(57)【要約】  スピン偏極有機発光ダイオードを提供する。このようなスピン偏極有機発光ダイオードは、強磁性体電極を組み込み、バイポーラスピン偏極空間電荷制限電流に由来する電圧及依存性及び温度依存性を有する実質的なスピンバルブ磁気−エレクトロルミネセンス及び磁気コンダクタンス応答を示す。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層としての保護層と、
第２の層としての第１の強磁性体電極と、
第３の層としてのバッファ層と、
第４の層としての有機層と、
第５の層としての第２の強磁性体電極とを備える有機バイポーラスピンバルブデバイス。
【請求項２】
前記デバイスは、前記複数の層に亘ってバイアス電圧が印加されると、エレクトロルミネセンスを示すスピン偏極発光ダイオード（spin-polarized light-emitting diode：スピンＯＬＥＤ）である請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記デバイスは、強磁性体電極から注入されるキャリア（電子及び正孔）のスピン偏極に反応する請求項２記載のスピンＯＬＥＤ。
【請求項４】
前記エレクトロルミネセンスの強度は、前記第２及び第５の層を構成する強磁性体電極の磁気偏極を変更することによって調整される請求項２記載のスピンＯＬＥＤ。
【請求項５】
前記スピンＯＬＥＤは、約３．５ボルトのバイアス電圧（Ｖｂ）において、約１％の磁気−エレクトロルミネセンス（magneto-electroluminescence：ＭＥＬ）を示す請求項２記載のスピンＯＬＥＤ。
【請求項６】
前記保護層は、物理的損傷又は化学的損傷からの保護に適する材料から構成される請求項１記載のデバイス。
【請求項７】
前記保護層は、アルミニウム又はアルミニウム合金から構成される請求項１記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の強磁性体電極は、カソードである請求項１記載のデバイス。
【請求項９】
前記第１の強磁性体電極は、コバルト又はコバルト合金から構成される請求項１記載のデバイス。
【請求項１０】
前記バッファ層は、前記カソードから前記有機層へのスピン整列電子の注入効率を向上させる請求項１記載のデバイス。
【請求項１１】
前記バッファ層は、塩から構成される請求項１０記載のデバイス。
【請求項１２】
前記バッファ層は、フッ化リチウムから構成される請求項１０記載のデバイス。
【請求項１３】
前記有機層は、有機ポリマを含む請求項１記載のデバイス。
【請求項１４】
前記有機ポリマは、π共役有機ポリマである請求項１３記載のデバイス。
【請求項１５】
前記π共役有機ポリマは、重水素化π共役有機ポリマである請求項１４記載のデバイス。
【請求項１６】
前記重水素化π共役有機ポリマは、重水素化ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレン（Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）である請求項１５記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第２の強磁性体電極は、アノードである請求項１記載のデバイス。
【請求項１８】
前記第２の強磁性体電極は、ＬａＳｒＭｎＯ３（ＬＳＭＯ）から構成される請求項１記載のデバイス。
【請求項１９】
前記ＬＳＭＯの化学量論的組成比は、約Ｌａ０．７Ｓｒ０．３ＭｎＯ３である請求項１８記載のデバイス。
【請求項２０】
第５の層が取り付けられる第６の層として透明材料を更に備える請求項１記載のデバイス。
【請求項２１】
前記透明材料は、導電性材料である請求項２０記載のデバイス。
【請求項２２】
前記透明導電性材料は、スズ酸ストロンチウム（ＳＴＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）又はこれらの組合せから構成される請求項２１記載のデバイス。
【請求項２３】
前記第１の強磁性体電極及び第２の強磁性体電極は、前記第２の強磁性体電極の磁化方向から独立して、前記第１の強磁性体電極の磁化方向を変更するために十分に異なる材料から形成され、又は十分に異なる形状を有する請求項１記載のデバイス。
【請求項２４】
物理的損傷又は化学的損傷からの保護に適する材料から構成された第１の層と、
第１の強磁性体材料から構成されたカソードである第２の層と、
前記カソードから有機層へのスピン整列電子注入効率を向上させるバッファ層である第３の層と、
重水素化π共役有機ポリマから構成された有機層である第４の層と、
第２の強磁性体材料から構成されたアノードである第５の層とを備えるスピンＯＬＥＤ。
【請求項２５】
前記第１の層は、アルミニウム又はアルミニウム合金から構成され、
前記第２の層は、コバルト又はコバルト合金から構成され、
前記第３の層は、フッ化リチウムから構成され、
前記第４の層は、Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶから構成され、
前記第５の層は、ＬＳＭＯから構成される請求項２４記載のスピンＯＬＥＤ。
【請求項２６】
前記第５の層が取り付けられる透明導電性材料である第６の層を更に備える請求項２４記載のスピンＯＬＥＤ。
【請求項２７】
前記透明導電性材料は、スズ酸ストロンチウム（ＳＴＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）又はこれらの組合せから構成される請求項２６記載のスピンＯＬＥＤ。
【請求項２８】
前記アノード及びカソードの磁化方向は、前記スピンＯＬＥＤに外部磁界を印加することによって個別に変更される請求項２４記載のスピンＯＬＥＤ。
【請求項２９】
請求項１乃至２８いずれか１項記載のスピンＯＬＥＤのエレクトロルミネセンス出力を制御する方法において、前記スピンＯＬＥＤに外部磁界を印加するステップを有する方法。
【請求項３０】
有機バイポーラスピンバルブデバイスを動作させる方法において、
請求項１乃至２８いずれか１項記載のデバイスを準備するステップと、
前記デバイスに、エレクトロルミネセンス発光を生成するために十分なバイアス電圧を印加するステップとを有する方法。
【請求項３１】
前記バイアス電圧を印加するステップは、約３．５Ｖ乃至約１０Ｖの範囲の電圧を印加するステップを含む請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記印加されるバイアス電圧は、前記デバイスのオン電圧以上の電圧である請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
