(57)【要約】第１表面エネルギーを有する第１層を形成する工程と；第１層を下塗り材料で処理して下塗り層を形成する工程と；下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；下塗り層を展開して下塗り層を非露光部から効果的に除去し、下塗り層のパターンを有する第１層をもたらす工程であって、下塗り層のパターンが第１表面エネルギーよりも高い第２表面エネルギーを有する工程と；第１層上の下塗り層のパターン上に液相堆積によって第２層を形成する工程とを含む、第１層の上に閉じ込め第２層を形成する方法が提供される。  この下塗り材料は、式Ｉまたは式Ｉ’：【化１】2013534026.tif 000037を有する。  式Ｉまたは式Ｉ’において：Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、または架橋性基であり；Ｒ6は、Ｈ、Ｄ、またはハロゲンであり；ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；ｆは、１または２であり；ｇは、０、１または２であり；ｈは、１または２であり；ｎは、０よりも大きい整数である。
2013534026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１層の上への閉じ込め第２層の形成方法であって、前記方法が、
第１表面エネルギーを有する前記第１層を形成する工程と；
前記第１層を下塗り材料で処理して下塗り層を形成する工程と；
前記下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；
前記下塗り層を展開して前記下塗り層を前記非露光部から効果的に除去し、下塗り層のパターンを有する第１層をもたらす工程であって、下塗り層の前記パターンが前記第１表面エネルギーよりも高い第２表面エネルギーを有する工程と；
前記第１層上の下塗り層の前記パターン上に液相堆積によって前記第２層を形成する工程と
を含んでなり、
ここで、前記下塗り材料が式Ｉまたは式Ｉ’：
【化１】
2013534026.tif 000033
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、および架橋性基からなる群から選択され；
Ｒ6は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｈ、Ｄ、およびハロゲンからなる群から選択され；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する、方法。
【請求項２】
展開が液体で処理することによって実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ａｒ1およびＡｒ2が、縮合環を持たないアリール基である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ａｒ1およびＡｒ2が、式ａを有し、
【化２】
2013534026.tif 000034
ここで：
Ｒ6が、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、アルキル、アルコキシ、シロキサンおよびシリルからなる群から選択され；
ｆが、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、０〜４の整数であり；
ｇが、０〜５の整数であり；
ｍが、１〜５の整数である、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
Ａｒ1およびＡｒ2が、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、それらの重水素化誘導体、ならびにアルキル、アルコキシ、シリル、および架橋基を持った置換基からなる群から選択される１つまたは複数の置換基を有するそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
Ｒ1〜Ｒ5が、ＤおよびＣ1~10アルキルからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ａ＝ｅ＝０である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ａ＝ｅ＝４であり、Ｒ1およびＲ5がＤである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ｂ＞０であり、少なくとも１つのＲ2がアルキルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ｃ＞０であり、少なくとも１つのＲ3がアルキルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ｄ＞０であり、少なくとも１つのＲ4がアルキルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
第１有機活性層および第２有機活性層が上に置かれた電極を含んでなる有機電子デバイスの製造方法であって、前記方法が、
第１表面エネルギーを有する前記第１有機活性層を前記電極の上に形成する工程と；
前記第１有機活性層を下塗り材料で処理して下塗り層を形成する工程と；
前記下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；
前記下塗り層を展開して前記下塗り層を前記非露光部から効果的に除去し、下塗り層のパターンを有する第１活性有機層をもたらす工程であって、下塗り層の前記パターンが前記第１表面エネルギーよりも高い第２表面エネルギーを有する工程と；
前記第１有機活性層上の下塗り層の前記パターン上に液相堆積によって前記第２有機活性層を形成する工程と
を含んでなり、
ここで、前記下塗り材料が式Ｉまたは式Ｉ’：
【化３】
2013534026.tif 000035
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、および架橋性基からなる群から選択され；
Ｒ6は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｈ、Ｄ、およびハロゲンからなる群から選択され；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する、方法。
【請求項１３】
前記第１活性層が正孔輸送層であり、前記第２活性層が放射層である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１活性層が正孔注入層であり、前記第２活性層が正孔輸送層である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記正孔注入層が、導電性ポリマーおよびフッ素化酸ポリマーを含んでなる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記正孔注入層が本質的に、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーおよび無機ナノ粒子からなる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記正孔輸送層上への液相堆積によって放射層を形成する工程をさらに含んでなる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
電極の上に置かれた第１有機活性層および第２有機活性層を含んでなり、パターン化下塗り層を前記第１有機活性層と前記第２有機活性層との間にさらに含んでなる有機電子デバイスであって、前記第２有機活性層が、前記下塗り層が存在する領域にのみ存在し、そして前記下塗り層が、式Ｉまたは式Ｉ’：
【化４】
2013534026.tif 000036
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、および架橋性基からなる群から選択され；
Ｒ6は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｈ、Ｄ、およびハロゲンからなる群から選択され；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する材料を含んでなる、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項の下、その全体を本明細書に参照により援用される、２０１０年６月１７日出願の米国仮特許出願第６１／３５５，６１７号明細書の優先権を主張するものである。
【０００２】
本開示は一般に、電子デバイスの製造方法に関する。それはさらに、本方法によって製造されるデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
有機活性材料を利用した電子デバイスは、多くの異なる種類の電子装置中に存在する。そのようなデバイスにおいて、有機活性層は２つの電気接触層の間に挟まれている。
【０００４】
電子デバイスの一種類は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である。ＯＬＥＤは、それらの高い電力変換効率および低い加工コストのためにディスプレイ用途に有望である。そのようなディスプレイは、携帯電話、電子手帳、ノートパソコン、およびＤＶＤプレーヤーなどの、バッテリー動力源の携帯用電子デバイスにとりわけ有望である。これらの用途は、低い電力消費に加えて高い情報量、フルカラー、および速いビデオ速度応答時間のディスプレイを必要とする。
【０００５】
フルカラーＯＬＥＤの製造における最近の研究は、カラーピクセルを製造するためのコスト効果的な、高処理能力の方法の開発に向けられている。液体処理による単色ディスプレイの製造のためには、スピンコーティング法が広く採用されてきた（たとえば、Ｄａｖｉｄ  Ｂｒａｕｎ  ａｎｄ  Ａｌａｎ  Ｊ．Ｈｅｅｇｅｒ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ  ５８，１９８２（１９９１）を参照されたい）。しかし、フルカラーディスプレイの製造は、単色ディスプレイの製造に用いられる手順の特定の修正を必要とする。たとえば、フルカラー画像のディスプレイを製造するために、各ディスプレイピクセルは、それぞれがディスプレイ３原色、赤、緑、および青の１つを発する、３つのサブピクセルに分割される。３つのサブピクセルへのフルカラーピクセルのこの分割は、液体着色材料（すなわち、インク）の拡散および色混合を防ぐために現行法を修正することが必要となる。
【０００６】
インク閉じ込めを提供するための幾つかの方法が文献に記載されている。これらは、閉じ込め構造、表面張力の不連続性、および両方の組み合わせをベースとしている。閉じ込め構造は、拡散に対する幾何学的障害：ピクセルウェル、バンクなどである。有効であるためにこれらの構造は、大きく、堆積材料の湿潤厚さに匹敵するものでなければならない。放射性インクがこれらの構造へ印刷される場合、それは構造表面上をぬらし、それゆえ厚さの一様性は、この構造の近くで低下する。用語「放射の」および「発光の」は、本明細書においては同じ意味で用いられる。それ故この構造は放射「ピクセル」領域の外側に移動しなければならず、したがって非一様性は、作動中には目に見えない。ディスプレイ（とりわけ高解像度ディスプレイ）上の制限されたスペースのために、これは、ピクセルの利用可能な放射領域を減少させる。実際の閉じ込め構造は一般に、電荷注入層および電荷輸送層の連続層を堆積する場合に品質に悪影響を及ぼす。その結果、層はすべて印刷されなければならない。
【０００７】
さらに、表面張力の不連続性は、低い表面張力材料の印刷領域か蒸着領域かのどちらかが存在する場合に得られる。これらの低い表面張力材料は一般に、第１有機活性層をピクセル領域に印刷するかまたはコートする前に適用されなければならない。一般にこれらの処理の使用は、連続的な非放射層をコートする場合に品質に影響を及ぼし、したがって層はすべて印刷されなければならない。
【０００８】
２つのインク閉じ込め技術の組み合わせの例は、フォトレジストバンク構造（ピクセルウェル、チャネル）のＣＦ4−プラズマ処理である。一般に、活性層のすべては、ピクセル領域に印刷されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
すべてのこれらの閉じ込め方法は、連続コーティングを妨げるという欠点を有する。１つまたは複数の層の連続コーティングは、それがより高い収率およびより低い設備コストをもたらすことができるので望ましい。それ故、電子デバイスの改善された形成方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１層の上への閉じ込め第２層の形成方法であって、前記方法が、
