JP2007180558A

JP2007180558A - 有機発光デバイス

Info

Publication number: JP2007180558A
Application number: JP2006351116A
Authority: JP
Inventors: Ajizu Honey; アジズハニー; Zoran D Popovic; デー．ポポヴィッチゾラン; J Paine Anthony; ジェー．パインアンソニー; Nan-Xing Hu; フナンシン; Jennifer A Coggan; エー．コガンジェニファー
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-07-12
Also published as: CN1992372A; US20070145886A1; TW200726319A; TWI373282B; CN1992372B; KR20070069022A; KR100832229B1; US7645525B2

Abstract

【課題】輝度が初期値の所定の割合に低下するまでの期間である使用寿命を延ばすことによって、使用安定性を向上させた有機エレクトロルミネセンス・デバイスを提供する。
【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネセンス・デバイスは、アノード１１０、カソード１４０、ならびに、３重項／３重項・相互作用、３重項／１重項・相互作用、および１重項／１重項・相互作用の少なくとも１つを減らす材料を含む発光ゾーンである正孔輸送部分１２０および電子輸送部分１３０を含む。
【選択図】図１

Description

本発明はオプトエレクトロニクス・デバイス、より具体的には、有機発光デバイス（有機ＥＬデバイス）に関する。より詳細には、本発明は実質的に安定な青色発光有機ＥＬデバイスに関する。

有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）デバイスは、通常、透明な導体（例えば、インジウム・スズ・酸化物）で構成されるアノードと、通常、仕事関数の小さい金属（例えばマグネシウム、カルシウム、アルミニウム、または他の金属とこれらの合金）で構成されるカノードとの間に挟まれた有機ルミネセンス材料の層で構成され得る。このＥＬデバイスは、電場の下で正電荷（正孔）と負電荷（電子）がそれぞれアノードおよびカソードからルミネセンス材料に注入され、再結合を経て励起子状態を生成し、次いでこの状態が発光するという基本原理で機能する。多数の有機ＥＬデバイスが有機ルミネセンス材料と反対極性の電極との積層から調製されており、これらのデバイスは、例えば米国特許第３５３０３２５号（この開示は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に記載されているように、ルミネセンス物質として単結晶アントラセンのような単結晶材料を含む。これらのタイプのデバイスは、１００ボルト程度またはそれ以上の励起電圧を必要とすると考えられている。

多層構造をもつ有機ＥＬデバイスは、アノードに隣接し正孔輸送を支える１つの有機層と、カソードに隣接し電子輸送を支えデバイスの有機ルミネセンス・ゾーンとして働く別の有機層を備え得る。これらのデバイスの例は、米国特許第４３５６４２９号、米国特許第４５３９５０７号、米国特許第４７２０４３２号、および米国特許第４７６９２９２号（これらの開示は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されている。米国特許第４７６９２９２号（この開示は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）において、有機ＥＬデバイスは、独立した３つの層である正孔輸送層、ルミネセンス層、および電子輸送層を備え、これらの層は順次積層され、アノードとカソードとの間に挟まれており、このデバイスでは蛍光ドーパント材料が発光ゾーンまたは層に添加されることにより、電荷の再結合により蛍光材料が励起する。例えば米国特許第４７２０４３２号（この開示は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に記載されている有機発光デバイスのような、これらの多層構造のいくつかにおいて、有機発光デバイスは、正孔輸送層とアノードとの間に置かれる緩衝層をさらに備える。正孔輸送層と緩衝層の組合せは２層正孔輸送部分を形作る：参考文献、Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅｅｔａｌ．，“ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈＩｍｐｒｏｖｅｄＳｔａｂｉｌｉｔｙ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９，ｐｐ．２１６０−２１６２，１９９６（この開示は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に記載されている。

また、例えば、Ｋｉｄｏｅｔａｌ．，“ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓＢａｓｅｄＯｎＭｏｌｅｃｕｌａｒｌｙＤｏｐｅｄＰｏｌｙｍｅｒｓ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６１，ｐｐ．７６１−７６３，１９９２；Ｓ．Ｎａｋａｅｔａｌ．，“ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓＵｓｉｎｇａＭｉｘｅｄＳｉｎｇｌｅＬａｙｅｒ，”Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３３，ｐｐ．Ｌ１７７２−Ｌ１７７４，１９９４；Ｗ．Ｗｅｎｅｔａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１，１３０２（１９９７）；および、Ｃ．Ｗｕｅｔａｌ．，“ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓＵｓｉｎｇＳｉｎｇｌｅ−ＬａｙｅｒＤｏｐｅｄＰｏｌｙｍｅｒＴｈｉｎＦｉｌｍｓｗｉｔｈＢｉｐｏｌａｒＣａｒｒｉｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔＡｂｉｌｉｔｉｅｓ”，ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ４４，ｐｐ．１２６９−１２８１，１９９７、におけるように、混合層、例えば、正孔輸送材料と発光電子輸送材料の両方が１つの層に一緒に混合された層を含む有機発光デバイスからエレクトロルミネセンスを得ようとする試みもある。多くのこれらのデバイスにおいて、電子輸送材料および発光材料は同じであり得る、あるいは、混合層はドーパントとして発光材料をさらに含み得る。正孔輸送材料および電子輸送材料を含む１つの有機層で形作られた有機発光デバイスの他の例を、例えば、米国特許第５８５３９０５号、米国特許第５９２５９８０号、米国特許第６１１４０５５号、および米国特許第６１３０００１号（これらの開示は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に見出すことができる。

