JP2003133076A

JP2003133076A - 多層電場発光デバイス

Info

Publication number: JP2003133076A
Application number: JP2002283364A
Authority: JP
Inventors: Richard Lee Parton; リーパートンリチャード; Ching Wan Tang; ワンタンチン
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-05-09
Also published as: EP1298738A2; US6849345B2; EP1298738A3; US20030129449A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高輝度多層電場発光デバイスを提供するこ
と。【解決手段】カソード、アノード、発光層、及び該カ
ソードと該アノードとの間に配置された下式(1)で表さ
れるナフタレン系化合物を含有する層を含んで成る多層
電場発光デバイス。【化１】上式中、ｍは０、１又は２であり、Ｒ^aは、各々独立に
選ばれた置換基であり、かつ、ｎは各々独立に０〜３で
あり、Ａｒ^aは、各々独立に選ばれた芳香族基であり、
そしてＡｒ^bは、各々独立に選ばれた炭素環式芳香族基
であるが、但し、２個の環置換基が連結して一つの環を
形成していてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機電場発光デバイ
スに関する。より詳細には、本発明は、導電性有機層か
ら光を放出し、かつ、高い輝度を有する、デバイスに関
する。

【０００２】

【従来の技術】有機電場発光(EL)デバイスが知られるよ
うになってから２０年以上が過ぎているが、その性能上
の制限が、望ましい用途の多くに対し障害となってい
る。最も簡易な形態の有機ELデバイスは、正孔注入のた
めのアノードと、電子注入のためのカソードと、これら
の電極に挟まれ、発光のための電荷再結合を支援する有
機媒体とを含んで成る。これらのデバイスは、通常、有
機発光ダイオード又はOLEDとも称される。初期の有機EL
デバイスの代表例として、1965年３月９日発行の米国特
許第3,172,862号(Gurneeら)、1965年３月９日発行の米
国特許第3,173,050号(Gurneeら)、Dresner,「Double In
jection Electroluminescence in Anthracene」, RCA R
eview, 第30巻, pp. 322-334, 1969、及び1973年１月９
日発行の米国特許第3,710,167号(Dresner)が挙げられ
る。これらのデバイスにおける有機層は、通常は多環式
芳香族炭化水素を含み、非常に厚い（１μmをはるかに
上回る）ものであった。その結果、動作電圧が非常に高
くなり、100Ｖを超える場合が多かった。

【０００３】本明細書中の用語「EL要素」には、アノー
ドとカソードの間の層が包含される。最近の有機ELデバ
イスは、アノードとカソードの間に、極めて薄い層
（例、＜１.０μm）からなる有機EL要素を含む。有機層
を薄くすることによりその抵抗が小さくなり、はるかに
低い電圧でデバイスを動作させることができる。最初に
米国特許第4,356,429号明細書に記載された基本的な２
層形ELデバイス構造では、EL要素のアノードに隣接した
一つの有機層が特に正孔を輸送するように選ばれてお
り、そのためこれを正孔輸送層(HTL)と称している。他
方の有機層は特に電子を輸送するように選ばれており、
そのためこれを電子輸送層(ETL)と称している。これら
２つの層の界面が、注入された正孔／電子対の再結合の
ための効率的部位を提供し、その結果光が放出される。

【０００４】米国特許第4,769,292号明細書に記載され
ているように、デバイス性能をさらに改良するために追
加の層が提案されている。この米国特許明細書は、HTL
とETLとの間に配置された有機発光層(LEL)という概念、
及びアノードとHTLとの間に配置された正孔注入層(HIL)
という概念を開示している。

【０００５】Tangの米国特許第4,356,429号明細書に、H
TLに使用するためのポルフィリン系化合物を含む材料が
開示されている。米国特許第4,539,507号、同第4,720,4
32号及び同第5,061,569号明細書には、正孔輸送層に芳
香族第三アミンを利用したことによるデバイス性能の一
層の改良が教示されている。

【０００６】これらの初期の発明以来、正孔輸送性材料
その他のデバイス材料のさらなる改良により、色、安定
性、輝度効率及び製造適性のような属性におけるデバイ
ス性能が向上している。この点については、とりわけ米
国特許第5,061,569号、同第5,409,783号、同第5,554,45
0号、同第5,593,788号、同第5,683,823号、同第5,908,5
81号、同第5,928,802号、同第6,020,078号及び同第6,20
8,077号明細書に開示されている。欧州特許出願公開第0
891 121号及び同第1 029 909号明細書に、正孔注入性
及び／又は輸送性を改良するためビフェニレン及びフェ
ニレンジアミン誘導体を使用することが、また特開平11
-273830号公報に、一般にEL要素にナフチルジアミン誘
導体を使用することが、それぞれ記載されている。

【０００７】

【特許文献１】特開平１１−２７３８６０号公報

【特許文献２】欧州特許出願公開第１０２９９０９号明
細書

【特許文献３】欧州特許出願公開第０８９１１２１号明
細書

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】こうした進展にもかか
わらず、望ましい高輝度を提供する有機ELデバイス成分
に対するニーズが引き続き存在している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、カソード、ア
ノード、発光層(LEL)、及び該カソードと該アノードと
の間に配置された下式(1)で表されるナフタレン系化合
物を含有する層を含んで成る多層電場発光デバイスを提
供する。

【００１０】

【化２】

【００１１】上式中、ｍは０、１又は２であり、Ｒ
^aは、各々独立に選ばれた置換基であり、かつ、ｎは各
々独立に０〜３であり、Ａｒ^aは、各々独立に選ばれた
芳香族基であり、そしてＡｒ^bは、各々独立に選ばれた
炭素環式芳香族基であるが、但し、２個の環置換基が連
結して一つの環を形成していてもよい。

【００１２】本発明はまた、カソード、アノード、発光
層(LEL)、及び該カソードと該アノードとの間に配置さ
れた下式(1’)で表されるナフタレン系化合物を含有す
る層を含んで成る多層電場発光デバイスを提供する。

【００１３】

【化３】

【００１４】上式中、Ｒ^aは、各々独立に選ばれた置換
基であり、かつ、ｎは各々独立に０〜３であり、Ａｒ^a
は、各々独立に選ばれた芳香族基であり、そしてＡｒ^b
は、各々独立に選ばれた炭素環式芳香族基であるが、但
し、２個の環置換基が連結して一つの環を形成していて
もよい。

