JP4129558B2 - 有機ｅｌディスプレイ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬディスプレイに関するもので、特に、発光効率が大きく向上された赤色発光層を含む有機ＥＬディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、表示装置の大型化によって空間占有率の小さい平面表示デバイスの要求が増大しつつあり、かかる平面表示デバイスの一種として最近有機発光ダイオードと呼ばれるデバイスを使用した有機ＥＬディスプレイの技術が早い速度で発展しつつあり、既に多数の試作品が発表されている。
有機ＥＬディスプレイは正孔注入電極（陽極）と電子注入電極（陰極）との間に形成されている有機膜に電荷を注入すると電子と正孔とが対を成してエキシトン（励起子）を生成し、前記エキシトンが励起状態から基底状態に落ちるとき消滅して発光するデバイスである。
【０００３】
かかる有機ＥＬディスプレイは広視野角、高速応答性、高コントラストなどの優れた特徴を有しているので、グラフィックディスプレイのピクセル、テレビ映像ディスプレイや表面光源のピクセルとして用いられている。プラスチックのようにフレキシブルな透明基板にもデバイスを形成することができるので非常に薄く作ることができ、また、色感が良いので次世代の平面ディスプレイ（ＦＰＤ）として適したデバイスである。
【０００４】
また、緑色、青色、赤色の三色を表すことができ、既に知られている液晶表示装置（ＬＣＤ）に比べてバックライトを必要せず、電力消耗が少なく、色感に優れているため、次世代のフルカラーディスプレイデバイスとして大きな関心の対象となっている、
【０００５】
従来の有機ＥＬディスプレイの製作過程を簡単に考察する。
（１） 先ず透明基板上に陽極を形成する。ここで、陽極物質ではＩＴＯ(Indium
Tin Oxide)が用いられる。
（２） 陽極上に正孔注入層(ＨＩＬ：Hole Inhecting Lyer)を形成する。正孔注入層には主に銅フタロシアニン(ＣｕＰＣ：copper phthalocyanine)が用いられ、その厚さは約１０〜３０ｎｍにする。
【０００６】
（３） 次に、正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole Transport Layer）を形成する。正孔輸送層はＮＰＢ（４，４’−ｂｉｓ［Ｎ−(１−ｎａｐｈｔｈｙｌ)−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）を約３０〜６０ｎｍ程度の厚さに形成する。
（４） 正孔輸送層上に有機発光層（Organic Emitting Layer）を形成する。この時必要によってドーパントを添加する。例えば、緑色発光の場合、有機発光層では通常、Ａｌｑ３(ｔｒｉｓ(８−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｑｕｉｎｏｌａｔｅ)ａｌｕｍｉｎｕｍ)を約３０ないし６０ｎｍ程度の厚さに形成し、緑色ドーパントとしてはＭＱＤ（Ｎ−Ｍ ｅｔｈｙｌｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）を多く用いる。
【０００７】
（５）有機発光層上に電子輸送層（ＥＴＬ：Electron Transport Layer）及び電子注入層（ＥＩＬ：Electron Injecting Layer）を連続的に形成するか、又は電子注入運送層を形成する。緑色発光の場合、有機発光層で用いたＡｌｑ３が優れる電子輸送能力を有しているので電子注入／輸送層を別に用いない場合も多い。（６）陰極を形成し、最後に保護膜を形成する。
前記のような構造において発光層をどのように形成するかによって青色、緑色、赤色の発光デバイスを各々実現できる。しかしながら、高効率の赤色発光においては多少困ることもあった。
【０００８】
一般的にＣｕＰＣは正孔注入能力と熱安定性に優れ、有機ＥＬデバイス（ＯＥＬＤ：organic electronic luminance device）では正孔注入層として多く用いられている。
ＣｕＰＣは厚く（数百Å）形成すればするほど正孔注入はうまく発するが、色が青みがかる傾向が強い。
従って、フルカラーＯＥＬＤでは発光時、赤色波長が吸収されて赤色の効率が格段に低下していた。
【０００９】
しかしながら、正孔注入層にＣｕＰＣを使用しないと、正孔輸送層のガラス転移点Ｔｇが低いので、陽極と正孔輸送層との間が劣化してデバイスの寿命が大きく悪くなる。
また、ＣｕＰＣを１０Åないし６０Å間の厚さで形成した場合には、赤色波長の吸収が殆ど発しないが、正孔注入効率が悪くなってデバイスの効率を大きく落とした。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためで、赤色発光物質にエネルギーを効率的に伝えるホストシステムを開発することで赤色発光効率を高くすることのできる有機ＥＬディスプレイを提供することが目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による有機電界発光は、第１電極と、第２電極とを有し、さらに第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質のゲスト物質と少なくとも二つ以上のホスト物質とからなる発光層を備えている。
【００１２】
発光層の組成は０．０１ｗｔ％から３０ｗｔ％であるゲスト物質と、０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％であるホスト物質とからなされる。
ゲスト物質はＤＣＭ誘導体、ナイル(Nile red)赤色誘導体、クマリン(Coumarine)誘導体、ローダミン誘導体、ピロメテン(pyrromethene)誘導体及びベンゾチオキサンフェン誘導体からなる群から選ばれる何れか一つである。
【００１３】
ホスト物質の何れか一つは下記構造式で示される化合物である。
【化７】
式中、ｍ＋ｎは１から８までの定数であり、
ｚはＡ１又は−Ａ２−Ｑ−Ａ３−であり、Ａ１は置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基から選ばれ、但し、Ａ１が芳香族炭化水素やヘテロ環基の場合、Ａ１と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合で連結され、Ａ２及びＡ３は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基又はヘテロ環基であり、Ａ２及びＡ３と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合に連結され、Ｑは置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基であるか、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素であり、但し、Ｑが置換又は非置換された芳香族炭化水素基やヘテロ環基の場合、ＱとＡ２、ＱとＡ３、又はＱとＡ２及びＡ３の結合は脂肪族炭化水素基、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢの元素に連結されるか、置換又は非置換された脂肪族炭化水素基、アミド、エステル、カルボニル、アゾ又はイミン結合に連結され、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、脂肪族炭化水素基、シリル基及び水素元素からなる群から選ばれるものであり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は化学結合により互いに連結され、全て同一であるか異なる構造であることが可能である。
