(57)【要約】  イリジウムと、非置換のフェニル環を有するインドール化合物とを含む有機金属錯体、または、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄと、イソインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含むエレクトロルミネセンスデバイスが開示される。本発明はさらに、ある種のそのような錯体の組成物、ならびに、ディスプレーデバイスまたは面照明デバイス、および発光方法を含む。本発明の有機金属物質は、エレクトロルミネセンスデバイスにおける有用なリン光発光物質として機能する。
2007516965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イリジウムと、非置換のフェニル環を有するインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含んでなるエレクトロルミネセンスデバイス。
【請求項２】
発光層が、下記の式（１ａ）の発光性化合物：
【化１】
2007516965.tif 000031
（式中、
Ｌは、独立して選択された配位子基を表し；
ｍは、１、２または３であり；
ｗは、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４であり；
Ｒ1およびＲ2は、独立して選択された置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができ；かつ
Ｒ3およびＲ4は、独立して選択された置換基を表す）
を含有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
ｍが３であり、かつ、Ｒ1およびＲ2が一緒になって芳香族環を形成する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
発光層が、下記の式（１ｂ）の発光性化合物：
【化２】
2007516965.tif 000032
（式中、
Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ3およびＲ4は請求項２で定義される通りであり、かつ
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表す）
を含有する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
ｍが３であり、かつ、Ａｒが、置換されたベンゼン環を表す、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、インドール化合物とを含み、前記金属が複数のインドール化合物と完全に錯体形成している有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含んでなるエレクトロルミネセンスデバイス。
【請求項７】
発光層が、下記の式（２）の発光性化合物：
【化３】
2007516965.tif 000033
（式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される配位した金属である；
ｍは、ＭがＩｒまたはＲｈであるとき、３であり、また、ｍは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、２であり；
Ｒ1およびＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができ；
Ｒ3およびＲ4は、独立して選択された置換基を表し；かつ
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表す）
を含有する、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
Ｒ1およびＲ2が一緒になって芳香族環を形成する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、炭素原子が２個〜１２個のアリール成分およびアルキル成分から選択される２つの置換基を３位に含有するインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含んでなるエレクトロルミネセンスデバイス。
【請求項１０】
発光層が、下記の式（３）の発光性化合物：
【化４】
2007516965.tif 000034
（式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される配位した金属であり；
ｍは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、１、２または３であり、また、ｍは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、１または２であり；
Ｌは、独立して選択された配位子基を表し；
ｗは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４であり、また、ｗは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、４個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜２であり；
Ｒ1およびＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができ；
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表し；かつ
Ｒ5およびＲ6は独立して、炭素原子が２個〜１２個のアリール基またはアルキル基を表す）
を含有する、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
Ｒ1およびＲ2が一緒になって芳香族環を形成し、ＭがＩｒを表し、かつ、ｍが３である、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、イソインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含んでなるエレクトロルミネセンスデバイス。
【請求項１３】
発光層が、下記の式（４）の発光性化合物：
【化５】
2007516965.tif 000035
（式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される配位した金属であり；
ｍは、Ｍが、Ｉｒ、ＯｓまたはＲｈであるとき、１、２または３であり、また、ｍは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、１または２であり；
Ｌは、独立して選択された配位子基を表し；
ｗは、ＭがＩｒまたはＲｈであるとき、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４であり、また、ｗは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、４個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜２であり；
Ｒ1およびＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができ；
Ｒ3およびＲ4は、独立して選択された置換基を表し；かつ
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表す）
を含有する、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
Ｒ1およびＲ2が一緒になって芳香族環を形成し、ＭがＩｒを表し、かつ、ｍが３である、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、インドール環系またはアリール環系の少なくとも１つにおいて非置換であるアリールインドール化合物またはアリールイソインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含んでなるエレクトロルミネセンスデバイス。
【請求項１６】
Ｉｒと、非置換のフェニル環を含むインドール化合物とを含んでなる有機金属錯体。
【請求項１７】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、インドール化合物とを含み、前記金属が複数のインドール成分と完全に錯体形成している有機金属錯体。
【請求項１８】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、炭素原子が２個〜１２個のアリール成分およびアルキル成分から選択される２つの置換基を３位に含有するインドール化合物とを含んでなる有機金属錯体。
【請求項１９】
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、イソインドール化合物とを含んでなる有機金属錯体。
【請求項２０】
発光層が、下記の式（１ａ）または式（１ｂ）の発光性化合物：
【化６】
2007516965.tif 000036
（式中、
ｍは、１、２または３であり；
ｗは、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４であり；
Ｌは、独立して選択された配位子基を表し；
Ｒ1およびＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができ；
Ｒ3およびＲ4は、独立して選択された置換基を表し；かつ
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表す）
を含有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２１】
発光層が、ホスト物質内に配置されたリン光性物質の化合物である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２２】
リン光性物質がホストに基づいて１５質量％までの量で存在する、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
発光性物質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２４】
白色光を放出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２５】
