JP2014139947A

JP2014139947A - 色温度の高いタンデム型白色ｏｌｅｄ

Info

Publication number: JP2014139947A
Application number: JP2014063311A
Authority: JP
Inventors: Paul Spindler Jeffrey; スピンドラー、ジェフリー・ポール; Kisan Hatwar Tukaram; ハトワル、トゥカラム・キサン
Original assignee: Global OLED Technology LLC
Current assignee: Global OLED Technology LLC
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2014-07-31
Also published as: TWI378584B; CN102171849B; CN102171849A; US20100066239A1; TW201021263A; WO2010033153A1; JP2012503294A; KR101225673B1; US7977872B2; EP2335300B1; KR20110074531A; EP2335300A1

Abstract

【課題】色温度が高く、高効率で且つ安定性のあるＯＬＥＤディスプレイを提供する。
【解決手段】間隔を置いた２つの電極を有するＯＬＥＤデバイス１０であって、該電極間に配置された第一発光ユニット、第二発光ユニット及び第三発光ユニット、該第一発光ユニットと該第二発光ユニットとの間及び該第二発光ユニットと該第三発光ユニットとの間それぞれに配置された中間接続層を備え、該第一発光ユニットは、５００ｎｍ以上の波長で多数のピークを有する光を生成し且つ４８０ｎｍより短い波長で実質的に発光せず、該第二発光ユニット及び該第三発光ユニットは、５００ｎｍより短い波長で実質的な発光を有する光を生成し、該ＯＬＥＤデバイスは、７，０００Ｋより高い色温度を有する光を発する。
【選択図】図１

Description

本発明は、広帯域光を生成し、大型ディスプレイに好適なＯＬＥＤディスプレイに関する。

有機発光ダイオードデバイスは、ＯＬＥＤとも称され、アノード、カソード、及びアノードとカソードとの間に挟まれた有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ユニットを一般に含む。有機ＥＬユニットは、少なくとも１つの正孔輸送層（ＨＬＴ）、発光層（ＬＥＬ）、及び電子輸送層（ＥＴＬ）を含む。ＯＬＥＤは、低駆動電圧、高輝度、広視野角、並びにフルカラーディスプレイ及び他の用途の可能性の観点から魅力的である。タン（Tang）らは、米国特許第４，７６９，２９２号及び同第４，８８５，２１１号において多層ＯＬＥＤを記載している。

ＯＬＥＤデバイスは、そのＯＬＥＤデバイスのＬＥＬの発光特性に応じて種々の色（例えば赤、緑、青、又は白）の光を発生させることができる。近年、半導体の光源、カラーディスプレイ、又はフルカラーディスプレイのような様々な用途に組み入れられるべき広帯域ＯＬＥＤに対する要求が増大している。広帯域の発光とは、光がフィルター又は色変化モジュールとともに使用されて少なくとも２つの異なる色を有する表示又はフルカラー表示を生成することができるように、ＯＬＥＤが可視スペクトル全体にわたる幅のある光を十分に発するということを意味する。特に、スペクトルの赤色領域、緑色領域及び青色領域の実質的な発光がある広帯域発光ＯＬＥＤ（又は広帯域ＯＬＥＤ）、すなわち、白色発光ＯＬＥＤ（白色ＯＬＥＤ）が必要とされている。カラーフィルターを白色ＯＬＥＤとともに使用することで、別個にパターン化された赤色エミッタ、緑色エミッタ及び青色エミッタを有するＯＬＥＤよりもより簡素化された製造プロセスが提供される。このことは、より高い処理能力、生産量の増大及びコスト削減につながり得る。白色ＯＬＥＤは、例えば、Kidoら, Applied Physics Letters, 64, 815 (1994)、J. Shiらの米国特許第５，６８３，８２３号、Satoらの特開平０７−１４２１６９号公報、Deshpandeら, Applied Physics Letters, 75, 888 (1999)及びTokitoら, Applied Physics Letters, 83, 2459 (2003)によって報告されている。

ＯＬＥＤからの広帯域発光を達成するために、２種類以上の分子が励起されなければならない。これは、各種類の分子が標準状態では比較的狭いスペクトルの光しか発しないためである。ホスト材料と１つ以上の発光ドーパントとを有する発光層は、ホスト材料からドーパントへのエネルギー移動が不完全である場合、可視スペクトルにおける広帯域発光につながるホスト及びドーパント両方からの発光を達成し得る。単一の発光層を有する白色ＯＬＥＤを達成するためには、発光ドーパントの濃度を慎重に制御しなければならない。このことは、製造の問題を引き起こす。２つ以上の発光層を有する白色ＯＬＥＤは、単一の発光層を有するデバイスよりも優れた色調及び優れた発光効率を有することができ、ドーパント濃度に対する変動許容量がより高くなる。２つの発光層を有する白色ＯＬＥＤが、単一の発光層を有するＯＬＥＤよりも典型的により安定であるということも分かっている。しかしながら、スペクトルの赤色領域、緑色領域及び青色領域において強い強度の発光を達成することは困難である。２つの発光層を有する白色ＯＬＥＤは、２つの強い発光ピークを典型的に有する。

タンデム型ＯＬＥＤ構造（積層型ＯＬＥＤ又はカスケード型ＯＬＥＤと呼ばれることがある）が、Jonesらの米国特許第６，３３７，４９２号、Tanakaらの米国特許第６，１０７，７３４号、Kidoらの特開２００３−０４５６７６号公報及び米国特許出願公開第２００３／０１８９４０１号、並びにLiaoらの米国特許第６，７１７，３５８号及び米国特許出願公開第２００３／０１７０４９１号により開示されている。このタンデム型ＯＬＥＤは、いくつかの別個のＯＬＥＤユニットを垂直に積層することによって製造され、単一の電源を用いてその積層体を駆動する。発光効率、寿命又はその両方が増大されるという利点がある。しかしながら、タンデム構造は、一緒に積層されるＯＬＥＤユニットの数に大体比例して駆動電圧を増大させる。

Matsumoto及びKidoらは、SID 03 Digest, 979 (2003)において、デバイス中で緑青色ＥＬユニットとオレンジ色ＥＬユニットとを接続することによってタンデム型白色ＯＬＥＤを構成し、このデバイスを単一の電源で駆動することによって白色発光が実現されることを報告した。このタンデム型ＯＬＥＤデバイスでは、発光効率は増大したが、スペクトルの緑色及び赤色の成分が弱い。Liaoらは、米国特許出願公開第２００３／０１７０４９１Ａ１号において、デバイス中で赤色ＥＬユニット、緑色ＥＬユニット及び青色ＥＬユニットを直列に接続することによって形成したタンデム型白色ＯＬＥＤ構造を記載している。このタンデム型白色ＯＬＥＤを単一の電源で駆動すると、赤色ＥＬユニット、緑色ＥＬユニット及び青色ＥＬユニットからのスペクトルの組合せによって白色発光が形成される。

これら開発にもかかわらず、良好な広帯域発光を維持しながらＯＬＥＤデバイスの効率及び輝度安定性を改善することが依然として必要とされている。更に、約６５００Ｋの色温度を有するＣＩＥ標準光源Ｄ_６５の色に近い広帯域発光を有するＯＬＥＤディスプレイを製造するための多くの研究が行われてきた。市販されている多くの液晶ディスプレイ及びプラズマディスプレイは、９３００Ｋ若しくはそれ以上の色温度に設定され、これは青みの強い白色である。従って、色温度が高く、高効率で且つ安定性のあるＯＬＥＤディスプレイを製造することも必要とされている。
改善された色温度、効率及び輝度安定性を有するＯＬＥＤデバイスの必要性がある。

