(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光活性組成物であって：
（ａ）ＨＯＭＯエネルギー準位を有する少なくとも１つの第１のホスト物質と；
（ｂ）前記光活性組成物の全重量を基準として１〜１０重量％の発光性ドーパントと；
（ｃ）前記光活性組成物の全重量を基準として０．１〜１０重量％の非発光性ドーパントと
（ｄ）式Ｉ
【化１】
0005886858.tif 000044
［式中：
Ａｒ1〜Ａｒ4は、同一または異なっていて、アリールであり；
Ｑは、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロレン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、またはイソキノリンであり；
ｍは０〜６の整数である］
を有する第２のホスト物質と
を含み、
前記第２のホスト物質は、前記非発光性ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位よりも深いＨＯＭＯエネルギー準位を有し、
前記第１のホスト物質と、前記第２のホスト物質との重量比が１９：１〜２：１の範囲内であり、
前記第１ホスト物質および第２ホスト物質の合計と、前記発光性ドーパントとの重量比が５：１〜２５：１との範囲内であり、および
前記非発光性ドーパントが、前記ホストのＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体であることを特徴とする光活性組成物。
【請求項２】
少なくとも１つの物質が重水素化されていることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記発光性ドーパントがイリジウムの有機金属錯体であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記非発光性ドーパントが式ＩｒＬ3またはＩｒＬ2Ｙを有し、式中、Ｌは炭素原子および窒素原子を介して配位するモノアニオン性二座シクロメタレート化配位子であり、Ｙはモノアニオン性二座配位子であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
陽極と；
正孔輸送層と；
光活性層と；
電子輸送層と、
陰極とを含む電子デバイスであって；
前記光活性層が：
（ａ）ＨＯＭＯエネルギー準位を有する少なくとも１つの第１のホスト物質と；
（ｂ）光活性組成物の全重量を基準として１〜１０重量％の発光性ドーパントと；
（ｃ）光活性組成物の全重量を基準として０．１〜１０重量％の非発光性ドーパントと
（ｄ）式Ｉ
【化２】
0005886858.tif 000045
［式中：
Ａｒ1〜Ａｒ4は、同一または異なっていて、アリールであり；
Ｑは、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロレン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、またはイソキノリンであり；
ｍは０〜６の整数である］
を有する第２のホスト物質と
を含み、
前記第２のホスト物質は、前記非発光性ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位よりも深いＨＯＭＯエネルギー準位を有し、
前記第１のホスト物質と、前記第２のホスト物質との重量比が１９：１〜２：１の範囲内であり、
前記第１ホスト物質および第２ホスト物質の合計と、前記発光性ドーパントとの重量比が５：１〜２５：１との範囲内であり、および
前記非発光性ドーパントが、前記ホストのＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
前記第１のホスト物質が、少なくとも１つのジアリールアミノ置換基を有するクリセン誘導体であることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、有機電子デバイス中で有用な光活性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願データ
本出願は、米国特許法第１１９（ｅ）条に基づいて、２０１０年８月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／３７６，４０６号明細書（この記載内容全体が参照により本明細書に援用される）の優先権を主張する。
【０００３】
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中では、２つの電気接触層の間に有機活性層が挟まれている。ＯＬＥＤ中で、電気接触層に電圧を印加すると、有機光活性層は、光透過性の電気接触層を通して光を発する。
【０００４】
発光ダイオードの活性成分として有機エレクトロルミネセンス化合物を使用することはよく知られている。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。
【０００５】
光活性物質を使用するデバイスは、多くの場合、光活性層と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は正孔輸送層を配置することができる。正孔注入接触層は陽極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。電子注入接触層は陰極と呼ばれる場合もある。電荷輸送物質は、光活性物質とともにホストとして使用することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子デバイス用の新規の物質が引き続き必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
光活性組成物であって：
（ａ）光活性組成物の全重量を基準として５０〜９９重量％の、あるＨＯＭＯエネルギー準位を有する少なくとも１つのホスト物質と；
（ｂ）光活性組成物の全重量を基準として１〜１０重量％の発光性ドーパントと；
（ｃ）光活性組成物の全重量を基準として０．１〜１０重量％の非発光性ドーパントとを含み、非発光性ドーパントが、ホストのＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体である、光活性組成物が提供される。
【０００８】
陽極と、正孔輸送層と、光活性層と、電子輸送層と、陰極とを含み、光活性層が前述の光活性組成物を含む有機電子デバイスも提供される。
【０００９】
有機発光デバイスの製造方法であって：
パターン化された陽極を上に有する基板を提供するステップと；
第１の液体媒体中に正孔輸送物質を含む液体組成物を付着させることによって正孔輸送層を形成するステップと；
液体組成物であって：
（ａ）電気活性層の全重量を基準として５０〜９９重量％の、あるＨＯＭＯエネルギー準位を有する少なくとも１つのホスト物質と；
（ｂ）電気活性層の全重量を基準として１〜１０重量％の発光性ドーパントと；
（ｃ）電気活性層の全重量を基準として０．１〜１０重量％の非発光性ドーパントとを含み、非発光性ドーパントが、ホストのＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体である、液体組成物を付着させることによって光活性層を形成するステップと；
電子輸送層を形成するステップと；
陰極全体を形成するステップとを含む、製造方法も提供される。
【００１０】
以上の一般的説明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、添付の請求項において定義される本発明を限定するものではない。
【００１１】
本明細書で提示する概念がいっそう理解されるように添付の図面で実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギー準位の図である。
【図１Ｂ】２種類の異なる物質のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギー準位の図である。
【図２】例示的な有機デバイスの図である。
【図３】別の例示的な有機デバイスの図である。
【００１３】
図中の物体は、簡単にするためまた明快にするために例示されているのであり、必ずしも縮尺通り描かれてはいないことは、当業者なら理解することである。例えば、図中の一部の物体の大きさは、実施形態をいっそう理解するのを助けるために、他の物体との関係で誇張されていることがある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
多くの態様および実施形態が以上に記載されているが、それらは例示的なものであり、限定するものではない。本明細書を読めば、本発明の範囲から逸脱することなく他の態様および実施形態が可能であることが、当業者には理解されよう。
【００１５】
実施形態のいずれか１つまたはそれ以上における他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および請求項から明らかとなるであろう。詳細な説明では、最初に用語の定義と説明を扱い、その後、光活性組成物、電子デバイス、そして最後に実施例を扱う。
【００１６】
１．用語の定義と説明
以下に説明する実施形態の詳細を扱う前に、一部の用語について定義または説明を行う。
【００１７】
「アルキル」という用語は、脂肪族炭化水素に由来する基を意味することを意図する。実施形態によっては、アルキル基は１〜２０個の炭素原子を有する。
【００１８】
「アリール」という用語は、芳香族炭化水素に由来する基を意味することを意図する。「芳香族化合物」という用語は、非局在パイ電子を有する少なくとも１つの不飽和環状基を含む有機化合物を意味することを意図する。この用語は、炭素原子および水素原子のみを有する芳香族化合物と、環状基中の１つまたは複数の炭素原子が窒素、酸素、硫黄などの別の原子で置換されている複素環式芳香族化合物との両方を含むことを意図する。実施形態によっては、アリール基は４〜３０個の炭素原子を有する。
【００１９】
「電荷輸送」という用語は、層、物質、部材、または構造を表す場合、そのような層、物質、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、物質、部材、または構造の厚さを通過するそのような電荷の移動を促進することを意味することを意図する。正孔輸送物質は正電荷を促進し；電子輸送物質は負電荷を促進する。発光物質および受光物質も、ある程度の電荷輸送特性を有する場合があるが、「電荷輸送する層、物質、部材、または構造」という用語は、主要な機能が発光または受光である層、物質、部材、または構造を含むことを意図しない。
【００２０】
「発光性ドーパント」という用語は、ホスト物質を含む層中で、その層の電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングの目標波長を、そのような材料を含まない層の電子的特性、あるいは放射線の放出、受容、またはフィルタリングの波長に対して変化させる物質を意味することを意図する。
