(57)【要約】  有機発光デバイスが、リン光発光層と接触する第１の正孔ブロック層と、第１の正孔ブロック層と接触する第２の正孔ブロック層とを有する。第１の正孔ブロック層中の材料は、リン光層のホストより大きい三重項エネルギーを有し、且つ第２の正孔ブロック層中の材料は、リン光層中のドーパントより高い三重項エネルギーを有する。どちらの正孔ブロック材料も、リン光発光層のホストより低いＨＯＭＯエネルギーを有する。
2011511458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）アノードと、
ｂ）カソードと、
ｃ）前記アノードと前記カソードとの間に配置されるリン光発光層であって、少なくとも１つのホスト及び少なくとも１つのリン光ドーパントを含むリン光発光層と、
ｄ）前記リン光発光層とカソード側で接触して配置される第１の正孔ブロック層であって、前記リン光発光層中の主要ホストの三重項エネルギーより大きい三重項エネルギーを有する第１の正孔ブロック材料を含み、且つ該第１の正孔ブロック層中の該第１の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーが、前記リン光発光層中の主要ホストのＨＯＭＯエネルギーより低い第１の正孔ブロック層と、
ｅ）前記第１の正孔ブロック層とカソード側で接触して配置される第２の正孔ブロック層であって、前記リン光発光層中の前記ドーパントの三重項エネルギーより大きい三重項エネルギーを有する第２の正孔ブロック材料を含み、且つ該第２の正孔ブロック層中の該第２の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーが、前記リン光発光層中の主要ホストのＨＯＭＯエネルギーより低い第２の正孔ブロック層と、
ｆ）前記第２の正孔ブロック層と前記カソードとの間に配置される電子輸送層であって、少なくとも１つの電子輸送材料を含む電子輸送層と
を備える有機発光デバイス。
【請求項２】
前記リン光発光層中の主要ホストと前記第１の正孔ブロック層中の前記第１の正孔ブロック材料との間にＬＵＭＯエネルギー差が存在し、且つ該ＬＵＭＯエネルギー差が０．５Ｖ未満である請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項３】
前記第１の正孔ブロック層中の前記第１の正孔ブロック材料と前記第２の正孔ブロック層中の前記第２の正孔ブロック材料との間にＬＵＭＯエネルギー差が存在し、且つ該ＬＵＭＯエネルギー差が０．５Ｖ未満である請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項４】
前記第２の正孔ブロック層中の前記第２の正孔ブロック材料と前記電子輸送層中の主要電子輸送材料との間にＬＵＭＯエネルギー差が存在し、且つ該ＬＵＭＯエネルギー差が０．５Ｖ未満である請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項５】
前記第２の正孔ブロック層中の前記第２の正孔ブロック材料が、前記リン光発光層中の主要ホストの三重項エネルギーより大きい三重項エネルギーを有する請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項６】
前記第１の正孔ブロック層及び前記第２の正孔ブロック層それぞれが、１ｎｍ〜８０ｎｍの範囲の厚さを有する請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項７】
前記第１の正孔ブロック層及び前記第２の正孔ブロック層それぞれが、２ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有する請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項８】
前記第１の正孔ブロック層中の前記第１の正孔ブロック材料及び前記第２の正孔ブロック層中の前記第２の正孔ブロック材料が、それぞれ異なる電子輸送材料を含む請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項９】
前記電子輸送材料がビス（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）化合物を含む請求項８に記載の有機発光デバイス。
【請求項１０】
前記ビス（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）化合物が、
【化１】
2011511458.tif 000061
から選択される請求項９に記載の有機発光デバイス。
【請求項１１】
前記電子輸送材料が、構造式（Ｋ）：
【化２】
2011511458.tif 000062
（式中、ｎは２〜８から選択され、ｉは１〜５から選択され、Ｚは独立してＯ、ＮＲ又はＳであり、Ｒは個々に水素、１個〜２４個の炭素原子を有するアルキル、５個〜２０個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロ原子置換アリール、ハロゲン、又は縮合芳香環を完成させるのに必要な原子であり、且つＸは炭素、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単位であり、複数のベンザゾールを共役的又は非共役的に互いに結合させる）によって表されるベンザゾール誘導体である請求項８に記載の有機発光デバイス。
【請求項１２】
前記ベンザゾール誘導体が、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］（ＴＰＢＩ）を含む請求項１１に記載の有機発光デバイス。
【請求項１３】
前記電子輸送材料が、式（Ｒ−ａ）：
【化３】
2011511458.tif 000063
（式中、Ｍ1はＡｌ又はＧａであり、Ｒ2〜Ｒ7は独立して水素又はアルキル基を表し、且つＬは６個〜３０個の炭素原子を有する芳香族部分である）によって表されるアルミニウム錯体又はガリウム錯体である請求項８に記載の有機発光デバイス。
【請求項１４】
前記アルミニウム錯体又はガリウム錯体が、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノレート［別名、Ｂａｌｑ］及びガリウムオキシン［別名、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（ＩＩＩ）］を含む請求項１３に記載の有機発光デバイス。
【請求項１５】
前記リン光発光層中の前記ホストが、式（ＯＰ）：
【化４】
2011511458.tif 000064
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は独立して水素、又は６個〜２４個の炭素原子を含有する芳香族基であるが、但しどの隣接するＲ1〜Ｒ4も環化した芳香環系の一部ではなく、Ｒは水素又は任意の置換基であり、且つｎ及びｍは独立して１〜５である）によって表されるフルオランテン化合物を含む請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項１６】
前記フルオランテン化合物が、
【化５】
2011511458.tif 000065
から選択される請求項１５に記載の有機発光デバイス。
【請求項１７】
前記リン光発光層中の前記リン光ドーパントが、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）3）、Ｉｒ（ｐｐｙ）2（ｃｏｕ１）、Ｉｒ（ｃｏｕ２）2ｐｐｙ、又はトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）から選択される請求項１に記載のＯＬＥＤ。
【請求項１８】
前記デバイスが、前記リン光発光層とアノード側で接触して配置される励起子ブロック層を含む請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項１９】
前記デバイスが、２つの発光層を含み、且つ該２つの発光層が実質的に異なる色の光を発する請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項２０】
タンデム構造を含む請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項２１】
白色光を生じる請求項１に記載の有機発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン光発光層及び隣接する２つの正孔ブロック層を含む有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）又は有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）又は有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスは数十年前から知られているが、その性能の制限は、多くの用途にとって障害となっていた。最も単純な形態のＯＬＥＤは、正孔を注入するためのアノードと、電子を注入するためのカソードと、これらの電極に挟まれ、電荷の再結合及び発光を支持する有機媒体とで構成されている。初期の代表的なＯＬＥＤは、RCA Review, 30, 322 (1969), entitled "Double Injection Electroluminescence in Anthracene"、及び米国特許第３，１７２，８６２号明細書、米国特許第３，１７３，０５０号明細書、及び米国特許第３，７１０，１６７号明細書に見ることができる。これらのデバイスの有機層は、通常は多環芳香族炭化水素で構成されており、非常に厚いものであった（１μｍよりもはるかに厚い）。その結果、動作電圧が非常に大きくなり、１００Ｖを超えることがしばしばあった。
【０００３】
より最近のＯＬＥＤは、アノードとカソードとの間の極めて薄い層（例えば１．０μｍ未満）を含有する有機ＥＬ媒体を含んでいる。本明細書では、「有機ＥＬ媒体」という用語は、アノードとカソードとの間の層を包含する。厚さを小さくすることで有機層の抵抗値が小さくなり、はるかに低い電圧で動作するデバイスが可能となった。Tangによる米国特許第４，３５６，４２９号明細書に初めて記載された基本的な２層ＯＬＥＤ構造では、アノードに隣接するＥＬ媒体の一方の有機層は正孔を輸送するように特別に選択されているため、正孔輸送層（ＨＴＬ）と称され、他方の有機層は電子を輸送するように特別に選択されているため、電子輸送層（ＥＴＬ）と称される。有機ＥＬ媒体の内部で注入された正孔と電子とが再結合することで効率的なエレクトロルミネッセンスが生じる。
【０００４】
２層ＯＬＥＤ構造を基にして、代替的な層構造を有する多数のＯＬＥＤが開示されている。例えば、Adachiらの"Electroluminescence in Organic Films with Three-Layer Structure", Japanese Journal of Applied Physics, 27, L269 (1988)及びTangらの"Electroluminescence of Doped Organic Thin Films", Journal of Applied Physics, 65, 3610 (1989)によって開示されるような、ＨＴＬとＥＴＬとの間に有機発光層（ＬＥＬ）を含有する３層ＯＬＥＤがある。ＬＥＬは一般に、ゲスト材料（ドーパントとしても知られる）をドープしたホスト材料を含む。さらに、デバイス中に正孔注入層（ＨＩＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、電子ブロック層（ＥＢＬ）、正孔ブロック層（ＨＢＬ）、又は励起子ブロック層（ＥＸＢＬ）等の追加の機能層を含有する他の多層ＯＬＥＤがある。これらの新たな構造によってデバイス性能の改善がもたらされている。
【０００５】
多くの発光材料は、その励起一重項状態から蛍光により発光する。励起一重項状態は、ＯＬＥＤにおいて形成される励起子が、そのエネルギーを一重項励起状態のドーパントへと移動させる場合に作り出され得る。しかしながら、ＯＬＥＤにおいて生成される励起子のうち一重項励起子であるのはわずか２５％である。残りの励起子は三重項であり、そのエネルギーをドーパントへと容易に移動させて、一重項励起状態のドーパントを生じさせることはできない。７５％の励起子が発光プロセスにおいて使用されないため、このことは効率の大きな損失をもたらす。
【０００６】
三重項励起子は、ドーパントがエネルギーの十分に低い三重項励起状態にある場合、そのエネルギーをドーパントへと移動させることができる。三重項状態のドーパントが発光性である場合、リン光により光を発することができる。多くの場合、一重項励起子もそのエネルギーを最低一重項励起状態の同じドーパントへと移動させることができる。一重項励起状態は多くの場合、項間交差過程により発光性の三重項励起状態へと緩和され得る。ホスト及びドーパントを適切に選択することにより、ＯＬＥＤにおいて生成される一重項励起子及び三重項励起子の両方からエネルギーを回収することができる。「エレクトロフォスフォレッセンス」という用語は、発光機構がリン光であるＥＬを表すために使用される場合もあり、「リン光ＯＬＥＤ」という用語は、エレクトロフォスフォレッセンスを生じるＯＬＥＤを表すために使用される。
【０００７】
デバイス構造の観点から、リン光ＯＬＥＤにおいて外部量子効率を改善する目的で、キャリア及び励起子を発光層内に閉じ込めるためにブロック層（正孔ブロック層又は電子ブロック層のいずれであってもよい）が使用されている。例えば、Baldoらは米国特許第６，０９７，１４７号明細書において、リン光ＯＬＥＤにおいて発光層と電子輸送層との間の、バトクプロイン（bathocuprione）（ＢＣＰ）等の正孔ブロック層を教示している。別の例としては、Thompsonらも米国特許第７，２６１，９５４号明細書において、正孔ブロック層を含むリン光ＯＬＥＤを開示している。発光層と電子輸送層との間に正孔ブロック層を挿入することによって、正孔漏れ及び励起子拡散を排除することができ、それにより外部量子効率が増大する。Thompsonらは、好適な正孔ブロック材料としてビス（２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジル−Ｎ，Ｃ2'）イリジウムピコリネート（ＦＩｒｐｉｃ）も開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これら全ての発展にもかかわらず、リン光ＯＬＥＤの外部量子効率及び動作寿命のさらなる改善が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
リン光ＬＥＬとＥＴＬとの間のＨＢＬは、正孔（励起子）がＥＴＬへと輸送（拡散）されるのを効率的に阻止することができ、リン光ＯＬＥＤにおける外部量子効率を増大させることができるが、１つのＨＢＬだけではデバイス性能を完全に改善することはできないことが見出されている。効果的なＨＢＬは正孔及び励起子を遮断するだけでなく、隣接するＥＴＬからＨＢＬへの電子の注入、並びにＨＢＬから隣接するＬＥＬへの電子の注入を促進するものでなくてはならない。さらに、効果的なＨＢＬは、非常に安定なＬＥＬ／ＨＢＬ界面及びＨＢＬ／ＥＴＬ界面を有し、満足のいく動作寿命を保証するものでなくてはならない。しかしながら、実際の用途では、このように効果的な正孔ブロック材料を発見又は設計することは困難である。
【００１０】
したがって、本発明の目的はリン光ＯＬＥＤの外部量子効率を改善することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、リン光ＯＬＥＤの動作寿命を改善することである。
【００１２】
これらの目的は、
ａ）アノードと、
ｂ）カソードと、
ｃ）アノードとカソードとの間に配置されるリン光発光層であって、少なくとも１つのホスト及び少なくとも１つのリン光ドーパントを含むリン光発光層と、
ｄ）リン光発光層とカソード側で接触して配置される第１の正孔ブロック層であって、リン光発光層中の主要ホストの三重項エネルギーより大きい三重項エネルギーを有する第１の正孔ブロック材料を含み、且つ該第１の正孔ブロック層中の第１の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーが、リン光発光層中の主要ホストのＨＯＭＯエネルギーより低い第１の正孔ブロック層と、
ｅ）第１の正孔ブロック層とカソード側で接触して配置される第２の正孔ブロック層であって、リン光発光層中のドーパントの三重項エネルギーより大きい三重項エネルギーを有する第２の正孔ブロック材料を含み、且つ該第２の正孔ブロック層中の第２の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーが、リン光発光層中の主要ホストのＨＯＭＯエネルギーより低い第２の正孔ブロック層と、
ｆ）第２の正孔ブロック層とカソードとの間に配置される電子輸送層であって、少なくとも１つの電子輸送材料を含む電子輸送層と
を備える有機発光デバイスによって達成される。
【００１３】
本発明は、ＬＥＬとカソードとの間に隣接する２つのＨＢＬを形成することによって、正孔遮断効果及び励起子遮断効果を向上させると共に、デバイスにおける電子注入能を向上させる。本発明の利点は、２つの正孔ブロック層を有するリン光ＯＬＥＤが、外部量子効率及び動作寿命が改善されると共に、エレクトロフォスフォレッセンスを生じることができることである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従って作製されるリン光ＯＬＥＤの一実施形態の横断面図である。個々の層があまりに薄く、各種層の厚さの差が縮尺通りに描写するには大き過ぎるため、正確な縮尺ではないことが理解されよう。
