有機電子デバイス
【課題】有機電子デバイスを提供すること。
【解決手段】このデバイスは、アノード、光活性層、およびカソードを有し、さらにこのアノードと光活性層との間には、
緩衝層、
第１の正孔輸送層、および
第２の正孔輸送層
が配置されている。
【解決手段】このデバイスは、アノード、光活性層、およびカソードを有し、さらにこのアノードと光活性層との間には、
緩衝層、
第１の正孔輸送層、および
第２の正孔輸送層
が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、一般に有機電子デバイスに関し、特に、発光ダイオードデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料は、有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、光起電力ダイオード、液晶ディスプレイなどの電子デバイスに広く使用されている。ＯＬＥＤディスプレイを構成するＯＬＥＤなどの有機光活性電子デバイスは、典型的な場合、アノード、正孔輸送層、エミッタ層、電子輸送層、およびカソードからなる。正孔輸送層は、典型的な場合、アノードからエミッタ層のホストまでの注入を高めるのに使用される単一の材料である。エミッタ層は、通常、ドーパントおよびホストからなる。あるいはエミッタ層は、光を放出するホスト、即ち個別のドーパントを必要としないホストを使用して作製することができる。
【０００３】
発光ダイオードの活性成分として、有機エレクトロルミネセンス化合物を使用することが周知である。単純な有機分子、複合ポリマー、および有機金属錯体が使用されてきた。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／０１２７６３７号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０２０５８６０号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０１８４２８７号明細書
【特許文献５】国際公開第２００５／０５２０２７号パンフレット
【特許文献６】米国特許第５９６２６３１号明細書
【特許文献７】国際公開第００／５３５６５号パンフレット
【特許文献８】米国特許第６６７０６４５号明細書
【特許文献９】国際公開第０３／０６３５５５号パンフレット
【特許文献１０】国際公開第２００４／１６７１０号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第０３／００８４２４号パンフレット
【特許文献１２】国際公開第０３／０９１６８８号パンフレット
【特許文献１３】国際公開第０３／０４０２５７号パンフレット
【特許文献１４】米国特許第６３０３２３８号明細書
【特許文献１５】国際公開第００／７０６５５号パンフレット
【特許文献１６】国際公開第０１／４１５１２号パンフレット
【非特許文献１】CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition (2000〜2001)
【非特許文献２】Y. Wang, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837-860, 1996
【非特許文献３】Yamamoto, Progress in Polymer Science, Vol. 17, p. 1153 (1992)
【非特許文献４】Colon et al., Journal of Polymer Science, Part A, Polymer chemistry Edition, Vol. 28, p. 367 (1990)
【非特許文献５】"Flexible light-emitting diode made from soluble conducting polymer," Nature vol. 357, pp. 477-479 (11 June 1992)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
色、寿命、および動作電圧を含めた、ＯＬＥＤデバイスの特性を改善する材料および構造の必要が依然として存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
アノード、光活性層、およびカソードを含み、このアノードと光活性層との間には、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と
が配置されている、有機電子デバイスが提供される。
【０００７】
また、緩衝層が導電性ポリマーおよびフッ素化酸ポリマーを含む、上述のデバイスも提供される。
【０００８】
また、第１の正孔輸送層が高分子正孔輸送材料を含み、第２の正孔輸送層が、気相成長された小分子材料を含む、上述のデバイスも提供される。
【０００９】
アノードと、
ビス（ジアリールアミノ）クリセン化合物を含む光活性層と、
カソードと
を含み、深青発光色を有する有機電子デバイスが提供される。
【００１０】
アノードと、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と、
アントラセン誘導体を含む光活性層と
を含み、深青発光色を有する有機電子デバイスが提供される。
【００１１】
前述の概略的記述および下記の詳細な記述は、例示であり単なる説明を目的としたものであり、添付の特許請求の範囲に記載されるような本発明を限定するものではない。
【００１２】
本明細書に提示される概念の理解を高めるために、添付の図に実施形態を示す。
【００１３】
当業者なら、図中の対象は単純化および明確化のために例示され、必ずしも適正な縮尺で描かれていないことが理解されよう。例えば、これらの図中の対象のいくつかの寸法は、実施形態の理解を高めるために、その他の対象よりも大きく描かれている可能性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
多くの態様および実施形態が本明細書に開示され、これらは例示であって、限定するものではない。本明細書を読んだ後、当業者なら、この開示および特許請求の範囲から逸脱することなく、その他の態様および実施形態が可能であることが理解されよう。
【００１５】
実施形態のいずれか１つまたは複数のその他の特徴および利益は、下記の詳細な記述から、および特許請求の範囲から明らかにされよう。詳細な記述は、まず用語の定義および説明に言及し、その後、デバイス構造、緩衝層、第１の正孔輸送層、第２の正孔輸送層、光活性層、その他の層、最後に実施例について言及する。
【００１６】
１．用語の定義および説明
以下に述べる実施形態の詳細に言及する前に、いくつかの用語について定義し、説明する。
【００１７】
「緩衝層」という用語は、導電性または半導性の材料を含む層を意味するものとし、有機電子デバイスでは、下に存在する層の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素や金属イオンなどの不純物のスカベンジング、および有機電子デバイスの性能を促進させまたは改善するその他の態様を含むがこれらに限定することのない１つまたは複数の機能を有してよい。「緩衝材料」という用語は、緩衝層中の機能性材料を指し、ポリマー、オリゴマー、または小分子でよい。
【００１８】
「正孔輸送」という用語は、層、材料、部材、または構造を指す場合、そのような層、材料、部材、または構造が、そのような層、材料、部材、または構造の厚さ全体を通した正電荷の移行を比較的効率的にかつ電荷の損失が小さい状態で促進させることを意味するものとする。「ＨＴ」という略語は、正孔輸送を指すのに使用する。
【００１９】
「光活性」という用語は、エレクトロルミネセンスまたは光感受性を示す任意の材料を意味するものとする。
【００２０】
「深青」という用語は、Ｃ．Ｉ．Ｅ．のｙ座標が０．１未満の色を意味するものとする。ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｉ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会）系は、色度図上の点を特定する２つの色座標ｘおよびｙによって、色を特徴付ける。１９３１標準が使用される。ＣＩＥ座標は、例えば分光放射計を使用して決定することができる。
【００２１】
「ポリマー」という用語は、少なくとも１つの反復モノマー単位を有する材料を意味するものとする。この用語には、モノマー単位を１種類だけ有するホモポリマー、および２種以上の異なるモノマー単位を有するコポリマーが含まれる。コポリマーは、ポリマーの部分集合である。いくつかの実施形態では、ポリマーは少なくとも５つの反復単位を有する。
【００２２】
「小分子」という用語は、化合物を指す場合、反復モノマー単位を持たない化合物を意味するものとする。いくつかの実施形態では、小分子は、約２０００ｇ／モル以下の分子量を有する。
【００２３】
「導電性ポリマー」という用語は、カーボンブラックまたは導電性金属粒子を添加することなく、生来または元来導電性を有することが可能な任意のポリマーまたはオリゴマーを意味するものとする。導電性ポリマー組成物の導電率は、組成物から作製された被膜の横方向導電率（単位：Ｓ／ｃｍ）として測定される。
【００２４】
「フッ素化酸ポリマー」という用語は、水素の少なくともいくつかがフッ素に置き換えられている、酸性基を有するポリマーを意味するものとする。「酸性基」という用語は、ブレンステッド塩基に水素が供与されるようイオン化することが可能な基を指す。
【００２５】
「層」という用語は、「被膜」という用語と同義に使用され、所望の領域を覆うコーティングを指す。この用語は、サイズによって限定されない。この領域は、デバイス全体と同様に広くすることができ、または実際の視覚ディスプレイのような特定の機能領域と同様に狭くすることができ、または単一のサブ画素と同様に小さくすることができる。層および被膜は、気相成長、液相成長（連続および不連続技法）、および熱転写を含めた任意の従来の堆積技法によって、形成することができる。
【００２６】
本明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」、またはこれらの任意のその他の変形例は、非排他的な包含関係を包含するものとする。例えば、要素の一覧を含むプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもこれらの要素のみに限定されず、明確に列挙されておらずあるいはそのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有なその他の要素を含んでもよい。さらに、他に特に指示しない限り、「または（ｏｒ）」は包含的なまたはを指し、排他的なまたはを指すものではない。例えば、条件ＡまたはＢとは、下記の事項、即ち、Ａは真であり（または存在し）Ｂは偽である（または存在しない）こと、Ａは偽であり（または存在せず）Ｂは真である（または存在する）こと、ならびにＡおよびＢの両方が真である（または存在する）ことのいずれか１つによって満たされる。
【００２７】
「ａ」または「ａｎ」の使用も、本明細書に記述される要素および構成成分について述べるのに用いられる。これは、単なる便宜のため、および本発明の範囲の全体的な意味を与えるために行われる。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数形は、複数形を含まないことを意味することが明らかではない限り、複数形も含む。
【００２８】
元素の周期律表の列に対応する族の番号は非特許文献１に見られる「新表記」を使用する。
【００２９】
他に特に定義しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記述されるものと同様のまたは均等な方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験において使用することができるが、適切な方法および材料を以下に示す。本明細書で言及されるすべての出版物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、特定の文節が引用されない限り、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。矛盾がある場合は、定義を含めた本明細書を優先するものとする。さらに、材料、方法、および実施例は単なる例示であり、限定しようとするものではない。
【００３０】
特定の材料、処理動作、および回路に関するいくつかの詳細は、従来通りのものであり、教科書およびその他の出典に見出すことができ、またその他の方法によって、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体部材の分野の当業者に知られている。そのような詳細は、完全な開示を可能にする目的で必ずしも本明細書に示す必要はない。
【００３１】
２．デバイス構造
本明細書で記述される有機電子デバイスは、アノード、光活性層、およびカソードを含み、さらにこのアノードと光活性層との間には、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と
が位置決めされ、
第１の正孔輸送層の組成が第２の正孔輸送層の組成とは異なっている。デバイスは、「２層正孔輸送層」、「２層ＨＴＬ」、または「ＨＴ２層」を有すると言うことができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、２層ＨＴＬが、改善された被膜品質を光活性層にもたらす。いくつかの実施形態では、２層ＨＴＬによって、光活性層への正孔注入が改善され、その結果、電圧および寿命が改善される。
【００３３】
デバイスの一例を、図１に示す。このデバイスはさらに、選択肢として、光活性層とカソードとの間に電子輸送層を含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層がポリマーであり、液相成長によって堆積される。いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送ポリマーは、緩衝層の表面を被覆可能になるように設計される。例えば、緩衝層が低表面エネルギーを有する層である場合、そのような表面が被覆されるように第１の正孔輸送層を最適化することができる。いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層は、下にある緩衝層またはアノードの凹凸に起因して生じる可能性のあるショートを減少させまたはなくすための平坦化層として作用する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、最適化されたエネルギー準位アライメント、高正孔移動度、低電子移動度、および電子ベースの伝導に対する良好な安定性を有することによって、光活性層への注入促進剤として作用する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、改善された電流注入および低下した動作電圧は、ＨＴＬ２層によって可能になったより良好な準位アライメントを経て光活性層に注入されるように、正孔に対する注入障壁（ψb）を低下させることによって実現される。図２は、単一のＨＴＬを有するデバイス（Ａ）および２層ＨＴＬを有するデバイス（Ｂ）におけるエネルギー準位アライメントの概略を示す。２層ＨＴＬのエネルギー準位アライメントは、デバイスＡにおける単一の大きい注入障壁ψbからデバイスＢにおける２つのさらに小さい注入障壁ψb1およびψb2への変換をもたらす。
