JP2006510230A - 有機エレクトロルミネッセンス組成物 - Google Patents

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Abstract

有機エレクトロルミネッセンス組成物は、
(a)少なくとも1つの電子輸送材料を含む、電荷輸送マトリックスと、
(b)少なくとも1つの非ポリマー性放射性ドーパントと、
(c)少なくとも1つの第三級芳香族アミンであって、
(1)少なくとも1つの有機基が、パラ位に電子供与性置換基、またはメタ位に2つの独立して選択された電子供与性置換基を有する置換フェニル基を含む、第三級芳香族アミン、
(2)少なくとも2つの有機基のそれぞれが、その末端フェニル環のパラ位に電子供与性置換基を有する、独立して選択された置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミン、および
(3)少なくとも1つの有機基が、縮合ポリ芳香族基を含み、そして少なくとも1つの他の有機基が、その末端フェニル環のパラ位に電子供与性置換基を有する、置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミン
よりなる群から選択される第三級芳香族アミンと、
を含む。

Description

本発明は、有機発光ダイオードにおいて、および他の態様において、有用である有機エレクトロルミネッセンス組成物に関し、この組成物を含むデバイス、物品および熱移動ドナーシートに関する。さらにもう1つの態様において、本発明は、この組成物を含むデバイスの製造方法に関する。
光を発生する有機材料を使用する有機発光ダイオード(OLED)のような有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、多くのディスプレー用途のための従来のディスプレー技術(例えば、液晶ディスプレー(LCD)および陰極線管(CRT))の魅力的な代替である。OLED技術は、例えば、輝度の増加、より軽い重量、より薄い外形、より広い操作範囲、より良好な電力効率、より完全な視角、および自己ルミネッセンスのような、様々なLCDおよびCRT以上の利点を提供し得る。
OLEDデバイスを、小分子デバイス、発光ポリマー(LEP)デバイス、および分子ドープされたポリマー/分子フィルム(MDP/MF)デバイスの3種類に分類することができる。小分子デバイスは、典型的に、相対的に低分子量の電荷輸送材料および放射性ドーパントを組み入れた、多数の機能性有機層を含む。LEPデバイスは、エレクトロルミネッセンス発色団のような発光共役ポリマーを含み、またこれは、典型的に、デバイスの電荷輸送機能のほとんど、または全てを果たす。MDP/MFデバイスは、典型的に、電荷輸送マトリックス(MDPの場合、これは少なくとも1つのポリマー性材料を含む)と、非ポリマー性放射性ドーパントとを含む。
現在製造されている、ほとんどの市販品として入手可能なOLEDディスプレーは、小分子ディスプレーである。小分子デバイスは、典型的に、真空エバポレーション技術を使用して製造される。真空チャンバーの大きさは、シャドーマスクの大きさおよび分解能と同様に、小分子ディスプレーの大きさを限定し得る。相対的に、マスキング技術を使用せずに、溶液処理によって高分解能および大きい面積までLEPおよびMDP/MFデバイスを製造することができる。従って、LEPおよびMDP/MFディスプレーは潜在的に大きく、そして潜在的に屈曲性であり得る。
典型的に、様々なルミネッセンスドーパントをMDP/MF中に組み入れることの相対的な容易さのため、MDP/MFデバイスはLEPデバイスよりも高い色可同調性を提供し得る。それにもかかわらず、小分子およびLEPデバイスの両方は、MDP/MFデバイスよりも、論証された低いターンオン電圧および操作電圧、ならびに著しく長い操作寿命(例えば、与えられた一定電流で初期ルミネッセンスの半分に達するために必要な時間)を有するため、MDP/MFデバイスは、他の種類のOLEDデバイスよりも商業的に注目されていない。MDP/MF OLEDは、典型的に、相対的に高い操作電圧、および典型的に約1時間〜約100時間未満の範囲の非常に短い操作寿命を示す(例えば、約20〜40時間のMDPデバイス寿命および8〜11Vのターンオン電圧を報告する非特許文献1、ならびに約40時間のMDPデバイス寿命を報告する非特許文献2を参照のこと)。
ウー(Wu)ら,アプライド フィジックス レターズ(Applied Physics Letters),70,1348(1997) チャン(Chang)ら,アプライド フィジックス レターズ(Applied Physics Letters),79,2088(2001)
前記を考慮して、改善された操作寿命を有し、そして低下された電圧下で操作される有機エレクトロルミネッセンスMDP/MFデバイスを提供するために使用することができる有機エレクトロルミネッセンス組成物に対する必要性があることが認識される。
簡潔に言えば、一態様において、本発明は、例えばOLEDのようなエレクトロルミネッセンスデバイスにおいて有用である有機エレクトロルミネッセンス組成物を提供する。この組成物は、
(a)少なくとも1つの電子輸送材料を含む、電荷輸送マトリックスと、
(b)少なくとも1つの非ポリマー性放射性ドーパントと、
(c)窒素に直接結合している3つの有機基を含む、少なくとも1つの第三級芳香族アミンであって、
(1)少なくとも1つの有機基が、パラ位(窒素への直接結合に相関して)に電子供与性置換基、またはメタ位(窒素への直接結合に相関して)に2つの独立して選択された電子供与性置換基を有する置換フェニル基を含み、電子供与性置換基のそれぞれが、そのヘテロ原子の1つによってフェニル基に直接結合している複素環式置換基以外の置換基である、第三級芳香族アミン、
(2)少なくとも2つの有機基のそれぞれが、その末端フェニル環(すなわち、窒素に直接結合していないフェニル環)のパラ位(ビフェニルまたはフルオレニル基の2つのフェニル環に連結している炭素−炭素結合に相関して)に電子供与性置換基を有する、独立して選択された置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミン、および
(3)少なくとも1つの有機基が、縮合ポリ芳香族基を含み、そして少なくとも1つの他の有機基が、その末端フェニル環(すなわち、窒素に直接結合していないフェニル環)のパラ位(ビフェニルまたはフルオレニル基の2つのフェニル環に連結している炭素−炭素結合に相関して)に電子供与性置換基を有する、置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミン
よりなる群から選択される第三級芳香族アミンと、
を含み、
分類(1)、(2)および(3)の第三級芳香族アミンが、電子供与性置換基によってのみ任意にさらに置換されるが、
ただし、電荷輸送マトリックスが、非ポリマー性である電子輸送材料から本質的になる場合、第三級芳香族アミンが、分類(3)の非ポリマー性アミン以外のアミンから選択されることを条件とし、そして
電荷輸送マトリックスが、ポリイミドを含有する場合、電荷輸送マトリックスが、ポリイミド以外の第2のポリマー性材料を含むことをさらに条件とする。
1,000時間以上までの寿命を有する、非常に効率的であり、操作上安定であるMDP/MF OLEDを製造するために、上記有機エレクトロルミネッセンス組成物を使用することができることが見出された。これらのOLEDは、以前に報告されたMDP/MF OLEDよりも低い操作電圧で操作される。実際に、本発明の組成物を含むOLEDは、劇的に改善された操作寿命を示しながら、様々な市販のディスプレーおよび照明の適用に関する現在の操作電圧および効率の必要条件を満足させる。従って、本発明の組成物は、相対的に低い電圧で操作しながら、改善された操作寿命を有する有機エレクトロルミネッセンスMDP/MFデバイスを提供するために使用することができるエレクトロルミネッセンス組成物に関する当該分野における必要性を満たす。
加えて、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物は、溶液処理可能であるだけではなく、熱印刷可能でもあり、そして例えば、放射性ディスプレーを製造するために熱パターン化を使用して、基材または受容体層上にパターン化できることが見出された。LEPの良好な熱移動のために、しばしば追加成分が必要である。しかしながら、これらの成分は、LEPの電気特性を妨害することがある。本発明の組成物は、追加成分を使用しない熱移動のために、良好に適する。本発明の組成物を含む熱パターン化MDP/MFデバイスは、従来のスピンコーティング技術を使用して調製されたデバイスのものに匹敵する性能を実証する。
他の態様において、本発明は、例えば、OLEDのような、本発明の組成物を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイス、および例えば、ディスプレーのような、有機エレクトロルミネッセンスデバイスを含む物品を提供する。
さらにもう1つの態様において、本発明は、ドナーシートから受容体基材へと本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を選択的に移動させる工程を含む、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法を提供する。
なおもう1つの態様において、本発明は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造において有用である、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含むドナーシートを提供する。
定義
本明細書で使用される場合、
「電子供与性基材」は、レフラー(Leffler)ら,レーツ アンド イコーリブリア オブ オーガニック リアクションズ(Rates and Equilibria of Organic Reactions),J.ウィリー アンド サンズ,インコーポレイテッド(J.Wiley and Sons,Inc.),第172頁,ニューヨーク(New York)(1963)によって記載される通り、負のσハメット置換基を有する、芳香族環上の置換基を記載し、
「ポリマー性」は、10以上のモノマー誘導繰返し単位を含有する分子を記載し、そして
「小分子」または「非ポリマー性」は、モノマー誘導繰返し単位を含有しない分子(非オリゴマー性分子)、および10未満のモノマー誘導繰返し単位を含有する分子(オリゴマー性分子)を記載する。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物は、有機エレクトロルミネッセンス分子フィルム(MF)組成物、および有機エレクトロルミネッセンス分子ドープポリマー(MDP)組成物の両方が挙げられる。MDP組成物の場合、この組成物は、少なくとも1つのポリマーを(電荷輸送マトリックスの成分として、そして/またはポリマー性第三級芳香族アミンの形態で)含む。MF組成物の場合、この組成物は、ポリマーではなく小分子成分のみを含有する。
本発明の組成物としては、例えば、以下の分子フィルムの実施形態が挙げられる。(1)非ポリマー性放射性ドーパントと、小分子第三級芳香族アミンと、小分子正孔輸送材料および小分子電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMF;(2)非ポリマー性放射性ドーパントと、小分子第三級芳香族アミンと、電気的に不活性な小分子および小分子電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMF;ならびに(3)非ポリマー性放射性ドーパントと、小分子第三級芳香族アミンと、小分子電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMF。
また本発明の組成物としては、以下の分子ドープポリマーの実施形態が挙げられる。(1)非ポリマー性放射性ドーパントと、小分子第三級芳香族アミンと、ポリマー性正孔輸送材料および小分子電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMDP;(2)非ポリマー性放射性ドーパントと、小分子第三級芳香族アミンと、ポリマー性電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMDP;(3)非ポリマー性放射性ドーパントと、小分子第三級芳香族アミンと、電気的に不活性なポリマーおよび小分子電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMDP;(4)非ポリマー性放射性ドーパントと、ポリマー性第三級芳香族アミンと、小分子電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMDP;ならびに(5)非ポリマー性放射性ドーパントと、ポリマー性第三級芳香族アミンと、ポリマー性電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスと、を含むMDP。
カソードとアノードとの間に、本発明のMFまたはMDP組成物の層(「有機層」)を配置することによって、有機エレクトロルミネッセンスデバイスを形成することができる。デバイスに電位を印加した時、カソードから有機層中へ電子が注入され、そしてアノードから有機層中へ正孔が注入される。注入された電荷が、逆荷電電極の方向に移動した時、それらは再結合して、典型的にエキシトンと称される電子−正孔対を形成し得る。エキシトンが一般的に形成されるデバイスの領域を、再結合ゾーンと称することができる。これらのエキシトンまたは励起状態種は、それらが基底状態に減衰した時に、光の形態でエネルギーを放射することができる。
電荷輸送マトリックス
本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物は、少なくとも1つの電子輸送材料を含む電荷輸送マトリックスを含む。電荷輸送マトリックスは、場合により、例えば、正孔輸送材料、追加の電子輸送材料、電気的に不活性なポリマーまたは小分子、正孔注入材料、電子注入材料等、およびそれらの混合物のような他の成分を含有し得る。
電子輸送材料は、有機層中への電子の注入、および再結合ゾーンへのそれらの移動を促進する材料である。また電子輸送材料は、所望であれば、カソードへの正孔の通過に対するバリヤとしても作用し得る。
上記の通り、本発明の組成物において有用である電子輸送材料は、ポリマー性または非ポリマー性(小分子)のいずれかであり得る。
有用な電子輸送ポリマーとしては、オキサジアゾール含有およびトリアゾール含有ポリマーが挙げられる。有用な電子輸送ポリマーの代表例としては、オキサジアゾール含有ポリマー(例えば、チャン(Jiang)ら、ケミストリー オブ マテリアルズ(Chem.Mater.),12,2542(2000)に記載の
Figure 2006510230

(R=H(PPVO)およびR=C(CH(t−Bu)(PBVO))、ポリマー骨格中にオキサジアゾール単位を含む共役ポリマー(例えば、メン(Meng)ら、マクロモレキュラー(Macromol.),32,8841(1999)に記載の
Figure 2006510230

)、共役骨格に対するオキサジアゾール単位ペンダントを含む共役ポリマー(例えば、本願と同日日に出願された、代理人整理番号57906US002を有する「エレクトロアクティブ ポリマーズ(Electroactive Polymers)」と題された、米国特許出願第________号明細書に記載の、例えば、
Figure 2006510230

