高分子发光元件、制造方法以及高分子发光显示装置的制作方法

专利名称：高分子发光元件、制造方法以及高分子发光显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子发光元件、其制造方法以及具有该高分子发光元件的高分 子发光显示装置。
背景技术：
对于有源矩阵(active matrix)驱动方式的有机发光元件，当形成为从基板侧射 出光的所谓底部发光(bottom emission)方式的元件时，由于驱动电路的存在而导致每个 元件的出光开口较为狭小，因此为了确保较大的出光面，提出了形成为从基板的相反侧射 出光的所谓顶部发光(topemission)方式的元件，已知具有由三层所构成的阴极的有机发 光元件，该阴极的第1层及第3层为氧化物薄膜层，第2层中具有由选自金(Au)、银(Ag)、 铜(Cu)、钯(Pd)以及钼(Pt)中的金属的薄膜所构成的层(例如日本专利特开2004-79422 号公报)。但是，上述有机发光元件存在发光效率低的技术问题。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种每个元件的出光面宽、且发光效率高的高分子发光 元件、高分子发光显示装置及面状光源、以及该高分子发光元件的制造方法。为了解决上述技术问题，本申请的发明人进行了深入研究，结果发现，在发光层中 使用高分子化合物，且采用具有特定的三层的电极，来作为与基板侧所具备的电极(第一 电极)一起夹持发光层而设置在相反侧的相对电极(第二电极)，就可以解决上述问题，从 而完成了本发明。即，根据本发明，提供下述技术方案[1], 一种高分子发光元件，其特征在于，其具有第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极与第二电极之间且含有高分 子化合物的发光层，所述第二电极从所述发光层侧起依次包括第1层、第2层及第3层这样三层，所述第2层所含的材料中的至少一种材料，对所述第1层所含的材料中的至少一 种材料具有还原作用，且所述第3层的可见光透射率为40%以上。[2],根据[1]所述的高分子发光元件，其中，所述第2层所含材料的全部种类分别 对所述第1层所含材料的全部种类具有还原作用。[3],根据[1]所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自金属、金属氧化 物、金属氟化物以及它们的混合物中的材料。[4],根据[1] [3]中任一项所述的高分子发光元件，其中，所述第2层含有选自 钙、铝、镁以及它们的混合物中的金属。[5], 一种高分子发光元件，其特征在于，其含有第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极与第二电极之间且含有高分子化合物的发光层，所述第二电极从所述发光层侧起，依次含有第1层、第2层及第3层这样三层，所述第1层含有选自金属、金属氧化物、金属氟化物以及它们的混合物中的材料，所述第2层含有选自钙、铝、镁以及它们的混合物中的金属，且所述第3层的可见光透射率为40%以上。[6],根据[5]所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有金属氧化物和/或金 属氟化物，所述第2层中所含的材料为所述第1层中所含的材料的还原剂。[7],根据[5]或[6]所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有金属，所述第 2层中所含的材料为所述第1层中所含的金属的氧化物的还原剂。[8],根据[1] [7]中任一项所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自 碱金属、碱土金属、碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属的氟化物、碱土金属的氟化 物以及它们的混合物中的材料。[9],根据[8]所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自钡、氧化钡、氟化 钡以及它们的混合物中的材料。[10].根据[8]所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自钠、氧化钠、氟 化钠以及它们的混合物中的材料。[11].根据[8]所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自铷、氧化铷、氟 化铷以及它们的混合物中的材料。[12].根据[1] [11]中的任一项所述的高分子发光元件，其中，所述第3层含有 选自金、银、铜、锡、铅、镍、铟以及它们的合金中的材料，且所述第3层的膜厚为5nm 30nm。[13].根据[1] [12]中的任一项所述的高分子发光元件，其中，所述第一电极对 可见光的反射率为80%以上。[14]. 一种[1] [13]中任一项所述的高分子发光元件的制造方法，其特征在于，该制造方法包括在基板上设置第一电极的工序；在第一电极上设置发光层的工 序；以及在发光层上设置第二电极的工序，其中，设置所述第二电极的工序包括在发光层上设置第1层的工序；在第1层上 设置第2层的工序；以及在第2层上设置第3层的工序。[15].根据[14]所述的制造方法，其中，利用真空蒸镀法来进行在所述发光层上 设置第1层的工序、在第1层上设置第2层的工序、以及在第2层上设置第3层的工序。[16]. —种高分子发光显示装置，其具备[1] [13]中任一项所述的高分子发光 元件作为1个像素单元。[17]. —种面状光源，其具有[1] [13]中任一项所述的高分子发光元件。本发明的高分子发光元件以及具备该高分子发光元件的本发明的高分子发光显 示装置的每个元件的出光面宽、发光效率较高且可容易地形成顶部发光方式的元件及装 置，因此每个元件的出光面宽，可获得良好的图像。并且，本发明的高分子发光元件的亮度 半衰期长。因此，本发明可提供一种作为显示装置的寿命较长的装置。利用本发明的制造 方法，可容易地制造该本发明的高分子发光元件。
具体实施例方式本发明的高分子发光元件包括第一电极、第二电极以及设置在上述第一电极与第 二电极之间且含有高分子化合物的发光层。本发明的高分子发光元件通常还可以具有基板 (支持基板)作为任意的构成要素，并在该基板的面上设置上述第一电极、第二电极及发光 层、以及根据需要的其它任意构成要素而构成。作为其它任意的构成要素，可设置密封膜(或 密封基板)，所述密封膜(或密封基板)与支持基板一起夹持发光层而使发光层与外界隔断。本发明的高分子发光元件通常为从发光层所发出的光从第二电极侧射出的构成。 本发明的高分子发光元件通常可采用下述构成依次将第一电极、发光层及第二电极直接 或者借助其它任意的构成要素而层叠在基板上。第一电极与第二电极中的一个为阳极，另 一个为阴极。大多数情况将第一电极作为阳极，但是并不限于此，也可将第二电极作为阳 极。1.第一电极在本发明中，第一电极通常是直接或者根据需要隔着其它层而设置在基板上。在 本发明中，通常以将来自发光层的光朝第二电极侧反射的反射电极的形式来设置第一电 极。第一电极优选伴随着用于有源矩阵驱动方式的电路而设置。作为该用于有源矩阵驱动 方式的电路没有特别限定，可采用公知的电路。第一电极优选对可见光的反射率为80%以上。通过具有这样的反射率，可有利地 用作顶部发光方式的显示元件中的反射电极。优选将第一电极设置为阳极。从向在电子空穴注入层、电子空穴传输层、中间层 (interlayer)、发光层等中所使用的有机半导体材料供给电子空穴的电子空穴供给性的观 点出发，该第一电极的发光层侧的表面的功函数优选为4. OeV以上第一电极的材料可使用金属、合金、金属氧化物、金属硫化物、导电性化合物或者 它们的混合物等。具体而言，可举出氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌 (ΙΖ0)、氧化钼等导电性金属氧化物；或者金、银、铬、镍等金属；以及这些导电性金属氧化 物与金属的混合物等。这样的第一电极可为由该些材料中的一种或者两种以上所形成的单层结构，也可 为由相同成分或不同成分的多层所构成的多层结构。2.发光层本发明中，发光层通常是直接或者根据需要隔着其它层而设置于设在基板上的第 一电极上。本发明中所使用的发光层含有高分子化合物。关于构成发光层的材料将于后文 中说明。3.第二电极在本发明中，第二电极通常是直接或者根据需要隔着其它层而设置在上述发光层 上的，且从发光层侧起依次包括第1层、第2层及第3层这三层。在本发明的一种实施方式中，第二电极中的第2层所含材料中的至少一种材料对 第1层所含的材料中的至少一种材料具有还原作用。优选第2层所含材料的全部种类分别 对第1层所含的材料的全部种类具有还原作用。在该实施方式中，第1层优选含有选自金 属、金属氧化物、金属氟化物以及它们的混合物中的材料，且第2层优选含有选自钙、铝、镁 以及它们的混合物中的金属。
