(57)【要約】  光取出しを改善するためのLED用導体材料で、該導体材料が正孔導体材料、電子導体材料および／またはエミッタ材料からなる群から選択され、前記導体材料が少なくとも1つのフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を有し、少なくとも2個のフッ素原子がフッ素化置換基の少なくとも1個の炭素原子に結合した導電性フッ素化有機物質を備え、該導電性フッ素化有機物質が1.30以上1.55以下の屈折率を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光取出しを改善するためのLED用導体材料で、該導体材料が正孔導体材料、電子導体材料および/またはエミッタ材料からなる群から選択され、前記導体材料が少なくとも1つのフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を有し、少なくとも2個のフッ素原子がフッ素化置換基の少なくとも1個の炭素原子に結合した導電性フッ素化有機物質を備え、該導電性フッ素化有機物質が1.30以上1.55以下の屈折率を有することを特徴とする導体材料。
【請求項２】
フッ素化置換基が線状もしくは分枝のアルキル、アルケニルおよび／またはアルキニル置換基である請求項１に記載の導体材料。
【請求項３】
少なくとも一つのフッ素化置換基に関してCmFm+x(式中、m = 1〜20、好ましくはm = 2〜16、より好ましくはm = 4〜12で、X=1〜m+1、ただしmは整数)を適用する請求項１又は２に記載の導体材料。
【請求項４】
導電性フッ素化有機物質が単量体、オリゴマーまたはポリマーで、該導電性フッ素化物質が好ましくは共役二重および／または三重結合を含み、好ましくは100以上300,000以下の分子量を有する請求項１から３のいずれかに記載の導体材料。
【請求項５】
導電性フッ素化有機物質が、アリール化合物、過フッ素化アダマンタン、トリフェニルアミン化合物、カルバゾール化合物、オキサジアゾール化合物、トリアゾール化合物、トリアジン化合物、フルオレン化合物、ヘキサフェニルベンゼン化合物、フェナントロリン化合物、ピリジン化合物、過フッ素化側鎖を有するポリフルオレン、共役重合体、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリビニルカルバゾール、金属錯体、特にAl,Ga及び/又はZnを金属イオンとして含む金属錯体、キノリン化合物、アセチルアセトネート化合物、ビピリジン化合物、フェナスロリン化合物および／または配位子としてカルボン酸を含む金属錯体からなる群から選択される請求項１から４のいずれかに記載の導体材料。
【請求項６】
導電性フッ素化有機物質が、好ましくは1.50以下、より好ましくは1.45以下、さらに好ましくは1.40以下、特に好ましくは1.39以下、最も好ましくは1.37以下の屈折率を有する請求項１から５のいずれかに記載の導体材料。
【請求項７】
導電性フッ素化有機物質が、以下の構造式Ｉ〜XX：
【化１】
2007528586.tif 000028
【化２】
2007528586.tif 000029
【化３】
2007528586.tif 000030
【化４】
2007528586.tif 000031
【化５】
2007528586.tif 000032
【化６】
2007528586.tif 000033
【化７】
2007528586.tif 000034
【化８】
2007528586.tif 000035
【化９】
2007528586.tif 000036
【化１０】
2007528586.tif 000037
【化１１】
2007528586.tif 000038
【化１２】
2007528586.tif 000039
【化１３】
2007528586.tif 000040
【化１４】
2007528586.tif 000041
【化１５】
2007528586.tif 000042
【化１６】
2007528586.tif 000043
【化１７】
2007528586.tif 000044
【化１８】
2007528586.tif 000045
【化１９】
2007528586.tif 000046
【化２０】
2007528586.tif 000047
（式中のRl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8およびR9は少なくとも部分的に同一であるか異なっており、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アリール、アルキレン、アリーレン、アミン、ハロゲン、カルボン酸エステル誘導体、シクロアルキル、カルボニル誘導体、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリーレン、スルホネート、硫酸塩、ホスホン酸エステル、ホスフェート、ホスフィンおよび／またはホスフィンオキサイドからなる群から選択し、ここでR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8および／またはR9のうち少なくとも一つが、少なくとも二つののフッ素原子が少なくとも一つの炭素原子に結合したフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を示し、nは1〜10,000,000、好ましくは10〜1,000,000、より好ましくは、100〜500,000、さらに好ましくは500〜250,000、特に好ましくは1000〜100,000、そして最も好ましくは5000〜50,000である。）で表されるうちの一つを有する少なくとも一つの化合物から選択される請求項１から６のいずれかに記載の導体材料。
