(57)【要約】【課題】リン光材料を含むＯＬＥＤデバイスを提供すること。【解決手段】リン光発光材料を含有する発光層を含む電場発光デバイスであって、前記リン光発光材料が、有機金属錯体を含有し、前記有機金属錯体が、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される金属ならびに少なくとも１つの芳香族環と縮合しているピラゾール化合物を含む電場発光デバイスを開示する。本デバイスは、有用な発光を生じさせる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン光発光材料を含有する発光層を含む電場発光デバイスであって、前記リン光発光材料が、有機金属錯体を含有し、前記有機金属錯体が、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される金属ならびに少なくとも１つの芳香族環と縮合しているピラゾール化合物を含む電場発光デバイス。
【請求項２】
前記金属がＩｒである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ピラゾール化合物が、少なくと１つの二重結合を有する置換基でさらに置換されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ピラゾール化合物が、５または６員芳香族環でさらに置換されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記発光材料が、式（１）：
【化１】
2011205138.tif 000031
（式中、
Ｚは、少なくとも１つの芳香族環基と縮合しているピラゾール環基を形成するために必要な原子を表し；
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される配位金属であり；
ｍは、ＭがＩｒまたはＲｈである場合には、１、２または３であり、およびＭがＰｔまたはＰｄである場合には、ｍは１または２であり；
Ｌは、独立して選択される配位子基を表し；
ｗは、ＭがＩｒ、ＲｈまたはＯｓである場合には、６配位座を満たすために必要に応じて０〜４であり、およびｗは、ＭがＰｔまたはＰｄである場合には、４配位座を満たすために必要に応じて０〜２であり；ならびに
Ｒ1およびＲ2は、置換基を表すが、但し、Ｒ1およびＲ2が、環基を形成し得ることを条件とする）
により表される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
ＭがＩｒである、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
ｗが０であり、ｍが３である、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
Ｒ1およびＲ2が、６員芳香族環基を形成するように連結するために必要な原子を表す、請求項５に記載のデバイス。
【請求項９】
Ｒ1およびＲ2が、６員芳香族環基を形成するように連結するために必要な原子を表す、請求項６に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記発光材料が、式（１ａ）：
【化２】
2011205138.tif 000032
（式中、
Ｍ、Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ1およびＲ2は、請求項５において定義したとおりであり；
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し；ならびに
Ｒ3は、水素または置換基を表す）
により表される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記発光材料が、式（１ｂ）：
【化３】
2011205138.tif 000033
（式中、
Ｍ、Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ1およびＲ2は、請求項５において定義したとおりであり；
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し；ならびに
Ｒ4は、Ｈまたは置換基を表す）
により表される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記発光層が、式（１ｃ）：
【化４】
2011205138.tif 000034
（式中、
Ｍ、Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ1、Ｒ2は、請求項５において定義したとおりであり；
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し；ならびに
Ｒ3は、Ｈまたは置換基を表す）
の発光化合物を含有する、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記発光材料が、式（１ｄ）：
【化５】
2011205138.tif 000035
（式中、
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し；
Ｒ3は、Ｈまたは置換基であり；
Ａｒ2は、５または６員芳香族環基を形成するために必要な原子を表す）
により表される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１４】
ＡｒおよびＡｒ2が、ベンゼン環基を形成するために必要な原子を独立して表し、ならびにＲ3が、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を表す、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記発光材料が、式（１ｅ）：
【化６】
2011205138.tif 000036
（式中、
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し；
Ｒ4は、Ｈまたは置換基であり；
Ａｒ2は、５または６員芳香族基を形成するために必要な原子を表す）
により表される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１６】
ＡｒおよびＡｒ2が、ベンゼン環基を形成するために必要な原子を独立して表し、ならびにＲ4が、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を表す、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記発光材料が、式（１ｆ）：
【化７】
2011205138.tif 000037
（式中、
ＡｒおよびＡｒ2は、ベンゼン環基を形成するために必要な原子を独立して表し、ならびに  Ｒ4は、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を表す）
により表される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１８】
ＡｒおよびＡｒ2が、ベンゼン環基を形成するために必要な原子を独立して表し、ならびにＲ3が、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を表す、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記発光層が、式（１ａ）、（１ｂ）または（１ｃ）：
【化８】
2011205138.tif 000038
（式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される配位金属であり；
ｍは、ＭがＩｒまたはＲｈである場合には、１または３であり、およびｍは、ＭがＰｔまたはＰｄである場合には、１または２であり；
Ｌは、独立して選択される配位子基を表し；
ｗは、ＭがＩｒ、ＲｈまたはＯｓである場合には、６配位座を満たすために必要に応じて０〜４であり、およびｗは、ＭがＰｔまたはＰｄである場合には、４配位座を満たすために必要に応じて０〜２であり；
Ｒ1およびＲ2は、置換基を表すが、但し、Ｒ1およびＲ2が、環基を形成し得ることを条件とし；
Ｒ3およびＲ4は、Ｈまたは置換基を独立して表し；ならびに
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表す）
の発光材料を含有する、請求項５に記載のデバイス。
【請求項２０】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔまたはＰｄおよび少なくとも１つの芳香族環と縮合しているピラゾール化合物からなる有機金属錯体。
【請求項２１】
式（１）：
【化９】
2011205138.tif 000039
（式中、
Ｚは、少なくとも１つの縮合芳香族環基で置換されているピラゾール環基を形成するために必要な原子を表し；
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される配位金属であり；
ｍは、ＭがＩｒまたはＲｈである場合には、１または３であり、およびｍは、ＭがＰｔまたはＰｄである場合には、１または２であり；
Ｌは、独立して選択される配位子基を表し；
ｗとｍの合計は、ＭがＩｒまたはＲｈである場合には、３であり、およびｗとｍの合計は、ＭがＰｔまたはＰｄである場合には、２であり；ならびに
Ｒ1およびＲ2は、置換基を表すが、但し、Ｒ1およびＲ2が、環基を形成し得ることを条件とする）
により表される、請求項２０に記載の有機金属錯体。
【請求項２２】
式（１ａ）、（１ｂ）または（１ｃ）：
【化１０】
2011205138.tif 000040
（式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される配位金属であり；
ｍは、ＭがＩｒまたはＲｈである場合には、１または３であり、およびｍは、ＭがＰｔまたはＰｄである場合には、１または２であり；
Ｌは、独立して選択される配位子基を表し；
ｗは、ＭがＩｒまたはＲｈである場合にはｗとｍの合計が３であるようなもの、およびＭがＰｔまたはＰｄである場合にはｗとｍの合計が２であるようなものであり；
Ｒ1およびＲ2は、置換基を表すが、但し、Ｒ1およびＲ2が、環基を形成し得ることを条件とし；
Ｒ3およびＲ4は、Ｈまたは置換基を独立して表し；ならびに
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表す）
により表される、請求項２０に記載の有機金属錯体。
【請求項２３】
前記発光材料が、ホスト材料中に配置されたドーパント化合物である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記ドーパント化合物が、前記ホストを基準にして１５質量％以下の量で存在する、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記発光材料が、ポリマーの一部である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２６】
白色光を発光するための手段を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２７】
フィルタリング手段を含む、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
