JP3780264B2

JP3780264B2 - ゲスト−ホスト・エレクトロルミネッセンス系のためのカルバゾール基材料

Info

Publication number: JP3780264B2
Application number: JP2003114193A
Authority: JP
Inventors: トムストラヴィス; チェンジャンピン
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP2003317966A; US20030205696A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス・デバイス（ＯＬＥＤ）における発光層（ｅｍｉｓｓｉｖｅｌａｙｅｒ）として有用なゲスト−ホスト系を対象とする。より詳細には、本発明は、可視スペクトルの青色領域のような比較的短い発光波長をもつ蛍光および燐光ゲスト発光体（ｅｍｉｔｔｅｒ）を収容するように構成されたホスト材料を対象とする。特に好ましい実施形態において、本発明は燐光を発するゲストを有するゲスト−ホスト系を対象とする。
【０００２】
【従来の技術】
有機発光デバイス（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ、ＯＬＥＤ）は通常、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のような透明で仕事関数の大きい陽極（ａｎｏｄｅ）、ならびにＡｌ、Ｍｇ、Ｃａおよびこれらの合金のような仕事関数の小さい陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）の間に、発光材料からなる１層または複数の層を備える。バイアスが電極間に加えられたとき、正電荷（ホール）および負電荷（電子）がそれぞれ、陽極および陰極から、通常それぞれの電極に隣接するホール輸送層および電子輸送層により促進され、（複数の）発光層に注入される。ホールと電子は発光層で結合して光を放出する励起子を形成する。荷電種の移動度に応じて、発光領域の位置は陽極あるいは陰極により近くなり、ある場合にはホール輸送または電子輸送層内のこともある。既知の多層構造体が、例えば、Ｂ．Ｒ．Ｈｓｉｅｈ，Ｅｄ．，「ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓ」ＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｙｍｐｏｓｉａ，１２５，１−４８（１９９７）に開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
有機系燐光材料で純粋なフィルムとして蒸着できるものは殆どない。通常、まともな光出力を得るためには、電荷輸送する「小さな」分子あるいはポリマーのいずれかである、ホスト材料とそれらを共蒸着することが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ゲスト−ホスト系としてよく知られるホスト材料には、ホール輸送性４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）および電子輸送性８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（ＡｌＱ_３）が含まれ、これらは両方ともＯＬＥＤで用いられてきた。しかし、既知のホスト材料はすべてのゲストに適するホスト材料ではない。スペクトルの青色領域のようなより短い発光波長をもつゲストに適するホスト材料が当技術分野において求められている。当技術分野においては、燐光を発するゲストを支持することができるホスト材料が特に求められている。
【０００５】
燐光の放出は（蛍光とは対照的に）、励起３重項状態、通常、２個の不対電子が同一スピンをもつ第１励起３重項状態（Ｔ１）から、よりエネルギーの低い状態、通常、全ての電子が対を成す１重項基底状態（Ｓ０）への遷移を含む。ＯＬＥＤ材料における燐光の放出は知られていないわけではないが、１重項遷移に基づく発光（蛍光）に比べて比較的まれである。同じく、３重項遷移に基づくＯＬＥＤは相対的に未開発である。スペクトルの青色領域の発光をする極めて小数の燐光ゲスト発光体が知られているが、このような発光体は次世代の発光材料において重要となるであろう。したがって、これらのゲスト発光体を利用するゲスト−ホスト系に適するホスト材料を開発することは非常に望ましい。
【０００６】
ＯＬＥＤ内の効率的な電荷移動、ならびにゲストおよびホスト間の効率的なエネルギー移動ができるように、好ましくは、そのゲスト材料のバンド・ギャップがホスト材料のバンド・ギャップの範囲内にあるように、ホスト材料が選択される。バンド・ギャップあるいはバンド・ギャップ・ポテンシャルは、材料の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）と最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）の間のエネルギー差として定義される。
【０００７】
さらに、その系が燐光系である場合、ホスト材料の第１励起３重項状態（Ｔ１）は、好ましくは、ゲストの第１励起３重項状態より高い。蛍光系では、ホストの第１励起１重項状態は通常、ゲストの第１励起１重項状態より高い。本発明によるホスト−ゲスト系は、青色領域（５００ｎｍより短い）のような比較的短い波長をもつゲスト発光体を有する場合でさえ、以下の規準（ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たす。本明細書では、「燐光系」（ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔｓｙｓｔｅｍ）は、発光強度の大部分が、３重項からの遷移によるものであり、またいくらかの蛍光放出を全く含まないわけではない発光系を意味する。同様に、「蛍光系」（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｓｙｓｔｅｍ）は、強度の大部分が１重項状態からの遷移によるものである発光系を意味する。
【０００８】
本発明による特に好ましいゲスト−ホスト系は、青色領域に燐光放出波長をもつゲスト発光体、ならびにゲストの特性発光波長でゲストから主に発光するように、十分に高い励起３重項状態（Ｔ１）をもつホストを含む。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
電子供与性官能基に囲まれたカルバゾール誘導体が、発光波長が短いゲスト発光体にとって優れたホスト系（ｓｙｓｔｅｍ）であることが見出された。これらの化合物は、十分に青色スペクトルとなる発光をするゲストから発光ができるように、十分に大きいバンド・ギャップ、ならびに十分に高いＴ１およびＳ１エネルギー状態をもつ。それらはまた、結晶化しようとする傾向がより少なく、形態がより強靭なるというなるさらなる利益をもたらす。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係るゲスト−ホスト発光系は、以下の構成を有する。すなわち、ゲストおよびホストを含んだ、有機発光デバイスに使用するためのゲスト−ホスト発光系であって、前記ホストは、
【化２】