フィルター処理手段を含む、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
蛍光発光物質をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２７】
請求項１のＯＬＥＤデバイスを含むディスプレーデバイス。
【請求項２８】
請求項１のＯＬＥＤデバイスを含む面照明デバイス。
【請求項２９】
請求項１のデバイスの両端に電位を加え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、望ましいエレクトロルミネセンス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）エレクトロルミネセンス（ＥＬ）デバイスに関連する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）デバイスが２０年以上前から知られているが、それらの性能上の制限は多くの望ましい適用に対する障害となっている。最も単純な形態において、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、光の放射をもたらす電荷再結合を支援するための、これらの電極の間に挟まれた有機媒体とから構成される。これらのデバイスはまた、有機発光ダイオードまたはＯＬＥＤと一般には呼ばれている。より初期の有機ＥＬデバイスの代表例が、Ｇｕｒｎｅｅらの米国特許第３，１７２，８６２号（１９６５年３月９日発行）；Ｇｕｒｎｅｅの米国特許第３，１７３，０５０号（１９６５年３月９日発行）；Ｄｒｅｓｎｅｒ、「Ｄｏｕｂｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｉｎ  Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ」、ＲＣＡ  Ｒｅｖｉｅｗ、Ｖｏｌ．３０、ｐｐ．３２２〜３３４、１９６９；および、Ｄｒｅｓｎｅｒの米国特許第３，７１０，１６７号（１９７３年１月９日発行）である。これらのデバイスにおける有機層は、通常の場合には多環芳香族炭化水素から構成されており、非常に厚かった（１μｍをはるかに超えていた）。結果として、動作電圧が非常に高く、多くの場合には１００Ｖを超えていた。
【０００３】
より近年の有機ＥＬデバイスは、極めて薄い層（例えば、１．０μｍ未満）からなる有機ＥＬエレメントをアノードとカソートとの間に含む。本明細書中において、用語「有機ＥＬエレメント」は、アノード電極とカソート電極との間におけるこのような層を包含する。厚さを小さくすることは、有機層の抵抗を低下させ、かつ、はるかにより低い電圧で作動するデバイスを可能にする。基本的な二層ＥＬデバイス構造（これは米国特許第４，３５６，４２９号に最初に記載された）において、アノードに隣接するＥＬエレメントの一方の有機層が、正孔を輸送するために特に選ばれており、従って、これは正孔輸送層と呼ばれ、もう一方の有機層は、電子を輸送するために特に選ばれており、電子輸送層と呼ばれる。有機ＥＬエレメント内における注入された正孔および電子の再結合により、効率的なエレクトロルミネセンスがもたらされる。
【０００４】
三層有機ＥＬデバイスもまた提案されており、これは、Ｔａｎｇら［Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｖｏｌ．６５、Ｐａｇｅｓ  ３６１０〜３６１６、１９８９］によって開示される三層有機ＥＬデバイスなどのように、有機発光層（ＬＥＬ）を正孔輸送層と電子輸送層との間に含有する。発光層は、一般には、ゲスト物質がドープされたホスト物質からなる。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４層ＥＬエレメントが開示されている。これらの構造は、改善されたデバイス効率をもたらしている。
【０００５】
ＯＬＥＤデバイスにおいて有用であるとして記載されている多くの発光物質は光をその励起された一重項状態から蛍光によって放射する。励起された一重項状態は、ＯＬＥＤデバイスにおいて形成される励起子がそのエネルギーをドーパントの励起状態に転移させたときに生じる。しかしながら、ＥＬデバイスにおいて生じた励起子の２５％のみが一重項の励起子であると一般には考えられている。残る励起子は三重項であり、三重項はそのエネルギーをドーパントの一重項励起状態に容易に転移させることができない。このことは、励起子の７５％が発光過程において使用されないので、効率における大きな損失をもたらしている。
【０００６】
三重項の励起子は、エネルギーにおいて十分に低い三重項励起状態をドーパントが有するならば、そのエネルギーをドーパントに転移させることができる。ドーパントの三重項状態が発光性であるならば、ドーパントは光をリン光によって生じさせることができ、この場合、リン光は、励起状態と基底状態との間でのスピン状態の変化を伴うルミネセンスである。多くの場合、一重項の励起子はまた、そのエネルギーを同じドーパントの最も低い一重項励起状態に転移させることができる。一重項励起状態は、多くの場合、項間交差プロセスによって発光性の三重項励起状態に緩和することができる。従って、エネルギーをＯＬＥＤデバイスにおいて生じた一重項励起子および三重項励起子の両方から集め、かつ、非常に効率的なリン光放射を生じさせることが、ホストおよびドーパントを適正に選ぶことによって可能である。
【０００７】
有用なリン光性物質の１つのクラスが、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（ｐｐｒ）3）は、重原子の大きいスピン−軌道カップリングのために、また、基底状態へのラポルテ許容（軌道対称性）転移を有する最も低い励起状態（これは電荷移動状態である）のために、緑色光を三重項励起状態から強く放射する（Ｋ．Ａ．Ｋｉｎｇ、Ｐ．Ｊ．ＳｐｅｌｌａｎｅおよびＲ．Ｊ．Ｗａｔｔｓ、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、１０７、１４３１（１９８５）；Ｍ．Ｇ．Ｃｏｌｏｍｂｏ、Ｔ．Ｃ．Ｂｒｕｎｏｌｄ、Ｔ．Ｒｅｉｄｅｎｅｒ、Ｈ．Ｕ．Ｇｕｄｅｌ、Ｍ．ＦｏｒｔｓｃｈおよびＨ．−Ｂ．Ｂｕｒｇｉ、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．、３３、５４５（１９９４））。高い効率を有する小分子の真空蒸着ＯＬＥＤもまた、リン光性物質としてのＩｒ（ｐｐｒ）3およびホストとしての４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）を用いて明らかにされている（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】
別のクラスのリン光性物質には、ｄ10電子配置を有する原子の間での相互作用を有する化合物（例えば、Ａｕ2（ｄｐｐｍ）Ｃｌ2（式中、ｄｐｐｍ＝ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン）（Ｙ．Ｍａら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７４、１３６１（１９９８））が含まれる。有用なリン光性物質のさらに別の例には、三価ランタニド（例えば、Ｔｂ3+およびＥｕ3+など）の配位錯体が含まれる（Ｊ．Ｋｉｄｏら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、６５、２１２４（１９９４））。これら後者のリン光性化合物は三重項を最も低い励起状態として必ずしも有しないが、それらの光学的遷移は１のスピン状態における変化をまさに伴っており、それにより、ＯＬＥＤデバイスにおける三重項励起子を集めることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
Ｍ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎおよび共同研究者は最近、多数のイリジウム錯体の合成および特長づけを報告している（国際特許出願公開ＷＯ０１／４１５１２、および、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．（２００３）、１２５（２４）、７３７７（２００３））。これらの開発にもかかわらず、エレクトロルミネセンスデバイスにおいてリン光発光物質として機能する新しい有機金属物質が依然として今も求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、イリジウムと、非置換のフェニル環を有するインドール化合物とを含む有機金属錯体、または、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄと、イソインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含むエレクトロルミネセンスデバイスを提供する。本発明はさらに、ある種のそのような錯体の組成物、ならびに、ディスプレーデバイスまたは面照明デバイス、および発光方法を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の有機金属物質は、エレクトロルミネセンスデバイスにおける有用なリン光発光物質として機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、インドール化合物またはイソインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光層を含むエレクトロルミネセンスデバイスを提供する。本発明を実施するために有用であるインドール化合物またはイソインドール化合物は、１個の窒素原子を含有し、かつ、少なくとも１つの芳香族環と縮合した５員の不飽和環を有する。インドール環系またはイソインドール環系が、少なくとも１つの二重結合を有する置換基によりさらに置換されることはさらに望ましい。さらにより望ましくは、該二重結合は５員芳香族環または６員芳香族環の一部である。この二重結合がまた、金属との結合を形成できることは望ましい。インドール環系またはイソインドール環系が２つの独立して選択された置換基を当該複素環の１つの炭素原子において含むことはさらに望ましい。インドール化合物およびイソインドール化合物の具体例を下記に示す：
【化１】
2007516965.tif 000003
【００１３】
１つの望ましい実施形態において、本発明は、イリジウムと、非置換のフェニル環を有するインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光性のリン光性物質を含有する発光層を含むエレクトロルミネセンスデバイスを提供する。