蛍光発光材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２９】
請求項１のＯＬＥＤデバイスを含む表示装置。
【請求項３０】
請求項１のＯＬＥＤデバイスを含む面照明装置。
【請求項３１】
請求項１のデバイスに電位を印加することを含む発光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、望ましい電場発光特性を提供することができる有機金属錯体を含有する発光層を含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）電場発光（ＥＬ）デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電場発光（ＥＬ）デバイスは、二十年以上前から知られており、それらの性能限界が、多くの望ましい用途に対する壁となっている。最も単純な形態の有機ＥＬデバイスは、正孔注入のためのアノード、電子注入のためのカソード、および発光を生じさせる電荷再結合を支援するためにこれらの電極の間にはさまれる有機媒体からなる。これらのデバイスは、一般には有機発光ダイオード、すなわちＯＬＥＤとも呼ばれる。先行有機ＥＬデバイスの代表は、１９６５年３月９日に発行されたＧｕｒｎｅｅらの米国特許第３，１７２，８６２号；１９６５年３月９日に発行されたＧｕｒｎｅｅの米国特許第３，１７３，０５０号；Ｄｒｅｓｎｅｒ，「Ｄｏｕｂｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｉｎ  Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ」，ＲＣＡ  Ｒｅｖｉｅｗ，Ｖｏｌ．３０，ｐｐ．３２２−３３４，１９６９；および１９７３年１月９日に発行されたＤｒｅｓｎｅｒの米国特許第３，７１０，１６７号である。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からなり、非常に厚かった（１μｍよりずっと厚かった）。その結果として、動作電圧は非常に高く、多くの場合、１００Ｖより高かった。
【０００３】
より最近の有機ＥＬデバイスは、アノードとカソードの間に極薄い層（例えば１．０μｍ未満のもの）からなる有機ＥＬ素子を含む。本明細書において、用語「有機ＥＬ素子」は、アノード電極とカソード電極の間の層を包含する。厚みを減ずるほど、その有機層の抵抗は低く、デバイスをずっと低い電圧で動作させることができた。米国特許第４，３５６，４２９号に最初に記載された基本的な二層型ＥＬデバイス構造では、アノードに隣接するＥＬ素子の一方の有機層は、正孔を輸送するように特に選択され、そのためこれは正孔輸送層と呼ばれ、またもう一方の有機層は、電子を輸送するように特に選択され、電子輸送層と呼ばれる。有機ＥＬ素子内に注入された正孔および電子の再結合により、効率的な電場発光が生じる。
【０００４】
Ｔａｎｇら［Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．６５，Ｐａｇｅｓ  ３６１０−３６１６，１９８９］により開示されたものなどの、正孔輸送層と電子輸送層の間に有機発光層（ＬＥＬ）を含有する三層型有機ＥＬデバイスも提案されている。一般に、この発光層は、ゲスト材料がドープされたホスト材料からなる。なお、さらに、米国特許第４，７６９，２９２号では、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＬＥＬ）および電子輸送／注入層（ＥＴＬ）を含む四層型素子が提案されている。これらの構造によりデバイスの効率が向上した。
【０００５】
ＯＬＥＤデバイスにおいて有用と記載されている多くの発光材料が、蛍光によりそれらの励起一重項状態から発光する。この励起一重項状態は、ＯＬＥＤデバイスにおいて形成された励起子がそれらのエネルギーをドーパントの励起状態に移動させたときに作られる。しかし、一般には、ＥＬデバイスにおいて作られる励起子の２５％しか一重項励起子ではないと考えられている。残りの励起子は、三重項であり、それらのエネルギーをドーパントの一重項励起状態に容易に移動することができない。このことから、励起子の７５％が発光プロセスに使用できないので、効率は大きく減損する。
【０００６】
エネルギーが十分低い三重項励起状態をドーパントが有する場合、三重項励起子は、それらのエネルギーをそのドーパントに移動させることができる。ドーパントの三重項状態は、電子放出性である場合、リン光により光を生じさせることができ、この場合のリン光は、励起状態と基底状態の間のスピン状態の電荷を必要とする発光である。多くの場合、一重項励起もそれらのエネルギーを同ドーパントの最も低い一重項励起状態に移動させることができる。多くの場合、一重項励起状態は、項間交差プロセスにより電子放出性三重項励起状態に戻ることができる。従って、ホストおよびドーパントの適切な選択により、ＯＬＥＤデバイスにおいて作られる一重項励起子と三重項励起子の両方からエネルギーを回収すること、および非常に効率的なリン光放出を生じさせることができる。
【０００７】
有用なリン光材料の一類は、三重項励起状態を有する遷移金属錯体である。例えば、ｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ2’）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）は、重原子の大きなスピン−軌道カップリングのため、および基底状態に（軌道対称）遷移させるＬａｐｏｒｔｅを有する電荷移動状態である最低励起状態のため、三重項励起状態から緑色光を強く放出する（Ｋ．Ａ．Ｋｉｎｇ，Ｐ．Ｊ．Ｓｐｅｌｌａｎｅ，ａｎｄ  Ｒ．Ｊ．Ｗａｔｔｓ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０７，１４３１（１９８５）、Ｍ．Ｇ．Ｃｏｌｏｍｂｏ，Ｔ．Ｃ．Ｂｒｕｎｏｌｄ，Ｔ．Ｒｅｉｄｅｎｅｒ，Ｈ．Ｕ．Ｇｕｄｅｌ，Ｍ．Ｆｏｒｔｓｃｈ，ａｎｄ  Ｈ．−Ｂ．Ｂｕｒｇｉ，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３３，５４５（１９９４））。高い効率を有する小分子、真空蒸着ＯＬＥＤも、リン光材料としてＩｒ（ｐｐｙ）3、およびホストとして４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）で実証されている（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ，Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ，Ｐ．Ｅ．Ｂｕｒｒｏｗｓ，Ｍ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７５，４（１９９９）、Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｉ，Ｍ．−Ｊ．Ｙａｎｇ，Ｍ．Ｙａｈｉｒｏ，Ｋ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｔ．Ｗａｔａｎａｂｅ，Ｔ．Ｔｓｕｊｉ，Ｙ．Ｆｕｋｕｄａ，Ｔ．Ｗａｋｉｍｏｔｏ，Ｓ．Ｍｉｙａｇｕｃｈｉ，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３８，Ｌ１５０２（１９９９））。
【０００８】
リン光材料のもう一つの類は、Ａｕ2（ｄｐｐｍ）Ｃｌ2（ｄｐｐｍ＝ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン）などの、ｄ10電子配置を有する原子間の相互作用を有する化合物を含む（Ｙ．Ｍａ  ｅｔ  ａｌ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７４，１３６１（１９９８））。有用なリン光材料のさらに他の例には、Ｔｂ3+およびＥｕ3+などの三価ランタニドの配位錯体が挙げられる（Ｊ．Ｋｉｄｏ  ｅｔ  ａｌ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５，２１２４（１９９４））。これら後者リン光化合物は、最低励起状態として三重項を必ずしも有する必要はないが、それらの光学遷移には１のスピン状態の電荷が必要であり、その結果、ＯＬＥＤデバイスにおいて三重項励起を得ることができる。
【０００９】
これらの開発にもかかわらず、リン光発光体として機能する新規有機金属材料が未だ必要とされている。Ｍ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎおよび共同研究者らは、多数のイリジウム錯体の合成および特性付けを報告している（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．（２００３），１２５（２４），７３７７（２００３））。フェニルピリジル系錯体の多くは、室温で強く発光する。対照的に、トリス（１−フェニルピラゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）などのフェニルピラゾール系化合物は、室温で、リン光を発っしないか、非常に弱い発光体であった。
【００１０】
フェニルピラゾリル系有機金属化合物も、特開２００３１０９７５８、特開２００３１４２２６５、米国特許第２００２１３４９８４号Ａ１および米国特許第２００２１１７６６２号Ａ１に記載されている。米国特許第２００３０１７５５５３号Ａ１には、電子／励起子ブロッキング層におけるｆａｃ−トリス（１−フェニルピラゾラト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒｐｐｚ）の使用が記載されている。この場合、この材料は、電子放出性ドーパントではなく、発光層から正孔輸送層への電子または励起子の移動を防止するために使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
解決すべき課題は、発光に有用なリン光材料を含むＯＬＥＤデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、リン光発光材料を含有する発光層を含む電場発光デバイスであって、前記リン光発光材料が、有機金属錯体を含有し、前記有機金属錯体が、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される金属ならびに少なくとも１つの芳香族環と縮合しているピラゾール化合物を含む電場発光デバイスを提供する。本発明は、前記電場発光デバイスを利用する表示装置または面照明装置、および発光プロセスも提供する。
【００１３】
本デバイスは、有用なリン光発光を生じさせる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を使用することができる代表的なＯＬＥＤデバイスの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、上に要約されている。
【００１６】
ピラゾール化合物は、隣接する２個の窒素原子を含有する５員不飽和環を有する。そのピラゾール環が、少なくとも１つの芳香族環と縮合していることが好ましい。そのピラゾール環が、少なくとも１つの二重結合を有する置換基でさらに置換されていることがさらに望ましい。その二重結合が、５または６員芳香族環の一部であると、さらにいっそう望ましい。適切には、その二重結合が、金属へのさらなる結合を形成する。ピラゾール化合物の実例を下に示す。