の構造のカルバゾール基化合物であり、
前記ゲストが前記ホストより小さいバンド・ギャップを有する燐光発光化合物であることを特徴とするゲスト−ホスト発光系。
【００２１】
以下に記載されるものを含めて、当技術分野において知られておりまた今後開発されるものから、適切なゲスト発光材料を選択することができる。
【００２２】
この短い概要は、本発明の本質を素早く理解することができるように記載された。添付図と関連させて、その好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を参照することにより、本発明のより完全な理解を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本明細書では、ゲスト−ホスト系は、ゲスト発光体化合物がホスト化合物マトリックスにドープされている系であると理解されている。全体として、系の発光スペクトルがゲストの発光スペクトルに似ているような、ゲスト−ホスト系からの発光が得られることが望ましく、最終的な目的は、可視スペクトルの適当な青、緑あるいは赤色領域での、狭いバンド幅の、高強度の発光である。
【００２４】
ホストの発光がゲストの発光を妨げないように、また系で光を生成しないような遷移ができるだけ少なくなるように、ホストからゲストへ効率的にエネルギーが移動することが好ましい。効率的なエネルギー移動を促進するための第１の方法として、ゲストのバンド・ギャップがホストのバンド・ギャップの範囲内に入るようにすればよい。
【００２５】
ホストとゲストの間の効率的なエネルギー移動を促進するための第２の方法は、軌道の整列（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）に関連する。１重項ホスト／１重項ゲスト系では、ホストの発光スペクトルとゲストの吸収スペクトルとの間に重なりがあるとき、効率的なエネルギー移動が起こる。しかし、ホストの発光スペクトルが１重項に基づき、ゲストの発光スペクトルが３重項に基づく場合、この近似は成り立たない。ゲストの励起３重項状態がホストのそれより高い場合、エキシプレックス（励起錯体ｅｘｃｉｐｌｅｘ）の形成が通常起こり、良好なエネルギー移動は起こらないであろう。これらの状況では、エネルギー移動を確実に効率的にするために、ゲストのＴ１状態より高いＴ１状態をもつホストを選択することが通常好ましい。このことは、ゲストの発光波長がより短くなると実現がより困難になるが、本明細書における発明者等は、適切な電子供与性基をもつカルバゾール基ホスト材料を供用することにより、このことを達成できるということを見出した。したがって、本発明の一態様は、ゲスト発光体のＴ１エネルギー準位に対する、それらのＴ１エネルギー準位（実測または計算による）により、適切なホスト材料を識別することにある。
【００２６】
実験的に、あるいは化学構造に基づく近似計算で、バンド・ギャップならびにＴ１およびＳ１状態を知ることができる。候補となるホストを選別するために、計算による方法を有利に用いることができる。本明細書で計算値が挙げられる場合、計算は、Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００^ＴＭ（登録商標）を用いるＩＢＭＰＣ^ＴＭプラットフォームで実施された。構造を描き、Ｈｙｐｅｒｃｕｂｅ，Ｉｎｃ．（Ｇａｉｎｅｓｖｉｌｌｅ，Ｆｌｏｒｉｄａ）が市販するＨｙｐｅｒｃｈｅｍ６．０^ＴＭ分子モデル構築ソフトウェアを用いて、予備的な形状の最適化を実施した。構造ファイルを変換し、Ｈｙｐｅｒｃｈｅｍ^ＴＭ内で利用できるＭＯＰＡＣ６．０プログラム・インターフェース、およびＡＭ１半経験法（一般に公開され利用できるアルゴリズム）を用いて、最終的な形状の最適化を完了した。次に、構造をＨｙｐｅｒｃｈｅｍ^ＴＭフォーマットに逆変換し、理論的なＨＯＭＯ、Ｔ１およびＳ１励起エネルギー準位を求めるために、ＺＩＮＤＯ／Ｓ法により、１点ＣＩ計算を実施した。これらの値の他の適切な数値計算法も当技術分野において知られているか、あるいは今後開発されることもありうる。
【００２７】
計算されたＴ１がホスト材料の候補を比較するために用いられる。２つの材料を計算で評価するのに同じ方法を用いると、それらの相対的なＴ１状態について、したがって、またホスト材料としての相対的な適性について、それなりに正確な情報を与えると考えられる。しかし、計算による方法は、ホスト材料候補の実際のＴ１エネルギー準位を正確には予想しないであろう。計算による方法を用いて、ホスト材料候補を分析するためには、化合物は、妥当な比較をするために、構造が類似していなければならないとも考えられている。
【００２８】
大きな量子効率を得るために、すなわち注入された電荷が高いパーセンテージで結果として可視光のフォトンを生成するように、ホスト材料はデバイス内の電荷輸送（ホールまたは電子）を可能にする。本明細書において記載され、特許請求されるゲスト−ホスト系は全て、ホール輸送能力により特徴づけられるホスト材料を有し、これはそのアリールアミンあるいはカルバゾールの枝によりもたらされる。
【００２９】
第１の実施形態において、ゲスト−ホスト系のホスト材料は、それに結合した、ホール輸送性カルバゾールあるいはアリールアミン部分を有するカルバゾール・コアを含む。カルバゾール・コアの窒素原子に電子供与性化学種が結合して、より高いエネルギーの励起Ｓ１あるいはＴ１状態をホスト材料がもつようになっている。このように、下の式（Ｉ）において、Ｒ_１に対する適当な電子供与性基を、置換もしくは無置換アルキル電子供与性基ならびに置換、無置換、もしくはヘテロ置換芳香族電子供与性基から選択することができる。適切な電子供与基には、限定ではないが、Ｃ_１〜Ｃ_８の分岐もしくは直鎖のアルキル、フェニル、
【００３０】
【化１０】

