(57)【要約】  アノードと、イオン化ポテンシャルＩＰHTLを有する材料を含む正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードとを含む有機発光ダイオードが提供される。発光層は、（ａ）イオン化ポテンシャルＩＰemtを有するフッ素化６配位イリジウム錯体エミッタと、（ｂ）イオン化ポテンシャルＩＰHOを有する電子輸送ホスト材料と、（ｃ）イオン化ポテンシャルＩＰxを有する再結合ゾーンシフト添加剤とを含む。ゾーンシフト添加剤に対するホストの重量比は少なくとも４であり、次のようなエネルギー関係が存在する。（ｉ）（ＩＰHTL−（ＩＰemt））≧−０．１ｅＶ、（ｉｉ）ＩＰHO＞ＩＰHTL、および（ｉｉｉ）ＩＰx≦ＩＰHTL。
2011501472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードと、イオン化ポテンシャルＩＰHTLを有する材料を含む正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードとを含む有機発光ダイオードであって、前記発光層が、
（ａ）イオン化ポテンシャルＩＰemtを有するフッ素化イリジウム錯体エミッタと、
（ｂ）イオン化ポテンシャルＩＰHOを有する電子輸送ホストと、
（ｃ）イオン化ポテンシャルＩＰxを有する再結合ゾーンシフト添加剤とを含み、
（ｉ）（ＩＰHTL−（ＩＰemt））≧−０．１ｅＶ、
（ｉｉ）ＩＰHO＞ＩＰHTL、および
（ｉｉｉ）ＩＰx≦ＩＰHTLであり、
ゾーンシフト添加剤に対するホストの重量比が少なくとも４であるダイオード。
【請求項２】
前記エミッタが、少なくとも１つの炭素および少なくとも１つの窒素を介して配位された、少なくとも１個のフッ素化シクロメタル多座配位子を有する請求項１に記載のダイオード。
【請求項３】
前記エミッタが、式Ｉｒ（Ｌ１）a（Ｌ２）b（Ｌ３）cを有する錯体であり、式中、
Ｌ１は、炭素と窒素を介して配位されたフッ素化モノアニオン性シクロメタル二座配位子であり、
Ｌ２は、炭素を介して配位されないモノアニオン性二座配位子であり、
Ｌ３は、単座配位子であり、
ａは１〜３、
ｂおよびｃは、それぞれ独立して０〜２、
ａ、ｂ、およびｃは、前記イリジウムが６配位で、前記錯体が電気的に中性であるように選択される請求項１に記載のダイオード。
【請求項４】
Ｌ１は、フェニルピリジン、フェニルキノリン、フェニルピリミジン、フェニルピラゾール、チエニルピリジン、チエニルキノリン、およびチエニルピリミジンのフッ素化誘導体からなる群から選択される請求項３に記載のダイオード。
【請求項５】
ａ＝２、ｂ＝１、ｃ＝０であり、Ｌ２が、β―エノラート配位子、β―エノラート配位子のＮ類似体、β―エノラート配位子のＳ類似体、アミノカルボキシレート配位子、イミノカルボキシレート配位子、サリチレート配位子、ヒドロキシキノリネート配位子、ヒドロキシキノリネート配位子のＳ類似体、およびホスフィノアルコキシド配位子からなる群から選択される請求項４に記載のダイオード。
【請求項６】
前記イリジウムエミッタ錯体は、下式：
【化１】
2011501472.tif 000017
【化２】
2011501472.tif 000018
からなる群から選択される請求項１に記載のダイオード。
【請求項７】
前記ホストが、金属キレート化オキシノイド化合物、アゾール化合物、キノキサリン誘導体、フェナントロリン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される請求項１に記載のダイオード。
【請求項８】
前記ホストは、下式：
【化３】
2011501472.tif 000019
【化４】
2011501472.tif 000020
からなる群から選択される請求項７に記載のダイオード。
【請求項９】
前記添加剤は、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）、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）、それらの誘導体、それらのオリゴマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１に記載のダイオード。
【請求項１０】
前記添加剤は、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−カルバゾル−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）、および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）からなる群から選択される請求項１に記載のダイオード。
【請求項１１】
前記添加剤は、下式：
【化５】
2011501472.tif 000021
【化６】
2011501472.tif 000022
からなる群から選択される請求項１に記載のダイオード。
【請求項１２】
ホスト対ゾーンシフト添加剤の重量比は、５：１〜２０：１の範囲にある請求項１に記載のダイオード。
【請求項１３】
ホスト対エミッタの重量比は、５：１〜２０：１の範囲にある請求項１に記載のダイオード。
【請求項１４】
ホスト対エミッタの重量比は、８：１〜１３：１の範囲にある請求項１３に記載のダイオード。
【請求項１５】
前記エミッタ錯体は、下式：
Ｉｒ（Ｌ１）2（Ｌ２）およびＩｒ（Ｌ１）2（Ｌ３）（Ｌ３’）
（式中、Ｌ３はアニオン性であり、Ｌ３’は非イオン性である）
から選択される式を有する請求項３のダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００７年１０月２３日に出願された米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく米国仮出願第６０／９８１，８３５号の優先権を主張するものであり、その開示内容は、全体が本明細書に援用されるものとする。
【０００２】
本発明は、一般に、発光用途において発光層として発光材料に使用することのできる材料の３成分の組み合わせに関する。さらに、本発明は、かかる３成分の組み合わせを含む少なくとも１つの活性層を有する電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）など、ＯＬＥＤディスプレイを構成する有機光活性電子デバイスにおいて、１つまたは複数の有機活性層が、２つの電気接点層の間に挟まれている。少なくとも１つの有機活性層が発光層である。ＯＬＥＤにおいて、発光層は、電気接点層の両端に電圧を印加すると、光透過電気接点層を通って光を発する。
【０００４】
