JP3445315B2 - アルミニウムキレート化合物及び内部接合型有機電界発光素子 - Google Patents
アルミニウムキレート化合物及び内部接合型有機電界発光素子Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
- H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規組成物の［（（Ｒ
s ）m −Ｑ）3-n Ａｌ］x Ｌn に関する。さらには、こ
の新規組成物を内部接合型有機電界発光素子に利用す
る。
s ）m −Ｑ）3-n Ａｌ］x Ｌn に関する。さらには、こ
の新規組成物を内部接合型有機電界発光素子に利用す
る。
【０００２】
【従来の技術】励起されて発光することができる、通常
発光材料または発光体と呼ばれている材料は、様々な用
途に使用することができる。簡単な用途では、発光体を
使用し、紫外線を吸収させて可視光を発生させることが
できる。別の用途では、各種の様々な励起放射線源、例
えば電子、α粒子またはβ粒子、γ線またはＸ線を使用
することができる。さらに別の型の、電界発光（エレク
トロルミネッセンス）と呼ばれている用途では、正孔−
電子対の再結合によって、発光のエネルギー源を励起す
ることができる。
発光材料または発光体と呼ばれている材料は、様々な用
途に使用することができる。簡単な用途では、発光体を
使用し、紫外線を吸収させて可視光を発生させることが
できる。別の用途では、各種の様々な励起放射線源、例
えば電子、α粒子またはβ粒子、γ線またはＸ線を使用
することができる。さらに別の型の、電界発光（エレク
トロルミネッセンス）と呼ばれている用途では、正孔−
電子対の再結合によって、発光のエネルギー源を励起す
ることができる。
【０００３】多くの発光体用途には、薄い（<1mm）フィ
ルム状の発光体が必要である。薄膜を構成するために用
いられている発光体の特別な例が、米国特許第 4,539,5
07号、同第 4,769,292号、同第 4,720,432号、同第 4,8
85,211号、同第 4,950,950号、同第 5,150,006号及び同
第 5,141,671号明細書に記載されている。
ルム状の発光体が必要である。薄膜を構成するために用
いられている発光体の特別な例が、米国特許第 4,539,5
07号、同第 4,769,292号、同第 4,720,432号、同第 4,8
85,211号、同第 4,950,950号、同第 5,150,006号及び同
第 5,141,671号明細書に記載されている。
【０００４】米国特許第 5,150,006号及び同第 5,141,6
71号明細書では、二つの２−メチル−８−ヒドロキシキ
ノリン（２ＭＱ）配位子が、アルミニウムに錯体化され
ている。米国特許第 5,150,006号明細書では、発光成分
として構造式（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｌ（２ＭＱ）2 で示
される酸素架橋錯体を含んで成る、高効率の電界発光素
子が記載されている。米国特許第 5,141,671号明細書
は、効率は低いが安定性の高い構造式（２ＭＱ）2 Ａｌ
ＯＡｒ（式中、Ａｒはフェニルまたは置換フェニル部分
を表す）を教示している。米国特許第 5,141,671号明細
書に記載されている方法では、トリス錯体Ａｌ（２Ｍ
Ｑ）3 は形成できなかったが、これは３個の２ＭＱ配位
子が１個のアルミニウムに有効に配位できなかったため
である。
71号明細書では、二つの２−メチル−８−ヒドロキシキ
ノリン（２ＭＱ）配位子が、アルミニウムに錯体化され
ている。米国特許第 5,150,006号明細書では、発光成分
として構造式（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｌ（２ＭＱ）2 で示
される酸素架橋錯体を含んで成る、高効率の電界発光素
子が記載されている。米国特許第 5,141,671号明細書
は、効率は低いが安定性の高い構造式（２ＭＱ）2 Ａｌ
ＯＡｒ（式中、Ａｒはフェニルまたは置換フェニル部分
を表す）を教示している。米国特許第 5,141,671号明細
書に記載されている方法では、トリス錯体Ａｌ（２Ｍ
Ｑ）3 は形成できなかったが、これは３個の２ＭＱ配位
子が１個のアルミニウムに有効に配位できなかったため
である。
【０００５】（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｒ化合物が発見され
るまでは、（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｌ（２ＭＱ）2 以外
の、Ａｌと２−メチル−８−ヒドロキシキノリンとの単
離可能な蛍光性金属キレートは知られていなかった。残
念ながら、（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｒを調製するのに用い
られる合成方法には限界があり、電界発光素子において
発光性化合物として有用であると考えられていたフェノ
ール以外の第三配位子と２−メチル−８−ヒドロキシキ
ノリンとのアルミニウムキレートの合成が不可能であっ
た。例えば、フェノールではない安息香酸をアルミニウ
ムイソプロポキシド及び２−メチル−８−ヒドロキシキ
ノリンと反応させることによってある化合物を調製しよ
うとすると、上記の特許明細書に記載されている製法で
は、（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｌ（２ＭＱ）2 化合物が形成
された。
るまでは、（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｌ（２ＭＱ）2 以外
の、Ａｌと２−メチル−８−ヒドロキシキノリンとの単
離可能な蛍光性金属キレートは知られていなかった。残
念ながら、（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｒを調製するのに用い
られる合成方法には限界があり、電界発光素子において
発光性化合物として有用であると考えられていたフェノ
ール以外の第三配位子と２−メチル−８−ヒドロキシキ
ノリンとのアルミニウムキレートの合成が不可能であっ
た。例えば、フェノールではない安息香酸をアルミニウ
ムイソプロポキシド及び２−メチル−８−ヒドロキシキ
ノリンと反応させることによってある化合物を調製しよ
うとすると、上記の特許明細書に記載されている製法で
は、（２ＭＱ）2 ＡｌＯＡｌ（２ＭＱ）2 化合物が形成
された。
【０００６】本発明の新規組成物を使用することができ
る用途の一つは電界発光素子である。電界発光素子（本
明細書では、以降ＥＬ素子とも称する）は、電界発光媒
体によって空間的に分離されている電極を含有し、該媒
体が、電極間に印加される電位差に応じて発光する。
る用途の一つは電界発光素子である。電界発光素子（本
明細書では、以降ＥＬ素子とも称する）は、電界発光媒
体によって空間的に分離されている電極を含有し、該媒
体が、電極間に印加される電位差に応じて発光する。
【０００７】現在好ましいとされている形態では、有機
ＥＬ素子は、アノードと、該アノードに接触している有
機正孔注入及び輸送帯域と、該有機正孔注入及び輸送帯
域との接合部を形成する電子注入及び輸送帯域と、そし
て該電子注入及び輸送帯域に接触しているカソードとを
含んで成る。電極間に電位を与えると、正孔及び電子
が、それぞれアノード及びカソードから有機帯域中へ注
入される。素子内部の正孔−電子再結合によって発光が
生じる。
ＥＬ素子は、アノードと、該アノードに接触している有
機正孔注入及び輸送帯域と、該有機正孔注入及び輸送帯
域との接合部を形成する電子注入及び輸送帯域と、そし
て該電子注入及び輸送帯域に接触しているカソードとを
含んで成る。電極間に電位を与えると、正孔及び電子
が、それぞれアノード及びカソードから有機帯域中へ注
入される。素子内部の正孔−電子再結合によって発光が
生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この技術分野の課題
は、不安定なトリス（８−キノリノラト）アルミニウム
（III ）キレートの発光特性を、安定な化合物で獲得す
ることである。望まれている発光特性は、ＥＬ素子での
青色発光である。従って、解決すべき最初の課題は、こ
の所望の発光特性を与える安定なアルミニウムキレート
を作り出すことである。解決すべき第二の課題は、この
新規アルミニウムキレートを適切に発光させるための適
当な手段を提供するＥＬ素子を作り出すことである。
は、不安定なトリス（８−キノリノラト）アルミニウム
（III ）キレートの発光特性を、安定な化合物で獲得す
ることである。望まれている発光特性は、ＥＬ素子での
青色発光である。従って、解決すべき最初の課題は、こ
の所望の発光特性を与える安定なアルミニウムキレート
を作り出すことである。解決すべき第二の課題は、この
新規アルミニウムキレートを適切に発光させるための適
当な手段を提供するＥＬ素子を作り出すことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、下式
で示される新規発光化合物に関するものである。
で示される新規発光化合物に関するものである。
【００１０】
【化３】
【００１１】上式中、
ｎが１である場合にはｘは１または２のいずれかであ
り、またｎが２である場合にはｘは１であり； ｍは１〜６の範囲にあり； Ｌは、そのドナー原子が周期律表（使用した周期律表
は、CRC's Handbook ofChemistry and Physics 、第53
版、Cleveland Rubber社、Cleveland, Ohio, 1973 の前
の裏表紙に記載されている）の第４ａ族〜第７ａ族から
選択されているいずれかの配位子であるが、但しｎ及び
ｘが１である場合、該配位子はフェノール部分ではな
く； Ｑは、各場合において、置換８−キノリノラト配位子を
表し；そして Ｒs は、置換８−キノリノラト配位子がアルミニウム原