第１表面エネルギーを有する第１層を形成する工程と；
第１層を下塗り材料で処理して下塗り層を形成する工程と；
下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；
下塗り層を展開して下塗り層をいずれかの非露光部から効果的に除去し、下塗り層のパターンを有する第１層をもたらす工程であって、下塗り層のパターンが第１表面エネルギーよりも高い第２表面エネルギーを有する工程と；
第１層上で液相堆積（ｌｉｑｕｉｄ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって下塗り層のパターン上に第２層を形成する工程と
を含んでなり、
ここで、下塗り材料が式Ｉまたは式Ｉ’：
【００１１】
【化１】
2013534026.tif 000003
【００１２】
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、および架橋性基からなる群から選択され；
Ｒ6は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｈ、Ｄ、およびハロゲンからなる群から選択され；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する方法が提供される。
【００１３】
第１有機活性層および第２有機活性層がその上に置かれた電極を含んでなる有機電子デバイスの製造方法であって、前記方法が、
第１表面エネルギーを有する第１有機活性層を電極の上に形成する工程と；
第１有機活性層を下塗り材料で処理して下塗り層を形成する工程と；
下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；
下塗り層を展開して下塗り層を非露光部から効果的に除去し、下塗り層のパターンを有する第１活性有機層をもたらす工程であって、下塗り層のパターンが第１表面エネルギーよりも高い第２表面エネルギーを有する工程と；
第１有機活性層上で液相堆積によって下塗り層のパターン上に第２有機活性層を形成する工程と
を含んでなり、
ここで、下塗り材料が式Ｉまたは式Ｉ’：
【００１４】
【化２】
2013534026.tif 000004
【００１５】
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、および架橋性基からなる群から選択され；
Ｒ6は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｈ、Ｄ、およびハロゲンからなる群から選択され；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する方法もまた提供される。
【００１６】
電極の上に置かれた第１有機活性層および第２有機活性層を含んでなり、パターン化下塗り層を第１有機活性層と第２有機活性層との間にさらに含んでなる有機電子デバイスであって、前記第２有機活性層が、下塗り層が存在する領域にのみ存在し、そして下塗り層が、式Ｉまたは式Ｉ’：
【００１７】
【化３】
2013534026.tif 000005
【００１８】
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、アルキル、およびシリルからなる群から選択され；
Ｒ6は、ＨまたはＤであり；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する材料を含んでなるデバイスもまた提供される。
【００１９】
前述の概要および以下の詳細な説明は、例示的および説明的なものであるにすぎず、添付の特許請求の範囲に定義されるような、本発明を限定するものではない。
【００２０】
実施形態は、本明細書において提示されるような概念の理解を向上させるために添付図に例示される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】接触角を例示する図である。
【図２】有機電子デバイスの図である。
【図３】下塗り層を有する有機電子デバイスの一部の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
当業者には、図面中の物体が、平易かつ明快にするために例示されており、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではないことが分かる。たとえば、実施形態を理解しやすいようにするために、図面中の一部の物体の寸法は他の物体と比べて拡大されている場合がある。
【００２３】
第１層の上への閉じ込め第２層の形成方法であって、前記方法が、
第１表面エネルギーを有する第１層を形成する工程と；
第１層を下塗り材料で処理して下塗り層を形成する工程と；
下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；
下塗り層を展開して下塗り層をいずれかの非露光部から効果的に除去し、下塗り層のパターンを有する第１層をもたらす工程であって、下塗り層のパターンが第１表面エネルギーよりも高い第２表面エネルギーを有する工程と；
第１層上で液相堆積によって下塗り層のパターン上に第２層を形成する工程と
を含んでなり、
ここで、下塗り材料が式Ｉまたは式Ｉ’：
【００２４】
【化４】
2013534026.tif 000006
【００２５】
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、および架橋性基からなる群から選択され；
Ｒ6は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｈ、Ｄ、およびハロゲンからなる群から選択され；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する方法が提供される。
【００２６】
多くの態様および実施形態が上に説明されてきたが、これらは単に例示的なもので、非限定的なものである。本明細書を読めば、当業者には、その他の態様および実施形態が本発明の範囲から逸脱することなく可能であることが分かるであろう。
【００２７】
いずれか１つまたは複数の実施形態のその他の特徴および利益は、以下の詳細な説明から、および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。この詳細な説明では、最初に、用語の定義および説明を扱い、続いて、プロセス、下塗り材料、有機電子デバイス、最後に、実施例を扱う。
【００２８】
１．用語の定義および説明
以下に説明される実施形態の詳細を扱う前に、一部の用語が定義または説明される。
【００２９】
用語「活性な」は、層または材料に言及する場合、電子特性または電気放射特性を示す層または材料を意味することを意図している。電子デバイスにおいて、活性材料は、デバイスの動作を電子的に促進する。活性材料の例としては、電荷が電子か正孔かのどちらかであり得る、電荷を導く、注入する、輸送する、または遮断する材料、および放射線を受け取る場合に放射線を発するかまたは電子−正孔ペアの濃度の変化を示す材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。不活性材料の例としては、平坦化材料、絶縁材料、および環境障壁材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
用語「閉じ込められた（ｃｏｎｔａｉｎｅｄ）」は、層に言及する場合、層が印刷されるときに、それが閉じ込められていない場合には拡散するという自然の傾向があるにもかかわらず、それが堆積している領域を越えて有意に拡散しないことを意味することを意図している。「化学的閉じ込め」では、層は、表面エネルギー効果によって閉じ込められる。「物理的閉じ込め」では、層は、物理的障壁構造によって閉じ込められる。層は、化学的閉じ込めと物理的閉じ込めとの組み合わせによって閉じ込められてもよい。
【００３１】
用語「展開すること」および「展開」は、放射線に露光された材料の領域と放射線に露光されなかった領域との間の物理的差別化、および露光領域か非露光領域かのどちらかの除去を意味する。
【００３２】
用語「電極」は、電子構成要素内でキャリアを輸送するために配置構成された部材または構造を意味することを意図している。たとえば、電極は、アノード、カソード、キャパシタ電極、ゲート電極などであってもよい。電極は、トランジスタ、キャパシタ、抵抗器、インダクタ、ダイオード、電子部品、電力供給装置、またはそれらの任意の組み合わせの一部を含んでもよい。
【００３３】
用語「フッ素化」は、有機化合物に言及する場合、化合物中の炭素に結合した水素原子の１つまたは複数がフッ素で置換されていることを意味することを意図している。この用語は部分的にフッ素化された物質と完全にフッ素化された物質を含む。
【００３４】
用語「層」は、用語「フィルム」と同じ意味で用いられ、所望の領域を覆うコーティングを意味する。この用語はサイズによって限定されない。この領域は、全体デバイスほどに大きいかもしくは実視覚表示などの特異的な機能領域ほどに小さい、または単一サブピクセルほどに小さいものであり得る。層およびフィルムは、蒸着、液相堆積（連続および不連続技術）、ならびに熱転写などの、任意の従来型堆積技術によって形成することができる。層は、高度にパターン化されていてもよいし、または全体的で、パターン化されていなくてもよい。
【００３５】
用語「液体組成物」は、材料が溶解して溶液を形成している液体媒体、材料が分散して分散液を形成している液体媒体、または材料が懸濁して懸濁液もしくはエマルジョンを形成している液体媒体を意味することを意図している。
【００３６】
用語「液体媒体」は、純液体、液体の組み合わせ、溶液、分散液、懸濁液、およびエマルジョンなどの、液体材料を意味することを意図している。液体媒体は、１つまたは複数の溶剤が存在するかどうかにかかわらず使用される。
【００３７】
用語「有機電子デバイス」は、１つまたは複数の有機半導体層または材料を含むデバイスを意味することを意図している。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（たとえば、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、ダイオードレーザー、または照明パネル）、（２）電子的過程を用いて信号を検出するデバイス（たとえば、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、赤外線（「ＩＲ」）検出器、またはバイオセンサー）、（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、光起電力デバイスまたは太陽電池）、（４）１つまたは複数の有機半導体層を含む１つまたは複数の電子部品を含むデバイス（たとえば、トランジスタまたはダイオード）、または項目（１）〜（４）のデバイスの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
用語「放射する」および「放射」は、そのような放射が光線、波動、または粒子の形態にあるかどうかにかかわらず、任意の形態の熱、全体電磁スペルトル、または原子を構成する粒子などの、任意の形態のエネルギーを加えることを意味する。
【００３９】
用語「表面エネルギー」は、材料から単位面積の表面を生成するために必要とされるエネルギーである。表面エネルギーの特徴は、所与の表面エネルギーの液体材料が、十分により低い表面エネルギーの表面をぬらさないことである。低い表面エネルギーの層は、より高い表面エネルギーの層よりもぬらすのがより困難である。
【００４０】
本明細書において使用される場合、用語「の上に」は、層、部材、または構造が別の層、部材、または構造に直接隣接しているかまたは接触していることを必ずしも意味しない。追加の、介在する層、部材または構造が存在してもよい。
【００４１】
本明細書において使用される場合、用語「含んでなる」、「含んでなること」、「含む」、「含むこと」、「有する」、「有すること」またはそれらの他の任意の変形は、非排他的な包含を扱うことを意図している。たとえば、ある一連の要素を含んでなるプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素のみに必ずしも限定されるわけではなく、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に関して明示されないかまたは固有のものでもない他の要素を含むことができる。さらに、それとは反対を明記されない限り、「または」は、包含的な「または」を意味し、排他的な「または」を意味するものではない。たとえば、条件ＡまたはＢ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つによって満たされる。
