(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ装置の発光性能と寿命を向上する。【解決手段】  有機ＥＬ装置は、基板と、基板上の陽極と、陽極上の有機発光層と、有機発光層上の陰極を備えている。前記発光層は、下記する式（１）、【化１】2007016237.tif 000033 （式中、Ａｒ１とＡｒ２は各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでおり、Ｇ１とＧ２は各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基、置換可能なアミノ基、置換可能なホウ素基、３〜１８個の原子を有するシリル基のいずれかを含んでおり、ｎは１〜４の整数である）で表現されるフルオレン化合物を含んでいることを特徴とする。【選択図】図１
2007016237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ装置の発光層に使用するホスト材料であって、下記する式（１）、
【化１】
2007016237.tif 000016
（式中、Ａｒ１とＡｒ２は各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでおり、Ｇ１とＧ２は各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基、置換可能なアミノ基、置換可能なホウ素基、３〜１８個の原子を有するシリル基のいずれかを含んでおり、ｎは１〜４の整数である）で表現されるフルオレン化合物を含んでいることを特徴とする発光層用ホスト材料。
【請求項２】
前記Ａｒ１とＡｒ２の置換可能なアリール基が、フェニル、ビフェニル、トリル、ナフチル、アントラニル、フェナントリルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１の発光層用ホスト材料。
【請求項３】
前記置換可能なアミノ基が、６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいることを特徴とする請求項１の発光層用ホスト材料。
【請求項４】
前記置換可能なホウ素基が、６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいることを特徴とする請求項１の発光層用ホスト材料。
【請求項５】
前記発光層にドーパントとともに使用されることを特徴とする請求項１から４のいずれかの発光層用ホスト材料。
【請求項６】
前記ドーパントが、下記の化１から化８に示す化学式ＦＩｒ（ｐｉｃ）３、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｍ−ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｔｐ）３、Ｉｒ（ＤＢＱ）２（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＥｔ２）、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＰｈ２）、Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｂｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｉｒ（ｐｂｑ−Ｆ）３で表現される化合物の少なくとも２種を含むことを特徴とする請求項５の発光層用ホスト材料。
【化２】
2007016237.tif 000017
【化３】
2007016237.tif 000018
【化４】
2007016237.tif 000019
【化５】
2007016237.tif 000020
【化６】
2007016237.tif 000021
【化７】
2007016237.tif 000022
【化８】
2007016237.tif 000023

【請求項７】
有機ＥＬ装置に使用する正孔ブロッキング材料であって、下記する式（１）
【化９】
2007016237.tif 000024
（式中、Ａｒ１とＡｒ２は各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでおり、Ｇ１とＧ２は各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基、置換可能なアミノ基、置換可能なホウ素基、３〜１８個の原子を有するシリル基のいずれかを含んでおり、ｎは１〜４の整数である）で表現されるフルオレン化合物を含んでいることを特徴とする正孔ブロッキング材料。
【請求項８】
前記Ａｒ１とＡｒ２の置換可能なアリール基が、フェニル、ビフェニル、トリル、ナフチル、アントラニル、フェナントリルからなる群から選択されることを特徴とする請求項７の正孔ブロッキング材料。
【請求項９】
前記置換可能なアミノ基が、６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいることを特徴とする請求項７の正孔ブロッキング材料。
【請求項１０】
前記置換可能なホウ素基が、６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいることを特徴とする請求項７の正孔ブロッキング材料。
【請求項１１】
有機ＥＬ装置であって、
基板と、
前記基板上に配置された陽極と、
前記陽極上に配置された有機発光層と、
前記有機発光層上に配置された陰極を備え、
前記有機発光層が、下記する式（１）
【化１０】
2007016237.tif 000025
（式中、Ａｒ１とＡｒ２は各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでおり、Ｇ１とＧ２は各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基、置換可能なアミノ基、置換可能なホウ素基、３〜１８個の原子を有するシリル基のいずれかを含んでおり、ｎは１〜４の整数である）で表現されるフルオレン化合物を含んでいることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項１２】
前記Ａｒ１とＡｒ２の置換可能なアリール基が、フェニル、ビフェニル、トリル、ナフチル、アントラニル、フェナントリルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１１の有機ＥＬ装置。
【請求項１３】
前記置換可能なアミノ基が、６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいることを特徴とする請求項１１の有機ＥＬ装置。
【請求項１４】
前記置換可能なホウ素基が、６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいることを特徴とする請求項１１の有機ＥＬ装置。
【請求項１５】
前記陰極と前記有機発光層との間に配置された正孔ブロッキング層をさらに備えることを特徴とする請求項１１から１４のいずれかの有機ＥＬ装置。
【請求項１６】
前記正孔ブロッキング層が、前記式（１）で表現される化合物を含んでいることを特徴とする請求項１５の有機ＥＬ装置。
【請求項１７】
前記正孔ブロッキング層と前記陰極との間に配置された電子輸送層をさらに備えることを特徴とする請求項１５又は１６の有機ＥＬ装置。
【請求項１８】
前記電子輸送層と前記陰極との間に配置された電子注入層をさらに備えることを特徴とする請求項１７の有機ＥＬ装置。
【請求項１９】
前記陽極と前記有機発光層との間に配置された正孔輸送層をさらに備えることを特徴とする請求項１１から１８のいずかの有機ＥＬ装置。
【請求項２０】
前記陽極と前記正孔輸送層との間に配置された正孔注入層をさらに備えることを特徴とする請求項１９の有機ＥＬ装置。
【請求項２１】
前記有機発光層が、さらにドーパントを含んでいることを特徴とする請求項１１の有機ＥＬ装置。
【請求項２２】
