明細書に記載され
ている方法が挙げられるが、これらに限定はされない。

【００８７】

【実施例】本発明とその有利な効果を、以下の具体例に
よってさらに説明する。 合成例 例１ ビス（1-イソキノリニル）アミンの合成：１００ｍＬの
丸底フラスコに、1-クロロイソキノリン（２．８４ｇ、
１７．３ミリモル）、1-アミノイソキノリン（２．５
ｇ、１７．３ミリモル）、ナトリウムt-ブトキシド
（２．３３ｇ、２４．３ミリモル）、酢酸パラジウム
（II）（０．１６ｇ、０．６９ミリモル）、ビス（2-ジ
フェニルホスフィノフェニル）エーテル（０．３５ｇ、
０．６５ミリモル）及びトルエン（４０ｍＬ、Ｎ_２スパ
ージ済）を加えた。反応混合物を１気圧Ｎ_２下で１０５
℃において１８時間加熱した。反応混合物をエーテル及
びＴＨＦで希釈し、そして水で洗浄した。この溶液をセ
ライトパッドに通して不溶性粒状物を除去した。有機層
をＭｇＳＯ_４で乾燥した後、ＳｉＯ_２ゲルのプラグに通
してＣＨ_２Ｃｌ_２：ＣＨ_３ＣＮ（９０：１０）で溶離し
た。ロータリーエバポレータで揮発成分を除去したとこ
ろ、オリーブ粉末状のビス（1-イソキノリル）アミンが
４．４６ｇ（９４．９％）得られた。¹Ｈ ＮＭＲ分光分
析及びエレクトロスプレー質量分析の結果は、当該生成
物と一致する。¹Ｈ ＮＭＲ（３００ ＭＨｚ、ＣＤＣｌ
_３）：δ６．９３（ｄ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２Ｈ）、７．
６３（ｍ、７Ｈ）、７．７１（ｄ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２
Ｈ）、９．１１（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、２Ｈ）

【００８８】ジフルオロ[N-(2(1H)-イソキノリニリデン
-κN)-2-イソキノリナミナト-κN¹]ボロン（Inv-2）の
合成：２５０ｍＬの丸底フラスコに、ビス（1-イソキノ
リニル）アミン、トルエン及びＢＦ_３エーテレート(eth
erate)を加えた。反応混合物を還流状態で１８時間加熱
した後、室温にまで冷却した。反応混合物をＴＨＦ及び
酢酸エチルで希釈し、Ｈ_２Ｏで洗浄し、続いて５％Ｎａ
ＯＨ溶液及びブラインで洗浄した。有機層をＭｇＳＯ_４
で乾燥した。最終生成物をカラムクロマトグラフィ（１
００％ＣＨ_２Ｃｌ_２）で単離して黄色粉末（４．１０
ｇ、８０．９％）を得た。さらに、このドーパントをＮ
_２キャリヤガスによる昇華法（８００ミリトルにおいて
１７０℃）で精製した。¹Ｈ ＮＭＲ分光分析の結果は、
当該生成物と一致する。¹Ｈ ＮＭＲ（３００ ＭＨｚ、
ＣＤＣｌ_３）：δ７．１８（ｄ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、２
Ｈ）、７．６９（ｍ、４Ｈ）、７．７９（ｍ、２Ｈ）、
７．８９（ｍ、２Ｈ）、９．１６（ｄ、Ｊ＝７．６Ｈ
ｚ、２Ｈ）