有機バイポーラスピンバルブデバイスを動作させる方法において、
請求項１乃至２８いずれか１項記載のデバイスを準備するステップと、
前記デバイスにバイアス電圧を印加するステップと
前記デバイスに磁界を印加して、前記デバイスによって出射される光の強度を変更するステップとを有する方法。
【請求項３４】
前記磁界を印加するステップは、外部ソースから磁界を印加するステップを含む請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記磁界は、約−６０ｍＴ乃至約６０ｍＴの範囲内である請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
前記印加される磁界は、注入電子のスピン配向の度合いに影響する請求項３３記載の方法。
【請求項３７】
前記磁界によって影響される注入電子のスピン配向の度合いは、約１％乃至約１００％の範囲内である請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
有機バイポーラスピンバルブデバイスの製造方法において、
基板を準備するステップと、
前記基板上に第１の強磁性体コンポーネント材料を含む第１のコンポーネント層を形成するステップと、
前記第１のコンポーネント層上に重水素化π共役有機ポリマを含む第２のコンポーネント層を形成するステップと、
前記第２のコンポーネント層上に、カソードから有機層へのスピン整列電子注入効率を向上させるバッファ層である第３のコンポーネント層と、
前記第３のコンポーネント層上に、第２の強磁性体コンポーネント材料を含む第４のコンポーネント層を形成するステップと、
前記第４のコンポーネント層上に、
物理的損傷又は化学的損傷からの保護に適する材料から構成された第５のコンポーネント層を形成するステップとを有する方法。
【請求項３９】
前記第１のコンポーネント層の材料は、ＬＳＭＯであり、
前記第２のコンポーネント層の材料は、Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶであり、
前記第３のコンポーネント層の材料は、フッ化リチウムであり、
前記第４のコンポーネント層の材料は、コバルト又はコバルト合金であり、
前記第５のコンポーネント層の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金である請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記基板は、透明導電性材料から形成され、スズ酸ストロンチウム（ＳＴＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）又はこれらの組合せから構成される請求項３８記載の方法。
【請求項４１】
前記コンポーネント層の形成は、スパッタリング、プラズマ堆積又は蒸着によって行われる請求項３８記載の方法。
【請求項４２】
請求項１乃至２８いずれか１項記載のスピンＯＬＥＤを使用する方法において、複数の前記スピンＯＬＥＤをディスプレイに組み込むステップと、前記スピンＯＬＥＤに外部磁界を印加するステップとを有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、有機スピンバルブ（organic spin valves）に関する。詳しくは、幾つかの実施形態では、本発明は、バイポーラスピン偏極空間電荷制限電流（bipolar spin-polarized space charge limited current）によって動作するように構成されたデバイスに関する。より詳しくは、幾つかの実施形態では、本発明は、このような有機バイポーラスピンバルブに基づくスピン偏極有機発光ダイオード（spin-polarized organic light-emitting diode：スピンＯＬＥＤ）に関する。
本発明は、添付の図面を参照する以下の説明及び特許請求の範囲からより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１Ａ】空間電荷制限電流条件下のバイポーラ有機スピンバルブに基づく例示的なスピン偏極発光ダイオードデバイス（スピンＯＬＥＤ）の動作を説明する図である。
【図１Ｂ】空間電荷制限電流条件下のバイポーラ有機スピンバルブに基づく例示的なスピン偏極発光ダイオードデバイス（スピンＯＬＥＤ）の構造を示す図である。
【図１Ｃ】空間電荷制限電流条件下のバイポーラ有機スピンバルブに基づく例示的なスピン偏極発光ダイオードデバイス（スピンＯＬＥＤ）の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）及びエレクトロルミネセンス−電圧（ＥＬ−Ｖ）特性を示す図である。
【図２Ａ】例示的なスピンＯＬＥＤの磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図２Ｂ】例示的なスピンＯＬＥＤの磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図２Ｃ】例示的なスピンＯＬＥＤの磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図２Ｄ】例示的なスピンＯＬＥＤの磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図３Ａ】ある温度における例示的なスピンＯＬＥＤの最大磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図３Ｂ】他の温度における例示的なスピンＯＬＥＤの最大磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図３Ｃ】他の温度における例示的なスピンＯＬＥＤの最大磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図３Ｄ】他の温度における例示的なスピンＯＬＥＤの最大磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図３Ｅ】他の温度における例示的なスピンＯＬＥＤの最大磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図４Ａ】例示的なバイポーラＯＳＶデバイスの磁気コンダクタンス応答を示す図である。
【図４Ｂ】例示的なバイポーラＯＳＶデバイスの磁気コンダクタンス応答を示す図である。
