(57)【要約】  ＯＬＥＤデバイスは、アノードと、カソードと、白色光を共同で放射するための２種以上のドーパントを有する、アノードとカソードとの間に配置された有機ＥＬ素子とを含むＯＬＥＤデバイスにおけるマルチカラーフィルターの応答とより効果的に整合する白色光を生じさせる。デバイスは、ＥＬ素子を覆って配置され、かつ、白色光に応答して、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ通過させて、事前に選択された色出力を生じさせるための帯域通過スペクトルを有する少なくとも３つの別個のフィルターを含むカラーフィルターアレイを含み、ドーパントの１つまたは複数の組成が、赤色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターの帯域通過スペクトルに対応する白色光スペクトルにおけるピーク応答を有することによってカラーフィルターのスペクトルと適合し得るように白色光のスペクトルを変化させ、それにより、白色光がカラーフィルターの応答とより効果的に整合するように選択されることを特徴とする。
2007520060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＬＥＤデバイスにおけるマルチカラーフィルターの応答とより効果的に整合する白色光を生じさせるためのＯＬＥＤデバイスであって、
ａ）アノードおよび間隔を置いたカソードと
ｂ）白色光を共同で放出するための２種以上のドーパントを有する、該アノードと該カソードとの間に配置された有機ＥＬ素子と
ｃ）該ＥＬ素子を覆って配置され、かつ、白色光に応答して、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ通過させて、事前に選択された色出力を生じさせるための帯域通過スペクトルを有する少なくとも３つの別個のフィルターを含むカラーフィルターアレイとを含んでなり、
ｄ）該ドーパントの１つまたは複数の組成が、赤色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターの帯域通過スペクトルに対応する白色光スペクトルにおけるピーク応答を有することによってカラーフィルターのスペクトルと適合し得るように白色光のスペクトルを変化させ、その結果、白色光がカラーフィルターの応答とより効果的に整合するように選択されていること
を特徴とするＯＬＥＤデバイス。
【請求項２】
有機ＥＬ素子が、スペクトルの青色領域において光を実質的に放射させ、スペクトルの緑色領域では光をそれほど放射させないためのドーパントを有する第１の層と、スペクトルの赤色領域において光を実質的に放射させ、スペクトルの緑色領域では光をそれほど放射させないためのドーパントを有する第２の層とを含む、請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項３】
赤色カラーフィルターの帯域通過スペクトルが６０５ｎｍ〜７００ｎｍである、請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項４】
緑色カラーフィルターの帯域通過スペクトルが４９５ｎｍ〜５５５ｎｍである、請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項５】
青色カラーフィルターの帯域通過スペクトルが４３５ｎｍ〜４８０ｎｍである、請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項６】
有機ＥＬ素子が、
ｉ）該アノードを覆って配置された正孔輸送層と
ｉｉ）該正孔輸送層を覆って配置された、ホスト物質および発光性の青色ドーパントを含む青色発光層と
ｉｉｉ）該青色発光層を覆って配置された電子輸送層とを含み、
ｉｖ）前記正孔輸送層が発光性の黄色ドーパントおよび発光性の赤色ドーパントを含むことを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項７】
青色発光層におけるホスト物質が、炭化水素置換基または置換された炭化水素置換基を９位および１０位に有するアントラセン誘導体を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項８】
発光性の青色ドーパントがペリレンまたはペリレンの誘導体を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項９】
発光性の青色ドーパントがジスチリルベンゼン系化合物またはジスチリルビフェニル系化合物の青色発光誘導体を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項１０】
発光性の青色ドーパントが、下記の構造の化合物：
【化１】
2007520060.tif 000035
（式中、
ＡおよびＡ’は、少なくとも１つの窒素を含有する６員芳香族環系に対応する独立したアジン環系を表す；
（Ｘa）nおよび（Ｘb）mは、１つまたは複数の独立して選択された置換基を表し、かつ、非環式置換基を含むか、あるいは、一緒になって、ＡまたはＡ’に縮合した環を形成する；
ｍおよびｎは独立して０〜４である；
ＺaおよびＺbは、独立して選択された置換基である；
１、２、３、４、１’、２’、３’および４’は、炭素原子または窒素原子のいずれかとして独立して選択される；かつ
Ｘa、Ｘb、ＺaおよびＺb、１、２、３、４、１’、２’、３’および４’は、青色ルミネセンスを提供するように選択される）
を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項１１】
発光性の青色ドーパントが、下記の構造の化合物：
【化２】
2007520060.tif 000036
【化３】
2007520060.tif 000037
【化４】
2007520060.tif 000038
を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項１２】
発光性の青色ドーパントが、下記の構造の化合物：
【化５】
2007520060.tif 000039
（式中、Ｒ1〜Ｒ4は同じまたは異なることが可能であり、かつ、１つまたは複数の置換基（例えば、アルキル、アリール、縮合アリール、ハロまたはシアノなど）を個々に表す）
を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項１３】
発光性の黄色ドーパントが、下記の構造の化合物：
【化６】
2007520060.tif 000040
（式中、
Ｒ1〜Ｒ6は各環における１つまたは複数の置換基を表し、ただし、各置換基は個々に下記のカテゴリーの１つから選択される。
カテゴリー１：水素、または、炭素原子が１個〜２４個のアルキル；
カテゴリー２：炭素原子が５個〜２０個のアリールまたは置換されたアリール；
カテゴリー３：縮合芳香族環または縮合芳香族環系を完成させる、４個〜２４個の炭素原子を含有する炭化水素；
カテゴリー４：炭素原子が５個〜２４個のヘテロアリールまたは置換されたヘテロアリール、例えば、チアゾリル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルまたは他の複素環系など（これらは単結合を介して結合するか、または、縮合ヘテロ芳香族環系を完成させる）；
カテゴリー５：炭素原子が１個〜２４個のアルコキシアミノ、アルキルアミノまたはアリールアミノ；または
カテゴリー６：フルオロ、クロロ、ブロモまたはシアノ）
を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項１４】
発光性の赤色ドーパントが、下記の構造のジインデノペリレン化合物：
【化７】
2007520060.tif 000041
（式中、Ｒ1〜Ｒ16は、ヒドロ、または、赤色ルミネセンスをもたらす置換基として独立して選択される）
を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項１５】
発光性の赤色ドーパントが、下記の化合物：
【化８】
2007520060.tif 000042
【化９】
2007520060.tif 000043
を含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【請求項１６】
赤色および青色の劣化を生じさせることなく、緑色カラーフィルターの色応答と実質的に整合する緑色光を生じさせる発光性の緑色ドーパントを有する層をさらに含む、請求項６に記載のＯＬＥＤデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルターアレイ付き白色ＯＬＥＤデバイスに関連する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオードデバイス（これはＯＬＥＤデバイスとも呼ばれている）は、一般に基板、アノード、有機化合物から作製される正孔輸送層、好適なドーパントを含む有機発光層、有機の電子輸送層、および、カソードを含む。ＯＬＥＤデバイスは、その低い駆動電圧、高い発光、広い角度で見れること、および、フルカラー平面発光ディスプレーのための能力のために注目されている。Ｔａｎｇらはこの多層ＯＬＥＤデバイスを彼らの米国特許第４，７６９，２９２号および同第４，８８５，２１１号に記載した。
【０００３】
