JP2008526768A - 有機金属錯体 - Google Patents

有機金属錯体 Download PDF

Info

Publication number
JP2008526768A
JP2008526768A JP2007549665A JP2007549665A JP2008526768A JP 2008526768 A JP2008526768 A JP 2008526768A JP 2007549665 A JP2007549665 A JP 2007549665A JP 2007549665 A JP2007549665 A JP 2007549665A JP 2008526768 A JP2008526768 A JP 2008526768A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deposited
alkyl
complex
rate
layer thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007549665A
Other languages
English (en)
Inventor
ヘロン ノーマン
スミス エリック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JP2008526768A publication Critical patent/JP2008526768A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C39/00Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C39/12Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C39/00Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C39/12Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings
    • C07C39/14Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings with at least one hydroxy group on a condensed ring system containing two rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/06Aluminium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/06Aluminium compounds
    • C07F5/069Aluminium compounds without C-aluminium linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/645Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07F9/6509Six-membered rings
    • C07F9/6512Six-membered rings having the nitrogen atoms in positions 1 and 3
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/20Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the material in which the electroluminescent material is embedded
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/321Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18Metal complexes
    • C09K2211/186Metal complexes of the light metals other than alkali metals and alkaline earth metals, i.e. Be, Al or Mg

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

有機金属錯体、その製造方法、ならびにデバイスおよびサブアセンブリにおけるその使用を提供する。

Description

本開示は、一般に、有機電子デバイス中に見られるような有機金属錯体、ならびにそれを製造するための材料および方法に関する。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2004年12月30日に出願された米国仮特許出願第60/640,493号明細書および2005年6月28日に出願された米国仮特許出願第60/694,943号明細書に対する利益を主張し、これらそれぞれの開示はそれらの記載内容全体が本明細書に援用される。
有機電子デバイスは、電気エネルギーを放射線に変換したり、電子的過程を介して信号を検出したり、放射線を電気エネルギーに変換したり、1つまたは複数の有機半導体層を含んだりする。有機発光ダイオード(OLED)は、エレクトロルミネッセンスが可能な有機層を含む有機電子デバイスである。一部のOLEDにおいては、これらの光活性有機層は、単純な有機分子、共役ポリマー、または有機金属錯体を含む。
十分理解できるであろうが、有機金属錯体を開発することが重要である。
国際公開第02/02714号パンフレット 米国特許出願公開第2001/0019782号明細書 欧州特許第1191612号明細書 国際公開第02/15645号パンフレット 欧州特許第1191614号明細書 米国特許第6,303,238号明細書 国際公開第00/70655号パンフレット 国際公開第01/41512号パンフレット 米国特許出願公開第2004/0254297号明細書 「可溶性伝導性ポリマーから製造される可撓性発光ダイオード(Flexible Light−Emitting Diodes Made From Soluble Conducting Polymer)」,Nature,1992年,357,477−479頁 カーク・オスマー工業化学百科事典(Kirk Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology),第18巻,837−860頁(第4版、1996年) ブラッドリー(Bradley)ら,Synth.Met.2001年,116(1−3),379−383頁 キャンベル(Campbell)ら,Phys.Rev.B,第65巻 085210
有機金属錯体、ならびにそれを含むデバイスおよびサブアセンブリの製造方法を提供する。
以上の全体的説明および以下の詳細な説明は、単に例および説明であり、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明を限定するものではない。
本明細書において提示される概念をより理解しやすくするために、添付の図面に実施形態を示している。
図面は例として提供しており、本発明を限定することを意図するものではない。当業者であれば理解できるように、図面中の物体は、単純および明確にするために示されており、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。たとえば、図面中の一部の物体の寸法は、実施形態を理解しやすくするために、他の物体に対して誇張されている場合がある。
式IまたはIIを有する少なくとも1つの配位子を有する有機金属錯体を提供し:
Figure 2008526768
上式中、R1はアルキルまたはアリールである。波線が交差する結合は、金属への結合を示している。
一実施形態においては、R1はパラ位にある。
一実施形態においては、R1はアルキル基である。一実施形態においては、R1はC4〜C5アルキルである。一実施形態においては、R1はt−ブチルである。
一実施形態においては、R1はアリールである。一実施形態においては、R1はフェニルである。
非極性溶媒への配位子の溶解性を増加させるあらゆる置換基で、R1がさらに置換されていてもよいことを理解されたい。
一実施形態においては、次式を含む有機金属錯体を提供し:
[Y]nMZ
上式中:
nは、1、2、または3であり;
Mは、+2、+3、または+4の酸化状態にある金属であり;
Yは、存在ごとに、8−ヒドロキシキノリンまたはアルキル置換8−ヒドロキシキノリンを含む配位子であり;
Zは、前出の式IまたはIIの配位子である。
一実施形態においては、Mは、Al、Zn、Zr、またはGaである。一実施形態においては、MはAlである。
一実施形態においては、アルキル置換8−ヒドロキシキノリンは2−アルキル−8−ヒドロキシキノリンである。一実施形態においては、アルキル置換8−ヒドロキシキノリンは2−メチル−8−ヒドロキシキノリンである。
一実施形態においては、有機金属錯体はエレクトロルミネッセンスである。
一実施形態においては、次式を有する有機金属錯体を提供し:
MYn
上式中:
nは、1、2、または3であり;
Mは、+2、+3、または+4の酸化状態にある金属であり;
Yは、8−ヒドロキシキノレートおよび置換8−ヒドロキシキノレートから選択され;
Zは、式IIIまたはIVの化合物であり:
Figure 2008526768
上式中:
R’1は、1つまたは複数の溶媒可溶化基またはTg上昇基である;
2、R3、およびR4は独立して、H、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、F、CN、溶媒可溶化基、およびTg上昇基からなる群より選択される1つまたは複数である。
一実施形態においては、Mは、Al、Zn、Zr、In、またはGaである。一実施形態においては、MはAlである。
一実施形態においては、R1はアルキル基である。一実施形態においては、R1はC1〜C6アルキルである。一実施形態においては、R1は、シアノ、アルキル、フルオロアルキル、アリール、フルオロアリール、アルキルアリール、アルコキシ、アリールオキシ、フルオロアルコキシ、またはフルオロアリールオキシ、あるいはそれらのヘテロ類似体である。一実施形態においては、R1は、フェニル、フルオロフェニル、アルキルフェニル、フルオロアルキルフェニル、アルコキシフェニル、またはフルオロアルコキシフェニルである。
一実施形態においては、R2、R3、およびR4のすべてがHである。
本明細書において使用される場合、用語「溶媒可溶化」は、少なくとも1種類の有機溶媒に対する材料の溶解性または分散性が、いずれも室温において、標準親分子であるBAlQ(MY2Z、式中Y=2−メチル−8−ヒドロキシキノリネートおよびZ=4−フェニルフェノール)のトルエン中約1.9重量%、またはBAlnapQ(MY2Z、式中Y=2−メチル−8−ヒドロキシキノリネートおよびZ=6−フェニル−ナフト−2−オール)のトルエン中約1.3重量%よりも増加していることを意味する。用語「Tg上昇」とは、その材料のガラス転移温度が、標準親分子であるBAlQの103℃およびBAlnapQの112℃よりも上昇していることを意味する。
用語「置換8−ヒドロキシキノレート」は、少なくとも1つのアルキル、アリール、置換アルキル、または置換アリールの置換基を有する8−ヒドロキシキノレートを意味する。
接頭語「ヘテロ」は、1つまたは複数の炭素原子が異なる原子で置き換えられていることを意味する。接頭語「フルオロ」は、1つまたは複数の水素原子がフッ素原子で置き換えられていることを意味する。
本明細書において使用される場合、「Y」および「Z」は、金属錯体上の配位子を意味することを意図している。
閉じ込め構造の多数の他の構成も考慮される。
一実施形態においては、上述の化合物と、少なくとも1種類の溶媒、加工助剤、電荷輸送材料、または電荷障壁材料とを含む組成物が提供される。これらの組成物は、限定するものではないが、溶媒、エマルジョン、およびコロイド分散体などのあらゆる形態であってよい。
(デバイス)
図1を参照すると、代表的な有機電子デバイス100が示されている。デバイス100は基体105を含む。基体105は、剛性または可撓性であってよく、たとえば、ガラス、セラミック、金属、またはプラスチックであってよい。電圧が印加されると、発せられた光は基体105を通して見ることができる。
基体105の上には、第1の電気接触層110が堆積される。説明のため、層110はアノード層である。アノード層は線として堆積することができる。アノードは、たとえば、金属、混合金属、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含有するまたは含む材料でできていてよい。アノードは、伝導性のポリマー、ポリマーブレンド、またはポリマー混合物を含むことができる。好適な金属としては、11族金属、4族、5族、および6族の金属、ならびに8族、10族の遷移金属が挙げられる。アノードが光透過性である場合、インジウムスズ酸化物などの12族、13族、および14族金属の混合金属酸化物が一般に使用される。アノードは、有機材料を含むこともでき、特に、(非特許文献1)に記載される代表的材料などの、ポリアニリンなどの伝導性ポリマーを含むことができる。アノードおよびカソードの少なくとも1つは、発生した光を観察できるようにするため、少なくとも部分的に透明であるべきである。
場合により、ホール輸送材料などの緩衝層120を、アノード層110の上に堆積することができ、このホール輸送材料は「ホール注入接触層」と呼ばれることもある。層120としての使用に適したホール輸送材料の例は、たとえば、(非特許文献2)にまとめられている。ホール輸送「小」分子とオリゴマーおよびポリマーと両方を使用することができる。ホール輸送分子としては:N,N’ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(TPD)、1,1ビス[(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン(TAPC)、N,N’ビス(4−メチルフェニル)−N,N’−ビス(4−エチルフェニル)−[1,1’−(3,3’−ジメチル)ビフェニル]−4,4’−ジアミン(ETPD)、テトラキス(3−メチルフェニル)−N,N,N’,N’−2,5−フェニレンジアミン(PDA)、a−フェニル4−N,N−ジフェニルアミノスチレン(TPS)、p(ジエチルアミノ)ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン(DEH)、トリフェニルアミン(TPA)、ビス[4(N,N−ジエチルアミノ)−2−メチルフェニル](4−メチルフェニル)メタン(MPMP)、1フェニル−3−[p−(ジエチルアミノ)スチリル]−5−[p−(ジエチルアミノ)フェニル]ピラゾリン(PPRまたはDEASP)、1,2trans−ビス(9H−カルバゾール−9−イル)シクロブタン(DCZB)、N,N,N’,N’テトラキス(4−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(TTB);4,4’,N,N’,ジカルバゾリル−ビフェニル(CBP);および銅フタロシアニンなどのポルフィリン系化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。有用なホール輸送ポリマーとしては、ポリビニルカルバゾール、(フェニルメチル)ポリシラン、およびポリアニリンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。伝導性ポリマーは、有用な種類の1つである。前述のようなホール輸送部分を、ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマー中にドープすることによって、ホール輸送ポリマーを得ることもできる。