在本发明的另一种实施方式中，第二电极的第1层含有选自金属、金属氧化物、金 属氟化物以及它们的混合物中的材料，且第2层含有选自钙、铝、镁以及它们的混合物中的 金属。对于该实施方式，更具体而言，可举出下述(a) (c)三个变形例(a)第1层含有金属氧化物和/或金属氟化物，第2层中所含的材料为上述第1层 中所含的材料的还原剂；(b)第1层含有金属，第2层中所含的材料为第1层中所含的金属的氧化物的还原 剂；以及(c)第1层含有金属、金属氧化物以及金属氟化物，第2层中所含的材料为第1层 中所含的材料的还原剂。在上述变形例(a) (C)中，更优选(a)或(b)。在上述各实施方式中，当第1层含有选自金属、金属氧化物、金属氟化物以及它们 的混合物中的材料时，第1层可以以由这些材料实质上形成的层的形式来形成。金属、金属 氧化物、金属氟化物以及它们的混合物中，优选金属。作为构成第1层中所含的金属、金属 氧化物、金属氟化物以及它们的混合物的金属，例如可举出碱金属和/或碱土金属。更具体 而言，例如可举出锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡等，特别优选钡、钠、铷。当构成第2层 的材料含有钙或镁时，构成第1层的金属优选除钙或镁以外的金属。当第2层含有选自钙、铝、镁以及它们的混合物中的金属时，第2层可以形成为仅 由这些金属、这些金属的氧化物、这些金属的氟化物、或者它们的混合物中的任一种实质上 形成的层。特别优选仅由这些金属实质上形成。所谓“仅由这些金属实质上形成”，是指也可以含有在蒸镀等制造工序以及使用时 的氧化等过程中所混入的其它元素。若将“仅由这些金属实质上形成”的状态以具体的数值 形式表示，则可表示为含有金属的比例例如为90摩尔％以上、95摩尔％以上、或者98摩 尔％以上等的情况。当第2层中所含的材料为第1层中所含的材料的还原剂时、第2层中所含的材料 为第1层中所含的金属的氧化物的还原剂时、以及第2层中所含的材料对第1层中所含的 材料具有还原作用时，材料间还原能力的有无、还原能力的程度，例如可以根据化合物间的 键解离能(bond dissociationenergy) (ΔγΗ° )来确定。即，在利用构成第2层的材料对 构成第1层的材料进行还原的反应中，若为键解离能为正的组合，则可以说第2层的材料对 第1层的材料具有还原能力。键解离能例如可参照电化学便览第5版(丸善，2000)、热力学数据库MALT (科学 技术出版社，1992)等。举例来说，在BaF2与Ca的组合中，BaF2+Ca —Ba+CaF2，Δι·Η° = _9· 0，由于为吸热反应，因此Ca对BaF2不具有还原能力。另夕卜，在BaF2与Mg的组合中，BaF2+Mg —Ba+MgF2，ArfT =83.7，由于为放热反应，因此Mg对BaF2具有还原能力。需要说的是，式中，ΔΓΗ°的单 位为kJ/moL·以下，列举第2层的材料对第1层的材料具有还原能力的第1层与第2层的材料 的组合的例子。下述式中，左边的左侧的材料为第1层的材料，左边的右侧的材料为第2层 的材料，左边的右侧的材料为左边的左侧的材料的还原剂。
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(l)3Ba0+2Al — 3Ba+Al203, ArH° = 3. 04(2) BaO+Ca — Ba+CaO, ArH° = 81. 5(3) 3BaF2+2Al — 3Ba+2AlFs, ArH° = 613. 1(4)BaF2+Mg — Ba+MgF2，ArH° = 83. 7(5) 3LiF+Al — 3Li+AlFs, ArH° = 343. 8(6)3LiF+l. 5Ca — 3Li+l. 5CaF2, ArH° = 18. 5(7)2LiF+Mg — 2Li+MgF2，ArfT =108.5(8) 3NaF+Al — 3Na+AlFs, ArH° = 216. 8(9)2NaF+Mg — 2Na+MgF2，ArfT =23.9(10)3Na2C03+2Al — 6Na+Al203+3C02，ArfT = 554.6(ll)Na2C03+Ca — 2Na+Ca0+C02，ArfT =102.1(12)Na2C03+Mg — 2Na+Mg0+C02，ArfT =135.5(13)3KF+A1 — 3K+A1FS, ArH° = 197. 7(14) 2KF+Ca — 2K+CaF2, ArH° = 93. 4(15)2KF+Mg — 2K+MgF2，ArfT =11.1(16)3K2C03+2A1 — 6K+A1203+3C02, ArH° = 615. 6(17)K2C03+Ca — 2K+Ca0+C02，ArfT =122.4(18)K2C03+Mg — 2K+Mg0+C02，ArfT =155.8(19)3RbF+Al — 3Rb+AlFs, ArH° = 169. O(20)2RbF+Ca — 2Rb+CaF2，ArfT =57.6(21)2RbF+Mg — 2Rb+MgF2，ArfT =153.8(22)3Rb2C03+2Al — 6Rb+Al2C03+3C02，ArfT = 570.6(23) 3CsF+Al — 3Cs+A1F3, ArH° = 156. 4(24) 2CsF+Ca — 2Cs+CaF2, ArH° = 40. 4(25)2CsF+Mg — 2Cs+MgF2，ArfT =136.6(26)CsF+Ag — Cs+AgF，ArfT = 348.9(27) 3Cs2c03+2a1 — 6cs+a1203+3c02, arh° = 581. 7(28)Cs2C03+Ca — 2Cs+Ca0+C02，ArfT =111.1(29)Cs2C03+Mg — 2Cs+Mg0+C02，ArfT =144.5作为本发明的高分子发光元件的一种实施方式，有时第1层中所含的金属并非氧 化物或氟化物，而是可被氧化或氟化的物质，且也可将第1层设计成仅由这样的金属实质 上形成的层。即使在设计上第1层为仅由非氧化物或氟化物的金属实质上形成，但是在其 制造过程或元件的驱动过程等之中，由于微量的氧气、水分等而能够生成构成第1层的材 料的氧化物或氟化物。当第2层的材料对上述第1层的材料的氧化物或氟化物具有还原作 用时，可获得本发明的效果。因此，即使第1层的材料仅由并非氧化物或氟化物等的金属实 质上形成，但是当第2层的材料对上述金属的氧化物或氟化物中的任何一种以上具有还原 作用时，仍符合本发明中所谓的“第2层的材料对第1层的材料具有还原作用”的情况。此时，如上所列举，优选使用钙、铝、镁作为第2层的材料。在本发明中，构成第二电极的第3层的可见光透射率为40 %以上，优选50 %以上。通过设定上述可见光透射率，可使第二电极成为半透明电极。构成第3层的材料优选从金、银、铜、锡、铅、镍、铟以及这些的合金中选择。构成第二电极的第1层 第3层的厚度并无特别限定，优选第1层为0.5nm 10nm，第2层为0. 5nm 10nm，第3层为5nm 30nm。另外，从将第二电极用作用于出光面 的电极的观点出发，优选第二电极整个层的通过光的可见光透射率为40%以上。作为形成第1层 第3层的方法，由于真空蒸镀法等蒸镀法可避免对发光层等造 成损害，因而优选。