有機ＥＬ研究における最近の進歩により広範な用途に対する有機ＥＬデバイスの可能性が高められたが、現在入手可能なデバイスの使用安定性は、いくつかの事例において、予想を下回ることがある。知られている多数の有機発光デバイスでは、それらの輝度が初期値のあるパーセンテージにまで低下する前の使用寿命が比較的短い。例えば、Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅｅｔａｌ．，“ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈＩｍｐｒｏｖｅｄＳｔａｂｉｌｉｔｙ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９，ｐｐ．２１６０−２１６２，１９９６、に記載されているような境界層の付与、および、例えば、Ｙ．Ｈａｍａｄａｅｔａｌ．，“ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＥｍｉｓｓｉｏｎＳｉｔｅｏｎｔｈｅＲｕｎｎｉｎｇＤｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓ”，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３４，ｐｐ．Ｌ８２４−Ｌ８２６，１９９５、に記載されているドーピングは、室温使用での有機発光デバイス使用寿命を延ばすかもしれないが、これらの有機発光デバイスの有効性は高温使用では低下する。

特に、フルカラー・ディスプレイを実現するために、可視スペクトルの赤色、緑色および青色領域において発光するＯＬＥＤの開発が必要である。最近の進歩により、商業的用途において向上した性能を有する緑色および赤色発光ＯＬＥＤの開発に至ったが、青色発光ＯＬＥＤの使用安定性は、依然として、特に不十分である。

米国特許第３５３０３２５号米国特許第４３５６４２９号米国特許第４５３９５０７号米国特許第４７２０４３２号米国特許第４７６９２９２号Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅｅｔａｌ．，"ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈＩｍｐｒｏｖｅｄＳｔａｂｉｌｉｔｙ，"Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９，ｐｐ．２１６０−２１６２，１９９６Ｋｉｄｏｅｔａｌ．，"ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓＢａｓｅｄＯｎＭｏｌｅｃｕｌａｒｌｙＤｏｐｅｄＰｏｌｙｍｅｒｓ，"Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６１，ｐｐ．７６１−７６３，１９９２Ｓ．Ｎａｋａｅｔａｌ．，"ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓＵｓｉｎｇａＭｉｘｅｄＳｉｎｇｌｅＬａｙｅｒ，"Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３３，ｐｐ．Ｌ１７７２−Ｌ１７７４，１９９４Ｗ．Ｗｅｎｅｔａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１，１３０２（１９９７）Ｃ．Ｗｕｅｔａｌ．，"ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓＵｓｉｎｇＳｉｎｇｌｅ−ＬａｙｅｒＤｏｐｅｄＰｏｌｙｍｅｒＴｈｉｎＦｉｌｍｓｗｉｔｈＢｉｐｏｌａｒＣａｒｒｉｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔＡｂｉｌｉｔｉｅｓ"，ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ４４，ｐｐ．１２６９−１２８１，１９９７米国特許第５８５３９０５号米国特許第５９２５９８０号米国特許第６１１４０５５号米国特許第６１３０００１号Ｙ．Ｈａｍａｄａｅｔａｌ．，"ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＥｍｉｓｓｉｏｎＳｉｔｅｏｎｔｈｅＲｕｎｎｉｎｇＤｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓ"，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３４，ｐｐ．Ｌ８２４−Ｌ８２６，１９９５米国特許第４８８５２１１号米国特許第５２４７１９０号Ｂｅｒｎｉｕｓｅｔａｌ．，"ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓＩＩＩ，"Ｄｅｎｖｅｒ，Ｃｏｌｏ．，Ｊｕｌｙ１９９９，Ｖｏｌ．３７９７，ｐ．１２９米国特許第５１５１６２９号米国特許第５１５０００６号米国特許第５１４１６７１号米国特許第５８４６６６６号米国特許第５５１６５７７号米国特許出願第０８／８２９３９８号米国特許第６０５７０４８号米国特許出願第０９／４８９１４４号米国特許第５２２７２５２号米国特許第５２７６３８１号米国特許第５５９３７８８号米国特許第３１７２８６２号米国特許第５６０１９０３号米国特許第５９３５７２０号Ｋｉｄｏｅｔａｌ．，"ＷｈｉｔｅＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅＵｓｉｎｇＬａｎｔｈａｎｉｄｅＣｏｍｐｌｅｘｅｓ，"Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．３５，ｐｐ．Ｌ３９４−Ｌ３９６（１９９６）Ｂａｌｄｏｅｔ．ａｌ．，"ＨｉｇｈｌｙＥｆｆｉｃｉｅｎｔＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔＥｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓ，"ＬｅｔｔｅｒｓｔｏＮａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３９５，ｐｐ１５１−１５４（１９９８）米国特許第６４７９１７２号米国特許第６５６２４８５号米国特許第６４６５１１５号米国特許第６５６５９９６号米国特許第６２２９０１２号米国特許出願第１０／７７４５７７号米国特許第５７２８８０１号米国特許第５９４２３４０号米国特許第５９５２１１５号米国特許第５４２９８８４号ＴａｎｇａｎｄＶａｎＳｉｙｋｅ，ＡＰＬ，１９９６米国特許出願第１０／９０９６９１号米国特許出願第１０／９０９６８９号米国特許出願第１０／３７２５４７号米国特許出願第１０／７０２８５７号米国特許出願第１０／４０１２３８号米国特許出願第１１／００６０００号米国特許出願第１１／１３３９７７号米国特許出願第１１／１３３９７８号米国特許出願第１１／１３３９７５号米国特許出願第１１／１３３７５２号米国特許出願第１１／１２２２９０号米国特許出願第１１／１２２２８８号米国特許出願第１１／１３３７５３号米国特許出願第１１／１８４７７５号米国特許出願第１１／１８４７７６号

