JP2009522273A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

本発明は、新規な化合物およびポリマー、新規な化合物またはポリマーを含む組成物、ならびに上記の化合物またはポリマーを含有する少なくとも１つの層を含む電子デバイスに関する。

Description

本発明は、電子デバイスの製造における正孔輸送材料として有用な新規な化合物に関する。さらに本発明は、そのような正孔輸送化合物を含む少なくとも１つの活性層を有する電子デバイスに関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２００５年１２月２９日に出願された米国仮特許出願第６０／７５４，９７６号明細書（この記載内容全体を本明細書に援用する）の優先権を主張する。
ＯＬＥＤディスプレイを構成する有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）などの有機光活性電子デバイスにおいて、ＯＬＥＤディスプレイ中では有機活性層が電気接触層の間に挟まれている。ＯＬＥＤにおいて、電気接触層の両端に電圧を印加すると、有機光活性層は光透過性電気接触層を透過する光を発する。
発光ダイオード中の活性成分として有機エレクトロルミネッセンス化合物が使用されることが知られている。単純な有機分子、共役ポリマー、および有機金属錯体が使用されている。
光活性材料を使用するデバイスは、多くの場合、光活性（たとえば、発光）層と接触層（正孔注入接触層）との間に配置される１つまたは複数の電荷輸送層を含む。１つのデバイスは２つ以上の接触層を含むことができる。光活性層と正孔注入接触層との間に正孔輸送層を配置することができる。正孔注入接触層はアノードと呼ばれる場合もある。光活性層と電子注入接触層との間には電子輸送層を配置することができる。電子注入接触層はカソードと呼ばれる場合もある。
米国特許第５，９６２，６３１号明細書 国際公開第００／５３５６５号パンフレット 米国特許出願公開第２００４／０２５４２９７号明細書 米国特許出願公開第２００４／０２９１３３号明細書 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 欧州特許出願公開第１１９１６１２号明細書 国際公開第０２／１５６４５号パンフレット 欧州特許出願公開第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 ヤマモト（Ｙａｍａｍｏｔｏ）、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、第１７巻、１１５３頁（１９９２年） コロン（Ｃｏｌｏｎ）ら、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｐａｒｔ Ａ、Ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｅｄｉｔｉｏｎ、第２８巻、３６７頁（１９９０年） 「可溶性導電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 第３５７巻、４７７−４７９頁（１９９２年６月１１日） Ｙ．ワン（Ｗａｎｇ）によるカーク・オスマー工業化学百科事典（Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第４版（Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ）、第１８巻、８３７−８６０頁、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
電子デバイス中に使用される電荷輸送材料が引き続き必要とされている。
式Ｉの化合物を提供する。
Figure 2009522273
（式中：
Ａｒ＝アリール、ヘテロアリール、またはＡｒ’−ＮＡｒ’２であり
Ａｒ’＝アリール、ヘテロアリールであり、
Ａ＝Ｈ、Ｄ、Ａｒ、−ＮＡｒ２、アルキル、ヘテロアルキル、フルオロアルキル、またはＱであり、
Ｅ＝Ｏ、Ｓ、（ＳｉＲ’Ｒ”）ｎ、（ＣＲ’Ｒ”）ｎ、またはそれらの組み合わせであり、出現するごとに異なっていてもよく、式中のＲ’およびＲ”はそれぞれ独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、フルオロアルキル、フルオロアリール、フルオロアルコキシ、およびフルオロアリールオキシから選択され、
Ｒ’、Ｒ”＝Ｈ、Ｄ、アルキル、フルオロアルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、フルオロアルコキシ、アリールオキシ、アミドであり、
Ｑ＝脱離基であり、
ｍ＝０〜５であり、
ｎ＝０〜２０であり、
ｘ＝１〜２０である）
少なくとも２つのＡ＝Ｑである式Ｉの化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有するポリマーも提供する。式Ｉから誘導される化合物１および化合物２をさらに提供する。本明細書に記載される条件下で式Ｉから誘導されるポリマー１およびポリマー２もさらに提供する。
化合物１および２などの式Ｉで表される化合物か、あるいは、ポリマー１および２などの少なくとも２つのＡ＝Ｑである式Ｉの化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有するポリマーを含む少なくとも１つの層を含む電子デバイスも提供する。この電子デバイスの少なくとも１つの層は、有機層、光活性層、または正孔輸送層であってよい。
以上の概要および以下の詳細な説明は、単に例示的および説明的なものであり、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の理解を進めるために、添付の図面において実施形態を説明する。
当業者であれば理解しているように、図面中の物体は、平易かつ明快にするために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない。たとえば、実施形態を理解しやすいようにするために、図面中の一部の物体の寸法が他の物体に対して強調されている場合がある。
本明細書において開示される化合物およびポリマーは、電子デバイス中に使用される正孔輸送層の製造に有用である。この正孔輸送層は、正孔輸送能力が望まれるあらゆる用途に使用することができる。一実施形態においては、本発明の化合物およびポリマーは、光活性材料のホストとして有用である。
本発明の化合物およびポリマーにおいて、すべてのＡ、Ｒ、およびＡｒは独立して選択され、同種の場合も異種の場合もある。
用語「ポリマー」は、オリゴマーと、ホモポリマーと、および２つ以上の異なる繰り返し単位を有するコポリマーとを含むことを意図している。同じ構造の繰り返し単位を有するが異なる置換基を有するコモノマーは、この用語が本明細書において使用される場合、コポリマーを形成する。モノマー「Ｘ−Ｔ−Ｘ」から誘導される繰り返し単位を有するポリマーは、繰り返し単位−（−Ｔ−）−を有する。
用語「脱離基」は、重合を促進し、重合反応中に除去される基を意味することを意図している。一実施形態においては、脱離基は、ハロゲン化物、トリフレート、ボロン酸、ボロン酸エステル、またはボランである。一実施形態においては、脱離基はＣｌまたはＢｒである。
一実施形態においては、本発明の化合物は、以下の化合物１または２である。
Figure 2009522273
一実施形態においては、本発明のポリマーは、以下のポリマー１または２である。
Figure 2009522273
式Ｉで表される化合物は、実施例においてより詳細に説明するように、周知のカップリング反応を使用して作製することができる。
本明細書において記載されるポリマーは、周知の３つの合成経路によって一般に調製することができる。非特許文献１に記載される第１の合成方法においては、モノマー単位のジハロ誘導体を、化学量論量のビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）などの０価のニッケル化合物と反応させる。第２の方法は、非特許文献２に記載されている。二価のニッケルイオンを０価のニッケルに還元可能な化学量論量の材料の存在下で、モノマー単位のジハロ誘導体を触媒量のＮｉ（ＩＩ）化合物と反応させる。好適な材料としては、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、およびリチウムが挙げられる。米国特許公報（特許文献１）、および特許文献２に記載される第３の合成方法においては、あるモノマー単位のジハロ誘導体を、ボロン酸、ボロン酸エステル、およびボランから選択される２つの反応性基を有する別のモノマー単位の誘導体と、テトラキス（トリフェニルホスフィン）Ｐｄなどの０価のパラジウム触媒の存在下で反応させる。
本明細書において記載されるポリマーがコポリマーである場合、それがランダムコポリマーまたはブロックコポリマーであってよい。モノマーを反応させて、より大きなモノマー単位を形成し、次にそれを単独、または別のモノマーとともに重合させることができる。コポリマー−（−Ａ−）ｘ（−Ｂ−）ｙ−は、モノマーＸ−Ａ−ＸをモノマーＸ−Ｂ−Ｘと共重合させることによって形成することもでき、またはより大きなモノマーＸ−Ａ−Ｂ−Ｘを形成しそのモノマーを重合させることによって形成することもできる。どちらの場合も、得られたポリマーは、モノマーＸ−Ａ−ＸとモノマーＸ−Ｂ−Ｘとから誘導されたコポリマーと見なされる。