【００２１】
「縮合アリール」という用語は、２つ以上の縮合芳香環を有するアリール基を意味する。
【００２２】
「ＨＯＭＯ」という用語は、最高被占分子軌道を意味する。ＨＯＭＯエネルギー準位は、図１Ａに示されるように真空準位に対して測定される。慣例により、ＨＯＭＯは負の値で与えられ、すなわち真空準位が０に設定され、束縛電子エネルギー準位はこれより深くなる。「より深い」は、準位が真空準位からより離れていることを意味する。「より浅い」は、準位が真空準位により近いことを意味する。これは図１Ｂ中に示されており、ＨＯＭＯ  ＢはＨＯＭＯ  Ａよりも浅い。逆に言えば、ＨＯＭＯ  ＡはＨＯＭＯ  Ｂよりも深い。
【００２３】
「ホスト物質」という用語は、ドーパントが加えられる場合も加えられない場合もある、通常は層の形態である物質を意味することを意図する。ホスト物質は、電子的特性、あるいは放射線を放出、受容、またはフィルタリングする能力を有する場合もあるいは有さない場合もある。
【００２４】
「層」という用語は、「膜」という用語と同義語的に使用され、目的の領域を覆うコーティングを表す。この用語は大きさによって限定されるものではない。この領域は、デバイス全体と同じくらい大きくても、あるいは実際の表示装置など特定の機能領域と同じくらい小さくても、あるいは単一のサブピクセルと同じくらい小さくても構わない。層および膜は、蒸着、液体付着（連続技法および不連続技法）、および熱転写を含め、従来の任意の付着技法で形成できる。連続付着技法としては、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、浸漬被覆、スロットダイコーティング（ｓｌｏｔ−ｄｉｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）、吹付け塗り、および連続ノズルコーティングがあるが、これらに限定されない。不連続付着技法としては、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あるが、これらに限定されない。
【００２５】
「ＬＵＭＯ」という用語は、最低空分子軌道を意味する。ＬＵＭＯエネルギー準位は、図１Ａ中に示されるように、真空準位に対してｅＶの単位で測定される。慣例により、ＬＵＭＯは負の値であり、すなわち真空準位が０に設定され、束縛電子エネルギー準位はこれより深くなる。「より深い」準位では、真空準位からさらに遠くにはなされている。これは図１Ｂ中に示されており、ＬＵＭＯ  ＢはＬＵＭＯ  Ａよりも深い。
【００２６】
「有機電子デバイス」またはときにはただの「電子デバイス」という用語は、１種または複数種の有機半導体活性層または有機半導体活性物質を含むデバイスを意味することを意図する。
【００２７】
「有機金属」という用語は、金属錯体を表す場合、その錯体が金属−炭素結合を有することを意味することを意図する。
【００２８】
「光活性」という用語は、印加電圧によって活性化される場合に発光する（発光ダイオードまたは化学電池中など）、または放射エネルギーに反応して、バイアス電圧を印加してまたは印加せずに信号を発生する（光検出器中など）物質または層を意味することを意図する。
【００２９】
「シリル」という用語は、−ＳｉＲ３基［ここで、Ｒは、それぞれの出現において同一または異なっていて、アルキル基、およびアリール基からなる群から選択される］を意味する。
【００３０】
「Ｔｇ」という用語は、物質のガラス転移温度を意味する。
【００３１】
「三重項エネルギー」という用語は、ｅＶの単位での物質の最低励起三重項状態を意味する。三重項エネルギーは、正の数で報告され、通常は一重項状態である基底状態の上の三重項状態のエネルギーを表す。
【００３２】
特に記載のない限り、すべての基は置換されていても非置換であってもよい。特に記載のない限り、すべての基は、可能であれば、直鎖状、分枝状、または環状であってよい。実施形態によっては、置換基は、アルキル、アルコキシ、アリール、およびシリルからなる群から選択される。
【００３３】
本明細書において、明記されたり、使用の状況によって逆のことが示されたりするのでなければ、本発明の対象の実施形態が、特定の特徴または構造を含んでなる、特定の特徴または構造を含む、特定の特徴または構造を含有する、特定の特徴または構造を有する、特定の特徴または構造で構成される、あるいは特定の特徴または構造によって構成される、あるいは特定の特徴または構造が構成要素であると記載または説明される場合、明確に記載または説明される特徴または要素に加えて１つまたは複数の特徴または要素がその実施形態に存在することができる。本発明の対象の別の一実施形態が、特定の特徴または要素から本質的になると記載または説明されるのは、その実施形態において、その実施形態の動作原理または際だった特徴を実質的に変化させる特徴および要素は、その中には存在しない場合である。本発明の対象のさらに別の一実施形態が、特定の特徴または要素からなると記載されるのは、その実施形態において、またはそれらの実質的でない変形において、具体的に記載または説明される特徴または要素のみが存在する場合である。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。例えば、条件ＡまたはＢが満たされるのは、Ａが真であり（または存在し）Ｂが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）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。
【００３４】
また、本明細書に記載する要素および成分を説明するために「ａ」または「ａｎ」が使用される。これは単に便宜的なものであり、本発明の範囲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、単数形は複数形をも含んでいる。
【００３５】
元素周期表中の縦列に対応する族の番号は、ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１ｓｔ  Ｅｄｉｔｉｏｎ（２０００−２００１）に見ることができる「新表記法」（Ｎｅｗ  Ｎｏｔａｔｉｏｎ）の規則を使用している。
【００３６】
特に定義されていない限り、本明細書に用いられている技術用語および科学用語はすべて、本発明が関係する技術分野の当業者が一般的に理解するのと同じ意味を有する。本明細書に記載する方法および物質と同様または同等の方法および物質を本発明の実施または試験に使用できるが、好適な方法および物質を以下に記載しておく。本明細書で挙げる刊行物、特許出願、特許、および他の文献はすべて、特定の節が引用される場合を除けば、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、そうした物質、方法、および実施例は例示にすぎず、限定することを意図するものではない。
【００３７】
本明細書に記載されていない程度の、具体的な物質、処理行為、および回路に関する多くの詳細は従来通りであり、それらについては、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体要素の技術分野の教科書およびその他の情報源中に見ることができる。
【００３８】
２．光活性組成物
ＯＬＥＤ中で、電子および正孔が光活性層に注入され、そこで再結合して光を発生する。高い効率のためには、電子および正孔のバランスが重要である。一般に、ＯＬＥＤは電子よりも多くの正孔が光活性層を通過して流れる傾向にある。有機物質は一般に、電子よりも速く正孔を輸送する。その結果、再結合して光を発生する電子が不足して正孔が無駄になり、効率が低下する。電子輸送層に過剰の正孔が流れると、多くの場合でデバイス寿命も低下しうる。電子の流れを増加させるために、フェナントロリン誘導体などの電子移動度が大きい物質が電子輸送層中に使用されている。電子伝導性を増加させるために、電気的にドープされた電子輸送層も使用されている。しかし、ドーピング法は、物質の同時蒸着が必要となることが多く、そのため製造プロセスがより複雑になる。さらに、ドナー−アクセプター対の中の電荷輸送種によって励起子消滅が生じうる。いずれの方法でも電子の流れを調節できない。電子の過剰供給も、効率の低下およびデバイス寿命の低下の原因となり得る。
【００３９】
本明細書に記載の光活性組成物は、デバイスの寿命および効率を改善するための正孔捕捉物質として機能することができる非発光性ドーパントを含む。
【００４０】
本明細書に記載の光活性組成物は：
（ａ）光活性組成物の全重量を基準として５０〜９９重量％の、あるＨＯＭＯエネルギー準位を有する少なくとも１つのホスト物質と；
（ｂ）光活性組成物の全重量を基準として１〜１０重量％の発光性ドーパントと；
（ｃ）光活性組成物の全重量を基準として０．１〜１０重量％の非発光性ドーパントとを含み、非発光性ドーパントは、ホストのＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体である。
【００４１】
実施形態によっては、光活性組成物は：
（ｄ）光活性組成物の全重量を基準として１〜４９重量％の、非発光性ドーパントＨＯＭＯエネルギー準位よりも深いＨＯＭＯエネルギー準位を有する第２のホスト物質をさらに含む。
【００４２】
実施形態によっては、第１のホスト物質および任意選択の第２のホスト物質のそれぞれは、トルエンに対する溶解度が少なくとも０．６重量％である。実施形態によっては、溶解度は少なくとも１重量％である。
【００４３】
実施形態によっては、第１のホスト物質対第２のホスト物質の重量比は１９：１〜２：１の範囲内であり、実施形態によっては９：１〜２．３：１の範囲内である。
【００４４】
実施形態によっては、全ホスト物質（第１のホスト＋任意選択の第２のホスト）対発光性ドーパントの重量比は５：１〜２５：１の範囲内であり、実施形態によっては１０：１〜２０：１の範囲内である。
【００４５】
実施形態によっては、光活性組成物は、前述の定義で前述のパーセント値のホスト物質、発光性ドーパント、および非発光性ドーパントから本質的になる。
【００４６】
実施形態によっては、光活性組成物は、前述の定義で前述のパーセント値のホスト物質、発光性ドーパント、非発光性ドーパント、および第２のホスト物質から本質的になる。
【００４７】
実施形態によっては、光活性組成物の少なくとも１つの成分が重水素化されている。「重水素化（されている）」という用語は、少なくとも１つのＨがＤで置換されていることを意味することを意図する。このジュウテリウムは、天然存在レベルの少なくとも１００倍で存在する。化合物Ｘの「重水素化誘導体」は、化合物Ｘと同じ構造を有するが、Ｈと置換した少なくとも１つのＤを有する。「％重水素化されている」および「％重水素化」という用語は、パーセント値で表される重陽子の、水素＋重陽子の合計に対する比を意味する。したがって化合物Ｃ６Ｈ４Ｄ２の場合、その％重水素化は：