有機層130は、緩衝層120が存在する場合にはその上に堆積することができるし、第1の電気接触層110の上に堆積することもできる。ある実施形態においては、有機層130は、種々の成分を含む多数の別個の層であってよい。デバイスの用途に依存するが、有機層130は、電圧を適用することによって励起する発光層(発光ダイオードまたは発光電気化学セル中など)、あるいは放射エネルギーに応答し、バイアス電圧を使用しまたは使用せずに信号を発生する材料の層(光検出器中など)であってよい。
デバイス中の他の層は、そのような層が果たすべき機能を考慮することによってそのような層に有用であることが知られているあらゆる材料でできていてよい。
あらゆる有機エレクトロルミネッセンス(「EL」)材料を、光活性材料(たとえば、層130中)として使用することができる。このような材料としては、蛍光染料、小分子有機蛍光化合物、蛍光性およびリン光性の金属錯体、共役ポリマー、ならびにそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。蛍光染料の例としては、ピレン、ペリレン、ルブレン、それらの誘導体、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。金属錯体の例としては、トリス(8−ヒドロキシキノラト)アルミニウム(Alq3)などの金属キレート化オキシノイド化合物;ペトロフ(Petrov)らの(特許文献1)に開示されるようなフェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルピリミジンの配位子を有するイリジウム錯体などの、シクロメタレート化されたイリジウムおよび白金のエレクトロルミネッセンス化合物、ならびに、たとえば、米国特許公報(特許文献2)、(特許文献3)、(特許文献4)、および(特許文献5)に記載されるような有機金属錯体;ならびにそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。電荷キャリアホスト材料と金属錯体とを含むエレクトロルミネッセンス発光層が、トンプソン(Thompson)らにより米国特許公報(特許文献6)に、ならびにバローズ(Burrows)およびトンプソン(Thompson)により(特許文献7)および(特許文献8)に記載されている。共役ポリマーの例としては、ポリ(フェニレンビニレン)、ポリフルオレン、ポリ(スピロビフルオレン)、ポリチオフェン、ポリ(p−フェニレン)、それらのコポリマー、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明のデバイスの一実施形態においては、光活性材料が有機金属錯体であってよい。別の実施形態においては、光活性材料が、イリジウムまたは白金のシクロメタレート化錯体である。他の有用な光活性材料を使用することもできる。フェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルピリミジンの配位子を有するイリジウム錯体が、エレクトロルミネッセンス化合物としてペトロフ(Petrov)らの(特許文献1)に開示されている。他の有機金属錯体が、たとえば、米国特許公報(特許文献2)、(特許文献3)、(特許文献4)、および(特許文献5)に記載されている。イリジウムの金属錯体でドープしたポリビニルカルバゾール(PVK)の活性層を有するエレクトロルミネッセンスデバイスが、バローズ(Burrows)およびトンプソン(Thompson)により(特許文献7)および(特許文献8)に記載されている。電荷キャリアホスト材料とリン光性白金錯体とを含むエレクトロルミネッセンス発光層が、米国特許公報トンプソン(Thompson)らにより(特許文献6)、(非特許文献3)、および(非特許文献4)に記載されている。
有機層130の上には、第2の電気接触層160が堆積される。説明のため、層160はカソード層である。
カソード層は、線としてまたは薄膜として堆積することができる。カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有するあらゆる金属または非金属であってよい。カソードの代表的材料としては、アルカリ金属、特にリチウム、2族(アルカリ土類)金属、12族金属、たとえば希土類元素およびランタニド、ならびにアクチニドを挙げることができる。アルミニウム、インジウム、カルシウム、バリウム、サマリウム、およびマグネシウム、ならびにそれらの組み合わせなどの材料を使用することができる。系の動作電圧を下げるために、LiFおよびLi2Oなどのリチウム含有化合物およびその他の化合物を、有機層とカソード層との間に堆積することもできる。
電子輸送層140または電子注入層150は、場合によりカソードに隣接して配置され、カソードは「電子注入接触層」と呼ばれることもある。
水および酸素などの望ましくない成分がデバイス100内に入るのを防止するために、接触層160の上に封入層170が堆積される。このような成分は、有機層130に対して悪影響を及ぼすことがある。一実施形態においては、封入層170は、障壁層またはフィルムである。
図示していないが、デバイス100は追加の層を含むことができることを理解されたい。たとえば、層の正電荷輸送および/またはバンドギャップの整合性を促進するため、または保護層として機能させるために、アノード110とホール輸送層120との間に層(図示せず)が存在してもよい。当技術分野またはその他の分野で知られている他の層を使用することもできる。さらに、上述のいずれかの層は、2つ以上の副層を含むことができるし、層状構造を形成することもできる。あるいは、アノード層110ホール輸送層120、電子輸送層140および150、カソード層160、ならびにその他の層の一部またはすべて、電荷キャリア輸送効率またはデバイスの他の物理的性質を改善するための処理、特に表面処理を行うことができる。それぞれの構成要素層の材料の選択は、好ましくは、デバイスの稼働寿命を考慮した高いデバイス効率、製造時間、および複雑な要因、ならびに当業者によって認識されているその他の重要事項を有するデバイスを提供するための複数の目標のバランスを取るように決定される。最適な構成要素、構成要素の構成、および組成の決定は、当業者の日常業務であることを理解されたい。
一実施形態においては、本発明の種々の層は、以下の範囲の厚さを有する:アノード110、500−5000Å、一実施形態においては1000〜2000Å;ホール輸送層120、50〜2000Å、一実施形態においては200〜1000Å;光活性層130、10〜2000Å、一実施形態においては100〜1000Å;層140および150、50〜2000Å、一実施形態においては100〜1000Å;カソード160、200〜10000Å、一実施形態においては300〜5000Å。デバイス中の電子−ホール再結合領域の位置、したがってデバイスの発光スペクトルは、各層の相対厚さの影響を受けることがある。たとえば、電子−ホール再結合ゾーンが発光層中に存在するように、電子輸送層の厚さを選択すべきである。層の厚さの望ましい比は、使用される材料の厳密な性質に依存する。
一実施形態においては、本発明のデバイスは、アノード、緩衝層、ホール輸送層、光活性層、電子輸送層、電子注入層、カソードの構造をこの順序で有する。一実施形態においては、アノードは、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物でできている。一実施形態においては、緩衝層は、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、それらのコポリマー、およびそれらの混合物からなる群より選択される伝導性ポリマーを含む。一実施形態においては、緩衝層は、伝導性ポリマーとコロイド形成性ポリマー酸との複合体を含む。一実施形態においては、緩衝層は、トリアリールアミン基またはトリアリールメタン基を有する化合物を含む。一実施形態においては、緩衝層は、前述の定義のTPD、MPMP、NPB、CBP、およびそれらの混合物からなる群より選択される材料を含む。
一実施形態においては、ホール輸送層は、ポリマーホール輸送材料を含む。一実施形態においては、ホール輸送層は架橋性である。一実施形態においては、ホール輸送層は、トリアリールアミン基またはトリアリールメタン基を有する化合物を含む。一実施形態においては、緩衝層は、前述の定義のTPD、MPMP、NPB、CBP、およびそれらの混合物からなる群より選択される材料を含む。
一実施形態においては、光活性層は、エレクトロルミネッセンス金属錯体およびホスト材料を含む。このホストは電荷輸送材料であってよい。一実施形態においては、ホスト材料は、本明細書において定義される式MYnZを有する有機金属錯体である。一実施形態においては、上記エレクトロルミネッセンス錯体は、少なくとも1重量%の量で存在する。一実施形態においては、エレクトロルミネッセンス錯体は2〜20重量%である。一実施形態においては、エレクトロルミネッセンス錯体は20〜50重量%である。一実施形態においては、エレクトロルミネッセンス錯体は50〜80重量%である。一実施形態においては、エレクトロルミネッセンス錯体は80〜99重量%である。一実施形態においては、金属錯体は、イリジウム、白金、レニウム、またはオスミウムのシクロメタレート化錯体である。一実施形態においては、光活性層は、第2のホスト材料をさらに含む。第2のホストは電荷輸送材料であってよい。一実施形態においては、第2のホストはホール輸送材料である。一実施形態においては、第2のホストは電子輸送材料である。一実施形態においては、第2のホスト材料は、ヒドロキシアリール−N−複素環の金属錯体である。一実施形態においては、このヒドロキシアリール−N−複素環は非置換または置換の8−ヒドロキシキノリンである。一実施形態においては、上記金属はアルミニウムである。一実施形態においては、第2のホストは、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム、テトラキス(8−ヒドロキシキノリナト)ジルコニウム、およびそれらの混合物からなる群より選択される材料である。第1のホスト対第2のホストの比は1:100〜100:1とすることができる。一実施形態においては、この比は1:10〜10:1である。一実施形態においては、この比は1:10〜1:5である。一実施形態においては、この比は1:5〜1:1である。一実施形態においては、この比は1:1〜5:1である。一実施形態においては、この比は5:1〜5:10である。
一実施形態においては、電子輸送層は、ヒドロキシアリール−N−複素環の金属錯体を含む。一実施形態においては、このヒドロキシアリール−N−複素環は非置換または置換の8−ヒドロキシキノリンである。一実施形態においては、上記金属はアルミニウムである。一実施形態においては、電子輸送層は、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム、テトラキス(8−ヒドロキシキノリナト)ジルコニウム、およびそれらの混合物からなる群より選択される材料である。一実施形態においては、電子注入層はLiFまたはLiO2である。一実施形態においては、カソードはAlまたはBa/Alである。
一実施形態においては、本発明のデバイスは、緩衝層、ホール輸送層、および光活性層の液相堆積と、電子輸送層、電子注入層、およびカソードの気相堆積とによって製造される。
本発明の緩衝層は、それを溶解または分散してそれからフィルムを形成するあらゆる液体媒体から堆積することができる。一実施形態においては、この液体媒体は1つまたは複数の有機溶媒から実質的になる。一実施形態においては、この液体媒体は、水、あるいは水および有機溶媒から実質的になる。一実施形態においては、この有機溶媒は、アルコール、ケトン、環状エーテル、およびポリオールからなる群より選択される。一実施形態においては、この有機液体は、ジメチルアセトアミド(「DMAc」)、Nメチルピロリドン(「NMP」)、ジメチルホルムアミド(「DMF」)、エチレングリコール(「EG」)、脂肪族アルコール、およびそれらの混合物から選択される。緩衝材料は、0.5〜10重量%の量で液体媒体中に存在することができる。液体媒体に依存して、他の重量パーセント値の緩衝材料を使用することもできる。緩衝層は、あらゆる連続または不連続の液相堆積技術によって適用することができる。一実施形態においては、緩衝層はスピンコーティングによって適用される。一実施形態においては、緩衝層はインクジェット印刷によって適用される。液相堆積の後、液体媒体は、空気中、不活性雰囲気中、または真空において、室温または加熱しながら除去することができる。一実施形態においては、この層は275℃未満の温度に加熱される。一実施形態においては、加熱温度は100℃〜275℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は100℃〜120℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は120℃〜140℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は140℃〜160℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は160℃〜180℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は180℃〜200℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は200℃〜220℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は190℃〜220℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は220℃〜240℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は240℃〜260℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は260℃〜275℃の間である。加熱時間は温度に依存し、一般に5〜60分の間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜200nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜40nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは40nm〜80nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは80nm〜120nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは120nm〜160nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは160nm〜200nmの間である。
