JP4246263B2 - 有機エレクトロルミネッセント装置 - Google Patents

Description

本発明は、第一電極と、第二電極と、そしてこの第二電極と接触している有機のイオン層を具えたエレクトロルミネセントデバイスに関するものであり、このエレクトロルミネセントデバイスは、前記イオン層が共役化合物および塩を含み、少なくともこの塩のアニオン又はカチオンは前記第二電極に対して移動性である。
本発明は、こうしたエレクトロルミネセントデバイスの製造方法にも関するものである。
エレクトロルミネセント（ＥＬ）デバイスは、このデバイスを電力源に適切に接続すると、エレクトロルミネセンス（電界発光）と称される現象を用いて光を発するデバイスである。
有機ＥＬデバイスは、例えば液晶ディスプレイ又は照明ロゴ（logo）用のバックライトのような、大発光面を有する薄い光源として使用できる。有機ＥＬデバイスは、このＥＬデバイスが多数のＥＬ素子（これは独立にアドレス指定可能であるか又は可能でない）を含んでなる場合、“ディスプレイ”としても使用できる。集積ＥＬ素子は、例えばエレクトロルミネセント層の両側にパターン化された電極層を形成することによって得ることができる。
ＥＬデバイスは、有機ＥＬ層と接触している少なくとも２個の電極を具えている。適当な電圧を印加することにより、陰極、すなわちカソードは電子を注入しそして陽極、すなわちアノードはホールを注入する。カソードおよびアノードは同一平面上にあってもよいが、一方を上に、他方を下に配置して、両電極間にＥＬ層を挟むのがより一般的である。後者の場合、電極の少なくとも一方は、照射される光に対して透明であるべきである。既知のアノード用透明電極は、例えばインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）である。既知の有機層は一般に、ＥＬ層以外の追加的な有機層を具えて、電荷注入および／又は電荷転送を増強する。
冒頭段落に記載した種類のＥＬデバイスは、未公開のオランダ国特許出願ＮＬ１００２９４４（ＰＨＮ１５．７７２）（本願と同一出願人）に記載されている。この特許出願では、ＩＴＯ電極層、イオン電極層およびインジウム電極層を連続的に含む積層から成るＥＬデバイスが記載されている。このイオン層はポリ（フェニレンビニレン）を含み、このポリ（フェニレンビニレン）に第四アミノ基が共有結合している。この第四アミノ基の対イオンは移動性である。電界の影響下で電極に対して移動可能な移動性イオンが存在することにより、発光を達成するために必要な電圧は、こうした移動性イオンを含有しない同等のＥＬデバイスにおいて光放射に必要な電圧よりもずっと低くなる。
第四アミンを達成する有機のイオン層は、対応するアミンを含む前駆物質層をアルキル化剤にさらすことによって得ることができる。ＥＬデバイスの製造における他の工程段階については、前記出願は、既知の技術が好適であることを教示している。前記特許出願は、パターン化した発光面を製造する方法については述べていない。前記特許出願によれば、個々のＥＬ素子は構造化した電極層を用いることによって得られる。しかし、不所望な位置にＥＬ素子が形成されることを避ける必要があり；これは例えば、ＥＬ素子の陽極の電源ラインが、別のＥＬ素子の陰極の電源ラインと重複して、これらの電極が両方同時に給電されている場合である。こうした不所望なＥＬ素子を回避する必要性は、設計者が所望のパターンを実現する自由度に制約を与える。
本発明の目的は、特に、動作中に所望のパターンに従った発光面が生じるＥＬデバイスを提供することにある。より詳細には、本発明は、電極を構造化する必要なしに、動作中に発光パターンが生じるＥＬデバイスを提供することにある。これに加えて、設計者は所望のパターンのデザインについて多大な自由度を与えられる。更に、所望のＥＬ素子数が与えられれば、個々の電極およびこれに関連する電源ラインの数を可能な限り少なくすべきである。本発明のさらなる目的は、こうしたデバイスを製造する簡単な方法を提供することにある。