【００８９】例２ 2-ピリジニル-2-キノリニルアミンの合成：２５０ｍＬ
の丸底フラスコに、2-アミノピリジン（２．３０ｇ、２
４．４ミリモル）、2-クロロキノリン（４．０ｇ、２
４．４ミリモル）、ナトリウムt-ブトキシド（３．２９
ｇ、３４．２ミリモル）、酢酸パラジウム（II）（０．
２２ｇ、０．９８ミリモル）、ビス（2-ジフェニルホス
フィノフェニル）エーテル（０．４９ｇ、０．９１ミリ
モル）及びトルエン（１００ｍＬ、Ｎ_２スパージ済）を
加えた。反応混合物を１気圧Ｎ_２下で１０５℃において
１８時間加熱した。反応混合物をエーテル及びＴＨＦで
希釈し、そして水で洗浄した。この溶液をセライトパッ
ドに通して不溶性粒状物を除去した。有機層をＭｇＳＯ
_４で乾燥した。その粗生成物を、ＣＨ_２Ｃｌ_２／ＣＨ_３
ＣＮ（９０：１０）で溶離するカラムクロマトグラフィ
で精製した。オリーブ粉末状の2-ピリジル-2-キノリル
アミン（４．６６ｇ、８６％）が単離された。¹Ｈ ＮＭ
Ｒ分光分析の結果は、当該生成物と一致する。¹Ｈ ＮＭ
Ｒ（３００ ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３）：δ６．９３（ｍ、
１Ｈ）、７．３０（ｄ、Ｊ＝８．８Ｈｚ、１Ｈ）、７．
３５（ｔ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．６２（ｍ、１
Ｈ）、７．７０（ｍ、２Ｈ）、７．８６（ｄ、Ｊ＝８．
４Ｈｚ、１Ｈ）、８．０（ｍ、２Ｈ）、８．３１（ｍ、
１Ｈ）、８．３８（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、１Ｈ）

【００９０】ジフルオロ[N-(2(1H)-ピリジニリデン-κ
N)-2-キノリナミナト-κN¹]ボロン（Inv-4）の合成：１
００ｍＬの丸底フラスコに、2-ピリジニル-2-キノリニ
ルアミン、トルエン及びＢＦ_３エーテレートを加えた。
反応混合物を還流状態で２４時間加熱した後、室温にま
で冷却した。反応混合物をＴＨＦ及び酢酸エチルで希釈
し、Ｈ_２Ｏで洗浄し、続いて５％ＮａＯＨ溶液及びブラ
インで洗浄した。有機層をＭｇＳＯ_４で乾燥した。最終
生成物をカラムクロマトグラフィ（９５：５ＣＨ_２Ｃｌ
_２／ＣＨ_３ＣＮ）で単離して黄色粉末（４．１０ｇ、７
０％）を得た。¹Ｈ ＮＭＲ分光分析の結果は、当該生成
物と一致する。¹Ｈ ＮＭＲ（３００ ＭＨｚ、ＣＤＣｌ
_３）：δ７．０１（ｍ、１Ｈ）、７．１０（ｄ、Ｊ＝
９．１Ｈｚ、１Ｈ）、７．２３（ｄ、Ｊ＝８．６Ｈｚ、
１Ｈ）、７．３９（ｍ、１Ｈ）、７．６６（ｍ、２
Ｈ）、７．７９（ｍ、１Ｈ）、７．９１（ｄ、Ｊ＝９．
０Ｈｚ、１Ｈ）、８．２１（ｍ、１Ｈ）、８．４２
（ｍ、１Ｈ）

【００９１】例３：ELデバイスの製造（発明例） 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを以下のように
構築した。アノードとして厚さ42 nmのインジウム錫酸
化物(ITO)の層が被覆されたガラス基板を、順に、市販
洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中でリンスし、トル
エン蒸気中で脱脂し、その後酸素プラズマに約１分間曝
した。 a)該ITOアノードの上に、CHF₃をプラズマ蒸着して厚さ
１nmのフルオロカーボン (CFx) 系正孔注入層を付着さ
せた。 b)次いで、N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル
-4,4’-ジアミノビフェニル（NPB）の厚さ75 nmの正孔
輸送層を、タンタルボートから蒸発させた。 c)次いで、該正孔輸送層の上に、2-t-ブチル-9,10-ジ-
(2-ナフチル)アントラセン（TBADN）及びInv-1(ドープ
量については表１参照)の厚さ30 nmの発光層を付着させ
た。これらの材料も、同様にタンタルボートから蒸発さ
せた。 d)次いで、該発光層の上に、トリス(8-キノリノラト)ア
ルミニウム(III)(AlQ₃)の厚さ45 nmの電子輸送層を付着
させた。この材料もタンタルボートから蒸発させた。 e)該AlQ₃層の上に、容積比10:1のMgとAgとから形成され
た厚さ220 nmのカソードを付着させた。

