JP2008525578A - 有機エレクトロルミネセンスデバイス用の正孔輸送層 - Google Patents

Abstract

有機エレクトロルミネセンスデバイスの正孔輸送層に使用するのに好適なコポリマー物質について記載されている。コポリマー物質は、ホスフェート基またはホスホネート基から選択されるリン含有基、およびトリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を含んでいる。

Description

リン含有基および第三アミノ基を含んでいるコポリマー物質が提供される。そのコポリマー物質を含んでいる有機エレクトロルミネセンスデバイスが提供される。

有機エレクトロルミネセンスデバイスは、電気的に活性化されると光（例えば、可視波長）を発することができる物質である少なくとも１種の有機エレクトロルミネセンス物質を含んでいる。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などの有機エレクトロルミネセンスデバイスは、断面の薄さ、軽量、様々な色の発光、および駆動電圧の低さなどの諸性質に基づいて、電子メディアでの使用が望ましい。ＯＬＥＤには、グラフィックスのバックライト、画素化ディスプレイ、および大型の発光グラフィックスなど、様々な応用分野で潜在的な用途がある。

ＯＬＥＤは、２つの電極（すなわち、陽極と陰極）の間に配置された有機発光素子を含んでいる。有機発光素子は、エレクトロルミネセンス物質を含んだ少なくとも１つの発光層を含んでいる。電荷輸送層、電荷遮断層、および色変換層などの他の層を、有機発光素子に含めることもできる。例えば、ＯＬＥＤは、多くの場合、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および陰極の順序で配列される。電子は陰極から電子輸送層へ注入され、正孔は陽極から正孔輸送層へ注入される。電荷担体（すなわち、正孔と電子）は発光層へ移動し、そこで結合して発光する。電極の少なくとも一方は通常は透明であり、光はその透明電極を通過して出てゆくことができる。

電極と有機発光素子との間の境界面は、有機エレクトロルミネセンスデバイスの効率に影響することが知られている。例えば、この境界面を操作することは、発光層への電子または正孔の注入の効率およびデバイスの寿命などのＯＬＥＤの諸性質を改良する手段として認められてきた。

リン含有基および第三アミノ基を含んでいるコポリマー物質が提供される。リン含有基を使用すると、このコポリマー物質を、有機エレクトロルミネセンスデバイスの電極などの金属含有表面に化学結合させることができる。このコポリマー物質は、有機エレクトロルミネセンスデバイス内の正孔輸送物質として機能できる。

一態様において、第１のエチレン性不飽和モノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーとを含むモノマー混合物の反応生成物であるコポリマー物質が提供される。第１のエチレン性不飽和モノマーは、式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）を有する。第２のエチレン性不飽和モノマーは、トリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を有する。

別の態様では、金属含有表面およびその金属含有表面に化学結合したコポリマー物質を含んでいる物品が提供される。コポリマー物質は、リン含有基および第三アミノ基を含んでいる。実施態様によっては、この物品は、第１電極、第２電極、および第１電極と第２電極との間に配置された有機発光素子を備えた有機エレクトロルミネセンスデバイスである。この有機発光素子は、リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質を含んでいる。このコポリマー物質は、第１電極に化学結合することができる。

さらに別の態様では、有機エレクトロルミネセンスデバイスの作製方法が記載されている。この方法は、第１電極と第２電極を用意することを含む。この方法は、前記第１電極と前記第２電極との間に有機発光素子を配置することをさらに含む。有機発光素子は、リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質を含んでいる。このコポリマー物質は、第１電極に化学結合することができる。

本発明の上記の要約は、本発明の、開示されている各実施態様またはあらゆる実施について述べることを意図したものではない。以下に続く図、詳細な説明、および実施例により、こうした実施態様がさらに詳細に例示される。

本発明は、添付図面と併せて、本発明の様々な実施態様についての以下の詳細な説明を考慮するならば、さらに完全に理解できる。

本発明は、種々の変更態様や代替形態が可能であるが、それらの詳細は図の中で例として示してあり、これらから詳しく説明する。ただし、その目的は、説明されている特定の実施態様に本発明を限定することではないことを理解すべきである。それとは逆に、その目的は、本発明の精神および範囲に含まれる変更態様、同等の態様、および代替形態すべてを取り扱うことである。

コポリマー物質が提供されるが、これは例えば、有機エレクトロルミネセンスデバイスに含めることができるものである。さらに詳細には、コポリマー物質は、有機エレクトロルミネセンスデバイス内の電極などの金属含有表面との化学結合を形成できるリン含有基を含んでいる。コポリマー物質は、電極（例えば、陽極）から有機エレクトロルミネセンスデバイスの発光層への正孔の輸送を促進できる第三アミノ基も含んでいる。

定義
本明細書で使用される「１つの」および「その」という用語は、記載されている素子の１つまたはそれ以上を意味する「少なくとも１つの」と同じ意味で用いられる。

本明細書で使用される「アルキル」という用語は、飽和炭化水素であるアルカンから得られる一価の基を指す。アルキルは、線状のもの、枝分かれしたもの、環状のもの、またはそれらの組合わせであってよく、典型的には１個〜３０個の炭素原子を含む。実施態様によっては、アルキル基は、１〜２０個、１〜１４個、１〜１０個、４〜１０個、４〜８個、１〜６個、または１〜４個の炭素原子を含む。アルキル基の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−オクチル、ｎ−ヘプチル、およびエチルヘキシルがあるが、これらに限定されない。

本明細書で使用される「アルキレン」という用語は、アルカンから得られる二価の基を指す。アルキレンは、直鎖状のもの、枝分かれしたもの、環状のもの、またはそれらの組合わせであってよい。アルキレンは、典型的には１個〜２００個の炭素原子を有する。実施態様によっては、アルキレンは、１〜１００個、１〜８０個、１〜５０個、１〜３０個、１〜２０個、１〜１０個、１〜６個、または１〜４個の炭素原子を有する。

本明細書で使用される「アルコキシ」という用語は、式‐ＯＲ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。アルコキシ基の例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシなどがある。

本明細書で使用される「アラルキル」という用語は、式−Ｒ−Ａｒ（式中、Ａｒは炭素環式芳香族基であり、Ｒはアルキレン基である）の一価の基を指す。

本明細書で使用される「アリール」という用語は、一価の炭素環式芳香族基を指す。アリールは、１個の芳香環を有していてよいか、または芳香環に連結または縮合した５個までの炭素環構造を含んでいてよい。他の環構造は、芳香族のもの、非芳香族のもの、またはそれらの組合わせであってよい。アリール基の例としては、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、ナフチル、アセナフチル、アントラキノニル、フェナントリル、アントラセニル、テトラセニル、ピレニル、ペリレニル、およびフルオレニルがあるが、これらに限定されない。

本明細書で使用される「アリーレン」という用語は、連結、縮合、またはそれらを組み合わせた形の１〜５個の環を有する炭素環式芳香族化合物から得られる二価の基を指す。実施態様によっては、アリーレン基は、５個までの環、４個までの環、３個までの環、２個までの環、または１個の芳香環を有する。例えば、アリーレン基はフェニレンであってよい。

本明細書で使用される「カルバゾリル」という用語は、カルバゾールから得られる一価の基を指す。

本明細書で使用される「カルボニルオキシ」という用語は、式−（ＣＯ）Ｏ−の二価の基を指す。

本明細書で使用される「ジアリールアミノ」という用語は、式−Ｎ（Ａｒ^b）₂（式中、各Ａｒ^bは独立してアリール基である）の基を指す。

本明細書で使用される「エチレン性不飽和」という用語は、式−ＣＹ＝ＣＨ₂（式中、Ｙは水素、アルキル、またはアリールである）の炭素−炭素二重結合を有する一価の基を指す。

本明細書で使用される「ハロ」という用語は、ハロゲン基（すなわち、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）を指す。

本明細書で使用される「ハロアルキル」という用語は、ハロ置換基を有するアルキル基を指す。

本明細書で使用される「ヘテロアルキレン」という用語は、１つまたは複数個の炭素原子が硫黄、酸素、またはＮＲ^a（式中、Ｒ^aは水素またはアルキルである）に置換されている二価のアルキレンを指す。ヘテロアルキレンは、線状のもの、枝分かれしたもの、環状のもの、またはそれらの組合わせであってよく、４００個までの炭素原子および３０個までのヘテロ原子を含んでいてよい。実施態様によっては、ヘテロアルキレンは、３００個までの炭素原子、２００個までの炭素原子、１００個までの炭素原子、５０個までの炭素原子、３０個までの炭素原子、２０個までの炭素原子、または１０個までの炭素原子を含む。

本明細書で使用される「ヒドロキシ」という用語は、式−ＯＨの基を指す。

本明細書で使用される「ポリマー」または「ポリマーの」という用語は、ホモポリマーまたはコポリマーである物質を指す。同様に、「重合化」または「重合」という用語は、ホモポリマーまたはコポリマーを調製する工程を指す。本明細書で使用される「ホモポリマー」という用語は、１種類のモノマーを用いて製造されたポリマー物質を指す。本明細書で使用される「コポリマー」という用語は、２種類以上の異なるモノマーを用いて製造されたポリマー物質を指す。

