(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード、カソード、及びそれらの間に配置された緑色発光層を含むＯＬＥＤ装置であって、前記発光層が、
ａ）アントラセンホストと、
ｂ）式（１）：
【化１】
0005122687.tif 000067
（式中、Ｘは６〜３０個の環炭素原子のアリール基であり；ｎは０又は１であり；Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ、６〜３０個の環炭素原子の置換又は非置換アリール基を独立して表し、Ａｒ1及びＡｒ2、又はＡｒ3及びＡｒ4は、任意に結合することができ；Ｗは、アルキル基、アリール基又は複素環基であり；ｑは０〜２の整数である）によるビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンエミッタと、
ｃ）キナクリドン又はビフェニルスチリルアミンから選択される安定剤化合物と
を含むＯＬＥＤ装置。
【請求項２】
前記ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンにおいて、ｎが０である請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項３】
前記ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンは、式（１ｂ）：
【化２】
0005122687.tif 000068
（式中、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ、６〜１０個の環炭素原子の置換又は非置換アリール基を独立して表し、Ａｒ1及びＡｒ2、又はＡｒ3及びＡｒ4は、任意に結合することができ；Ｗは、アルキル基又はアリール基であり；ｑは０〜２の整数である）による請求項２に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項４】
ｑが０であり、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4が全て個別に置換又は非置換フェニル基又はナフチル基である請求項３に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項５】
前記発光層が、０．３６０〜０．３９０の範囲のＣＩＥｘ座標、及び０．６００〜０．６１０の範囲のＣＩＥｙ座標をもつ光を発光する請求項２に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項６】
前記ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンにおいて、ｎが１である請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項７】
前記ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンは、式（１ｄ）：
【化３】
0005122687.tif 000069
（式中、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ、６〜１０個の環炭素原子の置換又は非置換アリール基を独立して表し、Ａｒ1及びＡｒ2、又はＡｒ3及びＡｒ4は、任意に結合することができ；Ｗは、アルキル基又はアリール基であり；ｑは０〜２の整数である）による請求項６に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項８】
前記ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンは、式（１ｅ）：
【化４】
0005122687.tif 000070
（式中、Ａｒ5、Ａｒ6、Ａｒ7及びＡｒ8は全て個別に置換又は非置換フェニル又はナフチルであり；Ｚは水素、アルキル、アリール、ナフチル又は複素環である）による請求項７に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項９】
前記発光層が、０．２５０〜０．３００の範囲のＣＩＥｘ座標、及び０．６００〜０．６１０のＣＩＥｙ座標をもつ光を発光する請求項６に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１０】
前記アントラセンホストは、式（４）：
【化５】
0005122687.tif 000071
（式中、Ｒ1及びＲ6はそれぞれ、６〜２４個の炭素原子を有するアリール基を独立して表し；Ｒ2〜Ｒ5及びＲ7〜Ｒ10はそれぞれ、水素、１〜２４個の炭素原子を有するアルキル基、又は５〜２４個の炭素原子を有する芳香族基から独立して選択される）による請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１１】
Ｒ1及びＲ6はそれぞれ、独立して選択されるフェニル基、ビフェニル基又はナフチル基を表し；Ｒ3は、水素、又は６〜２４個の炭素原子を有する芳香族基を表し；Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ7〜Ｒ10は水素を表す請求項１０に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１２】
前記安定剤化合物は、式（２）：
【化６】
0005122687.tif 000072
（式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立してアルキル又はアリールであり；Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してハロゲンであり；ｎ及びｐはそれぞれ独立して０〜４である）によるキナクリドンである請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１３】
前記キナクリドンは、
【化７】
0005122687.tif 000073
から選択される請求項１２に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１４】
前記安定剤化合物は、式（３）：
【化８】
0005122687.tif 000074
（式中、Ａｒ1〜Ａｒ4はそれぞれ独立して、６〜２４個の炭素原子を有するアリール基であり、Ａｒ1〜Ａｒ2及びＡｒ3〜Ａｒ4は任意に結合して環系を形成することができる）によるビフェニルスチリルアミンである請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１５】
Ａｒ1〜Ａｒ4はそれぞれ個別にフェニル基又はアルキル置換フェニル基である請求項１４に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１６】
前記ビフェニルスチリルアミンは、
【化９】
0005122687.tif 000075
から選択される請求項１５に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１７】
前記発光層は、０．５〜２５体積％の範囲で前記ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセン、及び０．５〜６体積％の範囲で前記安定剤を含む請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
【請求項１８】
前記発光層は、３〜１５体積％の範囲で前記ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセン、及び０．５〜６体積％の範囲で前記安定剤を含む請求項１７に記載のＯＬＥＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置に関し、より詳細には、アントラセンホスト、ドーパントとしてのビス−ジアリールアミノ置換アントラセン、及びキナクリドン又はビフェニルスチリルアミン安定剤を含有する緑色発光層を有する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置は２０年以上前から知られているが、その性能の制限は、多くの望ましい用途にとって障害となっていた。最も単純な形態の有機ＥＬ装置は、正孔注入のためのアノードと、電子注入のためのカソードと、これらの電極に挟まれ、電荷の再結合を支持して光を発生させる有機媒体とから構成されている。これらの装置は、有機発光ダイオード又はＯＬＥＤとも一般に称される。初期の代表的な有機ＥＬ装置は、１９６５年３月９日に発行されたGurneeらの米国特許第３，１７２，８６２号、１９６５年３月９日に発行されたGurneeの米国特許第３，１７３，０５０号、Dresnerの「Double Injection Electroluminescence in Anthracene」, RCA Review, 30, 322, (1969)、及び１９７３年１月９日に発行されたDresnerの米国特許第３，７１０，１６７号である。これらの装置の有機層は、通常、多環芳香族炭化水素から構成されており、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】
より最近の有機ＥＬ装置は、アノードとカソードとの間に極めて薄い層（例えば１．０μｍ未満）から成る有機ＥＬ素子を含む。本明細書では、「有機ＥＬ素子」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により、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装置が可能となった。米国特許第４，３５６，４２９号に初めて記載された基本的な２層ＥＬ装置構造では、アノードに隣接するＥＬ素子の一方の有機層が正孔を輸送するように特別に選択されているため、正孔輸送層と称され、他方の有機層が電子を輸送するように特別に選択されているため、電子輸送層と称される。有機ＥＬ素子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】
C. Tangら（J. Applied Physics, Vol. 65, 3610 (1989)）によって開示されるような、正孔輸送層と電子輸送層との間に有機発光層（ＬＥＬ）を含有する３層有機ＥＬ装置も提案されている。発光層は、ゲスト材料（別名ドーパントとしても知られる）をドープしたホスト材料から一般に構成される。またさらに、米国特許第４，７６９，２９２号には、正孔注入層（ＨＩＬ）と、正孔輸送層（ＨＴＬ）と、発光層（ＬＥＬ）と、電子輸送／注入層（ＥＴＬ）とを含む４層ＥＬ素子が提案されている。これらの構造によって装置の効率が改善された。
【０００５】
近年のＥＬ装置は、赤色、緑色及び青色等の単色発光装置だけでなく、白色光を発する装置である白色装置にも拡大されている。効率的な白色発光ＯＬＥＤ装置は産業上非常に望ましく、紙のように薄い光源、ＬＣＤディスプレイのバックライト、自動車のドーム型ライト、及びオフィス照明等の幾つかの用途の低コスト代替品とみなされている。白色発光ＯＬＥＤ装置は明るく、効率的でなくてはならず、その国際照明委員会（ＣＩＥ）色度座標は一般に、約（０．３３、０．３３）である。いずれにせよ、本開示によれば、白色光とは白色を有すると使用者により認識される光である。
【０００６】
これら初期の発明以来、装置の材料がさらに改善された結果、例えば、特に米国特許第５，０６１，５６９号、米国特許第５，４０９，７８３号、米国特許第５，５５４，４５０号、米国特許第５，５９３，７８８号、米国特許第５，６８３，８２３号、米国特許第５，９０８，５８１号、米国特許第５，９２８，８０２号、米国特許第６，０２０，０７８号、及び米国特許第６，２０８，０７７号等に開示されているように、色、安定性、輝度効率、製造容易性のような特性における性能が改善された。
【０００７】
これら全ての発展にもかかわらず、高い色純度と同時に高い輝度効率及び長い寿命を維持しつつ、装置駆動電圧をさらに低くし、したがって電力消費量を減少させる、緑色発光層等の有機ＥＬ装置構成要素が引き続き必要とされている。
【０００８】
米国特許第２００５／００５８８５３号は、ホスト、緑色ドーパント及び安定剤ドーパントをもち、緑色ドーパントが、安定剤ドーパントよりも低いバンドギャップエネルギーを有する緑色発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。アントラセンホストの他にキナクリドン緑色ドーパントも記載されている。
【０００９】
米国特許第２００８／０１０２３１１号は、アントラセンホストと共に、緑色発光化合物としてビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。
【００１０】
米国特許第２００６／０２０２１９０号、米国特許第５，７５９，４４４号、米国特許第６，２５１，５３１号及び米国特許第５，８１１，８３４号は、発光化合物としてビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。この発光層は、アントラセン、スチリル及びキナクリドンを含有することができる。米国特許第６，７４３，９４８号は、発光材料としてビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセン及びビス−９，１０−（ジアリールアミノフェニル）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。アントラセン、キナクリドン及びスチルベン誘導体もまた存在することができる。
【００１１】
米国特許第６，９５１，６９３号は、ビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセン及びビス−９，１０−（ジアリールアミノフェニル）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示し、ここで、アミンのアリール置換基は、発光物質としてのスチリル基で置換されている。アントラセン、キナクリドン及びスチルベン誘導体もまた存在することができる。