この目的は、間隔を置いた２つの電極を有するＯＬＥＤデバイスであって、
ａ．該電極間に配置された第一発光ユニット、第二発光ユニット及び第三発光ユニットであって、該第一発光ユニットは、５００ｎｍ以上の波長で多数のピークを有する光を生成し且つ４８０ｎｍより短い波長で実質的に発光せず、該第二発光ユニット及び該第三発光ユニットは、５００ｎｍより短い波長で実質的な発光を有する光を生成する、
ｂ．該第一発光ユニットと該第二発光ユニットとの間及び該第二発光ユニットと該第三発光ユニットとの間それぞれに配置された中間接続層
を備え、且つ
ｃ．７，０００Ｋより高い色温度を有する光を発するＯＬＥＤデバイスによって達成される。

本発明の有利な点は、より大型のディスプレイのための改善された色温度と、改善された効率及び寿命とを有するＯＬＥＤディスプレイを提供することである。

本発明によるタンデム型ＯＬＥＤデバイスの一実施形態の断面図である。本発明によるタンデム型ＯＬＥＤデバイスの別の実施形態の断面図である。本発明の幾つかの実施形態における分光放射輝度対波長のグラフである。

層厚のようなデバイス構成寸法はしばしばサブミクロン領域であるので、図面は、寸法を正確にというよりもむしろ見易いように縮尺化してある。
「ＯＬＥＤデバイス」という用語は、画素としての有機発光ダイオードを備えるディスプレイデバイスであると当該技術分野において認められている意味で用いられる。それは、単一の画素を有するデバイスを意味し得る。「タンデム型ＯＬＥＤデバイス」及び「積層ＯＬＥＤ」という用語は、垂直に積層された２つ以上の発光ユニットを備え、各発光ユニットは、他の発光ユニットとは独立に発光することができる。各発光ユニットは、少なくとも、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層とを包含する。発光ユニットは、中間接続層により隔てられている。本明細書で用いられる「ＯＬＥＤディスプレイ」という用語は、異なる色の画素であり得る複数の画素を有するＯＬＥＤデバイスを意味する。カラーＯＬＥＤデバイスは、少なくとも１つの色の光を発する。「マルチカラー」という用語は、異なる領域で異なる色調の光を発することができるディスプレイパネルを記載するのに用いられる。特に、それは、異なる色の画像を表示することができるディスプレイパネルを記載するのに用いられる。これらの領域は、必ずしも隣接しているわけではない。「フルカラー」という用語は、可視スペクトルの赤色領域、緑色領域及び青色領域に発光することができ且つ色調の任意の組み合わせで画像を表示することができるマルチカラーディスプレイパネルを記載するのに用いられる。赤色、緑色及び青色は、適当な混ぜ合わせにより他の全ての色を生成できる三原色を構成する。「色調」という用語は、可視スペクトル範囲内の発光の強度分布を意味し、異なる色調は、視覚的に識別できる色を示す。「画素」という用語は、ディスプレイパネルのある領域であって、刺激する（stimulate）ことによって他の領域とは独立に光を出す領域を示すのに当該技術分野において認められている用法で用いられる。フルカラー系では、色の異なるいくつかの画素が一緒に用いられて広範囲の色を生成させると認識されており、観察者はかかる集合体を単一画素と称し得る。この議論の目的のために、かかる集合体は、いくつかの異なる色の画素と見なされるであろう。

本開示によれば、広帯域発光は、可視スペクトルの複数領域において有意な構成要素、例えば、青色及び緑色を有する光である。広帯域発光は、白色光を生成するために光がスペクトルの赤色領域、緑色領域及び青色領域に発せられた状態も含み得る。白色光は、使用者によって白色を有するものとして認識される光であるか、又はカラーフィルターとともに使用されて実用的なフルカラー表示を生成させるのに十分な発光スペクトルを有する光である。電力消費を低くするには、白色発光ＯＬＥＤの色度をＣＩＥ標準光源Ｄ_６５、すなわち、ＣＩＥｘ＝０．３１及びＣＩＥｙ＝０．３３の１９３１ＣＩＥ色度座標に近づけることがしばしば有効である。これは、特に、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素を有するいわゆるＲＧＢＷディスプレイの場合である。約０．３１、０．３３へのＣＩＥｘ、ＣＩＥｙの調整は状況によっては理想的であるが、実際の調整は著しく変わり得るし、未だ非常に有益である。テレビ及び他の大型ディスプレイのような、いくつかの用途にとって、より高い色温度を有する白色発光（これは、Ｄ_６５よりも青い発光であることを意味する）を有することが望ましい。色温度は、黒体と呼ばれる加熱された対象の光源の等価温度であり、絶対温度基準における度Ｋで表される。更に、相関色温度（又はＣＣＴ）は、放射体の色が光源の色と一致したとき（スペクトルの一致という意味を含まない）の黒体放射体温度の値として規定される（A. R. Robertson, 「Computation of Correlated Color Temperature and Distribution Temperature,」J. Opt. Soc. Am. 58, 1528-1535(1968)）。この用途で用いられる場合、「色温度」という用語は、相関色温度のことを実質的に言う。白色発光が青みを帯びると、色温度が増大する。そのようなディスプレイにとって、望ましい白色発光は、ＣＩＥｘ及びＣＩＥｙの両方に対して０．２５〜０．３０のＣＩＥ座標を有し得る。好ましくは、白色発光は、ｘ＝０．２８及びｙ＝０．２９のＣＩＥ座標を有し、これは１０，０００Ｋの色温度に相当する。青みを帯びた白色を生成する一つの方法は、ディスプレイの青色画素の平均強度を増大させることである。しかしながら、これは、青色画素の寿命を低下させるという悪影響を有する。本明細書で使用される場合、「白色発光」という用語は、白色光を内部に生じるデバイスのことを言うが、かかる光の一部は、観察される前にカラーフィルターによって除去され得る。

