专利名称：干燥剂和使用该干燥剂的场致发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够长期吸收其中容纳有电子器件的封闭容器内湿气的捕水剂或干燥剂，以及对薄膜场致发光装置的改进，所述改进能够大批量制造具有高稳定性的薄膜场致发光装置，并通过使用捕水剂或干燥剂可以长时间使其不易受湿气和氧气的影响并保持稳定的发射。
背景技术：
一般来说，封闭容器内封装的场致发光装置包括插入在密封容器中的成对电极间的发光层。有两种场致发光装置，一种是包括主要由荧光有机化合物构成的发光层的有机EL装置，另一种是包括主要由无机磷光体(phosphor)构成的发光层的无机EL装置。
荧光有机化合物构成的有机EL装置具有发光部件，该部件是通过在正极和负极间插入含有荧光有机化合物的EL层形成的层状结构。这种有机EL装置是自发光装置，其注入空穴和电子到含有荧光有机化合物的薄膜中，彼此复合形成激子并利用激子失活时发射的荧光/磷光。
无机磷光体构成的无机EL装置一般包括按顺序在基底上表面上层叠的下电极、无机磷光体、介电材料和上电极，通过在电极间施加高频电压发射光。
有机和无机EL装置密封在保持超微湿气的容器中。由于微湿气对EL装置的特性产生副作用，因此一般在密闭容器中放置干燥剂从其中吸收和/或除去湿气。干燥剂通常称为捕水剂，因为它捕捉和吸收装在封闭容器中的EL装置的湿气。因此，用在本发明EL装置中的干燥剂下文中称作捕水剂或干燥剂。下面将解释用在有机EL装置中的捕水剂或干燥剂的实施方案。
由于有机EL装置的功能部件极易受到湿气的损害，因此功能部件密封在由玻璃或金属制成的容器中，不暴露在外面。更具体地说，功能部件层叠在基底诸如玻璃上，在其上将由玻璃或金属制成的密封帽放在基底上并粘合到基底上，因此将功能部件限定在由基底和密封帽构成的密封容器中。然后，将捕水剂诸如氧化钡(BaO)或氧化钙(CaO)放置到EL装置中来吸收水，这样，如日本专利未审公开9-148066所公开的那样，吸收附着在功能部件的、或存在于密闭容器内气体中的、或通过密封部分渗入到密封容器内部的湿气。
图1示出的是有机EL装置实例的结构的剖面。由透明导电膜诸如ITO(氧化锡铟)制成的阳极2、包含有机EL介质的有机层3和阴极4按上述顺序层叠在由玻璃制成的基底1上形成功能部件。然后，将金属形成的密封帽5放置在EL装置上覆盖EL装置并用粘合剂6连接在基底1上形成密闭容器。阳极2和阴极4密闭地穿过密闭容器的密闭部分引到外部来驱动功能部件。在密封帽5处形成凹口7，将BaO粉末作为捕水剂或干燥剂8填充在其中，并用可渗水膜来密封。在这个实例中，从有机层3发射出来的光按照向下的方向如图1所示通过阳极2和玻璃基底1。
图2示出的是另一个有机EL装置实例的结构的剖面，以钻孔工艺如喷砂法、蚀刻法和类似方法在玻璃盘与功能部件相反的一面形成凹口10代替图1中的金属制成的密封帽。将通过压实CaO粉末和渗水剂或封闭型的捕水剂制成的捕水剂或干燥剂12粘合在玻璃制成的封闭基底11的凹口10的内表面。结构的其余部分与图1所示相似。在本实例中，从有机层3发射出的光按照向下的方向如图2所示经过阳极2和基底1。如果使用可透光阴极和可透光捕水剂或干燥剂，例如化学式(1)所示的有机金属化合物的单一化合物，也可以如日本专利公开2002-33187和日本专利公开2003-144830所公开的那样，使从有机层3发射出的光经过阴极4和封闭基底11。
(化学式1)
[其中，R1，R2和R3是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基或杂环基团。每个基团中一个或多个氢原子可以被卤素原子取代。R1、R2和R3可以是互相不同的基团或可以是互相相同的基团或可以彼此键合或可以是聚合物，M是三价金属原子。]图3示出的是使用玻璃制成的盘状密闭基底13代替图1中所示的金属制成的密闭基底5和玻璃制成的密闭基底11的顶部发射型有机EL装置的剖面。阳极2、有机层3和可透光阴极14按照此顺序层叠在玻璃制成的基底1上。无机阻水层15层叠在上面形成功能部件，其上通过粘合层与密闭基底13粘结。因此，在基底1和密闭基底13之间形成了没有空间的全固体封闭结构。将紫外光固化的封闭剂17例如环氧密封剂放置在粘合层16的边缘，以封闭基底1和密闭基底13间的粘合层16。在本实例中，从有机层3发射出的光如日本专利公开2002-231443所公开的那样图3中按照向上的顺序经过阴极14、粘合层16和密闭基底13。