【００１５】本発明はさらに、ナフタレン系化合物と、
本発明によるELデバイスを含む画像形成装置をも提供す
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のELデバイスは一般に上述
した通りである。好適な実施態様の一つとして、ELデバ
イスは、下式(1)で表されるナフタレン系化合物を少な
くとも一種含有する。

【００１７】

【化４】

【００１８】上式中、ｍは０、１又は２であり、Ｒ
^aは、各々独立に選ばれた置換基であり、かつ、ｎは各
々独立に０〜３であり、Ａｒ^aは、各々独立に選ばれた
芳香族基であり、そしてＡｒ^bは、各々独立に選ばれた
炭素環式芳香族基であるが、但し、２個の環置換基が連
結して一つの環を形成していてもよい。

【００１９】該ナフタレン系化合物は、1,5-ジアミノ系
化合物又は2,6-ジアミノ系化合物のようなジアミノ系化
合物であることが望ましい。Ａｒ^aとして有用な基の好
適例としてフェニル基、トリル基及びナフチル基が挙げ
られる。Ａｒ^bとして有用な基の好適例としてフェニル
基及びナフチル基が挙げられる。好適な実施態様の一つ
として、ELデバイスは、下式(1’)で表されるナフタレ
ン系化合物を少なくとも一種含有する。

【００２０】

【化５】

【００２１】上式中、Ｒ^aは、各々独立に選ばれた置換
基であり、かつ、ｎは各々独立に０〜３であり、Ａｒ^a
は、各々独立に選ばれた芳香族基であり、そしてＡｒ^b
は、各々独立に選ばれた炭素環式芳香族基であるが、但
し、２個の環置換基が連結して一つの環を形成していて
もよい。

【００２２】該ナフタレン系化合物は1,5-ジアミノ系化
合物又は2,6-ジアミノ系化合物であることが望ましい。
Ｒ^a基の少なくとも一つがアルキル基又はアリール基、
例えば、メチル基、フェニル基、ナフチル基又はピリジ
ル基であることが望ましい。Ａｒ^bとして有用な基の好
適例としてフェニル基及びナフチル基が挙げられる。Ａ
ｒ^bの少なくとも一つがパラ置換型フェニル基であるこ
とが好適である。

【００２３】本発明のデバイスは、ELデバイスに用いら
れる他の材料に関して制限されることはない。当該デバ
イスのLELは、典型的には、キノリン誘導体の金属錯
体、例えば、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(II
I)(AlQ₃)、を含有する。別法として、下式で表される化
合物を含有することもできる。

【００２４】

【化６】

【００２５】通常、LEL層にはドーパントも使用され
る。実施態様の一つとして、当該デバイスに有用なナフ
タレン系化合物は、式(1A)で表される。

【００２６】

【化７】

【００２７】上式中、各Ａｒ^a、Ｒ^a及びｎは、先に式
(1’)について定義したものと同一であり、ｍは各々独
立に０〜４である。別の実施態様として、当該ナフタレ
ン系化合物は式(1B)で表される。

【００２８】

【化８】

【００２９】上式中、各Ｒ^a、ｍ及びｎは、上記定義と
同一であり、ｐは各々独立に０〜５である。当該ナフタ
レン系化合物は、通常、アノードとLELとの間の層に含
まれる。当該層は、アノードに隣接していてもいなくて
もよい。本発明の実施態様の中には、当該化合物がLEL
に隣接しないことが望ましいものがある。本発明におい
て有用なナフタレン系化合物は、ELデバイスの輝度効率
を向上させる効果を奏する。当該ナフタレン系化合物
は、それが存在している層の正孔輸送特性を改良するよ
うに機能するものと考えられ、また、アノードとLELの
間の層に、正孔輸送性を改良する機能を有する第２の化
合物が存在すると、さらなる改良が得られる。当該第２
の化合物として好適なものは式(C)で表される。

【００３０】

【化９】

【００３１】上式中、Ｑ₁及びＱ₂は、各々独立に選ばれ
た芳香族第三アミン部分であり、そしてＧは結合基又は
結合である。当該第２の化合物の一例として4,4’-ビス
[N-(2-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルが挙げ
られる。式(C)の化合物が、LELに隣接する層に含まれて
いることが好適である。

【００３２】本発明のELデバイスは、テレビ、携帯電
話、DVDプレーヤー又はコンピュータモニターのような
静画又は動画形成装置の一部品として使用されることが
望ましい。以下、本発明において有用となるナフタレン
系化合物の具体例を示す。

【００３３】

【化１０】

【００３４】

【化１１】

【００３５】

【化１２】

【００３６】

【化１３】

【００３７】

【化１４】

【００３８】

【化１５】

【００３９】

【化１６】

【００４０】

【化１７】

【００４１】

【化１８】

【００４２】

【化１９】

【００４３】

【化２０】

【００４４】

【化２１】

【００４５】

【化２２】

【００４６】

【化２３】

【００４７】

【化２４】

【００４８】特に断らない限り、用語「置換型」又は
「置換基」は、水素以外の基又は原子のすべてを意味す
る。さらに、用語「基」を使用する場合、その用語に
は、ある置換基が置換可能な水素を含む時には、当該置
換基の無置換形のみならず、本明細書に記載した何らか
の置換基（１個又は複数個）でさらに置換されている形
のものも、当該置換基がデバイスの有用性に必要な特性
を損なわない限り、包含されることが意図されている。
好適には、置換基は、ハロゲンであること、或いは該分
子の残部に対して炭素、ケイ素、酸素、窒素、リン又は
硫黄の原子によって結合されていることが可能である。
置換基は、例えば、ハロゲン（例、塩素、臭素又はフッ
素）、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、例えば、直鎖もし
くは分岐鎖の又は環状のアルキルをはじめとするアルキ
ル〔例、メチル、トリフルオロメチル、エチル、ｔ−ブ
チル、３−（２，４−ジ−ｔ−アミルフェノキシ）プロ
ピル及びテトラデシル〕、アルケニル（例、エチレン、
２−ブテン）、アルコキシ〔例、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、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、フェノキシ、２−メチルフェノキ
シ、α−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、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、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−トル
イ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−トルイルウレイド、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、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、
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、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、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、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、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、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−トルイル
スルフィニル）、チオ〔例、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、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、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、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、ジメチルホスフェー
ト及びエチルブチルホスフェート）、ホスフィット
（例、ジエチルホスフィット及びジヘキシルホスフィッ
ト）、酸素、窒素及び硫黄から成る群より選択された少
なくとも１種の異種原子と炭素原子とを含む３〜７員複
素環を含有し、また置換されていてもよいそれぞれ複素
環式基、複素環式オキシ基又は複素環式チオ基（例、２
−フリル、２−チエニル、２−ベンズイミダゾリルオキ
シ又は２−ベンゾチアゾリル）、第四アンモニウム
（例、トリエチルアンモニウム）、並びにシリルオキシ
（例、トリメチルシリルオキシ）、であることができ
る。