次に図１を見ると、本発明の一実施形態によるタンデム型白色発光ＯＬＥＤデバイス１０の画素の断面図が示されている。ＯＬＥＤデバイス１０は、基板２０と、アノード３０及びカソード９０である間隔を置いた２つの電極と、該電極間にそれぞれ配置された第一発光ユニット８５、第二発光ユニット８０及び第三発光ユニット７５と、第一発光ユニット８５と第二発光ユニット８０との間に配置される中間接続層９６と、第二発光ユニット８０と第三発光ユニット７５との間に配置される中間接続層９５とを包含する。Hatwarらは、米国特許第７，３３２，８６０号において、このタイプのいわゆるタンデム型配置における多数の発光ユニットの使用を記載している。第一発光ユニット８５は、５００ｎｍ以上の波長で（例えば、可視スペクトルの緑色領域、黄色領域及び赤色領域に）多数のピークを有する光を生成する。第一発光ユニット８５は、青色発光を実質的に生成せず、これは、４８０ｎｍより短い波長における発光強度が最大発光強度の１０％未満であり且つ４９０ｎｍにおいて５０％以下であるということを意味する。この実施形態において、第一発光ユニット８５は、第一発光層、例えば、緑色発光化合物を含み且つ緑色発光を生成する緑色発光層５２ｇを包含する。第一発光ユニット８５は、第二発光層、例えば、黄色発光化合物を含み且つ可視スペクトルの黄色領域〜赤色領域において発光を生成する黄色発光層５２ｙを更に包含する。本明細書で使用される場合、「黄色発光化合物」という用語は、黄色領域〜赤色領域（すなわち、５７０ｎｍ〜７００ｎｍ）に主要な発光を有する物質のことを言う。第二発光ユニット８０及び第三発光ユニット７５は、５００ｎｍより短い波長で（すなわち、可視スペクトルの青色領域に）実質的な発光を有する光を生成する。第二発光ユニット８０及び第三発光ユニット７５は、他の波長でも発光を有し得る。第二発光ユニット８０及び第三発光ユニット７５は、同じ発光スペクトルを有してもよいし、異なる発光スペクトルを有してもよい。この実施形態において、各第二発光ユニット８０及び第三発光ユニット７５は、青色発光層、例えば、青色発光化合物を含む青色発光層５１ｂ及び５０ｂそれぞれを包含する。各発光ユニットは、電子輸送層（例えば、５５、６６及び６５）、及び正孔輸送層（例えば、４５、４１及び４０）を包含する。ＯＬＥＤデバイス１０は、正孔注入層３５も包含する。

タンデム式ＯＬＥＤデバイス１０は、発光ユニット間に配置される中間接続層、例えば、第一発光ユニット８５と第二発光ユニット８０との間に配置される中間接続層９６と、第二発光ユニット８０と第三発光ユニット７５との間に配置される中間接続層９５とをさらに包含する。中間接続層は、隣接するＥＬユニットに効果的なキャリア注入を与える。金属、金属化合物又は他の無機化合物がキャリア注入に効果的である。しかしながら、これらの材料はしばしば、低抵抗率を有し、それらは画素クロストークをもたらす。また、中間接続層を構成する層の光透過性は、ＥＬユニットに生じる放射をデバイスに放出することができるようにできるだけ高くすべきである。したがって、中間接続層中で主に有機物質を使用することがしばしば好ましい。中間接続層及びそれらの構成に用いられる材料は、Hatwarらの米国特許出願公開第２００７／０００１５８７号によって詳細に記載されている。中間接続層の限定されない更なるいくつかの例は、米国特許第６，７１７，３５８号、米国特許第６，８７２，４７２号及び米国特許出願公開第２００４／０２２７４６０号に記載されている。

この構成のＯＬＥＤデバイスは、多数の従来技術のデバイスよりも高い色温度を有する光を発する。ＯＬＥＤデバイスは、デバイスが７，０００Ｋより高い色温度を有する光、及び有用には９，０００Ｋ〜１５，０００Ｋの色温度を有する光を発するように作製され得る。これは、Ｄ_６５ポイントよりも青みを帯びた白色であり、大型スクリーンテレビのような大型ディスプレイにとって適切で且つより望ましい。

次に図２を見ると、本発明の別の実施形態によるタンデム型白色発光ＯＬＥＤデバイス１５の断面図が示されている。この実施形態において、ＯＬＥＤデバイス１５は、少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列に関連するものを更に包含する。異なる色の光を生成するように各カラーフィルターの帯域通過は選択される（例えば、赤色光を生成する赤色カラーフィルター２５ｒ、緑色光を生成する緑色カラーフィルター２５ｇ及び青色光を生成する青色カラーフィルター２５ｂ）。配置された各カラーフィルターは、発光ユニット、例えば、第一発光ユニット８５、第二発光ユニット８０及び第三発光ユニット７５からの光を受けて、各フィルターを介して異なる色の光を生成する。各カラーフィルターは、光の所望の色を選択的に生成するための対応付けられたアノード、例えば、それぞれアノード３１ｒ、アノード３１ｇ及びアノード３１ｂを有する。ＯＬＥＤデバイス１５は、フィルターの無い部分、例えば、アノード３１ｗの部分も有し得る。その部分は、カラーフィルターを有さないので、ＯＬＥＤデバイス１５により生成される広帯域光の発光を可能とし、従ってそれはカラーフィルター配置を備えたＲＧＢＷデバイスを形成し得る。

本明細書に記載されるような発光層は、正孔−電子の再結合に応じて光を生成する。所望の有機発光材料は、蒸発、スパッタリング、化学気相蒸着、電気化学析出、又はドナー材料からの放射線熱転写などの任意の適切な方法によって堆積され得る。有用な有機発光材料はよく知られている。米国特許第４，７６９，２９２号及び米国特許第５，９３５，７２１号に更に十分に記載されるように、ＯＬＥＤデバイスの発光層は、発光材料又は蛍光材料を含み、その領域における電子−正孔対の再結合の結果としてエレクトロルミネッセンスがそこで生成される。発光層は、単一の材料からなり得るが、通常はゲスト化合物又はドーパントがドープされたホスト材料（そこでは、発光がドーパントから主に生じる）を含む。ドーパントは、特定のスペクトルを有する色光を生成するように選択される。発光層中のホスト材料は、電子輸送材料、正孔輸送材料又は正孔−電子の再結合を支持する他の材料であり得る。ドーパントは、一般的に一重項発光化合物（すなわち、それらは励起一重項状態から光を発する）である強い蛍光を発する染料からしばしば選択される。しかしながら、一般的に三重項発光化合物（すなわち、それらは励起三重項状態から光を発する）であるリン光を発する化合物、例えば国際公開第９８／５５５６１号、国際公開第００／１８８５１号、国際公開第００／５７６７６号及び国際公開第００／７０６５５号に記載されるような遷移金属錯体も有用である。ドーパントは、典型的には０．０１重量％〜１０重量％でホスト材料にコーティングされる。有用であることが知られているホスト及び発光分子としては、米国特許第４，７６８，２９２号、米国特許第５，１４１，６７１号、米国特許第５，１５０，００６号、米国特許第５，１５１，６２９号、米国特許第５，２９４，８７０号、米国特許第５，４０５，７０９号、米国特許第５，４８４，９２２号、米国特許第５，５９３，７８８号、米国特許第５，６４５，９４８号、米国特許第５，６８３，８２３号、米国特許第５，７５５，９９９号、米国特許第５，９２８，８０２号、米国特許第５，９３５，７２０号、米国特許第５，９３５，７２１号、及び米国特許第６，０２０，０７８号に開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない。青色発光層５０ｂ及び５１ｂは、ホスト材料と青色発光ドーパントとを含む。青色発光ドーパントは、一重項発光化合物又は三重項発光化合物であり得る。第一発光ユニット８５の発光層、すなわち、発光層５２ｇ及び５２ｙは、ドーパントとして、一重項発光化合物又は三重項発光化合物を包含し得る。

８−ヒドロキシキノリン及び類似の誘導体の金属錯体（式Ａ）は、エレクトロルミネッセンスを支持することが可能な、有用な電子輸送ホスト材料の１種を構成し、５００ｎｍより長い波長、例えば、緑色、黄色、橙色、及び赤色の発光に特に好適である。

式中、Ｍは一価、二価又は三価の金属を表し、ｎは１〜３の整数であり、それぞれ存在するＺは、少なくとも２つの縮合芳香環を有する核（nucleus）を完成させる原子を独立して表す。