一実施形態においては、本発明のポリマーはホモポリマーである。一実施形態においては、本発明のポリマーは、式Ｉで表される化合物から誘導される２つ以上のモノマー単位を有するコポリマーである。一実施形態においては、本発明のポリマーは、式Ｉで表される化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位と、第２のモノマーから誘導される少なくとも１つのモノマー単位とを有するコポリマーである。この第２のモノマーは共役化合物であってよい。共役化合物の例としては、限定するものではないが、アリーレン類、チオフェン類、ビチオフェン類、アリーレンビニレン類、フルオレン類、ビフルオレン類、およびジベンゾシロール類が挙げられ、これらすべては、置換されている場合も非置換の場合もある。
ポリマー中のモノマー単位数の実用的な上限は、ある程度は、特定の溶媒に対するポリマーに望まれる溶解性、または溶媒の種類によって決定される。モノマー単位数が増加すると、その化合物の分子量が増加する。分子量が増加すると、その化合物の特定の溶媒に対する溶解性が低下すると一般に推測される。さらに、一実施形態においては、特定の溶媒に対してポリマーが実質的に不溶性となるモノマー単位数は、化合物の構造にある程度依存する。たとえば、複数のフェニル基を有する化合物は、モノマー単位数が約１０４よりはるかに少ない場合に、有機溶媒に対して実質的に不溶性となりうる。別の例として、フェニル基および／または特定の官能基を有するフェニル基数がより少ない化合物は、モノマー単位数が約１０４以上、さらには１０５または１０６となった場合でさえも、特定の溶媒に対して可溶性となりうる。ポリマーの分子量および溶媒の選択は、当業者の能力の範囲内である。
一実施形態においては、式Ｉで表される化合物を含む液体組成物を提供する。一実施形態においては、式Ｉで表される化合物から誘導されるモノマー単位を有するポリマーを含む液体組成物を提供する。本発明の液体組成物は、光活性材料をさらに含むことができる。本発明の液体組成物は、たとえば、溶液、分散体、またはエマルジョンであってよい。
一実施形態においては、有機電子デバイスの製造方法を提供する。本発明の方法は：式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導されるモノマー単位を有するポリマーを含む液体組成物を提供するステップと；アノードを提供するステップと；前記化合物を含む前記液体を前記アノードと接触させるステップと；前記化合物から前記液体を除去して正孔輸送膜を得るステップと；光活性材料を提供するステップと；前記正孔輸送膜に隣接して前記光活性材料を配置するステップと；電子輸送体を提供し、前記光活性材料に隣接して前記電子輸送体を配置するステップと；前記電子輸送体に隣接してカソードを提供するステップとを含む。上記液体は、たとえば、溶液または分散体であってよい。一実施形態においては、アノードと正孔輸送膜との間に緩衝層が提供される。
一実施形態においては、本発明の方法は：光活性化合物と、式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導されるモノマー単位を有するポリマーとを含む液体組成物を提供するステップと；アノードを提供するステップと；正孔輸送材料を提供するステップと；前記アノードに隣接して前記正孔輸送材料を配置して正孔輸送膜を形成するステップと；前記液体組成物を前記正孔輸送膜と接触させるステップと；前記組成物から前記液体を除去して、光活性材料と、式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導されるモノマー単位を有するポリマーとを含む光活性膜を得るステップと；電子輸送体を提供し、前記光活性膜に隣接して前記電子輸送体を配置するステップと；前記電子輸送体に隣接してカソードを提供するステップとを含む。上記液体は、たとえば、溶液または分散体であってよい。一実施形態においては、アノードと正孔輸送膜との間に緩衝層が提供される。
用語「有機電子デバイス」は、１つまたは複数の有機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（「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）、（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、あるいは項目（１）〜（４）中のデバイスのあらゆる組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ＯＬＥＤデバイスなどの電子デバイスを製造するために、一実施形態においては、インジウムをドープした酸化スズ（ＩＴＯ）などの透明アノード上に堆積される場合に、本発明の化合物が膜を形成する。この結果得られる膜の品質は、平滑性および欠陥密度を目視／顕微鏡で観察することによって表面的に判断することができる。ＯＬＥＤに関しては、目視で観察される欠陥が最小限であることが好ましい。さらに、膜の品質は、たとえば、光学的な楕円偏光計または機械的なプロフィルメーターを使用して膜のいくつかの別々の領域上の膜厚さを評価することによって測定することができ；膜の異なる領域で測定した場合に、膜が実質的に均一な厚さを有することが好ましい。
本発明の液体は、好ましくは本発明の化合物またはポリマーの溶媒である。特定の化合物または関連する種類の化合物に好ましい溶媒は、当業者によって容易に決定することができる。ある用途では、本発明の化合物が非水溶媒中に溶解することが好ましい。このような非水溶媒は、Ｃ１〜Ｃ２０アルコール、エーテル、および酸エステルなどの比較的極性である場合もあり、あるいはＣ１〜Ｃ１２アルカンまたは芳香族などの比較的非極性である場合もある。
本発明の新規な化合物またはポリマーを含む本明細書において記載される溶液または分散体のいずれかとしての液体組成物を製造するのに有用な他の好適な液体としては、塩素化炭化水素（塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼンなど）、芳香族炭化水素（置換および非置換のトルエンおよびキシレンなど、たとえばトリフルオロトルエン（ｔｒｉｆｌｕｒｏｔｏｌｕｅｎｅ））、極性溶媒（テトラヒドロフラン（ＴＨＰ）、Ｎ−メチルピロリドンなど）、エステル（エチルアセテートなど）、アルコール（イソプロパノール）、ケトン（シクロペンタノン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｔｏｎｅ））、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。
一実施形態においては、本発明の化合物またはポリマーが実質的に可溶性である溶媒中に、本発明の化合物が溶解される。次に、スピン堆積、インクジェットなどのいくつかの技術のいずれかによって、この溶液から薄膜が形成され乾燥される。この結果溶媒が蒸発することによって形成された膜は、次に、溶媒の沸点よりも高い温度などの高温において、窒素雰囲気の減圧中のいずれかでベークを行うことによってさらに乾燥される。次に、この膜は、発光層材料を含有する第２の溶液を先に形成された化合物膜の上面上に堆積することによるさらなる処理が行われ、この場合、発光材料は、本発明の化合物が実質的に不溶性である溶媒中に溶解される。「実質的に不溶性」は、約５ｍｇ未満の化合物が１ｍｌの溶媒中に溶解することを意味する。しかし、５ｍｇを超えるまたは５ｍｇ未満の溶解性を使用することもでき、ある用途ではそのような溶解性が好ましい場合もある。たとえば、１０ｍｇ／ｍＬまでのわずかな溶解性で、本明細書において記載されるＨＴＭコポリマーと発光層材料との間に不鮮明なまたは段階的な界面が得られる場合がある。含まれる材料の性質次第で、このような不鮮明さによって、有害または有益な影響が生じうる。このような界面の不鮮明さによって、界面を横断する電荷輸送が改善され、デバイスの性能または輸送が改善されることがある。
当業者によって理解されているように、化合物の溶解性は、その化合物内の置換基によってある程度決定される。一実施形態においては、通常はＩＴＯ（インジウムをドープした酸化スズ）などの透明アノードである電極上に発光層の層の膜を堆積するために使用することができる溶媒に対して、本発明の化合物は、比較的低い溶解性を有し、たとえば溶解性が約５ｍｇ／ｍＬ未満、さらには約２ｍｇ／ｍＬ以下である。
（デバイス）