本明細書で使用される「ホスフェート」という用語は、式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂（式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）の基を指す。

本明細書で使用される「ホスホネート」という用語は、式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂（式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）の基を指す。

本明細書で使用される「トリアリールアミノ」という用語は、式−Ａｒ^a−Ｎ（Ａｒ^b）₂（式中、Ａｒ^aはアリーレン基であり、各Ａｒ^bは独立してアリール基である）の基を指す。

コポリマー物質
第１のエチレン性不飽和モノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーとを含むモノマー混合物の反応生成物であるコポリマー物質が提供される。第１のエチレン性不飽和モノマーは、式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）から選択されるリン含有基を有する。第２のエチレン性不飽和モノマーは、トリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を有する。コポリマー物質によっては、２種以上の第１のエチレン性不飽和モノマー、２種以上の第２のエチレン性不飽和モノマー、またはそれらの組合わせを含む。

実施態様によっては、第１のエチレン性不飽和モノマーは式Ｉを有する。

式Ｉにおいて、Ｒ¹は水素またはアルキルである。Ｒ¹の好適なアルキル基は、多くの場合、１０個まで、８個まで、６個まで、または４個までの炭素原子を有する。式Ｉの一部のモノマーは、Ｒ¹が水素またはメチルである。Ｘ基は、式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）から選択されるリン含有基である。Ｒ²の好適なアルキル基は、多くの場合、１０個まで、８個まで、６個まで、または４個までの炭素原子を有する。Ｒ²の好適なアリール基は、典型的には１８個まで、１２個まで、または６個までの炭素原子を有する。Ｒ²の好適なアラルキル基は、典型的には２０個まで、１６個まで、１２個まで、または８個までの炭素原子を有する。

式Ｉ中のＡ基は、式−Ｑ−または式−Ｃ（＝Ｏ）ＯＱ−の二価結合基である。すなわち、式Ｉのエチレン性不飽和モノマーは、式ＩＩまたは式ＩＩＩと一致している。

式中、二価結合基Ｑは、単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、またはそれらの組合わせ（例えば、アルキレンとアリーレンの組合わせまたはアルキレンとヘテロアルキレンの組合わせ）である。Ｑ基は、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせ（すなわち、複数の置換基）によって置換されていてもいなくてもよい。

式ＩＩと一致するモノマーは、以下の式に示すようにＱが単結合またはアルキレンであるような、ビニルモノマーであってよい。

この式の中で、ｎは０〜２０の整数であってよい。アルキレン基は、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。例示的なモノマーによっては、以下の式に示すようにｎが０に等しいものがある。

式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである。この式のより具体的な例としては、ビニルホスホン酸（すなわち、各Ｒ²が水素である）およびビニルホスホン酸ジエチル（すなわち、各Ｒ²がエチルである）があるが、これらに限定されない。

式ＩＩと一致する他のモノマーとしては、以下の式に示すような、Ｑがアリーレンとアルキレンの組合わせであるものがある。

式中、Ａｒはアリーレンであり、ｎは０〜２０の整数である。ＸおよびＲ¹は、式ＩＩに関して先に述べたものと同じである。好適なアリーレン基は、多くの場合、１８個まで、１４個まで、または１０個までの炭素原子を有する。モノマーによっては、アリーレンはフェニレンである。アリーレン基またはアルキレン基は、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。１つの例示的な式として、以下のものがあるが、これに限定されない。

式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである。

式ＩＩＩと一致するモノマーは、（メタ）アクリレートであってよい。本明細書で使用される「（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレート（すなわち、Ｒ¹が水素である）およびメタクリレート（すなわち、Ｒ¹がメチルである）の両方を含む。一部の（メタ）アクリレートは、以下の式のように、アルキレン、ヘテロアルキレン、またはそれらの組合わせであるＱ基を有する。

式中、ｎは０〜２０の整数であり、ｍは１〜５０の整数であり、ｋは１〜５の整数である。アルキレン基およびヘテロアルキレン基は、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。例示的化合物としては、以下のものがあるが、これらに限定されない。

および

式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである。

Ｑ基は、枝分かれしたアルキレンであってもよい。そのようなモノマーは以下の式を有することができる。

式中、各ｎは独立して０〜２０の整数である。枝分かれしたアルキレンは、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。例示的化合物として以下のものがある。

式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである。

式ＩＩＩと一致するモノマーの中には、アリーレン基を含むもの、またはアルキレン基と一緒にアリーレン基を含むものがある。例示的化合物として、以下の式を有するものがある。

式中、Ａｒはアリーレンであり、各ｎは独立して０〜２０の整数である。アルキレンまたはアリーレンは、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。好適なアリーレン基は、多くの場合、１８個まで、１４個まで、または１０個までの炭素原子を有する。モノマーによっては、アリーレンがフェニレンである。そのようなモノマーとしては、例えば、以下の式を有するものがある。

式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである。

モノマー混合物は、典型的には、モノマーの全モル数に基づいて２０モルパーセントまでの第１のエチレン性不飽和モノマーを含む。モノマー混合物によっては、モノマーの全モル数に基づいて、１５モルパーセントまで、１２モルパーセントまで、１０モルパーセントまで、８モルパーセントまで、６モルパーセントまで、４モルパーセントまで、または２モルパーセントまでの第１のエチレン性不飽和モノマーを含む。モノマー混合物は、典型的には、モノマーの全モル数に基づいて、少なくとも０．１モルパーセント、少なくとも０．２モルパーセント、少なくとも０．３モルパーセント、少なくとも０．５モルパーセント、少なくとも１モルパーセント、少なくとも１．５モルパーセント、または少なくとも２モルパーセントの第１のエチレン性不飽和モノマーを含む。

コポリマー物質を製造するのに使用するモノマー混合物中の第２のモノマーは、カルボゾリル基またはトリアリールアミノ基から選択される第三アミノ基を有するエチレン性不飽和モノマーである。カルボゾリル基を有するモノマーとしては、例えば、

および

がある。
すなわち、エチレン性不飽和基は、任意の芳香環または窒素原子に結合していてよい。アリール基は、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。

コポリマー物質によっては、第２のエチレン性不飽和モノマーは式ＩＶ（式中、第三アミノ基がトリアリールアミノ基である）を有する。

式ＩＶの中で、Ｒ³は水素またはアルキルである。Ｒ³の好適なアルキル基は、多くの場合、１０個まで、８個まで、６個まで、または４個までの炭素原子を有する。式ＩＶのモノマーの一部では、Ｒ³が水素またはメチルである。Ｌ基は、単結合、カルボニルオキシ、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、またはそれらの組合わせ（例えば、アリーレンとアルキレンとの組合わせまたはカルボニルオキシとアルキレンとの組合わせ）から選択される二価結合基である。

式ＩＶの中のＡｒ¹は、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されているかまたは置換されていない、アリーレンである。Ａｒ²およびＡｒ³はそれぞれ独立して、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されているかまたは置換されていない、アリールである。あるいはまた、Ａｒ²およびＡｒ³、ならびにＡｒ²とＡｒ³の両方が結合している窒素原子は組み合わさって、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されているかまたは置換されていない、縮合芳香族基を形成することができる。一部の例示的モノマーでは、Ａｒ¹、Ａｒ²、およびＡｒ³基はそれぞれ独立して、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、フルオレン、フェナントレン、ピレンなど（ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されているか、または置換されていないもの）から得られる。

式ＩＩの一部のモノマーでは、Ｌ基は、以下の式に従って単結合であってよい。

式中、Ｒ³、Ａｒ¹、Ａｒ²、およびＡｒ³は、式ＩＩの場合に定義したものと同じである。そのようなモノマーとしては、例えば、以下のものがある。

または

式ＩＶの中のＬが単結合である他の例示的モノマーでは、Ａｒ²およびＡｒ³基、ならびにそれらが結合している窒素が組み合わさって、カルボゾリル基を形成する。例示的モノマーとしては、限定はされないが、

または

があり、これらはジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。

式ＩＶと一致するさらに別のモノマーでは、Ｌ基は、以下の式に示すようにエチレン性不飽和基に直接結合したアリーレン基を有する。

式中、Ａｒ⁴はアリーレンであり、Ｌ¹は、単結合、アルキレン、またはヘテロアルキレンから選択される。Ｒ³、Ａｒ¹、Ａｒ²、およびＡｒ³基は、式ＩＶの場合に定義したものと同じである。好適なＡｒ⁴基は、例えば、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレン、ピレンなどから得られる。モノマーによっては、Ａｒ⁴はフェニレンである。−Ａｒ⁴−Ｌ¹−基は、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。１つの具体的な例示的モノマーとして、以下のものがあるが、これに限定されない。

式ＩＶの他のモノマーは、カルボニル基を介してエチレン性不飽和基に直接結合しているカルボニルオキシ基を有していてよい。すなわち、モノマーは次の式を有していてよい。

式中、Ｒ³、Ａｒ¹、Ａｒ²、およびＡｒ³は、式ＩＶの場合に定義したものと同じである。Ｌ¹基は、単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、またはそれらの組合わせであってよい。一部の例示的モノマーでは、Ａｒ¹、Ａｒ²、およびＡｒ³基は独立して、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレン、ピレンなど（ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせによって置換されているか、または置換されていないもの）から得られる。