子に２個よりも多く結合することを立体的に妨害する８
−キノリノラト環置換基を表す。
り、またｎが２である場合にはｘは１であり； ｍは１〜６の範囲にあり； Ｌは、そのドナー原子が周期律表（使用した周期律表
は、CRC's Handbook ofChemistry and Physics 、第53
版、Cleveland Rubber社、Cleveland, Ohio, 1973 の前
の裏表紙に記載されている）の第４ａ族〜第７ａ族から
選択されているいずれかの配位子であるが、但しｎ及び
ｘが１である場合、該配位子はフェノール部分ではな
く； Ｑは、各場合において、置換８−キノリノラト配位子を
表し；そして Ｒs は、置換８−キノリノラト配位子がアルミニウム原
子に２個よりも多く結合することを立体的に妨害する８
−キノリノラト環置換基を表す。
【００１２】該新規化合物の用途の一つは、内部接合型
有機電界発光素子を改善することに向けられる。該ＥＬ
素子は、順に、アノードと、有機正孔注入及び輸送帯域
と、有機電子注入及び輸送帯域と、そしてカソードとを
含んで成る。
有機電界発光素子を改善することに向けられる。該ＥＬ
素子は、順に、アノードと、有機正孔注入及び輸送帯域
と、有機電子注入及び輸送帯域と、そしてカソードとを
含んで成る。
【００１３】該ＥＬ素子の有機電子注入及び輸送帯域
は、カソードに接触している電子注入層、並びに該電子
注入層と該有機正孔注入及び輸送帯域との間に挿入され
ている電子輸送層、を含んで成る。該電子輸送層が新規
化合物を含んで成る。
は、カソードに接触している電子注入層、並びに該電子
注入層と該有機正孔注入及び輸送帯域との間に挿入され
ている電子輸送層、を含んで成る。該電子輸送層が新規
化合物を含んで成る。
【００１４】新規発光化合物は、混合配位子アルミニウ
ムキレートを含んで成る。該キレートは、電荷受容性化
合物として働き、またＲs は、アルミニウム原子または
その他の等価ないずれかの原子、例えばホウ素、ガリウ
ムもしくはインジウム、に２個よりも多い８−キノリノ
ラト配位子が結合することを妨害するように選ばれた、
８−キノリノラト環核の環置換基である。これらの化合
物は下式で表すことができる。
ムキレートを含んで成る。該キレートは、電荷受容性化
合物として働き、またＲs は、アルミニウム原子または
その他の等価ないずれかの原子、例えばホウ素、ガリウ
ムもしくはインジウム、に２個よりも多い８−キノリノ
ラト配位子が結合することを妨害するように選ばれた、
８−キノリノラト環核の環置換基である。これらの化合
物は下式で表すことができる。
【００１５】
【化４】
【００１６】上式中、
ｎが１である場合にはｘは１または２のいずれかであ
り、またｎが２である場合にはｘは１であり； ｍは１〜６の範囲にあり； Ｌは、そのドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族
から選択されているいずれかの配位子であるが、但しｎ
及びｘが１である場合、該配位子はフェノール部分では
なく； Ｑは、各場合において、置換８−キノリノラト配位子を
表し；そして Ｒs は、置換８−キノリノラト配位子がアルミニウム原
子に２個よりも多く結合することを立体的に妨害する８
−キノリノラト環置換基を表す。
り、またｎが２である場合にはｘは１であり； ｍは１〜６の範囲にあり； Ｌは、そのドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族
から選択されているいずれかの配位子であるが、但しｎ
及びｘが１である場合、該配位子はフェノール部分では
なく； Ｑは、各場合において、置換８−キノリノラト配位子を
表し；そして Ｒs は、置換８−キノリノラト配位子がアルミニウム原
子に２個よりも多く結合することを立体的に妨害する８
−キノリノラト環置換基を表す。
【００１７】１個または２個の置換８−キノリノラト配
位子と、ドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族か
ら選択されている１個または２個の配位子（但しｎ及び
ｘが１である場合、該配位子はフェノール部分ではな
い）とを含むアルミニウムキレートを使用する利点は、
トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（III ）キレ
ートの望ましい物理特性のすべてが得られる点にある。
より詳細には、１個または２個の置換８−キノリノラト
配位子と、ドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族
から選択されている１個または２個の配位子（但しｎ及
びｘが１である場合、該配位子はフェノール部分ではな
い）との組合せが、蒸気相から蒸着して有機ＥＬ素子の
電子輸送層を形成することができるアルミニウムキレー
トを生ぜしめる。蒸着法は、有機ＥＬ素子の有機層配列
を構築する好ましい方法である。蒸着法によって、厚さ
と均一性が十分に制御されている非常に薄い層を堆積す
ることが可能である。蒸着基板や、正孔注入及び輸送帯
域に溶剤またはその他の余計な物質を接触させる必要が
ないので、こうした基板帯域の性能を劣化させたり、こ
れを溶解または汚染することがない。蒸着法は、蒸着速
度が制御できることや、素子構成の自由度及び融通性が
より高いこと、といったさらなる利点を有する。有機Ｅ
Ｌ素子で新規組成物を試験したところ、許容できる安定
性が確認された（初期発光強度の少なくとも半分が25時
間よりも長期間保持された）。
位子と、ドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族か
ら選択されている１個または２個の配位子（但しｎ及び
ｘが１である場合、該配位子はフェノール部分ではな
い）とを含むアルミニウムキレートを使用する利点は、
トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（III ）キレ
ートの望ましい物理特性のすべてが得られる点にある。
より詳細には、１個または２個の置換８−キノリノラト
配位子と、ドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族
から選択されている１個または２個の配位子（但しｎ及
びｘが１である場合、該配位子はフェノール部分ではな
い）との組合せが、蒸気相から蒸着して有機ＥＬ素子の
電子輸送層を形成することができるアルミニウムキレー
トを生ぜしめる。蒸着法は、有機ＥＬ素子の有機層配列
を構築する好ましい方法である。蒸着法によって、厚さ
と均一性が十分に制御されている非常に薄い層を堆積す
ることが可能である。蒸着基板や、正孔注入及び輸送帯
域に溶剤またはその他の余計な物質を接触させる必要が
ないので、こうした基板帯域の性能を劣化させたり、こ
れを溶解または汚染することがない。蒸着法は、蒸着速
度が制御できることや、素子構成の自由度及び融通性が
より高いこと、といったさらなる利点を有する。有機Ｅ
Ｌ素子で新規組成物を試験したところ、許容できる安定
性が確認された（初期発光強度の少なくとも半分が25時
間よりも長期間保持された）。
【００１８】その最も簡単な態様では、配位子Ｌは、そ
のドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族から選択
されている場合に選ばれる。さらなる検討から、以下の
実施例により例示されるように、式Ｉのアルミニウムキ
レートにとって好ましい配位子は、ｎ及びｘが１である
場合にＬＨ非フェノール部分から由来することが決定さ
れた。ここでＬＨは、安息香酸とその誘導体及びトリフ
ェニルシラノールとその誘導体から成る群から選択され
るが、但し該基が有する炭素原子数は３〜２４個であ
る。また、ｎが２である場合、ＬＨはヒドロキシベンゼ
ンまたは各種の炭化水素置換ヒドロキシベンゼン類、ヒ
ドロキシナフタレン類及びその他の縮合環ヒドロキシ炭
化水素類を含む。配位子部分のモノメチル置換が発光波
長を短くすることが決定されたので、配位子が少なくと
も７個の炭素原子を含有することが好ましい。一般に、
非常に多数の炭素原子を含む配位子を使用することによ
って得られる利点はほとんど無い。しかしながら、１８
個の芳香族環炭素原子を含む配位子を検討したところ、
高いレベルの安定性を示した。こうして、配位子は全部
で７〜１８個の炭素原子を含有することが好ましい。
のドナー原子が周期律表の第４ａ族〜第７ａ族から選択
されている場合に選ばれる。さらなる検討から、以下の
実施例により例示されるように、式Ｉのアルミニウムキ
レートにとって好ましい配位子は、ｎ及びｘが１である
場合にＬＨ非フェノール部分から由来することが決定さ
れた。ここでＬＨは、安息香酸とその誘導体及びトリフ
ェニルシラノールとその誘導体から成る群から選択され
るが、但し該基が有する炭素原子数は３〜２４個であ
る。また、ｎが２である場合、ＬＨはヒドロキシベンゼ
ンまたは各種の炭化水素置換ヒドロキシベンゼン類、ヒ
ドロキシナフタレン類及びその他の縮合環ヒドロキシ炭
化水素類を含む。配位子部分のモノメチル置換が発光波
長を短くすることが決定されたので、配位子が少なくと
も７個の炭素原子を含有することが好ましい。一般に、
非常に多数の炭素原子を含む配位子を使用することによ
って得られる利点はほとんど無い。しかしながら、１８
個の芳香族環炭素原子を含む配位子を検討したところ、
高いレベルの安定性を示した。こうして、配位子は全部
で７〜１８個の炭素原子を含有することが好ましい。
【００１９】配位子のフェニル部分の脂肪族置換基は、
各々が炭素原子を１〜１２個含有することを意図されて
いる。フェニル部分のアルキル置換基は、炭素原子数が
１〜３個の範囲にあることが好ましいが、最良の全体特
性は、メチル置換基を使用した場合に観測された。
各々が炭素原子を１〜１２個含有することを意図されて
いる。フェニル部分のアルキル置換基は、炭素原子数が
１〜３個の範囲にあることが好ましいが、最良の全体特
