【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード、カソード、および前記アノードと前記カソードの間の有機発光層を含む有機発光装置であって、前記カソードはアルカリ土類金属の酸化物を含む電子注入層を含み、前記有機発光層は有機燐光材料を含む有機発光装置。
【請求項２】
前記アルカリ土類金属はバリウムである請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記電子注入層は３ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の厚さを有する請求項１または２に記載の有機発光装置。
【請求項４】
前記カソードは、前記有機発光層と反対側の前記電子注入層上に配置される導電性構造をさらに含む請求項１ないし３のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項５】
前記導電性構造は反射性である請求項４に記載の有機発光装置。
【請求項６】
前記導電性金属層はＡｌおよびＡｇの少なくとも１つを含む請求項５に記載の有機発光装置。
【請求項７】
前記導電性構造は透明である請求項４に記載の有機発光装置。
【請求項８】
前記導電性構造は薄い透明金属層または透明導電性酸化物層を含む請求項７に記載の有機発光装置。
【請求項９】
前記有機発光層は前記電子注入層に直接接触している請求項１ないし８のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項１０】
前記有機発光層は前記有機燐光材料が配置される有機半導体ホスト材料を含む請求項１ないし９のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項１１】
前記有機半導体ホスト材料は共役ポリマーを含む請求項１０に記載の有機発光装置。
【請求項１２】
前記コポリマーは１〜１０％のアミン繰返し単位を含む請求項１１に記載の有機発光装置。
【請求項１３】
前記ポリマーはフルオレン繰返し単位を含む請求項１１または１２に記載の有機発光装置。
【請求項１４】
前記有機燐光材料は赤色発光材料である請求項１ないし１３のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項１５】
前記有機燐光材料は金属錯体であり、前記金属錯体はイリジウムを含む請求項１ないし１４のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項１６】
前記有機燐光材料はデンドリマーを含み、前記デンドリマーは式（Ｃ）または（Ｄ）を有する請求項１ないし１５のいずれかに記載の有機発光装置であって、
【化３】
2009525605.tif 000001
【化４】
2009525605.tif 000002
上記式において、Ｍは金属を表し、Ｒは、Ｈ、置換基、または表面基を含むデンドロンを表し、Ｒ’は、Ｈまたは表面基を表す有機発光装置。
【請求項１７】
前記有機発光層は、赤色、緑色、および青色の発光材料のサブ画素を含み、前記カソードは各サブ画素に電子を注入する請求項１ないし１６のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項１８】
同じ材料が、青色の発光材料として青色サブ画素中に、及びホスト材料として前記赤色および緑色のサブ画素の少なくとも１つの中に供給される請求項１７に記載の有機発光装置。
【請求項１９】
正孔注入材料の層が前記アノードと前記有機発光層の間に供給される請求項１ないし１８のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項２０】
正孔輸送材料の層が前記正孔注入材料層と前記有機発光層の間に供給される請求項１９に記載の有機発光装置。
【請求項２１】
前記電子注入層は３．５ｅＶ以下の仕事関数を有する金属元素を含まない請求項１ないし２０のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項２２】
前記電子注入層は本質的にアルカリ土類金属酸化物からなる請求項１ないし２１のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項２３】
アノード、カソード、および前記アノードと前記カソードの間の有機発光層を含む有機発光装置であって、前記カソードはバリウム化合物または金属の酸化物から構成される電子注入層を含み、前記有機発光層は有機燐光材料を含み、前記電子注入層は前記有機発光層と直接接触している有機発光装置。
【請求項２４】
アノード、カソード、および前記アノードと前記カソードの間の有機発光層を含む有機発光装置であって、前記有機発光層は赤色、緑色、および青色の有機電子発光材料を含み、前記カソードはバリウム化合物または金属の酸化物を含む電子注入層を含み、前記有機電子発光材料の少なくとも１つは燐光によって発光する有機発光装置。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】燐光有機発光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燐光有機発光装置、フルカラーディスプレイ、およびこれにおけるカソードの使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光装置（ＯＬＥＤｓ）は、通常、カソード、アノード、およびカソードとアノードの間の有機発光領域を含む。発光有機材料は、ＵＳ４５３９５０７に記載される低分子材料またはＰＣＴ／ＷＯ９０／１３１４８に記載されるものなどのポリマー材料から構成され得る。カソードは電子を発光領域に注入し、アノードは正孔を注入する。電子と正孔は結合して光子を生成する。
