JP5788018B2 - 有機発光部品及び電荷輸送層における銅錯体の使用 - Google Patents

Description

本発明は、有機発光部品並びに透明な陽極接点を有するエレクトロニクス部品の電荷輸送層における銅錯体の使用に関する。

オプトエレクトロニクス部品は、電気エネルギーを電磁放射線、例えば可視光へ変換するため、又はその逆のプロセスのために設計されている。それぞれエミッタデバイス又は検出器デバイスと呼ぶことができる。エミッタデバイスとしての電磁気部品の一例は、発光部品、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）である。該発光部品は、典型的には電極を含み、該電極間に活性帯域が配置されている。該電極を介して、該発光部品に電流を供給することができ、該電流は該活性帯域中で光学エネルギー、すなわち電磁放射線へ変換される。該光学エネルギーは、該発光部品から放射線取り出し面を介して取り出される。

特別な発光部品は、有機発光部品（Organic Light Emitting DeviceもしくはＯＬＥＤ）である。ＯＬＥＤは、該活性層中に、電気エネルギーを電磁放射線へ変換するための有機層を有する。該ＯＬＥＤが該電極を介して電流源と接触する際に、異なる電荷キャリヤタイプが該有機層中へ注入される。正孔とも呼ばれる正の電荷キャリヤは、該有機層を該陽極から該陰極の方へ移動するのに対し、電子は、該有機層を該陰極から該陽極まで通り抜ける。その際に、該有機層中で、電子−正孔対、いわゆる励起子の形態の励起状態が形成され、該励起子は電磁放射線を放出しながら崩壊する。そのような有機発光部品は、例えば刊行物［１］から知られている。

該有機層から放出される電磁放射線は、該電極のうち少なくとも１個を介して、すなわち該陽極又は該陰極を介して、該ＯＬＥＤから取り出される。相応して、該電極は、放出された該放射線に対して透明でなければならない、すなわち該電極は、該電磁放射線について高い透過係数を有していなければならない。可視光の範囲内の電磁放射線については、透明電極材料のために、例えば銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）又はマグネシウム（Ｍｇ）をベースとする金属薄膜（thin metal filmもしくはＴＭＦ）が使用される。同じように、電極材料として透明な伝導性酸化物（transparent conductive oxideもしくはＴＣＯ）、例えば酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide又はＩＴＯ）又はアルミニウムドープされた酸化亜鉛（Aluminum-doped zinc oxideもしくはＡＺＯ）の使用が可能である。更に、例えばＴＭＦ及び／又はＴＣＯの層スタックを有する複合電極が考えられる。

該電荷キャリヤを該電極から該活性層中へ注入するために、しばしば、該電極から該活性層中への電荷キャリヤ輸送が生じる中間層が設けられている。特に陽極側で、そのような電荷輸送層は、該活性層中への正孔の該注入を強化するために望ましい。陽極側に設けられた該電荷輸送層は、正孔輸送層（hole transport layer又はＨＴＬ）とも呼ばれる。厚いＨＴＬは、該ＯＬＥＤの動作において自然発生的な短絡を抑制するという利点を有し、該短絡の際に電子が―該活性層中の正孔と組み合わさって励起子になることなく―該有機層を横切り、かつ直接、該陽極へ達する。厚いＨＴＬを有するＯＬＥＤ部品の性能が、例えば効率又は寿命に関しても、保証されることができるように、陽極と活性層との間の相対的に厚い電荷輸送層が、できるだけ透明である場合に有利である。

本発明には、固有に発生される光を該陽極を介して効率的に取り出すことができ、その際に高い電圧安定性に傑出している、ＯＬＥＤを提供するという課題が基礎になっている。

この課題は、特許請求項１に記載の有機発光部品により、かつ特許請求項１１に記載の銅錯体の使用により、解決される。

該有機発光部品の更なる展開及び有利な構成は、従属特許請求項に記載されている。

例示的な実施形態
以下に記載される実施形態の多様な構成は、類似して適用可能である場合には、該有機発光部品及び有機層構造体における該銅錯体の該使用にも同じように当てはまる。

該有機発光部品の異なる実施形態は、電磁放射線を放出するための活性層、陽極及び該活性層と該陽極との間に配置され、該陽極から該活性層中へ電荷キャリヤ輸送するための有機電荷輸送層を有する。該活性層により放出された放射線は、該陽極を介して該有機発光部品から取り出し可能である。該有機電荷輸送層は、式Ｉによる化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する銅錯体を有する：

Ｅ₁及びＥ₂は、それぞれ互いに独立して、次の元素のうちの１種である：酸素、硫黄又はセレン。Ｒは、次の群から選択されている：水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素。