式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有するポリマーを含有する少なくとも１層を正孔輸送層として含む有機電子デバイスも提供する。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をアノード層としている。アノード層は、線として堆積することができ、正電荷キャリアを注入するのに効果的な電極である。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、導電性のポリマー、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、第１１族金属、第４族、第５族、および第６族の金属、ならびに第８〜１０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第１２族、第１３族、および第１４族の金属の混合金属酸化物が一般に使用される。アノードは、非特許文献３に記載されるような代表的な材料などの有機材料、特にポリアニリンなどの導電性ポリマーを含むこともできる。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、正孔輸送材料などの緩衝層１１５を、アノード層１１０の上に堆積することができ、後者は「正孔注入接触層」と呼ばれることもある。緩衝層は正孔輸送材料を含むことができる。層１１５の正孔輸送材料の例は、たとえば、非特許文献４にまとめられている。正孔輸送「小」分子とオリゴマーおよびポリマーとの両方を使用することができる。正孔輸送分子としては：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）；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）；α−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）；１，２−ｔｒａｎｓ−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）；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（α−ＮＰＢ）；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。有用な正孔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、ポリチオフェン（ｐｏｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、ポリピロール、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。正孔輸送ポリマーは、米国特許公報（特許文献３）および米国特許公報（特許文献４）に開示されるような導電性ポリマーとコロイド形成性ポリマー酸との複合体であってもよい。導電性ポリマーは有用な種類の１つである。前述のような正孔輸送部分を、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正孔輸送ポリマーを得ることも可能である。
正孔輸送層１２０は、緩衝層１１５が存在する場合にはその上に堆積することができ、または第１の電気接触層１１０の上に堆積することもできる。一実施形態においては、正孔輸送層は、本明細書に記載される式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有するポリマーを含む。一実施形態においては、正孔輸送層は異なる正孔輸送材料を含む。緩衝層１１５に関して説明したあらゆる正孔輸送材料を正孔輸送層１２０中に使用することができる。
有機層１３０は、正孔輸送層１２０の上に堆積することができる。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）であってもよく、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）であってもよい。
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、層１３０中などの光活性材料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５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６）、特許文献７、特許文献８、および特許文献９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）らの米国特許公報（特許文献１０）、ならびにバローズ（Ｂｕｒｒｏｗｓ）およびトンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）の特許文献１１および特許文献１２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、光活性材料は有機金属錯体であってよい。別の一実施形態において、光活材料は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５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６）、特許文献７、特許文献８、および特許文献９に記載されている。イリジウムの金属錯体を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）による特許文献１１および特許文献１２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、トンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）らの米国特許公報（特許文献１０）、非特許文献５、および非特許文献６に記載されている。
一実施形態においては、光活性層１３０は、エレクトロルミネッセンス材料のホストとして、式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有するポリマーを含む。
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、第１族のアルカリ金属、特にリチウム、第２族（アルカリ土類）金属、第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Ｌｉ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、障壁層または膜である。
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、あるいは保護層として機能させるために、アノード１１０と正孔輸送層１２０との間に追加層（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、または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、正孔輸送層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は、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を行うことができ、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は、５００〜５０００Å、一実施形態においては１０００〜２０００Å；場合による緩衝層１１５および正孔輸送層１２０は、それぞれ５０〜２０００Å、一実施形態においては２００〜１０００Å；光活性層１３０は、１０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；層１４０および１５０は、それぞれ５０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；カソード１６０は、２００〜１００００Å、一実施形態においては３００〜５０００Å。デバイス中の電子−正孔再結合領域の位置、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−正孔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、正孔輸送層、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から選択される導電性ポリマーを含む。一実施形態においては、緩衝層は、導電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から選択される材料を含む。
一実施形態においては、正孔輸送層は、本明細書において記載される式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有するポリマーを含む。
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、このホスト材料は、２つ以上の８−ヒドロキシキノレート配位子を有する有機金属錯体である。一実施形態においては、ホストは、本明細書において記載される式Ｉで表される化合物、または式Ｉで表される化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有するポリマーである。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のホストは正孔輸送材料である。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８−ヒドロキシキノリンである。一実施形態においては、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から選択される材料である。第１のホスト対第２のホストの比率は１：１００〜１００：１とすることができる。一実施形態においては、この比率は１：１０〜１０：１である。一実施形態においては、この比率は１：１０〜１：５である。一実施形態においては、この比率は１：５〜１：１である。一実施形態においては、この比率は１：１〜５：１である。一実施形態においては、この比率は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８−ヒドロキシキノリンである。一実施形態においては、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から選択される材料を含む。