【００９２】上記工程により、ELデバイスの蒸着が完了
した。次いで、周囲環境から保護するために、デバイス
をドライグローブボックス内で気密封止した。比較用デ
バイスを、発光層からInv-1を省いたことを除き他の例
と同一のデバイス構造を維持することにより製造した。

【００９３】このようにして形成されたセルの輝度収率
及び色を試験し、その結果を表１に記す。波長４４４nm
において狭い青色発光スペクトルピークが存在し、か
つ、例３−２〜３−６は、例３−１に対して、輝度収率
が１０〜２０％向上している。さらに、ドープしたデバ
イスの大部分が、ドープしていないデバイスよりも高い
安定性を実証した。例３−２は、例３−１よりも有利な
安定性を提供しないように見える唯一のデバイスである
が、その安定性は同等である。最良のOLEDデバイス安定
性は、２７５時間後の初期輝度損率が３７％しかない例
３−６によって実証された。

【００９４】表１：TBADNにInv-1を含めた場合の評価結
果^a

【表１】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％ 2. 安定性試験は７０℃で実施

【００９５】例４：ELデバイスの製造及び性能 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを以下のように
構築した。アノードとして厚さ42 nmのインジウム錫酸
化物(ITO)の層が被覆されたガラス基板を、順に、市販
洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中でリンスし、トル
エン蒸気中で脱脂し、その後酸素プラズマに約１分間曝
した。 a)該ITOアノードの上に、CHF₃をプラズマ蒸着して厚さ
１nmのフルオロカーボン (CFx) 系正孔注入層を付着さ
せた。 b)次いで、N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル
-4,4’-ジアミノビフェニル（NPB）の厚さ75 nmの正孔
輸送層を、タンタルボートから蒸発させた。 c)次いで、該正孔輸送層の上に、2-t-ブチル-9,10-ジ-
(2-ナフチル)アントラセン（TBADN）及びInv-5(ドープ
量については表２参照)の厚さ30 nmの発光層を付着させ
た。これらの材料も、同様にタンタルボートから蒸発さ
せた。 d)次いで、該発光層の上に、トリス(8-キノリノラト)ア
ルミニウム(III)(AlQ₃)の厚さ45 nmの電子輸送層を付着
させた。この材料もタンタルボートから蒸発させた。 e)該AlQ₃層の上に、容積比10:1のMgとAgとから形成され
た厚さ220 nmのカソードを付着させた。

【００９６】上記工程により、ELデバイスの蒸着が完了
した。次いで、周囲環境から保護するために、デバイス
をドライグローブボックス内で気密封止した。比較用デ
バイスを、発光層からInv-5を省いたことを除き他の例
と同一のデバイス構造を維持することにより製造した。

【００９７】このようにして形成されたセルの輝度収率
及び色を試験し、その結果を表２に記す。波長４４８nm
において狭い青色発光プロフィールが観測され、かつ、
輝度収率が、ドープしていない種に対して１３〜２４％
向上した。例３の場合と同様に、ドープしたデバイスの
大部分が、ドープしていないデバイスよりも高い安定性
を実証した。Inv-5の内蔵濃度が少ないOLEDデバイス
は、寿命に関する有利な効果を提供しない。しかしなが
ら、ドーパント濃度が０．５％を超えると、寿命に関し
て顕著に有利な効果が観測された。最良のOLEDデバイス
安定性は、２００時間後の初期輝度損率が４３％しかな
い発明例４−６によって実証された。