輝度が初期値の所定の割合に低下するまでの期間である使用寿命を延ばすことによって、使用安定性を向上させた有機発光デバイスを提供する。

有機エレクトロルミネセンス・デバイスの例示的実施形態は、アノード、カソード、ならびに３重項／３重項・相互作用、３重項／１重項・相互作用、および１重項／１重項・相互作用を減らす材料を含む発光ゾーンを備える。

前記材料は、３重項消光材料、強いスピン軌道カップリング特性を有する材料、第２の３重項状態および第２の１重項状態に強い吸収特性を有する材料、または、発光分子の間の分子間距離を増大させる材料であり得る。さらに、前記デバイスは、発光部分における電子および正孔の再結合が磁場内で起こるように配置構成できる。

本発明の好ましい実施形態が図を参照して以下に詳細に記載される。

本発明は、向上した性能を有する有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）を提供する。

本発明による発光デバイスの例図的実施形態は、アノード、カソード、およびアノードとカソードの間の発光ゾーンを備える。発光ゾーンは、広範な様々な有機発光材料を含み得る。

本発明の範囲を理解する上での混乱を避けるために、以下の指針を用いることができる：
「層」という用語は、隣接層の組成と異なる組成を一般に有する１つのコーティングを示す；
「部分」という用語は、１つの層、複数の層（例えば、２層、３層またはこれを超える層数）を表す；
発光ゾーンと言われる場合に使用される「ゾーン」という用語は、１つの層、複数の層、１つの層における１つの機能領域、１つの層における複数の機能領域、あるいは１つまたは複数の部分を表わす；
一般に、２つの電極の間にあるか、またはディスプレイ・デバイスを作動させるのに必要とされる電荷伝導過程に関与する、ディスプレイ・デバイスの部分および層の全ては、カソード、ルミネセンス・ゾーン、またはアノードのどれかの一部であると考えられている。

一般に、ディスプレイ・デバイスの電荷伝導過程に関与せず、また、２つの電極の外側にあると見なすことができる層（例えば基板）は、電極の一部とは考えられていないが、このような層（例えば基板）は、やはり、ディスプレイ・デバイスの一部であると考えられている；また
「発光ゾーン」、および「ルミネセンス・ゾーン」は互換性をもって使用されている。

図１は、本発明による有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）１の例示的実施形態である。有機発光デバイス１は、基板１００；基板１００に隣接するアノード１１０；アノード１１０に隣接する正孔輸送部分１２０；正孔輸送部分１２０に隣接する電子輸送部分１３０；および電子輸送部分１３０に隣接するカソード１４０を備える。

図１は２つの部分を有するデバイスを例示しているが、本発明のデバイスは１つまたは複数の部分および１つまたは複数の層を有し得る。例えば、本発明のデバイスは１層のデバイス、２層のデバイスまたは３層のデバイスであり得る。

一般的に、正孔輸送部分１２０および電子輸送部分１３０は、全体として、発光ゾーンまたはルミネセンス・ゾーンと呼ばれる。動作中に、加えられた電場により、正電荷（正孔）および負電荷（電子）がそれぞれ、アノード１１０およびカソード１４０から発光ゾーンに注入されて再結合することにより、発光ゾーンにおいて発光を生じる。

発光ゾーンは有機発光材料を含む。適切な有機発光材料の例は、例えば、金属オキシノイド（ｏｘｉｎｏｉｄ）化合物、スチルベン化合物、アントラシン（ａｎｔｈｒａｃｉｎｅ）化合物、オキサジアゾール金属キレート化合物、ポリフルオレン類、ポリフェニレンビニレン類ならびにこれらの誘導体および混合物から選択され得る。適切な他の有機発光材料は下で記載される。

正孔輸送部分１２０は、例えば、ポリフェニレンビニレン類、ポリチオフェン類、第３級芳香族アミン、およびインドールカルバゾール化合物ならびに他の材料のような正孔輸送材料、ならびに、例えば、金属オキシノイド、トリアジン類、オキサジアゾール金属キレート、スチルベン類、ポリフルオレン類および他の材料のような適切な電子輸送材料を含み得る。

有機発光デバイスの実施形態は、広い波長範囲に渡って発光するように作製できる。発光材料、正孔輸送材料および電子輸送材料の適切な組合せと混合物の選択によって、有機発光デバイスにより約４００ｎｍから約７００ｎｍの波長での発光を実現できる。したがって、本発明の有機発光デバイスは、適当な材料の選択によって様々な色の範囲を有する光を放出することができる。発光色のこの多様性により、本発明の有機発光デバイスは、ある特定の光の色（例えば赤色、緑色または青色）が望まれる様々な用途に使用できる。本発明のデバイスは青色発光に特に有用である。

様々な発光材料、正孔輸送材料および電子輸送材料が当技術分野において知られており、また、所望の色の発光を実現するためのそれらの組合せ選択も知られている。さらに、所望の色の発光を得るためのこのような材料の選択は、慣例化した実験を用いて、当業者により容易に実施され得る。