性は、メチル置換基を使用した場合に観測された。
【００２０】フェニル部分の芳香族炭化水素置換基は、
フェニル環またはナフチル環であることが好ましい。安
息香酸及びシラノール部分のフェニル、ジフェニル及び
トリフェニル置換は、どれも非常に望ましい有機ＥＬ素
子特性を生ぜしめることが観測された。
フェニル環またはナフチル環であることが好ましい。安
息香酸及びシラノール部分のフェニル、ジフェニル及び
トリフェニル置換は、どれも非常に望ましい有機ＥＬ素
子特性を生ぜしめることが観測された。
【００２１】α−ナフトールまたはβ−ナフトール由来
の配位子は、格別なレベルの安定性を示すアルミニウム
キレートを生ぜしめることが観測された。ヒドロキシベ
ンゼン由来のフェノラト配位子が示すのと同様に、より
短い波長への限定された程度の発光シフトもまた実現さ
れる。後述のように、ナフトエ酸配位子含有アルミニウ
ムキレートを青色発光性蛍光色素と組み合わせて使用す
ることによって、非常に望ましい素子を構成することが
できる。
の配位子は、格別なレベルの安定性を示すアルミニウム
キレートを生ぜしめることが観測された。ヒドロキシベ
ンゼン由来のフェノラト配位子が示すのと同様に、より
短い波長への限定された程度の発光シフトもまた実現さ
れる。後述のように、ナフトエ酸配位子含有アルミニウ
ムキレートを青色発光性蛍光色素と組み合わせて使用す
ることによって、非常に望ましい素子を構成することが
できる。
【００２２】各種のフェノラト配位子のオルト、メタ及
びパラ置換類似体の比較から、フェニル環上の炭化水素
置換基の位置が寄与する性能の差は、あったとしてもほ
んのわずかであることが決定された。
びパラ置換類似体の比較から、フェニル環上の炭化水素
置換基の位置が寄与する性能の差は、あったとしてもほ
んのわずかであることが決定された。
【００２３】好ましい態様では、アルミニウムキレート
の配位子は以下の式を満たす。
の配位子は以下の式を満たす。
【００２４】
【化５】
【００２５】上式中、Ｒs 、Ｑ及びｎは、先に定義した
通りであり、そしてＬ2 、Ｌ3 及びＬ4 は、集合的に１
８個以下の炭素原子を含有し、また各々は独立して水
素、シアノ、アミノ、炭素原子数１〜１２個の炭化水素
基またはその他の慣例の置換基を表すが、但しＬ2 とＬ
3 またはＬ3 とＬ4 が一緒に縮合ベンゾ環を形成しても
よい。
通りであり、そしてＬ2 、Ｌ3 及びＬ4 は、集合的に１
８個以下の炭素原子を含有し、また各々は独立して水
素、シアノ、アミノ、炭素原子数１〜１２個の炭化水素
基またはその他の慣例の置換基を表すが、但しＬ2 とＬ
3 またはＬ3 とＬ4 が一緒に縮合ベンゾ環を形成しても
よい。
【００２６】８−キノリノラト環の一方または両方が、
立体妨害性の置換基以外の置換基を含有することはでき
るが、環のさらなる置換は必要ではない。さらに、環１
個当たり１個よりも多い置換基が立体妨害に寄与しうる
ことが認識される。各種の立体妨害性置換基の可能性
は、以下の式を参照することによって最も容易に想定さ
れる。
立体妨害性の置換基以外の置換基を含有することはでき
るが、環のさらなる置換は必要ではない。さらに、環１
個当たり１個よりも多い置換基が立体妨害に寄与しうる
ことが認識される。各種の立体妨害性置換基の可能性
は、以下の式を参照することによって最も容易に想定さ
れる。
【００２７】
【化６】
【００２８】上式中、Ｌは、先に記載したいずれの形態
をとることも可能であり、またＲ2〜Ｒ7 は、環の２位
〜７位の各々における置換基を表す。環の４位、５位及
び６位における置換基は、１個のアルミニウム原子に対
する３個の８−キノリノラト核の結合を立体的に妨害す
るための位置としては好ましくはない。環の３位または
７位における大きな置換基は十分な立体障害を付与でき
ると考えられるが、かさ高い置換基の導入は、分子の性
能を向上させることなく分子量を実質的に増加させるの
で、全体性能を低下させてしまう。一方、環の２位は立
体障害を付与するのに適しており、環のこの位置では非
常に小さな置換基（例えば、メチル基）でさえも効果的
な立体妨害性置換基を提供する。合成の便宜上は、環の
２位に立体妨害性の置換基を配置することが特に好まし
い。本明細書中の用語「立体妨害性」は、（Ｒs ）m −
Ｑ配位子が、アルミニウム原子の３番目の配位子として
の導入にとって有効に配位することが通常はないことを
示唆するために用いられている。
をとることも可能であり、またＲ2〜Ｒ7 は、環の２位
〜７位の各々における置換基を表す。環の４位、５位及
び６位における置換基は、１個のアルミニウム原子に対
する３個の８−キノリノラト核の結合を立体的に妨害す
るための位置としては好ましくはない。環の３位または
７位における大きな置換基は十分な立体障害を付与でき
ると考えられるが、かさ高い置換基の導入は、分子の性
能を向上させることなく分子量を実質的に増加させるの
で、全体性能を低下させてしまう。一方、環の２位は立
体障害を付与するのに適しており、環のこの位置では非
常に小さな置換基（例えば、メチル基）でさえも効果的
な立体妨害性置換基を提供する。合成の便宜上は、環の
２位に立体妨害性の置換基を配置することが特に好まし
い。本明細書中の用語「立体妨害性」は、（Ｒs ）m −
Ｑ配位子が、アルミニウム原子の３番目の配位子として
の導入にとって有効に配位することが通常はないことを
示唆するために用いられている。
【００２９】８−キノリノラト環上の置換基もまた有用
な色相移動作用をなしうることも観測された。キノリン
環は縮合ベンゾ環及びピリジノ環からなる。キノリン環
のピリジノ環部分が１個以上の電子供与性置換基で置換
された場合、その効果は発光の色相を低波長側へ移動さ
せる効果である。ピリジノ環のオルト位及びパラ位（す
なわち、キノリン環の２位及び４位）における電子供与
性置換基は、発光の色相に特に影響を及ぼすが、ピリジ
ノ環のメタ位（キノリン環の３位）が発光の色相に与え
る影響は比較的小さい。立体障害は電子供与性や受容性
とは全く無関係であり、またＲ2 は電子供与性基または
電子受容性基のいずれの形態をとることもできるが、し
かしながらＲ2 を電子供与性基の中から選択することが
好ましい。第二の電子供与性基Ｒ4 を付加することによ
って、スペクトルの緑部から離れた色相のさらなる移動
が実現される。Ｒ3 は、存在する場合、合成上都合のよ
いいずれの形態をとることも可能であるが、これもまた
電子供与性であることが好ましい。
な色相移動作用をなしうることも観測された。キノリン
環は縮合ベンゾ環及びピリジノ環からなる。キノリン環
のピリジノ環部分が１個以上の電子供与性置換基で置換
された場合、その効果は発光の色相を低波長側へ移動さ
せる効果である。ピリジノ環のオルト位及びパラ位（す
なわち、キノリン環の２位及び４位）における電子供与
性置換基は、発光の色相に特に影響を及ぼすが、ピリジ
ノ環のメタ位（キノリン環の３位）が発光の色相に与え
る影響は比較的小さい。立体障害は電子供与性や受容性
とは全く無関係であり、またＲ2 は電子供与性基または
電子受容性基のいずれの形態をとることもできるが、し
かしながらＲ2 を電子供与性基の中から選択することが
好ましい。第二の電子供与性基Ｒ4 を付加することによ
って、スペクトルの緑部から離れた色相のさらなる移動
が実現される。Ｒ3 は、存在する場合、合成上都合のよ
いいずれの形態をとることも可能であるが、これもまた
電子供与性であることが好ましい。
【００３０】対照的に、キノリン核のベンゾ環部分上の
電子受容性置換基は、発光の色相をより短波長側へ移動
させる。こうして、キノリン環の５位、６位及び７位の
いずれか、または全部が、存在する場合には、電子受容
性であることが好ましい。
電子受容性置換基は、発光の色相をより短波長側へ移動
させる。こうして、キノリン環の５位、６位及び７位の
いずれか、または全部が、存在する場合には、電子受容
性であることが好ましい。
【００３１】特定の置換基が電子供与性であるか電子受
容性であるかを決めることは、当業者であれば周知であ
る。すべての共通の種類の置換基を反映する、数百種の
最も普通の置換基の電子供与性または電子受容性が決定
され、定量化され、そして文献に記載されている。電子
供与性及び電子受容性を最も一般的に定量化したもの
は、ハメット・シグマ値（Hammett sigma value ）であ
る。ハメット・シグマ値が負の置換基は電子供与性であ
り、反対にハメット・シグマ値が正の置換基は電子受容
性である。水素のハメット・シグマ値は零であり、その
他の置換基は、その電子受容性または電子供与性に直接
比例して正または負の方向に増加するハメット・シグマ
値を示す。Lange のHandbook of Chemistry （第１２
版、McGraw Hill 、1979年、Table 3-12、pp. 3-134 〜
3-138）に、多数の通常見かける置換基のハメット・シ
グマ値が記載されている。ハメット・シグマ値は、フェ
ニル環の置換に基づいて割り当てられているが、キノリ
ン環に対する電子供与性及び電子受容性置換基を定性的
に選択するのに使用可能な案内にはなる。
容性であるかを決めることは、当業者であれば周知であ
る。すべての共通の種類の置換基を反映する、数百種の
最も普通の置換基の電子供与性または電子受容性が決定
され、定量化され、そして文献に記載されている。電子
供与性及び電子受容性を最も一般的に定量化したもの
は、ハメット・シグマ値（Hammett sigma value ）であ
る。ハメット・シグマ値が負の置換基は電子供与性であ
り、反対にハメット・シグマ値が正の置換基は電子受容
性である。水素のハメット・シグマ値は零であり、その
他の置換基は、その電子受容性または電子供与性に直接
比例して正または負の方向に増加するハメット・シグマ
値を示す。Lange のHandbook of Chemistry （第１２
版、McGraw Hill 、1979年、Table 3-12、pp. 3-134 〜
3-138）に、多数の通常見かける置換基のハメット・シ
グマ値が記載されている。ハメット・シグマ値は、フェ
