JP5214819B2 - エレクトロルミネッセンスデバイス用の有機素子 - Google Patents

エレクトロルミネッセンスデバイス用の有機素子 Download PDF

Info

Publication number
JP5214819B2
JP5214819B2 JP2012504718A JP2012504718A JP5214819B2 JP 5214819 B2 JP5214819 B2 JP 5214819B2 JP 2012504718 A JP2012504718 A JP 2012504718A JP 2012504718 A JP2012504718 A JP 2012504718A JP 5214819 B2 JP5214819 B2 JP 5214819B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon atoms
formula
independently selected
group
anthracene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012504718A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012523133A5 (ja
JP2012523133A (ja
Inventor
ヴァーガス、レイモン・ジェイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Global OLED Technology LLC
Original Assignee
Global OLED Technology LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Global OLED Technology LLC filed Critical Global OLED Technology LLC
Publication of JP2012523133A publication Critical patent/JP2012523133A/ja
Publication of JP2012523133A5 publication Critical patent/JP2012523133A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5214819B2 publication Critical patent/JP5214819B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/321Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/322Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising boron
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011Condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1037Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C09K2211/1055Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms with other heteroatoms
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/10Transparent electrodes, e.g. using graphene
    • H10K2102/101Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
    • H10K2102/103Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917Electroluminescent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Thiazole And Isothizaole Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、特定の種類のホウ素錯体と特定の種類のアントラセン化合物を含有する発光層を有するエレクトロルミネッセンス(EL)デバイスに関し、このデバイスは、短青色(short-blue color)を含む色調範囲を提供することができる。
有機エレクトロルミネッセンス(EL)装置は20年以上前から知られているが、その性能の制限は、多くの望ましい用途にとって障害となっていた。最も単純な形態の有機EL装置は、正孔注入のためのアノードと、電子注入のためのカソードと、これらの電極に挟まれ、電荷の再結合を支持して光を発生させる有機媒体とから構成されている。これらの装置は、有機発光ダイオード又はOLEDとも一般に称される。初期の代表的な有機EL装置は、1965年3月9日に発行されたGurneeらの米国特許第3,172,862号、1965年3月9日に発行されたGurneeの米国特許第3,173,050号、Dresnerの「Double Injection Electroluminescence in Anthracene」、RCA Review、第30巻、322〜334頁、1969年、及び1973年1月9日に発行されたDresnerの米国特許第3,710,167号である。これらの装置の有機層は、通常、多環芳香族炭化水素から構成されており、非常に厚いものであった(1μmよりもはるかに厚い)。その結果、動作電圧が非常に大きくなり、100Vを超えることがしばしばあった。
より最近の有機EL装置は、アノードとカソードとの間に極めて薄い層(例えば1.0μm未満)から成る有機EL素子を含む。本明細書では、「有機EL素子」という用語は、アノードとカソードとの間の層を包含する。厚さを小さくすることにより、有機層の抵抗値が小さくなり、はるかに低い電圧で動作する装置が可能となった。米国特許第4,356,429号に初めて記載された基本的な2層EL装置構造では、アノードに隣接するEL素子の一方の有機層が正孔を輸送するように特別に選択されているため、正孔輸送層と称され、他方の有機層が電子を輸送するように特別に選択されているため、電子輸送層と称される。有機EL素子の内部で注入された正孔と電子とが再結合することで効率的なエレクトロルミネッセンスが生じる。
Tangら(J. Applied Physics、第65巻、3610〜3616頁、1989年)によって開示されるような、正孔輸送層と電子輸送層との間に有機発光層(LEL)を含有する3層有機EL装置も提案されている。発光層は、ゲスト材料(別名ドーパントとしても知られる)をドープしたホスト材料を一般に含む。またさらに、米国特許第4,769,292号には、正孔注入層(HIL)と、正孔輸送層(HTL)と、発光層(LEL)と、電子輸送/注入層(ETL)とを含む4層EL素子が提案されている。これらの構造によって装置の効率が改善された。
これら初期の発明以来、装置の材料がさらに改善された結果、例えば、特に米国特許第5,061,569号、米国特許第5,409,783号、米国特許第5,554,450号、米国特許第5,593,788号、米国特許第5,683,823号、米国特許第5,908,581号、米国特許第5,928,802号、米国特許第6,020,078号、及び米国特許第6,208,077号等に開示されているように、色、安定性、輝度効率、製造容易性のような特性における性能が改善された。
これら全ての発展にもかかわらず、高い色純度及び長い寿命と同時に高い輝度効率を提供する発光材料(ドーパントと呼ばれることもある)等の有機ELデバイス構成要素が引き続き必要とされている。特に、様々な用途に対して発光材料の発光波長を調整できることが必要とされている。例えば、青色発光材料、緑色発光材料及び赤色発光材料の必要性に加えて、白色発光エレクトロルミネッセンスデバイスを開発するために、青緑色発光材料、黄色発光材料及び橙色発光材料が必要とされている。例えば、発光色の組み合わせ(例えば、青緑色光と赤色光との組み合わせ又は青色光と橙色光との組み合わせ)によって、デバイスは白色を発することができる。
白色ELデバイスは、フルカラーディスプレイデバイスにおいてカラーフィルタとともに使用することができる。白色ELデバイスは、他のマルチカラーディスプレイデバイス又はファンクショナルカラーディスプレイデバイスにおいてカラーフィルタとともに使用することもできる。そのようなディスプレイデバイス用の白色ELデバイスは、製造が容易であり、しかもディスプレイの各画素から信頼性のある白色光を生成する。OLEDは白色と見なされ、白又はオフホワイトに見える可能性があるが、この用途にとって、OLEDにより発せられた光のCIE座標は、それぞれのカラーフィルタを透過したスペクトル成分がその光の中で十分な強度をもって存在するという要求よりも重要ではない。デバイスは、長期間の動作で良好な安定性を有していなければならない。すなわち、デバイスが長期間動作されるとき、デバイスの輝度の低下は僅かである必要がある。
リジダイズされた(Ridgidized)ホウ素錯体が、分析用途及び生物学用途(例えば米国特許第4,774,339号、欧州特許第747,448号及び欧州特許第46,861号)における標識染料として使用されている。しかし、ホウ素錯体は、エレクトロルミネッセンスデバイスのドーパントとしては限られた用途だけに見られる。一例としては、有用な種類のドーパントは、5,6,5−三環系ピロメテン−BF2錯体から誘導されるものであり、米国特許第5,683,823号、特開平09−289081号公報、特開平11−097180号公報に開示されている。これらの材料は、魅力ある高い色純度をもたらすことのできる典型的に狭い発光スペクトルによって特徴付けられる。しかし、緑色発光の非置換又はアルキル置換ピロメテン−BF2錯体は、エレクトロルミネッセンスの比較的低い量子効率を示す。高効率のOLEDを得るために、置換基としてフェニル環を用い、それにより共役したπ系を伸ばす必要がある。結果として、発光波長は、一般に、赤側にシフトし、赤みを帯びた琥珀色(それはピロメテン−BF2錯体が良好な効率で発することのできる最も短い波長の光である)をもたらす。簡単に言うと、輝度効率の高い緑色又は青緑色OLEDは、ピロメテンBF2錯体をドーパントとして使用しても都合よく得られないと思われる。
特開2001−294851号公報は、エレクトロルミネッセンスデバイスに用いられる複素環のホウ素錯体を記載する。例えば、この材料中の一つの環が、環状のアミド又はスルホンアミドを含む。しかし、これらの材料は、広帯域光を発する必要がある白色発光デバイスの用途には必ずしも望ましくない狭い発光スペクトルを提供することが報告されている。
米国特許第6,661,023号は、ビス(アジニル)メテンホウ素錯体を含有するホウ素ドーパント化合物を含むエレクトロルミネッセン(EL)スデバイスを記載する。しかし、そのような化合物は、発光の量子効率に劣り得る。それらの材料は発光波長の調整(例えば青緑色発光を得ること)が困難であることによって使用が制限もされる。いくつかのホウ素錯体含有デバイスが、Benjamin P. Hoagらによる米国特許出願公開第2003−0198829号にも記載されている。
米国特許第5,852,191号及び米国特許第6,207,464号は、種々の蛍光ホウ素錯体を開示しており、ここで、ホウ素は、5員ヘテロ芳香族環基の窒素原子と第2の5員ヘテロ芳香族環基の窒素原子とに結合しており、且つそれらの5員環はメテン架橋によって更に結合されて、6員環を形成している。米国特許第6,689,494、米国特許第http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=7074503.PN.&OS=PN/7074503&RS=PN/7074503 - h0#h0http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=7074503.PN.&OS=PN/7074503&RS=PN/7074503 - h2#h27,074,503号及び米国特許第7,147,938号は、同様のホウ素錯体を含有するOLEDデバイスを記載する。しかし、この種のいくつかの化合物は、低い量子効率を有する可能性があり、しかも短青色のような或る所望の発光色を得るのが困難である可能性がある。
OLEDデバイスに有用であり、しかも青色光、すなわち、400〜500nmの間の波長を有する光を発するデバイスの製造を可能にする多数の発光材料がある。しかし、これらの材料の多くは、535〜560nmの範囲に最大発光を有する中間青色を提供する。増大した色域を有するデバイスを得るために、短青領域、特に425〜435nmの波長領域に最大発光を有する材料を開発することが望ましい。短青色発光を示す材料は、他の発光材料との組み合わせにも有用であり、例えばそれらの材料は緑色発光材料及び赤色発光材料と用いて白色発光を形成することができる。短青色発光は、中間青色発光と比較して、良好な青緑色分解を提供し、それは色再現の改善につながる可能性がある。従って、特に短青色領域において良好な輝度効率を示すELデバイスのための発光材料を提供することが解決すべき課題である。
本発明は、カソードと、アノードとを備え、且つそれらの間に
(a)式(I)
Figure 0005214819
(式中、Xは、水素又は置換基を表し、V1〜V8は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し隣接する置換基は結合して芳香環基を形成できず且つV2及びV3の少なくとも1つは置換基を表し、L1及びL2は、独立して選択される置換基を表す)によって表されるホウ素錯体と、
(b)6〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアリール基で9位及び10位が置換されたアントラセン核を含有するアントラセン化合物であって、アントラセン核は、1位〜8位に芳香族置換基を含有しないという条件でさらに置換されてもよいアントラセン化合物と
を含む発光層を有するエレクトロルミネッセンスデバイスを提供する。
望ましくは、エレクトロルミネッセンスデバイスは、アントラセン誘導体又はフルオランテン誘導体のような多環芳香族炭化水素を含有する電子輸送層も備える。なお、電子輸送層は、アルカリ金属又はアルカリ金属化合物も好ましくは含む。
本発明の実施形態は、特に短青色領域において良好な輝度効率を示すELデバイスのための発光材料を提供する。
本発明のOLEDデバイスの1つの実施形態の概略断面図である。個々の層があまりに薄く、各種層の厚さの差が縮尺通りに描写するには大き過ぎるため、図1は正確な縮尺ではないことが理解されよう。
本発明は、一般に上記に記載されるようなものである。本発明のエレクトロルミネッセンスデバイスは、カソード、アノード、電荷注入層(必要であれば)、電荷輸送層、及び発光層を備える多層デバイスであり得る。発光層は、式(I)に従うホウ素錯体を含む。
Figure 0005214819
式(I)において、Xは、水素又は例えばシアノ、トリフルオロメチル、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基(例えばフェニル基又はトリル基)、ヘテロアリール基(例えばピリジル基)又は1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基(例えばメチル基又はt−ブチル基)のような置換基を表す。
1及びL2は、独立して選択される置換基を表す。適切な置換基の具体例としては、ハロゲン置換基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルファモイル基、アセトアミド基、ジアリールアミノ基、及びアリールオキシ基が挙げられる。望ましい一実施形態において、L1及びL2は、フルオロ置換基又はアルキルカルボキシレート基(例えばアセテート基又はプロピオネート基)を独立して表す。望ましくは、L1及びL2の両方がフルオロ置換基を表す。
1〜V8は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し隣接する置換基は結合して芳香環基を形成できず且つV2及びV3の少なくとも1つは置換基を表す。有用な置換基の例としては、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基(例えばフェニル基又はナフチル基)、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基(例えばメチル基又はt−ブチル基)、シアノ置換基及びフルオロ置換基が挙げられる。望ましい一実施形態において、V2、V3、V6及びV7の少なくとも1つは、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基を表す。適切な他の実施形態において、V2及びV3の少なくとも1つ、並びにV6及びV7の少なくとも1つは、6〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアリール基を表す。隣接するV1〜V8置換基は結合して縮合ベンゼン基のような芳香環基を形成できないが、それらは結合して非芳香環基(例えばシクロヘキサン基)を形成してもよい。
適切な他の実施形態において、ホウ素錯体は、式(II)によって表される。
Figure 0005214819
式(II)において、Xは上記されている。一実施形態において、Xは、水素又は1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基を表す。V10〜V15は、水素又は6〜24個の炭素原子を含有するアリール基(例えばトリル基)又は1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基(t−ブチル基)のような置換基を表すが、但し隣接する置換基は結合して芳香環基を形成できない。さらなる実施形態において、V10〜V15は、水素を表す。
各Rは、同じであるか又は異なり、独立して選択される置換基、例えば1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基(例えばメチル基)又は6〜24個の炭素原子を含有するアリール基(例えばトリル基)を表す。隣接するR基は結合しての5員環基又は6員環基のような環基(例えばベンゼン環基)を形成してもよく、n及びmは独立して0〜5であり、L1及びL2は、独立して選択される置換基を表す
発光層は、例えば6〜24個の炭素原子を含有するアリール基(例えばナフチル基又はビフェニル基)のような芳香族基で9位及び10位が置換されたアントラセン核を有するアントラセン化合物も含有する。アントラセン核の付番方式を下記に示す。
Figure 0005214819
アントラセンは、芳香族基でさらに置換されない。すなわち、芳香族基は、アントラセン核の1〜8位には存在しない。これらの位置のうちの1つにある芳香族基、例えば2位は、発光層から発せられる光の色への望ましくない作用を有し得る。しかしながら、アントラセン化合物は、独立して選択される非芳香族基(例えばt−ブチル、メチル又はs−ペンチルのような1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基)で1〜8位がさらに置換され得る。
望ましい一実施形態において、アントラセン化合物は、式(III)によって表される。
Figure 0005214819
式(III)において、Ar1及びAr2は、6〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアリール基であり、特に望ましくはフェニル基、ナフチル基(例えば2−ナフチル基又は1−ナフチル基)及びビフェニル基(例えば4−ビフェニル基又は3−ビフェニル基)である。
1〜W8は、水素又は1〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアルキル基(例えばメチル基又はt−ブチル基)を表す。一実施形態において、W1〜W8は、水素を表す。
好ましくは、アントラセン化合物の置換基は、アントラセン化合物がホウ素錯体よりも短い波長で光を吸収し且つアントラセン化合物の発光スペクトルがホウ素錯体の吸収スペクトルと重なるように選択される。
望ましくは、少なくとも一種のホウ素錯体が、発光層の10重量%までの量、、より典型的には0.1〜10.0重量%の量、及びしばしば発光層の0.25〜8.0重量%の量で存在する。適切には、少なくとも一種のアントラセン化合物が、発光層の99.9重量%までの量、より典型的には発光層の90〜99重量%の量で存在する。一実施形態において、ホウ素錯体は、アントラセン化合物の10重量%までの量で存在する。発光層は、1〜200nm、適切には2〜100nm、しばしば5〜50nm、及び通常10〜40nmの厚さを典型的に有する。
本発明の実施形態は、改善された輝度効率だけでなく、発せられる光の発光曲線の位置及び形状から明らかなような色調範囲も提供する。いくつかの実施形態において、ホウ素錯体とアントラセンホストとの組み合わせは、望ましい短青色発光を提供することができる。色は、当該技術分野において周知のように、CIE(Commission Internationale de L'Eclairage)色度を単位としてしばしば規定される。短青色発光とは、発せられた光のCIEx色度が0.08〜0.20の間、及び望ましくは0.10〜0.15の間であり、且つCIEy色度が0.0超0.11以下、及び望ましくは0.0超0.10以下であるということを意味する。
他の実施形態において、ホウ素錯体、例えば、式(I)によって表される置換基X、V1〜V8、L1及びL2を有する錯体の置換基は、錯体がELデバイスの発光層中に包含される場合、発光層が、0.08〜0.20の間、適切には0.10〜0.20の間、望ましくは0.10〜0.15の間であるCIEx色度及び0.0超0.11以下、望ましくは0.0超0.10以下であるCIEy色度を有する光を発するように選択される。
さらなる実施形態において、式(I)及び(II)の錯体のための望ましい置換基は、10-3モル未満の濃度で425nm〜435nmの間に最大溶解蛍光波長(maximum solution fluorescence wavelength)及び0.70以上、望ましくは0.80以上の蛍光量子収量を有するホウ素錯体を提供するものである。適切な溶媒は、その中で錯体が溶解できるものである。好ましい溶媒は、500〜600nmの領域で光を実質的に吸収しないか又は発しない。有用な溶媒の例としては、エチルアセテート、ジクロロメタン及びメタノールが挙げられる。最大溶解蛍光波長及び量子収量を決定する手法は、当業者に周知である(例えば、C. A. Parker及びW. T. Rees、Analyst、第85巻、587頁、1960年を参照)。例えば、一実施形態において、式(I)によって表される置換基X、V1〜V8、L1及びL2を有するホウ素錯体の適切な置換基は、錯体が10-3モル未満の濃度でエチルアセテートに溶解した時に波長425nm〜435nmの間に最大蛍光発光及び0.70以上の量子収量を有するように選択される。望ましくは、発光波長は430nm〜435nmの間である。