Ｚは、少なくとも２つの縮合芳香環（そのうち少なくとも１つはアゾール環又はアジン環である）を含有する複素環の核を完成させる。必要に応じて、追加の環（脂環及び芳香環の両方を含む）を、２つの所要の環と縮合させてもよい。機能が改善されることなく多量の分子が付加されることを回避するために、環原子の数は通常１８以下に維持される。

ベンザゾール誘導体は、エレクトロルミネッセンスを支持し得る有用なホスト材料の別の種類を構成し、４００ｎｍより長い波長の発光（例えば、青色、緑色、黄色、橙色又は赤色）に特に適している。有用なベンザゾールの一例は、２，２’，２’’−（１，３，５−フェニレン）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール］である。

本発明の１つ以上の発光層中のホスト材料は、炭化水素置換基又は置換された炭化水素置換基を９位及び１０位に有するアントラセン誘導体を含み得る。例えば、９，１０−ジアリールアントラセン（式Ｂ）の特定の誘導体は、エレクトロルミネッセンスを支持し得る有用なホスト材料の群を構成することが知られており、４００ｎｍより長い波長の発光（例えば、青色、緑色、黄色、橙色又は赤色）に特に適している。

式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、各環における１つ以上の置換基を表し、各置換基は下記の群からそれぞれ選択される。
第１群：水素、又は１〜２４個の炭素原子を有するアルキル
第２群：５〜２０個の炭素原子を有するアリール又は置換アリール
第３群：アントラセニル、ピレニル又はペリレニルの縮合芳香環を完成するのに必要な４〜２４個の炭素原子
第４群：フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル又は他の複素環系の縮合芳香族複素環を完成するのに必要な５〜２４個の炭素原子を有するヘテロアリール又は置換ヘテロアリール
第５群：１〜２４個の炭素原子を有するアルコキシルアミノ、アルキルアミノ又はアリールアミノ
第６群：フッ素、塩素、臭素又はシアノ

特に有用なのは、Ｒ^１及びＲ^２が付加（additional）芳香環を表す化合物である。発光層中のホストとして用いるのに有用なアントラセン材料の具体例は、以下が挙げられる。

発光層中のホストとして有用な正孔輸送材料は、芳香族第３級アミンなどの化合物を含むことが公知であり、芳香族第３級アミンは、炭素原子のみに結合した少なくとも１つの３価窒素原子を含有し、その少なくとも１つは芳香環の一部である化合物であると理解される。１つの形態において、芳香族第３級アミンは、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン、又は高分子アリールアミン（polymeric arylamine）などのアリールアミンであり得る。典型的なモノマートリアリールアミン（monomeric triarylamine）は、米国特許第３，１８０，７３０号においてKlupfelらによって説明されている。１つ以上のビニル基で置換されるか又は少なくとも１つの活性水素含有基を含む他の適切なトリアリールアミンは、米国特許第３，５６７，４５０号及び米国特許第３，６５８，５２０号においてBrantleyらによって開示されている。

より好ましい種類の芳香族第三級アミンは、米国特許第４，７２０，４３２号及び米国特許第５，０６１，５６９号に記載されるように、少なくとも２つの芳香族第三級アミン部分を含むものである。かかる化合物としては、構造式Ｃによって表されるものが挙げられる。

式中、Ｑ_１及びＱ_２は、独立して選択される芳香族第三級アミン部分であり、Ｇは炭素−炭素結合の連結基（例えばアリーレン基、シクロアルキレン基、又はアルキレン基）である。

一実施形態では、Ｑ_１又はＱ_２の少なくとも一方は、多環式縮合環構造（例えばナフタレン）を含有する。Ｇがアリール基である場合には、Ｑ_１又はＱ_２の少なくとも一方は、フェニレン部分、ビフェニレン部分、又はナフタレン部分であることが好都合である。

構造式Ｃを満たし、且つ２つのトリアリールアミン部分を含有する、有用な種類のトリアリールアミンは、構造式Ｄで表される。

式中、Ｒ_１及びＲ_２は、各々独立して、水素原子、アリール基、若しくはアルキル基を表すか、又はＲ_１及びＲ_２は共にシクロアルキル基を完成させる原子を表し、Ｒ_３及びＲ_４は、各々独立してアリール基を表すが、このアリール基は、構造式Ｅに示されるように、ジアリール置換アミノ基によって置換されている。

式中、Ｒ_５及びＲ_６は、独立して選択されるアリール基である。一実施形態では、Ｒ_５又はＲ_６の少なくとも一方は、多環式縮合環構造（例えばナフタレン）を含有する。

別の種類の芳香族第三級アミンは、テトラアリールジアミンである。望ましいテトラアリールジアミンは、式Ｅに示されるもののような、アリーレン基を介して連結した２つのジアリールアミノ基を含む。有用なテトラアリールジアミンとしては、式Ｆで表されるようなものが挙げられる。

式中、各Ａｒｅは、独立して選択されるアリーレン基（例えばフェニレン部分又はアントラセン部分）であり、ｎは１〜４の整数であり、Ａｒ、Ｒ_７、Ｒ_８及びＲ_９は、独立して選択されるアリール基である。

典型的な実施形態では、Ａｒ、Ｒ_７、Ｒ_８及びＲ_９のうち少なくとも１つは多環式縮合環構造（例えばナフタレン）である。

上記の構造式Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦの様々なアルキル部分、アルキレン部分、アリール部分、及びアリーレン部分は、各々置換されていてもよい。典型的な置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、及びハロゲン（例えばフッ化物、塩化物、及び臭化物）が挙げられる。様々なアルキル部分及びアルキレン部分は、典型的には約１個〜６個の炭素原子を含有する。シクロアルキル部分は、３個〜約１０個の炭素原子を含有することができるが、典型的には５個、６個、又は７個の環炭素原子を含有する（例えばシクロペンチル環構造、シクロヘキシル環構造、及びシクロヘプチル環構造）。アリール部分及びアリーレン部分は、通常、フェニル部分及びフェニレン部分である。

上記したホスト材料に加えて、緑色発光層５２ｇは、緑色発光ドーパントも含む。一重項緑色発光ドーパントは、キナクリドン化合物、例えば、以下の構造の化合物を含み得る。

式中、置換基Ｒ_１及びＲ_２は独立して、アルキル、アルコキシル、アリール又はヘテロアリールであり；置換基Ｒ_３〜Ｒ_１２は独立して、水素、アルキル、アルコキシル、ハロゲン、アリール、又はヘテロアリールであり、隣接した置換基Ｒ_３〜Ｒ_１０は任意に接続されて、縮合芳香環及び縮合芳香族複素環などの１つ以上の環系（ring systems）を形成することができ、ただし、置換基は５１０ｎｍ〜５４０ｎｍの最大発光を与えるように選択される。アルキル、アルコキシル、アリール、ヘテロアリール、縮合芳香環及び縮合芳香族複素環置換基は、さらに置換され得る。有用なキナクリドンのいくつかの例としては、米国特許第５，５９３，７８８号及び米国特許出願公開第２００４／０００１９６９Ａ１に開示されているものが挙げられる。

有用なキナクリドン緑色ドーパントの例としては、以下のものが挙げられる。

緑色発光ドーパントは、以下の式によって表されるような、２，６−ジアミノアントラセン発光ドーパントも含み得る。

式中、ｄ_１、ｄ_３〜ｄ_５及びｄ_７〜ｄ_１０は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素又は独立して選択される置換基を表し、各ｈは、同一でも異なっていてもよく、それぞれ、１つ以上の独立して選択される置換基を表し、ただし、２つの置換基は結合して環基を形成することができ、ａ〜ｄは独立して０〜５である。