白色発光エレクトロルミネセンス（ＥＬ）層は、マルチカラーデバイスを形成するために使用することができる。各画素が、画素化されたマルチカラーディスプレーを達成するために、カラーフィルターアレイ（ＣＦＡ）の一部としてのカラーフィルターエレメントとつながれる。有機ＥＬ層は全ての画素に対して共通しており、見る人によって感知されるような最終的な色がその画素の対応するカラーフィルターエレメントによって決定される。従って、マルチカラーデバイスまたはＲＧＢデバイスを、有機ＥＬ層のパターン化を一切必要とすることなく製造することができる。白色ＣＦＡの上部発光デバイスの一例が米国特許第６，３９２，３４０号に示される。
【０００４】
白色光を生じさせるＯＬＥＤデバイスは、明るく、かつ効率的でなければならず、一般には、約（０．３３、０．３３）の国際照明委員会（ＣＩＥ）色度座標を有しなければならない。どのような場合でも、本開示によれば、白色光は、白色の色を有するとして使用者によって感知されるそのような光である。下記の特許および刊行物は、１対の電極の間に置かれた正孔輸送層および有機発光層を含む、白色光を生じさせることができる有機ＯＬＥＤデバイスの調製を開示する。
【０００５】
白色光を生じさせるＯＬＥＤデバイスがＪ．Ｓｈｉ（米国特許第５，６８３，８２３号）によって以前に報告されており、この場合、発光層は赤色発光物質および青色発光物質をホスト発光物質に一様に分散させて含む。Ｓａｔｏらは、特開平０７−１４２１６９において、青色発光層を正孔輸送層の隣りに形成し、続いて、赤色蛍光層を含有する領域を有する緑色発光層を形成することによって作製された、白色光を放射することができるＯＬＥＤデバイスを開示する。
【０００６】
Ｋｉｄｏらは、Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｖｏｌ．２６７、ｐ．１３３２（１９９５）において、また、ＡＰＬ  Ｖｏｌ．６４、ｐ．８１５（１９９４）において、白色光を生じさせるＯＬＥＤデバイスを報告している。このデバイスでは、異なるキャリア輸送特性を有する３つの発光体層（それぞれが、青色光、緑色光または赤色光を放射する）が、白色光を生じさせるために使用されている。Ｌｉｔｔｍａｎらは、米国特許第５，４０５，７０９号において、正孔−電子の再結合に応答して白色光を放射することができ、かつ、青緑色〜赤色の可視光範囲に蛍光を含む別の白色放射デバイスを開示する。近年、Ｄｅｓｈｐａｎｄｅらが、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．７５、ｐ．８８８（１９９９）において、正孔阻止層によって隔てられた赤色発光層、青色発光層および緑色発光層を使用する白色ＯＬＥＤデバイスを発表した。
【０００７】
カラーフィルターアレイのために一般に使用される様々なフィルターが市販されている。しかしながら、既存の白色発光体は既存のカラーフィルターの応答と常に整合するとは限らない。具体的には、電流密度を画素の個々の色の１つまたは複数に対して増大させることがときには必要であり、従って、このことはその色の寿命を短くし、かつ、デバイスの経時変化に伴う放射における望ましくない色ずれを生じさせる。
【０００８】
白色ＯＬＥＤデバイスの適用における問題は、カラーフィルターととも使用されているときにおいては、発光スペクトルの赤色成分、緑色成分および青色成分の１つまたは複数の強度が、所望されるよりもしばしば低いことである。従って、ＯＬＥＤからの白色光を、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターに通すことは、所望されるよりも低い効率の光をもたらす。結果として、赤色光、緑色光および青色光を混合することによってディスプレーにおいて白色光を生じさせるために要求される電力もまた、所望されるよりも大きくなり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、カラーフィルターアレイにおけるカラーフィルターの応答とより効果的に整合する白色発光ＯＬＥＤデバイスを提供することが本発明の目的の１つである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、ＯＬＥＤデバイスにおけるマルチカラーフィルターの応答とより効果的に整合する白色光を生じさせるためのＯＬＥＤデバイスであって、
ａ）アノードおよび間隔を置いたカソードと
ｂ）白色光を共同で放出するための２種以上のドーパントを有する、該アノードと該カソードとの間に配置された有機ＥＬ素子と
ｃ）該ＥＬ素子を覆って配置され、かつ、白色光に応答して、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ通過させて、事前に選択された色出力を生じさせるための帯域通過スペクトルを有する少なくとも３つの別個のフィルターを含むカラーフィルターアレイとを含んでなり、
ｄ）該ドーパントの１つまたは複数の組成が、赤色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターの帯域通過スペクトルに対応する白色光スペクトルにおけるピーク応答を有することによってカラーフィルターのスペクトルと適合し得るように白色光のスペクトルを変化させ、その結果、カラーフィルターが白色光の応答とより効果的に整合するように選択されていること
を特徴とするＯＬＥＤデバイスによって達成される。
【発明の効果】
【００１１】
個々の色放射（具体的には、赤色放射）の改善された効率を提供し、それにより、ＯＬＥＤデバイス全体によるより低い電力消費を提供することが本発明の利点の１つである。よりバランスのとれた電流密度を各色について提供することによって、経時変化に伴うデバイスの色ずれを低下させることを助けることが本発明のさらなる利点である。改善された色域を提供することが本発明のさらなる利点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
デバイスの特徴物の大きさ（例えば、層の厚さなど）はマイクロメートル以下の範囲にあることが多いので、図面は、寸法的正確さよりもむしろ、見やすくするために拡大されている。
【００１３】
用語「画素」は、他の区域から独立して光を放射するために刺激することができるディスプレーパネルの区域を示すために、当分野で認められているその使用法で用いられる。用語「ＯＬＥＤデバイス」または用語「有機発光ディスプレー」は、有機発光ダイオードを画素として含むディスプレーデバイスの、当分野で認められているその意味で使用される。カラーＯＬＥＤデバイスは少なくとも１つの色の光を放射する。用語「マルチカラー」は、異なる色相の光を様々な異なる区域において放射することができるディスプレーパネルを記載するために用いられる。具体的には、用語「マルチカラー」は、種々の色の画像を表示することができるディスプレーパネルを記載するために用いられる。これらの区域は必ずしも連続している必要はない。用語「フルカラー」は、可視スペクトルの赤色領域、緑色領域および青色領域において発光することができ、かつ、任意の組合せの色相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ーパネルを記載するために用いられる。赤色、緑色および青色の色は、全ての他の色が適切な混合により生じ得る三原色を構成する。用語「色相」は、可視スペクトル内での光放射の強度プロフィルを示し、異なる色相は、色における視覚的に感知できる違いを呈する。画素または副画素（サブピクセル）は、ディスプレーパネルにおける最小の操作可能なユニットを示すために一般に使用される。白黒ディスプレーについては、画素または副画素の間には区別はない。用語「副画素」はマルチカラーディスプレーパネルにおいて使用され、特定の色を放射するために独立して操作可能であり得る画素の任意の部分を示すために用いられる。例えば、青色の副画素は、青色光を放射するために操作可能であり得る画素のそのような部分である。フルカラーディスプレーでは、画素は３つの原色副画素（すなわち、青色、緑色および赤色）を一般には含む。用語「ピッチ」は、ディスプレーパネルにおける２つの画素または副画素を隔てる距離を示すために使用される。従って、副画素のピッチは２つの副画素の間の隔たりを意味する。
【００１４】
次に図１を参照すると、本発明の第１の実施形態に従って使用することができる発光ＯＬＥＤデバイス１０の画素の断面図が示される。このＯＬＥＤデバイス１０は、基板２０と、アノード３０と、アノード３０から間隔を置いて配置されたカソード９０と、発光層５０とを少なくとも含む。このＯＬＥＤデバイスはまた、カラーフィルター２５、正孔注入層３５、正孔輸送層４０、発光層であることが可能である第２の正孔輸送層４５、電子輸送層５５および電子注入層６０を含むことができる。正孔注入層３５、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層５５および電子注入層６０により、有機ＥＬ素子７０が構成され、この有機ＥＬ素子７０はアノード３０とカソード９０との間に配置され、かつ、本発明の目的のために、白色光を共同で放射するための２種以上のドーパントを含む。これらの構成成分がより詳細に記載される。
【００１５】