前記ドーパントが、下記の化１１から化１７に示す化学式ＦＩｒ（ｐｉｃ）３、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｍ−ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｔｐ）３、Ｉｒ（ＤＢＱ）２（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＥｔ２）、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＰｈ２）、Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｂｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、およびＩｒ（ｐｂｑ−Ｆ）３で表現される化合物の少なくとも２種を含むことを特徴とする請求項２１の有機ＥＬ装置。
【化１１】
2007016237.tif 000026
【化１２】
2007016237.tif 000027
【化１３】
2007016237.tif 000028
【化１４】
2007016237.tif 000029
【化１５】
2007016237.tif 000030
【化１６】
2007016237.tif 000031
【化１７】
2007016237.tif 000032

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置に関する。特に、有機ＥＬ装置の発光層と正孔ブロッキング層に用いる材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置の開発が進められている。有機ＥＬ装置は、有機発光材料の発光性質を利用する。有機ＥＬ装置は、主に、一対の電極と、有機発光層を備えている。有機発光層は、発光材料を含む。透明陽極と金属陰極との間に通電すると、発光材料の電子と正孔が結合して励起子を発生し、発光材料が発光する。
【０００３】
しかしながら、今日、いくつかの問題が、大部分の有機ＥＬ装置に見つかっている。その問題は、特に、発光材料の安定性と効率に関する。有機ＥＬ装置に使用される発光材料として、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（ＡｌＱ３）のホスト材料と、蛍光材料がドープされたゲスト材料を含むものが知られている。あるいは、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）のホスト材料と、燐光材料がドープされたゲスト材料を含むものが知られている。発光効率は、一般的に、蛍光材料を利用する場合よりも、燐光材料のドープされたゲスト材料を利用する場合の方が高い。しかしながら、利用されるＣＢＰは、容易に結晶化現象を誘導するという問題がある。結晶化現象は、有機ＥＬ装置の明るさを低下させるだけでなく、デバイスの寿命を顕著に縮めてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、有機ＥＬ装置の発光層に用いるホスト材料であって、容易に結晶化しないホスト材料を提供することを目的とする。
本発明は、有機ＥＬ装置の正孔ブロッキング層に用いる正孔ブロッキング材料であって、フルカラー表示に適した正孔ブロッキング材料を提供することを目的とする。
本発明は、より長寿命の有機ＥＬ装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記した目的の少なくとも一つを達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、有機ＥＬ装置の発光層に用いるホスト材料を提供する。このホスト材料は、下記式（１）で表現されるフルオレン化合物を含有する。
【０００６】
【化１】
2007016237.tif 000003
【０００７】
上式（１）において、Ａｒ１とＡｒ２は、各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでおり、Ｇ１とＧ２は、各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基、置換可能なアミノ基、置換可能なホウ素基、又は３〜１８個の炭素原子を有するシリル基を含んでおり、ｎは１〜４の整数を示している。
【０００８】
好適には、上記したＡｒ１とＡｒ２の置換可能なアリール基は、フェニル、ビフェニル、トリル、ナフチル、アントラニル、およびフェナントリルからなる群から選択される。
【０００９】
好適には、上記した置換可能なアミノ基は、６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいる。
【００１０】
好適には、上記した置換可能なホウ素基は、６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいる。
【００１１】
発光層は、さらにドーパントを含むことが好ましい。ドーパントは、下記の化１から化８に示す化学式によって表現されるＦＩｒ（ｐｉｃ）３、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｍ−ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｔｐ）３、Ｉｒ（ＤＢＱ）２（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＥｔ２）、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＰｈ２）、Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｂｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｉｒ（ｐｂｑ−Ｆ）３の少なくとも２種を含むことが好ましい。
【００１２】
【化２】
2007016237.tif 000004
【００１３】
【化３】
2007016237.tif 000005
【００１４】
【化４】
2007016237.tif 000006
【００１５】
【化５】
2007016237.tif 000007
【００１６】
【化６】
2007016237.tif 000008
【００１７】
【化７】
2007016237.tif 000009
【００１８】
【化８】
2007016237.tif 000010
【００１９】
本発明は、有機ＥＬ装置に適用できる正孔ブロッキング材料を提供する。この正孔ブロッキング材料は、上記した式（１）で表現されるフルオレン化合物を含んでいる。
ここでも同様に、Ａｒ１とＡｒ２は、各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでおり、Ｇ１とＧ２は、各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基、置換可能なアミノ基、置換可能なホウ素基、又は３〜１８個の炭素原子を有するシリル基を含んでおり、式中のｎは、１〜４の整数であることが好ましい。
【００２０】
好適には、上記したＡｒ１とＡｒ２の置換可能なアリール基は、フェニル、ビフェニル、トリル、ナフチル、アントラニル、およびフェナントリル（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｙｌ）からなる群から選択される。
【００２１】
好適には、上記した置換可能なアミノ基は、６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいる。
【００２２】
好適には、上記した置換可能なホウ素基は、６〜１２個の原子を有する置換可能なアリール基を含んでいる。
【００２３】
本発明は、有機ＥＬ装置を提供する。この有機ＥＬ装置は、基板と、基板上に配置された陽極と、陽極上に配置された有機発光層と、有機発光層上に配置された陰極を備えている。そして、有機発光層は、先に示した式（１）で表現されるフルオレン化合物を含んでいる。
【００２４】
この有機ＥＬ装置は、さらに、陰極と有機発光層との間に配置された正孔ブロッキング層を備えることが好ましい。そして、正孔ブロッキング層は、上記した式（１）で表現されるフルオレン化合物を含むことが好ましい。
【００２５】
この有機ＥＬ装置は、さらに、正孔ブロッキング層と陰極との間に配置された電子輸送層を備えることが好ましい。
この有機ＥＬ装置は、さらに、電子輸送層と陰極との間に配置された電子注入層を備えることが好ましい。
この有機ＥＬ装置は、さらに、陽極と有機発光層との間に配置された正孔輸送層を備えることが好ましい。