【００４９】所望であれば、これらの置換基自体が上記
の置換基でさらに１回以上置換されていてもよい。用い
られる特定の置換基は、特定の用途に望まれる特性が得
られるよう当業者であれば選ぶことができる。

【００５０】一般的デバイス構造本発明は、ほとんどのOLEDデバイス構成に採用すること
ができる。これらには、単一アノードと単一カソードを
含む非常に簡素な構造から、より一層複雑なデバイス、
例えば、複数のアノードとカソードを直交配列させて画
素を形成してなる単純マトリックス式ディスプレイや、
各画素を、例えば薄膜トランジスタ(TFT)で独立制御す
る、アクティブマトリックス式ディスプレイが含まれ
る。有機層全体の合計厚さは５００nm未満であることが
好ましい。

【００５１】本発明を成功裏に実施することができる有
機層の構成はいくつかある。式(1)の化合物は、正孔輸
送材料が要求される場所のどこにでも使用することがで
きる。典型的な構造は、図１に示したが、基板１０１、
アノード層１０３、任意の正孔注入層１０５、正孔輸送
層１０７、発光層１０９、電子輸送層１１１及びカソー
ド層１１３を含む。これらの層については、以下に詳述
する。図２に、２つの正孔輸送性二次層１０７ａ及び１
０７ｂを採用した上記態様の変形を示す。

【００５２】基板基板１０１は、意図される発光方向に依存して、透光性
又は不透明のいずれかであることができる。EL発光を基
板を介して観察する場合には透光性が望まれる。透明基
板は、透明領域（単数又は複数）が残存する限りにおい
て、各種電子構造体又は回路（例、低温ポリシリコン型
TFT構造体）を含有し、又はその上に構築してもよい。
このような場合、透明ガラス又はプラスチックが通常用
いられる。EL発光を上部電極を介して観察する用途の場
合には、底部支持体の透過性は問題とならないため、透
光性、吸光性又は光反射性のいずれであってもよい。こ
の場合の用途向け支持体には、ガラス、プラスチック、
半導体材料、セラミックス及び回路基板材料が含まれる
が、これらに限定はされない。もちろん、このようなデ
バイス構成には、透光性の上部電極を提供する必要はあ
る。基板は、場合によっては、実際にアノード又はカソ
ードを構成し得ることもある。

【００５３】アノード導電性アノード層１０３は、基板上に形成され、そして
EL発光を当該アノードを介して観察する場合には、当該
発光に対して透明又は実質的に透明であることが必要で
ある。本発明に用いられる一般的な透明アノード材料は
インジウム錫酸化物及び酸化錫であるが、例示としてア
ルミニウム又はインジウムをドープした酸化亜鉛、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
化物をはじめとする他の金属酸化物でも使用することが
できる。これらの酸化物の他、層１０３には、窒化ガリ
ウムのような金属窒化物、セレン化亜鉛のような金属セ
レン化物、及び硫化亜鉛のような金属硫化物を使用する
こともできる。EL発光を上部電極を介して観察する用途
の場合には、層１０３の透過性は問題とならず、透明、
不透明又は反射性を問わずいずれの導電性材料でも使用
することができる。このような用途向けの導体の例とし
て、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、これらに限定はされない。典型的なア
ノード材料は、透過性であってもそうでなくても、４.
１ eV以上の仕事関数を有する。望ましいアノード材料
は、一般に、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CV
D)法又は電気化学法のような適当な手段のいずれかによ
って付着される。アノードは、周知のフォトリソグラフ
法によってパターン化することもできる。

【００５４】正孔注入層(HIL) 常に必要であるわけではないが、アノード１０３と正孔
輸送層１０７との間に正孔注入層１０５を該アノードに
隣接するように設けることがしばしば有用となる。正孔
注入性材料は、後続の有機層のフィルム形成性を改良
し、かつ、正孔輸送層への正孔注入を促進するのに役立
つことができる。正孔注入層に用いるのに好適な材料と
して、米国特許第4,720,432号明細書に記載されている
ポルフィリン系化合物や、米国特許第6,208,075号明細
書に記載されているプラズマ蒸着フルオロカーボンポリ
マー(CFx)が挙げられる。有機ELデバイスに有用である
ことが報告されている別の代わりの正孔注入性材料が、
欧州特許出願公開第0 891 121号及び同第1 029 909号明
細書に記載されている。上記材料の他に、本発明に有用
な材料を採用することは可能である。

【００５５】正孔輸送層(HTL) 本発明の望ましい実施態様において、有機ELデバイスの
正孔輸送層１０７（又は層１０７ａ及び１０７ｂ）は、
式(1)で表される化合物の少なくとも一種を含有する。H
TL材料としては式(1)のナフタレン系化合物を単独で使
用することができるが、有用な実施態様は、好ましく
は、図２に示したように、層１０７を２つの領域又は二
次層１０７ａ及び１０７ｂに分割して、２種のHTL材料
を使用することである。式(1)のナフタレン系化合物
は、これらの層のいずれか一方に使用しても、その両方
に使用してもよいが、少なくとも、アノードに近い方の
層１０７ａに使用することが好ましい。

【００５６】式(1)の化合物と組み合わせる形で後述の
別のHTL材料を、層１０７においては混合物として、ま
た層１０７ａ又は１０７ｂにおいては離散材料又は混合
物として、使用することができる。有用な正孔輸送性化
合物の一種として、芳香族第三アミン類がある。これ
は、少なくとも一つが芳香環の員である炭素原子にのみ
結合されている３価窒素原子を少なくとも１個含有する
化合物であると理解されている。一態様として、芳香族
第三アミンはアリールアミン、例えば、モノアリールア
ミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン又は高分
子アリールアミンであることができる。単量体トリアリ
ールアミンの例がKlupfelらの米国特許第3,180,730号明
細書に記載されている。Brantleyらの米国特許第3,567,
450号及び同第3,658,520号明細書には、１個以上の活性
水素含有基を含み、かつ／又は、１個以上のビニル基で
置換されている、他の適当なトリアリールアミンが開示
されている。