等のようなオキサジアゾリルアリーレンとフルオレンのとコポリマー)が挙げられる。
好ましい電子輸送ポリマーとしては、例えば、ODP1、ODP2およびODP3等のようなオキサジアゾリルアリーレンとフルオレンのとコポリマーが挙げられる。
有用な電子輸送小分子の代表例としては、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)、1,3−ビス[5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(PBDダイマー)、1,3,5−トリス(5−(p−オクチルオキシフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)ベンゼン(OPOB)および2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール(BND)のようなオキサジアゾール、ならびにオキサジアゾールのスターバーストおよびデンドリマー誘導体(例えば、ベッテンブハオゼン(Bettenbhausen)ら、シンセティック メタルズ(Synthetic Metals),91,223(1997)を参照のこと);3−(4−ビニフェニリル)−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)のようなN−置換トリアゾール誘導体、ならびにトリアゾールのスターバーストおよびデンドリマー誘導体;トリス(8−ヒドロキシキノラト)アルミニウム(Alq)およびビフェニラトビス(8−ヒドロキシキノラト)アルミニウム(BAlq)のような金属キレート;ならびにC.H.チェン(C.H.Chen)ら、マクロモレキュラー シンポジア(Macromol.Symp.),125,1(1997)およびJ.V.グラツレビシウス(J.V.Grazulevicius)ら、「チャージ−トランスポーティング ポリマー アンド モレキュラー グラスイズ(Charge−Transporting Polymers and Molecular Glasses)」,ハンドブック オブ アドバンスド エレクトロニック アンド フォトニック マテリアルズ アンド デバイス(Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices),H.S.ナルワ(H.S.Nalwa)(編集)、10,233(2001)に記載の他の化合物;等、ならびにそれらの混合物が挙げられる。好ましい電子輸送小分子としては、PBD、OPOBおよびTAZが挙げられる。
正孔輸送材料は、アノードから有機層中への正孔の注入、および再結合ゾーンへのそれらの移動を促進する材料である。本発明の組成物は、正孔輸送材料である、3種類(上記の通りであり、より詳細には以下に記載される)のうちの少なくとも1つの第三級芳香族アミンを含む。しかしながら、電荷輸送マトリックスは、所望であれば、他の正孔輸送材料を含み得る。
電荷輸送マトリックスにおいて有用である正孔輸送材料は、相対的に高いイオン化ポテンシャル(典型的に約5.4eVより高い)を有するポリマー性または非ポリマー性(小分子)正孔輸送材料のいずれかであり得る。
適切な正孔輸送ポリマーとしては、例えば、ポリ(9−ビニルカルバゾール)(PVK)、ポリ(9−ビニルカルバゾール−ジフェニルアミノスチレン)コポリマー(PVK−DPAS)、およびポリスチレン−ジフェニルアミノスチレンコポリマー(PS−DPAS)のような正孔輸送材料が挙げられる。PVKが好ましい正孔輸送ポリマーである。
適切な正孔輸送小分子としては、例えば、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン(TPD)、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)、および4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(TCTA)のようなジアリールアミンおよびトリアリールアミン誘導体が挙げられる。他の例としては、銅フタロシアニン(CuPC)、ならびにH.フジカワら、シンセティック メタルズ(Synthetic Metals),91,161(1997)およびJ.V.グラツレビシウス(J.V.Grazulevicius)、P.ストロリエゲル(P.Strohriegl)、「チャージ−トランスポーティング ポリマー アンド モレキュラー グラスイズ(Charge−Transporting Polymers and Molecular Glasses)」,ハンドブック オブ アドバンスド エレクトロニック アンド フォトニック マテリアルズ アンド デバイス(Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices),H.S.ナルワ(H.S.Nalwa)(編集)、10,233−274(2001)に記載のもののような化合物;等、ならびにそれらの混合物が挙げられる。好ましい正孔輸送小分子としては、TPDおよびTCTAが挙げられる。
電荷輸送マトリックスは、電気的に不活性なポリマーまたは小分子を含み得る。「電気的に不活性な」材料は、材料の最高被占軌道(HOMO)と最低空軌道(LUMO)との間のギャップが、電子または正孔のいずれも、インジウム−スズ−酸化物、アルミニウム、カルシウム等のような典型的な有機エレクトロルミネッセンスデバイス電極材料から材料中に効率的に注入されることができないように十分大きい材料である。電気的に不活性な材料は、典型的に、約6.0eV〜約6.5eVより高いイオン化ポテンシャル、および約2.0eV〜約2.5eVより低い電子親和力を有する。
電荷マトリックス中に組み入れられた場合、電気的に不活性なポリマーおよび小分子は、主に結合剤材料として機能し、電荷担体の輸送をほとんど補助しない。適切な電気的に不活性なポリマーの例としては、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリアクリレートおよびポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ(ビニルナフタレン)等、ならびにそれらの混合物が挙げられる。適切な電気的に不活性な小分子の例としては、アントラセン、フェナントレンおよび1,2,3,4−テトラフェニル−1,3−シクロペンタジエンが挙げられる。
電荷輸送マトリックスがポリイミドを含有する場合、電荷輸送マトリックスは、ポリイミド以外の第2のポリマー性材料を含む。好ましくは、電荷輸送マトリックスはポリイミドを含有しない(すなわち、好ましくは、電荷輸送マトリックスは、ポリイミド以外の材料のみを含有する)。
また、電荷輸送マトリックスは、例えば、銅フタロシアニン(CuPc)および亜鉛フタロシアニンのようなポリフィリン系化合物のような正孔注入材料;例えば、Li、Rb、Cs、NaまたはKの少なくとも1つを含むアルカリ金属化合物(例えば、LiO、CsOもしくはLiAlOのようなアルカリ金属酸化物またはアルカリ金属塩、あるいはLiF、CsFのような金属フッ化物)、ならびにSiO、Al、銅フタロシアニン(CuPc)のような電子注入材料;ならびに、例えば、光散乱充填剤、より高い光のアウトカップリング(outcoupling)と発光均一性を誘導するナノ粒子(好ましくは、約10nmと100nmとの間の粒径を有するもの)、架橋剤、粘着付与剤または可塑剤、ならびに一重項酸素および同様の反応性化合物の失活剤のような添加剤も含み得る。
放射性ドーパント
本発明の組成物は、少なくとも1つの非ポリマー性放射性ドーパントを含む。本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物において有用である非ポリマー性放射性ドーパントとしては、大範囲の波長(好ましくは、約250nm〜約800nm;より好ましくは、約400nm〜約700nm)の範囲内で放射線を放射することが可能である蛍光性およびりん光性(好ましくは、りん光性)小分子放射体が挙げられる。好ましくは、非ポリマー性放射性ドーパントは、約10−9秒〜約10−2秒(より好ましくは、約10−9秒〜約10−4秒)の半減値、および約5%〜100%(より好ましくは、約50%〜100%)のルミネッセンス量子収率を有する。
本発明において有用である小分子放射体は、好ましくは、蛍光性多核炭素環アリーレンおよびヘテロアリーレン誘導体、Ir(III)、Rh(III)、Os(II)、Ru(II)、Ni(II)およびPt(II)のりん光性シクロメタル化キレート錯体、ならびにZn(II)およびAl(III)の蛍光性キレート錯体から誘導される分子放射体から選択される。
有用な蛍光性多核炭素環アリーレン放射体の例としては、ペリレン、ベンゾ[g,h,i]ペリレン、アントラセン、ピレン、デカシクレン、フルオレンおよび2,5,8,11−テトラ−t−ブチルペリレン(TBP)から誘導された分子が挙げられる。
有用な蛍光性多核ヘテロアリーレン誘導体の例としては、10−(2−ベンゾチアゾリル)−2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H,11H−[1]ベンゾピラノ[6,7,8−i,j]キノリジン−11−オン(クマリン(Coumarin)545Tとしても既知である)、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン(Coumarin)6としても既知である)および3−チオフェニル−7−メトキシクマリンのようなクマリンから誘導された分子;ならびに例えば、米国特許第4,916,711号明細書(ボイアー(Boyer)ら)および同第5,189,029号明細書(ボイアー(Boyer)ら)に記載のもののような三環式ピロメテン染料が挙げられる。
有用なIr(III)、Rh(III)、Os(II)、Ru(II)およびPt(II)のりん光性シクロメタル化キレート錯体の例としては、りん光性有機金属系L Ir(III)、L Rh(III)、LIr(III)X、LRh(III)X、LOs(II)Y、LRu(II)Y、LPt(II)化合物(式中、LおよびLは、各例において同一または異なり、そして2−(1−ナフチル)ベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、2−フェニルベンゾイミダゾール、7,8−ベンゾキノリン、フェニルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、3−メトキシ−2−フェニルピリジン、チエニルピリジン、トリルピリジンの任意に置換されたシクロメタル化二座配位子であり、Xは、アセチルアセトネート(acac)、ヘキサフルオロアセチルアセトネート、サリチリデン、ピコリネートおよび8−ヒドロキシキノリネートよりなる群から選択され、そしてYは、フェナントロリンまたはビピリジンの任意に置換された誘導体のような電荷中性キレート化合物から選択される)から誘導される分子が挙げられる。有用なシクロメタル化Ir(III)キレート誘導体としては、国際公開第0070655号パンフレットおよび国際公開第0141512 A1号パンフレットに記載のものが挙げられ、そして有用なシクロメタル化Os(II)キレート誘導体としては、2001年8月22日出願の米国特許出願第09/935,183号明細書に記載のものが挙げられる。オクタエチルポルフィリン(Pt(OEP)としても既知である)のような白金(II)ポルフィリンも有用である。
有用なZn(II)およびAl(III)の蛍光性キレート錯体の例としては、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)、ビス(2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾレート)亜鉛(II)、ビス(2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾレート)亜鉛(II)、ビス(2−(2−ヒドロキシフェニル)−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール)亜鉛(II)およびビフェニラトビス(8−ヒドロキシキノラト)アルミニウム(BAlq)のような錯体が挙げられる。有用な蛍光性Zn(II)キレートとしては、トキトウら、シンセティック メタルズ(Synthetic Metals),111−112,393(2000)および国際公開第01/39234 A2号パンフレットに記載のものが挙げられる。有用なAl(III)キレートとしては、米国特許第6,203,933号明細書(ナカヤら)に記載のものが挙げられる。
好ましい放射性ドーパントとしては、ビス−(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(PPIr)、ビス−(2−ベンゾ[c]チエニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(BTPIr)、ビス((4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)ピコリネート(FIrpic)、2,5,8,11−テトラ−t−ブチルペリレン(TBP)、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン(Coumarin)6)、オクタエチルポルフィリン(PtOEP)およびピロメテン567(Pyr567)(オハイオ州、ダウトンのエキシトン インコーポレイテッド(Exciton Inc.,Daughton,OH)から入手可能)が挙げられる。
最も好ましい放射性ドーパントとしては、りん光性PPIr、BTPIrおよびFIrpicが挙げられる。
第三級芳香族アミン
第三級芳香族アミンは、単一窒素に直接結合している3つの有機基を含む。本発明の組成物において有用である正孔輸送第三級芳香族アミンの種類(以下、「分類(1)」第三級芳香族アミン)としては、少なくとも1つの有機基が、パラ位に電子供与性置換基、またはメタ位に2つの独立して選択された電子供与性置換基を有する置換フェニル基を含み、電子供与性置換基のそれぞれが、そのヘテロ原子の1つによってフェニル基に直接結合している複素環式置換基以外の置換基である、第三級芳香族アミンが挙げられる。このアミンは、電子供与性置換基によってのみ任意にさらに置換される。
分類(1)第三級芳香族アミンの好ましい種類を、以下の一般式:
Figure 2006510230

(式中、各Rは、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせ(例えば、シクロアルキル置換アルキル基)よりなる群から独立して選択され、各Rは、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノおよびそれらの組み合わせ(例えば、アルコキシ置換アリールオキシ基)よりなる群から独立して選択され、そして各Rは、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリールおよびそれらの組み合わせ(例えば、シクロアルキル置換アルキル基)よりなる群から独立して選択される)によって表すことができる。
好ましくは、各Rが、独立して選択されたアリール基であり、各Rが、独立して選択されたジアリールアミノ基であり、そして各Rが、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択される。
より好ましくは、各Rが、フェニルおよびm−トリルよりなる群から独立して選択され、各Rが、ジフェニルアミノ、N−フェニル−N−(3−メチルフェニル)アミノおよびジ(p−t−ブチルフェニル)アミノよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素、メチル、n−ブチルおよびt−ブチルよりなる群から独立して選択される。
分類(1)第三級芳香族アミンの代表例としては、以下のものが挙げられる。
Figure 2006510230

Figure 2006510230
本発明の組成物において有用である正孔輸送第三級芳香族アミンの第2の種類(以下、「分類(2)」第三級芳香族アミン)としては、少なくとも2つの有機基のそれぞれが、その末端フェニル環のパラ位に電子供与性置換基を有する、独立して選択された置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミンが挙げられる。このアミンは、電子供与性置換基によってのみ任意にさらに置換される。
分類(2)第三級芳香族アミンの好ましい種類を、以下の一般式:
Figure 2006510230

(式中、各Rが、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各Rが、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各Rが、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択される)によって表すことができる。
好ましくは、各Rが、独立して選択されたアリール基であり、各Rが、独立して選択されたジアリールアミノ基であり、各Rが、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択される。
より好ましくは、各Rが、フェニルおよびm−トリルよりなる群から独立して選択され、Rが、ジフェニルアミノ、N−フェニル−N−(3−メチルフェニル)アミノおよびジ(p−t−ブチルフェニル)アミノよりなる群から独立して選択され、各Rが、水素、メチル、n−ブチルおよびt−ブチルよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素、メチル、n−ブチルおよびオクチルよりなる群から独立して選択される。
分類(2)第三級芳香族アミンの代表例としては、以下のものが挙げられる。
Figure 2006510230
本発明の組成物において有用である正孔輸送第三級芳香族アミンの第3の種類(以下、「分類(3)」第三級芳香族アミン)としては、少なくとも1つの有機基が、縮合ポリ芳香族基を含み、そして少なくとも1つの他の有機基が、その末端フェニル環のパラ位に電子供与性置換基を有する、置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミンが挙げられる。このアミンは、電子供与性置換基によってのみ任意にさらに置換される。
分類(3)第三級芳香族アミンの好ましい種類を、以下の一般式:
Figure 2006510230