【００１２】
米国特許第６，９２９，８７１号は、発光材料としてビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセン及びビス−９，１０−（ジアリールアミノフェニル）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。スチリルベンゼン及びアミン含有ドーパント等の他のドーパントが存在することができる。
【００１３】
米国特許第２００８／０１３８６５５号、米国特許第２００６／１２７６９８号、米国特許第２００４／０２０９１１８号、特開２００６−２５３４４５号公報、欧州特許第１７２２６０４号、及び米国特許第２００６／０３３４２１号は、アントラセンホストと共に、緑色発光化合物としてビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。欧州特許第１０６９６２８号は、電子輸送ホストと共に、緑色発光化合物としてビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。
【００１４】
米国特許第６，８２１，６４４号、米国特許第６，６７０，０５１号及び米国特許第６，４６８，６７５号は、ビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセン及びビス−９，１０−（ジアリールアミノフェニル）アントラセンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示し、ここで、アミンのアリール置換基は、発光物質としてのスチリル基で置換されている。
【００１５】
米国特許第２００６／０６８２２１号は、発光化合物としてビス−９，１０−（ジアリールアミノ）アントラセン、及びホストとして９，１０−二置換アントラセンではない多環芳香族化合物を含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。キナクリドン及びビス−スチリルが存在することができる。米国特許第６，５３４，１９９号は、アントラセンホストと共に、緑色発光化合物としてスチリルアミンを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置を開示する。
【００１６】
キナクリドンは、米国特許第５，５９３，７８８号、特開平９−１３０２６号公報、及び米国特許第６，６６４，３９６号に記載されている。ビフェニルスチリルアミンは、米国特許第２００６／００９３８５６号、国際公開第２００７／０８６７０１号、特開２００７−２５４３８６号公報、ＨｏらによるAppl. Phys. Letter., 91(8),083515/1(2007)に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、これらの装置は、高輝度、低駆動電圧及び十分な使用安定性の点において所望の全ての特性を必ずしも有していない。これら全ての発展にもかかわらず、ＯＬＥＤ装置の効率を改善し、そして駆動電圧を低減すると共に、他の改善された特徴を持つ実施形態を提供する必要性が残っている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
［発明の概要］
本発明は、アノード、カソード、及びそれらの間に配置された緑色発光層を含むＯＬＥＤ装置であって、前記発光層が、
ａ）アントラセンホストと、
ｂ）式（１）：
【００１９】
【化１】
0005122687.tif 000002
【００２０】
（式中、Ｘは６〜３０個の環炭素原子のアリール基であり；ｎは０又は１であり；Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ、６〜３０個の環炭素原子の置換又は非置換アリール基を独立して表し、Ａｒ1及びＡｒ2、又はＡｒ3及びＡｒ4は、任意に結合することができ；Ｗは、アルキル基、アリール基又は複素環基であり；ｑは０〜２の整数である）によるビス−ジアリールアミン９,１０−置換アントラセンと、
ｃ）キナクリドン又はビフェニルスチリルアミンから選択される安定剤化合物と
を含むＯＬＥＤ装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の装置は、優れた色を保持しつつ、安定性の向上、効率の向上又は駆動電圧の低下又はそれらの組み合わせ等の特徴の改善を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のＯＬＥＤ装置の１つの実施形態の概略断面図である。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、図１は正確な縮尺ではないことが理解されよう。
【図２】エミッタとして、ＧＥｂ−２又はＢＳＡ−２、及びＧＥｂ−２とＢＳＡ−２との混合物（ここで、ＢＳＡ−２は非発光安定剤化合物として働く）をドープしたアントラセンホストを含有する発光層を備えたＯＬＥＤ装置のＥＬスペクトルである。データは、２０ｍＡ／ｃｍ2（実施例１−１、１−２８及び１−３０）でとられた。
【図３】エミッタとして、ＧＥｂ−２又はＱＡ−１、及びＧＥｂ−２とＱＡ−１との混合物（ここで、ＱＡ−１は非発光安定剤化合物として働く）をドープしたアントラセンホストを含有する発光層を備えた装置のＥＬスペクトルである。データは、２０ｍＡ／ｃｍ2（実施例１−９、１−２、１−１０）でとられた。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［発明の詳細な説明］
本発明は、一般に上記に記載されるようなものである。本発明のＯＬＥＤ装置は、カソード、アノード、発光層（ＬＥＬ）（複数可）、電子輸送層（ＥＴＬ）（複数可）、及び電子注入層（ＥＩＬ）（複数可）、並びに任意で、正孔注入層（複数可）、正孔輸送層（複数可）、励起子ブロック層（複数可）、スペーサ層（複数可）、結合層（複数可）、及び正孔ブロック層（複数可）等の追加の層を備える多層エレクトロルミネッセンス装置である。
【００２４】
本発明の発光層のホストは、アントラセンである。ホスト材料は、非発光性、すなわち、その層によって生じる光が多量でない（全体の１０％未満）と一般に理解される。緑色層に関して、アントラセンからの発光量は、発光スペクトルの試験によって容易に決定することができる。
【００２５】
本発明のアントラセンホストは、式（４）によるものである。
【００２６】
【化２】
0005122687.tif 000003
【００２７】
式（４）中、Ｒ1〜Ｒ6はそれぞれ、６個〜２４個の炭素原子を有するアリール基（例えば、フェニル基又はナフチル基）を独立して表す。Ｒ2〜Ｒ5及びＲ7〜Ｒ10はそれぞれ、水素、１個〜２４個の炭素原子を有するアルキル基又は５個〜２４個の炭素原子を有する芳香族基（複素環芳香族基等）から独立して選択される。
【００２８】
１つの適切な実施形態において、Ｒ1及びＲ6は、独立して選択されたフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基を表す。Ｒ3は、水素、又は６〜２４個の炭素原子を有する芳香族基を表す。Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ7〜Ｒ10は、水素を表す。
【００２９】
有用なアントラセンの実例を以下に記載する。
【００３０】
【化３】
0005122687.tif 000004
【００３１】
【化４】
0005122687.tif 000005
【００３２】
【化５】
0005122687.tif 000006
【００３３】
本発明の発光層は、緑色発光化合物としてビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンを含有する。望ましくは、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンは、その層中における発光材料を主に占めるべきである。主に占めるとは、発光の全量の少なくとも９０％が、その化合物によって生じることを意味し、好ましくは、この層の検出可能な唯一の光エミッタ（発光体）であるべきである。ほとんどの場合において、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンからの発光量は、同じ発光スペクトルを生じる他の発光種がない限り、発光スペクトルの試験によって容易に決定することができる。
【００３４】
ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンは、式（１）によるものである。
【００３５】
【化６】
0005122687.tif 000007
【００３６】
式中、Ｘは６〜３０個の環炭素原子のアリール基であり；ｎは０又は１であり；Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ、６〜３０個の環炭素原子の置換又は非置換アリール基を独立して表し、Ａｒ1及びＡｒ2、又はＡｒ3及びＡｒ4は、任意に結合することができ；Ｗは、アルキル基、アリール基又は複素環基であり；ｑは０〜２の整数である。
【００３７】
ｎが０である場合、その化合物は、式（１ｂ）によるビス−９，１０−ジアリールアミノアントラセンである。
【００３８】
【化７】
0005122687.tif 000008
【００３９】
式中、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3、Ａｒ4、Ｗ及びｑは、式（１）と同じである。好ましくは、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ、６〜１０個の環炭素原子の置換又は非置換アリール基を独立して表す。最も好ましいのは、ｑが０であり、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4が全て個別に置換又は非置換のフェニル又はナフチルである化合物である。置換フェニルの望ましい例は、ｐ−メチルフェニル（トリル）である。好ましいＷ基は、ｔ−ブチル等のアルキル、或いは置換若しくは非置換フェニル又は置換若しくは非置換ナフチル等のアリールである。
【００４０】
式（１ｂ）による化合物のいくつかの実例は、以下の通りである。
【００４１】
【化８】
0005122687.tif 000009
【００４２】
【化９】
0005122687.tif 000010
【００４３】
【化１０】
0005122687.tif 000011
【００４４】
ｎが１である場合、その化合物は、式（１ｃ）によるビス−９，１０−（ジアリールアミノフェニル）アントラセンである。
【００４５】
【化１１】
0005122687.tif 000012
【００４６】
式中、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3、Ａｒ4、Ｗ及びｑは、式（１）と同じである。好ましくは、Ｘはフェニル基であり、ここで、ジアリールアミノ基は、式（１ｄ）のように、アントラセンに連結するためにパラ位（para）に配置される。
【００４７】
【化１２】
0005122687.tif 000013
【００４８】
式中、Ａｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3及びＡｒ4はそれぞれ、６〜１０個の環炭素原子の置換又は非置換アリール基を独立して表し、Ａｒ1及びＡｒ2、又はＡｒ3及びＡｒ4は、任意に結合することができ、Ｗ及びｑは式（１）と同じである。最も好ましいのは、式（１ｅ）に示される化合物である。
【００４９】
【化１３】
0005122687.tif 000014
【００５０】
式中、Ａｒ5、Ａｒ6、Ａｒ7及びＡｒ8は全て個別に置換又は非置換フェニル又はナフチルであり；Ｚは水素、アルキル、アリール、ナフチル又は複素環である。
【００５１】
式（１ｅ）において、Ａｒ5、Ａｒ6、Ａｒ7及びＡｒ8のための置換フェニルの望ましい例の１つは、ｐ−メチルフェニル（トリル）である。Ｚについて、最も望ましいのは、水素、アルキル（特に、メチル又はｔ−ブチル）、フェニル又はナフチルである。
【００５２】
式（１ｃ）による化合物のいくつかの実例は、以下の通りである。
【００５３】
【化１４】
0005122687.tif 000015
【００５４】
【化１５】
0005122687.tif 000016
【００５５】
【化１６】
0005122687.tif 000017
【００５６】
本発明の緑色発光層は、アントラセンホストとビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンドーパントとの特定の組み合わせに対する安定効果を有する第３の化合物も含有する。この第３の化合物は、キナクリドン又はビフェニルスチリルアミンのいずれかである。望ましくは、その安定剤は、非発光性であるべきである。すなわち、その層によって生じる光が多量でない（全体の１０％未満）。緑色層に関して、ビフェニルスチリルアミンからの発光量は、発光スペクトルの試験によって容易に決定することができる。しかしながら、キナクリドンは、緑色光の公知のエミッタである。いくつかの場合において、キナクリドン及びビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンの両方の構造によっては、別々に決定する場合、発光スペクトルの間にかなりの重なりがあり、発光スペクトルの試験によって相対発光量を決定することが困難であり得る。これを回避するために、安定剤は、その励起状態のエネルギーが、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンのものよりも十分に高くなるように選択されるべきである。その結果、安定剤は発光せず、発光ドーパントのスペクトルの著しい変化がないであろう。スペクトルデータの著しい変化は、最大発光（λmax）のシフトを用いて定義することができる。λmaxの約１０ｎｍのシフトは、ごくわずかなスペクトル変化として考えることができる。