图1所示的有机EL装置，凹口7是通过压铸法在密封基底1上的功能部件的密封帽5上形成的。图2所示的有机EL装置，凹口10是通过钻孔工艺在密闭基底11上形成的。凹口7或10中填充的是在有机EL装置中作为捕水干燥剂的BaO或CaO粉末。由BaO或CaO粉末形成的片状捕水剂或干燥剂可以用在凹口7或10中。然而，如果凹口7或10填充了需要量的捕水剂粉末，其厚度最少0.2mm，凹口7或10必须有至少0.3-0.5mm的厚度。因此，密闭基底11或密封帽5的厚度变大，有机EL装置的厚度也整体变厚。
在EL装置中用做捕水剂或干燥剂的BaO和CaO易于分散，因为BaO和CaO是粉末状的。因此，当将它们封装入凹口7或10的时候，必须禁止分散。如果BaO或CaO粉末粘附到要覆盖的区域，这样产生的问题是加工性差，自动化难和封装的粘合强度降低。
图3所示的有机EL装置中，在层叠了功能部件阳极2的一侧的基底1的表面上形成了TFT电路。因此，从功能部件的有机层3发射出来的光不能穿过阳极，而是通过如上所述的密闭基底13从阴极14发射出来。作为捕水剂的BaO或CaO粉末或用BaO或CaO粉末制成的片状捕水剂不是透明的。因此如图3所示的有机EL装置中，捕水剂或干燥剂不能放置在光要穿过的阴极14上。
另外，当可透光的有机金属化合物的单一化合物例如，日本专利公开2002-33187中化学式(1)所示的化合物溶解在有机溶剂中制成的溶液，涂覆在通过钻孔方式在密闭基底11上形成的凹口10的内表面作为捕水剂或干燥剂时，可期望改善捕水性能。
为了提高捕水效果，本发明的发明者已经研究了化学式(1)所示的作为传统捕水或干燥剂的单一化合物的分子结构。本发明的发明者推断，捕水效果可以通过在化学式(1)所示的捕水或干燥剂上键合氧分子来改善，使之与水容易发生反应。
本发明通过使用化学式(5)所示的有机金属化合物作为捕水或干燥剂，改善了EL装置的可靠性(化学式5) 其中M是三价金属原子。
通过如式(5)所示二聚化的化学式(1)所示的有机金属化合物形成二聚物的分子结构，分子中产生扭力，水分子变得易于攻击二聚体交联部位的氧原子。另一方面，化学式(1)所示的现有技术的捕水或干燥剂在单一化合物中具有疏水性取代基。因此，水分子很难接近。因此，传统捕水剂或干燥剂与水的反应很难发生，由此降低了捕水或干燥性能。
与水的反应式如反应式(6)所示(反应式6)
如上面化学式(6)中反应式(A)所示，化学式(5)所示的二聚化合物与水反应形成如化学式(1)所示的六元环单体。结果，化学式(5)中的化合物吸收水，作为捕水或干燥剂。在该化学式中，M是三价金属原子。然后，如上面化学式(6)中反应式(B)所示，六元环的单体与水反应。这些反应完全进行后，生成三价金属氢氧化物M(OH)3。结果，该化合物吸收水，作为捕水或干燥剂。类似地，随着如化学式(1)所示与有机金属化合物的三聚物、四聚物和五聚物以及聚合物之间反应的进行，增加了捕水或干燥效果。
三聚物的实例如化学式(7)所示。
(化学式7) 其中M是三价金属原子。
四聚物的实例如化学式(8)所示。
(化学式8)
其中M是三价金属原子。
四聚物的另一个实例如化学式(9)所示。
(化学式9) 其中M是三价金属原子。
通过如上描述的方式进行二聚化、三聚化、四聚化、五聚化或聚合分子结构，分子中产生扭力，水分子变得易于攻击在交联部分的氧原子。另一方面，化学式(1)中现有技术中的捕水剂或干燥剂具有疏水取代基。因而，水分子难于接近。因此，传统捕水剂或干燥剂与水的反应很难发生，削弱了捕水的性能。
除了以上化学式(2)至(4)所示的化合物之外，通过将多个具有三价金属原子M的有机金属化合物与氧原子键合得到的各种聚合物在它们的分子中产生扭力。因此，水分子易于攻击在交联部分的氧原子，给与了各种聚会物吸收水的效果。金属原子M可以是Al、Ga、In、La、Y和其他三价金属原子。
其中R1、R2和R3是取代基的化学式(1)所示的化合物的实例，是以下化学式(10)，(11)和(12)所示的那些。
(化学式10)
其中M是三价金属原子。
(化学式11) 其中M是三价金属原子。
(化学式12) 其中M是三价金属原子。
在化学式中，R是一种选自烷基、芳基、环烷基、杂环基的基团。烷基可以例举为甲基、乙基、丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、等。
芳基可以是苯基、甲苯基、4-氰基苯基、联苯基、邻、间、对-三苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、9-苯基蒽基、9，10-二苯基蒽基、芘基、等。
环烷基可以是环戊基、环己基、降冰片烷基、金刚烷基、4-甲基环己基、4-氰基环己基等。