この有機ＥＬ装置は、さらに、陽極と正孔輸送層との間に配置された正孔注入層を備えることが好ましい。
【００２６】
この有機ＥＬ装置では、有機発光層が、ドーパントを含むことが好ましい。このドーパントは、先に示した化２から化８の化学式によって表現されるＦＩｒ（ｐｉｃ）３、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｍ−ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｔｐ）３、Ｉｒ（ＤＢＱ）２（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＥｔ２）、Ｉｒ（ｔｐｙ）２（ｐｚ２ＢＰｈ２）、Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｂｑ−Ｆ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ−Ｆ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、およびＩｒ（ｐｂｑ−Ｆ）３の少なくとも２種を含むことが好ましい。
【００２７】
本発明に係る材料は、容易に結晶化しないことから、有機ＥＬ装置の発光層に用いることによって、装置の発光性能と寿命を有意に高めることができる。さらに、本発明に係る材料は、正孔ブロッキング層に用いることによっても、その発光性能を有意に向上することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る材料を使用することにより、有機ＥＬ装置等の熱安定性と発光性能を顕著に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態である有機ＥＬ装置の断面図である。
図１に示すように、有機ＥＬ装置は、単層の有機構造を有する発光ダイオード装置であり、透明基板１００と、陽極１０２と、有機発光層１０４と、陰極１０６と、パッシベーション層１０８を備えている。透明基板１００には、ガラス基板やプラスチック基板を用いることができ、可撓性基板を用いることもできる。
【００３０】
陽極１０２は、透明基板１００上に配置される。陽極１０２は、有機発光層１０４に注入する正孔を提供する。陽極１０２は、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが好ましい。具体的には、陽極１０２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ、金、銀、白金、銅であることが好ましい。
【００３１】
有機発光層１０４は、陽極１０２上に配置される。有機発光層１０４の材料は、技術的な特徴を有している。有機発光層の材料の化学式や製造については、後段において説明する。
【００３２】
陰極１０６は、有機発光層１０４上に配置される。陰極１０６は、有機発光層１０４に注入する電子を提供する。陰極１０６は、比較的に低い仕事関数を有していることが好ましい。具体的には、陰極１０６は、インジウム、アルミニウム、マグネシウムインジウム合金、マグネシウムアルミニウム合金、マグネシウムリチウム合金、マグネシウム銀合金であることが好ましい。
【００３３】
パッシベーション層１０８は、有機ＥＬ装置をカバーしている。パッシベーション層１０８は、密封膜として機能し、外部の水蒸気が有機ＥＬ装置に入るのを防止する。
【００３４】
有機ＥＬ装置には、直流、パルス電流、交流等の電流を通電することができる。有機ＥＬ装置の発光は、透過型（光が陽極１０２を透過する）としてもよいし、反射型（光が陰極１０６を透過する）としてもよい。
【００３５】
図２、図３は、本発明を実施した別の有機ＥＬ装置を示している。図２、図３に示すように、これらの有機ＥＬ装置は、二重層の有機構造を有する有機発光ダイオードである。図２に示す有機発光ダイオードは、有機発光層１０４と陰極１０６との間に配置された電子輸送層１１０をさらに備えている。他方、図３に示す発光ダイオードは、有機発光層１０４と陽極１０２との間に正孔輸送層１１２をさらに備えている。
【００３６】
図４は、本発明を実施した別の有機ＥＬ装置を示している。図４に示すように、この有機ＥＬ装置は、三重層の有機構造を有する有機発光ダイオードである。図４に示す有機発光ダイオードは、有機発光層１０４と陰極１０６との間に配置された電子輸送層１１０と有機発光層１０４と陽極１０２との間に配置された正孔輸送層１１２をさらに備えている。
【００３７】
図５は、本発明を実施した別の有機ＥＬ装置を示している。図５に示すように、この有機ＥＬ装置は、５重層の有機構造を有する有機発光ダイオードである。図５に示す有機発光ダイオードは、有機発光層１０４と陰極１０６との間に配置された電子輸送層１１０と、陰極１０６と電子輸送層１１０との間に電子注入層１１０ａと、有機発光層１０４と陽極１０２との間に配置された正孔輸送層１１２と、陽極１０２と正孔輸送層１１２との間に配置された正孔注入層１１２ａをさらに備えている。
【００３８】
図６は、本発明を実施した別の有機ＥＬ装置を示している。図６に示すように、この有機ＥＬ装置は、６重層の有機構造を有する有機発光ダイオードである。図６に示す有機発光ダイオードは、有機発光層１０４と陰極１０６との間に配置された電子輸送層１１０と、陰極１０６と電子輸送層１１０との間に配置された電子注入層１１０ａと、有機発光層１０４と陽極１０２との間に配置された正孔輸送層１１２と、陽極１０２と正孔輸送層１１２との間に配置された正孔注入層１１２ａと、電子注入層１１０ａと有機発光層１０４との間に配置された正孔ブロッキング層１１４とをさらに備えている。正孔ブロッキング層１１４は、有機発光層１０４の正孔を塞ぐ役割を果たす。それにより、装置の発光効率が高められる。さらに、有機発光層１０４のホスト材料は、正孔ブロッキング材料として、正孔ブロッキング層１１４に適用される。上記ホスト材料の化学構造および製造方法は、以下に説明される。
【００３９】
有機発光層１０４のホスト材料は、本発明の第一の特徴である。有機発光層１０４のホスト材料は、先に示した式（１）によって表現される。また、有機発光層１０４のホスト材料は、正孔ブロッキング材料としての役割も果たす。このホスト材料は、正孔ブロッキング層１１４にも利用されている。
式（１）において、Ａｒ１とＡｒ２は、各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を示している。Ｇ１とＧ２は、各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基、置換可能なアミノ基、置換可能なホウ素基、又は３〜１８個の炭素原子を有するシリル基を示している。式（１）のｎは、１〜４の整数を示している。
【００４０】
Ａｒ１とＡｒ２の置換可能なアリール基は、フェニル、ビフェニル、トリル、ナフチル、アントラニル、およびフェナントリルからなる群から選択することができる。
置換可能なアミノ基は、６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいる。置換可能なホウ素基は、６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基を含んでいる。
【００４１】
式（１）で表現される化合物に関する実施形態を列挙する。これらの化合物は、本発明の有機ＥＬ装置に適用できる。しかしながら、これらの化合物は、式（１）から提供される構造体を限定するものではない。
（ｉ）図１１から図１９に、Ａｒ１とＡｒ２が各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基であり、Ｇ１とＧ２が各々６〜２４個の炭素原子を有する置換可能なアリール基である化合物の化学式（２−１）〜（２−３０）を示す。
（ii）図２０から図２９に、Ａｒ１とＡｒ２が各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基であり、Ｇ１とＧ２が各々置換可能なアミノ基である化合物の化学式（３−１）〜（３−５５）を示す。
（iii）図３０から図３２に、Ａｒ１とＡｒ２が各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基とし、Ｇ１とＧ２が各々置換可能なホウ素基である化合物の化学式（４−１）〜（４−１６）を示す。