該電荷輸送層は、上述の銅錯体をｐ−ドーパントとして含有するｐ−ドープされた層であってよい。該銅錯体は、極めて良好なドーピング能力を有する。該銅錯体は、該電荷輸送層中での電荷キャリヤ輸送を改善し、特に、ｐ−ドープされた領域中での正孔の伝導性が高められる。全体として、こうして該電荷輸送層は、該活性層上で自由運動する多数の電荷キャリヤを提供することができ、それにより、該有機発光部品の特に高い効率が達成される。更に、ドーパントとして該銅錯体を用いて、放出された該放射線の範囲内での高い透明度を達成することができる。該ドーパントでドープされたマトリックス材料の透過係数は、０．９よりも大きい透過係数を有する電荷輸送層を提供することを可能にする。ドーパントとしての該銅錯体の使用はそれゆえ、逆に言えば、該電磁放射線が該電荷輸送層を通過する際に１０％未満の吸収を生じさせる。

該ドーパントの高い透明度により、該電荷輸送層中での高い吸収損失を引き起こすことなく、該陽極と該活性層との間の厚い電荷輸送層を提供することができる。それによって、該有機発光部品中で層系を組み立てる際の設計自由度が高められ、特に、該電荷輸送層の厚さは、高い吸収損失を甘受する必要なく、該部品の電圧安定性に関して高めることができる。

銅錯体の該使用の更なる利点は、該出発物質の容易な利用可能性及び該ドーパントの危険のない加工であるので、既に公知のドーパントに対して費用がかからず、かつ環境にやさしい代替品を利用することができる。

幾つかの実施形態において、該銅錯体は、銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートである。これは次の構造を有する：

ここに、２〜６の位置は、フッ素化により占有されている。該銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートの選択はとりわけ有利である、それというのも、この錯体とは、高い正孔伝導性及び可視分光範囲内の僅かな吸収が結び付いているからである。銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートでドープされた（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミンからなる１００ｎｍの厚さの層については、４２０ｎｍを上回る波長で９３％よりも多い透過率を測定することができた。

更に、銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートは特に、有機発光部品を製造する際の加工に適している。これは、単に約２００℃の蒸発温度を有する。ｐ−ドーピングに使用される他のドーパント、例えばＶ₂Ｏ₅、ＭｏＯ₃、ＷＯ₃又はＦ４−ＴＣＮＱ（２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）は、本質的により高い蒸発温度を有する。銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートはゆえに、特別な高温蒸発源を使用せずに加工することができる。

該材料中の該ドーパントの該ドープ濃度はその際に、該電気伝導率及び該電荷輸送層の安定性に関して最適に選択されていてよい。特に有利な実施形態において、該ドープ濃度は、該電荷輸送層の０．１〜５０質量％である。特に有利なのは、約５質量％の値であると判明している。

更に、該ドープ濃度を用いて、該電荷輸送層の該透明度を高めることができる。高い透明度は、該電荷輸送層中での吸収損失を回避するために必要である。その際に、該電荷輸送層中での特に高いドープ濃度を提供することが有利である。該ドープ濃度は、該電荷輸送層の少なくとも１質量％、有利には１０質量％よりも多いべきである。

幾つかの実施形態において、該電荷輸送層は、該活性層の方へのドーピング勾配を有する。これは、該ドーパントの濃度が、該電荷輸送層の断面で変化することを意味する。有利には、該電荷輸送層の該ドーピングは、該活性層の方へ減少する。それによって、特に、該陽極に対する該電荷輸送層の境界面上で、該陽極から該電荷輸送層中への十分に容易な注入を可能にする高いドープ濃度が提供される。

ドープ勾配は、その際に、例えば複数のｐ−ドープされた有機半導体層を相互に重なり合って施すことにより、達成することができる。同じように、該電荷輸送層の製造プロセス中に、該ドーパントの該供給が、適したプロセスにより変わるので、層厚が増加するにつれて、該電荷輸送層の段階的に異なるドーピングが行われることが考えられる。同じように、適した供給により、例えば該ドーパントを打ち込む際のビームプロフィールにより、該マトリックス材料中での該ドーパントの所望の分布を得ることが考えられる。

該ドーパント濃度は、例えば、該陽極側での１００％から該活性層に対する該境界面での０％までになりうる。例えば該電荷輸送層中で陽極側にドーパント薄膜が考えられる。付加的に、異なるドーパントが該電荷輸送層中で導入されており、こうして該陽極及び該活性層に対して該伝導性の変動又は該ポテンシャル障壁の適した設計が生じることが考えられる。

