有機材料及び該材料を用いた有機ＥＬデバイス
本発明は有機材料及び該材料を用いた有機ＥＬデバイスに係るものである。該材料の構造は、下記一般式によって示されるものであって、式中、Ａｒは炭素原子６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。本発明の有機材料は、有機ＥＬデバイス中において、電子輸送層として用いることができる。
【化１】
【化１】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規の有機材料、該新規有機材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下で「有機ＥＬ」とも称する）デバイスに係るものであり、有機ＥＬ表示技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在ではマルチメディア技術の発展と情報社会の到来により、フラットパネルディスプレイの性能に対する要求は高まる一方である。有機ＥＬディスプレイは、自発光である、低電圧による直流駆動できる、全固体である、視野角が広い、色彩が豊富などの一連のメリットを有する。応答速度は液晶ディスプレイの１０００倍であるが、その製造コストは同じ画素数の液晶ディスプレイより低い。よって、有機ＥＬディスプレイは、幅広く応用される展望性を有する。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイ（有機発光ダイオード、ＯＬＥＤとも称する）に対する研究は前世紀６０年代から始まり、Ｐｏｐｅらははじめてアントラセン単結晶のエレクトロルミネッセンス現象について報告した（Ｐｏｐｅ Ｍ，Ｋａｌｌｍａｎｎ ＨＰとＭａｇｎａｎｔｅ Ｒ．Ｊ．，Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，１９６３，３８，２０４２）。これによって、有機固体ＥＬの幕は開かれた。１９８７年、米国コダック社の研究者Ｃ Ｗ Ｔａｎｇらは、以前の他人の仕事を踏まえた上で、二層構造の設計コンセプトを打ち出し、比較的良い成膜性能を有するトリアリールアミン系化合物と（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を選択し、それぞれホール輸送層と発光層（電子輸送層を兼ねる）にし、高量子効率（１％）、高効率（１．５ ｌｍ／Ｗ）、高輝度（＞１０００ｃｄ／ｍ２）及び低駆動電圧（＜ｌ０Ｖ）を有する有機ＥＬデバイスを得た（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｓ． Ａ． Ｖａｎｓｌｙｋｅ，Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．，１９８７，５１，９１３）。１９９０年に、ケンブリッジ大学Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ実験室のＲ．Ｈ．Ｆｒｉｅｎｄらはポリフェニレンビニレン（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ，ＰＰＶ）を発光層の材料として、ポリマーＥＬデバイスを得た（Ｂｕｒｒｏｕｇｈｅｓ Ｊ，Ｂｒａｄｌｅｙ ＤＤＣ，Ｂｒｏｗｎ ＡＲ，Ｆｒｉｅｎｄ ＲＨ，Ｎａｔｕｒｅ，１９９０，３４７，５３９）。これによって、ポリマーフィルムＥＬデバイスという、発光デバイスの新しい分野が開かれた。この二つの突破的な進展は、有機ＥＬデバイスが次世代フラットパネルディスプレイになるという潜在的な希望を人々に与えた。
【０００４】
有機ＥＬデバイスは、二つの向かい合う電極と、電極の間に位置する有機媒質によって形成される。有機媒質層は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電荷ブロック層などを有する。研究によれば、一般的には、ＯＬＥＤデバイス中のホールが電子より多い場合が多く、複合的な界面における二種類のキャリアの不均衡により、デバイスの輝度と効率が下がると考えられている。同時に、余ったホールは電子輸送層、さらにはカソードに入りやすく、デバイスの老化を加速させ、ＯＬＥＤの寿命を低下させる。よって、電子の注入と輸送を高めることは、業界が広く注目及び研究する課題となっている。高効率且つ安定的なカソード以外に、発光層とカソードの間には、通常、ホールブロック層、電子輸送層、電子注入層が設けられ、それぞれ、ホールをブロックして励起子を発光区域に制限する、電子の輸送、電子の注入という役割を果たしている。
【０００５】
有機ＥＬデバイス中で、伝統的に使用される電子輸送材料はＡｌｑ３であるが、しかしＡｌｑ３の電子移動度は比較的低く、おおよそ１０−６ｃｍ２／Ｖｓである。有機ＥＬデバイスの電子輸送性能を高めるために、研究者は膨大な探索的な研究活動を行った。Ｙａｎｇ Ｙａｎｇらは有機ＥＬデバイスにおいて、ナノレベルの炭酸セシウムを電子輸送と電子注入材料として用いて、デバイスの発光効率を高めた（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１７，１９６６‐１９７３）。ＬＧ化学株式会社の報道によれば、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾールまたはベンズオキサゾール化合物を電子輸送材料として有機ＥＬデバイスに用いることにより、デバイスの電子注入性能が改善され、ターンオン電圧（ｔｕｒｎ−ｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）が低下した（中国特許出願番号２００６８００４１５８７．４、公開番号ＣＮ １０１３０５０７１Ａ）。また、
【０００６】
【数１】
らはターフルオレン（ｔｅｒｆｌｕｏｒｅｎｅ）の誘導体アンモニウム塩（略称はＦＦＦ−Ｂｌｍ４である） （Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００８，１３０（１１），３２８２−３２８３）を電子注入層材料として使用し、大いにデバイスの電子注入及び輸送を改善し、発光効率を高めた。さらに、
【０００７】
【数２】
らは空気及び各種化学腐食に対して安定的である金を高効率電子注入型カソード材料として使用し、有機ＥＬデバイスの電子注入能を向上させた（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００５，６，１１８‐１２８）。高効率の電子輸送材料及び／または電子注入材料を開発することによって、ターンオン電圧の低下、デバイスの効率の向上、デバイスの寿命の延長をさせることは、とても重要な実際上の応用価値を有する。
【０００８】
理想な電子輸送材料は、以下の幾つかの特性を有するべきである。可逆的な電気化学還元反応が可能で、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位が適切であり、電子移動度は高く、成膜性は良好で、Ｔｇが高い。また、ホールブロックができれば良い。化合物の構造においては、分子積層時の分子間のπ−π相互作用を増大させるため、分子の立体配置が平面に近いことが要求される。一方で、分子が結晶し成膜性能に影響するため、分子構造が完全に平面ではないことが要求される。優れた電子受容能力を備えるために、分子は電子欠乏構造ユニットを含むことが要求される。比較的高いＴｇを有し、良好な熱安定性を備えるために、分子量が充分に大きいことが要求される。一方で、真空蒸着によって成膜しやすいように、分子量は大きすぎないことが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ピリジル基を有する化合物は典型的な電子欠乏系であり、良好な電子受容能力を有する。縮合環芳香族炭化水素の平面規則性は比較的良く、縮合環系が大きいほど平面性が良く、分子のπ−π軌道が積層して電子の通り道を形成するのに有利である。しかし大きすぎる縮合環系は、分子が結晶を形成してしまい成膜しにくい。よって本発明は縮合環系をベースに、ベンゼン環を導入し電子欠乏のピリジル基と連結させ、立体空間上一定のねじれを生じさせ、その成膜性を向上させる。真空蒸着の難しさ及び実用性能を考えた結果、本発明の電子輸送材料の分子量は、一般的に８００以下である。
【００１０】
上記に鑑みて、本発明は新規有機材料を開発し、該材料は良好な熱安定性、高い電子移動度を有し、有機ＥＬデバイス中では、電子輸送能力が比較的強い材料として使用できる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は有機材料を提供し、その一般式は下記構造式に示すとおりである。
【００１２】
【化１】
式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。
【００１３】
さらに本発明は、有機ＥＬデバイス中における電子輸送材料としての有機材料の使用について提供した。
【００１４】
さらに本発明は、有機ＥＬデバイスを提供した。上記有機ＥＬデバイスは一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた有機発光媒質を有し、上記有機発光媒質中には上記有機材料が含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの輝度−電圧の図である。
【図２】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの電流密度−電圧の図である。
【図３】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの電流効率−電流密度の図である。
【図４】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの寿命を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の有機材料の構造の一般式は以下に示す通りである。
【００１７】
【化２】
式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。
【００１８】
本発明の化合物の構造一般式は、具体的には以下に示すとおりである。
【００１９】
【化３】
式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。
【００２０】
本発明の内容をより明確に説明するために、以下に本発明の係る化合物類型における、好ましい構造を具体的に示す。
【００２１】
（１）ｎ＝２の場合の、主な電子輸送材料の構造は以下に示すとおりである。
【００２２】
【化４】
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
（２）ｎ＝３の場合の、典型的な電子輸送材料の構造は以下に示すとおりである。
【００２５】
【化７】
さらに、本発明は、より優れた性能を有する新規有機ＥＬデバイスに係る。
【００２６】
本発明の有機ＥＬデバイスは、上記新規化合物を電子輸送材料として使用し、適切なＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位を有し、比較的高い電子注入能力及び電子輸送能力を有し、発光区域に対して電子を提供する能力が高められた。これによって、明らかに、デバイスの駆動電圧が低下し、デバイスの輝度と発光効率が高められた。
【００２７】
本発明の有機ＥＬデバイスは上記新規化合物を用いて、同時にその他の適切な材料、優れたデバイス構造を採用し、二層の機能層の合併を実現した。即ち、電子輸送層とホールブロック層の合併である。よって、電子の有効的な輸送を保障すると同時に、ホールがカソードに入ることによって起こる劣化の加速を防ぐことができる。これによって効率が高く、且つ安定な有機ＥＬデバイスを得ることができる。
【００２８】
本発明の有機ＥＬデバイスは同時に、上記新規化合物と適合する還元性物質をドープ剤として使用し、これによってさらに電子の注入障壁を低下させ、電子の注入効率を高めることができる。同時に、ドープ剤は、本発明化合物である主体材料中に分散され、分子間の相互作用を弱め、デバイスの安定性を高め、デバイスの寿命を改善する役割を果たす。一方で、発光層と電子注入輸送機能層の間に緩衝層を設け、緩衝層材料は電子輸送性を有する有機材料を使用する。これによって、空間的に発光層と還元ドープ剤を分離させ、ドープ剤が発光区域まで拡散し、クエンチング（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）センターが形成されるのを回避する。よって、緩衝層はデバイスの安定性をさらに高め、デバイスの寿命を延長することに有利である。電子輸送性材料は緩衝層の好ましい選択肢であり、デバイスの駆動電圧と効率が実用化要求を満たすことを保障でき、デバイスに新しい負担をもたらすことはない。
【００２９】
本発明の有機ＥＬデバイスは、上記新規化合物に活性金属をドーピングさせ、連結層中のＮ型層とし、好ましくは、Ｎ／Ｐ連結層によって二つまたは二つ以上の発光ユニットを連結させ、電荷生成層とする。ｎ個の発光ユニットのデバイスを重ねた場合の電流効率は、一つの発光デバイスの電流効率はｎ倍であり、駆動電圧は、一つの発光デバイスのｎ倍に比べて等しい又は小さいものであり、よって本発明のデバイスのパワー効率はある程度高められる。
【００３０】
また、本発明の材料のガラス転移温度は比較的高く、安定性は比較的高い。材料は比較的低い分子量と、比較的低いフィルム堆積温度を有し、熱蒸着によって均一且つ緻密なフィルムを形成するのに有利であり、製造工程は比較的簡単である。
【００３１】
本発明はさらに、有機ＥＬデバイスを提供し、該有機ＥＬデバイスには、一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた有機発光媒質が含まれ、該有機発光媒質中には、上記一般式中から選ばれる本発明の新規材料が含まれている。
【００３２】
上記本発明の有機デバイス中の発光媒質には、発光層と電子輸送機能層とが含まれ、上記本発明の新規材料は上記電気輸送機能層中に用いられる。
【００３３】
上記電子輸送機能層中には、さらにもう一種類の電子輸送材料が含まれ、該材料はオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物から選ばれるものである。
【００３４】
上記オキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物は、２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５‐（４‐ビフェニリル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３‐（４−ビフェニル）‐４‐フェニル‐５‐（４‐ブチルフェニル）‐１，２，４−トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンが含まれている。
【００３５】
上記二種類の電子輸送材料を含む電子輸送機能層はさらに、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩がドーピングされる。
【００３６】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれたものである。
【００３７】
上記ドープ剤の電気輸送機能層中におけるドーピング濃度は１％〜４９％であり、これは主体材料の重量に基づくものである。
【００３８】
上記有機発光媒質は、発光層、電子注入及び輸送機能層を備え、本発明の新規化合物は、上記電子注入及び輸送機能層に含まれ、一方で、さらにドープ剤を含み、上記ドープ剤はアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれたものである。
【００３９】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれたものである。
【００４０】
上記電子注入及び輸送機能層の厚さは２ｎｍ〜４０ｎｍであり、好ましい厚さは５ｎｍ〜２５ｎｍである。電子注入及び輸送機能層中のドープ剤のドーピング比率は重量パーセントで０．１％〜４９％であり、好ましいドーピング比率は重量パーセントで０．５％〜３０％である。
【００４１】
上記本発明の有機ＥＬデバイス中において、電子注入及び輸送機能層と発光層との間には、さらに緩衝層を備え、上記緩衝層の材料は本発明の新規化合物、またはオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、キノリン系化合物、キノキサリン系化合物、フェナジン系化合物、及びフェナントロリン系化合物から選ばれたものである。
【００４２】
上記緩衝層の材料は、好ましくは本発明の上記２‐１〜２‐３８及び３‐１〜３‐３の化合物、または２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５−（４‐ビフェニル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３‐（４‐ビフェニル）‐４‐フェニル‐５‐（４‐ブチルフェニル）‐１，２，４‐トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７−ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンから選ばれるものである。
【００４３】
上記緩衝層の厚さは２ｎｍ〜２０ｎｍである。
【００４４】
上記本発明の有機ＥＬデバイス中において、有機発光媒質中には、少なくとも二つの発光ユニットを備え、該発光ユニットの間には連結層が設けられ、上記連結層には本発明の新規化合物が含まれる。
【００４５】
上記連結層中には、さらにアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれるドープ剤がドーピングされる。好ましくは、ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれたものである。
【００４６】
＜材料の合成方法の合成例＞
本発明中で使用された各種ピリジルホウ酸、フェニルピリジルホウ酸、ピリジルフェニルホウ酸、及び各種ブロモアントラセン、ブロモペリレン、ブロモナフタレン、アントラキノン、ベンズアントラキノン、ジベンズアントラセン等の基礎的な化学原料は、いずれも化学工業品市場で容易に入手でき、各種フェニルピリジルホウ酸はいずれも一般的な有機の手法で合成することができる。
【００４７】
本発明中で使用された各種ブロモヨードピリジン、アントラキノン、ベンズアントラキノン、ジベンズアントラセン等の基礎的な化学原料は、いずれも化学工業品市場で容易に入手でき、各種ブロモアントラセン、ブロモペリレン、フェニルピリジルホウ酸はいずれも一般的な有機の手法で合成することができる。
【００４８】
＜合成例＞
下記において、本発明中の幾つかの主要な化合物の合成方法について説明する。
【００４９】
＜合成例１ 化合物２‐１の合成＞
（１）第一ステップの反応
【００５０】
【化８】
マグネチックスターラー付の５００ｍｌ三口フラスコをアルゴンガスで置換した後に、順次、２−ヨード−５−ブロモピリジン１３．４ｇ（純度９９％，０．０４７３ｍｏｌ）、ＴＨＦ２００ｍｌを入れた。−８３℃下において、ｎ‐ブチルリチウム１９ｍｌ（濃度２．５Ｍ，０．０４７５ｍｏｌ）を滴下し、次にすぐにアントラキノン４．８ｇ（純度９９％，０．０２３ｍｏｌ）を入れた。完了後、室温まで自然に温度を上昇させ、溶液は明るい黄色を示した。２００ｍｌの水を入れて加水分解させ、酢酸エチルで抽出し、溶媒を蒸発乾燥し、酢酸３００ｍｌ、１８ｇのＫＩと１８ｇの次亜リン酸ナトリウムを入れ、還流しながら１時間反応させた。温度を下げ、酢酸を蒸発乾燥させ、水で洗浄し、５．０５ｇの黄色い化合物を得た。純度は８７．４２％、収率は３９．１９％であった。
【００５１】
（２）第二ステップの反応
【００５２】
【化９】