ニル環の置換に基づいて割り当てられているが、キノリ
ン環に対する電子供与性及び電子受容性置換基を定性的
に選択するのに使用可能な案内にはなる。
【００３２】本発明の要件を満たす好ましい混合配位子
アルミニウムキレートの特別な例を以下に記載する。
アルミニウムキレートの特別な例を以下に記載する。
【００３３】表Ｉ （（Ｒs ）m −Ｑ）2 ＡｌＬの例例
ＬＨ ＊（（Ｒs ）m −Ｑ）は２−メチル−８−
ヒドロキシキノリン＊ １ 安息香酸 ２ ４−メチル安息香酸 ３ ４−メトキシ安息香酸 ４ ２−フェニル安息香酸 ５ ４−フェニル安息香酸 ６ ４−ジメチルアミノ安息香酸 ７ ４−ジフェニルアミノ安息香酸 ８ ４−シアノ安息香酸 ９ ４−トリフルオロメチル安息香酸 １０ ２−ナフトエ酸 １１ ３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸 １２ ９−アントロ酸（9-anthroic acid ） １３ ２−ピコリン酸 １４ 酢酸 １５ トリフルオロ酢酸 １６ ベンゼンスルホン酸 １７ トリフルオロメタンスルホン酸 １８ ジフェニルホスホン酸 １９ トリフェニルシラノール ２０ トリス（４，４’−ビフェニル）シラノール ２１ ｔ−ブタノール ２２ ベンジルアルコール ２３ ２−ピリジルカルビノール ２４ ペンタフルオロフェノール ２５ ２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾキサゾー
ル ２６ ２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾー
ル ２７ ベンゼンチオール
ヒドロキシキノリン＊ １ 安息香酸 ２ ４−メチル安息香酸 ３ ４−メトキシ安息香酸 ４ ２−フェニル安息香酸 ５ ４−フェニル安息香酸 ６ ４−ジメチルアミノ安息香酸 ７ ４−ジフェニルアミノ安息香酸 ８ ４−シアノ安息香酸 ９ ４−トリフルオロメチル安息香酸 １０ ２−ナフトエ酸 １１ ３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸 １２ ９−アントロ酸（9-anthroic acid ） １３ ２−ピコリン酸 １４ 酢酸 １５ トリフルオロ酢酸 １６ ベンゼンスルホン酸 １７ トリフルオロメタンスルホン酸 １８ ジフェニルホスホン酸 １９ トリフェニルシラノール ２０ トリス（４，４’−ビフェニル）シラノール ２１ ｔ−ブタノール ２２ ベンジルアルコール ２３ ２−ピリジルカルビノール ２４ ペンタフルオロフェノール ２５ ２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾキサゾー
ル ２６ ２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾー
ル ２７ ベンゼンチオール
【００３４】表II （（Ｒs ）m −Ｑ）2 ＡｌＬの例例
Ｌ ＊（（Ｒs ）m −Ｑ）は２−メチル−８−ヒ
ドロキシキノリン＊ ２８ ｉ−ブチル ２９ フェニル ３０ クロロ ３１ フェニルセレニル ３２ フェニルテルレニル ３３ トリメチレンボレート
ドロキシキノリン＊ ２８ ｉ−ブチル ２９ フェニル ３０ クロロ ３１ フェニルセレニル ３２ フェニルテルレニル ３３ トリメチレンボレート
【００３５】表III （（Ｒs ）m −Ｑ）ＡｌＬ2 の例例
ＬＨ ＊（（Ｒs ）m −Ｑ）は２−メチル−８−
ヒドロキシキノリン＊ ３４ 安息香酸 ３５ ４−フェニルフェノール ３６ フェノール
ヒドロキシキノリン＊ ３４ 安息香酸 ３５ ４−フェニルフェノール ３６ フェノール
【００３６】表IV （（Ｒs ）m −Ｑ）2 ＡｌＬＡｌ
（（Ｒs ）m −Ｑ）2 の例例 （ＬＨ）2 ＊（（Ｒs ）m −Ｑ）は2-メチル-8-
ヒドロキシキノリン＊ ３７ ４，４’−ビフェノール ３８ テレフタル酸 ３９ フェニルボロン酸
（（Ｒs ）m −Ｑ）2 の例例 （ＬＨ）2 ＊（（Ｒs ）m −Ｑ）は2-メチル-8-
ヒドロキシキノリン＊ ３７ ４，４’−ビフェノール ３８ テレフタル酸 ３９ フェニルボロン酸
【００３７】ｎ＝１の場合の式Ｉで示した化合物では、
再結晶化した置換８−キノリノールの無水トルエン溶液
を、アルゴン下でトリ−ｉ−ブチルアルミニウムの溶液
へ添加した。激しい気体発生が観測され、そして１０分
後に、アルゴン下でその混合物に配位子を、直接に、ま
たは無水トルエンに溶解してから添加した。ｎ＝２の場
合の化合物については、適当な理論量の置換８−キノリ
ノールと配位子を使用した。反応混合物を加熱して３〜
６時間穏やかに還流させると、その間にクリーム色また
は黄色の沈澱物が生成した。その混合物を０℃に冷却し
た後に、生成物を濾過して集めた。その濾液を２５〜５
０体積％にまで濃縮し、０℃に冷却し、そして生成した
沈澱物を集めることにより、さらなる試料を得た。生成
物は、クリーム色または黄色の粉末として得られ、また
トルエンからの再結晶化や真空昇華法によりさらに精製
することができた。
再結晶化した置換８−キノリノールの無水トルエン溶液
を、アルゴン下でトリ−ｉ−ブチルアルミニウムの溶液
へ添加した。激しい気体発生が観測され、そして１０分
後に、アルゴン下でその混合物に配位子を、直接に、ま
たは無水トルエンに溶解してから添加した。ｎ＝２の場
合の化合物については、適当な理論量の置換８−キノリ
ノールと配位子を使用した。反応混合物を加熱して３〜
６時間穏やかに還流させると、その間にクリーム色また
は黄色の沈澱物が生成した。その混合物を０℃に冷却し
た後に、生成物を濾過して集めた。その濾液を２５〜５
０体積％にまで濃縮し、０℃に冷却し、そして生成した
沈澱物を集めることにより、さらなる試料を得た。生成
物は、クリーム色または黄色の粉末として得られ、また
トルエンからの再結晶化や真空昇華法によりさらに精製
することができた。
【００３８】発光組成物は、上記の混合配位子アルミニ
ウム（III ）キレートのうちのいずれの１種または組合
せから成ることもできるが、米国特許第 4,769,292号及
び同第 5,150,006号明細書の教示に従う蛍光色素の１種
または組合せを混合配位子アルミニウム（III ）キレー
トとの組合せで使用することが特に意図される。
ウム（III ）キレートのうちのいずれの１種または組合
せから成ることもできるが、米国特許第 4,769,292号及
び同第 5,150,006号明細書の教示に従う蛍光色素の１種
または組合せを混合配位子アルミニウム（III ）キレー
トとの組合せで使用することが特に意図される。
【００３９】内部接合型有機ＥＬ素子のアノード及びカ
ソードは、米国特許第 4,885,211号明細書に記載されて
いる各種形態のうちのいずれかのように、それぞれ便利
な従来のいずれの形態をとることもできる。アルミニウ
ムカソード及びマグネシウムカソードが、米国特許第
5,059,862号明細書の主題である。考えられる別のカソ
ードの構成が、米国特許第 5,073,446号明細書に記載さ
れており、そのカソードは、少なくとも８０％のインジ
ウムとマグネシウムのような低仕事関数金属とを含有す
る融合金属粒子から構成されている。好ましい態様で
は、該金属粒子の平均直径は１mm未満であり、また変動
係数は２０％未満である。
ソードは、米国特許第 4,885,211号明細書に記載されて
いる各種形態のうちのいずれかのように、それぞれ便利
な従来のいずれの形態をとることもできる。アルミニウ
ムカソード及びマグネシウムカソードが、米国特許第
5,059,862号明細書の主題である。考えられる別のカソ
ードの構成が、米国特許第 5,073,446号明細書に記載さ
れており、そのカソードは、少なくとも８０％のインジ
ウムとマグネシウムのような低仕事関数金属とを含有す
る融合金属粒子から構成されている。好ましい態様で
は、該金属粒子の平均直径は１mm未満であり、また変動
係数は２０％未満である。
【００４０】カソードは少なくとも１種の低い（4.0 eV
未満の）仕事関数金属を効率化のために含有しなければ
ならないので、カソードは、低仕事関数金属を酸化から
保護する構成から利益を得る。米国特許第 5,059,861号
明細書によって教示されているようにカソードを構成す
ることが特に意図される。この配置では、有機媒体に接
触しているカソードの部分は、仕事関数が＜4.0 eVであ
る金属を少なくとも１種含有する。カソードは、少なく
とも１種のアルカリ土類金属または稀土類金属を含有す
るキャッピング層をさらに含む。仕事関数が＜4.0 eVで
あるカソード中の金属は、キャッピング層中のアルカリ
土類金属または稀土類金属よりも高い仕事関数を有する
ように選定される。
未満の）仕事関数金属を効率化のために含有しなければ
ならないので、カソードは、低仕事関数金属を酸化から
保護する構成から利益を得る。米国特許第 5,059,861号
明細書によって教示されているようにカソードを構成す
ることが特に意図される。この配置では、有機媒体に接
触しているカソードの部分は、仕事関数が＜4.0 eVであ
る金属を少なくとも１種含有する。カソードは、少なく
とも１種のアルカリ土類金属または稀土類金属を含有す
るキャッピング層をさらに含む。仕事関数が＜4.0 eVで
あるカソード中の金属は、キャッピング層中のアルカリ
土類金属または稀土類金属よりも高い仕事関数を有する
ように選定される。
【００４１】さらに、米国特許第 5,047,687号明細書に
よって教示されているようにカソードを構成することが
意図される。この構成では、カソードは仕事関数が＜4.
0 eVである（アルカリ金属以外の）少なくとも１種の金
属を含有し、また、有機電界発光媒体の少なくとも１種
の成分、好ましくはスチルベンまたはキレート化オキシ
ノイド化合物、及び仕事関数が 4.0〜4.5 eVの範囲にあ
る金属を含んで成るカソードの上を、保護層が被覆す
る。
よって教示されているようにカソードを構成することが
意図される。この構成では、カソードは仕事関数が＜4.