該有機発光部品の実施例は以下に、図面に基づいてより詳細に説明される。

有機発光部品の第一実施例の概略図 有機発光部品の第二実施例の概略図

有機発光部品の第一実施例
図１は、有機発光部品１００の第一実施例の概略図を示す。

該有機発光部品１００は、陽極１０２及び陰極１０４を有する。該陽極１０２及び該陰極１０４は、該有機発光部品１００の電極として用いられる。該電極は、外部電流源１０６、例えば一次電池又は二次電池と結合されている。該陽極１０２と該陰極１０４との間に、有機及び／又は無機の半導体材料からなる層スタックが配置されている。該陽極１０２及び該陰極１０４はそれぞれ、その光学的性質に関して選択されていてよい良伝導性材料を含有する。その際に、該陽極１０２は透明な材料を含有する。該陽極はＴＭＦ、ＴＣＯ及び／又は透明な導電性ポリマーを含有していてよい。同じように、該陰極１０４は透明な材料からなっていてよい。同じように、該陰極１０４は、例えば金属、例えばアルミニウム、銀、白金、銅又は金、又は金属合金を含有する高伝導性の反射性材料からなることが考えられる。

該陽極１０２を介して正の電荷キャリヤ（正孔）が該層スタック中へ注入されるのに対し、該陰極１０４を介して負の電荷キャリヤ（電子）が該層スタック中へ注入される。同時に、該陽極１０２と該陰極１０４との間に電場Ｅが隣接している。該電場Ｅは、該陽極１０２から注入される正孔が、該層スタックを経て該陰極１０４の方向へ移動することを生じさせる。該陰極１０４から注入される電子は、該電場Ｅの影響下に該陽極１０２の方向へ移動する。

該層スタックは、一連の異なる機能性の層を有する。該陽極１０２上に直接、正孔輸送層１０８が施されている。該正孔輸送層１０８上に、活性層１１０が施されている。該活性層１１０と該陰極１０４との間に、電子輸送層１１２が配置されている。

該有機発光部品１００の該構成の場合に、更なる機能性の層が設けられていてよいことが考えられる。これらは、例えば、隣接した層への電荷キャリヤの注入のため又は隣接した層への電荷キャリヤの改善された又は制限された輸送の際に用いることができる。同じように、更なる電荷キャリヤを提供するための層、例えばいわゆるcharge generation layerもしくはＣＧＬを設けることが考えられる。

正孔輸送層１０８
該正孔輸送層１０８の該機能は優先的に、該活性層１１０中への正の電荷キャリヤのバランスのとれた輸送を保証することにある。該正孔輸送層１０８は、ｐ−ドープされたマトリックス材料であってよい。ｐ−ドーパントとして、式Ｉによる化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する銅錯体が用いられる：

Ｅ₁及びＥ₂は、それぞれ互いに独立して、次の元素のうちの１種である：酸素、硫黄又はセレン。Ｒは、次の群から選択されている：水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素。

その際に、次の材料を、該マトリックス材料の部分として使用することができる：
ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン、β−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン）、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン）、Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−２，２−ジメチルベンジジン、スピロ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン）、スピロ−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン）、ＤＭＦＬ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジメチルフルオレン、ＤＭＦＬ−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジメチルフルオレン）、ＤＰＦＬ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニルフルオレン）、ＤＰＦＬ−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（ナフト−１−イル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニルフルオレン）、Ｓｐ−ＴＡＤ（２，２′，７，７′−テトラキス（ｎ，ｎ−ジフェニルアミノ）−９，９′−スピロビフルオレン）、ＴＡＰＣ（ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリル−アミノ）−フェニル］シクロヘキサン）、スピロ−ＴＴＢ（２，２′，７，７′−テトラ（Ｎ，Ｎ−ジトリル）アミノ−スピロ−ビフルオレン）、ＢＰＡＰＦ（９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス−ビフェニル−４−イル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン）、スピロ−２ＮＰＢ（２，２′，７，７′−テトラキス［Ｎ−ナフチル（フェニル）−アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、スピロ−５（２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−スピロ−ビフルオレン−２−イル）−アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、２，２′−スピロ−ＤＢＰ（２，２′−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、ＰＡＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（フェナントレン−９−イル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン）、ＴＮＢ（Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ナフタレン−２−イル−ベンジジン）、スピロ−ＢＰＡ（２，２′−ビス（Ｎ，Ｎ−ジ−フェニル−アミノ）−９，９−スピロビフルオレン）、ＮＰＡＰＦ（９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス−ナフチル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン）、ＮＰＢＡＰＦ（９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ′−ビス−ナフト−２−イル−Ｎ，Ｎ′−ビス−フェニル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン）、ＴｉＯＰＣ（酸化チタン−フタロシアニン）、ＣｕＰＣ（銅フタロシアニン）、Ｆ４−ＴＣＮＱ（２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノ−キノジメタン）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、２Ｔ−ＮＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（ナフタレン−２−イル）−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、１−ＴＮＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、ＮＡＴＡ（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）、ＰＰＤＮ（ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル）、ＭｅＯ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラキス（４−メトキシフェニル）−ベンジジン）、ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ（２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシ−フェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、２，２′−ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ（２，２′−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシ−フェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、β−ＮＰＰ（Ｎ，Ｎ′−ジ（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン）、ＮＴＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ジ−フェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリル−アミノ）フェニル］−ベンジジン）又はＮＰＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−フェニル−アミノ）フェニル］−ベンジジン）。