２／（４＋２）×１００＝３３％重水素化
となる。
【００４８】
実施形態によっては、ホスト物質が重水素化されている。実施形態によっては、重水素化ホストは、少なくとも１０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも２０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも３０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも４０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも５０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも６０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも７０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも８０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも９０％が重水素化されており；実施形態によっては、１００％が重水素化されている。
【００４９】
実施形態によっては、発光性ドーパントが重水素化されている。実施形態によっては、重水素化発光性ドーパントは、少なくとも１０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも２０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも３０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも４０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも５０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも６０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも７０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも８０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも９０％が重水素化されており；実施形態によっては、１００％が重水素化されている。
【００５０】
実施形態によっては、非発光性ドーパントが重水素化されている。実施形態によっては、重水素化非発光性ドーパントは、少なくとも１０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも２０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも３０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも４０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも５０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも６０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも７０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも８０％が重水素化されており；実施形態によっては、少なくとも９０％が重水素化されており；実施形態によっては、１００％が重水素化されている。
【００５１】
実施形態によっては、ホスト、任意選択の第２のホスト、発光性ドーパント、および非発光性ドーパントの２つ以上が重水素化されている。実施形態によっては、光活性組成物中のすべての物質が重水素化されている。
【００５２】
本発明の組成物は、ＯＬＥＤデバイス用の溶液処理可能な光活性組成物として有用である。これによって得られるデバイスは、高い効率および長い寿命を有することができる。実施形態によっては、本発明の物質は、光起電力技術およびＴＦＴなどのあらゆる印刷エレクトロニクス用途に有用である。
【００５３】
ａ．ホスト物質
ホスト物質は、非発光性ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位よりも深いＨＯＭＯエネルギー準位を有する。ＨＯＭＯエネルギー準位の測定方法は、十分に知られており理解されている。実施形態によっては、準位は、紫外光電子分光法（「ＵＰＳ」）によって測定される。実施形態によっては、ＨＯＭＯは−５．０ｅＶよりも深い。
【００５４】
実施形態によっては、ホスト物質は、９５℃よりも高いＴｇを有する。高いＴｇによって、平滑で丈夫な膜の形成が可能となる。通常、Ｔｇが測定される方法には、主として示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）、および熱機械分析（「ＴＭＡ」）の２つが存在する。実施形態によっては、ＴｇはＤＳＣによって測定される。実施形態によっては、Ｔｇは１００〜１５０℃の間である。
【００５５】
実施形態によっては、ホスト物質は、２．０ｅＶを超える大きい三重項エネルギー準位を有する。このことは、発光の消光を防止するためにドーパントがリン光物質である場合に特に有用である。三重項エネルギーは、先験的に計算することができ、パルスラジオリシスまたは低温ルミネセンス分光法を使用して測定することもできる。
【００５６】
実施形態によっては、ホスト物質は、式Ｉ：
【００５７】
【化１】
0005886858.tif 000002
【００５８】
［式中：
Ａｒ１〜Ａｒ４は、同一または異なっていて、アリールであり；
Ｑは、多価アリール基、および
【００５９】
【化２】
0005886858.tif 000003
【００６０】
からなる群から選択され、
Ｔは、（ＣＲ’）ａ、ＳｉＲ２、Ｓ、ＳＯ２、ＰＲ、ＰＯ、ＰＯ２、ＢＲ、およびＲからなる群から選択され；
Ｒは、それぞれの出現において同一または異なっていて、アルキルおよびアリールからなる群から選択され；
Ｒ’は、それぞれの出現において同一または異なっていて、Ｈおよびアルキルからなる群から選択され；
ａは１〜６の整数であり；
ｍは０〜６の整数である］
を有する。
【００６１】
式Ｉの実施形態によっては、隣接したＡｒ基は、結合してカルバゾール等の環を形成する。式Ｉ中、「隣接した」は、複数のＡｒ基が同じＮに結合していることを意味する。
【００６２】
実施形態によっては、Ａｒ１〜Ａｒ４は独立して、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、クアテルフェニル、ナフチル、フェナントリル、ナフチルフェニル、およびフェナントリルフェニルからなる群から選択される。５〜１０個のフェニル環を有するクアテルフェニルよりも高次の類似体を使用することもできる。
【００６３】
上記の基は以下のように定義され、ここで破線は、可能性のある結合点を表している。
【００６４】
【化３】
0005886858.tif 000004
【００６５】
【化４】
0005886858.tif 000005
【００６６】
【化５】
0005886858.tif 000006
【００６７】
実施形態によっては、Ａｒ１〜Ａｒ４の少なくとも１つは、少なくとも１つの置換基を有する。置換基は、ホスト物質の物理的または電子的性質を変化させるために存在することができる。実施形態によっては、置換基によって、ホスト物質の加工性が改善される。実施形態によっては、置換基によって、ホスト物質の溶解性が増加し、および／またはＴｇが上昇する。実施形態によっては、置換基は、アルキル基、アルコキシ基、シリル基、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００６８】
実施形態によっては、Ｑは、少なくとも２つの縮合環を有するアリール基である。実施形態によっては、Ｑは、３〜５個の縮合芳香環である。実施形態によっては、Ｑは、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロリン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、およびイソキノリンからなる群から選択される。
【００６９】
ｍは０〜６の値を有することができるが、一部のＱ基の場合、その基の化学的性質によってｍの値が限定されることを理解されたい。実施形態によっては、ｍは０または１である。
【００７０】
実施形態によっては、ホスト物質は、フェナントロリン類、キノキサリン類、フェニルピリジン類、ベンゾジフラン類、および金属キノリネート錯体類からなる群から選択される。
【００７１】
実施形態によっては、ホスト物質は式ＩＩ：
【００７２】
【化６】
0005886858.tif 000007
【００７３】
［式中：
Ｒ１は、同一または異なっていて、フェニル、ナフチル、ナフチルフェニル、トリフェニルアミノ、カルバゾリルフェニルからなる群から選択され；
Ｒ２およびＲ３は、同一または異なっていて、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ナフチルフェニル、フェナントリル、トリフェニルアミノ、およびカルバゾリルフェニルからなる群から選択される］
を有するフェナントロリン化合物である。
【００７４】
式ＩＩの実施形態によっては、Ｒ１〜Ｒ３は、フェニルおよび置換フェニルからなる群から選択される。
【００７５】
式ＩＩの実施形態によっては、両方のＲ１がフェニルであり、Ｒ２およびＲ３は、２−ナフチル、ナフチルフェニル、フェナントリル、トリフェニルアミノ、およびｍ−カルバゾリルフェニルからなる群から選択される。
【００７６】
上述していない基について、以下に定義するが、ここで破線は可能性のある結合点を表している。
【００７７】
【化７】
0005886858.tif 000008
【００７８】
実施形態によっては、フェナントロリン化合物は対象であり、両方のＲ１が同一であり、Ｒ２＝Ｒ３である。実施形態によっては、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３である。実施形態によっては、フェナントロリン化合物は非対称であり、２つのＲ１基は同一であるが、Ｒ２≠Ｒ３である；２つのＲ１が異なり、Ｒ２＝Ｒ３である；または２つのＲ１基が異なり、Ｒ２≠Ｒ３である。
【００７９】
実施形態によっては、Ｒ１基は同一であり、フェニル、トリフェニルアミノ、およびカルバゾリルフェニルからなる群から選択される。実施形態によっては、Ｒ１基は、ｐ−トリフェニルアミノ（結合点が窒素に対しパラ位である）、およびｍ−カルバゾリルフェニル（結合点が窒素に対してメタ位である）からなる群から選択される。
【００８０】