【図２】本発明に従って作製されるリン光ＯＬＥＤの別の実施形態の横断面図である。個々の層があまりに薄く、各種層の厚さの差が縮尺通りに描写するには大き過ぎるため、正確な縮尺ではないことが理解されよう。
【図３】従来技術のリン光ＯＬＥＤの横断面図である。個々の層があまりに薄く、各種層の厚さの差が縮尺通りに描写するには大き過ぎるため、正確な縮尺ではないことが理解されよう。
【図４】従来技術の別のリン光ＯＬＥＤの横断面図である。個々の層があまりに薄く、各種層の厚さの差が縮尺通りに描写するには大き過ぎるため、正確な縮尺ではないことが理解されよう。
【図５】デバイス１、デバイス２及びデバイス３のＥＬスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は小分子材料、オリゴマー材料、ポリマー材料、又はこれらの組み合わせを用いた多くのＯＬＥＤ構成で利用することができる。このような構成には、単一のアノードとカソードとを有する非常に単純な構造から、より複雑なデバイス（例えば、複数のアノードとカソードとが直交配列を成して画素を形成するパッシブマトリクスディスプレイ、及び各画素が例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって独立して制御されるアクティブマトリクスディスプレイ）までが含まれる。本発明が首尾よく実施される有機層の構成は多数ある。
【００１６】
小分子デバイスに特に有用な本発明による典型的な構造を図１に示す。図１中のＯＬＥＤ１００は、アノード１１０、ＨＩＬ１２０、ＨＴＬ１３０、ＥＸＢＬ１４０、リン光ＬＥＬ１５０、第１のＨＢＬ１６１、第２のＨＢＬ１６２、ＥＴＬ１７０、ＥＩＬ１８０、及びカソード１９０を含む。ＯＬＥＤ１００は電極対、すなわちアノード１１０とカソード１９０との間に電圧／電流源により生じる電位を印加することによって動作させることができる。本発明に従って作製されるＯＬＥＤの別の実施形態であるＯＬＥＤ２００を図２に示す。図２中のＯＬＥＤ２００は、ＥＩＬ１８０がＯＬＥＤ２００中に存在しないこと以外はＯＬＥＤ１００と同じである。
【００１７】
比較として、従来技術に従って作製されるＯＬＥＤであるＯＬＥＤ３００及びＯＬＥＤ４００を図３及び図４にそれぞれ示す。図３中のＯＬＥＤ３００はアノード１１０、ＨＩＬ１２０、ＨＴＬ１３０、リン光ＬＥＬ１５０、ＥＴＬ１７０、ＥＩＬ１８０、及びカソード１９０を含む。図４中のＯＬＥＤ４００はアノード１１０、ＨＩＬ１２０、ＨＴＬ１３０、ＥＸＢＬ１４０、リン光ＬＥＬ１５０、ＨＢＬ４６０、ＥＴＬ１７０、ＥＩＬ１８０、及びカソード１９０を含む。従来技術のＯＬＥＤと本発明に従って作製されるＯＬＥＤとの違いは、従来技術のＯＬＥＤにはＨＢＬが存在しないか、又は１つのＨＢＬしか存在しないことである。
【００１８】
上述のＯＬＥＤに関する詳細な考察を容易にするために、幾つかの用語を以下のように説明する：三重項エネルギーは、例えばS. L. Murov, I. Carmichael, and G. L. Hug, Handbook of Photochemistry, 2nd ed. (Marcel Dekker, New York, 1993)において述べられるような幾つかの方法のいずれかによって測定することができる。しかしながら、直接的な測定を行なうのは多くの場合困難であり得る。
【００１９】
所与の化合物の三重項状態エネルギーに関する計算値は典型的には実験値からの幾らかのずれを示し得るが、単純化及び便宜のために、本発明に関して化合物の三重項状態を計算する必要がある。三重項エネルギーの計算値が利用可能でない場合、実験的に求めた値を使用することができる。三重項エネルギーを正確に計算することも測定することもできない場合があるため、本発明の目的上では０．０５未満の差は等しいと見なされるべきである。
【００２０】
分子に関する三重項状態エネルギーの計算値は、分子の基底状態エネルギー（Ｅ（ｇｓ））と分子の最低三重項状態エネルギー（Ｅ（ｔｓ））（共にｅＶで与えられる）との差から導かれる。この差を実験的に導かれた定数（値はＥ（ｔｓ）−Ｅ（ｇｓ）の結果を三重項エネルギーの実験値と比較することによって得た）によって修正され、三重項状態エネルギーが等式１によって与えられる。
Ｅ（ｔ）＝０．８４×（Ｅ（ｔｓ）−Ｅ（ｇｓ））＋０．３５      （等式１）
【００２１】
Ｅ（ｇｓ）及びＥ（ｔｓ）の値は、Ｇａｕｓｓｉａｎ  ９８（Gaussian, Inc.，Pittsburgh，PA）コンピュータプログラムにおいて実行されるようなＢ３ＬＹＰ法を用いて得られる。Ｂ３ＬＹＰ法と共に使用される基底系は以下のように定義される：ＭＩＤＩ！が定義される全ての原子に関するＭＩＤＩ！、６−３１Ｇ*で定義されるがＭＩＤＩ！では定義されない全ての原子に関する６−３１Ｇ*、並びにＭＩＤＩ！又は６−３１Ｇ*で定義されない原子に関するＬＡＣＶ３Ｐ基底系又はＬＡＮＬ２ＤＺ基底系及び擬ポテンシャル（ＬＡＣＶ３Ｐが好ましい方法である）。残りの任意の原子については、公開されている任意の基底系及び擬ポテンシャルを使用することができる。ＭＩＤＩ！、６−３１Ｇ*、及びＬＡＮＬ２ＤＺはＧａｕｓｓｉａｎ９８コンピュータコードにおいて実行されるように使用され、ＬＡＣＶ３ＰはＪａｇｕａｒ  ４．１（Schrodinger, Inc.，Portland Oregon）コンピュータコードにおいて実行されるように使用される。各々の状態のエネルギーは、その状態の最小エネルギー配置で算定される。
【００２２】
ポリマー材料又はオリゴマー材料に関しては、算定される三重項エネルギーをさらなる単位が実質的に変化させないよう、十分なサイズのモノマー又はオリゴマーに対して三重項エネルギーを算定すれば十分である。
【００２３】
「還元電位」という用語（ボルトで表され、Ｅredと略される）は、物質の電子に対する親和性の尺度となるものであり、数が大きいほど（より正になるほど）親和性が大きい。物質の還元電位は、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）により都合よく得ることができ、ＳＣＥを基準にして（vs. SCE）測定される。物質の還元電位の測定は以下のようであり得る：電気化学分析装置（例えば、CH Instruments, Inc.（Austin，TX）製のＣＨＩ６６０電気化学分析装置）を使用して電気化学的測定を行なう。物質のレドックス特性を明らかにするために、ＣＶ及びＯｓｔｅｒｙｏｕｎｇ矩形波ボルタンメトリー（ＳＷＶ）の両方を用いることができる。ガラス状炭素（ＧＣ）ディスク電極（Ａ＝０．０７１ｃｍ2）を作用電極として使用する。ＧＣ電極を０．０５μｍのアルミナスラリーを用いて研磨した後、脱イオン水中で２回超音波洗浄する（この２回の水洗浄の間にアセトンで洗い流す）。電極を最後に洗浄し、使用前に電気化学的処理により活性化させる。白金線を対向電極として使用することができ、ＳＣＥを準参照電極として使用して、標準三電極式電気化学セルを完成させる。アセトニトリル及びトルエンの混合物（ＭｅＣＮ／トルエン（１：１））又は塩化メチレン（ＭｅＣｌ2）を有機溶媒系として使用することができる。使用される全ての溶媒は超低水分グレードである（水分量１０ｐｐｍ未満）。支持電解質であるテトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ＴＢＡＦ）を、イソプロパノール中で２回再結晶させ、真空下で３日間乾燥させる。フェロセン（Ｆｃ）を内部標準として使用することができる（ＭｅＣＮ／トルエン（１：１）中のＥredFc＝０．５０Ｖ対ＳＣＥ、ＭｅＣｌ2、０．１Ｍ  ＴＢＡＦ中のＥredFc＝０．５５Ｖ対ＳＣＥ、どちらの値もフェロセニウムラジカルアニオンの還元に関する）。試験溶液を高純度窒素ガスで約１５分間パージして酸素を除去し、実験期間中、窒素ブランケット（nitrogen blanket）を溶液の上部に維持する。測定は全て２５±１℃の周囲温度で行なう。対象の化合物の溶解度が不十分である場合、当業者は他の溶媒を選択して使用することができる。代替的には、好適な溶媒系を特定することができない場合、電子求引材料を電極上に沈着させて、修飾電極の還元電位を測定してもよい。
【００２４】
同様に、「酸化電位」（ボルトで表され、Ｅoxと略される）という用語は、物質が電子を失う能力の尺度となるものであり、値が大きいほど電子を失い難くなる。上記で述べたように、同様にＣＶにより物質の酸化電位を都合よく得ることができる。
【００２５】
有機材料の最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）の電子エネルギー準位は、有機材料の還元電位の値に基づいて得ることができる。ＬＵＭＯエネルギーとＥredとの関係は以下である。
ＬＵＭＯ（ｅＶ）＝−４．８−ｅ×（Ｅred対ＳＣＥ−ＥredFc対ＳＣＥ）      （等式２）
【００２６】
同様に、有機材料の最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）の電子エネルギー準位は、有機材料の酸化電位の値に基づいて得ることができる。ＬＵＭＯエネルギーとＥoxとの関係は以下である。
ＨＯＭＯ（ｅＶ）＝−４．８−ｅ×（Ｅox対ＳＣＥ−ＥredFc対ＳＣＥ）      （等式３）
【００２７】
例えば、ＭｅＣＮ／トルエン（１：１）において、材料のＥred対ＳＣＥが−２．０Ｖであり、Ｅox対ＳＣＥが１．０Ｖである場合、該材料のＬＵＭＯエネルギーは−２．３ｅＶであり、該材料のＨＯＭＯエネルギーは−５．３ｅＶである（ＭｅＣＮ／トルエン（１：１）におけるＥredFc＝０．５０Ｖ対ＳＣＥ）。
【００２８】
また、ＬＵＭＯエネルギーを測定する他の方法として、逆光電子分光法（ＩＰＥＳ）が挙げられ、ＨＯＭＯエネルギーを測定する他の方法として、紫外線光電子分光法（ＵＰＳ）が挙げられる。ＬＵＭＯエネルギーは、ＨＯＭＯエネルギーの測定値から同じ材料の光学バンドギャップを差し引いた値に基づいて一般に推定もされる。
【００２９】
分子構造を考察する場合に特に規定のない限り、「置換された」又は「置換基」という用語の使用は、水素以外の任意の基又は原子を意味する。特に規定のない限り、置換可能な水素を含有する基（化合物又は錯体を含む）に言及する場合、非置換の形態を包含するだけでなく、本明細書中に言及される任意の置換基（単数又は複数）でさらに置換された誘導体を形成することも意図される。置換基は、ハロゲンであり得るか、又は原子（炭素、ケイ素、酸素、窒素、リン、硫黄、セレン、若しくはホウ素）によって分子の残部と結合し得ることが好適である。置換基は、例えばハロゲン（クロロ、ブロモ、若しくはフルオロ等）、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であり得る。さらに置換されていてもよい基としては、例えばアルキル（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、及びテトラデシル等の直鎖アルキル若しくは分岐鎖アルキル又は環式アルキルが含まれる）、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、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−ナフチルオキシ又は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−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、及び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、及び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、及び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、及び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、及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、及びｐ−トリルスルホニル）、スルホニルオキシ（例えばドデシルスルホニルオキシ及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、及びｐ−トリルスルフィニル）、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、及び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、又は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及びエチルブチルホスフェート）、ホスファイト（例えばジエチルホスファイト及びジヘキシルホスファイト）、複素環基、複素環オキシ基、又は複素環チオ基（どの基も置換されていてもよく、炭素原子と少なくとも１個のヘテロ原子（酸素、窒素、硫黄、リン、又はホウ素から成る群から選択される）とから構成される３員〜７員の複素環を含有し、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、又は２−ベンゾチアゾリルがある）、第四級アンモニウム（例えばトリエチルアンモニウム）、第四級ホスホニウム（例えばトリフェニルホスホニウム）、並びにシリルオキシ（例えばトリメチルシリルオキシ）がある。
【００３０】
必要に応じて、置換基それ自体がさらに上記の置換基で１回以上置換されていてもよい。当業者は、特定の用途にとって所望の望ましい性質が実現されるように、使用する具体的な置換基を選択することができる。置換基としては例えば、電子求引基、電子供与基、及び立体基を挙げることができる。分子が２つ以上の置換基を有することができる場合には、特に規定のない限り、その置換基を互いに結合させて環（例えば縮合環）を形成させてもよい。一般に、上記の基及びその置換基は、４８個までの炭素原子（典型的には１個〜３６個であり、通常は２４個未満である）を有する基を含み得るが、選択される特定の置換基によって、それよりも多くすることも可能である。
【００３１】
特定の基が電子供与性であるか又は電子求引性であるかを決定することは、十分に当業者の能力の範囲内である。電子供与特性及び電子求引特性の最も一般的な評価基準は、ハメットσ値によるものである。水素のハメットσ値はゼロであるのに対し、電子供与基は負のハメットσ値を有し、電子求引基は正のハメットσ値を有する。Lange’s handbook of Chemistry, 12th Ed., McGraw Hill, 1979, Table 3-12, pp. 3-134 to 3-138（参照により本明細書中に援用される）は、多数のよく見られる基に関するハメットσ値を挙げている。ハメットσ値はフェニル環置換に基づいて割り当てられるが、電子供与基及び電子求引基を定性的に選択するための実用的な指針となる。
【００３２】
好適な電子供与基は−Ｒ’、−ＯＲ’、及び−ＮＲ’（Ｒ’’）（式中、Ｒ’は最大で６個の炭素原子を含有する炭化水素であり、Ｒ’’は水素又はＲ’である）から選択され得る。電子供与基の具体例としては、メチル、エチル、フェニル、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、−Ｎ（ＣＨ3）2、−Ｎ（ＣＨ2ＣＨ3）2、−ＮＨＣＨ3、−Ｎ（Ｃ6Ｈ5）2、−Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ6Ｈ5）、及び−ＮＨＣ6Ｈ5が挙げられる。
【００３３】
好適な電子求引基は、最大で１０個の炭素原子を含有するシアノ、α−ハロアルキル、α−ハロアルコキシ、アミド、スルホニル、カルボニル、カルボニルオキシ及びオキシカルボニル置換基を含有する群から選択され得る。具体例としては、−ＣＮ、−Ｆ、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3、−ＣＯＮＨＣ6Ｈ5、−ＳＯ2Ｃ6Ｈ5、−ＣＯＣ6Ｈ5、−ＣＯ2Ｃ6Ｈ5、及び−ＯＣＯＣ6Ｈ5が挙げられる。
【００３４】
上述の用語は以下の説明においてよく使用される。図１〜図４に示すＯＬＥＤの実施形態に関する層、材料の選択、及び製造プロセスについて以下に記載する。
【００３５】
所望のＥＬ発光をアノードを通して見る場合には、アノード１１０は、対象となる発光に対して透明であるか、又は実質的に透明である必要がある。本発明で用いられる透明なアノード用の一般的な材料は、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、及びスズ酸化物であるが、他の金属酸化物（アルミニウムをドープした亜鉛酸化物若しくはインジウムをドープした亜鉛酸化物、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が挙げられるが、これらに限定されない）も有効である。これらの酸化物に加え、金属窒化物（例えば窒化ガリウム）、金属セレン化物（例えばセレン化亜鉛）、及び金属硫化物（例えば硫化亜鉛）をアノード１１０として用いることができる。ＥＬ発光をカソード１９０のみを通して見るような用途ではアノード１１０の透光特性は重要でないため、透明、不透明又は反射性の任意の導電性材料を使用することができる。この用途での導体の例としては、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、これらに限定されない。典型的なアノード用材料は、光透過性であろうとそうでなかろうと、仕事関数が４．１ｅＶ以上である。望ましいアノード用材料は、一般に、任意の好適な方法（例えば蒸着、スパッタリング、化学蒸着、又は電気化学的方法）で堆積させる。アノードは、既知のフォトリソグラフィ法を利用してパターニングすることができる。任意で、アノードを研磨した後に他の層を塗布することで表面粗度を小さくして、短絡を最少にすること、又は反射性を向上させることができる。