一実施形態においては、電子注入層は、ＢａＯ、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、正孔輸送層、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膜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、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から選択される。一実施形態においては、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重量パーセントの量で液体媒体中に存在することができる。液体媒体に依存するが、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。液相堆積後、液体媒体は、室温または加熱しながら、空気中、不活性雰囲気中、または減圧によって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５〜２００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５〜４０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは４０〜８０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは８０〜１２０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１２０〜１６０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１６０〜２００ｎｍの間である。
正孔輸送層は、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、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、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、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、キシレン、アニソール、およびそれらの混合物から選択される。正孔輸送材料は、０．２〜２重量パーセントの濃度で液体媒体中に存在することができる。液体媒体に依存するが、他の重量パーセント値の正孔輸送材料を使用することができる。正孔輸送層は、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、正孔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、正孔輸送層はインクジェット印刷によって適用される。
液相堆積後、液体媒体は、室温または加熱しながら、空気中、不活性雰囲気中、または減圧によって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５〜５０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５〜１５ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１５〜２５ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは２５〜３５ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３５〜５０ｎｍ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、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重量パーセントの濃度で液体媒体中に存在することができる。液体媒体によっては他の重量パーセント値の光活性材料を使用することもできる。光活性層は連続または不連続のあらゆる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。液相堆積後、液体媒体は、室温または加熱を使用して、空気中、不活性雰囲気中、または減圧によって除去することができる。一実施形態においては、堆積された層は、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２５〜１００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは２５〜４０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは４０〜６５ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６５〜８０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは８０〜１００ｎｍの間である。
本発明の電子輸送層は、あらゆる気相堆積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、減圧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１〜１００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１〜１５ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１５〜３０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３０〜４５ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは４５〜６０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６０〜７５ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは７５〜９０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは９０〜１００ｎｍの間である。
電子注入層は、あらゆる気相堆積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、減圧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、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、材料は１００℃〜４００℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は１００℃〜１５０℃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１５０℃〜２００℃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２００℃〜２５０℃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２５０℃〜３００℃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３００℃〜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３５０℃〜４００℃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１〜２ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは２〜３ｎｍの間である。
カソードは、あらゆる気相堆積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、減圧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、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、材料は１００℃〜４００℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は１００℃〜１５０℃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１５０℃〜２００℃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２００℃〜２５０℃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２５０℃〜３００℃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３００℃〜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３５０℃〜４００℃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１０〜５０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５０〜１００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１００〜２００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは２００〜３００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３００〜４００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは４００〜５００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５００〜６００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６００〜７００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは７００〜８００ｎｍ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９００〜１０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１０００〜２０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは２０００〜３０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３０００〜４０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは４０００〜５０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５０００〜６０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６０００〜７０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは７０００〜８０００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは８０００〜９０００ｎｍ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、正孔輸送層、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、減圧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、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、材料は１００℃〜４００℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は１００℃〜１５０℃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１５０℃〜２００℃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２００℃〜２５０℃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２５０℃〜３００℃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３００℃〜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３５０℃〜４００℃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５〜２００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５〜３０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３０〜６０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６０〜９０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは９０〜１２０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１２０〜１５０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１５０〜２８０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１８０〜２００ｎｍの間である。
一実施形態においては、正孔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、減圧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、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、材料は１００℃〜４００℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は１００℃〜１５０℃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１５０℃〜２００℃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２００℃〜２５０℃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２５０℃〜３００℃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３００℃〜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３５０℃〜４００℃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５〜２００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５〜３０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３０〜６０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６０〜９０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは９０〜１２０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１２０〜１５０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１５０〜２８０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１８０〜２００ｎｍ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、減圧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、減圧下での熱蒸着によって堆積される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る。一実施形態においては、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、材料は１００℃〜４００℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は１００℃〜１５０℃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１５０℃〜２００℃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２００℃〜２５０℃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２５０℃〜３００℃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３００℃〜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３５０℃〜４００℃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５〜２００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５〜３０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３０〜６０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６０〜９０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは９０〜１２０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１２０〜１５０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１５０〜２８０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１８０〜２００ｎｍの間である。