【００３７】
３．緩衝層
緩衝層は、しばしばプロトン酸がドープされるポリアニリン（ＰＡＮＩ）やポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などの高分子材料で形成することができる。プロトン酸は、例えば、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）などにすることができる。
【００３８】
緩衝層は、電荷移動化合物、およびその他同様のもの、例えば銅フタロシアニン、およびテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン系（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）などを含むことができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、緩衝層は、少なくとも１種の導電性ポリマーと少なくとも１種のフッ素化酸ポリマーとを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、導電性ポリマーは、少なくとも１０-7Ｓ／ｃｍの導電率を有する被膜を形成することになる。導電性ポリマーを形成するモノマーを、「前駆モノマー」と呼ぶ。コポリマーは、複数の前駆モノマーを有することになる。いくつかの実施形態では、導電性ポリマーは、チオフェン、セレノフェン、テルロフェン、ピロール、アニリン、および多環式芳香族から選択された少なくとも１種の前駆モノマーから作製される。これらモノマーから作製されたポリマーを、本明細書では、それぞれポリチオフェン、ポリ（セレノフェン）、ポリ（テルロフェン）、ポリピロール、ポリアニリン、および多環式芳香族ポリマーと呼ぶ。「多環式芳香族」という用語は、複数の芳香環を有する化合物を指す。これらの環は、１つまたは複数の結合、または架橋基、または原子によって接合されていてもよく、あるいは、一緒に縮合していてもよい。「芳香環」という用語は、複素芳香環を含むものとする。「多環式複素芳香」化合物は、少なくとも１個の複素芳香環を有する。いくつかの実施形態では、多環式芳香族ポリマーがポリ（チエノチオフェン）である。
【００４１】
フッ素化酸ポリマーは、フッ素化されておりかつ酸性プロトンと共に酸性基を有する任意のポリマーにすることができる。この用語には、部分的および完全にフッ素化された材料が含まれる。いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、高度にフッ素化されている。「高度にフッ素化された」という用語は、炭素に結合された利用可能な水素の少なくとも５０％が、フッ素で置き換えられていることを意味する。酸性基は、イオン化可能なプロトンを供給する。いくつかの実施形態では、酸性プロトンは、３未満のｐＫａを有する。いくつかの実施形態では、酸性プロトンは、０未満のｐＫａを有する。いくつかの実施形態では、酸性プロトンは、−５未満のｐＫａを有する。酸性基は、ポリマー主鎖に直接付着することができ、またはポリマー主鎖の側鎖に付着することができる。酸性基の例には、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定するものではない。酸性基は、すべて同じにすることができ、またはポリマーは、複数のタイプの酸性基を有してもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーが水溶性である。いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、水中に分散可能である。いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、有機溶媒で湿潤可能である。
【００４３】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化されたポリマー主鎖を有する。適切な高分子主鎖の例には、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、およびこれらのコポリマーが含まれるが、これらに限定するものではない。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖は高度にフッ素化されている。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖は完全にフッ素化されている。
【００４４】
いくつかの実施形態では、酸性基がスルホン酸基またはスルホンイミド基である。スルホンイミド基は、下式を有する。
【００４５】
−ＳＯ2−ＮＨ−ＳＯ2−Ｒ
（式中、Ｒはアルキル基である。）
いくつかの実施形態では、酸性基は、フッ素化された側鎖上にある。いくつかの実施形態では、フッ素化された側鎖は、アルキル基、アルコキシ基、アミド基、エーテル基、およびこれらの組合せから選択される。
【００４６】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、側基であるフッ素化エーテルスルホネート、フッ素化エステルスルホネート、またはフッ素化エーテルスルホンイミド基を備えたフッ素化オレフィン主鎖を有する。いくつかの実施形態では、ポリマーは、１，１−ジフルオロエチレンと２−（１，１−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸とのコポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、エチレンと２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸とのコポリマーである。これらのコポリマーは、相当するフッ化スルホニルポリマーとして作製することができ、次いでスルホン酸の形に変換することができる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化され部分的にスルホン化されたポリ（アリーレンエーテルスルホン）の、ホモポリマーまたはコポリマーである。コポリマーはブロックコポリマーとすることができる。コモノマーの例には、ブタジエン、ブチレン、イソブチレン、スチレン、およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００４８】
いくつかの実施形態では、緩衝層が、導電性ポリマーおよびコロイド形成高分子酸の水性分散体から作製される。そのような材料は、例えば特許文献１、２、および３に記載されている。
【００４９】
いくつかの実施形態では、緩衝層は、溶液堆積法によって形成される。連続液相成長技法の例には、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが含まれるが、これらに限定するものではない。不連続液相成長技法の例には、インクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が含まれるが、これらに限定するものではない。
【００５０】
４．第１の正孔輸送層
第１の正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料の例は、例えば非特許文献２にまとめられている。正孔輸送小分子とポリマーとの両方を使用することができる。一般に使用される正孔輸送分子には、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）；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（ＭＴＤＡＴＡ）；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（ＴＰＤ）；４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）；１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）；１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）；テトラキス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）；α−フェニル−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）；ｐ−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）；トリフェニルアミン（ＴＰＡ）；ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）；１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＰまたはＤＥＡＳＰ）；１，２−トランス−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＢ）；および銅フタロシアニンなどのポルフィリン化合物が含まれるが、これらに限定するものではない。一般に使用される正孔輸送ポリマーには、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリ（ジオキシチオフェン）、ポリアニリン、およびポリピロールが含まれるが、これらに限定するものではない。上述のような正孔輸送分子を、ポリスチレンやポリカーボネートなどのポリマーにドープすることにより、正孔輸送ポリマーを得ることも可能である。
【００５１】
いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層が正孔輸送ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、正孔輸送ポリマーがジスチリルアリール化合物である。いくつかの実施形態では、アリール基は、２個以上の縮合芳香環を有する。いくつかの実施形態では、アリール基がアセンである。本明細書で使用される「アセン」という用語は、直線状に配列されている２個以上のオルト縮合ベンゼン環を含有する、炭化水素の親成分を指す。
【００５２】
いくつかの実施形態では、正孔輸送ポリマーがアリールアミンポリマーである。いくつかの実施形態では、フルオレンおよびアリールアミンモノマーのコポリマーである。
【００５３】
いくつかの実施形態では、ポリマーは、架橋性基を有する。いくつかの実施形態では、架橋は、熱処理および／またはＵＶまたは可視光への露光によって、実現することができる。架橋性基の例には、ビニル、アクリレート、ペルフルオロビニルエーテル、１−ベンゾ−３，４−シクロブタン、シロキサン、およびメチルエステルが含まれるが、これらに限定するものではない。架橋性ポリマーは、溶液処理ＯＬＥＤの製作において、利点を有することができる。堆積の後、不溶性被膜に変換することのできる層を形成するための、可溶性ポリマー材料の利用によって、層が溶解する問題のない、多層溶液処理ＯＬＥＤデバイスの製作が可能になる。
【００５４】
架橋性ポリマーの例は、例えば、特許文献４および５に見出すことができる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、９，９−ジアルキルフルオレンとトリフェニルアミンとのコポリマーであるポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンと４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）ビフェニルとのコポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンとＴＰＢとのコポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンとＮＰＢとのコポリマーである。いくつかの実施形態では、コポリマーは、（ビニルフェニル）ジフェニルアミン、および９，９−ジスチリルフルオレン、または９，９−ジ（ビニルベンジル）フルオレンから選択された第３のコモノマーから作製される。
【００５６】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、下記の式Ｉを有するポリマーを含む
【００５７】
【化１】
【００５８】
（式中、ａ、ｂ、およびｃは、ポリマー中のモノマーの相対的な比を表し、０以外の整数であり；ｎは、少なくとも２の、０以外の整数である）。いくつかの実施形態では、ａ、ｂ、およびｃは、１〜１０の範囲内の値を有する。いくつかの実施形態では、比ａ：ｂ：ｃは、範囲（１〜４）：（１〜４）：（１〜２）を有する。いくつかの実施形態では、ｎが２〜５００である。
【００５９】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、下記の式ＩＩを有するポリマーを含む
【００６０】
【化２】
【００６１】
（式中、ａ、ｂ、およびｃは、ポリマー中のモノマーの相対的な比を表し、０以外の整数であり；ｎは、少なくとも２の、０以外の整数である）。いくつかの実施形態では、ａ、ｂ、およびｃは、１〜１０の範囲内の値を有する。いくつかの実施形態では、比ａ：ｂ：ｃは、範囲（２〜７）：（２〜７）：（１〜３）を有する。いくつかの実施形態では、ｎが２〜５００である。
【００６２】
第１の正孔輸送層のためのポリマー、特に、式Ｉまたは式ＩＩを有するポリマーは、一般に、３つの知られている合成経路によって調製することができる。第１の合成方法では、非特許文献３に記載されているように、モノマー単位のジハロまたはジトリフレート誘導体を、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）などの化学量論量の０価のニッケル化合物と反応させる。第２の方法では、非特許文献４に記載されているように、２価のニッケルイオンを０価のニッケルに還元することが可能な化学量論量の材料の存在下、モノマー単位のジハロまたはジトリフレート誘導体を、触媒量のＮｉ（ＩＩ）化合物と反応させる。適切な材料には、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、およびリチウムが含まれる。第３の合成方法では、特許文献６および７に記載されているように、テトラキス（トリフェニルホスフィン）Ｐｄなどの０価のパラジウム触媒の存在下、１つのモノマー単位のジハロまたはジトリフレート誘導体を、ボロン酸、ボロン酸エステル、およびボランから選択された２個の反応性基を有する別のモノマー単位の誘導体と反応させる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、下記のＰ１からＰ５までからなる群から選択されたポリマーを含む。