【図４Ｃ】例示的なバイポーラＯＳＶデバイスの磁気コンダクタンス応答を示す図である。
【図４Ｄ】例示的なホモポーラＯＳＶデバイスの磁気コンダクタンス応答を示す図である。
【図４Ｅ】例示的なホモポーラＯＳＶデバイスの磁気コンダクタンス応答を示す図である。
【図４Ｆ】例示的なホモポーラＯＳＶデバイスの磁気コンダクタンス応答を示す図である。
【図５】ＯＬＥＤデバイスの他の実施形態の磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図６】スピンＯＬＥＤの強磁性体ＬａＳｒＭｎＯ３（ＬＳＭＯ）アノード及びフッ化リチウム／アルミニウムカソードによって実現された磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図７】非強磁性体酸化インジウムスズアノード及びフッ化リチウム／コバルトカソードによって実現された磁気−エレクトロルミネセンス応答を示す図である。
【図８】図１Ｂに３次元的に示したスピンＯＬＥＤの構造を２次元的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
５０％の桁の巨大磁気抵抗（giant magneto-resistance:ＧＭＲ）を示す有機スピンバルブ（organic spin valve：ＯＳＶ）デバイスが開発されている。しかしながら、このようなデバイスの磁気コンダクタンス（magneto-conductance）及び磁気−エレクトロルミネセンス（magneto-electroluminescence）は、電圧及び温度に依存している。ここに開示するバイポーラＯＳＶデバイスは、二重注入条件に達した際の空間電荷制限電流動作（space charge limited current operation）のために、ホモポーラＯＳＶデバイスの電圧依存性及び温度依存性とは実質的に異なる電圧依存性及び温度依存性を示す。強磁性体（ferromagnetic：ＦＭ）電極がない有機半導体及びバイポーラ型空間電荷制限電流動作を用いる有機磁気抵抗（organic magneto-resistance：ＯＭＡＲ）が発見されている。本発明は、これまで実現されていないＯＭＡＲとＯＳＶデバイスの組み合わせを提供する。本発明のデバイスは、外部磁界によって制御される有機ディスプレイを実現するための一歩を提供し、ここで、制御用の外部磁界は、発光のためにデバイスに印加される電圧によって生成される磁界の外部のソースによって生成される磁界である。
【０００４】
本発明は、ＯＭＡＲデバイスの能力とＯＳＶデバイスの能力とを組み合わせた新たなバイポーラＯＳＶデバイスに基づくスピンＯＬＥＤを提供し、このスピンＯＬＥＤは、約２Ｖ〜約１０Ｖの範囲、特に約３．５Ｖのバイアス電圧（Ｖｂ）において、２つの強磁性体電極の保磁界に従う、約０．５％〜約１．５％の範囲、特に最大約１．２％の有意の磁気−エレクトロルミネセンス応答を有する。本発明は、ＯＭＡＲデバイス及びＯＳＶデバイスの２つの特徴を変更し、すなわち、第１に、従来使用されている有機中間層、第２に、強磁性体カソード上の薄膜を変更する。このようなデバイスから出射される光は、可視光〜近赤外線波長の範囲内であってもよく、これは、約４００ｎｍ〜約８５０ｎｍの波長を包含する。
【０００５】
非強磁性体電極を利用するＯＬＥＤの一実施形態（図１Ａ、セクション１）では、ポーラロン対（polaron pair：ＰＰ）を形成する正味電子−正孔二分子速度定数（net electron-hole bimolecular rate coefficient）ｂは、磁界に依存しない。空間電荷制限電流下では、電子−正孔（ｅ−ｈ）の組合せに起因する電流の比は、ｂの逆数となる。強磁性体電極を利用する実施形態（図１Ａ、セクション２、３）では、スピン整列キャリア（spin-aligned carriers）が注入され、ｂは、磁界依存になり、外部磁界を用いて、スピン偏極キャリア注入強磁性体電極の磁気偏極を変更する。
【０００６】
強磁性体電極を用いるある実施形態では、ＰＰ形成、磁気−エレクトロルミネセンス（magneto-electroluminescence：ＭＥＬ）、強度、電流密度（磁気コンダクタンス（magneto-conductance：ＭＣ）とも呼ばれる。）は、磁界依存になる。このようなスピンＯＬＥＤの実施形態は、ＰＰ形成の中間ステップ及びスピン１重項状態とスピン３重項状態のスピン混合のために、ホモポーラスピンＯＬＥＤによって観測されるような以前から想定されている動作モデルとは異なる。このスピン混合チャネルは、単調なＭＣフィールド応答及びＭＥＬフィールド応答及び２５％に制限されないエレクトロルミネセンス量子効率等の様々な効果を生じる。３重項状態に励起された電子の形成を発光１重項状態に戻す方法を採用しないＯＬＥＤでは、効率は、２５％に制限される。
【０００７】
デバイスの様々な実施形態では、励起された電子のスピン偏極（Ｐｘ）を可能にする強磁性体電極を使用する。図２に示すように、様々な電極の保磁界（Ｂｃｘ）が異なる実施形態では、磁界を掃引することによって、平行（↑↑）と反平行（↑↓）との間で相対磁化方向を切り換えることができる。強磁性体電極によって保磁界を実現する実施形態は、保磁界がデバイスに注入される電子のスピン配向（Ｐｘ）に影響する。幾つかの実施形態では、電子の注入対の一方の電子（Ｐ１）のスピン配向は、Ｐ１≒９５％であり、他方の電子（Ｐ２）のスピン配向は、Ｐ２≒３０％である。Ｐ１及びＰ２のスピン配向率の範囲は、０％から１００％の範囲で変化する。
【０００８】
一実施形態においては、デバイスは、第１の層としての保護層と、第２の層としての第１の強磁性体電極と、幾つかの実施形態では、数ナノメートルの厚さであり、他の実施形態では、約０．５〜約２ｎｍの範囲の厚さであり、又は約０．８〜約１．５ｎｍの範囲の厚さである、第３の層としての「塩」を含む薄膜「バッファ」層と、第４の層としてのπ共役有機ポリマと、第５の層としての第２の強磁性体電極と、オプションである第６の層としての透明導電性材料とを備えていてもよい（図１Ｂ）。他の実施形態として、これらの層を異なる順序にして、代替となるスピンバルブ、例えば、エレクトロルミネセンス、好ましくは、磁気−エレクトロルミネセンスを示すバイポーラスピンバルブの変形例を実現してもよい。更に他の実施形態では、１つ以上の層を除去して、代替となるスピンバルブを形成してもよい。更なる実施形態では、層を除去し及び／又は異なる順序に再構成して、代替のスピンバルブを形成してもよい。
【０００９】