【００９８】表２：TBADNにInv-5を含めた場合の評価結
果^a

【表２】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％ 2. 安定性試験は７０℃で実施

【００９９】例５：ELデバイスの製造及び性能 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを以下のように
構築した。アノードとして厚さ42 nmのインジウム錫酸
化物(ITO)の層が被覆されたガラス基板を、順に、市販
洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中でリンスし、トル
エン蒸気中で脱脂し、その後酸素プラズマに約１分間曝
した。 a)該ITOアノードの上に、CHF₃をプラズマ蒸着して厚さ
１nmのフルオロカーボン (CFx) 系正孔注入層を付着さ
せた。 b)次いで、N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル
-4,4’-ジアミノビフェニル（NPB）の厚さ75 nmの正孔
輸送層を、タンタルボートから蒸発させた。 c)次いで、該正孔輸送層の上に、4,4’-N,N’-ジカルバ
ゾール-1,1’-ビフェニル（CBP）及びInv-1(ドープ量に
ついては表３参照)の厚さ30 nmの発光層を付着させた。
これらの材料も、同様にタンタルボートから蒸発させ
た。 d)次いで、該発光層の上に、ビス（2-メチル-8-キノリ
ナト）-4-フェニルフェノラトアルミニウム(III)の厚さ
15 nmの正孔阻止層を付着させた。この材料もタンタル
ボートから蒸発させた。 e)次いで、該正孔阻止層の上に、トリス(8-キノリノラ
ト)アルミニウム(III)(AlQ₃)の厚さ30 nmの電子輸送層
を付着させた。この材料もタンタルボートから蒸発させ
た。 f)該AlQ₃層の上に、容積比10:1のMgとAgとから形成され
た厚さ220 nmのカソードを付着させた。

【０１００】上記工程により、ELデバイスの蒸着が完了
した。次いで、周囲環境から保護するために、デバイス
をドライグローブボックス内で気密封止した。比較用デ
バイスを、発光層からInv-1を省いたことを除き他の例
と同一のデバイス構造を維持することにより製造した。

【０１０１】この一連の電場発光デバイスは、本発明の
ホウ素錯体が種々のホストにおいて青色ドーパントとし
て作用し得ることを実証するために製造したものであ
る。ホストであるCBPからドーパントのInv-1へのエネル
ギー伝達は有効である。発光波長は４７２nm（ビス（2-
メチル-8-キノリナト）-4-フェニルフェノラトアルミニ
ウム(III)による発光）から４４４nm（Inv-1による発
光）へシフトし、そしてまた、その狭い発光プロフィー
ルは、溶液におけるInv-1の発光プロフィールと同様で
ある。輝度収率についても、Inv-1の添加により、１５
〜４０％向上する。

【０１０２】表３：CBPにInv-1を含めた場合の評価結果
^a

【表３】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％

【０１０３】例６：ELデバイスの製造及び性能 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを以下のように
構築した。アノードとして厚さ42 nmのインジウム錫酸
化物(ITO)の層が被覆されたガラス基板を、順に、市販
洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中でリンスし、トル
エン蒸気中で脱脂し、その後酸素プラズマに約１分間曝
した。 a)該ITOアノードの上に、CHF₃をプラズマ蒸着して厚さ
１nmのフルオロカーボン (CFx) 系正孔注入層を付着さ
せた。 b)次いで、N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル
-4,4’-ジアミノビフェニル（NPB）の厚さ75 nmの正孔
輸送層を、タンタルボートから蒸発させた。 c)次いで、該正孔輸送層の上に、2-t-ブチル-9,10-ジ-
(2-ナフチル)アントラセン（TBADN）及びInv-2(ドープ
量については表４参照)の厚さ30 nmの発光層を付着させ
た。これらの材料も、同様にタンタルボートから蒸発さ
せた。 d)次いで、該発光層の上に、トリス(8-キノリノラト)ア
ルミニウム(III)(AlQ₃)の厚さ45 nmの電子輸送層を付着
させた。この材料もタンタルボートから蒸発させた。 e)該AlQ₃層の上に、容積比10:1のMgとAgとから形成され
た厚さ220 nmのカソードを付着させた。