【００１７】
【化１】
2011205138.tif 000002
【００１８】
一つの望ましい実施形態において、前記有機金属錯体は、式（１）、
【化２】
2011205138.tif 000003
により表すことができ、この式中のＺは、少なくとも１つの芳香族環基と縮合しているピラゾール環基を形成するために必要な原子を表す。例えば、Ｚは、インダゾール環基またはベンズインダゾール環基を完成するために必要な原子を表すことができる。
【００１９】
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される。一つの適する実施形態において、Ｍは、ＩｒまたはＲｈを表し、さらに望ましくは、Ｍは、Ｉｒを表す。
【００２０】
ｍは、ＭがＩｒまたはＲｈである場合には、１、２または３であり、およびＭがＰｔまたはＰｄである場合には、ｍは１または２である。
【００２１】
ｗは、ＭがＩｒ、ＲｈまたはＯｓである場合には、６配位座を満たすために必要に応じて０〜４であり、およびＭがＰｔまたはＰｄである場合には、４配位座を満たすために必要に応じてｗは０〜２である。
【００２２】
Ｌは、独立して選択される配位子基を表す。この配位子は、金属と錯体を形成することができるように選択される。例えば、Ｌは、シアニドまたはハロゲン、例えば塩化物を表すことができる。望ましくは、Ｌは、二座配位子を表す。例えば、Ｌは、カルボニルで置換されている基、例えばアセチルアセトネート基、ヘキサフルオロアセチルアセトネート基またはサリチルアルデヒド基を表すことができる。Ｌは、式ＲaＣＯ2-（式中、Ｒaは、アリール基、例えばフェニルもしくはトリル基、またはアルキル基、例えばメチルもしくはブチル基を表す）の酸誘導体を表すこともできる。望ましい酸誘導体の例は、ピコリン酸および３−ブロモピコリン酸である。Ｌは、式ＲaＯ-（式中、Ｒaは、上で定義したとおりであり；例えば、ＲaＯ-は、フェノキシド基を表すことができる）のアルコキシドまたはアリールオキシドを表すこともできる。
【００２３】
Ｒ1およびＲ2は、置換基を表すが、但し、Ｒ1およびＲ2が、環を形成し得ることを条件とする。Ｒ1およびＲ2の例には、芳香族基、例えばフェニルおよびトリル基、ならびにアルキル基、例えばメチルおよびエチル基が挙げられる。一つの望ましい実施形態において、Ｒ1およびＲ2は、一緒になって芳香族環、例えばベンゼン環基を形成する原子を表す。Ｒ1およびＲ2の実例を下に示す。
【００２４】
【化３】
2011205138.tif 000004
【００２５】
一つの好ましい実施形態において、本発明の有機金属化合物は、式（１）（式中、ｗは、０であり；ｍは、３であり；Ｍは、Ｉｒを表し；ならびにＲ1およびＲ2は、６員芳香族環基を形成するために必要な原子を表す）によって表される。
【００２６】
適切には、本デバイスの発光層は、ホストおよび１つ以上のドーパントを含み、この場合、ドーパント（複数を含む）は、ホストの１５質量％以下、より典型的には０．１〜１０．０質量％、および多くの場合、ホストの２．０〜１０．０質量％の量で存在する。適切には、少なくとも１つドーパントは、式（１）の環構造を含む錯体である。
【００２７】
望ましいホストは、連続皮膜を形成することができ、またホストは、そのホストからドーパント材料への高レベルのエネルギー移動を有するように選択される。望ましいホストの例は、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、２，２’−ジメチルー４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル、およびｍ−（Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール）ベンゼンである。
【００２８】
１つの有用な実施形態において、多層電場発光デバイスは、発光層と電子輸送層の間に位置する、好ましくは発光層に隣接する正孔ブロッキング層を含む。この層により、そのデバイスの効率を増すことができる。有用な正孔ブロッキング材料の例は、ビス（２−メチル−キノリノレート）（４−フェニルフェノレート）Ａｌ（ＢＡｌｑ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−フェナントロリン（バソクプロイン、ＢＣＰ）である。
【００２９】
式（１）の有機金属複合体の一つの有用な実施形態は、式（１ａ）：
【化４】
2011205138.tif 000005
により表され、この式中、
Ｍ、Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ1、Ｒ2は、前に定義したとおりであり；
Ａｒは、芳香族環基、例えばベンゼン環基、ナフタレン環基、ピリジン環基またはピロール環基を形成するために必要な原子を表し、ならびにＡｒは、追加の縮合環を有していてもよい。
【００３０】
Ｒ3は、水素または置換基、例えば芳香族基（例えば、フェニル基もしくはトリル基）またはアルキル基（例えば、メチル基およびエチル基）を表す。Ｒ3とＡｒが協力して、環を形成していてもよい。
【００３１】
本発明のもう一つの有用な実施形態において、式（Ｉ）の有機金属錯体は、式（１ｂ）：
【化５】
2011205138.tif 000006
により表され、この式中、
Ｍ、Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ1、Ｒ2は、前に定義したとおりであり；
Ｒ4は、Ｈまたは置換基を表す。例えば、Ｒ4は、芳香族基、例えばフェニルもしくはトリル基、またはアルキル基、例えばメチルもしくはエチル基を表す。Ｒ4とＡｒが協力して、環を形成していてもよい。
【００３２】
本発明のもう一つの適する実施形態において、式（１）の有機金属錯体は、式（１ｃ）：
【化６】
2011205138.tif 000007
により表され、この式中のＭ、Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＡｒは、前に定義したとおりである。
【００３３】
本発明のもう一つの有用な実施形態において、式（１）の有機金属錯体は、式（１ｄ）：
【化７】
2011205138.tif 000008
により表され、この式中、
ＡｒおよびＲ3は、前に定義したとおりであり；
Ａr2は、５または６員芳香族環基、例えばベンゼン基およびナフタレン基を形成するために必要な原子である。一つの望ましい実施形態において、ＡｒおよびＡｒ2は、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を形成するために必要な原子を表す。一つの望ましい実施形態において、Ｒ3は、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を表す。
【００３４】
本発明のもう一つの有用な実施形態において、式（１）の有機金属錯体は、式（１ｅ）：
【化８】
2011205138.tif 000009
により表され、この式中、Ａｒ、Ａｒ2およびＲ4は、前に定義したとおりである。一つの望ましい実施形態において、ＡｒおよびＡｒ2は、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を形成するために必要な原子を表す。一つの望ましい実施形態において、Ｒ4は、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を表す。
【００３５】
本発明のもう一つの有用な実施形態において、式（１）の有機金属錯体は、式（１ｆ）：
【化９】
2011205138.tif 000010
により表され、この式中、Ａｒ、Ａｒ2およびＲ3は、前に定義したとおりである。一つの望ましい実施形態において、ＡｒおよびＡｒ2は、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を形成するために必要な原子を表す。一つの望ましい実施形態において、Ｒ3は、追加の縮合環を含んでいてもよい６員芳香族環基を表す。
【００３６】
一つの有用な実施形態において、本ＯＬＥＤデバイスの少なくとも１つの層、例えばＬＥＬ層は、ポリマー材料を含む。もう一つの適する実施形態では、本ＯＬＥＤデバイスの少なくとも２つの層が、ポリマー材料を含む。
【００３７】
本発明の実施形態は、有利な機能、例えば動作効率、より高い輝度、色相、低い駆動電圧および改善された動作安定性を提供することができる。本発明において有用な有機金属化合物の実施形態は、白色光の放出に有用なものを含む広範な色相を（直接またはフィルタを通して）生じさせることができる。
【００３８】
本発明において有用な発光材料の合成は、有機配位子を製造し、その後、金属を使用してその配位子と錯体を形成させ、有機金属化合物を形成することにより達成することができる。本発明において有用な配位子の合成は、文献にある様々な方法により達成することができる。例えば、縮合芳香族環を有する一部のピラゾール化合物は、一般に、インダゾールとして知られている。インダゾール環の２つの隣接窒素原子のうちの一方は、非置換インダゾールをハロゲン化アルキルまたはアリールと直接反応させることにより、アルキルまたは芳香族基で置換することができる。最近、Ａｎｔｉｌｌａら（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２４，１１６８４，２００２）は、触媒量のヨウ化銅、ジアミノシクロヘキサンおよび無機塩基、例えばリン酸カリウムの存在下で非置換インダゾールを芳香族ハロゲン化物と反応させることによる、これらのタイプの化合物を製造するための、科学的精密さと簡潔さを備えた一般的な合成方法を記載している。例えば、下のＲｘｎ−１（式中、Ｇ1およびＧ2は、水素、または１つ以上の独立して選択される置換基であることができる）参照。
【００３９】
本発明において有用な有機金属錯体は、文献に掲載されている様々な方法により製造済みの配位子から合成することができる。例えば、Ａ．Ｔａｍａｙｏ，Ｂ．Ａｌｌｅｙｎｅ，Ｐ．Ｄｊｕｒｏｖｉｃｈ，Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ，Ｉ．Ｔｓｙｂａ，Ｎ．Ｈｏ，Ｒ．Ｂａｕ，Ｍ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｊ．ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２５，７３７７（２００３）、Ｈ．Ｋｏｎｎｏ，Ｙ．Ｓａｓａｋｉ，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，３２，２５２（２００３）、およびＶ．Ｇｒｕｓｈｉｎ，Ｎ．Ｈｕｒｒｏｎ，Ｄ．ＬｅＣｌｏｕｘ，Ｗ．Ｍａｒｓｈａｌｌ，Ｖ．Ｐｅｔｒｏｖ，ａｎｄ  Ｙ．Ｗａｎｇ，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，１４９４（２００１）参照。
【００４０】
イリジウムを含有する本発明の化合物の一つの望ましい製造方法を下に示す。アリールインダゾールをハロゲン化イリジウム（例えば、Ｋ3ＩｒＢｒ6）と反応させることにより、イリジウムシクロメタル化二量体が得られる（Ｒｘｎ−２）。この材料をハロゲン受容性試薬、例えばトリフルオロ酢酸銀とさらに反応させる（Ｒｘｎ−３）ことにより、トリシクロメタル化有機金属錯体が生じる。
【化１０】
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【化１１】
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【００４１】