【００１４】
有機金属錯体は下記の式（１）の特定の実施形態（これはさらに記載される）によって表すことができる。
【化２】
2007516965.tif 000004
【００１５】
式中、
Ｚは、少なくとも１つの芳香族環基と縮合したピロール環基（すなわち、インドール基）を形成するために必要な原子を表し、かつ、インドール基は少なくとも１つの非置換のフェニル環を有する；
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される配位した金属である。１つの好適な実施形態において、ＭはＩｒまたはＲｈを表し、より望ましくは、ＭはＩｒを表す；
ｍは、ＭがＩｒまたはＲｈであるとき、１、２または３であり、また、ｍは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、１または２である；
ｗは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４であり、また、ｗは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、４個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜２である。
Ｌは、独立して選択された配位子基を表す。配位子は、配位子が金属に対して錯体形成することができるように選ばれる。例えば、Ｌはシアニドまたはハロゲン（例えば、クロリドなど）が可能である。望ましくは、Ｌは二座配位子を表す。例えば、Ｌは、カルボニル置換の基、例えば、アセチルアセトナート基、ヘキサフルオロアセチルアセトナート基またはサリチルアルデヒド基などを表すことができる。Ｌはまた、式ＲaＣＯ2-の酸誘導体（式中、Ｒaは、置換または非置換のアリール（例えば、フェニルまたはトリルなど）、あるいは、置換または非置換のアルキル（例えば、メチルまたはブチルなど）であり得る）を表すことができる。望ましい二座の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はまた、式ＲaＯ−（式中、Ｒaは上記で定義された通りである）のアルコキシド（例えば、フェノキシド基）を表すことができる。
Ｒ1およびＲ2は、独立して選択された置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができる。Ｒ1およびＲ2の例には、フェニル、トリル、およびアルキル（例えば、メチルおよびエチルなど）が含まれる。１つの望ましい実施形態において、Ｒ1およびＲ2は芳香族環（例えば、ベンゼン環基など）を形成する。Ｒ1およびＲ2の例示的な例を下記に示す：
【００１６】
【化３】
2007516965.tif 000005
【００１７】
１つの望ましい実施形態において、本発明の有機金属化合物は、ｗが０であり、ｍが３であり、かつ、Ｒ1およびＲ2が、６員芳香族環基を形成するために必要な原子を表す式（１）によって表される。
【００１８】
式（１）の有機金属錯体の１つの有用な実施形態が下記の式（１ａ）によって表される。
【化４】
2007516965.tif 000006
式中、
Ｌは、独立して選択された配位子基を表す；
ｍは、１、２または３である；
ｗは、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４である；
Ｒ1およびＲ2は、独立して選択された置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができる；かつ
Ｒ3およびＲ4は、独立して選択された置換基を表す。
【００１９】
本発明の別の有用な実施形態において、式（１）の有機金属錯体は下記の式（１ｂ）によって表される。
【化５】
2007516965.tif 000007
式中、
Ｌ、ｗ、ｍ、Ｒ3およびＲ4は、構造１ａについて上記で定義される通りである。かつ
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表す。
【００２０】
１つの望ましい実施形態が、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、インドール化合物とを含み、該金属が複数のインドール化合物と完全に錯体形成している有機金属錯体を含有する発光物質を含有する発光層を含むエレクトロルミネセンスデバイスからなる。場合により、多数のインドール化合物との有機金属錯体は、補助的な配位子が存在するときよりも安定である。１つの好適な実施形態において、本発明の有機金属錯体は下記の式（２）によって表される。
【００２１】
【化６】
2007516965.tif 000008
【００２２】
式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される配位した金属である；
ｍは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、３であり、また、ｍは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、２である。
Ｒ1およびＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができる；
Ｒ3およびＲ4は、独立して選択された置換基を表す；かつ
Ａｒは、芳香族基を表す。
【００２３】
１つの望ましい実施形態が、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、炭素原子が２個〜１２個のアリール成分およびアルキル成分から選択される２つの置換基を３位に含有するインドール化合物とを含む有機金属錯体を含有する発光物質を含有する発光層を含むエレクトロルミネセンスデバイスからなる。そのようなインドール化合物の２つの例示的な例を下記に示す。
【００２４】
【化７】
2007516965.tif 000009
【００２５】
本発明の１つの実施形態において、本発明の有機金属錯体は下記の式（３）によって表される。
【化８】
2007516965.tif 000010
【００２６】
式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される配位した金属である；
ｍは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、１、２または３であり、また、ｍは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、１または２である。
Ｌは、独立して選択された配位子基を表す；
ｗは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４であり、また、ｗは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、４個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜２である；
Ｒ1およびＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができる；
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表す；かつ
Ｒ5およびＲ6は独立して、炭素原子が２個〜１２個の置換または非置換のアリール成分あるいは置換または非置換のアルキル成分を表す。例えば、Ｒ5およびＲ6は独立して、エチル基、イソプロピル基、フェニル基およびトリル基を表すことができる。
【００２７】
別の有用な実施形態において、本発明の有機金属錯体は、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される金属と、イソインドール化合物とを含む。より望ましくは、金属はＩｒである。
【００２８】
本発明の別の有用な実施形態において、本発明の有機金属錯体は下記の式（４）によって表される。
【化９】
2007516965.tif 000011
式中、
Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、ＰｔおよびＰｄからなる群から選択される配位した金属である；
ｍは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、１、２または３であり、また、ｍは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、１または２である。
Ｌは、独立して選択された配位子基を表す；
ｗは、Ｍが、Ｉｒ、ＲｈまたはＯｓであるとき、６個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜４であり、また、ｗは、ＭがＰｔまたはＰｄであるとき、４個の配位部位を満たすために必要に応じて０〜２である；
Ｒ1およびＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1およびＲ2は環基を形成することができる；
Ｒ3およびＲ4は、独立して選択された置換基を表す；かつ
Ａｒは、置換された芳香族基または非置換の芳香族基を表す。
【００２９】
本発明において有用な発光性物質の合成は、有機配位子を調製すること、および、その後、金属を使用して、その配位子と錯体形成させ、有機金属化合物を形成することによって達成することができる。本発明において有用なインドール配位子およびイソインドール配位子の合成は、文献に見出される様々な方法によって達成することができる（例えば、Ｒ．Ｊ．Ｓｕｎｄｂｅｒｇ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｉｎｄｏｌｅｓ；Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、ｖ１８（１９７０、発行者：Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、ＮＹ）、そして、Ａ．ＷｅｉｓｓｂｅｒｇｅｒおよびＷ．Ｊ．Ｈｏｕｌｉｈａｎ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ、ｖ２５、ｐｔｓ１〜２（１９７２、発行者：Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、ＮＹ）を参照のこと）。例えば、インドール配位子を、ヒドラジン化合物をケトン化合物と反応させて、ヒドラゾンを得て（反応−１、この場合、Ｇ1〜Ｇ4は水素または独立して選択された置換基である）、その後、閉環して、インドールを得る（反応−２）ことによって調製することができる。
【００３０】