(式中、各Rは、縮合ポリ芳香族基であり、各Rは、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリール、縮合ポリ芳香族炭化水素およびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各R10は、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各R11は、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、そして各R12は、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択される)によって表すことができる。
好ましくは、各Rが、ナフチル、アントラセニル、ピレニルおよびフェナントレニルよりなる群から独立して選択され、各Rが、アリールおよび縮合ポリ芳香族炭化水素よりなる群から独立して選択され、各R10が、独立して選択されたジアリールアミノ基であり、各R11が、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択され、そして各R12が、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択される。
より好ましくは、各Rが、ナフチル、アントラセニルおよびフェナントレニルよりなる群から独立して選択され、各Rが、フェニル、m−トリルおよびナフチルよりなる群から独立して選択され、各R10が、ジフェニルアミノ、N−フェニル−N−(2−ナフチル)アミノ、N−(3−メチルフェニル)−N−(2−ナフチル)アミノ、N−フェニル−N−(3−メチルフェニル)アミノおよびジ(p−t−ブチルフェニル)アミノよりなる群から独立して選択され、各R11が、水素、メチルおよびn−ブチルよりなる群から独立して選択され、そして各R12が、水素、メチル、n−ブチルおよびオクチルよりなる群から独立して選択される。
分類(3)第三級芳香族アミンの代表例としては、以下のものが挙げられる。
Figure 2006510230
分類(1)および分類(2)第三級芳香族アミンに関して、窒素に直接結合している有機基の3つ全てが同一であることが最も好ましい。分類(3)第三級芳香族アミンに関して、窒素に直接結合している有機基の2つが同一縮合ポリ芳香族基であることが最も好ましい。
好ましい第三級芳香族アミンとしては、以下のものが挙げられる。
Figure 2006510230
本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物において有用である第三級芳香族アミンは、相対的に高い正孔移動度(好ましくは、約10−5cm/Vsより高い)および相対的に低いイオン化ポテンシャル(相対的に高いHOMO(最高被占軌道)エネルギーに相対して、間接的電気化学酸化還元電位測定(例えば、サイクリックボルタンメトリー)または直接的光電子分光法測定を使用して評価した場合、好ましくは、約4.8eV〜約5.4eV)を有する正孔輸送剤である。
本発明において有用である第三級芳香族アミンは、相当する第二級芳香族アミンとハロゲン化アリール(典型的にアリールヨウ素およびアリール臭素)との間のウルマン(Ulmann)カップリング反応によって典型的に調製される。従来、ウルマン反応は、例えば、マクロモレキュールス(Macromolecules,28,5618(1995))に記載のもののような銅触媒を使用して実行されるが、最近は、ハーティウィグ(Hartiwig)ら(例えば、ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティ(J.Am.Chem.Soc.)、119,11695(1997)を参照のこと)およびバックウォルド(Buchwald)ら(例えば、ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(J.Org.Chem.)、61,1133(1996)を参照のこと)によって、より効率的なパラジウム触媒を使用する方法が開発されている。また、パラジウム触媒を使用する、相当するアリールボロン酸とハロゲン化アリールとの間のスズキ型カップリング反応(例えば、スズキ、A. メタル キャタライズド クロス−カップリング リアクションズ(Metal Catalyzed Cross−Coupling Reactions)、ディデリッヒ,F.(Diederich,F.)およびスタング,V.V.(Stang,V.V.)(編集)、ウィリー−VCH(Wiley−VCH)、第2章、ワインハイム、ドイツ(Weinheim,Germany)(1998)を参照のこと)を利用して、いくつかの第三級芳香族アミン、特に、少なくとも1つのビフェニル基を含むものを合成することもできる。本発明において有用である、いくつかの第三級芳香族アミンは、市販品として入手可能である。
組成物の調製
電荷輸送マトリックスと、非ポリマー性ドーパントと、第三級芳香族アミンとのブレンドを調製することによって、本発明の組成物を製造することができる。典型的に、例えば、塩素化有機溶媒(例えば、クロロホルム、クロロベンゼンまたはジクロロベンゼン)あるいは芳香族炭化水素溶媒(例えば、トルエン)のような溶媒中で、本発明の組成物の全成分を一緒に混合および溶解し、次いで、0.2μm〜0.5μmフィルターを使用して濾過することができる。
一般的に、本発明の組成物は、(組成物の総重量に相関して)約0.1重量%〜約20重量%の非ポリマー性放射性ドーパントと、約5重量%〜約70重量%の第三級芳香族アミンとを含有し得る。組成物の残りの部分は、電荷輸送マトリックスによって構成される。一般的に、電荷輸送マトリックスは、(電荷輸送マトリックスの全材料に相関して)約20重量%〜約100重量%の電子輸送材料と、約0重量%〜約80重量%の追加の正孔輸送または電気的に不活性な材料と、約0重量%〜約20重量%の追加成分(例えば、ナノ粒子、架橋剤、粘着付与剤、可塑剤、失活剤等)を含有し得る。
有機エレクトロルミネッセンスデバイス
例えば、有機発光ダイオード(OLED)のような有機エレクトロルミネッセンス(OEL)デバイスにおける有機放射層として、本発明の組成物を使用することができる。OELデバイスは、一般的に、カソードとアノードとの間に配置された1以上の適切な有機材料を含む1以上の層を含む。本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物は、溶液処理可能かつ熱印刷可能な組成物から高い効率および長い操作寿命を提供するため、OELデバイスにおける有機放射層として特に有用である。
典型的にインジウム−スズ−酸化物(ITO)から製造されたアノードは、一般的に、基材上へスパッタリングされる。アノード材料は導電性であり、通常、光学的に透明であるか、または半透明である。ITOは、正孔を正孔輸送材料HOMO(最高被占軌道)中に注入するために特に良好に適合しているため、そしてリソグラフィー技術を使用してパターン化可能であるため、アノード材料のためにしばしば選択される。ITOに加えて、適切なアノード材料としては、透明導電性酸化物(TCO)(例えば、酸化インジウム、フッ素スズ酸化物(FTO)、酸化亜鉛、酸化バナジウム、亜鉛−スズ酸化物等)および高仕事関数金属(例えば、金、銅、白金、パラジウム銀およびそれらの組み合わせ)が挙げられる。実際には、表面を平坦化するため、そしてアノードの有効な仕事関数を修正するために、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDT)またはポリアニリン(PANI)を含む組成物のような導電性ポリマーを約10Å〜約1000Åで、アノードは任意にコーティングされる。
有機放射層は、一般的に、アノードとカソードとの間に配置される。本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を、OELデバイスの有機放射層として使用することができる。本発明のデバイスにおける有機放射層の厚さは、一般的に、約20nm〜約200nm(好ましくは、約30nm〜約100nm)の範囲であり得る。
カソードは、典型的に、電子を電子輸送材料LUMO(最低空軌道)中へと注入することができる低仕事関数金属(例えば、アルミニウム、バリウム、カルシウム、サマリウム、マグネシウム、銀、マグネシウム/銀合金、リチウム、イッテルビウム、またはカルシウムとマグネシウムとの合金、あるいはそれらの組み合わせ)から製造される。
例えば、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’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン(NPD)または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(TPD)を含む追加の正孔輸送層;トリス(8−ヒドロキシキノレート)アルミニウム(III)(Alq)、ビフェニラトビス(8−ヒドロキシキノラト)アルミニウム(BAlq)、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)または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)を含む追加の電子輸送層;例えば、銅フタロシアニン(CuPc)および亜鉛フタロシアニンのようなポルフィリン化合物を含む正孔注入層;例えば、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属塩を含む電子注入層;例えば、分子オキサジアゾールおよびトリアゾール誘導体(例えば、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントラリン(BCP)、ビフェニラトビス(8−ヒドロキシキノラト)アルミニウム(BAlq)および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))を含む正孔ブロッキング層;例えば、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(NPD)および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)を含む電子ブロッキング層;バッファ層等のような他の層も、OELデバイスに存在し得る。加えて、例えば、エレクトロルミネッセンス材料によって放射された光の色を他の色に変換するための、フォトルミネッセンス材料がこれらの層中に存在し得る。これら、ならびに他のかかる層および材料を使用して、例えば、所望の電流/電圧応答、所望のデバイス効率、所望の色、所望の輝度、所望のデバイス寿命、またはこれらの特徴の所望の組み合わせのような特徴の1以上を達成するために、層状OELデバイスの電子的特性および挙動を変更または調整することができる。
OELデバイス構造は、1以上のOELデバイス(「デバイス層」)およびデバイス基材を含む層を含む。典型的に、デバイス基材は、製造、試験および/または使用の間、デバイス層を支持する。OELデバイス基材は、剛性支持体から非常に可撓性の支持体までの範囲に及び得る。適切なOELデバイス基材としては、例えば、ガラス、ポリオレフィン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリーレート、ポリイミド、ポリマー性多層フィルム、および有機/無機複合多層フィルムのような透明プラスチックが挙げられる。ガラスの可撓性ロールを使用することもできる。より良好な構造強度のために、かかる材料をポリマー担体に積層化することができる。例えば、ステンレス鋼、結晶性シリコン、ポリシリコン等のように、デバイス基材材料は、可視光に対して不透明でもあり得る。
様々な発光物品および用途において、本発明の組成物を含むOELデバイスを使用することができる。かかる物品としては、例えば、ディスプレー(例えば、パソコン、携帯電話、時計、ハンドヘルドデバイス、おもちゃ、自動車または航空用途等における使用のためのもの)、ヘッドマウント式マイクロディスプレーを含むマイクロディスプレー、ランプ(例えば、液晶ディスプレーのバックライトとして使用するためのもの)、表示ライト等が挙げられる。
いくつかの発光物品において、デバイス層は、観察者の位置(すなわち、それが、実際に人間の観察者、スクリーン、光学部品、電子デバイス等であろうが関係なく、放射された光に関する意図された目的地)に向かってデバイス基材を通して光を放射する1以上のOELデバイスを含む。任意に、デバイス層と観察者の位置との間に、電子ディスプレー、デバイスまたはランプ(例えば、トランジスタ配列、色フィルター、偏光子、波長板、拡散体、光ガイド、レンズ、光制御フィルム、輝度増大フィルム、絶縁体、バリヤーリブ、ブラックマトリックス、マスクワーク等)による使用のために適切な追加の光学素子、あるいは他の層またはデバイスを提供することができる。他の実施形態において、デバイス基材と観察者位置との間に、デバイス層を配置することができる。デバイスおよび基材の有機放射層によって放射された光に対して、基材が透過型である場合、「底部放射」配置を使用することができる。デバイスの基材と有機放射層との間に配置された電極が、デバイスによって放射された光を透過しない場合、逆または「上部放射」配置を使用することができる。
デバイス層は、いずれかの適切な様式で配列された1以上のOELデバイスを含み得る。例えば、液晶ディスプレーモジュールのバックライトのためのランプ用途において、デバイス層は、全体の意図されたバックライト領域をスピンする単一OELデバイスを構成する。あるいは、他のランプ用途において、デバイス層は、同時に活性化され得る複数の密接に間隔をあけたデバイスを含有する。
いくつかのディスプレー用途において、同一または異なる色を放射する複数の独立してアドレス可能なOELデバイスを含むことがデバイス層に関して望まれる。それぞれのデバイスは、ピクセル化されたディスプレー(例えば、高分解能ディスプレー)の分離ピクセルまたは分離サブピクセル、セグメント化ディスプレー(例えば、低情報量ディスプレー)の分離セグメントまたはサブセグメント、あるいは分離アイコンまたはアイコンの一部、あるいはアイコン用ランプ(例えば、表示器用途)を表す。
有機エレクトロルミネッセンスデバイス層の製造方法
本発明のデバイスの有機放射層を形成するために、本発明の組成物を、アノード上に薄層で溶液析出可能である(例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェット印刷、キャスティングまたは他の既知の技術により)。かかる薄層法は、例えば、米国特許第5,408,109号明細書(ヒーガー(Heeger)ら)に記載されている。
特定の用途において、例えば、高分解能放射性ディスプレーを製造するために、基材上にOELデバイスの1以上の層をパターン化することが望ましい。パターン化方法としては、例えば、熱移動、フォトリソグラフィーパターン化、インクジェット印刷、スクリーン印刷等のような選択的移動が挙げられる。
熱移動は、供与フィルムまたはシートを通して、光が熱へと変換される方法である。熱は、ドナーシートの背面上にコーティングされた有機電子材料を活性化し、湿潤させ、そして受容体基材上に接着させる。一般的に周囲条件下での、その次のドナーシートのピールバックによって、受容体基材上に残る有機電子材料のパターンが得られる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物は、MFであってもMDPであっても、レーザー熱移動を含む熱移動方法を使用して基材上に首尾よくパターン化することができる。本発明は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物をドナーシートから受容体基材へと選択的に移動させる工程を含む、OELデバイスの製造方法を提供する。また本発明は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含む移動層を含む熱移動ドナーシートを提供する。
好ましくは、OELデバイスの製造のために使用される熱移動方法は、レーザー熱移動である。レーザー熱移動は、米国特許第6,242,152号明細書(スタラル(Staral)ら)、同第6,228,555号明細書(ホフエンド(Hoffend)ら)、同第6,228,543号明細書(ミズノ(Mizuno)ら)、同第6,221,553号明細書(ウォルク(Wolk)ら)、同第6,221,543号明細書(ゲーラー(Guehler)ら)、同第6,214,520号明細書(ウォルク(Wolk)ら)、同第6,194,119号明細書(ウォルク(Wolk)ら)、同第6,114,088号明細書(ウォルク(Wolk)ら)、同第5,998,085号明細書(イスベルグ(Isberg)ら)、同第5,725,989号明細書(チャン(Chang)ら)、同第5,710,097号明細書(スタラル(Staral)ら)、同第5,695,907号明細書(チャン(Chang))および同第5,693,446号明細書(スタラル(Staral)ら)に記載されている。
本発明のドナーシートは、ベース基材と、光から熱への変換(LTHC)層と、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含む移動層とを含む。また、ドナーシートは、例えば、下層、中間層または下塗り層のような1以上の他の層を任意に含む。
ドナーシート基材は、例えば、ポリマーフィルムであり得る。1つの適切な種類のポリマーフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムのようなポリエステルフィルムである。しかしながら、特定の用途に依存して、特定波長における高い光透過率を含む十分な光学的特性、または十分な機械的特性および熱安定性を有する他のフィルムを使用することもできる。ドナーシートは、少なくともいくつかの例において、平坦であり、その上に均一なコーティングを形成することができる。供与基材も、供与体の1以上の層の加熱にもかかわらず安定なままである材料から典型的に選択される。しかしながら、以下に記載される通り、画像化の間にLTHC層に発生する熱から基材を絶縁するために、基材とLTHC層との間の下層の包含を使用することができる。供与基材の典型的な厚さは、約0.025mm〜約0.15mm、好ましくは約0.05mm〜約0.1mmの範囲であるが、より厚いか、またはより薄い供与基材を使用することもできる。
供与基材と下層との間の接着力を改善するため、基材と下層との間の熱移動を制御するため、LTHC層への画像化放射移動を制御するため、画像化欠陥を減少するため等のため、供与基材および任意の隣接下層を形成するために使用される材料を選択することができる。基材上へのその次の層のコーティング間の均一性を増加させるために、そしてまた、供与基材と隣接層との間の結合強度を増加させるために、任意の下塗り層を使用することもできる。
例えば、画像化の間の基材とLTHC層との間の熱流を制御するために、または貯蔵、取扱い、供与体加工または画像化のための供与体素子に機械的安定性を提供するために、任意の下層をコーティングすることができるか、または別の方法で供与基材とLTHC層との間に配置することができる。適切な下層の例、および下層を提供する方法は、例えば、米国特許第6,284,425号明細書(スタラル(Staral)ら)に開示されている。
下層は、供与素子に所望の機械的または熱的特性を付与する材料を含み得る。例えば、下層は、供与基材に相関して、低比熱×密度または低熱伝導性を示す材料を含み得る。例えば、供与体の画像化感度を増加させるために、移動層に対する熱流を増加させるために、かかる下層を使用することができる。
また下層は、基材とLTHCとの間の、それらの機械的特性のため、または接着力のための材料が含まれ得る。基材とLTHC層との間の接着力を改善する下層を使用して、移動された画像におけるより低い歪みを得ることができる。他の場合においては、しかしながら、例えば、熱絶縁機能を提供し得る、画像化間の層間のエアギャップを製造するために、画像化間の層間または層の中での分離を少なくともいくらかの程度で促進する下層を使用することが望ましい。また画像化間の分離は、画像化間のLTHC層の加熱によって生じ得る気体の解放のための流路を提供し得る。かかる流路を提供することによって、さらに少ない画像化欠陥へと導くことができる。
下層は、画像化波長において実質的に透明であり得るか、または画像放射を少なくとも部分的に吸収性または反射性であり得る。下層による画像化放射の減衰または反射を使用して、画像化間の熱発生を制御することができる。
本発明のドナーシートのLTHC層は、ドナーシート中へと照射エネルギーを連結する。LTHC層は、好ましくは、放射吸収剤を含み、これは入射放射(例えば、レーザー光)を吸収して、少なくとも一部の入射放射を熱へと変換し、ドナーシートから受容体基材へと移動層の移動を可能にする。
一般的に、LTHC層中の放射吸収剤は、エレクトロルミネッセンススペクトルの赤外、可視または紫外領域の光を吸収し、そして吸収された放射を熱へと変換する。放射吸収剤は、典型的に、選択された画像化放射に対して非常に吸収性であり、約0.2〜3以上の範囲の画像化放射の波長において光学密度を有するLTHC層を提供する。層の光学密度は、層を透過する光の強度対層上の入射光の強度の比率の対数(ベース10)の絶対値である。
放射吸収剤材料を、LTHC層を通して均一に配置することができるか、または不均一に分散することができる。例えば、米国特許出願第09/474,002号明細書に記載の通り、供与体素子の温度プロファイルを制御するために、不均一LTHC層を使用することができる。これによって、移動特性が改善されているドナーシートを生じさせ得る(例えば、意図された移動パターンと実際の移動パターンと間のより良好な適合度)。
適切な放射吸収材料としては、例えば、染料(例えば、可視染料、紫外(UV)染料、赤外(IR)染料、蛍光染料および放射偏光染料)、顔料、金属、金属化合物、金属フィルムおよび他の適切な吸収材料が挙げられる。適切な放射吸収剤の例としては、カーボンブラック、金属酸化物および金属硫化物が挙げられる。適切なLTHC層の一例としては、カーボンブラックのような顔料、および有機ポリマーのような結合剤が挙げられる。もう1つの適切なLTHC層としては、薄膜として形成された金属または金属/金属酸化物、例えば、ブラックアルミニウム(すなわち、黒色の視覚的外観を有する部分的に酸化されたアルミニウム)が挙げられる。例えば、スパッタリングおよび蒸着のような技術によって、金属および金属化合物フィルムを形成することができる。結合剤およびいずれかの適切な乾燥または湿潤コーティング技術を使用して、粒子コーティングを形成することができる。また、同一または異なる材料を含有する2以上のLTHC層を組み合わせることによっても、LTHC層を形成することができる。例えば、結合剤に配置されたカーボンブラックを含有するコーティング上に、ブラックアルミニウムの薄層を蒸着することによって、LTHC層を形成することができる。
LTHC層において放射吸収剤として使用するために適切な染料は、粒子型で存在し得るか、結合剤材料に溶解され得るか、または結合剤材料に少なくとも部分的に分散され得る。分散された粒子放射吸収剤を使用する場合、粒径は、少なくともいくつかの例において、約10μm以下であり得、そして約1μm以下であり得る。適切な染料としては、スペクトルのIR領域で吸収する染料が挙げられる。具体的な結合剤またはコーティング溶媒における溶解性および適合性、ならびに吸収の波長範囲のような要因に基づき、具体的な染料を選択することができる。