本発明において説明する置換ピラゾール化合物の製造には上述の方法をうまく利用した。本発明において有用な式（１）の錯体の実例は、次のものである。
【化１２】
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【化１３】
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【化１４】
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【化１５】
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【化１６】
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【化１７】
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【００４２】
特に他に述べない限り、用語「置換されている」または「置換基」の使用は、水素以外のあらゆる基または原子を意味する。他の規定がない限り、置換可能な水素を含有する基（化合物または錯体を含む）に言及する場合、その置換基がその使用効果に必要な特性を壊さないのであれば、その非置換形ばかりでなく、本明細書において言及するようなあらゆる置換基（単数または複数）でさらに置換されている誘導体形も包含するものと意図する。適切には、置換基は、ハロゲンであってもよいし、または炭素、ケイ素、酸素、窒素、リン、硫黄、セレンもしくはホウ素原子によりその分子の残りの部分に結合していてもよい。例えば、前記置換基は、ハロゲン、例えば、クロロ、ブロモまたはフルオロ；ニトロ；ヒドロキシ；シアノ；カルボキシ；または直鎖、分枝鎖もしくは環状アルキルを含むアルキルなどの、さらに置換されていることがある置換基、例えば、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）プロピルおよびテトラデシル；アルケニル、例えば、エチレン、２−ブテン；アルコキシ、例えば、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、ｓ−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）エトキシおよび２−ドデシルオキシエトキシ；アリール、例えば、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、例えば、フェノキシ、２−メチルフェノキシ、α−またはβ−ナフチルオキシおよび４−トシルオキシ；カルボンアミド、例えば、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−フェニル−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−イミダゾリルおよび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−トシ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−トシルウレイド、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、およびｔ−ブチルカルボンアミド；スルホンアミド、例えば、メチルスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、ｐ−トシルスルホンアミド、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、およびヘキサデシルスルホンアミド；スルファモイル、例えば、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、およびＮ−ドデシルスルファモイル；カルバモイル、例えば、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、およびＮ，Ｎ−ジオクチルカルバモイル；アシル、例えば、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、およびドデシルオキシカルボニル；スルホニル、例えば、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およびｐ−トシルスルホニル；スルホニルオキシ、例えば、ドデシルスルホニルオキシおよびヘキサデシルスルホニルオキシ；スルフィニル、例えば、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、およびｐ−トシルスルフィニル；チオ、例えば、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、およびｐ−トリルチオ；アシルオキシ、例えば、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−ドデシルアミノベンゾイルオキシ、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、およびシクロヘキシルカルボニルオキシ；アミン、例えば、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、例えば、１（Ｎ−フェニルイミド）エチル、Ｎ−スクシンイミドまたは３−ベンジルヒダントイニル；ホスフェート、例えば、ジメチルホスフェートおよびエチルブチルホスフェート；ホスフィン、例えば、ジエチルおよびジヘキシルホスフィン；複素環基、複素環式オキシ基または複素環式チオ基（これらの各々は、置換されていてもよく、ならびに炭素原子および酸素、窒素、硫黄、リンまたはホウ素からなる群より選択される少なくとも１つのヘテロ原子で構成された３から７員複素環基、例えば２−フリル、２−チエニル、２−ベンズイミダゾリルオキシまたは２−ベンゾチアゾリルを含有する）；第四アンモニウム、例えば、トリエチルアンモニウム；第四ホスホニウム、例えば、トリフェニルホスホニウム；ならびにシリルオキシ、例えば、トリメチルシリルオキシであり得る。
【００４３】
所望される場合には、前記置換基は、記載した置換基で１回以上、さらに置換されていてもよい。使用される個々の置換基は、具体的な用途に望ましい特性が得られるように当業者が選択でき、また、例えば電子求引性の基、電子供与性の基および立体障害性の基を包含し得る。分子が２つ以上の置換基を有し得る場合、他の規定がなければ、それらの置換基が一緒になって、縮合環などの環を形成することもある。一般に、上の基およびそれらの置換基には、炭素原子数４８、典型的には炭素原子数１から３６、通常は炭素原子数２４未満のものが挙げられるが、選択される個々の置換基次第でそれよい大きい数も可能である。
【００４４】
適切には、本ＯＬＥＤデバイスの発光層は、発光のためにホスト材料および１つ以上のゲスト材料を含む。適切には、ゲスト材料のうちの少なくとも１つは、式１の環系を含むリン光錯体である。発光ゲスト材料（複数を含む）は、通常、ホスト材料の量より少ない量で存在し、典型的にはホストの１５質量％以下、より典型的にはホストの０．１〜１０．０質量％の量で存在する。便宜上、本明細書ではリン光錯体ゲスト材料をリン光材料と呼ぶことがある。式１のリン光材料は、好ましくは低分子量化合物であるが、式１により表される部分を有する繰り返し単位の主鎖または副鎖を有するオリゴマーまたはポリマーであっもよい。これは、ホスト材料中に分散された個別の材料として提供されていてもよいし、またはホスト材料に何らかの方法で結合、例えば、ホストポリマーに共有結合していてもよい。
【００４５】
リン光材料のためのホスト材料
適するホスト材料は、三重項励起子をホスト材料からリン光材料に効率的に移動させることができるように選択しなければならない。この移動が発生するために非常に望ましい状態は、リン光材料の励起状態エネルギーが、ホストの最低三重項状態と基底状態のエネルギー差より低い状態である。しかし、そのＯＬＥＤの駆動電圧を許容できないほど増加させるくらい大きく、ホストのバンドギャップを選択してはならない。適するホスト材料は、国際公開パンフレット第００／７０６５５号Ａ２；同第０１／３９２３４号Ａ２；同第０１／９３６４２号Ａ１；同第０２／０７４０１５号Ａ２および同第０２／１５６４５号Ａ１、ならびに米国特許第２００２０１１７６６２号に記載されている。適するホストには、一定のアリールアミン、トリアゾール、インドールおよびカルバゾール化合物が挙げられる。適するホストの例は、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、２，２’−ジメチル−４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル、ｍ−（Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール）ベンゼン、およびポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）であり、これらの誘導体も含む。
【００４６】
望ましいホスト材料は、連続皮膜を形成することができる。本デバイスの皮膜形態、電気的特性、発光効率および寿命を向上させるために、発光層は１つより多くのホスト材料を含有し得る。発光層は、良好な正孔輸送特性を有する第一ホスト材料、および良好な電子輸送特性を有する第二ホスト材料を含有し得る。
【００４７】
他のリン光材料
式１のリン光材料は、同じ層内または異なる層内で、他のリン光材料と併用することができる。一部の他のリン光材料が、国際公開パンフレット第００／５７６７６号、同第００／７０６５５号、同第０１／４１５１２号Ａ１、同第０２／１５６４５号Ａ１；米国特許第２００３／００１７３６１号Ａ１；国際公開パンフレット第０１／９３６４２号Ａ１；米国特許第０１／３９２３４号Ａ２、同第６，４５８，４７５号Ｂ１；国際公開パンフレット第０２／０７１８１３号Ａ１；米国特許第６，５７３，６５１号Ｂ２、同第２００２／０１９７５１１号Ａ１；国際公開パンフレット第０２／０７４０１５号Ａ２；米国特許第６，４５１，４５５号  Ｂ１、同第２００３／００７２９６４号Ａ１、同第２００３／００６８５２８号Ａ１、同第６，４１３，６５６号Ｂ１、同第６，５１５，２９８号Ｂ２、同第６，４５１，４１５号Ｂ１、同第６，０９７，１４７号、同第２００３／０１２４３８１号Ａ１、同第２００３／００５９６４６号Ａ１、同第ＵＳ２００３／００５４１９８Ａ１：欧州特許第１  ２３９  ５２６号Ａ２、同第１  ２３８  ９８１号Ａ２、同第１  ２４４  １５５号Ａ２；米国特許第２００２／０１００９０６号Ａ１、同第２００３／００６８５２６号Ａ１、同第２００３／００６８５３５号Ａ１；特開２００３０７３３８７Ａ、特開２００３０７３３８８Ａ；米国特許第２００３／０１４８０９号Ａ１、同第２００３／００４０６２７号Ａ１；特開２００３０５９６６７、特開２００３０７３６６５Ａ；および米国特許第２００２／０１２１６３８号Ａ１に記載されている。
【００４８】
