(57)【要約】１つが透明であるアノードおよびカソード、前記アノードと前記カソードとの間の１つまたは２つ以上の有機層、有機エレクトロルミネセント材料を含む少なくとも１つの前記有機層を有するエレクトロルミネセントデバイスであって、前記有機層の少なくとも１つが、式（１）：【化１】2006511072.tif 000006式中：Ｙ１は、異なる繰り返し単位の場合には独立して、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｓおよび／またはＳｅ、好ましくはＮを表し；Ａｒ１およびＡｒ２は、芳香族基であり、Ａｒ３は、Ｙ１がＮ、ＰまたはＡｓである場合にのみ存在し、この場合において、これはまた、芳香族基であり；ここで、Ａｒ１およびＡｒ２は、同一であるかまたは異なっており、異なる繰り返し単位の場合には独立して、随意に少なくとも１つの随意に置換されたＣ１〜４０カルビル誘導基および／または少なくとも１つの他の随意の置換基により置換されている多価（好ましくは２価）芳香族基（好ましくは単核、しかし随意に多核）を表し；Ａｒ３は、異なる繰り返し単位の場合には独立して、随意に少なくとも１つの随意に置換されたＣ１〜４０カルビル誘導基および／または少なくとも１つの他の随意の置換基により置換されている１価または多価（好ましくは２価）芳香族基（好ましくは単核、しかし随意に多核）を表し、ここで、ポリマー中の前記繰り返し単位の平均の数ｍは、少なくとも（３５）である、で表される繰り返し単位を有するポリマー材料を含む、前記エレクトロルミネセントデバイス。
2006511072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードおよびカソードのうちの１つが透明である前記アノードおよび前記カソード、ならびに前記アノードと前記カソードとの間の１つまたは２つ以上の有機層を有するエレクトロルミネセントデバイスであって、前記有機層の少なくとも１つは有機エレクトロルミネセント材料を含み、前記有機層の少なくとも１つが、式１：
【化１】
2006511072.tif 000005
式中：
Ｙ１は、異なる繰り返し単位の場合には独立して、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｓおよび／またはＳｅ、好ましくはＮを表し；
Ａｒ１およびＡｒ２は、芳香族基であり、Ａｒ３は、Ｙ１がＮ、ＰまたはＡｓである場合にのみ存在し、この場合において、これはまた、芳香族基であり；ここで、Ａｒ１およびＡｒ２は、同一であるかまたは異なっており、異なる繰り返し単位の場合には独立して、少なくとも１つの随意に置換されたＣ１〜４０カルビル誘導基および／または少なくとも１つの他の随意の置換基により、随意に置換されている多価（好ましくは２価）芳香族基（好ましくは単核、しかし随意に多核）を表し；Ａｒ３は、異なる繰り返し単位の場合には独立して、少なくとも１つの随意に置換されたＣ１〜４０カルビル誘導基および／または少なくとも１つの他の随意の置換基により、随意に置換されている１価または多価（好ましくは２価）芳香族基（好ましくは単核、しかし随意に多核）を表し、ここで、ポリマー中の前記繰り返し単位の平均の数ｍは、少なくとも３５である、
で表される繰り返し単位を有するポリマー材料を含む、前記エレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２】
ポリマー中の繰り返し単位の平均の数ｍが、少なくとも４０である、請求項１に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項３】
ポリマー材料が、Ｃ６以上の、少なくとも１つの随意に置換された直鎖状、分枝状または環状カルビル誘導基により環で置換されている、請求項１または２に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項４】
少なくとも１つの随意に置換された直鎖状、分枝状または環状カルビル誘導基が、アルキルまたはアルコキシ基を含む、請求項３に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項５】
ポリマー材料が多分散である、請求項１〜４のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項６】
デバイスが、有機層を１つのみ含み、ポリマー材料を含む有機層が、エレクトロルミネセント材料を含む層と同一の層であるようになっている、請求項１〜５のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項７】
デバイスが、２つまたは３つ以上の有機層を含み、ポリマー材料を含む有機層の少なくとも１つが、エレクトロルミネセント材料を含む有機層の少なくとも１つとは隔離されており、エレクトロルミネセント材料を含む層とアノードとの間に配置されている、請求項１〜５のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項８】
ポリマー材料を、異なる電気的および／または物理的特性を有する１種または２種以上の他のポリマーまたはモノマー材料と共に、ポリマー材料の混合物として用いる、請求項１〜７のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項９】
混合物が、請求項１に記載のポリマー材料の２種または３種以上の配合物を含む、請求項８に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１０】