LTHC層において、放射吸収剤として顔料材料を使用することもできる。適切な顔料の例としては、カーボンブラックおよびグラファイト、ならびにフタロシアニン、ニッケルジチオレン、および米国特許第5,166,024号明細書(バグナー(Bugner)ら)および同第5,351,617号明細書(ウィリアムズ(Williams))に記載の他の顔料が挙げられる。加えて、例えば、ピラゾロンイエロー、ジアニシジンレッドおよびニッケルアゾイエローの銅またはクロム錯体をベースとするブラックアゾ顔料を使用することができる。無機顔料を使用することもでき、例えば、アルミニウム、ビスマス、スズ、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、ジルコニウム、鉄、鉛およびテルルのような金属の酸化物および硫化物が挙げられる。金属ホウ化物、炭化物、窒化物、炭窒化物、青銅構造酸化物、および構造的に青銅系と相関する酸化物(例えば、WO2.9)を使用することもできる。
例えば、米国特許第4,252,671号明細書(スミス(Smith))に記載の粒子の形態で、または米国特許第5,256,506号明細書(エリス(Ellis)ら)に開示されるフィルムとして、金属放射吸収剤を使用することができる。適切な金属としては、例えば、アルミニウム、ビスマス、スズ、インジウム、テルルおよび亜鉛が挙げられる。
LTHC層で使用するための適切な結合剤としては、例えば、フェノール樹脂(例えば、ノボラックおよびレゾール樹脂)、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリレート、セルロースエーテルおよびエステル、ニトロセルロール、ならびにポリカーボネートのようなフィルム形成ポリマーが挙げられる。適切な結合剤としては、重合もしくは架橋されたか、または可能であるモノマー、オリゴマーまたはポリマーが挙げられる。LTHC結合剤の架橋を促進するために、光開始剤のような添加剤も含まれ得る。いくつかの実施形態において、結合剤は、主に、任意のポリマーと架橋可能であるモノマーまたはオリゴマーのコーティングを使用して形成される。
熱可塑性樹脂(例えば、ポリマー)の包含は、少なくともいくつかの例において、LTHC層の性能(例えば、移動特性または被覆性)を改善することができる。結合剤は、約25重量%〜約50重量%(重量%算出時に溶媒は除く)の熱可塑性樹脂(好ましくは、約30重量%〜約45重量%の熱可塑性樹脂)を含み得るが、より少量の熱可塑性樹脂を使用することもできる(例えば、約1重量%〜約15重量%)。熱可塑性樹脂は、典型的に、結合剤の他の材料と相溶性(すなわち、一相の組み合わせを形成する)であるように選択される。典型的に、結合剤として、9〜13(cal/cm1/2、好ましくは9.5〜12(cal/cm1/2の範囲の溶解パラメーターを有する熱可塑性樹脂が選択される。適切な熱可塑性樹脂の例としては、例えば、ポリアクリル、スチレン−アクリルポリマーおよび樹脂、ならびにポリビニルブチラールが挙げられる。
コーティング加工を促進するために、例えば、界面活性剤および分散剤のような従来のコーティング助剤を添加することができる。当該分野において既知の様々なコーティング方法を使用して、供与基材上にLTHC層をコーティングすることができる。ポリマー性または有機LTHC層は、一般的に、約0.05μm〜約20μm、好ましくは約0.5μm〜約10μm、そしてより好ましくは約1μm〜約7μmの厚さまでコーティングすることができる。無機LTHC層は、一般的に、約0.0005μm〜約10μm、そして好ましくは約0.001μm〜約1μmの範囲の厚さまでコーティングすることができる。
LTHC層と移動層との間に、任意の中間層を配置することができる。中間層は、多数の利点を提供することができる。中間層は、光から熱への変換層からの材料の移動に対してバリヤーとなり得る。また、熱に不安定な材料が移動しないように、移動層で達成された温度を調節することもできる。例えば、中間層は、LTHC層で達成された温度に相関して、中間層と移動層との間の界面の温度を制御するために、熱拡散体として作用することができる。これによって、移動層の品質(すなわち、表面の粗さ、エッジの粗さ等)を改善することができる。また中間層の存在は、移動された材料の塑性復原の改善ももたらし得る。
典型的に、中間層は、高い熱抵抗を有する。好ましくは、中間層は、特に、移動された画像が機能しなくなる範囲まで、画像化条件下で歪まず、また化学的に分解もしない。中間層は、典型的に、熱移動プロセス間にLTHC層と接触したままであり、そして移動層によって実質的に移動されない。
適切な中間層としては、例えば、ポリマーフィルム、金属層(例えば、蒸着金属層)、無機層(例えば、無機酸化物(例えば、シリカ、チタニアおよび他の金属酸化物)のゾル−ゲル沈着層および蒸着層)および有機/無機複合層が挙げられる。中間層材料として適切な有機材料としては、熱硬化性および熱可塑性材料の両方が挙げられる。
適切な熱硬化性材料としては、例えば、架橋されたか、または架橋可能なポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエステル、エポキシドおよびポリウレタンのような、熱、放射または化学的処理によって架橋可能である樹脂が挙げられる。熱硬化性材料を、例えば、熱可塑性前駆体として、LTHC層上にコーティングすることができ、そしてその後に架橋して架橋中間層を形成することができる。
適切な熱可塑性材料としては、例えば、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエステルおよびポリイミドが挙げられる。これらの熱可塑性有機材料を、従来のコーティング技術(例えば、溶媒コーティング、スプレーコーティングまたは押出コーティング)を介して適用することができる。典型的に、中間層で使用するために適切な熱可塑性材料のガラス転移温度(T)は、約25℃以上であり、好ましくは約50℃以上である。中間層は、画像化放射波長において、透過性、吸収性、反射性またはそれらのいくつかの組み合わせであり得る。
中間層材料として適切な無機材料としては、例えば、金属、金属酸化物、金属硫化物および無機炭素コーティングが挙げられ、画像化光波長において非常に透過性であるか、または反射性である材料が挙げられる。従来の技術(例えば、真空スパッタリング、真空エバポレーションまたはプラズマジェット沈着)を介して、これらの材料をLTHC層に適用することができる。
中間層は、例えば、光開始剤、界面活性剤、顔料、可塑剤およびコーティング助剤を含む添加剤を含有し得る。中間層の厚さは、例えば、中間層の材料、LTHC層の材料および特性、移動層の材料および特性、画像化放射の波長、および画像化放射に対するドナーシートの暴露時間のような要因に依存し得る。ポリマー中間層に関して、中間層の厚さは、典型的に、約0.05μm〜約10μmの範囲である。無機中間層(例えば、金属または金属化合物中間層)に関して、中間層の厚さは、典型的に、約0.005μm〜約10μmの範囲である。
本発明のドナーシートも、熱移動層を含む。移動層は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含み、そして1以上の発光層に配置された他のいずれかの適切な材料を含み得る。供与素子が直接加熱に、または光から熱への変換材料によって吸収され、熱へと変換され得る画像化放射に暴露された時に、いずれかの適切な移動メカニズムによって、移動層は、単一体として、または部分で、選択的に移動可能である。
移動層を提供する一方法は、供与基材、または上記いずれかの層(例えば、下層、中間層またはLTHC層)上への、発光層(すなわち、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含むMFおよびMDP)の溶液コーティングによる。この方法を使用して、適切な相溶性溶媒の添加によって、発光層材料を可溶化することができ、そしてスピンコーティング、グラビアコーティングメイヤーロッドコーティング、ナイフコーティング等によって、供与基材または上記層のいずれか1つ上にコーティングすることができる。選択される溶媒は、好ましくは、ドナーシート内にすでに存在する層のいずれかと望ましくない相互作用(例えば、膨張または溶解)をしない。次いで、コーティングをアニール化することができ、そして溶媒をエバポレーションして、移動層を残すことができる。
次いで、移動層を、得られたドナーシートまたは素子から、最も近くに位置する受容体基材へと、選択的に熱移動させることができる。所望であれば、2以上の移動層が存在することができ、単一ドナーシートを使用して、多層構造を移動させる。受容体基材は、例えば、ガラス、透明フィルム、反射フィルム、金属、半導体およびプラスチックを含む、特定の用途に適切ないずれかの品目であり得る。例えば、受容体基材は、ディスプレー用途に適切ないずれかの種類の基材またはディスプレー素子であり得る。液晶ディスプレーまたは放射性ディスプレーのようなディスプレーにおいて使用するために適切な受容体基材としては、可視光に対して実質的に透過性である剛性または可撓性基材が挙げられる。
適切な剛性受容体としては、インジウム−スズ−酸化物(ITO)によってコーティングされているか、またはパターン化されているか、あるいは低温ポリシリコン(LTPS)または有機トランジスターを含む他のトランジスターによって回路化されている、ガラスおよび剛性プラスチックが挙げられる。
適切な可撓性基材としては、実質的に透明および透過性のポリマーフィルム、反射フィルム、半透過性(transflective)フィルム、偏光フィルム、多層光学フィルム等が挙げられる。また可撓性基材は、電極材料またはトランジスター(例えば、可撓性基材上に直接形成されるか、または一時的担体基材上に形成後、可撓性基材上に移動されるトランジスター配列)によってコーティングまたはパターン化され得る。適切なポリマー基材としては、ポリエステルベース(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂(例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアセタール等)、セルロースエステルベース(例えば、三酢酸セルロース、酢酸セルロース)、および支持体として使用される他の従来のポリマーフィルムが挙げられる。プラスチック基材上でのOEL製造に関して、望ましくないレベルの水、酸素等への暴露から有機発光デバイスおよび他の電極を保護するために、プラスチック基材の一面または両面で、バリヤーフィルムまたはコーティングを含むことがしばしば望ましい。
いずれかの1以上の電極、トランジスター、コンデンサー、絶縁リブ、スペーサー、色フィルター、ブラックマトリックス、正孔輸送層、電子輸送層、および電子ディスプレーまたは他のデバイスのために有用である他の素子によって、受容体基材を予めパターン化することができる。
ドナーシートの移動層を受容体基材に隣接して配置し、そしてドナーシートを選択的に加熱することによって、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含むMFおよびMDPを、ドナーシートから受容体基材へと選択的に移動することができる。例えば、LTHC層によって吸収されて、熱へと変換され得る画像化放射によって、ドナーシートを照射することにより、ドナーシートを選択的に加熱することができる。
その基材を通して、受容体基材を通して、または両方を通して、ドナーシートを画像化放射に暴露することができる。放射は、例えば、レーザー、ランプまたは他のかかる放射源からの可視光、IRまたはUV放射を含む1以上の波長を含み得る。特に、放射源はレーザーである。熱印刷ヘッドの使用、または熱ホットスタンプ(例えば、供与体を選択的に加熱するために使用することができるリリーフパターンを有する加熱シリコーンスタンプのような、パターン化熱ホットスタンプ)の使用のような、他の選択的加熱法を使用することもできる。この様式で、受容体上に移動された材料のパターンを像様形成するために、熱移動層からの材料を、受容体基材に選択的に移動することができる。
多くの例において、供与体を像様暴露するために、例えば、ランプまたはレーザーからの光を使用する熱移動は、しばしば達成され得る正確さおよび精密さのため、有利となり得る。移動されたパターンの大きさおよび形状(例えば、線形、円形、正方形、または他の形状)は、例えば、光ビームの大きさ、光ビームの暴露パターン、ドナーシートと接触している直接ビームの持続期間、またはドナーシートの材料を選択することによって制御され得る。マスクを通して供与素子を照射することによっても、移動パターンを制御することができる。
以下の実施例によって、本発明の目的および利点をさらに説明するが、これらの実施例に記載の特定の材料およびそれらの量、ならびに他の条件および詳細は、本発明を過度に限定するように解釈されるべきではない。
ポリ(N−ビニルカルバゾール−コ−p−ジフェニルアミノスチレン)(PVK−DPAS)の合成
以下の通り、N−ビニルカルバゾールとトリアリールアミン含有モノマーとのコポリマーを調製した。本実施例で使用される出発材料は、p−ジフェニルアミノスチレンおよび特記される他のものを除き、ウィスコンシン州、ミルウォーキー(Milwaukee,WI)のアルドリッチ ケミカルズ(Aldrich Chemicals)から入手可能である。p−ジフェニルアミノスチレンは、次の通り、テウ(Tew)ら、アンゲヴァント ヒェミー インターナショナル エディション(Angew.Chem.Int.Ed.)39,517(2000)に記載のものと同様の調製によって合成される。4−(ジフェニルアミノ)ベンズアルデヒド(20.06g、73ミリモル、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのフルカ ケミカルズ(Fluka Chemicals,Milwaukee,WI))、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド(26.22g、73ミリモル)および乾燥テトラヒドロフラン(450mL)の混合物に、窒素下で、5分かけて、テトラヒドロフラン中1Mカリウムt−ブトキシドの溶液(80mL、80ミリモル)を添加した。混合物を室温で17時間撹拌した。水(400mL)を添加して、減圧下でテトラヒドロフランを除去した。混合物をエーテルで抽出し、そして組み合わせた有機層をMgSO上で乾燥させ、そして真空下で濃縮した。塩化メチレンとヘキサンとの50/50混合物を使用して、シリカゲル上カラムクロマトグラフィーによって粗製固体を精製し、黄色固体を得て、これをさらに1回、ヘキサンから再結晶し、その構造を核磁気共鳴スペクトル(NMR)によって確認した。
このモノマーを含有するコポリマーを以下の通り調製した。12.99gのメチルエチルケトン中3.05gのN−ビニルカルバゾールおよび0.42gのp−ジフェニルアミノスチレンの溶液を調製した。この溶液に、0.0243gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(バゾ(VAZO)(商標)67、デラウェア州、ウィルミントンのデュポン ケミカルズ(Dupont Chemicals,Wilmington,DE)から入手可能)を添加した。得られた混合物を窒素ガスで20分間スパージングし、瓶に密封し、そして20時間80℃で撹拌した。室温まで冷却後、溶液を過剰量のメタノール(100mL)中に注ぎ入れた。濾過により、得られた沈殿ポリマーを回収し、室温で一晩、真空オーブン中で乾燥させた。このポリマーは、Hおよび13C NMRを基準として6.4モル%のp−ジフェニルアミノスチレンを含有し、ポリスチレン標準に対するテトラヒドロフラン中ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)測定を基準として、2.8の多分散性の14.3kg/モルの重量平均分子量を有した。
電子輸送ポリマー、ODP1の合成
A部
2,5−ジブロモベンゾイルクロリドの合成
還流冷却器および磁気撹拌棒を備えた2Lフラスコ中に、50g(0.1786モル)の2,5−ジブロモ安息香酸および150mLの塩化チオニルを導入した。混合物を8時間還流した。ほとんどの塩化チオニルが蒸留除去され、続いて、回転エバポレーションによって残渣を除去した。蒸留によって、40gの2,5−ジブロモベンゾイルクロリドが得られた。
B部
4−オクトキシベンゾイルヒドラジンの合成
A部からのフラスコ内容物に、387.14gの98%ヒドラジンを添加した。これを5時間還流した(106℃)。冷却溶液を3Lの水中に注ぎ入れ、沈殿固体を濾過し、多量の水で洗浄し、そして真空下で乾燥させて、4−オクチルベンゾイルヒドラジン(343g、収率91%、mp90℃)を得た。
C部
2,5−ジブロモ−N’−[4−(オクチルオキシ)ベンゾイル]ベンゾヒドラジドの合成
50.88g(0.1925モル)の4−オクトキシベンゾイルヒドラジンおよび19.48g(0.1925モル)の新たに蒸留したトリエチルアミンを、800mLのジクロロメタンに添加した。機械的に撹拌しながら、これに、57.43gの2,4−ジブロモベンゾイルクロリドを添加した。生成物を濾過し、そしてジメチルホルムアミド(DMF)/水から再結晶して、79.38g(収率78%)の2,5−ジブロモ−N’−[4−オクチルオキシ)ベンゾイル]ベンゾヒドラジドを得た。
D部
2−(2,5−ジブロモフェニル)−5−[4−(オクチルオキシ)フェニル]1,3,4−オキサジアゾールの合成
2Lフラスコ中に、39.1g(0.0743モル)のN−(2,5−ジブロモベンゾイル)−4−(オクチルオキシ)ベンゾヒドラジドおよび203mlのオキシ塩化リンを導入した。混合物を8時間還流し、次いでわずかに真空下で溶媒をエバポレーションした。残渣を砕氷上に注ぎ、翌日まで静置させた。濾過によって粘着性物質が得られ、これをメタノール中に溶解し、そして1リットルの水を添加することによって固体材料を得た。濾過および乾燥によって、白色結晶固体として、必要とされる生成物112gを得た(収率59%)。
E部
電子輸送ポリマー、ODP1の調製
5.38g(8.37ミリモル)の2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチル−フルオレン、レンジャー(Ranger)ら、カナディアン ジャーナル オブ ケミストリー(Can.J.Chem.),1571(1998)に記載の通り製造された1.80g(4.92ミリモル)の2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン、およびレンジャー(Ranger)ら、ケミカル コミュニケーション(Chem.Commun.),1597(1997)に記載の通り製造された2.50g(4.92ミリモル)の2−(2,5−ジブロモフェニル)−5−[4−(オクチルオキシ)フェニル]−1,3,4−オキサジアゾールを、0.85g(2.09ミリモル)のアリコート(ALIQUAT)(商標)336(トリカプリリルメチルアンモニウムクロリド、アルドリッチ ケミカル(Aldrich Chemical)から入手可能)と一緒に、150mLトルエン中で混合した。これに、28mLの2M NaCO水溶液を添加し、次いで、窒素により室温で2時間、次いで50℃でさらに2時間、得られた混合物を脱気した。次いで、マサチューセッツ州、ニューバリーポートのストレム ケミカル(Strem Chemical,Newburyport,MA)から入手可能である0.04g(0.035ミリモル)のテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を混合物に添加した。得られた混合物を、窒素下で16時間、還流下で加熱した。トルエン中ブロモベンゼン1mLの窒素パージ溶液を添加し、続いて、0.04gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)をさらに添加し、次いで、得られた今冬物をさらに16時間還流した。反応混合物を室温まで冷却後、それを2Lのメタノール中に注ぎ入れ、そして濾過により沈殿物を回収した。塩化メチレン中に繰返し溶解し、次いで、メタノール中で結晶化することによって沈殿物を精製した。5.4gのライトパウダーとして生成物が得られた。生成物のゲル透過クロマトグラフィー分析によって、Mw7.30×10、Mn2.36×10、および2.95の多分散性が得られた。
電子輸送ポリマー、ODP2の合成
A部
4−オクトキシ安息香酸メチルの合成
フラスコ中に、251.0g(1.65モル)の4−ヒドロキシ安息香酸メチル、276.37g(1.99モル)の炭酸カリウムおよび1200gのアセトンを導入した。これを45分間還流し、続いて、1時間かけて386.17g(1.99モル)の1−オクチルブロミドを滴下して添加した。反応混合物を2日間還流させた。冷却された反応混合物の濾過、および濾液のエバポレーションにより、油状物が得られた。これを酢酸エチルに溶解し、そして5%NaOH(2×100ml)、続いて水(2×100ml)で抽出した。有機層を乾燥させ(MgSO)、濃縮し、そして1L3つ口フラスコに移した。フラスコの内容物に高真空蒸留を受けさせ、過剰量の1−オクチルブロミドを除去した。ポット残渣は、本質的に純粋な4−オクトキシ安息香酸メチルである(376g、86%)。
B部
2,4−ジクロロベンゾイルクロリドの合成
還流冷却器および磁気撹拌棒を備えた2Lフラスコ中に、150g(0.785モル)の2,5−ジクロロ安息香酸および575mL(7.85モル)の塩化チオニルを導入した。混合物を8時間還流した。ほとんどの塩化チオニルが蒸留除去され、続いて、回転エバポレーションによって残渣を除去した。蒸留によって、130g(収率79%)の2,5−ジクロロベンゾイルクロリドが得られた(ポット温度110℃、蒸留温度70℃/0.70mmHg)。
C部
2,5−ジクロロ−N’−[4−(オクチルオキシ)ベンゾイル]ベンゾヒドラジドの合成
窒素のブランケット下で、8.8g(0.087モル)の2,4−ジクロロベンゾイルクロリドを、348mlの乾燥クロロホルム中、23.0g(0.087モル)の4−オクトキシベンゾイルヒドラジンおよび12.13ml(8.8g、0.087モル)の新たに蒸留したトリエチルアミンの溶液に添加した。約1時間の撹拌後、生成物の高密度白色沈殿が形成した。翌日まで撹拌を続けた。生成物を濾過によって回収し、そしてエタノール/水から再結晶して、白色固体として31g(収率81.5%)の2,5−ジクロロ−N’−[4−(オクチルオキシ)ベンゾイル]ベンゾヒドラジドが得られた。
D部
2−(2,5−ジクロロフェニル)−5−[4−(オクチルオキシ)フェニル]−1,3,4−オキサジアゾールの合成
機械的撹拌機および温度計を備えた250mlのフラスコ中に、30g(0.0686モル)の2,5−ジクロロ−N’−[4−(オクチルオキシ)ベンゾイル]ベンゾヒドラジドおよび181mlのオキシ塩化リンを導入した。これを8時間、還流および撹拌した。約100mlのオキシ塩化リンを減圧下で蒸留除去した。手で撹拌しながら、冷却された残渣を水および砕氷上に注ぎ、氷が溶解するまで静置させた。沈殿した白色固体を濾過により回収し、乾燥させ、そしてエタノールから再結晶させた。25.7g(収率89%、mp86℃)の2−(2,5−ジクロロフェニル)−5−[4−(オクチルオキシ)フェニル]−1,3,4−オキサジアゾールが得られた。NMRによって構造を確認した。
E部
2−(2,5−ジクロロフェニル)−5−[4−(オクチルオキシ)フェニル]−1,3,4−オキサジアゾールの重合