【０１０４】上記工程により、ELデバイスの蒸着が完了
した。次いで、周囲環境から保護するために、デバイス
をドライグローブボックス内で気密封止した。比較用デ
バイスを、発光層からInv-2を省いたことを除き他の例
と同一のデバイス構造を維持することにより製造した。

【０１０５】このようにして形成されたセルの輝度収率
及び色を試験し、その結果を表４に記す。波長４６４nm
において狭い青色発光プロフィールが観測され、かつ、
輝度収率が、ドープしていない種に対して７〜１５％向
上した。ドープしたデバイスのすべてが、２００時間後
の輝度損率が比較的小さく、ドープしていないデバイス
よりも高い安定性を実証した。

【０１０６】表４：TBADNにInv-2を含めた場合の評価結
果^a

【表４】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％ 2. 安定性試験は７０℃で実施

【０１０７】例７：ELデバイスの製造及び性能 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを以下のように
構築した。アノードとして厚さ42 nmのインジウム錫酸
化物(ITO)の層が被覆されたガラス基板を、順に、市販
洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中でリンスし、トル
エン蒸気中で脱脂し、その後酸素プラズマに約１分間曝
した。 a)該ITOアノードの上に、CHF₃をプラズマ蒸着して厚さ
１nmのフルオロカーボン (CFx) 系正孔注入層を付着さ
せた。 b)次いで、N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル
-4,4’-ジアミノビフェニル（NPB）の厚さ75 nmの正孔
輸送層を、タンタルボートから蒸発させた。 c)次いで、該正孔輸送層の上に、2-t-ブチル-9,10-ジ-
(2-ナフチル)アントラセン（TBADN）及びInv-3(ドープ
量については表５参照)の厚さ30 nmの発光層を付着させ
た。これらの材料も、同様にタンタルボートから蒸発さ
せた。 d)次いで、該発光層の上に、トリス(8-キノリノラト)ア
ルミニウム(III)(AlQ₃)の厚さ45 nmの電子輸送層を付着
させた。この材料もタンタルボートから蒸発させた。 e)該AlQ₃層の上に、容積比10:1のMgとAgとから形成され
た厚さ220 nmのカソードを付着させた。

【０１０８】上記工程により、ELデバイスの蒸着が完了
した。次いで、周囲環境から保護するために、デバイス
をドライグローブボックス内で気密封止した。比較用デ
バイスを、発光層からInv-3を省いたことを除き他の例
と同一のデバイス構造を維持することにより製造した。

【０１０９】このようにして形成されたセルの輝度収率
及び色を試験し、その結果を表５に記す。波長４７２nm
において狭い青色発光プロフィールが観測され、かつ、
輝度収率が、ドープしていない種に対して１３〜２１％
向上した。ドープしたデバイスのすべてが、ドープして
いないデバイスよりも高い安定性を実証した。最良のOL
EDデバイス安定性は、２００時間後の初期輝度損率が２
０％しかない発明例７−６によって実証された。

【０１１０】表５：TBADNにInv-3を含めた場合の評価結
果^a

【表５】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％ 2. 安定性試験は７０℃で実施

【０１１１】例８ 4-フェニル-2-アミノキノリンの合成：水酸化カリウム
（１４．２ｇ、２５４ミリモル）の存在下でアセトニト
リル（１５０ｍL）を還流状態で３０分間加熱した。2-
アミノ-ベンゾフェノン（１０．０ｇ、５０．７ミリモ
ル）をアセトニトリル（１６５ｍL）に含めて上記反応
混合物に添加した。一晩加熱還流させた後、その混合物
を室温にまで冷却し、得られた固形分を濾別した。その
溶液にＨＣｌ（１．０Ｍ、１００ｍＬ）を添加し、得ら
れた固形分を濾別した。固形分を一緒にし、酢酸エチル
に溶かし、硫酸マグネシウムで乾燥し、そして濾過し
た。ロータリーエバポレータで揮発成分を除去し、その
固形分を酢酸エチル及びヘプタンから再結晶化した。