【００１４】
前記ホスト物質中、何れか一つは置換又は非置換されたキノリン誘導体であってもよい。
【００１５】
本発明による有機ＥＬディスプレイは、第１電極と、第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質であるゲスト物質と第１及び第２ホスト物質からなる発光層を有し、さらに第１電極と発光層との間に形成される正孔注入又は輸送層を形成することもできる。
【００１６】
ここで、ゲスト物質のＰＬ最大発光ピークは５５０ｎｍ以上であり、第１及び第２ホスト物質のＰＬ最大発光ピークは５００ｎｍ−６００ｎｍである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【００１８】
本発明による有機ＥＬディスプレイは第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質であるゲスト物質と少なくとも二つ以上のホスト物質からなる発光層を備えている。
【００１９】
発光層の組成は０．０１ｗｔ％から３０ｗｔ％であるゲスト物質と、０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％であるホスト物質からなされることが望ましい。また、ゲスト物質はＤＣＭ誘導体、ナイル(Nile red)赤色誘導体、クマリン(Coumarine)誘導体、ローダミン誘導体、ピロメテン(pyrromethene)誘導体及びベンゾチオキサンフェン誘導体なる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２０】
ホスト物質の何れか一つは下記構造式で示される化合物であることが望ましい。
【化８】
式中、ｍ＋ｎは１から８までの定数であり、
ｚはＡ１又は−Ａ２−Ｑ−Ａ３−であり、Ａ１は置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基から選ばれ、但し、Ａ１が芳香族炭化水素やヘテロ環基の場合、Ａ１と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合で連結され、Ａ２及びＡ３は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基又はヘテロ環基であり、Ａ２及びＡ３と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合に連結され、Ｑは置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基であるか、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素であり、但し、Ｑが置換又は非置換された芳香族炭化水素基やヘテロ環基の場合、ＱとＡ２、ＱとＡ３、又はＱとＡ２及びＡ３の結合は脂肪族炭化水素基、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢの元素に連結されるか、置換又は非置換された脂肪族炭化水素基、アミド、エステル、カルボニル、アゾ又はイミン結合に連結され、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、脂肪族炭化水素基、シリル基及び水素元素からなる群から選ばれるものであり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は化学結合により互いに連結され、全て同一であるか異なる構造であることが可能である。
【００２１】
ホスト物質の何れか一つは置換又は非置換されたキノリン誘導体であることが望ましい。
本発明による他の実施形態として、有機ＥＬディスプレイは、第１電極と、第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質であるゲスト物質と第１及び第２ホスト物質からなる発光層と、さらに、第１電極と発光層との間に形成される正孔注入又は輸送層とを備えている。第２電極と発光層との間に電子注入及び輸送層を形成してもよい。
ここで、ゲスト物質のＰＬ最大発光ピークは５５０ｎｍ以上であり、第１及び第２ホスト物質のＰＬ最大発光ピークは５００ｎｍ−６００ｎｍであることが望ましい。
【００２２】
ここで、「ＰＬ(photoluminescence)ピーク」とは、ＴＨＦ(tetrahydrofuran)、クロロフォルム、アセト酸エチルなどの溶媒に溶かした後、溶液状態でのピークを言う。
【００２３】
本発明でゲスト発光層の組成は０．０１ｗｔ％から３０ｗｔ％、第１ホストが０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％、第２ホストが０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％であることが望ましい。
【００２４】
前記第１ホストは下記の構造式で示される化合物であることが望ましい。
【化９】
式中、ｍ＋ｎは１から８までの定数であり、
ｚはＡ１又は−Ａ２−Ｑ−Ａ３−であり、Ａ１は置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基から選ばれ、但し、Ａ１が芳香族炭化水素やヘテロ環基の場合、Ａ１と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合で連結され、Ａ２及びＡ３は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基又はヘテロ環基であり、Ａ２及びＡ３と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合に連結され、Ｑは置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基であるか、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素であり、但し、Ｑが置換又は非置換された芳香族炭化水素基やヘテロ環基の場合、ＱとＡ２、ＱとＡ３、又はＱとＡ２及びＡ３の結合は脂肪族炭化水素基、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢの元素に連結されるか、置換又は非置換された脂肪族炭化水素基、アミド、エステル、カルボニル、アゾ又はイミン結合に連結され、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、脂肪族炭化水素基、シリル基及び水素元素からなる群から選ばれるものであり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は化学結合により互いに連結され、全て同一であるか異なる構造であることが可能である。
又、前記IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素はホウ素、炭素、シリコン、窒素、酸素、硫黄及びセレニウムからなる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２５】