【００５７】
キナクリドンは、望ましくは式（２）によるものである。
【００５８】
【化１７】
0005122687.tif 000018
【００５９】
式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立してアルキル又はアリールであり；Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してクロロ又はフルオロであり；ｎ及びｐはそれぞれ独立して０〜４である。より好ましいのは、Ｘ1及びＸ2がフルオロであり、ｎ及びｐが共に０又は１のいずれかである。Ｒ1及びＲ2のための好ましい置換基は、メチル又はフェニルである。
【００６０】
適切なキナクリドンのいくつかの実例は、ＦＤ−６や、以下のものである。
【００６１】
【化１８】
0005122687.tif 000019
【００６２】
ビフェニルスチリルアミンは、望ましくは、式（３）に従うビフェニルスチリルアミンである。
【００６３】
【化１９】
0005122687.tif 000020
【００６４】
式中、Ａｒ1〜Ａｒ4はそれぞれ独立して、６〜２４個の炭素原子を有するアリール基であり、Ａｒ1〜Ａｒ2及びＡｒ3〜Ａｒ4は任意に結合して環系を形成することができる。
【００６５】
適切なＡｒ1〜Ａｒ4基のいくつかの例は、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フルオランテニル、ピレニル、及びフェナントリルである。Ａｒ1及びＡｒ2又はＡｒ3及びＡｒ4は結合してカルバゾール基を形成することができる。好ましくは、Ａｒ1〜Ａｒ4基はそれぞれ個別に非置換フェニル又はアルキル置換フェニルである。Ａｒ1〜Ａｒ4基がアルキル置換フェニルである場合、メチル基が特に好ましいアルキル置換基である。
【００６６】
適切なビフェニルスチリルアミンのいくつかの実例は以下の通りである。
【００６７】
【化２０】
0005122687.tif 000021
【００６８】
【化２１】
0005122687.tif 000022
【００６９】
本発明の緑色ＬＥＬは、前記アントラセンに加えて、追加の共通ホストを含有することができる。追加の共通ホストは、著しく発光すべきではなく、例えば、他のアントラセン、又は第３級アミン（正孔輸送層に有用であると知られているもの等）であることができる。単一のホストとして存在するなら、アントラセンホストの量は、４０体積％〜９９体積％の範囲、望ましくは８０〜９８体積％の範囲であることができる。アントラセンがホストの混合物として存在するなら、全てのホストの合計量は、４０体積％〜９９体積％、望ましくは８０〜９８体積％の範囲であるべきである。ホストの混合物中のアントラセンの量は限定されないが、適切には、ホストの合計量の５０体積％以上である。本発明の緑色ＬＥＬは、主要な緑色発光化合物としてビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンを含有する。ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンの適切な範囲は０．１体積％〜４０体積％、好ましい範囲は０．５〜２５体積％、最も望ましい範囲は３体積％〜１５体積％である。本発明の緑色ＬＥＬは、キナクリドン又はビフェニルスチリルアミンのいずれかである安定剤化合物を含有する。高レベルの安定剤は、改善を与えるために要求されない。安定剤の適切な範囲は０．１体積％〜１０体積％であり、最も好ましい範囲は０．５〜６体積％である。これらの範囲に基づき、本発明の緑色ＬＥＬにおける全ての成分の好ましい（体積）濃度は、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンが０．５〜２５体積％の範囲、安定剤が０．５体積％〜６体積％の範囲、残部がホストであろう。さらにより好ましくは、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンが３〜１５体積％の範囲、安定剤が０．５体積％〜６体積％の範囲、残部がホストである場合であろう。
【００７０】
本発明の緑色ＬＥＬは、改善された安定性を有するだけでなく、良好な緑色を与えることが重要である。前述したように、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンが層中の唯一の発光物質であること、及び発光の色を制御することができ、高効率が保持されるようにアントラセンホスト及び安定剤化合物が発光を有さないか、又は少なくとも検出可能な発光を有さないことが望ましい。安定剤化合物からの発光は、色純度に悪影響を与え、また全体的な効率を低減するであろう。望ましい色発光は、０．３６０〜０．３９０の範囲のＣＩＥｘ座標、及び０．６００〜０．６１０の範囲のＣＩＥｙ座標を有する。この点において、式（１ｂ）によるビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンは、式（１ｃ）〜（１ｅ）によるものよりも望ましく、式（１ｃ）〜（１ｅ）によるものは、式（１ｂ）の化合物よりも小さなＣＩＥｘ座標（望ましくは０．２５０〜０．３００の範囲）を有する。式（１ｂ）の化合物に由来する色としては望ましくないが、式（１ｃ）〜（１ｅ）の化合物により生じる色は依然として有用で有り得る。
【００７１】
本発明の好ましい組み合わせの例は、アントラセンホスト化合物がＰ−１及びＰ−４から選択され、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンドーパントがＧＥｂ−１、ＧＥｂ−２、ＧＥｂ−６、ＧＥｃ−２及びＧＥｃ−６から選択され、安定剤化合物がＱＡ−１及びＢＳＡ−２から選択されるものである。これらの可能な組み合わせのいずれかが望ましい。最も望ましい組み合わせは、アントラセンホスト化合物がＰ−１、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンドーパントがＧＥｂ−１及びＧＥｂ−２から選択され、安定剤化合物がＱＡ−１及びＢＳＡ−２から選択される、いずれかの組み合わせの場合である。
【００７２】
１つの適切な実施形態において、ＥＬ装置は白色光を発し、それは、相補エミッタ、白色エミッタ、又はフィルタを使用すること含む。本発明は、例えば、米国特許第５，７０３，４３６号及び米国特許第６，３３７，４９２号に教示されるような、いわゆる積層装置構造で使用され得る。本発明の実施形態は、白色光を生じさせるために蛍光素子だけを含む積層装置において使用され得る。本発明の緑色ＬＥＬは、蛍光層である。装置は、蛍光発光材料とリン光発光材料との組み合わせを含んでもよい（ハイブリッドＯＬＥＤ装置と称される場合もある）。白色発光装置を作製するためには、ハイブリッド蛍光／リン光装置は、青色蛍光エミッタ、並びに適当な割合の緑色及び赤色リン光エミッタ、又は白色発光を生じるのに好適な他の色の組み合わせを備えるのが理想的である。しかしながら、非白色発光を有するハイブリッド装置は、それ自体が有用であり得る。非白色発光を有するハイブリッド蛍光／リン光素子を、積層ＯＬＥＤにおいて、追加のリン光素子と順に組み合わせてもよい。例えば、白色発光は、１つ以上のハイブリッド青色蛍光／赤色リン光素子を、Tangらの米国特許第６，９３６，９６１Ｂ２号に開示されているようなｐ／ｎ接合コネクタを用いて、緑色リン光素子と順に積層することによって生じさせることができる。
【００７３】
１つの望ましい実施形態において、ＥＬ装置は、ディスプレイ装置の一部である。他の適切な実施形態において、ＥＬ装置は、エリア照明装置の一部である。本発明のＥＬ装置は、電灯、又はテレビ、携帯電話、ＤＶＤプレイヤー、若しくはコンピュータ用モニター等の静止画像装置若しくは動画像装置の構成要素のような安定した発光が所望される任意の装置に有用である。
【００７４】
本明細書中及び本願全体を通して使用される場合、「炭素環」及び「複素環」又は「炭素環基」及び「複素環基」という用語は、一般に、Grant & Hackh's Chemical Dictionary, Fifth Edition, McGraw-Hill Book Companyによって定義されるようなものである。炭素環は、炭素原子のみを含有する任意の芳香環系又は非芳香環系であり、複素環は炭素原子及び窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び環系を形成するのに有用な、周期表に見られる他の元素等の非炭素原子の両方を含有する任意の芳香環系又は非芳香環系である。本発明の目的上、配位結合を含む環も複素環の定義に含まれる。配位結合又は供与結合の定義は、Grant & Hackh's Chemical Dictionary, pages 91 and 153に見ることができる。要するに、配位結合は、Ｏ又はＮ等の電子の豊富な原子が、電子不足の原子又はイオン、例えばアルミニウム、ホウ素、又はＬｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、及びＣｓ+等のアルカリ金属イオンに電子対を供与する場合に形成される。かかる例の１つは、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑとも称される）において見られるが、この場合、キノリン部分にある窒素が、その孤立電子対をアルミニウム原子に供与することで複素環が形成され、その結果Ａｌｑに合計で３つの縮合環が生じる。多座配位子を含む配位子の定義はそれぞれ、Grant & Hackh's Chemical Dictionary, pages 337 and 176に見ることができる。
【００７５】
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。さらに、「基」という用語を用いる場合、置換基が置換可能な水素を含有するのであれば、置換基の置換されていない形態だけでなく、本明細書中に言及される任意の置換基（複数可）でさらに置換された形態も、デバイスの有用性に必要とされる性質をその置換基が失わせない限りは包含することも意図されることを意味する。適切には、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。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）が挙げられる。
【００７６】
必要に応じて、置換基それ自体が上記の置換基で１回以上さらに置換されていてもよい。当業者は、特定の用途にとって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、選択される個々の置換基によって、それよりも多くすることも可能である。
ＯＬＥＤ装置の層構造、材料の選択、及び製造プロセスについて以下に記載する。
【００７７】
＜ＯＬＥＤ装置の一般的な構造＞
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構成で使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。本発明にとって必須の要件は、カソード、アノード及びＬＥＬである。
【００７８】
小分子装置に特に有用な本発明による１つの実施形態を図１に示す。ＯＬＥＤ１００は、基板１１０、アノード１２０、正孔注入層１３０、正孔輸送層１３２、発光層１３４、正孔ブロック層１３５、電子輸送層１３６、電子注入層（ＥＩＬ）１３８、及びカソード１４０を含有する。ＬＥＬ１３４は、アントラセンホスト、ビス−ジアリールアミン９，１０−置換アントラセンドーパント、及び安定剤化合物の本発明の組み合わせを含有する。いくつかの他の実施形態において、ＬＥＬのいずれかの側に任意のスペーサ層が存在する。これらのスペーサ層は、発光材料を典型的に含有しない。これらの層タイプの全てを下記に詳しく説明する。基板を代替的にカソードに隣接して配置してもよいこと、又は基板が実際にアノード若しくはカソードを構成し得ることに留意されたい。また、有機層を合計した厚さは、５００ｎｍ未満であることが好ましい。
【００７９】
他の実施形態において、ＥＴＬとＬＥＬとの間に配置される正孔ブロック層（ＨＢＬ）１３５がない。また他の実施形態において、電子注入層は、２つ以上の副層にさらに分割されることができる。１つの実例において、ＯＬＥＤ装置は、正孔ブロック層を有さず、１つの正孔注入層、電子注入層及び電子輸送層のみを有する。他の実例において、ＥＩＬ１３８は、２つの副層（示していない）、ＥＴＬ１３６に隣接する第１の電子注入層（ＥＩＬ１）及びＥＩＬ１とカソードとの間に配置される第２の電子注入層（ＥＩＬ２）にさらに分割される。
【００８０】
ＯＬＥＤのアノード及びカソードは、導電体１６０を介して電圧／電流源１５０と接続される。アノードとカソードとの間に、アノードがカソードより正の電位となるように電位を印加することによってＯＬＥＤが動作する。正孔はアノードから有機ＥＬ素子に注入される。ＡＣモードではサイクル中に電位バイアスが逆転して電流が流れない期間があるため、ＯＬＥＤをＡＣモードで動作させるときに装置の安定性向上を実現することができる場合もある。ＡＣ駆動のＯＬＥＤの例が、米国特許第５，５５２，６７８号に記載されている。
【００８１】
＜アノード＞