【００４２】
また、本明細書に記載される要素および成分を説明するために「ａ」または「ａｎ」も使用されている。これは便宜的に、かつ、本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われているにすぎない。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むと読まれるべきであり、それがそうでないことを意味することが明らでない限り単数形は複数形も含んでいる。
【００４３】
本明細書においては、特に明記されないかあるいは本明細書の主題の実施形態が、ある種の特徴または要素を含んでなる、含む、含有する、有する、ある種の特徴または要素からなるまたはある種の特徴または要素によってもしくはそれらから構成されると記述されるかまたは記載される、用法の文脈によってそれとは反対であることが示されない限り、明確に記述されるかまたは記載されるものに加えて１つまたは複数の特徴または要素が実施形態の中に存在してもよい。本明細書の開示される主題の代わりの実施形態は本質的に、ある種の特徴または要素からなると記載され、その実施形態においては、動作の原理または実施形態の際立った特性を実質的に変えるであろう特徴または要素はその中に存在しない。本明細書の記載される主題のさらなる代わりの実施形態は、ある種の特徴または要素からなると記載され、その実施形態においては、またはその実体のない変形においては、具体的に記述されたまたは記載された特徴または要素のみが存在する。
【００４４】
元素の周期表中の縦列に対応する族の番号は、ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８１版（２０００−２００１）に見られるような「新表記法（Ｎｅｗ  Ｎｏｔａｔｉｏｎ）」の規則を使用している。
【００４５】
特に定義しない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されるものに類似のまたは同等の方法および材料を本発明の実施形態の実施または試験に使用することができるが、好適な方法および材料は以下に記載される。本明細書に述べられるすべての刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、特定の一節が引用されない限り、それらの全体を参照により援用される。矛盾が生じた場合には、定義を含む、本明細書が優先される。さらに、材料、方法、および実施例は、例示的なものであるにすぎず、限定的であることを意図していない。
【００４６】
本明細書に記載されていない範囲の、具体的な材料、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、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体部材の技術分野内の教科書およびその他の情報源中に見ることができる。
【００４７】
２．プロセス
本明細書に提供されるプロセスにおいて、第１層が形成され、下塗り層が第１層の上に形成され、下塗り層がパターンで放射線に露光され、下塗り層が、下塗り層を非露光部から効果的に除去し、パターン化下塗り層をその上に有する第１層をもたらすために展開される。用語「効果的に除去する」および「効果的な除去」とは、下塗り層が非露光部において本質的に完全に除去されることを意味する。下塗り層はまた、露光部において部分的に除去されてもよく、その結果下塗り層の残ったパターンは、元の下塗り層よりも薄い可能性がある。下塗り層のパターンは、第１層の表面エネルギーよりも高い表面エネルギーを有する。第２層は、第１層上の下塗り層のパターンの表面上におよびパターン上に液相堆積によって形成される。
【００４８】
相対的な表面エネルギーを測定する一方法は、第１有機層上の所与の液体の接触角を、露光および展開後の下塗り層（本明細書で以下「展開された下塗り層」と言われる）上の同じ液体の接触角と比較することである。本明細書において使用される場合、用語「接触角」は図１に示される角度Φを意味することを意図している。液体媒体の液滴については、角度Φは、表面の面と、液滴の外側端部から表面までの線との交差部分で定義される。さらに、角度Φは、適用された後に液滴が表面上で平衡位置に達した後に測定される、すなわち「静的接触角」である。接触角は、低下する表面エネルギーとともに増加する。様々な製造業者が接触角を測定できる機器を製造している。
【００４９】
ある実施形態においては、第１層は、４０℃よりも大きい；ある実施形態においては、５０°よりも大きい；ある実施形態においては、６０°よりも大きい；ある実施形態においては、７０°よりも大きいアニソールとの接触角を有する。ある実施形態においては、展開された下塗り層は、３０°未満の；ある実施形態においては、２０°未満の；ある実施形態においては、１０°未満のアニソールとの接触角を有する。ある実施形態においては、所与の溶剤について、展開された下塗り層との接触角は、第１層との接触角よりも少なくとも２０°低く；ある実施形態においては、所与の溶剤について、展開された下塗り層との接触角は、第１層との接触角よりも少なくとも３０°低く；ある実施形態においては、所与の溶剤について、展開された下塗り層との接触角は、第１層との接触角よりも少なくとも４０°低い。
【００５０】
一実施形態においては、第１層は、基材上に堆積した有機層である。第１層は、パターン化するまたは非パターン化であり得る。一実施形態においては、第１層は、電子デバイスにおける有機活性層である。一実施形態においては、第１層は、フッ素化材料を含んでなる。
【００５１】
第１層は、蒸着技術、液相堆積技術、および熱転写技術などの、任意の堆積技術によって形成することができる。一実施形態においては、第１層は、液相堆積技術、続いて、乾燥によって堆積される。この場合には、第１材料は、液体媒体に溶解されるかまたは分散される。液相堆積法は、連続法または不連続法であってもよい。連続液相堆積技術としては、スピンコーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、浸漬コーティング、スロット−ダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。不連続堆積技術としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷およびスクリーン印刷が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一実施形態においては、第１層は、連続液相堆積技術によって堆積される。乾燥工程は、第１材料および任意の下にある材料が損傷されない限り、室温でまたは高温で行うことができる。
【００５２】
第１層は次に、下塗り層で処理される。これによって、下塗り材料が下塗り層を形成するために第１層の上におよび第１層と直接接触して適用されることを意味する。下塗り層は、放射線に露光される場合に反応して、非露光下塗り材料と比べて、下にある第１層から除去されることが少ない材料を形成する組成物を含んでなる。この変化は、露光部と非露光部との物理的差別化および展開を可能にするのに十分なものでなければならない。
【００５３】
一実施形態においては、下塗り材料は、重合できるかまたは架橋できる。
【００５４】
一実施形態においては、下塗り材料は、放射線に露光される場合に下にある領域と反応する。この反応の正確なメカニズムは、使用される材料に依存するであろう。放射線への露光後に、下塗り層は、好適な展開処理によって非露光部において効果的に除去される。ある実施形態においては、下塗り層は、非露光部においてのみ除去される。ある実施形態においては、下塗り層は、露光部においても同様に部分的に除去され、それらの領域においてより薄い層を残す。ある実施形態においては、露光部に残る下塗り層は、厚さが５０Å未満である。ある実施形態においては、露光部に残る下塗り層は本質的に、厚さが単分子層である。
【００５５】
ある実施形態においては、下塗り材料は重水素化されている。用語「重水素化されている」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している。用語「重水素化類似体」は、１つまたは複数の利用可能な水素が重水素で置換されている化合物または基の構造類似体を意味する。重水素化化合物または重水素化類似体において、重水素は、天然存在度レベルの少なくとも１００倍レベルで存在する。ある実施形態においては、下塗り材料は少なくとも１０％重水素化されている。「％重水素化されている」または「％重水素化」とは、百分率として表される、デューテロン対プロトンプラスデューテロンの合計の比を意味する。ある実施形態においては、下塗り材料は、少なくとも２０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも３０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも４０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも５０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも６０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも７０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも８０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも９０％重水素化されており；ある実施形態においては、１００％重水素化されている。
【００５６】
重水素化下塗り材料は、正孔、電子、励起子、またはそれらの組み合わせによる分解を受けにくいものであり得る。重水素化は、デバイス運転中の下塗り層の分解を潜在的に防ぐことができ、それは順繰りにデバイス寿命の向上をもたらすことができる。一般に、この向上は、その他のデバイス特性を犠牲にすることなく成し遂げられる。さらに、重水素化化合物は頻繁に、非重水素化類似体よりも大きい空気耐性を有する。これは、材料の調製および精製についてならびにこれらの材料を使用する電子デバイスの形成においての両方でより大きいプロセス耐性をもたらすことができる。
【００５７】
下塗り層は、任意の公知の堆積プロセスによって適用することができる。一実施形態においては、下塗り層は、それを溶剤に加えることなく適用される。一実施形態においては、下塗り層は蒸着によって適用される。
【００５８】
一実施形態においては、下塗り層は、凝縮プロセスによって適用される。下塗り層が気相からの凝縮によって適用され、そして表面層温度が蒸気凝縮中に余りにも高い場合には、下塗り層は、有機基材表面の気孔または自由体積中へ移行することができる。ある実施形態においては、有機基材は、基材材料のガラス転移温度または融点より下の温度に維持される。温度は、流れる液体または気体で冷却されている表面上に第１層を置くことなどの、あるゆる公知の技術によって維持することができる。
【００５９】
一実施形態においては、下塗り層は、下塗り層の一様なコーティングを形成するために、凝縮工程の前に一時的な支持体に適用される。これは、液相堆積、蒸着、および熱転写などの、任意の堆積法によって成し遂げることができる。一実施形態においては、下塗り層は、連続液相堆積技術によって一時的な支持体上に堆積される。下塗り層を堆積するための液体媒体の選択は、下塗り材料それ自体の厳密な性質に依存するであろう。一実施形態においては、この材料は、スピンコーティングによって堆積される。コートされた一時的な支持体は次に、凝縮工程向けの蒸気を形成するための加熱源として使用される。
【００６０】
下塗り層の適用は、連続プロセスか回分プロセスかのどちらかを利用して成し遂げることができる。たとえば、回分プロセスにおいては、１つまたは複数のデバイスが下塗り層で同時にコートされ、次に放射線源に同時に露光されるであろう。連続プロセスにおいては、ベルトまたはその他のコンベヤー装置上で運搬されるデバイスがステーションを通過し、そのときそれらが下塗り層で連続してコートされ、次にステーションを通過し続け、そこでそれらは、放射源に連続して露光される。このプロセスの一部は、連続的であってもよいが、このプロセスのその他の部分は回分式であってもよい。
【００６１】
