专利名称：有机电致发光元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及有机电致发光元件(以下有时称为有机EL元件)及其制造方法、面状光源、照明装置以及显示装置。
背景技术：
作为通过施加电压来发光的元件的1种，可举出有机EL元件。有机EL元件通过包含一对电极、在该一对电极间配置的多个有机层而构成。有机EL元件具备作为上述有机层之一的发光层，通过在电极间施加电压，被注入的空穴和电子在发光层再结合，由此进行发光。作为有机层的形成方法，可以考虑蒸镀法和涂布法等多种方法，但是从其工序的简易性出发，正在研究使用涂布法形成有机层。使用涂布法形成有机层时，通常首先将形成有机层的有机材料溶解而成的溶液作为涂布液进行涂布，从而形成涂布膜，然后再使涂布膜干燥，由此形成有机层。然而，在使用涂布法依次层叠多个有机层的方法中，需要在事先已形成的有机层上涂布涂布液的工序，在有机层上涂布涂布液时，有时事先形成的有机层会在涂布液中溶出。这样的话，事先形成的有机层的膜厚会减少，或者事先形成的有机层会受到损伤，或者构成事先形成的有机层的有机材料也会混入在后形成的有机层之中。由此，在简单地以涂布法涂布并依次层叠多个有机层的方法中，难以制作目标构成的有机EL元件。为了解决以上的问题，有通过预先使事先形成的有机层对于涂布液进行不溶化处理后，在其层上通过涂布法形成有机层的方法。例如有以下方法将分子内具有氧杂环丁烷基等交联基的高分子发光材料作为发光材料使用，通过涂布含有该发光材料的涂布液形成涂布膜，接着通过进行交联反应得到对涂布液不溶化的有机层(例如，参照日本特表 2004-505169号公报)。通过使用这样的方法，即使在有机层上涂布涂布液，也可以防止事先形成的有机层在涂布液中溶出，结果可以制作目标构成的有机EL元件。作为交联剂也发挥功能的上述的发光材料，除了作为发光材料所需特性，还需要兼具作为交联剂所需的特性。作为交联剂也发挥功能的发光材料，必须同时具备交联剂和发光材料两者都要有的特性，因此作为交联剂也发挥功能的发光材料的开发与不具有作为交联剂的功能的通常的发光材料的开发相比，其难度非常高。而且，各有机层根据有机层的种类不同，在该有机材料中所需的特性不同，因此必须根据每一种有机层，开发同时具备各有机层所需特性和作为交联剂所需特性的有机材料，材料开发的负担很大。因此考虑不使用上述的同时满足2个特性的1种有机材料，而是使用有机材料和其他的交联剂来形成有机层的方法。即通过使用担负有机层需要的特性的有机材料和担负交联剂所需特性的交联剂这样2种材料，可以得到不溶化的有机层。例如可以考虑，形成发光层时，使用在不具有作为交联剂的功能的通常的发光材料中添加规定的交联剂而成的涂布液来形成涂布膜，进而通过使交联剂交联，形成不溶化的发光层的方法(例如，参照日本特开2006-348274号公报)。
由于交联剂对发光材料等有机材料的固有特性会产生影响，所以例如使用作为发光材料单体特性高的发光材料形成发光层时，通过添加交联剂，发光层的特性有时也会下降。使用以往的规定的交联剂形成的有机层，由于交联剂对有机材料的特性影响大，所以通过添加交联剂特性会大幅下降。因此，对于具备这样的有机层的有机EL元件而言，其发光效率势必不充分。为了抑制由于添加交联剂产生的影响，可以考虑将交联剂的添加量减少， 但是这种情况下，有机层的不溶化变得不充分，与上述同样，难以制作目标构成的有机EL 元件。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供在通过添加交联剂而抑制发光效率下降的同时还能容易地制作目标构成的元件的有机电致发光元件及其制造方法。本发明涉及一种有机电致发光元件，其是包含一对电极和在该一对电极间配置的含有有机发光层的多个有机层的有机电致发光元件，上述有机层含有形成该有机层的有机材料和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物。