专利名称：包含共轭高分子量共聚物的色彩转换膜和使用该色彩转换膜的多色发光有机el器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固态薄膜形式的具有荧光性或磷光性的色彩转换膜，该色彩转换 膜可通过涂敷工艺处理，且利用具有高色彩转换效率的共轭高分子量共聚物形成。此外，本 发明涉及一种利用该色彩转换膜形成的多色发光有机EL器件。
背景技术：
近年来已经对有机EL元件的实际应用进行了相当多的研究。由于有机EL元件能 在低电压下实现高电流密度，所以预期有机EL元件可实现高光致发光亮度和光致发光效 率。对能进行多色或全色显示的高分辨率有机多色EL显示器的实际应用寄予了特别高的 期望。用于实现多色或全色有机EL显示器的方法的示例包括使用允许特定波长范围的光 透过的多种类型的滤色器(滤色器方法)。在应用滤色器方法的情况下，所使用的有机EL 元件需要发射所谓的“白光”，该“白光”包括作为多色光的三原色(红色(R)、绿色(G)以 及蓝色(B))的光的适当平衡。日本专利申请特许公开No. 2000-243563中提出了用于获得多色发光有机EL元件 的方法，其中使用了包含多种发光颜料的发光层来同时激发这多种发光颜料(参见专利文 献1)。此外，美国专利说明书No. 5，683，823提出了一种用于通过使用包含主体发光材料和 客体发光材料的发光层同时使能量转移至客体材料并发光、以引起来自主体发光材料的光 激发和发射的方法(参见专利文献2)。然而，上述多色发光有机EL元件取决于多种类型的发光材料的同时激发或多种 类型的发光材料之间的能量转移。在此类器件中，已经报道过发光材料之间的发光强度的 平衡随着驱动时间的流逝或伴随的所施加电流的变化而变化，从而引起所得色调变化的风险。日本专利申请特许公开No. 2002-75643和2003-217859提出了一种色彩转换方 法，该方法使用单色发光有机EL元件和色彩转换膜(参见专利文献3和4)作为用于获得 多色发光有机EL元件的另一方法。该色彩转换膜是包含吸收短波长光并将其转换成长波 长光的一种或多种色彩转换物质的层。然而，当色彩转换膜由单种色彩转换物质形成时，会出现被称为浓度猝灭的现象。 浓度猝灭指的是当色彩转换物质所吸收的能量在分子之间重复移动时光的耗散(猝灭)而 不发生发射。为了抑制该现象，日本专利申请特许公开No. 2000-230172提出了一种介质分 布型色彩转换膜，该介质散射型色彩转换膜通过将色彩转换物质溶解或分布在某种类型的 介质中来降低色彩转换物质在色彩转换膜中的浓度(见专利文献幻。该介质分布型色彩转 换膜能抑制色彩转换物质之间的接触，从而降低色彩转换物质的浓度。在该情况下，如果色彩转换物质的浓度降低，则要吸收的光的吸收减少，从而阻碍 了获得足够的转换光强度。基于该问题，色彩转换膜的厚度被增大以提高吸收并保持色彩 转换效率。在以此方式利用厚色彩转换膜的情况下(具有约10 μ m膜厚度)，会产生诸如大浓度差、难以实现高分辨率和膜中残留水分或溶剂的问题。在试图在色彩转换膜上形成有 机EL元件的情况下，大浓度差的存在导致电极图案中的浓度差位置处的布线断裂的出现。 此外，当与有机EL元件组合时，色彩转换膜中的残留水分或溶剂的存在引起残留水分或溶 剂附近的有机EL层的恶化，从而引起显示缺陷。此外，在如上所述的介质分布型色彩转换膜中，色彩转换物质经常会扩散到介质 中，并随着时间的流逝聚集而形成集合体，从而引起浓度猝灭。因此，使用该类型的色彩转 换膜使得人们难以获得长时间的高色彩转换效率。因此，为了能在不增大厚度的情况下获得长时间的足够的转换光强度，需要一种 具有适当吸收和发射光谱的材料，该材料具有高荧光量子产率，且不会在厚度减小时引起 浓度猝灭。在过去，所发现的能有效地吸收紫外光或蓝光并将其转换成绿光的材料很少，且 可用于利用能有效地吸收蓝光并将其转换成绿光的色彩转换膜的多色发光有机EL器件的 材料尤其少。因此，强烈需要找出用于利用该色彩转换膜实现多色发光有机EL器件的此类 色彩转换膜或材料。此外，为了以低成本制造此类色彩转换膜，需要使用诸如涂敷工艺的湿法工艺，该 涂敷工艺在将色彩转换材料溶解于适当的溶剂之后使用色彩转换材料的溶液。然而，需要 该色彩转换物质为可溶性的，以实现此目的。此外，从该工艺的观点看，需要其黏度容易被 调节至适用于所使用装置的黏度。