エチレン性不飽和基に結合したカルボニルオキシ基を有するモノマーは、Ｒ³が水素であるアクリレート、またはＲ³がメチルであるメタクリレートであってよい。好適な（メタ）アクリレートとしては、以下のものがあるが、それらに限定されない。

または

モノマー混合物は、多くの場合、モノマーの全モル数に基づいて少なくとも５モルパーセントの第２のエチレン性不飽和モノマーを含む。モノマー混合物によっては、モノマーの全モル数に基づいて、少なくとも１０モルパーセント、少なくとも２０モルパーセント、少なくとも３０モルパーセント、少なくとも４０モルパーセント、または少なくとも５０モルパーセントの第２のエチレン性不飽和モノマーを含む。

モノマー混合物は、第１および第２のエチレン性不飽和モノマーに加えて、第３のエチレン性不飽和モノマーを含むことができる。第３のモノマーは、例えば、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせによって置換されていてもいなくてもよい。好適な第３のエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジンなどの芳香族ビニルモノマー；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、イソオクチルアクリレート、オクタデシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェニルアクリレート、アクリル酸フェネチル、ベンジルメタクリレート、β−シアノエチルアクリレート、無水マレイン酸、ジエチルイタコネート、アクリルアミド、メタクリロニトリル、Ｎ−ブチルアクリルアミドなどのα，β−不飽和カルボン酸およびその誘導体；酢酸ビニル、ビニル２−エチルヘキサノエートなどの、カルボン酸のビニルエステル；塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル；Ｎ−ビニルピロリドンおよびＮ−ビニルカプロラクトン（すなわち、９−ビニルカプロラクトン）などのＮ−ビニル化合物；メチルビニルケトンなどのビニルケトン；およびそれらの組合わせがある。

コポリマー物質はラジカル重合によって製造できる。熱ラジカル重合反応は、例えば、開始剤（例えば、アゾ化合物、過酸化物化合物、過硫酸塩化合物、またはレドックス系など）から開始ラジカルを形成させることによって開始できる。好適なアゾ化合物としては、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）；アゾビス（バレロニトリル）；アゾビス（２−シアノ吉草酸）；２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロライド；２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）；２，２’−アゾビス（アミジノプロパン）ジヒドロクロライド；２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル；１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサデカンカルボニトリル）；および２，２’−アゾビス（メチルイソブチレート）があるが、これらに限定されない。好適な過酸化物としては、クメンヒドロペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、およびｔｅｒｔ−アミルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド；ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシドおよびジクミルペルオキシドなどのジアルキルペルオキシド；ｔｅｒｔ−ブチルペルベンゾエートおよびジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシフタレートなどのペルオキシエステル；ならびに過酸化ベンゾイルおよび過酸化ラウロイルなどのジアシルペルオキシドがあるが、これらに限定されない。好適な過硫酸塩としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、および過硫酸カリウムがあるが、これらに限定されない。好適なレドックス（酸化還元）開始剤としては、有機過酸化物および第三級アミンに基づく系（例えば、過酸化ベンゾイルとジメチルアニリン）；および有機ヒドロペルオキシドおよび遷移金属に基づく系（例えば、クメンヒドロペルオキシドとナフテン酸コバルト）があるが、これらに限定されない。

熱ラジカル重合のほかに、コポリマー物質は、光化学ラジカル重合によっても製造できる。典型的には、光重合開始剤（すなわち、光開始剤）の存在下で、紫外線（ＵＶ）をモノマーに照射する。好適な光開始剤としては、ニューヨーク州タリータウンのチバ・スペシャリティー・ケミカル・コープ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）から商品名イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）およびダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）として入手可能なものがあり、それには、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）１８４）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）６５１）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）８１９）、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）２９５９）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタノン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）３６９）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）９０７）、および２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）１１７３）などがある。例えば、コポリマー物質は、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）８１９、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）２９５９、またはそれらの組合わせから選択される光開始剤を用いて製造できる。

得られるコポリマー物質は、通常は、１０００ｇ／モルより大きい、２０００ｇ／モルより大きい、３０００ｇ／モルより大きい、または５０００ｇ／モルより大きい重量平均分子量（Ｍ_w）を有する。

有機電子デバイス
別の態様では、金属含有表面およびその金属表面に化学結合したコポリマー物質を含んでいる物品（すなわち、その物品は、コポリマー物質と金属含有表面との反応生成物である）が提供される。本明細書で使用される「金属含有」という用語は、元素金属、合金、金属間化合物、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、またはそれらの組合わせなどの金属種を含んでいる物質に関係している。多くの実施態様では、金属含有表面は、１種または複数種の金属酸化物を含んでいる。例えば、金属含有表面は、金属酸化物を含んでいる陽極などの電極であってよい。

物品に使用するコポリマー物質は、リン含有基および第三アミノ基を含む。コポリマー物質は、第１のエチレン性不飽和モノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーとを含んだモノマー混合物の反応生成物である。第１のエチレン性不飽和モノマーは、式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）を有する。第２のエチレン性不飽和モノマーは、トリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を有する。

実施態様によっては、物品は、第１電極、第２電極、および第１電極と第２電極との間に配置された有機発光素子を備えた、有機エレクトロルミネセンスデバイス（ＯＥＬ）である。有機発光素子は、リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質を含んでいる。コポリマー物質は、ホスフェートまたはホスホネート基を介して第１電極の表面に化学結合させることができる。

有機発光素子は通常、１種または複数種の有機エレクトロルミネセンス物質を含んだ少なくとも１つの発光層を含んでいる。正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層、正孔遮断層、電子遮断層、緩衝層、燐光体層などのその他の層を、有機発光素子内に存在させることができる。さらに、フォトルミネセンス物質を、例えば、エレクトロルミネセンス物質が発する光の色を別の色に変換するために、ＯＥＬデバイス中の発光層または他の層内に存在させることができる。上記および他のそのような層および物質を、層状ＯＥＬデバイスの電子的性質および挙動を変更または調整するのに使用できる。

リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質は、典型的には、少なくとも、第１電極（例えば、陽極）に接する有機発光素子の層に含まれている。コポリマー物質のホスフェートまたはホスホネート基は、第１電極の表面などの金属含有表面との化学結合を形成できる。有機発光素子の任意の層において、コポリマー物質は、単独で、または他の物質と一緒に存在してよい。

コポリマー物質は、第１電極（例えば、陽極）の仕事関数を変更することができ、また有機発光素子の他の層を付着させるための滑らかな表面を提供できる。コポリマー物質は、正孔輸送物質としての役割を果たすことができる。そのうえ、コポリマー物質は、多くの場合、有機エレクトロルミネセンスデバイスにおいて短絡が起こるのを低減させることができる。そうした短絡は、ディスプレイにダークスポットを形成させ、デバイスの寿命を減少させうる。場合によっては、そうした短絡は、デバイスの破局的故障を引き起こしうる。

図１Ａ〜１Ｄは、ＯＥＬデバイス（例えば、有機発光ダイオード）の様々な構成を例示している。これらの構成のそれぞれは、基板１００、陽極１１０、陰極１３０、および発光層１２０を含んでいる。図１Ｂの構成は正孔輸送層１４０を含んでおり、図１Ｃの構成は正孔輸送層１４０と電子輸送層１５０の両方を含んでいる。正孔輸送層は陽極からの正孔を伝達でき、電子輸送層は陰極からの電子を伝達できる。図１Ａ〜１Ｃに示されているこれらの各層は、複数の物質層を含むことができる。例えば、正孔輸送層は、図１Ｄに例示されているように第１正孔輸送層１４０Ａと第２正孔輸送層１４０Ｂを含むことができる。リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質は、多くの場合、正孔輸送層１４０の中、発光層１２０の中、または正孔輸送層１４０と発光層１２０の両方を組み合わせたものの中に含まれている。有機発光素子が複数の正孔輸送層を含んでいる場合、コポリマー物質は一般に、少なくとも陽極に接触する正孔輸送層内に存在する。

陽極１１０および陰極１３０は、典型的には、金属、合金、金属化合物、導電性金属酸化物、導電性セラミック、導電性分散物、および導電性ポリマーなどの導電性物質を用いて形成され、そのような導電性物質としては、例えば、金、銀、ニッケル、クロム、バリウム、白金、パラジウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ素錫酸化物（ＦＴＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホネート）、ポリアニリン、その他の導電性ポリマー、それらの合金、またはそれらの組合わせがある。陽極１１０および陰極１３０は、導電性物質の単一層であってよく、あるいは導電性物質の複数の層を含んでいてもよい。例えば、陽極または陰極は、１つのアルミニウム層と１つの金層、１つのカルシウム層と１つのアルミニウム層、１つのアルミニウム層と１つのフッ化リチウム層、または１つの金属層と１つの導電性有機層を含んでよい。