前記の銅錯体は、該第二有機半導体層１０４の該マトリックス材料に関して、金属−有機受容体複合体である。これはｐ−ドーパントとして用いられる。その際に、該銅錯体は、孤立した分子であってよい。しばしば、該銅錯体は、化学結合を介して、該マトリックス材料の分子と、例えば該マトリックス材料の分子が配位子として該銅錯体の一部を形成することによって、結合されている。通常、該銅原子は有機配位子で錯化する。該有機配位子は、適した官能基を形成することができるので、オリゴマー又はポリマーへの結合が可能になる。

該銅錯体は、単座、三座又は四座の配位子を有していてよい。特に、該銅錯体は１個以上の基Ｃ（＝Ｅ₁）Ｅ₂を有していてよく、その際に該配位子の少なくとも１個又は複数の供与体原子Ｅ₁及びＥ₂及び該銅原子は錯化する。該Ｃ（＝Ｅ₁）Ｅ₂基は、その際に通常、陰電荷を有する。同じように、脱プロトン化されていないカルボン酸又はこれらの同族体も、該銅錯体の配位子として用いることができる。一般的に、該銅錯体の該配位子は陰電荷を該錯体中に、例えばカルボキシル基１個当たりもしくはカルボキシル基同族体１個当たり１個の陰電荷により、付与する。

該マトリックス材料の分子が該銅原子と結合しない場合には、該銅錯体は、単独で配位子が中心の該銅原子と錯化するホモレプチック錯体である。しばしば、そのような錯体は、長方形又は線状の分子の幾何学的形状を有する。このことは特に、銅原子間の相互作用が無視できる場合に当てはまる。該マトリックス材料の分子が中心の該銅原子と結合する場合には、該錯体の分子の該幾何学的形状は五角両錐の形態を取るか又は該錯体は四角錐形の分子の幾何学的形状を維持する。その際に、該銅錯体は通常、電気的に中性の錯体である。

該銅錯体は、単核銅錯体並びに多核銅錯体であってよい。多核銅錯体中で、該配位子は単に１個の銅原子と又は２個の銅原子と結合されていてよい。その際に、該配位子は例えば２個の銅原子間に橋を形成していてよい。該配位子が三座又は多座である場合には、該配位子はより多くの銅原子も橋として結合させることができる。多核銅錯体の場合に、銅−銅結合が２個以上の銅原子間に存在していてよい。多核銅錯体の該使用は、特に有利である、それというのも、そのようにドープされた有機機能層は、単核銅錯体でドープされた機能層よりも長い寿命を有するからである。これは、該機能層による電荷輸送の際の該錯体の不安定化により、説明することができる。該電荷輸送の該作用は、多核銅錯体の場合に、１個の銅錯体上だけでなく複数の銅錯体上にも分布される。

多核銅錯体は、いわゆる"paddel-wheel/外輪型"構造を有していてよい。これは特に銅（ＩＩ）錯体の場合に当てはまる。通常、２個の金属原子を有する錯体中で外輪型構造が取られ、その際に２個の銅原子は、橋としての１個以上の多座配位子と結合されている。

しばしば、該銅原子に関する全ての配位子の配位様式は、ほぼ同じである。それゆえ、該銅原子及び該配位子に関して、少なくとも１個の二座又は四座の回転軸が、該多核銅錯体の該銅原子のうちの２個により定義される。その際に、正方平面の錯体は、しばしば少なくとも四座の回転軸を有するのに対し、線状に配位された錯体は、しばしば二座の回転軸を有する。

単核錯体の該銅原子又は多核銅錯体の少なくとも１個の銅原子は、＋２の酸化状態を有していてよい。そのような錯体中で、該配位子は、しばしば正方平面の幾何学的形状で配位されている。該銅原子が＋１の酸化状態を有する場合には、該銅原子は、しばしば線状に配位されている。

Ｃｕ（ＩＩ）原子を有する銅錯体は通例、Ｃｕ（Ｉ）原子を有する銅錯体よりも高い正孔伝導性を有する。後者はｄ¹⁰閉殻を有する。該正孔伝導性は、該Ｃｕ（Ｉ）原子により生じるルイス酸により優先的に引き起こされている。Ｃｕ（ＩＩ）錯体はそれに反して、満たされていないｄ⁹配置を有し、それにより、酸化挙動が引き起こされる。部分的な酸化は、該正孔密度を高める。Ｃｕ（Ｉ）錯体の使用は、しかしながら有利でありうる、それというのも、Ｃｕ（Ｉ）錯体はしばしば、相応するＣｕ（ＩＩ）錯体よりも熱安定だからである。