隔壁および窒素パージを備えたフラスコ中に、4.10g(9.77ミリモル)の2−(2,5−ジクロロフェニル)−5−[4−(オクチルオキシ)フェニル]−1,3,4−オキサジアゾール、2.85g(10.89ミリモル)のトリフェニルホスフィン、および0.31g(1.421ミリモル)の無水臭化ニッケル(II)を導入した。これに、75mlの乾燥DMFおよび25mlの乾燥トルエンを添加した。これを、ディーンスターク冷却器の使用によって共沸させ、続いて、多量のトルエンを蒸留除去させた。強い窒素パージ下で、冷却された反応溶液に、さらに0.31g(1.421ミリモル)の無水臭素ニッケル(II)を添加した。これを80℃で30分間加熱し、続いて、エンドキャップ剤として1.0gのクロロベンゼンを添加した。8時間80℃で反応を促進させた。冷却された反応混合物を、約500mlのアセトン中に注ぎ入れ、そして濾過した。固体ケーキを塩化メチレン中に溶解し、そして1N HClを添加し、2相系を約1時間撹拌した。得られた固体を濾過し、濾液を分離漏斗に移した。底部有機層を分離し、そして過剰量のメタノール中に注ぎ入れた。固体を回収し、メタノールで洗浄し、そして乾燥させて、2.8gのポリマーを得た。
GPC分析によって、2.49×10の重量平均分子量(Mw)、8.40×10の数平均分子量(Mn)、および2.97の多分散性が得られた。
1,3,5−トリス(5−(p−オクチルオキシフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)ベンゼン(OPOB)の合成
A部
5−(p−オクチルオキシフェニル)−1,2,3,4−テトラゾールの合成
窒素雰囲気下、90mlの乾燥DMF(水酸化カリウムと一緒に撹拌し、そして窒素雰囲気下で酸化カルシウムから蒸留することによって乾燥させた)中で、20.8グラムのp−(オクチルオキシ)ベンゾニトリル(ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI))、8.8グラムのアジ化ナトリウム(ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI))、および7.2グラムの塩化アンモニウムを一緒に混合した。窒素下、100℃で、一晩、反応混合物を撹拌した後、混合物を室温まで冷却し、そして700ml脱イオン水と混合し、その後、反応混合物を希釈塩酸によって酸性化し、そして得られた白色固体を濾過によって回収した。固体を、300mlの脱イオン水、続いて、300mlのヘキサンで洗浄し、続いて、真空下のデシケーター中で乾燥させた。23.9gの白色固体生成物を回収し、そしてその構造をNMRによって確認した。
B部
1,3,5−トリス(5−(p−オクチルオキシフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)ベンゼン(OPOB)の合成
一晩、20mlの乾燥ピリジン中、還流下、窒素雰囲気下で、5グラムの5−(p−オクチルオキシフェニル)−1,2,3,4−トリアゾール、および1.5グラムの1,3,5−トリカルボニルトリクロロベンゼン(ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI))を撹拌した。室温まで冷却し、メタノールを追加後、白色沈殿物が形成した。追加のメタノールによって、これを濾過および洗浄し、続いて、真空下のデシケーター中で乾燥させた。3.5グラムの粗製生成物を単離し、ジクロロメタン:酢酸エチルの50:50混合物を使用するシリカゲル上カラムクロマトグラフィーによって、これをさらに精製し、そしてその構造をNMRによって確認した。
4,4’,4’’−トリス((4−ジフェニルアミノ)フェニル)トリフェニルアミン(TDAPTA)の合成
A部
4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリンの合成
4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリンを、本質的に、クリーソン(Creason)ら、ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(J.Org.Chem.),37,4440(1972)に記載の通り合成した。
B部
N,N−ジフェニル−4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)アニリンの合成
シリンジを介して、−78℃で、175mlの乾燥テトラヒドロフラン(THF)中、24g(0.074モル)の4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリンの溶液に、82.57mlの、n−ブチルリチウムの2.5M溶液(アルドリッチ ケミカル(Aldrich Chemical))を滴下して添加した。−78℃で1時間、次いで−50℃で1時間、撹拌を続けた。混合物を−78℃まで冷却し、そしてシリンジを介して、一部で、17.22g(0.0925モル)の2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(アルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Co.))を添加した。温度を−78℃で3時間維持した。冷却浴を取り外し、そして12時間静置しながら反応を室温まで温めた。反応混合物を飽和酢酸アンモニウム中に注ぎ入れ、そしてエーテルで抽出した。エーテル層を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、そして濃縮して、粘性油状物を得た。カラムクロマトグラフィー(100%ヘキサンから40%ヘキサンまで勾配が増加するヘキサン:トルエン混合物によって溶出されるシリカゲル)による精製によって、N,N−ジフェニル−4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)アニリンを油状物として得た(19.9g、収率72.8%)。これを静置下で固体へと、ゆっくり結晶化させた。
C部
TDAPTAの合成
10.90g(29.4ミリモル、3.15当量)のN,N−ジフェニル−4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)アニリン、4.49g(9.30ミリモル、1当量)のトリス(4−ブロモフェニル)アミン(アルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Co.))、1.41g(3.5ミリモル、0.375当量)のアリコート(Aliquat)(商標)336(アルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Co.))および17mL 2M NaCO水溶液(70.4ミリモル、7.55当量)を、160mLのトルエン中に添加した。この混合物を窒素流で1時間、続いて、50℃で1時間パージした。窒素パージ下で、130mgのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.10ミリモル、0.012当量)を添加した。次いで、この反応混合物を18時間還流させた。冷却された混合物を分液漏斗に移し、そして有機層を回収した。水性層をエーテルで抽出し、そして組み合わせた有機層を乾燥させ、そしてエバポレーションして油状固体物を得た。油状物を熱トルエン中に溶解させ、そして冷却し、淡茶色固体を沈殿させた。沈殿物を濾過し(7.3g)、そして薄層クロマトグラフィー(ヘキサン/トルエン 1:1)によって、主成分からなることが示された。カラムクロマトグラフィー(100%トルエンからのトルエン:ヘキサン勾配によるシリカゲル)によって、5.10g(収率56%)のTDAPTAを得た。陽イオンマススペクトルによって、m/z974が得られた(C7254は、M974を必要とする)。
50モル%の電子輸送オキサジアゾール(ODP3)を含有するポリフルオレンコポリマーの合成
12.84g(20ミリモル)の9,9−ジオクチル−2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−フルオレン、および8.856g(18ミリモル)の2−(2,5−ジブロモフェニル)−5−[4−オクチルオキシ)フェニル]−1,3,4−オキサジアゾールを、2.02g(5ミリモル)のアリコート(Aliquat)(商標)336と一緒に、212mLトルエン中で混合した。この懸濁液に、36mLの2M NaCO水溶液を添加し、次いで、窒素により1時間、次いで65℃でさらに30分間、混合物をパージした。次いで、窒素下で、0.232g(0.2ミリモル)のテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を添加した。反応を窒素下で3日間還流した。1mLのブロモベンゼンを添加し、そして反応をさらに18時間還流した。反応を冷却後、それを500mlのメタノールおよび水(9:1)に注ぎ入れた。ポリマーは、ゴム状にかわ様半固体として沈殿した。固体を濾過し、そして吸引下で乾燥させた。クロロホルム中でケーキを再蒸留し、そしてメタノールから沈殿させた。沈殿物を濾過し、そしてメタノールで洗浄し、白色固体を得た。GPCは、Mw=21K、Mn=7.6K、PD=2.8を示した。
ビス(2−(5’−トリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(5TFM PPIr)の合成
4.18g(22ミリモル)の3−トリフルオロメチルフェニルボロン酸(アルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Co.))、0.78g(17.6ミリモル)の2−ブロモピリジン、および5.04g(60ミリモル)のNaHCOを、60mLのエチレングリコールジメチルエーテル中で一緒に混合した。0.5gの(PhP)Pdを添加する前に、1時間、窒素で溶液をパージした。混合物を窒素下で一晩還流した。反応を冷却後、混合物をエーテルで抽出し、そして組み合わせたエーテル層を水とブラインで洗浄した。回転エバポレーションによってエーテルを除去後、粗製生成物を真空蒸留し、淡茶色油状物として2.0gの生成物を得た。生成物の構造をNMRによって確認した。
1.85g(8.29ミリモル)の2−(3’−トリフルオロメチルフェニル)−ピリジンおよび1.24gのIrCl.×HOを、84mlの2−エトキシエタノールおよび28mlの水中で一緒に混合した。混合物を窒素下で一晩還流した。反応混合物を冷却後、100mlの水を添加し、そして沈殿物を形成した。沈殿物を濾過し、そして水、ジエチルエーテルおよびヘキサンで連続的に洗浄し、1.42gの淡緑色固体を得た。生成物の構造をNMRで確認した。
1.42gの淡緑色固体を40mlの2−エトキシエタノール中に懸濁させた。0.23gのNaCOおよび2gの2,4−ペンタンジオンを添加した。懸濁液を一晩、窒素下で還流した。得られた溶液に40mlの水を添加し、緑色粉末を沈殿させた。粉末を濾過し、そして水、ジエチルエーテルおよびヘキサンで連続的に洗浄し、1gの緑色粉末を得た。2×10−6トール下、180℃〜230℃で、半分の化合物に昇華を受けさせた。0.37gのオレンジ色粉末が得られた。生成物構造をNMRによって確認した。
比較例A〜D:りん光性イリジウム放射体によってドープされたPVK:PBDブレンドを含む、MDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
比較例A〜Dは、正孔輸送ポリマーと、ポリ(9−ビニルカルバゾール)(PVK)と、電子輸送材料、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサダゾール(PBD)と、様々な放射性ドーパントとを含むMPD層によって製造された、従来の分子ドープポリマー(MDP)有機エレクトロルミネッセンスデバイスの初期エレクトロルミネッセンス性能および操作寿命を説明する。
イリジウム−スズ−酸化物(ITO)ガラス基材(コロラド州、ロングモントのアプライド フィルムズ コーポレイション(Applied Films Corporation,Longmont,CO);約25オーム/スクエア)をアセトンですすぎ、窒素で乾燥させ、そしてメタノールに浸漬させたTX1010 ベクトラ(Vectra)(商標)シールド−ボーダー ワイパーズ(Sealed−Border Wipers)によって磨いた。次いで、テクニックス マイクロ リアクティブ イオン エッチャー(Technics Micro Reactive Ion Etcher)、シリーズ80(カリフォルニア州、ダブリンのK&M カンパニー(K&M Company,Dublin,CA))で、200ミリトールベース酸素圧および50Wの出力で、基材に酸素プラズマ処理を受けさせた。0.2μmナイロンミクロフィルターを通して、PEDT4083として入手可能なポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(ペンシルバニア州、ピッツバーグのバイエル コーポレイション(Bayer Corp,Pittsburgh,PA.)、PEDT4083)を濾過し、次いで、調製された基材上に、2500RPMスピン速度で水懸濁液からスピンコーティングした。約15分間、110℃で、窒素気体流下で、得られたコーティング基材をアニール化した。ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(PPIr)およびビス(2−ベンゾ[5]チエニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(BTPIr)錯体を、文献に報告される通りに合成した(例えば、ラマンスキー(Lamansky)ら、インオーガニック ケミストリー(Inorg.Chem.),40,1704(2001)を参照のこと)。
25mgのPVK(カナダ、ケベック州、ドーバルのポリマー ソース インコーポレイテッド(Polymer Source Inc.,Dorval,Quebec,Canada))、10mgのPBD(メリーランド州、ゲイサーズバーグのドジンド モレキュラー テクノロジーズ(Dojindo Molecular Technologies,Gaithersburg,MD.))および2mgのPPIrまたはBTPIrを、1.8mlのクロロホルムに溶解した。0.2μmナイロンミクロフィルターを通して、得られた溶液を濾過し、ITO−ガラス/PEDT4083基材上に2500RPMスピン速度でスピンコーティングし、MDP層を形成した。
比較例BおよびDにおいて、フロリダ州、ジュピターのH.W.サンズ(H.W.Sands,Jupiter,FL)から入手可能である電子輸送材料の層、トリス(8−ヒドロキシキノレート)アルミニウム(III)(Alq)を、昇華速度0.5〜2Å/sで真空(約10−5トール)下で、MDP層上に沈着させた。約7〜10Åのフッ化リチウム(マサチューセッツ州、ウォードヒルのアルファ アーサー カンパニー(Alfa Aesar Co.,Ward Hill,MA.))および2000Åのアルミニウム(アルファ アーサー カンパニー(Alfa Aesar Co.))から構成されるカソードで、各デバイスにキャップをし、LiFに関して0.5Å/s、そしてAlに関して15〜20Å/sの速度で、高真空(10−6〜10−5トール)下で沈着させた。2mA/cmと20mA/cmとの間の範囲の電流密度で、デバイスエレクトロルミネッセンスおよび輝度−電流−電圧特性を測定した。全ての試験されたデバイスに関して、連続的な一定電流下で、操作寿命試験を実行した。
性能結果を表1にまとめる。デバイスA〜Dにおいて高いピーク効率が観察されたにもかかわらず(例えば、デバイスAに関して25〜35Cd/A、およびデバイスCに関して3〜4Cd/Aのピーク効率)、与えられた一定電流で初期輝度の半分に達するために必要とされる時間として定義される操作寿命は、約10時間を越えない。
比較例EおよびF:相対的に高いイオン化ポテンシャル正孔輸送材料を含むMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
1.8mlのクロロホルム中、15mgのPVK、10mgの4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)(H.W.サンズ(H.W.Sands)から入手可能)、10mgのPBDおよび2mgのPPIrの溶液、ならびに1.8mlのクロロホルム中、15mgのPVK、10mgの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(TPD)(H.W.サンズ(H.W.Sands)から入手可能)、10mgのPBDおよび2mgのPPIrの第2の溶液を、本質的に比較例Bに記載の通り調製された別々のITO/PEDT4083基材上にスピンコーティングした。比較例Bに記載の手順に従って、実施例EおよびFのデバイスを製造した。
デバイスEおよびFのデバイス性能および寿命を表1にまとめる。PVK:PBDマトリックスへのCBPおよびTPDのような相対的に高いイオン化ポテンシャル正孔輸送第三級芳香族アミンの添加は、デバイスEおよびFの操作寿命において、いずれかの著しい改善を引き起こさない。CBP含有デバイスEおよびTPD含有デバイスFに関して、それぞれ20時間未満および約30時間の半減期が観察される。
実施例1〜4:本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含むMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
1.8mlのクロロホルム中、15mgのPVK、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)(H.W.サンズ(H.W.Sands)から入手可能)、10mgのPBDおよび2mgのPPIrまたは2mgのBTPIrのいずれかを組み入れた、本質的に比較例Eに記載の通り調製された溶液を、本質的に比較例Aまたは比較例Bに記載の通り調製されたITO/PEDT4083基材上にスピンコーティングした。それぞれ比較例AまたはBに記載の手順に従って、デバイス1および2を製造した。
デバイス1〜4のデバイス性能および寿命を表1にまとめる。全デバイス1〜4は、比較例A〜Fのデバイスと比較して、より低い操作電圧(例えば、4mA/cmで7〜8V)および著しく改善された操作寿命(1.6〜1.7mA/cmの電流密度で0.5〜2×10時間)を示す。
比較例GおよびH、ならびに実施例5および6:正孔輸送ポリマーPVK−DPASを含むMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
本質的に比較例Aの手順を使用して、それぞれ比較例GおよびHで評価されたデバイスの調製に関して、1.8mlのクロロホルム中、25mgのPVK−DPAS、10mgのPBDおよび2mgのPPIrまたは2mgのBTPIrのいずれかを、ガラス−ITO/PEDT4083基材上にスピンコーティングしたか、あるいは実施例5および6のデバイスの調製に関して、1.8mlのクロロホルム中、15mgのPVK−DPAS、10mgのMTDATA、10mgのPBDおよび2mgのPPIrまたは2mgのBTPIrのいずれかを、ガラス−ITO/PEDT4083基材上にスピンコーティングしたことを除き、溶液を調製した。比較例Bに記載の手順に従って、比較例GおよびH、ならびに実施例5および6のデバイスを製造した。
比較例GおよびH、ならびに実施例5および6のデバイスのデバイス性能および寿命を表1にまとめる。比較例GおよびHのPVK−DPASベースのデバイスは、1時間のみの操作寿命を示したが、それに対して、本発明の組成物は、60時間(実施例5)〜200時間(実施例6)の寿命を実証した。本実施例は、実施例1〜6と併せて、MDPデバイスにおける本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物の使用が、広範囲の正孔輸送ポリマーマトリックスに関して、寿命および操作電圧の改善を導くことを示す。
実施例7〜8および比較例I:電気的に不活性なポリスチレン(PS)を含む、MDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
溶液を以下の通り調製した。10mgのポリ(スチレン)(PS)(M=90,000)(ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル(Aldrich Chemical,Milwaukee,WI)から入手可能)、15mgのMTDATA、10mgのPBDおよび2mgのBTPIrを1.8mlのクロロホルムに溶解し、次いで、比較例Aに記載の手順に従って、これをガラスITO/PEDT4083基材上にスピンコーティングし、実施例7を形成した。同様に、15mgのPS、10mgのMTDATA、10mgのPBDおよび2mgのBTPIrを1.8mlのクロロホルムに溶解し、そしてスピンコーティングし、実施例8を形成した。10mgのPS、15mgの4,4’,4’−トリス(カルバゾール−9−イル)ビフェニル(TCTA)(H.W.サンズ(H.W.Sands)から入手可能)、10mgのPBDおよび2mgのBTPIr(2mg)を1.8mlのクロロホルムに溶解し、そしてスピンコーティングし、比較例Iを形成した。比較例Bに記載の手順を使用して、実施例7および8ならびに比較例Iのデバイスを製造した。
デバイス性能および寿命を表1にまとめる。相対的に高いイオン化ポテンシャルの第三級芳香族アミン(TCTA)を含有する、PSをベースとするMDPデバイスIは、低い操作寿命(1.6mA/cmの一定電流密度運転で7時間)を示す。相対的に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含むPSをベースとするMDPデバイスは、180〜280時間の操作寿命を示した(表1)。実施例7は、電気的に不活性なポリマーおよび本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含むMDPデバイスが、改善された操作寿命を示すことを実証し、それに対して、実施例8は、相対的に高いイオン化ポテンシャルの第三級芳香族アミンを有するMDP組成物が、より低い操作寿命を示すことを実証する。
実施例9〜12:電子輸送ポリマー、ODP1を含むMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
本質的に比較例Aの通り、実施例9〜12に関して、クロロホルム中、4つの異なる比率で、ODP1、MTDATAおよびBTPIrを組み入れた溶液を調製した。本質的に比較例Bに記載の通り調製されたITO/PEDT4083基材上に溶液をスピンコーティングした。本質的に比較例Bの通り、実施例9〜12のデバイスを製造した。
実施例9〜12のデバイス性能および寿命を表1にまとめた。デバイス9〜12に関して測定された操作寿命は、約1.7mA/cmの電流密度で、500〜700時間の範囲であった。これらの実施例は、電子輸送ポリマーおよび本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物を含むMDPデバイスが、改善された寿命を示すことを実証する。
比較例Jおよび実施例13:電子輸送ポリマー、ODP2を含むMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