【０００３】
図１は通常のＯＬＥＤの断面構造を示す。ＯＬＥＤは、通常、ガラスまたはプラスチック基板１上に製造され、基板１はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層のような透明アノード２で覆われる。ＩＴＯで覆われた基板は、電子発光有機材料３およびカソード材料４の少なくとも１つの薄膜層で覆われる。他の層が、例えば、電極と電子発光材料の間の電荷輸送を改良するために装置に追加され得る。
【０００４】
ＯＬＥＤは従来のディスプレイに比較して潜在的な利点を有するため、ディスプレイ用途におけるその使用に関心が高まってきている。ＯＬＥＤは、相対的に低い稼動電圧および消費電力を有し、大面積のディスプレイを製造するのに容易なプロセス性を有することができる。実用的なレベルでは、明るく効率よく作動するが、製造に信頼性があり、使用時に安定性もあるＯＬＥＤを製造する必要性が存在する。
【０００５】
ＯＬＥＤ中のカソードの構造は、この技術分野において考慮すべき１つの側面である。モノクロＯＬＥＤの場合、カソードは単一の電子発光有機材料を用いた最適な性能のために選択され得る。しかしながら、フルカラーＯＬＥＤの場合、赤色、緑色および青色の有機発光材料を含む。このような装置では、電子を全ての３つの発光材料に注入することのできるカソード、すなわち、「共通電極」が要求される。
【０００６】
カソード４は、電子を電子発光層に注入することを可能にする仕事関数を有する材料から選択される。他の要因、例えば、カソードと電子発光材料の間の有害な相互作用の可能性もカソードの選択に影響する。カソードは、アルミニウム層のような単一材料から構成することができる。あるいは、これは、複数の金属、例えば、ＷＯ９８／１０６２１に開示されるようなカルシウムとアルミニウムの２層、ＷＯ９８／５７３８１、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００２，８１（４），６３４およびＷＯ０２／８４７５９に開示されるバリウム元素、または、例えば、ＷＯ００／４８２５８に開示されるフッ化リチウムまたはＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００１，７９（５），２００１に開示されるフッ化バリウムのような電子の注入を促進する誘電材料の薄い層から構成され得る。装置への電子の効率的な注入を提供するために、カソードは、好ましくは３．５ｅＶ未満、より好ましくは３．２ｅＶ未満、最も好ましくは３ｅＶ未満の仕事関数を有する。
【０００７】
有機発光層（または、もし存在するならば、有機電子輸送層）と金属カソードの間に位置する金属フッ化物層は装置の効率を改良することができる。例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７０，１５２，１９９７参照。この改良は、有機層への改良された電子の注入を可能にするポリマー／カソードの境界における障壁の高さの減少からきていると信じられている。ＬｉＦ／Ａｌカソードを使用する装置の劣化のメカニズムはＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９（５）、５６３−５６５、２００１において提案されており、ＬｉＦとＡｌは反応して、電子発光層に移行し、電子発光材料をドープすることができるＬｉ原子を放出し得る。しかしながら、本発明者らはＬｉＦ／Ａｌカソードは相対的に安定であり、その主要な欠点は相対的に低い効率（特に、共通カソードとして使用される場合）にあることを発見した。より効率的な配列は、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔａｌｓ  ２０００，１１１−１１２，ｐ．１２５〜１２８において共通カソードとして記載されるＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌの３層を利用する。しかしながら、ＷＯ０３／０１９６９６には、このカソードおよびチオフェン−ベンゾチアジアゾール−チオフェン三量体繰返し単位から構成される赤色発光ポリマーのような硫黄含有蛍光電子発光材料を有する装置の場合、劣化が特に著しいことが報告されている。ＷＯ０３／０１９６９６は、ＬｉＦではなくバリウム系材料を使用することを提案しており、硫黄を含有するこれらの蛍光電子発光材料のためのＢａＦ２／Ｃａ／Ａｌの３層構造を開示する。ハロゲン化バリウムおよび酸化バリウムを含む他のバリウム化合物の使用の可能性がＷＯ０３／０１９６９６において述べられている。
【０００８】
ＵＳ６，５６３，２６２は、蛍光ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）発光材料（ＰＰＶ）のための金属酸化物（例えば、ＢａＯ）とアルミニウムとの２層を使用することを提案している。
【０００９】
Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ １２２（２００１）ｐ．２０３〜２０７は、ＩＴＯ／ＮＰＢ／ＥＬ／ＢＣＰ／Ａｌｑ３／Ｌｉ２Ｏ／Ａｌ構造を有する燐光ＯＬＥＤを開示しており、ここで、「ＮＰＢ」は有機正孔輸送材料層、「ＥＬ」はホスト材料ＣＢＰおよび燐光ドープ材料Ｉｒ（ｐｐｙ）３を含む有機電子発光層であり、「ＢＣＰ」は有機正孔遮断材料層であり、「Ａｌｑ３」は有機電子輸送材料層である。この論文は、ＮＰＢ、ＣＢＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３およびＡｌｑ３層の厚さの選択によって層の境界間の光学的な距離を最適化することを記載している。