【００３６】
必ずしも必要な訳ではないが、ＯＬＥＤにＨＩＬを設けることが有用であることが多い。ＯＬＥＤ中のＨＩＬ１２０は、アノードからＨＴＬへの正孔の注入を促進する役割を果たすことができ、それによりＯＬＥＤの駆動電圧が低下する。ＨＩＬ１２０に使用するのに好適な材料としては、米国特許第４，７２０，４３２号明細書に記載されるようなポルフィリン化合物、及び幾つかの芳香族アミン（例えば４，４’，４’’−トリス［（３−エチルフェニル）フェニルアミノ］トリフェニルアミン（ｍ−ＴＤＡＴＡ））が挙げられるが、これらに限定されない。ＯＬＥＤに有用であることが報告されている代替的な正孔注入材料は、欧州特許出願公開第０８９１１２１号明細書及び欧州特許出願公開第１０２９９０９号明細書に記載されている。後述する芳香族第三級アミンも正孔注入材料として有用であり得る。ジピラジノ［２，３−ｆ：２’，３’−ｈ］キノキサリンヘキサカルボニトリル等の他の有用な正孔注入材料が、米国特許出願公開第２００４／０１１３５４７号明細書及び米国特許第６，７２０，５７３号明細書に記載されている。また、米国特許第６，４２３，４２９号明細書に記載されるように、ｐ型ドープ有機層もＨＩＬに有用である。「ｐ型ドープ有機層」という用語は、この層がドープ後に半導体特性を有し、この層を流れる電流が実質的に正孔により搬送されることを意味する。導電性は、ドーパントからホスト材料への正孔の移動による電荷移動錯体の形成によってもたらされる。
【００３７】
ＨＩＬ１２０の厚さは、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、好ましくは０．５ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内である。
【００３８】
ＨＴＬ１３０は、少なくとも１つの正孔輸送材料（例えば芳香族第三級アミン）を含有する。芳香族第三級アミンは、炭素原子（そのうちの少なくとも１つは芳香環の成員である）のみに結合する少なくとも１つの三価窒素原子を含有する化合物であると理解される。芳香族第三級アミンの１つの形態は、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）である。単量体トリアリールアミンの例は、Klupfelらの米国特許第３，１８０，７３０号明細書に示されている。１つ又は複数のビニルラジカル、又は少なくとも１つの活性な水素含有基で置換された他の好適なトリアリールアミンは、Brantleyらの米国特許第３，５６７，４５０号明細書及び同第３，６５８，５２０号明細書に開示されている。
【００３９】
より好ましい種類の芳香族第三級アミンは、米国特許第４，７２０，４３２号明細書及び同第５，０６１，５６９号明細書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部分を含むものである。かかる化合物として、構造式（Ａ）：
【００４０】
【化１】
2011511458.tif 000003
【００４１】
（式中、Ｑ1及びＱ2は、独立して選択される芳香族第三級アミン部分であり、且つＧは炭素−炭素結合の連結基（例えばアリーレン基、シクロアルキレン基、又はアルキレン基）である）で表されるものが挙げられる。
【００４２】
一実施形態では、Ｑ1又は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には、Ｑ1又はＱ2の少なくとも一方は、フェニレン部分、ビフェニレン部分、又はナフタレン部分であることが好都合である。
【００４３】
構造式Ａを満たし、且つ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、構造式（Ｂ）：
【００４４】
【化２】
2011511458.tif 000004
【００４５】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、各々独立して、水素原子、アリール基、若しくはアルキル基を表すか、又はＲ1及びＲ2は共に、シクロアルキル基を完成させる原子を表し、且つＲ3及びＲ4は、各々独立してアリール基を表し、このアリール基は、構造式（Ｃ）：
【００４６】
【化３】
2011511458.tif 000005
【００４７】
（式中、Ｒ5及びＲ6は、独立して選択されるアリール基である）に示されるように、ジアリール置換アミノ基によって置換されている）で表される。一実施形態では、Ｒ5又は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。
【００４８】
別の種類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、式（Ｃ）に示されるもののような、アリーレン基を介して連結した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としては、式（Ｄ）：
【００４９】
【化４】
2011511458.tif 000006
【００５０】
（式中、各々のＡＲＥは、独立して選択されるアリーレン基（例えばフェニレン部分又はアントラセン部分）であり、ｎは１〜４の整数であり、且つＡｒ、Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9は、独立して選択されるアリール基である）で表されるようなものが挙げられる。典型的な実施形態では、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9のうち少なくとも１つは多環式縮合環構造（例えばナフタレン）である。
【００５１】
別の種類の正孔輸送材料は、式（Ｅ）：
【００５２】
【化５】
2011511458.tif 000007
【００５３】
の材料を含む。
式（Ｅ）において、Ａｒ1〜Ａｒ6は独立して、芳香族基（例えばフェニル基又はトリル基）を表し、Ｒ1〜Ｒ12は独立して、水素、又は独立して選択される置換基、例えば１個〜４個の炭素原子を含有するアルキル基、アリール基、置換アリール基を表す。
【００５４】
上記の構造式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）の様々なアルキル部分、アルキレン部分、アリール部分、及びアリーレン部分は、各々置換されていてもよい。典型的な置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、及びハロゲン（例えばフッ化物、塩化物、及び臭化物）が挙げられる。様々なアルキル部分及びアルキレン部分は、典型的には約１個〜６個の炭素原子を含有する。シクロアルキル部分は、３個〜約１０個の炭素原子を含有することができるが、典型的には５個、６個、又は７個の環炭素原子を含有する（例えばシクロペンチル環構造、シクロヘキシル環構造、及びシクロヘプチル環構造）。アリール部分及びアリーレン部分は、典型的にはフェニル部分及びフェニレン部分である。
【００５５】
ＨＴＬは、単一の芳香族第三級アミン化合物、又は芳香族第三級アミン化合物の混合物で形成される。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）をテトラアリールジアミン（例えば式（Ｄ）に示されるもの）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用いる場合には、テトラアリールジアミンは、トリアリールアミンと電子注入層及び電子輸送層とに挟まれた層として位置する。芳香族第三級アミンは正孔注入材料としても有用である。有用な芳香族第三級アミンの例は以下である：
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、  １，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン、
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、
２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミン］フルオレン、
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、
４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェニル、
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−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］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−ナフタセニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、
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−（２−ペリレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、
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−（２−ピレニル）−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、
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）、
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−（９−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、
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、
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（ｍ−ＴＤＡＴＡ）、
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−フェニルカルバゾール、
Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（［１，１’−ビフェニル］−４−イルフェニルアミノ）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフタレニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（ジ−１−ナフタレニルアミノ）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフタレニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［（３−メチルフェニル）フェニルアミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ−ビス［４−（ジフェニルアミノ）フェニル］−Ｎ’，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフタレニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（１−ナフタレニルフェニルアミノ）フェニル］−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフタレニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（２−ナフタレニルフェニルアミノ）フェニル］−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、
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、及び
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。
【００５６】
別の種類の有用な正孔輸送材料として、欧州特許第１００９０４１号明細書に記載されるような多環芳香族化合物が挙げられる。オリゴマー材料を含む、３個以上のアミン基を有する芳香族第三級アミンを使用することができる。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、及びコポリマー（例えばポリ（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）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとも呼ばれる））等のポリマー正孔輸送材料が使用される。
【００５７】
ＨＴＬ１３０の厚さは、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、好ましくは１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内である。
【００５８】
ＥＸＢＬ１４０はリン光ドーパント（又はリン光エミッタ）を使用するＯＬＥＤに有用である。アノード側でリン光ＬＥＬに近接して配置される場合、ＥＸＢＬ１４０は三重項励起子がこの層を通ってアノード側へと流出することのないように閉じ込めるのを助ける。ＥＸＢＬが三重項励起子を閉じ込め可能であるためには、この層の材料（単数又は複数）は、リン光ＬＥＬ１５０中のホスト材料の三重項エネルギーを超える三重項エネルギーを有する必要がある（ＬＥＬ１５０については以下に説明する）。ＥＸＢＬ１４０が、ＬＥＬからＥＸＢＬ１４０への電子の流出を遮断することによって、電子−正孔再結合現象をＬＥＬに制限するのを助けることが望ましい場合もある。
【００５９】
ＥＸＢＬは、高い三重項エネルギーを有することに加えて、正孔をＬＥＬへと輸送することが可能でなくてはならない。したがって、正孔輸送材料をＥＸＢＬ中に使用することが望ましい。ＥＸＢＬ中に使用される正孔輸送材料は、ＨＴＬ１３０中に使用される正孔輸送材料と同じであっても、又は異なっていてもよいが、但し正孔輸送材料の三重項エネルギーはリン光ＬＥＬ１５０中のホストの三重項エネルギーより大きい。
【００６０】
ＥＸＢＬ中に使用される励起子ブロック材料は、１つ又は複数のトリアリールアミン基を含有する化合物から選択され得るが、これらの化合物の三重項エネルギーは、リン光ＬＥＬ中のホストの三重項エネルギーを超える。かかる三重項エネルギー要件を満たすためには、該化合物は芳香族縮合環（例えばナフタレン）を含有してはならない。
【００６１】
本発明において励起子ブロック材料として機能する置換トリアリールアミンは、化学式（Ｆ）：
【００６２】
【化６】
2011511458.tif 000008
【００６３】
を有する化合物から選択され得る。
式（Ｆ）において、ＡＲＥはアルキル基、置換アルキル基、アリール基、又は置換アリール基から独立して選択され、Ｒ1〜Ｒ4は独立して選択されるアリール基であるが、但しＡＲＥ及びＲ1〜Ｒ4は芳香族炭化水素縮合環を含まず、且つｎは１〜４の整数である。
【００６４】
好適な一実施形態では、励起子ブロック材料は先に述べたように、式（Ｅ）：
【００６５】
【化７】
2011511458.tif 000009
【００６６】
（式中、Ａｒ1〜Ａｒ6は独立して芳香族基、例えばフェニル基又はトリル基を表し、Ｒ1〜Ｒ12は独立して水素、又は独立して選択される置換基、例えば１個〜４個の炭素原子を含有するアルキル基、アリール基、又は置換アリール基を表すが、但しＲ1〜Ｒ12及びＡｒ5〜Ａｒ10は芳香族炭化水素縮合環を含有しない）の材料を含む。
【００６７】
ＥＸＢＬ１４０に有用な材料の例としては、
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’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、
Ｎ，Ｎ−ビス［２，５−ジメチル−４−［（３−メチルフェニル）フェニルアミノ］フェニル］−２，５−ジメチル−Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニル−１，４−ベンゼンジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６８】
望ましい一実施形態では、励起子ブロック層中の材料は、式（Ｇ）：
【００６９】
【化８】
2011511458.tif 000010
【００７０】
から選択される。
式（Ｇ）において、Ｒ1及びＲ2は置換基を表すが、但しＲ1及びＲ2は結合して環を形成してもよい。例えば、Ｒ1及びＲ2はメチル基であっても、又は結合してシクロヘキシル環を形成してもよい。Ａｒ1〜Ａｒ4は、独立して選択される芳香族基、例えばフェニル基又はトリル基を表す。Ｒ3〜Ｒ10は、独立して水素、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基を表す。望ましい一実施形態では、Ｒ1〜Ｒ2、Ａｒ1〜Ａｒ4、及びＲ3〜Ｒ10は縮合芳香環を含有しない。