Ａ１、Ａ２、Ａ３と窒素（Ｎ）及びＡ２とＱ、Ａ３とＱとを連結させる脂肪族炭化水素基は炭素数１ないし１２個の炭素数を有する。脂肪族炭化水素基はメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、サイクロヘキサンジイル基、アダマンタンジイル基及びビニレン基から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２６】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｑの置換体は各々アリルオキシ基、アリルカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、アリルカルボニル基、アラリルキル基、アリルアミノカルボニル基、アリルカルボニルアミノ基、アリルシリル基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキルアミノ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルスルファニル基、アルキルシリル基、カルバモイル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、チオル基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる何れか一つである。
【００２７】
より望ましく、前記置換体は各々フェノキシ基、ナフチルオキシ基、フェニルカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、フェニルカルボキシ基、ベンジル基、スチリル基、ビニル基、アニリノカルボニル、ゼンゾイルアミノ基、トリフェニルシリル基、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ―プロピル基、ｔ−ブチル基、サイクロヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フォルミル基、プロピオニル基、アセチルオキシ基、プロピオニルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジ−ｉ−プロピルアミノ基、エチルスルファニル基、トリメチルシリル基、フッ素原子及び塩素原子なる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２８】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｑの置換体は二つ以上であることもでき、この時二つ以上の置換体が相互連結され、て飽和環又は不飽和環を形成することもできる。
【００２９】
Ａ１又はＱの脂肪族炭化水素基はメチレン基、エチレン基、サイクロヘキサンジイル基及びアダマンタンジイル基からなる群から選ばれる何れか一つである。また、Ａ１、Ａ２、Ａ３、又はＱの芳香族炭化水素基又はヘテロ環基は下記構造の化合物からなる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【化１０】
【００３０】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４は各々独立的に下記構造の化合物なる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【化１１】
【００３１】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４の置換体はアリルオキシ基、アリルアミノ基、アルコキシ基、アルキル基、アルキルアミノ基、水酸基、アミノ基、カルボニル基、アミド基、カルボシキ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる何れか一つである。
【００３２】
前記置換体はフェノキシ、トリルオキシ、ビニル基、アルデヒド基、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、ジフェニルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ジメチルアミノ基、カルボキシ酸基、フッ素原子及び塩素原子からなる群から選ばれる何れか一つであることが更に望ましい。
【００３３】
第１ホストは下記の構造式で表される化合物群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【化１２】
【００３４】
本発明で用いられる第２ホストは置換又は非置換されたキノリン誘導体でよい。望ましくは第２ホストはアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛(Ｚｎ)、マグネシウム（Ｍｇ）及びリチウム（Ｌｉ）からなる群から選ばれる何れか一つの金属を含む８−ハイドロキシキノリン金属着物であり、また、下記構造式で表されるトリス（８−キノリノレート）アルミニウムであることが更に望ましい。
【化１３】
【００３５】
また、本発明のゲストはＰＬ最大発光ピークが５５０ｎｍ以上であり、ＤＣＭ誘導体、ナイル(Nile red)赤色誘導体、クマリン(Coumarine)誘導体、ローダミン誘導体、ピロメテン(pyrromethene)誘導体及びenzothioxanphene誘導体なる群から選ばれる何れか一つである。
また、ＤＣＭ誘導体は以下の構造式で示される物質であることが望ましい。
【化１４】
【００３６】
図２Ａ及び図２Ｂは本発明の特徴を表しているグラフであり、図２Ａは発光層に第１ホスト物質だけを包含させた時のデバイス｛ＮＰＢ（６００Å）／第１ホスト（２００Å）／Ａｌｑ３（３００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ｝のＥＬピーク１と発光層に第２ホスト物質であるＡｌｑ３だけを用いた時のデバイス｛ＮＰＢ（６００Å）／Ａｌｑ３（２００Å）／Ａｌｑ３（３００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ｝のＥＬピーク２を示している。
【００３７】
図２Ｂでは発光層に第１及び第２ホスト物質を混合して用いた時のデバイス｛ＮＰＢ（６００Å）／第１ホスト＋Ａｌｑ３（２００Å）／Ａｌｑ３（３００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ｝のＥＬピーク３を示している。
図２Ｂのグラフに示すように、第１及び第２ホスト物質を共に用いたデバイスのＥＬピークは第１ホスト物質だけを用いたデバイスのＥＬピークと第２ホスト物質だけを用いたデバイスのＥＬピークとの間に形成された。
【００３８】
図２Ｂのように、本発明のＥＬピーク値は約５２０ｎｍから約６００ｎｍの間で、赤色発光効率が従来に比べて高い。
【００３９】
以下本発明は本発明によるホスト物質の合成を例示する下記合成例及び本発明によるホスト物質を用いた有機ＥＬディスプレイの製作を例示する実施形態を介して具体的に説明するが、これに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形可能である。
【００４０】
Ａ：本発明によるホスト物質合成
合成例１．Ｊ−１化合物の合成
１）３−ブロモフェニレン(Bromoperylene)の合成
【化１５】
先ず、２−ｎｅｃｋ−ｒ．ｂ．ｆにフェニレン（０．００８ｍｏｌ）２ｇをＤＭＦ（５０ｍｌ）に溶かし、ここにＤＭＦ（４０ｍｌ）に溶かした（０．０８ｍｏｌ）１．４１ｇを室温で徐々に滴加した。
これを１時間程度攪拌した後反応を終了した。