本発明のホール輸送層は、それを溶解または分散してそれからフィルムを形成するあらゆる液体媒体から堆積することができる。一実施形態においては、この液体媒体は1つまたは複数の有機溶媒から実質的になる。一実施形態においては、この液体媒体は、水、あるいは水および有機溶媒から実質的になる。一実施形態においては、この有機溶媒は芳香族溶媒である。一実施形態においては、有機液体は、クロロホルム、ジクロロメタン、トルエン、アニソール、およびそれらの混合物から選択される。ホール輸送材料は、0.2〜2重量%の濃度で液体媒体中に存在することができる。液体媒体に依存して、他の重量パーセント値のホール輸送材料を使用することができる。ホール輸送層は、あらゆる連続または不連続の液相堆積技術によって適用することができる。一実施形態においては、ホール輸送層はスピンコーティングによって適用される。一実施形態においては、ホール輸送層はインクジェット印刷によって適用される。液相堆積の後、液体媒体は、空気中、不活性雰囲気中、または真空において、室温または加熱しながら除去することができる。一実施形態においては、この層は275℃未満の温度に加熱される。一実施形態においては、加熱温度は170℃〜275℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は170℃〜200℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は190℃〜220℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は210℃〜240℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は230℃〜270℃の間である。加熱時間は温度に依存し、一般に5〜60分の間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜50nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜15nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは15nm〜25nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは25nm〜35nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは35nm〜50nmの間である。
本発明の光活性層は、それを溶解または分散してそれからフィルムを形成するあらゆる液体媒体から堆積することができる。一実施形態においては、液体媒体は、1つまたは複数の有機溶媒からから実質的になる。一実施形態においては、液体媒体は、水、あるいは水および有機溶媒から実質的になる。一実施形態においては、この有機溶媒は芳香族溶媒である。一実施形態においては、有機液体は、クロロホルム、ジクロロメタン、トルエン、アニソール、およびそれらの混合物から選択される。光活性材料は、0.2〜2重量%の濃度で液体媒体中に存在することができる。液体媒体に依存して、他の重量パーセント値の光活性材料を使用することができる。光活性層は、あらゆる連続または不連続の液相堆積技術によって適用することができる。一実施形態においては、光活性層はスピンコーティングによって適用される。一実施形態においては、光活性層はインクジェット印刷によって適用される。液相堆積の後、液体媒体は、空気中、不活性雰囲気中、または真空において、室温または加熱しながら除去することができる。一実施形態においては、堆積させた層は、最低Tgを有する材料のTg未満の温度に加熱される。一実施形態においては、加熱温度は最低Tgよりも少なくとも10℃低い。一実施形態においては、加熱温度は最低Tgよりも少なくとも20℃低い。一実施形態においては、加熱温度は最低Tgよりも少なくとも30℃低い。一実施形態においては、加熱温度は50℃〜150℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は50℃〜75℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は75℃〜100℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は100℃〜125℃の間である。一実施形態においては、加熱温度は125℃〜150℃の間である。加熱時間は温度に依存し、一般に5〜60分の間である。一実施形態においては、最終層厚さは25nm〜100nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは25nm〜40nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは40nm〜65nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは65nm〜80nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは80nm〜100nmの間である。
本発明の電子輸送層は、あらゆる気相堆積方法によって堆積することができる。一実施形態においては、真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、最終層厚さは1nm〜100nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは1nm〜15nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは15nm〜30nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは30nm〜45nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは45nm〜60nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは60nm〜75nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは75nm〜90nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは90nm〜100nmの間である。
本発明の電子注入層は、あらゆる気相堆積方法によって堆積することができる。一実施形態においては、真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、真空は10−6torr未満である。一実施形態においては、真空は10−7torr未満である。一実施形態においては、真空は10−8torr未満である。一実施形態においては、材料は、100℃〜400℃の範囲内の温度、好ましくは150℃〜350℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は0.5〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は0.5〜1Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は1〜2Å/秒の速度で堆積される。一実施形態(one embodimentm)においては、材料は2〜3Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は3〜4Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は4〜5Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は5〜6Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は6〜7Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は7〜8Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は8〜9Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は9〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、最終層厚さは0.1〜3nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは0.1〜1nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは1nm〜2nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは2nm〜3nmの間である。
本発明のカソードは、あらゆる気相堆積方法によって堆積することができる。一実施形態においては、真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、真空は10−6torr未満である。一実施形態においては、真空は10−7torr未満である。一実施形態においては、真空は10−8torr未満である。一実施形態においては、材料は、100℃〜400℃の範囲内の温度、好ましくは150℃〜350℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は0.5〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は0.5〜1Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は1〜2Å/秒の速度で堆積される。一実施形態(one embodimentm)においては、材料は2〜3Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は3〜4Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は4〜5Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は5〜6Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は6〜7Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は7〜8Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は8〜9Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は9〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、最終層厚さは10〜10000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは10〜1000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは10nm〜50nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは50nm〜100nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは100nm〜200nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは200nm〜300nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは300nm〜400nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは400nm〜500nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは500nm〜600nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは600nm〜700nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは700nm〜800nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは800〜900nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは900nm〜1000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは1000nm〜2000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは2000nm〜3000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは3000nm〜4000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは4000nm〜5000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは5000nm〜6000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは6000nm〜7000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは7000nm〜8000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは8000nm〜9000nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは9000〜10000nmの間である。
一実施形態においては、本発明のデバイスは、緩衝層、ホール輸送層、および光活性層、電子輸送層、電子注入層、およびカソードの気相堆積によって製造される。
一実施形態においては、緩衝層は気相堆積によって適用される。一実施形態においては、真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、真空は10−6torr未満である。一実施形態においては、真空は10−7torr未満である。一実施形態においては、真空は10−8torr未満である。一実施形態においては、材料は、100℃〜400℃の範囲内の温度、好ましくは150℃〜350℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は0.5〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は0.5〜1Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は1〜2Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は2〜3Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は3〜4Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は4〜5Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は5〜6Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は6〜7Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は7〜8Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は8〜9Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は9〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜200nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜30nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは30nm〜60nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは60nm〜90nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは90nm〜120nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは120nm〜150nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは150nm〜280nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは180nm〜200nmの間である。