実施形態によっては、Ｒ２＝Ｒ３であり、トリフェニルアミノ、ナフチルフェニル、トリフェニルアミノ、およびｍ−カルバゾリルフェニルからなる群から選択される。
【００８１】
ホスト物質の例としては、以下の化合物Ａ１〜Ａ２１があるが、これらに限定されない。
【００８２】
【化８】
0005886858.tif 000009
【００８３】
【化９】
0005886858.tif 000010
【００８４】
【化１０】
0005886858.tif 000011
【００８５】
【化１１】
0005886858.tif 000012
【００８６】
【化１２】
0005886858.tif 000013
【００８７】
【化１３】
0005886858.tif 000014
【００８８】
【化１４】
0005886858.tif 000015
【００８９】
【化１５】
0005886858.tif 000016
【００９０】
【化１６】
0005886858.tif 000017
【００９１】
第１の物質は、周知のカップリング反応および置換反応で調製できる。実施形態によっては、フェナントロリンホスト化合物は、ジクロロフェナントロリン類と所望の置換基のボロン酸類似体との鈴木カップリングで調製される。
【００９２】
ｂ．発光性ドーパント物質
発光性ドーパント物質としては、小分子有機蛍光化合物、ルミネセンス金属錯体、およびそれらの混合物がある。蛍光化合物の例としては、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、それらの誘導体、およびそれらの混合物があるが、これらに限定されない。金属錯体の例としては、金属キレートオキシノイド化合物（トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（ＡｌＱ）など）；シクロメタレート化イリジウムおよび白金エレクトロルミネセンス化合物（Ｐｅｔｒｏｖらの米国特許第６，６７０，６４５号明細書、ならびに国際公開第０３／０６３５５５号パンフレット、および国際公開第２００４／０１６７１０号パンフレットに開示されているような、イリジウムと、フェニルピリジン配位子、フェニルキノリン配位子、フェニルイソキノリン配位子、またはフェニルピリミジン配位子との錯体など）、ならびに例えば、国際公開第０３／００８４２４号パンフレット、国際公開第０３／０９１６８８号パンフレット、および国際公開第０３／０４０２５７号パンフレットに開示されているような有機金属錯体、ならびにそれらの混合物があるが、これらに限定されない。
【００９３】
実施形態によっては、発光性ドーパントは有機金属錯体である。実施形態によっては、発光性ドーパントは、イリジウムの有機金属錯体である。実施形態によっては、有機金属錯体はシクロメタレート化されている。「シクロメタレート化されている」は、その錯体が、少なくとも２つの場所で金属に結合する少なくとも１つの配位子を含有し、少なくとも１つの炭素−金属結合を有する少なくとも１つの５または６員環を形成することを意味する。実施形態によっては、有機金属Ｉｒ錯体は、電気的に中性であり、式ＩｒＬ３を有するトリスシクロメタレート化錯体、または式ＩｒＬ２Ｙを有するビスシクロメタレート化錯体である。実施形態によっては、Ｌは、炭素原子および窒素原子を介して配位するモノアニオン性二座シクロメタレート化配位子である。実施形態によっては、ＬはアリールＮ−複素環であり、ここでアリールは、フェニルまたはナプチル（ｎａｐｔｈｙｌ）であり、Ｎ−複素環は、ピリジン、キノリン、イソキノリン、ジアジン、ピロール、ピラゾール、またはイミダゾールである。実施形態によっては、Ｙは、モノアニオン性二座配位子である。実施形態によっては、Ｌは、フェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルイソキノリンである。実施形態によっては、Ｙは、β−ジエノレート、ジケチミン、ピコリネート、またはＮ−アルコキシピラゾールである。配位子は、非置換であってもよいし、Ｆ、Ｄ、アルキル、パーフルオロラルキル（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｒａｌｋｙｌ）、アルコキシル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ＣＮ、シリル、フルオロアルコキシル、またはアリール基で置換されていてもよい。
【００９４】
実施形態によっては、発光性ドーパントは、非ポリマーのスピロビフルオレン化合物およびフルオランテン化合物からなる群から選択される。
【００９５】
実施形態によっては、発光性ドーパントは、アリールアミン基を有する化合物である。実施形態によっては、発光性ドーパントは以下の式：
【００９６】
【化１７】
0005886858.tif 000018
【００９７】
［式中：
Ａは、それぞれの出現において同一または異なっていて、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑは、単結合、または３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
ｎおよびｍは独立して、１〜６の整数である］
から選択される。
【００９８】
上記式の実施形態によっては、各式中のＡおよびＱの少なくとも１つが、少なくとも３つの縮合環を有する。実施形態によっては、ｍおよびｎは１である。
【００９９】
実施形態によっては、Ｑはスチリル基またはスチリルフェニル基である。
【０１００】
実施形態によっては、Ｑは、少なくとも２つの縮合環を有する芳香族基である。実施形態によっては、Ｑは、ナフタレン、アントラセン、クリセン、ピレン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、およびルブレンからなる群から選択される。
【０１０１】
実施形態によっては、Ａは、フェニル基、トリル基、ナフチル基、およびアントラセニル基からなる群から選択される。
【０１０２】
実施形態によっては、発光性ドーパントは以下の式：
【０１０３】
【化１８】
0005886858.tif 000019
【０１０４】
［式中：
Ｙは、それぞれの出現において同一または異なっていて、３〜６０個の炭素原子を有する芳香族基であり；
Ｑ’は、芳香族基、二価のトリフェニルアミン残基、または単結合である］
を有する。
【０１０５】
実施形態によっては、発光性ドーパントはアリールアセンである。実施形態によっては、発光性ドーパントは非対称アリールアセンである。
【０１０６】
実施形態によっては、発光性ドーパントはクリセン誘導体である。「クリセン」という用語は、１，２−ベンゾフェナントレンを意味することを意図する。実施形態によっては、発光性ドーパントは、アリール置換基を有するクリセンである。実施形態によっては、発光性ドーパントは、アリールアミノ置換基を有するクリセンである。実施形態によっては、発光性ドーパントは、２つの異なるアリールアミノ置換基を有するクリセンである。実施形態によっては、クリセン誘導体は濃い青色発光を示す。
【０１０７】
実施形態によっては、異なる色を得るために、異なるドーパントを有する別の電気活性組成物が用いられる。実施形態によっては、ドーパントは、赤色、緑色、および青色の発光を示すように選択される。本明細書において使用される場合、赤色は６００〜７００ｎｍの範囲内の波長極大を有する光を意味し；緑色は５００〜６００ｎｍの範囲内の波長極大を有する光を意味し；青色は４００〜５００ｎｍの範囲内の波長極大を有する光を意味する。
【０１０８】
青色発光物質の例としては、ジアリールアントラセン類、ジアミノクリセン類、ジアミノピレン類、フェニルピリジン配位子を有するＩｒのシクロメタレート化錯体類、およびポリフルオレンポリマー類があるが、これらに限定されない。青色発光物質は、例えば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００７−０２９２７１３号明細書、および米国特許出願公開第２００７−００６３６３８号明細書に開示されている。
【０１０９】
赤色発光物質の例としては、フェニルキノリン配位子またはフェニルイソキノリン配位子を有するＩｒのシクロメタレート化錯体類、ペリフランテン類、フルオランテン類、およびペリレン類があるが、これらに限定されない。赤色発光物質は、例えば、米国特許第６，８７５，５２４号明細書、および米国特許出願公開第２００５−０１５８５７７号明細書に開示されている。
【０１１０】
緑色発光物質の例は、フェニルピリジン配位子を有するＩｒのシクロメタレート化錯体類、ジアミノアントラセン類、およびポリフェニレンビニレンポリマー類があるが、これらに限定されない。緑色発光物質は、例えば、国際公開第２００７／０２１１１７号パンフレットに開示されている。
【０１１１】
ドーパント物質の例としては、以下の化合物Ｂ１〜Ｂ１１があるが、これらに限定されない。
【０１１２】
【化１９】
0005886858.tif 000020
【０１１３】
【化２０】
0005886858.tif 000021
【０１１４】
【化２１】
0005886858.tif 000022
【０１１５】
【化２２】
0005886858.tif 000023
【０１１６】
【化２３】
0005886858.tif 000024
【０１１７】
【化２４】
0005886858.tif 000025
【０１１８】
ｃ．非発光性ドーパント
非発光性ドーパントは、ホスト物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体である。２種類以上のホスト物質が存在する場合、非発光性ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位は、それぞれのホスト物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅い。「非発光性」は、非発光性ドーパントに起因する発光（または受光）が実質的に存在しないことを意味する。発光性ドーパントからの発光（または受光）の色は、非発光性ドーパントを加えても実質的に変化しない。実施形態によっては、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度図（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  Ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ、１９３１）に準拠した発光性ドーパントからの発光のＣ．Ｉ．Ｅ．色座標の変化が０．０１５単位未満である。実施形態によっては、Ｃ．Ｉ．Ｅ．座標の変化が０．０１０単位未満である。
【０１１９】