Ｎ２ガスの保護下において、５００ｍＬ三口フラスコ中に、９，１０‐ジ（５‐ブロモピリジン‐２‐イル）アントラセン６．０ｇ（分子量４９０，純度８７．４２％，０．０１０６ｍｏｌ）、フェニルボロン酸３．７３ｇ（純度９８％，０．０３ｍｏｌ）、塩化パラジウム０．２１ｇ（純度ＡＲ、０．００１２４ｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン０．６３ｇ（純度ＡＲ，０．００２４ｍｏｌ）、炭酸カリウム５．３ｇ（純度ＡＲ，０．０４８６ｍｏｌ）、トルエン８６ｍｌ、エタノール６０ｍｌ，水７２ｍｌを入れた。上記物質を加熱還流させ、フェニルボロン酸を二回、各回１ｇ補給した。４時間後に反応を止め、放置冷却させ、ろ過し、ろ塊をトルエンで加熱して煮た後、ろ過し、触媒を除去した。トルエンを蒸発除去させ、得られた固体を１／１０の水／ＴＨＦで煮沸し、放置冷却してろ出し、２回繰り返した。４．１ｇの灰白色の化合物２‐１を得た。純度は９９．１４％、収率は７７．９７％であった。
【００５３】
生成物のマススペクトル（ＭＳ）（ｍ／ｅ）は４８４であった。元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．１０％，Ｈ：５．０８％，Ｎ：５．８２％であった。
【００５４】
＜合成例２ 化合物２‐３の合成＞
アントラキノン、２‐ヨード‐４‐ブロモピリジン、フェニルボロン酸を使用して、実施例１と同じ二つのステップの反応を行い、淡黄色の化合物２‐３を得た。
【００５５】
生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は４８４、元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．２１％、Ｈ：５．０５％、Ｎ：５．７４％であった。
【００５６】
＜合成例３ 化合物２‐５の合成＞
（１）第一ステップの反応
【００５７】
【化１０】
マグネチックスターラー付の５００ｍｌ三口フラスコ中をアルゴンガスで置換した後に、順次、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジン８．２６ｇ（純度９９％，０．０２８８ｍｏｌ）、フェニルボロン酸３．５８ｇ（純度９８％，０．０２９２ｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ １．７９ｇ（ＡＲ，０．００１５５ｍｏｌ）、炭酸ナトリウム水溶液１７５ｍｌ（濃度２Ｍ）、ベンゼン１７５ｍｌ、エタノール１７５ｍｌを入れた。還流しながら２時間反応させ、冷却させ、有機層を分離し、蒸発乾燥させ、１／２０の酢酸エチル／石油エーテルでカラム分離させ、６．７５ｇの製品を得た。純度は９５．４５％、収率は９４．４３％であった。
【００５８】
（２）第二ステップの反応
【００５９】
【化１１】
マグネチックスターラー付の５００ｍｌ三口フラスコを窒素ガスで置換した後に、順次、２‐フェニル‐５‐ブロモピリジン６．７５ｇ（純度９５．４５％，０．０２７４ｍｏｌ）、ＴＨＦ１１０ｍｏｌを入れた。−７０°Ｃ下において、ｎ‐ブチルリチウム１３ｍｌ（濃度２．５Ｍ，０．０３２５ｍｏｌ）を滴下し、１０分間攪拌した後、アントラキノン２．６ｇ（純度９９％，０．０１２４ｍｏｌ）を入れた。完了後、室温まで自然に温度を上昇させ、溶液は明るい黄色を示した。２００ｍｌの水を入れて加水分解させ、酢酸エチルで抽出し、溶媒を蒸発乾燥した。酢酸２２０ｍｌ、２２ｇのＫＩと２２ｇの次亜リン酸ナトリウムを入れ、還流しながら１時間反応させた。温度を下げ、冷却ろ過を行い、２．８ｇの淡黄色の生成物を得た。１５／１００の水／ＴＨＦで１時間煮沸し、冷却するまで放置し、冷却ろ過を行い、複数回繰り返して、２．１ｇの淡白色の化合物２‐５を得た。純度は９９．０％、収率２０．４８％であった。
【００６０】
生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は４８４、元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．３０％，Ｈ：５．０１％，Ｎ：５．６９％であった。
【００６１】
＜合成例４ 化合物２‐７の合成＞
２‐フェニルアントラキノン、３，５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ二つのステップの反応を行い、淡黄色の化合物２‐７を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５６０、元素分析（Ｃ４２Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：８９．９７％，Ｈ：５．０３％，Ｎ：５．００％、実測値はＣ：８９．９１％，Ｈ：５．０６％，Ｎ：５．０３％であった。
【００６２】
＜合成例５ 化合物２‐９の合成＞
アントラキノン、２‐フェニル‐４‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ二つのステップの反応を行い、淡黄色の化合物２‐９を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５６０、元素分析（Ｃ４２Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：８９．９７％，Ｈ：５．０３％，Ｎ：５．００％、実測値はＣ：８９．９８％，Ｈ：５．０５％，Ｎ：４．９７％であった。
【００６３】
＜合成例６ 化合物２‐１１の合成＞
２，６‐ジ（３‐ピリジル）アントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例１と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐１１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３８、元素分析（Ｃ４６Ｈ３０Ｎ４）の理論値はＣ：８６．４９％，Ｈ：４．７３％，Ｎ：８．７７％、実測値はＣ：８６．４０％，Ｈ：４．７９％，Ｎ：８．８１％であった。
【００６４】
＜合成例７ 化合物２−１３の合成＞
２，６‐ジフェニルアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ反応を行い、淡黄色の化合物２−１３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３６、元素分析（Ｃ４８Ｈ３２Ｎ４）の理論値はＣ：９０．５３％，Ｈ：５．０７％，Ｎ：４．４０％、実測値はＣ：９０．５０％，Ｈ：５．１２％，Ｎ：４．３８％であった。
【００６５】
＜合成例８ 化合物２‐１５の合成＞
ベンズアントラキノン、４‐フェニル‐２‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ二つのステップの反応を行い、黄色の化合物２‐１５を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：８９．８０％，Ｈ：４．９１％，Ｎ：５．２９％であった。
【００６６】
＜合成例９ 化合物２‐１８の合成＞
ベンズアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐１８を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：８９．８５％，Ｈ：４．８２％，Ｎ：５．３３％であった。
【００６７】
＜合成例１０ 化合物２‐１９の合成＞
ジベンズアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐１９を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５８４、元素分析（Ｃ４４Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：９０．３８％，Ｈ：４．８３％，Ｎ：４．７９％、実測値はＣ：９０．３４％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：４．７６％であった。
【００６８】
＜合成例１１ 化合物２‐２１の合成＞
ジベンズアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例１と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐２１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５８４、元素分析（Ｃ４４Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：９０．３８％，Ｈ：４．８３％，Ｎ：４．７９％、実測値はＣ：９０．４６％，Ｈ：４．７０％，Ｎ：４．８４％であった。
【００６９】
＜合成例１２ 化合物２‐２３の合成＞
フェナントレンキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例１と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐２３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は４８４、元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．４０％，Ｈ：４．８５％，Ｎ：５．７５％であった。
【００７０】
＜合成例１３ 化合物２‐２５の合成＞
【００７１】
【化１２】
Ｎ２ガスの保護下において、５００ｍＬ三口フラスコ中に、３，９‐ジ‐ブロモペリレン４．３２ｇ（純度９５％，０．０１ｍｏｌ），６‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸５．１ｇ（純度９８％，０．０２５ｍｏｌ），塩化パラジウム０．２１ｇ（純度ＡＲ，０．００１２ｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン０．６３ｇ（純度ＡＲ，０．００２４ｍｏｌ），炭酸カリウム５．３ｇ（純度ＡＲ，０．０４８６ｍｏｌ）、トルエン８６ｍｌ、エタノール６０ｍｌ、水７２ｍｌを入れた。上記物質を加熱還流させた。４時間後に反応を止め、放置冷却させ、ろ過し、ろ塊をトルエンで加熱して煮た後、ろ過し、触媒を除去した。トルエンを蒸発除去させ、得られた固体を１／１０の水／ＴＨＦで煮沸し、自然冷却してろ出し、２回繰り返した。４．２ｇのベージュ色の生成物を得た。純度は９９．１０％、収率は７５．２６％であった。
【００７２】
生成物のマススペクトル（ＭＳ）（ｍ／ｅ）は：５５８である。元素分析（Ｃ４２Ｈ２６Ｎ２）：理論値Ｃ：９０．２９％，Ｈ：４．６９％，Ｎ：５．０１％；実測値はＣ：９０．１１％，Ｈ：４．８８％，Ｎ：５．０１％であった。
【００７３】
＜合成例１４ 化合物２‐２８の合成＞
３，９‐ジ‐ブロモペリレン、５‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−２８を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５５８、元素分析（Ｃ４２Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ９０．２９％，Ｈ：４．６９％，Ｎ：５．０１％、実測値はＣ：９０．１１％，Ｈ：４．８８％，Ｎ：５．０１％であった。
【００７４】
＜合成例１５ 化合物２‐３１の合成＞
６，１２‐ジ‐ブロモクリセン、６‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−３１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：９０．０１％，Ｈ：４．８６％，Ｎ：５．１３％であった。
【００７５】
＜合成例１６ 化合物２‐３３の合成＞
６，１２‐ジ‐ブロモクリセン、５‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐３３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：８９．８０％，Ｈ：４．９３％，Ｎ：５．２７％であった。
【００７６】
＜合成例１７ 化合物２‐３５の合成＞
１，６‐ジ‐ブロモピレン、４‐フェニルピリジル‐２‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−３５を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５０８、元素分析（Ｃ３８Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．７４％，Ｈ：４．７６％，Ｎ：５．５１％、実測値はＣ：８９．８１％，Ｈ：４．７０％，Ｎ：５．４９％であった。
【００７７】
＜合成例１８ 化合物２‐３７の合成＞
１，６‐ジ‐ブロモピレン、２‐フェニルピリジル‐４‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−３７を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５０８、元素分析（Ｃ３８Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．７４％，Ｈ：４．７６％，Ｎ：５．５１％、実測値はＣ：８９．７０％，Ｈ：４．８１％，Ｎ：５．４９％であった。
【００７８】
＜合成例１９ 化合物３‐１の合成＞
２，９，１０‐トリブロモアントラセン、６‐フェニルピリジル‐２‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、淡黄色の化合物３‐１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３７、元素分析（Ｃ４７Ｈ３１Ｎ３）の理論値はＣ：８８．５１％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：６．５９％、実測値はＣ：８８．４９％，Ｈ：４．９５％，Ｎ：６．５６％であった。
【００７９】
＜合成例２０ 化合物３‐３の合成＞
２，９，１０‐トリブロモアントラセン、６‐フェニルピリジル‐３−ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物３−３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３７、元素分析（Ｃ４７Ｈ３１Ｎ３）の理論値はＣ：８８．５１％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：６．５９％、実測値はＣ：８８．５５％，Ｈ：４．９３％，Ｎ：６．５２％であった。
【００８０】
有機ＥＬデバイスの実施例は以下である。
【００８１】
本発明が提供した有機ＥＬデバイスの基本構造は、基材、一対の電極、及び電極の間に設けられた有機媒質を含み、有機媒質はホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び電子ブロック層等を有する。
【００８２】
基材は透明な基材であって、ガラスまたはフレキシブル基板を用いてもよい。フレキシブル基板はポリエステル系、ポリイミド系化合物中の一種を用いてもよい。第一電極層（アノード層）は、無機材料または有機導電性ポリマーを用いることができる。無機材料は例えば、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化亜鉛・酸化錫等の金属酸化物、または金、銅、銀等の仕事関数が高い金属を使用し、最も好ましいのはＩＴＯを用いることである。有機導電性ポリマーは、好ましくはポリチオフェン／ポリビニルスルホン酸ナトリウム（以下「ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ」と称する）、ポリアニリン（以下「ＰＡＮＩ」と称する）中の一種を材料として使用する。第二電極層（カソード層、金属層）は、一般的にリチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、インジウム等の仕事関数が比較的低い金属、またはこれらと銅、金、銀の合金を使用し、または金属と金属フッ化物が交互に形成した電極層を使用し、本発明において好ましくは、順次のＭｇ：Ａｇ合金層、Ａｇ層、及び順次のＬｉＦ層、Ａｌ層である。
【００８３】
有機発光媒質は主には有機ＥＬ層（ＥＭＬ）を含む。該有機ＥＬ層は、一般的には金属有機錯体（例えばＡｌｑ３、Ｇａｑ３、Ａｌ（Ｓａｐｈ‐ｑ）またはＧａ（Ｓａｐｈ‐ｑ））系化合物などの蛍光材料ような小分子材料を使用することができる。該小分子材料中には染料をドーピングすることが可能で、ドーピング濃度は小分子材料の０．０１ｗｔ％〜２０ｗｔ％である。染料は一般的に芳香族縮合類（例えばルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ））、クマリン類（例えばＤＭＱＡ、Ｃ５４５Ｔ）またはジピラン類（例えばＤＣＪＴＢ、ＤＣＭ）化合物中の材料の一種であり、発光層材料としては、例えば、４，４’‐Ｎ，Ｎ’‐ジカルバゾール‐ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリエチレンカルバゾール（ＰＶＫ）などのカルバゾール系化合物を使用することができる。該材料中には燐光染料、例えばトリ（２‐フェニルピリジル）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ジ（２‐フェニルピリジル）（アセチルアセトン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、オクタエチルポルフィリン白金（ＰｔＯＥＰ）等をドーピングすることが可能である。
【００８４】
上記デバイス構造中には、さらにホール注入層とホール輸送層を含むことができ、ホール注入層（ＨＩＬ）の基本材料は、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、４，４’４”‐トリス（Ｎ‐３‐メチルフェニル‐Ｎ‐フェニル−アミノ）‐トリフェニルアミン（ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’４”‐トリス（Ｎ‐２‐ナフチル‐Ｎ‐フェニル‐アミノ）‐トリフェニルアミン（２‐ＴＮＡＴＡ）を用いることができる。
【００８５】
ホール輸送層の材料としては、Ｎ，Ｎ’‐ジ‐（１‐ナフチル）‐Ｎ，Ｎ’‐ジフェニル‐１，１’‐ビフェニル基‐４，４’‐ジアミン（ＮＰＢ）、ＴＰＤ等を用いることができる。
【００８６】
デバイス中の電子注入及び輸送機能層の材料は、本発明の材料を使用することができる。
【００８７】
本発明に用いる幾つかの材料は下に示すとおりである。
【００８８】
【化１３】
【実施例】
【００８９】
次に幾つかの実施例を挙げ、図面を参照しながら、本発明について説明を行う。下記の実施例は発明の理解を助けるために用いられ、本発明を制限するものではないことに留意すべきである。
【００９０】
＜デバイスの設計＞
これらの電子輸送材料の輸送性能を便利に比較できるようにするために、本発明は簡単な電気発光デバイスを設計し、その構造は、基板／アノード／ホール輸送層（ＨＴＬ）／有機発光層（ＥＭＬ）／電子輸送層（ＥＴＬ）／カソードである。発光層は９，１０‐ジ（２‐ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）を発光材料の例とする（ＡＤＮは主要材料であって、発光材料ではない。その目的は高い効率を追求するものではなく、これらの材料の実用の可能性について検証することである）。
【００９１】
〔実施例１〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／化合物２‐１（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
ＩＴＯ透明導電層を塗布したガラス板を、市販の洗浄剤中で超音波処理し、脱イオン水中で洗い流し、アセトン：エタノール混合溶媒中で超音波によりオイル除去し、クリーンな環境下において、水分が完全に除去されるまでオーブン乾燥し、紫外線とオゾンで洗浄し、低エネルギーカチオンビームを表面に衝突させる。