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１２０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、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、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１２０として用いることができる。ＥＬ発光をカソード１４０のみを通して見るような用途では、アノード１２０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、任意の適切な手段（例えば、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、又は電気化学的手段）によって一般に堆積される。アノードは、既知のフォトリソグラフィ法を用い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、他の層を適用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。
【００８２】
＜正孔注入層＞
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ＨＩＬ１３０は、アノードからＨＴＬ１３２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。ＨＩＬ１３０に使用するのに適切な材料としては、米国特許第４，７２０，４３２号に記載されるようなポルフィリン化合物、及びいく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。ＯＥＬＤ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号及び欧州特許出願公開第１０２９９０９号に記載されている。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（ＨＡＴ−ＣＮ）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号及び米国特許第６，７２０，５７３号に記載されている。また、米国特許第６，４２３，４２９号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正孔により実質的に搬送されることを意味する。伝導性は、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。
【００８３】
ＨＩＬ１３０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。
【００８４】
＜正孔輸送層＞
ＨＴＬ１３２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、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号に示されている。１つ以上のビニルラジカル、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適切なトリアリールアミンは、Brantleyらの米国特許第３，５６７，４５０号及び同第３，６５８，５２０号に開示されている。
【００８５】
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号及び米国特許第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部分を含むものである。かかる化合物として、構造式（Ａ）により表されるものが挙げられる。
【００８６】
【化２２】
0005122687.tif 000023
【００８７】
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、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。
【００８８】
１つの実施形態において、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。
【００８９】
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）で表される。
【００９０】
【化２３】
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【００９１】
式中、各Ｒ1及びＲ2は、水素原子、アリール基又はアルキル基を独立して表し、又はＲ1及びＲ2は共にシクロアルキル基を完成する原子を表し、各Ｒ3及びＲ4は、構造式（Ｃ）により示されるようなジアリール置換アミノ基で順に置換されたアリール基を独立して表す。
【００９２】
【化２４】
0005122687.tif 000025
【００９３】
式中、Ｒ5及びＲ6は、独立して選択されるアリール基である。１つの実施形態において、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。
【００９４】
他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、構造式（Ｃ）に示されるような、アリーレン基を介して連結された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）により表されるものである。
【００９５】
【化２５】
0005122687.tif 000026
【００９６】
式中、各ＡＲＥは、独立して選択されるアリーレン基（例えば、フェニレン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、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は、独立して選択されるアリール基である。典型的な実施形態において、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9のうちの少なくとも１つは、多環式縮合環構造（例えば、ナフタレン）である。
【００９７】
他の種類の正孔輸送材料は、式（Ｅ）の材料を含む。
【００９８】
【化２６】
0005122687.tif 000027
【００９９】
式（Ｅ）において、Ａｒ1〜Ａｒ6は、芳香族基（例えば、フェニル基又はトリル基）を独立して表し、Ｒ1〜Ｒ12は、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）を独立して表す。
【０１００】
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それぞれ、順に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、約１個〜６個の炭素原子を典型的に含有する。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、５個、６個、又は７個の環炭素原子を典型的に含有する（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、典型的にフェニル部分及びフェニレン部分である。
【０１０１】
ＨＴＬ１３２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から形成される。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。
【０１０２】
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−ターフェニル、
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−ターフェニル、
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−ターフェニル。
【０１０３】
他の種類の有用な正孔輸送材料としては、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挙げられる。オリゴマー材料を含む、２個より多い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））等の高分子正孔輸送材料が使用される。
【０１０４】
ＨＴＬ１３２の厚さは、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、好ましくは１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内である。
【０１０５】
＜励起子ブロック層（ＥＢＬ）＞
任意の励起子ブロック層又は電子ブロック層は、ＨＴＬ１３２とＬＥＬ１３４との間に存在し得る（図１に示さず）。かかるブロック層のいくつかの適切な例が、米国特許出願公開第２００６／０１３４４６０号に記載されている。
【０１０６】
＜発光層＞
本発明のＯＬＥＤ装置は、アントラセンホスト、ドーパントとしてのビス−ジアリールアミノ置換アントラセン、及びキナクリドン又はビフェニルスチリルアミン安定剤を含む蛍光緑色発光層を含有する。他のＬＥＬがさらに存在してもよく、下記の議論は、本発明のＬＥＬと組み合わせて用いられ得る適切なＬＥＬを説明する。
米国特許第４，７６９，２９２号及び米国特許第５，９３５，７２１号により詳しく説明されているように、図１に示す有機ＥＬ素子の発光層（ＬＥＬ）１３４（複数可）は、発光材料、蛍光材料、又はリン光材料を含み、この領域で電子−正孔対が再結合する結果としてエレクトロルミネッセンスが発生する。発光層は単一の材料で構成されていてもよいが、より一般的には、エレクトロルミネッセンスゲスト化合物（一般に、ドーパントと称される）をドープした非エレクトロルミネッセンス化合物（一般に、ホストと称される）、又は発光がエレクトロルミネッセンス化合物に主に由来する化合物からなり、任意の色であり得る。エレクトロルミネッセンス化合物は、０．０１％〜５０％で非エレクトロルミネッセンス成分材料にコーティングすることができるが、典型的には０．０１％〜３０％、より典型的には０．０１％〜１５％で非エレクトロルミネッセンス成分にコーティングすることができる。ＬＥＬ１３４の厚さは任意の適切な厚さであり、０．１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であり得る。
【０１０７】
エレクトロルミネッセンス成分として染料を選択する上で重要な関係は、分子の最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）と最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）とのエネルギー差として規定されるバンドギャップ電位の比較である。非エレクトロルミネッセンス化合物からエレクトロルミネッセンス化合物分子への効率的なエネルギー移動にとって必要な条件は、エレクトロルミネッセンス化合物のバンドギャップが、非エレクトロルミネッセンス化合物（複数可）のバンドギャップより小さいことである。したがって、適切なホスト材料の選択は、エレクトロルミネッセンス化合物（発せられる光の性質及び効率について選択される）の電気的特性と比較したその電気的特性に基づく。下記に記載されるように、蛍光ドーパント及びリン光ドーパントは、異なる電気的特性を典型的に有するため、それぞれのために最も適切なホストは異なり得る。しかしながら、同一のホスト材料がいずれかのタイプのドーパントにとって有用である場合もある。
【０１０８】
有用であることが知られている非エレクトロルミネッセンス化合物及び発光分子としては、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、及び米国特許第６，０２０，０７８号に開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０９】
ａ）リン光発光層
リン光ＬＥＬに適切なホストは、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が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が効率的に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が、リン光ドーパント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、電荷の蛍光ＬＥＬへ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ＬＥＬのホストは、それが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、ＨＴＬ１３２に使用される上述の正孔輸送材料のいずれかを含み得る。リン光ＬＥＬに使用されるホストは、ＨＴＬ１３２に使用される正孔輸送材料と同一であっても、又は異なっていてもよい。場合によっては、リン光ＬＥＬのホストは、適切には、それが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（後述する）も含み得る。
【０１１０】
ＨＴＬ１３２中の上述の正孔輸送材料に加えて、いくつかの他の種類の正孔輸送材料もリン光ＬＥＬにおけるホストとして、又は蛍光ＬＥＬにおける共通ホストとして使用するのに適切である。
【０１１１】
望ましいホストの１つは、式（Ｆ）の正孔輸送材料を含む。
【０１１２】
【化２７】
0005122687.tif 000028
【０１１３】
式（Ｆ）において、Ｒ1及びＲ2は置換基を表し、ただし、Ｒ1及びＲ2は結合して環を形成してもよく（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）を表し、Ｒ3〜Ｒ10は、水素、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基を独立して表す。
【０１１４】
適切な材料の例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
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。
【０１１５】