【請求項８】
導電性フッ素化有機物質が以下の構造式XXI〜XXVI：
【化２１】
2007528586.tif 000048
【化２２】
2007528586.tif 000049
【化２３】
2007528586.tif 000050
【化２４】
2007528586.tif 000051
【化２５】
2007528586.tif 000052
【化２６】
2007528586.tif 000053
（式中のn は1〜10,000,000、好ましくは10〜1,000,000、より好ましくは100〜500,000、さらに好ましくは500〜250,000、特に好ましくは1000〜100,000、そして最も好ましくは5000〜50,000である。）で表されるうちの一つを有する少なくとも一つの化合物から選択される請求項１から７のいずれかに記載の導体材料。
【請求項９】
X以上1.5以下の屈折率を有する一つ以上の層および／または請求項1から8のいずれかに記載の少なくとも一つの導電性フッ素化有機物質を備える一つ以上の層を備えたダイオード、特に有機発光ダイオード（OLED）またはポリマー発光ダイオード（ポリLED）。
【請求項１０】
少なくとも一つのダイオード、特に請求項９に記載のOLEDおよび／またはポリLEDを含む発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光取出しを改善するためのLED用導体材料、該導体材料を含む有機発光ダイオード（OLED）またはポリマー発光ダイオード（ポリLED）、かかる有機発光ダイオード（OLED）またはポリマー発光ダイオード（ポリLED）を備える発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
OLEDは従来の技術において既知である。典型的なOLEDは、複数の低分子を含み、真空昇華法によって多数の層に作られている。もっとも単純な形の有機発光ダイオード(OLED)は3層からなる。フラットスクリーンの分野における用途に関しては、ITO（酸化インジウムスズ層）で被覆したガラスを透明支持体および第一電極として用いる。例えば、カルシウムまたはアルミニウムを、その上に位置するポリマーに第二電極として適用する。少なくとも2層、多くても約７〜８層が、約100ナノメートルの全厚において、しばしば使われる。基板は、陽極として役立つ透明導電性材料ITOで被覆されたガラスからなる。陰極は、有機層に隣接する薄いスパッタされた金属層からなる。光を発する有機材料は、概して1.7の屈折率を有する。この値は、近赤外線の波長の場合には約1000ナノメートルに当てはまる。大部分の材料は、青もしくは紫外線のスペクトル領域の光を吸収し、屈折率はこれらの共振点の方向に急傾斜で増加する。これらの層からの光取出しは、約1.7〜1.8の比較的高い屈折率で起こる。ITOは、1.7〜1.9の範囲の屈折率を有する。
【０００３】
たとえば低分子から成る有機発光ダイオードOLED、ポリマーから成るポリLEDは共に、光取出し効率が低すぎるという不利点を持つ。これらは通常発光素子で発せられた光のわずか20％、最大でも50％しか取り出さない。残りの光は、基板や発光層それ自体に光を通す導波路モードに結合され、最終的にここに吸収される。
【０００４】
従来の技術において、多数の有機発光材料がある。例えば、EP-A2 0 848 579にはトリフェニルアミン構造および合計6つのCF3-CPh2-CF3置換基を有する化合物が記載されており、この物質は電子発光素子への使用に適している。
【０００５】
従来技術において伝導材料として用いる有機有機材料は高い光取り出しロスを有する。OLED又はポリLEDのようなダイオードにとっては、光取出しロスはダイオードからの発光にとって最も大きなロスの要因である。それゆえ、ダイオード層、特に表示セクタにおける用途に関して、光取出しを改善する必要性が大いにある。すなわちダイオードの発光を改良するために光取出しロスを減らす必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、特に改良された光取出し性を有するLED用導体材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明においては光取出しを改善するためのLED用導体材料を提供するもので、該導体材料を正孔導体材料、電子導体材料および／またはエミッタ材料からなる群から選択し、この導体材料が少なくとも一つのフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を有し、少なくとも2個のフッ素原子がフッ素化置換基の少なくとも1個の炭素原子に結合した導電性フッ素化有機物質を備え、該導電性フッ素化有機物質が1.30以上1.55以下の屈折率を有する。
【発明の効果】
【０００８】