一実施形態においては、下塗り層は、第２液体組成物から堆積される。液相堆積法は、上に記載されたような、連続法または不連続法であり得る。一実施形態においては、下塗り液体組成物は、連続液相堆積法を用いて堆積される。下塗り層を堆積するための液体媒体の選択は、下塗り材料それ自体の厳密な性質に依存するであろう。
【００６２】
下塗り層が形成された後に、それは放射線に露光される。使用される放射線の種類は、上に考察されたような下塗り層の感受性に依存する。露光はパターン様である。本明細書において使用される場合、用語「パターン様」は、材料または層の選択された部分のみが露光されることを示す。パターン様露光は、任意の公知の画像形成技術を用いて達成することができる。一実施形態においては、パターンは、マスクを通して露光することによって達成される。一実施形態においては、パターンは、選択部分のみをラスターレーザーで露光することによって達成される。露光の時間は、使用される下塗り層の具体的な化学性質に依存して、数秒〜数分の範囲であり得る。レーザーが使用される場合、はるかにより短い露光時間が、レーザーの出力に依存して、各個々の領域について用いられる。露光工程は、材料の感受性に依存して、空気中でまたは不活性雰囲気中で実施することができる。
【００６３】
一実施形態においては、放射線は、同時のおよび一連の処理を含む、紫外線（１０〜３９０ｎｍ）、可視光（３９０〜７７０ｎｍ）、赤外線（７７０〜１０6ｎｍ）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態においては、放射線は、可視光および紫外線から選択される。一実施形態においては、放射線は、３００〜４５０ｎｍの範囲の波長を有する。一実施形態においては、放射線は、深ＵＶ（２００〜３００ｎｍ）である。別の実施形態においては、紫外線は、３００〜４００ｎｍの波長を有する。別の実施形態においては、放射線は、４００〜４５０ｎｍの範囲の波長を有する。一実施形態においては、放射線は熱放射線である。一実施形態においては、放射線への露光は、加熱によって実施される。加熱工程のための温度および継続時間は、下塗り層の少なくとも１つの物理的特性が、発光領域の任意の下にある層を損傷することなく、変化するようなものである。一実施形態においては、加熱温度は２５０℃未満である。一実施形態においては、加熱温度は１５０℃未満である。
【００６４】
放射線へのパターン様露光後に、下塗り層は展開される。展開は、任意の公知の技術によって成し遂げることができる。そのような技術は、フォトレジストおよび印刷技術分野において広く用いられてきた。展開技術の例としては、熱の適用（蒸発）、液体媒体での処理（洗浄）、吸収剤材料での処理（吸い取り法）、粘着性材料での処理などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。展開工程は、いずれかの露光部における下塗り層の効果的な除去をもたらす。下塗り層はそのとき露光部においては残る。下塗り層はまた、露光部においても部分的に除去される可能性があるが、露光部と非露光部との間の湿潤性の差が存在するために十分に残らなければならない
【００６５】
一実施形態においては、放射線への下塗り層の露光は、溶剤への下塗り層の溶解性または分散性の変化をもたらす。この場合には、展開は、湿式展開処理によって成し遂げることができる。この処理は通常、１種類の領域を溶解させる、分散させるまたは離昇する溶剤での洗浄を含む。一実施形態においては、放射線へのパターン様露光は、下塗り層の露光部の不溶化をもたらし、溶剤での処理は、下塗り層の非露光部の除去をもたらす。
【００６６】
一実施形態においては、放射線への下塗り層の露光は、露光部における下塗り層の揮発度を変化させる反応をもたらす。この場合には、展開は、熱展開処理によって成し遂げることができる。この処理は、より揮発性の材料の揮発温度または昇華温度より上の、そして材料が熱的に反応性である温度より下の温度に加熱することを含む。たとえば、重合性モノマーについては、材料は、昇華温度より上の、そして熱重合温度より下の温度で加熱されるであろう。揮発温度に近いまたはそれより下である熱反応性の温度を有する下塗り材料はこの方法で展開できない可能性があることは理解されるであろう。
【００６７】
一実施形態においては、放射線への下塗り層の露光は、この材料が溶融する、軟化するまたは流れる温度の変化をもたらす。この場合には、展開は、乾式展開処理によって成し遂げることができる。乾式展開処理は、この要素の最外面を吸収剤表面と接触させてより柔らかい部分を吸収するかまたは吸い上げることを含むことができる。この乾式展開は、それが残る領域の特性にさらに影響を及ぼさない限り、高温で実施することができる。
【００６８】
展開工程は、残っている下塗り層の領域と下にある第１層が覆われていない領域とをもたらす。ある実施形態においては、パターン化下塗り層と覆われていない領域とについての所与の溶剤との接触角の差は少なくとも２０°；ある実施形態においては、少なくとも３０°；ある実施形態においては、少なくとも４０°である。
【００６９】
第２層が次に、第１層上の下塗り層の展開されたパターンの表面上におよびパターン上に液相堆積によって適用される。一実施形態においては、この第２層は、電子デバイスにおける第２有機活性層である。
【００７０】
第２層は、任意の液相堆積技術によって適用することができる。液体媒体中に溶解されたまたは分散された第２材料を含んでなる液体組成物が、展開された下塗り層のパターンの上に適用され、乾燥されて第２層を形成する。液体組成物は、第１層の表面エネルギーよりも大きいが、展開された下塗り層の表面エネルギーとほぼ同じものまたはそれ未満である表面エネルギーを有するように選択される。こうして、液体組成物は展開された下塗り層をぬらすが、下塗り層が除去された領域の第１層からははじかれるであろう。この液体は、処理された第１層領域上へ拡散する可能性があるが、それはディウェッティングし、展開された下塗り層のパターンに閉じ込められるであろう。ある実施形態においては、第２層は、上に記載されたような、連続液相堆積技術によって適用される。
【００７１】
本明細書において提供されるプロセスの一実施形態においては、第１層および第２層は有機活性層である。第１有機活性層は第１電極の上に形成され、下塗り層は、この第１有機活性層の上に形成され、展開された下塗り層のパターンを形成するために放射線に露光され、そして展開され、第２有機活性層は、それが下塗り層と同じパターンの上におよびパターンの中にのみ存在するように、第１有機活性層上の展開された下塗り層の上に形成される。
【００７２】
一実施形態においては、第１有機活性層は、第１有機活性材料および第１液体媒体を含んでなる第１液体組成物の液相堆積によって形成される。この液体組成物は、第１電極層の上に堆積され、次に層を形成するために乾燥させられる。一実施形態においては、第１有機活性層は、連続液相堆積法によって形成される。そのような方法は、より高い収率およびより低い設備コストをもたらすことができる。
【００７３】
一実施形態においては、下塗りは、下塗り材料を第２液体媒体中に含んでなる第２液体組成物の液相堆積によって形成される。第２液体媒体は、それが第１層を損傷しない限り、第１液体媒体と同じものまたはそれとは異なるものであり得る。液相堆積法は、上に記載されたような、連続法または不連続法であり得る。一実施形態においては、下塗り液体組成物は、連続液相堆積法を用いて堆積される。
【００７４】
一実施形態においては、第２有機活性層は、第２有機活性材料および第３液体媒体を含んでなる第３液体組成物の液相堆積によって形成される。第３液体媒体は、それが第１層または展開された下塗り層を損傷しない限り、第１および第２液体媒体と同じものまたはそれらとは異なるものであり得る。ある実施形態においては、第２有機活性層は、印刷によって形成される。
【００７５】
ある実施形態においては、第３層は、それが第２層の上にだけ、そして第２層と同じパターンで存在するように、第２層の上に適用される。第３層は、第２層について上に記載されたような方法のいずれかで適用することができる。ある実施形態においては、第３層は、液相堆積技術によって適用される。ある実施形態においては、第３有機活性層は、インクジェット印刷および連続ノズル印刷からなる群から選択される印刷法によって形成される。
【００７６】
ある実施形態においては、下塗り材料は、第２有機活性材料と同じものである。
【００７７】
展開された下塗り層の厚さは、材料の究極的な最終用途に依存することができる。ある実施形態においては、展開された下塗り層は、厚さが１００Å未満である。ある実施形態においては、厚さは１〜５０Åの範囲に；ある実施形態においては、５〜３０Åの範囲にある。
【００７８】
３．下塗り材料
下塗り材料は、式Ｉまたは式Ｉ’：
【００７９】
【化５】
2013534026.tif 000007
【００８０】
（式中：
Ａｒ1およびＡｒ2は、同じもしくは異なるものであり、アリール基であり；
Ｒ1〜Ｒ5は独立して、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、Ｆ、アルキル、アリール、アルコキシ、シリル、および架橋性基からなる群から選択され；
Ｒ6は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｈ、Ｄ、およびハロゲンからなる群から選択され；
ａ〜ｅは独立して、０〜４の整数であり；
ｆは、１または２であり；
ｇは、０、１または２であり；
ｈは、１または２であり；
ｎは、０よりも大きい整数である）
を有する。
【００８１】
本化合物は、ｎ＝１の小分子、オリゴマー、またはポリマーであり得る。ある実施形態においては、本化合物は、Ｍn＞２０，０００のポリマー；ある実施形態においては、Ｍn＞５０，０００のポリマーである。
【００８２】
ある実施形態においては、式Ｉまたは式Ｉ’を有する化合物は重水素化されている。用語「重水素化されている」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している。用語「重水素化類似体」は、１つまたは複数の利用可能な水素が重水素で置換されている、ある化合物または基の構造類似体を意味する。重水素化化合物または重水素化類似体においては、重水素は、天然存在度レベルの少なくとも１００倍レベルで存在する。ある実施形態においては、本化合物は少なくとも１０％重水素化されている。「％重水素化されている」または「％重水素化」とは、百分率として表される、デューテロン対プロトンプラスデューテロンの合計の比を意味する。ある実施形態においては、本化合物は少なくとも２０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも３０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも４０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも５０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも６０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも７０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも８０％重水素化されており；ある実施形態においては、少なくとも９０％重水素化されており；ある実施形態においては、１００％重水素化されている。
【００８３】
重水素化材料は、正孔、電子、励起子、またはそれらの組み合わせによる分解を受けにくいものであり得る。重水素化は、デバイス運転中の化合物の分解を潜在的に防ぐことができ、それは今度はデバイス寿命の向上をもたらすことができる。一般に、この向上は、その他のデバイス特性を犠牲にすることなく成し遂げられる。さらに、重水素化化合物は頻繁に、非重水素化類似体よりも大きい空気耐性を有する。これは、材料の調製および精製についてならびにこれらの材料を使用する電子デバイスの形成においての両方でより大きいプロセス耐性をもたらすことができる。
【００８４】
ある実施形態においては、式Ｉまたは式Ｉ’の化合物は、式Ｉａ、すなわち、
【００８５】
【化６】
2013534026.tif 000008
【００８６】
（ここで、Ｒ1〜Ｒ6、Ａｒ1、Ａｒ2、ａ〜ｈ、およびｎは式Ｉについて上に定義された通りである）
を有する。
【００８７】
式Ｉまたは式Ｉ’のある実施形態においては、Ａｒ1およびＡｒ2は、縮合環を持たないアリール基である。ある実施形態においては、Ａｒ1およびＡｒ2は、式ａを有し、
【００８８】
【化７】
2013534026.tif 000009
【００８９】
ここで：