一実施形態においては、第１の層は、デバイスを損傷から保護する如何なる材料から形成してもよい。デバイスへの損傷は、酸化損傷、物理的損傷又はデバイスを動作不能にする他の形式の損傷を含む。一実施形態においては、この第１の層の材料として、アルミニウムを使用してもよい。他の実施形態においては、この第１の層で使用する材料は、アルミニウムと、抗酸化力を有する物質を形成する他の元素とを組み合わせた合金であってもよい。この第１の層の変形例において使用できる金属には、銅及び銀が含まれる。幾つかの実施形態では、この第１の層の厚さは、数１００ｎｍであってもよい。他の実施形態では、この第１の層の厚さは、１０ｎｍ未満〜数１００ｎｍの範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、この第１の層の厚さは、約５ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲であってもよい。他の実施形態では、この第１の層の厚さは、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲であってもよい。更に他の実施形態では、この第１の層の厚さは、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲であってもよい。
【００１０】
幾つかの実施形態では、この第１の層は、透明であってもよい。他の実施形態では、この層は、不透明であってもよい。透明な第１の層が要求される用途と、不透明な第１の層が要求される用途とがあるため、この第１の層を透明にするか、不透明にするかは、設計されるデバイスの用途に応じて選択してもよい。更に、この第１の層を透明にするか、不透明にするかは、設計されるデバイスがカソード−アノード方向のエレクトロルミネセンスを示すか、アノード−カソード方向のエレクトロルミネセンスを示すか、又はこれらの両方であるかに基づいて選択してもよい。換言すれば、この第１の層を透明にするか、不透明にするかは、設計されるデバイスが、デバイスのカソード及びアノードに関して特定の一方向に発光するか、両方向に発光するかに基づいて選択してもよい。
【００１１】
これらの３つの発光モードが想定され、更に以下で詳細に説明するように、これらの３つのモードに基づいて、第１の層、第５の層及びオプションの第６の層について、特定の又は代替の材料を選択する必要が生じる。スピンＯＬＥＤの設計及び製造に関わる当業者は、本開示に基づき、単方向又は双方向の発光を要求するスピンＯＬＥＤを特定の機能に適合させるために如何なる材料が十分に透明であるか、又は十分に不透明であるかを理解することができる。
【００１２】
幾つかの実施形態では、第２の層を構成する第１の強磁性体電極は、カソードであってもよい。他の実施形態では、第２の層を構成する第１の強磁性体電極は、アノードであってもよい。幾つかの実施形態では、この第１の強磁性体電極は、導電性金属又は金属合金から形成してもよい。更なる実施形態では、この第１の強磁性体電極は、コバルトから形成してもよい。特定の実施形態では、この第１の強磁性体電極は、コバルトから形成され、カソードとして機能してもよい。他の実施形態では、他の金属、例えば、Ｎｉ又はＦｅもカソードとして適している。更に他の実施形態では、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ又はこれらの組合せの金属の合金をこの第１の強磁性体電極として使用できる。
【００１３】
ここに開示するデバイスの幾つかの実施形態では、第２の層の厚さは、約１ｎｍ〜約１
０ｎｍであってもよい。他の実施形態では、第２の層の厚さは、約２ｎｍ〜約９ｎｍであってもよい。更に他の実施形態では、第２の層の厚さは、約３ｎｍ〜約８ｎｍであってもよい。更に他の実施形態では、第２の層の厚さは、約４ｎｍ〜約７ｎｍであってもよい。更に他の実施形態では、第２の層の厚さは、約５ｎｍ〜約６ｎｍであってもよい。特定の実施形態では、この第２の層の厚さは、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約６ｎｍ又は約７ｎｍであってもよい。
【００１４】
カソードとして機能する幾つかの強磁性体電極については、保磁界は、カソードの寸法に依存することがある。また、保磁界は、カソードの構成に依存することもある。したがって、デバイスのカソードの所望の保磁界に適合するように、必要に応じて、第２の層の強磁性体電極の寸法及び／又は組成（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）を調整してもよい。同様に、アノードとして機能できる第５の層の強磁性体電極の寸法及び／又は組成は、デバイスのアノードの所望の保磁界に適合するように、必要に応じて調整できる。したがって幾つかの実施形態では、第２の層の強磁性体電極の寸法及び組成、並びに第５の層の強磁性体電極の寸法及び組成は、特定の特徴を有するデバイス、又は外部から印加される磁界に所定の応答を示すデバイスを実現するために、特別に選択される。
【００１５】
幾つかの実施形態では、第２の層のカソードは、透明であってもよく、他の実施形態では、第２の層のカソードは、不透明であってもよく、この状態は、設計されるデバイスの特定の要求に応じて選択される。カソードが不透明である実施形態では、アノードは、デバイスから光を出射するために透明であってもよい。アノードが不透明である他の実施形態では、カソードは、デバイスから光を出射するために透明であってもよい。更に他の実施形態では、デバイスの両側から光を出射できるようにするために、カソード及びアノードの両方を透明にしてもよい。
【００１６】
幾つかの実施形態では、カソードと有機中間層との間に、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等の塩で構成されるバッファ層を設けることによって、スピン整列電子注入（spin-aligned electron injection）の効率が向上し、電荷スピン偏極が向上した（すなわち、カソードから、隣接する有機中間層へのスピン整列電子の注入の効率が向上した）ＯＳＶを実現できる。また、第１の強磁性体電極に隣接するバッファ層は、第２の層における金属又は金属合金の吸蔵及び凝集を防止することに役立つと考えられる。このような吸蔵又は凝集が生じれば、隣接層の厚さが不規則になり、カソードから有機中間層へのスピン電子（すなわち、スピン整列電子）注入が非一様で、非最適になるおそれがある。
【００１７】
