专利名称：有机电致发光元件、有机电致发光显示装置以及有机电致发光光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机电致发光元件、有机电致发光显示装置以及有机电致发光光源。
背景技术：
近年来，正在开展使用有机薄膜的电致发光元件(有机电致发光元件)的开发。尤其，为了提高有机电致发光元件的性能，正在积极开发具有层积了多层有机薄 膜的结构(下面称为“多层层积结构”)的有机电致发光元件。在具有多层层积结构的有机电致发光元件中，存在两种以上组成不同的层。在各 层的界面上产生了电离势差或电子亲和力差，这将在层间注入电荷(空穴或电子)时成为 障碍。这种情况是导致有机电致发光元件中的驱动电压升高的原因之一。但是，作为有机电致发光元件中的有机薄膜的形成方法，可以举出真空蒸镀法和 湿式成膜法。对于使用真空蒸镀法的有机电致发光元件的开发，例如在专利文献1中公开了如 下方法即，作为真空蒸镀法采用共蒸镀法来形成多层层积结构，以减少上述的电荷注入障 碍。另一方面，湿式成膜法存在如下优点无需真空工艺，且容易进行大面积化，容易 在一个层(组合物)中混合入具有各种功能的2种以上材料，等等。例如，在专利文献2、专 利文献3中公开了一种采用湿式成膜法来形成空穴注入层和发光层的有机电致发光元件 的发明，但与通过真空蒸镀法形成的元件相比，存在电流效率和/或功率系数低、驱动电压 高、并且发光效率低的问题。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-3M680号公报专利文献2 日本特开2007-110093号公报专利文献3 日本特开2007-335852号公报
发明内容
本发明的课题在于，提供一种驱动电压低、且具有高电流效率和功率系数的有机 电致发光元件。本发明人进行了深入研究，其结果发现，在有机电致发光元件中，由于有机层具有 一种混合层，该混合层在使具有不溶化基团的聚合物不溶化而成的膜中含有发光性低分子 化合物和/或电荷传输性低分子化合物，因此能够解决上述课题，从而完成了本发明。S卩，本发明涉及一种有机电致发光元件及其制造方法、以及有机EUOrganic Electro-Luminescence，有机电致发光)显示装置和有机EL光源，所述有机电致发光元件 具有阳极、阴极、以及配置于该阳极和阴极之间的有机层，该有机电致发光元件的特征在于，该有机层包括混合层，该混合层在使至少具有不溶化基团的聚合物不溶化而成的膜中 含有发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化合物；以及与该混合层相邻接的层， 该层含有发光性低分子化合物和电荷传输性低分子化合物、且不含不溶化后的不溶性聚合 物。本发明的有机电致发光元件由于具有一种混合层，该混合层在使不溶化聚合物不 溶化而成的膜中含有发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化合物，因此驱动电压 低，并具有高功率系数和电流效率。因此，本发明的有机电致发光元件可以应用于平板显示屏(例如办公自动化计算 机、壁挂式电视机)、发挥作为面发光体的特征的光源(例如，复印机的光源、液晶显示屏、 仪器类的背光光源)、显示板、标识灯，其技术价值高。
图1是示意性地表示本发明的有机电致发光元件的结构的一例的截面图。图2是表示在实施例2中制作的元件的发光光谱(虚线)和在比较例1中制作的 元件的发光光谱(实线)的图，纵轴表示归一化发光光谱强度，横轴表示波长(nm)。图3是表示在实施例4中制作的元件的发光光谱(虚线)和在比较例2中制作的 元件的发光光谱(实线)的图，纵轴表示归一化发光光谱强度，横轴表示波长(nm)。图4是表示在实施例6中制作的元件的发光光谱的图，纵轴表示归一化发光光谱 强度，横轴表示波长(nm)。图5是表示在实施例8中制作的元件的发光光谱的图，纵轴表示归一化发光光谱 强度，横轴表示波长(nm)。图6是表示在实施例9中制作的元件的发光光谱(虚线)和在比较例4中制作的 元件的发光光谱(实线)的图，纵轴表示归一化发光光谱强度，横轴表示波长(nm)。图7是表示在实施例10的[参考例]中制作的元件的深度剖析(depth profiling)，纵轴表示光谱强度(任意单位)，横轴表示溅射时间(秒)。附图标记说明1基板；2阳极；3空穴注入层；4空穴传输层；5混合层；6发光层；7空穴阻 止层；8电子传输层；9电子注入层；10阴极
具体实施例方式详细说明本发明的有机电致发光元件、其制造方法、以及有机EL显示装置和有机 EL光源的实施方式，但下面记载的构成要件的说明是本发明的实施方式的一例(代表例)， 本发明只要不超出其要点，不限于这些内容。[基本构成]本发明的有机电致发光元件(下面有时称为“本发明的有机电致发光元件A”) 是具有阳极、阴极、以及配置于该阳极和阴极之间的有机层的有机电致发光元件，其特征在 于，该有机层包括混合层，该混合层在使不溶化聚合物不溶化而成的膜(下面有时称为 “不溶膜”)中含有发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化合物；以及与该混合层 相邻接的层，该层含有发光性低分子化合物和电荷传输性低分子化合物、且不含不溶聚合物。并且，本发明的有机电致发光元件(下面有时称为“本发明的有机电致发光元件 B”)是具有阳极、阴极、以及配置于该阳极和阴极之间的有机层的有机电致发光元件，其特 征在于，该有机层包括至少含有聚合物、发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化 合物的混合层；以及与该混合层相邻接的层，该层含有发光性低分子化合物和/或电荷传 输性低分子化合物、且不含聚合物，该含有聚合物的层分别在水、苯甲酸乙酯以及烃类溶剂 中于20 25°C下浸渍60秒之后，与浸渍前相比较，残留95%以上的膜厚。另外，“本发明的有机电致发光元件”是指“本发明的有机电致发光元件A”和“本 发明的有机电致发光元件B”这两者。[术语说明]不溶化聚合物(insolubilizing polymer)具有不溶化基团(insolubilizing group)的聚合物。不溶聚合物(insolubilized polymer)使不溶化聚合物不溶化之后的聚合物。不溶膜(insolubilized film)使具有不溶化基团(insolubilizing group)的 聚合物不溶化而成的膜。混合层(mixed layer)不溶膜中含有发光性低分子化合物和/或电荷传输性低 分子化合物的区域。不溶层(insolubilized layer)不溶膜中不含发光性低分子化合物和/或电荷 传输性低分子化合物的区域。发光层(light emitting layer)与混合层相邻接的层，该层含有发光性低分子 化合物和电荷传输性低分子化合物、且不含具有不溶化后的不溶化基团的聚合物。在上述中，不溶化基团为交联性基团(cross-1 inking group)、解离基团 (dissociating group)以及离去性保护基(eliminable protecting group)的情况下，对 不溶化聚合物、不溶聚合物、不溶膜以及不溶层如下称呼。S卩，不溶化基团为交联性基团的情况下，将“不溶化聚合物”替换为“交联性聚 合物(cross-linking polymer) ”，将“不溶聚合物”替换为“交联聚合物(cross-linked polymer) ”，将“不溶膜”替换为“交联膜(cross-linked film) ”，将“不溶层”替换为“交联 膜(cross-linked layer)，，；不溶化基团为解离基团的情况下，将“不溶化聚合物”替换为“解离性聚合 物(dissociating polymer)”，将“不溶聚合物”替换为“解离聚合物(dissociated polymer)”，将“不溶膜”替换为“解离膜(dissociated film) ”，将“不溶层”替换为“解离 层(dissociated layer)，，；不溶化基团为离去性保护基的情况下，将“不溶化聚合物”替换为“离去性聚合物 (eliminating polymer) ”，将“不溶聚合物”替换为“脱离聚合物(eliminated polymer) 将“不溶膜”替换为“脱离膜(eliminated film) ”，将“不溶层”替换为“脱离膜(eliminated layer) ”。在上述混合层和发光层也表示相同意思。[具有不溶化基团的聚合物(不溶化聚合物dnsolubilizingpolymer)]本发明中的具有不溶化基团的聚合物(下面有时称为“不溶化聚合物”)是指具有 一个以上不溶化基团的聚合物。另外，聚合物只要是具有重复单元的结构即可，也可以具有2种以上不同重复单元的结构。本发明中的不溶化聚合物是指具有1种或2种以上重复单元的聚合物，至少具有 适合于电荷传输的部分结构(电荷传输性部位)。(不溶化基团insolubilizing group)本发明中的不溶化基团是指，通过热和/或活性能量射线的照射来进行反应的基 团，是具有相比于反应前使反应后的聚合物在有机溶剂或水中的溶解性降低的效果的基团。在本发明中，不溶化基团优选交联性基团、解离基团、或者离去性保护基。此外，从不溶化后的结构(下面称为“不溶聚合物dnsolubilized polymer")特 别稳定的方面出发，其中优选交联性基团和解离基团。[交联性聚合物cross-linking polymer]对于本发明中的不溶化聚合物，从在通过热和/或活性能量射线的照射引起的反 应(交联反应)的前后、聚合物在有机溶剂中的溶解性能发生较大差异的方面出发，优选具 有交联性基团作为不溶化基团。S卩，本发明的不溶化聚合物优选为具有交联性基团的聚合物(下面有时称为“交 联性聚合物”)。本发明中的交联性聚合物是指具有1个以上交联性基团的聚合物。另外，聚合物 只要是具有重复单元的结构即可，也可以具有2种以上不同重复单元的结构。本发明中的交联性聚合物是指具有1种或2种以上重复单元的聚合物，至少具有 适合于电荷传输的部分结构(电荷传输性部位)。本发明中的交联性聚合物通常在常温下、于甲苯中溶解0. 1重量％以上，交联性 聚合物在甲苯中的溶解性优选为0. 5重量％以上，更优选为1重量％以上。(交联性基团cross-linking group)本发明中的交联性基团是指，与位于其附近的其他分子的相同或不同的基团反应 来生成新的化学键的基团。例如，可以举出如下的基团，即，通过热和/或活性能量射线的 照射，或者，从增感剂等其他分子接受能量，由此与位于其附近的其他分子的相同或不同的 基团反应来生成新的化学键的基团。作为交联性基团，没有限制，优选含有不饱和双键、环状醚结构、苯并环丁烯环等 的基团。尤其，作为交联性基团，从容易不溶化的方面出发，优选选自下述交联性基团组A 的基团。交联性基团组A化学式1
权利要求
1.一种有机电致发光元件，其具有阳极、阴极、以及配置于该阳极和阴极之间的有机 层，所述有机电致发光元件的特征在于，该有机层包括混合层，该混合层在含使不溶化聚合物不溶化而成的不溶聚合物的膜中含有发光性低 分子化合物和/或电荷传输性低分子化合物；以及与该混合层相邻接的层，该层含有发光性低分子化合物和电荷传输性低分子化合物、 且不含不溶聚合物。
2.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述不溶化聚合物是交联性聚合物、解离性聚合物以及离去性聚合物中的任意一种。
3.如权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其特征在于， 所述不溶化聚合物是具有以下述式( 表示的重复单元的聚合物，化学式1
4.如权利要求2或3所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述交联性聚合物所具有的交联性基团个数为每10，000分子量0. 5个 10个，其中，分子量是从该交联性聚合物上扣除其末端基团后根据投料单体的摩尔比和结构 式计算出的值。
5.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，其使用了权利要求1 4的任一项所述的 有机电致发光元件。
6.一种有机电致发光光源，其特征在于，其使用了权利要求1 4的任一项所述的有机 电致发光元件。
7.一种有机电致发光元件的制造方法，该有机电致发光元件具备阳极、阴极、以及配置 于该阳极和阴极之间的有机层，所述制造方法的特征在于，该有机层经由如下工序形成对含有不溶化聚合物的膜照射活性能量而形成不溶膜的工序；以及在该不溶膜上涂布含有发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化合物以及溶 剂的组合物而成膜的工序。
8.一种有机电致发光元件，其具有阳极、阴极、以及配置于该阳极和阴极之间的有机 层，所述有机电致发光元件的特征在于，该有机层包括至少含有聚合物和发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化合物的混合层；以及与该混合层相邻接的层，该层含有发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化合 物、且不含聚合物，其中，该含有聚合物的层在水中于20 25°C下浸渍60秒之后，与浸渍前相比较，残留 95%以上的膜厚，该含有聚合物的层在苯甲酸乙酯中于20 25°C下浸渍60秒之后，与浸渍前相比较，残 留95%以上的膜厚，该含有聚合物的层在烃类溶剂中于20 25°C下浸渍60秒之后，与浸渍前相比较，残留 95%以上的膜厚。
全文摘要
本发明提供一种驱动电压低、且具有高电流效率和电压效率的有机电致发光元件。该有机电致发光元件具有阳极、阴极、以及配置于该阳极和阴极之间的有机层，其特征在于，该有机层包括在含使不溶化聚合物不溶化而成的不溶聚合物的膜中含有发光性低分子化合物和/或电荷传输性低分子化合物的混合层；以及与该混合层相邻接的层，该层含有发光性低分子化合物和电荷传输性低分子化合物、且不含不溶聚合物。
文档编号H01L51/50GK102106017SQ20098012924
公开日2011年6月22日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月13日
发明者佐藤秀树, 冈部一毅, 安部智宏, 高桥敦史, 鹤谷泰之 申请人:三菱化学株式会社