【００６４】
【化３】
【００６５】
【化４】
【００６６】
いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層が、上記にて論じられた溶液堆積法によって形成される。
【００６７】
５．第２の正孔輸送層
上記にて論じられた任意の正孔輸送材料は、第２の正孔輸送層に使用することができる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送材料が小分子である。いくつかの実施形態では、小分子正孔輸送材料は、トリアリールアミン基、例えばＮＰＢ、ＴＰＤ、ＣＢＰ、ＭＴＤＡＴＡ、およびｍＣＰを有する。
【００６９】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送材料が、下記の化合物から選択される。
【００７０】
【化５】
【００７１】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送材料は、気相成長プロセスによって付着される。いくつかの実施形態では、材料は、真空蒸発によって付着される。
【００７２】
６．光活性材料
いくつかの実施形態では、光活性材料がエレクトロルミネセンスであり、赤、緑、および青の発光色を有する材料から選択される。エレクトロルミネセンス材料には、小分子有機蛍光化合物、蛍光および燐光金属錯体、複合ポリマー、およびこれらの混合物が含まれる。蛍光化合物の例には、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、これらの誘導体、およびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定するものではない。金属錯体の例には、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの金属キレートオキシノイド化合物；Ｐｅｔｒｏｖ他の特許文献８と、特許文献９および１０に開示されているような、フェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルピリミジン配位子を有するイリジウムの錯体や、例えば特許文献１１、１２、および１３に記載されているような有機金属錯体、およびこれらの混合物などの、シクロメタル化イリジウムおよび白金エレクトロルミネセンス化合物が含まれるが、これらに限定するものではない。電荷担持ホスト材料および金属錯体を含むエレクトロルミネセンス放出層が、Ｔｈｏｍｐｓｏｎ他による特許文献１４と、ＢｕｒｒｏｗｓおよびＴｈｏｍｐｓｏｎによる特許文献１５および１６に記載されている。複合ポリマーの例には、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（スピロビフルオレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレン）、これらのコポリマー、およびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定するものではない。
【００７３】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料が、ホスト材料と共に存在する。いくつかの実施形態では、ホストが電荷担持材料である。ＥＬ／ホスト系では、ＥＬ材料を、小分子またはポリマーにすることができ、ホストは独立に、小分子またはポリマーにすることができる。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料が、イリジウムのシクロメタル化錯体である。いくつかの実施形態では、錯体は、フェニルピリジン、フェニルキノリン、およびフェニルイソキノリンから選択された２つの配位子を有し、第３の配位子は、β−ジエノレートである。配位子は、置換されていなくてもよく、あるいは、Ｆ、Ｄ、アルキル、ＣＮ、またはアリール基で置換されていてもよい。
【００７５】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、およびポリスピロビフルオレンからなる群から選択されたポリマーである。
【００７６】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、非高分子スピロビフルオレン化合物およびフルオランテン化合物からなる群から選択される。
【００７７】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、アリールアミン基を有する化合物である。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、下記の式から選択される
【００７８】
【化６】
【００７９】
（式中、
Ａは、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑは、単結合、または３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
ｎおよびｍは、独立に、１〜６の整数である）。
【００８０】
上記式のいくつかの実施形態では、各式におけるＡおよびＱの少なくとも一方が、少なくとも３個の縮合環を有する。いくつかの実施形態では、ｍおよびｎは、１に等しい。いくつかの実施形態では、Ｑは、スチリルまたはスチリルフェニル基である。
【００８１】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、下記の式を有する
【００８２】
【化７】
【００８３】
（式中、
Ｙは、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑ’は、芳香族基、２価のトリフェニルアミン残基、または単結合である）。
【００８４】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料はアリールアセンである。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は非対称アリールアセンである。
【００８５】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料はクリセン誘導体である。「クリセン」という用語は、１，２−ベンゾフェナントレンを意味するものとする。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、アリール置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、アリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、２個の異なるアリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態では、クリセン誘導体は、深青発光を有する。
【００８６】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、下記の式、
【００８７】
【化８】
【００８８】
およびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００８９】
いくつかの実施形態では、ホストは、ビス縮合環状芳香族化合物である。
【００９０】
いくつかの実施形態では、ホストは、アントラセン誘導体化合物である。いくつかの実施形態では、化合物は、下記の式、
Ａｎ−Ｌ−Ａｎ
を有する
（式中、
Ａｎは、アントラセン部分であり、
Ｌは、２価の連結基である）。
【００９１】
この式のいくつかの実施形態では、Ｌは、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、または芳香族基である。いくつかの実施形態では、Ａｎは、モノまたはジフェニルアントリル部分である。
【００９２】
いくつかの実施形態では、ホストは、下記の式、
Ａ−Ａｎ−Ａ
を有する
（式中、
Ａｎは、アントラセン部分であり、
Ａは、芳香族基である）。
【００９３】
いくつかの実施形態では、ホストは、下記の式を有するアントラセン誘導体である
【００９４】
【化９】
【００９５】
（式中、
Ａ1およびＡ2は、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、Ｈ、芳香族基、およびアルケニル基からなる群から選択され、あるいはＡは、１個または複数の縮合芳香環を表してもよく、
ｐおよびｑは、同じまたは異なっており、１〜３の整数である）。
【００９６】
いくつかの実施形態では、アントラセン誘導体は非対称である。いくつかの実施形態では、ｐ＝２およびｑ＝１である。いくつかの実施形態では、Ａ1およびＡ2の少なくとも一方がナフチル基である。
【００９７】
場合によっては、ホスト材料は発光性であり、光活性層のエミッタとして単独で使用することができる。いくつかの実施形態では、ホストは、光活性層のエミッタとしての別のホストと組み合わせて使用することができる。
【００９８】
７．その他の層
デバイス中のその他の層は、そのような層で有用であることが知られている任意の材料で作製することができる。アノードは、正電荷キャリアを注入するのに特に効率的な電極である。このアノードは、例えば、金属、混合金属、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含有する材料で作製することができ、あるいは、導電性ポリマー、およびこれらの混合物にすることができる。適切な金属には、第１１族の金属、第４、５、および６族の金属と、第８、１０族の遷移金属が含まれる。アノードが光透過するものである場合は、一般に、酸化インジウムスズなどの第１２、１３、および１４族の金属の混合金属酸化物が使用される。アノードは、非特許文献５に記載されているようなポリアニリンなどの有機材料を含んでもよい。少なくともアノードおよびカソードの一方は、発生した光を観察することができるように、少なくとも部分的に透明であるべきである。
【００９９】
電子輸送層１４０で使用することができる電子輸送材料の例には、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（Ａｌｑ３）やテトラキス−（８−ヒドロキシキノラート）ジルコニウム（Ｚｒｑ４）などの金属キレートオキシノイド化合物；および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）や３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＰＡ）や２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナトロリン；およびこれらの混合物が含まれる。
【０１００】
カソードは、電子または負電荷キャリアを注入するのに特に効率的な電極である。カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有する任意の金属または非金属にすることができる。カソード用の材料は、第１族のアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｃｓ）第２族（アルカリ土類）の金属、第１２族の金属、希土類元素およびランタニド、およびアクチニドを含めた金属から選択することができる。アルミニウムやインジウム、カルシウム、バリウム、サマリウム、およびマグネシウムなどの材料、ならびにこれらの組合せを使用することができる。Ｌｉ含有有機金属化合物、ＬｉＦ、およびＬｉ2Ｏも、動作電圧を低下させるために、有機層とカソード層との間に堆積することができる。この層を、電子注入層と呼んでもよい。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、種々の層が下記の範囲の厚さ（単位：Å）を有する：アノード、５００〜５０００Å、いくつかの実施形態では１０００〜２０００Å；第１の正孔輸送層、５０〜２０００Å、いくつかの実施形態では１００〜１０００Å；第２の正孔輸送層、１０〜２０００Å、いくつかの実施形態では５０〜２００Å；光活性層、１０〜２０００Å、いくつかの実施形態では１００〜１０００Å；任意選択の電子輸送層、５０〜２０００Å、いくつかの実施形態では１００〜１０００Å；カソード、２００〜１００００Å、いくつか実施形態では３００〜５０００Å。デバイスにおける電子−正孔再結合ゾーンの位置、したがってデバイスの発光スペクトルは、各層の相対的な厚さに影響される可能性がある。したがって電子輸送層の厚さは、電子−正孔再結合ゾーンが発光層内にあるように選択すべきである。層の厚さの望ましい比は、使用される材料の性質そのものに左右されることになる。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、デバイスは、下記の構造、即ちアノード、緩衝層、第１の正孔輸送層、第２の正孔輸送層、光活性層、電子輸送層、電子注入層、カソードを、この順序で有する。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、デバイスは、緩衝層、第１の正孔輸送層、および光活性層の液相成長によって、かつ第２の正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、およびカソードの気相成長によって製作される。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、デバイスは、緩衝層および第１の正孔輸送層の液相成長によって、かつ第２の正孔輸送層、光活性層、電子輸送層、電子注入層、およびカソードの気相成長によって製作される。
【０１０５】
（実施例）
本明細書で記述される概念について、特許請求の範囲に記載される対象の範囲を限定することのない下記の実施例で、さらに記述する。
【実施例１】
【０１０６】
実施例１は、ポリマーＰ２の調製を示す。
【０１０７】
【化１０】
【０１０８】