したがって、ＯＳＶの幾つかの実施形態では、カソード（すなわち、第２の層、幾つかの実施形態では、第１の強磁性体電極）と、有機中間層（すなわち、第４の層）との間に第３の層としてバッファ層を設ける。一実施形態においては、このバッファ層は、１つの塩のみから構成され、特定の実施形態では、この塩は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）である。他の実施形態では、この層は、他の適切な材料を含むことができ、例えば、以下に限定されるわけではないが、カソードから、隣接するポリマ中間層へのスピン整列電子の注入の効率を高める他の塩を含むことができる。他の実施形態では、この層は、ＬｉＦと、他の１つ以上の適切な材料の組合せによって構成してもよい。
【００１８】
幾つかの実施形態では、この第３の層の厚さは、約０．５ｎｍ〜約２．０ｎｍである。幾つかの実施形態では、この第３の層の厚さは、約０．８ｎｍ〜約１．５ｎｍである。特定の実施形態では、この第３の層の厚さは、約０．５ｎｍ、約０．６ｎｍ、約０．７ｎｍ、約０．８ｎｍ、約０．９ｎｍ、約１．０ｎｍ、約１．１ｎｍ、約１．２ｎｍ、約１．３ｎｍ、約１．４ｎｍ、又は約１．５ｎｍである。
【００１９】
第３の層として約０．８ｎｍから約１．５ｎｍの厚さのＬｉＦを有するＯＳＶの一実施形態では、ＬｉＦ層によって、バイポーラ注入のためのオン電圧（turn-on voltage：Ｖｏ）に達した後に、電圧から独立した磁気コンダクタンスを実現できる。第３の層としてＬｉＦを有するＯＳＶの同じ実施形態では、オン電圧は、ＬｉＦを含む第３の層がない同様のデバイスのオン電圧より実質的に低くなることがある（ＬｉＦ層を有する場合、Ｖｏ＝３．５Ｖに対し、ＬｉＦ層が存在しない場合、Ｖｏ＝１０Ｖ）。
【００２０】
第２の層としての強磁性体金属又は金属合金カソードを有するが、第３の層としてのＬｉＦ等の塩で構成されたバッファ層がないＯＳＶの実施形態では、正孔注入の効率が電子注入の効率より高くなり、デバイスの電流密度が不均衡になり、大部分の電流が正孔によって輸送されることになると考えられる。何らかの１つの理論に制約されるわけではないが、このようなシステムでは、カソードから注入される少数電子によって、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）強度が制限されると考えられる。これに対し、カソードと、基底にある有機中間層との間にバッファ層としてフッ化リチウムを組み込むことによって、カソードから隣接する有機層へのスピン整列電子注入の効率を向上させることができる。バッファ層と共に様々な金属又は金属合金の組合せを使用して、ＯＳＶの有機層への電子注入を促進することは、本発明の範囲内にある。
【００２１】
幾つかの実施形態では、第４の層は、有機ポリマであってもよい。幾つかの下位の実施形態では、有機層は、π共役有機ポリマ（π-conjugated organic polymer）であってもよい。関連する下位の実施形態では、有機層は、重水素濃縮π共役有機ポリマ（deuterium-enriched π-conjugated organic polymer）であってもよい。このような下位の実施形態では、有機層は、実質的な数の水素、特に主鎖に最も近接する水素（すなわち、分子内炭素原子に直接結合した水素）を重水素原子に置換した重水素化π共役ポリマ（deuterated π-conjugated polymer）であってもよい。
【００２２】
特定の実施形態では、使用されるπ共役ポリマは、ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレン（poly(dioctyloxy) phenyl vinylene：Ｈ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）であってもよい。関連する特定の実施形態では、使用されるπ共役ポリマは、重水素化ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレン（deuterated poly(dioctyloxy) phenyl vinylene：Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）であってもよい（図１Ｃ内の挿入図）。一実施形態では、π共役ポリマ又は重水素化π共役ポリマを含む第４の層の厚さは、約１０ｎｍ〜約５０ｎｍであってもよい。他の実施形態では、π共役ポリマ又は重水素化π共役ポリマを含む第４の層の厚さは、約１５ｎｍ〜約３０ｎｍであってもよい。特定の実施形態では、π共役ポリマ又は重水素化π共役ポリマを含む第４の層の厚さは、約１５ｎｍ、約１６ｎｍ、約１７ｎｍ、約１８ｎｍ、約１９ｎｍ、約２０ｎｍ、約２１ｎｍ、約２２ｎｍ、約２３ｎｍ、約２４ｎｍ、約２５ｎｍ、約２６ｎｍ、約２７ｎｍ、約２８ｎｍ、約２９ｎｍ又は約３０ｎｍであってもよい。
【００２３】
Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶのスピン拡散距離（λｓ）は、約４５ｎｍであり、これは、Ｈ−ＤＯＯ−ＰＰＶのスピン拡散距離よりの約３倍長く、この距離は、厚さ２５ｎｍのＤ−ＤＯＯ−ＰＰＶ有機層を用いる実施形態における第４の層の厚さより大きい。スピン拡散距離が長くされた重水素化された他のπ共役ポリマ又は重水素化されていない他のπ共役ポリマの使用も本発明の範囲内にある。特に、平均スピン拡散距離が、使用される有機層の厚さより大きい重水素化π共役ポリマ有機層の使用は、本発明の範囲内にある。
【００２４】
本発明のＯＳＶの実施形態の第５の層は、アノードとして機能できる強磁性体電極であってもよい。幾つかの実施形態では、この層は、ＬａＳｒＭｎＯ３（ＬＳＭＯ）から形成してもよい。特定の実施形態では、ＬＳＭＯの化学量論的組成比は、およそＬａ０．７Ｓｒ０．３ＭｎＯ３であってもよく、これによって、スピン偏極が１００％になることが見出された。他の実施形態は、強磁性体である他の材料で構成された第５の層を含むことができる。他の実施形態では、第５の層として電子のスピン偏極を提供する他の元素又は合金を用いることができる。スピン偏極を提供するために第５の層で用いることができる他の金属又は金属ベースの合金は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅ、又はこれらの組合せである。
【００２５】
第５の層の厚さは、１０ｎｍ未満から数１００ｎｍにまで及び、例えば、最大２５０ｎｍ、又はこれ以上であってもよい。幾つかの実施形態では、この第５の層の厚さは、約５ｎｍ〜約１０ｎｍである。他の実施形態では、この第５の層の厚さは、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍである。更に他の実施形態では、この第５の層の厚さは、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍである。