利用真空蒸镀法来形成第二电极时，从操作简便性以及防止由于混入异 物而导致质量下降的观点出发，优选将基板设置在真空蒸镀装置的腔室(chamber)内后减 压，在保持为真空的状态下连续地形成第1层 第3层。另外，为提高第二电极的光透射率，可在第二电极的第3层上设置防反射层。用于 防反射层的材料优选折射率η = 1.8 3.0左右的材料，例如可举出21^、21^6、103等。防 反射层的膜厚根据材料的组合不同而不同，通常为IOnm 150nm的范围。例如，当第二电 极采用第1层为5nm的Ba、第2层为Inm的Al、第3层为15nm的Ag的构成时，若与第3层 相接触地层叠21nm的WO3来作为防反射层，则来自发光层侧的光透射率提高10%。4.其它构成要素如上所述，本发明的高分子发光元件中，第一电极与第二电极中的一个为阳极，另 一个为阴极，且在阳极与阴极之间至少具有发光层，除此以外，本发明的高分子发光元件还 可具备任意的构成要素。例如，在阳极与有机发光层之间可以任意设置电子空穴注入层，进而，在有机发光 层与电子空穴注入层(当存在电子空穴注入层时)之间或有机发光层与阳极(当不存在电 子空穴注入层时)之间也可任意设置中间层、电子空穴传输层中的一层以上的层。另一方面，可在阴极与有机发光层之间任意包含电子注入层，而且，也可在有机发 光层与电子注入层(当存在电子注入层时)之间或有机发光层与阴极(当不存在电子注入 层时)之间设置电子传输层、电子空穴阻滞层(hole blocking layer)中的一层以上的层。这里，阳极为对电子空穴注入层、电子空穴传输层、中间层、发光层等供给电子空 穴的层，阴极是对电子注入层、电子传输层、电子空穴阻滞层、发光层等供给电子的层。所谓发光层，是指具有如下功能的层当施加电场时，可从与阳极侧相邻接的层 注入电子空穴，且可从与阴极侧相邻接的层注入电子的功能；通过电场力使所注入的电荷 (电子与电子空穴)移动的功能；以及提供电子与电子空穴的再结合场所，并因此而进行发 光的功能。所谓电子注入层以及电子传输层，是指具有下述任一种功能的层从阴极注入电 子的功能、传输电子的功能、将从阳极注入的电子空穴阻断的功能。另外，所谓电子空穴阻 滞层是指，主要具有将从阳极注入的电子空穴阻断的功能，进一步根据需要具有从阴极注 入电子的功能、传输电子的功能中的任一种功能的层。所谓电子空穴注入层及电子空穴传输层，是指具有下述任一种功能的层从阳极 注入电子空穴的功能、传输电子空穴的功能、向发光层供给电子空穴的功能、以及阻断从阴 极注入的电子的功能。另外，中间层具有从阳极注入电子空穴的功能、传输电子空穴的功 能、向发光层供给电子空穴的功能、以及阻断从阴极注入的电子的功能中的至少一种或一 种以上，且通常为与发光层相邻接地进行配置，具有将发光层与阳极、或者发光层与电子空
9穴注入层或电子空穴传输层隔离开的作用。另外，将电子传输层与电子空穴传输层统称为电荷传输层。另外，将电子注入层与 电子空穴注入层统称为电荷注入层。S卩，本发明的高分子发光元件可以具有下述层构成(a)，或者也可为从层构成(a) 中将电子空穴注入层、电子空穴传输层、中间层、电子空穴阻滞层、电子传输层、电子注入层 中的一层以上省略而成的层构成。(a)阳极_电子空穴注入层-(电子空穴传输层和/或中间层)-发光层-(电子空 穴阻滞层和/或电子传输层)_电子注入层_阴极其中，符号“-”表示各层相邻接地层叠。“(电子空穴传输层和/或中间层)”表示仅由电子空穴传输层构成的层、仅由中间 层构成的层、电子空穴传输层-中间层的层构成、中间层-电子空穴传输层的层构成、或者 其它的分别包含一层以上的电子空穴传输层及中间层的任意层构成。“(电子空穴阻滞层和/或电子传输层)表示仅由电子空穴阻滞层构成的层、仅由 电子传输层构成的层、电子空穴阻滞层_电子传输层的层构成、电子传输层_电子空穴阻 滞层的层构成、或者其它的分别包含一层以上的电子空穴阻滞层及电子传输层的任意层构 成。以下的层构成说明中也与此处定义相同。另外，本发明的高分子发光元件可在一个层叠结构中具有两层发光层。这时，高分 子发光元件可具有下述层构成(b)，或者也可具有从层构成(b)中将电子空穴注入层、电子 空穴传输层、中间层、电子空穴阻滞层、电子传输层、电子注入层、电极中的一层以上省略而 成的层构成。(b)阳极_电子空穴注入层_ (电子空穴传输层和/或中间层)"发光层_ (电子空 穴阻滞层和/或电子传输层)_电子注入层_电极_电子空穴注入层_(电子空穴传输层和 /或中间层)_发光层_(电子空穴阻滞层和/或电子传输层)_电子注入层_阴极。另外，本发明的高分子发光元件可在一个层叠结构中具有三层或三层以上的发光 层。此时，高分子发光元件可具有下述层构成(c)，或者也可为从层构成(C)中将电子空穴 注入层、电子空穴传输层、中间层、电子空穴阻滞层、电子传输层、电子注入层、电极中的一 层以上省略而成的层构成。(c)阳极-电子空穴注入层_ (电子空穴传输层和/或中间层)-发光层_ (电子空 穴阻滞层和/或电子传输层)"电子注入层_重复单元A-重复单元A. . . _阴极其中，“重复单元A”表示下述层构成单元电极_电子空穴注入层_(电子空穴传 输层和/或中间层)_发光层_ (电子空穴阻滞层和/或电子传输层)"电子注入层。本发明的高分子发光元件的层构成的优选具体例可举出如下(d)阳极-发光层-阴极(e)阳极_电子空穴传输层_发光层_阴极(f)阳极-发光层-电子传输层_阴极(g)阳极-电子空穴传输层_发光层_电子传输层_阴极另外，对于这些层构成中的各层构成，也可例示在发光层与阳极之间邻接于发光 层而设置中间层的层构成。即，可例示以下(d’) (g’)的层构成。(d’ )阳极_中间层_发光层_阴极
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(e’ )阳极-电子空穴传输层_中间层_发光层_阴极(f ’ )阳极-中间层-发光层-电子传输层_阴极(g’ )阳极-电子空穴传输层_中间层_发光层_电子传输层_阴极在本发明中，作为设置有电荷注入层(电子注入层、电子空穴注入层)的高分子发 光元件，可举出邻接于阴极而设置有电荷注入层的高分子发光元件、邻接于阳极而设置有 电荷注入层的高分子发光元件。具体而言，例如可举出以下(h) (S)的层构成。(h)阳极_电子空穴注入层_发光层_阴极(i)阳极-发光层-电子注入层_阴极(j)阳极-电子空穴注入层_发光层_电子注入层_阴极(k)阳极_电子空穴注入层_电子空穴传输层_发光层_阴极(1)阳极-电子空穴传输层_发光层_电子注入层_阴极(m)阳极_电子空穴注入层_电子空穴传输层_发光层_电子注入层_阴极(η)阳极_电子空穴注入层_发光层_电子传输层_阴极(ο)阳极-发光层-电子传输层_电子注入层_阴极(ρ)阳极-电子空穴注入层_发光层_电子传输层_电子注入层_阴极(q)阳极-电子空穴注入层_电子空穴传输层_发光层_电子传输层_阴极(r)阳极_电子空穴传输层_发光层_电子传输层_电子注入层_阴极(s)阳极-电子空穴注入层_电子空穴传输层_发光层_电子传输层_电子注入 层-阴极而且，与(d’) (g’)相同，对于这些层构成(h) (S)中的各层构成，也可例示 在发光层与阳极之间邻接于发光层而设置中间层的层构成。而且，此时中间层也可兼作电 子空穴注入层和/或电子空穴传输层。本发明的高分子发光元件中，为了提高与电极的密接性、或者改善电荷(即电子 空穴或电子)从电极的注入，还可以邻接于电极而设置膜厚2nm以下的绝缘层，另外，为 了提高界面的密接性或者防止混合等，也可在电荷传输层(即电子空穴传输层或电子传输 层)或发光层的界面处插入薄的缓冲层(buffer layer)。对于层叠的层的顺序、数目以及各层的厚度，可考虑发光效率或亮度半衰期来适 当地确定。5.构成各层的材料下面，对构成本发明的高分子发光元件的各层的材料以及形成方法进行更具体的 说明。〈基板〉构成本发明的高分子发光元件的基板只要在形成电极、形成有机物的层时不会产 生变化即可，例如可使用玻璃、塑料、高分子膜、金属膜、硅基板以及将这些层叠而成的基板 等。可获得市售的上述基板，或者可使用公知的方法来制造这些基板。以本发明的高分子发光元件来构成显示装置的像素时，可在该基板上设置像素驱 动用的电路，也可在该驱动电路上设置平坦化膜。设置平坦化膜时，优选该平坦化膜的中心 线平均粗糙度(Ra)满足Ra < lOnm。〈第一电极〉