ポリマー材料が、溶液から堆積されたものである、請求項１〜９のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１１】
ポリマー材料が、以下の群：浸漬コーティング、ローラーコーティング、逆ロールコーティング、棒コーティング、スピンコーティング、グラビアコーティング、石版コーティング（写真平版プロセスを含む）、インクジェットコーティング（連続的およびドロップ・オン・デマンドを含み、圧電または熱的プロセスにより焼成した）、スクリーンコーティング、スプレーコーティングおよびウェブコーティングから選択されたコーティングまたは印刷手法により塗布されているものである、請求項１〜１０のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１２】
ポリマー材料を含む層の厚さが、４０ｎｍよりも大きい、請求項１〜１１のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１３】
ポリマー材料を含む層の厚さが、６０ｎｍよりも大きい、請求項１２に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１４】
ポリマー材料を含む層の厚さが、１００ｎｍよりも大きい、請求項１３に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１５】
ポリマー材料を含む層の厚さが、２００ｎｍよりも大きい、請求項１４に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１６】
ポリマー材料を含む層の厚さが、５００ｎｍ以下である、請求項１２〜１５のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１７】
ポリマー材料が、１０−３ｃｍ２Ｖ−１ｓ−１より大きい正孔移動度を有する、請求項１〜１６のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１８】
ポリマー材料が、アノードとオーム界面を形成する、請求項１〜１７のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１９】
アノードが、インジウムおよびスズの酸化物（ＩＴＯ）を含む、請求項１〜１８のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２０】
ポリマー材料が、４．８〜５．２ｅＶの範囲内のイオン化ポテンシャルを有する、請求項１９に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２１】
ポリマー材料を含む層が、アノードと直接接触している、請求項１〜２０のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２２】
ポリマー材料を含む層が、アノードと、エレクトロルミネセント材料を含む層との間の唯一の有機層である、請求項２１に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２３】
ポリマー材料が、結合剤樹脂と混合されている、請求項１〜２２のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２４】
結合剤樹脂が：ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ビニルポリマー、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、これらのコポリマーおよび／またはこれらの混合物の群から選択されている、請求項１〜２３のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２５】
ポリマー材料を含む層が、架橋している、請求項１〜２４のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２６】
層が、ポリマー材料を架橋することにより、および／または結合剤樹脂を架橋することにより架橋されている、請求項２５に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２７】
エレクトロルミネセント材料が、用いる際に、青色光を発光する、請求項１〜２６のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２８】
トップエミッションデバイスであり、ここで、透明な電極が、ポリマー層を含む層の後に堆積する、請求項１〜２７のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイスの製造方法であって、ポリマー材料を含む層を、溶液から堆積することを含む、前記方法。
【請求項３０】
さらに、少なくとも１つの他の層を、蒸着により堆積することを含む、請求項２９に記載のエレクトロルミネセントデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、エレクトロルミネセント（ＥＬ）デバイス、例えば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）における、およびこれに関する改善に関する。
【０００２】
発明の背景
ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイにおいて、在来の技術、例えば陰極線管および液晶ディスプレイの代替として用いるために開発された、オプトエレクトロニクス（optoelectronic）デバイスである。ＯＬＥＤは、軽量および嵩が低いこと、低電力、広い視野角、大きいディスプレイ面積に適用可能であることおよび製造が比較的安価であることを含む、多くの利点を提供する可能性を有する。
【０００３】
ＯＬＥＤデバイスは、２つの電極の間に位置する有機エレクトロルミネセント（ＥＬ）層を含む。電極の少なくとも１つは、ＥＬ層からの光を透過することが可能であるように、透明である。動作において、電圧が、電極を介してデバイスを横断して印加される際には、正孔が、ＥＬ層の一方の側中に、一方の電極（アノード）から注入され、電子が、他方の側中に、他方の電極（カソード）から注入される。正孔および電子は、ＥＬ層を通って、反対の方向に、印加された電圧の下で、これらが会合し、再結合して、励起状態を形成し、これがその後、光の発光に伴って崩壊するまで、移動する。
【０００４】
正孔は、アノードから、ＥＬ層の最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーレベル中に、有効に移動しなければならない。同様に、電子は、カソードから、ＥＬ層の最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーレベル中に、有効に移動しなければならない。不都合なことに、アノードの仕事関数は、しばしば、ＥＬ層のＨＯＭＯレベルとは異なる。同一の問題がまた、カソードとＥＬ層のＬＵＭＯレベルとの間に存在する。実際に、アノードおよびカソードの関連する電子エネルギーレベルは、しばしば、有機ＥＬ材料のそれぞれ最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）および最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）に理想的に整合しないため、基礎的なＯＬＥＤ構造を改変して、エネルギーレベルの整合を改善し、従って正孔および／または電子注入効率を改善することが、通常である。広範囲に用いられている方法は、ＥＬ層と、追加の有機層のそれぞれアノードおよび／またはカソードとの間で用いることである。これらの追加の層は、一般的に、正孔注入層（ＨＩＬ）および電子注入層（ＥＩＬ）と呼ばれる。ＨＩＬおよび／またはＥＩＬは、エネルギーレベルの整合を改善し、従ってデバイスの効率を改善する。さらに、ＨＩＬおよびＥＩＬは、他の目的、例えばそれぞれ電子遮断および正孔遮断の作用を奏することができる（即ち、ＨＩＬまたはＥＩＬは、各々、１つのタイプ／１つの方向のキャリア輸送材料である）。アノード上のＨＩＬとして、導電性有機材料、例えばポリアニリン（ＰＡｎｉ）またはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）の層を用いるのが、典型的になった。
【０００５】
それぞれＨＩＬおよび／またはＥＩＬとＥＬ層との間で、１つまたは２つ以上の他の有機層を用いるデバイスを見出して、エネルギーレベルのさらに増強された整合および従って尚一層高い動作効率を達成することは、まれではない。ＨＩＬまたはＥＩＬとＥＬ層との間の他の有機層は、それぞれ正孔輸送層（ＨＴＬ）および電子輸送層（ＥＴＬ）と呼ばれて、これらは、それぞれアノードまたはカソードと直接接触するＨＩＬまたはＥＩＬと区別される。このような専門用語を、本明細書中で用いる。従来技術のデバイスの構造を、図１に図式的に示す。
【０００６】
近年にわたり行われているＥＬデバイスの前述の開発にもかかわらず、多くの観点において、尚改善に対する必要性が残る。本発明は、特に、しかし排他的ではなく、ＥＬデバイスにおける、ＨＩＬおよびＨＴＬにおける有機層に関連する改善に関する。
ＨＩＬおよびＨＴＬに関連して、性能を改善し得る領域の例には、高い効率、低い駆動電圧、透明性、塗布可能性(coatability)、化学的安定性および寿命が含まれる。さらに、複数のＨＩＬおよびＨＴＬからなる現在のデバイス構造により、製造が複雑および高価になる。同様の、または改善された性能を、現在の複数の層の代わりに単一の層を用いて達成することが、望ましい。
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の１つまたは２つ以上の前述の問題を低減するか、または克服することを含む。本発明の他の目的は、以下の記載から明らかである。
本発明は、あるポリアリールアミン類、特にポリトリアリールアミン類が、ＥＬデバイスにおける有機層において用いる際に、顕著な利点を提供することができるという発見に基づく。
【０００８】
従来技術
アリールアミン化合物をＯＬＥＤのためのＨＴＬとして用いることは、EP 0 721 935（出光興産）中に開示されているが、アリールアミン類のポリマーは、開示されていない。これらの小さい分子のアリールアミンＨＴＬを用いて形成したフィルムは、常に満足し得るものではない。典型的に、蒸着を、これらのタイプの分子のために用いるが、このようなプロセスは、無定形（amorphous）構造を確実にするために、基板温度および堆積速度に極めて感受性が高い。さらに、小さい分子のアリールアミンＨＴＬの比較的低いガラス転移温度（Ｔｇ）により、不安定がもたらされる。大きい（例えば星形の）アリールアミン（例えばWO 98/02018を参照）が開発され、Ｔｇの問題点が部分的に解決されたが、尚複雑な蒸着プロセスが必要である。また、このような分子は、劣った正孔移動度を有する。
【０００９】