本発明の目的は、冒頭段落に記載した種類のＥＬデバイスにおいて、前記イオン層が塩前駆物質を含んで、この塩前駆物質をパターンに従って塩に変換する間に、発光領域を形成することによって達成される。
上述した未公開特許出願ＮＬ１００２９４４には、ＥＬデバイスの有機ＥＬ層内に移動性イオンが存在することによって、発光を生ずるのに必要な最小電圧、すなわちしきい電圧が大幅に低減されることが記載されている。塩前駆物質から塩へのパターン化した変換を行うことによって、イオン層が形成されて、このイオン層は、塩が形成される領域と塩が形成されない領域とに分割される。塩が移動性イオンを含む場合には、この分割は、低いしきい電圧を有する領域と高いしきい電圧を有する領域とに対応する。通常の動作条件では、動作電圧を、低いしきい電圧から高いしきい電圧までの範囲に選定して、低いしきい電圧を有する領域のみが発光する。このようにして、電極を構造化することなしに、例えば発光ロゴ（logo）を得ることができる。異なるＥＬ素子の正の電源ラインと負の電源ラインとが交差する領域の不所望な発光を、簡単な方法で防止することができる。更に、独立してアドレス指定可能なＥＬ素子を設けるべき“ディスプレー”の場合には、１つの構造化した電極だけで十分である。
本発明によれば、塩前駆物質は局所的に塩に変換される。塩前駆物質、並びにこの塩前駆物質を対応する塩に変換するイオン形成化学反応自体は既知である。好適な塩前駆物質は、例えば酸化してカルボキシレートにすることのできるアルコールか、あるいは加水分解してカルボキシレートにすることのできる無水化合物である。光化学酸形成剤も適宜使用可能である。
本発明の好適例では、前記塩前駆物質がアルキル化可能な化合物であり、そして前記塩がアルキル化した化合物である。アルキル化可能な化合物を、アルキル化した化合物の形の塩に変換することは、多くの有機化学反応とは違って非常に簡単であり、後処理をほとんど必要としない。
アルキル化可能な化合物は、アルキル化剤を用いて、アルキル化した無機化合物、すなわち塩に変換できる。アルキル化可能な化合物は、カチオン成分となる。例えば、トリメチルアミンはヨウ化メチルによってアルキル化することができ、これによりアルキル化した化合物であるヨウ化テトラメチルアンモニウムを形成する。
アルキル化剤および反応条件の選択に応じて、広範囲の化合物がアルキル化できる。特に適した化合物は、孤立電子対のある硫黄原子又は窒素原子を有する化合物である。特に適したアルキル化可能な化合物は、ピリジンのような芳香族アミンを含む第三アミンである、と言うのは、この化合物は非常に安定なアルキル化した化合物、すなわち第四アミンを生じさせるからである。
アルキル化によって形成される塩は、この塩が移動性イオンを含めば、しきい電圧の低下を生じさせる。イオンの移動度は、温度並びにこのイオンが位置するマトリックスによって制御される。例えば、適切な溶剤の添加および／又は加熱によるゲル化によって、移動度を増加させることができる。他の重要な因子は、イオンの大きさ並びに反対に荷電したイオン間の結合強度である。前記移動性イオンは、小さいがソフト（soft）であることが好ましい。前記移動性イオンの移動度は、可能な限り高くすべきである。用途に応じて、前記移動性イオンの適切な移動度は１０¹⁴ｃｍ²／Ｖｓであるか又はこれより高い。イオンは、特に、デバイスの動作状態下では、化学的に不活性であるべきである。
適切な移動性アニオンは、例えばハロゲン化物、トシラート、トリフラート、カルボキシラートのようなブレンステッド酸から誘導されるイオン、特にＩ^-、あるいは例えばＢＦ^- ₄のようなルイス酸アニオンである。アルキル化した化合物から得ることのできる適切な移動性カチオンは、例えばテトラアルキルアンモニウム化合物のような第四アミンである。特に適したカチオンは、式Ｎ（Ｒ）⁺ ₄で表わされるカチオンであり、ここに各Ｒは、分岐又は非分岐のＣ₁〜Ｃ₄アルキル基に等しいか、あるいは異なる。