ホストとして使用するのに適切である有用な種類のトリアリールアミンとしては、式（Ｇ）で表されるようなカルバゾール誘導体が挙げられる。
【０１１６】
【化２８】
0005122687.tif 000029
【０１１７】
式（Ｇ）において、Ｑは、窒素、炭素、アリール基又は置換アリール基、好ましくはフェニル基を独立して表し、Ｒ1は好ましくはアリール基又は置換アリール基、より好ましくはフェニル基、置換フェニル基、ビフェニル基、置換ビフェニル基であり、Ｒ2〜Ｒ7は独立して、水素、アルキル基、フェニル基若しくは置換フェニル基、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り、且つｎは１〜４から選択される。
【０１１８】
構造式（Ｇ）を満たす他の有用な種類のカルバゾールは、式（Ｈ）により表される。
【０１１９】
【化２９】
0005122687.tif 000030
【０１２０】
式中、ｎは１〜４の整数であり、Ｑは、窒素、炭素、アリール又は置換アリールであり、Ｒ2〜Ｒ7は独立して、水素、アルキル基、フェニル若しくは置換フェニル、アリールアミン、カルバゾール及び置換カルバゾールである。
【０１２１】
有用な置換カルバゾールの例は以下である。
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’’−ターフェニル］−４，４’’−ジイル］ビス−９Ｈ−カルバゾール、
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。
【０１２２】
リン光ＬＥＬに適切な上記の種類のホストは、蛍光ＬＥＬにおけるホストとしても同様に使用することができる。
【０１２３】
リン光ＬＥＬに使用するのに適切なリン光ドーパントは、下記式（Ｊ）によって記載されるリン光材料から選択することができる。
【０１２４】
【化３０】
0005122687.tif 000031
【０１２５】
式中、Ａは、少なくとも１つの窒素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に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。
【０１２６】
式（Ｊ）に従う化合物は、その中心金属原子が、金属原子と１つ以上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−（又はＣ＾Ｎ−）シクロメタル化錯体と称される場合もある。式（Ｊ）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（Ｊ）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（Ｊ）における環Ｂは、ピリジン等のＮ含有環であってもよく、ただし、このＮ含有環は、式（Ｊ）に示すように、Ｎ原子ではなくＣ原子を介してＭに結合する。
【０１２７】
式（Ｊ）（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。
【０１２８】
【化３１】
0005122687.tif 000032
【０１２９】
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、ｆａｃｉａｌ異性体が好ましい。式（Ｊ）に従うトリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化リン光材料のさらなる例は、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（diflourophenyl））−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。
【０１３０】
これらの中でも、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）3とも称される）及びトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3とも称される）が本発明に特に適切である。
【０１３１】
トリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化リン光材料には、一価アニオン性二座配位子Ｘ−Ｙが他のＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子である、式（Ｊ）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）及びビス（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）が挙げられる。２つの異なるＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子を含有する、かかるトリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化錯体の合成は、以下の工程により都合よく合成することができる。最初に、ビス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化ジハロゲン化二イリジウム錯体（又は類似の二ロジウム錯体）を、Nonoyama（Bull. Chem. Soc. Jpn., 47, 767 (1974)）の方法に従って作製する。第２に、第２の異種Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子の亜鉛錯体を、ハロゲン化亜鉛と、シクロメタル化配位子のリチウム錯体又はグリニャール試薬との反応により調製する。第３に、そのように形成された第２のＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子の亜鉛錯体を、先に得られたビス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化ジハロゲン化二イリジウム錯体と反応させて、２つの異なるＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子を含有するトリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化錯体を形成させる。望ましくは、そのように得られた２つの異なるＣ，Ｎ−シクロメタル化配位子を含有するトリス−Ｃ，Ｎ−シクロメタル化錯体は、ジメチルスルホキシド等の適切な溶媒中で加熱することにより、金属（例えばＩｒ）に結合したＣ原子が全て互いにシスである異性体に変換することができる。
【０１３２】
式（Ｊ）に従う適切なリン光材料は、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（Ｊ）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（diflourophenyl））−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。
【０１３３】
式（Ｊ）に従う他の重要なリン光材料としては、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。
【０１３４】
式（Ｊ）に従うＣ，Ｎ−シクロメタル化リン光材料の発光波長（色）は、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主に依存する。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’錯体は典型的に赤色発光である。１つよりも多い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（Ｊ）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）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）（テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート）が挙げられる。
【０１３５】
式（Ｊ）に従うリン光材料の中心金属原子は、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。
【０１３６】
式（Ｊ）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、多くの適切なリン光材料が多座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適切な、三座配位子を有するリン光材料は、米国特許第６，８２４，８９５号に開示されており、本明細書に援用される。本発明に使用するのに適切な、四座配位子を有するリン光材料は、以下の式により記載される。
【０１３７】
【化３２】
0005122687.tif 000033
【０１３８】
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し、ただし、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してもよく、Ｒ8〜Ｒ14は水素又は独立して選択される置換基を表し、ただし、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してもよく、Ｅは以下から選択される架橋基を表す。
【０１３９】
【化３３】
0005122687.tif 000034
【０１４０】
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し、ただし、Ｒ及びＲ’が結合して環基を形成してもよい。
【０１４１】
リン光ドーパントとして使用するのに適切な望ましい四座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化リン光材料の１つは、以下の式により表される。
【０１４２】
【化３４】
0005122687.tif 000035
【０１４３】
式中、Ｒ1〜Ｒ7は、水素又は独立して選択される置換基を表し、ただし、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してもよく、Ｒ8〜Ｒ14は、水素又は独立して選択される置換基を表し、ただし、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してもよく、Ｚ1〜Ｚ5は、水素又は独立して選択される置換基を表し、ただし、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してもよい。
【０１４４】
本発明に使用するのに適切な四座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を有するリン光材料の具体例としては、下記に示される化合物（Ｍ−１）、（Ｍ−２）及び（Ｍ−３）が挙げられる。
【０１４５】
【化３５】
0005122687.tif 000036
【０１４６】
四座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を有するリン光材料は、四座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を、氷酢酸等の適当な有機溶媒中でＫ2ＰｔＣｌ4等の所望の金属の塩と、四座Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を有するリン光材料が形成されるように反応させることにより合成することができる。テトラブチルアンモニウムクロリド等のテトラアルキルアンモニウム塩を相間移動触媒として用いて、反応を促進することができる。
【０１４７】
Ｃ，Ｎ−シクロメタル化配位子を含まない他のリン光材料が知られている。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 (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 (1974)、Stufkens, Comments Inorg. Chem., 13, 359 (1992)、Yam, Chem. Commun., 789 (2001)）。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、ポリマーＯＬＥＤにおいて実証されている（Ma et al., Synthetic Metals, 94, 245 (1998)）。
【０１４８】
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。
【０１４９】
有用なリン光材料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 (1993)、Jpn. J. Appl. Phys., 35, L394 (1996)及びAppl. Phys. Lett., 65, 2124 (1994)）。
【０１５０】
リン光ＬＥＬ中のリン光ドーパントは、ＬＥＬの１体積％〜２０体積％の量で典型的に存在し、ＬＥＬの２体積％〜８体積％であるのが都合がよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のホスト材料にリン光ドーパント（複数可）を加えてもよい。ホスト材料はさらに、ポリマーであってもよい。第１のリン光発光層中のリン光ドーパントは、緑色リン光材料及び赤色リン光材料から選択される。
【０１５１】
リン光ＬＥＬの厚さは、０．５ｎｍ超過、好ましくは１．０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内である。
【０１５２】
ｂ）蛍光発光層