一実施形態においては、光活性層は、２つのエレクトロルミネッセンス材料を含み、それぞれが減圧下での熱蒸着によって堆積される。上述のいずれかの減圧条件および温度を使用することができる。上述のいずれかの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。層の全体の厚さは、１成分の光活性層に関して前述した厚さ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つのエレクトロルミネッセンス材料と少なくとも１つのホスト材料とを含み、それぞれが減圧下での熱蒸着によって堆積される。上述のいずれかの減圧条件および温度を使用することができる。上述のいずれかの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。層の全体の厚さは、１成分の光活性層に関して前述した厚さ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、減圧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、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−６ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−７ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、減圧は１０−８ｔｏｒｒ未満である。一実施形態においては、材料は１００℃〜４００℃の範囲内の温度に加熱される。一実施形態においては、材料は１００℃〜１５０℃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１５０℃〜２００℃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２００℃〜２５０℃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２５０℃〜３００℃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３００℃〜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３５０℃〜４００℃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５〜２００ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは５〜３０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは３０〜６０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは６０〜９０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは９０〜１２０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１２０〜１５０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１５０〜２８０ｎｍの間である。一実施形態においては、最終層厚さは１８０〜２００ｎｍ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、本発明のデバイスは、一部の有機層の気相堆積と、一部の有機層の液相堆積とによって製造される。一実施形態においては、本発明のデバイスは、緩衝層の液相堆積と、他のすべての層の気相堆積と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、光活性有機膜の個別の堆積物が、電流の流れによって独立に励起し、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、光活性有機膜の堆積物は、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。
本発明のデバイスは、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。
層、材料、部材、または構造に関して言及される場合に、本明細書において使用される場合、用語「正孔輸送」は、そのような層、材料、部材、または構造が、比較的効率的かつ少ない電荷損失で、そのような層、材料、部材、または構造の厚さを通過する正電荷の移動を促進することを意味することを意図している。
本明細書において開示され権利請求される特定の式を有する組成物に言及するために単独で使用される用語「組成物」は、化合物、モノマー、ダイマー、オリゴマー、およびそれらのポリマー、ならびに溶液、分散体、液体および固体の混合物および混和材料を含むものと広く解釈することを意図している。
用語「消光防止組成物」は、励起状態の光活性層から隣接層へのエネルギーおよび電子の出入りの両方を防止、遅延、または縮小する材料を意味することを意図している。
用語「光活性」は、エレクトロルミネッセンス、フォトルミネッセンス、および／または感光性を示すあらゆる材料を意味する。
用語「基」は、有機化合物中の置換基などの化合物の一部を意味することを意図している。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換されていることを示している。接頭語「フルオロ」は１つまたは複数の水素がフッ素で置換されていることを示している。
用語「アルキル」は、１つの結合点を有する脂肪族炭化水素から誘導される基を意味することを意図しており、この基は非置換であっても置換されていてもよい。一実施形態においては、アルキル基は１〜２０個の炭素原子を有することができる。用語「アリール」は、１つの結合点を有する芳香族炭化水素から誘導される基を意味することを意図しており、この基は非置換であっても置換されていてもよい。一実施形態においては、アリール基は６〜３０個の炭素原子を有することができる。一実施形態においては、ヘテロアリール基は２〜３０個の炭素原子を有することができる。用語「アルコキシ」は、Ｒが、アルキル、パーフルオロアルキル、またはヘテロアルキルである基−ＯＲを意味することを意図している。用語「アリールオキシ」は、Ｒがアリールまたはヘテロアリールである基−ＯＲを意味することを意図している。
用語「アミド」は、Ｒが、Ｈ、アルキル、フルオロアルキル、ヘテロアルキル、アリール、またはヘテロアリールである基−Ｃ（Ｏ）ＮＲ２を意味することを意図している。
用語「光活性」は、エレクトロルミネッセンスまたは感光性を示すあらゆる材料を意味することを意図している。
特に明記しない限り、すべての基は非置換であっても置換されていてもよい。デバイス中の層に言及するために使用される場合、語句「隣接する」は、ある層が別の層のすぐ隣にあることを必ずしも意味するものではない。一方、語句「隣接するＲ基」は、化学式中で互いに隣同士であるＲ基（すなわち、１つの結合によって連結した元素上に存在するＲ基）を意味するために使用される。
用語「化合物」は、分子から構成される電気的に変化しない物質であって、それらの分子はさらに原子からなり、それらの原子は物理的手段によっては分離不可能である物質を意味することを意図している。
用語「コポリマー」は、オリゴマー種を包含しており、２つ以上のモノマー単位を有する材料を含むことを意図している。さらに、全体的にＩＵＰＡＣ番号方式が使用され、周期表の族は、左から右に１〜１８の番号が付けられる（ＣＲＣ化学物理ハンドブック第８１版（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１ｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ）、２０００年）。
本明細書において使用される場合、「溶液処理」は、液体媒体から堆積するステップを含む方法を意味する。この液体媒体は溶液、分散体、エマルジョン、またはその他の形態であってよい。
用語「層」は、用語「膜」と同義的に使用され、所望の領域を覆うコーティングを意味する。この用語は大きさによって限定されることはない。この領域は、デバイス全体の大きさであってもよく、あるいは実際の視覚的表示などの特殊機能領域の小ささ、または１つのサブピクセルの小ささであってもよい。層および膜は、気相堆積、液相堆積（連続的技術および不連続な技術）、および熱転写などの従来のあらゆる堆積技術によって形成することができる。連続堆積技術としては、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が挙げられるが、これらに限定されるものではない。不連続堆積技術としては、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」、「含んでなること」、「含む」、「含むこと」、「有する」、「有すること」、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」は、包含的な「または」を意味するのであって、排他的な「または」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）、ならびに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。
また、本発明の要素および成分を説明するために「ａ」または「ａｎ」も使用されている。これは単に便宜的なものであり、本発明の一般的な意味を提供するために行われている。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、明らかに他の意味となる場合を除けば、単数形は複数形も含んでいる。