前記イオン層は、注入された電荷を転送する共役化合物も存在する場合には、ＥＬデバイス用のみに適している。これに加えて、単層のデバイスを用いる場合には、イオン層内にはＥＬ特性を有する共役化合物が必要になり、この化合物は一般に電荷転送化合物と同等である。既知の適切な電荷転送ＥＬ化合物は、例えば低分子量光染料であり、これは例えば、特にクマリン、ＥＬポリマーであり、ＥＬポリマーは例えば、特にポリフェニレンビニレン、又はフェニルビフェニル−１，３，４−オキサジアゾールの高分子又は低分子誘導体、又はトリフェニルアミンダイマー、又はポリビニルカルバゾールである。しかし、前記塩は、共役化合物を用いることによって得られた層の電荷転送特性および／又はエレクトロルミネセント特性を、ほとんど変化させないままにすべきである。この要求は、イオノゲン化合物が、すっと大きいバンドギャップ、イオン化電位、前記共役化合物よりもずっと小さい電子親和力を有する場合に満たされる。
前記イオン層は、それ自体は既知の方法によって製造することができる。通常の層の厚さは、１０〜５００ｎｍの範囲であり、特に５０〜１５０ｎｍの範囲である。
高い仕事関数を有する物質がカソード材料として適切に使用可能であることが判明している。実際に、ＥＬの効率は、使用するカソード材料とはほとんど無関係であることが判明している。適切なカソード材料の例は、金、白金、および他の貴金属、アルミニウム、インジゥム−錫酸化物である。これらの電極材料は、周囲条件下ではＥＬデバイスの動作中に劣化しない。
インジウムのように液体の形で提供される金属を、アノードおよび／又はカソード材料として有利に利用できる。これらの金属は簡単な方法で提供され、生成される電極が非多孔性であることがわかる。多孔度のなさは、動作寿命に好影響を有する。
これらのカソード材料は、アノード材料としても適切に使用できる。ＥＬデバイスが“サンドイッチ”構造を有する場合、発光する光に対して透明な電極材料、例えばインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）を用いることが有利である。
本発明によるＥＬデバイスの電流／電圧特性（Ｉ−Ｖ）の時間依存性、および輝度／電圧（Ｌ−Ｖ）特性の時間依存性は、前記未公開のオランダ国特許出願に記載されたＥＬデバイスのものに相当する。
塩のカチオンおよびアニオンが共に移動性である場合には、最初に与えられたパターンが、移動性イオンの横方向拡散によって消去される恐れがある。以上の観点から、本発明によるＥＬデバイスの好適例では、塩の１つのアニオンのみ、あるいは１つのカチオンのみを、前記第二電極に対して移動性にする。前記移動性イオンが電界または拡散の影響下で移動していれば、非移動性イオンによって補われた移動性イオンが存在することによって“回復力”が生じて、その結果として、与えられたパターンが保存される。前記塩がアルキル化した化合物の形で存在すれば、前記非移動性イオンはカチオンである。非移動性イオンは大イオンを用いることによって得られる。適切な非移動性イオンの移動度は、約１０^-19ｃｍ²／Ｖｓ又はそれ以下である。特にデバイスの動作状態下では、前記非移動性イオンが化学的に不活性であるべきである。
本発明によるデバイスの動作寿命は、追加的な層を用いることによって更に改善できることが判明している。この観点から、本発明によるＥＬデバイスの好適例では、このデバイスが追加的な層を具えて、この層は、前記第一電極と前記イオン層との間に位置して、共役化合物並びに移動性イオンを含み、前記移動性イオンの量は、前記移動性イオンの総電荷が前記イオン層の非移動性イオンによって実質的に補われる程度の量である。なお、前記追加的な層内には実質的に存在しない非移動性イオンを用いる場合には、“イオン層”という限定表現は多層デバイスにおいて意味をなす。既知の多層デバイスとは異なり、電子親和力の適応、および電極の仕事関数に対する関係材料のイオン化電位によって、結果的な設計の自由度を犠牲にせざるを得ない、ということがない、というのは、イオンの存在によって電極の独立性が実質的に保証されるからである。前記追加的な層および前記イオン層は共に、ＥＬおよび／又は電荷転送層として使用可能である。