一実施形態においては、ホール輸送層は気相堆積によって適用される。一実施形態においては、真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、真空は10−6torr未満である。一実施形態においては、真空は10−7torr未満である。一実施形態においては、真空は10−8torr未満である。一実施形態においては、材料は、100℃〜400℃の範囲内の温度、好ましくは150℃〜350℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は0.5〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は0.5〜1Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は1〜2Å/秒の速度で堆積される。一実施形態(one embodimentm)においては、材料は2〜3Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は3〜4Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は4〜5Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は5〜6Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は6〜7Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は7〜8Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は8〜9Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は9〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜200nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜30nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは30nm〜60nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは60nm〜90nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは90nm〜120nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは120nm〜150nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは150nm〜280nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは180nm〜200nmの間である。
一実施形態においては、光活性層は気相堆積によって適用される。一実施形態においては、真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、光活性層は、1種類のエレクトロルミネッセンス化合物から実質的になり、これは真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、真空は10−6torr未満である。一実施形態においては、真空は10−7torr未満である。一実施形態においては、真空は10−8torr未満である。一実施形態においては、材料は、100℃〜400℃の範囲内の温度、好ましくは150℃〜350℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は0.5〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は0.5〜1Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は1〜2Å/秒の速度で堆積される。一実施形態(one embodimentm)においては、材料は2〜3Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は3〜4Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は4〜5Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は5〜6Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は6〜7Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は7〜8Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は8〜9Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は9〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜200nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜30nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは30nm〜60nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは60nm〜90nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは90nm〜120nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは120nm〜150nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは150nm〜280nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは180nm〜200nmの間である。
一実施形態においては、光活性層は、2種類のエレクトロルミネッセンス材料を含み、そのそれぞれが真空下での熱蒸着によって適用される。前述のあらゆる真空条件および温度を使用することができる。前述のあらゆる堆積速度を使用することができる。相対堆積速度は50:1〜1:50とすることができる。一実施形態においては、相対堆積速度は1:1〜1:3である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:3〜1:5である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:5〜1:8である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:8〜1:10である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:10〜1:20である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:20〜1:30である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:30〜1:50である。層全体の厚さは、1成分の光活性層に関して前述したものと同じであってよい。
一実施形態においては、光活性層は、1種類のエレクトロルミネッセンス材料と少なくとも1種類のホスト材料とを含み、そのそれぞれが真空下での熱蒸着によって適用される。前述のあらゆる真空条件および温度を使用することができる。前述のあらゆる堆積速度を使用することができる。エレクトロルミネッセンス材料対ホストの相対堆積速度は1:1〜1:99とすることができる。一実施形態においては、相対堆積速度は1:1〜1:3である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:3〜1:5である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:5〜1:8である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:8〜1:10である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:10〜1:20である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:20〜1:30である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:30〜1:40である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:40〜1:50である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:50〜1:60である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:60〜1:70である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:70〜1:80である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:80〜1:90である。一実施形態においては、相対堆積速度は1:90〜1:99である。層全体の厚さは、1成分の光活性層に関して前述したものと同じであってよい。
一実施形態においては、電子輸送層は気相堆積によって適用される。一実施形態においては、真空下での熱蒸着によって堆積される。一実施形態においては、真空は10−6torr未満である。一実施形態においては、真空は10−7torr未満である。一実施形態においては、真空は10−8torr未満である。一実施形態においては、材料は、100℃〜400℃の範囲内の温度、好ましくは150℃〜350℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は0.5〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は0.5〜1Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は1〜2Å/秒の速度で堆積される。一実施形態(one embodimentm)においては、材料は2〜3Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は3〜4Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は4〜5Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は5〜6Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は6〜7Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は7〜8Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は8〜9Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、材料は9〜10Å/秒の速度で堆積される。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜200nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは5nm〜30nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは30nm〜60nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは60nm〜90nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは90nm〜120nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは120nm〜150nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは150nm〜280nmの間である。一実施形態においては、最終層厚さは180nm〜200nmの間である。
一実施形態においては、電子注入層は、前述のような気相堆積によって適用される。
一実施形態においては、カソードは、前述のような気相堆積によって適用される。一実施形態においては、デバイスは、一部の有機層の気相堆積、および一部の有機層の液相堆積によって製造される。一実施形態においては、デバイスは、緩衝層の液相堆積、および他のすべての層の気相堆積によって製造される。
動作中、適切な電源(図示せず)からの電圧がデバイス100に印加される。それによって、デバイス100の層に電流が流れる。電子が有機ポリマー層に入り、フォトンを放出する。アクティブマトリックスOLEDディスプレイと呼ばれる一部のOLEDでは、光活性有機フィルムの個別の堆積物が、電流の流れによって独立して励起し、それによって個別のピクセルが発光することができる。パッシブマトリックスOLEDディスプレイと呼ばれる一部のOLEDでは、光活性有機フィルムの堆積物は、電気接触層の行および列によって励起させることができる。
デバイスは、種々の技術を使用して作製することができる。このようなものとしては、非限定的な例として、気相堆積技術および液相堆積が挙げられる。デバイスは、後に組み合わせることでデバイスを形成することが可能な分離した複数の製品に組み立てることもできる。
(定義)
「a」または「an」の使用は、本発明の要素および成分を記述するために使用される。これは、単に便宜上のものであり、本発明の一般的意味を示すために使用される。この記述は、1つまたは少なくとも1つを含むものと読むべきであり、特に明記しない限り単数形は、複数形も包含するものとする。
層または材料について言及される場合、用語「活性」は、電子的または電気放射的(electro−radiative)性質を示す層または材料を意味することを意図している。活性層材料は、放射線を受けた場合に、放射線を放出する場合もあるし、電子−ホール対の濃度変化を示す場合もある。したがって、用語「活性材料」は、デバイスの動作を電子的に促進する材料を意味する。活性材料の例としては、限定するものではないが、電荷を伝導、注入、輸送、またはブロックする材料が挙げられ、この電荷は電子またはホールのいずれであってもよい。不活性材料の例としては、平坦化材料、絶縁材料、および環境障壁材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において使用される場合、用語「含んでなる」(comprises)、「含んでなること」(comprising)、「含む」(includes)、「含むこと」(including)、「有する」(has)、「有すること」(having)、またはそれらの他のあらゆる変形は、非排他的な包含を扱うことを意図している。たとえば、ある一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素にのみに必ずしも限定されるわけではなく、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に関して明示されず固有のものでもない他の要素を含むことができる。さらに、反対の意味で明記されない限り、「または」(or)は、包含的な「または」(or)を意味するのであって、排他的な「または」(or)を意味するのではない。たとえば、条件AまたはBが満たされるのは、Aが真であり(または存在する)Bが偽である(または存在しない)、Aが偽であり(または存在しない)Bが真である(または存在する)、およびAおよびBの両方が真である(または存在する)のいずれか1つによってである。