0 eVである（アルカリ金属以外の）少なくとも１種の金
属を含有し、また、有機電界発光媒体の少なくとも１種
の成分、好ましくはスチルベンまたはキレート化オキシ
ノイド化合物、及び仕事関数が 4.0〜4.5 eVの範囲にあ
る金属を含んで成るカソードの上を、保護層が被覆す
る。
【００４２】成分１０２〜１１６を含んで成る従来の有
機ＥＬ素子を図１に示す。基本的に、素子のアノード１
０２は、透明基板１０４と薄い透明導電層１０６から構
成される。アノードの上にあり、これと接しているの
は、アノードに接している正孔注入及び輸送帯域１１
０、並びに該帯域１１０との接合部１１４を形成する電
子注入及び輸送帯域１１２、によって形成されている有
機媒体１０８である。電子注入及び輸送帯域はカソード
１１６に接している。
機ＥＬ素子を図１に示す。基本的に、素子のアノード１
０２は、透明基板１０４と薄い透明導電層１０６から構
成される。アノードの上にあり、これと接しているの
は、アノードに接している正孔注入及び輸送帯域１１
０、並びに該帯域１１０との接合部１１４を形成する電
子注入及び輸送帯域１１２、によって形成されている有
機媒体１０８である。電子注入及び輸送帯域はカソード
１１６に接している。
【００４３】動作時には、カソード１１６にアノード１
０２に対して負の電位をバイアスすると、正孔が、有機
正孔注入及び輸送帯域１１０の中へそのアノードとの界
面で注入され、そしてこの帯域を横断して接合部１１４
へ輸送される。同時に、電子が、電子注入及び輸送帯域
１１２の中へそのカソード１１６との界面で注入され、
そして注入された電子は接合部の方へ輸送される。電子
注入及び輸送帯域内部の接合部１１４の付近で正孔と電
子の再結合が起こり、その結果電子注入及び輸送帯域内
で電界発光が生じる。発光の色相は、電子注入及び輸送
帯域の組成によって決まる。発せられた光は、有機ＥＬ
素子からいずれの方向へも、すなわち有機媒体の縁部、
カソード及び／またはアノードを通って、出ていくこと
ができる。図示した構成では、これが最も普通の構成で
はあるが、透明アノードを通って主発光が起こる。
０２に対して負の電位をバイアスすると、正孔が、有機
正孔注入及び輸送帯域１１０の中へそのアノードとの界
面で注入され、そしてこの帯域を横断して接合部１１４
へ輸送される。同時に、電子が、電子注入及び輸送帯域
１１２の中へそのカソード１１６との界面で注入され、
そして注入された電子は接合部の方へ輸送される。電子
注入及び輸送帯域内部の接合部１１４の付近で正孔と電
子の再結合が起こり、その結果電子注入及び輸送帯域内
で電界発光が生じる。発光の色相は、電子注入及び輸送
帯域の組成によって決まる。発せられた光は、有機ＥＬ
素子からいずれの方向へも、すなわち有機媒体の縁部、
カソード及び／またはアノードを通って、出ていくこと
ができる。図示した構成では、これが最も普通の構成で
はあるが、透明アノードを通って主発光が起こる。
【００４４】従来の有機ＥＬ素子の電子注入及び輸送帯
域１１２は、引用した従来技術に記載されている様々な
態様のうちのいずれをとることもできるが、該帯域１１
２が米国特許第 5,150,006号明細書中の金属オキシノイ
ド電荷受容性化合物を使用すると最良の性能が実現され
る。
域１１２は、引用した従来技術に記載されている様々な
態様のうちのいずれをとることもできるが、該帯域１１
２が米国特許第 5,150,006号明細書中の金属オキシノイ
ド電荷受容性化合物を使用すると最良の性能が実現され
る。
【００４５】図１の成分１０２〜１２４を包含する好ま
しい構成では、正孔注入及び輸送帯域は、アノードに接
している正孔注入層１１８、並びに該正孔注入層と電子
注入及び輸送帯域との間に挿入されている隣接した正孔
輸送層１２０から成る。先に引用した従来技術によっ
て、１層及び２層の正孔注入及び輸送帯域が例示されて
いる。特に好ましい正孔輸送層１２０は、少なくとも２
個の第三アミン部分を含んで成る正孔輸送性芳香族第三
アミンを含有し、また少なくとも２個の縮合芳香族環を
含有する芳香族部分を第三アミンの窒素原子に結合して
含む。
しい構成では、正孔注入及び輸送帯域は、アノードに接
している正孔注入層１１８、並びに該正孔注入層と電子
注入及び輸送帯域との間に挿入されている隣接した正孔
輸送層１２０から成る。先に引用した従来技術によっ
て、１層及び２層の正孔注入及び輸送帯域が例示されて
いる。特に好ましい正孔輸送層１２０は、少なくとも２
個の第三アミン部分を含んで成る正孔輸送性芳香族第三
アミンを含有し、また少なくとも２個の縮合芳香族環を
含有する芳香族部分を第三アミンの窒素原子に結合して
含む。
【００４６】電子注入及び輸送帯域１１２は、カソード
に接している電子注入層１２２、並びに該層１２２と正
孔注入及び輸送帯域１１０との間に挿入されている隣接
した電子輸送層１２４を含んで成る。電子輸送層は、正
孔注入及び輸送帯域１１０と接合部１１４を形成する。
に接している電子注入層１２２、並びに該層１２２と正
孔注入及び輸送帯域１１０との間に挿入されている隣接
した電子輸送層１２４を含んで成る。電子輸送層は、正
孔注入及び輸送帯域１１０と接合部１１４を形成する。
【００４７】電子注入層は、電子注入及び輸送帯域１１
２を形成するために従来より用いられている材料のいず
れによっても形成することができる。例えば、電子注入
層は、引用した従来技術のいずれかに記載されている有
機ＥＬ素子の電子注入及び輸送帯域を形成するために用
いられるいずれの材料から形成してもよい。
２を形成するために従来より用いられている材料のいず
れによっても形成することができる。例えば、電子注入
層は、引用した従来技術のいずれかに記載されている有
機ＥＬ素子の電子注入及び輸送帯域を形成するために用
いられるいずれの材料から形成してもよい。
【００４８】電界発光の原因となるのは有機媒体１０８
を横断して維持される電位勾配であるため、出来る限り
薄い有機媒体を用いて有機ＥＬ素子を構成することによ
って、電界発光を実現するための素子のアノードとカソ
ードの間の電位差を最小にすることができる。それゆ
え、実用上最も薄い厚さの有機媒体が好ましい。典型的
には、有機媒体の厚さは１mm未満、好ましくは5000オン
グストローム未満である。有機媒体１０８の最小厚は、
成分の帯域及び層の最小厚によって決まる。発光のクェ
ンチングを防止するためには、カソード１１６と接合部
１１４を少なくとも 300オングストロームは離して分け
る必要がある（すなわち、電子注入及び輸送帯域１１２
の厚さは少なくとも 300オングストロームであることが
好ましい）。構成寸法に対し唯一残っている制限は、連
続層を保証するのに要する層の最小厚である。層１１
８、層１２０、層１２２及び層１２４の各々は、少なく
とも２０オングストロームの厚さを有し、好ましくは少
なくとも５０オングストロームを有する。それゆえ、正
孔注入及び輸送帯域１１０も非常に薄くできるが、この
帯域の厚さもまた少なくとも 300オングストロームであ
ることが好ましい。
を横断して維持される電位勾配であるため、出来る限り
薄い有機媒体を用いて有機ＥＬ素子を構成することによ
って、電界発光を実現するための素子のアノードとカソ
ードの間の電位差を最小にすることができる。それゆ
え、実用上最も薄い厚さの有機媒体が好ましい。典型的
には、有機媒体の厚さは１mm未満、好ましくは5000オン
グストローム未満である。有機媒体１０８の最小厚は、
成分の帯域及び層の最小厚によって決まる。発光のクェ
ンチングを防止するためには、カソード１１６と接合部
１１４を少なくとも 300オングストロームは離して分け
る必要がある（すなわち、電子注入及び輸送帯域１１２
の厚さは少なくとも 300オングストロームであることが
好ましい）。構成寸法に対し唯一残っている制限は、連
続層を保証するのに要する層の最小厚である。層１１
８、層１２０、層１２２及び層１２４の各々は、少なく
とも２０オングストロームの厚さを有し、好ましくは少
なくとも５０オングストロームを有する。それゆえ、正
孔注入及び輸送帯域１１０も非常に薄くできるが、この
帯域の厚さもまた少なくとも 300オングストロームであ
ることが好ましい。
【００４９】カソードに隣接した層を形成するために用
いることができる、さらに別の薄膜形成電子注入及び輸
送帯域化合物は、蛍光増白剤、特に米国特許第 4,539,5
07号明細書やChemistry of Synthetic Dyes の第５版
（1971年、第618-637 及び 640頁）に記載されているも
のである。薄膜形成性ではないものは、末端環の一方ま
たは両方に脂肪族部分を結合させることによって、薄膜
形成性にすることができる。
いることができる、さらに別の薄膜形成電子注入及び輸
送帯域化合物は、蛍光増白剤、特に米国特許第 4,539,5
07号明細書やChemistry of Synthetic Dyes の第５版
（1971年、第618-637 及び 640頁）に記載されているも
のである。薄膜形成性ではないものは、末端環の一方ま
たは両方に脂肪族部分を結合させることによって、薄膜
形成性にすることができる。
【００５０】本発明の好ましい態様では、ポルフィリン
系化合物が有機ＥＬ素子の正孔注入層１１８を形成す
る。ポルフィリン系化合物は、ポルフィリン構造由来
の、またはポルフィリン構造を含む、天然または合成の
いずれかの化合物である。米国特許第 3,935,031号また
は同第 4,356,429号明細書に記載されているいずれのポ
ルフィリン系化合物を使用してもよい。
系化合物が有機ＥＬ素子の正孔注入層１１８を形成す
る。ポルフィリン系化合物は、ポルフィリン構造由来
の、またはポルフィリン構造を含む、天然または合成の
いずれかの化合物である。米国特許第 3,935,031号また
は同第 4,356,429号明細書に記載されているいずれのポ
ルフィリン系化合物を使用してもよい。
【００５１】有機ＥＬ素子の正孔輸送層１２０は、好ま
しくは、少なくとも１種の正孔輸送性芳香族第三アミン
を含有する。該アミンは、炭素原子にのみ結合されてい
る少なくとも１個の三価窒素原子を含有する化合物であ
って、その炭素原子のうちの少なくとも１個が芳香族環
の員である化合物であると理解される。一つの態様で
は、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
ンまたはポリマーのアリールアミンであることができ
る。例示的なモノマーのトリアリールアミンが、Klupfe
l らの米国特許第 3,180,730号明細書に記載されてい
る。ビニル基やビニレン基で置換され、及び／または少
なくとも１個の活性水素含有基を含有する、その他の適
当なトリアリールアミンが、米国特許第 3,567,450号及
び同第 3,658,520号明細書に記載されている。
しくは、少なくとも１種の正孔輸送性芳香族第三アミン
を含有する。該アミンは、炭素原子にのみ結合されてい
る少なくとも１個の三価窒素原子を含有する化合物であ
って、その炭素原子のうちの少なくとも１個が芳香族環
の員である化合物であると理解される。一つの態様で