驚くべきことには、1.30以上1.55以下の屈折率を有する導電性フッ素化有機物質に基づく導体材料層が、より高い屈折率を有する物質からなる導体材料層にくらべ、発光層中の本発明にかかわる導電性フッ素化有機物質の屈折率の減少に伴い光取出しが増加するので、発生した光を著しく良好に取り出すことを見出した。その結果、1.30以上1.50以下、好ましくは1.34以上1.45以下、より好ましくは1.35以上1.43以下、特に好ましくは1.37以上1.41以下、最も好ましくは1.39以上1.41以下の屈折率を有する導電性フッ素化有機物質が特に適している。更に適した導電性フッ素化有機物質は、1.349、1.352、1.361または1.407の屈折率を±0.002の平均偏差で有することができる。
【０００９】
これら物質は、1.30以上1.55以下の有用な屈折率に加え、低い誘電率εも有する。
【００１０】
本発明の記述中において、導体材料は正孔導体材料、電子導体材料および／またはエミッタ材料とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明にかかわる導電性フッ素化有機物質は、例えばOLDEまたはポリLEDのようなLEDのための層生成用導体材料として特に適している。本発明の対応する有機発光ダイオード（OLED）またはポリマー発光ダイオード（ポリLED）は、屈折率が1.30以上1.50以下、好ましくは1.34以上1.45以下、より好ましくは1.35以上1.43以下、特に好ましくは1.37以上1.41以下、最も好ましくは1.39以上1.40以下である少なくとも一つの導電性フッ素化有機物質の層を一つ以上含むことができる。
【００１２】
本発明にかかわるOLEDおよび／またはポリLEDを、特に発光装置に用いることができる。かかる発光装置は、少なくとも1つ、好ましくは2〜10個のOLEDおよび／またはポリLEDを備えることができる。また、本発明による発光装置におけるOLEDおよび／またはポリLEDの数は相当多くてもよい。
【００１３】
OLEDおよび／またはポリLEDのような本発明のダイオードを、例えばランプ、照明、プロジェクター、セグメント単位および画素単位の表示素子、あらゆる種類のLCDディスプレイのバックグラウンド光源装置、非常時用照明などの発光装置に含めることができる。
【００１４】
従って、光取出しを改善するために、LEDの少なくとも一つの光取出し層が少なくとも一つの本発明にかかわる導電性フッ素化有機物質を備えることが好ましい。本発明によれば、前記層が、該層の総重量に対して少なくとも20重量％、好ましくは少なくとも30重量％、より好ましくは少なくとも40重量％、さらに好ましくは少なくとも50重量％、よりさらに好ましくは少なくとも60重量％、これよりさらに好ましくは少なくとも70重量％、最も好ましくは少なくとも80重量％の本発明による少なくとも一つの導電性フッ素化有機物質を含むことが有利である。また、一つ以上の層は、少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2〜10個の本発明による導電性フッ素化有機物質から完全になることができる。
【００１５】
ダイオード、特にLEDまたはOLEDは、少なくとも１枚、好ましくは2〜10枚、より好ましくは3〜7枚の本発明にかかわる層を備えることができる。本発明によって形成される層は、同一もしくは異なる導電性フッ素化有機物質を含むことができる。さらに、それぞれの層に用いる本発明の導電性フッ素化有機物質の含有重量は、層それぞれの全重量に対し同一であっても異なってもよい。
【００１６】
本発明によって形成される少なくとも一つの層中の全ての物質の平均屈折率が1.3以上1.5以下、好ましくは1.34以上1.45以下、より好ましくは1.35以上1.43以下、さらに好ましくは1.37以上1.41以下、最も好ましくは1.39以上1.41以下の範囲であれば、光取出しにとって都合がよい。
【００１７】
1.3以上1.5以下の平均屈折率Dを有する本発明にかかわる層を少なくとも一つ備えたダイオードにおける光取出しは、ルーメンで測定して、X = 1.8のより高い平均屈折率Dを有する導体材料からなること以外は同じ構成のものと較べ、例えば少なくとも約5%、好ましくは少なくとも約10%、より好ましくは少なくとも15％、さらに好ましくは少なくとも約20%、さらにより好ましくは少なくとも約30%、最も好ましくは少なくとも約40％とすることができる。
【００１８】
ダイオード、特にOLED中の層厚さの典型的な値は、ITOに関して15-150ナノメートル、有機層に関して50-300ナノメートルである。
【００１９】
本発明によれば、多くの水素原子をフッ素原子で置換し、1.30以上1.55以下の屈折率Dを有する導体材料が本発明に適していることを見出した。過フッ素化線状又は分枝のアルキル、アルケニルおよび／またはアルキニルラジカル、もしくは分子鎖中に少なくとも4つ、好ましくは５〜２０の炭素原子を有する置換基を備えた物質が、ダイオード層を形成するための導体材料として使用するのに特に有利であることを確かめた。
【００２０】
以下に本発明で用い得る物質を挙げる。これらの物質は、例えば特にOLEDにおける電子または正孔導体として使用することが可能である。
【００２１】