ビス（１，５−シクロオクタジエン）−ニッケル−（０）（１．６６７ｇ、６．０６ｍｍｏｌ）を、２，２’−ビピリジル（０．９４６ｇ、６．０６ｍｍｏｌ）および１，５−シクロオクタジエン（０．６５６ｇ、６．０６ｍｍｏｌ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（無水物、６ｍＬ）溶液に添加した。得られた混合物を、３０分間６０℃に加熱した。次いで、９，９−ジオクチル−２，７−ジブロモフルオレン（０．６５８ｇ、１．２０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（０．７７６ｇ、１．２０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−クロロフェニル）−３−ビニルアニリン（０．２０４ｇ、０．６０ｍｍｏｌ）のトルエン（無水物、２５ｍＬ）溶液を、攪拌中の触媒混合物に素早く添加した。混合物を、６０℃で１０時間攪拌した。反応混合物を室温に冷却した後、この混合物を激しく攪拌しながら、５００ｍＬのメタノール中にゆっくりと注ぎ、一晩攪拌した。さらに濃ＨＣｌを２０ｍＬ添加し、１時間攪拌した。沈殿物を濾過し、次いでトルエン１２５ｍＬに添加し、濃ＨＣｌを２５ｍＬ含有している１：１のメタノール：アセトン溶液１Ｌにゆっくり注いだ。得られた黄色の沈殿物を３０分間攪拌し、次いで濾過によって分離した。固体を、クロマトグラフィー（シリカ、トルエン）によってさらに精製し、酢酸エチルから精製した。得られた材料を真空中で乾燥した後、薄黄色のポリマーが８０％の収率（０．９７ｇ）で単離された。ＧＰＣ（ＴＨＦ、室温）：Ｍｎ＝６０６１６；Ｍｗ＝３６５５８９；Ｍｗ／Ｍｎ＝５．９８。
【０１０９】
ポリマーＰ３およびＰ４は、ビス（４−クロロフェニル）−３−ビニルアニリンの代わりの２，７−ジブロモ−９，９’−（ｐ−ビニルベンジル）−フルオレンと、反応物質の適切な比とを使用して、同様の手法で作製した。
【実施例２】
【０１１０】
実施例２は、２層ＨＴＬを使用した有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）の形成を示す。
【０１１１】
ＯＬＥＤデバイスを、溶液処理および熱蒸発技法の組合せによって製作した。５０ｎｍの酸化インジウムスズを有するガラス基板をアノードとして使用した。この基板をパターニングし、ｕｖ−オゾン中で清浄化した。
【０１１２】
デバイス製作の直前に、清浄化されパターニングされたＩＴＯ基板を、ＵＶ−オゾンで１０分間処理した。冷却直後に、緩衝剤１の水性分散液をＩＴＯ表面にスピンコートし、加熱して溶媒を除去した。次いで基板をベークし、ドライボックスに移し、その内部でその他すべての操作を実施した。第１の正孔輸送層を形成するために、冷却後、基板に正孔輸送ポリマーＰ３の０．４％ｗ／ｖトルエン溶液をスピンコートし、次いで加熱して溶媒を除去し、架橋を行って、２０ｎｍの厚さを層を得た。次いで基板をマスクし、真空チャンバ内に置いた。次いで第２の正孔輸送層を、ＮＰＢ層を蒸発させることによって形成し、それによって６ｎｍの層を形成した。光活性層を形成するために、エミッタ２：エミッタ１が１３：１ｗ／ｗの混合物を同時蒸発させて、３９ｎｍの厚さにした。この層では、エミッタ２がホストとして作用した。
【０１１３】
２０ｎｍのＡＩＱ層を熱蒸発によって堆積し、それによって電子輸送層を形成した。この後、１ｎｍのフッ化リチウム層を形成した。１００ｎｍのＡｌオーバコートを気相成長させて、カソードを形成した。このデバイスを、ガラスの蓋、ゲッターパック、およびＵＶ硬化性エポキシを使用して封入した。
【０１１４】
ＯＬＥＤサンプルは、その（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）エレクトロルミネセンスの輝度対電圧、および（３）エレクトロルミネセンスのスペクトル対電圧を測定することによって特徴付けた。３種の測定すべては、同じ時間で行い、コンピュータにより制御した。ある電圧でのデバイスの電流効率は、ＬＥＤのエレクトロルミネセンス輝度を、デバイス作動に必要とされる電流密度で割ることによって決定した。単位はｃｄ／Ａである。電力効率は、電流効率を動作電圧で割った値である。単位はｌｍ／Ｗである。
【０１１５】
デバイスの製作で使用された材料を、以下に列挙し、その結果を表１に示す。
【０１１６】
緩衝液１：
ポリピロールと、高分子フッ素化スルホン酸との水性分散液。この材料は、特許文献３の実施例１に記載されているものと同様の手順を使用して調製した。
【０１１７】
ＮＰＢ：
Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン
【０１１８】
【化１１】
【実施例３】
【０１１９】
実施例３は、２層ＨＴＬを使用した有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）の形成を示す。
【０１２０】
ＯＬＥＤは、下記の材料を使用して、実施例２で述べた手順に従って調製した：
緩衝層＝緩衝液１
第１の正孔輸送層＝正孔輸送ポリマーＰ４
第２の正孔輸送層＝ＮＰＢ
光活性層＝ホスト１：ドーパント１が１３：１
電子輸送層＝ＡＩＱ
電子注入層＝ＬｉＦ
カソード＝Ａｌ。
【０１２１】
ホスト１およびドーパント１は、青色のホストおよびドーパントとして出光興産（株）（日本、千葉）から提供される。
【０１２２】
デバイス特徴付けのデータを、表１にまとめる。
【０１２３】
比較例Ａ
この比較例は、単一の高分子正孔輸送層で作製されたＯＬＥＤ示す。
【０１２４】
デバイスは、第２の正孔輸送層を省略したこと以外、実施例３の手順および材料を使用して作製した。単一の正孔輸送層は、ポリマーＰ４であった。
【０１２５】
デバイス特徴付けのデータを、表１にまとめる。
【０１２６】
比較例Ｂ
この比較例は、単一の小分子正孔輸送層で作製されたＯＬＥＤを示す。
【０１２７】
デバイスは、第１の正孔輸送層を省略したこと以外、実施例３の手順および材料を使用して作製した。単一の正孔輸送層は、気相成長させたＮＰＢであった。
【０１２８】
デバイス特徴付けのデータを、表１にまとめる。
【０１２９】
【表１】
【実施例４】
【０１３０】
この実施例は、深青発光を有するＯＬＥＤについて示す。
【０１３１】
ＯＬＥＤは、光活性層が、厚さ３４ｎｍのエミッタ２層だけであること以外、実施例２の手順および材料を使用して製作した。
【０１３２】
このデバイスは、７００ニットで１．６ｃｄ／Ａの効率を有し、寿命（予測）は７００ニットで３５００時間であった。色座標は、ｘ＝０．１５２およびｙ＝０．０７６であった。
【０１３３】
概略的な記述または実施例において既に述べた作用の必ずしもすべてを必要とするものではなく、特定の作用の一部しか必要としなくてもよく、１つまたは複数の別の作用を、記述された内容の他にも発揮できることに留意されたい。さらに、作用が列挙される順序は、必ずしもこれらの作用が発揮される順序である必要はない。
【０１３４】
前述の明細書では、その概念について、特定の実施形態を参照しながら述べてきた。しかし当業者なら、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることが理解されよう。したがって、明細書および図は、制限することを意味するのではなく例示を意味すると見なされ、そのような修正のすべては、本発明の範囲内に含まれるものとする。
【０１３５】
利益、その他の利点、および問題の解決策については、特定の実施形態に関して既に述べてきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決策と、任意の利益、利点、または解決策をもたらしあるいはより顕著なものにすることができる任意の特徴とは、いずれかまたはすべての特許請求の範囲の極めて重要な、必要とされる、または不可欠な特徴であると解釈すべきではない。
【０１３６】
明確にするために、本明細書の別々の実施形態の文脈に記述されているある特徴は、これらを組み合わせた状態で単一の実施形態に示すこともできると理解すべきである。逆に言えば、簡略化するために、単一の実施形態の文脈に記述されている様々な特徴は、別々にまたは任意の部分組合せの状態で示すこともできる。さらに、ある範囲ごとに示された値に言及する場合は、その範囲内のそれぞれの値およびすべての値が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】有機電子デバイスの１つのタイプの例示を含む図である。
【図２】（Ａ）単一の正孔輸送層を有するデバイスと、（Ｂ）第１および第２の正孔輸送層を有するデバイスに関する、概略的なエネルギー準位図を含んだ図である。
【技術分野】
【０００１】
この開示は、一般に有機電子デバイスに関し、特に、発光ダイオードデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料は、有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、光起電力ダイオード、液晶ディスプレイなどの電子デバイスに広く使用されている。ＯＬＥＤディスプレイを構成するＯＬＥＤなどの有機光活性電子デバイスは、典型的な場合、アノード、正孔輸送層、エミッタ層、電子輸送層、およびカソードからなる。正孔輸送層は、典型的な場合、アノードからエミッタ層のホストまでの注入を高めるのに使用される単一の材料である。エミッタ層は、通常、ドーパントおよびホストからなる。あるいはエミッタ層は、光を放出するホスト、即ち個別のドーパントを必要としないホストを使用して作製することができる。
【０００３】
発光ダイオードの活性成分として、有機エレクトロルミネセンス化合物を使用することが周知である。単純な有機分子、複合ポリマー、および有機金属錯体が使用されてきた。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／０１２７６３７号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０２０５８６０号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０１８４２８７号明細書
【特許文献５】国際公開第２００５／０５２０２７号パンフレット
【特許文献６】米国特許第５９６２６３１号明細書
【特許文献７】国際公開第００／５３５６５号パンフレット
【特許文献８】米国特許第６６７０６４５号明細書
【特許文献９】国際公開第０３／０６３５５５号パンフレット
【特許文献１０】国際公開第２００４／１６７１０号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第０３／００８４２４号パンフレット
【特許文献１２】国際公開第０３／０９１６８８号パンフレット
【特許文献１３】国際公開第０３／０４０２５７号パンフレット
【特許文献１４】米国特許第６３０３２３８号明細書
【特許文献１５】国際公開第００／７０６５５号パンフレット
【特許文献１６】国際公開第０１／４１５１２号パンフレット
【非特許文献１】CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition (2000〜2001)
【非特許文献２】Y. Wang, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837-860, 1996
【非特許文献３】Yamamoto, Progress in Polymer Science, Vol. 17, p. 1153 (1992)
【非特許文献４】Colon et al., Journal of Polymer Science, Part A, Polymer chemistry Edition, Vol. 28, p. 367 (1990)
【非特許文献５】"Flexible light-emitting diode made from soluble conducting polymer," Nature vol. 357, pp. 477-479 (11 June 1992)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
色、寿命、および動作電圧を含めた、ＯＬＥＤデバイスの特性を改善する材料および構造の必要が依然として存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
アノード、光活性層、およびカソードを含み、このアノードと光活性層との間には、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と
が配置されている、有機電子デバイスが提供される。
【０００７】
また、緩衝層が導電性ポリマーおよびフッ素化酸ポリマーを含む、上述のデバイスも提供される。
【０００８】
また、第１の正孔輸送層が高分子正孔輸送材料を含み、第２の正孔輸送層が、気相成長された小分子材料を含む、上述のデバイスも提供される。
【０００９】
アノードと、
ビス（ジアリールアミノ）クリセン化合物を含む光活性層と、
カソードと
を含み、深青発光色を有する有機電子デバイスが提供される。
【００１０】
アノードと、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と、
アントラセン誘導体を含む光活性層と
を含み、深青発光色を有する有機電子デバイスが提供される。
【００１１】
前述の概略的記述および下記の詳細な記述は、例示であり単なる説明を目的としたものであり、添付の特許請求の範囲に記載されるような本発明を限定するものではない。
【００１２】
本明細書に提示される概念の理解を高めるために、添付の図に実施形態を示す。
【００１３】
当業者なら、図中の対象は単純化および明確化のために例示され、必ずしも適正な縮尺で描かれていないことが理解されよう。例えば、これらの図中の対象のいくつかの寸法は、実施形態の理解を高めるために、その他の対象よりも大きく描かれている可能性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
多くの態様および実施形態が本明細書に開示され、これらは例示であって、限定するものではない。本明細書を読んだ後、当業者なら、この開示および特許請求の範囲から逸脱することなく、その他の態様および実施形態が可能であることが理解されよう。
【００１５】
実施形態のいずれか１つまたは複数のその他の特徴および利益は、下記の詳細な記述から、および特許請求の範囲から明らかにされよう。詳細な記述は、まず用語の定義および説明に言及し、その後、デバイス構造、緩衝層、第１の正孔輸送層、第２の正孔輸送層、光活性層、その他の層、最後に実施例について言及する。
【００１６】
１．用語の定義および説明
以下に述べる実施形態の詳細に言及する前に、いくつかの用語について定義し、説明する。
【００１７】