前記追加的な層に適した材料は、既知のＥＬ、および例えばポリ（フェニレンビニレン）のような電荷転送材料である。あるいはまた、種々の追加的な層を用いることも可能であるが、このことはＥＬデバイスをより複雑にする。特に適切な構成では、前記イオン層を前記追加的な層と陰極との間に配置する、と言うのは、一般に、特に電子の注入および／又は転送を改善しなけばならないからである。
本発明によるＥＬデバイスの特に好適な例では、前記イオン層および前記追加的な層が、ほぼ同一の蛍光スペクトル、イオン化電位、および電子親和力を有する。前記イオン層と前記追加的な層との違いは、単に非移動性イオンが存在するかしないかということだけなので、共役部分は、前記特徴を満足するように選択することができる。このことは既知の多層デバイスとは対照的であり、既知の多層デバイスでは、複数の層を用いることによって、イオン化電位、電子親和力、又は蛍光スペクトルの違いが生じている。本発明によるＥＬデバイスは、単層デバイスの利点と多層デバイスの利点とを組み合わせたものとなる。こうしたデバイスは、前記２つの層を連続的に設けることによって、あるいは以下に詳細に説明する方法を用いることによって、簡単な方法で製造できる。
本発明によるＥＬデバイスの他の好適例では、非移動性イオンを、飽和共有結合によって共役化合物に結合した荷電置換基によって形成する。有機合成により、共役化合物にアルキル化可能な基を設けることができる。この場合に、前記共役化合物および前記アルキル化可能な化合物は、実際には同一の化合物を形成する。この化合物をアルキル化すれば、前記共役化合物が荷電置換基を含む。前記共役化合物の大きさが、置換基によって形成されたイオンを非移動性にする。このことは、イオン層の形成の元になる層が、１つの化合物から構成されるだけでよい、という利点を有する。このことにより、異なる化合物を混合する際にしばしば生じる問題である相分離が防止される。前記置換基を飽和共有結合によって結合することにより、最小の相互干渉で無機特性および共役特性を導入することができる。従って、適切な共役化合物と無機化合物とを組み合わせることによって、適切な化合物を簡単な方法で得ることができる。
本発明によるＥＬデバイスの特に好適な例では、前記イオン層の非移動性イオンをポリマーによって形成する。ポリマー材料の使用は利点を有する。その高い分子量が、ポリマーの一部を形成する無機部分が真に非移動性であることを保証する。更に、ポリマーは一般に、容易に処理可能であり、アモルファス（非結晶）であり、そしてスピンコーティングのような簡単な技術を用いることによって、大きな表面積を有するフレキシブル（可撓）デバイスを生産するのに適している。適切なアルキル化可能なポリマーは、前に記述したアルキル化可能な化合物の高分子類似体を形成する。分子のスケールで混合が生じることを保証するために、１つの化合物内でイオン特性と共役特性とを組み合わせることも勿論可能である。ポリマーの場合には、このことが非常に有利である。例えば“相溶化剤”の添加のような特別な方策を行わなければ、２つのポリマーの混合によって、殆ど常に相分離が生じる。
本発明によるＥＬデバイスの特に好適な例では、前記イオン層が共役ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）を含む。ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）は非常に適切なＥＬ材料である。これは高度の蛍光性および満足な電気伝導度を示す。発光スペクトルは可変であり、そして特に位置２および位置５における置換によって、溶けやすく、かつ容易に処理可能な異体が得られる。
本発明によるＥＬデバイスの非常に好適な例では、前記イオン層が次の構造式（Ｉ）又は（II）によるコポリマー（共重合体）を含む：
【数１】