有機発光デバイスの実施形態は、交流（ＡＣ）および／または直流（ＤＣ）駆動条件の下で作動され得る。ＡＣ駆動条件により、使用寿命が延長され得る。

本発明による有機発光デバイスの様々な部分がこれからより詳細に説明される。

基板１００には、適切な任意の材料が含まれ得る。例えば、基板１００には、高分子成分、ガラス、石英などが含まれ得る。適切な高分子成分には、これらに限らないが、ＭＹＬＡＲ（商標）のようなポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスルホンなどが含まれる。これらの様々な材料の混合物もまた使用できる。他の基板材料も、それらの材料が他の層を効果的に支えることができ、デバイスの機能達成を妨げなければ使用できる。基板１００は光透過性材料からなり得る。

基板１００の厚さは、有機発光デバイスの構造上の要求およびその意図される用途による以外は、特に制限されない。基板の厚さは通常、例えば、約２５μｍから少なくとも約１，０００μｍまでであり得る。

基板１００上に形作られるアノード１１０には、知られているか、または将来開発される適切な任意の材料が含まれ得る。例えば、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、スズ酸化物、金および白金のような正電荷注入電極を用いることができる。アノードとして適切な他の材料には、これらに限らないが、例えば少なくとも約４ｅＶ、好ましくは約４ｅＶから約６ｅＶの仕事関数を有する、導電性カーボン、π共役高分子（例えば、ポリアニリン、ポリピロールなど）が含まれる。

アノード１１０は適切な任意の構造を有し得る。薄い導電層が、例えば、透明または実質的に透明なガラス板またはプラスチック・フィルムのような光透過性基板上にコートされてもよい。本発明による有機発光デバイスの実施形態は、ガラス板上にコートされたスズ酸化物またはインジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）により形作られた光透過性アノードを備え得る。また、例えば約２００Å未満で、好ましくは約７５Åから約１５０Åの厚さを有する非常に薄い、光に対して透明な金属アノードを使用することもできる。これらの薄いアノードには、金、パラジウムなどの金属が含まれ得る。さらに、導電性カーボンまたは前記の共役高分子の、例えば５０Åから約１７５Åの厚さを有する透明または反透明の薄い層をアノードとして用いることもできる。アノード１１０の適切なさらなる形態（および、下でより詳細に記載されるカソード１４０）は、米国特許第４８８５２１１号（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されている。

アノード１１０の厚さは、約１ｎｍから約５００ｎｍの範囲であり得るが、この例示的な厚さの範囲はアノード材料の光学定数に応じて変わる。アノードの厚さの１つの例示的範囲は、約３０ｎｍから約３００ｎｍである。言うまでもなく、この範囲外の厚さもまた用いることができる。

発光ゾーンは、有機発光材料を含めて、知られているか、または将来開発される適切な任意の１種または複数の材料を含み得る。発光ゾーンに使用され得る適切な有機発光材料には、例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシフェニレンビニレン）（ＰＤＭｅＯＰＶ）のようなポリフェニレンビニレン類、および米国特許第５２４７１９０号（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されている他の材料が含まれる。

発光ゾーンに使用され得る他の適切な有機発光材料には、例えば、ポリ（ｐ−フェニレン）（ＰＰＰ）、ラダー型ポリ−パラ−フェニレン（ＬＰＰＰ）のようなポリフェニレン類、およびポリ（テトラヒドロピレン）（ＰＴＨＰ）が含まれる。

発光ゾーンに使用され得るさらに別の適切な例示的有機発光材料は、例えば、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジイル）、ポリ（２，８−（６，７，１２，１２−テトラアルキル）インデノフルオレン）のようなポリフルオレン類、さらには、例えば、Ｂｅｒｎｉｕｓｅｔａｌ．，“ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓＩＩＩ，”Ｄｅｎｖｅｒ，Ｃｏｌｏ．，Ｊｕｌｙ１９９９，Ｖｏｌ．３７９７，ｐ．１２９（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に記載されているフルオレン−アミンのコポリマーのようなフルオレンを含むコポリマーである。

発光ゾーンに使用され得る有機発光材料の例示的種類には、これらに限らないが、米国特許第４５３９５０７号、米国特許第５１５１６２９号、米国特許第５１５０００６号、米国特許第５１４１６７１号、および米国特許第５８４６６６６号（これらの特許はそれぞれ参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されている金属オキシノイド化合物が含まれる。実例には、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（ＡＩＱ_３）（代表例の１つである）、およびビス（８−ヒドロキシキノラト）−（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌＱ）（別の例示的例である）が含まれる。この種類の材料の他の例には、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マグネシウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、トリス（５−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（７−プロピル−８−キノリノラト）アルミニウム、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリナート］亜鉛、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウムなどと、米国特許第５８４６６６６号に開示されている金属チオキシノイド（ｔｈｉｏｘｉｎｏｉｄ）化合物、例えば、ビス（８−キノリンチオラト）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラト）カドミウム、トリス（８−キノリンチオラト）ガリウム、トリス（８−キノリンチオラト）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオラト）亜鉛、トリス（５−メチルキノリンチオラト）ガリウム、トリス（５−メチルキノリンチオラト）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオラト）カドミウム、ビス（３−メチルキノリンチオラト）カドミウム、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラト］亜鉛、ビス［３−メチルベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラト］亜鉛、ビス［３，７−ジメチルベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラト］亜鉛などの金属チオキシノイド化合物が含まれる。代表的な材料は、ビス（８−キノリンチオラト）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラト）カドミウム、トリス（８−キノリンチオラト）ガリウム、トリス（８−キノリンチオラト）インジウムおよびビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラト］亜鉛である。