は、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
ンまたはポリマーのアリールアミンであることができ
る。例示的なモノマーのトリアリールアミンが、Klupfe
l らの米国特許第 3,180,730号明細書に記載されてい
る。ビニル基やビニレン基で置換され、及び／または少
なくとも１個の活性水素含有基を含有する、その他の適
当なトリアリールアミンが、米国特許第 3,567,450号及
び同第 3,658,520号明細書に記載されている。
【００５２】好ましい種類の芳香族第三アミンは、少な
くとも２個の芳香族第三アミン部分を含むアミンであ
る。この種類は、米国特許第 4,175,960号及び同第 4,5
39,507号明細書に記載されている。
くとも２個の芳香族第三アミン部分を含むアミンであ
る。この種類は、米国特許第 4,175,960号及び同第 4,5
39,507号明細書に記載されている。
【００５３】米国特許第 5,061,569号及び同第 5,150,0
06号明細書の教示によると、アミンのアリール基の１個
以上を置換することによって、短期間動作及び長期間動
作の両方で、より高い有機ＥＬ素子安定性を実現するこ
とが可能である。置換された基は、少なくとも２個の縮
合芳香族環を含有する芳香族部分によって上記の芳香族
第三アミン中の第三窒素原子に直接結合してもよい。
06号明細書の教示によると、アミンのアリール基の１個
以上を置換することによって、短期間動作及び長期間動
作の両方で、より高い有機ＥＬ素子安定性を実現するこ
とが可能である。置換された基は、少なくとも２個の縮
合芳香族環を含有する芳香族部分によって上記の芳香族
第三アミン中の第三窒素原子に直接結合してもよい。
【００５４】
【実施例】化合物の製法
表Ｉ〜IVに記載した化合物１〜３９の製法と特徴を以下
に記載する。以下の実施例は、本発明をさらに理解する
ために提供するものである。
に記載する。以下の実施例は、本発明をさらに理解する
ために提供するものである。
【００５５】化合物及び実施例１
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（10
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に安息香酸
（5 mmol、611 mg）の無水トルエン（10ml）溶液をアル
ゴン下で加えた。反応混合物を加熱して３時間穏やかに
還流させると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混合
物を０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集めた。
その濾液を５０％体積にまで濃縮し、０℃に冷却し、そ
して生成した沈澱物を集めるとさらに試料が得られた。
生成物は黄色粉末（2.28g）として得られ、９８％の収
率を示した。
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に安息香酸
（5 mmol、611 mg）の無水トルエン（10ml）溶液をアル
ゴン下で加えた。反応混合物を加熱して３時間穏やかに
還流させると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混合
物を０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集めた。
その濾液を５０％体積にまで濃縮し、０℃に冷却し、そ
して生成した沈澱物を集めるとさらに試料が得られた。
生成物は黄色粉末（2.28g）として得られ、９８％の収
率を示した。
【００５６】化合物及び実施例５
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（10
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水４−
フェニル安息香酸（5 mmol、911 mg）をアルゴン下で直
接加えた。反応混合物を加熱して３時間穏やかに還流さ
せると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混合物を０
℃に冷却した後、その生成物を濾過して集めた。その濾
液を５０％体積にまで濃縮し、０℃に冷却し、そして生
成した沈澱物を集めるとさらに試料が得られた。生成物
は黄色粉末（2.70 g）として得られ、９９％の収率を示
した。
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水４−
フェニル安息香酸（5 mmol、911 mg）をアルゴン下で直
接加えた。反応混合物を加熱して３時間穏やかに還流さ
せると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混合物を０
℃に冷却した後、その生成物を濾過して集めた。その濾
液を５０％体積にまで濃縮し、０℃に冷却し、そして生
成した沈澱物を集めるとさらに試料が得られた。生成物
は黄色粉末（2.70 g）として得られ、９９％の収率を示
した。
【００５７】化合物及び実施例２〜４、７、１４〜１
５、１７、１９〜２７ これらの化合物は、化合物１について採用した手順と類
似の手順で製造したが、但し、表Ｉに記載したような適
当な配位子（ＬＨ）を使用した。
５、１７、１９〜２７ これらの化合物は、化合物１について採用した手順と類
似の手順で製造したが、但し、表Ｉに記載したような適
当な配位子（ＬＨ）を使用した。
【００５８】化合物及び実施例６、８〜１３、１６、１
８ これらの化合物は、化合物５について採用した手順と類
似の手順で製造したが、但し、表Ｉに記載したような適
当な配位子（ＬＨ）を使用した。
８ これらの化合物は、化合物５について採用した手順と類
似の手順で製造したが、但し、表Ｉに記載したような適
当な配位子（ＬＨ）を使用した。
【００５９】化合物及び実施例２８
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（10
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、その反応混合物を加熱して３時間穏やか
に還流させると、その間にベージュ色の沈澱物が生成し
た。混合物を０℃に冷却した後、アルゴン下で、その生
成物を濾過して集めた。その濾液を５０％体積にまで濃
縮し、０℃に冷却し、そして生成した沈澱物を集めると
さらに試料が得られた。それを 175℃／0.001 torrで３
９時間昇華させると、生成物がベージュ色の若干空気感
受性の粉末（1.42 g）として得られ、７７％の収率を示
した。
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、その反応混合物を加熱して３時間穏やか
に還流させると、その間にベージュ色の沈澱物が生成し
た。混合物を０℃に冷却した後、アルゴン下で、その生
成物を濾過して集めた。その濾液を５０％体積にまで濃
縮し、０℃に冷却し、そして生成した沈澱物を集めると
さらに試料が得られた。それを 175℃／0.001 torrで３
９時間昇華させると、生成物がベージュ色の若干空気感
受性の粉末（1.42 g）として得られ、７７％の収率を示
した。
【００６０】化合物及び実施例２９
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（4
1.1mmol、6.54 g）の無水トルエン（175 ml）溶液を、
トリフェニルアルミニウム（20.56 mmol、5.31 g）にア
ルゴン下で加えた。激しい気体発生が観測され、そして
その反応混合物を加熱して１２時間還流させると、その
間に黄色の沈澱物が生成した。反応混合物をアルゴン下
で中孔フリットを通して高温濾過し、そしてその濾液を
−２０℃に冷却した。生じた沈澱物を濾過して集める
と、生成物が若干空気感受性の黄色微結晶（4.6g）とし
て得られ、５３％の収率を示した。
1.1mmol、6.54 g）の無水トルエン（175 ml）溶液を、
トリフェニルアルミニウム（20.56 mmol、5.31 g）にア
ルゴン下で加えた。激しい気体発生が観測され、そして
その反応混合物を加熱して１２時間還流させると、その
間に黄色の沈澱物が生成した。反応混合物をアルゴン下
で中孔フリットを通して高温濾過し、そしてその濾液を
−２０℃に冷却した。生じた沈澱物を濾過して集める
と、生成物が若干空気感受性の黄色微結晶（4.6g）とし
て得られ、５３％の収率を示した。
【００６１】化合物及び実施例３０
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（10
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、ジエチ
ルアルミニウムクロリドの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ヘ
キサン溶液5 ml）にアルゴン下で、−７８℃において加
えた。激しい気体発生が観測され、そしてその反応混合
物を２２℃まで温めさせた後、加熱して１０時間還流さ
せると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混合物を０
℃に冷却した後、アルゴン下で、その生成物を濾過して
集めた。それを 185℃／0.001torrで２４時間、続いて
210℃／0.001 torrで２４時間昇華させると、生成物が
黄色の若干空気感受性の粉末（150 mg）として得られ、
８％の収率（最適化されていない）を示した。
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、ジエチ
ルアルミニウムクロリドの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ヘ
キサン溶液5 ml）にアルゴン下で、−７８℃において加
えた。激しい気体発生が観測され、そしてその反応混合
物を２２℃まで温めさせた後、加熱して１０時間還流さ
せると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混合物を０
℃に冷却した後、アルゴン下で、その生成物を濾過して
集めた。それを 185℃／0.001torrで２４時間、続いて
210℃／0.001 torrで２４時間昇華させると、生成物が
黄色の若干空気感受性の粉末（150 mg）として得られ、
８％の収率（最適化されていない）を示した。
【００６２】化合物及び実施例３１
フェニルセレノール（6.37mmol、1.0g）を、化合物２８
（6.37mmol、2.55 g）の無水トルエン（75ml）溶液にア
ルゴン下で加えた。その混合物を加熱して８０時間還流
させた後、５０％体積にまで濃縮した。その混合物を加
熱して還流させ、すべての沈澱した固体を溶解させ、−
２０℃に冷却し、そして得られた沈澱物を濾過して集め