杂环基团的实例可以是吡咯基、吡咯啉基、吡唑基、吡唑啉基、咪唑基、三唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、吲哚基、苯并咪唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉、cinorin、喹喔啉基、苯并喹啉基、芴酮基、二氰基芴酮基、咔唑基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、噻二唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基、二苯并噁唑基、二苯并噻唑基、二苯并咪唑基、等。
发明内容
本发明提供放置在具有电子组件的密封容器内的捕水剂或干燥剂，用于长时间吸收容器内的湿气。
根据本发明，提供一种捕水剂或干燥剂，其包括至少一种通过将具有多元环(multiple-membered)结构的有机金属化合物的金属原子与氧分子键合形成的聚合物。更特别地是，本发明涉及一种捕水剂或干燥剂，其包括至少一种通过将多个化学式(1)表示的化合物与氧原子键合形成的聚合物。
(化学式1) 〔其中R1，R2和R3是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基或杂环基团。每个基团中的一个或多个氢原子可以被卤素原子取代。R1，R2，和R3可是彼此不相同的基团或可以是彼此相同的基团或可以是互相键合的或可以是聚合物，M是三价金属原子。〕根据本发明的另一个方面，提供包括化学式(2)表示的化合物的捕水剂或干燥剂。
(化学式2)
〔其中R是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基、杂环基团。每个基团中的一个或多个氢原子可以被卤素原子取代。R可以是不相同的基团或可以是相同的基团或可以是互相键合的或可以是聚合物。n是0或大于等于1的整数。M是三价金属原子。〕根据本发明的另一个方面，提供包括化学式(3)所示的化合物的捕水剂或干燥剂。
(化学式3) 〔其中R是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基，杂环基团。每个基团中的一个或多个氢原子可以被卤素原子取代。R可是不相同的基团或可以是相同的基团或可以是互相键合的或可以是聚合物。n是0或大于等于1的整数。M是三价金属原子。〕根据本发明的另一个方面，提供包括化学式(4)所示化合物的捕水剂或干燥剂。
(化学式4)
〔其中R是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基，杂环基团。每个基团中的一个或多个氢原子可以被卤素原子取代。R可是不相同的基团或可以是相同的基团或可以是互相键合的或可以是聚合物。m1，m2和m3是大于等于1的整数，且可以互不相同或彼此相同。M是三价金属原子。〕根据本发明的替换形式，提供在密封的封闭容器内具有发光层的场致发光装置。在该场致发光装置中，将具有多元环结构的有机金属化合物的金属原子与氧分子键合形成的聚合物化合物放置在容器中。作为捕水剂或干燥剂放置在容器中具有多元环结构的有机金属化合物是化学式(2)、(3)和(4)表示的化合物之一，其是用至少一个金属原子键合由多个化学式(1)表示的具有多元环结构的有机金属化合物形成的。根据本发明的实施方案，化学式(2)，(3)和(4)表示的有机金属化合物与紫外光固化剂一起放置在密封的封闭容器中。这便于在容器中放置捕水剂或干燥剂。紫外光固化剂优选具有亲脂基团的可透光单体，使得可以容易地在容器内放置捕水剂或干燥剂，并在场致发光装置中提供透明的捕水剂或干燥剂。
本发明的这些和其它目的、特点和优势在阅读了下列详细的说明和附图后变得更加清晰，其中，图1是有机EL装置结构的实例的剖面图。
图2是有机EL装置结构的另一个实例的剖面图。
图3是有机EL装置结构的的另一个实例的剖面图。
图4是化学式(1)和(2)所示捕水剂的发光区域的速率变化图。
图5是化学式(1)所示的捕水剂和CaO重量变化图。
具体实施例方式