【００５７】より好ましい種類の芳香族第三アミンは、
米国特許第4,720,432号及び同第5,061,569号に記載され
ているように２個以上の芳香族第三アミン部分を含むも
のである。このような化合物は、下記構造式（Ｃ）で表
されるものを含む。

【００５８】

【化２５】

【００５９】上式中、Ｑ₁及びＱ₂は、各々独立に選ばれ
た芳香族第三アミン部分であり、そしてＧは、炭素−炭
素結合のアリーレン基、シクロアルキレン基又はアルキ
レン基のような結合基である。実施態様の一つとして、
Ｑ₁及びＱ₂の少なくとも一方が多環式縮合環構造（例、
ナフタレン）を含有するものがある。Ｇは、アリール基
である場合には、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と都合がよい。構造式（Ｃ）を
満たし、かつ、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が、構造式（Ｄ）
で表される。

【００６０】

【化２６】

【００６１】上式中、Ｒ₁及びＲ₂は、各々独立に、水素
原子、アリール基もしくはアルキル基を表すか、又はＲ
₁とＲ₂とで一緒にシクロアルキル基を完成する基を表
し、そしてＲ₃及びＲ₄は、各々独立に、アリール基であ
ってそれ自体が下記構造式（Ｅ）で表されるジアリール
置換型アミノ基で順繰りに置換されているものを表す。

【００６２】

【化２７】

【００６３】上式中、Ｒ₅及びＲ₆は、各々独立に選ばれ
たアリール基である。一つの実施態様として、Ｒ₅とＲ₆
の少なくとも一方が多環式縮合環構造（例、ナフタレ
ン）を含有するものがある。別の種類の芳香族第三アミ
ンにテトラアリールジアミンがある。望ましいテトラア
リールジアミンは、アリーレン基を介して結合された式
（Ｅ）に示したようなジアリールアミノ基を２個含む。
有用なテトラアリールジアミンには式（Ｆ）で表される
ものが含まれる。

【００６４】

【化２８】

【００６５】上式中、Ａｒｅは、各々独立に選ばれたア
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、そしてＡｒ、Ｒ
₇、Ｒ₈及びＲ₉は、各々独立に選ばれたアリール基であ
る。典型的な実施態様として、Ａｒ、Ｒ₇、Ｒ₈及びＲ₉
の少なくとも一つが多環式縮合環構造（例、ナフタレ
ン）であるものがある。

【００６６】上記構造式（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）及び
（Ｆ）の各種アルキル、アルキレン、アリール及びアリ
ーレン部分は、各々順繰りに置換されていてもよい。典
型的な置換基として、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基、アリールオキシ基並びにフッ化物、塩化物及び
臭化物のようなハロゲンが挙げられる。各種アルキル及
びアルキレン部分は、典型的には１〜６個の炭素原子を
含有する。シクロアルキル部分は３〜１０個の炭素原子
を含有し得るが、典型的には、５、６又は７個の環炭素
原子を含有し、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル及びシクロヘプチル環構造を形成することができる。
アリール部分及びアリーレン部分は、通常はフェニル部
分及びフェニレン部分である。

【００６７】以下、有用な芳香族第三アミンの例を示
す。 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 4,4’-ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェニルビス（4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル）-フェニル
メタン N,N,N-トリ(p-トリル)アミン 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 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-フェニルカルバゾールポリ(N-ビニルカルバゾール) N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジ
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 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-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェ
ニル「NPB」 4,4’-ビス[N-(3-アセナフテニル)-N-フェニルアミノ]
ビフェニル 1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレ
ン 4,4’-ビス[N-(9-アントリル)-N-フェニルアミノ]ビフ
ェニル 4,4”-ビス[N-(1-アントリル)-N-フェニルアミノ]-p-タ
ーフェニル 4,4’-ビス[N-(2-フェナントリル)-N-フェニルアミノ]
ビフェニル 4,4’-ビス[N-(8-フルオランテニル)-N-フェニルアミ
ノ]ビフェニル 4,4’-ビス[N-(2-ピレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェ
ニル 4,4’-ビス[N-(2-ナフタセニル)-N-フェニルアミノ]ビ
フェニル 4,4’-ビス[N-(2-ペリレニル)-N-フェニルアミノ]ビフ
ェニル 4,4’-ビス[N-(1-コロネニル)-N-フェニルアミノ]ビフ
ェニル 2,6-ビス(ジ-p-トリルアミノ)ナフタレン 2,6-ビス[ジ-(1-ナフチル)アミノ]ナフタレン 2,6-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ナフ
タレン N,N,N’,N’-テトラ(2-ナフチル)-4,4”-ジアミノ-p-タ
ーフェニル 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 2,6-ビス[N,N-ジ(2-ナフチル)アミン]フルオレン 1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレ
ン [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’-ジ-2-ナフタレニル-

【００６８】発光層（LEL）米国特許第4,769,292号及び同第5,935,721号明細書に詳
述されているように、有機EL要素の発光層(LEL)１０９
は発光性又は蛍光性の材料を含み、この領域において電
子−正孔再結合が起こる結果、電場発光が生じる。発光
層は、単一の材料を含んでなることができるが、より一
般には、ホスト材料にゲスト化合物（単数又は複数種）
をドーピングしてなる材料を含む。その場合、発光は主
としてドーパントに由来し、また任意の色とすることが
できる。発光層中のホスト材料は、後述する電子輸送性
材料、上述した正孔輸送性材料、電子輸送性材料と正孔
輸送性材料との混合物、又は正孔−電子再結合を支援す
る別の材料もしくは混合物であることができる。通常、
ドーパントは高蛍光性色素から選ばれるが、リン光性化
合物、例えば、国際公開第98/55561号、同第00/18851
号、同第00/57676号及び同第00/70655号パンフレットに
記載されている遷移金属錯体、も有用である。ドーパン
トは、ホスト材料中に０.０１〜１０質量％の量でコー
ティングされることが典型的である。

【００６９】ドーパントとしての色素の選定にとって重
要な関係は、当該分子の最高被占軌道と最低空軌道との
間のエネルギー差として定義されるバンドギャップポテ
ンシャルの対比関係である。ホストからドーパント分子
へエネルギーを効率的に伝達させるためには、当該ドー
パントのバンドギャップが当該ホスト材料のバンドギャ
ップよりも小さいという条件が必要である。

【００７０】有用であることが知られているホスト分子
及び発光性分子として、米国特許第4,768,292号、同第
5,141,671号、同第5,150,006号、同第5,151,629号、同
第5,405,709号、同第5,484,922号、同第5,593,788号、
同第5,645,948号、同第5,683,823号、同第5,755,999
号、同第5,928,802号、同第5,935,720号、同第5,935,72
1号及び同第6,020,078号明細書に記載されているものが
挙げられるが、これらに限定はされない。