その反応物をメタノ−ルに添加して沈殿させた後沈殿物を得た。沈殿物を濾過して３−ブロモフェリレン２ｇ（７５％）が得られた。
【００４１】
２）３−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）フェリレンの合成
【化１６】
１）で得た３―ブロモフェリレン（０．００１５１ｍｏｌ）０．５ｇ、ジフェニルアミン（０．００３ｍｏｌ）０．５１ｇ、ソジウムｔｅｒｔ−ブトキサイド（０．００２３ｍｏｌ）０．２３３ｇ、ＢＩＮＡＰ（２．２’―ビス（ジフェニルポスピノ）−１．１’−ビナフチル）０．０４６ｇとパラジウム（II）アセテート０．０１６ｇとトルエン５０ｍｏｌを２−ｎｅｃｋ−ｒ．ｂ．ｆ．に入れて２４時間環流させた。
トルエンを減圧蒸留下に除去した後水で洗浄し、更にメタノ−ルで洗浄した後濾過し、再結晶はＴＨＦ／メタノ−ルで実施した。
３−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）−フェリレン０．４５ｇ（７１ｇ）が得られた。
【００４２】
合成例２．Ｊ−５化合物の合成
１）（４−ブロモフェニル）―ジフェニル―アミンの合成
【化１７】
ジン−スタ−クトラック（Ｄｅａｎ−ｓｔａｒｋ−ｔｒａｐ）が取り付けられた２５０ｍｌ３−ｎｅｒｋ−ｒ．ｂ．ｆにｐ−ブロモアニリン（０．０５８ｍｏｌ）１０ｇ、ヨードベンゼン（０．１３３ｍｏｌ）１５ｍｌ、１，１０−フェナントロリン０．５ｇ、ＣｕＣｌ０．３２ｇ、ＫＯＨ（０．４６４ｍｏｌ）２５ｇ、トルエン１００ｍｌを入れて１２時間環流させた。
トルエンを減圧蒸留して除去した後水で洗浄しメチレンクロライド／メタノ−ルで再結晶させて（４−ブロモフェニル）ジフェニルアミン１５．３ｇ（８１％）を得た。
【００４３】
２）４−（ジフェニルアミノ）フェニルホウ酸（４−（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）
【化１８】
（４−ブロモフェニル）−ジフェニル−アミン（０．０１０５ｍｏｌ）３．４ｇをよく乾燥された３−ｎｅｃｋ ｒ．ｂ．ｆに入れた後これを乾燥されたジエチルエテル（４０ｍｌ）を用いて溶解させた。
以後、ドライアイス（−７８℃）バス（ｂａｔｈ）を設置した後ここにｎ−ＢｕＬｉ（ヘキサン中に１．６Ｍ、９．８４ｍｌ、０．０１５６ｍｏｌ）を徐々に滴加させた。０℃に上げた後２時間程度反応後更にドライアイス（−７８℃）バスで冷却した後トリメチルボレイト（０．０１７８ｍｏｌ）２ｍｌを徐々に滴下加した。
常温まで温度が上昇した時３時間更に攪拌した。
ここに１ＭのＨＣｌを滴下し攪拌した後エテルで３回抽出した。
減圧蒸留して少量の石油エテルで洗浄した後濾過して化合物１．５１ｇ（６０％）を得た。
【００４４】
３）３−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）フェリレンの合成
【化１９】
３−ブロモフェリレン（０．０００９ｍｏｌ）０．３ｇ、４−（ジフェニルアミノ）フェニルホウ酸（０．００１３５ｍｏｌ）０．３９ｇ、Ｋ２ＣＯ３（０．００２０ｍｏｌ）１ｇを先ず３０ｍｌのトルエンと３０ｍｌのＨ２Ｏに溶かした。
窒素を３０分程度入れた後Ｐｄ（ｐｐｈ３）４（３−ブロモフェリレンの５ｍｏｌ％）を添加し２４時間間環流しながら攪拌させた。
水を除去し２−３回水で更に洗浄した。
トルエンを減圧蒸留して除去した後ＴＨＦに溶かしてメタノ−ルで沈殿物を得た。
化合物０．２９ｇ（６３％）を得た。ＴＨＦ溶媒でＰＬピークλｍａｘは５２０ｎｍであった。
【００４５】
合成例３．Ｊ−１７化合物の合成
【化２０】
９、１０−ジブロモアントラセン（０．１４９ｍｏｌ）５ｇ、Ｎーフェニル−１−ナフチルアミン（０．０４４７ｍｏｌ）９．８ｇ、ソジウムｔｅｒｔ−ブトキサイド（０．０５２１ｍｏｌ）５．３７ｇ、ＢＩＮＡＰ０．０４６ｇとパラジウム（II）アセテート０．１ｇを２−ｎｅｃｋ−ｒ．ｂ．ｆ．に入れた後トルエン１３０ｍｌを入れて環流下で３０時間攪拌した。
トルエンを減圧蒸留下に除去した後メタノ−ルで２回洗浄した。更にこれをＴＨＦとメタノ−ルを用いて再結晶させた。化合物３．６ｇ（４０％）が得られた。
ＴＨＦ溶媒でＰＬピークλｍａｘは５２０ｎｍであった。
【００４６】
合成例４．Ｊ−３３化合物の合成
【化２１】
２−ｎｅｃｋ−ｒ．ｂ．ｆにナフチルフォスフェート誘導体（０．００３５ｍｏｌ）１．５ｇ、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド（０．００８８ｍｏｌ）２．４ｇをＴＨＦ８０ｍｌに溶かした後ＫＯｔＢｕ（０．０１８ｍｏｌ）１．９６ｇを入れた後室温で２４時間攪拌した。
反応後メタノ−ルを添加して沈殿物を得て濾過した。化合物１．２６ｇ（８０％）を得た。
【００４７】
Ｂ．有機ＥＬディスプレイの製作
実施形態１
本実施形態では有機発光層に赤色発光物質と共に二つのホスト物質を堆積させて有機ＥＬデバイスを製作した。
先ず、ＩＴＯガラスの発光面積が３ｍｍ×３ｍｍ大きさとなるようにパタニングした後洗浄した。
基板を真空チャンバに装着し、基本圧力が１×１０―６ｔｏｒｒになるようにした後、ＩＴＯ上にＣｕＰＣ（６０Å）、ＮＰＢ（３５０Å）、発光層（第１ホスト：第２ホスト：赤色発光物質）（２００Å）、Ａｌｑ３（５００Å）、ＬｉＦ（５Å）、Ａｌ（１０００Å）を順に堆積させた。
【００４８】
発光層の第１ホストではＪ−５化合物、第２ホストではＡｌｑ３、赤色発光物質ではｄｃｊｔｂを用いており、この時第１ホストと第２ホストと赤色発光物質との混合割合は１：１：０．０２にした。
実験結果として、輝度は１ｍＡで６１２ｃｄ／ｍ２（９．４Ｖ）で、この時ＣＩＥ ｘ＝０．６１０，ｙ＝０．３８２であった。
【００４９】
実施形態２
第１ホストでＪ−１７化合物を用いたこと以外は実施形態と同法で施した。
実験結果として、輝度は１ｍＡで７００ｃｄ／ｍ２（９．８Ｖ）で、この時ＣＩＥ ｘ＝０．６０５、ｙ＝０．３８４であった。
【００５０】
比較例
ＩＴＯガラスの発光面積が３ｍｍ×３ｍｍの大きさとなるようにパタニングした後洗浄した。基板を真空チャンバに装着した後、基本圧力が１×１０−６ｔｏｒｒとなるようにした後、ＩＴＯ上にＣｕＰＣ（６０Å）、ＮＰＢ（３５０Å）、発光層（２００Å）、Ａｌｑ３（５００Å）、ＬｉＦ（５Å）、Ａｌ（１０００Å）順に蒸着して有機ＥＬデバイスを製作した。この時発光層はＡｌｑ３と赤色発光物質だけになされたもので、その混合割合は１：０．０１にした。
実験結果として、輝度は１ｍＡで５００ｃｄ／ｍ２（１０Ｖ）で、この時ＣＩＥ ｘ＝０．６０７，ｙ＝０．３８６であった。
【００５１】
【発明の効果】
このように、本発明は有機発光デバイスにおいて、赤色発光物質に効率的にエネルギーを伝えることによって、赤色発光効率を高める効果を有する。従って、本発明による発光層を用いた場合、低い駆動電圧でも高い効率の赤色発光デバイスが得られた。
【００５２】
以上本発明の好適な一実施形態に対して説明したが、前記実施形態のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられるＮＰＢとＣｕＰＣの構造式を表している図である。
【図２】第１ホストだけを含む発光層を有するデバイスのＥＬ波長領域と第２ホストだけを含む発光層を有するデバイスのＥＬ波長領域を示しているグラフ（Ａ）と、第１ホストと第２ホストの混合物を含む発光層を有するデバイスのＥＬ波長領域を示しているグラフ（Ｂ）である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬディスプレイに関するもので、特に、発光効率が大きく向上された赤色発光層を含む有機ＥＬディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、表示装置の大型化によって空間占有率の小さい平面表示デバイスの要求が増大しつつあり、かかる平面表示デバイスの一種として最近有機発光ダイオードと呼ばれるデバイスを使用した有機ＥＬディスプレイの技術が早い速度で発展しつつあり、既に多数の試作品が発表されている。