（iv）図３３と図３４に、Ａｒ１とＡｒ２が各々６〜１２個の炭素原子を有する置換可能なアリール基であり、Ｇ１とＧ２が各々３〜１８個の原子を有する置換可能なシリル基である化合物の化学式（５−１）〜（５−６）を示す。
【００４２】
有機発光層１０４のホスト材料は、先に示した式（１）のｎを１とした化合物を含むことが好ましい。なお、ｎは２、３、４であってもよい。ｎが４よりも大きいと、式（１）で表現される化合物において、電子や正孔の共鳴および照射（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅ）が困難となることがある。また、式（１）で表現される化合物は、正孔ブロッキング材料としても利用できる。
式（１）で表現される化合物を有機発光層１０４に利用する場合、有機発光層１０４にはドーパントを含有させることが好ましい。この場合、ドーパントは、
「イリジウム（III）ビス（２−（４，６−ジフルオレフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２）ピコリネート，(Iridium(III) Bis(2-(4,6-difluorephenyl)pyridinato-N,C2) picolinate: FIr(pic)3)」と、「トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）,(Tris(2-phenyl pyridine) iridium(III): Ir(ppy)3 )」と、「イリジウム（III）トリス（２−（４−トチル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２，（Iridium (III) Tris(2-(4-totyl) pyridinato-N,C2: Ir(M-ppy)3 ）」と、「イリジウム（III）ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’））（アセチルアセトネート）, (Iridium(III) Bis(2-(2’-benzothienyl) pyridinato-N,C3’)) (acetyl acetonate): Ir(btp)2 acac)」と、「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’,( Iridium (III) Tris(2-(2’-benzothienyl) pyridinato-N,C3’: Ir(btp)3)」と、「ビス（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）イリジウム（III）, (Bis (dibenzo [f,h] quinoxaline) iridium(III): Ir(DBQ)2 acac)」と、「白金（II）オクタエチルプロフィリン, (Platinum (II) Octaethylprophyrin: PtOEP)」と、「イリジウム（ＩＩＩ）ビス（２’−パラ−トール−イルピリドネート−Ｎ，Ｃ２’）ジエチルビス（1−ピラゾリル）ボラート, (Iridium(III) bis (2’-para-tol-ylpyridnato-N,C2’) diethyl bis (1-pyrazoly) borate: Ir(tpy)2(pz2BEt2))」と、「イリジウム（ＩＩＩ）ビス（２’−パラ−トール−イルピリドネート−Ｎ，Ｃ２’）ジフェニルビス（１−ピラゾリル）ボラート, (Iridium(III) bis (2’-para-tol-ylpyridnato-N,C2’) dihenyl bis (1-pyrazolyl) borate: Ir(tpy)2(pz2BPh2))」と、ビス（１−フェニルイソキノリン）（アセチルアセトネート）イリジウム（ＩＩＩ）,( Bis (1-phenylisoquinoline) (acetyl acetonate) iridium(III): Ir(piq)2(acac))」と、「ビス（２−［４’−フルオロフェニル）イソキノリン）（アセチルアセトネート）イリジウム（III）,( Bis (2-(4’-fluorophenyl) isoquinoline) (acetyl acetonate) iridium(III): Ir(piq-F)2(acac))」と、「ビス（５−（４’−フルオロフェニル）−（３，４−ベンゾキノリン）（アセチルアセトネート）イリジウム（ＩＩＩ）,( Bis (5-(4’-fluorophenyl)-(3,4-benzoquinoline)) (acetyl acetonate) iridium(III): Ir(pbq-F)2(acac))」と、「トリス（２−（４’−フルオロフェニル）イソキノリン）イリジウム（III）, (Tris (2-(4’-fluorophenyl) isoquinoline) iridium(III): Ir(piq-F)3)」と、「トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（III）, Tris (1-phenylisoquinoline) iridium(III): Ir(piq)3)」と、「トリス（５−（４’−フルオロフェニル）−（３，４−ベンゾキノリン）)イリジウム（III）, Tris (5-(4’-fluorophenyl)-(3,4-benzoquinoline)) iridium(III): Ir(pbq-F)3)」の少なくとも２種を含む蛍光材料から選択されることが好ましい。実験の要件に応じて、様々な波長（色）を有する有機ＥＬ装置を製造するために、ドーパントを種々に組み合わせることができる。上記したドーパントの化学式は、前出の化２〜化８に示すとおりである。
【００４３】
本発明の材料に関する合成実施例１〜５を以下に詳細に記載する。しかしながら、前記材料群の合成はそれらの実施例に限定されない。
【実施例】
【００４４】
（合成実施例１）
本実施例は、図１１の式（２−３）で表現される化合物の合成に関する。
最初に、１．４６グラム（６０ｍＭｏｌ）のマグネシウムを、窒素リッチの環境において、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液とヨウ化物（Ｉ２）に加える。次に、１４．０グラム（６０ｍＭ）の４−ブロモビフェニルと混合した５０ｍｌのＴＨＦを、滴下漏斗を用いて、あらかじめ提供された溶液にゆっくり添加した後、その溶液を１時間加熱還流させる。その温度を冷却した後、３．４３グラム（３０ｍＭ）のＢ（ＯＭＥ３）と３０グラムのＴＨＦを含有する反応瓶に混合液を入れ、−７８℃の温度に冷却する。次に、グリニャール試薬をゆっくり反応瓶に添加し、５時間反応させた後、溶液を冷却し、連続的に攪拌する。続いて、回転濃縮機を用いて溶液中の溶媒を除去し、エチレングリコールとトルエンを溶液中に加えた後、その溶液を加熱還流させる。トルエン層から溶媒を抽出した後、９．１グラムの２−ビフェニル−４−イル−［１，３，２］ジオキサボロランを得る。抽出物の収率は、約８２％である。
【００４５】
次に、０．５７グラム（１ｍＭ）の９−ビフェニル−４−イル−２，７−ジブロモ−９−ｐ−トイル−９Ｈ−フルオレン、０．５４グラム（２４ｍＭ）の２−ビフェニル−４−イル−［１，３，２］ジオキサボロラン、２ｍｌの２ＭのＫ２ＣＯ３、３．４グラム（０．０３ｍＭ）のＰｄ（ＰＰｈ３）４、および０．６ｍｌのＰ（ｔＢｕ３）を含有する混合液を調達し、２ｍｌのトルエンをその混合液に加え、少なくとも１２時間加熱する。混合液を冷却後、クロロホルム抽出を用いて溶媒を除去し、有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。回転濃縮機を用いて溶媒を除去した後、白色固体を得る。次に、白色固体をカラム精製して、例えば２０％のクロロホルムとヘキサンにより分離させ、化合物式（２−３）を得る。式（２−３）の化合物の化学反応式を以下の化９に示す。
【００４６】
【化９】
2007016237.tif 000011
【００４７】
（合成実施例２）
本実施例は、図２９に示す式（３−５５）で表現される化合物の合成に関する。