用語「層」は、用語「フィルム」と交換可能に使用され、希望する領域を覆うコーティングを意味する。この領域は、デバイス全体または実際の画像表示などの特定の機能性領域までの大きさであってもよいし、あるいは1つのサブピクセルの小ささであってもよい。フィルムは、気相堆積および液相堆積などのあらゆる従来の堆積技術によって形成することができる。液相堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、浸漬コーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングなどの連続堆積技術;ならびにインクジェット印刷、グラビア印刷、およびスクリーン印刷などの不連続堆積技術が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
用語「有機電子デバイス」は、1つまたは複数の半導体の層または材料を含むデバイスを意味することを意図している。有機電子デバイスとしては:(1)電気エネルギーを放射線に変換するデバイス(たとえば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、ダイオードレーザー、または照明パネル)、(2)電子的過程を介して信号を検出するデバイス(たとえば、光検出器 光導電セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管、赤外線(「IR」)検出器、またはバイオセンサー)、(3)放射線を電気エネルギーに変換するデバイス(たとえば、光起電性デバイスまたは太陽電池)、および(4)1つまたは複数の有機半導体層(たとえば、トランジスタまたはダイオード)を含む1つまたは複数の電子部品を含むデバイスが挙げられるが、これらに限定されるものではない。デバイスという用語は、記憶デバイス、帯電防止フィルム、バイオセンサー、エレクトロクロミックデバイス、固体電解コンデンサ、充電式電池などのエネルギー蓄積デバイス、および電磁遮蔽用途のためのコーティング材料も含んでいる。
用語「基体」は、剛性または可撓性のいずれであってもよく、1つまたは複数の材料の1つまたは複数の層を含むことができる工作物を意味することを意図しており、このような材料としては、ガラス、ポリマー、金属、またはセラミック材料、あるいはそれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
特に定義しない限り、本明細書において使用されるすべての技術的および科学的な用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または同等の方法および材料を使用して、本発明の実施形態の実施または試験が可能であるが、好適な方法および材料については以下に説明する。本明細書において言及されるあらゆる刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、特に明記しない限り、それらの記載内容全体が参照により援用される。抵触の場合には、定義を含めた本明細書が調整される。さらに、本発明の材料、方法、および実施例は単に説明的なものであって、限定を意味するものではない。
本明細書に記載されていない程度の、具体的な材料、処理行為、および回路に関する多くの詳細は従来通りであり、それらについては、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体要素の技術分野の教科書およびその他の情報源中に見ることができる。
本明細書に記載される概念を以下の実施例でより詳細に説明するが、これらの実施例は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない。
(実施例1 4−(4−t−ブチルフェニル)−フェノールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(1a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
2O(400mL)中のK2CO3(31.52g、22.8mmol)の脱気した溶液を、4−ブロモフェノール(5.19g、30mmol)と、4−(t−ブチルフェニル)ボロン酸(10.38g、66mmol)と、Pd(PPh34(2.00g、1.72mmol)とのモノグライム(400mL)中の混合物に加え、次に80℃で2日間加熱した。冷却後、その混合物をジエチルエーテルで希釈し、1M HCl(約100mL)を加えた。NaHCO3飽和溶液で中和した後、その有機層を分離し、MgSO4上で乾燥させた。溶媒を蒸発させると黄色固体が得られ、それをシリカ(ヘキサン)上のクロマトグラフィーによって精製すると、所望の生成物が白色粉末(13.1g、96%)として得られた。
(1b 1aで調製した配位子を含むアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、1.60gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、2.75mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。溶液が発泡してあふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成された。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、溶液が透明な黄色になるにつれて、固形分が再溶解した。1aで調製した配位子1.13gを、5mLのトルエン中の溶液として加え、加熱撹拌すると、薄いオレンジ色の透明な溶液が得られた。この溶液を30分間再度還流した。
ヘキサンを加えると、所望の生成物の白色結晶の沈殿物が、約1.4gの収量で得られる。この結晶を濾過によって回収し、吸引乾燥した。得られた材料は青色のフォトルミネッセンスであり、以下に示される塩化メチレン中での1−H NMRを有する。生成物のTg:121℃。この材料は、デバイス製造前に高真空中で昇華させた。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例2 6−(4−t−ブチルフェニル)−ナフト−2−オールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(2a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
H2O(100mL)中のK2CO3(8.2g、5.9mmol)の脱気した溶液を、6−ブロモ−2−ナフトール(3.43g、1.54mmol)と、4−(t−ブチルフェニル)ボロン酸(3.21g、1.80mmol)と、Pd(PPh34(0.89g、0.77mmol)とのモノグライム(100mL)中の混合物に加え、次に80℃で2日間加熱した。冷却後、その混合物をジエチルエーテルで希釈し、1M HCl(約20mL)を加えた。NaHCO3飽和溶液で中和した後、その有機層を分離し、MgSO4上で乾燥させた。溶媒を蒸発させると黄色固体が得られ、それをシリカ(ヘキサン)上のクロマトグラフィーによって精製すると、所望の生成物が黄褐色粉末(3.8g、89%)として得られた。
(2b 2aで調製した配位子を含むアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、1.60gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、2.65mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。発泡が激しいので、あふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成される。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、溶液が透明な黄色になるにつれて、固形分が再溶解する。加熱撹拌しながら、2aで調製した配位子1.4gを固体として加えた。グローブボックス中で空気冷却器(air condensor)をつけて2時間還流した後、冷却する。
初期の溶液は黄色っぽいオレンジ色で透明である。この溶液を冷却するとわずかに沈殿物が生じ、ヘキサンを加えると沈殿が促進する。所望の生成物を、熱トルエンから結晶化させると、少量のヘキサンを加える場合には淡黄色固体として結晶化する。収量2.9g。塩化メチレン中の1−H NMRから、期待された生成物が少量の第2の異性体を不純物として含むことが分かる。融点264℃、Tg131℃。この材料は、デバイス製造前に高真空中で昇華させた。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例3 4−(3,5−ジメチルフェニル)−フェノールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(3a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
4.9gの4−Br−フェノールと、4.5gの3,5−ジメチルフェニルボロン酸と、19.5gの炭酸カリウムと、0.3gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)−パラジウムと、150mLの水と、150mLの1,2−ジメトキシエタンとの混合物を、12時間還流した(85〜90℃)。その反応混合物を600mLの水で希釈し、ジクロロメタン(75ml×3)で抽出し、その有機層をまとめたものをMgSO4上で乾燥させた。溶媒を減圧除去し、その残留物を減圧蒸留して、1.5gの3aを純度>95%、沸点125〜133℃/0.1mmHgで得た。
(3b 3aで調製した配位子のアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、1.6gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、2.65mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。あふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成された。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、溶液が透明な鮮黄色になる。3aで調製したフェノール1.0gを、5mLのトルエン中の溶液として加え、その溶液を鮮黄色溶液として加熱撹拌した。30分還流した後、冷却し、メタノールおよびヘキサンを加える。静置すると淡黄色結晶性固体が沈殿し、それを濾過によって回収し、メタノールで十分に洗浄し、吸引乾燥すると、以下に示す1−H NMRスペクトルを有する材料が得られる。この材料は、少量の第2の異性体材料を含有する。融点265℃、Tg105℃。この材料は、デバイス製造前に高真空中で昇華させた。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例4 6−(3,5−ジメチルフェニル)−ナフト−2−オールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(4a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
実施例3aに示される合成と同様にして、11.6gの6−ブロモナフトトールと、8.2gの3,5−ジメチルフェニルボロン酸と、300mLの脱イオン水と、36gの炭酸カリウムと、0.3gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムと、250mLの1,2−ジメトキシエタンとの混合物を、12時間還流した(85〜90℃)。その反応混合物を、次に600mLの10%塩酸で希釈し、ジクロロメタン(75ml×3)で抽出し、その有機層をまとめたものを水(300mL)で洗浄し、MgSO4上で乾燥させた。溶媒を減圧除去し、その残留物を熱ヘキサン中に再溶解させ、その熱溶液を短いシリカゲルプラグに通した。溶媒を除去し、固形残留物を真空乾燥して、6g(65%)の4aを得た。
1H NMR(CDCl3):2.50(6H,s)、7.10(1H,s)、7.22(2H,m)、7.38(2H,s)、7.75(2H,s)、7.85(1H,d)、8.05(1H,s)ppm。
(4b 4aで調製した配位子のアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、3.2gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、5.3mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。発泡が激しいので、あふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成される。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、透明な黄色になる。4aで調製したフェノール2.5gを、5mLのトルエン中の溶液として加え、次に薄いオレンジ色の溶液として加熱撹拌した。30分還流した後、室温まで冷却すると、非常に薄い黄色の結晶性沈殿物が析出し始める。その結晶を濾過によって回収し、メタノールで十分洗浄し、吸引乾燥した。5.3gの淡黄色粉末が得られた。Tg117℃。この固体は青色フォトルミネッセンスであり、以下に示す1−H NMRスペクトルを有する。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例5 6−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−ナフト−2−オールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(5a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
6−ブロモ−2−ナフトール6.1g、0.0273molと;3,5−トリフルオロメチルフェニルボロン酸7.6g、0.0295molと;炭酸カリウム18.6g、0.1346molと;水180mLと;エチレングリコールジメチルエーテル180mLとを混合し、窒素を45分間スパージした。次にテトラキストリフェニルホスフィンPd(0)(1.2g、0.001mol)を加え、その混合物を終夜還流した。室温まで冷却した後、500mLの酸性水を加え、ジクロロメタンで抽出した。その有機層をシリカゲル上に予備吸収させ、ヘキサン80%/エチルアセテート20%でシリカカラムから溶離させた。溶離した有機材料を濃縮し、エタノールに加え、活性炭を加えて撹拌し、濾過し、濃縮し、沈殿させて、所望のフェノール系配位子を75%の収率で得た。