【００９２】
上記アノード付のガラス基板を真空室に入れ、真空度１×１０−５〜９×１０−３Ｐａにする。ホール輸送層としてのＮＰＢを上記アノード層膜上に真空蒸着させ、蒸着速度は０．１ｎｍ／ｓであり、蒸着膜の厚さは５０ｎｍである。
【００９３】
ホール輸送層の上に、デバイスの発光層としてのＡＤＮを真空蒸着させ、蒸着速度は０．１ｎｍ／ｓであり、蒸着膜の厚さは３０ｎｍである。
【００９４】
発光層の上に、本発明の化合物２‐１を真空蒸着させ、デバイスの電子輸送層とする。蒸着速度は０．１ｎｍ／ｓであり、蒸着膜の厚さは２０ｎｍである。
【００９５】
電子輸送層の上に、厚さ０．５ｎｍのＬｉＦを真空蒸着させ、電子注入層とする。最後に金属Ａｌを熱蒸着してカソードとして被覆させ、厚さは１５０ｎｍである。
【００９６】
〔実施例２〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／化合物２‐３（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ） ／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１のように上記デバイスを製造する。実施例１との違いは、電子輸送層として、本発明の化合物２−３を使用し，厚さは３０ｎｍである。その上に厚さ０．５ｎｍのＬｉＦを堆積させ、電子注入層とする。最後に金属Ａｌを熱蒸着してカソードとして被覆させ、厚さは１５０ｎｍである。
【００９７】
〔比較例１〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の通り上記デバイスを製造し、実施例１との違いは、電子輸送層はＡｌｑ３を使用し、厚さは２０ｎｍである。
【００９８】
〔比較例２〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の通り上記デバイスを製造し、実施例１との違いは、電子輸送層はＡｌｑ３を使用し、厚さは３０ｎｍである。
【００９９】
〔比較例３〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／ＥＴ‐１１（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の通り上記デバイスを製造し、実施例１との違いは、電子輸送層材料はＥＴ‐１１を使用し、厚さは２０ｎｍである。
【０１００】
【表１】
表１からわかるように、Ａｌｑ３と比較した場合、電子輸送層において化合物２‐１または化合物２‐３を使用した場合、輝度が１０００ｃｄ／ｍ２に達する際の電圧は比較的低く、電流効率、発行効率（Ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）及び外部量子効率はいずれも比較的高く、座標は赤方向に移動していない。実施例２の電子輸送層の厚さは１０ｎｍ増加したものの、デバイスに対する影響は比較的小さい。しかしながら、比較例２の電子輸送層が実施例２と同じように１０ｎｍ増加した場合、デバイスの駆動電圧は明らかに上昇し、効率は低下した。比較例３はＥＴ‐１１を電子輸送層として使用し、実施例１と比較した場合、駆動電圧は高く、効率は低い。上記結果は、本発明の新規有機材料は、有機ＥＬデバイス中では、電子輸送層として好ましく使用できることを示している。
【０１０１】
〔実施例３〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／化合物２−９（３０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例１の通りＩＴＯ基板を処理し、蒸着室中に入れ、順次、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、カソード構造を真空蒸着した。蒸着プロセス中の蒸着室内圧力は５．０×１０−３Ｐａ未満である。本実施例において、有機層はまず、４０ｎｍ厚さのＮＰＢを蒸着してホール輸送層とした。次に、２つの蒸着源で共蒸着する方法で３０ｎｍ厚さのＡＤＮ及び２，５，８，１１‐テトラ‐ｔ‐ブチルペリレンを発光層として蒸着させ、速度制御によって、ＡＤＮ中におけるＴＢＰｅの比率を７％にした。続いて、２０ｎｍの化合物２−９を蒸着させ、電子輸送層とした。さらに、０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０２】
〔実施例４〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／化合物２‐９（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３（１０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。発光層上に順次、化合物２‐９を２０ｎｍ、Ａｌｑ３を１０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０３】
〔実施例５〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／化合物２−９（２０ｎｍ）／化合物３‐１（１０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。発光層上に順次、化合物２‐９を２０ｎｍ、化合物３−１を１０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０４】
〔比較例４〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。発光層上にＡｌｑ３を３０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０５】
〔比較例５〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／ＥＴ‐１２（３０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、両者の違いは下記通りである。発光層上にＥＴ‐１２を３０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０６】
【表２】
表２からわかることは下記通りである。実施例３は本発明の化合物２‐９を電子輸送層として使用し、青色光ドーピング層系において、比較的高い輝度と効率を実現した。実施例４〜５の電子輸送層は二層構造を採用し、両者の違いは、二層の電子輸送材料の違いであるが、デバイスから見た場合、実施例４〜５でも依然として比較的高い輝度と効率が得られた。Ａｌｑ３電子輸送層のみを有する比較例４のデバイスに比べて、実施例３〜５は輝度、効率及び電流密度の各方面において、いずれも大きく改善された。これは、本発明の化合物が、ほかの電子輸送材料（例えばＡｌｑ３）とマッチングし、比較的高いデバイス性能が得ることができることを示している。
【０１０７】
〔実施例６〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／化合物２‐１３（３０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ／Ａｇ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。本実施例の発光層は二つの蒸着源によって共蒸着された３０ｎｍ厚さのＰＡＤＮ及び２，３，６，７‐テトラヒドロ‐１，１，７，７，‐テトラメチル‐１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ‐１０‐（２‐ベンゾチアゾリル）キノリジノクマリン（Ｃ５４５Ｔ）であって、速度制御によってＰＡＤＮ中におけるＣ５４５Ｔの比率を１％にし、発光層の上に３０ｎｍの化合物２‐１３を蒸着して電子輸送層とし、二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１０８】
＜実施例７＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／化合物２‐１３（２０ｎｍ）／３‐３（１０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ／Ａｇ
実施例６のとおり上記デバイスを製造し、実施例６との違いは下記通りである。発光層の上に、順次、２０ｎｍの化合物２‐１３及び１０ｎｍの化合物３‐３を電子輸送層として蒸着させ、二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１０９】
＜比較例６＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ ／Ａｇ
実施例６のとおり上記デバイスを製造し、実施例６との違いは下記通りである。発光層の上に、順次、３０ｎｍのＡｌｑ３を電子輸送層として蒸着させた。二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１１０】
＜比較例７＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／ＥＴ‐１１（３０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ／Ａｇ
実施例６のとおり上記デバイスを製造し、実施例６との違いは下記通りである。発光層の上に、順次、３０ｎｍのＥＴ‐１１を電子輸送層として蒸着させた。二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１１１】
【表３】
表３によれば、実施例６〜７の発光層は常用する緑色光系ＰＡＤＮ：Ｃ５４５Ｔを用いた。その目的は、本発明の化合物の電子輸送層としての、緑色発光における応用の展望について確かめることである。デバイスの結果比較から、使用した電子輸送層が二層構造の場合でも、単層構造の場合でも、有効的に駆動電圧を低下させ、デバイスの輝度と効率を高めることができた。実施例６〜７は比較例６に比べて、輝度、効率及び電流効率の面で、いずれも大きく改善が見られた。
【０１１２】
＜実施例８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／化合物２‐２１：ＣｓＣＯ３（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
特定のパターンをエッチングしたＩＴＯ導電ガラス基板を基材として、洗浄液を含む脱イオン水中で基板を超音波洗浄し、洗浄液の温度は約６０℃である。次に赤外線ランプで洗浄された基板を乾燥させ、それから蒸着室内に入れた。順次、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、カソード構造を蒸着させた。蒸着プロセス中の室内圧力は、５．０×１０−３Ｐａ未満である。
【０１１３】
本実施例において、ＩＴＯ陽極上に、まず４０ｎｍのＮＰＢを熱蒸着により堆積させ、ホール輸送層とした。次に、５０ｎｍ厚さの（８‐ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を蒸着させて発光層とした、続いて、共蒸着の方法により２０ｎｍの電子注入及び輸送機能層を蒸着させた。本発明化合物２‐２１中における化合物ＣｓＣＯ３のドープ濃度は１０％（重量％）である。最後に、１５０ｎｍのＡｌをカソードとして蒸着した。
【０１１４】
＜実施例９＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／化合物２‐２５：ＣｓＦ（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本発明の化合物２‐２５中に、１０％（重量パーセント）のＣｓＦをドーピングして、デバイスの電子注入及び輸送機能層とした。
【０１１５】
＜実施例１０＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／化合物２‐２８：ＫＢＨ（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本発明の化合物２−２８中に、１０％（重量パーセント）のＫＢＨをドーピングして、デバイスの電子注入及び輸送機能層とした。
【０１１６】
＜実施例１１＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐１８（２０ｎｍ）／化合物２‐３：Ｌｉ３Ｎ（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。発光層は３０ｎｍのＡｌｑ３であって、その上に２０ｎｍの化合物２‐１８を堆積させてデバイスの緩衝層とし、次に化合物２‐３中に、１０％（重量パーセント）のＬｉ３Ｎをドーピングしてデバイスの電子注入及び輸送機能層とした。
【０１１７】
＜比較例８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本デバイス中には本発明の電子注入層及び輸送機能層がなく、ＬｉＦを用いた電子注入層のみがある。
【０１１８】
＜比較例９＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３：ＫＢＨ（２０ｎｍ，１０％） ／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本デバイス中には本発明の電子注入層及び輸送機能層がなく、Ａｌｑ３：ＫＢＨを用いた電子注入層のみがある。
【０１１９】
＜比較例１０＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／ＥＴ‐１２：Ｌｉ３Ｎ（２０ｎｍ，１０％） ／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本デバイス中には本発明の電子注入層及び輸送機能層がなく、ＥＴ‐１２：Ｌｉ３Ｎを用いた電子注入層のみがある。
【０１２０】
上記実施例のデバイス性能データは下記表４に示すとおりである。
【０１２１】
【表４】
表４のとおり、実施例８〜１１はＮＰＢ／Ａｌｑ３からできている典型的な二層デバイスであって、化合物２‐２１、化合物２‐２５、化合物２‐２８に異なるドープ剤を混合したものであり、これらの駆動電圧、効率及び安定性について比較した。２０００ｃｄ／ｍ２輝度下において、駆動電圧は６．４８Ｖ〜７．５２Ｖで分布し、効率は最高で３．７ｃｄ／Ａに達した。安定性は輝度が７０％に衰減するまでの寿命を並行的に比較したものであり、寿命は２００時間〜５６０時間の間で可能性を有する。
【０１２２】
実施例１１は、発光層とドープした電子輸送注入層との間に、さらに緩衝層を設け、この緩衝層は２０ｎｍの化合物２‐１８である。緩衝層を増加させ、発光層と無機ドープ剤を分離させ、無機ドープ剤が発光層まで拡散して移動するのを防止し、よってさらに有効的にデバイスの寿命を高め、輝度が７０％に衰減するまでの時間は５５８時間であり、明らかに他の実施例及び比較例より長い。
【０１２３】
比較例８は伝統的なＮＰＢ／Ａｌｑ３／ＬｉＦ／Ａｌ二層デバイスであって、本発明で用いたドーピング構造を有さない。該デバイスの有機層の全体の厚さは、実施例１〜４より薄い（２０ｎｍ薄い）。よって駆動電圧は比較的低く、６．５８Ｖであり、効率は３．１０ｃｄ／Ａであって、しかし寿命は１２０時間だけである。比較例９は慣用のＡｌｑ３であって、比較例１０はＥＴ‐１２であり、ドープ剤を混合した後、Ａｌｑ３及びＢＡｌｑの電子移動度は本発明の有機材料より小さく、よって比較例の駆動電圧は比較的高く、効率は比較的低い。比較例９と１０の寿命は、比較例８より改善されたものの、実施例に比べ少なくとも２０％以上短い。これはＡｌｑ３とＥＴ‐１２のガラス転移温度が比較的低いことと関連している。
【０１２４】
＜実施例１２＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／Ａｌｑ３（１０ｎｍ）／化合物２‐３３：ＣｓＦ（１０ｎｍ，５％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の方法のとおり上記構造のデバイスを製造した。ＩＴＯアノードの表面にホール注入層を堆積させ、ホール注入層は厚さ１５０ｎｍのｍ‐ＭＴＤＡＴＡであり、中に２％のＦ４‐ＴＣＮＱがドーピングされている。その上に２０ｎｍのＮＰＢを堆積させ、ホール輸送層とした。発光層は青色主体としての２‐メチル‐９，１０‐ジ（２‐ナフチル）‐アントラセン（ＭＡＤＮ）に、５％の青色染料の２，５，８，１１‐テトラ‐ｔ‐ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）をドーピングしたもので、発光層の厚さは３０ｎｍである。発光層と電子輸送注入層との間の緩衝層の厚さは１０ｎｍであり、堆積材料はＡｌｑ３である。電子注入及び輸送機能層は化合物２‐３３とＣｓＦを使用し共蒸着工程によって製造され、且つＣｓＦのドーピング濃度は５％であり、厚さは１０ｎｍである。最後に１５０ｎｍの金属Ａｌを堆積させて、カソードとした。
【０１２５】
＜実施例１３＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／ＢＣＰ（２ｎｍ）／化合物２‐３３：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，２５％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、実施例１２との違いは下記通りである。発光層と電子輸送注入層の間に設けた緩衝層の厚さは２ｎｍであり、堆積材料は２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン（ＢＣＰ）である。電子注入及び輸送機能層は、化合物２‐３３とＬｉ３Ｎを使用して共蒸着工程によって製造され、且つＬｉ３Ｎのドーピング濃度は２５％であり、厚さは１０ｎｍであった。
【０１２６】
＜実施例１４＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／ＰＢＤ（２０ｎｍ）／化合物２‐３３：ＬｉＦ（１０ｎｍ，５０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、実施例１２との違いは下記通りである。発光層と電子輸送注入層の間に設けた緩衝層の厚さは２０ｎｍであり、堆積材料は２‐（４‐ビフェニリル）‐５‐（４‐ｔ‐ブチルフェニル）‐１，３，４‐オキサジアゾール（ＰＢＤ）である。電子注入及び輸送機能層は、化合物２‐３３とＬｉＦを使用して共蒸着工程によって製造され、且つＬｉＦのドーピング濃度は５０％であり、厚さは１０ｎｍであった。
【０１２７】
＜比較例１１＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮ Ｑ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、実施例１２との違いは下記通りである。電子輸送と注入のドーピング層を有さず、発光層の上に、直接に厚さ２０ｎｍのＡｌｑ３を堆積させ、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを堆積させ、電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを堆積させ、カソードとした。
【０１２８】
＜比較例１２＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／化合物２‐３３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、両者の違いは下記通りである。電子輸送と注入のドーピング層を有さず、発光層の上に、直接に厚さ２０ｎｍの化合物２‐３３を堆積させ、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを堆積させ、電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを堆積させ、カソードとした。