有用なホウ素錯体は、文献で知られている方法により合成することができる。望ましくは適切な配位子が調製され、次いでその配位子がホウ素に錯体化される。ホウ素の錯体化反応の例については、G, Sathyamoorthi, M. Soong, T. Ross, J. Boyer, Heteroatom Chem.、第4巻、603頁、1993年及びJ. Douglass, P. Barelski, R. Blankenship, J. Heterocycl. Chem.、第10巻、255頁、1973年を参照。
本発明において有用なホウ素錯体の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
本発明において有用なアントラセン化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
望ましい他の実施形態において、発光層に隣接し且つ発光層とカソードとの間に配置される電子輸送層が、14〜50個の炭素原子を有する電子輸送性多環芳香族炭化水素を含有する。特に有用な多環芳香族炭化水素としては、アントラセン誘導体及びフルオランテン誘導体が挙げられる。
有用なアントラセン誘導体としては、式(IVa)に従うものが挙げられる。
Figure 0005214819
式(IVa)において、R1及びR6はそれぞれ、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基(例えばフェニル基又はナフチル基)を独立して表す。R2〜R5及びR7〜R10はそれぞれ、水素、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基又は6〜24個の炭素原子を含有する芳香族基から独立して選択される。
適切な一実施形態において、R1及びR6は、独立して選択されるフェニル基、ビフェニル基又はナフチル基を表す。R3は、水素、フェニル基又はナフチル基を表す。R2、R4、R5、R7〜R10は、水素を表す。
有用な電子輸送性アントラセン誘導体の具体例を以下に記載する。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
式(IVb)に従うフルオランテンも有用な電子輸送性多環芳香族炭化水素である。
Figure 0005214819
式(IVb)において、R11〜R20は、水素、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基又は6〜24個の炭素原子を含有する芳香族基から独立して選択されるが、但し隣接する基は結合して環基を形成してもよい。望ましい一実施形態において、R11及びR14は、アリール基を表し、R12、R13及びR15〜R20は、水素、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基又は6〜24個の炭素原子を含有する芳香族基から独立して選択されるが、但し隣接する基は結合して芳香環基を形成してもよい。
特に適切なフルオランテン誘導体は、フルオランテン電子輸送材料を有するOLEDデバイスと題されたWilliam J. Begleyらによる2007年10月26日に出願された米国特許出願第11/924,631号に記載されるものである。例えば、式(IVc)及び(IVd)に従って表される7,10−ジアリール−フルオランテン誘導体が有用である。
Figure 0005214819
式(IVc)において、Arは、フルオランテン核上で置換されている6個〜24個の炭素原子を含有する芳香環を表し、同一であっても、又は異なっていてもよく、R1〜R8は、水素及び6個〜24個の炭素原子を含有する芳香環から個々に選択されるが、但し隣接する2つのR1置換基〜R8置換基が結合してフルオランテン核と環化した環を形成することはない。
式(IVc)において、Ar基(複数可)は、炭素環式基である。Ar基(複数可)はフルオランテン核と縮合することはなく、1つの単結合によってのみ結ばれている。Ar基はフェニル又はナフチルであるのが好ましく、フェニルが特に好ましい。Ar基が同一である誘導体も望ましい。
Figure 0005214819
式(IVd)において、R1、R2、R3及びR4は独立して、水素又は6〜24個の炭素原子を含有する芳香族基であるが、但しどの隣接するR1〜R4も、環化した芳香環系の一部ではなく、Rは水素又は任意の置換基であり、且つn及びmは独立して1〜5である。
いくつかの実施形態において、フルオランテン誘導体の異性体混合物を用いることが望ましい。その混合物は、望ましくない結晶化を抑制することができる。
有用な電子輸送性フルオランテン誘導体の具体例を以下に示す。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
さらなる実施形態において、電子輸送性多環芳香族炭化水素を含有する電子輸送層は、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属化合物又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの材料も含有する。アルカリ金属と多環芳香族炭化水素との体積比%は0.1%〜10%のいずれであってもよく、典型的には0.5%〜8%、適切には0.5%〜5%である。アルカリ金属化合物と多環芳香族炭化水素との体積比%は0.1%〜99%のいずれであってもよく、典型的には0.5%〜95%、より適切には10%〜90%、最も望ましくは30〜70%である。電子輸送層は追加の材料を含有し得る。
アルカリ金属は周期表第1族に属する。その中でも、リチウムが非常に好ましい。アルカリ金属化合物は、無機であるか又は有機金属化合物であり得る。例えば、Li金属又はLiFのような無機リチウム材料が特に有用である。有用なアルカリ金属化合物としては、式(V)に従う有機リチウム化合物が挙げられる。
(Li+m(Q)n 式(V)
式(V)において、Qはアニオン性有機配位子であり、m及びnは錯体の電荷が中性となるように独立して選択される整数である。
アニオン性有機配位子Qは、最も好適には一価アニオン性(monoanionic)であり、酸素、窒素又は炭素から成る少なくとも1つのイオン化可能な部位を含有する。エノラート又は酸素を含有する他の互変異系の場合、リチウムが酸素に結合していると見なされ、そのように描かれるが、リチウムは実際には他の部位に結合してキレートを形成している場合もある。また、配位子が、リチウムと配位結合又は供与結合を形成することのできる少なくとも1つの窒素原子を含有するのが望ましい。整数m及びnは、幾つかの有機リチウム化合物について知られる、クラスター錯体を形成する傾向を鑑みると、2以上であり得る。
有用なアルカリ金属化合物としては、式(VI)に従う有機リチウム化合物も挙げられる。
Figure 0005214819
式(VI)において、Z及び破線の弧は、2個〜4個の原子及びリチウムカチオンを有する5員〜7員環を完成させるのに必要な結合を表し、各Aは、水素又は置換基を表し、各Bは、水素又は独立して選択されるZ原子上の置換基を表すが、但し2つ以上の置換基が結合して縮合環又は縮合環系を形成してもよく、jは0〜3であり、kは1又は2であり、m及びnは錯体の電荷が中性となるように独立して選択される整数である。
式(VI)の化合物において、A置換基及びB置換基が一緒になって追加の環系を形成するのが最も望ましい。この追加の環系は、リチウムに配位結合又は供与結合して、多座配位子を形成する追加のヘテロ原子をさらに含有してもよい。望ましいヘテロ原子は窒素又は酸素である。
式(VI)において、示される酸素が、ヒドロキシル基、カルボキシ基又はケト基の一部であるのが好ましい。好適な窒素配位子の例は、8−ヒドロキシキノリン、2−ヒドロキシメチルピリジン、ピペコリン酸又は2−ピリジンカルボン酸である。
有用な有機アルカリ金属化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
図1は、発光層(LEL)134、電子輸送層(ETL)136及び電子注入層(EIL)138が存在する本発明の一実施形態を示す。発光層と電子輸送層との間に任意の正孔ブロック層(HBL)135が示される。任意の正孔注入層(HIL)130も図に示される。他の実施形態では、ETL136とLEL134との間に配置される正孔ブロック層(HBL)135は存在しない。さらに他の実施形態では、電子注入層(EIL)136が2つ以上の副層に分割されてもよい(示していない)。
一つの具体例において、OLEDデバイスは、正孔ブロック層を有さず、正孔注入層、電子注入層及び電子輸送層のみを有する。式(I)のホウ素錯体及び式(III)のアントラセンはLEL134中に存在し、式(IVa)の電子輸送性多環芳香族炭化水素は式(V)のアルカリ金属化合物とともにETL136中に存在する。
本発明の好ましい組み合わせの例は、ホウ素錯体が、Inv−1、Inv−2、Inv−3、Inv−4、Inv−5又はこれらの混合物から選択され、アントラセン化合物が、An−1、An−2、An−3、An−4又はこれらの混合物から選択され、電子輸送性多環芳香族炭化水素(存在する場合)が、P−1、P−2、P−3、P−4、FA−1、FA−2/FA−3、FA−4又はこれらの混合物から選択され且つアルカリ金属又はアルカリ金属化合物(存在する場合)が、Li金属、LiF、AM−1、AM−2、AM−3又はこれらの混合物から選択される組み合わせである。
適切な一実施形態では、ELデバイスは、相補エミッタ、白色エミッタ、又はフィルタリング技術を含み得る白色光を発する技術を含む。本発明は、例えば、米国特許第5,703,436号及び米国特許第6,337,492号に教示されるような、いわゆる積層デバイス構造で使用され得る。本発明の実施形態は、白色光を生じさせるために蛍光素子だけを含む積層デバイスにおいて使用され得る。デバイスは、蛍光発光材料とリン光発光材料との組み合わせを含んでもよい(ハイブリッドOLEDデバイスと称される場合もある)。白色発光デバイスを作製するためには、ハイブリッド蛍光/リン光デバイスは、青色蛍光エミッタ、並びに適当な割合の緑色及び赤色リン光エミッタ、又は白色発光を生じるのに適切な他の色の組み合わせを備えるのが理想的である。しかしながら、非白色発光を有するハイブリッドデバイスは、それ自体が有用であり得る。非白色発光を有するハイブリッド蛍光/リン光素子を、積層OLEDにおいて、追加のリン光素子と順に組み合わせてもよい。例えば、白色発光は、1つ以上のハイブリッド青色蛍光/赤色リン光素子を、Tangらの米国特許第6,936,961B2号に開示されているようなp/n接合コネクタを用いて、緑色リン光素子と順に積層することによって生じさせることができる。
望ましい一実施形態において、ELデバイスは、ディスプレイデバイスの一部である。他の適切な実施形態において、ELデバイスは、エリア照明デバイスの一部である。
本発明のELデバイスは、電灯、又はテレビ、携帯電話、DVDプレイヤー、若しくはコンピュータ用モニター等の静止画像デバイス若しくは動画像デバイスの構成要素のような安定した発光が所望される任意のデバイスに有用である。
本明細書中及び本願全体を通して使用される場合、「炭素環」及び「複素環」又は「炭素環基」及び「複素環基」という用語は、一般に、Grant & Hackh's Chemical Dictionary, Fifth Edition, McGraw-Hill Book Companyによって定義されるようなものである。炭素環は、炭素原子のみを含有する任意の芳香環系又は非芳香環系であり、複素環は炭素原子及び窒素(N)、酸素(O)、硫黄(S)、リン(P)、ケイ素(Si)、ガリウム(Ga)、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、及び環系を形成するのに有用な、周期表に見られる他の元素等の非炭素原子の両方を含有する任意の芳香環系又は非芳香環系である。本発明の目的上、配位結合を含む環も複素環の定義に含まれる。配位結合又は供与結合の定義は、Grant & Hackh's Chemical Dictionary、91頁及び153頁に見ることができる。要するに、配位結合は、O又はN等の電子の豊富な原子が、電子不足の原子又はイオン、例えばアルミニウム、ホウ素、又はLi+、Na+、K+、及びCs+等のアルカリ金属イオンに電子対を供与する場合に形成される。かかる例の1つは、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alqとも称される)において見られるが、この場合キノリン部分にある窒素が、その孤立電子対をアルミニウム原子に供与することで複素環が形成され、その結果Alqに合計で3つの縮合環が生じる。多座配位子を含む配位子の定義はそれぞれ、Grant & Hackh's Chemical Dictionary、337頁及び176頁に見ることができる。
特に規定のない限り、「置換された」又は「置換基」という用語の使用は、水素以外の任意の基又は原子を意味する。さらに、「基」という用語を用いる場合、置換基が置換可能な水素を含有するのであれば、置換基の置換されていない形態だけでなく、本明細書中に言及される任意の置換基(複数可)でさらに置換された形態も、デバイスの有用性に必要とされる性質をその置換基が失わせない限りは包含することも意図されることを意味する。適切には、置換基は、ハロゲンであり得るか、又は原子(炭素、ケイ素、酸素、窒素、リン、硫黄、セレン、若しくはホウ素)によって分子の残部と結合し得る。置換基は、例えば、ハロゲン(クロロ、ブロモ、若しくはフルオロ等)、ニトロ、ヒドロキシル、シアノ、カルボキシル、又はさらに置換されていてもよい基であり得る。さらに置換されていてもよい基としては、例えば、アルキル(メチル、トリフルオロメチル、エチル、t−ブチル、3−(2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシ)プロピル、及びテトラデシル等の直鎖アルキル若しくは分岐鎖アルキル又は環式アルキルが含まれる)、アルケニル(例えば、エチレン、2−ブテン)、アルコキシ(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、2−メトキシエトキシ、sec−ブトキシ、ヘキシルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、テトラデシルオキシ、2−(2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシ)エトキシ、及び2−ドデシルオキシエトキシ)、アリール(例えば、フェニル、4−t−ブチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、ナフチル)、アリールオキシ(例えば、フェノキシ、2−メチルフェノキシ、α−ナフチルオキシ又はβ−ナフチルオキシ、及び4−トリルオキシ)、カルボンアミド(例えば、アセトアミド、ベンズアミド、ブチルアミド、テトラデカンアミド、α−(2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシ)アセトアミド、α−(2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシ)ブチルアミド、α−(3−ペンタデシルフェノキシ)−ヘキサンアミド、α−(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェノキシ)−テトラデカンアミド、2−オキソ−ピロリジン−1−イル、2−オキソ−5−テトラデシルピロリン−1−イル、N−メチルテトラデカンアミド、N−スクシンイミド、N−フタルイミド、2,5−ジオキソ−1−オキサゾリジニル、3−ドデシル−2,5−ジオキソ−1−イミダゾリル、及びN−アセチル−N−ドデシルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、ベンジルオキシカルボニルアミノ、ヘキサデシルオキシカルボニルアミノ、2,4−ジ−t−ブチルフェノキシカルボニルアミノ、フェニルカルボニルアミノ、2,5−(ジ−t−ペンチルフェニル)カルボニルアミノ、p−ドデシル−フェニルカルボニルアミノ、p−トリルカルボニルアミノ、N−メチルウレイド、N,N−ジメチルウレイド、N−メチル−N−ドデシルウレイド、N−ヘキサデシルウレイド、N,N−ジオクタデシルウレイド、N,N−ジオクチル−N’−エチルウレイド、N−フェニルウレイド、N,N−ジフェニルウレイド、N−フェニル−N−p−トリルウレイド、N−(m−ヘキサデシルフェニル)ウレイド、N,N−(2,5−ジ−t−ペンチルフェニル)−N’−エチルウレイド、及びt−ブチルカルボンアミド)、スルホンアミド(例えば、メチルスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、p−トリルスルホンアミド、p−ドデシルベンゼンスルホンアミド、N−メチルテトラデシルスルホンアミド、N,N−ジプロピルスルファモイルアミノ、及びヘキサデシルスルホンアミド)、スルファモイル(例えば、N−メチルスルファモイル、N−エチルスルファモイル、N,N−ジプロピルスルファモイル、N−ヘキサデシルスルファモイル、N,N−ジメチルスルファモイル、N−[3−(ドデシルオキシ)プロピル]スルファモイル、N−[4−(2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシ)ブチル]スルファモイル、N−メチル−N−テトラデシルスルファモイル、及びN−ドデシルスルファモイル)、カルバモイル(例えば、N−メチルカルバモイル、N,N−ジブチルカルバモイル、N−オクタデシルカルバモイル、N−[4−(2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシ)ブチル]カルバモイル、N−メチル−N−テトラデシルカルバモイル、及びN,N−ジオクチルカルバモイル)、アシル(例えば、アセチル、(2,4−ジ−t−アミルフェノキシ)アセチル、フェノキシカルボニル、p−ドデシルオキシフェノキシカルボニル、メトキシカルボニル、ブトキシカルボニル、テトラデシルオキシカルボニル、エトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、3−ペンタデシルオキシカルボニル、及びドデシルオキシカルボニル)、スルホニル(例えば、メトキシスルホニル、オクチルオキシスルホニル、テトラデシルオキシスルホニル、2−エチルヘキシルオキシスルホニル、フェノキシスルホニル、2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシスルホニル、メチルスルホニル、オクチルスルホニル、2−エチルヘキシルスルホニル、ドデシルスルホニル、ヘキサデシルスルホニル、フェニルスルホニル、4−ノニルフェニルスルホニル、及びp−トリルスルホニル)、スルホニルオキシ(例えば、ドデシルスルホニルオキシ及びヘキサデシルスルホニルオキシ)、スルフィニル(例えば、メチルスルフィニル、オクチルスルフィニル、2−エチルヘキシルスルフィニル、ドデシルスルフィニル、ヘキサデシルスルフィニル、フェニルスルフィニル、4−ノニルフェニルスルフィニル、及びp−トリルスルフィニル)、チオ(例えば、エチルチオ、オクチルチオ、ベンジルチオ、テトラデシルチオ、2−(2,4−ジ−t−ペンチルフェノキシ)エチルチオ、フェニルチオ、2−ブトキシ−5−t−オクチルフェニルチオ、及びp−トリルチオ)、アシルオキシ(例えば、アセチルオキシ、ベンゾイルオキシ、オクタデカノイルオキシ、p−ドデシルアミドベンゾイルオキシ、N−フェニルカルバモイルオキシ、N−エチルカルバモイルオキシ、及びシクロヘキシルカルボニルオキシ)、アミン(例えば、フェニルアニリノ、2−クロロアニリノ、ジエチルアミン、ドデシルアミン)、イミノ(例えば、1−(N−フェニルイミド)エチル、N−スクシンイミド、又は3−ベンジルヒダントイニル)、ホスフェート(例えば、ジメチルホスフェート及びエチルブチルホスフェート)、ホスファイト(例えば、ジエチルホスファイト及びジヘキシルホスファイト)、複素環基、複素環オキシ基、又は複素環チオ基(どの基も置換されていてもよく、炭素原子と少なくとも1個のヘテロ原子(酸素、窒素、硫黄、リン、又はホウ素から成る群から選択される)とから構成される3員〜7員の複素環を含有し、例えば、2−フリル、2−チエニル、2−ベンゾイミダゾリルオキシ、又は2−ベンゾチアゾリルがある)、第四級アンモニウム(例えば、トリエチルアンモニウム)、第四級ホスホニウム(例えば、トリフェニルホスホニウム)、並びにシリルオキシ(例えば、トリメチルシリルオキシ)が挙げられる。
必要に応じて、置換基それ自体が上記の置換基で1回以上さらに置換されていてもよい。当業者は、特定の用途にとって望ましい性質が実現されるように、使用する具体的な置換基を選択することができる。置換基としては、例えば、電子求引基、電子供与基及び立体基を挙げることができる。分子が2つ以上の置換基を有することができる場合には、特に規定のない限り、その置換基を互いに結合させて環(例えば、縮合環)を形成させてもよい。一般に、上記の基及びその置換基は、48個までの炭素原子(典型的には1個〜36個であり、通常は24個未満である)を有する基を含み得るが、選択される個々の置換基によって、それよりも多くすることも可能である。
OLEDデバイスの層構造、材料の選択、及び製造プロセスについて以下に記載する。
<OLEDデバイスの一般的な構造>
本発明は、小分子材料、オリゴマー材料、ポリマー材料、又はこれらの組み合わせを用いた多くのOLED構成で使用することができる。このような構成には、単一のアノードとカソードとを有する非常に単純な構造から、より複雑なデバイス(例えば、複数のアノードとカソードとが直交配列を成して画素を形成するパッシブマトリクスディスプレイ、及び各画素が例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって独立して制御されるアクティブマトリクスディスプレイ)までが含まれる。本発明が首尾よく実施される有機層の構成は多数ある。本発明にとって必須の要件は、カソード、アノード、LEL、ETL及びHILである。
上記したように、小分子デバイスに特に有用な本発明による1つの実施形態を図1に示す。OLED100は、基板110、アノード120、正孔注入層130、正孔輸送層132、発光層134、正孔ブロック層135、電子輸送層136、電子注入層138、及びカソード140を含有する。いくつかの他の実施形態において、LELのいずれかの側に任意のスペーサ層が存在する。これらのスペーサ層は、発光材料を典型的に含有しない。これらの層タイプの全てを下記に詳しく説明する。基板を代替的にカソードに隣接して配置してもよいこと、又は基板が実際にアノード若しくはカソードを構成し得ることに留意されたい。また、有機層を合計した厚さは、500nm未満であることが好ましい。