【００７１】
かかる材料の幾つかの非限定的な例は以下である：
１，１−ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、
１，１−ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）シクロペンタン、
４，４’−（９Ｈ−フルオレン−９−イリデン）ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−ベンゼンアミン、
１，１−ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、
１，１−ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）−４−メチルシクロヘキサン、
１，１−ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）−３−フェニルプロパン、
ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル（methylpenyl））メタン、
ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）エタン、
４−（４−ジエチルアミノフェニル）トリフェニルメタン、
４，４’−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）ジフェニルメタン。
【００７２】
好適な一実施形態では、励起子ブロック材料は、式（Ｈ）：
【００７３】
【化９】
2011511458.tif 000011
【００７４】
（式中、ｎは１〜４の整数であり、ＱはＮ、Ｃ、アリール基、又は置換アリール基であり、Ｒ1はフェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、アリール、又は置換アリールであり、Ｒ2〜Ｒ9は独立して水素、アルキル、フェニル、又は置換フェニル、アリールアミン、カルバゾール、又は置換カルバゾールであるが、但しＲ2〜Ｒ9は芳香族炭化水素縮合環を含有しない）の材料を含む。
【００７５】
さらに望ましくは、励起子ブロック材料は、式（Ｉ）：
【００７６】
【化１０】
2011511458.tif 000012
【００７７】
（式中、ｎは１〜４の整数であり、ＱはＮ、Ｃ、アリール、又は置換アリールであり、Ｒ2〜Ｒ9は独立して水素、アルキル、フェニル、又は置換フェニル、アリールアミン、カルバゾールであるが、但しＲ2〜Ｒ9は芳香族炭化水素縮合環を含有しない）から選択される。
【００７８】
かかる材料の幾つかの非限定的な例は以下である：
４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ，Ｎ−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−ベンゼンアミン（ＴＣＴＡ）、
４−（３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ，Ｎ−ビス［４−（３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−ベンゼンアミン、
９，９’−［５’−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−４，４’’−ジイル］ビス−９Ｈ−カルバゾール。
【００７９】
好適な一実施形態では、励起子ブロック材料は、式（Ｊ）：
【００８０】
【化１１】
2011511458.tif 000013
【００８１】
（式中、ｎは１〜４の整数であり、Ｑはフェニル基、置換フェニル基、ビフェニル基、置換ビフェニル基、アリール基、又は置換アリール基であり、Ｒ1〜Ｒ8は独立して水素、アルキル、フェニル、又は置換フェニル、アリールアミン、カルバゾール、又は置換カルバゾールであるが、但しＲ1〜Ｒ8は芳香族炭化水素縮合環を含有しない）の材料を含む。
【００８２】
好適な材料の非限定的な例は以下である：
９，９’−（２，２’−ジメチル［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイル）ビス−９Ｈ−カルバゾール（ＣＤＢＰ）、
９，９’−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイルビス−９Ｈ−カルバゾール（ＣＢＰ）、
９，９’−（１，３−フェニレン）ビス−９Ｈ−カルバゾール（ｍＣＰ）、
９，９’−（１，４−フェニレン）ビス−９Ｈ−カルバゾール、
９，９’，９’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス−９Ｈ−カルバゾール、
９，９’−（１，４−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３，６−ジアミン、
９−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン、
９，９’−（１，４−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン、
９−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３，６−ジアミン、
９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール。
【００８３】
ＥＸＢＬ中に使用される励起子ブロック材料に関する要件を満たす正孔輸送材料の一例はＴＣＴＡであり、ＥＸＢＬ中に使用される励起子ブロック材料に関する要件を満たさない正孔輸送材料の一例はＮＰＢである。
【００８４】
リン光ＯＬＥＤ中の励起子ブロック材料としての使用に好適な正孔輸送材料の幾つかの代表的な構造のＨＯＭＯエネルギー、ＬＵＭＯエネルギー、レドックス電位（単位：ボルト）、及び三重項エネルギーを以下の表に挙げる。全ての値の単位は、特に断りのない限りｅＶである。
【００８５】
【化１２】
2011511458.tif 000014
【００８６】
ＥＸＢＬ１４０の厚さは１ｎｍ〜５０ｎｍであり得るが、好適には２ｎｍ〜２０ｎｍの厚さである。ＥＸＢＬは、混合物として堆積されるか又は別個の層に分けられる２つ以上の化合物を含み得る。
【００８７】
２つ以上の材料がＥＸＢＬ中に存在する場合、層全体の三重項エネルギーは、主要な（predominate）材料の三重項エネルギーと同じであると見なされる。本発明全体を通して、主要な材料とは、その層中の全ての材料のうち最も高い体積％で存在する材料である。２つ以上の材料が等量で存在する場合、その層の三重項エネルギーは、リン光ホストの三重項エネルギーに対して最も低い三重項エネルギーを有する材料の三重項エネルギーと同じであると見なされる。
【００８８】
リン光ＬＥＬ１５０は、少なくとも１つのホスト（又はホスト材料）及び少なくとも１つのリン光ドーパント（又はドーパント材料）を含む。
【００８９】
リン光ＬＥＬ１５０に好適なホストは、ホストからリン光ドーパント（複数可）への三重項励起子の移動は効率的に起こり得るが、リン光ドーパント（複数可）からホストへの三重項励起子の移動は効率的には起こり得ないように選択しなくてはならない。したがって、ホストの三重項エネルギーは、リン光ドーパント（複数可）の三重項エネルギーより高いことが非常に望ましい。一般的に言えば、大きな三重項エネルギーは光学バンドギャップが大きいことを示唆する。しかしながら、ホストのバンドギャップは、正孔又は電子の注入に対する許容し難い障壁及びＯＬＥＤの駆動電圧の許容し難い上昇の原因となるほど大きくないように選択しなくてはならない。リン光ＬＥＬ１５０中のホストは、層中のリン光ドーパントの三重項エネルギーより高い三重項エネルギーを有する限り、ＨＴＬ１３０に使用される上述の正孔輸送材料を含み得る。本発明にとってさらに重要なことには、リン光ＬＥＬ１５０中のホストは、リン光ＬＥＬ１５０中のリン光ドーパントの三重項エネルギーより高い三重項エネルギーを有する限り、電子輸送材料であるのが望ましい。
【００９０】
２つ以上のリン光ホストが存在する場合、三重項エネルギーは、主要なホストの三重項エネルギーと同じであると見なされる。２つ以上のホストが等量で存在する場合、その層の三重項エネルギーは、最も低い三重項エネルギーを有するホストの三重項エネルギーと同じであると見なされる。
【００９１】
望ましい電子輸送ホストは、使用されるリン光ドーパントの三重項エネルギーより高い三重項エネルギーを有する限り、任意の好適な電子輸送化合物、例えばベンザゾール、フェナントロリン、１，３，４−オキサジアゾール、トリアゾール、トリアジン、フルオランテン、又はトリアリールボランであり得る。
【００９２】
好ましい種類のベンザゾールは、米国特許第５，６４５，９４８号明細書及び同第５，７６６，７７９号明細書においてShiらにより説明されている。かかる化合物は構造式（Ｋ）：
【００９３】
【化１３】
2011511458.tif 000015
【００９４】
によって表される。
式（Ｋ）において、ｎは２〜８から選択され、Ｚは独立してＯ、ＮＲ、又はＳであり、Ｒ及びＲ’は個々に水素、１個〜２４個の炭素原子を有するアルキル（例えばプロピル、ｔ−ブチル、ヘプチル等）、５個〜２０個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロ原子置換アリール（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、及び他の複素環系）、又はクロロ、フルオロ等のハロゲン、又は縮合芳香環を完成させるのに必要な原子であり、且つＸは炭素、アルキル、アリール、置換アルキル、又は置換アリールを含有する結合単位であり、共役的又は非共役的に複数のベンザゾールを互いに結合させる。
【００９５】
有用なベンザゾールの一例は、下記：
【００９６】
【化１４】
2011511458.tif 000016
【００９７】
に示されるように表される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］（ＴＰＢＩ）である（式Ｋ−１を参照されたい）。
ホストとしての使用に好適な別の種類の電子輸送材料は、式（Ｌ）：
【００９８】
【化１５】
2011511458.tif 000017
【００９９】
によって表されるような様々な置換フェナントロリンを含む。
式（Ｌ）において、Ｒ1〜Ｒ8は独立して水素、アルキル基、アリール基、又は置換アリール基であり、Ｒ1〜Ｒ8のうち少なくとも１つはアリール基又は置換アリール基である。
【０１００】
特に好適なこの種類の材料の例は、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）（式Ｌ−１を参照されたい）及び４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）（式Ｌ−２を参照されたい）である。
【０１０１】
【化１６】
2011511458.tif 000018
【０１０２】
本発明において電子輸送ホストとして機能するトリアリールボランは、化学式（Ｍ）：
【０１０３】
【化１７】
2011511458.tif 000019
【０１０４】
（式中、Ａｒ1〜Ａｒ3は独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環式（aromatic hydrocarbocyclic）基又は芳香族複素環基である）を有する化合物から選択され得る。上記構造を有する化合物は、好ましくは式（Ｍ−ｂ）：
【０１０５】
【化１８】
2011511458.tif 000020
【０１０６】
（式中、Ｒ1〜Ｒ15は独立して水素、フルオロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、スルホニル基、アルキル基、アリール基、又は置換アリール基）から選択される。
【０１０７】
トリアリールボランの具体的な代表例としては以下が挙げられる。
【０１０８】
【化１９】
2011511458.tif 000021
【０１０９】
本発明の電子輸送ホストは、置換１，３，４−オキサジアゾールから選択され得る。有用な置換オキサジアゾールの例は以下：
【０１１０】
【化２０】
2011511458.tif 000022
【０１１１】
である。
本発明の電子輸送ホストは、置換１，２，４−トリアゾールからも選択され得る。有用なトリアゾールの一例は、３−フェニル−４−（１−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール：
【０１１２】
【化２１】
2011511458.tif 000023
【０１１３】
である。
本発明の電子輸送ホストは、置換１，３，５−トリアジンからも選択され得る。好適な材料の例は以下である：
２，４，６−トリス（ジフェニルアミノ）−１，３，５−トリアジン、
２，４，６−トリカルバゾロ−１，３，５−トリアジン、
２，４，６−トリス（Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミノ）−１，３，５−トリアジン、
２，４，６−トリス（Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミノ）−１，３，５−トリアジン、
４，４’，６，６’−テトラフェニル−２，２’−ビ−１，３，５−トリアジン、
２，４，６−トリス（［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−５’−イル）−１，３，５−トリアジン。
【０１１４】
電子輸送ホストとして又は電子輸送層中で有用な好ましいフルオランテン（fluorathene）化合物は、構造式（ＯＰ）：
【０１１５】
【化２２】
2011511458.tif 000024
【０１１６】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、及びＲ4は独立して水素、又は６個〜２４個の炭素原子を含有する芳香族基であるが、但しどの隣接するＲ1〜Ｒ4も環化した芳香環系の一部ではなく、Ｒは水素又は任意の置換基であり、且つｎ及びｍは独立して１〜５である）によって表される。
【０１１７】
フルオランテン化合物の特に好適な材料の例は以下：
【０１１８】
【化２３】
2011511458.tif 000025
【０１１９】
である。
リン光ＬＥＬ１５０中のホストの幾つかの代表的な構造のＨＯＭＯエネルギー、ＬＵＭＯエネルギー、及び三重項エネルギーを以下の表に挙げる。
【０１２０】
【化２４】
2011511458.tif 000026
【０１２１】
【化２５】
2011511458.tif 000027
【０１２２】
【化２６】
2011511458.tif 000028
【０１２３】
【化２７】
2011511458.tif 000029
【０１２４】
リン光ＬＥＬ１５０中のリン光ドーパントは、典型的には発光層の１体積％〜２５体積％の量で存在するが、発光層の２体積％〜１０体積％であるのが都合がよい。幾つかの実施形態では、１つ又は複数のホスト材料にリン光錯体ゲスト材料（複数可）を付着させてもよい。ホスト材料はさらに、ポリマーであってもよい。便宜上、リン光錯体ゲスト材料を本明細書中でリン光ドーパントと称する場合もある。
【０１２５】
特に有用なリン光ドーパントは、下記式（Ｐ）：
【０１２６】
【化２８】
2011511458.tif 000030
【０１２７】
（式中、Ａは少なくとも１つのＮ原子を含有する、置換又は非置換の複素環であり、Ｂは置換又は非置換の芳香環若しくは芳香族複素環であるか、又はＭと結合したビニル炭素を含有する環であり、Ｘ−Ｙはアニオン性二座配位子であり、Ｍ＝Ｒｈ若しくはＩｒの場合、ｍ＋ｎ＝３となるように、ｍは１〜３の整数であり、且つｎは０〜２の整数であるか、又はＭ＝Ｐｔ若しくはＰｄの場合、ｍ＋ｎ＝２となるように、ｍは１〜２の整数であり、且つｎは０〜１の整数である）によって記載される。
【０１２８】
式（Ｐ）に従う化合物は、その中心金属原子が、金属原子と１つ又は複数の配位子の炭素原子及び窒素原子との結合により形成される環状単位に含有されることを示すために、Ｃ，Ｎ−シクロメタル化錯体と称される場合もある。式（Ｐ）における複素環Ａの例としては、置換又は非置換のピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、インドール環、インダゾール環、チアゾール環、及びオキサゾール環が挙げられる。式（Ｐ）における環Ｂの例としては、置換又は非置換のフェニル環、ナフチル（napthyl）環、チエニル環、ベンゾチエニル環、フラニル環が挙げられる。式（Ｐ）における環Ｂは、ピリジン等のＮ含有環であってもよいが、但しこのＮ含有環は、式（Ｐ）に示すように、Ｎ原子ではなくＣ原子を介してＭと結合する。
【０１２９】
式（Ｐ）（ｍ＝３であり、且つｎ＝０である）に従うトリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化錯体の一例は、トリス（２−フェニル−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'−）イリジウム（ＩＩＩ）であり、ｆａｃｉａｌ（ｆａｃ）異性体又はｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ（ｍｅｒ）異性体として下記立体図に示す。
【０１３０】
【化２９】
2011511458.tif 000031
【０１３１】