本発明に適した導電性フッ素化有機物質は、アリール化合物、過フッ素化アダマンタン、トリフェニルアミン化合物、カルバゾール化合物、オキサジアゾール化合物、トリアゾール化合物、トリアジン化合物、フルオレン化合物、ヘキサフェニルベンゼン化合物、フェナントロリン化合物、ピリジン化合物、過フッ素化側鎖を有するポリフルオレン、共役重合体、ポリパラフェニレンビニレン（PPV）、ポリビニルカルバゾール、金属錯体、特にAl,Ga,Znを金属イオンとして有する金属錯体、キノリン化合物、アセチルアセトネート化合物、ビピリジン化合物、フェナスロリン化合物および／または配位子としてカルボキシル酸を有する金属錯体からなる群から選択することができる。
【００２２】
本発明に適した導電性フッ素化有機物質は、少なくとも一つのフッ素化置換基を線状又は分枝のアルキル、アルケニルおよび／またはアルキニルラジカル、すなわち置換基の形態で有するのが好ましい。
【００２３】
CmFm+xのフッ素化置換基が好ましい。この場合、mは1〜30、好ましくはm=2〜20、より好ましくはm=4〜17、さらに好ましくは6から15であり、Xは0〜m+1、ただしmが整数であり、Ｘは好ましくは少なくとも１、多くとも2m+1である。
【００２４】
本発明の一実施態様では、m=4〜18で、X=m〜2m+1である。
【００２５】
本発明の更なる実施態様では、m=8〜16で、X=m〜2m+lである。
【００２６】
本発明の他の実施態様では、m=10〜14で、X=m〜2m+1である。
【００２７】
Ｘの最大数は、それぞれの置換基に対するフッ素原子のとり得る最大数によって制限される。従って、Xは不飽和線状アルキルラジカル、すなわち置換基関して同じ鎖長を有する線状不飽和ラジカル、すなわち置換基に比すると大きい。
【００２８】
導電性フッ素化有機物質は単量体、オリゴマーまたはポリマーとすることができ、この場合導電性フッ素化物質は共役二重および／または三重結合を含むのが好ましく、また100以上300,000以下、より好ましくは1000以上200,000以下、さらに好ましくは10,000以上200,000以下、さらにより好ましくは50,000以上100,000以下の分子量を有するのが好ましい。本発明で使用し得るポリマーの分子量は、300,000よりかなり大きくてもよい。
【００２９】
本発明の記述中において、“アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アリール、アルキレン、アリーレン、アミン、ハロゲン、カルボン酸エステル誘導体、シクロアルキル、カルボニル誘導体、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリーレン、スルホネート、硫酸塩、ホスホン酸塩、ホスフェート、ホスフィン、ホスフィンオキサイド”の用語は、別途記載のない限り下記のとおりである：
【００３０】
アルキル＝線状もしくは分枝のC1〜C20アルキル、好ましくはエチル、プロピル、イソプロピル、tert-ブチル、ブチル、ペンタン。
【００３１】
アルケニル＝C2〜C20アルケニル。
【００３２】
アルキニル＝C2〜C20アルキニル。
【００３３】
シクロアルキル＝C3〜C10シクロアルキル。
【００３４】
アルコキシ= C1〜C6アルコキシ。
【００３５】
アルキレン＝メチレン、1,1-エチレン、1,2-エチレン、1,1-プロピリデン、1,2-プロピレン、1,3-プロピレン、2,2-プロピリデン、ブタン-2-オール-1,4-ジイル、プロパン-2-オール-1,3-ジイル、1,4-ブチレン、シクロヘキサン-1,1-ジイル、シクロヘキサン-1,2-ジイル、シクロヘキサン-1,3-ジイル、シクロヘキサン-1,4-ジイル、シクロペンタン-1,1-ジイル、シクロペンタン-1,2-ジイルおよび／またはシクロペンタン-1,3-ジイル。
【００３６】
アリール＝300以下の分子量を有するホモもしくはヘテロ芳香族。
【００３７】
アリーレン＝1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、1,2-ナフタレニレン、1,3-ナフタレニレン、1,4-ナフタレニレン、2,3-ナフタレニレン、1-ヒドロキシ-2,3-フェニレン、1-ヒドロキシ-2,4-フェニレン、1-ヒドロキシ-2,5-フェニレンおよび／または1-ヒドロキシ-2,6-フェニレン。
【００３８】
ヘテロアリール＝ピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアゾリル、ピリダジニル、1,3,5-トリアジニル、キノリニル、イソキノリニル、キノキサリニル、イミダゾリル、ピラゾリル、ベンズイミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリジニル、ピロリル、カルバゾリル、インドリルおよび／またはイソインドリル。
【００３９】
ヘテロアリーレン＝ピリジネジイル、キノリネジイル、ピラゾジイル、ピラゾレジイル、トリアゾレジイル、ピラジネジイルおよび／またはイミダゾレジイル、特にピリジン-2,3-ジイル、ピリジン-2,4-ジイル、ピリジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,6-ジイル、ピリジン-3,4-ジイル、ピリジン-3,5-ジイル、キノリン-2,3-ジイル、キノリン-2,4-ジイル、キノリン-2,8-ジイル、イソキノリン-1,3-ジイル、イソキノリン-1,4-ジイル、ピラゾール-1,3-ジイル、ピラゾール-3,5-ジイル、トリアゾール-3,5-ジイル、トリアゾール-1,3-ジイル、ピラジン-2,5-ジイルおよび／またはイミダゾール-2,4-ジイル。