Ｒ7は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、アルキル、アルコキシ、シロキサンおよびシリルからなる群から選択され；
ｉは、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、０〜４の整数であり；
ｊは、０〜５の整数であり；
ｍは、１〜５の整数である。
【００９０】
ある実施形態においては、Ａｒ1およびＡｒ2は、式ｂを有し、
【００９１】
【化８】
2013534026.tif 000010
【００９２】
ここで：
Ｒ7は、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、Ｄ、アルキル、アルコキシ、シロキサンおよびシリルからなる群から選択され；
ｉは、それぞれの場合に同じもしくは異なるものであり、０〜４の整数であり；
ｊは、０〜５の整数であり；
ｍは、１〜５の整数である。
【００９３】
式ａおよびｂのある実施形態においては、ｉおよびｊの少なくとも１つはゼロではない。ある実施形態においては、ｍ＝１〜３である。
【００９４】
ある実施形態においては、Ａｒ1およびＡｒ2は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、それらの重水素化誘導体、ならびにアルキル、アルコキシ、シリル、および架橋基を持った置換基からなる群から選択される１つまたは複数の置換基を有するそれらの誘導体からなる群から選択される。
【００９５】
ある実施形態においては、Ｒ1〜Ｒ5はＤまたはＣ1~10アルキルである。ある実施形態においては、アルキル基は重水素化されている。
【００９６】
ある実施形態においては、ａ＝ｅ＝０である。ある実施形態においては、ａ＝ｅ＝４であり、Ｒ1およびＲ5はＤである。
【００９７】
ある実施形態においては、ｂ＞０であり、少なくとも１つのＲ2はアルキルである。ある実施形態においては、アルキル基は重水素化されている。ある実施形態においては、ｂ＝４であり、１つのＲ2はアルキルであり、残りはＤである。
【００９８】
ある実施形態においては、ｃ＞０であり、少なくとも１つのＲ3はアルキルである。ある実施形態においては、アルキル基は重水素化されている。ある実施形態においては、ｃ＝４であり、１つのＲ3はアルキルであり、残りはＤである。ある実施形態においては、ｃ＝４であり、２つのＲ3はアルキルであり、２つのＲ3はＤである。
【００９９】
ある実施形態においては、ｄ＞０であり、少なくとも１つのＲ4はアルキルである。ある実施形態においては、このアルキル基は重水素化されている。ある実施形態においては、ｄ＝４であり、１つのＲ4はアルキルであり、残りはＤである。
【０１００】
ある実施形態においては、ｆ＝ｈ＝２である。
【０１０１】
ある実施形態においては、ｇ＝１である。
【０１０２】
ある実施形態においては、式Ｉまたは式Ｉ’を有する化合物は、高い三重項エネルギーを有する。用語「三重項エネルギー」は、ｅＶ単位で、材料の最低励起三重項状態を意味する。三重項エネルギーは、正の数として報告され、基底状態、通常は一重項状態に対する三重項状態のエネルギーを表す。発光性有機金属材料は、混合一重項および三重項特性を有する励起状態から発光し、本明細書においては「リン光性」と言われる。有機金属のリン光性材料が発光層に使用される場合、低い三重項エネルギーを有する材料の存在は、２．０ｅＶ超のエネルギーのリン光性放射の消光をもたらす。これは、効率の低下につながる。消光は、ホスト材料などの、材料がエレクトロルミネセンス層中に、またはデバイスにおける他の層中に存在する場合に起こり得る。ある実施形態においては、式Ｉまたは式Ｉ’を有する材料は、２．１ｅＶよりも大きい三重項エネルギーレベルを有し；ある実施形態においては、２．２ｅＶよりも大きい；ある実施形態においては、２．４５ｅＶよりも大きい；ある実施形態においては、２．６ｅＶよりも大きい三重項エネルギーレベルを有する。三重項エネルギーは、演繹的に計算することができるか、パルス放射線分解または低温ルミネセンス分光法を用いて測定することができるかのどちらかである。
【０１０３】
式Ｉまたは式Ｉ’を有する化合物の幾つかの非限定的な例としては、以下の化合物Ａ〜ＥＥが挙げられる。
【０１０４】
【化９】
2013534026.tif 000011
【０１０５】
【化１０】
2013534026.tif 000012
【０１０６】
【化１１】
2013534026.tif 000013
【０１０７】
【化１２】
2013534026.tif 000014
【０１０８】
【化１３】
2013534026.tif 000015
【０１０９】
【化１４】
2013534026.tif 000016
【０１１０】
【化１５】
2013534026.tif 000017
【０１１１】
【化１６】
2013534026.tif 000018
【０１１２】
【化１７】
2013534026.tif 000019
【０１１３】
【化１８】
2013534026.tif 000020
【０１１４】
【化１９】
2013534026.tif 000021
【０１１５】
【化２０】
2013534026.tif 000022
【０１１６】
【化２１】
2013534026.tif 000023
【０１１７】
【化２２】
2013534026.tif 000024
【０１１８】
【化２３】
2013534026.tif 000025
【０１１９】
【化２４】
2013534026.tif 000026
【０１２０】
【化２５】
2013534026.tif 000027
【０１２１】
本新規化合物は、Ｃ−ＣまたはＣ−Ｎ結合を生成するであろう任意の技術を用いて製造することができる。Ｓｕｚｕｋｉ，Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｓｔｉｌｌｅ，およびＰｄ−またはＮｉ−触媒Ｃ−Ｎカップリングなどの、様々なそのような技術は公知である。重水素化化合物は、重水素化前駆体材料を使用して類似の方法でまたは、より一般的には、非重水素化化合物を、三塩化アルミニウムもしくはエチルアルミニウムジクロリドなどの、ルイス酸Ｈ／Ｄ交換触媒の存在下に、ｄ６−ベンゼンなどの、重水素化溶媒で処理することによって調製することができる。例示的な調製は、実施例において示される。
【０１２２】
本化合物は、溶液処理技術を用いて層を形成することができる。用語「層」は、用語「フィルム」と同じ意味で用いられ、所望の領域を覆うコーティングを意味する。この用語はサイズによって限定されない。この領域は、全体デバイスほどに大きいかもしくは実視覚表示などの特異的な機能領域ほどに小さい、または単一サブピクセルほどに小さいものであり得る。層およびフィルムは、蒸着、液相堆積（連続および不連続技術）、ならびに熱転写などの、任意の従来型堆積技術によって形成することができる。連続堆積技術としては、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、浸漬コーティング、スロット−ダイコーティング、スプレーコーティング、および連続ノズルコーティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。不連続堆積技術としては、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挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１２３】
４．有機電子デバイス
本方法は、電子デバイスにおけるその適用の観点からさらに説明されるが、それはそのような適用に限定されない。
【０１２４】
図２は、２つの電気接触層の間に置かれた少なくとも２つの有機活性層を含む、例示的な電子デバイス、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイである。電子デバイス１００は、アノード層１１０から放射層（ｅｍｉｓｓｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）１４０への正孔の注入を促進する１つまたは複数の層１２０および１３０を含む。一般に、２つの層が存在する場合、アノードに隣接した層１２０は正孔注入層と呼ばれ、緩衝層と呼ばれることもある。放射層に隣接した層１３０は正孔輸送層と呼ばれる。任意選択の電子輸送層１５０は、放射層１４０とカソード層１６０との間に置かれる。有機層１２０〜１５０は、個々におよびまとめてデバイスの有機活性層と言われる。デバイス１００の用途に依存して、放射層１４０は、印加電圧によって活性化される発光層（発光ダイオードまたは発光電気化学セル中など）、放射エネルギーに応答し、そして印加バイアス電圧を使用してまたは使用せずに信号を発生する材料の層（光検出器中など）であり得る。このデバイスは、システム、駆動方法、および実用性モードに関して限定されない。下塗り層はこの図では示されていない。
【０１２５】
マルチカラーデバイスのためには、放射層１４０は、少なくとも３つの異なる色の異なる領域で構成される。異なる色の領域は、別個の着色領域を印刷することによって形成することができる。あるいは、それは、全体の層を形成し、そして層の異なる領域を異なる色の放射性材料でドープすることによって成し遂げることができる。そのような方法は、たとえば、米国特許出願公開第２００４−００９４７６８号明細書に記載されている。
【０１２６】
ある実施形態においては、本明細書に記載される新規方法は、第２層が特定の領域に閉じ込められている、デバイスにおける任意の連続ペアの有機層のために用いることができる。第１有機活性層および第２有機活性層がその上に置かれた電極を含んでなる有機電子デバイスの製造方法は、
第１表面エネルギーを有する第１有機活性層を電極の上に形成する工程と；
第１有機活性層を下塗り材料で処理して下塗り層を形成する工程と；
下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；
下塗り層を展開して下塗り層を非露光部から除去し、下塗り層のパターンを有する第１活性有機層をもたらす工程であって、下塗り層のパターンが第１表面エネルギーよりも高い第２表面エネルギーを有する工程と；
第１有機活性層上の下塗り層のパターン上に液相堆積によって第２有機活性層を形成する工程と
を含んでなり、
ここで、下塗り材料は、上記のような、式Ｉまたは式Ｉ’を有する。
【０１２７】
本新規方法の一実施形態においては、第２有機活性層は放射層１４０であり、第１有機活性層は、層１４０の直前に適用されたデバイス層である。多くの場合にデバイスは、アノードで始まって構築される。正孔輸送層１３０が存在する場合には、下塗り層は層１３０に適用され、放射層１４０を適用する前に展開されるであろう。層１３０が存在しない場合には、下塗り層は層１２０に適用されるであろう。デバイスがカソードで始まって構築される場合には、下塗り層は、放射層１４０を適用する前に電子輸送層１５０に適用されるであろう。
【０１２８】
本新規方法の一実施形態においては、第１有機活性層は正孔注入層１２０であり、第２有機活性層は正孔輸送層１３０である。デバイスがアノード層で始まって構築される実施形態においては、下塗り層は正孔注入層１２０に適用され、正孔輸送層１３０を適用する前に展開される。一実施形態においては、正孔注入層は、フッ素化材料を含んでなる。一実施形態においては、正孔注入層は、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーを含んでなる。一実施形態においては、正孔注入層は本質的に、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーからなる。ある実施形態においては、下塗り層は本質的に、正孔輸送材料からなる。一実施形態においては、下塗り層は本質的に、正孔輸送層と同じ正孔輸送材料からなる。
【０１２９】
デバイスにおけるこれらの層は、そのような層に有用であることが知られている任意の材料製であり得る。本発明のデバイスは、アノード層１１０またはカソード層１６０に隣接することができる支持体または基材（図示せず）を含んでもよい。ほとんどの場合に、支持体はアノード層１１０に隣接している。支持体は、可撓性であることも剛性であることも、有機であることも無機であることもできる。一般に、ガラスまたは可撓性有機フィルムが支持体として使用される。アノード層１１０は、カソード層１６０と比較して正孔を注入するためにより効率的である電極である。アノードは、金属、混合金属、合金、金属酸化物または混合酸化物を含有する材料を含むことができる。好適な材料としては、２族元素（すなわち、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）の混合酸化物、１１族元素、４族、５族、および６族の元素、ならびに８〜１０族の遷移元素が挙げられる。アノード層１１０が光透過性であるべきである場合には、インジウム・スズ酸化物などの１２族、１３族、および１４族の元素の混合酸化物を使用することができる。本明細書において使用される場合、語句「混合酸化物」は、２族元素または１２族、１３族、または１４族の元素から選択される２つ以上の異なる陽イオンを有する酸化物を意味する。アノード層１１０用の材料の幾つかの非限定的な具体例としては、インジウム・スズ酸化物（「ＩＴＯ」）、アルミニウム・スズ酸化物、アルミニウム・亜鉛酸化物、金、銀、銅、およびニッケルが挙げられるが、これらに限定されるものではない。アノードはまた、ポリアニリン、ポリチオフェン、またはポリピロールなどの有機材料を含んでなることができる。