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用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。特に定義しない限り、図中のすべての文字記号は、その原子の略語を有する原子を表している。本明細書に記載されるものと類似または等価の方法および材料を、本発明の実施または試験において使用することができるが、好適な方法および材料について以下に説明する。
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、それらの記載内容全体が援用される。矛盾が生じる場合には、定義を含めて本明細書に従うものとする。さらに、材料、方法、および実施例は、単に説明的なものであり、限定を意図したものではない。
以下の実施例で、本発明の特定の特徴および利点を説明する。これらは、本発明の説明を意図するものであり、限定を意図するものではない。特に明記しない限り、すべてのパーセント値は重量を基準としている。
（実施例１）
この実施例は、化合物２の合成を示す。
（パート１．前駆体（１）のＮ，Ｎ−ビス（ｐ−ジフェニルアミノ）−４−クロロアニリンの合成）
Figure 2009522273
Ｎ２パージしたドライボックス中で、４−クロロアニリン（１０ｇ、７８ｍｍｏｌ）と、４−ブロモフェニル−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン（６３．５ｇ、１９６ｍｍｏｌ）と、トルエン（３８０ｍｌ）とを、マグネチックスターラーを取り付けた１Ｌの丸底フラスコ中で混合する。トリ−ｔ−ブチルホスフィン（１．１ｇ、５．４ｍｍｏｌ）と、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（２．５ｇ、２．７ｍｍｏｌ）と、ナトリウムｔ−ブトキシド（１８．８ｇ、１９６ｍｍｏｌ）とを加える。この反応フラスコに蓋をして、内容物を室温で８４時間撹拌する。反応物をドライボックスから取り出し、最上部に珪藻土（２５０ｇ）を有するシリカゲル（１００ｇ）のパッドで濾過し、トルエン（１．５Ｌ）で洗浄する。この濾液および洗液を１つにまとめ、ロータリーエバポレーター上で濃縮する。高真空下で残留物を乾燥させると、緑がかった褐色の固体（６０ｇ）が得られる。この生成物を、フラッシュカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；７．５％〜３０％のＣＨ２Ｃｌ２／ヘキサングラジエント）で生成すると、１４．５ｇのほぼ純粋な生成物が得られる。この生成物を、Ｎ２下で還流アセトン（１．６Ｌ）中で撹拌し、室温まで冷却し、減圧濾過によって単離して、アセトンで洗浄する。高真空下で乾燥させると、９．３ｇ（１９％）の純粋な生成物が薄緑色粉末として得られる。１Ｈ ＮＭＲスペクトル（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ標準）は、前駆体（１）の構造と一致する。
（パート２．前駆体（２）の合成）
Figure 2009522273
４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジアニリン（２．６ｇ、７．７ｍｍｏｌ）を、Ｎ２パージしたグローブボックス中の２５０ｍｌのシュレンク（Ｓｃｈｌｅｎｋ）容器中のトルエン（５０ｍｌ）に溶解させる。Ｎ，Ｎ−ビス（ｐ−ジフェニルアミノ）−４−クロロアニリンと、前駆体（１）（１０．０ｇ、１６．３ｍｍｏｌ）と、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（０．１６２ｇ、０．８００ｍｍｏｌ）とを加える。トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．３５３ｇ、０．４００ｍｍｏｌ）とナトリウム−Ｉ−ブトキシドとを加え、トルエン（５０ｍｌ）で洗浄する。反応容器を密閉し、ドライボックスから取り出し、９０℃で１７時間加熱する。反応物を室温まで冷却し、最上部に珪藻土（２５ｇ）を有するシリカゲル（１０ｇ）のパッドで濾過し、トルエン（８００ｍｌ）で洗浄する。濾液と洗液とをまとめたものを、減圧下ロータリーエバポレーター上で濃縮し、高真空下で乾燥させると、茶色がかったオレンジ色の半固体が得られる。この生成物をフラッシュカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；７：３〜２／１のヘキサン／ＣＨ２Ｃｌ２グラジエント）で生成すると、淡黄色固体（６．１８ｇ）が得られる。得られた固体を、同じ条件下のフラッシュカラムクロマトグラフィーでさらに生成すると、黄緑色固体（６．０ｇ）が得られる。この生成物を酢酸エチル（５０ｍｌ）中に懸濁させ、Ｎ２下で２４時間撹拌し、濾過し、酢酸エチル（２０ｍｌ）で洗浄し、高真空下で乾燥させると、４．１ｇの薄緑色固体（３６％）が得られる。１Ｈ ＮＭＲスペクトル（５００ＭＨｚ、ＴＨＦ−ｄ８、ＴＭＳ標準）は前駆体（２）の構造と一致する。
（パート３．化合物２の合成）
Figure 2009522273
オーブン中でガラス器具をあらかじめ乾燥させる。前駆体（２）（１．０ｇ、０．６７ｍｍｏｌ）とブロモベンゼン（０．３２ｇ、２．０ｍｍｏｌ）とをトルエン（４ｍｌ）に溶解させる。トリ−ｔ−ブチルホスフィン（０．０１４ｇ、０．０６７ｍｍｏｌ）と、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．０３１ｇ、０．０３４ｍｍｏｌ）と、ナトリウムｔ−ブトキシド（０．１５５ｇ、１．６ｍｍｏｌ）とを加える。反応物に蓋をして、室温で１８．５時間撹拌する。反応物をドライボックスから取り出し、ＴＨＦ（２０ｍｌ）で希釈し、最上部に珪藻土（２５ｇ）を有するシリカゲル（１０ｇ）のパッドで濾過する。このフィルターをＴＨＦ（１７５ｍｌ）で洗浄する。濾液および洗液をまとめたものを、減圧下ロータリーエバポレーター上で濃縮し、高真空下で乾燥させると、褐色油が得られる。この油をアセトン（２５ｍｌ）中に懸濁させ、１時間撹拌する。この生成物を濾過によって単離し、アセトン（５０ｍｌ）で洗浄すると、ベージュ色の粉末が得られる。この粗生成物をアセトン中に懸濁させ、Ｎ２下で撹拌しながら２０分間加熱還流する。得られた純粋な生成物を、高温の５ｍｌアセトンで洗浄しながら濾過することによって単離し、高真空下で乾燥させると、０．９９ｇ（９０％）の淡黄色粉末が得られる。この１Ｈ ＮＭＲスペクトル（５００ＭＨｚ、ＴＨＦ−ｄ８、ＴＭＳ標準）は、化合物２の構造と一致する。
類似の方法で化合物１が作製される。
（実施例２）
この実施例は、ポリマー２の合成を示す。
（パート１．モノマー（４）の合成）
Figure 2009522273
この反応は、Ｎ２パージしたグローブボックス中で行う。実施例１の前駆体（２）（２．８５ｇ、１．９１ｍｍｏｌ）と、１−クロロ−４−ヨードベンゼン（１．３７ｇ、５．７５ｍｍｏｌ）と、トルエン（２０ｍｌ）とを、マグネチックスターラーを取り付けた１００ｍｌの丸底フラスコ中で混合する。トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（８８ｍｇ、０．０９６ｍｍｏｌ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（３９ｍｇ、０．１９ｍｍｏｌ）とナトリウムｔ−ブトキシド（０．４４ｇ、４．６ｍｍｏｌ）とを加え、フラスコに蓋をする。反応物を室温で１６．５時間撹拌し、トルエン（２０ｍｌ）で希釈し、珪藻土（２５ｇ）を最上部に有するシリカゲル（１０ｇ）のプラグで濾過し、続いて最初にジクロロメタン（１００ｍｌ）で洗浄し、次にＴＨＦ（１００ｍｌ）で洗浄する。この濾液および洗液をまとめたものにシリカゲル（１８ｇ）を加える。溶媒を、最初に回転蒸発によって除去し、次に高真空下で除去する。この生成物を、シリカゲル上のフラッシュカラムクロマトグラフィーに、１：２のＣＨ２Ｃｌ２／ヘキサン、続いて１：１のＣＨ２Ｃｌ２／ヘキサン、続いてＣＨ２Ｃｌ２、続いてＴＨＦ、続いてＣＨ２Ｃｌ２を使用することによって精製し、１．９ｇの黄褐色固体が得られる。珪藻土を最上部に有する最初のシリカゲルのパッドにＴＨＦ（２５０ｍｌ）をフラッシングして、濃縮すると、０．７ｇの黄色固体が得られる。これらの固体をまとめたものをアセトン（６０ｍｌ）中に懸濁させ、Ｎ２下で１．５時間加熱還流した後、室温まで冷却する。この生成物は、濾過およびアセトン洗浄の後、粉末として単離される。この生成物を高真空下で乾燥させると、１．５８ｇ（４９％）の淡黄色固体が得られる。この１Ｈ ＮＭＲスペクトル（５００ＭＨｚ、ＴＨＦ−ｄ８、ＴＭＳ標準）はモノマー（４）の構成に一致する。
モノマー（４）の５００ＭＨｚ １Ｈ ＮＭＲ：
（パート２．ポリマー２の合成）
Figure 2009522273