有機エレクトロルミネセンスデバイス用の典型的な陽極は、プラスチックまたはガラスなどの透明な基板にスパッターされたインジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）である。好適な基板としては、例えば、ガラス、透明なプラスチック（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、ポリアリレート、およびポリマー多層膜など）、ＩＴＯ被覆遮断膜（ミネソタ州セントポールの３Ｍ（３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））から入手可能なプラスチック膜導体など）、表面処理膜、および選択されたポリイミドがある。

基板をコーティングしている陽極物質は導電性があり、また光透過性があっても、半透明、または不透明であってもよい。ＩＴＯのほかに、好適な陽極物質としては、酸化インジウム、フッ素錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化バナジウム、亜鉛スズ酸化物、金、白金、パラジウム銀、その他の仕事関数が高い金属、およびそれらの組合わせがある。多くの好適な陽極は、１種または複数種の金属酸化物を含んでいる表面を有する。

典型的な陰極としては、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、フッ化リチウム、イッテルビウム、およびカルシウム／マグネシウム合金などの、低仕事関数の金属がある。陰極は、こうした物質の単一層または複数の層であってよい。例えば、陰極は、１つのフッ化リチウム層、１つのアルミニウム層、および１つの銀層を含んでいてよい。

正孔輸送層１４０は、陽極からデバイスへの正孔の注入ならびに発光層内の再結合ゾーン（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ）へのその移動を促進する。正孔輸送層１４０はさらに、電子が陽極１００へ流れるのを遮断するものとして働くこともできる。リン含有基および第三アミノ基を含んでいるコポリマー物質は、多くの場合、正孔輸送層内にある。コポリマー物質は、単独の正孔輸送物質として使用できるし、あるいは任意の正孔輸送層で第２正孔輸送物質と組み合わせることもできる。

一部の例では、正孔輸送層は、図１Ｄに示すように少なくとも２つの層を有する。第１正孔輸送層１４０Ａは、陽極１１０と接触しており、リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質を含むことができる。第２正孔輸送層１４０Ｂ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）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン（β−ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ'−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ'−ビス（フェニル）ベンジジン（ＮＰＢ）などのジアミン誘導体；または４，４'，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４'，４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリ（Ｎ−フェノキサジニル）トリフェニルアミン（ＴＰＯＴＡ）、１，３，５−トリス（４−ジフェニルアミノフェニル）ベンゼン（ＴＤＡＰＢ）などのトリアリールアミン誘導体から選択される、第２正孔輸送物質を含むことができる。

有機エレクトロルミネセンスデバイスは、１つまたは複数の発光層１２０を含む。リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質は、１種またはそれ以上の発光層内に存在してよい。発光可能なその他の物質は、それと同じ層またはコポリマー物質とは異なる発光層中に存在してよい。一部の発光層は、小分子（ＳＭ）エミッター、小分子エミッターをドープしたポリマー、発光ポリマー（ＬＥＰ）、小分子エミッターをドープした発光ポリマー、発光ポリマーのブレンド、またはそれらの組合わせを有する。有機発光素子から発する光は、発光層（１つまたは複数）の組成に応じて、可視スペクトルのどの部分にでもなりうる。

実施態様によっては、有機発光素子は、発光ポリマーを含んでいる発光層を有する。ＬＥＰ物質は典型的には、好ましくは溶液処理の場合に十分な膜形成の性質を持っている、共役ポリマーまたはオリゴマー分子である。本明細書で使用される「共役ポリマーまたはオリゴマー分子」とは、ポリマー主鎖に沿った非局在化π−電子系を有するポリマーまたはオリゴマーのことである。そのようなポリマーまたはオリゴマーは半導電性であり、ポリマーまたはオリゴマー鎖に沿った正および負の電荷担体を支持できる。

例示的ＬＥＰ物質としては、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリフルオレン、現在知られているかまたは後に開発されるその他のＬＥＰ物質、およびそれらのコポリマーまたはブレンドがある。好適なＬＥＰは、小分子エミッターがドープされていてもよく、蛍光染料またはフォトルミネセンス物質が分散させられていても、活性または非活性物質とブレンドされていても、活性または非活性物質が分散させられるなどしていてもよい。好適なＬＥＰ物質の例については、クラフト（Ｋｒａｆｔ）ら，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．、３７、４０２−４２８頁（１９９８年）；米国特許第５，６２１，１３１号明細書；米国特許第５，７０８，１３０号明細書；米国特許第５，７２８，８０１号明細書；米国特許第５，８４０，２１７号明細書；米国特許第５，８６９，３５０号明細書；米国特許第５，９００，３２７号明細書；米国特許第５，９２９，１９４号明細書；米国特許第６，１３２，６４１号明細書；および米国特許第６，１６９，１６３号明細書；ならびに国際公開第９９／４０６５５号パンフレットにさらに記載されている。

ＬＥＰ物質は、例えば、ＬＥＰ物質の溶媒溶液を基板上にキャストし、溶媒を蒸発させてポリマー膜を作ることにより、発光構造体の形にすることができる。あるいはまた、ＬＥＰ物質は、各種前駆体を反応させて、基板上に直接形成させることができる。好適なＬＥＰ層形成方法は、米国特許第５，４０８，１０９号明細書に記載されている。ＬＥＰ物質から発光構造体を形成させるその他の方法としては、レーザー熱パターン成形、インクジェット式印刷、スクリーン印刷、感熱ヘッド印刷、フォトリソグラフィパターン形成、および押出しコーティングがあるが、これらに限定されない。

実施態様によっては、有機エレクトロルミネセンス物質は、１つまたは複数の小分子エミッターを含むことができる。ＳＭエレクトロルミネセンス物質は、電荷輸送、電荷遮断、および半導電性の有機または有機金属の化合物を含む。典型的には、ＳＭ物質は、溶液から真空蒸着または真空めっきを行ってデバイスに薄層を形成させることができる。実際には、ある特定の物質は一般に、望ましい電荷輸送特性とエレクトロルミネセンス特性の両方を有していないので、典型的には、ＳＭ物質の複数の層を用いて効率的な有機エレクトロルミネセンスデバイスが作製される。

例示的ＳＭ物質としては、Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニルベンジジン（ＴＰＤ）および金属キレート化合物（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）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）など）がある。その他のＳＭ物質は、例えば、Ｃ．Ｈ．チャン（Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎ）ら，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．１２５，１（１９９７年）；日本国特開２０００−１９５６７３号公報；米国特許第６，０３０，７１５号明細書；米国特許第６，１５０，０４３号明細書；米国特許第６，２４２，１１５号明細書；国際公開第００／１８８５１号パンフレット（二価ランタニド金属錯体）；国際公開第００／７０６５５号パンフレット（環式金属化イリジウム化合物およびその他）；および国際公開第９８／５５５６１号パンフレットに開示されている。それらの小分子の一部は、蛍光性および／またはリン光性でありうる。

発光層は、ドーパントと一緒にホスト物質を含むことができる。ホスト物質の励起状態は典型的には、ドーパントの励起状態より高いエネルギー準位にあり、エネルギーはホスト物質からドーパントへ移すことができる。励起したホスト物質は典型的には、励起したドーパントよりも短い波長の光を発する。例えば、青色光を発するホスト物質は、緑色または赤色の光を発するドーパントにエネルギーを移すことができ、緑色光を発するホスト物質は赤色光を発するドーパントにエネルギーを移すことができるが、青色光を発するドーパントには移すことができない。例示的なホスト物質とドーパントの組合わせとして、クマリン染料でドーピングされたＡｌｑ３およびルブレンでドーピングされたＢＡｌｑがあるが、これらに限定されない。

電子輸送層１５０は、陰極からデバイスへの電子の注入ならびに発光層１２０内の再結合ゾーンへのその移動を促進する。電子輸送層１５０はさらに、正孔が陰極１３０へ流れるのを遮断するものとしても働くことができる。幾つかの例では、電子輸送層１５０は、トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）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）などの有機金属化合物を用いて形成させることができる。電子輸送層１５０に有用な電子輸送物質の他の例としては、１，３−ビス［５−（４−（１，１−ジメチルエチル）フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン；２−（ビフェニル−４−イル）−５−（４−（１，１−ジメチルエチル）フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール；９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）；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；または３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）がある。

有機発光素子中には、例えば、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）または亜鉛フタロシアニンなどのポルフィリン化合物を含んでいる追加の正孔注入層；例えば、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属塩を含んでいる電子注入層；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）、または３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）などの分子のオキサジアゾールまたはトリアゾール誘導体を含んでいる正孔遮断層；例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン（ＮＰＢ）、または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）を含んでいる電子遮断層などの、その他の層も存在してよい。さらに、フォトルミネセンス物質を、例えばエレクトロルミネセンス物質が発する光の色を別の色に変換するために、このような層内に存在させることもできる。上記およびその他の層および物質を使用して、層状ＯＥＬデバイスの電子的性質および挙動を変更または調整して、例えば、所望の電流／電圧レスポンス、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、または所望のこれらの特徴の組合わせなどの１つまたは複数の特徴を実現できる。