【０１２９】
上記実施例１２〜１４、及び比較例１１、１２のデバイス性能データは下記表５に示す通りである。
【０１３０】
【表５】
実施例１２〜１４は化合物２‐３３を使用し、異なる比例のドープ剤（濃度は５％〜５０％）を混合した。同時に、緩衝層は異なる電子輸送性の材料を使用した。得られたデバイスの性能は比較的良い。実施例１１と比較した場合、比較的低い駆動電圧を有し、駆動電圧は最大で１．８Ｖ低下した。化合物２‐３３をドーピングしたデバイスの効率も比較的高く、比較例１１の５．４６ｃｄ／Ａに比べ、ドープデバイスの効率はそれぞれ０．５〜１．５ｃｄ／Ａ高められ、増加の幅は最大で２７％になる。同時に、安定性の比較から見て、化合物２‐３３に対してドーピングした場合、デバイスの半減期寿命（初期輝度５０００ｃｄ／ｍ２）はいずれも延長され、比較例１１の延長幅は５０％以上に達する。緩衝層の使用によって、無機ドープ剤と発光層とを分離させ、クエンチング（発光消滅）現象を回避し、デバイス安定性の向上に有利である。
【０１３１】
また、比較例１２はドーピングされていない化合物２‐３３を採用し、実施例１２〜１４と比較した場合、比較例１２は移動率が比較的低いＡｌｑ３を有さず、よって駆動電圧は非常に低く、５．９Ｖしかない。しかし比較例１２の寿命は、実施例１２〜１４ほどではなく、その原因を考えれば、ドーピングしていないからと思われる。
【０１３２】
よって、ＥＴＬとドープ剤を組み合わせ、合理的なドープ比とデバイス構造を設計すれば、駆動電圧、効率及び安定性の間で平衡点を見つけ、性能が最も優れた、実用性の比較的高いデバイスを得ることができ、ＯＬＥＤ製品の性能を高めることができる。
【０１３３】
＜実施例１５＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐５（２０ｎｍ）／化合物２‐５：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２−５（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
特定のパターンをエッチングしたＩＴＯ導電ガラス基板を基材として、洗浄液を含む脱イオン水中で基板を超音波洗浄し、洗浄液の温度は約６０℃である。次に赤外線ランプで洗浄された基板を乾燥させ、それから蒸着室内に入れ、順次各機能層を熱蒸着させた。蒸着プロセス中の室内圧力は、５．０×１０−３Ｐａ未満である。
【０１３４】
本実施例において、まず、ＩＴＯアノード上に第一発光ユニットを製造した。まず厚さ４０ｎｍのＮＰＢを堆積させてホール輸送層とし、次にその上に３０ｎｍ厚さのＡｌｑ３を蒸着させて発光層とし、さらに厚さ２０ｎｍの電子輸送層を堆積させ、ここでは本発明の化合物２‐５を用いた。続けて、次に第一発光ユニットの上に連結層をつくる。Ｎ型連結層を蒸着させ、共蒸着の方式を用いて化合物２‐５と１０重量％のＬｉ３Ｎを堆積させ、厚さは１０ｎｍである。次にＰ型連結層を堆積させ、Ｖ２Ｏ５、厚さは１０ｎｍである。次に、連結層の上に第二の発光ユニットを堆積製造し、その構造と蒸着の順序は第一発光ユニットと同一である。最後に厚さ０．５ｎｍの電子注入層ＬｉＦを熱蒸着させ、その上にカソード金属層Ａｌを被覆させ、厚さは１５０ｎｍであった。
【０１３５】
＜実施例１６＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐３５（２０ｎｍ）／化合物２‐３５：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐３５（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、区別は、電子輸送層と連結層中のＮ型層で使用している材料を化合物２‐３５にしたことである。
【０１３６】
＜実施例１７＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ 化合物３‐３（２０ｎｍ）／ 化合物２‐１３：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ 化合物３‐３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例５との区別は、電子輸送層の材料を化合物３‐３にし、連結層中のＮ型層で使用している材料を化合物２‐１３にしたことである。
【０１３７】
＜比較例８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
製造方法は上記のとおりである。
【０１３８】
＜比較例１３＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例５との区別は、電子輸送層と連結層中のＮ型層で使用している材料をＡｌｑ３にしたことである。
【０１３９】
【表６】
比較例８は一つの発光ユニットを有するデバイスで、厚さ２０ｎｍのＡｌｑ３を電子輸送層とした。実施例１５〜１７及び比較例１３は二つの発光ユニットが積層してなるデバイスであり、これらの例の違いは、電子輸送層及び連結層のＮ型層に、比較例はＡｌｑ３を用いたが、実施例１５〜１７は本発明の化合物を用いたことである。
【０１４０】
表６における性能比較からわかるように、二つの発光ユニットが積層した構造を有するデバイスの場合、一つの発光ユニットを有するデバイスに比べ、電流効率は倍近くになった。本発明の化合物２‐５、２‐３５、２‐１３は電子輸送層のみでなく、Ｎ／Ｐ連結層中のＮ型連結層の主体材料である。且つ、実施例１５〜１７の電流効率は、明らかに比較例１３より高い。実施例と比較例８を比較した場合、実施例１５〜１７の発光ユニットは二つであるものの、駆動電圧増加の幅は比較例８の二倍よりは小さく、よって本発明の化合物を連結層のＮ型層とする場合、さらに効率の高い電子生成及び注入能力を有し、明らかに駆動電圧を下げ、効率を向上させることができる。
【０１４１】
＜実施例１８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：Ｌｉ３Ｎ（２０ｎｍ，５％）／ＭｏＯ３（１５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１５との区別は、ＩＴＯ上にまず厚さ５ｎｍのホール注入層ＨＡＴを堆積させ、ホール輸送層ＮＰＢの厚さは２０ｎｍであり、発光層はＡｌｑ３にＣ５４５Ｔがドーピングされた系であり、発光層の厚さは３０ｎｍであり、緑色染料の濃度は１％であり、電子輸送層はＡｌｑ３にした。連結層中のＮ型層は化合物２‐２８であり、５％の比率でＬｉ３Ｎをドーピングし、Ｎ型連結層の厚さは２０ｎｍであり、Ｐ型連結層はＭｏＯ３であり、厚さは１５ｎｍであった。
【０１４２】
＜実施例１９＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：Ｌｉ３Ｎ（１５ｎｍ，２０％）／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（２０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって、上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層の厚さは１５ｎｍ、ドーピング比率は２０％であり、Ｐ型層はｍ‐ＭＴＤＡＴＡに２％の比率でＦ４‐ＴＣＮＱをドーピングしたものであり、厚さは２０ｎｍであった。
【０１４３】
＜実施例２０＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：Ｌｉ３Ｎ（５ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって、上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層の厚さは５ｎｍ、ドーピング比率は１０％であり、Ｐ型層はＨＡＴ（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ，ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン）であり、厚さは５ｎｍであった。
【０１４４】
＜実施例２１＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：７０％Ｌｉ３Ｎ（５ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例２０の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例２０との区別は、連結層Ｎ型層におけるＬｉ３Ｎのドーピング比率は７０％であった。
【０１４５】
＜比較例１４＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、本デバイスは一つの発光ユニットを有し、連結層を有しない。
【０１４６】
＜比較例１５＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｌｉ（１０ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層はＡｌｑ３に１０％のＬｉがドーピングされ、厚さは１０ｎｍであり、Ｐ型層は厚さ１０ｎｍのＨＡＴにしたことである。
【０１４７】
＜比較例１６＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＥＴ‐１１：Ｌｉ（１０ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層はＥＴ‐１１に１０％のＬｉがドーピングされ、厚さは１０ｎｍであり、Ｐ型層は厚さ１０ｎｍのＨＡＴことにしたである。
【０１４８】
【表７】
比較例１４は一つの発光ユニットを有するデバイスであり、比較例１５と実施例１８〜２１は二つの発光ユニットが積層したデバイスである。違いとしては、比較例１５のＮ型連結層材料として使用するのはＡｌｑ３であって、実施例１８〜２１のＮ型連結層材料として使用するのは、本発明の化合物２‐２８であって、異なるＰ型連結層と組み合わせた。比較例１６のＮ型連結層はＥＴ‐１１を使用し、デバイスの駆動電圧は実施例より少々高く、効率は少々低い。よって、本発明の化合物の輸送性能はＥＴ‐１１より優れている。
【０１４９】
表７の性能データの比較から以下のことがわかる。連結層２‐２８：１０％Ｌｉ３Ｎ／ＨＡＴの系が最も好ましい構造であり、実施例２０と他のデバイスを比較した場合、電流効率と視感効率の面が、いずれも大きく改善がされている。一つの発光ユニットを有する比較例１４と比較した場合、実施例２０の駆動電圧は比較例の電圧の２倍より小さく、これは実施例２０の連結層は非常に優れたキャリア生成注入性能を有し、積層部材の効率を向上させたことを示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規の有機材料、該新規有機材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下で「有機ＥＬ」とも称する）デバイスに係るものであり、有機ＥＬ表示技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在ではマルチメディア技術の発展と情報社会の到来により、フラットパネルディスプレイの性能に対する要求は高まる一方である。有機ＥＬディスプレイは、自発光である、低電圧による直流駆動できる、全固体である、視野角が広い、色彩が豊富などの一連のメリットを有する。応答速度は液晶ディスプレイの１０００倍であるが、その製造コストは同じ画素数の液晶ディスプレイより低い。よって、有機ＥＬディスプレイは、幅広く応用される展望性を有する。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイ（有機発光ダイオード、ＯＬＥＤとも称する）に対する研究は前世紀６０年代から始まり、Ｐｏｐｅらははじめてアントラセン単結晶のエレクトロルミネッセンス現象について報告した（Ｐｏｐｅ Ｍ，Ｋａｌｌｍａｎｎ ＨＰとＭａｇｎａｎｔｅ Ｒ．Ｊ．，Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，１９６３，３８，２０４２）。これによって、有機固体ＥＬの幕は開かれた。１９８７年、米国コダック社の研究者Ｃ Ｗ Ｔａｎｇらは、以前の他人の仕事を踏まえた上で、二層構造の設計コンセプトを打ち出し、比較的良い成膜性能を有するトリアリールアミン系化合物と（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を選択し、それぞれホール輸送層と発光層（電子輸送層を兼ねる）にし、高量子効率（１％）、高効率（１．５ ｌｍ／Ｗ）、高輝度（＞１０００ｃｄ／ｍ２）及び低駆動電圧（＜ｌ０Ｖ）を有する有機ＥＬデバイスを得た（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｓ． Ａ． Ｖａｎｓｌｙｋｅ，Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．，１９８７，５１，９１３）。１９９０年に、ケンブリッジ大学Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ実験室のＲ．Ｈ．Ｆｒｉｅｎｄらはポリフェニレンビニレン（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ，ＰＰＶ）を発光層の材料として、ポリマーＥＬデバイスを得た（Ｂｕｒｒｏｕｇｈｅｓ Ｊ，Ｂｒａｄｌｅｙ ＤＤＣ，Ｂｒｏｗｎ ＡＲ，Ｆｒｉｅｎｄ ＲＨ，Ｎａｔｕｒｅ，１９９０，３４７，５３９）。これによって、ポリマーフィルムＥＬデバイスという、発光デバイスの新しい分野が開かれた。この二つの突破的な進展は、有機ＥＬデバイスが次世代フラットパネルディスプレイになるという潜在的な希望を人々に与えた。
【０００４】
有機ＥＬデバイスは、二つの向かい合う電極と、電極の間に位置する有機媒質によって形成される。有機媒質層は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電荷ブロック層などを有する。研究によれば、一般的には、ＯＬＥＤデバイス中のホールが電子より多い場合が多く、複合的な界面における二種類のキャリアの不均衡により、デバイスの輝度と効率が下がると考えられている。同時に、余ったホールは電子輸送層、さらにはカソードに入りやすく、デバイスの老化を加速させ、ＯＬＥＤの寿命を低下させる。よって、電子の注入と輸送を高めることは、業界が広く注目及び研究する課題となっている。高効率且つ安定的なカソード以外に、発光層とカソードの間には、通常、ホールブロック層、電子輸送層、電子注入層が設けられ、それぞれ、ホールをブロックして励起子を発光区域に制限する、電子の輸送、電子の注入という役割を果たしている。
【０００５】
有機ＥＬデバイス中で、伝統的に使用される電子輸送材料はＡｌｑ３であるが、しかしＡｌｑ３の電子移動度は比較的低く、おおよそ１０−６ｃｍ２／Ｖｓである。有機ＥＬデバイスの電子輸送性能を高めるために、研究者は膨大な探索的な研究活動を行った。Ｙａｎｇ Ｙａｎｇらは有機ＥＬデバイスにおいて、ナノレベルの炭酸セシウムを電子輸送と電子注入材料として用いて、デバイスの発光効率を高めた（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１７，１９６６‐１９７３）。ＬＧ化学株式会社の報道によれば、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾールまたはベンズオキサゾール化合物を電子輸送材料として有機ＥＬデバイスに用いることにより、デバイスの電子注入性能が改善され、ターンオン電圧（ｔｕｒｎ−ｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）が低下した（中国特許出願番号２００６８００４１５８７．４、公開番号ＣＮ １０１３０５０７１Ａ）。また、
【０００６】
【数１】
らはターフルオレン（ｔｅｒｆｌｕｏｒｅｎｅ）の誘導体アンモニウム塩（略称はＦＦＦ−Ｂｌｍ４である） （Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００８，１３０（１１），３２８２−３２８３）を電子注入層材料として使用し、大いにデバイスの電子注入及び輸送を改善し、発光効率を高めた。さらに、
【０００７】
【数２】
らは空気及び各種化学腐食に対して安定的である金を高効率電子注入型カソード材料として使用し、有機ＥＬデバイスの電子注入能を向上させた（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００５，６，１１８‐１２８）。高効率の電子輸送材料及び／または電子注入材料を開発することによって、ターンオン電圧の低下、デバイスの効率の向上、デバイスの寿命の延長をさせることは、とても重要な実際上の応用価値を有する。
【０００８】
理想な電子輸送材料は、以下の幾つかの特性を有するべきである。可逆的な電気化学還元反応が可能で、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位が適切であり、電子移動度は高く、成膜性は良好で、Ｔｇが高い。また、ホールブロックができれば良い。化合物の構造においては、分子積層時の分子間のπ−π相互作用を増大させるため、分子の立体配置が平面に近いことが要求される。一方で、分子が結晶し成膜性能に影響するため、分子構造が完全に平面ではないことが要求される。優れた電子受容能力を備えるために、分子は電子欠乏構造ユニットを含むことが要求される。比較的高いＴｇを有し、良好な熱安定性を備えるために、分子量が充分に大きいことが要求される。一方で、真空蒸着によって成膜しやすいように、分子量は大きすぎないことが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ピリジル基を有する化合物は典型的な電子欠乏系であり、良好な電子受容能力を有する。縮合環芳香族炭化水素の平面規則性は比較的良く、縮合環系が大きいほど平面性が良く、分子のπ−π軌道が積層して電子の通り道を形成するのに有利である。しかし大きすぎる縮合環系は、分子が結晶を形成してしまい成膜しにくい。よって本発明は縮合環系をベースに、ベンゼン環を導入し電子欠乏のピリジル基と連結させ、立体空間上一定のねじれを生じさせ、その成膜性を向上させる。真空蒸着の難しさ及び実用性能を考えた結果、本発明の電子輸送材料の分子量は、一般的に８００以下である。
【００１０】
上記に鑑みて、本発明は新規有機材料を開発し、該材料は良好な熱安定性、高い電子移動度を有し、有機ＥＬデバイス中では、電子輸送能力が比較的強い材料として使用できる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は有機材料を提供し、その一般式は下記構造式に示すとおりである。
【００１２】
【化１】
式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。
【００１３】
さらに本発明は、有機ＥＬデバイス中における電子輸送材料としての有機材料の使用について提供した。
【００１４】
さらに本発明は、有機ＥＬデバイスを提供した。上記有機ＥＬデバイスは一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた有機発光媒質を有し、上記有機発光媒質中には上記有機材料が含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの輝度−電圧の図である。
【図２】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの電流密度−電圧の図である。
【図３】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの電流効率−電流密度の図である。