【００１０】
Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ １５１（２００５）ｐ．１４７〜１５１は、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／ＥＬ／ＢＣＰ／Ａｌｑ３／ＢａＦ２／Ａｌ構造を有する白色発光燐光ＯＬＥＤを開示しており、ここで、「ＥＬ」はＰＶＫホスト材料、赤色燐光ドープ材（ｂｔｐｙ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）および青色燐光ドープ材Ｆｉｒｐｉｃの電子発光層を表す。Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ  １２２（２００１）ｐ．２０３〜２０７にあるように、有機正孔遮断層および有機電子輸送層がカソードと電子発光層の間に供給される。
【特許文献１】国際公開０３／０１９６９６号パンフレット
【特許文献２】米国特許６，５６３，２６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的の一つは、改良された特性を有する、カソードおよび燐光有機電子発光材料から構成される有機発光装置を提供することにある。
【００１２】
他の目的は、フルカラーディスプレイの赤色、緑色、および青色のサブ画素からの発光が単一カソードの使用により改良されるように、少なくともその１つが有機燐光材料を含む、多様な異なるタイプの有機発光材料のために光電気効率を高めることができるカソード、すなわち「共通電極」を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の側面によれば、アノード、カソード、および前記アノードとカソードの間の有機発光層を含む有機発光装置であって、前記カソードはアルカリ土類金属の酸化物を含む電子注入層を含み、前記有機発光層は有機燐光材料を含む装置が提供される。
【００１４】
アルカリ土類金属の酸化物を含む電子注入層は、低仕事関数の元素（例えば、バリウム）またはＬｉＦのような他の化合物などの他の電子注入材料に比較して、有機燐光材料と共に利用されるときに優良な装置性能を発揮することが驚くべきことに見出された。
【００１５】
好ましくは、電子注入層は仕事関数３．５ｅＶ以下の金属元素を含まない。最も好ましくは、電子注入層は本質的にアルカリ土類金属の酸化物からなる。
【００１６】
好ましくは、アルカリ土類金属はバリウムである。バリウム酸化物は燐光電子発光材料と共に使用されるとき特に良好な装置性能を提供することが発見された。
【００１７】
好ましくは、有機燐光材料は有機半導体ホスト材料中に配置される。好ましくは、有機半導体ホスト材料は青色発光することができる。有利には、有機半導体材料は、モル比で、１〜７％、より好ましくは２〜６％、さらにより好ましくは２〜５％のアミンを含む。低アミン含有量を有する半導体有機材料は、燐光発光体のホスト材料として有益である。このような材料は電荷を燐光発光体に効率的に移動することができる。アルカリ土類金属酸化物（特に、バリウム酸化物）はこのようなホスト材料に対して優良な電子注入材料であることが見出された。
【００１８】
好ましくは、有機発光層は電子注入材料に直接接触している。
【００１９】
本発明は、電荷を効率的に一連の燐光発光体に移動できる非常に浅いＬＵＭＯを有するホスト材料に電子が効率的に注入される配列を提供するので、燐光材料は青色、緑色、または赤色の発光体でもよい。燐光材料は、通常、金属錯体、特に遷移金属錯体、例えばイリジウム錯体である。
【００２０】
好ましい実施態様において、電子注入層は、３ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の厚さを有する。有利には、電子注入層は透明であり、好ましくは装置において少なくとも９５％の透明度を有する。
【００２１】
電子を装置に注入するためのオーム接触を提供するために、カソードは好ましくはアルカリ土類金属酸化物層上に配置される導電性構造を有する。この導電性構造は１または２以上の導電性材料層を含むことができる。
【００２２】
１つの配列において、カソードは、有機半導体材料と反対側のアルカリ土類金属酸化物層上に配置される導電性金属層を含み、アルカリ土類金属酸化物層は、透明であり、導電性金属層は、高反射性である。導電性金属層は、５０ｎｍより大きな厚さを有することができる。導電性金属層は装置において少なくとも７０％の反射率（リフレクトメーターにより測定されるとき）を有することができる。導電性金属層はＡｌおよびＡｇの少なくとも１つを有することができる。
【００２３】
上述の配列は、従来技術の装置に比較して高い効率の装置性能をもたらすことが見出された。この１つの理由は前述した電子注入の改良にある。しかしながら、他の主要な要因はアルカリ土類金属酸化物とその上の反射層から構成される２層配列の反射率の大きな改良にある。理論的には、バリウムとバリウム酸化物の非常に薄い層の場合、例えば、バリウムとアルミニウムの２層は、例えば、バリウム酸化物とアルミニウムの２層と同じ反射率を有するはずであるため、この結果は驚くべきことであった。これは、バリウムとバリウム酸化物の非常に薄い層からの吸収および／または反射は無視できるものであり、したがってアルミニウムの反射率が２層において支配的になるはずであるためである。しかしながら、実際は、バリウム酸化物／アルミニウムの２層はバリウム／アルミニウムの２層より反射率がはるかに高いことがわかった（約２０％の反射率の増加が測定された）。反射率の増加は高い効率の底面発光装置をもたらす。
【００２４】