一般に、ｆａｃｉａｌ異性体はｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ異性体より高いリン光量子収率を有すると判明することが多いため、好ましい。式（Ｐ）に従うトリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化リン光ドーパントのさらなる例は、トリス（２−（４’−メチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（３−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（１−（４’−メチルフェニル）イソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（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）、トリス（２−（５’−フェニル−４’，６’−ジフルオロフェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（２−（５’−フェニル−フェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ3'）イリジウム（ＩＩＩ）、トリス（２−フェニル−３，３’−ジメチル）インドラト（indolato）−Ｎ，Ｃ2'）Ｉｒ（ＩＩＩ）、トリス（１−フェニル−１Ｈ−インダゾラト（indazolato）−Ｎ，Ｃ2'）Ｉｒ（ＩＩＩ）である。
【０１３２】
トリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化リン光ドーパントには、一価アニオン性二座配位子Ｘ−Ｙが別のＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子である、式（Ｐ）に従う化合物も含まれる。例としては、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）（２−フェニル−５−メチル−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）（２−フェニル−４−メチル−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）、及びビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ2'）（２−フェニル−３−メチル−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）イリジウム（ＩＩＩ）が挙げられる。
【０１３３】
幾つかのトリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化イリジウム錯体の構造式を下記に示す。
【０１３４】
【化３０】
2011511458.tif 000032
【０１３５】
【化３１】
2011511458.tif 000033
【０１３６】
【化３２】
2011511458.tif 000034
【０１３７】
【化３３】
2011511458.tif 000035
【０１３８】
式（Ｐ）に従う好適なリン光ドーパントは、Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子（複数可）に加えて、Ｃ，Ｎ−シクロメタル化していない一価アニオン性二座配位子（複数可）Ｘ−Ｙも含有し得る。一般的な例は、アセチルアセトネート等のβ−ジケトネート、及びピコリネート等のシッフ塩基である。式（Ｐ）に従う、かかる混合配位子錯体の例としては、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）、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）、及びビス（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）が挙げられる。
【０１３９】
式（Ｐ）に従う他の重要なリン光ドーパントとしては、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）、又は（２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'）白金（ＩＩ）（アセチルアセトネート）等のＣ，Ｎ−シクロメタル化Ｐｔ（ＩＩ）錯体が挙げられる。
【０１４０】
式（Ｐ）によって表される二座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化錯体に加えて、多くの好適なリン光エミッタが多座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を含有する。本発明に使用するのに好適な、三座配位子を有するリン光エミッタは、米国特許第６，８２４，８９５号明細書及び同第７，０２９，７６６号明細書及びその引用文献（その全体が参照により本明細書中に援用される）に開示されている。本発明に使用するのに好適な、四座配位子を有するリン光ドーパントは、以下の式：
【０１４１】
【化３４】
2011511458.tif 000036
【０１４２】
（式中、ＭはＰｔ又はＰｄであり、Ｒ1〜Ｒ7は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但しＲ1及びＲ2、Ｒ2及びＲ3、Ｒ3及びＲ4、Ｒ4及びＲ5、Ｒ5及びＲ6、並びにＲ6及びＲ7が結合して環基を形成する場合もあり、Ｒ8〜Ｒ14は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但しＲ8及びＲ9、Ｒ9及びＲ10、Ｒ10及びＲ11、Ｒ11及びＲ12、Ｒ12及びＲ13、並びにＲ13及びＲ14が結合して、環基を形成する場合もあり、Ｅは以下：
【０１４３】
【化３５】
2011511458.tif 000037
【０１４４】
（式中、Ｒ及びＲ’は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但しＲ及びＲ’が結合して環基を形成する場合もある）より選択される架橋基を表す）により記載される。
【０１４５】
望ましい一実施形態では、本発明に使用するのに好適な四座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化リン光エミッタは、以下の式：
【０１４６】
【化３６】
2011511458.tif 000038
【０１４７】
（式中、Ｒ1〜Ｒ7は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但しＲ1及びＲ2、Ｒ2及びＲ3、Ｒ3及びＲ4、Ｒ4及びＲ5、Ｒ5及びＲ6、並びにＲ6及びＲ7が結合して環基を形成する場合もあり、Ｒ8〜Ｒ14は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但しＲ8及びＲ9、Ｒ9及びＲ10、Ｒ10及びＲ11、Ｒ11及びＲ12、Ｒ12及びＲ13、並びにＲ13及びＲ14が結合して環基を形成する場合もあり、Ｚ1〜Ｚ5は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但しＺ1及びＺ2、Ｚ2及びＺ3、Ｚ3及びＺ4、並びにＺ4及びＺ5が結合して環基を形成する場合もある）により表されるものである。
【０１４８】
四座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を有するリン光ドーパントの例としては、下記に示す化合物が挙げられる。
【０１４９】
【化３７】
2011511458.tif 000039
【０１５０】
式（Ｐ）、（Ｐ−Ｔ−ａ）、（Ｐ−Ｔ−ｂ）、及び（Ｐ−Ｔ−ｃ）に従うＣ，Ｎ−シクロメタル化リン光ドーパントの発光波長（色）は主に、錯体の最低エネルギー光学遷移、したがってＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子の選択に依存する。例えば、２−フェニル−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'錯体は典型的には緑色発光であるが、１−フェニル−イソキノリノラト−Ｎ，Ｃ2'錯体は典型的には赤色発光である。２つ以上のＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子を有する錯体の場合、発光は発光波長が最も長いという性質を有する配位子のものとなる。発光波長は、Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子上の置換基の影響によりさらにシフトし得る。例えば、Ｎ含有環Ａ上の適切な位置にある電子供与基、又はＣ含有環Ｂ上の電子求引基を置換することにより、発光が非置換Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子錯体と比較して青色にシフトする傾向がある。式（Ｐ）においてより強い電子求引特性を有する単座アニオン性配位子Ｘ，Ｙを選択することにより、Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子錯体の発光が同様に青色にシフトする傾向がある。電子求引特性を有する一価アニオン性二座配位子及び電子求引置換基の両方をＣ含有環Ｂ上に有する錯体の例としては、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）、ビス（２−［４’’−トリフルオロメチル−５’−フェニル−（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）、ビス（２−（５’−フェニル−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）、ビス（２−（５’−シアノ−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）、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）（テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ2'］｛２−［（３−トリフルオロメチル）−１Ｈ−ピラゾール−５−イル］ピリジナト−Ｎ，Ｎ’｝イリジウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）−４−メチルピリジナト−Ｎ，Ｃ2'］｛２−［（３−トリフルオロメチル）−１Ｈ−ピラゾール−５−イル］ピリジナト−Ｎ，Ｎ’｝イリジウム（ＩＩＩ）、及びビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）−４−メトキシピリジナト−Ｎ，Ｃ2'］｛２−［（３−トリフルオロメチル）−１Ｈ−ピラゾール−５−イル］ピリジナト−Ｎ，Ｎ’｝イリジウム（ＩＩＩ）が挙げられる。
【０１５１】
式（Ｐ）に従うリン光ドーパントの中心金属原子は、Ｒｈ又はＩｒ（ｍ＋ｎ＝３）、及びＰｄ又はＰｔ（ｍ＋ｎ＝２）であり得る。好ましい金属原子はＩｒ及びＰｔであるが、これはこれらの原子が、より強いスピン軌道結合相互作用（一般に第三遷移系列の元素により得られる）によって、より高いリン光量子効率をもたらす傾向があるためである。
【０１５２】
Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を含まない他のリン光ドーパントが知られている。Ｐｔ（ＩＩ）、Ｉｒ（Ｉ）、及びＲｈ（Ｉ）のマレオニトリルジチオレートとのリン光錯体が報告されている（Johnson et al, J. Am. Chem. Soc., 105, 1795-1802 (1983)）。Ｒｅ（Ｉ）トリカルボニルジイミン錯体も強いリン光を発することが知られている（Wrighton and Morse, J. Am. Chem. Soc., 96, 998-1003 (1974)、Stufkens, Comments Inorg. Chem., 13, 359-385 (1992)、Yam, Chem. Commun., 2001, 789-796)）。シアノ配位子及びビピリジル配位子又はフェナントロリン配位子を含む配位子の組み合わせを含有するＯｓ（ＩＩ）錯体も、高分子ＯＬＥＤにおいて実証されている（Ma et al, Synthetic Metals, 94, 245-248 (1998)）。
【０１５３】
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン白金（ＩＩ）等のポルフィリン錯体も有用なリン光ドーパントである。
【０１５４】
有用なリン光ドーパントのさらに他の例としては、Ｔｂ3+及びＥｕ3+等の三価ランタニドの配位錯体が挙げられる（Kido et al., Chem. Lett., 657 (1990)、J. Alloys and Compounds, 192, 30-33 (1993)、Jpn. J. Appl Phys, 35, L394-6 (1996)、及びAppl. Phys. Lett., 65, 2124 (1994)）。
【０１５５】
好適なリン光ドーパントに関する追加情報（参照により本明細書中に援用される）は、米国特許第６，３０３，２３８号明細書、国際公開第００／５７６７６号、国際公開第００／７０６５５号、国際公開第０１／４１５１２号、米国特許出願公開第２００２／０１８２４４１号明細書、米国特許出願公開第２００３／００１７３６１号明細書、米国特許出願公開第２００３／００７２９６４号明細書、米国特許第６，４１３，６５６号明細書、米国特許第６，６８７，２６６号明細書、米国特許出願公開第２００４／００８６７４３号明細書、米国特許出願公開第２００４／０１２１１８４号明細書、米国特許出願公開第２００３／００５９６４６号明細書、米国特許出願公開第２００３／００５４１９８号明細書、欧州特許出願公開第１２３９５２６号明細書、欧州特許出願公開第１２３８９８１号明細書、欧州特許出願公開第１２４４１５５号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１００９０６号明細書、米国特許出願公開第２００３／００６８５２６号明細書、米国特許出願公開第２００３／００６８５３５号明細書、特開２００３０７３３８７号公報、特開２００３０７３３８８号公報、米国特許第６，６７７，０６０号明細書、米国特許出願公開第２００３／０２３５７１２号明細書、米国特許出願公開第２００４／００１３９０５号明細書、米国特許第６，７３３，９０５号明細書、米国特許第６，７８０，５２８号明細書、米国特許出願公開第２００３／００４０６２７号明細書、特開２００３０５９６６７号公報、特開２００３０７３６６５号公報、米国特許出願公開第２００２／０１２１６３８号明細書、欧州特許出願公開第１３７１７０８号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１０８７７号明細書、国際公開第０３／０４０２５６号、米国特許出願公開第２００３／００９６１３８号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１７３８９６号明細書、米国特許第６，６７０，６４５号明細書、米国特許出願公開第２００４／００６８１３２号明細書、国際公開第２００４／０１５０２５号、米国特許出願公開第２００４／００７２０１８号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１３４９８４号明細書、国際公開第０３／０７９７３７号、国際公開第２００４／０２０４４８号、国際公開第０３／０９１３５５号、米国特許第７，１０１，６３１号明細書、米国特許第７，１４７，９３７号明細書、米国特許第７，１１８，８１２号明細書、米国特許第７，０２９，７６６号明細書、米国特許第６，８７０，０５４号明細書、米国特許第６，８３５，８３５号明細書、及び米国特許第６，８２４，８９５号明細書に見ることができる。
【０１５６】
幾つかの好適なリン光ドーパントのＨＯＭＯエネルギー、ＬＵＭＯエネルギー、及び三重項エネルギーを下記表に示す。
【０１５７】
【化３８】
2011511458.tif 000040
【０１５８】
一例としては、リン光ＬＥＬ中のリン光ドーパントは、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）3）、Ｉｒ（ｐｐｙ）2ｃｏｕ１、Ｉｒ（ｃｏｕ２）2ｐｐｙ、又はトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）から選択され得る。
【０１５９】
リン光ＬＥＬ１５０は、異なる色を有するリン光材料から選択される１つのリン光ドーパントを含む。リン光ＬＥＬ１５０はまた、異なる色を有するリン光発光材料から選択される２つのリン光ドーパントを含み得る。さらに、リン光ＬＥＬ１５０は白色光を発する場合もある。
【０１６０】
リン光ＬＥＬ１５０の厚さは０．５ｎｍ超、好ましくは１．０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内である。
【０１６１】
リン光ＬＥＬ１５０とカソード側で接触して配置される第１のＨＢＬ１６１は、キャリアの再結合をＬＥＬ１５０に制限するのを助けることが望ましい。したがって、ＬＥＬ１５０から第１のＨＢＬ１６１への正孔の移動に対するエネルギー障壁が存在する必要がある。正孔を遮断するためには、第１のＨＢＬ１６１中の第１の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーは、リン光ＬＥＬ１５０中の主要ホストのＨＯＭＯエネルギーより低くなくてはならない。さらに、第１のＨＢＬ１６１は、励起子をＬＥＬ１５０に閉じ込めるのを助けることが望ましい。したがって、第１のＨＢＬ１６１中の第１の正孔ブロック材料の三重項エネルギーは、リン光ＬＥＬ１５０中の主要ホストの三重項エネルギーより大きくなくてはならない。