在本发明中，如上所述，通常将第一电极设置为反射电极。优选将第一电极设置为 阳极。用于该第一电极的材料如上所述。作为制作方法，可举出真空蒸镀法、溅射镀法、离 子电镀法(ion plating)、镀覆法等。第一电极的膜厚通常为IOnm 1(^111，优选2011111 1 μ m，更优选50nm 500nm。将第一电极设置为反射电极且作为阳极时，优选对由含有高光反射性金属的光反 射层、以及由具有功函数为4. OeV以上的材料所形成的高功函数材料层进行组合而成的多
层结构。
这样的第一电极的具体构成例可例示
Al
Ag
Ag-MoO3
Ag、Pd与Cu的合金-ITO
Al与Nd的合金-ITO
Mo与Cr的合金-ITO
Cr-Al-Cr-ITO
Cr-Ag-Cr-ITO
Cr-Ag-Cr-ITO-MoO3
Ag、Pd与Cu的合金-IZO
Al与Nd的合金-IZO
Mo与Cr的合金-IZO
Cr-Al-Cr-IZO
Cr-Ag-Cr-IZO
Cr-Ag-Cr-IZO-MoO3 等。
为了获得充分的光反射率，优选Al、Ag、Al合金、Ag合金等的高光反射性金属层的
膜厚为50nm以上，更优选为SOnm以上。ITO、IZO等的高功函数材料层的膜厚通常为5nm 500nm的范围。另外，从防止短路等电连接不良的观点出发，第一电极的发光层侧表面的中心线 平均粗糙度(Ra)优选满足Ra < 5nm,更优选Ra < 2nm。Ra 可根据日本工业标准 JIS 的 JIS-B0601-2001，并参考 JIS-B0651 至 JIS-B0656 以及JIS-B0671-1等来测量。〈电子空穴注入层〉电子空穴注入层可设置在阳极与电子空穴传输层之间、阳极与中间层之间或者阳 极与发光层之间。在本发明的高分子发光元件中，作为形成电子空穴注入层的材料可举出咔唑或 其衍生物、三唑或其衍生物、噁唑或其衍生物、噁二唑或其衍生物、咪唑或其衍生物、多芳基 烷烃(polyarylalkane)或其衍生物、吡唑啉或其衍生物、吡唑啉酮或其衍生物、苯二胺或 其衍生物、芳胺或其衍生物、星爆型胺(starburst amine)、酞菁(phthalocyanine)或其衍 生物、胺基取代查耳酮或其衍生物、苯乙烯基蒽(styryl anthracene)或其衍生物、芴酮或 其衍生物、腙或其衍生物、芪(stilbene)或其衍生物、硅氮烷或其衍生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香族二亚甲基(dimethylidyne)系化合物、吓啉系化合物、聚硅烷 系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)或其衍生物、有机硅烷衍生物以及含有这些的聚合物；氧化 钒、氧化钽、氧化钨、氧化钼、氧化钌、氧化铝等氧化物；以及非晶形碳。另外，可举出聚苯胺、 苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩等导电性高分子寡聚物，聚(3，4_二氧乙烯噻吩)_聚苯 乙烯磺酸、聚吡咯等有机导电性材料以及含有这些的聚合物。进而，也可优选使用四氰基对 酮二甲烷(tetracyanoquinodimethane)或其衍生物(例如 2，3，5，6_ 四氟-7，7，8，8_ 四氰 基对醌二甲烷)、1，4_萘酮(l，4-naphthoquinone)或其衍生物、联苯醌(diphenoquinone) 或其衍生物、多硝基化合物等受体(acceptor)性有机化合物。上述材料可为单一成分，或者也可为包含多种成分的组合物。而且，上述电子空穴 注入层可为由上述材料中的一种或者两种以上所形成的单层结构，也可为包含成分相同或 成分不同的多层的多层结构。并且，作为可在电子空穴传输层或中间层中使用的材料而列 举的材料也可在电子空穴注入层中使用。电子空穴注入层的膜厚通常为Inm 150nm的范围，从膜的平坦性的观点出发，电 子空穴注入层的膜厚优选为20nm以上，从元件的驱动电压的观点出发，电子空穴注入层的 膜厚优选为SOnm以下。<电子空穴传输层及中间层>作为构成电子空穴传输层及中间层的材料，例如可举出咔唑或其衍生物、三唑或 其衍生物、噁唑或其衍生物、噁二唑或其衍生物、咪唑或其衍生物、多芳基烷烃或其衍生物、 吡唑啉或其衍生物、吡唑啉酮或其衍生物、苯二胺或其衍生物、芳胺或其衍生物、胺基取代 查耳酮或其衍生物、苯乙烯基蒽或其衍生物、芴酮或其衍生物、腙或其衍生物、芪或其衍生 物、硅氮烷或其衍生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香族二亚甲基系化合物、口卜 啉系化合物、聚硅烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、有机硅烷衍生物以及含有这些 结构的聚合物。另外，也可举出苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩等导电性高分子寡聚 物，聚吡咯等有机导电性材料。上述材料可为单一成分，或者也可为包含多种成分的组合 物。而且，上述电子空穴传输层可为由上述材料中的一种或者两种或两种以上所形成的单 层结构，也可为包含成分相同或成分不同的多层的多层结构。具体而言，可使用以下专利文献中所公开的化合物来作为电子空穴传输性材 料日本专利特开昭63-70257号公报、日本专利特开昭63-175860号公报、日本专利特开 平2-135359号公报、日本专利特开平2-135361号公报、日本专利特开平2-209988号公 报、日本专利特开平3-37992号公报、日本专利特开平3-152184号公报、日本专利特开平 5-263073号公报、日本专利特开平6-1972号公报、国际公开第2005/52027号公开文本、日 本专利特开2006-295203号公报等。其中，优选使用含有包含芳香族叔胺化合物的结构的 重复单元的聚合物。作为包含芳香族叔胺化合物的结构的重复单元，可举出以下述通式(1)所表示的 重复单元
13 式(1)中，Ar1、Ar2、Ar3及Ar4分别独立地表示可具有取代基的亚芳基或者可具有 取代基的二价杂环基，Ar5、Ar6及Ar7表示可具有取代基的芳基或者可具有取代基的一价杂 环基，η及m分别独立地表示0或1，且0彡n+m彡2。式(1)中，芳香环上的氢原子可被选自下述中的取代基所取代卤素原子、烷 基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、烯基(alkenyl group)、炔基(alkynyl group)、芳烯基、芳炔基、酰基(acyl group)、酰氧基、胺基、酰亚胺 基(acid imide group)、亚胺残基、取代胺基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷 硫基、取代甲硅烷胺基、氰基、硝基、一价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、烷氧羰基、芳氧羰基、 芳烷氧基羰基、杂芳氧基羰基以及羧基等。另外，取代基也可为乙烯基(vinyl group)、乙烯基(ethenyl group)、丁烯基、丙 烯酰基、丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酸酯基、甲基丙烯酰胺基、乙烯 醚基、乙烯胺基、硅醇基(silanol group)、具有小环(例如环丙基、环丁基、环氧基、氧杂环 丁基(oxetanyl group)、双乙烯酮基(diketene group)、环硫基(episulfide group)等) 的基团、具有内酯结构的基团、具有内酰胺结构的基团、或者含有硅氧烷或其衍生物的结构 的基团等交联基。