他の配列において、電子注入層の高い透明性は透明なカソードにおけるその使用を適切にする。この場合、透明な導電性構造は電子注入層の上に形成され得る。透明な導電性構造は、例えば、透明になるほど十分に薄い金属層またはインジウム錫酸化物のような透明な導電性酸化物から構成され得る。
【００２５】
さらに他の配列において、導電性構造は、３．５ｅＶ未満の仕事関数を有する第１導電層（例えば、ＢａまたはＣａ層）および３．５ｅＶより大きい仕事関数を有する第２導電層（例えば、Ａｌ層）の２層から構成されることができる。
【００２６】
本発明の実施態様による有機発光装置は、有機発光層が赤色、緑色、および青色の電子発光材料のサブ画素から構成され、カソードが電子をそれぞれのサブ画素に注入するフルカラーディスプレイとして利用され得る。本発明の実施態様のカソードは、電子発光材料と有害な反応をせずに、効率的な電子の注入を提供する赤色、緑色、および青色の電子発光材料の共通カソードとして有用であることが見出された。
【００２７】
「赤色電子発光材料」は、電子発光により、６００〜７５０ｎｍ、好ましくは６００〜７００ｎｍ、より好ましくは６１０〜６５０ｎｍの範囲の波長、最も好ましくは約６５０〜６６０ｎｍの発光ピークを有する放射線を放出する有機材料を意味する。
【００２８】
「緑色電子発光材料」は、電子発光により、５１０〜５８０ｎｍ、好ましくは５１０〜５７０ｎｍの範囲の波長を有する放射線を放出する有機材料を意味する。
【００２９】
「青色電子発光材料」は、電子発光により、４００〜５００ｎｍ、より好ましくは４３０〜５００ｎｍの範囲の波長を有する放射線を放出する有機材料を意味する。
【００３０】
１つの好ましい配列において、同じ有機半導体材料が、蛍光青色発光材料として青色サブ画素中に、ならびに燐光赤色および／または緑色の有機材料のホスト材料として赤色および緑色のサブ画素の少なくとも１つの中に供給される。最も好ましくは、同じ材料が青色サブ画素中の青色発光材料として、また、赤色発光サブ画素中の燐光赤色発光体のホストとして使用される。このような配列は異なる種類のサブ画素中への優良な注入を保証し、青色燐光材料の相対的に短い発光半減期の問題を解決する。さらに、材料およびプロセスのコストが装置内の異なる機能のために共通の材料を使用することによって減らされる。
【００３１】
有機半導体ホスト材料は好ましくは共役ポリマーである。有利には、このポリマーはアミン繰返し単位、好ましくは、トリアリールアミン繰返し単位から構成されるコポリマーである。好ましくは、このコポリマーは最大５０％までのアミン繰返し単位、好ましくは１〜１５％のアミン繰返し単位、さらにより好ましくは１〜１０％のアミン繰返し単位から構成される。このアミンは装置のアノード側から良好な正孔輸送を提供し、本発明の実施態様によるカソードからの電子注入の増加に均衡する十分な正電荷を提供する。
【００３２】
有機発光層における正電荷をさらに増加させるために、例えば、導電性有機材料から構成される正孔注入材料が、アノードと有機発光層の間に有利に供給される。有機正孔注入材料の例としては、ＥＰ０９０１１７６およびＥＰ０９４７１２３に開示されるＰＥＤＴ／ＰＳＳまたはＵＳ５７２３８７３およびＵＳ５７９８１７０に開示されるポリアニリンがある。ＰＥＤＴ／ＰＳＳは、ポリスチレンスルフォン酸がドープされたポリエチレンジオキシチオフェンである。
【００３３】
より好ましくは、さらに、本発明の実施態様によるカソードからの電子注入の増加に均衡する十分な正電荷を供給するために、正孔輸送材料層が正孔注入材料層と有機発光層の間に供給され得る。正孔輸送材料は共役ポリマーのような半導体有機材料から構成され得る。優良な装置性能は、トリアリールアミン含有共役ポリマーの正孔輸送材料を利用することによって達成されることが見出された。低仕事関数の金属酸化物またはバリウム化合物電子注入層および燐光有機材料と共に使用されるこれらの材料は、装置における優良な電荷注入と電荷の均衡を提供し、装置性能の改良をもたらす。
【００３４】
特に好ましいトリアリールアミン繰返し単位は、式１〜６の置換されてよい繰返し単位から選択される。
【化１】
2009525605.tif 000003
上記式において、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、Ｈまたは置換基から独立して選択される。より好ましくは、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの１または２以上は、置換されてよく、分岐または直鎖のアルキル、アリール、ペルフルオロアルキル、チオアルキル、シアノ、アルコキシ、ヘテロアリール、アルキルアリールおよびアリールアルキル基からなる群より独立して選択される。最も好ましくは、Ｘ、Ｙ、ＡおよびＢはＣ１〜１０アルキルである。ポリマーの主鎖中の芳香環同士は、直接結合または架橋基もしくは架橋原子、特に酸素のような架橋へテロ原子によって結合され得る。
【００３５】
また、トリアリールアミン繰返し単位として特に好ましいものは、式６ａの置換されてよい繰返し単位である。
【化２】
2009525605.tif 000004
上記式において、Ｈｅｔはヘテロアリール基を表す。
【００３６】
他の好ましい正孔輸送材料は一般式（６ａａ）の繰返し単位から構成される。
【化３】
2009525605.tif 000005
上記式において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５は、それぞれ独立して、アリールまたはヘテロアリール環またはこれらの縮合誘導体を表し、Ｘは選択的なスペーサー基を表す。
【００３７】