基板２０は、有機固体、無機固体、または、有機固体および無機固体の組合せが可能である。基板２０は剛直または柔軟であることが可能であり、別個の個々の要素（例えば、シートまたはウエハーなど）として、または、連続したロールとして加工することができる。典型的な基板材料には、ガラス、プラスチック、金属、セラミック、半導体、金属酸化物、半導体酸化物、半導体窒化物、またはそれらの組合せが含まれる。基板２０は、様々な材料の均一な混合物、様々な材料の複合体、または、様々な材料の多層が可能である。基板２０は、ＯＬＥＤデバイスを調製するために一般に使用されている基板であるＯＬＥＤ基板が可能である（例えば、アクティブマトリックス低温ポリシリコン基板またはアモルファスシリコンＴＦＴ基板など）。基板２０は、意図された光放射方向に依存して、光透過性または不透明のいずれかが可能である。光透過性の性質は、基板を通してＥＬ放射を見るためには望ましい。透明なガラスまたはプラスチックがそのような場合には一般に用いられる。ＥＬ放射が上部電極を通して見られる適用については、下部支持体の透過性の特性は重要ではなく、従って、光透過性、光吸収性または光反射性が可能である。この場合において使用される基板は、ガラス、プラスチック、半導体材料、セラミック、および、回路ボード材料、あるいは、受動型マトリックスデバイスまたは能動型マトリックスデバイスのいずれかであり得るＯＬＥＤデバイスの形成において一般に使用される任意の他のものが含まれるが、これらに限定されない。
【００１６】
カラーフィルター２５は、色がＯＬＥＤデバイス１０の画素または副画素から放射されるためのカラーフィルターエレメントを含み、有機ＥＬ素子７０を覆って配置されるカラーフィルターアレイの一部である。カラーフィルター２５は、事前に選択された色の光を白色光に応答して通すように構築され、その結果、事前に選択された色出力をもたらすようにされている。赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ通す３つの異なる種類のカラーフィルター２５からなるアレイが、フルカラーＯＬＥＤデバイスでは特に有用である。数タイプのカラーフィルターが当分野で知られている。１つのタイプのカラーフィルター２５が第２の透明な基板の上に形成され、次いで、第１の基板２０の画素に関してアラインメントされる。代わりのタイプのカラーフィルター２５がＯＬＥＤデバイス１０の各エレメントの上に直接に形成される。多数の画素を含むディスプレーでは、個々のカラーフィルターエレメントの間の空間はまた、画素のクロストークを減少させ、かつ、ディスプレーのコントラストを改善するために、黒色のマトリックス（示されず）により充填することができる。カラーフィルター２５が、この場合には、アノード３０と基板２０との間に設置されるとして示されているが、カラーフィルター２５は、代替として、基板２０の外側表面に設置することができる。上部発光デバイスについては、カラーフィルター２５を、カソード９０を覆って設置することができる。
【００１７】
電極が、基板２０を覆って形成され、最も一般的にはアノード３０として構成される。ＥＬ放射が基板２０を通して見られるとき、アノード３０は、目的とする放射に対して透明または実質的に透明でなければならない。本発明において有用である一般的な透明なアノード材料はインジウムスズ酸化物およびスズ酸化物であり、しかし、他の金属酸化物も機能し得る。そのような金属酸化物には、アルミニウムまたはインジウムがドープされた酸化亜鉛、マグネシウムインジウム酸化物およびニッケルタングステン酸化物が含まれるが、これらに限定されない。これらの酸化物に加えて、金属窒化物（例えば、窒化ガリウムなど）および金属セレン化物（例えば、セレン化亜鉛など）および金属硫化物（例えば、硫化亜鉛など）をアノード材料として使用することができる。ＥＬ放射が上部電極を通して見られる適用については、アノード材料の透過性の特性は重要でなく、任意の導電性材料を使用することができ、これらは、透明、不透明または反射性であり得る。この適用のための例示的な導電体には、金、イリジウム、モリブデン、パラジウムおよび白金が含まれるが、これらに限定されない。好ましいアノード材料は、透過性またはそうでない場合でも、４．１ｅＶ以上の仕事関数を有する。所望のアノード材料を任意の好適な手段によって設置することができ、例えば、エバポレーション、スパッタリング、化学気相蒸着または電気化学的手段によって設置することができる。アノード材料は、周知のフォトリソグラフィープロセスを使用してパターン化することができる。
【００１８】
常に必要であるとは限らないが、正孔注入層３５が有機発光ディスプレーにおけるアノード３０を覆って形成されることは、多くの場合、有用である。正孔注入物質は、続く有機層の薄膜形成性を改善するために、また、正孔輸送層内への正孔の注入を容易にするために役立ち得る。正孔注入層３５において使用される好適な物質には、米国特許第４，７２０，４３２号に記載されるようなポルフィリン系化合物、米国特許第６，２０８，０７５号に記載されるようなプラズマ蒸着されたフルオロカーボンポリマー、ならびに、酸化バナジウム（ＶＯx）、酸化モリブデン（ＭｏＯx）、酸化ニッケル（ＮｉＯx）などをはじめとする無機酸化物が含まれるが、これらに限定されない。有機ＥＬデバイスにおいて有用であるとして報告される代わりの正孔注入物質が欧州特許ＥＰ０８９１１２１Ａ１および同ＥＰ１０２９９０９Ａ１に記載される。
【００１９】
常に必要であるとは限らないが、正孔輸送層４０が形成され、アノード３０を覆って配置されることは、多くの場合、有用である。所望の正孔輸送物質を任意の好適な方法によって設置することができ、例えば、エバポレーション、スパッタリング、化学気相蒸着、電気化学的手段、熱転写、または、ドナー物質からのレーザー熱転写などによって設置することができる。正孔輸送層４０において有用な正孔輸送物質には、様々な化合物、例えば、芳香族第三級アミンなどの化合物が含まれることは周知であり、この場合、後者は、炭素原子（そのうちの少なくとも１つが芳香族環の構成原子である）にだけ結合する少なくとも１つの三価の窒素原子を含有する化合物であることが理解される。１つの形態において、芳香族第三級アミンはアリールアミンが可能であり、例えば、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またはポリマー状アリールアミンなどが可能である。例示的なモノマー状トリアリールアミンがＫｌｕｐｆｅｌらによって米国特許第３，１８０，７３０号に例示される。１つまたは複数のビニル基により置換され、かつ／または、少なくとも１つの活性水素含有基を含む他の好適なトリアリールアミンが、Ｂｒａｎｔｌｅｙらによって米国特許第３，５６７，４５０号および同第３，６５８，５２０号に開示される。
【００２０】
より好ましいクラスの芳香族第三級アミンは、米国特許第４，７２０，４３２号および同第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成分を含む芳香族第三級アミンである。そのような化合物には、下記の構造式Ａにより表される化合物が含まれる。
【００２１】
【化１】
2007520060.tif 000003
【００２２】
（式中、
Ｑ1およびＱ2は、独立して選択された芳香族第三級アミン成分である；かつ
Ｇは連結基であり、例えば、炭素−炭素結合のアリーレン基、シクロアルキレン基またはアルキレン基などである）。
【００２３】
１つの実施形態において、Ｑ1およびＱ2の少なくとも１つが多環縮合環構造（例えば、ナフタレン構造）を含有する。Ｇがアリール基であるとき、Ｇは、好都合には、フェニレン成分、ビフェニレン成分またはナフタレン成分である。
【００２４】
構造式Ａを満たし、かつ、２つのトリアリールアミン成分を含有する有用なクラスのトリアリールアミンが下記の構造式Ｂによって表される。
【化２】
2007520060.tif 000004
【００２５】
（式中、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれが独立して、水素原子、アリール基またはアルキル基を表し、あるいは、Ｒ1およびＲ2は一緒になって、シクロアルキル基を完成させる原子を表す；かつ
Ｒ3およびＲ4は、それぞれが独立してアリール基を表し、この場合、アリール基は、下記の構造式Ｃによって示されるようなジアリール置換されたアミノ基：
【００２６】
【化３】
2007520060.tif 000005
【００２７】
（式中、Ｒ5およびＲ6は、独立して選択されたアリール基である）
により置換される）。１つの実施形態において、Ｒ5またはＲ6の少なくとも１つが多環縮合環構造（例えば、ナフタレン構造）を含有する。
【００２８】
別のクラス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、アリーレン基により連結された２つのジアリールアミノ基（例えば、構造式Ｃによって示されるジアリールアミノ基など）を含む。有用なテトラアリールジアミンには、下記の式Ｄにより表されるテトラアリールジアミンが含まれる。
【００２９】
【化４】
2007520060.tif 000006
【００３０】
（式中、
各Ａｒｅは、独立して選択されたアリーレン基（例えば、フェニレン基またはアントラセン成分など）である；
ｎは１〜４の整数である；かつ
Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9は、独立して選択されたアリール基である）。
【００３１】
典型的な実施形態において、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9の少なくとも１つが多環縮合環構造（例えば、ナフタレン構造）である。
【００３２】