另外，除上述基团外，也可将能够形成酯键或酰胺键的基团的组合(例如 酯基与胺基、酯基与羟基等)等作为交联基来利用。另外，式(1)中，Ar2与Ar3可直接或者借助-0-、-S-等二价基而键合。亚芳基可举出亚苯基等，二价杂环基可举出吡啶二基等，这些基团也可具有取代基。芳基可举出苯基、萘基等，一价杂环基可举出吡啶基等，这些基团也可具有取代基。含有包含芳香族叔胺化合物的结构的重复单元的聚合物还可以含有其它重复单 元。作为其它重复单元，可举出亚苯基、芴二基等亚芳基。另外，这些聚合物中，更优选含有交联基的聚合物。对电子空穴传输层及中间层的成膜方法并无限制，若为低分子电子空穴传输材 料，则可例示由该低分子电子空穴传输材料与高分子粘合剂(binder)的混合溶液成膜的 方法。另外，若为高分子电子空穴传输材料，则可例示由该高分子电子空穴传输材料的溶液 成膜的方法。作为由溶液成膜时所使用的溶剂，只要可将电子空穴传输材料溶解即可，没有特 别限制。作为该溶剂，可例示氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等氯系溶剂；四氢呋喃等醚系溶 剂；甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂；丙酮、甲基乙基酮等酮系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯等酯系溶剂。作为由溶液成膜的方法，可采用以下方法使用溶液的旋涂法、浇铸法(casting)、 微凹版印刷涂布法、凹版印刷涂布法、棒涂法(barcoating)、辊涂法、线棒涂布法、浸涂法、 狭缝式涂布法、毛细管涂布法、喷涂法、喷嘴式涂布法等涂布法，凹版印刷法、网版印刷法、 柔版印刷法、套版印刷法、反转印刷法、喷墨印刷法等印刷法等涂布法。从容易形成图案方 面出发，优选凹版印刷法、网版印刷法、柔版印刷法、套版印刷法(offsetprinting)、反转印 刷法、喷墨印刷法等印刷法。作为所混合的高分子粘合剂，优选不会极度阻碍电荷传输的粘合剂，另外，优选使 用对可见光的吸收不强的粘合剂。作为该高分子粘合剂，可例示聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚 丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等。当电子空穴传输性材料为吡唑啉或其衍生物、芳胺或其衍生物、芪或其衍生物、三 苯基二胺或其衍生物等低分子化合物时，可使用真空蒸镀法形成电子空穴传输层。而且，也 可使用将这些低分子电子空穴传输性材料分散在聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺或其衍生物、 聚噻吩或其衍生物、聚对苯乙炔(polyb-phenylenevinylene))或其衍生物、聚(2，5-伸噻 吩基乙烯)或其衍生物、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙 烯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等这些不会极度抑制电荷传输且对可见光的吸收不强的高分子化 合物中，得到混合溶液，使用该混合液通过涂布法来形成电子空穴传输层。在形成电子空穴传输层及中间层之后形成发光层时，特别是当利用涂布法来形成 这两种层时，有时先形成的层会溶解于在后形成层时所使用的涂布液所含的溶剂中，而变 得无法制作层叠结构。此时，可使用使下层变得不溶于溶剂的方法。作为使下层变得不溶 于溶剂的方法，可举出以下方法对高分子化合物本身以合成性地加入交联基而进行交联 的方法；将具有以芳香族双叠氮(bisazide)为代表的具有芳香环的交联基低分子化合物 作为交联剂与高分子化合物混合而进行交联的方法；将包含以丙烯酸酯基为代表的不具有 芳香环的交联基的低分子化合物作为交联剂与高分子化合物混合而进行交联的方法；对下 层加热而使下层变得不溶于制作上层时所使用的有机溶剂的方法等。对下层进行加热时的 加热温度通常为150°C 300°C左右，时间通常为1分钟 1小时左右。另外，除了交联以外，作为在不使下层溶解而进行层叠的其它方法还有，在用来形 成相邻接的层的溶液中使用极性不同的溶液的方法，例如有下层使用不会溶解于极性溶 剂的高分子化合物，以使得在制造上层时即使涂布含有高分子化合物与极性溶剂的涂布 液，下层也不会溶解的方法等。作为电子空穴传输层及中间层的膜厚，最适值根据所使用的材料的不同而不同， 只要以使驱动电压与发光效率达到适度的值的方式进行选择即可，但是必须至少不会产生 针孔(pin hole)的厚度，若其过厚，则有可能会使元件的驱动电压提高。因此，作为该电子 空穴传输层及中间层的膜厚，例如为Inm 1 μ m，优选2nm 500nm，更优选5nm 200nm。〈发光层〉在本发明中，发光层含有高分子化合物。具体而言，发光层可为含有下述高分子系 材料作为发光材料的层。作为高分子系材料，优选地使用聚芴或其衍生物(PF)、聚对苯乙炔或其衍生物 (PPV)、聚苯或其衍生物(PP)、聚对苯或其衍生物(polyparaphenylene，PPP)、聚噻吩或其衍生物、聚二烷基芴(PDAF)、聚芴-苯并噻二唑(PFBT)、聚烷基噻吩(PAT)等共轭系高分子 化合物。另外，除了上述共轭高分子化合物之外，这些由高分子发光材料形成的发光层也 可含有茈(perylene)系色素、香豆素系色素、玫瑰红(rhodamine)系色素等高分子系色素 化合物；或者红萤烯(mbrene)、茈、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红(nile red)、香 豆素6、喹吖啶酮等低分子色素化合物。进而，也可含有萘或其衍生物、蒽或其衍生物、茈 或其衍生物、聚次甲基系、二苯并吡喃系、香豆素系、花青(cyanine)系等色素类；8-羟基喹 啉(8-hydroxyquinoline)或其衍生物的金属络合物、芳香族胺、四苯基环戊二烯或其衍生 物、或者四苯基丁二烯或其衍生物、铱(Ir)等的金属络合物等发磷光的金属络合物。另外，本发明的发光元件所具有的发光层也可由非共轭系高分子化合物与上述有 机色素或金属络合物等发光性有机化合物的混合组合物来形成，作为该非共轭系高分子化 合物，例如为聚乙烯咔唑、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯 酸丁酯、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、聚(N-乙烯基咔唑)、烃树脂、酮树脂、苯氧树脂、聚 酰胺、乙基纤维素、乙酸乙烯酯、ABS树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、酸醇树 脂(alkyd resin)、环氧树脂、硅树脂；或者含有咔唑或其衍生物、三唑或其衍生物、噁唑或 其衍生物、噁二唑或其衍生物、咪唑或其衍生物、多芳基烷烃或其衍生物、吡唑啉或其衍生 物、吡唑啉酮或其衍生物、苯二胺或其衍生物、芳胺或其衍生物、胺基取代查耳酮或其衍生 物、苯乙烯基蒽或其衍生物、芴酮或其衍生物、腙或其衍生物、芪或其衍生物、硅氮烷或其衍 生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香族二亚甲基系化合物、B卜啉系化合物、聚硅 烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)或其衍生物、有机硅烷衍生物这物质的聚合物。