緑色発光層５２ｇは、安定剤として、少量の青色発光化合物を任意に含み得る。より高いエネルギーのドーパントである青色発光化合物の存在は、緑色発光ドーパントの効率を良好に維持しながら、２，６−ジアミノアントラセンドーパントの緑色発光に対してより高い輝度安定性を与える。青色発光化合物は、青色発光層５０ｂ及び５１ｂについて以下に記載されているものであり得る。

一重項赤色発光化合物は、黄色発光層５２ｙで用いられることができ、以下の構造Ｊのジインデノペリレン化合物を含み得る。

式中、Ｘ_１−Ｘ_１６は、水素、又は１〜２４個の炭素原子を有するアルキル基、５〜２０個の炭素原子を有するアリール又は置換アリール基、１つ以上の縮合芳香環又は環系を完成する、４〜２４個の炭素原子を含有する炭化水素基、若しくはハロゲンなどの置換基から独立して選択され、ただし、置換基は５６０ｎｍ〜６４０ｎｍの最大発光を与えるように選択される。

Hatwarらは、米国特許第７，２４７，３９４号において（その内容は参照することによって本明細書に援用される）、この種類の有用な赤色ドーパントについての説明に役立つ実例を示す。

本発明において有用な他の一重項赤色ドーパントは、式Ｋによって表される染料のＤＣＭ類（DCM class）に属する。

式中、Ｙ_１〜Ｙ_５は、水素（hydro）、アルキル、置換アルキル、アリール、又は置換アリールから独立して選択される１つ以上の基を表し；Ｙ_１〜Ｙ_５は、アクリル基を独立して含むか、又は一対で結合して（joined pairwise）１つ以上の縮合環を形成することができ；ただし、Ｙ_３及びＹ_５は一緒になって縮合環を形成しない。）によって表される染料のＤＣＭ類（DCM class）に属する。

赤色発光をもたらす有用で且つ使いやすい態様において、式ＫのＹ_１〜Ｙ_５は、水素、アルキル及びアリールから独立して選択される。ＤＣＭ類の特に有用なドーパントの構造がRicksらの米国特許第７，２５２，８９３号に示されており、その内容は参照することによって本明細書に援用される。

黄色発光層５２ｙ中に用いられるような一重項黄色発光ドーパントは、以下の構造の化合物を含み得る。

式中、Ａ_１〜Ａ_６及びＡ’_１〜Ａ’_６は、各環における１つ以上の置換基を表し、各置換基は、以下の群の１つから個別に選択される。
第１群：水素、又は１〜２４個の炭素原子を有するアルキル
第２群：５〜２０個の炭素原子を有するアリール又は置換アリール
第３群：縮合芳香環又は環系を完成する、４〜２４個の炭素原子を含有する炭化水素
第４群：単結合を介して結合されるか、又は縮合芳香族複素環系を完成する、チアゾリル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル又は他の複素環系などの５〜２４個の炭素原子を有するヘテロアリール又は置換へテロアリール
第５群：１〜２４個の炭素原子を有するアルコキシルアミノ、アルキルアミノ又はアリールアミノ
第６群：フルオロ、クロロ、ブロモ又はシアノ

この種の特に有用な黄色ドーパントの例は、Ricksらにより示されている。

有用な一重項黄色ドーパントの別の種類は、米国特許第６，８１８，３２７号に記載されており、且つ式Ｌ３に従うものである。

式中、Ａ’’_１〜Ａ’’_４は、各環における１つ以上の置換基を表し、各置換基は、以下の群の１つから個別に選択される。
第１群：水素、又は１〜２４個の炭素原子を有するアルキル
第２群：５〜２０個の炭素原子を有するアリール又は置換アリール
第３群：縮合芳香環又は環系を完成する、４〜２４個の炭素原子を含有する炭化水素
第４群：単結合を介して結合されるか、又は縮合芳香族複素環系を完成する、チアゾリル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル又は他の複素環系などの５〜２４個の炭素原子を有するヘテロアリール又は置換へテロアリール
第５群：１〜２４個の炭素原子を有するアルコキシルアミノ、アルキルアミノ又はアリールアミノ
第６群：フルオロ、クロロ、ブロモ又はシアノ

特に有用な例は、Ａ’’_１及びＡ’’_３が水素であり且つＡ’’_２及びＡ’’_４が第５群から選択されるものである。

青色発光層５０ｂ及び５１ｂに用いられ得る青色発光ドーパントは、構造Ｍのビス（アジニル）アゼンボロン錯体化合物を含み得る。

式中、Ａ及びＡ’は、少なくとも１つの窒素を含有する６員芳香環系に相当する独立したアジン環系を表し；（Ｘ^ａ）_ｎ及び（Ｘ^ｂ）_ｍは、１つ以上の独立して選択された置換基を表し、且つアクリル置換基を含むか、又は結合してＡ又はＡ^１と縮合した環を形成し；ｍ及びｎは独立して０〜４であり；Ｚ^ａ及びＺ^ｂは、独立して選択された置換基であり；１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’は、炭素又は窒素原子のいずれかとして独立的に選択され；ただし、Ｘ^ａ、Ｘ^ｂ、Ｚ^ａ及びＺ^ｂ、１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’は、青色発光を与えるように選択される。

上記種類のドーパントのいくつかの例はRicksらにより開示されている。

別の種類の一重項青色ドーパントは、ペリレン類である。ペリレン類の特に有用な青色ドーパントは、ペリレン及びテトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）を含む。

本発明において特に有用な別の種類の青色ドーパントとしては、米国特許第５，１２１，０２９号及びHelberらの米国特許出願公開第２００６／００９３８５６号に記載された化合物を含む、ジスチリルベンゼン、スチリルビフェニル及びジスチリルビフェニルなどのスチリルアレンやジスチリルアレンの青色発光誘導体が挙げられる。青色発光を与えるこれらの誘導体の中でも、特に有用なのは、ジアリールアミノ基で置換されたものである。例としては、以下に示される一般構造Ｎ１のビス［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジアリールアミノ］フェニル］ビニル］−ベンゼン：

以下に示される一般構造Ｎ２の［Ｎ，Ｎ−ジアリールアミノ］［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジアリールアミノ］フェニル］ビニル］ビフェニル：

及び以下に示される一般構造Ｎ３のビス［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジアリールアミノ］フェニル］ビニル］ビフェニル：

が挙げられる。式Ｎ１〜Ｎ３において、Ｘ_１〜Ｘ_４は同一でも異なっていてもよく、アルキル、アリール、縮合アリール、ハロ（halo）、又はシアノなどの１つ以上の置換基をそれぞれ表す。好ましい実施形態において、Ｘ_１〜Ｘ_４はそれぞれ、１〜約１０個の炭素原子をそれぞれ含有するアルキル基である。この種の特に好ましい青色ドーパントがRicksらにより開示されている。

一重項発光ドーパントに加えて、本発明、特に緑色発光層５２ｇ及び黄色発光層５２ｙでは、三重項発光ドーパントも有用であり得る。本発明で有用な三重項発光ドーパントは、Deatonらの米国特許出願第１１／７４９，８８３号及び米国特許出願第１１／７４９，８９９号によって記載されており、それらの内容は参照することによって本明細書に援用される。