最初に、０．９１グラム（３．７５ｍＭ）のマグネシウムを、窒素リッチの環境において、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液とヨウ化物（Ｉ２）に加える。次に、８．７グラム（３７．５ｍＭ）の４−ブロモビフェニルと混合した３５ｍｌのＴＨＦを、滴下漏斗を用いて、あらかじめ提供された溶液にゆっくり添加し、その溶液を１時間加熱還流させる。次に、８．４グラム（２５ｍＭ）の２，７−ジブロモ−フルオレノンと混合した６０ｍｌのＴＨＦを先の溶液に加え、グリニャール試薬を添加後、溶液を加熱還流させる。次に、水を反応混合液に加え、クロロホルム抽出を行い、有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。次に、回転濃縮機を用いて溶液中の溶媒を除去し、エチルアセタートを用いて再結晶反応を生じさせ、９−ビフェニル−４−２，７−ジブロモ−９Ｈ−フルオレン−９−オールを生成させる。
【００４８】
次に、９−ビフェニル−４−２，７−ジブロモ−９Ｈ−フルオレン−９−オールをトルエン中に溶かし、濃縮した硫酸を含有するトルエン溶媒をその溶液に加え、１時間反応させる。溶液を冷却後、炭酸ナトリウムをその溶液に加える。次に、クロロホルム抽出を行い、有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。次に、回転濃縮機を用いて溶液中の溶媒を除去し、クロロホルムとメタノールを用いて再結晶反応を生じさせ、９−ビフェニル−４−イル−２，７−ジブロモ−９−ｐ−トイル−９Ｈ−フルオレンを生成させる。
【００４９】
次に、１．５グラム（９ｍＭ）のカルバゾール、１．７グラム（３ｍＭ）の９−ビフェニル−４−イル−２，７−ジブロモ−９−ｐ−トイル−９Ｈ−フルオレン、０．８グラム（８．３ｍＭ）のナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、および１．３グラムのＰｄ（ＯＡｃ）２を３０ｍｌのキシレン中に溶かし、２ｍｌ（０．２４ｍＭ）のトリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンをその溶液に加える。次に、窒素ガスを注入し、先の溶液を２４時間加熱還流させる。溶液を冷却後、エタノールを加えて結晶を沈殿させた後、生成物を濾過する。次に、アセトンを加えて再結晶反応を生じさせ、１．８６グラムの白色結晶を得る。続いて、白色結晶をカラム精製して、式（３−５５）に示す化合物を得る。式（３−５５）の化合物の化学反応式を下記の化１０に示す。
【００５０】
【化１０】
2007016237.tif 000012
【００５１】
（合成実施例３）
本実施例は、図２９の式（３−５４）で表現される化合物の合成に関する。
最初に、０．９１グラム（３．７５ｍＭ）のマグネシウムを、窒素リッチの環境において、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液とヨウ化物（Ｉ２）に加える。次に、５．９グラム（３７．５ｍＭ）の４−ブロモビフェニルと混合した３５ｍｌのＴＨＦを、滴下漏斗を用いてあらかじめ提供された溶液にゆっくり添加し、その溶液を１時間加熱還流させる。次に、８．４グラム（２５ｍＭ）の２，７−ジブロモ−フルオレノンと混合した６０ｍｌのＴＨＦを先の溶液に加え、グリニャール試薬を添加後、溶液を加熱還流させる。次に、水を反応混合液に加え、クロロホルム抽出を行い、有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。次に、回転濃縮機を用いて溶液中の溶媒を除去し、エチルアセタートを用いて再結晶反応を生じさせ、２，７−ジブロモ−９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−オールを生成させる。
【００５２】
次に、２，７−ジブロモ−９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−オールをベンゼン中に溶かし、濃縮した硫酸を含有するベンゼンをその溶液に加え、１時間反応させる。溶液を冷却後、炭酸ナトリウムをその溶液に加える。次に、クロロホルム抽出を行い、有機層を水で２回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。次に、回転濃縮機を用いて溶液中の溶媒を除去した後、クロロホルムとメタノールを用いて再結晶反応を生じさせ、２，７−ジブロモ−９，９−ジフェニルフルオレンを生成させる。
【００５３】
次に、１．５グラム（９ｍＭ）のカルバゾール、１．４グラム（３ｍＭ）の２，７−ジブロモ−９，９−ジフェニルフルオレン、０．８グラム（８．３ｍＭ）のナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、および１．３グラムのＰｄ（ＯＡｃ）２を３０ｍｌのキシレン中に溶かし、２ｍｌ（０．２４ｍＭ）のトリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンをその溶液に加える。次に、窒素ガスを注入し、先の溶液を２４時間加熱還流させる。溶液を冷却後、エタノールを加えて結晶を沈殿させた後、生成物を濾過する。次に、アセトンを加えて再結晶反応を生じさせ、１．４２グラムの白色結晶を得る。続いて、白色結晶をカラム精製して、式（３−５４）に示す化合物を得る。式（３−５４）の化合物の化学反応式を以下の化１１に示す。
【００５４】
【化１１】
2007016237.tif 000013
【００５５】
（合成実施例４）
本実施例は、図３０の式（４−１）で表現される化合物、２，７−ビス−［ビス−（２，４，６−トリメチル−フェニル）−ボラニル］−９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレンの合成に関する。
最初に、窒素リッチの環境下で、４．７６グラム（０．０１Ｍ）の２，７−ジブロモ−９，９−ジフェニルフルオレンを攪拌し、６０ｍｌの無水ＴＨＦ中に溶かし、その溶液を−７８℃まで冷却する。次に、１２．５ｍｌのｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に１．６Ｍ）を反応瓶の中にゆっくり滴下し、溶液の温度が−６８℃よりも上昇するのを回避し、その溶液を−７８℃の温度で１時間攪拌する。次に、５．６グラム（０．０２１ｍｌ）のジメシチルボルンフルオリド（ｄｉｍｅｓｉｔｙｂｏｒｎ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）を３０グラムの無水ＴＨＦ中に溶かした後、その溶液を反応液中にゆっくり滴下する。溶液を冷却後、溶液の温度を自然に室温まで上昇させ（つまり、外部の熱源や冷却源を使用しない）、少なくとも１２時間攪拌する。続いて、水を加えてクエンチング効果を生じさせ、１００ｍｌのジクロロメタンを加えて有機層の分離を誘導する。２回抽出した後、硫酸マグネシウムを加えて有機溶液中の水を除去する。次に、その溶液を濃縮して溶媒を除去し、エタノールを加えて沈殿させて、白色結晶を得る。白色結晶を濾過し、真空乾燥させた後、白色固体を得る。次に、２グラムの白色固体を真空精製して１．１グラムの白色結晶を得る。その白色結晶は、図３０に示す式（４−１）で表現される化合物である。式（４−１）の化合物の化学反応式を以下の化１２に示す。
【００５６】
【化１２】
2007016237.tif 000014
【００５７】
（合成実施例５）
本実施例は、図３３の式（５−１）で表現される化合物、９−９−ジフェニル−２，７−ビス−トリフェニルシラニル−９Ｈ−フルオレンの合成に関する。
最初に、窒素リッチの環境下で、４．７６グラム（０．０１Ｍ）の２，７−ジブロモ−９，９−ジフェニルフルオレンを攪拌し、６０ｍｌの無水ＴＨＦ中に溶かし、その溶液を−７８℃まで冷却する。次に、１２．５ｍｌのｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に１．６Ｍ）を反応瓶の中にゆっくり滴下し、溶液の温度が−６８℃よりも上昇するのを回避し、その溶液を−７８℃の温度で１時間攪拌する。次に、６．２グラム（０．０２１ｍｌ）のクロロトリフェニルシランを３０グラムの無水ＴＨＦ中に溶かした後、その溶液を反応液中にゆっくり滴下する。溶液を冷却後、溶液の温度を自然に室温まで上昇させ、少なくとも１２時間攪拌する。続いて、水を加えてクエンチング効果を生じさせ、１００ｍｌのジクロロメタンを加えて有機層の分離を誘導する。２回抽出した後、硫酸マグネシウムを加えて有機溶液中の水を除去する。次に、その溶液を濃縮して溶媒を除去し、エタノールを加えて沈殿させて、白色結晶を得る。白色結晶を濾過し、真空乾燥させた後、白色固体を得る。次に、２グラムの白色固体を真空精製して１．２グラムの白色結晶を得る。その白色結晶は、９−９−ジフェニル−２，７−ビス−トリフェニルシラニル−９Ｈ−フルオレンである。式（５−１）の化合物の化学反応式を以下の化１３に示す。