【図４】実施例１２〜１４、及び比較例１１〜１２の発光デバイスの寿命を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の有機材料の構造の一般式は以下に示す通りである。
【００１７】
【化２】
式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。
【００１８】
本発明の化合物の構造一般式は、具体的には以下に示すとおりである。
【００１９】
【化３】
式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。
【００２０】
本発明の内容をより明確に説明するために、以下に本発明の係る化合物類型における、好ましい構造を具体的に示す。
【００２１】
（１）ｎ＝２の場合の、主な電子輸送材料の構造は以下に示すとおりである。
【００２２】
【化４】
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
（２）ｎ＝３の場合の、典型的な電子輸送材料の構造は以下に示すとおりである。
【００２５】
【化７】
さらに、本発明は、より優れた性能を有する新規有機ＥＬデバイスに係る。
【００２６】
本発明の有機ＥＬデバイスは、上記新規化合物を電子輸送材料として使用し、適切なＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位を有し、比較的高い電子注入能力及び電子輸送能力を有し、発光区域に対して電子を提供する能力が高められた。これによって、明らかに、デバイスの駆動電圧が低下し、デバイスの輝度と発光効率が高められた。
【００２７】
本発明の有機ＥＬデバイスは上記新規化合物を用いて、同時にその他の適切な材料、優れたデバイス構造を採用し、二層の機能層の合併を実現した。即ち、電子輸送層とホールブロック層の合併である。よって、電子の有効的な輸送を保障すると同時に、ホールがカソードに入ることによって起こる劣化の加速を防ぐことができる。これによって効率が高く、且つ安定な有機ＥＬデバイスを得ることができる。
【００２８】
本発明の有機ＥＬデバイスは同時に、上記新規化合物と適合する還元性物質をドープ剤として使用し、これによってさらに電子の注入障壁を低下させ、電子の注入効率を高めることができる。同時に、ドープ剤は、本発明化合物である主体材料中に分散され、分子間の相互作用を弱め、デバイスの安定性を高め、デバイスの寿命を改善する役割を果たす。一方で、発光層と電子注入輸送機能層の間に緩衝層を設け、緩衝層材料は電子輸送性を有する有機材料を使用する。これによって、空間的に発光層と還元ドープ剤を分離させ、ドープ剤が発光区域まで拡散し、クエンチング（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）センターが形成されるのを回避する。よって、緩衝層はデバイスの安定性をさらに高め、デバイスの寿命を延長することに有利である。電子輸送性材料は緩衝層の好ましい選択肢であり、デバイスの駆動電圧と効率が実用化要求を満たすことを保障でき、デバイスに新しい負担をもたらすことはない。
【００２９】
本発明の有機ＥＬデバイスは、上記新規化合物に活性金属をドーピングさせ、連結層中のＮ型層とし、好ましくは、Ｎ／Ｐ連結層によって二つまたは二つ以上の発光ユニットを連結させ、電荷生成層とする。ｎ個の発光ユニットのデバイスを重ねた場合の電流効率は、一つの発光デバイスの電流効率はｎ倍であり、駆動電圧は、一つの発光デバイスのｎ倍に比べて等しい又は小さいものであり、よって本発明のデバイスのパワー効率はある程度高められる。
【００３０】
また、本発明の材料のガラス転移温度は比較的高く、安定性は比較的高い。材料は比較的低い分子量と、比較的低いフィルム堆積温度を有し、熱蒸着によって均一且つ緻密なフィルムを形成するのに有利であり、製造工程は比較的簡単である。
【００３１】
本発明はさらに、有機ＥＬデバイスを提供し、該有機ＥＬデバイスには、一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた有機発光媒質が含まれ、該有機発光媒質中には、上記一般式中から選ばれる本発明の新規材料が含まれている。
【００３２】
上記本発明の有機デバイス中の発光媒質には、発光層と電子輸送機能層とが含まれ、上記本発明の新規材料は上記電気輸送機能層中に用いられる。
【００３３】
上記電子輸送機能層中には、さらにもう一種類の電子輸送材料が含まれ、該材料はオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物から選ばれるものである。
【００３４】
上記オキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物は、２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５‐（４‐ビフェニリル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３‐（４−ビフェニル）‐４‐フェニル‐５‐（４‐ブチルフェニル）‐１，２，４−トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンが含まれている。
【００３５】
上記二種類の電子輸送材料を含む電子輸送機能層はさらに、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩がドーピングされる。
【００３６】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれたものである。
【００３７】
上記ドープ剤の電気輸送機能層中におけるドーピング濃度は１％〜４９％であり、これは主体材料の重量に基づくものである。
【００３８】
上記有機発光媒質は、発光層、電子注入及び輸送機能層を備え、本発明の新規化合物は、上記電子注入及び輸送機能層に含まれ、一方で、さらにドープ剤を含み、上記ドープ剤はアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれたものである。
【００３９】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれたものである。
【００４０】
上記電子注入及び輸送機能層の厚さは２ｎｍ〜４０ｎｍであり、好ましい厚さは５ｎｍ〜２５ｎｍである。電子注入及び輸送機能層中のドープ剤のドーピング比率は重量パーセントで０．１％〜４９％であり、好ましいドーピング比率は重量パーセントで０．５％〜３０％である。
【００４１】
上記本発明の有機ＥＬデバイス中において、電子注入及び輸送機能層と発光層との間には、さらに緩衝層を備え、上記緩衝層の材料は本発明の新規化合物、またはオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、キノリン系化合物、キノキサリン系化合物、フェナジン系化合物、及びフェナントロリン系化合物から選ばれたものである。
【００４２】
上記緩衝層の材料は、好ましくは本発明の上記２‐１〜２‐３８及び３‐１〜３‐３の化合物、または２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５−（４‐ビフェニル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３‐（４‐ビフェニル）‐４‐フェニル‐５‐（４‐ブチルフェニル）‐１，２，４‐トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７−ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンから選ばれるものである。
【００４３】
上記緩衝層の厚さは２ｎｍ〜２０ｎｍである。
【００４４】
上記本発明の有機ＥＬデバイス中において、有機発光媒質中には、少なくとも二つの発光ユニットを備え、該発光ユニットの間には連結層が設けられ、上記連結層には本発明の新規化合物が含まれる。
【００４５】
上記連結層中には、さらにアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれるドープ剤がドーピングされる。好ましくは、ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれたものである。
【００４６】
＜材料の合成方法の合成例＞
本発明中で使用された各種ピリジルホウ酸、フェニルピリジルホウ酸、ピリジルフェニルホウ酸、及び各種ブロモアントラセン、ブロモペリレン、ブロモナフタレン、アントラキノン、ベンズアントラキノン、ジベンズアントラセン等の基礎的な化学原料は、いずれも化学工業品市場で容易に入手でき、各種フェニルピリジルホウ酸はいずれも一般的な有機の手法で合成することができる。
【００４７】
本発明中で使用された各種ブロモヨードピリジン、アントラキノン、ベンズアントラキノン、ジベンズアントラセン等の基礎的な化学原料は、いずれも化学工業品市場で容易に入手でき、各種ブロモアントラセン、ブロモペリレン、フェニルピリジルホウ酸はいずれも一般的な有機の手法で合成することができる。
【００４８】
＜合成例＞
下記において、本発明中の幾つかの主要な化合物の合成方法について説明する。
【００４９】
＜合成例１ 化合物２‐１の合成＞
（１）第一ステップの反応
【００５０】
【化８】
マグネチックスターラー付の５００ｍｌ三口フラスコをアルゴンガスで置換した後に、順次、２−ヨード−５−ブロモピリジン１３．４ｇ（純度９９％，０．０４７３ｍｏｌ）、ＴＨＦ２００ｍｌを入れた。−８３℃下において、ｎ‐ブチルリチウム１９ｍｌ（濃度２．５Ｍ，０．０４７５ｍｏｌ）を滴下し、次にすぐにアントラキノン４．８ｇ（純度９９％，０．０２３ｍｏｌ）を入れた。完了後、室温まで自然に温度を上昇させ、溶液は明るい黄色を示した。２００ｍｌの水を入れて加水分解させ、酢酸エチルで抽出し、溶媒を蒸発乾燥し、酢酸３００ｍｌ、１８ｇのＫＩと１８ｇの次亜リン酸ナトリウムを入れ、還流しながら１時間反応させた。温度を下げ、酢酸を蒸発乾燥させ、水で洗浄し、５．０５ｇの黄色い化合物を得た。純度は８７．４２％、収率は３９．１９％であった。
【００５１】
（２）第二ステップの反応
【００５２】
【化９】
Ｎ２ガスの保護下において、５００ｍＬ三口フラスコ中に、９，１０‐ジ（５‐ブロモピリジン‐２‐イル）アントラセン６．０ｇ（分子量４９０，純度８７．４２％，０．０１０６ｍｏｌ）、フェニルボロン酸３．７３ｇ（純度９８％，０．０３ｍｏｌ）、塩化パラジウム０．２１ｇ（純度ＡＲ、０．００１２４ｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン０．６３ｇ（純度ＡＲ，０．００２４ｍｏｌ）、炭酸カリウム５．３ｇ（純度ＡＲ，０．０４８６ｍｏｌ）、トルエン８６ｍｌ、エタノール６０ｍｌ，水７２ｍｌを入れた。上記物質を加熱還流させ、フェニルボロン酸を二回、各回１ｇ補給した。４時間後に反応を止め、放置冷却させ、ろ過し、ろ塊をトルエンで加熱して煮た後、ろ過し、触媒を除去した。トルエンを蒸発除去させ、得られた固体を１／１０の水／ＴＨＦで煮沸し、放置冷却してろ出し、２回繰り返した。４．１ｇの灰白色の化合物２‐１を得た。純度は９９．１４％、収率は７７．９７％であった。
【００５３】
生成物のマススペクトル（ＭＳ）（ｍ／ｅ）は４８４であった。元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．１０％，Ｈ：５．０８％，Ｎ：５．８２％であった。
【００５４】
＜合成例２ 化合物２‐３の合成＞
アントラキノン、２‐ヨード‐４‐ブロモピリジン、フェニルボロン酸を使用して、実施例１と同じ二つのステップの反応を行い、淡黄色の化合物２‐３を得た。
【００５５】
生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は４８４、元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．２１％、Ｈ：５．０５％、Ｎ：５．７４％であった。
【００５６】
＜合成例３ 化合物２‐５の合成＞
（１）第一ステップの反応
【００５７】
【化１０】
マグネチックスターラー付の５００ｍｌ三口フラスコ中をアルゴンガスで置換した後に、順次、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジン８．２６ｇ（純度９９％，０．０２８８ｍｏｌ）、フェニルボロン酸３．５８ｇ（純度９８％，０．０２９２ｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ １．７９ｇ（ＡＲ，０．００１５５ｍｏｌ）、炭酸ナトリウム水溶液１７５ｍｌ（濃度２Ｍ）、ベンゼン１７５ｍｌ、エタノール１７５ｍｌを入れた。還流しながら２時間反応させ、冷却させ、有機層を分離し、蒸発乾燥させ、１／２０の酢酸エチル／石油エーテルでカラム分離させ、６．７５ｇの製品を得た。純度は９５．４５％、収率は９４．４３％であった。
【００５８】
（２）第二ステップの反応
【００５９】
【化１１】
マグネチックスターラー付の５００ｍｌ三口フラスコを窒素ガスで置換した後に、順次、２‐フェニル‐５‐ブロモピリジン６．７５ｇ（純度９５．４５％，０．０２７４ｍｏｌ）、ＴＨＦ１１０ｍｏｌを入れた。−７０°Ｃ下において、ｎ‐ブチルリチウム１３ｍｌ（濃度２．５Ｍ，０．０３２５ｍｏｌ）を滴下し、１０分間攪拌した後、アントラキノン２．６ｇ（純度９９％，０．０１２４ｍｏｌ）を入れた。完了後、室温まで自然に温度を上昇させ、溶液は明るい黄色を示した。２００ｍｌの水を入れて加水分解させ、酢酸エチルで抽出し、溶媒を蒸発乾燥した。酢酸２２０ｍｌ、２２ｇのＫＩと２２ｇの次亜リン酸ナトリウムを入れ、還流しながら１時間反応させた。温度を下げ、冷却ろ過を行い、２．８ｇの淡黄色の生成物を得た。１５／１００の水／ＴＨＦで１時間煮沸し、冷却するまで放置し、冷却ろ過を行い、複数回繰り返して、２．１ｇの淡白色の化合物２‐５を得た。純度は９９．０％、収率２０．４８％であった。
【００６０】
生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は４８４、元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．３０％，Ｈ：５．０１％，Ｎ：５．６９％であった。
【００６１】
＜合成例４ 化合物２‐７の合成＞
２‐フェニルアントラキノン、３，５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ二つのステップの反応を行い、淡黄色の化合物２‐７を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５６０、元素分析（Ｃ４２Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：８９．９７％，Ｈ：５．０３％，Ｎ：５．００％、実測値はＣ：８９．９１％，Ｈ：５．０６％，Ｎ：５．０３％であった。
【００６２】
＜合成例５ 化合物２‐９の合成＞
アントラキノン、２‐フェニル‐４‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ二つのステップの反応を行い、淡黄色の化合物２‐９を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５６０、元素分析（Ｃ４２Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：８９．９７％，Ｈ：５．０３％，Ｎ：５．００％、実測値はＣ：８９．９８％，Ｈ：５．０５％，Ｎ：４．９７％であった。
【００６３】
＜合成例６ 化合物２‐１１の合成＞
２，６‐ジ（３‐ピリジル）アントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例１と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐１１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３８、元素分析（Ｃ４６Ｈ３０Ｎ４）の理論値はＣ：８６．４９％，Ｈ：４．７３％，Ｎ：８．７７％、実測値はＣ：８６．４０％，Ｈ：４．７９％，Ｎ：８．８１％であった。
【００６４】
＜合成例７ 化合物２−１３の合成＞
２，６‐ジフェニルアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ反応を行い、淡黄色の化合物２−１３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３６、元素分析（Ｃ４８Ｈ３２Ｎ４）の理論値はＣ：９０．５３％，Ｈ：５．０７％，Ｎ：４．４０％、実測値はＣ：９０．５０％，Ｈ：５．１２％，Ｎ：４．３８％であった。
【００６５】
＜合成例８ 化合物２‐１５の合成＞
ベンズアントラキノン、４‐フェニル‐２‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ二つのステップの反応を行い、黄色の化合物２‐１５を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：８９．８０％，Ｈ：４．９１％，Ｎ：５．２９％であった。
【００６６】
＜合成例９ 化合物２‐１８の合成＞
ベンズアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐１８を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：８９．８５％，Ｈ：４．８２％，Ｎ：５．３３％であった。
【００６７】
＜合成例１０ 化合物２‐１９の合成＞
ジベンズアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例３と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐１９を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５８４、元素分析（Ｃ４４Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：９０．３８％，Ｈ：４．８３％，Ｎ：４．７９％、実測値はＣ：９０．３４％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：４．７６％であった。
【００６８】
＜合成例１１ 化合物２‐２１の合成＞
ジベンズアントラキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例１と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐２１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５８４、元素分析（Ｃ４４Ｈ２８Ｎ２）の理論値はＣ：９０．３８％，Ｈ：４．８３％，Ｎ：４．７９％、実測値はＣ：９０．４６％，Ｈ：４．７０％，Ｎ：４．８４％であった。
【００６９】
＜合成例１２ 化合物２‐２３の合成＞
フェナントレンキノン、２‐ヨード‐５‐ブロモピリジンを使用して、実施例１と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐２３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は４８４、元素分析（Ｃ３６Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．２３％，Ｈ：４．９９％，Ｎ：５．７８％、実測値はＣ：８９．４０％，Ｈ：４．８５％，Ｎ：５．７５％であった。
【００７０】
＜合成例１３ 化合物２‐２５の合成＞
【００７１】
【化１２】