关于如上所述的化合物，高分子发光性材料可例示以W099/13692、W099/48160、 GB2340304A、W000/53656、W001/19834、W000/55927、GB2348316、W000/46321、W000/06665、 W099/54943、W099/54385、US5777070、W098/06773、W097/05184、W000/35987、W000/53655、 W001/34722、W099/24526、W000/22027、W000/22026、W098/27136、W098/21262、 US5741921、W097/09394、W096/29356、W096/10617、EP0707020、W095/07955、日本专利 特开2001-181618、日本专利特开2001-123156、日本专利特开2001-3045、日本专利特 开2000-351967、日本专利特开2000-303066、日本专利特开2000-299189、日本专利特 开2000-252065、日本专利特开2000-136379、日本专利特开2000-104057、日本专利特开 2000-80167、日本专利特开平10-324870、日本专利特开平10-114891、日本专利特开平 9-111233、日本专利特开平9-45478等编号所指定的各专利文献中所公开的聚芴以及其衍 生物及共聚物、聚芳香烃以及其衍生物及共聚物、聚芳香烃乙烯以及其衍生物及共聚物、芳 香族胺及其衍生物的(共)聚合物。另外，作为低分子化合物的荧光性材料，例如可例示日本专利特开昭57-51781号 公报、日本专利特开昭59-194393号公报等中所公开的化合物。〈发光层的成膜方法〉作为含有高分子发光材料的发光层的成膜方法，可举出与电子空穴传输层的成膜 方法相同的方法，可采用将含有发光材料的溶液涂布在基体上或者基体上方的方法、真空 蒸镀法、转印法等。作为利用溶液成膜时所使用的溶剂的具体例，可举出与上述利用溶液来 形成电子空穴传输层时溶解电子空穴传输材料的溶剂相同的溶剂。将含有发光材料的溶液
16涂布在基体上或者基体上方的方法可采用以下方法旋涂法、浇铸法、微凹版印刷涂布法、 凹版印刷涂布法、棒涂法、辊涂法、线棒涂布法、浸涂法、狭缝式涂布法、毛细管涂布法、喷涂 法、喷嘴式涂布法等涂布法，凹版印刷法、网版印刷法、柔版印刷法、套版印刷法、反转印刷 法、喷墨印刷法等印刷法等涂布法。从容易形成图案或者容易将多种颜色区分开的观点出 发，优选凹版印刷法、网版印刷法、柔版印刷法、套版印刷法、反转印刷法、喷墨印刷法等印 刷法。另外，为升华性的低分子化合物时，可采用真空蒸镀法。进而，也可采用利用激光进 行转印或热转印来仅在所需的地方形成发光层的方法。作为发光层的膜厚，其最适值根据所使用的材料的不同而不同，只要以使驱动电 压与发光效率成为适度的值的方式进行选择即可，但需要至少不会产生针孔的厚度，若其 膜厚过厚，则有会使元件的驱动电压提高之虞。因此，作为发光层的膜厚，例如为Inm 1 μ m,优选2nm 500nm，进一步优选IOnm 200nm。<电子传输层以及电子空穴阻滞层>作为构成电子传输层及电子空穴阻滞层的材料，可使用公知的材料，可举出 三唑或其衍生物、噁唑或其衍生物、噁二唑或其衍生物、咪唑或其衍生物、芴酮或其衍生 物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽辊或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷或其衍生 物、芴酮或其衍生物、二苯基二氰乙烯或其衍生物、联苯醌或其衍生物、蒽醌二甲烷或其 衍生物、蒽酮或其衍生物、二氧化噻喃(thiopyran dioxide)或其衍生物、碳二酰亚胺 (carbodiimide)或其衍生物、亚芴基甲烷或其衍生物、二苯乙烯基吡嗪或其衍生物、萘 及茈等的芳香环四羧酸酐、酞菁或其衍生物、8-羟基喹啉(8-quinolinol)或其衍生物 (8-羟基喹啉(8-hydroxyquinoline)或其衍生物)的金属络合物或者金属酞菁(metal phthalocyanine)、以苯并噁唑或苯并噻唑作为配体的金属络合物之类的各种金属络合物、 聚喹啉或其衍生物、聚喹噁啉或其衍生物、聚芴或其衍生物、有机硅烷衍生物等。另外，上述 电子传输层及电子空穴阻滞层可为由上述材料中的一种或者两种或两种以上所形成的单 层结构，也可为包含成分相同或成分不同的多层的多层结构。另外，作为可在电子注入层中 使用的材料而列举的材料也可在在电子空穴注入层中使用。其中，优选噁二唑或其衍生物、苯醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、或者8-羟基喹 啉或其衍生物的金属络合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹噁啉或其衍生物、聚芴或其衍生物， 优选2-(4_联苯基)-5-(4_叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑、苯辊、蒽醌、三(8-羟基喹啉)铝、 聚喹啉。作为电子传输层及电子空穴阻滞层的成膜法，并无特别限制。作为电子传输层及 电子空穴阻滞层的成膜法，当使用低分子电子传输材料时，例如可举出由粉末为起始原料 的真空蒸镀法、或者由溶液或熔融状态成膜的方法等，当使用高分子电子传输材料时，可举 出由溶液或熔融状态成膜的方法等。由溶液或熔融状态成膜时，可并用高分子粘合剂。作 为由溶液形成电子传输层及电子空穴阻滞层的方法，例如可举出与上述由溶液形成电子空 穴传输层的方法相同的成膜法。作为电子传输层及电子空穴阻滞层的膜厚，其最适值根据所使用的材料的不同而 不同，只要以使驱动电压与发光效率成为适度的值的方式进行选择即可，但需要至少不会 产生针孔的厚度，若其膜厚过厚，则有使元件的驱动电压提高之虞。因此，该电子传输层的 膜厚例如为Inm 1 μ m,优选2nm 500nm，更优选5nm 200nm。
〈电子注入层〉电子注入层被设置在电子传输层与阴极之间、或者发光层与阴极之间。作为电子 注入层，可使用作为可用于电子传输层及电子空穴阻滞层中的材料而列举的材料。电子注 入层可为层叠有两层以上的层。电子注入层可通过蒸镀法、溅射镀法、印刷法等而形成。电 子注入层的膜厚优选Inm 1 μ m左右。〈绝缘层〉本发明的高分子发光元件可任意具有的膜厚2nm以下的绝缘层，是具有使电荷注 入变得容易的功能的层。作为上述绝缘层的材料，可举出金属氟化物、金属氧化物、有机绝 缘材料等。作为设置有膜厚2nm以下的绝缘层的高分子发光元件，可举出邻接于阴极而设 置有膜厚2nm以下的绝缘层的元件、邻接于阳极而设置有膜厚2nm以下的绝缘层的元件。6.制造方法本发明的高分子发光元件的制造方法并无特别限定，可通过在基板上依次层叠各 层来制造。具体而言，可通过下述方法来制造在基板上设置第一电极，然后在第一电极上 根据需要设置电子空穴注入层、电子空穴传输层、中间层等层，在这些层上设置发光层，在 发光层上根据需要设置电子传输层、电子注入层等层，进一步在这些层上依次层叠第二电 极的第1层、第二电极的第2层以及第二电极的第3层。其中，优选利用蒸镀法来层叠第1 层 第3层，更优选利用真空蒸镀法来层叠第1层 第3层。7.显示装置及面状光源本发明的高分子发光元件可以制成搭载有该高分子发光元件的发光装置。作为发 光装置，例如可举出高分子发光显示装置以及面状光源等。本发明的高分子发光显示装置具备上述本发明的高分子发光元件作为1个像素 单元。对像素单元的排列方式并无特别限定，可采用电视等显示装置中通常采用的排列，可 以制成为多个像素排列在共用基板上的形态。在本发明的装置中，排列在基板上的像素根 据需要也可形成在由障壁(bank)所规定的像素区域内。在本发明的装置中，优选第二电极与辅助电极(与驱动电极成对的电极)电连接 的实施方式。另一方面，优选将第一电极以伴随着用于有源矩阵驱动方式的电路的驱动电 极的形式进行设置，来形成为有源矩阵驱动方式的显示装置。本发明的装置中，根据需要可进一步以夹持发光层等的形式在基板的相反侧具有 密封构件。另外，根据需要还可以具备彩色滤光器(color filter)或荧光变换滤光器 (fluorescience conversion filter)等滤光器、驱动像素所必需的电路及配线等用以构 成显示装置的任意构成要素。本发明的装置可形成为第一电极为反射电极，第二电极为透射电极，且从基板的 相反侧的面射出光的顶部发光方式的装置。通过采用该构成，可将第一电极作为驱动电极， 可确保驱动电路的设计自由度，同时扩大出光面积，其结果可形成显示质量、驱动性能、亮 度半衰期等优异的显示装置。但是，本发明的装置并不一定限于此，例如可形成将两面设为 透明或半透明的电极从而从两面发光的装置。另外，本发明的面状光源为具备上述本发明的高分子发光元件的发光装置。面状 光源可为在平面形状的基板上搭载上述高分子发光元件的装置，或者也可为在曲面形状的 基板上搭载上述高分子发光元件的装置。形成曲面状的面状光源时，例如可通过下述方式来制作在挠性的薄型基板上以平面形状的状态形成上述高分子发光元件，在上述高分子 发光元件搭载在基板上之后将该基板适度弯曲。面状光源例如可用作照明用光源、液晶显 示装置等的背光用光源、扫描仪等的光源等各种光源。