典型的なＯＬＥＤデバイスは、アノード、正孔輸送層（「ＨＴＬ」）、発光層、電子輸送層（「ＥＴＬ」）、およびカソードからなり、さらに層を含む場合もある。通常、発光層は、ドーパントと、場合によって、ホストとからなり、そこでドーパントは発光する。発光層に正孔および電子が注入され、ドーパント分子へ直接に至るか、あるいは、ホスト分子へ間接的に至った後ドーパントへと至る。再結合エネルギーによって、ドーパントからエレクトロルミネッセンスが発生する。このような材料のエネルギーギャップは、イオン化ポテンシャル（「ＩＰ」）および電子親和力（「ＥＡ」）によって求められる。発光層では、ホスト（ＩＰHO−ＥＡHO）のエネルギーギャップが存在する場合には、常にドーパント（ＩＰemt−ＥＡemt）のエネルギーギャップより大きいため、ホスト分子で再結合が起こると、エレクトロルミネッセンスを発生するドーパント分子にエネルギーを移動させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＯＬＥＤデバイスにおいて発光層の改善が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
アノードと、イオン化ポテンシャルＩＰHTLを有する材料を含む正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードとを含む有機発光ダイオードであって、発光層が、
（ａ）イオン化ポテンシャルＩＰemtを有するフッ素化イリジウム錯体エミッタと、
（ｂ）イオン化ポテンシャルＩＰHOを有する電子輸送ホストと、
（ｃ）イオン化ポテンシャルＩＰxを有する再結合ゾーンシフト添加剤とを含み、
（ｉ）（ＩＰHTL−（ＩＰemt））≧−０．１ｅＶ、
（ｉｉ）ＩＰHO＞ＩＰHTL、および
（ｉｉｉ）ＩＰx≦ＩＰHTLであり、
ゾーンシフト添加剤に対するホストの重量比が少なくとも４であるダイオードが提供される。
【０００７】
前述の一般的な記述および以下の詳細な記述は、単に例示的および説明的なものであり、添付の特許請求の範囲に定義される本発明を限定するものではない。
【０００８】
本明細書において提示される概念をより良く理解するために、添付の図面において実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】先行技術のデバイスにおけるエネルギー準位の概略図である。
【図１Ｂ】先行技術のデバイスにおけるエネルギー準位の概略図である。
【図２】３成分の発光層を備えたデバイスにおけるエネルギー準位の概略図である。
【図３】ＯＬＥＤデバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
当業者であれば理解しているように、図面中の物体は、簡潔および明瞭にするために図示されており、必ずしも一定の比率で描かれているわけではない。例えば、実施形態をより理解しやすくするために、図面中の一部の物体の寸法は他の物体よりも誇張されている場合がある。
【００１１】
多数の態様および実施形態を以上に説明してきたが、これらは単なる例示にすぎず、限定ではない。本明細書を読めば、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実現可能であることを当業者なら理解するであろう。
【００１２】
以下の詳細な説明および特許請求の範囲から、１つまたは複数の実施形態のうちのいずれかには他にも特徴および利点があることは明白である。最初に、用語の定義および説明を扱い、続いて、発光層、有機発光ダイオードデバイス、および最後に実施例を扱う。
【００１３】
１．用語の定義および説明
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。
【００１４】
層、材料、部材、または構造に関して言及される場合、用語「電荷輸送」は、そのような層、材料、部材、または構造が、比較的効率的かつ少ない電荷損失で、層、材料、部材、または構造の厚さを通過する電荷の移動を促進することを意味することを意図している。正孔輸送材料は正電荷を促進し、電子輸送材料は負電荷を促進する。発光物質は、ある程度電荷輸送特性を有する場合もあるが、用語「電荷輸送層、材料、部材、または構造」は、主な機能が発光である層、材料、部材、または構造を含んでいることを意図していない。
【００１５】
用語「ドーパント」は、用語「エミッタ」と同義的に使用され、任意の材料、または、電圧を印加すると可視光線を放出する材料または層の任意の組み合わせを意味することを意図している。
【００１６】
原子または分子の「電子親和力」（ＥＡ）という用語は、単一に帯電した陰イオンから電子を分離するのに必要なエネルギー、すなわち、そのプロセスのエネルギー変化を意味することを意図している。
Ｘ-→Ｘ＋ｅ-
均等な定義としては、電子が中性原子または分子に結合する時に放出されるエネルギー（ＥＡinitial−ＥＡfinal）である。ＥＡの符号規約は、ほとんどの熱力学量の逆であることは言うまでもない。正の電子親和力は、原子から陰イオンになる時にエネルギーが放出されることを指す。
【００１７】
固体フィルムの電子親和力は、一般に、逆光電子放出分光法（ＩＰＥＳ）によって測定される。また、電子親和力は、当該技術において、最低空軌道（ＬＵＭＯ）として、または分子の電子輸送レベルとして、しばしば同定される。
【００１８】
用語「発光層」は、光が発生し放出されるデバイスの層を意味することを意図している。
【００１９】
接頭辞「フルオロ」および用語「フッ素化」は、１個または複数の水素原子がフッ素原子と置き換えられたことを指す。
【００２０】
用語「フッ素化イリジウム錯体」は、フッ素化される少なくとも１個の配位子を有するイリジウムの配位化合物を意味することを意図している。
【００２１】
用語「６配位」とは、中心にある単一金属原子の周囲に６個の配位子または原子の結合が配置された分子をいう。６配位種のほとんどは、赤道付近に４個の配位子および軸方向に２個の配位子が配置された八面体形分子構造を形成している。用語「配位子」は、金属原子または金属イオンの配位圏に結合している分子、イオン、または原子を意味することを意図している。接尾辞「座」とは、配位子の配位部位の数をいう。単座配位子は１箇所で金属に配位し、二座配位子は２箇所で金属に配位し、三座配位子は、３箇所で金属に配位する。
【００２２】
用語「ホスト」は、エミッタ材料がその中で分散されている材料を意味することを意図している。ホストは、発光層内に５０％を超える濃度で存在する。
【００２３】
原子または分子の「イオン化ポテンシャル」（ＩＰ）という用語は、１モルの単離気体原子またはイオンから１モルの電子を取り出すのに必要なエネルギーである。本明細書中で用いられるように、第１イオン化ポテンシャルのみが考えられる。ＩＰは、物理化学において、電子を渡すための原子もしくはイオンの「磁気抵抗」、または電子を結合する「強度」の基準と考えられ、イオン化エネルギーが大きいほど、電子を取り去るのが困難である。
【００２４】
固体フィルムのイオン化ポテンシャルは、一般に、真空紫外光電子分光法（ＵＰＳ）によって測定される。また、イオン化ポテンシャルは、当該技術において、分子の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）として、または分子の正孔輸送レベルとして、しばしば同定される。
【００２５】