ポリアリールアミン材料をＯＬＥＤのためのＨＩＬまたはＨＴＬとして用いることは、ダウケミカル社により開示されている。例えばUS 5,728,801、EP 0 827 366およびWO 99/54943を参照。しかし、これらの特定のポリアリールアミン材料の正孔移動度および一般的なフィルム形成特性並びにこれから製造されたデバイスの一般的な効率は、改善され得る。
【００１０】
他のダウの特許である、US 6,309,763において、フルオレンおよびアリールアミンのコポリマーを層の１つにおいて用いるＥＬデバイスが、開示されている。また、コポリマーを、アリールアミンコポリマーであってもよい他のポリマーと混合することができることが、開示されている。ポリフルオレン／アリールアミンコポリマーを正孔輸送層、ＥＬ層において用いること、または種々のコポリマーを配合することにより、単一の層における輸送およびルミネセント機能が達成され得る。しかし、当該文献には、１００％アリールアミン層を用いることが示唆されていない。
一般的に、ポリアリールアミンの従来技術の使用によっては、デバイスの品質、特に寿命およびルミネセンス効率の重要な問題点が解決されていない。
【００１１】
本発明の記載
本発明において、アノード、カソード、および前記アノードと前記カソードとの間の１つまたは２つ以上の有機層を有するエレクトロルミネセントデバイスであって、前記有機層の少なくとも１つは有機エレクトロルミネセント材料を含み、前記有機層の少なくとも１つが、式１：
【化１】
2006511072.tif 000003
式中：
Ｙ１は、異なる繰り返し単位の場合には独立して、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｓおよび／またはＳｅ、好ましくはＮを表し；
【００１２】
Ａｒ１およびＡｒ２は、芳香族基であり、Ａｒ３は、Ｙ１がＮ、ＰまたはＡｓである場合にのみ存在し、この場合において、これはまた、芳香族基であり；ここで、Ａｒ１およびＡｒ２は、同一であるかまたは異なっており、異なる繰り返し単位の場合には独立して、少なくとも１つの随意に置換されたＣ１〜４０カルビル誘導基（carbyl-derived group）および／または少なくとも１つの他の随意の置換基により、随意に置換されている多価（好ましくは２価）芳香族基（好ましくは単核、しかし随意に多核）を表し；Ａｒ３は、異なる繰り返し単位の場合には独立して、少なくとも１つの随意に置換されたＣ１〜４０カルビル誘導基および／または少なくとも１つの他の随意の置換基により、随意に置換されている１価または多価（好ましくは２価）芳香族基（好ましくは単核、しかし随意に多核）を表し；
ここで、ポリマー中の前記繰り返し単位の平均の数ｍは、少なくとも３５、好ましくは少なくとも４０である、
で表される繰り返し単位を有するポリマー材料を含む、前記エレクトロルミネセントデバイスを提供する。
【００１３】
使用にあたり、アノードとカソードとの間に電圧を印加した際には、正孔が、アノードに隣接する層中に注入され、電子が、カソードに隣接する層中に注入され、これにより、光が、エレクトロルミネセント材料を含む少なくとも１つの層から発光される。
【００１４】
発明の詳説
ＥＬデバイスは、好ましくはＯＬＥＤである。アノードまたはカソードの少なくとも一方は、透明である。有機層の用語により、有機材料を含む層を意味する。
【００１５】
デバイスは、有機層を１つのみ含むことができ、この場合においては、本発明のポリマー材料を含む有機層は、ＥＬ材料を含む層と同一の層である。典型的には、このデバイスは、２つまたは３つ以上の有機層を含み、ここで、本発明のポリマー材料を含む有機層は、ＥＬ材料を含む層に対して異なる。ポリマー材料を含む少なくとも１つの有機層は、正孔注入層（ＨＩＬ）および／または正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成する、即ちＥＬ層から分離されており、ＥＬ層とアノードとの間に配置されるのに優れていることが見出された。
【００１６】
式１においてＡｒ３から延在する矢印は、基が、１価または多価であってもよいことを示すことを意図する。基が１価である場合には、矢印は、好適な末端基、例えば水素または、重合の条件の下でカップリングするのに不活性である他の置換基（例えばアルキルもしくはアリール）への結合を示す。基が多価（例えば２価）である場合には、矢印は、他の繰り返し単位への結合を示す（即ち、ポリマー鎖は、分枝状であり、および／または架橋している）。
【００１７】
ポリマーは、すべての鎖末端基、例えばポリマーを製造する重合プロセスにおいて用いられるすべての離脱基またはエンドキャッピング基を有することができる。
好ましくは、ポリマーは、本質的に、式１を有する繰り返し単位からなる。
【００１８】
WO 99/32537は、式１で表される繰り返し単位を有するポリマーおよびこれらの製造方法を記載する、本出願人の特許出願である。当該特許出願において、この一般的なタイプのポリマーは、エンドキャッピング試薬を加えて、最終的なポリマーの分子量および従って、電荷移動材料としてのこの所望の特性を制御することにより、製造される。WO 99/32537におけるように、本発明においては、随意に、少なくとも１つの末端基を、ポリマーにおいて、ポリマー鎖の末端に位置するＡｒ１、Ａｒ２および随意にＡｒ３基に結合させ、従ってポリマー鎖をキャッピングし、さらなるポリマー成長を防止し、少なくとも１つの末端基は、前述のポリマー材料を形成するために、重合において用いられて、この分子量を制御する、少なくとも１種のエンドキャッピング試薬から誘導される。しかし、WO 99/32537の開示には、比較的低い分子量のポリマー（比較的低いｍ値）が好ましいことが教示されている。特に、当該文献において、３１よりも大きいｍ値は、電荷移動層のための性能においては乏しいことが記載されていた（当該文献の実験５および図２を参照）。