１つまたは複数の有機エレクトロルミネセンスデバイスを使用して、有機エレクトロルミネセンスディスプレイを作ることができる。図２は、有機エレクトロルミネセンスデバイス層２１０および基板２２０を含んでいる例示的ＯＥＬディスプレイ２００を例示している。他の任意の好適なディスプレイ構成材をＯＥＬディスプレイ２００に含めることもできる。任意選択的に、電子ディスプレイ、デバイス、またはランプでの使用に適した追加の光学素子または他のデバイスを、任意の素子２３０で示されているように、ディスプレイ２００と観察者の位置２４０との間に設けることができる。

実施態様によっては、示されているもののように、ＯＥＬデバイス層２１０が、基板を通して観察者の位置２４０に向かって発光する１つまたは複数のＯＥＬデバイスを含んでいる。観察者の位置２４０は、実際の人間の観察者、画面、光学的構成材、電子デバイスなどのどれにせよ、発する光の目指す行き先を一般的に示すのに用いられている。他の実施態様では（図示せず）、デバイス層２１０は、基板２２０と観察者の位置２４０との間に配置される。図２に示されているデバイス構成（「下部発光」と称する）は、基板２２０がデバイス層２１０の発する光を通す場合、および透明な導電性電極がデバイスの発光層と基板との間に配置されてデバイス内にある場合に使用できる。逆の構成（「上部発光」と称する）は、基板２２０がデバイス層の発する光を通すかまたは通さず、また基板とデバイスの発光層との間に配置された電極がデバイスの発する光を通さない場合に使用できる。デバイスによっては、２つの透明な導電性電極と１つの透過性のある基板を有することができる。そのようなデバイスは透明でありうるし、上部発光と下部発光の両方が可能である。

デバイス層２１０は、任意の好適な方法で配列された１つまたは複数のＯＥＬデバイスを含むことができる。例えば、ランプへの応用（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュール用のバックライト）の場合、デバイス層２１０は、意図されたバックライト領域全体に広がっている単一のＯＥＬデバイスを構成することがある。あるいはまた、別のランプへの応用では、デバイス層２１０は、同時に作動させることができる近接した複数のデバイスを構成することもある。例えば、比較的小さい近接した赤、緑、青の光エミッターを、それらのエミッターの作動時にデバイス層２１０が白色発光しているように見えるように共通電極間にパターン形成させることができる。バックライトへの応用にその他の配列も意図される。

直視型またはその他のディスプレイへの応用では、デバイス層２１０が、同色または異なった色を発する複数の独立に取り扱えるＯＥＬデバイスまたは素子を含んでいることが望ましい。各デバイスは、画素化ディスプレイ（例えば、高解像度または低解像度のディスプレイ）の独立した画素または独立した副画素、セグメントディスプレイ（例えば、低情報量のディスプレイ）の独立セグメントまたはサブセグメント、あるいは独立したアイコン、アイコンの一部、またはアイコン用のランプ（例えば、表示器用途）を表すことがある。

図２に戻って参照すると、ＯＥＬデバイス層２１０は基板２２０上に配置されている。基板２２０は、ＯＥＬデバイスおよびディスプレイへの応用に適した任意の基板であってよい。例えば、基板２２０としては、実質的に可視光線を通す、ガラス、紙、織物または不織布、ポリマーまたはその他の好適な物質を挙げることができる。好適な基板は、すきとおっていても、透明かまたは半透明であっても、堅いかまたは柔軟であっても、充填されているかまたは充填されていなくてもよい。基板２２０は、可視光線を通さないものであってもよく、例えば、ステンレス鋼、結晶シリコン、アモルファスシリコン、ポリシリコンなどでもよい。ＯＥＬデバイス中の一部の物質は、酸素または湿気にさらされると特に損傷をこうむりやすいので、基板２２０は十分な環境障壁となることができるか、または十分な環境障壁となる１つまたは複数の層、コーティング、またはラミネートを備えていることが好ましい。

基板２２０は、トランジスターアレイおよび他の電子デバイス；色フィルター、偏光子、波長板、拡散体、および他の光学デバイス；絶縁体、遮断リブ、ブラックマトリックス、マスク・ワークおよびそのような他の構成材などの、ＯＥＬデバイスおよびディスプレイにおける好適な任意の数のデバイスまたは構成材を含むこともできる。一般に、デバイス層２１０のＯＥＬデバイス（１つまたは複数）の残りの層（１つまたは複数）を形成させる前に、１つまたは複数の電極が、基板２２０上にコーティング、蒸着、パターン形成、またはそれ以外の方法で配置される。光透過性のある基板２２０を使用し、ＯＥＬデバイス（１つまたは複数）が下部発光である場合、基板２２０と発光物質との間に配置される電極（１つまたは複数）は、好ましくは実質的に光を通すもの、例えば、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）または多数の他の透明な導電性酸化物のうちの任意のものなどの透明な導電性電極である。

素子２３０は、ＯＥＬディスプレイまたはデバイス２００での使用に好適な任意の素子または素子の組合わせであってよい。例えば、素子２３０は、デバイス２００がバックライトである場合には、ＬＣＤモジュールであってよい。１つまたは複数の偏光子または他の素子（例えば、吸収偏光子または反射防止偏光子）を、ＬＣＤモジュールとバックライトデバイス２００との間に設けることができる。あるいはまた、デバイス２００自体が情報ディスプレイである場合、素子２３０は、偏光子、波長板、タッチパネル、反射防止膜、汚れ防止コーティング、映写スクリーン、輝度増強膜、またはその他の光学構成材、コーティング、ユーザーインターフェースデバイスなどの１つまたはそれ以上を含むことができる。

１つの実施態様では、異なる色の光を出すことのできる隣接したデバイスまたは素子を有し、かつ発光するＯＥＬディスプレイを作製できる。例えば、図３は、互いに隣接して基板３２０上に配置された複数のＯＥＬ素子３１０を含んでいる例示的ＯＥＬディスプレイ３００を示している。２つ以上の隣接した素子３１０を、種々の色の光、例えば赤色、緑色、および青色を発するように作製できる。任意選択的に、電子ディスプレイ、デバイス、またはランプでの使用に好適な追加の光学素子３３０を、ディスプレイ３００と観察者の位置３４０との間に設けることができる。

素子３１０間の離隔は説明の目的だけのために示してある。隣接したデバイスは、離したり、接触させたり、オーバーラップさせたりすることなどしてもよく、あるいはディスプレイ基板上の２つ以上の方向にそうした配置をいろいろと組み合わせてもよい。例えば、平行したストライプ状の透明な導電性陽極のパターンを基板上に形成させ、その後に正孔輸送物質のストライプ状のパターンと赤色、緑色、および青色の発光層のストライプ状の繰り返しパターン、その後に陰極のストライプ状のパターンを続け、陰極のストライプは陽極のストライプに対して垂直の向きにすることができる。そのような構成は、受動マトリックスディスプレイを形成するのに好適でありうる。他の実施態様では、透明な導電性陽極パッドを、基板上に二次元パターンで設けることができ、１つまたは複数のトランジスタ、コンデンサーなどのアドレッシング素子と関連付けることができるが、それらは能動マトリックスディスプレイを作製するのに好適である。その後、発光層を含めその他の層を、陽極または電子デバイスの上に、単一層としてコーティングまたは蒸着させたり、あるいはパターン形成（例えば、平行ストライプ、陽極に対応した二次元パターンなど）させることができる。他の任意の好適な構成も本発明によって意図されている。

１つの実施態様では、図３のディスプレイ３００は多色ディスプレイであってよい。例示的実施態様では、素子３１０のそれぞれが発光する。図２に示されている一般構成にあてはまるディスプレイとデバイスの構成は数多くある。そうした構成の幾つかを以下に説明する。

ＯＥＬバックライトの構成は、裸または回路付き基板、陽極、陰極、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層、発光層、色変更層、およびＯＥＬデバイスに適した他の層および物質を含むことができる。構成は、偏光子、拡散体、光ガイド、レンズ、光量制御膜、輝度増強膜などを含むこともできる。用途としては、白色または単色の大面積単一画素ランプならびに多数の近接した発光層を備えた白色または単色の大面積単一電極対ランプがある。

低解像度のＯＥＬディスプレイの構成は、裸または回路付き基板、陽極、陰極、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層、発光層、色変更層、およびＯＥＬデバイスに適した他の層および物質を含むことができる。構成は、偏光子、拡散体、光ガイド、レンズ、光量制御膜、輝度増強膜などを含むこともできる。用途としては、グラフィック表示ランプ（例えば、アイコン）；セグメント化英数字ディスプレイ（例えば、使用時間表示器）；小さな単色の受動または能動マトリックスディスプレイ；一体型ディスプレイ（例えば、携帯電話のディスプレイ）の一部としての小さな単色の受動または能動マトリックスディスプレイとグラフィック表示ランプ；大面積画素ディスプレイタイル（例えば、複数のモジュール（またはタイル）で、各々が比較的少数の画素を有する）（そのような表示タイルは、屋外ディスプレイ使用に好適でありうる）；およびセキュリティーディスプレイの用途がある。