本発明で用いられ得る他のＯＬＥＤデバイス用の層は、従来技術に十分記載されており、ＯＬＥＤデバイス１０及び１５、並びに本明細書に記載されたその他のデバイスは、かかるデバイスに一般に用いられ得る層を備え得る。ＯＬＥＤデバイスは、基板、例えばＯＬＥＤ用基板２０上に一般に形成される。その基板は、従来技術に十分記載されている。底面電極は、ＯＬＥＤ用基板２０の上方に形成され、本発明の実施はこの構成に限定されないが、アノード３０として通常構成される。ＥＬ発光がアノードを通して見られる場合、重要な発光のために、アノードは透明又は実質的に透明でなければならない。本発明で使用される一般的な透明アノード材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）及び酸化スズであるが、他の金属酸化物（アルミニウム又はインジウムドープ酸化亜鉛、マグネシウムインジウム酸化物及びニッケルタングステン酸化物が挙げられるが、これらに限定されない）が有効であり得る。これらの酸化物に加えて、窒化ガリウムなどの金属窒化物、セレン化亜鉛などの金属セレン化物、硫化亜鉛などの金属硫化物が、アノードとして使用され得る。ＥＬ発光がカソード電極を通してのみ見られる用途に関しては、アノードの透過特性は重要ではなく、それが透明、不透明又は反射性（reflective）であるかに関らず、任意の導電性材料が使用され得る。本発明のための導電性材料（conductor）の例としては、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定されない。透過性又は他の場合の典型的なアノード材料は、４．０ｅＶ以上の大きな仕事関数を有する。所望のアノード材料は、蒸発、スパッタリング、化学気相蒸着、又は電気化学析出などの任意の適切な方法によって堆積され得る。アノード材料は、公知のフォトリソグラフィープロセスを用いてパターン化され得る。

正孔輸送層４０は、アノードの上方に形成され且つ配置され得る。他の正孔輸送層、例えば４１及び４５は、上記したように、他の発光ユニットと一緒に用いられ得る。所望の正孔輸送材料は、蒸発、スパッタリング、化学気相蒸着、電気化学析出、熱転写、又はドナー材料からのレーザー熱転写などの任意の適切な方法によって堆積され得る。正孔輸送層に有用な正孔輸送材料としては、発光ホストとして上記した正孔輸送化合物が挙げられる。

電子輸送層、例えば５５、６５及び６６は、オキシン自体のキレートを含む１種以上の金属キレート化オキシノイド（oxinoid）化合物（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリンとも称される）を含み得る。他の電子輸送材料としては、米国特許第４，３５６，４２９号に開示されているような様々なブタジエン誘導体、及び米国特許第４，５３９，５０７号に記載されるような様々な複素環光学的増白剤が挙げられる。ベンザゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、ピリジンチアジアゾール、トリアジン、フェナントロリン誘導体、及びいくつかのシロール誘導体も有用な電子輸送材料である。

カソード９０として通常構成される上部電極は、電子輸送層の上方に形成される。デバイスがトップエミッション型である場合、電極は、透明であるか、又は殆ど透明でなければならない。かかる用途に関して、金属は、薄く（好ましくは２５ｎｍ未満）なければならないか、又は透明な導電性酸化物（例えば、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物）若しくはこれらの物質の組み合わせを使用しなければならない。光学的に透明なカソードは、米国特許第５，７７６，６２３号により詳細に記載されている。デバイスがボトムエミッション型である場合、すなわち、ＥＬ発光がアノード電極を通してのみ見られる場合、カソードの透過特性は重要ではなく、任意の導電性材料が使用され得る。カソード材料は、蒸発、スパッタリング又は化学気相蒸着によって堆積され得る。必要なら、多くの公知の方法（米国特許第５，２７６，３８０号及び欧州特許第０７３２８６８号に記載されているようなスルーマスク堆積（through-mask deposition）、一体化シャドーマスク（integral shadow masking）、レーザーアブレーション、及び選択化学気相蒸着が挙げられるが、これらに限定されない）を介してパターニングが達成され得る。

本明細書に記載されるようなＯＬＥＤデバイスでは、間隔を置いた電極のうちの１つが、可視光に対して必ずしも透過性ではない。別の電極は反射性であり得る。例えば、図２では、カソードは反射性であり得るものの、アノードは透過性である。かかる構造では、第一発光ユニット８５が、第二発光ユニット８０及び第三発光ユニット７５よりも反射性電極の近くに配置される。Borosonらの米国特許出願公開第２００７／０００１５８８号によって記載されるように、赤色〜緑色の発光ユニット（例えば、第一発光ユニット８５）を反射性電極から６０〜９０ｎｍの範囲内に配置し、且つ青色発光ユニット（例えば、第二発光ユニット８０）を反射性電極から１５０〜２００ｎｍの範囲内に配置することが特に有用であり得る。

ＯＬＥＤデバイス１０及び１５は、別の層を更に備え得る。例えば、米国特許第４，７２０，４３２号、米国特許第６，２０８，０７５号、欧州特許第０８９１１２１号及び欧州特許第１０２９９０９号に記載されるように、正孔注入層３５がアノードの上方に形成され得る。アルカリ若しくはアルカリ土類金属、ハロゲン化アルカリ塩又はアルカリ若しくはアルカリ土類金属がドープされた有機層のような電子輸送層もカソードと電子輸送層との間に存在し得る。

本発明及びその有利な点が、以下の比較例によって、より良く理解され得る。例２〜４は本発明の代表例であるが、例１は、比較目的の独創性のないタンデム式ＯＬＥＤの例である。真空蒸着されるとされる層は、約１０^−６Ｔｏｒｒの真空下で加熱ボートからの蒸発によって蒸着させた。ＯＬＥＤ層の蒸着の後、封止のために各デバイスをドライボックスに移した。ＯＬＥＤは、１０ｍｍ^２の発光領域を有する。デバイスは、電極間に２０ｍＡ／ｃｍ^２の電流を適用することによって試験した。例１〜４の結果を表１に与える。

＜例１（比較）＞
１．スパッタリングによりインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を清浄なガラス基板に堆積させ、６０ｎｍの厚さの透明電極を形成した。
２．上記で調製したＩＴＯ表面をプラズマ酸素エッチングで処理した。
３．上記で調製した基板を、正孔注入層（ＨＩＬ）として１０ｎｍのヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン（ＣＨＡＴＰ）層を真空蒸着することによって更に処理した。

４．上記で調製した基板を、正孔輸送層（ＨＴＬ）として１３０ｎｍの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）層を真空蒸着することによって更に処理した。
５．上記で調製した基板を、２％の橙黄色発光ドーパントであるジフェニルテトラ−ｔ−ブチルルブレン（ＰＴＢＲ）とともに４８％のＮＰＢ（ホストとして）及び共ホストとしての５０％の９−（１−ナフチル）−１０−（２−ナフチル）アントラセン（ＮＮＡ）を含む２０ｎｍの黄色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。

６．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての５％のＢＥＤ−１とともに８５％のＮＮＡホスト及び共ホストとしての１０％のＮＰＢを含む２０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。

７．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての１％のＢＥＤ−２とともに９９％のＮＮＡホストを含む２０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。