１または２以上のアミン繰返し単位１〜６、６ａおよび６ａａから構成されるコポリマーは、好ましくは、アリーレン繰返し単位、特に、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１９９６，７９，９３４に開示される１，４−フェニレン繰返し単位、ＥＰ０８４２２０８に開示されるフルオレン繰返し単位、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ２０００，３３（６），２０１６−２０２０に開示されるインデノフルオレン繰返し単位、および例えば、ＥＰ０７０７０２０に開示されるスピロビフルオレン繰返し単位から選択される第１の繰返し単位をさらに含む。これらの繰返し単位はそれぞれ置換されてよい。置換基の例としては、Ｃ１〜２０アルキルまたはアルコキシのような可溶化基、フッ素、ニトロ又はシアノなどの電子求引基、およびポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）を高める置換基がある。
【００３８】
特に好ましいコポリマーは式６ｂの第１の繰返し単位から構成される。
【化４】
2009525605.tif 000006
上記式において、Ｒ１およびＲ２は、水素または置換されてよいアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールおよびヘテロアリールアルキルから独立して選択される。より好ましくは、Ｒ１およびＲ２の少なくとも１つは置換されてよいＣ４〜Ｃ２０アルキルまたはアリール基から構成される。
【００３９】
上記に規定されるように、第１の繰返し単位およびアミン繰返し単位から構成されるコポリマーは、正孔輸送層のための正孔輸送材料、燐光ドープ材のためのホスト材料、および／または蛍光材料、特に緑色または青色の蛍光材料に対して異なる色の燐光材料と組み合わせて使用される蛍光材料として使用できる。
【００４０】
第１の繰返し単位から構成されるポリマーは、アミン繰返し単位を有さないポリマー中に供給され得る。他の共用繰返し単位のいくつかの例を後に記載する。
【００４１】
前述したように、本発明の実施態様のカソードは発光材料と有害な反応をすることなく効率を増加させる赤色、緑色、および青色の発光材料のための共通カソードとして有益であることが見出された。フルカラーディスプレイ装置のために特に好ましい配列は、発光層の一側面に共通のバリウム酸化物または他の金属酸化物電子注入材料を、発光層の他の側面に共通のトリアリールアミン正孔輸送材料を利用する。このような配列は、全ての異なる色のサブ画素に対して共通の材料が利用されるので、赤色、緑色、および青色の発光材料のための良好な電荷注入と良好な電荷バランスを提供し、これによって、良好な寿命を有し、製造が容易でもある効率の高いフルカラーディスプレイを提供する。フルカラーディスプレイは、前述のように、共通材料を青色発光体として、および赤色および／または緑色の発光体のためのホストとして使用することにより、より改良し、単純化できる。
【００４２】
本発明の第２の側面によれば、アノード、カソードおよび前記アノードとカソードの間の有機発光層を含む有機発光装置であって、前記カソードはバリウム化合物または金属酸化物を含む電子注入層から構成され、前記有機発光層は有機燐光材料から構成され、前記電子注入層は前記有機発光層と直接接触している有機発光装置が提供される。
【００４３】
本発明の第３の側面によれば、アノード、カソードおよび前記アノードとカソードの間の有機発光層を含み、赤色、緑色、および青色の有機電子発光材料を含む有機発光装置であって、前記カソードはバリウム化合物または金属酸化物を含む電子注入層から構成され、前記有機電子発光材料の少なくとも１つは燐光によって発光する有機発光装置が提供される。
【００４４】
有機発光層および存在する場合は有機電荷輸送または注入層の組成のような本発明の第２の側面による装置の好ましい特徴は、本発明の第１の側面について上記したとおりである。
【００４５】
本発明のディスプレイは当技術分野で公知の標準の技術を使用して製造することができる。特に、有機材料は、スピンコートおよびインクジェット印刷のような溶液プロセス技術を使用して堆積させることが有利である。特に好ましい技術は、サブ画素に発光材料をインクジェット印刷することを含む。
【００４６】
本発明のカソードはパルス駆動ディスプレイに有益である。
【００４７】
次に、本発明を、例示だけのために添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００４８】
図２は、本発明の実施態様のＯＬＥＤによる断面構造を示す。ＯＬＥＤは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層から構成される透明なアノード１２でコーティングされたガラス基板１０上に製造される。ＩＴＯがコーティングされた基板はＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの正孔注入層１４で覆われている。フルオレン繰返し単位とトリアリールアミン繰返し単位の１：１の交互規則性コポリマーから構成される正孔輸送層１６はその上に堆積され、その上には、ホスト材料と燐光有機材料から構成される電子発光有機材料１８の薄膜が配置される。アルカリ土類金属の酸化物の電子注入層２０とアルミニウムまたは銀のような反射層２２から構成される２層カソードが電子発光有機材料１８の上に配置される。
【００４９】
この装置は、好ましくは、湿気と酸素の浸入を防止するために封止材（図示しない）で封止される。適切な封止材としては、ガラスシート、例えば、ＷＯ０１／８１６４９に開示されるポリマーと誘電体の交互積層体のような適切な障壁特性を有する薄膜、または例えば、ＷＯ０１／１９１４２に開示される密封容器がある。基板または封止材を透過し得る大気中の湿気および／または酸素の吸収のためのゲッター材料は、基板と封止材の間に配置し得る。
