JP2003536228A - 有機電子装置中の溶液−処理済有機電気活性層の熱処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 導電性ポリマーバッファー層の熱処理は増加した抵抗をもたらし、かくしてポリマー発光装置アレイにおけるピクセル間分離を改善した。ルミネッセンス層の熱処理はポリマー発光装置アレイに改善された寿命をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の分野） 本発明は、有機電子装置およびそれらの製造に関する。より具体的には、本発
明は、かかる装置の改善された寿命および／または改善された性能につながりう
る、かかる装置を製造する際の改善に関する。

【０００２】 （発明の背景） 発光装置、光検出装置および光電池のような有機電子装置は、２つの電気接触
層の間に挟まれた電気活性有機材料の薄層から形成されてもよい。電気活性有機
材料は、エレクトロルミネッセンス、感光性、電荷（ホールまたは電子）移動お
よび／または注入、導電性、および／または励起子ブロッキングを示す有機材料
である。その材料は半導性であってもよい。電気接触層の少なくとも１つは光透
過性であり、その結果、光は電気活性有機材料へまたは該材料から電気接触層を
通過することができる。同様な構造を持った他の装置は、光導電セル、光抵抗電
池、フォトダイオード、光スイッチ、トランジスター、コンデンサー、抵抗器、
化学抵抗センサー（ガス／蒸気感受性電子雑音、化学およびバイオセンサー）、
書込みセンサー、ならびにエレクトロクロミック装置（スマートウィンドーズ）
を含む。

【０００３】 電気の印可で電気接触層を超えて光を発する有機エレクトロルミネッセンス材
料は、アントラセン、ブタジエン類、クマリン誘導体、アクリジン、およびスチ
ルベン誘導体のような有機分子を含む。例えば、Ｔａｎｇへの米国特許第４，３
５６，４２９号を参照のこと。半導性共役ポリマーもまたエレクトロルミネッセ
ンス材料として用いられてきた。例えば、Ｆｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４
７，１９０号、Ｈｅｅｇｅｒらの米国特許第５，４０８，１０９号、およびＮａ
ｋａｎｏらの欧州特許出願公開第４４３８６１号を参照のこと。電気活性有機材
料はいろいろな波長で発光するように仕立てられうる。

【０００４】 光検出器および光電池のような光電性装置はまた、ある種の共役ポリマーなら
びにエレクトロ−および光−ルミネッセンス材料を用いて、放射エネルギーに応
じて電気信号を発生する。バックミンスターフラーレン（Ｃ₆₀）およびその誘導
体のような、電荷トラッピング材料と混合されたエレクトロルミネッセンス材料
は、かかる光電性を示す。例えば、Ｙｕ，Ｇａｎｇら、「半導体ポリマーで作ら
れた光電池および光検出器：最近の進歩」、会議３９３９,Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ
Ｗｅｓｔ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ,カリフォルニア州、２０００年１月２２−２８
日を参照のこと。

【０００５】 有機電子装置は、柔軟性、低コストおよび製造の容易さという利点を与える。
（Ｉｄ．）それらの性能は、伝統的な光電性装置のそれに近似し、また幾つかの
場合にはそれを上回ることさえある。（Ｉｄ．）発光、光検出および光起電性装
置のような有機電子装置は、典型的に、電荷移動（電子またはホール移動）およ
び／または電気活性有機材料と電気接触とのギャップ整合を促進するためにエレ
クトロルミネッセンス有機材料に隣接した電荷注入／移動材料の層を含む。

【０００６】 有機半導体もまた、薄膜トランジスターを形成するのに使用してもよい。今や
トランジスターは完全に有機材料から製造されてもよい。有機材料のトランジス
ターは、伝統的なトランジスターほど高価ではなく、より低いスイッチング速度
が許容できるかもしれない最終用途、および伝統的なトランジスターを用いるの
は非経済的であろう最終用途で使用されるかもしれない。例えば、Ｄｒｕｒｙ，
Ｃ．Ｊ．ら、「低コスト全ポリマー集積回路」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ
．，ｖｏｌ．７３、Ｎｏ．１、１９９８年７月６日、ｐｐ．１０８−１１０を参
照のこと。さらに加えて、有機トランジスターは柔軟であるかもしれず、このこ
とはモニターの曲面上で発光ダイオードを調整するためのような、ある種の用途
では有利でもあろう。（Ｉｄ．）有機半導体は、ペンタセン、ポリチエニレンビ
ニレン、チオフェンオリゴマー、ベンゾチオフェンダイマー、フタロシアニンお
よびポリアセチレンを含む。例えば、Ｄｉｍｉｔｒａｋｏｐｏｕｌｏｓらへの米
国特許第５，９８１，９７０号、Ｂａｕｎｔｅｃｈらへの米国特許第５，６２５
，１９９号、Ｇａｒｎｉｅｒらへの米国特許第５，３４７，１４４号、およびＫ
ｌａｕｃｋ、Ｈａｇｅｎら、「デポジション：ペンタセン有機薄膜トランジスタ
ーおよびＩＣｓ」，Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．
４３，第３号，３月２日，ｐｐ．６３−７５を参照のこと。

【０００７】 電気活性有機材料は、スピン−コーティング、キャスティングまたはインクジ
ェットプリンティングのような溶液処理可能な方法によって、電気接触層の１つ
にまたはトランジスターの一部上に被着されてもよい。あるいはまた、材料の性
質によっては、これらの材料は蒸着法によって直接被着されてもよい。別の代替
方法では、電気活性ポリマー前駆体が被着され、典型的には熱によって、ポリマ
ーに変換されてもよい。かかる代替方法は、複雑で、遅くて、高価であり、十分
な解像度を欠き、そして標準的リソグラフィック（湿式発色）技術を用いてパタ
ーン化される場合に、装置を有害な熱および化学プロセスに曝すかもしれない、

【０００８】 多くの用途で、特にポリマー電子放射ディスプレイで、発光ダイオードのアレ
イが組み立てられる。これらの用途においては、典型的には活性なポリマーの単
位体があって、電極はアレイ中に所望の多数のピクセルを提供するためにパター
ン化される。活性なポリマーの単位体およびパターン化された電極をベースとす
るアレイでは、隣接するピクセル間の干渉または「混線」を最小限にする必要が
ある。この必要性はまた、活性なポリマー本体と電極との間の接触の性質を変え
ることによっても取り組まれてきた。

【０００９】 稼働寿命および効率を改善したいという願望は、しばしば、混線を最小限にし
たいという願望とは相反する目的であるように見える。高い効率および長い稼働
寿命は、活性材料層との高い導電率接触の使用によって助長される。混線は隣接
するピクセル間の抵抗が高い場合に最小限化される。高い導電率、従って高い効
率および長い稼働寿命に好都合である構造体は、低い混線にとって好ましい条件
に反する。

【００１０】 米国特許第５，７２３，８７３号において、導電性ポリアニリン（ＰＡＮＩ）
のようなホール注入／移動材料またはバッファー層をホール−移動／注入電極と
活性材料の層との間に置いて、ダイオード効率を増加させ、ダイオードのターン
オン電圧を低下させるのが有利であることが開示されている。

【００１１】 典型的に調製されたようなエメラルド色の塩形態のポリアニリン（ＰＡＮＩ（
ＥＳ））は本質的に低い電気抵抗を有する。しかしながら、ピクセル化ディスプ
レイでの使用のためには、ＰＡＮＩ（ＥＳ）または類似のバッファー層は、高い
電気的シート抵抗を有する必要があり、さもなければ側方導電が隣接するピクセ
ル間の混線を引き起こす。生じたピクセル間電流漏れは出力効率を顕著に低下さ
せ、ディスプレイの解像度および鮮明度の両方を制限する。Ｓｈｉｎａｒらへの
米国特許第５，３３４，５３９号は、完成したポリ（ｐ−フェニレンアセチレン
）ダイオード装置がＥＬ閾値電圧、すなわち装置がエレクトロルミネッセンスす
る開始電圧、を約２０％低下させて稼働寿命を改善するための１−２４時間アニ
ーリング方法の使用について記載している。

【００１２】 電気活性有機装置の性能および寿命を改善する継続的な必要性がある。

【００１３】 （発明の概要） 本発明は、その１つ以上が熱処理された、少なくとも１つの溶液−処理済有機
電気活性材料を含有する有機電子装置に関する。

【００１４】 本発明はまた、溶液−処理済有機電気活性材料の少なくとも１つの層の１つ以
上を熱処理することによって、かかる溶液処理層を含有する有機電子装置の寿命
および／または性能を改善するための熱処理の使用にも関する。

【００１５】 本発明はさらに、第１の電極と、第２の電極と、第１および第２の電極間に少
なくとも１つの溶液−処理済有機電気活性材料とを備えた有機電子装置を製造す
る方法に関し、該方法は、第１の電極の上に少なくとも１つの溶液−処理済有機
電子材料の１つ以上を提供する工程と、第２の電極を設置する前に溶液−処理済
有機電気活性材料の１つ以上を熱処理する１つ以上の工程とを含む。

【００１６】 本明細書で用いるところでは、用語「有機電気活性材料」とは、エレクトロル
ミネッセンス、感光性、電荷移動および／または電荷注入、導電性ならびに励起
子ブロッキングのような、指定された電気活性を示す任意の有機材料を意味する
。用語「溶液−処理済有機電気活性材料」とは、電子装置アセンブリにおける層
形成の間ずっと適切な溶剤中に混和された任意の有機電気活性材料を意味する。
用語「電荷」とは、電荷注入／移動を意味するのに使用される場合、文脈によっ
ては、ホールおよび電子移動／注入の１つまたは両方を意味する。用語「光活性
」有機材料とは、エレクトロルミネッセンスおよび／または感光性の電気活性を
示す任意の有機材料を意味する。用語「導電率」および「全導電率」とは、互換
性をもって使用され、その値は毎センチメートルシーメンス（Ｓ／ｃｍ）の単位
で与えられる。さらに加えて、用語「表面抵抗率」および「シート抵抗」とは、
与えられた材料についてシート厚さの関数である抵抗値を意味するのに互換性を
もって使用され、その値は毎平方オーム（ｏｈｍ／ｓｑ）の単位で与えられる。
また、用語「全抵抗率」および「電気抵抗率」とは、具体的な材料の基本特性で
ある（すなわち、物質の寸法と共に変化しない）抵抗率を意味するのに互換性を
もって使用され、その値はオーム−センチメートル（ｏｈｍ−ｃｍ）の単位で与
えられる。電気抵抗率値は導電率の逆数である。

【００１７】 本発明は、図面について言及しながら説明されるであろう。

【００１８】 （好ましい実施態様の説明） 本発明は一般に、安定性および稼働寿命の顕著な改善を提供するための、有機
電子装置中の少なくとも１つの溶液−処理済有機電気活性層の熱処理の使用に関
する。