が含まれる。
【００３１】
Ｒ_２からＲ_７はホール輸送性カルバゾールもしくはアリールアミン基であり、これらは、有利には、それら自体電子供与性基で置換されていてもよい。
【００３２】
【化１１】

【００３３】
従来技術に、式（Ｉ）による化合物の製造方法を見出すことができる。例えば、３，６−ジ（ジフェニルアミノ）−９−アルキルカルバゾールの製造方法が、Ｓ．Ｇｒｉｖａｌｅｖｉｃｕｓ，ｅｔａｌ．，「３，６−Ｄｉ（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）−９−ａｌｋｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅｓ：ｎｏｖｅｌｈｏｌｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇｍｏｌｅｃｕｌａｒｇｌａｓｓｅｓ」ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＭｅｔａｌｓ，１２２（２００１）３１１−３１４に開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。Ｒ_１のそこに開示されているアルキル基を、他の電子供与性基で置換することは可能である。ゲスト−ホスト・ルミネッセンス系におけるホスト材料としてのこれらの材料の適合性は、これまで探求されておらず、これらの用途のために適当なカルバゾール含有材料を選択する規準は系統的に利用されてこなかった。最も好ましいホール輸送性基は、次の好ましい実施形態におけるようにジフェニルアミン基である。
【００３４】
【化１２】