有機ＥＬディスプレイは正孔注入電極（陽極）と電子注入電極（陰極）との間に形成されている有機膜に電荷を注入すると電子と正孔とが対を成してエキシトン（励起子）を生成し、前記エキシトンが励起状態から基底状態に落ちるとき消滅して発光するデバイスである。
【０００３】
かかる有機ＥＬディスプレイは広視野角、高速応答性、高コントラストなどの優れた特徴を有しているので、グラフィックディスプレイのピクセル、テレビ映像ディスプレイや表面光源のピクセルとして用いられている。プラスチックのようにフレキシブルな透明基板にもデバイスを形成することができるので非常に薄く作ることができ、また、色感が良いので次世代の平面ディスプレイ（ＦＰＤ）として適したデバイスである。
【０００４】
また、緑色、青色、赤色の三色を表すことができ、既に知られている液晶表示装置（ＬＣＤ）に比べてバックライトを必要せず、電力消耗が少なく、色感に優れているため、次世代のフルカラーディスプレイデバイスとして大きな関心の対象となっている、
【０００５】
従来の有機ＥＬディスプレイの製作過程を簡単に考察する。
（１） 先ず透明基板上に陽極を形成する。ここで、陽極物質ではＩＴＯ(Indium
Tin Oxide)が用いられる。
（２） 陽極上に正孔注入層(ＨＩＬ：Hole Inhecting Lyer)を形成する。正孔注入層には主に銅フタロシアニン(ＣｕＰＣ：copper phthalocyanine)が用いられ、その厚さは約１０〜３０ｎｍにする。
【０００６】
（３） 次に、正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole Transport Layer）を形成する。正孔輸送層はＮＰＢ（４，４’−ｂｉｓ［Ｎ−(１−ｎａｐｈｔｈｙｌ)−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）を約３０〜６０ｎｍ程度の厚さに形成する。
（４） 正孔輸送層上に有機発光層（Organic Emitting Layer）を形成する。この時必要によってドーパントを添加する。例えば、緑色発光の場合、有機発光層では通常、Ａｌｑ３(ｔｒｉｓ(８−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｑｕｉｎｏｌａｔｅ)ａｌｕｍｉｎｕｍ)を約３０ないし６０ｎｍ程度の厚さに形成し、緑色ドーパントとしてはＭＱＤ（Ｎ−Ｍ ｅｔｈｙｌｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）を多く用いる。
【０００７】
（５）有機発光層上に電子輸送層（ＥＴＬ：Electron Transport Layer）及び電子注入層（ＥＩＬ：Electron Injecting Layer）を連続的に形成するか、又は電子注入運送層を形成する。緑色発光の場合、有機発光層で用いたＡｌｑ３が優れる電子輸送能力を有しているので電子注入／輸送層を別に用いない場合も多い。（６）陰極を形成し、最後に保護膜を形成する。
前記のような構造において発光層をどのように形成するかによって青色、緑色、赤色の発光デバイスを各々実現できる。しかしながら、高効率の赤色発光においては多少困ることもあった。
【０００８】
一般的にＣｕＰＣは正孔注入能力と熱安定性に優れ、有機ＥＬデバイス（ＯＥＬＤ：organic electronic luminance device）では正孔注入層として多く用いられている。
ＣｕＰＣは厚く（数百Å）形成すればするほど正孔注入はうまく発するが、色が青みがかる傾向が強い。
従って、フルカラーＯＥＬＤでは発光時、赤色波長が吸収されて赤色の効率が格段に低下していた。
【０００９】
しかしながら、正孔注入層にＣｕＰＣを使用しないと、正孔輸送層のガラス転移点Ｔｇが低いので、陽極と正孔輸送層との間が劣化してデバイスの寿命が大きく悪くなる。
また、ＣｕＰＣを１０Åないし６０Å間の厚さで形成した場合には、赤色波長の吸収が殆ど発しないが、正孔注入効率が悪くなってデバイスの効率を大きく落とした。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためで、赤色発光物質にエネルギーを効率的に伝えるホストシステムを開発することで赤色発光効率を高くすることのできる有機ＥＬディスプレイを提供することが目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による有機電界発光は、第１電極と、第２電極とを有し、さらに第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質のゲスト物質と少なくとも二つ以上のホスト物質とからなる発光層を備えている。
【００１２】
発光層の組成は０．０１ｗｔ％から３０ｗｔ％であるゲスト物質と、０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％であるホスト物質とからなされる。
ゲスト物質はＤＣＭ誘導体、ナイル(Nile red)赤色誘導体、クマリン(Coumarine)誘導体、ローダミン誘導体、ピロメテン(pyrromethene)誘導体及びベンゾチオキサンフェン誘導体からなる群から選ばれる何れか一つである。
【００１３】
ホスト物質の何れか一つは下記構造式で示される化合物である。
【化７】
ｚはＡ１又は−Ａ２−Ｑ−Ａ３−であり、Ａ１は置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基から選ばれ、但し、Ａ１が芳香族炭化水素やヘテロ環基の場合、Ａ１と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合で連結され、Ａ２及びＡ３は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基又はヘテロ環基であり、Ａ２及びＡ３と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合に連結され、Ｑは置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基であるか、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素であり、但し、Ｑが置換又は非置換された芳香族炭化水素基やヘテロ環基の場合、ＱとＡ２、ＱとＡ３、又はＱとＡ２及びＡ３の結合は脂肪族炭化水素基、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢの元素に連結されるか、置換又は非置換された脂肪族炭化水素基、アミド、エステル、カルボニル、アゾ又はイミン結合に連結され、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、脂肪族炭化水素基、シリル基及び水素元素からなる群から選ばれるものであり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は化学結合により互いに連結され、全て同一であるか異なる構造であることが可能である。
【００１４】
前記ホスト物質中、何れか一つは置換又は非置換されたキノリン誘導体であってもよい。