本発明において有用な有機金属錯体は、調製された配位子から様々な文献方法によって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およびＹ．Ｗａｎｇ、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．、１４９４（２００１）を参照のこと。
【００３１】
イリジウムを含有する本発明の化合物を調製するための１つの望ましい方法が下記に示される。アリールインドールとイリジウムハリド（例えば、Ｋ3ＩｔＢｒ6など）との反応により、イリジウムのシクロ金属化二量体が得られる（反応−３）。この物質とハリド受容反応剤（例えば、トリフルオロ酢酸銀など）とのさらなる反応により、トリシクロ金属化有機金属錯体がもたらされる（反応−４）。
【００３２】
【化１０】
2007516965.tif 000012
【００３３】
上記方法は、本発明において記載される置換された化合物を調製するために問題なく用いられている。
【００３４】
本発明において有用な式（１）の錯体の具体例は下記の錯体である。
【化１１】
2007516965.tif 000013
【化１２】
2007516965.tif 000014
【化１３】
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【化１４】
2007516965.tif 000016
【化１５】
2007516965.tif 000017
【化１６】
2007516965.tif 000018
【００３５】
別途具体的に言及されない限り、用語「置換（された）」または用語「置換基」の使用は、水素以外の任意の基または原子を意味する。別途示されない限り、置換可能な水素を含有する基（化合物または錯体を含む）が示されるとき、そのような用語の使用はまた、その置換されていない形態を包含するだけでなく、置換基が有用性のために必要な性質を破壊しない限り、本明細書中で述べられるような任意の置換基（１つまたは複数）を有するさらに置換された誘導体を形成することもまた意図される。好適には、置換基はハロゲンであり得るか、あるいは、炭素原子、ケイ素原子、酸素原子、窒素原子、リン原子、イオウ原子、セレン原子またはホウ素原子によって分子の残り部分に結合することができる。置換基は下記が可能である。例えば、ハロゲン、例えば、クロロ、ブロモまたはフルオロなど；ニトロ；ヒドロキシル；シアノ；カルボキシル；または、さらに置換され得る基、例えば、アルキル（直鎖アルキルまたは分枝鎖アルキルまたは環状アルキルを含む）、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など；アルケニル、例えば、エチレン、２−ブテンなど；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、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）エトキシおよび２−ドデシルオキシエトキシなど；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、ナフチルなど；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−ナフチルオキシまたはβ−ナフチルオキシ、および４−トリルオキシなど；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−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−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、およびｔ−ブチルカルボンアミドなど；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およびヘキサデシルスルホンアミドなど；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など；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など；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など；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−トリルスルホニルなど；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など；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−トリルスルフィニルなど；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−トリルチオなど；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およびシクロヘキシルカルボニルオキシなど；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、ドデシルアミンなど；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など；ホスファート、例えば、ジメチルホスファートおよびエチルブチルホスファートなど；ホスフィト、例えば、ジエチルホスフィトおよびジヘキシルホスフィトなど；複素環基、複素環オキシ基または複素環チオ基（これらは、それぞれが置換されてもよく、また、炭素原子と、酸素、窒素、イオウ、リンまたはホウ素からなる群から選択される少なくとも１つのヘテロ原子とから構成される３員〜７員の複素環状環（例えば、２−フリル、２−チエニル、２−ベンゾイミダゾリルオキシまたは２−ベンゾチアゾリルなど）を含有する）；第四級アンモニウム、例えば、トリエチルアンモニウムなど、第四級ホスホニウム、例えば、トリフェニルホスホニウムなど；ならびに、シリルオキシ、例えば、トリメチルシリルオキシなど。
【００３６】
所望されるならば、置換基は、自体が、記載された置換基により１回または多数回さらに置換され得る。使用される特定の置換基を、具体的な適用のための所望される望ましい性質を得るために当業者によって選択することができ、そのような置換基には、例えば、電子吸引基、電子供与基および立体障害基が含まれ得る。分子が２つ以上の置換基を有し得るとき、別途示されない限り、置換基は一緒になって、縮合環などの環を形成することができる。一般に、上記の基およびその置換基には、４８個までの炭素原子を有するもの、典型的には、１個〜３６個の炭素原子を有するもの、通常的には、２４個未満の炭素原子を有するものが含まれ得る。しかし、それよりも大きい数が、選択された特定の置換基に依存して可能である。
【００３７】
好適には、ＯＬＥＤデバイスの発光層は、光を放射するためのホスト物質および１つまたは複数のゲスト物質を含む。ゲスト物質の少なくとも１つは、好適には、式１、式２、式３または式４の環系を含むリン光性錯体である。発光性のゲスト物質は、通常の場合には、ホスト物質の量よりも少ない量で存在し、典型的には、ホストの１５質量％までの量で存在し、より典型的には、ホストの０．１質量％〜１０．０質量％の量で存在する。便宜上、リン光性錯体のゲスト物質は、本明細書中ではリン光性物質として示される場合がある。式１、式２、式３または式４のリン光性物質は、好ましくは、低分子量の化合物である。しかし、式１、式２、式３または式４のリン光性物質はまた、式１、式２、式３または式４により表される成分を有する反復ユニットの主鎖または側鎖を有するオリゴマーまたはポリマーである場合がある。式１、式２、式３または式４のリン光性物質は、ホスト物質内に分散された別個の物質として提供することができ、あるいは、何らかの方法でホスト物質に結合させることができ、例えば、ポリマー状ホスト内に共有結合的に結合させることができる。
【００３８】
リン光性物質のためのホスト物質
好適なホスト物質は、三重項励起子がホスト物質からリン光性物質に効率よく転移することができるように選択されなければならない。この転移が生じるためには、リン光性物質の励起状態エネルギーがホストの最も低い三重項状態と基底状態とのエネルギー差よりも小さいことが非常に望ましい条件である。しかしながら、ホストのバンドギャップを、ＯＬＥＤの駆動電圧における受け入れがたい増大を引き起こすほど大きく選んではならない。好適なホスト物質が、国際特許出願公開ＷＯ００／７０６５５Ａ２、同ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、同ＷＯ０１／９３６４２Ａ１、同ＷＯ０２／０７４０１５Ａ２、同ＷＯ０２／１５６４５Ａ１および米国特許出願公開２００２０１１７６６２に記載される。好適なホストには、ある種のアリールアミン、トリアゾール系化合物、インドール系化合物およびカルバゾール系化合物が含まれる。望ましいホストの例には、それらの誘導体を含めて、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）がある。
【００３９】
望ましいホスト物質は、連続した薄膜を形成することができる。発光層は、デバイスの薄膜形態学、電気特性、発光効率および寿命を改善するために、２つ以上のホスト物質を含有することができる。発光層は、良好な正孔輸送特性を有する第１のホスト物質と、良好な電子輸送特性を有する第２のホスト物質とを含有することができる。
【００４０】
他のリン光性物質
式１、式２、式３または式４のリン光性物質は、同じ層または異なる層のいずれかで、他のリン光性物質との組合せで使用することができる。他のリン光性物質の一部が、国際特許出願公開ＷＯ００／５７６７６、同ＷＯ００／７０６５５、同ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、米国特許出願公開２００３／００１７３６１Ａ１、国際特許出願公開ＷＯ０１／９３６４２Ａ１、同ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、米国特許第６，４５８，４７５号Ｂ１、国際特許出願公開ＷＯ０２／０７１８１３Ａ１、米国特許第６，５７３，６５１号Ｂ２、米国特許出願公開２００２／０１９７５１１Ａ１、国際特許出願公開ＷＯ０２／０７４０１５Ａ２、米国特許第６，４５１，４５５号Ｂ１、米国特許出願公開２００３／００７２９６４Ａ１、米国特許出願公開２００３／００６８５２８Ａ１、米国特許第６，４１３，６５６号Ｂ１、米国特許第６，５１５，２９８号Ｂ２、米国特許第６，４５１，４１５号Ｂ１、米国特許第６，０９７，１４７号、米国特許出願公開２００３／０１２４３８１Ａ１、米国特許出願公開２００３／００５９６４６Ａ１、米国特許出願公開２００３／００５４１９８Ａ１、欧州特許ＥＰ１２３９５２６Ａ２、同ＥＰ１２３８９８１Ａ２、同ＥＰ１２４４１５５Ａ２、米国特許出願公開２００２／０１００９０６Ａ１、米国特許出願公開２００３／００６８５２６Ａ１、米国特許出願公開２００３／００６８５３５Ａ１、特開２００３−０７３３８７Ａ、特開２００３−０７３３８８Ａ、米国特許出願公開２００３／０１４１８０９Ａ１、米国特許出願公開２００３／００４０６２７Ａ１、特開２００３−０５９６６７Ａ、特開２００３−０７３６６５Ａおよび米国特許出願公開２００２／０１２１６３８Ａ１に記載される。