本发明开发了具有三价原子和两个或更多的六元环结构的有机金属化合物作为新型的捕水剂或干燥剂。这种新型的捕水剂具有可比于或优于传统捕水剂或干燥剂的捕水效果和性能。通过使用本发明的新型捕水剂或干燥剂，可以抑制黑点的生长，明显提高有机EL装置的保存期限和有效的服务寿命。此外，本发明的捕水剂或干燥剂的成膜性好，可以通过使用分散器涂覆在钻孔玻璃上形成均一的膜。除了分散器涂覆方法之外，旋涂器、喷墨方法、刮片方法、丝网印刷方法、平板印刷方法和类似方法可以用作涂覆方法。由于本发明的新型捕水剂或干燥剂可以形成均一透明的薄膜，因此可以通过透明膜看到EL装置的发射。此外，能够提供对顶部发射型有机EL装置有效的捕水剂或干燥剂。另外，本发明的捕水剂或干燥剂可以与湿气反应，并且比传统粉末状捕水剂或干燥剂更快地吸收装置中痕量的湿气，可以抑制黑点的生长，并提供用于封存在封闭容器内的场致发光装置或电子器件的捕水剂或干燥剂。
参考下面的实施例可以更清楚的理解本发明。
实施例1(含有作为三价金属的铝(Al)构成的具有多元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥剂)(合成方法)搅拌下，将6.13g三异丙氧化铝(AIP)、2.88g辛酸和0.54g水加入带有搅拌器的三颈烧瓶中，加入溶剂油(mineral sprits)作为溶剂，然后强烈搅拌形成混合物。开始阶段，将混合物在80℃下加热，最后加热到150℃。混合物反应一小时后，在减压条件下将混合物加热到120℃，用真空蒸馏法除去溶剂。混合物在210℃反应三个小时，然后冷却至室温。此后，加入适量的正癸烷作为溶剂以形成50wt％的溶液。
通过上述合成方法，制备出了化学式(13)所示的含有作为三价金属的铝(Al)构成的具有六元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥剂。
(化学式13)
通过延长反应时间，制备出化学式(14)、(15)和(16)所示的诸如三聚物和四聚物的聚合物(化学式14) 其中n是0或大于等于1的整数和R是C7H15。
(化学式15) 其中n是0或大于等于1的整数和R是C7H15。
(化学式16)
其中m1、m2和m3是0或大于等于1的整数和R是C7H15。
(有机EL装置的制备和封装)清洗安装了ITO的玻璃制的基底后，将它放置在真空蒸发器中。真空蒸发器抽至10-6托，将厚度为20nm的酞菁蓝B蒸镀在安装了ITO的玻璃制的基底上。然后，将厚度30nm的α-NPD蒸镀到酞菁蓝B上，然后将厚度50nm的三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)蒸镀到α-NPD上。此后，厚度为200nm的锂铝合金蒸镀到Alq3上作为上电极，形成装置。然后，从真空蒸镀器中释放出真空系统，并在干燥氮气的气氛下进行封装。上述化合物的正癸烷溶液在干燥氮气的气氛下涂覆于钻孔玻璃制基底(封闭基底)上。将涂覆了这些溶液的封闭基底用热板加热到150℃使溶剂挥发至固化。将封闭基底的温度降至室温后，将紫外光可固化环氧粘合剂涂覆到封闭基底的边缘以将封闭基底和装置基底层压形成层状，其用紫外光辐射固化。此后，将装置在烘箱中加热到100℃以吸收装置中的湿气。
(捕水效果1的评价)由此获得的有机EL装置的发光状态在显微镜下进行观察后，将它放置在温度为80℃湿度为85％的高温高湿环境中来证实捕水效果。结果如图4所示。
经过100小时，将装置从高温高湿环境中拿出，用显微镜观察装置的发光状态。结果，非发光部分没有增长，即没有观察到黑点，证实了本发明的聚合物混合物充分地起到捕水剂或干燥剂的作用。由于捕水剂或干燥剂可以形成均一透明的膜，因此透过该透明膜就证实了EL装置的发射。
将给定量的正癸烷溶液在手套箱中涂覆到钻孔玻璃制的基底表面，其露点在-80℃，然后在热板上150℃干燥得到透明膜。为了比较，制备了含有50wt％氧化钙(CaO)粉末和50wt％聚甲基丙烯酸甲酯的氧化钙糊状物。用分散器将适量的糊状物均一地涂覆在钻孔玻璃制的基底表面并在干燥条件下干燥。分别将涂有这种干燥剂的两个基底在空气中静置，然后观察了重量的变化。结果如图5所示。结果，证实了在使用本发明合成的聚合物情况下，吸收特定量的湿气所需要的时间变短。为了抑制黑点的生成和增长或阴极的收缩，即抑制由于有机EL装置的退化导致功能上的降低，应当快速地化学吸收密闭管中湿气。本发明开发的捕水剂或干燥剂在捕水效果上优于传统的捕水剂，并能够有效地除去有机发光装置的密封容器中的痕量湿气。
实施例2(用分散涂覆以外的方法形成的捕水剂或干燥剂并安装在有机EL装置上)本发明的捕水剂或干燥剂的成膜性好，能够用分散涂覆外的方法在凹板或钻孔玻璃的平面表面上形成均一的膜。将本发明的捕水剂或干燥剂溶解在溶剂中，通过旋涂方法、喷雾方法、喷墨方法、刮片方法、丝网印刷方法或胶印方法在密闭基底的上表面形成膜，并加热以形成膜状的用于有机EL装置的捕水剂或干燥剂。然后，使用所得到的膜状捕水剂或干燥剂制备有机EL装置。结果，与实施例1得到了相同的效果。