Ｎ２ガスの保護下において、５００ｍＬ三口フラスコ中に、３，９‐ジ‐ブロモペリレン４．３２ｇ（純度９５％，０．０１ｍｏｌ），６‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸５．１ｇ（純度９８％，０．０２５ｍｏｌ），塩化パラジウム０．２１ｇ（純度ＡＲ，０．００１２ｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン０．６３ｇ（純度ＡＲ，０．００２４ｍｏｌ），炭酸カリウム５．３ｇ（純度ＡＲ，０．０４８６ｍｏｌ）、トルエン８６ｍｌ、エタノール６０ｍｌ、水７２ｍｌを入れた。上記物質を加熱還流させた。４時間後に反応を止め、放置冷却させ、ろ過し、ろ塊をトルエンで加熱して煮た後、ろ過し、触媒を除去した。トルエンを蒸発除去させ、得られた固体を１／１０の水／ＴＨＦで煮沸し、自然冷却してろ出し、２回繰り返した。４．２ｇのベージュ色の生成物を得た。純度は９９．１０％、収率は７５．２６％であった。
【００７２】
生成物のマススペクトル（ＭＳ）（ｍ／ｅ）は：５５８である。元素分析（Ｃ４２Ｈ２６Ｎ２）：理論値Ｃ：９０．２９％，Ｈ：４．６９％，Ｎ：５．０１％；実測値はＣ：９０．１１％，Ｈ：４．８８％，Ｎ：５．０１％であった。
【００７３】
＜合成例１４ 化合物２‐２８の合成＞
３，９‐ジ‐ブロモペリレン、５‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−２８を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５５８、元素分析（Ｃ４２Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ９０．２９％，Ｈ：４．６９％，Ｎ：５．０１％、実測値はＣ：９０．１１％，Ｈ：４．８８％，Ｎ：５．０１％であった。
【００７４】
＜合成例１５ 化合物２‐３１の合成＞
６，１２‐ジ‐ブロモクリセン、６‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−３１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：９０．０１％，Ｈ：４．８６％，Ｎ：５．１３％であった。
【００７５】
＜合成例１６ 化合物２‐３３の合成＞
６，１２‐ジ‐ブロモクリセン、５‐フェニルピリジル‐３‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２‐３３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５３４、元素分析（Ｃ４０Ｈ２６Ｎ２）の理論値はＣ：８９．８６％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：５．２４％、実測値はＣ：８９．８０％，Ｈ：４．９３％，Ｎ：５．２７％であった。
【００７６】
＜合成例１７ 化合物２‐３５の合成＞
１，６‐ジ‐ブロモピレン、４‐フェニルピリジル‐２‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−３５を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５０８、元素分析（Ｃ３８Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．７４％，Ｈ：４．７６％，Ｎ：５．５１％、実測値はＣ：８９．８１％，Ｈ：４．７０％，Ｎ：５．４９％であった。
【００７７】
＜合成例１８ 化合物２‐３７の合成＞
１，６‐ジ‐ブロモピレン、２‐フェニルピリジル‐４‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物２−３７を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は５０８、元素分析（Ｃ３８Ｈ２４Ｎ２）の理論値はＣ：８９．７４％，Ｈ：４．７６％，Ｎ：５．５１％、実測値はＣ：８９．７０％，Ｈ：４．８１％，Ｎ：５．４９％であった。
【００７８】
＜合成例１９ 化合物３‐１の合成＞
２，９，１０‐トリブロモアントラセン、６‐フェニルピリジル‐２‐ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、淡黄色の化合物３‐１を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３７、元素分析（Ｃ４７Ｈ３１Ｎ３）の理論値はＣ：８８．５１％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：６．５９％、実測値はＣ：８８．４９％，Ｈ：４．９５％，Ｎ：６．５６％であった。
【００７９】
＜合成例２０ 化合物３‐３の合成＞
２，９，１０‐トリブロモアントラセン、６‐フェニルピリジル‐３−ホウ酸を使用して、実施例１３と同じ反応を行い、黄色の化合物３−３を得た。生成物のＭＳ（ｍ／ｅ）は６３７、元素分析（Ｃ４７Ｈ３１Ｎ３）の理論値はＣ：８８．５１％，Ｈ：４．９０％，Ｎ：６．５９％、実測値はＣ：８８．５５％，Ｈ：４．９３％，Ｎ：６．５２％であった。
【００８０】
有機ＥＬデバイスの実施例は以下である。
【００８１】
本発明が提供した有機ＥＬデバイスの基本構造は、基材、一対の電極、及び電極の間に設けられた有機媒質を含み、有機媒質はホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び電子ブロック層等を有する。
【００８２】
基材は透明な基材であって、ガラスまたはフレキシブル基板を用いてもよい。フレキシブル基板はポリエステル系、ポリイミド系化合物中の一種を用いてもよい。第一電極層（アノード層）は、無機材料または有機導電性ポリマーを用いることができる。無機材料は例えば、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化亜鉛・酸化錫等の金属酸化物、または金、銅、銀等の仕事関数が高い金属を使用し、最も好ましいのはＩＴＯを用いることである。有機導電性ポリマーは、好ましくはポリチオフェン／ポリビニルスルホン酸ナトリウム（以下「ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ」と称する）、ポリアニリン（以下「ＰＡＮＩ」と称する）中の一種を材料として使用する。第二電極層（カソード層、金属層）は、一般的にリチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、インジウム等の仕事関数が比較的低い金属、またはこれらと銅、金、銀の合金を使用し、または金属と金属フッ化物が交互に形成した電極層を使用し、本発明において好ましくは、順次のＭｇ：Ａｇ合金層、Ａｇ層、及び順次のＬｉＦ層、Ａｌ層である。
【００８３】
有機発光媒質は主には有機ＥＬ層（ＥＭＬ）を含む。該有機ＥＬ層は、一般的には金属有機錯体（例えばＡｌｑ３、Ｇａｑ３、Ａｌ（Ｓａｐｈ‐ｑ）またはＧａ（Ｓａｐｈ‐ｑ））系化合物などの蛍光材料ような小分子材料を使用することができる。該小分子材料中には染料をドーピングすることが可能で、ドーピング濃度は小分子材料の０．０１ｗｔ％〜２０ｗｔ％である。染料は一般的に芳香族縮合類（例えばルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ））、クマリン類（例えばＤＭＱＡ、Ｃ５４５Ｔ）またはジピラン類（例えばＤＣＪＴＢ、ＤＣＭ）化合物中の材料の一種であり、発光層材料としては、例えば、４，４’‐Ｎ，Ｎ’‐ジカルバゾール‐ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリエチレンカルバゾール（ＰＶＫ）などのカルバゾール系化合物を使用することができる。該材料中には燐光染料、例えばトリ（２‐フェニルピリジル）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ジ（２‐フェニルピリジル）（アセチルアセトン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、オクタエチルポルフィリン白金（ＰｔＯＥＰ）等をドーピングすることが可能である。
【００８４】
上記デバイス構造中には、さらにホール注入層とホール輸送層を含むことができ、ホール注入層（ＨＩＬ）の基本材料は、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、４，４’４”‐トリス（Ｎ‐３‐メチルフェニル‐Ｎ‐フェニル−アミノ）‐トリフェニルアミン（ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’４”‐トリス（Ｎ‐２‐ナフチル‐Ｎ‐フェニル‐アミノ）‐トリフェニルアミン（２‐ＴＮＡＴＡ）を用いることができる。
【００８５】
ホール輸送層の材料としては、Ｎ，Ｎ’‐ジ‐（１‐ナフチル）‐Ｎ，Ｎ’‐ジフェニル‐１，１’‐ビフェニル基‐４，４’‐ジアミン（ＮＰＢ）、ＴＰＤ等を用いることができる。
【００８６】
デバイス中の電子注入及び輸送機能層の材料は、本発明の材料を使用することができる。
【００８７】
本発明に用いる幾つかの材料は下に示すとおりである。
【００８８】
【化１３】
【実施例】
【００８９】
次に幾つかの実施例を挙げ、図面を参照しながら、本発明について説明を行う。下記の実施例は発明の理解を助けるために用いられ、本発明を制限するものではないことに留意すべきである。
【００９０】
＜デバイスの設計＞
これらの電子輸送材料の輸送性能を便利に比較できるようにするために、本発明は簡単な電気発光デバイスを設計し、その構造は、基板／アノード／ホール輸送層（ＨＴＬ）／有機発光層（ＥＭＬ）／電子輸送層（ＥＴＬ）／カソードである。発光層は９，１０‐ジ（２‐ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）を発光材料の例とする（ＡＤＮは主要材料であって、発光材料ではない。その目的は高い効率を追求するものではなく、これらの材料の実用の可能性について検証することである）。
【００９１】
〔実施例１〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／化合物２‐１（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
ＩＴＯ透明導電層を塗布したガラス板を、市販の洗浄剤中で超音波処理し、脱イオン水中で洗い流し、アセトン：エタノール混合溶媒中で超音波によりオイル除去し、クリーンな環境下において、水分が完全に除去されるまでオーブン乾燥し、紫外線とオゾンで洗浄し、低エネルギーカチオンビームを表面に衝突させる。
【００９２】
上記アノード付のガラス基板を真空室に入れ、真空度１×１０−５〜９×１０−３Ｐａにする。ホール輸送層としてのＮＰＢを上記アノード層膜上に真空蒸着させ、蒸着速度は０．１ｎｍ／ｓであり、蒸着膜の厚さは５０ｎｍである。
【００９３】
ホール輸送層の上に、デバイスの発光層としてのＡＤＮを真空蒸着させ、蒸着速度は０．１ｎｍ／ｓであり、蒸着膜の厚さは３０ｎｍである。
【００９４】
発光層の上に、本発明の化合物２‐１を真空蒸着させ、デバイスの電子輸送層とする。蒸着速度は０．１ｎｍ／ｓであり、蒸着膜の厚さは２０ｎｍである。
【００９５】
電子輸送層の上に、厚さ０．５ｎｍのＬｉＦを真空蒸着させ、電子注入層とする。最後に金属Ａｌを熱蒸着してカソードとして被覆させ、厚さは１５０ｎｍである。
【００９６】
〔実施例２〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／化合物２‐３（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ） ／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１のように上記デバイスを製造する。実施例１との違いは、電子輸送層として、本発明の化合物２−３を使用し，厚さは３０ｎｍである。その上に厚さ０．５ｎｍのＬｉＦを堆積させ、電子注入層とする。最後に金属Ａｌを熱蒸着してカソードとして被覆させ、厚さは１５０ｎｍである。
【００９７】
〔比較例１〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の通り上記デバイスを製造し、実施例１との違いは、電子輸送層はＡｌｑ３を使用し、厚さは２０ｎｍである。
【００９８】
〔比較例２〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の通り上記デバイスを製造し、実施例１との違いは、電子輸送層はＡｌｑ３を使用し、厚さは３０ｎｍである。
【００９９】
〔比較例３〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）／ＥＴ‐１１（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の通り上記デバイスを製造し、実施例１との違いは、電子輸送層材料はＥＴ‐１１を使用し、厚さは２０ｎｍである。
【０１００】
【表１】
表１からわかるように、Ａｌｑ３と比較した場合、電子輸送層において化合物２‐１または化合物２‐３を使用した場合、輝度が１０００ｃｄ／ｍ２に達する際の電圧は比較的低く、電流効率、発行効率（Ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）及び外部量子効率はいずれも比較的高く、座標は赤方向に移動していない。実施例２の電子輸送層の厚さは１０ｎｍ増加したものの、デバイスに対する影響は比較的小さい。しかしながら、比較例２の電子輸送層が実施例２と同じように１０ｎｍ増加した場合、デバイスの駆動電圧は明らかに上昇し、効率は低下した。比較例３はＥＴ‐１１を電子輸送層として使用し、実施例１と比較した場合、駆動電圧は高く、効率は低い。上記結果は、本発明の新規有機材料は、有機ＥＬデバイス中では、電子輸送層として好ましく使用できることを示している。
【０１０１】
〔実施例３〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／化合物２−９（３０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例１の通りＩＴＯ基板を処理し、蒸着室中に入れ、順次、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、カソード構造を真空蒸着した。蒸着プロセス中の蒸着室内圧力は５．０×１０−３Ｐａ未満である。本実施例において、有機層はまず、４０ｎｍ厚さのＮＰＢを蒸着してホール輸送層とした。次に、２つの蒸着源で共蒸着する方法で３０ｎｍ厚さのＡＤＮ及び２，５，８，１１‐テトラ‐ｔ‐ブチルペリレンを発光層として蒸着させ、速度制御によって、ＡＤＮ中におけるＴＢＰｅの比率を７％にした。続いて、２０ｎｍの化合物２−９を蒸着させ、電子輸送層とした。さらに、０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０２】
〔実施例４〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／化合物２‐９（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３（１０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。発光層上に順次、化合物２‐９を２０ｎｍ、Ａｌｑ３を１０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０３】
〔実施例５〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／化合物２−９（２０ｎｍ）／化合物３‐１（１０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。発光層上に順次、化合物２‐９を２０ｎｍ、化合物３−１を１０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０４】
〔比較例４〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。発光層上にＡｌｑ３を３０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０５】
〔比較例５〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＡＤＮ（３０ｎｍ）：７％ＴＢＰｅ／ＥＴ‐１２（３０ｎｍ）／ＬｉＦ／Ａｌ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、両者の違いは下記通りである。発光層上にＥＴ‐１２を３０ｎｍ蒸着して、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを蒸着して電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを蒸着してカソードとした。
【０１０６】
【表２】
表２からわかることは下記通りである。実施例３は本発明の化合物２‐９を電子輸送層として使用し、青色光ドーピング層系において、比較的高い輝度と効率を実現した。実施例４〜５の電子輸送層は二層構造を採用し、両者の違いは、二層の電子輸送材料の違いであるが、デバイスから見た場合、実施例４〜５でも依然として比較的高い輝度と効率が得られた。Ａｌｑ３電子輸送層のみを有する比較例４のデバイスに比べて、実施例３〜５は輝度、効率及び電流密度の各方面において、いずれも大きく改善された。これは、本発明の化合物が、ほかの電子輸送材料（例えばＡｌｑ３）とマッチングし、比較的高いデバイス性能が得ることができることを示している。
【０１０７】
〔実施例６〕
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／化合物２‐１３（３０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ／Ａｇ
実施例３のとおり上記デバイスを製造し、実施例３との違いは下記通りである。本実施例の発光層は二つの蒸着源によって共蒸着された３０ｎｍ厚さのＰＡＤＮ及び２，３，６，７‐テトラヒドロ‐１，１，７，７，‐テトラメチル‐１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ‐１０‐（２‐ベンゾチアゾリル）キノリジノクマリン（Ｃ５４５Ｔ）であって、速度制御によってＰＡＤＮ中におけるＣ５４５Ｔの比率を１％にし、発光層の上に３０ｎｍの化合物２‐１３を蒸着して電子輸送層とし、二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１０８】
＜実施例７＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／化合物２‐１３（２０ｎｍ）／３‐３（１０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ／Ａｇ
実施例６のとおり上記デバイスを製造し、実施例６との違いは下記通りである。発光層の上に、順次、２０ｎｍの化合物２‐１３及び１０ｎｍの化合物３‐３を電子輸送層として蒸着させ、二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１０９】
＜比較例６＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ ／Ａｇ
実施例６のとおり上記デバイスを製造し、実施例６との違いは下記通りである。発光層の上に、順次、３０ｎｍのＡｌｑ３を電子輸送層として蒸着させた。二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１１０】
＜比較例７＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／ＰＡＤＮ（３０ｎｍ）：１％Ｃ５４５Ｔ／ＥＴ‐１１（３０ｎｍ）／Ｍｇ：Ａｇ／Ａｇ
実施例６のとおり上記デバイスを製造し、実施例６との違いは下記通りである。発光層の上に、順次、３０ｎｍのＥＴ‐１１を電子輸送層として蒸着させた。二つの蒸着源による共蒸着の方法で１００ｎｍのＭｇ：Ａｇを蒸着してカソードとし、比例は１０：１である。最後に５０ｎｍのＡｇを被覆させ、保護層とした。
【０１１１】
【表３】
表３によれば、実施例６〜７の発光層は常用する緑色光系ＰＡＤＮ：Ｃ５４５Ｔを用いた。その目的は、本発明の化合物の電子輸送層としての、緑色発光における応用の展望について確かめることである。デバイスの結果比較から、使用した電子輸送層が二層構造の場合でも、単層構造の場合でも、有効的に駆動電圧を低下させ、デバイスの輝度と効率を高めることができた。実施例６〜７は比較例６に比べて、輝度、効率及び電流効率の面で、いずれも大きく改善が見られた。
【０１１２】
＜実施例８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／化合物２‐２１：ＣｓＣＯ３（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
特定のパターンをエッチングしたＩＴＯ導電ガラス基板を基材として、洗浄液を含む脱イオン水中で基板を超音波洗浄し、洗浄液の温度は約６０℃である。次に赤外線ランプで洗浄された基板を乾燥させ、それから蒸着室内に入れた。順次、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、カソード構造を蒸着させた。蒸着プロセス中の室内圧力は、５．０×１０−３Ｐａ未満である。
【０１１３】
本実施例において、ＩＴＯ陽極上に、まず４０ｎｍのＮＰＢを熱蒸着により堆積させ、ホール輸送層とした。次に、５０ｎｍ厚さの（８‐ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を蒸着させて発光層とした、続いて、共蒸着の方法により２０ｎｍの電子注入及び輸送機能層を蒸着させた。本発明化合物２‐２１中における化合物ＣｓＣＯ３のドープ濃度は１０％（重量％）である。最後に、１５０ｎｍのＡｌをカソードとして蒸着した。
【０１１４】
＜実施例９＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／化合物２‐２５：ＣｓＦ（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本発明の化合物２‐２５中に、１０％（重量パーセント）のＣｓＦをドーピングして、デバイスの電子注入及び輸送機能層とした。
【０１１５】
＜実施例１０＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／化合物２‐２８：ＫＢＨ（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本発明の化合物２−２８中に、１０％（重量パーセント）のＫＢＨをドーピングして、デバイスの電子注入及び輸送機能層とした。
【０１１６】
＜実施例１１＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐１８（２０ｎｍ）／化合物２‐３：Ｌｉ３Ｎ（２０ｎｍ，１０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。発光層は３０ｎｍのＡｌｑ３であって、その上に２０ｎｍの化合物２‐１８を堆積させてデバイスの緩衝層とし、次に化合物２‐３中に、１０％（重量パーセント）のＬｉ３Ｎをドーピングしてデバイスの電子注入及び輸送機能層とした。
【０１１７】
＜比較例８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本デバイス中には本発明の電子注入層及び輸送機能層がなく、ＬｉＦを用いた電子注入層のみがある。
【０１１８】
＜比較例９＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３：ＫＢＨ（２０ｎｍ，１０％） ／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本デバイス中には本発明の電子注入層及び輸送機能層がなく、Ａｌｑ３：ＫＢＨを用いた電子注入層のみがある。
【０１１９】
＜比較例１０＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（５０ｎｍ）／ＥＴ‐１２：Ｌｉ３Ｎ（２０ｎｍ，１０％） ／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例８のとおり上記デバイスを製造し、実施例８との違いは下記通りである。本デバイス中には本発明の電子注入層及び輸送機能層がなく、ＥＴ‐１２：Ｌｉ３Ｎを用いた電子注入層のみがある。
【０１２０】
上記実施例のデバイス性能データは下記表４に示すとおりである。
【０１２１】
【表４】
表４のとおり、実施例８〜１１はＮＰＢ／Ａｌｑ３からできている典型的な二層デバイスであって、化合物２‐２１、化合物２‐２５、化合物２‐２８に異なるドープ剤を混合したものであり、これらの駆動電圧、効率及び安定性について比較した。２０００ｃｄ／ｍ２輝度下において、駆動電圧は６．４８Ｖ〜７．５２Ｖで分布し、効率は最高で３．７ｃｄ／Ａに達した。安定性は輝度が７０％に衰減するまでの寿命を並行的に比較したものであり、寿命は２００時間〜５６０時間の間で可能性を有する。
【０１２２】
実施例１１は、発光層とドープした電子輸送注入層との間に、さらに緩衝層を設け、この緩衝層は２０ｎｍの化合物２‐１８である。緩衝層を増加させ、発光層と無機ドープ剤を分離させ、無機ドープ剤が発光層まで拡散して移動するのを防止し、よってさらに有効的にデバイスの寿命を高め、輝度が７０％に衰減するまでの時間は５５８時間であり、明らかに他の実施例及び比較例より長い。
【０１２３】
比較例８は伝統的なＮＰＢ／Ａｌｑ３／ＬｉＦ／Ａｌ二層デバイスであって、本発明で用いたドーピング構造を有さない。該デバイスの有機層の全体の厚さは、実施例１〜４より薄い（２０ｎｍ薄い）。よって駆動電圧は比較的低く、６．５８Ｖであり、効率は３．１０ｃｄ／Ａであって、しかし寿命は１２０時間だけである。比較例９は慣用のＡｌｑ３であって、比較例１０はＥＴ‐１２であり、ドープ剤を混合した後、Ａｌｑ３及びＢＡｌｑの電子移動度は本発明の有機材料より小さく、よって比較例の駆動電圧は比較的高く、効率は比較的低い。比較例９と１０の寿命は、比較例８より改善されたものの、実施例に比べ少なくとも２０％以上短い。これはＡｌｑ３とＥＴ‐１２のガラス転移温度が比較的低いことと関連している。
【０１２４】
＜実施例１２＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／Ａｌｑ３（１０ｎｍ）／化合物２‐３３：ＣｓＦ（１０ｎｍ，５％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１の方法のとおり上記構造のデバイスを製造した。ＩＴＯアノードの表面にホール注入層を堆積させ、ホール注入層は厚さ１５０ｎｍのｍ‐ＭＴＤＡＴＡであり、中に２％のＦ４‐ＴＣＮＱがドーピングされている。その上に２０ｎｍのＮＰＢを堆積させ、ホール輸送層とした。発光層は青色主体としての２‐メチル‐９，１０‐ジ（２‐ナフチル）‐アントラセン（ＭＡＤＮ）に、５％の青色染料の２，５，８，１１‐テトラ‐ｔ‐ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）をドーピングしたもので、発光層の厚さは３０ｎｍである。発光層と電子輸送注入層との間の緩衝層の厚さは１０ｎｍであり、堆積材料はＡｌｑ３である。電子注入及び輸送機能層は化合物２‐３３とＣｓＦを使用し共蒸着工程によって製造され、且つＣｓＦのドーピング濃度は５％であり、厚さは１０ｎｍである。最後に１５０ｎｍの金属Ａｌを堆積させて、カソードとした。
【０１２５】
＜実施例１３＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／ＢＣＰ（２ｎｍ）／化合物２‐３３：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，２５％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、実施例１２との違いは下記通りである。発光層と電子輸送注入層の間に設けた緩衝層の厚さは２ｎｍであり、堆積材料は２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン（ＢＣＰ）である。電子注入及び輸送機能層は、化合物２‐３３とＬｉ３Ｎを使用して共蒸着工程によって製造され、且つＬｉ３Ｎのドーピング濃度は２５％であり、厚さは１０ｎｍであった。
【０１２６】
＜実施例１４＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／ＰＢＤ（２０ｎｍ）／化合物２‐３３：ＬｉＦ（１０ｎｍ，５０％）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、実施例１２との違いは下記通りである。発光層と電子輸送注入層の間に設けた緩衝層の厚さは２０ｎｍであり、堆積材料は２‐（４‐ビフェニリル）‐５‐（４‐ｔ‐ブチルフェニル）‐１，３，４‐オキサジアゾール（ＰＢＤ）である。電子注入及び輸送機能層は、化合物２‐３３とＬｉＦを使用して共蒸着工程によって製造され、且つＬｉＦのドーピング濃度は５０％であり、厚さは１０ｎｍであった。
【０１２７】
＜比較例１１＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮ Ｑ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、実施例１２との違いは下記通りである。電子輸送と注入のドーピング層を有さず、発光層の上に、直接に厚さ２０ｎｍのＡｌｑ３を堆積させ、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを堆積させ、電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを堆積させ、カソードとした。
【０１２８】
＜比較例１２＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（１５０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／ＭＡＤＮ：ＴＢＰｅ（３０ｎｍ，５％）／化合物２‐３３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１２のとおり上記構造のデバイスを製造し、両者の違いは下記通りである。電子輸送と注入のドーピング層を有さず、発光層の上に、直接に厚さ２０ｎｍの化合物２‐３３を堆積させ、電子輸送層とした。最後に０．５ｎｍのＬｉＦを堆積させ、電子注入層とし、１５０ｎｍのＡｌを堆積させ、カソードとした。
【０１２９】
上記実施例１２〜１４、及び比較例１１、１２のデバイス性能データは下記表５に示す通りである。
【０１３０】
【表５】
実施例１２〜１４は化合物２‐３３を使用し、異なる比例のドープ剤（濃度は５％〜５０％）を混合した。同時に、緩衝層は異なる電子輸送性の材料を使用した。得られたデバイスの性能は比較的良い。実施例１１と比較した場合、比較的低い駆動電圧を有し、駆動電圧は最大で１．８Ｖ低下した。化合物２‐３３をドーピングしたデバイスの効率も比較的高く、比較例１１の５．４６ｃｄ／Ａに比べ、ドープデバイスの効率はそれぞれ０．５〜１．５ｃｄ／Ａ高められ、増加の幅は最大で２７％になる。同時に、安定性の比較から見て、化合物２‐３３に対してドーピングした場合、デバイスの半減期寿命（初期輝度５０００ｃｄ／ｍ２）はいずれも延長され、比較例１１の延長幅は５０％以上に達する。緩衝層の使用によって、無機ドープ剤と発光層とを分離させ、クエンチング（発光消滅）現象を回避し、デバイス安定性の向上に有利である。
【０１３１】
また、比較例１２はドーピングされていない化合物２‐３３を採用し、実施例１２〜１４と比較した場合、比較例１２は移動率が比較的低いＡｌｑ３を有さず、よって駆動電圧は非常に低く、５．９Ｖしかない。しかし比較例１２の寿命は、実施例１２〜１４ほどではなく、その原因を考えれば、ドーピングしていないからと思われる。
【０１３２】
よって、ＥＴＬとドープ剤を組み合わせ、合理的なドープ比とデバイス構造を設計すれば、駆動電圧、効率及び安定性の間で平衡点を見つけ、性能が最も優れた、実用性の比較的高いデバイスを得ることができ、ＯＬＥＤ製品の性能を高めることができる。
【０１３３】
＜実施例１５＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐５（２０ｎｍ）／化合物２‐５：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２−５（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
特定のパターンをエッチングしたＩＴＯ導電ガラス基板を基材として、洗浄液を含む脱イオン水中で基板を超音波洗浄し、洗浄液の温度は約６０℃である。次に赤外線ランプで洗浄された基板を乾燥させ、それから蒸着室内に入れ、順次各機能層を熱蒸着させた。蒸着プロセス中の室内圧力は、５．０×１０−３Ｐａ未満である。
【０１３４】
本実施例において、まず、ＩＴＯアノード上に第一発光ユニットを製造した。まず厚さ４０ｎｍのＮＰＢを堆積させてホール輸送層とし、次にその上に３０ｎｍ厚さのＡｌｑ３を蒸着させて発光層とし、さらに厚さ２０ｎｍの電子輸送層を堆積させ、ここでは本発明の化合物２‐５を用いた。続けて、次に第一発光ユニットの上に連結層をつくる。Ｎ型連結層を蒸着させ、共蒸着の方式を用いて化合物２‐５と１０重量％のＬｉ３Ｎを堆積させ、厚さは１０ｎｍである。次にＰ型連結層を堆積させ、Ｖ２Ｏ５、厚さは１０ｎｍである。次に、連結層の上に第二の発光ユニットを堆積製造し、その構造と蒸着の順序は第一発光ユニットと同一である。最後に厚さ０．５ｎｍの電子注入層ＬｉＦを熱蒸着させ、その上にカソード金属層Ａｌを被覆させ、厚さは１５０ｎｍであった。
【０１３５】
＜実施例１６＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐３５（２０ｎｍ）／化合物２‐３５：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／化合物２‐３５（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、区別は、電子輸送層と連結層中のＮ型層で使用している材料を化合物２‐３５にしたことである。
【０１３６】
＜実施例１７＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ 化合物３‐３（２０ｎｍ）／ 化合物２‐１３：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ 化合物３‐３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例５との区別は、電子輸送層の材料を化合物３‐３にし、連結層中のＮ型層で使用している材料を化合物２‐１３にしたことである。
【０１３７】
＜比較例８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
製造方法は上記のとおりである。
【０１３８】
＜比較例１３＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｌｉ３Ｎ（１０ｎｍ，１０％）／Ｖ２Ｏ５（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例５との区別は、電子輸送層と連結層中のＮ型層で使用している材料をＡｌｑ３にしたことである。
【０１３９】
【表６】
比較例８は一つの発光ユニットを有するデバイスで、厚さ２０ｎｍのＡｌｑ３を電子輸送層とした。実施例１５〜１７及び比較例１３は二つの発光ユニットが積層してなるデバイスであり、これらの例の違いは、電子輸送層及び連結層のＮ型層に、比較例はＡｌｑ３を用いたが、実施例１５〜１７は本発明の化合物を用いたことである。
【０１４０】
表６における性能比較からわかるように、二つの発光ユニットが積層した構造を有するデバイスの場合、一つの発光ユニットを有するデバイスに比べ、電流効率は倍近くになった。本発明の化合物２‐５、２‐３５、２‐１３は電子輸送層のみでなく、Ｎ／Ｐ連結層中のＮ型連結層の主体材料である。且つ、実施例１５〜１７の電流効率は、明らかに比較例１３より高い。実施例と比較例８を比較した場合、実施例１５〜１７の発光ユニットは二つであるものの、駆動電圧増加の幅は比較例８の二倍よりは小さく、よって本発明の化合物を連結層のＮ型層とする場合、さらに効率の高い電子生成及び注入能力を有し、明らかに駆動電圧を下げ、効率を向上させることができる。
【０１４１】
＜実施例１８＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：Ｌｉ３Ｎ（２０ｎｍ，５％）／ＭｏＯ３（１５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１５の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１５との区別は、ＩＴＯ上にまず厚さ５ｎｍのホール注入層ＨＡＴを堆積させ、ホール輸送層ＮＰＢの厚さは２０ｎｍであり、発光層はＡｌｑ３にＣ５４５Ｔがドーピングされた系であり、発光層の厚さは３０ｎｍであり、緑色染料の濃度は１％であり、電子輸送層はＡｌｑ３にした。連結層中のＮ型層は化合物２‐２８であり、５％の比率でＬｉ３Ｎをドーピングし、Ｎ型連結層の厚さは２０ｎｍであり、Ｐ型連結層はＭｏＯ３であり、厚さは１５ｎｍであった。
【０１４２】
＜実施例１９＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：Ｌｉ３Ｎ（１５ｎｍ，２０％）／ｍ‐ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４‐ＴＣＮＱ（２０ｎｍ，２％）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって、上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層の厚さは１５ｎｍ、ドーピング比率は２０％であり、Ｐ型層はｍ‐ＭＴＤＡＴＡに２％の比率でＦ４‐ＴＣＮＱをドーピングしたものであり、厚さは２０ｎｍであった。
【０１４３】
＜実施例２０＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：Ｌｉ３Ｎ（５ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって、上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層の厚さは５ｎｍ、ドーピング比率は１０％であり、Ｐ型層はＨＡＴ（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ，ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン）であり、厚さは５ｎｍであった。
【０１４４】
＜実施例２１＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／化合物２‐２８：７０％Ｌｉ３Ｎ（５ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例２０の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例２０との区別は、連結層Ｎ型層におけるＬｉ３Ｎのドーピング比率は７０％であった。
【０１４５】
＜比較例１４＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、本デバイスは一つの発光ユニットを有し、連結層を有しない。
【０１４６】
