JP2006245002A - ポリマー及び小分子ベースのハイブリッド光源 - Google Patents
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Abstract
【効果】コンピュータディスプレー、インフォメーションディスプレー、テレビモニター、電話、プリンタ、及び標識におけるディスプレー、及び白色及び有色光のための照明、住居用照明及び一般的な面照明、バックライト及び工業的照明に使用できる。
【選択図】図1
Description
基板208は付加的な層及び電極を支持することができ、かつOLEDデバイス205により発光する光の波長に対して透明又は半透明である全ての材料であることができる。有利な基板材料はガラス、石英、シリコン及びプラスチック、有利に薄いフレキシブルガラスを含む。基板208の有利な厚さは使用される材料及びデバイスの用途に依存する。基板208はシート又は連続被膜の形態であってよい。連続被膜は例えば、プラスチック、金属及び金属化されたプラスチックシートのために殊に適しているロールツーロール製造法に使用される。
下面発光型の構成の場合に、第1の電極211はアノードとして機能する(前記アノードは正孔注入層として使用される導電層である)。典型的なアノード材料は金属(例えば白金、金、パラジウム、インジウム等);金属酸化物(例えば酸化鉛、酸化スズ、酸化インジウムスズ等);黒鉛、ドープされた無機半導体(例えばシリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム等);ドープされた導電性ポリマー(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等)を含有する。有利に、前記第1の電極211は酸化インジウムスズ(ITO)を有する。
一般に、第1の電極層211は、例えば純金属又は合金又は他のフィルム状の前駆体を使用する、例えば真空蒸着、スパッタリング、電子ビーム蒸着又は化学気層成長を含む、薄膜の蒸着に関する公知の全ての技術を使用して製造することができる。
このABL215は良好な正孔伝導特性を有し、第1の電極211からEML216へ正孔を有効に注入するために使用される。前記ABL215はポリマー又は小分子材料又は他の有機又は部分的に無機材料から製造される。例えば、ABL215は、第三アミン又はカルバゾール誘導体(この両方は小分子の形又はポリマーの形である)、導電性ポリアニリン(PANT)、又はPEDOT:PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PSS)の溶液)(HC Starck社からBaytron Pとして入手)から製造することができる。このABL215は、約5nm〜約1000nmの厚さを有することができ、かつ通常では約50〜約250nmが使用される。
ポリマーベースの発光層(EML)216は有機エレクトロルミネセンス材料からなり、この有機エレクトロルミネセンス材料は第1の電極211及び第2の電極217にわたり電位が加えられることによって光を放射する。このEMLは、モノマー、オリゴマー及びポリマーのような性質の有機又は無機の金属の材料から製造することができる。本願明細書で使用されているように、有機の用語は有機金属材料も含まれる。この材料中での発光は、蛍光又は燐光の結果として作り出すことができる。そのような有機エレクトロルミネセンス材料の例は以下を含有する:
(i)ポリ(p−フェニレンビニレン)及びフェニレン残基の様々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)及びビニレン残基の様々な位置で置換された、その誘導体;
(iii)ポリ(p−フェニレンビニレン)及びフェニレン残基の様々な位置で置換され、かつビニレン残基の様々な位置で置換された、その誘導体;
(iv)ポリ(アリーレンビニレン)、ここでアリーレンはナフタレン、アントラセン、フリレン、チエニレン、オキサジアゾール、及びその類似体のような残基であってよい;
(v)ポリ(アリーレンビニレン)の誘導体、ここでアリーレンは上記(iv)と同様であってよく、さらにアリーレンの様々な位置に置換基を有してよい;