【００４１】
ＩｒＬ3型およびＩｒＬ2Ｌ’型のシクロ金属化Ｉｒ（ＩＩＩ）錯体（例えば、緑色を放射する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）（アセチルアセトナート）など）の放射波長は、シクロ金属化する配位子Ｌにおける適切な位置での電子供与基または電子吸引基の置換によって、あるいは、シクロ金属化する配位子Ｌのための異なる複素環を選ぶことによって変化させることができる。放射波長はまた、補助的な配位子Ｌ’を選ぶことによって変化させることができる。赤色発光体の例には、ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ3’）イリジウム（ＩＩＩ）（アセチルアセトナート）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）がある。青色発光体には、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）（ピコリナート）がある。
【００４２】
赤色のエレクトロホスホレセンスが、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（アセチルアセトナート）［Ｂｔｐ2Ｉｒ（ａｃａｃ）］をリン光性物質として使用したとき、報告されている（Ａｄａｃｈｉ，Ｃ．、Ｌａｍａｎｓｋｙ，Ｓ．、Ｂａｌｄｏ，Ｍ．Ａ．、Ｋｗｏｎｇ，Ｒ．Ｃ．、Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，Ｍ．Ｅ．およびＦｏｒｒｅｓｔ，Ｓ．Ｒ．、Ａｐｐ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７８、１６２２〜１６２４（２００１））。
【００４３】
他の重要なリン光性物質には、シクロ金属化Ｐｔ（ＩＩ）錯体が含まれ、例えば、ｃｉｓ−ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ2’）白金（ＩＩ）、ｃｉｓ−ビス（２−（２’−チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ3’）白金（ＩＩ）、ｃｉｓ−ビス（２−（２’−チエニル）キノリナト−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）アセチルアセトナートが含まれる。Ｐｔ（ＩＩ）ポルフィリン錯体（例えば、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン白金（ＩＩ）など）もまた有用なリン光性物質である。
【００４４】
有用なリン光性物質のさらに他の例には、三価ランタニド（例えば、Ｔｂ3+およびＥｕ3+など）の配位錯体が含まれる（Ｊ．Ｋｉｄｏら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、６５、２１２４（１９９４））。
【００４５】
阻止層
好適なホストに加えて、リン光性物質を用いるＯＬＥＤデバイスは、多くの場合、励起子または電子−正孔再結合中心を、ホスト物質およびリン光性物質を含む発光層に制限することを助けるために、少なくとも１つの励起子阻止層または正孔阻止層を必要とする。１つの実施形態において、そのような阻止層は電子輸送層と発光層との間に設置される（図１を参照のこと、層１１０）。この場合、阻止層のイオン化ポテンシャルを、ホストから電子輸送層内への正孔移動についてのエネルギー障壁が存在するようにしなければならず、一方で、電子親和性を、電子が、電子輸送層から、ホスト物質およびリン光性物質を含む発光層の中により容易に通過するようにしなければならない。阻止物質の三重項エネルギーがリン光性物質の三重項エネルギーよりも大きいことが、絶対的には要求されないが、さらに望ましい。好適な正孔阻止物質が国際特許出願公開ＷＯ００／７０６５５Ａ２および同ＷＯ０１／９３６４２Ａ１に記載される。有用な物質の２つの例がバソクプロイン（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）（Ｂａｌｑ）である。Ｂａｌｑ以外の金属錯体もまた、米国特許出願公開２００３００６８５２８に記載されるように、正孔および励起子を阻止することが知られている。米国特許出願公開２００３０１７５５５３Ａ１は、ｆａｃ−トリス（１−フェニルピラゾラト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒｐｐｚ）を電子／励起子阻止層において使用することを記載する。
【００４６】
本発明の様々な実施形態は様々な好都合な特徴（例えば、作動効率、より大きい発光、色相、低い駆動電圧および改善された作動安定性など）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様々な実施形態は、（多色ディスプレーを提供するために直接的に、または、フィルターを介して）白色光の放射において有用な色相を含む広範囲の色相を提供することができる。
【００４７】
一般的なデバイス構造
本発明は、小分子物質、オリゴマー物質、ポリマー物質、または、それらの組合せを使用する多くのＯＬＥＤデバイス形態において用いることができる。これらには、１つだけ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に直交配列のアノードおよびカソードから構成される受動型マトリックスディスプレー、ならびに、各画素が、例えば、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）により独立して制御される能動型マトリックスディスプレーなど）までが含まれる。
【００４８】
本発明が問題なく実行され得る有機層の無数の形態が存在する。ＯＬＥＤの不可欠な要件は、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置された有機発光層である。さらなる層を、下記においてより詳細に記載されるように用いることができる。
【００４９】
小分子デバイスのために特に有用な典型的な構造が図１に示され、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、正孔または励起子を阻止するための層１１０、電子輸送層１１１、およびカソード１１３から構成される。これらの層は下記において詳しく記載される。基板は、代替として、カソードに隣接して設置され得るか、あるいは、基板は、実際には、アノードまたはカソードを構成し得ることに留意すること。アノードとカソードとの間の有機層が、便宜上、有機ＥＬエレメントとして示される。また、これら有機層の一緒になった全体の厚さは望ましくは５００ｎｍ未満である。
【００５０】
ＯＬＥＤのアノードおよびカソードは電気伝導体を介して電圧／電流源に接続される。ＯＬＥＤは、アノードがカソードよりも正の電位であるようにアノードとカソードとの間に電位を加えることによって作動する。正孔がアノードから有機ＥＬエレメント内に注入され、電子がカソードにおいて有機ＥＬエレメント内に注入される。ＯＬＥＤが、ＡＣサイクルにおけるある期間にわたって、電位バイアスが逆になり、電流が流れないＡＣモードで作動させられるとき、高まったデバイス安定性がときには達成され得る。ＡＣ駆動によるＯＬＥＤの一例が米国特許第５，５５２，６７８号に記載される。
【００５１】
基板
本発明のＯＬＥＤデバイスは、典型的には、カソードまたはアノードのいずれかが基板と接触して存在し得る支持基板１０１の上に提供される。基板と接触している電極は、便宜上、下部電極として示される。従来、下部電極はアノードであり、しかし、本発明はそのような形態に限定されない。基板は、意図された発光方向に依存して、光透過性または不透明のいずれかであり得る。光透過性の性質が、基板を通してＥＬ放射を見るためには望ましい。透明なガラスまたはプラスチックがそのような場合において一般に用いられる。基板は、多数の物質層を含む複雑な構造が可能である。これは、典型的には、ＴＦＴがＯＬＥＤ層の下側に提供される能動型マトリックス基板については当てはまる。基板は、少なくとも発光性の画素化領域では、ガラスまたはポリマーなどの一般に透明な物質から構成されることがさらに必要である。ＥＬ放射が上部電極を通して見られる適用については、下部支持体の透過性特性は重要でなく、従って、基板は、光透過性、光吸収性または光反射性であることが可能である。この場合において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、および回路ボード材料が含まれるが、これらに限定されない。再度ではあるが、基板は、例えば、能動型マトリックスＴＦＴ設計などにおいて見出されるように、多数の物質層を含む複雑な構造が可能である。これらのデバイス形態では、光に対して透明な上部電極を備えることが必要である。
【００５２】
アノード
所望されるエレクトロルミネセンス光放射（ＥＬ）がアノードを通して見られるとき、アノードは、目的とする放射に対して透明または実質的に透明でなければならない。本発明において使用される一般的な透明なアノード物質は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）および酸化スズであり、しかし、他の金属酸化物も機能し得る、そのような他の金属酸化物には、アルミニウムまたはインジウムがドープされた酸化亜鉛、マグネシウムインジウム酸化物およびニッケルタングステン酸化物が含まれるが、これらに限定されない。これらの酸化物に加えて、金属窒化物（例えば、窒化ガリウムなど）および金属セレン化物（例えば、セレン化亜鉛など）および金属硫化物（例えば、硫化亜鉛など）をアノードとして使用することができる。ＥＬ放射がカソードを通してのみ見られる適用については、アノードの透過性の特性は重要でなく、任意の導電性材料を使用することができ、これらは、透明、不透明または反射性であり得る。この適用のための例示的な導電体には、金、イリジウム、モリブデン、パラジウムおよび白金が含まれるが、これらに限定されない。典型的なアノード物質は、透過性またはそうでない場合でも、４．１ｅＶ以上の仕事関数を有する。所望のアノード物質は、一般には、任意の好適な手段によって、例えば、エバポレーション、スパッタリング、化学気相蒸着または電気化学的手段によって設置される。アノードは、周知のフォトリソグラフィープロセスを使用してパターン化することができる。必要に応じて、アノードは、表面粗さを低下させ、その結果、短絡を最小限に抑えるようにするために、または、反射性を高めるようにするために、他の層を適用する前に研磨することができる。