【００１９】 （装置構造） 本発明の処方はピクセル化電子装置のみでなく非ピクセル化電子装置において
も有用であるが、利点はピクセル化装置において特に当てはまる。

【００２０】 図１に示されるように、本発明の有機電子装置の各個々のピクセルは、任意の
基材１０８（支持体としても知られている）の上に配置されているカソード層１
０６およびアノード層１１０ならびにカソード１０６とアノード１１０との間の
電気活性層１０２、１１２を含む。アノード１１０に隣接してホール注入／移動
層１１２（バッファー層としても知られている）がある。ホール注入／移動層１
１２とカソードとの間に光活性層１０２がある。

【００２１】 好ましい実施態様についての本説明の残りは、これらのいろいろな構成成分に
応じて系統だてて整理される。より具体的には、それは次のセクションを含む。 光活性層（１０２） アノード（１１０） バッファー層（１１２） カソード（１０６） 基材（１０８） 任意の構成成分 溶液−処理済有機電気活性層 製造技術 熱処理 実施例

【００２２】 光活性層（１０２） 電子装置の用途によっては、光活性層１０２は、印可された電圧によって活性
化される発光層（発光ダイオードまたは発光電気化学セルにおけるような）、放
射エネルギーに反応して印可されたバイアス電圧ありまたはなしで信号を発生す
る材料の層（光検出器におけるような）でありうる。光検出器の例には、これら
の用語がＭａｒｋｕｓ，Ｊｏｈｎの電子工学および核工学辞書，４７０および４
７６（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｉｎｃ．１９６６）に記載されているような、
光導電セル、フォトレジスター、光スイッチ、光トランジスター、および光電管
、ならびに光電池が含まれる。

【００２３】 電子装置が発光装置である場合、光活性層１０２は、十分なバイアス電圧が電
気接触層に印可された時に発光するであろう。適切な活性発光材料は、アントラ
セン、ブタジエン類、クマリン誘導体、アクリジン、およびスチルベン誘導体の
ような有機分子材料を含み、その関連部分が本明細書に参照により援用される、
例えば、Ｔａｎｇの米国特許第４，３５６，４２９号、Ｖａｎ Ｓｌｙｋｅらの
米国特許第４，５３９，５０７号を参照のこと。あるいはまた、かかる材料は、
その関連部分が本明細書に参照により援用される、Ｆｒｉｅｎｄら（米国特許第
５，２４７，１９０号）、Ｈｅｅｇｅｒら（米国特許第５，４０８，１０９号）
、Ｎａｋａｎｏら（米国特許第５，３１７，１６９号）に記載されているものの
ようなポリマー材料でありうる。発光材料は、添加剤ありまたはなしで、別の材
料のマトリックス中に分散されてもよいが、好ましくは単独で層を形成する。好
ましい実施態様では、エレクトロルミネッセンスポリマーは、π−共役部分のセ
グメントを含有する少なくとも１つの共役ポリマーまたは共重合体を含む。共役
ポリマーは当技術分野では周知である（例えば、共役ポリマー、Ｊ．−Ｌ．Ｂｒ
ｅｄａｓおよびＲ．Ｓｉｌｂｙ編，Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓ
ｓ，Ｄｏｒｄｒｅｃｈｔ，１９９１を参照のこと）。材料の代表的クラスは次の
ものを含むが、これらに限定されない。 ｘｘｘ （ｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）およびフェニレン部分のいろいろな位
置で置換されたその誘導体。 （ｉｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）およびビニレン部分のいろいろな位
置で置換されたその誘導体。 （ｉｉｉ）アリーレンがナフタレン、アントラセン、フリーレン、チエニレン
、オキサジアゾールなどのような部分であってもよい、またはいろいろな位置に
機能性化置換基を持った該部分の１つであってもよい、ポリ（アリーレンビニレ
ン）。 （ｉｖ）アリーレンがアリーレン部分のいろいろな位置で置換された、上の（
ｉｉｉ）におけるようなものであってもよいポリ（アリーレンビニレン）の誘導
体。 （ｖ）アリーレンがビニレン部分のいろいろな位置で置換された、上の（ｉｉ
ｉ）におけるようなものであってもよいポリ（アリーレンビニレン）の誘導体。 （ｖｉ）アリーレンビニレンオリゴマーと非共役オリゴマーとの共重合体、な
らびにアリーレン部分のいろいろな位置で置換されたかかるポリマーの誘導体、
ビニレン部分のいろいろな位置で置換されたかかるポリマーの誘導体、およびア
リーレン部分とビニレン部分とのいろいろな位置で置換されたかかるポリマーの
誘導体。 （ｖｉｉ）ポリ（ｐ−フェニレン）および（ポリ（９，９−ジアルキルフルオ
レン）などのような梯子状ポリマー誘導体をはじめとする、フェニレン部分のい
ろいろな位置で置換されたその誘導体。 （ｖｉｉｉ）ポリ（アリーレン）およびアリ−レン部分のいろいろな位置で置
換されたそれらの誘導体。 （ｉｘ）オリゴアリ−レンと非共役オリゴマーとの共重合体、およびアリーレ
ン部分のいろいろな位置で置換されたかかるポリマーの誘導体。 （ｘ）ポリキノリンおよびその誘導体。 （ｘｉ）ポリキノリンとｐ−フェニレンおよび可溶化作用を有する部分との共
重合体。 （ｘｉｉ）ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスチアゾール）、ポリ（
ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）、ポリ（ｐ−フェニレン−
２，６−ベンツイミダゾール）およびそれらの誘導体などのような堅いロッドポ
リマー。

【００２４】 より具体的には、発光材料は、ポリ（フェニレンビニレン）、ＰＰＶ、および
例えば、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシルオキシ）−ｐ−フ
ェニレンビニレン）すなわち「ＭＥＨ−ＰＰＶ」（米国特許第５，１８９，１３
６号）のようなＰＰＶのアルコキシ誘導体を含んでもよいが、これらに限定され
ない。ＢＣＨＡ−ＰＰＶもまた魅力的な発光材料である（Ｃ．Ｚｈａｎｇら，Ｊ
．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｍａｔｅｒ．，２２，４１３（１９９３））。ＰＰＰＶも
また適切である（Ｃ．Ｚｈａｎｇら，Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，６２，３５（１９
９４）およびその中の参考文献）。普通の有機溶剤に溶解するルミネッセンス共
役ポリマーは、比較的簡単な装置製造を可能にするので（Ａ．Ｈｅｅｇｅｒおよ
びＤ．Ｂｒａｕｎの米国特許第５，４０８，１０９号および同第５，８６９，３
５０号）、好ましい。

【００２５】 さらにより好ましい発光ポリマーおよび共重合体は、Ｈ．Ｂｅｃｋｅｒら，Ａ
ｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１２，４２（２０００）に記載された、およびＣ−ＰＰＶ’
ｓとして本明細書に引用される可溶性ＰＰＶである。エレクトロルミネッセンス
を示すこれらのおよび他の半導体ポリマーと共重合体とのブレンドを使用するこ
とができる。電子装置１００が光検出器である場合、光活性層１０２は放射エネ
ルギーに反応してバイアス電圧ありまたはなしのいずれかで信号を生じる。（光
導電セル、フォトレジスター、光スイッチ、光トランジスター、光電管の場合に
おけるような）放射エネルギーに反応してバイアス電圧ありで信号を発生するこ
とができる材料は、例えば、多数の共役ポリマーおよびエレクトロルミネッセン
ス材料を含む。（光導電セルまたは光電池の場合におけるような）放射エネルギ
ーに反応してバイアス電圧なしで信号を発生することができる材料は、光に化学
的に反応し、それによって信号を発生する材料を含む。かかる感光性の化学的に
反応性の材料は、例えば、多数の共役ポリマーならびにエレクトロ−および光−
ルミネッセンス材料を含む。具体的な例は、ＭＥＨ−ＰＰＶ（「半導体ポリマー
から製造された光カップラー」，Ｇ．Ｙｕ，Ｋ．Ｐａｋｂａｚ，およびＡ．Ｊ．
Ｈｅｅｇｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａ
ｌｓ，Ｖｏｌ．２３，ｐｐ．９２５−９２８（１９９４））、ならびにＣＮ−Ｐ
ＰＶとのＭＥＨ−ＰＰＶ複合体（「相互侵入ポリマーネットワークからの効率の
よいフォトダイオード」，Ｊ．Ｊ．Ｍ．Ｈａｌｌｓら（ケンブリッジグループ）
，Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３７６，ｐｐ．４９８−５００，１９９５）を含むが
、これらに限定されない。電気活性有機材料は、いろいろな波長で発光するよう
に仕立てられうる。

【００２６】 幾つかの実施態様において、ポリマー光活性材料または有機分子光活性材料は
、（ポリマーまたは有機分子）キャリア有機材料の０％から７５％（重量、全混
合物基準）の混合状態で光活性層１０２中に存在する。キャリア有機材料選択の
判定基準は次の通りである。材料は、低濃度で、機械的に密着したフィルムの形
成が可能であるべきであり、かつ、フィルムを形成するために共役ポリマーを分
散または溶解することができる溶剤中で安定のままであるべきである。キャリア
材料の低濃度は、処理困難な状況、すなわち、極端に高い粘度または均質体での
グロスの形成を最小限にするために好ましい。しかしながら、キャリアの濃度は
、密着した構造体の形成を可能にするほど十分に高くあるべきである。キャリア
がポリマー材料である場合、好ましいキャリアポリマーは、ポリエチレン、アイ
ソタクチックポリプロピレン、ポリエチレンオキシド、ポリスチレンなどのよう
な高分子量（Ｍ．Ｗ．＞１００，０００）の可撓性鎖状ポリマーである。当業者
により容易に決定されうる適切な条件下で、これらの高分子量材料は、水、酸、
ならびに多数の極性および非極性有機溶剤をはじめとする広範な液体からの密着
した構造体の形成を可能にする。これらのキャリアポリマーを使用して製造され
たフィルムまたはシートは、１容積％ほどの低いポリマー濃度で、０．１容積％
ほどの低いポリマー濃度でさえ、所望におけるようにコーティングおよび後続の
加工を可能にするほど十分な機械的強度を有する。かかる密着した構造体の例は
、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ−パラ（フェニ
レンテレフタレート）、ポリ−パラ−ベンズアミド等、および他の適切なポリマ
ーから構成されるものである。他方では、最終ポリマーのブレンド化が極性環境
中で進行できない場合には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（ブタジエン
）などを含有するもののような、非極性キャリア構造体が選択される。

【００２７】 光活性層の典型的なフィルム厚さは、２〜３百オングストローム単位（２００
Å）から数千オングストローム単位（１０，０００Å）（１オングストローム単
位＝１０^-8ｃｍ）の範囲である。光活性層フィルム厚さは決定的に重要ではない
が、装置性能は、より薄いフィルムを使用することによって典型的に改善するこ
とができる。好ましい厚さは３００Åから５，０００Åである。