本明細書中で用いられるように、用語「含む」、「含むこと」、「含む」、「含むこと」、「有する」、「有すること」、またはそれらの他のあらゆる変形は、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むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素に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ず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、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。たとえば、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。
【００２６】
また、本発明の要素および成分を説明するために単数形（「ａ」または「ａｎ」）も使用されている。これは単に便宜的なものであり、本発明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、単数形は複数形も含んでいる。
【００２７】
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）に見られるように、「新表記法」（Ｎｅｗ  Ｎｏｔａｔｉｏｎ）の規則を使用している。
【００２８】
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ているものと類似または同等の方法および材料を使用して、本発明の実施形態の実施または試験を行うことができるが、好適な方法および材料については以下に説明する。本明細書において言及されるあらゆる刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、特に明記しない限り、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、材料、方法、および実施例は、単に説明的なものであって、限定を意図したものではない。
【００２９】
本明細書に記載されていない程度の、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、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。
【００３０】
２．発光層
ドーパントホストシステムを有するＯＬＥＤでは、有効なエレクトロルミネッセントデバイスを設計する際に妥協しなければならない。デバイスのエレクトロルミネッセンスの色を、図１（ａ）ではｈν1および図１（ｂ）ではｈν2として示す。フルカラーディスプレイ応用に必要とされるように、エレクトロルミネッセンスの色を一定にしたい場合、デバイス性能を最適化するために、ドーパント分子のイオン化ポテンシャルおよび電子親和力をそれぞれ独立して調整することはできない。例えば、正孔輸送層（ＩＰHTL）のイオン化ポテンシャルにドーパントのイオン化ポテンシャル（図１（ａ）のＩＰ1）を整合させようとする場合、ＨＴＬからドーパントへの正孔注入は増大するが、電子輸送層からの電子注入は損なわれることが多い。反対に、電子輸送層（ＥＡETL）の電子親和力にドーパント（図１（ｂ）のＥＡ2）の電子親和力を整合させようとする場合、ＥＴＬからドーパントへの電子注入は増大するが、正孔輸送層からの正孔注入は低下することが多い。
【００３１】
また、発光層における電荷輸送およびトラッピングに対して、こうした同様の制限をかけることによって、デバイス効率および寿命の両方に影響を与えることができる。例えば、ホスト（ＩＰHO）のイオン化ポテンシャルにドーパント（ＩＰ1またはＩＰ2）のイオン化ポテンシャルを整合させて、正孔トラッピングを最小限したい場合、発光波長を一定に保つために、ドーパント（ＥＡ1またはＥＡ2）の電子親和力を低下させなければならない。これによって、より多くの電子トラッピングが起こる。反対に、ホスト（ＥＡHO）の電子親和力にドーパント（ＥＡ1またはＥＡ2）の電子親和力を整合させたい場合、電子トラッピングは最小になるが、正孔トラッピングは増大する。
【００３２】
例えば、Ｗａｎｇら、Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，７９［４］、４４９（２００１）に論じられているように、フッ素化イリジウム化合物はＯＬＥＤの優れた発光材料として公知である。フッ素化イリジウム化合物は、非フッ素化イリジウム化合物よりも多くの長所があり、例えば、昇華がより容易で、自己消光がより低いため、ルミネッセンス効率がより高いことなどが挙げられる。しかし、フッ素化イリジウム化合物に関する問題の一つとして、Ｗａｎｇらが示すように、非フッ素化化合物と比較して、イオン化ポテンシャルが高いことが挙げられる。これによって、発光層に正孔を注入することが困難となり、デバイス効率および寿命に影響を与える。こうした状況は、図１（ｂ）に示す場合に相当する。
【００３３】
本明細書において、フッ素化イリジウムエミッタの問題を補うことができる新規のデバイス構成が開示されており、効率がより高く、寿命がより長いデバイスになっている。この新規のデバイス構成は、（１）フッ素化イリジウムエミッタと、（２）電子輸送ホスト材料と、（３）再結合ゾーンシフト添加剤とを含む発光層を利用するものである。この添加剤は、正孔注入を増大させることができ、また、わずかに発光層内へ（カソードに向かって）電子−正孔再結合ゾーンを移動させることができる。エミッタ層におけるこの添加剤の濃度は、発光層全体を通過して正孔輸送を向上させる濃度を下回り、デバイス効率を低下させる。このデバイスのエネルギー準位を図２に示す。
【００３４】
新規の構成を有するデバイスの発光層は、
（ａ）フッ素化イリジウム錯体エミッタと、
（ｂ）電子輸送ホストと、
（ｃ）再結合ゾーンシフト添加剤とを含み、
（ｉ）（ＩＰHTL−ＩＰemt）≧−０．１ｅＶ、
（ｉｉ）ＩＰHO＞ＩＰHTL、および
（ｉｉｉ）ＩＰx≦ＩＰHTLであり、
ホスト対ゾーンシフト添加剤の重量比が少なくとも４：１である。ＩＰemtはエミッタのイオン化ポテンシャルであり、ＩＰHTLは正孔輸送層のイオン化ポテンシャルであり、ＩＰxは、添加剤のイオン化ポテンシャルである。すべてのイオン化ポテンシャルには正の値が採用される。ある実施形態においては、デバイスに複数の正孔輸送層がある。この場合、ＩＰHTLは、発光層の直ぐ隣にあり、発光層に最も近接する層における正孔輸送材料のイオン化ポテンシャルを意味する。
【００３５】
ある実施形態においては、ホスト対ゾーンシフト添加剤の重量比は４：１より大きい。ある実施形態においては、この比率は５：１〜２０：１の範囲内にあり、ある実施形態においては、この比率は９：１〜１５：１の範囲内にある。
【００３６】
ある実施形態においては、ホスト対エミッタの重量比は、５：１〜２０：１の範囲内にあり、ある実施形態においては、８：１〜１３：１の範囲内にある。
【００３７】