OLEDのアノード及びカソードは、導電体160を介して電圧/電流源150と接続される。アノード120とカソード140との間に、アノード120がカソード140より正の電位となるように電位を印加することによってOLEDが動作する。正孔はアノードから有機EL素子に注入される。ACモードではサイクル中に電位バイアスが逆転して電流が流れない期間があるため、OLEDをACモードで動作させるときにデバイスの安定性向上を実現することができる場合もある。AC駆動のOLEDの例が、米国特許第5,552,678号に記載されている。
<アノード>
所望のEL発光をアノードを通して見る場合には、アノード120は、対象となる発光に対して透明であるか、又は実質的に透明である必要がある。本発明で用いられる透明なアノード用の一般的な材料は、インジウム−スズ酸化物(ITO)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)、及びスズ酸化物であるが、他の金属酸化物(アルミニウムをドープした亜鉛酸化物、インジウムをドープした亜鉛酸化物、マグネシウム−インジウム酸化物、ニッケル−タングステン酸化物が挙げられるが、これらに限定されない)も有効である。これらの酸化物に加え、金属窒化物(例えば、窒化ガリウム)、金属セレン化物(例えば、セレン化亜鉛)、及び金属硫化物(例えば、硫化亜鉛)をアノード120として用いることができる。EL発光をカソード140のみを通して見るような用途では、アノード120の透光特性は重要でないため、透明、不透明又は反射性の任意の導電性材料を使用することができる。この用途での導体の例としては、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム、及び白金が挙げられるが、これらに限定されない。典型的なアノード用材料は、光透過性であろうとそうでなかろうと、仕事関数が4.1eV以上である。望ましいアノード用材料は、任意の適切な方法(例えば、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、又は電気化学的方法)によって一般に堆積される。アノードは、既知のフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることができる。任意で、アノードを研磨した後に、他の層を塗布することで表面粗度を小さくして、短絡を最少にすること、又は反射性を向上させることができる。
<正孔注入層>
必ずしも必要な訳ではないが、OLEDにHILを設けることが有用であることが多い。OLED中のHIL130は、アノードからHTLへの正孔の注入を促進する役割を果たすことができ、それによりOLEDの駆動電圧が低下する。HIL130に使用するのに適切な材料としては、米国特許第4,720,432号に記載されるようなポルフィリン化合物、及びいくつかの芳香族アミン(例えば、4,4’,4’’−トリス[(3−エチルフェニル)フェニルアミノ]トリフェニルアミン(m−TDATA))が挙げられるが、これらに限定されない。OELDに有用であることが報告されている代替的な正孔注入材料は、欧州特許出願公開第0891121号及び欧州特許出願公開第1029909号に記載されている。後述する芳香族第三級アミンも正孔注入材料として有用であり得る。ジピラジノ[2,3−f:2’,3’−h]キノキサリンヘキサカルボニトリル等の他の有用な正孔注入材料が、米国特許出願公開第2004/0113547号及び米国特許第6,720,573号に記載されている。また、米国特許第6,423,429号に記載されるように、p型ドープ有機層もHILに有用である。「p型ドープ有機層」という用語は、この層がドープ後に半導体特性を有し、この層を流れる電流が正孔により実質的に搬送されることを意味する。伝導性は、ドーパントからホスト材料への正孔の移動による電荷移動錯体の形成によってもたらされる。
HIL130の厚さは、0.1nm〜200nmの範囲内、好ましくは0.5nm〜150nmの範囲内である。
<正孔輸送層>
HTL132は、少なくとも1つの正孔輸送材料(例えば、芳香族第三級アミン)を含有する。芳香族第三級アミンは、炭素原子(そのうちの少なくとも1つは芳香環の成員である)のみに結合する少なくとも1つの三価窒素原子を含有する化合物であると理解される。芳香族第三級アミンの1つの形態は、アリールアミン(例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン、高分子アリールアミン)である。単量体トリアリールアミンの例は、Klupfelらの米国特許第3,180,730号に示されている。1つ以上のビニルラジカル、又は少なくとも1つの活性な水素含有基で置換された他の適切なトリアリールアミンは、Brantleyらの米国特許第3,567,450号及び同第3,658,520号に開示されている。
より好ましい種類の芳香族第三級アミンは、米国特許第4,720,432号及び米国特許第5,061,569号に記載されるように、少なくとも2つの芳香族第三級アミン部分を含むものである。かかる化合物として、構造式(A)により表されるものが挙げられる。
Figure 0005214819
式中、Q1及びQ2は、独立して選択される芳香族第三級アミン部分であり、Gは炭素−炭素結合の連結基(例えば、アリーレン基、シクロアルキレン基、又はアルキレン基)である。
一実施形態において、Q1又はQ2の少なくとも一方は、多環式縮合環構造(例えば、ナフタレン)を含有する。Gがアリール基である場合には、Q1又はQ2の少なくとも一方は、フェニレン部分、ビフェニレン部分、又はナフタレン部分であることが好都合である。
構造式(A)を満たし、且つ2つのトリアリールアミン部分を含有する、有用な種類のトリアリールアミンは、構造式(B)で表される。
Figure 0005214819
式中、各R1及びR2は、水素原子、アリール基又はアルキル基を独立して表し、又はR1及びR2は共にシクロアルキル基を完成する原子を表し、各R3及びR4は、構造式(C)により示されるようなジアリール置換アミノ基で順に置換されたアリール基を独立して表す。
Figure 0005214819
式中、R5及びR6は、独立して選択されるアリール基である。1つの実施形態において、R5又はR6の少なくとも一方は、多環式縮合環構造(例えば、ナフタレン)を含有する。
他の種類の芳香族第三級アミンは、テトラアリールジアミンである。望ましいテトラアリールジアミンは、構造式(C)に示されるもののような、アリーレン基を介して連結された2つのジアリールアミノ基を含む。有用なテトラアリールジアミンとしては、式(D)により表されるものである。
Figure 0005214819
式中、各AREは、独立して選択されるアリーレン基(例えば、フェニレン部分又はアントラセン部分)であり、nは1〜4の整数であり、Ar、R7、R8及びR9は、独立して選択されるアリール基である。典型的な実施形態において、Ar、R7、R8及びR9のうちの少なくとも1つは、多環式縮合環構造(例えば、ナフタレン)である。
他の種類の正孔輸送材料は、式(E)の材料を含む。
Figure 0005214819
式(E)において、Ar1〜Ar6は、芳香族基(例えば、フェニル基又はトリル基)を独立して表し、R1〜R12は、水素又は独立して選択される置換基(例えば、1個〜4個の炭素原子を含有するアルキル基、アリール基、置換アリール基)を独立して表す。
上記の構造式(A)、(B)、(C)、(D)及び(E)の様々なアルキル部分、アルキレン部分、アリール部分、及びアリーレン部分はそれぞれ、順に置換されていてもよい。典型的な置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、及びハロゲン(例えば、フッ化物、塩化物、及び臭化物)が挙げられる。様々なアルキル部分及びアルキレン部分は、約1個〜6個の炭素原子を典型的に含有する。シクロアルキル部分は、3個〜約10個の炭素原子を含有することができるが、5個、6個、又は7個の環炭素原子を典型的に含有する(例えば、シクロペンチル環構造、シクロヘキシル環構造、及びシクロヘプチル環構造)。アリール部分及びアリーレン部分は、典型的にフェニル部分及びフェニレン部分である。
HTLは、単一の芳香族第三級アミン化合物、又は芳香族第三級アミン化合物の混合物から形成される。具体的には、トリアリールアミン(例えば、式(B)を満たすトリアリールアミン)をテトラアリールジアミン(例えば、式(D)に示されるもの)と組み合わせて使用することができる。トリアリールアミンをテトラアリールジアミンと組み合わせて用いる場合には、テトラアリールジアミンは、トリアリールアミンと電子注入層及び電子輸送層とに挟まれた層として位置する。芳香族第三級アミンは、正孔注入材料としても有用である。有用な芳香族第三級アミンの具体例は、以下:
1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、
1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、
1,5−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ナフタレン、
2,6−ビス(ジ−p−トリルアミノ)ナフタレン、
2,6−ビス[ジ−(1−ナフチル)アミノ]ナフタレン、
2,6−ビス[N−(1−ナフチル)−N−(2−ナフチル)アミノ]ナフタレン、
2,6−ビス[N,N−ジ(2−ナフチル)アミン]フルオレン、
4−(ジ−p−トリルアミノ)−4’−[4−(ジ−p−トリルアミノ)−スチリル]スチルベン、
4,4’−ビス(ジフェニルアミノ)クアドリフェニル、
4,4’’−ビス[N−(1−アントリル)−N−フェニルアミノ]−p−テルフェニル、
4,4’−ビス[N−(1−コロネニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)、
4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−(2−ナフチル)アミノ]ビフェニル(TNB)、
4,4’’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]−p−ターフェニル、
4,4’−ビス[N−(2−ナフタセニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(2−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(2−ペリレニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(2−フェナントリル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(2−ピレニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(3−アセナフテニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(TPD)、
4,4’−ビス[N−(8−フルオランテニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス[N−(9−アントリル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、
4,4’−ビス{N−フェニル−N−[4−(1−ナフチル)−フェニル]アミノ}ビフェニル、
4,4’−ビス[N−フェニル−N−(2−ピレニル)アミノ]ビフェニル、
4,4’,4’’−トリス[(3−メチルフェニル)フェニルアミノ]トリフェニルアミン(m−TDATA)、
ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)−フェニルメタン、
N−フェニルカルバゾール、
N,N’−ビス[4−([1,1’−ビフェニル]−4−イルフェニルアミノ)フェニル]−N,N’−ジ−1−ナフタレニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス[4−(ジ−1−ナフタレニルアミノ)フェニル]−N,N’−ジ−1−ナフタレニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス[4−[(3−メチルフェニル)フェニルアミノ]フェニル]−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N−ビス[4−(ジフェニルアミノ)フェニル]−N’,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ビス[4−(1−ナフタレニルフェニルアミノ)フェニル]−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ビス[4−(2−ナフタレニルフェニルアミノ)フェニル]−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N,N−トリ(p−トリル)アミン、
N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−4,4’−ジアミノビフェニル、
N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル、
N,N,N’,N’−テトラ−1−ナフチル−4,4’−ジアミノビフェニル、
N,N,N’,N’−テトラ−2−ナフチル−4,4’−ジアミノビフェニル、及び
N,N,N’,N’−テトラ(2−ナフチル)−4,4’’−ジアミノ−p−ターフェニル
である。
他の種類の有用な正孔輸送材料としては、欧州特許第1009041号に記載されるような多環芳香族化合物が挙げられる。オリゴマー材料を含む、2個より多いアミン基を有する芳香族第三級アミンを使用することができる。さらに、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、及びコポリマー(例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PEDOT/PSSとも呼ばれる))等の高分子正孔輸送材料が使用される。
HTL132の厚さは、5nm〜200nmの範囲内、好ましくは10nm〜150nmの範囲内である。
<励起子ブロック層(EBL)>
任意の励起子ブロック層又は電子ブロック層は、HTLとLELとの間に存在し得る(図1に示さず)。かかるブロック層のいくつかの適切な例が、米国特許出願公開第2006/0134460号に記載されている。
<発光層(LEL)>
本発明の発光材料に加えて、蛍光材料を含めて、追加の発光材料をELデバイスに用いてもよい。いくつかの実施形態において、他の蛍光材料又はリン光材料を、ホウ素錯体及びアントラセン化合物と同じ層、隣接する層、隣接する画素又はこれらの任意の組み合わせで用いてもよい。
米国特許第4,769,292号及び米国特許第5,935,721号により詳しく説明されているように、図1に示す有機EL素子の発光層(LEL)134(複数可)は、発光材料、蛍光材料、又はリン光材料を含み、この領域で電子−正孔対が再結合する結果としてエレクトロルミネッセンスが発生する。発光層は単一の材料を含有することができるが、より一般的には、エレクトロルミネッセンスゲスト化合物(一般に、ドーパントと称される)をドープした非エレクトロルミネッセンス化合物(一般に、ホストと称される)、又は発光がエレクトロルミネッセンス化合物に主に由来する化合物を含有し、任意の色であり得る。エレクトロルミネッセンス化合物は、0.01%〜50%で非エレクトロルミネッセンス成分材料にコーティングすることができるが、典型的には0.01%〜30%、より典型的には0.01%〜15%で非エレクトロルミネッセンス成分にコーティングすることができる。LELの厚さは任意の適切な厚さであり、0.1mm〜100mmの範囲内であり得る。
エレクトロルミネッセンス成分として染料を選択する上で重要な関係は、分子の最高被占分子軌道と最低空分子軌道とのエネルギー差として規定されるバンドギャップ電位の比較である。非エレクトロルミネッセンス化合物からエレクトロルミネッセンス化合物分子への効率的なエネルギー移動にとって必要な条件は、エレクトロルミネッセンス化合物のバンドギャップが、非エレクトロルミネッセンス化合物(複数可)のバンドギャップより小さいことである。したがって、適切なホスト材料の選択は、エレクトロルミネッセンス化合物(発せられる光の性質及び効率について選択される)の電気的特性と比較したその電気的特性に基づく。下記に記載されるように、蛍光ドーパント及びリン光ドーパントは、異なる電気的特性を典型的に有するため、それぞれのために最も適切なホストは異なり得る。しかしながら、同一のホスト材料がいずれかのタイプのドーパントにとって有用である場合もある。
有用であることが知られている非エレクトロルミネッセンス化合物及び発光分子としては、米国特許第5,141,671号、米国特許第5,150,006号、米国特許第5,151,629号、米国特許第5,405,709号、米国特許第5,484,922号、米国特許第5,593,788号、米国特許第5,645,948号、米国特許第5,683,823号、米国特許第5,755,999号、米国特許第5,928,802号、米国特許第5,935,720号、米国特許第5,935,721号及び米国特許第6,020,078号に開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
a)リン光発光層
リン光LELに適切なホストは、ホストからリン光ドーパント(複数可)への三重項励起子の移動が効率的に起こり得るが、リン光ドーパント(複数可)からホストへの三重項励起子の移動が効率的に起こり得ないように選択しなくてはならない。したがって、ホストの三重項エネルギーが、リン光ドーパントの三重項エネルギーより高いことが非常に望ましい。一般的に言えば、大きな三重項エネルギーは光学バンドギャップが大きいことを示唆する。しかしながら、ホストのバンドギャップは、正孔の蛍光青色LEL134への注入に対する許容し難い障壁、及びOLEDの駆動電圧の許容し難い上昇の原因となるほど大きくないように選択しなくてはならない。リン光LEL134のホストは、それが層中のリン光ドーパントの三重項エネルギーより高い三重項エネルギーを有する限り、HTL132に使用される上述の正孔輸送材料のいずれかを含み得る。リン光LEL134に使用されるホストは、HTL132に使用される正孔輸送材料と同一であっても、又は異なっていてもよい。場合によっては、リン光LEL134のホストは、適切には、それがリン光ドーパントの三重項エネルギーより高い三重項エネルギーを有する限り、電子輸送材料(後述する)も含み得る。
HTL132中の上述の正孔輸送材料に加えて、いくつかの他の種類の正孔輸送材料もリン光LEL134においてホストとして使用するのに適切である。
望ましいホストの1つは、式(F)の正孔輸送材料を含む。
Figure 0005214819
式(F)において、R1及びR2は置換基を表し、ただし、R1及びR2は結合して環を形成してもよく(例えば、R1及びR2はメチル基であっても、又は結合してシクロヘキシル環を形成してもよい)、Ar1〜Ar4は、独立して選択される芳香族基(例えば,フェニル基又はトリル基)を表し、R3〜R10は、水素、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基を独立して表す。
適切な材料の例としては、以下:
1,1−ビス(4−(N,N−ジ−p−トリルアミノ)フェニル)シクロヘキサン(TAPC)、
1,1−ビス(4−(N,N−ジ−p−トリルアミノ)フェニル)シクロペンタン、
4,4’−(9H−フルオレン−9−イリデン)ビス[N,N−ビス(4−メチルフェニル)−ベンゼンアミン、
1,1−ビス(4−(N,N−ジ−p−トリルアミノ)フェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、
1,1−ビス(4−(N,N−ジ−p−トリルアミノ)フェニル)−4−メチルシクロヘキサン、
1,1−ビス(4−(N,N−ジ−p−トリルアミノ)フェニル)−3−フェニルプロパン、
ビス[4−(N,N−ジエチルアミノ)−2−メチルフェニル](4−メチルフェニル(methylpenyl))メタン、
ビス[4−(N,N−ジエチルアミノ)−2−メチルフェニル](4−メチルフェニル)エタン、
4−(4−ジエチルアミノフェニル)トリフェニルメタン、
4,4’−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)ジフェニルメタン
が挙げられるが、これらに限定されない。
ホストとして使用するのに適切である有用な種類のトリアリールアミンとしては、式(G)によって表されるようなカルバゾール誘導体が挙げられる。
Figure 0005214819
式(G)において、Qは、窒素、炭素、アリール基又は置換アリール基、好ましくはフェニル基を独立して表し、R1は好ましくはアリール基又は置換アリール基、より好ましくはフェニル基、置換フェニル基、ビフェニル基、置換ビフェニル基であり、R2〜R7は独立して、水素、アルキル基、フェニル基若しくは置換フェニル基、アリールアミン、カルバゾール又は置換カルバゾールであり、且つnは1〜4から選択される。
構造式(G)を満たす他の有用な種類のカルバゾールは、式(H)によって表される。
Figure 0005214819
式中、nは1〜4の整数であり、Qは、窒素、炭素、アリール又は置換アリールであり、R2〜R7は独立して、水素、アルキル基、フェニル若しくは置換フェニル、アリールアミン、カルバゾール及び置換カルバゾールである。
有用な置換カルバゾールの具体例は、以下:
4−(9H−カルバゾール−9−イル)−N,N−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−ベンゼンアミン(TCTA)、
4−(3−フェニル−9H−カルバゾール−9−イル)−N,N−ビス[4(3−フェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−ベンゼンアミン、
9,9’−[5’−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル][1,1’:3’,1’’−ターフェニル]−4,4’’−ジイル]ビス−9H−カルバゾール、
9,9’−(2,2’−ジメチル[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイル)ビス−9H−カルバゾール(CDBP);
9,9’−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイルビス−9H−カルバゾール(CBP)、
9,9’−(1,3−フェニレン)ビス−9H−カルバゾール(mCP)、
9,9’−(1,4−フェニレン)ビス−9H−カルバゾール、
9,9’,9’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス−9H−カルバゾール、
9,9’−(1,4−フェニレン)ビス[N,N,N’,N’−テトラフェニル−9H−カルバゾール−3,6−ジアミン、