【００３５】
電子供与性基Ｒ_１としてメチルを有する、本発明のこの実施形態による化合物をスキーム１に従って製造した。
【００３６】
【化１３】

【００３７】
２．５ｇの３，６−ジブロモカルバゾールを、乾燥した窒素充填フラスコに入れ、窒素で２回フラッシュした。２５ｍＬの無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ならびに１０ｍＬの１．０ＭカリウムブトキシドのＴＨＦ溶液を、１ｍＬの硫酸ジメチルと共に加えた。この混合物を一夜還流した。次に混合物を攪拌しながらメタノールに注ぎ、生成物（２）を固体として回収した。
【００３８】
次に１．４１７ｇのカルバゾール、０．７４１３ｇの銅粉末、２．２１ｇの炭酸カリウム、および０．２０４ｇの１８−クラウン−６エーテルと共に、１．２２６ｇの化合物２を、乾燥、窒素充填フラスコに入れ、窒素で２回フラッシュした。３５ｍＬの１，２−ジクロロベンゼンを加え、混合物を２日間還流した。還流後、固体を濾別し、塩化メチレンで洗浄し、棄てた。反応溶液と塩化メチレンを合わせて、この混合物の容積を、回転させながら減圧にして減らした。減容された溶液を放置し、結晶が生成した。溶液と固体を分離し、溶液を、溶離液として最初に１：４の酢酸エチル／ヘキサン溶液を、次に塩化メチレンを用いて、塩基性アルミナ・カラムに通して溶出させた。発光性の紫色のフラクションを合わせた。結晶を塩化メチレンに溶解し、塩化メチレンを用いて塩基性アルミナ・カラムに通して溶出させた。発光性の紫色のフラクションを合わせた。フラクションを回転させながら減圧にして濃縮し、酢酸エチルに注ぎ、化合物３を析出させた。
【００３９】
第２の実施形態において、本発明によるゲスト−ホスト系は、コアに結合したカルバゾール基と共に、電子が豊富で小さなコアを有するホスト化合物を含む。適切なコア物質には、べンゼン、フラン、チオフェン、ピロールおよびテトラフェニルメタンが含まれる。
【００４０】
カルバゾール基が結合した小さなコアを有するホスト化合物の例は、トリカルバゾールベンゼン（ＴＣＢ）である。
【００４１】
【化１４】

【００４２】
この化合物を次のようにして合成した。
【００４３】
１．０１７９ｇの１，３，５−トリブロモベンゼン、２．７６３ｇのＫ_２ＣＯ_３、１．７３４ｇのカルバゾール、および０．６２５５ｇのＣｕ粉末を合わせて、乾燥、窒素充填フラスコに入れ、窒素で３回フラッシュした。４０ｍＬのニトロベンゼンを加え、混合物をセットして３日間還流した。還流後、高温の溶液を濾紙で減圧濾過し、次に１２０ｍＬのメタノールを加えた。沈殿物の形の生成物を濾過により得た。
【００４４】
次に生成物をクロロホルムに再溶解し、溶離液として８：２の塩化メチレン／ヘキサン溶液を用いて、中性アルミナ・カラムを通して溶出させた。そのフラクションを乾固させ、１：４のクロロホルム／ヘキサン溶液で再結晶した。
【００４５】
特に好ましい実施形態においては、カルバゾール基を電子供与性基で置換してもよい。例は、次の構造をもつ１，４−ジ（３−フェニルカルバゾリル）ベンゼンである。
【００４６】
【化１５】

【００４７】
理論に拘束されようとは思わないが、カルバゾール基に結合する電子供与性基は、カルバゾール基の電子供与能力を高め、このことが転じて全体として材料のＴ１状態を高くすると考えられている。いくつかの例において、１個または複数のカルバゾール基に結合する基は、通常は電子供与性であると言われていても、その全体としての効果はカルバゾールの電子供与能力を低下させることであるような共役度をもつ。したがって、下記の化合物（ＩＸ）および（Ｘ）の縮合ベンゼン環のような基は、カルバゾール基では好ましくない置換基である。
【００４８】
前記化合物（ＩＶ）を合成するために、中間体である、３−フェニル−１，２，４−トリヒドロ−カルバゾールを次にようにして合成した。フラスコに、フェニルヒドラジン（２．１６ｇ、２ｍｍｏｌ）、４−フェニルシクロヘキサノン（３．４８ｇ、２ｍｍｏｌ）、１ｍＬのＨＣｌおよび２０ｍＬの酢酸を加えた。この混合物をＮ_２のもとで一夜還流した。冷却後、生成物を濾過し、水で洗浄し、メタノールから再結晶した。得られた収量は２．８ｇ（５６％）であった。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による測定では、この化合物は１３１℃の融点（Ｔｍ）を示した。
【００４９】
次に、中間体生成物を、５％パラジウム・チャコールを用い、２５０℃で３０分かけて脱水素して、３４１０ｃｍ^−１（ＮＨ）のＩＲ（ニート）ピーク、およびＤＳＣにより測定された融点Ｔｍ＝２２１℃をもつ３−フェニル−カルバゾールを得た。
【００５０】
次に、この３−フェニルカルバゾール（０．７２９ｇ、３ｍｍｏｌ）、１，４−ジヨードベンゼン（０．４９５ｇ、１．５ｍｍｏｌ）、同粉末（０．１９ｇ、３ｍｍｏｌ）、Ｋ_２ＣＯ_３（０．８２８ｇ、６ｍｍｏｌ）、および１８−クラウン−６エーテル（６０ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）を、冷却器を取付け乾燥した丸底フラスコに入れた。この系を少なくとも２回、脱気およびＮ_２パージした。Ｎ_２のもとで、１，２−ジクロロベンゼン（６ｍＬ、ｂ．ｐ．１８０℃）を加え、混合物を２日間還流した。高温溶液をシリカ床で濾過して、固体を除いた。濾液をメタノールに滴下し、沈澱を濾過し、メタノールで洗浄した。生成物である１，４−ジ（３−フェニルカルバゾリル）−ベンゼンをトルエンから再結晶して精製した。実測の収量は０．５０ｇ（６０％）であった；Ｔｍ＝２７７℃。
【００５１】
別の例は、ｐ’，ｐ’，ｐ”−トリ（３−フェニルトリカルバゾリル）トリフェニルアミン（３−ｐｈＣＴＰＡ）である。
【００５２】
【化１６】