(vi)ポリ(アリーレンビニレン)の誘導体、ここでアリーレンは上記(iv)と同様であってよく、さらにビニレンの様々な位置に置換基を有してよい;
(vii)ポリ(アリーレンビニレン)の誘導体、ここでアリーレンは上記(iv)と同様であってよく、さらにアリーレンの様々な位置に置換基及びビニレンの様々な位置に置換基を有してよい;
(viii)アリーレンビニレンオリゴマー、例えば(iv)、(v)、(vi)及び(vii)と非共役オリゴマーとのコポリマー;及び
(ix)ポリp−フェニレン及びフェニレン残基の様々な位置で置換されたその誘導体、これはラダーポリマー誘導体、例えばポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)及びその類似体を含む;
(x)ポリ(アリーレン)、ここで前記アリーレンはナフタレン、アントラセン、フリレン、チエニレン、オキサジアゾール、及びその類似体のような残基:及びアリーレン残基の様々な位置で置換されたその誘導体であってもよい;
(xi)オリゴアリーレン、例えば(x)で示したものと非共役オリゴマーとのコポリマー;
(xii)ポリキノリン及びその誘導体;
(xiii)ポリキノリンと、例えば溶解性を提供するためのアルキル基又はアルコキシ基でフェニレンが置換されたp−フェニレンとのコポリマー;及び
(xiv)硬質のロッドポリマー(rigid rod polymer)、例えばポリ(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−ベンズビスオキサゾール)、ポリ(p−フェニレン−2,6−ベンゾイミダゾール)、及びその誘導体。
本発明の場合には、小分子ベースの発光層(SMEML)220はEML216上に作成される。蛍光体又は燐光体によって発光する1種以上の有機小分子を又は有機材料を有するSMEML220は、有機エレクトロルミネセンス層として使用することができる。小分子有機エレクトロルミネセンス材料の例は以下を含有する:(i)トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq);(ii)1,3−ビス(N,N−ジメチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(OXD−8);(iii)−オキソービス(2−メチル−8−キノリナト)アルミニウム;(iv)ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム;(v)ビス(ヒドロキシベンゾキノリナト)ベリリウム(BeQ.sub.2);(vi)ビス(ジフェニルビニル)ビフェニレン(DPVBI);及び(vii)アリールアミン−置換されたジスチリルアリーレン(DSAアミン)。SMEML220は、気相蒸着、スパッタリング、真空蒸着、熱蒸着等によって作成することができる。SMEML220は、例えばシャドウマスクを使用してパターニングして堆積又は作成することができる。
下面発光型の構成の場合に、第2の電極層217がカソードとして機能する(カソードは、電子注入層として使用されかつ低い仕事関数を有する材料を含有する導電層である)。この第2の電極は多数の異なる材料を含有することができるが、有利な材料はアルミニウム、銀、金、マグネシウム、カルシウム、セシウム、バリウム、又はそれらの組み合わせを含有する。さらに有利には、カソードはアルミニウム、アルミニウム合金又はマグネシウムと銀の組み合わせを包含する。付加的なカソード材料はLiF等のようなフッ化物を含有していても良い。単層として示された第2の電極217は、全ての所望の組合せにおいて1つ又は複数の前記材料の複数のサブレイヤーからなることもできる。