前記の構造式Ａ、構造式Ｂ、構造式Ｃ、構造式Ｄの様々なアルキル成分、アルキレン成分、アリール成分およびアリーレン成分はそれぞれがさらに置換され得る。典型的な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基およびハロゲン（例えば、フルオリド、クロリドおよびブロミドなど）が含まれる。様々なアルキル成分およびアルキレン成分は、典型的には、１個〜約６個の炭素原子を含有する。シクロアルキル成分は３個〜約１０個の炭素原子を含有することができ、しかし、典型的には、５個、６個または７個の炭素原子を含有することができ、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチルの環構造を含有することができる。アリール成分およびアリーレン成分は通常的にはフェニル成分およびフェニレン成分である。
【００３３】
ＯＬＥＤデバイスにおける正孔輸送層は、１つだけの芳香族第三級アミン化合物から、または、芳香族第三級アミン化合物の混合物から形成され得る。具体的には、トリアリールアミン（例えば、式Ｂを満たすトリアリールアミンなど）をテトラアリールジアミン（例えば、式Ｄによって示されるテトラアリールジアミンなど）との組合せで用いることができる。トリアリールアミンがテトラアリールジアミンとの組合せで用いられるとき、後者は、トリアリールアミンと、電子注入および輸送層との間に置かれる層として設置される。有用な芳香族第三級アミンの例示には、下記の化合物がある。
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；
４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェニル；
ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；
４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル；
Ｎ−フェニルカルバゾール；
ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）；
Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフタレニル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ｐ−テルフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン；
４，４’−ビス［Ｎ−（９−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’’−ビス［Ｎ−（１−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−テルフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（８−フルオランテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフタセニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ペリレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；
２，６−ビス（ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタレン；
２，６−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタレン；
２，６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ナフタレン；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（２−ナフチル）−４，４’’−ジアミノ−ｐ−テルフェニル；
４，４’−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］アミノ｝ビフェニル；
４，４’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）アミノ］ビフェニル；
２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］フルオレン；および
１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン。
【００３４】
別のクラスの有用な正孔輸送物質には、欧州特許第１００９０４１号に記載されるような多環芳香族化合物が含まれる。加えて、ポリマー状の正孔輸送物質を使用することができる（例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、および、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホナート）（これはまたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと呼ばれる）などの共重合体など）。
【００３５】
発光層５０は正孔−電子の再結合に応答して光を生じさせる。発光層５０は一般には、正孔輸送４０を覆って配置される。所望の有機発光物質を任意の好適な方法によって設置することができ、例えば、エバポレーション、スパッタリング、化学気相蒸着、電気化学的手段、または、ドナー物質からの輻射線熱転写などによって設置することができる。有用な有機発光物質は周知である。米国特許第４，７６９，２９２号および同第５，９３５，７２１号においてより詳しく記載されるように、有機ＥＬ素子の発光層は、エレクトロルミネセンスがこの領域における電子−正孔対の再結合の結果として生じる発光性物質または蛍光性物質を含む。発光層は１つだけの物質から構成されることが可能であるが、しかし、より一般的には、ゲスト化合物またはドーパントがドープされたホスト物質を含み、この場合、光放射が主にドーパントから生じる。ドーパントは、特定のスペクトルを有する色の光を生じさせるために選択される。発光層におけるホスト物質は、下記で規定されるような電子輸送物質、上記で規定されるような正孔輸送物質、または、正孔−電子の再結合を支援する別の物質が可能である。ドーパントは、通常、大きな蛍光性の色素から選ばれ、しかし、リン光性化合物、例えば、国際特許出願公開ＷＯ９８／５５５６１、同ＷＯ００／１８８５１、同ＷＯ００／５７６７６および同ＷＯ００／７０６５５に記載されるような遷移金属錯体もまた有用である。ドーパントは、典型的には、０．０１質量％〜１０質量％としてホスト物質内にコーティングされる。
【００３６】
色素をドーパントとして選ぶための重要な関係性は、分子の最高被占分子軌道と最低空分子軌道とのエネルギー差として定義されるバンドギャップポテンシャルの比較である。ホスト物質からドーパント分子への効率的なエネルギー転移のためには、必要な条件は、ドーパントのバンドギャップがホスト物質のバンドギャップよりも小さいことである。
【００３７】
有用であることが知られているホスト分子および発光分子には、米国特許第４，７６８，２９２号、同第５，１４１，６７１号、同第５，１５０，００６号、同第５，１５１，６２９号、同第５，２９４，８７０号、同第５，４０５，７０９号、同第５，４８４，９２２号、同第５，５９３，７８８号、同第５，６４５，９４８号、同第５，６８３，８２３号、同第５，７５５，９９９号、同第５，９２８，８０２号、同第５，９３５，７２０号、同第５，９３５，７２１号および同第６，０２０，０７８号に開示される物質が含まれるが、これらに限定されない。
【００３８】
８−ヒドロキシキノリンおよび類似する誘導体の金属錯体（式Ｅ）は、エレクトロルミネセンスを支援することができる有用なホスト物質の１つのクラスを構成しており、５００ｎｍよりも長い波長の光放射（例えば、緑色、黄色、オレンジ色および赤色）のために特に好適である。
【００３９】
【化５】
2007520060.tif 000007
【００４０】
式中、
Ｍは金属を表す；
ｎは１〜３の整数である；かつ
Ｚは独立してそれぞれの存在において、少なくとも２つの縮合芳香族環を有する核を完成させる原子を表す。
【００４１】
前記から、金属は、一価、二価または三価の金属が可能であることが明らかである。そのような金属は、例えば、アルカリ金属、例えば、リチウム、ナトリウムまたはカリウムなど；アルカリ土類金属、例えば、マグネシウムまたはカルシウムなど；あるいは、土類金属、例えば、ホウ素またはアルミニウムなどが可能である。一般に、有用なキレート形成金属であることが知られている任意の一価、二価または三価の金属を用いることができる。
【００４２】
Ｚは、少なくとも２つの縮合芳香族環（そのうちの少なくとも１つがアゾール環またはアジン環である）を含有する複素環核を完成させる。さらなる環（これには、脂肪族環および芳香族環の両方が含まれる）を、必要とされるならば、これら２つの要求される環と縮合させることができる。機能を向上させることなく分子的嵩張りを加えることを避けるために、環原子の数は、通常の場合、１８個以下で維持される。
【００４３】
有用なキレート形成したオキシノイド化合物の例示には、下記の化合物がある。
ＣＯ−１：アルミニウムトリスオキシン［別名、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）］、