【００７１】電場発光を支援し得る有用なホスト化合物
の１種に8-ヒドロキシキノリン及び同類誘導体の金属錯
体（式Ｇ）がある。この錯体は、特に５００nmより長
い、例えば、緑色、黄色、橙色及び赤色の発光に適して
いる。

【００７２】

【化２９】

【００７３】上式中、Ｍは金属を表し、ｎは１〜３の整
数であり、そしてＺは、各々独立に、２個以上の縮合芳
香環を有する核を完成する原子群を表す。上記より明ら
かなように、当該金属は１価、２価又は３価の金属であ
ることができる。当該金属は、例えば、リチウム、ナト
リウムもしくはカリウムのようなアルカリ金属、マグネ
シウムもしくはカルシウムのようなアルカリ土類金属、
又はホウ素もしくはアルミニウムのような土類金属であ
ることができる。一般に、有用なキレート化金属である
として知られている１価、２価又は３価の金属のいずれ
でも使用することができる。

【００７４】Ｚは、その少なくとも一方がアゾール環又
はアジン環である２個以上の縮合芳香環を含有する複素
環式核を完成する。必要であれば、当該２個の必須環
に、脂肪族環及び芳香族環をはじめとする追加の環を、
縮合させてもよい。機能改善を伴わない分子バルクの増
大を避けるため、環原子の数は通常は１８個以下に維持
される。

【００７５】以下、有用なキレート化オキシノイド系化
合物を例示する。 CO-1：アルミニウムトリスオキシン〔別称トリス(8-キ
ノリノラト)アルミニウム(III)〕 CO-2：マグネシウムビスオキシン〔別称ビス(8-キノリ
ノラト)マグネシウム(II)〕 CO-3：ビス[ベンゾ{f}-8-キノリノラト]亜鉛(II) CO-4：ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(II
I)-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニ
ウム(III) CO-5：インジウムトリスオキシン〔別称トリス(8-キノ
リノラト)インジウム〕 CO-6：アルミニウムトリス(5-メチルオキシン)〔別称ト
リス(5-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕 CO-7：リチウムオキシン〔別称(8-キノリノラト)リチウ
ム(I)〕

【００７６】電場発光を支援し得る有用なホストの１種
に9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセンの誘導体（式Ｈ）
がある。この誘導体は、特に４００nmより長い、例え
ば、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色の発光に適してい
る。

【００７７】

【化３０】

【００７８】上式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶
は、各環上の１個以上の置換基を表し、ここで各置換基
は下記の群から個別に選ばれる。第１群：水素又は炭素原子数１〜２４のアルキル第２群：炭素原子数５〜２０のアリール又は置換アリー
ル第３群：アントラセニル、ピレニル又はペリレニルの縮
合芳香環を完成するのに必要な４〜２４個の炭素原子第４群：フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルその
他の複素環式系の縮合複素芳香環を完成するのに必要な
炭素原子数５〜２４のヘテロアリール又は置換ヘテロア
リール第５群：炭素原子数１〜２４のアルコキシルアミノ、ア
ルキルアミノ又はアリールアミノ第６群：フッ素、塩素、臭素又はシアノ

【００７９】電場発光を支援し得る有用な別のホストに
ベンズアゾール誘導体（式Ｉ）がある。この誘導体は、
特に４００nmより長い、例えば、青色、緑色、黄色、橙
色及び赤色の発光に適している。

【００８０】

【化３１】

【００８１】上式中、Ｎは３〜８の整数であり、Ｚは
Ｏ、ＮＲ又はＳであり、Ｒ及びＲ’は、各々独立に、水
素；炭素原子数１〜２４のアルキル、例えば、プロピ
ル、t-ブチル、ヘプチル、等；炭素原子数５〜２０のア
リールもしくは異種原子置換型アリール、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
リニルその他の複素環式系；もしくはクロロ、フルオロ
のようなハロ；又は縮合芳香環を完成するのに必要な原
子群、を表し、そしてＢは、複数のベンズアゾールを互
いに共役的又は非共役的に結合する、アルキル、アリー
ル、置換アルキル又は置換アリールからなる結合ユニッ
トである。有用なベンズアゾールの一例として2,2’,
2”-(1,3,5-フェニレン)トリス[1-フェニル-1H-ベンズ
イミダゾール]が挙げられる。

【００８２】望ましい蛍光性ドーパントとして、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、キナクリドン、ジシアノメ
チレンピラン系化合物、チオピラン系化合物、ポリメチ
ン系化合物、チアピリリウム系化合物及びカルボスチリ
ル系化合物並びにこれらの誘導体が挙げられる。以下、
有用な発光性ドーパントを例示するが、これらに限定は
されない。

【００８３】

【化３２】

【００８４】

【化３３】

【００８５】電子輸送層(ETL) 本発明の有機ELデバイスの電子輸送層１１１を形成する
のに用いられる好適な薄膜形成性材料は、オキシン（通
称8-キノリノール又は8-ヒドロキシキノリン）自体のキ
レートをはじめとする、金属キレート化オキシノイド系
化合物である。当該化合物は、電子の注入・輸送を助長
し、高い性能レベルを発揮すると共に、薄膜加工が容易
である。企図されるオキシノイド系化合物の例として、
前記構造式（Ｇ）を満たす化合物が挙げられる。

【００８６】他の電子輸送性材料として、米国特許第4,
356,429号明細書に記載されている各種ブタジエン誘導
体、及び米国特許第4,539,507号明細書に記載されてい
る各種複素環式蛍光増白剤が挙げられる。構造式（Ｉ）
を満たすベンズアゾールもまた有用な電子輸送性材料で
ある。

【００８７】場合によっては、必要に応じて、層１０９
及び層１１１を、発光と電子輸送の両方を支援する機能
を発揮する単一層にすることが可能である。

【００８８】カソードアノードを介して発光させる場合には、本発明に用いら
れるカソード層１１３は、ほとんどすべての導電性材料
を含んでなることができる。望ましい材料は、下部の有
機層との良好な接触が確保されるよう良好なフィルム形
成性を示し、低電圧での電子注入を促進し、かつ、良好
な安定性を有する。有用なカソード材料は、低仕事関数
金属（＜４.０eV）又は合金を含むことが多い。好適な
カソード材料の１種に、米国特許第4,885,221号明細書
に記載されているMg:Ag合金（銀含有率１〜２０％）を
含むものがある。別の好適な種類のカソード材料とし
て、低仕事関数金属又は金属塩の薄層に、これより厚い
導電性金属の層をキャップしてなる二層形が挙げられ
る。このようなカソードの一つに、米国特許第5,677,57
2号明細書に記載されている、LiF薄層にこれより厚いAl
層を載せてなるものがある。その他の有用なカソード材
料として、米国特許第5,059,861号、同第5,059,862号及
び同第6,140,763号明細書に記載されているものが挙げ
られるが、これらに限定はされない。