9−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン、
9,9’−(1,4−フェニレン)ビス[N,N−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン、
9−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N,N’,N’−テトラフェニル−9H−カルバゾール−3,6−ジアミン
である。
リン光LELに適切な上記の種類のホストは、蛍光LELにおけるホストとしても同様に使用することができる。
リン光LELに使用するのに適切なリン光ドーパントは、下記式(J)によって記載されるリン光材料から選択することができる。
Figure 0005214819
式中、Aは、少なくとも1つの窒素原子を含有する置換又は非置換の複素環であり、Bは、置換又は非置換の芳香環若しくは芳香族複素環であるか、又はMに結合したビニル炭素を含有する環であり、X−Yはアニオン性二座配位子であり、M=Rh若しくはIrの場合、m+n=3となるように、mは1〜3の整数であり、且つnは0〜2の整数であるか、又はM=Pt若しくはPdの場合、m+n=2となるように、mは1〜2の整数であり、且つnは0〜1の整数である。
式(J)に従う化合物は、その中心金属原子が、金属原子と1つ以上の配位子の炭素原子及び窒素原子との結合により形成される環状単位に含有されることを示すために、C,N−(又はC^N−)シクロメタル化錯体と称される場合もある。式(J)における複素環Aの例としては、置換又は非置換のピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、インドール環、インダゾール環、チアゾール環、及びオキサゾール環が挙げられる。式(J)における環Bの例としては、置換又は非置換のフェニル環、ナフチル(napthyl)環、チエニル環、ベンゾチエニル環、フラニル環が挙げられる。式(J)における環Bは、ピリジン等のN含有環であってもよく、但し、このN含有環は、式(J)に示すように、N原子ではなくC原子を介してMに結合する。
式(J)(m=3であり、且つn=0である)に従うトリス−C,N−シクロメタル化錯体の例は、トリス(2−フェニル−ピリジナト−N,C2’−)イリジウム(III)であり、facial(fac)異性体又はmeridional(mer)異性体として下記立体図に示す。
Figure 0005214819
一般に、facial異性体はmeridional異性体より高いリン光量子収量を有すると判明することが多いため、facial異性体が好ましい。式(J)に従うトリス−C,N−シクロメタル化リン光材料のさらなる例は、トリス(2−(4’−メチルフェニル)ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)、トリス(3−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)、トリス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)、トリス(1−(4’−メチルフェニル)イソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)、トリス(2−(4’,6’−ジフルオロフェニル(diflourophenyl))−ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)、トリス(2−((5’−フェニル)−フェニル)ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)、トリス(2−(2’−ベンゾチエニル)ピリジナト−N,C3’)イリジウム(III)、トリス(2−フェニル−3,3’−ジメチル)インドラト(indolato)−N,C2’)Ir(III)、トリス(1−フェニル−1H−インダゾラト(indazolato)−N,C2’)Ir(III)である。
これらの中でも、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム(III)(Ir(piq)3とも称される)及びトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3とも称される)が本発明に特に適切である。
トリス−C,N−シクロメタル化リン光材料には、一価アニオン性二座配位子X−Yが他のC,N−シクロメタル化配位子である、式(J)に従う化合物も含まれる。例としては、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)及びビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)が挙げられる。2つの異なるC,N−シクロメタル化配位子を含有する、かかるトリス−C,N−シクロメタル化錯体の合成は、以下の工程により都合よく合成することができる。最初に、ビス−C,N−シクロメタル化ジハロゲン化二イリジウム錯体(又は類似の二ロジウム錯体)を、Nonoyama(Bull. Chem. Soc. Jpn.、第47巻、767頁、1974年)の方法に従って作製する。第2に、第2の異種C,N−シクロメタル化配位子の亜鉛錯体を、ハロゲン化亜鉛と、シクロメタル化配位子のリチウム錯体又はグリニャール試薬との反応により調製する。第3に、そのように形成された第2のC,N−シクロメタル化配位子の亜鉛錯体を、先に得られたビス−C,N−シクロメタル化ジハロゲン化二イリジウム錯体と反応させて、2つの異なるC,N−シクロメタル化配位子を含有するトリス−C,N−シクロメタル化錯体を形成させる。望ましくは、そのように得られた2つの異なるC,N−シクロメタル化配位子を含有するトリス−C,N−シクロメタル化錯体は、ジメチルスルホキシド等の適切な溶媒中で加熱することにより、金属(例えばIr)に結合したC原子が全て互いにシスである異性体に変換することができる。
式(J)に従う適切なリン光材料は、C,N−シクロメタル化配位子(複数可)に加えて、C,N−シクロメタル化していない一価アニオン性二座配位子(複数可)X−Yも含有し得る。一般的な例は、アセチルアセトネート等のβ−ジケトネート、及びピコリネート等のシッフ塩基である。式(J)に従う、かかる混合配位子錯体の例としては、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(アセチルアセトネート)、ビス(2−(2’−ベンゾチエニル)ピリジナト−N,C3’)イリジウム(III)(アセチルアセトネート)、及びビス(2−(4’,6’−ジフルオロフェニル(diflourophenyl))−ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(ピコリネート)が挙げられる。
式(J)に従う他の重要なリン光材料としては、cis−ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)白金(II)、cis−ビス(2−(2’−チエニル)ピリジナト−N,C3’)白金(II)、cis−ビス(2−(2’−チエニル)キノリナト−N,C5')白金(II)、又は(2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’)白金(II)(アセチルアセトネート)等のC,N−シクロメタル化Pt(II)錯体が挙げられる。
式(J)に従うC,N−シクロメタル化リン光材料の発光波長(色)は、錯体の最低エネルギー光学遷移、したがってC,N−シクロメタル化配位子の選択に主に依存する。例えば、2−フェニル−ピリジナト−N,C2’錯体は典型的に緑色発光であるが、1−フェニル−イソキノリノラト−N,C2’錯体は典型的に赤色発光である。1つよりも多いC,N−シクロメタル化配位子を有する錯体の場合、発光は発光波長が最も長いという性質を有する配位子のものとなる。発光波長は、C,N−シクロメタル化配位子上の置換基の影響によりさらにシフトし得る。例えば、N含有環A上の適切な位置にある電子供与基、又はC含有環B上の電子求引基を置換することにより、発光が非置換C,N−シクロメタル化配位子錯体と比較して青色にシフトする傾向がある。式(J)においてより強い電子求引特性を有する単座アニオン性配位子X,Yを選択することにより、C,N−シクロメタル化配位子錯体の発光が同様に青色にシフトする傾向がある。電子求引特性を有する一価アニオン性二座配位子及び電子求引置換基の両方をC含有環B上に有する錯体の例としては、ビス(2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)−ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(ピコリネート)及びビス(2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)−ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(テトラキス(1−ピラゾリル)ボレート)が挙げられる。
式(J)に従うリン光材料の中心金属原子は、Rh又はIr(m+n=3)、及びPd又はPt(m+n=2)であり得る。好ましい金属原子はIr及びPtであるが、これはこれらの原子が、より強いスピン軌道結合相互作用(一般に、第三遷移系列の元素により得られる)によって、より高いリン光量子収量をもたらす傾向があるためである。
式(J)によって表される二座C,N−シクロメタル化錯体に加えて、多くの適切なリン光材料が多座C,N−シクロメタル化配位子を含有する。本発明に使用するのに適切な、三座配位子を有するリン光材料は、米国特許第6,824,895B1号に開示されており、その中で言及している。本発明に使用するのに適切な、四座配位子を有するリン光材料は、以下の式により記載される。
Figure 0005214819
式中、MはPt又はPdであり、R1〜R7は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し、R1及びR2、R2及びR3、R3及びR4、R4及びR5、R5及びR6、並びにR6及びR7が結合して環基を形成してもよく、R8〜R14は水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し、R8及びR9、R9及びR10、R10及びR11、R11及びR12、R12及びR13、並びにR13及びR14が結合して環基を形成してもよく、Eは以下から選択される架橋基を表す。
Figure 0005214819
式中、R及びR’は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し、R及びR’が結合して環基を形成してもよい。
リン光ドーパントとして使用するのに適切な望ましい四座C,N−シクロメタル化リン光材料の1つは、以下の式によって表される。
Figure 0005214819
式中、R1〜R7は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し、R1及びR2、R2及びR3、R3及びR4、R4及びR5、R5及びR6、並びにR6及びR7が結合して環基を形成してもよく、R8〜R14は、水素又は独立して選択される置換基を表し、ただし、R8及びR9、R9及びR10、R10及びR11、R11及びR12、R12及びR13、並びにR13及びR14が結合して環基を形成してもよく、Z1〜Z5は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し、Z1及びZ2、Z2及びZ3、Z3及びZ4、並びにZ4及びZ5が結合して環基を形成してもよい。
本発明に使用するのに適切な四座C,N−シクロメタル化配位子を有するリン光材料の具体例としては、下記に示される化合物(M−1)、(M−2)及び(M−3)が挙げられる。
Figure 0005214819
四座C,N−シクロメタル化配位子を有するリン光材料は、四座C,N−シクロメタル化配位子を、氷酢酸等の適当な有機溶媒中でK2PtCl4等の所望の金属の塩と、四座C,N−シクロメタル化配位子を有するリン光材料が形成されるように反応させることにより合成することができる。テトラブチルアンモニウムクロリド等のテトラアルキルアンモニウム塩を相間移動触媒として用いて、反応を促進することができる。
C,N−シクロメタル化配位子を含まない他のリン光材料が知られている。Pt(II)、Ir(I)、及びRh(I)のマレオニトリルジチオレートとのリン光錯体が報告されている(Johnsonら, J. Am. Chem. Soc.、第105巻、1795頁、1983年)。Re(I)トリカルボニルジイミン錯体も強いリン光を発することが知られている(Wrighton and Morse, J. Am. Chem. Soc.、第96巻、998頁、1974年、Stufkens, Comments Inorg. Chem.、第13巻、359頁、1992年、Yam, Chem. Commun.、789頁、2001年)。シアノ配位子及びビピリジル配位子又はフェナントロリン配位子を含む配位子の組み合わせを含有するOs(II)錯体も、ポリマーOLEDにおいて実証されている(Maら, Synthetic Metals、第94巻、245頁、1998年)。
2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィン白金(II)等のポルフィリン錯体も有用なリン光ドーパントである。
有用なリン光材料のさらに他の例としては、Tb3+及びEu3+等の三価ランタニドの配位錯体が挙げられる(Kidoら, Chem. Lett.、657頁、1990年、J. Alloys and Compounds、第192巻、30頁、1993年、Jpn. J. Appl. Phys.、第35巻、L394、1996年及びAppl. Phys. Lett.、第65巻、2124頁、1994年)。
リン光LEL中のリン光ドーパントは、LELの1体積%〜20体積%の量で典型的に存在し、LELの2体積%〜8体積%であるのが都合がよい。いくつかの実施形態では、1つ以上のホスト材料にリン光ドーパント(複数可)を加えてもよい。ホスト材料はさらに、ポリマーであってもよい。第1のリン光発光層中のリン光ドーパントは、緑色リン光材料及び赤色リン光材料から選択される。
リン光LELの厚さは、0.5nm超過、好ましくは1.0nm〜40nmの範囲内である。
b)蛍光発光層
「蛍光」という用語は、任意の発光材料を説明するために一般に使用されるが、本件においては、該用語は一重項励起状態から発光する材料を指す。蛍光材料は、リン光材料と同一の層、隣接する層、隣接する画素において、又は任意の組み合わせで使用され得る。本発明のリン光材料の性能に悪影響を与える材料を選択しないよう注意しなければならない。リン光材料と同一の層又は隣接する層における材料の濃度及び三重項エネルギーを、望ましくないリン光の消失を防ぐよう適切に設定すべきことが当業者には理解される。
典型的には、蛍光LELは、少なくとも1つのホスト及び少なくとも1つの蛍光ドーパントを含む。ホストは正孔輸送材料であっても、又は上記に規定されるリン光ドーパントに適切なホストのいずれかであっても、又は下記に規定される電子輸送材料であってもよい。
ドーパントは、強い蛍光を発する染料、例えば、国際公開第98/55561号、国際公開第00/18851号、国際公開第00/57676号、及び国際公開第00/70655号に記載されるような遷移金属錯体から典型的に選択される。
有用な蛍光ドーパントとしては、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、フェニレンの誘導体、ジシアノメチレンピラン化合物、チオピラン化合物、ポリメチン化合物、ピリリウム化合物及びチアピリリウム化合物、アリールピレン化合物、アリーレンビニレン化合物、ペリフランテン誘導体、インデノペリレン誘導体、ビス(アジニル)アミンホウ素化合物、ビス(アジニル)メタンホウ素化合物、ジスチリルベンゼン(distryrylbenzene)誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、ジスチリルアミン誘導体、並びにカルボスチリル化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの蛍光発光材料としては、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、クマリン、ローダミン、及びキナクリドンの誘導体、ジシアノメチレンピラン化合物、チオピラン化合物、ポリメチン化合物、ピリリウム化合物及びチアピリリウム化合物、フルオレン誘導体、ペリフランテン誘導体、インデノペリレン誘導体、ビス(アジニル)アミンホウ素化合物、(米国特許第5,121,029号に記載されるような)ビス(アジニル)メタン化合物、並びにカルボスチリル化合物が挙げられるが、これらに限定されない。有用な材料の実例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
好ましい蛍光青色ドーパントは、Chen, Shi及びTang, "Recent Developments in Molecular Organic Electroluminescent Materials," Macromol. Symp.、第125巻、1頁、1997年及びその中で引用される文献、Hung及びChen, "Recent Progress of Molecular Organic Electroluminescent Materials and Devices," Mat. Sci. and Eng. R39、143頁、2002年及びその中で引用される文献に見ることができる。
特に好ましい種類の青色発光蛍光ドーパントは、ビス(アジニル)アミンボラン錯体として知られる式(N)によって表され、米国特許第6,661,023号に記載されている。
Figure 0005214819
式中、A及びA’は、少なくとも1つの窒素を含有する6員芳香環系に相当する独立したアジン環系を表し、各Xa及びXbは、独立して選択される置換基であり、そのうちの2つがA又はA’と結合して縮合環を形成してもよく、m及びnは独立して0〜4であり、Za及びZbは独立して選択される置換基であり、且つ1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’は炭素原子又は窒素原子のいずれかであるように独立して選択される。
望ましくは、アジン環がキノリニル環又はイソキノリニル環のいずれかであって、1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’が全て炭素であり、m及びnが2以上であり、且つXa及びXbが、結合して芳香環を形成する少なくとも2つの炭素置換基を表す。望ましくは、Za及びZbはフッ素原子である。
好ましい実施形態は、2つの縮合環系がキノリン系又はイソキノリン系であり、アリール又は複素環置換基がフェニル基であり、結合して6−6縮合環を形成する少なくとも2つのXa基及び2つのXb基が存在し、この縮合環系がそれぞれ1位−2位、3位−4位、1’位−2’位、又は3’位−4’位で縮合し、縮合環の一方又は両方がフェニル基で置換され、且つドーパントが式(N−a)、式(N−b)、又は式(N−c)に示されるものであるデバイスを更に含む。
Figure 0005214819
式中、各Xc、Xd、Xe、Xf、Xg及びXhは、水素又は独立して選択される置換基であり、そのうちの1つがアリール基又は複素環基でなくてはならない。
望ましくは、アジン環がキノリニル環又はイソキノリニル環のいずれかであって、1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’が全て炭素であり、m及びnが2以上であり、且つXa及びXbが、結合して芳香環を形成する少なくとも2つの炭素置換基を表し、1つはアリール基又は置換アリール基である。望ましくは、Za及びZbはフッ素原子である。
これらの中でも、化合物FD−54が特に有用である。
クマリンは、Tangらの米国特許第4,769,292号及び米国特許第6,020,078号に記載されているように、有用な種類の緑色発光ドーパントである。緑色ドーパント又は緑色発光材料は、0.01重量%〜50重量%でホスト材料にコーティングしてもよいが、典型的には0.01%〜30%、より典型的には0.01重量%〜15重量%でホスト材料にコーティングしてもよい。有用な緑色発光クマリンの例としては、C545T及びC545TBが挙げられる。キナクリドンは、他の有用な種類の緑色発光ドーパントである。有用なキナクリドンは、米国特許第5,593,788号、特開平09−13026号、及び「緑色有機発光ダイオードを含むデバイス」と題されたLelia Cosimbescuによる2002年6月27日に出願された同一出願人による米国特許出願第10/184,356号に記載されている。
特に有用な緑色発光キナクリドンの例は、FD−7及びFD−8である。
下記式(N−d)は、本発明に有用な他の種類の緑色発光ドーパントを表す。
Figure 0005214819
式中、A及びA’は、少なくとも1つの窒素を含有する6員芳香環系に相当する独立したアジン環系を表し、各Xa及びXbは、独立して選択される置換基であり、そのうちの2つがA又はA’と結合して縮合環を形成してもよく、m及びnは独立して0〜4であり、YはH又は置換基であり、Za及びZbは独立して選択される置換基であり、且つ1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’は炭素原子又は窒素原子のいずれかであるように独立して選択される。
デバイスにおいて、1、2、3、4、1’、2’、3’及び4’は全て炭素原子であるのが都合がよい。デバイスは、結合して縮合環を形成する置換基を含有する環A又は環A’の少なくとも一方又は両方を望ましくは含有し得る。有用な1つの実施形態において、ハロゲン化物、並びにアルキル基、アリール基、アルコキシ基、及びアリールオキシ基を含む群から選択される少なくとも1つのXa基又はXb基が存在する。他の実施形態において、フッ素、並びにアルキル基、アリール基、アルコキシ基、及びアリールオキシ基を含む群から独立して選択されるZa基及びZb基が存在する。望ましい実施形態において、Za及びZbはFである。Yは、適切には、水素、又はアルキル基、アリール基、若しくは複素環基等の置換基である。
これらの化合物の発光波長は、目標色、すなわち緑色を達成するために、中心のビス(アジニル)メテンホウ素基の周囲を適切に置換することにより或る程度調整することができる。有用な材料のいくつかの例は、FD−50、FD−51及びFD−52である。
ナフタセン及びその誘導体も有用な種類の発光ドーパントであり、安定剤としても使用することができる。これらのドーパント材料を0.01重量%〜50重量%でホスト材料にコーティングしてもよいが、典型的には0.01%〜30%、より典型的には0.01重量%〜15重量%でホスト材料にコーティングしてもよい。下記のナフタセン誘導体YD−1(t−BuDPN)は、安定剤として使用されるドーパント材料の例である。
Figure 0005214819
この種類の材料のいくつかの例は、ドーパントだけでなくホスト材料としても適切である。例えば、米国特許第6,773,832号又は米国特許第6,720,092号を参照されたい。この材料の具体例はルブレン(FD−5)である。
他の種類の有用なドーパントはペリレン誘導体である。例えば、米国特許第6,689,493号を参照されたい。具体例はFD−46である。
8−ヒドロキシキノリン及び類似の誘導体の金属錯体(式O)は、エレクトロルミネッセンスを支持することが可能な、有用な非エレクトロルミネッセンスホスト化合物の1種を構成し、500nmより長い波長、例えば、緑色、黄色、橙色、及び赤色の発光に特に適切である。
Figure 0005214819
式中、Mは金属を表し、nは1〜4の整数であり、且つZはどの場合も、少なくとも2つの縮合芳香環を有する核を完成する原子を独立して表す。
金属が一価、二価、三価、又は四価の金属であり得ることが上記から明らかである。金属は、例えば、リチウム、ナトリウム、若しくはカリウム等のアルカリ金属、マグネシウム若しくはカルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム若しくはガリウム等の土類金属、又は亜鉛若しくはジルコニウム等の遷移金属であり得る。一般に、有用なキレート金属であることが知られる任意の一価、二価、三価、又は四価の金属を使用することができる。
Zは、少なくとも2つの縮合芳香環(そのうち少なくとも1つはアゾール環又はアジン環である)を含有する複素環の核を完成させる。必要に応じて、追加の環(脂環及び芳香環の両方を含む)を、2つの所要の環と縮合させてもよい。機能が改善されることなく多量の分子が付加されることを回避するために、環原子の数は通常18以下に維持される。
有用なキレート化オキシノイド化合物の例は以下:
O−1:アルミニウムトリスオキシン[別名、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)]
O−2:マグネシウムビスオキシン[別名、ビス(8−キノリノラト)マグネシウム(II)]
O−3:ビス[ベンゾ{f}−8−キノリノラト]亜鉛(II)
O−4:ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)−μ−オキソ−ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)
O−5:インジウムトリスオキシン[別名、トリス(8−キノリノラト)インジウム]
O−6:アルミニウムトリス(5−メチルオキシン)[別名、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)]
O−7:リチウムオキシン[別名、(8−キノリノラト)リチウム(I)]
O−8:ガリウムオキシン[別名、トリス(8−キノリノラト)ガリウム(III)]
O−9:ジルコニウムオキシン[別名、テトラ(8−キノリノラト)ジルコニウム(IV)]
O−10:ビス(2−メチル−8−キノリナト)−4−フェニルフェノラトアルミニウム(III)
である。
適切なアントラセンホスト材料は上記した通りである。2つ以上の発光層が存在する場合、式(P)に従うアントラセン誘導体は、追加のLELに有用なホスト材料であり得る。
Figure 0005214819
式中、R1〜R10は、水素、1個〜24個の炭素原子を有するアルキル基又は6個〜24個の炭素原子を有する芳香族基から独立して選択される。特に好ましいのは、R1及びR6がフェニル、ビフェニル、又はナフチル(napthyl)であり、R3がフェニル、置換フェニル、又はナフチル(napthyl)であり、R2、R4、R5、R7〜R10が全て水素である化合物である。かかるアントラセンホストは、優れた電子輸送特性を有することが知られている。
9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセンの誘導体が特に望ましい。具体例としては、9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(ADN)及び2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(TBADN)が挙げられる。米国特許第5,927,247号に記載されるようなジフェニルアントラセン及びその誘導体等の他のアントラセン誘導体が、LELにおける非エレクトロルミネッセンス化合物として有用であり得る。米国特許第5,121,029号及び特開平08−333569号に記載されるようなスチリルアリーレン誘導体も、有用な非エレクトロルミネッセンス材料である。例えば、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルエテニル)フェニル]アントラセン、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルエテニル)−1,1’−ビフェニル(DPVBi)、及び欧州特許第681,019号に記載されるようなフェニルアントラセン誘導体は、有用な非エレクトロルミネッセンス材料である。
適切なアントラセンのいくつかの具体例は以下である。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
<スペーサ層>
スペーサ層が存在する場合、スペーサ層はLELと直接接触させて配置される。スペーサ層は、アノード若しくはカソードのいずれかの上に配置してもよく、又はさらにはLELの両側に配置してもよい。スペーサ層は、典型的には、いかなる発光ドーパントをも含有しない。1つ以上の材料を使用してもよく、材料は上記で規定されるような正孔輸送材料、又は下記に規定されるような電子輸送材料のいずれかであり得る。リン光LELの隣に配置した場合、スペーサ層中の材料は、LEL中のリン光ドーパントの三重項エネルギーより高い三重項エネルギーを有しなくてはならない。最も望ましくは、スペーサ層中の材料は、隣接するLELにおいてホストとして使用されるものと同一である。したがって、記載されるいずれのホスト材料もスペーサ層に使用する上でも適切である。スペーサ層は、薄くなくてはならず、少なくとも0.1nm、しかし好ましくは1.0nm〜20nmの範囲内である。
<正孔ブロック層(HBL)>
リン光エミッタを含有するLELが存在する場合、励起子及び再結合現象をLELに留めるのを助けるために、正孔ブロック層135を電子輸送層136と発光層134との間に配置するのが望ましい。この場合、共通ホスト(co-hosts)から正孔ブロック層への正孔の移動に対するエネルギー障壁がなくてはならず、一方で電子が正孔ブロック層から共通ホスト材料及びリン光エミッタを含む発光層へと容易に受け渡される必要がある。さらに、正孔ブロック材料の三重項エネルギーがリン光材料の三重項エネルギーより大きいことが望ましい。適切な正孔ブロック材料は、国際公開第00/70655号、国際公開第01/41512号、及び国際公開第01/93642号に記載されている。有用な正孔ブロック材料の2つの例は、バトクプロイン(BCP)及びビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(BAlq)である。米国特許出願公開第2003/0068528号に記載されるように、BAlq以外の金属錯体も正孔及び励起子をブロックすることが知られている。正孔ブロック層を使用する場合、その厚さは2nm〜100nmの間、適切には5nm〜10nmの間であり得る。
<電子輸送層>
望ましい電子輸送材料は上記した通りである。ETLに使用するのに適切であると知られている他の電子輸送材料としては、キレート化オキシノイド化合物、アントラセン誘導体、ピリジン系材料、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール及びこれらの誘導体、ポリベンゾビスアゾール、シアノ含有ポリマー、及び過フッ化材料が挙げられるが、これらに限定されない。他の電子輸送材料としては、米国特許第4,356,429号に開示されているような様々なブタジエン誘導体、及び米国特許第4,539,507号に記載されるような様々な複素環光学的増白剤が挙げられる。
好ましい種類のベンザゾールは、米国特許第5,645,948号及び米国特許第5,766,779号においてShiらにより説明されている。かかる化合物は構造式(Q)により表される。
Figure 0005214819
式(Q)において、nは2〜8から選択され、iは1〜5から選択され、Zは独立してO、NR、又はSであり、Rは個々に、水素、1個〜24個の炭素原子を有するアルキル(例えば、プロピル、t−ブチル、ヘプチル等)、5個〜20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロ原子置換アリール(例えば、フェニル、及びナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、及び他の複素環系)、又はクロロ、フルオロ等のハロゲン、又は縮合芳香環を完成するのに必要な原子であり、Xは、炭素、アルキル、アリール、置換アルキル、又は置換アリールから成る結合単位であり、共役的又は非共役的に複数のベンザゾールを結合する。
有用なベンザゾールの例は、下記に示す式(Q−1)によって表される2,2’,2’’−(1,3,5−フェニレン)トリス[1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール](TPBI)である。
Figure 0005214819
他の適切な種類の電子輸送材料としては、式(R)によって表されるような様々な置換フェナントロリンが挙げられる。
Figure 0005214819
式(R)において、R1〜R8は独立して、水素、アルキル基、アリール基又は置換アリール基であり、R1〜R8のうち少なくとも1つはアリール基又は置換アリール基である。
EILに有用なフェナントロリンの具体例は、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−フェナントロリン(BCP)(式(R−1)を参照)及び4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(Bphen)(式(R−2)を参照)である。
Figure 0005214819
電子輸送材料として機能する適切なトリアリールボランは、化学式(S)を有する化合物から選択され得る。
Figure 0005214819
式中、Ar1〜Ar3は独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環式(hydrocarbocyclic)基又は芳香族複素環基である。上記構造を有する化合物は、式(S−1)から選択されることが好ましい。
Figure 0005214819
式中、R1〜R15は独立して、水素、フルオロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、スルホニル基、アルキル基、アリール基又は置換アリール基である。
トリアリールボランの具体的な実施態様としては以下が挙げられる。
Figure 0005214819
電子輸送材料は、式(T)の置換1,3,4−オキサジアゾールからも選択され得る。
Figure 0005214819
式中、R1及びR2は個々に、水素、1個〜24個の炭素原子を有するアルキル(例えば、プロピル、t−ブチル、ヘプチル等)、5個〜20個の炭素原子を有するアリール又はヘテロ原子置換アリール(例えば、フェニル、及びナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、及び他の複素環系)、又はクロロ、フルオロ等のハロゲン、又は縮合芳香環を完成するのに必要な原子である。
有用な置換オキサジアゾールの例は以下である。
Figure 0005214819
電子輸送材料は、式(U)に従う置換1,2,4−トリアゾールからも選択され得る。
Figure 0005214819
式中、R1、R2及びR3は独立して、水素、アルキル基、アリール基又は置換アリール基であり、R1〜R3のうち少なくとも1つはアリール基又は置換アリール基である。有用なトリアゾールの例は、式(U−1)によって表される3−フェニル−4−(1−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾールである。
Figure 0005214819
電子輸送材料は、置換1,3,5−トリアジンからも選択され得る。適切な材料の例は:
2,4,6−トリス(ジフェニルアミノ)−1,3,5−トリアジン、
2,4,6−トリカルバゾロ−1,3,5−トリアジン、
2,4,6−トリス(N−フェニル−2−ナフチルアミノ)−1,3,5−トリアジン、
2,4,6−トリス(N−フェニル−1−ナフチルアミノ)−1,3,5−トリアジン、
4,4’,6,6’−テトラフェニル−2,2’−ビ−1,3,5−トリアジン、
2,4,6−トリス([1,1’:3’,1’’−ターフェニル]−5’−イル)−1,3,5−トリアジン
である。
また、LEL中のホスト材料として有用な式(O)のオキシン自体のキレートを含む金属キレート化オキシノイド化合物(一般に、8−キノリノール又は8−ヒドロキシキノリンとも称される)のいずれかも、ETLに使用するのに適切である。
高い三重項エネルギーを有するいくつかの金属キレート化オキシノイド化合物が、電子輸送材料として特に有用であり得る。高い三重項エネルギー準位を有する特に有用なアルミニウム又はガリウム錯体ホスト材料は、式(W)によって表される。
Figure 0005214819
式(W)において、M1はAl又はGaを表す。R2〜R7は水素又は独立して選択される置換基を表す。望ましくは、R2は電子供与基を表す。適切には、R3及びR4は各々独立して、水素又は電子供与置換基を表す。好ましい電子供与基は、メチル等のアルキルである。好ましくは、R5、R6及びR7は各々独立して、水素又は電子求引基を表す。隣接する置換基R2〜R7は、結合して環基を形成してもよい。Lは、酸素によりアルミニウムに連結した芳香族部分であり、Lが6個〜30個の炭素原子を有するように置換基で置換されていてもよい。
ETLに使用する有用なキレート化オキシノイド化合物の例は、アルミニウム(III)ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)−4−フェニルフェノラート[別名、Balq]である。
LEL中のホスト材料として有用な式(P)に従うアントラセン誘導体と同一のものを、同様にETLにおいて使用してもよい。
ETLの厚さは、典型的に5nm〜200nmの範囲内、好ましくは10nm〜150nmの範囲内である。
<電子注入層>
EILは、ホストとして少なくとも1つの電子輸送材料、及び少なくとも1つのn型ドーパントを含有するn型ドープ層であり得る。ドーパントは、電荷移動によってホストを還元することが可能である。「n型ドープ層」という用語は、この層がドープ後に半導体特性を有し、この層を流れる電流が電子によって実質的に搬送されることを意味する。
EILにおけるホストは、電子の注入及び電子の輸送を支持することが可能な電子輸送材料であり得る。電子輸送材料は、上記で規定されるようなETL領域に使用する電子輸送材料から選択することができる。
n型ドープEIL中のn型ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、若しくはアルカリ土類金属化合物、又はそれらの組み合わせから選択することができる。「金属化合物」という用語は、有機金属錯体、金属有機塩、及び金属無機塩、金属酸化物、及び金属ハロゲン化物を包含する。この種類の金属含有n型ドーパントのうち、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Sm、Eu、Tb、Dy、又はYb、及びこれらの化合物が特に有用である。n型ドープEILにおいてn型ドーパントとして使用される材料には、強い電子供与特性を有する有機還元剤も含まれる。「強い電子供与特性」とは、有機ドーパントが少なくともいくつかの電子電荷をホストに供与して、ホストと共に電荷移動錯体を形成可能であることを意味する。有機分子の非限定的な例として、ビス(エチレンジチオ)−テトラチアフルバレン(BEDT−TTF)、テトラチアフルバレン(TTF)、及びこれらの誘導体が挙げられる。高分子ホストの場合、ドーパントは上記のいずれかであるか、又は微量成分として分子状に分散した材料若しくはホストと共重合した材料でもある。好ましくは、n型ドープEIL中のn型ドーパントは、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、若しくはYb、又はそれらの組み合わせを含む。n型ドープ濃度は、この層の0.01体積%〜20体積%の範囲内であるのが好ましい。
一実施形態において、電子注入層は、金属をドープしたフェナントロリン誘導体を含有する。適切な金属としては、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Sm、Eu、Tb、Dy、又はYbが挙げられ、リチウムが最も好ましい。この用途における適切な置換フェナントロリンとしては、上記したような、式(R)に従うものが挙げられる。
ETLの厚さは、しばしば5nm〜200nmの範囲内、及び典型的には10nm〜150nmの範囲内である。
<カソード>
アノードのみを通して発光を見る場合には、カソード140は、ほぼ任意の導電性材料を含む。望ましい材料は、下にある有機層との効果的な接触を確実にする有効な膜形成特性を有し、低電圧で電子の注入を促進し、有効な安定性を有する。有用なカソード材料は、仕事関数が小さな金属又は合金(4.0eV未満)を含有することが多い。好ましいカソード材料の1つは、米国特許第4,885,221号に記載されるようなMg:Ag合金を含む。他の適切な種類のカソード材料としては、有機層(例えば、有機EIL又はETL)に接触する薄い無機EILを含み、より厚い導電性金属層で覆われる二重層が挙げられる。ここで、無機EILは、仕事関数が小さな金属又は金属塩を含んでいることが好ましく、そのような場合には、より厚い被覆層が小さな仕事関数を有する必要はない。かかるカソードの1つは、米国特許第5,677,572号に記載されているように、LiFの薄層と、その上に載るより厚いAl層を含む。他の有用なカソード材料の組としては、米国特許第5,059,861号、同第5,059,862号、及び同第6,140,763号に開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
カソードを通して発光を見る場合、カソード140は透明であるか、又はほぼ透明である必要がある。かかる用途のためには、金属が薄いか、又は透明な導電性酸化物を使用するか、又はこのような材料を含んでいる必要がある。光学的に透明なカソードは、米国特許第4,885,211号、同第5,247,190号、同第5,703,436号、同第5,608,287号、同第5,837,391号、同第5,677,572号、同第5,776,622号、同第5,776,623号、同第5,714,838号、同第5,969,474号、同第5,739,545号、同第5,981,306号、同第6,137,223号、同第6,140,763号、同第6,172,459号、同第6,278,236号、同第6,284,393号、及び欧州特許第1076368号により詳細に記載されている。カソード材料は、熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンスパッタリング、又は化学蒸着によって典型的に堆積される。必要に応じて、多くの既知の方法(スルーマスク蒸着、米国特許第5,276,380号及び欧州特許第0732868号に記載されるような一体化シャドーマスキング(integral shadow masking)、レーザーアブレーション、及び選択的化学蒸着が挙げられるが、これらに限定されない)によってパターニングを行なう。
EILの厚さは、典型的に20nm未満、及び好ましくは10nm以下の範囲内である。
<基板>
OLED100は、支持基板110上に典型的に設けられるが、ここでアノード120又はカソード140のいずれかが基板と接触していてもよい。基板と接触する電極は。便宜上、底面電極と称される。通常、底面電極はアノード120であるが、本発明はその構成に限定されない。基板は、意図される発光の方向に応じて光透過性であっても、又は不透明であってもよい。基板を通してEL発光を見るには光透過性が望ましい。このような場合には、透明なガラス又はプラスチックが一般に使用される。基板は複数の材料層を備える複雑な構造であってもよい。これは典型的には、OLED層の下側にTFTが設けられるアクティブマトリックス基板の場合に当てはまる。基板は、少なくとも発光画素化領域において、概ね透明な材料(ガラス又はポリマー等)を含むことがさらに必要とされる。EL発光を上部電極を通して見る用途においては、底面支持体の光透過性は重要ではなく、したがって支持体は光透過性であっても、光吸収性であっても、又は光反射性であってもよい。この場合に使用される基板としては、ガラス、プラスチック、半導体材料(ケイ素、セラミックス等)、及び回路基板が挙げられるが、これらに限定されない。この場合もやはり、基板は、アクティブマトリクスTFT設計において見られるような複数の材料層を備える複雑な構造であってもよい。これらのデバイス構成においては、光透明性の上部電極を設けることが必要とされる。
<有機層の堆積>
上記の有機材料は、昇華によって適切に堆積されるが、膜の形成を改善するために任意で結合剤を用いて溶媒から堆積させることもできる。材料がポリマーである場合には、溶媒堆積が通常は好ましい。昇華によって堆積させる材料は、例えば、米国特許第6,237,529号に記載されるように、タンタル材料で構成されることの多い昇華「ボート」(sublimator "boat")から蒸発させるか、又は最初にドナーシートにコーティングし、次いで基板のより近くで昇華させることができる。材料の混合物を含む層では、別個の昇華ボートを用いるか、又は材料を予め混合し、単一のボート若しくはドナーシートからコーティングすることができる。パターニング堆積は、シャドーマスク、一体化シャドーマスク(米国特許第5,294,870号)、ドナーシートからの空間的に限定された染料熱転写(米国特許第5,851,709号及び米国特許第6,066,357号)、インクジェット法(米国特許第6,066,357号)を利用して実現することができる。
OLEDを作製する上で有用な有機材料、例えば有機正孔輸送材料、有機エレクトロルミネッセンス成分をドープした有機発光材料は、分子結合力の比較的弱い比較的複雑な分子構造を有するため、物理的蒸着中に有機材料(複数可)の分解が回避されるよう注意を払う必要がある。上述の有機材料は、比較的高い純度で合成され、粉末、フレーク、又は顆粒の形態で提供される。これまで、かかる粉末又はフレークは、物理的蒸着源に入れて使用されてきたが、この物理的蒸着源には、有機材料の昇華又は気化により蒸気を形成させ、基板上で蒸気を凝縮させて基板上に有機層を設けるために熱が加えられる。
有機粉末、フレーク又は顆粒を物理的蒸着において使用する際にいくつかの問題が見られていたが、これは、これらの粉末、フレーク、又は顆粒の取り扱いが困難であるということである。これらの有機材料は、比較的低い物理的密度を一般に有し、特に10-6トールにまで減圧されるチャンバ内に配置される物理的蒸着源に入れる際に、望ましくない低い熱伝導率を有する。このため、粉末粒子、フレーク、又は顆粒は、加熱源からの放射加熱、及び加熱源の加熱表面と直接接触した粒子又はフレークの伝導加熱によってしか加熱されない。加熱源の加熱表面と接触していない粉末粒子、フレーク、又は顆粒は、粒子間接触面積が比較的小さいことから、伝導加熱では効果的に加熱されない。これは物理的蒸着源におけるかかる有機材料の不均一な加熱をもたらし得る。したがって、結果として不均一な蒸着有機層が基板上に形成される可能性がある。
これらの有機粉末は固結して固体ペレットとすることができる。昇華性有機材料粉末の混合物から固結して固体ペレットとなるこれらの固体ペレットは、取り扱いがより容易である。有機粉末の固体ペレットへの固結は、比較的単純な器具を用いて行なうことができる。1つ以上の非発光性の有機非エレクトロルミネッセンス成分材料、又は発光エレクトロルミネッセンス成分材料、又は非エレクトロルミネッセンス成分材料及びエレクトロルミネッセンス成分材料の混合物を含む混合物から形成される固体ペレットは、有機層を作製するために物理的蒸着源に入れることができる。かかる固結ペレットは、物理的蒸着装置において使用することができる。
1つの態様において、本発明は、有機材料の圧縮ペレットから、OLEDの一部を形成する有機層を基板上に作製する方法を提供する。
本発明の材料を堆積させる好ましい方法の1つは、米国特許出願公開第2004/0255857号及び米国特許第7,288,286号に記載されているが、この場合、本発明の材料の各々を蒸発させるために異なる蒸発源(source evaporators)が使用される。第2の好ましい方法は、温度制御された材料供給経路に沿って材料が計量供給される(metered)フラッシュ蒸発を利用する。このような好ましい方法は、以下の同一出願人の特許公報及び公開公報:米国特許第7,232,588号、同第7,238,389号、同第7,288,285号、同第7,288,286号、同第7,165,340号及び米国特許出願公開第2006/01775号に記載されている。この第2の方法を用いる場合、各々の材料を異なる蒸発源を用いて蒸発させても、又は固体材料を混合した後に、同一の蒸発源を用いて蒸発させてもよい。
<封止>
大抵のOLEDデバイスは、水分及び/又は酸素に敏感であるため、一般に不活性雰囲気(例えば、窒素又はアルゴン)中で、乾燥剤(例えば、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、クレイ、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属硫酸塩、又は金属ハロゲン化物及び金属過塩素酸塩)と共に密封される。封止及び乾燥のための方法としては、米国特許第6,226,890号に記載される方法が挙げられるが、これに限定されない。
<OLEDデバイスの設計基準>
フルカラーディスプレイに対しては、LELの画素化が必要とされ得る。このLELの画素化堆積は、シャドーマスク、一体化シャドーマスク、米国特許第5,294,870号、ドナーシートからの空間的に限定された染料熱転写、米国特許第5,688,551号、同第5,851,709号、及び同第6,066,357号、並びにインクジェット法、米国特許第6,066,357号を用いて行なわれる。
本発明のOLEDデバイスでは、必要なら、その特性を向上させるために、既知の様々な光学的効果を利用することができる。これには、層の厚さを最適化して光の透過を最大にすること、誘電体ミラー構造を設けること、反射性電極の代わりに光吸収性電極にすること、グレア防止用若しくは反射防止用コーティングをディスプレイ上に設けること、偏光媒体をディスプレイ上に設けること、又は色フィルタ、減光フィルタ、若しくは色変換フィルタをディスプレイ上に設けること等がある。フィルタ、偏光板、及びグレア防止用又は反射防止用コーティングは、カバーの上に、又はカバーの一部として特に設けることができる。
本発明の実施形態により、良好な輝度効率、良好な動作安定性を有し、且つ駆動電圧を低減したELデバイスが提供され得る。本発明の実施形態は、デバイスの寿命期間にわたって電圧増大を抑えることもでき、高い再現性をもって作製することができ、良好な光効率を一貫してもたらす。さらに実施形態は、広範囲の発光色調、特に短青色発光を提供することができる。本発明の実施形態では、電力消費(consumption requirements)がより少ないため、電池と共に使用する場合、電池寿命を延長することができる。
本発明及びその利点を以下の具体例によりさらに説明する。「パーセンテージ」又は「パーセント」という用語、及び「%」という記号は、本発明の層及びデバイスの他の構成要素中の全材料における、特定の第1の化合物又は第2の化合物の体積パーセント(又は薄膜厚モニターで測定した厚さの比率)を表す。1種より多い第2の化合物が存在する場合には、第2の化合物の総体積を、本発明の層中の全材料におけるパーセンテージとして表すこともできる。
<代表的な合成例:Inv−3の作製>
Inv−3を、以下に記載されるスキーム1に概説されるようにして合成した。
Figure 0005214819
<中間体2:2,2’−メチレンビス(5−クロロベンゾチアゾール)の作製>
80%のエチレングリコール溶液25mLを窒素散布で5分間脱ガスした。これに、7.35gの5−クロロベンゾチアゾール(化合物1)を添加した。得られた混合物をさらに5分間脱ガスした後、正の窒素雰囲気下に置いた。第2の80%のエチレングリコール溶液25mLを窒素散布で5分間脱ガスした。この第2溶液に、11.2gの水酸化カリウムを添加した。得られた溶液をさらに5分間脱ガスした。この水酸化カリウム溶液をベンゾチアゾール混合物に添加した。正の窒素雰囲気中で、反応フラスコをオイルバスで加熱し、115℃まで加熱した。反応混合物を一晩撹拌した。朝に、脱ガスされた12gの酢酸を添加することによって反応物を中和して5.5〜6.0のpHを達成した後、1.19gのマロノニトリルを添加し、次いで脱ガスされた45mLのエタノールを添加した。濃厚スラリーを100℃で3時間加熱した後、周囲温度まで冷却した。ろ過によって固体を採集し、水、メタノール及びリグロインで洗浄した。乾燥させた後、6.37gの生成物が得られた。1H NMRスペクトルの分析は、所望の生成物が得られたことを示した。高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析は、生成物が一成分だけを有することを示した。
<中間体3:ジフルオロ[[2,2’−メチレンビス[5−クロロベンゾチアソール]](1−)−N,N’−]ホウ素の作製>
6.3gの2,2’−メチレンビス(5−クロロベンゾチアゾール)、11.4mLの三フッ化ホウ素及び30mLの無水アセトニトリルを圧力管に添加した。この管を密封し、オイルバス中に置いた。濃厚混合物中に鮮やかな黄色の固体が観察された。この混合物を一晩加熱しながら撹拌した。TLCの分析は、出発原料が残存していることを示した。反応を40mLの無水アセトニトリルで希釈し、オイルバス中で3時間加熱した。得られた混合物を冷却した後、撹拌しながら350mLの冷水に注ぎ入れた。pHが8〜9に到達するまで水酸化ナトリウム溶液(10%)を添加した。ろ過によって鮮やかな黄色の固体を採集し、水、メタノールで洗浄した後、ジイソプロピルエーテルで洗浄した。乾燥させた後、6.86gの生成物が得られた。1H NMRスペクトルの分析は、所望の生成物が得られたことを示した。HPLC分析は、生成物が一成分だけを有することを示した。
<Inv−3:ジフルオロ[[2,2’−メチレンビス[5−メシチルベンゾチアゾール]](1−)−N,N’]ホウ素の作製>
連続的に窒素掃引しながら、連続して、0.6gのジフルオロ[[2,2’−メチレンビス[5−クロロベンゾチアゾール]](1−)−N,N’]ホウ素、0.74gのメシチルボロン酸、脱ガスされた5mLのトルエン、0.0202gの酢酸パラジウム、0.074gのS−PHOS(2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル)、及び最後に1.72gのリン酸カリウム1水和物を窒素充填圧力管に添加した。この管を密封し、65℃に加熱されるサーモスタット制御下のオイルバス中に一晩置いた。次いで、反応混合物をガラス繊維紙(GF/F)上のセライトパットでろ過した。セライトケーキを熱トルエンで洗浄した。溶媒を蒸発させることによってろ液を濃縮した後、粗生成物を沸騰酢酸エチル中に懸濁させた。ろ過によって鮮やかな黄色の固体が採集され、HPLCによって分析したところ100%の一成分だけであった。前と同じように、ろ液を濃縮し、残渣を沸騰酢酸エチルで処理して、2回目の生成物を得た。2回目に得られたものをHPLC分析したところ99.5%の純度であった。得られた生成物を合わせたものは0.64gであった。窒素ガス流下、204〜250℃で、生成物を昇華器内で昇華させ、0.56gのInv−3を得た。1H NMRスペクトル及び質量スペクトル(MS)の分析は、所望の生成物が得られたことを示した。HPLC分析は、生成物が一成分だけを含有することを示した。
<例2:溶液のスペクトル(solutions spectra)>
吸収スペクトル及び発光スペクトルは、代表的な本発明のホウ素錯体及び比較のホウ素錯体が10-5〜10-6Mの濃度である酢酸エチル溶液中で室温にて得られる。表1は、吸収が最大である波長(λmax)及び発光が最大である波長(Emax)を記載する。量子収量(Φ)は、放出された光子と吸収された光子との比として定義され、各錯体について測定し、表1に報告する。蛍光の手順は当業者に周知である(例えば、C. A. Parker及びW. T. Rees、Analyst、第85巻、587頁、1960年を参照)。比較のホウ素錯体は以下に記載される。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
表1から、本発明の化合物(Inv−1、Inv−3及びInv−4)は、良好な量子収量を有し且つ望ましい波長で発光するということが分かる。一実施形態において、425〜435nmの範囲に溶解発光(solution emission)を有する錯体は、その錯体をELデバイスに包含させる場合、良好な短青色を得るために望ましい。
ホウ素錯体化句の一部として過剰な数の縮合環を有する比較化合物(C−4、C−5、C−6、C−7及びC−8)は、望ましい波長で発光を提供する(例えばC−5は430nmで発光する)が、非常に低い量子収量を有するということも表1から分かる。なお、C−2及びC−3は、背部の環置換基を含有しない化合物であり、これらは、良好な量子収量を有するものの、望ましい短青色発光に対して短すぎる(C−3)か又は濃すぎる(C−2)発光を提供する。
化合物C−9は、2つの6員芳香族複素環の窒素に結合したホウ素の例である。この化合物は、良好な量子収量を提供するが、良好な短青色を提供するにはその発光波長が濃すぎる(440nm)。
C−1は、高い溶解量子収量(solution quantum yield)及び適切なEmaxの両方を提供するが、下記例5及び6に記載されるように、ELデバイスに組み込んだ場合、この錯体は、高い効率で短青色を生成するデバイスを提供しない。
<例3:デバイス3.1〜3.12の作製>
一連のOLEDデバイス(3.1〜3.12)を以下の方法で組み立てた。
1.26〜27nmのインジウム−スズ酸化物(ITO)の層でコーティングしたガラス基板をアノードとして、順に、市販の洗剤中で超音波処理し、脱イオン水でリンスし、約1分間酸素プラズマに曝露した。
2.米国特許第6,208,075号に記載されるような、10秒のCHF3のプラズマ支援堆積によって、ITO上にフッ化炭素(CFx)第1正孔注入層(HIL1)を堆積させた。
3.10nmのHIM−1に相当する第2正孔注入層(HIL2)を、HIL1上に堆積させた。
4.次に、正孔輸送材料4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)の層を、85.0nmの厚さに堆積させた。
5.次に、表2に示すようなアントラセン材料及び同様に表2に示すようなInv−4又はC−9のホウ素錯体に相当する20nmの発光層(LEL)を堆積させた。ホウ素錯体のレベルは表2にLELの体積%として示しており、LELの残りの体積%はアントラセン材料に相当する。
6.アントラセンP−1及びAM−2の混合物(50/50)に相当する電子輸送層(ETL)を、厚さ31.5nmでLEL上に真空堆積させた。
7.次に、AM−1に相当する電子注入層(EIL)を、厚さ3.5nmでETL上に真空堆積させた。
8.最後に、100nmのアルミニウムの層をEIL上に堆積させて、カソードを形成した。
上記の手順によってELデバイスの堆積が完了した。次に、デバイスを周囲環境から保護するため、乾燥グローブボックス中で密封包装した。
このように形成したデバイスを、20mA/cm2の動作電流で効率(効率、W/A)について試験し、その結果を表2に報告する。デバイスの効率は、入力電流1アンペア当たりのデバイスにより生成される放射束(ワット単位)であり、ここで放射束は、単位時間当たりのデバイスから生成される光エネルギーである。各デバイスにより生成される光の色は、CIEx、CIEy(Commission Internationale de L'Eclairage)座標で表2に示す。
Figure 0005214819
Figure 0005214819
Figure 0005214819
表2から分かるように、ホウ素錯体Inv−4と9,10−ジアリールアントラセン(An−2又はAn−4)との組み合わせを含むデバイス3.1〜3.6は、高い輝度及び低い電圧に加えて、0.10未満のCIEy座標に相当する短青色を提供する。Inv−4がアントラセンP−1(2位に芳香族置換基を有する)と組み合わせて用いられる場合、生成される光は、約0.15にシフトしたCIEy座標を有し、短青色発光が得られない(デバイス3.7〜3.9)。同様に、比較のホウ素錯体C−9をアントラセンAn−4と組み合わせた場合(デバイス3.10〜3.12)、デバイスは短青色を有する光を発しない。
<例4:デバイス4.1〜4.12の作製>
一連のOLEDデバイス(4.1〜4.12)を以下の方法で組み立てた。
1.26〜27nmのインジウム−スズ酸化物(ITO)の層でコーティングしたガラス基板をアノードとして、順に、市販の洗剤中で超音波処理し、脱イオン水でリンスし、約1分間酸素プラズマに曝露した。
2.米国特許第6,208,075号に記載されるような、10秒のCHF3のプラズマ支援堆積によって、ITO上にフッ化炭素(CFx)第1正孔注入層(HIL1)を堆積させた。
3.10nmのHIM−1に相当する第2正孔注入層(HIL2)を、HIL1上に堆積させた。
4.次に、正孔輸送材料4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)の層を、85.0nmの厚さに堆積させた。
5.次に、表3に示すようなアントラセン材料及び同様に表3に示すようなInv−1又はC−9のホウ素錯体に相当する20nmの発光層(LEL)を堆積させた。ホウ素錯体のレベルは表3にLELの体積%として示しており、LELの残りの体積%はアントラセン材料に相当する。
6.アントラセンP−1及びAM−2の混合物(50/50)に相当する電子輸送層(ETL)を、厚さ31.5nmでLEL上に真空堆積させた。
7.次に、AM−1に相当する電子注入層(EIL)を、厚さ3.5nmでETL上に真空堆積させた。
8.最後に、100nmのアルミニウムの層をEIL上に堆積させて、カソードを形成した。
上記の手順によってELデバイスの堆積が完了した。次に、デバイスを周囲環境から保護するため、乾燥グローブボックス中で密封包装した。
このように形成したデバイスを、20mA/cm2の動作電流で効率(効率、W/A)について試験し、その結果を表3に報告する。各デバイスにより生成される光の色は、CIEx、CIEy座標で表3に示す。
Figure 0005214819
本発明のホウ素錯体Inv−1とアントラセンAn−2又はAn−4との組み合わせは、良好な輝度効率とともに望ましい短青色発光(CIEy:0.085〜0.088)を有するデバイス(4.1〜4.6)を提供するということが表3から明らかである。比較のデバイス4.7〜4.9では、アントラセンAn−2又はAn−4がアントラセンP−1(2位に芳香族基を有する)で置換されている。この変更は、より望ましくない座標(CIEy:0.120〜0.126)へ発光色をシフトさせ、輝度効率も低下させる。ホウ素錯体Inv−1をC−9で置換し、アントラセンAn−4を用いると(デバイス4.10〜4.12)、短青色を提供しない。
<例5:デバイス5.1〜5.12の作製>
一連のOLEDデバイス(5.1〜5.12)を以下の方法で組み立てた。
1.26〜27nmのインジウム−スズ酸化物(ITO)の層でコーティングしたガラス基板をアノードとして、順に、市販の洗剤中で超音波処理し、脱イオン水でリンスし、約1分間酸素プラズマに曝露した。
2.米国特許第6,208,075号に記載されるような、30秒のCHF3のプラズマ支援堆積によって、ITO上にフッ化炭素(CFx)正孔注入層(HIL)を堆積させた。
3.次に、正孔輸送材料4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)の層を、95.0nmの厚さに堆積させた。
4.次に、表4に示すようなホスト材料及びInv−3のホウ素錯体に相当する発光層(LEL)を、同様に表4に示すようなレベルで堆積させた。ホウ素錯体のレベルは表4にLELの体積%として示しており、LELの残りの体積%はホスト材料に相当する。
5.35.0nmのAlq(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III))層に相当する電子輸送層(ETL)をLEL上に真空堆積させた。
6.次に、LiFに相当する電子注入層(EIL)を、厚さ0.5nmでETL上に真空堆積させた。
7.最後に、100nmのアルミニウムの層をEIL上に堆積させて、カソードを形成した。
上記の手順によってELデバイスの堆積が完了した。次に、デバイスを周囲環境から保護するため、乾燥グローブボックス中で密封包装した。
Figure 0005214819
Inv−1をC−1で置換したことを除き、デバイス5.1〜5.6と同じ方法で第2の一連のデバイス5.7〜5.12を作製した。
このように形成したデバイスを、20mA/cm2の動作電流で効率(効率、W/A)について試験し、その結果を表4に報告する。各デバイスにより生成される光の色は、CIEx、CIEy座標で表4に示す。
Figure 0005214819
デバイス5.1〜5.12は、同じ全体厚さを有し且つ95nmのNPBの層を備える。Inv−3及びアントラセンAn−2を含有するLELを有する本発明のデバイス5.1及び5.2は、高い輝度効率及び良好な青色(CIEy:0.14〜0.15)を提供するということが表4から分かる。対応する比較のデバイス5.3及び5.4(アントラセンAn−2がアントラセンP−1で置換されている)は、低い効率を有し、色が好ましくない位置(CIEy:0.24〜0.25)にシフトする。同様に、比較のデバイス5.5及び5.6(アントラセンAn−2がC−10(4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP))で置換されている)は、本発明のデバイス5.1及び5.2と比較して、さらに低い効率を示し、色が極めて好ましくない位置(CIEy:0.52〜0.53)にシフトする。
Inv−3をC−1で置換したことを除き、本発明のデバイス5.1及び5.2と同じ方法で比較のデバイス5.7及び5.8を作製した。本発明のデバイス(5.1及び5.2)は、比較のデバイス5.7及び5.8(W/A:0.034〜0.037)と比較して、高い効率(W/A:0.050〜0.051)を提供するということが表4から分かる。本発明のデバイスは、発せられる青色光の色の改善(デバイス5.2のCIEyが0.14であるのに対してデバイス5.8の値は0.19)も提供する。
表4は、C−1を代替的なホストP−1又はC−10と組み合わせると、その輝度効率を有意に改善せず、その色特性をなおさら望ましくない位置にシフトさせるということも示している(デバイス5.9〜5.12)。特に、C−1とC−10との組み合わせは、米国特許第7,074,503号にすでに記載されている。
<例6:デバイス6.1〜6.12の作製>
一連のOLEDデバイス(6.1〜6.12)は、正孔輸送材料4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)の層を95.0nmではなく75.0nmの厚さに堆積させたことを除き、デバイス5.1〜5.12(例5)と全く同じ方法で作製した。従って、デバイス6.1〜6.12は、対応するデバイス5.1〜5.12よりも薄い。
デバイス6.1〜6.12を、20mA/cm2の動作電流で効率(効率、W/A)について試験し、その結果を表5に報告する。
Figure 0005214819
デバイス6.1〜6.12は、同じ全体厚さを有するが、NPB層(75)nmのためにデバイス5.1〜5.12(例5)と比較して薄い。表4及び表5の比較により、デバイスの全体厚さは、発せられる光の色に影響を及ぼすということが分かる。しかし、本発明のデバイス6.1及び6.2の性能と比較のデバイス6.3〜6.12の性能を比較することにより、本発明のデバイスは、比較デバイスと比較して、薄いデバイス構成であるにもかかわらず、高い効率及び良好な色特性を提供するということが分かる。
例3及び4で作製されたデバイスは、アントラセン誘導体P−1及びアルカリ金属化合物AM−2を含有する電子輸送層(ETL)を備えるが、例5及び6からのデバイスは、Alqからなる従来のETLを用いている。ボロン錯体Inv−1、Inv−3及びInv−4は、溶液中で同じような発光スペクトルを有する(表1のEmax)が、ELデバイスに組み込む場合、ETLがアントラセン誘導体を含有するときに(例3及び4)、より好ましい短青色が生成される。Alqを含有するETLを備えるデバイスと比べると、P−1とAM−2との組み合わせを含有するETLを備えるデバイスは、輝度効率もはるかに高くなる。
本発明は、それらの特定の好ましい実施形態に特に関連して詳細に説明されたが、本発明の意図及び範囲内で変更及び改良がなされ得ることが理解されるであろう。
部品表
100 OLED
110 基板
120 アノード
130 正孔注入層(HIL)
132 正孔輸送層(HTL)
134 発光層(LEL)
135 正孔ブロック層(HBL)
136 電子輸送層(ETL)
138 電子注入層(EIL)
140 カソード
150 電圧/電流源
160 電気コネクタ

Claims (19)

  1. カソードと、アノードとを備え、且つそれらの間に
    (a)式(I)
    Figure 0005214819
    (式中、Xは、水素又は置換基を表し、V1〜V8は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し隣接する置換基は結合して芳香環基を形成できず且つV2及びV3の少なくとも1つは置換基を表し、L1及びL2は、独立して選択される置換基を表し、X、V 1 〜V 8 、L 1 及びL 2 は、式(I)によって表されるホウ素錯体が10 -3 モル未満の濃度でエチルアセテートに溶解された時に波長425nm〜435nmの間に最大蛍光発光及び0.70〜1.0の量子収量を有するように選択される)によって表されるホウ素錯体と、
    (b)6〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアリール基で9位及び10位が置換されたアントラセン核を含有するアントラセン化合物であって、アントラセン核は、1位〜8位に芳香族置換基を含有しないという条件でさらに置換されてもよいアントラセン化合物と
    を含む発光層を有し、
    発光層が青色光を発するエレクトロルミネッセンスデバイス。
  2. 2及びV3の少なくとも1つが、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基を表す請求項1に記載のデバイス。
  3. 2及びV3の少なくとも1つが、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基を表し、且つV6及びV7の少なくとも1つが、6〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアリール基を表す請求項1に記載のデバイス。
  4. Xが、水素、シアノ、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基、又は6〜24個の炭素原子を含有するアリール基を表す請求項1に記載のデバイス。
  5. Xが、水素を表す請求項1に記載のデバイス。
  6. 前記最大蛍光発光が、波長430nm〜435nmの間である請求項に記載のデバイス。
  7. X、V1〜V8、L1及びL2は、発光層により発せられる光の色が0.10〜0.20の範囲のCIEx座標値及び0超0.10以下のCIEy値を有するように選択される請求項1に記載のデバイス。
  8. 前記ホウ素錯体が、式(II)
    Figure 0005214819
    (式中、Xは、水素又は1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基を表し、V10〜V15は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し隣接する置換基は結合して芳香環基を形成できず、各Rは、同じであるか又は異なり、独立して選択される置換基をそれぞれ表すが、但し隣接するR基は結合して環基を形成してもよく、n及びmは独立して0〜5であり、L1及びL2は、独立して選択される置換基を表す)によって表される請求項1に記載のデバイス。
  9. X及びV10〜V15が、水素を表し、且つL1及びL2が、フルオロを表す請求項に記載のデバイス。
  10. 各Rが、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基又は6〜24個の炭素原子を含有するアリール基を独立して表すが、但し隣接するRは結合して環基を形成してもよい請求項に記載のデバイス。
  11. 前記アントラセンが、式(III)
    Figure 0005214819
    (式中、Ar1及びAr2は、6〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアリール基であり、W1〜W8は、水素又は1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基を独立して表す)によって表される請求項1に記載のデバイス。
  12. Ar1及びAr2が、フェニル基、ナフチル基及びビフェニル基からなる群から独立して選択される請求項11に記載のデバイス。
  13. 1〜W8が、水素を表す請求項11に記載のデバイス。
  14. 前記発光層と前記カソードとの間で前記発光層に隣接する電子輸送層を備え、電子輸送層が、式(IV)
    Figure 0005214819
    (式中、R1及びR6は、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基をそれぞれ独立して表し、R2〜R5及びR7〜R10は、水素、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基及び6〜24個の炭素原子を含有する芳香族基からそれぞれ独立して選択される)のアントラセン誘導体を含む請求項1に記載のデバイス。
  15. 前記電子輸送層が、アルカリ金属又はアルカリ金属化合物を含む請求項14に記載のデバイス。
  16. 前記電子輸送層が、式(V)
    (Li+m(Q)n 式(V)
    (式中、Qはアニオン性有機配位子であり、m及びnは錯体の電荷が中性となるように独立して選択される整数である)によって表される有機リチウム化合物を含む請求項14に記載のデバイス。
  17. 前記ホウ素錯体が、前記発光層0.1〜10.0重量%の量で存在する請求項1に記載のデバイス。
  18. カソードと、アノードとを備え、且つそれらの間に
    (a)青色光を発する発光層であって、
    (i)式(I)
    Figure 0005214819
    (式中、Xは、水素又は置換基を表し、V1〜V8は、水素又は独立して選択される置換基を表すが、但し隣接する置換基は結合して芳香環基を形成できず且つV2及びV3の少なくとも1つは置換基を表し、L1及びL2は、独立して選択される置換基を表し、X、V 1 〜V 8 、L 1 及びL 2 は、式(I)によって表されるホウ素錯体が10 -3 モル未満の濃度でエチルアセテートに溶解された時に波長425nm〜435nmの間に最大蛍光発光及び0.70〜1.0の量子収量を有するように選択される)によって表されるホウ素錯体、及び
    (ii)6〜24個の炭素原子を含有する独立して選択されるアリール基で9位及び10位が置換されたアントラセン核を含有するアントラセン化合物であって、アントラセン核は、1位〜8位に芳香族置換基を含有しないという条件でさらに置換されてもよいアントラセン化合物
    を含む発光層と、
    (b)発光層とカソードとの間で発光層に隣接する電子輸送層であって、
    (i)式(IV)
    Figure 0005214819
    (式中、R1及びR6は、6〜24個の炭素原子を含有するアリール基をそれぞれ独立して表し、R2〜R5及びR7〜R10は、水素、1〜24個の炭素原子を含有するアルキル基及び6〜24個の炭素原子を含有する芳香族基からそれぞれ独立して選択される)のアントラセン誘導体、及び
    (ii)アルカリ金属又はアルカリ金属化合物
    を含む電子輸送層と
    を有するエレクトロルミネッセンスデバイス。
  19. 前記アルカリ金属化合物が、式(V)
    (Li+m(Q)n 式(V)
    (式中、Qはアニオン性有機配位子であり、m及びnは錯体の電荷が中性となるように独立して選択される整数である)によって表される有機リチウム化合物を含む請求項18に記載のデバイス。
JP2012504718A 2009-04-06 2010-04-01 エレクトロルミネッセンスデバイス用の有機素子 Active JP5214819B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/418,735 2009-04-06
US12/418,735 US8206842B2 (en) 2009-04-06 2009-04-06 Organic element for electroluminescent devices
PCT/US2010/029706 WO2010117886A1 (en) 2009-04-06 2010-04-01 Organic element for electroluminescent devices

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2012523133A JP2012523133A (ja) 2012-09-27
JP2012523133A5 JP2012523133A5 (ja) 2013-01-24
JP5214819B2 true JP5214819B2 (ja) 2013-06-19

Family

ID=42825610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012504718A Active JP5214819B2 (ja) 2009-04-06 2010-04-01 エレクトロルミネッセンスデバイス用の有機素子

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8206842B2 (ja)
EP (1) EP2417647B1 (ja)
JP (1) JP5214819B2 (ja)
KR (1) KR101234755B1 (ja)
CN (1) CN102439748B (ja)
TW (1) TWI388649B (ja)
WO (1) WO2010117886A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8076009B2 (en) * 2007-10-26 2011-12-13 Global Oled Technology, Llc. OLED device with fluoranthene electron transport materials
US8129039B2 (en) * 2007-10-26 2012-03-06 Global Oled Technology, Llc Phosphorescent OLED device with certain fluoranthene host
JP4637270B1 (ja) * 2010-01-15 2011-02-23 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
TWI601445B (zh) * 2013-12-20 2017-10-01 友達光電股份有限公司 有機電激發光元件
CN103779498A (zh) * 2014-01-23 2014-05-07 上海交通大学 一种导电高分子材料的电子注入方法
US9711730B2 (en) * 2015-01-25 2017-07-18 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
TWI704706B (zh) * 2015-03-09 2020-09-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示裝置、電子裝置及照明設置
KR102592391B1 (ko) * 2017-05-11 2023-10-20 메르크 파텐트 게엠베하 유기 전계발광 디바이스용 유기붕소 착물
EP3503241B1 (en) * 2017-12-22 2022-08-24 Novaled GmbH Electronic device and method for preparing the same

Family Cites Families (111)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL124075C (ja) * 1959-04-09
US3172862A (en) * 1960-09-29 1965-03-09 Dow Chemical Co Organic electroluminescent phosphors
US3173050A (en) * 1962-09-19 1965-03-09 Dow Chemical Co Electroluminescent cell
US3658520A (en) * 1968-02-20 1972-04-25 Eastman Kodak Co Photoconductive elements containing as photoconductors triarylamines substituted by active hydrogen-containing groups
US3567450A (en) 1968-02-20 1971-03-02 Eastman Kodak Co Photoconductive elements containing substituted triarylamine photoconductors
US3710167A (en) * 1970-07-02 1973-01-09 Rca Corp Organic electroluminescent cells having a tunnel injection cathode
US4356429A (en) * 1980-07-17 1982-10-26 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent cell
DE3032546A1 (de) 1980-08-29 1982-05-06 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur flaechenmaessigen konzentrierung von licht
US4539507A (en) * 1983-03-25 1985-09-03 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent devices having improved power conversion efficiencies
US4885221A (en) * 1986-12-06 1989-12-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrophotography apparatus and electrophtographic process for developing positive image from positive or negative film
US4720432A (en) * 1987-02-11 1988-01-19 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with organic luminescent medium
US4885211A (en) 1987-02-11 1989-12-05 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
US4769292A (en) * 1987-03-02 1988-09-06 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with modified thin film luminescent zone
US4774339A (en) * 1987-08-10 1988-09-27 Molecular Probes, Inc. Chemically reactive dipyrrometheneboron difluoride dyes
US5121029A (en) * 1987-12-11 1992-06-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Electroluminescence device having an organic electroluminescent element
GB8909011D0 (en) 1989-04-20 1989-06-07 Friend Richard H Electroluminescent devices
US5059862A (en) * 1990-07-26 1991-10-22 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
US5061569A (en) * 1990-07-26 1991-10-29 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with organic electroluminescent medium
US5059861A (en) * 1990-07-26 1991-10-22 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent device with stabilizing cathode capping layer
US5151629A (en) * 1991-08-01 1992-09-29 Eastman Kodak Company Blue emitting internal junction organic electroluminescent device (I)
US5141671A (en) * 1991-08-01 1992-08-25 Eastman Kodak Company Mixed ligand 8-quinolinolato aluminum chelate luminophors
US5150006A (en) * 1991-08-01 1992-09-22 Eastman Kodak Company Blue emitting internal junction organic electroluminescent device (II)
US5276380A (en) 1991-12-30 1994-01-04 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent image display device
US5294870A (en) 1991-12-30 1994-03-15 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent multicolor image display device
DE69305262T2 (de) * 1992-07-13 1997-04-30 Eastman Kodak Co Einen inneren Übergang aufweisende organisch elektrolumineszierende Vorrichtung mit einer neuen Zusammensetzung
US5405709A (en) 1993-09-13 1995-04-11 Eastman Kodak Company White light emitting internal junction organic electroluminescent device
US5409783A (en) * 1994-02-24 1995-04-25 Eastman Kodak Company Red-emitting organic electroluminescent device
JP3813217B2 (ja) 1995-03-13 2006-08-23 パイオニア株式会社 有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネルの製造方法
EP0681019B1 (en) 1994-04-26 1999-09-01 TDK Corporation Phenylanthracene derivative and organic EL element
US5552678A (en) * 1994-09-23 1996-09-03 Eastman Kodak Company AC drive scheme for organic led
US5703436A (en) * 1994-12-13 1997-12-30 The Trustees Of Princeton University Transparent contacts for organic devices
US5608287A (en) 1995-02-23 1997-03-04 Eastman Kodak Company Conductive electron injector for light-emitting diodes
US5554450A (en) * 1995-03-08 1996-09-10 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent devices with high thermal stability
JP3175816B2 (ja) 1995-04-04 2001-06-11 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3509383B2 (ja) 1995-04-28 2004-03-22 東洋インキ製造株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
US5852191A (en) * 1995-06-07 1998-12-22 Carnegie Mellon University Rigidized monomethine cyanines
DE69624623T2 (de) 1995-06-07 2003-07-24 Univ Pittsburgh Carnegie Mello Versteifte Monomethin-Cyaninfarbstoffe
US5593788A (en) * 1996-04-25 1997-01-14 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent devices with high operational stability
US5688551A (en) 1995-11-13 1997-11-18 Eastman Kodak Company Method of forming an organic electroluminescent display panel
US5693948A (en) * 1995-11-21 1997-12-02 Loral Fairchild Corporation Advanced CCD-based x-ray image sensor system
JP4477150B2 (ja) 1996-01-17 2010-06-09 三星モバイルディスプレイ株式會社 有機薄膜el素子
US5683823A (en) * 1996-01-26 1997-11-04 Eastman Kodak Company White light-emitting organic electroluminescent devices
JPH09289081A (ja) 1996-04-23 1997-11-04 Mitsubishi Chem Corp 有機電界発光素子
US5776623A (en) 1996-07-29 1998-07-07 Eastman Kodak Company Transparent electron-injecting electrode for use in an electroluminescent device
US5776622A (en) 1996-07-29 1998-07-07 Eastman Kodak Company Bilayer eletron-injeting electrode for use in an electroluminescent device
US5677572A (en) * 1996-07-29 1997-10-14 Eastman Kodak Company Bilayer electrode on a n-type semiconductor
US5645948A (en) * 1996-08-20 1997-07-08 Eastman Kodak Company Blue organic electroluminescent devices
US5766779A (en) * 1996-08-20 1998-06-16 Eastman Kodak Company Electron transporting materials for organic electroluminescent devices
US5714838A (en) 1996-09-20 1998-02-03 International Business Machines Corporation Optically transparent diffusion barrier and top electrode in organic light emitting diode structures
JPH10103115A (ja) * 1996-09-26 1998-04-21 Sanshin Ind Co Ltd 筒内燃料噴射式2サイクルエンジン
JPH10125469A (ja) 1996-10-24 1998-05-15 Tdk Corp 有機el発光素子
DE69723538T2 (de) 1996-11-29 2004-06-09 Idemitsu Kosan Co. Ltd. Organisches elektrolumineszentes Bauteil
US5981306A (en) 1997-09-12 1999-11-09 The Trustees Of Princeton University Method for depositing indium tin oxide layers in organic light emitting devices
US6344283B1 (en) 1996-12-28 2002-02-05 Tdk Corporation Organic electroluminescent elements
US5739545A (en) 1997-02-04 1998-04-14 International Business Machines Corporation Organic light emitting diodes having transparent cathode structures
US5935720A (en) * 1997-04-07 1999-08-10 Eastman Kodak Company Red organic electroluminescent devices
US5908581A (en) * 1997-04-07 1999-06-01 Eastman Kodak Company Red organic electroluminescent materials
US5755999A (en) * 1997-05-16 1998-05-26 Eastman Kodak Company Blue luminescent materials for organic electroluminescent devices
US5928802A (en) * 1997-05-16 1999-07-27 Eastman Kodak Company Efficient blue organic electroluminescent devices
US6337492B1 (en) * 1997-07-11 2002-01-08 Emagin Corporation Serially-connected organic light emitting diode stack having conductors sandwiching each light emitting layer
JP3853038B2 (ja) 1997-09-24 2006-12-06 三井化学株式会社 有機電界発光素子
US5851709A (en) 1997-10-31 1998-12-22 Eastman Kodak Company Method for selective transfer of a color organic layer
JPH11251067A (ja) * 1998-03-02 1999-09-17 Junji Kido 有機エレクトロルミネッセント素子
US5935721A (en) * 1998-03-20 1999-08-10 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent elements for stable electroluminescent
US6137223A (en) 1998-07-28 2000-10-24 Eastman Kodak Company Electron-injecting layer formed from a dopant layer for organic light-emitting structure
US6172459B1 (en) 1998-07-28 2001-01-09 Eastman Kodak Company Electron-injecting layer providing a modified interface between an organic light-emitting structure and a cathode buffer layer
US6140763A (en) 1998-07-28 2000-10-31 Eastman Kodak Company Interfacial electron-injecting layer formed from a doped cathode for organic light-emitting structure
CN1213127C (zh) 1998-09-09 2005-08-03 出光兴产株式会社 有机电致发光器件与苯二胺衍生物
US6208077B1 (en) * 1998-11-05 2001-03-27 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent device with a non-conductive fluorocarbon polymer layer
US6208075B1 (en) 1998-11-05 2001-03-27 Eastman Kodak Company Conductive fluorocarbon polymer and method of making same
JP4505067B2 (ja) * 1998-12-16 2010-07-14 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子
US6020078A (en) * 1998-12-18 2000-02-01 Eastman Kodak Company Green organic electroluminescent devices
US6066357A (en) 1998-12-21 2000-05-23 Eastman Kodak Company Methods of making a full-color organic light-emitting display
US7074603B2 (en) * 1999-03-11 2006-07-11 Zeachem, Inc. Process for producing ethanol from corn dry milling
EP1076368A2 (en) 1999-08-11 2001-02-14 Eastman Kodak Company A surface-emitting organic light-emitting diode
US6278236B1 (en) 1999-09-02 2001-08-21 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent devices with electron-injecting layer having aluminum and alkali halide
KR100377321B1 (ko) 1999-12-31 2003-03-26 주식회사 엘지화학 피-형 반도체 성질을 갖는 유기 화합물을 포함하는 전기소자
US7560175B2 (en) * 1999-12-31 2009-07-14 Lg Chem, Ltd. Electroluminescent devices with low work function anode
US6689493B2 (en) * 2000-02-18 2004-02-10 Nec Corporation Organic electroluminescent element and organic electroluminescent display
US6237529B1 (en) 2000-03-03 2001-05-29 Eastman Kodak Company Source for thermal physical vapor deposition of organic electroluminescent layers
US6226890B1 (en) 2000-04-07 2001-05-08 Eastman Kodak Company Desiccation of moisture-sensitive electronic devices
JP4004712B2 (ja) 2000-04-12 2007-11-07 富士フイルム株式会社 新規アゾールホウ素化合物、発光素子材料およびそれを使用した発光素子
WO2003002687A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-09 Fujitsu Limited Organic electroluminescent devices and organic electro- luminescent displays made by using the same
AU2002329813A1 (en) * 2001-08-29 2003-03-18 The Trustees Of Princeton University Organic light emitting devices having carrier blocking layers comprising metal complexes
US6689494B1 (en) * 2001-09-11 2004-02-10 Bhalchandra M. Karandikar Light emissive materials for organic light emitting devices (OLED) and OLED based thereupon
US6824893B2 (en) * 2002-02-28 2004-11-30 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US6661023B2 (en) * 2002-02-28 2003-12-09 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US6720092B2 (en) 2002-07-08 2004-04-13 Eastman Kodak Company White organic light-emitting devices using rubrene layer
KR100560778B1 (ko) * 2003-04-17 2006-03-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 디스플레이 장치
US6936961B2 (en) 2003-05-13 2005-08-30 Eastman Kodak Company Cascaded organic electroluminescent device having connecting units with N-type and P-type organic layers
KR101137901B1 (ko) 2003-05-16 2012-05-02 에스브이티 어소시에이츠, 인코포레이티드 박막 증착 증발기
US6824895B1 (en) * 2003-12-05 2004-11-30 Eastman Kodak Company Electroluminescent device containing organometallic compound with tridentate ligand
US7329466B2 (en) * 2004-01-30 2008-02-12 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US7070868B2 (en) * 2004-01-30 2006-07-04 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US6885026B1 (en) * 2004-01-30 2005-04-26 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US7074503B2 (en) * 2004-01-30 2006-07-11 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US7252893B2 (en) * 2004-02-17 2007-08-07 Eastman Kodak Company Anthracene derivative host having ranges of dopants
US7232588B2 (en) 2004-02-23 2007-06-19 Eastman Kodak Company Device and method for vaporizing temperature sensitive materials
US7238389B2 (en) 2004-03-22 2007-07-03 Eastman Kodak Company Vaporizing fluidized organic materials
US7300709B2 (en) * 2004-03-31 2007-11-27 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US7147938B2 (en) * 2004-06-30 2006-12-12 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US7288286B2 (en) 2004-09-21 2007-10-30 Eastman Kodak Company Delivering organic powder to a vaporization zone
US7288285B2 (en) 2004-09-21 2007-10-30 Eastman Kodak Company Delivering organic powder to a vaporization zone
US7597967B2 (en) * 2004-12-17 2009-10-06 Eastman Kodak Company Phosphorescent OLEDs with exciton blocking layer
US7165340B2 (en) 2005-02-04 2007-01-23 Eastman Kodak Company Feeding organic material to a heated surface
US20060269782A1 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Eastman Kodak Company OLED electron-transporting layer
US7989644B2 (en) * 2005-05-30 2011-08-02 Basf Se Electroluminescent device
US20060286402A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Eastman Kodak Company Organic element for low voltage electroluminescent devices
KR100806812B1 (ko) * 2005-07-25 2008-02-25 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기 el 소자 및 그 제조방법
US20070092753A1 (en) * 2005-10-26 2007-04-26 Eastman Kodak Company Organic element for low voltage electroluminescent devices
US20080032123A1 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Spindler Jeffrey P Dual electron-transporting layer for oled device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010117886A1 (en) 2010-10-14
EP2417647A1 (en) 2012-02-15
EP2417647B1 (en) 2014-11-19
US8206842B2 (en) 2012-06-26
KR20120013328A (ko) 2012-02-14
JP2012523133A (ja) 2012-09-27
TW201038713A (en) 2010-11-01
CN102439748A (zh) 2012-05-02
US20100253210A1 (en) 2010-10-07
EP2417647A4 (en) 2012-09-12
TWI388649B (zh) 2013-03-11
KR101234755B1 (ko) 2013-02-19
CN102439748B (zh) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5150730B2 (ja) 特定のフルオランテンホストを有するリン光oledデバイス
JP5150731B2 (ja) フルオランテン電子輸送材料を有するoledデバイス
JP5744713B2 (ja) アントラセン誘導体ホストを有するエレクトロルミネッセンス・デバイス
JP5214819B2 (ja) エレクトロルミネッセンスデバイス用の有機素子
JP5841334B2 (ja) Oledデバイスの製造方法
JP5108154B2 (ja) フルオランテン大環状物質をもつoled装置
US7931975B2 (en) Electroluminescent device containing a flouranthene compound
JP2012522401A (ja) シリルフルオランテン誘導体を含むoledデバイス
JP5122687B2 (ja) 安定化された緑色発光層をもつoled装置
US7842406B2 (en) OLED device with substituted acridone compounds
US8088500B2 (en) OLED device with fluoranthene electron injection materials

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121129

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121129

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20121129

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20130221

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5214819

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160308

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250