発光ゾーンに使用され得る有機発光材料の別の例示的種類には、米国特許第５５１６５７７号（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されているもののようなスチルベン誘導体が含まれる。例示的スチルベン誘導体は、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルである。

発光ゾーンを生成するための適切な有機発光材料の別の種類は、１９９７年３月３１日に出願された同時係属の米国特許出願第０８／８２９３９８号（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されているオキサジアゾール金属キレートである。これらの材料には、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラト］ベリリウム；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾラト］ベリリウム；ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］ベリリウム；ビス（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラト］リチウム；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラト］ベリリウム；ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］ベリリウム；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（３−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］ベリリウム；ビス［５−（４−クロロフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−メトキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−α−（２−ヒドロキシナフチル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラト］ベリリウム；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（２−チオフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾラト］ベリリウム；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾラト］亜鉛；ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾラト］ベリリウムなどが含まれる。

発光ゾーンに使用され得る適切な有機発光材料の別の種類は、米国特許第６０５７０４８号、および２０００年１月２１日に出願された同時係属の米国特許出願第０９／４８９１４４号（これらの特許はそれぞれ参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されているトリアジン類である。

発光ゾーンに使用され得る適切な有機発光材料の別の種類はアントラセン類である。

発光ゾーンに使用され得る適切な有機発光材料の他の例示的種類は、例えば、クマリン、ジシアノメチレンピラン類、ポリメチン、オキサベンゾアントラン（ｏｘａｂｅｎｚａｎｔｈｒａｎｅ）、キサンテン、ピリリウム、カルボスチル（ｃａｒｂｏｓｔｙｌ）、ペリレンなどのような蛍光材料である。蛍光材料の別の特に例示的な種類はキナクリドン染料である。キナクリドン染料の実例には、米国特許第５２２７２５２号、米国特許第５２７６３８１号、および米国特許第５５９３７８８号（これらの特許はそれぞれ参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）に開示されている、キナクリドン、２−メチルキナクリドン、２，９−ジメチルキナクリドン、２−クロロキナクリドン、２−フルオロキナクリドン、１，２−ベンゾキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−メチルキナクロドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２，９−ジメチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−クロロキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−フルオロキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−ベンゾキナクリドンなどが含まれる。蛍光材料の別の例示的な種類は縮合環蛍光染料である。縮合環蛍光染料の例には、米国特許第３１７２８６２号（参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）に例示されている、ペリレン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｃｅｎｅ）、ピレンなどが含まれる。また、蛍光材料には、米国特許第４３５６４２９号および米国特許第５５１６５７７号（これらの特許はそれぞれ参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）に開示されている、１，４−ジフェニルブタジエンおよびテトラフェニルブタジエンのようなブタジエン類、スチルベン類が含まれる。使用され得る他の例示的蛍光材料は、米国特許第５６０１９０３号（参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）に開示されている。

発光ゾーンに使用され得る有機発光材料の別の例示的種類は、米国特許第５９３５７２０号（参照を通じて全体として本明細書に組み込まれる）に開示されている蛍光染料である。例示的材料には、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルユロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）が含まれる。

発光ゾーンに使用され得る有機発光材料の別の例示的種類は、Ｋｉｄｏｅｔａｌ．，“ＷｈｉｔｅＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅＵｓｉｎｇＬａｎｔｈａｎｉｄｅＣｏｍｐｌｅｘｅｓ，”Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．３５，ｐｐ．Ｌ３９４−Ｌ３９６（１９９６）（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されている、例えば、トリス（アセチルアセトナト）（フェナントロリン）テルビウム、トリス（アセチルアセトナト）（フェナントロリン）ユウロピウム、およびトリス（テノイルトリフルオロアセトナト）（フェナントロリン）ユウロピウムのようなランタニド金属キレート錯体である。

発光ゾーンに使用され得る有機発光材料の別の例示的種類は、Ｂａｌｄｏｅｔ．ａｌ．，“ＨｉｇｈｌｙＥｆｆｉｃｉｅｎｔＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔＥｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅｓ，”ＬｅｔｔｅｒｓｔｏＮａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３９５，ｐｐ１５１−１５４（１９９８）に開示されている化合物のような、例えば、強いスピン−軌道カップリングに繋がる重金属原子を含む有機金属化合物のような燐光材料である。例示的例には、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ２３Ｈ−ポルフィン白金（ＩＩ）（ＰｔＯＥＰ）およびｆａｃトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）が含まれる。

本明細書において記載されている有機発光材料の有用性についての限定なしに、青色有機発光材料は、例えば、９，１０−ジフェニルアントラセン（「ＤＰＡ」）、９，１０−ビス［４−２，２−ジフェニルエテニル］フェニル］アントラセン（「ＡＤＮ」）、および、ｔｅｒｔ−ブチルで置換された９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルエテニル）フェニル］アントラセン（「ＴＢＡＤＮ」、時に「ＢＨ２」という頭字語も与えられる）などの、例えば、米国特許第６４７９１７２号、米国特許第６５６２４８５号、米国特許第６４６５１１５号、および米国特許第６５６５９９６号に記載されているもののような、ポリフルオレン、アントラセン誘導体；前記のようなスチルベン誘導体；米国特許第６２２９０１２号に記載されているもののようなトリアジン誘導体；ビスカルバゾール誘導体が含まれるカルバゾール誘導体；あるいは、２００４年２月１０日に出願された米国特許出願第１０／７７４５７７号に記載されているもののようなビナフチル誘導体であり得る。引用特許および出願のこれらの開示は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる。