本質的に比較例Aの通り、比較例J中にODP2、CBP、MTDATAおよびBTPIr、ならびに実施例13中にODP2、CBPおよびBTPIrを組み入れた溶液を調製した。本質的に比較例Bに記載の通り調製されたITO/PEDT4083基材上に溶液をスピンコーティングした。本質的に比較例Bに記載の通り、実施例Jおよび13に関してデバイスを製造した。
比較例Jおよび実施例13のデバイス性能および寿命を表1にまとめる。デバイス13が、1.7mA/cmの電流密度において100時間に近い操作半減期を実証するのに対し、同一電流下で、比較例Jは、その初期輝度の半分を1時間以内で失い、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物ODP2が、ODP2を含むMDPデバイスの操作寿命を改善することを示す。
実施例14〜15:PVK:MTDATA:PBDホストおよびPtOEPドーパントを含むMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
1.8mlのクロロホルム中に、15mgのPVK、10mgのMTDATA、10mgのPBDおよび2mgの2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−12H,23H−ポルフィリンパラジウム(II)(PtOEP)(イリノイ州、シカゴのミッド−センチュリー ケミカルズ(Mid−Century Chemicals,Chicago,IL)から入手可能)を溶解した。本質的に比較例Aおよび比較例Bに記載の通り調製されたITO/PEDT4083基材上に溶液をスピンコーティングした。本質的に、それぞれ比較例Aおよび比較例Bに記載の通り、デバイス15および16を製造した。
実施例14および15のデバイス性能および寿命を表1にまとめる。両MDP配合物の操作半減期は、1.7mA/cmの電流密度で600〜700時間の範囲であり、本発明のエレクトロルミネッセンス組成物を含むMDPデバイスが、放射性ドーパントが使用されるものから独立して、エレクトロルミネッセンス寿命を増加させることを実証する。
比較例KおよびLならびに実施例16および17:蛍光性ドーパントを含むMDPエレクトロルミネッセンスデバイス
50mgのPVK、20mgのPBDおよび0.15mgの[3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン(C6、アルドリッチ ケミカルズ カンパニー(Aldrich Chemical Co.))を3.6mlのクロロホルムに溶解して溶液を形成し、これを使用して、比較例Kを調製した。30mgのPVK、20mgのMTDATA、20mgのPBDおよび0.15mgのC6を3.6mlのクロロホルムに溶解して溶液を形成し、これを使用して、実施例16を調製した。50mgのPVK、20mgのPBDおよび0.15mgのピロメテン(Pyromethene)567(Pyr567、オハイオ州、デイトンのエキシトン インコーポレイテッド(Exciton Inc.,Dayton,OH))を3.6mlのクロロホルムに溶解して溶液を形成し、これを使用して、比較例Lを調製した。25mgのPVK、20mgのMTDATA、20mgのPBDおよび0.15mgのC6を3.6mlのクロロホルムに溶解して溶液を形成し、これを使用して、実施例17を調製した。本質的に比較例Bに記載の通り調製されたITO/PEDT4083基材上に溶液をスピンコーティングした。本質的に比較例Bに記載の通り、比較例Kおよび実施例16のデバイスを製造した。
比較例KおよびLならびに実施例16および17のデバイス性能および寿命を表1にまとめた。MTDATA含有デバイス(実施例16および17)は、1.7mA/cmの電流密度で500〜750時間の範囲の著しく改善された操作寿命を示すのに対して、比較例KおよびLの組成物は、1〜4時間の操作寿命のみを実証した。これは、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物が、放射性ドーパントが使用されるものから独立して、エレクトロルミネッセンス寿命の増加を導くことを実証する。
実施例18〜19:電子輸送材料OPOBおよびBNDを含むMDPエレクトロルミネッセンスデバイス
15mgのPVK、10mgのMTDATA、10mgのOPOBおよび2mgのBTPIrを1.8mlのクロロホルムに溶解し、そして得られた溶液を使用して、実施例18を調製した。15mgのPVK、10mgのMTDATA、2,5−ビス−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール(BND)(ニューハンプシャー州、ウィンダムのランカスター シンテシス(Lancaster Synthesis,Windham,N.H.)から入手可能)および2mgのBTPIrを1.8mlのクロロホルムに溶解して溶液を形成し、これを使用して、実施例19を調製した。本質的に比較例Bに記載の通り調製されたITO/PEDT4083基材上に溶液をスピンコーティングした。本質的に比較例Bに記載の通り、デバイスを製造した。
実施例18および19のデバイス性能および寿命を表1にまとめる。実施例18の操作寿命は、1.7mA/cmの電流密度下で約500時間であると決定され、これは、本発明の有機エレクトロルミネッセンス組成物が、様々な電子輸送成分を含むMDPデバイスの改善された操作寿命を導くことを示す。
実施例20および21:正孔輸送材料NDPおよびTDAPTAを含むMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
15mgのPVK、10mgのTDAPTA、10mgのPBDおよび2mgのBTPIrを1.8mlのクロロホルムに溶解し、そして得られた溶液を使用して、実施例20を調製した。15mgのPVK、10mgのN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン(NPD)、10mgのPBDおよび2mgのBTPIrを1.8mlのクロロホルムに溶解し、そして得られた溶液を使用して、実施例21を調製した。本質的に比較例Bに記載の通り調製されたITO/PEDT4083基材上に溶液をスピンコーティングした。本質的に比較例Bに記載の通り、実施例20および21のデバイスを製造した。
実施例20および21のデバイス性能および寿命を表1にまとめる。デバイスの操作寿命は、約1.7mA/cmの電流密度下で400〜600時間の範囲であり、これは、デバイス操作安定性における改善を達成するために、デバイスの操作安定性の改善を達成するために、MDPデバイス配合物において添加された正孔輸送剤として、これらの第三級芳香族アミンを使用することもできることを示す。
実施例22〜24:様々な厚さのMDP層を有するMDP有機エレクトロルミネッセンスデバイス
この実施例は、放射層の厚さが異なる、スピンコーティングされたMDPデバイスの初期エレクトロルミネッセンス性能および操作寿命を記載する。
実施例22〜26のスピンコーティングされた放射層を調製するために、適切な組み合わせで、以下の貯蔵溶液を調製およびブレンドした。
MTDATA:(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)(OSA3939、フロリダ州、ジュピターのH.W.サンズ コーポレーション(H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL))のクロロホルム中1.0%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
PVK:ポリ(9−ビニルカルバゾール)(ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Co.,Milwaukee,WI))のクロロホルム中1.0%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
PBD: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(ドジンド(Dojindo))のクロロホルム中1.0%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
PPIr:ビス−(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(本質的にジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティー(J.Am.Chem.Soc.),123,4304(2001)に記載の方法に従って調製した)のクロロホルム中0.25%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
BTPIr:ビス−(2−ベンゾ[c]チエニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(本質的にジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティー(J.Am.Chem.Soc.),123,4304(2001)に記載の方法に従って調製した)のクロロホルム中0.25%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
受容体基材を以下の通り調製した。フォトリソグラフィーを使用してパターン化されたITO(インジウムスズ酸化物)ガラス(ミネソタ州、スティルウォーターのデルタ テクノロジーズ(Delta Technologies,Stillwater,MN)、20オーム/スクエア未満、厚さ1.1mm)を、デコネックス(Deconex)(商標)12NS洗剤(スイス、ツフヒヴィルのボルアー ヒェミー AG(Borer Chemie AG,Zuchwil,Switzerland))の熱3%溶液中で超音波洗浄した。次いで、基材を、2分間、100sccmの酸素流を有する500ワット(165W/cm)出力のプラズマ サイエンス(Plasma Science)PS500(マサチューセッツ州、ビラーカのプラズマ サイエンス(Plasma Science,Billerca,MA))高比率周波数プラズマ処理機に配置した。プラズマ処理の直後、PEDT CH−8000の溶液を受容体上にスピンコーティングした。PEDT CH−8000(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリ(スチレンスルホン酸))溶液(ドイツ、レーバークーゼンのバイエル AG(Bayer AG,Leverkusen,Germany)からのCH−8000を脱イオン水と1:1で希釈した)をワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過し、そしてITO受容体基材上に分配した。次いで、受容体基材を2000rpmで30秒間スピン(ヘッドウェイ リサーチ(Headway Research)スピンコーター)し、40nmのPEDT CH−8000フィルム厚を得た。窒素下で、5分間、200℃まで、全ての基材を加熱した。異なる速度でPEDT CH−8000上に組成物をスピンコーティングし、厚さ65、75および95nmの試料を得て、それぞれ実施例22〜24のデバイスを形成した。連続的に、200Å Alq、7Å LiF、40Å Alおよび4000Å Agの真空蒸着によって、デバイスを完成させた。結果を表2に示す。
実施例25および26:様々な濃度の放射体を有するMDP組成物
本実施例は、MDP層における放射性ドーパントの濃度が異なる、スピンコーティングされたMDPデバイスの初期エレクトロルミネッセンス性能および操作寿命を記載する。PEDT CH−8000上にスピンコーティングされた組成物が、表1の実施例25および26に示される通りに配合されたことを除き、本質的に実施例22〜24に記載のものと同一の方法を使用して、OLEDデバイスを調製した。結果を表2に示す。
比較例Mおよび実施例27および28:りん光性イリジウム放射体を含むMF有機エレクトロルミネッセンスデバイス
本実施例は、MTDATA、TPD、PBDおよびPPIrをベースとするものに対して、TPD、PBD、PPIrを含むMFデバイスを比較する。本質的に比較例Aに従って、ITO基材を調製した。PEDT4083を2500RPMでスライド上にスピンコーティングし、同実施例の通りアニール化した。以下の溶液を調製した:a)0.0397gのTPD、0.0638gのPBD、0.0021gのPPIr、5.18gのCHCl(約2重量%固体);b)0.0336gのTPD、0.1078gのPBD、0.0040gのPPIr、0.0540gのMTDATA、9.77gのCHCl;c)0.0370gのMTDATA、0.010gのTPD、0.053gのPBD、0.004gのPPIr、5.0gのCHCl。4500RPMでITO/PEDT4083スライド上に溶液a)およびb)をスピンコーティングした。3500RPMでITO/PEDT4083スライド上に溶液c)をスピンコーティングした。比較例AおよびBに記載の通り、7ÅのLiFおよび2000Åのアルミニウムからなるカソードを沈着させた。3組のデバイスの分子フィルム組成(重量分率)、性能および信頼性データを表3に示す。
実施例Mのデバイスの寿命は、約5時間に限定された。MFへのMTDATAの添加によって、デバイス効率および輝度の減少が得られた(実施例27および28)。しかしながら、これらのデバイスは、著しく改善された寿命を示す。
実施例29:移動層のないドナーシートの調製
3.55部のカーボンブラック顔料(ラベン(Raven)(商標)760、ジョージア州、アトランタのウルトラ コロンビア ケミカル カンパニー(Ultra Columbian Chemical Co.,Atlanta,GA))、0.63部のポリビニルブチラール樹脂(ブトバー(Butvar)(商標)B−98、ミズーリ州、セントルイスのソルティア インコーポレイテッド(Solutia Inc.,St.Louis,MO))、1.90部のアクリル樹脂(ジョンクリル(Joncryl)(商標)67、ウィスコンシン州、ラシーヌのS.C.ジョンソン&サンズ,インコーポレイテッド(S.C.Johnson & Sons,Inc.,Racine,WI))、0.32部の分散剤(ディスパーバイク(Disperbyk)(商標)161、コネチカット州、ウォーリングフォードのByk−ヒェミー USA(Byk−Chemie USA,Wallingford,CT))、0.09部のフルオロケミカル界面活性剤、例えば、米国特許第3,787,351号明細書の実施例5に教示されるもの、12.09部のエポキシノボラックアクリレート(エベクリル(Ebecryl)(商標)629、サウスカロライナ州、N.オーガスタのUCB ラドキュア インコーポレイテッド(UCB Radcure Inc.,N.Augusta,SC))、8.06部のアクリル樹脂(エルバサイト(Elvacite)(商標)、テネシー州、メンフィスのICI アクリリクス インコーポレイテッド(ICI Acrylics Inc.,Memphis,TN))、0.82部の2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−(モルホリニル)フェニル)ブタノン(イルガキュア(Irgacure)(商標)369、ニューヨーク州、タリータウンのチバ−ガイギー コーポレイション(Ciba−Geigy Corporation,Tarrytown,NY))、0.12部の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア(Irgacure)(商標)184、チバ−ガイギー(Ciba−Geigy))、45.31部の2−ブタノンおよび27.19部の1,2−プロパンジオールモノメチルエーテルアセテートを混合することによって、光から熱への変換(LTHC)溶液を調製した。この溶液を、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム基材(日本、大阪の帝人からのM7)上にコーティングした。康井精機ラボ コーター(Yasui Seiki Lab Coater)、モデルCAG−150を使用して、1インチあたり150ヘリカルセルを有するミクログラビアロールを使用して、コーティングを実行した。LTHCコーティングを80℃でインライン乾燥させ、そして紫外線(UV)放射下で硬化した。100%エネルギー(UVA 320nm〜390nm)出力でフュージョン 600 ワット D(Fusion 600 Watt D)バルブを使用して、放射線を供給した。暴露は6.1m/分であった。
次に、14.85部のトリメチロールプロパントリアクリレートエステル(SR351HP、ペンシルバニア州、エクストンのサートマー(Sartomer,Exton,PA)から入手可能)、0.93部のブトバー(Butvar)(商標)B−98、2.78部のジョンクリル(Joncryl)(商標)67、1.25部のイルガキュア(Irgacure)(商標)369、0.19部のイルガキュア(Irgacure)(商標)184、48部の2−ブタノンおよび32部の1−メトキシ−2−プロパノールを混合することによって、中間層溶液を製造した。康井精機(Yasui Seiki)ラボ コーター、モデルCAG−150を使用して、直系1インチあたり180ヘリカルセルを有するミクログラビアロールを使用して、ロートグラビアコーティング法によって、この溶液を、硬化LTHC層上にコーティングした。このコーティングを60℃でインライン乾燥させ、そして紫外線(UV)放射下で硬化した。60%エネルギー出力でフュージョン 600 ワット D(Fusion 600 Watt D)バルブ下にコーティングを通過させることによって、硬化を実行した。
受容体のための溶液の調製
実施例22〜24に記載の通り、PEDT CH−8000を調製した。
受容体基材の調製
実施例22〜24に記載の通り、受容体基材を調製した。
移動層のための溶液の調製
以下の貯蔵溶液を調製した。
MTDATA:(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)(OSA3939、フロリダ州、ジュピターのH.W.サンズ コーポレーション(H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL))の1,2−ジクロロエタン中2.5%(w/w)およびトルエン中2.5%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
PVK:ポリ(9−ビニルカルバゾール)(ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Co.,Milwaukee,WI))の1,2−ジクロロエタン中2.5%(w/w)およびトルエン中2.5%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
ODP3溶液:トルエン中0.5%(w/w)を製造し、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
PBD: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(ドジンド(Dojindo))の1,2−ジクロロエタン中2.5%(w/w)およびトルエン中2.5%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
PPIr:ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(本質的にジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティー(J.Am.Chem.Soc.),123,4304(2001)に記載の方法に従って調製した)の1,2−ジクロロエタン中0.25%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
BTPIr:ビス−(2−ベンゾ[c]チエニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネート(本質的にジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティー(J.Am.Chem.Soc.),123,4304(2001)に記載の方法に従って調製した)の1,2−ジクロロエタン中0.25%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
5TFM PPIr:本質的に上記方法に従って、ビス(2−(5’−トリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトネートを調製した。トルエン中0.25%(w/w)を、ワットマン プラディスク(Whatman Puradisc)(商標)0.45μmポリプロピレン(PP)シリンジフィルターを通して濾過および分配した。
比較例NおよびOならびに実施例30〜34:ドナーシート上の移動層の調製および移動層の移動
表4に概説される組成物を使用して、実施例29のドナーシート上に移動層を形成した。ブレンドを得るため、移動層のために調製された溶液を適切な比率で混合し、そして得られたブレンド溶液を20分間室温で撹拌した。約2000〜2500rpmで30秒間スピン(ヘッドウェイ リサーチ(Headway Research)スピンコーター)することによって、約100nmの厚さのフィルムを得た。
基材が未パターン化ITOコーティングガラスであることを除き、上記の通りコーティングされたドナーシートを、本質的に実施例22〜24に記載の通り、受容体基材に接触させた。次に、2つのシングルモードNd:YAGレーザーを使用して、供与体を画像化した。近テレセントリック配置の一部として、f−シータスキャンレンズを使用して、組み合わせたレーザービームが画像平面上に焦点を合わせる、リニアガルバノメーターの系を使用して、スキャニングを実行した。レーザーエネルギー密度は、0.4J/cm〜0.8J/cmであった。1/e強度で測定されたレーザースポットサイズは、30マイクロメートル×350マイクロメートルであった。リニアレーザースポット速度は、画像平面で測定された時に、10メートル/秒と30メートル/秒との間に調整可能であった。主要置換芳香に対して垂直方向に約100μm、レーザースポットをディザリングした。移動層を線として受容体基材上に移動させた。意図された線の幅は約100μmであった。
移動層を連続線で移動させた。画像化結果を表4にまとめる。ここで、「良好な画像化」とは、材料の必要とされる線幅および全厚さの10%以内で、5ミクロン未満のエッチの粗さで、そして最小数の空隙および表面欠陥で、材料が移動する時である。
比較例Pおよび実施例35:レーザー誘導熱画像化(LITI)によって製造された有機ルミネッセンスデバイスの調製
表5に記載の組成を有するMDP層を、本質的に実施例22〜24の通り、受容体上にLITIパターン化した。0.55J/cmの固定レーザーエネルギーでLITIパターン化を実行した。受容体上でITOストライプとオーバーレイレジストリである連続線で、移動層を移動させた。電子輸送層Alq、それに続いてLiF/Al/Agカソードを、実施例22〜24に記載の通り、パターン化されたMDP層上に沈着させ、比較例Pおよび実施例35のLITIデバイスを形成した。デバイス結果を表5に示す。両場合において、デバイスから緑色の光を放射した。
Figure 2006510230