用語「層」は、用語「フィルム」と同義的に使用され、所望の領域を覆う被膜をいう。この用語は、大きさによって限定されない。この面積は、デバイス全体と同じくらい大きいものもあれば、実際のビジュアルディスプレイなどの特定の機能領域と同じくらい小さいものもあり、あるいは単一サブピクセルと同じくらい小さいものもある。発光層は、蒸着、液相堆積（連続および不連続堆積技術）、および熱転写などの任意の従来の蒸着技術によって形成することができる。熱蒸着では、３つの化合物すべての３成分混合物の単一蒸着があり得る。また、エミッタと、電子輸送ホストおよびゾーンシフト添加剤の２成分混合物との共蒸着もある。この混合物は、ボールミル粉砕、ハンマー／カッター式粉砕、および凍結粉砕のような一般に使用可能な混合および粉砕技術を用いて、粉末状の成分を個々に完全に混合することによって調製することができる。この混合物は、粉末状で用いることができ、または、高圧でコンパクトディスクにプレスすることができる。
【００３８】
液相堆積の場合、材料を液体媒体に溶解または分散し、塗布してフィルムを形成する。連続的蒸着方法として、スピンコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、ディップコート法、スロットコート法、スプレーコート法、および連続的ノズルコート法が挙げられるが、これらに限定されない。不連続的蒸着方法として、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、これらに限定されない。
【００３９】
（ａ）フッ素化イリジウム錯体
エミッタは、少なくとも１個のフッ素化配位子を有するＩｒ（ＩＩＩ）の配位化合物である。Ｉｒは６配位で、錯体は電気的に中性である。ある実施形態においては、フッ素化配位子は、少なくとも１つの炭素および少なくとも１つの窒素を介して配位されたシクロメタル多座配位子である。この配位子は、イリジウムと１個の環を形成する二座配位子、イリジウムと２個の環を形成する三座配位子、またはそれ以上の配位子である。
【００４０】
イリジウム錯体エミッタは、発光層の全重量に対して約１〜２５重量％存在し、ある実施形態においては、５〜１０重量％存在する。
【００４１】
ある実施形態においては、エミッタは、式Ｉｒ（Ｌ１）a（Ｌ２）b（Ｌ３）cを有する錯体であって、式中、
Ｌ１は、炭素と窒素を介して配位したフッ素化モノアニオン性シクロメタル二座配位子であり、
Ｌ２は、炭素を介して配位されないモノアニオン性二座配位子であり、
Ｌ３は、単座配位子であり、
ａは１〜３、
ｂおよびｃは、それぞれ独立して０〜２、
ａ、ｂ、およびｃは、イリジウムが６配位で、錯体が電気的に中性であるように選択される。
式として、限定されないが、Ｉｒ（Ｌ１）3、Ｉｒ（Ｌ１）2（Ｌ２）、およびＩｒ（Ｌ１）2（Ｌ３）（Ｌ３’）が挙げられ、式中、Ｌ３はアニオン性であり、Ｌ３’は、非イオン性である。
【００４２】
Ｌ１配位子は、例えば、フェニルピリジン、フェニルキノリン、フェニルピリミジン、フェニルピラゾール、チエニルピリジン、チエニルキノリン、およびチエニルピリミジンのフッ素化誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書中で用いられるように、用語「キノリン」は、特に記載がない限り、「イソキノリン」を包含する。フッ素化誘導体は、１個または複数のフッ素置換基を有することができる。ある実施形態においては、配位子の非窒素環上に１〜３個のフッ素置換基がある。
【００４３】
モノアニオン性二座配位子Ｌ２は、金属配位化学の技術分野において周知である。一般に、これらの配位子は、配位原子として、Ｎ、Ｏ、Ｐ、またはＳを有し、イリジウムに配位した時に５または６員環を形成する。好適な配位基には、アミノ、イミノ、アミド、アルコキシド、カルボキシレート、ホスフィノ、チオレートなどがある。これらの配位子の好適な親化合物として、例えば、β―ジカルボニル（β―エノラート配位子）とそれらのＮおよびＳ類似体、アミノカルボン酸（アミノカルボキシレート配位子）、ピリジンカルボン酸（イミノカルボキシレート配位子）、サリチル酸誘導体（サリチレート配位子）、ヒドロキシキノリン（ヒドロキシキノリネート配位子）およびそれらのＳ類似体）、ならびにホスフィノアルカノール（ホスフィノアルコキシド配位子）などが挙げられる。
【００４４】
単座配位子Ｌ３は、アニオン性または非イオン性であり得る。アニオン性配位子は、Ｈ-（「ヒドリド」）および配位原子として、Ｃ、Ｏ、またはＳを有する配位子が挙げられるが、これらに限定されない。配位基として、アルコキシド、カルボキシレート、チオカルボキシレート、ジチオカルボキシレート、スルホネート、チオレート、カルバメート、ジチオカルバメート、チオカルバゾンアニオン、スルホンアミドアニオンなどが挙げられるが、これらに限定されない。場合によっては、Ｌ２として上に挙げた、β−エノラートおよびホスフィノアルコキシドなどの配位子は、単座配位子として作用し得る。また、単座配位子は、ハライド、シアニド、イソシアニド、ニトレート、スルフェート、ヘキサハロアンチモネートなどの配位アニオンであり得る。これらの配位子は、一般に市販されている。
【００４５】
また、単座Ｌ３配位子は、ＣＯなどの非イオン性配位子または単座ホスフィン配位子であり得る。
【００４６】
フッ素化イリジウムエミッタは、例えば、Ｇｒｕｓｈｉｎらの米国特許第６，６７０，６４５号明細書に記載のような標準合成方法を用いて作製することができる。
【００４７】
特定のフッ素化イリジウムエミッタの一部の非限定的な例として、下式が挙げられる。
【００４８】
【化１】
2011501472.tif 000003
【００４９】
【化２】
2011501472.tif 000004
【００５０】
（ｂ）電子輸送ホスト
ホストは、電子輸送材料である。ホストは、一般に、発光層の全重量に対して約６０〜９８重量％存在し、ある実施形態においては、７０〜８５重量％存在する。
【００５１】
電子輸送材料は公知であり、金属キレート化オキシノイド化合物、アゾール化合物、キノキサリン誘導体、およびフェナントロリンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５２】
金属キレート化オキシノイド化合物として、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）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
アゾール化合物として、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）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５４】
キノキサリン誘導体として、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリンが挙げられるが、これに限定されない。
【００５５】