本发明涉及，上述聚合性化合物为芳香族化合物的有机电致发光元件。本发明涉及，上述芳香族化合物为芴化合物的有机电致发光元件。本发明涉及，上述聚合性化合物聚合而成的聚合物相对于上述有机层的总重量的比例为5重量％以上且小于40重量％的有机电致发光元件。本发明涉及上述聚合性化合物具有选自乙烯基、乙炔基、丁烯基、丙烯酰基、丙烯酰基氨基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氨基、乙烯基氧基、乙烯基氨基、硅烷醇基、环丙基、 环丁基、环氧基、氧杂环丁烷基、双烯酮基、环硫基、内酯基、和内酰胺基组成的组中的至少1 种基团的有机电致发光元件。本发明涉及上述聚合性化合物为苯基芴丙烯酸酯的有机电致发光元件。本发明涉及一种有机电致发光元件的制造方法，所述有机电致发光元件含有一对电极和在该一对电极间配置的多个有机层，该方法包括准备形成有上述一对电极中的一个电极的基板的工序；使用涂布法形成上述多个有机层的有机层形成工序；以及形成上述一对电极中的另一个电极的电极形成工序，上述有机层形成工序中，通过使用含有形成有机层的有机材料和显示电荷传输性的聚合性化合物的涂布液的涂布法形成涂布膜，进而，通过将上述聚合性化合物聚合来形成有机层。本发明涉及上述聚合性化合物为苯基芴丙烯酸酯的有机电致发光元件的制造方法。本发明涉及上述涂布液中的上述有机材料和上述聚合性化合物的重量比为 95 5 60 40的有机电致发光元件的制造方法。本发明涉及具备上述有机电致发光元件的面状装置。本发明涉及具备上述有机电致发光元件的照明装置。本发明涉及具备上述有机电致发光元件的显示装置。
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的有机EL元件11的主视图。符号说明1 基板2 阳极3空穴注入层4红色发光层5绿色发光层6蓝色发光层7 阴极11有机EL元件
具体实施例方式本发明的有机EL元件具备一对电极和在该一对电极间配置的多个有机层。在本发明的有机EL元件中，上述多个有机层中的、在其表面上设置通过涂布法形成有机层的有机层，包含形成该有机层的有机材料和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物。本说明书中，有机层是指含有有机物的层。有机层含有低分子化合物和/或高分子化合物，进一步根据需要可以含有无机物。图1是示意性地示出本发明的一实施方式的有机EL元件11的主视图。以下，通过图1中示出的构成的有机EL元件的说明，对本发明的有机EL元件及其制造方法的一个例子进行说明。有机EL元件作为上述有机层至少具备1层发光层。有机EL元件可以含有多个发光层，还可以含有与发光层不同的有机层。例如在发光层和阳极之间，可以设置空穴注入层、空穴传输层和电子阻滞层等，在发光层和阴极之间，设有电子注入层、电子传输层、空穴阻滞层等。有机EL元件11通常设置在基板1上。本实施方式的有机EL元件11从基板1侧开始依次层叠阳极2、空穴注入层3、发出红色光的发光层4、发出绿色光的发光层5、发出蓝色光的发光层6，阴极7而构成。以下，将发出红色光的发光层4称为红色发光层4，将发出绿色光的发光层5称为绿色发光层5，将发出蓝色光的发光层6称为蓝色发光层6，有时将这3个层总称为发光层4、5、6。含有多个发光层结构的有机EL元件中，也可在发光层和发光层之间存在规定的层。以下，对有机EL元件11的制造方法进行了说明。本实施方式的有机EL元件11 可以通过从基板1开始按顺序层叠阳极2、空穴注入层3、红色发光层4、绿色发光层5、蓝色发光层6、阴极7来形成。在本实施方式中，空穴注入层3、红色发光层4、绿色发光层5和蓝色发光层6分别与有机层相当。这些多个有机层中，含有对在其表面上进一步形成有机层的工序中所使用的涂布液可溶的有机材料的有机层，该有机层含有预先实施了对在其表面上涂布的涂布液不溶化处理，且含有形成有机层的有机材料和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物。