【００１９】
WO 00/78843は、本出願人の他の特許出願であり、これには、式１で表される繰り返し単位を有するポリマーが記載されている。当該特許出願において、ポリマーは、分子量画分を、式１で表される繰り返し単位を有する出発ポリマー材料から単離することにより、製造される。WO 99/32537と同様に、比較的低い分子量のポリマー（比較的低いｍ値）が、最良であるものとして例示されていた。
【００２０】
従来技術とは対照的に、本発明は、少なくとも３５、好ましくは少なくとも４０の、繰り返し単位の平均の数ｍを有する、式１で表される繰り返し単位を含むポリマー材料が、ＯＬＥＤにおいて一層良好な性能を有するという、驚異的な発見の観点からなされた。
【００２１】
本発明において好ましいポリトリアリールアミンの例を、式２および３により示す：
【化２】
2006511072.tif 000004
【００２２】
本発明におけるポリマー分子あたり存在することができる（およびまた、本明細書中では整数「ｎ」により示すことができる）、式１で表される繰り返し単位の数は、２〜２０，０００、好ましくは３〜１０，０００、一層好ましくは４〜５，０００、尚一層好ましくは５〜５００および最も好ましくは６〜１００であってもよい。しかし、ポリマー中の前述の繰り返し単位の平均の数ｍは、少なくとも３５、好ましくは少なくとも４０である。
【００２３】
式１で表されるポリマー材料は、好ましくは、６個または７個以上の炭素原子を含む、即ちＣ６以上の、少なくとも１つの随意に置換された直鎖状、分枝状または環状カルビル誘導基、好ましくは、随意に置換されたヒドロカルビル、最も好ましくは、Ｃ６またはこれより高い、アルキルまたはアルコキシ基により環で置換されている（即ち、Ａｒ１、Ａｒ２および随意にＡｒ３基の１つまたは２つ以上において置換されている）。基Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、独立して、好ましくは、Ｃ６以上の、少なくとも１つの随意に置換された直鎖状、分枝状または環状カルビル誘導基、好ましくは、Ｃ６以上の、随意に置換されたアルキルまたはアルコキシ基により置換されている。この置換は、驚異的なことに、フィルム形成を増強することが見出された。例えば、材料は、さらに安定であり、長い寿命を有する厚いフィルムを容易に形成することができる。
【００２４】
本発明のポリマー材料（即ち式１を有する）は、好ましくは、多分散である。好ましくは、Ｍｗ／Ｍｎは、２０よりも小さく、一層好ましくは１０よりも小さい。好ましくは、多分散度は、１．１〜５である。さらに好ましくは、多分散度は、１．１〜３である。
【００２５】
有利には、本発明のポリマー材料は、以下の特性を示す：高い電荷移動度、結合剤との適合性、改善された溶解性、高い耐久性および／またはドープされない高い比抵抗。ポリマー材料は、ＥＬデバイスにおいて用いるのに高度に有効である。これは、特に、ｍの値が少なくとも３５であり、かつポリマーが、Ｃ６以上の、１つまたは２つ以上の随意に置換された直鎖状、分枝状または環状カルビル誘導基（好ましくはアルキルまたはアルコキシ）で置換されている際に、優れたフィルム形成特性を有する。
【００２６】
本発明のポリマー材料は、純粋なポリマー材料として、または、異なる電気的および／または物理的特性を有する１種もしくは２種以上の他のポリマーもしくはモノマー材料と共にポリマー材料の混合物として、用いることができる。
【００２７】
有利には、ポリマー材料は、材料が溶液コーティング可能である、即ちこれが、溶液から容易に堆積することができるため、デバイス上に容易かつ安価に堆積することができる。好ましくは、ポリマー材料を、溶液コーティング手法により適用する。好ましくは、材料を、フィルム形態で固着させる。材料を、随意にパターン化されているか、または構成されていてもよいフィルム形態で、浸漬コーティング、ローラーコーティング、逆ロールコーティング、棒コーティング、スピンコーティング、グラビアコーティング、石版コーティング（写真平版プロセスを含む）、インクジェットコーティング（連続的およびドロップ・オン・デマンドを含み、圧電または熱的プロセスにより焼成した）、スクリーンコーティング、スプレーコーティングおよびウェブコーティングを含むがこれらには限定されない種々のコーティングまたは印刷手法により、固着させることができる。
【００２８】
本発明のデバイスを製作するにあたり、以下に別個に記載する、いわゆる「トップエミッションデバイス（top-emission device）」以外に、本発明のポリマー材料を含む層は、アノード上に、または既知の手段でアノード上に設けられ、続いてＥＬ層を含むその後の層が、溶液コーティングまたは慣用の蒸着により堆積した、別個のＨＩＬ上に、溶液コーティングすることができる。
【００２９】
本発明の他の観点において、エレクトロルミネセントデバイスの製造方法を提供し、この方法は、溶液から、ポリマー材料を含む層を堆積することを含む。随意に、この方法は、さらに、少なくとも１つの他の層、例えばＥＬ層を、蒸着または溶液からの堆積により堆積することを含む。
【００３０】