ここに、重合度ｎ＋ｍは５から１，０００，０００まで変化し、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃およびＲ₄は−Ｘ−Ｒ−Ｈ又は−Ｒ−Ｈとして独立的に選択し、Ｒ₅は−Ｒ−Ｋ₁Ａ₁であり、そしてＲ₆はＲ₅に等しいか又は−Ｘ−Ｒ₅に等しく、ここにＲは分岐又は非分岐のＣ₁〜Ｃ₂₀アルキレン又はフェニレン−アルキレンであり、Ｘは硫黄又は酸素であり、Ｋ₁はアンモニウム基であり、Ａ₁はＩ^-に等しく、これはトシラート又は他のブレンステッド酸のアニオンである。
これらのコポリマーはアルキル化した化合物であり、その合成は上述した未公開のオランダ国特許出願に記載されており、そしてこれらのコポリマーは可溶性であり、容易に処理してアモルファス（非結晶）層を形成することができ、アルキル化後のこのアモルファス層では、イオンが分子スケールで分散している。構造式（Ｉ）によるポリマーにおける比率ｍ／（ｎ＋ｍ）は、０．１５未満かつ０．００１超であることが好ましい。共役の中断の結果としての、これより高い値は有効寿命を縮めて、これより低い値は、より長い活性化時間を必要とする。構造式（II）によるポリマーの場合には、比率ｍ／（ｎ＋ｍ）は０と１の間で変化することができ、この比率は０．００１より大きく０．１より小さいことが好ましい。
この比率が小さい程、必要な活性化時間が長くなる。０．１を超える値では、活性化時間の実質的な低減は、もはや達成されない。ポリマー（II）によって作製したＥＬデバイスの動作寿命は、構造式（Ｉ）によるポリマーによって作製した同程度のデバイスの動作寿命よりもより良好である、ということが判明している。また、その他の条件を変えなければ、特定の電流強度を達成するのに必要な電圧も、構造式（II）によるポリマーに基づくデバイスの方がより低い、ということも判明している。構造式（II）によるポリマーを用いれば、デバイスは水蒸気を飽和させた空気中でも、数日間動作可能である。
非イオン性置換基の存在は、溶解度を向上させる。この観点から、不等長の置換基および／又は分岐置換基を選択することが有利である。Ｃ₂₀よりもより長いアルキレン置換基を使用しても、更に溶解度が増加することはほとんどないが、活性材料の量は減少する。また溶解度は、移動性対イオンの性質によっても決まる。例えば、トシラートイオンを対イオンとして用いているポリマーは、ヨウ化物を対イオンとして用いている同じポリマーよりも、トルエンにより溶けやすい。
非常に好適な例は、構造式IIによるコポリマーの使用に関するものであり、ここに、重合度ｎ＋ｍは５から１，０００，０００まで変化し、Ｒ₁はメトキシであり、Ｒ₂は３，７−ジメチルオクチルオキシであり、Ｒ₃はメトキシであり、そしてＲ₆は〔−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）₃〕⁺Ｉ^-である。
本発明によるＥＬデバイスの製造方法を提供する目的は、次の方法によって達成される：第一電極に、塩前駆物質を含む前駆物質層を設けて、その後に、この塩前駆物質を薬剤にさらして、これにより塩を形成して、これにより前記前駆物質層からイオン層が形成されて、これに続いて、このイオン層上に第二電極を形成して、パターンに従って前記前駆物質層を前記薬剤にさらす。
本発明による方法の利点は、その簡便性にあり：動作中に所望の発光パターンを示すＥＬデバイスを製造するために、パターン化してアルキル化剤にさらすこと以外には、さらなる構造化ステップを必要としない。この方法のさらなる利点は、層の形態が固定された後まではイオンが導入されず、このため、イオンの存在によって生じ得る相分離が防止される。さらなる利点は、前記前駆物質層を、前記塩前駆物質の完全に変換するのに必要な期間よりもより短い期間だけ前記薬剤にさらすことによって、単層デバイスから簡単な方法で多層デバイスを形成することができ、このため、前記イオン層および前記追加的な層を前記前駆物質層から同時に形成することができる、ということにある。前記イオン層から非イオン性の前記追加的な層への遷移は、前記薬剤の拡散特性によって規定され、そして選択したプロセス条件に支配される。前記塩前駆物質、並びに前記塩前駆物質を対応する塩に変換するイオン形成化学反応自体は既知である。適切な前記塩前駆物質は、例えばアルコール又はアルデヒドであり、これらは例えばクロマートを前記薬剤として用いて酸化してカルボキシラートにすることができ、あるいは無水化合物であり、これらは水性塩基を前記薬剤として用いて加水分解してカルボキシラートにすることができる。光化学酸形成薬剤も適宜使用可能である。