緑色発光性ｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ2’）イリジウム（ＩＩＩ）およびビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ2’）イリジウム（ＩＩＩ）（アセチルアセトネート）などの、ＩｒＬ3およびＩｒＬ2Ｌ’型のシクロメタル化Ｉｒ（ＩＩＩ）錯体の発光波長は、そのシクロメタル化配位子Ｌ上の適切な位置での電子供与性の基または電子求引性の基の置換により、またはそのシクロメタル化配位子Ｌに異なる複素環を選択することによりシフトさせることができる。前記発光波長は、補助配位子Ｌ’の選択によりシフトさせることもできる。赤色発光体の例は、ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ3’）イリジウム（ＩＩＩ）（アセチルアセトネート）およびトリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ）イリジウム（ＩＩＩ）である。青色発光例は、ビス（２−（４，６−ジフルオロフェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2’）イリジウム（ＩＩＩ）（ピコリネート）である。
【００４９】
リン光材料としてビス（２−（２’−ベンゾ［４，５−ａ］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ3）イリジウム（アセチルアセトネート）［Ｂｔｐ2Ｉｒ（ａｃａｃ）］を使用する、赤色有機リン光発光素子が報告されている（Ａｄａｃｈｉ，Ｃ．，Ｌａｍａｎｓｋｙ，Ｓ．，Ｂａｌｄｏ，Ｍ．Ａ．，Ｋｗｏｎｇ，Ｒ．Ｃ．，Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，Ｍ．Ｅ．，ａｎｄ  Ｆｏｒｒｅｓｔ，Ｓ．Ｒ．，Ａｐｐ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７８，１６２２−１６２４（２００１））。
【００５０】
他の重要なリン光材料には、シクロメタル化Ｐｔ（ＩＩ）錯体、例えば、シス−ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ2’）白金（ＩＩ）、シス−ビス（２−（２’−チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ3’）白金（ＩＩ）、シス−ビス（２−（２’−チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ5’）白金（ＩＩ）または（２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−ＮＣ２’）白金（ＩＩ）アセチルアセトネートが挙げられる。２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポリフィン白金（ＩＩ）などのＰｔ（ＩＩ）ポルフィン錯体も、有用なリン光材料である。
【００５１】
有用なリン光材料のさらに他の例には、Ｔｂ3+およびＥｕ3+などの三価ランタニドの配位錯体が挙げられる（Ｊ．Ｋｉｄｏ  ｅｔ  ａｌ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５，２１２４（１９９４））。
【００５２】
ブロッキング層
適するホストに加えて、リン光材料を利用するＯＬＥＤデバイスは、ホストおよびリン光材料を含む発光層に励起子または電子−正孔再結合中心を閉じ込めることに役立つ少なくとも１つの励起子または正孔ブロッキング層を、多くの場合、必要とする。一つの実施形態において、このようなブロッキング層は、電子輸送層と発光層の間に配置されることとなる−図１、層１１０参照。この場合、このブロッキング層のイオン化ポテンシャルは、ホストから電子輸送層への正孔移動に対してエネルギー障壁が存在するようなものでなければならず、一方、電子親和性は、電子がより容易に電子輸送層からホストおよびリン光材料を含む発光層に移るようなものでなければならない。ブロッキング材料の三重項エネルギーがリン光材料の三重項エネルギーより大きいことは、さらに望ましいことだが、絶対に必要なことではない。適する正孔−ブロッキング材料は、国際公開パンフレット第００／７０６５５号Ａ２および同第０１／９３６４２号Ａ１に記載されている。有用な材料の二例は、バソクプロイン（ＢＣＰ）およびビス（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）（ＢＡ１Ｑ）である。米国特許第２００３００６８５２８号に記載されているような、Ｂａｌｑ以外の金属錯体も、正孔および励起子をブロックすることが知られている。米国特許第２００３０１７５５５３号Ａ１には、電子／励起子ブロッキング層におけるｆａｃ−トリス（１−フェニルピラゾラト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒｐｐｚ）の使用が記載されている。
【００５３】
本発明の実施形態は、有利な機能、例えば動作効率、より高い輝度、色相、低い駆動電圧および改善された動作安定性を提供することができる。本発明において有用な有機金属化合物の実施形態は、白色光の発光において有用なものを含む広範な色相を（直接、または多色表示を提供するためにフィルタを通して）生じさせることができる。
【００５４】
一般的なデバイス構成
本発明は、小分子材料、オリゴマー材料、ポリマー材料またはこれらの組合せを使用する多数のＯＬＥＤデバイス構成で利用することができる。これらには、単一のアノードおよびカソードを含む非常に単純な構造から、より複雑なデバイス、例えば、画素を形成するためのアノードとカソードの直行配列からなるパッシブマトリックス型表示装置および各画素が例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で独立して制御されるアクティブマトリックス型表示装置まで含まれる。
【００５５】
本発明をうまく活用することができる有機層の構成は非常に多数ある。ＯＬＥＤの必須要件は、アノード、カソード、およびそのアノードとカソードの間に位置する有機発光層である。後でさらに十分に説明するような追加の層を利用してもよい。
【００５６】
小分子デバイスに特に有用な典型的な構造を図１に示す。これは、基板１０１、アノード１０３、正孔注入層１０５、正孔輸送層１０７、発光層１０９、正孔または励起子ブロッキング層１１０、電子輸送層１１１、およびカソード１１３で構成されている。これらの層は、下記で詳細に説明する。基板は、あるいはカソードに隣接して配置されていてもよく、またはアノードまたはカソードを実際に構成していてもよいことに留意しなければならない。アノードとカソードの間の有機層は、便宜上、有機ＥＬ素子と呼ばれる。また、これらの有機層の全総合質量は、望ましくは５００ｎｍ未満である。
【００５７】
ＯＬＥＤのアノードおよびカソードは、電気導体により電圧／電流源に接続されている。ＯＬＥＤは、アノードがカソードより大きな正電位になるようにアノードとカソードの間に電位をかけることによって動作させる。正孔は、アノードから有機ＥＬ素子に注入され、電子は、カソードで有機ＥＬ素子に注入される。サイクルのある期間にわたって電位バイアスが逆転し、電流が流れないＡＣモードでＯＬＥＤを動作すると、時としてデバイス安定性の向上を達成することができる。ＡＣ駆動ＯＬＥＤの例は、米国特許第５，５５２，６７８号に記載されている。
【００５８】
基板
本発明のＯＬＥＤデバイスは、典型的には支持基板１０１の上に設けられ、この基板とカソードが接触していてもよいし、アノードが接触していてもよい。基板と接触している電極を、便宜上、下部電極と呼ぶ。便宜上、この下部電極はアノードであるが、本発明はこの構成に限定されない。基板は、目的とする発光方向に依存して、光透過性であってもよいし、不透明であってもよい。基板を通してＥＬ発光を見るには、光透過性が望ましい。このような場合、一般に、透明ガラスまたはプラスチックが利用される。基板は、複数の材料層を含む複合構造であってもよい。一般に、これは、ＴＦＴがＯＬＥＤ層の下に設けられているアクティブマトリックス型基板の場合である。基板は、少なくとも発光画素化領域内の基盤は、ガラスまたはポリマーなどの主として透明な材料で構成されていることがさらに必要である。上部電極を通してＥＬ発光を見る用途については、下部支持体の透過特性は重要でなく、従って、光透過性であってもよいし、光吸収性であってもよいし、光反射性であってもよい。この場合に使用される基板には、ガラス、プラスチック、半導体材料、シリコン、セラミックスおよび回路基板材料が挙げられるが、これらに限定されない。再び言うが、基板は、アクティブマトリックス型ＴＦＴ設計において見られるような複数の材料層を含む複合構造であってもよい。これらのデバイス構成には光透過性上部電極を設ける必要がある。
【００５９】
アノード
アノードを通して所望の電場発光性発光（ＥＬ）を見る場合、そのアノードは、対象となる発光を透過するか、実質的に透過しなければならない。本発明において使用される一般的な透明アノード材料は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）および酸化スズであるが、アルミニウムまたはインジウムドープ酸化亜鉛、酸化インジウムマグネシウムおよび酸化タングステンニッケルを含む（しかし、これらに限定されない）他の金属酸化物が役立つこともある。これらの酸化物に加えて、窒化ガリウムなどの窒化金属、セレン化亜鉛などのセレン化金属、および硫化亜鉛などの硫化金属をアノードとして使用することができる。カソードを通してＥＬ発光を見る用途については、アノードの透過特性は重要ではなく、透明、不透明または反射性、あらゆる導電性材料を使用することができる。この用途の導体例には、金、イリジウム、モリブデン、パラジウムおよび白金が挙げられるが、これらに限定されない。透過性であろうとなかろうと、典型的なアノード材料は、４．１ｅＶまたはそれ以上の仕事関数を有する。一般には、所望のアノード材料をいずれかの適する手段、例えば蒸着、スパッタリング、化学蒸着法または電気化学的手段により堆積させる。周知のフォトリソグラフィプロセスを使用して、アノードにパタン形成することができる。場合により、短絡を最少にするまたは反射能を強化するために、他の層を塗布する前にアノードを研磨して、表面の粗さを低減してもよい。
【００６０】
カソード
アノードのみを通して発光を見る場合、本発明において使用されるカソードは、ほぼ全ての導電性材料からなり得る。望ましい材料は、下地有機層との良好な接触を確保する良好な皮膜形成特性を有し、低電圧で電子注入を促進し、良好な安定性を有する。有用なカソード材料は、多くの場合、低仕事関数金属（＜４．０ｅＶ）または合金を含有する。一つの有用なカソード材料は、米国特許第４，８８５，２２１号に記載されているような、銀の百分率が１から２０％の範囲内であるＭｇ：Ａｇ合金からなる。カソード材料のもう一つの適する類には、カソードおよび薄い電子注入層（ＥＩＬ）を含む二重層が挙げられ、前記ＥＩＬは、より薄い導電性材料層でキャップされている有機層（例えば、電子輸送層（ＥＴＬ））と接触している。この場合、前記ＥＩＬは、好ましくは低仕事関数金属または金属塩を含み、もしそうであるなら、より厚い前記キャッピング層は、低仕事関数を有する必要がない。一つのこのようなカソードは、米国特許第５，６７７，５７２号に記載されているように、薄いＬｉＦ層、それに続く、より厚いＡｌ層からなる。アルカリ金属がドープされたＥＴＬ材料、例えばＬｉドープＡｌｑ、は、有用なＥＩＬのもう一つの例である。他の有用なカソード材料のセットには、米国特許第５，０５９，８６１号、同第５，０５９，８６２号および同第６，１４０，７６３号に開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６１】