【００２６】
幾つかの実施形態では、カソードが不透明であり、アノードが透明であり、これによって、デバイスから光を出射できる。これに代えて、アノードが不透明である場合、デバイスから光を出射するためにカソードを透明にしてもよい。上述したように、オプションとして、カソード及びアノードの両方を透明にしてもよく、この場合、光は、デバイスから両方向（すなわち、アノード−カソード方向及びカソード−アノード方向）に出射される。
【００２７】
第６の層が存在する実施形態では、第６の層を「基板」と呼ぶことができる。このような実施形態では、第６の層は、透明層であってもよい。透明な第６の層がある実施形態では、第６の層は、導電性を有していてもよい。このような実施形態では、第６の層を透明導電層と呼ぶことができる。このような実施形態の幾つかでは、この透明導電層である第６の層をスズ酸ストロンチウム（strontium tin oxide：ＳＴＯ）から形成してもよい。他の実施形態では、第６の層を酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）から形成してもよい。更に他の実施形態では、第６の層は、ＳＴＯ及びＩＴＯの組合せによって形成してもよい。例示的な実施形態では、この第６の層をＳＴＯから形成する（図１Ｃ参照）。更に、発光ダイオードの製造の分野の当業者にとって明らかなように、他の実施形態では、第６の層としてＳＴＯ又はＩＴＯと同様の特性を有する材料を用いてもよい。例示した実施形態では、アノードは、ＬＳＭＯであり、第６の層は、ＳＴＯによって形成する。他の実施形態では、アノードがＣｏ、Ｎｉ又はＦｅの場合、第６の層を設けてもよく、第６の層は、ＳＴＯ、ＩＴＯ又はこれらの組合せである透明導電性材料によって形成してもよい。
【００２８】
ＬｉＦをバッファ層として用いる実施形態では、ＬｉＦを含むバッファ層の厚さは、約０．８ｎｍ〜約１．５ｎｍとしてもよく、このＬｉＦを含むバッファ層は、カソードと有機層との間に配置される。このような実施形態では、有機層は、約２５ｎｍの厚さのＤ−ＤＯＯ−ＰＰＶを含むことができる。このような実施形態では、カソードは、Ｃｏによって形成でき、アノードは、ＬＳＭＯによって形成してもよい。これに代えて、他の実施形態では、カソードをＬＳＭＯによって形成し、アノードをＣｏによって形成してもよく、アノード及びカソードを他の適切な強磁性体によって形成してもよい。更に他の実施形態では、Ｃｏ又はＬＳＭＯ等の同じ強磁性体でカソード及びアノードを形成してもよく、この場合、カソード及びアノードは、互いから独立して、それぞれの磁化方向を容易に変更するために十分な異なる寸法を有していてもよい。幾つかの実施形態では、デバイスは、約３．５Ｖのオン電圧（Ｖｏ）を用いてもよい（図１Ｃ）。
【００２９】
ＬｉＦのバッファ層を有さない同様の実施形態では、測定されたＶｏは、１０Ｖであった。何らかの１つの理論に制約されるわけではないが、ＬｉＦを含むバッファ層を有さないＯＳＶの実施形態では、正孔注入の効率が電子注入の効率より高くなり、デバイスの電流密度が不均衡になり、この結果、大部分の電流が正孔によって輸送されることになると考えられる。このようなシステムでは、Ｃｏカソードから注入される電子の少なさによって、ＥＬ強度が限定されると考えられる。幾つかの実施形態では、Ｃｏカソードと有機層との間にバッファ層としてフッ化リチウムを使用することによって、電子注入効率が向上し、電荷スピン偏極（Ｐｘ）が減少する。様々な金属又は金属合金の組合せを強磁性体電極として使用し、及びカソードと有機層との間のバッファ層として様々な塩を使用することによって、ＯＳＶの有機層への電子注入をより容易にすることは、本発明の範囲内にある。
【００３０】
本発明に基づく例示的なデバイスは、（１）比較的低いＶｂにおける効率的なエレクトロルミネセンス、（２）強磁性体電極からの高いスピン注入能力、（３）有機中間層における長いスピン拡散距離及び（４）外部磁界によってダイオードから出射された光の強度を制御する能力のうちの少なくとも１つの特徴を有する。
【００３１】
このように、本発明は、幾つかの実施形態として、バイポーラＯＳＶに基づくスピンＯＬＥＤを提供する。これらのスピンＯＬＥＤでは、π共役有機ポリマ中間層を使用し、このπ共役有機ポリマ中間層において、ポリマの主鎖に近い水素原子の幾つか又は全て、幾つかの実施形態では、分子内炭素原子に直接結合する水素の幾つか又は全てを重水素に置換した。このようなスピンＯＬＥＤでは、注入されたスピン整列キャリアのスピン拡散距離を増加させて、ポーラロン対（ＰＰ）形成を促進してもよい。超微細相互作用は、スピン拡散距離を制限することが知られており、水素を重水素に置換することによって、有機ポリマ内の超微細相互作用を抑制することができるため、有機中間層として重水素化π共役有機ポリマを使用することによって、スピン拡散距離を増加させ、ＰＰ形成の効率を向上させることができると考えられる。本発明に基づく幾つかの例示的なスピンＯＬＥＤでは、有機中間層として重水素化ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレン（poly(dioctyloxy) phenyl vinylene：Ｈ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）を採用する。この重水素化Ｈ−ＤＯＯ−ＰＰＶ（すなわち、Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）は、λｓが約４５ｎｍであることが見出され、これは、非重水素化Ｈ−ＤＯＯ−ＰＰＶポリマの約３倍である。
【００３２】
カソードと重水素化π共役有機ポリマとの間に薄いバッファ層を設けることによって、これまで制限されていると考えられてきた、カソードから有機層へのスピン整列電子注入の効率を向上させることができる。本発明の例示的なスピンＯＬＥＤでは、バッファ層は、塩であるＬｉＦから形成し、ＬｉＦは、Ｃｏカソードと重水素化π共役有機ポリマ中間層との間で、厚さ約０．８ｎｍ〜約１．５ｎｍとなるように堆積させた。何らかの１つの理論に制約されるわけではないが、このＬｉＦのバッファ層によって、有機中間層へのスピン整列電子注入効率が向上すると考えられ、また、カソードから有機中間層に直接的にＣｏが移動することを物理的に妨げることができる。
【００３３】