本实施方式中，红色发光层4和绿色发光层5通过包含形成有机层的有机材料(发出红色光的发光材料或发出绿色光的发光材料)和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物来构成。空穴注入层3、红色发光层4、绿色发光层5和蓝色发光层6这些全部有机层也可以通过含有形成有机层的有机材料和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物来构成。首先准备形成有一对电极中的一个电极的基板。在该工序中，形成有一个电极的基板可以通过从市场购入来准备，也可以通过在基板上形成一个电极，来准备形成有一个电极的基板。在本实施方式中，作为一个电极形成阳极2。接着，在阳极2上形成空穴注入层3。空穴注入层3通过使用含有形成空穴注入层3的有机材料和溶解该有机材料的溶剂的涂布液通过规定的涂布法形成涂布膜，再除去溶剂来形成。作为涂布法，可举出旋涂法、流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、 绕线棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、和喷墨打印法等，可根据有机EL元件的构成适宜选择。作为除去溶剂的方法，可举出在大气气氛、真空气氛和氮等的惰性气体气氛等规定的气氛中，在常温或加热下进行保持的方法。由对于在其表面上进一步形成有机层的工序中使用的涂布液显示不溶性的有机材料构成的有机层，用于不溶化的聚合性化合物不是必须的，本实施方式的构成空穴注入层3的有机材料对于在形成设置在空穴注入层3的表面上的红色发光层4时使用的涂布液本来就显示不溶性，因此本实施方式的空穴注入层3不含聚合性化合物。接着形成红色发光层4。红色发光层4通过含有作为有机材料的发出红色光的发光材料和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物来构成。红色发光层4使用含有发出红色光的发光材料、显示电荷传输性的聚合性化合物和溶解这些的溶剂的溶液作为涂布液，使用该涂布液通过规定的涂布法，形成涂布膜，进而，使聚合性化合物发生聚合，由此形成。所谓显示电荷传输性的聚合性化合物是指发生聚合前的聚合性化合物自身显示电荷传输性的聚合性化合物，构成担负空穴注入层、空穴传输层、电子阻滞层、发光层、电子注入层、电子传输层、和空穴阻滞层等的规定的功能的有机层的主要材料，是指另外在涂布液中添加的材料。在本说明书中所谓“显示电荷传输性的材料”，是指形成仅由该材料构成的薄膜时的、该薄膜的电荷迁移率为10_9Cm2/V · s以上的材料。即所谓“显示电荷传输性的聚合性化合物”，是指形成仅由该聚合性化合物构成的薄膜时的该薄膜的电荷迁移率为 10-9cm2/V - S以上的聚合性化合物。作为显示电荷传输性的聚合性化合物，优选成膜时的薄膜的电荷迁移率为10_9Cm2/V · s以上，更优选为10-7cm2/V · s以上。作为这样的聚合性化合物，优选为芳香族化合物。芳香族化合物可以为杂芳香族化合物。作为芳香族化合物，可举出胺化合物、芴化合物、亚苯基化合物等，其中优选芴化合物。聚合性化合物具有参与聚合的1个或多个基团(以下有时称为聚合基)，优选具有选自乙烯基、乙炔基、丁烯基、丙烯酰基、丙烯酰基氨基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氨基、 乙烯基氧基、乙烯基氨基、硅烷醇基、环丙基、环丁基、环氧基、氧杂环丁烷基、双烯酮基、环硫基、内酯基、和内酰胺基中的至少1种聚合基。在这些聚合基中，优选丙烯酰基和甲基丙烯酰基。氧杂环丁烷基是从氧杂环丁烷除去1个氢原子所成的残基，双烯酮基是从双烯酮除去1个氢原子而成的残基，环硫基是从环硫化合物除去1个氢原子而成的残基，内酯基是从内酯除去1个氢原子而成的残基，内酰胺基是从内酰胺除去1个氢原子而成的残基。