実施形態によっては、有機金属Ｉｒ錯体は、電気的に中性であり、シクロメタレート化錯体である。実施形態によっては、シクロメタレート化イリジウム錯体は、式ＩｒＬ３を有するトリスシクロメタレート化錯体、またはＩｒＬ２Ｙを有するビスシクロメタレート化錯体である。実施形態によっては、Ｌは、炭素原子および窒素原子を介して配位するモノアニオン性二座シクロメタレート化配位子である。実施形態によっては、ＬはアリールＮ−複素環であり、ここでアリールは、フェニルまたはナプチル（ｎａｐｔｈｙｌ）であり、Ｎ−複素環は、ピリジン、キノリン、イソキノリン、ジアジン、ピロール、ピラゾール、またはイミダゾールである。実施形態によっては、Ｙは、モノアニオン性二座配位子である。実施形態によっては、Ｌは、フェニルピリジン、フェニルキノリン、またはフェニルイソキノリンである。実施形態によっては、Ｙは、β−ジエノレート、ジケチミン、ピコリネート、またはＮ−アルコキシピラゾールである。配位子は、非置換であってもよいし、Ｆ、Ｄ、アルキル、パーフルオロラルキル（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｒａｌｋｙｌ）、アルコキシル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ＣＮ、シリル、フルオロアルコキシルまたはアリール基で置換されていてもよい。
【０１２０】
非発光性ドーパントの選択は、使用される発光性ドーパントに依存する。非発光性ドーパントは、発光性ドーパントよりも広いバンドギャップを有する。実施形態によっては、非発光性ドーパントは、発光性ドーパントよりも高い三重項エネルギーを有する。
【０１２１】
非発光性ドーパントの一部の例としては、以下の化合物Ｃ１〜Ｃ１４があるが、これらに限定されない。
【０１２２】
【化２５】
0005886858.tif 000026
【０１２３】
【化２６】
0005886858.tif 000027
【０１２４】
【化２７】
0005886858.tif 000028
【０１２５】
【化２８】
0005886858.tif 000029
【０１２６】
【化２９】
0005886858.tif 000030
【０１２７】
上記の非発光性ドーパントは、赤色発光性ドーパントとともに使用すると特に好適である。
【０１２８】
非発光性ドーパントは、有機金属イリジウム錯体の周知の調製手順により合成することができる。代表的な調製は、例えば、米国特許第６，６７０，６４５号明細書、米国特許第６，８７０，０５４号明細書、および米国特許第７，００５，５２２号明細書；ならびに国際公開第２００３／０６３５５５号パンフレット、国際公開第２００４／０１６７１０号パンフレット、国際公開第２００３／００８４２４号パンフレット、国際公開第２００３／０９１６８８号パンフレット、および国際公開第２００３／０４０２５７号パンフレットに記載されている。
【０１２９】
ｄ．任意選択の第２のホスト物質
実施形態によっては、２つのホストが存在する。実施形態によっては、第２のホスト物質も２．０ｅＶを超える三重項エネルギー準位を有する。このことは、発光の消光を防止するためにドーパントがリン光物質である場合に特に有用である。実施形態によっては、第１のホスト物質および第２のホスト物質の両方が２．０ｅＶを超える三重項エネルギー準位を有する。
【０１３０】
実施形態によっては、第２のホスト物質は、−２．０ｅＶより深いＬＵＭＯを有する物質である。ＬＵＭＯは逆光電子分光法（「ＩＰＥＳ」）を使用して測定することができる。実施形態によっては、第２のホスト物質のＬＵＭＯは発光性ドーパントのＬＵＭＯに非常に近い値を有する。
【０１３１】
実施形態によっては、第１のホストは、電子輸送よりも速い正孔輸送を促進し、正孔輸送ホストと呼ばれ；第２のホストは、正孔輸送よりも速い電子輸送を促進し、電子輸送ホストと呼ばれる。実施形態によっては、正孔を輸送する第１のホスト物質と電子を輸送する第２のホスト物質との重量比は、１９：１〜２：１の範囲内であり、実施形態によっては９：１〜２．３：１の範囲内である。実施形態によっては、正孔を輸送する第１のホストは、Ｑが、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロレン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｅｎｅ）、ナフタレン、アントラセン、キノリン、またはイソキノリンである式Ｉを有する。実施形態によっては、電子を輸送する第２のホストは、フェナントロリン、キノキサリン、フェニルピリジン、ベンゾジフラン、または金属キノリネート錯体である。
【０１３２】
３．電子デバイス
本明細書に記載の光活性組成物を有することで恩恵を受けることのでき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（例えば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、またはダイオードレーザー）、（２）エレクトロニクスの処理による信号を検出するデバイス（例えば、光検出器、光導電セル、フォトレジスタ、光スイッチ、光トランジスタ、光電管、ＩＲ検出器、バイオセンサー）、（３）放射線を電気エネルギーに変換するデバイス（たとえば、光起電性デバイスまたは太陽電池）、および（４）１つまたは複数の有機半導体層（たとえば、トランジスタまたはダイオード）を含む１つまたは複数の電子部品を含むデバイスがあるが、これらに限定されない。
【０１３３】
実施形態によっては、電子デバイスは：
陽極；
正孔輸送層；
光活性層；
電子輸送層、および
陰極を含み；
光活性層が上述の組成物を含む。
【０１３４】
有機電子デバイス構造の１つの説明図を図２に示す。デバイス１００は、第１電気接触層である陽極層１１０と、第２電気接触層である陰極層１６０と、それらの間にある電気活性層１４０とを有する。陽極の隣には正孔注入層１２０がある。正孔注入層の隣には、正孔輸送物質を含む正孔輸送層１３０がある。陰極の隣には、電子輸送物質を含む電子輸送層１５０があってよい。任意選択で、デバイスでは、陽極１１０の隣の１つまたは複数のさらなる正孔注入層または正孔輸送層（図示せず）および／または陰極１６０の隣の１つまたは複数のさらなる電子注入層または電子輸送層（図示せず）を使用してよい。
【０１３５】
実施形態によっては、フルカラーを実現するために、発光層がピクセル化され、異なる色のそれぞれのためのサブピクセル単位を有する。ピクセル化デバイスの１つの説明図を図３に示す。デバイス２００は、陽極２１０と、正孔注入層２２０と、正孔輸送層２３０と、エレクトロルミネセンス層２４０と、電子輸送層２５０と、陰極２６０とを有する。エレクトロルミネセンス層はサブピクセル２４１、２４２、２４３に分割され、これらは層全体にわたって繰り返される。実施形態によっては、サブピクセルは赤色、緑色、および青色の発光を示す。３つのサブピクセル単位が図３に示されているが、２つまたは４つ以上のサブピクセル単位を使用してもよい。
【０１３６】
図２の層１２０〜１５０、および図３の層２２０〜２５０は、個別にも集合的にも活性層と呼ばれる。
【０１３７】
図２を参照しながら種々の層についてさらに議論する。しかし、この議論は図３およびその他の構成にも同様に適用される。
【０１３８】
１つの実施形態では、種々の層の厚さの範囲は以下の通りである：陽極１１０は５００〜５０００Åで、１つの実施形態では１０００〜２０００Åであり；正孔注入層１２０は５０〜２０００Åで、１つの実施形態では２００〜１０００Åであり；正孔輸送層１３０は５０〜２０００Åで、１つの実施形態では２００〜１０００Åであり；光活性層１４０は１０〜２０００Åで、１つの実施形態では１００〜１０００Åであり；層１５０は５０〜２０００Åで、１つの実施形態では１００〜１０００Åであり；陰極１６０は２００〜１００００Åで、１つの実施形態では３００〜５０００Åである。デバイス中の電子−正孔再結合域の場所（したがってデバイスの発光スペクトル）は、各層の相対的厚さによって影響されうる。層の厚さの所望の比率は、使用する物質のまさにその性質によって異なるであろう。
【０１３９】
デバイス１００の用途に応じて、光活性層１４０は、印加電圧によって活性化される発光層であってよいか（発光ダイオードまたは発光電気化学セルの場合など）、あるいはバイアス印加電圧の有無にかかわりなく放射エネルギーに反応して信号を発生する物質の層（光検出器の場合など）であってよい。光検出器の例としては、光伝導セル、フォトレジスター、光電スイッチ、フォトトランジスター、および光電管、および光起電力セルがあり、これらの用語は、Ｍａｒｋｕｓ，Ｊｏｈｎ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ａｎｄ  Ｎｕｃｌｅｏｎｉｃｓ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，４７０  ａｎｄ  ４７６（ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ，Ｉｎｃ．１９６６）に記載されている通りである。
【０１４０】
ａ．光活性層
光活性層は、上述の光活性組成物を含む。
【０１４１】
実施形態によっては、ホスト物質は、少なくとも１つのジアリールアミノ置換基を有するクリセン誘導体である。実施形態によっては、第２のホスト物質が存在し、これはフェナントロリン誘導体である。実施形態によっては、これら２つのホスト物質が、有機金属Ｉｒ錯体である発光性ドーパントとともに使用される。
【０１４２】
実施形態によっては、光活性組成物は、少なくとも１つのジアルリアミノ（ｄｉａｒｌｙａｍｉｎｏ）置換基を有するクリセン誘導体である第１のホスト物質と、フェナントロリン誘導体である第２のホスト物質と、赤色発光を示す有機金属Ｉｒ錯体である発光性ドーパントと、両方のホスト物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属Ｉｒ錯体である非発光性ドーパントとを含む。
【０１４３】
実施形態によっては、光活性組成物は、少なくとも１つのジアルリアミノ（ｄｉａｒｌｙａｍｉｎｏ）置換基を有するクリセン誘導体である第１のホスト物質と、第フェナントロリン誘導体である第２のホスト物質と、赤色発光を示すシクロメタレート化Ｉｒ錯体である発光性ドーパントと、両方のホスト物質ＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有するシクロメタレート化Ｉｒ錯体である非発光性ドーパントとから本質的になる。
【０１４４】
光活性層は、後述のような液体組成物からの液体付着によって形成することができる。実施形態によっては、光活性層は蒸着によって形成される。
【０１４５】
実施形態によっては、赤色、緑色、および青色のサブピクセルを形成するために、３つの異なる光活性組成物が液体付着によって塗布される。実施形態によっては、有色サブピクセルのそれぞれが、本発明に記載の新規の光活性組成物を用いて形成される。実施形態によっては、すべての色で第１および第２のホスト物質が同一である。
【０１４６】
ｂ．デバイスの他の層
デバイス中の他の層は、そのような層に有用であることが知られている任意の物質で作ることができる。
【０１４７】