【００１５】
本発明による有機ＥＬディスプレイは、第１電極と、第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質であるゲスト物質と第１及び第２ホスト物質からなる発光層を有し、さらに第１電極と発光層との間に形成される正孔注入又は輸送層を形成することもできる。
【００１６】
ここで、ゲスト物質のＰＬ最大発光ピークは５５０ｎｍ以上であり、第１及び第２ホスト物質のＰＬ最大発光ピークは５００ｎｍ−６００ｎｍである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【００１８】
本発明による有機ＥＬディスプレイは第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質であるゲスト物質と少なくとも二つ以上のホスト物質からなる発光層を備えている。
【００１９】
発光層の組成は０．０１ｗｔ％から３０ｗｔ％であるゲスト物質と、０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％であるホスト物質からなされることが望ましい。また、ゲスト物質はＤＣＭ誘導体、ナイル(Nile red)赤色誘導体、クマリン(Coumarine)誘導体、ローダミン誘導体、ピロメテン(pyrromethene)誘導体及びベンゾチオキサンフェン誘導体なる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２０】
ホスト物質の何れか一つは下記構造式で示される化合物であることが望ましい。
【化８】
ｚはＡ１又は−Ａ２−Ｑ−Ａ３−であり、Ａ１は置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基から選ばれ、但し、Ａ１が芳香族炭化水素やヘテロ環基の場合、Ａ１と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合で連結され、Ａ２及びＡ３は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基又はヘテロ環基であり、Ａ２及びＡ３と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合に連結され、Ｑは置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基であるか、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素であり、但し、Ｑが置換又は非置換された芳香族炭化水素基やヘテロ環基の場合、ＱとＡ２、ＱとＡ３、又はＱとＡ２及びＡ３の結合は脂肪族炭化水素基、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢの元素に連結されるか、置換又は非置換された脂肪族炭化水素基、アミド、エステル、カルボニル、アゾ又はイミン結合に連結され、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、脂肪族炭化水素基、シリル基及び水素元素からなる群から選ばれるものであり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は化学結合により互いに連結され、全て同一であるか異なる構造であることが可能である。
【００２１】
ホスト物質の何れか一つは置換又は非置換されたキノリン誘導体であることが望ましい。
本発明による他の実施形態として、有機ＥＬディスプレイは、第１電極と、第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質であるゲスト物質と第１及び第２ホスト物質からなる発光層と、さらに、第１電極と発光層との間に形成される正孔注入又は輸送層とを備えている。第２電極と発光層との間に電子注入及び輸送層を形成してもよい。
ここで、ゲスト物質のＰＬ最大発光ピークは５５０ｎｍ以上であり、第１及び第２ホスト物質のＰＬ最大発光ピークは５００ｎｍ−６００ｎｍであることが望ましい。
【００２２】
ここで、「ＰＬ(photoluminescence)ピーク」とは、ＴＨＦ(tetrahydrofuran)、クロロフォルム、アセト酸エチルなどの溶媒に溶かした後、溶液状態でのピークを言う。
【００２３】
本発明でゲスト発光層の組成は０．０１ｗｔ％から３０ｗｔ％、第１ホストが０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％、第２ホストが０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％であることが望ましい。
【００２４】
前記第１ホストは下記の構造式で示される化合物であることが望ましい。
【化９】
ｚはＡ１又は−Ａ２−Ｑ−Ａ３−であり、Ａ１は置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基から選ばれ、但し、Ａ１が芳香族炭化水素やヘテロ環基の場合、Ａ１と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合で連結され、Ａ２及びＡ３は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基又はヘテロ環基であり、Ａ２及びＡ３と窒素Ｎとの結合は脂肪族炭化水素基に連結されるか、アミド又はイミン結合に連結され、Ｑは置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、又は脂肪族炭化水素基であるか、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素であり、但し、Ｑが置換又は非置換された芳香族炭化水素基やヘテロ環基の場合、ＱとＡ２、ＱとＡ３、又はＱとＡ２及びＡ３の結合は脂肪族炭化水素基、IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢの元素に連結されるか、置換又は非置換された脂肪族炭化水素基、アミド、エステル、カルボニル、アゾ又はイミン結合に連結され、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は各々独立的に置換又は非置換された芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、脂肪族炭化水素基、シリル基及び水素元素からなる群から選ばれるものであり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は化学結合により互いに連結され、全て同一であるか異なる構造であることが可能である。
又、前記IIIＢ、IVＢ、ＶＢ又はVIＢ族の元素はホウ素、炭素、シリコン、窒素、酸素、硫黄及びセレニウムからなる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２５】