【００８９】カソードを介して発光を観察する場合に
は、当該カソードは透明又はほぼ透明でなければならな
い。このような用途の場合、金属が薄くなければならな
いか、又は透明導電性酸化物もしくはこれら材料の組合
せを使用しなければならない。米国特許第5,776,623号
明細書に透光性カソードが詳述されている。カソード材
料は、蒸発法、スパッタ法又は化学的気相成長法により
付着させることができる。必要な場合には、例えば、マ
スク介在蒸着法、米国特許第5,276,380号及び欧州特許
出願公開第0 732 868号明細書に記載の一体型シャドー
マスク法、レーザーアブレーション法及び選択的化学的
気相成長法をはじめとする多くの周知の方法により、パ
ターンを形成させてもよい。

【００９０】有機層の付着上述した有機材料は昇華法により適宜付着されるが、フ
ィルム形成性を高める任意のバインダーと共に溶剤から
付着させてもよい。当該材料がポリマーである場合に
は、通常、溶剤付着法が好適である。昇華法により付着
すべき材料は、例えば、米国特許第6,237,529号明細書
に記載されているように、タンタル材料を含むことが多
い昇華体「ボート」から気化させてもよいし、当該材料
をまずドナーシート上にコーティングし、その後基板に
接近させて昇華させてもよい。複数材料の混合物を含む
層は、独立した複数の昇華体ボートを利用してもよい
し、予め混合した後単一のボート又はドナーシートから
コーティングしてもよい。パターン化付着は、シャドー
マスク、一体型シャドーマスク（米国特許第5,294,870
号明細書）、ドナーシートからの空間画定型感熱色素転
写（米国特許第5,851,709号及び同第6,066,357号明細
書）及びインクジェット法（米国特許第6,066,357号明
細書）を利用して達成することができる。

【００９１】封入ほとんどのOLEDデバイスは湿分及び／又は酸素に対して
感受性を示すため、窒素又はアルゴンのような不活性雰
囲気において、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウ
ム、クレー、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属酸
化物、アルカリ土類金属酸化物、スルフェート、金属ハ
ロゲン化物及び金属過塩素酸塩のような乾燥剤と一緒
に、封止されることが一般的である。封入法及び乾燥法
として、米国特許第6,226,890号明細書に記載されてい
る方法が挙げられるが、これらに限定はされない。

【００９２】

【実施例】本発明とその利点を、下記の実施例によりさ
らに説明する。例１：N,N’-ジフェニル-1,5-ジアミノナフタレンの合
成 1,5-ジアミノナフタレン（2.5 g、15.8ミリモル）を、
ヨードベンゼン（7.1 g、34.8ミリモル）、二酢酸パラ
ジウム（100 mg、0.5ミリモル）、トリ-t-ブチルホスフ
ィン（0.3 mL）、ナトリウムt-ブトキシド（4.0 g、41.
6ミリモル）及びトルエン（60 mL）と混合した。その混
合物を、窒素雰囲気下、磁気攪拌しながら110℃に加熱
した。２時間後、追加量の二酢酸パラジウム（100 mg、
0.5ミリモル）を添加した。さらに２時間加熱した後、
加熱を止めた。室温にまで冷ました後、存在する固形分
を集めてアセトンで洗浄した。その固形分をアセトン
（150mL）と混合し、その溶液を濾過した。冷却すると
生成物が析出した（1.3 g、26％）。

【００９３】化合物１(Inv-1)の合成 N,N’-ジフェニル-1,5-ジアミノナフタレン（1.5 g、4.
8ミリモル）と、4-ブロモ-N,N-ジ-p-トリルアニリン
（3.4 g、9.7ミリモル）と、二酢酸パラジウム（150 m
g、0.7ミリモル）と、トリ-t-ブチルホスフィン（0.6 m
L）と、ナトリウムt-ブトキシド（1.1 g、11.5ミリモ
ル）と、キシレン（75 mL）とを混合し、窒素雰囲気
下、磁気攪拌しながら130℃に２時間加熱した。加熱を
止め、室温にまで冷ました後に、反応混合物を濾過し
た。その濾液を蒸発させ、得られた固形分を酢酸エチル
（75 mL）と混合し、その混合物を加熱還流させながら4
5分間攪拌した。冷却後、生成物を集めた（3.3 g、収率
80％）。当該生成物の一部（1.65 g）を２回昇華させ
（335〜340℃、６×10^-1トル）、0.66 gの非晶質固体を
得た。この材料のTgは124℃であった。

【００９４】例２：化合物２(Inv-2)の合成 N,N’-ジフェニル-1,5-ジアミノナフタレン（1.55 g、
5.0ミリモル）と、4-ブロモ-N,N-ジフェニルアニリン
（3.24 g、10.0ミリモル）と、二酢酸パラジウム（150
mg、0.7ミリモル）と、トリ-t-ブチルホスフィン（0.6
mL）と、ナトリウムt-ブトキシド（1.1 g、11.5ミリモ
ル）と、キシレン（75 mL）とを混合し、窒素雰囲気
下、磁気攪拌しながら130℃に2.5時間加熱した。加熱を
止め、室温にまで冷ました後に、反応混合物を濾過し
た。その濾液を蒸発させ、得られた固形分をカラムクロ
マトグラフィ（シリカゲル、ジクロロメタン30％、ヘプ
タン70％）で精製し、そして昇華させ（355℃、６×10
^-1トル）、1.6 gの生成物を得た（収率40％）。この材
料のTgは119℃であった。