「蛍光」という用語は、任意の発光材料を説明するために一般に使用されるが、本件においては、該用語は一重項励起状態から発光する材料を指す。蛍光材料は、リン光材料と同一の層、隣接する層、隣接する画素において、又は任意の組み合わせで使用され得る。本発明のリン光材料の性能に悪影響を与える材料を選択しないよう注意しなければならない。リン光材料と同一の層又は隣接する層における材料の濃度及び三重項エネルギーを、望ましくないリン光の消失を防ぐよう適切に設定すべきことが当業者には理解される。
【０１５３】
典型的には、蛍光ＬＥＬは、少なくとも１つのホスト及び少なくとも１つの蛍光ドーパントを含む。ホストは正孔輸送材料であっても、又は上記に規定されるリン光ドーパントに適切なホストのいずれかであっても、又は下記に規定される電子輸送材料であってもよい。
【０１５４】
ドーパントは、強い蛍光を発する染料、例えば、国際公開第９８／５５５６１号、国際公開第００／１８８５１号、国際公開第００／５７６７６号、及び国際公開第００／７０６５５号に記載されるような遷移金属錯体から典型的に選択される。
【０１５５】
有用な蛍光ドーパントとしては、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、フェニレンの誘導体、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、ピリリウム化合物及びチアピリリウム化合物、アリールピレン化合物、アリーレンビニレン化合物、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）メタンホウ素化合物、ジスチリルベンゼン（distryrylbenzene）誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、ジスチリルアミン誘導体、並びにカルボスチリル化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１５６】
いくつかの蛍光発光材料としては、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、及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、ピリリウム化合物及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、（米国特許第５，１２１，０２９号に記載されるような）ビス（アジニル）メタン化合物、並びにカルボスチリル化合物が挙げられるが、これらに限定されない。有用な材料の実例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１５７】
【化３６】
0005122687.tif 000037
【０１５８】
【化３７】
0005122687.tif 000038
【０１５９】
【化３８】
0005122687.tif 000039
【０１６０】
【化３９】
0005122687.tif 000040
【０１６１】
【化４０】
0005122687.tif 000041
【０１６２】
【化４１】
0005122687.tif 000042
【０１６３】
好ましい蛍光青色ドーパントは、Chen, Shi, and Tang, "Recent Developments in Molecular Organic Electroluminescent Materials," Macromol. Symp. 125, 1 (1997)及びそれに引用される引用文献、Hung and Chen, "Recent Progress of Molecular Organic Electroluminescent Materials and Devices," Mat. Sci. and Eng. R39, 143 (2002)及びそれに引用される引用文献に見ることができる。
【０１６４】
特に好ましい種類の青色発光蛍光ドーパントは、ビス（アジニル−アミン）ボラン錯体として知られる式（Ｎ）によって表され、米国特許第６，６６１，０２３号に記載されている。
【０１６５】
【化４２】
0005122687.tif 000043
【０１６６】
式中、Ａ及びＡ’は、少なくとも１つの窒素を含有する６員芳香環系に相当する独立したアジン環系を表し、各Ｘa及びＸbは、独立して選択される置換基であり、そのうちの２つがＡ又はＡ’と結合して縮合環を形成してもよく、ｍ及びｎは独立して０〜４であり、Ｚa及びＺbは独立して選択される置換基であり、且つ１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’は炭素原子又は窒素原子のいずれかであるように独立して選択される。
【０１６７】
望ましくは、アジン環がキノリニル環又はイソキノリニル環のいずれかであって、１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’が全て炭素であり、ｍ及びｎが２以上であり、且つＸa及びＸbが、結合して芳香環を形成する少なくとも２つの炭素置換基を表す。望ましくは、Ｚa及びＺbはフッ素原子である。
【０１６８】
好ましい実施形態は、２つの縮合環系がキノリン系又はイソキノリン系であり、アリール又は複素環置換基がフェニル基であり、結合して６−６縮合環を形成する少なくとも２つのＸa基及び２つのＸb基が存在し、この縮合環系がそれぞれ１位−２位、３位−４位、１’位−２’位、又は３’位−４’位で縮合し、縮合環の一方又は両方がフェニル基で置換され、且つドーパントが式（Ｎ−ａ）、式（Ｎ−ｂ）、又は式（Ｎ−ｃ）に示される装置をさらに含む。
【０１６９】
【化４３】
0005122687.tif 000044
【０１７０】
式中、各Ｘc、Ｘd、Ｘe、Ｘf、Ｘg及びＸhは、水素又は独立して選択される置換基であり、そのうちの１つがアリール基又は複素環基でなくてはならない。
【０１７１】
望ましくは、アジン環がキノリニル環又はイソキノリニル環のいずれかであって、１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’が全て炭素であり、ｍ及びｎが２以上であり、且つＸa及びＸbが、結合して芳香環を形成する少なくとも２つの炭素置換基を表し、１つはアリール基又は置換アリール基である。望ましくは、Ｚa及びＺbはフッ素原子である。これらの中でも、化合物ＦＤ−５４が特に有用である。
【０１７２】
下記式（Ｎ−ｄ）は、本発明に有用な他の種類の緑色発光ドーパントを表す。
【０１７３】
【化４４】
0005122687.tif 000045
【０１７４】
式中、Ａ及びＡ’は、少なくとも１つの窒素を含有する６員芳香環系に相当する独立したアジン環系を表し、各Ｘa及びＸbは、独立して選択される置換基であり、そのうちの２つがＡ又はＡ’と結合して縮合環を形成してもよく、ｍ及びｎは独立して０〜４であり、ＹはＨ又は置換基であり、Ｚa及びＺbは独立して選択される置換基であり、且つ１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’は炭素原子又は窒素原子のいずれかであるように独立して選択される。
【０１７５】
該装置において、１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’は全て炭素原子であるのが都合がよい。装置は、結合して縮合環を形成する置換基を含有する環Ａ又は環Ａ’の少なくとも一方又は両方を望ましくは含有し得る。有用な１つの実施形態において、ハロゲン化物、並びにアルキル基、アリール基、アルコキシ基、及びアリールオキシ基から成る群から選択される少なくとも１つのＸa基又はＸb基が存在する。他の実施形態において、フッ素、並びにアルキル基、アリール基、アルコキシ基、及びアリールオキシ基から成る群から独立して選択されるＺa基及びＺb基が存在する。望ましい実施形態において、Ｚa及びＺbはＦである。Ｙは、好適には、水素、又はアルキル基、アリール基、若しくは複素環基等の置換基である。
【０１７６】
これらの化合物の発光波長は、目標色、すなわち緑色を達成するために、中心のビス（アジニル）メテンホウ素基の周囲を適切に置換することにより、ある程度調整することができる。有用な材料のいくつかの例は、ＦＤ−５０、ＦＤ−５１及びＦＤ−５２である。
【０１７７】
クマリンは、Tangらの米国特許第４，７６９，２９２号及び米国特許第６，０２０，０７８号に記載されているように、有用な種類の緑色発光ドーパントを表す。緑色ドーパント又は緑色発光材料は、０．０１重量％〜５０重量％でホスト材料にコーティングしてもよいが、典型的には０．０１％〜３０％、より典型的には０．０１重量％〜１５重量％でホスト材料にコーティングしてもよい。有用な緑色発光クマリンの例としては、ＦＤ−３０及びＦＤ−３０Ｂが挙げられる。
【０１７８】
本発明において、キナクリドンは、安定剤化合物として使用される。しかしながら、他のＬＥＬにおいて、キナクリドンは、他の有用な種類の緑色発光ドーパントを表す。特に有用な緑色発光キナクリドンの例は、ＦＤ−７（ＱＡ−２）及びＦＤ−８（ＱＡ−１）である。
【０１７９】
ナフタセン及びその誘導体も有用な種類の発光ドーパントであり、安定剤としても使用することができる。これらのドーパント材料を０．０１重量％〜５０重量％でホスト材料にコーティングしてもよいが、典型的には０．０１％〜３０％、より典型的には０．０１重量％〜１５重量％でホスト材料にコーティングしてもよい。下記のナフタセン誘導体ＹＤ−１（ｔ−ＢｕＤＰＮ）は、安定剤として使用されるドーパント材料の例である。
【０１８０】
【化４５】
0005122687.tif 000046
【０１８１】
この種類の材料のいくつかの例は、ドーパントだけでなくホスト材料としても適切である。例えば、米国特許第６，７７３，８３２号又は米国特許第６，７２０，０９２号を参照されたい。この材料の具体例はルブレン（ＦＤ−５）である。
【０１８２】
他の種類の有用なドーパントはペリレン誘導体である。例えば、米国特許第６，６８９，４９３号を参照されたい。具体例はＦＤ−４６である。
【０１８３】
８−ヒドロキシキノリン及び類似の誘導体の金属錯体（式Ｏ）は、エレクトロルミネッセンスを支持することが可能な、有用な非エレクトロルミネッセンスホスト化合物の１種を構成し、５００ｎｍより長い波長、例えば、緑色、黄色、橙色、及び赤色の発光に特に適切である。
【０１８４】
【化４６】
0005122687.tif 000047
【０１８５】
式中、Ｍは金属を表し、ｎは１〜４の整数であり、且つＺはどの場合も、少なくとも２つの縮合芳香環を有する核を完成する原子を独立して表す。
【０１８６】
金属が一価、二価、三価、又は四価の金属であり得ることが上記から明らかである。金属は、例えば、リチウム、ナトリウム、若しくはカリウム等のアルカリ金属、マグネシウム若しくはカルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム若しくはガリウム等の土類金属、又は亜鉛若しくはジルコニウム等の遷移金属であり得る。一般に、有用なキレート金属であることが知られる任意の一価、二価、三価、又は四価の金属を使用することができる。
【０１８７】
Ｚは、少なくとも２つの縮合芳香環（そのうち少なくとも１つはアゾール環又はアジン環である）を含有する複素環の核を完成させる。必要に応じて、追加の環（脂環及び芳香環の両方を含む）を、２つの所要の環と縮合させてもよい。機能が改善されることなく多量の分子が付加されることを回避するために、環原子の数は通常１８以下に維持される。
【０１８８】
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。
Ｏ−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）］
Ｏ−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）］
Ｏ−３：ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト］亜鉛（ＩＩ）
Ｏ−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）
Ｏ−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］
Ｏ−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）］
Ｏ−７：リチウムオキシン［別名、（８−キノリノラト）リチウム（Ｉ）］
Ｏ−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）］
Ｏ−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）］
Ｏ−１０：ビス（２−メチル−８−キノリナト）−４−フェニルフェノラトアルミニウム（ＩＩＩ）。
【０１８９】
式（Ｐ）に従うアントラセン誘導体もＬＥＬに有用なホスト材料である。
【０１９０】
【化４７】
0005122687.tif 000048
【０１９１】
式中、Ｒ1〜Ｒ10は、水素、１個〜２４個の炭素原子を有するアルキル基又は６個〜２４個の炭素原子を有する芳香族基から独立して選択される。特に好ましいのは、Ｒ1及びＲ6がフェニル、ビフェニル、又はナフチルであり、Ｒ3がフェニル、置換フェニル、又はナフチルであり、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ7〜Ｒ10が全て水素である化合物である。かかるアントラセンホストは、優れた電子輸送特性を有することが知られている。９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセンの誘導体が特に望ましい。具体例としては、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）及び２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）が挙げられる。米国特許第５，９２７，２４７号に記載されるようなジフェニルアントラセン及びその誘導体等の他のアントラセン誘導体が、ＬＥＬにおける非エレクトロルミネッセンス化合物として有用であり得る。米国特許第５，１２１，０２９号及び特開平０８−３３３５６９号に記載されるようなスチリルアリーレン誘導体も、有用な非エレクトロルミネッセンス材料である。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、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルエテニル）−１，１’−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、及び欧州特許第６８１，０１９号に記載されるようなフェニルアントラセン誘導体は、有用な非エレクトロルミネッセンス材料である。アントラセンＰ１〜Ｐ５もまた、本発明でないＬＥＬの適切なホストとして役立つ。