【００４０】
C1-C6ヘテロシクロアルキル＝ピペリジニル、ピペリジン、1,4-ピペラジン、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロフラン、1,4,7-トリアザシクロノナン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン、1,4,7,10,13-ペンタアザシクロペンタデカン、1,4-ジアザ-7-チアシクロノナン、1,4-ジアザ-7-オキサシクロノナン、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン、1,4-ジオキサン、1,4,7-トリチアシクロノナン、ピロリジンおよび／またはテトラヒドロピラン。
【００４１】
ヘテロシクロアルキレン＝ピペリジニ-1,2-イレン、ピペリジニ-2,6-イレン、ピペリジニ-4,4-イリデン、1,4-ピペラジニ-1, 4-イレン、1,4-ピペラジニ-2,3-イレン、1,4-ピペラジニ-2,5-イレン、1,4-ピペラジニ-2,6-イレン、1,4-ピペラジニ-1,2-イレン、1,4-ピペラジニ-1,3-イレン、1,4-ピペラジニ-1,4-イレン、テトラヒドロチオフェニ-2,5-イレン、テトラヒドロチオフェニ-3,4-イレン、テトラヒドロチオフェニ-2,3-イレン、テトラヒドロフラニ-2,5-イレン、テトラヒドロフラニ-3,4-イレン、テトラヒドロフラニ-2,3-イレン、ピロリジニ-2,5-イレン、ピロリジニ-3,4-イレン、ピロリジニ-2,3-イレン、ピロリジニ-1,2-イレン、ピロリジニ-1,3-イレン、ピロリジニ-2,2-イリデン、1,4,7-トリアザシクロノニ-1、4-イレン、1,4,7-トリアザシクロノニ−2,3-イレン、1,4,7-トリアザシクロノニ-2,9-イレン、1,4,7-トリアザシクロノニ-3,8-イレン、1,4,7-トリアザシクロノニ-2,2-イリデン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデシ-1,4-イレン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデシ-1,8-イレン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデシ-2,3-イレン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデシ-2,5-イレン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデシ-1,2-イレン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデシ-2,2-イリデン、1,4,7,10-テトラアザシクロドデシ-1,4-イレン、1,4,7,10-テトラアザシクロドデシ-1,7-イレン、1,4,7,10-テトラアザシクロドデシ-1,2-イレン、1,4,7,10-テトラアザシクロドデシ-2,3-イレン、1,4,7,10-テトラアザシクロドデシ-2,2-イリデン、1,4,7,10,13-ペンタアザシクロペンタデシ-1,4-イレン、1,4,7,10,13-ペンタアザシクロペンタデシ-1,7-イレン、1,4,7,10,13-ペンタアザシクロペンタデシ-2,3-イレン、1,4,7,10,13-ペンタアザシクロペンタデシ-1,2-イレン、1,4,7,10,13-ペンタアザシクロペンタデシ-2,2-イリデン、1,4-ジアザ-7-チアシクロノニ-1,4-イレン、1,4-ジアザ7-チアシクロノニ-1,2-イレン、1,4-ジアザ-7-チアシクロノニ-2,3-イレン、1,4-ジアザ-7-チアシクロノニ-6,8-イレン、1,4-ジアザ-7-チアシクロノニ-2,2-イリデン、1,4-ジアザ-7-オキサシクロノニ-1,4-イレン、1,4-ジアザ-7-オキサシクロノニ-1,2-イレン、1,4-ジアザ-7-オキサシクロノニ-2,3-イレン、1,4-ジアザ-7-オキサシクロノニ-6,8-イレン、1,4-ジアザ-7-オキサシクロノニ-2,2-イリデン、1,4-ジオキサニ-2,3-イレン、1,4-ジオキサニ-2,6-イレン、1,4-ジオキサニ-2,2-イリデン、テトラヒドロピラニ-2,3-イレン、テトラヒドロピラニ-2,6-イレン、テトラヒドロピラニ-2,5-イレン、テトラヒドロピラニ-2,2-イリデン、1,4,7-トリチアシクロノニ-2,3-イレン、1,4,7-トリチアシクロノニ-2,9-イレンおよび／または1,4,7-トリチアシクロノニ-2,2-イリデン。
【００４２】
ヘテロシクロアルキル= ピロニリニル、ピロリジニル、モルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ヘキサメチレンイミン、1,4-ピペラジニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロフラニル、1,4,7-トリアザシクロノナニル、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカニル、1,4,7,10,13-ペンタアザシクロペンタデカニル、1,4-ジアザ-7-チアシクロノナニル、1,4-ジアザ-7-オキサシクロノナニル、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカニル、1,4-ジオキサニル、1,4,7-トリチアシクロノナニル、テトラヒドロピラニルおよび／またはオキサゾリジニル。