【００５８】
【化１３】
2007016237.tif 000015
【００５９】
（比較例）
ここでは比較例として、従来の６層有機構造を有する有機発光デバイスを製造する方法を説明する。図６に示すように、先ず、４５ｍｍ×４５ｍｍの寸法を有するガラス基板１００を用意する。次に、ガラス基板１００上に、５０〜２００ｎｍの厚みを有する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層を被覆する。次に、フォトリソグラフィーおよびエッチングプロセスを実施して、酸化インジウムスズ層を複数の発光パターンに形成する。発光パターンの各々は、３ｍｍ×３ｍｍの寸法を有する。そのパターンを陽極１０２として利用する。次に、真空蒸着プロセスを１０−６Ｐａの真空度で実施して、陽極１０２の表面に５０ｎｍの正孔注入層１１２ａを被覆する。正孔注入層１１２ａは、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（２−ＮＴＮＡＴＡ）からなる。次に、真空蒸着プロセスを実施して、正孔注入層１１２ａの表面に２０ｎｍの正孔輸送層１１２を被覆する。正孔輸送層１１２は、Ｎ４，Ｎ４’−ジ−ナフタレン−１−イル−Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル-ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）からなる。
【００６０】
次に、蒸発皿に、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃと共にＣＢＰの材料を置く。ＣＢＰとＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃの割合は、１０：１である。蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒の速度で実施し、正孔輸送層１１２上に３０ｎｍの有機発光層１０４を形成する。有機発光層１０４内のドーパントは、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃである。
【００６１】
次に、１０ｎｍの正孔ブロッキング層１１４を有機発光層１０４上に被覆する。正孔ブロッキング層１１４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）からなる。正孔ブロッキング層１１４は、また式（１）の材料からなり、それによって正孔を有機発光層１０４に保持し、上記デバイスの照度変化効率（ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｆｏｒ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）を向上させうる。
【００６２】
次に、ＡｌＱ３層を正孔ブロッキング層１１４上に被覆し、ＡｌＱ３層を電子輸送層１１０として利用する。電子輸送層１１０の厚みは、３０ｎｍであり、実施する蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒に維持する。次に、０．５ｎｍのリチウムフルオリドを電子輸送層１１０上に被覆する。そのリチウムフルオリドを電子注入層１１０ａとして利用する。
【００６３】
続いて、１２０ｎｍのアルミニウム層は、陰極１０６として機能し、電子注入層１１０ａ上に形成されて有機ＥＬ装置の製造が完了する。
【００６４】
一方、本発明を実施する場合、以下の実験Ｂ１、Ｂ２、およびＢ３に示されるように、式（１）に示されるフルオレン化合物を、ＥＬ装置の有機発光層にだけでなく、正孔ブロッキング層にも適用することが好ましい。フルオレン化合物は、熱的および化学的に安定であるので、その材料は、以下の実験Ｂ３、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、およびＨ４に記載する通り、ＥＬ装置の発光層のホスト材料としての利用に適切である。本発明に係るフルオレン化合物は、均一でかつ非結晶の薄膜を形成しうるので、従来型の有機ＥＬ装置の問題を改善することができる。
【００６５】
ＣＢＰを用いる上記の従来型の発光材料に対比して、式（２−３）、（３−５４）、および（４−１）の化合物を用いる実施例を以下の実験に従って実施する。
【００６６】
（実験Ｂ１およびＢ２）
実験Ｂ１およびＢ２は、６層有機構造を有する有機発光デバイスを製造する方法を開示する。比較例と同様に、４５ｍｍ×４５ｍｍの寸法を有するガラス基板１００を最初に提供する。次に、５０〜２００ｎｍの厚みを有する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層をガラス基板１００上に被覆する。次に、フォトリソグラフィーおよびエッチングプロセスを実施して、酸化インジウムスズ層を複数の発光パターンに形成する。発光パターンの各々は、３ｍｍ×３ｍｍの寸法を有する。そのパターンを陽極１０２として利用する。次に、真空蒸着プロセスを１０−６Ｐａの真空度で実施して、陽極１０２の表面に５０ｎｍの正孔注入層１１２ａを被覆する。正孔注入層１１２ａは、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（２−ＮＴＮＡＴＡ）からなる。次に、真空蒸着プロセスを実施して、正孔注入層１１２ａの表面に２０ｎｍの正孔輸送層１１２を被覆する。正孔輸送層１１２は、Ｎ４，Ｎ４’−ジ−ナフタレン−１−イル−Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル-ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）からなる。
【００６７】
次に、蒸発皿に、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃと共にＣＢＰの材料を置く。ＣＢＰとＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃの割合は、１０：１である。蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒の速度で実施し、正孔輸送層１１２上に３０ｎｍの有機発光層１０４を形成する。有機発光層１０４内のドーパントは、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃであり、有機発光層１０４のホスト材料は、ＣＢＰである。
【００６８】
次に、１０ｎｍの正孔ブロッキング層１１４を有機発光層１０４上に被覆する。本実施例の実験Ｂ１によれば、正孔ブロッキング層１１４は、式（２−３）の化合物からなり、実験Ｂ２によれば、正孔ブロッキング層１１４は、式（４−１）の化合物からなる。選択された材料を利用することにより、本発明は、有機発光層１０４に正孔を保持して上記デバイスの照度変化効率を向上させうる。
【００６９】
次に、正孔ブロッキング層１１４にＡｌＱ３層を被覆する。そのＡｌＱ３層を電子輸送層１１０として利用する。電子輸送層１１０の厚みは、３０ｎｍであり、実施する蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒に維持する。次に、０．５ｎｍのリチウムフルオリドを電子輸送層１１０上に被覆する。そのリチウムフルオリドを電子注入層１１０ａとして利用する。
続いて、１２０ｎｍのアルミニウム層は、陰極１０６として機能し、電子注入層１１０ａ上に形成されて有機ＥＬ装置の製造が完了する。
【００７０】
（実験Ｂ３）