【００５０】
第１の繰返し単位（６ｂ）から構成されるポリマーは、装置のどの層に使用されるかおよび共用繰返し単位の性質に応じて、正孔輸送、電子輸送および発光の機能の１または２以上を提供することができる。
【００５１】
特に、
９，９−ジアルキルフルオレン−２，７−ジイルのホモポリマーのような第１の繰返し単位のホモポリマーは、電子輸送を提供するために利用できる。
【００５２】
第１の繰返し単位およびトリアリールアミン繰返し単位、特に、式１〜６ａａから選択される繰返し単位から構成されるコポリマーは、正孔輸送および／発光を提供するために利用できる。
【００５３】
第１の繰返し単位およびヘテロアリーレン繰返し単位から構成されるコポリマーは、電荷輸送または発光のために利用できる。好ましいヘテロアリーレン繰返し単位は式７〜２１から選択される。
【化５】
2009525605.tif 000007
上記式において、Ｒ６およびＲ７は、同じであるか、または異なり、それぞれ独立して水素または置換基、好ましくは、アルキル、アリール、ペルフルオロアルキル、チオアルキル、シアノ、アルコキシ、ヘテロアリール、アルキルアリールまたはアリールアルキルである。製造の容易化のため、Ｒ６およびＲ７は好ましくは同じである。より好ましくは、これらは同じであり、それぞれフェニル基である。
【００５４】
【化６】
2009525605.tif 000008
【化７】
2009525605.tif 000009
【化８】
2009525605.tif 000010
【００５５】
電子発光コポリマーは、例えば、ＷＯ００／５５９２７およびＵＳ／６３５３０８３に開示されるように、電子発光領域、並びに正孔輸送領域および電子輸送領域の少なくとも１つから構成され得る。正孔輸送領域および電子輸送領域の１つだけが供給される場合は、電子発光領域が正孔輸送および電子輸送の他方の機能も供給することができる。
【００５６】
このようなポリマー内の異なる領域はＵＳ６３５３０８３に示されるようにポリマー主鎖に沿って、またはＷＯ０１／６２８６９に示されるようにポリマー主鎖からのペンダント基として供給され得る。
【００５７】
これらのポリマーの好ましい製造方法は、例えば、ＷＯ００／５３６５６に記載されるようなスズキ重合、および例えば、Ｔ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，“Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｓｔａｂｌｅ  π−Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  Ｐｏｌｙ（ａｒｙｌｅｎｅ）ｓ  Ｐｒｅｐａｒｅｄ  ｂｙ  Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”，Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  １９９３，１７，１１５３−１２０５に記載されるヤマモト重合である。これらの重合技術は、共に、金属錯体触媒の金属原子がモノマーのアリール基と脱離基の間に挿入される「金属挿入」によって作動する。ヤマモト重合の場合、ニッケル錯体触媒が使用される。スズキ重合の場合、パラジウム錯体触媒が使用される。
【００５８】
例えば、ヤマモト重合による直鎖ポリマーの合成において、２つの反応性ハロゲン基を有するモノマーが使用される。同様に、スズキ重合の方法によれば、少なくとも１つの反応性基はボロン酸またはボロン酸エステルのようなホウ素誘導基であり、他の反応性基はハロゲンである。好ましいハロゲンは塩素、臭素およびヨウ素、最も好ましくは臭素である。
【００５９】
したがって、本明細書を通じて例示されるアリール基から構成される繰返し単位および末端基は適切な脱離基を有するモノマーから導かれ得ることが理解されよう。
【００６０】
スズキ重合は、位置規則性、ブロックおよびランダムコポリマーを製造するのに使用できる。特に、ホモポリマーまたはランダムコポリマーは、１つの反応性基がハロゲンであり、他の反応性基がボロン酸基またはこれの誘導体、例えばボロン酸エステルである場合に製造され得る。あるいは、ブロックまたは位置規則性、特にＡＢコポリマーは、第１モノマーの反応性基が共にボロン酸基またはこの誘導体であり、第２モノマーの反応性基が共にハロゲンのときに製造され得る。
【００６１】
ハロゲン化合物の代替として、金属挿入に参加できる他の脱離基はトシレート、メシレートおよびトリフレートを含む基がある。
【００６２】
単一ポリマーまたは複数のポリマーは層を形成するために溶液から堆積され得る。ポリアリーレン、特にポリフルオレンのための適切な溶媒としては、トルエンおよびキシレンのようなモノまたはポリアルキルベンゼンがある。特に好ましい溶液堆積技術は、スピンコートとインクジェット印刷である。
【００６３】
スピンコートは、電子発光材料のパターニングが不必要である装置、例えば、照明の用途または単純なモノクロセグメント化ディスプレイに特に適している。
【００６４】
インクジェット印刷は、高度情報コンテンツディスプレイ、特にフルカラーディスプレイに特に適している。ＯＬＥＤのインクジェット印刷については、例えば、ＥＰ０８８０３０３に記載される。
【００６５】
装置の多層が溶液プロセスにより形成される場合、当業者であれば、隣接する層の相互の混合を防止する技術、例えば、次の層の堆積前に１つの層を架橋すること、またはこれらの層の第１層が形成される材料が第２層の堆積のために使用される溶媒に不溶であるように隣接する層の材料を選択することによる技術を認識するであろう。
【００６６】