实施例3(含有实施例1的捕水剂或干燥剂和安装在有机EL装置中的紫外光固化树脂的捕水剂或干燥剂)通过使用捕水剂或干燥剂和紫外光固化树脂的混合物，本实施例中有机EL装置使用的捕水剂或干燥剂具有吸收渗透入封装了有机EL装置的封闭容器中湿气、或吸收粘附于密封容器内表面或EL装置功能部件的湿气的能力。捕水剂和紫外光固化树脂必须具有如下所述的足够的功能，期望它们彼此具有好的相容性并可以均匀混合。
(紫外光固化剂)紫外光固化剂含有可透光单体和敏化剂，即光聚合引发剂或光聚合促进剂。作为可透光单体可以使用与本实施例的捕水剂相容性好的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，诸如如化学式(17)到(23)所示的单官能到三官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯外其它的多官能丙烯酸酯(丙烯酸酯)或多官能甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)。这些丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可以单独使用或彼此结合使用。
(化学式17) (化学式18) (化学式19)
(化学式20) (化学式21) (化学式22)
(化学式23) 这些紫外光固化剂的组成如下所述(作为单体的丙烯酸酯)丙烯酸可聚合单体的基本骨架结构如下所述。
(1)单官能丙烯酸酯单官能丙烯酸酯如化学式(17)所示。通过改变化学式(17)中的取代基R，就改变了诸如粘度、比重、折射率和P.I.I.值等性质。这些单官能丙烯酸酯与捕水剂的相容性通过R改变。例如，在由化学式(10)和(11)所示的捕水剂或干燥剂的情况下，在外部位置含有C和H的烃基，并且饱和的脂族分子决定了捕水剂或干燥剂的相容性。良溶剂，即与捕水剂或干燥剂具有好的相容性的溶剂是，例如，烃溶剂诸如己烷、癸烷等或芳香族溶剂诸如甲苯、二甲苯等。另一方面，与捕水剂或干燥剂相容性低的溶剂是水溶性溶剂，诸如丙酮、乙醇等。因此优选，作为捕水剂或干燥剂良溶剂的丙烯酸酯单体具有其中R有两个或多个碳原子的两个或以上的饱和烃基，诸如甲烯基等。具体地说，如化学式(19)所示的化合物具有两个甲烯基或更少。在R中的饱和烃基的长度越长，越容易溶解捕水剂或干燥剂。
(2)双官能丙烯酸酯双官能丙烯酸酯的情况与单官能丙烯酸酯基本相同。典型实例是如化学式(20)所示的化合物。由于化学式(20)所示的化合物在结构中含有氧原子，其与捕水剂的相容性与含有甲烯基的化合物相比相对稍差，但是也可以使用。
(3)三官能丙烯酸酯三官能丙烯酸酯和多官能丙烯酸酯的情况与单官能丙烯酸酯和双官能丙烯酸酯的情况也相似。具有甲烯基的三官能丙烯酸酯如化学式(22)所示。
(作为单体的甲基丙烯酸酯)考虑到甲基丙烯酸可光聚合单体作为本实施例的捕水剂或干燥剂的成份与丙烯酸的可光聚合单体的情况相似。基本骨架结构如下所述。化学式(18)表示了单官能甲基丙烯酸酯的通式。化学式(19)表示了具有甲烯基作为亲脂基的单官能甲基丙烯酸酯，其是含有两个或以上碳原子的饱和烃基。化学式(21)表示了具有甲烯基作为亲脂基的双官能甲基丙烯酸酯，其是取代的饱和烃基或烷基。化学式(23)表示了具有甲烯基作为亲脂基的三官能甲基丙烯酸酯，其是含有两个或以上碳原子的饱和烃基。
(光敏剂)有两种光敏剂，一种是光聚合引发剂，另一种是光聚合促进剂。光聚合引发剂优选无色透明的。如果有颜色也没有问题，因为仅加入固化剂的1-3wt％且由于用紫外光辐射后获得的固化膜变透明了。有必要选择那些对有机EL装置本身没有副作用的光聚合引发剂。根据反应机制，光敏剂分为如下所述的两种不同类型。
(1)分子分裂型安息香丙烯酸醚、苯甲基二甲基酮缩醛、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-[(4-甲硫基)苯基]-2-moroholino-丙烷-1-酮、二苯并环庚酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、三氯苯乙酮。
(2)拉氢型(光聚合引发剂+光聚合促进剂)二苯酮和双二乙氨基二苯酮、2，4-二乙基噻吨酮和对二甲基氨基苯甲酸酯(2，4-二乙基噻吨酮可以是脂肪胺，例如，三乙醇胺)、苄基(从与苄基同时存在的烃基拉氢原子)、2-烷基蒽醌(从与2-烷基蒽醌同时存在的烃基拉氢原子)、2-氯代蒽醌(从与2-氯代蒽醌同时存在的烃基拉氢原子)。
(实施例1合成的捕水剂或干燥剂与紫外光固化剂的混合物的制备)作为丙烯酸单体使用的是“NK ester”(注册商标)，由SHIN NAKAMURAKAGAKU KOHGYO有限公司制造。作为引发剂使用的是“Irgacure 907”(注册商标)，由Ciba-Geigy制造。作为促进剂使用的是三乙醇胺。三乙醇胺与“Irgacure 907”与“NK ester”的混合比是1∶1∶98，形成紫外光固化剂。在该紫外光固化剂中加入相同重量比的实施例1合成的化学式(1)中所示的聚合物，搅拌溶解形成紫外光可固化的捕水剂或干燥剂，这样得到的紫外光可固化的捕水剂或干燥剂是无色透明的液体。
参考具有图2所示的实施例结构的有机EL装置，使用的构成有机EL装置的基底与实施例1是相似的。基底在不暴露在空气中的情况下移到手套箱中，用氮气将露点调整到-60℃。预先清洗以钻孔工艺形成的凹口深度为0.2mm的厚度为0.7mm玻璃制的密封基底，加热到150℃脱水并放入手套箱。然后将实施例1中合成的捕水剂或干燥剂与紫外光固化剂的混合物，通过使用分散器涂覆在凹口的内表面，厚度大约为8μ/cm2，用波长为365nm的紫外光在100nW/cm2辐射60秒。然后，固化混合物，将其粘附在凹口的内表面。在密闭基底的凹口中的密闭部分涂敷含有直径为10μm珠粒的紫外光封闭剂，并层压到装置基底上，用主波长为365nm的紫外光从封闭基底的一侧在100nW/cm2下辐射60秒以完全封闭。
将这样形成的装置放置在85℃高温和85％高湿度的环境中开始加速寿命测试。在进行100小时后，装置的发光状态与该测试之前的基本相似。非发光部分的产生和增长，即黑点被抑制并证实了本发明的捕水剂或干燥剂是足够有效的。
由于以上捕水剂或干燥剂可以形成均一的和透明膜，通过透明膜可证实EL装置的发射。
实施例4实施例4涉及用分散涂覆法外的方法将实施例3的捕水剂或干燥剂形成膜，并安装到有机EL装置上。本发明的捕水剂或干燥剂的成膜性非常好，可以在钻孔玻璃或平板上形成均一的膜。在该实施例中，本发明的捕水剂或干燥剂溶解在溶剂中，通过旋涂方法、喷雾方法、喷墨方法、刮片方法、丝网印刷方法、或胶印方法在封闭基底的上表面形成膜，并加热形成用于有机EL装置的膜状捕水剂或干燥剂。然后，通过使用这样得到的膜状捕水剂或干燥剂制成有机EL装置。结果，得到与实施例1相同的效果。
实施例5实施例5涉及将本发明的捕水剂或干燥剂用在具有图3所示结构的有机EL装置表面上形成的无机阻水层。在实施例5中，构成有机EL装置的基底与实施例1中类似。基底在不暴露在空气中的条件下移到手套箱中，用氮气将露点调至-60℃。在这个手套箱中，将实施例1中合成的捕水剂或干燥剂与固化剂(与实施例4中相同的捕水剂或干燥剂)的混合物，通过使用分散器涂覆在阴极上形成间隔5mm的条带状形状。提前清洗并加热到150℃脱水的玻璃制封闭基底放入手套箱中，固定在基底上。然后，将实施例1中合成的捕水剂或干燥剂与紫外光固化剂的混合物，通过在基底和封闭基底之间施加压力的方法涂覆在阴极的整个表面上。此后，在封闭基底和基础基底的外部边缘施加紫外光封闭剂，用主要波长为365nm的紫外光在100nW/cm2辐射60秒对封闭装置进行完全的封装。
将这样形成的装置放置在85℃高温和85％高湿度的环境中开始加速寿命测试。在进行100小时后，装置的光辐射状态与该测试之前的基本相似。非发光部分的产生和增长，即黑点被抑制并证实了本发明的捕水剂或干燥剂是足够有效的。
由于实施例5的捕水剂或干燥剂可以形成均一透明的膜状干燥元件，可以通过透明膜状干燥元件证实EL装置的光发射。
下面将描述含有Al之外的金属作为三价金属构成的具有多元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥机的实例。
实施例6(含有Ga作为三价金属构成的具有六元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥剂)(合成方法)搅拌下，将7.40g的三异丙氧化镓(GIP)、2.88g的辛酸和0.54g水加入到装有搅拌器的三颈烧瓶中。然后，加入溶剂油，强烈搅拌，首先加热到80℃，缓慢升高最后加热到150℃。反应1小时后，减压状况下加热到210℃来蒸发溶剂。在210℃反应3小时后，冷却至室温。此后，加入适量的正癸烷作为溶剂制备50％的溶液。
通过以上合成方法，制备出含有镓(Ga)代替了铝(Al)作为三价金属构成的如化学式13所示的具有六元环结构的有机金属化合物的干燥剂。
(化学式24) 其中R是C7H15。
通过延长反应时间，可以合成诸如三聚物、四聚物等含有镓(Ga)代替了铝(Al)作为三价金属(M)的聚合物，其与化学式(14)、(15)和(16)所示的化合物相似。
(有机EL装置的制备和封装)类似于实施例2-5，使用实施例6的捕水剂或干燥剂作为实施例1的捕水剂或干燥剂制备有机EL装置，并进行了评价。使用显微镜观测了有机EL装置的发射状态，并放置到85℃高温和85％高湿度的环境中证实捕水效果。进行100小时之后，将装置从该环境中拿出，使用显微镜观测有机EL装置的发射状态。结果，没有观测到非发光部分，证实了干燥剂充分起到了捕水剂或干燥剂的作用。
由于实施例6的捕水剂可以形成均一透明的膜状干燥组件，通过透明膜状干燥组件证实了有机EL装置的发光。
实施例7(含有铟(In)作为三价金属构成具有多元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥剂)搅拌下，将8.75g的三异丙氧化铟、2.88g的辛酸和0.54g水加入到装有搅拌器的三颈烧瓶中。然后，加入溶剂油，强烈搅拌，首先加热到80℃，逐步升高最后加热到150℃。反应1小时后，减压状况下加热到210℃来蒸发溶剂。在210℃反应3小时，冷却至室温。此后，加入适量的正癸烷作为溶剂制备50％的溶液。
通过以上合成方法，制备出含有铟(In)代替了铝(Al)作为三价金属构成的如化学式13所示的具有六元环结构的有机金属化合物的干燥剂。
(化学式25) 其中R是C7H15。
通过延长反应时间，可以合成诸如三聚物、四聚物等含有铟(In)代替了铝(Al)作为三价金属(M)的聚合物，其与化学式(14)、(15)和(16)所示的化合物相似。
(有机EL装置的制备和封装)类似于实施例1-5，使用实施例6的捕水剂或干燥剂作为实施例1的捕水剂或干燥剂制备有机EL装置，并进行了评价。使用显微镜观测了有机EL装置的发射状态，并放置到85℃高温和85％高湿度的环境中证实捕水效果。进行100小时之后，将装置从该环境中拿出，使用显微镜观测有机EL装置的发射状态。结果，没有观测到非发光部分，证实了干燥剂充分起到了捕水剂或干燥剂的作用。
由于实施例7的捕水剂可以形成均一透明的膜状干燥组件，通过透明膜状干燥组件证实了有机EL装置的发光。
实施例8(含有钇(Y)作为三价金属(M)构成含有多元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥剂)(合成方法)搅拌下，将7.99g的三异丙氧化钇、2.88g的辛酸和0.54g水加入到装有搅拌器的三颈烧瓶中。然后，加入溶剂油，强烈搅拌，首先加热到80℃，逐步升高最后加热到150℃。反应1小时后，减压状况下加热到210℃来蒸发溶剂。在210℃反应3小时，冷却至室温。此后，加入适量的正癸烷作为溶剂制备50％的溶液。
通过以上合成方法，制备出含有钇(Y)代替了铝(Al)作为三价金属(M)构成的如化学式13所示的具有六元环结构的有机金属化合物的干燥剂。
(化学式26) 其中R是C7H15。
通过延长反应时间，可以合成诸如三聚物、四聚物等含有钇(Y)代替了铝(Al)作为三价金属(M)的聚合物，其与化学式(14)、(15)和(16)所示的化合物相似。
(有机EL装置的制备和封装)类似于实施例1-5，使用实施例6的捕水剂或干燥剂作为实施例1的捕水剂或干燥剂制备有机EL装置，并进行了评价。使用显微镜观测了有机EL装置的发射状态，放置到85℃高温和85％高湿度的环境中证实捕水效果。进行100小时之后，将装置从该环境中拿出，使用显微镜观测有机EL装置的发射状态。结果，没有观测到非发光部分，证实了该干燥剂充分起到了捕水剂的作用。
由于实施例8的捕水剂或干燥剂可以形成均一透明的膜状干燥组件，通过透明膜状干燥组件就证实了有机EL装置的发光。
实施例9(含有镧(La)作为三价金属(M)构成含有多元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥剂)(合成方法)搅拌下，将9.48g的三异丙氧化镧、2.88g的辛酸和0.54g水加入到装有搅拌器的三颈烧瓶中。然后，加入溶剂油，强烈搅拌，首先加热到80℃，逐步升高最后加热到150℃。反应1小时后，减压状况下加热到210℃来蒸发溶剂。在210℃反应3小时，冷却至室温。此后，加入适量的正癸烷作为溶剂制备50％的溶液。
通过以上合成方法，制备出含有镧(La)代替了铝(Al)作为三价金属(M)构成的如化学式13所示的具有六元环结构的有机金属化合物的干燥剂。
(化学式27) 其中R是C7H15。
通过延长反应时间，可以合成诸如三聚物、四聚物等含有镧(La)代替了铝(Al)作为三价金属(M)的聚合物，其与化学式(14)、(15)和(16)所示的化合物相似。
(有机EL装置的制备和封装)类似于实施例1-5，使用实施例6的捕水剂或干燥剂作为实施例1的捕水剂或干燥剂制备有机EL装置，并进行了评价。使用显微镜观测了有机EL装置的发射状态，放置到85℃高温和85％高湿度的环境中证实捕水效果。进行100小时之后，将装置从该环境中拿出，使用显微镜观测有机EL装置的发射状态。结果，没有观测到非发光部分，证实了干燥剂充分起到了捕水剂的作用。
由于实施例9的捕水剂或干燥剂可以形成均一透明的膜状干燥组件，通过透明膜状干燥组件就证实了有机EL装置的发光。
如上所述确定了，含有Al、Ga、In、Y或La作为三价金属(M)构成的具有多元环结构的有机金属化合物的捕水剂或干燥剂对有机EL装置时具有捕水效果。因此理解了，三价金属(M)构成的具有多元环结构的有机金属化合物起到捕水剂或干燥剂的作用。
本发明的干燥剂可以用作在密封装置中的电子部件的捕水剂或干燥剂。根据本发明，捕水剂或干燥剂放置在有机或无机EL装置的封闭容器内，其主要由荧光有机或无机化合物构成。本发明的捕水剂或干燥剂能够提供一种低剖面的EL装置，其长时间几乎不受到水和氧气的侵扰，能够保持稳定的发射。此外，本发明的干燥剂是透明膜，快速吸收水。因此，可以用作密封容器中电子部件的捕水剂或干燥剂。
明显地，在上述教导的提示下可以作出多种关于本发明的改进和变化。因此应当理解，在所附的权利要求范围内，本发明可以用上述具体描述之外的方式实施。
权利要求
1.一种干燥剂，包括通过将具有多元结构的有机金属化合物的金属原子与氧分子键合形成的聚合物化合物。
2.一种干燥剂，包括通过将化学式(1)所示的多个化合物与氧原子键合形成的聚合物；(化学式1) [其中，R1、R2和R3是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基或杂环基，每个基团中一个或多个氢原子可以由卤素原子取代，R1、R2和R3可以是互相不同的基团或可以是互相相同的基团或可以彼此键合或可以是聚合物，M是三价金属原子。]
3.一种干燥剂，包括化学式(2)所示的化合物；(化学式2) [其中，R是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基或杂环基，每个基团中一个或多个氢原子可以由卤素原子取代，R可以是互相不同的基团或可以是互相相同的基团或可以彼此键合或可以是聚合物，n是0或大于等于1的整数，M是三价金属原子。]
4.一种干燥剂，包括化学式(3)所示的化合物；(化学式3) [其中，R是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基或杂环基团，每个基团中一个或多个氢原子可以由卤素原子取代，R可以是互相不同的基团或可以是互相相同的基团或可以彼此键合或可以是聚合物，n是0或大于等于1的整数，M是三价金属原子。]
5.一种干燥剂，包括化学式(4)所示的化合物；(化学式4) [其中，R是氢原子或具有一个或多个碳原子的烷基、芳基、环烷基或杂环基团，每个基团中一个或多个氢原子可以由卤素原子取代，R可以是互相不同的基团或可以是互相相同的基团或可以彼此键合或可以是聚合物，m1、m2和m3是大于等于1的整数，并且可以彼此不同或相同，M是三价金属原子。]
6.一种场致发光装置，包括放入密封容器内的干燥剂和发光层，其中该干燥剂选自如权利要求1至5所述的化合物。
7.一种场致发光装置，包括放入密封容器内的含有紫外光固化剂的干燥剂和发光层，其中该干燥剂选自至少一种权利要求1至5所述的化合物。
8.一种如权利要求7所述的场致发光装置，其中该紫外光固化剂是具有亲脂基的可透光单体。
全文摘要
一种放置在密封场致发光装置中的捕水剂或干燥剂，用于保持发光装置不受湿气和氧气的影响而长时间稳定地发光。干燥剂包括通过将构成多个有机金属化合物的M与氧分子键合而形成的聚合物化合物，其中M是三价金属原子，并将干燥剂放置在封闭容器内，因此保护场致发光装置不被从外部渗入到封闭容器和/或粘附在该容器内表面的微量湿气的损害产生的副作用影响。
文档编号H05B33/04GK1842231SQ20061007944
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月24日 优先权日2005年3月24日
发明者高桥尚光, 稗田茂, 田中哲 申请人:双叶电子工业株式会社