实施例以下，参照实施例及比较例来对本发明进行详细的说明，但本发明并不必限于这 些实施例及比较例。<实施例1>(1-1 :阳极及缓冲层的形成)利用真空蒸镀法，在玻璃基板上成膜作为第一电极的厚度为IOOnm的银层。该银 层是反射率为90%的光反射阳极。然后，在保持为真空的状态下，在光反射阳极上进一步成 膜厚度为IOnm的MoO3层作为电子空穴注入层。(1-2 电子空穴传输层的形成)以0. 7重量％的比例将电子空穴传输性高分子材料与二甲苯混合，得到电子空穴 传输层形成用组合物。将上述(1-1)中所获得的具有阳极及电子空穴注入层的基板从真空装置中取出， 利用旋涂法，在电子空穴注入层上涂布电子空穴传输层形成用组合物，获得膜厚为20nm的 涂膜。在190°C条件下，对设有该涂膜的基板加热20分钟，对涂膜进行不溶化处理后，自 然冷却至室温，获得电子空穴传输层。(1-3:发光层的形成)以1.4重量％的比例将发光高分子材料与二甲苯混合，获得发光层形成用组合 物。在上述(1-2)中所获得的具有阳极、电子空穴注入层及电子空穴传输层的基板的 电子空穴传输层上，利用旋涂法涂布发光层形成用组合物，获得膜厚为80nm的涂膜。在 130°C条件下，对设置有该涂膜的基板加热20分钟，使溶剂蒸发，然后自然冷却至室温，获 得发光层。(1-4:阴极的形成)在上述(1-3)中所获得的具有阳极、电子空穴柱入层、电子空穴传输层以及发光 层的基板的发光层上，利用真空蒸镀法连续地成膜作为第二电极的第1层的5nm的Ba层、 作为第2层的5nm的Ca层、作为第3层的15nm的Sn-Ag合金(摩尔比为Sn Ag = 96 4) 层，从而形成由第1层 第3层构成的阴极。另外，第3层的可见光透射率为40%以上。(1-5 密封)将上述(1-4)中所获得的具有层叠的基板从真空蒸镀装置中取出，在氮气环境 下，用密封玻璃及双液混合环氧树脂进行密封，获得发光元件1。(1-6:评价)对上述(1-5)中所获得的元件施加OV 12V的电压，测定最大发光效率。另外， 测定亮度为lOOOcd/m2时的驱动电压。进而，以初期亮度为6000cd/m2的电流进行通电，在 接通固定电流的状态下，测定亮度半衰期。将结果示于表1。
<实施例2>除了成膜15nm的Cu层作为阴极的第3层之外，与实施例1同样地操作，获得发光 元件2，并进行评价。将结果示于表1。另外，第3层的可见光透射率为40%以上。<实施例3>除了成膜Inm的Al层作为阴极的第2层、形成15nm的Cu层作为第3层之外，与 实施例1同样地操作，获得发光元件3并进行评价。将结果示于表1。另外，第3层的可见 光透射率为40%以上。<实施例4>除了成膜15nm的Ag层作为阴极的第3层之外，与实施例3同样地操作，获得发光 元件4并进行评价。将结果示于表1。另外，第3层的可见光透射率为40%以上。<比较例1>除了不成膜阴极的Ca层，而在第1层上直接成膜15nm的Sn-Ag合金层之外，与实 拖例1同样地操作，获得第二电极由两层构成的发光元件5并进行评价。将结果示于表1。〈比较例2>除了不成膜阴极的Ca层，而在第1层上直接成膜15nm的Cu层之外，与实施例1 同样地操作，获得第二电极由两层构成的发光元件6并进行评价。将结果示于表1。表 1 参照实施例1与比较例1可知，使用由第1层为Ba、第2层为Ca以及第3层为 Sn-Ag合金的三层构成的阴极时，与使用将上述第2层省略而仅由Ba层及Sn-Ag合金层两 层构成的阴极的情况相比，发光效率显著优异。而且，亮度半衰期也显著优异。另外，参照实施例2、实施例3及比较例2可知，使用由第1层为Ba、第2层为Ca 或Al以及第3层为Cu的三层构成的阴极时，与使用将上述第2层省略而仅由Ba层及Cu 层两层构成的阴极的情况相比，发光效率优异。而且，亮度半衰期也优异。另外，如实施例4所示，使用第1层为Ba、第2层为Al，且第3层为仅由Ag所形成 的层时，发光效率与亮度半衰期中的任一者都是最优异的。<实施例5>除了成膜3. 5nm的LiF层作为阴极的第1层、4nm的Ca层作为第2层以及15nm的 Ag层作为第3层之外，与实施例1同样地操作，获得发光元件7并进行评价。将结果示于表
202。另外，第3层的可见光透射率为40%以上。<比较例3>除了成膜3. 5nm的LiF层作为阴极的第1层，且不成膜Ca层而在第1层上直接成 膜15nm的Ag层之外，与实施例1同样地操作，获得第二电极由两层构成的发光元件8并进 行评价。将结果示于表2。表2 参照实施例5及比较例3可知，使用由第1层为LiF、第2层为Ca以及第3层为 Ag的三层构成的阴极时，与使用将上述第2层省略而仅由LiF层及Ag层两层所构成的阴极 的情况相比，发光效率显著优异。而且，亮度半衰期也显著优异。<实施例6>除了成膜3. Snm的NaF层作为阴极的第1层，使用共蒸镀法成膜IOnm的Mg-Ag混 合层(混合摩尔比Mg Ag = 2 8)作为第2层，且成膜5nm的Ag层作为第3层之外，与 实施例1同样地操作，获得发光元件9并进行评价。将结果示于表3。另外，第3层的可见 光透射率为40%以上。<实施例7>除了成膜3. Snm的NaF层作为阴极的第1层，使用共蒸镀法成膜IOnm的Mg-Ag混 合层(混合摩尔比Mg Ag = 3 7)作为第2层，且成膜5nm的Ag层作为第3层之外，与 实施例1同样地操作，获得发光元件10并进行评价。将结果示于表3。另外，第3层的可见 光透射率为40%以上。<实施例8>除了成膜3. Snm的NaF层作为阴极的第1层，使用共蒸镀法成膜IOnm的Mg-Ag混 合层(混和摩尔比Mg Ag = 5 5)作为第2层，且成膜5nm的Ag层作为第3层之外，与 实施例1同样地操作，获得发光元件11并进行评价。将结果示于表3。另外，第3层的可见 光透射率为40%以上。〈实施例9>除了成膜3. Snm的NaF层作为阴极的第1层，使用共蒸镀法成膜IOnm的Mg-Ag混 合层(混合摩尔比Mg Ag = 8 2)作为第2层，且成膜5nm的Ag层作为第3层之外，与 实施例1同样地操作，获得发光元件12并进行评价。将结果示于表3。另外，第3层的可见
21光透射率为40%以上。<比较例4>除了成膜3. Snm的NaF层作为阴极的第1层，且不成膜Mg-Ag混合层而在第1层 上直接成膜15mn的Ag层之外，与实施例1同样地操作，获得第二电极由两层构成的发光元 件13并进行评价。将结果示于表3。表3 参照表3可知，使用NaF作为阴极的第1层时，若使用Mg-Ag混合层来作为阴极的 第2层，则相对于将该第2层省略的比较例4中未获得电致发光的结果而言，发光特性显著 优异。另外，参照实施例6 实施例9可知，使用NaF作为阴极的第1层时，用作阴极的 第2层的Mg-Ag混合层的Mg的摩尔比例为20% 30%的实施例6及实施例7，与该Mg摩尔比例为50%以上的实施例8及实施例9相比，发光效率以及亮度半衰期优异。另外，参照表3可知，使用NaF作为阴极的第1层的实施例6 实施例9与使用Ba 来作为该阴极第1层的实施例4相比，驱动电压较低，就耗电量的观点而言是优异的。< 实施例 10>(2-1 :阳极及缓冲层的形成)利用真空蒸镀法，在玻璃基板上成膜作为第一电极的厚度为IOOnm的银层。该银 层是反射率为90%的光反射阳极。然后，在保持为真空的状态下，在光反射阳极上进一步成 膜厚度为IOnm的MoO3层作为电子空穴注入层。(2-2 电子空穴传输层的形成)以0. 7重量％的比例将电子空穴传输性高分子材料与二甲苯混合，获得电子空穴 传输层形成用组合物。其中，以下述式(2)所表示的电子空穴传输性高分子材料是使用在 国际公开第2005/52027号公开文本中作为Pl而例示的下述化合物。该电子空穴传输性高 分子材料是利用国际公开第2005/52027号公开文本中的Schemel的方法来制造的。