为实现该目的，需要使用由聚合物材料组成的色彩转换 物质，该聚合物材料提供宽的可涂敷溶剂选择范围，且通过改变其分子量能容易地调节其 黏度。利用聚合物材料的色彩转换膜的常规示例包括日本专利申请特许公开 No. 2000-26852中提出的包含以聚亚芳基亚乙烯基作为重复单元的聚合物材料的色彩转换 膜(参见专利文献6)，以及日本专利申请特许公开No. 2006-169265中提出的包含以芴为 重复单元的聚合物材料的色彩转换膜(参见专利文献7)。此外，如Appl. Phys. Lett.，61， 2793(1992)和Nature，365，6 (1992)中所描述，由于聚亚芳基亚乙烯衍生物的相对高荧 光量子产率和高可溶解性，聚亚芳基亚乙烯衍生物已经被广泛研究作为聚合物EL元件的 发光材料的候选(参见非专利文献1和幻。还需要利用聚合物材料的色彩转换膜来获得高 荧光量子产率。然而，迄今已报道的薄膜形式的聚亚芳基亚乙烯衍生物的荧光量子产率在 10%到40%量级，因此不足以用作色彩转换膜。专利文献1 日本专利申请特许公开No. 2000-243563专利文献2 美国专利说明书No. 5，683，823专利文献3 日本专利申请特许公开No. 2002-75643专利文献4 日本专利申请特许公开No. 2003-217859专利文献5 日本专利申请特许公开No. 2000-230172专利文献6 日本专利申请特许公开No. 2000-26852专利文献7 日本专利申请特许公开No. 2006-169265非专利文献1 :Appl. Phys. Lett.，61，2793 (1992)非专利文献2 =Nature, 365,628 (1992)
发明内容
本发明的目的是提供一种能在不增大厚度的情况下获得长时间的足够的转换光 强度、且能通过低成本的湿法工艺制造的发绿光的色彩转换膜。此外，本发明的另一目的是 提供一种使用该色彩转换膜的多色发光有机EL器件，该多色发光有机EL器件具有优越的 视角相关性，且在驱动时间流逝或伴随着所施加电流改变的情况下在长时间内展现稳定的 发光性质而不改变色调。作为进行大量研究的结果，本发明的发明人发现，通过使用其中将芴基重复单元 引入聚亚芳基亚乙烯衍生物的共聚物，薄膜形式中的荧光量子产率可被提高到约60到 70%。作为进一步研究的结果，本发明的发明人发现，通过采用其中亚苯基键合至芴基两 端、并引入亚苯基作为阻止芴基与亚芳基亚乙烯基之间的相互作用的间隔基团的结构，荧 光量子产率可被进一步提高。使用具有此类结构的聚合物材料使得薄膜形式中的荧光量子 产率能够达到80-90%。本发明的第一实施例的色彩转换膜的特征在于包含具有以下分子式(1)表示的 结构的共轭高分子量共聚物[Cl]
权利要求
1. 一种色彩转换膜，包括共轭高分子量共聚物，该共轭高分子量共聚物的结构由以 下分子式(1)表示 [Cl]
2.如权利要求1所述的色彩转换膜，其特征在于，所述共轭高分子量共聚物具有由以 下分子式(2)表示的结构 [C2]
3.如权利要求1所述的色彩转换膜，其特征在于，所述共轭高分子量共聚物的重均分 子量为1000到500，000。
4.如权利要求1所述的色彩转换膜，其特征在于，所述色彩转换膜通过涂敷工艺形成。
5.一种多色发光有机EL器件，包括一对电极，所述电极中的至少一个电极是透明电极； 插入所述一对电极之间的有机EL层；以及 根据权利要求1的色彩转换膜，其特征在于，所述色彩转换膜具有2 μ m或更小的膜厚度。
6.如权利要求5所述的多色发光有机EL器件，其特征在于，所述色彩转换膜和所述透 明电极被设置成相互接触。
全文摘要
所公开的是一种色彩转换膜，其能在无需增大其厚度的情况下将转换光强度长时间保持在足够的程度。该色彩转换膜的特征在于包括共轭高分子量共聚物，该共聚物具有含有交替的含芴基重复单元和亚芳基亚乙烯基重复单元且亚苯基被插入芴基两端作为间隔基团的结构(即通过式(1)表示的结构)。还公开了通过使用该色彩转换膜制造的一种多色发光有机EL器件。[C1]
文档编号H05B33/12GK102112518SQ20098013075
公开日2011年6月29日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者永井优 申请人:富士电机控股株式会社