【０１３０】
アノード層１１０は、化学蒸着法もしくは物理蒸着法またはスピンキャスト法によって形成することができる。化学蒸着は、プラズマ化学蒸着（「ＰＥＣＶＤ」）または金属有機化学蒸着（「ＭＯＣＶＤ」）として行うことができる。物理蒸着としては、イオンビームスパッタリングなどのスパッタリング、ならびにｅビーム蒸発および抵抗蒸発の任意の形態を挙げることができる。物理蒸着の具体的な形態としては、ｒｆマグネトロンスパッタリングおよび誘導結合プラズマ物理蒸着（「ＩＭＰ−ＰＶＤ」）が挙げられる。これらの堆積技術は、半導体製造分野においては周知である。
【０１３１】
通常、アノード層１１０は、リソグラフ操作中にパターン化される。このパターンは、要望通りに変わってもよい。これらの層は、たとえば、パターン化マスクまたはレジストを、第１電気接触層材料を適用する前に第１可撓性複合材料バリア構造上に置くことによってパターンで形成することができる。あるいは、これらの層は、全体の層として適用することができ（ブランケット堆積とも呼ばれる）、続いて、たとえば、パターン化されたレジスト層と湿式化学エッチングまたはドライエッチング技術とを使用してパターン化することができる。当技術分野において周知である他のパターン化方法を使用することもできる。電子デバイスが配列内に置かれる場合、アノード層１１０は典型的には、実質的に同じ方向に伸びる長さを有する実質的に平行のストリップに成形される。
【０１３２】
正孔注入層１２０は、放射層への正孔の注入を促進する、およびアノード表面を平坦化してデバイスにおけるショートを防ぐ機能を果たす。正孔注入材料は、ポリマー、オリゴマー、または小分子であってもよく、溶液、分散液、懸濁液、エマルジョン、コロイド状混合物、またはその他の組成物の形態にあってもよい。
【０１３３】
正孔注入層は、多くの場合プロトン酸でドープされている、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、ポリマー材料で形成することができる。これらのプロトン酸は、たとえば、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）などであり得る。正孔注入層１２０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んでなることができる。一実施形態においては、正孔注入層１２０は、導電性ポリマーおよびコロイド形成性ポリマー酸の分散液から製造される。そのような材料は、たとえば、米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書、同第２００４／０１２７６３７号明細書、同第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。
【０１３４】
正孔注入層１２０は、任意の堆積技術によって適用することができる。一実施形態においては、正孔注入層は、上に記載されたような、溶液堆積法によって適用される。一実施形態においては、正孔注入層は、連続溶液堆積法によって適用される。
【０１３５】
層１３０は、正孔輸送材料を含んでなる。正孔輸送層用の正孔輸送材料の例は、たとえば、Ｙ．Ｗａｎｇ，Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｏｕｒｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１８，ｐ．８３７−８６０，１９９６にまとめられている。正孔輸送小分子および正孔輸送ポリマーの両方を使用することができる。一般に使用される正孔輸送分子としては：４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）；４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）；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）；４、４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）；１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）；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）；α−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−トランス−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、銅フタロシアニンなどの、ポルフィリン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一般に使用される正孔輸送ポリマーとしては、ポリビニルカルバゾール、（フェニルメチル）ポリシラン、ポリ（ジオキシチオフェン）、ポリアニリン、およびポリピロールが挙げられるが、これらに限定されるものではない。上述のものなどの正孔輸送分子をポリスチレンおよびポリカーボネートなどのポリマーへ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また可能である。
【０１３６】
ある実施形態においては、正孔輸送層は正孔輸送ポリマーを含んでなる。ある実施形態においては、正孔輸送層は本質的に、正孔輸送ポリマーからなる。ある実施形態においては、正孔輸送ポリマーはジスチリルアリール化合物である。ある実施形態においては、このアリール基は２つ以上の縮合芳香環を有するものである。ある実施形態においては、このアリール基はアセンである。用語「アセン」は、本明細書において使用される場合、２つ以上のオルト縮合ベンゼン環を真っ直ぐの線状配置で含有する炭化水素親成分を意味する。
【０１３７】
ある実施形態においては、正孔輸送ポリマーはアリールアミンポリマーである。ある実施形態においては、それは、フルオレンモノマーとアリールアミンモノマーとのコポリマーである。
【０１３８】
ある実施形態においては、このポリマーは架橋性基を有する。ある実施形態においては、架橋は、熱処理および／またはＵＶ線もしくは可視光への露光によって成し遂げることができる。架橋性基の例としては、ビニル、アクリレート、パーフルオロビニルエーテル、１−ベンゾ−３，４−シクロブタン、シロキサン、およびメチルエステルが挙げられるが、これらに限定されるものではない。架橋性ポリマーは、溶液法ＯＬＥＤの製造において利点を有することができる。堆積の後に不溶性フィルムへ変換することができる層を形成するための可溶性ポリマー材料の適用は、層溶解問題なしの多層溶液処理ＯＬＥＤデバイスの製造を可能にすることができる。
【０１３９】
架橋性ポリマーの例は、たとえば、米国特許出願公開第２００５／０１８４２８７号明細書および国際公開第２００５／０５２０２７号パンフレットに見いだすことができる。
【０１４０】
ある実施形態においては、正孔輸送層は、９，９−ジアルキルフルオレンとトリフェニルアミンとのコポリマーであるポリマーを含んでなる。ある実施形態においては、正孔輸送層は本質的に、９，９−ジアルキルフルオレンとトリフェニルアミンとのコポリマーであるポリマーからなる。ある実施形態においては、このポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンと４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）ビフェニルとのコポリマーである。ある実施形態においては、このポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンとＴＰＢとのコポリマーである。ある実施形態においては、このポリマーは、９，９−ジアルキルフルオレンとＮＰＢとのコポリマーである。ある実施形態においては、このコポリマーは、（ビニルフェニル）ジフェニルアミンおよび９，９−ジスチリルフルオレンまたは９，９−ジ（ビニルベンジル）フルオレンから選択される第３コモノマーから製造される。ある実施形態においては、正孔輸送層は、非平面立体配置で連結されている共役部分を有するトリアリールアミンを含んでなる材料を含んでなる。そのような材料は、モノマーまたはポリマーであり得る。そのような材料の例は、たとえば、国際公開第２００９／０６７４１９号パンフレットに記載されている。
【０１４１】
ある実施形態においては、正孔輸送層は、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンおよびペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０二無水物などの、ｐ−ドーパントでドープされている。
【０１４２】
ある実施形態においては、正孔輸送層は、上に記載されたような、式Ｉまたは式Ｉ’を有する材料を含んでなる。ある実施形態においては、正孔輸送層は本質的に、式Ｉまたは式Ｉ’を有する材料からなる。
【０１４３】
正孔輸送層１３０は、任意の堆積技術によって適用することができる。一実施形態においては、正孔輸送層は、上に記載されたような、溶液堆積法によって適用される。一実施形態においては、正孔輸送層は、連続溶液堆積法によって適用される。
【０１４４】
デバイスの用途に依存して、放射層１４０は、印加電圧によって活性化される発光層（発光ダイオードまたは発光電気化学セル中など）、放射エネルギーに応答し、そして印加バイアス電圧を使用してまたは使用せずに信号を発生する材料の層（光検出器中など）であり得る。一実施形態においては、放射性材料は、有機エレクトロルミネセンス（「ＥＬ」）材料である。小分子有機蛍光性化合物、蛍光性およびリン光性の金属錯体、共役ポリマー、およびそれらの混合物を含むが、これらに限定されない、任意のＥＬ材料を本発明のデバイスに使用することができる。蛍光性化合物の例としては、クリセン、ピレン、ペリレン、ルブレン、クマリン、アントラセン、チアジアゾール、それらの誘導体、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。金属錯体の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの、金属キレート化オキシノイド化合物；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フェニルピリジン配位子、フェニルキノリン配位子、またはフェニルピリミジン配位子を有するイリジウムの錯体などの、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ッセンス化合物、ならびに、たとえば、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号パンフレットに記載されている有機金属錯体、ならびにそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ある場合には、小分子蛍光性材料または有機金属材料が、加工特性および／または電子特性を向上させるためにホスト材料とともにドーパントとして堆積される。共役ポリマーの例としては、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（スピロビフルオレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレン）、それらのコポリマー、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１４５】
放射層１４０は、任意の堆積技術によって適用することができる。一実施形態においては、放射層は、上に記載されたような、溶液堆積法によって適用される。一実施形態においては、放射層は、連続溶液堆積法によって適用される。
【０１４６】