【０１１２】4-フェニル-2-キノリニル-2’-キノリニル
アミンの合成：丸底フラスコに、4-フェニル-2-アミノ
キノリン（２．０ｇ、９．１ミリモル）、2-クロロキノ
リン（１．５ｇ、９．１ミリモル）、酢酸パラジウム
（II）（０．０８ｇ、０．３６ミリモル）、ビス（2-ジ
フェニルホスフィノフェニル）エーテル（０．１８ｇ、
０．３４ミリモル）、ナトリウムt-ブトキシド（１．０
ｇ、１０．９ミリモル）及びトルエン（１８ｍＬ、Ｎ_２
スパージ済）を加えた。反応混合物を１気圧Ｎ_２下で９
０℃において５時間加熱した。反応混合物を濾過して固
形分を集めた。ロータリーエバポレータで揮発成分を除
去し、その混合物を酢酸エチル及び塩化メチレンに溶か
した。その混合物に、固体が生じるまでＨＣｌ（３Ｍ、
数滴）を添加した。その混合物を濾過して固形分を集め
た。

【０１１３】Inv-27の合成：丸底フラスコに、4-フェニ
ル-2-キノリニル-2’-キノリニルアミン（１．２ｇ、
３．４ミリモル）、トルエン（３５ｍL）及びＢＦ_３-エ
ーテレート（０．８８ｍＬ、６．９ミリモル）を加え
た。反応混合物を還流状態で１８時間加熱し、その後室
温にまで冷却した。反応混合物をＨ_２Ｏで希釈し、塩化
メチレンで抽出した。その混合物を硫酸マグネシウムで
乾燥し、濾過した。ロータリーエバポレータで揮発成分
を除去し、そして固形分を酢酸エチル及びヘプタンから
再結晶化した。そのドーパントを昇華法によりさらに精
製した。

【０１１４】例９ 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを、表６に示し
たドーパントを使用したことを除き、例３に記載した方
法で構築した。このようにして形成されたセルの輝度収
率、色、及び負荷条件下での輝度損率を試験し、その結
果を表６に記す。本発明の望ましい実施態様として、種
々のドーパントについての結果は、高い輝度収率、良好
な色、及び良好な安定性を示す。

【０１１５】表６：TBADNに各種ドーパントを含めた場
合の評価結果^a

【表６】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％ 2. 安定性試験は７０℃で実施

【０１１６】例１０ 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを、トリス(8-
キノリノラト)アルミニウム(III)(AlQ₃)電子輸送層の厚
さを35 nmとし、2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アン
トラセン（TBADN）発光層の厚さを20 nmとし、かつ、表
７に示したドーパントを使用したことを除き、例３に記
載した方法で構築した。このようにして形成されたセル
の輝度収率、色、及び負荷条件下での輝度損率を試験
し、その結果を表７に記す。本発明の望ましい実施態様
として、種々のドーパントについての結果は、高い輝度
収率、良好な色、及び良好な安定性を示す。

【０１１７】表７：TBADNに各種ドーパントを含めた場
合の評価結果^a

【表７】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％ 2. 安定性試験は７０℃で実施

【０１１８】例１１ 本発明の要件を満たす一連のELデバイスを、トリス(8-
キノリノラト)アルミニウム(III)(AlQ₃)電子輸送層の厚
さを40 nmとし、2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アン
トラセン（TBADN）発光層の厚さを20 nmとし、かつ、表
８に示したドーパントを使用したことを除き、例３に記
載した方法で構築した。このようにして形成されたセル
の輝度収率、色、及び負荷条件下での輝度損率を試験
し、その結果を表８に記す。本発明の望ましい実施態様
として、種々のドーパントについての結果は、高い輝度
収率、良好な色、及び良好な安定性を示す。