カソードを通して発光を見る場合、そのカソードは、透明またはほぼ透明でなければならない。このような用途については、金属は薄くなければならず、または透明導電性酸化物もしくはこれらの金属の組合せを使用しなければならない。光学的に透明なカソードは、米国特許第４，８８５，２１１号、同第５，２４７，１９０号；ＪＰ  ３，２３４，９６３；米国特許第５，７０３，４３６号、同第５，６０８，２８７号、同第５，８３７，３９１号、同第５，６７７，５７２号、同第５，７７６，６２２号、同第５，７７６，６２３号、同第５，７１４，８３８号、同第５，９６９，４７４号、同第５，７３９，５４５号、同第５，９８１，３０６号、同第６，１３７，２２３号、同第６，１４０，７６３号、同第６，１７２，４５９号；欧州特許第１  ０７６  ３６８号；米国特許第６，２７８，２３６号および同第６，２８４，３９３６においてより詳細に説明されている。カソード材料は、一般に、いずれかの適する方法、例えば、蒸着、スパッタリングまたは化学蒸着法により堆積させる。必要な場合には、スルーマスク型堆積、米国特許第５，２７６，３８０号および欧州特許第０  ７３２  ８６８号に記載されているような一体型シャドーマスク法、レーザーアブレーション、および選択的化学蒸着法を含む（しかし、これらに限定されない）多数の周知の方法により、パタン形成を成し遂げることができる。
【００６２】
正孔注入層（ＨＩＬ）
アノード１０３と正孔輸送層１０７の間に正孔注入層１０５を設けることができる。正孔注入材料は、後続の有機層の皮膜形成性の向上、および正孔輸送層への正孔の注入の促進に役立ち得る。正孔注入層での使用に適する材料には、米国特許第４，７２０，４３２号に記載されているようなポルフィリン系化合物、米国特許第６，２０８，０７５号に記載されているようなプラズマ堆積フルオロカーボンポリマー、および一部の芳香族アミン、例えばｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４’’−トリス［（３−メチルフェニル）フェニルアミノ］トリフェニルアミン）が挙げられるが、これらに限定されない。有機ＥＬデバイスにおいて有用であると言われている代替正孔注入材料は、欧州特許第０  ８９１  １２１号Ａ１および同第１  ０２９  ９０９号Ａ１に記載されている。
【００６３】
正孔輸送層（ＨＴＬ）
有機ＥＬデバイスの正孔輸送層１０７は、少なくとも一つの正孔輸送化合物、例えば芳香族第三アミンを含有し、この場合、後者は、炭素原子だけに結合している三価窒素原子を少なくとも１つ含有し、前記窒素原子のうちの少なくとも１つが芳香族環の構成員である化合物と考えられる。一つの形態において、前記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またはアリールアミンポリマーであり得る。例示的なトリアリールアミンモノマーは、Ｋｌｕｐｆｅｌら、米国特許第３，１８０，７３０号により説明されている。１つ以上のビニルラジカルで置換されている、および／または少なくとも１つの活性水素含有基を含む、他の適するトリアリールアミンは、Ｂｒａｎｔｌｅｙら、米国特許第３，５６７，４５０号および同第３，６５８，５２０号に開示されている。
【００６４】
芳香族第三アミンのより好ましい類は、米国特許第４，７２０，４３２号および同第５，０６１，５６９号に記載されているような少なくとも２つの芳香族第三アミンを含むものである。このような化合物には、構造式（Ａ）：
【化１８】
2011205138.tif 000019
により表されるものが挙げられ、この式中、Ｑ1およびＱ2は、芳香族第三アミン部分から独立して選択され、Ｇは、結合基、例えば、炭素−炭素結合のアリーレン、シクロアルキレンまたはアルキレン基である。一つの実施形態において、Ｑ1またはＱ2の少なくとも一方は、多環式縮合環構造、例えばナフタレンを含有する。Ｇがアリール基である場合、適便には、それは、フェニレン、ビフェニレンまたはナフタレン部分である。
【００６５】
構造式（Ａ）を満たし、２つのトリアリールアミン部分を含有するトリアリールアミンの有用な類は、構造式（Ｂ）：
【化１９】
2011205138.tif 000020
により表され、この式中、
Ｒ1およびＲ2は、各々独立して、水素原子、アリール基またはアルキル基を表すか、Ｒ1とＲ2が一緒に、シクロアルキル基を完成する原子を表し；ならびに
Ｒ3およびＲ4は、各々独立して、アリール基を表し、そしてまたそのアリール基は、構造式（Ｃ）：
【化２０】
2011205138.tif 000021
により表されるようなジアリール置換アミノ基で置換されており、この式中のＲ5およびＲ6は、アリール基から独立して選択される。一つの実施形態において、Ｒ5またはＲ6の少なくとも一方は、多環式縮合環構造、例えばナフタレンを含有する。
【００６６】
芳香族第三アミンのもう１つの類は、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、アリーレン基により連結された、式（Ｃ）により示されるような２つのジアリールアミノ基を含む。有用なテトラアリールジアミンには、式（Ｄ）
【化２１】
2011205138.tif 000022
により表されるものが挙げられ、この式中、
各Ａｒｅは、独立して選択されるアリーレン基、例えばフェニレンまたはアントラセン部分であり；
ｎは、１から４の整数であり；ならびに
Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9は、独立して選択されるアリール基である。
【００６７】
代表的実施形態において、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9のうちの少なくとも１つは、多環式縮合環構造、例えばナフタレンである。
【００６８】
上述の構造式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の様々なアルキル、アルキレン、アリールおよびアリーレン部分もまた、各々、置換されていてもよい。代表的な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ならびにハロゲン、例えばフッ化物、塩化物および臭化物が挙げられる。これらの様々なアルキルおよびアルキレン部分は、一般に、約１から６個の炭素原子を含有する。シクロアルキル部分は、３から約１０個の炭素原子を含有することができるが、一般には５、６または７個の環炭素原子を含有する−−例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチル環構造。これらのアリールおよびアリーレン部分は、通常、フェニルおよびフェニレン部分である。
【００６９】
正孔輸送層は、単一の芳香族第三アミン化合物または芳香族第三アミン化合物の混合物からなり得る。具体的には、式（Ｂ）を満たすトリアリールアミンなどのトリアリールアミンと、式（Ｄ）により示されるようなテトラアリールジアミンを併用することができる。トリアリールアミンとテトラアリールジアミンを併用する場合、後者は、トリアリールアミンと電子注入および輸送層の間に挿入される層として配置される。実例となる有用な芳香族第三アミンは、以下のものである。
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
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’’’−ジアミノ−１，１’：４’，１’’：４’’，１’’’−クアテルフェニル
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
１，４−ビス［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノ］フェニル］ビニル］ベンゼン（ＢＤＴＡＰＶＢ）
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（ＴＮＢ）
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ｐ−テルフェニル
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−テルフェニル
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−フルオロアンテニル）−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−ペルイレニル）−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［ジ−（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−テルフェニル
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
２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］フルオレン
４，４’，４’’−トリス［（３−メチルフェニル）フェニルアミノ］トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）
４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＴＰＤ）。
【００７０】
有用な正孔輸送材料のもう一つの類には、欧州特許１  ００９  ０４１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。オリゴマー材料を含む、２つより多くのアミン基を有する第三芳香族アミンを使用してもよい。加えて、ポリマー正孔輸送材料、例えば、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、およびＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとも呼ばれるポリ（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）などのコポリマーを使用することができる。
【００７１】
蛍光発光材料および層（ＬＥＬ）
本発明のリン光材料に加えて、蛍光材料を含む他の発光材料を本ＯＬＥＤデバイスにおいて使用することができる。用語「蛍光性」は、あらゆる発光材料を述べるために一般に使用されるが、本件では一重項励起状態から光を放出する材料を指す。蛍光材料は、リン光材料と同じ層で、隣接層で、隣接画素で、またはあらゆる組合せで使用することができる。本発明のリン光材料の性能に悪影響を及ぼす材料を選択しないように注意しなければならない。リン光材料と同じ層内または隣接層内の材料の三重項励起状態エネルギーを、望ましくない発光抑制を防止するように適切に設定しなければならないことは、当業者には理解される。
【００７２】
米国特許第４，７６９，２９２号および同第５，９３５，７２１号においてより十分に記載されているように、有機ＥＬ素子の発光層（ＬＥＬ）は、発光蛍光またはリン光材料を含み、この場合、電場発光は、この領域における電子−正孔ペアの再結合の結果として生じる。発光層は、単一の材料からなってもよいが、より一般的にはゲスト発光材料（単数または複数）がドープされたホスト材料からなり、この場合、発光は、主として前記発光材料から起こり、いずれの色のものであってもよい。前記発光層におけるホスト材料は、下で定義する電子輸送材料であってもよいし、上で定義した正孔輸送材料であってもよいし、または正孔−電子再結合を支援する別の材料もしくは材料の組合せであってもよい。蛍光発光材料は、一般に、ホスト材料の０．０１から１０質量％で組み込まれる。