フェナントロリンとして、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）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５６】
ある実施形態においては、２つ以上のホスト材料の組み合わせを用いることができる。この場合、各ホストのイオン化ポテンシャルは、正孔輸送層のイオン化ポテンシャルより大きくなる。ホスト材料の総量は、発光層の全重量に対して、６０〜９８重量％となり、ゾーンシフト添加剤に対するすべてのホスト材料の合計の重量比は、少なくとも４である。
【００５７】
特定のホスト材料の一部の非限定的な例として、下式が挙げられる。
【００５８】
【化３】
2011501472.tif 000005
【００５９】
【化４】
2011501472.tif 000006
【００６０】
（ｃ）再結合ゾーンシフト添加剤
再結合添加剤は、正孔輸送層における正孔輸送材料のイオン化ポテンシャルと同じまたはそれより少ないイオン化ポテンシャルを有する材料である。ある実施形態においては、添加剤はトリアリールアミン基を有する化合物であり、ある実施形態においては、アリール基はフェニルまたはナフチルである。ある実施形態においては、添加剤はトリフェニルメタンの誘導体である。ある実施形態においては、添加剤はカルバゾール誘導体である。ある実施形態においては、添加剤はポルフィリン系化合物である。
【００６１】
ある実施形態においては、添加剤は、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）、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）、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）、それらの誘導体、およびそれらのオリゴマーからなる群から選択される。ある実施形態においては、誘導体は、１−５アルキル基、フェニル基、ナフチル基、ジフェニルアミノ基、およびそれらの組み合わせで置換された化合物を含む。ある実施形態においては、オリゴマーは、２個以上の同じ種類の化合物が結合したものを包含する。ある実施形態においては、オリゴマーは、２個以上の異なる種類の化合物が結合したものを包含する。ある実施形態においては、この化合物は、単結合またはアリーレン基を介して結合している。
【００６２】
ある実施形態においては、添加剤は、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−カルバゾル−９−イル）シクロブタン（ＤＣＺＢ）、および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）からなる群から選択される。
【００６３】
添加剤の一部のさらなる非限定的な例として、下式が挙げられる。
【００６４】
【化５】
2011501472.tif 000007
【００６５】
【化６】
2011501472.tif 000008
【００６６】
ある実施形態においては、２つ以上の添加剤の組み合わせを用いることができる。この場合、各添加剤のイオン化ポテンシャルは、正孔輸送層における正孔輸送材料のイオン化ポテンシャルと同じまたはそれより少ないイオン化ポテンシャルとなる。すべてのゾーンシフト添加剤の合計に対するホスト材料の重量比は、少なくとも４である。
【００６７】
３．ＯＬＥＤデバイス
本明細書に記載のような１つまたは複数の発光層を有することから恩恵を得る有機電子デバイスとして、限定されないが、（１）電気エネルギーを放射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）電子的なプロセスを介して信号を検出するデバイス（例えば、光検出器、光導電セル、光抵抗器、光スイッチ、フォトトランジスタ、光電管、赤外線（ＩＲ）検出器）、（３）放射を電気エネルギーに変換するデバイス（例えば、光起電力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を含む１つまたは複数の電子部品を備えるデバイス（例えば、トランジスタまたはダイオード）が挙げられる。
【００６８】
ＯＬＥＤデバイス構造の一例を図３に示す。デバイス１００は、アノード層１１０、正孔輸送層１３０、発光層１４０、およびカソード層１６０を有する。アノードに隣接して、任意の緩衝層１２０があってもよい。カソードに隣接して、任意の電子輸送層１５０があってもよい。オプションとして、デバイスは、アノード１１０に隣接する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／またはカソード１６０に隣接する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）を用いてもよい。
【００６９】
一実施形態において、異なる層の厚さは、以下の範囲である。アノード１１０、５００〜５０００Å、一実施形態では１０００〜２０００Å；緩衝層１２０、５０〜２０００Å、一実施形態では２００〜１０００Å；正孔輸送層１２０、５０〜２０００Å、一実施形態では２００〜１０００Å；光活性層１３０、１０〜２０００Å、一実施形態では１００〜１０００Å；層１４０、５０〜２０００Å、一実施形態では１００〜１０００Å；カソード１５０、２００〜１００００Å、一実施形態では３００〜５０００Å。層の厚さの所望の比率は、用いられる材料の厳密な性質に依存するであろう。
【００７０】
アノード１１０は、正電荷キャリアを注入するのに特に効率的な電極である。例えば、アノードは、金属、混合金属、合金、金属酸化物、もしくは混合金属酸化物を含有する材料から作製することができ、またはそれは導電性ポリマー、およびその混合物であってもよい。好適な金属としては、第１１族金属、第４、第５、および第６族金属、および第８〜第１０族遷移金属が挙げられる。アノードが光透過性であるべき場合には、インジウムスズ酸化物などの第１２、第１３、および第１４族金属の混合金属酸化物が一般に用いられる。また、アノードは、「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｍａｄｅ  ｆｒｏｍ  ｓｏｌｕｂｌｅ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ」、Ｎａｔｕｒｅ、第３５７巻、４７７〜４７９頁（１９９２年６月１１日）に記載されているようにポリアニリンなどの有機材料を含んでもよい。アノードおよびカソードの少なくとも１つは、発生された光を観察できるように、少なくとも部分的に透明であるべきである。
【００７１】
任意の緩衝層１２０は緩衝材を含む。用語「緩衝層」または「緩衝材」は、導電性または半導性の材料を意味することを意図しており、限定されないが、有機電子デバイスにおいて、下層の平坦化、電荷輸送および／または電荷注入特性、酸素または金属イオンなどの不純物のスカベンジング、および有機電子デバイスの性能を促進または向上する他の態様などの１つまたは複数の機能を有する場合もある。緩衝材は、ポリマー、オリゴマー、または小型分子であってもよく、溶液、分散液、懸濁液、エマルジョン、コロイド混合液、または他の組成物の形をしていてもよい。