【００２８】 アノード（１１０） 光活性層を含有する本発明の装置において、１つの電極は、装置からの発光ま
たは装置による受光を可能にするために透明である。カソードが透明な電極であ
る実施態様においても本発明を使用することができるが、最も一般的には、アノ
ードが透明な電極である。

【００２９】 アノード（１１０）は、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から好ましくは製造される。適切な金属は、１１族金属、４
、５および６族の金属、ならびに８−１０族の遷移金属を含む。アノードが光透
過性であるべきである場合には、インジウム−錫酸化物のような、１２、１３お
よび１４族金属の混合金属酸化物が一般に使用される。周期表の族が左から右へ
１−１８のように番号付けられる（ＣＲＣ化学および物理学のハンドブック、８
１版、２０００）、ＩＵＰＡＣ番号付けシステムが全体にわたって使用される。
アノード１１０はまた、「可溶性の電導性ポリマーから製造された可撓性発光ダ
イオード」、Ｎａｔｕｒｅ ｖｏｌ．３５７，ｐｐ．４７７−４７９（１９９２
年６月１１日）に記載されているようにポリアニリンのような有機材料を含んで
もよい。

【００３０】 アノードとして役立つ典型的な無機材料は、アルミニウム、銀、白金、金、パ
ラジウム、タングステン、インジウム、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、鉛などのよう
な金属；鉛酸化物、錫酸化物、インジウム／錫酸化物などのような金属酸化物；
グラファイト；ケイ素、ゲルマニウム、ガリウムヒ素などのようなどのドープさ
れた無機半導体を含む。アルミニウム、銀、白金、金、パラジウム、タングステ
ン、インジウム、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、鉛などのような金属が使用される場
合、アノード層は半透明であるのに十分なほど薄くなければならない。インジウ
ム／錫酸化物のような金属酸化物は典型的には少なくとも半透明である。

【００３１】 本明細書で用いるところでは、用語「透明な」とは、「当該の特定波長の光の
量の少なくとも約２５％、そして好ましくは少なくとも５０％を通過させること
ができる」を意味すると定義される。従って、たとえ光を透過するその能力が波
長の関数として変化しても、与えられた当該の波長で２５％または５０％の判定
基準に適合するならば、材料は「透明な」とみなされる。薄膜の分野で働いてい
る者には公知であるように、例えば約３００Åより下の銀および金、そして特に
、比較的偏らない（不変の）透過率を有する銀および黄から赤の波長の透過を容
易にする傾向がある金を具えた約２０Åから約２５０Åの銀および金の場合で、
層が十分に薄い場合には、金属を用いて相当な程度の透明性を達成することがで
きる。

【００３２】 導電性金属−金属酸化物混合物は、幾つかの場合には、２５００Åほど高いま
での厚さでも同様に十分透明でありうる。好ましくは、金属−金属酸化物（また
は誘電性）層の厚さは、透明さが望まれる場合、約２５から約１２００Åである
。

【００３３】 この層は導電性であり、また低い抵抗、好ましくは３００オーム／平方未満、
より好ましくは１００オーム／平方未満であるべきである。

【００３４】 バッファー層（１１２） バッファー層１１２はホール注入／移動を促進する。バッファー層１１２は、
ポリアニリン（ＰＡＮＩ）をまたはポリピロールもしくはポリチオフェンのよう
な同等の共役導電性ポリマーを、最も一般的には１種または複数の非導電性ポリ
マーとのブレンドで、含んでもよい。ポリアニリンが特に有用である。最も一般
的には、それはエメラルド色の塩（ＥＳ）形態である。有用な導電性ポリアニリ
ンは、ホモポリマーおよび通常バルクポリマーとのブレンドとしての誘導体（ま
たホストポリマーとしても公知である）を含む。ＰＡＮＩの例は、米国特許第５
，２３２，６３１号に開示されているものである。この層にとって好ましいＰＡ
ＮＩブレンド材料は約１０^-4Ｓ／ｃｍから１０^-11Ｓ／ｃｍの全導電率を有する
。より好ましいＰＡＮＩブレンドは約１０^-5Ｓ／ｃｍから１０^-81Ｓ／ｃｍの全
導電率を有する。

【００３５】 バッファー層１１２に含まれうる適切な導電性材料は、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）およびビス［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）、ならびにポリビニ
ルカルバゾール（ＰＶＫ）、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリ（３，４−エ
チレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、およびポリアニリン（ＰＡＮＩ）
のようなホール注入／移動ポリマー、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフ
ェニル（ＢＣＰ）のような電子およびホール注入／移動材料、またはトリス（８
−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（Ａｌｑ₃）のようなキレート化オキシ
ノイド化合物のような、良好な電子およびホール移動特性を持った発光材料を含
む。

【００３６】 本明細書で用語「ポリアニリン」またはＰＡＮＩが使用される場合、それらは
一般に、置換および非置換材料、ならびに任意の付随するドーパント、ポリアニ
リンを導電性にするために使用された、特に酸性材料を含むように使用される。

【００３７】 一般に、ポリアニリンは、以下の式Ｉの非置換および置換アニリンの重合から
誘導された、フィルムおよび繊維を形成する分子量のポリマーまたは共重合体で
ある。

【００３８】

【化１】

【００３９】 式中、 ｎは０から４の整数であり、 ｍは、ｎとｍとの合計が５に等しいことを条件として、１から５の整数であり
、そして、 Ｒは、各出現で同一もしくは異なるように独立して選択され、そしてアルキル
、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル
、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、
アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、ア
ルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ
、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボ
ン酸、ハロゲン、シアノ、または１つもしくは複数のスルホン酸、カルボン酸、
ハロ、ニトロ、シアノもしくはエポキシ部分で置換されたアルキル、またはカル
ボン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、もしくはスルホン酸部分からなる群から選
択され、あるいは任意の２つのＲ基が一緒に、３、４、５、６もしくは７員環の
芳香族環または脂環式環を完成するアルキレンもしくはアルケニレン鎖を形成し
てもよく、その環が任意に１つ以上の二価の窒素、硫黄または酸素原子を含んで
もよい。本発明の範囲を限定することを意図することなしに、いろいろなＲ基の
サイズは約１つの炭素（アルキルの場合に）から２つもしくはそれより多い炭素
を通って約２０の炭素、ｎ個のＲ基の合計では約１つから約４０の炭素の範囲で
ある。

【００４０】 本発明の実施において有用なポリアニリンを例示するものは、式ＩＩからＩＶ
のものである。

【００４１】

【化２】

【００４２】 式中、ｎ、ｍおよびＲは、重合において水素が共有結合で置換されるのでｍが
１つだけ減少してｎ＋ｍの合計が４に等しいことを除いて、上に記載したものと
同様である。 ｙは０に等しいかまたはそれより大きい整数であり、 ｘは、ｘとｙとの合計が１より大きいことを条件として、１に等しいかまたは
それより大きい整数であり、そして ｚは１に等しいかまたはそれより大きい整数である。

【００４３】 置換および非置換アニリンの次のリストは、本発明の実施において有用なポリ
アニリンを調製するのに使用できるものを例示する。

【００４４】

【表１】

【００４５】 有用なＲ基を例示するものは、メチル、エチル、オクチル、ノニル、第３-ブ
チル、ネオペンチル、イソプロピル、第２-ブチル、ドデシルなどのようなアル
キル、１−プロペニル、１−ブテニル、１−ペンテニル、１−ヘキセニル、１−
ヘプテニル、１−オクテニルなどのようなアルケニル、プロポキシ、ブトキシ、
メトキシ、イソプロポキシ、ペントキシ、ノノキシ、エトキシ、オクトキシなど
のようなアルコキシ、シクロヘキセニル、シクロペンテニルなどのようなシクロ
アルケニル；ブタノイル、ペンタノイル、オクタノイル、エタノイル、プロパノ
イルなどのようなアルカノイル；ブチルチオ、ネオペンチルチオ、メチルスルフ
ィニル、ベンジルスルフィニル、フェニルスルフィニル、プロピルチオ、オクチ
ルチオ、ノニルッスルホニル、オクチルスルホニル、メチルチオ、イソプロピル
チオ、フェニルスルホニル、メチルスルホニル、ノニルチオ、フェニルチオ、エ
チルチオ、ベンジルチオ、フェネチルチオ、ナフチルチオなどのようなアルキル
スルフィニル、アルキルスルホニル、アルキルチオ、アリールスルホニル、アリ
ールスルフィニルなど；メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ブトキシカ
ルボニルなどのようなアルコキシカルボニル、シクロヘキシル、シクロペンチル
、シクロオクチル、シクロヘプチルなどのようなシクロアルキル；メトキシメチ
ル、エトキシメチル、ブトキシメチル、プロポキシエチル、ペントキシブチルな
どのようなアルコキシアルキル；フェノキシフェニル、フェノキシメチレンなど
のアリールオキシアルキルおよびアリールオキシアリール；ならびに１−ヒドロ
キシブチル、１−アミノブチル、１−ヒドロキシプロピル、１−ヒロドロキシペ
ンチル、１−ヒドロキシオクチル、１−ヒドロキシエチル、１−ニトロエチル、
トリフルオロメチル、３，４−エポキシブチル、シアノメチル。３−クロロプロ
ピル、４−ニトロフェニル、３−シアノフェニルなどのいろいろな置換アルキル
およびアリール基；エチルスルホン酸、プロピルスルホン酸、ブチルスルホン酸
、フェニルスルホン酸、および対応するカルボン酸のようなスルホン酸末端アル
キルおよびアリール基ならびにカルボン酸末端アルキルおよびアリール基である
。

【００４６】 また、有用なＲ基を例示するものは、式 −（ＣＨ₂）_n ^*− の部分のような、任意の２つのＲ基から形成された二価の部分である。 式中、ｎ^*は、例えば−（ＣＨ₂）₄−、−（ＣＨ₂）₃−および−（ＣＨ₂）₅−ま
たは−ＣＨ₂ＳＣＨ₂−および−ＣＨ₂−Ｏ−ＣＨ₂−のような酸素もしくは硫黄の
ヘテロ原子を任意に含むかかる部分のように、約３から約７の整数である。他の
有用なＲ基の例として、二価の１，３−ブタジエンおよび同様な部分のような１
から約３の共役二重結合不飽和を含む二価のアルキレン鎖がある。

【００４７】 本発明の実施において使用するのに好ましいものは、上の式ＩＩからＶのポリ
アニリンであり、式中 ｎは０から約２の整数であり、 ｍは、ｎとｍとの合計が４に等しいことを条件として、２から４の整数であり
、 Ｒは、１から約１２の炭素原子、シアノ、ハロゲンを有するアルキルもしくは
アルコキシ、またはカルボン酸もしくはスルホン酸置換基で置換されたアルキル
であり、 ｘは１に等しいかまたはそれより大きい整数であり、 ｙは、ｘとｙとの合計が約４よりも大きいことを条件として、０に等しいかま
たはそれより大きい整数であり、および ｚは約５に等しいかまたはそれより大きい整数である。