Figure 2006510230
Figure 2006510230
Figure 2006510230
Figure 2006510230
Figure 2006510230
本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、当業者に明白であろう。本発明が、本明細書で明らかにされた実例となる実施形態および実施例によって過度に限定されることが意図されないこと、ならびにかかる実施例および実施形態が、本明細書に明らかにされた請求の範囲のよってのみ限定される本発明の範囲内のみの例示目的で存在することは理解されるべきである。

Claims (28)

  1. (a)少なくとも1つの電子輸送材料を含む、電荷輸送マトリックスと、
    (b)少なくとも1つの非ポリマー性放射性ドーパントと、
    (c)窒素に直接結合している3つの有機基を含む、少なくとも1つの第三級芳香族アミンであって、
    (1)少なくとも1つの前記有機基が、パラ位に電子供与性置換基、またはメタ位に2つの独立して選択された電子供与性置換基を有する置換フェニル基を含み、前記電子供与性置換基のそれぞれが、そのヘテロ原子の1つによって前記フェニル基に直接結合している複素環式置換基以外の置換基である、第三級芳香族アミン、
    (2)少なくとも2つの前記有機基のそれぞれが、その末端フェニル環のパラ位に電子供与性置換基を有する、独立して選択された置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミン、および
    (3)少なくとも1つの前記有機基が、縮合ポリ芳香族基を含み、そして少なくとも1つの他の前記有機基が、その末端フェニル環のパラ位に電子供与性置換基を有する、置換ビフェニルまたは置換フルオレニル基を含む、第三級芳香族アミン
    よりなる群から選択される第三級芳香族アミンと、
    を含む、有機エレクトロルミネッセンス組成物であって、
    分類(1)、(2)および(3)の前記第三級芳香族アミンが、電子供与性置換基によってのみ任意にさらに置換されるが、
    ただし、前記電荷輸送マトリックスが、非ポリマー性である電子輸送材料から本質的になる場合、前記第三級芳香族アミンが、分類(3)の非ポリマー性アミン以外のアミンから選択されることを条件とし、そして
    前記電荷輸送マトリックスが、ポリイミドを含有する場合、前記電荷輸送マトリックスが、ポリイミド以外の第2のポリマー性材料を含むことをさらに条件とする、有機エレクトロルミネッセンス組成物。
  2. 前記非ポリマー性放射性ドーパントが、りん光性である、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記電子輸送材料が、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,3,5−トリス(5−(p−オクチルオキシフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)ベンゼン、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、ならびにオキサジアゾール含有およびトリアゾール含有ポリマーよりなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記電荷輸送マトリックスが、1以上の正孔輸送材料または電気的に不活性な材料をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記第三級芳香族アミンが、以下の一般式:
    Figure 2006510230