【００７３】
ホスト材料および発光材料は、小さな非ポリマー分子であってもよいし、ポリフルオレンおよびポリビニルアリーレン（例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ＰＰＶ）などのポリマー材料であってもよい。ポリマーの場合、小分子発光材料は、ホストポリマーに分子的に分散させてもよいし、またはホストポリマーに微量成分を共重合させることにより加えてもよい。ホスト材料を混合して、フィルム形成、電気的性質、発光効率、寿命または製造性を向上させることができる。ホストは、良好な正孔輸送特性を有する材料、および良好な電子輸送特性を有する材料を含むことができる。
【００７４】
ゲスト発光材料として蛍光色素を選択するために重要な関係は、ホスト材料の一重項励起状態エネルギーと発光材料の一重項励起状態エネルギーの対比である。ホスト材料から発光材料への効率的なエネルギー移動に非常に望ましい状態は、発光材料の一重項励起状態エネルギーが、ホスト材料のものより低い状態である。
【００７５】
使用できることが知られているホスト材料および発光材料には、米国特許第４，７６８，２９２号、同第５，１４１，６７１号、同第５，１５０，００６号、同第５，１５１，６２９号、同第５，４０５，７０９号、同第５，４８４，９２２号、同第５，５９３，７８８号、同第５，６４５，９４８号、同第５，６８３，８２３号、同第５，７５５，９９９号、同第５，９２８，８０２号、同第５，９３５，７２０号、同第５，９３５，７２１号および同第６，０２０，０７８号に開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７６】
８−ヒドロキシキノリンの金属錯体および類似誘導体（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類の構成要素であり、５００ｎｍより長い波長、例えば緑色、黄色、橙色および赤色、の発光に特に適する。
【化２２】
2011205138.tif 000023
この式中、
Ｍは、金属を表し；
ｎは、１から４の整数を表し；および
Ｚは、少なくとも２つの縮合芳香族環を有する核を完成するための原子を表す。
【００７７】
上述のことから、この金属が、一価金属であってもよいし、二価金属あってもよいし、三価金属であってもよいし、四価金属であってもよいことは明らかである。この金属は、例えば、アルカリ金属（例えば、リチウム、ナトリウムもしくはカリウム）、アルカリ土類金属（例えば、マグネシウムもしくはカルシウム）、土類金属（例えば、アルミニウムもしくはガリウム）または遷移金属（例えば、亜鉛もしくはジルコニウム）であり得る。一般に、有用なキレート金属であることが知られているあらゆる一価、二価、三価または四価金属を利用することができる。
【００７８】
Ｚは、少なくとも２つの縮合芳香族環を含有し、それらのうちの少なくとも１つが、アゾールまたはアジン環である複素環核を完成する。必要な場合には、追加の環（脂肪族環と芳香族環の両方を含む）が、２つの必要な環と縮合していてもよい。機能の向上を伴わない分子の嵩の追加を回避するために、環原子数は、通常、１８以下に維持する。
【００７９】
実例となる有用なキレート化オキシノイド化合物は、次のものである。
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（ＩＩＩ）］
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（ＩＩＩ）−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）］。
【００８０】
９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセンの誘導体（式Ｆ）は、電場発光を支援することができる有用なホスト材料の一類の構成要素であり、４００ｎｍより長い波長、例えば青色、緑色、黄色、橙色または赤色、の発光に特に適する。
【化２３】
2011205138.tif 000024
この式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、各環上の１つ以上の置換基を表し、この場合、各置換基は、次の群より独立して選択される。
群１：水素または炭素原子数１から２４のアルキル；
群２：炭素原子数５から２０のアリールまたは置換アリール；
群３：アントラセニル、ピレニルまたはペリレニルの縮合芳香族環を完成するために必要な４から２４個の炭素原子；
群４：フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルまたは他の複素環系の縮合へテロ芳香族環を完成するために必要な炭素原子数５から２４のヘテロアリールまたは置換ヘテロアリール；
群５：炭素原子数１から２４のアルコキシルアミノ、アルキルアミノまたはアリールアミノ；および
群６：フッ素、塩素、臭素またはシアノ。
【００８１】
実例には、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセンおよび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。９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルエテニル）フェニル］アントラセンを含む他のアントラセン誘導体は、ＬＥＬにおけるホストとして有用であり得る。
【００８２】
ベンズアゾール誘導体（式Ｇ）は、電場発光を支援することができる有用なホスト材料のもう一つの類の構成要素であり、４００ｎｍより長い波長、例えば青色、緑色、黄色、橙色または赤色、の発光に特に適する。
【化２４】
2011205138.tif 000025
【００８３】
式Ｇ中、
ｎは、３から８の整数であり；
Ｚは、Ｏ、ＮＲまたはＳであり；
ＲおよびＲ’は、独立して、水素；炭素原子数１から２４のアルキル、例えばプロピル、ｔ−ブチル、ヘプチルなど；炭素原子数５から２０のアリールもしくはヘテロ原子置換アリール、例えばフェニルならびにナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルおよび他の複素環系；ハロ、例えばクロロ、フルオロ；または縮合芳香族環を完成するために必要な原子であり；
Ｌは、アルキル、アリール、置換アルキルまたは置換アリールからなる連結単位であり、複数のベンズアゾールを共役結合または非共役結合により連結している。有用なベンズアゾールの例は、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］である。
【００８４】
米国特許第５，１２１，０２９号および特開平０８３３３５６９に記載されているようなスチリルアリーレン誘導体も青色発光に有用なホストである。例えば、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルエテニル）フェニル］アントラセンおよび４，４’−ビス（２，２−ジフェニルエテニル）−１，１’−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）は、青色発光に有用なホストである。
【００８５】
有用な蛍光発光材料には、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、ローダミンおよびキナクリドンの誘導体、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、ピリリウムおよびチアピリリウム化合物、フルオレン誘導体、ペリフランテン誘導体、インデノペリレン誘導体、ビス（アジニル）アミンボロン化合物、ビス（アジニル）メタン化合物、ならびにカルボスチリル化合物が挙げられるが、これらに限定されない。有用な材料の実例には、次のものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００８６】
【化２５】
2011205138.tif 000026
【化２６】
2011205138.tif 000027
【化２７】
2011205138.tif 000028
【化２８】
2011205138.tif 000029
【００８７】
電子輸送層（ＥＴＬ）
本発明の有機ＥＬデバイスの電子輸送層１１１を形成する際の使用に好ましい薄膜形成性材料は、オキシン自体のキレート（一般には８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリンとも呼ばれる）を含む、金属キレート化オキシノイド化合物である。このような化合物は、電子の注入および輸送に役立ち、高レベルの性能を示すとともに、薄膜の形態に容易に加工される。考えられるオキシノイド化合物の例は、前に説明した構造式（Ｅ）を満たすものである。
【００８８】
他の電子輸送材料には、米国特許第４，３５６，４２９号に開示されているような様々なブタジエン誘導体、米国特許第４，５３９，５０７号に記載されているような様々な複素環系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、有用な電子輸送材料である。トリアジンも有用な電子輸送材料であることが知られている。
【００８９】
他の有用な有機層およびデバイス構成
一部の例では、場合により、層１０９から１１１を圧潰して、発光と電子輸送の両方を支援する機能を果たす単層にすることができる。層１１０と１１１を圧潰して、正孔または励起子をブロックするように機能し、電子輸送を支援する単層にすることもできる。ホストとしての機能を果たすことができる正孔輸送層に発光材料を含めることができることも、当分野において知られている。複数の材料を１つ以上の層に加えて、例えば、青色発光材料と黄色発光材料、シアン発光材料と赤色発光材料、または赤色発光材料と緑色発光材料と青色発光材料を併せることにより、白色発光ＯＬＥＤを作ってもよい。白色発光デバイスは、例えば、欧州特許第１  １８７  ２３５号、米国特許第２００２００２５４１９号、欧州特許第１  １８２  ２４４号、米国特許第５，６８３，８２３号、米国特許第５，５０３，９１０号、米国特許第５，４０５，７０９号および米国特許第５，２８３，１８２号に記載されており、有色発光を生じさせるために適するフィルタ配置を装備することができる。
【００９０】
本発明は、例えば米国特許第５，７０３，４３６号および同第６，３３７，４９２号において教示されているような、いわゆる積層デバイスアーキテクチャで使用することができる。
【００９１】
有機層の堆積
上述の有機材料は、有機材料の形態に適するあらゆる手段により適切に堆積される。小分子の場合、昇華により適便に堆積されるが、他の手段により、例えば、皮膜形成を向上させるために任意の結合剤を伴う溶媒から、堆積させることができる。材料がポリマーである場合、溶液堆積法（ｓｏｌｖｅｎｔ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が通常好ましい。昇華により堆積させる材料は、例えば米国特許第６，２３７，５２９号に記載されているように、タンタル材料から多くの場合なる昇華器「ボート」より気化させことができ、または先ずドナーシートに塗布し、その後、基板の近傍で昇華させることができる。材料の混合物を伴う層には個別の昇華器ボートを利用してもよいし、または材料を予備混合し、単一のボートもしくはドナーシートから塗布してもよい。パタン形成堆積は、シャドーマスク、一体型シャドーマスク（米国特許第５，２９４，８７０号）、ドナーシートからの空間的に限定された感熱色素転写（米国特許第５，６８８，５５１号、同第５，８５１，７０９号および同第６，０６６，３５７号）、ならびにインクジェット法（米国特許第６，０６６，３５７号）を用いて成し遂げることができる。