なお、当業者は、この開示によって、これらの２つの技術的進歩を利用した、同様のスピンＯＬＥＤにおいて使用できる代替となるコンポーネントを提案できる。例えば、他のπ共役有機ポリマを重水素化形式で合成して、ここに開示するデバイスの有機層におけるＤ−ＤＯＯ−ＰＰＶに代えて使用できることは、当業者にとって明らかである。同様に、当業者にとって明らかであるが、カソードと有機中間層との間で、他のバッファ化合物を用いて薄膜を形成してもよく、これによって、ＬｉＦと同様に、カソードから有機層へのスピン整列電子注入の効率が向上すると予想される。したがって、当業者は、有機中間層において重水素化π共役有機ポリマを使用し、及びカソードと有機中間層との間に薄いバッファ層を設ける利点を知れば、この開示に基づいて、ここに開示するデバイスで採用されているコンポーネントと同様の特性を有する他の適切な物質による置換によって、類似のスピンＯＬＥＤを設計及び製造することができる。このような類似のスピンＯＬＥＤは、本発明の範囲内にある。
【００３４】
以下に開示する特定の実施例は、説明のみを目的とし、本発明を制限するものではない。以下の実施例では使用される全ての化合物、構成又は材料は、市販されているか、又は標準的な文献に基づく手順によって当業者が準備できるものである。ここに提供する開示に基づいて機能するスピンＯＬＥＤを製造するための層及び代替材料の如何なる組合せも本発明の範囲に含まれる。この開示によって、当業者は、煩雑な実験を行うことなく、以下の実施例及びここに開示したデバイス及び方法の他の実施例を想到することができる。
【００３５】
実施例
【００３６】
実施例１
図１Ｂに３次元的に示し、図８に２次元的に示すようなバイポーラＯＳＶデバイスを設計した。第１の層は、アルミニウムであり、第２の層は、強磁性体電極、具体的には、コバルトから構成されたカソードであり、厚さを約５ｎｍとし、第３の層は、ＬｉＦから構成されたバッファ層であり、厚さを約１．５ｎｍとし、第４の層は、重水素化ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレン（Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）から構成されるπ共役の有機的ポリマの層であり、厚さを約２５ｎｍとし、第５の層は、強磁性体電極、具体的には、Ｌａ０．７Ｓｒ０．３ＭｎＯ３（ＬＳＭＯ）から構成されるアノードであり、厚さを約２００ｎｍとし、第５の層が取り付けられる第６の層は、スズ酸ストロンチウム（ＳＴＯ）から構成された透明導電性基板層であり、厚さを数１００ｎｍとした。
【００３７】
このバイポーラＯＳＶデバイスでは、二重注入条件に達している場合、大きなエレクトロルミネセンス発光が実現されるオン電圧Ｖｏは、約３．５Ｖであった。
Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶ内の超微細相互作用は、重水素化されていない類似の化合物、すなわちＨ−ＤＯＯ−ＰＰＶ内の超微細相互作用に比べてかなり抑制されるため、スピン拡散距離（λｓ）が約３倍の約４５ｎｍ（すなわち、デバイスの有機層の厚さより大きい距離）に増加する。
極低温下において、ここに開示するスピンＯＬＥＤの強磁性体アノード（ＦＭ１＝ＬＳＭＯ）及びカソード（ＦＭ２＝Ｃｏ）は、Ｐ１≒９５％、Ｐ２≒３０％の公称スピン注入率を示した。但し、ＬｉＦを含む第３の（バッファ）層を設けると、Ｐ２が実質的に低下した。Ｂｃ（ＦＭ１）がＢｃ（ＦＭ２）に等しくないため、ここに開示するスピンＯＬＥＤ内の２つのＦＭ電極の相対磁化方向は、外部磁界Ｂを掃引することによって、平行（↑↑）と反平行（↑↓）の相対的な配置の間で切り換えることができ（図２Ａの水平の矢印）、これによって、デバイスの抵抗、コンダクタンス及びＥＬ強度は、ＦＭ電極の相対磁化に再現可能に依存した。これにより、様々なバイアス電圧、温度及びデバイス厚において、ＭＥＬ（Ｂ）及びＭＣ（Ｂ）を測定することができた。
【００３８】
図２Ａは、Ｖｂ＝４．５Ｖ、Ｔ＝１０°Ｋにおいて測定された磁気−エレクトロルミネセンスＭＥＬ（Ｂ）応答をＭＥＬＥＸ（Ｂ）としてプロットしたグラフを示しており、これは、（１）正の非ヒステリシス応答ＭＥＬＬＳＭＯ及び（２）負のヒステリシス応答ＭＥＬＳＶの２つの成分から構成され、式ＭＥＬＥＸ（Ｂ）＝［ＥＬ（Ｂ）−ＥＬ（ｓｐｉｎ−ｕｐ）］／ＥＬ（ｓｐｉｎ−ｕｐ）に従う。後者の応答は、４〜３０ｍＴｅｓｌａ（ｍＴ）の間の反平行磁化構成における約０．４％の下向きの鋭いジャンプを含み、これは、電極の保磁界に従う（図２Ｄ）。ＭＥＬＬＳＭＯ応答は、ＬＳＭＯ電極の磁気特性に起因し、｜Ｂ｜の単調関数であり、Ｂ＝０に関して対称性を有する。先に、Ａｌｑ３に基づく強磁性体−ＯＬＥＤデバイスにおいても同様のＥＬ成分が測定されており、これは、有機中間層の非スピンバルブＭＥＬ応答に起因すると考えられている。この場合、各電極ＢｃｓにおけるＥＬ（Ｂ）応答の突然の変化は、強磁性体電極が有機中間層に近いことによって生じる漂遊磁界Ｂｓによって引き起こされると解釈される。電極の漂遊磁界（Ｂｓ）は、ＬＳＭＯ電極については、約０．７ｍＴであり、Ｃｏ電極については、３．５ｍＴ未満であり、これは、図２ＡのＭＥＬＳＶ成分を生じさせるためには、小さすぎる。
【００３９】
図２Ｂに示すように、ＭＥＬＥＸ（Ｂ）データから滑らかなＭＥＬＬＳＭＯ応答を減算することによって、データ解析を実行し、正味の応答ＭＥＬＳＶ（Ｂ）≡ＭＥＬＥＸ−ＭＥＬＬＳＭＯを得た。得られたＭＥＬＳＶ（Ｂ）は、ＬＳＭＯ保磁界及びＣｏ保磁界における鋭いジャンプを伴う典型的なスピンバルブ固有のヒステリシス応答を示した。
ＭＥＬＳＶ（Ｂ）応答の顕著な特徴は、図２Ｃに示すように、その最大値のＶｂに対する依存性が非常に低いことである。ホモポーラＯＳＶデバイスにおけるＶｂによる磁気抵抗の大幅な低下とは異なり、このバイポーラＯＳＶデバイスの性能は、Ｖｂによって劣化しない。
【００４０】
図２Ｄは、ＬＳＭＯ電極及びＣｏ／フッ化リチウム電極の磁気光学カー効果の測定を表しており、これらは、それぞれ、Ｂｃ１≒５ｍＴの保磁界及びＢｃ２≒３５ｍＴの保磁界を示す。
【００４１】
図３は、温度範囲に亘るＯＳＶのＭＥＬの特徴（図３Ａ）及び定温で磁界を変化させることによってＯＳＶがどのように振る舞うか（図３Ｂ〜図３Ｅ）を示している。図３Ａは、温度に対して、最大の磁気−エレクトロルミネセンスＭＥＬｍａｘと、測定されたＬＳＭＯの磁化Ｍ（Ｔ）との比較をプロットしたグラフである。このグラフから明らかなように、ＭＥＬｍａｘ（Ｔ）は、Ｍ（Ｔ）応答に略々完全に従う。この振る舞いは、ＬＳＭＯの表面の磁化のためにより急峻な温度依存性が観察されるホモポーラＯＳＶデバイスにおける最大の磁気抵抗ＭＲｍａｘ（Ｔ）とは対照的である。図３Ａのあてはめ（ｆｉｔ）は、Ｊ＝５／２及びＴＣ＝３０７°Ｋとしたブリルアン関数（Brillouin function）ＢＪ（Ｔ／ＴＣ）である。図３Ｂ〜図３Ｅは、選択された温度におけるＭＥＬＳＶ（Ｂ）応答を示している。