塩前駆物質をパターン化して塩に変換することは、それ自体は既知の技術によって実行することができる。例えば、所望のパターンを設けたステンシル又はダイを用いて、必要により溶剤を用いながら、アルキル化剤を前記前駆物質層に接触させることができる。他の適切な技術は、例えばタンポン印刷（tampon printing）、インクジェット印刷、あるいはスクリーン印刷である。
本発明の好適例では、前記塩前駆物質がアルキル化可能な化合物であり、前記塩がアルキル化した化合物であり、そして前記薬剤がアルキル化した薬剤である。アルキル化可能な化合物を、アルキル化した化合物の形の塩に変換することは非常に簡単であり、多くの有機化学反応とは異なり、後処理を殆ど必要としない。アルキル化剤自体は既知である。これらのアルキル化剤はブレンステッド酸から誘導される事が多く、この酸では、酸の陽子（プロトン）が例えばアルキル基に置き換わる。こうしたアルキル化剤の例は、硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、およびアルキルトシラートである。前記アルキル化剤は、不所望な副反応が生じないものを選択すべきである。アミンに適したアルキル化剤は、例えばハロゲン化アルキルおよびアルキルトレラートである。アルキル化すべき化合物が非常に大きく、アルキル化によって形成される結果的なイオンが非移動性であれば、必要な移動性イオンはアルキル化剤によって供給すべきである。ハロゲン化アルキルおよびアルキルトシラートは、こうした移動性イオンを供給する。本発明によるＥＬデバイスを生産するのに必要な他の処理ステップは、既知の技術によって実行することができる。前記陰極は、１つまたは複数の有機層上に溶融インジウムを供給することによって製造することが好ましい。
本発明のこれらのおよび他の要点は、以下に記載する、実施例の説明より明らかになる。
例１
図１は、本発明によるＥＬデバイス１の図式的な断面図である。この図は一定寸法比で描いたものではない。このデバイスは次のように製造したものである。２．０×１．５ｃｍ、厚さ１ｍｍのガラス基板２に、厚さ１５０ｎｍのインジウム−錫酸化物層を載せて、この酸化物層の表面抵抗が２０Ω／□未満であり、これらの全体を、石鹸、水、イソプロパノールで順次洗浄し、次に、ＴＨＦ／トルエン（１対３）を溶媒とする１重量％溶液からのスピンコーティングによって、構造式Ｉによるポリマーの、厚さ２００ｎｍの前駆物質層を設けて、ここに、Ｒ₁およびＲ₃は３，７−ジメチルオクチルオキシであり、Ｒ₂およびＲ₄はメトキシであり、Ｒ₅は−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）₂であり、ｍ／（ｍ＋ｎ）は０．０８である。ポリマーの作製は、前述した未公開のオランダ国特許出願に記載されている。オレンジ光を発光する前駆物質層はアモルファスであり、かつ非散乱である。これに続いて、アルキル化剤であるエチル−ｐ−トルエンスルホネート（エチルトシラート）の１０重量％のアセトン溶液を、ブラシによって前記前駆物質層上に、所望のラインパターンに従って局所的に付加する。アセトンが気化した後に、アルキル化剤を３０分間作用させて、これにより、こうして形成したイオン層４内に、アルキル化した領域６およびアルキル化していない領域７を形成する。前記アルキル化した領域では、基Ｒ₅は−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＣＨ₃ ⁺Ｔｏｓ^-に変換される。トシラートアニオンＴｏｓ^-は、移動性イオンとして作用する。