前記の銅錯体には、これらがルイス酸であることが共通している。ルイス酸は、電子対受容体として作用する化合物である。ルイス酸としての該銅錯体の挙動は、該銅錯体がドーパントとして導入されている該マトリックス材料の該分子と結び付いている。該マトリックス材料の該分子は通例、該ルイス酸性銅分子に対してルイス塩基として作用する。ルイス塩基は、電子対供与体である。

該銅錯体中の該銅原子は、オープンな、すなわち更なる配位位置を占有する。この配位位置で、ルイス塩基性化合物、例えば芳香族環系、窒素原子又はアミン成分は結合することができ、これらは該マトリックス材料中に含まれている。これは例示的に図１及び２に示されている：

ヘテロ芳香族環系を有する基又はアミン成分の窒素原子も、銅原子と配位することができる。

該銅原子に配位する該配位子は、置換又は非置換の炭化水素基を有する基Ｒを有していてよい。該炭化水素基は、線状、分枝鎖状又は環状の基であってよい。この基は、１〜２０個の炭素を有していてよい。例えば、該基はメチル基又はエチル基である。該基は、縮合した置換基、例えばデカヒドロナフチル、アダマンチル、シクロヘキシル又は部分的にもしくは完全に置換されたアルキル基も有していてよい。置換又は非置換の該芳香族基は、例えばフェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントリル、ベンジル又はヘテロ芳香族基、例えば図３のヘテロ環から選択されていてよい置換又は非置換の基である：

該銅原子に配位する該配位子は、アルキル基及び／又はアリール基を含む基Ｒを有していてもよい。該アルキル基及び／又はアリール基は、少なくとも１個の電子求引性の置換基を有する。該銅錯体は、同様に混合系として１種以上のタイプのカルボン酸を有していてよい。

電子求引性の置換基は、当該開示において、該置換基に結合した原子中での電子密度を、電子求引性の該置換基の位置で水素原子が該原子に結合する配置に比べて低下させる置換基であると理解される。

電子求引基は、例えば次の群から選択されていてよい：ハロゲン、例えば塩素又は特にフッ素、ニトロ基、シアノ基又はこれらの基の混合物。該アルキル基もしくはアリール基は、専ら電子求引性の置換基、例えば前記の電子求引基、又は水素原子を有していてよい。該配位子が、少なくとも１個の電子求引性の置換基を有するアルキル基及び／又はアリール基を有する場合には、１個以上の該銅原子上での該電子密度は減少し、それにより該錯体のルイス酸性度が高められる。

該配位子はその際に、炭酸ＣＨａｌ_xＨ_3-xＣＯＯＨ、特にＣＦ_xＨ_3-xＣＯＯＨ及びＣＣｌ_xＨ_3-xＣＯＯＨのアニオンを表してよく、その際にＨａｌはハロゲン原子であり、かつｘは０〜３の整数である。また、該配位子は、炭酸ＣＲ′_yＨａｌ_xＨ_3-x-yＣＯＯＨのアニオンであってよく、その際にＨａｌはハロゲン原子であり、ｘは０〜３の整数であり、かつｙは１の値を少なくとも有する整数である。残基Ｒ′は、アルキル基、水素原子又は芳香族基、例えばフェニル基又はこれまで記載された全ての置換基の基である。該残基は、電子求引性の置換基、特に前記の更なる電子求引性の置換基を有していてよい。該残基は、電子求引性の置換基を有する安息香酸の誘導体を有していてもよい。例えば、該配位子は、炭酸Ｒ′−（ＣＦ₂）_n−ＣＯ₂Ｈのアニオンであってよく、その際にｎは１〜２０の整数値を取る。例えば、フッ素化された、特に過フッ素化された、ホモ芳香族化合物又はヘテロ芳香族化合物を残基として使用することができる。一例は、フッ素化された安息香酸のアニオンである：

ここに、ｘは、１〜５の整数値を取る。特に、次の置換基、もしくはフッ素が塩素により置換されたものが、該カルボキシル基に結合することができ、これらは全て強ルイス酸である：

更に、次の酸のアニオンを配位子として使用することができる：

ここに、Ｘは、例えば水素原子又はフッ素原子に結合する窒素又は炭素原子であってよい。例示的に、該原子Ｘのうち３個は、窒素原子を表してよく、かつ２個は、Ｃ−Ｆ結合又はＣ−Ｈ結合（トリアジン誘導体として）を表してよい。また、次の酸のアニオンを配位子として使用することができる：