【０１６２】
第１のＨＢＬ１６１はＬＥＬ１５０とカソード側で接触して配置されるため、第１のＨＢＬ１６１は、第１のＨＢＬ１６１からＬＥＬ１５０への電子の容易な受け渡しを促進する必要がある。したがって、第１のＨＢＬ１６１中の第１の正孔ブロック材料は好適な電子輸送材料でなくてはならない。さらに、第１のＨＢＬ１６１からＬＥＬ１５０への電子の注入を促進するためには、ＬＥＬ１５０中の主要ホストと第１のＨＢＬ１６１中の第１の正孔ブロック材料とのＬＵＭＯエネルギー差は０．５Ｖ未満である。好ましくは、ＬＵＭＯエネルギー差は０．３Ｖ未満である。
【０１６３】
望ましい第１の正孔ブロック材料としては、リン光ＬＥＬ１５０中の主要ホストよりも低いＨＯＭＯエネルギー及び高い三重項エネルギーを有する限り、ベンザゾール、フェナントロリン、１，３，４−オキサジアゾール、トリアゾール、トリアジン、フルオランテン、又はトリアリールボラン等の任意の好適な電子輸送材料を挙げることができる。
【０１６４】
例えば、好適な電子輸送材料としては、以下：
【０１６５】
【化３９】
2011511458.tif 000041
【０１６６】
から選択される材料のようなビス（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）化合物が挙げられる。
好適な電子輸送材料は、構造式（Ｋ）：
【０１６７】
【化４０】
2011511458.tif 000042
【０１６８】
（式中、ｎは２〜８から選択され、ｉは１〜５から選択され、Ｚは独立してＯ、ＮＲ、又はＳであり、Ｒは個々に水素、１個〜２４個の炭素原子を有するアルキル、５個〜２０個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロ原子置換アリール、ハロゲン、又は縮合芳香環を完成させるのに必要な原子であり、且つＸは炭素、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単位であり、共役的又は非共役的に複数のベンザゾールを互いに結合させる）によって表されるベンザゾール誘導体を含む。
【０１６９】
ベンザゾール誘導体の例としては、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］（ＴＰＢＩ）が挙げられる。
【０１７０】
好適な電子輸送材料は、式（Ｒ−ａ）：
【０１７１】
【化４１】
2011511458.tif 000043
【０１７２】
（式中、Ｍ1はＡｌ又はＧａであり、Ｒ2〜Ｒ7は独立して水素又はアルキル基を表し、且つＬは６個〜３０個の炭素原子を有する芳香族部分である）によって表されるアルミニウム錯体又はガリウム錯体を含む。
【０１７３】
アルミニウム錯体又はガリウム錯体の例としては、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノレート［別名、Ｂａｌｑ］及びガリウムオキシン［別名、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（ＩＩＩ）］が挙げられる。
【０１７４】
第１の正孔ブロック層の厚さは１ｎｍ〜８０ｎｍであり得るが、好適には２ｎｍ〜４０ｎｍである。
【０１７５】
第１のＨＢＬ１６１とカソード側で接触して配置される第２のＨＢＬ１６２は、キャリアの再結合現象をＬＥＬ１５０にさらに制限するのを助けることが望ましい。したがって、ＬＥＬ１５０から第２のＨＢＬ１６２への第１のＨＢＬ１６１を介した正孔の移動に対するエネルギー障壁が存在する必要がある。正孔をさらに遮断するためには、第２のＨＢＬ１６２中の第２の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーは、リン光ＬＥＬ１５０中の主要ホストのＨＯＭＯエネルギーより低くなくてはならない。好ましくは、第２のＨＢＬ１６２中の第２の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーは、第１のＨＢＬ１６１中の第１の正孔ブロック材料のＨＯＭＯエネルギーより低い必要がある。さらに、第２のＨＢＬ１６２は、励起子をＬＥＬ１５０に閉じ込めるのを助けることが望ましい。したがって、第２のＨＢＬ１６２中の第２の正孔ブロック材料の三重項エネルギーは、リン光ＬＥＬ１５０中のドーパントの三重項エネルギーより大きくなくてはならない。好ましくは、第２のＨＢＬ１６２中の第２の正孔ブロック材料の三重項エネルギーは、リン光ＬＥＬ１５０中の主要ホストの三重項エネルギーより大きい必要がある。
【０１７６】
第２のＨＢＬ１６２は第１のＨＢＬ１６１とカソード側で接触して配置されるため、第２のＨＢＬ１６２は、第２のＨＢＬ１６２から第１のＨＢＬ１６１への電子の容易な受け渡しを促進する必要がある。したがって、第２のＨＢＬ１６２中の第２の正孔ブロック材料は好適な電子輸送材料でなくてはならない。さらに、第２のＨＢＬ１６２から第１のＨＢＬ１６１への電子の注入を促進するためには、第１のＨＢＬ１６１中の第１の正孔ブロック材料と第２のＨＢＬ１６２中の第２の正孔ブロック材料とのＬＵＭＯエネルギー差は０．５Ｖ未満である。好ましくは、ＬＵＭＯエネルギー差は０．３Ｖ未満である。
【０１７７】
第１の正孔ブロック材料と同様、望ましい第２の正孔ブロック材料としては、リン光ＬＥＬ１５０中の主要ホストのＨＯＭＯエネルギーよりも低いＨＯＭＯエネルギー及びリン光ＬＥＬ１５０中のドーパントの三重項エネルギーよりも高い三重項エネルギーを有する限り、同様にベンザゾール、フェナントロリン、１，３，４−オキサジアゾール、トリアゾール、トリアジン、フルオランテン、又はトリアリールボラン等の任意の好適な電子輸送材料を挙げることができる。
【０１７８】
例えば、好適な電子輸送材料は、フェナントロリン化合物、例えばＢＣＰ（式Ｌ−１を参照されたい）及びＢｐｈｅｎ（式Ｌ−２を参照されたい）を含む。
【０１７９】
第２のＨＢＬ１６２と接触して配置されるＥＴＬ１７０は、リン光ＬＥＬ１５０において述べられるように、少なくとも１つの電子輸送材料、例えばベンザゾール、フェナントロリン、１，３，４−オキサジアゾール、トリアゾール、トリアジン、又はトリアリールボランを含有する。例えば、これらの電子輸送材料は、先に述べたように式Ｋ、式Ｌ、式Ｍ−ａ、式Ｍ−ｂ、式Ｎ−１、及び式Ｎ−２、及び式Ｏ−１の分子構造を有する。
【０１８０】
ＥＴＬ１７０に使用される電子輸送材料は、上述の電子輸送材料に加えて、キレート化オキシノイド化合物、アントラセン誘導体、ピリジン系材料、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール及びこれらの誘導体、ポリベンゾビスアゾール、シアノ含有ポリマー、及び過フッ化材料からも選択され得るが、これらに限定されない。
【０１８１】
例えば、ＥＴＬ１７０に使用される電子輸送材料は、オキシン自体のキレートを含む金属キレート化オキシノイド化合物（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリンとも称される）であり得る。意図されるオキシノイド化合物の例は、構造式（Ｒ）：
【０１８２】
【化４２】
2011511458.tif 000044
【０１８３】
（式中、Ｍは金属を表し、ｎは１〜４の整数であり、Ｚはどの場合も独立して、少なくとも２つの縮合芳香環を有する核を完成させる原子を表す）を満たすものである。
【０１８４】
特に有用な電子輸送アルミニウム又はガリウム錯体ホスト材料は、式（Ｒ−ａ）によって表される。
【０１８５】
【化４３】
2011511458.tif 000045
【０１８６】
式（Ｒ−ａ）において、Ｍ1はＡｌ又はＧａを表す。Ｒ2〜Ｒ7は水素又は独立して選択される置換基を表す。望ましくは、Ｒ2は電子供与基を表す。好適には、Ｒ3及びＲ4は各々独立して、水素又は電子供与置換基を表す。好ましい電子供与基はメチル等のアルキルである。好ましくは、Ｒ5、Ｒ6、及びＲ7は各々独立して、水素又は電子求引基を表す。隣接する置換基Ｒ2〜Ｒ7は、結合して環基を形成する場合もある。Ｌは酸素によりアルミニウムと連結した芳香族部分であり、Ｌが６個〜３０個の炭素原子を有するように置換基で置換されていてもよい。
【０１８７】
ＥＴＬ１７０に使用される有用なキレート化オキシノイド化合物の例は以下である：
Ｒ−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）又はＡｌｑ又はＡｌｑ３］、
Ｒ−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）］、
Ｒ−３：ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト］亜鉛（ＩＩ）、
Ｒ−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）、
Ｒ−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］、
Ｒ−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）］、
Ｒ−７：リチウムオキシン［別名、（８−キノリノラト）リチウム（Ｉ）］、
Ｒ−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）］、及び
Ｒ−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）］、
Ｒ−ａ−１：アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノレート［別名、Ｂａｌｑ］。
【０１８８】
別の例としては、式（Ｓ）：
【０１８９】
【化４４】
2011511458.tif 000046
【０１９０】
（式中、Ｒ1〜Ｒ10は独立して水素、１個〜２４個の炭素原子を有するアルキル基、又は１個〜２４個の炭素原子を有する芳香族基から選択される）に従うアントラセン誘導体がＥＴＬ１７０に有用である。Ｒ1及びＲ6がフェニル、ビフェニル、又はナフチル（napthyl）であり、Ｒ3がフェニル、置換フェニル、又はナフチル（napthyl）であり、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ7〜Ｒ10が全て水素である化合物が特に好ましい。
【０１９１】
好適なアントラセンの幾つかの具体例は以下である。
【０１９２】
【化４５】
2011511458.tif 000047
【０１９３】
【化４６】
2011511458.tif 000048
【０１９４】
【化４７】
2011511458.tif 000049
【０１９５】
【化４８】
2011511458.tif 000050
【０１９６】
【化４９】
2011511458.tif 000051
【０１９７】
【化５０】
2011511458.tif 000052
【０１９８】
【化５１】
2011511458.tif 000053
【０１９９】
【化５２】
2011511458.tif 000054
【０２００】
【化５３】
2011511458.tif 000055
【０２０１】
【化５４】
2011511458.tif 000056
【０２０２】
ＥＴＬ１７０は、ホストとして少なくとも１つの電子輸送材料、及び少なくとも１つのｎ型ドーパントを含有するｎ型ドープ層であってもよい。ドーパントは、電荷移動によってホストを還元することが可能である。「ｎ型ドープ層」という用語は、この層がドープ後に半導体特性を有し、この層を流れる電流が実質的に電子により搬送されることを意味する。
【０２０３】
ＥＴＬ１７０中のホストは、電子の注入及び電子の輸送を支持することが可能な電子輸送材料である。電子輸送材料は、上記で規定されるような電子輸送材料から選択することができる。
【０２０４】
ｎ型ドープＥＴＬ１７０中のｎ型ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、又はアルカリ土類金属化合物、又はそれらの組み合わせから選択される。「金属化合物」という用語は、有機金属錯体、金属有機塩、及び金属無機塩、金属酸化物、及び金属ハロゲン化物を包含する。この種類の金属含有ｎ型ドーパントのうち、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、又はＹｂ、及びこれらの化合物が特に有用である。ｎ型ドープＥＴＬ１７０においてｎ型ドーパントとして使用される材料には、強い電子供与特性を有する有機還元剤も含まれる。「強い電子供与特性」とは、有機ドーパントが少なくとも幾つかの電子電荷をホストに供与して、ホストと共に電荷移動錯体を形成可能であることを意味する。有機分子の非限定的な例として、ビス（エチレンジチオ）−テトラチアフルバレン（ＢＥＤＴ−ＴＴＦ）、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）、及びこれらの誘導体が挙げられる。ポリマーホストの場合、ドーパントは上記のいずれかであるか、又は微量成分としてホストを分子状に分散した材料若しくはホストと共重合させた材料でもある。好ましくは、ｎ型ドープＥＴＬ１７０中のｎ型ドーパントは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、若しくはＹｂ、又はそれらの組み合わせを含む。ｎ型ドープ濃度は、この層の０．０１体積％〜２０体積％の範囲内であるのが好ましい。
【０２０５】
ＥＴＬ１７０から第２のＨＢＬ１６２への電子の注入を促進するためには、第２のＨＢＬ１６２中の第２の正孔ブロック材料とＥＴＬ１７０中の電子輸送材料とのＬＵＭＯエネルギー差は０．５Ｖ未満である。好ましくは、ＬＵＭＯエネルギー差は０．３Ｖ未満である。
【０２０６】
ＥＴＬ１７０の厚さは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、好ましくは１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内である。
【０２０７】
ＥＩＬ１８０はアルカリ金属錯体又はアルカリ土類金属錯体を含み得る。ここで、電子注入層中の金属錯体は、式（Ｔ）：
【０２０８】
【化５５】
2011511458.tif 000057
【０２０９】
（式中、Ｚ及び破線の弧は、２個又は３個の原子及びＭと共に５員又は６員環を完成させるのに必要な結合を表し、Ａは各々、Ｈ又は置換基を表し、Ｂは各々、独立して選択されるＺ原子上の置換基を表すが、但し２つ以上の置換基が結合して縮合環又は縮合環系を形成する場合もあり、ｊは０〜３であり、ｋは１又は２であり、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を表し、且つｍ及びｎは独立して選択される整数であり、錯体上の電荷が中性となるように選択される）によって表されるシクロメタル化錯体を含む。
【０２１０】
有用な電子注入材料の具体例としては、以下：
【０２１１】
【化５６】
2011511458.tif 000058
【０２１２】
のものが挙げられるが、これらに限定されない。
アルカリ金属錯体又はアルカリ土類金属錯体を含むＥＩＬ１８０の厚さは、典型的には２０ｎｍ未満、好ましくは５ｎｍ未満の範囲内である。
【０２１３】
アノード１１０のみを通して発光を見る場合には、カソード１９０は、ほぼ任意の導電性材料を含む。望ましい材料は、下にある有機層との効果的な接触を確実にする有効な膜形成特性を有し、低電圧で電子の注入を促進し、有効な安定性を有する。有用なカソード材料は、仕事関数が小さな金属又は合金（４．０ｅＶ未満）を含有することが多い。好ましいカソード材料の１つは、米国特許第４，８８５，２２１号明細書に記載されるようなＭｇ：Ａｇ合金を含む。別の好適な種類のカソード材料としては、有機層（例えば有機ＥＩＬ又はＥＴＬ）に接触する薄い無機ＥＩＬを含み、より厚い導電性金属層で覆われる二重層が挙げられる。ここで、無機ＥＩＬは仕事関数が小さな金属又は金属塩を含んでいることが好ましく、そのような場合には、より厚い被覆層が小さな仕事関数を有する必要はない。かかるカソードの１つは、米国特許第５，６７７，５７２号明細書に記載されているように、ＬｉＦの薄層と、その上に載るより厚いＡｌ層を含む。他の有用なカソード材料の組としては、米国特許第５，０５９，８６１号明細書、同第５，０５９，８６２号明細書、及び同第６，１４０，７６３号明細書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。
【０２１４】
カソードを通して発光を見る場合、カソード１９０は透明であるか、又はほぼ透明である必要がある。かかる用途のためには、金属が薄いか、又は透明な導電性酸化物を使用するか、又はこのような材料を含んでいる必要がある。光学的に透明なカソードは、米国特許第４，８８５，２１１号明細書、同第５，２４７，１９０号明細書、同第５，７０３，４３６号明細書、同第５，６０８，２８７号明細書、同第５，８３７，３９１号明細書、同第５，６７７，５７２号明細書、同第５，７７６，６２２号明細書、同第５，７７６，６２３号明細書、同第５，７１４，８３８号明細書、同第５，９６９，４７４号明細書、同第５，７３９，５４５号明細書、同第５，９８１，３０６号明細書、同第６，１３７，２２３号明細書、同第６，１４０，７６３号明細書、同第６，１７２，４５９号明細書、同第６，２７８，２３６号明細書、同第６，２８４，３９３号明細書、及び欧州特許第１０７６３６８号明細書により詳細に記載されている。カソード材料は、典型的には熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンスパッタリング、又は化学蒸着によって堆積させる。必要に応じて、多くの既知の方法（スルーマスク蒸着、例えば米国特許第５，２７６，３８０号明細書及び欧州特許第０７３２８６８号明細書に記載されるような一体化シャドーマスキング（integral shadow masking）、レーザーアブレーション、及び選択的化学蒸着が挙げられるが、これらに限定されない）によってパターニングを行なう。