中解像度から高解像度のＯＥＬディスプレイの構成は、裸または回路付き基板、陽極、陰極、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層、発光層、色変更層、およびＯＥＬデバイスに適した他の層および物質を含むことができる。構成は、偏光子、拡散体、光ガイド、レンズ、光量制御膜、輝度増強膜などを含むこともできる。用途としては、能動または受動マトリックスの多色またはフルカラーディスプレイ；能動または受動マトリックスの多色またはフルカラーディスプレイとセグメント化ランプまたはグラフィック表示ランプおよびセキュリティーディスプレイの用途がある。

さらに別の態様では、物品の製造方法が提供される。その方法は、金属含有表面を用意すること；およびコーティング組成物を前記金属含有表面に施すことを含む。コーティング組成物は、リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質を含んでいる。

コポリマー物質は、有機エレクトロルミネセンスデバイスの陽極などの金属含有表面に化学結合する膜として形成させることができる。金属含有表面に化学結合しない過剰のコポリマー物質は、好適な溶媒で膜を洗浄することにより除去できる。ポリマー層は、典型的には、５００オングストローム以下、３００オングストローム以下、２００オングストローム以下、１００オングストローム以下、または５０オングストローム以下の厚さを有する。

実施態様によっては、金属含有表面はパターン形成されている。例えば、有機エレクトロルミネセンスデバイスは、パターン形成陽極のようなパターン形成電極を有していてよい。コポリマー物質を含んでいるコーティングは、スピンコーティングのような技法を用いて、パターン形成電極に膜として貼ることができる。パターン形成電極に化学結合しない過剰のコポリマー物質は、好適な溶媒で膜を洗浄することにより除去できる。この洗浄により、パターン形成電極に結合していないコポリマー物質があればそれを除去できる。こうして、コポリマー物質を含んでいるパターン形成層をパターン形成電極上に形成できる。例えば、パターン形成正孔輸送層を、有機エレクトロルミネセンスデバイスのパターン形成陽極上に形成できる。

方法によっては、コポリマー物質および金属含有基板を加熱して化学結合を形成させることができる。好適な温度は、式Ｉの特定のＸ基ならびに基板の組成によって異なる。熱処理温度は、２００℃まで、１５０℃まで、１２０℃まで、１１０℃まで、または１００℃までであってよい。式ＩのＸ基を−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）₂または−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）₂から選択し、金属含有基板が金属酸化物を含んでいる場合、化学結合は、多くの場合、周囲条件（例えば、２０℃から２５℃の範囲内のように３０℃未満）で形成されうる。

方法によっては、物品は有機エレクトロルミネセンスデバイスである。この方法は、第１電極および第２電極を用意すること；および有機発光素子を第１電極と第２電極との間に配置することを含む。有機発光素子は、リン含有基および第三アミノ基を有するコポリマー物質を含む。

コポリマー物質を含んでいるコーティング組成物は、第１電極（例えば、陽極）に施すことができる。化学結合は、陽極の表面とコポリマー物質中のホスフェートまたはホスホネート基との間に形成されうる。さらなる層をコポリマー物質と陰極との間に蒸着させて、多層有機発光素子を提供できる。例えば、方法によっては、有機発光素子は、少なくともコポリマー物質を含んだ第１正孔輸送層および発光層を含む。

コポリマー物質を含んでいる層は、溶液塗布法を用いて形成できる。コポリマーは、好適な溶剤に溶かし、当該技術において知られている任意の方法を用いて基板に塗布できる。コーティング法としては、例えば、スピンコーティング、浸漬被覆、インクジェット式印刷、ワイピングなどがある。

得られた薄膜は、電極表面に結合すると疎水性になる傾向があり、有機エレクトロルミネセンスデバイスの製造に使用される通常の溶剤に溶けにくい傾向がある。発光層または有機エレクトロルミネセンスデバイスに適した他の層などの追加層を、コポリマー物質で以前に形成された層に悪影響を及ぼすことなく、溶液から塗布できる。後ほどの蒸着ステップでのコポリマー物質の侵食が少ないので、有機エレクトロルミネセンスデバイスの形成を単純化することができる。

上記では、実施可能にするために説明できる本発明者が予見した実施態様によって本発明を説明したが、現在のところ予見されていない実質のない本発明の変更であっても本発明の同等物を表すことができる。

すべての物質は、特に記載のない限り、アルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手した。

分子量は、マサチューセッツ州メドフォードのウォーターズ（Ｗａｔｅｒｓ（Ｍｅｄｆｏｒｄ、ＭＡ））からのウォーターズ（Ｗａｔｅｒｓ）２６９０分離モジュールを使用し、マサチューセッツ州ベリングハムのジョルディ・アソシエーツ（Ｊｏｒｄｉ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ（Ｂｅｌｌｉｎｇｈａｍ、ＭＡ）から入手可能な混床式５００Åの分離塔を用いて、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析（テトラヒドロフラン使用、室温）によって求めた。分子量は、５８０〜７，５００，０００ｇ／モルの分子量の範囲の狭い多分散ポリスチレン標準によるキャリブレーションに基づいている。Ｍ_wは重量平均分子量を指し、Ｍ_nは数平均分子量を指す。

コポリマーの組成は、¹Ｈおよび³¹Ｐの核磁気共鳴分光法を用いて決定した。ＮＭＲスペクトルは、重水素化クロロホルム中にポリマー物質を溶かした溶液を用いて、バリアン イノバ（Ｖａｒｉａｎ ＩＮＯＶＡ）５００核磁気共鳴分光計で求めた。相互統合標準液はヘキサメチルホスホルアミド（ＨＭＰ）であった。

実施例１：ポリ（スチレン−コ−ｐ−ジフェニルアミノスチレン−コ−ジエチルビニルホスフェート）（ＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＶＰ）の調製
モノマーであるｐ−ジフェニルアミノスチレンは、Ｇ．Ｎ．チュー、Ｍ．Ｕ．プラレおよびＳ．Ｉ．シュツップ（Ｇ．Ｎ．Ｔｅｗ，Ｍ．Ｕ．Ｐｒａｌｌｅ ａｎｄ Ｓ．Ｉ．Ｓｔｕｐｐ），Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，３９，５１７頁（２０００年）に記載された方法と似た方法で、以下のようにして調製した。より具体的には、テトラヒドロフラン中にｔ−ブトキシドカリウムを含んだ１モル／リットル溶液８０ｍＬ（８０ミリモル）を、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）より入手可能）、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、窒素下で攪拌しながら５分間かけて加えた。この添加の後、混合物を室温（すなわち、２０〜２５℃）で１７時間攪拌した。水（４００ｍＬ）を加えてから、テトラヒドロフランを減圧下で除去した。混合物をエーテルで抽出し、一緒にした有機層をＭｇＳＯ₄で乾燥させてから真空下で濃縮した。精製していない固体を、塩化メチレンとヘキサンの５０／５０の混合物を用い、カラムクロマトグラフィーによってシリカゲルで精製して、黄色の固体を得たが、それをさらにヘキサンで一度再結晶させた（１５．３７ｇ、７８パーセントの収率）。組成は、¹Ｈ ＮＭＲおよび¹³Ｃ ＮＭＲを用いて確認した。

コポリマーを調製するために、スチレン（３．４９ｇ、３３．７ミリモル）、ｐ−ジフェニルアミノスチレン（０．５ｇ、１．８ミリモル）、およびビニルホスホン酸ジエチル（０．４１ｇ、２．４ミリモル）の混合物を、酢酸エチル（１６ｇ）に溶解させた。過酸化ベンゾイル（０．０３０５ｇ、０．１２６ミリモル）をこの溶液に加えた。この混合物に窒素を２０分間注入し、容器内に封入し、攪拌しながら１６時間８５℃の熱油浴に入れた。室温に冷却した後、溶液をゆっくり過剰のメタノール（２００ｍＬ）中に加えることにより、コポリマーを溶液から沈殿させた。得られた固体コポリマーを濾過によって回収し、４０℃で一晩にわたり真空オーブン内で乾燥させた。コポリマーは、およそ８９．７モルパーセントのスチレン、９．８モルパーセントのｐ−ジフェニルアミノスチレン、および０．５モルパーセントのビニルホスホン酸ジエチルから成っていた（¹Ｈ ＮＭＲおよび³¹Ｐ ＮＭＲで測定）。このコポリマーのＭ_wは４９．２ｋｇ／モルであり、多分散度Ｍ_w／Ｍ_nは５．６５であった。

実施例２：ポリ（スチレン−コ−ｐ−ジフェニルアミノスチレン−コ−ビニルホスホン酸）（ＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＰＶ）の調製
実施例１からのおよそ０．６ｇのコポリマーを、ゴム製隔壁シール（ｒｕｂｂｅｒ ｓｅｐｔｕｍ ｓｅａｌ）付き丸底フラスコ中のジクロロメタン（２０ｍＬ）に溶解させた。その溶液に１５分間にわたって窒素を注入し、その後ブロモトリメチルシラン（０．２２２ｍＬ）を注射器で加えた。その溶液を室温で１６時間攪拌し、その後、ジクロロメタンを真空下で除去した。得られた固体をテトラヒドロフラン（１５ｍＬ）中に再溶解させ、それにメタノール（５ｍＬ）を加えた。３時間攪拌した後、コポリマーをメタノール（１００ｍＬ）で沈殿させ、テトラヒドロフラン中に再溶解させ、再びメタノールから再沈殿させた。その後、固体コポリマーを濾過によって回収し、４０℃で一晩にわたり真空オーブン内で乾燥させた。¹Ｈおよび³¹ＰのＮＭＲによると、エチル基が完全に除去されていることが示され、生成物がポリ（スチレン−コ−ｐ−ジフェニルアミノスチレン−コ−ビニルホスホン酸）（ＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＰＶ）であることが確認された。