取出，利用旋涂法，在电子空穴注入层上涂布电子空穴传输层形成用组合物，获得膜厚为 20nm的涂膜。在190°C下，对设置有该涂膜的基板加热20分钟，对涂膜进行不溶化处理后，自然 冷却至室温，获得电子空穴传输层。(2-3:发光层的形成)以1.3重量％的比例将发光高分子材料与二甲苯混合，获得发光层形成用组合 物。其中，发光高分子材料使用Sumation (株)制造的LumationGP 1300。在上述(2-2)中所获得的具有阳极、电子空穴注入层及电子空穴传输层的基板的 电子空穴传输层上，利用旋涂法涂布发光层形成用组合物，获得膜厚为80nm的涂膜。在 130°C下，对设置有该涂膜的基板加热20分钟而使溶剂蒸发，然后自然冷却至室温，获得发 光层。(2-4:阴极的形成)利用真空蒸镀法，在上述(2-3)中所获得的具有阳极、电子空穴注入层、电子空穴 传输层及发光层的基板的发光层上，连续成膜作为第二电极的第1层的5nm的Ba层、作为 第2层的1. 5nm的Al层、作为第3层的15nm的Ag层，从而形成由第1层 第3层构成的 阴极。另外，第3层的可见光透射率为40%以上。(2-5 密封)将上述(2-4)中所获得的具有层叠的基板从真空蒸镀装置中取出，在氮气环境 下，用密封玻璃及双液混合环氧树脂来进行密封，获得发光元件14。
(2-6 评价)与实施例1同样地对上述(2-5)中所获得的元件进行评价。将结果示于表4。〈实施例11>除了成膜3nm的NaF层作为阴极的第1层，使用共蒸镀法成膜IOnm的Mg-Ag混合 层(混合摩尔比Mg Ag = 3 7)作为第2层，且成膜5nm的Ag层作为第3层之外，与实 施例10同样地操作，获得发光元件15并进行评价。将结果示于表4。另外，第3层的可见 光透射率为40%以上。<比较例5>除了成膜5nm的Ba层作为阴极的第1层，且不成膜Al层而在第1层上直接成膜 15nm的Ag层之外，与实施例10同样地操作，获得其第二电极由两层构成的发光元件16并 进行评价。将结果示于表4。〈比较例6>除了成膜3. Snm的NaF层作为阴极的第1层，且不成膜Mg-Ag混合层而在第1层 上直接成膜15nm的Ag层之外，与实施例10同样地操作，获得其第二电极由两层构成的发 光元件17并进行评价。将结果示于表4。表 4 参照实施例10及比较例5可知，使用Ba作为阴极的第1层时，若使用Al层作为 阴极的第2层，则与将该第2层省略的比较例5相比，发光效率优异且亮度半衰期优异。参照实施例11及比较例6可知，使用NaF来作为阴极的第1层时，若使用Mg-Ag 混合层作为阴极的第2层，则对于将该第2层省略的比较例6中的未获得电致发光的结果 而言，发光特性显著优异。
权利要求
一种高分子发光元件，其特征在于，其具有第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极与第二电极之间且含有高分子化合物的发光层，所述第二电极从所述发光层侧起依次包括第1层、第2层及第3层这样三层，所述第2层所含的材料中的至少一种材料，对所述第1层所含的材料中的至少一种材料具有还原作用，且所述第3层的可见光透射率为40％以上。
2.根据权利要求1所述的高分子发光元件，其中，所述第2层所含材料的全部种类分别 对所述第1层所含材料的全部种类具有还原作用。
3.根据权利要求1所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自金属、金属氧化 物、金属氟化物以及它们的混合物中的材料。
4.根据权利要求1所述的高分子发光元件，其中，所述第2层含有选自钙、铝、镁以及它 们的混合物中的金属。
5.根据权利要求1所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自碱金属、碱土金 属、碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属的氟化物、碱土金属的氟化物以及它们的 混合物中的材料。
6.一种高分子发光元件，其特征在于，其含有第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极与第二电极之间且含有高分子化 合物的发光层，所述第二电极从所述发光层侧起，依次含有第1层、第2层及第3层这样三层，所述第1层含有选自金属、金属氧化物、金属氟化物以及它们的混合物中的材料，所述第2层含有选自钙、铝、镁以及它们的混合物中的金属，且所述第3层的可见光透 射率为40%以上。
7.根据权利要求6所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有金属氧化物和/或金 属氟化物，所述第2层中所含的材料为所述第1层中所含的材料的还原剂。
8.根据权利要求7所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有金属，所述第2层中 所含的材料为所述第1层中所含的金属的氧化物的还原剂。
9.根据权利要求6所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自碱金属、碱土金 属、碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属的氟化物、碱土金属的氟化物以及它们的 混合物中的材料。
10.根据权利要求9所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自钡、氧化钡、氟 化钡以及它们的混合物中的材料。
11.根据权利要求9所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自钠、氧化钠、氟 化钠以及它们的混合物中的材料。
12.根据权利要求9所述的高分子发光元件，其中，所述第1层含有选自铷、氧化铷、氟 化铷以及它们的混合物中的材料。
13.根据权利要求1或6所述的高分子发光元件，其中，所述第3层含有选自金、银、铜、 锡、铅、镍、铟以及它们的合金中的材料，且所述第3层的膜厚为5nm 30nm。
14.根据权利要求1或6所述的高分子发光元件，其中，所述第一电极对可见光的反射 率为80%以上。
15.一种权利要求1或6所述的高分子发光元件的制造方法，其特征在于，该制造方法包括在基板上设置第一电极的工序；在第一电极上设置发光层的工序； 以及在发光层上设置第二电极的工序，其中，设置所述第二电极的工序包括在发光层上设置第1层的工序；在第1层上设置 第2层的工序；以及在第2层上设置第3层的工序。
16.根据权利要求15所述的制造方法，其中，利用真空蒸镀法来进行在所述发光层上 设置第1层的工序、在第1层上设置第2层的工序、以及在第2层上设置第3层的工序。
17.一种高分子发光显示装置，其具备权利要求1或6所述的高分子发光元件作为1个 像素单元。
18.一种面状光源，其具有权利要求1或6所述的高分子发光元件。
全文摘要
本发明提供一种每个元件的出光面宽、发光效率较高且寿命较长的高分子发光元件、高分子发光显示装置及面状光源、以及该高分子发光元件的制造方法。此高分子发光元件的特征在于包括第一电极、第二电极以及设置在上述第一电极与第二电极之间且含有高分子化合物的发光层，上述第二电极由从上述发光层侧起依次包含第1层、第2层及第3层这样三层，上述第2层所含的材料的至少一种对上述第1层所含的材料的至少一种具有还原作用，且上述第3层的可见光透射率为40％以上。
文档编号H01L51/50GK101911833SQ200880122729
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月25日 优先权日2007年12月28日
发明者山内掌吾 申请人:住友化学株式会社