ＣＯ−２：マグネシウムビスオキシン［別名、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム（ＩＩ）］、
ＣＯ−３：ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト］亜鉛（ＩＩ）、
ＣＯ−４：ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）、
ＣＯ−５：インジウムトリスオキシン［別名、トリス（８−キノリノラト）インジウム］、
ＣＯ−６：アルミニウムトリス（５−メチルオキシン）［別名、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）］、
ＣＯ−７：リチウムオキシン［別名、（８−キノリノラト）リチウム（Ｉ）］、
ＣＯ−８：ガリウムオキシン［別名、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（ＩＩＩ）］、
ＣＯ−９：ジルコニウムオキシン［別名、テトラ（８−キノリノラト）ジルコニウム（ＩＶ）］。
【００４４】
発光層５０におけるホスト物質は、炭化水素置換基または置換された炭化水素置換基を９位および１０位に有するアントラセン誘導体が可能である。例えば、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセンの誘導体（式Ｆ）は、エレクトロルミネセンスを支援することができる有用なホスト物質の１つのクラスを構成しており、４００ｎｍよりも長い波長の光放射（例えば、青色、緑色、黄色、オレンジ色または赤色）のために特に好適である。
【００４５】
【化６】
2007520060.tif 000008
【００４６】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、各環における１つまたは複数の置換基を表し、この場合、各置換基は個々に下記の群から選択される。
群１：水素、または、炭素原子が１個〜２４個のアルキル；
群２：炭素原子が５個〜２０個のアリールまたは置換されたアリール；
群３：アントラセニル、ピレニルまたはペリレニルの縮合芳香族環を完成させるために必要な４個〜２４個の炭素原子；
群４：フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルまたは他の複素環系の縮合ヘテロ芳香族環を完成させるために必要であるような炭素原子が５個〜２４個のヘテロアリールまたは置換されたヘテロアリール；
群５：炭素原子が１個〜２４個のアルコキシアミノ、アルキルアミノまたはアリールアミノ；および
群６：フッ素、塩素、臭素またはシアノ。
【００４７】
ベンゾアゾール誘導体（式Ｇ）は、エレクトロルミネセンスを支援することができる有用なホスト物質の別のクラスを構成しており、４００ｎｍよりも長い波長の光放射（例えば、青色、緑色、黄色、オレンジ色または赤色）のために特に好適である。
【００４８】
【化７】
2007520060.tif 000009
【００４９】
式中、
ｎは３〜８の整数である；
Ｚは、Ｏ、ＮＲまたはＳである；かつ
Ｒ’は、水素；炭素原子が１個〜２４個のアルキル、例えば、プロピル、ｔ−ブチル、ヘプチルなど；炭素原子が５個〜２０個のアリールまたはヘテロ原子置換のアリール、例えば、フェニルおよびナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、ならびに他の複素環系など；または、ハロ、例えば、クロロ、フルオロなど；または、縮合芳香族環を完成させるために必要な原子である；かつ
Ｌは、多数のベンゾアゾールを共役的または非共役的に一緒につなぐアルキル、アリール、置換アルキルまたは置換アリールを含む連結ユニットである。
【００５０】
有用なベンゾアゾールの一例が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。
【００５１】
望ましい蛍光性ドーパントには、ペリレンまたはペリレンの誘導体、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ルブレン、クマリン、ローダミン、キナクリドンの誘導体、ジシアノメチレンピラン化合物、チオピラン化合物、ポリメチン化合物、ピリリウム化合物およびチアピリリウム化合物、ジスチリルベンゼンまたはジスチリルビフェニルの誘導体、ビス（アジニル）メタンホウ素錯体化合物、ならびにカルボスチリル化合物が含まれる。有用なドーパントの例示的な例には、下記の化合物が含まれるが、これらに限定されない：
【００５２】
【化８】
2007520060.tif 000010
【化９】
2007520060.tif 000011
【化１０】
2007520060.tif 000012
【００５３】
他の有機発光性材料は、Ｗｏｌｋらによって共有の米国特許第６，１９４，１１９号Ｂ１およびそれにおける引用参考文献に教示されるように、ポリマー物質が可能であり、例えば、ポリフェニレンビニレン誘導体、ジアルコキシ−ポリフェニレンビニレン、ポリ−パラフェニレン誘導体、およびポリフルオレン誘導体などが可能である。
【００５４】
ある種の青色発光性物質、黄色発光性物質および赤色発光性物質は本発明のために特に有用であり得る。発光性の青色ドーパントには、ペリレンまたはその誘導体、ジスチリルベンゼンまたはジスチリルビフェニルの青色発光誘導体、あるいは、下記の構造Ｍ１の化合物：
【００５５】
【化１１】
2007520060.tif 000013
【００５６】
（式中、
ＡおよびＡ’は、少なくとも１個の窒素を含有する６員芳香族環系に対応する独立したアジン環系を表す；
（Ｘa）nおよび（Ｘb）mは、１つまたは複数の独立して選択された置換基を表し、かつ、非環式の置換基を含み、あるいは、一緒になって、ＡまたはＡ’に縮合した環を形成する；
ｍおよびｎは独立して０〜４である；
ＺaおよびＺbは、独立して選択された置換基である；
１、２、３、４、１’、２’、３’および４’は、炭素原子または窒素原子のいずれかとして独立して選択される；かつ
Ｘa、Ｘb、ＺaおよびＺb、１、２、３、４、１’、２’、３’および４’は、青色ルミネセンスをもたらすように選択される）
が含まれ得る。
【００５７】
上記クラスのドーパントのいくつかの例には、下記の化合物が含まれる。
【化１２】
2007520060.tif 000014
【化１３】
2007520060.tif 000015
【化１４】
2007520060.tif 000016
【００５８】
別の特に有用なクラスの青色ドーパントには、米国特許第５，１２１，０２９号に記載される化合物をはじめとする、ジスチリルベンゼンおよびジスチリルビフェニルのようなジスチリルアレーンの青色発光誘導体が含まれる。青色ルミネセンスをもたらすジスチリルアレーンの誘導体のなかで、特に有用なものは、ジアリールアミノ基により置換された誘導体（これはまた、ジスチリルアミンとして知られている）である。例には、下記が含まれる。下記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：
【００５９】
【化１５】
2007520060.tif 000017
【００６０】
および、下記に示される一般構造Ｎ２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：
【００６１】
【化１６】
2007520060.tif 000018
【００６２】
式Ｎ１および式Ｎ２において、Ｒ1〜Ｒ4は同じまたは異なることが可能であり、かつ、１つまたは複数の置換基（例えば、アルキル、アリール、縮合アリール、ハロまたはシアノなど）を個々に表す。好ましい実施形態において、Ｒ1〜Ｒ4は個々にアルキル基であり、この場合、それぞれのアルキル基は１個〜約１０個の炭素原子を含有する。このクラスの特に好ましい青色ドーパントは１，４−ビス［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノ］フェニル］ビニル］ベンゼン（ＢＤＴＡＰＶＢ、上記の式Ｌ４７）である。
【００６３】
発光性の黄色ドーパントには、下記の構造を有する化合物が含まれ得る。
【化１７】
2007520060.tif 000019
【００６４】
（式中、
Ｒ1〜Ｒ6は各環における１つまたは複数の置換基を表し、ただし、各置換基は、下記のカテゴリーの１つから個々に選択される。
カテゴリー１：水素、または、炭素原子が１個〜２４個のアルキル；
カテゴリー２：炭素原子が５個〜２０個のアリールまたは置換されたアリール；
カテゴリー３：縮合芳香族環または縮合芳香族環系を完成させる、４個〜２４個の炭素原子を含有する炭化水素；
カテゴリー４：炭素原子が５個〜２４個のヘテロアリールまたは置換されたヘテロアリール、例えば、チアゾリル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルまたは他の複素環系など（これらは単結合を介して結合するか、または、縮合ヘテロ芳香族環系を完成させる）；
カテゴリー５：炭素原子が１個〜２４個のアルコキシアミノ、アルキルアミノまたはアリールアミノ；または
カテゴリー６：フルオロ、クロロ、ブロモまたはシアノ）。
【００６５】
特に有用な黄色ドーパントの例には、５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン（ルブレン）；６，１１−ジフェニル−５，１２−ビス（４−（６−メチルベンゾチアゾール−２−イル）フェニル）ナフタセン（ＤＢｚＲ）および５，６，１１，１２−テトラ（２−ナフチル）ナフタセン（ＮＲ）が含まれ、それらの式が下記に示される。