【０２１５】
従来技術のＯＬＥＤ４００においては、ＨＢＬ４６０は本発明のＯＬＥＤ１００及びＯＬＥＤ２００に使用される正孔ブロック層の１つと似ている。
【０２１６】
リン光ＯＬＥＤは、典型的には支持基板上に設けられるが、ここでアノード１１０又はカソード１９０のいずれかが基板と接触していてもよい。基板と接触する電極は便宜上、底面電極と称される。従来、底面電極はアノード１１０であるが、本発明はその構成に限定されない。基板は、意図される発光の方向に応じて光透過性であっても、又は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。このような場合には、透明なガラス又はプラスチックが一般に使用される。基板は複数の材料層を備える複雑な構造であってもよい。これは典型的には、ＯＬＥＤ層の下側にＴＦＴが設けられるアクティブマトリックス基板の場合に当てはまる。基板は、少なくとも発光画素化領域において、概ね透明な材料（ガラス又はポリマー等）から構成されることがさらに必要とされる。ＥＬ発光を上部電極を通して見る用途においては、底面支持体の光透過性は重要ではなく、したがって基板は光透過性であっても、光吸収性であっても、又は光反射性であってもよい。この場合に使用される基板としては、ガラス、プラスチック、半導体材料（ケイ素、セラミックス等）、及び回路基板材料が挙げられるが、これらに限定されない。この場合もやはり、基板は、アクティブマトリクスＴＦＴ設計において見られるような複数の材料層を備える複雑な構造であってもよい。これらのデバイス構成においては、光透明性の上部電極を設けることが必要とされる。
【０２１７】
上記の有機材料は、有機材料の形態に好適な任意の方法によって堆積させるのが好適である。小分子の場合、昇華又は蒸着によって堆積させるのが都合がよいが、膜の形成を改善するために任意で結合剤と共に、コーティング等の他の方法によって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には、溶媒堆積が通常は好ましい。昇華又は蒸着によって堆積させる材料は、例えば米国特許第６，２３７，５２９号明細書に記載されるように、タンタル材料で構成されることの多い昇華「ボート」（sublimator "boat"）から蒸着させるか、又は最初にドナーシートにコーティングし、次いで基板のより近くで昇華させることができる。材料の混合物を含む層では、別個の昇華ボートを用いるか、又は材料を予め混合し、単一のボート若しくはドナーシートからコーティングすることができる。パターニング堆積は、シャドーマスク、一体化シャドーマスク（米国特許第５，２９４，８７０号明細書）、ドナーシートからの空間的に限定された染料熱転写（米国特許第５，６８８，５５１号明細書、同第５，８５１，７０９号明細書、及び同第６，０６６，３５７号明細書）、又はインクジェット法（米国特許第６，０６６，３５７号明細書）を利用して実現することができる。
【０２１８】
本発明のＯＬＥＤデバイスでは、その発光特性の向上を望むのであれば、既知の様々な光学的効果を利用することができる。これには、層の厚さを最適化して光の透過を向上させること、誘電体ミラー構造を設けること、反射性電極の代わりに光吸収性電極にすること、グレア防止用若しくは反射防止用コーティングをディスプレイ上に設けること、偏光媒体をディスプレイ上に設けること、又は色フィルタ、減光フィルタ、若しくは色変換フィルタをディスプレイ上に設けること等がある。フィルタ、偏光板、及びグレア防止用又は反射防止用コーティングは、特にＥＬデバイスの上に、又はＥＬデバイスの一部として設けることができる。
【０２１９】
大抵のＯＬＥＤデバイスは、水分又は酸素、又はその両方に敏感であるため、一般に不活性雰囲気（例えば窒素又はアルゴン）中で、乾燥剤（例えばアルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、クレイ、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、金属硫酸塩、又は金属ハロゲン化物及び金属過塩素酸塩）と共に密封される。封止及び乾燥のための方法としては、米国特許第６，２２６，８９０号明細書に記載される方法が挙げられるが、これに限定されない。また、ＳｉＯx、テフロン（登録商標）、及び無機／ポリマー交互層等の障壁層が封止に関して当該技術分野で知られている。これらの密封又は封止及び乾燥の方法はいずれも、本発明に従って組み立てられるＥＬデバイスに使用することができる。
【０２２０】
本発明の有利な用途の一つは、一般に非発光中間接続層によって連結させた少なくとも２つの発光ユニットを有するタンデムＯＬＥＤの一部とすることである。これらの個々の発光ユニットは各々、１つ又は複数の別個の発光層から成り、各々のユニットは実質的に同じであるか、又は異なる色の光を発し得る。各々のユニットが異なる色の光を発するのが好ましい。実質的には、或る色の光が主体となる（発光の５０％超）ことが意図される。主要な色の発光に加えて、他のより少量の異なる色の光が存在し得る。本発明はタンデムＯＬＥＤデバイスの２つ以上の発光ユニットに使用することができる。
【０２２１】
本発明の実施形態（ＯＬＥＤ１００及びＯＬＥＤ２００）によって、より高い発光収率、低駆動電圧、及びより高い電力効率等の有利な特徴がもたらされ得る。望ましい一実施形態では、ＯＬＥＤはディスプレイ装置の一部である。本発明の実施形態は、エリア照明装置又は他の電子装置も提供することができる。
【実施例】
【０２２２】
本発明のさらなる理解のために以下の実施例を提示する。材料の還元電位及び酸化電位はＭｏｄｅｌ  ＣＨＩ６６０電気化学分析装置（CH Instruments, Inc.，Austin，TX）を用いて先に説明した方法で測定した。ＯＬＥＤの製造において、有機層の厚さ及びドーピング濃度は、蒸着システム（Trovato Mfg., Inc.（Fairport，NY）製）に内蔵された較正済み（calibrated）膜厚モニターを用いてその場で（in situ）制御及び測定した。作製した全てのデバイスのＥＬ特性を、定電流源（ＫＥＩＴＨＬＥＹ  ２４００  ＳｏｕｒｃｅＭｅｔｅｒ、Keithley Instruments, Inc.（Cleveland，Ohio）製）及び光度計（ＰＨＯＴＯ  ＲＥＳＥＡＲＣＨ  ＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ  ＰＲ  ６５０、Photo Research, Inc.（Chatsworth，CA）製）を用いて室温で評価した。デバイスの動作寿命（又は安定性）は、デバイスに定電流を流すことにより、室温で１０００ｃｄ／ｍ2の初期輝度で試験した。色は国際照明委員会（ＣＩＥ）座標を用いて報告した。
【０２２３】
＜実施例１〜実施例３＞
従来のＯＬＥＤ（デバイス１）は以下のように作製する：
透明ＩＴＯ導電層でコーティングした厚さ約１．１ｍｍのガラス基板を、市販のガラス洗浄器（scrubber tool）を用いて洗浄し、乾燥させた。ＩＴＯの厚さは約２２ｎｍであり、ＩＴＯのシート抵抗は約６８Ω／□である。続いてＩＴＯ表面を酸化プラズマで処理して、表面をアノードとして調整した。ＲＦプラズマ処理チャンバ内でＣＨＦ3ガスを分解することによって、厚さ１ｎｍのＣＦx層を清浄なＩＴＯ表面上にアノード緩衝層として堆積させた。次いで、他の全ての層を基板の上に堆積させるために、基板を真空蒸着チャンバに移した。以下の層を、加熱ボート（heated boat）から約１０-6トールの真空下で蒸着させることにより以下の順序で堆積させた：
ａ）厚さ１００ｎｍのＨＴＬ（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）を含む）、
ｂ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ，Ｎ−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−ベンゼンアミン（ＴＣＴＡ）を含む）、
ｃ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（６体積％のトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）3、ＨＯＭＯエネルギー＝−５．２７ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．１０ｅＶ、三重項エネルギー＝２．５４ｅＶ）をドープした９，９’−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイルビス−９Ｈ−カルバゾール（ＣＢＰ、ＨＯＭＯエネルギー＝−５．５８ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．１３ｅＶ、三重項エネルギー＝２．６７ｅＶ）を含む）、
ｄ）厚さ２５ｎｍのＨＢＬ（４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ、ＨＯＭＯエネルギー＝−６．０３ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．２９ｅＶ、三重項エネルギー＝２．６４ｅＶ）を含む）、
ｅ）厚さ１５ｎｍのＥＴＬ（約１．０％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｆ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２２４】
これらの層を堆積させた後、デバイスを封止のために堆積チャンバからドライボックス（VAC Vacuum Atmosphere Company（Hawthorne，CA）製）内に移した。このＯＬＥＤの発光面積は１０ｍｍ2である。
【０２２５】
デバイス１は以下のように表される：ＩＴＯ／１００ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  ＣＢＰ：６％  Ｉｒ（ｐｐｙ）3／２５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。デバイス１のＥＬスペクトルを図５に示す。このデバイスのＥＬピーク波長は約５１３ｎｍである。このＥＬスペクトルを、他のデバイスのスペクトル比較のための参照スペクトルとして使用する。
【０２２６】
発光層から正孔ブロック層への三重項励起子の拡散を説明するために、別のＯＬＥＤ（デバイス２）を、薄い赤色三重項発光層を正孔ブロック層に挿入すること以外は実施例１と同様の方法及び同様の層構造で作製する。層構造は以下である：
ａ）厚さ１００ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｂ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｃ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（６体積％のＩｒ（ｐｐｙ）3をドープしたＣＢＰを含む）、
ｄ）全厚２５ｎｍのＨＢＬ（３つの副層：
ｄ−１）厚さ５ｎｍのＢｐｈｅｎ、
ｄ−２）厚さ５ｎｍの赤色発光領域、約４％のトリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）3、ＨＯＭＯエネルギー＝−５．２４ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．６３ｅＶ、三重項エネルギー＝２．１２ｅＶ）をドープしたＢｐｈｅｎを含む、及び
ｄ−３）厚さ１５ｎｍのＢｐｈｅｎを含む）、
ｅ）厚さ１５ｎｍのＥＴＬ（約１．０％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、並びに
ｆ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２２７】
デバイス２は以下のように表される：ＩＴＯ／１００ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  ＣＢＰ：６％  Ｉｒ（ｐｐｙ）3／５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。デバイス１のＥＬスペクトルを図５に示す。デバイス１と比較すると、デバイス２のＥＬピーク波長も同様に約５１３ｎｍである。さらに、スペクトルの肩は赤色領域にある。このことは、厚さ５ｎｍのＢｐｈｅｎのＨＢＬは、正孔又は三重項励起子がＨＢＬに移り、ＨＢＬ中の赤色三重項ドーパントに到達するのを完全に遮断することができないことを示している。
【０２２８】
別のＯＬＥＤ（デバイス３）を、ＬＥＬとＨＢＬ中の赤色発光領域との間の距離を５ｎｍから１０ｎｍに延ばすこと以外は実施例２と同様の方法及び同様の層構造で作製する。層構造は以下である：
ａ）厚さ１００ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｂ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｃ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（６体積％のＩｒ（ｐｐｙ）3をドープしたＣＢＰを含む）、
ｄ）全厚２５ｎｍのＨＢＬ（３つの副層：
ｄ−１）厚さ１０ｎｍのＢｐｈｅｎ、
ｄ−２）厚さ５ｎｍの赤色発光領域、約４％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープしたＢｐｈｅｎを含む、及び
ｄ−３）厚さ１０ｎｍのＢｐｈｅｎを含む）、
ｅ）厚さ１５ｎｍのＥＴＬ（約１．０％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、並びに
ｆ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２２９】
デバイス３は以下のように表される：ＩＴＯ／１００ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  ＣＢＰ：６％  Ｉｒ（ｐｐｙ）3／１０ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／１０ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。デバイス１のＥＬスペクトルを図５に示す。デバイス１と比較すると、デバイス３のＥＬピーク波長も同様に約５１３ｎｍである。さらに、赤色領域中のスペクトルの肩がこの場合も認識可能である。このことは、ＢｐｈｅｎのＨＮＬの厚さが１０ｎｍであっても、正孔又は三重項励起子がＨＢＬに移り、ＨＢＬ中の赤色三重項ドーパントに到達するのを完全に遮断することができないことを示している。したがって、正孔及び三重項励起子を完全に遮断するには、より厚いか又は複数の正孔ブロック層が必要である。
【０２３０】
＜実施例４〜実施例５＞
比較用のリン光ＯＬＥＤ（デバイス４）を、実施例１と同様の方法及び同様の層構造で作製する。
【０２３１】
デバイス４は以下のように表される：ＩＴＯ／１００ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  ＣＢＰ：６％  Ｉｒ（ｐｐｙ）3／２５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表１にまとめる。
【０２３２】
本発明のリン光ＯＬＥＤ（デバイス５）を、デバイス中に２つのＨＢＬが存在すること以外は実施例４と同様の方法及び同様の層構造で作製する。層構造は以下である：
ａ）厚さ１００ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｂ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｃ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（６体積％のＩｒ（ｐｐｙ）3をドープしたＣＢＰを含む）、
ｄ）厚さ５ｎｍの第１のＨＢＬ（式（Ｘ−１）の化合物（ＨＯＭＯエネルギー＜−６．１ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．７３ｅＶ、三重項エネルギー＝２．９５ｅＶ）を含む）、
ｅ）厚さ２０ｎｍの第２のＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｆ）厚さ１５ｎｍのＥＴＬ（約１．０％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｇ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２３３】