【００９５】例３：ELデバイスの加工及び性能本発明の要件を満たす一連のELデバイスを以下のように
構築した。アノードとして厚さ42 nmのインジウム錫酸
化物(ITO)の層が被覆されたガラス基板を、順に、市販
洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中でリンスし、トル
エン蒸気中で脱脂し、その後酸素プラズマに約１分間曝
した。 a)該ITOの上に、CHF₃をプラズマ蒸着して厚さ１nmのフ
ルオロカーボン系正孔注入層(CFx)を付着した。 b)次いで、該CFxの上に、タンタルボートからの蒸発法
により、化合物１の第１層（Inv-1、層厚については表
１参照）を付着させた。 c)次いで、N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル
-4,4’-ジアミノビフェニルの正孔輸送層（NPB、層厚に
ついては表１参照）をタンタルボートから蒸発させた。 d)次いで、該正孔輸送層の上に、厚さ75 nmのトリス(8-
キノリノラト)アルミニウム(III)(AlQ₃) の発光／電子
輸送層を付着させた。この材料もタンタルボートから蒸
発させた。 e)該AlQ₃層の上に、原子比10:1のMgとAgとから形成され
た厚さ220 nmのカソードを付着させた。

【００９６】比較用デバイスとして、上記b)層を省き、
かつ、正孔輸送層全体の厚さを他の例と実質的に等しく
なるようにしたものを調製した。このように形成された
セルを、一定電流20 mA/cm²時の輝度について試験し、
その結果を表１に記載した。表１からわかるように、本
発明において有用な化合物は、ELセルに導入された場合
に、比較用デバイスと比較して、輝度を30〜40％向上さ
せる。

【００９７】表１：化合物１（Inv-1）の評価結果

【表１】

【００９８】試料３−６は、有用な輝度を提供するもの
の、従来公知のNPB系化合物ほど良好ではないことに留
意されたい。さらに、NPB系化合物を併用すると、NPB系
化合物又はナフタレン系化合物を単独で使用した場合よ
りも優れた結果が得られる。

【００９９】例４：化合物２（Inv-2）を使用したELデ
バイスの加工及び性能 ITOの厚さを85 nmとし、かつ、CFxプラズマ処理を省い
たことを除き、例３に記載したように一連のELデバイス
を調製した。正孔注入性材料としてb)層に化合物２（In
v-2）を使用した。b)層及びc)層の厚さを表２に示す。
このように形成されたセルを、一定電流20 mA/cm²時の
輝度について試験し、その結果を表２に記載した。

【０１００】表２：化合物２（Inv-2）の評価結果

【表２】

【０１０１】ナフタレン系化合物を追加したことによ
り、輝度が向上した。例５：ドーパントを使用したELデバイスの加工及び性能例４に記載したように一連のELデバイスを調製した。正
孔注入性材料として化合物２（Inv-2）を使用した。正
孔注入層の厚さを表３に示す。AlQ₃層(d)に緑色蛍光ド
ーパント（D-1）を１％の量で同時蒸着した。このよう
に形成されたセルを、一定電流20 mA/cm²時の輝度につ
いて試験し、その結果を表３に記載した。当該セルのEL
色は緑色で、平均1931 CIE色度座標はｘ＝0.328、ｙ＝
0.627であった。このELスペクトルは、当該緑色EL放出
がAlQ₃層中のドーパントに由来することを示唆するもの
である。化合物２（Inv-2）を含有するセルは輝度を向
上させた。

【０１０２】

【化３４】

【０１０３】表３：化合物２（Inv-2）及び緑色ドーパ
ントの評価結果

【表３】

【０１０４】例６：N,N,N’-トリフェニル-1,5-ジアミ
ノナフタレンの合成 1,5-ジアミノナフタレン（16.0 g、0.101モル）を、ブ
ロモベンゼン（47.1 g、0.300モル）、二酢酸パラジウ
ム（1.2 g、0.004モル）、トリ-t-ブチルホスフィン（4
mL）、ナトリウムt-ブトキシド（24.0 g、0.26モル）
及びキシレン（400 mL）と混合した。その混合物を、窒
素雰囲気下、磁気攪拌しながら140℃に加熱した。15時
間後、追加量の二酢酸パラジウム（0.100 g、0.0004モ
ル）を添加した。さらに６時間加熱した後、追加量の二
酢酸パラジウム（0.100 g、0.0004モル）を添加した。
さらに15時間加熱した後、加熱を止めた。室温にまで冷
ました後、存在する固形分を濾別し、その濾液をカラム
クロマトグラフィで精製した。これにより6.0 g（収率1
5％）のN,N,N’-トリフェニル-1,5-ジアミノナフタレン
が得られた。

【０１０５】化合物(Inv-18)の合成 N,N,N’-トリフェニル-1,5-ジアミノナフタレン（1.0
g、2.5ミリモル）と、1,5-ジブロモナフタレン（0.4
g、1.4ミリモル）と、二酢酸パラジウム（100 mg、0.4
ミリモル）と、トリ-t-ブチルホスフィン（0.4 mL）
と、ナトリウムt-ブトキシド（0.3 g、3.3ミリモル）
と、トルエン（30 mL）とを混合し、窒素雰囲気下、磁
気攪拌しながら110℃に６時間加熱した。形成した固形
分を集めてトルエンで洗浄し、その後乾燥した。当該生
成物を２回昇華させ（390℃、0.25トル）、0.620 g（収
率53％）の非晶質固体を得た。この材料の質量分析スペ
クトルは、m/e=896(M-1)であった。

【０１０６】例７：ELデバイスの加工及び性能本発明の要件を満たす一連のELデバイスを以下のように
構築した。アノードとして厚さ42 nmのインジウム錫酸
化物(ITO)の層が被覆されたガラス基板を、順に、市販
洗剤中で超音波処理し、脱イオン水中でリンスし、トル
エン蒸気中で脱脂し、その後酸素プラズマに約１分間曝
した。 a)該ITOの上に、CHF₃をプラズマ蒸着して厚さ１nmのフ
ルオロカーボン系正孔注入層(CFx)を付着した。 b)次いで、該CFxの上に、タンタルボートからの蒸発法
により、Inv-18の第１層（層厚については表４参照）を
付着させた。 c)次いで、N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル
-4,4’-ジアミノビフェニルの正孔輸送層（NPB、層厚に
ついては表１参照）をタンタルボートから蒸発させた。 d)次いで、該正孔輸送層の上に、厚さ75 nmのトリス(8-
キノリノラト)アルミニウム(III)(AlQ₃)の発光／電子輸
送層を付着させた。この材料もタンタルボートから蒸発
させた。 e)該AlQ₃層の上に、原子比10:1のMgとAgとから形成され
た厚さ220 nmのカソードを付着させた。