「緩衝層」という用語は、導電性または半導性の材料を含む層を意味するものとし、有機電子デバイスでは、下に存在する層の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素や金属イオンなどの不純物のスカベンジング、および有機電子デバイスの性能を促進させまたは改善するその他の態様を含むがこれらに限定することのない１つまたは複数の機能を有してよい。「緩衝材料」という用語は、緩衝層中の機能性材料を指し、ポリマー、オリゴマー、または小分子でよい。
【００１８】
「正孔輸送」という用語は、層、材料、部材、または構造を指す場合、そのような層、材料、部材、または構造が、そのような層、材料、部材、または構造の厚さ全体を通した正電荷の移行を比較的効率的にかつ電荷の損失が小さい状態で促進させることを意味するものとする。「ＨＴ」という略語は、正孔輸送を指すのに使用する。
【００１９】
「光活性」という用語は、エレクトロルミネセンスまたは光感受性を示す任意の材料を意味するものとする。
【００２０】
「深青」という用語は、Ｃ．Ｉ．Ｅ．のｙ座標が０．１未満の色を意味するものとする。ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｉ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会）系は、色度図上の点を特定する２つの色座標ｘおよびｙによって、色を特徴付ける。１９３１標準が使用される。ＣＩＥ座標は、例えば分光放射計を使用して決定することができる。
【００２１】
「ポリマー」という用語は、少なくとも１つの反復モノマー単位を有する材料を意味するものとする。この用語には、モノマー単位を１種類だけ有するホモポリマー、および２種以上の異なるモノマー単位を有するコポリマーが含まれる。コポリマーは、ポリマーの部分集合である。いくつかの実施形態では、ポリマーは少なくとも５つの反復単位を有する。
【００２２】
「小分子」という用語は、化合物を指す場合、反復モノマー単位を持たない化合物を意味するものとする。いくつかの実施形態では、小分子は、約２０００ｇ／モル以下の分子量を有する。
【００２３】
「導電性ポリマー」という用語は、カーボンブラックまたは導電性金属粒子を添加することなく、生来または元来導電性を有することが可能な任意のポリマーまたはオリゴマーを意味するものとする。導電性ポリマー組成物の導電率は、組成物から作製された被膜の横方向導電率（単位：Ｓ／ｃｍ）として測定される。
【００２４】
「フッ素化酸ポリマー」という用語は、水素の少なくともいくつかがフッ素に置き換えられている、酸性基を有するポリマーを意味するものとする。「酸性基」という用語は、ブレンステッド塩基に水素が供与されるようイオン化することが可能な基を指す。
【００２５】
「層」という用語は、「被膜」という用語と同義に使用され、所望の領域を覆うコーティングを指す。この用語は、サイズによって限定されない。この領域は、デバイス全体と同様に広くすることができ、または実際の視覚ディスプレイのような特定の機能領域と同様に狭くすることができ、または単一のサブ画素と同様に小さくすることができる。層および被膜は、気相成長、液相成長（連続および不連続技法）、および熱転写を含めた任意の従来の堆積技法によって、形成することができる。
【００２６】
本明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」、またはこれらの任意のその他の変形例は、非排他的な包含関係を包含するものとする。例えば、要素の一覧を含むプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもこれらの要素のみに限定されず、明確に列挙されておらずあるいはそのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有なその他の要素を含んでもよい。さらに、他に特に指示しない限り、「または（ｏｒ）」は包含的なまたはを指し、排他的なまたはを指すものではない。例えば、条件ＡまたはＢとは、下記の事項、即ち、Ａは真であり（または存在し）Ｂは偽である（または存在しない）こと、Ａは偽であり（または存在せず）Ｂは真である（または存在する）こと、ならびにＡおよびＢの両方が真である（または存在する）ことのいずれか１つによって満たされる。
【００２７】
「ａ」または「ａｎ」の使用も、本明細書に記述される要素および構成成分について述べるのに用いられる。これは、単なる便宜のため、および本発明の範囲の全体的な意味を与えるために行われる。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数形は、複数形を含まないことを意味することが明らかではない限り、複数形も含む。
【００２８】
元素の周期律表の列に対応する族の番号は非特許文献１に見られる「新表記」を使用する。
【００２９】
他に特に定義しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記述されるものと同様のまたは均等な方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験において使用することができるが、適切な方法および材料を以下に示す。本明細書で言及されるすべての出版物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、特定の文節が引用されない限り、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。矛盾がある場合は、定義を含めた本明細書を優先するものとする。さらに、材料、方法、および実施例は単なる例示であり、限定しようとするものではない。
【００３０】
特定の材料、処理動作、および回路に関するいくつかの詳細は、従来通りのものであり、教科書およびその他の出典に見出すことができ、またその他の方法によって、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体部材の分野の当業者に知られている。そのような詳細は、完全な開示を可能にする目的で必ずしも本明細書に示す必要はない。
【００３１】
２．デバイス構造
本明細書で記述される有機電子デバイスは、アノード、光活性層、およびカソードを含み、さらにこのアノードと光活性層との間には、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と
が位置決めされ、
第１の正孔輸送層の組成が第２の正孔輸送層の組成とは異なっている。デバイスは、「２層正孔輸送層」、「２層ＨＴＬ」、または「ＨＴ２層」を有すると言うことができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、２層ＨＴＬが、改善された被膜品質を光活性層にもたらす。いくつかの実施形態では、２層ＨＴＬによって、光活性層への正孔注入が改善され、その結果、電圧および寿命が改善される。
【００３３】
デバイスの一例を、図１に示す。このデバイスはさらに、選択肢として、光活性層とカソードとの間に電子輸送層を含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層がポリマーであり、液相成長によって堆積される。いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送ポリマーは、緩衝層の表面を被覆可能になるように設計される。例えば、緩衝層が低表面エネルギーを有する層である場合、そのような表面が被覆されるように第１の正孔輸送層を最適化することができる。いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層は、下にある緩衝層またはアノードの凹凸に起因して生じる可能性のあるショートを減少させまたはなくすための平坦化層として作用する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、最適化されたエネルギー準位アライメント、高正孔移動度、低電子移動度、および電子ベースの伝導に対する良好な安定性を有することによって、光活性層への注入促進剤として作用する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、改善された電流注入および低下した動作電圧は、ＨＴＬ２層によって可能になったより良好な準位アライメントを経て光活性層に注入されるように、正孔に対する注入障壁（ψb）を低下させることによって実現される。図２は、単一のＨＴＬを有するデバイス（Ａ）および２層ＨＴＬを有するデバイス（Ｂ）におけるエネルギー準位アライメントの概略を示す。２層ＨＴＬのエネルギー準位アライメントは、デバイスＡにおける単一の大きい注入障壁ψbからデバイスＢにおける２つのさらに小さい注入障壁ψb1およびψb2への変換をもたらす。
【００３７】
３．緩衝層
緩衝層は、しばしばプロトン酸がドープされるポリアニリン（ＰＡＮＩ）やポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などの高分子材料で形成することができる。プロトン酸は、例えば、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）などにすることができる。
【００３８】
緩衝層は、電荷移動化合物、およびその他同様のもの、例えば銅フタロシアニン、およびテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン系（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）などを含むことができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、緩衝層は、少なくとも１種の導電性ポリマーと少なくとも１種のフッ素化酸ポリマーとを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、導電性ポリマーは、少なくとも１０-7Ｓ／ｃｍの導電率を有する被膜を形成することになる。導電性ポリマーを形成するモノマーを、「前駆モノマー」と呼ぶ。コポリマーは、複数の前駆モノマーを有することになる。いくつかの実施形態では、導電性ポリマーは、チオフェン、セレノフェン、テルロフェン、ピロール、アニリン、および多環式芳香族から選択された少なくとも１種の前駆モノマーから作製される。これらモノマーから作製されたポリマーを、本明細書では、それぞれポリチオフェン、ポリ（セレノフェン）、ポリ（テルロフェン）、ポリピロール、ポリアニリン、および多環式芳香族ポリマーと呼ぶ。「多環式芳香族」という用語は、複数の芳香環を有する化合物を指す。これらの環は、１つまたは複数の結合、または架橋基、または原子によって接合されていてもよく、あるいは、一緒に縮合していてもよい。「芳香環」という用語は、複素芳香環を含むものとする。「多環式複素芳香」化合物は、少なくとも１個の複素芳香環を有する。いくつかの実施形態では、多環式芳香族ポリマーがポリ（チエノチオフェン）である。
【００４１】
フッ素化酸ポリマーは、フッ素化されておりかつ酸性プロトンと共に酸性基を有する任意のポリマーにすることができる。この用語には、部分的および完全にフッ素化された材料が含まれる。いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、高度にフッ素化されている。「高度にフッ素化された」という用語は、炭素に結合された利用可能な水素の少なくとも５０％が、フッ素で置き換えられていることを意味する。酸性基は、イオン化可能なプロトンを供給する。いくつかの実施形態では、酸性プロトンは、３未満のｐＫａを有する。いくつかの実施形態では、酸性プロトンは、０未満のｐＫａを有する。いくつかの実施形態では、酸性プロトンは、−５未満のｐＫａを有する。酸性基は、ポリマー主鎖に直接付着することができ、またはポリマー主鎖の側鎖に付着することができる。酸性基の例には、カルボン酸基、スルホン酸基、スルホンイミド基、リン酸基、およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定するものではない。酸性基は、すべて同じにすることができ、またはポリマーは、複数のタイプの酸性基を有してもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーが水溶性である。いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、水中に分散可能である。いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、有機溶媒で湿潤可能である。
【００４３】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化されたポリマー主鎖を有する。適切な高分子主鎖の例には、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、およびこれらのコポリマーが含まれるが、これらに限定するものではない。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖は高度にフッ素化されている。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖は完全にフッ素化されている。
【００４４】
いくつかの実施形態では、酸性基がスルホン酸基またはスルホンイミド基である。スルホンイミド基は、下式を有する。
【００４５】
−ＳＯ2−ＮＨ−ＳＯ2−Ｒ
（式中、Ｒはアルキル基である。）
いくつかの実施形態では、酸性基は、フッ素化された側鎖上にある。いくつかの実施形態では、フッ素化された側鎖は、アルキル基、アルコキシ基、アミド基、エーテル基、およびこれらの組合せから選択される。
【００４６】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、側基であるフッ素化エーテルスルホネート、フッ素化エステルスルホネート、またはフッ素化エーテルスルホンイミド基を備えたフッ素化オレフィン主鎖を有する。いくつかの実施形態では、ポリマーは、１，１−ジフルオロエチレンと２−（１，１−ジフルオロ−２−（トリフルオロメチル）アリルオキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸とのコポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、エチレンと２−（２−（１，２，２−トリフルオロビニルオキシ）−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸とのコポリマーである。これらのコポリマーは、相当するフッ化スルホニルポリマーとして作製することができ、次いでスルホン酸の形に変換することができる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、フッ素化酸ポリマーは、フッ素化され部分的にスルホン化されたポリ（アリーレンエーテルスルホン）の、ホモポリマーまたはコポリマーである。コポリマーはブロックコポリマーとすることができる。コモノマーの例には、ブタジエン、ブチレン、イソブチレン、スチレン、およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００４８】