【００６６】
【化１８】
2007520060.tif 000020
【００６７】
黄色ドーパントはまた、１つ１つが同様に黄色ドーパントである化合物の混合物も可能である。
【００６８】
発光性の赤色ドーパントには、下記の構造Ｑ１のジインデノペリレン化合物が含まれ得る。
【化１９】
2007520060.tif 000021
（式中、Ｒ1〜Ｒ16は、ヒドロまたは赤色ルミネセンスをもたらす置換基として独立して選択される）。
【００６９】
このクラスの有用な赤色ドーパントの例示的な例には、下記の化合物が含まれる。
【化２０】
2007520060.tif 000022
【化２１】
2007520060.tif 000023
【化２２】
2007520060.tif 000024
【化２３】
2007520060.tif 000025
【化２４】
2007520060.tif 000026
【化２５】
2007520060.tif 000027
【化２６】
2007520060.tif 000028
【化２７】
2007520060.tif 000029
【００７０】
特に好ましいジインデノペリレン系ドーパントはジベンゾ｛［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、上記のＱ１０）である。
【００７１】
本発明において有用な他の赤色ドーパントは、下記の式Ｓ１：
【化２８】
2007520060.tif 000030
【００７２】
（式中、Ｒ1〜Ｒ5は、ヒドロ、アルキル、置換アルキル、アリールまたは置換アリールから独立して選択される１つまたは複数の基を表す；Ｒ1〜Ｒ5は独立して非環式基を含み、あるいは、２つが一緒になって、１つまたは複数の縮合環を形成する；ただし、Ｒ3およびＲ5は一緒になって、縮合環を形成しない）
により表されるＤＣＭクラスの色素に属する。
【００７３】
赤色ルミネセンスをもたらす有用かつ好都合な実施形態において、Ｒ1〜Ｒ5は、ヒドロ、アルキルおよびアリールから独立して選択される。ＤＣＭクラスの特に有用なドーパントの構造が下記に示される。
【００７４】
【化２９】
2007520060.tif 000031
【化３０】
2007520060.tif 000032
【００７５】
好ましいＤＣＭ系ドーパントはＤＣＪＴＢである。赤色ドーパントはまた、１つ１つが同様に赤色ドーパントである化合物の混合物も可能である。
【００７６】
常に必要であるとは限らないが、ＯＬＥＤデバイス１０が、発光層５０を覆って配置された電子輸送層５５を含むことは、多くの場合、有用である。所望の電子輸送物質を任意の好適な方法によって設置することができ、例えば、エバポレーション、スパッタリング、化学気相蒸着、電気化学的手段、熱転写、または、ドナー物質からのレーザー熱転写などによって設置することができる。電子輸送層５５において使用される好ましい電子輸送物質は、オキシン自体（これは一般には８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリンとも呼ばれている）のキレートを含めて、金属とキレート形成したオキシノイド化合物である。そのような化合物は、電子を注入し、かつ、電子を輸送することを助け、高レベルの性能を示し、また、薄い薄膜の形態で容易に製造される。意図されるオキシノイド化合物の例示には、以前に記載された構造式Ｅを満たす化合物がある。
【００７７】
他の電子輸送物質には、米国特許第４，３５６，４２９号に開示されるような様々なブタジエン誘導体、および、米国特許第４，５３９，５０７号に記載されるような様々な複素環蛍光増白剤が含まれる。構造式Ｇを満たすベンゾアゾール系化合物もまた、有用な電子輸送物質である。
【００７８】
他の電子輸送材料はポリマー物質が可能であり、例えば、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ−パラ−フェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアセチレン、および他の導電性ポリマー有機材料（例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、Ｖｏｌｓ．１〜４、Ｈ．Ｓ．Ｎａｌｗａ，ｅｄ．、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ、Ｃｈｉｃｈｅｓｔｅｒ（１９９７）に列挙される物質など）が可能である。
【００７９】
当分野では一般的であるように、層のいくつかが２つ以上の機能を有し得ることが理解される。例えば、層４５は、発光性ドーパントを含む正孔輸送層であり得る。発光層５０は、ＯＬＥＤデバイスの達成のために所望されるような正孔輸送特性または電子輸送特性を有することができる。正孔輸送層４０または電子輸送層５５または両者はまた、発光特性を有することができる。そのような場合、上記で記載されるよりも少ない層が所望の発光特性のために十分であり得る。
【００８０】
上記で述べられた有機ＥＬ媒体物質は、昇華などの気相法によって好適に設置され、しかし、流体から、例えば、薄膜形成を改善するための場合により使用される結合剤とともに溶媒から設置することができる。物質がポリマーであるならば、溶媒からの設置が有用であり、しかし、他の方法も使用することができる（例えば、スパッタリングまたはドナーシートからの熱転写など）。昇華によって設置される物質は、例えば、米国特許第６，２３７，５２９号に記載されるように、タンタル材から多くの場合には構成される昇華装置「ボート」から気化させることができ、または、最初にドナーシートにコーティングし、次いで、基板のより近い近傍で昇華させることができる。物質の混合物を有する層では、別個の昇華装置ボートを利用することができ、あるいは、物質を予備混合し、１つのボートまたはドナーシートからコーティングすることができる。
【００８１】
電子注入層６０もまた、カソードと電子輸送層との間に存在させることができる。電子注入物質の例には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、アルカリハリド塩（例えば、上述のＬｉＦなど）、あるいは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属がドープされた有機層が含まれる。
【００８２】
カソード９０が電子輸送層５５を覆って形成されるか、または、電子輸送層が使用されないならば、発光層５０を覆って形成される。光放射がアノード３０を通過するとき、カソード物質はほぼ任意の導電性物質から構成され得る。望ましい物質は、その下に存在する有機層との良好な接触を確保するために良好な薄膜形成性を有し、低い電圧での電子注入を促進させ、かつ、良好な安定性を有する。有用なカソード物質は、多くの場合、低い仕事関数の金属（３．０ｅＶ未満）または合金を含有する。１つの好ましいカソード物質が、米国特許第４，８８５，２２１号に記載されるように、銀の割合が１％〜２０％の範囲にあるＭｇ：Ａｇ合金から構成される。別の好適なクラスのカソード物質には、導電性金属のより厚い層により被覆された、低い仕事関数の金属または金属塩の薄い層から構成される二層系が含まれる。１つのそのようなカソードが、米国特許第５，６７７，５７２号に記載されるように、ＬｉＦの薄い層、それに続くＡｌのより厚い層から構成される。他の有用なカソード物質には、米国特許第５，０５９，８６１号、同第５，０５９，８６２号および同第６，１４０，７６３号に開示されるカソード物質が含まれるが、これらに限定されない。
【００８３】
光放射がカソード９０を通して見られるとき、カソード９０は透明またはほぼ透明でなければならない。そのような適用のために、金属は薄くなければならず、あるいは、透明な導電性の酸化物、または、これらの物質の組合せを使用しなければならない。光学的に透明なカソードが米国特許第５，７７６，６２３号においてより詳しく記載されている。カソード物質を、エバポレーション、スパッタリングまたは化学気相蒸着によって設置することができる。必要なときには、パターン化を、スルーマスク蒸着、米国特許第５，２７６，３８０号および欧州特許第０７３２８６８号に記載されるようなインテグラルシャドーマスキング、レーザーアブレーション、ならびに、選択的な化学気相蒸着（これらに限定されない）をはじめとする多くの周知の方法によって達成することができる。
【００８４】
カソード９０は間隔を置いて設置される。このことにより、カソード９０がアノード３０から垂直方向に離れて置かれることが意味される。カソード９０は、能動型マトリックスデバイスの一部であることが可能であり、その場合、ディスプレー全体に対する１つだけの電極である。あるいは、カソード９０は受動型マトリックスデバイスの一部であることが可能であり、そのような場合、各カソード９０により一列の画素を作動させることができ、かつ、カソード９０はアノード３０に直交して配置される。
【００８５】
カソード物質を、エバポレーション、スパッタリングまたは化学気相蒸着によって設置することができる。必要なときには、パターン化を、スルーマスク蒸着、米国特許第５，２７６，３８０号および欧州特許第０７３２８６８号に記載されるようなインテグラルシャドーマスキング、レーザーアブレーション、ならびに、選択的な化学気相蒸着（これらに限定されない）をはじめとする多くの周知の方法によって達成することができる。
【００８６】