実験Ｂ３は、６層有機構造を有する有機発光デバイスを製造する方法を開示する。比較例と同様に、４５ｍｍ×４５ｍｍの寸法を有するガラス基板１００を最初に提供する。次に、５０〜２００ｎｍの厚みを有する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層をガラス基板１００上に被覆する。次に、フォトリソグラフィーおよびエッチングプロセスを実施して、酸化インジウムスズ層を複数の発光パターンに形成する。発光パターンの各々は、３ｍｍ  ×  ３ｍｍの寸法を有する。そのパターンを陽極１０２として利用する。次に、真空蒸着プロセスを１０−６Ｐａの真空度で実施して、陽極１０２の表面に５０ｎｍの正孔注入層１１２ａを被覆する。正孔注入層１１２ａは、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（２−ＮＴＮＡＴＡ）からなる。次に、真空蒸着プロセスを実施して、正孔注入層１１２ａの表面に２０ｎｍの正孔輸送層１１２を被覆する。正孔輸送層１１２は、Ｎ４，Ｎ４’−ジ−ナフタレン−１−イル−Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル-ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）からなる。
【００７１】
次に、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃと共に、蒸発皿に、式（２−３）の材料を置く。式（２−３）の材料とＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃの割合は、１０：１である。蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒の速度で実施し、正孔輸送層１１２上に３０ｎｍの有機発光層１０４を形成する。有機発光層１０４内のドーパントは、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃであり、有機発光層１０４のホスト材料は、式（２−３）の化合物である。
【００７２】
次に、１０ｎｍの正孔ブロッキング層１１４を有機発光層１０４上に被覆する。本実施例の実験Ｂ３によれば、正孔ブロッキング層１１４は、式（２−３）の化合物からなる。選択された材料を利用することにより、本発明は、有機発光層１０４に正孔を保持し、上記デバイスの照度を向上させうる。従って、本実施例において、正孔ブロッキング層１１４と有機発光層の両方のホスト材料は、式（２−３）の化合物である。
【００７３】
次に、正孔ブロッキング層１１４にＡｌＱ３層を被覆する。そのＡｌＱ３層を電子輸送層１１０として利用する。電子輸送層１１０の厚みは、３０ｎｍであり、実施する蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒に維持する。次に、０．５ｎｍのリチウムフルオリドを電子輸送層１１０上に被覆する。そのリチウムフルオリドを電子注入層１１０ａとして利用する。
【００７４】
続いて、１２０ｎｍのアルミニウム層は、陰極１０６として機能し、電子注入層１１０ａ上に形成されて有機ＥＬ装置の製造が完了する。
【００７５】
（実験Ｈ１）
実験Ｈ１は、６層有機構造を有する有機発光デバイスを製造する方法を開示する。比較例と同様に、４５ｍｍ×４５ｍｍの寸法を有するガラス基板１００を最初に提供する。次に、５０〜２００ｎｍの厚みを有する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層をガラス基板１００上に被覆する。次に、フォトリソグラフィーおよびエッチングプロセスを実施して、酸化インジウムスズ層を複数の発光パターンに形成する。発光パターンの各々は、３ｍｍ×３ｍｍの寸法を有する。そのパターンを陽極１０２として利用する。次に、真空蒸着プロセスを１０−６Ｐａの真空度で実施して、陽極１０２の表面に５０ｎｍの正孔注入層１１２ａを被覆する。正孔注入層１１２ａは、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（２−ＮＴＮＡＴＡ）からなる。次に、真空蒸着プロセスを実施して、正孔注入層１１２ａの表面に２０ｎｍの正孔輸送層１１２を被覆する。正孔輸送層１１２は、Ｎ４，Ｎ４’−ジ−ナフタレン−１−イル−Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル-ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）からなる。
【００７６】
次に、蒸発皿に、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃと共に式（２−３）の材料を置く。式（２−３）の材料とＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃの割合は、１０：１である。蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒の速度で実施して正孔輸送層１１２上に３０ｎｍの有機発光層１０４を形成する。有機発光層１０４内のドーパントは、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃであり、有機発光層１０４のホスト材料は、式（２−３）の化合物である。
【００７７】
次に、１０ｎｍの正孔ブロッキング層１１４を有機発光層１０４上に被覆する。正孔ブロッキング層１１４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）からなる。
【００７８】
次に、正孔ブロッキング層１１４上にＡｌＱ３層を被覆する。そのＡｌＱ３層を電子輸送層１１０として利用する。電子輸送層１１０の厚みは、３０ｎｍであり、実施する蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒に維持する。次に、０．５ｎｍのリチウムフルオリドを電子輸送層１１０上に被覆する。そのリチウムフルオリドを電子注入層１１０ａとして利用する。
【００７９】
続いて、１２０ｎｍのアルミニウム層は、陰極１０６として機能し、電子注入層１１０ａ上に形成されて有機ＥＬ装置の製造が完了する。
【００８０】
（実験Ｈ２）
実験Ｈ２は、６層有機構造を有する有機発光デバイスを製造する方法を開示する。本実施例に従い、蒸発皿にＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃと共に式（３−５４）の材料を最初に置く。式（３−５４）の材料とＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃの割合は、１０：１である。次に、蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒の速度で実施して正孔輸送層１１２上に３０ｎｍの有機発光層１０４を形成する。有機発光層１０４内のドーパントは、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃであり、有機発光層１０４のホスト材料は、式（３−５４）の化合物である。本実施例の製造プロセスの他の工程は、実験Ｈ１に記載した工程と同一である。
【００８１】
（実験Ｈ３）
実験Ｈ３は、６層有機構造を有する有機発光デバイスを製造する方法を開示する。本実施例に従い、蒸発皿に、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃと共に式（３−５５）の材料を最初に置く。式（３−５５）の材料とＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃの割合は、１０：１である。次に、蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒の速度で実施して正孔輸送層１１２上に３０ｎｍの有機発光層１０４を形成する。有機発光層１０４内のドーパントは、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃであり、有機発光層１０４のホスト材料は、式（３−５５）の化合物である。本実施例の製造プロセスの他の工程は、実験１に記載した工程と同一である。
【００８２】
（実験Ｈ４）