【００４８】 本発明のより好ましい実施態様では、ポリアニリンは非置換アニリン（すなわ
ち、ｎが０でｍが５（モノマー）または４（ポリマー）である）から誘導される
。一般に、モノマー繰り返し単位の数は少なくとも約５０である。

【００４９】 米国特許第５，２３２，６３１号に記載されているように、ポリアニリンは、
酸化性または酸性化学種の存在によって導電性にされる。酸性化学種および特に
「機能性化プロトン酸」がこの役割において好ましい。「機能性化プロトン酸」
とは、対イオンがこの層の他の構成成分と適合性であるように好ましくは機能性
化されたものである。本明細書で用いるところでは、「プロトン酸」とは、ポリ
アニリンをプロトン化して前記ポリアニリンと錯体を形成する酸である。

【００５０】 一般に、本発明での使用のための機能性化プロトン酸は、式ＶＩおよびＶＩＩ
のものである。

【００５１】

【化３】

【００５２】 式中、 Ａは、スルホン酸、セレン酸、リン酸、ホウ酸もしくはカルボン酸基、または
硫酸水素、セレン酸水素、リン酸水素であり、 ｎは１から５の整数であり、 Ｒは、１から約２０の炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、
アルカノイル、アルキルチオ、アルキルチオアルキル；またはアルキルもしくは
アルコキシが０から約２０の炭素原子を有するアルキルアリール、アリールアル
キル、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アル
コキシカルボニル、カルボン酸；または１つもしくは複数のスルホン酸、カルボ
ン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ジアゾ、もしくはエポキシ部分で置換された
３から約２０の炭素原子を有するアルキル；またはチオフェニル、ピローリル、
フラニル、ピリジニルのように、その環が窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニ
ルもしくは酸素の１つもしくは複数の二価ヘテロ原子を含んでもよい、置換もし
くは非置換の３、４、５、６もしくは７員環の芳香族もしくは脂環式炭素環であ
る。

【００５３】 これらの単量体の酸形態に加えて、Ｒは、それから複数の酸官能基「Ａ」がぶ
ら下がっているポリマー主鎖でありうる。ポリマー酸の例には、スルホン化ポリ
スチレン、スルホン化ポリエチレンなどが含まれる。これらの場合、非極性基材
における溶解度を高めるかまたはより高度に極性の基材に溶解するかのいずれか
のために、ポリマー主鎖を選択することができ、そのより高度に極性の基材中に
ポリマー、ポリアクリル酸もしくはポリ（ビニルスルホネート）などのような材
料を使用することができる。

【００５４】 Ｒ’は各出現で同一であるかまたは異なり、そしてアルキル、アルケニル、ア
ルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、
アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル
、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリール
、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスル
ホニル、カルボン酸、ハロゲン、シアノ、または１つもしくは複数のスルホン酸
、カルボン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ジアゾもしくはエポキシ部分で置換
されたアルキルであり；または一緒に取り上げられた任意の２つのＲ置換基が３
、４、５、６もしくは７員環の芳香族もしくは脂環式炭素環またはその多環を完
成するアルキレンもしくはアルケニレン基であって、その環もしくはそれらの環
が窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニルもしくは酸素の１つもしくは複数の二
価ヘテロ原子を含んでもよい。Ｒ’は典型的には約１から約２０の炭素、特に３
から２０そしてより特に約８から２０の炭素を有する。

【００５５】 上の式ＶＩおよびＶＩＩにおいて、 Ａがスルホン酸、リン酸またはカルボン酸であり、 ｎが１から３の整数であり、 Ｒが、６から約１４の炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ；ま
たはアルキルもしくはアルキル部もしくはアルコキシが４から約１４の炭素原子
を有するアリールアルキル；または１つもしくは複数のカルボン酸、ハロゲン、
ジアゾ、もしくはエポキシ部分で置換された、６から約１４の炭素原子を有する
アルキルであり、 Ｒ’が各出現で同一であるかまたは異なり、そして４から１４の炭素原子を有
する、アルキル、アルコキシ、アルキルスルホニル、またはそのアルキルに再び
４から１４の炭素を持った１つもしくは複数のハロゲン部分で置換されたアルキ
ルである、 上の式ＶＩおよびＶＩＩの材料が好ましい。

【００５６】 特に好ましい実施態様の中で、本発明の実施における使用にとって最も好まし
いものは、 Ａがスルホン酸であり、 ｎが整数１または２であり、 Ｒが６から約１４の炭素原子を有するアルキルもしくはアルコキシ、または１
つもしくは複数のハロゲン部分で置換された６から約１４の炭素原子を有するア
ルキルであり、 Ｒ’が６から１４、特に１２の炭素原子を有するアルキルもしくはアルコキシ
、または１つもしくは複数のハロゲン部分で置換されたアルキルである、 上の式ＶＩおよびＶＩＩの機能性化プロトン酸である。

【００５７】 好ましい機能性化プロトン酸は、ドデシルベンゼンスルホン酸のような有機ス
ルホン酸であり、より好ましくはポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−
プロパンスルホン酸（「ＰＡＡＭＰＳＡ」）である。

【００５８】 使用される好ましい機能性化プロトン酸の量は、要求される導電率の程度に依
存して変わりうる。一般に、導電性材料を形成するのに十分な機能性化プロトン
酸がポリアニリンを含有する混合材に添加される。通常、使用される機能性化プ
ロトン酸の量は、導電性ポリマー（溶液または固体形態のいずれかで）を与える
のに少なくとも十分な量である。

【００５９】 ポリアニリンは、本発明の実施において、その物理的形態のいずれでも都合よ
く用いることができる。有用な形態を例示するものは、Ｇｒｅｅｎ，Ａ．Ｇ．お
よびＷｏｏｄｈｅａｄ，Ａ．Ｅ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０１，１１１７
（１９１２）ならびにＫｏｂａｙａｓｈｉら，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏａｎｌ．Ｃｈ
ｅｍ．，１７７，２８１−９１（１９８４）に記載されたものであり、それらは
参照によって本明細書に援用される。非置換ポリアニリンについては、有用な形
態はロイコエメラルド色の（ｌｅｕｃｏｅｍｅｒａｌｄｉｎｅ）、プロトエメラ
ルド色の（ｐｒｏｔｏｅｍｅｒａｌｄｉｎｅ）、エメラルド色の、ニグラニリン
色の（ｎｉｇｒａｎｉｌｉｎｅ）およびトル−プロトエメラルド色の（ｔｏｌｕ
−ｐｒｏｔｏｅｍｅｒａｌｄｉｎｅ）形態を含み、エメラルド色の形態が好まし
い。

【００６０】 Ｃａｏ，Ｙ．およびＺｈａｎｇ，Ｃ．の同時係属米国特許出願第６０／１６８
，８５６号は、共役ポリマーと非導電性ポリマーとの低い導電率ブレンドの形成
を開示しており、参照によって本明細書に援用される。

【００６１】 共役ポリマーに添加される具体的なバルクポリマーまたはポリマー類は変わりう
る。材料は、導電性ポリマーの性質、ポリマーをブレンドするのに用いられる方
法および装置に層をデポジションするのに用いられる方法に基づいて選択するこ
とができる。

【００６２】 溶液−処理法を用いて層１１２が提供される方法では、小さな粒子の分散とし
てかまたは他のポリマー中の１つのポリマーの溶液としてかのいずれかで、１つ
のポリマーを他のポリマーに分散させることによって、材料をブレンドすること
ができる。ポリマーは典型的には流体相で混合され、層は典型的には流体相から
設置される。

【００６３】 我々は、水溶性のまたは水に分散可能なバルクポリマーと一緒に水溶性のまた
は水に分散可能な共役ポリマーを用いて最良の結果を得た。この場合、２つのポ
リマーを水に溶解または分散して、溶液または分散液から層をキャストすること
によって、ブレンドを形成することができる。

【００６４】 有機溶剤は、有機可溶性のまたは有機分散可能な共役ポリマーおよびバルクポ
リマーで使用することができる。さらに加えて、２つのポリマーの溶融物を用い
て、または引き続いて重合されるかまたは所望の最終材料へ硬化される、バルク
ポリマーの液体のプレポリマーもしくはモノマー形態を用いることによって、ブ
レンドを形成することができる。

【００６５】 ＰＡＮＩが水溶性または水分散可能であり、水溶液からＰＡＮＩ層をキャスト
することが望まれるそれらの目下好ましい場合には、バルクポリマーは、例えば
、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）、ポリビニル
ピロリドン（ＰＶＰｄ）、アクリルアミド共重合体、セルロース誘導体、カルボ
キシビニルポリマー、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）
（ＰＥＯ）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、ポリ（ビニルメチルエーテ
ル）、ポリアミン、ポリイミン、ポリビニルピリジン、多糖類、およびポリウレ
タン分散液から選択することができる。

【００６６】 非水系の溶液または分散液から層をキャストすることが望まれる場合には、バ
ルクポリマーは、例えば、液化可能なポリエチレン、アイソタクチックポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（エチルビニルアセテ
ート）、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレンビニレン共重合体、エチレ
ン−プロピレン共重合体、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテ
レフタレート）およびナイロン１２、ナイロン８，ナイロン６，ナイロン６．６
などのようなナイロン、ポリエステル材料、ポリアクリルアミドなどのようなポ
リアミドから選択されてもよい。

【００６７】 １つのポリマーが他のポリマーに分散されることになる場合には、いろいろな
ポリマーの共通の溶解度は要求されないかもしれない。

【００６８】 ポリアニリンとバルクポリマーまたはプレポリマーとの相対的な割合は変わり
うる。ポリアニリンの各部に対して、０から２０重量部ほどまで多いバルクポリ
マーまたはプレポリマーが存在しうるし、ＰＡＮＩ各部に対して０．５から１０
そして特に１から４部のバルク材料が存在しうる。

【００６９】 この層をキャストするために用いられる材料のための溶剤は、ポリマーの特性
を重視して選択される。

【００７０】 好ましい系では、ＰＡＮＩおよびバルクポリマーが両方とも水溶性であるかま
たは水に分散可能であり、溶剤系は、水または水と、低級オキシ炭化水素例えば
低級のアルコール、ケトンおよびエステルのような１つ以上の極性有機物質との
混合物のような水系の溶剤系である。

【００７１】 これらの物質は、制限なく、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ア
セトン、メチルエチルケトンなどと混合された水を含む。必要ならば、極性有機
液体の溶剤系を使用できるであろう。