実施例３：ポリ（９−ビニルカルバゾール−コ−ｐ−ジフェニルアミノスチレン−コ−ホスホン酸ジエチル）（ＰＶＫ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＶＰ）の調製
９−ビニルカルバゾール（３．２１ｇ、１６．６ミリモル）、ｐ−ジフェニルアミノスチレン（１．５０ｇ、５．５３ミリモル）、およびビニルホスホン酸ジエチル（０．３３ｇ、２．０ミリモル）を、メチルエチルケトン（１１．５６ｇ）と混合した。ラジカル開始剤の２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（０．４２１ｇ、０．２１９ミリモル）（デラウェア州ウィルミントンのデュポン（ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から「バゾ（ＶＡＺＯ）６７」という商品名で入手可能）をこの溶液に加えた。この溶液に窒素を３０分間注入し、容器内に封入し、一晩にわたり攪拌しながら油浴中で７０℃で加熱した。反応混合物をメタノール（１００ｍＬ）に注ぐことによってコポリマーを溶液から沈殿させ、その後、沈殿物を濾過によって回収し、真空オーブンで一晩にわたり４０℃で乾燥させた。得られたコポリマーは、５５．３モルパーセントのｐ−ジフェニルアミノスチレン、３８．８モルパーセントの９−ビニルカルバゾール、および５．９モルパーセントのビニルホスホン酸ジエチルを含んでいた（¹Ｈ ＮＭＲおよび³¹Ｐ ＮＭＲを用いて測定）。ポリスチレン分子量標準を用いた、テトラヒドロフラン使用のゲル浸透クロマトグラフィーに基づいて、Ｍ_wは１３．３ｋｇ／モルであり、多分散度Ｍ_w／Ｍ_nは２．１２であった。

実施例４：ポリ（９−ビニルカルバゾール−コ−ビニルホスホン酸ジエチル）（ＰＶＫ−ＤＥＶＰ）の調製
９−ビニルカルバゾール（３．６３ｇ、１８．８ミリモル）、ビニルホスホン酸ジエチル（０．１４ｇ、０．８５ミリモル）、および２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（０．０３５３ｇ、０．１８ミリモル）の混合物を、メチルエチルケトン（１１．９９ｇ）と混合した。得られた溶液に２０分間にわたり窒素ガスを注入し、容器内に封入し、８０℃の油浴中に２０時間入れた。溶液を油浴から取り出し、過剰のメタノール中に注いだ。得られた沈殿物を真空濾過によって回収し、その後、真空オーブンで一晩にわたり室温で乾燥させて、白色粉末を得た。

¹Ｈ ＮＭＲと³¹Ｐ ＮＭＲを組み合わせて分析すると、コポリマーは、９４．６モルパーセントの９−ビニルカルバゾールおよび５．４モルパーセントのビニルホスホン酸ジエチルを含んでいた。このコポリマーの重量平均分子量Ｍ_wは１．６１ｋｇ／モルであり、多分散度Ｍ_w／Ｍ_nは３．６３であった。

実施例５：ポリ（９−ビニルカルバゾール−コ−ｐ−ジフェニルアミノスチレン−コ−ビニルホスホン酸ジエチル）（ＰＶＫ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＶＰ）の調製
９−ビニルカルバゾール（３．１５ｇ、１６．３ミリモル）、ジフェニルアミノスチレン（０．８９ｇ、３．３ミリモル）、ビニルホスホン酸ジエチル（０．１６ｇ、０．９７ミリモル）、および２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（０．０３７３ｇ、０．１９ミリモル）の混合物を、メチルエチルケトン（１２．５１ｇ）と混合した。得られた溶液に２０分間にわたり窒素ガスを注入し、容器内に封入し、８０℃の油浴中に２０時間入れた。溶液を油浴から取り出し、過剰のメタノール中に注いだ。得られた沈殿物を真空濾過によって回収し、その後、真空オーブンで一晩にわたり室温で乾燥させて、白色粉末を得た。

¹³Ｃ ＮＭＲと³¹Ｐ ＮＭＲを組み合わせて分析すると、コポリマーは、５３．７モルパーセントの９−ビニルカルバゾール、３８．７モルパーセントのジフェニルアミノスチレン、および７．６モルパーセントのビニルホスホン酸ジエチルを含んでいた。このコポリマーの重量平均分子量Ｍ_wは１１．２ｋｇ／モルであり、多分散度は２．１５であった。

実施例６：ポリ（ｐ−ジフェニルアミノスチレン−コ−ビニルホスホン酸ジエチル）（ｐＤＰＡＳ−ＤＥＶＰ）の調製
ｐ−ジフェニルアミノスチレン（１．１０ｇ、４．１ミリモル）、ビニルホスホン酸ジエチル（０．１１ｇ、０．６７ミリモル）、および２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（０．０２２７ｇ、０．１２ミリモル）の混合物を、メチルエチルケトン（１０．６８ｇ）と混合した。得られた溶液に２０分間にわたり窒素ガスを注入し、容器内に封入し、８０℃の油浴中に２０時間入れた。溶液を油浴から取り出し、過剰のメタノール中に注いだ。得られた沈殿物を真空濾過によって濾紙上に回収し、その後、真空オーブンで一晩にわたり室温で乾燥させて、白色粉末を得た。

¹Ｈ ＮＭＲと³¹Ｐ ＮＭＲを組み合わせて分析すると、コポリマーは、９８．７モルパーセントのｐ−ジフェニルアミノスチレンおよび１．３モルパーセントのビニルホスホン酸ジエチルを含んでいた。このポリマーの重量平均分子量Ｍ_wは１４．３ｋｇ／モルであり、多分散度は２．８０であった。

実施例７：ガラス／インジウム・スズ・酸化物基板上のＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＰＶおよびＰＶＫ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＶＰの薄膜の作製
ＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＰＶ（実施例２）およびＰＶＫ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＶＰ（実施例３）の膜は、トルエン中にコポリマーを含んだ０．１〜１重量パーセントの溶液を基板にスピンコーティングすることにより作製した。基板は、コロラド州ロングモントのコロラド・コンセプツ・カンパニーＬＬＣ（Ｃｏｌｏｒａｄｏ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ ＬＬＣ，Ｌｏｎｇｍｏｎｔ，ＣＯ）から入手したガラス／インジウム・スズ・酸化物だった。基板は、２段階を含むスピン・プログラム（５００ＲＰＭで３０秒間の後、２５００ＲＰＭで３０秒間）を使用してコーティングした。作製したコーティングは、不活性雰囲気下において様々な時間（３〜２０分間）の間１５０℃で熱アニールを実施し、その後トルエンに浸し、乾燥させて、結合していないコポリマーをすべて除去した。ＨＰ８４５３分光光度計（カリフォルニア州パロアルトのヒューレット−パッカード・カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）を用いて取った紫外線および可視領域の吸収スペクトルでは、この手順の後、２００〜３５０ｎｍ領域吸収バンドによって示されるコポリマーの薄膜が基板上に形成されていることが分かった。

溶液処理に対するコポリマーの薄膜の安定性は、上述のプロトコルにより作製された薄膜でコーティングされた基板上にジクロロエタンをスピンコーティングすることにより、さらに試験した。続けて行った紫外線および可視領域の分光分析では、ＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＰＶおよびＰＶＫ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＶＰ薄膜に対応する２００〜３５０ｎｍ領域の吸収バンドが、元の強度を維持していることが示された。このことは、さらなる溶液処理に対してコポリマー薄膜が安定していることを確証している。

実施例８：有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の作製
ＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＰＶおよびＰＶＫ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＰＶの膜で、ガラス／インジウム・スズ・酸化物基板（コロラド州ロングモントのコロラド・コンセプツ・カンパニーＬＬＣ（Ｃｏｌｏｒａｄｏ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ ＬＬＣ，Ｌｏｎｇｍｏｎｔ，ＣＯ））をコーティングした。これは、０．１重量パーセントの各コポリマーのトルエン溶液を用いて実施例７で説明したようにして行った。その後、作製した膜を１５０℃で５分間アニールした。

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ネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）の水性分散液は、マサチューセッツ州ニュートンのＨ．Ｃ．スタルク（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ，Ｎｅｗｔｏｎ，ＭＡ）から「ベイトロンプ（ＢＡＹＴＲＯＮＰ） ＶＰ ＣＨ ８０００」という商品名で入手した。水性分散液は、０．２マイクロメートルのナイロンフィルターで濾過した。２０００ＲＰＭで４０秒間水性分散液をスピンコーティングし、不活性雰囲気下において１０分間１２０℃で膜を熱アニールすることにより、厚さが５００ÅのＰＥＤＴ／ＰＳＳの膜を作製した。