【００７２】
緩衝層は、プロトン酸としばしばドープされる、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）などの高分子材料で形成できる。プロトン酸は、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り得る。緩衝層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、電荷移動化合物を含むことができる。一実施形態において、緩衝層１２０は、導電性ポリマーとコロイド形成ポリマー酸との分散液から作製される。かかる材料は、例えば、米国特許出願公開第２００４−０１０２５７７号明細書、同第２００４−０１２７６３７号明細書、および同第２００５／２０５８６０号明細書に記載されている。
【００７３】
層１３０は、正孔輸送材料を含む。正孔輸送層用の正孔輸送材料の例は、例えば、Ｙ．ＷａｎｇによるＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４版、第１８巻、８３７〜８６０頁、１９９６年に要約されている。正孔輸送小型分子およびポリマーの両方を使用することができる。一般的に使用される正孔輸送分子として、限定されないが、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（カルバゾル−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、１，３−ビス（カルバゾル−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系化合物が挙げられる。一般に使用される正孔輸送ポリマーとして、限定されないが、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。また、上記のような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ができる。
【００７４】
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む。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、アリール基は２個以上の縮合芳香族環を有する。ある実施形態においては、アリール基はアセンである。本明細書中で用いられるような用語「アセン」は、直線状に配置した２個以上のオルト縮合ベンゼン環を含む炭化水素親成分をいう。
【００７５】
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、正孔輸送ポリマーは、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。
【００７６】
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／または紫外線もしくは可視光線への曝露によって行うことができる。架橋性基として、例えば、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、これらに限定されない。架橋性ポリマーは、溶液処理されたＯＬＥＤの製造において有利であり得る。可溶性ポリマー材料を塗布して、蒸着後に不溶性フィルムに転化することができる層を形成することによって、層が溶解されることなく、多層の溶液処理されたＯＬＥＤデバイスを製造することができる。
【００７７】
架橋性ポリマーの例は、例えば、米国特許出願公開第２００５−０１８４２８７号明細書および公開されたＰＣＴ出願国際公開第２００５／０５２０２７号パンフレットに見られる。
【００７８】
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およびトリフェニルアミンのコポリマーであるポリマーを含む。ある実施形態においては、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、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、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、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のコモノマーから作製される。
【００７９】
層１４０は、本明細書中で記載される新規の発光層である。
【００８０】
任意選択の層１５０は、電子輸送材料である。任意選択の電子輸送層１５０で用いることのできる電子輸送材料として、例えば、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）、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）などの金属キレート化オキシノイド化合物、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、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【００８１】
カソード１６０は、電子または負電荷キャリアを注入するのに特に効率的な電極である。カソードは、アノードより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。カソード用の材料として、第１族のアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｃｓ）、第２族（アルカリ土類）金属、希土類元素およびランタニドを含む第１２族金属、ならびにアクチニドから選択される。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、ならびにそれらの組み合わせなどの材料を使用することができる。また、動作電圧を低下させるために、ＬｉＦ、およびＬｉ2ＯといったＬｉ含有有機金属化合物を、有機層とカソード層との間に堆積することもできる。この層は、電子注入層と呼ばれる場合もある。
【００８２】
デバイスは、各層に対して同じまたは異なる標準技術を用いて製造することができる。こうした技術として、蒸着、液相堆積、および熱転写が挙げられる。ある実施形態において、アノードおよびカソードは蒸着技術を用いて形成される。ある実施形態においては、層はすべて蒸着技術を用いて形成される。ある実施形態においては、デバイスは、緩衝層、正孔輸送層、および発光層の液相堆積によって、ならびにアノード、電子輸送層、電子注入層、およびカソードの蒸着によって製造される。
【実施例】
【００８３】
本明細書に記載の概念は、以下の実施例にさらに説明されるが、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない。