【００７２】 ＰＡＮＩのような導電性ポリマーと水可溶性または水に分散可能でないバルク
ポリマーとの場合には、非極性溶剤が最も一般に使用される。

【００７３】 有用な共通の非極性溶剤を例示するものは、次の物質である。ベンゼン、トル
エン、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ナフタレン、エチルベンゼン、スチレン、
アニリンなどのような置換または非置換芳香族炭化水素；ペンタン、ヘキサン、
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなどのような高級アルカン；デカヒドロナ
フタレンのような環式アルカン；クロロホルム、ブロモホルム、ジクロロメタン
などのようなハロゲン化アルカン；クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ
−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼンなどのようなハロゲン化芳香族炭化
水素；２−ブタノール、１−ブタノール、ヘキサノール、ペンタノール、デカノ
ール、２−メチル−１−プロパノールなどのような高級アルコール；ヘキサノン
、ブタノン、ペンタノンなどのような高級ケトン；モルホリンのような複素環化
合物；パーフルオロデカリン、パーフルオロベンゼンなどのようなパーフッ素化
炭化水素。

【００７４】 共役ポリマー層の厚さは意図するダイオードの特性で選ばれるであろう。複合
アノードが透明であるべき状況では、フィルム厚さが増加するにつれてアレイ中
の欠陥の数が増加することを考えて、実際に可能な限り薄いＰＡＮＩ層を有する
ことが一般に好ましい。典型的な厚さは約１００Åから約５０００Åの範囲であ
る。透明度が望まれる場合、約１００Åから約３０００Åの厚さが好ましく、特
に約２０００Åが好ましい。

【００７５】 ２００ｎｍまたはそれより大きいフィルム厚さでは、ＰＡＮＩ（ＥＳ）ブレン
ド層の電気抵抗は、混線およびピクセル間電流漏れを避けるために、１０⁴オー
ム−ｃｍより大きいかまたはそれに等しくなければならない。１０⁵オーム−ｃ
ｍを超える値が好ましい。１０⁵オーム−ｃｍでさえも、幾らかの残留電流漏れ
があり、その結果装置効率の幾らかの低下がある。従って、およそ１０⁵から１
０⁸オーム−ｃｍの値がさらにより好ましい。１０⁹オーム−ｃｍよりも大きい値
は、注入／バッファー層を横切って顕著な電圧低下をもたらすので、避けるべき
である。

【００７６】 カソード（１０６） カソード材料として使用するのに適した材料は、任意の金属または第１の電気
接触層（この場合、アノード）よりも低い仕事関数を有する非金属である。カソ
ード層１０６（この場合、第２の電気接触層）用の材料は、１族のアルカリ金属
（例えば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属‥一般にはカルシウム、バ
リウム、ストロンチウム、１２族金属、希土類‥一般にはイッテルビウム、ラン
タナイドおよびアクチナイドから選択することができる。アルミニウム、インジ
ウムと銅、銀、それらの組合せならびにカルシウムおよび／またはバリウム、リ
チウム、マグネシウム、フッ化リチウムとの組合せのような材料を使用すること
ができる。

【００７７】 例えばマグネシウム銀合金およびリチウムアルミニウム合金のような低い仕事
関数の金属の合金もまた有用である。電子注入カソード層の厚さは１５Å未満か
ら５，０００Åほどの範囲である。このカソード層１０６はピクセル化されたア
レイを与えるためにパターン化できるか、またはそれは連続的であって、銀、銅
または好ましくはそれ自体パターン化されているアルミニウムのようなバルク導
体の層で一面に覆うことができる。

【００７８】 カソード層はさらに、機械的強度および耐久性を与えるために追加された第２
の金属の第２の層を含んでもよい。

【００７９】 基材（１０８） ほとんどの実施態様において、ダイオードは基材上に作製される。典型的には
基材は非導電性であるべきである。光がそれを通過するそれらの実施態様におい
て、それは透明である。それは、堅いアルリレート、カーボネートなどをはじめ
とする堅いプラスチック、ガラス、石英、サファイアなどのような堅い無機酸化
物のような堅い材料でありうる。それはまた、ポリエステル‥例えばポリ（エチ
レンテレフタレート）、可撓性ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート
）、ポリ（スチレン）などのような可撓性の透明な有機ポリマーでもありうる。

【００８０】 この基材の厚さは決定的に重要ではない。

【００８１】 他の任意の層（１４０および示されていないその他） 電子注入／移動材料を含む任意の層１４０は、光活性層１０２とカソード１０
６との間に提供されてもよい。この任意の層１４０は、電子注入／移動を促進す
る、およびまた層界面での失活反応を防止するためのバッファー層または制限層
として役立つ、両方の機能を果たすことができる。好ましくは、この層は電子移
動度を促進し、失活反応を減少させる。任意の層１４０用の電子移動材料の例に
は、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（Ａlｑ₃）のような金属
キレート化オキシノイド化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，
１０−フェナンスロリン（ＤＤＰＡ）または４，７−ジフェニル−１，１０−フ
ェナンスロリン（ＤＰＡ）のようなフェナンスロリン系化合物、２−（４−ビフ
ェニリール）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾー
ル（ＰＢＤ）および３−（４−ビフェニリール）−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）のようなアゾール化
合物、ＤＤＰＡ、ＤＰＡ，ＰＢＤ、およびＴＡＺ部分を含有するポリマーならび
にそれらのポリマーブレンド、ＤＤＰＡ，ＤＰＡ，ＰＢＤ、およびＴＡＺを含有
するポリマーブレンドが含まれる。

【００８２】 有機電子装置に他の層を有することは公知である。例えば、バッファー層１１
２と光活性層１０２との間に、陽電荷移動および／または層のバンドギャップ整
合を促進するために、または保護層として機能するために、または界面特性を改
善するために、層（示されていない）がありうる。同様に、光活性層１０２とカ
ソード層１０６との間に、陰電荷移動および／または層間のバンドギャップ整合
を促進するために、または保護層として機能するために、追加の層（示されてい
ない）がありうる。当技術分野で公知である層を使用することができる。さらに
、上述の層のいずれも２つまたはそれよりも多い層から構成することができる。
あるいはまた、アノード層１１０の幾らかまたは全て、バッファー層１１２、光
活性層１０２、およびカソード層１０６は、電荷キャリア移動効率を増加させる
ために表面処理されてもよい。構成成分層のそれぞれに対する材料の選択は、好
ましくは、装置に高装置効率を与えるという目標を比較評価することによって決
定される。

【００８３】 （溶液−処理済有機電気活性層） 本発明の電子装置において、光活性層１０２、ホール注入／移動層１１２、お
よび任意の電子移動／注入層は、溶液−処理済有機電気活性層でありうる。

【００８４】 用語「溶液−処理済有機電気活性層」とは、電気活性を示す有機材料を含有す
る層を意味し、適切な溶剤中の電気活性成分の溶液を配合するという工程を含む
方法（溶液処理できる方法）を用いて形成されるかまたは被着される。かかる形
成方法は、スピン−コーティング、キャスティング、およびスクリーンプリンテ
ィング、グラビアプリンティング、インクジェットプリンティング、ウェブコー
ティング、前駆体ポリマープロセシングなど、またはそれらの任意の組合せを含
む。

【００８５】 （製造技術） 本発明の装置のいろいろな要素は、溶液キャスティング、スクリーンプリンテ
ィング、ウェブコーティング、インクジェットプリンティング、スパッタリング
、真空蒸着（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、前駆体ポリマープロセシングなど、ま
たはそれらの任意の組合せのような、当技術分野で周知の任意の技術によって製
造することができる。

【００８６】 最も一般的な方法では、ダイオードは基材上への層の逐次デポジションによっ
て構築される。代表的な作製では、アノード１１０が最初に設置される。アノー
ド層１１０は通常、物理的蒸着法またはスピン−キャスト法によって被着される
。用語「物理的蒸着」とは、真空で実施されるいろいろなデポジション方法を意
味する。従って、例えば、物理的蒸着は、ｅ−ビーム真空蒸着および抵抗真空蒸
着のような蒸着の全ての形態だけでなく、イオンビームスパッタリングをはじめ
とするスパッタリングの全ての形態を含む。有用である物理的蒸着の具体的な形
態は、無線周波数（ｒｆ）マグネトロンッスパッタリングである。

【００８７】 次に、バッファー層１１２が設置される。ホール注入／移動層１１２は好まし
くはスピン−コーティング、キャスティング、およびスクリーンプリンティング
、グラビアプリンティング、インクジェットプリンティング、ウェブコーティン
グ、前駆体ポリマープロセシングなど、またはそれらの任意の組合せを用いて被
着される。また層は、インクジェットプリンティング、熱パターン化、または物
理的蒸着によって被着することができる。バッファー層１１２が溶液−処理済有
機電気活性層である場合、水溶性のまたは水に分散可能な材料が一般にスピン−
キャスティング媒体として使用される。非水系溶剤が要求される場合には、トル
エン、キシレン、スチレン、アニリン、デカヒドロナフタレン、クロロホルム、
ジクロロメタン、クロロベンゼンおよびモルホリンなどが使用される。

【００８８】 次に、光活性層１０２がデポジションされる。光活性有機材料を含有する光活
性層１０２は、任意の通常の方法、スピン−コーティング、キャスティング、お
よびスクリーンプリンティング、グラビアプリンティング、インクジェットプリ
ンティング、ウェブコーティング、前駆体ポリマープロセシングなど、またはそ
れらの任意の組合せによって溶液から被着することができる。光活性有機材料は
、材料の性質によっては、蒸着法によって直接被着することができる。電気活性
ポリマー前駆体を被着し、典型的には加熱によって次にポリマーに変換すること
も可能である。

【００８９】 光活性層が溶液−処理済有機電気活性層である場合には、使用される溶剤は、
ポリマーを溶解し、その続いて起こるデポジションを妨害しないであろうもので
ある。典型的には、有機溶剤が使用される。これらは、塩化メチレン、クロロホ
ルム、および四塩化炭素のようなハロ炭化水素、キシレン、ベンゼン、トルエン
のような芳香族炭化水素、デカリンなどのような他の炭化水素を含む。その上混
合溶剤も使用することができる。水、アセトン、テトラヒドロフラン、酸などの
ような極性溶剤が適切であるかもしれない。これらは代表的な例示にすぎず、溶
剤は上述の判定基準に適合する物質から広範囲に選択することができる。

【００９０】 いろいろなポリマーまたは有機材料を基材上にデポジションする場合には、溶
液は、濃度が０．１から２０重量％、特に０．２から５重量％のような、比較的
希薄なものでありうる。４００−４０００および特に５００−２０００Åという
フィルム厚さが典型的に用いられる。

【００９１】 最後に、低い仕事関数の電子−注入接触層がデポジションされる。カソード層
１０６は通常物理的蒸着法によって被着される。

【００９２】 これらの工程は変えることができるし、「逆」ダイオードが望まれる場合には
、逆にすることさえできる。

【００９３】 幾つかの実施態様では、１つ以上の電気活性層１０２、１１２、１４０ならび
に電極１０６および１１０をパターン化することができる。パターンが所望のよ
うに変わってもよいことは理解される。例えば、第１の電気接触層材料を被着す
る前に、第１の可撓性複合バリア構造体上にパターン化されたマスクまたはフォ
トレジストを配置することによって、層をパターンで被着することができる。あ
るいはまた、層を全体的な層として被着し、引き続き、例えば、フォトレジスト
および湿式化学エッチングを用いてパターン化することができる。ホール注入／
移動層はまた、インクジェットプリンティング、リソグラフィまたは熱転写パタ
ーン化によって、パターンで被着することができる。当技術分野で周知のパター
ン化のための他の方法も使用することができる。