ここに、該ナフチル環は、１〜７個のフルオロ置換基で置換されているので、ｙ＝０〜４かつｘ＝０〜３であり、その際にｙ＋ｘ＝１〜７。

電子求引性の置換基としてのフッ素及びフッ素化合物は特に有利である、それというのも、フッ素原子を有する銅錯体は、該有機発光部品の製造の際に容易に蒸発し、かつ有機層中で堆積できるからである。更なる又は選択的な置換基の基として、トリフルオロメチル基を挙げることができる。

電子輸送層１１２
該電子輸送層１１２の該機能は優先的に、該活性層１１０中への負の電荷キャリヤのバランスのとれた輸送を保証することにある。そのためには、該電子輸送層１１２は、ｎ−ドープされた材料を有していてよい。該ｎ−ドーピングのためには、低い仕事関数を有する金属、例えばセシウム、リチウム又はマグネシウムを使用することができる。同様に、これらの金属を含有する化合物、そして例えばＣｓ₂ＣＯ₃、ＣｓＦ又はＬｉＦがｎ−ドーパントとして適している。これらのドーパントは、マトリックス材料中へ導入されている。マトリックス材料として、例えばＴＰＢｉ（１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾル−２−イル）ベンゼン）が適している。

活性層１１０
該活性層１１０は、有機エレクトロルミネセンス材料を含む発光層を有する。該エレクトロルミネセンス材料中で、励起子の形成、引き続きその崩壊に基づき、電磁放射線１１４の放出が引き起こされる。該電磁放射線１１４は、該正孔輸送層１０８及び該陽極１０２を経て該有機発光部品１００から出る。

該エレクトロルミネセンス材料の選択は、継続して更に発展している分野である。この種の有機のエレクトロルミネセンス材料の例には、次のものが含まれる：
・ （ｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及び該フェニレン基上の多様な位置で置換されたその誘導体；
・ （ｉｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及び該ビニレン基上の多様な位置で置換されたその誘導体；
・ （ｉｉｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及び該フェニレン成分上の多様な位置で及び該ビニレン基上の多様な位置でも置換されたその誘導体；
・ （ｉｖ）ポリアリーレンビニレン、その際に該アリーレンは、例えばナフタレン、アントラセン、フリレン、チエニレン、オキサジアゾール等のような基であってよい；
・ （ｖ）ポリアリーレンビニレンの誘導体、その際に該アリーレンは上記の（ｉｖ）の通りであってよく、かつ付加的に該アリーレン上の多様な位置で置換基を有していてよい；
・ （ｖｉ）ポリアリーレンビニレンの誘導体、その際に該アリーレンは上記の（ｉｖ）の通りであってよく、かつ付加的に該ビニレン上の多様な位置で置換基を有していてよい；
・ （ｖｉｉ）ポリアリーレンビニレンの誘導体、その際に該アリーレンは上記の（ｉｖ）の通りであってよく、かつ付加的に該アリーレン上の多様な位置で置換基をかつビニレン上の多様な位置で置換基を有していてよい；
・ （ｖｉｉｉ）アリーレン−ビニレンオリゴマー、例えば（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）及び（ｖｉｉ）中のものと非共役オリゴマーとのコポリマー；及び
・ （ｉｘ）ポリ（ｐ−フェニレン）及び該フェニレン基上の多様な位置で置換されたその誘導体、はしご形ポリマー誘導体、例えばポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）等も含む；
・ （ｘ）ポリアリーレン、その際に該アリーレンは、ナフタレン、アントラセン、フリレン、チエニレン、オキサジアゾール等のような基であってよい；及び該アリーレン基上の多様な位置で置換されたそれらの誘導体；
・ （ｘｉ）オリゴアリーレン、例えば（ｘ）中のものと非共役オリゴマーとのコポリマー；
・ （ｘｉｉ）ポリキノリン及びその誘導体；
・ （ｘｉｉｉ）ポリキノリンと、溶解度を維持するためにフェニレン上で例えばアルキル基又はアルコキシ基で置換されたｐ−フェニレンとのコポリマー；及び
・ （ｘｉｖ）剛直棒状ポリマー、例えばポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスチアゾール）、ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）、ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾイミダゾール）及びそれらの誘導体。

他の有機発光ポリマー、例えばポリフルオレンを使用するものには、緑色光、赤色光、青色光又は白色光を放出するポリマー又はそれらのファミリー、コポリマー、誘導体又はそれらの混合物が含まれる。他のポリマーには、ポリスピロフルオレン様ポリマーが含まれる。