た。生成物は、空気感受性の黄色の微結晶（1.70 g）と
して得られ、５４％の収率を示した。
（6.37mmol、2.55 g）の無水トルエン（75ml）溶液にア
ルゴン下で加えた。その混合物を加熱して８０時間還流
させた後、５０％体積にまで濃縮した。その混合物を加
熱して還流させ、すべての沈澱した固体を溶解させ、−
２０℃に冷却し、そして得られた沈澱物を濾過して集め
た。生成物は、空気感受性の黄色の微結晶（1.70 g）と
して得られ、５４％の収率を示した。
【００６３】化合物及び実施例３２
リチウムトリエチルボロヒドリド（1.0 M のＴＨＦ溶液
5 ml）及びジフェニルジテルリド（2.5 mmol、1.02 g）
から現場で生成させたリチウムフェニルテルリド（5 mm
ol）のＴＨＦ溶液を、化合物３０（5 mmol、1.89 g）の
無水トルエン（100 ml）溶液にアルゴン下で加えた。そ
の反応混合物を２２℃で１６時間攪はんし、濾過し、そ
してその濾液を５０％体積にまで濃縮して−２０℃に冷
却した。生成した沈澱物を集めると、生成物が淡黄色の
空気感受性結晶（1.4g）として得られ、５１％の収率を
示した。
5 ml）及びジフェニルジテルリド（2.5 mmol、1.02 g）
から現場で生成させたリチウムフェニルテルリド（5 mm
ol）のＴＨＦ溶液を、化合物３０（5 mmol、1.89 g）の
無水トルエン（100 ml）溶液にアルゴン下で加えた。そ
の反応混合物を２２℃で１６時間攪はんし、濾過し、そ
してその濾液を５０％体積にまで濃縮して−２０℃に冷
却した。生成した沈澱物を集めると、生成物が淡黄色の
空気感受性結晶（1.4g）として得られ、５１％の収率を
示した。
【００６４】化合物及び実施例３３
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（10
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水トリ
メチレンボレート（5 mmol、1.22 g、1.06ml）をアルゴ
ン下で加えた。その反応混合物を加熱して６時間穏やか
に還流させると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混
合物を０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集め
た。その濾液を２５％体積にまで濃縮し、０℃に冷却
し、そして生成した沈澱物を集めるとさらに試料が得ら
れた。生成物は黄色の粉末（2.00 g）として得られ、９
０％の収率を示した。
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水トリ
メチレンボレート（5 mmol、1.22 g、1.06ml）をアルゴ
ン下で加えた。その反応混合物を加熱して６時間穏やか
に還流させると、その間に黄色の沈澱物が生成した。混
合物を０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集め
た。その濾液を２５％体積にまで濃縮し、０℃に冷却
し、そして生成した沈澱物を集めるとさらに試料が得ら
れた。生成物は黄色の粉末（2.00 g）として得られ、９
０％の収率を示した。
【００６５】化合物及び実施例３４
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（5
mmol、795 mg）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に安息香酸
（10mmol、1.22 g）の無水トルエン（20ml）溶液をアル
ゴン下で加えた。その反応混合物を加熱して３時間穏や
かに還流させると、その間に黄色の沈澱物が生成した。
溶剤を蒸発させると、生成物が黄色の粉末（2.1g）とし
て得られ、９９％の収率を示した。
mmol、795 mg）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に安息香酸
（10mmol、1.22 g）の無水トルエン（20ml）溶液をアル
ゴン下で加えた。その反応混合物を加熱して３時間穏や
かに還流させると、その間に黄色の沈澱物が生成した。
溶剤を蒸発させると、生成物が黄色の粉末（2.1g）とし
て得られ、９９％の収率を示した。
【００６６】化合物及び実施例３５
４−フェニルフェノール（10mmol、1.7g）の無水トルエ
ン（50ml）懸濁液を８０℃に加熱した後、カニューレを
使用し、トリ−ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmo
l、1.0 Mの無水トルエン溶液5 ml）にアルゴン下で移
した。激しい気体発生が観測され、そしてその混合物を
３０分間攪はんし、その後、再結晶化した８−ヒドロキ
シ−２−メチルキノリン（5 mmol、795 mg）の無水トル
エン（10ml）溶液をアルゴン下で加えた。その反応混合
物を加熱して１６時間穏やかに還流させると、その間に
白色の沈澱物が生成した。濾過すると、生成物が白色の
粉末（1.94 g）として得られ、７４％の収率を示した。
ン（50ml）懸濁液を８０℃に加熱した後、カニューレを
使用し、トリ−ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmo
l、1.0 Mの無水トルエン溶液5 ml）にアルゴン下で移
した。激しい気体発生が観測され、そしてその混合物を
３０分間攪はんし、その後、再結晶化した８−ヒドロキ
シ−２−メチルキノリン（5 mmol、795 mg）の無水トル
エン（10ml）溶液をアルゴン下で加えた。その反応混合
物を加熱して１６時間穏やかに還流させると、その間に
白色の沈澱物が生成した。濾過すると、生成物が白色の
粉末（1.94 g）として得られ、７４％の収率を示した。
【００６７】化合物及び実施例３６
この化合物は、化合物３４と同様にして得られたが、但
し、表III に記載したようにフェノールを使用した。
し、表III に記載したようにフェノールを使用した。
【００６８】化合物及び実施例３７
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（10
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水４，
４’−ビフェノール（2.5 mmol、465mg）をアルゴン下
で直接加えた。反応混合物を加熱して３時間穏やかに還
流させると、その間にクリーム色の沈澱物が生成した。
混合物を０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集め
た。生成物はクリーム色の粉末（2.01 g）として得ら
れ、９２％の収率を示した。
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水４，
４’−ビフェノール（2.5 mmol、465mg）をアルゴン下
で直接加えた。反応混合物を加熱して３時間穏やかに還
流させると、その間にクリーム色の沈澱物が生成した。
混合物を０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集め
た。生成物はクリーム色の粉末（2.01 g）として得ら
れ、９２％の収率を示した。
【００６９】化合物及び実施例３８
この化合物は、化合物３７と同様にして得られたが、但
し、表IVに記載したようにテレフタル酸を使用した。
し、表IVに記載したようにテレフタル酸を使用した。
【００７０】化合物及び実施例３９
再結晶化した８−ヒドロキシ−２−メチルキノリン（10
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水フェ
ニルボロン酸（2.5 mmol、305 mg）をアルゴン下で加え
た。反応混合物を加熱して６時間穏やかに還流させる
と、その間にクリーム色の沈澱物が生成した。混合物を
０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集めた。その
濾液を５０％体積まで濃縮し、０℃に冷却し、そして生
成した沈澱物を集めることによってさらに試料が得られ
た。生成物はクリーム色の粉末（1.82 g）として得ら
れ、９０％の収率を示した。
mmol、1.59 g）の無水トルエン（10ml）溶液を、トリ−
ｉ−ブチルアルミニウムの溶液（5 mmol、1.0Mの無水ト
ルエン溶液5 ml）にアルゴン下で加えた。激しい気体発
生が観測され、そして１０分後、その混合物に無水フェ
ニルボロン酸（2.5 mmol、305 mg）をアルゴン下で加え
た。反応混合物を加熱して６時間穏やかに還流させる
と、その間にクリーム色の沈澱物が生成した。混合物を
０℃に冷却した後、その生成物を濾過して集めた。その
濾液を５０％体積まで濃縮し、０℃に冷却し、そして生
成した沈澱物を集めることによってさらに試料が得られ
た。生成物はクリーム色の粉末（1.82 g）として得ら
れ、９０％の収率を示した。
【００７１】化合物の特性決定
調製した化合物を分析し、そして理論組成物と比較して
表Ｖに示した。これらのデータによって目的の化合物が
合成されたことが確認された。
表Ｖに示した。これらのデータによって目的の化合物が
合成されたことが確認された。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【表２】
【００７４】次の仕事は、これらの化合物が、その最初
の構造を保持しながら真空蒸発できることを決定するこ
とであった。分解することなく真空蒸発できる化合物に
ついては、この手順は物質を精製する望ましい効果を有
する。この技法では、粉末試料を磁製ボートに入れた
後、それを直径2.54cmの Pyrex（商品名）管内に挿入し
た。管内にアルゴンを約２torrの圧力で流しながら、管
の中央部を管炉内で加熱した。各々の試料をこのように
処理した。蒸気相から凝縮した固体を分析し、その結果
を表Ｖに報告した。
の構造を保持しながら真空蒸発できることを決定するこ
とであった。分解することなく真空蒸発できる化合物に
ついては、この手順は物質を精製する望ましい効果を有
する。この技法では、粉末試料を磁製ボートに入れた
後、それを直径2.54cmの Pyrex（商品名）管内に挿入し
た。管内にアルゴンを約２torrの圧力で流しながら、管
の中央部を管炉内で加熱した。各々の試料をこのように
処理した。蒸気相から凝縮した固体を分析し、その結果
を表Ｖに報告した。
【００７５】化合物の有機ＥＬ素子用途 実施例４０〜４９ 有機ＥＬ素子
本発明の要件を満たす一連の有機ＥＬ素子を以下のよう
に構築した。 （ａ）インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を被覆したガラス
基板を、市販の洗剤で超音波洗浄し、脱イオン水でリン
スし、トルエン蒸気で脱脂し、そして強酸化剤にさらし
た。 （ｂ）タンタルのボートから真空蒸発させることによっ