デバイス５は以下のように表される：ＩＴＯ／１００ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  ＣＢＰ：６％  Ｉｒ（ｐｐｙ）3／５ｎｍ  （Ｘ−１）／２０ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表１にまとめる。
【０２３４】
【表１】
2011511458.tif 000059
【０２３５】
表１から明らかなように、ＥＬ性能におけるデバイス４とデバイス５との大きな違いは動作寿命である。デバイス５は１０００ニトの初期輝度で動作させる場合に、デバイス４の寿命よりも５倍超長い寿命を有する。デバイス４においては、厚いＢｐｈｅｎのＨＢＬ（２０ｎｍより厚い）は、正孔を効率的に遮断することができ（ＨＯＭＯエネルギーがＬＥＬ中のＣＢＰホストのＨＯＭＯエネルギーより低い）、三重項励起子を遮断することができる（三重項エネルギーがＬＥＬ中の三重項緑色ドーパントの三重項エネルギーより高い）。しかしながら、ＣＢＰのホスト及びＢｐｈｅｎのＨＢＬは安定な界面を形成することができず、このことが実質的に寿命に影響を与えた可能性があると考えられる。デバイス５においては、第１のＨＢＬとして式（Ｘ−１）の化合物を用い、第２のＨＢＬとしてＢｐｈｅｎを用いることによって、ＬＥＬと第１のＨＢＬとの間に改善された界面が形成されるだけでなく、正孔及び三重項励起子が効率的に遮断され得る。したがって、デバイス５の動作寿命は改善される。
【０２３６】
デバイス５において、第１のＨＢＬ中の材料の三重項エネルギー（２．９５）は、リン光ＬＥＬのホストの三重項エネルギー（２．６７）より大きく、ＨＯＭＯエネルギー（−６．１）はホストのＨＯＭＯエネルギー（−５．５８）より小さい。第２のＨＢＬ中の材料の三重項エネルギー（２．６４）は、リン光ドーパントの三重項エネルギー（２．５４）より大きく、ＨＯＭＯエネルギー（−６．０３）はホストのＨＯＭＯエネルギー（−５．５８）より小さい。
【０２３７】
＜実施例６〜実施例８＞  比較用のリン光ＯＬＥＤ（デバイス６）を、実施例１と同様の方法で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）を含む）、
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−１）の化合物（ＨＯＭＯエネルギー＝−５．９７ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．６６ｅＶ、三重項エネルギー＝２．１８ｅＶ）を含む）、
ｅ）厚さ２０ｎｍの第１のＥＴＬ（式（ＯＰ−１）の化合物を含む）、
ｆ）厚さ３５ｎｍの第２のＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｇ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２３８】
デバイス６は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−１）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／２０ｎｍ  （ＯＰ−１）／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスは、第１のＥＴＬが同じＬＥＬホストから形成されるためＨＢＬを有さず、そのＨＯＭＯエネルギーは正孔を遮断するほど低くはない。したがって、このデバイスの外部量子効率は低い。
【０２３９】
別の比較用リン光ＯＬＥＤ（デバイス７）を実施例６と同様の方法で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−１）の化合物を含む）
ｅ）厚さ２０ｎｍのＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｆ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｇ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２４０】
デバイス７は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−１）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／２０ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスはＨＢＬを有するものである。したがって、このデバイスの外部量子効率はデバイス６の外部量子効率よりも高い。
【０２４１】
本発明のリン光ＯＬＥＤ（デバイス８）を、式（Ｘ−１）の化合物の別のＨＢＬをＬＥＬとカソード側で接触させて配置すること以外は実施例７と同様の方法及び同様の層構造で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−１）の化合物を含む）、
ｅ）厚さ５ｎｍの第１のＨＢＬ（式（Ｘ−１）の化合物を含む）、
ｆ）厚さ１５ｎｍの第２のＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｇ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む、及び
ｈ）カソード（厚さ約１００ｎｍ、Ａｌを含む）。
【０２４２】
デバイス８は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−１）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／５ｎｍ  （Ｘ−１）／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスは２つのＨＢＬを含有する。
【０２４３】
＜実施例９〜実施例１１＞
比較用のリン光ＯＬＥＤ（デバイス９）を実施例１と同様の方法で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）、
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−２）の化合物（ＨＯＭＯエネルギー＝−５．９５ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．６１ｅＶ、三重項エネルギー＝２．２９ｅＶ）を含む）、
ｅ）厚さ２０ｎｍのＨＢＬ（式（Ｘ−１）の化合物を含む）、
ｆ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｇ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２４４】
デバイス９は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−２）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／２０ｎｍ  （Ｘ−１）／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスは１つのＨＢＬを有する。
【０２４５】
別の比較用リン光ＯＬＥＤ（デバイス１０）を実施例９と同様の方法で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）、
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−２）の化合物を含む）、
ｅ）厚さ２０ｎｍのＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｆ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｇ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２４６】
デバイス１０は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−２）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／２０ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスも同様に１つのＨＢＬを有する。
【０２４７】
本発明のリン光ＯＬＥＤ（デバイス１１）を、デバイス中に２つのＨＢＬが存在すること以外は実施例１０と同様の方法及び同様の層構造で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）、
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−２）の化合物を含む）、
ｅ）厚さ５ｎｍの第１のＨＢＬ（式（Ｘ−１）の化合物を含む）、
ｆ）厚さ１５ｎｍの第２のＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｇ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｈ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２４８】
デバイス１１は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−２）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／５ｎｍ  （Ｘ−１）／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスは２つのＨＢＬを含有する。
【０２４９】
＜実施例１２〜実施例１３＞
別の比較用リン光ＯＬＥＤ（デバイス１２）を、ＬＥＬ中のホストが異なること以外は実施例１０と同様の方法及び同様の層構造で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）、
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−４）の化合物（ＨＯＭＯエネルギー＝−５．９５ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．５７ｅＶ、三重項エネルギー＝２．３６ｅＶ）を含む）、
ｅ）厚さ２０ｎｍのＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｆ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｇ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２５０】
デバイス１２は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−４）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／２０ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスも同様に１つのＨＢＬを有する。
【０２５１】
本発明のリン光ＯＬＥＤ（デバイス１３）を、ＬＥＬ中のホストが異なること以外は実施例１１と同様の方法及び同様の層構造で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）、
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−４）の化合物を含む）、
ｅ）厚さ５ｎｍの第１のＨＢＬ（式（Ｘ−１）の化合物を含む）、
ｆ）厚さ１５ｎｍの第２のＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｇ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｈ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２５２】
デバイス１３は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−４）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／５ｎｍ  （Ｘ−１）／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスは２つのＨＢＬを含有する。
【０２５３】
＜実施例１４〜実施例１５＞
別の比較用リン光ＯＬＥＤ（デバイス１４）を、第１のＨＢＬが異なること以外は実施例１１と同様の方法及び同様の層構造で組み立てる。層構造は以下である：
ａ）厚さ１０ｎｍのＨＩＬ（ＨＡＴ−ＣＮを含む）、
ｂ）厚さ１２０ｎｍのＨＴＬ（ＮＰＢを含む）、
ｃ）厚さ１０ｎｍのＥＸＢＬ（ＴＣＴＡを含む）、
ｄ）厚さ２０ｎｍのＬＥＬ（４体積％のＩｒ（ｐｉｑ）3をドープした式（ＯＰ−２）の化合物（ＨＯＭＯエネルギー＝−５．９５ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．６１ｅＶ、三重項エネルギー＝２．２９ｅＶ）を含む）、
ｅ）厚さ５ｎｍの第１のＨＢＬ（式（ＥＴＭ−９）の化合物（ＨＯＭＯエネルギー＝−５．５８ｅＶ、ＬＵＭＯエネルギー＝−２．５０ｅＶ、三重項エネルギー＝２．２１ｅＶ）を含む）、
ｆ）厚さ１５ｎｍの第２のＨＢＬ（Ｂｐｈｅｎを含む）、
ｇ）厚さ３５ｎｍのＥＴＬ（約１．０体積％のリチウムをドープしたＢｐｈｅｎを含む）、及び
ｈ）厚さ約１００ｎｍのカソード（Ａｌを含む）。
【０２５４】
デバイス１４は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−２）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／５ｎｍ  （ＥＴＭ−９）／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスは２つのＨＢＬを含有する。
【０２５５】
デバイス１４と同時に、本発明のリン光ＯＬＥＤ（デバイス１５）を実施例１１と同様の方法及び同様の層構造で組み立てる。デバイス１５は以下のように表される：ＩＴＯ／１０ｎｍ  ＨＡＴ−ＣＮ／１２０ｎｍ  ＮＰＢ／１０ｎｍ  ＴＣＴＡ／２０ｎｍ  （ＯＰ−２）：４％  Ｉｒ（ｐｉｑ）3／５ｎｍ  （Ｘ−１）／１５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ／３５ｎｍ  Ｂｐｈｅｎ：１．０％  Ｌｉ／１００ｎｍ  Ａｌ。このデバイスのＥＬ性能を表２にまとめる。このデバイスは２つのＨＢＬを含有する。
【０２５６】
【表２】
2011511458.tif 000060
【０２５７】
表２に示すデータに基づくと、デバイス８がデバイス６又はデバイス７と比較して外部量子効率及び動作寿命に関して最高のＥＬ性能を有する。
【０２５８】
表２に示すデータに基づくと、デバイス１１がデバイス９及びデバイス１０と比較して最も高い駆動電圧及び最も低い外部量子効率を有する。厚いＨＢＬを１つしか有しないデバイス１０及びデバイス１１は、デバイス１１よりも外部量子効率が低く、寿命が短い。したがって、二重のＨＢＬを有するデバイス１１は外部量子効率及び動作寿命に関して最高のＥＬ性能を有する。
【０２５９】
表２に示すデータに基づくと、デバイス１３のＥＬ性能をデバイス１２と比較することで、デバイス中に二重のＨＢＬを有することによって外部量子効率及び動作寿命が実質的に改善され得ることがさらに実証される。
【０２６０】
表２に示すデータに基づくと、デバイス１４は二重のＨＢＬを有するが、その第１のＨＢＬは本発明において定められる要件を満たさない。第１のＨＢＬ中の第１の正孔ブロック材料（ＥＴＭ−９）のＨＯＭＯエネルギーは、ＬＥＬ中の主要ホスト（ＯＰ−２）のＨＯＭＯエネルギーより低くはない。結果として、デバイス１４はデバイス１５と比較すると、外部量子効率が低く、動作寿命が特に短い。
【０２６１】
本発明を、その或る特定の好ましいＯＬＥＤ実施形態を特に参照して詳細に説明したが、変形形態及び変更形態を本発明の意図及び範囲の中で達成し得ることを理解されよう。
【０２６２】
部品表
１００  有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）
１１０  アノード
１２０  正孔注入層（ＨＩＬ）
１３０  正孔輸送層（ＨＴＬ）
１４０  励起子ブロック層（ＥＸＢＬ）
１５０  リン光発光層（ＬＥＬ）
１６１  第１の正孔ブロック層（第１のＨＢＬ）
１６２  第２の正孔ブロック層（第２のＨＢＬ）
１７０  電子輸送層（ＥＴＬ）
１８０  電子注入層（ＥＩＬ）
１９０  カソード
２００  有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）
３００  有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）
４００  有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）
４６０  従来技術のＯＬＥＤにおける正孔ブロック層（ＨＢＬ）
【図１】
2011511458.tif 000066
【図２】
2011511458.tif 000067
【図３】
2011511458.tif 000068
【図４】
2011511458.tif 000069
【図５】
2011511458.tif 000070
【国際調査報告】
2011511458.tif 000071
2011511458.tif 000072
2011511458.tif 000073