前に述べたように、本発明のポリマー材料は、優れたフィルム形成可能性および高い移動度を共に有する。好ましくは、材料を、好ましくは４０ｎｍより大きい、一層好ましくは６０ｎｍより大きい、尚一層好ましくは１００ｎｍより大きい、最も好ましくは２００ｎｍより大きい、好ましくは５００ｎｍ以下の大きい厚さで設ける一方、尚高い生産を達成する。このような厚い層は、多くの利点、例えば増大されたデバイス寿命、再現性、生産およびルミネセンスを提供することが見出された。いずれの理論によっても束縛されることなく、このような厚い層は、デバイスの生産を、構造を基板欠陥に対して感受性をより低下させることにより改善すると考えられる。厚い層により、層が、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）アノード上に直接コーティングされる際に、特定の改善がもたらされる。これは、これが、ＩＴＯの荒さを、慣用の注入層、例えばＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴよりも良好に解消するのを補助すると考えられるからである。本発明のポリマー材料により形成した厚い層は、デバイス寿命を改善することが見出された。再び、いずれの理論によっても束縛されることなく、これはまた、表面欠陥の効果を減少させるためであると考えられる。特に、厚い層により、電極における短絡効果および局所的スポットが低下し、これによりＥＬ層の寿命が増大し得る。材料は、この点に関して、青色発光ＥＬ材料に特に有用であることが見出された。
【００３１】
ポリマー材料は、好ましくは、１０−３ｃｍ２Ｖ−１ｓ−１より大きい正孔移動度を有し、これは、このような厚い層の製作における機能付与因子である。また、本発明において用いられるポリマー材料の高い移動度により、駆動電圧を、高いルミネセント効率のために比較的低く保持することが可能である。本発明のポリマー材料の高い正孔移動度は、材料を含む層を横断しての電位の低下が、極めて小さいものであり得ることを意味する。慣用のＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴ注入層は、低い導電性を有して、ディスプレイデバイスにおける隣接する画素間の「クロストーク(crosstalk)」を回避する。しかし、本発明のポリマー材料の厚い層は、この機能を、この単極性質のために有効に発揮することができる。
【００３２】
本発明のポリマー材料は、有利には、また、材料とアノード、例えばＩＴＯアノードとの間の高品質のオーム界面（ohmic interface）を可能にする。これは、次に、非オーム接触が、部分的に、アノードにおける電界の局在化した構成のために、高温スポットの原因であり、隣接する注入層の破壊をもたらすと考えられているため、デバイスの寿命における改善をもたらす。オーム接触を可能にする適切な正孔輸送材料を見出すのは、従来容易ではなかった。従来、ドープした輸送層を用いることが、試行された。しかし、このようなドーピングは、実際の製造プロセスにおいて行うのが困難であり、魅力的な寿命は、未だ例証されていない。
【００３３】
ＩＴＯは、この透明性、高度な導電性およびガラスまたはポリマー基板上での有用性のために、極めて好ましいアノード材料である。ＩＴＯは、４．８〜５ｅＶの仕事関数を有する。好ましい態様において、ポリマー材料は、この値に近いイオン化ポテンシャル、例えば４．８〜５．２ｅＶを有する。従って、正孔を、妨害されていないポリマー材料を含む有機層中に注入することができる。
【００３４】
慣用的には、材料、例えばＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴを、ＨＩＬの作用のために用いる。別個のＨＴＬを、典型的に、ＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴ層とＥＬ層との間で用いる。本発明者らは、本発明のポリマー材料は、例えば溶液から厚い層においてコーティングした際の、この整合するイオン化ポテンシャルおよび優れた表面平坦化能力のために、ＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴの注入機能および別個のＨＴＬの作用を、共に有効に発揮することができることを見出した。従って、１つの有利な態様において、本発明は、即ち、例えばＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴを必要とせずに、ポリマー材料を含むＨＩＬを提供する。他の有利な態様において、本発明は、図２に示すように、アノードと（有機）ＥＬ層との間に、有機層が１つのみ存在するＥＬデバイスを提供する。アノードとＥＬ層との間にポリマー材料を含む、この単一の有機層（ＨＩＬ）により、図１に示す従来技術のデバイス構造と比較して、デバイスおよびこの加工が大幅に単純化される。さらに、効率の損失は存在しない；実際に、多くの場合において効率は改善される。これにより、複数の有機層（ＨＩＬ、ＨＴＬなど）を必要とする従来技術における問題が解決される。
【００３５】
所望により、本発明のポリマー材料を、例えばＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴを含む別個のＨＩＬと共に用い、一方、尚利点を提供することができる他の態様が、存在し得ることが、理解される。従って、他の態様において、本発明は、ポリマー材料を含むＨＴＬを提供する。
【００３６】
他の態様において、本発明のポリマー材料を含むＨＩＬおよび、さらに、本発明のポリマー材料を含む１つまたは２つ以上のＨＴＬが存在し得、ＨＩＬおよび１つまたは２つ以上のＨＴＬの各々におけるポリマー材料は、このイオン化ポテンシャルの点で、例えばそれぞれアノードおよびＥＬ層を整合させるために、独立して最適化される。