陽極１１０は、正の電荷担体を注入するのに特に効率的な電極である。それは、例えば、金属を含む物質、混合金属、合金、金属酸化物または混合金属酸化物で作ることができるか、またはそれは導電性ポリマーにすることができるか、あるいはそれらの混合物にすることもできる。好適な金属としては、１１族の金属、４〜６族の金属、および８〜１０族の遷移金属がある。陽極を光透過性にする場合、１２族、１３族および１４族の金属の混合金属酸化物（インジウム−スズ−酸化物など）が一般的に使用される。陽極１１０は、“Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｍａｄｅ  ｆｒｏｍ  ｓｏｌｕｂｌｅ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ，”Ｎａｔｕｒｅ  ｖｏｌ．３５７，ｐｐ  ４７７−４７９（１１  Ｊｕｎｅ  １９９２）に記載されているようにポリアニリンなどの有機物質を含むこともできる。生じた光を見ることができるように、陽極および陰極のうちの少なくとも１つが、望ましくは少なくとも部分的に透明である。
【０１４８】
正孔注入層１２０は正孔注入物質を含み、有機電子デバイスにおいて１つまたは複数の機能を有しうる。その機能としては、下にある層の平坦化、電荷輸送特性及び／または電荷注入特性、不純物（酸素または金属イオンなど）の除去、および有機電子デバイスの性能を促進または向上させる他の側面があるが、それらに限定されない。正孔注入物質は、ポリマー、オリゴマー、または小分子でありうる。それらは、溶液、分散液、懸濁液、エマルジョン、コロイド状混合物、または他の組成物の形であり得る液体から付着させるか、あるいは蒸着させることができる。
【０１４９】
正孔注入層は、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）またはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などの高分子材料（プロトニック酸がドープされることが多い）によって形成させることができる。プロトニック酸は、例えば、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）などであってよい。
【０１５０】
正孔注入層は、銅フタロシアニンおよびテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン系（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）などの電荷移動化合物などを含むことができる。
【０１５１】
実施形態によっては、正孔注入層は、少なくとも１種類の導電性ポリマーおよび少なくとも１種類のフッ素化酸ポリマーを含む。このような物質は、例えば、米国特許出願公開第２００４−０１０２５７７号明細書、米国特許出願公開第２００４−０１２７６３７号明細書、および米国特許出願公開第２００５／０２０５８６０号明細書に記載されている。
【０１５２】
層１３０用の他の正孔輸送物質の例は、例えば、Ｙ．ＷａｎｇによってＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｏｕｒｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１８，ｐ．８３７−８６０，１９９６にまとめられている。正孔輸送分子および正孔輸送ポリマーの両方を使用できる。通常用いられる正孔輸送分子は以下のものである：Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニル）−［１，１’−（３，３’−ジメチル）ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＥＴＰＤ）、テトラキス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−２，５−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）、ａ−フェニル−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン（ＴＰＳ）、ｐ−（ジエチルアミノ）−ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）、トリフェニルアミン（ＴＰＡ）、ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル］（４−メチルフェニル）メタン（ＭＰＭＰ）、１−フェニル−３−［ｐ−（ジエチルアミノ）スチリル］−５−［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］ピラゾリン（ＰＰＲまたはＤＥＡＳＰ）、１，２−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）、およびポルフィリン化合物（銅フタロシアニンなど）。通常用いられる正孔輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）−ポリシラン、およびポリアニリンである。正孔輸送分子（上述したものなど）をポリマー（ポリスチレンおよびポリカーボネートなど）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。場合によっては、トリアリールアミンポリマー、特にトリアリールアミン−フルオレンコポリマーが使用される。場合によっては、これらのポリマーおよびコポリマーは架橋性である。実施形態によっては、正孔輸送層はｐ−ドーパントをさらに含む。実施形態によっては、正孔輸送層はｐ−ドーパントがドープされる。ｐ−ドーパントの例としては、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）およびペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）があるが、これらに限定されない。
【０１５３】
層１５０中に使用できる電子輸送物質の例としては、金属キレートオキシノイド化合物（トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（ＡｌＱ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、テトラキス−（８−ヒドロキシキノラト）ハフニウム（ＨｆＱ）、およびテトラキス−（８−ヒドロキシキノラト）ジルコニウム（ＺｒＱ）などの金属キノレート誘導体など）；およびアゾール化合物（２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、および１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンゾイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）など）；キノキサリン誘導体（２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなど）；フェナントロリン類（４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＰＡ）および２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＤＤＰＡ）など）；およびそれらの混合物があるが、これらに限定されない。実施形態によっては、電子輸送層はｎ−ドーパントをさらに含む。ｎ−ドーパントの例としては、Ｃｓおよびその他のアルカリ金属があるが、これらに限定されない。
【０１５４】
陰極１６０は、電子または負の電荷担体を注入するのに特に効率的な電極である。陰極は、陽極よりも仕事関数の小さい任意の金属または非金属であってよい。陰極用の物質は、１族のアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族の（アルカリ土類）金属、１２族の金属（希土類元素およびランタニドを含む）、およびアクチニドから選択できる。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どの物質、ならびにそれらの組合せを使用できる。動作電圧を下げるために、有機層と陰極層との間にＬｉ含有の有機金属化合物、ＬｉＦ、およびＬｉ２Ｏを付着させることもできる。
【０１５５】
有機電子デバイス中に別の層を設けることが知られている。例えば、注入される正電荷の量を制御するため、かつ／または層のバンドギャップを一致させるため、あるいは保護層として機能するための、陽極１１０と正孔注入層１２０との間の層（図示せず）があってよい。当該技術分野において知られている層を使用でき、それには、銅フタロシアニン、酸窒化ケイ素、フルオロカーボン類、シラン類、または金属（Ｐｔなど）の極薄層がある。あるいはまた、陽極層１１０、活性層１２０、１３０、１４０、および１５０、または陰極層１６０の一部または全部を表面処理して、電荷担体輸送効率を増大させることができる。各成分層の物質の選択は、好ましくは、デバイスが高いエレクトロルミネセンス効率となるように正電荷と負電荷を釣り合わせることにより決定する。
【０１５６】
各機能層は、複数の層で構成できることが理解される。
【０１５７】
ｃ．デバイスの製造
デバイス層は、蒸着、液体付着、および熱転写などのあらゆる付着技法または技法の組み合わせによって形成することができる。ガラス、プラスチック、および金属などの基板を使用することができる。熱蒸着、化学蒸着などの従来の蒸着技法を使用できる。有機層は、限定するものではないが、スピンコーティング、浸漬被覆、ロール・トゥ・ロール技法、インクジェット印刷、連続ノズル印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷などの従来のコーティングまたは印刷技法を使用して、好適な溶媒中の溶液または分散体から塗布することができる。
【０１５８】
実施形態によっては、有機発光デバイスの製造方法は：
パターン化された陽極を上に有する基板を提供するステップと；
第１の液体媒体中に正孔輸送物質を含む液体組成物を付着させることによって正孔輸送層を形成するステップと；
（ａ）−５．６ｅＶ以下の浅さのＨＯＭＯエネルギー準位を有し９５℃よりも高いＴｇを有する第１のホスト物質；（ｂ）−２．０ｅＶよりも深いＬＵＭＯを有する第２のホスト物質；および（ｃ）エレクトロルミネセンスドーパント物質；および（ｄ）第２の液体媒体を含む液体組成物を付着させることによって光活性層を形成するステップであって、第１のホスト物質対第２のホスト物質の重量比が９９：１〜１．５：１の範囲内であるステップと；
電子輸送物質の蒸着によって電子輸送層を形成するステップと；
陰極全体を形成するステップとを含む。
【０１５９】