【００９４】 （熱処理） 本発明に従って、１つ以上の溶液−処理済有機電気活性層が熱処理される。電
子放射層の場合には、この熱処理は、装置の改善された安定性と稼働寿命とをも
たらす。バッファー層の場合には熱処理は、改善された装置効率およびピクセル
間の減少した混線をもたらすレベルまで、その導電率を低下させる（その抵抗を
増加させる）。

【００９５】 本発明の熱処理は、オーブン、輻射ヒーター、熱板などをはじめとする任意の
通常の加熱環境中で実施される熱処理は、空気中または窒素もしくはアルゴン中
などのような不活性雰囲気中で実施することができる。熱処理の条件は、約８０
℃から３００℃で約２０秒から約２時間の範囲である。ほとんどの熱処理と同様
に、より低い温度ではより長い時間が、そしてより高い温度ではより短い時間が
ほとんど共通して用いられる。

【００９６】 ホール移動／注入層１１２を処理する場合、加えられるべき熱処理の程度につ
いての１つの測定は熱処理後の層の抵抗である。これらの場合、熱処理は抵抗の
少なくとも約２倍の増加によって評価することができる。あるいはまた、ＰＡＮ
Ｉ（ＥＳ）層の場合、１０^-4Ｓ／ｃｍ未満、好ましくは１０^-5Ｓ／ｃｍ未満、そ
してより好ましくは１０^-6Ｓ／ｃｍ未満の導電率を与える層の抵抗の達成によっ
て良好と考えることができる。例えば、これらの範囲の良好な結果は、１００か
ら３００℃で約０．５分から約９０分、そして好ましくは１７５から２５０℃で
約１．０分から約６０分の熱処理で達成される。

【００９７】 光活性層１０２または任意の電子移動／注入層を処理する場合、加えられるべ
き熱処理の程度についての１つの測定は熱処理によってもたらされる装置寿命の
延長である。これらの場合、熱処理は、少なくとも約５０％、好ましくは少なく
とも約１００％、より好ましくは少なくとも約２００％の稼働寿命の増加によっ
て評価することができる。典型的には、この増加を与える熱処理条件は、最適な
バッファー層処理のために使用される条件よりも幾分過酷でないものである。例
えば、非常に良好な結果は、８０から２５０℃の温度で６０から１８０秒、特に
１２０から１８０℃の温度で７５から１５０秒の範囲の熱処理で達成される。

【００９８】 好ましい実施態様では、１つ以上の溶液−処理済有機電気活性層の熱処理は、
装置に第２の電極が備え付けられる前に行われる。例示した図では、カソード層
１０６が第２の電極である。装置が逆の順序で製造され、その結果カソードが最
初に設置される場合、アノード層が第２の電極であろうことは理解される。

【００９９】 熱処理されるべき多くの層がある場合には、層は順次熱処理されてもよく、第
１の層が設置され、そして第２の層が設置され引き続いて熱処理される前に、熱
処理される。このシナリオでは、第１の層は２度熱処理される。あるいはまた、
両層が設置され、その結果両層の熱処理が同時に起こってもよい。この代替シナ
リオでは、両層は１度に熱処理される。

【０１００】 光放射の色またはダイオードの感度などを変えるために、たったいま記載され
た構造体およびそれらの製造を、物理的強度および保護のための他の層を含むよ
うに変更できることもまた認識されるであろう。本発明は少なくとも１つの溶液
−処理済有機電気活性層を含む有機電子装置でさらに有用であるが、トランジス
ター、コンデンサー、抵抗器、化学抵抗センサー（ガス／蒸気感受性電子雑音、
化学およびバイオセンサー）、書込みセンサー、ならびにエレクトロクロミック
装置（スマートウィンドー）のような光活性層を含有しないことがさらに認識さ
れるであろう。

【０１０１】 本発明は、本発明を例示するために提示されが、その範囲を限定するためでは
ない次の実施例によってさらに説明されるであろう。

【０１０２】 （実施例） 下の表１に示される、ならびに組成物２００、２０２、２０４、２０６，およ
び２０８として示される、ＰＡＮＩ（ＥＳ）溶液／分散液およびＰＡＮＩ（ＥＳ
）の溶液／分散液のブレンドを、実施例２、４、および５において調製し、記載
した。

【０１０３】

【表２】

【０１０４】 （実施例１） 次の参考文献（Ｙ．Ｃａｏら、Ｐｏｌｙｍｅｒ，３０（１９８９）２３０７）に
従ってＰＡＮＩ（ＥＳ）粉末を調製した。エメラルド色の塩（ＥＳ）形態を典型
的な緑色によって証明した。この参考文献におけるＨＣｌをポリ（２−アクリル
アミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸（ＰＡＡＭＰＳＡ）（Ａｌｄｒｉ
ｃｈ）で置き換えた。最初に、３０．５ｇ（０．０２２モル）の水中１５％ＰＡ
ＡＭＰＳＡ（Ａｌｄｒｉｃｈ）を、１７０ｍｌ水を加えることによって２．３％
に希釈した。攪拌しながら、２．２ｇ（０．０２２Ｍ）アニリンをＰＡＡＭＰＳ
Ａ溶液中に添加した。次に、１０ｍｌ水中の２．０１ｇ（０．００８８Ｍ）の過
硫酸アンモニウムを、アニリン／ＰＡＡＭＰＳＡ溶液へ激しい攪拌下に徐々に添
加した。反応混合物を室温で２４時間攪拌した。生成物、ＰＡＮＩ（ＥＳ）を沈
殿させるために、１０００ｍｌのアセトンを反応混合物に添加した。アセトン／
水のほとんどをデカントし、次にＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＡＭＰＳＡ沈殿物を濾
過した。得られたガム様の生成物をアセトンで数回洗浄し、動的真空下に４０℃
で２４時間乾燥した。

【０１０５】 この実施例は、ＰＡＮＩ（ＥＳ）の直接合成を実例で示している。

【０１０６】 （実施例２） 上の表１の溶液／分散液２００を調製した。 実施例１で調製した４グラム（４．０ｇ）のＰＡＮＩ（ＥＳ）粉末を４００ｇ
の脱イオン水とプラスチックボトル中で混合した。混合物を室温で４８時間回転
させた。次に溶液／分散液を１μｍポリプロピレンフィルターによって濾過した
。水中に混合されるＰＡＮＩ（ＥＳ）の量を変えることによって、水中の異なる
濃度のＰＡＮＩ（ＥＳ）を型どおり調製した。

【０１０７】 この実施例は、ＰＡＮＩ（ＥＳ）が水中に溶解／分散され、次に１μｍフィル
ターによって濾過できることを実証している。

【０１０８】 （実施例３） ４グラム（４．０ｇ）のポリアクリルアミド（ＰＡＭ）（分子量５，０００，
０００−６，０００，０００，Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ）を４００ｍｌの脱イ
オン水とプラスチックボトル中で混合した。混合物を室温で少なくとも４８時間
回転させた。次に溶液／分散液を１μｍポリプロピレンフィルターによって濾過
した。溶解されるＰＡＭの量を変えることによって、異なる濃度のＰＡＭを型ど
おり調製した。

【０１０９】 この実施例は、ＰＡＭが水中に溶解／分散され、次に１μｍフィルターによっ
て濾過できることを実証している。

【０１１０】 （実施例４） 上の表１の溶液／分散液２０２および２０８を調製した。 実施例２で調製した２０グラムのＰＡＮＩ（ＥＳ）溶液を、実施例３で調製し
た１０ｇの１％ＰＡＭ溶液および２．０ｇの１５％ＰＡＡＭＰＳＡ溶液（Ａｌｄ
ｒｉｃｈ）と（室温で１２日間）混合した。次に溶液を０．４５μｍポリプロピ
レンフィルターによって濾過した。ブレンド溶液中のＰＡＮＩ（ＥＳ）：ＰＡＭ
：ＰＡＡＭＰＳＡの重量比は１：０．５：１．５であった。出発溶液中の濃度を
変えることによって、異なるブレンド比のＰＡＮＩ（ＥＳ）：ＰＡＭ：ＰＡＡＭ
ＰＳＡブレンド溶液（１：１．５：０．５の比を持った、上の表１の溶液／分散
液２０８をはじめとする）を調製した。

【０１１１】 （実施例５） 実施例２で調製した３０ｇの溶液を、７ｇの脱イオン水および０．６ｇのＰＡ
Ｍ（分子量５，０００，０００−６，０００，０００，Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅ
ｓ）と共に攪拌下に室温で４−５日間混合した。溶液を０．４５μｍポリプロピ
レンフィルターによって濾過した。ブレンド溶液中のＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭ
の重量比は１：２である。これは、上の表１に示された溶液／分散液２０４であ
る。

【０１１２】 また、ＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭの重量比がそれぞれ１：１、１：１．５、１
：２．５、１：３（上の表１の溶液／分散液２０６）、１：４、１：５、１：６
および１：９であるブレンド溶液も調製した。

【０１１３】 （実施例６） パターン化ＩＴＯ電極を具えたガラス基材を作製した。実施例２、４および５
で調製したブレンド溶液２００、２０２、２０４、２０６および２０８を用いて
、パターン化基材の最上面にフィルムとしてポリアニリンブレンド層をスピン−
キャストし、その後真空オーブン中９０℃で０．５時間焼き付けした。実施例４
および５の材料から作製されたフィルムを次にドライボックス中２００℃で３０
分処理した。高抵抗電位計を用いてＩＴＯ電極間の抵抗を測定した。Ｄｅｃ−Ｔ
ａｃ表面型彫盤（Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ５００Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ
ｒ，Ｔｅｎｃｏｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を用いることによってフィルムの
厚さを測定した。下の表２は、異なるブレンド組成物および熱処理を使ったＰＡ
ＮＩ（ＥＳ）ブレンドフィルムの導電率および厚さを示す。表２から理解できる
ように、導電率を広範囲にわたって調整できる。２００℃で３０分焼き付けした
後、ＰＡＮＩブレンドは約２０００Åの厚さで１０^-6Ｓ／ｃｍ未満の導電率を有
し、それはピクセル化ディスプレイでの使用にとって理想的である。

【０１１４】 この実施例は、１０^-5Ｓ／ｃｍ未満の、さらには１０^-6Ｓ／ｃｍ未満の、すな
わち、ＰＡＮＩ（ＥＳ）ブレンドフィルムをパターン化する必要なしにピクセル
間電流漏れを制限できるほど十分に低い全導電率で、ＰＡＮＩ（ＥＳ）ブレンド
のフィルムが作製できることを実証している。