【００４３】
アミン＝-N(R)2、式中の各Rはそれぞれ独立してH、C1〜C6-アルキル、C1〜C6アルキル-C6H5および／またはフェニルからなる群から選択し、両Rが-NC3 〜-NC5の複素環式の閉環を形成することができる。
【００４４】
ハロゲン＝フッ素、塩素、臭素および／またはヨウ素、特に好ましくはフッ素。
【００４５】
スルホナート＝-OS(0)20R、式中のR はH、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5、Li、Na、K、Cs、Mgおよび／またはCa。
【００４６】
硫酸塩＝-OS(O)2OR、式中のRはH、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5、Li、Na、K、Cs、Mgおよび／またはCa。
【００４７】
スルホン＝-S(O)2R、式中のRはH、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5および／または-NR'2、ここで各R'はそれぞれ独立してH、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルキル-C6H5および／またはフェニルから選択され、両R'がC1〜C6アルキルの場合、これらR'が-NC3 〜-NC5の複素環式の閉環を形成することができるアミン（スルホンアミドを形成するため）。
【００４８】
カルボン酸エステル誘導体＝-C(O)OR、式中のRはH、C1〜C20アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5、Li、Na、K、Cs、Mgおよび／またはCaからなる群から選択する。
【００４９】
カルボニル誘導体＝-C(O)R、式中のRはH、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5および／または-NR'2、ここで各R'はそれぞれ独立してH、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルキル-C6H5および／またはフェニルから選択され、両R'がC1〜C6アルキルの場合、これらR'が-NC3 〜-NC5の複素環式の閉環を形成することができるアミン（アミドを形成するため）からなる群から選択する。
【００５０】
ホスホン酸エステル＝-P(O)(OR)2、式中の各Rは夫々独立してH、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5、Li、Na、K、Cs、Mgおよび／またはCaからなる群から選択する。
【００５１】
ホスフェート＝-OP(O)(OR)2、式中の各Rはそれぞれ独立してH、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5、Li、Na、K、Cs、Mgおよび／またはCaからなる群から選択する。
【００５２】
ホスフィン＝-P(R)2、式中の各Rはそれぞれ独立してH、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5からなる群から選択する。
【００５３】
ホスフィンオキサイド＝-P(O)R2、式中の各Rは夫々独立してH、C1〜C6-アルキル、フェニル、C1〜C6アルキル-C6H5および／または-NR'2、ここで各R'はそれぞれ独立してH、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルキル-C6H5および／またはフェニルから選択され、両R'がC1〜C6アルキルの場合、これらR'が-NC3 〜-NC5の複素環式の閉環を形成することができるアミン（ホスフォンアミデートを形成するため）からなる群から選択する。
【００５４】
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8および／またはR9は、同一であるか異なっており、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アリール、アルキレン、アリーレン、アミン、ハロゲン、カルボン酸エステル誘導体、シクロアルキル、カルボニル誘導体、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリーレン、スルホネート、硫酸塩、ホスホン酸エステル、ホスフェート、ホスフィンおよび／またはホスフィンオキシドからなる群から選択され、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8および／またはR9から選択された少なくとも一つのラジカルRが少なくとも二つのフッ素原子が少なくとも一つの炭素原子に結合したフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を示す。
【００５５】