【０１１９】表８：TBADNに各種ドーパントを含めた場
合の評価結果^a

【表８】 a. 電流密度20 mA/cm²におけるデータ 1. ホスト中の質量％ 2. 安定性試験は７０℃で実施 * デバイスの早期短絡のため試験未完了

【０１２０】上述の実施例は、先に説明したビス（アジ
ニル）アミンがその環窒素を介して配位したホウ素錯体
の種類が、高効率青色電場発光を可能にする有機ドーパ
ントとして作用し得ることを実証するものである。一
方、この種のドーパントを、５員環を採用する構造的に
類似の三環式ホウ素錯体及び緑色相を生じるものとは区
別することが重要である。表９に比較例を示す。置換基
の相違からは発光λmaxの変動は小さいことが予想され
るが、発光極大の大きな差（＞７５nm）は、当該発色団
の中央の環構造体の相違に起因する。二つのキノリン複
素環の間の橋かけ部分としての-ＣＨをＮに置換する
と、９０nmもの浅色シフトが起こる（８−１対８−
２）。類似の5,6,5-三環式ホウ素錯体では、Sathyamoor
thiら[HeteroatomChem. Vol. 4 (6), pp. 603-608, 199
3]が報告しているように、その反対の効果が見られる。
すなわち、二つのピロール環の間の橋かけ部分としてＮ
に置換すると、およそ１００nmもの深色シフトが起こる
（８−４対８−３）。このように発光極大の範囲が広い
ことは、見掛け上類似しているこれらの構造体の電子特
性が極めて異なることを例示するものである。特に留意
すべきことは、これらの比較例には、青色光を発生し得
るものがないということである。本発明の例８−１だけ
が「青色発光」を可能にし、したがって、本発明におい
て有用な特定のホウ素錯体の意義及びそのELデバイスに
とっての重要性を例証するものである。

【０１２１】

【化２９】 1 溶液蛍光

【０１２２】本発明を、その特定の好適な実施態様を特
に参照しながら詳細に説明したが、本発明の範囲内に含
まれるバリエーションや変型が可能であることを理解さ
れたい。本発明の実施態様には、下記のようなデバイス
が包含される。 ・該ピリジル基の少なくとも１つが、連結して縮合環を
形成する複数の置換基で置換されているデバイス； ・該ホストがキレート化オキシノイド系化合物を含むデ
バイス； ・該ホストがジカルバゾール-ビフェニル系化合物を含
むデバイス； ・該ホストがアントラセン系化合物を含むデバイス； ・該ホストが4,4’-N,N’-ジカルバゾール-1,1’-ビフ
ェニル（CBP）又は2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)ア
ントラセンを含むデバイス； ・該ホウ素化合物を含まない同一デバイスによる損失量
と比較して負荷下での経時輝度損失量が少なくなるよう
に当該置換基が選定されているデバイス； ・式（１）において、1、2、3、4、1’、2’、3’及び
4’がすべて炭素原子であり、環Ａ又は環Ａ’の少なく
とも一方又は両方が、連結して縮合環を形成する複数の
置換基を含有し、ハロゲン化物並びにアルキル、アリー
ル、アルコキシ及びアリールオキシ基からなる群より選
ばれた少なくとも１つのＸ^a基又はＸ^b基が存在し、Ｚ^a
及びＺ^bが、フルオロ並びにアルキル、アリール、アル
コキシ及びアリールオキシ基からなる群より独立に選ば
れ、特にフルオロである、デバイス； ・二つの６−６縮合環系がキノリン又はイソキノリン系
であるデバイス； ・式（１）において、Ｚ^a及びＺ^bがフッ素であるデバイ
ス；並びに ・該ドーパントが下記式（２）、（３）又は（４）で表
わされるデバイス。

【０１２３】

【化３０】

【化３１】

【０１２４】上式中、各Ｘ^c、Ｘ^d、Ｘ^e、Ｘ^f、Ｘ^g及び
Ｘ^hは、水素又は独立に選ばれた置換基であって、その
１つはアリール又はヘテロアリール基でなければならな
い。本明細書において参照した特許明細書その他の刊行
物の全内容を本明細書の一部とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を使用することができる典型的なOLEDデ
バイスを示す略横断面図である。