作为聚合性化合物，可举出具有聚合基的PDA (N，N’ -四苯基-1，4_亚苯基二胺) 的衍生物、具有聚合基的TPD (N，N’ -双(3-甲基苯基)-N，N’ -双(苯基)_联苯胺)的衍生物、具有聚合基的NPD(N，N，_双(萘-1-基)-N，N，_双(苯基)_联苯胺)的衍生物、三苯基胺丙烯酸酯(用丙烯酰基取代的三苯基胺)、三亚苯基二胺丙烯酸酯(用丙烯酰基取代的三亚苯基二胺)、亚苯基丙烯酸酯(用丙烯酰基取代的苯)等，其中，优选苯基芴丙烯酸酯 (用丙烯酰基取代的苯基芴)，更优选用丙烯酰基取代的9，9- 二苯基芴。具体地而言，优选双苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯，更具体而言，可示例下述化合物1。
权利要求
1.一种有机电致发光元件，其是包含一对电极和在该一对电极间配置的含有有机发光层的多个有机层的有机电致发光元件，所述有机层含有形成该有机层的有机材料和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物。
2.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述聚合性化合物为芳香族化合物。
3.如权利要求2所述的有机电致发光元件，其中，所述芳香族化合物为芴化合物。
4.如权利要求1 3中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述聚合性化合物聚合而成的聚合物相对于所述有机层的总重量的比例为5重量％以上且小于40重量％。
5.如权利要求1 4中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述聚合性化合物具有选自乙烯基、乙炔基、丁烯基、丙烯酰基、丙烯酰基氨基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氨基、乙烯基氧基、乙烯基氨基、硅烷醇基、环丙基、环丁基、环氧基、氧杂环丁烷基、双烯酮基、 环硫基、内酯基和内酰胺基组成的组中的至少1种基团。
6.如权利要求1 4中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述聚合性化合物为苯基芴丙烯酸酯。
7.一种有机电致发光元件的制造方法，其中，所述有机电致发光元件含有一对电极和在该一对电极间配置的多个有机层，该方法包括准备形成有所述一对电极中的一个电极的基板的工序； 使用涂布法形成所述多个有机层的有机层形成工序；以及形成另一个电极的电极形成工序，在所述有机层形成工序中，通过使用含有形成有机层的有机材料和显示电荷传输性的聚合性化合物的涂布液的涂布法形成涂布膜，进而，通过将所述聚合性化合物聚合来形成有机层。
8.如权利要求7所述的有机电致发光元件的制造方法，其中，所述聚合性化合物为苯基芴丙烯酸酯。
9.如权利要求7或8所述的有机电致发光元件的制造方法，其中，所述涂布液中的所述有机材料和所述聚合性化合物的重量比为95 5 60 40。
10.一种面状装置，其具备权利要求1 6中的任一项所述的有机电致发光元件。
11.一种照明装置，其具备权利要求1 6中的任一项所述的有机电致发光元件。
12.—种显示装置，其具备权利要求1 6中的任一项所述的有机电致发光元件。
全文摘要
本发明提供一种有机电致发光元件，其是包含一对电极和在该一对电极间配置的含有多个有机层的有机电致发光元件，其中所述有机层含有形成该有机层的有机材料和由显示电荷传输性的聚合性化合物聚合而成的聚合物。
文档编号C09K11/06GK102224612SQ20098014697
公开日2011年10月19日 申请日期2009年11月26日 优先权日2008年11月28日
发明者田中慎也 申请人:住友化学株式会社