本発明に用いうる導電性フッ素化有機物質は、好ましくは、以下の構造式Ｉ〜XXのうちの一つを有する少なくとも一つの化合物からなる群から選択することができる。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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【化５】
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【化６】
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【化７】
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【化８】
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【化９】
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【化１０】
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【化１１】
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【化１２】
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【化１３】
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【化１４】
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【化１５】
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【化１６】
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【化１７】
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【化１８】
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【化１９】
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【化２０】
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式中のR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8および／またはR9は、少なくとも部分的に同一であるか異なっており、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アリール、アルキレン、アリーレン、アミン、ハロゲン、カルボン酸エステル誘導体、シクロアルキル、カルボニル誘導体、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリーレン、スルホネート、硫酸塩、ホスホン酸エステル、ホスフェート、ホスフィンおよび／またはホスフィンオキサイドからなる群から選択される。
【００５６】
ここで、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8および／またはR9から選ばれる少なくとも一つのラジカルRは、少なくとも二つのフッ素原子が少なくとも一つの炭素原子に結合したフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を示す。
【００５７】
nは1〜10,000,000、好ましくは10〜1,000,000、より好ましくは、100〜500,000、さらに好ましくは500〜250,000、特に好ましくは1000〜100,000、そして最も好ましくは5000〜50,000である。
【００５８】
好ましくは、構造式Ｉ〜XXに示した化合物の少なくとも一つは、少なくとも7個のフッ素原子が結合した少なくとも3〜20個の炭素原子、好ましくは4〜15個の炭素原子、より好ましくは5〜12個の炭素原子、さらに好ましくは6〜10個の炭素原子を有するフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を示されるR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8および／またはR9から選択される少なくとも一つのラジカルRを有する。
【００５９】
本発明のさらなる実施態様によれば、構造式Ｉ〜XXによる化合物の少なくとも一つは、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8および／またはR9から選択される少なくとも一つのラジカルRを有し、これは、少なくとも7〜9個のフッ素原子が結合した少なくとも4個の炭素原子、好ましくは少なくとも7〜13個のフッ素原子が結合した少なくとも6個の炭素原子、より好ましくは少なくとも7〜17個のフッ素原子が結合した少なくとも8個の炭素原子、さらに好ましくは少なくとも7〜21個もフッ素原子が結合した少なくとも10個の炭素原子を有するフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を示し、および／または最も好ましくは少なくとも一つのアルキル置換基、アルケニル置換基および／またはアルキニル置換基が過フッ素化されている。