「液体組成物」という用語は、物質が溶解して溶液を形成する液体媒体、物質が分散して分散液を形成する液体媒体、あるいは物質が懸濁して懸濁液またはエマルジョンを形成する液体媒体を意味することを意図している。
【０１６０】
連続および不連続技法などのあらゆる周知の液体付着技法または技法の組み合わせを使用することができる。連続液体付着技法の例としては、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、浸漬被覆、スロットダイコーティング、吹付け塗り、および連続ノズルコーティングがあるが、これらに限定されない。不連続付着技法としては、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あるが、これらに限定されない。実施形態によっては、光活性層は、連続ノズルコーティングおよびインクジェット印刷から選択される方法によってあるパターンで形成される。ノズル印刷は、連続技法と見なすことができるが、層を形成するための所望の領域上のみにノズルを配置することによってパターンを形成することができる。例えば、連続した列のパターンを形成することができる。
【０１６１】
付着させる特定の組成物に好適な液体媒体は、当業者によって容易に決定することができる。一部の用途では、化合物を非水溶媒中に溶解させることが望ましい。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）であってよく、比較的非極性（Ｃ１〜Ｃ１２アルカン、あるいはトルエン、キシレン、トリフルオロトルエンなどの芳香族など）であってもよい。新規の化合物を含む本明細書に記載の溶液または分散体のいずれかとしての液体組成物の製造に用いると好適な別の液体としては、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（置換または非置換のトルエンまたはキシレンなど、たとえばトリフルオロトルエン）、極性溶媒（テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）など）、エステル（エチルアセテートなど）、アルコール（イソプロパノールなど）、ケトン（シクロペンタトン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｔｏｎｅ）など）、またはそれらのあらゆる混合物があるが、これらに限定されない。発光物質用の溶媒の混合物の例は、例えば、米国特許出願公開第２００８−００６７４７３号明細書に記載されている。
【０１６２】
実施形態によっては、全ホスト物質（第１のホストを第２のホストとを合わせたもの）対ドーパントの重量比は、５：１〜２５：１の範囲内である。
【０１６３】
付着後、物質を乾燥させて層を形成する。加熱、真空、およびそれらの組み合わせなどの任意の従来の乾燥技法を使用できる。
【０１６４】
実施形態によっては、デバイスは、正孔注入層、正孔輸送層、および光活性層の液体付着と、陽極、電子輸送層、電子注入層、および陰極の蒸着とによって製造される。
【０１６５】
実施例１
この実施例は、ホスト物質Ａ１１の調製を例示するものである。
【０１６６】
ａ．３−ブロモクリセンの調製
【０１６７】
【化３０】
0005886858.tif 000031
【０１６８】
（ｉ）１−（４−ブロモスチリル）ナフタレンの調製
オーブンで乾燥させた２リットルの４口丸底フラスコに、磁気攪拌子、滴下漏斗、温度計アダプター、および窒素注入口を取り付け、（１−ナプチルメチル）トリフェニルホスホニウムクロライド（４９．８７ｇ、１１３．６ｍｍｏｌ）および乾燥ＴＨＦ（９７０ｍｌ）を投入した。得られたスラリーを−５℃まで冷却し、滴下漏斗によりｎ−ＢｕＬｉ（５０ｍｌ、１２５ｍｍｏｌ、２．５Ｍ溶液）を２５分間かけて加えた。残留ｎ−ＢｕＬｉを１０ｍＬのＴＨＦで滴下漏斗から洗い流した。非常に暗い赤色の溶液が形成され、１５分間攪拌を続けた。次いで反応混合物を−７５℃まで冷却し、乾燥ＴＨＦ（約７５ｍｌ）中に溶解させた４−ブロモベンズアルデヒド（２１．０ｇ、１１３．６ｍｍｏｌ）を、−７５℃に温度を維持しながら、３０分かけて滴下した。２０ｍＬのＴＨＦで滴下漏斗から残留アルデヒドを洗い流した。反応混合物を冷浴中から、徐々に室温まで加温しながら、終夜攪拌した。翌日、反応を水（３０ｍｌ）でクエンチして、ロータバップ上で揮発分を除去した。残留物を５００ｍｌのヘキサン中で攪拌し、次いで濾過した。固体をヘキサンで洗浄した。濾液を濃縮して、粗生成物が得られ、これをカラムクロマトグラフィー（ヘキサン中０〜１００％のＣＨ２Ｃｌ２）によって精製した。収量１７．７ｇ（５０％）。構造を１Ｈ  ＮＭＲ分光法によって確認した。
【０１６９】
（ｉｉ）３−ブロモクリセンの調製
窒素注入口および攪拌子を取り付けた１リットルの光化学容器中で１−（４−ブロモスチリル）ナフタレン（５．０ｇ、１６．２ｍｍｏｌ）を乾燥トルエン（１ｌ）中に溶解させた。乾燥プロピレンオキシドの入った瓶を氷水で冷却した後、１００ｍｌのそのエポキシドをシリンジで抜き取り、反応混合物に加えた。最後にヨウ素（４．２ｇ、１６．５ｍｍｏｌ）を加えた。光化学容器の上部に冷却器を取り付け、ハロゲンランプ（Ｈａｎｏｖｉａ、４５０Ｗ）のスイッチを入れた。ヨウ素が反応混合物中に残存しないことが、ヨウ素の色が消失したことで明らかとなってから、ランプのスイッチを切ることで、反応を停止させた。この反応は２時間で完了した。トルエンおよび過剰のプロピレンオキシドを減圧下で除去すると、暗黄色固体が得られた。粗生成物をジエチルエーテルで洗浄すると、３．４ｇ（６８％）の３−ブロモクリセンがオフホワイトの固体として得られた。構造を１Ｈ  ＮＭＲ分光法によって確認した。
【０１７０】
ｂ．Ｎ−（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−［１，１’：３’，１’’−ターフェニル］−４−アミンの調製
【０１７１】
【化３１】
0005886858.tif 000032
【０１７２】
ドライボックス中で、４−アミノビフェニル（０．５４２ｇ）および４−ブロモ−１，１’：３’，１’’−ターフェニル（０．８９ｇ）を丸底フラスコ中で混合し、１０ｍｌの乾燥トルエン中に溶解させた。トリス（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（０．０２２ｇ、０．１１ｍｍｏｌ）およびトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．０５ｇ、０．０５５ｍｍｏｌ）を１０ｍｌの乾燥トルエン中に溶解させ、５分間攪拌した。この触媒溶液を上記反応混合物に加え、２分間攪拌し、続いてナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（０．３２ｇ、３．３ｍｍｏｌ）を加えた。フラスコに蓋をして、ドライボックス中で室温において終夜攪拌を続けた。翌日、反応混合物をドライボックスから取り出し、上部にセライトを有する１インチのシリカゲルプラグで濾過し、５００ｍｌのジクロロメタンで洗浄した。減圧下で揮発分を除去すると、黄色固体が得られた。粗生成物にジエチルエーテルを加えて粉砕することによって精製して、０．８５ｇ（７３％）の白色固体を得た。構造を１Ｈ  ＮＭＲ分光法によって確認した。
【０１７３】
ｃ．Ａ１１の調製
【０１７４】
【化３２】
0005886858.tif 000033
【０１７５】
ドライボックス中で、Ｎ−（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−［１，１’：３’，１’’−ターフェニル］−４−アミン（２．０２ｍｍｏｌ）および３−ブロモクリセン（１．８５ｍｍｏｌ）を厚肉ガラス管中で混合し、２０ｍｌの乾燥トルエン中に溶解させた。トリス（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（７．５ｍｇ、０．０３７ｍｍｏｌ）およびトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（１７ｍｇ、０．０１９ｍｍｏｌ）を１０ｍｌの乾燥トルエン中に溶解させ、１０分攪拌した。この触媒溶液を反応混合物に加え、５分間撹拌し、続いてナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（０．１９４ｇ、２．０２ｍｍｏｌ）および２０ｍｌの乾燥トルエンを加えた。さらに１０分後、反応フラスコをドライボックスから取り出し、８０℃の浴中に入れて終夜攪拌した。翌日、反応混合物を室温まで冷却し、上部に２分の１インチのＣｅｌｉｔｅを有する３インチのシリカゲルプラグで濾過し、４００ｍｌのクロロホルムで洗浄した。減圧下で揮発分を除去すると、黄色固体が得られた。粗生成物を、ヘキサン中のクロロホルムを使用してカラムクロマトグラフィーによって精製した。収量１．０５ｇ（８７．５％）の白色固体。１ＨＮＭＲ、質量分析、および液体クロマトグラフィーによって生成物の同定および純度の確認を行った。化合物の性質を表１に示す。
【０１７６】
実施例２
この実施例は、実施例１で得た２，９−ジクロロ−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンと以下に示すボロン酸エステルとの鈴木カップリングを使用したホスト化合物Ａ２０の調製を例示するものである。
【０１７７】
【化３３】
0005886858.tif 000034
【０１７８】
グローブボックス中で１．０ｇのジクロロフェン（２．５ｍＭ）を取り出し、３．１２ｇ（６ｍＭ）のボロン酸エステルを加える。０．１５ｇのＰｄ２ＤＢＡ３（０．１５ｍＭ）、０．１ｇのトリシクロヘキシルホスフィン（０．３５ｍＭ）、および２．０ｇのリン酸カリウム（９ｍＭ）を加え、すべての３０ｍＬのジオキサンおよび１５ｍＬの水中に溶解させる。グローブボックス中１００Ｃのマントル中で１時間加熱混合し、次いで窒素下で終夜、穏やかに加温した（最低のレオスタット設定）。溶液は直ちに暗紫色になったが、約８０Ｃに到達すると淡褐色スラリーとなり、ゆっくりと透明な褐色となり濃厚な沈殿が得られた。溶液を還流させると（空気冷却器）、褐色ゴム状物質が形成される。グローブボックスから取り出すことで、冷却およびワークアップを行い、水を加える。ＤＣＭ中に抽出し、硫酸マグネシウム上で乾燥させる。シリカ／フロリジルのプラグ上のクロマトグラフィーを行い、ＤＣＭ、次いでＤＣＭ／メタノール２：１で溶出させる。淡黄色溶液を回収し、これを蒸発させ、メタノールを加えると、白色／淡黄色固体が沈殿した。ＮＭＲ分析によってこの構造が化合物Ａ２０であることが確認された：
【０１７９】
【化３４】
0005886858.tif 000035
【０１８０】
実施例３
発光性ドーパント化合物Ｂ１１および非発光性ドーパント化合物Ｃ５は、米国特許第６，６７０，６４５号明細書に記載される方法と類似の方法を使用して調製した。
【０１８１】
実施例４〜６および比較例Ａ
これらの例は、ＯＬＥＤデバイスの製造及び性能を示すことである。以下の物質を使用した：
インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）：５０ｎｍ
正孔注入層＝ＨＩＬ−１（５０ｎｍ）、これは導電性ポリマーおよびポリマーフッ素化スルホン酸の水性分散液である。このような物質は、例えば、米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書、米国特許出願公開第２００４／０１２７６３７号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２０５８６０号明細書、および国際公開第２００９／０１８００９号パンフレットに記載されている。
【０１８２】
正孔輸送層＝ＨＴ−１（２０ｎｍ）、これはトリアリールアミン含有コポリマーである。このような物質は、例えば、米国特許出願公開第２００９／０６７４１９号明細書に記載されている。
【０１８３】
光活性層＝ホスト化合物Ａ１１、ホスト化合物Ａ２０、発光性ドーパントＢ１１、および非発光性ドーパントＣ５が表１に示す量で存在した（７５ｎｍ）
電子輸送層＝ＥＴ−１（１０ｎｍ）、フェナントロリン誘導体
陰極＝ＣｓＦ／Ａｌ（０．７／１００ｎｍ）
【０１８４】
ＯＬＥＤデバイスは、溶液処理と熱蒸発技法とを併用することによって作製した。パターン化インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）で被覆されたガラス基板（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃからのもの）を使用した。こうしたＩＴＯ基板は、シート抵抗が３０Ω／□であり光透過率が８０％であるＩＴＯで被覆されたＣｏｒｎｉｎｇ  １７３７ガラスをベースにしている。パターン化ＩＴＯ基板を、洗浄剤水溶液中で超音波を使って清浄にし、蒸留水ですすいだ。その後、パターン化ＩＴＯをアセトン中で超音波を使って清浄にし、イソプロパノールですすぎ、窒素流で乾燥させた。
【０１８５】
デバイスの作製の直前に、清浄にしたパターン化ＩＴＯ基板を紫外オゾンで１０分間処理した。冷却直後に、ＨＩＪ−１の水性分散液を、ＩＴＯ表面を覆うよう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、基板にＨＴ−１の溶液をスピンコーティングし、加熱して溶媒を除去した。表１に記載のホストおよびドーパントをトルエン中に溶解させて光活層溶液を形成した。冷却後、基板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。基板をマスキングし、真空チャンバーに入れた。電子輸送層を熱蒸発によって付着させ、その後、ＣｓＦ層を付着させた。次いで真空中でマスクを変え、Ａｌ層を熱蒸発で付着させた。チャンバーのガス抜きを行い、ガラスの蓋、乾燥剤、および紫外線硬化性エポキシを用いてデバイスを封入した。
【０１８６】
ＯＬＥＤ試料は、（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）エレクトロルミネセンスの輝度対電圧、および（３）エレクトロルミネセンススペクトル対電圧を測定して特徴を決定した。３種類の測定はすべて同時にコンピュータで実行し制御した。ある一定電圧でのデバイスの電流効率は、ＬＥＤのエレクトロルミネセンス輝度を、デバイスを作動させるのに必要な電流密度で割ることによって求められる。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。結果を以下の表２に示す。
【０１８７】
【表１】
0005886858.tif 000036
【０１８８】
【表２】
0005886858.tif 000037
【０１８９】
表２から分かるように、デバイス効率および寿命は、非発光性ドーパントの添加とともに顕著に増加するが、一方、色座標は依然としてほぼ同じとなる。電圧は幾分上昇する。従って、使用すべき非発光性ドーパントの量は、過度の電圧上昇を伴わずに効率及び寿命が最大化されるように決定すべきである。
【０１９０】
概要および実施例において上で述べた作業のすべてが必要であるわけではないこと、特定作業の一部は必要ではないことがあること、また説明したものに加えて１つまたは複数の更なる作業が実行されうることに留意されたい。またさらに、列挙されている作業の順序は、必ずしもそれらが実行される順序ではない。
【０１９１】
上記の明細書により、各概念が特定の実施形態に関連して説明された。しかし、以下の請求項に記載した本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正および変更を行うことができることは、当業者により理解される。したがって、明細書および図は、制限的な意味ではなく例示的なものと見なすべきであり、そのような修正はすべて本発明の範囲に含まれることが意図される。
【０１９２】
上記において、便益、他の利点、および問題の解決法は、特定の実施形態に関連して説明されている。しかし、便益、利点、問題の解決法、ならびにいずれかの便益、利点、または解決法をもたらしうるかまたはより顕著なものにしうるどの特徴も、いずれかまたはすべての請求項の重要な特徴、必須の特徴、または基本的特徴と解釈すべきではない。
【０１９３】
明快にするために別々の実施形態の文脈において本明細書で説明されている特定の複数の特徴を、１つの実施形態で兼ね備えさせることもできることを理解すべきである。その逆に、簡潔にするために１つの実施形態の文脈で説明されている様々な特徴を、別個に、あるいは任意の副次的な組合せで備えさせることもできる。さらに、範囲内に示されている値に言及する場合、それはその範囲内の各値およびすべての値を含む。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
［１］  光活性組成物であって：
（ａ）前記光活性組成物の全重量を基準として５０〜９９重量％の、ＨＯＭＯエネルギー準位を有する少なくとも１つの第１のホスト物質と；
（ｂ）前記光活性組成物の全重量を基準として１〜１０重量％の発光性ドーパントと；
（ｃ）前記光活性組成物の全重量を基準として０．１〜１０重量％の非発光性ドーパントと
を含み、前記非発光性ドーパントが、前記ホストのＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体であることを特徴とする光活性組成物。
［２］  （ｄ）前記光活性組成物の全重量を基準として１〜４９重量％の、前記非発光性ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位よりも深いＨＯＭＯエネルギー準位を有する第２のホスト物質
をさらに含むことを特徴とする［１］に記載の組成物。
［３］  前記第１のホスト物質対前記第２のホスト物質の重量比が１９：１〜２：１の範囲内であることを特徴とする［２］に記載の組成物。
［４］  少なくとも１つの物質が重水素化されていることを特徴とする［１］に記載の組成物。
［５］  前記第１のホスト物質が−５．０ｅＶよりも深いＨＯＭＯエネルギー準位を有することを特徴とする［１］に記載の組成物。
［６］  前記第１のホスト物質が９５℃よりも高いＴｇを有することを特徴とする［１］に記載の組成物。
［７］  前記第１のホスト物質が、フェナントロリン類、キノキサリン類、フェニルピリジン類、ベンゾジフラン類、および金属キノリネート錯体類からなる群から選択されることを特徴とする［１］に記載の組成物。
［８］  前記第１のホスト物質が式Ｉ
【化３】
0005886858.tif 000038
［式中：
Ａｒ1〜Ａｒ4は、同一または異なっていて、アリールであり；
Ｑは、クリセン、フェナントレン、トリフェニレン、フェナントロレン、ナフタレン、アントラセン、キノリン、またはイソキノリンであり；
ｍは０〜６の整数である］
を有することを特徴とする［２］に記載の組成物。
［９］  前記第２のホストが、フェナントロリン、キノキサリン、フェニルピリジン、ベンゾジフラン、または金属キノリネート錯体であることを特徴とする［２］に記載の組成物。
［１０］  前記発光性ドーパントがイリジウムの有機金属錯体であることを特徴とする［１］に記載の組成物。
［１１］  前記非発光性ドーパントが式ＩｒＬ3またはＩｒＬ2Ｙを有し、式中、Ｌは炭素原子および窒素原子を介して配位するモノアニオン性二座シクロメタレート化配位子であり、Ｙはモノアニオン性二座配位子であることを特徴とする［１］に記載の組成物。
［１２］  前記非発光性ドーパントがＣ１〜Ｃ１４：
【化４】
0005886858.tif 000039
【化５】
0005886858.tif 000040
【化６】
0005886858.tif 000041
【化７】
0005886858.tif 000042
【化８】
0005886858.tif 000043
の１つであることを特徴とする［１］に記載の組成物。
［１３］  陽極と；
正孔輸送層と；
光活性層と；
電子輸送層と、
陰極とを含む電子デバイスであって；
前記光活性層が：
（ａ）光活性組成物の全重量を基準として５０〜９９重量％の、ＨＯＭＯエネルギー準位を有する少なくとも１つの第１のホスト物質と；
（ｂ）光活性組成物の全重量を基準として１〜１０重量％の発光性ドーパントと；
（ｃ）光活性組成物の全重量を基準として０．１〜１０重量％の非発光性ドーパントと
を含み、前記非発光性ドーパントが、前記ホストのＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属イリジウム錯体であることを特徴とする電子デバイス。
［１４］  前記第１のホスト物質が、少なくとも１つのジアリールアミノ置換基を有するクリセン誘導体であることを特徴とする［１３］に記載のデバイス。
［１５］  前記光活性組成物が：
（ｄ）前記光活性組成物の全重量を基準として１〜４９重量％の、前記非発光性ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位よりも深いＨＯＭＯエネルギー準位を有する第２のホスト物質を
さらに含むことを特徴とする［１３］に記載のデバイス。
［１６］  前記第２のホスト物質がフェナントロリン誘導体であることを特徴とする［１５］に記載のデバイス。
［１７］  前記発光性ドーパントがイリジウムの有機金属錯体であることを特徴とする［１３］に記載のデバイス。
［１８］  前記光活性組成物が、少なくとも１つのジアリールアミノ置換基を有するクリセン誘導体である第１のホスト物質と、フェナントロリン誘導体である第２のホスト物質と、赤色発光を示す有機金属Ｉｒ錯体である発光性ドーパントと、前記両方のホスト物質のＨＯＭＯエネルギー準位よりも浅いＨＯＭＯエネルギー準位を有する有機金属Ｉｒ錯体である非発光性ドーパントとを含むことを特徴とする［１３］に記載のデバイス。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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