＜比較例１５＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｌｉ（１０ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層はＡｌｑ３に１０％のＬｉがドーピングされ、厚さは１０ｎｍであり、Ｐ型層は厚さ１０ｎｍのＨＡＴにしたことである。
【０１４７】
＜比較例１６＞
デバイスの構造：ＩＴＯ／ＨＡＴ（５ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＥＴ‐１１：Ｌｉ（１０ｎｍ，１０％）／ＨＡＴ（１０ｎｍ）／ＮＰＢ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（３０ｎｍ，１％）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）
実施例１８の方法にしたがって上記デバイス構造を製造し、実施例１８との区別は、連結層Ｎ型層はＥＴ‐１１に１０％のＬｉがドーピングされ、厚さは１０ｎｍであり、Ｐ型層は厚さ１０ｎｍのＨＡＴことにしたである。
【０１４８】
【表７】
比較例１４は一つの発光ユニットを有するデバイスであり、比較例１５と実施例１８〜２１は二つの発光ユニットが積層したデバイスである。違いとしては、比較例１５のＮ型連結層材料として使用するのはＡｌｑ３であって、実施例１８〜２１のＮ型連結層材料として使用するのは、本発明の化合物２‐２８であって、異なるＰ型連結層と組み合わせた。比較例１６のＮ型連結層はＥＴ‐１１を使用し、デバイスの駆動電圧は実施例より少々高く、効率は少々低い。よって、本発明の化合物の輸送性能はＥＴ‐１１より優れている。
【０１４９】
表７の性能データの比較から以下のことがわかる。連結層２‐２８：１０％Ｌｉ３Ｎ／ＨＡＴの系が最も好ましい構造であり、実施例２０と他のデバイスを比較した場合、電流効率と視感効率の面が、いずれも大きく改善がされている。一つの発光ユニットを有する比較例１４と比較した場合、実施例２０の駆動電圧は比較例の電圧の２倍より小さく、これは実施例２０の連結層は非常に優れたキャリア生成注入性能を有し、積層部材の効率を向上させたことを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される有機材料。
【化１】
（式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。）
【請求項２】
式（Ｉ）は、下記式（ＩＩ）〜（ＶＩＩ）のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の有機材料。
【化２】
【請求項３】
Ａｒの構造は、以下に表すものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機材料。
【化３】
【請求項４】
Ａｒ基と接続している基は、以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機材料。
【化４】
【請求項５】
下記構造式で表されるものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機材料。
【化５】
【化６】
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料の、有機ＥＬデバイス中における、電子輸送材料としての使用。
【請求項７】
有機ＥＬデバイスであって、一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた有機発光媒質を備え、該有機発光媒質中には請求項１〜５のいずれかに記載の上記有機材料が含まれることを特徴とする、有機ＥＬデバイス。
【請求項８】
上記有機発光媒質は、発光層及び電子輸送機能層を備え、請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料が上記電子輸送機能層に含まれることを特徴とする、請求項７に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項９】
上記電子輸送機能層はさらにもう一種類の電子輸送材料を含み、該材料はオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物から選ばれるものであることを特徴とする、請求項８に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１０】
上記オキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物は、２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５‐（４‐ビフェニリル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３‐（４‐ビフェニル）‐４‐フェニル‐５‐（４−ブチルフェニル）‐１，２，４‐トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンから選ばれるものであることを特徴とする、請求項９に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１１】
上記有機発光媒質は、発光層と、電子注入及び輸送機能層とを備え、上記請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料は、上記電子注入及び輸送機能層に含まれ、且つ上記電子注入及び輸送機能層はさらにドープ剤を含み、上記ドープ剤はアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれるものであることを特徴とする、請求項７に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１２】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれるものであることを特徴とする、請求項１１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１３】
上記電子注入及び輸送機能層の厚さは２ｎｍ〜４０ｎｍであり、電子注入及び輸送機能層中のドープ剤のドープ比率は、上記請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料に対して、重量パーセントで０．１％〜４９％であることを特徴とする、請求項１１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１４】
上記電子注入及び輸送機能層の厚さは５ｎｍ〜２５ｎｍであり、電子注入及び輸送機能層中のドープ剤のドープ比率は、上記請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料に対して、重量パーセントで０．５％〜３０％であることを特徴とする、請求項１３に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１５】
上記電子注入及び輸送機能層と発光層との間には、さらに緩衝層を備え、上記緩衝層の材料は請求項１または２に記載の化合物、またはオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、キノリン系化合物、キノキサリン系化合物、フェナジン系化合物、フェナントロリン系化合物から選ばれるものであることを特徴とする、請求項１１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１６】
上記緩衝層の材料は、請求項５に記載の化合物、または２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５‐（４‐ビフェニリル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−（４‐ブチルフェニル）‐１，２，４‐トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンから選ばれるものであることを特徴とする、請求項１５に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１７】
上記緩衝層の厚さは２ｎｍ〜２０ｎｍであることを特徴とする、請求項１５に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１８】
上記有機発光媒質中には、少なくとも二つの発光ユニットを備え、該発光ユニットの間には連結層が設けられ、請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料が上記連結層に含まれることを特徴とする、請求項７に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１９】
連結層中には、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれるドープ剤がドーピングされることを特徴とする、請求項１８に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項２０】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれるものであることを特徴とする、請求項１９に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される有機材料。
【化１】
（式中、Ａｒは炭素数６〜３０の縮合環芳香族炭化水素の残基を表し、Ａｒ１とＡｒ２はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数６〜２４の芳香基、炭素数６〜２４の複素環芳香基を表し、ｎは２ないし３の整数を表す。）
【請求項２】
式（Ｉ）は、下記式（ＩＩ）〜（ＶＩＩ）のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の有機材料。
【化２】
【請求項３】
Ａｒの構造は、以下に表すものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機材料。
【化３】
【請求項４】
Ａｒ基と接続している基は、以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機材料。
【化４】
【請求項５】
下記構造式で表されるものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機材料。
【化５】
【化６】
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料の、有機ＥＬデバイス中における、電子輸送材料としての使用。
【請求項７】
有機ＥＬデバイスであって、一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた有機発光媒質を備え、該有機発光媒質中には請求項１〜５のいずれかに記載の上記有機材料が含まれることを特徴とする、有機ＥＬデバイス。
【請求項８】
上記有機発光媒質は、発光層及び電子輸送機能層を備え、請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料が上記電子輸送機能層に含まれることを特徴とする、請求項７に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項９】
上記電子輸送機能層はさらにもう一種類の電子輸送材料を含み、該材料はオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物から選ばれるものであることを特徴とする、請求項８に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１０】
上記オキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、フェナントロリン系化合物、アントラセン系化合物は、２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５‐（４‐ビフェニリル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３‐（４‐ビフェニル）‐４‐フェニル‐５‐（４−ブチルフェニル）‐１，２，４‐トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンから選ばれるものであることを特徴とする、請求項９に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１１】
上記有機発光媒質は、発光層と、電子注入及び輸送機能層とを備え、上記請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料は、上記電子注入及び輸送機能層に含まれ、且つ上記電子注入及び輸送機能層はさらにドープ剤を含み、上記ドープ剤はアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれるものであることを特徴とする、請求項７に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１２】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれるものであることを特徴とする、請求項１１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１３】
上記電子注入及び輸送機能層の厚さは２ｎｍ〜４０ｎｍであり、電子注入及び輸送機能層中のドープ剤のドープ比率は、上記請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料に対して、重量パーセントで０．１％〜４９％であることを特徴とする、請求項１１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１４】
上記電子注入及び輸送機能層の厚さは５ｎｍ〜２５ｎｍであり、電子注入及び輸送機能層中のドープ剤のドープ比率は、上記請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料に対して、重量パーセントで０．５％〜３０％であることを特徴とする、請求項１３に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１５】
上記電子注入及び輸送機能層と発光層との間には、さらに緩衝層を備え、上記緩衝層の材料は請求項１または２に記載の化合物、またはオキサゾール系化合物、金属キレート、トリアゾール系化合物、イミダゾ−ル系化合物、キノリン系化合物、キノキサリン系化合物、フェナジン系化合物、フェナントロリン系化合物から選ばれるものであることを特徴とする、請求項１１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１６】
上記緩衝層の材料は、請求項５に記載の化合物、または２‐（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）‐５‐（４‐ビフェニリル）‐１，３，４‐オキサジアゾール、トリス（８‐ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−（４‐ブチルフェニル）‐１，２，４‐トリアゾール、４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン、２‐フェニル‐９，１０‐ジナフチルアントラセンから選ばれるものであることを特徴とする、請求項１５に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１７】
上記緩衝層の厚さは２ｎｍ〜２０ｎｍであることを特徴とする、請求項１５に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１８】
上記有機発光媒質中には、少なくとも二つの発光ユニットを備え、該発光ユニットの間には連結層が設けられ、請求項１〜５のいずれかに記載の有機材料が上記連結層に含まれることを特徴とする、請求項７に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１９】
連結層中には、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属窒化物、及びアルカリ金属塩から選ばれるドープ剤がドーピングされることを特徴とする、請求項１８に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項２０】
上記ドープ剤はリチウム、セシウム、窒化リチウム、フッ化リチウム、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、８‐ヒドロキシキノリノラトリチウム、炭酸セシウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化セシウム、及び酸化ルビジウムから選ばれるものであることを特徴とする、請求項１９に記載の有機ＥＬデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１３−５０３４９７（Ｐ２０１３−５０３４９７Ａ）
【公表日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２７１７５（Ｐ２０１２−５２７１７５）
【出願日】平成２１年１２月３０日（２００９．１２．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７６２７６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５７４６１
【国際公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５０４３３７７１８）北京維信諾科技有限公司 (7)
【出願人】（５１１２７７３４２）昆山維信諾顕示技術有限公司 (2)
【氏名又は名称原語表記】ＫＵＮＳＨＡＮ ＶＩＳＩＯＮＯＸ ＤＩＳＰＬＡＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１８８ Ｃｈｅｎｆｅｎｇ Ｒｄ．，Ｎｅｗ ＆ Ｈｉ−Ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ，Ｋｕｎｓｈａｎ，Ｊｉａｎｇｓｈｕ ２１５３００，Ｃｈｉｎａ
【出願人】（５０６２５９６３４）清華大学 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月３０日（２００９．１２．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７６２７６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５７４６１
【国際公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５０４３３７７１８）北京維信諾科技有限公司 (7)
【出願人】（５１１２７７３４２）昆山維信諾顕示技術有限公司 (2)
【氏名又は名称原語表記】ＫＵＮＳＨＡＮ ＶＩＳＩＯＮＯＸ ＤＩＳＰＬＡＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１８８ Ｃｈｅｎｆｅｎｇ Ｒｄ．，Ｎｅｗ ＆ Ｈｉ−Ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ，Ｋｕｎｓｈａｎ，Ｊｉａｎｇｓｈｕ ２１５３００，Ｃｈｉｎａ
【出願人】（５０６２５９６３４）清華大学 (13)
【Ｆターム（参考）】
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