【００８４】
材料
緩衝液１は、公開された米国特許出願公開第２００４−０１０２５７７号明細書に記載のように、ポリチオフェンおよびコロイド形成フッ素化ポリマー酸の分散液から作製される。
【００８５】
ＨＴ−１は、トリフェニルアミン単位およびフルオレン単位を有する架橋性正孔輸送ポリマーである。
【００８６】
ＮＰＢは、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）ベンジジンである。
【００８７】
ｍＴＤＡＴＡは、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である。
【００８８】
Ｅ−１は、以下のものである。
【００８９】
【化７】
2011501472.tif 000009
【００９０】
Ｅ−２は、以下のものである。
【００９１】
【化８】
2011501472.tif 000010
【００９２】
Ｅ−３は、以下のものである。
【００９３】
【化９】
2011501472.tif 000011
【００９４】
ホスト１は、以下のものである。
【００９５】
【化１０】
2011501472.tif 000012
【００９６】
ＺｒＱは、以下のものである。
【００９７】
【化１１】
2011501472.tif 000013
【００９８】
ＡｌＱは、以下のものである。
【００９９】
【化１２】
2011501472.tif 000014
【０１００】
使用される材料のイオン化ポテンシャルを表Ｉに示す。デバイス特性データを表ＩＩにまとめて示す。
【０１０１】
比較例Ａ
この比較例では、発光層内の再結合ゾーンシフト添加剤を有しないデバイスを説明する。
【０１０２】
標準熱蒸着技術を用いてデバイスを作製した。１４０ｎｍの酸化インジウムスズを備えた基板をアノードとして用いた。厚さ８０ｎｍのｍＴＤＡＴＡ層を正孔輸送層として用いた。発光層は、ホスト１にドープされたエミッタＥ−１から成っていた。ホスト：ドーパントの重量比は、１２．５：１で、層の厚さは４３ｎｍであった。厚さ３０ｎｍのＡｌＱを電子輸送層として用いた。カソードは、ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１０３】
実施例１
この実施例は、再結合ゾーンシフト添加剤としてｍＴＤＡＴＡを用いるデバイスを説明する。
【０１０４】
標準熱蒸着技術を用いてデバイスを作製した。１４０ｎｍの酸化インジウムスズを備えた基板をアノードとして用いた。厚さ８０ｎｍのｍＴＤＡＴＡ層を正孔輸送層として用いた。発光層は、厚さ４３ｎｍであり、添加剤としてのｍＴＤＡＴＡとホスト１との混合物にドープされたエミッタＥ−１から成っていた。（ホスト＋添加剤）：エミッタの重量比は１２．５：１であり、ホスト：添加剤の重量比は４：１であった。厚さ３０ｎｍのＡｌＱ層を電子輸送層として用いた。カソードは、ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１０５】
使用される材料のイオン化ポテンシャルを表Ｉに示す。デバイス特性データを表ＩＩにまとめて示す。
【０１０６】
実施例２〜４および比較例Ｂ〜Ｆ
これらの実施例において、溶液処理と蒸着技術との組み合わせによってデバイスを作製した。１４０ｎｍの酸化インジウムスズを備えた基板をアノードとして用いた。水性分散液からスピンコーティングによって緩衝液１を塗布した。トルエン溶液からスピンコーティングによってＨＴ−１を塗布した。蒸着によって他の材料を塗布した。
【０１０７】
比較例Ｂ
この比較例では、発光層が再結合ゾーンシフト添加剤を含んでいないデバイスを説明する。
緩衝液１の厚さは５０ｎｍであった。
ＨＴ−１の第１の正孔輸送層の厚さは１８ｎｍであった。
ＮＰＢの第２の正孔輸送層の厚さは１０ｎｍであった。
発光層は厚さ４３ｎｍであり、ホスト１にドープされたエミッタＥ−２から成り、ホスト：ドーパントの重量比が１２．５：１であった。
ＺｒＱの電子輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
カソードはＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１０８】
実施例２
この実施例では、再結合ゾーン添加剤としてＮＰＢを用いるデバイスを説明する。
緩衝液１の厚さは５０ｎｍであった。
ＨＴ−１の第１の正孔輸送層の厚さは１８ｎｍであった。
ＮＰＢの第２の正孔輸送層の厚さは１０ｎｍであった。
発光層は、厚さ４３ｎｍであり、添加剤としてのＮＰＢとホスト１との混合物にドープされたエミッタＥ−２から成っていた。（ホスト＋添加剤）：エミッタの重量比は１２．５：１であり、ホスト：添加剤の重量比は４：１であった。
ＺｒＱの電子輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
カソードはＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１０９】
実施例３
この実施例では、再結合ゾーン添加剤としてＮＰＢを用いるデバイスを説明する。ＮＰＢのレベルは、実施例２におけるものよりも低い。
緩衝液１の厚さは５０ｎｍであった。
ＨＴ−１の第１の正孔輸送層の厚さは１８ｎｍであった。
ＮＰＢの第２の正孔輸送層の厚さは１０ｎｍであった。
発光層は、厚さ４３ｎｍであり、添加剤としてのＮＰＢとホスト１との混合物にドープされたエミッタＥ−２から成っていた。（ホスト＋添加剤）：エミッタの重量比は１２．５：１であり、ホスト：添加剤の重量比は９：１であった。
ＺｒＱの電子輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
カソードはＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１１０】
実施例４
この実施例では、再結合ゾーン添加剤としてＮＰＢを用いるデバイスを説明する。ＮＰＢのレベルは、実施例３におけるものよりも低い。
緩衝液１の厚さは５０ｎｍであった。
ＨＴ−１の第１の正孔輸送層の厚さは１８ｎｍであった。
ＮＰＢの第２の正孔輸送層の厚さは１０ｎｍであった。
発光層は、厚さ４３ｎｍであり、添加剤としてのＮＰＢとホスト１との混合物にドープされたエミッタＥ−２から成っていた。（ホスト＋添加剤）：エミッタの重量比は１２．５：１であり、ホスト：添加剤の重量比は１９：１であった。
ＺｒＱの電子輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
カソードはＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１１１】
比較例Ｃ
この比較例では、再結合ゾーン添加剤としてＮＰＢを用いるデバイスを説明しており、ホスト：添加剤の比率は４：１未満である。ＮＰＢのレベルは、実施例２、３、および４におけるものよりもはるかに高い。
緩衝液１の厚さは５０ｎｍであった。
ＨＴ−１の第１の正孔輸送層の厚さは１８ｎｍであった。