いくつかの実施形態では、緩衝層が、導電性ポリマーおよびコロイド形成高分子酸の水性分散体から作製される。そのような材料は、例えば特許文献１、２、および３に記載されている。
【００４９】
いくつかの実施形態では、緩衝層は、溶液堆積法によって形成される。連続液相成長技法の例には、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが含まれるが、これらに限定するものではない。不連続液相成長技法の例には、インクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷が含まれるが、これらに限定するものではない。
【００５０】
４．第１の正孔輸送層
第１の正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料の例は、例えば非特許文献２にまとめられている。正孔輸送小分子とポリマーとの両方を使用することができる。一般に使用される正孔輸送分子には、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）；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（ＭＴＤＡＴＡ）；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（ＴＰＤ）；４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）；１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）；１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）；テトラキス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）；α−フェニル−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）；ｐ−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）；トリフェニルアミン（ＴＰＡ）；ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）；１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＰまたはＤＥＡＳＰ）；１，２−トランス−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＴＢ）；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＢ）；および銅フタロシアニンなどのポルフィリン化合物が含まれるが、これらに限定するものではない。一般に使用される正孔輸送ポリマーには、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリ（ジオキシチオフェン）、ポリアニリン、およびポリピロールが含まれるが、これらに限定するものではない。上述のような正孔輸送分子を、ポリスチレンやポリカーボネートなどのポリマーにドープすることにより、正孔輸送ポリマーを得ることも可能である。
【００５１】
いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層が正孔輸送ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、正孔輸送ポリマーがジスチリルアリール化合物である。いくつかの実施形態では、アリール基は、２個以上の縮合芳香環を有する。いくつかの実施形態では、アリール基がアセンである。本明細書で使用される「アセン」という用語は、直線状に配列されている２個以上のオルト縮合ベンゼン環を含有する、炭化水素の親成分を指す。
【００５２】
いくつかの実施形態では、正孔輸送ポリマーがアリールアミンポリマーである。いくつかの実施形態では、フルオレンおよびアリールアミンモノマーのコポリマーである。
【００５３】
いくつかの実施形態では、ポリマーは、架橋性基を有する。いくつかの実施形態では、架橋は、熱処理および／またはＵＶまたは可視光への露光によって、実現することができる。架橋性基の例には、ビニル、アクリレート、ペルフルオロビニルエーテル、１−ベンゾ−３，４−シクロブタン、シロキサン、およびメチルエステルが含まれるが、これらに限定するものではない。架橋性ポリマーは、溶液処理ＯＬＥＤの製作において、利点を有することができる。堆積の後、不溶性被膜に変換することのできる層を形成するための、可溶性ポリマー材料の利用によって、層が溶解する問題のない、多層溶液処理ＯＬＥＤデバイスの製作が可能になる。
【００５４】
架橋性ポリマーの例は、例えば、特許文献４および５に見出すことができる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、９，９−ジアルキルフルオレンとトリフェニルアミンとのコポリマーであるポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンと４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）ビフェニルとのコポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンとＴＰＢとのコポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンとＮＰＢとのコポリマーである。いくつかの実施形態では、コポリマーは、（ビニルフェニル）ジフェニルアミン、および９，９−ジスチリルフルオレン、または９，９−ジ（ビニルベンジル）フルオレンから選択された第３のコモノマーから作製される。
【００５６】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、下記の式Ｉを有するポリマーを含む
【００５７】
【化１】
【００５８】
（式中、ａ、ｂ、およびｃは、ポリマー中のモノマーの相対的な比を表し、０以外の整数であり；ｎは、少なくとも２の、０以外の整数である）。いくつかの実施形態では、ａ、ｂ、およびｃは、１〜１０の範囲内の値を有する。いくつかの実施形態では、比ａ：ｂ：ｃは、範囲（１〜４）：（１〜４）：（１〜２）を有する。いくつかの実施形態では、ｎが２〜５００である。
【００５９】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、下記の式ＩＩを有するポリマーを含む
【００６０】
【化２】
【００６１】
（式中、ａ、ｂ、およびｃは、ポリマー中のモノマーの相対的な比を表し、０以外の整数であり；ｎは、少なくとも２の、０以外の整数である）。いくつかの実施形態では、ａ、ｂ、およびｃは、１〜１０の範囲内の値を有する。いくつかの実施形態では、比ａ：ｂ：ｃは、範囲（２〜７）：（２〜７）：（１〜３）を有する。いくつかの実施形態では、ｎが２〜５００である。
【００６２】
第１の正孔輸送層のためのポリマー、特に、式Ｉまたは式ＩＩを有するポリマーは、一般に、３つの知られている合成経路によって調製することができる。第１の合成方法では、非特許文献３に記載されているように、モノマー単位のジハロまたはジトリフレート誘導体を、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）などの化学量論量の０価のニッケル化合物と反応させる。第２の方法では、非特許文献４に記載されているように、２価のニッケルイオンを０価のニッケルに還元することが可能な化学量論量の材料の存在下、モノマー単位のジハロまたはジトリフレート誘導体を、触媒量のＮｉ（ＩＩ）化合物と反応させる。適切な材料には、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、およびリチウムが含まれる。第３の合成方法では、特許文献６および７に記載されているように、テトラキス（トリフェニルホスフィン）Ｐｄなどの０価のパラジウム触媒の存在下、１つのモノマー単位のジハロまたはジトリフレート誘導体を、ボロン酸、ボロン酸エステル、およびボランから選択された２個の反応性基を有する別のモノマー単位の誘導体と反応させる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送層は、下記のＰ１からＰ５までからなる群から選択されたポリマーを含む。
【００６４】
【化３】
【００６５】
【化４】
【００６６】
いくつかの実施形態では、第１の正孔輸送層が、上記にて論じられた溶液堆積法によって形成される。
【００６７】
５．第２の正孔輸送層
上記にて論じられた任意の正孔輸送材料は、第２の正孔輸送層に使用することができる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送材料が小分子である。いくつかの実施形態では、小分子正孔輸送材料は、トリアリールアミン基、例えばＮＰＢ、ＴＰＤ、ＣＢＰ、ＭＴＤＡＴＡ、およびｍＣＰを有する。
【００６９】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送材料が、下記の化合物から選択される。
【００７０】
【化５】
【００７１】
いくつかの実施形態では、第２の正孔輸送材料は、気相成長プロセスによって付着される。いくつかの実施形態では、材料は、真空蒸発によって付着される。
【００７２】
６．光活性材料
いくつかの実施形態では、光活性材料がエレクトロルミネセンスであり、赤、緑、および青の発光色を有する材料から選択される。エレクトロルミネセンス材料には、小分子有機蛍光化合物、蛍光および燐光金属錯体、複合ポリマー、およびこれらの混合物が含まれる。蛍光化合物の例には、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、これらの誘導体、およびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定するものではない。金属錯体の例には、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの金属キレートオキシノイド化合物；Ｐｅｔｒｏｖ他の特許文献８と、特許文献９および１０に開示されているような、フェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルピリミジン配位子を有するイリジウムの錯体や、例えば特許文献１１、１２、および１３に記載されているような有機金属錯体、およびこれらの混合物などの、シクロメタル化イリジウムおよび白金エレクトロルミネセンス化合物が含まれるが、これらに限定するものではない。電荷担持ホスト材料および金属錯体を含むエレクトロルミネセンス放出層が、Ｔｈｏｍｐｓｏｎ他による特許文献１４と、ＢｕｒｒｏｗｓおよびＴｈｏｍｐｓｏｎによる特許文献１５および１６に記載されている。複合ポリマーの例には、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（スピロビフルオレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレン）、これらのコポリマー、およびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定するものではない。
【００７３】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料が、ホスト材料と共に存在する。いくつかの実施形態では、ホストが電荷担持材料である。ＥＬ／ホスト系では、ＥＬ材料を、小分子またはポリマーにすることができ、ホストは独立に、小分子またはポリマーにすることができる。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料が、イリジウムのシクロメタル化錯体である。いくつかの実施形態では、錯体は、フェニルピリジン、フェニルキノリン、およびフェニルイソキノリンから選択された２つの配位子を有し、第３の配位子は、β−ジエノレートである。配位子は、置換されていなくてもよく、あるいは、Ｆ、Ｄ、アルキル、ＣＮ、またはアリール基で置換されていてもよい。
【００７５】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、およびポリスピロビフルオレンからなる群から選択されたポリマーである。
【００７６】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、非高分子スピロビフルオレン化合物およびフルオランテン化合物からなる群から選択される。
【００７７】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、アリールアミン基を有する化合物である。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、下記の式から選択される
【００７８】
【化６】
【００７９】
（式中、
Ａは、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑは、単結合、または３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
ｎおよびｍは、独立に、１〜６の整数である）。
【００８０】
上記式のいくつかの実施形態では、各式におけるＡおよびＱの少なくとも一方が、少なくとも３個の縮合環を有する。いくつかの実施形態では、ｍおよびｎは、１に等しい。いくつかの実施形態では、Ｑは、スチリルまたはスチリルフェニル基である。
【００８１】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、下記の式を有する
【００８２】
【化７】
【００８３】
（式中、
Ｙは、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑ’は、芳香族基、２価のトリフェニルアミン残基、または単結合である）。
【００８４】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料はアリールアセンである。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は非対称アリールアセンである。