【０１９２】
蛍光及びリン光ＬＥＬのための他の有用な種類の電子輸送ホストは、窒素二座配位子をもつガリウム錯体から誘導されるものである。かかるガリウム錯体の２つの実例は、以下である。
【０１９３】
【化４８】
0005122687.tif 000049
【０１９４】
＜スペーサ層＞
スペーサ層が存在する場合、スペーサ層はＬＥＬと直接接触させて配置される。スペーサ層は、アノード若しくはカソードのいずれかの上に配置してもよく、又はさらにはＬＥＬの両側に配置してもよい。スペーサ層は、典型的には、いかなる発光ドーパントをも含有しない。１つ以上の材料を使用してもよく、材料は上記で規定されるような正孔輸送材料、又は下記に規定されるような電子輸送材料のいずれかであり得る。リン光ＬＥＬの隣に配置した場合、スペーサ層中の材料は、ＬＥＬ中のリン光ドーパントの三重項エネルギーと等しいか、又はそれより高い三重項エネルギーを有しなくてはならない。スペーサ層中の材料は、隣接するＬＥＬにおいてホストとして使用されるものと同一である。したがって、記載されるいずれのホスト材料もスペーサ層に使用する上でも適切である。スペーサ層は、薄くなくてはならず、少なくとも０．１ｎｍ、しかし好ましくは１．０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内である。
【０１９５】
＜正孔ブロック層（ＨＢＬ）＞
リン光エミッタを含有するＬＥＬが存在する場合、励起子及び再結合現象をＬＥＬに留めるのを助けるために、正孔ブロック層１３５を電子輸送層１３６と発光層１３４との間に配置するのが望ましい。この場合、正孔輸送共通ホスト（co-hosts）又はエミッタから正孔ブロック層１３５への正孔の移動に対する十分なエネルギー障壁がなくてはならず、一方で電子が正孔ブロック層から共通ホスト材料及びリン光エミッタを含む発光層へと容易に受け渡される必要がある。さらに、正孔ブロック材料の三重項エネルギーがリン光材料の三重項エネルギーより大きいことが望ましい。適切な正孔ブロック材料は、国際公開第００／７０６５５号、国際公開第０１／４１５１２号、及び国際公開第０１／９３６４２号に記載されている。有用な正孔ブロック材料の２つの例は、バトクプロイン（ＢＣＰ）及びビス（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。米国特許出願公開第２００３／００６８５２８号に記載されるように、ＢＡｌｑ以外の金属錯体も正孔及び励起子をブロックすることが知られている。正孔ブロック層を使用する場合、その厚さは２ｎｍ〜１００ｎｍ、好適には５ｎｍ〜１０ｎｍであり得る。
【０１９６】
＜電子輸送層＞
上記した電子輸送材料のいずれかに加えて、ＥＴＬにおいて使用するのに適切であると知られている他の材料を使用することができる。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、及び過フッ化材料が挙げられるが、これらに限定されない。他の電子輸送材料としては、米国特許第４，３５６，４２９号に開示されているような様々なブタジエン誘導体、及び米国特許第４，５３９，５０７号に記載されるような様々な複素環光学的増白剤が挙げられる。
【０１９７】
好ましい種類のベンザゾールは、米国特許第５，６４５，９４８号及び米国特許第５，７６６，７７９号においてShiらにより説明されている。かかる化合物は構造式（Ｑ）により表される。
【０１９８】
【化４９】
0005122687.tif 000050
【０１９９】
式（Ｑ）において、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（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するのに必要な原子であり、Ｘは、炭素、アルキル、アリール、置換アルキル、又は置換アリールから成る結合単位であり、共役的又は非共役的に複数のベンザゾールを結合する。
【０２００】
有用なベンザゾールの例は、下記に示す式（Ｑ−１）によって表される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。
【０２０１】
【化５０】
0005122687.tif 000051
【０２０２】
他の適切な種類の電子輸送材料としては、式（Ｒ）によって表されるような様々な置換フェナントロリンが挙げられる。
【０２０３】
【化５１】
0005122687.tif 000052
【０２０４】
式（Ｒ）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。
【０２０５】
ＥＩＬに有用なフェナントロリンの具体例は、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−フェナントロリン（ＢＣＰ）（式（Ｒ−１）を参照）及び４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）（式（Ｒ−２）を参照）である。
【０２０６】
【化５２】
0005122687.tif 000053
【０２０７】
電子輸送材料として機能する適切なトリアリールボランは、化学式（Ｓ）を有する化合物から選択され得る。
【０２０８】
【化５３】
0005122687.tif 000054
【０２０９】
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（hydrocarbocyclic）基又は芳香族複素環基である。上記構造を有する化合物は、式（Ｓ−１）から選択されることが好ましい。
【０２１０】
【化５４】
0005122687.tif 000055
【０２１１】
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である。
【０２１２】
トリアリールボランの具体的な実施態様としては以下が挙げられる。
【０２１３】
【化５５】
0005122687.tif 000056
【０２１４】
電子輸送材料は、式（Ｔ）の置換１，３，４−オキサジアゾールからも選択され得る。
【０２１５】
【化５６】
0005122687.tif 000057
【０２１６】
式中、Ｒ1及びＲ2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又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するのに必要な原子である。
【０２１７】
有用な置換オキサジアゾールの例は以下である。
【０２１８】
【化５７】
0005122687.tif 000058
【０２１９】
電子輸送材料は、式（Ｕ）に従う置換１，２，４−トリアゾールからも選択され得る。
【０２２０】
【化５８】
0005122687.tif 000059
【０２２１】
式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3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〜Ｒ3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。有用なトリアゾールの例は、式（Ｕ−１）によって表される３−フェニル−４−（１−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾールである。
【０２２２】
【化５９】
0005122687.tif 000060
【０２２３】
電子輸送材料は、置換１，３，５−トリアジンからも選択され得る。適切な材料の例は：
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’’−ターフェニル］−５’−イル）−１，３，５−トリアジンである。
【０２２４】
また、ＬＥＬ中のホスト材料として有用な式（Ｏ）の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）のいずれかも、ＥＴＬに使用するのに適切である。
【０２２５】
高い三重項エネルギーを有するいくつかの金属キレート化オキシノイド化合物が、電子輸送材料として特に有用であり得る。高い三重項エネルギー準位を有する特に有用なアルミニウム又はガリウム錯体ホスト材料は、式（Ｖ）によって表される。
【０２２６】
【化６０】
0005122687.tif 000061
【０２２７】
式（Ｖ）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。適切には、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してもよい。Ｌは、酸素によりアルミニウムに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。
【０２２８】
ＥＴＬに使用する有用なキレート化オキシノイド化合物の例は、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノラート［別名、Ｂａｌｑ］である。
【０２２９】
ＬＥＬ中のホスト材料として有用な式（Ｐ）に従うアントラセン誘導体と同一のものを、同様にＥＴＬにおいて使用してもよい。
【０２３０】
ＥＴＬの厚さは、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、好ましくは１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内である。
【０２３１】
＜電子注入層＞
本発明のいくつかの実施形態において、ＬｉＦ等のアルカリ金属化合物又は有機リチウム化合物がＥＩＬ（１３８）中に存在する。他の適切な材料をＥＩＬ中で使用してもよい。例えば、ＥＩＬ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型ドープ層等の材料であり得る。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電子によって実質的に搬送されることを意味する。
【０２３２】
ＥＩＬにおけるホストは、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り得る。電子輸送材料は、上記で規定されるようなＥＴＬ領域に使用する電子輸送材料から選択することができる。
【０２３３】
ｎ型ドープＥＩＬ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、若しく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することができる。「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ＥＩＬ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いく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。高分子ホストの場合、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分子状に分散した材料若しくはホストと共重合した材料でもある。好ましくは、ｎ型ドープＥＩＬ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。
【０２３４】
１つの実施形態において、電子注入層は、金属をドープしたフェナントロリン誘導体を含有する。適切な金属としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ又はＹｂが挙げられ、リチウムが最も好ましい。この出願に適切な置換フェナントロリンとしては、上記したような式（Ｒ）によるものが挙げられる。
【０２３５】
ＥＩＬの厚さは、０．１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲が多いが、典型的に１ｎｍ〜５ｎｍの範囲である。
【０２３６】
＜カソード＞
アノードのみを通して発光を見る場合には、カソード１４０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号に記載されるようなＭｇ：Ａｇ合金を含む。他の適切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、同第５，０５９，８６２号、及び同第６，１４０，７６３号に開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２３７】