本発明の２種または３種以上の異なるポリマー材料の配合物を含む組成物を、用いることができる。
【００３７】
本発明のポリマー材料は、ある慣用のＥＬデバイス材料、例えばＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴの代わりに用いた際に、特に青色発光ＥＬデバイスについて、透明性および演色における改善をもたらすことができる。これは、実質的に透明であるかまたは「白色」のポリマー材料のためである。ポリマー材料はまた、実質的に、好ましくは完全に、慣用の材料、例えばＰＡｎｉとは対照的に、無定形である。
【００３８】
本発明のポリマー材料は、慣用の材料、例えばＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴよりも、電子の遮断において良好であり、従ってデバイス効率における改善をもたらすことが見出された。
【００３９】
本発明のポリマー材料は、慣用のＨＩＬ材料、例えばＰＡｎｉまたはＰＥＤＯＴよりも、化学的に安定であることが見出された。慣用のＰＡｎｉおよびＰＥＤＯＴ材料は、例えば、酸がドープされており、時間と共に、隣接する層中に移動し、デバイス性能の悪化を引き起こす対イオンを有する。しかし、本発明のポリマー材料は、対イオンを必要とせず、従ってこの問題を解消する。これは、三色発光(triple emitting)デバイスについて、特に有利である。
【００４０】
本発明のポリマー材料は、比較的高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、これにより、改善された安定性がもたらされる。
ポリマー材料を、結合剤樹脂と組み合わせて用いて、フィルム形成をさらに改善し、および／または溶液塗布可能性を改善するための粘度を調整することができる。結合剤はまた、以下に一層詳細に記載するように、層の改善された積み重ね完全性のために随意に架橋していてもよい。結合剤は、すべての有機層を溶液コーティングするＥＬデバイスについて、好ましい。
【００４１】
好ましい結合剤は、電気絶縁体である。好ましい結合剤には、限定されずに、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ビニルポリマー（例えばポリビニルケトンおよび／またはポリビニルブチラール）、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、これらのコポリマー（例えば芳香族コポリマーポリカーボネートポリエステル）および／またはこれらの混合物の少なくとも１種が含まれる。
【００４２】
本出願人の特許出願WO 99/32537中に、特に公開された当該出願の２４および２５頁において開示された結合剤は、本発明のために有用であり、当該開示を、本明細書中に参照により導入する。さらに、本出願人の特許出願WO 02/45184中に、特にこの中の表１および２に列挙されたものを含む、公開された当該出願の３、４、８〜１１頁にクレームされおよび記載された結合剤は、本発明のために有用であり、当該開示をまた、本明細書中に参照により導入する。
【００４３】
ポリマー材料を含む層と隣接する層との間の積み重ね完全性を改善するために、ポリマー材料を含む層は、随意に、架橋していてもよい。架橋を、例えばポリマー中の架橋可能な官能性によりポリマー材料を架橋させることにより、および／または、存在する場合には、例えばWO 02/45184に開示されている結合剤樹脂を架橋させることにより、達成することができる。
【００４４】
有利には、本発明のポリマー材料により、いくつかのアクティブマトリックスディスプレイ構成において、増大した輝度および解像度のために好ましい、「トップエミッションデバイス」のためのＯＬＥＤ積み重ねの最上部に、透明な電極を堆積することを可能にすることにより、新規なデバイス構造への経路が提供される。透明な最上部電極の堆積のために、迅速なプロセス、例えばスパッタリングを用いるのが、極めて望ましい。例えば、ＩＴＯの堆積のためである。しかし、これらのプロセスは、堆積した粒子の高い動的エネルギーのために、損傷を受けやすいアクティブな有機層を損傷する傾向がある。例えば本発明のポリマー材料により形成した、厚い正孔輸送層により、保護が提供され、従ってデバイスの性能（効率、駆動電圧、寿命）に影響せずに、頑丈な、および商業的に実行可能な製造プロセス（高い生産）が可能になる。
【００４５】
本明細書中で用いる種々の用語の定義を、ここで説明する。
本明細書中に示すポリマーの式のすべてにおいて、ポリマーは、水素を含むすべての末端またはエンドキャッピング基を有することができる。
【００４６】
本明細書中の式において、基または数値のリストを表すと言われ、これらが、「各々の場合において独立して」いると言われる標識（例えばＡｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３）または指数（例えば「ｎ」）のリストがある際には、これは、各々の標識および／または指数が、互いに独立して、各々の繰り返し単位内で独立して、各々の式内で独立して、および／または適切に置換された各々の基とは独立して列挙されたこれらの基のすべてを表すことができることを示す。従って、これらの例の各々において、多くの種々の基を、単一の標識（例えばＡｒ１）により表すことができる。
【００４７】