【００８５】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料はクリセン誘導体である。「クリセン」という用語は、１，２−ベンゾフェナントレンを意味するものとする。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、アリール置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、アリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、２個の異なるアリールアミノ置換基を有するクリセンである。いくつかの実施形態では、クリセン誘導体は、深青発光を有する。
【００８６】
いくつかの実施形態では、ＥＬ材料は、下記の式、
【００８７】
【化８】
【００８８】
およびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００８９】
いくつかの実施形態では、ホストは、ビス縮合環状芳香族化合物である。
【００９０】
いくつかの実施形態では、ホストは、アントラセン誘導体化合物である。いくつかの実施形態では、化合物は、下記の式、
Ａｎ−Ｌ−Ａｎ
を有する
（式中、
Ａｎは、アントラセン部分であり、
Ｌは、２価の連結基である）。
【００９１】
この式のいくつかの実施形態では、Ｌは、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、または芳香族基である。いくつかの実施形態では、Ａｎは、モノまたはジフェニルアントリル部分である。
【００９２】
いくつかの実施形態では、ホストは、下記の式、
Ａ−Ａｎ−Ａ
を有する
（式中、
Ａｎは、アントラセン部分であり、
Ａは、芳香族基である）。
【００９３】
いくつかの実施形態では、ホストは、下記の式を有するアントラセン誘導体である
【００９４】
【化９】
【００９５】
（式中、
Ａ1およびＡ2は、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、Ｈ、芳香族基、およびアルケニル基からなる群から選択され、あるいはＡは、１個または複数の縮合芳香環を表してもよく、
ｐおよびｑは、同じまたは異なっており、１〜３の整数である）。
【００９６】
いくつかの実施形態では、アントラセン誘導体は非対称である。いくつかの実施形態では、ｐ＝２およびｑ＝１である。いくつかの実施形態では、Ａ1およびＡ2の少なくとも一方がナフチル基である。
【００９７】
場合によっては、ホスト材料は発光性であり、光活性層のエミッタとして単独で使用することができる。いくつかの実施形態では、ホストは、光活性層のエミッタとしての別のホストと組み合わせて使用することができる。
【００９８】
７．その他の層
デバイス中のその他の層は、そのような層で有用であることが知られている任意の材料で作製することができる。アノードは、正電荷キャリアを注入するのに特に効率的な電極である。このアノードは、例えば、金属、混合金属、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含有する材料で作製することができ、あるいは、導電性ポリマー、およびこれらの混合物にすることができる。適切な金属には、第１１族の金属、第４、５、および６族の金属と、第８、１０族の遷移金属が含まれる。アノードが光透過するものである場合は、一般に、酸化インジウムスズなどの第１２、１３、および１４族の金属の混合金属酸化物が使用される。アノードは、非特許文献５に記載されているようなポリアニリンなどの有機材料を含んでもよい。少なくともアノードおよびカソードの一方は、発生した光を観察することができるように、少なくとも部分的に透明であるべきである。
【００９９】
電子輸送層１４０で使用することができる電子輸送材料の例には、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（Ａｌｑ３）やテトラキス−（８−ヒドロキシキノラート）ジルコニウム（Ｚｒｑ４）などの金属キレートオキシノイド化合物；および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）や３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＰＡ）や２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）などのフェナトロリン；およびこれらの混合物が含まれる。
【０１００】
カソードは、電子または負電荷キャリアを注入するのに特に効率的な電極である。カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有する任意の金属または非金属にすることができる。カソード用の材料は、第１族のアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｃｓ）第２族（アルカリ土類）の金属、第１２族の金属、希土類元素およびランタニド、およびアクチニドを含めた金属から選択することができる。アルミニウムやインジウム、カルシウム、バリウム、サマリウム、およびマグネシウムなどの材料、ならびにこれらの組合せを使用することができる。Ｌｉ含有有機金属化合物、ＬｉＦ、およびＬｉ2Ｏも、動作電圧を低下させるために、有機層とカソード層との間に堆積することができる。この層を、電子注入層と呼んでもよい。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、種々の層が下記の範囲の厚さ（単位：Å）を有する：アノード、５００〜５０００Å、いくつかの実施形態では１０００〜２０００Å；第１の正孔輸送層、５０〜２０００Å、いくつかの実施形態では１００〜１０００Å；第２の正孔輸送層、１０〜２０００Å、いくつかの実施形態では５０〜２００Å；光活性層、１０〜２０００Å、いくつかの実施形態では１００〜１０００Å；任意選択の電子輸送層、５０〜２０００Å、いくつかの実施形態では１００〜１０００Å；カソード、２００〜１００００Å、いくつか実施形態では３００〜５０００Å。デバイスにおける電子−正孔再結合ゾーンの位置、したがってデバイスの発光スペクトルは、各層の相対的な厚さに影響される可能性がある。したがって電子輸送層の厚さは、電子−正孔再結合ゾーンが発光層内にあるように選択すべきである。層の厚さの望ましい比は、使用される材料の性質そのものに左右されることになる。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、デバイスは、下記の構造、即ちアノード、緩衝層、第１の正孔輸送層、第２の正孔輸送層、光活性層、電子輸送層、電子注入層、カソードを、この順序で有する。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、デバイスは、緩衝層、第１の正孔輸送層、および光活性層の液相成長によって、かつ第２の正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、およびカソードの気相成長によって製作される。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、デバイスは、緩衝層および第１の正孔輸送層の液相成長によって、かつ第２の正孔輸送層、光活性層、電子輸送層、電子注入層、およびカソードの気相成長によって製作される。
【０１０５】
（実施例）
本明細書で記述される概念について、特許請求の範囲に記載される対象の範囲を限定することのない下記の実施例で、さらに記述する。
【実施例１】
【０１０６】
実施例１は、ポリマーＰ２の調製を示す。
【０１０７】
【化１０】
【０１０８】
ビス（１，５−シクロオクタジエン）−ニッケル−（０）（１．６６７ｇ、６．０６ｍｍｏｌ）を、２，２’−ビピリジル（０．９４６ｇ、６．０６ｍｍｏｌ）および１，５−シクロオクタジエン（０．６５６ｇ、６．０６ｍｍｏｌ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（無水物、６ｍＬ）溶液に添加した。得られた混合物を、３０分間６０℃に加熱した。次いで、９，９−ジオクチル−２，７−ジブロモフルオレン（０．６５８ｇ、１．２０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（０．７７６ｇ、１．２０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−クロロフェニル）−３−ビニルアニリン（０．２０４ｇ、０．６０ｍｍｏｌ）のトルエン（無水物、２５ｍＬ）溶液を、攪拌中の触媒混合物に素早く添加した。混合物を、６０℃で１０時間攪拌した。反応混合物を室温に冷却した後、この混合物を激しく攪拌しながら、５００ｍＬのメタノール中にゆっくりと注ぎ、一晩攪拌した。さらに濃ＨＣｌを２０ｍＬ添加し、１時間攪拌した。沈殿物を濾過し、次いでトルエン１２５ｍＬに添加し、濃ＨＣｌを２５ｍＬ含有している１：１のメタノール：アセトン溶液１Ｌにゆっくり注いだ。得られた黄色の沈殿物を３０分間攪拌し、次いで濾過によって分離した。固体を、クロマトグラフィー（シリカ、トルエン）によってさらに精製し、酢酸エチルから精製した。得られた材料を真空中で乾燥した後、薄黄色のポリマーが８０％の収率（０．９７ｇ）で単離された。ＧＰＣ（ＴＨＦ、室温）：Ｍｎ＝６０６１６；Ｍｗ＝３６５５８９；Ｍｗ／Ｍｎ＝５．９８。
【０１０９】
ポリマーＰ３およびＰ４は、ビス（４−クロロフェニル）−３−ビニルアニリンの代わりの２，７−ジブロモ−９，９’−（ｐ−ビニルベンジル）−フルオレンと、反応物質の適切な比とを使用して、同様の手法で作製した。
【実施例２】
【０１１０】
実施例２は、２層ＨＴＬを使用した有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）の形成を示す。
【０１１１】
ＯＬＥＤデバイスを、溶液処理および熱蒸発技法の組合せによって製作した。５０ｎｍの酸化インジウムスズを有するガラス基板をアノードとして使用した。この基板をパターニングし、ｕｖ−オゾン中で清浄化した。
【０１１２】
デバイス製作の直前に、清浄化されパターニングされたＩＴＯ基板を、ＵＶ−オゾンで１０分間処理した。冷却直後に、緩衝剤１の水性分散液をＩＴＯ表面にスピンコートし、加熱して溶媒を除去した。次いで基板をベークし、ドライボックスに移し、その内部でその他すべての操作を実施した。第１の正孔輸送層を形成するために、冷却後、基板に正孔輸送ポリマーＰ３の０．４％ｗ／ｖトルエン溶液をスピンコートし、次いで加熱して溶媒を除去し、架橋を行って、２０ｎｍの厚さを層を得た。次いで基板をマスクし、真空チャンバ内に置いた。次いで第２の正孔輸送層を、ＮＰＢ層を蒸発させることによって形成し、それによって６ｎｍの層を形成した。光活性層を形成するために、エミッタ２：エミッタ１が１３：１ｗ／ｗの混合物を同時蒸発させて、３９ｎｍの厚さにした。この層では、エミッタ２がホストとして作用した。
【０１１３】
２０ｎｍのＡＩＱ層を熱蒸発によって堆積し、それによって電子輸送層を形成した。この後、１ｎｍのフッ化リチウム層を形成した。１００ｎｍのＡｌオーバコートを気相成長させて、カソードを形成した。このデバイスを、ガラスの蓋、ゲッターパック、およびＵＶ硬化性エポキシを使用して封入した。
【０１１４】
ＯＬＥＤサンプルは、その（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）エレクトロルミネセンスの輝度対電圧、および（３）エレクトロルミネセンスのスペクトル対電圧を測定することによって特徴付けた。３種の測定すべては、同じ時間で行い、コンピュータにより制御した。ある電圧でのデバイスの電流効率は、ＬＥＤのエレクトロルミネセンス輝度を、デバイス作動に必要とされる電流密度で割ることによって決定した。単位はｃｄ／Ａである。電力効率は、電流効率を動作電圧で割った値である。単位はｌｍ／Ｗである。
【０１１５】
デバイスの製作で使用された材料を、以下に列挙し、その結果を表１に示す。
【０１１６】
緩衝液１：
ポリピロールと、高分子フッ素化スルホン酸との水性分散液。この材料は、特許文献３の実施例１に記載されているものと同様の手順を使用して調製した。
【０１１７】
ＮＰＢ：
Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジン
【０１１８】
【化１１】
【実施例３】
【０１１９】
実施例３は、２層ＨＴＬを使用した有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）の形成を示す。
【０１２０】
ＯＬＥＤは、下記の材料を使用して、実施例２で述べた手順に従って調製した：
緩衝層＝緩衝液１
第１の正孔輸送層＝正孔輸送ポリマーＰ４
第２の正孔輸送層＝ＮＰＢ
光活性層＝ホスト１：ドーパント１が１３：１
電子輸送層＝ＡＩＱ
電子注入層＝ＬｉＦ
カソード＝Ａｌ。
【０１２１】
ホスト１およびドーパント１は、青色のホストおよびドーパントとして出光興産（株）（日本、千葉）から提供される。
【０１２２】
デバイス特徴付けのデータを、表１にまとめる。
【０１２３】
比較例Ａ
この比較例は、単一の高分子正孔輸送層で作製されたＯＬＥＤ示す。
【０１２４】
デバイスは、第２の正孔輸送層を省略したこと以外、実施例３の手順および材料を使用して作製した。単一の正孔輸送層は、ポリマーＰ４であった。
【０１２５】
デバイス特徴付けのデータを、表１にまとめる。
【０１２６】
比較例Ｂ
この比較例は、単一の小分子正孔輸送層で作製されたＯＬＥＤを示す。
【０１２７】
デバイスは、第１の正孔輸送層を省略したこと以外、実施例３の手順および材料を使用して作製した。単一の正孔輸送層は、気相成長させたＮＰＢであった。
【０１２８】
デバイス特徴付けのデータを、表１にまとめる。
【０１２９】
【表１】
【実施例４】
【０１３０】
この実施例は、深青発光を有するＯＬＥＤについて示す。
【０１３１】
ＯＬＥＤは、光活性層が、厚さ３４ｎｍのエミッタ２層だけであること以外、実施例２の手順および材料を使用して製作した。
【０１３２】
このデバイスは、７００ニットで１．６ｃｄ／Ａの効率を有し、寿命（予測）は７００ニットで３５００時間であった。色座標は、ｘ＝０．１５２およびｙ＝０．０７６であった。
【０１３３】
概略的な記述または実施例において既に述べた作用の必ずしもすべてを必要とするものではなく、特定の作用の一部しか必要としなくてもよく、１つまたは複数の別の作用を、記述された内容の他にも発揮できることに留意されたい。さらに、作用が列挙される順序は、必ずしもこれらの作用が発揮される順序である必要はない。
【０１３４】