選択的に、ポリマーの代わりに、蛍光を介して又はりん光を介して放出する小さな有機分子を、該有機エレクトロルミネセンス層として用いることができる。小さな分子の有機エレクトロルミネセンス材料の例には次のものが含まれる：
（ｉ）トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、（Ａｌｑ）；
（ｉｉ）１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＯＸＤ−８）；
（ｉｉｉ）−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリナト）アルミニウム；
（ｉｖ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム；
（ｖ）ビス（ヒドロキシベンゾキノリナト）ベリリウム（ＢｅＱ．ｓｕｂ．２）；
（ｖｉ）ビス（ジフェニル−ビニル）ビフェニレン（ＤＰＶＢＩ）；及び
（ｖｉｉ）アリールアミン置換ジスチリルアリーレン（ＤＳＡアミン）。

該活性層１１０は、白色発光層であってよい。これは、該活性層が、全可視スペクトルの電磁放射線１１４を放出することを意味する。これは、例えば、複数の活性な個々の層のスタッキングにより達成することができ、その際に各々個々の層中でそれぞれ色スペクトルが発生する。同じように、異なるエミッタ材料が、異なる色スペクトルの発生のために活性層１１０中で混合されていることが考えられる。

該実施例において、銅錯体は、透明な陽極接点を有するオプトエレクトロニクス部品の電荷輸送層中で使用される。該銅錯体はその際に、式Ｉによる化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する：

ここに、Ｅ₁及びＥ₂は、それぞれ互いに独立して、次の元素のうちの１種である：酸素、硫黄又はセレン、かつＲは、次の群から選択されている：水素あるいは置換又は非置換の、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素。

その際に、該銅錯体は特に、逆構造の(invertierten)又は透明な有機発光部品の電荷輸送層中で使用することができる。該銅錯体は、ｐ−ドーパントとしてマトリックス材料中へ導入されていてよい。該銅錯体の既に記載された性質により、高い効率、良好な電圧安定性及び長い寿命を有する部品を提供することができる。ｐ−ドープされた層中での該銅錯体の使用により、付加的に、該部品の最初の動作開始の際の最初に激しい輝度低下（initial dropとしても知られる）が、回避される。特に老化に依存して、該部品の輝度のほぼ直線形の減少を達成することもできる。

該銅錯体の使用により、ＴＣＯ材料を個々の層として又は複合電極の部分として、スパッタ技術を用いて又は原子層堆積（atomic layer deposition又はＡＬＤ）を用いて、上部陽極として該部品上へ施すことが更に可能である。それにより、該発光色の僅かな視角依存性及び良好な効率を有する有機発光部品を製造することが可能になる。大表面積の部品を製造することもでき、それらの場合に金属導体パス、例えばいわゆるbusbarを省くことができる。更に、５０％を上回り６０％を上回るまでの周辺光についての透明度を有する透明な有機発光部品を製造することができる。

更に、ｐ−ドーパントとして容易に入手可能な該銅錯体の使用によりかなりのコスト節約潜在性がもたらされる、それというのも、特にｐ−ドープされた該層は通例、有機発光部品の有機層スタックの全スタック厚さのかなりの割合を構成するからである。

有機発光部品の第二実施例
図２は、有機発光部品２００の第二第一実施例の概略図を示す。図１に関して記載された該第一実施例の構成に加えて、該有機発光部品２００は、基板２０２を有し、該基板上に該電極及び該有機層スタックが施されている。該基板２０２は、該有機発光部品２００の必要な要素ではない。該基板は該層スタックの機械的な安定化に用いられる。同時に、該基板は該有機発光部品２００の該図に示されていない封止の要素であってよい。基板２０２は、同じように該有機発光部品１００の第一又は他の実施例に関連して設けられていてよい。該基板は同じように該陰極１０４上に設けられていてよい。この場合に、逆構造ＯＬＥＤと呼ばれる。

該基板２０２が、該陽極２０２により覆われている場合には、該活性層１１０により放出される放射線の分光範囲内で透明である。該有機発光部品２００の機械的安定性を得るために、材料、例えばガラス、サファイア又はフレキシブルフィルム、例えばプラスチックも使用することができる。同じように、透明な半導体キャリヤ、例えばＳｉＣ、ＧａＮ、ＩｎＮ又は類似の材料を使用することができる。該基板２０２が不透明な陰極１０４に取り付けられている場合には、金属被覆された材料、例えば良好な熱伝導性を有する材料が該基板のために使用されることができる。

該有機発光部品２００は、透明な陰極２０４を有する、すなわち該陰極２０４は、該活性層１１０から放出された放射線について高い透過係数を有する。該陰極２０４はそのためには、該陽極１０２に類似の材料から形成されていてよい。本質的であるのは、該陰極材料中での電子の高い移動度、ひいては高い電気伝導性である。更に、該電子輸送層１０８は、同様に透明に構成されていてよい。そのために適した材料は当業者によく知られている。そのようにして、該活性層１１０中で放出された放射線２０６の成分を該陰極１０４を介して取り出すことができる。該有機発光部品２００はそれゆえ、放射線を該陽極１０２及び該陰極１０４を介して放出する。該有機発光部品２００中で使用される該材料は全て高い透過係数を有するので、該有機発光部品２００は動作していないと透明に見える。透明なＯＬＥＤとも呼ばれる。