白色光を生じる発光ゾーンは、例えば、２つ以上の層を備えることができ、少なくとも１つの層が青色の発光を生じ、少なくとも１つの層が黄色、オレンジ色または赤色の発光を生じる。青色の発光を生じる１つまたは複数の層は、例えば、本明細書に記載されている青色エレクトロルミネセンス材料の１種または複数を含むことができ、黄色またはオレンジ色または赤色の発光を生じる１つまたは複数の層は、所望の色領域で発光できるか、あるいは、本明細書に記載されているもののようなルミネセンス・ドーパントを適切なエレクトロルミネセンス材料に添加することによって発光できる何らかのエレクトロルミネセンス材料を含むことができる。別法として、白色光を生成する白色発光ゾーンまたは部分は、黄色、オレンジ色、または赤色ルミネセンス・ドーパントを低濃度で（例えば、約２体積％未満で、通常は約１体積％未満、時には０．５体積％未満でさえある）さらに含む、青色エレクトロルミネセンス材料を含む１つの層からなっていてもよく、低濃度のドーパントは青色エレクトロルミネセンス材料からの青色発光が部分的に維持されることを許容し、青色発光が、ドーパントからの黄色、オレンジ色、または赤色発光成分と一緒になったときに白色発光が得られる。

本発明において使用され得る正孔輸送材料は、知られているか、または将来開発される適切な任意の材料であり得る。

例示的な正孔輸送材料には、ポリピロール、ポリアニリン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリチオフェン、ポリアリールアミン（これらは、米国特許第５７２８８０１号に開示されており、この特許は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）およびこれらの誘導体と、知られている有機半導体材料；米国特許第４３５６４２９号（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されている、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（ＩＩ）のようなポルフィリン誘導体；銅フタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、酸化チタン・フタロシアニン、マグネシウム・フタロシアニンなどが含まれる。

使用され得る正孔輸送材料の例示的な種類は、米国特許第４５３９５０７号（参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されている芳香族第３級アミンである。適切な例示的芳香族第３級アミンには、例えば、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル）シクロヘキサン；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；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；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン；Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン；これらの混合物などが含まれる。

使用され得る芳香族第３級アミンの別の種類は多核芳香族アミンである。このような多核芳香族アミンの例には、例えば、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］アニリン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］アニリン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−クロロアニリン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−クロロアニリン；Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−１−アミノナフタレンこれらの混合物などが含まれる。

使用され得る正孔輸送材料の別の種類は、例えば、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル、４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルなどのような、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル化合物からなる。

使用され得る正孔輸送材料の例示的な種類は、米国特許第５９４２３４０号および米国特許第５９５２１１５号（これらの特許は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる）に開示されているもののようなインドロカルバゾール類である。

使用され得る正孔輸送材料の別の例示的な種類は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリールベンジジン類（アリールは、フェニル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、ｍ−メトキシフェニル、ｐ−メトキシフェニル、１−ナフチル、２−ナフチルなどから選択され得る）からなる。Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリールベンジジンの実例は、Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（これはより代表的である）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メトキシフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンなどである。

使用され得る例示的な正孔輸送材料は、ナフチル置換ベンジジン誘導体である。

使用され得る電子輸送材料の例は、金属オキシノイド化合物、オキサジアゾール金属キレート化合物、トリアジン化合物、およびスチルベン化合物（これらの例は上に記載されている）から選択され得る。

使用され得る電子輸送材料の別の例は、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジイル）、ポリ（２，８−（６，７，１２，１２−テトラアルキル）インデノフルオレン）のようなポリフルオレン類、および、フルオレン−アミンコポリマーのようなフルオレンを含むコポリマーである。例えば、Ｂｅｒｎｉｕｓｅｔａｌ．，“ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓＩｌｌ，”Ｄｅｎｖｅｒ，Ｃｏｌｏ．，Ｊｕｌｙ１９９９，Ｖｏｌ．３７９７，ｐ．１２９を参照。

正孔輸送部分と電子輸送部分との間にある混合部分は、本明細書に記載されている適切で例示的な正孔輸送材料および電子輸送材料の任意の材料の混合物を用いて形作ることができる。

発光ゾーンを構成する１つまたは複数の層は、知られているか、または将来開発される適切な何らかの方法によって前記の材料の１種を薄膜に成形することにより調製され得る。この目的にとって適切な方法には、例えば、蒸着法およびスピン・コーティング法が含まれる。

発光ゾーンの厚さは、約１０ｎｍから約１０００ｎｍの範囲であり得る。好ましくは、この厚さは約５０ｎｍから約２５０ｎｍである。発光部分が１つまたは複数の隣接層で構成される実施形態において、個々の層の厚さは少なくとも約５ｎｍであり得る。