【００５３】
適切なゲスト発光体材料には、現に知られているかあるいは今後開発されるかのいずれかである、何らかの可視発光波長を有する、蛍光および燐光発光体が含まれる。ディスプレイ用途では、可視スペクトルの赤、緑あるいは青色部分にピークがある発光体が特に好ましい。本明細書に記載された計算による方法を用いて、候補となるホスト材料を、その材料そのものを合成する前に、選択することが可能である。しかし、計算による方法は、類似の物質の間でのＴ１のエネルギー準位に関する傾向についてのみ信頼しうる情報を与え、特定の化合物に対する実際のＴ１準位を与えないということを認めなければならない。
【００５４】
赤、緑、青、白および黄色のいくつかの適切な蛍光ドーパントが、Ｂ．Ｒ．Ｈｓｉｅｈ，Ｅｄ．，「ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓ」ＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｙｍｐｏｓｉａ，１２５，１−４８（１９９７）に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５５】
燐光ドーパントは比較的まれである。Ｉｒｐｐｙ３は、緑色の燐光を発し、実施例で用いられている。一連の青色燐光発光体が、ＷＯ０１／３９２３４に開示されており、次の構造をもち、
【００５６】
【化１７】

Ｍは金属（亜鉛など）を表し；ＸおよびＹは独立にＯまたはＳであり；ｎは１から３の整数であり；またＲ_１からＲ_８は独立に、水素、アリールまたはアルキルである。ＷＯ０１／３９２３４は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５７】
本発明によるホスト材料の適合性を、次の構造をもつ、標準的なホストであるＣＢＰとの比較で例示することができる。
【００５８】
【化１８】

【００５９】
ＣＢＰは、約４７５ｎｍに近い波長およびそれ以下のゲスト発光体に対しては、ＣＢＰがこの波長に発光ピークをもつので、通常適切なホストではない。本明細書における発明者等は、カルバゾール部分に電子供与性基を付けるか、あるいはそれに結合するカルバゾール部分をもつ、電子が豊富で小さなコアを用いることにより、より短い波長の発光性ゲストを収容するように、ゲストに対するホストの第１の１重項または３重項励起状態が高くなるということを見出した。
【００６０】
例えば、化合物１，４−ビス（カルバゾリル）ベンゼン（ＣＣＰ）は次の構造をもち、
【００６１】
【化１９】

コアがベンゼンであってビフェニルではないということ以外は、ＣＢＰに似ている。ＣＣＰの励起３重項状態はＣＢＰのそれより高い。ＣＣＰを、より低い第１の励起１重項あるいは３重項状態をもつゲストと共に、ゲスト−ホスト系のホストとして用いることは本発明の範囲内にある。
【００６２】
【表１】

【００６３】
ＣＢＰおよびＣＣＰの合成は、Ｂ．Ｅ．Ｋｏｅｎｅ，ｅｔａｌ．，「ＡｓｙｍｍｅｔｒｉｃＴｒｉａｒｙｌｄｉａｍｉｎｅｓａｓＴｈｅｒｍａｌｌｙＳｔａｂｌｅＨｏｌｅＴｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇＬａｙｅｒｓｆｏｒＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｅｖｉｃｅｓ」Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．Ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．８，２２３５−２２５０（１９９８）に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【００６４】
比較例として、ＣＢＰ類似物であり、次の構造をもつ、１，４−ビス−ジベンゾカルバゾリルジフェニル（ｄｂ−ＣＢＰ）を、Ｕｌｌｍａｎのカップリング反応を用いて調製した。
【００６５】
【化２０】