実験Ｈ４は、６層有機構造を有する有機発光デバイスを製造する方法を開示する。本実施例に従って、蒸発皿に、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃと共に式（４−１）の材料を最初に置く。式（４−１）の材料とＩｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃの割合は、１０：１である。次に、蒸着プロセスを０．２ｎｍ／秒の速度で実施して、正孔輸送層１１２上に３０ｎｍの有機発光層１０４を形成する。有機発光層１０４内のドーパントは、Ｉｒ（ｂｔｐ）２ａｃａｃであり、有機発光層１０４のホスト材料は、式（４−１）の化合物である。本実施例の作製プロセスの他の工程は、実験Ｈ１に記載した工程と同一である。
【００８３】
本発明の材料の効果を立証するために、従来型発光材料と本発明の発光材料の燐光性、光特性、および熱安定性に関する試験を以下に検討する。
【００８４】
（１）燐光性
図７を参照されたい。図７は、従来型発光材料と本発明の発光材料の燐光性を例証する比較図である。図７に示される通り、式（２−３）、（３−５４）、（３−５５）の化合物の波長は、３８０ｎｍ〜４１０ｎｍであり（各々曲線２、３、および４により示される）、一方ＣＢＰの波長は、約３９０ｎｍである（曲線１により示される）。つまり、有機発光層に本発明の材料を適用することにより、有機ＥＬ装置の燐光強度は、従来型のＣＢＰ材料を利用する装置に匹敵する。
【００８５】
（２）光特性
図８Ａ、８Ｂ、９Ａおよび９Ｂを参照されたい。図８Ａ、８Ｂ、９Ａおよび９Ｂは、従来型発光材料と本発明に係る発光材料の電圧と電流密度との関係、および電圧と輝度との関係を例証する比較図である。図８Ａ、８Ｂ、９Ａおよび９Ｂに示す通り、本発明の電流密度と輝度の成果は、電圧が大きくなるに従って、ＣＢＰ材料を利用する従来技術の電流密度と輝度の成果に匹敵する。この結果から、本発明の材料を利用するＥＬ装置の有機発光層または正孔ブロッキング層の発光性能が、従来型のＣＢＰ材料を用いるデバイスの発光性能に匹敵することがわかる。
【００８６】
（３）熱安定性
外部電圧の印加に伴う有機ＥＬ装置の温度上昇時に、装置の内部材料、特に発光層の材料の熱安定性が十分でないと、材料の分解または分子膜の変形等の問題が生じる。これらの問題は、最終的に、放熱力を低下させ、色歪を生じ、装置の寿命を低下させる。ここでは、熱重量測定を実施し、従来の発光材料と本発明に係る発光材料の熱安定性を測定する。熱安定性を測定は、熱重量測定装置（ＴＧＡ）（パーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ）社製、モデル番号Ｓ−ＩＩ）を用い、２〜３グラムの試料を測定することが好ましい。
図１０を参照されたい。図１０は、従来の発光材料と本発明に係る発光材料の熱安定性を示す図である。試験試料の５％重量損失が、熱分解（Ｔｄ）温度の指標として設定されるならば、式（２−３）、（３−５４）、（３−５５）、および（４−１）の化合物に関して測定される熱分解温度は、図の曲線６、７、および８によって示されるように、各々５０８℃、４７３℃、５０３℃、および４１１℃となる。一方、ＣＢＰに関する熱分解温度は、曲線５によって示されるように、４４７℃となる。式（２−３）、（３−５４）、（３−５５）、および（４−１）の化合物の熱分解温度は、ＣＢＰの熱分解温度よりも高いことから、式（２−３）、（３−５４）、（３−５５）、および（４−１）の化合物の熱安定性が、ＣＢＰの熱安定性よりもかなり優れていることが確認される。従って、従来のＣＢＰ材料を用いる有機ＥＬ装置と比較すると、本発明に係る材料を用いる有機ＥＬ装置では、容易に結晶化が生じず、装置の発光性能および寿命を顕著に向上させることが可能といえる。
【００８７】
本発明に係る材料を有機ＥＬ装置の有機発光層に用いることにより、有機ＥＬ装置は、優れた熱安定性の利点を有するだけでなく、優れた発光性能を具備することとなる。本明細書によって開示された材料は、有機発光ダイオードディスプレイにも適用することができる。特に、これらの材料の薄膜特性は、これらの材料が容易に結晶化されないので、装置の発光性能および寿命を有意に高めることができる。本発明に係る材料を有機ＥＬ装置の正孔ブロッキング層にさらに用いることにより、その発光性能をより向上させることができる。
【００８８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図（単相有機構造）。
【図２】本発明の別の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図（二層有機構造）。
【図３】本発明の別の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図（二層有機構造）。
【図４】本発明の別の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図（三層有機構造）。
【図５】本発明の別の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図（五層有機構造）。
【図６】本発明の別の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図（六層有機構造）。
【図７】燐光性に関して従来技術と本発明との差異を示す比較図。
【図８Ａ】本発明に係る材料を発光層のホスト材料に使用し、電圧と電流密度との関係に関して従来技術と本発明とを比較した比較図。
【図８Ｂ】本発明に係る材料を正孔ブロッキング層に使用し、電圧と電流密度との関係に関して従来技術と本発明とを比較した比較図。
【図９Ａ】本発明に係る材料を発光層のホスト材料に使用し、電圧と輝度との関係に関して従来技術と本発明とを比較した比較図。
【図９Ｂ】本発明に係る材料を正孔ブロッキング層に使用し、電圧と輝度との関係に関して従来技術と本発明とを比較した比較図。
【図１０】従来技術と本発明に係る材料の熱安定性を比較した比較図。
【図１１】本発明に係る化合物の化学式（２−１）〜（２−４）を列記する図。
【図１２】本発明に係る化合物の化学式（２−５）〜（２−８）を列記する図。
【図１３】本発明に係る化合物の化学式（２−９）〜（２−１２）を列記する図。
【図１４】本発明に係る化合物の化学式（２−１３）〜（２−１５）を列記する図。
【図１５】本発明に係る化合物の化学式（２−１６）〜（２−１８）を列記する図。
【図１６】本発明に係る化合物の化学式（２−１９）〜（２−２１）を列記する図。
【図１７】本発明に係る化合物の化学式（２−２２）〜（２−２４）を列記する図。
【図１８】本発明に係る化合物の化学式（２−２５）〜（２−２７）を列記する図。
【図１９】本発明に係る化合物の化学式（２−２８）〜（２−３０）を列記する図。
【図２０】本発明に係る化合物の化学式（３−１）〜（３−５）を列記する図。
【図２１】本発明に係る化合物の化学式（３−６）〜（３−１０）を列記する図。
【図２２】本発明に係る化合物の化学式（３−１１）〜（３−１６）を列記する図。
【図２３】本発明に係る化合物の化学式（３−１７）〜（３−２２）を列記する図。
【図２４】本発明に係る化合物の化学式（３−２３）〜（３−２８）を列記する図。
【図２５】本発明に係る化合物の化学式（３−２９）〜（３−３４）を列記する図。
【図２６】本発明に係る化合物の化学式（３−３５）〜（３−３９）を列記する図。
【図２７】本発明に係る化合物の化学式（３−４０）〜（３−４４）を列記する図。
【図２８】本発明に係る化合物の化学式（３−４５）〜（３−５０）を列記する図。
【図２９】本発明に係る化合物の化学式（３−５１）〜（３−５５）を列記する図。
【図３０】本発明に係る化合物の化学式（４−１）〜（４−４）を列記する図。
【図３１】本発明に係る化合物の化学式（４−５）〜（４−１２）を列記する図。
【図３２】本発明に係る化合物の化学式（４−１３）〜（４−１６）を列記する図。
【図３３】本発明に係る化合物の化学式（５−１）〜（５−３）を列記する図。
【図３４】本発明に係る化合物の化学式（５−４）〜（５−６）を列記する図。
【符号の説明】
【００９０】
１００：透明基板
１０２：陽極
１０４：有機発光層
１０６：陰極
１０８：パッシベーション層
１１０：電子輸送層
１１０ａ：電子注入層
１１２：正孔輸送層
１１２ａ：正孔注入層
１１４：正孔ブロッキング層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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