８．２％のＬｉ金属とともに４９％の４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（バソフェン又はＢｐｈｅｎとしても知られている）及び共ホストとしての４９％のトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡＬＱ）を含む２０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
９．上記で調製した基板を、ｐ型ドープ有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１０．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての５ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１１．上記で調製した基板を、赤色発光ドーパントとしての０．５％のジベンゾ｛［ｆ，ｆ’］−４，４’，７，７’−テトラフェニル］ジインデノ−［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン（ＴＰＤＢＰ）とともに７４．５％のＮＰＢ及び共ホストとしての２５％のＮＮＡを含む１６ｎｍの赤色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、２％のＰＴＢＲとともに２３％のＮＰＢ及び共ホストとしての７５％のＮＮＡを含む４ｎｍの黄色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１３．上記で調製した基板を、緑色発光ドーパントとしての５％の２，６−ビス（ジフェニルアミノ）−９，１０−ジフェニルアントラセン及び青色発光ドーパントとしての１％のＢＥＤ−２とともに共ホストとしての９４％の２−フェニル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（ＰＢＮＡ）を含む４０ｎｍの緑色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１４．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＡＬＱを含む４０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１５．基板上に１００ｎｍのアルミニウム層を蒸発によって堆積させ、カソード層を形成した。

＜例２（発明）＞
１．スパッタリングによりインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を清浄なガラス基板に堆積させ、６０ｎｍの厚さの透明電極を形成した。
２．上記で調製したＩＴＯ表面をプラズマ酸素エッチングで処理した。
３．上記で調製した基板を、正孔注入層（ＨＩＬ）として１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
４．上記で調製した基板を、ＨＴＬとして１６３ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
５．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての５％のＢＥＤ−１とともに９５％のＮＮＡホストを含む３０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
６．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％の（８−キノリノラト）リチウム（ＬｉＱ）を含む４０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
７．上記で調製した基板を、ｐ型ドープ有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
８．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての６０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
９．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての５％のＢＥＤ−１とともに９５％のＮＮＡホストを含む３０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１０．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＬｉＱを含む４０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１１．上記で調製した基板を、ｐ型ドープ有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての１１ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１３．上記で調製した基板を、３％のＰＴＢＲとともに共ホストとしての９７％のＮＰＢを含む２０ｎｍの黄色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１４．上記で調製した基板を、緑色発光ドーパントとしての５％の２，６−ビス（ジフェニルアミノ）−９，１０−ジフェニルアントラセンとともに共ホストとしての９５％のＰＢＮＡを含む４０ｎｍの緑色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１５．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＬｉＱを含む３４ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１６．基板上に１００ｎｍのアルミニウム層を蒸発によって堆積させ、カソード層を形成した。

＜例３（発明）＞
正孔輸送層の厚さを以下のように変更したこと以外は、例２で上記した通りにしてＯＬＥＤデバイスを作製した。
４．上記で調製した基板を、ＨＴＬとして２００ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
８．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての１０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての２０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。

＜例４（発明）＞
正孔輸送層の厚さを以下のように変更したこと以外は、例２で上記した通りにしてＯＬＥＤデバイスを作製した。
４．上記で調製した基板を、ＨＴＬとして１０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
８．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての３８ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての２５ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。

これらの例の結果を以下の表１に示す。

表１は、本発明によるディスプレイはより高い色温度が得られるということを示す。本発明例は、９，０００Ｋ〜１３，０００Ｋの望ましい範囲の色温度を示す。本発明例は、駆動電圧の僅かな増加（１〜２ボルト）だけで、改善された効率も示す。

上記例についての分光放射輝度対波長を示す図３は、このことを更に示す。曲線１１０は、比較例１についての分光放射輝度を示す。それに対し、発明例２、３及び４（それぞれ曲線１２０、１３０及び１４０）は、全体的に、特にスペクトルの青色領域において、改善された輝度を示す。例２〜４の色温度は、例１のそれよりも遥かに高い。

例５及び６は、このタイプの構造のいくつかの追加例である。例５及び６の結果が表２に与えられる。

＜例５（比較）＞
１．スパッタリングによりインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を清浄なガラス基板に堆積させ、６０ｎｍの厚さの透明電極を形成した。
２．上記で調製したＩＴＯ表面をプラズマ酸素エッチングで処理した。
３．上記で調製した基板を、ＨＩＬとして１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
４．上記で調製した基板を、ＨＴＬとして１６３ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
５．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての１％のＢＥＤ−２とともに９９％のＮＮＡホストを含む２０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
６．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％の（８−キノリノラト）リチウム（ＬｉＱ）を含む５０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
７．上記で調製した基板を、ｐ型ドープ有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
８．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての６０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
９．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての１％のＢＥＤ−２とともに９９％のＮＮＡホストを含む２０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１０．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＬｉＱを含む５０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１１．上記で調製した基板を、ｐ型ドープ有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての１１ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１３．次いで、正孔輸送層上に、４，４’，４’’−トリス−（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）の１０ｎｍの電子ブロック層（ＥＢＬ）をタンタルボートからの蒸発によって堆積させた。
１４．そのデバイス上に、ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）の１０ｎｍの電子ブロック層を真空蒸着させた。
１５．上記で調製した基板を、三重項黄色発光化合物としての１３％のＩｒ（ｃｏｕ）ｐｐｙ_２とともに７６％の三重項ホスト１（ＴＨ−１）及び１５％のＣＢＰを含む３５ｎｍの黄色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。

１６．上記で調製した基板を、１０ｎｍのＴＨ−１層を真空蒸着することによって更に処理した。
１７．５０％のＢｐｈｅｎ及び５０％の電子輸送材料１（ＥＴＭ−１）を含む３０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。

１８．上記処理された基板上に、ＬｉＦの０．５ｎｍの電子注入層を真空蒸着した。
１９．基板上に１００ｎｍのアルミニウム層を蒸発によって堆積させ、カソード層を形成した。

＜例６（比較）＞
正孔輸送層の厚さを以下のように変更したこと以外は、例５で上記した通りにしてＯＬＥＤデバイスを作製した。
４．上記で調製した基板を、ＨＴＬとして１０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
８．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての３８ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての２５ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。

これらの例の結果を以下の表２に示す。

例５及び６は、本明細書に記載された構造のＯＬＥＤデバイスが、７，０００Ｋを超える色温度を有する発光を有さないということを示す。すなわち、発光が所望の色温度を有するには層を選択することも必要である。より高い効率の青色発光ユニットが本発明の実施形態において用いられる場合、７，０００Ｋを超える色温度及びより高い効率が得られるであろうということが考えられる。

部品表
１０ＯＬＥＤデバイス
１５ＯＬＥＤデバイス
２０基板
２５ｒ赤色フィルター
２５ｇ緑色フィルター
２５ｂ青色フィルター
３０アノード
３１ｒアノード
３１ｇアノード
３１ｂアノード
３１ｗアノード
３５正孔注入層
４０正孔輸送層
４１正孔輸送層
４５正孔輸送層
５０ｂ青色発光層
５１ｂ青色発光層
５２ｙ黄色発光層
５２ｇ緑色発光層
５５電子輸送層
６５電子輸送層
６６電子輸送層
７５発光ユニット
８０発光ユニット
８５発光ユニット
９０カソード
９５中間接続層
９６中間接続層
１１０曲線
１２０曲線
１３０曲線
１４０曲線