透明なＯＬＥＤの該製造の際にまさに、前記の銅錯体は特に有利である。該ＨＴＬは多くのアーキテクチャにおいて、該有機層スタックの層厚のかなりの割合を構成するので、該銅錯体の使用により達成される該電荷輸送層の高い透明度が、該ＯＬＥＤ全体の高い透明度にとって本質的であることが判明している。そのうえ、該銅錯体は、該有機発光部品の他のｐ-ドープされた機能層中でも使用することができる。

最終所見
該有機発光部品は、基礎となる該思想の説明のために幾つかの実施例に基づいて記載されている。該実施例は、その際に、特定の特徴の組合せに限定されるものではない。幾つかの特徴及び構成が、特別な実施例又は個々の実施例と関連してのみ記載されている場合でも、これらはそれぞれ、他の実施例からの他の特徴と組み合わせることができる。実施例において示された個々の特徴又は特別な構成を省くこと又は付け加えることは、一般的な該技術的教示が実現されたままである限りは、同じように可能である。

文献
本明細書において、次の刊行物が引用されている：
［１］ 独国特許出願公開(DE-A1)第101 35 513号明細書

１００ 有機発光部品
１０２ 陽極
１０４ 陰極
１０６ 電流源
１０８ 正孔輸送層
１１０ 活性層
１１２ 電子輸送層
１１４ 放出された放射線
２００ 有機発光部品
２０２ 基板
２０４ 透明な陰極
２０６ 放出された放射線
Ｅ 電場

Claims (11)

1. ・電磁放射線を放出するための活性層（１１０）と；
   ・陽極（１０２）と；
   ・該陽極（１０２）から該活性層（１１０）中へ電荷キャリヤ輸送するための、該活性層（１１０）と該陽極（１０２）との間に配置された有機電荷輸送層（１０８）とを有する
   有機発光部品（１００，２００）であって、
   該活性層（１１０）から放出された電磁放射線（１１４）が、該陽極（１０２）を介して該有機発光部品（１００，２００）から取り出し可能であり、かつ
   該有機電荷輸送層（１０８）が、式Ｉ：
   

   

   ［式中、Ｅ₁及びＥ₂は、それぞれ互いに独立して、次の元素：酸素、硫黄又はセレンのうちの１種であり、かつＲは、水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素の群から選択されている］による化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する銅錯体を含み、該銅錯体がドーパントとしてマトリックス材料中に導入されており、該有機電荷輸送層（１０８）が、少なくとも１質量％の該ドーパント濃度を有する、有機発光部品（１００，２００）。
2. 該銅錯体が銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートである、請求項１記載の有機発光部品（１００，２００）。
3. 該マトリックス材料が、１−ＴＮＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）を含有する、請求項１又は２に記載の有機発光部品（１００，２００）。
4. 該有機電荷輸送層（１０８）が、１〜５０質量％のドーパント濃度を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の有機発光部品（１００，２００）。
5. 該有機電荷輸送層（１０８）が、１質量％よりも多いドーパント濃度を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の有機発光部品（１００，２００）。
6. 該有機電荷輸送層（１０８）が、５質量％よりも多いドーパント濃度を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の有機発光部品（１００，２００）。
7. 該有機電荷輸送層（１０８）が、１０質量％よりも多いドーパント濃度を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の有機発光部品（１００，２００）。
8. 該電荷輸送層（１０８）が、該陽極（１０２）から該活性層（１１０）の方へのドーピング勾配を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載の有機発光部品（１００，２００）。
9. 該電荷輸送層（１０８）の該ドーピングが、活性層（１１０）の方へ減少する、請求項８記載の有機発光部品（１００，２００）。
10. 該活性層（１１０）中で放出された電磁放射線（１１４，２０４）の分光範囲内で透明な陰極を有する、請求項１から９までのいずれか１項記載の有機発光部品（１００，２００）。
11. 透明な陽極接点（１０２）を有するオプトエレクトロニクス部品（１００）の有機電荷輸送層（１０８）における銅錯体の使用であって、該銅錯体が、式Ｉ：
    

    

    ［式中、Ｅ₁及びＥ₂は、それぞれ互いに独立して、次の元素：酸素、硫黄又はセレンのうちの１種であり、かつＲは、水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素の群から選択されている］による化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有し、該銅錯体がドーパントとしてマトリックス材料中に導入されており、該有機電荷輸送層（１０８）が、少なくとも１質量％の該ドーパント濃度を有する、透明な陽極接点（１０２）を有するオプトエレクトロニクス部品（１００）の有機電荷輸送層（１０８）における銅錯体の使用。

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