(5b 5aで調製した配位子のアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、3.2gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、5.3mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。発泡が激しいので、あふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成される。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、透明な黄色になる。5aで調製したフェノール3.6gを、5mLのトルエン中の溶液として加え、次に薄いオレンジ色の溶液として加熱撹拌した。30分還流した後、冷却し、メタノールを加える。蒸発させ、さらにメタノールを加えると、薄黄色結晶性材料が析出し、これを濾過によって回収し、メタノールで十分洗浄し、吸引乾燥した。5.5gの淡黄色結晶が回収され、融点247℃およびTg114℃であった。この結晶は青緑色のフォトルミネッセンスであり、トルエンに対する溶解性が高く>2.8重量%である。塩化メチレン中のこの材料の1−H NMRスペクトルを以下に示す。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例6 4−(4−トリフルオロメチルフェニル)−フェノールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(6a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
窒素雰囲気下で、4−ブロモフェノール(5.00g、2.91×10-2mol)と、4−CF3−1−フェニルボロン酸(6.075g、3.20×10-2mol)と、KF(5.57g、9.60×10-2mol)と、Pd2(dba)3(0.133g、1.45×10-4mol)とをTHF(100mL)中で混合した。数分間の撹拌後、P(tBu)3(0.059g、2.91×10-4mol)のTHF(10mL)溶液を混合した。得られた混合物を室温で48時間撹拌した。この溶液を200mLのEt2Oで希釈した後、シリカプラグで濾過し、揮発分を蒸発させると、暗褐色の濃厚な油が得られた。この油にヘキサンを加えると、淡褐色粉末が形成され、これをカラムクロマトグラフィー(1:5のEtOAc/ヘキサン)でさらに精製すると白色粉末が得られた。収量=4.86g(70%)。フェノール6aの1H NMR(CD2Cl2中)スペクトルを以下に示す。
Figure 2008526768
(6b 6aで調製した配位子のアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、3.2gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、5.3mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。発泡が激しいので、あふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成される。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、透明な黄色になる。6aで調製したフェノール2.4gを、5mLのトルエン中の溶液として加え、次に薄いオレンジ色の溶液として加熱撹拌した。30分還流した後、冷却し、メタノールを加える。蒸発させ、さらにメタノールを加えると、オフホワイトの結晶性材料が析出し、これを濾過によって回収し、メタノールで十分洗浄し、吸引乾燥した。2.5gの白色結晶が回収され、融点202℃およびTg92℃であった。この結晶は青緑色のフォトルミネッセンスであり、トルエンに対する溶解性が高く>2.8重量%であった。この材料の塩化メチレン中の1−H NMRスペクトルを以下に示す。この材料は、デバイス評価前に高真空中で昇華させた。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例7 4−(3−シアノフェニル)−フェノールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(7a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
窒素雰囲気下で、4−ブロモフェノール(5.30g、3.08×10-2mol)と、3−CN−1−フェニルボロン酸(4.986g、3.39×10-2mol)と、KF(5.91g、1.02×10-1mol)と、Pd2(dba)3(0.141g、1.54×10-4mol)とをTHF(100mL)中で混合した。数分間の撹拌後、P(tBu)3(0.062g、3.08x10-4mol)のTHF(10mL)溶液を混合した。得られた混合物を室温で48時間撹拌した。この溶液を200mLのEt2Oで希釈した後、シリカプラグで濾過し、揮発分を蒸発させると、暗褐色の濃厚な油が得られた。この油にヘキサンを加えると、淡褐色粉末が形成され、これをカラムクロマトグラフィー(1:5のEtOAc/ヘキサン)でさらに精製すると白色粉末が得られた。収量=3.9g(65%)。フェノール7aの1H NMR(CD2Cl2中)スペクトルを以下に示す。
Figure 2008526768
(7b 7aで調製した配位子のアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、3.2gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、5.3mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。発泡が激しいので、あふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成される。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、透明な黄色になる。7aで調製したフェノール1.96gを、5mLのトルエン中の溶液として加え、次に薄いオレンジ色の溶液として加熱撹拌した。30分還流した後、冷却し、メタノールを加える。蒸発させ、さらにメタノールを加えると、クリーム色の結晶性材料が析出し、これを濾過によって回収し、メタノールで十分洗浄し、吸引乾燥した。5.0gのクリーム色の結晶が回収され、融点219℃およびTg106℃であった。この結晶は青緑色のフォトルミネッセンスであり、トルエンに対する溶解性が高く約1.6重量%であった。この材料の塩化メチレン中の1−H NMRスペクトルを以下に示す。この材料は、デバイス評価前に高真空中で昇華させた。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例8 4−(4−シアノフェニル)−フェノールのアルミニウム錯体の調製)
Figure 2008526768
(8a フェノール系配位子の調製)
Figure 2008526768
窒素雰囲気下で、4−ブロモフェノール(5.30g、3.08×10-2mol)と、4−CN−1−フェニル ボロン酸(4.986g、3.39×10-2mol)と、KF(5.91g、1.02×10-1mol)と、Pd2(dba)3(0.141g、1.54×10-4mol)とをTHF(100mL)中で混合した。数分間の撹拌後、P(tBu)3(0.062g、3.08×10-4mol)のTHF(10mL)溶液を混合した。得られた混合物を室温で48時間撹拌した。この溶液を200mLのEt2Oで希釈した後、シリカプラグで濾過し、揮発分を蒸発させると、暗褐色の濃厚な油が得られた。この油にヘキサンを加えると、淡褐色粉末が形成され、これをカラムクロマトグラフィー(1:5のEtOAc/ヘキサン)でさらに精製すると白色粉末が得られた。収量=3.3g(55%)。フェノール8aの1H NMR(CD2Cl2中)スペクトルを以下に示す。
Figure 2008526768
(8b 8aで調製した配位子のアルミニウム錯体の調製)
グローブボックス中で、3.2gのキナルジン(2−メチル−8−ヒドロキシキノリン)を、300mLの丸底フラスコ中で撹拌しながら25mLのトルエンに溶解させた。迅速に撹拌しながら、5.3mLの1.9Mトリエチルアルミニウムのトルエン溶液(アルドリッチ(Aldrich))をシリンジで加えた。発泡が激しいので、あふれるのを防止するため、添加はゆっくり行う必要がある。溶液は濁り始め、最終的には濃い黄色の繊維状沈殿物が形成される。この溶液をマントルヒーター中で還流すると、透明な黄色になる。8aで調製した1.96のフェノールを、5mLのトルエン中の溶液として加え、次に薄いオレンジ色の溶液として加熱撹拌した。30分還流した後、冷却し、メタノールを加える。蒸発させ、さらにメタノールを加えると、クリーム色の結晶性材料が析出し、これを濾過によって回収し、メタノールで十分洗浄し、吸引乾燥した。1.6gのクリーム色の結晶が回収され、融点180℃およびTg123℃であった。この結晶は青緑色のフォトルミネッセンスであり、トルエンに対する溶解性が高く約1.6重量%であった。この材料の塩化メチレン中の1−H NMRスペクトルを以下に示す。この材料は、デバイス評価前に高真空中で昇華させた。
Figure 2008526768
Figure 2008526768
(実施例9.デバイスの製造および特性決定データ)
溶液処理および熱蒸着技術の組み合わせによってOLEDデバイスを製造した。シン・フィルム・デバイシズ・インコーポレイテッド(Thin Film Devices,Inc)の、パターン形成されたインジウムスズ酸化物(ITO)がコーティングされたガラス基体を使用した。これらのITO基体は、30Ω/□のシート抵抗および80%の光透過率を有する1400ÅのITOがコーティングされたコーニング(Corning)1737ガラスを主とするものである。これらのパターン形成されたITO基体は、水性洗浄液中で超音波洗浄し、蒸留水ですすいだ。次に、このパターン形成されたITOを、アセトン中で超音波洗浄し、イソプロパノールですすぎ、窒素気流中で乾燥させた。デバイス製造の直前に、このパターン形成されたITO基体を洗浄したものを、O2プラズマで5分間処理した。冷却の直後に、緩衝液1の水性分散液をITO表面上にスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。冷却後、基体にホール輸送体1の溶液をスピンコーティングし、次に加熱して溶媒を除去した。冷却後、基体に発光層溶液をスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。基体にマスクをして、真空チャンバー中に入れた。ZrQ層を熱蒸着によって堆積した後、LiF層を堆積した。次に、真空下でマスクを交換し、Al層を熱蒸着によって堆積した。チャンバーに通気し、ガラス蓋、デシカント(dessicant)、およびUV硬化性エポキシを使用してデバイスを封入した。
実施例9.1では、ホストは、実施例3の材料とホストAとの混合物であった。発光体は赤色発光体2であった。
実施例9.2では、ホストは、実施例5とホストBとの混合物であった。発光体は赤色発光体1であった。
OLED試料の特性決定は、(1)電流−電圧(I−V)曲線、(2)エレクトロルミネッセンス放射輝度対電圧、および(3)エレクトロルミネッセンススペクトル対電圧を測定することによって行った。3つすべての測定を同時に行い、コンピュータで制御を行った。LEDのエレクトロルミネッセンス放射輝度を、デバイスを動作させるために必要な電流密度で割ることによって、ある電圧におけるデバイスの電流効率が求められる。この単位はcd/Aである。出力効率は、電流効率を動作電圧で割った値である。この単位はlm/Wである。
デバイス製造に使用した材料を以下に列挙する:
緩衝液1は、ポリ(3,4−ジオキシチオフェン)とポリマー性フッ素化スルホン酸との水性分散液であった。この材料は、米国特許公報(特許文献9)の実施例3に記載の手順と類似の手順を使用して調製した。
ホール輸送体1は、架橋性ポリマーのホール輸送材料であった。
ホストA:
Figure 2008526768
ホストB:
Figure 2008526768
赤色発光体1:
Figure 2008526768
赤色発光体2:
Figure 2008526768
ZrQ:テトラキス−(8−ヒドロキシキノリン)ジルコニウム。
Figure 2008526768
(実施例10.デバイスの製造および特性決定データ)
熱蒸着技術によってOLEDデバイスを製造した。すべての薄膜蒸着のベース真空は10-8torrの範囲内であった。シン・フィルム・デバイシズ・インコーポレイテッド(Thin Film Devices,Inc)の、パターン形成されたインジウムスズ酸化物(ITO)がコーティングされたガラス基体を使用した。これらのITOは、30Ω/□のシート抵抗および80%の光透過率を有する1400ÅのITOコーティングがコーティングされたコーニング(Corning)1737ガラスを主とするものである。これらのパターン形成されたITO基体は、次に、水性洗浄液中で超音波洗浄した。次にその基体を蒸留水ですすぎ、続いてイソプロパノールですすいだ後、トルエン蒸気中で脱脂した。洗浄直後、緩衝液1の水性分散液をITO表面上にスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。
次に、この基体を真空チャンバー中に入れ、熱蒸着によって緩衝層上に複数の薄膜層を順次堆積した。マスクを介して、パターン形成されたLiFおよびAlの層を堆積した。完成したOLEDデバイスを次に、真空チャンバーから取り出し、エポキシを使用してカバーガラスで封入し、特性決定を行った。デバイスの層は以下の表10.1に示している。OLED試料の特性決定は、(1)電流−電圧(I−V)曲線、(2)エレクトロルミネッセンス放射輝度対電圧、および(3)エレクトロルミネッセンススペクトル対電圧を測定することによって行った。3つすべての測定を同時に行い、コンピュータで制御を行った。LEDのエレクトロルミネッセンス放射輝度を、デバイスを動作させるために必要な電流密度で割ることによって、ある電圧におけるデバイスの電流効率が求められる。この単位はcd/Aである。出力効率は、電流効率を動作電圧で割った値である。この単位はlm/Wである。
デバイス製造に使用した材料を以下に列挙する:
NPB:N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス−(フェニル)ベンジジン
TDATA: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
Figure 2008526768
Figure 2008526768
以上の本明細書において、特定の実施形態を参照しながら本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者には理解できるように、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱しない種々の修正および変形を行うことができる。したがって、本明細書および図面は、限定的ではなく説明的な意義があると見なすべきであり、このようなすべての修正が、本発明の範囲内に含まれることを意図している。
多数の態様および実施形態を以上に説明してきたが、これらは単に例示的で非限定的なものである。本明細書を読めば、本発明の範囲から逸脱しない他の態様および実施形態が実現可能であることが、当業者には分かるであろう。
特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、および問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、ならびに、なんらかの利益、利点、または解決法を発生させたり、より顕著となったりすることがある、あらゆる特徴が、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての重要、必要、または本質的な特徴として構成されるものではない。
明確にするために、別々の実施形態の状況において、本明細書に記載されている特定の複数の特徴は、1つの実施形態の中で組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔にするため1つの実施形態の状況において説明した種々の特徴も、別々に提供したり、あらゆる副次的な組み合わせで提供したりすることができる。さらに、ある範囲において記載される値への言及は、その範囲内にあるすべての値を含んでいる。
有機電子デバイスの概略図である。