この目的は、間隔を置いた２つの電極を有するＯＬＥＤデバイスであって、
ａ．該電極間に配置された第一発光ユニット、第二発光ユニット及び第三発光ユニットであって、該第一発光ユニットは、５００ｎｍ以上の波長で多数のピークを有する光を生成し且つ４８０ｎｍより短い波長で実質的に発光せず、該第二発光ユニット及び該第三発光ユニットは、５００ｎｍより短い波長で実質的な発光を有する光を生成する、
ｂ．該第一発光ユニットと該第二発光ユニットとの間及び該第二発光ユニットと該第三発光ユニットとの間のみに配置された中間接続層であって、該中間接続層は、ｐ型有機単一層からなる
を備え、且つ
ｃ．９，０００Ｋ〜１５，０００Ｋの色温度を有する光を発し、
ｄ．該間隔を置いた電極のうちの１つが、反射性であり、他方の電極が、透過性であり、且つ該第一発光ユニットが、該第二発光ユニット及び該第三発光ユニットよりも該反射性電極の近くに配置されるＯＬＥＤデバイスによって達成される。

８．２％のＬｉ金属とともに４９％の４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（バソフェン又はＢｐｈｅｎとしても知られている）及び共ホストとしての４９％のトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡＬＱ）を含む２０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
９．上記で調製した基板を、ｐ型有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１０．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての５ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１１．上記で調製した基板を、赤色発光ドーパントとしての０．５％のジベンゾ｛［ｆ，ｆ’］−４，４’，７，７’−テトラフェニル］ジインデノ−［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン（ＴＰＤＢＰ）とともに７４．５％のＮＰＢ及び共ホストとしての２５％のＮＮＡを含む１６ｎｍの赤色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、２％のＰＴＢＲとともに２３％のＮＰＢ及び共ホストとしての７５％のＮＮＡを含む４ｎｍの黄色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１３．上記で調製した基板を、緑色発光ドーパントとしての５％の２，６−ビス（ジフェニルアミノ）−９，１０−ジフェニルアントラセン及び青色発光ドーパントとしての１％のＢＥＤ−２とともに共ホストとしての９４％の２−フェニル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（ＰＢＮＡ）を含む４０ｎｍの緑色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１４．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＡＬＱを含む４０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１５．基板上に１００ｎｍのアルミニウム層を蒸発によって堆積させ、カソード層を形成した。

＜例２（発明）＞
１．スパッタリングによりインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を清浄なガラス基板に堆積させ、６０ｎｍの厚さの透明電極を形成した。
２．上記で調製したＩＴＯ表面をプラズマ酸素エッチングで処理した。
３．上記で調製した基板を、正孔注入層（ＨＩＬ）として１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
４．上記で調製した基板を、ＨＴＬとして１６３ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
５．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての５％のＢＥＤ−１とともに９５％のＮＮＡホストを含む３０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
６．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％の（８−キノリノラト）リチウム（ＬｉＱ）を含む４０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
７．上記で調製した基板を、ｐ型有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
８．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての６０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
９．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての５％のＢＥＤ−１とともに９５％のＮＮＡホストを含む３０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１０．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＬｉＱを含む４０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１１．上記で調製した基板を、ｐ型有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての１１ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１３．上記で調製した基板を、３％のＰＴＢＲとともに共ホストとしての９７％のＮＰＢを含む２０ｎｍの黄色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１４．上記で調製した基板を、緑色発光ドーパントとしての５％の２，６−ビス（ジフェニルアミノ）−９，１０−ジフェニルアントラセンとともに共ホストとしての９５％のＰＢＮＡを含む４０ｎｍの緑色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１５．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＬｉＱを含む３４ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１６．基板上に１００ｎｍのアルミニウム層を蒸発によって堆積させ、カソード層を形成した。

＜例５（比較）＞
１．スパッタリングによりインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を清浄なガラス基板に堆積させ、６０ｎｍの厚さの透明電極を形成した。
２．上記で調製したＩＴＯ表面をプラズマ酸素エッチングで処理した。
３．上記で調製した基板を、ＨＩＬとして１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
４．上記で調製した基板を、ＨＴＬとして１６３ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
５．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての１％のＢＥＤ−２とともに９９％のＮＮＡホストを含む２０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
６．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％の（８−キノリノラト）リチウム（ＬｉＱ）を含む５０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
７．上記で調製した基板を、ｐ型有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
８．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての６０ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
９．上記で調製した基板を、青色発光ドーパントとしての１％のＢＥＤ−２とともに９９％のＮＮＡホストを含む２０ｎｍの青色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。
１０．２％のＬｉ金属とともに４９％のＢｐｈｅｎ及び共ホストとしての４９％のＬｉＱを含む５０ｎｍの混合電子輸送層を真空蒸着した。
１１．上記で調製した基板を、ｐ型有機層（ＨＩＬ）としての１０ｎｍのＣＨＡＴＰ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１２．上記で調製した基板を、ＨＴＬとしての１１ｎｍのＮＰＢ層を真空蒸着することによって更に処理した。
１３．次いで、正孔輸送層上に、４，４’，４’’−トリス−（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）の１０ｎｍの電子ブロック層（ＥＢＬ）をタンタルボートからの蒸発によって堆積させた。
１４．そのデバイス上に、ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）の１０ｎｍの電子ブロック層を真空蒸着させた。
１５．上記で調製した基板を、三重項黄色発光化合物としての１３％のＩｒ（ｃｏｕ）ｐｐｙ_２とともに７６％の三重項ホスト１（ＴＨ−１）及び１５％のＣＢＰを含む３５ｎｍの黄色発光層を真空蒸着することによって更に処理した。

Claims

間隔を置いた２つの電極を有するＯＬＥＤデバイスであって、
ａ．該電極間に配置された第一発光ユニット、第二発光ユニット及び第三発光ユニットであって、該第一発光ユニットは、５００ｎｍ以上の波長で多数のピークを有する光を生成し且つ４８０ｎｍより短い波長で実質的に発光せず、該第二発光ユニット及び該第三発光ユニットは、５００ｎｍより短い波長で実質的な発光を有する光を生成する、
ｂ．該第一発光ユニットと該第二発光ユニットとの間及び該第二発光ユニットと該第三発光ユニットとの間それぞれに配置された中間接続層
を備え、且つ
ｃ．７，０００Ｋより高い色温度を有する光を発するＯＬＥＤデバイス。
前記デバイスが、９，０００Ｋ〜１３，０００Ｋの色温度を有する光を発する請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記第二発光ユニット及び前記第三発光ユニットそれぞれが、ホスト材料と青色発光ドーパントとを含む発光層を含む請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記青色発光ドーパントが、一重項発光化合物である請求項３に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記青色発光ドーパントが、三重項発光化合物である請求項３に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記第一発光ユニットが、一重項発光化合物を含む請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記第一発光ユニットが、三重項発光化合物を含む請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記第二発光ユニットと前記第三発光ユニットとが、同じ発光スペクトルを有する請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記第二発光ユニットと前記第三発光ユニットとが、異なる発光スペクトルを有する請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記間隔を置いた電極のうちの１つが、反射性であり、他方の電極が、透過性であり、且つ前記第一発光ユニットが、前記第二発光ユニット及び前記第三発光ユニットよりも該反射性電極の近くに配置される請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記発光ユニットからの光を受ける前記デバイスに関連した少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列を更に含み、異なる色の光を生成するように各カラーフィルターの帯域通過が選択される請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列が、ＲＧＢＷデバイスを構成する請求項１１に記載のＯＬＥＤデバイス。