【００５３】
カソード
光放射がアノードを通してだけ見られるとき、本発明において使用されるカソードは、ほぼ任意の導電性物質から構成され得る。望ましい物質は、その下に存在する有機層との良好な接触を確保するために良好な薄膜形成性を有し、また、低い電圧での電子注入を促進させ、また、良好な安定性を有する。有用なカソード物質はまた、低い仕事関数の金属（４．０ｅＶ未満）または合金を含有する。１つの有用なカソード物質が、米国特許第４，８８５，２２１号に記載されるように、銀の割合が１％〜２０％の範囲にあるＭｇ：Ａｇ合金から構成される。別の好適なクラスのカソード物質には、カソードおよび薄い電子注入層（ＥＩＬ）を有機層（例えば、電子輸送層（ＥＴＬ））と接触して含み、その有機層が導電性金属のより厚い層により被覆される二層系が含まれる。この場合、ＥＩＬは、好ましくは、低い仕事関数の金属または金属塩を含み、そうである場合、より厚い被覆層は低い仕事関数を有する必要はない。１つのそのようなカソードが、米国特許第５，６７７，５７２号に記載されるように、ＬｉＦの薄い層、それに続くＡｌのより厚い層から構成される。アルカリ金属がドープされたＥＴＬ物質（例えば、ＬｉがドープされたＡｌｑ）は有用なＥＩＬの別の一例である。他の有用なカソード物質群には、米国特許第５，０５９，８６１号、同第５，０５９，８６２号および同第６，１４０，７６３号に開示されるカソード物質群が含まれるが、これらに限定されない。
【００５４】
光放射がカソードを通して見られるとき、カソードは透明またはほぼ透明でなければならない。そのような適用のために、金属は薄くなければならず、あるいは、透明な導電性の酸化物、または、これらの物質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が、米国特許第４，８８５，２１１号、米国特許第５，２４７，１９０号、日本国特許第３，２３４，９６３号、米国特許第５，７０３，４３６号、米国特許第５，６０８，２８７号、米国特許第５，８３７，３９１号、米国特許第５，６７７，５７２号、米国特許第５，７７６，６２２号、米国特許第５，７７６，６２３号、米国特許第５，７１４，８３８号、米国特許第５，９６９，４７４号、米国特許第５，７３９，５４５号、米国特許第５，９８１，３０６号、米国特許第６，１３７，２２３号、米国特許第６，１４０，７６３号、米国特許第６，１７２，４５９号、欧州特許第１０７６３６８号、米国特許第６，２７８，２３６号および米国特許第６，２８４，３９３６号においてより詳しく記載されている。カソード物質は、典型的には、任意の好適な手段によって、例えば、エバポレーション、スパッタリングまたは化学気相蒸着によって設置される。必要なときには、パターン化を、スルーマスク蒸着、米国特許第５，２７６，３８０号および欧州特許第０７３２８６８号に記載されるようなインテグラルシャドーマスキング、レーザーアブレーション、ならびに、選択的化学気相蒸着（これらに限定されない）をはじめとする多くの周知の方法によって達成することができる。
【００５５】
正孔注入層（ＨＩＬ）
正孔注入層１０５をアノード１０３と正孔輸送層１０７との間に備えることができる。正孔注入物質は、続く有機層の薄膜成形特性を改善するために、また、正孔輸送層内への正孔の注入を容易にするために役立ち得る。正孔輸送層において使用される好適な物質には、米国特許第４，７２０，４３２号に記載されるようなポルフィリン系化合物、米国特許第６，２０８，０７５号に記載されるようなプラズマ蒸着されたフルオロカーボンポリマー、および、ある種の芳香族アミン、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）が含まれるが、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して報告される代わりの正孔注入物質が欧州特許ＥＰ０８９１１２１Ａ１および同ＥＰ１０２９９０９Ａ１に記載される。
【００５６】
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１つの正孔輸送化合物、例えば、芳香族第三級アミンなどを含有し、この場合、後者は、炭素原子（そのうちの少なくとも１つが芳香族環の構成原子である）にだけ結合する少なくとも１つの三価の窒素原子を含有する化合物であることが理解される。１つの形態において、芳香族第三級アミンはアリールアミンが可能であり、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ポリマー状アリールアミンなどが可能である。例示的なモノマー状トリアリールアミンがＫｌｕｐｆｅｌらの米国特許第３，１８０，７３０号によって記載される。１つまたは複数のビニル基により置換され、かつ／または、少なくとも１つの活性水素含有基を含む他の好適なトリアリールアミンが、Ｂｒａｎｔｌｅｙらの米国特許第３，５６７，４５０号および米国特許第３，６５８，５２０号によって開示される。
【００５７】
より好ましいクラスの芳香族第三級アミンは、米国特許第４，７２０，４３２号および米国特許第５，０６１，５６９号に記載されるように、少なくとも２つの芳香族第三級アミン成分を含む芳香族第三級アミンである。そのような化合物には、下記の構造式（Ａ）により表される化合物が含まれる。
【化１７】
2007516965.tif 000019
（式中、Ｑ1およびＱ2は、独立して選択された芳香族第三級アミン成分であり、Ｇは連結基であり、例えば、炭素−炭素結合のアリーレン基、シクロアルキレン基またはアルキレン基などである）。１つの実施形態において、Ｑ1またはＱ2の少なくとも１つが多環縮合環構造（例えば、ナフタレン構造）を含有する。Ｇがアリール基であるとき、Ｇは、好都合には、フェニレン基、ビフェニレン基またはナフタレン基である。
【００５８】
構造式（Ａ）を満たし、かつ、２つのトリアリールアミン成分を含有する有用なクラスのトリアリールアミンが下記の構造式（Ｂ）によって表される。
【化１８】
2007516965.tif 000020
（式中、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれが独立して、水素原子、アリール基またはアルキル基を表し、あるいは、Ｒ1およびＲ2は一緒になって、シクロアルキル基を完成させる原子を表す；かつ
Ｒ3およびＲ4は、それぞれが独立してアリール基を表し、この場合、アリール基は、下記の構造式（Ｃ）によって示されるようなジアリール置換されたアミノ基：
【化１９】
2007516965.tif 000021
（式中、Ｒ5およびＲ6は、独立して選択されたアリール基である）
により置換される）。１つの実施形態において、Ｒ5またはＲ6の少なくとも１つが多環縮合環構造（例えば、ナフタレン構造）を含有する。
【００５９】
別のクラスの芳香族第三級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、アリーレン基により連結された２つのジアリールアミノ基（例えば、構造式（Ｃ）によって示されるジアリールアミノ基など）を含む。有用なテトラアリールジアミンには、下記の式（Ｄ）により表されるテトラアリールジアミンが含まれる。
【化２０】
2007516965.tif 000022
（式中、
各Ａｒｅは、独立して選択されたアリーレン基（例えば、フェニレン基またはアントラセン成分など）であり、
ｎは１〜４の整数であり、かつ
Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9は、独立して選択されたアリール基である）。
【００６０】
典型的な実施形態において、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9の少なくとも１つが多環縮合環構造（例えば、ナフタレン構造）である。
【００６１】
前記の構造式（Ａ）、構造式（Ｂ）、構造式（Ｃ）、構造式（Ｄ）の様々なアルキル成分、アルキレン成分、アリール成分およびアリーレン成分はそれぞれがさらに置換され得る。典型的な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基およびハロゲン（例えば、フルオリド、クロリドおよびブロミドなど）が含まれる。様々なアルキル成分およびアルキレン成分は、典型的には、約１個〜６個の炭素原子を含有する。シクロアルキル成分は３個〜約１０個の炭素原子を含有することができ、しかし、典型的には、５個、６個または７個の環炭素原子を含有することができ、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の環構造を含有することができる。アリール成分およびアリーレン成分は通常的にはフェニル成分およびフェニレン成分である。
【００６２】
正孔輸送層は、１つだけの芳香族第三級アミン化合物から、または、芳香族第三級アミン化合物の混合物から形成され得る。具体的には、トリアリールアミン（例えば、式（Ｂ）を満たすトリアリールアミンなど）をテトラアリールジアミン（例えば、式（Ｄ）によって示されるテトラアリールジアミンなど）との組合せで用いることができる。トリアリールアミンがテトラアリールジアミンとの組合せで用いられるとき、後者は、トリアリール層と、電子注入・輸送層との間に置かれた層として配置される。有用な芳香族第三級アミンの例示には、下記の化合物がある。
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−フルオランテニル）−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−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）。
【００６３】
別のクラスの有用な正孔輸送物質には、欧州特許第１００９０４１号に記載されるような多環芳香族化合物が含まれる。３つ以上のアミン基を有する第三級芳香族アミンを使用することができ、そのような第三級芳香族アミンには、オリゴマー物質が含まれる。加えて、ポリマー状の正孔輸送物質を使用することができる（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、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホナート）（これはまたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと呼ばれる）などの共重合体など）。