上記に一定の好ましいポリマーホスト材料について記載したが、Ｉｋａｉ  ｅｔ  ａｌ．（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９  ｎｏ．２，２００１，１５６）に開示される、ＣＢＰとして知られる４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル）およびＴＣＴＡとして知られる（４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン）のような「低分子」ホスト、並びにＭＴＤＡＴＡとして知られるトリス−４−（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル）フェニルアミンのようなトリアリールアミンを含む多くの他の適切なホスト材料が従来技術において記載されている。他のポリマーホストとしては、例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２０００，７７（１５），２２８０に開示されるポリ（ビニルカルバゾール）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．２００１，１１６，３７９，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ２００１，６３，２３５２０６およびＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００３，８２（７），１００６におけるポリフルオレン、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９９９，１１（４），２８５におけるポリ［４−（Ｎ−４−ビニルベンシルオキシエチル，Ｎ−メチルアミノ）−Ｎ−（２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルナフタルイミド］ならびにＪ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．２００３，１３，５０−５５におけるポリ（パラ−フェニレン）などのホモポリマーがある。
【００６７】
有機燐光材料は好ましくは金属錯体である。この金属錯体は式（２２）の置換されてよい錯体から構成され得る。
ＭＬ１ｑＬ２ｒＬ３ｓ    （２２）
上記式において、Ｍは金属であり、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３のそれぞれは配位基であり、ｑは整数であり、ｒおよびｓはそれぞれ独立して０または整数である。（ａ．ｑ）＋（ｂ．ｒ）＋（ｃ．ｓ）の和はＭ上で利用可能な配位部位の数と等しく、ａは、Ｌ１上の配位部位の数であり、ｂはＬ２上の配位部位の数であり、ｃはＬ３上の配位部位の数である。
【００６８】
重元素Ｍは、迅速な項間交差および３重項状態からの発光（燐光）を可能にする強力なスピン軌道結合をもたらす。適切な重金属Ｍとしては次のものがある。
セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム、エルビウムおよびネオジムなどのランタニド金属、ならびに
ｄ−ブロック金属、特に、２列および３列のもの、すなわち、３９〜４８および７２〜８０番元素、特に、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金および金。
【００６９】
ｆ−ブロック金属のための適切な配位基としては、カルボン酸、１，３−ジケトネート、ヒドロキシカルボン酸、アシルフェノールを含むシッフ塩基およびイミノアシル基のような酸素または窒素ドナー系がある。公知のように、発光ランタニド金属錯体は、金属イオンの第１励起状態より高い３重項励起エネルギーレベルを有する増感基を必要とする。発光は金属のｆ−ｆ転移からのものであり、したがって発光色は金属の選択によって決められる。鋭い発光は、通常、狭く、ディスプレイ用途に有益な純粋色の発光をもたらす。
【００７０】
ｄ−ブロック金属は、ポルフィリンまたは式（ＶＩ）の２座リガンドのような炭素または窒素ドナーを有する有機金属錯体を形成する。
【化９】
2009525605.tif 000011
上記式において、Ａｒ４およびＡｒ５は、同じであるか、または異なっていてもよく、置換されてよいアリールまたはヘテロアリールから独立して選択され、Ｘ１およびＹ１は、同じであるか、または異なっていてもよく、炭素または窒素から独立して選択され、Ａｒ４およびＡｒ５は互いに縮合され得る。Ｘ１が炭素であり、Ｙ１が窒素であるリガンドは特に好ましい。
【００７１】
２座リガンドの例は下記に示される。
【化１０】
2009525605.tif 000012
Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ１または２以上の置換基を有することができる。特に好ましい置換基としては、ＷＯ０２／４５４６６、ＷＯ０２／４４１８９、ＵＳ２００２−１１７６６２およびＵＳ２００２−１８２４４１に開示されるように、錯体の発光を青色シフトするために使用できるフッ素またはトリフルオロメチル、ＪＰ２００２−３２４６７９に開示されるようなアルキルまたはアルコキシ基、ＷＯ０２／８１４４８に開示されるように、発光材料として使用されるとき錯体への正孔輸送を促進するために使用できるカルバゾール、ＷＯ０２／６８４３５およびＥＰ１２４５６５９に開示されるように、他の基を付けるためにリガンドを官能化する働きをすることができる臭素、塩素またはヨウ素、およびＷＯ０２／６６５５２に開示されるように、金属錯体の溶液プロセス性を得るためまたは高めるために使用できるデンドロンがある。
【００７２】