【００９２】
封入
大部分のＯＬＥＤデバイスは、湿気もしくは酸素またはこれらの両方に敏感であり、そのため、一般に、乾燥剤、例えばアルミナ、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、硫酸塩または金属ハロゲン化物および過塩素酸塩とともに、窒素または酸素などの不活性雰囲内に密封される。封入および乾燥方法には、米国特許第６，２２６，８９０号に記載されているものが挙げられるが、それらに限定されない。加えて、封入用のバリア層、例えば、ＳｉＯX、テフロン（登録商標）、および無機層／ポリマー層の交互層が、当分野において知られている。
【００９３】
光学的最適化
所望される場合には、本発明のＯＬＥＤデバイスは、その特性を向上させるために様々な周知の光学効果を利用することができる。これには、最大光透過率を生じさせるように層厚を最適化すること、誘電ミラー構造を生じさせること、反射電極の代わりに光吸収電極を用いること、表示装置上にギラツキ防止または反射防止コーティングを設けることこと、表示装置上に偏光媒体を設けること、または表示装置上に着色フィルタ、減光フィルタもしくは色変換フィルタを設けることが挙げられる。フィルタ、偏光器、およびギラツキ防止または反射防止コーティングは、カバーの上にまたはカバーの一部として特別に設けることができる。
【実施例】
【００９４】
以下の実施例により、本発明およびその利点をよりよく理解することができる。
【００９５】
合成例１：Ｉｎｖ−１の調製：
配位子、１−フェニルインダゾールは、２５０ｍＬ丸底フラスコ内、窒素下で、インダゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ、７．８３ｇ、６６ｍｍｏｌ）、ヨードベンゼン（７．０ｍＬ、６３ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）（０．３６ｇ、１．９ｍｍｏｌ）、１，２−ジアミノシクロヘキサン（０．５８ｍＬ、３．８ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム（２４．０ｇ、１２０ｍｍｏｌ）およびジオキサン（７０ｍｏｌ）を併せることにより調製した。この反応混合物を１４時間還流させながら攪拌し、放置して室温に冷却し、固体材料を濾過により分離した。濾液を減圧下で濃縮し、残留物を酢酸エチルに溶解し、３％水酸化アンモニウムおよび水で順次洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、蒸発させた。残った残留物を、ヘプタンと酢酸エチルの混合物（５：１）を使用してシリカゲルで精製して、９．１２ｇ（７１％）の１−フェニルインダゾールを生じさせた。
【００９６】
Ｋ3ＩｒＢｒ6（４．１０ｇ）および１−フェニルインダゾール（２．５２ｇ）を、４８ｍＬの２−エトキシエタノールと１２ｍＬの水が入っている２００ｍＬのフラスコに入れた。この混合物を凍解脱気し、その後、窒素下で４時間還流させた。冷却後、黄色の沈殿を空気中で濾過し、１ＭのＨＢｒ（水溶液）で洗浄し、水で洗浄し、乾燥させた。テトラキス（１−フェニルインダゾール−Ｎ，Ｃ）（μ−ジブロモ）二イリジウム（ＩＩＩ）（３．２３ｇ）を回収し、さらに生成せずに次の反応で使用した。
【００９７】
テトラキス（１−フェニルインダゾール−Ｎ，Ｃ）（μ−ジブロモ）二イリジウム（ＩＩＩ）（０．８７ｇ）、１−フェニル−１Ｈ−インダゾール（０．６４ｇ）およびトリフルオロ酢酸銀（０．３０ｇ）を、３５ｍＬの１，２−プロパンジオールが入っている１００ｍＬフラスコに入れた。この混合物を凍解脱気し、その後、窒素下で４時間還流させた。冷却後、オリーブ色の沈殿を濾過によって回収し、メタノールで洗浄した。その固体をさらに磨砕し、５０ｍＬの塩化メチレンで洗浄して、より多くの可溶性不純物を除去した。その後、この粗生成物の一部を、真空（０．６  Ｔｏｒｒ）下、管状炉内で３３０℃の窒素同伴ガスを用いて昇華させて、トリス（１−フェニル−１Ｈ−インダゾール−Ｎ，Ｃ）イリジウム（ＩＩＩ）、Ｉｎｖ−１を淡黄色の結晶および粉末として得た。
【００９８】
合成例２：Ｉｎｖ−２１の調製：
Ｋ3ＩｒＢｒ6（３．７２ｇ）および１−（４−フルオロ−フェニル）インダゾール（２．５０ｇ）を、３０ｍＬの２−エトキシエタノールと１０ｍＬの水が入っている１００ｍＬのフラスコに入れた。この混合物を凍解脱気し、その後、窒素下で４時間還流させた。冷却後、黄色の沈殿を空気中で濾過し、１ＭのＨＢｒ（水溶液）で洗浄し、水で洗浄し、乾燥させた。テトラキス（１−（４−フルオロ−フェニル）−１Ｈ−インダゾール−Ｎ，Ｃ）（μ−ジブロモ）二イリジウム（ＩＩＩ）（３．００ｇ）を回収し、さらに生成せずに次の反応で使用した。
【００９９】
テトラキス（１−（４−フルオロ−フェニル）インダゾール−Ｎ，Ｃ）（μ−ジブロモ）二イリジウム（ＩＩＩ）（０．７９ｇ）、１−（４−フルオロ−フェニル）インダゾール（０．４９ｇ）およびトリフルオロ酢酸銀（０．３８ｇ）を、３５ｍＬの１，２−プロパンジオールが入っている１００ｍＬフラスコに入れた。この混合物を凍解脱気し、その後、窒素下で４時間還流させた。冷却後、オリーブ色の沈殿を空気中で濾過し、メタノールで洗浄し、乾燥させた（１．０２ｇ）。この粗生成物の一部（０．６５ｇ）を塩化メチレンに溶解し、濾過して、暗色不溶性材料を除去した。得られた溶液を濃縮し、メタノールを添加して、生成物を沈殿させた。淡黄色の固体を濾過し、乾燥させた（０．４０５ｇ）。この材料の一部を、管状炉内、真空（０．６  Ｔｏｒｒ）下、３１０℃の窒素同伴で昇華させて、トリス（１−（４−フルオロ−フェニル）インダゾール−Ｎ，Ｃ）イリジウム（ＩＩＩ）、Ｉｎｖ−２１を淡黄色の微細針状結晶と塊状結晶として得た。粉末Ｘ線回折による比較により、これら２つの晶癖が実際には同じ結晶構造のものであることが証明され、単結晶Ｘ線回折研究により、この生成物がＩｎｖ−２１のフェイシャル異性体であると判定した。
【０１００】
デバイス例１
本発明の要件を満たすＥＬデバイス（サンプル１）は、次のように構成した。
１．８５ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層をアノードとして被覆したガラス基板を、順次、市販の洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、約１分間、酸素プラズマに暴露した。
【０１０１】
２．そのＩＴＯ上に、ＣＨＦ3のプラズマアシスト蒸着により１ｎｍのフルオロカーボン（ＣＦX）正孔注入層（ＨＩＬ）を堆積させた。
【０１０２】
３．次に、７５ｎｍの厚さを有するＮ，Ｎ’−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（ＮＰＢ）の正孔輸送層（ＨＴＬ）をタンタルボートから蒸着させた。
【０１０３】
４．次に、その正孔輸送層の上に、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）およびＩｎｖ−１（４％  質量％）の３５ｎｍ発光層（ＬＥＬ）を堆積させた。これらの材料もタンタルボートから蒸着させた。
【０１０４】
５．次に、１０ｎｍの厚さを有するビス（２−メチル−キノリノレート）（４−フェニルフェノレート）（Ａｌ（Ｂａｌｑ））の正孔ブロッキング層をタンタルボートから蒸着させた。
【０１０５】
６．次に、その発光層の上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡｌＱ3）の４０ｎｍ電子輸送層（ＥＴＬ）を堆積させた。この材料もタンタルボートから蒸着させた。
【０１０６】
７．そのＡｌＱ3層の上に、体積比１０：１のＭｇおよびＡｇからなる２２０ｎｍカソードを堆積させた。
【０１０７】
上の順序により、ＥＬデバイスの堆積を完了した。その後、そのデバイスを、周囲環境から保護するために、乾燥グローブボックス内に密封包装した。
【０１０８】
サンプル２は、表に示すレベルでエミッターＩｎｖ−１を使用したことを除き、サンプル１と同じように作製した。サンプル３は、化合物Ｉｎｖ−１を含まないことを除き、サンプル１と同じように作製した。このようにして作ったセルを、２０ｍＡ／ｃｍ2の動作電流で効率および色について検査した。その結果を輝度収率（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  ｙｉｅｌｄ）（ｃｄ／Ａ）およびＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  Ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ；国際証明委員会）座標の形式で表１に報告する。
【０１０９】
【表１】
2011205138.tif 000030
【０１１０】
表１からわかるように、本発明の発光材料を組み込んだ全ての被験ＥＬデバイスが、本材料を伴わない比較デバイスに比べて優れた緑色および高い効率を示した。
【０１１１】
本明細書に引用されている特許および他の出版物の全内容は、本明細書に参照として組み込まれている。本発明の一定の好ましい実施形態を特に参照しながら本発明を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく変形および変更を行うことができることは理解される。
【符号の説明】
【０１１２】
１０１    基板
１０３    アノード
１０５    正孔注入層（ＨＩＬ）
１０７    正孔輸送層（ＨＴＬ）
１０９    発光層（ＬＥＬ）
１１０    正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）
１１１    電子輸送層（ＥＴＬ）
１１３    カソード
【図１】
2011205138.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月2日(2011.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン光発光材料を含有する発光層を含む電場発光デバイスであって、前記リン光発光材料が、有機金属錯体を含有し、前記有機金属錯体が、下記式（１ｄ）〜（１ｆ）のいずれか一つで表される、電場発光デバイス：
【化１】
2011205138.tif 000042
上式中、
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し、
Ａｒは、追加の縮合環を有していてもよく、
Ｒ3は、水素または置換基を表し、
Ａｒ2は、５または６員芳香族環基を形成するために必要な原子である；
【化２】
2011205138.tif 000043
上式中、
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し、
Ａｒは、追加の縮合環を有していてもよく、
Ｒ4は、水素または置換基を表し、
Ａｒ2は、５または６員芳香族環基を形成するために必要な原子である；および
【化３】
2011205138.tif 000044
上式中、
Ａｒは、芳香族環基を形成するために必要な原子を表し、
Ａｒは、追加の縮合環を有していてもよく、
Ｒ3は、水素または置換基を表し、
Ａｒ2は、５または６員芳香族環基を形成するために必要な原子である。