カソード１４０には、例えば約４．０ｅＶから約６．０ｅＶの仕事関数を有する、大きな仕事関数の成分、または、例えば約２．５ｅＶから約４．０ｅＶの仕事関数を有する金属のような小さな仕事関数の成分を含めて、適切な任意の金属が含まれ得る。カソードは、仕事関数の小さい（約４ｅＶ未満）金属および少なくとも１種の他の金属の組合せを含み得る。第２または他の金属に対する、仕事関数の小さい金属の効果的な割合は、約０．１ｗｔ％未満から約９９．９ｗｔ％である。仕事関数の小さい金属の実例には、これらに限らないが、アルカリ金属、例えば、リチウムまたはナトリウム；２Ａ族またはアルカリ土類金属、例えばベリリウム、マグネシウム、カルシウムまたはバリウム；および、希土類金属およびアクチニド群金属が含まれるＩＩＩ族金属、例えば、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、ユウロピウム、テルビウムまたはアクチニウムが含まれる。リチウム、マグネシウムおよびカルシウムが代表的な仕事関数の小さい金属である。

米国特許第４８８５２１１号のＭｇ−Ａｇの合金カソードは例示的なカソード構成である。別の例示的なカソード構成が米国特許第５４２９８８４号に記載されており、それらのカソードは、アルミニウムやインジウムのような仕事関数が大きい他の金属とのリチウム合金から形作られる。これらの特許は参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる。

カソード１４０の厚さは、例えば、約１０ｎｍから約５００ｎｍの範囲であり得る。言うまでもなく、この範囲外の厚さもまた用いることができる。

例示的実施形態において、本発明のルミネセンス・ゾーン、特に青色を発光するルミネセンス・ゾーンは、励起状態にある分子間の２分子相互作用現象を防ぐか、または少なくとも減らすような仕方で形作られる。例えば、２分子相互作用には、３重項−３重項の拡散／消光、１重項−１重項の消光、および１重項−３重項の拡散が含まれ得る。一般に、これらの２分子相互作用は、特に、初期の研究により、例えば、ＴａｎｇａｎｄＶａｎＳｌｙｋｅ，ＡＰＬ，１９９６、において説明されているように、作動中のＯＬＥＤの劣化は事実上クーロン的であることが示されたという事実のために、見過ごされてきた。しかし、本発明の発明者等による最近の研究は、動作中のＯＬＥＤの劣化は、緑色および赤色発光ＯＬＥＤにおいてはクーロン的であり、青色ＯＬＥＤにおける劣化は、励起状態の濃度により主に支配されており、より大きな輝度のデバイスでのより早いデバイス劣化に反映されていることを示している。劣化は、ＯＬＥＤを駆動するのに用いられる電流密度に比例していない。さらに、本発明の発明者等による最近の研究は、劣化速度の輝度への依存性はほぼ２乗則の依存性に従う（劣化速度∝Ｌ^ｎ、１．４＜ｎ＜２．４）ことを実際に示し、このことにより基本的な現象の２分子相互作用性を立証している。

２分子相互作用は任意の数の適切な方法で減らすことができる。２分子相互作用は、青色発光ルミネセンス・ゾーンに３重項消光材料を組み入れることによって減らすことができる。いくつかの有機化合物は、ホスト有機材料にゲストとして導入されたとき、ホスト材料の３重項状態を、１重項状態を消光させることなく、消光させることができる。３重項消光材料は、青色発光材料の望ましくない３重項状態を消光させるために、青色発光材料にドーパントとして導入できる。別法として、３重項消光材料を、青色発光材料の分子に化学結合させてもよい。比較的長寿命の３重項状態を消光させると、３重項が互いに相互作用し青色発光材料の化学変化を促進させる機会を減らすことができる。３重項消光材料は、例えば、以下であり得る：９−メチルアントラセン、アントラセン、１−クロロアントラセン、９，１０−ジブロモアントラセン、フルオレン、ビフェニル、ナフタレン、ヨードナフラレン、ブロモナフタレン、２−ニトロフルオレン、コロネン、トランス−スチルベン、１，６−ジフェニル−１，３，５−ヘキサトリエン、３，４−ベンゾピラン、アセナフテン、フェナントレン、ピレン、フェロセン、アズレン、メチレンブルー、フェオフィチン、ポルフィン、チオベンゾフェノン、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−ｐ−クレゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノール、６，１３−ジクロロ−３，１０−ジフェニルトリフェノジオキサジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）チオベンゾフェノン。

２分子相互作用は、青色発光ルミネセンス・ゾーンに、強いスピン−軌道カップリング特性を有する材料を組み入れることにより減らすことができる。ランタニドおよび白金のような重金属原子を含む様々な有機金属化合物は、強いスピン−軌道カップリング特性を有することが知られており、したがって、系内での３重から１重項への遷移を容易にすることによって、ホスト材料の３重項状態を減らすことができる。系内での３重から１重項への遷移を容易にし得る、重金属原子を含む有機金属化合物の例には、トリス−（２−フェニルピリジン）イリジウム、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチルポルフィン白金、トリス−（４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−１，３−ブタンジオン）−１，１０−フェナントロリンユウロピウム（ＩＩＩ）、Ｅｕ（アセチルアセトナト）_３、Ｓｍ（アセチルアセトナト）_３が含まれる。