任意選択の層１５０は、電子輸送を促進する、およびまた緩衝層または層界面での励起子の消光を防止するための閉じ込め層として役立つという両方の機能を果たすことができる。好ましくは、この層は、電子の移動を促進し、かつ、励起子の消光を減少させる。任意選択の電子輸送層１５０に使用することができる電子輸送材料の例としては、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の、金属キレート化オキシノイド化合物；ならびに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−ベンズイミダゾール）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などのアゾール化合物；２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンなどのキノキサリン誘導体；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）などのフェナントロリン類；ならびにそれらの混合物が挙げられる。ある実施形態においては、電子輸送層は、ｎ−ドーパントをさらに含んでなる。ｎ−ドーパント材料は周知である。ｎ−ドーパントとしては、１族および２族金属；ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＣｓ2ＣＯ3などの、１族および２族金属塩；Ｌｉキノレートなどの、１族および２族金属有機化合物；ならびにロイコ染料などの、分子ｎ−ドーパント、Ｗ2（ｈｐｐ）4（ここで、ｈｐｐ＝１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド−［１，２−ａ］−ピリミジンである）およびコバルトセンなどの、金属錯体、テトラチアナフタセン、ビス（エチレンジチオ）テトラチアフルバレン、複素環ラジカルまたはジラジカル、ならびに複素環ラジカルまたはジラジカルのダイマー、オリゴマー、ポリマー、ジスピロ化合物および多環化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１４７】
電子輸送層１５０は通常、化学蒸着法または物理蒸着法によって形成される。
【０１４８】
カソード１６０は、電子または負電荷キャリアを注入するために特に有効である電極である。カソードは、アノードよりも低い仕事関数を有する任意の金属または非金属であり得る。カソード用の材料は、１族のアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属、希土類元素およびランタニドなどの、１２族金属、およびアクチニドから選択することができる。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、ならびに組み合わせなどの材料を使用することができる。Ｌｉ含有有機金属化合物、ＬｉＦ、Ｌｉ2Ｏ、Ｃｓ含有有機金属化合物、ＣｓＦ、Ｃｓ2Ｏ、およびＣｓ2ＣＯ3をまた、作動電圧を低くするためにカソード層の堆積の前に堆積することができる。この層は電子注入層と言われてもよい。
【０１４９】
カソード層１６０は通常、化学蒸着法または物理蒸着法によって形成される。
【０１５０】
ある実施形態においては、追加の層が有機電子デバイス内に存在してもよい。
【０１５１】
各機能性層を２つ以上の層で構成できることは理解される。
【０１５２】
一実施形態においては、異なる層は以下の範囲の厚さを有する：アノード１１０、１００〜５０００Å、一実施形態においては１００〜２０００Å；正孔注入層１２０、５０〜２５００Å、一実施形態においては２００〜１０００Å；正孔輸送層１３０、５０〜２５００Å、一実施形態においては２００〜１０００Å；放射層１４０、１０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；電子輸送層１５０、５０〜２０００Å、一実施形態においては１００〜１０００Å；カソード１６０、２００〜１００００Å、一実施形態においては３００〜５０００Å。電子注入層が存在する場合、堆積される材料の量は一般に、１〜１００Å、一実施形態においては１〜１０Åの範囲にある。層の厚さの望ましい比は、使用される材料の厳密な性質に依存する。
【０１５３】
ある実施形態においては、電極の上に置かれた第１有機活性層および第２有機活性層を含んでなり、そして第１有機活性層と第２有機活性層との間にパターン化下塗り層をさらに含んでなる有機電子デバイスであって、前記第２有機活性層が、下塗り層が存在する領域のみに存在し、かつ、下塗り層が、上に記載されたような、式Ｉまたは式Ｉ’を有する材料を含んでなるデバイスが提供される。ある実施形態においては、下塗り層は本質的に、式Ｉまたは式Ｉ’を有する材料からなる。ある実施形態においては、第１有機活性層は、導電性ポリマーおよびフッ素化酸ポリマーを含んでなる。ある実施形態においては、第２有機活性層は、正孔輸送材料を含んでなる。ある実施形態においては、第１有機活性層は、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーを含んでなり、第２有機活性層は本質的に、正孔輸送材料からなる。
【０１５４】
ある実施形態においては、正孔注入層および正孔輸送層をその上に有するアノードを含んでなる有機電子デバイスの製造方法であって、前記方法が、
アノードの上に正孔注入層を形成する工程であって、前記正孔注入層がフッ素化材料を含んでなり、第１表面エネルギーを有する工程と；
下塗り層を正孔注入層上に直接形成する工程と；
下塗り層を放射線でパターン様に露光し、露光部と非露光部とをもたらす工程と；
下塗り層を展開して下塗り層を非露光部から効果的に除去し、展開された下塗り層のパターンを正孔注入層上にもたらす工程であって、前記展開された下塗り層が第１表面エネルギーより高い第２表面エネルギーを有する工程と；
下塗り層の展開されたパターン上に液相堆積によって正孔輸送層を形成する工程と
を含んでなり、
ここで、下塗り層が、上記のような、式Ｉまたは式Ｉ’を有する材料を含んでなる
方法が提供される。
【０１５５】
これは、図３に概略的に示される。デバイス２００は、基材（図示せず）上にアノード２１０を有する。アノード上に正孔注入層２２０がある。展開された下塗り層は２２５として示される。正孔注入層２２０の表面エネルギーは、下塗り層２２５の表面エネルギーよりも小さい。正孔輸送層２３０が下塗り層および正孔注入層の上に堆積される場合、それは、正孔注入層の低エネルギー表面をぬらさず、下塗り層のパターンの上にのみ残る。
【０１５６】
ある実施形態においては、正孔注入層は、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーを含んでなる。ある実施形態においては、正孔注入層は本質的に、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーからなる。ある実施形態においては、正孔注入層は本質的に、フッ素化酸ポリマーでドープされた導電性ポリマーおよび無機ナノ粒子からなる。ある実施形態においては、これらの無機ナノ粒子は、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、三酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化サマリウム、酸化イットリウム、酸化セシウム、酸化第二銅、酸化第二スズ、酸化アンチモン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。そのような材料は、たとえば、米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書、同第２００４／０１２７６３７号明細書、同第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。
【０１５７】
ある実施形態においては、下塗り層は本質的に、式Ｉまたは式Ｉ’を有する材料からなる。
【０１５８】
ある実施形態においては、正孔輸送層は、トリアリールアミン、カルバゾール類、それらのポリマー類似体、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。ある実施形態においては、正孔輸送層は、ポリマートリアリールアミン、非平面立体配置で連結されている共役部分を有するポリマートリアリールアミン、およびフルオレンとトリアリールアミンとのコポリマーからなる群から選択される。
【０１５９】
ある実施形態においては、本方法は、正孔輸送層上に液相堆積によって放射層を形成する工程をさらに含んでなる。ある実施形態においては、この放射層は、エレクトロルミネセンスドーパントおよび１つまたは複数のホスト材料を含んでなる。ある実施形態においては、この放射層は、インクジェット印刷および連続ノズル印刷からなる群から選択される液相堆積技術によって形成される。
【実施例】
【０１６０】
本明細書に記載される概念は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定しない、以下の実施例でさらに説明される。
【０１６１】
追加の原材料としては：
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、ＨＩＪ−１が挙げられる。そのような原材料は、たとえば、米国特許出願公開第２００４／０１０２５７７号明細書、同第２００４／０１２７６３７号明細書、同第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。
【０１６２】
【化２６】
2013534026.tif 000028
【０１６３】
合成実施例
本実施例は、化合物Ｒの合成を例示する。
【０１６４】
【化２７】
2013534026.tif 000029
【０１６５】
１，４−ジブロモ−２，５−ジヘキシルベンゼン（８．０５ミリモル、３．２５５ｇ）、ホウ酸エステル２６（１７．７ミリモル、７．５４５ｇ）、Ｎａ2ＣＯ3（４０．３ミリモル、４．２６８ｇ）およびＡｌｉｑｕａｔ  ３３６（０．５００ｇ）を、撹拌棒および冷却器付きの２５０ｍＬの２口丸底フラスコ中でトルエン（１００ｍＬ）に懸濁させた。反応混合物を脱気し、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4（０．４０３ミリモル、０．４６５ｇ）を加え、これに脱気水（５０ｍＬ）の添加が続いた。反応物を９０℃に２日間加熱した。生じた反応混合物を酢酸エチル（１５０ｍＬ）で希釈し、酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で洗浄した。有機層をブライン（２×１００ｍＬ）で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。１：３ＤＣＭ：ヘキサンを使用するシリカゲルでのカラムクロマトグラフィーによる精製は、白色粉末（５６％、３．８ｇ）を生成した。1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ2Ｃｌ2）δ＝７．４５（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ），７．３３−７．３１（ｍ，５Ｈ），７．２６−７．１９（ｍ，５Ｈ），６．６５（ｓ，２Ｈ），２．７１−２．６３（ｍ，９Ｈ０，１．５４（ｓ，１８Ｈ），１．３１−１．２０（ｍ，１４Ｈ），１．１５（ｔ，Ｊ＝７．４９，７Ｈ），０．８３（ｔ，Ｊ＝６．８５Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１６６】
化合物２７（４．５４ミリモル、３．８００ｇ）を２００ｍＬの丸底フラスコに加え、ジクロロメタン（９０ｍＬ）に溶解させた。トリフルオロ酢酸（４５．４ミリモル、５．１７５ｇ）をこの溶液に滴加した。１日後にジクロロメタンを回転蒸発によって除去し、生じた灰色粉末をエチルエーテル（１００ｍＬ）に溶解させた。重炭酸ナトリウム（１００ｍＬ）を加えてＴＦＡを中和した。層を分離し、有機層を水（２×１００ｍＬ）、続いて、ブライン（２×１００ｍＬ）で洗浄した。硫酸マグネシウム上での乾燥および濃縮は、わずかに灰色がかった白い粉末（１００％、２．８９１ｇ）を生成した。1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ2Ｃｌ2）δ＝７．２８（ｍ，２Ｈ），７．２３−７．１８（ｍ，６Ｈ），７．１６（ｄ，Ｊ＝８．４７Ｈｚ，４Ｈ），６．７６（ｄ，Ｊ＝８．３７Ｈｚ，４Ｈ），３．７７（ｓ，４Ｈ），２．７１−２．６３（ｍ，６Ｈ），１．３−１．１９（ｍ，１６Ｈ），１．１５（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，８Ｈ），０．８３（ｔ，Ｊ＝６．８６Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１６７】