次に図２を参照すると、本発明の別の実施形態によるＯＬＥＤデバイス１５の断面図が示される。この実施形態は、カラーフィルターが基板２０を覆って配置されることを除いて前記の実施形態と類似しており、マルチカラーフィルターを伴うフルカラー画素の副画素が示される。カラーフィルターアレイは少なくとも３つの別個のフィルター（例えば、赤色カラーフィルター２５ａ、緑色カラーフィルター２５ｂおよび青色カラーフィルター２５ｃ、それらのそれぞれが、赤色副画素、緑色副画素および青色副画素の一部をそれぞれ形成する）を含む。それぞれの副画素はそれ自体のアノード（３０ａ、３０ｂおよび３０ｃ）をそれぞれ有しており、これらは個々の副画素の放射を独立して生じさせることができる。
【００８７】
本発明が問題なく実施され得る有機ＥＬ媒体層の無数の形態が存在する。白色光を生じさせる有機ＥＬ媒体層の様々な例が、例えば、欧州特許第１１８７２３５号、米国特許出願２００２／００２５４１９Ａ１、欧州特許第１１８２２４４号、米国特許第５，６８３，８２３号、同第５，５０３，９１０号、同第５，４０５，７０９号および同第５，２８３，１８２号に記載される。欧州特許ＥＰ１１８７２３５Ａ２に示されるように、スペクトルの可視領域において実質的に連続したスペクトルを有する白色発光有機ＥＬ素子を、例えば、下記の層を含むことにより白色光を共同して放射するための２種以上のドーパントを提供することによって達成することができる。
アノードを覆って配置された正孔注入層３５；
正孔注入層３５を覆って配置され、かつ、スペクトルの黄色領域において光を放射させるための発光性の黄色ドーパントがドープされる正孔輸送層４０；
正孔輸送層４０を覆って配置された、ホスト物質と、発光性の青色ドーパントとを含む青色発光層５０；および
電子輸送層５５。
【００８８】
そのような発光体は広範囲の波長を生じさせるので、そのような発光体はまた広帯域発光体として理解することができ、また、生じる放射された光は広帯域光として理解することができる。
【００８９】
比較目的のために、フルオロカーボンポリマー（ＣＦx）を電子注入物質として、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）を正孔輸送物質として、ルブレンを発光性の黄色ドーパントとして、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）を発光層のためのホスト物質として、ＢＤＴＡＰＶＢ（式Ｌ４７、上記）を発光性の青色ドーパントとして、かつ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡＬＱ）を電子輸送物質として含む先行技術の白色発光ＯＬＥＤデバイスを上記のように調製することができる。この先行技術の白色発光体はＷｈｉｔｅ１として示されるものとする。
【００９０】
次に図３を参照すると、一般に使用されているカラーフィルターとの比較において、Ｗｈｉｔｅ１のＯＬＥＤデバイスの発光スペクトル１４０のグラフ表示が示される。そのようなカラーフィルターの例には、市販されている、赤色、緑色および青色のＴＶ用のカラーフィルターが含まれる。カラーフィルターが７０％以上の透過率を有する可視スペクトルの波長を含むカラーフィルターの帯域通過スペクトルを規定することは有用である。赤色カラーフィルター２５ａの帯域通過スペクトルは、このフィルターが赤色光を通すように６０５ｎｍ〜７００ｎｍであることが認められ、緑色カラーフィルター２５ｂの帯域通過スペクトルは、このフィルターが緑色光を通すように４９５ｎｍ〜５５５ｎｍであることが認められ、青色カラーフィルター２５ｃの帯域通過スペクトルは、このフィルターが青色光を通すように４３５ｎｍ〜４８０ｎｍであることが認められる。青色カラーフィルター、緑色カラーフィルターおよび赤色カラーフィルターの透過スペクトルが、図３において、１１０、１２０および１３０の部分によってそれぞれ示される。Ｗｈｉｔｅ１は、青色カラーフィルターおよび緑色カラーフィルターの帯域通過スペクトルにおいて著しい放射を有することを認めることができる。しかしながら、赤色カラーフィルターの帯域通過スペクトルでは、放射はそれほど強くない。そのような白色発光体のフルカラーデバイスを作製するためには、それ以外の色と比較して、低下した赤色放射を補償するために赤色画素を通る電流を増大させなければならない。
【００９１】
次に図４を参照すると、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターを有する上記の先行技術のＷｈｉｔｅ１のＯＬＥＤデバイスから構築されたフルカラーＯＬＥＤデバイスの、ＣＩＥ色空間で示される色域１６０のグラフ表示が示される。赤色画素は０．６３９および０．３５３のＣＩＥｘ，ｙ値を有しており、これはオレンジ色がかった赤色である。緑色画素は０．３４３および０．５６５のＣＩＥｘ，ｙ値を有しており、これはわずかに黄色がかった緑色である。０．１２５および０．１１５の青色のＣＩＥｘ，ｙ値は良好な青色を形成している。
【００９２】
ＯＬＥＤデバイスにおけるマルチカラーフィルターの応答とより効果的に整合する白色光を生じさせるための白色発光ＯＬＥＤデバイスを、下記の層を含むことによって、本発明に従って調製することができる。
アノードを覆って配置された、ＣＦxを含む正孔注入層３５；
正孔注入層３５を覆って配置され、スペクトルの黄色領域において光を放射するための発光性の黄色ドーパントと、スペクトルの赤色領域において光を放射するための発光性の赤色ドーパントとを含む正孔輸送層４０；
正孔輸送層４０を覆って配置される、ホスト物質と、発光性の青色ドーパントとを含む青色発光層５０；および、
電子輸送層５５。
【００９３】
上記ＯＬＥＤデバイスの１つの実施形態は、フルオロカーボンポリマー（ＣＦx）を電子注入物質として、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）を正孔輸送物質として、ルブレンを発光性の黄色ドーパントとして、ペリフランテンを発光性の赤色ドーパントとして、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）を発光層のためのホスト物質として、ＢＤＴＡＰＶＢ（式Ｌ４７、上記）を発光性の青色ドーパントとして、かつ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡＬＱ）を電子輸送物質として含む。本発明の白色発光体はＷｈｉｔｅ２として示されるものとする。ドーパントの組成は、認められるように、ＯＬＥＤデバイスによってもたらされる白色光のスペクトルを変化させて、カラーフィルターのスペクトルと適合し得るように選択される。
【００９４】
次に図５を参照すると、一般に使用されているカラーフィルターとの比較で、Ｗｈｉｔｅ２のＯＬＥＤデバイスの発光スペクトル１５０のグラフ表示が示される。赤色ドーパントを加えることによって、Ｗｈｉｔｅ２は、３つ全てのカラーフィルター（すなわち、赤色、緑色および青色）の帯域通過スペクトルにおいて著しい放射を有することを認めることができる。Ｗｈｉｔｅ２は、赤色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターの帯域通過スペクトルに対応する白色光スペクトルにおいてピーク応答をいくつか有する。Ｗｈｉｔｅ１と比較して、Ｗｈｉｔｅ２のスペクトルは赤色カラーフィルターの帯域通過スペクトルと特によく一致している。これらのカラーフィルターの応答に対する白色光のより効果的な整合が、スペクトルの青色領域において光を実質的に放射させ、スペクトルの緑色領域では光をそれほど放射させないためのドーパントを有する第１の層（例えば、発光層５０）と、スペクトルの赤色領域において光を実質的に放射させ、スペクトルの緑色領域では光をそれほど放射させないための１つまたは複数のドーパントを有する第２の層（例えば、正孔輸送層４０）とによって、この実施形態において達成される。
【００９５】
次に図６を参照すると、Ｗｈｉｔｅ１のＯＬＥＤデバイスとともに使用された同じ赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターを有する上記の本発明による白Ｗｈｉｔｅ２のＯＬＥＤデバイスから構築されたフルカラーＯＬＥＤデバイスの、ＣＩＥ色空間で示される色域１７０のグラフ表示が示される。赤色画素は０．６５７および０．３３７のＣＩＥｘ，ｙ値を有しており、これは、Ｗｈｉｔｅ１を有するＯＬＥＤデバイスの赤色よりも純粋に赤色である。緑色画素は０．２５６および０．５５５のＣＩＥｘ，ｙ値を有しており、これは、Ｗｈｉｔｅ１を有するＯＬＥＤデバイスの緑色よりも純粋に緑色である。０．１１４および０．１４２の青色のＣＩＥｘ，ｙ値は青色を形成している。全体的に、Ｗｈｉｔｅ２の発光体を用いて構築されたフルカラーＯＬＥＤデバイスの色域は、特に緑色領域における色の改善された選択を含む。
【００９６】
付加された改善を、赤色および青色の色分解を生じさせることなく、緑色カラーフィルター２５ｂの色応答と実質的に整合する緑色光を生じさせる発光性の緑色ドーパントを有する層をさらに含むことによって達成することができる。これは、緑色カラーフィルター２５ｂの帯域通過スペクトルの範囲（すなわち、４９５ｎｍ〜５５５ｎｍの範囲）に放射極大を有する緑色ドーパントを用いて達成することができる。
【００９７】
本発明およびその利点を下記の比較例によって一層十分に理解することができる。
【実施例】
【００９８】
例１（比較例、Ｗｈｉｔｅ１）
図３および図４に示されるスペクトル結果をもたらす先行技術のＯＬＥＤデバイスを下記の様式で構築した：