【００６６】
ゲスト−ホスト系においてホストとしてこの化合物を用いることは、ビフェニル・コアのために、本発明の範囲外であろう。また、カルバゾール基上の縮合ベンゼン環はカルバゾール基の電子供与性を弱め、Ｔ１を低くする。
【００６７】
さらなる比較例として、次の構造をもつ１，４−ビス−（ジベンゾカルバゾリル）ベンゼン（ｄｂ−ＣＣＰ）を調製した。
【００６８】
【化２１】

【００６９】
カルバゾール部分の縮合ベンゼン環は、カルバゾールの電子供与性を低下させるので、ゲスト−ホスト系のホスト材料としてこの化合物を使用することは好ましいことではないであろう。このような材料は、５００ｎｍより短い（青色領域にある）特性発光波長をもつ発光体に対する良好なホストではないかもしれないが、赤または緑色のゲスト発光体に対しては適切なホストでありうる。
【００７０】
ＴＣＢおよび３−ｐｈＴＣＢを含む前記の化合物を、Ｉｒｐｐｙ_３ゲスト発光体ドーパントを用いてＯＬＥＤで試験した。全ての有機層を、１０^−４Ｐａで、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）上に、ＵＬＶＡＣ加熱蒸着チャンバで加熱蒸着により蒸着した。日本の同仁化学研究所から購入した、Ｎ，Ｎ'−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ'−１−ジフェニル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（α−ＮＰＢ）の層を４０ｎｍの厚さに蒸着し、続いて、ホスト材料にドープされたＩｒｐｐｙ_３（５％ｗｔ／ｗｔ）からなる厚さ４０ｎｍの発光層、厚さ１０ｎｍのバソクプロイン（Ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ、ＢＣＰ）からなる励起子ブロック層、および厚さ４００ｎｍのＡｌＱ_３・Ｉｒｐｐｙ_３からなる電子輸送層を蒸着し、ＡｌＱ_３およびＢＣＰは日本の同仁化学研究所から入手した。１５０ｎｍのアルミニウムで被覆された１０ｎｍのアルミニウム−リチウム合金（ＡｌＬｉ）（Ｌｉ１．８ｗｔ％）をカソードとして蒸着した。
【００７１】
前記ＯＬＥＤの光放出（ｐｈｏｔｏｅｍｉｓｓｉｏｎ）を、日立Ｆ−４５００分光蛍光光度計で光ルミネッセンスを用いて測定した。結果が、各化合物に対するルミネッセンス効率、Ｔ１測定値（最大値）、Ｔ１測定値（ピーク）およびＨＯＭＯ計算値を含めて、下の表２にまとめられている。傾向を示すＴ１の計算値もまた与えられている。
【００７２】
【表２】

【００７３】
こうして、短波長発光性ゲストにとってＣＢＰより優れたホスト材料が、電子が豊富なコアにカルバゾール基を付けることにより得られ、電子供与性基をそのカルバゾール基に付けることによりさらに有利にそれを修飾することができる。
【００７４】
コアに結合したカルバゾール基と共に、電子が豊富で小さなコアを有するホスト材料化合物を次の式により表すことができ、
【００７５】
【化２２】

ＡはＯ、ＳまたはＮであり、少なくとも２個のＲはカルバゾールまたは置換されたカルバゾールである。適切なゲストは、このホスト化合物より低い第１励起３重項状態をもつ、約５００ｎｍより短い波長の燐光発光体でありうる。
【００７６】
前記の具体例は、例示のためであるにすぎず、本発明の限定であると見なされるべきでなく、本発明は特許請求の範囲により限定される。
【発明の効果】
上記ＣＣＰ（１，４−ビス（カルバゾリル）ベンゼン）により、短波長発光性ゲストにとってＣＢＰより優れたホスト材料が、電子が豊富なコアにカルバゾール基を付けることにより得られる。

Claims

ゲストおよびホストを含んだ、有機発光デバイスに使用するためのゲスト−ホスト発光系であって、
前記ホストは、

の構造のカルバゾール基化合物であり、
前記ゲストが前記ホストより小さいバンド・ギャップを有する燐光発光化合物であることを特徴とするゲスト−ホスト発光系。