重合は、Ｎ２パージしたグローブボックス中で行う。ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）（０．４４５ｇ、１．６２ｍｍｏｌ）を２５ｍｌのシュレンク（Ｓｃｈｌｅｎｋ）管に加える。２，２’−ジピリジル（０．２５３ｇ、１．６２ｍｍｏｌ）と１，５−シクロオクタジエン（０．１７５ｇ、１．６２ｍｍｏｌ）とをＤＭＦ（１ｍｌ）に溶解させる。この溶液を上記ニッケル触媒に加える。得られた触媒溶液を、アルミニウムブロック中６０℃で１５分間加熱撹拌する。モノマー４（１．３５ｇ、０．７８９ｍｍｏｌ）とトルエン（９ｍｌ）とを加える。管を密閉し、加熱ブロック温度を８０℃まで上昇させる。重合物を４４時間加熱した後、室温まで冷却する。反応環をドライボックスから取り出し、濃ＨＣｌ水溶液（１ｍｌ）を加え、内容物を１時間撹拌する。その混合物を、２ｍｌの濃ＨＣｌ水溶液を含有する１：１のＭｅＯＨ：アセトン溶液１００ｍｌ中に注ぎ込む。得られたポリマーを撹拌し、濾過により単離し、ＭｅＯＨ（２５ｍｌ）で洗浄する。ポリマーをトルエン（２６ｍｌ）中に懸濁させ、１時間撹拌する。このポリマー溶液をトルエン（１０ｍｌ）で希釈し、シリカゲル（５ｇ）のパッドで濾過し、トルエン（６５ｍｌ）で洗浄する。その濾液を濃縮し、得られたポリマーについて、４ｍｌのＨＣｌを含有する１：１のＭｅＯＨ：アセトン溶液中に２回沈殿させ、トルエンからＭｅＯＨ中に１回沈殿させ、トルエンからアセトン中に１回沈殿させ、ＴＨＦからアセトン中に１回沈殿させ、トルエンから酢酸エチル中に１回沈殿させることによって精製する。この生成物を濾過によって単離し、高真空下で乾燥させると９１０ｍｇ（７０．０％）の淡黄色繊維状ポリマーが得られる。ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ、ポリスチレン標準物質）によって分子量を求めると、Ｍｗ＝１１９，９００およびＭｎ＝４３，３００であった。１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ）はポリマー２の構造に一致する。
類似の方法でポリマー１が作製される。
（実施例３）
この実施例は、デバイスの製造および特性決定データを示す。
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／スクエア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、基体に正孔輸送体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、乾燥剤（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３．１では、ホストは、Ｂａｌｑとポリマー１との混合物であった。発光体は赤色発光体１であった。
実施例３．２では、ホストは、Ｂａｌｑと化合物１との混合物であった。発光体は赤色発光体１であった。
実施例３．３では、ホストは、Ｂａｌｑと化合物１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３．４では、ホストは、Ｂａｌｑとポリマー２との混合物であった。発光体は赤色発光体１であった。
実施例３．５では、ホストは、Ｂａｌｑと化合物２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３）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。
正孔輸送１は、架橋性ポリマー正孔輸送材料であった。
（赤色発光体１：）
Figure 2009522273
（赤色発光体２：）
Figure 2009522273
ＺｒＱは、テトラキス（８−ヒドロキシキノラト）ジルコニウムであった。
ＢＡｌｑは、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウムであった。
Figure 2009522273
概要または実施例において前述したすべての行為が必要なわけではなく、特定の行為の一部は不要である場合があり、１つまたは複数のさらに別の行為が、前述の行為に加えて実施される場合があることに留意されたい。さらに、行為が列挙されている順序は、必ずしもそれらが実施される順序ではない。
以上の明細書において、具体的な実施形態を参照しながら本発明の概念を説明した。しかし、当業者であれば、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱せずに種々の変更および変形を行えることが理解できるであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく説明的なものであるとみなすべきであり、すべてのこのような変更は本発明の範囲内に含まれることを意図している。
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、より顕著にし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解釈されるものではない。別々の実施形態の状況において、明確にするために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。
ある実施形態においては、本明細書における本発明は、本発明の組成物または方法の基本的かつ新規な特性に実質的に影響を与えないあらゆる要素および工程段階を除外するものと解釈することができる。さらに、ある実施形態においては、本発明は、本明細書において明記されていないあらゆる要素および工程段階を除外するものと解釈することができる。
本明細書において指定される種々の範囲内の数値が使用される場合、記載の範囲内の最小値および最大値の両方の前に単語「約」が付けられているかのように近似値として記載されている。この方法では、記載の範囲よりもわずかに上およびわずかに下のばらつきを使用して、その範囲内の値と実質的に同じ結果を得ることができる。または、これらの範囲の開示は、ある値の一部の成分を異なる値の一部の成分と混合した場合に生じうる分数値を含めて、最小平均値と最大平均値との間のすべての値を含む連続した範囲であることを意図している。さらに、より広い範囲およびより狭い範囲が開示される場合、ある範囲の最小値を別の範囲の最大値と一致させること、およびその逆のことが本発明の意図の範囲内である。
本明細書において開示される新規な化合物またはポリマーを含む少なくとも１つの層を含む１つの有機電子デバイスの説明的な例を示す図である。 前駆体１の５００ＭＨｚ１Ｈスペクトルである。 前駆体２の５００ＭＨｚ１Ｈスペクトルである。 化合物２の５００ＭＨｚ１Ｈスペクトルである。 モノマー４の５００ＭＨｚ１Ｈスペクトルである。

Claims (14)

  1. 式Ｉ：
    Figure 2009522273
     （式中：
    Ａｒ＝アリール、ヘテロアリール、またはＡｒ’−ＮＡｒ’２であり、
    Ａｒ’＝アリール、ヘテロアリールであり、
    Ａ＝Ｈ、Ｄ、Ａｒ、−ＮＡｒ２、アルキル、ヘテロアルキル、フルオロアルキル、またはＱであり、
    Ｅ＝Ｏ、Ｓ、（ＳｉＲ’Ｒ”）ｎ、（ＣＲ’Ｒ”）ｎ、またはそれらの組み合わせであり、出現するごとに異なっていてもよく、式中のＲ’およびＲ”はそれぞれ独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、フルオロアルキル、フルオロアリール、フルオロアルコキシ、およびフルオロアリールオキシから選択され、
    Ｒ’、Ｒ”＝Ｈ、Ｄ、アルキル、フルオロアルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、フルオロアルコキシ、アリールオキシ、アミドであり、
    Ｑ＝脱離基であり、
    ｍ＝０〜５であり、
    ｎ＝０〜２０であり、
    ｘ＝１〜２０である）
    で表されることを特徴とする化合物。
  2. 少なくとも２つのＡ＝Ｑである請求項１に記載の化合物から誘導される少なくとも１つのモノマー単位を有することを特徴とするポリマー。
  3. 化合物１および化合物２からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
    Figure 2009522273
  4. ポリマー１およびポリマー２からなる群から選択されることを特徴とする請求項２に記載のポリマー。
    Figure 2009522273
  5. 少なくとも１つの請求項１に記載の化合物を含む少なくとも１つの層を含むことを特徴とするデバイス。
  6. 前記少なくとも１つの層が有機層であることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  7. 前記少なくとも１つの層が光活性層であることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  8. 前記少なくとも１つの層が正孔輸送層であることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  9. 前記少なくとも１つの化合物が、化合物１および化合物２から選択されることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  10. 少なくとも１つの請求項２に記載のポリマーを含む少なくとも１つの層を含むことを特徴とするデバイス。
  11. 前記少なくとも１つの層が有機層であることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
  12. 前記少なくとも１つの層が光活性層であることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
  13. 前記少なくとも１つの層が正孔輸送層であることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
  14. 前記少なくとも１つのポリマーが、ポリマー１およびポリマー２から選択されることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
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