【００６０】
本発明において、もっとも適した導電性フッ素化有機物質は、好ましくは、以下の構造式XXI〜XXVIの一つを有する少なくとも一つの化合物から選択することができる。
【化２１】
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【化２２】
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【化２３】
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【化２４】
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【化２５】
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【化２６】
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ここでnは1〜10,000,000、好ましくは10〜1,000,000、より好ましくは100〜500,000、さらに好ましくは500〜250,000、特に好ましくは1000〜100,000、そして最も好ましくは5000〜50,000である。
【００６１】
本発明において使用することができ、トリフェニルアミン構造を有する導電性フッ素化有機物質に関して、これらが少なくとも7〜9個のフッ素原子が結合した少なくとも4個の炭素原子、好ましくは少なくとも7〜13個のフッ素原子が結合した少なくとも6個の炭素原子、より好ましくは少なくとも7〜17個のフッ素原子が結合した少なくとも8個の炭素原子および／または最も好ましくは少なくとも7〜21個のフッ素原子が結合した少なくとも10個の炭素原子を有するフッ素化アルキル置換基、フッ素化アルケニル置換基および／またはフッ素化アルキニル置換基を有する場合に都合がよく、フッ素原子の最大数はそれぞれのアルキル置換基、アルケニル置換基および／またはアルキニル置換基によって制限される。
【００６２】
屈折率は、23℃の温度およびλ=550ナノメートルの波長についてのもので、特記せぬ限り±0.01の精度で与えられる。J. A. Woollamの可変角分光学的エリプソメータM2000Vを用いて屈折率を測定する。
【００６３】
多数のOLEDにおいて、以下の層構造を用いる：第一電極、すなわち陽極を基板に設ける。陽極に隣接して正孔導電層、発光層、電子伝導層および陰極がある。正孔は、陽極からの正孔の注入を容易にする導電層から発光層へ移送される。発光層は、例えば、発光分子を埋設した正孔導体または電子導体材料のマトリックスを含む。発光層において、正孔は陰極から電子導体層を経て発光層に移送された電子に出会う。電子と正孔の再結合によって励起子が生じ、基本状態への戻りによりエネルギーを放出する。発光層の発光分子が、直接またはエネルギー転移によって励起される。
【００６４】
ほとんどの場合、正孔が大多数の電荷キャリアであるので、発光層と電子伝導層の間にいわゆる正孔ブロッキング層を加えることが都合がよく、該正孔ブロッキング層は正孔の陰極への移動を防止する。これによる一つの不都合な点は、正孔が発光層と正孔ブロッキング層の界面においてたまり、そこに正の空間電荷を形成することにある。OLEDは、このことにより浪費コンデンサとして作用する。
【００６５】
静電容量が増加するにつれて、OLEDの量子効率が減少することを見出した。この原因は、励起子と電荷キャリアまたは電荷（ポラロン）の相互作用で、励起子の望ましくない消滅となることがある。これら相互作用は、発光層中に位置する正の空間電荷領域において拡大的に起こることがある。
【００６６】
コンデンサの所定幾何学サイズ(面積A、電極間隔ｄ)において、静電容量Cは式C=(ε・ε0・A)/dによって算出される。
【００６７】
ここで、ε0は空間の誘電率（8.854 10-12 As/Vm）であり、εは誘電体材料の誘電率である。
【００６８】
静電容量Cの減少は、誘電体材料、この場合陽極および陰極間の層中の材料、具体的には特に発光層および正孔ブロッキング層中の材料の誘電率εを減らすことによって実現できる。この場合、材料の誘電率εが5以下、好ましくは4以下、特に好ましくは3以下であると都合がよい。誘電率εが2.8以下であることは特に非常に好ましく、誘電率εが2.5であることはさらに好ましい。これらの材料は、永久双極子モーメントを有しておらず、分極化することはできるが、とても困難である。
【００６９】
静電容量Cの減少により、OLED中に蓄積された電荷は、定常電圧でも減少する。減少した空間電荷は、励起子と電荷キャリアまたは電荷の間の反応を減じ、従って励起子の望ましくない消滅を防止する。
【００７０】
本発明にかかわる上記材料はこのような低い誘電率εを有し、これを発光層および／または正孔ブロッキング層のマトリックスとして使用することにより、静電容量Cを減らし、OLEDの量子効率を高めることが可能である。たとえば2,2',7,7'-テトラフェニル-9,9'-スピロビフルオレン（スピロクオーターフェニル）の誘電率εは3.57と算出され、そしてヘキサビフェニルの誘電率εは3.03と算出される。
【国際調査報告】
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