これに続いて、前記イオン層をヘキサンですすいで、乾燥させて、このイオン層上に溶融インジウムを滴下することによって電極５を設けて、この滴は少なくとも前記アルキル化した領域を覆う。前述したように製造したデバイスの電極３および電極５を電圧源に接続する。１５Ｖの電圧を印加すれば、インジウム電極５が陰極として作用して、アルキル化した領域６のみが発光を行い、これにより、設けたラインパターンが目に見える。最初は、輝度が時間と伴に増加するが、２分間の活性化時間の後には、輝度はほぼ一定値に達する。また、電圧を５Ｖに低下させた後には、アルキル化した領域６が発光し続けて、輝度は約５０Ｃｄ／ｍ²になる。
【図面の簡単な説明】
図１ 本発明によるＥＬデバイスの図式な断面図である。

Claims (10)

1. 第一電極と、第二電極と、該第二電極と接触している有機のイオン層とを具えたエレクトロルミネセントデバイスであって、前記イオン層が共役化合物および塩を含み、前記塩の少なくともアニオン又はカチオンが前記第二電極に対して移動性であるエレクトロルミネセントデバイスにおいて、前記イオン層が塩前駆物質を含み、前記塩前駆物質をパターンに従って塩に変換して、これにより発光領域を形成したことを特徴とするエレクトロルミネセントデバイス。
2. 前記塩前駆物質がアルキル化可能な化合物であり、前記塩がアルキル化した化合物であることを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネセントデバイス。
3. 前記塩の１つのアニオンのみ、あるいは１つのカチオンのみが、前記第二電極に対して移動性であることを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネセントデバイス。
4. さらに追加的な層を有し、前記イオン層と前記追加的な層が、ほぼ同一の蛍光スペクトル、イオン化電位および電子親和力を有することを特徴とする請求項３記載のエレクトロルミネセントデバイス。
5. 荷電置換基によって非移動性イオンを形成して、前記置換基が飽和共有結合によって前記共役化合物に結合していることを特徴とする請求項２記載のエレクトロルミネセントデバイス。
6. 前記イオン層の非移動性イオンを、ポリマーによって形成したことを特徴とする請求項２記載のエレクトロルミネセントデバイス。
7. 前記イオン層が、共役ポリ（ｐ−フェニレン ビニレン）を含むことを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネセントデバイス。
8. 前記イオン層が、構造式（Ｉ）又は構造式（II）によるコポリマーを含み：
   

   

   ここに、重合度ｎ＋ｍは５から１，０００，０００まで変化し、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃およびＲ₄は−Ｘ−Ｒ−Ｈ又は−Ｒ−Ｈとして独立的に選択し、Ｒ₅は−Ｒ−Ｋ₁Ａ₁であり、Ｒ₆はＲ₅に等しいか又は−Ｘ−Ｒ₅に等しく、ここにＲは分岐又は未分岐のＣ₁−Ｃ₂₀アルキレン又はフェニレン−アルキレンであり、Ｘは硫黄又は酸素であり、Ｋ₁はアンモニウム基であり、Ａ₁はＩ^-、トシラート又は他のブレンステッド酸アニオンである、
   ことを特徴とする請求項７記載のエレクトロルミネセントデバイス。
9. 請求項１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、塩前駆物質を含む前駆物質層を第一電極に設けて、その後に、前記塩前駆物質をパターンに従って薬剤にさらして、これにより塩を形成して、これにより前記前駆物質層からイオン層を形成して、これに続いて、前記イオン層上に第二電極を設けることを特徴とする製造方法。
10. 前記塩前駆物質がアルキル化可能な化合物であり、前記塩がアルキル化した化合物であり、前記薬剤がアルキル化剤であることを特徴とする請求項９記載のエレクトロルミネセントデバイスの製造方法。

Images