【０１０７】比較用デバイスとして、上記b)層を省き、
かつ、正孔輸送層全体の厚さを他の例と実質的に等しく
なるようにしたものを調製した。このように形成された
セルを、一定電流20 mA/cm²時の輝度について試験し、
その結果を表４に記載した。表４からわかるように、本
発明において有用な化合物は、ELセルに導入された場合
に、比較用デバイスと比較して、輝度を向上させる。

【０１０８】表４：化合物（Inv-18）の評価結果

【表４】

【０１０９】本発明の実施態様には、ｍが０、１又は２
であり、Ｒ^aの少なくとも一つがメチル基であり、LELが
トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)(AlQ₃)を含
有し、LELが下式：

【０１１０】

【化３５】

【０１１１】で表される化合物を含有し、ナフタレン系
化合物が下式(1A)：

【０１１２】

【化３６】

【０１１３】（上式中、Ａｒ^a、Ｒ^a及びｎは、請求項１
に定義した通りであり、ｍは各々独立に０〜４であ
る。）で表され、ナフタレン系化合物が、LELに隣接し
ていない層に含まれ、式（Ｃ）の化合物が、LELに隣接
している層に含まれ、第２の化合物が4,4’-ビス[N-(2-
ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル又は[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’-ジ-2-ナフタレニル-であり、LELがトリス(8-キノ
リノラト)アルミニウム(III)又は下式

【０１１４】

【化３７】

【０１１５】で表される化合物を含有する、そのような
デバイスが包含される。本発明の実施態様には、下式
(1)：

【０１１６】

【化３８】

【０１１７】（上式中、ｍは０、１又は２であり、Ｒ^a
は、各々独立に選ばれた置換基であり、かつ、ｎは各々
独立に０〜３であり、Ａｒ^aは、各々独立に選ばれた芳
香族基であり、そしてＡｒ^bは、各々独立に選ばれた炭
素環式芳香族基であるが、但し、２個の環置換基が連結
して一つの環を形成していてもよい。）で表されるナフ
タレン系化合物、並びに本発明のデバイスを内蔵する静
画又は動画形成装置も包含される。

【０１１８】以下、本発明の好ましい実施態様を列挙す
る。〔１〕カソード、アノード、発光層、及び該カソードと
該アノードとの間に配置された下式(1)で表されるナフ
タレン系化合物を含有する層を含んで成る多層電場発光
デバイス。

【０１１９】

【化３９】

【０１２０】上式中、ｍは０、１又は２であり、Ｒ
^aは、各々独立に選ばれた置換基であり、かつ、ｎは各
々独立に０〜３であり、Ａｒ^aは、各々独立に選ばれた
芳香族基であり、そしてＡｒ^bは、各々独立に選ばれた
炭素環式芳香族基であるが、但し、２個の環置換基が連
結して一つの環を形成していてもよい。〔２〕該ナフタレン系化合物が1,5-ジアミノ化合物であ
る、〔１〕項に記載のデバイス。〔３〕該ナフタレン系化合物が2,6-ジアミノ化合物であ
る、〔１〕項に記載のデバイス。〔４〕Ｒ^a基の少なくとも一つがアルキル基又はアリー
ル基である、〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載のデ
バイス。〔５〕Ａｒ^a基の少なくとも一つがフェニル基又は複素
芳香族基である、〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載
のデバイス。〔６〕Ａｒ^b基の少なくとも一つがパラ置換型フェニル
基である、〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載のデバ
イス。〔７〕該発光層がキノリン誘導体の金属錯体を含有す
る、〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載のデバイス。〔８〕該ナフタレン系化合物が式(1B)で表される、
〔１〕〜〔７〕のいずれか１項に記載のデバイス。

【０１２１】

【化４０】

【０１２２】上式中、各Ｒ^a、ｍ及びｎは、〔１〕項記
載の定義と同一であり、ｐは各々独立に０〜５である。

〔９〕該ナフタレン系化合物が、該アノードに隣接して
いる層に含まれている、〔１〕〜〔８〕のいずれか１項
に記載のデバイス〔１０〕該ナフタレン系化合物が、該アノードに隣接し
ていない層に含まれている、〔１〕〜〔８〕のいずれか
１項に記載のデバイス〔１１〕該ナフタレン系化合物が正孔輸送性改良機能を
有し、かつ、該アノードと該発光層との間に正孔輸送性
改良機能を有する第２の化合物が存在している、請求項
１〜５のいずれか一項に記載のデバイス。〔１２〕該第２の化合物の一つが下記構造式（Ｃ）で表
される、〔１１〕項に記載のデバイス。

【０１２３】

【化４１】

【０１２４】上式中、Ｑ₁及びＱ₂は、各々独立に選ばれ
た芳香族第三アミン部分であり、そしてＧは結合基又は
結合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の有機ELデバイスを示す略横
断面図である。

【図２】本発明による第２の有機ELデバイスを示す略横
断面図である。

【符号の説明】１０１…基板１０３…アノード層１０５…正孔注入層１０７…正孔輸送層１０７ａ、１０７ｂ…正孔輸送性二次層１０９…発光層１１１…電子輸送層１１３…カソード層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者チンワンタンアメリカ合衆国，ニューヨーク 14625, ロチェスター，パークレーン 176 Ｆターム(参考） 3K007 AB02 CB04 DB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カソード、アノード、発光層、及び該カ
ソードと該アノードとの間に配置された下式(1)で表さ
れるナフタレン系化合物を含有する層を含んで成る多層
電場発光デバイス。【化１】上式中、ｍは０、１又は２であり、Ｒ^aは、各々独立に選ばれた置換基であり、かつ、ｎは
各々独立に０〜３であり、Ａｒ^aは、各々独立に選ばれた芳香族基であり、そしてＡｒ^bは、各々独立に選ばれた炭素環式芳香族基である
が、但し、２個の環置換基が連結して一つの環を形成してい
てもよい。
【請求項２】Ｒ^a基の少なくとも一つがアルキル基又
はアリール基である、請求項１記載のデバイス。
【請求項３】Ａｒ^a基の少なくとも一つがフェニル基
又は複素芳香族基である、請求項１又は２記載のデバイ
ス。
【請求項４】Ａｒ^b基の少なくとも一つがパラ置換型
フェニル基である、請求項１〜３のいずれか一項に記載
のデバイス。
【請求項５】該発光層がキノリン誘導体の金属錯体を
含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイ
ス。
【請求項６】該ナフタレン系化合物が正孔輸送性改良
機能を有し、かつ、該アノードと該発光層との間に正孔
輸送性改良機能を有する第２の化合物が存在している、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス。