JPH115785A

JPH115785A - 金属キレート化合物及びエレクトロルミネッセントデバイス

Info

Publication number: JPH115785A
Application number: JP7443198A
Authority: JP
Inventors: Nan-Xing Hu; フーナン−シン; Shuang Xie; シエショアン; Zoran D Popovic; ディー．ポポヴィックゾラン; Beng S Ong; エス．オンベン; Ah-Mee Hor; ホーアー−ミー
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-01-12
Anticipated expiration: 2018-03-23
Also published as: EP0869700A2; EP0869700B1; EP0869700A3; DE69822354D1; DE69822354T2; JP4263267B2; US5925472A

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な発光色および輝度を有する新規な青色
の発光材料を提供する。さらに、ＥＬデバイスに応用さ
れた場合に、優れた電子輸送性を有する発光材料を提供
する。また、高い電子輸送特性および動作安定性を有す
る有機材料ＥＬデバイスを提供する。【解決手段】以下の構造式（Ｉ）で表される金属キレ
ート化合物。【化１】構造式（Ｉ）中、Ｍは金属を示し、ｎは１〜３の数を示
す。Ｌは以下の構造式（ＩＩ）で表わされる配位子を示
す。【化２】構造式（II）中、Ａｒはアリール基を示し、Ｘは酸素、
硫黄およびセレンからなる群より選ばれる原子を示す。
Ｎは窒素、Ｏは酸素を示す。Ｚは、芳香族性を有する部
位を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機材料エレクト
ロルミネッセント（ＥＬ）デバイスに関し、更に詳細に
は、動作安定性が強化され且つ性能特性が改善された、
エネルギー効率のよい有機材料ＥＬデバイスに関する。
本発明の有機材料ＥＬデバイスは、実施の形態におい
て、高い輝度、優れた安定性、及び寿命の長期化を達成
している。またこれらのＥＬデバイスは、ＴＶスクリー
ンやコンピュータスクリーン等のフラットパネル電子放
射ディスプレイに利用され、及びデジタルコピー機やプ
リンタのための画像バー部品に使用することができる。
更に詳細には、本発明は、電荷注入特性が改良され、低
い駆動電圧でも、例えば均一且つ十分な輝度の光を発光
することができる、有機材料ＥＬデバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の有機ＥＬデバイスの研究の進歩に
より、有機ＥＬデバイを幅広く応用する可能性が高まっ
た。しかし、現在ある多くのデバイスの性能は、未だ期
待されているレベルには達しておらず、改良の余地があ
る。更に、可視ディスプレイに応用する場合、ブルー、
グリーン、レッドに対応する、約４６０ｎｍ、５５０ｎ
ｍ、６３０ｎｍの可視光域に発光極大を有する有機発光
体が必要となる。最も一般的な有機材料ＥＬデバイスで
は、発光領域又は層はトリス（８−ヒドロキシキノリネ
ート）アルミニウムからなるグリーン発光蛍光体より形
成される。これまでのブルー発光ＥＬデバイスは、発光
色相が乏しい、操作電圧が高い、輝度が低い、及び動作
の安定性が乏しい等の多くの欠点を有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
な発光色および輝度を有する、新規な青色の発光材料を
提供することにある。また、ＥＬデバイスに応用された
場合に、優れた電子輸送性を有する材料を提供すること
にある。更に、高い熱安定性を有し、有機ＥＬデバイス
に利用された場合に、真空蒸着による薄膜形成が可能
で、電子と正孔の再結合を維持し得る発光材料を提供す
ることにある。また、この新規な発光材料を用いた高い
電子輸送特性および動作安定性を有する有機ＥＬデバイ
スを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の構造式
（Ｉ）で表わされる金属キレート化合物である。

【０００５】

【化５】

【０００６】構造式（Ｉ）中、Ｍは金属を示し、ｎは１
〜３の数を示す。Ｌは以下の構造式（II）で表わされる
配位子を示す。

【０００７】

【化６】

【０００８】構造式（II）中、Ａｒは好適なアリール
基、即ち構造式（II）を完成するのに十分なアリール基
を示す。例えば、炭素原子数約６〜約３０のアリール基
等である。アリール基には芳香族複素環も含まれる。Ｘ
は酸素、硫黄およびセレンからなる群より選ばれる原子
を示す。Ｎは窒素原子、Ｏは酸素を示す。Ｚは、芳香族
性の基もしくはアリール基を示す。例えば、１，２−フ
ェニレン、１，２−ナフチレン、２，３−ナフチレン、
３，４−ピリジンイル、３，４−キノリンジイル、およ
びこれらの置換類似体等が挙げられる。好適な置換基と
しては、炭素原子数１〜約５のアルキル基、フェニル
基、ハロゲン原子またはアルキル基の置換基を有するア
リール基、例えば炭素原子数１〜約５のアルコキシ基、
ハロゲン、カルボキシル基、シアノ基等が挙げられる。

【０００９】また、本発明は、構造式（Ｉ）で表わされ
る金属キレート化合物を、電子輸送性分子および電子注
入性分子として利用した、即ち、前記金属キレート化合
物が発光領域を形成している有機ＥＬデバイスである。

【００１０】これらの金属キレート化合物は幾つかの利
点を有する。例えば、これらの化合物は優れた熱安定性
を有するので真空蒸着によって薄膜フィルムを形成する
ことができる。また、これらの金属キレート化合物は可
視光域のブルー又はこれより長い波長領域において蛍光
発光し、電子を輸送する。従って、本発明の金属キレー
ト化合物は有機材料ＥＬデバイスにおいて単一発光領域
に使用することができる。特に、これらの金属キレート
はＥＬデバイスにおいて電子輸送領域に使用することも
できる。または、このＥＬデバイスは、アノードに接触
する正孔注入層、この正孔注入層に接触する正孔輸送
層、その上に構造式（Ｉ）の金属キレートを含有する電
子輸送層、その上にはこの電子輸送層とカソードとに挟
まれて、電子輸送層に接触する電子注入層から形成され
ていてもよい。

【００１１】本発明の他の態様では、アノード、単一の
公知の有機正孔注入／正孔輸送領域又は有機正孔注入／
正孔輸送層、単一の電子注入／電子輸送領域又は単一の
電子注入／電子輸送層、及びカソードをこの順番で含
み、電子注入／電子輸送領域又は電子注入／電子輸送領
域層が構造式（Ｉ）によって表される金属キレート化合
物を含有し、この化合物が主に電子輸送、即ち発光成分
として機能する、有機材料ＥＬデバイスに関する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のＥＬデバイス又
は有機発光ダイオードの一態様を示したものである。例
えばガラス等でできた支持基体２と、アノード３と、真
空蒸着により形成された有機正孔注入及び正孔輸送領域
４と、構造式（Ｉ）の金属キレートを含有する真空蒸着
により形成された電子注入及び電子輸送領域５と、及び
これに接触するカソード６とからなる。このＥＬデバイ
スにおいて、正孔注入／輸送領域と電子注入／輸送領域
との間に接合部を形成することができる。駆動の際に、
アノードがカソードに対して正電位に電気的にバイアス
されると、有機正孔注入／輸送領域に正孔が注入され、
正孔はこの領域を通って接合部に輸送される。同時に、
電子は、カソードから電子注入／輸送領域の中へ注入さ
れ、この接合部へと輸送される。この電子注入／輸送領
域の中で正孔及び電子の再結合が行われ、発光する。こ
のデバイスは、アノードとカソードとの間に別々の、公
知の正孔注入層、公知の正孔輸送層、カソードに接触す
る公知の電子注入層、及び構造式（Ｉ）の金属キレート
化合物を含有する電子輸送層から構成されていてもよ
い。更に、電子注入／電子輸送領域はその上に第２の電
子注入層（例えば本明細書中に記載されているトリスア
ルミニウム化合物等）を設けてもよい。

【００１３】図１に関し、層４を２つの層（即ちアノー
ドに接触する正孔注入が可能な既知の組成物からなる正
孔注入層４ａ、及び正孔輸送が可能な既知の正孔輸送層
４ｂ）に置き換えたり、層５を２つの層（即ち構造式
（Ｉ）の電子輸送性金属キレート化合物を含有する層５
ａ、及びその上でカソードに接触する既知の電子注入層
５ｂ）に置き換えることもできる。

【００１４】支持基体の例としては、重合組成物、ガラ
ス及び擬ガラス体、ポリマー（例えばＭＹＬＡＲ（登録
商標）等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアク
リレート、ポリメタクリレート、ポリスルホン）、及び
水晶等が挙げられる。例えば本質的に化学的に影響を与
えるものでなく、且つ他の層を支持することができるも
のであれば、他の基体を選択してもよい。基体の厚みは
例えば約２５〜１，０００ミクロンを超えてもよいし、
より詳細には約１００〜約１，０００ミクロンであって
もよく、そのデバイスの構造上の要請等により異なる。

【００１５】本発明の有機材料ＥＬデバイスにおいてア
ノードは基体に隣接している。アノードは、金属、合
金、導電性化合物、又はこれらの混合物からなってもよ
い。特に、仕事関数が約４ｅＶ以上、例えば約４ｅＶ〜
約８ｅＶのものが好ましい。アノードの具体的な例とし
ては、酸化インジウム錫、酸化錫、酸化亜鉛、金、白
金、導電性カーボン及び共役ポリマー（例えばポリアニ
リンやポリピロール等）等のような、正電荷注入電極が
挙げられる。アノードの厚みは例えば約１０ナノメータ
ー〜１ミクロンであってもよく、好適な範囲は例えばア
ノード材料の光学定数に依存する。厚さの好適な範囲は
約１０〜約２００ナノメーターであるが、これに限定さ
れるものではない。

【００１６】正孔注入／輸送領域４は、所望により種々
の形態をとることが可能である。例えば、この領域又は
層は１つ、又は２以上の正孔輸送成分を含む１つの層か
らなっていてもよい。他の形態としては、領域４が、ア
ノードに接触する正孔注入成分を含む層と、この正孔注
入層と電子注入及び電子輸送領域との間に正孔輸送成分
を含む層とを積層して形成されたものであってもよい。
正孔注入及び輸送領域を形成するために、発光領域に正
孔を注入及び輸送することができる従来のあらゆる既知
材料を使用してもよい。好適な正孔注入及び正孔輸送材
料としては、ポルフィリン誘導体及び芳香族第３級アミ
ン（米国特許第４，７２０，４３２号に開示されてお
り、当該特許の開示内容は全て本明細書中に参考として
完全に組み込まれている）が挙げられる。

【００１７】ポルフィリン及びその誘導体の代表的な例
は、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，
２３Ｈ−ポルフィリン銅（II）、銅フタロシアニン、銅
テトラメチルフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、酸
化チタニウムフタロシアニン、マグネシウムフタロシア
ニン等である。

【００１８】芳香族第３級アミンの代表的な例は、ビス
（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニル
メタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、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、Ｎ，Ｎ’−ジ
フェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−
１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）
−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェ
ニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−
ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−１−
ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニ
ル−４，４’−ジアミン等である。また、正孔注入及び
正孔輸送領域を構成する芳香族第３級アミンは、多核芳
香族アミンであってもよい。

【００１９】電子注入／輸送層又は電子注入／輸送領域
５は、以下の構造式（Ｉ）の新規なキレート化合物から
なる。

【００２０】

【化７】

【００２１】式中Ｍは金属を表し、ｎは１〜３の数であ
り、Ｌは以下の構造式（II）で主に表されるような配位
子である。

【００２２】

【化８】

【００２３】式中の置換基は本明細書に開示された置換
基である。Ａｒは例えば炭素原子数約６〜約３０個のア
リール基、又は例えばピリジル、キノリル、チエニル等
の芳香族複素環基である。また、上記式中、Ｘは酸素、
硫黄、及びセレンからなる群より選択される原子であ
る。Ｎは窒素、Ｏは酸素を示す。Ｚは好適な芳香族性の
基であって例えば、１，２−フェニレン、１，２−ナフ
チレン、２，３−ナフチレン、３，４−ピリジンジイ
ル、３，４−キノリンジイル、これらの置換類似体であ
る。置換基としては、例えば炭素原子数１〜約５個のア
ルキル基、フェニル基、ハロゲン、アルキル、又は例え
ば炭素原子数１〜５個のアルコキシ基（例えば炭素原子
数１〜３個のハロゲンアルコキシ基も含む。）等により
置換されたアリール基である。これらの金属キレートが
１つの層５を形成をしてもよいし、層５をぞれぞれ本明
細書中に記載されている２つの層５ａ（金属キレート化
合物の電子輸送層）及び５ｂ（電子注入層）に置き換え
ることもできる。

【００２４】構造式（Ｉ）に含まれる金属イオンは１
価、２価、又は３価であってもよい。金属イオンの具体
例としては、構造式（II）に表された配位子と安定した
キレート化合物を形成することができる金属であって、
例えばリチウム、ナトリウム、ベリリウム、マグネシウ
ム、亜鉛、アルミニウム等が挙げられる。好ましくはベ
リリウム及び亜鉛である。

【００２５】構造式（II）によって表される配位子の具
体的な例としては以下の構造式のものが挙げられる。

【００２６】

【化９】

【００２７】

【化１０】

【００２８】

【化１１】

【００２９】

【化１２】

【００３０】

【化１３】

【００３１】

【化１４】

【００３２】式中の置換基は本明細書中に記載された置
換基である。より具体的には、Ｘは酸素、硫黄、及びセ
レンからなる群より選択される原子であり、Ｎは窒素、
Ｏは酸素を示す。Ｒ¹〜Ｒ⁴は例えば炭素原子数１〜約
５個のアルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、アルキ
ル基、又は炭素原子数１〜５個のアルコキシ基を置換基
として有するアリール基、ハロゲン、カルボキシ基、シ
アノ基等からなる群より独立して選択される置換基であ
る。

【００３３】これらの金属キレート化合物は本明細書中
に記載される合成法により合成することができる。例え
ば、金属キレート化合物はアルカリ金属の水酸化物やア
ルカリ金属のアルコキシド等の対応するアルカリ金属の
塩基と以下のキレート化合物（III ）又はそのエステル
誘導体とを反応させて得ることができる。

【化１５】式中Ａｒ、Ｘ、及びＺは先述の通りである。

【００３４】アルカリ金属キレート化合物以外の金属キ
レート化合物は、構造式（III ）のキレート化合物とこ
れに対応する金属塩とを処理又は反応させることによっ
て得られる。これらの金属キレート化合物の他の合成方
法としては、アルカリ金属キレート化合物を金属塩と金
属交換反応させる方法がある。一般的な反応では、周期
表の第II族又は第III 族より選択される金属の塩化物塩
を、沸騰させたアルコール溶媒中、例えばメタノール中
で構造式（III ）のナトリウムキレート化合物と混合さ
せる。これを室温（約２５°Ｃ）まで冷やした後、沈殿
した固形金属キレートをろ取する。この金属キレート化
合物の構造及び元素組成は、赤外線分光分析や元素分析
等の既知の分析技術によって確認することができる。

【００３５】金属キレート化合物の具体的な例には、ビ
ス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−
１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−
（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，
４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２
−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，
３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−
ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，
３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［５−
ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［５−ビフェ
ニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス（２−ヒドロキ
シフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジア
ゾラートリチウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニ
ル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラー
ト］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５
−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリ
リウム、ビス［５−（ｐ−第３ブチルフェニル）−２−
（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾラート］亜鉛、ビス［５−（ｐ−第３ブチルフェニ
ル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒ
ドロキシフェニル）−５−（３−フルオロフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−
（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェ
ニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス
［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオ
ロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリ
リウム、ビス［５−（４−クロロフェニル）−２−（２
−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラ
ート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−
５−（４−メトキシフェニル）−１，３，４−オキサジ
アゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシ−４−
メチルフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサ
ジアゾラート］亜鉛、ビス［２−α−（２−ヒドロキシ
ナフチル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾ
ラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）
−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラー
ト］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５
−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベ
リリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５
−（２−チオフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラ
ート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−
５−フェニル−１，３，４−チアジアゾラート］亜鉛、
ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル
−１，３，４−チアジアゾラート］ベリリウム、ビス
［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチ
ル）−１，３，４−チアジアゾラート］亜鉛、及びビス
［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチ
ル）−１，３，４−チアジアゾラート］ベリリウムが含
まれる。

【００３６】本発明のＥＬデバイスにおける電子注入及
び電子輸送領域は、所望により種々の形態をとり得る。
例えば、このデバイスは本明細書中に記載された金属キ
レート化合物を含む１つの層からなってもよい。他の形
態として、電子注入及び電子輸送領域が本明細書中に記
載されたような２つの別々の層、即ちカソードに接触す
る電子注入材料を含む層と、その電子注入層と正孔注入
及び正孔輸送領域との間に配置された本発明の金属キレ
ート化合物を含む層とを含む二重層構造を有するもので
あってもよい。電子注入層は主にＥＬデバイスの電子注
入特性を向上させる機能を有する。カソードに接する層
（例えば約５０オングストローム〜約８００オングスト
ロームの様々な有効厚を有することができる）として存
在することができる電子注入化合物の具体的な例として
は、金属オキシノイド化合物及び１０−ヒドロキシベン
ゾ［ｈ］キノリンのキレート化合物及びその誘導体が挙
げられる。金属キレート化合物の例としては、トリス
（８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム、トリス
（８−ヒドロキシキノリネート）ガリウム、ビス（８−
ヒドロキシキノリネート）マグネシウム、ビス（８−ヒ
ドロキシキノリネート）亜鉛、トリス（５−メチル−８
−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム、トリス（７
−プロピル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス
［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリネート］亜鉛、ビス（１０
−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリネート）ベリリウムが
挙げられる。

【００３７】本発明の実施の形態において、正孔注入／
正孔輸送領域４及び電子注入／電子輸送領域５を含む有
機発光媒体の全厚は、電極に加えられる電圧が比較的低
くても有効発光できるように電流密度を維持する等のた
めに、約１ミクロン未満、好ましくは約４００オングス
トローム〜約４０００オングストロームである。正孔注
入及び正孔輸送領域の好適な厚みは約５０〜約２，００
０オングストローム、好ましくは約４００〜１０００オ
ングストロームの範囲であってもよい。同様に、電子注
入及び電子輸送領域の厚みは約５０〜約２，０００オン
グストローム、好ましくは約４００〜１，０００の範囲
である。

【００３８】カソード６にはあらゆる金属を用いること
ができ、高仕事関数の金属及び低仕事関数の金属のいず
れも用いることができる。低仕事関数の金属（約４ｅＶ
未満、例えば約２ｅＶ〜約４ｅＶ）と少なくとも１つ
の、好ましくは他の第二金属とを組み合わせて得られる
カソードは、デバイスの性能及び安定性を向上させると
いう更なる利点を提供することができる。第二金属に対
する低仕事関数の金属の好適な量は約０．１重量％未満
〜約９９．９重量％の範囲であってもよい。低仕事関数
の金属の具体的な例としては、アルカリ金属、第２Ａ族
即ちアルカリ土類金属、及び第III 族金属（希土類金属
及びアクチニド族金属を含む）が挙げられる。リチウ
ム、マグネシウム及びカルシウムが特に好ましい。

【００３９】カソード６の厚みは例えば約１０〜約５，
０００オングストロームである。米国特許第４，８８
５，２１１号のＭｇ：Ａｇカソードは、１つの好適なカ
ソード構成を示す。他の好適なカソード構成は、米国特
許第５，４２９，８８４号に開示されたような構成であ
ってもよく、この中で、カソードは他の高仕事関数の金
属（例えばアルミニウムやインジウム）とリチウムとの
合金で形成されている。これらの２つの特許の各開示内
容は、本明細書中に参考として全て組み入れられる。

【００４０】本発明のＥＬデバイスのアノード３及びカ
ソード６は所望により種々の形態をとり得る。例えば約
２００〜約５００オングストロームの薄い層を、光透過
性基体、例えば透明又は実質的に透明なガラス板又はプ
ラスチックフィルムの上に被覆することができる。ＥＬ
デバイスは、酸化錫又は酸化インジウム錫をガラス板に
コーティングして形成された光透過性アノード３を含ん
でも良い。また、例えば約２００オングストローム未
満、より詳細には１００〜約２００オングストロームの
非常に薄い光透過性金属アノード、例えば金、パラジウ
ム等を使用することもできる。更に、導電性カーボン又
はポリアニリンやポリピロール等の共役ポリマー、及び
これらと酸化インジウム錫、酸化錫、及び他の透明電極
材料との混合物からなる透明又は半透明の薄い層をアノ
ードとして使用することもできる。アノード３及びカソ
ード６の更に適切な形態については、本明細書中に完全
に取り込まれているタング（Tang）らの米国特許に記載
されている。

【００４１】実施の形態において、ＥＬデバイスはガラ
ス基体上に酸化インジウム錫からなるアノード（酸化イ
ンジウム錫又は同様のものでできたアノードの厚みは例
えば約３００〜約１，０００オングストローム）と、第
３級アミン等のアミンからなる正孔注入／輸送層（例え
ば約１００〜約８００オングストロームの厚みを有す
る）と、構造式（Ｉ）の金属キレートからなる単一の電
子輸送／電子注入層（例えば約１００〜約８００オング
ストロームの厚みを有する）と、及びマグネシウム銀合
金からなるカソード（例えば約１００〜約２，０００オ
ングストロームの厚みを有する）と、をこの順番で含
む。

【００４２】

【実施例】実施例Ｉビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル
−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛の合成引用文献の合成手順（J. Bettenhausen, P. Strohrieg
l, Macromol. Rapid Commun. 1996, 17, page 623、当
該文献の開示内容は本明細書中に全て参考として組み込
まれる）に従って合成した２−（２−アセトキシフェニ
ル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール
（４．５ｇ、１２．６ｍｍｏｌ）と、エタノール（１０
０ｍｌ）と、５０％の水酸化ナトリウム水溶液３．８ｍ
ｌを、磁気スターラを備えた容量２５０ｍｌのフラスコ
に加えた。この反応混合物を３．０時間還流しながら攪
拌した。室温まで冷ました後、沈殿した固体をろ取し、
得られた固体を更に乾燥することなく反応フラスコに戻
した。このフラスコにメタノール（８０ｍｌ）及び塩化
亜鉛（１．０ｇ、７．３ｍｍｏｌ）を加え、この混合物
を還流して更に３．０時間攪拌した。この反応物を室温
（約２５°Ｃ）に冷まし、沈殿した固体を収集してこれ
を水とメタノールで洗浄し、真空中で乾燥すると、２．
６ｇの粉末が得られた。この生成物ビス［２−（２−ヒ
ドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキ
サジアゾラート］亜鉛を昇華により更に精製した。ＩＲ
（Ｋｂｒ）：１６０７，１５３１，１４７１，１４３
９，１３４２，１２８５，８５７，７７８，７５６ｃｍ
^-1。元素分析：計算値：Ｃ，６２．２９、Ｈ，３．３
７、Ｎ，１０．３９、実験値：Ｃ，６２．２１、Ｈ，
３．２８、Ｎ，１０．２９。

【００４３】実施例II ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナ
フチル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛の合
成上記の文献の合成手順に従って合成した２−（２−アセ
トキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４
−オキサジアゾール（５．０ｇ、１５．１ｍｍｏｌ）
と、エタノール（１５０ｍｌ）と、５０％の水酸化ナト
リウム水溶液３．６ｍｌを、磁気スターラを備えた容量
２００ｍｌのフラスコに加えた。この反応混合物を３．
０時間還流しながら攪拌した。室温まで冷ました後、沈
殿した固体をろ取し、得られた固体を更に乾燥すること
なく反応フラスコに戻した。このフラスコにメタノール
（８０ｍｌ）及び塩化亜鉛（１．０３ｇ、７．３ｍｍｏ
ｌ）を加え、この混合物を更に３．０時間還流しながら
攪拌した。この反応物を室温まで冷まし、沈殿した固体
を収集してこれを水とメタノールで洗浄し、真空中で乾
燥すると、４．２ｇの粉末が得られた。この生成物を昇
華により更に精製した。ＩＲ（Ｋｂｒ）：１６０７，１
５５９，１４３３，１２６０，１２５０，８０４，７５
４，７７３ｃｍ^-1。元素分析：計算値：Ｃ，６７．５
６、Ｈ，３．４７、Ｎ，８．７６、実験値：Ｃ，６７．
５１、Ｈ，３．２１、Ｎ，８．５３。

【００４４】実施例III ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナ
フチル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウ
ムの合成２−（２−アセトキシフェニル）−５−（１−ナフチ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール（２．２ｇ、６．
６６ｍｍｏｌ）と、エタノール（５０ｍｌ）と、５０％
の水酸化ナトリウム水溶液１．６ｍｌを、磁気スターラ
を備えた容量２００ｍｌのフラスコに加えた。この反応
混合物を３．０時間還流しながら攪拌した。室温まで冷
ました後、沈殿した固体をろ取し、得られた固体を更に
乾燥することなく反応フラスコに戻した。このフラスコ
にメタノール（８０ｍｌ）及び硫酸ベリリウム四水化物
（０．５８ｇ、３．２７ｍｍｏｌ）を加え、この混合物
を更に３．０時間還流しながら攪拌した。この反応物を
室温まで冷まし、沈殿した固体を収集してこれを水とメ
タノールで洗浄し、真空中で乾燥すると、１．５３ｇの
粉末が得られた。この生成物を昇華により更に精製し
た。ＩＲ（Ｋｂｒ法）：１６１７，１５６７，１４７
７，１４４３，１３４０，９１２，７７８，７６４ｃｍ
^-1。元素分析：計算値：Ｃ，７４．０８、Ｈ，３．８
１、Ｎ，９．６０、実験値：Ｃ，７４．０３、Ｈ，３．
７４、Ｎ，９．５８。

【００４５】実施例ＩＶビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニ
ル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛の合成上記の文献の合成手順に従って調製した２−（２−アセ
トキシフェニル）−５−ビフェニル−１，３，４−オキ
サジアゾール（４．５ｇ、１２．６ｍｍｏｌ）と、エタ
ノール（１５０ｍｌ）と、５０％の水酸化ナトリウム水
溶液３．０ｍｌを、磁気スターラを備えた容量２００ｍ
ｌのフラスコに加えた。この反応混合物を３．０時間還
流しながら攪拌した。室温まで冷ました後、沈殿した固
体をろ取し、得られた固体を更に乾燥することなく反応
フラスコに戻した。このフラスコにメタノール（８０ｍ
ｌ）及び塩化亜鉛（０．８６ｇ、６．３１ｍｍｏｌ）を
加え、この混合物を更に３．０時間還流しながら攪拌し
た。この反応物を室温まで冷まし、沈殿した固体を収集
してこれを水とメタノールで洗浄し、真空中で乾燥する
と、３．７５ｇの粉末が得られた。この生成物を昇華に
より更に精製した。ＩＲ（Ｋｂｒ）：１６１３，１５３０，１４８４，１４
８０，１４７２，１５１３，１４３３，１３４２，１２
５９，８４７，７６９，７５９，７３０ｃｍ^-1。元素分
析：計算値：Ｃ，６９．４１、Ｈ，３．７９、Ｎ，８．
１０、実験値：Ｃ，６９．１５、Ｈ，３．５２、Ｎ，
７．９５。

【００４６】実施例Ｖ以下の方法で有機材料ＥＬデバイスを調製した。１．厚さ５００オングストロームの酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）をコーティングしたガラス基体（基体は厚さ
約１ｍｍ）を市販の洗浄剤で洗い、脱イオン水でリンス
して、６０°Ｃで１時間真空オーブン中で乾燥した。使
用する直前に、このガラスをＵＶオゾンを用いて０．５
時間処理した。２．次にＩＴＯ基体を真空蒸着チャンバの中に入れた。
蒸着速度及び層の厚みはInficon Model IC/5コントロー
ラによって制御した。５×１０^-6トルの圧力のもとで、
正孔輸送成分Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス
（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，
４’−ジアミンを、電気的に加熱したタンタルボートか
ら蒸発させて、ガラス／ＩＴＯ上に０．６ナノメーター
／秒の速度で蒸着させ、厚さ８０ナノメーターの層を形
成した。３．上記の正孔輸送層上に実施例Ｉで得られたビス［２
−（ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４
−オキシジアゾレート］亜鉛を０．６ナノメーター／秒
の速度で蒸着させ、厚さ８０ナノメーターの層を形成し
た。この化合物は電子注入成分及び主に電子輸送媒体又
は層として機能する。４．Ｍｇ及びＡｇをそれぞれ含む別々に制御された２つ
のタンタルボートからＭｇ及びＡｇを同時に蒸発させ
て、トータル蒸着速度０．５ナノメーター／秒で、上記
の電子注入及び輸送層３に蒸着させ、マグネシウム／シ
ルバー合金からなる１００ナノメーターのカソードを形
成した。配合は、Ｍｇ対Ａｇの原子比率が約９対１であ
った。最後に、主にＭｇを周囲の湿気から保護する目的
で、２００ナノメーターのシルバー層をＭｇ：Ａｇカソ
ード上に被覆した。

【００４７】上記デバイスを乾燥ボックスの中に入れ、
このボックスに常に窒素ガスをパージした。直流電流測
定のもとでその電流−電圧特性及び光出力を測定するこ
とにより、その性能を評価した。電流−電圧特性は、Ke
ithly Model 238 の高電流源測定ユニットを用いて測定
した。ＩＴＯ電極は電流源の正端子に常に接続した。同
時に、デバイスからの光出力はシリコンフォトダイオー
ドによってモニターした。

【００４８】正バイアス電圧をＩＴＯ電極に加えたと
き、このデバイスは４８０ナノメーターに発光ピークを
有するブルーの光を発光し、１４Ｖで７８０ｃｄ／ｃｍ
²の光強度を有していた。２５ｍＡ／ｃｍ²の定電流で
安定性のテストを行うと、このデバイスは３５０ｃｄ／
ｍ²の初期光出力を有していた。この光強度はゆっくり
と減少し、１５０時間連続駆動した後に５０％減少して
いた。

【００４９】実施例ＶＩビス［２−（ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−
１，３，４−オキシジアゾレート］亜鉛の代わりにビス
［２−（ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）
−１，３，４−オキシジアゾレート］亜鉛を使用した以
外は実施例Ｖに従って有機材料ＥＬデバイスを調製し
た。

【００５０】正バイアス電圧をＩＴＯ電極に加えたと
き、このデバイスは４９０ナノメーターに発光ピークを
有する緑がかったブルーの光を発光し、１４Ｖで９８０
ｃｄ／ｃｍ²の光強度を有していた。２５ｍＡ／ｃｍ²
の定電流で安定性のテストを行うと、このデバイスは４
５０ｃｄ／ｍ²の初期光出力を有していた。この光強度
はゆっくりと減少し、２１０時間連続駆動した後に５０
％減少していた。

【００５１】実施例ＶII ビス［２−（ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−
１，３，４−オキシジアゾレート］亜鉛の代わりにビス
［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−
１，３，４−オキシジアゾラート］亜鉛を使用した以外
は実施例Ｖに従って有機材料ＥＬデバイスを合成した。

【００５２】正バイアス電圧をＩＴＯ電極に加えたと
き、このデバイスは４８５ナノメーターに発光ピークを
有する緑がかったブルーの光を発光し、１４Ｖで８５０
ｃｄ／ｃｍ²の光強度を有していた。２５ｍＡ／ｃｍ²
の定電流で安定性のテストを行うと、このデバイスは４
２０ｃｄ／ｍ²の初期光出力を有していた。この光強度
はゆっくりと減少し、１４５時間連続駆動した後に、５
０％減少していた。

【００５３】実施例ＶIII 以下のように有機材料ＥＬデバイスを調製した。

【００５４】５×１０^-6トルの圧力のもと、Ｎ，Ｎ’−
ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−
ビフェニル−４，４’−ジアミンからなる８０ナノメー
ターの正孔輸送層を、０．６ナノメーター／秒の蒸発速
度で実施例Ｖのガラス／ＩＴＯ上に蒸着させた。この正
孔輸送層に０．６ナノメーター／秒の速度で、実施例II
I で得られた電子輸送層ビス［２−（２−ヒドロキシフ
ェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキシ
ジアゾレート］ベリリウムを蒸着させて５０ナノメータ
ーの発光層を形成した。更に、トリス（８−ヒドロキシ
キノリネート）アルミニウムからなる３０ナノメーター
の電子輸送層を同様にしてこの発光層上に蒸着させた。
実施例Ｖで述べたようなカソードを蒸着させてこのデバ
イスを完成させた。

【００５５】正バイアス電圧をＩＴＯ電極に加えたと
き、このデバイスは４８０ナノメーターに発光ピークを
有するブルーの光を発光し、１４Ｖで７５０ｃｄ／ｃｍ
²の光強度を有していた。２５ｍＡ／ｃｍ²の定電流で
安定性のテストを行うと、このデバイスは３５０ｃｄ／
ｍ²の初期光出力を有していた。この光強度はゆっくり
と減少し、１８０時間連続駆動した後に５０％減少して
いた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＥＬデバイスを表す図である。

【符号の説明】

２支持基体３アノード４正孔注入及び正孔輸送層５電子注入及び電子輸送層６カソード

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｋ 11/06 ６６０Ｈ０５Ｂ 33/22 ＢＨ０５Ｂ 33/22 ＤＣ０７Ｄ 285/12 Ａ (72)発明者ショアンシエカナダ国エル５エル５ケー８オンタリオ州ミシソーガコロニアルドライブ 3220 (72)発明者ゾランディー．ポポヴィックカナダ国エル５エル２ゼット８オンタリオ州ミシソーガソーミルヴァレイドライブ 3349 (72)発明者ベンエス．オンカナダ国エル５エル４ブイ９オンタリオ州ミシソーガハーベイクレセント 2947 (72)発明者アー−ミーホーカナダ国エル５エル５ビー１オンタリオ州ミシソーガマルカスターロード 3407

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の構造式（Ｉ）で表わされる金属キ
レート化合物。【化１】構造式（Ｉ）中、Ｍは金属を示し、ｎは１〜３の数を示
す。Ｌは以下の構造式（II）で表わされる配位子を示
す。【化２】構造式（II）中、Ａｒはアリール基を示し、Ｘは酸素、
硫黄およびセレンからなる群より選ばれる原子を示す。
Ｎは窒素、Ｏは酸素を示す。Ｚは、芳香族性の基を示
す。
【請求項２】アノードと、カソードと、これらの間に
（ａ）正孔注入および正孔輸送層または正孔注入および
正孔輸送領域と、（ａ）の上に、（ｂ）構造式（Ｉ）で
表わされる金属キレート化合物を含有する電子注入およ
び電子輸送層または電子注入および電子輸送領域と、を
含む有機エレクトロルミネッセントデバイス。【化３】構造式（Ｉ）中、Ｍは金属を示し、ｎは１〜３の数を示
す。Ｌは以下の構造式（II）で表わされる配位子を示
す。【化４】構造式（II）中、Ａｒはアリール基を示し、Ｘは酸素、
硫黄およびセレンからなる群より選ばれる原子を示す。
Ｎは窒素、Ｏは酸素を示す。Ｚは、芳香族性の基を示
す。
【請求項３】金属キレート化合物が、ビス［２−（２
−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−
オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキ
シフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジア
ゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフ
ェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサ
ジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェ
ニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジ
アゾラート］ベリリウム、ビス［５−ビフェニル−２−
（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾラート］亜鉛、ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒ
ドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラー
ト］ベリリウム、ビス（２−ヒドロキシフェニル）−５
−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラートリチウ
ム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−
トリル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス
［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−
１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス
［５−（ｐ−第３ブチルフェニル）−２−（２−ヒドロ
キシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜
鉛、ビス［５−（ｐ−第３ブチルフェニル）−２−（２
−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラ
ート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニ
ル）−５−（３−フルオロフェニル）−１，３，４−オ
キサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシ
フェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−１，３，
４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒド
ロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス
［５−（４−クロロフェニル）−２−（２−ヒドロキシ
フェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、
ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−メ
トキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］
亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニ
ル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラー
ト］亜鉛、ビス［２−α−（２−ヒドロキシナフチル）
−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜
鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−
ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビ
ス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジ
ル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビ
ス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（２−チオ
フェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、
ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル
−１，３，４−チアジアゾラート］亜鉛、ビス［２−
（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，
４−チアジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−
ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，
３，４−チアジアゾラート］亜鉛、及びビス［２−（２
−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，
３，４−チアジアゾラート］ベリリウムからなる群より
選択される、請求項２に記載の有機材料エレクトロルミ
ネッセントデバイス。