【００４２】
測定された応答ＭＣＥＸからバックグラウンドＭＣの非ヒステリシス応答を除外することによって、スピンバルブについての関心応答である正味のＭＣＳＶ応答が得られる。図４Ａ及び図４Ｂは、バイポーラ（フッ化リチウム／コバルトカソード）ＯＳＶデバイスの正味のＭＣＳＶ応答を示し、図４Ｄ及び図４Ｅは、ホモポーラ（コバルトカソード）ＯＳＶデバイスの正味のＭＣＳＶ応答を示している。２つのＭＣ応答の組の符号が逆になっていることは、フッ化リチウム層がカソードスピン偏極を逆にしていることを示している。図４Ｃ及び図４Ｆは、バイポーラ及びホモポーラＯＳＶデバイスについて、Ｖｂの関数としてＭＣｍａｘ≡ｍａｘ（｜ＭＣＳＶ（Ｂ）｜）を示している。バイポーラＯＳＶデバイスのＭＣｍａｘ（Ｖｂ）依存性は、Ｖｂ＜３．５ボルトで急激に減少し、３．５Ｖｏ＝Ｖで急に平坦になり、実際に電圧に依存しなくなる。バイポーラＯＳＶデバイスのこの特性によって、Ｖｂ＞ＶｏにおけるスピンＯＬＥＤの実現が容易になり、この特性は、フッ化リチウムバッファ層によって導入される特性である。
【００４３】
図４Ｃに示すように、バイポーラＯＳＶのＭＣＳＶ（Ｖｂ）応答には、２つの領域があり、（ｉ）Ｖｂ＜Ｖｏは、正孔のみが注入される領域であり、Ｖｂ≒０とＶｂ＝３．５Ｖの間で、ＭＣＳＶは、図４Ｆに示すＤ−ＤＯＯ−ＰＰＶに基づくホモポーラＯＳＶと同様に、約５０の係数で減少し、（２）Ｖｂ＞Ｖｏは、バイポーラ注入領域であり、ＭＣＳＶ（Ｖｂ）は、実質的に電圧に依存せず、これは、ホモポーラデバイスのＭＣＳＶ（Ｖｂ）とは対照的である。したがって、図２Ｃに示すように、ＭＥＬＳＶも電圧から独立している。
【００４４】
ＯＳＶデバイスの公称スピン注入偏光率（Ｐｘ）は、Ｐ１≒９５％及びＰ２≒３０％であった。図４Ｃに示すように、低いＶｂにおいて測定されたＭＣからＬｉＦを有するＯＳＶデバイスのＰ２の推定値を得た。Ｊｕｌｌｉｅｒｅの式を用いて、このデバイスのＰ２は、約２％であると推定された。ここで用いる強磁性体電極では、Ｂｃ１≠Ｂｃ２であるため、外部磁界Ｂを掃引することによって、平行配置と反平行配置との間で相対磁化方向を切り換えることができた。
【００４５】
ホモポーラＯＳＶデバイスは、動作のためのＶｂが大きくなると効率が低下し、すなわち、バイポーラＯＳＶデバイスと比べて、ホモポーラＯＳＶデバイスの性能は、Ｖｂによって、深刻に劣化する。ホモポーラＭＣ成分は、Ｖｂが大きくなると減少するが、再結合ＭＣ成分は、Ｖｂに依存しない。何らかの理論に拘束されるわけではないが、バイポーラＭＣ（Ｖｂ）応答は、Ｖｂ＜Ｖｏでは、正孔のみのＯＳＶによって支配され、Ｖｂに伴って単調に減少するが、Ｖｏにおいてバイポーラ注入が開始されると、電圧から独立したＭＣＲに引き継がれ、ＭＣ（Ｖｂ）応答がＶｂから独立する。更に、Ｖｂ＞４Ｖにおいて得られた比率ＭＥＬＳＶ／ＭＣＳＶ≒２５（図２Ｃ及び図４Ｃ）は、予測された、より大きいＭＥＬに一致しており、ここで、ＭＥＬ／ＭＣ≒Ｊｈ／ＪＲ＞＞１である。
実施例２
【００４６】
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）／ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフエン）（ＰＥＤＯＴ）、／重水素化ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレン（Ｄ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）／コバルト（Ｃｏ）／アルミニウム（Ａｌ）の層を備えるバイポーラＯＬＥＤデバイスを作成した。このデバイスのＭＥＬ応答の例を図５に示す。
【００４７】
実施例３
ＬａＳｒＭｎＯ（ＬＳＭＯ）／重水素化ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレンＤ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）／フッ化リチウム（ＬｉＦ）／アルミニウム（Ａｌ）の層を備えるバイポーラＯＬＥＤデバイスを作成した。このデバイスのＭＥＬ応答の例を図６に示す。
【００４８】
実施例４
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）／重水素化ポリ（ジオクチロキシ）フェニルビニレンＤ−ＤＯＯ−ＰＰＶ）／リチウム（Ｌｉ）／コバルト（Ｃｏ）の層を備えるバイポーラＯＬＥＤデバイスを作成した。このデバイスのＭＥＬ応答の例を図７に示す。
【００４９】
ここに開示した実施例及び実施形態は、代表的且つ例示的なものであり、本発明の範囲を制限するものではない。この開示に基づいて、本発明の基底にある原理から逸脱することなく、上述の実施形態の詳細を変更できることは、当業者にとって明らかである。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物によって画定される。
【図１Ａ】
2015525972.tif 000003
【図１Ｂ】
2015525972.tif 000004
【図１Ｃ】
2015525972.tif 000005
【図２Ａ】
2015525972.tif 000006
【図２Ｂ】
2015525972.tif 000007
【図２Ｃ】
2015525972.tif 000008
【図２Ｄ】
2015525972.tif 000009
【図３Ａ】
2015525972.tif 000010
【図３Ｂ】
2015525972.tif 000011
【図３Ｃ】
2015525972.tif 000012
【図３Ｄ】
2015525972.tif 000013
【図３Ｅ】
2015525972.tif 000014
【図４Ａ】
2015525972.tif 000015
【図４Ｂ】
2015525972.tif 000016
【図４Ｃ】
2015525972.tif 000017
【図４Ｄ】
2015525972.tif 000018
【図４Ｅ】
2015525972.tif 000019
【図４Ｆ】
2015525972.tif 000020
【図５】
2015525972.tif 000021
【図６】
2015525972.tif 000022
【図７】
2015525972.tif 000023
【図８】
2015525972.tif 000024
【国際調査報告】
2015525972.tif 000025
2015525972.tif 000026