Claims (20)

  1. 金属の配位子であって、以下の式IまたはIIを含むことを特徴とする配位子。
    Figure 2008526768
    (上式中、R1はアルキルまたはアリールである)
  2. 1がパラ位にあることを特徴とする請求項1に記載の配位子。
  3. 1がC4〜C5アルキルであることを特徴とする請求項1に記載の配位子。
  4. 1がt−ブチルであることを特徴とする請求項1に記載の配位子。
  5. 1がアリールであることを特徴とする請求項1に記載の配位子。
  6. 次式を含むことを特徴とする有機金属錯体。
    [Y]nMZ
    (上式中:
    nは、1、2、または3であり;
    Mは、+2、+3、または+4の酸化状態にある金属であり;
    Yは、存在ごとに、8−ヒドロキシキノリンまたはアルキル置換8−ヒドロキシキノリンを含む配位子であり;
    Zは、以下の式IまたはIIを含む配位子であり:
    Figure 2008526768
    上式中、R1はアルキルまたはアリールである)
  7. Mが、Al、Zn、Zr、またはGaであることを特徴とする請求項6に記載の錯体。
  8. 前記アルキル置換8−ヒドロキシキノリンが2位において置換されていることを特徴とする請求項6に記載の錯体。
  9. 前記アルキル置換8−ヒドロキシキノリンが2−メチル−8−ヒドロキシキノリンであることを特徴とする請求項6に記載の錯体。
  10. 次式であることを特徴とする請求項6に記載の錯体。
    Figure 2008526768
  11. 次式であることを特徴とする請求項6に記載の錯体。
    Figure 2008526768
  12. 次式を有することを特徴とする有機金属錯体。
    MYn
    (上式中:
    nは、1、2、または3であり;
    Mは、+2、+3、または+4の酸化状態にある金属であり;
    Yは、8−ヒドロキシキノレートおよび置換8−ヒドロキシキノレートから選択され;
    Zは、以下の式IIIまたはIVの化合物であり:
    Figure 2008526768
    上式中:
    R’1は、1つまたは複数の溶媒可溶化基またはTg上昇基であり;
    2、R3、およびR4は独立して、H、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、F、CN、溶媒可溶化基、およびTg上昇基からなる群より選択される1つまたは複数である)
  13. Mが、Al、Zn、Zr、In、またはGaであることを特徴とする請求項12に記載の錯体。
  14. R’1がアルキル基であることを特徴とする請求項12に記載の錯体。
  15. R’1がシアノ、アルキル、フルオロアルキル、アリール、フルオロアリール、アルキルアリール、アルコキシ、アリールオキシ、フルオロアルコキシ、またはフルオロアリールオキシ、あるいはそれらのヘテロ類似体であることを特徴とする請求項12に記載の錯体。
  16. R’1がフェニル、フルオロフェニル、アルキルフェニル、フルオロアルキルフェニル、アルコキシフェニル、またはフルオロアルコキシフェニルであることを特徴とする請求項12に記載の錯体。
  17. 請求項6に記載の錯体と、少なくとも1種類の溶媒、加工助剤、電荷輸送材料、または電荷障壁材料とを含むことを特徴とする組成物。
  18. 活性層と請求項6に記載の錯体とを含むことを特徴とする有機電子デバイス。
  19. 前記活性層が光活性層であり、前記錯体が前記光活性層内にあるか、または前記光活性層に隣接していることを特徴とする請求項18に記載のデバイス。
  20. 請求項6に記載の錯体を含むことを特徴とする有機電子デバイスの製造に有用な物品。
JP2007549665A 2004-12-30 2005-12-29 有機金属錯体 Pending JP2008526768A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64049304P 2004-12-30 2004-12-30
US69494305P 2005-06-28 2005-06-28
PCT/US2005/047501 WO2006072015A2 (en) 2004-12-30 2005-12-29 Organometallic complexes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008526768A true JP2008526768A (ja) 2008-07-24