Ａ１、Ａ２、Ａ３と窒素（Ｎ）及びＡ２とＱ、Ａ３とＱとを連結させる脂肪族炭化水素基は炭素数１ないし１２個の炭素数を有する。脂肪族炭化水素基はメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、サイクロヘキサンジイル基、アダマンタンジイル基及びビニレン基から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２６】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｑの置換体は各々アリルオキシ基、アリルカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、アリルカルボニル基、アラリルキル基、アリルアミノカルボニル基、アリルカルボニルアミノ基、アリルシリル基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキルアミノ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルスルファニル基、アルキルシリル基、カルバモイル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、チオル基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる何れか一つである。
【００２７】
より望ましく、前記置換体は各々フェノキシ基、ナフチルオキシ基、フェニルカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、フェニルカルボキシ基、ベンジル基、スチリル基、ビニル基、アニリノカルボニル、ゼンゾイルアミノ基、トリフェニルシリル基、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ―プロピル基、ｔ−ブチル基、サイクロヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フォルミル基、プロピオニル基、アセチルオキシ基、プロピオニルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジ−ｉ−プロピルアミノ基、エチルスルファニル基、トリメチルシリル基、フッ素原子及び塩素原子なる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【００２８】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｑの置換体は二つ以上であることもでき、この時二つ以上の置換体が相互連結され、て飽和環又は不飽和環を形成することもできる。
【００２９】
Ａ１又はＱの脂肪族炭化水素基はメチレン基、エチレン基、サイクロヘキサンジイル基及びアダマンタンジイル基からなる群から選ばれる何れか一つである。また、Ａ１、Ａ２、Ａ３、又はＱの芳香族炭化水素基又はヘテロ環基は下記構造の化合物からなる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【化１０】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４は各々独立的に下記構造の化合物なる群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【化１１】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４の置換体はアリルオキシ基、アリルアミノ基、アルコキシ基、アルキル基、アルキルアミノ基、水酸基、アミノ基、カルボニル基、アミド基、カルボシキ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる何れか一つである。
【００３２】
前記置換体はフェノキシ、トリルオキシ、ビニル基、アルデヒド基、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、ジフェニルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ジメチルアミノ基、カルボキシ酸基、フッ素原子及び塩素原子からなる群から選ばれる何れか一つであることが更に望ましい。
【００３３】
第１ホストは下記の構造式で表される化合物群から選ばれる何れか一つであることが望ましい。
【化１２】
本発明で用いられる第２ホストは置換又は非置換されたキノリン誘導体でよい。望ましくは第２ホストはアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛(Ｚｎ)、マグネシウム（Ｍｇ）及びリチウム（Ｌｉ）からなる群から選ばれる何れか一つの金属を含む８−ハイドロキシキノリン金属着物であり、また、下記構造式で表されるトリス（８−キノリノレート）アルミニウムであることが更に望ましい。
【化１３】
また、本発明のゲストはＰＬ最大発光ピークが５５０ｎｍ以上であり、ＤＣＭ誘導体、ナイル(Nile red)赤色誘導体、クマリン(Coumarine)誘導体、ローダミン誘導体、ピロメテン(pyrromethene)誘導体及びenzothioxanphene誘導体なる群から選ばれる何れか一つである。
また、ＤＣＭ誘導体は以下の構造式で示される物質であることが望ましい。
【化１４】
図２Ａ及び図２Ｂは本発明の特徴を表しているグラフであり、図２Ａは発光層に第１ホスト物質だけを包含させた時のデバイス｛ＮＰＢ（６００Å）／第１ホスト（２００Å）／Ａｌｑ３（３００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ｝のＥＬピーク１と発光層に第２ホスト物質であるＡｌｑ３だけを用いた時のデバイス｛ＮＰＢ（６００Å）／Ａｌｑ３（２００Å）／Ａｌｑ３（３００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ｝のＥＬピーク２を示している。
【００３７】
図２Ｂでは発光層に第１及び第２ホスト物質を混合して用いた時のデバイス｛ＮＰＢ（６００Å）／第１ホスト＋Ａｌｑ３（２００Å）／Ａｌｑ３（３００Å）／ＬｉＦ／Ａｌ｝のＥＬピーク３を示している。
図２Ｂのグラフに示すように、第１及び第２ホスト物質を共に用いたデバイスのＥＬピークは第１ホスト物質だけを用いたデバイスのＥＬピークと第２ホスト物質だけを用いたデバイスのＥＬピークとの間に形成された。
【００３８】
図２Ｂのように、本発明のＥＬピーク値は約５２０ｎｍから約６００ｎｍの間で、赤色発光効率が従来に比べて高い。
【００３９】
以下本発明は本発明によるホスト物質の合成を例示する下記合成例及び本発明によるホスト物質を用いた有機ＥＬディスプレイの製作を例示する実施形態を介して具体的に説明するが、これに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形可能である。
【００４０】
Ａ：本発明によるホスト物質合成
合成例１．Ｊ−１化合物の合成
１）３−ブロモフェニレン(Bromoperylene)の合成
【化１５】
これを１時間程度攪拌した後反応を終了した。
その反応物をメタノ−ルに添加して沈殿させた後沈殿物を得た。沈殿物を濾過して３−ブロモフェリレン２ｇ（７５％）が得られた。
【００４１】
２）３−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）フェリレンの合成
【化１６】
トルエンを減圧蒸留下に除去した後水で洗浄し、更にメタノ−ルで洗浄した後濾過し、再結晶はＴＨＦ／メタノ−ルで実施した。
３−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）−フェリレン０．４５ｇ（７１ｇ）が得られた。
【００４２】
合成例２．Ｊ−５化合物の合成
１）（４−ブロモフェニル）―ジフェニル―アミンの合成
【化１７】
トルエンを減圧蒸留して除去した後水で洗浄しメチレンクロライド／メタノ−ルで再結晶させて（４−ブロモフェニル）ジフェニルアミン１５．３ｇ（８１％）を得た。