ＮＰＢの第２の正孔輸送層の厚さは１０ｎｍであった。
発光層は、厚さ４３ｎｍであり、添加剤としてのＮＰＢとホスト１との混合物にドープされたエミッタＥ−２から成っていた。（ホスト＋添加剤）：エミッタの重量比は１２．５：１であり、ホスト：添加剤の重量比は２：１であった。
ＺｒＱの電子輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
カソードはＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１１２】
比較例Ｄ
この比較例では、非フッ素化エミッタを用いるデバイスを説明する。
緩衝液１の厚さは６５ｎｍであった。
ＮＰＢの正孔輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
発光層は、厚さ４３ｎｍであり、ホスト１にドープされたエミッタＥ−３から成っていた。ホスト：エミッタの重量比は１２．５：１であった。
ＺｒＱの電子輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
カソードはＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１１３】
比較例Ｅ
この比較例では、非フッ素化エミッタおよびＮＰＢを用いるデバイスを説明する。
緩衝液１の厚さは６５ｎｍであった。
ＮＰＢの正孔輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
発光層は、厚さ４３ｎｍであり、ＮＰＢを添加剤としてホスト１との混合物にドープされたエミッタＥ−３から成っていた。（ホスト＋添加剤）：エミッタの重量比は１２．５：１であり、ホスト：添加剤の重量比は９：１であった。
ＺｒＱの電子輸送層の厚さは３０ｎｍであった。
カソードはＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）であった。
【０１１４】
【表１】
2011501472.tif 000015
【０１１５】
【表２】
2011501472.tif 000016
【０１１６】
比較例Ａは、発光層にホスト１およびエミッタＥ−１のみを有する。実施例１は、発光層にホスト１、ｒｅｄ１、および再結合ゾーンシフト添加剤としてｍＴＤＡＴＡを有し、ホスト：添加剤の重量比が、４：１である。比較例Ａと実施例１とを比較すると、発光層にｍＴＤＡＴＡを所定量加えることによって、エミッタＥ−１デバイスのエレクトロルミネッセンス効率が高まることがわかる。
【０１１７】
比較例Ｂは、発光層にホスト１およびエミッタＥ−２のみを有する。実施例２、３、および４は、発光層にホスト１、エミッタＥ−２、および再結合ゾーンシフト添加剤としてＮＰＢを有する。実施例３と実施例４〜６を比較すると、ホスト：添加剤の重量比が４：１、９：１、および１９：１で、ＮＰＢを発光層に添加することによって、エミッタＥ−２デバイスのエレクトロルミネッセンス効率が向上することがわかる。
【０１１８】
比較例Ｂは、発光層にホスト１およびエミッタＥ−２のみを有する。比較例Ｃは、発光層にホスト１、エミッタＥ−２、および添加剤としてＮＰＢを有する。しかしながら、ホスト：添加剤の重量比は２：１であり、上で記述された４：１の比率より少ない。比較例Ｂおよび比較例Ｃを比較すると、このように多量にＮＰＢを発光層へ添加することによって、エミッタＥ−２デバイスに対するエレクトロルミネッセンス効率が低下していることがわかる。
【０１１９】
比較例Ｄは、発光層にホスト１およびエミッタＥ−３のみを有する。実施例９は、発光層にホスト１、エミッタＥ−３、および添加剤としてのＮＰＢを有し、ホスト：添加剤の比率が４：１である。しかし、エミッタＥ−３はフッ素化していない。比較例Ｄと比較例Ｅとを比較すると、ＮＰＢを発光層に添加することによって、エミッタＥ−３（非フッ素化）デバイスのエレクトロルミネッセンス効率が低下していることがわかる。
【０１２０】
概要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。
【０１２１】
前述の明細書において、特定の実施形態を参照しながらこの概念が記載されてきた。しかし、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を逸脱せずに様々な修正および変更が行えることが理解されよう。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味とみなされるべきであり、かかる修正のすべては、本発明の範囲内に含まれることを意図するものである。
【０１２２】
利点、他の長所、および問題の解決策は、特定の実施形態に関して上記してきた。しかし、利点、長所、問題の解決策、並びに、利点、長所、または見出される解決策を生じ得るか、あるいはより顕著になり得るあらゆる要素は、特許請求の範囲のいずれかもしくは全ての重要な特徴、必要な特徴、または本質的な特徴と解釈されるべきではない。
【０１２３】
別々の実施形態の状況において、明確にするために本明細書に記載されている特定の複数の特徴は、１つの実施形態の中で組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔にするために、１つの実施形態の状況において説明した種々の特徴も、別々に提供したり、あらゆる副次的な組み合わせで提供したりすることができる。本明細書において明記される種々の範囲内の数値が使用される場合、記載の範囲内の最小値および最大値の両方の前に単語「約」が付けられているかのように近似値として記載されている。この方法では、記載の範囲よりもわずかに上およびわずかに下のばらつきを使用して、その範囲内の値の場合と実質的に同じ結果を得ることができる。また、これらの範囲の開示は、ある値の一部の成分を異なる値の一部の成分と混合した場合に生じうる分数値を含めて、最小平均値と最大平均値との間のすべての値を含む連続した範囲であることを意図している。さらに、より広い範囲およびより狭い範囲が開示される場合、ある範囲の最小値を別の範囲の最大値と一致させること、およびその逆のことが本発明の意図の範囲内となる。
【０１２４】
別々の実施形態の状況において、明確にするために本明細書に記載されている特定の複数の特徴は、１つの実施形態の中で組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔にするために、１つの実施形態の状況において説明した種々の特徴も、別々に提供したり、あらゆる副次的な組み合わせで提供したりすることができる。
【図１Ａ】
2011501472.tif 000023
【図１Ｂ】
2011501472.tif 000024
【図２】
2011501472.tif 000025
【図３】
2011501472.tif 000026
【国際調査報告】
2011501472.tif 000027
2011501472.tif 000028
2011501472.tif 000029