カソードを通して発光を見る場合、カソード１４０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、同第５，２４７，１９０号、同第５，７０３，４３６号、同第５，６０８，２８７号、同第５，８３７，３９１号、同第５，６７７，５７２号、同第５，７７６，６２２号、同第５，７７６，６２３号、同第５，７１４，８３８号、同第５，９６９，４７４号、同第５，７３９，５４５号、同第５，９８１，３０６号、同第６，１３７，２２３号、同第６，１４０，７６３号、同第６，１７２，４５９号、同第６，２７８，２３６号、同第６，２８４，３９３号、及び欧州特許第１０７６３６８号により詳細に記載されている。カソード材料は、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典型的に堆積される。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号及び欧州特許第０７３２８６８号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。
【０２３８】
ＥＩＬの厚さは、典型的に２０ｎｍ未満であり、好ましくは１０ｎｍ以下の範囲である。
【０２３９】
＜基板＞
ＯＬＥＤ１００は、支持基板１１０上に典型的に設けられるが、ここでアノード１２０又はカソード１４０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。通常、底面電極はアノード１２０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、したがって支持体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。
【０２４０】
＜有機層の堆積＞
上記の有機材料は、昇華によって適切に堆積されるが、膜の形成を改善するために任意で結合剤を用いて溶媒から堆積させることもできる。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。昇華によって堆積させる材料は、例えば、米国特許第６，２３７，５２９号に記載されるように、タンタル材料で構成されることの多い昇華「ボート」（sublimator "boat"）から蒸発させるか、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。材料の混合物をもつ層では、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）、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５，８５１，７０９号及び米国特許第６，０６６，３５７号）、インクジェット法（米国特許第６，０６６，３５７号）を利用して実現することができる。
【０２４１】
ＯＬＥＤを作製する上で有用な有機材料、例えば、有機正孔輸送材料、有機エレクトロルミネッセンス成分をドープした有機発光材料は、分子結合力の比較的弱い比較的複雑な分子構造を有するため、物理的蒸着中に有機材料（複数可）の分解が回避されるよう注意を払う必要がある。上述の有機材料は、比較的高い純度で合成され、粉末、フレーク、又は顆粒の形態で提供される。これまで、かかる粉末又はフレークは、物理的蒸着源に入れて使用されてきたが、この物理的蒸着源には、有機材料の昇華又は気化により蒸気を形成させ、基板上で蒸気を凝縮させて基板上に有機層を設けるために熱が加えられる。
【０２４２】
材料を堆積させる好ましい方法の１つは、米国特許第２００４／０２５５８５７号及び米国特許第７，２８８，２８６号に記載されているが、この場合、本発明の材料の各々を蒸発させるために異なる蒸発源（source evaporators）が使用される。第２の好ましい方法は、温度制御された材料供給経路に沿って材料が計量供給される（metered）フラッシュ蒸発を利用する。このような好ましい方法は、以下の本願と同一出願人の米国特許第２００６／０１７７５７６号、及び本願と同一出願人の米国特許第７，２３２，５８８号、同第７，２３８，３８９号、同第７，２８８，２８５号、同第７，２８８，２８６号、同第７，１６５，３４０号に記載されている。この第２の方法を用いる場合、各々の材料を異なる蒸発源を用いて蒸発させても、又は固体材料を混合した後に、同一の蒸発源を用いて蒸発させてもよい。
【０２４３】
＜封止＞
大抵のＯＬＥＤ装置は、水分又は酸素に敏感であるため、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号に記載される方法が挙げられるが、これに限定されない。
【０２４４】
＜ＯＬＥＤ装置設計基準＞
フルカラーディスプレイに対しては、ＬＥＬの画素化が必要とされ得る。このＬＥＬの画素化堆積は、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）、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、同第５，８５１，７０９号、及び同第６，０６６，３５７号）、並びにインクジェット法（米国特許第６，０６６，３５７号）を用いて行なわれる。
【０２４５】
本発明のＯＬＥＤでは、必要なら、その発光特性を向上させるために、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最大にすること、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、ＯＬＥＤの上に、又はＯＬＥＤの一部として特に設けることができる。
【０２４６】
本発明の実施形態により、良好な輝度効率、良好な動作安定性、優れた色を有し、且つ駆動電圧を低減したＥＬ装置が提供され得る。本発明の実施形態は、装置の寿命期間にわたって電圧増大を抑えることもでき、良好な光効率をもたらすように、高い再現性及び一貫性をもって作製することができる。本発明の実施形態では、電力消費（consumption requirements）がより少ないため、電池と共に使用する場合、電池寿命を延長することができる。
【０２４７】
本発明及びその利点を以下の具体例によりさらに説明する。「パーセンテージ」又は「パーセント」という用語、及び「％」という記号は、本発明の層及び装置の他の構成要素中の全材料における、特定の第１の化合物又は第２の化合物の体積パーセント（又は薄膜厚モニターで測定した厚さの比率）を表す。１種より多い第２の化合物が存在する場合には、第２の化合物の総体積を、本発明の層中の全材料におけるパーセンテージとして表すこともできる。
【実施例】
【０２４８】
ＥＬ装置１−１〜１−５６を以下の方法で組み立てた。
１．約２５ｎｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）の層でコーティングしたガラス基板をアノードとして、順に、市販の洗剤中で超音波処理し、脱イオン水でリンスし、約１分間酸素プラズマに曝露した。
２．米国特許第６，２０８，０７５号に記載されるようなＣＨＦ3のプラズマ支援堆積によって、ＩＴＯ上に１ｎｍのフッ化炭素（ＣＦx）正孔注入層（１stＨＩＬ）を堆積させた。
３．次に、第２の電子注入層（２ndＨＩＬ）として１０ｎｍのＨＡＴ−ＣＮ層を真空蒸着させた。
４．次に、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１０５ｎｍの厚さに真空蒸着させた。
５．次に、表１、２及び３に示すような、ホスト、エミッタ及び安定剤の混合物からなる４０ｎｍの発光層をＨＴＬ上に真空蒸着させた。
６．厚さ２０ｎｍのＰ−１の第１の電子輸送層（１stＥＴＬ）をＬＥＬ上に真空蒸着させた。
７．次に、厚さ１０ｎｍのＢｐｈｅｎの第２のＥＴＬ（２ndＥＴＬ）を１stＥＴＬ上に真空蒸着させた。
８．次に、フッ化リチウム（０．５ｎｍ）をＥＴＬ上に真空蒸着させた後、１００ｎｍのアルミニウム層を蒸着させて２層カソードを形成した。
【０２４９】
上記の手順によってＥＬ装置の堆積が完了した。次に、装置を周囲環境から保護するため、乾燥グローブボックス中で乾燥剤と共に密封包装した。このように形成したセルを、２０ｍＡ／ｃｍ2の動作電流密度で効率及び色について試験した。その結果を輝度収率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（ＥＱＥ）及びＣＩＥ（国際証明委員会）座標の形式で報告する。ＥＱＥは、パーセントとして与えられ、ＯＬＥＤ装置に注入される電子（又は正孔）の数に対する装置から外部に発光する光の光子の比率である。装置は、ＤＣモードにおいて８０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で室温にて電気的にエージングされた。ＯＬＥＤ装置の寿命（Ｔ50）及び動作安定性は、８０ｍＡ／ｃｍ2での輝度が初期の装置の輝度の半分に低下するまでに要する時間として定義される。表１は、安定剤の変動に対して向けられる。表２は、安定剤の変動を比較する。表３は、ジアミノ置換アントラセンエミッタの変動を比較する。
【０２５０】
【表１−１】
0005122687.tif 000062
【０２５１】
【表１−２】
0005122687.tif 000063
【０２５２】
表１の結果は、アントラセンホスト及びジアリールアミノ置換９，１０−二置換アントラセンエミッタの混合物へのキナクリドン又はスチリルアミン化合物の添加が、安定性の大きな改善と共に効率の改善を予想外に与え得ることを示す。例えば、本発明のサンプル１−３、１−５、１−８及び１−１０と、比較例１−１、１−２、１−４、１−６及び１−９との結果の比較。同様の方法で、ビフェニルスチリルアミンの添加もまた、安定性及び効率の両方を改善し得る。例えば、本発明のサンプル１−３０と、比較サンプル１−１及び１−２８との結果の比較。これらの両方の場合において、キナクリドンもビフェニルスチリルアミンも、ＣＩＥx,yの点で色に著しく影響を与えず、そして、キナクリドン発光の大きさを決定することが難しくなることが時々あるものの、ビフェニルスチリルアミン（エミッタとして青色発光を発光する）が、相当量の光を発しないことが明らかである（図２参照）。対照的に、これらの効果は、他の種類の材料では見られない。特に、広いバンドギャップ電荷移動材料（ＣＢＰ及びＢｐｈｅｎ、１−１１〜１−１５を参照）、緑色ドーパント（ＦＤ−３０、１−１６〜１−１８を参照）、赤色ドーパント（ＦＤ−３９及びＦＤ−４６、１−１９〜１−２２を参照）、ホウ素含有青色ドーパント（ＦＤ−５４、１−２３〜１−２７を参照）又はスチリルアミン青色ドーパント（ＦＤ−４７、１−３１〜１−３３を参照）は全て、アントラセンホスト及びジアリールアミノ置換９，１０−二置換アントラセンの組み合わせに添加したとき、安定性及び効率の顕著な改善を与えない。
【０２５３】
【表２】
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【０２５４】
表２の結果は、他の種類の公知のホスト材料の利用が、本発明のアントラセンホストで見出された安定性及び効率の有益な効果をもたらさないことを示す。
【０２５５】
【表３】
0005122687.tif 000065
【０２５６】
比較ＥＬ装置２−１〜２−６を以下の方法で組み立てた。
１．約２５ｎｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）の層でコーティングしたガラス基板をアノードとして、順に、市販の洗剤中で超音波処理し、脱イオン水でリンスし、約１分間酸素プラズマに曝露した。
２．米国特許第６，２０８，０７５号に記載されるようなＣＨＦ3のプラズマ支援堆積によって、ＩＴＯ上に１ｎｍのフッ化炭素（ＣＦx）正孔注入層（１stＨＩＬ）を堆積させた。
３．次に、第２の電子注入層（２ndＨＩＬ）として１０ｎｍのＨＡＴ−ＣＮ層を真空蒸着させた。
４．次に、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１０５ｎｍの厚さに真空蒸着させた。
５．次に、表４に示すような、ホスト、エミッタ：２，６−ビス（ジフェニルアミノ）−９−１０−ジフェニルアントラセン（ＢＤＰＤＰＡ）及び安定剤の混合物からなる４０ｎｍの発光層をＨＴＬ上に真空蒸着させた。
６．厚さ３０ｎｍのＡＬＱの電子輸送層をＬＥＬ上に真空蒸着させた。
７．次に、フッ化リチウム（０．５ｎｍ）をＥＴＬ上に真空蒸着させた後、１００ｎｍのアルミニウム層を蒸着させて２層カソードを形成した。
【０２５７】
上記の手順によってＥＬ装置の堆積が完了した。次に、装置を周囲環境から保護するため、乾燥グローブボックス中で乾燥剤と共に密封包装した。その結果を表４に示す。
【０２５８】
【表４】
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【０２５９】
表３及び４の結果は、９，１０−ジアリールアミノ置換アントラセンエミッタのみが、キナクリドン安定剤及びアントラセンホストとの組み合わせで使用されるときに、安定性（及びしばしば効率も）の大きな改善を示すことを説明する。実施例１−４９〜１−４８と１−５１〜１−５０との比較は、ジアリールアミノ基が、式（１ｃ）によるアントラセンの９，１０位の置換基に対して置換され、アントラセン核に直接取り付けられる必要がないとき、有益な効果が依然として存在することを示す。また、実施例は、典型的な緑色ドーパント（ＦＤ−３０、表３における実施例１−２、１−１６及び１−５２と比較した実施例１−５４を参照）と同様に、２，６−ジアミノ置換アントラセン（ＢＤＰＤＰＡ、表４における実施例２−１及び２−３と比較した実施例２−２及び２−４を参照）が本発明の利益を与えないことも示す。
【０２６０】
本発明は、それらの特定の好ましい実施形態に特に関連して詳細に説明されたが、本発明の精神及び範囲内で変更及び改良がなされ得ることが理解されるであろう。
【符号の説明】
【０２６１】
１００  ＯＬＥＤ
１１０  基板
１２０  アノード
１３０  正孔注入層（ＨＩＬ）
１３２  正孔輸送層（ＨＴＬ）
１３４  発光層（ＬＥＬ）
１３５  正孔ブロック層（ＨＢＬ）
１３６  電子輸送層（ＥＴＬ）
１３８  電子注入層（ＥＩＬ）
１４０  カソード
１５０  電圧／電流源
１６０  電気コネクタ。
【図１】
0005122687.tif 000076
【図２】
0005122687.tif 000077
【図３】
0005122687.tif 000078