２５０ｍＬの丸底フラスコに、ジアミン２８（４．５３９ミリモル、２．８９１ｇ）、ブロモビフェニル（９．１２３ミリモル、２．１２７ｇ）およびトルエン（６５ｍＬ）を加えた。続いて、Ｐｄ2（ｄｂａ）3（０．２２７ミリモル、０．２０８ｇ）およびＰtＢｕ３（０．４５４ミリモル、０．０９２ｇ）を加えた。反応混合物を、塩基、ＮａＯtＢｕ（９．０７８ミリモル、０．８４５ｇ）を加える前に５分間撹拌した。３日後に生じた反応混合物をトルエン（１００ｍＬ）で希釈し、シリカおよびセライトのパッドを通して濾過し、トルエン（３×１００ｍＬ）、続いて、酢酸エチル（２×１００ｍＬ）で洗浄し、濃縮して茶色固体にした。溶出液１：６の酢酸エチル：ヘキサンを使用する、シリカゲルでのカラムクロマトグラフィーによる精製は、白色粉末（５５％、２．３６７ｇ）を生成した。1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ2Ｃｌ2）δ＝７．６１（ｄ，Ｊ＝７．２４Ｈｚ，４Ｈ），７．５７（ｄ，Ｊ＝８．５１Ｈｚ，４Ｈ），７．４３（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，４Ｈ），７．３４−７．２８（ｍ，１２Ｈ），５．９９（ｓ，２Ｈ），２．７３（ｑ，Ｊ＝Ｈｚ，４Ｈ），２．６６（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，６Ｈ），１．３３−１．１７（ｍ，２０Ｈ），０．８４（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１６８】
化合物２９（２．５１５ミリモル、２．３６７ｇ）および１−ブロモ−４−ヨードベンゼン（３．７７２ミリモル、１．０６７ｇ）、Ｐｄ2（ｄｂａ）3（０．１２６ミリモル、０．１１５ｇ）および１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（０．２５１ミリモル、０．１３９ｇ）を、冷却器および撹拌棒を備えた１００ｍＬの２口丸底フラスコ中でトルエン（１００ｍＬ）に懸濁させた。混合物を撹拌し、ナトリウムｔ−ブトキシド（２．７６６ミリモル、０．２６６ｇ）を加えた。反応混合物を、反応完了まで９０℃で加熱した。生じた反応混合物をトルエン（５０ｍＬ）で希釈し、シリカおよびセライトのパッドを通して濾過し、トルエン（２×２００ｍＬ）で洗浄し、濃縮して茶色固体を形成した。１：２のジクロロメタン：ヘキサンを使用するシリカゲルでのカラムクロマトグラフィーによる精製、生成物画分をＭｅＯＨで洗浄し、濾過して白色粉末（２３％、０．７１５ｇ）を得た。1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ2Ｃｌ2）δ＝７．６１（ｄ，Ｊ＝６．９５Ｈｚ，４Ｈ），７．５６（ｄ，Ｊ＝８．７３Ｈｚ，４Ｈ），７．４６−７．４（ｍ，８Ｈ），７．３４−７．２９（ｍ，１０Ｈ），７．２４−７．１８（ｍ，１２Ｈ），７．０８（ｄ，Ｊ＝８．８９Ｈｚ，４Ｈ），２．７４（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），２．６５（ｔＪ＝８．１２Ｈｚ，６Ｈ），１．３２−１．１８（ｍ，２２Ｈ），０．８３（ｔ，Ｊ＝６．８８Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１６９】
化合物３０（０．６２６ｇ、０．５０ミリモル）をシンチレーション・バイアルに加え、１６ｍＬのトルエンに溶解させた。清潔な、乾燥した５０ｍＬのＳｃｈｌｅｎｋ管にビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）（０．２７８ｇ、１．０１０ミリモル）を装入した。２，２’−ジピリジル（０．１５８ｇ、１．０１０ミリモル）および１，５−シクロオクタジエン（０．１０９ｇ、１．０１０ミリモル）を、シンチレーション・バイアルへ量り取り、４ｍＬのＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドに溶解させた。この溶液をＳｃｈｌｅｎｋ管に加えた。Ｓｃｈｌｅｎｋ管をアルミニウムブロック中へ挿入し、このブロックを、６０℃の内部温度をもたらす設定点でホットプレート／撹拌機上で加熱、撹拌した。この触媒系を６０℃で３０分間保持し、次に７０℃に上げた。トルエン中のモノマー溶液をＳｃｈｌｅｎｋ管に加え、この管を密封した。重合混合物を７０℃で１８時間撹拌した。１８時間後に、Ｓｃｈｌｅｎｋ管をブロックから取り出し、室温まで放冷した。この管をグローブボックスから取り出し、内容物を濃ＨＣｌ／ＭｅＯＨ（１．５％ｖ／ｖ濃ＨＣｌ）の溶液中へ注いだ。２時間撹拌した後、ポリマーを真空濾過によって集め、高真空下に乾燥させた。このポリマーを、トルエンからＨＣｌ／ＭｅＯＨ（１％ｖ／ｖ濃ＨＣｌ）、ＭｅＯＨ、トルエン（ＣＭＯＳグレード）、および酢酸エチル中への一連の沈澱によって精製した。白色の繊維状ポリマー（０．２７ｇ、４７％収率）を得た。このポリマーの分子量は、ＧＰＣ（ＴＨＦ移動相、ポリスチレン標準）によって測定した：Ｍw＝１４０，３９９；Ｍn＝４７，６８２。ＮＭＲ分析は、化合物Ｒの構造を裏付けた。
【０１７０】
追加のジブロモ化合物は、類似の方法で調製することができる。追加のポリマーは、これらのジブロモ化合物から上に記載されたものに類似の方法で調製することができる。幾つかの追加のポリマーの分子量を表１に下で示す。分子量は、ＧＰＣ（ＴＨＦ移動相、ポリスチレン標準）によって測定した。
【０１７１】
【表１】
2013534026.tif 000030
【０１７２】
実施例１〜４
これらの実施例は、異なる下塗り材料および接触角の生じる変化を例示する、ここで、下塗り層は、液相堆積によって形成し、液体での処理によって展開する。
【０１７３】
試験クーポンは、ＨＩＪ−１またはＨＩＪ−２の水性分散液をガラス基材上へ５０ｎｍの厚さまでスピンコートすることによって調製した。この層を乾燥させた後、下塗り層を、下塗り材料のトルエン溶液を乾燥したＨＩＪ層上へスピンコーティングすることによって形成した。乾燥後に、下塗り層をパターンで放射線に露光した。この露光は、１００ｍＪ／ｃｍ2の線量で２４８ｎｍにおいてであった。露光後に、下塗り層を、２０００ｒｐｍで６０秒間回転させながらアニソールを吹き付けることによって展開し、次に３０秒間回転させることによって乾燥させた。材料および結果のまとめを表２に示す。
【０１７４】
【表２】
2013534026.tif 000031
【０１７５】
実施例５〜８および比較例Ａ
これらの実施例は、放射層が蒸着によって形成される電子デバイスにおいて液相堆積によって形成される下塗り層を例示する。
【０１７６】
デバイスは、ガラス基材上に以下の構造を有した：
アノード＝インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）：５０ｎｍ
正孔注入層＝ＨＩＪ−１（５０ｎｍ）
下塗剤層：実施例５＝化合物Ｓ（２０ｎｍ）
実施例６＝化合物Ｔ（２０ｎｍ）
実施例７＝化合物ＤＤ（２０ｎｍ）
実施例８＝化合物ＥＥ（２０ｎｍ）
比較例Ａ＝なし
正孔輸送層＝ＰＭ−１（２０ｎｍ）
放射層：１３：１のホスト１：ドーパント１（４０ｎｍ）、ここで、ホスト１はジアリールアントラセン化合物であり、ドーパント１はビス（ジアリールアミノ）クリセン化合物である
電子輸送層：金属キノレート誘導体である、ＥＴ１（１０ｎｍ）
カソード：ＣｓＦ／Ａｌ（０．７／１００ｎｍ）。
【０１７７】
ＯＬＥＤデバイスは、溶液処理技術と熱蒸発技術との組み合わせによって製造した。Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ製のパターン化インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）コーテッドガラス基材を使用した。ＩＴＯ基材は、３０オーム／スクエアのシート抵抗および８０％光透過率を有するＩＴＯでコートされたＣｏｒｎｉｎｇ  １７３７ガラスをベースとしている。パターン化ＩＴＯ基材を、水性洗剤溶液中で超音波によって清潔にし、蒸留水ですすいだ。パターン化ＩＴＯをその後アセトン中で超音波によって清潔にし、イソプロパノールでリンスし、窒素の流れ中で乾燥させた。
【０１７８】
デバイス製造の直前に、清潔にした、パターン化ＩＴＯ基材をＵＶ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表面の上にスピンコートし、加熱して溶剤を除去した。冷却後に、下塗り層を、ＰＭ−３のトルエン溶液を正孔注入層上へスピンコートすることによって形成した。この下塗り層を、１００ｍＪ／ｃｍ2の線量で２４８ｎｍにおいて像様に露光した。露光後に、下塗り層を、撹拌しながらトルエン中に浸漬することによって展開し、次にトルエンでリンスした。展開した層を窒素で乾燥させた。比較例Ａについては、下塗り層はなかった。基材を次に正孔輸送材料の溶液でスピンコートし、次に加熱して溶剤を除去した。冷却後に、基材をマスクし、真空チャンバーに入れた。放射層材料を次に熱蒸発によって堆積し、続いて、電子輸送層、次にＣｓＦの層を堆積した。マスクを次に真空で取り換え、Ａｌの層を熱蒸発によって堆積した。チャンバーを脱気し、デバイスを、ガラス蓋、防湿剤、およびＵＶ硬化性エポキシを使用して封入した。
【０１７９】
ＯＬＥＤサンプルを、（１）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）曲線、（２）エレクトロルミネセンス放射輝度対電圧、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することによって特徴づけた。全３つの測定は同時に行い、コンピューターで管理した。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放射輝度を、デバイスを運転するために必要とされる電流で割ることによって測定した。この単位はｃｄ／Ａである。電力効率は、ｐｉを乗じ、作動電圧で割った電流効率である。この単位はｌｍ／Ｗである。
【０１８０】
得られたデバイスデータを表３に示す。
【０１８１】
【表３】
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【０１８２】
説明または実施例において前述したすべての行為が必要なわけではなく、特定の行為の一部は不要である場合があり、１つまたは複数のさらに別の行為が、前述の行為に加えて実施される場合があることに留意されたい。さらに、行為が列挙されている順序は、必ずしもそれらが実施される順序ではない。
【０１８３】
以上の明細書において、具体的な実施形態に関して本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者には、以下の特許請求の範囲に記載されるような本発明の範囲から逸脱することなく種々の修正および変更が行われ得ることが分かるだろう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく説明的なものであると見なすべきであり、すべてのそのような修正形態は本発明の範囲内に含まれることを意図している。
【０１８４】
特定の実施形態に関して、利益、その他の利点、および問題に対する解決法を以上に記載してきた。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、およびなんらかの利益、利点、または解決法を発生させたり、より顕著にしたりすることがある任意の特徴は、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての決定的に重要な、必要な、または本質的な特徴であるとして解釈されるべきではない。
【０１８５】
明確にするために、別々の実施形態の状況において本明細書に記載されているある種の特徴はまた、１つの実施形態の中で組み合わせて提供されてもよいことが理解されるべきである。逆に、簡潔にするために、１つの実施形態の状況において記載される種々の特徴はまた、別々にまたは任意の副次的な組み合わせで提供されてもよい。さらに、範囲で述べられる数値の言及には、当該範囲内のそれぞれの値およびすべての値が含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2013534026.tif 000042
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