【０１１５】

【表３】

【０１１６】 （実施例７） 可溶性ポリ（１，４−フェニレンビニレン）共重合体（Ｃ−ＰＰＶ）（Ｈ．Ｂ
ｅｃｋｅｒ，Ｈ．Ｓｐｒｅｉｔｚｅｒ、Ｗ．Ｋｒｅｄｕｅｒ，Ｅ．Ｋｌｕｇｅ，
Ｈ．Ｓｃｈｅｎｋ，Ｉ．Ｄ．ＰａｒｋｅｒおよびＹ．Ｃａｏ，Ａｄｖ．Ｍａｔｅ
ｒ．１２，４２（２０００）を活性なルミネッセンス半導体ポリマーとして使用
して発光ダイオードを製造した。Ｃ−ＰＰＶフィルムの厚さは７００−９００Å
であった。Ｃ−ＰＰＶは〜５６０ｎｍに発光ピークを持った黄−緑の光を発する
。インジウム／スス酸化物をアノードとして使用した。パターン化基材の最上面
に、実施例２、４、および５で調製したＰＡＮＩ−ＰＡＡＭＰＳＡ溶液２００、
２０２、２０４、２０６および２０８からポリアニリンブレンドバッファー層を
スピン−キャストし、その後真空オーブン中９０℃で０．５時間焼き付けた。実
施例４および５の材料から作製したフィルムを次にドライボックス中２００℃で
３０分処理した。装置構成はＩＴＯ／ポリアニリンブレンド／Ｃ−ＰＰＶ／金属
であった。基材としてのガラス上のＩＴＯ（被着ＩＴＯ／ガラス）および基材と
してのプラスチック、ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴ上のＩＴＯ（Ｃｏｕ
ｒｔａｕｌｄ’ｓ ＩＴＯ／ＰＥＴ）の両方を用いて、装置を製造した。両方の
場合において、ＩＴＯ／ポリアニリンブレンド二重層はアノードとホール−注入
接触層であった。カソードとしてＣａまたはＢａのいずれかの層を具えた装置を
製造した。３ｃｍ²の面積を持った光活性層をもたらす１×１０^-6トルより低い
圧力での真空蒸着を用いて、Ｃ−ＰＰＶ層の最上面に金属カソードフィルムを製
造した。ＳＴＭ−１００厚さ／速度メーター（Ｓｙｃｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎ
ｔｓ，Ｉｎｃ．）を用いて蒸着を監視した。バリウム層の１５Åの最上面に２，
０００−５，０００Åのアルミニウムが蒸着された。装置のそれぞれについて、
電流対電圧曲線、光対電圧曲線、および量子効率を測定した。異なるＰＡＮＩブ
レンド組成物および熱処理を使った装置の測定された動作電圧および効率を表３
にまとめる。

【０１１７】 この実施例は、高温処理ＰＡＮＩブレンド層を用いて高効率のポリマーＬＥＤ
ｓが製造できることを実証している。

【０１１８】

【表４】

【０１１９】 （実施例８） ＵＶ−硬化性エポキシによって挟まれたカバーガラスを用いて実施例７の装置
をカプセルに包んだ。カプセル化装置を７０℃のオーブン中周囲環境において３
．３ｍＡ／ｃｍ²の一定電流で運転した。装置を通った全電流は、およそ２００
ｃｄ／ｃｍ²の輝度で１０ｍＡであった。下の表４および図２は、７０℃で運転
中の光出力および電圧増加を示す。より具体的には、図２は、各装置が熱処理さ
れたホール注入／移動層中に、下の表４に示されるような溶液／分散液２００、
２０２、２０４、または２０８から製造された層を含有する、カプセル化装置の
応力誘発分解を示す。図２に示されるように、溶液／分散液２００、２０２、２
０４、２０８から製造された層を含有する装置についての実線２００−１、２０
２−１、２０４−１、２０６−１および２０８−１で示されるプロットは、装置
についての電圧測定値を示す。溶液／分散液２００、２０２、２０４、２０６、
２０８から製造された層を含有する装置について破線２００−２、２０２−２、
２０４−２、２０６−２および２０８−２で示されるプロットは、装置の輝度を
示す。

【０１２０】 ７０℃での応力の５０−８０時間以内に分解するアノードとしてＰＡＮＩ（Ｅ
Ｓ）−ＰＡＭ−ＰＡＡＭＰＳＡブレンドを具えた装置に比べて、２００℃で３０
分焼き付けられたＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＭブレンドを具えた装置の半減期は、
非常に低い電圧増加（１５ｍＶ／時間）と共に１２０時間を超える。それはＰＡ
ＮＩ（ＥＳ）層を具えた装置とほとんど同一である。５０、７０および８５℃で
集められた輝度減衰および電圧増加データのアレニウスプロットから、温度加速
係数は約２５であると推算された。従って、外挿された室温での応力寿命は、お
よそ３，０００時間であると決定された。

【０１２１】 この実施例は、ピクセル間電流漏れを避けるのに十分なほど高い抵抗を有する
ＰＡＮＩ（ＥＳ）層で製造されたポリマーＬＥＤｓに対して長寿命を得ることが
できることを実証している。

【０１２２】

【表５】

【０１２３】 （実施例９） 実施例６の抵抗測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）層を、上の表１に示さ
れた、そして実施例５で調製されたブレンド溶液２０４からスピン−キャストし
た。ブレンド溶液中のＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭの重量比は１：２であった。フ
ィルムを９０℃の真空オーブン中で０．５時間乾燥し、次にドライボックス中で
異なる温度で焼き付けた。表５は、異なる焼付け時間でのＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブ
レンドフィルムの導電率を示す。データから理解できるように、ディスプレイ要
件に適合するように１０^-4から１０^-11Ｓ／ｃｍの広範囲で導電率を調整するこ
とができる。１０^-5Ｓ／ｃｍ未満の導電率値は、２００℃で３０分またはより長
くブレンドフィルムを焼き付けることによって得ることができる。２３０℃また
はより高い温度での９０秒の焼付けで、導電率は１０^-10Ｓ／ｃｍより下に低下
した。

【０１２４】 この実施例は、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレンドを高温で焼き付けることによっ
て、１０^-6Ｓ／ｃｍ未満の、さらには１０^-8Ｓ／ｃｍ未満の導電率値を持ったＰ
ＡＮＩ（ＥＳ）−ブレンドフィルムが作製できることを実証している。

【０１２５】

【表６】

【０１２６】 （実施例１０） 実施例７にまとめられた装置測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレン
ド層を実施例９におけるように作製した。下の表６は、異なる熱処理のＰＡＮＩ
−ＰＡＭブレンドから製造されたＬＥＤｓの装置性能を示す。装置性能にとって
最適な熱処理条件は、２００℃で３０分である。ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレンドを
２００℃よりも高い温度で焼き付けた場合には、装置性能が低下した。

【０１２７】 この実施例は、熱処理されたＰＡＮＩ（ＥＳ）ブレンドが高性能のポリマーＬ
ＥＤｓを製造するのに使用できることを実証している。装置性能にとって最適な
熱処理条件は２００℃で３０分である。

【０１２８】

【表７】

【０１２９】 （実施例１１） 実施例８にまとめられた応力測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレン
ド層を実施例９におけるように作製した。下の表７および図３は、異なる熱処理
のポリブレンドフィルムから製造されたＬＥＤｓの応力寿命を示す。より具体的
には、図３は、各装置が上の表１中の溶液／分散液２０４から製造された、下の
表７に示されたような、異なる条件２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄ、
および２０４Ｅで熱処理された、熱処理層を含有する、カプセル化装置の応力誘
発分解を示す。図３に示されるように、実線２０４Ａ−１、２０４Ｂ−１、２０
４Ｃ−１、２０４Ｄ−１、２０４Ｅ−１で示されるプロットは熱処理条件２０４
Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄ、および２０４Ｅの装置についての電圧測定
値を示す。破線２０４Ａ−２、２０４Ｂ−２、２０４Ｃ−２、２０４Ｄ−２、２
０４Ｅ−２で示されるプロットは熱処理条件２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ、２
０４Ｄ、および２０４Ｅの装置の輝度を示す。図３から、装置の応力寿命にとっ
て最適な熱処理条件は２００℃３０分であることが理解できる。

【０１３０】 この実施例は、熱処理されたＰＡＮＩ（ＥＳ）ブレンドが長い応力寿命を持っ
たポリマーＬＥＤｓを製造するのに使用できることを実証している。装置の応力
寿命性能にとって最適な熱処理条件は２００℃３０分である。

【０１３１】

【表８】

【０１３２】 （実施例１２） 実施例６の抵抗測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）層を、上の表１の、実
施例５で調製したブレンド溶液２０４からスピン−キャストした。ブレンド溶液
中のＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭの重量比は１：２であった。ブレンドフィルムを
９０℃の真空オーブン中で０．５時間乾燥した後、ドライボックス中２００℃で
異なる時間焼き付けた。図４は、異なる焼付け時間でのＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレ
ンドフィルムの導電率を示す。データから理解できるように、ディスプレイ要件
に適合するように１０^-4から１０^-8Ｓ／ｃｍの広範囲で導電率を調整することが
できる。１０^-5Ｓ／ｃｍ未満の導電率値は２００℃で３０分またはより長くブレ
ンドフィルムを焼き付けることによって得ることができる。２００℃で１時間の
焼付けで、導電率は１０^-8Ｓ／ｃｍより下に低下した。

【０１３３】 この実施例は、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレンドフィルムを２００℃で異なる時
間焼き付けることによって、１０^-5Ｓ／ｃｍ未満の、さらには１０^-8Ｓ／ｃｍ未
満の導電率を持ったＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレンドフィルムが作製できることを実
証している。

【０１３４】 （実施例１３） 実施例７にまとめられた装置測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレン
ド層を実施例１２におけるように作製した。下の表８は、２００℃で異なる焼付
け時間のＰＡＮＩ−ＰＡＭブレンドから製造されたＬＥＤｓの装置性能を示す。
ＰＡＮＩ−ＰＡＭブレンドにとって最適な２００℃での焼付け時間は、３０分で
ある。

【０１３５】 この実施例は、熱処理されたＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＡＭＰＳＡブレンドが高
性能のポリマーＬＥＤｓを製造するのに使用できることを実証している。装置性
能にとって最適な熱処理条件は２００℃３０分である。