HT中間層318の機能は、次のものを有する;正孔をEML216中へ注入することをアシストする機能、励起子の消光を低減する機能、電子輸送よりも正孔輸送をより良好に提供する機能、及び電子がABL215へ侵入しかつ減損することを遮断する機能。いくつかの材料は、前記した所望の特性の1つ又は2つを有することができるが、この材料の中間層としての有効性は示されたこれらの特性の数によって改善されると考えられる。前記HT中間層318は、1つ以上の次の化合物、その誘導体又はその残基などから少なくとも部分的になるか又はそれらから誘導されていてもよい。ポリフルオレン誘導体、ポリ(2,7−(9,9−ジ−n−オクチルフルオレン)−(1,4−フェニレン−((4−sec−ブチルフェニル)イミノ)−1,4−フェニレン)及び架橋可能な形を含む誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)の発光しない形、架橋可能な小分子又はポリマーマトリックスと混合されたトリアリールアミン系材料(例えばトリフェニルジアミン(TPD)、α−ナフチルフェニル−ビフェニル(NPB))、チオフェン、オキセタン官能化ポリマー及び小分子等。HT中間層318中で使用された正孔輸送材料は、有利にポリマーの正孔輸送材料であるが、ポリマー結合剤を有する小分子の正孔輸送材料であることもできる。例えば、主鎖又は側鎖中に芳香族アミン基を含有するポリマーは、正孔輸送材料として広範囲に使用される。有利にHT中間層318の厚さは10〜150nmである。更に有利にHT中間層3518の厚さは20〜60nmである。本発明のいくつかの実施態様の場合に、HT中間層318は架橋可能な正孔輸送ポリマーを用いて製造される。
Claims (19)
- 基板と、
前記基板上に配置された正孔注入電極と、
前記正孔注入電極上に被覆されたアノード緩衝層と、
正孔輸送層上に被覆されたポリマーベースの発光層と、
前記ポリマーベースの発光層上に配置された小分子ベースの発光層と、
小分子ベースの発光層上に配置された電子注入電極と
を有する有機エレクトロルミネッセンスデバイス。 - 更に、前記アノード緩衝層と前記ポリマーベースの発光層との間に配置された正孔輸送中間層を有する、請求項1記載のデバイス。
- 前記小分子ベースの発光層は、少なくとも1つの発光ドーパントでドープされた正孔遮断層により置き換えられている、請求項1記載のデバイス。
- 前記正孔輸送中間層は、正孔輸送ポリマーとブレンドされた有機誘導体とのコポリマーを有することができる、請求項2記載のデバイス。
- 前記正孔輸送中間層は、少なくとも1つの共役ポリチオフェンポリマー誘導体、フェニルビニレンポリマー又はフッ素、ポリスピロ又はコポリマーを有することができる、請求項2記載のデバイス。
- 前記正孔輸送中間層は、架橋可能なポリマー又はポリマーのブレンドを有することができ、前記ポリマーの少なくとも1つは架橋可能である、請求項2記載のデバイス。
- 前記ポリマーベースの発光層が、少なくとも1つの非共役ポリマー(ポリスチレン、ポリビニル、カルバゾール、ポリビニルアセン、芳香族ポリエステル、ポリイミド及びポリベンゾシロール)、共役PPV、共役フルオレン、共役ポリスピロ又はコポリマーを有することができる、請求項1記載のデバイス。
- 前記ポリマーベースの発光層は、ポリマーと有機誘導体のブレンドを有する、請求項1記載のデバイス。
- 前記ポリマーベースの発光層は、有機誘導体化合物でドープされている、請求項1記載のデバイス。
- 前記ポリマーベースの発光層は、燐光性のドーパントを有する、請求項1記載のデバイス。
- 前記ポリマーベースの発光層は、燐光ベースの材料を有する、請求項1記載のデバイス。
- 前記ポリマーベースの発光層は、三重項発光体により置き換えられていて、前記発光体は溶液加工可能な材料である、請求項1記載のデバイス。
- 前記小分子ベースの発光層は、蛍光ベースの材料を有する、請求項1記載のデバイス。
- 前記小分子ベースの発光層は、有機誘導体でドープされている、請求項1記載のデバイス。
- 前記小分子ベースの発光層は、燐光ベースのドーパントを有する、請求項1記載のデバイス。
- 前記小分子ベースの発光層は、燐光ベースの材料を有する、請求項1記載のデバイス。
- 前記小分子ベースの発光層は、三重項発光体により置き換えられていて、前記発光体は熱により蒸発することができる、請求項1記載のデバイス。
- 前記小分子ベースの発光層は、真空蒸着、熱蒸着、又はスパッタリングの少なくとも1つにより製造されている、請求項1記載のデバイス。
- 前記ポリマーベースの発光層は、小分子輸送成分を有する、請求項1記載のデバイス。
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