前述の明細書では、その概念について、特定の実施形態を参照しながら述べてきた。しかし当業者なら、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることが理解されよう。したがって、明細書および図は、制限することを意味するのではなく例示を意味すると見なされ、そのような修正のすべては、本発明の範囲内に含まれるものとする。
【０１３５】
利益、その他の利点、および問題の解決策については、特定の実施形態に関して既に述べてきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決策と、任意の利益、利点、または解決策をもたらしあるいはより顕著なものにすることができる任意の特徴とは、いずれかまたはすべての特許請求の範囲の極めて重要な、必要とされる、または不可欠な特徴であると解釈すべきではない。
【０１３６】
明確にするために、本明細書の別々の実施形態の文脈に記述されているある特徴は、これらを組み合わせた状態で単一の実施形態に示すこともできると理解すべきである。逆に言えば、簡略化するために、単一の実施形態の文脈に記述されている様々な特徴は、別々にまたは任意の部分組合せの状態で示すこともできる。さらに、ある範囲ごとに示された値に言及する場合は、その範囲内のそれぞれの値およびすべての値が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】有機電子デバイスの１つのタイプの例示を含む図である。
【図２】（Ａ）単一の正孔輸送層を有するデバイスと、（Ｂ）第１および第２の正孔輸送層を有するデバイスに関する、概略的なエネルギー準位図を含んだ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード、光活性層、およびカソードを含み、前記アノードと前記光活性層との間には、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と
が配置されていることを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記緩衝層は、導電性ポリマーおよびフッ素化酸ポリマーを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項３】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第１の正孔輸送層は、高分子正孔輸送材料を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項４】
請求項３に記載のデバイスであって、
前記高分子正孔輸送材料は、ジスチリルアリール化合物を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項５】
請求項４に記載のデバイスであって、
前記ジスチリルアリール化合物のアリール基は、アセンであることを特徴とするデバイス。
【請求項６】
請求項３に記載のデバイスであって、
前記高分子正孔輸送材料は、（ｉ）アリールアミンと、（ｉｉ）フルオレンおよびアリールアミンモノマーを含むコポリマーとからなる群から選択された材料を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項７】
請求項３に記載のデバイスであって、
前記高分子正孔輸送材料は、架橋性基を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項８】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、気相成長された小分子材料を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項９】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、下式から選択された小分子材料を含むことを特徴とするデバイス。
【化１】
【請求項１０】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、ポリマーを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のデバイスであって、
前記ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンモノマーと、トリフェニルアミン、４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）ビフェニル、ＴＰＢ、およびＮＰＢから選択されたモノマーとのコポリマーであることを特徴とするデバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載のデバイスであって、
前記ポリマーは、（ビニルフェニル）ジフェニルアミン、および９，９−ジスチリルフルオレン、または９，９−ジ（ビニルベンジル）フルオレンから選択されたコモノマーを含む第３のモノマーを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
請求項１０に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、下記の式Ｉを有するポリマーを含むことを特徴とするデバイス。
【化２】
［式中、ａ、ｂ、およびｃは、ポリマー中のモノマーの相対的な比率を表し、かつ０以外の整数であり；ｎは、少なくとも２である０以外の整数である。］
【請求項１４】
請求項１３に記載のデバイスであって、
ａ、ｂ、およびｃは、１〜１０の範囲内の値を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１５】
請求項１３に記載のデバイスであって、
比ａ：ｂ：ｃは、（１〜４）：（１〜４）：（１〜２）の範囲を有し、ｎは、２〜５００の範囲内の値を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１６】
請求項１３に記載のデバイスであって、
比ａ：ｂ：ｃは、（２〜７）：（２〜７）：（１〜３）の範囲を有し、ｎは、２〜５００の範囲内の値を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１７】
請求項１０に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、下記の式Ｐ１からＰ５までを有する材料を含むことを特徴とするデバイス。
【化３】
【化４】
【請求項１８】
アノードと、
光活性層と、
カソードと
を含み、前記光活性層がアントラセン誘導体を含むことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項１９】
請求項１８に記載のデバイスであって、
前記アントラセン誘導体は、下式を有することを特徴とするデバイス。
【化５】
［式中、Ａ1およびＡ2は、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、Ｈ、芳香族基、およびアルケニル基からなる群から選択され、あるいはＡは、１個または複数の縮合芳香環を表していてもよく；
ｐおよびｑは、同じまたは異なっており、１〜３の整数である。］
【請求項２０】
請求項１９に記載のデバイスであって、
前記デバイスは、深青発光色を有することを特徴とするデバイス。
【請求項２１】
アノードと、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と、
光活性層と
を含み、前記光活性層がビス（ジアリールアミノ）クリセン誘導体を含むことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項２２】
請求項２１に記載のデバイスであって、
前記ビス（ジアリールアミノ）クリセンは、下式を有することを特徴とするデバイス。
【化６】
【請求項２３】
請求項２１に記載のデバイスであって、
深青発光色を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１】
アノード、光活性層、およびカソードを含み、前記アノードと前記光活性層との間には、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と
が配置されていることを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記緩衝層は、導電性ポリマーおよびフッ素化酸ポリマーを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項３】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第１の正孔輸送層は、高分子正孔輸送材料を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項４】
請求項３に記載のデバイスであって、
前記高分子正孔輸送材料は、ジスチリルアリール化合物を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項５】
請求項４に記載のデバイスであって、
前記ジスチリルアリール化合物のアリール基は、アセンであることを特徴とするデバイス。
【請求項６】
請求項３に記載のデバイスであって、
前記高分子正孔輸送材料は、（ｉ）アリールアミンと、（ｉｉ）フルオレンおよびアリールアミンモノマーを含むコポリマーとからなる群から選択された材料を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項７】
請求項３に記載のデバイスであって、
前記高分子正孔輸送材料は、架橋性基を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項８】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、気相成長された小分子材料を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項９】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、下式から選択された小分子材料を含むことを特徴とするデバイス。
【化１】
【請求項１０】
請求項１に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、ポリマーを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のデバイスであって、
前記ポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンモノマーと、トリフェニルアミン、４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）ビフェニル、ＴＰＢ、およびＮＰＢから選択されたモノマーとのコポリマーであることを特徴とするデバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載のデバイスであって、
前記ポリマーは、（ビニルフェニル）ジフェニルアミン、および９，９−ジスチリルフルオレン、または９，９−ジ（ビニルベンジル）フルオレンから選択されたコモノマーを含む第３のモノマーを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
請求項１０に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、下記の式Ｉを有するポリマーを含むことを特徴とするデバイス。
【化２】
［式中、ａ、ｂ、およびｃは、ポリマー中のモノマーの相対的な比率を表し、かつ０以外の整数であり；ｎは、少なくとも２である０以外の整数である。］
【請求項１４】
請求項１３に記載のデバイスであって、
ａ、ｂ、およびｃは、１〜１０の範囲内の値を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１５】
請求項１３に記載のデバイスであって、
比ａ：ｂ：ｃは、（１〜４）：（１〜４）：（１〜２）の範囲を有し、ｎは、２〜５００の範囲内の値を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１６】
請求項１３に記載のデバイスであって、
比ａ：ｂ：ｃは、（２〜７）：（２〜７）：（１〜３）の範囲を有し、ｎは、２〜５００の範囲内の値を有することを特徴とするデバイス。
【請求項１７】
請求項１０に記載のデバイスであって、
前記第２の正孔輸送層は、下記の式Ｐ１からＰ５までを有する材料を含むことを特徴とするデバイス。
【化３】
【化４】
【請求項１８】
アノードと、
光活性層と、
カソードと
を含み、前記光活性層がアントラセン誘導体を含むことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項１９】
請求項１８に記載のデバイスであって、
前記アントラセン誘導体は、下式を有することを特徴とするデバイス。
【化５】
［式中、Ａ1およびＡ2は、それぞれの場合に、同じまたは異なっており、Ｈ、芳香族基、およびアルケニル基からなる群から選択され、あるいはＡは、１個または複数の縮合芳香環を表していてもよく；
ｐおよびｑは、同じまたは異なっており、１〜３の整数である。］
【請求項２０】
請求項１９に記載のデバイスであって、
前記デバイスは、深青発光色を有することを特徴とするデバイス。
【請求項２１】
アノードと、
緩衝層と、
第１の正孔輸送層と、
第２の正孔輸送層と、
光活性層と
を含み、前記光活性層がビス（ジアリールアミノ）クリセン誘導体を含むことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項２２】
請求項２１に記載のデバイスであって、
前記ビス（ジアリールアミノ）クリセンは、下式を有することを特徴とするデバイス。
【化６】
【請求項２３】
請求項２１に記載のデバイスであって、
深青発光色を有することを特徴とするデバイス。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−９８６１５（Ｐ２００８−９８６１５Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−２１８７７５（Ｐ２００７−２１８７７５）
【出願日】平成１９年８月２４日（２００７．８．２４）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１８７７５（Ｐ２００７−２１８７７５）
【出願日】平成１９年８月２４日（２００７．８．２４）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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