【符号の説明】

１０１…基板 １０３…アノード １０５…正孔注入層 １０７…正孔輸送層 １０９…発光層 １１１…電子輸送層 １１３…カソード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス ワイ．コンダコフ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14612, ロチェスター，デューイ アベニュ 4688 (72)発明者 スコット アール．コンリー アメリカ合衆国，ニューヨーク 14618, ロチェスター，ウエストランド アベニュ 92 (72)発明者 ジェビスラブ アール．オブチャルチク アメリカ合衆国，ニューヨーク 14580, ウェブスター，ジョン グレン ブールバ ード 769 (72)発明者 クリストファー ティー．ブラウン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14620, ロチェスター，クロスマン テラス 240 Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB04 DB03 FA01 4H048 AA03 AB91 VA11 VA32 VA75 VB10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト及びドーパントを含有する発光層
   を含んで成り、該ドーパントが、脱プロトン化したビス
   （アジニル）アミン配位子の二つの環窒素が配位したホ
   ウ素化合物を含むことを特徴とする有機発光ダイオード
   デバイス。
2. 【請求項２】 該ドーパントが該ホストの１０質量％以
   下の量で存在する、請求項１に記載のデバイス。
3. 【請求項３】 該ドーパントが該ホストの０．１〜５．
   ０質量％の量で存在する、請求項１に記載のデバイス。
4. 【請求項４】 該アジニル基がピリジル基である、請求
   項１〜３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 【請求項５】 該ホストがキレート化オキシノイド系化
   合物、ジカルバゾール-ビフェニル系化合物又はアント
   ラセン系化合物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に
   記載のデバイス。
6. 【請求項６】 該ドーパントからの発光が青色相を示す
   ように当該置換基を選定した、請求項１〜５のいずれか
   １項に記載のデバイス。
7. 【請求項７】 該ドーパント化合物が下式（１）で表わ
   される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のデバイ
   ス： 【化１】 上式中、 Ａ及びＡ’は、少なくとも１つの窒素を含有する６員芳
   香族環系に相当する独立したアジン環系を表わし、 Ｘ^a及びＸ^bは、各々独立に選ばれた置換基であって、そ
   の２つが連結することによりＡ又はＡ’に対して縮合環
   を形成し得るものを表わし、 ｍ及びｎは、各々独立に０〜４を表わし、 Ｚ^a及びＺ^bは、各々独立に選ばれた置換基を表わし、そ
   して1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’は、各々独立に
   選ばれた炭素原子又は窒素原子を表わす。
8. 【請求項８】 該ホウ素化合物が下記の化合物群の中か
   ら選ばれた、請求項１〜７のいずれか１項に記載のデバ
   イス。 【化２】 【化３】 【化４】 【化５】 【化６】
9. 【請求項９】 該二つの環窒素が異なる６−６縮合環系
   の部員であって、該環系の少なくとも一方がアリール又
   はヘテロアリール置換基を含有する、請求項１〜８のい
   ずれか１項に記載のデバイス。
10. 【請求項１０】 Ａ及びＡ’が、少なくとも１つの窒素
    を含有する６員芳香族環系に相当する独立したアジン環
    系を表わし、 Ｘ^a及びＸ^bが、各々独立に選ばれた置換基であって、そ
    の各々の２つが連結することによりそれぞれ環Ａ及び環
    Ａ’に対する縮合環としての環Ｂ及び環Ｂ’を形成する
    ものを表わし、その際、環Ａ、Ａ’、Ｂ又はＢ’はアリ
    ール又はヘテロアリール置換基を含み、 ｍ及びｎが、各々独立に２〜４を表わし、 Ｚ^a及びＺ^bが、各々独立に選ばれた置換基を表わし、そ
    して1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’が、各々独立に
    選ばれた炭素原子又は窒素原子を表わす、請求項７に記
    載のデバイス。