【０１３６】

【表９】

【０１３７】 （実施例１４） 実施例８にまとめられた応力測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレン
ド層を実施例１２におけるように（上の表１の分散液／溶液２０４を用いて）作
製した。下の表９および図５は、２００℃で異なる焼付け時間のポリブレンドフ
ィルムから製造されたＬＥＤｓの応力寿命を示す。これらのいろいろな焼付け条
件を下の表９で２０４Ｆから２０４Ｎで表示する。より具体的には、図５は、各
装置が上の表１の溶液／分散液２０４から製造され、下の表９に示されるような
、いろいろな条件２０４Ｇ、２０４Ｈ、２０４Ｊ、および２０４Ｍで熱処理され
た熱処理層を含有する、カプセル化装置の応力誘発分解を示す。図５に示される
ように、実線２０４Ｇ−１、２０４Ｈ−１、２０４Ｊ−１、および２０４Ｍ−１
で示されるプロットは、熱処理条件２０４Ｇ、２０４Ｈ、２０４Ｊ、および２０
４Ｍの装置についての電圧測定値を示す。破線２０４Ｇ−２、２０４Ｈ−２、２
０４Ｊ−２、および２０４Ｍ−２で示されるプロットは、熱処理２０４Ｇ、２０
４Ｈ、２０４Ｊ、および２０４Ｍの装置の輝度を示す。図６から、装置の応力寿
命にとって最適な熱処理条件は２００℃３０分であることが理解できる。

【０１３８】 この実施例は、熱処理されたＰＡＮＩ（ＥＳ）ブレンドが長い応力寿命を持っ
たポリマーＬＥＤｓを製造するのに使用できることを実証している。

【０１３９】

【表１０】

【０１４０】 （実施例１５） 実施例６の抵抗測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）層を、実施例５で調製
したブレンド溶液からスピン−キャストした。ブレンド中のＰＡＮＩ（ＥＳ）対
ＰＡＭの重量比はそれぞれ、１：１、１：１．５、１：２、１：２．５、１：３
、１：４、１：５、１：６および１：９であった。フィルムを９０℃の真空オー
ブン中で０．５時間乾燥した後、ドライボックス中２００℃で３０分焼き付けた
。表１０は、異なるＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭ比のＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレンド
フィルムの導電率を示す。データから理解できるように、ディスプレイ要件に適
合するように１０^-4から１０^-8Ｓ／ｃｍの広範囲で導電率を調整することができ
る。１０^-5Ｓ／ｃｍ未満の導電率値は、ＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭ比を１：１．
５またはそれより低く調整することによって得ることができる。ＰＡＮＩ（ＥＳ
）対ＰＡＭ比１：９では、導電率は１０^-7Ｓ／ｃｍより下に低下した。

【０１４１】 この実施例は、ブレンド中のＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭ比を調整することによ
って、１０^-5Ｓ／ｃｍ未満の、さらには１０^-7Ｓ／ｃｍ未満の導電率を持ったＰ
ＡＮＩ（ＥＳ）−ブレンドフィルムが作製できることを実証している。

【０１４２】

【表１１】

【０１４３】 （実施例１６） 実施例７にまとめられた装置測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレン
ド層を実施例１５におけるように作製した。表１１は、異なるＰＡＮＩ（ＥＳ）
対ＰＡＭ比のポリブレンドフィルムから製造されたＬＥＤｓの装置性能を示す。
これらのデータは、最適なＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭ比が１：２（装置２１４）
であることを示す。より低いＰＡＮＩ（ＥＳ）対ＰＡＭ比は装置性能の低下をも
たらす。

【０１４４】 この実施例は、熱処理されたＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＭブレンドが高性能のポ
リマーＬＥＤｓを製造するのに使用できることを実証している。

【０１４５】

【表１２】

【０１４６】 （実施例１７） 実施例８にまとめられた応力測定を繰り返したが、ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ブレン
ド層を実施例１５におけるように作製した。下の表１２に示されるように、これ
らの装置は、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０、２２２、２２
４、および２２６と表示される。下の表１２および図６は、異なるＰＡＮＩ（Ｅ
Ｓ）対ＰＡＭ比を持ったポリブレンドフィルムから製造されたＬＥＤｓの応力寿
命を示す。図６に示されるように、装置２１０、２１２、２１４、２１６、２１
８、２２０、および２２２についての実線２１０−１、２１２−１、２１４−１
、２１６−１、２１８−１、２２０−１、および２２２−１は、装置についての
電圧測定値を示す。装置２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０、お
よび２２２について破線２１０−２、２１２−２、２１４−２、２１６−２、２
１８−２、２２０−２、および２２２−２で示されるプロットは、装置について
の輝度測定値を示す。これらのデータは、装置の応力寿命にとって最適なＰＡＮ
Ｉ（ＥＳ）対ＰＡＭ比が１：２であることを示す。

【０１４７】 この実施例は、熱処理されたＰＡＮＩ（ＥＳ）ブレンドが長い応力寿命を持っ
たポリマーＬＥＤｓを製造するのに使用できることを実証している。

【０１４８】

【表１３】

【０１４９】 （実施例１８） 実施例７にまとめられた装置測定を繰り返したが、Ｃ−ＰＰＶ層をドラアイボ
ックス中９０℃、１２０℃、１５０℃、１７５℃および２００℃で９０秒焼き付
けた。表１３は、異なる温度で焼き付けられたＣ−ＰＰＶフィルムから製造され
たＬＥＤｓの装置性能を示す。高温でのＣ−ＰＰＶフィルムの焼付けは、焼き付
けられていないＣ−ＰＰＶフィルムで製造された装置に比べて、より低い光出力
だけでなくより低い動作電圧をもたらす。

【０１５０】 この実施例は、熱処理されたＣ−ＰＰＶフィルムが高性能のポリマーＬＥＤｓ
を製造するのに使用できることを実証している。

【０１５１】

【表１４】

【０１５２】 （実施例１９） 実施例８にまとめられた応力測定を繰り返したが、Ｃ−ＰＰＶ層を実施例１８
におけるように作製した。下の表１４に示されるように、これらの装置は２２８
、２３０、２３２、２３４、２３６、および２３８と表示される。表１４および
図７は、異なる温度で焼き付けられたＣ−ＰＰＶフィルムから製造されたＬＥＤ
ｓの応力寿命を示す。図７に示されるように、装置２２８、２３０、２３２、２
３４、２３６、および２３８についての実線２２８−１、２３０−１、２３２−
１、２３４−１、２３６−１、および２３８−１は、装置についての電圧測定値
を示す。装置２２８、２３０、２３２、２３４、２３６、および２３８について
破線２２８−２、２３０−２、２３２−２、２３４−２、２３６−２、および２
３８−２で示されるプロットは、装置についての輝度測定値を示す。

【０１５３】 データから理解できるように、Ｃ−ＰＰＶフィルムが高温で焼き付けられた後
では、電圧増加速度は劇的に低下する。Ｃ−ＰＰＶフィルムが２００℃で９０秒
焼き付けられた後では、それは０．９ｍＶ／ｈに低下しうる。焼き付けられたＣ
−ＰＰＶフィルムを具えた装置の半減期は、焼き付けられていないＣ−ＰＰＶフ
ィルムを具えた装置に比べて２から３倍増加した。

【０１５４】 この実施例は、熱処理されたルミネッセンスポリマー層が装置の応力寿命を２か
ら３倍ほど改善することができることを実証している。装置の応力寿命にとって
最適なＣ−ＰＰＶの焼付き条件は１５０℃９０秒である。

【０１５５】

【表１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化する代表的な固体状態装置の断面図である（一定の率で縮尺し
ていない）。

【図２】 ＰＡＮＩ（ＥＳ）およびそのブレンド層を具えた装置の７０℃での応力誘発分
解を示すグラフである。

【図３】 異なる熱処理のＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＭブレンドからの装置の７０℃での応
力誘発分解を示すグラフである。

【図４】 ＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＭブレンドの導電率の２００℃での焼付け時間への依
存性を示すグラフである。

【図５】 ２００℃で異なる時間焼き付けられたＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＭブレンドを具
えた装置の７０℃での応力誘発分解を示すグラフである。

【図６】 異なるＰＡＮＩ（ＥＳ）−ＰＡＭブレンドを具えた装置の７０℃での応力誘発
分解を示すグラフである。

【図７】 異なる温度で焼き付けられたＣ−ＰＰＶ層を具えた装置の応力誘発分解を示す
グラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの光活性層および少なくとも１つのホール注
   入／移動層を備えた有機電子装置であって、前記少なくとも１つの光活性層の１
   つ以上が溶液−処理済有機電気活性材料であり、前記溶液−処理済有機電気活性
   材料が熱処理されていることを特徴とする有機電子装置。
2. 【請求項２】 少なくとも１つの光活性層および少なくとも１つのホール注
   入／移動層を備えた有機電子装置であって、 前記少なくとも１つの光活性層の１つ以上が第１の溶液−処理済有機電気活性
   材料であり、 前記少なくとも１つのバッファー層の１つ以上が第２の溶液−処理済有機電気
   活性材料であり、かつ 前記第１の溶液−処理済有機電気活性材料および前記第２の溶液−処理済有機
   電気活性材料の少なくとも１つが熱処理されていることを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 少なくとも１つの電子注入／移動層および少なくとも１つの
   ホール注入／移動層を含む有機電子装置であって、 前記少なくとも１つのホール注入／移動層の１つ以上が第２の溶液−処理済有
   機電気活性材料であり、 前記少なくとも１つの電子注入／移動層の１つ以上が第３の溶液−処理済有機
   電気活性材料であり、かつ 前記第２の溶液−処理済有機電気活性材料および前記第３の溶液−処理済有機
   電気活性材料の少なくとも１つが熱処理されていることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】 前記第２の溶液−処理済有機電気活性材料の１つ以上が熱処
   理されていることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項または両項に記
   載の装置。
5. 【請求項５】 前記第３の溶液−処理済有機電気活性材料の１つ以上が熱処
   理されていることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項または両項に記
   載の装置。
6. 【請求項６】 第１の電極と、第２の電極と、前記第１および第２の電極間
   に少なくとも１つの電気活性層とを備えた有機電子装置の製造方法であって、 ａ．前記第１の電極を提供する工程と、 ｂ．前記少なくとも１つの電気活性層の１つ以上が溶液−処理済有機電気活性
   層である、前記少なくとも１つの電気活性層を提供する工程と、 ｃ．前記溶液−処理済電気活性層の１つ以上を熱処理する工程と、 ｄ．前記第２の電極を提供する工程と、 を備えることを特徴とする方法。
7. 【請求項７】熱処理された前記溶液−処理済電気活性層の１つが光活性層で
   あることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】熱処理された前記溶液−処理済電気活性層の１つがホール移動
   ／注入層であることを特徴とする請求項６または７のいずれか１項または両項に
   記載の方法。
9. 【請求項９】熱処理された前記溶液−処理済電気活性層の１つが電子移動／
   注入層であることを特徴とする請求項６または７のいずれか１項または両項に記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 発光ダイオード、光抵抗電池、光スイッチ、トランジスタ
    ー、光検出装置、光電池、コンデンサー、抵抗器、化学抵抗センサー、書込みセ
    ンサー、エレクトロクロミック装置の１つ以上としての請求項３に記載の装置の
    使用。