ｄ−ブロック元素と共に使用するのに適した他のリガンドとしては、ジケトネート、特にアセチルアセトネート（ａｃａｃ）、トリアリールホスフィンおよびピリジンがあり、それぞれ置換されていてもよい。
【００７３】
主族金属錯体はリガンド性または電荷移動の発光を示す。これらの錯体について、発光色は金属だけでなくリガンドの選択によっても決められる。
【００７４】
１つの好ましい構成において、金属錯体は式（Ａ）または（Ｂ）を有する。
【化１１】
2009525605.tif 000013
【化１２】
2009525605.tif 000014
上記式において、ＲはＨまたは置換基、例えば、表面基を含むデンドロンを表す。好ましい表面基は、可溶化基、特にアルキルまたはアルコキシ基である。リガンドは、同じであるか、または異なっていてもよい。同様に、Ｒ基は、同じであるか、または異なっていてもよい。
【００７５】
燐光材料は、式（Ｃ）および（Ｄ）で示されるようなデンドリマーから構成され得る。
【化１３】
2009525605.tif 000015
【化１４】
2009525605.tif 000016
上記式において、ＲはＨまたは置換基（他の２つのリガンドに付着するデンドロンとは異なるデンドロンでもよい）を表し、Ｒ’はＨまたは表面基を表す。好ましい表面基は可溶化基、特にアルキルまたはアルコキシ基である。リガンドは同じか異なることができる。同様に、Ｒ基は同じか異なることができる。
【００７６】
ホスト材料および金属錯体は物理的混合物の形で組み合わせてもよい。あるいは、金属錯体はホスト材料に化学的に結合してもよい。ポリマーホストの場合、例えば、ＥＰ１２４５６５９、ＷＯ０２／３１８９６、ＷＯ０３／１８６５３およびＷＯ０３／２２９０８に開示されるように、金属錯体はポリマー主鎖に付いた置換基として化学的に結合される、ポリマー主鎖中の繰返し単位として組み込まれる、またはポリマーの末端基として供給されてもよい。
【００７７】
上記のように、有機燐光材料と共に使用されるホスト材料はマルチカラーディスプレイにおける蛍光材料としても使用できる。これの代替として、ホスト材料は蛍光ドープ材料のホスト材料としても使用されることができ、この点において、広い範囲の蛍光性低分子量金属錯体、特にトリス−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウムが公知であり、有機発光装置［例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍ．１２５（１９９７）１−４８、ＵＳ−Ａ５，１５０，００６、ＵＳ−Ａ６，０８３，６３４およびＵＳ−Ａ５，４３２，０１４参照］において示されてきた。２価または３価金属のための適切なリガンドとしては、次のものがある。オキシノイド、例えば、酸素−窒素または酸素−酸素供与原子、一般的には置換基酸素原子と共に環窒素原子または置換基酸素原子と共に置換基の窒素原子もしくは酸素原子を有する、８−ヒドロキシキノレートおよびヒドロキシキノキサリノール−１０−ヒドロキシベンゾ（ｈ）キノリナト（ＩＩ）などのオキシノイド、ベンザゾール（ＩＩＩ）、シッフ塩基、アゾインドール、クロモン誘導体、３−ヒドロキシフラボン、ならびにサリチラトアミノカルボキシレートおよびエステルカルボキシレートのようなカルボン酸がある。選択的な置換基としては、発光色を調整することができる（ヘテロ）芳香環上の、ハロゲン、アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シアノ、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、アリールまたはヘテロアリールがある。
【００７８】
一般的な手順
一般的な手順は下記の工程に従う。
１）Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ（商標登録）としてＢａｙｅｒ（商標）から入手できるＰＥＤＴ／ＰＳＳを、ガラス基板（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｆｉｌｍｓ，Ｃｏｌｏｒａｄｏ，ＵＳＡより入手可能）上に支持されたインジウム錫酸化物上にスピンコートにより堆積させる。
２）濃度２％ｗ／ｖのキシレン溶液からスピンコートによって、正孔輸送ポリマー層を堆積させる。
３）不活性（窒素）雰囲気中で正孔輸送材料層を加熱する。
４）残留する可溶性正孔輸送材料を除去するためにキシレン中で基板を選択的にスピン洗浄する。
５）ホスト材料および有機燐光材料から構成される有機発光材料をキシレン溶液からスピンコートによって堆積させる。
６）有機発光材料上にＢａＯ／Ａｌカソードを堆積し、Ｓａｅｓ  Ｇｅｔｔｅｒｓ  ＳｐＡから入手できる気密性金属封入材を使用してこの装置を封止する。
【００７９】
フルカラーディスプレイ
標準のリソグラフィー技術を使用して赤色、緑色、および青色のサブ画素用ウェルを形成する工程、各サブ画素ウェル中にＰＥＤＴ／ＰＳＳをインクジェット印刷する工程、正孔輸送材料をインクジェット印刷する工程、および赤色、緑色、および青色のサブ画素のウェルにそれぞれ赤色、緑色、および青色の電子発光材料をインクジェット印刷する工程によって、ＥＰ０８８０３０３に記載されるプロセスに従ってフルカラーディスプレイを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ＯＬＥＤの典型的な断面構造の概略図を示す。
【図２】本発明の実施態様によるＯＬＥＤの断面構造を示す。
【符号の説明】
【００８１】
１  基板
２  透明アノード
３  電子発光有機材料
４  カソード材料
１０  ガラス基板
１２  アノード
１４  正孔注入層
１６  正孔輸送層
１８  電子発光有機材料
２０  電子注入層
２２  反射層