    (式中、各Rは、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各Rは、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、そして各Rは、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択される)の1つによって表される、請求項1に記載の組成物。
  6. 各Rが、独立して選択されたアリールであり、各Rが、独立して選択されたジアリールアミノであり、そして各Rが、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択される、請求項5に記載の組成物。
  7. 各Rが、フェニルおよびm−トリルよりなる群から独立して選択され、各Rが、ジフェニルアミノ、N−フェニル−N−(3−メチルフェニル)アミノおよびジ(p−t−ブチルフェニル)アミノよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素、メチル、n−ブチルおよびt−ブチルよりなる群から独立して選択される、請求項6に記載の組成物。
  8. 前記窒素に直接結合している3つの有機基が同一である、請求項5に記載の組成物。
  9. 前記第三級芳香族アミンが、以下の一般式:
    Figure 2006510230

    (式中、各Rが、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各前記Rが、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各Rが、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択される)の1つによって表される、請求項1に記載の組成物。
  10. 各Rが、独立して選択されたアリールであり、各前記Rが、独立して選択されたジアリールアミノであり、各Rが、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択される、請求項9に記載の組成物。
  11. 各Rが、フェニルおよびm−トリルよりなる群から独立して選択され、各Rが、ジフェニルアミノ、N−フェニル−N−(3−メチルフェニル)アミノおよびジ(p−t−ブチルフェニル)アミノよりなる群から独立して選択され、各Rが、水素、メチル、n−ブチルおよびt−ブチルよりなる群から独立して選択され、そして各Rが、水素、メチル、n−ブチルおよびオクチルよりなる群から独立して選択される、請求項10に記載の組成物。
  12. 前記窒素に直接結合している3つの有機基が同一である、請求項9に記載の組成物。
  13. 前記第三級芳香族アミンが、以下の一般式:
    Figure 2006510230

    (式中、各Rは、縮合ポリ芳香族基であり、各Rは、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリール、縮合ポリ芳香族炭化水素およびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各R10は、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、各R11は、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択され、そして各R12は、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびそれらの組み合わせよりなる群から独立して選択される)の1つによって表される、請求項1に記載の組成物。
  14. 各Rが、ナフチル、アントラセニル、ピレニルおよびフェナントレニルよりなる群から選択され、各Rが、アリールおよび縮合ポリ芳香族炭化水素よりなる群から独立して選択され、各R10が、独立して選択されたジアリールアミノ基であり、各R11が、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択され、そして各R12が、水素およびアルキルよりなる群から独立して選択される、請求項13に記載の組成物。
  15. 各Rが、ナフチル、アントラセニルおよびフェナントレニルよりなる群から独立して選択され、各Rが、フェニル、m−トリルおよびナフチルよりなる群から独立して選択され、各R10が、ジフェニルアミノ、N−フェニル−N−(2−ナフチル)アミノ、N−(3−メチルフェニル)−N−(2−ナフチル)アミノ、N−フェニル−N−(3−メチルフェニル)アミノおよびジ(p−t−ブチルフェニル)アミノよりなる群から独立して選択され、各R11が、水素、メチルおよびn−ブチルよりなる群から独立して選択され、そして各R12が、水素、メチル、n−ブチルおよびオクチルよりなる群から独立して選択される、請求項14に記載の組成物。
  16. およびRが同一の縮合ポリ芳香族基である、請求項13に記載の組成物。
  17. 前記第三級芳香族アミンが、
    Figure 2006510230

    よりなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  18. 前記電荷輸送マトリックスがポリイミドを含有しない、請求項1に記載の組成物。
  19. (a)2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,3,5−トリス(5−(p−オクチルオキシフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)ベンゼン、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、ならびにオキサジアゾール含有およびトリアゾール含有ポリマーよりなる群から選択される電子輸送材料を含む、電荷輸送マトリックスと、
    (b)少なくとも1つの非ポリマー性放射性ドーパントと、
    (c)
    Figure 2006510230

    よりなる群から選択される、少なくとも1つの第三級芳香族アミンと、
    を含む、有機エレクトロルミネッセンス組成物。
  20. 前記電荷輸送マトリックスが、1以上の正孔輸送材料または電気的に不活性な材料をさらに含む、請求項19に記載の組成物。
  21. 前記非ポリマー性放射性ドーパントが、りん光性である、請求項19に記載の組成物。
  22. (a)少なくとも1つの電子輸送材料を含む、電荷輸送マトリックスと、
    (b)少なくとも1つの非ポリマー性放射性ドーパントと、
    (c)約10−5cm/Vsより高い正孔移動度、および約4.8eVと約5.4eVとの間のイオン化ポテンシャルを有する、少なくとも1つの第三級芳香族アミンと、
    を含む、有機エレクトロルミネッセンス組成物。
  23. 請求項1、請求項19または請求項22のいずれか一項に記載の組成物を含む、有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
  24. 有機発光ダイオードである、請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
  25. 請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスまたは請求項24に記載の有機発光ダイオードを含む物品。
  26. ディスプレーである、請求項25に記載の物品。
  27. ドナーシートから受容体基材へと、請求項1、請求項19または請求項22のいずれか一項に記載の組成物を選択的に移動させる工程を含む、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
  28. (a)基材と、
    (b)光から熱への変換層と、
    (c)請求項1、請求項19または請求項22のいずれか一項に記載の組成物を含む移動層と、
    を含むドナーシート。
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