本明細書中で用いる用語「随意の置換基」および／または「随意に置換された」は（他の置換基のリストが続かない限り）、例えば、以下の基（またはこれらの基による置換）：スルホ、スルホニル、ホルミル、アミノ、イミノ、ニトリロ、メルカプト、シアノ、ニトロ、ハロ、Ｃ１〜４アルキル、Ｃ１〜４アルコキシ、ヒドロキシおよび／またはこれらの組み合わせの少なくとも１つを表す。これらの随意の基は、同一の基および／または複数の（好ましくは２つの）前述の基（例えば直接結合して互いにスルファモイル基を表す場合には、アミノおよびスルホニル）における、すべての化学的に可能な組み合わせを含むことができる。好ましい随意の置換基には、以下のものが含まれる：Ｃ１〜４アルキル、メトキシおよび／またはエトキシ（少なくとも１つのハロにより随意に置換されたこれらのすべて）のすべて；および／またはアミノ（少なくとも１つのメチルおよび／またはエチルにより随意に置換されている）；および／またはハロ。本明細書中で用いる用語「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモおよびヨードを表す。
【００４８】
本明細書中で用いる用語「カルビル誘導（carbyl-derived）」は、少なくとも１個の炭素原子を含み、非炭素原子を全く有しない（例えば−Ｃ≡Ｃ−）、または少なくとも１個の他の非炭素原子と随意に組み合わされた（例えばアルコキシ、カルボニルなど）、１価のまたは多価のすべての有機基部分を示す。１個または２個以上の非炭素原子は、炭素と共に、有機基部分を含むことができる、炭素以外のすべての元素（すべての化学的に可能な混合物またはこれらの組み合わせを含む）を含むことができる。好ましくは、非炭素原子は、少なくとも１個の水素および／またはヘテロ原子から、一層好ましくは：水素、リン、ハロ、窒素、酸素および／または硫黄の少なくとも１つ、最も好ましくは、水素、窒素、酸素および／または硫黄の少なくとも１つから選択される。カルビル誘導基は、複数の（好ましくは２つの）前述の炭素および／または非炭素原子含有部分（例えば、互いに直接結合してアルコキシカルボニル基を表す場合には、アルコキシおよびカルボニル）の同一の群におけるすべての化学的に可能な組み合わせを含む。
【００４９】
本明細書中で用いる用語「ヒドロカルビル」は、少なくとも１個の水素原子および少なくとも１個の炭素原子を含む、すべての基部分を示す。しかし、ヒドロカルビル基は、随意に置換されていてもよい。好ましくは、「ヒドロカルビル」基は、以下の炭素含有部分：アルキル、アルコキシ、アルカノイル、カルボキシ、カルボニル、ホルミルおよび／またはこれらの組み合わせの少なくとも１つを；随意に以下のヘテロ原子含有部分：オキシ、チオ、スルフィニル、スルホニル、アミノ、イミノ、ニトリロおよび／またはこれらの組み合わせの少なくとも１つと組み合わせて含む。さらに好ましいヒドロカルビル基は、以下の少なくとも１つを含む：アルキルおよび／またはアルコキシ（随意に少なくとも１個のハロで置換されている）。
【００５０】
本明細書中で用いる用語「アルキル」は、適切な場合には、種々の程度の飽和および／または原子価、例えば二重結合、三重結合を含む部分および／または芳香族部分（例えばアルケニル、アルキニルおよび／またはアリール）並びに２つまたは３つ以上の置換基（例えばアルキレン）に結合した多価の種を示す用語により、容易に置き換えられてもよい。
【００５１】
意味が明白に他のものを示さない限り、３個または４個以上の原子を有する鎖を含む、本明細書中での基は、鎖が、完全に、または部分的に直鎖状、分枝状であり、および／または環（スピロおよび／または縮合環を含む）を形成することができる基を表す。
意味が明白に他のものを示さない限り、本明細書中の用語の本明細書中で用いる複数形は、単数形を含み、逆も同様であると解釈されるべきである。
【００５２】
本明細書の記載および請求の範囲を通して、単語「含む(comprise)」および「含む(contain)」並びにこの単語の変化、例えば「含む(comprising)」および「含む(comprises)」は、「含むが、限定されない」を意味し、他の成分を排除することを意図しない（および排除しない）。
【００５３】
本発明の前述の態様に対する変化は、なされ得る一方、尚本発明の範囲内にあることが理解される。本明細書中に開示した各々の特徴は、他に述べない限り、同一の、同等のまたは同様の目的の作用をなす代替の特徴により置換され得る。従って、他に述べない限り、開示された各々の特徴は、一連の一般的な同等または同様の特徴の１つの例にすぎない。
【００５４】
本明細書中に開示したすべての特徴を、このような特徴および／または段階の少なくともいくらかが、相互に排他的である組み合わせ以外は、すべての組み合わせで組み合わせることができる。特に、本発明の好ましい特徴は、本発明のすべての観点に適用可能であり、すべての組み合わせにおいて用いることができる。同様に、本質的ではない組み合わせにおいて記載した特徴を、別個に（組み合わせではなく）用いることができる。
【００５５】
上記に記載した特徴の多く、特に好ましい態様の多くは、独立して進歩性を有し、本発明の態様の一部のみではないことが理解される。これらの特徴について、本出願でクレームしたすべての発明に加えて、またはこれに代わって、独立した保護を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来技術のデバイスの構造を示す図である。
【図２】本発明のデバイスの構造を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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