１．オンチップカラーフィルターを有する清浄なガラス基板にマスクによりインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を真空蒸着して、４０ｎｍ〜８０ｎｍの厚さの透明な電極のパターンを形成した；
２．上記で調製されたＩＴＯ表面を、米国特許第６，２０８，０７５号に記載されるように、プラズマ酸素エッチング、その後、フルオロカーボンポリマー（ＣＦx）の０．１ｎｍの層のプラズマ蒸着により処理した；
３．上記で調製された基板をさらに、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）の２４０ｎｍの層を正孔輸送層として、続いて、７７％のＮＰＢおよび２０％のｔＢｕＤＰＮおよび３％のＤＢｚＲ（黄色ドーパント）の混合物を含む３０ｎｍの層を真空蒸着することによって処理した；
４．９０％の２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）および７．５％のＮＰＢならびに２．５％の１，４−ビス［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノ］フェニル］ビニル］ベンゼン（ＢＤＴＡＰＶＢ、青色ドーパント）との混合物を含む４０ｎｍの青色発光層を基板に真空蒸着した；
５．トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡＬＱ）の１０ｎｍの電子輸送層を、加熱されたタンタルボートの供給源を含むコーティングステーションにおいて基板に真空蒸着した；その後
６．２２０ｎｍのカソード層を、１つが銀を含有し、かつ、１つがマグネシウムを含有する別個のタンタルボートを有するコーティングステーションにおいて収容エレメント上に設置した。カソード層は１０：１の原子比のマグネシウムおよび銀であった。
【００９９】
例２（本発明例、Ｗｈｉｔｅ２）
本発明の要件を満たし、かつ、図５および図６に示されるスペクトル結果をもたらすＯＬＥＤデバイスを、工程３が下記の通りであったことを除いて、例１に記載される様式で構築した：
３．上記で調製された基板をさらに、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）の２４０ｎｍの層を正孔輸送層として、続いて、７２％のＮＰＢおよび２７．５％のルブレン（黄色ドーパント）ならびに０．５％のペリフランテン（赤色ドーパント）の混合物を含む２８ｎｍの層を真空蒸着することによって処理した。
【０１００】
デバイスを、電極の両端に２０ｍＡ／ｃｍ2の電流を加え、カラーフィルターの存在下および非存在下での発光、色および駆動電圧を測定することによって調べた。下記の表に結果を示す。
【０１０１】
【表１】
2007520060.tif 000033
【０１０２】
最初に、例２は、全体的な白色発光収率に基づく改善が見られないようである。全体的な白色発光収率は、例２については約１２ｃｄ／Ａであり、例１の１４ｃｄ／Ａの値よりも低い。しかしながら、合成白色発光収率（カラーフィルターアレイを介する発光収率）は、実施例２の方が大きい。例２はまた、０．３３、０．３３の所望される値により近い初期白色（ＣＩＥｘ，ｙ）を有しており、また、フルカラーデバイスのためのより低い電力消費を有する。
【０１０３】
例３（比較例）
先行技術のＯＬＥＤデバイスを下記の様式で構築した：
１．オンチップカラーフィルターを有する清浄なガラス基板にマスクによりインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を真空蒸着して、４０ｎｍ〜８０ｎｍの厚さの透明な電極のパターンを形成した；
２．上記で調製されたＩＴＯ表面を、米国特許第６，２０８，０７５号に記載されるように、プラズマ酸素エッチング、その後、フルオロカーボンポリマー（ＣＦx）の０．１ｎｍの層のプラズマ蒸着により処理した；
３．上記で調製された基板をさらに、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）の１７０ｎｍの層を正孔輸送層として、続いて、３％の６，１１−ジフェニル−５，１２−ビス（４−（６−メチルベンゾチアゾール−２−イル）フェニル）ナフタセン（ＤＢｚＲ）および２０％の５，１２−ビス（ｔ−ブチルフェニル）ナフタセン（ｔＢｕＤＰＮ）（ともに黄色ドーパント）とともにＮＰＢを含む３０ｎｍの層を真空蒸着することによって処理した；
４．７％のＮＰＢおよび２．５％の１，４−ビス［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノ］フェニル］ビニル］ベンゼン（ＢＤＴＡＰＶＢ、青色ドーパント）とともに２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）を含む４０ｎｍの青色発光層を基板に真空蒸着した；
５．トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＡＬＱ）の１０ｎｍの電子輸送層を、加熱されたタンタルボートの供給源を含むコーティングステーションにおいて基板に真空蒸着した；その後
６．２２０ｎｍのカソード層を、１つが銀を含有し、かつ、１つがマグネシウムを含有する別個のタンタルボートを有するコーティングステーションにおいて収容エレメントに設置した。カソード層は１０：１の原子比のマグネシウムおよび銀であった。
【０１０４】
例４（本発明例）
本発明の要件を満たし、かつ、図５および図６に示されるスペクトル結果をもたらすＯＬＥＤデバイスを、工程３および工程４が下記の通りであったことを除いて、例１に記載される様式で構築した：
３．上記で調製された基板をさらに、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）の２８０ｎｍの層を正孔輸送層として、続いて、４０％のルブレン（黄色ドーパント）および０．５％のペリフランテン（赤色ドーパント）とともにＮＰＢを含む２０ｎｍの層を真空蒸着することによって処理した；その後
４．１０％のＮＰＢおよび３％の１，４−ビス［２−［４−［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノ］フェニル］ビニル］ベンゼン（ＢＤＴＡＰＶＢ、青色ドーパント）とともに２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）を含む４０ｎｍの青色発光層を基板に真空蒸着した。
【０１０５】
デバイスを、電極の両端に２０ｍＡ／ｃｍ2の電流を加え、カラーフィルターの存在下および非存在下での発光、色および駆動電圧を測定することによって調べた。下記の表に結果を示す。
【０１０６】
【表２】
2007520060.tif 000034
【０１０７】
例３と比較して、例４はより低い白色発光収率を有する。しかしながら、例４は、改善された合成白色発光収率（カラーフィルターアレイを介する発光収率）と、フルカラーデバイスのためのより低い電力消費を示す。
【０１０８】
本明細書において示される特許および他の刊行物の内容の全体が参考として本明細書中に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１の実施形態によるＯＬＥＤデバイスの断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態によるＯＬＥＤデバイスの断面図である。
【図３】一般に使用されているカラーフィルターとの比較における、先行技術の白色ＯＬＥＤデバイスの発光スペクトルのグラフ表示である。
【図４】上記先行技術の白色ＯＬＥＤデバイスの色域のＣＩＥ色空間でのグラフ表示である。
【図５】一般に使用されているカラーフィルターとの比較における、本発明による白色ＯＬＥＤデバイスの１つの実施形態の発光スペクトルのグラフ表示である。
【図６】上記本発明の白色ＯＬＥＤデバイスの色域のＣＩＥ色空間でのグラフ表示である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０    ＯＬＥＤデバイス
１５    ＯＬＥＤデバイス
２０    基板
２５    カラーフィルター
２５ａ    赤色カラーフィルター
２５ｂ    緑色カラーフィルター
２５ｃ    青色カラーフィルター
３０    アノード
３０ａ    アノード
３０ｂ    アノード
３０ｃ    アノード
３５    正孔注入層
４０    正孔輸送層
４５    発光層
５０    発光層
５５    電子輸送層
６０    電子注入層
７０    有機ＥＬ素子
９０    カソード
１１０    青色カラーフィルターのスペクトル
１２０    緑色カラーフィルターのスペクトル
１３０    赤色カラーフィルターのスペクトル
１４０    Ｗｈｉｔｅ１の発光スペクトル
１５０    Ｗｈｉｔｅ２の発光スペクトル
１６０    Ｗｈｉｔｅ１の色域
１７０    Ｗｈｉｔｅ２の色域
【図１】
2007520060.tif 000044
【図２】
2007520060.tif 000045
【図３】
2007520060.tif 000046
【図４】
2007520060.tif 000047
【図５】
2007520060.tif 000048
【図６】
2007520060.tif 000049
【国際調査報告】
2007520060.tif 000050
2007520060.tif 000051