ＯＬＥＤの構成は、２００ÅのＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン（ＮＰＢ）；３００Åのアルミニウムトリス（８−ヒドロキシキノラト）（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｔｒｉｓ（８-ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌａｔｏ））（Ａｌｑ３）（蛍光クマリン染料である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−ｉｊ］キノリジン−１１−オン（Ｃ５４５Ｔ、フロリダ州ジュピターのＨ．Ｗ．サンヅ（Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ，Ｊｕｐｉｔｅｒ，ＦＬ）から入手可能）によって１重量パーセントの濃度でドーピングされたもの）；および２００ÅのドーピングされていないＡｌｑ３をこの順序でそれぞれの膜にそれぞれ真空蒸着させることにより、各試料から作製した。対照標準デバイスは、上記の層を裸のＩＴＯに真空蒸着させることにより作った。デバイスはそれぞれ、１ｃｍ²の正方形のシャドウマスクを介して蒸着されたＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２０００Å）で覆った。真空蒸着は、１０^-5〜１０^-6トルで実施した。

０〜２０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度範囲で直流電流掃引によって駆動される得られたＯＬＥＤの発生光量（ｌｉｇｈｔ ｏｕｔｐｕｔ）‐電流‐電圧（ＬＩＶ）特性を、キースレイ・モデル２４００ソースメーター（（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｍｏｄｅｌ ２４００ ＳＯＵＲＣＥＭＥＴＥＲ）（オハイオ州クリーブランドのキースレイ・インスツルメンツ・インコーポレーテッド（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、ＯＨ）から入手可能）を用いて測定した。データの要約を表１に示す。

デバイス収率は、短絡しないデバイスの収率、すなわち、短絡しないデバイスと同じカテゴリーのデバイスの総数との比で定義される。ＬＩＶ掃引時におけるエレクトロルミネセンスの不検出および異常に低い電圧の読み取り値によって示されているように、裸のＩＴＯ基板上に作製された対照標準エレクトロルミネセンスデバイスの少なくとも５０パーセントで短絡した。この原因は、初期のＩＴＯの粗さにあると言える。

ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層がＩＴＯの上部に蒸着されると、短絡の問題は完全になくなるが、水性のＰＥＤＴ／ＰＳＳをＯＬＥＤにおける層として用いる場合、これが吸湿性であり、水が吸収されるとデバイスの作動安定性が低下するという欠点がある。厚さが１００Å未満のＰＳ−ｐＤＰＡＳ−ＰＶおよびＰＶＫ−ｐＤＰＡＳ−ＤＥＰＶ層の膜の上部に作られたデバイスは、短絡領域が５〜１０パーセント未満であり、ＰＥＤＴ／ＰＳＳデバイスと非常によく似たＬＩＶ特性、すなわち、高いエレクトロルミネセンス効率および低い作動電圧を示した。

有機エレクトロルミネセンスデバイスの４つの実施態様の概略側面図である。 有機エレクトロルミネセンスデバイスの４つの実施態様の概略側面図である。 有機エレクトロルミネセンスデバイスの４つの実施態様の概略側面図である。 有機エレクトロルミネセンスデバイスの４つの実施態様の概略側面図である。 例示的有機エレクトロルミネセンスディスプレイ構造の概略側面図である。 別の例示的有機エレクトロルミネセンスディスプレイ構造の概略側面図である。

Claims (20)

1. ａ）式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）を有する第１のエチレン性不飽和モノマー；および
   ｂ）トリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を有する第２のエチレン性不飽和モノマー
   を含むモノマー混合物の反応生成物を含むコポリマー。
2. 前記第１のエチレン性不飽和モノマーが式Ｉ：
   

   

   ［式中、
   Ｒ¹は水素またはアルキルであり；
   Ｘは式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネートまたは式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート（式中、各Ｒ²は独立して水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）であり；
   Ａは式−Ｑ−または式−Ｃ（＝Ｏ）ＯＱ−（式中、Ｑは単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、またはそれらの組合わせであり、前記Ｑはヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、またはそれらの組合わせで置換されているかまたは置換されていない）の二価結合基である］
   のものである、請求項１に記載のコポリマー。
3. Ａが式−Ｃ（＝Ｏ）ＯＱ−のものであり、Ｒ¹が水素またはメチルである、請求項２に記載のコポリマー。
4. 前記第１のエチレン性不飽和モノマーが、
   

   

   

   

   

   またはそれらの組合わせ（式中、ｎは１〜２０の整数である）
   から選択されるメタクリレートモノマーである、請求項２に記載のコポリマー。
5. 前記第１のエチレン性不飽和モノマーが、式
   

   

   のビニルモノマーである、請求項２に記載のコポリマー。
6. 前記第１のエチレン性不飽和モノマーがビニルホスホン酸またはビニルホスホン酸ジエチルである、請求項５に記載のコポリマー。
7. 前記第１のエチレン性不飽和モノマーが式
   

   

   のスチレンモノマーである、請求項２に記載のコポリマー。
8. 前記第２のエチレン性不飽和モノマーがカルボゾリル基を有する、請求項１に記載のコポリマー。
9. 前記第２のエチレン性不飽和モノマーが、
   

   

   

   またはそれらの組合わせ（式中、アリール基は、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせで置換されていてもいなくてもよい）
   から選択される、請求項８に記載のコポリマー。
10. 前記第２のエチレン性不飽和モノマーが式ＩＶ：
    

    

    （式中、
    Ｒ³は水素またはアルキルであり；
    Ｌは、単結合、カルボニルオキシ、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、またはそれらの組合わせから選択される二価結合基であり、
    Ａｒ¹は、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせで置換されているかまたは置換されていない、アリーレンであり；さらに
    Ａｒ²およびＡｒ³はそれぞれ独立して、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせで置換されているかまたは置換されていない、アリールであるか；または
    Ａｒ²、Ａｒ³、ならびにＡｒ²とＡｒ³の両方が結合している窒素原子が組み合わさって、ジアリールアミノ、トリアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、またはそれらの組合わせで置換されているかまたは置換されていない、縮合芳香族基を形成している）
    のものである、請求項１に記載のコポリマー。
11. 前記のＡｒ¹、Ａｒ²、およびＡｒ³が独立して、フェニレン、ビフェニレン、ナフタレン、またはフルオレンから選択される、請求項１０に記載のコポリマー。
12. Ａｒ²、Ａｒ³、およびそれらが結合している窒素が組み合わさってカルボゾリル基を形成する、請求項１０に記載のコポリマー。
13. Ｌが、単結合、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｊ−、または−Ａｒ⁴Ｊ−（式中、Ｊはアルキレンまたはヘテロアルキレンであり、Ａｒ⁴はアリーレンである）から選択される、請求項１０に記載のコポリマー。
14. 式ＩＩの前記モノマーが、
    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    、または
    

    

    から選択される、請求項１０に記載のコポリマー。
15. 前記モノマー混合物が、２０モルパーセント以下の第１エチレン性不飽和モノマーを含む、請求項１に記載のコポリマー。
16. ａ）金属含有表面；および
    ｂ）前記金属含有表面に化学結合したコポリマー物質
    を含む物品であって、
    前記コポリマー物質が、
    ｉ）式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）を有する第１のエチレン性不飽和モノマー；および
    ｉｉ）トリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を有する第２のエチレン性不飽和モノマー
    を含むモノマー混合物の反応生成物を含む、物品。
17. ａ）第１電極および第２電極；および
    ｂ）前記第１電極と前記第２電極との間に配置された有機発光素子
    を含む有機エレクトロルミネセンスデバイスであって、前記有機発光素子が、
    ｉ）式−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）を有する第１のエチレン性不飽和モノマー；および
    ｉｉ）トリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を有する第２のエチレン性不飽和モノマー
    を含むモノマー混合物の反応生成物を含むコポリマー物質を含む、有機エレクトロルミネセンスデバイス。
18. 前記コポリマー物質が前記第１電極の表面に化学結合している、請求項１７に記載の有機エレクトロルミネセンスデバイス。
19. 前記有機発光素子が、前記コポリマー物質を含んでいる正孔輸送層を含む、請求項１７に記載の有機エレクトロルミネセンスデバイス。
20. 第１電極と第２電極を用意し；
    有機発光素子を前記第１電極と前記第２電極との間に配置することを含む、有機エレクトロルミネセンスデバイスの作製方法であって、前記有機発光素子が、
    ａ）式ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスフェート基または式−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ²）₂のホスホネート基（式中、各Ｒ²は独立して、水素、アルキル、アリール、またはアラルキルである）を有する第１のエチレン性不飽和モノマー；および
    ｂ）トリアリールアミノ基またはカルバゾリル基から選択される第三アミノ基を有する第２のエチレン性不飽和モノマー
    を含むモノマー混合物の反応生成物を含むコポリマー物質を含んでいる、有機エレクトロルミネセンスデバイスの作製方法。

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