【００６４】
蛍光発光物質および蛍光発光層（ＬＥＬ）
本発明のリン光性物質に加えて、蛍光性物質を含む他の発光物質を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、任意の発光物質を記載するために一般的に使用されるが、本発明では、光を一重項励起状態から放射する物質を示している。蛍光性物質を、リン光性物質と同じ層で、または、隣接する層で、または、隣接する画素で、または、任意の組合せで使用することができる。本発明のリン光性物質の性能に有害な影響を与える物質を選択しないように注意しなければならない。当業者は、リン光性物質と同じ層または隣接する層における物質の三重項励起状態エネルギーが、好ましくない消光を防止するように適切に設定されなければならないことを理解する。
【００６５】
米国特許第４，７６９，２９２号および同第５，９３５，７２１号においてより詳しく記載されるように、有機ＥＬエレメントの発光層（ＬＥＬ）は、エレクトロルミネセンスがこの領域における電子−正孔対の再結合の結果として生じる蛍光性またはリン光性の発光物質を含む。発光層は１つだけの物質から構成され得るが、しかし、より一般的には、ゲストの発光物質（１つまたは複数）がドープされたホスト物質からなり、この場合、光の放射が主にそのような発光物質に由来し、かつ、光の放射は任意の色が可能である。発光層におけるホスト物質は、下記で規定されるような電子輸送物質、上記で規定されるような正孔輸送物質、あるいは、正孔−電子の再結合を支援する別の物質、または、正孔−電子の再結合を支援する物質の組合せが可能である。蛍光放射物質は典型的にはホスト物質の０．０１質量％〜１０質量％で含まれる。
【００６６】
ホスト物質および発光物質は小さい非ポリマー分子またはポリマー物質（例えば、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−フェニレンビニリレン）、ＰＰＶ）など）が可能である。ポリマーの場合、小さい分子の発光物質を、ポリマー状ホストに分子的に分散させることができ、または、小さい分子の発光物質を、微量構成成分をホストポリマー内に共重合することによって加えることができる。ホスト物質を、薄膜形成、電気特性、発光効率、寿命または製造性を改善するために一緒に混合することができる。ホストは、良好な正孔輸送特性を有する物質、および、良好な電子輸送特性を有する物質を含むことができる。
【００６７】
蛍光性色素をゲスト発光物質として選ぶための重要な関係性は、ホスト物質および発光物質の一重項励起状態エネルギーの比較である。ホスト物質から発光物質への効率的なエネルギー転移のためには、非常に望ましい条件は、発光物質の一重項励起状態エネルギーがホスト物質の一重項励起状態エネルギーよりも低いことである。
【００６８】
有用であることが知られているホスト物質および発光物質には、米国特許第４，７６８，２９２号、米国特許第５，１４１，６７１号、米国特許第５，１５０，００６号、米国特許第５，１５１，６２９号、米国特許第５，４０５，７０９号、米国特許第５，４８４，９２２号、米国特許第５，５９３，７８８号、米国特許第５，６４５，９４８号、米国特許第５，６８３，８２３号、米国特許第５，７５５，９９９号、米国特許第５，９２８，８０２号、米国特許第５，９３５，７２０号、米国特許第５，９３５，７２１号および米国特許第６，０２０，０７８号に開示されるような物質が含まれるが、これらに限定されない。
【００６９】
８−ヒドロキシキノリンおよび類似する誘導体の金属錯体（式Ｅ）は、エレクトロルミネセンスを支援することができる有用なホスト化合物の１つのクラスを構成しており、５００ｎｍよりも長い波長の光放射（例えば、緑色、黄色、オレンジ色および赤色）のために特に好適である。
【化２１】
2007516965.tif 000023
式中、
Ｍは金属を表す；
ｎは１〜４の整数である；かつ
Ｚは独立してそれぞれの存在において、少なくとも２つの縮合芳香族環を有する核を完成させる原子を表す）。
【００７０】
前記から、金属が、一価、二価、三価または四価の金属であり得ることが明らかである。金属は、例えば、アルカリ金属、例えば、リチウム、ナトリウムまたはカリウムなど；アルカリ土類金属、例えば、マグネシウムまたはカルシウムなど；三価金属、例えば、アルミニウムまたはガリウム、あるいは遷移金属（亜鉛またはジルコニウムなど）などが可能である。一般に、有用なキレート形成金属であることが知られている任意の一価、二価、三価または四価の金属を用いることができる。
【００７１】
Ｚは、少なくとも２つの縮合芳香族環（そのうちの少なくとも１つがアゾール環またはアジン環である）を含有する複素環核を完成させる。さらなる環（これには、脂肪族環および芳香族環の両方が含まれる）を、必要とされるならば、これら２つの要求される環と縮合させることができる。機能を向上させることなく分子的嵩張りを加えることを避けるために、環原子の数は、通常の場合、１８個以下で維持される。
【００７２】
有用なキレート形成したオキシノイド化合物の例示には、下記の化合物がある。
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（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（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）］。
【００７３】
９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセンの誘導体（式Ｆ）は、エレクトロルミネセンスを支援することができる有用なホスト物質の１つのクラスを構成しており、４００ｎｍよりも長い波長の光放射（例えば、青色、緑色、黄色、オレンジ色または赤色）のために特に好適である。
【化２２】
2007516965.tif 000024
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、各環における１つまたは複数の置換基を表し、この場合、各置換基は下記の群から個々に選択される。
群１：水素、または、炭素原子が１個〜２４個のアルキル；
群２：炭素原子が５個〜２０個のアリールまたは置換されたアリール；
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させるために必要な４個〜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ヘテロ芳香族環を完成させるために必要に応じた炭素原子が５個〜２４個であるヘテロアリールまたは置換されたヘテロアリール；
群５：炭素原子が１個〜２４個のアルコキシアミノ、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。
【００７４】
例示的な例には、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）アントラセンが含まれる。９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルエテニル）フェニル］アントラセンの誘導体をはじめとする他のアントラセン誘導体がＬＥＬにおけるホストとして有用であり得る。
【００７５】
ベンゾアゾール誘導体（式Ｇ）は、エレクトロルミネセンスを支援することができる有用なホスト物質の別のクラスを構成しており、４００ｎｍよりも長い波長の光放射（例えば、青色、緑色、黄色、オレンジ色または赤色）のために特に好適である。
【化２３】
2007516965.tif 000025
式中、
ｎは３〜８の整数である；
Ｚは、Ｏ、ＮＲまたはＳである；かつ
ＲおよびＲ’は個々に、水素；炭素原子が１個〜２４個のアルキル、例えば、プロピル、ｔ−ブチル、ヘプチルなど；炭素原子が５個〜２０個のアリールまたはヘテロ原子置換のアリール、例えば、フェニルおよびナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、ならびに他の複素環系など；または、ハロ、例えば、クロロ、フルオロなど；あるいは、縮合芳香族環を完成させるために必要な原子である；かつ
Ｌは、多数のベンゾアゾールを一緒に共役的または非共役的につなぐアルキル、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ユニットである。有用なベンゾアゾールの一例が２，２’，２’’−（１，３，５−フェニレン）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール］である。
【００７６】
米国特許第５，１２１，０２９号および日本国特許第０８３３３５６９号に記載されるようなスチリルアリーレン誘導体もまた、青色放射のための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）は青色放射のための有用なホストである。
【００７７】
有用な蛍光放射物質には、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、ピリリウム化合物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）アミンホウ素化合物、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含まれるが、これらに限定されない。有用な物質の例示的な例には、下記の化合物が含まれるが、これらに限定されない：
【化２４】
2007516965.tif 000026
【化２５】
2007516965.tif 000027
【化２６】
2007516965.tif 000028
【化２７】
2007516965.tif 000029
【００７８】
電子輸送層（ＥＴＬ）
本発明の有機ＥＬデバイスの電子輸送層１１１を形成する際に使用される好ましい薄い薄膜形成物質は、オキシン自体（これは一般には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ている）のキレートを含めて、金属キレート形成したオキシノイド化合物である。そのような化合物は、電子を注入し、かつ、電子を輸送することを助け、両方の高レベルの性能を示し、また、薄い薄膜の形態で容易に製造される。意図されるオキシノイド化合物の例示には、以前に記載された構造式（Ｅ）を満たす化合物がある。
【００７９】