【００４３】
２）４−（ジフェニルアミノ）フェニルホウ酸（４−（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）
【化１８】
以後、ドライアイス（−７８℃）バス（ｂａｔｈ）を設置した後ここにｎ−ＢｕＬｉ（ヘキサン中に１．６Ｍ、９．８４ｍｌ、０．０１５６ｍｏｌ）を徐々に滴加させた。０℃に上げた後２時間程度反応後更にドライアイス（−７８℃）バスで冷却した後トリメチルボレイト（０．０１７８ｍｏｌ）２ｍｌを徐々に滴下加した。
常温まで温度が上昇した時３時間更に攪拌した。
ここに１ＭのＨＣｌを滴下し攪拌した後エテルで３回抽出した。
減圧蒸留して少量の石油エテルで洗浄した後濾過して化合物１．５１ｇ（６０％）を得た。
【００４４】
３）３−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）フェリレンの合成
【化１９】
窒素を３０分程度入れた後Ｐｄ（ｐｐｈ３）４（３−ブロモフェリレンの５ｍｏｌ％）を添加し２４時間間環流しながら攪拌させた。
水を除去し２−３回水で更に洗浄した。
トルエンを減圧蒸留して除去した後ＴＨＦに溶かしてメタノ−ルで沈殿物を得た。
化合物０．２９ｇ（６３％）を得た。ＴＨＦ溶媒でＰＬピークλｍａｘは５２０ｎｍであった。
【００４５】
合成例３．Ｊ−１７化合物の合成
【化２０】
トルエンを減圧蒸留下に除去した後メタノ−ルで２回洗浄した。更にこれをＴＨＦとメタノ−ルを用いて再結晶させた。化合物３．６ｇ（４０％）が得られた。
ＴＨＦ溶媒でＰＬピークλｍａｘは５２０ｎｍであった。
【００４６】
合成例４．Ｊ−３３化合物の合成
【化２１】
反応後メタノ−ルを添加して沈殿物を得て濾過した。化合物１．２６ｇ（８０％）を得た。
【００４７】
Ｂ．有機ＥＬディスプレイの製作
実施形態１
本実施形態では有機発光層に赤色発光物質と共に二つのホスト物質を堆積させて有機ＥＬデバイスを製作した。
先ず、ＩＴＯガラスの発光面積が３ｍｍ×３ｍｍ大きさとなるようにパタニングした後洗浄した。
基板を真空チャンバに装着し、基本圧力が１×１０―６ｔｏｒｒになるようにした後、ＩＴＯ上にＣｕＰＣ（６０Å）、ＮＰＢ（３５０Å）、発光層（第１ホスト：第２ホスト：赤色発光物質）（２００Å）、Ａｌｑ３（５００Å）、ＬｉＦ（５Å）、Ａｌ（１０００Å）を順に堆積させた。
【００４８】
発光層の第１ホストではＪ−５化合物、第２ホストではＡｌｑ３、赤色発光物質ではｄｃｊｔｂを用いており、この時第１ホストと第２ホストと赤色発光物質との混合割合は１：１：０．０２にした。
実験結果として、輝度は１ｍＡで６１２ｃｄ／ｍ２（９．４Ｖ）で、この時ＣＩＥ ｘ＝０．６１０，ｙ＝０．３８２であった。
【００４９】
実施形態２
第１ホストでＪ−１７化合物を用いたこと以外は実施形態と同法で施した。
実験結果として、輝度は１ｍＡで７００ｃｄ／ｍ２（９．８Ｖ）で、この時ＣＩＥ ｘ＝０．６０５、ｙ＝０．３８４であった。
【００５０】
比較例
ＩＴＯガラスの発光面積が３ｍｍ×３ｍｍの大きさとなるようにパタニングした後洗浄した。基板を真空チャンバに装着した後、基本圧力が１×１０−６ｔｏｒｒとなるようにした後、ＩＴＯ上にＣｕＰＣ（６０Å）、ＮＰＢ（３５０Å）、発光層（２００Å）、Ａｌｑ３（５００Å）、ＬｉＦ（５Å）、Ａｌ（１０００Å）順に蒸着して有機ＥＬデバイスを製作した。この時発光層はＡｌｑ３と赤色発光物質だけになされたもので、その混合割合は１：０．０１にした。
実験結果として、輝度は１ｍＡで５００ｃｄ／ｍ２（１０Ｖ）で、この時ＣＩＥ ｘ＝０．６０７，ｙ＝０．３８６であった。
【００５１】
【発明の効果】
このように、本発明は有機発光デバイスにおいて、赤色発光物質に効率的にエネルギーを伝えることによって、赤色発光効率を高める効果を有する。従って、本発明による発光層を用いた場合、低い駆動電圧でも高い効率の赤色発光デバイスが得られた。
【００５２】
以上本発明の好適な一実施形態に対して説明したが、前記実施形態のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられるＮＰＢとＣｕＰＣの構造式を表している図である。
【図２】第１ホストだけを含む発光層を有するデバイスのＥＬ波長領域と第２ホストだけを含む発光層を有するデバイスのＥＬ波長領域を示しているグラフ（Ａ）と、第１ホストと第２ホストの混合物を含む発光層を有するデバイスのＥＬ波長領域を示しているグラフ（Ｂ）である。
Claims (9)
- 第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極と第２電極との間に形成され、赤色発光物質であるゲスト物質と第１及び第２ホスト物質からなる発光層と、
前記第１電極と前記発光層との間に形成される正孔注入及び輸送層を含んで構成され、
前記ゲスト物質は０．０１ｗｔ％から３０ｗｔ％の重量比を有し、前記第１ホスト物質と第２ホスト物質の全体の重量比は０．０５ｗｔ％から９９．９ｗｔ％であり、
さらに、前記第１ホスト物質は下記の構造式を有する化合物であって、
前記第２ホスト物質はアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛 ( Ｚｎ ) 、マグネシウム（Ｍｇ）及びリチウム（Ｌｉ）からなる群から選ばれる何れか一つの金属を含む８−ハイドロキシキノリン金属着物であり、
前記ゲスト物質はＤＣＭ誘導体、ナイル (Nile red) 赤色誘導体、クマリン (Coumarine) 誘導体、ローダミン誘導体、ピロメテン (pyrromethene) 誘導体及びベンゾチオキサンフェン誘導体からなる群から選ばれる何れか一つである
ことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。 - 前記第２電極と前記発光層との間に電子注入及び輸送層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 前記Ａ1Ａ2Ａ3及びＡ4の置換基は、炭素数がＣ1〜Ｃ4のアルキル基から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 炭素数がＣ1〜Ｃ4の前記アルキル基は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル及びｔ−ブチルからなる群から選ばれることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 前記第１ホスト物質は下記構造式の化合物群から選ばれる何れか一つであることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 前記第２ホスト物質はトリス（８−キノリノレート）アルミニウムであることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 前記ゲスト物質のＰＬ最大発光ピークが５５０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 前記ＤＣＭ誘導体は下記の構造式で示される物質であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 前記第１及び第２ホスト物質はＰＬ最大発光ピークが５００ｎｍ−６００ｎｍの物質であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
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