２分子相互作用は、青色発光材料の第２の３重項状態（Ｔ２）および／または第２の１重項状態（Ｓ２）エネルギー準位に強い吸収特性を有する材料を組み入れることにより減らすことができる。これらの材料は、エネルギーを蓄える事象（例えば、Ｓ１＋Ｓ１→Ｓ２＋Ｓ０、または、Ｔ１＋Ｔ１→Ｔ２＋Ｔ０）の結果として青色発光材料に蓄積し得る大きなエネルギーを散逸させる都合のよい仕方を提供する。青色発光材料の第２の３重項状態（Ｔ２）および／または第２の１重項状態（Ｓ２）エネルギー準位に強い吸収を有し得る材料の例には、例えば約２．７ｅＶ（エレクトロン・ボルト）以上のエネルギー・ギャップを有する広いバンド・ギャップの材料、例えば、カルバゾール類、ビスカルバゾール類（例えば、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル化合物）、インドロカルバゾール類（例えば、５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾールおよび２，８−ジメチル−５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾール）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリールベンジジン類（アリールは、フェニル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、ｍ−メトキシフェニル、ｐ−メトキシフェニル、１−ナフチル、２−ナフチルなどから選択できる）、アントラセン化合物、ナフタレン化合物、ならびにこれらの誘導体が含まれる。

２分子相互作用は、青色発光材料の分子の間の分子間距離を増大させることにより減らすことができる。青色発光材料は、２分子相互作用を減らす（例えば、デクスター型のエネルギー移動過程を減らす）ことによりエネルギーを蓄える過程が少なくなるように、適切な他の材料と混合することによって稀釈できる。類似の効果は、ルモフォア（ｌｕｍｏｐｈｏｒｅ）が分子内の他の基（ルモフォアと同じ電子共役系に属さない基）により遮蔽されると思われる分子構造を青色発光材料に採用することによって、隣の分子のルモフォアから互いを十分に遠く保って、相互作用を減らすことにより達成できる。個々の青色発光体分子の間の分子間距離を増大させるために、青色発光体と混合できる材料の例には、バンド・ギャップの広い有機または無機材料が含まれ、このエネルギー・バンド・ギャップは、例えば約２．７ｅＶ（エレクトロン・ボルト）以上である。バンド・ギャップの広い適切な有機材料の例には、カルバゾール類、ビスカルバゾール類（例えば、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル化合物）、インドロカルバゾール類（例えば、５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾールおよび２，８−ジメチル−５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾール）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリールベンジジン類（アリールは、フェニル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、ｍ−メトキシフェニル、ｐ−メトキシフェニル、１−ナフチル、２−ナフチルなどから選択できる）、アントラセン化合物、ナフタレン化合物、ならびにこれらの誘導体が含まれる。バンド・ギャップの広い適切な無機材料の例には、金属ハロゲン化物（例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物）、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属炭化物、および金属ホウ化物のような金属化合物が含まれる。

２分子相互作用は、３重項状態の濃度を下げるために磁場を組み入れることにより減らすことができる。磁場は、３重項状態の最初の生成速度および／または系間交差による１重項状態へのそれらの変換の速度に影響を及ぼし得る。したがって、ＯＬＥＤディスプレイに磁気媒体（例えばシート・マグネット）を組み入れることにより、反応性の３重項状態を減らすことを通じて、２分子相互作用現象は減少し得る。適切な磁場の強さは、例えば、１０ＫＧ（キロ・ガウス）以上のガウスでの磁束密度を有する磁場であり得る。

本発明の譲受人により全て所有される次の米国特許出願は本発明に利用でき、参照を通じて本明細書に全体として組み込まれる：１０／９０９６９１、１０／９０９６８９、１０／３７２５４７、１０／７０２８５７、１０／４０１２３８、１１／００６０００、１０／７７４５７７、１１／１３３９７７、１１／１３３９７８、１１／１３３９７５、１１／１３３７５２、１１／１２２２９０、１１／１２２２８８、１１／１３３７５３、１１／１８４７７５、および、１１／１８４７７６。

本発明が前記の具体的な実施形態に関連させて説明されたが、多くの代替、修正および変形が当業者には容易に認められることは明白である。したがって、上に記載された本発明の好ましい実施形態は例示のためであり、限定しようとするものではない。本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更がなされ得る。

本発明による有機発光デバイスの例示的実施形態を示す図である。

Claims

アノード、
カソード、ならびに、
前記アノードとカソードとの間に、
３重項／３重項・相互作用、
３重項／１重項・相互作用、および
１重項／１重項・相互作用
の少なくとも１つを減らす材料を有する発光ゾーン
を備える有機エレクトロルミネセンス・デバイス。
前記材料が３重項消光材料である請求項１に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
前記材料が強いスピン軌道カップリング特性を有する請求項１に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
前記材料が第２の３重項状態および第２の１重項状態の少なくとも１つに強い吸収特性を有する請求項１に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
前記材料が発光分子の間の分子間距離を増大させる請求項１に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
前記材料が、
３重項消光特性、
強いスピン軌道特性、
第２の３重項状態および第２の１重項状態の強い吸収特性
の少なくとも１つを含み、また発光分子の間の分子間距離を増大させる、請求項１に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
前記発光部分における電子と正孔の再結合が磁場内で起こるように配置構成されている請求項６に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
材料が９−メチルアントラセンを含む請求項２に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
材料がトリエチルアミンを含む請求項２に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
材料が有機金属化合物を含む請求項３に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
アノード、
カソード、および
前記アノードとカソードとの間の発光ゾーン
を備え、３重項／３重項・相互作用、３重項／１重項・相互作用、および１重項／１重項・相互作用の少なくとも１つを減らすのに十分な強さを有する磁場内で、前記発光部分における電子と正孔の再結合が起こるように配置構成されている有機エレクトロルミネセンス・デバイス。
磁場がシート・マグネットにより供給される請求項６に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。