Family

ID=36615542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007549665A Pending JP2008526768A (ja) 2004-12-30 2005-12-29 有機金属錯体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090216018A1 (ja)
EP (1) EP1834363A4 (ja)
JP (1) JP2008526768A (ja)
KR (1) KR20070110279A (ja)
CN (1) CN101088178B (ja)
TW (1) TW200641091A (ja)
WO (1) WO2006072015A2 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8440324B2 (en) 2005-12-27 2013-05-14 E I Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising novel copolymers and electronic devices made with such compositions
US7838627B2 (en) 2005-12-29 2010-11-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising novel compounds and polymers, and electronic devices made with such compositions
US8470208B2 (en) * 2006-01-24 2013-06-25 E I Du Pont De Nemours And Company Organometallic complexes
US8524381B2 (en) * 2006-03-07 2013-09-03 Sfc Co., Ltd. Organometallic complex for organic light-emitting layer and organic light-emitting diode using the same
US20080286566A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-20 Shiva Prakash Process for forming an organic light-emitting diode and devices made by the process
KR100963378B1 (ko) 2007-08-31 2010-06-14 주식회사 엘지화학 유기 금속 착물 유도체 및 이를 이용하는 유기발광소자
US8937300B2 (en) 2009-10-19 2015-01-20 E I Du Pont De Nemours And Company Triarylamine compounds for use in organic light-emitting diodes
JP2013508380A (ja) 2009-10-19 2013-03-07 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 電子用途用のトリアリールアミン化合物
US8617720B2 (en) 2009-12-21 2013-12-31 E I Du Pont De Nemours And Company Electroactive composition and electronic device made with the composition
TW201245408A (en) * 2011-04-08 2012-11-16 Du Pont Electronic device
CN103992342B (zh) * 2013-02-16 2016-07-06 清华大学 金属铝配合物及其在有机发光器件中的应用
KR101721229B1 (ko) * 2015-06-19 2017-03-29 경북대학교 산학협력단 수용액 공정이 가능한 유기-금속 착체 화합물을 이용한 전기 이중층 커패시터
JP7336865B2 (ja) 2018-04-02 2023-09-01 三星電子株式会社 有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及び診断用組成物
US11459348B2 (en) * 2018-04-02 2022-10-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Organometallic compound, organic light-emitting device including the same, and diagnostic composition including the organometallic compound

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05214332A (ja) * 1991-08-01 1993-08-24 Eastman Kodak Co 混合配位子アルミニウムキレート発色体
JPH0748385A (ja) * 1993-06-02 1995-02-21 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子およびアルミニウム錯体構造を有する化合物
JPH0931454A (ja) * 1995-07-21 1997-02-04 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH1140355A (ja) * 1997-07-14 1999-02-12 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH1167449A (ja) * 1997-08-11 1999-03-09 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH11121179A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Nec Corp 有機薄膜el素子
JP2004536124A (ja) * 2001-07-11 2004-12-02 エルジー ケミカル エルティーディー. 新規の多重核半メタロセン触媒及びこれを利用したスチレン系重合体の製造方法
JP2004359671A (ja) * 2003-05-14 2004-12-24 Mitsubishi Chemicals Corp アルミニウム混合配位子錯体化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子
WO2005014551A1 (ja) * 2003-08-07 2005-02-17 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 有機el材料用のアルミニウムキレート錯体
WO2005089025A1 (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 有機電界発光素子

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5151629A (en) * 1991-08-01 1992-09-29 Eastman Kodak Company Blue emitting internal junction organic electroluminescent device (I)
GB2271771A (en) * 1992-10-22 1994-04-27 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline naphthalenes
US6303238B1 (en) * 1997-12-01 2001-10-16 The Trustees Of Princeton University OLEDs doped with phosphorescent compounds
CN100358970C (zh) * 1998-04-09 2008-01-02 出光兴产株式会社 有机电致发光装置
US6821645B2 (en) * 1999-12-27 2004-11-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Light-emitting material comprising orthometalated iridium complex, light-emitting device, high efficiency red light-emitting device, and novel iridium complex
US7595501B2 (en) * 2000-06-30 2009-09-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electroluminescent iridium compounds with fluorinated phenylpryidines, phenylpyrimidines, and phenylquinolines and devices made with such compounds
US7390438B2 (en) * 2003-04-22 2008-06-24 E.I. Du Pont De Nemours And Company Water dispersible substituted polydioxythiophenes made with fluorinated polymeric sulfonic acid colloids
US20060040139A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-23 Norman Herron Electronic devices made with metal Schiff base complexes

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05214332A (ja) * 1991-08-01 1993-08-24 Eastman Kodak Co 混合配位子アルミニウムキレート発色体
JPH0748385A (ja) * 1993-06-02 1995-02-21 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子およびアルミニウム錯体構造を有する化合物
JPH0931454A (ja) * 1995-07-21 1997-02-04 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH1140355A (ja) * 1997-07-14 1999-02-12 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH1167449A (ja) * 1997-08-11 1999-03-09 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH11121179A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Nec Corp 有機薄膜el素子
JP2004536124A (ja) * 2001-07-11 2004-12-02 エルジー ケミカル エルティーディー. 新規の多重核半メタロセン触媒及びこれを利用したスチレン系重合体の製造方法
JP2004359671A (ja) * 2003-05-14 2004-12-24 Mitsubishi Chemicals Corp アルミニウム混合配位子錯体化合物、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子
WO2005014551A1 (ja) * 2003-08-07 2005-02-17 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 有機el材料用のアルミニウムキレート錯体
WO2005089025A1 (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 有機電界発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP1834363A2 (en) 2007-09-19
WO2006072015A3 (en) 2006-11-02
KR20070110279A (ko) 2007-11-16
EP1834363A4 (en) 2010-10-06
CN101088178A (zh) 2007-12-12
WO2006072015A2 (en) 2006-07-06
US20090216018A1 (en) 2009-08-27
TW200641091A (en) 2006-12-01
CN101088178B (zh) 2010-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1859656B1 (en) Organometallic complexes
JP2008526768A (ja) 有機金属錯体
JP5189990B2 (ja) 新規なコポリマーを含む組成物およびそのような組成物を使用して製造された電子デバイス
KR101884479B1 (ko) 전기활성 조성물 및 그 조성물로 제조된 전자 소자
KR101528658B1 (ko) 광활성 조성물, 및 그 조성물로 제조된 전자 소자
JP2009539768A (ja) Ir(iii)の赤色発光錯体およびそのような化合物を使用して製造したデバイス
KR101903220B1 (ko) 녹색 발광 재료
JP5180840B2 (ja) 新規な化合物を含む組成物およびそのような組成物を使用して製造された電子デバイス
KR101911584B1 (ko) 녹색 발광 재료
KR101782660B1 (ko) 전자적 응용을 위한 트라이아릴아민 화합물
KR20150007319A (ko) 청색 발광 화합물
KR20160137387A (ko) 전자 응용을 위한 전자 수송 재료
EP1979437B1 (en) Organometallic complexes
KR101573125B1 (ko) 전기활성 조성물
KR20150017708A (ko) 청색 발광 화합물
KR101545418B1 (ko) 전기활성 재료
KR102154797B1 (ko) 다이아자크리센 유도체를 포함하는 전자 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081031

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110927

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111222

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120105

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120127

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120203

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120511