て、基板表面のＩＴＯ上に、厚さ３７５オングストロー
ムの銅フタロシアニン（CuPc）の正孔注入層を蒸着させ
た。 （ｃ）同様にタンタルのボートから真空蒸発させること
によって、CuPc層の上に、厚さ３７５オングストローム
の４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニ
ルアミノ］ビフェニルの正孔輸送層を蒸着させた。 （ｄ）正孔輸送層の上に、本発明の電子輸送層（３００
オングストローム）を蒸着させた。この化合物もまた、
タンタルのボートから真空蒸発させた。 （ｅ）同様にタンタルのボートから真空蒸発させること
によって、電子輸送層の上に、厚さ３００オングストロ
ームのアルミニウムトリスオキシンの電子注入層を蒸着
させた。 （ｆ）アルミニウムトリスオキシン層の上に、厚さ2000
オングストロームの、Ｍｇ：Ａｇの原子比が１０：１の
カソードを真空蒸着で形成させて、有機ＥＬ素子を完成
した。
に構築した。 （ａ）インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を被覆したガラス
基板を、市販の洗剤で超音波洗浄し、脱イオン水でリン
スし、トルエン蒸気で脱脂し、そして強酸化剤にさらし
た。 （ｂ）タンタルのボートから真空蒸発させることによっ
て、基板表面のＩＴＯ上に、厚さ３７５オングストロー
ムの銅フタロシアニン（CuPc）の正孔注入層を蒸着させ
た。 （ｃ）同様にタンタルのボートから真空蒸発させること
によって、CuPc層の上に、厚さ３７５オングストローム
の４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニ
ルアミノ］ビフェニルの正孔輸送層を蒸着させた。 （ｄ）正孔輸送層の上に、本発明の電子輸送層（３００
オングストローム）を蒸着させた。この化合物もまた、
タンタルのボートから真空蒸発させた。 （ｅ）同様にタンタルのボートから真空蒸発させること
によって、電子輸送層の上に、厚さ３００オングストロ
ームのアルミニウムトリスオキシンの電子注入層を蒸着
させた。 （ｆ）アルミニウムトリスオキシン層の上に、厚さ2000
オングストロームの、Ｍｇ：Ａｇの原子比が１０：１の
カソードを真空蒸着で形成させて、有機ＥＬ素子を完成
した。
【００７６】セルの性能結果を以下の表VIにまとめて記
録した。
録した。
【００７７】
【表３】
【００７８】有機ＥＬ素子の動作を、効率（電流１アン
ペア当たりの発光ワット数で測定）、初期の光出力（初
期強度：ミリワット／cm2 ）及び安定性（20mA/cm2の一
定電流で動作させた場合に、初期の光出力がその初期強
度の半分にまで低下するのに要する時間で測定）につい
て表VIIにまとめた。
ペア当たりの発光ワット数で測定）、初期の光出力（初
期強度：ミリワット／cm2 ）及び安定性（20mA/cm2の一
定電流で動作させた場合に、初期の光出力がその初期強
度の半分にまで低下するのに要する時間で測定）につい
て表VIIにまとめた。
【００７９】
【表４】
【００８０】安息香酸とその誘導体から選択されたＬＨ
を有する各有機ＥＬ素子は、初期効率及び光出力の両方
の点において満足できるものと考えられた。５０時間後
に初期光出力の少なくとも半分を維持できることを、最
低限度の許容できる安定性の目安とした。ＬＨがトリフ
ェニルシラノールまたはトリス（４，４’−ビフェニ
ル）シラノールである同じ種類の金属キレートは、青緑
発光性であり、その上効率レベルがより高い化合物をも
たらした。
を有する各有機ＥＬ素子は、初期効率及び光出力の両方
の点において満足できるものと考えられた。５０時間後
に初期光出力の少なくとも半分を維持できることを、最
低限度の許容できる安定性の目安とした。ＬＨがトリフ
ェニルシラノールまたはトリス（４，４’−ビフェニ
ル）シラノールである同じ種類の金属キレートは、青緑
発光性であり、その上効率レベルがより高い化合物をも
たらした。
【００８１】性能と色度の両方を考慮すると、メチル置
換またはフェニル置換した安息香酸配位子によって最良
の全体性能が実現されたことがわかる。メチル置換基は
低級アルキル（炭素原子１、２または３個）置換基を代
表し、またフェニル置換基はフェニル、ビフェニル及び
ナフチル置換基の性能を代表すると考えられる。
換またはフェニル置換した安息香酸配位子によって最良
の全体性能が実現されたことがわかる。メチル置換基は
低級アルキル（炭素原子１、２または３個）置換基を代
表し、またフェニル置換基はフェニル、ビフェニル及び
ナフチル置換基の性能を代表すると考えられる。
【００８２】実施例５０〜５４ 発光層中に導入された青色蛍光ドーパントを含む電界発
光素子 実施例４０にあるように一連の有機ＥＬ素子を構築した
が、但し、実施例４０を基準として、実施例４０に記載
した層に、 0.5〜3 モル％の範囲の量のペリレンをドー
プした。その結果を以下の表VIIIにまとめた。
光素子 実施例４０にあるように一連の有機ＥＬ素子を構築した
が、但し、実施例４０を基準として、実施例４０に記載
した層に、 0.5〜3 モル％の範囲の量のペリレンをドー
プした。その結果を以下の表VIIIにまとめた。
【００８３】
【表５】
【００８４】* ペリレンの発光スペクトルは二つの主ピ
ークを含んだ。優勢のピークを最初に記した。
ークを含んだ。優勢のピークを最初に記した。
【００８５】表VIIIから明らかなことは、実施例４０を
基準として、 0.5〜3 モル％の範囲のすべてのペリレン
濃度が、実施例５０〜５４の有機ＥＬ素子の発光色相を
より短波長側へシフトさせるのに有効であったことであ
る。図７は、ペリレンによって付与される青方向への色
相移動を例示している。濃度範囲は 0.2〜3 モル％が好
ましく、また 0.5〜2 モル％が最適範囲である。
基準として、 0.5〜3 モル％の範囲のすべてのペリレン
濃度が、実施例５０〜５４の有機ＥＬ素子の発光色相を
より短波長側へシフトさせるのに有効であったことであ
る。図７は、ペリレンによって付与される青方向への色
相移動を例示している。濃度範囲は 0.2〜3 モル％が好
ましく、また 0.5〜2 モル％が最適範囲である。
【００８６】
【発明の効果】本発明の新規組成物は、新規ＥＬ素子に
おいて青色発光する安定な化合物を提供する。
おいて青色発光する安定な化合物を提供する。
【図１】本発明の好ましい要件を満たす有機ＥＬ素子の
概略図である。
概略図である。
１００…有機電界発光素子
１０２…アノード
１０４…透明基板
１０６…透明導電層
１０８…有機媒体
１１０…正孔注入及び輸送帯域
１１２…電子注入及び輸送帯域
１１４…接合部
１１６…カソード
１１８…正孔注入層
１２０…正孔輸送層
１２２…電子注入層
１２４…電子輸送層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 スティーブン アーランド バンスライ
ク
アメリカ合衆国，ニューヨーク 14625,
ロチェスター，コリングスワース ドラ
イブ 39
(72)発明者 ヘンリー ジェームズ ギスリング
アメリカ合衆国，ニューヨーク 14610,
ロチェスター，ドーチェスター ロード
23
(56)参考文献 特許3215510（ＪＰ，Ｂ２)
特許3149991（ＪＰ，Ｂ２)
特許3213063（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 11/06
H05B 33/14
C07F 5/06
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】 下式で示されるアルミニウムキレート化
合物。 ［（（ＲＳ）ｍ−Ｑ）３−ｎＡｌ］Ｌ ｎ 上 式中、 ｎは１又は２であり、 ｍは１〜６の範囲にあり、 Ｑ は、各場合において、置換８−キノリノラト配位子を
表し、 Ｒ Ｓ は、置換８−キノリノラト配位子が該アルミニウム
原子に２個よりも多く結合することを立体的に妨害する
８−キノリノラト環置換基を表し、そして Ｌは下式の一方を表す。 【化１】 （上式中、Ｌ ２ 、Ｌ ３ 及びＬ ４ は、全体で１８個以下の
炭素原子を含有する置換基であって、各々独立に、水
素、炭素原子数１〜１２の炭化水素基、シアノ基及びア
ミノ基からなる群より選ばれる。） - 【請求項２】 順に、アノードと、有機正孔注入及び輸
送帯域と、有機電子注入及び輸送帯域と、そしてカソー
ドとを含んで成り、該有機電子注入及び輸送帯域が、該
カソードと接触している電子注入層を含んで成る、内部
接合型有機電界発光素子であって、 該電子注入層と該有機正孔注入及び輸送帯域との間に、
下式で示されるアルミニウムキレート化合物を含んで成
る発光層が挿入されていることを特徴とする内部接合型
有機電界発光素子。 ［（（ＲＳ）ｍ−Ｑ）３−ｎＡｌ］Ｌ ｎ 上 式中、 ｎは１又は２であり、 ｍは１〜６の範囲にあり、 Ｑ は、各場合において、置換８−キノリノラト配位子を
表し、 Ｒ Ｓ は、置換８−キノリノラト配位子が該アルミニウム
原子に２個よりも多く結合することを立体的に妨害する
８−キノリノラト環置換基を表し、そして Ｌは下式の一
方を表す。 【化２】 （上式中、Ｌ ２ 、Ｌ ３ 及びＬ ４ は、全体で１８個以下の
炭素原子を含有する置換基であって、各々独立に、水
素、炭素原子数１〜１２の炭化水素基、シアノ基及びア
ミノ基からなる群より選ばれる。）
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US91237692A | 1992-07-13 | 1992-07-13 | |
| US912376 | 1992-07-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172751A JPH06172751A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3445315B2 true JP3445315B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=25431811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17155293A Expired - Lifetime JP3445315B2 (ja) | 1992-07-13 | 1993-07-12 | アルミニウムキレート化合物及び内部接合型有機電界発光素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5484922A (ja) |
| EP (1) | EP0579151B1 (ja) |
| JP (1) | JP3445315B2 (ja) |
| DE (1) | DE69305262T2 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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