他の電子輸送物質には、米国特許第４，３５６，４２９号に開示されるような様々なブタジエン誘導体、および、米国特許第４，５３９，５０７号に記載されるような様々な複素環蛍光増白剤が含まれる。構造式（Ｇ）を満たすベンゾアゾール系化合物もまた、有用な電子輸送物質である。トリアジン系化合物もまた、電子輸送物質として有用であることが知られている。
【００８０】
他の有用な有機層およびデバイス構造
場合により、層１０９〜層１１１は、必要に応じて、発光および電子輸送の両方を支援するという機能を果たす１つの層に折り畳むことができる。層１１０および層１１１もまた、正孔または励起子を阻止し、かつ、電子輸送を支援するように機能する１つの層に折り畳むことができる。発光物質が、ホストとして役立ち得る正孔輸送層に含められ得ることもまた当分野では知られている。多数の物質を、例えば、青色発光物質および黄色発光物質を組み合わせることによって、または、シアン色発光物質および赤色発光物質を組み合わせることによって、または、赤色発光物質、緑色発光物質および青色発光物質を組み合わせることによって白色発光ＯＬＥＤを作製するために、１つまたは複数の層に加えることができる。白色発光デバイスが、例えば、欧州特許第１１８７２３５号、米国特許出願公開２００２００２５４１９、欧州特許第１１８２２４４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、また、ある色の放射をもたらすために、好適なフィルター配置を備えることができる。
【００８１】
本発明は、例えば、米国特許第５，７０３，４３６号および米国特許第６，３３７，４９２号に教示されるように、いわゆる積み重ねデバイス構造において使用することができる。
【００８２】
有機層の付着
上記で述べられた有機物質は、有機物質の形態について好適な任意の手段によって好適に付着される。小分子の場合、小分子は、好都合には、昇華によって付着され、しかし、他の手段によって付着することができ、例えば、薄膜形成を改善するための必要に応じて使用される結合剤と一緒に溶媒から付着することができる。物質がポリマーであるならば、溶媒からの付着が通常の場合には好ましい。昇華によって付着される物質は、例えば、米国特許第６，２３７，５２９号に記載されるように、タンタル材から多くの場合には構成される昇華装置「ボート」から気化させることができ、または、最初に供与体シートにコーティングし、次いで、基板のより近い近傍で昇華させることができる。物質の混合物を有する層では、別個の昇華装置ボートを利用することができ、あるいは、物質を予備混合し、１つのボートまたは供与体シートからコーティングすることができる。パターン化された付着を、シャドーマスク、インテグラルシャドーマスク（米国特許第５，２９４，８７０号）、供与体シートからの空間的に規定された感熱色素転写（米国特許第５，６８８，５５１号、米国特許第５，８５１，７０９号および米国特許第６，０６６，３５７号）、およびインクジェット法（米国特許第６，０６６，３５７号）を使用して達成することができる。
【００８３】
封入
ほとんどのＯＬＥＤデバイスは水分または酸素または両者に対して敏感であり、従って、一般には、乾燥剤（例えば、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、粘土、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、金属のハロゲン化物および過塩素酸塩など）と一緒に、不活性な雰囲気（例えば、窒素またはアルゴンなど）において封止される。封入および乾燥のための方法には、米国特許第６，２２６，８９０号に記載される様々な方法が含まれるが、これらに限定されない。加えて、バリア層（例えば、ＳｉＯx、テフロン（登録商標）、および、交互に存在する無機／ポリマー層など）が封入のために当分野では知られている。
【００８４】
光学的最適化
本発明のＯＬＥＤデバイスは、所望されならば、その特性を高めるために、様々な周知の光学的効果を用いることができる。これには、層の厚さを最適化して、最大限の光透過を得ること、誘電性ミラー構造を提供すること、反射性電極を光吸収電極で置き換えること、グレア防止コーティングまたは反射防止コーティングをディスプレー上に提供すること、偏光性媒体をディスプレー上に提供すること、あるいは、有色フィルター、減光フィルターまたは色変換フィルターをディスプレー上に提供することが含まれる。フィルター、偏光板、および、グレア防止コーティングまたは反射防止コーティングを、カバー体の上に、またはカバー体の一部として特に備えることができる。
【実施例】
【００８５】
本発明およびその利点を下記の実施例によって一層十分に理解することができる。
【００８６】
合成例１：Ｉｎｖ−１の調製：
配位子の２−フェニル−３，３−ジメチルインドールを、フェニルヒドラジン（１８０ｍｍｏｌ）およびイソブチロフェノン（１８０ｍｍｏｌ）を、０．５ｍＬの酢酸を含有する１００ｍＬのトルエン中で結合させることによって調製した。溶液を、ディーン・スタークトラップの下で４時間、１５０℃で加熱した。トルエンを除いた後、残留オイルをヘキサンにより希釈し、その後、−７０℃に冷却した。フェニルヒドラゾンを白色の固体として集め、５０ｍＬの酢酸に再び溶解し、その後、４時間にわたって加熱還流した。反応混合物をエーテルと水との間で分配し、有機層を一緒にし、乾燥し、濃縮した。得られたオイルを減圧下で蒸留して、２−フェニル−３，３−ジメチルインドール（２８．４ｇ）を粘性の黄色オイルとして得た。
【００８７】
Ｋ3ＩｒＢｒ6（３．９６ｇｌ）および２−フェニル−３，３−ジメチルインドール（３．３３ｇ）を、３６ｍＬの２−エトキシエタノールおよび１２ｍＬの水を含む１２５ｍＬフラスコに入れた。混合物を凍結解凍により脱気し、その後、窒素下で４時間にわたって還流した。冷却後、濃赤色の沈殿物をろ過によって集め、水で洗浄し、乾燥した（２．７１ｇ）。この物質（テトラキス（２−フェニル−３，３’−ジメチルインドール−Ｎ，Ｃ）（μ−ジブロモ）ジイリジウム（ＩＩＩ））を、さらに精製することなく、次の反応で使用した。
【００８８】
テトラキス（２−フェニル−３，３−ジメチルインドール−Ｎ，Ｃ）（μ−ジブロモ）ジイリジウム（ＩＩＩ）（０．８３ｇ）および２−フェニル−３，３−ジメチルインドール（０．９０ｇ）およびトリフルオロ酢酸銀（０．３６ｇ）を、３５ｍＬの１，２−プロパンジオールを含む１００ｍＬフラスコに入れた。混合物を凍結解凍により脱気し、その後、窒素下で４時間にわたって還流した。冷却後、赤色の沈殿物をろ過によって集め、エタノールで洗浄し、乾燥した（１．１７ｇ）（質量スペクトル（ｍ／ｅ）：８５２．４、８５４．４）。その後、この粗生成物の一部（０．３８ｇ）を２６０℃〜２６８℃で窒素同伴ガスとともに管状炉において真空（０．６Ｔｏｒｒ）下で昇華して、テトラキス（２−フェニル−３，３−ジメチルインドール−Ｎ，Ｃ）（μ−ジブロモ）ジイリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｎｖ−１）を赤色の固体として得た（０．２５ｇ）。
【００８９】
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）を下記の様式で構築した：
１．アノードとしてインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の８５ｎｍの層がコーティングされたガラス基板を、順次、市販の界面活性剤において超音波処理し、脱イオン水において洗浄し、トルエン蒸気中で脱脂し、酸素プラズマに約１分間さらした。
２．ＩＴＯ上に、１ｎｍのフルオロカーボン（ＣＦx）の正孔注入層（ＨＩＬ）をＣＨＦ3のプラズマ支援蒸着によって設置した。
３．その後、厚さが７５ｎｍである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エバポレーションした。
４．その後、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）およびＩｎｖ−１（４％ｗｔ％）からなる３５ｎｍの発光層（ＬＥＬ）を正孔輸送層の上に設置した。これらの物質もまたタンタルボートからエバポレーションされた。
５．その後、厚さが１０ｎｍであるビス（２−メチルキノリノラト）（４−フェニルフェノラト）（Ａｌ（Ｂａｌｑ））の正孔阻止層をタンタルボートからエバポレーションした。
６．その後、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡｌＱ3）の４０ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ）を発光層上に設置した。この物質もまた、タンタルボートからエバポレーションした。
７．ＡｌＱ3層の上に、１０：１（体積比）のＭｇおよびＡｇから形成される２２０ｎｍのカソードを設置した。
【００９０】
上記シーケンスにより、ＥＬデバイスの設置を完了した。その後、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において気密包装した。
【００９１】
サンプル２〜５をサンプル１と同一の様式で製造したが、発光体Ｉｎｖ−１を、表に示されるレベルで使用した。サンプル６もまた、サンプル１と同一の様式で製造したが、化合物Ｉｎｖ−１が含まれなかった。このようにして形成されたセルを２０ｍＡ／ｃｍ2の作動電流で効率および色について調べた。その結果を、出力効率（Ｗ／Ａ）、発光の最大波長（λｍａｘ）、およびＣＩＥ（国際照明委員会）座標の形態で表１に表す。
【００９２】
【表１】
2007516965.tif 000030
【００９３】
表１から理解され得るように、本発明の発光物質を含む試験されたＥＬデバイスは全てが、本発明の物質を含まない比較用デバイスと比較して、優れた赤色の色およびより大きい効率を明らかにした。
【００９４】
本明細書において示される特許および他の刊行物の内容全体は参考として本明細書中に組み込まれる。本発明は、その特定の好ましい実施形態を特に参照することにより詳細に記載されており、しかし、様々な変化および改変が本発明の精神および範囲において行われ得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明が使用され得る典型的なＯＬＥＤデバイスの断面図を示す。
【符号の説明】
【００９６】
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    正孔阻止層（ＨＢＬ）
１１１    電子輸送層（ＥＴＬ）
１１３    カソード
【図１】
2007516965.tif 000037
【国際調査報告】
2007516965.tif 000038
2007516965.tif 000039